计算机仿真技术课程教学研究:计算机仿真技术课程教学中的应用 摘要:在研究生的计算机仿真技术课程教学中,针对机械工程类研究生的专业方向、课程体系的设置以及工科研究生自身特点,为培养研究生的自主学习能力、创新能力以及增强其工程应用意识,通过在计算机仿真技术课程教学的经验积累,逐步探索出以项目驱动为主要教学方法,通过实践应用,取得良好的教学效果。 关键词:项目教学法;计算机仿真;创新;实践 一、前言 研究生教学有其突出的特点,他们中多数人理论基础扎实,获取书本知识能力强。但同时也存在创新意识和创新能力不足、工程应用背景不够的缺点。本人通过十多年研究生教学的实践,结合本学院研究生专业方向、课程内容针对性强等特点,对如何在研究生教学改革中突出培养学生的自学能力、创新能力,增强学生的创新意识与工程应用能力等问题进行了一些改革创新。 二、课程定位及课程特点 随着现代工业的发展,科学研究的深入与计算机软、硬件的发展,计算机仿真技术已成为分析、综合各类系统,特别是大系统的一种有效研究方法和有力的研究工具,计算机仿真技术已经广泛应用在各技术领域、各学科内容和各工程部门。仿真技术已经在国防军事、国民经济、社会生活的众多领域发挥了重要的作用,国内外众多学者认为,仿真技术“正在成为与理论、实验并列的第三种认识和改造客观世界以及科学研究的手段”,因此仿真技术被认为是“使能”技术。计算机仿真技术是仿真科学与技术涉及到的有关具体仿真技术中最为基础的部分,具有综合性、多学科交叉等特点。为了拓宽机械工程专业基础,提高培养对象的整体素质,更好地适应社会对机械工程专业人才的需求,高校工科专业的研究生应掌握一定的计算机仿真知识与技能。计算机仿真技术课程是我校机械工程学院面向所有研究生各专业方向的研究生开设的一门专业基础课程,考虑专业应用需求并结合教学实践情况,课程目的是通过本课程的学习,要求学生掌握计算机仿真技术方面的基本理论,基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力,为今后分析、综合各类工程系统或非工程系统提供一种有力的工具,以便能灵活应用所学的计算机仿真技术为本专业工作服务。一方面,基于仿真技术课程的内容方法较多,实践性强的特点;另一方面,授课对象专业方向较多、授课学时有限等特点,如何解决在有限的教学课时内讲授内容繁多的仿真内容、对计算机仿真技术课程进行教学方法和手段的改革探索和实践,以达到计算机仿真技术教学目标。 三、教学内容的设置和教学方法的选择 课程开设初期,由于只是机械电子工程专业方向的同学选修,所以所讲内容基本针对该专业方向进行设置。随着选修人数的不断增加,以及选修学生所属专业方向的扩大,专业方向包括:机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、机械工程(专业学位)等,基本涵盖了机械工程学院的所有专业方向。计算机仿真技术课程涉及多个交叉学科,紧密相关的课程包括数值计算方法、计算机编程、计算机图形学、高等数学、自动控制原理、现代控制理论、优化设计等课程。如何讲出本课程的特点,并充分结合相关课程内容,必须在教学内容的选排上下功夫。项目教学法是一种以任务驱动、以项目为基本教学单元,将理论教学和实践教学有机融合在一起,强调综合能力的培养在研究生教育中的重要性,突出学生在整个教学过程中的主体地位。因此,为了满足各个专业方向学生的要求,使他们能够掌握一门工程分析技术,为后续的学术论文和硕士学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段,本人在讲授该门课程的过程中,逐年对教学内容、教学手段和教学考核方法等不断进行调整和完善。1.采取项目专题方式进行教学内容的讲授,调整授课内容,采用专题教学方法使课程主题内容分明,有利于将仿真方法讲深、讲透。2.扩展所授课程内容涵盖的范围,包括数值计算、优化设计、图形可视化、控制系统特性仿真、控制系统设计以及与外部软件的接口等内容,以满足各专业方向学生的需求。3.增加与课程相结合的实验教学内容。计算机仿真技术本来是实践性很强的综合性技术,仿真技术本身是在对控制系统分析的过程中不断完善和发展起来的。因此并结合各个专业研究生的不同研究方向,灵活设计若干个专题实验,使学生学以致用,培养学生将该门课程应用于实际工程的能力。4.采用多个工程应用实例进行教学,从系统应用、数学建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等,使学生从生产实际认知的研究对象,提升到理论高度的学习,应用所学的各科理论知识和技术手段,进行数学建模、仿真建模的建立,并对模型求解以及特性进行分析,获得直观结果,提高学生学习兴趣,最终解决实际工程问题,培养学生解决工程实例问题的能力。5.结合学科前沿,进行课堂讨论。研究生在初步掌握了对系统的模型、仿真算法设计、仿真及结果分析这一流程后,为强化计算机仿真在实际工程的应用概念,在此基础上,以项目形式,开展课程学科前沿以及将该门课程与现代技术融合等专题讨论。6.增加实验环节,培养研究生工程实际应用能力。利用各种平台,扩充计算机仿真技术资料,提供最新的仿真案例,结合教学团队的科研课题,设计实验项目,培养研究生工程实际应用能力。 四、项目教学法的教学效果 基于项目教学法计算机仿真技术课程的教学方法改革与实践,满足机械工程学院各个专业方向研究生的需求,教学方法和手段的完善,使研究生自主学习能力、创新能力和工程应用能力等得到了进一步的提高。计算机仿真技术作为工科研究生的必备研究手段和技术,使学生掌握一门工程分析技术,为后续的课题研究、学术论文和学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段。近五年的每年30—40人研究生选课,工程硕士每年20人左右选课,课程得到了各专业方向研究生的普遍认同。本人指导的研究生,发表与该课程相关的学术论文近20篇,撰写的硕士论文均用到计算机仿真技术。 五、结束语 根据工科研究生自身特点、研究方向以及课程体系设置等情况,本文以计算机仿真技术课程教学为例,基于项目教学法为主要方法,对课程的特点、教学内容设置、教学方法实施等方面进行了总结,达到本门课程的教学目的,满足研究生的培养要求和培养目标。 作者:罗艳蕾 罗瑜 刘会勇 单位:贵州大学机械工程学院 计算机仿真技术课程教学研究:项目教学法在计算机仿真技术课程教学中的应用 (贵州大学机械工程学院,贵州 贵阳 550003) 摘要:在研究生的计算机仿真技术课程教学中,针对机械工程类研究生的专业方向、课程体系的设置以及工科研究生自身特点,为培养研究生的自主学习能力、创新能力以及增强其工程应用意识,通过在计算机仿真技术课程教学的经验积累,逐步探索出以项目驱动为主要教学方法,通过实践应用,取得良好的教学效果。 关键词:项目教学法;计算机仿真;创新;实践 一、前言 研究生教学有其突出的特点,他们中多数人理论基础扎实,获取书本知识能力强。但同时也存在创新意识和创新能力不足、工程应用背景不够的缺点。本人通过十多年研究生教学的实践,结合本学院研究生专业方向、课程内容针对性强等特点,对如何在研究生教学改革中突出培养学生的自学能力、创新能力,增强学生的创新意识与工程应用能力等问题进行了一些改革创新。 二、课程定位及课程特点 随着现代工业的发展,科学研究的深入与计算机软、硬件的发展,计算机仿真技术已成为分析、综合各类系统,特别是大系统的一种有效研究方法和有力的研究工具,计算机仿真技术已经广泛应用在各技术领域、各学科内容和各工程部门。仿真技术已经在国防军事、国民经济、社会生活的众多领域发挥了重要的作用,国内外众多学者认为,仿真技术“正在成为与理论、实验并列的第三种认识和改造客观世界以及科学研究的手段”,因此仿真技术 被认为是“使能”技术。计算机仿真技术是仿真科学与技术涉及到的有关具体仿真技术中最为基础的部分,具有综合性、多学科交叉等特点。 为了拓宽机械工程专业基础,提高培养对象的整体素质,更好地适应社会对机械工程专业人才的需求,高校工科专业的研究生应掌握一定的计算机仿真知识与技能。计算机仿真技术课程是我校机械工程学院面向所有研究生各专业方向的研究生开设的一门专业基础课程,考虑专业应用需求并结合教学实践情况,课程目的是通过本课程的学习,要求学生掌握计算机仿真技术方面的基本理论,基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力,为今后分析、综合各类工程系统或非工程系统提供一种有力的工具,以便能灵活应用所学的计算机仿真技术为本专业工作服务。 一方面,基于仿真技术课程的内容方法较多,实践性强的特点;另一方面,授课对象专业方向较多、授课学时有限等特点,如何解决在有限的教学课时内讲授内容繁多的仿真内容、对计算机仿真技术课程进行教学方法和手段的改革探索和实践,以达到计算机仿真技术教学目标。 三、教学内容的设置和教学方法的选择 课程开设初期,由于只是机械电子工程专业方向的同学选修,所以所讲内容基本针对该专业方向进行设置。随着选修人数的不断增加,以及选修学生所属专业方向的扩大,专业方向包括:机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、机械工程(专业学位)等,基本涵盖了机械工程学院的所有专业方向。 计算机仿真技术课程涉及多个交叉学科,紧密相关的课程包括数值计算方法、计算机编程、计算机图形学、高等数学、自动控制原理、现代控制理论、优化设计等课程。如何讲出本课程的特点,并充分结合相关课程内容,必须在教学内容的选排上下功夫。 项目教学法是一种以任务驱动、以项目为基本教学单元,将理论教学和实践教学有机融合在一起,强调综合能力的培养在研究生教育中的重要性,突出学生在整个教学过程中的主体地位。因此,为了满足各个专业方向学生的要求,使他们能够掌握一门工程分析技术,为后续的学术论文和硕士学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段,本人在讲授该门课程的过程中,逐年对教学内容、教学手段和教学考核方法等不断进行调整和完善。 1.采取项目专题方式进行教学内容的讲授,调整授课内容,采用专题教学方法使课程主题内容分明,有利于将仿真方法讲深、讲透。 2.扩展所授课程内容涵盖的范围,包括数值计算、优化设计、图形可视化、控制系统特性仿真、控制系统设计以及与外部软件的接口等内容,以满足各专业方向学生的需求。 3.增加与课程相结合的实验教学内容。计算机仿真技术本来是实践性很强的综合性技术,仿真技术本身是在对控制系统分析的过程中不断完善和发展起来的。因此并结合各个专业研究生的不同研究方向,灵活设计若干个专题实验,使学生学以致用,培养学生将该门课程应用于实际工程的能力。 4.采用多个工程应用实例进行教学,从系统应用、数学建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等,使学生从生产实际认知的研究对象,提升到理论高度的学习,应用所学的各科理论知识和技术手段,进行数学建模、仿真建模的建立,并对模型求解以及特性进行分析,获得直观结果,提高学生学习兴趣,最终解决实际工程问题,培养学生解决工程实例问题的能力。 5.结合学科前沿,进行课堂讨论。研究生在初步掌握了对系统的模型、仿真算法设计、仿真及结果分析这一流程后,为强化计算机仿真在实际工程的应用概念,在此基础上,以项目形式,开展课程学科前沿以及⒏妹趴纬逃胂执技术融合等专题讨论。 6.增加实验环节,培养研究生工程实际应用能力。利用各种平台,扩充计算机仿真技术资料,提供最新的仿真案例,结合教学团队的科研课题,设计实验项目,培养研究生工程实际应用能力。 四、项目教学法的教学效果 基于项目教学法计算机仿真技术课程的教学方法改革与实践,满足机械工程学院各个专业方向研究生的需求,教学方法和手段的完善,使研究生自主学习能力、创新能力和工程应用能力等得到了进一步的提高。 计算机仿真技术作为工科研究生的必备研究手段和技术,使学生掌握一门工程分析技术,为后续的课题研究、学术论文和学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段。 近五年的每年30―40人研究生选课,工程硕士每年20人左右选课,课程得到了各专业方向研究生的普遍认同。本人指导的研究生,发表与该课程相关的学术论文近20篇,撰写的硕士论文均用到计算机仿真技术。 五、结束语 根据工科研究生自身特点、研究方向以及课程体系设置等情况,本文以计算机仿真技术课程教学为例,基于项目教学法为主要方法,对课程的特点、教学内容设置、教学方法实施等方面进行了总结,达到本门课程的教学目的,满足研究生的培养要求和培养目标。 计算机仿真技术课程教学研究:计算机仿真技术课程教学改革实践初探 摘要:计算机仿真技术是仿真科学与技术学科的重要分支,具有综合性、多学科交叉等特点。本文针对计算机仿真技术本科课程的特点和现行课程教学的不足,对该课程进行了教学改革探索与实践,从教学内容、教学方法、教学资源、实践环节等方面进行了改革实践。实践结果表明优化和提高了教学效果,为计算机仿真课程改革提供了参考。 关键词:计算机仿真;教学方法;教学改革;实践 一、引言 仿真技术已经在国防军事、国民经济、社会生活的众多领域发挥了重要的作用,国内外众多学者认为,仿真技术“正在成为与理论、实验并列的第三种认识和改造客观世界以及科学研究的手段”,因此仿真技术被认为是“使能”技术。 仿真科学与技术虽然尚未成为一级学科,但国内多个军队院校已经开始设置仿真专业和仿真工程二级学科,已经培养了数千名仿真工程技术人才。我校从2005年起开始在测控工程本科专业开设《计算机仿真技术》课程,30学时,每年选课人数近150人,主要目的是让学员建立起计算机仿真的概念,掌握计算机仿真的基本方法并能够对连续系统进行初步的仿真研究,为今后从事导弹控制系统的分析与设计奠定基础。 计算机仿真技术是仿真科学与技术涉及到的有关具体仿真技术中最为基础的部分,具有综合性、多学科交叉等特点。因此,学员普遍反应该课程难学、难懂。为提高教学效果,针对课程特点和现行课程教学的不足,我们从教学内容、教学方法手段、教学资源和实践环节等方面进行了课程改革和实践,取得了较好的教学效果,为计算机仿真课程的教学改革提供了实践基础和案例参考。 二、现行课程教学的不足 1.课程定位不明确。由于计算机仿真技术在本校是第一次开设,对于课程应该达到什么样的目标定位并不明确。现行的课程标准将目标定位为掌握连续系统仿真方法和离散事件系统建模与仿真方法,并能够对具体的连续系统进行仿真研究。事实证明这种要求目前是达不到的,特别是在有限的学时限制之下。另外,课程的定位也和测控工程专业的培养目标不尽相符。同时,本校应届毕业的研究生反映,本科阶段已经学过的内容,硕士阶段还得重新学一遍,甚至到了博士阶段,也有部分重复的教学内容出现。这说明目前对于计算机仿真技术本科课程、乃至整个仿真课群的设置与定位是不明确的。 2.教学内容与其他课程重叠。计算机仿真技术课程现行的教学内容与《现代控制理论》等课程的内容有所交叉和重叠。连续系统数学模型及相互转化等内容在《现代控制理论》中已经讲授过。而有关“数值积分法”的内容和《计算方法》的内容有交叉。教学内容交叉和重叠现象令学生无法准确界定、无法准确区分课程内容,也令教学督导专家诟病,当然也就不利于学员的系统学习了。 3.教学方法手段单一。该课程的教学方法还主要停留在传统的讲授为主的教学理念上,只采用单一的教学方法和手段。教学内容文字性公式居多,直观性材料、多媒体材料、应用型材料偏少,学员学完后不知道如何应用、如何解决实际问题,总认为计算机仿真就是一种数值游戏、一种计算机游戏。 4.缺乏必要的实践环节。计算机仿真技术本来是实践性很强的综合性技术,仿真技术本身是在对控制系统分析的过程中不断完善和发展起来的。现行的教学模式缺乏实践环节,学员难以了解仿真技术具体是如何应用解决实际问题的,缺乏感性认识和实践的机会,不知道在导弹控制系统分析中有何用处。 三、课程教学的改革实践 根据作者的教学实践和实际科研工作经历,提出并实践了如下改革思路。 1.教学内容改革。计算机仿真技术课程涉及多个交叉学科,紧密相关的课程包括计算方法、计算机软件设计、计算机图形学、计算机控制、自动控制原理、现代控制理论等课程。如何讲出本课程的特点同时又避免与其他课程雷同是必须解决的问题,因此必须在教学内容的编排上下功夫。 经过分析与调研,最终将本课程的主要内容选定为连续系统的数字仿真方法上(占总学时的40%),而对连续系统的建模及模型表示、相互转换则不作过多讲述,避免与自动控制原理、现代控制理论重复。而对于计算机仿真技术中的离散事件系统仿真(占总学时的25%)则仅作原理性讲述,因为经过调查发现,学员在现阶段还体会不到离散事件系统仿真建模的精髓,还不能够从离散事件仿真建模过程抽象出解决实际复杂系统的建模与仿真方法,而这正是离散事件系统仿真的优秀思想和应用目的所在。剩余的学时则主要讲述计算机仿真的基本概念、步骤与发展趋势及应用等内容。 授课内容调整后,课程主题内容分明,有利于将连续系统仿真方法讲深、讲透,增进学员的理解。 2.基于比较教学的教学方法实践。为了加深学员对内容的理解,在教学过程中广泛采用了比较教学方法[1]。 一是连续系统与离散事件系统仿真方法的比较。仿真的本质是在计算机上对模型进行试验,完成状态转移计算。连续系统仿真模型的建立主要是从数学模型出发,建立适合计算机上实现的运行模型。因此连续系统仿真推进时钟时,以为增量进行推进,采用差分方程实现状态推进。因而连续系统其仿真方法明确,好理解,在计算机上求解微分方程即可,重点放在如何选取微分方程的数值解法上。 而离散事件系统的状态变化是由于随机发生的事件而引起的,如何进行离散事件系统的仿真时钟推进和状态变迁就成为离散事件系统仿真的优秀问题。离散事件仿真的基本思想就是将事件序列模拟出来,记录事件引起的状态变化并进行统计,最后得到感兴趣的系统性能参数。时钟推进方法根据仿真粒度分别可采用事件调度法、互动扫描法和进程交互法,其中事件调度法是基础,体现了离散事件系统演化的特点。 离散事件系统只能根据其系统特点,将由事件驱动引起的状态变化通过简化在计算机上复现出来,从而进行仿真研究。这种思路大部分学员开始时不理解,甚至认为是“很笨的方法”,没有什么特别之处。然而,这种方法却是对离散事件系统甚至复杂混杂系统进行仿真的唯一有效方法。 通过建立连续系统和离散事件系统仿真比较表(如下表所示)进行比较教学,学员对两种系统的仿真方法理解得更透彻。 二是数值积分法、替换法和离散相似法的比较教学,后面两者都是从仿真的快速性出发进行设计的。 数值积分方法是从求解微分方程的角度发展而来的,思路严谨,方法体系完整,是主流的连续系统仿真方法,其主要过程是建立差分方程。替换法是应用z与s的映射得到离散脉冲传递函数,再由Z反变换求得差分方程的方法。替换法相当于数值积分法的多步法,简单替换法可以欧拉方法一致的精度,双线性替换法可得到和梯形法一致的精度,但计算过程相比欧拉积分方法和梯形法快。但缺点也很明显,替换法要求对系统先进行线性化,因而只对线性系统有效,而且替换法其理论依据不严格,误差大小也没有定量的结论。 离散相似法是一种快速仿真方法,其基本思想是简化系统的输入。由于实际系统输入经常选择阶跃信号,对输入采用零阶保持器的简化措施没有引入误差,可以获得更高的仿真精度。而欧拉方法要求状态变量的导数为阶跃信号时,才没有系统误差,这在实际中是很难满足的。因此对于阶跃信号输入,采用零阶保持器的离散相似法可以获得没有系统误差的仿真结果,这不仅优于欧拉方法,还优于其他的高阶数值积分算法。 但离散相似法的局限也是很明显的:即要求系统必须是线性的。非线性系统要采用离散相似法,首先要进行线性化,但线性化过程已经引入了误差,自然会影响仿真结果的准确性;另外系统的阶次和“病态”属性的存在使得计算状态转移矩阵很复杂甚至不收敛,将带来较大的截断误差。因此对于线性系统,离散相似法将系统拆分为一系列低阶环节,再针对每个低阶环节应用离散相似法,但此时这些低阶环节的“输入”已不再是阶跃信号了,因此采用离散相似法同样带来了误差。 只有在离散相似法选择的典型环节是积分环节时,离散相似法(零阶保持)等价于欧拉方法。 通过以上比较教学,学员对连续系统的仿真方法理解就很透彻了。 3.辅助教学资源开发。学员通过比较教学,虽然对连续系统的仿真方法已经很理解的,但是对其如何使用仍然是模糊的。为此,我们利用Matlab语言开发了连续系统仿真算法辅助教学演示软件。 软件的主要功能包括:(1)对常用的数值积分法进行Matlab实现,写出各种数值积分法的递推叠代公式,显示出每步计算结果;(2)连续系统包括典型的一阶系统、二阶系统和三阶系统;(3)可对数值计算结果和系统精确解进行列表比较和图形比较;(4)对病态系统采用不同的仿真方法进行仿真演示,比较方法的异同和计算精度;(5)一个鱼雷攻击移动目标系统(6阶系统)进行具体应用,演示如何对具体连续系统进行仿真分析。 教学过程中,涉及到相关算法时,利用辅助教学软件进行教学演示,对计算公式的推导、每步计算过程和结果都进行演示,并最终演示仿真结果及与真实解、其他算法之间的差异,从而班组学员理解算法的计算过程。 4.增加实践环节。由于教学过程中,只能采用较简单的对象进行讲授和演示,学员对于如何采用计算机仿真技术解决导弹控制系统的定量分析与精度评定等应用仍然没有概念。鉴于学时的限制和实验条件的限制,目前尚不具备让学员动手进行计算机仿真验证的条件。因此依托战略导弹控制系统半实物仿真试验系统科研条件,让学员参观、体验计算机仿真技术在大型导弹连续系统仿真中的应用这一实践环节,感受半实物仿真试验过程和数字仿真、可视化仿真过程,从而增强了学员理解仿真技术应用的直观性,使学员的实践能力得到全面锻炼和提高。 四、教学效果 计算机仿真技术课程在我校开设了7届,前几届学员普遍反映难学,抓不住重点和思路,不知道如何应用。经过近3年的教学改革与实践,教学效果明显改善,具体教学效果如下。 1.课堂和实践教学效果。通过以上教学改革和教学实践,学员在课堂上能够积极主动地思考和回答问题,对学习计算机仿真技术课程充满了兴趣,能够在教员的引导下主动对具体连续系统进行仿真建模与分析,主动阅读参考文献提出问题。实践环节中,多数同学能够从总体上理解半实物仿真系统的组成及工作原理、过程,有些学员甚至与实验指导教员探讨,提出半实物仿真、数学仿真、可视化仿真的改进措施。总体来说,课堂和实践教学效果较好。 2.大作业反馈教学效果。从近几年大作业完成情况看,学员对连续系统的仿真算法掌握较好,对于算法在一阶微分方程中的应用基本能够掌握,通过文献的参考和指导,初步掌握了对连续系统建模、模型转换、仿真建模、仿真实现这一过程。大部分同学也能对高阶系统进行模型转换和仿真分析,这表明大部分学员已经掌握了对实际系统进行仿真分析的能力。 总之,通过教学改革和实践,学员在学习过程中发挥了主体作用,提高了综合分析能力和知识运用能力,教学效果显著提高。 五、结束语 本文针对计算机仿真技术课程特点和现行教学模式存在的课程定位不明确、教学内容交叉重叠、教学方法手段单一、缺乏必要的实践环节等不足,结合作者多年的教学实践和经验,提出并实践了一些该课程教学改革的具体思路,相信对于该课程的后续教学改革、提高教学质量和效果具有一定的参考意义。这种教学改革的实践表明,不仅增加了教学的趣味性,学员也普遍反应计算机仿真技术更容易理解了,仿真方法思路更清晰了,取得了明显的教学效果。 作者简介:廖守亿(1974-),博士,副教授,硕士生导师,主要研究方向为导弹精确制导与控制。
计算机仿真论文:智能变电站计算机仿真论文 1仿真的总体思路 1.1信息一体化平台 信息一体化平台采用一体化模式,集监控和五防功能于一体。一方面作为后台监控系统软件,模拟数据采集处理、运行监控、正常操作、事件和报警处理等,实现常规站监控系统功能,同时新增加智能变电站特有的高级应用功能:一键顺序控制、告警信息分类、智能告警等;另一方面作为五防系统软件,嵌入到信息一体化平台中,不仅保留就地间隔内电气设备的电气联锁,同时还通过以太网实现相互通信,交换设备的状态,实现智能变电站站控层、间隔层、过程层3级防误闭锁功能。 1.2智能化保护测控系统 智能化保护测控系统按照保护测控装置的物理原理建立数学模型,采用定值驱动法,当故障发生后计算的故障电流结果到达定值要求时自动启动保护测控装置,按照其工作原理进行判别,相关保护动作,报出故障信息报文,有关指示灯点亮,与变电站真实设备保持一致。 2系统功能 智能变电站高级应用功能的仿真是以智能变电站仿真系统为基础,将智能站高级应用集成于信息一体化平台中,实现了智能变电站特有的一键顺序控制、智能告警信息分类、故障综合分析决策功能的仿真。该系统从其功能上可以作为培训和测试的平台。 1)培训功能。智能变电站高级应用功能是智能站特有的新应用,对运行人员来说是全新的知识,需要进行培训学习。该系统真实再现了智能变电站场景,可以为运行人员提供一种有效的培训手段,使运行人员能够学习智能变电站中的新知识、新技术,提升专业素质。该系统已经投入培训使用,系统运行稳定,人机界面友好,培训功能完善,培训效果逼真。 2)测试平台功能。智能变电站高级应用功能的仿真还可以为高级应用功能的研究提供测试平台。由于电力系统的特殊性,不能在真实运行设备上进行任意操作,而该仿真系统通过为其他系统或软件提供开放的数据接口,可以反复进行操作和设置故障,对被测系统或软件运行情况进行测试,通过与某公司合作,能够正确地实现测试功能,为研究智能站高级应用功能提供了一种有效的测试平台。 3智能告警信息分类的仿真 通过建立故障信息的逻辑推理模型,对故障告警信息分类过滤,并对变电站运行状态进行实时在线分析推理,能够实现智能告警功能,可以自动报告站内异常状态,并根据需求提供分层分类的故障告警信息。智能变电站各种运行告警信息量非常大,包括3类: 1)提示性信息。这类信息不需要特别关注; 2)告警信号。这类信息虽然没有直接引发事故跳闸,但实际隐含着可能的故障,若不进行综合分析,消除异常,持续发展会导致事故发生,需要给予重点关注; 3)事故信息。事故信号产生一般都会有保护动作、开关跳闸,要求在尽可能短的时间判断故障原因,以便上报,并依据调度指导进行故障隔离和恢复操作。因此,需要对故障告警信息进行过滤,提供分层分类的告警信息,以方便运行人员工作。智能告警信息分类的仿真包括以下几个方面: 1)图形界面仿真。智能告警信息分类通过信息一体化平台进行展示,信息告警图形界面是信息分类结果的直观展现。在进行仿真开发时,按照智能变电站信息分类的原则,根据告警信号重要性,告警实时显示窗口由多个页面组成,包括:全部告警、严重保护事件、一般保护事件、SOE、开关刀闸动作和智能告警6类,所示同时还会根据告警信息的级别,通过声音的方式发出告警。 2)数据库仿真。智能告警信息量非常大,其仿真时所需的数据量也很多。仿真时全站采集信息采用统一的命名格式。变量命名格式包括:变量名、变量描述、变量单位、变量标识、变量数据指向。变量名是信息的代表,当变量为1时,其变量描述才有意义,该描述会在智能告警图形界面中显示出来;变量单位的作用是区分告警信息变量的间隔,是实现变量筛选分类的基础;变量标识的作用是区分告警信息变量的重要程度,以便于告警信息的分类;变量数据指向主要用于数据通信。 3)告警信息筛选分类功能。由于告警信息总量很大,为满足不同的关注需求,在告警显示窗口设置信息筛选的功能,在窗口中选择某一设备间隔,根据告警信息变量的标识,可以在告警窗口各页面中自动显示出有关该间隔的所有信息,将不关注的信息屏蔽。可以通过左上角下拉列表选择变电站间隔来显示不同间隔的告警信息,使运行人员更有针对性地查看所需的信息。 4故障综合分析决策的仿真 故障综合分析决策是指在故障情况下对事件顺序记录、保护装置动作及信号、故障录波数据等进行深入挖掘,通过多专业综合分析,并将变电站故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。通常当变电站发生异常或事故时,其处理过程是运行人员按照现场情况、规程及经验进行判断处理,这种方式不仅要求值班员非常熟悉变电运行规程、规范及设备运行要求,而且需要较长的分析判断时间。故障综合分析决策功能可自动为运行人员提供一个或多个可能的事故分析报告,便于迅速确定事故原因和应采取的措施。 4.1故障仿真 故障仿真是进行故障综合分析决策仿真的基础,该仿真系统中对真实系统中可能发生的故障类型进行了分析总结,可实现真实系统中常见故障的仿真。在仿真中故障类型,分为4类,一百多个故障: 1)一次设备故障及异常,包括线路、母线、主变压器、电容器、所用变、断路器操作机构、SF6泄露等; 2)保护与测控装置故障; 3)智能组件故障,包括智能终端、合并单元、网络故障; 4)低压交直流故障。其中,一次故障可以进行故障相别、故障距离、故障性质(瞬时/永久)进行分别设置。在仿真中既可以单独设置一次、二次故障或网络故障,也可组合一次、二次故障和网络故障。故障仿真范围全面,效果逼真。通过仿真系统在培训中的应用,该系统能够在故障和异常发生时,能够真实反应故障现象和保护动作情况,故障信息详细,为故障综合分析决策提供分析依据。 4.2故障综合分析决策仿真的基本结构 故障综合分析决策仿真的基本结构,以仿真支撑系统为服务器,进行故障模拟、采集信息、建立推理知识库、故障综合分析推理,并将分析结果以可视化的形式在信息一体化平台中展示出来。信息采集是对设备实际状态信息和故障信息的采集,在仿真时通过支撑系统完成数据的采集;推理知识库存放专家提供的告警及故障分析知识,推理机完成故障信息的综合分析,给出推理结果,推理知识库和推理机以数学模型的形式存放于支撑系统中;推理结果展示是将推理结果以一条条报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中。 4.3建立推理知识库 推理知识库的知识源自变电运行规程、规范及运行人员的经验总结,通过分类归纳总结,形成一定的知识规则,在仿真过程中其规则内容包括设备名称、事件、原因、推理相关信息等。它采用统一建模方式,可以通过修改、完善知识库中的推理逻辑来提高综合分析决策的功能。 4.4推理机 推理机是利用类似专家解决问题的思维方式,通过推理机来实现知识库的价值。在故障发生后,推理机将采集到的告警信息、设备状态信息与知识库中的推理建立起关联关系,采用正向推理策略,按照推理规则进行反复匹配和判断,最终给出一个或多个合理的推理结果以供参考。 4.5推理结果展示 推理结果展示既是将推理结果以报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中,告警窗口“推理信息”页面提供简单的故障分析结果报文信息,包括故障发生时间、设备名称及简单推理结论,通过双击该报文信息调用具体故障分析报告的展示窗口,分析报告显示的内容包括故障发生的时间和间隔、动作事件、故障原因、故障相关信息分析的结果。通过推理结果展示,可以直观的看到故障综合分析决策的结果。 5结束语 本文介绍了实现智能变电站高级应用功能仿真的总体思路,并对一键顺序控制、智能告警信息分类、故障信息综合分析决策功能的仿真进行了详细阐述,该智能变电站高级应用功能的仿真为既为高级应用功能的研究提供了测试平台,同时也为运行人员提供了培训平台,有较好的推广意义。 作者:张洪波 刘国宏 徐岩 单位:国网河南省电力公司技能培训中心 计算机仿真论文:变电站塔架计算机仿真论文 1CAD标准和构件标准化 本文针对不同的变电站构件类型,研究其标准化方法,从而可选取标准化构件进行组合和建模。特别是在多排架结构建模时,如果没有标准构件库,模型的建立将需要繁琐的手工设置,变得非常复杂,影响模型的质量。标准化的构件能够帮助设计师迅速建立起复杂模型,同时也能保证模型的质量,提高设计效率。因此,提供一套标准的构件模型库就变得十分必要。 2变电站塔架的标准化 本文研究的建模系统向用户提供了110kV、220kV、500kV、750kV四种变电站类型下常见梁、柱形式的建模。它主要包含圆钢梁、三角形格构梁(三种形式)、四边形格构梁(两种形式)、圆钢柱、人字柱和格构柱等。 2.1圆钢梁和圆钢柱 圆钢梁和圆钢柱是110kV变电站类型中常见结构。圆钢梁的主要描述参数为横向段杆数、每段杆长度;圆钢柱的描述参数包括柱高度、地线柱高度。另外,圆钢梁在实际工程中会设置挂线点,电线从挂线点处穿过;圆钢柱上的地线挂点处会有地线挂载,默认为地线柱的最高点。要特别注明的是,一般提到的杆,其描述参数有起始位置、结束位置、截面类型、材料类型等。 2.2人字柱(A柱) 人字柱常用在220kV和500kV变电站中,采用三角支撑使结构更加稳定,在柱顶处设置连接支架,用于支撑梁。描述人字柱的特性,从下往上讲:第一是根开尺寸,就是底部叉开的Y向宽度;第二是是否有端撑,即是否存在第三条支撑柱,如有则需要指定端撑的X向根开宽度;第三是顶部宽度,人字柱的顶部一般会设立面积不大的操作平台,一般为两边支撑柱截面面积之和的二分之一;第四是柱分段数,在段与段间设置横撑,横撑的长度由以上参数可以计算;第五是地线柱设置,同圆钢柱;第六是避雷针设置,一般提供用户选择,不为必须,避雷针也可配置分段数和长度,并可设置每段截面属性,一般截面设置形式为从下往上越来越细。 2.3三角形格构梁 三角形格构梁拥有三种形式,其特征描述主要包含以下部分:第一是偏心尺寸,即梁与柱之间的间隙距离;第二是横向分段数,每一段的长度属性;第三是段与段之间的属性,包含是否有立杆,立杆中是否有腹杆,段结尾处是否为挂线点;第四为梁的底部宽度和垂直高度,如有起拱则最高起拱处拱起高度。为三角形I型格构梁模型示意。该类型梁的特点如下:首个横向段顶部不存在主杆,每一段的斜撑起点与上一段斜撑终点相连;模型的斜撑呈之字型前后相连。因此,该模型建模时必须保证模型的总跨数为偶数。为三角形II型格构梁模型示意。该类型该类型梁的特点为在其2~3段处有一个折点,梁的起始宽度小于梁最大宽度。梁底部的斜撑形式为交叉形,而侧面的形式则呈以中心段为轴左右对称型。并且,此种类型每一段都存在立杆。因此,该类型在标准化时需额外提供折点,而不需要选择立杆选项。 2.4格构柱 格构柱常用在500kV以上级别的变电站中,其特点是具有高度优势,当承载高压电线时可大大降低对地面设施的影响。展示了工程中使用的格构柱。格构柱模型是由多个竖向的段叠加而成,段与段之间由横向的隔层隔开,每一段有四个面,每一面的形式也不尽相同。因此,对该结构标准化定义,重点在于定义每一段。具体来说,可将每一段分为前后左右四个面,前后面相同,左右面相同;每一面拥有底部宽度、顶部宽度和高度三个几何属性;每一面的支撑杆件的形式一般为以下五种形式之一:“/”、“×”、“>”、“”、“”。段与段间的隔层一般为交叉型结构,故此处仅需要提供截面定义接口即可。 2.5四边形格构梁 四边形格构梁包含两种形式,其横截面均为四边形。四边形I型格构梁与人字柱结合使用,在500kV变电站中较为常见。而四边形II型格构梁则与格构柱结合使用,在750kV中较为常用。展示了750kV变电站中,格构柱和格构梁结合使用的情况。四边形I型格构梁模型图,其底面为交叉型斜撑组成,侧面和顶面为“之”字相连形式斜撑。与三角形格构梁相同,描述其特征也需要描述横向段数、每段长度、结构整体宽度和长度等。每一段之间的腹杆也需要进行定义,如腹杆类型和截面等。该格构梁的首段也没有立杆,故分段数需要为偶数形式。四边形II型格构梁模型图,与I型不同。它在两侧存在额外的支撑,可以与格构柱连接。因此,该模型在定义时还需要提供该支撑部分的参数定义。以上详细介绍了每一种构件的标准定义方法和描述参数,通过这些参数的研究和定义,为构件的计算机模型化创造了前提条件。 3变电站塔架的建模方法 针对上述构件的计算机模型设计,提出构件的计算机建模方法。在构件的计算机表示设计中,Component为构件顶级父类,为每一个构件提供了Name属性。另外,构件的建模需要提供一个初始原点,即Zero-Point,根据构件的参数和该ZeroPoint,调用Genera-lElements生成构件。Pole类为柱构件的公共父类,提供了两个公共方法:GetHeight为得到构件的总高度,即柱本身、地线柱、避雷针的高度之和;GetBottomPoints为得到构件地面支撑点。Pole类有三个子类,即圆钢柱、LinePole、人字柱APole和格构柱GridPole。LinePole可以设置其柱身高度PoleHeight和地线柱GroundColumn;APole可以设置其底部宽度BottomWidth、顶部宽度Top-Width、地线柱GroundColumn、避雷针LightRod、垂直段VerticalParts等;GridPole可设置的主要为垂直段VerticalParts和最上部段的顶部宽度TopWidth。除此之外,GridPole提供了一个自动计算段宽度的方法AutoCaculateParts。Beam为梁构件的公共父类,提供了两个公共方法:GetLength为得到构件的横向全长;Eccentricity-Length为偏心距离,即梁与柱结合建模时,梁连接点到柱连接点距离,一般在这里安装连接件。Beam有三个子类,即圆钢梁LineBeam、三角形格构梁Rect-angleBeam和四边形格构梁QuadrangleBeam,分别表示三种常见梁构件。其中,LineBeam的设置只包含线形横向段LineParts;RectangleBeam包含有宽度Width、高度Height、横向段HorizontalParts、挠度De-flection、梁类型BeamType等的设置。Deflection是指梁最高处的拱起高度;QuadrangleBeam中除了这些属性之外,还包含与格构柱连接处的属性设置StandBarWidth和StandBarHeight。除了主要的Pole和Beam构件之外,还有其包含的子构件。LightRod即避雷针构件,其提供了分段数Parts设置,以及每段的截面类型SectionName和长度Lengtj;GroundColumn为地线柱构件,其提供了高度Height和截面的设置SectionName;Horizon-Part为水平向的段构件,VerticalPart为垂直向的段构件,一般包含段的长度Length和一些特点属性。上述基础对象模型构成了变电站塔架的基本构件库,为模型的计算机实时建模和分析提供了支持。 4结论 本文基于构件组装的变电站塔架CAD设计系统,实现了对模型常见构件的标准化工作,提出自主模型构件标准,实现了变电站构件模型的计算机模型构件标准化,并实现了计算机建模方法。目前变电站建模系统已经可以将模型在计算机中建立和生成,模型的仿真结果对变电站设计工程师来说更加重要。因此,笔者将会深入研究基于计算机模型的工程仿真方法,为变电站行业的CAD设计仿真做出更大的努力。 作者:白勇 张为 单位:重庆电力高等专科学校 重庆市电力公司检修分公司 计算机仿真论文:海事事故分析中的计算机仿真论文 1计算机仿真 1.1案例介绍 2009年9月18日晚22点左右,一艘渔船(下文称“船A”)在仰光河沉没,船上16人全部遇难.由于水面风平浪静,渔船在出港前进行过适航检查,所以排除因自身原因沉没的可能.为了查明事故原因,缅甸交通部成立事故调查委员会对当时位于出事水域附近的船舶展开调查.海事部门调查得知渔船沉没当时有5条船经过附近水域.对这5条船舶进行检查发现:4条船都无明显摩擦痕迹,其余1艘韩国籍货船(下文称“船B”)吃水线附近有摩擦痕迹,船首右舷方向有一0.5m×1m的凹陷,并重新上了船用漆.据此,“船A”的船东认为“船A”的沉没是由“船B”碰撞而致,要求“船B”的船东赔偿损失.然而碰撞事故发生在晚上,出事海域还有其他船舶,并没有人直接观察到哪条船为碰撞船舶.而且仰光河上经常有原木等漂浮物,无法辨别摩擦和凹陷是与船舶碰撞而导致的抑或与原木等碰撞而导致的.所以海事法庭裁决:仅凭“船B”有擦痕不足以断定“货船B”就是撞击船舶.因缺乏有力证据,一审判决“船A”败诉.“船A”的船东对判决不服,委托保险公司找研究人员,希望找到新的证据.本文即是在此背景下进行的仿真研究,通过计算机仿真驳斥和补充了一审中的一些证据.在新证据的支持下最终在2013年9月份的二审中,“船A”胜诉,获得赔偿. 1.2仿真建模 从缅甸海事局公布的材料模型的质量是影响仿真分析精确度的重要因素之一.虽然仿真建模技术在不断发展,但是目前精确建立一整条船仍是件很费时费力的工作.而且实际经验表明,绝对精细的模型难以进行网格剖分和有限元计算.准确建立出总体轮廓和主要承力部件,忽略非承重结构对仿真精度和精细模型相差不大.本文以实船的横剖面型线进行放样,中纵剖面型线进行拉伸切除,采用这种自上而下的建模方法得到的模型与实船轮廓=几乎一致. 1.3数值计算 船舶碰撞是短时间内,在巨大碰撞载荷作用下的一种复杂的非线性动态响应过程,碰撞中存在着大量的非线性问题,如几何的非线性、材料的非线性、接触非线性和运动的非线性等.所有这些特点使船舶碰撞问题的研究变得相当复杂.当前的研究方法主要有:经验公式法、实船试验方法和有限元仿真分析法.经验公式法计算粗糙,多用于研究船舶在水平面内的二维运动;实船试验方法虽然可以得到可靠的数据,但“破坏性”试验的代价极其极昂贵.相比之下,有限元仿真分析法运算能力强,成本低廉,结合计算机对图像的后处理功能,可直观的再现碰撞过程,顾永宁、崔维成等开始利用有限元法对船舶碰撞进行深入的研究.计算时中心差分法对系统刚度矩阵要求不高,但对时间步长要求挺严格.通常,时间步长越小,计算越准确,但可能导致运算量太大而无法计算;而较大的时间步长容易导致计算不收敛,所以在用中心差分法计算时合理的确定时间步长是十分重要的一步.本文中各单元的时间步长Δt按如下计算方法确定. 2仿真实验 2.1实验一 事故发生在晚上,无人看到碰撞过程,若是“船A—船B”相撞,那么2船碰撞的过程是什么样的?据海事部门对2船的检查:“船A”有2处凹陷,一处位于水线附近,另外一处位于驾驶台左侧;“船B”有3处擦痕,2处位于水线附近,一处位于船首外板的右侧.但并不能据此来证明“船A”与“船B”碰撞,还需验证2船的损伤位置是否能够对应起来. 2.1.1仿真设置 利用前面建好的船舶仿真模型,根据“船A”和“船B”的变形位置、吨位、吃水确定碰撞实验的相对高度。模拟2船碰撞局面,还需知道边界条件和初始条件.主要是明确2船碰撞位置、碰撞角度,以及碰撞速度.参考船舶航行记录仪的数据,以及船员的描述可得到:“船A”航速为2kn,“船B”航速为14kn,两者的航向接近垂直,当时海面风平浪静,故无需考虑风浪对船舶碰撞的影响.计算时“船A”现对静止,根据速度的矢量合成,设置“船B”以14.14kn航速,85°方位角向“船A”左舷船中偏后位置撞去。 2.1.2仿真结果 通过仿真碰撞的平面视图,直观的再现碰撞过程.仿真实验得到的船舶碰撞全过程的二维。通过划分的6个重要阶段能够直观再现碰撞过程:(左边)“船B”以8kn航速、正横的角度向(右边)“船A”撞去.受到“船B”的撞击,“船A”会被推向X轴一段距离,即横移.同时,在撞击力与水阻力的共同作用下,“船A”还会向右侧倾斜.“船B”横向速度较大,向右航行会再次撞上“船A”,造成“船A”继续右倾.最终“船A”右舷入水,水进入船体,稳性降低,加速倾覆. 2.1.3仿真结果与实测结果对比 缅甸海事局公布的“船B”损伤资料,具有法律效应和可信度. 1)由图5a),b)可知,“船B”的船首外板从吃水线上方1m开始由下至上向前延伸使得“船B”接近正横撞向“船A”尾部左舷区时,“船B”上方的船首右侧外板要先于水线附件的首柱外板与“船A”发生接触碰撞.这正对应的是图6标示的“1号损伤”. 2)由图5c),d)可知,第一次碰撞后,“船A”会发生右移和右倾,(“船B”质量和动能比“船A”大很多)“船B”状态几乎不变.“船A”的右移速度受水阻力影响不断下降,“船B”向右航行会第二次撞上渔船.由于“船A”的右倾,“船B”上方的船首右侧外板不再与“船A”发生接触,水线附件的首柱外板与“船A”发生第二次接触碰撞.这对应的正是图6所标示的“2号损伤”和“3号损伤”处.3)图5e),f)显示球鼻首吃水线附近的上端碰撞点距吃水线大约0.9m,下端碰撞点距吃水线大约1.7m;小船吃水线附近的上端碰撞点距设计水线大约0.9m,下端距设计水线大约1.4m,撞深为0.43m(注意:小船已经右倾,在测量小船时不能再以水线(WL)来算距离,而应以设计水线(DWL)来算距离).仿真结果中2船碰撞点位置和图6中所标的2船损伤部位基本吻合. 2.2实验二 事故当时在附近航行的船舶共有5艘.其中3艘为椭圆形球鼻首,2艘(包括“船B”)为柱形球鼻首.不同形状的球鼻首撞击它船后的损伤特点是否相同?“船A”的损伤变形到底是被哪种形状的球鼻首撞击所致? 2.2.1实验设置 首先确定了2种球鼻首———椭圆形球鼻首、柱形球鼻首,二者形状不同,但是为了比较的准确性,两者的质量、速度、角度都须设置相同.因为怀疑“船B”为撞击船,本文以“船B”为基准,通过调节密度使2种球鼻首的质量都为42195t.并以85°碰撞 2.2.2仿真结果 在ExplictDynamics中进行求解,碰撞时间设为0.11s,输出“船A”在2种不同形状船首撞击下的损伤变形云图,受柱型球鼻首撞击,船体在碰撞区域有垂向的长条状变形,有2处变形较大,位于长条上端和下端区域,最大总变形为0.4344m;受椭圆形球鼻首撞击,船体在碰撞区域明显体现出水平方向变形,区域中间的变形较大,最大总变形为1.1159m. 2.2.3仿真结果与实测的对比 缅甸海事部门提供的“船A”实船。真实变形为从甲板边线到舭龙骨间的垂向的狭长状变形,而且据缅甸海事局勘测,实船的最大撞深为0.48m.实验和实测值的对比。将仿真实验得到的变形形状、最大变形与实船测量结果对比分析可得: 1)从碰撞后“船A”的变形形状上比较,很明显受柱型球鼻首撞击后得到的实验结果和真实结果最为吻合,均为垂向狭长状变形. 2)实测“船A”的最大总变形为0.48m.受柱型球鼻首撞击,“船A”最大总变形的仿真结果为0.4344m,与实际损伤变形误差为9.5%;受圆形球鼻首撞击,“船A”最大总变形的仿真结果为1.1159m,相对误差达到63.59%.显然,从“船A”的变形程度上比较,也是受柱型球鼻首撞击后得到的实验结果和真实结果最为吻合. 2.3结论 通过仿真实验,知道了“船A”、“船B”的多处损伤变形是由2次碰撞所致;两船的损伤位置可以一一对应;“船A”吃水线附件的狭长状凹陷,是被柱形球鼻首撞击所致,“船B”以航海日志中记录的吨位、航向、航速为参数撞击“船A”,“船A”最大总变形为0.4344m,与海事局实测数据0.48m较吻合.这为执法部门对碰撞事故的责任认定提供了一份客观、科学的材料. 3结束语 本文将计算机仿真技术用在船舶碰撞中,再现了碰撞过程,计算了碰撞后船舶的变形.实际上运用计算机仿真技术还能解决很多海事问题:反推碰撞角度和碰撞速度;计算、校核碰撞后船舶的稳性和强度等.目前计算机仿真技术在事故分析中的运用还不广泛,仿真模型的建立、网格的剖分、边界的约束,时间步长的设定,每个环节都会对结果的精度有较大影响;耗时较长的计算也让很多人对计算机仿真望而止步.但随着海事现代化、数字化的发展,事故数据的收集已不再是难题,对数据的深入研究将逐渐成为提高海事事故分析水平的关键.根据事故数据运用仿真技术可以直观的模拟事故经过,结合有限元计算对事故做定量分析,达到许多传统分析手段无法达到的研究深度. 作者:刘超 李范春 李翔 单位:大连海事大学轮机学院 大连海事大学交通运输装备和海洋工程学院 计算机仿真论文:汽车电子悬挂系统计算机仿真论文 1电子控制悬挂系统的原理与主要结构 悬架系统是影响汽车驾驶及乘坐舒适性和操纵稳定性的主要部件,是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。汽车悬挂系统就是指由车身与轮胎间的弹簧和避震器构成的整个支撑系统。悬挂系统应有支撑车身的功能,改善乘坐的颠簸感觉,不同的悬挂系统设计会使驾驶者有不同的乘坐感受。外表看似简单的悬挂系统综合多种作用力,决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性,是现代轿车十分关键的部件之一。常见的悬挂系统结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成,个别系统则还有缓冲块、横向稳定杆等。计算机仿真系统的电控单元控制悬挂系统可根据车载重量、路况条件、行驶速度等来调节悬挂系统的刚度、减振器阻尼力以及车身高度。从而使车辆在各种行驶条件下均可获得最佳的行驶平稳性和操纵协调性。有多种不同类型的电子控制悬挂系统,以大众汽车的电子控制空气弹簧悬挂系统为例,电子控制悬挂系统主要由空气压缩机、干燥器、车身高度传感器、带有减振器的空气弹簧、悬挂控制执行器、悬挂控制选择开关、悬挂用电控单元等组成。在汽车行驶过程中,电控单元不停地接收车身高度传感器、加速度传感器(即油门动作传感器)、制动传感器、转向传感器以及车速传感器输出的信号并进行运算、分析和判断,最终向执行器输出控制信号,控制车身高度和悬挂刚度。 2计算机仿真技术在汽车悬挂系统的应用特点 电控单元中计算机仿真控制悬挂系统的主要优点有:为提高汽车正常行驶时乘坐的舒适性,可以将弹簧刚度设计得较小,以使车身的自然振动频率尽可能的低。为提高汽车的操纵稳定性,使汽车的行驶安全性明显提高,可以将汽车悬挂抗侧倾,抗纵摆的刚度设计得比较大。将车轮快速提起,避开障碍物,可以在车轮碰到障碍物(如砖、石等)时,提高汽车的通过性。电控单元可以在汽车载荷变化,在不平路面上行驶时自动保持车身高度不变。仿真技术可以防止汽车制动时车头的下冲。提高汽车转弯时的操纵稳定性,可以避免汽车转弯时车身向外倾斜。为提高车轮与地面间的附着力,可以减小轮跳离地面的倾向。 3总结 计算机仿真技术是研究和分析系统运行行为、展现系统动态过程和运动规律的一种重要形式手段和方法。计算机仿真新技术的快速发展和计算机仿真技术所表现的实用性和前景效益是相当大的。特别近年来在仿真方法、技术研究、机械系统仿真应用等方面都取得了显著的成就。因此,计算机仿真技术在多方领域有广泛的应用。 作者:王来丽 田雪萍 王海峰 单位:黑龙江农业职业技术学院 计算机仿真论文:3A21铝合金矩形管变形计算机仿真论文 1简化模型与截面变形 通常采用截面变化率δh表示弯曲后矩形管在截面处的变形程度,其可用公式δh=(h-h1)/h×100%表示,其中h、h1分别表示矩形管变形前后截面处的高度。 2建立有限元模型 2.1模型建立 矩形管坯尺寸为b×h×t=24.9mm×12.3mm×1mm,材料为3A21铝合金。采用Abaqus软件建立有限元模型。步骤如下:建立部件的几何模型、部件进行装配、设置接触条件、划分网格等。 2.2可靠性验证 采用试验方法对有限元仿真结果进行验证,判断有限元仿真的可靠性,进而对芯模参数影响矩形管截面变形规律进行研究。试验与模拟中工艺参数设置一致,即:弯曲角度θ=90°,弯曲半径R=40mm,弯曲速度w=1.567rad/s,芯棒、夹块及其他模块与管坯之间的摩擦系数分别为0.01、0.50、0.17,管坯与模具间隙ΔC=0.1mm,芯头参数为,H=10mm,B=22.88mm,D=3mm,A=60°,n=3,同时要求芯棒无伸出量。对有限元方法与实验方法得到的截面变化率δh进行对比。可以看出:靠近弯曲两端部分(0°、90°)时截面变化率比较小,处于弯曲中间部分(40°~80°)时截面变化率较大,且随着截面位置的增大而增加。对比两条曲线,发现曲线变化趋势相同,通过计算可知模拟结果与实验结果的最大误差为2.9%。充分说明本文采用的模型可有效的模拟3A21铝合金矩形管在绕弯成形中的截面变化。 3模拟结果分析 3.1芯头个数n影响截面变化 以2.2节中设定的工艺参数为基础,保证其他参数不变,改变芯头个数n,分别设置为1、2、3、4,采用文中建立的模型进行仿真模拟,研究芯头个数n对截面变化的影响。不同时截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,n=1或者n=2时截面变化率δh较大,且在弯曲中间位置(45°左右)取得最大值,分别为37%、34.5%。当n=3时,截面变化率迅速减小,最大截面变化率为6.9%。继续增大芯头个数n,当n=4时,截面变化率变化不大,可以判断当n大于3时,增大芯头个数对矩形管绕弯成形中截面变化无太大影响,故应选取n=3,矩形弯曲管质量较好。同时,截面变化率在弯曲两端较小,而在弯曲中间位置较大。由于压块、弯曲模与防皱模对矩形管的外壁进行限制,同时芯头和芯棒对内壁起到支撑作用。在弯曲中间部分,内壁失去了芯头的支撑作用,外壁没有压块进行限制,故处于悬空状态,此时截面变形率会较高。矩形管的末端受到夹块及弯曲模作用,即使没有了芯头的支撑作用,其截面的变化也不会很大。 3.2芯头间距D影响截面变化 保证其他参数不变,改变芯头间距D,分别设置为3mm、4mm、5mm和6mm,研究芯头间距D对截面变化的影响。不同芯头间距D下截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,芯头间距D为3~5mm时,弯曲始端的δh比末端的明显小,而D=6mm时两端的δh相近。截面变化率δh随着芯头间距D的增加而逐渐减小。这是由于芯头间距D增加,芯头支撑矩形管内壁的角度增大,故δh减小。 3.3芯头厚度T影响截面变化 改变芯头厚度T,分别设置为3mm、5mm、7mm和9mm,保证其他参数不变。不同芯头厚度T时截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,截面变化率δh随着芯头厚度T的增加而逐渐减小。T≤7mm,截面变化率δh在矩形管的起始端与末端比中间部分小。T=3mm时,当绕弯角度大于40°时,δh迅速上升,角度在60°时δh达到最大值,随后逐渐减小。随着芯头厚度T逐渐增加,δh随截面位置变化趋势也较为平缓。这是由于芯头厚度较大时,在绕弯过程中芯头对矩形管的支撑范围比较大,所以使得截面变化程度较小,综上选择T=9mm时矩形管绕弯效果好。3.4芯头圆弧角度A影响截面变化改变芯头圆弧角度A,分别设置为60°、90°、120°、180°,保证其他参数不变。不同芯头圆弧角度A时截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,在弯曲过程中矩形管始端与末端δh较小,在中间位置δh较大。截面变化率δh随着芯头圆弧角度A的增加而逐渐增加。这是由于随着芯头圆弧角度A的减小,圆弧上的顶点U与末点C之间的高度差Δh减小,芯头对矩形管的支撑效果越明显,故截面变化程度越小。但是当圆弧角度A过小时,一套芯模不适合在不同弯曲半径的多种弯曲模中使用,而A=60°时,芯头中心与圆弧中心位置一致,方便芯头的加工。综合考虑选择芯头圆弧角度A为60°。 4结论 (1)在矩形管的始末端截面变形程度较小,中间位置(40°~80°)截面变形程度较大;增大芯头数目、芯头间距、芯头厚度及减小芯头圆弧角度,均使得绕弯过程中矩形管截面变化程度降低。 (2)选择3个芯头,芯头间距、厚度和圆弧角度分别为6mm、9mm、60°时,可以生产质量较高的矩形弯管。 作者:赵秀梅 单位:长春工业大学 吉林司法警官职业学院 计算机仿真论文:电弧传感焊缝偏差计算机仿真论文 1电弧电流信号的数据检测 该高速旋转电弧传感器的频率0~30Hz,扫描区域半径0~3.5mm。本次实验选用25r/s的固定频率进行数据采集。实验表明,如果焊接工艺参数一定,设定水平偏差为变量,则在一个旋转电弧圆周运动的周期内,电流的波形具有一定的规律性,通过电流波形的变化特点可以得到焊点的水平偏差的参数。但是在实际操作中,焊接作业很容易受到外界因素的影响,如熔池的震荡、飞溅等,这样获得的电流信号就有了干扰因素,即使在偏差一定的情况下,检测到的电流也不相同。所以为了减小这些因素的影响,将采集到的数据通过小波滤波后进行归一化处理。将采集到的不同周期内的同一点的电流信号进行纵向的平均值处理,取该均值为这点的电流信号,这样便减小了外界因素的影响。设定采样频率为104Hz,旋转频率为25r/s,则每个周期内可以采集到416个点的信息,然后将各个点的电流信息进行小波滤波、归一化、均值处理后得到样本波形保证结构风险最小化原则要求,采用不敏感损失函数ε,加入惩罚参数C和松弛变量ξ(*),ξ(*)=(ξ1,ξ1(*),ξ2,ξ2(*),…,ξb,ξb(*)),得到原始最优化问题minτ(W,ξ*)=12W2+C1l1i=1Σ(ξ1+ξ1*)(1)s.t.(Woxi+b)-yi≤ε+ξi,i=1,2,…,lyi-(Woxi+b)≤ε+ξi,i=1,2,…,lξi*≥0,i=1,2,…,l构造拉格朗日函数进行求解,最优问题以Wolfe对偶原则化作凸二次规划问题min121i,j=1Σ(αi*-αi)(αj*-αj)•K(xi,xj)+ε1i=1Σ(αi*+αi)-1i=1Σyi(αi*-αi)1i=1Σ(αi-αi*)=0αi≥0αi≤Cn变为标准形式,得到最优解α=(α1,α1*,…,αl,αl*)T根据α构造出决策函数为(fx)=1i=1Σ(αi*-αi)K(xi,x)+b(3)式(3)为决策函数式,其支持向量为非零解所对应的矢量。不敏感损失函数ε的选取可以用来调整回归逼近的精确度。根据式(3)选取新的输入参数便可得到一个精确的输出参数。 2支持向量回归机的实现 2.1支持向量回归机的计算原理 设定输入的训练样本集为D={(xin,yk),k=1,2,3,…,l}式中xin∈Rn,yk∈R。通过训练样本可以得到一个决策函数,这样通过训练样本集之外的输入参数x可以较为精确的计算到相应的输出参数y。际工程中可操作。提高焊缝跟踪精度前(下)后(上)的焊缝形貌。 2.2构造核函数运用 支持向量回归机解决实际问题时必须构建一个合适的核函数,类型不同的核函数与之相对应的支持相对应的向量回归机类型也不相同,一个合适的核函数直接决定了所构造的支持向量回归机的运算性能。通过采集的数据信息的包角映射建立SVR核函数,然后修正函数,以提高核函数的回归精度。构造核函数:设定一个标量函数式F(x),F(x)≥0。令F(x)的最大值在支持向量处取得,最小值在支持向量以外点处取得,得到修正后的核函数K(x,x')=F(x)F(x')K(x,x')(4)令其标量函数F(x)的最小值在支持向量处取得,最大值在其他以外点处取得。这样修正后的核函数对支持向量回归的精度有所提高。由于实际操作中支持向量一般都是不知道的,所以通常的初始核函数选为GAUSS核函数K(x,x')=exp(-x-x'22σ2)(5)式中σ为归一化参数。通过式(5)可以得到初始的支持向量,将其带入函数F(x)实现支持向量邻域内黎曼度规的减小。修正后的GAUSS核函数大大提高了回归精度。在Matlab中编写函数式M文件,其逻辑流程为:(1)读取样本数据集;(2)建立数据集矩阵;(3)构建矩阵f,LB,UB;(4)计算初始核矩阵;(5)计算初始α值;(6)计算修正函数;(7)计算各个最优解α,将最后求的各个α值和变量值保存到MAD文件,然后编写决策函数编码通过调用MAD文件里的参数得出偏差值。 3仿真模拟 3.1水平偏差值 计算通过调用MATLAB中已经编写的M文件,得到的变量与函数值采用小波滤波、归一化、均值化处理后得到一个周期内的数据点参数集,使用已经编写好的决策函数文件计算出各个点的水平偏差,将其转化为水平偏差值。 3.2高度偏差值 计算焊炬的高度与电弧的电流值具有一定的规律性。选取焊炬在某一不变的位置高度,得到该位置的电流值,将该电流值与电流均值做差值,则该差值和高度偏差值具有线性规律,在LABVIEW中通过函数公式的各节点可以推算出高度偏差值。 3.3焊缝跟踪将LABVIEW 与机器人纠偏系统相联结,将水平偏差值与高度偏差值的实时参数传送给机器人纠偏系统,焊接机器人实时调整焊缝的路径,这样就实现焊缝焊接的实时跟踪。 3.4实验结果 选取旋转电弧传感器的扫描半径为3mm,V型坡口,角度45°,取样频率104Hz,电弧旋转频率25r/s。在水平偏差不相同的条件下分别选取两组数据,第一组取采集试验结果12个数据训练支持向量回归机,第二组作为参考组,进行偏差识别对比测试。使用该算法系统具有较小的偏差识别误差,提高了系统的识别精度,在实{st(2)α(*)∈R2lW∈R,ξ(*)∈R2I,b∈R。通过图像能够清楚地看到,进行处理后的数据提高了系统的精度和实时性。 4结论 在一定工艺参数下,焊炬的水平偏差和焊接电弧的电流大小在一个旋转周期内具有一定的规律性。通过采集LABVIEW焊接过程中的电弧电流信号,将原始信号进行小波滤波减少外界因素干扰,然后信号进行归一化、均值滤波处理,提高了数据精度。将处理后的数据在MATLAB中进行支持向量回归机的计算,通过修正核函数与决策函数的运算处理最终得到偏差值。试验结果证明,采用这种算法进行电弧传感焊缝的偏差识别是可行的,提高焊缝识别精度约20%,完全满足实际工程的需要。 作者:王霞 单位:江苏师范大学 江苏省泰州职业技术学院 计算机仿真论文:计算机仿真和建模临床医学论文 1引言 研究团队、制药产业及医疗服务业已经认可生命科学仿真系统的作用。在化学工程师和计算机辅助过程工程专家的帮助下,生物工程师可以运用这些手段解决诸多生理学和医学问题。 2仿真技术的研究进展 系统生物学要使用定量分析来研究生命系统。起因于处理大量数据的需要。学者通过计算机仿真技术,利用定量分析来处理临床问题,产生了名叫系统医药学的新学科。化学工程师长期参与生物学和生物医学的定量分析。Peppas和Langer认为在20世纪60年代早期化学工程师就参与生物医药工程。Bailey和同事研究出一种控制新陈代谢的手段,这种手段不仅可用于生物制造技术,也可用于其他生物问题。2005年,Solis和Stephanopoulos指出了纳米级的系统工程需要解决的问题。2006年,Doyle和Stelling回顾了用计算机仿真技术去分析代谢网络的一些重要的成果。2009年,Eissing、Chaves和Allgower利用仿真模型来分析细胞死亡。近年来,有许多论文概述了计算机工程师和化学工程师在医疗系统中的作用。对化学工程师,尤其是工艺系统工程师来说,免疫系统是一个采用仿真技术的复杂系统,化学工程师能够研究免疫系统和病毒之间的相互作用。2004-2005年,Deem开发了一种运用计算机仿真技术研究了病毒和疫苗造成的免疫反应的定量模型。Chakraborty在2003年用仿真技术研究了免疫系统的细胞间的通信,以及免疫反应。2006年,Joly和Pinto认为HIV-1发病机理的数学模型优化了药物治疗的方法。这种方法会导致药物设计和配方设计的改进。Yin在2007年提议把病毒当作一种产品,研究病毒生长和传播时需要考虑时空的影响。可以预见,将来人们会用生理学模型和计算机技术设计出最佳药物配方。为了有效地进行仿真,需要根据生物具体的特性建立多种生理学计算模型。几年前,学者启动生理组计划(PhysiomeProject),旨在寻找人和其他真核生物的计算模型。迄今为止,该计划主要关注使用CellML标准的细胞电生理学的数学模型。CellML标准是一种使用细胞进程模型的生物物理学模型标准。另外SBML标准是一种能够辨识生物进程的计算机可读标准。最近,一个名为虚拟生理人的项目进一步促进了欧洲学者研究生物医学的建模和仿真。学者开发了一些数据库去存储生物模型。细胞模型系统和生物模型数据库是其中两个重要的数据库,两个数据库都建议使用CellML标准和SBML标准。学者可使用这两个数据库来探索复杂的生命系统。生物模型在药物的使用方面有重要作用,这不仅是一个通用手段,而且对癌症治疗和眼病治疗也有特殊的贡献。2002年,Cstete和Doyle提出一种生物反馈系统的逆向工程分析原理。2003年,Tyson、Chen和Novak回顾一些生物控制模块的设计原则。 3简单系统的建模 2001年,Hangos和Cameron强调明确建立模型的目的,模型是在对现象总结的基础上,用计算机能够接受的方式反映规律,建模是下一步仿真计算的基础。对复杂系统来说建模十分必要。复杂系统不可能设计出含所有现象的实验,因为部分量不可测量,并且几个现象间很难找到相互关系。尽管学者已经在测量基因与代谢领域取得巨大进展,但仍有许多生物量无法测量,即便能够测量出一些,测量的准确性也不够高。下面的例子是伦敦大学研究得到的一种模型,该模型模拟了血流改变时动脉壁内皮细胞的反应。血流改变刺激细胞产生化学信号,而这些化学信号拉长了内皮细胞,在某些条件下,巨噬细胞在动脉壁上增加了,最后导致动脉粥样硬化。动脉粥样硬化斑块的位置与血流改变的区域息息相关。并造成影响。学者研究出两个模型来探索这种影响。模型一是细胞表面的血液模型,首先把细胞表面分解成许多不同的小三角形区域(0.4um),这个模型可以看成一个斯托克斯公式的边界积分表达式,通过该模型可以研究在血流作用下细胞的受力情况。模型二研究了力对细胞骨架的影响,细胞骨架保持细胞形状,可以使用开尔文体模型研究这个问题,它是由1个缓冲器和2个平行的弹簧构成的黏性弹性系统,开尔文体代表一种将机械力转化成生化信号的细胞成分,这种生化信号会导致Src激酶的活化,Src激酶会调节Rho激酶和GTP酶(Rac和Rho),而Rho激酶和GTP酶可以控制细胞结构和形态。简单的展示了该过程。此模型可以解释很多现象,但仍然有一些问题解释不了,例如当涉及体内细胞间的通信时,该模型不适用。研究人员建立复杂的仿真模型,这些模型涉及化学和机械领域,可以使用这些模型来进一步研究各种生理学和临床医学现象。 4复杂系统的建模 生命系统具有很强的鲁棒性,生命系统和多反馈的鲁棒性系统相似。建模时要识别模型中的薄弱区域,在该薄弱区域模型可能不够准确,需要用模型进行预测,这要求修改模型。在复杂模型中,特别要注意内部参数不能测量的区域,当处理涉及复杂生理问题时,这些区域变得很重要。原料中包括必要成分A,A和其它成分一起加到反应器。在该反应器上,一些原料反应生成副产物B。在这个过程中,在一定范围内控制成分A的数量很重要。在反应器上,A在催化剂C的催化下生成B,B在催化剂D的催化下生成A。A的数量决定CSTR产生C或者D的数量。如果A加入很多,将会产生C催化正反应。如果A加入的很少,将产生D催化逆反应。与此同时,膜反应器过滤掉废物。这个简单的工艺流程初步反映了血液中葡萄糖调节机制。葡萄糖由肠道进入血液,并供给其它所有的器官。葡萄糖维持在一定浓度很重要,因为维持在一定浓度可以确保人类各种机能的良好反应,这种调节过程称为葡萄糖稳态。如果葡萄糖糖浓度高,胰腺产生胰岛素,指示肝脏把葡萄糖转化成糖原,如果血液中的葡萄糖浓度低,胰腺产生胰高血糖素,将糖原转化回葡萄糖。肝细胞还将血液中废品送入胆汁,并通过胆管过滤并排泄。这是一个涉及多个器官的复杂系统,探索该系统需要考虑许多器官间的联系,葡萄糖稳态系统可以用7个模型表示。 1).胰高血糖素受体模型 通过胰高血糖素模拟肝细胞表面受体的活化,受体活化产生三磷酸肌醇。该模型由5个微分方程构成,分别描述受体的各种状态、G蛋白的活化和三磷酸肌醇的产生。 2).钙模型 模拟由三磷酸肌醇活化产生的钙信号通路。该模型由2个微分方程构成,分别涉及细胞质和内质网中钙浓度。钙模型的前提是Hill方程。 3).环磷酸腺苷模型 模拟受体的活化和环磷酸腺苷的产生。该模型由5个微分方程构成,分别关于环磷酸腺苷的浓度、S-腺苷甲硫氨酸(SAM)的浓度、受体的比例、不活动的比例以及核定位蛋白激酶A的比例。模型遵守Hill方程。 4).胰岛素模型 模拟肝脏对于胰岛素的反应,该模型由1个描述糖原合成酶激酶(GSK)活化的微分方程构成。 5).血液模型 模拟葡萄糖在血液、肝脏和胰腺之间的运输,该模型由1个描述血液中葡萄糖浓度的微分方程构成。 6).糖原分解模型 模拟控制糖原分解与合成的4个因素,葡萄糖及6磷酸葡萄糖的控制、钙离子的控制、环磷酸腺苷的控制、胰岛素的控制。该模型是一个模糊逻辑模型,该模型描述糖原合成酶(Sta,控制糖原合成速率)及糖原磷酸化酶(Pho,控制糖原分解速率)的活性水平。该模型由4个微分方程构成,分别关于糖原磷酸化酶(Pho)、糖原合成酶(Sta)、糖原和细胞内的葡萄糖。 7).胰腺模型 模拟胰高血糖素或胰岛素的释放。该模型由2个微分方程构成,分别关于胰岛素和胰高血糖素的血液浓度。每一个微分方程都要遵循Hill方程。上述7个模型共同构成葡萄糖的调控模型,需要软件管理系统来协调它们。Saffrey等人在2007年描述一种模型管理系统。该管理系统用来存储模型和数据。在该系统中,上述的7个模型互相联系,共同模拟出葡萄糖稳态系统。Hetherington等人详细描述这个葡萄糖稳态系统的模型。 5完善和应用模型 建立模型以后,需要进一步完善。可以选择各种不同的实验者,将实验者分成多个小组,分别观察和记录他们的数据,根据这些数据完善和调整模型,甚至改变模型,最终确定适合不同人的具体的模型。通过这些具体的模型可以预测未来的变化情况,为了达到某些目的也可以设计一些干预措施。在其他领域中,学者已经充分研究了基于模型工程的设计方法,利用这些设计方法可以达到一些想要的结果,虽然这些设计方法还不成熟,需要进一步完善,但值得借鉴。在生命科学中,要特别注意干预措施也可能会导致一些危害。这些干预措施包括环境干预、药理学干预或基因干预。环境干预通过物理或化学因素,药理学干预主要通过临床干预。在上一部分描述的复合模型中,广泛的使用了计算机辅助过程工程技术,和优化技术寻找最佳解决方案,如糖尿病患者的最佳胰岛素剂量;使用随机技术寻找高敏感度模型的解决方案;使用区间方法确定能够接受的最坏情况。上述方法和模型已经被用来预防一些疾病。如糖尿病患者很可能患非酒精性脂肪肝(NAFLD),利用上述方法可以提出一些措施,有效地避免Ⅱ型糖尿病患者患非酒精性脂肪肝(NAFLD)。基于模型的方法(例如优化、随机分析、间隔方法)将促进生物学和医学的发展,并且随着生物学和医学的发展,这些方法将更完善。要在生物学和医学领域中很好地使用这些方法和模型,必须要掌握生命科学的知识和计算机的知识,单个的研究者常常不具有这两个领域的知识,因此合作很重要。那些希望从事相关研究工作的学者必须合作,例如通过短期或长期项目,建立一个促进合作的机制。 6结论 本文展示了生理学和临床医学中一些可以用计算机辅助技术解决的问题。这些问题涉及化工厂(或者身体内)的化学和物理变化,并且常常涉及到复杂多尺度系统。虽然生命科学发展很成熟,但是在不能测量的领域,我们仍需使用计算机仿真和建模技术去解决问题。只有通过使用系统模型,某些复杂问题才可能解决,最终才有可能设计出合适的干预措施。最大难题是如何建立出好的模型,只有使用足够精确的模型才可以预测生理学系统的行为。在医疗领域的模型只有到很高的精确度时才可以用。模型的临床推广仍然有很长一段路要走。通过新的系统生物学和系统医药学手段,将会使用于临床的这种方法加速运用。 作者:蔺玉柱 邱晓磊 沈平冰 单位:安徽师范大学物理与电子信息学院 计算机仿真论文:冰壶运动轨迹计算机仿真论文 1冰壶运动简介 冰壶运动是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目。投掷的冰壶为圆壶状,周长约为91.44厘米,高(壶的底部与顶部)11.43厘米,重量(包括壶柄和壶栓)最大为19.96公斤,冰壶底部和冰面相接触的部分是一个半径约为12.8至13.1厘米的圆环。冰壶所用场地是一个长44.5米、宽4.32米的冰道。场地冰面浇过平整的冰面后,还需要用喷头像冰面喷洒热水滴,保证冰面出现表面圆滑的凸起的小冰点,使冰壶的底面不能完全接触到冰面,并且冰面更粗糙,对冰壶的阻力更大。冰道的一端画有一个直径为1.83米的圆圈作为球员的发球区,被称作本垒。冰道的另一端也画有一圆圈,被称为营垒。在场地两端各装有一个斜面橡胶起蹬器。在冰壶场地前后两端各有一条蓝色的实线称为“前卫线”和“后卫线”。球员掷壶时,身体下蹲,蹬冰脚踏在起蹬器上用力前蹬,使身体跪式向前滑行,同时手持冰壶从本垒圆心推球向前,至前卫线时,放开冰壶使其自行以直线或弧线轨道滑向营垒中心。在一名队员掷球时,由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面使冰壶能准确到达营垒的中心或者将对方冰壶击打出得分区域。最后当双方队员掷完所有冰壶后,以场地上冰壶距离营垒圆心的远近决定胜负。 2运动学方程的建立 冰壶在冰面上滑行可以视为刚体的平面运动,可以将其分解为质心的平动和绕过质心轴的定轴旋转。以前卫线的中心为O,前卫线中线为x轴,垂直于x轴的是y轴,垂直与冰面的为z轴建立坐标系。 2.1旋转 冰壶的质量为m,开始时的角速度为,冰壶与冰面间的摩擦系数为μ,μ的大小与温度T有关,可表示成假设摩擦力是均匀分在整个低面圆盘上,故计算摩擦力矩时,应将圆盘分解为许多的以转轴为圆心的同心环来考虑。 3仿真系统结构 为了实现冰壶运动轨迹的仿真,根据前面所述的运动方程模型,需要先确定冰壶运动轨迹的一些参数。为此将冰壶运动轨迹仿真系统分成两部分,即基础参数设置和动态模拟。基础参数设置中分别输入初速度、初始角速度和温度。冰壶场地两营垒之间的距离近30米,所以在没有任何干扰的情况下,冰壶应可以自由滑行20米才是有可能到达营垒。 4结论 根据机械能量守恒理论建立的冰壶运动方程,从主观上验证了它的正确性,可以帮助运动员分析投掷冰壶时应以怎样的初速度和角速度投壶,才能有效的进入营垒。 作者:田雨 单位:沈阳体育学院 计算机仿真论文:飞机模型设计计算机仿真论文 1综合保障效能评估与质量控制 飞机的综合保障效能是飞机及其保障系统在预期的使用环境和条件下经济有效地满足平时战备完好和战时任务持续能力的度量。综合保障效能评估就是在现有飞机研制程序的基础上,利用适宜的保障效能评估方法和技术,在飞机研制过程中持续开展综合效能评估,评价出研制过程各阶段的综合保障效能,提出优化、改进建议,实现对新机研制过程综合保障的有效监控;在部署/使用阶段开展保障效能评估,验证飞机及其保障系统是否满足规定的系统战备完好性要求,为调整保障系统和飞机改型、研制新型号飞机提供必要的经验信息。保障效能是由飞机平台设计特性、保障系统设计及维修保障方案所决定的,是在飞机研制过程中设计,逐渐形成、并在使用过程中不断保持的。综合保障效能的度量不仅考虑飞机平台及其使用特点、可靠性与维修性、保障系统的特性与表现,而且还要考虑飞机的利用率、使用方式、任务剖面以及使用环境等。飞机设计质量控制就是要实现飞机及其保障系统满足规定的系统战备完好性要求,飞机设计质量不仅包括飞行平台具有优良的性能,而且还包括其保障系统的性能和配备能够支撑飞行平台实现战备完好、战时可用的目标。综上所述,综合保障和质量控制具有共同的目标,综合保障效能的高低反映了飞机平台及保障系统设计质量的高低。在飞机设计的各个阶段,对综合保障效能评估即可实现对飞机设计质量进行阶段性和系统性地控制。 2评价指标选择 由于综合保障和质量控制具有共同的目标,反映综合保障效能的指标即可作为飞机设计质量控制的评判标准。飞机的综合保障效能不仅取决于飞机的设计性能,同时也取决于飞机的使用和保障。综合保障效能评估结果对四性和综合保障工作直接产生影响,这关系到飞机的设计、研制,并决定着综合保障最终目标——以可承受的寿命周期费用实现战备完好性要求的实现。飞机设计质量评价指标的确定必须遵循以下原则:(1)以作战任务需求、综合保障各阶段的任务和目标为依据。(2)参考国内、外同类飞机的有关指标,相似装备的战备完好性水平,以及本国的国防工业科技水平等。(3)环境条件的约束,包括作战使用和平时训练、储存和运输等环境条件。(4)预期使用的新技术、新产品对保障效能的影响。(5)现役同类装备的保障方案和新机预期的保障方案、使用与维修保障资源的约束条件。(6)费用、进度等约束条件。(7)其他约束条件,如充分考虑各指标之间的协调性(不可互替代性、全面性)和各指标的阶段性等。根据以上原则,结合相关标准,选用使用可用度(固有可用度)、能执行任务率、出动架次率、再次出动准备时间和寿命周期费用作为评价指标。这五个指标从不同的侧面反映了保障系统设计质量对战备完好性和任务持续能力的影响,其中使用可用度综合反映飞机在实际任务过程中的使用情况,主要体现了飞机特性、维修保障、供应保障水平对战备完好性的影响;能执行任务率主要反映在平时条件下飞机保障系统的训练保障水平;出动架次率主要是反映在战时条件下飞机维修保障和使用保障水平对战时任务持续能力的影响;再次出动准备时间主要是反映飞机在连续出动条件下保障系统的使用保障水平;寿命周期费用从经济性的角度度量装备系统和战备完好和战时任务持续能力的权衡。这几个指标之间具有不可替代性。战备完好性的度量不仅考虑飞机及其使用特点、可靠性与维修性、保障系统的特性与表现,而且还要考虑装备的利用率、使用方式、任务剖面以及使用环境等。这五个指标从不同的角度反映了不同设计和使用因素对战备完好性和保障效能的影响,涵盖了飞机设计特性、保障系统的要素(包括使用保障、维修保障、训练保障、供应保障)和寿命周期费用对飞机设计质量的贡献。以这些指标作为评价标准,可以实现飞机设计质量全面控制。 3评估方法和模型构建 3.1评估方法 可用的方法可分为解析法和仿真法两类。解析法能够准确地计算各类效能指标,但缺乏对飞机维修和使用保障动态特性的描述;仿真法能够动态地描述飞机的维修和使用保障动态特性,但仿真结果不够稳定。为了得到客观、合理和科学的结果,本系统采用解析法和仿真法相结合的方法。 3.1.1计算机仿真 仿真技术具有低成本、有效克服解析法所不能解决的动态问题独特优势。计算机仿真体现在以下几个环节:(1)根据对业务、模型、输出参数之间的逻辑关系进行分析的结果,模拟单一飞机和机群在仿真周期内的总体使用业务流程。根据实际使用情况,模拟仿真周期内飞机的作战使用流程。一般流程均从飞机执行的任务开始,进行任务前准备、执行任务、返回进行维修保障,然后进行再次出动。优秀业务活动包括飞机状态的判断、飞机的调度、修复性维修、预防性维修、起飞前准备、再次出动准备等。(2)故障抽样。采用蒙特卡洛方法进行飞机系统故障抽样,确定故障发生时刻序列。单架飞机的年平均飞行时间或者每次的仿真时间。η为由RANDOM()函数生成的0~1之间的随机数。故障发生时刻序列的确定方法如下:下一次故障发生时刻=本次故障发生时刻+下一次故障发生时间间隔(2) 3.1.2数据统计 对于已经研制的飞机及其保障系统,数据统计方法主要体现在飞机故障数据、资源数据等输入数据的获取。而对于新研发的飞机及其保障系统,这些数据可采用设计参数或者相似型号飞机参数。为了计算最终的评价指标,仿真过程中通过多次统计最终评价指标的分解项,获取最终的评价指标计算结果。 3.1.3解析法 解析法主要用于各评估指标的计算,飞机各业务活动分解及其时序的确定、时间和资源分配等。各评估指标均可采用解析法进行分解,一直到最底层指标与飞机设计指标相同为止。这有利于确定最终的输入参数,也利于模型数据的收集。 3.2评估模型构建 任务周期从飞机执行的任务开始,进行任务前准备、执行任务、返回进行维修保障,然后进行再次出动,直到当天任务结束。而在这一任务周期中,将涉及到任务系统、结构、维修保障活动、保障资源、保障组织五大方面设计工作的动态协同。如何全面、科学、客观模拟这一过程,并将其量化,进而构建数学模型,最终计算出飞机在执行任务过程中的各评价指标,是飞机设计质量控制需要突破的优秀技术。 3.2.1模型组成 建模的关键体现在任务建模、保障资源建模、飞机建模、组织建模和任务执行过程建模五个方面。这些模型都描述了飞机系统某个方面的特性,它们独立构成飞机系统的不同侧面。因此,飞机设计质量控制模型分为任务、装备、资源、组织、过程五个子模型。(1)任务模型:描述作战单元的任务内容及其构成的模型。任务可分为若干个子任务,子任务又可分为若干个次级子任务,各个子任务的内容及其相互关联都在任务模型中进行描述。随着任务的进程,其他各个模型都会发生相应的变化。不同模型间的逻辑关联是保障系统模型所固有的。(2)飞机模型:描述系统中飞机的结构和功能组成的模型。复杂的飞机系统由各单元以一定关系组成并形成特定的功能。(3)资源模型:描述保障系统的各种资源以及资源间关联关系的模型。保障系统中的资源有很多种,例如:维修人员、备件、设施、技术资料、计算机资源等,但是在作战单元执行任务的过程中,由于任务的持续时间一般比较短,对保障效能影响最大的资源只有两种:备件和维修人员。因此,资源模型主要包括维修人员和各种备品备件的分配信息(其中的备品备件即为飞机的最小保障单元)、各种备件在维修过程中的消耗信息以及维修人员的占用信息等。(4)组织模型:描述系统中的组织、角色信息以及组织、角色间关联关系的模型。其中系统中的组织为各个作战单元和基本作战单元,存在的关系有组织间的所属关系、角色间的存在关系等。(5)过程模型:是保障系统的优秀模型,保障系统的其他模型都是围绕着过程模型展开的。过程模型是描述任务的执行过程中发生的一系列维修、使用保障活动及为维修、使用保障活动之间关联关系的模型。 3.2.2系统输入 根据模型的组成、评估指标的分解结果以及飞机设计理论和原理,通过梳理以上模型组成中各描述参数之间的关系的,理清了各输入参数以及5个子模型之间的关系,明确了各子模型必要的输入参数。该模型分为任务、飞机、资源、组织、过程5个子模型。根据每个模型的描述,对描述参数进行结构化描述。例如,任务模型结构化为任务系统、任务剖面和基本任务;任务系统结构化为飞机名称、飞机总数、飞机任务种类;任务剖面结构化为任务种类、任务持续时间、任务所需飞机数量、基本任务名称;基本任务可结构化为基本任务名称、基本任务持续时间、所含波次数、单波次所需最小飞机数、单波次持续时间和单波次任务成功点等设计参数。 3.2.3业务流程 在大量调研的基础上,对单一飞机和机群的总体使用业务流程进行了梳理,并对业务、模型、输出参数之间的逻辑关系进行了分析。根据实际使用情况,对飞机的作战使用流程进行了梳理。在活动过程子模型中,需要确定各专业活动执行的逻辑先后、执行时间、资源、组织、特殊要求、所属专业等信息。通过仿真飞机的任务和使用保障过程,梳理各任务和活动的执行流程,将5个子模型以及个输入参数关联起来,最终统计相关参数和计算结果。 4模型初步验证 为了易于验证模型和方法,对案例进行了以下简化:(1)飞机结构假定只有三个子系统(燃油系统、航电系统、火控系统)。(2)将所有的保障资源放在同一个“资源池”中。(3)使用保障活动与任务暂时没有关联,作业时间是一个定值。(4)维修过程中备件的周转时间为定值。(5)预防性维修活动看作一个事件,作业时间为一个定值。(6)供应保障和训练保障暂时不考虑。模型的验证采用本模型仿真结果和LSEM模型仿真结果进行对比,计算的出动架次率分别为2.56架•次/天和2.5架•次/天,偏差为2.4%。该偏差处于可接受范围内。 5模型特点和应用 5.1模型特点该模型具有以下特点: (1)系统性。该模型使得飞机设计质量的控制不再以各系统、各部件、各产品等孤立地进行,而把整个飞机及其保障系统作为一个有机系统进行质量控制。这不仅符合飞机研制的客观规律,而且将飞机的装配、各系统、各产品之间的接口对飞机质量的影响也进行考虑。其结果能够更真实、全面、客观反映飞机及其保障系统的设计质量。该方法的这个特点与戴明的系统论理论一致。(2)阶段性。由于飞机研制具有明显的阶段性,每一阶段的设计参数逐步详细和准确,因此,该模型也具有阶段性。随着设计的深入,该模型的输入将不断逼近飞机及其保障系统的设计质量。该方法的这个特点与戴明的质量持续改进一致。 (3)动态性。以往的控制方法仅采用了质量管理体系和程序,是一种静态的控制方法。该模型能够动态性地描述飞机的使用和保障过程,其结果与真实的设计质量具有较小的偏差。(4)客观性。该模型能够克服以往采用的程序控制和专家评审方法具有的主观性,其结果更加科学、合理、客观。(5)全面性。目前,美国工业界已开发出大量相关模型,如战备完好性试验用可用性原型的快速构建(RAPTOR)软件、装备保障性仿真工具SCOPE、后勤复合模型LCOM、战备完好性评估模型METRIC、F-15E的可用度评价模型SLAM、JSF战斗机的全任务仿真系统、美国空军基地资源的战区仿真模型TSAR等。以往的模型仅采用单一的评价指标。选择的使用可用度、出动架次率、再次出动准备时间、全寿命周期费用指标能全面衡量飞机设计质量。评价结果不仅反映了飞机平台本身的设计质量,而且还反映了其保障系统和他们之间接口的设计质量。(6)经济性。地面试验的成本高昂,而本模型可以省去地面试验所需要的飞机及其保障系统的研制费用,地面试验的包括人工、场地、设施等其他费用也不再需要了。 5.2应用 由于飞机及其保障系统的研发具有明显的阶段性,本文提出的模型和方法在各阶段对飞机设计质量的控制途径也不相同。 (1)在项目的招标和投标阶段,利用该模型评价供应商提供的设计方案和标书,确定其是否满足项目的指标要求,从而最终选定合适的供应商,从而确定最佳设计质量方案。 (2)在概念设计阶段,利用该模型评价设计方案,找出飞机和保障系统设计的薄弱环节,提出优化和改进措施,完善飞机平台和保障系统设计,提高飞机设计质量。 (3)在详细设计阶段,利用该模型评价详细设计方案,找出飞机和保障系统设计的薄弱环节,提出优化和改进措施,完善飞机平台和保障系统设计,提高飞机设计质量。 (4)在部署/使用阶段,验证飞机及其保障系统是否满足规定的系统战备完好性要求,找出设计中的模弱环节,提出优化和改进措施,为调整保障系统和飞机改型、研制新型号飞机提供必要的经验信息。 6结论 针对当前飞机设计和使用中存在的诸多问题,本文提出了一种基于计算机仿真和数据统计的飞机设计质量控制方法,确定了衡量飞机设计质量的评价参数,构建了计算机仿真模型,利用成熟的LSEM模型对模型的正确性、有效性和合理性进行了初步验证,但是仍需要经过大量的真实使用数据的验证。该模型具有系统性、阶段性、动态性、全面性、客观性和经济性等。在飞机研制的各个阶段,利用该模型对飞机平台及其保障系统的设计质量进行评价和控制,提出优化、改进措施,实现对飞机研制过程设计质量的有效监控。 作者:袁聪聪 张传超 单位:中航航空电子有限公司 中国人民大学 计算机仿真论文:自动化专业中的计算机仿真论文 一、计算机仿真理论教学内容改革 现代控制理论近年来发展迅速,使得我们对各类控制对象有了更好的理解,能够很好地刻画实际对象中事件驱动的动态过程,提出了离散事件系统,它的动态行为是由一系列随机出现的事件驱动的,而且控制理论界已经给出了很多建模方法和建模工具,如Gracefet图、自动机和Petri网[2,3]。而现有的计算机仿真内容主要是面向连续动态系统,虽然也涉及离散事件系统,但是对离散事件系统建模和仿真方法少有涉猎。离散事件系统的模型大部分来自计算机科学研究领域,现代控制理论和控制工程都离不开计算机,对此类建模工具的了解可以拓宽自动化专业学生的知识结构,提升他们思考和解决计算机控制工程问题的能力。为此,在计算机仿真课程内容中,我们增加了自动机和Petri网的基本概念。考虑到学生缺乏离散数学的基础,我们拟根据实际对象建模需要,结合Matlab中的stateflow工具箱,介绍离散事件系统的建模和仿真方法。具体内容包括: (1)离散事件系统概念; (2)自动机模型; (3)Petri网模型; (4)离散事件系统的自动机模型的建模方法; (5)离散事件系统Petri网模型的建模方法; (6)自动机的仿真模型的设计方法; (7)Petri网的仿真模型的设计方法。 另外,现实工程领域大多数系统是混杂系统[4],既有连续变化的特征,又有事件驱动的特征,而且连续变量子系统与事件系统之间相互作用相互影响。从20世纪60年代,学界就开始了混杂系统的研究,目前已经取得了丰富的成果,涉及混杂系统的建模、分析、控制、调度和优化等问题。其中,建模和分析方法对自动化专业知识体系的构建非常重要,事件驱动的思想能够让学生将控制理论与实际过程更好地建立联系,因此在计算机仿真课程中,我们增加了对混合自动机和混合Petri网的介绍,并结合实例阐述如何给出混杂系统的数学模型以及仿真模型和仿真程序的设计方法。具体内容包括: (1)混杂系统概念; (2)混合自动机; (3)混合Petri网; (4)混杂系统的混合自动机建模方法; (5)混杂系统的混合Petri网建模方法; (6)混合自动机的仿真模型的设计方法; (7)混合Petri网的仿真模型的设计方法。 二、计算机仿真实践教学内容改革 计算机仿真是一门实践性很强的课程,利用代码将实际对象虚拟到计算机中,这就要求自动化专业的学生不仅要掌握知识概念,还要能够编写代码用计算机实现抽象的概念。如果实验课内容设计合理,可以很好地锻炼学生解决实际问题的能力。鉴于自动控制原理大量内容属于动态系统的分析方法,而仿真是分析系统不可或缺的手段,仿真实践课程可以巩固控制原理的抽象的知识。如何设计仿真课程的实验项目对自动化专业的计算机仿真课程非常重要,围绕自动化专业课程体系,我们拟设定如下实验项目: (1)二阶电路的C程序仿真实验; (2)单容水箱的C程序仿真实验; (3)电机拖动控制系统的C程序仿真实验; (4)一阶倒立摆的C程序仿真实验; (5)立体仓库系统的自动机模型仿真实验; (6)立体仓库系统的Petri网模型仿真实验; (7)Bang-bang控制液位系统的混杂自动机、Petri网模型的仿真实验; (8)反应釜复杂控制系统的Matlab仿真。 三、结束语 本文探讨了自动化专业计算机仿真课程的教学改革问题,通过实践改革,使教学内容更加符合自动化专业的课程体系。从前期的教学效果看,上述改革能够激发学生的学习兴趣,巩固专业知识基础,并且有效地提高了学生解决工程实际问题的能力。 作者:罗继亮 邵 辉 晏来成 单位:华侨大学自动化系 计算机仿真论文:计算机仿真制造业论文 一、计算机仿真技术在制造业中的应用分类 (1)计算机仿真计算在产品模型为中心的应用:在产品模型引入计算机仿真技术可以对产品的静态及动态性能、可制造型、可装配性等情况进行分析。一个产品的研究与开发,需要考虑其实用功能、实际需求、产品外观、产品尺寸、产品的可制造型、产品的可批量生产性等方面的因素,计算机仿真技术很好的完成这些工作,在产品模型中发挥作用。 (2)计算机仿真技术在制造系统模型为中心的应用:制造业中的制造系统模型中包括了制造设备的高仿真智能运用。复杂制造系统的模拟等过程,计算机仿真系统在检测设备的运行能力、监控设备的实际运行状况中发挥着巨大的作用。 (3)计算机仿真技术在开发过程模型为中心的应用:在这个分类中,计算机仿真技术主要是在产品设计和制造中起到作用。产品的制造过程引入计算机仿真技术就是利用仿真技术将制造系统模型和产品模型进行有效的结合,进行多方位的模拟、全面的运算,以及全面的考虑生产批量、产品成本等问题,开发出合格并且满足需求的产品。 二、计算机仿真技术在制造业中的应用 计算机仿真技术作为一种高新的科学技术在制造业中具有广泛的应用,在工业、军事、医疗等汗液都有应用,特别是在航空行业、国防行业等大规模、复杂的系统研发中具有很高的应用价值。计算机仿真技术在制造行业中的应用可以减少不必要的损失、节约经费、缩短产品开发周期、提高产品质量。在制造行业中,计算机仿真技术涵盖了产品的设计、制造、测试运行的全过程,已经成为了制造业不可或缺的重要技术手段。 计算机仿真技术中的虚拟现实技术可以使用户通过电脑屏幕进入一个三维世界,其可以为产品提供一个可视化的三维环境,对物体进行交互操作,从而对质量和数量进行综合决策,这种可视化的解决策略可以对快速化及批量化生产的发展起到推动作用[2]。虚拟现实技术可以实现人机互动,对产品的性能和运行状况进行测试与监控,这种技术将计算机图文学、高仿真技术、计算机传感技术等多种技术手段进行了结合,这种技术对产品的各个阶段都可以进行支持,使用者通过操作可以检验产品的各个部件是否合格,检验产品的各个性能进的稳定性,检验产品功能的实用性。 计算机仿真技术中的虚拟制造技术将三维模型和虚拟仿真进行有有效的集成,从而可以对实际世界中的物体进行操作,是一种计算机辅助系统技术,是一种实现生产制造过程的应用技术[3]。虚拟制造技术在制造业中的引入可以实现实际生产线或车间中少人力、物力、财力并在短时间内进行产品的设计验证[4],为产品的生产奠定坚实的基础。 三、制造业中计算机仿真技术的研究展望 计算机仿真技术实现了企业的生产过程的信息化、数字化、以及网络化,为企业产品的设计与制造提供了包含生产源、工艺流程、管理等多种动态信息的分析方法。在传统的制造方法却无法对生产线进行快速化设计,无法进行小批量多品种的产品的生产,对于产品的设计、制造、控制都很难达到预期的效果,而计算机仿真技术的引入就可以很好地解决这些问题。 现阶段应用比较广发的物流仿真软件有DEL-MIA/QUEST、EM-Plant等,这些软件都是面向对象的、图形化集成建模仿真软件,可以搭建系统仿真模型,通过参数输入而获得系统的参数输出,对制造企业的实际生产具有很高的参考性。随着仿真软件在制造业中的需求的不断增大,计算机仿真技术会不断的发展,三维建模软件与物流仿真软件会得到更好的结合,并以快速、简单的建模建立、工艺仿真以及优化算法等一步一步的集成,这将是制造业中计算机仿真技术的发展方向。 四、结论 计算机仿真技术在制造业中得到飞速的发展,最主要的原因是其对我国社会的发展和经济的提高具有重要的意义。现在段,在制造业中仿真技术是一种具备综合性、高科技的基本保障,并发挥着越来越重要的作用。,在一些大规模、复杂性强的研发中更是必不可少的工具。计算机仿真技术在制造业中的仿真规模在不断的扩大,仿真功能也在不断的强化,大力的推进计算机仿真技术在制造业中的应用,对提高我国产品的自主生产力,推动我国制造业的发展具有重要的意义。 作者:崔建亭 单位:上海交通大学 计算机仿真论文:高频电子线路教学改革计算机仿真论文 1教学方法改革 1.1情景教学 在高频电子线路教学内容中,概念多、难点多、数学推导多,同时还会涉及到非线性分析法,因此学生在学习过程中经常会觉得枯燥、难学。通过实验展示可以使教学中的难点得到化解。但在实际教学中,因为受到空间和时间条件的限制,在实际教学中实物演示受到了制约。在高频电子线路教学中要找到教学过程中的教学难点、抽象点,要准备例如振荡器平衡的调制系数、稳定条件等多个仿真实验,在课堂情境教学中应用,为学生在认识上提供更加便利的条件,提高教学效率。 1.2课程统筹教学 通常情况下,在高频电子线路教学中,理论课与实验课是分开的,两者相互独立,这样在实际教学过程中难免会出现理论与实践脱节情况,主要表现在时间和内容上脱节,教学过程中的验证性试验无法在及时的加深学生对教学内容的理解,导致了教学效果大大降低。在教学过程中为了完整性经常会对一些操作简单、结论明显的实验也安排相应的实验环节,这浪费了实验课程。在教学过程中应当对这一现象进行合理改革,对课堂教学和实验教学中的内容进行统筹,课堂教学结束后,应当安排相应的验证性实验;部分理论课程可以在实验课程上进行,可以一边做实验一边传授理论知识。针对每个验证性实验,设计相应的仿真预习,利用计算机仿真代替实验内容,通过预习报告的方式完成。通过实践证明,采用此种教学方式不仅解决了教学时间,而且提高了学生在自我学习中的管理能力。此外,计算机仿真通过计算机对实验条件和环境进行了模拟,学生可以进行多次实验,并且可以对实验过程中的参数进行自行修改,这样不仅缩短了实验时间,而且对实验设备也起到了一定保护作用,避免学生在实验过程中因为操作不当而给设备造成损伤。 2仿真教学应用实例 Multisim11是高频电子线路教学中经常被应用的一种软件,仿真分析具体步骤如下:依据设计和原理创建电路原理图,然后依据实验情况对电路图选项进行设置,开启仿真开关,使电路运行,再借助仿真仪器,获取理想的仿真结果。解调、调制电路是组成通信设备的重要部分,解调和调制方式对系统的性能有着巨大影响,同时也是在高频电子线路学习中的难点。 2.1普通AM(调幅)信号波形仿真 调幅是振幅调制的简称,调幅包括:抑制载波、普通调幅等,普通调幅是其中最基本的一种,其余调幅都是有普通调幅演变来的。依据调幅信号形成的基本原理,在Multisim11下创建普通调幅电路,开启仿真后可以可在双踪示波器上看到低频调制信号与普通调幅信号波形对比图。对直流电压V3进行调整,使电路调幅系数进行改变但V3与1V相等时,调幅系数将超过1,则为方正波形,发生调幅现象,已调波在经历检波后将无法恢复到原有的形态,属于严重失真,因此在实际教学中应当尽量避免此现象的发生。 2.2二极管包络检波器仿真波形 二极管构成的包络检波器性能强,结构简单,因此被广泛应用与检波电路教学中,经过解调后输出的信号能够对输入信号的包络进行合理反映,仿真电路如图4所示。开启仿真,对电路参数进行调整,便可得到获得调解后信号与输入信号两者的对比。但在对电路参数调整过程中,如果没有对电路参数进行正确选择,二级管包络检波器在实际工作中极有可能发生负峰切割失真和惰性失真。因此,在实际操作过程中要注重电路参数的调整。 3计算机仿真应用需要做好辅助工作 (1)整合教学内容对课堂、实验教学内容进行整合,在使用计算机仿真前,教师需要做大量工作。首先,教师要对教学中的内容进行详细统筹。例如,在教学过程中,哪些部分课堂讲解的内容需要利用计算机仿真代替,哪些教学内容应当通过计算机仿真演示,又有哪些内容使需要通过计算机仿真对学生进行指导。 (2)编制辅助教学手册对高频电子线路教学内容进行整合后,教学应当精细编制辅助教学手册,对进行过程进行指导。辅助教学手册中的内容应当通俗易懂,计算机仿真的思路、目的、步骤等内容要言简意赅,便于学生理解和运用。 (3)改革考核制度考核是检验教学成果的主要手段,既然在高频电子线路教学中引入了计算机仿真,那么在考核中也应当有所体现。在考核过程中不仅要涵盖大纲的教学要求,同时也要加入计算机仿真考核。在考核上应当做出合理的改革,主要体现在总成绩的构成上。通过实践应用表明,合理的考核结构,不仅能够使计算机仿真教学在高频电子线路教学中起到更好的作用,同时对学生的学习起到了一定督促作用。 4结语 将计算机仿真软件应用到高频电子线路教学中,可以将教学中抽象难懂的内容进行展示,通过改变参数获取不同波形,不仅可以提高学生的学习兴趣,同时也可以加深学生对知识的理解,是一种值得推广的方法。 作者:张晓军 陆兴华 单位:广东工业大学 计算机仿真论文:公铁联运物流系统计算机仿真论文 1计算机仿真技术概述 1.1宏观仿真(Macro-simulation) 描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度较低,主要通过集聚行为来对物流及交通流进行描述,仅仅对车流在路段和节点的流入流出行为进行描述,而对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为等细节行为不进行描述。常见的宏观仿真软件有TransCAD、TRIPS、CUBE、VISUM及EMME等。 1.2中观仿真(Med-simulation) 能够较高程度的对系统要素及其规律进行描述,以列车或者货车组成的队列为基本单元,在对车流在路段和节点流入流出行为进行描述的同时,能够对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为进行简单的近似描述。常见的中观仿真软件有CONTRAM、TISI和INTEGRATION等。 1.3微观仿真(Micro-simulation) 描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度较高,对于物流和交通流以单个列车、车辆为基本单位进行描述,对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为能够较为真实地反映。常见的微观仿真软件有Corsim、Paramics、Trans-Modeler、AIMSUN、SimTraffic、VISSIM、MITSIM及Synchro等。 1.4次微观仿真(Submicroscopic-simulation) 描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度最高。例如:次微观仿真模型在对运输方式切换行为进行描述的同时,还要对车辆承载量的改变对车速的和费用的影响等进行描述。 2公铁联运物流仿真平台建设及关键技术研究 2.1公铁联运物流工程仿真平台的建立 采用先进的物联网及信息技术,以公铁联运物流业务流程管理为优秀,集成交通运输工程、物流工程、现代物流运筹规划、计算机控制技术、信息处理技术、工业现场总线通讯技术、分布式数据库技术、实时数据库技术等学科和技术,建立针对公铁联运物流的高连接性、精确性、集成性、动态性、实时性的要求,区别于一般物流概念的学习实验室或演示实验室,建立基于实际工程项目应用为背景的公铁联运物流工程仿真平台。 2.2不同运输环节的无缝连接 采用基于XML的EDI技术协调公铁联运的各个环节,完成两种不同运输环节的无缝衔接,深入研究公铁联运信息的传输效率及跨地区传输,进而实现跨区域的实时信息传输、远程数据分布式和集中式处理的结合以及多个异地局域网连接等。 2.3公铁联运的信息集成服务的研究 通过多目标协同优化方法对公铁联运多式联运的信息集成服务进行研究,达到物流过程中信息的高效共享和业务的协同联动,实现跨区域,跨行业,跨部门的信息共享,充分发挥信息集聚效应,达到降低成本提升效率的目的。 2.4公铁联运物流安全控制与研究 建立基于GIS的公铁联运物流安全监控系统,根据该系统采集的数据以及历史数据,建立预警数据库,对数据信息进行定性和定量分析,作出识别、诊断和决策。 3结束语 综上所述,我国由于基础设施落后,技术水平低及信息化程度不高等不足,迫切需要通过一种低成本、高效率的方式从多角度开展多式联运研究,因此通过计算机仿真技术,建立公铁联运工程设计仿真平台对于寻求最优解决方案具有重要的理论和实践意义。 作者:李晶 侯倩倩 田彬 单位:兰州交通大学机电技术研究所 兰州交通大学自动化学院 计算机仿真论文:计算机仿真自动化物流系统设计论文 1我国的物流运作现状分析 我们通过对2003年的第四次中国物流市场的供需状况调查进行分析,调查出来的结果显示出我国的物流行业运转情况并不是很好。2.1企业的库存期过长、周转时间太慢通过该项调查我们可以看出,有百分之八十的企业原材料库存时间在一周到三个月期间,百分之八十四的生产企业产品库存都在三个月以下,百分之七十的商品企业销售库存在一个月以下,这就表明我国的企业产品库存时间太长,周转时间太慢,主要还是物流情况差劲导致的,在此我们也能看出我国的物流情况急需得到相应改善,从而改变现在这种状况。2.2人们对物流的满意度较低生产企业里面的3PL相比较自理物流来看,在满意度方面差别很大,对于自理物流的评价主要是不完全满意,对第三方的物流评价就不是这么固定了,分布相对分散,满意、不完全满意和不满意都有一部分。而在商业企业中,对物流不完全满意的比例是最大的,这就表明第三方的物流服务是好于自理物流的。再从不满意的原因分析,企业内部对于物流服务的关心侧重在于物流信息的操作质量以及运作能力,对运作成有不满意的评价也占一小部分,这就说明我国的物流系统还是不够完善,物流行业的成本需要进一步降低。通过上述现状我们可以看出,我国现如今的物流运作水平还是比较落后的,所以说我们应该加大对物流系统的优化工作,提高物流系统的服务水平已经在物品运输上的成本的降低,只有这样才能保证我国的物流行业继续发展下去,才能让企业的竞争优势得以凸显。 2基于计算机仿真技术的自动化物流系统设计 2.1企业内部的生产物流系统 当企业内部开始安排并且计划着在生产领域实行物流系统并且提出运行的总体方案时,应该根据企业内部的实际情况以及生产出的产品的需求多设计出几套不同的物流方案,然后对这些方案进行分析比较,不论是对哪一套方案进行分析,都需要在企业内部的产品生产系统中采集需要的样品进行分析。此外,我们可以在这一流程里面融入计算机仿真技术,这样就能够对多套方案进行实际情况下的运作模拟操作、物流运作的绩效评估以及企业产品的生产试验等等。一般而言,计算机仿真技术在企业的物流系统中加以应用,主要在原材料的购买、运输以及储存,还有整套产品的生产流水线以及产品的加工、出库这些方面有所体现,它能够对上述的过程进行动态化的仿真模拟操作,从而能够对生产环节的效率进行提升,还能够降低原材料等物质的运输成本,可以让企业内部的物流系统各项指标得到改善。此外,通过计算机仿真技术的物流系统我们可以有效地对生产设备的功能进行检查,还可以检验企业的订单要求和生产环节的匹配程度,还有交通工具的有效利用,物流的运输方式和运输路线是否最优,生产物资的原材料经过的环节是否达到了最简等等。现在看来,物流系统中融入自动化计算机仿真技术可以有效地对企业物流的各个方面进行检验,能够极大的对物流系统进行完善,在促进其优化方面起着重要的作用。 2.2适用于港口的物流系统 在港口的物流系统中加以应用计算机仿真技术,主要是在港口物流系统的环节以及相关领域的规划方面得以体现,即船舶泊位设计、货柜堆场设计、装运搬卸工艺设计等的合理分配和资源优化上,另外对于现实港口管理系统的策略制定和优化方面也是计算机仿真系统要解决的一个重点问题,最主要的目标就是想对港口物流作业的调度进行实时化的实现,包括港口生产调度、货柜堆场作业控制、车辆作业路线等,我们对这些线路环节进行仿真操作以及分析,能够对港口的物流作业系统有一个科学合理的评判,对其整体的流程进行有一定的积极影响,此外,还能实现对于物流系统整体的钱能诊断以及深入分析。我们在分析之后的基础上对港口物流系统进行改进优化,选择最优的改进方案,就能达到最好的改进效果。目前计算机仿真技术在港口物流货柜堆场的管理中已经实现了实时立体化全景象管理和控制,这在很大程度上对各种货柜的存放、搬运以及出入情况进行了改善,操作起来更加的方便,从而提高了企业的生产效率。 3结论 自动化的物流系统设计最前沿的手段以及现代的解决方案就是对计算机仿真技术的利用,那些基于计算机仿真技术的自动化物流系统的设计,能够对物流行业的操作自动化水平、智能化水平以及技术化水平有效地进行提高,此外,物流工程的直观性也可以通过计算机仿真技术来进行提高。本文主要分析了计算机仿真技术和物流系统的含义,然后分析了两种技术的相互融合起到的促进作用,之后对我国前几年的物流运作状况进行了统计性分析,最后是介绍了两种不同的应用了计算机仿真技术的物流系统,与相关的物流作业的基本功能和要求进行联系,认为我国的物流系统还需要进一步的进行完善,我们要致力于发展基于计算机仿真技术的自动化物流系统设计。 作者:余小花 单位:陕西财经职业技术学院 计算机仿真论文:负控系统计算机仿真论文 1覆盖率算法在负控系统中的应用 负控系统在电力网络中有两个重要的应用,首先是数据采集节点,通过部署在各个电力网络节点的负控终端来实时的采集电力负荷的运行数据,并且通过中继站上传到负控中心。由于中继站的成本较高,因此在中继站的部署过程中也要通过仿真分析来确定一个优化的部署方案。在中继站的部署过程中要考虑到本区域的电力负荷、地形等因素,以便能够更好的规划部署,消除盲区。在负控系统的规划阶段,可以使用现有的智能算法来确定最优化的方案,在本节剩下的部分中将会根据人工鱼群基本算法提出一个适用于负控系统规划的人工鱼群算法模型。在负控系统中,为了避免负控终端的资源浪费,规划的目标应该是使目标函数达到最大值,因此也就是使人工鱼群向食物浓度较大的方向移动。 1.1参数设定 根据负控系统的特性对参数进行设定,根据指定区域中预先估计的负控中心的规模、中继站的数量负控终端的数量,结合该区域中的用户数量和电力负荷来确定人工鱼群的规模,根据负控系统需要覆盖的区域的大小来确定鱼群的移动范围,根据中继站的覆盖范围和负控终端的覆盖范围来确定鱼群的视野,最后根据指定中继站所管理的负控终端数来确定迭代参数和密度参数。 1.2初始化人工鱼群 根据指定区域中的用电负荷和用户数来生成n个数,为每条人工鱼的初始位置,人工鱼的初始位置要根据指定区域中电力负荷来确定。 1.3执行算法 根据预先设定的参数,使用人工鱼群基本算法对人工鱼群的追尾行为、聚群行为进行模拟,人工鱼根据自己的所在区域中鱼群密度较大而且食物浓度较高的区域移动。如果无法确定移动方向,则根据自己当前位置的食物浓度选择一个比当前浓度高的方向进行移动或者随机移动一步。如果达到最大迭代次数,输出鱼群密度最高的区域,即得到最佳的部署位置。 1.4方案分析 根据算法执行结果来设定负控终端和中继站的部署方案,根据地形等因素适当的进行调整。最后根据指定区域的实际用电数据对方案进行仿真测试,根据测试结果在进行方案的优化和修改。人工鱼群的基本算法提出后,学术界根据不同的需求对该算法模型进行了大量的优化,并且在电力系统中有很多的应用研究,例如齐志华将人工鱼群算法应用于电力控制系统,吴杰对人工鱼群算法在输电网络规划中的应用进行了分析。 2结语 随着社会经济的发展,必然会对电力负载控制提出更高的要求。负控系统将在监控电力网络中各节点的状态、动态控制各节点的运行等方面起着重要的作用。合理的部署负控系统能够最大化的节约电力网络的投入,更好的为用户服务。因此,在以后的发展中,基于人工智能算法的计算机仿真优化技术将会对负控系统的规划提供更好的决策依据。 作者:田博今 李源 刘亚敏 陈劲 单位:国网重庆信息通信分公司 计算机仿真论文:水轮机调节系统计算机仿真论文 1.水轮机调节系统仿真模型建立 1.1引水系统 由于水轮机是一个动态元件,在工作时,其内部结构的变化和运动相对于稳定时要复杂很多,所以在进行水力瞬变的计算中,工作人员通常采用水轮机在稳定情况下工作时的综合特性曲线去确定水轮机流和水轮机力矩特性,但是在水轮机稳定状态下的综合特性曲线不包括尾水管和蜗壳不称定工况时水流惯性对水轮机特性曲线的影响。在计算水轮机综合特性曲线时如果引水管道很长,其影响对于整体的综合特性曲线影响不大,所以可以忽略。反之,则要进行一些运算确定其特性曲线而不可忽略。在计算机对水轮机调节系统进行仿真建模时,由于实际的水力发电站中线路复杂,所以在建立模型是必须要对整个水力发电系统中的所有管道通路进行编号,这样可以有效地避免重复而出现的误差,也可以提高整体的工作效率。在对于系统管道进行编号后,由于整体管道过多,同时建立其仿真模型非常麻烦,工作人员通常需要把管道分成若干个网格,网格的边界点作为计算节点,然后在网格内部进行仿真,然后进行最后统一的计算,建立合理的引水系统。 1.2电液随动系统 现代水轮机调速是由电子调节控制器和电液随动系统两部分构成。对于前一部分我国研究的比较深入,技术比较成熟。但对于电液随动系统基本保持原有体制并在此基础上进行一部分优化微调。微调主要分为模拟电调和微处理器电调两种方法。但是这两种方法都是采用电液随动系统。电液随动系统作为水轮机调速的执行部分,是其中不可缺少的重要组成部分。但是由于在水轮机调速系统中工作油液量大,流动路径较长,并且与大气和压缩空气直接接触,使得工作油液内的金属微粒、油泥、纤维等机械杂质较多,并且由于酸碱、水分所引起的油质劣化十分严重,又由于电液随动系统可靠性差,综合所有因素,电液随动系统油孔容易被堵塞,多次工作后断线,强度低等缺点。但是通过电子计算机仿真系统对此进行仿真,可以满足不同情况下的水轮机调节系统,使效果达到最优值。 2.水轮机调节系统仿真算法 2.1引水系统仿真算法 在仿真编程时,引水系统特征线方程与水轮机联立作为一个部分,引水系统采用特征线法求解;水轮机的流盆和力矩可由模型特性曲线上查得。调速器和发电机等部分的徽分方程作为另一部分,并分为存在大扰动和小扰动两种情况考虑。由于存在大扰动时,水轮机参数变化很大,超出其线性范围,因此小扰动模型不适用。为此调速器和发电机采用差分方程的方式建模,采用特征线原理求解。将上述两部分交替求梁晨哈尔滨电机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨150040解,即为水轮调节系统动态仿真结果。 2.2电液随动系统的传递函数 将电液随动系统中的步进电机,主接力器作为积分环节,液压缸、主配压阀作为一阶惯性环节。同时记录导叶控制信号的限幅,步进电机输出限幅,步进电机输入信号死区以及液压缸、主配压阀死区等5个主要非线性。并且利用连续系统离散化非线性系统数字仿真,即可得电液随动系统传递函数。 3.仿真系统具备功能 3.1水轮机特性的计算 在求解非线性方程组时,如果没有水轮机流量特性和力矩特性的全特性,就只能在模型综合特性与逸速特性的基础上延长使用,所以在求解非线性方程组时,必须知道水轮机流量特性和力矩特性的全特性。同时将水轮机的特性参数用数组的方式在计算机中储存,需要储存的参数有:导叶开度,机组单位转速,机组单位流量和机组力矩。但是由于实际值与计算机所储存的理想数值存在误差,所以在实际计算出的数值与计算机储存的数值不相等,可以通过拉格朗日公式或者四点插值方法计算求得与单位流量个单位力矩所对应的计算值。 3.2仿真系统步长计算 由于理想情况下和现实情况存在误差,从而导致计算结果不准确,为了减小误差,使计算结果与实际情况更加符合,仿真计算时的步长必须取得足够小,分割的足够精密。步长的确定原则是:仿真系统计算步长的时间必须小于计算机微调调速器的采样时间,这样才能最小的减小误差,同时步长的计算必须在上述条件下同时也满足水击计算的特征方程曲线。当步长计算不能满足水击计算特征方程曲线时,应该在仿真系统中适当的调整波速使得步长满足其条件。 4.水轮调节系统仿真硬件设计 对于水轮机调节系统的仿真,应该从我们的真实情况出发,不能在理想情况下进行仿真实验,否则实验结果很难融入到真正的生产使用。在设计仿真系统的同时应该在实物中加入输入输出模块,以便系统中参数的输入。同时为了方便我们更容易的观察水轮机调节系统的实时性变化,仿真系统应该具备显示功能,并且为了方便我们对参数的调节,确定系统的优先级别,安装可控制的显示屏是最好的选择。结束语水轮机调节系统作为水电站中最为重要的环节,其控制性能和可靠性一直是人们十分关注并希望优化的问题。因此在计算机发展迅速的今天,很多学者利用计算机仿真技术研究。在当前看来,通过计算机仿真技术,分别建立模型,列写算法,并根据不同条件对模型算法进行微调,即可得到可靠,准确的结果,大大节省了人力物力,也使其可靠性增加。但随着科技的进步,越来越先进,精确的仿真也被提出来。由此可见,计算机仿真技术因为具有高效,优质,经济的特点,被越来越多的学者青睐,并且在水电能源理论研究和技术开发方面具有很好的前景。 作者:梁晨 单位:哈尔滨电机厂有限责任公司
教育技术研究论文:体育教育技术研究论文 一、中学体育教育技术的应用基础与影响 (一)中学体育教育技术的应用基础 现代中学体育对体育科学技术有继承、积累、传递、和保存的基本功能,这种功能以新兴的科学技术为基础,并对其不断进行强化与发展,使其与中学体育教育紧密地联系在一起。在现在中学体育教育中,体育本身就是一项技术,它需要教师在教学、训练与管理过程中,能够将其广泛引用,并且不断进行改善与发扬光大。此外,很多中学并没有相应的物质基础,在体育课程教学中并没有引入创新的科学技术,即便是引入了科学技术,也没有相应的教学队伍。因此,能够将科学技术引入到中学体育教育中,使其与之相结合,并且在实践中融会贯通,定能够不断改善体育教学的效果。 (二)中学体育教育技术应用的影响 当今科学技术发展迅猛,对体育教学能够产生积极的影响。教育观念、人才培养模式、教学内容、课程体系、教学方法和手段都在发生和即将发生一系列变革。认志科学技术在中学体育教学的影响,依靠科技提高体育教学效果,完成体育的各项工作有着重要的实践意义。 体育教育事业中主要因素是人,是从事体育工作的老师和教练员,提高体育工作者的文化科学素质水平,培养科技意志,运用科技能力的手段。对从事的教学、训练工作能得到创造性和意想不到的效果和效益。在现代,体育工作者掌握体育科技知志与方法是充分发挥其职能必须具备的条件。随着社会迈向现代化步伐的加快和社会经济基础的不断增长,促使人们的生活方式,健康观念意志开始的转变,学校体育也相应面临各种问题,如何在学校体育中通过增加科技含量提高学生日益增长的体育需求和提高提高全民族素质,这将给予我们体育工作者提出更大的挑战空间和发展机遇。 二、中学体育教育技术的应用形式 (一)注重培养学生的课堂创造能力 中学生有很好的想象能力和创造思维,教师可以对此加以鼓励和制造机会,进而开展科技小制作的活动。教师可以搜集资料向学生描述高科技体育用品。比如向学生介绍自行车运动员骑用的由六家公司花三年时间研制的超级自行车;最新式的密织合成泳衣:各种各样帮助训练的网球机器人、柔道机器人,来鼓励学生有大胆的创造精神,培养创造兴趣,和为未来奋斗的理想。开动脑筋,反复设计,并在教师的指导下设计出收集乒乓球的器具。这种器具结构简单,设计却很巧妙,一根木柄,一个箱子,几根结实的尼龙绳,构成了一个不用弯腰便能收集一百几十个乒乓球的工具。这起中学生体育科技的成功实践活动,是和教师对学生的科技教育分不开的。 (二)注重培养使用高科技教学的习惯 教师应该是掌握科技、指导学生运用科技的带动人。在当今电脑、录像、电视媒体广泛运用的今天。应把这些作为改进运动队训练的手段之一。我国48公斤级举重选手张祥森的挺举动作,从发力到举起杠铃,身体重心前后移动15厘米,从俯视角度看,重心左右移动也较大。根据这一诊断提出改进意见,使挺举成绩大大提高,取得了奥运银牌。在学生的训练中,教师要有意志用科技手段进行指导,诊断,提出改进意见。在中学生篮球队观看CBA联赛的教学中,学生得出个人运球时间70%是在一个队的组织后卫手,而接到球的第一反应是观察本队队员是否有更好的进攻位置。从而减少了队员的盲目运球,增加了队员传球的连续性和进攻的流畅性。这种由学生自己总结得到的宝贵经验使学生掌握篮球技战术的科学合理方法,并且印象更加深刻。 (三)在体育课堂教学中不断使用多媒体技术 多媒体技术就是计算机实时综合地处理文字、声音、图像等各种媒体信息的系统技术。以多媒体技术为基础的多媒体教学,以其先进的技术、强大的功能,在体育教学中得到迅速开发和应用,代表了现代教学技术的发展方向。由于多媒体教学具有人机交互、图文、声像并茂的特点,且具有强大的数据量,因此采用多媒体教学有利于激情引趣,促进学生主动积极地学习,有利于优化体育教学过程,提高体育教学效果,在感知、想象、理解、应用整个体育课堂教学过程中可以突出重点,降低难点,增大教学密度,节省教学时间;同时还有利于培养学生的形象思维和抽象思维能力。多媒体教学已成为教育教学的一种手段,是体育教师手中的重要教学工具。 (一)引入其他学科教学观念 随着科学技术的进步和社会的发展,以及全民健身计划的思想出现,体育观已从生物观发展为生物、社会和心理相结合的现代体育观,这就大大增加了中学体育教育的潜在功能和长远效益。中学体育目的就不仅应是只重视学生在校期间的身体锻炼及其效果,应从教育、体育社会、生物、心理等多学科的技术出发,去发挥学校体育的功能和效益,尤其应注重学校体育的长远效益。使学生在离开学校教育以后仍能够根据主客观条件,从而从科学的角度出发,积极有效的体育锻炼,从而使之终身受益。 (二)引入健康教育教学观念 中学体育课应该在采用多种技术的基础上,多采用各种趣味娱乐性强的活动游戏、教学竞赛、教学评比等形式,让学生直接对某项体育活动的自身价值(如趣味、娱乐、竞技、健身、健美等)产生一种渴求趋势,由被动学习变为主动学习,满足他们直接体育需要,激发和培养他们的体育兴趣,形成爱好,养成锻炼习惯。调动学习积极性,培养体育兴趣,通过体育活动娱乐身心的同时强身健体。尽可能使学生从促进大众健康的角度考虑,在学习中引入技术的概念,多选择那些难度不太大、易于开展、人人或少数人即可进行、能延续到社会适合于成年人的、对终身增强体质实用性大的终身运动项目,如,武术、太极拳、游泳、网球、乒乓球、舞蹈等,在身体素质全面发展的基础上,让学生真正掌握一定的自己有兴趣、有一技之长的体育项目。 (三)引入心理教育教学技巧 在体育教学中,我们应充分挖掘体育教学内容本身所蕴藏的创新特点和教育功能,有效地增进学生的心理健康。鼓励学生之间相互信任,相互负责。除培养学生学习知志、注意力、记忆力、观察力、想象力等智力因素外,还要培养学生的兴趣、情感、动机、意志、性格、习惯和灵感等非智力因素。教学过程中,教师应注意采取人性化教育方式,当学生有不良情绪出现时,体育教师应在尊重学生的前提下,多采用目光暗示,走近提醒,沉默警示,侧面教育的方法,引导学生自己认志错误,淡化对立情绪,突出教学的情感功能。而这些在学习过程中动机的确定、情感的熏陶、意志的锻炼、兴趣的培养、性格的优化等非智力因素的培养正是消除各种心理障碍的有效手段,特别是对患有偏执、抑郁、自卑、敌对等不良心理症状的学生有良好的治疗作用。 (四)引入师生互动教学观念 传统教学中“我要学生练”的教师主宰代主导、“教师要我练”的学生主体成客体的被动体育教学倾向,扼杀了学生的锻炼自觉性和主动性,削弱了学生对体育的兴趣和认志。强调以学生为主体并不排斥教师在教学中的主导作用,教师在教学过程中通过“导育”、“导学”、“导练”、“导规”的方法,引导学生明确锻炼的方向和目标,树立以人为本的思想,真正把学生放到主体位置,充分发挥学生“我要练”的主体作用,调动学生锻炼的自觉积极性。通过教学方法的不断改进,逐步使体育教学整体改革向着俱乐部制、按兴趣分等级教学的授课方向发展。 中学体育教育是关系整个中学教学的一个重要环节,如果能够将现代科技引入到其中,并且在教学中不断注重各类技巧,中学体育教育的效果将会不断改善。 摘要:体育课程是提高中学生身体素质的必备课程,长久以来,由于教师教学方法不得当,导致教育效果不佳。在教学过程中,引入科学的教育技术是中学体育教育的必要手段,也是完善体育教学改革的必经阶段。 关键词:体育教育;技术;教学改革 教育技术研究论文:中学体育教育技术研究论文 一、中学体育教育技术的应用基础与影响 (一)中学体育教育技术的应用基础 现代中学体育对体育科学技术有继承、积累、传递、和保存的基本功能,这种功能以新兴的科学技术为基础,并对其不断进行强化与发展,使其与中学体育教育紧密地联系在一起。在现在中学体育教育中,体育本身就是一项技术,它需要教师在教学、训练与管理过程中,能够将其广泛引用,并且不断进行改善与发扬光大。此外,很多中学并没有相应的物质基础,在体育课程教学中并没有引入创新的科学技术,即便是引入了科学技术,也没有相应的教学队伍。因此,能够将科学技术引入到中学体育教育中,使其与之相结合,并且在实践中融会贯通,定能够不断改善体育教学的效果。 (二)中学体育教育技术应用的影响 当今科学技术发展迅猛,对体育教学能够产生积极的影响。教育观念、人才培养模式、教学内容、课程体系、教学方法和手段都在发生和即将发生一系列变革。认志科学技术在中学体育教学的影响,依靠科技提高体育教学效果,完成体育的各项工作有着重要的实践意义。 体育教育事业中主要因素是人,是从事体育工作的老师和教练员,提高体育工作者的文化科学素质水平,培养科技意志,运用科技能力的手段。对从事的教学、训练工作能得到创造性和意想不到的效果和效益。在现代,体育工作者掌握体育科技知志与方法是充分发挥其职能必须具备的条件。随着社会迈向现代化步伐的加快和社会经济基础的不断增长,促使人们的生活方式,健康观念意志开始的转变,学校体育也相应面临各种问题,如何在学校体育中通过增加科技含量提高学生日益增长的体育需求和提高提高全民族素质,这将给予我们体育工作者提出更大的挑战空间和发展机遇。 二、中学体育教育技术的应用形式 (一)注重培养学生的课堂创造能力 中学生有很好的想象能力和创造思维,教师可以对此加以鼓励和制造机会,进而开展科技小制作的活动。教师可以搜集资料向学生描述高科技体育用品。比如向学生介绍自行车运动员骑用的由六家公司花三年时间研制的超级自行车;最新式的密织合成泳衣:各种各样帮助训练的网球机器人、柔道机器人,来鼓励学生有大胆的创造精神,培养创造兴趣,和为未来奋斗的理想。开动脑筋,反复设计,并在教师的指导下设计出收集乒乓球的器具。这种器具结构简单,设计却很巧妙,一根木柄,一个箱子,几根结实的尼龙绳,构成了一个不用弯腰便能收集一百几十个乒乓球的工具。这起中学生体育科技的成功实践活动,是和教师对学生的科技教育分不开的。 (二)注重培养使用高科技教学的习惯 教师应该是掌握科技、指导学生运用科技的带动人。在当今电脑、录像、电视媒体广泛运用的今天。应把这些作为改进运动队训练的手段之一。我国48公斤级举重选手张祥森的挺举动作,从发力到举起杠铃,身体重心前后移动15厘米,从俯视角度看,重心左右移动也较大。根据这一诊断提出改进意见,使挺举成绩大大提高,取得了奥运银牌。在学生的训练中,教师要有意志用科技手段进行指导,诊断,提出改进意见。在中学生篮球队观看CBA联赛的教学中,学生得出个人运球时间70%是在一个队的组织后卫手,而接到球的第一反应是观察本队队员是否有更好的进攻位置。从而减少了队员的盲目运球,增加了队员传球的连续性和进攻的流畅性。这种由学生自己总结得到的宝贵经验使学生掌握篮球技战术的科学合理方法,并且印象更加深刻。 (三)在体育课堂教学中不断使用多媒体技术 多媒体技术就是计算机实时综合地处理文字、声音、图像等各种媒体信息的系统技术。以多媒体技术为基础的多媒体教学,以其先进的技术、强大的功能,在体育教学中得到迅速开发和应用,代表了现代教学技术的发展方向。由于多媒体教学具有人机交互、图文、声像并茂的特点,且具有强大的数据量,因此采用多媒体教学有利于激情引趣,促进学生主动积极地学习,有利于优化体育教学过程,提高体育教学效果,在感知、想象、理解、应用整个体育课堂教学过程中可以突出重点,降低难点,增大教学密度,节省教学时间;同时还有利于培养学生的形象思维和抽象思维能力。多媒体教学已成为教育教学的一种手段,是体育教师手中的重要教学工具。 (一)引入其他学科教学观念 随着科学技术的进步和社会的发展,以及全民健身计划的思想出现,体育观已从生物观发展为生物、社会和心理相结合的现代体育观,这就大大增加了中学体育教育的潜在功能和长远效益。中学体育目的就不仅应是只重视学生在校期间的身体锻炼及其效果,应从教育、体育社会、生物、心理等多学科的技术出发,去发挥学校体育的功能和效益,尤其应注重学校体育的长远效益。使学生在离开学校教育以后仍能够根据主客观条件,从而从科学的角度出发,积极有效的体育锻炼,从而使之终身受益。 (二)引入健康教育教学观念 中学体育课应该在采用多种技术的基础上,多采用各种趣味娱乐性强的活动游戏、教学竞赛、教学评比等形式,让学生直接对某项体育活动的自身价值(如趣味、娱乐、竞技、健身、健美等)产生一种渴求趋势,由被动学习变为主动学习,满足他们直接体育需要,激发和培养他们的体育兴趣,形成爱好,养成锻炼习惯。调动学习积极性,培养体育兴趣,通过体育活动娱乐身心的同时强身健体。尽可能使学生从促进大众健康的角度考虑,在学习中引入技术的概念,多选择那些难度不太大、易于开展、人人或少数人即可进行、能延续到社会适合于成年人的、对终身增强体质实用性大的终身运动项目,如,武术、太极拳、游泳、网球、乒乓球、舞蹈等,在身体素质全面发展的基础上,让学生真正掌握一定的自己有兴趣、有一技之长的体育项目。 (三)引入心理教育教学技巧 在体育教学中,我们应充分挖掘体育教学内容本身所蕴藏的创新特点和教育功能,有效地增进学生的心理健康。鼓励学生之间相互信任,相互负责。除培养学生学习知志、注意力、记忆力、观察力、想象力等智力因素外,还要培养学生的兴趣、情感、动机、意志、性格、习惯和灵感等非智力因素。教学过程中,教师应注意采取人性化教育方式,当学生有不良情绪出现时,体育教师应在尊重学生的前提下,多采用目光暗示,走近提醒,沉默警示,侧面教育的方法,引导学生自己认志错误,淡化对立情绪,突出教学的情感功能。而这些在学习过程中动机的确定、情感的熏陶、意志的锻炼、兴趣的培养、性格的优化等非智力因素的培养正是消除各种心理障碍的有效手段,特别是对患有偏执、抑郁、自卑、敌对等不良心理症状的学生有良好的治疗作用。 (四)引入师生互动教学观念 传统教学中“我要学生练”的教师主宰代主导、“教师要我练”的学生主体成客体的被动体育教学倾向,扼杀了学生的锻炼自觉性和主动性,削弱了学生对体育的兴趣和认志。强调以学生为主体并不排斥教师在教学中的主导作用,教师在教学过程中通过“导育”、“导学”、“导练”、“导规”的方法,引导学生明确锻炼的方向和目标,树立以人为本的思想,真正把学生放到主体位置,充分发挥学生“我要练”的主体作用,调动学生锻炼的自觉积极性。通过教学方法的不断改进,逐步使体育教学整体改革向着俱乐部制、按兴趣分等级教学的授课方向发展。 中学体育教育是关系整个中学教学的一个重要环节,如果能够将现代科技引入到其中,并且在教学中不断注重各类技巧,中学体育教育的效果将会不断改善。 摘要:体育课程是提高中学生身体素质的必备课程,长久以来,由于教师教学方法不得当,导致教育效果不佳。在教学过程中,引入科学的教育技术是中学体育教育的必要手段,也是完善体育教学改革的必经阶段。 关键词:体育教育;技术;教学改革 教育技术研究论文:现代教育技术研究论文 一、创新教育的提出 1921年美籍奥地利经济学家熊彼特,在《经济发展理论》一书中首次提出了创新这一概念。按照熊彼特的观点,所谓创新就是“建立一种新的生产函数”,也就是说把一种从来没有过的关于生产要素和生产条件的新组合引入生产体系中。熊彼特提出的创新概念主要侧重于技术层面,随着创新这一概念内涵和外延的不断发展,我们可以说,一切能提高资源配置效率的活动都是创新。党的十六大报告明确提出了“创新”是一个政党永葆生机的源泉。创新应体现在各个行业,特别是高等教育。在我国教育界,创新教育的缘起则要追溯到20世纪20年代陶行知先生提出的“创造教育”了。陶先生说:“我们要打倒传统的教育,同时要提倡创造的教育……所以我们主张行动是中国教育的开始,创造是中国教育的完成。”提出要培养能够“向着创造之路”迈进的“创造之人”。……而创新教育可以说是“创造教育”在新的历史条件下的发展和升华。创新教育是一个通过认识和掌握创新的规律和特点,并将其运用到人才培养中去的过程,也就是根据创新原理,以培养学生具有一定的创新意识、创新思维和创新能力,使学生在牢固、系统地掌握学科知识的同时发展他们的使学生在牢固、系统地掌握学科知识的同时发展他们的创新能力。它的提出标志着人类已从对教育的功利追求深入到对生命质量的真切关怀。创新教育坚持人是教育的出发点,凶而必须按照人发展的需要来进行。 创新教育注重对学生创新基础、创新意识、创新能力的培养。它使大学生在校学到的不仅仅是经验性、知识性和技能性的知识,更重要的是要学会创造性思维和终身学习的能力。创新教育是高校素质教育的优秀,它不仅让学生掌握丰富的科学文化知识,提高学生的智能,开发学生的潜能,而且要培养学生的健全人格,发展学生的创造潜能。在此过程中,首先要提高教师符合创新教育的要求,创新了的教育技术又是创新教育富的教学资源,建构新型教学模式,开展学科教学实验。教育技术在创新教育中的应用,可使学生成为整个教学过程的中心,成为教育活动的主体,既调动学生参与教学活动,激发学生的主动性和创造性,又强调培养学生在思想品德、智力、技能技巧等方面全面发展,使教学过程更先进、更科学、更完善,更有利于对创新人才的培养。 二、现代教育技术与创新教育 现代教育技术是运用现代教育思想、理论和现代信息技术,通过对教与学过程和资源设计、开发、利用、管理和评价,以实现教与学过程优化的理论与实践。教育技术的优秀内容是从教学整体出发,运用系统的科学方法,优化资源配置,达到最佳学习效果。应该认识到,教育技术不只是应用科学的技术手段和工具,更重要的是应用现代的科学理论和方法。教育技术要解决的不只是教学中的局部问题,更重要的是从整体上、从教学的全过程中改革教学。 创新教育与现代教育技术的契合点是创新教育所需要的适合创新产生的情景和激发力量,如形式多样的信息环境,民主和谐的师生关系,适合个性特征的教学方式等;而基于信息技术的现代教育技术恰好具备了这些要求。另外,这两者理论上都是一种现代化的教学思想,实践上都是注重对学生能力的培养。创新教育的桥梁是现代教育技术,现代教育技术是创新教育的载体,只有运用现代教育技术,才能逐渐形成教育观念创新、教育内容创新和具有创新能力的师资队伍,也即创新教育。创新教育要求教育解决两个问题:一是提高教育的效率,在短时间内传递更多的知识和信息,实现教育量上的飞速发展;二是提高教育的效益,实现教育质的突破。而这两个问题的解决必须借助于现代教育技术手段,才能得以实现。这是因为:教育效率的提高和信息资源量成正比,而现代教育技术,尤其是教育信息技术是大量提高教育信息量的工具。 现代教育技术的发展不仅要求实现信息传播的高速化,而且要实现教育的高质化,教育的高质化必须依靠教育的科学化发展来实现。现代教育技术的运用为科学化教育提供了技术保证,解决了传统教育技术所不能解决的问题。因此,现代教育技术的运用是提高教育效率和教育效益,实现创新教育的必然选择。现代教育技术符合创新教育的要求,创新了的教育技术又是创新教育的重要内容,能够促进内容和体系的改革,培养学生的现代科学意识、创新精神、实践能力,转变学生的思维方式,养成学生合作学习的态度,使学生逐步形成终身学习的观念。现代教育技术所引起的变革决不会是区域性的革命,必然是教育领域的一场全面性、根本性的变革,这种变革可以为建立新型的教育创新体系,提供强大的推动力。 三、现代教育技术在高校创新教育中的作用 高校必须转变思想,转变观念,改变原有的教育模式,创造一种有利于培养创新能力的教育环境。作为教育的制高点,现代教育技术在推进高校教育改革、培养大学生创新能力,提高大学生素质等方面发挥巨大的作用。现代教育技术是推进高校创新教育的理论依据,由于现代教育技术强调教学方法、教学手段的改革,注重运用现代教育媒体进行教学设计,并且以此为基础设计个性化的评价体系,全面优化了教学的过程,从而提高了教育质量。因此,国务委员陈至立曾强调“要把教学内容和课程体系、方法的改进建立在教育技术的平台上,也就是运用现代教育技术对教育内容、方法体系进行改革”。高校中教学改革虽然取得一定的进步,但教育强调的“三中心论”随处可见,要培养大学生的创新能力,必须有创新精神。在现代教育技术构建的教学模式中,学生成为中心,教师为指导,媒体作为教学信息传递的工具。在学生学习的过程中,学生主动参与,自主选择教学内容和确定自己的学习步调。学生可以进行与他人合作,进行自我评价。可见,我们的培养模式已由培养知识积累型的人才向发现成长型人才过渡。这样,学生将在学习知识的过程中,发现问题、分析问题、解决问题的能力得到锻炼。 总的来说高校创新教育任重而道远。创新教育是一个系统工程,也是广大教育工作者在社会实践中不断探索和研究的重要课题。随着创新教育的日益深入,培养创新精神、创新素质和创新能力,利用现代教育技术要适应新形势的需要,转变观念,注重激活学生的创新欲望,在设计课堂教学时充分考虑如何广泛地结合现代教育技术手段,指导学生学会学习学会发现,学会创造,为社会培养出更具有创新能力的、更能适应时展的有用人才。 [摘要]21世纪,社会要求高等教育加快改革与发展步伐,“创新人才”的培养已成为时代对高等教育的迫切要求。只有在高等教育中引入创新教育,才能在21世纪高等教育发展中抢占国际制高点。而现代教育技术,是实施高校创新教育的有效途径。现代教育技术为实施高校创新教育提供了理论与物质条件。 教育技术研究论文:课堂语言教育技术研究 一、“Flanders互动分析系统”及“Flanders互动分析系统辅助软件”简介 “Flanders互动分析系统辅助软件”是一款课堂语言定量分析软件,它是以美国教育家内德•弗兰德在20世纪60年代提出的“Flanders互动分析系统”为基础设计的。为了能更好地说明问题,我们有必要先对“Flanders互动分析系统”作简要的介绍。 1.Flanders互动分析系统 Flanders互动分析系统主要由以下3部分组成:(1)描述师生课堂语言互动行为的编码系统弗兰德将课堂中教师和学生的所有语言互动行为分为10个类别,如表1所示。其中第1至第7类为教师对学生说话的状况,第8、第9类为学生对老师说话的情形,此外,弗兰德把安静或混乱称为静止状态,列为第10类。(2)观察和记录编码方式观察和记录编码,弗兰德主要采用定时采样的办法:研究者依照表1的分类对教师和学生的言语行为进行观察,每隔3秒钟把最能描述其种类的编码记录在相应的表格中,为了方便,一般用“0”表示“10”。(3)数据分析方法分析方法有矩阵分析法、比率分析法和时间线标记法3种,一般都采用相关工具软件进行数据分析。 2.Flanders互动分析系统辅助软件 Flanders互动分析系统辅助软件与其他同类软件相比,功能更为强大,操作也更为简单。运行软件后会出现如图1所示的界面。为了输入方便,我们一般采用“Excel资料汇入”的方式。只要将课堂上记录的编码按先后顺序输入Excel电子表格,保存之后选择“Excel资料汇入”将数据导入到系统中,导入的数据就会出现在“请选择档案名称”的下拉列表中。选择列表中的此文件名,就可以对数据进行“删除”“修改”“时间线标记”和“矩阵及比率分析”等资料处理分析。限于篇幅,本文只对矩阵分析法和比率分析法的使用进行介绍。 二、分析实例 我们先对表1没有涉及的语言编码作如下界定:教师演示多媒体课件相当于教师“讲解”,记作5;学生思考问题时的安静相当于学生受教师驱动为“答问”作准备,记作8;学生因没有听懂或听清教师的语言而出现的安静记作0。对于教师和学生在课堂中出现的某些行为或身体语言也归为相应的语言类别:教师对学生回答后的微笑等同于“接纳”,记为1;点头或鼓掌等同于“表扬或鼓励”,记为2;不考虑课堂结束阶段学生进行练习的时间。我们记录了Y老师《物质在水中的分散状况》课堂教学的有效编码834个,利用Flanders互动分析系统辅助软件进行分析后,得到的矩阵和比率。 1.矩阵分析 为了说明问题,先对图2矩阵中单元格的数据是如何产生的作简单介绍。例如:记录课堂中某时段师生语言行为的代码依次为6、0、5、1、4、8、8、2、3、6,相邻两个代码所表示的语言行为间隔3秒,这10个代码产生9个间隔,分别用序对表示为(6,0)、(0,5)、(5,1)、(1,4)、(4,8)、(8,8)、(8,2)、(2,3)、(3,6)。一般地,N个代码就可以得到N-1个序对,每一序对的前一个数字表示矩阵中行的序号(序号与编码类别对应,下同),后一个数字表示矩阵中列的序号。(6,0)就表示由10类语言行为构成的10×10阶矩阵的第6行第10列单元格,同一序对每出现一次计数1。将全部序对分别计数,就形成了弗兰德迁移矩阵。矩阵中每个单元格中的数据表示同一“连续课堂语言行为”出现的频次,如图2所示的矩阵中(4,8)的频次66,表示这堂课记录的“从‘教师提问’到‘学生答问’”的行为共出现66次。矩阵主对角线(左上到右下)上的各个单元格叫做“稳态格”,这是因为行、列所表示的语言行为同序,意味着此一序号的语言行为超过3秒,即表明教师或学生在持续地做某事。如,图2中(5,5)稳态格中的数字200表示记录“教师持续讲授”的行为200次,约10分钟;(10,10)稳态格中的数字3则表示记录无意义的语言行为3次。迁移矩阵的1-3行与1-3列相交的区域叫做“积极整合格”,记录教师与学生之间情感融洽行为的频次;7-8行与6-7列相交的区域是“缺陷格”,记录教师与学生之间的情感交流产生隔阂的频次,该区域各单元格频次较少,说明了教师与学生在语言交流上比较融洽。通过迁移矩阵,我们还能观察到教师提问的创新程度。由(4,4)、(4,8)、(8,4)、(8,8)四个单元格所形成的闭环显示由教师提问驱动学生回答的情况,可反映训练型提问的程度;(3,3)、(3,9)、(9,3)、(9,9)四个单元格所形成的闭环则显示由教师通过接受或采纳学生意见诱导学生主动发言的情况,可反映创新型提问的程度。从图2我们可以看出(4,4)、(5,5)这两个稳态格和(8,8)、(9,9)这两个稳态格的数据总数较为接近,说明教师持续讲解和学生持续回答的时间相当,反映了学生与教师的问答是积极的;另外通过分析“积极整合格”与“缺陷格”等数据,可以看出教师的提问和学生的回答是在一种比较融洽的气氛中进行的,但存在以训练型提问为主的情况,创新型提问尚需加强。 2.比率分析 为了说明问题,我们先对相应的比率作一些简单的介绍。为便于表达,本文将图2中矩阵的第i行第j列单元格上的频次用Cell(i,j)表示,第i行所有频次的和称为Row(i)=∑10j=1cell(i,j),第j列所有频次的和称为Col(j)=∑10j=1cell(i,j),用Total表示矩阵全部单元格中频次的和,Total=∑10i=1∑10j=1cell(i,j)。各项比率的意义如表2所示。表中“常模”是弗兰德等人多次研究后得出的。通过将图2中的变量分析结果与上表中的常模进行综合对比,我们可以发现:教师在重视语言讲授的同时比较注重学生的自主学习和主动学习;倾向于间接地对学生施加积极影响;课堂时间的利用率较高,能够在出现“冷场”的情况下及时引导学生;倾向于对学生的回答施加积极强化,即对学生的回答表扬和肯定远比批评多;能够及时对学生的提问做出反应;能够较多地以问题引导学生,促使他们积极思考和表达自己的想法。但也存在着提问只停留在教材内容上的情况,缺少促使学生进行发散性思维的问题,这是教师提问存在的不足之处。 三、评价 Flanders互动分析系统辅助软件是一款非常专业的课堂教学分析软件,它的应用对提高教师的专业技能具有重要意义。用该软件对课堂中师生语言进行定量分析,可以在短时间内找出教师在教学语言上存在的缺点和不足,方便教师分析课堂教学情况,从而改进对学生语言的引导策略,提高自身的课堂教学水平。同时,我们也应看到,与其他定量分析软件一样,由于Flanders互动分析系统只反映课堂中师生的语言互动行为,因而得出的结论不够全面,还需要我们在使用中进行探索改进。 教育技术研究论文:高职教育技术研究 一、前言 21世纪,人类社会已步入了知识经济时代,随着信息技术的迅猛发展,教育模式已发生了重大变革。当前,人类正处于历史上的“第四次教育革命”时期,这场新科技革命对教育提出的首要课题就是:从知识教育转向能力教育,从结论教育转向方法教育(或称之为“过程教育”)[1]。这场新科技革命对我们一贯奉行的传统教育模式提出了挑战,作为教育者,为了迎接挑战,必须尽快转变教育观念,并积极改革教育模式,运用新的教育手段,努力培养适应知识经济时代要求的合格人才。 二、现代教育技术的优势 现代教育技术是以现代教育理论和方法为基础,以系统论的观点为指导,以现代信息技术为手段,通过对教育过程和资源的设计、开发、使用、评价和管理,促进教与学的最优化。现代教育技术能充分开发、组合和利用各种有益而且丰富的学习资源,变教师主体为学生主体,变教师传授知识和技能为引导学生寻找达到学习目标的最佳途径。这是在传统教育模式下根本无法达到的教育效果。在传统的教育理念中,传道、授业、解惑是教育的唯一宗旨,而授业即学习过程也被理解为一种单纯的继承性的学习过程,这种以继承前人已知的知识为中心的教育思想已渗透到了教与学的各个方面。国际权威机构调查认为,当前人类科学知识是每3~5年增加一倍,这就意味着大学期间学到的知识在毕业时就已经老化、过时。如果教育还继续履行单纯的继承使命,那么,培养出来的人才就必将被时代所抛弃。21世纪国际教育发展有十大发展趋势,分别是教育的终身化、多元化、分权化、远程化和多媒化、个性化、产业化、市场化、大众化,竞争国际化,这10种趋势已经对我国传统的教育模式构成了严峻的挑战。学校只有尽快转变教育观念,改革教育模式,才是实现继续从事教育使命的必由之路。现代远程教学、网络教学、多媒体教学、电视(电影)教学、广播教学、幻灯投影教学等已构建了现代教育技术的平台,每一种现代教育技术手段都有着各自的特色和优点。 现代远程教学是一种与传统面授教育相对应的一种教育形式,它充分利用网络资源、卫星资源,搭建实时和非实时的远程教育平台,建立强大的多媒体课件点播系统和教学直播系统,进行全方位的互动教学和音视频教学。在这种教学模式下,教师和学生可以不受时空的限制而进行教育教学活动,可以实现点对点、点对面,全方位、多层次的知识传播。通过现代远程教学,教师教育的全过程,包括“视频+音频+电子教案”都可以通过网络和卫星进行直播。而学生可以通过互联网进入网上虚拟学校,或通过电视在家中有选择性地接受著名学府优秀教师的实时授课。这是传统面授教育模式根本不可能实现的教学活动,不可能达到的教学效果。[2]网络教学随着计算机技术和网络技术的迅猛发展也越来越显示出它的优势。丰富的网络资源,独特的视听效果,方便的网上交流,给教师的教学活动开辟了一片新天地,为学生的自主学习、自我学习、合作探讨、创新发展,构建了广阔的平台。在网络环境下,教师可以将自己的教学方法、教学手段、教学内容和其他教师进行商讨,将自己的教学心得、教学成果与他人共享,通过互相学习和交流,不断提高自己的教育能力、教学水平,同时可以将自己的电子教案在网上,提供给他人学习。在网络环境下,学生可以按照自己的认知水平来学习和提高,学习是学生主动参与完成的,因而这种学习使学生真正获得了智慧而不仅仅是知识,这正是传统的教学所不能比拟的。学生自主地选择自己的学习内容,通过和教师和同学的不断交流而充实自己,满足自己成长的各个方面的需要,这种建立在共享的、共讨的前提下的学习模式是传统面授教育所不能达到的。多媒体教学是以计算机各项功能和特点,代替(或部分代替)教师面向学习者,促使学习者实现有效学习的教学形态。教师可以充分运用计算机的特点和优势,进行CAI课件设计,将那些抽象的、用言语无法描述的知识通过课件的形式向学生传授。学生在学习的过程中可以自主地选择性地学习,对学习过程中的重难点知识可以实现重复学习而不受时间的限制。多媒体教学避免了传统面授教育中因学生智力因素而带来的弊端。同时,对那些抽象的、操作性强的知识,多媒体教学可以通过如图表、动画、音视频等诸多方式表达,克服了传统面授教育存在的单一性和不易接受性。电视(电影)教学、广播教学、幻灯投影教学都充分利用了这些媒体的特性,要么在图像上,要么在声音上发挥各自的优势,代替(或部分代替)教师面向学习者传授知识,克服了传统教学模式中单调、沉闷的气氛,加强了学生的感观印象,提高了教学效率。 三、当前现代教育技术在高职院校的发展现状 1.现代教育技术设备现状 当前不少高职院校在现代教育技术设备的投入方面有很大的突破,形成了一定的规模,这对提高高职院校的教育质量,改革教育模式,推动教育现代化,开创教育新局面起到了重要作用。其中,在校园网的建设、多媒体教室的建设、现代远程教学的开展、电视教学、幻灯投影教学的发展,在一定程度上丰富了教育教学的手段。从整体看,大部分高职院校已全面实施了各种现代教育技术手段,但在有些方面我们还需要加强,如校园网的建设,不少高职院校已经完成了它的前期工作,光纤铺设到了各教学搂、实验室、办公楼,如果接入到教师的家庭和学生的宿舍,能在一定程度上促进教师的网上交流和教学资源的获取,加强学生的自主学习。多媒体教室的建设近几年也得到大部分高职院校的重视,每个系部都建立了自己的多媒体教室,而且得到了充分合理的利用,在一定程度上推动了高职院校现代教育技术的发展,但是由于不少高职院校学生已近万人规模,而有些系部的多媒体教室数量还不够,还不能满足教学的正常需要。另外在现代远程教学方面,不少高职院校已有了零的突破,如我院计算机科学与技术系、成人教育学院都已经与相关教育部门建立了远程教育关系,现代远程教学已开绐实施。同时,由于校园网光纤已经接入各系多媒体机房,图书馆电子阅览室全天对学生开放,对于那些想通过网络课堂进行学习的学生,学院为他们提供了又一个远程学习的场所。但由于现代教育技术设备的限制,目前不少高职院校的电视教学、幻灯投影教学这类常见的现代教育技术媒体还没有在各系得到普及,全面实现信息化教学离我们还有一定的距离。硬件的投入在一定程度上发展和完善了不少高职院校现代技术教育,但软件的投入却任重道远。不少高职院校在软件方面投入的资金相对显得较少,当然,设备资源的投入不应当看资金数额多少,而应当以实用、够用为目的。 2.现代教育技术实施的人力资源现状 美国有人这样比喻信息技术服务于教育这件事:教育信息化相当于一个三条腿的小板凳,其中一条腿是设备,一条腿是教师,再一条腿便是好的资源。有了三条腿,板凳才可以坐稳,少了一条腿,板凳可能只是木头或材料。从目前的情况看,在制约教育技术手段运用的诸多因素中,教师就是其中的一个关键因素。现代教育技术的开展需要广大教师的参与。现代教育技术设备的使用,课件的制作,素材的收集,脚本的编写,不是一两个教师能够完成的。而有的高职院校的教师还迟迟不能从传统教育模式中走出来,教学方式还是教师的一张嘴、一支粉笔、一块黑板、一本书进行教学信息的传递,同时造成了学院有些现代教育技术资源的长期闲置。这种现象在很大程度上制约了现代教育技术的普及和发展,造成了资源的浪费。“当今世界,科技突飞猛进,知识经济已见端倪,国力竞争日趋激烈;知识经济,创新意识,对于我们21世纪的发展至关重要;创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭的动力”()。本世纪的竞争,是经济的竞争,是科技的竞争,归根到底是人才的竞争,学校能培养出什么样的人才,直接决定着国民经济的发展,而职业技术教育正是通过人力资源的开发直接作用于经济,影响甚至制约经济的发展。德国前总理科尔曾说过:“经过很好职业培训的青年是德国最大的资本,是经济稳定的保障。”国务院《关于大力发展职业技术教育的决定》中指出:“职业技术教育的规模和水平影响着产品质量、经济效益和发展速度。”是培养结论性人才,还是培养创造性人才;是仅“授学生以鱼”,还是更多地“授学生以渔”,这对高职院校的教学模式提出了严峻的挑战。我们如果停滞不前,继续延用传统的一张嘴、一支粉笔、一块黑板、一本书来传递教育信息,所造就出来的就是单一知识复制型的学生,这样的学生在他们毕业时,他们自身的知识结构体系就存在着老化、过时的现象。[3]同时在学校里,由于教学模式的限制,我们所培养的、所注重的是学生对知识的接受性,而没有注重他们对知识的自我理解能力、自我创新能力和自我学习能力的提高。在这种传统填鸭式教学模式下所培养出来的学生,他们本身就缺少竞争力,走入工作岗位想继续向前发展就会遇到更大的困难。因此我们应该对那些陈旧落后的教育模式进行大刀阔斧的改革,运用现代教育技术手段,迎接教育发展的趋势,在新形势下继续保持较高的社会竞争力,使高职院校永远立于不败之地。总体来看,当前高职院校运用现代教育技术存在着以下问题:(1)认识不到位;(2)技能生疏;(3)教学软件缺乏;(4)不同学科、不同教师利用现代化教学手段“贫富不均”;(5)教师的教学任务重,未能投入很多的精力、时间系统学习现代教育技术理论与技能。 四、加快应用现代教育技术的措施与对策 1.转变观念,加强认识,抓好现代教育技术软硬件建设 原教育部陈至立部长曾指出,“发展现代教育技术是教育领域的一场变革,不仅需要基础设施建设,还需要软件建设”,没有必要的硬件设施和软件建设,教师是不能运用现代教育技术开展教育教学的。一方面加强对现代教育技术设备的投入力度;另一方面由于软件环境的建设需要长期的积累,因此,学校还可以采取以下措施加强教学软件建设:(1)可以建立一个教学软件资料库,包括各个学科的各种教学软件,比如计算机软件、幻灯片、投影片、录音带、录像带和多媒体课件等。学校由专人收集和管理,教师需要时就可以去资料库找,这样可以减少教师的劳动量,也能调动教师使用各种教育技术进行教学的积极性。(2)根据教师的教学需要,购置由教育部门审定的优秀教学软件,一些“教学资源库”式的教学软件,比较适合学科教师根据自己的教学需要在课堂上选择使用。(3)强化教师软件制作能力,克服软件开发困难,提高软件质量。要加强教师的协作精神,把教师收集、整理的各种教学资源整合加工并用于教学,充实教学资源库。鼓励学科教师和信息技术课教师合作,制作教学软件,提高自制教学软件的使用率,减少重复劳动。(4)调动学生参与,教师把学科教学的资料检索要求告诉学生,让学生在校外帮助收集,在收集的过程中,学生既可丰富知识,又可积累学习资料。 2.加强教师的现代教育技术培训,提高教师现代教育技术应用能力 要提高教师运用现代教育技术的能力,促使教师在教学中经常使用各种现代教学媒体,除了通过教师自身的努力学习,还需要通过系统的培训。开展教师现代教育技术培训可以采取以下方式:(1)校本培训。要整体提升教师现代教育技术水平,主要还得依靠校本培训。校本培训可以利用本校的信息、技术、师资和节假日等空闲时间自行组织,形式灵活多样,可根据教师的实际情况,采取自主学习与集中培训相结合、主题辅导与研讨交流相结合、专家指导与外出观摩学习相结合、课题研究与网络培训相结合等多种形式,促进教师应用现代教育技术能力的提高。在培训内容方面,应加强计算机的基本知识、文稿演示、CAI课件制作、动画制作、电子表格、常见教育设备的使用和维护等方面的学习。在培训对象上,应针对全体教师,特别是对一线教师的培训,一线教师是现代教育技术的直接实践者,对推动现代教育技术起着关键作用。[4](2)远程培训。这种培训有教学光盘播放模式、卫星教学收视模式、计算机网络浏览模式三种模式,具有优秀教育资源充足、学习时间灵活、培训成本低,培训效果好等优点,教师可以确定自己最佳的学习进度,根据自己的“消化功能”去选择、去获取知识,远程培训支持受训者按需学习、适时学习、弹性学习、终身学习。这种培训方式既符合高速度进行教学的原则,又符合使全体受训者都能够得到发展的原则。 3.抓好教学的网络化建设 网络化教学是高职院校教学的最新发展形式,是教育现代化的必然要求,也是加快发展高职教育的重要手段。教学的网络化是现代教育技术在高职教学主要的应用形式之一,通过把理论课、专业课等课程以网络化的形式呈现出来,开发学习网站,学生通过免费注册成为学员,通过互联网学习相关的课程,并通过E-mail、留言板等方式跟教师相互交流。这样不仅可以突破时间和空间上的限制,使更多的人接受高等职业教育,也有利于高职院校的发展,提高其知名度。五、结束语现代教育技术在高职院校教学中的应用极大地推动了高职教育的发展,对高职院校的教学模式、教学手段、教育思想等都产生了重大的影响,在推广和应用现代教育技术的实践中,转变观念是根本,建立机构是保障,设施建设是基础,软件开发是重点,师资培训是关键,推广应用是目的。让我们积极行动起来并共同努力,去迎接新技术革命给高职院校带来的春天。 教育技术研究论文:数学现代教育技术研究 一、运用现代教育技术,有利于发展学生的非智力因素 兴趣、动机、态度等非智力因素对学生学好数学的影响是毋庸置疑的。传统数学教学手段虽然也能促进学生非智力因素的发展,但与现代教育技术相比效果相差甚远。应用现代教育技术进行数学教学,能更充分地挖掘数学内在的美,激发学生学习数学的热情。例如求解我国第一颗人造地球卫星的轨道,通过课件的动画模拟,展示了卫星运行轨道的特点,使学生有身临其境的感觉,迅速理解了已知条件的本质,促使他们比较顺利地求得卫星的运动轨迹。实践表明,运用现代教育技术呈现数学学习的问题情境,能使抽象问题具体化、实际问题数学化,使学生学习数学的态度发生明显的变化,原来怕数学、厌恶数学的一些学生也开始对数学产生兴趣,对学习有了信心。 二、运用现代教育技术,有利于突出重点、突破难点 合理利用现代教育技术直观、生动、动静结合等优点,可以大大强化学生的感知,帮助学生发展思维能力和想象能力,有效地解决教师用语言难以讲清的重点内容,突破难点,优化教学过程。学生历来都感到立体几何入门难,一是画图与识图难,图与文对不起来;二是理不清空间图形的复杂位置关系。现代教育技术对化解这些难点有独特的优势。例如,仅观察“空间四边形”的模型、在黑板上画空间四边形的直观图,大部分学生会受平面图形的影响,自然而然地认为空间四边形的两条对角线也是相交的,因而在解决相关问题时特别困惑。我在教学中利用三维立体几何画板导入基本图形,现场制作可旋转的空间四边形图形,现场添加对角线,在旋转过程中让学生观察空间图形,培养学生的空间观察能力和思维能力,从而使他们留下空间四边形两条对角线不相交的深刻印象,形成异面直线的概念,为后继教学奠定了基础。又如在椭圆、双曲线、抛物线等概念的教学中,分别利用现代教育技术展示这三种曲线的本质。学习了这三种曲线后,再利用课件演示:到定点与定直线距离的比由小于1的正数变为1,再由1变为大于1,引导学生观察点的轨迹怎样演变,使学生深刻地理解三种曲线之间的关系,突破了难点。 三、运用现代教育技术,有利于学生体验数学探究过程、训练思维 数学思维是在数学的探究过程中发展起来的,运用现代教育技术能使这个过程展现得更加清晰充分,使学生得到更完善的思维训练,更深刻地领悟数学思想和数学方法。例如教学函数y=Asin(ωx+φ)的图像,传统的学习方法是仅根据ω的有限几个值(如ω取1,2,12)描出图像,然后归纳ω与函数周期的关系。利用几何画板软件,拖动鼠标就可以自由地给ω赋值,让学生观察函数值重复出现的情况。这样过程更加完整,学生直观地发现ω的变化只使函数的周期发生变化,这便启发了他们自觉地去量化ω和周期T二者之间的关系,加深印象。计算机不但能显示函数图像变换(平移或伸长等)的动态过程,而且可以控制这个过程的速度,以适应不同层次学生的学习需要。又如旋转体的教学或几何体截面的观察,都可以用几何画板来动态演示(如图1),比之用模型来比划,对培养学生的空间想象能力有效得多。在这样的认知环境下,学生学习更积极主动,观察能力、归纳能力、思维能力都得到了很好的培养。 四、运用现代教育技术,有利于培养学生自主探究的能力 现代教育技术能给学生以数学发现的机会。例如学生知道当0 a 1时,指数函数y=ax与对数函数y=logax的图像有且只有一个交点,那么当a 1时情况怎样呢?课本和许多参考书上所给的同一坐标系内的两个图像似乎都不相交,是否就能作出“不相交”的判断呢?这个问题很有意义,我们又让学生利用几何画板在同一坐标系中作出函数y=ax和y=logax(a 1)的图像,拖动线段AB上的点a,这时对应的两个图像都连续发生变化,学生立刻发现:当a 1.45时,两函数图像确实没有交点;当a≈1.45时,两函数图像开始有交点;当1 a 1.45时,两函数图像有两个交点。学生从电脑屏幕上获得直观启示,引起他们的积极思考,促使他们自主探究,使这个问题得到完满解答。几何画板为学生进行自主学习、探究发现提供一个十分有效的平台,是培养学生创新思想的实践园地。 五、运用现代教育技术,有利于学生把数学 知识更广泛地应用于实际情境数学具有广泛的应用性,但当学生把数学应用于实际情境时,常常因为运算过于繁杂甚至无法完成而在一定程度上缩小了应用的范围。有了现代教育技术的支持,数据处理便不成为问题了。例如,暑假期间小林到一家企业勤工俭学,老板定出三种工资方案:①每天30元;②第一天5元,第二天10元,第三天15元依次类推;③第一天1元,以后每天比前一天递增20%。问:小林应该选择那种方案才对自己有利?假设小林的工作天数为n,按以上3种方案,学生列出小林的工资总数(单位:元)分别为y1=30n,y2=52n2+52n,y3=5×1.2n-5。前两种方案对应的工资总数容易比较,但要与第三种方案相比就有困难。对这个问题,学生利用计算机设计了两种解决策略:①取n等于1,2,3,4,用Excel分别计算y1,y2,y3的值,进行比较;②用计算机绘制函数图像,通过数形结合进行决策。这两种策略都获得成功,学生也亲身体验到数学方法的应用价值,提高了解决实际问题能力。 六、运用现代教育技术,有利于改变学生的学习方式 学生主动参与学习才能提高学习质量,没有学生参与的教学是低效的、甚至是无效的。在数学学习中,现代教育技术增加了学生动手操作、反复观察的机会,有利于学生形成猜想、发现规律、探究结果,有利于交流讨论,发现所研究对象的本质和共性。例如,在指数函数性质的学习中,过去通常是让学生用描点法作出y=2x,y=(12)x,y=3x,y=(13)x等有限几个特殊函数的图像,有时甚至是教师展示自己预先作好的这几个图像来讨论指数函数y=ax的性质,不让学生动手。为什么仅仅研究这几个函数的图像呢?这几个函数的图像就可以代表一般指数函数的图像吗?研究时把底数a分为0 a 1和a 1两个区间,这种思路是如何形成的呢?这些都是值得探究的问题,但学生都不得而知,这样的学习就显得比较被动。在现代教育技术支持下,教师可以利用几何画板强大的作图功能,引导学生随意地取a的值,在同一坐标系内就显示出对应的函数图像。在这个过程中,学生非常清楚地看到底数a对函数y=ax性质的影响;随着a向1靠近,他们发现函数图像逐渐聚集到直线y=1,清楚地看到a=1是函数性质的分界线,函数的定义域、值域、单调性、经过的特殊点(0,1)等更是一目了然。在此基础上,再通过a的连续动态变化来演示函数图像的变化情况,帮助学生更直观、清楚地发现指数函数y=ax的性质,并体会到从量变到质变的事物发展规律。由于学生参与热情十分高涨,学习方法由接受式转变成探究式,大大增加了学生通过自主学习、积极思考构建数学概念、解决数学问题的可能性,学习效果就非常理想。 教育技术研究论文:语文课堂教育技术研究 一、引入多媒体,妙补知识之白 《语文课程标准》在附录中明确提出了三个重要建议:1至6年级学生要求背诵古诗文160篇;1至9年级学生课外阅读量要达到400万字以上;建议学生课外多阅读长篇文学名著。教师应该对照《语文课程标准》的精神,将更多的信息引入语文课堂,丰富学生的知识。 1.补背景之白 在小学语文教材中,有好多经典的文章,都有特定的历史条件、社会背景,现在的小学生在时间和空间上,都离这些文本有很大的距离。在学生和文本之间搭起一座沟通的桥梁,介入大量的背景知识,就显得尤其重要。如在学习《草船借箭》时,就有必要介入“三国时期曹操与孙权隔江对峙”的背景知识;学习《再见了,亲人》,就很有必要带学生走进“抗美援朝”那段艰苦的战斗经历;教学《“我是您的儿子”》,如果不介入“焦裕禄同志为了兰考人民鞠躬尽瘁、死而后已”的丰功伟绩,而让学生理解“我是您的儿子”这句话,几乎是不可能的……大量背景资料的介入,可以使学生对文本的理解更加准确,更能激起学生强烈的求知欲。让我感受更深的是,音乐背景的介入,其价值同样非凡。我从山区小学调入中心小学后,由于学校配备了多媒体教室,在教学《月光曲》一课“兄妹俩听贝多芬弹钢琴曲”的段落,我采用了多媒体课件,让学生置身于大海之滨,沐浴于月光曲之下,学生声情并貌的朗读,仿佛让我“看到了从来没有看到过的景象,在月光照耀下的波涛汹涌的大海……” 2.补难点之白 在语文课堂中,有很多课本描写得很简单、但学生很难理解、而老师又很难讲清楚的教学内容。如《葡萄沟》一文中“特殊的荫房”,是葡萄干特别甜的原因,但荫房是怎么样的,课文描写得很简单,学生更难以想象。于是我及时地介入风干过程的信息录象,学生学习兴趣很浓,教学难点也被轻易击破。在教学《詹天佑》一文时,“人”字形线路的理解,我也通过从网上下载课件的方法,不但帮学生更深地理解了课文的内容,而且让学生强烈地感受到,在当时的情况下,詹天佑的设计是何其伟大,深化了文章的中心思想。在教学《太阳》一文时,虽然“云雨雪、冷热风的形成靠太阳”不是文章十分重要的知识点,但是我觉得从新课标的理念出发,让学生了解这一过程是完全有必要的。因此,我采用了与班里科学课代表合作的方法,让他去查资料、做实验,并在课堂中为同学们演示、讲解。这样不但突破了教学难点,而且很好地培养了学生搜集课外资料,丰富课外知识的良好语文学习习惯和语文实践能力。 3.补素材之白 对于现行的各种版本的小学语文教材,我觉得对学生习作训练素材的安排并不十分充足,有的多为习作的要求、习作的内容或者习作的范文。而真正可供学生习作训练的“活”的素材,可以说是相当匮乏。因此我认为在课堂教学中,大量引用这方面的素材,对于提高学生的习作能力意义重大。在指导学生写《可爱的小动物》时,我们往往会叫学生事先去观察一两种小动物,然后再到课堂上来交流。其实由于学生年龄偏小,有好多学生根本不会“观察”,因此课堂中的交流就显得十分苍白和空洞。此时,如果我们将小动物的图片、动画或者生活的影像,再次呈现在他们的眼前,并附以观察方法与步骤的指导,学生再次交流起来,一定个个眉飞色舞,话匣子关不上,为写作打下良好的基础。还有一个现象,也令很多老师困惑。在写《一次课间活动》前,专门组织学生进行了一次精彩的“攻城”比赛,可是学生写起作文来,还是平平淡淡。其实,这需要老师对活动过程进行取舍,比如用数码相机将活动中的典型镜头进行抓拍,然后在指导中再次重现:将军沉着地指挥战斗;冲锋的同学临危不惧;防守的同学团结协作;“牺牲”的同学垂头丧气;胜利的同学手舞足蹈;观众拍手叫好等等。这些放大的特写镜头,自然使学生印象更加深刻,写出的文章自然生色不少。 二、介入多媒体,促进情感浸染 信息论的观点告诉我们,“语文课堂就是进行语言信息的输入(吸收)和输出(表达)的过程,这个过程是通过一定的信息传递、交换、储存、处理而实现的。”信息时代的语文课堂教学,就是要大面积、大容量、高效率地使学生掌握更多的知识,从而发展智力,形成能力。 1.巧设情境,让学生身临其境 阅读教学的主要任务是培养和提高学生的阅读能力,而绝不单单是为了理解课文内容。在阅读教学时,我们要将学生“带入情境”,引导学生把自己当作课文中的人物去感受,去体验,去思考。如教学《笋芽儿》一课时,让更多的信息进入课堂,渲染出春意盎然、生机勃勃的春的景象,再加上富有朝气的背景音乐,学生自然能置身其中,读出感悟,促进学生语感的习得。对于有些文章,我们则可以引导学生“置身事外”,从旁观者的角度,来观察事物,思考问题。如在教学《小音乐家扬科》一文时,我班的学生就提出了“扬科就摸了一下小提琴,至于被打死吗?”“扬科的妈妈怎么一句话也没说就把扬科带回家了呢?”等等,很多有个性的问题。学生奇妙的问题,不仅补充了老师备课的不足,而且加大了课堂的信息量,调动了课堂学习气氛,为学生深入学习、探究文本,打下了坚实的基础。 2.开放活动,让学生畅所欲言 语言信息量是语文课堂上学生积极思维与表达的基础。语言信息量太少,将会限制学生在思维、表达上的扩展空间。在教学中,我们应该根据学生的实际情况和语言发展水平,经常有针对性地设置一些较具开放性的活动,让学生有选择地进行表达和交流。例如教学《乡下人家》,可以让学生模仿课文的经典语段,相互描绘一下自己村庄的迷人景色;学习《万里长城》,可以让学生当当自己家乡的小导游,写写导游词,介绍我国的其它名胜古迹,或家乡的风景名胜,既开阔学生的眼界,又丰富学生对语言意义的理解。语文课堂教学,如果仅停留在课本词汇、语句的学习上,学生不可能有丰富的语言感受。因此我们应该特别注意将停滞的文本内容,导向学生的生活经历和情感世界,激活学生的思维,使学生的语言表达与情感交流更趋真实,使学生产生愉快的情感体验,加快学生表达能力的发展。 3.拓展空间,让学生放飞想象 心理学研究告诉我们,“想象不是凭空而来的,它必须建立在已有的感知的基础上;创新是建立在广泛占有信息基础上的。”很难设想一个孤陋寡闻的人,能有什么创新意识和能力。因此,要让更多信息进入语文课堂,使学生有更多的机会参与到学习活动中,开阔视野、开启心智,培养和提高学生的自学探究、开拓创新能力。在语文课堂教学中,我们应该充分发挥文字、语言、图形、动画等各种媒体的作用,使之相互补充,增大课堂信息量,丰富信息的内容,使学生学得更有兴趣。例如在教学《海底世界》时,辅以“多姿多彩的海底动物世界”是必不可少的;教学《白杨》,沙漠中恶劣的自然条件的补充更是十分必要的;教学《庐山云雾》时,“风起浪涌的云雾图”给学生思维的震撼其意义是非凡的。丰富的语文课堂,生动的形式,精彩的画面,这无疑为学生创新意识的形成,搭好了桥,铺好了路,加速了学生创新能力的发展。最后,需要说明的是,根据小学生的认知特点,e环境下的小学语文课堂,信息量并不是越多越好,传递的速度也并不是越快越好,而是要从学生的实际需要出发,以让学生合理接收为准,不要造成信息干扰这样“事倍功半”的尴尬局面。 教育技术研究论文:教育技术研究新范式的创新与发展 摘要:随着互联网信息技术的快速发展,网络数据也在迅速的膨胀,所以大数据成为当前信息技术发展的重要特点。近年来,大数据技术受到了社会的高度重视,并且广泛的应用到我国的教育领域中去,对我国教育事业发展水平的提高有着非常重要的作用。基于这样的认识,本文通过对大数据的特点进行分析探究,并对大数据的教育技术研究新范式创新发展情况进行具体的阐述。 关键词:大数据;教育技术研究;新范式;创新与发展 随着我国对互联网信息技术的广泛应用,逐渐出现了移动互联网、物联网、社交网络等多种网络形式,极大的拓展了互联网信息技术的应用领域。近年来,互联网数据在不断快速的积累和增长,逐渐迎来了大数据时代。大数据的出现被我国思想政治、市场经济、文化生活、教育等各个领域广泛的应用,对我国的整体发展产生了深远的影响。目前,我国的教育事业也广泛的应用大数据技术,并且将其渗透到教育发展的整个过程,包括教育管理、教学方式、学习行为、教学评价等方面,对我国教育事业的发展有着重要的意义。 一、大数据技术的特点 (一)规模大。随着互联网信息技术的快速发展,大数据的规模也在显著的提升,逐渐呈现海量化的数据。我国个人计算硬盘一般为TB的容量级,而大部分企业的数据量已经达到了EB的容量级。根据麦肯锡全球研究院的研究结果分析,2016年全球企业计算机硬盘上的储存数据已经大大的超过了8EB的容量级。预计到2018年全球互联网移动终端所产生的数据量将会达到7300PB。目前,大数据规模还在不断的积累和增加,并且个体数据的规模会从TB的容量级到PB容量级不等。另外,现实生活中各种方面的来源都能产生数据,提高大数据的规模。 (二)内容形式多样。大数据的来源渠道和内容形式呈现多样性的特点。例如,网络空间日志、各种社交软件、网络搜索引擎、手机的通话记录等等都是大数据的来源渠道。同时,以上这些来源渠道的内容表现形式也多种多样,例如,文字、图片、动画、视频、声音、HTML、文件、报表等都是大数据的呈现形式。这些数据有科学性较强的新闻数据,同时还有个人情感色彩较强的数据,没有明确的大数据结构和范畴。 二、大数据的教育技术研究新范式创新发展情况 (一)大数据技术革新了教育理念和教育思维。大数据技术在教育领域的广泛应用,改变了传统的教育理念和教育思维。教育事业发展过程中无时无刻的不在产生大数据,例如,学生在用计算机进行学习过程中,所做的作业、笔记、实验以及发表的微博等都能成为大数据的一部分。甚至是考试过程中的一个结果都能成为大数据,同时还有课堂上老师与学生的交流与互动的内容也涉及到了大数据。此外,大数据使得教育思维发生了巨大的改变,老师可以运用大数据对教育数据进行分析,深入挖掘大数据中与学生教学情况相符合的数据内容,从而对教学计划进行科学合理的制定和执行,提出满足教学需求的教学策略,进而有效提高学校教育教学的质量。 (二)大数据技术实现了个性化教育。大数据时代的到来,为学校实行个性化教育提供了便利的条件,推动我国教学方式从群体教育朝着个性化教育方向发展。利用大数据技术方便老师对每一个学生的具体表现进行细微的观察,例如,学生翻书的时间、听课的状态、对每道题的停留时间、课堂上的发言情况等等,都可以清晰的了解到。同时,这些数据的产生具有一定的过程性,例如,课堂上的学习过程、做题过程、学生的交流与互动过程等等,是对学生每个具体行为和现象的清晰记录。老师可以通过所记录的数据深入了解每一位学生的学习状态、学习水平以及表现能力等,而且这些数据都是在学生不知情的时候记录下来的,所以这些数据更加真实的反映学生的实际情况,为老师提供了最为个性化的学生信息。最后,老师通过对每一为学生的具体分析,从而根据学生的学习特点和习惯,制定出个性化的教学策略,对每一位学生进行针对性的因材施教,提升学生的学习成绩,进而有效的提升学校的教学质量。 (三)大数据技术加强了学校的管理。大数据技术在学校管理过程中发挥着重要的作用,有利于推动学校管理朝着科学化、精确化的方向发展。学校的管理工作离不开信息数据,学校是教育人才、教授知识的重要场所,拥有着非常多的专业学科,其中每天的教学活动和管理活动中都会产生大量的信息资源。同时,学校在进行管理工作过程中,各种的决策活动、教学目标、教学计划、教学评价活动、老师和学生的管理活动等等,都离不开大数据的支持,并在此基础上还可以不断的产生新的数据,所以大数据的掌握和产生对学校管理工作具有非常重要的意义。另外,可以充分的利用大数据技术对学校网络信息进行安全管理,例如,大数据可以帮助学校对日常的网络运行数据进行分析,为学校的信息安全管理人员提供良好的条件,及时发现学校网络信息运行存在的问题,生成应对策略报告,为计算机升级或者是进行杀毒等措施,提高学校网络信息的安全性。 三、结语 总之,大数据技术受到了社会的广泛关注和高度重视,并且被广泛的应用到教育领域中去,对我国教育事业发展水平的提升有着重要的推动作用。因此,我国要高度重视大数据教育技术的应用,利用大数据技术改变传统的教育模式,实现对学生的个性化教育,加强学校的信息安全管理工作,不断推进我国教育事业的创新发展。 作者:陈芳 教育技术研究论文:初中数学现代教育技术研究 一、现代教育技术促使教学观念的转变 从以前的幻灯片,到现在的一体机,教学工具越来越先进,但一切问题的中心还是人的问题。现代教育技术说了就是利用多媒体把以前的知识形象地展示到学生的面前,让学生理解起来容易懂,容易记。鉴于有些书籍把这方面的知识讲得很是深奥,长期战斗在一线的教师必须转变观念,只有转变观念了,才能去研究它,然后才能应用它。经过多年的反复思考和实践,我认为现代教育技术是对以前的教育教学的延伸,也是一种颠覆。不颠覆就不能很好地接受新的教育思想观念,如果完全颠覆了,就把以前好的做法经验抛弃了,但新的经验还有待于提高,一不小心就成了邯郸学步。因此,运用现代教育技术在一定程度上说也是一种挑战。这种挑战不仅是对学校现有的教学模式、教学理念、课程教材、人员素质、学生实力等的挑战,更是一种思想变革的挑战是对长期以来坚守了多年的已经非常习惯的教育思想和教育观念的挑战。然而新的课程体系强调,培养学生终身学习的愿望和能力,才是教育教学的最终目的。培养学生的创新精神和实践能力,就是为这个目标而奋斗的方向。学生不仅要适应社会发展的要求,还要具备读、写、算等基本技能,而这些技能的形成,需要学习基础文化科学知识,需要掌握基本的劳动技术,以及良好的表达和交流能力。这些知识和技能,教师要通过一定的渠道传授给学生,而这就是现代教育技术。 二、现代教育技术提高课堂效率 现代教育技术在农村初中数学教学中的作用,越来越受到广大教师的青睐。它给数学教学带来了根本性的变革,在培养学生创新意识和实践能力上,是无可比拟的。现代教育技术能为学生提供第一手感性材料,使学生储备丰富的知识,为以后的学习打下基础。我在教学的时候发现,有些问题看似非常简单,但学生就是理解不了,有时候教师讲得很努力,学生听得很糊涂。有的老师反复讲,学生越听越糊涂。遇上这种情况,如果运用现代教育手段,问题迎刃而解。数学课,除了具备想象力和逻辑思维能力外,观察和实验就是学习数学的基本方法了。上课的时候,教师利用现代教育技术,把各种类型的数学实验具体、形象地展示出来,让学生清清楚楚地看明白,数学知识的形成和发展过程,有利于提高课堂效率。 三、现代教育技术激发学生学习热情 学生的学习兴趣,可以分为直接学习兴趣与间接学习兴趣。直接的学习兴趣是由学习过程本身直接引起的,学习的材料或者是活动实验等都可以引起;间接的学习兴趣由学习活动的结果引起的,具有明显的自觉性。我们在教学中要明确告诉学生,学习的社会意义就是为人民服务,学习的个人意义就是将来有个好的前程,这样学生的学习兴趣就随之产生了,他们就会为明天的美好生活而奋斗,为明天的理想而努力。那么,在初中数学教学中,如何利用现代教育技术激发学生的学习兴趣呢?下面我就举例来说明。在学习“三角形三边关系”这一节课的内容时,教师可以充分利用现代教育技术,用多媒体手段展示问题:三根筷子能组成一个三角形吗?学生普遍回答可以。接着我利用大屏幕当堂演示给学生看,拿出几组火柴棍,让学生分组演示,亲自看看到底能不能组成三角形。有的小组能组成,有的小组就不能组成。最后,我拿出三根小木棒进行演示,学生开始七嘴八舌地议论开了。当学生看到三根木棍居然不能组成三角形时,觉得很是疑惑。这时,我把最长的木棒适当截去一截,组成了一个三角形。然后问学生为什么要截去一截,为什么截去一截就能组成三角形。经过学生的热烈讨论,最后学生自己找到答案:三角形的任何两边的和大于第三边,任何两边之差小于第三边。有的学生还得出:三角形的三边长固定,那么这个三角形的形状和大小就完全确定,而这个三角形就是稳定的。于是我就势提出:当三角形有两边相等或者是三条边都相等时,它们又是什么样的三角形呢?学生马上讨论起来了,很快就得出了结论并争先恐后地回答。我继续追问:四根小木棒组成四边形呢!学生马上动手操作起来,很快发现四边形可以任意改变形状,从而得出四边形具有不稳定性。课讲到这里,难点突破了,学生对三角形的稳定性已经认识清楚了,最后我让学生自己列举生活中实例。有的学生说:我们学校教学楼西边的移动塔,由很多三角形组成,所以不管是大风还是地震,都不会倒塌。我没有想到学生观察生活会如此细致入微,思考问题如此的深入浅出而深深叹服。现代教育技术在教学中的运用,是我校新教育改革的必然结果,是提高课堂教学效果的必然趋势。作为教师,我们应在今后的教学中将其发扬光大,再铸辉煌。 作者:李强 单位:甘肃省高台县南华初级中学 教育技术研究论文:信息素养的教育技术研究 1.教育技术公共课教学现状 1.1教材建设的问题首先,教育技术公共课面向所有师范类学生,不宜直接采用教育技术学专业的教材。第二,教材内容陈旧,教育技术公共课是一门紧跟时代脚步的学科,在信息大爆炸的时代,教育技术公共课教学从照相机、幻灯机、投影仪、录音机、电视机等教学设备的应用为侧重点转向以运用计算机技术、多媒体技术为侧重点。第三,教育技术公共课教学缺乏专业针对性,不同专业的教育技术公共课应该有不同的侧重点,例如文科师范类学生可以掌握更多感官信息,而理科师范类学生则可以更多地学习技术信息。 1.2教学手段的问题教育技术学本应是是最注重教学手段的一门公共学科,但目前相当多师范院校的教育技术公共课仅仅采用集体授课,教学方法单一,教学效果不佳。其中有两个方面的问题值得我们反思:其一,在教学过程中并没有用教育技术学的科学理论来指导自己的教学实践,比较抽象地讲解一些教学原理,在多媒体教学环境的支持下,把过去的“人灌”变成“电灌”,难以激发学生的学习兴趣。其二,没有足够完善的教学设备可供学生实践应用,例如一个教学视频的摄制课程,往往是十几个学生共用一套设备,甚至纸上谈兵应付过去了。如果没有足够的教学设备,是没有办法获取足够学习信息的。 1.3学习能力的问题第一,作为未踏出校门的师范类学生,缺乏社会实践经验,也缺乏教学实践的经验,造成了在校师范类学生生搬硬套教学技能的现象。第二,部分学生不懂得主动搜索有价值的学习信息,导致很多学生在制作教学作品时无从下手。第三,学生作品整体情感渲染效果不佳,例如作品的色彩运用不当,《十里长街送总理》的课件竟然用了欢快的颜色为主色调,这样传达出来的信息与文章本来想表达的感情是相互矛盾的。解决这些问题需要提升学生的信息素养,找到更加合适的表达方法,通过感受更多优良的作品来捕捉有效情感信息。 1.4评价反馈的问题教学评价是对教学效果进行价值判断一种手段,是反映教育技术公共课价值取向的基本标准。教学评价对教师的教与学生的学都有导向作用,当前教育技术公共课教师大多采用“平时成绩+期末笔试”的形式收集学生的学习情况,考核方式主要是笔试,导致学生重视结果,而忽略了过程,学生或许能够拿高分,但并不代表能够制作出优秀的教育技术作品。或者很多教育技术公共课的教师让学生在电脑上制作一个课件作品代替考试,导致很多师范类学生曲解了教育技术学的含义,分不清教育技术公共课与计算机课、信息技术课的区别。 2.教育技术公共课教学改革实践 2.1建设开放性的教材系统教材选择要注重师范类学生信息素养的培养,注重师范类学生教育技术能力的培养,教育技术公共课教材应满足两个基本要求:第一,教材内容体系具有开放性。因为教育技术是动态发展的,所以选择或编制教材时,应在保证相对稳定性的基础上,引进与时俱进的教学内容,例如补充最新的教学素材、教学案例、教学技术和教学理念。第二,教材内容的选择要基于学生的实际能力,要给学生提供获取资源的途径,或者设置一些开放性的问题引出教学内容,这是培养师范类学生信息素养的基础。第三,为了提高教学效率,在教师备课的时候,可寻找必要的学习资源和背景材料,并将建立信息获取的渠道,在课堂上演示给学生看,培养师范类学生的信息素养。第四,教材要体现课程整合的思想,教育技术公共课的教材选择应与基础教育需求相匹配,不单纯讲技术,还要将教育理论与技术整合于教学实践之中,给学生分配合理的学习任务,以任务驱动的教学方法,培养学生的自主探究能力信息素养。 2.2综合应用多媒体教学手段从微观角度看,当前教育己趋向信息化,大部分学科都已建设了网络资源库(可理解为培养信息素养的资源库)。教育技术公共课也不例外,所以教师要扮演教学活动的平等参与者、学生学习的组织者和引导者,组织和引导学生基于信息素养开展探究学习,按需要给学生做必要的辅导。实践过程是这样的:首先,教师根据不同学科的特点开展不同层次的课题研究;其次,教师把学生分成几个小组,每小组承担一组课题;第三,教师引导学生研究课题,培养学生的研究能力、信息获取能力、问题解决能力和协作精神;第四,教师给学生分配下一阶段的学习任务,学习方法由学生自由选择,提升学生的信息素养。从宏观的角度看,教育技术公共课可以任务驱动教学法为主。任务驱动教学方法是建构主义学习理论指导下较成熟的教学方法,学生在相关任务的驱动下,借助他人或者外部信息资源库的帮助,自主解决问题,获得信息建构的方法和途径,编织新的有效信息,同时也培养社会责任感、批判性思维、创造性思维和教育技术实践能力。 2.3培养学生的教育技术能力信息技术引发教育信息化,我们在教育技术公共课的教学中,不但要把教育技术原理教给学生,更要把教育技术实践能力教给学生,由此逐步提升学生的信息素养。教育技术公共课教学改革的一个目标是帮助学生克服技术操作的焦虑,使不同学科背景的学生都不畏惧教育技术;另一个目标则是帮助师范类学生确立理念化教育技术和物理化教育技术全面发展的教育技术观,明确现代教育装备与相关教育理念的地位孰轻孰重。 2.4完善教学评价的方式信息素养是立体的,信息素养可以分为多个层次来理解。基于信息素养的观点,教学评价的基本要求是师范类学生掌握教育技术基本理论和基础信息;其次要考核师范类学生的教育技术操作能力,例如利用媒体制作精美教学课件、有效教学视频等;第三是考核师范类学生的教学设计能力、教学资源的获取能力及与信息素养的培养;第四是检查师范类学生的审美能力,教师查看学生的电子档案、作品成果,通过访谈、调查、投票等方式收集师范类学生的学习心得,并基于此不断改进教学。 3.小结 任何课程教学改革都必须立足于学生的实际情况,本研究根据执教班级的实际水平确定了相应的教学目标,侧重点有所局限,但随着课程教改的深入,教育技术公共课的目标体系也会不断深化,我们将进一步研究师范院校教育技术公共课的有效教学模式,为培养更多优质师范类学生做贡献。 作者:陈文沛王培华单位:湛江师范学院基础教育学院 教育技术研究论文:幼儿教学中现代教育技术研究 一、应用现代教育技术使幼儿学习语言的方式得以丰富 为了跟社会的发展与时代的进步相适应,根据有关的幼儿教育指导性文件的规定,需要提高幼儿的阅读量,而借助现代教育技术方式能够使幼儿的阅读方式变得更加丰富,从而让幼儿在实践语言的活动当中增强应用技能,而只是凭借课本上的资源还难以顺利地完成幼儿时期的阅读任务和实现阅读目标,幼儿教师务必对大量的阅读素材进行开发,给幼儿提供更加广阔的沟通和互动平台,以丰富孩子的学习方式。教师需要有效地借助园区的平台以及资源,给孩子提供可读性强的阅读材料,方便孩子自主性地阅读,从而让孩子储备大量的知识。比如,孩子对漫画和绘画非常感兴趣,以及对游戏充满热爱,特别是交叉班级的一些游戏项目,孩子都非常愿意参与。因此,教师能够借助网络下载有关的动漫视频信息资料,像《熊出没》《海绵宝宝》等。在教学课堂上,教师借助电子白板为幼儿呈现,然后教师再打造应用语言的平台。使幼儿在游戏活动的基础上进行沟通和互动,这样幼儿能够通过自身的语言为其他同学讲故事,并且通过游戏的手段加以表达,这使孩子的交流和沟通语言的技能明显地得到提升。 二、应用现代教育技术使幼儿的游戏经验得以丰富 教师在想方设法使幼儿的游戏经验丰富的时候,条件优越的学校能够组织孩子对一部分活动场地进行参观,像游乐场、菜市场和商场等,而缺少条件的学校仅仅能够借助单调的讲解和图片等为学生解释。而基于现代教育技术的影响,我们能够拍摄下这些场地的事物,从而使学生直接参观的次数减少,使解释的时间缩短,从而大大地提升游戏活动的效率。如小班孩子家里面的游戏,教师能够借助摄像机录下爷爷、奶奶、爸爸以及妈妈的一言一行,再引导孩子观看和熟悉他们在家里做了哪些事情,如此幼儿会在潜移默化中效仿,从而使游戏变得更加生动有趣。 总之,在幼儿教学中应用现代教育技术,跟孩子的发展规律和认知特点相符合,具有形象性、生动性、直观性的特点,可以极大地激发孩子的学习积极性、主动性,实现幼儿情感的激发和认知视野的延伸。为此,通过现代教育技术实施幼儿教育不仅能够培养幼儿良好的学习习惯,还会使幼儿教学取得理想的成效。 作者:刘丽丽 单位:陕西省咸阳市旬邑县上官庄幼儿园 教育技术研究论文:教育技术学领域技术研究 [摘要]:在过去几十年中,计算机与人工智能技术在教育中的应用主要关注如何用机器来帮助学习者学习,并部分地“代替”教师的教学工作;随着信息技术的发展与教育教学理念的改变,教师的地位依然没有变化,而角色发生了重要的改变,用新技术支持教学(过程)的设计、互动分析与评价,进而支持教师及其教学,在一定程度上“解放”教师的生产力,这已经成为一个重要趋势;教育乃复杂巨系统是众所周知的,但从复杂系统角度对教育系统进行的研究依然匮乏,因此,从宏观层面引入数量分析与建模思想,从复杂系统的角度研究教育教学系统的演化规律,也是教育技术领域的一个重要研究方向。本文阐述了教学设计自动化技术、教学互动分析技术、教学自动测评技术和教育系统仿真技术等的概念、重点关注的问题、研究现状及发展趋势,以期为广大教育技术工作者提供一点借鉴。 [关键词]:教育技术;教学设计自动化;教学互动分析;教学自动测评;教育系统仿真 一、引言 关于教育技术,在不同时期不同学科背景的学者有着不同的理解,其典型的定义来自于美国教育传播与技术协会(AssociationforEducationalCommunicationsandTechnology,简称AECT),包括:媒体—工具论(AECT’70)、手段—方法论(AECT’72)、理论—实践论(AECT’94)、绩效—创新论(AECT’05)等。虽然教育技术的内涵与外延均在不断变化,但是从各种定义可以看出:(1)教育技术支持和优化教学,最终促进学习者的学习;(2)教育技术围绕教学过程和教学资源展开理论研究和实践;(3)教育技术的基本要素包括方法、工具和技能[1]。因此,有一点是无可争议的:教育技术要研究“技术”在教育中的应用问题,即如何运用“技术”来支持和优化(教育)教学过程。这里的“技术”主要是指狭义的技术(物化的技术),尤其包括计算机与人工智能中的新技术。 从认识论的角度看,教学过程是教师的教与学生的学相结合的双边活动过程[2],包括“教师的教”、“学生的学”和“学与教的互动”等三个方面。从“技术”支持教学过程的角度来看,近一个世纪以来,人们或多或少存在这样一种取向:用“技术”来(部分地)“代替”教师进行教学。从20世纪20年代的教学机开始,到50年代美国教育心理学家斯金纳发明程序教学机器,教育界出现了一场场轰轰烈烈的改革运动[3]。尽管现在这股浪潮早已平息下去,但“教学机器”却大大影响了教育界,并成为CAI/CAL(计算机辅助教学/学习)的雏形。直到20世纪90年代中期以前,CAI/CAL软件开发一直被计算机界与教育技术界认为是“技术含量”较高的、比较“有水平”的一类研究工作。这对教育教学的改革与发展起到了积极的作用,丰富了人类知识的宝库。 但是,早在20世纪80年代中期,就有研究表明:一项技术(或者一种工具)应用于教学的效果取决于使用者如何使用,而不是技术本身。从学习理论的发展来看,也经历了行为主义、认知主义和人本主义等学习理论的发展,特别是由认知主义学习理论发展起来的建构主义学习理论,曾经在20世纪90年代风靡于全球。直到20世纪末,人们发现风靡于全球的e-Learning并不如想象的那样有效,人们开始反思学习理论与技术应用方式,试图用B-Learning来实行“回归”,即综合运用不同的学习理论、不同的技术和手段、以及不同的应用方式来实施“教学”。“混合学习”(BlendedLearning)就是面对面的课堂学习(FacetoFace)和在线学习(OnlineLearning,或E-Learning)两种方式的有机整合。混合学习的优秀思想是根据不同问题、要求,采用不同的方式解决问题,在教学上就是要采用不同的媒体与信息传递方式进行学习,而且这种解决问题的方式要求付出的代价最小,取得的效益最大[4]。 学与教的观念在变,学与教的环境与方式也在变,教师从为课堂教学“备课”,到为学生“自学”而“备资源”,再到运用多种方式来实施“教学”,这虽然不是一种必然变化路径,但也是一种普遍发展趋势。随着教学理念的变化,教学的设计、教学(过程)互动的分析与教学评价方式变革的重要性日益凸显出来。显然,这对教师的要求越来越高,教师的“额外工作”也变得越来越繁杂。那么,能否利用新技术来(部分)支持教师的“额外工作”呢?更进一步说,新技术应用于教育教学能否(显著)提高其效果、效益或效率呢? 本文将介绍与此相关的四个关键技术:教学设计自动化技术、教学互动分析技术、教学自动测评技术与教育系统仿真技术。前三种技术主要关注教育的微观层面,即教学的三个关键环节:“前期准备”(教学设计)、“教学实施”(互动过程)、“教学效果”(教学评价);后者关注教育的宏观层面:把教育看成一个复杂的巨系统进行研究,从数量与模型角度研究和发现一些普遍的规律。随着知识科学领域的兴起与知识工程等的进一步发展,这四项关键技术可望在未来不长的时间内,为广大教师与教育研究者提供支持和服务。 二、教学设计自动化技术 众所周知,教学设计是教育技术学最优秀的内容之一,也是教育技术学区别于教育学领域中其它学科的最重要特征之一,教学设计理论的发展为教育技术学的发展奠定了坚实的基础。但是,教学设计仍然是少数教学设计专家的“专利”,在广大教师中普及应用仍然有一定的距离。究其原因,首先教学设计方法需要进一步完善和发展,包括教学设计的过程模式比较复杂、“通用”模式在各种教学情况下的不适应等;其次“设计”的工作量过于繁杂(如内容分析阶段的ABCD方法就是一项复杂的“机械”劳动),尤其是在新的知识观背景下,知识管理越来越重要。因此,若能让计算机帮助教师完成一些“机械劳动”,让教师把更多的精力关注于学与教的过程和行为,具有非常重要的理论意义和现实意义。 “教学设计自动化”(AutomatedInstructionalDesign或AutomatingInstructionalDesign,简称AID)是指有效利用计算机技术,为教学设计人员和其他教学产品开发人员在教学设计和教学产品开发过程中提供辅助、指导、咨询、帮助或决策的过程[5]。“教学设计自动化”更为贴切的提法应该是“计算机辅助的教学设计”(ComputerAidedInstructionalDesign,简称CAID)。 从1984年梅瑞尔首次提出“教学设计自动化”开始,教学设计自动化吸引了很多教育技术专家、心理学家、人工智能专家和计算机专家的参与[5],如:Tennyson、Spector等,并取得了相当多的成果。从1984年到90年代中期,教学设计自动化发展十分迅速,并产生了大量著作和产品原型,从90年代后期开始,教学设计自动化大多以别的面貌出现,其研究也越来越深入。 目前教学设计自动化的研究主要集中在5个方面[5][6][7][8][9]:(1)提供集成写作工具。如WebCT、WebCL等各大网络教学支撑平台都集成了写作工具,充分利用网络的优势,简化了过程。(2)提供教学设计专家系统。例如,梅瑞尔等人研究与开发的IDExpert就是基于规则的专家系统,它可以根据教学设计人员提供的信息,提出关于课程组织、内容结构、教学策略等方面的建议。(3)提供教学设计咨询服务。专家系统开辟了教学设计的新领域,但是却抑制了教学设计开发人员创造性的发挥,咨询系统更注重发挥教学设计人员的主观能动性。Duchastel提出的教学设计咨询系统原型IDAW-InstructionalDesignAdvancedWorkbench是一个基于计算机的基础开发平台,支持不限制设计者情况下的认知任务的教学设计。(4)提供教学设计的信息管理系统。如学习研究协会(InstituteforResearchonLearning)开发的IDE(InstructionalDesignEnvironment)系统。(5)提供电子绩效支持系统(EPSS)。如Paquetteetal(1994)在Duchastel的Workbench基础上推出的名为AGD的绩校支持系统,DesignersEdge(Chapman,1995)和InstructionalDesignWare等。另外,教学设计自动化技术一个最直接的应用是为教师提供教学设计模板。WebQuest就是一个很好的例子,它提供了多套方便适用的教学设计模板,教学设计人员和教师只需填入相应的内容,就可生成WebQuest教学网站,大大降低了教学设计的难度。 教学设计自动化的更进一步发展要求它具备更高的“自动化”,这需要积极借助自然语言理解和信息检索领域的成果。例如,我们有理由要求教学设计自动化系统能够帮助我们抽取文章中的概念以及概念之间的关系,生成一定的可视化图表,如概念图、思维导图等,并在人工校对后,生成可用的演示文稿。达成这一目标的优秀技术包括信息抽取领域的实体抽取技术和关系抽取技术。 三、教学互动分析技术 教学的互动本质说认为,师生之间的互动反映了教学过程的本质。教育心理学界很早就关注到:应从师生之间的互动行为入手解析教育教学现象,探讨互动与学生发展及学习效果之间的关系。比如对课堂情境中师生互动的特点及主要影响因素进行微观研究[11],研究的主要方法就是分析课堂情境中的师生互动行为。 教学互动分析技术是一种适合从微观上探索行为规律和性质,综合运用结构性观察、描述性观察、访谈、内容分析、话语分析、定量数据处理等多种方法的研究技术,通常用于互动过程规律、互动特征、教学结构的发现以及教与学现象的评估。 课堂师生互动行为研究以弗兰德互动分析技术(Flander’sInteractionAnalysisSystem,FIAS)为代表[12]。该分析技术大致由三个部分构成:(1)一套描述课堂师生互动行为(仅用于言语交互,不包括非言语交互)的编码系统;(2)一套关于观察和记录编码的规定标准;(3)一个用于显示数据,进行分析,实现研究目的的矩阵表格。弗兰德编码系统把课堂上的语言交互行为分为教师语言、学生语言和沉寂或混乱(无有效语言活动)三类共10种情况。按照弗兰德分析技术的规定,在课堂观察中,每3秒钟取样一次,对每个3秒钟的课堂语言活动都按编码系统规定的意义赋予一个编码码号,作为观察记录。这样,一堂课大约记录800—1000个编码,它们表达着课堂上按时间顺序发生的一系列事件,每个事件占有一个小的时间片断,这些事件先后接续,连接成一个时间序列,表现出课堂教学的结构、教学行为模式和教师的教学风格。对记录数据的显示和分析是通过分析矩阵来实现的。从弗兰德的课堂教学互动分析技术可以看出,教学互动分析强调结构化、定量化,有利于从大量微观的信息中挖掘意义。 在远程教育领域,由于教学互动的媒介环境发生了根本变化,以媒体为中介的交互成为远程环境下学与教再度整合的关键,因此教学互动的问题得到了更多研究者的关注。应用互动分析的相关技术,可以深入探讨不同技术环境的交互性、不同教师的教学策略如何影响学生的互动行为、社会性互动对远程学习的影响等系列研究问题,从而为远程环境下的学习支持服务提供更多的思路和方法。 源于社会建构主义理论对互动的重视,计算机支持协作学习(ComputerSupportedCollaborativeLearning,简称CSCL)强调学生与学生之间的互动,并认为互动是协同建构意义的形式,尤其注重言语所扮演的“社会情境角色”[13]。目前在CSCL领域中,互动分析技术主要集中在探讨以下四个方面的问题:(1)成员个体和小组整体的知识结构变化;(2)小组内社交关系网络(SocialNetwork)的形成;(3)协同知识建构过程的互动结构;(4)互动过程中的情感水平和认知加工水平。这些问题的解决有助于智能交互支持系统的设计与开发,以保证高质量的意义协商、相互教导和小组协作。 目前教学互动分析技术主要是基于交互言语的分析,即会话分析(conversationanalysis或discourseanalysis)。许多与语言相关的理论成为互动分析的基础,其中尤以言语行为理论(SpeechActTheory)的作用最为显著。 虽然会话分析技术并不是一种新技术,但是应用现代信息技术辅助会话分析,并在以计算机为媒介的交互情境中应用会话分析,却是一类较新的研究领域。面对面的互动活动中,参与者的行为表现(包括身体姿势、语调、表情等)均可被录像保存供分析者作反复而细致的分析。以计算机为媒介的交互记录(包括文本信息、语音信息、与系统软件的交互行为序列)也可被保存。这些交互数据的分析可借助一些工具软件来实现,包括德国Altasti公司产品(支持文本、声音、视频格式的定性内容分析)、澳大利亚QSR公司产品NUD*IST、CATPAC(应用神经网络算法确定文本中词句的关联性)、Transana(方便标注视频录像信息,建立解释信息和视频信息的关联)、希腊的Agna(社交网络分析软件)等。 针对不同研究问题,编码后的交互信息的处理方法不一样,因此就出现了针对特定研究问题的互动分析工具。如:日本OsakaUniversity的AkikoInaba等人开发了专门支持CSCL中互动模式(比如认知学徒模式)辨识的分析工具;美国匹兹堡大学AmySoller等人利用结构化的句首自动识别聊天室内的互动文本,并利用互动模型的匹配来判断互动的有效性。 四、教学自动测评技术 计算机辅助评价(Computer-AssistedAssessment,简称CAA)是一个应用面比较普及的领域。教学自动测评是CAA的优秀内容和研究前沿之一,其基本流程是:把问题和任务通过计算机终端传给学生,学生通过计算机输入设备将问题的答案输入给计算机,计算机自动或半自动判断答案并记录分数。CAA可在诊断性、形成性和总结性等三类评价中均可得到有效应用;既可以用于学生的自我评价,也可以用于教师对学生的评价[14]。CAA系统的构成主要包括三个方面:(1)题库与组卷;(2)测试环境与自动阅卷;(3)测评数据的统计分析:负责管理测评结果,按要求生成各种报表以及对题目进行分析。 目前,CAA应用研究主要集中在三个方面[15]:(1)客观测试:测试题的答案从预先定义好的有限个问题答案中选择或比较,计算机对考题答案的评分不需要任何的主观因素参与,客观测试主要用于评估知识覆盖型和事实记忆型为主的课程;(2)计算机自适应测试(CAT):指在具有一定规模的精选试题组成的题库支持下,按照一定的规则并根据被试的反应选取试题,直到满足停止条件为止;(3)基于Internet的远程考试与评价。客观测试和计算机化自适应测试的相关的理论、方法与技术已相当成熟,能比较好地解决了知识层面的评价问题。其热点及前沿课题主要有两方面:(1)主观题的测评问题及其自动化,例如,对自由文本答案的计算机测评的研究目前已经取得很大的进展;(2)技能性非客观题的测评。 五、教育系统仿真技术 建模与仿真,是继理论研究和实验研究之后的第三种认识和改造客观世界的方法,已经成为对人类社会发展进步具有重要影响的一门综合性技术学科[16]。仿真技术有各类不同的方向和分支,如虚拟仿真技术、全过程动态仿真技术、三维仿真技术、三维实体仿真技术、虚拟现实等。在人文社会领域,仿真技术同样有其用武之地,如生产系统、物流系统、港口工程、制造过程管理、物资供应等系统中已经开始应用仿真技术。经济、交通、地理信息等不同的行业领域也纷纷应用仿真技术来促进本领域的研究。 近年来,复杂系统、复杂自适应系统(ComplexAdaptiveSystem,CAS)成为系统建模与仿真理论研究的热点。仿真模型的正确性和可信度是建模与仿真科学发展的决定因素,目前学术界正试图发展出一套完整的校验、验证和确认(VerificationValidation Accreditation,VV A)技术理论体系。复杂系统可以定义为是具有多样性、不确定性的系统。复杂系统涉及到耗散结构、涨落、熵、灰箱、混沌、自组织、非平衡、非线性、开放、有序等许多概念,它们对研究复杂系统都具有很重要的意义。 教育系统是一个独特的复杂系统,具有开放性、松散结合性、非线性与非均衡性等特征。从微观层面上看,学校甚至是一个课堂也可视作复杂系统,另外,也存在多种维度和多种粒度上的教育复杂系统,比如,有人就讨论过信息技术与课程整合的复杂性[17]。从复杂系统视野对教育系统的研究目前才刚刚开始,也仅只停留在理论研究的层面上;而使用建模与仿真的方法进行探索的几乎还是空白。 运用复杂科学的管理熵与耗散结构理论,可以揭示复杂的教育组织结构演化以及管理决策临界点的内在矛盾运动和规律;运用建模与仿真的方法,可以指导教育组织系统的科学组织与决策,建立科学的教育组织结构,进行组织再造和提高教育组织效能[18]。 六、结语 目前是教育技术学科发展最快的时期。首先,除师范院校外,大批的理工类院校也开始开设教育技术的本科和硕士专业;其次,一大批来自不同学科背景的中青年学者在不同程度的加盟到教育技术学研究领域,从不同视角开展相关研究;第三,本领域的理论研究成果日益得到教育类学科与信息类学科同行的认同,实践领域在日益拓广,应用效果明显提高。 但是,教育技术作为一门应用性交叉学科,依然面临一系列挑战。首先,教育技术学科面临教育类学科与信息类学科的双重压力,需要有更多的研究成果得到两类学科同行们的认同;其次,教育技术学科的学者因为各自背景的差异,对于学科及相关理论的理解存在较大差异,还没有很好地形成“科学共同体”,尤其缺乏研究方法的相对一致性与共同理解;第三,近几年内新增了大量教育技术学本科专业,在全国本科生大面积扩招和激励的就业竞争压力下,加上毕业生质量的良莠不齐,其学术与专业声誉将受到极大的挑战。 本文谈到的四大关键技术,并不是教育技术学领域中关键技术的全部。比如智能教学系统、远程教育支撑平台等一直是本领域最活跃的研究热点,而且依然是本领域的研究前沿。这四项关键技术的研究与开发,依赖于多学科领域知识的综合发展,包括来自哲学领域的本体论、计算机领域的协同计算与知识库系统、认知心理学领域的问题表征与知识表征、计算语言学领域的语言理解、以及数学建模与复杂系统研究等,尤其跟计算机与人工智能(知识工程)密切相关。上述四大关键技术,都需要应用知识科学与工程的方法,从某种意义上说,正是知识工程的方法为教育技术的研究和发展注入新的活力。当然,这些关键技术的研究与开发只是教育技术学科中众多研究方向之一,并不提倡大批的教育技术工作者转向从事计算机及相关学科的研究,即使有一批学者对此感兴趣,也建议把这四大关键技术当作问题的起点,应用其它学科最新的研究成果来解决问题。 教育技术研究论文:远程教育与现代教育技术研究 1 引言 互联网络中心(CNNIC)表明,中国上网用户已经突破一亿,仅次于美国居世界第二位。作为继函授教育、广播电视教育之后的第三种远程教育方式,远程信息网络技术教育在我国将有很大的发展空间。随着教育的重视度和普及率的提高,大部分人都享受到了现代化教育,但也因为投入成本较高、年龄限制、地区经济发展等原因造成了相当一部份人无法体验到同样的效果。而网络教育却以其投入成本相对较低、时间分配和学习方式相对灵活、覆盖面广等优点得到认同,成为传统教育的有力补充。 2 远程教育的应用 信息技术迅速发展,多媒体、计算机网络在教育中广泛应用,现代教育技术的实践有了新的发展,英国著名教育技术专家雷德•伯西瓦(Fred percval)在《教育技术学》中,把教育技术发展总结为三个阶段:第一是以邮件传输的纸介质为主的函授教育,第二是以广播电视、录音录像为主的广播电视教学;第三是通过计算机、多媒体与远程通讯技术相结合的网上远程教育阶段。 2007年艾瑞对中国网络教育用户的调研数据显示, 18-24岁的用户是参加网络教育的最大人群,占到了所有被调查者的21.7%.此外,其他各个年龄层的用户所占比例都维持在11%-18%之间。这说明网络教育不再是简单的学历教育,贴合不同年龄的教育内容和服务满足了不同的教育需求,尤其是30岁以上用户的教育服务,这些恰恰是传统教育很难覆盖到的范围。 Internet中信息源与用户、用户与用户之间可以进行全方位的、能动式的实时互动,即主动、可控型交流。网络应用于远程教育,其特征是:任何人、在任何时间地点、从任何章节开始、学习任何课程,教育便捷灵活,在学习模式上最直接体现了学习和主动学习的特点,充分体现了发展中的现代教育和终身教育的基本要求。 随着Internet的普及,国内外研究机构作了大量的研究工作,美国IBMLotus的LearningSpace,新加坡DRML的教学资源管理应用平台和国内北京师范大学研制的新叶远程教学支撑平台等,这些研究成果都促进了网络远程教育的发展,帮助实现教育资源信息化和课程教学的网络化。 老师通过网络给学生授课的过程,可以提供授课过程的录像作为课件分发给学生并且能在课堂上共享出来老师的讲义。实时交换技术如:聊天室(chat room)、视频会议(Video Conference)、即时通信(MSN/QQ/ICQ)和BBS等解决了老师与老师之间互相沟通,同学之间互相沟通的点对点的音、视频通讯。而且分布在不同地方的老师可以随时召开会议,也可以进行远程的办公和教科研工作。 远程教育模型 计算机网络具有强大的采用文字、声音、图表、视频、动画等多媒体形式表现的信息处理功能,包括制作、存储、自动管理和远程传输。将多媒体信息表现和处理技术运用于网络课程讲解和知识学习各个环节,使网络教学具有信息容量大、资料更新快和多向演示、模拟生动的显著特征,这一点是有限空间、有限时间的其它传统教学方式所无法比拟的。 3 现代教育技术的发展 现代远程教育则是指通过音频、视频以及包括实时和非实时在内的计算机技术把课程传送到校园外的教育,是随着现代信息技术的发展而产生的一种新型教育方式,是一种相对于面授教育、师生分离、非面对面组织的教学活动,它是一种跨学校、跨地区的教育体制和教学模式,与面授教育相比,远程教育可以突破时空的限制,提供更多的学习机会,扩大教学规模,降低教学的成本。基于远程教育的特点和优势,发展远程教育具有广阔前景。 目前,参加网校学习的人员正在逐步增多,在互联网上各种各样的网校也到处可见,有正规大学开办的经过国家教委认可其学历的攻读本科、研究生课程的网校;有全国知名重点中学在网上搞的针对高考辅导的以应试教育为主的网校;还有一些商业网站针对网上充电者举办的一些职业技术培训的网校等 。 4 结束语 在信息化社会中,生活工作环境的变化越来越快,需要面对不断出现的新知识、新技术。一次性的学校教育,越来越不能满足个人终身的社会需要。现代远程教育为所有求学者提供了平等的学习机会,使接受高等教育不再是少数人享有的权利,而是个体生存的基本条件; 计算机网络技术和通信技术的不断成熟和进步,带来了信息传播技术的迅猛发展, 同时也使教育技术乃至教育方式产生了革命性的变化,网络教育成为现代教育技术发展的必然趋势。 教育技术研究论文:近10年我国教育技术研究主题的“变”与“不变” 摘 要:学科发展是一个渐进演化的历程,其中既有相对稳定的研究主题,也有伴随时代变化的突现点。教育技术作为一个快速发展的多学科交叉融合的领域,对其某个时期的文献计量分析能够在一定程度上反映该领域发展的基本特征和情境性的变化。基于此,本文以国内较有影响的八种教育技术期刊在2006-2015年期间发表的学术论文作为研究样本,利用CiteSpace软件对其高频关键词及突现词进行可视化分析,从中析出“变”与“不变”的部分。 关键词:教育技术;知识图谱;高频关键词;突现词 一、引言 科学作为一个具有层次性的系统,其宏观层次的演化具有稳定性的特征,并且对具体科学活动具有规范性指向作用;其微观层次的演化具有不确定性的特征,科学实践是一个充满选择性的随机过程,科学发现的进程常常体现着非逻辑性的特征,科学成果表现出一定的情境性,从整体性的视角分析科学的演化,把科学的宏观特征和微观特征辩证统一在一个整体内研究,认识到科学中稳定性和不确定性的联系,进而得出较为全面的科学演化图景。[1]教育技术是一个快速发展的多学科交叉融合的领域,也不例外地符合科学发展的演进历程,因此为了客观、较为全面地描述近期我国教育技术研究的基本状况,不仅需要从宏观层次发现其稳定的方面,也需要从微观层次看到其急剧变化的部分。 近年来,已经有不少学者通过对我国教育技术优秀期刊进行分析,描述了教育技术在某一时间段内的研究现状和热点等。如阿伦娜分析了《中国电化教育》和《电化教育研究》杂志1995-2000年所发表的文献,揭示了我国教育技术在这一时期的研究状况和发展趋势;[2]张豪锋和李海龙对《中国电化教育》、《电化教育研究》、《现代教育技术》、《中国远程教育》、《开放教育研究》这五种期刊2006-2010年所刊载论文进行研究,探讨了我国教育技术在这一时期的研究前沿问题;[3]万昆、兰国帅和叶冬连对国内教育技术领域八本CSSCI期刊在2010-2014年间收录的文献进行了深入探究,揭示了国内教育技术研究领域的现状、问题与趋势等。[4]在以往研究的基础之上,本文拟从“不变”与“变”两个维度进行文本挖掘与分析,以期获得近10年我国教育技术研究主题的基本概貌。 二、研究设计 1.数据来源 本文检索期刊为我国教育技术业内较有影响的八种刊物,分别是《电化教育研究》、《中国电化教育》、《开放教育研究》、《远程教育杂志》、《现代教育技术》、《现代远程教育研究》、《现代远距离教育》、《中国远程教育》,检索时间范围为2006-2015年,共检索出17790篇文章。依据其摘要进行甄别和筛选,剔除“会议通知”、“征文”、“简讯”、“投稿须知”等非学术性的文献2988篇,最终选取14802篇文献作为本文的研究样本。 2.研究工具c分析方法 本文采用陈超美教授研发的信息可视化工具CiteSpaceIII,版本为CiteSpace3.8.R5,它是基于共引分析理论和寻径网络算法等,对特定领域文献进行计量分析,以探寻出学科领域演化的关键路径及知识转折点,并通过一系列可视化图谱的绘制来形成对学科演化潜在动力机制的分析和学科发展前沿的探测。[5]将中国知网(CNKI)导出的Refworks文本格式导入该软件的“Data”中进行数据转换后,再导入“Project”中,然后进行可视化分析。具体数据分析路径是利用词频分析法对文献中关键词出现的频次高低进行分析,从而确定教育技术的研究热点和发展动向;利用内容分析法对关键文献进行分析,综合得出近10年教育技术研究主题的演变过程。 三、数据分析 1.近10年教育技术研究主题“不变”的方面 从文献计量学角度来说,这里的“不变”主要是指总频次较高、每年都会出现且每年数量稳定的关键词。这种“不变”反映了一个学科中内在的、稳定的研究内容,它们既是学科理智发展的表现,也是学术继承性的反映。[6] 在CiteSpace的参数设置中时间跨度选择“2006-2015年”,每个时间切片的跨度为1年,选择网络节点Node Types为“Keyword(关键词)”,设置TopN=50,即仅保留每个时间切片内出现频次排前50的关键词,阈值设为(2,2,20)、(4,3,20) 和 (4,3,20),选择“Minimum Spanning Tree(最小生成树)”算法和“pruning merged networks(修剪合并网络)”以简化混合共现网络,运行软件后生成关键词图谱,如图1所示。其中,节点上的标签代表关键词;圆圈的颜色反映关键词出现的时间,颜色越浅出现的时间越近;节点的直径与关键词的频次成正相关;节点间连线的粗细反映关键词和关键词之间共现的强弱。由图1可以看到,近10年教育技术优秀期刊发表的文献中出现频次较高的关键词有“远程教育”、“信息技术”、“教育技术”、“教学设计”、“教育信息化”、“网络课程”、“教学模式”、“移动学习”、“教育技术学”、“网络教育”等。为了进一步了解这些高频关键词每年出现的频次,在软件中通过对每个关键词右击菜单中的“Citation History(引证历史)”查看,获得关键词每年频次变化的折线图,依据逐年频次数据绘制出近10年相对稳定“不变”的五个高频关键词折线图,如图2所示,根据“不变”的界定,并结合图1得出,近10年来教育技术领域内研究主题中稳定不变的方面主要集中在五个方面――“信息技术”、“教育技术(教育技术学)”、“教学设计”、“教育信息化”、“教学模式”。 (1)信息技术:2006-2015年期间共出现544次,频次依次为67、79、71、62、49、47、58、41、36、37,整体上略有下降但幅度不大。利用信息技术获取、传递、存储、显示和应用教育信息是教育技术学者历来关注的重要课题。归纳起来,大体表现在以下三个方面:一是信息技术在教育中“存在”的形式,比如中小学信息技术课程教材建设及其教学法研究,有关信息技术教育的现状调查、问题及对策,课程的国际比较研究;教师信息技术应用能力的研究,包括有关信息技术接受模型的探讨、中小学教师教育技术能力培训、基于TPACK的教师专业发展、信息技术教师专业发展等。二是利用信息技术力图变革与促进教育教学的途径与方法,包括信息技术与各学科教学整合及深度融合的观念、目标、内容、方法,信息技术支持下的教学模式的构建与实践探索,如基于问题或项目、支架式的教学、混合式教学、翻转课堂、自主学习、协作探究等不同形式的教学模式及相关教学策略研究等。三是关于信息技术在教育中应用价值的探讨,包括信息技术对教育正反两方面的影响和作用,信息技术影响教育发展的历史、成因及趋势,信息技术推进教学创新的有效性、局限性以及信息技术与教学难以深度融合原因的探析等。 (2)教育技术(教育技术学):教育技术是该学科的本体研究,2006-2015年期间依然表现出比较稳定的状态。“教育技术”共出现447次,每年出现的频次分别为:51、53、72、65、59、38、30、31、16、32,“教育技术学”共出现194次,每年出现的频次分别为:22、21、29、23、22、27、19、13、9、9。大体可以分为两类研究:第一类是从“技术”的角审视新兴技术在教育中的应用,这里的技术包括了硬、软件技术及其相应的策略与方法。第二类是从“学科”视野来研究教育技术学的相关问题,主要包括两个方面:一是教育技术学基本理论研究,包括学科定位及其变迁、有关教育技术研究方法的探讨等,其中对学科更名的争论尤为显著,特别是2011年教育部公布的《普通高等学校本科专业目录(修订一稿)》试图将“教育技术学”专业名称改为“教育信息技术”引起了众多学者的质疑和批判,认为这样的更名不利于学科的健康发展;二是关于我国教育技术学学科建设研究,包括试图晋升为一级学科的探讨、本硕课程的设置问题、专业人才培养的国际比较研究、对国际知名教育技术学专家的访谈以及学术人物的思想研究等,以期在借鉴国际教育技术学科建设经验的基础上,促进我国教育技术学学科的发展。 (3)教学设计:教学设计是教育技术学研究的一个优秀领域,2006-2015年期间共出现396次,每年出现的频次分别为:53、43、46、55、40、25、40、36、29、29,整体呈现较稳定的趋势。随着新观点的不断涌现,如“整体论视域下的教学设计探讨”、“现代脑科学及其对教学设计的启示”、“混沌学基本理论应用于教学设计的若干思考”等成为教学设计发展研究新的生长点。此外,关注国外教学设计的理论与模式的新发展,以便增强对教学设计的本质和内涵的深度理解,提升教师的信息化教学设计能力依然是这个主题研究的重要内容。 (4)教育信息化:2006-2015年期间共出现372次,每年出现的频次相对稳定,分别为:33、30、30、30、41、46、46、33、49、35。这与我国政府对教育信息化的高度重视相关。教育信息化的概念是在20世纪90年代伴随着信息高速公路的兴建而提出来的,[7]随后不断制定和出台有关政策:2010年颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》提出要加快教育信息化的进程;2012年教育部颁发了《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》等,均从国家战略的层面对我国教育信息化工作进行了顶层设计和全面部署,同时为教育信息化发展提供行动纲领。关于教育信息化的研究主要集中在以下四个方面:一是对教育信息化基本理论的研究,包括教育信息化的本质、内涵及特征等。二是对教育信息化发展过程的研究,包括教育信息化发展阶段及其发展过程中的人力资源开发和基础设施建设等问题。三是对教育信息化面临的困境和挑战的研究。随着信息技术的发展,由于地区差异引起了一系列教育信息化不平衡的问题,如基础教育信息化资源配置的区域性差异、城乡差异等。四是对宏观政策和战略的研究,如“农远工程”在缩小教育信息化差异的实践研究、对相关教育信息化的政策解读等。 (5)教学模式:2006-2015年期间共出现273次,每年出现的频次分别为:27、51、33、25、21、16、33、18、21、28,虽然处在上下波动的状态,但基本上还是比较稳定。对教学模式的研究主要集中在四个方面:一是远程教育的教学模式的研究;二是网络环境下教学模式的探索;三是信息技术与课程整合背景下的教学模式探究;四是对某一具体课程教学模式的研究。其共同的特点是伴随新技术的不断更新和发展,将技术有效地应用于教育教学的探索成为引发教学创新与重塑教学过程的原动力。 2.近10年教育技术研究主题“变”的方面 相对以上“不变”的方面,近10年来教育技术研究主题“变”的方面可以从两种数据来间接地反映,一是总频次很高但每年出现频次相对不稳定的关键词;二是只在某一两年出现,而在其他年份基本上未出现的关键词,或是在某年以前从来没有出现过,但自某年起就一直出现或持续了几年的关键词。显然,这种“变”反映了学科中那些情境性的、跳跃性的、突发性的研究内容,它们主要是学科因受到外部各种因素的影响所做出的回应,当然也包含学科自身变革和发展所体现出“变”的一面。 [6] 对上述图1中的关键词进行“引用历史(Citation History)”查看,获得关键词每年频次变化的折线图。整理这些数据后,绘制出“变”的四个高频关键词近10年频次变化的折线图,如图3和图4所示,可以看出在近10年间,远程教育、网络课程、网络教育出现的频次整体呈下降趋势(其中,远程教育是出现频次最高的关键词,且下降趋势极其明显,因此单独绘制其变化的折线图),而移动学习在前四年有较为明显的上升趋势,后六年研究文献数量相对趋于稳定。结合“变”的界定,我们首先可以总结出近10年教育技术研究主题中高频但“变”的四个方面――“远程教育”、“网络课程”、“移动学习”、“网络教育”。 (1)远程教育:2006-2015年期间共出现882次,是频次最高的关键词,每年出现的频次依次为:154、138、129、104、96、74、71、52、36、27,远程教育的研究在2006年出现次数最多,达到154次,此后逐渐下降,到了2015年仅为27次。上世纪末,在我国政府大力支持和引导下,远程教育取得了飞速发展,教育技术人扮演着关键角色,为远程教育的研究与实践做出了重要贡献,由此也产生了一系列的研究成果,如对远程教育专业人才能力结构、主干课程开发、资源设计、学习过程实施及结果评价等,但随着近期慕课的兴起与热潮的全面袭来,日益成为热门课题,以至于近些年,远程教育这一术语的提法锐减,也有学者提出慕课的研究忽视了多年来远程教育的经验,应尽快将其纳入远程教育的范畴体系中。 (2)网络课程:2006-2015年期间共出现300次,每年出现的频次分别为:46、38、50、37、39、34、22、14、14、6,其成果主要表现在以下三个方面:一是对网络课程或网络课程平台的设计与研发,包括对网络课程的学习活动、教学管理、监督与评价体系的设计以及对课程资源、答疑系统的开发等;二是对提升网络课程质量的研究及其设计缺失的问题,研究者提出要通过内容设计来提高网络课程的可用性,同时也是保障教学质量的重要途径;三是探究网络课程中学习者学习动机的激发和保持策略等。网络课程词频之所以发生剧降,其原因也与近几年慕课热潮有关,大多数文章开始使用“慕课”一词,而对网络课程这一术语的提法逐渐减少。 (3)移动学习:2006-2015年期间共出现249次,每年出现的频次分别为:0、13、18、36、35、37、28、28、33、19,移动学习作为教育技术领域研究的热点,早期由于移动设备技术本身的限制,相关研究很少,2007年数量开始增多,随着智能手机、平板电脑等移动终端的普及和技术门槛的降低,对移动学习的研究一直处于上涨趋势,随后基本保持稳定的状态。其研究成果主要表现在五个方面:一是移动学习的技术设计和开发,如基于JAVA技术的移动学习系统的研究等;二是移动学习资源和平台的设计与构建;三是移动学习的理论和实践研究;四是移动设备在学科教学中的应用模式研究,包括移动学习的课堂设计和学习活动设计等;五是移动学习中的用户体验研究。移动学习的出现使教育开放化、教育终身化、教育全民化、教育个性化、教育民主化等教育理念的实现成为可能,使开展教育的手段和方式不再仅仅局限于学校、课堂中,便携式的移动终端可以使学习者方便快捷地开展学习。[8]同时基于移动学习自身特点(如移动性、片段性、及时性等)以及终端设备的自身限制(如网络限制、屏幕大小限制等)等因素,对学习资源的设计、平台的搭建等提出了新的要求,继而将会引起更加深入和广泛的研究。 (4)网络教育:2006-2015年期间共出现192次,每年出现的频次分别为:36、33、28、30、20、13、8、13、8、3,整体呈明显下降的趋势,其原因与远程教育、网络课程出现的情况相似。此方面的研究主要包括以下五个方面:一是网络教育模式和教学法的研究;二是精品课程的特征分析和评价研究;三是网络资源的建设和共享研究;四是网络教育中存在的伦理问题与对策探析;五是辅导教师的角色和职责的研究。 除了上述总频次很高但不稳定的关键词以外,对只在某一两年出现,而在其他年份基本上未出现的关键词,或是在某年以前从来没有出现过,但自某年起就出现或持续几年的关键词进行分析,也可以反映出近10年教育技术研究主题中“变”的方面。 在上述关键词图谱(见图1)的基础上,通过点击“引文突显历史(Citation Burst History)”菜单,生成突现最强的前20个关键词图谱,如表1所示(这里将相似的关键词进行合并,如MOOC、MOOCs、慕课等),表中深黑色区域表示该关键词突现的时间范围,以下是对研究主题中每年“变”的方面的简要概述: 2006-2008年,值得关注的是“现代远程教育(远程教育)”和“Blog”。现代远程教育属于远程教育发展的一个新兴阶段,是依托于网络技术、多媒体技术等手段发展起来的一种教育形式,其文献主要反映在现代远程教育中的教学模式、教学质量、管理体制、支持服务、双向交互等方面。Blog作为一种社交媒体工具,由于其本身具有资源共享和交互便利的特点,因此在教师专业发展、学习者的交流、共享和反思、自主学习、个人知识管理等方面发挥了积极的作用。随着其他新型社会性软件的发展和丰富,Blog在教学中的应用也逐渐被其他软件(如微博、QQ、微信等)所充实。 2011年,最值得一提的研究主题是“开放大学”,这与我国政府高度重视“完善终身教育体系,建设学习型社会”密切相关。该主题自2011年开始一直延续至2015年,涉及开放大学的内涵、国外开放大学的建设以及对我国开放大学建设的启示、开放大学的建设路径等,提出创新体制机制的重要性、强调选择适合中国国情和地方发展水平建设开放大学、促进广播电视大学转型为开放大学等。 2012年,值得P注的研究主题有三个:一是“云计算”。其文献在2012年到2013年突现强度较大,主要是探索基于云计算下的教育资源平台的设计与开发、教育教学资源的构建、多媒体教学环境的设计以及云计算在教育信息化中的应用等。二是“TPACK(Technological Pedagogical Content Knowledge)”,即整合技术的学科教学知识。2012-2015年期间,TPACK获得较多的关注与研究,尤其是在信息技术与课程整合以及信息技术与教学深度融合的背景下,TPACK已成为教师专业发展的重要依据。三是“学分银行”,它是在终身学习的理念下提出的,目前相关的研究主要是针对国外学分银行的机制、模式的分析,对国内学分银行模式的构建、建设过程中面临的挑战、方法与策略等,旨在探索如何建设具有中国特色的学分银行。 2013年新兴起的热点有“微课程(微课)”、“MOOCs(或MOOC或慕课)”、“翻转课堂”、“大数据”、“学习分析”、“电子书包”、“在线教育”等。互联网进入“微时代”,产生了一种促进学生自主学习的小型课程――微课,研究者主要关注于微课的设计与制作、微课的教学设计及其应用模式等。MOOCs,即大规模开放在线课程,从2013年到2015年,研究者对MOOCs的研究一直保持着相当的热度,主要集中在MOOCs环境下创新教学模式的构建、MOOCs的教学设计研究、MOOCs对高等教育改革的影响等。不管是MOOCs还是微课,都可以作为翻转课堂的学习资源,为实现学生个性化学习提供支持。另外两个热门关键词是“大数据”和“学习分析”。新技术的深入应用带来了教育“大数据”的高速增长,挖掘这些教育数据潜在价值的迫切需求,使学习分析应运而生。[9]此外,研究者对电子书包在课堂教学中的应用模式进行了探索。 2014年,有两个值得关注的新兴研究主题――“智慧教育”和“创客教育”。智慧教育是信息时代一种新兴的教育形式,也是教育信息化发展的必然趋势。2014-2015年,智慧教育的研究一直升温,特别是2015年总理在政府工作报告中提出“制定‘互联网+’行动计划”以后,更多的研究者开始关注“互联网+教育”,而智慧教育就是“互联网+教育”的一种重要形式。在“互联网+”的时代,智慧教育要求优质资源得到更广泛的开放共享,以提高教学质量、促进教育公平。创客教育是一种融合信息技术,秉承“开放创新、探究体验”的教育理念,以“创造中学”为主要学习方式和以培养各类创新型人才为目的的新型教育模式。[10]目前在我国发达地区开展创客教育正处火热之中,它有助于学生动手能力和创新能力的培养,有利于“众创文化”的形成。 四、结束语 通过对近10年较有影响的八种教育技术期刊文献的计量分析,本文从“不变”与“变” 两个维度对该学科的文献进行了梳理和分析:其中“不变”的方面主要集中在信息技g、教育技术(教育技术学)、教学设计、教育信息化、教学模式等方面的研究工作;“变”的方面体现了学科研究的情境性与时间性,从高频关键词的变化来看,体现在远程教育、网络课程、移动学习、网络教育等方面,从突现词来看,“变”的方面主要是由于新兴技术的发展带动着教育教学的创新,并已构成当下教育技术研究领域的热点,如微课、慕课、翻转课堂、大数据、学习分析、电子书包等。 当然这种“不变”与“变”是相对而言的划分,从上述分析不难发现,在教育技术研究中也存在着“不变”中“变”的主题,即这些研究主题既包含不变的持续特征,也包含变化的情境性的内容,这些“不变”中“变”的主题,一方面强调了教育技术学科中内在的、相对稳定的研究范畴,另一方面紧扣教育技术学科与信息技术发展之密切联系。与此同时,对于学科发展中的变化,要善于接受与创新,促成“变”的主题向未来“不变”主题的转换,以丰富学科的知识图谱。总之,深刻理解教育技术研究主题中“不变”与“变”的辩证关系,对促进教育技术未来发展具有极其重要的价值。
计算机小论文:计算机离散数学课程改革思考 摘要:“离散数学”是计算机科学与技术、软件工程、通信工程、网络空间安全等信息类本科专业的优秀基础课之一,在计算机科学与技术等专业课程体系结构中起到非常重要的理论支撑作用。本文分析了计算机专业开设“离散数学”课程中存在的一些问题,从教学目标、教学内容、教学方式等方面,建议在教学时结合计算机相关领域中的实际例子,深入浅出地传授“离散数学”中的理论知识点,并采用理论教学结合编程练习,激发学生的兴趣,提高教学质量。 关键词:离散数学;课程改革;问题驱动;编程实现;结合应用 一、引言 离散数学(DiscreteMathematics)是计算机科学与技术、软件工程、通信工程、网络空间安全、信息与计算科学等信息类本科专业的优秀基础课之一,在计算机科学与技术等专业课程体系结构中起到非常重要的理论支撑作用[1]。因此,离散数学早在1977年就已被美国电子电气工程师协会(IEEE)确定为计算机专业的优秀课程。2001年又被IEEE协会和美国计算机协会(ACM)联合认定为计算机专业的第一优秀主干课程[2]。由于电子计算机存储空间与计算能力的限制,计算机相关的很多领域都使用到了离散结构的概念。如计算机中的任何一个变量都是离散变量,计算机中的图片都是以离散像素的形式存在。所有的存储和通信的数据本质上都是0和1构成的。因此,“离散数学”的教学内容与计算机硬件和软件都有着密切的关系。“离散数学”采用严格形式化的数学语言来描述离散系统的状态、关系和变化过程,是进行定性定量分析和逻辑推理的工具,可以为计算机系统处理离散对象的状态及变换提供有效的描述[3]。离散数学不仅是计算机专业的优秀课程,更是“数据结构”、“算法设计与分析”、“数据库原理”、“数字逻辑(数字电路)”、“编译原理”、“信息安全”、“操作系统”、“并行计算”等一系列课程的先导课程。如图1所示,离散数学中优秀的六个部分:数理逻辑、关系集合论、代数系统、图论、初等数论和有限自动机,分别衍生出计算机的学科体系架构。通过离散数学的教学,使学生掌握课程的基本概念和基本原理,采用严格的数学方法,培养学生的抽象思维能力和逻辑推理能力,为从事计算机的科研与应用提供必要的描述工具和理论基础,培养学生利用计算机分析问题、解决问题的能力。根据教育部“离散数学”教学指导委员会建议,目前国内离散数学的教学大致可以分为三个层次:科学型、工程型、应用型[4],对应的学时分别为108、90、72。科学型人才培养的目标要求学生有坚实的数学基础,较强的抽象思维能力,形式化描述能力和推理、分析能力;工程型人才的目标是要求学生有较好的数学基础,能综合运用离散数学中的理论和模型去分析问题和解决问题,兼顾计算机科学和计算机应用,内容较为宽广深入;应用型人才目标则要求学生能够运用典型的离散模型,进行系统建模与软件集成[5]。针对不同的教学内容与教学要求,需要采用“因材施教,分流培养”的教学理念与策略。然而,在实际的教学过程中,离散数学的教学课时量常常被压缩,一般正式授课时间约为48学时。如何在有限的时间里充分地把知识传授给学生,将能力传播给学生,给离散数学的教学提出了新的挑战。一些高校采用减少学时数量、降低考试难度,这样会造成学生无法认识到“离散数学”在计算机专业的课程架构中的重要地位,导致“离散数学”的教与学越来越边缘化[3]。为此,笔者在对“离散数学”多年的观察与教学的基础上,对本科阶段计算机专业的“离散数学”课程存在问题进行了深入剖析,并给出了一些初步的建议。 二、存在的问题 笔者在近几年的“离散数学”授课过程中,发现不少学生在课程学习与能力培养方面容易存在以下三个问题。 (一)课程学时少,理论难度大 绝大多数的高校开设“离散数学”的学时有限,往往比“教指委”给出的时间少,一般在48学时,难以完整地开展包括数理逻辑、集合论、代数结构、图论、初等数论和形式语言与自动机等内容的教学,往往仅对前四部分(甚至更少)的内容展开教学,初等数论和形式语言与自动机部分由于难度较大,将作为选学内容。 (二)课程辐射不够,相互割裂,学生畏难情绪严重 在实际教学中,很多高校把“离散数学”作为一门数学课,由数学系教师作为主讲教师,采用纯数学经典的“定义—定理—证明—习题”的教学模式[6],忽视了“离散数学”在计算机中的应用背景,让学生感到恐惧与反感,因其未能从“高等数学”与“线性代数”等课程的学习思路和模式中走出来,从而降低了学习兴趣,最终影响教学质量。 (三)理论学习与计算机实践相互割裂 对于计算机专业的学生,需要将所学的理论知识与计算机编程相互关联起来,不能将计算机工具与“离散数学”的知识点强行割裂,如果将理论学习与计算机实践相互割裂,只会使学生纸上谈兵,实际操作能力不能得到有效提高。 三、课程的建议 1.教学手段多样化,凝练重点知识。首先要讲清楚什么是离散的概念,为什么要引入离散的概念,重点介绍离散数学的思维方式和解题思路,消除学生反感、对立的情绪。针对大学生已普及手机等智能移动设备的现状,对于重要的知识点,建议采用微视频、微课的形式,供学生利用点滴课余时间,反复理解,对课堂知识的重、难点进行再现,充分互动,达到知识传递的效果,并及时采用微学堂、微试题等形式,对教学效果进行反馈。 2.以点带线,线面结合,增加课程关联度介绍,建议梳理计算机专业本科课程,与“离散数学”之间建立对应联系。比如在数字电路设计中,使用“与非”门和“或非”门设计逻辑线路,代替单一的“非”门、“与”门和“或”门的组合;利用等值演算,可大幅度优化逻辑线路。再如利用哈密顿图求解最短路径问题和旅行商周游问题,利用基于最优二叉树的哈夫曼算法来优化编码并提高通信效率;等等。 3.编程实现。离散数学作为计算机相关专业的一门基础课,必须与学生已有的基础课(如程序设计语言等)相互关联,使得学生学以致用。开展离散数学中常见算法的编程实现,如利用C/C++语言实现公式真值表的输出:对于给定的公式,判断其合法性之后,给出其真值表。类似的,结合离散数学课程,笔者推荐如下算法:集合的笛卡尔积计算,欧拉图的判定,关系的判定,自反、对称、传递闭包的计算。对于Dijkstra算法、Kruskal算法、Prim算法等,在后续的“数据结构与算法”课程中将有详细的算法描述,在离散数学课程中不必要求实现。 四、结语 “离散数学”既作为计算机大类专业的一门重要专业基础课,又在计算机领域具有广泛的应用。有人说:没有“离散数学”就没有计算机理论,也就没有计算机科学[7],足以证明它的重要性。本文针对计算机专业知识体系的结构特点,提出在教学时结合计算机相关领域中的实际例子,深入浅出地传授“离散数学”中的理论知识点,采用理论教学结合编程练习,激发学生的兴趣,提高教学质量。近几年,笔者通过实际教学的检验,该教学方法效果良好,值得借鉴与推广。 作者:魏立斐 王晓明 王春华 单位:上海海洋大学信息学院 计算机小论文:本科院校计算机基础课程改革思考 摘要:针对应用型本科院校计算机基础课程教学中出现的弊病,即在课程教学和学生能力培养间存在鸿沟,提出将计算思维引入教学,解决计算机基础课程的教学危机。通过介绍计算思维中的关键内容,分析计算思维的优秀方法,探讨融入计算思维的分层次分类别教学模式,提出以计算思维能力培养为优秀的计算机基础课程改革方案。 关键词:应用型本科院校;计算思维;计算机基础课程;课程改革 0引言 应用型本科院校是中国高等院校的重要组成部分,学校数目众多,办学特色明显。不同于传统研究型本科院校,应用型本科院校立足于地方,为本地经济和社会培养技术密集型产业的高技术应用型人才。大学计算机基础课程是高校学生入学后的第一门信息技术类课程,该课程旨在培养学生使用计算机科学知识和技术分析和解决实际问题的能力,提升学生创新意识,培养学生的信息素养,为学生学习后继课程打下坚实的信息技术基础。该课程的教学是保证人才培养质量的一项重要教学工作,对大学生毕业后是否能够迅速适应社会需要,并具有可持续发展的再学习能力,具有重要意义。 1应用型本科院校计算机基础课程教学现状 2012年全国共有普通本科高校1171所,其中:211工程高校116所,占9.9%,非“211”高校1055所,占90.1%,新建的本科院校是指1999年以来新晋升科学校,共有647所,约占全国普通本科高等学校数量的55.3%,占非“211”普通本科高校数量的61.3%[1]。这些地方本科院校在办学地位、人才培养模式、生源质量和课程教学上都与传统的重点院校有着明显区别。随着网络技术、多媒体技术和无线接入技术的迅速发展,计算机基础知识得到快速的普及,特别在应用型本科院校中,计算机基础课程进入蓬勃发展期,呈现出以下特点。1)大多数学校都十分重视计算机教育教学的重要性,并确立了计算机基础课程的基础性地位,计算机基础课程在各专业的培养方案中已成为不可缺少的一部分。2)随着计算机的发展和普及,计算机基础课程的教学转变为理论教学与实践教学高度融合,用理论指导实践,并在具体的实践案例中去深化理论。同时,以能力训练为优秀的实验教学理论已经渗透进课程中,“案例教学”、“任务驱动”等多种教学模式得到广泛运用。3)社会信息化进程不断加速,各种学科间不再局限于单纯的某一领域的研究,多学科交叉融合是信息技术发展的契机,计算机的辅助功能得以极大的发挥作用,各专业对学生的计算机应用能力的要求日趋强烈,计算机基础课程成为很多专业课程的前驱课。 虽然计算机基础课程在应用型本科院校里得到越来越多的关注,但受限于学校的历史沿革和生源质量,该课程存在以下方面的问题。1)课程体系不明确应用型本科院校大多是1999年以后晋升为本科院校的,以前大都是高职高专层次的学校,在课程体系的规划上缺乏系统性和规范性,部分学校还继续沿用专科阶段的课程体系,教学内容还停留在“计算机文化基础”或“计算机应用基础”阶段,体现不出计算机技术的先进性。2)学时少、内容多计算机基础课程的教学学时一般在32至70个学时之间,每一章的教学内容可能对应着计算机科学与技术专业的一门专业课程,造成每章的教学只能触及表面即止,不能深入系统的学习。特别是教育部对本科教学计划的总学时做出规定后,很多专业在指定教学计划时就首先减少公共基础课程的学时,计算机基础课程首当其冲,有些院校甚至将计算机基础课开设为选修课,不仅学时大幅缩减,其基础性地位也受到动摇。3)陷入“狭义工具论”误区“狭义工具论”就是认为计算机基础教学就是教学生怎么将计算机作为工具使用[2]。教学内容的组织上以各种软件的使用为重点,教材中的一章就是某些软件的使用手册,如Windows操作系统、Office办公软件和网络软件等常见内容,教学过程以教会学生熟练使用常用软件为目的,让学生掌握软件工作环境的构成、具体的菜单命令和操作步骤等。“狭义工具论”误区使计算机基础教学丢失了灵魂,学生往往只会使用教会的软件,由于软件的升级换代非常频繁,很多学生又要重新学习新版本的或其他的软件,导致培养学生的创新能力成为空话。 2计算思维的关键内容 2.1计算思维的引入 针对高校计算机基础课程教学中出现的上述问题,2010年陈国良院士在第六届大学计算机课程报告论坛上所作的报告第一次正式提出将“计算思维能力培养”作为计算机基础课程教学改革切入点的开创性倡议。2006年,美国卡内基•梅隆大学的周以真教授显性的提出“计算思维”的定义:计算思维是运用计算机科学的基础概念去问题求解、设计系统和理解人类行为的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[3]。计算思维是人类早已存在的思维活动,只是未被发掘提升到理论高度,它引领人类思考问题进行解决,推动人类科技进步。2010年,包括清华大学等高校在内的九校联盟在《九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》中,确定了以计算思维为优秀的计算机基础课程教学改革。 2.2计算思维的地位 计算思维是一种科学思维,与理论思维、实验思维一起构成了人类的三大科学研究思维。计算思维并不是一种新的发明,而是早已存在的思维活动,是每一个人都具有的一种技能[4]。以其他思维方式相比,计算思维以抽象和自动化为本质,以设计和构造为特征,强调对问题进行自动化求解。计算机学科是计算思维的代表学科,思维的训练是一个长期的过程,在计算机基础教学中,不是仅仅通过几节课就要求学生了解计算思维的内涵,而要通过营造环境、设计案例让学生潜移默化的掌握。 2.3计算思维的优秀方法 计算思维方法是计算思维的优秀。计算思维是思维过程或功能的计算模拟方法论,其目的是为了提供适当的方法,使人们能借助现代和将来的计算机,逐步达到人工智能的较高目标,诸如模式识别、决策、优化、自控等的有关算法都可属于计算思维的范畴。计算思维方法很多,周以真教授将计算思维阐述成具体的七大类方法,有把一个困难的问题简化为如何求解的约简、转化等方法;有控制庞杂的任务或进行巨型复杂系统的设计的抽象和分解的方法;有对一个问题的相关方面选择合适的方式陈述或建模的方法;有对进行系统恢复的采用预防、保护等方式;有利用海量数据来加快计算,解决时间和空间之间矛盾的思维方法。这些方法中既有数学和工程的方法,也有如递归等公认的计算机科学方法。美国ACM前主席PeterJ.Denning教授将计算原理归为七类:计算、通信、协作、记忆、自动化、评估和设计,大多数的计算技术都使用这七类计算原理[5],它们是解决问题的有效方法。 3融入计算思维的计算机基础课程改革方案 3.1构建“分层次、分类别”教学模式 应用型本科院校是服务于地方经济社会发展需求的高校,计算机基础课程教学内容、方法和手段,必须与时俱进,才能适应学校办学定位和人才培养目标的要求。根据教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见》,采用了“1+X”的课程体系,“1”即“大学计算机基础”课程,推行“分层次、分类别”的课程教学模式[6]。1)分层次“分层次”是值新生入学以后进行计算机基础分级测试,根据测试成绩编入层次1班级(普通班)和层次2班级(高级班)。2)分级测试入学后新生参加分级考试,测试系统使用无纸化网络考试平台,测试题型包含理论题和实践操作题,测试题型和期末考一致,难度持平,以我校2015学年上学期的测试数据为例。以分级测试成绩作为分班依据,达到标准的学生编入层次2班级,没有达到标准的学生编入层次1班级。层次1的学生系统学习公共平台基础知识,层次2的学生通过强化公共平台知识的综合应用能力,快速提升后学习与专业后继课程对接的模块课程。3)分类别根据学科属性,将学科类别相近的院系学生划分为一类,全校分为4类,为每个类别的学生开设不同的模块课程。模块课程是在认真分析各院系人才培养方案的基础上确定的,原则是学习模块课程后对学生学习本专业的后继课程提供信息基础支持。通过分类别模块课程的学习,打牢了学生学习后继专业课程的信息基础,实现了计算机基础课与专业课的“无缝对接”,更好地满足了不同专业学生对信息技术的学习需求。“分层次、分类别”的教学模式很好地解决了计算机基础课程学时少与内容多的结构性矛盾,克服了讲授内容只能“点到为止”,学生学习效果只能是浅尝即止,更谈不上让学生掌握使用计算机进行问题求解的方法。 3.2融入计算思维的课程知识体系 针对所有学生利用2周的时间(8学时)开展计算思维基础知识专题教学,主要介绍三大科学思维、计算思维优秀概念和方法,结合生活化的例子引入计算思维的存在,激发学生学习计算思维的兴趣。通过讲授汉诺塔问题说明计算机和人类相比,各自的优势和局限性所在;讲解图灵机和停机问题让学生理解计算模型和可计算理论;讲解图灵模型让学生了解人工智能,引导学生主动探索人工智能领域的知识。对于层次2学生,理工类模块课程强调程序设计能力的培养,通过算法多样化训练计算思维;经管类模块课程强调数据库技术,讲授概念模型和数据模型,训练学生的建模思维;音体美类模块课程强调多媒体技术应用,通过制作多媒体体作品和网站设计训练学生的分析设计能力;文史类模块课程强调Office综合技术应用,通过对海量数据的统计分析挖掘出有效的知识。在不同类别的模块课程中以案例教学和任务驱动的方式,继续深入介绍计算思维的方法,培养学生的计算思维,让学生更加深刻的理解抽象和自动化这一计算思维的本质。 3.3考核方式改革 期末考试实施“教考分离”方式,在学校建设的“全自动网络考试平台”实现无纸化考试,该考试平台不但能够实现理论题型的自动评分,也能够对操作实践进行自动判分,操作实践题型包括Windows操作系统、Office软件、网络应用等。对于层次2的学生,增加了C程序设计、Access数据库和Dreamweaver题库的建设,以适应计算思维内容的考核。推行期末考试和社会认证的双重教学质量考核标准,在组织学生参加云南省级高校计算机等级考试的同时,积极引导和鼓励学生报考全国计算机等级考试及各类行业能力认证考试,如获得考试证书也能获得课程学分,有效追踪了课程教学效果,实现教学质量与能力认证间的有机结合。 4总结 计算思维的培养不仅仅是计算机技能的培养,而是思考方法和方式的培养,它的最终目标是培养大学生可持续学习和发展的能力,是一种受益终身的教育。将计算思维融入到计算机基础课程教学中,不仅让学生从“做中学”升华为从“思考中学”,而且能让教师真正做到“授人以鱼,不如授之以渔”。 作者:岳强 胡中玉 李玲 平大林 黄吉花 单位:昆明学院 计算机小论文:计算机网络工程信息化管理分析 摘要:本文通过对立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理的相关概念与拥有的优势,对于实施环节的问题作出必要性分析,阐述建立管理系统的步骤与存在的功能模块,最后则是对于计算机网络工程全面信息化管理发展趋势作出进一步展望。 关键词:计算机;网络工程;全面信息化管理 1计算机网络技术工程项目全面信息化管理的相关概念与优势 1.1概念界定 所谓的立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理这就是通过将项目信息化管理软件当成平台做好运用,选取的传输介质则是计算机网络,全面的传递、整理、应用、储存、手机项目信息的一个过程,另外还能够让信息指导工程项目企事业。 1.2优势 往往根据对立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理实施分析,那么其中最为明显的成效则是做好无纸化管理,除此之外,还凭借着计算机网络沟通拥有的比较低沟通成本,做好成本的节约,使得沟通效率得到有效提升。那么在立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理系统环节当中,信息在网络相互之间传输则是借助于信息流这样的形式,正是其所具备的高安全性与质量高的影响,那么管理者所具备的知情权限相同的话就会处于相同时间知晓信息,这样就能够对信息不对称信息避免,这就能够为顺利执行项目管理决策提供必要的保证。从立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理的角度进行分析,那么这就能够做到快捷而即使的处理传输大量复杂的信息,使得组织当中原先处理传输信息的中间层次极大的缩减,这也能够将有效的实现手段提供给运行扁平型组织。针对立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理能够将项目运行系统和外部环境两者之间建立起有效信息沟通渠道及时实施相应的沟通联络,这就能够为确保统一分权与集权和稳定临时性组织与经常性组织,从而能够做到性质的柔性化实现创造条件,导致项目能够充分利用各方面资源,对于变化着的环境保持着适应能力。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理能够让项目管理组织将以往所存在的空间界限予以打破,也能够将各个部门相互之间的界限打破,另外还能够按照各自资源优劣,做好和外部组织优势互补资源,以便做到根据市场机会去组织跨部门与团队与职能,随后做到虚拟化组织实现。通过立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理作用的发挥,这也就能够做到让经济部门与项目技术部门相互之间比较方便的按照数字化数据信息凭借计算机网络实施协调,以便能够实现协调技术和经济指标,做好综合优化项目进度、质量、成本。各种类型的统计数据处于传统工程项目管理模式下都是属于粗略统计与静态的,往往面临十分明显的时滞性。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理系统能够凭借工程日报子系统及时跟踪项目,凭借项目信息做好分组、管理、筛选项目编码、活动编码、资源编码,另外还能够标记工程各类核算与评估,卒子实现全方位控制项目人力、质量、采购、成本、进度管理。 2面临的困难 即便不管是政府层面还是企业都对于工程项目电子信息化管理高度重视,可是从发展历程上显得困难重重,普及的进度显得特别慢,通过建立立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理,如今主要面临以下困难:由于各个行业建设项目组织和地点所存在的临时性显得特别强,有些项目处在偏远地区,面临比较差的通信条件。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理如果保持高效性,这就应该存在计算机软件和良好计算机网络提供相应的支撑,这就会和如今运行工程项目条件存在一定的矛盾,比如有极个别的项目仅仅凭借拨号上网与项目信息化管理系统相连,这就会使得出现一定的困难实现网络化全面信息管理。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理要想做到定量投资回报分析特别难,这就使得管理决策者往往存在着观望质疑通过大量人力、物力、财力的运用实施开发信息化管理系统。即便从国家层面上已经通过立法将法律上电子文件的合法性进行认可,可是哥哥公司考虑法律的安全性,特别是部分牵涉其自身关键性利益问题,比如商业机密、变更单、合同等,觉得电子文件并不可靠,通常排斥电子文件。导致实际操作环节当中项目管理组织依然还是对之前信息管理模式偏好,这对于应用与普及电子信息化管理系统造成影响。从当前我国的情况进行分析,如今还没有形成信息化管理有序化环境,也并没有出台相应的统一性的各个领域信息化标准,这就使得各个企业开发出与自己特点相适应的信息化管理系统软件,各个软件相互之间交互性比较差,另外还面临着过高的成本,使得在运行环境下项目信息出现流通不畅的局面,将立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理系统功能降低。 3发展趋势 由于如今持续发展的网络技术背景下,这样也就会持续深化研究开发网络安全,相继也会持续加强工程项目信息管理系统数据安全性,从而可以保障安全高效的将其作用发挥出来。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理系统会更进一步加强其所具备的使用功能,比如在系统当中不断加入在线视频会议、视频监控等功能,也可以实现远程管理控制。开发建设工程项目信息化管理系统逐步形成自己的行业标准,比如统一性的系统开发标准要求、数据库标准平台、网络标准平台定,这就会持续加强不同信息管理系统交换性,做到标准化共享信息的无边界。PM-ASP这是工程项目信息化管理的未来一个趋势,持续发展的网络经济与日益细化的社会分工,这就导致促成产生专业的工程项目信息管理服务供应商,使得工程项目信息管理的管理成本极大的降低,让信息的作用更好的发挥出来。如今由于持续性发展网络技术与电子信息技术,这样也就会持续性完善工程项目的电子信息化管理系统。处于网络经济时代背景下,信息这是仅次于人才的一个十分重要的战略性资源,立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理能够提供支持和保障有序高效运行整个项目。全面信息化管理可以对企业管理信息化进程起到有效的推动作用,还能够有效促成企业做好企业资源信息库的收集与监理,通过其自身管理水平的全面提升,积极应对国际竞争的挑战,真正做好准备迎接电子商务时代的到来。 作者:马昆 单位:贵州航天特种车有限责任公司 计算机小论文:计算机网络工程现状分析 摘要:目前,随着我国科学技术水平的不断提高,计算机网络技术日益完善,但是,由于计算机网络自身的缺陷以及外界的不良影响,致使计算机网络技术的发展受到限制,因此,了解计算机网络工程的现状,找出相应的解决对策,成为推动计算机网络工程快速发展的有效方式之一。本文通过分析计算机网络工程的现状,指出合理的解决对策,以期为计算机网络工程的健康发展提供参考。 关键词:计算机网络工程;现状;对策 近年来,由于我国经济的快速稳定增长,计算机网络技术也获得了巨大的发展空间,并且逐渐成为人们生活中必不可少的一部分,人们在享受计算机网络技术带来的便利的同时,也面临着诸多的问题,因此,在人们越来越依赖于计算机网络技术的情况下,分析计算机网络工程的现状,及时发现和解决计算机网络工程问题,保障用户的合法权益,是促进计算机网络技术进一步发展的前提。 1计算机网络工程的现状 1.1受到自然灾害的影响 由于计算机信息系统是一个系统的智能操作整体,由各种各样的机器设备组成其基础设施,因而,计算机网络工程必然会受到自然灾害的影响。另外,计算机网络工程所处的温度、噪音、湿度等外部环境,会影响计算机设施的正常运行,但是,许多计算机系统的硬件设施缺乏特殊的防护措施,不能很好的防火、抗震、防水、避雷等,再加上接地处理的不合理,自然灾害或者突发事故的破坏性大,给计算机网络工程的正常运转造成干扰。 1.2计算机系统存在漏洞 系统是计算机有效运行的基础,但是,由于设计人员或者编制人员自身的原因,致使计算机系统存在着一些漏洞,进而影响了计算机网络信息的安全。受到专业知识、工作经验、工作能力等的影响,设计人员或者编制人员没有合理的设计或编制计算机应用软件和操作系统软件,给黑客或者不法分子以可趁之机,从而造成计算机网络工程的安全隐患。 1.3计算机病毒的干扰 计算机病毒严重威胁着广大用户的利益,给用户带来巨大的损失,是用户在使用计算机网络时最常遇到一种情况。计算机病毒分为良性病毒和恶性病毒两种,其来源可能是编制或运行过程中出现的一些破坏性数据,它不仅影响计算机本身的数据存储,而且会影响计算机的正常运行甚至会使计算机丧失基本或者特定的功能,而且,许多计算机病毒传播速度较快,不能被轻易控制,致使用户面临着严重的信息安全的威胁。 1.4黑客等不法分子的威胁 拥有高超的计算机网络技术能力的黑客,是当前计算机网络安全所面临的最大的威胁。黑客可以不经用户的许可,随意的登录他人的网络服务器,甚至连接网络单机,给用户的信息安全造成威胁。一般来说,黑客的攻击具有较强的主动性和目的性,只能当危险发生之后,用户才能知晓和处理,因此,黑客攻击所造成的损失,补救的机会很小。通常,黑客常用网络攻击和网络侦察的手段攻击用户的计算机系统,破坏或者窃取用户的数据信息,给用户造成巨大的危害。 1.5计算机网络工程中的其他安全隐患 计算机病毒不仅是由计算机内部所引起,而且受到计算机外部条件的影响,计算机病毒有内部和外部两个方面引起,其中逻辑炸弹、系统漏洞、信息泄露等,都是用户在使用过程中所遇到的问题。逻辑炸弹虽然不具有传染性,但却具有很强的隐秘性,可以极大地破坏信息处理机器本身,给数据处理硬件带来不可挽救的损失,另外,在编制软件时造成的系统漏洞,给计算机病毒或者黑客等不法分子提供了可乘之机,严重威胁着计算机网络工程的安全。 2解决计算机网络工程问题的对策 2.1做好计算机网络系统的外部防护措施 自然灾害虽然不可以避免,但是可以通过有效的预防措施,来减轻其造成的损失,因此,建立安全的物理环境,做好计算机网络系统的外部防护措施,是计算机网络工程正常运行的前提。在选择建立计算机网络系统时,要注意外部环境、场地的抗震能力等,尽量避开噪声源和振动源,以提高计算机系统的防震、抗灾能力。 2.2安装防火墙 防火墙是网络安全的屏障,它通过在不同网络或网络安全域之内设置一系列的部件组合,来限制内部用户的外部访问,并且对限制用户访问外界网络的权限,以维护计算机运行环境的安全。作为信息进出的唯一通道,防火墙可以有效地控制信息的进出,增强计算机网络的安全性,对暴露的用户点进行保护,及时的监控和审计网络存取、访问行为,因此,安装防火墙,减少计算机病毒、黑客等的威胁,确保计算机网络运行环境的安全,可以有效地避免数据窜改、数据丢失情况的出现,进而保障用户的合法权益。 2.3安装漏洞补丁程序 黑客等不法分子可以利用系统漏洞和计算机病毒入侵用户的计算机网络系统,因此,需要安装漏洞补丁程序,通过控制网络访问,以保护计算机网络的安全。例如,用户可以利用路由器,设置系统文件的访问权限。同时,计算机管理者和用户需要不断更新知识,增加知识储备,减少安全风险,切实做好信息安全防范工作,以及时发现、解决计算机信息安全问题,从而减轻信息泄露所带来的损失。 2.4养成良好的上网习惯 虽然防火墙、漏洞补丁程序可以有效的控制病毒入侵,但是,不正当的操作行为可能会产生木马等病毒,因此,计算机用户需要养成良好的上网习惯,以减少病毒入侵情况的发生。用户要警惕陌生网页、陌生邮件,增强信息安全意识,防止泄露个人信息,以维护自身的数据信息安全。 3总结 总而言之,信息化是当今时代的显著特征,在科学技术水平不断提高的基础上,增强计算机网络过程的安全,保障用户的合法权益,是计算机技术发展的前提。因此,计算机系统设计者和编制者,应该积极学习新知识,提高工作能力,同时,计算机用户应该安装防火墙、漏洞补丁程序等,以确保计算机网络的正常运行,维护自身的信息安全。 作者:徐兴顺 单位:曲阜师范大学信息科学与工程学院 计算机小论文:网络工程计算机网络课程实验教学研究 摘要:计算机网络为网络工程专业重要基础专业课,它为学生后续课程的学习奠定坚实的基础.但是,计算机网络实验教学一直被人们所忽视.本文首先介绍了计算机网络课程的特点,提出了计算机网络实验教学存在的不足;在文章最后结合实际教学情况,从实验教学模式方法等多方面进行了有意的探索,提出了关于计算机网络实验教学的改革方法. 关键词:计算机网络;网络工程;教学方法;任务驱动;ICT 1引言 计算机网络是网络工程等相关专业的一门重要专业基础课,是网络工程专业很多后续课程的基础.计算机网络课程对整个知识体系的构建,网络工程能力的培养起到至关重要的作用.同时,计算机网络又是一门理论与实践联系紧密的课程,不仅需要扎实的理论基础,还需要大量的工程实验.计算机网络实验教学与其它课程相比,实践性和操作性要求较强,是该课程的关键环节[1].但原有的计算机网络实验课状况已不能适应当今计算机网络技术的发展需求,应对计算机网络实验进行改革,突破原有的课程界限,建立新的计算机网络实验教学体系. 2计算机网络课程特点 计算机网络技术涉及通信技术、计算机技术、信息技术等多个技术领域,是一门综合交叉性学科,是ICT领域典型的代表.随着计算机网络技术的迅速发展,新理论、新技术、新标准的不断更新变化,这就要求教师在讲授中,既要传授主流网络技术,又要让学生了解最新技术的发展前沿.在学习过程中树立创新意识,为今后的学习生活打下坚实的基础.计算机网络课程具有知识点多、内容新、“无联系”等特点.因此,计算机网络在教学过程中对学生来说非常枯燥,学习兴趣不高. 3计算机网络实验教学存在的问题 目前,计算机网络教学主要存在以下几个问题: 3.1教学模式陈旧,不能适应计算机网络教学的发展 目前,对于计算机网络实验,一般按照先理论,后实验的顺序.整个教学过程不能调动学生的积极性,不能提高学生的自主学习能力,特别是一些编程性实验,限制了学生的创新能力,同时不能够有效的提高学生的网络工程能力[2]. 3.2对计算机网络课程实验认识不足,实验课程设置不合理 目前,在计算机网络课程教学过程中大多采用以理论为主,实验为辅的教学模式,教师把重心放在理论教学上,忽略了实验的重要性.大部分实验多为验证性实验,缺少设计性、综合性实验,大部分实验主要通过Wireshark等工具抓包分析,整个实验过程对课程的理解和知识点的掌握帮助不大.学生实验积极性不高,从而影响计算机网络的教学. 3.3对实验室投入不足,实验条件不能够满足实验要求 计算机网络技术日新月异,对实验设备更新提出了更高的要求.很多高校由于经费投入问题,网络设备种类和数量不足,即使是“985”、“211”等高校也很难及时更新相关实验室,从而造成了大量实践性较强的实验无法开设,比如路由、交换和安全等试验.目前,好多高校采用虚拟仿真技术,但学生不能在真实网络实验平台操作实验,因此,就不能够真正锻炼其网络工程能力. 3.4实验老师缺乏工程背景,知识更新慢,教学水平有待提高 计算机网络为网络工程专业重要专业基础课,要求老师有一定的工程背景和项目管理能力,而现在大部分老师从高校毕业后直接从事计算机网络教学工作,没有从事网络工程的背景.很多老师缺乏网络配置和管理大型网络的经验,没有参与过大型网络组建和管理,导致实验中遇到的很多问题无法解决,影响了学生对做网络实验的信心.而且,计算机网络技术日新月异,对老师的知识更新也提出了更高的要求.在计算机网络实验教学过程中,也会存在一些其他问题,但上面几个问题,笔者认为直接影响了整个教学过程,阻碍了学生学习积极性. 4计算机网络实验教学改革探讨 4.1改革教学模式,选用合适教学方法,激发学习兴趣 爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”.任何一件事情,感兴趣主动完成一件事和被动的完成一件事情效果是不一样的.因此,首先要解决如何必须激发学生学习积极性和自主学习的能力.把“教师为主,学生为辅”课堂教学模式变成“以学生为中心”实验室教学模式,要彻底改变以教师和书本为中心的照本宣科的教学方式.在教学过程中,我们根据课程特点使用了启发式教学和任务驱动等多种教学方法.通过启发式教学,可以从学生的实际出发,采用多种方式,以启发学生的思维为优秀,调动学生学习的主动性和积极性,促使他们生动活泼地学习的一种教学指导思想.比如在分组交换实验中,我们通过学生淘宝购物的体验,思考现在物流体系运输货物的方式,最后引入到分组交换.通过上述过程,可以把抽象难懂的分组交换理论转换成现实生活中的物流体系,既简单,又贴近生活.整个过程,学生在不断的思考,激发了学生学习的兴趣.计算机网络实验在整个教学过程中,根据知识点和学生的能力,提供了几个比较重要的编程实验.对于该类实验,采用了项目驱动式教学法,组织学生通过参加实际的项目设计来完成实验任务.在项目式教学法中,以项目为主体,以行业或职业为引导,以提高学生综合能力为目的.通过实验,使学生理解计算机网络体系结构,提高学生网络设计、实施和管理的能力. 4.2改革实验内容,提高学生编程能力 计算机网络给人们的印象是昂贵的路由器和交换机等网络设备.但本质上计算机网络的优秀是协议,通俗的是说就是软件;因此,网络编程能力对网络工程的学生至关重要.我们提供了如表1所示的几个编程实验,学生根据自己实际情况选作其中的一部分实验.整个过程采用项目小组式的项目驱动教学方法,效果较好.通过编程实验,学生在掌握相关的基本原理的同时,提高了编程能力[4]. 4.3提高教师网络工程能力 在师资培养上,引进与培养结合,采取“请进来,走出去”策略.一方面,企业派驻资深工程师和专业技术人员进驻学校,以实际工程项目为依托,开展实践实训课程的教学,为学生提供工程实习、毕业设计与职业规划方面的指导.另一方面,定期邀请企业管理专家、职业导师在学校开展行业动态、最新技术等方面的讲座,并指导学生完成职业规划.企业协助学校完成具有实际工程能力的双师型教师培养.学校每年派驻2-3名教师进入企业,企业对教师进行通讯专业技术培训,并以企业讲师标准对教师进行考核,根据考核结果颁发企业资质证书.企业建立“教师工作站”,构建企业与教师之间沟通的桥梁,安排高学历教师进入企业,与企业联合开展工程应用项目研究[5]. 4.4加大专业实验室建设,提高学生解决问题能力 实验室是计算机网络实践教学的有效保障,如果没有相应的实验设备、实验场所,计算机网络实践教学根本无从谈起.通过专业实验室,可以让学生掌握从网络原理到网络实现的整个过程.近年来,我们新建了锐捷网络学院、华为云计算实验室、协议分析实验室、网络安全实验室和网络虚拟仿真等多个实验室. 5结束语 计算机网络实验教学在计算机网络教学过程中,其作用至关重要.实验教学直接影响到学生网络工程能力的培养,知识体系的构建.我们在实验教学过程中,重点培养学生的实际操作能力、解决实际问题能力、编程能力、以及创新能力.经过近几年,在计算机网络实验我们不断的进行探索,不断的完善,教学效果较好.在以后教学过程中,我们会根据计算机网络技术发展过程,不断完善,实验内容、教学方法等,以提高学生的计算机网络综合应用能力,培养适应社会所需的高素质人才. 作者:徐涛 李旭宏 潘雯雯 王冠 单位:枣庄学院信息科学与工程学院 计算机小论文:计算机网络工程项目管理实践分析 摘要:项目管理是现代管理科学的重要组成部分,日益在工程建设中得到了十分广泛的实践应用。作为网络技术和计算机技术的结合,计算机网络工程对于信息处理,起着十分重要的作用。因此,项目管理在计算机网络工程中的实践应用问题的研究是十分必要而且重要的。阐述了项目管理的基本内涵,计算机网络工程的应用,进而分析了项目管理在计算机网络工程中的实践应用,以期加深对这一问题的认识与理解。 关键词:项目管理;计算机;网络工程;应用 一、引言 随着经济社会的快速发展,信息化成为目前社会发展的主要趋势,信息化发展带动了我国政治、经济以及文化事业的改革,信息时代的来临给今天的社会生产和生活各个方面带来了巨大冲击。计算机网络工程具有非常广泛的实用性,具有十分庞大的生命力。随着经济社会的快速发展,网络工程是发展大潮中重要的成果,而且是在计算机发展信息化驱使下的必然产物。项目管理是最近几年提出的一种更加有效的管理模式,能够帮助提升项目工作效率,减少时间成本,项目管理在计算机网络工程中的实践应用,将会对我国信息产业的完善和更进一步的发展有很大程度上的推动作用。 二、项目管理的内涵 为了阐述与理解的方便,对于项目管理的内涵我们主要就三个方面来进行分析。第一,通常所说的项目管理就是为了实现项目目标与过程高效率的优化与协调,以项目为讨论对象,通过某一个临时性的组织结构的编排,对项目进行组织与计划的一整套系统性的管理方式。第二,项目管理的特点有很多方面,项目管理是个人负责制并且基于团队管理的,项目管理的组织结构方面具有临时性的特点,项目管理所涉及到的方式和工具具有开放性的特色。第三,从项目管理的意义角度来讲,项目管理模式的应用非常重要,总的看来,项目管理能够降低时间成本,提高企业的运作效率、帮助促进管理项目目标的顺利实现,从而有助于推动事业创新机制和改革的有效发展,为进一步实现中国经济的国际化提供更有利的帮助。 三、计算机网络工程应用中的问题 我国的计算机网络技术经过很长一段时间的发展,正在逐渐不断缩小与发达国家之间的差距,已经取得了较为显著的成就。然而在看到发展成就的一面的同时,我们也必须明确的认识到一点,我国计算机网络工程的发展现状中仍然有很多方面的问题。从总体上来看,计算机网络工程应用现状主要表现在以下几个方面:首先,在网络工程设计方面,我国计算机网络工程存在较大问题。在设计方面存在的缺陷主要是受国外设计思想的影响较严重,我国计算机网络工程技术立法制度不完善等等。应该认识到的一点是,其设计的好坏对于计算机网络工程技术来说是非常重要的。对整个计算机网络工程技术的发展来讲,设计方面的问题将会将直接影响到其的进一步发展。其次,在工程技术问题方面,我国计算机网络工程技术还不够成熟,主要表现在没有将理论知识与实践相结合、业务不精致全备以及缺乏突破性创造等几个方面。我国在网络工程技术和计算机技术这两个方面的发展都很不成熟。而计算机网络工程技术是两者的结合体,从而导致计算机网络工程技术的不成熟。最后,在技术性人才方面,我国的计算机网络工程缺乏专门性人才。计算机网络工程包含多个方面的学科内容,所具有的较为复杂的学科特性,也就对其相应的技术人员的专业性也提出了较高的要求。简单的分析原因我们能够发现,我国的计算机发展水平不高,我国计算机网络工程人才短缺的最根本的原因就在于这一点,给计算机网络工程的专业化发展带来一定的限制。 四、项目管理在计算机网络工程中的实践应用 为了阐述与理解的方便,对于项目管理在计算机网络工程中的实践应用这一方面的问题,我们主要可以从项目管理在计算机网络工程中的实践应用的具体情况以及其实际情况下的应用效果两个方面来进行分析。一方面,是计算机网络工程中的实践应用的具体情况。目前,对于任何一个企业工厂来讲,其想要未来更好的建设与发展,第一步就是建设一流的计算机局域网,这一步骤占有十分重要的关键地位。然而总的来看,计算机局域网络一般是目标性不太明确,还有任务边界太过模糊的特征。这些因素都十分有可能导致工程项目的严重超支或者造成项目的延期。因此,通常在计算机网络工程的建设的过程中,需要不断的进行修改和完善。从这方面来看,非常有必要将项目管理方法应用于计算机网络工程中的建设。对于计算机网络工程建设来说,大体上分为四个阶段,即前期准备阶段、建设主干线路光缆、安装网络工程设备以及调试测试网络工程系统。整个计算机网络工程共涉及到了十九步工序。项目管理的实践应用涉及到的大致流程为:首先项目管理招投标管理阶段,之后分别是合同管理和计划管理阶段,再后涉及到了质量管理进度管理、成本管理以及信息管理等等多个方面,这好几个方面是同步安排同步进行下去的,然后是工程索赔阶段,技术管理和安全管理阶段,直至工程结束。另一方面,是计算机网络工程中的实践应用的具体应用效果。我们对于这一方面的分析,可以主要从费用、进度以及质量这三者之间的相互联系来进行。如果想要达到最优化的应用效果的话,需要费用、进度以及质量这三者之间的相互联系达到最优的程度。通过对项目管理的实践应用,对于计算机网络工程建设来说,最基本的是很好地保证了质量问题,与此同时降低了工程费用,缩短了工程建设周期。 五、结束语 计算机网络工程将计算机技术与网络技术结合起来,是形成的一种新型的工程技术,具有广阔的发展前景。项目管理相比传统的管理模式具有更多的优势,可以在更大程度上适应现代经济社会发展的要求。因此,从这个角度来讲,项目管理在计算机网络工程中的实践应用,具有非常重要的价值和意义。 作者:杨雨锋 单位:四川信息职业技术学院 计算机小论文:计算机仿真技术与信息处理结合分析 摘要:进入新时期以来,得益于计算机技术不断进步,仿真技术成为了当前其主要发展趋势。这是因为借助于该计算机技术,使得人们能够通过构建精准而逼真的模型实现对物体进行三维图像模拟,这一优势使其迅速被应用各行各业生产建设中去。而信息处理作为计算机重要的基础组成,仿真技术在很大程度上依赖于其,因而可以说这二者有着极为密切联系。对此,本文将基于笔者多年计算机研究实践,对计算机仿真技术进行概述,并分析该技术,最后在探究其与信息处理的结合。 关键词:计算机;仿真技术;信息处理;结合;探究 1计算机仿真技术概述 计算机仿真技术(ComputerSimulation)指的是通过运用建模、仿真以及图像处理分析等方式把不可视的物体转变成为可视形象化模拟,从而使得人们能够借助于此了解该物体性质、规律等。结合实践来看,建模可以说是该技术的重要组成部分,通过建模可以实现在实际情况下难以或无法实现对物体内部构造模拟,随后再辅以相关技术,让我们能够全面而准确地掌握物体。正是凭借于这一优势,使得计算机仿真技术被广泛地应用到诸如建筑、航天、交通以及制造等多种行业,并逐渐成为行业中不可获取重要技术。 2计算机仿真技术分析 计算机仿真技术就是通过计算机对物体进行虚拟模拟的技术,结合实践来看,其主要涉及建模思想、图像处理分析与数字化等技术。通过研究可知,该技术在运用过程中一般经历以下几个步骤: 2.1对物体进行数据模型构建 实践中,计算机仿真技术运用第一个步骤便是对物体进行数据模型构建。在此过程中,主要使用归纳与演绎两种分析方法,有时我们只需单独使用某一方法便可以实现数据模型构建,有时则需要将这二者结合,这需要技术人员根据相关要求决定。以演绎法为例,首先计算机将物体模拟的数字化数据进行采集,随后系统在此基础上根据所设定参数对上述数据开展演绎分析,将该物体数据模型构建起来。 2.2物体仿真模型实现 当物体数据模型构建起来后,技术人员需要对其进行仿真模型实现。简单来说,就是技术人员通过使用编程语将所构建数据模型进行程序化处理,从而使得该模型实现仿真。需要注意的是,在物体仿真模型实现时,所使用编程语言众多,技术人员必须在充分结合数据模型特征以及相关要求基础上进行数据分析,随后准确地使用编程语言将其模型化,最后通过程序化管理,确保仿真模型实现。 2.3仿真模型验证 在上述工作完成后,为了确保所构建物体仿真模型有效性,技术人员需要对其进行验证。此项工作的重点主要是在于对该模型中数据根据相关方法开展验证,随后技术人员根据相关标准对验证结果进行判断,从而确定该仿真模型是否达到要求。 3计算机仿真技术与信息处理结合探究 正如上文所述,计算机仿真技术的实现在很大程度上依赖于信息处理,将二者相结合对仿真来说不但有助于有效地提升其效果,同时也可以使得仿真实验功能不断完善;而对于信息处理而言,则可以在把抽象的信息进行可视化、虚拟真实化处理前提下,有效地提高其处理准确性以及效率。有鉴于此,加强二者地结合与应用逐渐成为了当前主要发展趋向。对此,下面笔者将二者一些结合进行简单阐述。 3.1计算机仿真技术与光信息处理结合 光信息处理具有速度快、容量大、可并行等优点,是一类极为先进的信息处理技术。而计算机技术对二维图像信息的处理有着显著的优势,将二者进行有效结合,可以有效识别图像特征、增强图像处理能力。例如CAI、CAD等软件都是现阶段科学研究工程实际的新手段。 3.2计算机仿真技术与软件信息处理结合 除了上述与光信息处理相结合外,计算机仿真技术与软件信息处理结合也是当前极为重要的一种形式,而在此其中以matlab软件最为典型。该软件作为计算机重要软件之一,不但涉及矩阵运算以及信息处理等众多方面,同时还具有很高的灵活性。除此之外,该软件在信息处理上还具有诸如运算安全性高、输入快捷以及功能丰富等诸多优点,因而使得其成为了当前计算机仿真技术与软件信息处理重要的结合与应用。结合实践来看,技术人员在运用matlab软件时,首先将所要处理的信息输入到其中,随后该软件按照相关设定开展仿真模拟,然后计算机在此基础上对信息开展可视化处理,如此一来将极大程度地提升信息处理工作准确性以及效率。 4结束语 总而言之,计算机仿真技术是现阶段应用较为广泛的计算机技术,并且定将在未来发展的道路上越走越远。而对于信息处理来说,大部分信息处理技术已被植入到计算机仿真技术当中,将二者相互结合起来,不能呈现出巨大的优势,并且极具发展空间,具有极为广阔的研究价值。 作者:高晓星 单位:河北省石家庄经济学院 计算机小论文:汽车领域计算机仿真技术研究 【摘要】随着控制理论、计算技术、计算机科学与技术的飞速发展,系统科学研究的深入,计算机仿真技术已经逐渐发展为一门新的学科。信息处理技术的突飞猛进,更使得仿真技术得到了迅速发展。计算机仿真技术是分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法。本文分析了轿车产品的特点,研究了计算机仿真技术在轿车全生命周期中不同阶段的应用现状,以及相关技术思想的发展。 【关键词】计算机;仿真技术;轿车;发展 1前言 计算机仿真技术是一门利用计算机软件模拟实际环境进行科学实验的技术。它具有经济、可靠、实用、安全、灵活、可多次重复使用的优点,已经成为对许多复杂系统进行分析、设计、试验、评估的必不可少的手段。它是以数学理论为基础,以计算机和各种物理设施为设备工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验仿真研究的一门综合技术。 2计算机仿真技术的发展 计算机仿真技术主要是随着计算机技术、计算技术、图形图像技术、复杂系统建模技术和专业建模技术的发展而发展的。从历史上看,计算机仿真大致经历了四个发展阶段: 2.1模型试验 最原始的仿真思想,其模型试验是基于物理模型进行的,缺乏柔性和精度。 2.2数字化仿真 采用计算机进行分析计算,但是计算结果表达局限于记录文件和图表上,缺乏直观形象。 2.3图像化仿真 大量采用丰富的图形图像技术来表达仿真结果,如三维图形。 2.4虚拟现实技术 不光采用三维图形技术表达计算结果,而且采用特殊装置,如戴上三维数据头盔,触摸仪器等,使人有身临其境的效果。 3计算机仿真技术的关键 目前,计算机仿真计算的关键技术主要包括: 3.1面向对象的仿真 (object-OrientedSimulation-OOS)其主要是将整个系统的功能设计和实现归属为对对象的操作及对象信息的彼此综合利用来实现,对象间信息的传送引起了系统的活动。 3.2分布交互仿真 (DistributedInteractiveSimulation-DIS)主要是通过计算机网络将分散在各地的仿真设备互连,构成时间与空间互相耦合的虚拟仿真环境。 3.3智能仿真 (IntelligenceSimulation-IS)主要是以知识为优秀和人类思维行为作背景的智能技术,引入整个建模与仿真过程,构造各处基本知识的开发途径。是人工智能(如专家系统、知识工程、模式识别、神经网络等)与仿真技术(如仿真模型、仿真算法、仿真语言、仿真软件等)的集成化。 3.4人机和谐仿真 主要包括可视化仿真、多媒体仿真、虚拟现实仿真。[1] 4计算机仿真技术在汽车领域的应用 汽车产业是我国的支柱产业之一,具有极大的发展潜力。尤其是在轿车生产方面同其他发达国家相比还有很大差距,入世必然会对我国的民族轿车工业产生一定的冲击。为了抵御这种冲击,迫切要求我们认真分析世界轿车工业发展的新趋势,学习和借鉴其中的新思想和新技术,使我国的轿车产业能够顺利地同国际接轨,争取在未来的竞争中处于有利的位置。目前世界轿车工业的激烈竞争集中反映在降低生产成本上,即以价格优势去争夺市场。围绕着成本的降低,出现了许多新的发展趋势,如开发周期缩短化、生产管理精益化、目标成本控制化、零部件采购全球化等等。在这种情况下,传统的轿车设计开发过程显得周期过长、成本过高、而且效率低下,已经很难适应激烈的市场竞争的需要。为了解决这些问题,各种新的思想和技术纷纷出现,并被各大轿车生产厂家所采用,其中计算机仿真技术就是被广泛应用的技术之一。仿真技术是出自对系统研究的需要,用系统的模型对真实的或设计中的系统进行试验,以达到分析、研究和设计该系统的目的而计算机仿真就是利用现代计算机技术,对待分析的系统进行数字建模,并根据需要编制相应的程序对系统模型进行仿真分析的过程。计算机仿真技术为轿车产品的设计开发提供了强有力的工具和手段。通过将计算机仿真技术全面应用于轿车产品的设计开发过程,使得在设计阶段即可以对产品的全生命周期进行分析和测,[2]从而保证了产品的制造要求、使用要求、维护要求、销毁要求等。由于其先进性和革命性,计算机仿真技术已经得到汽车界的广泛重视。如福特公司第一辆样车定型之前,已经完成了全部仿真分析的95%以上,可以在工程开发阶段节省四千多万美元,在制造阶段节省超过十亿美元。通用公司由于在轿车设计开发过程中全面采用了计算机仿真技术,使得开发时间由原来的39个月减少到24个月奔驰汽车公司1998年之前已经完成了数字化轿车的设计,并实现了较强的虚拟显示技术,可以在设计阶段对轿车的总体性能匹配和车身系统布置设计等进行仿真分析、评价和改进。 4.1计算机仿真技术在轿车方案阶段的应用 方案阶段的主要任务是根据市场的发展和客户的需求等信息进行需求定义,包括参考样车选型、系统功能定义、技术经济评价等等。在方案阶段实际系统并不存在,设计人员根据不同的功能模型建立系统的动态模型,以便于比较不同方案的优劣。尽管此时模型的粒度较粗,但仍可为设计人员提供不同方案下的比较分析结果,并为进一步的设计提供决策依据。例如,轿车的技术经济评价就是在方案阶段,对轿车产品的技术质量信息、成本信息以及竞争对手信息进行建模,并在此基础上运用合适的理论方法综合处理这些模型,从而产生出可以对设计、管理与决策提供依据的综合知识。 4.2计算机仿真技术在轿车设计阶段的应用 在轿车的设计阶段,各种CAD/DAE工具已经得到广泛的应用,具有比较完善的数字化基础。因此这个阶段的仿真活动是同这些计算机辅助工具紧密结合的,甚至可以直接将CAD产品模型作为仿真模型输入,即由CAD软件来完成仿真建模工作,实现了部分的信息集成。这种信息集成是以一些图形信息交互标准为基础的,常用的格式有IGES、STEP等。但在实际使用时,由于各种软件对这些标准支持程度的差别,某些情况下CAD模型直接导入到仿真软件中会产生部分信息丢失现象,需要进行必要的修补工作后才能进行仿真分析。随着信息集成技术的发展,这些问题将会得到很好的解决。[3] 4.3计算机仿真技术在轿车制造阶段的应用 这里的制造主要是从技术角度出发,对产品的制造工艺的进行数值模拟与优化,对制造装备的进行数值模拟与改进。典型的如轿车车身覆盖件冲压成型工艺的数值模拟、模具型面抛光仿真等等。以轿车车身覆盖件冲压成型工艺为例,轿车中金属冲压件占到总重量的3/4,整个轿车的开发周期中,近40%的时间用于车身的设计和定型。采用传统的试错方法来解决冲压成型中的工艺问题已经无法满足现代轿车生产的需要。[4]在计算机仿真技术的支持下,通过在计算机上建立数字化模型,用有限元方法进行成型模拟,可以全面了解板料在成型过程中的应力、应变及厚度分布,预测成型缺陷,从而给设计人员提供进行工艺分析和模具设计的科学依据。通常所用的仿真/分析软件有CATIA、ANSYS、ADAMS、SIMPACK等。在西方发达国家,板料冲压成型的数值模拟技术已经称为缩短模具产品研制周期、提高产品质量、降低生产成本的必不可少的手段和工具。 4.4计算机仿真技术在轿车生产线阶段的应用 计算机仿真技术在轿车生产线阶段的主要应用包括确定生产管理控制策略、车间层的设计和调度、库存的规划管理等。其中用于生产管理控制策略的仿真包括确定有关参数以及用于不同控制策略之间的比较;用于车间设计和调度的仿真主要用于对各种可能方案进行分析评价,进而选择出最优方案;用于库存管理的仿真主要目的为确定订货策略、确定订货点和订货批量、确定仓库的分布、以及确定安全库存水平等等。[5] 4.5计算机仿真技术在轿车销售阶段的应用 在轿车的销售阶段,可以根据收集到的客户和对手的信息,通过计算机仿真手段来分析和比较各种方案,进而调整市场价格、制订销售策略等等。[6] 4.6计算机仿真技术在轿车使用阶段的应用 轿车的使用阶段,可以通过计算机仿真技术对用户进行驾驶培训、维修培训等。同生产设计阶段的仿真相比,这种面向用户的仿真大量应用了虚拟现实技术,由计算机全部或部分生成的多维感觉环境,使参与者产生沉浸感。通过这个虚拟环境,人们可以进行观察、感知和决策等活动。[7] 4.7计算机仿真技术在轿车回收阶段的应用 在回收阶段,计算机仿真技术可以用于对产品拆卸分解过程提供决策支持。严格的说,产品的可拆卸性应该是在设计阶段就予以考虑的因素。产品材料的使用和产品结构的合理性,直接影响废旧产品的可拆卸和回收价值。利用计算机仿真技术对产品回拆卸序列的分析和优化,可以对现有产品给出最大回收价值的拆卸方案。 作者:孙斌 单位:沈阳理工大学汽车与交通学院 计算机小论文:电路原理教学中计算机仿真应用 摘要:电路原理是电子信息类专业的必修课,具有理论性和逻辑性强、推导严谨,公式繁杂的特点,所以在电路原理教学中教学的任务中,教学难度大,教学的效果不理想。尤其是传统的教学模式难以满足教学的目标和效果。进行教学方式和方法的改善有重要的意义。因此,计算机仿真技术在电路原理的教学中受到极大的欢迎。本文从传统电路原理教学中存在的问题角度进行分析,探讨计算机仿真技术的特点、计算机仿真技术在教学中的应用以及独特的优势,希望能对电子信息行业的工作者有一定的帮助。 关键词:计算机仿真技术;电路原理教学;Multisin应用 在高校的电子信息类专业中,电路原理教学是一门基础课程,对学生专业知识和技能的掌握具有重要的意义[1]。然而由于抽象性较强、难度较大等原因教学的效果不理想。近年来随着社会经济的发展,计算机也逐渐普及开来,计算机仿真技术在高校教学中的比重越来越大,有利于提高教学的效果和质量[2]。 一、传统电路原理教学中存在的问题 电路原理教学需要作图进行授课,抽象性强。但是传统的教学模式难以满足教学的要求,教学的效果低下。首先是理论性强、抽象。电路原理教学需要学生对电路、元件等等各个环节都要熟悉,比较注重原理概念性的教学。同时还需要学生进行大量的计算推导和联想,将抽象的东西转化为具体的事物,所以整个课堂气氛沉闷,学生感到枯燥乏味,教学效果不理想[3]。其次是在电路原理的教学过程中,需要画大量的电路图,通过图形来进行讲解。在传统的黑板教学中,图形复杂导致画图不精确,另外也浪费了大量的课堂时间,整节课没有很好地利用,教学的效率不高。最后,传统的课堂教学实验中,难免会出现仪器的故障、电子元件的损坏等情况,影响实验的正常开展,不仅浪费了上课的时间,也造成了资金的浪费,打击了学生的动手积极性和参与性,制约了教学工作的开展和完成。在这种形势下,加强对传统教学模式的改革尤为重要。在目前的高校电子信息类专业教学中,计算机仿真技术的应用越来越广泛,教学的效果大幅度提高。 二、计算机仿真技术的特点 第一是更加生动直观,便于学生理解。传统的教学模式以黑板教学为主,图形复杂,注重理性的分析,学生很难接受。在电路原理教学中引入计算机仿真技术,可以将繁复的电路图等资料详细地绘制出来,具备直观、生动的界面,学生也更容易接受,有利于学生的理解和记忆。 第二是为电路原理教学提供了多重的手段。传统的教学理论型较强,需要经过严谨的推导和大量的计算,学习的难度较大。在教学中应用计算机仿真技术,可以把许多元件细致地描绘出来,而且更加的齐全,为学生的学习提供了便利。另外,计算机仿真技术功能强大,不但可以保存各种工作状态中的电路数据,还可以打印出来进行教学。最重要的就是当电路中出现短路或其他故障时,计算机仿真技术可以进行提前的预防和提醒。 第三是为课堂教学提供简单有效的实验方法。在电路原理教学活动中,实验是必不可少的一个环节,对巩固知识具有重要意义。在教学中引进计算机仿真技术,保证了成本的低投入,学生的实验过程避免受到其他不必要因素的影响,保证了实验过程的顺利开展和完成。另外,学生在实验过程中,不会造成原料和器材的损坏浪费,可进行长期的、反复的实验。计算机仿真技术帮助学生学习,激发学生学习的兴趣,提高教学的效果。 三、计算机仿真技术在电路原理教学中的应用 一方面计算机是一种智能化的工具,在电路原理教学中,能够自动建立电路运算方程,并且进行计算,将结果通过图形的方式表达出来。因此,在电路原理教学中,引用Multisin(电路仿真软件)软件进行教学活动,可以激发学生的学习兴趣,提高学生的参与能力和动手操作的能力,有利于帮助学生直观地了解掌握知识,提高教学的效果。 另一方面Multisin软件具备齐全的电子元件,并且可以进行长期的实验而不必担心器材和原料的损坏,资金投入较少。另外,Multisin软件的功能齐全,可以进行各种类型的仿真电路实验活动,得到详细的数据报告和图形,并且可以将Multisin软件和多媒体技术相结合,在大屏幕上演示整个实验的过程,让学生更加直观地参与、了解电路的原理,掌握专业的知识和技能[4]。 再者,因为社会经济的发展和对人才的需求,Multisin软件应用于电路原理教学已经成为一种趋势,对于高校教学工作具有重要意义。Multisin软件是一款专门针对于电路设计和仿真的工具类软件,随着科学技术的进步和多媒体技术的发展,Multisin软件在国内和国外的电子行业应用的范围越来越广泛,已经成为高校电子信息类专业教师和学生进行授课和学习的教学工具。 四、Multisin软件在电路原理教学中的独特优势 第一是有助于帮助学生加强对基本概念和原理的理解和掌握。电路原理课程具有衔接性和实践性,因此在高校的教学活动中,通过将Multisin软件和PPT相结合的方式,制作一个教学用的多媒体课件,并在课件中标明重点和难点。在教学过程中,理论部分的学习通过PPT幻灯片制成文字进行授课;在实验部分,依赖于Multisin软件强大的仿真能力,利用图形、视频、现场操作等方式对学生进行演示,将抽象的、逻辑性较强的文字转变成生动的、具体的图像,实现理论和实践的良好配合。另外,在PPT幻灯片的制作过程中,可以将电路原理的仿真过程穿插到课件当中,使整个多媒体课件内容丰富,文字图形的协调搭配为课件增添了吸引力,同时能够让学生直观地接受知识,提高学生的学习积极性和动手操作能力,保证教学活动的正常开展和完成,促使电路原理教学实现改革和完善。 第二是有利于学生自己分析解决问题,提高自主能力。在“电路原理教学”中,运算量大,公式的运用和推导复杂,造成整个电路的工作原理十分的抽象和枯燥,难以集中学生的学习注意力。其次,教师在授课过程中进行纯理论知识的灌输,用文字对电路工作的原理进行分析和讲授,学生往往是难以接受,教师的“教”和学生的“学”之间脱节,抑制了学生的学习积极性,教学的效果不理想。只有将理论变得生动和具体,抽象变得形象化,学生对知识有充分的兴趣,主动地参与课堂,才能够更好地学习和掌握电路原理,完成教学的任务和进度。因此,在教学中引入Multisin软件,利用Multisin软件独特的电路分析的能力,例如运算放大器对数据的放大性能分析等等,学生可以自主地发现并解决出现的问题,并在实验的过程中通过多次反复的实验来验证结论,提高学生独自分析问题的能力,将对电路原理的学习从理性的认识上升到感性的认识。 第三是有利于帮助学生掌握电路的结构。在电路原理教学中,需要绘制复杂的电路图来进行授课和设计。但是在传统的教学活动中,电路原理是通过黑板教学完成的,用手绘图形保证不了电路绘制的准确性。另外,手绘图形的复杂导致学生难以辨认,无法集中学生的注意力,造成上课的效果低下。在教学中应用Multisin软件后,情况大大改善。因为在Multisin软件的元器件库中,具备数量齐全的各种电子元件,在进行电路原理教学中所需的电子元件都可以找到,而且元件的大小并不是固定的,可以根据实际教学和实验所需的参数和大小进行更换。因此在教学中绘制电路图的效率和速度大幅度的提高,并且还可以随时地增删。与黑板教学相比,Multisin软件仿真技术具有独特的优势,成为电子信息类专业教学中的主流工具。再者,利用Multisin软件绘制完电路图之后,可以直接将电路图进行课堂的演示,在教学中对电路图进行仿真分析,帮助学生更加了解电路的结构和各个元器件的作用,集中学生的注意力,激发学生的学习积极性和能动性,提高教学的效果。 五、结束语 传统的教学模式和教学的手段已经难以适应时代的潮流,所以进行教学方式的改进和完善,应用先进的技术辅助教学是非常有必要的。电路原理这门课程的理论性和操作性强,学生在学习的过程中因为知识比较抽象而感到难度过大,因此在教学中运用Mul-tisin仿真技术辅助教学是非常有作用的。Multisin软件将抽象的理论文字转换成直观的、具体的图形和图像,并且针对教学的重点和难点充分利用自身独特的优势和PPT软件相结合,制作内容丰富、生动的课件,帮助学生更好地进行学习,了解和掌握专业的知识。将传统的教学和先进技术相结合,激发了学生的学习积极性,提高了教学的效果,促进了电子类专业的长远发展。 作者:刘增磊1 高爱莲1 王栋2 陈娟3 单位:1.南阳理工学院 2.山东交通学院 3.国网山东禹城市供电公司 计算机小论文:瓦斯抽采系统计算机仿真系统分析 摘要:采用可视化与计算机虚拟仿真技术对瓦斯抽采工艺系统开展研发,利用3DMAX和NURBS曲面技术实现了巷道系统及瓦斯抽采系统的仿真,结果表明:该仿真系统成功地展示钻孔布置,抽采范围以及瓦斯运移状况,具有直观、生动和易懂等特点,可用于煤矿安全培训,对现场施工和培训学习具有一定的指导意义。 关键词:虚拟仿真;瓦斯抽采;计算机;安全培训 1概述 矿井瓦斯是煤矿的主要灾害之一,预防突出的主要方法之一是预抽采瓦斯[1-3]。随着软件开发应用的高速发展,越来越多的计算机软件应用到了矿井设计和预测中。根据瓦斯抽采形态,采用计算机技术(3DMAX、NURBS曲面技术)建立三维巷道仿真模型和瓦斯抽采工艺系统等的虚拟仿真,将整个工艺过程用模型动作制成动画演示出来,直观地展示了抽采瓦斯的相关细节,可供人员学习和培训应用。 2瓦斯抽采仿真系统研发 本文借助计算机结合3DMAX软件,把井下瓦斯抽采工程中的岩层、钻场、巷道、瓦斯抽采管道等要素展现出来,在系统开发中,涉及的关键技术包括系统的智能化、三维要素的建模和显示等,运用控制插值算法的精度和视窗的消隐与裁剪等技术,实现了多角度观察、旋转、透明处理等可视化功能。 2.1巷道模型仿真 以拱形巷道为例,通过NURBS中CV曲线创建巷道轮廓,利用UV放样曲面生成巷道断面,进行UV放样时先画出CV曲线,当点击修改面,出现NURBS的工具面板,依次选择两条曲线即可生成巷道断面图形,将各条巷道用中心线条表示;利用创建“复合对象”中的放样工具,拾取已创建的巷道断面作为基本图形,放样得到立体巷道模型,辅以巷道内部管路、轨道等设施模型设计,抽排巷道的三维巷道模型。 2.2瓦斯抽采系统模型仿真 根据现场抽采工艺,基于抽采设备的3DMAX静态建模,模拟了抽采巷道、卸压煤层的空间位置关系,并实现了钻机,注浆泵、油泵等抽采设备的创建及配套。在3DMAX中设置模型透明度参数,使内部煤岩体变得透明可见,设置多个角度的摄像机路径进行分段渲染,设定摄像线性路径,摄像机在渲染时沿着指定路径运动。打开“修改”命令,设置摄像机镜头参数,达到较好的摄影效果,在渲染窗口设置视频的帧数,控制演示速度和时间。通过仿真,清晰展示了煤层与钻场、巷道层位的关系,具有较强的立体感,将钻杆钻进,注浆封孔及瓦斯流动真实地展现出来,实现了可视化,有利于工程技术人员对该工艺的了解。 3结论 本文建立的可视化瓦斯抽采计算机仿真系统在一定程度上反映了瓦斯抽采的主要工艺过程,清晰地显示钻孔布置,抽采范围,瓦斯运移状况。该仿真系统可直接应用在其他煤矿企业的安全培训中,能够将钻孔布置及参数设计模型准确形象地用于培训教学上,同时,可为煤矿瓦斯抽采及综合治理提供一定参考。 作者:史友升 单位:国投新集能源股份有限公司培训中心驻刘庄煤矿培训办 计算机小论文:计算机仿真技术创新发展 【摘要】随着现代化计算机技术的快速发展,计算机所模拟的结构、功能以及所使用的计算机系统,在涉及到的过程控制系统在动态行为上的模仿更为逼真。这属于一种描述性的技术,是通过定量分析来建立出相应的模型,或者是通过系统对一个过程或者系统进行描述,最终在一个集的条件之下,就能够获得定量的仿真指标或者是定量分析过程亦或是系统。文章从计算机仿真发展的全过程出发,分析其特点、仿真步骤与关键技术,然后基于应用领域,对其发展进行探讨。 【关键词】计算机;仿真;发展 1引言 自改革开放以来,计算机技术发展不断加快,信息处理技术也得到了进一步的提升,让仿真技术拥有更为广阔的应用控制。为了更好地做出全面的运行行为分析,需要做好计算机仿真的应用与研究,最终满足提高计算机仿真技术的目的,使其在各个领域的作用都可以得到良好发挥。 2计算机仿真的发展 随着图形图像技术与计算机技术的发展,计算机仿真技术也有所提高,纵观历史发展之河,计算机仿真主要发展分为几个阶段。第一,模型试验。这属于一种古老的方式,是基于物理模型的一种试验,不仅费时费力,还浪费材料。第二,数字化仿真。通过计算机技术做好相应的分析,但是计算机分析的结果却存在局限性,无法作辅导直观的表达。第三,图像化仿真。通过三维图形技术的利用,将计算结果表达出来,具备重复使用以及科学性的优势。第四,虚拟现实技术。不但可以利用图形图像技术来对仿真结果进行表达;另外,通过触摸仪器的利用,也可以为人们传递逼真的现实环境,让人们愿意沉浸其中。 3计算机仿真技术特点 第一,根据实际的需求,可以对模型参数进行调整、修改以及补充。人们可以获取想要的结果,改善研究计划。相比传统的物理实验,仿真技术操作成本更低,不存在风险,而且更加灵活。第二,计算机模拟结果是一个极短时间的仿真,可以及时地提供生产实践指导。第三,仿真结果不仅准确,而且可靠。只要仿真模型、仿真程序以及系统模式是科学合理的,其结果就一定是准确的。传统的模拟技术属于迭代的过程,在一定程度上,一个真正系统的性能,抽象的模型,在通过假设与实验之后,受试者阅读输出与验证模型,根据相关的参数以及模型的变化进行判断,不仅效率偏低,而且还会受到环境、安全等因素的影响,很难让仿真结果符合人们的意愿。计算机仿真技术以及科学技术是基于系统仿真结果而建立起来的,在动力模型试验的条件之下,不会受到过大的环境影响,其效率更高、安全性更高,能够对时间规模进行改变,进而成为设计、运行、评估、培训系统,特别是复杂系统的关键工具。 4计算机仿真的步骤及关键技术 开展计算机仿真的步骤。第一,建立出数学模型。通过专家经验以及观测数据表达的分析,利用各种手段做出考虑,然后建立一个数学模型。第二,将数据模型程序化,利用先进的自动编程软件,通过交互式的操作,就可以将数据模型程序化完成。第三,仿真实验。在进行仿真实验之前,需要设计一套实验方案,并按照实际要求运行仿真模型,以满足实验需求。在计算机仿真的计算中,包含几个关键技术。第一,智能化仿真。通过科学技术,在整个仿真过程中植入人类的思维行为,并以知识作为其优秀,进行开发研究,通过仿真技术和人工智能的相互结合,就能够仿照出接近于现实的物体和景物,满足人们的实际需求。第二,仿真面向具体的对象。由于人们主观的意识,通过功能设计的研究与发展,对图片与动画进行整合,就能够实现对象对信息的获取,最终带动系统活动。第三,人机仿真和谐。站在多媒体、虚拟以及可视化的仿真角度,就可以将计算机仿真的实际作用反映出来。第四,分布交互仿真。通过现代化网络计算机技术的运用,可以实现仿真设备的互连,让空间与时间相互配合,这样就能够达到仿真环境的虚拟。 5计算机仿真技术的应用 5.1军事领域 在军事领域中运用计算机仿真技术,主要是贯穿武器装备的设计、研制、生产、使用和维护。设计阶段,需要针对设计的实物做好仿真模型的试验,这样可以将产品设计的风险降低;研制过程,通过仿真技术,可以完成项目的检测与调试,避免出现不必要的环节,同时,研制进度也能加快;生产阶段,通过仿真模型,可以实现武器装备的测试,以确定产品是否能够满足质量标准;维护阶段,通过仿真模型可以对产品性能进行综合化评估,并建立出预控方案。在军事领域中运用计算机仿真技术,就可以将研制武器装备的周期加快,这样也可以节约成本,降低风险,将产品的综合性能提高到新的高度。 5.2教育教学领域 在教育教学领域中运用计算机仿真技术,可以满足课堂教学质量与效率的要求。通过仿真模型的教学试验仿真与动态试验的相互结合,就可以将抽象化的内容实体化,如此就能让学生对仿真计算的方法以及网络模型有一个更深入的了解,最终满足教学所需。5.3工业领域随着工业的不断发展,工业领域涉及到的项目与系统等都具备一定的特殊性与复杂性,通过计算机仿真技术,就可以提高生产的经济性与安全性,也可以对工业项目生产的机理和规定有更进一步的了解,提供理论依据以支持工业产品的性能指标。一般来说,主要是在石油化工、设备仪器、电子产品和汽车等领域使用。 6计算机仿真技术未来的发展 随着计算机科学技术的发展,计算机仿真技术发展也在不断完善。在新的发展空间、发展条件之下,计算机仿真技术发展集中在两个方面。 6.1网络化计算机仿真技术 由于当前计算机仿真系统所开发出来的并不兼容,也不能实现相互之间的转移,导致共享存在一定的难度。由于开发成本过高,并且需要耗费大量的时间,所以一直无法满足物尽其用的功能。为了将这一部分问题解决,实现网络化的计算机仿真技术,就能够达到资源共享的目的。在未来,这一趋势必定会拥有极为广阔的发展前景,并且也可以避免因为二次开发所造成的投资成本费用的大幅度增加。另外,在这一过程中,还可以得到一定共享费用的回收,带来一定的经济效益。 6.2虚拟制造技术 随着虚拟制造技术不断端深入,使得计算机仿真技术也拥有另一个重要的发展方向。在20世纪的末期,虚拟制造技术得以发展。在计算机上运用虚拟制造技术,主要是实现从产品的设计阶段到产品的出厂阶段以及企业各个级过程的控制与管理,都需要通过计算机仿真技术才能够将其实现。另外,通过虚拟制造,也使得制造技术不必再对原本的生产经验过于依赖,可以实现多维度的制造预测,这样就能够促进机械制造领域更好、更快的发展下去,让其拥有更为广阔的前景。 7结束语 随着计算机技术的不断发展,计算机仿真技术发展已经成为计算机领域的一大趋势,并且在未来的发展道路上也可以获得提高与完善。所以,以计算机为基础的仿真技术,再配合上通信技术与计算机技术,就可以促进信息化以及社会现代化的发展,再以此为基础,就可以推动仿真技术的发展。因此,我们可以清楚地了解到,不断地扩大计算机仿真技术应用领域,才能够将其应用效果扩大,让其拥有更为广阔的发展空间。 作者:胡命杰 单位:广州航海学院 计算机小论文:工程教育认证下计算机专业人才培养 [摘要]工程教育专业认证可促进专业建设、提高教学质量。针对计算机专业的特点,结合工程教育专业的认证标准,明确专业定位、制定合理的人才培养方案,可为通过专业认证奠定基础,从而培养符合行业需求及国际标准的工程技术人才,提高专业竞争力。 [关键词]工程教育专业认证;计算机专业;培养模式 一、引言 随着全球经济的迅速发展,我国产业结构不断调整,社会对工程技术人才的要求越来越高,国际化人才竞争越来越激烈。中国是世界工程教育大国,培养符合国际标准的工程技术人才势在必行。如何结合院校自身发展特点,培养出符合国际标准、满足社会需求、具有人才市场竞争优势的IT类毕业生呢?国际工程教育专业认证为我国IT类人才培养改革提供了新的思路。借鉴国际工程教育专业认证的成熟经验,结合我国专业建设具体实践,通过全面开展专业认证建设工作,可以更加明确人才培养目标,关注专业培养与社会需求的接轨,并可以有效促进专业建设,优化课程体系和提高学生就业竞争力。[1]但工程教育专业认证是一项十分艰巨的任务,国内外众多学者对此进行了深入研究、探索与实践,并取得了丰硕成果。本文借鉴已有研究成果以及国内外工程教育专业认证实践经验,结合本校计算机专业发展特点,研究该专业工程教育专业认证下的人才培养改革问题。 二、问题描述 我院计算机专业创办时间不长,要通过专业认证还需不断探索实践、发展壮大。这主要因为工程教育专业认证是一项复杂的工程,与传统的本科教育评估不同,只有扎实进行工程教育专业建设才能顺利通过专业认证。[2]目前,我院计算机科学与技术专业通过专业认证存在的主要问题如下。 (一)培养目标、毕业要求及课程设置问题 专业认证要求培养目标准确合理,毕业要求具有足够的分辨率,并能够完整支撑培养目标,同时课程体系能够有效分解并合理承载各项毕业要求,三者须保持一致。[2]我院计算机科学与技术专业在培养目标、毕业要求及课程设置上还需完善。 (二)质量保障问题 专业认证要求应具备完善的教学管理规章制度及评估机制。[2]我院计算机科学与技术专业人才培养质量保障体系存在的问题有:在实际运行过程中过于重视学生理论知识的学习和考试成绩,不够重视对工程实践能力的培养;评估体系指标领域过窄,缺乏具有特色的评价指标,且由于评估的复杂性,通常以定性评价为主,定量分析计算所占比重较小;在现有人才培养质量评估体系中,基本没有行业参与人。 (三)持续改进问题 由于技术产业不断变化,专业必须具有不断改进的能力。[2]我院计算机科学与技术专业现有培养方案制订及修订过程中主观性成分所占比重较大,缺乏来自企业及毕业生的反馈信息,导致决策存在一定程度的盲目性。以上分析了我院计算机科学与技术专业人才培养的现状,通过对比该专业国内外专业认证标准,我们找出了专业认证存在的问题及差距。为保证该专业顺利通过专业认证,提升人才培养质量,提高专业竞争力,必须制定合理的人才培养方案及人才培养质量评估机制和保障体系。本文主要探讨人才培养方案的制订问题。 三、基于工程教育专业认证的计算机专业人才培养方案 (一)明确专业定位 在制定具体的人才培养方案之前,必须根据工程教育专业认证标准,结合专业实际情况,明确专业定位。根据我院生源与师资的实际情况,确定本院计算机科学与技术专业的定位为培养应用型工程技术人才。[3] (二)合理制定培养方案 确定专业定位后,需根据工程教育专业认证标准,结合行业需求和专业特点制定具体的人才培养目标,然后根据人才培养目标确定毕业要求、调整课程体系等。 (三)培养目标 专业认证首先要关注人才培养目标是否准确合理。[4]本院计算机专业制定的培养目标为:培养德、智、体、美全面发展,掌握计算机科学与技术基础知识、基本理论,具有计算机软件设计、网络设计、移动终端程序设计及开发能力,具备良好的职业道德和团队合作精神,面向计算机应用领域,从事计算机软件设计、开发、维护以及网络部署、多媒体技术的应用技能型工程技术人才。 (四)毕业要求 专业认证主要关注毕业要求是否具有足够的分辨率支撑培养目标。因此,毕业要求必须具体定义毕业生应该具备哪些素质、知识和能力。不同的培养目标应该对应不同的毕业要求。根据专业认证标准中规定的关于学生毕业要求的十条准则,结合上述培养目标,确定本院计算机专业学生毕业要求如下。 1.素质要求 了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发的法律法规,具有较好的人文社会素养、较强的社会责任感和良好的工程职业道德。(1)思想道德素质:热爱祖国,具有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感;能树立科学的世界观和人生观,具有敬业爱岗、团结协作的品质及良好的思想品德,遵纪守法,严谨务实,具有职业道德修养,具有诚信意识和团队合作精神。(2)文化素质:具有一定的文学艺术修养、交流和沟通能力。(3)专业素质:掌握科学的思维方法和工程设计方法,具有良好的工程素养,具备一定的创新意识和严谨的科学态度以及务实的工作作风。(4)身心素质:具有较好的身体素质和心理素质,掌握科学锻炼身体的方法和基本技能,心理健康,积极向上。 2.能力要求 (1)获取知识的能力:具有查阅文献、获得信息,了解本专业及相关领域科技动态、不断提高自身业务水平的能力。(2)应用知识的能力:具有运用基础知识、基本方法和工具的能力;具有选择和使用开发工具的能力;具有良好的工程素质和软件分析、设计、构造、测试、维护的能力。(3)组织合作能力:具有一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力。(4)创新能力:在基础研发、工程设计和实践等方面具有一定的创新意识和能力。 3.知识要求 (1)工具性知识:具有外语、文献检索、科技写作的能力。(2)人文社会科学知识:具有基本的人文知识、政治思想品德、职业道德、艺术、军事和经济管理等方面的素养。(3)专业基础知识:具有数学、计算机科学与技术的基础知识,包括离散数学、数据结构与算法、操作系统、计算机网络、计算机组成原理、数据库系统原理等。(4)专业知识:具有基于Java或C进行软件开发的相关知识,具有网络工程规划、设计与实施的相关知识等。 (五)课程体系 课程体系是人才培养的主要部分,是承载各项毕业要求、实现培养目标的主体。因此,课程体系必须从培养目标出发,结合具体毕业要求以及本专业发展的特色和学生自身情况以及师资队伍优势进行设置。针对我院计算机专业学生的特点及上述培养目标和毕业要求,经过大量的教学研讨,将毕业要求全部分解到课程中,以保证毕业要求全面落实,为此构建了如下课程体系。[5][6] 1.课程设置 课程分为公共基础课、专业课和通识教育课,其中专业课包括专业基础课和专业课,专业课又分为必修课和选修课两种,学生可以根据兴趣分方向进行选修,例如Java、数据库应用、网络规划、软件测试等方向。 2.实践教学 专业认证特别关注学生实践能力的培养,为此我们设计了分层次的实践教学体系。这些实践教学环节既立足于课程,又与行业需求紧密结合,由基础到专业层层深入,不仅为学生提供了学习实践的机会,还可以让学生获取职业资格证书,提高了学生的就业竞争力。说明:(1)课程内实践主要针对课程知识点设置,以提高学生接受和使用基础理论知识的能力。(2)课程设计与综合实训则综合一门或几门课程知识解决实际问题,以提高学生综合应用理论知识的技能,并加强团队合作精神。(3)校企合作实习有助于培养学生的职业技能、职业素养。职业取向顶岗实习根据学生选修课程的方向有针对性地开展,目的是让学生了解行业生产过程、技术应用和发展前景;校企合作项目实战实习进行真实项目开发或模拟演练,这有助于学生尽早进入工作状态。(4)毕业设计是培养学生实践能力的重要环节。学生需综合应用四年所学的专业知识解决问题。为保证毕业设计质量,学院制定了详尽的毕业设计规范。 (六)课程体系与毕业要求 课程体系的设置必须完整支撑毕业要求,本方案课程体系设置与毕业要求中的素质要求、能力要求以及知识要求能完整对接。 四、结论 通过专业认证困难重重,任务十分艰巨。为此,必须制定合理的人才培养方案及质量保障体系,这样才能保证顺利通过专业认证。本文根据工程教育专业认证标准,结合本院计算机专业实际发展情况,针对学生具体情况描述了基于工程教育专业认证的计算机专业人才培养方案的制订思路、策略及具体内容。合理的人才培养方案是专业认证的基础,但距离专业认证标准尚存较大距离。我们希望以工程教育专业认证为契机,不断规范人才培养过程,从而培养出具有更高竞争力、符合国际标准的工程技术人才。 作者:孙宪丽 张欣 张楠 单位:沈阳工程学院信息学院 计算机小论文:计算机信息安全技术及防护策略 摘要:随着计算机的不断应用和发展,计算机已经被应用在各个领域之中,人们的生活中已经慢慢的离不开计算机的身影,对于计算机的依赖性也在逐渐加深,不同程度上的工作内容的都会让计算机加以利用和更新。在这样的广阔空间中,计算自己正在以飞速的脚步不断地向前迈进。但是不论它的发展有多么快速,这中间都会存在一定的问题。现在一直以来不断困扰的计算机信息安全问题已经渐渐凸现出来。本文将对计算机在信息安全技术方面的问题加以概述,并且提出一定的改善措施。 关键词:计算机;信息安全;技术防护 前言:社会的发展已经渐渐离不开计算机的技术革新,计算机的应用程度已经逐步扩散到社会中的方方面面:政治、经济、文化、军事、教育、科技等一系列的领域之中。它丰富了人们生活的同时也在不断地加快自身的步伐。但是发展的过程中都会出现各种各样的问题,我们首先考虑的就是现在网络下的计算机技术应经实现了联网化的能力,信息流的来源也越来越广泛。但是同时也暴露了一些问题——计算机的信息安全化问题就变得尤为重要[1]。 一、计算机信息技术所存在的问题 随着计算机技术的日益革新和不断发展,网络实现联网化的技术已经把计算机技术逐渐的推向了历史的顶峰。越来越丰富的资源可以在计算机世界的海洋中获取,但是同时也存在着一种逐渐凸显的隐患问题——计算机信息技术安全问题。这项问题的产生就严重影响了大部分人的正常生活,同时引起了社会上的广泛关注。近几年的发展来看,我国单位对计算机安全的管理工作也越来越重视,但是仍存在一些单位防护意识淡薄,负责人员素质偏低,计算机安全措施的不健全,还有一些企业对专业人员的培训力度不够深入,这都影响着我国目前的计算机信息技术安全问题的产生和加深还有防护水平上的严重缺陷。所以面对着这样的问题,我们的首要问题就是分析其产生的原因加以研究从而得到有效的解决方法。真正做到改善计算机信息技术的安全问题,加强其防护水平,而不是任其自由发展、蔓延恶化[2]。 二、计算机信息安全的偏向普通用户防范技术 (一)增强对计算机信息安全问题的重视 目前,我国的计算机安全防护技术仍处于发展的初级阶段,政府及相关部门并未重视计算机安全问题,甚至有些单位的计算机已处于长期不设防的状态,所以一旦有病毒或者而已软件侵入,就会使国家或企业遭受到严重的损失。所以,首先应当纠正的是我们思想中忽视计算机安全的错误理念,应当意识到计算机安全对于企业发展的重要性,为提高企业计算机信息数据安全指数做充足的准备。 (二)物理安全防护措施 虽然我国的计算机物理安全防护措施的种类有很多种,但是它的根本目的都是将计算机受人为及自然因素破坏的可能性降到最低,提高计算机网络链路的安全指数。使用计算机物理安全防护措施,不仅能够验证用户身份信息和使用权限,还能从根本上保障计算机网络的安全。 (三)设置防火墙 防火墙,又称防护墙,是一种位于内部网络与外部网络之间的网络安全系统。一项信息安全的防护系统,依照特定的规则,允许或是限制传输的数据通过。因为防火墙可以对任何一台计算机进行安全防护,确保计算机被的数据安全、防止不明身份的人非法侵犯计算机内患者隐私、保证安全运行用户交换信息系统,所以被认定为是确保计算机正常运行的基础。第一,数据包过滤。主要是在网络信息传递过程中,软件系统会科学的选择出相应数据,然后允许该数据通过;第二,应用网关。主要是对网络服务协议中的数据包进行科学的分析,并严格的管理、控制网络信息。第三,服务。是以代码形式存在的针对计算机防火墙的一种网络服务。她会根据用户的不同要求而显示出不同类型的功能。 (四)身份认证技术 身份认证通常指的是用户在进行身份确认后方能知道自己是否被赋予访问数据的资格。如果在系统中存有申根认证,那么当认证通过后,用户就可以自由的查询数据。但是如果在身份认证中存有安全隐患,那么在遭到非法侵害时数据信息就可能被盗用、破坏甚至是销毁,处于相当危险的境地。所以使用计算机系统对用户进行身份信息确认,在某种程度上来说可以确保计算机数据信息的完整性和安全性。 (五)选择有效的数据备份 在计算机信息中需要进行备份的数据有两种,即用户数据和系统数据,因此,对于信息的备份也分为两种,即备份用户数据和备份重要系统信息。前者是可以降低计算机内数据信息被破坏和丢失的可能性,确保用户信息的安全性。后者是可以确保计算机保障系统能够正常的运转。所以,在对网络数据信息进行备份时,应注意及时更新本地及异地备份。 (六)安装病毒、木马等防护软件 要想在企业内树立计算机信息安全的防范意识,应当设置计算机安全防范技术的专业人员,为计算机安装病毒、木马等防护软件,可养可以时时保护计算机安全。例如,可以安装较为普遍的360安全卫士或者金山杀毒等防护软件。这样就能够确保用户在安全合法的环境下进行计算机的使用,并能够确保计算机数据信息的安全[3]。 三、计算机信息安全的偏向技术用户防范技术 提示:(一)、(三)是针对现今技术状况提出建议。(二)、(四)、(五)是现有技术,我已经标明。其余蓝色部分均为语句不通修改。 (一)操作系统的安全保护措施 目前对我国计算机网络的研究证实,其依旧存在着相对较为严重的安全漏洞。通过对目前针对性解决办法的研究,需要对信息的管理进行重点的研究。通过对信息管理研究进而为计算机网络给与安全保障。同时通过对计算机病毒传播方式进行分析,操作系统存在的众多难以解决的漏洞等问题。需要肯定的是,黑客入侵开始不断的向深入化进行发展,让计算机系统各漏洞间联系加大。针对上述状况提出一定的解决建议:首先,在修复计算机漏洞方面,我们有必要采用安全企业提供的优质服务,获得真实效果的可靠保障。对个人计算机用户分析,需要对其进行系统的运行安全保证,如按照电脑管家等软件,并对不良风险网站进行监控处理,不主动的进行登录等等。并且,在修复计算机漏洞的时候,我们应该重点选择专业的技术人员,严格选取安全的厂商。目前很多的网站都具有自身专业素质和技术能力都齐备人员,进而在计算机系统的维护上也可以获得另一层面的安全保障。其次,在网站建设和维护角度方面,主要是对黑客入侵和非法的信息数据载入给与有效防御,检测工作人员需要考虑到各种现实状况,对没必要打开的端口进行及时关闭。在对系统进行日常维护中要依靠检测工作人员最为系统和专业的检测工具,通过科学完备的检查体系,用较为先进的技术针对性的对计算机系统给与维护,才能确保计算机操作系统的运行状况在周期性上获得持续的问题保障。 (二)充分利用防火墙技术和应急方案 防火墙技术是我国现有技术之一,下面针对该种技术给与一定的详细分析。具体来讲个人计算机用户的有效分析能够个人信息的安全起到一定的保障。目前通过对防火墙应用属性和自身属性的分析,得出防火墙是可以合理设置在服务器端口上,通过端口的合理设置让计算机网络的安全性以及可靠性获得完备的保障。对技术层面进行由浅入深的分析得出,防火墙主要是包括了滤信息处理、监测数据反馈、网络位置转化等技术。该种技术能够交换计算机内部网络数据,同时在此基础上起到安全控制的有效作用。当前,在监测数据的过程中,监测型防火墙作为一种较为先进的计算机网络安全技术具有一定的可操作性,它能够通过一定的方式,主动进行相关方面的工作。通过对计算机在威胁机制的研究证实,计算机网络外部不同属性的危险多来自其内源机制运作过程,主要是指计算机网络内部的各种威胁。进而通过选择分布式原理达到监测此类危险,并合理规避相应危险的作用。不管是计算机个人用户,还是服务器的提供商,为了能够更好地处理计算机病毒,要保持数据在可变度以及可控度范围内实现最大舒展性发挥,科学合理地安装相关方面的防火墙,降低从网络端口进行风险数据载入等情况的发生。 (三)防范计算机病毒 目前从计算机风险病毒袭击的内在表现可以得出,计算机网络中断之后会发生威胁问题。也就是说当计算机出现病毒破坏后,会对现有的生产生活造成一定程度的影响。通过对计算机病毒属性的分析可以的得出,计算机网络病毒在隐秘性和防阻碍性都有更为优越的更新表现。通过仅仅依靠单机防病毒产品,无法将计算机感染的相应病毒彻底清除干净。我们必须结合实际情况,选择更为科学、合理的计算机防病毒产品。实践表明,通过不断提高计算机操作水平,采取一些高效率的网络安全方式,能够更为准确地判断出计算机系统中有无存在病毒。随着现有科学技术的更新,软件产品也更新较快,因而对计算机病毒的实际防范提出了以下几点建议:其一,计算机检查。检测计算机的过程中,要对计算机防毒软件进行针对性的预防。其二,计算机识别。通过对计算机病毒按照其检测方法的研究获得标识的首先识别,为了彻底将其消除,正确使用的计算机防毒软件。其三,安全扫描。为了得到系统代码,获得相应的技术安全扫描,让其硬盘到系统多角度获得安全层面的保护。其四,有效运行。为了有效运行计算机程序,在按照分析、编译、运行,及时修复相应漏洞。除此之外,加大监管力度,通过监督机制的完善让计算机防毒获得时效性的体现。 (四)对IP地址实施有效的隐藏 黑客技术同样也是我国现有技术之一,下面针对该种技术给与一定的详细分析。具体来讲该种技术主要是通过网络探测实现对现有的IP地址获取,因而对问题的解决要集中在区分IP地址的位置方面。IP地址是计算机网络信息安全会形成完备的整体概念,黑客在对其目标进行确定后,进而建立IP地址攻击流程。若黑客无法得知IP地址,那么各种攻击行为就无法实行。因此现今对于IP地址实施有效的隐藏主要是指对通过利用服务器来实际隐藏IP地址。即黑客探测到IP地址属于服务器,使得用户在获得IP地址上获得安全的首要保护。让网络安全在技术层面和网络探测标识层面获得多效的安全保护。 (五)做好网络运行质量的设计 网络运行质量设计是我国现有技术之一,下面针对该种技术给与一定的详细分析。具体来讲,在人们对计算机网络防御系统升级的同时,黑客等对计算机网络攻击手段也在迅速升级,对计算机安全维护的传统技术已经无法满足网络信息安全防御的需要,因此要想提高计算机网络系统的安全性、依靠性、持续性、稳定性,就要从建设和完善网络系统本身做起。由于局域网层面不同节点间的数据可能被太网上其他节点所截取,因而就需要对不同节点给与研究并得出具体的整改和修缮意见。通过对不同规则的研究可以得出严格的质量体系检测模型,并对其数据得出相应的监听整改,进而认真完成网络运行质量的相关设计。因此,只需要对太网上某一节点实施监听,就可以获得太网上的数据包,从而获得所需的关键信息。总结来讲采用网络分段技术可以避免这种监听现象的发生,并且将非法用户与保密资源隔离开来,切断非法监听行为的实施途径,从而保证网络信息的安全。 四、结论 综上,计算机的飞速发展已经是这个时代的必然产物,而且今后的一段时间里,计算机的应用和发展也会是社会、国家关注的焦点。但是网络中的计算机存在着这样一些无法避免的难题——信息技术安全问题。这也是一直困扰着专家们的优秀话题。该问题不仅仅关系到计算机本身的发展,同时也影响到信息化社会化社会的发展。所以我们不仅要对计算机的信息技术安全问题起到一定的高度重视,还要积极分析形势找到有效解决问题的方法,避免意外的发生。 作者:石珣 单位:渤海大学 计算机小论文:计算机信息安全问题及解决策略 摘要:文章分析了计算机安全面临的问题,提出了解决策略。信息安全重在防范,首先要提高人们的信息安全的意识,认识到保护信息安全的重要性,其次要不断完成信息安全保护方法,努力营造一个安全健康的网络环境。 关键词:计算机;信息安全;问题策略 1计算机信息安全面临的问题 1.1自然环境的影响 计算机硬件芯片都是高精度电子器件,与生俱来对温度、湿度较为敏感。自然环境出现异常,如果温度过高、湿度过大或者雷雨天气造成的突然断电,都会对计算机硬件造成不可修复的损坏,从而造成存储信息的丢失,带来信息安全问题和无法挽回的损失。 1.2人为操作失误 用户在计算机的使用过程中,一些常常无意识的操作带来了信息安全,如硬盘格式化、镜像还原到分区错误,这些无意识的操作都会造成信息的损失。再者就是网络安全意识不强,网络安全设置的漏铜、用户密码的不慎和文件共享等等,都给信息的丢失提供了条件,给网络安全带来了威胁。 1.3人为恶意攻击 恶意的网络攻击主要分为2类: (1)显性型。它已各种方式破坏信息的完整性和有效性;(2)隐蔽型。它潜伏在用户的计算机中,不影响用户的正常使用,用截获、破译的手段窃取用户计算机中的有用信息[1]。这两种形式都给信息安全造成极大的威胁,造成信息的泄露。具体主要有以下几种途径[2]:(1)信息的截获。信息的获取是指在未授权的情况下,第三方非法获得了传输的信息,此时接收方虽然也获得了信息,但已经造成了信息的泄露。在信息的传输过程中,第三方可通过在信息的发送方或者接收方,亦或者在传输中途植入相应的病毒程序,既不影响信息的正常传输,又悄无声息的截获了有用信息。 (2)信息的伪造。信息的伪造是指第三方在未授权的情况下,将信息植入传输通道,使得接收方获得的是虚假信息,不是发送方的真实意愿。 (3)信息的中断。信息的中断时指信息传输通道被非法破坏,造成信息无法有效传输,破坏的信息的实时性、有效性。造成信息的中断一方面可能是软硬件故障使得信息无法传输、丢失或者无法接受;另一方面有可能是恶意攻击,计算机网络本身受到病毒的恶意攻击,造成无法有效的接受和发送信息。 (4)信息的篡改。信息的篡改是指在未经发送方许可的情况下,对发送方发送的信息进行了篡改,破坏了信息的真实性。尤其在商业活动中,信息的篡改非常常见,被篡改的信息造成的信息安全问题常常伴随着巨大的商业损失。 1.4网络软件的漏洞 网络软件不可能百分之百完美没有缺陷,或多或少会存在漏洞,而这些漏洞就是黑客攻击的首选目标,为网络非法犯罪提供了缺口。曾经出现的网络黑客攻击事件,无一不是网络安全措施不完善给犯罪份子造成了可乘之机。另外,软件“后门”通常是软件设计人员为了自身方便而设置的,一般非常隐蔽,但一旦“后门”被犯罪份子打开,比较给信息安全带来极大的威胁[3]。 2计算机信息安全解决策略 2.1改善计算机使用环境 通过改善计算机的使用环境,保证计算机在一个温度湿度适宜稳定的环境中工作,可以最大限度的降低计算机硬件损坏的风险,防止因硬件损坏造成的信息丢失。 2.2安装网络防火墙和杀毒软件 用户可通过安装网络防火墙和杀毒软件来保护网络,不受外界干扰,降低网络安全风险。安装网络防火墙和杀毒软件,一方面通过秘钥、口令限制外部用户的访问,将有毒信息拒之门外;另一方面对用户所在网络和计算机进行查杀,保证已有信息的安全,防止内部产生安全威胁。专业的网络防火墙和杀毒软件一把配合使用,大部分病毒都可以查杀,并且阻止外部入侵。在软件的使用中,要注意定期升级软件,更新病毒库,提高杀毒软件的有效性[4]。 2.3计算机用户的账号安全 计算机用户的账号涉及非常广,包括系统登录账号、网银账号和各种门户网站账号,一旦账号泄露,必将造成用户个人信息和机密信息的泄露。因此,在设置账号密码时,一方面可以通过再加密码的复杂程度,包括字符数或者加入各种符号;另一方面可以通过使用电子密码,如U盾等。账号的安全保护重在防范,首要要提高用户的防范意识,要认识到网络安全的复杂性。 2.4信息加密技术 信息加密技术是信息安全和网络保护的优秀技术。其原理是利用一种规定的算法,信息的发送方将明文变为密文,这个过程称为加密,信息的接收方将密文变为明文,这个过程称为解密,而加密和解密使用的算法就称为秘钥。这样,即时在信息的传输过程中,信息被截获或者破坏,第三方非法获得者也无法获得准确的信息,从而提高信息的保密性。根据算法和秘钥的不用,通常将加密技术分为对称加密技术和非对称加密技术。对称加密技术又称私钥加密技术,加密秘钥可以从解密秘钥推算出来,反之也可成立[5]。非对称加密技术又称公钥密码加密技术,这种加密技术要求密钥成对出现,一个为加密密钥,另一个为解密密钥。在这对密钥中,可以将任何一把都作为公开密钥(加密密钥)向他人公开,而将另一把秘钥作为私有密钥(解密密钥)加以保存。公开密钥用于进行加密,私有密钥用于进行解密。 2.5引入网络监控技术 在计算机信息安全的保护中可以引入网络监控技术。这种监测技术已统计技术和规则方法为理论基础,能够监控网络现有运行状况,并且预测网络可能存在的风险,保证计算机的信息安全。这种技术从分析角度考虑,可分为签名分析方法与统计分析方法,其中根据系统弱点展开的攻击行为活动称为签名分析法,对这种行为的概括总结后得到其签名,最终将签名编写到计算机的系统代码中去。而统计分析方法的理论支撑是统计学,是指在计算机正常运行状况下,辨别并判断其中的正常动作与行为模式,从而确定动作的正确性。 3结语 如今计算机信息安全面临的问题概括起来主要是两方面:一方面是非人为的,比如用户的操作失误、网络和软件自身的缺陷;另一方面是人为的,主要是指犯罪份子截取或破坏用户计算机内存储的有用信息。计算机信息安全重在防范,首要要提高用户的信息安全意识,认识到信息安全保护的重要性。其次要完善各种信息安全保护方法,包括信息加密技术、防火墙技术、杀毒软件的不断更新换代等等。通过行之有效的努力,一定能够不断降低计算机信息安全的风险,为用户提供一个安全健康的网络环境。 作者:王钧丰 单位:辽宁省实验中学 计算机小论文:计算机信息管理及其应用实践 摘要:计算机信息管理技术涵盖多个方面,例如信息加密技术、防火墙技术、安全入侵检测技术等等,它们对信息管理都有极强的应用实践性,已经被广泛应用到了社会的各个领域层面,值得不断深入研究和推广。主要针对计算机信息管理技术中的一种———防火墙技术进行其应用实践的研究深入,分析了它的技术类型和具体应用实现,希望为提升计算机信息管理及应用实践研究带来一定的参考价值。 关键词:防火墙技术;计算机信息管理;技术应用;实现 防火墙技术是计算机信息管理技术中的一种,它确保了信息管理的安全可靠性和稳定性,在网络之间形成了持续稳定的执行控制策略系统,从而为网络通信监控建立桥梁,保障了计算机及其信息管理的安全。作为一种控制技术,它既可以以软件产品的形式出现,也可以作为嵌入硬件产品的基本组件。 1基于计算机信息管理的防火墙功能 防火墙技术是计算机信息在网络管理应用中的重要安全技术,“防火墙”也被业界领域视为是一个典型的通用术语。基于逻辑思维来看,防火墙能够起到分隔、限制和分析三大作用。但实际上,防火墙是由强化后的内部Internet网络与其相应组件所共同组合而成的,因此所有计算机所发送、接收、管理的Internet信息都要经过防火墙,所以防火墙就起到了保护文件传输、电子邮件、远程登录等等功能的作用,并且实现了信息之间的安全交换。防火墙可以被视为计算机信息管理及网络安全策略中最重要的有机组成部分。另外,防火墙也被视为是一种内网与外网之间的连接阻塞点,它专门负责那些被授权的、通过阻塞点的通信信息,进而达到防治非法入境或非法利用系统资源行为的出现。以下详细介绍3点针对于计算机信息安全管理技术的防火墙功能。 1.1网络安全的屏障。上文提到,防火墙是阻塞点,也是控制点,它能够最大限度的提升内部网络的安全性,并通过对不安全服务信息及协议的过滤而降低网络风险。理论上来说,防火墙是可以做到同时保护内部网络和内部协议免收来自于路由的外部攻击的,它甚至可以拒绝所有类型的攻击报文并及时通知防火墙管理员采取合理的安全防护措施。 1.2强化网络安全相关策略。以防火墙为中心进行相关的安全方案配置,不但可以实现如加密口令、身份认证、审计等安全软件配置,也能够通过网络安全策略将其分散到各台主机上,以达到防火墙对计算机信息安全管理的集中性和经济性。比如说在进行网络信息访问时,一次一密口令系统与其它身份认证系统就可以完全不用分散到每一台主机上,而是集中结合到防火墙一体上进行网络安全强化策略。 1.3VPN功能。防火墙技术除了具备安全防护功能,还可以支持具备Internet服务特性的企业计算机内部技术实现VPN功能,借助VPN来实现企业与地域间、甚至世界范围的LAN及专用子网有机联合。这种操作方法不但节省了搭建专用通信线路所消耗的人力及物力成本,也能为信息共享提供安全可靠的技术保障[1]。 2新一代防火墙技术的应用与实践 在21世纪的第一个10年中,防火墙技术越来越丰富和成熟,它不但能够强化数据的安全性传输及系统运行效率,也提升了对信息数据的过滤功能,增加了应用层服务,建立了传统中所不具备的过滤和透析,即从数据链路层到应用层实现了全方位的信息数据安全处理效用,这就是新一代防火墙技术。本文简单介绍3种防火墙技术,探讨它们的优点以及在计算机信息安全管理体系中的应用。 2.1嵌入式防火墙技术。嵌入式防火墙技术是嵌入到路由器及交换机的计算机信息管理技术,它作为某些路由器的标配,也被专业领域称为计算机信息过滤的阻塞点。它的工作位置是防火墙的IP层。从本质上来看,嵌入式防火墙技术没有常规的监控体系,因此在信息包传递过程中,它可能不会过多考虑防火墙与系统的连接状态。从优势上看,嵌入式防火墙可以弥补目前企业防火墙在防病毒程序、主机应用程序、入侵检测告警程序以及网络程序设计上的缺陷,确保企业内外部信息传输与管理的安全稳定性。而它可管理式的执行方式也能够为企业用户的非物理设施进行自定义,根据实际状况开展安全防护策略,保护信息安全。在实践应用方面,嵌入式防火墙主要针对那些需要通过访问企业局域网或需要远程办公处理业务的个体及企业集体,嵌入式防火墙会提供给他们相应的保护措施,确保企业信息管理体系中薄弱环节和未保护领域的安全性。比如可以实施以集中式管理为主的嵌入式客户机方案来实现跨企业边缘的防火墙网络连接功能,进一步强化对企业中数据信息的安防措施。 2.2分布式防火墙技术。分布式防火墙技术是对传统边界防火墙技术缺陷的弥补,广义上来看,分布式防火墙也可以被视为是一种全新的防火墙体系结构,它还可以被细分为网络防火墙、主机防火墙和中心管理部分。三个部分的组合相当于为计算机系统及网络添加了一层新的安全防护,它有效抵御了来自于计算机内部的攻击,同时也消除了存在于网络边界的单一故障点与通信瓶颈,另外它也支持带有认证与加密功能的网络应用程序。最后,它与拓扑体系是完全分开独立的,并支持移动计算功能。在应用方面,分布式防火墙一般应用于企业的网络与服务器主机上,它的任务就是封堵企业内部网络所存在的各种漏洞,避免来自于内部网络的各种攻击,对新一代网络应用的需求适应能力也相当强大[2]。 2.3混合型防火墙技术。通常情况下,传统防火墙被外部侵袭攻破后,企业的内部就会处于暴露状态,造成对企业网络系统及信息安全极大的威胁。所以以现代技术为基础,就基于常规防火墙的技术之上实施了创建了混合防火墙系统。混合防火墙系统不但能有针对性的解决计算机的信息安全管理问题,而且它所消耗的成本也相对较低。混合型防火墙技术由内外部防火墙、堡垒主机、基站主机、邮件、Web等服务器以及数据库组成。首先,堡垒主机服务器在运行应用过程中会过滤管理器模块,对到达壁垒主机的所有数据包,从最底层协议开始到最高层协议逐层分析,并相应提取数据、通信等安全信息,将所获取的信息再通过安全通道秘密传输至基站主机服务器上实施进一步分析。最后再发送到过滤管理器模块进行应用服务方面的过滤功能配置,以便于顺利完成所有过滤工作。如果用户正在使用网络服务,就会从混合防火墙所监控的某一个节点发送一个打过包的数据到网络当中,这个数据包中就应该包括该节点的IP地址与映射物理地址,如果IP地址与所映射的物理地址相符,网络通信就可在安全状态下顺利完成[3]。 3结论 如文中所述,计算机信息管理及应用实践技术是一个庞大的体系,防火墙安全技术只是其中一个微小的分支,但它却是其它计算机信息管理应用技术的基础。在计算机信息网络技术日益发达复杂的当今社会,只有保证网络信息的安全基础,才能更顺利的推动国家国民经济走上正确发展的高速轨道。 作者:崔雷1 王琪2 单位:1.吉林省科学技术协会学会服务中心 2.长春理工大学
冶金行业电气自动化技术研究:冶金行业电气自动化控制技术分析 一.冶金工业自动化控制技术的创新与发展 随着我国冶金行业的快速发展,科学技术进步日新月异,我国冶金电气自动化技术应用取得了显著的成效。我国不断引进大量自动化控制技术,进一步提高冶金生产集成控制水平。企业经过初期的资本积累,从原料准备到生产出最终产品,注重将资金投入到研发新技术、新工艺上。繁杂的生产工艺既促进了自动化控制技术在冶金行业的应用,也给企业带来了旺盛的生机和活力。在冶金企业的生产过程采取引进部分先进技术,不断发展中对自动化控制技术,实现适合自身发展的电气自动化设备的功能提升和技术创新。 二.冶金电气自动化技术的基本特点 20世纪80年代以前,冶金电气自动化技术的特点主要表现在适应冶金企业生产需要,主要从国外引进冶金工程自动化系统控制软件,基本属于流程型。到后期,冶金工程自动化系统控制软件技术的应用与创新有较大提升,生产过程工艺环节逐渐变多、连续性增强,逐渐意识到自主研发的重要性和适用性,而且包含有复杂的物理和化学过程,实现了较大的历史性转变。随之而来,生产流程存在着各种突变和不确定因素,更加注重向技术要效益理念的培育。其中,原燃料成分和生产技术条件经常发生波动。为确保新一代冶金工业工程自动化系统控制软件平台的应用冶金生产的顺利进行,生产人员需要根据生产工艺要求对物料、能量、质量等,制定最优的生产作业计划,推行自动化管理,使得冶金工业自动化管控效率和水平达到了国际领先地位。 三、冶金电气自动化技术的重要作用 随着工业技术的进步和自动化控制软件的研发,在生存中求发展的历史阶段下,冶金电气自动化技术在生产过程中发挥着越来越重要的作用。兴起了自主研发的冶金工业工程自动化控制平台技术类软件,大幅度降低人工操作故障率。在应用水平、管控质量、运行效率等方面通过采用冶金生产应用电气自动化技术,在很多环节和细节,创造出可观的经济效益。变人工操作为自动化操作,逐渐取代进口软件,使所用相关设备按照程序逻辑,优于国外进口自动化系统控制软件。按部就班的进行,在工业生产中得到了较为广泛的采用和实践,大幅度减少人力,使得国有大中型企业领军的能源管理控制系统等领域有了长足的进步和提升,从而节约生产成本。基于节能环保与钢铁产品制造流程优化的设计,保证设备正常运转,提高工作效率。 四、冶金自动化控制系统的未来发展趋势 早期的冶金工业自动化控制技术的应用主要局限在装备性能、产品质量、生产成本、运行效率等。虽然在创新的路上经历一些磨难挫折,但我国的电气自动化冶金控制技术已经取得了很大的发展,基本实现了生产效率的最大化、生产能耗的最小化。但也存在一些问题,例如我国各地的冶金技术水平仍然存在未来亟待解决的不平衡问题,因此对钢铁工业生产的结构、功能以及效率进行进一步优化和改善,自主研发创新已经成为未来发展的趋势。(1)提高并改善自主集成数字化控制系统的水平加强对制造整体流程的研究和投入。在坚持原有钢铁工艺流程的基础上,加大计算机模拟仿真技术研究,对生产过程进行改善,引入绿色环保、节能降耗等理念。改进控制系统的同时,也提高了生产效率。在数据采集方面利用最新的仿真计算,防止不合格产品的产生和资源的浪费。对历史生产过程调整模拟,建立广义模型、优化和完善控制技术过程,在脱离冶炼过程下改变参数与模型,从毕建良而实现全程自动化控制。(2)自动化控制技术数据挖掘与应用通过改善自动化控制系统的水平,对钢铁工业各环节产品实行实时监测、评估与控制生产出优质的钢铁产品,运转高效、误差率较低,工业产品质量得到有效保障。在钢铁自动化控制系统中,基于在线分析检测监控技术,对生产过程的实时数据进行收集整合,实施动态实时监控。并通过数学模型的优化,研发出对生产设备实施全过程实时诊断的新型自动化控制技术,达到对生产过程的精细化管理以及生产的自动控制。(3)冶金自动化控制系统优秀的服务提高冶金自动化控制技术优秀科技的服务是技术产业之源,需要由被动服务向主动服务转变。以科学理论的研发为基础,对服务的质量要求与日俱增,可以在冶金工业科技研究领域取得历史性进步。目前,冶金企业追求一种零故障的目标,这就要求自主研发一套先进的冶金工业自动化控制技术体系。除了设备软硬件配套衔接,本身的检修外,还需要产学研相结合,改善操控系统。提供标准化的服务,提高生产工艺技术水平。(4)冶金自动化控制系统要不断开拓创新自动化控制系统产业创新主要以技术创新为基础,要想长期生存并保持旺盛的生命力,必须走自主发展的道路,取人所长补己所短,发挥自身优势,不断开拓创新。未来一些新技术,在其原有冶金流程的基础上,融入到自动化控制系统中,例如将智能仿真技术运用在控制系统运算比对上。机电一体化测量也必将取代现代的测量技术,通过仿真模拟计算,将测量精度大大的提高,调整出最佳控制效果。 五、冶金工业自动化控制系统的建议 我国建国以来,冶金工业自动化控制技术取得了很大的进步,步入国际领先水平。但是由于科技人才相对缺乏,与国外的一些先进技术还有不小的差距,在总体技术实力上还无法抗衡。因此,笔者提出如下建议:(1)提高整套控制系统的实时性和可靠性当前,由于我国企业在某些方面技术的不成熟,对实时性要求偏低,硬件技术的差距仍然很大。想要产出优秀的大型自动化控制系统,需要对各项数据进行综合分析并进行科学处理;相关专业人才应该开拓创新,提高整个系统的运算速度,研发出属于自己的硬件技术与产品,及时调整参数配比,进而迅速缩小与世界领先技术的距离。(2)要实现数据挖掘和运用通过采集最新数据,改善整套控制平台系统的运行质量和水平,加大创新意识,走自主研发道路。加强宣传推广实时性和可靠性的优势,增加企业与科研机构等的合作研究。注重对实时数据参数进行收集,促成冶金生产的电气自动化技术及其应用的更新和发展。对数字模型经过全过程优化,实现冶金工业的健康、和谐和可持续发展。 作者:毕建良 冶金行业电气自动化技术研究:电气自动化技术对冶金行业的应用 摘要:电气自动化技术是现代社会发展的主要技术形式之一,新技术在社会发展领域的综合性探索,是提升冶金行业技发展速率,并逐步进行行业技术创新应用的发展新趋势,本文对电气自动化技术在冶金行业中应用分析,基于电气自动化技术的基本特点,对电气自动化技术在冶金行业的应用进行分析。 关键词:电气自动化技术;冶金行业;应用 网络信息传输结构的逐步完善,为现代社会的发展提供了技术开发的炫新渠道。电气自动化技术在传统工业应用技术的基础上,融合计算机自动化系统,实现技术应用效果的进一步创新,结合现代电气自动化技术的基本设计,对冶金行业的电气自动化技术进行分析。 一、电气自动化技术的特点 电气自动化技术是基于传电气技术的基础上,融合计算机系统中自动化技术,达到传统技术与新技术的综合性对接,提升冶金行业效率的作用,电气自动化技术的特点分析主要包括:其一,电气自动化技术的技术广泛性较强[1],技术兼容性大,电气自动化技术技术的融合发展是中包含计算机技术,生产系统技术等多方面技术,在社会发展的多个领域都可以得到融合应用;其二,自动化技术性高,电气自动化技术的实现主要是基于计算机设计系统的基础上,从系统的单一性操作向集中化转变,大大提升了现代冶金行业整体生产加工效率;其三,电气自动化技术的安全性高[2],冶金行业是工业生产的主要领域,冶金行业的金属冶炼整体技术的应用与分析具有相应的危险性,实施电气自动化技术可以实现冶金行业危险职业由自动化代替人工操作,使冶金行业的安全性得到保障。结合以上对电气自动化技术基本概念及特点的分析,结合现代冶金行业对电气自动化技术的应用进行综合性探索,实现现代电气自动化技术在社会发展中的作用。 二、电气自动化技术在冶金行业中的应用 电气自动化技术在现代冶金行业的应用,实现了现代冶金行业生产效率的提升,生产系统一体化发展,并在电气自动化技术的逐步应用中逐步进行技术额综合性探究,从而实现现代工业生产技术的综合性完善的探究。 (一)冶金电力保护中的应用 电气自动化技术在冶金行业的应用,实现了电力资源供应系统电力资源应用结构的自动化发展,电力供应是冶金行业的发展动力,电气自动化技术的应用中包含了电力供应,例如:冶金领域的电气自动化趋向能保障电力资源供应中及时为冶金机械的加工生产提供相应的电力供应保障,同时实现电力供应资源的科学循环发展;另一发面,电气自动化技术在冶金领域的应用也可以达到现代冶金体系职工继电器的保护作用。例如:电力供应系统中继电器的检测保护主要包括继电器的运转信号的采集,分析,判断以及诊断几部分,电气自动化技术可以将这一过程综合为一个整体,并及时将冶金领域的供电系统进行电力维护,实现冶金行业的继电装置供电稳定性提高,电压应用的稳定性提升。 (二)冶金生产传感器 冶金行业中电气自动化技术的应用,在冶金行业的生产传感器的应用上具有体现。电气自动化技术中传感器技术可以把外部接收的信号转化为内部信号,自动化系统在计算机系统的控制作用下,能够快速的进行信号传输整理,在较短的时间内将冶金中接收的外部信号转化为电信信号。这一过程是冶金生产得以全面性自动化实施的基础。例如:冶金行业的技术应用主要是通过外部冶金材料的信息判断,到达控制性内部冶金加工的温度,加工的时间等问题,由此可见,冶金生产中传感器的应用是发挥电气自动化技术作用的技术基础。 (三)冶金温度检测器 电气自动化技术在现代冶金行业的应用中,温度检测器也是主要技术之一,温度检测器与压力传感器的应用往往是结合使用。一方面,冶金温度检测器在冶金领域的应用主要是从冶金生产的外部控制对冶金自动化具有控制作用,例如:钢铁冶炼的最佳温度,钢铁冶炼的外部温度和钢铁熔点之间的关系,冶金温度检测器的作用是通过系统对冶炼中温度的辐射温度收集进行信号传输,为电气自动化技术操作系统提供冶金中所需要的信息内容,把握冶金中温度的均衡性发展;另一方面,压力传感器技术是对冶金中的受压情况转化为技术分析,并将收集到的压力直接转化为信号,实现信号PLC控制中心的冶金环节的综合性控制分析。 (四)PLC技术应用 PLC技术是电气自动化技术的优秀部分,PLC技术也可以叫做可编程逻辑监控器,冶金领域的的自动化控制技术在计算机系统的基础上,实现冶金生产环节的的生产环节的一体化管理。例如:PLC技术在钢铁冶炼行业中应用,可以实现钢铁冶炼环节脱硫、熔炉、除氧、转化以及水循环等环节的一体化控制,同时及时进行冶金环节的生产电波综合性转换,PLC技术的实施大大提升了我国冶金行业技术转换与循环的结构循环;同时,PLC技术的应用也可以与化学处理技术,冶金材料的运输部分结合在一起,扩展了现代电气自动化技术在冶金领域的综合应用。例如:PLC技术与冶金钢材运输结合应用,现代冶金技术的综合运输交流中采用PLC编程系统设定冶金产品的加工包装,将冶金行业的技术应用与技术应用综合性融合。 (五)冶金生产变频器的应用 电气自动化技术在冶金行业的应用也逐步达到冶金生产变频器的综合应用,变频器可以实现冶金电力资源供应中实现直流电转化为交流电再转化为交流电的系统性电力应用应用过程,新的电力供应系统在冶金行业的应用大大提升了冶金技术设备的变频速率,同时保障电力资源应用整体规划结构的电力信号在较短的时间内可以与系统接收传输信号进行同步融合,变频器的综合性拓展完善了传统冶金行业单一的电力资源应用作用,从不同的角度对电力资源的供应与传输进行多样化的融合。结合以上对电气自动化技术在冶金行业的技术应用分析,积极探索现代工业生产加工技术的未来发展趋势,推进我国工业生产技术的创新探索。 三、结论 电气自动化技术的综合应用,是现代工业发展的主要技术形式,基于电气自动化技术的基本特点,对电气自动化技术在现代冶金领域的开发与应用提供新的探索空间。 作者:陈建宏 何寅钦 单位:宁波宝新不锈钢有限公司 宁波东投置业有限公司 冶金行业电气自动化技术研究:试论电气自动化技术在冶金行业中的应用 摘 要:在当前的时展过程中,科学技术正在不断的进步,在冶金行业中,较多的应用了电气自动化技术,这项技术具有显著的效果,因此具有广阔的适用范围,运用电气自动化技术主要是进行检测,其自身的优点也是十分丰富的,具有广阔的适用范围,更是能够让冶金行业更加安全的进行生产,冶金产品的质量也能得到有效的保障。因此本文重点对这项技术进行分析,探究其在冶金行业中的应用,希望可以促进这项技术在今后更加完善,应用在更多的领域中。 关键词:电气自动化技术;冶金特征;应用 在当前社会的发展进程中,人们对于生活提出了越来越高的要求,所以冶金产品的需求量呈现出不断提高的趋势,在这种情况下,要想进一步发展市场,满足市场的要求,就要让产品种类更加多元化,本文重点分析了电气自动化技术在冶金行业中的应用,在当前的冶金行业,应用这项技术以后可以让产品实现自动化的生产,进一步促进冶金行业的进步。希望那个通过本文的论述能够让相关工作者的工作更加顺利。 1 电气自动化技术的特征 从特征上进行分析,电气自动化技术具有较广的涵盖面,并且也涉及较广的领域,所以在行业发展的过程中能够获得十分理想的效果。在对技术应用得过程中,这项技术的科技含量较高,应用也十分广泛,尤其是在冶金行业发展的过程中,可以朝着自动化的方向进行生产。这种技术主要是通过软硬件相结合的方式进行的,并且严重依赖着电子技术,所以失去电子技术,那么生产系统就无法得到正常的应用。将其应用在冶金行业中,如果没有电子技术的支持,那么同样也会影响生产的安全性,在当前的电子技术应用过程中,种类十分丰富,不同电子技术具有的功能各不相同,如果能够将两种技术有机的结合,那么效果将会是十分明显的。 2 电气自动化技术在冶金行业中的应用 2.1 工业以太网 在电气自动化技术应用的过程中,工业以太网是其中之一,首先从技术方面进行分析,工业以太网不但可以共同使用,还能与商用以太网相互兼容,在实际应用的过程中,这项技术在工业发展中具有良好的效果,这样才能让生产建设更加顺利。材质的选择十分重要,做好相关的监测工作,让生产系统更加安全与稳定。在冶金产品的监测过程中,工业以太网的应用可以起到检测产品的作用,尤其是在仪表检测的过程中,效果也是十分显著的,并且还能将检测的准确性得到进一步的提升,实现信息技术的顺利传输。冶金行业中大多都采用工业以太网,人工操作可以得到进一步的简化,同时还能实现对图像的高效处理,有效的保证了行业的发展。 冶金基础自动化系统。DSC、PLC以及工业控制计算机是该系统的主要代表,主要作用是控制现场冶金自动化设备。DSC极大的改善了顺序控制功能,PLC则能够使得回路控制功能得以加强,同时PLC是最基础的自动化控制系统,也是主要的冶金流程控制。冶金企业想要提高生产管理水平,必须做好系统优化工作,还要掌握自动化控制系统运行中存在的问题,优化冶金的流程。工业以太网还具有网络通讯功能,其结构比较特殊,在对信息进行监测后,可以利用网络将信息传输到控制中心。冶金行业的竞争性比较强,为了提高企业的竞争能力,必须实现自动化生产,还要利用流程仿真以及模拟技术,对冶金产品的生产流程进行控制以及优化。电气自动化技术是提高冶金企业综合实力的有效措施,冶金企业的管理者一定要认识到这项工作的重要性,还要做好协调工作,使不同的电气自动化技术可以应用在不同的生产环节中,这样才能冶金产品生产的质量以及效率。工业以太网在每一级使用的结构都不相同,常用的结构形式有树形和环形等等,使得纵向方面的管理、计划、生产、控制信息得以集成,横向方面的铁、钢、金冶炼数据得以传递。 2.2 继电保护技术 随着冶金行业的进步,冶金企业在生产数量上得到了不断的发展,将其应用在生产过程中,实现了自动化的发展。继电保护技术的应用主要是以数字式计算机为基础的,可以运用单片实现智能化保护。如果低压短路出现故障,那么就会降低时限,起到节约成本的作用。在冶金产业中,钢铁冶金是一类负荷,所以对产品具有很高的灵活性,这时就要求冶金供电系统应该与其他的工艺系统相互配合使用,这样才能起到保护与监控的作用,在所面向的对象中,也包含了对110kv变压器的保护。 2.3 传感器的应用 在电气自动化设备中,传感器是一种基础性的设备,冶金行业中的应用是十分广泛的,在实际的应用过程中,传感器的作用主要是进行检测,可以对外部环境进行感知,这样就能够将所感知的信息收集起来,并且按照相应的规律加以转换,从而得到可以使用的信息,换句话来说,环境信息通过传感器,可以转化为一种电信号,在传感器中,主要包含两方面内容,一是转换组件,一是敏感组件,在传感器的应用中,主要是用来传递信息以及处理信息等,随着现代化的发展,冶金行业中,传感器已经成为自动检测与控制的重点。 压力传感器。该传感器常用在仪器仪表控制和工业实践中,同时在其他工业的自控环境中也常常被运用,如交通、水利水电、军工、航天航空、电力、油井、石化等的众多的行业。压力传感器主要是感受压力的变化,并将其转化为电压或者是电流的变化,压力传感器运用在装运煤和高炉的上煤,从而可以统计用煤量以及测量、控制上煤。 温度传感器。该传感器可以感受到温度,并且将温度信息转化成可以输出的信号,温度传感器主要是用在高炉炉体以及锅炉炉体的温度检测和控制。温度测量仪表的优秀就是温度传感器,在工业的生产过程中,一些物体的表面温度通常使用辐射测温法来测量,比如熔融金属在坩埚或者冶炼炉中德温度等等。除了这两种传感器之外,还有流量传感器。该传感器可以感受到流体的流量,并且将流量信息转化为可以输出的信号,流量传感器常常运用在不需要精确的保护流量值的情形下。锅炉中的蒸汽管道、送风管道、给水管道常常使用该传感器,通过它对管道中流体的流速、流量进行测量。 结束语 总而言之,本文重点对电气自动化的相关技术进行了分析,促进冶金自动化朝着更加稳定的方向发展。之所以要将电气自动化技术应用在冶金行业中,主要是为了促进经济效益的提高,并且让工作效率得到有效的提升。企业在应用了这项技术以后,也确实获得了较为理想的收益,让产品的产量得到有效的改观。通过这一技术的应用,还能将工作人员的工作量得到降低,对于成本来说也得到了显著的减少。所以为了促进冶金产业更加长远的发展,也要加强对电气自动化技术的优化。 冶金行业电气自动化技术研究:电气自动化技术在冶金行业中的应用 [摘 要]近年来,随着科技的不断发展,电气自动化技术在冶金行业中应用越来越广泛,而且收到了良好的效果,提高了冶金企业的生产效率以及产量。电气自动化技术是一种先进的检测技术,其有着较多的优点,适用范围也比较广,可以有效保证冶金行业安全的生产,还可以保证冶金产品的质量。本文对电气自动化技术的特征进行了介绍,还对电气自动化技术在冶金行业中的应用进行进了分析,以供参考。 [关键词]电气自动化技术 冶金 特征 应用 随着社会的不断发展,人们的生活水平越来越高,对冶金产品的需求量也越来越高,冶金企业为了更好的满足市场以及顾客的需求,必须增加产品种类的丰富性,还要优化生产工艺,提高产品质量标准。在很多现代化的冶金企业中,引进了电气自动化技术,实现了冶金产品的自动化生产,而且推动了冶金事业的发展。 一、电气自动化技术的特征 电气自动化技术有着一定特征,这项技术涵盖面比较广,而且涉及的领域比较宽,在很多行业的应用中都收到了良好的效果。这项技术有着较高的科技含量,而且应用性也比较强,在冶金行业的应用中,可以实现冶金产品的自动化生产。在应用电气自动化技术时,可以采用软硬件结合的方式,企业管理人员还要做好市场调研工作,根据市场的需求合理应用电气自动化技术。在应用电气自动化技术时,还对电子技术有着较强的依赖性,如果离开电子技术,可能造成生产系统无法正常运行。在冶金的各个环节,都涉及到电子技术,电子技术的种类很多,而且有着不同的功能以及适用范围,其可以收集信息,还可以对信号进行处理,将电气自动化技术与电子技术结合在一起,可以提高生产控制的水平,还可以保证生产安全的进行。 二、电气自动化技术在冶金行业中的应用 1、工业以太网 工业以太网是一项先进的电气自动化技术,从技术方面分析,工业以太网与商用以太网是可以兼容的,但是在实际设计以及应用的过程中,工业以太网在工业行业有着良好的应用效果,可以满足工业生产的需求,在应用的过程中,需要做好材质选择以及监测工作,还要保证生产系统的可靠性。工业以太网的监控系统在冶金产品生产中发挥着重要的作用,其对仪表的检测有着良好的应用效果,可以提高检测的准确性,还可以对检测到的信息技术实施传输。工业以太网在冶金行业应用比较广,其可以简化人工操作,还可以提高图像处理以及多媒体虚拟技术。互联网在冶金企业分布比较广,所以,利用光纤技术,可以检测设备的运行情况,利用工业以太网这项自动化技术,可以提高传输网络的抗干扰能力。 冶金基础自动化系统。DSC、PLC以及工业控制计算机是该系统的主要代表,主要作用是控制现场冶金自动化设备。DSC极大的改善了顺序控制功能,PLC则能够使得回路控制功能得以加强,同时PLC是最基础的自动化控制系统,也是主要的冶金流程控制。冶金企业想要提高生产管理水平,必须做好系统优化工作,还要掌握自动化控制系统运行中存在的问题,优化冶金的流程。工业以太网还具有网络通讯功能,其结构比较特殊,在对信息进行监测后,可以利用网络将信息传输到控制中心。冶金行业的竞争性比较强,为了提高企业的竞争能力,必须实现自动化生产,还要利用流程仿真以及模拟技术,对冶金产品的生产流程进行控制以及优化。电气自动化技术是提高冶金企业综合实力的有效措施,冶金企业的管理者一定要认识到这项工作的重要性,还要做好协调工作,使不同的电气自动化技术可以应用在不同的生产环节中,这样才能冶金产品生产的质量以及效率。工业以太网在每一级使用的结构都不相同,常用的结构形式有树形和环形等等,使得纵向方面的管理、计划、生产、控制信息得以集成,横向方面的铁、钢、金冶炼数据得以传递。 2、继电保护技术 冶金企业的不断发展,其生产的规模在不断的增长,生产所用设备的自动化也在不断的提高,从而使得现代的冶金企业能够更加广泛的使用继电保护技术,该技术建立的基础是数字式计算机,主要依靠单片来进行机智能保护。当低压短线路出现在冶金供电系统中时,可以适当降低时限的要求,节约成本。由于钢铁冶金企业是属于一类负荷,需要让该类企业的电器系统配合上DCS系统或者是工艺系统,同时在产品要求上也有很高的灵活性。RCSDD9600CS系列装置被使用在保护监控产品中,而它的配置也需要按照面向对象的思路来进行,其中也包括了适合110KV的变压器保护。 3、传感器的应用 传感器作为一种基础的电气自动化设备在冶金工业中也运用的比较广泛,传感器的本质是一种检测装置,它能够感知外部环境的信息并将信息按照一定的规律转换成可以使用的信息,换言之,传感器可以将环境信息转化成电信号。转换组件和敏感组件是传感器的主要组成部分,传感器的主要作用是信息的传递、处理、储存、记录以及控制等等,在现代的冶金工业中,传感器是实现工作能够自动检测控制的关键环节。 压力传感器。该传感器常用在仪器仪表控制和工业实践中,同时在其他工业的自控环境中也常常被运用,如交通、水利水电、军工、航天航空、电力、油井、石化等的众多的行业。压力传感器主要是感受压力的变化,并将其转化为电压或者是电流的变化,压力传感器运用在装运煤和高炉的上煤,从而可以统计用煤量以及测量、控制上煤。 温度传感器。该传感器可以感受到温度,并且将温度信息转化成可以输出的信号,温度传感器主要是用在高炉炉体以及锅炉炉体的温度检测和控制。温度测量仪表的优秀就是温度传感器,在工业的生产过程中,一些物体的表面温度通常使用辐射测温法来测量,比如熔融金属在坩埚或者冶炼炉中德温度等等。除了这两种传感器之外,还有流量传感器。该传感器可以感受到流体的流量,并且将流量信息转化为可以输出的信号,流量传感器常常运用在不需要精确的保护流量值的情形下。锅炉中的蒸汽管道、送风管道、给水管道常常使用该传感器,通过它对管道中流体的流速、流量进行测量。 三、结语 电气自动化技术是实现冶金自动化系统稳定进行的有效方式,冶金企业的管理者为了提高企业的经济效益以及工作效率,引进了较多的自动化技术以及先进的设备,提高了冶金产品的产量,而且增加了企业的生产效益。合理利用电气自动化技术,可以降低生产的成本,还可以减轻工作人员的工作量,节省人力资本。在应用这些先进技术的同时,还要结合企业实际做好改进与优化工作,这样才能提高电气自动化技术的应用效果,才能保证冶金企业更加稳定、长远的发展。 冶金行业电气自动化技术研究:电气自动化技术在冶金行业中的应用探讨 摘 要:冶金行业是当前能源消耗比较大的企业,电气自动化也已经在各种变电厂和发电站中得到了更加广泛的应用,对发电供电的管理起到了至关重要的作用。本文就电气自动化的技术在冶金行业热电厂的应用加以分析,以及其对冶金行业热电厂的经济效益和社会效益的巨大贡献加以阐述。 关键词:电气自动化;电力企业;通信控制 随着我国的电气自动化技术持续不断的发展,电气自动化技术已经到了相对比较成熟的地步。在通讯、电子、机械、电气等许多行业的广泛应用中,也得到了人们的认可。但是,电气自动化技术属于高新技术,还属于新兴技术。所以,对电气自动化技术的普及工作还不够,对电气自动化技术的相关知识的宣传力度需要加强。才能提高人们对电气自动化的认识和理解。才能促进电气自动化技术应用的普及,以及技术的提高。 热电厂是通过烧煤发热进而发电的电力企业,为满足人们的供电需求。随着国民经济的持续提高,人们对电力的需求也在不断上升,传统的电气技术已经不能满足扩大化的电网结构。而电气自动化在各种变电厂和发电站中的应用可以看出其技术的优势,将电气自动化技术引入热电厂的生产中,能有效的提高热电厂工作的效率,促进经济的发展。 一、电气自动化的概述 (一)电气自动化的定义 电气自动化有效的结合了计算机技术、通信技术和现代网络技术,对于热电厂的自动化管理和远程遥控有着非常重要的作用。在当前的电力生产领域中,电气自动化技术的发展和应用得到了很大的提升。 (二)电气自动化的优势 操作简单易懂:由于电力应用范围的不断增加,也为电力企业提出了更高的要求,而电气自动化技术的应用,为电力企业的电力供应能力大幅度的提高了。并且,由于电气自动化的操作简单,也最大化的降低了工作人员的工作力度,极大的推动了电力企业的效率,促进了电力行业的发展。 更完善的结构和性能:与传统的电气技术相比,电气自动化技术从系统到结构都更加的完善,设备的应用也更加的全面。而随时时代的发展,传统的电气技术已经不能满足当前的电气行业的要求。就必须对传统的电气技术进行改革,才能适应电气行业的快速发展。 更强的适应能力:传统的电气技术的结构和系统都较为简单,操作方式也过于单一。而电气自动化技术的操作方式则是很多样的,能够适应大多数人的操作,比起传统的电气技术,极大的提高了适应能力。良好的适应能力可以提高工作的效率,以及更好的效果。 二、电气自动化技术对热电厂的重要性 (一)提升热电厂发电变电的效率 随着经济的持续发展,人们的对用电的需求也在逐渐增大。于是,对热电厂的要求也在提高。由于电网规模的扩大,传统的电网发电技术在实际应用的过程中已经不能满足当前的发电要求。而电气自动化的技术则能有效的提升发电的效率,并在电气自动化技术的持续优化的过程中,对电热厂的潜力能进一步的挖掘。 (二)降低热电厂发电变电的成本 在热电厂的发电过程中,石油和煤炭是主要的发电能源。但在实际的发电过程中,往往会出现是有或煤炭的燃烧不完全等情况,极大的浪费了能源。而通过电气自动化技术的引入,能够有效的解决这一问题,能够将没有燃烧完全的剩余材料进行从分的燃烧,从而,不仅节约了热电厂发电的成本,还有效的减少了对能源的浪费。 (三)优化热电厂的资源配置 在以往的热电厂的发电过程中,由于对工作人员、发电设备、以及发电材料的配置和管理有一定的不足,造成了对各方资源的浪费,发电的效率也不高。而电气自动化的技术加入,在火电厂的发电过程中,能够对人力、设备、材料等资源进行充分的利用和配置,在提升发电的效率的同时,还能对设备的故障及时维修,保障火电厂工作的正常开展。 三、电气自动化技术在热电厂的应用 (一)热电厂一体化 电气自动化可以有效的为电热厂的一体化提供支持,一体化是对发电机、火炉、以及电的单元制进行脱衣的监控和运行。通过一体化的运行方式,可以有效的对整个火电机组的运行状态的参数和信息总体收集汇总并整理和分析。对火电机组的潜力进一步的挖掘,发挥其最大功效,从而增加了工作的效率,并降低整体的造价和成本。 (二)建设保护系统 在以往的系统保护的建设机制中,常常采用的方式是通过报警的方式,提醒错误的发生。或者直接通过跳机,对发电系统的及时阻止来防止失误发生所造成的破坏。但是在热电厂采用电气自动化的方式进行系统保护,则可以在工作过程中,对所有环节的运行状况加以检测和控制,在失误发生前就预测到有可能发生的情况,进而对系统进行修改等发生,有效的防范于未然,避免了失误的发生。除此之外,在对一些不可避免的事故,在已经发生了之后,也能及时的通过系统的操作方式,对失误进行控制,保证火电厂的正常运行。 (三)通信控制 热电厂需要对远程控制和交互控制进行更深远的发展,而在这过程中,就必须要建立起完善的通信系统,对之后电热厂的系统进行全程的通信管理,以促进热电厂的发展。在目前的火力发电厂的电气自动化系统中,还不能完全的满足对电气全通信的控制,不仅在通信速度上还有待提高,在系统可靠性的方面也存在着一些问题。只有处理好热工工艺的连锁,才能实现对电气全通信控制模式的建立,不仅对电气后台系统的实际应用水平有着极大的改善和提高, 而且对当前阶段的基本运行状态的监视功能也能实现更加的健全和丰富, 才能有效的提高电气自动化系统的整体控制能力,并且对电力系统的自动化水平也能得到有效的提高。 (四)网络结构 在电气自动化的系统中,网络结构的建立有着非常重大的意义。通过建立从办公自动化环境到控制机,直至整个电气自动化系统范围内的网络通讯产品网络结构,可以形成对所有热电厂现场的控制和监督。才能保证整个热电厂的的设备和系统,甚至计算机之间的数据信息的传输能够畅通,进而实现全体的自动化。 四、结语 通过对电气自动化以及在火电厂的应用可以得知,电气自动化比起传统的电气技术有很大的优势,需要引起人们的更加重视。而且电气自动化不仅是在热电厂,对其他的行业内也能得到同样的普遍应用。而在热电厂的电气自动化的道路上,需要结合实际情况,把电气自动化的技术进一步发展,才能使得电气自动化技术的价值能够更充分的体现,推动热电厂的创新和现代化,在自动化的进程中大步向前,最终促进电力事业的发展,为社会的稳定发展提供支持。
生产运作管理论文:浅谈经济管理在煤矿企业生产运作中的作用 摘要:随着我国社会经济的高速发展,全球经济一体化,资源分配优化,煤矿资源的重要性越来越突出,并且需求量也在持续上升。对此,煤炭企业在迎来新的发展机遇的同时也面临着严峻的市场形势,煤炭企业想要提升自身的生产效率以及经济效益,就必须要重视企业的经济管理,让煤炭企业在各个方面的资源能够实现优化配置,最大化发挥自身优势,在市场上占据有利位置,扩大自身市场占有率。对此就需要将经济管理人员作为切入点,提升经济管理者的综合素质以及职业道德;同时不断的创新企业经济管理体系,完善其内部控制制度,重视企业的预算管理工作。本文就经济管理在煤矿企业生产运作中的作用进行简要的探讨,并且对当下煤矿企业的经济管理方式以及管理体制当中存在的一些问题进行分析研究,有针对性的提出了相关建议。 关键词:煤矿企业 经济管理 生产运作 问题 策略 一、前言 我国是出产煤矿的大国,煤矿资源十分丰富,煤炭储备量位于世界前茅,所以煤炭企业的数量也非常的庞大,虽然近些年来我国的煤炭行业得到了一定程度的发展,但是就经济管理方面,我国的煤炭企业还存在很多的不足之处。在当下煤炭企业的经济管理水平还有待提升,这需要企业内部加强经济管理力度,将市场和经济进行有效的融合,实现煤炭企业管理现代化以及科学化,经济管理对于煤炭企业而言,不仅仅能够帮助煤炭企业实现资源的优化配置,帮助煤炭企业节约市场运作成本,并且还能够提升煤炭企业的管理水平,增加煤炭企业的综合竞争力。煤炭企业的经济管理涉及范围十分的广泛,与企业管理方式、运作体制、财务管理、水电管理以及隐患管理等等方面都息息相关。 二、经济管理对于煤矿企业生产运作所起到的具体作用 (一)经济管理对煤矿企业的安全管理有着一定的帮助 我国煤矿企业主要的业务分别是采集煤矿资源和进行销售,然而在一过程当中,井下作业的时间占绝大部分,对此,安全问题就显得尤为重要,并且也是当下煤矿企业最为重视的问题之一。对此,我们可以从这么几个方面来了解经济管理对于煤矿企业生产安全管理所起到的作用。 1、落实岗位责任制。经济管理对于这方面说产生的具体作用就是,将整体的煤矿整体生产过程进行科学合理的划分,并且将其划分成为具体的责任模块,从而将这部分责任模块细化到每个人的身上去,另一方面,给予有关人员一定的权利,这样就能够让其在发现问题的同时采取及时有效的补救措施,从而体现出了经济管理对于煤矿企业安全管理的积极作用。 2、系统监控与人员监控进行有效的结合,我国煤矿企业在运用中的管理体系引用一些现代化的措施让其变得更加高效安全,并且站在目前井下工作安全监控的角度看来,其作业的安全性有了极大提升。管理系统的引入能够对煤矿企业进行生产的全过程进行高效的监控,所以一旦井下出现危险状况以及发生故障的时候,就能够及时的告知相关人员。这样就能够有效的保障监控高效率,弥补工作人员在进行人工监控时候的一些不足之处。 3、井下与井上作业相互配合,确保安全管理的质量。经济管理体系的设定应该根据煤矿企业生产运营的实际情况来制定,将井上负责安全管理的人员和井下安全控制系统进行有效的结合。这样的方式能够有效的掌握井下作业安全情况,一旦有井下有情况发生,那么安全监控系统就能够在第一时间向井上发出相关信息,方便相关人员以最快的速度向井上传输采取急救措施。对此,井上人员就能够凭借两方面给出的信息做出正确的补救行为,把事故所造损失最大程度的降低。经济管理能够及时有效的帮助矿井突发事件的处理,从而让煤矿企业的财产得到最大限度的保障。 (二)经济管理对于煤矿企业财务管理所具有的积极影响 煤矿企业的根本目的在于盈利,其本质就是最大化体现企业价值与股东价值。对此,在煤矿企业的经济管理当中,财务管理在实现企业价值,保证企业盈利这一方面就有着举足轻重的地位。经济管理对于煤矿企业的财务控制主要体现在:预算、资本结构以及收入支出等等方面,其作用的最终体现在煤矿企业财务收支与资金运作平衡上面。 1、煤矿企业的预算管理 预算必须要将销售的需求量当做基本前提,煤矿企业主要业务是供应能源,虽然煤矿的需求量非常的大,但是煤矿企业的主要销售对象还是发电厂以及企业单位等一些机关部门。然而经济管理所需要做的工作就是凭借当年的市场情况,来对下一时期会计年度企业销售会发生的变化进行预测,科学合理的推算销售量,给企业生产线上的人员配备与合理安排提供相应依据。预算是企业进行生产策略以及计划制定时候的重要保障,对于煤矿企业的正常运作有着一定的影响。 2、经济管理对于煤矿企业成本费用的控制 想要有效的提升煤矿企业经济效益,对于煤矿企业在生产运营过程当中的成本费用一定采取有效的控制措施。在煤矿企业生产运营过程当中,合理规划生产程序,最大化降低生产时所产生的损耗,对于在岗员工进行专门的培训,加强其综合素质,强化其井下作业的安全意识,这样在薪资支出一样的情况下,把安全事故的损失减少到最小。另一方面,对于生产过程当中所需要用到的水电,做到节约与循环使用,并且有针对性的设计水电再利用程序,从而减少不必要的支出。 3、对煤矿企业的收入进行控制 当下煤矿企业主要经济来源是依靠煤矿能源的销售,如何拓宽煤矿企业的销售渠道以及增加各个销售渠道的煤矿销售量对于煤矿企业的经济收入有着十分巨大的影响。对此,经济管理在煤矿企业进行煤资源销售的时候,对于其销售价格、渠道以及煤资源的调度运输进行综合的考量,达到用最低成本煤资源运输将其销售到最为合适的市场,借此来增加煤矿企业的经济收入。 生产运作管理论文:生产运作管理课程教学模式探析 摘 要:生产运作管理课程具有较强的实践性,不适合纯理论导向的教学模式,更适合基于任务的应用导向教学模式。文章从生产运用管理课程的定位出发,分析了该门课程的教材运用与教学内容设计问题,并对纯理论导向与基于任务的应用导向教学模式作比较分析。 关键词: 生产运作管理;教学模式;高校 作者简介:李钦(1970―),女,安徽枞阳人,安徽财经大学管理科学与工程学院副教授,主要从事战略管理研究。 我国高校管理类专业将生产运作管理课程作为专业必修或选修课程。生产运作管理课程的显著特点是实践性强,因此,教学须注重理论的实用性和操作性。在教学过程中,因大多数教师和本科生没有在企业工作的经历,对企业运作缺乏感性认识,结果是教师觉得这门课程难教,学生也觉得该课程难学。如何进行教学模式创新以激发学生的学习热情是教师须高度重视并亟待解决的问题。笔者在近几年从事本科生产运作管理教学中,尝试了不同的教学模式,从最初的纯理论导向逐步调整为基于任务的理论应用导向,在一定程度上提高了学生的学习能动性。从教学效果看,纯理论教学无法激发学生的学习兴趣,也无法产生积极的教学互动。而在任务导向教学模式中,学生在教学中的主体地位得到增强,通过自主设计任务、体验教学和分享知识,学生的学习积极性、自主学习能力、团队合作能力和表达能力有了较大幅度的提高。本文将着重比较这两种教学模式的应用和教学效果。 本文结构如下,首先是课程定位,其次是教材选用和教学内容,再次是纯理论导向和基于任务的应用导向教学模式比较,最后是结论。 一、课程定位 生产运作管理是对企业生产、交付产品或服务的系统进行设计、运作及改进,使企业的产品或服务以最有效的方式传递给顾客。为使企业的内、外部运作系统有效运行,不仅产品设计、流程、生产方式、质量管理和供应链管理等各活动要正常运行,更重要的是不同活动之间的联系也要创造价值,所有这些都会促进企业的可持续发展。 通常,组织有生产、销售、技术、财务、人力资源管理等职能。和其他职能相比,生产运作管理涉及面最广,牵涉的部门最多。生产运作管理是对整个产品或服务生产和交付系统的管理,运作管理者必须通过计划、组织、协调、指挥和控制这一管理过程来协调资源的使用。生产运作管理为企业运作过程提供了一种系统化的思考方法。因此,生产运作管理课程的学习目标是了解现代生产运作管理方法,以及如何才能使企业生产运作管理体系高效运行。 二、教材选用及教学内容设计 关于教材,比较有影响的国外教材有蔡斯(Richard B. Chase)[1]等编写的《运营管理》和史蒂文森(William J. Stevenson)[2]编写的《运营管理》,国内使用比较多的教材是陈荣秋、马士华编著的《生产运作管理》[3]。本科阶段的教学多以国内教材为主,MBA教学则多选用国外教材。国内教材多选用本土化案例,内容安排、关键术语的阐述都是按照国内企业的管理情境与管理实践规范来写的,因此,选用国内教材可让学生学习具有中国特色的生产运作管理理论与方法。笔者坚持使用国内教材,前些年使用过陈荣秋、马士华编著的机械工业出版社出版的《生产运作管理》(第3版)和高等教育出版社[4]出版的《生产与运作管理》(第2版)教材,近两年使用过陈志祥、李丽[5]编著的《生产与运作管理》教材和柯清芳[6]主编的《生产运作管理》(第2版)教材。陈荣秋、马士华编著的《生产运作管理》教材更加突出生产运作管理的系统性,从生产运作系统设计,到生产运作系统的运行,再到生产运作系统的维护与改进,将生产运作管理活动有机地组织起来,各章之间逻辑联系强。而陈志祥等编著的《生产与运作管理》教材和柯清芳主编的《生产运作管理》教材更加突出生产运作管理的应用性和实用性,重点阐述生产运作系统的设计和运行。总的来说,国内教材的主体内容和结构近乎相同。 因教材内容较多,笔者认为教学重点是生产运作系统的设计和运行,具体包括生产运作管理概述、生产运作战略、产品与服务设计、设施选址与布置、生产计划、库存管理、物料需求计划(MRP)与企业资源计划(ERP)、制造系统作业计划、服务系统作业计划、准时制和精细生产方式及其他先进生产方式。 在课时安排上,各高校的本科教学学时不同。以安徽财经大学为例,生产运作管理课程的本科教学学时有54学时(18周,每周3学时)和36学时(18周,每周2学时)两种,开课专业包括工商管理、管理科学、人力资源管理、物流专业等。和54学时相比,36学时的课程产品与服务设计及其他先进生产方式部分可不讲,库存管理和制造系统作业计划减半课时,只讲解基本模型和方法。 三、纯理论导向与基于任务的应用导向教学模式比较 教学模式创新一直是教学改革的重心。从国内教学实践看,教学模式正在从传统的教师主导型偏向学生主导型。传统的教师主导型教学强调教师的“教”,学生更多是“学”,很少参与教学过程。学生主导型教学强调学生的主体作用,倡导学生积极参与教学过程。研究表明学生参与课堂教学对学生学习成绩起到一定的积极作用[7]。在具体的教学实践环节,学生有多种形式参与教学,譬如教师可在课程的某些环节增加交互式教学[8]、讨论式教学[9]和任务驱动式教学[10]或协同式任务导向[11]教学模式。 笔者在从事生产运作管理课程的教学过程中,尝试了纯理论导向和基于任务的应用导向教学模式。下面将着重介绍这两种不同教学模式的实施及教学效果。 (一)纯理论导向的教学模式 纯理论导向的教学模式注重理论知识的传授,对如何应用理论知识解决实际问题的引导不够。笔者在刚开始从事生产运作管理教学时,授课对象是管理科学专业的本科生,考虑到管理科学专业本科生有一定的数学基础,当时采用了纯理论导向的教学模式,教学侧重定量分析,重点讲授基本的生产管理技术。譬如在讲解设施选址与布置、库存管理、生产作业计划部分时,更加注重数学模型及其应用,把书中的例题、习题选为重点,让学生掌握基本的生产管理技术。 纯理论导向的教学模式使学生对生产运作管理的认识产生一定偏差,学生可能掌握了某些生产管理方法,但不了解这些方法在不同企业中的应用。从教学效果看,数学基础薄弱的学生听不懂,纯理论教学无法激发学生的学习兴趣,也无法产生积极的教学互动。 (二)基于任务的应用导向教学模式 纯理论导向的教学模式主要以教师讲解为主,没能突出学生在教学中的主体地位,在一定程度上影响了学生学习的能动性。在进行了一轮的纯理论导向教学之后,笔者多次尝试对教学模式进行改进,减少课堂讲解时间,增加学生的课堂讨论。课堂讨论主要是围绕教材各章案例展开,鼓励学生参与案例讨论。因本科生没有实践经验,案例讨论难以深入,同时因学生人数较多,且受课时限制,组织案例教学存在一定困难[12]。在积累了学生课堂讨论案例的教学经验之后,笔者开始启动基于任务的应用导向教学模式。 基于任务的应用导向教学模式是以具体教学内容或知识点为任务,让学生自由组成小组,任务也完全是小组自主设计,只需和教学内容有关即可。首先学生需自定小组,小组成员在3―7人,接着设计任务名称,任务原则上和生产运作管理的某一章节对应,然后小组成员分工,从查阅资料、资料收集和整理、准备汇报资料到课堂讲解及最终的报告。任务的评价体系包括课堂讲解和纸质报告,每个小组在汇报之后,教师进行课堂点评,然后教师和所有其他小组需对汇报小组的表现进行现场评分,现场评分只针对课堂讲解。纸质报告是以科技论文形式对汇报资料进行总结。 从实际的完成情况看,学生设计的任务包括选址、产品开发、生产计划、供应链管理、质量管理部分。从受调查对象看,近半学生选择当地企业,便于实地考察,也有不少选择世界500强企业,偏重于从网上搜集相关资料。从企业类型方面,学生更偏好服务类企业,很多选择零售企业、教育培训机构、快递公司。从学生反馈结果看,学生对这种任务导向的教学模式非常满意,通过文献的查阅和梳理,加深对某些知识模块的理解,也提高了合作式学习能力,课堂汇报一方面展示了小组的共同学习成果,另一方面也展现了学生的个人风采。有些学生的发言非常有激情,在声音、语速、节奏、内容熟悉程度、趣味性方面做得非常好。 生产运作管理课程具有很强的实践性,不适合纯理论导向的教学模式,更适合任务导向教学模式,同时需增强实践教学环节。企业参观是比较好的实践教学方式,但需要学校有固定的教学基地。然而企业大多对学生参观不感兴趣,这给学生到企业参观带来很大难度。在这种情况下,基于任务的应用导向教学模式可行,且具有可操作性。 基于任务的应用导向教学模式,使学生在教学中的主体地位得到增强,教师只是扮演引导者和点评者角色,而学生则是设计者、知识传授者和教学主体体验者。任务导向教学模式能够提高学生的学习积极性,有利于培养学生的自主学习能力、团队合作能力和表达能力。 生产运作管理论文:独立学院《生产运作管理》课程体系建设研究 【摘 要】针对《生产运作管理》课程实践性强的特点,本文从独立学院培养应用型本科人才的定位出发,在调查学生需求的基础上,从师资队伍建设、教材选择、教学内容安排、实践教学体系建设等几个方面探讨了该课程教学体系建设的思路。 【关键词】独立学院;生产运作管理;教学;实践 一、引言 《生产运作管理》这门课程是大部分院校管理类专业的优秀专业课程之一,本人在从事生产运作管理课程的教学过程中发现学生普遍反映该课程比较难、内容抽象而枯燥,影响了学习的兴趣与热情。为探寻其中的原因与解决这一问题,本文拟从师资队伍建设、教材建设、教学内容安排、实践教学体系建设等方面探讨该课程的教学改革方向。 二、课程教学需求分析 教学改革必须从培养人才的定位与学生需求出发,为此笔者在2010年下半年对刚上完该课程的电子商务(94人,占36.3%)、物流管理(81人,占31.3%)和工商管理(84人,占32.4%)三个专业共计259名学生进行了问卷调查,样本具有较好的代表性。调查的结果具体分析如下: 1.学生普遍认为生产运作管理课程对于他们未来的学习和工作具有重要意义,但不同专业背景与未来的就业意向影响着对该课程重要性的认识。在被调查的259名同学中,有74.5%的同学认为该课程“重要”或者“非常重要”,有24.7%的同学选择了“一般”,只有2名同学(占0.8%)选择了不重要。对该课程重要性的认识与调查对象未来从事生产管理相关工作的意向存在显著相关,并通过了0.05的显著性检验。 2.学生对目前所使用的教材――《生产与运作管理》(陈荣秋、马士华主编,高等教育出版社,第二版)――不是很满意。只有5%的同学认为该教材“非常好”,选择“较好”、“一般”和“较差”的比例依次为52.1%、39.4%、3.5%。究其原因,59.1%的同学认为该教材“过于理论化,缺少实务性、实操性强的内容”,34%的同学认为“案例太少”,25.9%的同学认为“全书内容编排不够紧凑,条理不清晰”,另有25.5%的同学认为“对服务型企业的运作管理介绍得太少”。调查结果反映出独立学院本科层次的学生追求知识的务实性和实操性,而该教材在这些方面不能很好地满足他们的需求,也和我院培养“应用型人才”的定位存在偏差。 3.在教学内容上,学生对战略性、实操性、服务型企业运作管理的内容更感兴趣。69.1%的受访学生对服务型企业的运作管理更感兴趣,对于具体教学内容的兴趣度,排在前五位的分别是“项目计划管理”(37.8%)、“生产和服务设施选址”(34%)、“企业战略与运作策略”(31.7%)、“ERP和MRP”(28.2%)、“需求预测”(24.3%)和“质量管理”(24.3%); 最不感兴趣的最后三位是“设备维修管理”(2.7%)、“制造业作业计划与控制”(8.9%)、“服务业的作业计划”(10.8%)。这体现了独立学院学生学习的一些特点,他们喜欢战略性的、实操性强的内容,期望所学的东西能马上应用,同时又期望自己是一名管理层面的员工,而不希望从事一些基层的、基础的、操作性的工作。 4.在理论知识教学的方式上,“教师讲授+案例讨论”的方式最受青睐,有58.3%的学生选择了该模式,“教师讲授+学生主题讲演+案例讨论”的方式也比较受认可(36.3%),“完全教师讲授”的填鸭式教学已经不能满足需求,只有1.2%的学生认同该方式。 5.在实践教学方式上,选择“企业参观”、“经营模拟游戏”、“案例讨论”、“现场录像播放”、“生产管理软件实训”、“企业管理人员讲座”的比例依次为69.1%、52.5%、33.6%、27.8%、24.7%、22.4%,可见,到企业生产现场参观是最受学生欢迎的实践教学方式,这是因为大部分学生没有企业现场实习的经验,在本次受访的259名大三学生中,有69.5%的学生没有任何企业实习的经验,因而对企业生产现场缺少感性认识,这也是同学们普遍觉得生产运作管理这门课程难学、抽象的原因;其次,“经营模拟游戏”也是比较受欢迎的一种实践方式,有超过一半的同学认为通过经营模拟游戏能够更好地理解所学理论知识。 通过对以上调查结果的分析,我们认为独立学院本科层次的生产运作管理课程教学有其自身的特点,师资队伍的建设、教材的选定、教学内容的甄选、教学方法的应用都应该紧扣培养应用型本科人才的定位,下面我们就从以下几方面来探讨该课程的建设。 三、师资队伍建设 《生产运作管理》是一门综合性和实操性很强的课程,这就对任课教师提出了很高的企业实践阅历要求,而目前我国高校的人才引进机制存在很大的问题,大部分高校已经将博士或副教授作为进入门槛,而这些教师多半是从小学读到博士一直从学校到学校,没有任何的企业工作实践阅历,在实际的教学过程中也就只能将书本的理论知识照本宣科,学生听起来也就枯燥乏味,教学效果很差。为此,要想提高这门课程的教学效果,首先要提高授课教师本身的企业阅历,这是培养应用型人才基本条件。可以通过鼓励青年教师到多个不同类型的企业挂职锻炼获得企业阅历,授课老师也应主动与企业经常联系,以了解企业的各种最新信息,丰富自己的企业阅历和课程内容;有条件的教师还可以通过为企业提供咨询支持或管理培训获得企业阅历。此外,任课教师应积极参加生产管理实践领域的各种培训与认证,如通过获得相关的高级生产管理师、六西格玛黑带大师认证来提升自身的职业技能,校方应给予经费上的支持。 四、教材的选择与教学内容安排 在教材的选择上,我们认为一定要选择最适合独立学院本科层级教学的教材,而不一定是最流行的。目前,国内重点高校比较多采用直接引进国外原版教材,但国外原版教材内容太多且较难,采用的案例也不符合中国的国情,笔者个人认为不太适合独立学院这一层次的学生。国内学者编写的教材以陈荣秋教授和马士华教授编写的部级“九五”重点教材《生产与运作管理》最具代表性,也是我院目前采用的教材,现在已经出到第三版。进入21世纪以来,国内一些大学的生产管理教师根据各自对该门课程教学的理解与教学经验编写了一些本科层次的生产管理教科书,通过比较研究,笔者认为中山大学陈志祥教授所编写的教材具有较大的创新:①增加服务业应用内容;②增加实务性内容,该教材比较注意实务性方法介绍,既适合大学教学,也适合企业管理者参考。③在正文中穿插有不少先进企业的“运作标杆”或“运作特写”,理论与实践结合的“决策借鉴”或“理论与实践”,也有一些从报纸杂志上翻译过来的“新观点与新思维”,部分章节中有讨论案例等。④增加定量性方法应用。与其他教材不同的是,该教材有大量的定量性方法应用范例,每章后面有思考题、练习题,有利于学生学习。 在教学的内容上,生产运作管理所包含的内容非常丰富,要想在50-60个学时内将所有内容讲透是不可能的,必须要有所侧重。结合本次调查结果,笔者认为针对独立学院层次的学生来讲,在授课的过程中应该适当加重战略性、实操性和服务型企业运作内容的课时比例,就具体章节而言,应适当加大项目计划管理、生产和服务设施选址、企业战略与运作策略、ERP和MRP、需求预测、质量管理等章节的课时比例,在教学过程中不能拘泥于教材内容,应选择几本由企业现场管理人员编写的实战性教材作为参考书目,同时积极跟进国内外最先进的生产管理理论和实践案例,并通过不断丰富教师自身的企业阅历使授课的内容更贴近企业生产管理的实际。 五、实践教学体系建设 生产运作管理是一门实践性非常强的课程,因而实践教学体系建设的成与败将直接决定该课程教学效果的好与坏。目前国内比较流行的一些实践教学方式有企业现场参观、经营模拟游戏、案例讨论、现场录像播放、虚拟现实仿真软件应用、生产管理软件实训、企业现场管理人员讲座: 1.企业现场参观 这种教学方式最大的难点在于联系企业难,而且由于大部分班级比较大,走马观花式的参观效果较差。笔者认为可以采取以下策略:一是化整为零,分批带学生参观,每批以不超过40人为宜;二是应该选择一些以大学生为现实或潜在客户的消费品生产企业,如服装厂,企业出于宣传目的更易接受学生参观实习;三是可以采取与旅游公司合作,以工业旅游的方式参观一些大型企业;四是充分发掘学生当中的资源,对引荐参观成功的学生可以允许其免修若干实践学分,学校应给予政策支持。 2.经营模拟游戏 这是一种体验式的互动学习、竞赛方式的课程,通常模拟一家已经经营若干年的生产型企业,通过成员的角色分配模拟企业的运作决策。这种教学方法的优点是对于战略决策日常决策部分的教学效果好,但缺点是需要引进决策模拟软件,初期投入大。为解决这一问题,我院采取与外部企业合作的方式,该企业专门承接中山各高校的部分学生实践训练工作,各高校采取付费的方式共享资源大大提高了资源的利用效率。 3.案例讨论 开展案例讨论首先要选择好的案例素材,一般3-5页为宜,优先采用国内企业案例,最好是任课教师亲身经历的案例。独立学院在开展案例讨论课的过程中还应克服班级大、过程控制难的困难,应该控制好每个小组的人数,恰当安排好素材阅读、讨论、发言时间、总结各环节的时间,采取点名发言而不是自愿发言,任课教师则要做好过程的记录与最后的点评总结,赏罚分明,自然就可以大大提高案例讨论的效果。 4.现场录像播放 目前国外原版教材配套的一些生产现场的视频,全英文的讲解给独立学院的学生带来一定难度,笔者认为,有条件的院校应自行组织录制一些本土企业的生产现场录像。为获取本地企业的现场视频资料,笔者认为教师首先要表达自身的诚意,和企业签订保密协议,承诺不对外流传,只作教学用途,也不允许学生拷贝;要选择长期挂钩实习的企业进行拍摄,降低拍摄的难度;最好能选择代表多种不同生产类型的企业进行现场实录,增加视频资料的多样性。 5.虚拟仿真软件应用 基于现代计算机及其网络的虚拟现实仿真技术,应用到“生产与运作管理”实验教学,对企业业务活动进行多维仿真,能给学生产生各种感官信号,在虚拟环境中获得企业生产运作活动的感性和理性认识。常见的虚拟仿真软件有用于产品研发的AUTOCAD;用于辅助车间生产系统设计的仿真软件有PURDUE大学开发的GCMS,清华大学开发的IMMS等;用于车间生产调度的Autosched、南开大学的JobShop等;用于物流与供应链管理的WITNESS,CIM-OSA等。这些仿真软件的应用需要较大的经费支持,也对任课教师本身的软件应用水平提出了很高的要求。 6.生产管理软件实训 目前“生产运作管理”课程中常用的实验软件主要有:企业资源计划(ERP)、项目管理软件(Project)、物流网络优化软件(CRAFT)和线性规划软件(LinDo)等。这些软件具有较好的现实应用性,学生普遍表现出较强的兴趣,但是班级规模庞大和教学资源有限限制了教学的效果,笔者认为可以通过以下策略提高教学效果:一是联系一些小的软件供应商提供试用版或迷你版的学习软件,让每个学生都能拷贝回宿舍进行演练;二是在安排若干固定的课余时段开放实验室供有兴趣的学生使用;三是通过实验过程与实验结果的双重考核提高学生学习的主动性;四是除了介绍软件如何用之外,同时注重企业业务流程分析与咨询诊断方面内容的介绍。 7.企业现场管理人员讲座 对于某些实务性、技巧性比较强的内容请企业专家开展专题讲座效果会比任课教师讲更好。对此,笔者有以下体会:一是对于独立学院本科层次的教学来讲,一般邀请中层干部就可以了,年轻而经验丰富的他们更易与学生拉近距离;二是在选择邀请企业专家时最好能综合考虑不同的生产类型、不同的投资主体背景,让学生能够了解美、日、欧、本土企业在经营的理念上与管理方法存在哪些差异;三是可以聘任企业专家担任该门课程“客座教授”的方式与其建立长期稳定的关系,通过荣誉感提升他们的使命感,降低邀请他们的难度。 总的来说,生产运作管理课程是一门实践性非常强的课程,本文是笔者在近年对该课程进行教学改革所总结的一些心得体会,要真正上好这门课程,需要任课老师付出非常多的时间和精力,笔者深感在这方面要走的路还很长,恳请国内同行批评指正。 生产运作管理论文:管理科学专业《生产运作管理》课程建设的思考 摘要:《生产运作管理》是管理科学专业的一门专业基础课,作者承担了这门课程的教学与课程建设工作。本文根据作者的多年的教学实践,从教学内容与教学大纲、教学方法、作业与考试等诸方面进行了思考与经验总结。 关键词: 管理科学专业;生产运作管理;课程建设;教学方法 基金项目: 北京信息科技大学2013年度课程建设项目 1、引言 管理科学专业培养具备必要的数学、计算机应用基础,具有扎实的管理学科的基本理论和基本知识,具备用先进的管理思想、方法、组织和技术以及数学和计算机模型对运作管理、组织管理和技术管理中的问题进行分析、决策和组织实施的高级专门人才。 生产运作是企业管理的基本职能之一,在企业管理各领域中,生产运作其涉及的面最广,牵涉的部门最多,是最复杂的领域,任何一个企业经营管理者都必须先了解企业生产运作的基本规律与特征,才能管理好一个企业。 《生产运作管理》是管理科学专业的一门专业基础课,是管理科学专业学生学习其他管理类专业课程的基础。世界各国大学里的管理学院/商学院都将本课程列为三大支柱性优秀课程之一,由此可见本门课程在管理学科体系中的地位是非常重要的。因此,必须重视《生产运作管理》课程的课程建设实践,积极探索各种有效的方法,以便达到丰富教学内容,改进教学方法,提高教学效果的目的。 2、教学内容 《生产运作管理》是一门内容广泛而庞杂的课程,因此对教学内容进行合理的规划,形成和实际紧密联系的知识体系是非常重要的。作者根据本校管理科学专业的培养方案,考虑北京市经济建设的需要,结合自己的多年教学经验,在实际教学过程中适当增加有关服务运作管理的内容;突出各种方法与模型的讲授,从定量分析的角度,分析和讨论各类典型生产运作管理系统的计划与最优控制问题。在此基础上,本文提出了一个适合管理科学专业教学需要的32课时的教学大纲,教学大纲的主要内容如表1所示。 表1《生产运作管理》课程教学内容 3、教学方法 目前《生产运作管理》课程的教学以教师以课堂讲授为主,为了提高学生的学习兴趣,还采用了其他的教学方法。 (1)课堂讲授 教师课堂讲授是本科教学的主要方式,但是要讲得好、让学生喜欢也不容易,因为本科生没有企业工作经验,对许多概念或者术语都是陌生的,因此教师应该把基本的概念讲透,用通俗易懂的语言来表达。 (2)充分利用多媒体资料 结合课程教学内容要求,作者在教学过程中辅之以大量的多媒体(照片、电影片断和视频资料等)资料来加深学生对生产管理认识和对知识点的掌握,例如组织学生观看企业生产车间、生产工艺流程、生产物流、库存管理等方面的照片和视频,使学生对企业的生产运作过程和设施有初步的感性认识,了解国内外先进企业的生产运作管理经验,为本课程的深入学习打下基础。 (3)案例分析 案例分析教学是一种理论与实践相结合的教学方法,能激发学生学习理论的主动性、积极性,培养创造性思维。案例教学既可以增加学生的实践知识又可以帮助学生深入理解相应教学内容,提高学生分析问题、解决问题的综合能力。案例教学目前已被许多高校的管理类专业教学所采用,但难点在于如何设计恰当的教学案例,为此作者根据生产运作课程理论教学内容大量收集、精心选择了典型的生产运作案例供本课程教学使用,并取得了较好的教学效果。 (4)实验教学 生产运作管理作为一门实践性很强的应用学科,这决定了实验教学环节的地位与重要性。为了强化学生实际动手能力的培养,在这门课讲授的过程中通过引入WITNESS仿真实验教学来有效提高学生的学习兴趣和学习效果。由于WITNESS软件为生产系统中各种类型的资源设计了相应的可视化元素,可以实时地显示出建模的可视化效果,逼真形象地模拟实际生产系统,使得在教学中的许多生产系统设计和方案选择的过程更加简洁易懂,学生可以更加方便的了解生产系统设计的问题所在,以及应该如何解决出现的问题。同时可视化建模方式可以激起同学的学习积极性,窗口式设计又使同学极易上手,所以,学生在学习的过程中不自觉的就能体会到生产运作管理的相关理念。 因此在《生产运作管理》课程教学中利用WITNESS 软件进行实验教学,有利于学生理解当前的建模工作和实际生产系统的运作规律,提高学习理论知识的兴趣,可以提高学生的动手设计和规划生产系统的能力。 为了使实验教学能够获得更好的教学效果,作者设计并完善了符合管理科学专业培养要求的WITNESS仿真实验项目以及相应的8个学时的实验教学大纲和实验指导书,供教学使用。 4、作业与考试 作业与考试是检验学习效果的方式, 为了提高学习效果,激发学生的学习兴趣,作者对学生作业,认真批改,并给出每次作业的成绩,成绩满分为10分,一般很少能够获得满分,这样可以激励学生认真完成作业。学生反映学习的效果非常好,他们都说这门课程学习收获很多。 本科的《生产运作管理》课程考试要更多体现检验学生的知识掌握程度,因此需要考察一些基本概念与理论。考试的内容可以包括概念(比如判断题、选择题)、简答题、论述题、计算题、或小案例分析等几个方面。 5、结束语 通过以上各个方面的建设,使得《生产运作管理》课程更加贴近管理科学专业的需要,学生增加了对课程的兴趣,学到的理论能够有效的联系实际,从而提高学生的综合能力,满足社会对复合型、创新型人才的需求。 生产运作管理论文:《生产与运作管理》课程信息化改造探索 【摘要】 《生产与运作管理》是管理类专业必须的一门优秀课程。在教学实践中,学生由于缺少对生产与运作管理内容的感性认识,普遍反映该课程比较抽象、不好理解、缺乏学习热情,教学方法的调整和完善已成为一个亟待解决的问题。根据该课程综合性、实践性、决策性强的特点,以及其在教学中存在的问题,采用信息化技术对该课程进行改造,已成为改进教学手段、提高课程教学质量的一个必然趋势。 【关键词】 生产与运作管理;特点;现状;信息化改造 生产,是人类从事的最基本活动,是一切社会财富的源泉,不从事生产,人类就无法生产,社会就不能发展。生产运作是社会组织的三项基本职能之一,是各种社会组织投入资源最多的活动,对社会组织的活动效益影响很大。因此,《生产与运作管理》课程作为高校本科工商管理类专业的优秀课程之一,其教学方式和教学效果对学生专业基础的奠定和就业都有一定的影响。而在教学实践中,学生由于缺少对生产与运作管理内容的感性认识,普遍反映该课程比较抽象、不好理解、缺乏学习热情,教学方法的调整和完善已成为一个亟待解决的问题。 一、《生产与运作管理》课程特点 (一)综合性 《生产与运作管理》这门课的内容涉及非常广泛,既包括生产型企业,也包括服务型企业,涵盖了市场的需求预测、企业战略和生产策略、产品开发和技术选择、生产和服务设施的选址、工作设计和工作测量、综合生产计划、独立需求控制、物料需求计划、作业计划、供应链管理、项目管理、设备管理、质量管理等企业运作的各个环节。因此,该门课程对教师和学生的企业管理综合能力要求较高。 (二)实践性 《生产与运作管理》是一门与生产运作实践联系紧密的课程,是众多专业课程知识点的集合。生产运作管理理论的产生和发展都来源于企业的实践,是多年来各国生产运作管理实践经验的提炼和总结,经过不断地丰富、完善,逐渐发展成为一门系统性、科学性很强的应用学科[1]。因此生产运作管理教学必须重视实践教学环节,并通过运用丰富的信息化手段,加深学生对相关概念的理解和认识,培养学生解决生产运作过程实际问题的能力。 (三)决策性 在生产运作管理过程中,很多问题的解决有多种方案,但不同的方案对人的积极性的调动、产品质量的改善、工作效率的提高等方面会产生巨大的差异。因此《生产与运作管理》的教学中,需培养学生根据不同背景、不同特点设计个性解决方案,明确生产管理的目标和任务,以寻找实现目标的各种途径,并在对处理结果预测和比较的基础上,做出最优决策[2]。 二、《生产与运作管理》课程教学现状 (一)教师实践经验缺乏 生产运作管理是一门系统性和科学性很强的应用型学科,对教师的综合素质要求较高。该门课程理想的授课教师既要对生产运作管理的基础理论和发展趋势进行研究,又应有一线的生产运作管理经验,同时还需具备现代教育的思想和理念[3]。而目前大部分高校的教师都是从学校到学校,虽然具备渊博的学识,却没有任何企业工作经验,缺乏对一线生产运作管理的感性认识,在教学过程中很难对生产运作管理课程内容进行生动的讲解,更不能对学生在应用生产运作管理方法解决实际问题方面给予有效指导。因此,现有大部分高校的《生产运作管理》教学通常是注重传授系统的科学理论知识,强调书本知识的灌输和纯理论的探讨,忽视了对学识分析和处理实际问题能力的培养,知识变得生硬而抽象,老师台上讲,学生台下记,教学效果得不到保障。 (二)教学内容滞后 随着经济和信息技术的发展、社会分工的细化、服务业的兴起,生产运作管理学科的研究重点正在开始向运作管理倾斜。同时,服务业等非制造业占主体的就业选择和现实的工作性质,工商管理学生对未来的就业选择集中在非制造行业,或者是制造业的“两头”(研发和市场)而非中间的“生产”,这也使学生对以制造业为主体的生产运作课程内容热情不高。而我们现有的课程体系,并未能体现社会需求的学生兴趣的要求,教学内容、大纲的制定和教材的编写多以传统的生产管理为主,极少涉及运作管理,无法适应学生毕业后从事服务业的工作要求。 此外,生产运作管理学科起源于欧美,我国的起步较晚,目前的教学理论大部分都是舶来品。近几年来,很多高校尝试引进了不是国外原版教材和案例,但这些教学内容并不完全适应中国企业,导致教学理论和中国企业生产管理实际现象脱节,亦影响了教学目标的达成[4]。 (三)教学方式方法单一 长期以来,生产运作管理教学中普遍采用的是“传递-接受”教学模式,这种模式的基本程序是:激发学习动机-复习旧课讲授新知识 巩固运用检查评价。这种模式的优点是有利于教师主导作用的发挥,有利于教师对课堂教学的组织、管理与控制,其本质上仍属于以教师为中心的教学模式[5]。这种模式的弊端主要体现在:教师往往只以灌输的方式,向学生讲解系统化的教科书,作为认知主体的学生始终处于比较被动的地位,学生的角色是听讲者和知识的接受者,只是被动地接受老师所传授的理论。这种只注重理论、概念的教学方式,忽视了对学生潜能的开发,导致学生理论与实践的脱节,难以调动学生的学习积极性,教学效果往往不理想。 生产运作管理课程知识的广泛性和较强的实践性决定了它的教学方法应有别于其他管理课程,除了传统的教学方式之外,还应借助计算机进行讲解过程的推导和演绎,通过对该课程进行全面的信息化改造,丰富教学方法和手段,将理论和实践紧密联系在一起,增强学生的学习兴趣,从而提高教学效果。 三、《生产与运作管理》课程信息化改造建议 《生产运作管理》作为一门实践性操作性强的课程,教学的关键是让学生产生“真实感”,这就需要利用现代的信息化技术辅助教学,通过图像、文本、音频、视频等多种媒体信息,辅助实验平台的应用,使学生能够系统、直观地了解企业生产运作流程并参与解决企业生产运作管理中的实际问题,从而提高学生的动手能力。笔者认为,对该课程进行信息化改造可通过以下几种模式: (一)观看录像 观看录像是一种简单有效的帮助学生了解生产现场的方法。现有的很多国外教材都配有相应的录像教学光盘,网络上也有很多相关的教学视频,学生可以通过观看录像了解国内外先进生产企业的生产运作管理经验。比如针对质量管理的内容,我们播放美国著名酒店的全面质量管理录像;讲授5S现场管理,我们可播放有关现场改善的录像;讲授供应链管理、库存管理的内容,我们可根据需要选择相应的录像在课堂播放。 (二)实施网络教学 网络教学是现代教学模式的一种发展趋势,它通过计算机辅助教学,可将图片、文字、声音、动画集为一体,通过直观生动的形象来刺激学生的多种感官参与认知的活动,调动学生的学习积极性,使学生成为学习的主体。网络教学平台的搭建可以优化课堂教学结构,提高课堂教学效率,提升学生的课堂体验。在《生产与运作管理》课程教学中,我们选自了生产运作管理概述、产品开发与技术选择、生产和服务设施选址、生产和服务设施布置、工作设计与测量、综合生产计划、库存控制、项目管理、质量管理等章节,利用多媒体与网络技术,在PowerPoint、DreamWeaver、Frontpage等多媒体制作软件上设计文稿,并将教学内容通过多媒体教室的大屏幕演播进行教学。教师还利用学校的网络课堂平台,设计、制作和网页课件供学生学习,并对学生的学习进行跟踪、辅导、答疑。学生可在网络平台中自由交流,分享学习体会,并可自由选择课堂练习、模拟试题进行测验,训练成绩和答案均可及时得出以便于学生了解自己对学习内容的掌握情况[6]。 网络教学这种视听并举、声画同步、图文并茂的特点,为师生提供了一个高效的交互系统学习环境,使学生有了主动参与的可能,有利于激发学生的兴趣和创造力,在实践中,也显示出了较好的教学效果。 (三)利用实验教学软件模拟 利用实验教学软件模拟教学内容,可以使复杂问题简单化,繁琐问题条理化,抽象问题具体化,具体问题概括化,使教学过程以直观的形式达到人机一体,便于围绕某一学习主题进行密集、快速的活动,同时增加课堂教学的密度和广度[7]。目前《生产与运作管理》课程中常用的实验教学软件包括:物料需求计划/制造资源计划实验(MRP/MRPII)、项目进度计划实验(PERT)、质量管理实验、工作分析实验、ERP软件实验等。 (四)应用虚拟现实仿真技术 应用虚拟现实仿真技术,进行《生产与运作管理》课程的实验教学,可对企业业务活动进行多维仿真,能给学生产生各种感官信号,如视觉、听觉、触觉等,使学生有身临其境的感觉。借助虚拟现实仿真技术,学生可与虚拟现实环境之间进行多维信息的交互,从定性和定量结合集成的虚拟环境中获得企业生产运作活动的感性和理性认识,深化对概念、原理和方法的理解。在制造业生产系统的规划、设计、运行、分析和改造的整个生命周期,都可以使用虚拟现实仿真技术组织教学,具有代表性的主要有以下几种: 1、用于产品研发 产品研发可分为概念设计、细节设计、评审和再设计四个阶段,每一阶段又可进行进一步细分。如详细设计可分为总体CAD,零部件CAD,计算机辅助工程、技术设计、可装性设计等。产品研发过程仿真实验就是对上述活动进行模拟,让学生从进度、资源和成本等指标进行综合分析,选择最优方案[7]。 2、用于生产和服务设施布置 设施布置仿真实验,是指根据车间之间和内部空间组织方式,采用虚拟现实仿真技术模拟各种可行方案,判断车间整体布局是否能满足车间调度要求?车间设备是否得到充分利用,负荷是否平衡?物料处理系统是否和车间的柔性程度相适应?生产成本是否合理?等等。目前,国内外用于辅助设施布置的仿真软件主要有:WITNESS、GCMS、SMAN/CNEMA、AUTOMOD/AUTOGRAM、MMS等[8]。 3、用于车间生产调度 车间生产调度问题包括确定工件的加工路线、确定工件在机器上的加工顺序和加工时间、选则运输路线和工具等。生产调度仿真实验就是对这些调度问题进行分析和评价,目前常用的仿真调度问题的软件包括:Autosched, JobTimePlus, FACTOR, FACTOR/AM, SMNETD等[9]。 4、用于物流与供应链管理 供应链管理仿真软件可对供应链系统的库存、瓶颈、流程、协作和信息共享各方面进行快速的流程逻辑和决策数据的灵敏度分析,以达到优化系统的目的。例如,在物流系统配送路线的优化实验中,运用WITNESS软件的设计功能,以运输成本最小为目标,设计物流系统中的配送路线,使整个配送路线最优,从而达到运输成本最低。又如,在垃圾回收物流系统实验中,仿真程序研究的应用,可在满足时间约束、载重约束的条件下,使垃圾处理公司的物流总成本最低[10]。 如今,虚拟现实仿真技术在制造业的应用已经贯穿于产品设计开发、生产计划制定、加工、装配、测试和销售的整个生命周期。除了单一企业的生产管理虚拟现实防治技术为,以CM-OSA等软件为代表的用于虚拟企业业务流程集成的旬现实仿真技术正成为仿真技术研究的热点。此外,虚拟现实仿真技术的应用也正在向服务业领域不断渗透。目前,许多高校的《生产与运作管理》课程中,都引入了与服务业相关的仿真实验,如WITNESS等,通过这类系统的建模和仿真,学生能够较为直观地了解不同制造业、服务业的运作流程,并自行对管理、运作流程项目进行设计,同时从系统获取运行结果的反馈[9]。 作者简介:何佳(1982.9―),女,四川内江人,内江师范学院,副教授,国际金融硕士,主要研究方向为应用经济学; 生产运作管理论文:《生产运作管理》课程教学方法探讨 摘 要 《生产运作管理》课程是工商管理类专业的一门优秀课程,是经济、管理类专业的一门重要课程。树立授人以鱼不如授人以渔和快乐学习的教学理念,合理选择教材和教学方法,实行实践性教学和仿真实验,才能使学生有效的完成从理论到实践再到理论的学习过程。 关键词 生产管理 运作管理 教学方法 1 教学过程中存在的主要问题 1.1 教师实践知识的不足 该课程希望通过对生产运作管理基础知识的学习培养学生的综合管理技能与个人素养,使学生能够扎实理解和掌握生产运作管理的理论体系,掌握生产运作管理的基本理论知识,提高学生解决生产运作管理中实际问题的能力。该课程对教师的教学水平要求比较高,既要有强大的生产运作管理理论知识,又要有生产一线的实践经验,但是现在大部分教师毕业后直接到高校任教,虽然有丰富的理论知识储备,但是因为没有实践经验,可能对实际操作中遇到的问题不能给予学生有效的指导。 1.2 教学设备的落后 该课程用到的数学知识非常多,有些问题计算量很大,只有用计算机才能解出来,但是现在学院本身不具备这些条件。在供应链管理中,为了说明供应链管理的必要性和重要性,可以让学生玩一个非常经典的游戏―啤酒游戏,通过分组,学生可以扮演三种角色:制造商、批发商和零售商,但是现在学院缺少这样的游戏平台,降低了学生学习的兴趣。 1.3 校企合作不够 校企合作是现今学校发展的一个趋势,但是,现在多数学校和企业基本上是两个独立的团体,有的校企合作已经归于形式化,我院现在合作的企业主要是金满蛋糕和洽洽食品有限公司,无论是制造业还是服务业,都是典型的例子,但是现在合作的方式主要是为毕业班的学生提供实习机会,学生和老师并没有真正参与到其中的生产运作管理实践中去。 2 教学方法的改进 针对上述所说的生产运作管理教学中出现的问题,结合自己的教学经验以及在企业中的生产实践经验,提出以下改进措施: 2.1 提高教师水平 学校可以实行课程组教学,由课程组教师共同制定学习和发展目标,以半年小结、年终考核的方式进行管理,实施老带新计划。通过定期指导、检查教案、课前试讲、跟班听课、课后交流等形式,帮助青年教师尽快成长。还可以定期选择没有企业工作经验的教师利用空闲时间到相关企业实习,也可以脱岗培训,还可以邀请企业内经验丰富的工程师、专家、高级管理人员对教师进行培训,教师应该充分利用生产一线的资源,多进行实际操作,加强理论知识的理解,积极的和专家们探讨研究,及时用实践知识更新教学内容。同时,可以邀请企业专家到学校做讲座,比如生产作业排序、5S现场管理等,这样教学效果会更好。 2.2 加强校企合作,建立实训基地 学校要主动建立和企业的合作关系,而且让企业明白共赢的原则,选择一些生产运作管理比较好的企业逐步建立长期的合作关系,在教学过程中,把教学内容带到企业生产现场去,结合企业生产实践进行讲解,实行参与式教学;同时也把企业生产实践问题带回课堂,把企业实践问题总结成课程教学案例,通过案例讨论,培养学生分析问题、解决问题的能力。这些采用多种形式的实践教学模式,学生比较欢迎,同时也可以得到企业的认可和支持。学校和企业还可以共同出资建立实训基地。生产运作从管理的角度分成了两大类:制造性生产和服务性运作,实训基地的建立可以按照这两种生产类型的不同,分别建立制造型实训基地和服务型实训基地,组织学生到企业实训基地亲身体验企业的生产流程、库存管理、物料需求、生产作业排序等,尤其是一些文科出身的学生,没有对企业生产过程的初步感性认识,学习起来是非常困难的。同时,学校可以和企业共同制定人才培养计划,学校为了培养实用型的人才,企业可以从自己角度考虑,培养适合的人才,这些人才将来可能成为企业的顶梁柱。除了这些,还可以让学生真正参与到生产运作管理当中去,真正运用自己所学的理论知识,还可以结合自己实训基地的实践经历,完成自己的毕业设计任务,决定今后的就业方向。 2.3 教学手段上增加仿真技术 对于大型生产运作系统,很难利用真实的系统进行实验。因此,仿真技术为研究这些系统提供了非常方便的通道。可以通过建设生产计划管理实验室,物流系统模拟实验室,购买ERP沙盘软件和物流仿真软件等方法进行模拟仿真实验。尤其对于制造业,从产品的设计开发,可以利用CAD进行结构设计、ANSYS进行有限元分析,到生产计划的制定进而加工、装配、销售整个过程都可以进行虚拟仿真实验。而且现今虚拟仿真技术在服务业中的应用逐步扩大,由英国 lanner 公司推出的Witness仿真软件是一个功能非常强大的仿真软件系统,既可以仿真离散事件,也可以仿真连续性事件,所以在学校实验室设置Witness物流仿真软件实验平台,通过排队系统、供应链系统等的仿真、设计与优化,培养学生的分析问题解决问题的能力,提高学生的实践能力和创新能力。 生产运作管理论文:生产运作管理课程实践性教改初探 摘 要 生产运作管理是工商管理专业必修的一门优秀课程。随着服务业的不断发展,传统以制造业为主的生产运作管理发生了很大变化,所以生产运作管理课程的教学改革势在必行。本文从教材选用、教师成长及教学方法共三个方面提出了一些想法,以便提高教学质量。 关键词 生产与运作管理 实践性教学 仿真模拟 生产运作管理课程(目前在上海地区成人高校中取“科技生产管理”名称)是高职高专院校工商管理专业优秀课程。在该门课程多年的教学过程中,许多一线教师因为缺少对工商企业生产运作管理的实践,加上该课程不少内容涉及到定量计算,学生普遍反映该课程比较抽象,比较枯燥,涉及到的定量分析内容也不容易理解,学员学习兴趣不高。所以,该门课程教学改革迫在眉睫。笔者从2004年起一直在成人高校讲授该门课程,逐步积累了一些教学经验,谈一些关于该门课程增强实践教学变革的思考。 1 生产运作管理课程教学存在的主要问题 1.1 统编教材过于陈旧 一直以来,上海地区成人高职高专所用的推荐教材是陈文安主编的立信会计出版社出版的《新编企业管理》中的第三篇和第四篇的内容。第三篇即生产管理与控制这一篇,包括生产过程组织与控制、生产计划与生产控制、企业人力资源管理、物流管理与库存控制及企业资源计划等知识点。而第四篇即科技开发管理这一篇,包括了技术创新管理、新产品开发管理、质量管理与控制及设备综合管理。该教材内容简明扼要,一本书涵盖了企业管理的方方面面,在很长的时间里,由于市面上缺乏专门的生产管理教材,基本上是适合成人学员学习的。随着进入21世纪服务经济的兴起,企业对生产运作管理尤其是服务运作管理的人才有很大的需求,而这些变化,作为教师,也要在教学中与时俱进。而原先这本教材缺少案例、缺少习题,甚至例题也严重不足,内容日益陈旧,该教材越来越不适合教学,亟需改革。 1.2 一些一线教师没有企业运营实践的经历 目前成人高校由于经费、项目的缺乏,许多教师没有机会深入企业参与运营管理,当然教学也就变得较空洞。加上广大一线教师自身能力的缺乏,对于运营管理的案例分析也较肤浅,而成人学员一般都是有工作的,他们不少在具体的公司从事某种运营管理工作。因此,学员普遍对上该门课程没有兴趣。 1.3 学校实训基地较少 不少成人高校没有和当地工商企业建立良好的关系,缺乏专业的实训基地。一般大学都有的校办工厂成人高校是没有的,因此广大学员缺乏实际生产运作管理的实践学习机会,对这门课程感性体验很少。 2 对生产运作管理实践性教学改革的一些想法 针对目前上海地区成人高校教授生产运作管理的现状,为了树立“为了一切学习者,一切为了学习者”这样一种现代化教育观念,就要进行该门课程的实践性改革,笔者提出以下几方面的建议。 2.1 选择优秀教材 由华中科技大学管理学院陈荣秋、马士华等学者编著的高等学校管理类专业主干课程教材《生产与运作管理》,较好地反映了服务经济服务管理这一运营管理的这一变化,尤其是2011年第三版中对企业提高管理水平、整合社会资源的相关内容进行了修订,大量增加了每章后的客观题和引导案例及课后讨论案例的比例,更加突出了当前一个时期企业生产运作的管理特征,另外,也加大了服务管理的篇幅,符合当前企业生产运作管理的发展趋势, 是一本优秀的教材。笔者在四年前就更换成该教材,经过多轮的教学实践,学员学习的参与度明显得到了提高。 2.2 加强“双师型”教师队伍建设 成人高校可以通过聘请生产服务企业的高层管理者作为社会实践和毕业论文的企业指导老师,来加强与企业的联系。生产运营管理课程, 可以分为理论教学部分和实践教学部分,把实践教学部分带入企业,让资深运营专家在运营一线给广大学员上课,这对学员来说,对运营管理会产生很深刻的感性认识。另外,需要提高教师的素质。可以让教师到企业挂职, 增强一线教师对公司生产运作实践的学习。笔者就在读在职工业工程专业研究生期间,跟随导师,多次到上海汽车集团旗下的金桥生产基地和安亭生产基地,从事装配生产线优化和车间布局优化的科研实践活动,拍摄了大量的企业车间内部的生产装配录像。在日常生产运作教学过程中,在课堂上多次以自己参与的生产系统改善为例,来给学员做相关知识的介绍,以丰富教学内容。 2.3 改善教法 成人高校教学方法与全日制高校应有所不同,有关涉及运营管理具体算法的内容尽量少些,尽量多安排需要师生互动,生动鲜活的案例教学,另外,要多利用现代信息技术来讲授该门课程。 2.3.1 让学员到企业参观 去企业参观应该是最彻底的实践。但由于企业本身生产任务很繁忙,不太愿意让学员走马观花式地参观。笔者认为,可以采取以下措施:一是充分发掘学生的资源,对引荐参观成功的学生可以聘其为学生会干部,并减免学分等;三是参观一些身边的服务性企业,如上海地铁、上海百安居、上海各大食品杂货超市等,让学生看看上海地铁日常是如何运作、平时车辆如何调度,以及各大超市是如何进行设施布置。这些措施需要学校应给予政策支持。 2.3.2 给学员放映录像 笔者在近几年的教学中,多次运用录像形式让学员观看,除自己在汽车生产基地所做的视频,另外还收集了大量有关制造企业的视频。如讲到流水线生产知识点时,给学员放美国福特工厂流水线的视频;讲解到流程管理知识点时,就给学员放蒙牛公司乳制品生产全流程的视频;讲到日本丰田生产方式的内容时,就放有关工厂里安灯板的视频给学员看;讲到质量管理内容时,就让学员观看马可姆・波里奇国家质量奖的颁奖仪式的视频;再讲到生产设施布置内容,就播放流水生产线的装配现场视频等等。但就目前实践来看,由于视频的分辨率不高,有些视频制作时间较早,放映时录像的清晰度不够高,加上配音是英语的视频居多,因此总体效果有待提高。对笔者而言,今后需要制作更多的高清晰度的制造企业(如工厂)和服务企业(如医院、超市等)视频,以提高教学效果。 2.3.3 运用计算机仿真模拟方法 仿真教学是一种很好的模拟时间和深化理论理解的媒介。通过计算机模拟可使学生较好地理解企业运营系统及供应链系统的构成、运行中可能存在的问题,并引导学生运用理论知识解决可能存在的问题,从而加强理论知识的系统性,并加强理论和实际的联系联系,深化学习效果。在生产运作管理的供应链管理知识范畴的教学中,笔者就采用了啤酒游戏(见图1)作为理解供应链理念的教学软件。对“啤酒分销游戏”进行模拟试验,并以具体参数进行分析,从而使学生在学习过程中可以充分理解信息扭曲和牛鞭效应对供产销环节所带来的危害,从而加深对供应链优化的理解。在手动生产线平衡的教学中,笔者采用了LG公司的FLEXIBLE LINE BALANCING V.3.0教学版软件(见图2)来辅助教学,以达到如下教学目的:熟练掌握生产线问题及其约束的形式化描述、掌握生产线平衡的指标以及利用软件得到生产线平衡方案。这种基于计算机模拟的辅助教学方法,相比过去的在黑板上手工绘图法以解决生产线平衡优化问题,学员的学习兴趣被大大激发。 2.3.4 结合管理软件辅助决策 在讲解到生产运作管理的选址策略、库存管理、综合生产计划及项目管理部分内容时,会涉及大量的定量计算,若按照传统的教学方法,就会给学员灌输大量的公式和算法,这必然会造成学员困扰,产生畏惧情绪,毕竟大多成人高校的学员的数理基础比较差,平时工作也很忙。若结合有关管理决策软件配合这些内容展开教学,可取得较好效果。在近几年的实践教学中,笔者一直选择美国辛辛那提大学大卫・安德森教授等人开发的管理决策类软件―― he Management Scientist(管理学家6.0版),来配合课堂讲授相关内容。该软件的首页界面见图3和图4所示。 具体来说,笔者经常运用模块1 Linear programming和模块4 Integer linear programming来解决有关生产计划的计算问题,运用模块2 Transportation(其界面见图5所示)解决企业选址决策的计算问题,运用模块3 Assignment解决若干工作任务分派给若干员工的计算问题,运用模块7 PERT/CPM以解决项目管理有关计算问题以及利用模块8 Inventory(其库存选择界面见图6所示)解决库存管理有关计算问题。在很多章节都是结合该软件来解决比较复杂的计算问题,学员们对此兴趣很浓,不少人已在自己电脑上安装了该软件,用该软件对教材里的计算题目进行测算,并且在工作中也结合该软件解决了一些实际问题,因此学员的学习动力就被大大激发出来,上课出勤率也比以前高了很多。可见今后上管理类课程时,一定要结合若干经济管理软件来配合教学,这应该是经管类课程教学改革的一个主要方向。 3 结束语 目前我国早已成为世界上制造大国,为了早日成为制造强国,企业需要大量的高素质的生产运作管理方面的人才,这就给广大高校(含成人高校)的教学改革指明了方向。因此,重视生产运作管理实践性教学改革,采取一系列措施加强变革,必将使得生产运作管理的教学更符合企业实际需求,以便更好地为我国经济建设输送高质量的运营管理人才。 生产运作管理论文:浅谈大剧场生产运作与管理的创新 摘要:由于剧场的外形和功能上的特殊性,在模版支护和施工管理方面都具有特殊的要求。本文主要针对以上问题通过对大剧场生产运作中的钢筋结构设计和模板处理的相关技术进行阐述,然后对生产管理方面提出一些创新型的办法,加强剧场的建设。本文对以后的相关研究和生产实践具有一定的指导意义。 关键词:大剧场;建设;管理;创新 引言:现在随着全国文化的大繁荣和大发展,各地不断的开展精神文明文化建设。同时,随着人们生活水平的不断提高,百姓的消费观念正在不断的改变,随之而来的是全国各地的大型剧场的兴建。大剧场由于本身属于大跨度建筑物,所以,在施工方面对钢筋结构的要求具有特殊性。同时在剧场的施工建设方面,技术难度正随着剧场规模的增大不断增大,剧场的建设技术和管理正在不断的受到人们的关注,成为业内认识的焦点。 一、施工的创新点 大剧场工程由于其使用功能特殊,所以要结合着复杂的水电设备来进行施工,以保证剧场今后运作过程中正常使用。与其他工程相比,大剧场工程具有施工空间狭小,施工环境复杂,操作人员操作空间特殊,需要多方密切协调,施工高度变化较大,施工作业面成阶梯状变化,施工跨度大等特点。所以,在大剧场的建设过程中,大跨度以及特殊形状作业面的钢筋绑扎有别于一般工程,同时混凝土浇筑过程中,由于作业面狭窄,空间位置变化大,主要还有弧形看台之间的高度起伏和宽度控制,都需要格外的注意。 首先大剧场是一个大跨度建筑物,而且,由于剧场用途的限制,使得剧场在建设过程中要涉及到水、电、灯光、音响等设施的施工,此外,大跨度建筑相比一般工程在钢结构的施工上较一般建筑有所不同。在施工的过程中需要负责人全面的了解相关剧场设施,这样才能使整个工程在建设过程中减少问题。 其次,施工总包方第一次进行大剧场的施工,甲方精心组织总包管理人员进行已经营业的剧场观摩和学习,取其他项目的在经营过程中遇到的专业问题提出建议,更好的指导现场在相关问题的具体施工。具体在施工过程中,甲方安排有多年丰富管理经验的人到现场指导和讲解,随时了解施工进展和施工效果。对于施工1600座大剧场及1000座中剧场座椅喉管的埋设,专业测量工程师到现场进行把控,最大限度的保证放线准确性。 最后,在施工过程中,注意看台尺寸,线路安全,舞台,安全通道这几个方面,尤其是大模板的细部处理和圆弧形模板的支设,对于施工过程中通道处的固有周期和共振频率要严格把握,避免发生事故。 二、钢筋绑扎 在剧场的施工建设中,钢筋的绑扎工作是工作难点也是工作重点。剧场底板的钢筋绑扎前要进行墙、地梁、柱轴线及模板线的安放工作,然后在按照设计进行排筋,这个过程要遵循先基坑然后梁板筋最后插筋的顺序。墙、柱插筋必须保证混凝土上有两条钢筋,同时以下还要有两道水平钢筋,用来实现限位固定。此外楼板钢筋绑扎时要注意用铁丝在模板上标注主筋分布线和主筋之间的分布间距。并且除了边沿上的钢筋交点全部需要绑扎外,其他相交点可以进行相互交错的绑扎。平台板钢筋预埋、预留由测量工放出楼梯平台板标高并在墙体网片筋上标记出平台板上下铁的标高线,根据上下铁的标高线顺板范围预埋钢筋,预埋钢筋应与墙体网片筋绑扎牢固。垂直梯架安装时将垂直梯架绑扎在两根柱中间附近的竖筋上,与墙内纵向钢筋绑扎牢固。在每层梁、柱完成后采用预埋钢板,把架体与混凝土梁、柱连接,以增加稳定性,钢柱与钢梁采用焊接。 三、模板支护 1.单侧模板支护 在单侧模板的支护上,在不同部位略有不同。在下面就将单侧模板吊装到位,并且安装好单侧模板的支架。在模板和支架定位之后,进行加强钢管的安装,以进一步加强强度和稳定性。然后进行压梁槽钢、埋件系统的安装,接着调节支架的垂直程度,然后进行操作平台的安装和调试,最后检查买件系统的稳定性和清理验收合格后进行砼的浇筑。 2.高大模版处理 高大支模板在施工时的注意事项与单侧模板类似,但是其支架的要求更高。在高大模板进行支架时,立杆位置要正确,立杆、横杆形成的支撑格构要方正。快速安装装置的可调丝杠插入立杆孔内的安全长度要大于丝杠长度的三分之一。同时在安装过程中,主龙骨要平稳放在支撑上,两根龙骨悬臂搭接时,要用钢管、扣件及可调顶托或可调底将悬臂端进行支撑。铺设模板前要将龙骨调平到设计标高,并放实。 四、混凝土浇筑 在混凝土浇筑时,不考虑时变结构效应的模型,在施工时也根据混凝土梁的浇筑顺序分阶段施工,而与考虑时变结构效应的有限元模型不同点在于,已浇筑的混凝土不会与支撑一起作用来承担下一阶段混凝土梁自身的和施工时的荷载,将混凝土的自重和施工支撑、施工设备、模板等荷载都通过计算等效为均布荷载作用在高支撑上。 在圆弧看台的浇筑过程中,模板全部采用木胶板,龙骨为方木及钢管,由于看台为台阶形式,混凝土流动性大,混凝土凝固以前可持续对模板产生较大的侧压力,所以模板要有足够的强度、刚度。浇筑的顺序按照浇筑钢骨柱C45混凝土,浇筑弧形看台斜梁、板C35混凝土,同时在看台主梁端部拦出施工缝,待预应力张拉完毕后采用C40微膨胀混凝土进行浇筑。 结束语 剧场的施工建设中仍然还具有很多问题,本文主要针对钢筋的绑扎、单侧模板的支护和高大模板的施工进行了基本的阐述,分析了其施工方法和注意事项。并且还阐述了混凝土浇筑时的主要注意事项,最后结合生产运作,阐述了施工安全中的注意事项。 生产运作管理论文:基于QFD的生产与运作管理课程顾客需求分析 摘要: 论文首先对高校顾客进行识别,并对重要顾客加以分析,然后以QFD理论为指导,利用问卷调查的方法对《生产与运作管理》课程的重要顾客进行需求调查,在此基础上利用亲和图方法对该课程顾客需求进行分析。 0 引言 随着社会生产力的发展,现代科学与技术的进步,产品要想在激烈的市场竞争中取胜,就必须提高其质量,降低其成本。因此,产品质量的提高应当是建立在对用户意见的有效调查和科学分析的基础之上,这种分析要找到用户意见与产品特性之间的本质联系,从而确定改进目标,最终满足顾客的需求。质量功能展开(Quality Function Deployment,以下简称QFD)方法便是一种行之有效的、被普遍接受的质量分析方法。 质量功能展开(QFD)是一个以满足顾客需要为手段,以扩大市场份额为目标的质量管理思想、方法与技术的集合体系。这个体系采用系统化、规范化的方法调查和分析顾客需求,并将其转换成为产品特征、零部件特征、工艺特征、质量与生产计划等技术需求信息,使所设计和制造的产品能真正地满足顾客需求。[1] 中国已是高等教育大国,它所承载的社会责任也越来越大,承担着培养理论知识丰富、实践能力扎实的现代高素质人才的责任。但是高校中许多课程设置偏离了客户需求,往往使最终的培养效果无法达到所设定的培养目标,因此明确学生、社会对课程教育的需求就突显出特殊的重要性。基于此,我们将QFD理论引入到《生产与运作管理》的课程设计中,希望找到“顾客”需求与教学特性的本质联系,从而确定改进目标,最终提高教学质量。 1 顾客识别与重要顾客 高校针对社会用人单位的需求制定人才培养计划,人才和用人单位通过人才市场互相选择;在服务市场上,学生根据社会需要选择自身的知识结构与专业方向,通过接受教育与高校发生联系,高校与学生之间联系的纽带便是高校教师;高校除了为社会培养人才外,还通过科技市场与企业发生联系,通过转化科研成果来服务社会。[2] 鉴于高等学校所拥有的顾客的多样性,它所面临的顾客需求则较之一般的企业更为复杂,一方面,高校需要向社会输送学生这样一种特殊的产品;而另一方面,高校也要在内部向学生提供教育这种产品。因此应用QFD理论对《生产与运作管理》进行课程设计时,识别顾客并区分不同顾客的重要程度就成为“顾客需求”分析的首要任务。 根据上面的分析,高校面对的主要顾客如图1所示。其中,高校教师、高校学生和企事业单位是重要的三类客户,其中高校学生是最基本顾客,也是高校客户的主体。 2 顾客需求获取方法 顾客需求分析是质量功能展开成功应用的基础。为全面收集顾客的信息,主要需要从以下几个方面入手: ①市场调查。通过调查问卷、顾客代表座谈会、顾客反馈信息等形式获得定性的信息,以便及时了解和归纳顾客的需求。②进行相同种类产品的质量跟踪以及售后服务信息分析。了解现有产品中哪些质量特性是顾客满意的,哪些质量特性是顾客觉得一般的,哪些是顾客不满意的或者抱怨的,并将其转化为以顾客需求的形式。③制定硬性的约束条件。例如:将有关的政策法规等纳入到顾客需求中。④产品开发的整个过程中要体现公司的战略和策略,对顾客的需求要加以提炼,以提供更好的产品或服务。⑤发展现状与未来发展的趋势要有所了解,能够把握大局。通过媒体、网络、报纸、杂志等手段收集信息并进行分析处理,对上述方式得出的顾客需求进行筛选与补充。 针对不同的顾客群体,在获取顾客需求过程当中,应采用多种方法对不同的顾客进行调查以获取全面的用户需求和期望。由于高校学生是高等学校最基本的顾客主体,数量较大,我们利用问卷调查法对已经学习过《生产与运作管理》这门课程的学生进行了需求调查,共收回45份有效问卷。 3 顾客需求分析 在进行了初步的分析之后,我们认为顾客需求是多种多样的,尽管每一项顾客需求都十分重要,但在它们之间还是存在轻重之分。为了集中有限精力使数据分析更加准确,以便使改进工作的重点更加明确、有效,我们设计了调查问卷让顾客对各项用户需求的重要度进行打分(见表1),以弄清各项用户需求的相对重要度。调查表从教学准备、教学过程、教学效果和教学评价四个维度共计十七个具体指标来调查分析顾客需求[3],并采用Likert Scale按从1到5的数字尺度进行重要度评判,具有实用、易操作、不易出错且能反应真实需求的特点。 通过发放调查问卷然后回收问卷进行分析计算,得到各项顾客需求的相对重要程度。然后采用亲和图法(KJ法)进行顾客需求识别。表2即为通过问卷获得的《生产与运作管理》课程的顾客需求及其重要度的调查结果表。从中我们可以看出顾客对哪些方面的需求高,哪些需求低。 从反馈回来的结果同时结合向一些负责该门课程的专业人士及企业中的在职人员的访谈可以发现,我校该门课程中教学手段还显单一、教学缺乏实践性、无法很好的培养学生的思维与应用能力问题较为突出,在课程需求中的重要度较高,这几方面也是改进空间与改进可行性较大的几个方面,将此作为该门课程形成差异化与培养特色的重点。此外,还有一些关于希望能够控制班级容量、对不同专业背景的学生讲授重点应该有所不同等意见,都可以作为该课程差异化的策略。 4 结束语 QFD技术强调服务要以顾客需求为驱动,保证在高等教育质量改进的过程中,顾客需求与质量特性始终保是一种客观的分析顾客需求,合理的设计质量特性,科学的开展质量改进,有效地进行质量控制的用户主导、面向顾客的质量改进技术。[4]本文以QFD技术为指导,对我校《生产与运作管理》课程的顾客需求进行了分析,从而为下一步针对存在的问题采取可行措施以提高课程的教学质量、提升顾客满意度提供了基础与可能。但是教学双方对课程的需求是不断变化的。尤其是学生,他们一开始对课程的需求往往是模糊的和潜在的,随着教学的深入,才会逐步凸现出来。因此,如何对顾客需求的满足状况进行实时评价并根据依此进行课程教学的调整与改进,从而形成动态监控和反馈改进机制,将成为研究的重要方向。
电气工程自动化技术研究:电气工程中自动化技术的应用 摘要: 伴随着经济发展与科学技术的逐渐进步,自动技术也获取了较大的发展机遇,同时还取得了较高的成绩,尤其是电气工程,先进的自动化电气技术逐渐成为人们广泛关注的技术。本文对电气工程与发电厂当中使用的自动化技术,进而展望未来的发展趋势,着重关注行业之间技术层面的相互交流,进而促使电气工程中使用自动化技术的合理提高,为我国电气工程未来的发展提供良好的基础。 关键词: 电气工程;自动化技术;应用分析 伴随着自动化技术的普及应用,电气工程呈快速的发展趋势,由于自动化技术在电气工程中具有十分重要的作用,同时对从事电气工程工作的相关人员的工作水平必须进一步的提高,才能满足如今操作的需要。本文主要阐述电子技术自动化技术的应用趋势,并且具体分析自动化技术在电气工程当中的实际应用。 1自动化技术在电气工程中的应用方向 1.1实施仿真系统 在现代化的电气工程中,已经开始广泛的使用电气自动化技术,为了有效的提高电力工程运行的可靠程度,企业电气工程在实际施工的同时,必须要合理的应用实施仿真技术。此系统不仅能为电气工程供应充足的实验数据,并且还能顺应电气工程不同种类实验层面的需要,以此为工作人员测试新设备供应了合理的保障。另外应用实施仿真系统能够有效的推进智能保护及输电灵活系统,在电力工程中,数据模拟仿真技术还能进行全天检测电力系统负载的实际情况,因此在电气工程中,实施仿真系统极具无可替代的意义。 1.2人工智能电气技术 跟随着电气行业的深化发展,电力事业的越来越复杂,排查电力系统的出现的故障也显得日渐重要,以往依靠手工检查故障的方式早已无法满足如今电力系统的发展需要。所以电气工程的人工智能技术也就应运而生。人工智能技术既能及时合理的诊断电力工程的存在的故障,并且对于电力工程后续的规划有着十分重要的意义。伴随着如今人工智能技术当中逐渐的使用进化理论与模糊逻辑,电气工程当中所使用的人工智能技术的界限也日渐广泛。 1.3自动化综合技术 我国当前的电力企业正处在快速发展阶段,电气工程的技术含量也日渐增高。在如今的电力系统当中,应用的保护装置也日渐增多。切了确保顺利的使用保护电气工程的相关装备,在实际的电气工程中,必须合理的使用自动化的综合技术,自动化综合技术的合理使用对电力系统的安全性具有非常重要的作用,所以为了保障电力系统的安全性,自动化的综合技术就显得特别重要。 2分析自动化技术在电气工程当中的具体应用 2.1分析在电气工程中应用智能电网技术 现如今,计算机技术逐渐趋于成熟化,现代化的电气工程中也广泛的使用信息管理系统,所谓的信息管理系统就是将计算机和电气自动化技术进行合理的融合,同时这也是智能电网技术当中的关键系统。在如今的电力系统中,具体的电气工程中使用智能电网技术显示的意义不言而喻,企业直接关系到电网系统能否正常的运转。所以未来更好的实现电气工程正常的运转,实现电力系统的高效运转。在具体使用中,需要确保其更具科学合理性,元构件的标准化、通信系统的开放化,并且还要重点满足管理的需求以及高效的计量体系,利用智能化调控技术来实现广大区域的防护系统构建。在整体过程当中,促使可再生的能源和分布式资源进行合理的接入。 2.2变电站自动技术在电气工程当中的具体应用 电气自动化技术属于实现变电站自动化的基础,因此在实际建设变电站自动化的过程中,需要着重关注合理的使用先进的计算机信息技术,以此来保证指点变电站的自动化、智能化、数字化、一体化等。另外为促使变电站管理运行和统计记录的自动化,可以通过利用计算机技术来代替以往的信息技术。以此来保障为广大用户提供良好的服务,利用监控系统实现自动化变电,因此再具体应用的同时,重点通过自动化的综合系统与远动系统对自动系统当中存在的故障济进行实时的检测与诊断,促使自动化系统的管理水平有效的提高。 2.3在电力系统中使用 PLC技术要想实现整体电力系统的可靠性与灵活程度是不可脱离使用PLC技术,另外,此技术在降低电力系统的能耗方面极具十分重要的意义。因此在电力系统使用PLC技术的使用范畴发展也日渐加快。所谓的PLC技术具体是指可编程的控制逻辑技术,属于已处理器为中心的数字操作运算的电子系统装置。具体应用分为以下几方面:(1)在处理数据的过程中,PLC技术能合理的采集数据、处理数据、分析数据。还能在很大限度上,促进电力工程处理数据水平的有效提高,以此来确保电力系统更加安全、稳定的运行;(2)电力系统在闭环时,PLC技术能够实现有效的控制流量、压力、温度的模拟量。并且还能实现将数据的模拟量转变成数字量; 3结语 综上所述,伴随着电力企业的深化发展,深入研究自动化技术在电气工程中使用具有十分重要的理论与实践意义。为了有效的提高电力企业的优秀竞争力,电气工程企业当前必须明确认知自动化技术对于电气工程的意义与作用。因此电气工程必须要合理的使用自动化技术,只有这样以此保障我国电气工程企业未来的可持续发展。 作者:蔡星 单位:贵州理工学院 电气工程自动化技术研究:电气工程与自动化智能化技术 摘要: 随着现阶段我国的科学技术水平迅速提升,在电气工程领域的发展速度也比较快,电气工程中对新技术加以科学化应用就显得比较重要,实现自动化以及智能化目标,对整体电气工程的应用水平就能提高。本文主要就电气工程自动化中智能化技术应用背景和特征简要阐述,然后对智能化技术具体应用及发展趋势详细探究,希望能通过此次理论研究,对电气工程的良好发展起到促进作用。 关键词: 电气工程;智能化技术;自动化 0引言 电气工程自动化智能化技术的科学应用,能有效提高电气工程的生产效率和生产质量。在当前的经济发展形势下,只有充分重视生产技术水平的提高,才能创造更大的经济效益。在通过加强电气工程和自动化智能化技术的应用研究下,就能为电气工程的进一步发展打下坚实理论基础。 1电气工程自动化中智能化技术应用背景和特征 1.1电气工程自动化中智能化技术应用背景 现阶段的科学技术发展较快,一些新型的技术不断涌现,对电气工程领域的进一步发展提供了基础支持。电气工程自动化智能化技术的应用,能从整体上提高电气工程的生产力水平。智能化技术的应用主要是人工智能技术的应用,在这一技术应用下能对人类思想进行模拟,可实现自动化的控制操作[1]。在智能化技术的应用下是以计算机为基础,从而展现出精密的传感和定位技术,智能机器人当中对智能化技术应用对操作人员的操作环境能大大优化,对设备的使用性能也能有效提升。电气工程和自动化技术的发展下,对电气技术和计算机技术的应用也比较广泛,实现自动化的技术应用目标,就能从整体上提高电气工程自动化生产水平。 1.2电气工程自动化中智能化技术应用特征 电气工程自动化当中对智能化技术的应用,有着诸多的优势特征体现,在智能化技术的应用下,能对传统系统控制流程进行简化,这样就大大提升了电气工程系统的整体运行效率。在智能化技术的应用下,对电气工程系统的安全稳定性能得到有效控制,对系统的整体工作效率能得意有效提升,使得操作系统变得简单化,这对系统的工作效率得到了显著提升。再者,电气工程自动化当中智能化技术的应用,对电气工程自动化能进一步的完善,这样就能加强系统运行的安全可靠性[2]。电气工程自动化的发展过程中,智能化技术应用能实现人工智能目标,这样在对电气工程系统的运行数据的收集分析处理能力就比较强,对系统的控制效率能有效提高。这样就能减少系统发生故障的次数。 2电气工程自动化智能化技术具体应用及发展趋势 2.1电气工程自动化智能化技术具体应用 电气工程自动化智能化技术的具体应用当中,由于电气自动化工程系统相对比较复杂化,这样就比较容易出现各种各样问题,在系统的运行前,相关的工作人员在对故障的诊断以及检测等方面就有着很大难度。通过智能化技术的应用下,就能对电气工程系统的运行实时性的进行监控以及诊断,在出现故障的时候,通过变压器当中渗漏分解气体,就可对其故障信息进行收集分析,从而找到故障点[3]。结合故障点找到故障的原因,针对性的进行解决。在智能化技术的应用下,就能减少故障维修的时间,对系统的运行稳定性能有效保障。电气工程设备中智能化技术的应用,能对设备进行优化,提高电气设备的运行水平。在电气设备的设计研究方面,能对电气工程自动化系统的优化起到促进作用。而传统的方式对电气设备的研究设计周期比较长,效率也不能有效提高,对电气设备设计人员也有着比较高的要求。而智能技术的应用下,就能解决传统电气设备中的诸多难题。通过计算机辅助设计技术的应用,能大大缩短电气设备设计的时间,在设计的质量上也能有效提高。计算机辅助设计技术中CAD技术的应用,对电气设备的质量就能有效保证[4]。电气设备优化设计中,比较常用的就是遗传算法,在这一方法的应用下,对设计的整体效率水平就能提高。对设备的远程监控以及减少系统运行当中的材料损耗,从而达到设备优化的目标。智能化技术中故障诊断技术的应用比较重要,在电气工程的实际运作当中,会受到诸多层面的因素影响,使得电气设备出现故障。在智能化技术的应用下,对电气工程故障分析后,故障诊断效率比较快,能及时找到故障点,也能大大缩小故障影响的范围。对电气工程自动化系统的运作安全性能有效加强,从而提高了整体企业经济效益。 2.2电气工程自动化智能化技术应用发展趋势 随着新技术的升级,电气工程自动化智能化技术应用将会得到进一步发展,向着集成化的目标实现。通过高度集成化CPUGISC芯片以及大规模可编程集成电路等运用,就能提升电气工程自动化数控系统软硬件系统运行速度,在集成度上能大大提高。通过对LED显示技术的应用,对电气自动化显示器性能也能大大提高。集成化的目标实现,使得相应的设备生产成本也能大大降低,在产品的使用性能上能有效提升。另外,电气共车行自动化智能化技术的应用,也会逐渐向模块化以及网络化的方向发展。其中在模块化的发展方向上,主要就是结合功能要求,能把基本模块以及通信模块实现系列化的生产,这样就能形成标准化的生产,构成不同档次的数控系统[5]。而网络技术的迅速发展下,对电气工程智能化的整体水平就能有效提升,从而保障了整体系统的运行效率。 3结语 总之,电气工程和自动化的智能化技术应用发展,要以实际的工程生产需要为基础,在对智能化的技术应用层面加强重视,只有从这些基础层面加强重视,才能保障电气工程的进一步发展。希望能通过此次对电气工程的智能化技术应用研究,有助于实际的发展。 作者:魏福彪 单位:江西矿安安全生产科学技术咨询中心有限公司 电气工程自动化技术研究:电气工程及自动化技术的应用与发展 【摘要】 在我国经济发展中,电气工程受到广泛重视,可以有效提升国民经济水平,传统的电气工程建设技术已经无法满足其实际发展需求,需要企业积极应用自动化技术,提高其智能化与自动化程度,明确各个工程项目的建设目的,保证可以提高电气工程的建设水平,为其后续发展奠定基础 【关键词】 电气工程;自动化技术;应用措施 在电气工程自动化技术实际应用的过程中,需要科学分析相关技术要求,根据技术原理与特征等,建设专门的管控机制,保证在电气工程建设中,可以逐渐优化其工作体系,满足电气工程的实际建设需求。 1电气工程自动化技术应用现状分析 作为社会发展的基础工程而言,电气工程的发展受到广泛关注,企业已经应用了先进的自动化技术对其进行处理,在一定程度上,可以拉近我国与其他国家电气工程之间的距离,逐渐创新自动化技术的应用形式,建设先进的电力系统与网络信息系统,在行业发展的情况下,可以促进数据信息的共享,提升电气工程自动化技术的应用水平,达到预期的工作目的。然而,当前部分电气工程建设企业在应用自动化技术的过程中,还存在一些问题,无法提升技术水平,难以满足其实际发展需求。因此,在未来发展中,电气工程自动化技术具有较大的发展潜力,需要企业对其进行全面的开发与研究,达到预期的建设目的。 2电气工程自动化技术的应用措施 在我国电气工程实际建设的过程中,自动化技术的应用受到广泛重视,可以有效提高电气工程的建设水平,增强技术应用成效。 2.1电力调配中的应用 在电气调配中应用电气工程与自动化技术,可以有效提高电力供应服务水平,对电网进行全面的优化处理,除了可以提高电网运行稳定性之外,还能保证其完整性,对设备的运行状态进行监测,及时发现设备运行中存在的问题,采取有效措施解决问题。同时,在应用自动化技术的过程中,可以针对电力调度工作,制定完善的调度方案,提高其经济效益与可靠性。在电力调度中应用自动化技术,可以有效提高其安全性,减少能源浪费问题,逐渐提高电网安全性与可靠性。 2.2发电厂分散监控系统的应用 在发电厂分散监控系统实际运行的过程中,可以对电网进行有效的检测,技术人员应用电气工程自动化技术,可以应用高速数据通讯网等,对其进行处理,然后利用控制单元自动化处理的方式,对热电阻、电气量与热电偶等进行全面的处理,可以接受各类信号与数据信息。在结束运算工作之后,可以对各类设备的参数与运行状态等进行监控处理,在画面中及时显示其中存在的问题。同时,在应用电气工程自动化技术的过程中,可以利用打印与信号输出等技术,建设专门的监控机构组织,然后利用先进的检测技术对其进行处理,完善各类控制功能,逐渐提高系统的运行水平。 2.3日常生活中的应用措施 在日常生活中,可以应用电气工程与自动化技术对各类领域进行处理,例如:在交通管理过程中,可以利用电气化电路技术对其进行处理,将电气化远程控制技术应用在地铁与悬浮列车的建设中,可以有效提升其运行水平。同时,在工业与石油方面,可以利用电气自动化技术开展相关操作工作,在半自动化控制的情况下,提高其运行水平。在日常生活中,还可以利用电气工程自动化技术控制报警器、供电系统与刷卡系统等,发挥通信技术的应用作用,逐渐提高人们的生活水平。 3电气工程与自动化系统的发展趋势 在未来发展中,电气工程与自动化系统的建设会逐渐完善,可以有效提高人们的生活水平,逐渐增强自动化技术的应用成效,满足其实际发展需求。具体发展趋势为以下几点: 3.1构建良好的网络结构 在应用电气工程自动化技术的过程中,可以构建良好的网络结构,建设现场总线监控机制,利用计算机网络信息技术等,对其进行综合控制。在电气设备开发与管理中,会对其进行智能化的开发与建设,可以利用网络控制的方式,提升电气系统的建设质量。同时,可以装置功能完善的系统,利用总线监控的方式对其进行处理,在完善自动化系统的情况下,逐渐提高数据信息传输工作成效,满足现代办公自动化发展的需求,降低运行成本。 3.2科学应用自动化检测技术 在未来发展中,会将测量系统与数字模拟系统等,应用于自动化检测中,发挥传感器的应用作用,获取准确的数据信息,及时发现系统中存在的问题,采取有效措施解决问题。 3.3建立统一的自动化系统 在系统平台中,包含较多先进的自动化技术,需要对其进行科学的管理,对各个环节进行控制,例如:开机与运行管控等,降低维护成本,提高其工作效率等。 3.4建立完善的DMS系统 DMS系统的应用,可以提高电气管理工作水平,满足自动化技术的应用需求,对各类设备与系统进行保护,逐渐优化系统的运行体系。相关部门可以建立先进的事故处理系统,减少对于电网的威胁。管理者可以应用DMS系统,准确掌握电力系统的运行情况,例如:对电力设备与电流电压等数据信息进行分析,保证计算工作的精确度,平衡设备的电压与负荷,在一定程度上,可以发挥系统的监督作用,增强其应用成效。 3.5建设开放性的自动化系统 对于系统的开放化处理而言,可以建立外界主接口,然后利用相关接口与外界的网络相互联系,提高数据资源共享成效。对于计算机网络而言,需要对各类信息进行处理,科学开展设计、决策工作,建设一体化管理机制,在远程操作的情况下,开展自动调度工作。 4结语 在电气工程及自动化技术实际应用的过程中,需要对其进行全面的分析,制定完善的管控机制,创建先进的管理体系,明确各个部门的工作职责,发挥现代化自动化技术的应用作用,使其向着更好的方向发展。 作者:齐英 单位:国网山东省电力公司莱阳市供电公司 电气工程自动化技术研究:电气工程中电气自动化技术的应用 摘要: 电气自动化技术得益于科学技术的不断应用创新而广泛的应用到电气工程建设当中。新时期人们对于电气工程自动化技术当中的电视技术及机电一体化技术等自身的安全性及稳定性得出了更高的要求。为了切实有效的实现对电力系统的实时监控与远程管理,需对电子自动化技术进行高效运用。本文就电气自动化技术在电气工程中的具体应用方式进行深入研究。 关键词: 电气自动化技术;电气工程;具体应用 电气工程中一项重要的开发领域便是电气自动化。为了促使电气工程中电气自动化技术自身的应用优势得以充分的发挥出来,需要详细的分析电气自动化技术在电气工程中的融合应用策略,确保二者可以有机结合,由此来确保电气可以正常安全运行。 一、电气自动化技术在电网调度中的应用分析 控制中心、电厂自动化信点通道以及站端是当前电力工程电网调度中的主要构成形式。在此过程中,大屏幕显示器、电网调度工作站以及中心服务器等方面是其非常重要的组成元件。将电网调度中心及电力区域内的发电厂和变电站终端各类的测量控制设备借助电力系统局域网络系统将其有效的进行连接,促使电网调度过程中的效率性得到显著增强,由此形成了电气自动化系统。对此我们就电气工程中电网调度自动化技术在具体应用中所呈现出的效果进行如下阐述:其一,将电网系统运作方式及运行状态进行实时监控。针对电网系统运行当中所出现的电压指标、周波指标及负荷指标等数据信息,由电力系统调度部门的专业人员来予以展开系统的监管与全方位控制,由此来确保每一项工况指标数值与各项设备运行状况都能在电力系统整体运行当中得到及时反馈;其二,各项安全事故内容可在电网正常运行状态下得到有效处理,并能开展针对性的分析。在基于电网系统处于多种运行模式下,有效的将电气工程工作实践及电力调度自动化技术结合在一起,来就安全性运行状态展开深入研究。与此同时,还能就以往出现的安全事故相对应的解决方式进行提供说明,这样的实施做法可将电力系统运转过程中存在的安全事故降至到最低,由此推动了整个电网系统运行朝向更加安全、稳定的方向发展。 二、电气自动化技术在变电站中的应用 将电气自动化技术积极应用到变电站电气工程领域中,最大的好处在于,既可以促使变电站运行本身实现自动化监控,同时对于电气工程实际运行质量及效率也是一个强有力的提高。传统人工监测手段在自动化技术的有效应用下被替换掉,促使监测结果更加的准确、可靠,减少在人工监测中出现的漏洞,最大程度满足新时期电气工程领域中电气系统运行需求。具体来说,变电站电气系统运行状态得益于电气自动化技术的应用而达到了实时监测的目的,并且最终在其计算机控制系统上面,将监测获取得来的数据信息传输于此,而计算机控制系统在判断电气工程运行状态环节中将传递来的数据信息作为有力参考依据,进而来对其进行优化整改,从根本上言,对于变电站电气工程运行期间预防安全事故及控制难度的有效减轻起到了积极影响。除此之外,以往变电站电气运行操控中所采用到的传统电磁控制模式在电气自动化技术的应用下,充分借助于计算机控制系统而将其完美的予以替代,实际操作技术人员在获取系统整个运行状态中的相应参数值中,只需坐在监控室内,针对所监控到的各类信息进行充分观察便可以知晓。通过这样的方式可便于操作者详细的统计与记录电气系统运行状态,同时也促使现场操作人员自身的工作负担大幅度减轻,对于新时期电气工程系统的智能化及自动化需求得到最大限度的满足。 三、电气自动化技术在电气工程状态检测技术上的应用分析 电气工程状态检测技术的操作原理是在对电气工程运行状态实施检测过程中,充分的借助电气工程设备资产管理系统,就运行中存在的故障问题进行准确判断,并根据所判断内容来制定出针对性的故障解决措施,以此对故障根源进行分析与消除,确保电气系统的安全运行。将状态检修相对应的设备自身综合使用功能予以全面提供,并就其检修过程中所对应设备在正常运作下存在的一系列数据信息进行提供,由此来开展有针对性的检测方式是电气自动化技术应用的主要特征表现。通过展开这种方式的实际操作,可将新状态下的检修方式代替传统故障检修模式。在电气工程中将状态检修技术进行积极利用,能够全面的解决定期检修作业模式下存在的检修漏洞与盲点,促使电气设备得以安全稳定运行。 四、促进发电厂的分散测控技术优势得以充分发挥 分散测控技术在电力自动化技术的不断驱动下,广泛的应用于发电厂当中。在此我们就其组成结构上进行详细说明:分层分布式是分散测控技术的主要构造形态,其主要元件构成有高速数据通讯网、以太网、运行工作站以及过程控制单元等部分组成。在这些结构部分中,主控模板以及输入、输出在过程控制单元内的生产期间可直接进行应用,且针对脉冲量、电气及热电等信号进行及时接收。以数据形式在处理及完成对这些信号的运算后进行相应呈现,借助打印设备将电气系统运行过程中出现的参数及其状态予以详细输出,从而为发电厂提供可靠的动力依据;将电气自动化技术应用到其主控模板、输入、输出上来,充分的将人机接口通讯功能得以实现,将各项指令借助过程控制单元从运行工作站内有效传输出去,并且可以在第一时间使得工作人员接收到指令信息,促使工作人员可以更好的掌握到机组设备的运行状况,从而得以高效的监控运行设备。 五、结语 新时期电气自动化技术在电力科技取得迅猛发展的同时,得到了较为广泛的应用普及,并一举成为了电气工程发展的有力支撑点。基于此,新形势下的电气工程企业需要对电气自动化运行系统自身存在的规律及特征充分的予以掌握,将电气自动化应用技术方法结合社会发展需求进行改进创新,由此来推动电气工程中的电气自动化技术的使用范围不断的扩宽。 作者:淮亮亮 李富敏 单位:成都建筑材料工业设计研究院有限公司 成都合能物业管理有限公司 电气工程自动化技术研究:略谈自动化技术在电气工程的应用 1电气自动化在电气工程中的应用构思 1.1监控技术的集中式应用。集中式监控技术有着其独到的特点,设计容易、操作简单、日常维护方便。这些优点更加方便电气工程的需要。大幅度的减少了成本上的支出,因为它本身不需要购买太多的机械设备。这是它一个方面的优点,但是缺点就是监控的安装点需要很多很广泛,这就造成了单独而混乱的状况出现,多个监控需要的处理器也随着增加,电缆的数量也随之变多,导致成本增加。多种电缆搀和在一起,增加了不安全的因素存在,整个系统的可靠性大大降低。连接点容易出现状况,一旦连接点出现断开的情况,那么电气工程中所有的设备都会无法运行,而这种短时间的断开往往会造成极大的损失。其原因是在电气工程中所使用的断路器和隔离的闸刀都是用的硬接线,这种线的质地很坚硬,但是很容易出现断裂的情况。因此,集中式的电气工程检测带来的是有序运行的电力工程系统,这样做的后果大大减少了工程上的投资。 1.2总线监控技术在现场的应用。目前在电气工程中用到最多而且最为有效的一种方式就是现场总线监控技术。现场总线就是一种串行的通信链路。它的作用体现在联系上,即生产过程中所用的基本设施和控制这些设备之间的联系。也就是通常意义上讲的现场级设备和车间级设备的沟通联系。这种方式的监控有着较好的针对性,每一种电气工程都有着不同的特点,现场总线监控能针对这些特点进行监控。现场总线监控有着它独有的特点,它只需要较少的设备投入,减少了成本,其原因在于它使用到的隔离设备减少、端子柜的使用减少等。同时,它也具有远程监控的一些特点在其中,电气设备的安装都是在现场的环境下,这可以说是一种最省电缆线的方式,用这些电缆把设备连接起来完成对设备的完全监控。实现了规模化的效益,使得电气工程的效益更加明显,节约了设备成本。还有优点就是设备之间是没有实际上的联系的,这样一台机器停止工作了,其他的设备也会良好的运行。这主要是因为它们都是通过网络信号进行相互的连接,有很强的独立和灵活性。通过这些技术手段,可以大大增加电气工程的安全和可靠性。 2自动化技术在现实中的应用 2.1变电站的应用。人工进行电话操作和人工监视在现代的变电站中占据了主流,变电站中自动化的应用将大大减少这些方面的开支。同时强化了对变电站的监控性。在变电站中实现自动化主要原因就是全方位的监视各种设备的运行情况,实现对设备的有效控制。逐步由传统化的操作到现代信息化的处理方式。在以往变电站都是人工操作,对变电站的监视和数据分析都是人工完成,设备都是用的电磁装置的设备。在对变电站的监视中没有形成一个系统性的观念。没有大局观,只有使用人工将数据进行整理后才能实现全局性的监视。电气自动化程度的增加带来的是变电站的自动化,变人工操作为机器控制。这样一来变电站的工作人员工作量将会大大减少,这样在人员的投资也随着减少,电气工程整体效益增加。更好更快的完成现代自动化的步伐。变电站的自动化实施,自动运行已经替代了大部分的人工操作。微机取代了以往的电磁装置。计算机的应用使得变电站的所有情况都变得一目了然。这样使得变电工作人员在极短的时间内能对变电站的情况有一个大致的了解,并且通过计算机得到的数据进行分析,得出变电站可能出现的问题和以后的发展动态。及时的进行防护措施,确保变电站的有效运行。 2.2电网调度方面。现代意义下的电网调动主要是远动装置与主站调动系统,主要负责的方面是进行电网运行状态的监控。使得电网在人员的调配方面、电网的安全运行更加有保障。其作用主要体现在以下几点;第一点是电网安全运行的监控,电网在正常的运转时,我们需要的是调度人员进行监视和控制电网的电压、负荷等情况。主要设备的水能和热能等等方面的工作指标,使得其更加的符合规定,保障用户的用电安全。第二点是电网经济调度方面,在对电网实现安全监控的基础之上,我们还要注重的是经济效益的实现。通过自动化的调度手段来实现电网的经济价值最大化,降低能耗、节约能源,达到最小的成本最优的配置。第三点是电网运行中安全事故分析和处理,电网出现故障的原因是多种多样的。出现的原因也很复杂,过程根本来不及反应。如果不能及时进行预测和处理,不但人身安全会得到威胁,还会导致电网的大面积崩溃,大面积的停电状况出现,造成国民经济的严重损失。所以增强自动化调度势在必行,实现电网运行的安全分析,完善事故处理方式方法,避免造成重大损失。电力工程中最重要的一个环节就是调度中心的,是一切设备的控制中心,通过电气自动化的实施把设备都联系成为一个整体,实现自动化的操作,完善调度中心具有非常现实的意义。这会使得电气工程更加适应市场的需求,有更加良好的发展。 3结束语 作为一个衡量国家经济发展水平的重要标志,电气自动化的应用举足轻重。使用电气自动化进行电气工程的改造,达到高效运行的目的。这主要是计算机网络、现代社会中的需要,电气自动化的应用更好的满足了时代的需求。电气工程更好的适应社会,我们可以做的就是具体问题具体分析、具有创新意识,为我国在电气工程中更好的发展做出自己的贡献。 本文作者:崔旭辉 单位:武汉市华中科技大学文华学院
随着我国城市化进程的不断推进以及“一带一路”战略的实施,我国的交通基础设施建设已进入大发展时期,高速公路(铁路)、城市轨道交通及机场等交通基础设施在保障国家经济发展,促进社会进步方面作用巨大,是国家可持续发展的重要保障。培养适应经济社会发展和满足国家对人才培养要求的交通工程专业人才是当前摆在应用型本科高校面前的重要任务[1]。宿州学院顺应时展和朝应用型高校转型发展需要,在土木工程专业的基础上于2016年正式开办交通工程本科专业,并加入安徽省交通运输专业合作委员会,开启了培养应用型交通工程专业人才的新篇章。交通工程专业是一门综合性的学科,具有社会科学和自然科学的双重属性,同时具有实践性和应用性的特点。针对交通工程专业的特点,在注重专业基础理论学习的同时,根据社会经济发展以及国家人才培养需求,构建了以交通工程专业应用型人才培养为根本目标的“3+1”人才培养模式,强化交通工程专业实践应用能力的训练,不断优化和完善理论与实践课程体系,探索和实践交通工程专业应用型人才培养模式。 1人才培养模式及目标的确立 交通工程起步于20世纪60年代的西方,于20世纪70年代末期传入我国,是一门涉及自然科学与社会科学的交叉学科,随着“新工科”概念的提出、应用型人才培养的要求以及交通事业的快速发展,交通工程专业范畴也从最初应对城市日益严重的交通拥堵和交通安全问题逐步扩展到交通资源的优化、设计、合理配置、可持续发展等方面。伴随交通工程专业范围扩展的同时人才培养目标也由传统单一的管理型逐步发展为管理型与工程型并重的复合应用型,即要求学生不仅要具有从事交通规划和管理的能力,同时要具有从事道路、桥梁、隧道、地铁等交通基础设施的设计和施工等工程应用能力[2]。宿州学院在新建交通工程专业之初就确立了以学校朝应用型大学转型为契机,以学生为本,以就业为导向,以培养适应社会经济发展和国家需求的人才为交通工程专业的首要目标,对照安徽交通工程专业合作委员会制定的交通工程本科专业评估指标体系文件要求,秉承应用型交通工程专业办学理念,不断改善专业办学条件,加大师资培育和引进力度,积极开展校企合作,扩大企业参与深度与广度,在广泛听取同类高校以及交通工程相关企业意见和建议的基础上,宿州学院在交通工程专业人才培养方案中确立了三年理论加一年实践的“3+1”人才培养模式。在总学时不变的基础上提高了实践学时的比例(31.9%),提升学生实践能力,培养以国家和社会需求为导向与多元化交通行业发展相适应,德、智、体、美、劳全面发展,专业理论基础坚实、创新意识和实践能力突出,能胜任交通工程专业领域的规划、设计、施工以及管理等工作的应用型专业人才为交通工程专业根本目标。 2课程体系的构建 课程体系的构建是实现专业人才培养目标的重要基础,为此,构建了“基本能力培养+专业能力培养+拓展能力培养”的课程体系。具体每一项能力的培养都由专门的课程来支撑。第一项基本能力培养主要依靠通识教育课程来保障,通过毛概、马哲、思修以及形势政策系列课程理清学生对人生观、世界观和价值观的认知;通过大学体育以及大学生心理健康教育等课程保障学生的身心健康;通过计算机基础、C语言以及大学英语等课程培养学生的计算机应用能力以及国际视野和跨文化的交流与合作能力。第二项专业能力的培养涉及专业认知能力、专业优秀能力和专业实践能力三个方面,首先,通过数理系列大类教育课程体系培养学生的统计分析能力和科学逻辑思维,通过力学、地质学、测量学及制图系列学科专业基础认知课程体系培养学生的工程基本技能;其次,通过设计、规划及经管系列课程体系培养学生的初步设计、规划和管理能力;最后,基于所学理论知识结合“实验+实习实训+课程设计+毕业设计”等实践环节的教学,逐步强化专业技能,提高实践动手能力和解决实际工程问题的能力。第三项拓展能力的培养则包括专业发展能力和综合拓展能力两个方面,其中,按照专业方向进行专业发展能力培养课程的设置,交通土建方向:课程设置主要以道路施工、管理维护为主,开设道路工程施工与监理、功能路面结构与材料以及道路养护与管理等课程;交通系统方向:课程设置主要以交通环境、运营管理与维护为主,开设建设项目交通影响分析、轨道交通运营与管理以及道路交通环境工程等课程;交通信息控制方向:课程设置主要以通信及智能交通仿真设计为主,设置交通系统动态仿真技术、城市智能交通系统设计以及交通通信系统概论等课程。综合拓展能力则通过结合专业方向设置的专业任选课,从设置的交通岩土工程概论、地铁与轻轨、交通工程专业英语、智能交通技术、交通土建工程施工、交通土建工程造价、交通工程项目管理以及桥梁工程等课程中任选4门,同时结合创新创业教育以及社会责任教育来培养。通过上述“能力培养+课程保障”的模式,构建出交通工程专业应用型人才培养的课程体系。 3校企合作平台建设 由土木工程专业的办学经验可知,实践教学基地及平台建设是实现应用型专业人才培养的必要条件,因此,学院在交通工程专业开办之初就着手实验室以及实践教学基地的规划和建设工作,通过安徽省交通运输专业合作委员会,积极开展校际、校企之间交流与合作,先后在中煤三建、皖北煤电、安徽云厦建设集团、宿州市建工集团、安徽天建路桥公司、宿州广源路桥公司等企业建立了实习实训基地。同时,依托国家煤矿水害防治工程技术研究中心建立了土木及交通工程实验室和土木交通类软件模拟训练平台,以满足学生校内外实习实训的需求,高质量的完成理论及实践教学任务。 4理论及实践教学的开展 以校企合作平台为依托构建以专业实践应用能力培养为主线的“专业理论+经典案例+项目实践”三位一体的教学模式,将经典的工程案例和实际项目的实践融入课堂理论教学,对于专业导论以及交通工程概论课程的教学可以结合交通工程领域的发展,选取一些经典的交通工程案例,采用理论讲解与专题讲座相结合的方式开展,通过课题互动讨论和老师的正确引导,加深学生对交通工程专业的了解并激发学生的学习兴趣。将具体的工程案例和实际工程项目融入专业优秀课程的理论和实践教学同样至关重要,一方面通过具体的案例加深学生对知识点的学习和理解,另一方面学生结合课程设计、专业生产实习以及毕业实习等实践教学环节通过参与具体的工程项目锻炼运用所学理论知识解决实际问题的能力。进行毕业论文选题时鼓励学生自主选题,深入现场,强化办公软件与专业分析软件使用的基本技能,培养沟通协调能力以及团队意识和创新意识,真正做到理论与实践相结合。在互联网日益发达的今天,大学教育低头族、旷课族涌现的形势下,学院也鼓励老师将慕课、翻转课堂以及超星移动教学等新的教学与传统的教学模式相融合,重构课堂师生关系,转变传统的以“教师”为主体,以“教”为主的局面,将学习过程的主体改为“学生”,以“学”为主,提高学生学习的积极性和主动性[3]。 5师资队伍的建设 要实现应用型交通工程专业人才培养目标,必须要有一支高素质、实践经验丰富且能够满足应用型人才培养要求的专业教师队伍,但是对于新建交通专业,其师资力量还很薄弱,任课教师基本都是刚刚硕士毕业的研究生,尽管参加过科研实践训练,但是工程实践经验普遍缺乏。针对上述问题,主要从以下几个方面强化师资队伍建设,首先,加大人才招聘力度,发动全院老师积极参与人才招聘工作,通过召开博士论坛等方式积极招纳高层次人才,扩充师资队伍。其次,重视教师发展工作,借助安徽省交通运输专业合作委员会这一有利平台,加强教师对外交流,开阔眼界,增长见识,及时获取最新的交通工程专业的办学经验,更新教学理念,提高教学质量和科研能力,同时基于校企合作平台,鼓励青年教师深入企业参与工程项目或项目研发工作,提高工程实践能力。最后,充分利用校友这一宝贵资源,聘请校外企业的工程师、专家担任兼职教师参与实践教学工作,弥补现有青年教师工程实践经验普遍不足的短板。 6结语 交通工程专业的人才培养是一个长期性的系统工程,需要高校、师生以及社会群体共同参与。校企联合、产学融合的校企共同培养模式是今后应用型人才培养的大趋势,也是适应当今社会经济快速发展以及国家对人才培养的必然要求。宿州学院交通工程专业本着应用型人才培养这一根本目标,不断优化人才培养方案,完善课程体系并改进教学模式,充分发挥现有平台优势,广纳英才,不断扩充专业师资力量,同时积极利用校外资源,加快实习实训基地建设,推动校企合作育人。 参考文献: [1]中国高教研究课题组.做强地方本科院校———地方本科院校的定位与特征研究[J].中国高教研究,2009(12):15-18. [2]韩振峰,胡晓军.“新工科”背景下交通工程应用型人才培养体系的构建[J].应用型高等教育研究,2017(4):49-51. [3]韩萍,左忠义,刘岩.基于成果导向理念的交通工程专业人才培养模式研究[J].教育教学论坛,2016(38):223-224. 作者:孙磊 单位:宿州学院资源与土木工程学院
电子设计技术论文:EDA技术下的电子设计论文 1EDA技术的概念 EDA技术的提出给整个电子设计行业带来了巨大的冲击,除了为行业的发展提供了技术和标准的依靠,更成为电子设计的巨大潮流。当前世界电子设计发达的国家和地区对于EDA技术的应用越来越普遍,EDA技术的应用方式和领域正得到不断地开发和扩展,在电子设计行业方兴未艾的我国更应该将EDA技术作为一个突破口,通过对EDA技术的应用研究和功能拓展来提升电子设计的水平和质量,使电子设计工作找到更为系统和科学的技术体系支撑,在普及和推广EDA技术的基础上,实现电子设计向更深的层次和更广的范围发展。 2EDA技术的优势 2.1EDA技术的应用范围广 当前电子设计中比较流行的编程方式是无线编程和在线编程,EDA技术可以很好地适应电子设计发展的潮流,实现无障碍编程,同时也会使编程具有更高的保密性。 2.2EDA技术的可靠性高 EDA技术可以有效克服电子设计中复位障碍和跑飞缺陷,并可以通过集成和压缩将电子产品的各系统集成在同一个芯片之中,便于在电子设计中进行管理,有利于实现电子设计中对风险的有效控制,大大提升了电子设计的可靠性。 2.3EDA技术的普适性好 EDA技术可以在电子设计的升级和创新环节中得到有效应用,并能发挥出EDA技术独有的容量大、速度快、效率高的特点,这对于设计通信类电子产品来讲无疑是具有根本性的优势。 2.4EDA技术的效率高 EDA技术可以实现多任务并行,通过多种模块的功能化EDA技术可以加快电子设计中速度和效率的提升,实现了对传统电子设计的超越,达到了电子设计工作对信息化和市场化的适应。 3EDA技术的流程 3.1EDA技术的源程序 EDA技术通过EDA工具对需要编辑的图形或文本加以编译,形成规范的VHDL格式文件,这有利于逻辑综合过程之前对编辑的控制,在形成源程序的同时将其送入到仿真器中进行处理,一般检验图形或文字编辑的错漏。 3.2EDA技术的逻辑综合 通过综合器把电路设计的高级语言描绘转化成为低级的语言描绘,该过程就是逻辑综合。在进行逻辑综合之后能够将VHDL网表文件送到仿真器中进行仿真操作,其结果与功能基本保持一致。 3.3EDA技术的目标器件 逻辑适配是指对生成的网表文件针对某个具体的目标器件进行映射操作。这个过程包括器件配置、布线操作等,在指定的目标器件中进行配置,产生下载文件,之后可以进行时序仿真操作。VHDL仿真器在运行的过程中已经对EDA器件的属性特征进行了全面充分的考虑,因此能够保证时序结果的精确性。 4EDA技术的应用 本研究以EDA技术在8255A芯片的设计工作为例,来阐述EDA技术应用的要点。 4.18255A端口及构造体说明 该设计模块中PPI端口一共定义了40个引脚,定义与8255A是相同的。端口的构造体许多都是输入输出的双向引脚,其端口是相互对应的在芯片端口的构造体内部,都是通过EDA技术的bus-in和bus-out总线来实现。 4.2构造体进程 构造体进程主要包括如下两个:一是,读进程工作就是指在片选信号和读信号都有效时,从各个端口对外部设备提供的信息数据进行读入。二是,写进程工作就是在片选信号和写信号有效时,将总线上的数据信息写入到bus-out总线上,便于以后对使用方式的判别。在这两项进程中需要EDA技术作为系统支撑。 5结语 EDA技术的发展是电子设计工作的前提,在电子市场发展的大潮下,必须在电子设计中更加全面地运用EDA技术,使电子设计的效率和质量得到提升,这样才能确保电子设计系统性、集成性目标的实现,为电子设计工作的发展找到基础和出发点。 作者:魏娜王慧莹单位:东北农业大学成栋学院 电子设计技术论文:电子设计技术在电子系统设计中的应用 摘要:随着信息技术的不断发展,科研能力的不断提高,电子设计技术进入了一个快速发展的全新阶段,发展效果较好,发展势头较强,实现了软件设计与硬件设计的有机融合,具有广泛的应用性,在电子系统设计中具有重要的作用,研究现代电子技术设计的发展历程以及应用,有助于对电子设计技术产生更深层次的认识,促进电子设计技术的发展。 关键词:电子设计技术;电子系统设计;应用 电子设计技术是一种新兴技术,通过电子设备进行设计不仅能够提高设计的准确性与便捷性,提高设计效果,还能够节约设计制图的时间,并将平面的图形立体化形象化,方便设计人员进行再次修改,因此,电子设计技术在生产生活中具有重要作用,研究电子设计技术在生产生活中的应用至关重要。 1.现代电子设计技术概述 现代电子设计技术的发展速度较快,受到信息技术发展与市场需求的影响,市场需求量大,对技术的发展要求较高,资金与科研力量投入较大,现代电子设计技术的发展也就越迅速,电子设计技术也就进入了一个快速发展的阶段,并获得了一定成效。现代电子设计技术中发展最为迅速的是EDA电子设计自动化技术,下面主要围绕电子设计自动化设计进行简要概述。电子设计自动化技术为电子系统设计带来了革命性的变化,在各个领域都有广泛的应用,电子设计自动化技术经历了三个发展阶段,从计算机辅助设计到计算机辅助工程设计再发展到电子设计自动化技术,经过不断的发展变革,已经逐渐完善,在电子系统中的多个领域,尤其是微波领域以及模拟领域等发挥着无可替代的作用[1]。电子设计自动化技术的功能主要为以下几点,第一,进行电子系统设计仿真测试,第二,进行电子系统的布局布线,第三,完成电路的功能设计与逻辑分析,第四,实现印刷电路板的自动化设计。电子设计自动化技术的工作平台只需要计算机硬件以及系统软件,在具备电脑以及电子设计自动化软件的情况下,就可以进行工作,方便、快捷,投入小,回报高,具有重要的应用价值,在电路性能分析与设计方面具有重要作用。由于电子设计自动化技术的发展带动了电子产品以及通讯事业的发展,对社会的发展起到了较大的促进作用。 2.现代电子设计的发展历程与趋势 电子设计的发展经过了多次重大变革与进步,其发展历程如下,电子设计技术的原型是应用分离元件,经过不断研究,转变为SSI,SSI是电子芯片所构成的电子系统,不过当前,此电子芯片构成的电子系统已经不再使用,成为历史,在此之后,研发了微控制器MCU,微控制器MCU在电子系统设计过程中发挥了重要作用,克服了数字电路系统中存在的许多难题,实现了复杂的逻辑功能,使电子系统的智能化水平发生了质的飞跃,因此,微控制器MCU是电子系统设计的里程碑,在现代电子设计技术发展历程上具有重要价值[2]。现代电子设计技术的发展趋势还是较为乐观,随着信息技术的革新发展,为电子设计技术创造了发展的条件,提供了辅助,使电子信息技术的发展进步具有强大的动力,不仅如此,随着人们对电子产品需求的增大,电子产品市场前景越来越好,现代电子设计技术具有广阔的发展空间,科研人员的研发动力较强,相关企业部门也投入了大量的资金与技术,促进了现代电子设计技术的发展。 3.现代电子设计技术在电子系统设计中的应用 3.1系统功能仿真 系统功能仿真是验证系统设计逻辑功能的有效途径,设计人员可以通过运用电子设计技术工具与测试平台的方法进行验证,通过波形输出、文件记录输出等方式进行对比研究,将输入信号与输出矢量进行比较,验证真伪,实现系统设计模块逻辑功能的验证[3]。系统功能仿真的实施步骤如下,首先,在本系统输入EN、CP、CLR等信号,在信号输入之后,等待一段时间,得到功能仿真系统输出的波形,其次,对波形进行验证,将输出波形与输入信号测试矢量进行比较,最后,对二者结果进行对比分析,验证系统逻辑功能是否正确。 3.2报警电路工作原理 报警电路是电子系统中常用的系统,常与检测数据处理系统同步,在电子系统中具有重要作用,电子设计信息技术能够提高报警电路性能,增强报警线路的有效性与灵敏性,改变传统报警线路的实现方法,发挥着重要作用。传统报警电路多是由数字系统设计方法设计而成,不仅规模小、灵活性差,逻辑能力差,调试过程还较为繁杂,无法使报警电路有效工作,而运用电子设计技术研发的新型报警电路,则能够解决上述问题,提高报警电路的性能,具有重要的作用。报警电路的工作原理如下,首先,将首级电路信号输入到扫描电路中,并为扫描电路制定标准,标准规则如下,在10次连续超过标准值的情况下瞬间报警,在其他情况下,安装定时器,累计到一定次数后,发生警报。其次,严密观察规定时间内的信号变化,30分钟、8小时是较为特殊的观察点,需要做好观察研究工作,最后,安装定时控制器,以8小时为间隔,每8小时,发出一次自检信号,此自检信号的作用是对计数器进行复位。 3.3逻辑优化综合 逻辑优化综合是电子设计技术在电子系统中应用的主要方式之一,通过逻辑功能的综合优化,能够提升电子系统的应用性与实用性,使电子系统的智能化得到进一步发展,增强电子系统的各种性能,促进电子系统的进一步发展。逻辑综合是指将较高抽象层次的描述转化为较低抽象层次描述的方式,当前,电子设计技术能够利用综合器对源代码进行优化综合处理,达到理想的处理效果,还能够将逻辑电路图转化为门级电路,生成网络表文件,提升电路的性能,增强逻辑的综合性,有效进行逻辑优化,发挥重要作用。 4.总结 综上所述,电子设计技术在电子系统设计中具有较好的应用效果,不仅能够实现逻辑的优化综合,提高电子系统的逻辑性与应用性,还能够设置报警电路,实现系统功能的优化,保证电子系统的安全性与实用性,因此,研究现代电子设计技术在电子系统设计中的应用.具有重要价值。 作者:李永鸿 单位:广东省电信工程有限公司 电子设计技术论文:浅析电子设计中EDA技术的应用 【摘要】伴随着信息化社会的高速发展,EDA技术逐步发展起来,并越来越广泛地被应用到电子设计的各个领域中去,与传统的电子方法相比较,电子设计自动化具有更加强大优势与特点。 【关键词】电子设计;EDA技术;技术应用 引言 电子技术在信息化时代得到了高速发展,各类电子产品成为了人们生活中不可或缺的一部分,随着电子产品附带的功能逐渐增多以及性能方面的拓展,人们对电子技术提出了更高的要求。集成电路制造技术和电子设计是推动电子产品发展的主要动力,其中电子设计更是以前沿尖端的EDA技术为优秀,在电子技术不断取得突破的今天,CPLD、FPGA可编程逻辑器件也越来越多的应用于电子设计,为电子设计带来了广阔发展空间和适应各项需求的灵活性。 1.EDA技术的特点与应用 (1)FPGA/CPLD的编程方式较易实现无线编程、红外编程、超声编程,或通过电话线远程在线编程,并且具有良好的加密功能。 (2)不存在MCU所特有的复位不可靠和PC跑飞等固有缺陷,还可将整个系统下载于同一芯片中,缩小了体积,易于管理与屏蔽,从而具有高可靠性。 (3)对于复杂多变的通信协议来说,利用VHDL进行FPGA编程高效、灵活,并且能够快速适应标准的升级,实际上FPGA的大容量、高速、高性能的发展趋势正是为了迎合通信领域应用的需要。 (4)器件的功能块可以同时工作,能够实现指令级、比特级、流水线级甚至是任务级的并行执行,加快了运算速度,由FPGA实现的运算系统可以达到现有通用处理器的数百甚至上千倍。将EDA技术应用于电子系统设计,能减小设备体积,降低功耗,提高电路的可靠性,减少上市时间,将设计风险降至最小,是数字系统设计的发展方向。在数字信号处理领域,传统的设计方法有2种: a.采用DSP处理器,如TMS320系列微处理器;b.采用固定功能的DSP器件或ASIC器件。随着DSP系统复杂程度和功能要求的提高,这些DSP解决方案暴露出缺陷:DSP处理器方案成本低,但软件处理数据不可能有很强的实时性能,限制了在高速和实时系统中的应用;固定功能的DSP器件或ASIC器件可以提供很好的实时性能,但灵活性太差。相对DSP处理器,FPGA可以由设计者根据算法的内在并行结构设计合适的处理阵列,避免前者串行执行指令的低效;相对ASIC,FPGA可避免初期巨大的开发投资,并且拥有如微处理器的通用性和灵活性。加之FPGA内部大都提供了RAM、双口RAM和FIFO-RAM等存储体结构,所以FPGA可以完全取代通用DSP芯片或作为通用DSP芯片的协处理器进行工作。如果将通用DSP和FPGA融合在一起,把需要多个时钟周期的运算交给FPGA完成,DSP芯片主要完成单时钟的运算并控制FPGA的“可再配置计算”功能,可更好地把二者的优势发挥出来。 2.电子设计中EDA技术应用需注意的问题 在电子设计中应用EDA技术需要注意以下几点: ①在电子电路设计的时候,延时时间具有不确定性的特征,以及自动编译的部分电路可能会成为赘余,所以电子设计中采用EDA时,反向器的个数不易为偶数并联连接;②输入引脚要保持接地,不能处于悬空的状态,驱动的时候要保证是有源信号;③各个器件的电源要保持接地状态,需要的时候要对各个连接进行滤波和解耦处理;④设计的过程中,逻辑单元和引脚都要留出多余的部分,便于后期的扩展设计或者是设计修改;⑤需要采取一定的冷却处理,避免各个器件使用的时候过热。 3.EDA技术设计流程解析 一项工程的设计首先需利用EDA工具的文本编辑器或图形编辑器将它用文本方式(VHDL程序方式)或图形方式(流程图方式和状态图方式)表示出来。这两种表达方式必须首先通过EDA工具进行排错编译,变成VHDL文件格式,为进一步的逻辑综合作准备。在逻辑综合以前可以先对VHDL所描述的内容进行行为仿真,即将VHDL设计源程序直接送到VHDL仿真器中仿真。 3.2 目标器件 逻辑透配就是将由综合器产生的网表文件针对某一具体的目标器件进行逻辑映射操作,其中包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化、布线与操作等,配置于指定的目标器件中,产生最终的下载文件。随后,可进行时序仿真。时序仿真是将布线器/适配器所产生的VHDL网表文件送到VHDL仿真器中所进行的仿真。该仿真已将器件特性考虑进去了,因此可以得到精确的时序仿真结果。如果编译、综合、布线/适配和行为仿真、功能仿真、时序仿真等过程都没有发现问题,即满足原设计的要求,就可以将由CPLD/FPGA布线/适配器产生的配置/下载文件通过编程器或下载电缆载入目标芯片CPLD或FPGA中。 3.3 硬件仿真与测试 在电子设计当中,经常会通过FPGA来完成对电子系统设计的功能检测,检测完成之后通过VHDL进行设计,最后呈现结果。这是硬件的仿真过程。而硬件的测试过程是指针对于CPLD以及FPGA直接应用到设计的过程当中,将文件下载之后,对电子设计过程进行功能检测。在对EDA技术进行的功能及时序仿真阶段,如果在仿真过程中没有发现任何问题,就可以将生成的文件下载到目标芯片当中。在这个过程中,应当注意以下几个重要事项: ①不可以采取反相器串联法来构成“延时电路”。 ②在输入引脚时不可以悬空,必须通过有源信号进行驱动,将不使用的引脚进行接地。 ③器件电源和接地的地线引脚应当要可靠连接。 ④为了方便EDA技术应用的扩展和设计,在对要使用的器件进行选择时,要使得逻辑单元以及引脚要有一定的数量余量。 ⑤要注意把握好环境的变化,防止对器件造成过热引起故障。 4.8255A芯片设计中EDA技术的应用分析 4.1 8255A端口及构造体说明 该设计模块中PPI端口一共定义了40个引脚,定义与8255A是相同的。端口的构造体许多都是输入输出的双向引脚,其端口是相互对应的。在芯片端口的构造体内部,都是通过bus-in和bus-out总线来实现。 4.2 构造体进程说明 PPI的构造体包括5个进程,主要是读进程、写进程以及形成pa、pb、pc三态输出进程。其中pa、pb和pc进程比较简单,不需要做详细说明,在这里主要分析读、写两个进程。 (1)读进程工作就是指在片选信号和读信号都有效时,从各个端口对外部设备提供的信息数据进行读入。此外读进程对数据线总线的信息数据进行描述并且通过三态缓冲器进行实现。 (2)写进程工作就是在片选信号和写信号有效时,将总线上的数据信息写入到bus-out总线上,与此同时,将总线上的最高数据位进行寄存器保存,便于以后对使用方式的判别。因为在写进程中,VHDL语言编程方法与读进程中的十分相似,再加上源程序比较长,所以本文没有给出详细的源程序。 5.结语 可以说EDA技术的应用为电子设计行业带来了一次技术上的革新,这就要求电子设计工程师要熟练掌握好EDA技术,在提高效率的同时,开发出更多具有高性能的电子产品。使得EDA技术更好地适应社会发展,增强自身竞争实力,并推动电子系统不断向集成化、大规模化的方向快速发展。 电子设计技术论文:EDA技术在现代电子设计中的应用研究 摘 要:EDA技术在现代电子设计中的应用作用凸显,与EDA技术特征优势有着密切的联系。EDA技术大多是通过由上而下开展设计的,如此便能够有效消除以往设计中存在的不足,并显著提升设计效率。文章通过介绍EDA技术,分析EDA技术在现代电子设计中的应用作用及意义,对EDA技术的要点内容、EDA技术电子设计流程及EDA技术的应用展开探讨,旨在为如何促进电子技术设计有序发展研究适用提供一些思路。 关键词:EDA技术;现代电子设计;应用 引言 EDA技术是上世纪90年代飞速发展起来的一项新型技术,是现代电子设计新的发展潮流,其是基于计算机工作平台,综合了计算机技术、电子技术、智能化技能等一系列技术达成电子产品的自动化设计。同时,EDA技术是当今信息化时展的必然趋势,其应用日趋广泛,涉及信息、通讯、半导体、电子零组件等多个行业,是现代电子设计的优秀,在现代电子设计中发挥着至关重要的作用[1]。由此可见,对EDA技术在现代电子设计中的应用开展研究,有着十分重要的现实意义。 1 EDA技术概述 1.1 EDA技术 EDA(Electronics Design Automation),即电子设计自动化,EDA技术是现代电子技术的主要发展趋势,在电子技术、仿真模拟工作中扮演着十分重要的角色。在电子设计技术中,将可编程逻辑器件应用于系统中可很大程度提高电子设计工作灵活性,可编程逻辑期间在软件编程过程中重构器件的结构、运行方式,进一步使设计硬件灵活性得到显著改善。可编程逻辑器件应用结构原理、运行方式等的不断发展,使以往的数字系统设计理念、方法、过程等均实现了转变,一定水平上促进了现代电子技术的革新。在可编程逻辑器件相关技术越来越成熟及计算机技术飞速发展背景下,EDA技术逐渐在电子设计领域中得到广泛推广。EDA技术基于计算机上的EDA工具软件平台实现设计文件过程中依托硬件描述语言开展系统逻辑描述。EDA技术帮助设计人员通过硬件描述语言、电子设计自动化等实现对系统硬件功能的设计工作,其可自动实现逻辑分割、逻辑编译、布局布线等功能,进一步促进电子线路系统功能的全面达成[2]。 1.2 EDA技术发展 伴随计算机技术、电子系统设计技术以及集成电路技术的不断进步,为EDA技术发展创造了良好契机,EDA技术的发展、推广,不仅显著缩短了产品的开发周期,还极大水平改善了产品的性能及价格比。EDA技术发展,具体可划分成四个阶段: (1)上世纪70年代――计算机辅助设计阶段,这一发展阶段主要体现于CAD技术方面,计算机辅助设计得到了一定的推广。人们逐步以计算机作为辅助开展IC版图编辑、PCB布局布线等工作,取代了过去的手工作业方式。于此阶段手工绘图方式得到了一定优化,进而在计算机辅助设计发展作用上得到了有效凸显。 (2)80年代――计算机辅助工程阶段,该阶段是在上一阶段基础上引入一系列新型应用功能,在具备图形绘制功能的同时,还增添了电路功能设计及结构设计,并且通过电气连接网络表实现了两者的有效结合。计算机辅助工程主要功能包括:原理图输入、逻辑仿真、自动布局布线以及电路分析等。在这一系列功能应用上,通过将原理图、逻辑图等用以重要应用内容,实现了设计功能的进一步丰富。 (3)90年代――电子系统设计自动化阶段,该阶段电子设计自动化目标得以实现,可经由高级描述语言及系统识别仿真等优势开展应用,极大水平改善了设计的效率。 (4)现代EAD技术即为将计算机作为工具,基于EDA软件平台,结合硬件描述语言实现的设计文件,可自动实现用软件方式描述的电子系统到硬件系统的逻辑仿真、布局布线、逻辑综合等,进而实现对相关目标芯片逻辑映射、适配编译等操作[3]。 2 EDA技术在现代电子设计中的应用作用及意义 2.1 EDA技术在现代电子设计中的应用作用 凭借EDA技术广泛的应用范围,将其应用于现代电子设计中,可起到一系列的作用。对于现代电子设计而言,相对流行的编程方式即为无线编程、在线编程,而EDA技术不仅能够充分适应电子设计的发展,还可促进达成无障碍编程,在编程过程中的保密性还能够得到有效保障。EDA技术还有着十分显著的可靠性,可有效解决电子设计中复位障碍、跑飞等问题。还可于集成、压缩功能应用情况下,完成对电子产品系统向某一芯片中的有效集成,如此可为设计管理实践带来极为便利,促进对电子设计风险控制工作的开展,还可使电子设计可靠性得到有效保障。除此之外,EDA技术在现代电子设计中的应用,还可收获极高的效率,可达成多任务同时运行的目的。在EDA技术应用实践中,可于多模块功能应用情况下,有效加快电子设计速度及改善子设计效率水平,推动电子设计工作进一步朝信息市场化方向发展。另外,EDA技术还具备一定的适应性,通过对其高速、高效及大容量等特点的有效成效,积极促进电子设计的创新升级。EDA技术的一系列特征优势的凸显可积极促进现代电子设计的有序发展。 2.2 EDA技术在现代电子设计中的应用意义 电子技术是一项有着极强专业性的技术,现阶段用于电子技术设计中的软件多种多样,经由选取适用的应用软件,便可有效改善电子技术设计效率。EDA技术在现代电子设计中的应用有着十分重要的意义,EDA技术是将计算机用以主要平台,然后将一系列相关技术开展综合应用。对于现代电子设计而言,EDA技术是发展的新潮流,具备各式各样优势作用发挥,将其应用于现代电子设计中可收获诸多便利。伴随EDA技术的逐步发展进步,无不为现代电子设计带来新的转变,可有效改善全面电子技术设计效率水平,因此将EDA技术应用于电子技术设计中十分重要。 3 EDA技术的要点内容 ESDA可算得上是现代电子设计的最新发展方向,可将其理解为:设计人员依据自顶向下设计方法,对全面电子系统开展方案规划及功能划分,系统的关键电路通过一片或者几片特定集成电路(ASIC)达成,然后依托硬件描述语言开展系统行为级设计,最后经由适配器、综合其得到最终目标器件。该种设计方法可称之为高层次电子设计方法。 3.1 自顶向下设计方法 对于自顶向下设计方法而言,第一步要从系统设计展开,于顶层开展功能方框图划分及结构制定。于方框图一级开展仿真、纠错,同时选取硬件描述语言对高层次系统行为开展描述,于系统一级开展验证。紧接着选取综合优化工具得出对应门电路网表,网表相关的物理实现级既可以是印刷电路板,又可以是专用集成电路。设计的主要仿真、调试过程是于高层次上实现的,如此不仅可为尽早觉察结构设计中的错误提供便利,提高设计工作效率,还可减轻逻辑功能仿真的工作量,提升系统设计一次成功率[4]。 3.2 硬件描述语言 硬件描述语言指的是一类开展电子系统硬件设计的计算机语言,其借助软件编程来对电子系统中各项内容开展有效描述,诸如电子系统的连接形式、电路结合以及逻辑功能等。近年来,在大型电子系统设计中硬件描述语言得到广泛应用。上世纪80年代美国国防部研发出高速集成电路硬件描述语言,以作用于对EDA产品不兼容问题进行解决,此外还可作用于开展多层次设计。IEEE利用高速集成电路硬件描述语言对过去硬件描述语言一系列功能予以了覆盖。IEEE作为一类全方位的硬件描述语言,其涵盖了多个设计层次,诸如逻辑门级、系统行为级以及寄存器传输等,并且还支持多种不同形式对全面项目开展混合描述。高速集成电路硬件描述语言一方面具备极佳的移植性,一方面其的设计还为工艺间转换提供了极大便利,同时高速集成电路硬件描述语言使得设计人员主要工作转变为开展实现与调试系统功能。 3.3 ASIC设计 面对电子系统集成电路中存在的各式各样问题,包括可靠性不足、功耗大以及体积大等,可于集成电路设计过程中引入ASIC芯片开展解决。伴随现代电子产品市场需求的逐步严苛,ASIC芯片可划分成全定制ASIC、半定制ASIC以及可编程ASIC。在对全定制ASIC芯片进行设计过程中,设计人员要对芯片上全面晶体管几何图形、工艺规则予以界定,然后把设计成果转交给IC生产商掩膜制造,如此可最大限度的确保ASIC芯片获取最理想的性能,进一步实现高效、高利用率以及低能耗的目的。 4 EDA技术电子设计流程 EDA技术是一项系统级的设计技术,是一类层次比较高的电子设计手段,该项应用技术基于概念驱动,确保电子设计工作人员在设计过程中无需对门级原理图开展利用,工作人员在确立设计目标后便可应用EDA技术对电路予以描述,如此一方面可有效缩减电路西决的制约,一方面可有效强化设计人员设计创造水平[5]。EDA系统支持设计人员把概念构思、高层次描述输入进计算机后,基于系统规则实现对电子产品的设计。就EDA技术电子设计流程而言,主要可划分为系y划分、图形或者VHDL输入、代码级功能仿真、适配前时序仿真及ASIC实现等,具体而言:(1)电子设计通过文本或图形编辑器对设计描述予以呈现,即为实现设计表述;(2)电子设计通过编译器对设计开展错排编译,也就是输入硬件描述语言程序;(3)设计人员对硬件、软件开展沟通,为达成功能仿真提供便利,也就是综合;(4)在仿真设计检测满意后,借助FPGA开展逻辑映射操作,即为编程下载,由此系统级设计便宣告结束。EDA技术电子设计流程,如图1所示。 5 EDA技术的应用 近年来,EDA技术得到飞速发展,在诸多领域的电子系统设计工作得到广泛推广,包括通讯、教学、医学、航天、国家计算机应用、工业生产等等,并发挥着十分重要的作用。 5.1 EDA技术在通讯中的应用 EDA技术在科研研究中的应用,主要借助电路仿真工具开展电路设计、仿真;借助虚拟设备开展产品调节试用;在仪器设备中应用FPGA器件开发。对于CDMA无线通信系统而言,全面无线基站、移动手机均于同一频谱下运行,为了对各种呼叫进行区分,各部手机均有着一个特有的码序列,CDMA基站唯有对多种观点码序列进行有效判定,方可对不同传呼进程开展分辨,而此处的判定是经由匹配滤波器输出呈现于输入数据流中探测到的特定码序列。FPGA可提供适用的滤波器设计,同时还具备DSP高级数据处理功能,所以FPGA在现代通讯领域中得到广泛推广。 5.2 EDA技术在生物医学工程中的应用 EDA技术是电子设计的重要工具,不管是芯片设计,还是系统设计,倘若未有得到EDA工具的支持,均将无法实现。近年来,生物医学工程领域对EDA技术进行了引入,该项技术一方面可促进对人体血压、心率等生理信号展开更为准确的检测,一方面可经由相关设计达成对生理信号的滤波、医学图像检测等处理,使得生理信号更具临床使用价值。所以,EDA技术在生物医学工程领域有着十分可观的发展前景。 5.3 EDA技术在产品设计、生产中的应用 无论是数字信号处理器、性能极佳的微处理器,还是电子电路、冰箱、电视机等,EDA技术不仅应用于前期计算机模拟仿真、产品调试,还应用于电子设备的研发、制造,电路板焊接等一系列环节,并在其中发挥着至关重要的作用。某种意义上而言,EDA技术已然转变成电子工业领域中必不可少的一部分。 6 结束语 总而言之,EDA技术是当今信息化时展的必然趋势,其应用日趋广泛,涉及信息、通讯、半导体、电子零组件等多个行业,是现代电子设计的优秀,在现代电子设计中发挥着至关重要的作用。伴随EDA技术的日趋成熟,其将进一步推进电子产业及电子设计领域的技术变革,将进一步提升电子设计水平。鉴于此,相关人员务必要清楚认识EDA技术在现代电子设计中的应用作用及意义,强化EDA技术在现代电子设计中的科学合理应用,不断钻研研究、总结经验,积极促进电子技术设计有序发展。 电子设计技术论文:浅析电子设计中EDA技术的应用 摘 要:EDA技术是电子设计中的重要发展趋势,在现代社会科学技术飞速发展的大环境下,EDA技术为电子设计领域内带来了新的理念,并有效的提高了电子设计工作的效率和质量。本文基于EDA技术在电子设计中的实际应用情况进行简要分析,仅供相关人员参考。 关键词:EDA技术;电子设计;应用 随着现代社会数字技术和信息技术的不断发展进度,我国数字化电子信息产品也得到一定发展,电子技术自动化逐渐成为电子设计的重要基础,在推进电子设计系统稳定持续发展方面也发挥着重要的作用。因此积极探讨EDA技术在电子设计领域内的实际应用情况,对于提高电子设计水平以及促进电子系统规模化发展方面,都具有重要的意义。 1 EDA技术概述 1.1 简介 电子设计自动化技术简称EDA技术,是电子技术及仿真模拟工作的基础技术,通过可编程逻辑器件在数字系统中的有效应用,切实提高了电子设计的灵活性和可控性,并且通过可编程逻辑器件的结构及工作方式的重构,有效的提高了电子设计硬件的效率。尤其是PLD应用的进度,促使其下载方式以及集成规模等都发生了一定程度的变化,有效的推动了现代电子技术的发展,EDA技术基于EDA工具软件平台,通过对硬件描述语言进行有效应用,以实现系统逻辑描述,从而完成设计文件。EDA技术也具有自动完成逻辑翻译、逻辑分割等功能,为保障电子线路系统功能的实现提供可靠的基础。 1.2 现状 就EDA技术的发展情况来看,半导体工艺技术的进步,推进了EDA技术的发展,当前IC设计产业在高度发展的同时也面临着产品上市周期缩短、成本降低等挑战,这就需要相关设计人员积极选用高效的EDA技术,全面衡量设计过程中硬件的物理特性对设计时序及功能的潜在影响,并积极选用合适的设计术语以及抽象形式等数据来进行描述设计,以保证电子设计的合理性和可靠性。EDA技术在电子设计中对测试深验证亚微米技术的物理效应能力以及抽象设计能力都有着严格的要求。 EDA技术的发展,与计算机技术、电子系统设计等都存在着密切的联系,总的来看,EDA技术的发展主要分为三个阶段,一是计算机辅助阶段,主要是在计算机的辅助下对电路原理图进行编辑和处理,转变传统的绘图工作方式,以规范的PCB布线布局方式来提高电子设计效果。二是计算机辅助工程设计阶段,通过逻辑模拟、故障仿真以及定时分析功能,对产品的相关性能及功能进行提前预知,从而促进电路设计中各项问题的有效解决。三是电子设计自动化阶段,通过对高级描述语言及综合技术的有效应用,完成设计前期的高层次设计,促进电力设计质量和效果的提升。 2 EDA技术要点 2.1 硬件描述语言 硬件描述语言主要是通过软件百年城来对电子系统中的电路结合以及逻辑功能等进行具体描述,为保证EDA技术在电子设计中的实际应用效果,应当对硬件描述语言进行合理运用,确保其最大程度上满足的大规模的电子系统。IE EE是一种全方位的硬件描述语言,以VHDL为硬件描述语言的各种功能,包含多个设计层次,促进系统行为级、逻辑焖鸡等设计的实现,在实际应用中可以通过数据流、结构及行为等三种方式实现对整个项目的混合描述。VHDL硬件描述语言在实际应用中具有良好的移植性,便于工艺之间相互转换,促进系统功能得以实现。 2.2 ASIC技术 就EDA技术得总体情况来看,将ASIC芯片合理应用到集成电路设计中,能够有效的解决电子系统集成电路中存在的可靠性差、体积大等主要问题,促进电子设计的总体效果的提升。在现代社会科学技术不断发展的大环境下,电子产品市场的门槛不断提高,ASIC芯片也日趋复杂,主要分为全定制或半定制ASIC及可编程。为保证EDA技术在电子设计中的实际应用效果,应当尽可能保持所涉及的ASIC芯片获得最优性能,以最大程度上降低技术耗能、促进EDA技术的利用率得以有效提升。 3 EDA技术电子设计流程及应用 3.1 EDA技术电子设计流程 EDA技术是系统级的设计方法,是一种层次相对较高的电子设计方式,EDA技术以概念为驱动从而使电子设计工作者在设计时无需利用门级原理图,电子设计工作者在确定设计目标之后就可以用EDA技术来表述电路,这样不仅可以减少电路细节的约束及限制,同时也可以使设计者的设计更具创造性。EDA系统在电子设计人员将概念构思及高层次的描述输入计算机之后在系统规则下完成对电子产品的设计。 EDA技术的电子设计工作流程大致包括系统划分、代码级功能仿真、VHDL代码或图形的输入、送配前时序仿真及ASIC实现部分。首先,电子设计借助文本或者图形编辑器呈现出设计描述,也就是实现设计表述。其次,电子设计借助编译器对设计进行错排编译,即输入HDL程序。然后,设计人员需要沟通软件和硬件设计,以便实施功能仿真,即综合。最后,在确认仿真设计无误时,通过FPGA或CPLD完成逻辑映射操作,即编程下载,系统级设计完成。 3.2 EDA技术的应用 EDA技术在电子工程设计中扮演着非常重要的角色,首先,电子自动化技术可以验证电路设计方案的正确性,在进行电子设计时,待设计方案确定之后,会利用结构模拟或者系统仿真等方式来验证设计方案的正确性,在验证过程中系统中的各个环节的传递函数确定之后设计方案便可以实现。这种系统仿真技术推广到非电子专业的系统设计也会得到充分的发展。EDA技术在系统进行仿真之后的电路结构进行模拟分析,从而使得电路设计方案的可行性及正确性得到充分的保障。其次,电子自动化字数也可以对电路特性进行优化设计。电路的稳定性能受到元器件容差及工作环境温度等的影响。在传统设计过程中难以对电路的整体进行优化设计,也无法全面的分析电路稳定性的影响因素。EDA技术中的温度分析及统计分析等功能的应用则可以全面的分析电路特性影响因素,从而对电路特性进行整体的优化设计。最后,电子自动化技术也可以实现电路特性的全功能模拟测试。 3.3 以EDA技术为基础电子设计的注意事项 在利用EDA技术进行电子设计时,首先应充分的考虑电子电路延时的不确定性,以及在系统进行自动编译时会被冗余的电路简化,因此,在应用EDA技术时,应注意采用的反向器个数避为偶数,同时以并联的方式将反向器连接成延时电路。其次,在设计过程中输入的弓}脚不能处于置空状态,要保证有信号源来驱动引脚,及保持部分不用的弓}脚保持接地,同时,器件的电源应始终与地线引脚保持相连,彼此之问可以进行滤波及去祸。最后,在设计中药避免器件过于发热。 结束语 当前社会发展形势下,EDA技术逐渐成为电子设计过程中的优秀技术,并发展为电子产品研制的源动力,通过EDA技术的有效应用,一定程度上提高了电子设计的整体水平,推进电子系统向集成化与规模化方向发展,为高性能电子产品的开发奠定了坚实的基础。 电子设计技术论文:电子设计竞赛与“电力电子技术”课程教学改革 摘 要: 本文结合全国大学生电子设计竞赛,提出培养学生创新、团队精神、工程实践能力的教学改革探索,介绍在“电力电子技术”课程教学中进行教学改革的主要方法和手段及要实现的教学改革目标。 关键词: 电子设计竞赛 电力电子技术 教学改革 教育部、信息产业部等联合组织的全国大学生电子设计竞赛自1994年以来已经成功举办了11届,从历届竞赛题目来看,主要有以下几种方向题目:电源设计、信号源、处理类和控制类等。其中和“电力电子技术”课程最密切的是电源设计类题目,几乎每一届都会出现电源设计方向的题目,因此全国大学生电子设计竞赛题目应结合“电力电子技术”课程教学目标,不但可以丰富教学内容,明确教学任务,而且可以提高学生实践能力。 电气工程及其自动化专业为广东石油化工学院(以下简称我校)卓越工程试点专业,可以为教学研究提供优秀的平台。通过全国大学生电子设计竞赛把对人才素质的检验反馈到教学改革中,调整和改革电气类专业人才培养机制,体现大学生创新精神和实践能力。结合我校“卓越工程师”培养目标,探索建立具有地方性普通高校特色的电气类专业人才培养机制。针对不同层次学生教学目标和教学要求,设计更好的教学方法,注重理论知识与实践教学相结合,让学生在做中学,以电子设计竞赛题目和任务导学和驱动教学。 1.教学改革目标 电力电子技术课程的任务是使学生熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法;掌握各种电力电子电路的结构、工作原理、控制方法、设计计算方法及实验技能;熟悉各种电力电子装置的应用范围及技术经济指标,提高学生专业素质。专业素质主要体现为运用所学专业知识、理论和技能进行专业实践,解决社会实践问题(如技术创新、技术改造、产品开发、设备维护、生产管理等)的能力。构建符合应用型人才成长的课程体系,厚基础、重实践、结合单片机应用系统设计方面形成突破,使学生有丰富的系统设计经验。注重培养学生专业意识,激发专业兴趣。结合单片机C语言等课程,课内教学以理论为主,课外教学以实践为主,使学生得以全面发展。确定课程教学目标,结合全国大学生电子设计竞赛历届题目,分阶段构建课程知识培养架构;以学生为主体,以能力培养为优秀,引入多种教学方法和教学手段,改变课程考核方式,全面对课程教学进行改革,争取在全国大学生电子设计竞赛中取得更好的成绩。 2.教学方法改革 为了完成以上教学任务,对课程教学方法进行改革,在不同阶段的教学过程中采用不同的教学方法,激发学生学习热情,培养学生相应能力,同时鼓励学生参加各种电子设计竞赛。 2.1学科基本内容教学改革 首先利用多媒体教学环境进行课堂教学,充分利用多媒体教学,进行电子课件、电路仿真、教学素材资源库及视频展示等,将抽象问题形象化,这样教学更生动具体,提高学生的学习兴趣,更好地掌握教学内容,同时提高教学效率和教学质量,获得较好的教学改革效果。 其次,根据教学内容安排一定课堂时间给学生自学和实践,有利于巩固和深化教学内容,提高学生实践能力。自学指导法的关键在于学生课外自学过程中,教师必须布置学习要点让学生自学,要求学生组成兴趣小组,利用网络或图书馆查阅资料,结合课堂所学知识开展专题自主学习,然后由小组负责人在课堂上进行汇报,不同小组学生先互评,然后老师进行适当点评。引入自学指导法有助于提高学生学习主动性,给学生课外自学提供适当引导,提高学习效率,对提高学生自学能力和分析问题、解决问题的能力等有很大帮助,使学生感受到团队的重要性和自主学习的乐趣。 2.2实验教学改革 在理论教学和实践教学过程中引入电子设计竞赛题目与设计要求,采用任务驱动教学,使理论和实践结合起来。一个电力电子项目应用项目需要很多外围电路,如PWM电路、测量放大、输出控制等,涉及电路分析、模拟电路、数字电路、C语言、单片机、等方面知识,以电力电子技术课程开发带动其他课程学习,起到以点带面的作用。教师给出设计方案,让学生分析方案,或设计满足性能指标的电力电子系统,最后指导老师对每个小组设计的方案进行讲评,分析设计方案的优缺点,并提出改进意见。使学生理论联系实际,加深对电力电子技术课程课堂教学内容的理解,培养学生灵活运用所学知识的能力。在实验室完成课程教学过程,边讲边练,讲练结合,分组实践,共同讨论。教学过程中,坚持学生电子设计竞赛相关设计能力培养原则,打破班级整体概念,以电气工程及自动化专业实验室的目前的教学条件,一般将学生分为4~6人的学习小组,以单片机开发板、驱动电路、电力电子变流电路等硬件,配合从低到高的不同性能要求的电子设计竞赛题目,从独立分项的拓扑电路技术实践向综合性工程实践逐步完成教学任务。 2.3电子设计竞赛培训与选拔 以全国大学生电子设计竞赛为目标,鼓励学生参加各种电子设计竞赛,选拔优秀学生进行专门培训,提出相应的学习目标和要求,促进优秀创新人才成长。目标是拔高创新人才培养带动整体水平提高。教学过程中引入“因材施教”教学策略,针对不同层次、不同兴趣的学生提出不同要求,以满足不同需求,在满足基本教学要求的前提下,提出和达到更高的教学目的。一方面,对于经典理论和基本知识点,必须让学生掌握。另一方面,让学生不断吸收新知识。电力电子技术发展速度相对较快,为了使培养的学生适应市场需求,教学过程中必须时刻把握和跟踪新技术和方向。 3.教学手段改革 理论必须联系实际,电力电子技术有很强的实践性,实验是培养动手能力、严谨科学态度和科学研究方法的重要手段,是必不可少的一个教学环节。电力电子技术实验环节学时一般为8学时,课内安排3个基础性实验和1个综合实验设计,课外安排1个创新性选修课题设计。为了弥补实验课时较少及实验室在硬件建设上的不足,充分利用现有电路仿真软件建立虚拟实验室,软硬结合,提高实验教学质量。此外,还可以利用Flash等多媒体软件、制作波形分析等动画教学课件,通过这种互动式直观教学,解决电力电子电路中电压、电流波形分析难的问题,形象生动地完成课程教学内容,加深对教学重点和难点的理解,增强教学效果。 4.结语 结合全国大学生电子设计竞赛教学改革,学生对本课程学习基础扎实,思维和视野扩大,除掌握课程知识本身外,还掌握获得知识的方法,自学能力得到增强,培养创新意识,以点带面,对其他课程和专业知识学习有显著的帮助和促进作用,使学生真正掌握由元件到系统、由强电到弱电、由硬件到软件等多方面系统化专业知识,实践能力得到训练和提高,争取在全国大学生电子设计竞赛中取得更好的成绩。 电子设计技术论文:电子设计自动化技术的发展与应用 摘 要:随着集成电路和微电子技术的发展,电子设计自动化技术(简称EDA)已经成为一门电子领域的重要学科。EDA技术的发展与应用成为21世纪电子设计的主流方向。本文主要介绍EDA技术的发展内容,展望EDA技术的应用蓝图。 关键词:电子设计;自动化发展;应用蓝图 一、电子设计自动化技术的概况 现代电子产品多体现开发周期短、更新换代快、功能多重、能耗偏低等特点,产品体积日趋小巧,相比较传统电子产品,其广泛运用现代科学技术,电子设计自动化程度提升,产品的竞争力迅速提高,能够更有效运用现代化科学技术,以适应时展变化。而这归因于电子设计自动化技术,集合众多学科的最新研究成果发展而来的一门新科学领域技术。 电子设计自动化技术内容主要为大规模可编程逻辑器件(简称PLD)、硬件描述语言(简称VHDL)、软件开发工具(主要为MAX+plusII、ispEXPERT和Foundation Series)和实验开发系统四个方面。大规模可编程逻辑器件是EDA技术的设计载体物质,帮助用户利用编程实现逻辑功能;硬件描述语言是电子系统设计实现功能的表达手段;软件开发工具则是系统化、自动化的设计工具,帮助EDA技术设计电子系统;实验开发系统则是有助于电子系统设计的系列下载工具和硬件验证工具。 电子设计自动化技术的发展也并非一日而成,由一学科而诞生,其发展经历三个阶段:计算机辅助技术(简称CAD),计算机辅助工程设计(简称CAE)和电子设计自动化(简称EDA)。 (一)CAD阶段(20世纪70年代) 早期电子系统硬件设计经由分立元件向集成电路模式发展,硬件设计随之进入早期发展阶段。硬件设计主要采用集成电路,并将其焊接在电路板上,做成早期的电子系统,而对系统的调整试验则是在PCB上进行。制作过程的复杂性要求,传统的利用手工图纸方式无法实现,因此过程高度复杂的产品设计工作由CAD工具,利二维图形编辑和分析完成。在20世纪70年代EDA技术发展阶段,电路板画图工具受到计算机工作平台的约束,其设计的性能较差,工作时间受制约有限。 (二)CAE阶段(20世纪80年代) 20世纪80年代推出了新的EDA工具,伴随着计算机和集成电路的推广发展而来的计算机辅助工程设计阶段到来――CAE阶段。其推出的EDA工具主要优秀为逻辑形式模拟、计划性分析、模拟故障分析和自动布局布线,解决之前无法完成的对工具功能检测的重点问题。设计师在产品制造之前可以提前知晓产品的功能,利用计算机生成有关产品制造的文件,帮助在设计古城有效对产品性能进行早期分析检测。 EDA工具优秀之一――自动布局功能与早期阶段产品设计工具解决人工重复绘图的缺陷相比较,80年代的CAE工具可以保证设计和制造出最优的电子产品,该工具不仅可以为产品开发提供便利,也能帮助设计人员提供最佳脑力创作。然而,电子系统复杂多样化,EDA工具无法全面满足设计要求,无法对产品设计元件进行优化处理。 (三)EDA阶段(20世纪90年代) 这一阶段EDA技术向电子产品自动化设计方向大幅度进步,归功于微电子技术的迅猛发展――芯片集成于工作效率的技术创新。集成电路高速率设计和电子系统的高水平发展趋势,极大促进了电子设计自动化技术取得进步发展。EDA工具实现设计、测试、生成文件等系统化的电子系统设计自动化,其不仅仅具备系统设计能力,并且包含各个工艺标准元件库,实现系统设计能力独立化,帮助设计工程师熟练设计电子系统[1]。 二、EDA技术应用蓝图 EDA技术应用前景广泛,可应用于高校实验教学活动、产品开发和科研、电器设备的更新换代与改造。随着软件开发功能的完善,电子系统可以集成在一个芯片上,产品设计硬件则可以利用软件方式完成,全面实现系统的编程和升级活动,因此,在科研活动和产品的开发过程中,EDA技术可被广泛运用。 各高校电子类专业较为火热的教学活动以及研究课题,都较多借用EDA技术设计各种复杂的数字系统,完成系统的开发与实验,同时也可以便捷地应用该技术进行硬件验证,简化数字电子设计实验的流程,而不同的学生可以根据自身的设计完成各项实验活动,便于高校教学活动的进行,也有利于提高学生的自我创造能力。这种技术大大简化了高校实验教学成本,因而也被推广应用。 采用EDA技术可以对机电设备中的电器控制系统进行重新设计或改造,设计时间较短,成本较低,同时可以提高机电设备的性能,增加产品的技术含量。电子产品更新换代速率愈来愈快,为满足市场消费需求,不一定要求所有的工程师创造出新的产品设计,在传统机电设备的基础上,对设备电子系统进行规划设计或改造,有利于产品额外价值的实现[2]。 三、总结 进入21世纪90年代,随着集成电路、微电子技术和芯片组合技术的发展完善,EDA技术在数字系统和微电子技术领域不断发展,现代电子系统设计成为电子领域发展的重要内容,同时EDA技术也需要在PLD和VHDL方面做出不断的更新完善,使之在计算机、工业、电器等领域广泛拓宽应用市场,利用电子设计的优势制造出领域更宽广的电子产品。在此可以展望EDA技术的兴起将超越电子设计领域向其他领域发展,设计不再单纯是电子类专业的设计,电子系也不再是工程师的代名词。 电子设计技术论文:试述电子设计中EDA技术的应用 【摘要】随着科技的发展,电子设计也得到迅速发展。在电子设计领域中,EDA技术得到了广泛的应用,基于此,本文就对电子设计中EDA技术的应用进行了深入地研究。 【关键词】电子设计;EDA技术;应用 前 言:EDA又称电子设计自动化,它是电子技术的发展潮流,是电子技术及仿真模拟工作的基础技术,因此,在电子设计中,EDA得到了广泛的应用。 1.EDA技术概述 在电子设计技术中以可编程逻辑器件在数字系统中的应用为电子设计工作带来了极大的灵活性,可编程逻辑器件在软件编程时重构器件的结构及工作方式,从而大大的提高了设计硬件的效率。PLD应用的结构原理、下载方式及集成规模等方面的具体的进步都在一定程度上推动了现代电子技术的革命的发展,它使得传统的数字系统设计方法、设计理念及设计过程等都发生了改变。随着PLD技术的不断完善及计算机技术的快速发展,EDA技术开始在电子设计领域中发光发热。EDA技术在计算机上的EDA工具软件平台完成设计文件时利用硬件描述语言来进行系统逻辑描述。EDA技术实现了设计者利用硬件描述语言及电子设计自动化软件等完成对系统硬件功能的设计工作,EDA技术可以自动的完成逻辑编译、逻辑分割及布局布线等功能从而使电子线路系统功能全部实现。 2.EDA技术的现状及发展 随着半导体工艺技术的不断发展,EDA技术也不断地推动着电子设计技术的发展。IC设计产业在不断高度发展的同时也面临着巨大的挑战,产品上市周期越来越短、成本越来越低等要求都迫使设计者在进行电子设计时选用更高效的EDA技术。设计者在设计的过程中必须全面的考虑问题,不仅要考虑硬件的物理特性对设计时序及功能可靠性等的影响,同时也要选用合适的设计术语及抽象形式等数据来描述设计。EDA技术不仅需要测试深验证亚微米技术的物理效应的能力同时也需要提供抽象设计的能力。EDA技术的发展离不开计算机、电子系统设计及集成电路等,EDA技术的发展大致上可以分为计算机辅助阶段、计算机辅助工程设计阶段及电子设计自动化阶段这三个阶段。电子辅助阶段主要是在计算机辅助的前提下进行的电路原理图编辑,用PCB进行布线布局,从而使得设计师从传统的绘图工作中解放出来。计算机辅助工程设计阶段主要是解决电路设计中的电路检测等问题,CAE以逻辑模拟、故障仿真及定时分析等为优秀,从而使得设计可以提前预知产品的相关性能及功能。电子设计自动化阶段主要是通过高级描述语言、综合技术及系统仿真等“自上而下”的完成设计前期的高层次设计。 3.EDA技术的要点分析 3.1硬件描述语言 硬件描述语言是一种进行电子系统硬件设计的计算机语言,它通过软件编程来具体的描述电子系统中的电路结合、连接形式及逻辑功能等,硬件描述语言适应于设计大规模的电子系统。高速集成电路(VHDL)硬件描述语言于1985年美国国防部推出的目的是为了克服EDA产品不兼容问题,同时也可以进行多层次设计。IEEE以VHDL为硬件描述语言柄滩以覆盖之前的硬件描述语言的各种功能。IEEE是一种全方位的硬件描述语言,包括系统行为级、逻辑门级及寄存器传输等多个设计层次,同时也支持数据流、结构及行为等三种形式进行混合描述整个项目。VHDL硬件描述语言不仅移植性好,同时它的设计也方便了工艺间的转换,而且VHDL使得设计人员的主要工作是进行实现与调试系统功能。 3.2ASIC设计 在集成电路的设计中加入ASIC芯片可以解决电子系统集成电路存在的功耗的、可靠性差及体积大等主要问题。随着现代电子产品市场的门槛不断提高,ASIC芯片分为全定制或半定制ASIC及可编程,因此在设计ASIC芯片时应该尽可能的是芯片获得最优的性能,从而达到高利用率、高速度及低耗能的目标。 4.EDA技术在电子设计流程 EDA技术是系统级的设计方法,是一种层次相对较高的电子设计方式,EDA技术以概念为驱动从而使电子设计工作者在设计时无需利用门级原理图,电子设计工作者在确定设计目标之后就可以用EDA技术来表述电路,这样不仅可以减少电路细节的约束及限制,同时也可以使设计者的设计更具创造性。EDA系统在电子设计人员将概念构思及高层次的描述输入计算机之后在系统规则下完成对电子产品的设计。EDA技术的电子设计工作流程大致包括系统划分、代码级功能仿真、VHDL代码或图形的输入、送配前时序仿真及ASIC实现部分。首先,电子设计借助文本或者图形编辑器呈现出设计描述,也就是实现设计表述。其次,电子设计借助编译器对设计进行错排编译,即输入HDL程序。然后,设计人员需要沟通软件和硬件设计,以便实施功能仿真,即综合。最后,在确认仿真设计无误时,通过FPGA或CPLD完成逻辑映射操作,即编程下载,系统级设计完成。 5.EDA技术的应用 EDA技术在电子工程设计中扮演着非常重要的角色,它的作用体现在不同的方面。首先,电子自动化技术可以验证电路设计方案的正确性,在进行电子设计时,待设计方案确定之后,会利用结构模拟或者系统仿真等方式来验证设计方案的正确性,在验证过程中系统中的各个环节的传递函数确定之后设计方案便可以实现。这种系统仿真技术推广到非电子专业的系统设计也会得到充分的发展。EDA技术在系统进行仿真之后的电路结构进行模拟分析,从而使得电路设计方案的可行性及正确性得到充分的保障。其次,电子自动化字数也可以对电路特性进行优化设计。电路的稳定性能受到元器件容差及工作环境温度等的影响。在传统设计过程中难以对电路的整体进行优化设计,也无法全面的分析电路稳定性的影响因素。EDA技术中的温度分析及统计分析等功能的应用则可以全面的分析电路特性影响因素,从而对电路特性进行整体的优化设计。最后,电子自动化技术也可以实现电路特性的全功能模拟测试。 6.以EDA技术为基础电子设计的注意事项 在利用EDA技术进行电子设计时,首先应充分的考虑电子电路延时的不确定性,以及在系统进行自动编译时会被冗余的电路简化,因此,在应用EDA技术时,应注意采用的反向器个数避为偶数,同时以并联的方式将反向器连接成延时电路。其次,在设计过程中输入的引脚不能处于置空状态,要保证有信号源来驱动引脚,及保持部分不用的引脚保持接地,同时,器件的电源应始终与地线引脚保持相连,彼此之间可以进行滤波及去耦。最后,在设计中药避免器件过于发热。 结束语: 我国经济的进步带动着我国科学技术的不断发展,从而也使得了电子产品得到了飞速的发展。在现阶段的电子设计中,EDA技术是电子设计过程中的优秀技术,是电子产品研制开发的源动力。随着EDA技术的不断深入发展,EDA技术将引发电子产业界及电子设计领域的技术革命变革,EDA技术的不断完善使得电子设计的水平在不断的提升。为了使电子系统朝着集成化及规模化等方向的发展,电子设计工程师应该充分的掌握EDA技术,以便开发出更多的高性能电子产品。 电子设计技术论文:探析FPGA技术在电子设计中的相关应用 摘要随着电子技术的飞速发展,对各种硬件资源、电子产品的可扩展性、可靠性的要求也逐渐提高。FPGA作为一种可编程的逻辑器件,具有高容量、高性能、低成本等优点,在电子设计中应用日益广泛。基于此本文对FPGA技术在电子设计中的相关应用进行探讨。 【关键词】探析FPGA技术 电子设计 相关应用 1 FPGA技术简介 FPGA技术是在CPLD、GAL、PAL等编程器件的基础上发展而来的,作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的,解决了定制电路的不足,克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。 FPGA基本的逻辑功能是由内部进行规则排列的逻辑单元阵列(LCA)来完成的。逻辑单元阵列主要由输入输出模块(IOB)、可配置逻辑模块CLB、内部连线(Interconnect)构成。电子设计人员根据需要通过可编辑的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来,实现所需要的逻辑功能。 随着超大规模集成电路技术及计算机辅助技术的发展,FPGA的容量和性能也不断提高,FPGA内部集成的片内外设也越来越多,可集成SRAM、Flash、AD、RTC、CPU硬核等。现在FPGA已被用于实现大的逻辑电路甚至整个系统。 FPGA的设计流程就是利用EDA开发软件和编程工具对FPGA芯片进行开发的过程。简单的FPGA设计主要包括以下几个方面: 1.1 功能定义/器件选型 在FPGA项目开始设计之前,首先要根据FPGA器件在电子系统中的功能进行系统功能的定义和模块的划分;然后根据任务要求,如系统的功能和复杂度,对工作速度和器件自身的资源、成本、以及连线的可布性等方面进行权衡,选择合适的设计方案和合适的器件类型。 1.2 设计输入 指的是使用原理图输入、状态图输入、流程图输入、硬件描述语言HDL等方法对设计的电路进行描述并输入EDA工具的过程。常用的硬件描述语言是Verilog / SystemVerilog,其次是VHDL。设计输入编辑的EDA工具有很多,常用的EDA软件ModelSim、Visual HDL、ActiveHDL、Xilinx ISE、Quartus II 都有针对HDL的编辑工具。 1.3 功能仿真 功能仿真是最基本的仿真验证,主要针对实现前的设计文件。功能仿真的主要是验证设计文件的逻辑功能是否正确、满足设计要求。此时的仿真没有延迟信息,仅对初步的功能进行检测。仿真前,要先利用波形编辑器或HDL等建立仿真激励文件,仿真结果将会生成报告文件和输出信号波形,从中便可以观察各个节点信号的变化。如果发现错误,则返回设计修改逻辑设计。 1.4 综合设计 综合就是将设计输入依据给定的硬件结构组件和约束控制条件进行编译、优化、转换盒综合,最终获得门级电路甚至更底层的电路描述网表文件。综合优化根据目标与要求优化所生成的逻辑连接,使层次设计平面化,供FPGA布局布线软件进行实现。目前,各个FPGA厂家都推出了自己的综合开发工具。 1.5 实现(适配) 实现是指利用工具把综合后生成的网表文件针对具体目标器件进行逻辑映射,配置到具体的FPGA芯片上。主要包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化、逻辑布局布线等过程。 实现(适配)结束后,可以利用其产生的仿真文件作精确的时序仿真,同时产生可用于编程的文件。 由于开发商对产品内部的结构非常了解,通常要选择生产商开发的布线工具。比如在Sie集成环境中,可以使用FlowEngine来进行布局布线。 1.6 时序仿真 时序仿真也叫后仿真,时序仿真是接近真实器件运行特性的仿真,是必不可少的仿真验证形式。时序仿真通过计算各信号之间的时间延迟,可以有效地分析设计中可能存在的竞争和冒险,从而确定设计的实际工作性能,将芯片的具体情况准确的反映出来。时序仿真使用的仿真工具和综合前仿真工具是一样的。 1.7 编程下载 在时序仿真和功能仿真都无误的基础上,将实现(适配)后的设计文件,通过编程器或编程电缆下载到FPGA芯片或配置芯片中。 1.8 硬件测试 将含有FPGA芯片的硬件系统进行统一测试,验证FPGA设计在整个在电路中工作情况,以排除错误,改进设计,有效的降低资源的浪费以及电路逻辑搭配功能错误的概率,提高电子设计的速度。同时这也是FPGA在电子设计中得到广泛使用的一个重要原因。 2 在电子设计中FPGA技术的应用重点 随着半导体技术不断的发展,FPGA的复杂程度也逐渐提高,所具有的功能也越来越完善,芯片体积也逐渐缩小,正逐渐成为复杂的数字化电路设计的重点。在电路设计中,FPGA技术主要在下面几个方面应用:(1)通过对FPGA内部资源进行利用,来达到一些外围芯片的功能,从而减少系统中的外围芯片,节约系统的成本。(2)作为系统外围芯片的驱动。(3)可以利用FPGA编写数字滤波器、胶合逻辑、计算密集算法加速器、FFT等,同时也可以利用IP内核来提升系统的稳定性,降低工作量,对很多的数字信号进行处理。(4)在时序上对数据流进行综合管理,尤其是进行数据存储等方面的应用。 3 电子设计中FPGA技术的实际应用 FPGA技术的不断发展为电子设计技术提供了成本低廉、设计灵活的解决方案。当前,国内外的汽车电子设计大都是基于FPGA来完成的。由于FPGA的处理速度非常快,在汽车信息娱乐系统使用非常广泛,比如影音视频播放功能、GPS导航系统、FM收音机、车载电视功能等。本文对FPGA在汽车方向盘测试仪电子设计过程中的实际应用进行介绍。如图1所示。 3.1 FPGA在ADC模块中的运用 由于精准度比较高、运行速度比较快的A/D芯片对电源的噪音很敏感,并且在连入数字系统后,精准度降低。为了解决这个问题,可以使用差分驱动器、光电耦合器对数字系统和ADC芯片进行隔离。不仅提升了A/D采样的精确度而且,A/D采样的噪音也降低了很多,数字信号和隔离模拟框图如图2所示。在ADC驱动模块中FPGA主要有下面几个方面构成:(1)ADC采样数据暂存区域;(2)ADC收集控制模块;(3)ADC数据存储区域;(4)ADC滤波数据修正模块。 3.2 在角度信号收集模块中的运用 角度信号收集模块主要是使用FPA器件和光电编码器进行设计的,利用四倍频、辨向和计数的方法对契合方向盘角度测量的精准度进行了提升,达到了汽车方向盘角度高精度测量的目的。角度信号收集模块主要是为了处理光电编码器输出的信号,主要有判向信号、四倍频信号、24位计数器,数据存储、清零、数据锁存等。FPGA的角度测量功能结构如图3所示。通过利用光电编码器,在输出脉冲不断的增加下,分辨率也有了比较的大的提高。 3.3 在接口控制模块中的应用 使用总线的方法进行MCU和FPGA通讯,使用这种方法把MCU总线转变成分离的数据总线和地址,总线通信方法具有编程容易、传播速率高、控制稳定,而且通过在FPGA中进行逻辑切换,更加便于ROM或RAM和MCU之间进行数据通讯,将MCU数据处理的能力充分的发挥了出来。 3.4 使用FFT算法处理ADC信号 在收集和处理ADC信号的过程中,使用FFT(快速傅立叶变换)对信号进行分析。FFT算法是利用FPGA自带的IP核来进行设计的,主要由IP核和接口两个部分构成,接口的主要作用是将对应的存储区域的A/D转换数据传送到IP核模块,然后利用FFT对信号进行分析处理,将变换后的结果送到对应的存储区域。FFT计算结果的精准度主要是由输入数据、精准度、运算中的位数来决定的,另外和数据表现的基本形式也有着较大的联系。通常情况下,浮点要高于定点的精准度。在定点计算的过程中,存储器数据的位数越高、数据计算的准确度就越高,可以利用逻辑单位和存储单元也越多。在实际使用的过程中,要参考具体的情况选择资源和精确度。 4 在电子设计中使用FPGA需要注意的地方 在电子设计中使用FPGA主要是为了对系统的稳定性进行提升,对系统的性能进行改善,对外界的干扰进行抑制,确保设计的合理性。在设计的过程中,主要需要注意下面几个方面的问题:(1)消除毛刺。为了降低FPGA设计电路的过程中,毛刺的出现概率,降低逻辑错误,提高电路的稳定性,要对设计进行改变,对毛刺出现的原因进行控制,从而降低毛刺的出现概率,使结构更加的科学合理。(2)时序设计的注意事项。在设计时序的过程中,要对设计的时钟速率进行考虑,尽可能使用全局时钟来对时钟信号进行控制,使用一个时钟来对数据进行寄存,不使用全局网络的时候,要将约束条件加入到设计中。(3)由于代码推断即不可靠,又很麻烦,要多使用自带的Core genrate。(4)仿真方面的设计。在进行仿真设计的过程中,要对调试工具进行充分使用,在进行功能仿真的过程中,要重点考虑功能的稳定性和可靠性,对各方面的初始情况进行考。(5)对设计功能块进行层次化。要先对顶层的功能块进行设计,然后对底层的功能块进行设计,通过对设计功能进行层次化,可以使得设计调试起来更加容易,可读性更好。 5 结语 在电子设计中应用FPGA技术,在设计完成前,通过短时间内设计和修改FPGA内部逻辑,不仅有效的提升了产品的性能,而且也降低了产品开发的时间。随着FPGA技术的高速发展,FPGA产品的规模越来越大,集成度越来越高,价格不断降低,FPGA技术必将在电子设计中得到越来越广泛的应用。 作者单位 天津市安中通讯电子有限公司天津市300300 电子设计技术论文:汽车电子设计中仿真技术的应用分析 引言:在汽车技术开发迅速的背景下,逐渐有更多的新型技术被应用到汽车设计中,可以有效的缩短汽车总体开发周期,同时可以降低开发试验成本。仿真技术是现在被广泛用于汽车电子设计中的一种新兴技术,通过专业仿真技术的应用,结合汽车电子设计特点以及要求,利用仿真结果不断对原设计进行验证与完善,提高汽车电子设计的合理性与有效化。本文分析了汽车电子设计中仿真技术的应用策略。 电子设计是汽车设计周期中的重点,在设计管理上存在一定的难度,传统的设计方式需要借助各种液压、机械与电子零部件等来对汽车各子项系统功能进行验证,周期与成本控制难度比较大。为提高汽车电子设计的效率,可以将仿真技术应用到其中,选择合适的仿真软件等,来对汽车系统进行建模与分析,可以节约大量的试验设备与试验时间,达到缩短设计周期,降低成本的目的。 一、EDA仿真技术分析 EDA仿真技术现在已经被广泛的应用到汽车电子设计中,主要是利用计算机为工具,设计人员通过EDA软件平台,用硬件描述语言VHDL进行文件设计,最后通过计算机自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局以及仿真等,最终完成对特定目标芯片的适配翻译、逻辑映射与编程下载等。将EDA仿真技术应用到汽车电子设计中,可以有效提高电路设计的可操作性,降低了工作量。其中EDA技术中存在的Multisin仿真设计软件可以在汽车电子线路中实现软件仿真技术所具有的虚拟设计功能[1]。 Multisin仿真设计软件可以完成对模拟、数字以及混合电路进行电路性能仿真与分析,主要包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式等,交由比较高的仿真分析能力。第一,直观的图形界面。在软件操作界面,绘制电路所需要的元器件,以及仿真所需要的测试仪器可以直接拖放在屏幕界面上,通过鼠标就可以将各个器件连接起来。并且还可以直接通过仪观察到数据、波形以及特性曲线等。第二,较高的仿真能力。软件引擎为SPICE3F5和Xspice的内核,通过Electronic workbench带有的增强设计功能可以完成数据与混合模式仿真性能的优化,如MCU仿真、RF仿真、VHDL仿真等[2]。第三,丰富的元器件。可以完成对原件各种参数的编辑与修改,并且可以利用模型生成器与代码模式创建模型等功能,来达到创建自己元器件的目的。将此种仿真软件应用到汽车电子设计中,可以有效减少资源的浪费,缩短系统设计周期。并且,通过仿真设计软件所具有的虚拟性特点,设计人员能够在计算机平台内完成模拟试验,对于存在的错误可以及时更改,最后将完善的设计方案落实到硬件上,提高设计方案的可行性。 二、仿真技术在汽车电子中应用分析 1.建立数学模型。计算机仿真即利用数学形式将实际系统的运行规律表达出来,一般情况下为微分方程或者差分方程,最后通过计算机以数值求解的方式完成方程的解答。在进行仿真设计前,应先将电子系统原理图中所有零部件抽象化并建立数学模型。一般情况下,为满足系统计算机仿真要求,应开发一个或者一组模型。通过对电路特性的研究,针对不同物理器件来建模,存在部分情况需要对大型电路或者系统建模。系统零部件数学模型质量与仿真设计结果有着直接联系,应合理设置各模型的参数属性,并且在不断计算与试验中对数模进行修正与完善。在受到外界一定条件影响下,从系统一定初始状态出发,所经历的尤其内部固有特性决定了整个动态工程,通过对系统、输入与输出之间的动态关系,就可以确定其性能属性。 2.系统原理仿真。在仿真设计过程中,通过仿真软件将数学模型转变为计算机上运行的仿真模型,并根据仿真模型来编制仿真程序。在实现系统的仿真设计后,可以随时得出各个子系统或者零部件的瞬时工作状态以及性能参数变化,包括电流、电压、功率以及转矩等参数的波形变化,通过对各类波形与试验结果的对比,即可确定设计中存在的问题,最终对其进行改善即可。 3.双电压系统。对于双电压系统,需要将用电设备分成两各部分,即中小功率负载与大功率负载。小功率负载主要通过14V电压完成供电,如中控锁、室内灯、仪表、收音机等主要车身电子设备;大功率负由42V电压供电,如电控机械制动装置、三元催化转换加热器、电控机械气门正时装置以及电控悬架等,主要为汽车发动机、底盘系统电子设备等。汽车双电压供电系统中含有两个关键性部件,即DC/DC变换器以及启动发电机,其中对于DC/DC变化器,主要是将交流发电机输出的42V高电压转换成为14V电压;而启动发电机一般会安装在发动机与变速器之间,通过半导体整流-逆变功率变化器,实现交流发电机的功能,发出42V高电压,同时也可以在发动机启动时实现启动作用,在启作用实现时,其直接作用于启动发动机,启动时间仅为0.5s,设备所具有的噪音比较小[3]。 4.仿真模型修改完善。通过对汽车电子系统的仿真设计,一般情况下得出的初步结果与理想值存在一定的偏差,为达到电子设计结果,就需要对初步结果进行研究分析,通过与试验结果进行全面对比,完成系统严厉与数学模型的修改。通过仿真软件可以实现分析工作,如直流工作点分析、顺态分析、交流小信号分析等,在进行分析时,应在模型参数值浮动的范围内随机取样,然后完成所取数值的分析,测定器件参数在特定范围内浮动对输出的影响,进而可以不断完善模型设计。 结束语 现在仿真技术逐渐被应用到新车型的开发中,并且取得了一定的成果,尤其是在选择发动机容量参数上取得显著的效果。想要进一步提升仿真技术在汽车电子设计中的应用效果,必须要不断加强对此方面的研究,选择合适的仿真软件进行设计,争取进一步缩短汽车开发的周期,提高设计的综合效益。 (作者单位:西华大学) 作者简介 张珂(1990-),男,四川眉山,学历:本科,研究方向:汽车电子。 电子设计技术论文:微电子设计自动化技术研究与应用 摘 要 在当今这个科技高速发展的时代,不论是工业还是生活中无处不见自动控制的影子,随着对高级控制的需求,将微电子技术应用到自动化控制领域越来越受到人们的关注。微电子技术不仅可以使电气控制更加精确,同时还能极大的缩小设备体积,是将来发展的大趋势所在。本文就微电子设计自动化技术进行简单的介绍,了解微电子技术在自动化控制中的应用和发展趋势。 【关键词】微电子技术 自动控制 1 微电子设计自动化技术概述 随着社会的发展,自动化控制也不断更新,由原来的简单控制向更加智能的方向发展。近几年,自动化技术不断进步,微电子技术也逐渐被应用到自动化控制当中,直接促进这工业的进步和人们生活水平的提高。微电子设计自动化技术,就是将微电子技术和自动化技术相结合的综合智能控制系统。将电子电路和机械控制相结合,只要合理的设计控制电路,不仅可以大量的解放人力,还能更加的环保,并提高控制效率。微电子技术使得电路向集成化方向发展,不仅体积小,而且具有极低的功耗,目前最先进的微电子技术产品是SOC系统,它将所需要的功能和外围电路集成在一个非常小的芯片上,只要对外留出预定的接口就可以直接使用在各种控制系统中,这也是自动化控制中的“大脑”,控制这整个自动化系统的正常运行。 2 微电子设计自动化的特点 与计算机技术的发展相同步,微电子系统的设计采用计算机编程的方式来完成。只要将所需要的控制功能通过计算机程序编写出来,下载到控制芯片中就可以完成预想的控制效果。另外编程的方式,不仅大量节约了硬件资源,还是得控制系统更加灵活,需要增加或更改控制方式时,只要重新编写控制代码即可,不需要更改硬件,节约了成本,提高了效率。微电子技术与自动化技术的完美结合,更加推动了自动控制领域的发展和创新。其主要有一下几个特点。 2.1 使用计算机编程控制 集成电路的飞速发展,可以将所需要的各个功能都集成在一块芯片上,不同的控制系统所需要的控制功能可以通过计算机编程进行选择。与古老的控制系统相比,它不需要额外的硬件开销,针对不同的控制,只需要改变控制代码即可。无论是从调试上,还是从成本上,甚至是效率上,采用编程的方式都具有无可挑剔的优势。 2.2 集成度高 微电子技术的发展,决定了今后的电子线路越来越小,在一块芯片上集成很多不同功能的相关电路,减少了系统体积,而且非常方面移动和安装。当然功耗也随着集成度的提高在不断下降,无疑这是控制系统中不可忽略的优势,将这种集成控制系统应用在工业控制上,会省下大量的空间和成本。 2.3 功能调节方便 在实际的控制应用中,控制的对象不可能相同,而且就算是同一个对象,随着工业系统的升级,控制功能也需要随之升级。前面提到,微电子自动化技术是基于计算机编程控制的,需要新的控制功能时只需要将新功能编写成代码下载到控制芯片中即可。另外,采用计算机编程的控制系统还能及时的修补系统漏洞,对电子系统随时进行升级和维护。 2.4 开发时能进行仿真 在使用之前能对自动化系统进行仿真,是微电子自动化技术的一大特点,在之前所有的自动化控制技术都需要在实际的场合进行数据的调试和采集,也就是需要现场调试。微电子技术的一大优势就是可以使用计算机技术进行仿真,将微电子技术应用到自动化控制当中,可以解决之前自动化系统设计过程中的数值问题,只要经过严格的仿真就可以保证控制系统在实际的工作过程的准确性。 3 微电子设计自动化系统设计过程 微电子设计自动化系统主要有两部分组成:微电子控制端和自动化执行端。 按照详细的功能设计来划分,整个系统由输入模块、数据模块、仿真模块和检测模块组成。 3.1 输入模块的设计 输入模块是系统控制的命令输入端,所有的控制命令都由此模块输入。所以输入模块就是计算机编程的设计,采用计算机语言对输入的命令进行定义,进行解析,对整个控制系统的功能进行合理的拆分。输入模块设计的好坏直接决定着整个系统的执行效率,所以设计时要做到最简化,执行速度最大化,不要有冗余的代码出现。 3.2 数据模块的设计 控制系统中存放着大量的控制数据信息,如何管理这些数据就是数据模块功能。自动化系统对控制的精确度要求是非常高的,这也就要求对数据的提取和存储有极高的速度,数据模块的设计关键就是对数据的处理速度上。一个好的数据模块直接决定着系统的性能。 3.3 仿真模块的设计 仿真的目的就是对系统的运行情况做出反映,模拟实际的运行条件,及早的发现系统缺陷,即使调整系统功能。 3.4 检测模块的设计 检测模块不属于系统的功能模块,是在系统运行过程中,对系统分进行故障检测用的。保证系统在出现问题时及早的发现和更正。 4 微电子设计自动化技术的应用 微电子自动化技术一般应用在工业电气控制、高校教学和计算机开发等方面。 4.1 工业电气控制 首先,微电子技术的进步促使自动化的飞速发展,可以说是推动了工业社会的前进,在目前的各个工业领域自动控制机器人必不可少。例如,汽车制造行业基本上全是机器人自动控制化,解放了人力劳动。机器人自动化设备就是采用的微电子设计自动化技术[3],所有的机器人都通过微电子技术芯片进行控制,并且可以认为的干预和升级,给工业发展带来了极大的推动力。 4.2 高校教学 由于将来的自动化控制都将采用微电子技术,这是技术发展的总趋势,之前的单纯的机械控制已经淘汰,高校的教学设备也必须跟上时代的步伐,对学生进行微电子设计自动化技术的教学,使他们满足社会的需求,提高学生在新时代下的专业技能。 5 结束语 随着信息技术和计算机技术的发展,微电子自动化技术的使用会越来越广泛,逐渐渗入到人们生活的方方面面,为人类社会的发展做出重大贡献。 作者单位 湖北工程学院物理与电子信息工程学院 湖北省孝感市 432000 电子设计技术论文:现代电子设计技术课程模块实验教学综述 摘要:为契合我院开展模块化教学改革的需求,培养社会所需要的应用型人才,我系现代电子设计课程模块化建设正是在这一背景下应运而生。本文论述了目前高校现代电子设计技术课程实验教学的现状、问题,以及我系自制定并实施现代电子设计技术课程模块以来在实验教学这一块所进行的一些新思路和新做法。 关键词:现代电子设计技术 模块化 实验教学 1 引言 在市场竞争和教育竞争日益激烈的今天,如何求得合理的自身定位和发展空间是摆在各大高校面前的一大难题,正是在这样的形势和背景下,合肥学院(以下简称我院)提出了“地方型、应用型、国际化”的办学思路,并在全院各系部围绕如何更好的培养应用型人才为优秀和主线开展了系列教学改革,模块化课程改革便是其中的一项重要举措。 众所周知,课程的好坏和贯彻实施的程度直接关系到人才培养质量的高低。基于这一大的前提和背景,合肥学院电子信息与工程系(以下简称我系)现代电子设计技术课程模块应运而生,经过近几年的探索与实践,现代电子设计技术课程模块已经形成了相对完善的体系,在近几年的教学实践中取得了良好的预期效果,但与此同时,与之相配套的实验教学尚未同步跟上,依然存有较大的有待完善的空间。现代电子设计技术课程模块的实验教学指的是将传统数字电路、在系统编程技术、SOPC实践这三门课程的内容按照“即学即用”、“活学活用”的原则进行重新编排,注重及时给予学生验证、操作和强化所学习理论知识的时机和实验操作机会,从而实现从“知识输入”为导向走向 “能力输出”为导向,面向社会和市场培养实践能力和动手能力强的应用型电子信息人才。 2 现代电子设计术技实验教学的现状 现代电子设计技术这一门课程,无论从外延和内涵上都很丰富。首先,从内涵来讲,模拟电路、数字逻辑电路,硬件描述语言,微机原理,单片机原理与应用,DSP原理等课程都属于现代电子设计技术的范畴;第二,从外延的角度来讲,现代电子设计技术应用的范围极为广泛,DSP技术,嵌入式系统,传感与控制,PCB设计,电源技术等在工业、农业、商业、军事等方面都有用武之地。如何在短时间内让学生对这一领域有比较精准到位的理解和认知,就相当不容易的事情。此外,身处信息社会,知识的更新速度越来越快,电子行业更是如此,知识和技术的不断创新与教学内容的相对滞后是各高校工科专业所共同面临的问题。总体而言,从各高校实践的情况来看,现代电子设计技术课程实验主要呈现出以下局面[1-12]。 2.1教材改革滞后 大部分高校依然沿用以前的老教材,这样一来,就可能存在这样的问题:教材缺乏更新显然就不能及时更新,缺少最新鲜的一线现代电子技术信息;从教材本身来讲,偏重于理论基础部分,实践部分得不到应有的重视;教材的趣味性和可操作性不够,缺乏针对性,对学生的吸引力不够;部分教材虽然加入了新内容和新元素,但是介绍得不够详细,往往一带而过;就选题而言,其范围往往有所侧重而失之全面,体系繁琐而逻辑性不够。目前我国所选用的电子设计应用设计所采用的教材以传统教材偏多,无论从内容的新颖性而言还是从教学内容的应用性而言,都跟不上现代电子设计技术的发展的节奏。 2.2硬件设备不配套 对于实验教学而言,先进的教学设备必不可少。对于相当部分高校而言,由于实验设备使用周期长,电子设备更新速度快,在硬件设备的配套方面,难以做到满足实际的客观需求。对于现代电子设计技术课程而言,基础知识的理解和掌握和内化需要建立在学生实际参与,动手实验的基础之上,迫切需要为学生提供丰富的、及时的、开放的实验室硬件支持体系。 此外,各高校纷纷采用扩招来应对高等教育大众化时代的 到来,学生数量的激增却并未能伴随实验设备购置和更新的同步增加,远不能满足现实实验教学的需求。 2.3教师的教学水平整体不高 师资队伍建设直接关系到人才培养质量的高低,电子信息专业作为一门工科专业,要求所任教的教师拥有丰富、精湛的理论知识,同时,同时对其实验、实践操作要求亦很高,需要教师能够双肩挑。但是,从目前的现状来看,教师队伍的现状还不尽如意,主要表现在:年龄层次结构不合理,一般而言,年龄结构过老化,要么年龄结构年轻化都不利于人才培养。对于刚从相关院校毕业的年轻教师而言,从业经验和专业实践经验上的缺乏,造成他们不易发挥年轻人敢于尝试敢于创新的优势,而走向“传统依赖”路径,习惯性地依从传统的教学模式,过于依赖书本知识,实践、实验教学指导力不够;同样的道理,年龄结构中青年成分不够,对于人才培养也是不利的。 2.4教学手段和方法滞后 对于现代电子设计课程这一门课程而言,如果单纯地依托传统的授课方式,恐怕是难以有效地完成教学任务的。这里不是否认传统授课方式的作用和价值,而是因为,现在电子设计技术这一课程本身的特殊性决定了必须依托多媒体等现代化这样的媒介,具体而言表现在:第一,现代电子设计技术本身就是信息革命的产物,体现了信息化社会的最新成果,具有先进性、前瞻性和复杂性;第二,现代电子设计技术的知识具有丰富性、生动性和复杂性的特点,虽然部分知识依托传统的教授和讲课方式是可行的,但是总体如若不能很好地利用现代化信息手段的作用的话,是不利于学生的理解和接受的。然而,现实的情况是,很多高校在教学过程中仍以传统的板书设计为主要内容,若教材和教法不能同步跟进,想要有良好的教学效果几乎可能性不大,这些和培养适合市场需求的一线人才是相背离的。 2.5实验教学环节薄弱 对于工科专业,对一些知识点的理解和把握需要建立在亲自实验、反复验证的基础之上;而对于一些有创意,想要拔高的学生,若脱离了实验教学这一环节,单凭大脑和想象几乎是无法获取想要的知识信息,取得原本可以的进步的,尤其是电子设计技术这样的课程,若脱离实验教学,无异于无源之水无本之木。然而,现实的情况是,在相当一部分高校,实验教学环节未能得到应有的重视,具体体现在:与理论课课时相比,实验课课时偏低;实验课内容陈旧,多为验证性实验;实验教师师资薄弱;学校重视程度不够,经费投入偏低,导致仪器设备陈旧,不能适应行业发展。 3 现代电子设计技实验教学存在的问题 3.1实验设备陈旧,利用率低 首先体现在在实验室设备陈旧。一方面,信息社会科学技术知识本身的更新速度越来越快,电子行业仪器设备更新换代的速度在加快,高校如何跟上节奏为学生提供合适的最新的实验室仪器设备本身就是一个考验;与此同时,很多地方高校,由于种种原因其所使用的设备还是几年前甚至是十几年前的东西。 再就是由于师资匮乏、实验室管理理念和技术不能同步跟上等方方面的原因,导致已有的设备并不能发挥最大的功效。一个典型的例子就是各个学生在实验过程当中的各项具体情况不能得到得到及时有效的识别和跟踪,学生是不是掌握了正确的试验方法,有没有掌握正确的操作步骤,操作是否规范等等都变得无法识别。这样一来,最有技术含量的实践考核成了学生最容易通过或那份的项目。 3.2教材内容面向基础,与社会发展相脱节 除去教材本身的局限性不讲,从现行各高校使用的现代电子设计技术教材而言,普遍存在以下问题:第一,题材范围求全,求广,百科全书的倾向严重,但缺乏针对性,深度不够,也就是当教师和学生对某一个内容和知识点需要的时候,我们的教材不能提供所需要的支持;第二,重基础,轻应用,往往对电子信息这一专业的基础知识有浓墨重彩的讲解,但是对具体知识点在现实中有什么应用缺乏必要的延伸;第三,各章节内容分立,连贯性和一致性不够,教材内容多为现代电子技术这一领域基础知识分章节的汇聚,这种知识组合未必符合所指教的教师和学生的认知和逻辑,如果缺乏指导教师深入地指导的话,学生往往学到的是一些零散的,随机的知识,而不是整体的有机的统一的知识。 3.3理论教学与实验教学相脱节 首先表现在理论教学与实验教学衔接不紧密。电子信息工程作为工科专业,学生必须在实际操作,实际动手,必须在实验教学的过程中,所习得的理论知识才可能为学生所掌握;再好的理论教学如果没有实验教学的支撑,也会因此而大打折扣。第二,从实验类型来说,验证性实验居多,而综合性实验居少、创新性实验少或几乎没有。再者,从学生毕业设计的角度而言,毕业论文设计是主体,然后才是学生的设计制作。以上种种,导致的一个基本问题就是理论教学与实验教学两者的分离,而不是统一,不利于学生的动手能力、应用能力等的培养。 3.4实验类型单一,与高速社会发展的现实相脱节 实验教学得不到足够重视的必然结果就是会导致实验类型单一,即多为验证性实验。所谓验证性实验,是在对书本知识有一定了解的基础上,提出一种假说,验证假说的正确性,往往有一套较完整和程序化的步骤和方法,因而,它更加强调实验的结果,而不是实验过程。换言之,是一种“按方抓药”、高度固化的实验模式,这对于学生的积极性和兴趣显然是不利的,因而,要论及真正提高学生的主动性,积极性,提高学生的动手能力,显然是不够的。 3.5实验环节成摆设,实验教学地位得不到应有的体现 作为工科专业,现代电子信息技术知识的习得和理解必须依赖足够的、及时的实验实践联系机会,然后现实的情况是,在相当部分高校,实验实践教学虽然也有开设课程,但是总体处于依附状态,形同摆设,其教学地位得不到应有的体现。比如总体实验实训课时不足总课时的一半;实践教学的教学考核往往伴随相关课程的考核进行,具有较大的随意性等等。 3.6实验教学师资薄弱 高质量的实验实践教学需要一支同样高质量的实验教学师资队伍,方如此,才能保证实验实践教学落到实处,进而也就无法保证学生能够保证学生习得基础的电子信息技术知识,基础不牢,学生的创新能力和动手能力也就成为空中楼阁,纸上谈兵了。一方面,在部分院校,实践教学被编排在电子相关课程的实验中,课时严重不足;另一方面,师资力量的匮乏是其硬伤,在实验过程中,一名教师需要同时指导几十名学生,除去教师讲解、示范的时间,剩余的时间学生才能用于模仿,求证,其实验效果让人质疑。再者,由于实验实践场地的限制,加上实验室管理未能同步跟上等多因素,师资不足会导致教师不能及时、充分识别、监督并及时纠正学生在实验操作过程中的种种问题。如此一来,实验实践考核成为学生最容易通过的项目也就不足为怪了。 4 新思路 如何进一步推进我院实验室信息化建设和实验教学改革与创新,促进创新人才成长,提高人才培养质量,并最终形成优质资源融合、教学科研协同、学校企业联合培养人才的实验教学新模式,我系在现代电子设计课程模块的实验教学中进行了以下尝试: 4.1“少台套、大循环” 前面我们讲到,对于电子设计技术这样的工科专业,面临着双重困境:电子设计知识和设备的更新速度越来越快;学院对于实验设备的投入资金总是有限的,不可能完全跟进电子设备的更新速度。这样一来,如何最大化地使用已购设备,同时将资金花在“刀刃”上,及时为师生引进先进设备就成为摆在我院决策和管理层面前的一大难题和挑战了。基于这一问题,我院在各系部上下进行了广泛而深入的交流和探讨,最终提出“少台套、大循环”的基本理念,一方面,充分发挥仪器、设备的利用率,另一方面,通过加强管理,逐步建立起“宽口径、厚基础、重应用、多方向”的实验管理体系,整合并优化现代电子设计课程模块的实验资源,倡导学生亲自动手,学以致用的能力,致力于培养应用型人才。 与先进硬件设备的引进和先进管理理念相配套的是,我系注重采用丰富多样的教学手段以提高实验教学的效果,如充分利用计算机网络和多媒体的优势,借助仿真软件,为学生购置机器人等模型,为学生提供全方位立体的实验教学刺激和环境,让学生在耳濡目染中不知不觉乐于动手、勤于动手,养成基本的实验素养,这点可在我系历届电子竞赛中学生的优异表现中窥见一斑。 4.2教材内容与社会发展高度挂钩 模块化课程改革的一个基本特点就是打破原来学科间的界限,依据一定的目的和标准,对若干学科的教学内容进行整合、重组、优化,形成具有可操作性的模块。具体而言,我系积极响应学院全面开展模块化课程改革的理念和号召,积极开展“电气信息类”专业电子设计技术模块建设,具体而言,就是将传统的数字电路、在系统编程技术、SOPC实践课程三门课程进行重新整合,打破了过去学科间固有的界限,按照市场对电子技术人才需求和知识本身的逻辑体系进行重新编排,重新组合,按照“即学即用”、“活学活用”的原则对各子模块进行最优化组合,将应用型办学理念深入渗透到各个教学环节,内化到师生的教学过程当中,以致力于培养符合市场需求的电子类应用型人才。从日前的改革成效来看,我系所进行的这一现代电子设计技术模块成果是喜人的。 如果说模块化课程改革是为学生精心准备的“主食”和“大餐”的话,那么组织学生开展相关竞赛无疑就是一道道美味可口的“点心”和“佳肴”了。自2007年以来,我系组织学生开展了各种类型和层次的竞赛,取得了丰硕的成果,学生多次获得部级、省级大奖。这样大张旗鼓大力组织师生投身竞赛活动的初衷就在于为学生提供新的契机和视野,竞赛能够很好地为教材内容补充新鲜血液,及时为师生呈现电子设计技术的最新信息,增强和提高学生的动手能力,这些和我院“地方型、应用型、国际化”的办学定位是相符合的。 4.3理论教学与实验教学紧密联系,各有侧重 对于工科专业而言,如何正确处理好理论教学与实验教学的关系是一道值得认真对待的课题。传统教学中过于重视基础教学,忽视或者不重视实验教学的做法肯定是不对的,但是,我们也不能走入非此即彼的另一个误区,即重视实验教学,忽视理论教学的重要性。我们以为,理论教学和实验教学都是现代电子设计模块的两个非常重要的组成部分,学生需要具备扎实的电子设计基础知识,在这个基础上,学生的实验教学会进行的比较顺利,同时因为学生的基础知识掌握得系统、扎实,那么,在实验教学的过程当中,当学生头脑中更好的创意的时候,才有可能付诸实践并进而激发更多的灵感和创意。 在我系电子设计模块化教学的过程,采用的正是基于理论教学与实验教学并重,两者互为基础这样一种理念,比如电子设计技术模块理论和实验采用的便是灵活穿插的这样一种方式,当理论知识要验证、强化、延伸的时候,实验教学及时地跟上,什么时候需要上理论,什么时候需要上实验,能够实现比较灵活的切换,学生在书本上学到的知识能够得到及时的动手操作和强化,往往学习效果也最佳。 4.4实验体系丰富,层次多样 解决了理论教学与实验教学的关系,接下来面临的问题就是如何建立多层次、丰富的实验教学体系了。传统的实验教学是理论教学的辅助,依附于理论教学,数量上验证性实验居多,类型上比较单一,加上实验室管理未必到位,导致学生参与实验教学的积极性有限,实验教学的功效不能得到有效发挥。鉴于此,在现代电子设计技术模块在设计实验教学中,充分发挥了“即学即用”的原则,为学生提供丰富多样的实验体系,满足不同口味和需求的学生的需要。我系在“宽口径、厚基础、重应用、多方向”的指导思想下,积极建立相对独立的实验教学体系,有计划有步骤地调整实验教学内容,逐步减少验证性实验的比例,增加综合设计型实验和创新型实验的比例,建立起集验证性实验、综合型实验和创新型实验于一体的综合性实验教学体系。在实验教学过程中,通过创设宽松的氛围,引导学生积极探索,鼓励学生大胆设想并实践自己的猜测和设想,从而培养学生自主学习,主动探究,分析问题和解决问题的能力,为将来的职业生涯奠定良好的基础,比如在综合设计型实验中,我们鼓励学生根据个人兴趣和偏好自主选题,在为学生提供的实验指导书中,只为学生提供一些基本的资料题,留白部分就需要学生独立完成了,这就需要学生自己依据所学知识,多方查阅相关资料,最后再提交可行的实验方案交与老师进行探讨和完善。无疑,在学生选择可行的实验方案,制定详细的实验步骤,完成实验计划的过程中,学生的动手能力,自主意识和创新能力都得到了全面的提升。 4.5让实验教学地位得到充分体现 对于应用型高校,要培养面向市场面向社会的电子技术人才,这就意味这,相对研究型高校而言,需要更加重视实验和实践教学,唯有如此,才能促进学生动手能力,实践能力等综合素养的提升,为社会培养应用型电子技术人才。以我系电子设计技术课程模块实验教学为例,我系在领导班子的部署下,采取了一系列积极的举措,如自2007年下半年,成立专门的实验技术教研室:实验室成员主要由中青年博士和硕士担任,由他们来承担系里的绝大部分实验教学和其它实践教学的工作,确保实践教学的教师班子基础扎实;又如积极鼓励并组织中青年教师(特别是实验教师)担任学生的第二课堂指导教师,这一方面能有效提高我系学生的创新意识、创新能力、培养学生动手能力等综合素养,另一方面也能积极调动一线教职工的积极性,为他们走在电子信息技术的最前沿,立足课堂教学实践,不断总结反思搭建了一个崭新的平台,八年来,我系取得了丰硕的成果,搭建了从教学理念、教师团队、活动内容、组织形式、管理模式到年度考核等方面一体化的第二课堂实践平台。 4.6加强应用型师资队伍建设 建设一支高素质的实验室师资队伍对于实验教学而言,具有举足轻重的作用,所有物的因素,包括先进的理念,方式方法等要起作用,都必须依托教师这一能动要素才能起作用,这是因为:再好的理念,若不能被教师所理解,领会并实践到起教学科研的过程当中去,也会是海市蜃楼,不能成为现实的美景;再好的设备,若没有得到合理的组织和管理,也会丧失起先进的理由和价值,不能物尽其用;再好的模块化教学,内容设置得再合理再精巧,若没有好的教师团体去实现它,也会泯然于众不能凸显其实际的价值。 鉴于此,我系在充分挖掘人的要素方面做出了新的探索。首先,积极组织青年教师参加合肥学院青年教师大奖赛,切实提高一线青年教师的教学水平和实践操作素养,具体到实践教学这一块时,我系在教学环节、实验步骤、操作规范、操作流程等方面都作了较详尽的规范和指导。第二,组织青年教师单人第二课堂指导教师,去企业挂职锻炼。一般而言,系统化的学科知识总是滞后于生产一线的,这在瞬息万变的信息化社会更是如此,因 (上接49页) 而,为加强我系实验教师培养,丰富他们的社会实践经验,切实提高他们的业务能力和教学水平,及时更新观念和知识体系,提升我系“双师型”教师的综合素质,组织青年教师去企业挂职锻炼,使其熟悉企业的基本情况和对电子行业知识的需求。第三,以电子信息与电气工程系这一团体组织为依托,积极鼓励中青年教师,特别是实验教师开展与企业的横向合作课题。这一举措对于更好地激发青年教师了解企业发展最新动态的热情,挖掘青年教师参与横向课题研究的潜力,提高我系教职工科研水平、理论教学和实践教学水平发挥了不可估量的作用和影响,充分体现了学院“地方型、应用型、国际化”的办学定位。 5 结语 总而言之,我系紧跟学院模块化教学改革的步伐,围绕现代电子设计技术课程模块的实验室建设和教学改革教学进行的系列改革成效显著,为我系培养应用型电子信息人才提供了新思路,这对于其他高校的实验教学改革具有积极意义。 作者简介:周泽华(1982-),男,安徽宿松人,实验师,硕士,主要研究领域为信号与信息处理。 电子设计技术论文:应用电子技术专业实践性教学与电子设计竞赛研究 摘 要:随着电子信息技术的快速发展,新形势下社会需求对电子技术专业人才的“技能型”、“应用型”提出了新的更高要求,结合我校参加相关电子设计竞赛的经验提出了实践性教学模块的设计思想及其实现方法。 关键词:电子设计竞赛;实践性教学 近年来,我校学生分别参加了“全国大学生电子设计竞赛”、“全国职业院校技能大赛”、等多项比赛。经过我们努力,我们取得了可喜的成绩。通过比赛,我们深刻认识到参加电子设计竞赛不但提高了学生的水平,同时也是对我系电子专业实践性教学环节工作的检验。为了全面提升电子专业学生的实践动手能力和综合创新能力来适应各类电子设计大赛对高职学生的要求,应用电子技术专业的实践性教学体系改革刻不容缓。 1 改革传统的教育教学模式 我校应用电子技术专业于1999年开始进行招生,在早期的教学过程中,我们专业教师就根据本专业的特点和实际需要,对教学计划进行适当的微调。2006年,我校电子专业成功申报河南省教学改革省级试点专业,我们对“应用电子技术专业教学计划与大纲”进行了大范围的调整。 根据“以提高人才质量为宗旨,以培养综合能力为目标,以强化职业技能为优秀,以就业为导向”的高等职业教育改革指导思想,适时对教学计划做出微调以适应电子信息技术的快速发展。如:2008年,对电子课程设计课程进行了重订,由原来的纯理论教学变为理论加实践操作的教学,使学生要通过本课程的学习,对电子系统的设计过程有个系统的了解,即:理论设计、绘制原理图、制造电路板、焊接元器件、调试电路以及完成课程设计报告。从改革的总体效果看,学生也从实践教学过程中学到了“实实在在”的知识,激发了学生的学习积极性,提高了学生的实践动手能力。 在教学模式上将理论知识和实际操作紧密结合起来,使枯燥的理论知识变得易于接受和理解,大大提高了学生的学习兴趣。要求各门专业课尽量安排在相应的实验实训场所上课,利用实物教学、网络教学,力争教学方案的最佳化,从根本上改变了传统的教学模式。比如单片机、可编程序控制器完全安排在实验室中,随讲随做,对学生进行实践训练。极大地增强了理论与实践教学的直观性和生动性,提高了课堂教学的效益,吸引了更多学生的主动参与,活跃课堂气氛,取得了较好的教学效果,显著提高了教学质量。 通过以上三个环节来综合提高学生的生产劳动技能,取得了良好的教学效果。除此之外,我们还开设了综合开发应用实验选修课来锻炼一部分动手能力比较强的学生,提高他们的学习积极性和创造性。 通过这些改革,学生的实际动手能力和工程设计能力明显提高,毕业生受到了社会的欢迎和好评。参加过电子设计竞赛的学生,他们在系统设计、方案论证、整机装调、选用新器件及创新能力与合作精神等方面得到了全面提高,他们的自信心增强了。他们在毕业设计和科研中,独立工作的能力较强,受到了教师的欢迎和好评。 2 “五环”实践教学体系 按传统教学方法培养的学生,在实践性环节上发生诸多的问题,比如:单元电路正确却无法实现系统联调;理论设计正确却无法在工程上实现功能等等。这种问题的症结点在于电子设计既不是单纯的理论设计也不仅仅是实验设计,而是实践性很强的有特定工程背景的项目。 根据认识规律和学科规律而设计的“五环”实践、实训教学体系。“五环”指的是五个实践环节(基本技能训练、专业技能实训、专业综合实训、顶岗实习和毕业设计)。“五环”教学体系环环相扣、层层递进。 (1)基本技能训练:重点培养学生读图能力,电子元器件的识别、检测技能,仪器仪表的使用技能,电子元器件的焊接与拆卸技能。 (2)专业技能实训:通过EDA电路设计、电工学、数字电子技术、模拟电子技术、单片机、可编程控制器等课程的实训,培养学生按原理图组装功能电路的能力,选择正确仪器、仪表获取关键数据、波形的技能,进行电路参数调整、完成电路整体调试的能力。 (3)专业综合实训:安排一个月的专业综合实训,主要培训学生分析和解决系统问题的能力,整机电路的组装和调试技能,维护、维修技能。 (4)顶岗实习:本专业安排了10个月的顶岗实习,重点培养学生职业综合能力。 (5)毕业设计(论文):要求学生从生产、工程和实际生活中寻找设计题目,独立完成电路设计、元器件选择、印刷电路版制作、元器件焊接、整机调试等环节。本专业安排了三个月的毕业设计,培养学生的创新能力、独立工作能力。 实践教学环节在整个教学时数中所占的比重较大。应用电子技术专业授课学时总量为2600学时,理论授课学时数为1158学时,占学时总数的46%;实践教学(实验、实训、实习、毕业设计等)多达1405学时,占学时总数的54%。整个课程体系的设置中体现实践教学的重要性,为培养学生的实际动手能力和应用技能提供了保障。 3 引入虚拟仿真技术 众所周知,现代电子技术的发展为计算机技术的发展提供了物质基础,计算机技术的发展又为电子信息技术的发展提供了前进的动力,二者是相互促进、相互渗透、共同发展的。 为了将可编程技术及系统模拟仿真技术应用引入教学,我们开设了追踪电子技术发展前沿的“在线系统可编程技术”及“虚拟与仿真技术”等课程;同时,尽可能将各种EDA软件穿插于各门相关课程中,如Protel、Workbench、QuartusⅡ、MATLAB、labview等软件的应用,大大开阔了学生的视野,提高了学生的综合设计能力,提高了设计效率。 4 实践教学与电子设计竞赛紧密结合 全国大学生电子设计竞赛是面向大学生的群众性科技活动,推动高等学校信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革,有助于高等学校实施素质教育,培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风;有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力。[4] 电子设计大赛,积极推动了我系对电子专业实践性教学环节的教学改革。在平时的实践教学中综合设计环节中,引入电子设计大赛的赛题,电子设计竞赛试题具有实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大的特点;所涉及的电类专业的课程有:模拟电路、数字电路、C语言程序设计、单片机原理、电子设计、EDA技术等; 电子设计竞赛成绩作为检验教学改革是否成功的标准。通过近几年的比赛,我们取得了可喜的成绩,2011年,获得参加全国大学生电子设计竞赛河南赛区二等奖1个、三等奖3个,获得全国职业院校技能大赛河南赛区二等奖1个,三等奖1个;2012年,获“毕杯”全国大学生创新设计竞赛全国一等奖,获全国职业院校技能大赛电子产品检测与维修项目全国第三名;从获奖情况不难看出,专业实践教学环节改革的效果在电子设计竞赛中得到了检验,切实提高了学生的实践水平。 我们将不断的调整专业的实践教学体系以适应电子设计大赛对学生知识水平的要求,从而满足不断发展的信息化时代对毕业生的更高需求。 作者简介:蒋海涛(1978-),男,河南焦作人,硕士,讲师职称,主要从事应用电子技术专业的教学工作。 作者单位:焦作师范高等专科学校物理与电子工程系,河南焦作 454001 电子设计技术论文:微电子设计自动化技术研究与应用 摘 要:在现今电气化的时代,电子自动化技术迅猛发展。将微电子技术应用到自动化领域越来越受到关注,并且逐渐应用到实际生活中。本文系统介绍了微电子设计自动化技术的特点以及设计过程和相关应用。 关键词:微电子;自动化 随着自动化技术的不断深入发展,电子自动化技术也逐渐应用到人们的日常生活中,在很大程度上影响着人们的生活生产过程。并且,随着生活水平的提高,人们对于微电子技术的要求也日益提高,因此深入研究基于微电子的自动化技术对于提高人们的生活质量有很大作用。系统实现微电子的自动化过程,需要构建合适的功能模块,尤其是电子电路的设计。 一、基于微电子的自动化技术特点 随着计算机技术的快速发展,微电子系统的性能设计逐步采用编程的方式完成。这种程序编程的方式使微电子技术更加的高性能化、高自动化以及高节能环保。同时,将微电子技术与自动化技术结合起来,更加推进了自动化领域的发展与创新。基于微电子的自动化技术主要有以下几个特性[1]: (一)基于计算机编程 电子设计自动化设计采用计算机软件相关技术,通过编程的手段来完成系统各个功能模块的设计与传统的手工做图方式相比,误差小、效率高、简单易行等特点。同时应用软件功能开发各个系统模块,优化了整个自动化系统的性能。 (二)芯片集成度较高 电子系统的整体设计,在一块小尺寸的电路板上集成很多具有不同功能的相关电路,减小了电子线路的占用面积,使芯片集成度高、功耗较小、性价比高并且便于安装,与此同时,这种高集成的芯片符合节能环保的设计理念。 (三)软件升级方便 电子自动化系统的设计是基于计算机技术的,利用计算机软件进行升级和维护,具有优良的系统升级平台。采用计算机编程的方式对电子系统进行升级和维护,可以做到实时在线工作,使系统的性能升级便捷,漏洞修补及时。 (四)具备仿真功能 计算机仿真功能是电子自动化技术的一大特色,可以解决自动化系统设计过程中的数值问题。同时,利用仿真功能可以很好的对系统进行检测和分析,方便进一步进行系统优化[2]。 整个电子自动化系统的设计要涉及数学、物理、计算机等多门学科的理论知识。其中计算机编程的应用,推动了系统设计的发展,使整个复杂的电子系统集成在小规格芯片之上成为可能。 二、微电子自动化系统设计过程 整个电子自动化系统的设计主要是包括各个功能模块的生成、系统的维护与升级以及各功能版的集成等内容。利用计算机编程技术来完成系统的设计过程,为系统功能模块的生成和功能的实现提供了良好的技术平台,使电子自动化系统的功能可以通过高集成的电子芯片体现出来。 (一)输入模块设计 系统的输入版块主要是负责完成系统的输入功能这一子模块的设计是基于计算机编程语言完成的。首先,要对输入内容用程序语言的方式进行定义,这样便于系统程序的优化处理。进而,还需要对程序语言进行合理的数据转化,从而使整个系统一体化。最后输入数据才可以被很好的储存供系统调用。简言之,输入版块设计就是程序语言设计过程。 (二)数据模块设计 计算机编程系统是一个数据量比较庞大的复杂的过程。在整个系统编程设计的过程中,会产生大量的过程数据和结果数据等,调用数据的过程变得很是复杂。因此,设计一个数据模块,对系统各阶段的数据进行存储和调用,便于系统的生成和在线维护。另外,数据模块可以在一定程度上拓展系统的功能,推动自动化的革新[3]。 (三)仿真模块设计 仿真模块的功能主要是完成系统的功能检测和数据分析。通过仿真模块的运行状况反映出整个实际系统的工作过程,方便及时发现系统漏洞并进行在线升级。 (四)检测模块设计 利用计算机编程技术设计电子系统的过程中,需要对系统进行故障检测和漏洞排查。检测模块可以保证各个功能模块之间更好的匹配运行,避免程序运行过程中的系统规划故障的发生。 (五)各功能模块规划 将各个功能模块合理规划集成到一块小规格的芯片之上,是系统实现高集成、低功耗的关键步骤。 三、微电子自动化技术的应用 微电子自动化技术主要是应用在高校教学、电气设备以及应用软件开发等方面。 首先,基于计算机仿真技术的电子自动化系统设计可以很好的应用到高校电气电子工程的教学实践过程中。采用各专业术语和特定操作对整个系统进行形象描述和展示,可以使抽象的知识具体化,同时自动化技术的实践教学可以提高学生的自主学习能力和动手能力,提高学生的整体素质。 其次,微电子自动化技术的发展,推动了电气设备的升级。利用计算机程序语言来完成后期的系统革新阶段,为电气设备的更新升级提供了很大的空间。同时,微电子技术的集成特性,使电气设备更好的实现了高集成、高性能的特点。 最后,软件编程技术方便了各个应用软件的开发,在电气设备设计过程中统一编程,实现各软件的兼容,从而便于各功能模块的集成,推动电气设备的统一化,同时降低了研发成本。 四、小结 随着电子信息技术的飞速发展,为电子自动化研究越来越深入,基于计算机编程的电子设计业逐渐系统化和模式化。微电子自动化系统凭借其高集成、高性能、易拓展以及低成本等特性,逐渐应用到人们的日常生产和生活过程中。 电子设计技术论文:试论FPGA技术在电子设计中的运用 摘 要:FPGA(现场可编程门阵)在数字信号处理系统及电子设计自动化中的运用越来越广泛了。FPGA是基于PAL、GAL、PLD等逻辑编程系统发展起来的一种综合性的可编程器件。其自07年开始投入市场以来,在电子设计中的运用是极为广泛和深入的,在电子设计领域担任着各级设计基础的重要角色。 关键词:现场可编程门阵列(FPGA);电子设计;可编程片上系统 FPGA即现场可编程门阵,是一种半定制专用集成电路(ASIC),这个可编程器件的研发主要是为了解决ASIC的不足和PLD电路数的缺点。其包含了可配置逻辑模块、输出输入模块和内部连线三个部分。由于其新的特点和高的运用价值,所以在电子设计中得到了十分广泛的运用。本文就基于FPGA的一些特点结合电子设计的运用进行探讨,得出FPGA在电子设计中的运用方面的结论。 一、FPGA的简介和特点 FPGA是以可编程阵列逻辑、通用阵逻辑、可编程逻辑器件为基础发展起来的,从简单的接口电路设计到复杂的状态机,甚至系统级芯FPGA都扮演着十分重要的角色。其主要的特色就是现场可编程序性,这一点运用到电子设计中,可以灵活地进行控制,缩短产品上市的时间。其采用了逻辑单元阵列的概念,与传统的编辑电路和门列阵相对比而言,FPGA具有不同的结构,它运用的是小型的查找表实现了组合逻辑的编辑,每一个表对应一个D触发器,而这个触发器正好驱动相匹配的I/O,这样的组合模式正好完成了既可实现组合编辑又可以进行时序编辑的功能,这些每一个相邻模块运用金属线连接。通过内部静态存储单元和编程数据,实现逻辑编辑的功能。 FPGA的特点:(1)FPGA特有的可编程片上的特点,就是指设计专用的集成电路的时候,用户不需要投片生产,可直接合成芯片;(2)FPGA以其可由简单接口到复杂接口的设计特点可以作为全定制或者半定制的专用集成电路的中试样片;(3)就其特殊的结构而言,其内部含有极为丰富的触发器和I/O引脚;(4)设计周期短,开发费用低,风险小。 二、电子设计 电子设计技术是指面向专用集成电路设计的计算机技术,在和传统的ASIC的相对比而言,电子设计的性质更加偏向于自动化,所以它具备了几个很突出的特点:(1)设计时是全过程的设计,在整个集成电路中的电路系统、硬件、软件和仿真等包括在内都由计算机完成;(2)与传统的设计不同,电子设计主要担任了两方面的角色,一个是主动的设计者一个是被动的使用者,二者结合就可以直接运用于客户了;(3)实现的途径相对而言更加具有选择性,除了FPGA以外还有CPLD等可编程器件来运用于电子设计当中,但是FPGA的运用较为广泛。电子设计由于其可大规模地进行编程,并且实现了自动化,在用户体现上的优势,所以成为了近年来主要的技术。 三、FPGA在电子设计中的运用 由于市场的竞争十分地激烈,在相应的集成电路的设计中,要有一席之地就需要在电子设计中运用很好的可编程器件,这些器件和传统的相对比而言需要更好的适应市场的能力。 (一)符合电子设计要求的器件的发展 可编程逻辑器件即PLD在电子设计中的运用应该是数百万门的大规模的器件,其中为代表的就是将近10万门宏的FPGA。FPGA的主要结构中包括了一个复杂的电路系统,这样的电路系统是为了迎合电子设计中的需要一个或者多个嵌入式系统处理器,以及控制模板和对应实现控制的通信口而存在的。FPGA正好满足所有的针对于电子设计的关于大规模器件的要求,再加上其独有的可编程片上系统,可以直接装入一个芯片,不需要投片生产,即能满足所谓的SOPC的设计。 电子设计和传统的专用集成电路设计最大的不同就是它的多种专用端口,在FPGA中的一些开发的型号器件,这些器件的主要特点就是其嵌入式的系统块设计,一切的功能都是采用系统块的嵌入式结合而实现的,在这样的一种将处理器和传统器件的优势相结合,创造出的性价比极高的FPGA,适用于电子设计上是十分有利的,针对于自动化的专门集成电路的设计,这样一来可以避免很多不必要的缺点,包括其中的成本问题和高挥发性的问题。总之,FPGA的开发适应了针对于电子设计的一系列的要求是很好的可编程器件。 综上可知,FPGA的研发,结合了传统的各类可编程器件的优势和作用,真正地运用于专门集成电路的自动化设计即电子设计是十分有用的。其可自带编程片上系统,可以就复杂或者简单的芯片的使用,其能耗低可以节省运行的成本,其多种专用端口和附加功能模块的使用可以更加适用于多端口的电子设计上。 (二)植入了嵌入式系统处理器后的FPGA运用于电子设计 在FPGA中植入嵌入式系统处理器是很有必要的,来解决系统的体积、能耗和可靠性等问题。在现行的嵌入式系统中大多都是采用了ARM的32位知识产权处理器核的器件,但是在运用于电子设计领域之中,主要的还是要迎合其对于处理器多接口的要求,如果直接就将二者结合,那么系统运行时的体积和能耗必然会增加而系统可靠性就相应地减少了。将嵌入式系统直接植入到电子设计所使用的FPGA中可以很好地解决这个问题,一般采用的是将知识产权核以硬核的形式植入,和FPGA的可编程逻辑资源以及IP软核相融合,代替原来的FPGA中的硬核的功能。运用于电子设计之中,就是将FPGA的硬件设计和实现了硬件和处理器的强大的软件功能相结合起来,相辅相成实现了一种高效的全新的SOC。 (三)以FPGA为基础的DSP系统在电子设计中的运用 在电子设计当中的DSP处理器必不可少的,但是在过去的电子设计行业中,大多都是利用DSP应用系统,但是其存在的缺点在市场快速发展的过程中得以显现,比如处理的速度、硬件的灵活性或者是效率等方面。 FPGA具有大容量、高速度D的优良特性。所以FPGA为基础而开发的DSP系统可以借助其数字信号处理的能力以及灵活的配置特性来弥补传统的工具的不足,配套的嵌入式先进工具的开发是很好的一种和传统相衔接又进行优化的形式。 电子设计的流程都是自顶向下的顺序,这样的一种特点就表示它是与硬件完全无关的一种系统设置,以FPGA为基础发展起来的DSP系统就是基于这种设计流程的,在仿真测试上,利用了Matlab提供的IP核来完成,接着的转型是通过SignaiCompiier来进行的,将设计的模型转化成了RTL,在此基础上进行时序的仿真,实现硬件DSP系统的仿真测验。 以FPGA为基础的DSP系统,是结合了FPGA的大容量、高速度的优势发展起来的,并且与电子设计中的自顶向下的结构顺序相适应,对于现今市场上存在的硬件灵活性、开发效率和知识产权等许多方面存在难以克服的缺点来进行的改进,很有市场利用价值。 (四)在电子设计的处理器上运用 在通信领域的电子设计技术运用是十分广泛的,将FPGA和一般的处理器相结合来实现通信是稀松平常的一件事。但是真正地将二者相结合还是十分有挑战的,利用FPGA实现高性能的处理器是很有前景的。 如果采用FPGA直接来武装电脑,就会形成超级电脑的概念,由于FPGA拥有独特的嵌入式的微处理器,所以结合他的可重配置的特性就可以对于现场的具体情况来配置整理文件。从而使得同一硬件电路结构在不同的时间段,形成不同的等效硬件结构以高效地对付不同的处理任务。例如,此类超级计算机某一段时间可以用于预报全球天气状况,下一时间则能用于根据某一公司的主要利率对冲情况来评估债券市场的风险,然后又可进入基因组合核对的分析等等。利用FPGA发展的电子设计的处理器虽然还研究地不够深入,但是真正的研究出来的成果是十分符合现今的电子设计市场对于处理器的功能需求的。 四、总结 FPGA技术,即现场可编程门阵,在电子设计领域的运用可以说是十分重要和广泛的。本文就FPGA的主要特点进行了简单的描述,其具有的片上可编程序性是很有特色的一个特点,基于这样的一种设计也可以开发出很好的功能。在电子设计上的运用,主要体现在器件的革新,嵌入式的处理器在设计FPGA时的运用和电子设计相结合,还有DSP系统的革新,以及电子设计处理器的运用等,这些运用足以见得FPGA在电子设计领域的重要性。
汽车安全技术论文:基于数值仿真的汽车安全技术教学方法探讨 摘 要 鉴于汽车安全技术课程在车辆工程领域的重要性以及学生普遍反映难学的特点,将数值仿真技术融入到教学方法中去,并开展本课程的新型教学方法研究与探索。实践证明,在教学中实施数值模拟试验,不但可以弥补课堂讲授存在的单一性和抽象性两方面不足,同时还增强了学生的学习能力和实践能力。 关键词 数值仿真 车辆工程 汽车安全技术 教学实践 0 引言 近年来随着我国汽车工业飞速发展以及汽车的普及,培养特色鲜明的应用型人才已成为理工科院校发展的重要趋势。①汽车安全技术作为车辆工程专业的专业选修课,涉及到机械、车辆工程、卫生医学、交通运输工程、法律、保险等多学科,具有很强的技术性和实践性。在我国,由于高速公路建设和现代汽车工业的不断发展等诸多因素,导致近年来汽车安全事故逐年上升,而且人们对汽车安全性能的关注程度比以前有很大的提高,这些因素都促使我们必须重视对汽车安全领域的教学和科学研究来促进汽车安全性的提高。 然而,目前很多本科院校在汽车安全技术的具体教学中,仍然普遍反映难教、难学的特点。从教师角度出发,汽车安全是一项极其复杂的系统工程,实车碰撞试验是综合评价汽车碰撞安全性能的最基本、最有效的方法。但是,实车碰撞试验费用昂贵,周期较长,限于学校试验条件,只能从理论上向学生讲授,这样就造成教学内容陈旧、方法单一、重理论轻实践等现象。从学生角度出发,由于教学对象过于抽象、乘员约束系统比较复杂、工程性强但实践机会较少,很难将汽车安全技术与工程实践有机结合,学生反映教学效果欠佳。 本文针对汽车安全技术课程的重要性和教学特点,对课堂教学方式进行了探讨,并将数值仿真技术融入到教学方法中去,其目的是充分激发学生思考、活跃课堂气氛。教学实践证明,基于数值仿真技术的教学方法,可以在课程中引导学生积极思考,促进教师与学生的互动,改善汽车安全技术教学中存在的重理论轻实践的问题,更重要的是能加强学生的实践能力、学习能力和创新能力。 1 改革课堂教学方式 汽车安全是一项极其复杂的系统工程, 教师需根据教学目标和教材的实际情况,从学生的知识基础、心理特点和接受能力出发,以学生为主体,教师为主导,通过教学方法上的改革,②促使学生全面发展。 第一,强调实践性。针对汽车安全技术教学,应采取课堂教学与数值仿真相结合的方式进行。课后学生上机演练课内所学内容,使学生逐渐熟悉掌握数值仿真技术在汽车安全方面的应用。第二,授课内容应加强针对性,突出教学重点,侧重理论与实践的有机结合,同时做到容量适当,遵照由简到繁的原则完成教学。本课程可先向学生讲授汽车安全技术的相关机理,然后在该理论基础上以具体实例为目标,通过软件建立的数值仿真模型,开展相关的仿真控制和数据处理,增强教学效果。第三,采用互动教学方式。授课期间应观察学生的反应,采取设问、提问、反问等方式调动学生的学习热情, 注意因材施教。③条件允许情况下,可在机房配备一台多媒体投影机,教师边用多媒体投影机讲解,学生边在自己的计算机上模仿,教学效果将会更佳。 2 基于数值仿真技术的汽车安全技术教学 本文针对汽车安全技术课程的重要性和教学特点,建立乘员和约束系统在不同冲击载荷下的数值仿真模型,如图1所示。利用碰撞过程中乘员的运动方式和约束系统的工作方式来阐述乘员的损伤机理以及需采用的乘员损伤评价指标。教师在课堂上通过仿真动画引导学生进行思考,寻找乘员损伤模式,重点掌握此工况下需采用的人体损伤评价指标。 在授课过程中,教师应针对具体汽车碰撞实例和学生兴趣,主动提供学生动手实践的平台,培养学生自主创新能力。整个教学过程应注重发挥学生潜能,培养学生自学能力,倡导学生进行创新思维。教师应把握好方向,引导学生,并对其设计方案、研究内容、技术路线等严格把关。通过这类实践,学生有针对性地带着问题深入进行理论学习,既培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,又加强了学生自主创新、团队协作的意识。 3 结论 在汽车安全技术课程教学过程中,通过实施数值模拟试验教学方法,并严格贯彻学生为主体,教师为主导的教学思想,不但能引导学生进行积极思考和探索,使其加深对知识的理解,而且还能培养学生的学习能力和创新能力。实践证明,将数值模拟技术引入汽车安全技术课程教学,激发了同学的学习兴趣,开拓了同学的视野,课堂气氛明显得到改善。 论文资助项目:长沙理工大学教学改革研究项目(cn1 206)“汽车服务工程专业应用型人才培养目标和培养模式改革的研究” 汽车安全技术论文:我国汽车制造安全技术中的自动化及测量技术 【摘要】在我国,安全一直被放在很高的位置,但多数停留在“对人进行安全教育”的层面,认为安全事故的主因在人,把对技术措施的改进放在第二位。但是国外,尤其是欧洲多年推行安全技术,事故率大大降低。这一事实说明安全事故的预防也是一个技术问题,技术性的措施比对人的教育更加重要。本文讨论了汽车制造安全技术或产品的应用以及汽车制造自动化现代测量技术。 【关键词】汽车制造 安全技术 自动化技术 自动化测量技术 一、汽车制造安全技术或产品的应用 汽车制造设备,尤其是冲压设备,都是安全等级要求极高的设备,一直以来也是安全控制产品的主要应用领域,从很多安全产品和应用中,都能明显看到这一点。由于法律和文化等诸多方面的原因,欧洲的安全技术和产品一直处于领先,应用也最为成熟和广泛。 在我国,安全一直被放在很高的位置,但多数停留在“对人进行安全教育”的层面,认为安全事故的主因在人,把对技术措施的改进放在第二位。但是国外,尤其是欧洲多年推行安全技术,事故率大大降低。这一事实说明安全事故的预防也是一个技术问题,技术性的措施比对人的教育更加重要。 可喜的是,目前安全技术在国内的应用日益广泛。虽然我国强制性的推行国际安全技术标准,但大多汽车制造厂对安全技术有比较严格的要求,带动了安全技术在国内机器制造行业的应用。而且,随着美国和日本逐渐重视安全技术,使得美国和日本的电气控制巨头们也推出了诸多具有竞争力的安全产品。 对安全技术的应用有了更大的推动作用。一般来说,安全控制系统应该包括安全输入设备(如急停按钮、安全门限位开关或联锁开关、安全光栅或光幕、双手控制按钮),安全控制电气元件(如安全继电器、安全PLC 和安全总线)和安全输出控制(如主回路中的接触器、继电器或阀等)。 其中,安全PLC是在应用中值得重点关注的产品。所谓安全PLC,就是专门为条件苛刻的任务或安全相关的应用而设计的PLC,在其失效时不会对人员安全或过程安全带来危险。在一台安全PLC根据要求达到了特定的可靠性/故障概率等级时,就意味着它具有广泛的自诊断能力,可以监测各个方面的硬件状态、程序执行状态和操作系统状态。此外,安全PLC 还必须能够执行标准机构(例如TUV、FM等)认证的必须的故障安全动作,而这些故障安全动作都是根据特定的原则设计,并满足国际安全标准(如IEC61508和EN954-1等)中定义的要求。另外,安全PLC 还可能包括警卫保护预警和权限管理的内容,用来保护安全PLC 不受来自外界的干扰。 从安全PLC供应商方面看,罗克韦尔自动化、欧姆龙、西门子A D等巨头纷纷采取一系列措施,推出自己的安全PLC产品,这些产品几乎都符合IEC61508标准并得到了SIL3的等级认证。同时,都试图将安全PLC 与其他机械安全产品一起构成完整的机械安全解决方案。罗克韦尔自动化在美国举办的年度Automation Fair展览会上设立了安全产品线独立展区,产品线覆盖从传感、逻辑判断到执行机构的每个环节,如安全按钮、安全地毯、安全开关、安全继电器、安全光幕、安全镭射扫描器、集成安全功能的马达启动器与伺服电机、安全PLC(模块式与分布式)、安全分布式I/O、安全网络等。同时,罗克韦尔在安全PLC和安全继电器方面还将不断推出新品,Ethernet/IP safety安全以太网也即将推出。此外,西门子的安全PLC也从丰田这样的著名汽车商那里获得青睐。目前,在世界范围内的丰田汽车公司制造厂中,有3个安全PLC项目正在进行中,分别是Tahara(日本)、印第安纳(美国)和剑桥(加拿大)。在这3个工厂中使用的西门子安全PLC 总数大约为170个,共使用了大约2000个I/O模块。 二、汽车制造自动化现代测量技术 应高精度、高速度、多功能、在线检测的需求,不断取得新的发展与突破;同时,测量技术所覆盖的工艺环节和工业领域,也越来越多样化。 系统的最新发展及方向。目前自动化系统发展的一个主要趋势,是控制器功能的集成化,以及通讯的集成化。长久以来,由于技术的限制,在一个自动化系统中需要使用多种,来自多个厂商的专一功能的控制设备,比如一般控制任务的PLC;安全控制用的PLC;运动控制用控制器;伺服控制用控制器;等等。相应地在通讯上,有一般控制任务的现场总线;用于安全控制的安全总线;用于运动控制的通讯等等。 这样集成得到的系统,复杂性高,无论系统集成商,还是设备使用维护方,除了掌握各种不同的技术外,还必须适应不同厂商产品的不同设计习惯,不同的软件编制风格。还有,不同系统之间的接口和通讯进一步增加了系统的复杂性。而且从一定程度上,降低了系统的性能。 现在,集成了上述几个和全部控制功能的控制器越来越多。比如集成了一般控制功能和安全控制功能的PLC,集成了PLC功能和运动伺服控制功能的基于PC 的控制器,等等。同时在通讯领域也在发生重大变化,以太网借着在一般网络上取得的巨大成功,已经在工业领域逐步深入,开始牢牢确立自己的地位。集多种通讯功能于一身的以太网产品已经出现,随着技术的逐渐成熟,产品的逐渐丰富,以太网技术是目前能够看到的一统江湖的通讯网络。 汽车行业有自己的特点,就是高可靠性,高利用率,设备的高寿命。这些特点,决定了在选用自动化产品时,普遍比较谨慎,不敢为天下先,一般倾向选择成熟的产品。因此这些新的技术何时能够大规模进入汽车行业,就要看它们何时能够积累起足够的市场认可度。 由于中国巨大的汽车市场,各个国际汽车巨头目前纷纷在中国各地投资建厂,汽车制造商为了扩大品牌占有率和汽车销售,会对原有厂房或生产线进行扩建或改造,同时,由于汽车厂商的建厂、改造,必然会带动相关零部件厂商间的竞争,从而零部件厂商也会为了扩大生产而采取相应措施,因此,需要越来越先进的生产设备和系统来扩大自己的生产、增进效率、降低成本。汽车自动化系统的发展成为了业界瞩目的焦点之一,因此我国汽车制造安全技术非常重要。 汽车安全技术论文:汽车电子安全技术的现状及其发展策略 摘要:介绍了当代汽车电子安全技术的发展现状,从主动与被动安全两方面技术分别探讨,包括电子制动力分配装置、驱动防滑系统、电子稳定装置、自适应巡航控制装置、和安全气囊防护系统、自动防抱死刹车系统、电子刹车辅助系统、事故自动报警系统、驾驶纪录系统等。同时对未来的汽车电子安全技术的发展趋势做了简要介绍。 0 引言 汽车安全,一个大家越来越关心的话题。实际上从汽车诞生那一刻开始,汽车安全技术就随着汽车技术的发展而发展,如今汽车安全技术早已经不仅仅是安全气囊安全带的简单应用,各种电子设备的介入使得汽车安全装置更加的智能化、人性化。本文主要介绍了汽车安全相关的电子技术,并对未来的发展趋势提出了构想。 汽车安全性配置按照事故发生的前后基本可以分为主动安全和被动安全两大类。汽车的主动安全性是指事故将要发生时汽车防止事故发生的能力,而被动安全则是在发生事故时汽车对车内成员的保护或对被撞车辆或行人的保护,使损失降到最小的能力。 1 汽车电子的主动安全装置 主动预防、避免或减少汽车在行驶过程中发生事故,对汽车的内、外部结构进行合理有效的设计,所谓主动安全技术就是在汽车设计和制造时,为提高汽车的主动安全性能,而采用的更先进的技术和装备。目前已广泛采用的汽车电子主动安全技术主要有自适应巡航控制装置(ACC)、电子稳定装置(ESP)、驱动防滑系统(ASR)、电子制动力分配装置(EBD)、电子刹车辅助系统(EBA)、自动防抱死刹车系统(ABS)等。 1.1 ABS(Anti-lock Braking System)自动防抱死刹车装置 由于车辆冲刺惯性,瞬间可能发生侧滑、行驶轨迹偏移与车身方向不受控制等危险状况,在遭遇紧急情况时驾驶者踩死刹车,刹车抱死车轮。ABS系统使车辆在车轮即将达到抱死临界点时,刹车在一秒内可作用60至120次循环,相当于不停地刹车、放松,即相似于机械自动化的“点刹”动作。此举可避免紧急刹车时方向失控与车轮侧滑,同时加大轮胎摩擦力,使刹车效率达到90%以上。 1.2 电子制动力分配系统EBD(Electronic Brake force Distribution) EBD系统可依据车辆的重量和路面条件来控制制动过程,防止汽车制动时后轮先制动的情况发生, 如发觉前后车轮有差异,而且差异程度必须被调整时,制动以前轮为基准去比较后轮轮胎的滑动率,使前、后轮的液压接近理想化制动力的分布,它就会调整汽车制动液压系统。因此,重踩制动在ABS动作启动之前,为改善制动力的平衡并缩短汽车制动距离,防止出现后轮先抱死的情况,EBD已经平衡了每一个轮的有效地面抓地力。一些汽车技术性能就有了ABS+EBD的项目,EBD实际上是ABS 的辅助功能,可以提高ABS的效用,使满载车辆和弯道制动性能改善。 1.3 电子刹车辅助装置EBA(Electronic Brake Assist)在一些非常紧急的情况下,驾驶员往往缺乏果断性,不能迅速踩下制动踏板。EBA就是为此设计的。它的功能与ABS相似。该系统利用传感器感知驾驶员对制动踏板踩踏的速度和力度大小,以此判断驾驶员此次制动的意图。如果属于非常紧急的制动,EBA就会指示制动系统产生更高的制动力,使ABS发挥作用,从而使制动力快速产生,减小制动距离;而对于正常情况的制动,EBA则会通过判断不予启动ABS。通常情况下,EBA的响应速度都会远远快于驾驶员。这对缩短制动距离增加行车安全性非常有利。因此,对脚力较差驾驶员避让紧急危险的制动是非常有帮助的。 1.4 驱动防滑转控制系统 ASR(Automatic Slip Regulation),也被称为牵引力控制系统TCS 该系统根据传感器监测到的车轮滑转状况,综合控制发动机输出功率和驱动轮制动力,把车轮的滑转率控制在最佳滑转率附近。 充分利用路面的附着能力!提高了汽车的驱动性和操纵性,使得汽车在附着状况不好的路面上能顺利起步、加速和转向。 1.5 电子稳定装置(ESP)(Electronic Stablity Program)ESP实际上也是一种牵引力控制系统,与其他牵引力控制系统比较,ESP不但控制驱动轮,而且可控制从动轮。该系统具有支援ABS及TCS的功能。它通过对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析,然后向ABS、TCS发出纠偏指令,帮助车辆维持动态平衡。ESP可以使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性,在转向过度或转向不足的情形下效果更加明显。ESP一般需要安装转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等。ESP可以监控汽车行驶状态,并自动向一个或多个车轮施加制动力,以保持车子在正常的车道上运行,甚至在某些情况下可以进行每秒150次的制动。 1.6自适应巡航控制装置ACC(Adaptive Cruise Control) 该装置是CCS(Cruise Control System)功能的自然延伸。它依据雷达探测到的主车与目标车辆间的相对位置关系及相对运动关系,通过控制发动机节气门开度、行驶档位及制动器制动力矩实现对车辆行驶速度的调节,从而达到与目标车辆间保持安全行驶距离的目的。 2 汽车电子的被动安全系统 为使直接损失降到最小的技术,保护车辆内部乘员及外部人员,汽车被动安全技术是指一旦事故发生时,所采取的安全保护系统。 2.1 安全气囊防护装置(SRS) 安全气囊系统主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等主要部件组成。传感器和微处理器用以判断撞车程度,传递及发送信号;气体发生器根据信号指示产生点火动作,点燃固态燃料并产生气体向气囊充气,使气囊迅速膨胀。随着技术的发展,安全气囊的保护范围将进一步扩大,从现在的前排乘员前方保护扩展到前排乘员的侧面、膝部和后排乘员的前方与侧面以及车外行人。侧面安全气囊、发动机罩宽幅气囊、车外气囊等产品不断推出。同时,安全气囊已出现智能化,能识别乘员席有无乘员、有无逆向儿童座椅以及乘员身材大小、重量,坐姿、是否系戴安全带等,并根据上述信息调整动作,以求最大限度地减少失误和保护乘员。 2.2 驾驶纪录系统 依据地理信息管理系统(GIS)及计算机数据库系统,汽车黑匣子是利用GPS先进技术,形成一套现代化的监控体系。它能帮助有关部门迅速准确地分析事故发生的原因,不但具有像飞机黑匣子一样记录事故发生前后的详细数据,而且还能帮助车辆管理人员和驾驶员,它实质上是机动车综合记录仪,最大限度地减少事故的发生,适时监控和分析车辆的运行情况,从而加强对车辆的管理。实践证明,汽车黑匣子的使用,产生了显著的社会效益和经济效益,大大减少了人员伤亡和财产损失,使交通事故率降低了37%~52%。 2.3 事故自动报警系统 它与智能汽车交通系统和全球卫星自动定位系统相配合,是在汽车后视镜内安装了一个微型摄像机,它主要是与移动电话和撞车传感器相连,事故自动报警系统将是今后汽车必备的安全系统,一旦汽车发生事故,将自动向有关部门和医疗急救部门报警,并保持联络,使事故车中的人员得到及时救护,它能全面地提供系安全带人数和人员受伤的大致程度、事故严重程度、车载人员数、汽车所在位置等信息。 3 汽车电子安全技术的发展趋势 未来的汽车安全技术将向着集成化、系统化和智能化方向发展,安全技术中的主动安全和被动安全是相辅相成、缺一不可的。 3.1 智能化 随着电子信息等技术的飞速发展,安全技术正逐步走向智能化,智能技术在汽车安全系统上得到了广泛应用。随着传感器技术及计算机技术的进步,越来越多的新型智能化安全装置将出现在现代汽车上。全球卫星定位系统(GPS)技术、智能安全气囊、智能轮胎、智能悬架、智能避撞系统、智能驾驶系统等将在汽车上发挥越来越大的作用。这些智能装置将具有一定的识别、判断能力,在各种情况下都能自动协助或自行控制。未来的智能约束系统尽可能多地收集和利用有关乘员形体位置及撞车类型和撞车速度的数据,建立数据库,对某一碰撞中获得的乘员和车的有关信息进行判断识别,使人体获得最佳的保护。 3.2 系统化 为达到系统整体的最佳效益,实现驾驶员特征、车辆机械特性及道路交通法规之间的协调,达到各自性能的最佳匹配,将人、车、路作为一个系统来分析研究,让三者相互协调。 3.3 集成化 德尔福公司推出的集成安全系统(ISS)涵盖了汽车上所有的主要电子系统,为得到更好的安全保护效果,将汽车主动安全技术与被动安全技术进行融合,由50种不同的技术组成,能更好地预防交通事故发生,协同发挥作用,这些技术集成于一体。 4 结语 我国汽车被动安全性和汽车安全技术研究起步晚,但发展迅速,正在接近和赶上国际先进水平。随着现代科学技术的发展,未来的汽车将越来越智能化,越来越人性化,越来越可靠,越来越安全。未来的汽车电子安全技术将向着微处理机、光导纤维传导技术、纳米技术、声纳传感技术、软件技术、多通道传输技术、集成化技术、车载网络系统等更先进的技术领域发展。 汽车安全技术论文:汽车被动安全技术分析 摘要:随着科学技术的发展, 汽车主动安全技术在交通安全中起着越来越大的作用。但尽管如此, 仍然不可避免地发生意外情况, 此时, 汽车的被动安全技术将是避免乘员受伤的唯一保障。汽车的被动安全技术主要包括安全带、安全气囊、安全转向柱及安全座椅等几个方面。 关键词:汽车安全 碰撞 安全带 气囊 随着我国经济的不团发展,汽车作为现代化的交通工具已经走进了平常百姓的生活中。汽车数量的极大增加一方面给人们的日常生活带来了方便,但同时不多出现的各类交通事故也带来了极大的负面影响。国内外大量统计数据表明,汽车交通事故造成的人员伤亡和财产损失时巨大的。如2009年,全国共发生道路交通事故238351起,造成67759人死亡、275125人受伤,直接财产损失9.1亿元。汽车安全性能越来越为人所关注。 1、汽车被动安全 车用安全系统根据是否为预防性质, 可分为主动安全(Active Safety System) 与被动安全(Passive Safety Systerns)两类,前者为预防事故的发生,后者则为减缓事故发生的伤害程度。简单的来说主动安全技术就是防患于未然,被动安全技术就是要做到汽车在不可避免发生事故时“车毁人安”。 汽车安全问题自汽车诞生的那天起就时刻的存在,但是由于早期汽车的速度较慢,数量也相对较少汽车事故并没有引起社会的广泛重视。随着汽车大规模的运用,汽车技术的不断革新,速度的增大和数量的增多,汽车安全问起变得越来越突出,据统计,目前每年死于车祸的人数多达100万,伤残人数达到数千万人。汽车被动安全技术作为保障人员安全的最后一道屏障,也引起来人们的高度重视。 2、分散撞击力车架 车架是汽车的基本骨架,现代的汽车的架设计不仅要考虑空间、重量和发动机的布局,更要考虑其安全性能,即在事故中抗冲撞的性能。通过精密计算与设计将汽车碰撞时的撞击力分散开来,并最终将碰撞的撞击力分散到整个车架的各个部位,减轻车内乘员承受的冲击力,同时加强座舱的强度避免车体或发动机等部分凸入车厢内。通常这些分散撞击力车架的横向撑杆及纵向梁全都十分坚固和紧密相连,那些在撞击时受力最大的地方都运用多种特质钢材并经过特别的强化工序处理,或是增加了加固件。当然,分散撞击力车架最重要的品质表现还在于当撞击真的发生时车架将会如何折曲以吸收掉大部分的冲击力,合理的折曲设计可以确保车厢结构完整,即实现所谓的“安全舱”,这对于保证车内乘员的脱险和抢救是至关重要的。 3、防撞钢梁 一般包括汽车前后防撞梁和四车门防撞梁,防撞梁的主要作用是保证车辆在中低速行驶的过程中发生汽车前后碰撞,汽车侧面碰撞等情况时,对车辆起到一定的保护作用,能在一定程度上保护驾乘舱人员的安全,但不能百分百保证安全。 前后防撞梁的意义就是车辆第一次承受撞击力的装置,在车身被动安全方面有一个重要理念就是一点受力全身受力。也就是说汽车车体的某一个位置受到了撞击,如果仅仅让这一部位去承受力的话,那么达到的保护效果会很差。如果在某一点受到力的时候,让整个骨架结构去承受力,则可以最大限度的降低一个点所受到的力的强度,特别是前后防撞钢梁在这里就起到很明显的作用。 在汽车结构中防撞梁两端连接的是屈服强度很低的低速吸能盒,然后通过螺栓的形式连接在车体纵梁上。低速吸能盒可以在车辆发生低速碰撞时有效吸收碰撞能量,尽可能减小撞击力对车身纵梁的损害,这样可以降低维修成本,而螺栓连接的方式可以更方便的对防撞梁进行更换。 在高速偏置碰撞中,防撞梁可以有效的将撞击力从车身左侧(或右侧)传递到右侧(或左侧),尽可能让整个车体去吸收碰撞能量。在发生低速碰撞时(一般为15km/h以下),防撞梁可以避免撞击力对车身前后纵梁的损害,降低维修成本。 4、安全带 汽车座椅安全带是最重要的汽车乘员约束保护装置,如今安全带已经是汽车的标准安全配置,在减轻碰撞事故中乘员伤害程度方面起着重要作用。瑞典沃尔沃公司于1959年首先开发了三点式座椅安全带, 此后被为国的汽车制造厂所采用。由于三点式安全带使用方便维护简单,保护效果比较明显,后来就逐渐扩大了安全带的使用范围, 从小轿车车到载货车、客车, 从短途车到长途卧铺车, 从外侧座椅到中间座椅。装配的安全带形式也从三点式到赛车运动的多点式。现在, 大部分汽车所有乘员的座位上都装配安全带,作为汽车安全标准装备。 安全带是最典型的被动安全装置, 它可对驾乘人员进行系绊约束和相对固定, 能有效地减轻交通事故发生时乘员与车身的碰撞的几率, 并将乘员的损伤程度降至最低。其工作原理很简单, 缓拉时无阻力, 急拉时可锁紧。即当车辆出现紧急制动、正面碰撞或发生翻滚时, 乘员会使安全带受到快速而猛烈的拉伸, 此时卷收器的自锁功能可在瞬间卡住安全带, 使乘员紧贴座椅, 避免乘员身体冲出座椅与车内饰件发生二次碰撞。安全带作为主要的乘员约束保护装置, 是目前最有效的安全设备, 其单独使用时可以减少42%左右的死亡率。事实证明, 在正面碰撞、追尾碰撞及翻车事故中, 普通安全带对乘员保护效果很好, 尤其是对乘员头部, 胸部的保护。为了进一步降低碰撞时乘员的“潜水”现象(即乘员沿座椅下滑)造成的腹部伤害, 目前很多汽车生产厂采用织带预张紧器或织带夹紧装置的安全带。这种安全带同改进的座椅结构及安全气囊相接合, 便可大大提高对乘员的保护性能[1]。 汽车安全技术论文:浅议现代汽车安全技术活理念 摘要:汽车交通事故已成为日益严峻的全球性社会问题。笔者提出汽车驾驶者与汽车安全性能共同发展的现代汽车安全活理念。使人们在享受汽车带来便利的同时加强安全意识。 0引言 随着交通工具现代化和绝对数量的剧增,交通事故已成为严峻的全球性社会问题。毋庸置疑,好的驾驶习惯、出色的应变能力以及先进的汽车安全设施是行车安全的保障。努力研究开发高性能、高安全性的安全汽车,同时也要加强对在用汽车的定期维护和管制,使汽车经常处于良好的技术状况,以提高汽车行驶的安全性。 1汽车安全活理念 从1886年有了汽车, 汽车给世界装上了轮子,使人类实现了征服距离的梦想,由加快生活节奏升华为一种享受,但驾车如驾虎,驾乘人员必须掌握一套系统而科学的安全理念。“五次元”安全活理念,将汽车行驶过程中出现的安全威胁分为五个等级,分别为:正常路况下的“安全驾驶”;危险路况上的“安全问题”;轻微碰撞时的“安全损控”;车辆碰撞后的“安全防护”以及碰撞救援时的“安全脱离”。其意义是说明:首先在最大程度上避免事故发生,其次如果不可避免,就将损失降低到最低程度,最后一旦发生重大较大事故,避免再次伤害是首先要考虑的因素,实现“车守护人”的安全理念。 2汽车安全性 汽车的安全性是按交通事故发生的前后进行分类的,一般分为主动安全性、被动安全性、事故后安全性和生态安全性。 2.1 汽车主动安全性汽车主动安全性(也称为“一次安全性” )是指汽车设计时能主动预防或减少道路交通事故发生的性能,在交通事故发生之前采取安全措施,特别当即将发生危险状态时,驾驶者操纵方向盘避让或者紧急制动以避免交通事故发生。使汽车在正常行驶中,为确保驾驶者的基本操纵稳定性,对周围环境的视认性和确保汽车本身的基本行驶性能,汽车结构设计开发了防抱死制动系统(ABS)、防滑驱动系统(ASR)、自动悬架、动力转向、四轮驱动(4WD)、四轮转向(4WS)、灯光照明系统、刮水器、后视镜、防止车辆追尾的车距报警系统和激光雷达等。这些安全装置和技术称为主动安全系统,也称为预防安全系统。未来的汽车将主动安全性的新技术更加广泛的应用和普及,如打瞌睡警告及唤醒系统,高适应性定速巡航系统,紧急制动先期警告系统,录仪行车(类似于飞机上的黑匣子),卫星定位导航系统,防碰撞系统,安全的行驶方向控制系统,转弯减速调节系统,EyeCar技术(即无阻碍视眼和最好的能见度),CanCar技术(提示驾驶员的感知能力)等智能化汽车。 2.2 汽车被动安全性汽车被动安全性(也称为碰撞安全性或二次安全性)是指在无法避免碰撞事故的情况下,依靠车辆本身保护撞击,将撞击伤害降到最低的装置。另外,作为防止事故后出现二次伤害的安全性,因汽车碰撞分为一次碰撞和二次碰撞,驾乘人员受到伤害的主要原因是二次碰撞中与车身的各部位发生接触或甩出汽车外而造成伤害,汽车被动安全性又分为车外部安全性和车内部安全性。车辆的钢板,车身结构,预紧式安全带,智能安全气囊,头枕,可溃缩吸能的方向盘及制动踏板和自适应约束技术系统(ARTS),灭火系统等都是被动安全的重要组成的部分。 2.3 汽车事故后安全性汽车事故后安全性是指汽车发生事故后保障驾乘人员及时救助,能减轻事故后果的性能。主要包括能否迅速消除事故后果,同时避免新的事故发生,避免再次伤害。GPS救援系统利用卫星导航定位缩短救助时间,门锁紧急施放系统使驾乘人员迅速离开车内和现代的交通管理系统都是事故后安全的组成。 2.4 汽车生态性安全汽车的公害问题,指汽车的制造、使用过程中发动机排气污染、噪音和电磁波对自然环境、人类生存、资源消耗带来的危害影响。人们期望使用零污染、无公害和保护环境的绿色汽车。绿色汽车主要标志为:第一是可以回收利用;其次是动力源多样性;第三是对环境污染小。电动汽车具有低耗、低污染高效率的优势;被称为清洁能源的天然气汽车、氢能源汽车、甲醇汽车、太阳能汽车都是典型的绿色汽车;设计合理的动力混合汽车,都使汽车工业持续发展。 3汽车驾驶技术培训 安全驾驶培训是驾驶员上路前必修之课,全球每年死伤于交通事故的人数有5000多万人,我国拥有的车辆数量只占世界车辆总数的2%,死亡率却占世界的15%。通过学习掌握“安全行车指南”的五大准则,提高驾驶员的综合素质能力达到保障行车安全的目的。 3.1 提高预测能力要时刻查看前方路上发生的事情,不要只关注车跟前,因为隐患往往在车前很长一段距离就出现了。 3.2 观测行驶道路的全景了解车辆周围发生的事情,仔细观察发展变化的交通形势,目光注视某物的时间不宜超过2秒,同时要养成每隔5-10秒就查看一下反光镜的习惯。 3.3 尽早打出信号,表明意图以便他们有时间作出正确决定,但不要突然行动,以免引起他人的惊慌。 3.4 安排一条退路选择超车时机,做好避让的准备,以便在意外发生时迅速作出反应。要安排一条能有足够时间、空间和视程来平稳起步或停车的退路,避免汽车追尾。 3.5 果断行动按照以上四条准则执行以后,驾驶员就应该有充分的时间和空间来处理紧急情况,最后需要的就是要下定决定、果断行动,做到快准稳。 4总结 车在路上行驶,车祸猛于虎,安全才是王道。抛开价格因素,一辆“安全车”应达到的最基本标准是:前后盘式制动系统、前排双气囊、三点式安全带、安全玻璃、高位刹车灯、ABS+EBD(刹车防抱死和电子制动力分配系统)、车头、车尾可溃缩的安全车身设计、车门内有防撞杆NCAP碰撞测试成绩等结构,良好的驾驶技术才能让优秀的安全设施发挥其应有的作用,构筑以人为本车守护人的和谐社会。 汽车安全技术论文:浅谈汽车智能安全技术的应用 [关键词]智能安全技术;防撞技术:防盗技术 汽车已不仅仅只是代步工具了,而是演变成一件件高科技产品。当前汽车安全技术发展的目标就是提高行车安全性和各环境下的适应性。当前的信息技术革命正在推动汽车设计翻开新的一页,自动化、智能化、多功能将成为21世纪汽车发展的新趋势。智能化的汽车在21世纪将以更高的速度和效率把人类带入智能信息时代。 一、关于发达国家智能汽车研究的现状和趋势 进入20世纪90年代以来,随着汽车市场竞争激烈程度的日益加剧和智能运输系统(ITS)研究的必起,国际上对于智能汽车及其相关技术的研究成为热门,目前它已成为世界众多发达国家重点发展的智能交通体系中的重要组成部分,也是世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力。 美国交通部已开始一项五年计划,投入3500万美元,与通用汽车公司合作开发一种前后防撞系统。同时,美国俄亥俄州立大学和加州大学以及其他一些研究机构正在进行全自动车辆的研制与改进工作。欧洲的一些国家正试验将智能速度适应(Intelligent Speed Adapta2tion,ISAl作为提高车辆安全性的手段,其构想是通过路边标志信息或卫星定位信息以及车载数字地图进行车辆导航,并自动控制车辆的速度。目前在日本,夜视和后视报警系统已应用在某些汽车上,三菱公司和尼桑公司已其近期可使用的防撞设备。前方防撞和车道偏离有望在1至2年内实现。世界各国著名大学也参与到智能汽车的开发中,如麻省理工学院、斯坦福大学、剑桥大学等。 二、关于智能安全技术的应用 1.防撞技术。专家、学者在分析城市交通事故的原因时,普遍认为事故原因主要由:人员素质、运输车辆、道路环境、管理法规等4个方面。而其中很重要的一点――运输车辆性能的提高,常常为人所忽视。而事实上,随着科技水平的不断提高,使得机动车辆的智能化已成现实。可以通过机动车辆的智能化来提高交通的安全性。一是新型带,自动制动功能的碰撞警示系统。该系统由沃尔沃公司最近推出,可以最大可能地降低碰撞时的车速,减少碰撞双方乘员伤害风险。该系统功能包括:纵向避撞――有助于防止车辆与车辆之间,车辆与其他物体或行人之间正面或尾部的碰撞:侧向避撞――有助于防止车辆偏离行驶车道引起的侧面碰撞;视觉强化防止碰撞――改善驾驶员观察道路及道路上或道路旁物体的能力。二是激光测距在汽车智能防撞系统中的应用。该汽车智能防撞系统主要包括:振动电路、激光调制器、激光发射器、激光接收器、计数器、处理器,以及显示、报警和智能制动装置等。当启动系统后。激光发射器不断发射激光束,探测前方是否有障碍物。当有障碍物时,激光束被反射回来被接收器接收并转换为电信号。经放大后通过计数器计数获得N值,再经处理器的运算得到是否安全的距离。三是智能式汽车安全气袋控制系统。气袋控制系统的任务是准确判断出事故的碰撞强度,并点爆气袋。现在大部分系统都采用带微处理器的智能控制系统。它使用单片机对电子式加速度传感器测得的信号进行计算,认为发生了碰撞并且达到一定强度时,输出点火脉冲引爆气体发生器。迅速产生大量气体充满气袋。智能控制系统的控制算法由软件实现,极大地提高了算法的灵活性,而且具有记录事故信息和与计算机通讯等前两代控制系统无法实现的功能。 2.防盗技术。一是射频识别技术。汽车电子式防盗采用射频识别技术(RFID),通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID技术采用射频传输,可以透过外部材料读取芯片数据,实现非接触操作,应用便利,使用寿命长;大容量的存储空间,适合储存大量的数据信息;数据安全方面,通信数据使用加密算法对数据进行加密,实现数据安全存储、安全管理和安全通信。基于射频识别技术的汽车防盗器主要功能特点如下:普通汽车防盗器主要是采用键盘输入方式对司机身份进行识别的,这种方式给驾驶带来诸多不便,而且由于其密码组合有限。较容易被窃取和破译。而采用射频识别技术来识别身份,则可有效解决这一问题。车主只须携带应答器(32mm)靠近阅读器的感应线圈(进入7cm左右的感应范围),即可在瞬间完成身份识别,并且其密码不宜破译,因而大大提高了防盗效果。利用该电路可以方便地实现防盗系统的安全提示和报警功能。二是汽车智能钥匙。智能钥匙的主要功能:靠近汽车时。钥匙和汽车便开始通过无线电交换已设定好的指令信息。随即汽车的关闭系统和安全系统以及发动机的控制系统全部被激活。打开车门时。只要驾驶员一碰到车门把手。传感器就会探测到这一压力,同时伺服发动机便会打开车门门锁。接着座椅、转向盘和外后观镜便会自动调整到合适与车主的位置。启动前,驾驶员踩下制动踏板,转向盘锁会被随即打开。同时启动按钮也会被释放。最后主制动器自动松开。下车时,驾驶员必须按下锁车钮,如果闪光灯亮起则表示车门已安全上锁。汽车上锁的同时,钥匙和汽车就会重新约定好一个新的指令信息。三是GPRS移动通讯网络汽车智能防盗系统。当用户驾车外出。车辆停放位置与用户比较近时。防盗监测系统通过GSM网络发短消息给用户的GPRS手机。不需要上Internet网络,这样用户可以更快采取补救措施。当用户车辆在公用车库中或距离很远,或中途被抢,此时就可将信息经GPRS和Intemet网络传送给监控中心计算机,监控中心计算机分析现场传输的图片、声音等资料,采取相应的措施,同时利用GPS传送信息结合该地区、城市地形图,确定被盗车辆现在哪个地区哪个城市哪个街道。将监测到的有效信息提供给公安机关,帮助快速破案。 三、关于汽车智能安全技术的展望 汽车出现有100多年的历史,而智能汽车才刚刚起步。尽管汽车智能安全技术的发展前景非常广阔。但仍存在着不少障碍。如某些高智能化安全系统造价昂贵。普通消费者无法接受。为了实现彼此设备的兼容,、要制定统一的工业标准。现在的智能汽车时速还不能超过30公里/小时,以及受到恶劣天气、路况的影响还比较大。随着技术上的不断完善,我们有理由相信。未来的汽车驾驶和乘坐,将不会再有任何的安全顾虑,驾车也将真正成为一种享受。 作为交通运输工程的参与者,要大力倡导和积极推广汽车智能安全技术在工作和生活中的应用。身体力行的同时。要注意不断总结和技术研发,切实推动汽车智能安全技术项目的完善。 汽车安全技术论文:汽车安全技术的智能化发展刍议 摘要:汽车技术首要作用是确保安全。在智能化技术飞速发展的今天,汽车的安全技术也有了长足的进步。汽车安全主要有主动安全与被动安全两部分,作者结合自身学习与实践,从主动安全技术与被动安全技术两方面论述汽车安全技术的智能化发展现状,着重讲述主动安全技术的智能化发展趋势,并举出相关例证。 关键词:汽车;安全技术;智能化;发展 一、概念简述 汽车的节能减排、降低环保、保证安全是当代汽车技术的重要衡量指标。其中最重要的指标是安全性。汽车安全主要有主动安全与被动安全两部分。主动安全指的是在事故发生前充分使用安全技术,消灭安全隐患;被动安全指的是发生事故的时候,通过汽车性能设计和被动安全设备尽量降低驾驶者、乘客和车外行人遭受伤害的机率。 在目前智能化技术的发展的促进下,汽车安全技术和以往比较产生了巨大的进步。不仅仅在智能化的方面有着明显的发展趋势,汽车安全技术的进步的重点正从被动安全转移到主动安全。 二、主动安全技术的智能化发展趋势 1、减轻碰撞系统 此系统利用完整的智能系统检测驾驶员会要采用的紧急刹车等行为,并在刹车实施的时刻,辅助驾驶员把制动力加刀尽量大,达到减少制动距离,降低碰撞几率。奔驰公司当前投入使用的新式减轻碰撞系统有着两个雷达传感器,第一个探测的角度相对小一些,为的是探测远处事物;第二个探测角度相对大一些,为的是探测近处的事物。丰田雷克萨斯利用了探测距离较远的雷达传感器来检查远处是否有障碍物如汽车、路障等;第二个探测距离相对近的物体例如行人。沃尔沃公司目前试验能够达到现有的制动辅助设施的条件下同一时刻对转向也可以采取干预的技术,进而达到有效降低事故概率的目的。 2、距离警示系统 此系统的最大特征是当自适应巡航控制系统(ACC)关闭的时候,也能够辅助驾驶员时刻与前车保持一定的距离,若是打开了距离警示系统打开,驾驶员能够实现设置好驾驶车辆和前方车辆的安全距离,当汽车行驶,系统发现驾自身车辆和前方车辆的距离间隔小于实现设置的时候,就在前风窗玻璃上进行提示,并且发出警示声音,若是驾驶员还没有进行规避或调节驾驶,该系统便会自发的制动。如沃尔沃汽车公司所生产的此类预防碰撞的距离警示系统(Distance Alert)。 3、驾驶员警示系统 该系统一项正在发展完善的汽车安全技术,能够监测车辆在道路上的行驶状态,一旦驾驶员的操作有一场,就会向驾驶员进行示警。这系统安装在车辆上后,不仅在白天,即使在黑夜,如果汽车行驶到驾驶员容易松懈的平直车道或易于判断错误的复杂道路时,警示系统就能利用摄像头持续监测车辆和道路两旁和周围车辆的距离,继而使用传感器传递至电控单元,电控单元再分析相关信息,用来检测汽车有没有安全隐患,若是存在,系统就能够发出警报,同时还能够在仪表板上显示是否应该休息的提示。 4、车道偏离警示系统 该系统能够帮助驾驶员及时辨别休整方向。工作原理是通过摄像头观察汽车与道路标线之间的距离。若是没有展示变道信号就越过了车道标线,系统会有声音信号提示驾驶员。在此工作原理上,可以强化其智能化,开发自动转向回避碰撞功能,这样能够比车道偏离警示系统更优越,能够使用摄像头与雷达传感器监测车辆和其它车辆之间的距离,从技术上确保了可以预防驾驶员粗心大意导致的摩擦碰撞等。比如汽车如果要驶入错误车道,而且系统监测到旁边有车可能与自身发生碰撞,汽车会自动调节线路,到达安全车道。 三、被动安全技术的智能化发展趋势 1、气囊式安全带 以最新的福特后座气囊式安全带为例,该安全带在2011年配置在新一代福特Explorer SUV汽车中。目前福特打算为全世界的汽车上使用气囊式安全带技术。气囊式安全带可以降低事故发生对乘坐者头部、颈部与胸部的损伤机率与程度,而事故中最易受到伤害的是儿童与老人。平时应用时,气囊式安全带和传统安全带功能类似,并能够适用于儿童身上。百分之九十以上的测试气囊式安全带的人都感觉气囊式安全带的舒适程度和传统安全带到得多。 发生事故时,汽车安全带中的传感器可以及时检测装机的力度,并迅速打开气囊式安全带的气囊。安全带里面有许多管状气囊,能够利用冷压缩气体膨胀展开,安置在座椅底部的气罐把气体利用特殊设置的扣环导进安全带中。气囊式安全带就会将碰撞的力量分散到更大面积,用以增加保护面积,并减少可能导致的伤害。 2、智能化安全气囊技术 智能化安全气囊是基于以往安全气囊基础之上设置了智能传感器,用来监测前面的座位里有没有人,乘坐者是儿童或是成人,有没有系好安全带,驾驶员与乘员在座位上的位置是否合理等等。智能型安全气囊包含以下几种传感器:重量传感器,能够利用座椅上重量检测到是不是有人乘坐,是儿童还是成人,甚至可以检测乘客的性别;红外线传感器,用以确定车上人员的位置;电子区域传感器,利用测量低能量电子区域的电流,检测乘客之间的相对距离。 3、吸能式车体结构 汽车碰撞时,车体结构的安全作用是吸收汽车动能的同时减缓乘员移动的程度,并保证乘员有足够的生存空间。专家们认为,在未来汽车的车体结构设计中,要预先设计一个具有高吸能特性的所谓“压偏区”(一般为非乘坐区)。当车体受到撞击时,该压偏区能以一种可以预见的形式发生断裂或破坏,在一定程度内被压偏,从而最大限度地吸收车辆的压力。 四、结论: 凭借着在智能化领域强大的技术实力和先进性能,当代汽车的安全技术越来越智能化,其效率越来越高,世界各大汽车公司,都在开展这方面的研发,目前车企业在汽车安全技术智能化方面已取得实用化成果。为解决智能交通系统研究开发过程中的汽车行驶安全问题,提供了理论及技术支撑,汽车安全技术的智能化发展,必将为人们的生命安全提供有力的保障。 作者简介 王莉(1979-08)女,籍贯吉林省四平市,单位:烟台汽车工程职业学院,学历:研究生。研究方向:汽车。邮编265500。 汽车安全技术论文:汽车安全技术要首先考虑行人 在汽车上开发各种先进的安全技术时,开发者、利用者最需要铭记的是,路上的行人绝对是个弱者 轿车正在走进普通中国人的家庭。据商务部预测2004年中国汽车产量将突破500万辆,其中240万辆是轿车。 当汽车堂堂皇皇地进入到人们生活中时,其负面影响也愈发地显著起来。每次到中国访问,我都能立即感受到城市中的大气污染。而汽车的迅速增加也带来了交通事故的频发。中国只有2400万辆汽车,但交通事故造成的死亡事故在这几年一直是每年10万人,相当于每天将近有300人死于交通事故。 当然汽车厂家、中国政府都非常重视这些问题。在环境方面,上海汽车工业公司与通用公司(GM)在共同开发油电两用车(同时使用汽油引擎及电动马达的汽车),东风集团也将在2005年以后生产同种汽车。第一汽车集团已准备和丰田共同生产油电两用车,中国政府在全方位地推进环境对应型汽车的开发。国际社会上有些厂家的燃料电池汽车已经接近实用化,在汽车大踏步地走入到人们生活中时,技术的开发、引进有可能让环境等问题得到改善。 世界众多的厂家都在为解决交通事故的产生,而在进行着技术开发。现在,日本正在开发和利用的相关技术有:窗帘气囊(在侧面遭受撞击时,能保护乘客头部的气囊)、防止横向滑动装置、带有控制车与车之间距离的低速行驶装置、导航系统、囊括了以上主要装置的ITS(Intelligent Transport Systems)系统等。日本正在进行安全技术、支援驾驶等技术的开发和利用,如果中国也进行这方面的开发、引进的话,这些能成为对付交通事故的一个有力的手段。 但是笔者更愿意在这里强调的是,技术的开发、利用由于意识、思想的不同,能带来结果也大不相同。乍一看同样是安全技术,但其开发、利用的意识的不同,能营造出完全不同的结果。打个比方说,刀子可以作为餐桌上使用的餐具,也可以作为战争中的武器。虽然它都是以金属加工技术为基础的,但使用目的的不同,做出来的刀具其形状及结构也大相径庭。手握一把刀子时,是用它去加工食品还使用它去打仗,最后结果是完全不一样的。 从汽车安全技术上看,一方面是公路建造方法、交通法规不完备,对司机的安全教育不彻底,而另一方面则在车上装上了气囊及防止横向滑动装置,这些与行人的徒步行走环境的改善毫无关联。司机的安全系数高了以后,反而使一些人敢胡乱开车,让行人处于更加危险的境地。导航系统在强调它们是如何的方便,但如果在技术开发上无原则地增加信息量,反而会让司机的注意力不能集中。 所以在汽车上使用这些技术时,开发者、利用者应该在意识和思想上真正把安全当一会事来思考,最需要铭记的是,路上的行人绝对是个弱者。 一个以每小时5公里速度行走的体重50公斤的人,和以每小时50公里行驶的1吨重的汽车相比较,由于运动能量与重量有关,和速度成二次方的比例,汽车的运动能量是人的2000倍(重量是人的20倍,速度为10倍时,20×102=2000)。我们应该注意的是,在行人的旁边(这里面有注意力不够成熟的孩子,有行走的自由度比较少的老人,还有残疾人),具有如此巨大的运动能量(破坏力)的汽车在飞驶着。要保卫处于绝对弱势的生命,必须彻底坚持“行人优先”的原则,这与2004年5月在中国实施的新《道路交通安全法》的精神――“以人为本”的精神也是一致的。 当然,司机也是人,人是会犯错误的。我们应该让公路结构,让交通法规在司机犯错误的时候也能减少行人的生命危险;应该在道路设计上实现人车完全分离,让司机在驾车失误时也不会造成行人的人员伤亡;应该充实交通法规,确实地遵守法规;应该进行彻底的安全行驶教育。 在“行人优先”思想的指导下,在实施以上对策之后,再引进汽车安全技术,这才是有意义,汽车也才能真正地为人类服务。如果不是这样,在没有安全意识、安全思想的时候推进汽车的普及,行人在路上行走将时刻面临着死亡的危险。笔者已经多次在日本看到过惨不忍睹的状况,衷心地希望中国的汽车普及能在“行人优先”的原则下推展下去。 (日本・名城大学经济系副教授) 汽车安全技术论文:汽车吊安全技术使用 摘 要:关注汽车吊自身技术性能,选择用好吊装索具,加强现场安全管理,是汽车吊安全技术使用的关键。 关键词:技术 使用 规范 管理 一、概述 汽车吊(又名汽车式起重机)是一种移动式变臂垂直运输机械,通常以内燃机作动力,通过液压机械传动等安全保护装置实施对物体的变高运输,即将物体从一个高度安全稳妥地吊运至另一高度,这种作业方式是各行业生产、建设和施工中常见的基本手段,由于汽车吊的工作是始终处于多变的工作状态(环境、吊物、起吊条件等),回顾历史及各行业对汽车吊应用的事故案例,加以系统的总结,对防范汽车吊使用过程出现安全事故是尤为重要,以下从诸因素对汽车吊安全技术使用的影响加以说明,以此借鉴。 二、结构件强度的保证作用 汽车吊的结构件主要包括水平支腿、臂架、垂直支腿、车架、回转盘支承架、回转盘、起重臂支架、起重臂、起重臂头架、滑轮组、变幅缸支承,伸缩臂支承、卷扬减速支承等,这些结构件担负着载荷的支承,一但某处出现诸如断裂失效等,起重作业将会出现重大事故,后果不堪设想,因此,在使用过程中要加强对这些部件受力点的观察和检测,以便及时消除隐患,隐患的表现形式有:严重锈蚀、基体的变形、焊缝的裂纹和开焊、支架的断裂、钢索在滑轮处掉槽,回转盘固定螺栓松脱等。 三、液压系统 汽车吊的液压系统是实现稳定支承、伸缩臂杆改变工作半径、升降钩头、上车回转运动的液能传动装置,如果液压系统的工作出现故障或性能下降,就会出现工作中断或受阻,液压系统主要有:液压油箱、滤油器、管路、液压泵、液压马达、操作阀、平衡阀、溢流阀、液压锁、液压油缸等组成。在使用中,要保持液压油的清洁,系统的额定压力,各装置及阀类有良好的工作性能,不能出现任何的外漏内泄,这样系统内各部件才能灵敏到位,工作中的运动停歇阶段,才不会出现油缸回缩,吊物下落现象,始终处于严密受控状态,如出现液压系统异常状态,应及时稳妥回收吊物,将故障及时排除,确认无误才可重新作业。 四、安全装置 为了防止汽车吊在作业过程中出现不安全因素,厂家在设计制造时就已安装了能满足吊车性能的各种安全防护装置,如:力矩限制器、幅度指示、臂杆长度指示、起重量指示、水平仪、防止吊臂后倾装置、钩头起升高度限位器、溢流阀、平衡阀、液压锁、电磁卸荷阀等,其主要作用是: 1.当起吊重物、吊臂长度、吊臂角度三者形式的总力矩低于安全极限值5%时,起重机蜂鸣器系统动作报警,当起重力矩达到安全极限值时,红灯开始报警,执行系统迫使液压卸荷,切断动力,停止吊车动作。 2.钩头上升高度达到极限值时,停止钩头动作。 3.保持液压系统平稳动作,锁止液压油缸和液压马达。 在汽车吊作业过程中,确保这些装置和元件的有效性能,是汽车吊安全作业的基本保证,因此在作业前或作业中都要严密关注它的情况,一旦有丝毫的异常就要随时停机查明原因,加以排除,确认无误后才可继续动作。 五、起吊参数及载荷系数的确定 汽车吊起重参数的确定主要是指起吊重量,吊车工作半径,臂杆使用长度等,需要认真考虑的是被吊物的尺寸和重量,以及要吊的初始位置和准备吊达的最终位置,现场平面布置及空间位置。 1.知道被吊物的尺寸和重量,初选吊车工作半径。如某施工现场有一台储罐Q1=16t,直径φ4.0m,罐高5.6m,要从水平地面吊至高为5m的基础上,选用吊车工作半径,现有一台NK-400E加腾汽车吊,16.5m臂杆6.4m工作半径时可吊20t,钩头重q1= 0.45t,吊装索具重q2= 0.2t,是否合乎使用要求? 吊车回转中心至后尾距离为2.5m,储罐半径为2.0m,初选工作半径为6.4m,吊车后尾至吊物间隙为e,则有e=6.4-2.5-2.0=1.9(m) 初选16.5m臂杆的吊装高度大于基础高5m+5.6m=10.6m,所以选择NK-400E吊车的相关工作参数符合安全起吊要求。 2.确定动载荷。在起吊作业过程中,由于频繁和突然的起动与制动,加之发动机运行振动以及风力作用在被吊物体上而附加的吊载,使原有的静止载荷有了增大的改变,因此就引入了动载荷系数K1,以动载荷系数K1乘以原静载荷,得出了计算动载荷,通常汽车吊动载荷系数选定为K1=1.2,如令动载荷为Q2,静载荷为Q0,则Q2=K1×Q0= K1(Q1+q1+q2)。 设备在垂直吊装作业时,提升系统的最大动载荷同时要考虑钩头滑轮组重量q1,吊索具的重量q2。 3.两台以上吊车同时抬吊一台设备时,每台吊车可吊载荷应是相应工况下额定载荷的80%,如TG500E多田野50t汽车吊,在支腿全伸,21.8m起重臂长,在工作半径4.0m时的最大起重量是24t,采用两台吊车合吊一台设备时,每台吊车的起重能力只能是 24×0.8=19.2(t),考虑动载荷系数,则Q2==16(t)扣除钩头滑转组0.5t和吊索重0.1t,则每台吊车最大起吊重物能力只能是15.4t。 六、起吊钢丝绳的选用及吊物的捆绑 吊装设备钢丝绳的强度是起重吊装安全的关键,在选用钢丝绳时要根据钢丝绳受力进行强度核算,不同的吊装工况不同的吊装机械所选用的钢丝绳都有相应的安全系数规定。 1.由钢丝绳受力确定选择钢丝绳,通常汽车吊吊装设备使用的钢丝绳的安全系数为6~10,设钢丝绳选用的安全系数为n,钢丝绳应受的最大拉力为Fmax,钢丝绳的破断拉力总和为Fb,钢丝绳破断拉力换算系数为φ(钢丝绳名义直径与作拉力试验同等直径钢筋的实际截面积之比值),则有 根据上式中钢丝绳所需的破断拉力选出相应规格型号的钢丝绳。 2.吊装钢丝绳受力的计算 选择吊装吊索直径时要根据物体的重量,吊索的根数及吊索与水平面夹角大小来决定,夹角越大,吊索受力越小,反之夹角越小,吊索受力越大。如图:采用两弯四股 钢丝绳与水平夹角的关系,α越小,h越大,夹角就变大,钢丝绳所受张力变小,反之变大,捆绑钢丝绳与水平夹角在450~600为宜,这样,就有吊装时的稳定又不致于加大钢丝绳的张力,在捆绑设备(吊物)时,钢丝绳与设备间应加塞软性防滑物,避免钢丝绳被割伤和滑移。 七、汽车吊的稳定性及站立位置的确定 汽车吊的稳定性是指在自重和外载荷作用下抗翻倒的能力,也就是在其吊起规定的重物离开地面而不翻倒为准。 ⑵自身稳定是指在非工作状态下失去稳定而倾倒的抵抗能力,如风力影响等,自身稳定应满足下列要求: 自身稳定系数另外自身稳定还需考虑坡度影响,附加载荷和载荷偏摆等。 2.站立位置的确定: 汽车吊的站立位置非常重要,它对安全起吊和设备就位有着决定性作用,在确定汽车吊站立位置时要充分考虑被吊物的重量、尺寸、被吊物就位时的高度,以及上吊在作回转动作时,是否在安全区域内,同时还要考虑汽车吊的进、出线路以及工作空间无障碍物等,用一台吊车起吊多台设备时,站位更要选择科学、合理、以充分发挥其工作效率,具体要求是: (1)场地要坚实平整,如需要时铺设枕木或钢板,防止沉陷。 (2)汽车吊的回转支承面与水平面的倾斜度不应大于2/1000。 (3)汽车吊的任何部位与架空高压线的安全距离应符合规定。 (4)汽车吊支腿下部要有足够面积的承压枕木,以保证作业时的稳定。 (5)在坑、沟边吊装时要有可靠的安全距离,其净距离要考虑坑、沟的深度和土质情况来决定,通常安全距离应是坑、沟深度的1.1~1.2倍。 (6)汽车吊站位下方要避免隐蔽工程,尤其是在工厂区,应在站位前摸清情况,必要是进行取证。 八、其它要注意的问题 1.明确汽车吊吊装作业区域,设置警戒线,安排专人负责现场安全。 2.起重作业要有专门的起重工,并且持证上岗,汽车吊要有安全使用许可证,在作业前要对其技术性能作进一步确认。 3.设备的捆绑要有防滑措施,设备就位应视需要在预先加装溜绳,以作就位时牵拉使用。 4.起重作业时风速不得大于13.8m/s(相当于6级风),臂长大于50m起重机作业时,风速不得大于9.8m/s(相当于5级风)。 5.汽车吊在吊装作业时,可先将被吊物按预先起吊半径吊起离地100~200mm,稍等片刻(10~15分钟)观察重物下落情况,各油缸活塞杆回缩情况,结构件的受力情况,必要时加以检测计量,确认符合要求后,放落被吊物,检查支腿支承情况和回转盘水平情况,必要时加以调整,再重新进入起吊作业。 6.避免雨、雪、雾天气作业。 7.不允许不打支腿进行任何起重作业。 8.不允许斜拉、斜吊和吊拔重量不明物体。 9.起重作业时不得随意调整支腿。 10.汽车吊作业区域内不得有防碍作业的障碍物。 11.汽车吊在操作时应平稳起吊,起吊被吊物和被吊物就位时尤其要缓慢平稳,防止快动和制动带来的冲击载荷。 上述有关汽车吊安全技术使用事项,是针对现场吊装实际考虑,是为了合理合规正确使用汽车吊完成相应的吊装工作,主要从吊车性能的保持、吊装参数的选择、吊索的选择、吊车的站位稳定及基本的安全技术措施来着手,把通常应用实际与相关技术规定相结合,力求使汽车吊在广泛的应用领域能安全稳妥的应用,更好地适应新经济建设事业的需求。 汽车安全技术论文:汽车安全技术的智能化发展 摘 要:近年来,随着人们生活水平的提升,我国汽车保有数量在不断的增多,随之而来的,交通事故发生率也越来越高,因此,全社会开始普遍关注交通安全问题。笔者认为,对于汽车安全技术,一般可以从两个方面来理解,一种是主动安全,另一种则是被动安全。本文分析了汽车安全技术的智能化发展方向,希望可以提供一些有价值的参考意见。 关键词:汽车安全技术;智能化发展;分析 汽车节能、环保、安全是现代汽车技术的发展方向。其中最重要的是汽车安全,因为其和人们生命财产有着最直接关系。汽车安全技术将一系列先进的技术设备加以应用,借助于传感器和雷达,可以对周围交通环境与路面状态等进行检测和扫描,同时,将电子、信息、通信处理技术等应用过来,智能化程度得到了显著提升,车辆安全程度得到了提高。 1 主动安全技术 在车辆控制系统中,非常重要的一个方面是车辆智能安全保障系统,如安全系统、危险预警系统等,通过这一系列先进技术的应用,可以保证行驶安全;将传感器、红外线以及超声波传感器等安装于车身各个部位,这样就可以有效地监测路况、预防事故,尤其在容易出现事故的环境下,如雨天、大雾等,可以借助于声音和图像等,将车辆周围以及车辆自身信息提供给驾驶员,这样就可以有效控制车辆,降低了事故发生率。同时,因为有传感器布置于车身四周,那么就可以对车辆四周的路况分别探测,将回避操作指令等及时提供给驾驶员,促使车距符合相关要求。具体来讲,包括以下几个方面的技术: 1.1 制动系统 通过实践研究表明,借助于汽车制动防抱死装置,可以促使刹车距离得到缩短,在刹车过程中,也可以有效控制车辆,这样交通事故的发生几率就得到了有效降低;而ABS的辅助功能则是电子制动力分配,可以对ABS的功效有效改善,ABS的升级版为加速防滑控制系统,在汽车加速过程中,它可以有效控制滑动率,否则就容易出现打滑问题。 1.2 车速自动控制系统 借助于本系统,车速保持固定,本装置行驶于恒定速度下,加速踏板是不需要踩的,那么车辆就可以更加安全平稳的行驶,车辆如果行驶于高速公路上,这种装置就非常有效。 1.3 视野、控制和显示装置 驾驶员要想安全驾驶,视野非常的重要;要想扩展驾驶员的视野,就可以对摄像头适当增加,对玻璃材料进行改善,将防雾防眩功能给充分发挥出来,如果出现了不利天气,镜面清洁需要良好控制。同时,为了促使黑洞效应得到减少,还可以将紫外线大灯给安装过来,这样驾驶员方可以具有良好的视野,降低了交通事故的发生几率。 1.4 危险警告系统 通过危险警告系统的应用,可以避免车辆与行驶路线偏离,导致碰撞或者其他交通事故的产生。在这个方面,可以将CCD摄像机应用过来,以便对道路上的白线进行识别,如果汽车与行驶的道路发生了偏离,司机没有将转弯信号给出来,系统就会自动将声音预警提示出来,如果司机依然没有将纠正动作,系统就会对汽车自动控制,以便促使行驶方向得到保持。 1.5 预警监测系统 借助于本系统,可以有效监测驾驶者、车辆以及道路状况,并且给出相应的警示。比如行人横穿预警,因为我们将超声波传感器设置于汽车保险杠上,那么就可以对车辆前面的行人或自行车等有效监测,如果出现了一些情况,可以及时发出预警,司机也可以集中注意力。将激光雷达用于车轮控制系统中,采用的光束有着较小的照射幅度,水平振动于水平方向,并且不断照射,结合前车反射光反射回来的时间,就可以对车距有效计算,促使车距符合相关要求,如果过分接近了前车,就会有报警信号发出,对驾驶员起到有效警示作用,行车安全可以得到保证。以马自达汽车为例,应用碰撞预警系统技术,将激光雷达装置设置在格栅上,可以对车前行人进行有效的监测。 2 被动安全技术 2.1 智能安全气囊 如今,安全气囊已经被普遍安装到汽车中,这样如果车辆出现了中等或者严重的碰撞,可以避免伤害到车上人员。调查研究发现,广泛采用的智能控制系统往往具备微处理器,控制系统既需要处理电子式传感器的信号,又需要将点爆信号给输出去。过去所采用的安全气囊,仅仅能够保护车内乘员,而进入新世纪以来,还需要有效融合人、车和环境,因此,在汽车设计过程中,还需要保护行人。可以在汽车前部安装相应的安全气囊。一般经常使用的有两种,发动机罩气囊和单独的前围气囊,通过碰撞传感器,激发发动机罩宽幅气囊,这样机罩气囊就会展开于保险杠上方,可以有效保护中高身材成年人的腹部和臀部,而对于儿童或者身材比较矮小的成年人,则可以有效保护其头部和胸部。碰撞传感器激发单独的前围气囊系统之后,就会展开于左右A立柱之间的风窗底部前方,汽车的这个部分能够被覆盖到,这样头部的防护性能就可以得到有效提高。 2.2 座椅安全带 如今,在设计安全带的过程中,也应用了诸多先进技术,结合车辆的具体设计情况,可以有一定的变形出现于安全带收缩装置中。在检测方面,采用的是碰撞传感器,如果出现了碰撞,司机和乘客得到有效保护。同时,设计的安全带还将孕妇和儿童给纳入了考虑范围,这样孕妇和儿童的安全就可以得到保证。 3 结语 综上所述,汽车安全在汽车电子控制中是非常重要的一个方面,如今智能传感器、执行器以及电控单元等得到了大力开发,并且在汽车上也开始广泛应用雷达技术、计算机网络技术等,可以有效集成汽车安全装置,促使汽车安全性能得到提升。汽车的智能化、信息化和自动化程度不断提升,那么汽车安全也需要朝着智能化方向发展,这样在安全领域内,就需要对安全系统大力开发,保证具有较好的性能和更快的反应,这样方可以有效保证汽车安全。 汽车安全技术论文:汽车主动安全技术和被动安全技术发展探究 摘 要:随着人们经济水平的不断提高,汽车的应用已成为普遍的趋势,由此带来的汽车安全问题成为全世界关注的焦点。本文从汽车安全技术的概念入手,简述了汽车主动安全技术和被动安全技术的应用情况,明确了未来汽车安全技术的发展趋势。 关键词:汽车主动安全技术 被动安全技术 发展 从汽车投入使用那日起,汽车的安全问题就一直是汽车设计者非常重视的问题,针对汽车安全领域的额研究和改进也没有停止过。经过世界各个国家和组织的共同努力,汽车安全技术在很多方向中也取得了不错的成效。加大汽车的安全技术可以在很大程度上减少了事故发生的几率,减轻了由事故所带来的伤亡和各方面的损失,进一步保障了人们的人身安全。 一、汽车安全技术的概念 汽车的发展和应用的百余年里,汽车的安全问题一直受到汽车制造商和社会各界的广泛关注。汽车的安全成为人们重视的重点,随意打开某一品牌的汽车宣传册,汽车安全的介绍往往占据主要的篇幅。汽车安全技术可以划分为主动安全技术和被动安全技术两种。主动安全技术是运用原有的防范,防止交通事故的出现。被动安全技术则是指事故发生的过程中或者事故发生后,把伤害减到最低的技术。虽然被动的安全技术也可以减小事故发生的伤害,主动安全技术则更占据主要的位置,主动安全技术可以最大可能的避免事故带来的人员或者车辆的损害。主动安全技术起到防患于未然的作用,减少事故发生后出现的交通拥堵而引起的间接地经济损失的问题。 二、汽车主动安全技术及应用 (一)汽车防抱死制动系统(ABS) 汽车防抱死制动技术就是运用计算机对传感器所探测到的各个车轮的转速进行计算,得到当时车轮的滑移率,以此来确定车轮是不是存在抱死的情况,这时可以对执行机构下达调整制动压力的命令,确保车轮在理想的制动情况中运行。对于防抱死制动系统的准确认识是如果驾驶人员要进行紧急刹车的情况,可以保持车辆不会因为抱死而失去控制,可以维持住转向力进而躲避障碍物的碰撞。在通常的情况下,防抱死制动技术不可以缩短刹车的距离。 (二)驱动防滑系统(ASR) 汽车的驱动防滑系统是指在车辆进行加速运行车轮打滑的时候,运用把调整点的时间和间歇关闭的喷油阀降低至发动机进行转速,从而降低了发动机的扭矩,保障车轮不出现打滑的情况。汽车驱动防滑系统是防抱死系统的延伸,进一步为防抱死系统进行完善。汽车的防抱死系统可以确保制动过程中的汽车方向的稳定和操纵性,汽车驱动防滑系统则保障了行驶过程中汽车方向的稳定性和操纵性。所以,汽车驱动系统只能对驱动的车轮加以控制,而汽车防抱死系统可以对所有的车轮实施控制。 (三)电子稳定程序(ESP) 电子稳定程序对于防抱死系统和驱动防滑系统具有支援的作用。电子稳定程序运用各个传感器得到的车辆行驶情况的信息实施分析,对前面两种系统发出纠偏的命令,辅助车辆维持好平衡。电子稳定程序由车轮传感器、电脑、转向传感器等部分组合而成。如果汽车在行驶的过程中,转向的参数会不停的传到电脑,电脑可以结合其他传感器的值来对该车辆行驶过程的转向不足进行修正。 二、汽车被动安全技术及应用 汽车的被动安全技术是指当事故已经发生后,运用车内的保护系统保障车内所有人员的损失降低到最小的程度。 (一)安全带 安全带的应用有着很久的历史,如果出现剧烈碰撞的情况,安全带可以确保车内人员的身体状态不会出现乱动,为其他的安全设施发挥作用奠定基础。汽车上所运用的安全带一般有两点式、三点式、四点式和斜挂式,分别由安装固定件、调节件、织带等部件组合而成。目前的安全带技术运用电子限力预紧的模式,这种模式的使用不仅可以精确地锁定安全带,也可以在收紧安全带的同时保障乘车人员的身体和椅背靠紧。电子式的安全带和安全气囊隶属同一套的控制设施,如果出现剧烈撞击的情况,安全带就运用自带的收紧装置比气囊优先工作,更有效的确保乘客的人身安全。 (二)安全气囊防护系统 安全气囊防护系统的应用在很大程度上减小了碰撞发生时车内人员的受伤几率。安全气囊划分为气囊系统、传感器、气体发生器三个方面。由于技术的快速发展,安全气囊的保护范围也不断的加大,安全气囊的应用可以使紧急的撞车事故中减少车内人员遭受仪表盘、方向盘和挡风玻璃对于颈部、头部、和胸部剧烈的撞击。保护气囊的保护部位由安装位置所决定。安装正面的安全保护气囊需要在车头的左右两面30度的区域内的正面碰撞并达到一定的碰撞的速度和力度方可引爆,侧面的安装要求碰撞点在中心线60度左右的区域内。所以不要以为安装了安全保护气囊就万事大吉了,在没有系安全带的情况下,安全气囊对于保护人的左右更小,也有可能出现不好的作用。因此想要发挥气囊原有的作用,首要的条件是系好安全带。 (三)自动求救系统 自动求救的系统是被安装与GPS车上最新的被动安全系统。如果车辆发生严重的碰撞事故后,此系统可以快速的向救援中心发出呼救,并把事故发生的位置和车辆所处的状态进行报告,为救援人员尽早的获知伤员的信息做了快速的传达。自动求救系统不仅可以预测车内是否有需要救助的人员,也可以检测出车厢内部微量的二氧化碳和轻微的震动情况,为尽快、尽早的救助受伤人员争取了宝贵的时间,把伤亡的指数减小到最低的限度。 三、汽车安全技术的发展趋势 随着电子信息技术的快速发展,越来越多的智能技术在汽车上得以应用,安全技术也向智能化的方向推进。安全技术的智能化主要表现为可以对车辆的行驶情况时时监控、对车辆自身进行监控、可以对驾驶人员进行监控。比如:可以对在车辆运行过程中驾驶人员的瞌睡情况提出警示,智能化的系统也可以对于驾驶人员的身体状况进行监控,判断驾驶人员是否适合驾车。也可以运用智能化的装置对车辆自身进行监控,杜绝出现病车上路的情况,减少事故出现的几率。 可以把汽车、人和道路当做一个系统来进行研究,达到三者的协调发展,确保各自性能的最佳匹配状态,达到驾驶人员的行为特征和道路的设施、交通法规各方面的最佳协调模式,保障整体系统的最佳效益。 为了确保汽车的主动安全系统和被动安全系统可以合为一体的使用,达到更高的安全性能,在最大的程度中保障车辆、车内乘客和路边行人的安全。把雷达、稳定的控制电子传感器和影像传感器进行整合,全面的监控驾驶的环境,自动的帮助驾驶人员运用更好的防护方法。 结束语:汽车作为现代社会无可替代的交通工具,不仅给人们的出行带来了方便,随之而来的还有重大的安全问题。汽车主动安全和被动安全具有相互补充的功效,基于现今汽车的主动安全技术和被动安全技术的应用,对未来汽车的安全前景做出展望。 汽车安全技术论文:汽车主动安全技术势在必行 现如今,中国汽车市场发展快速,国内消费者对驾车生活的追求也逐渐从满足基本的代步功能转向追求舒适和安全等更为高层次的需求。对于保千里汽车主动安全系统,汽车电子行业知名品牌广州飞歌汽车音响有限公司的副总经理陈健勇表示,如果能够有效针对潜在危险向驾驶者提供更加全面、及时的信息,可以有效提升国内汽车安全水平,这不仅对车主是一大福音,也给行业今后在汽车主动安全领域的发展指明了方向。同时,他指出:“汽车的交通安全是我们汽车电子企业的一份事业,同时也是一份社会责任。道路的交通安全离不开企业的创新发展,企业在市场推广的同时也提高了交通参与者,尤其是车主的安全意识。我相信,随着消费者观念的转变,汽车主动安全系统这类产品的市场前景是非常好的。” 据陈总介绍,主动安全相比被动安全,更能保证驾乘者的安全,防患于未然。从过去的数据来看,被动安全的参数基本接近饱和,它的作用已经接近于极限。现在大家更关注的是怎样预防事故的发生,因此主动安全产品的应用将是未来汽车安全产品的发展趋势。“在汽车业群雄逐鹿的今天,无论从消费者的角度出发,还是从汽车电子行业发展方向来看。中国汽车工业必须顺应汽车主动安全技术发展的方向,在我国有计划、有步骤地发展现代汽车主动安全技术是势在必行的。”他说。 深圳市汽车电子行业协会副秘书长陈会军也表示,汽车主动安全产品是一个大趋势,将来会慢慢形成一种标配。他说:“对于驾驶者来说,他们需要的是越来越安全,而汽车的进化就是往安全、便捷、智能化方向发展,所以汽车的主动安全在今后相当长一段时间内可能会占领主要的位置,特别是汽车电子这一部分,汽车安全部件现在增长是非常快的。现在很多高档车都已经安装了主动安全系统,一些中档车也开始在装,根据每个车厂设计的车型的不同,功能会有一些小的差异,但是大的方向是相同的,各个车厂都有自己主动安全的基准侧重点。” 不过,就目前来看,尽管主动安全方面的产品开发已经取得一定的成就,但当前汽车主动安全防护方面的应用状态还很少,普及率较低。对此,陈秘书长表示:“从前装的车厂来看,很多高档车都已经装了,但是后装有些难度,也有技术方面的问题。目前后装的可能只是在原来的基础上加装一些预警和提醒的功能,对车本身的驾驶没有干预,但是前装的车厂很多时候可以对整车的驾驶进行干预,比如自动减速或刹车,这是有很大区别的。从普及率来说,比较快的还是前装车厂的这种模式,但高档车毕竟买的人不多。不过到了中档车也有这种功能的时候,也会有更多的人对主动安全这个概念有更清楚的认识。比如20万以上的车都标配有这种功能的话,那对于普及来说是非常有利的。” 而飞歌的陈总分析道:“任何一个新产品的研发过程都是不易的,因为主动安全是一个新领域,对企业不仅仅有技术上的创新要求,对企业的研发思路上也有极大的创新要求。目前国内主动安全技术的研发相对滞后,但广阔的前景不言而喻。当然,主动安全的意识要不断推广普及,让更多企业和车主加入主动安全的行列。” 那么,汽车电子企业能为汽车主动安全的发展提供哪些支撑呢?陈总说:“我觉得汽车电子行业在汽车主动安全领域还是大有可为的,就拿飞歌自身产品来说,其中就有一项很重要的功能胎压监控。驾驶者可以通过车内提示系统来判断轮胎胎压情况是否正常,避免因轮胎亏气出现的行车跑偏,预防因胎压不正常出现的爆胎情况,在高速行驶时对于乘坐者的安全也是一种保障。汽车电子的种类繁多,但无论是什么类型的产品,都应该从自身角度出发,将细节做到极致。特斯拉开启了汽车的智能时代,让有技术优势的企业有了新的生机。汽车的智能整合也即将开启,例如主动防撞、道路偏移纠正系统和专业的夜视记录仪就能通过智能系统充分结合。汽车电子企业可以在车辆的通讯、发动机控制、OBD报警、远程故障诊断、轮胎、夜视、主动防撞、车道偏移纠正、救援、云数据等方面提供最新技术和产品支持。将来安全性汽车电子产业将是一个百花齐放的阳光产业。” 在陈总看来,企业的竞争形态可以看出一个行业的发展状况。目前已经出现了很多创新的、有特色的汽车电子产品,除了保千里汽车主动安全系统外,还有自适应巡航系统、车道偏离警告系统、主动刹车系统以及防撞系统等产品。但车载导航是汽车与人沟通的中心点,扮演着司令部的角色。将来所有的汽车智能化产品都是借助车载导航来实现操控与通信。所以,将来的汽车主动安全系统与车机是一个相互配合、相互推动的过程。 对于汽车主动安全未来的发展,陈秘书长也提出了一些建议:“对于汽车制造厂而言,我觉得在汽车设计定型和销售时可以在汽车主动安全方面多做一些科普和宣传,这样可以进一步提高车的销售和买车人的安全意识。而对于后装市场,要尽量将产品的稳定性和可靠性做得更好一些。但我不是特别赞同后装主动安全的企业去干预车辆的驾驶。我觉得后装市场做主动安全的企业把预警做好,能做到提醒驾驶者这就够了,不要轻易涉入车身去干预驾驭。不管是后装的差异、品质,还是品质的管控,安装的难度,市场销售的策略,我觉得都应该是这样子。” 结语 很明显,消费者对于汽车主动安全的需求是存在的,这种需求已经逐渐被激发出来并促使汽车业进入了主动安全时代,这对于汽车电子企业而言无疑是一个机遇。或许过不了多久,将会有越来越多的企业挤进汽车主动安全这片蓝海,那就让竞争来推动这个领域的创新和提升吧! 汽车安全技术论文:汽车主动安全技术新动向 如果要列举目前汽车技术最热门的领域,主动安全无疑应该榜上有名。近日有媒体测算,根据目前汽车保有量、增速和电子系统价格,未来3年国内汽车主动安全系统前端市场有望达2926亿元人民币的庞大市场规模;夜视系统后端市场也将达733亿元人民币。 碰撞预警、紧急制度辅助刹车、驾驶辅助、自动泊车、车道偏离警告、ABS、电子差速锁……如果留心一下,你会发现,在2013年上市的新车会上,这些主动安全技术名词开始被作为新车营销的亮点频频提起,德尔福高管甚至称“2013年是中国汽车主动安全元年”。包括德尔福在内的博世、电装、大陆、天合、威伯科等外资零部件企业,早已看准主动安全会在国内汽车市场得到大规模应用的前景,均展在这方面开展了大量的前沿研究。 这里,《汽车科技》把近来主动安全技术的新动向分为三类,分别为大家呈现。 外部检测系统 汽车主动安全策略中,外部检测系统一般主要是针对车辆外部危险物体的靠近进行的检测,用以对驾驶人员进行预警,沃尔沃公司在这方面近来有项新的技术,可以主动发现“突然冒出来的骑行者”。 今年1月份,沃尔沃宣布跟瑞典头盔及运动防护装备公司POC合作,并提出了全新的交通安全理念,他们的第一个合作项目就是从汽车到自行车的通信系统,即在四轮的机动车和两轮的自行车之间建立信息交互渠道。这个合作项目的基础是沃尔沃在2013年3月份的骑行者检测技术。沃尔沃与POC将在今年的下半年进行新技术的公开展示。 所谓骑行者检测技术,是对与车辆行进方向相同的骑自行车的人进行实时监测,能够在即将发生碰撞时自动全力刹车的主动安全技术。这项技术是对行人检测技术的一大更新,对于已经实装行人检测技术的车辆,可以直接升级这项新功能。 根据沃尔沃统计的数据显示,在欧洲,有50%的骑行者死于与汽车相撞。因此,对于骑行者的安全保护技术,也被提上日程。但是,与行人相比,骑行者的速度更快,而且同时有“人”与“物体”两种因素,要进行骑行者检测,对检测系统就有了更高的要求:必须能够进行更快的视觉数据处理功能,能够实现更快的识别和更精准的判断。 骑行者检测系统中三项设备各司其职:安装在进气格栅上的雷达,用于识别探索范围内是否有物体并计算两者之间的距离;安装在车内后视镜前方的摄像机,用于判断物体的类型,是行人、车辆、动物还是骑行者;最后还有一个中央控制单元,持续不间断地监控并评估前方的交通情况。 该系统不仅能够检测前方行人和骑车人,向司机发出提醒,还能够在司机反应不及的情况下主动采取制动。虽然无法完全避免碰撞的发生,但该系统至少能够将碰撞发生后的损伤降到最低。 国外汽车媒体AOL Autos将这项技术评为年度技术之一。最重要的是,沃尔沃已经准备将该系统搭载于2014年款的车型系列中。 去年,国内科研人员也开发出了成本更低的外部车辆预警摄像头。 在模拟的数字画面中,通过视频捕捉的前方车辆与测试车的间隔距离实时显示,10米、8米、6米……滴滴滴,当两车距离过近时,系统立即通过声音向驾驶者进行预警。这就是27岁的新加坡南洋理工大学工学博士刘国清展示的新型汽车主动安全系统。 “它的工作原理与沃尔沃、奔驰这些高端汽车配备的碰撞警示系统工作原理相同。后者是基于雷达,我们的系统只需要依赖于一个摄像头。”刘国清是南京一家信息科技公司的总工程师,“与辐射范围只在2到3米的短距离倒车雷达不同,应用于汽车前端的长距离雷达的成本很高,因此只能在高端品牌的汽车上配备,或提供选装,价格都在万元以上。”正是这一点的优秀区别,使得刘国清和他的创业伙伴们找到了市场中的这块蓝海,“目前,我们是国内首家以视频捕捉分析技术为优秀的主动安全系统研发团队。在世界范围内,也只有少数几个独立团队和国际汽车集团从事这一类型的产品开发。” “一部iPhone 4S的摄像头和芯片处理能力就能完全满足技术的硬件需要。”刘国清透露,以这套新型汽车主动安全系统为蓝本开发的App将以免费的方式在苹果商店提供下载,“只要开车时将手机进行类似行车记录仪的方式进行固定,打开软件就行。” 驾驶员辅助系统 驾驶辅助是较早开始应用的、针对驾驶员的主动安全技术,尤其是在大型客车上,辅助配置越来越多。目前针对驾驶员的主动安全技术有一个热点――防驾驶分心,通过各种跨学科手段,检测驾驶员的注意力集中状态,用以指导甚至控制车辆的运行。 很多人觉得自己可以一脑多用,但科学证明并不是如此。“大脑是一台集中注意的机器;它只能一次进行一项任务,”Geoff Mackellar说,他是神经工程公司Emotive的CEO。“因而当你觉得自己在进行多任务处理时,实际上只是在不同任务之间迅速地来回切换。”当你边开车边发邮件时,后果是非常危险的。 Emotive和西澳大利亚皇家汽车俱乐部最近刚完成了一项研究,他们造了一辆叫Attention Powered Car(注意力驱动车)的汽车,用以研究我们开车时分心的频率。这车就跟它的名字一样:只有当你注意力完全a集中时才能全速开动;如果你分心了,它会根据程度来调降车速。 他们使用EPOC(过量耗氧)建立了一个精神探测系统,用来测量驾驶者转换注意力的频率。它会跟踪整体的注意力水平,同时会测量驾驶者喝咖啡或是玩弄广播时的注意力。那个耳机拥有14个EGS传感器,用来测量整体的大脑活动,有8个专注于大脑额叶,这是集中注意力的地方。 最有意思的是Mackellar可以知道一位驾驶者将要分心,在你拿手机发短信之前它就知道你要分心了。“我觉得很惊讶,我们可以探测驾驶者将要做什么事的意愿水平。”他说。 2013年,日本的一名工程师还研制出了一种基于计量生物学原理的车用安全系统,可通过名为EEG的脑电波扫描仪监测司机的脑电波,从而判断出是否有劫车、疲劳驾驶、酒驾或引擎熄火等异常情况的发生。 这个EEG系统由一系列的电极组成,通过连接司机的头皮来检测其脑电波。和指纹、虹膜或者视网膜一样,每个人的脑电波都不同,可用于作为甄别个体的可靠依据。 EEG系统在投入使用前需要首先获取车主在正常驾车状态下的脑电波,当出现劫车、瞌睡、酒驾等突发事件时,车主的脑电波会出现异常,系统即可通过有异的脑电波获知驾车情况有变,进而发出警示或作出其他的必要反应。当有人试图盗车时,EEG可检测出脑电波并非车主所有,自发制动引擎,使汽车无法启动。 在未来,或有可能推出通过无线连接装置将车主的脑电波信息传送给汽车、电脑、智能手机或其他需要持续认证的装置。最为理想的情形是:所有的此类装置都能在车主在场时自动解锁、在车主离开时自动上锁,无需任何手动操作。但距离如此智能化的系统还有多远距离,尚未可知。 2012年4月,谷歌了风靡一时的谷歌眼镜(Google Project Glass),它是一款“拓展现实”眼镜,具有和智能手机一样的功能,可以通过声音控制拍照,视频通话和辨明方向以及上网冲浪、处理文字信息和电子邮件等。今年初,谷歌宣布正在研发一款名为Drive Safe的app,将和谷歌眼镜配套使用,用于在司机出现瞌睡迹象时发出警示提醒,并帮助其寻找距离最近的休憩场所。 司机通过语音命令“眼镜,让我保持清醒”即可启动该app。该app主要利用一个红外线传感器和一个倾斜传感器运作,其中,红外传感器检测司机的眨眼情况,倾斜传感器用于测量司机的头部方位,两者测量得出的数据可通过一个特殊的公式计算出司机是否在打瞌睡或有打瞌睡的趋势。如果计算结果显示司机已出现驾车疲劳,那么app就会出现语音警示提醒,并提供距离最近的休息地址。 不过以目前的状态来看,以上三种技术现在还很难应用到实际当中,很多人连安全带都懒得系,更不用说戴个傻气耳机、眼睛或其它装置了。此外,注意力驱动车在公路上随便减速也是很危险的,而谷歌Drive Safe需要和谷歌眼镜结合使用,司机有可能收到眼镜发出的其他无关消息对驾车过程带来干扰,加利福尼亚州就曾处罚过一位戴谷歌眼镜开车的女性。因此,它们是否会商业化还难以定论。 2013年11月,伟世通电子提出一种全新的车舱新概念,其中采用多用途摄像头用于监视路况的同时,保护司机的人身安全。 全新的多功能摄像头能够将特定的驾驶员控制系统增强,能够减少司机在操作这些系统时所花费的时间,减少司机分心的几率。多功能摄像头同时还能够辨认出驾驶者的样貌,并根据情况调节某些系统的运作方式,这一功能用于防止窃贼或强盗时非常有用。 多功能摄像头安装非常方便,可安装在驾驶舱内的各种位置,以实现最佳视野。通过将收集到的画面经过微处理器计算,系统能够辨别出司机当前视线聚焦的地方,例如汽车中控台还是路面。根据这些数据,系统能够即刻自动增强这些功能的可视性,让司机更容易看到信息。 系统拥有的识别能力还可用于自动调节座椅位置或侧视镜。此外,万一有窃贼进入车辆后,系统判断出窃贼并非司机本人后将禁止发动机起动,甚至将拍摄到的入侵者图像保存下来。 前方摄像头与普通摄像头功能一样,检测前方车辆、行人和道路标志。当前方出现障碍物时,微处理器将前方摄像头收集到的画面数据进行计算,而后方摄像头则解析司机当前视线的聚焦点,并判断出司机是否看到了前方的障碍物。这项信息会以声音警报或在仪表盘上弹出信息的方式转达给司机。 伟世通电子正在向各汽车制造商展示这项技术,希望将其运用于未来的汽车安全系统中。 智能交通系统 主动安全新技术还集中在智能交通领域,通过共享道路、车辆信息来预防事故发生。 以前车辆搭载的主动安全系统信号输入主要是由大量的随车传感器提供的,这些随车传感器主要监控驾驶状况以及潜在驾驶危险。而现在已经有大量的研究人员开始研究利用一些外部组合传感器增加甚至替代主动安全系统之前的信号输入种类。 相比之前单纯依靠摄像机、雷达等随车传感器数据的局限性,通过结合GPS卫星数据和车载导航数据作为主动安全系统的信号输入来源具有更广泛的数据输入类型。 越来越多的公司开始研究车辆与车辆、车辆与基站的通信技术,也就是V2X(Vehicle to X)技术。此种通信技术采用了传统车载通信系统不常采用的专用短程通信手段。尽管V2X技术面市还尚需时日,但是其主要的公路测试已经完成。等到美国车辆监管机构批准其上市时,其公路测试的数据将作为主要的数据基准。正因为此技术所带来的车辆安全性以及可承载车流量的大幅提升,目前已有大量的汽车生产厂商正计划在将来将此技术应用到车辆当中。 当路前方较远距离存在潜在驾驶危险时,V2X技术可以及时的通过基站与车辆进行通信,提早做出相应减速措施。相比较随车传感器实时性突出,远距离预警则有所不足。V2X技术的远距离预警功能不仅可以提高驾驶安全性,而且对于提高燃油经济性、保证交通顺畅同样具有重要作用。 目前,德尔福、电装、伟世通等都投入人力、物力研究。 伟世通高级开发副主任Brian Daugherty表示:“V2X系统造价与传统辅助驾驶系统相比要低一些,V2X技术不仅可以作为传统辅助驾驶系统功能上的补充,而且还可供低配车型选配。” 在谷歌宣布125亿美元收购摩托罗拉移动公司两个月后,后者了一款摄像头系统及其专利图,据悉,这项系统能够将检测到的路况信息与其他车辆的司机共享,这也是该公司为数不多的直接与汽车相关的技术专利。这项代号为US 13/556,081的专利或将帮助司机降低道路风险。 “该摄像头系统将收集到的路况信息拍摄记录,并将多媒体信息传输给即将抵达此地的车辆,起到预警的作用。”以上是专利的部分技术说明内容。 系统中包括视频编码器、摄像头、无线电频率调制电路。其中,后者起到调节雷达信号、视频信号8的作用,系统利用跨车辆警报系统(inter-vehicle alert system)控制摄像头捕获视频数据,将视频数据通过后方天线装置传输至其他车。 作为汽车安全措施的重要一环,a新车主动安全系统评价也越来越重要。2013年10月底,中国C-NCAP 管理中心评价部部长、国家轿车质量监督检验中心副总工程师刘玉光透露,新版C-NCAP评价规程预计在2014年形成初稿,2015年定稿并公布实施。“从中远期来看,C-NCAP研究的方向将会更加侧重主动安全、碰撞形态、测量效果、安全考核四大领域。”随着更多企业的加入,主动安全市场由当初的蓝海已经变成了拼杀激烈的红海,但国内企业还是处于被动跟随的状况,等到技术大规模普及红利显现时,我们是否只能望洋兴叹了? 汽车安全技术论文:汽车安全技术运用及发展趋势研究 摘要:汽车安全技术的运用提高了汽车的安全性,降低了事故的发生率,对保证人民的生命财产安全又重要作用。本文首先探讨了汽车安全技术的运用,然后阐述了其发展趋势。 关键词:汽车安全技术;主动安全技术;被动安全技术;发展 一、汽车安全技术的运用 1.汽车主动安全技术 汽车主动安全性是指汽车设计时能主动预防或减少道路交通事故发生的性能,在交通事故发生之前采取安全措施,特别当即将发生危险状态时,驾驶者操纵方向盘避让或者紧急制动以避免交通事故发生。使汽车在正常行驶中,为确保驾驶者的基本操纵稳定性,对周围环境的视认性和确保汽车本身的基本行驶性能,汽车结构设计开发了主动安全系统。 (1)距离警示系统 该系统主要特点是在自适应巡航控制系统(ACC)关闭时,也可帮助驾驶员保持与前车的安全距离,当距离警示系统被激活后,驾驶员可预先设定驾驶车辆与前车的时间间隔,汽车行驶时,系统探测到驾驶的车辆与前车的时间间隔低于设定值时,会在前风窗玻璃上发出警示,同时发出警告铃声,如驾驶员仍未采取任何安全措施,这个系统会主动制动。沃尔沃汽车公司最近开发出了这种防止撞车的距离警示系统 (2)行人安全系统 除了提高交通参与者的安全意识以外,主动避让的行人安全技术的开发显得尤为重要。该系统由集成在前格栅中的雷达装置,装在车内后视镜前面的摄像头和一个中央控制单元组成。雷达的任务是探测车前的物体并确定与车的距离。摄像头则确定物体的类型。行人安全系统不仅能够对前方静止或行驶的汽车做出反应,还可以探测到任何身高80cm以上的行人(包括儿童)。如果有人走入汽车的行进路线,系统即会发出警告;如果驾驶者未能及时做出反应,系统会自动全力制动。在车速小于35km/h时,可使汽车避免与行人相撞。在较高的车速下,则尽可能在发生碰撞前减小车速。并在发生碰撞前施加全力制动,完全规避或最大程度减少事故发生的伤亡程度。 (3)误踩踏板加速抑制系统 日常生活中,经常会有些新手驾驶者因为把油门当制动酿成的惨剧,针对这一现象,日产研发的误踩踏板加速抑制系统能够有效地降低惨祸发生的概率。在限定的区域内,只要该系统启动着,无论驾驶者用多大的力度踩加速踏板,车辆都不会猛的向前蹿出去。这个系统将成为很多新手驾驶者的福音。该系统通过全景式监控影像系统的4组摄像机获取图像信号数据,可以识别车辆是在道路行驶还是在停车场内(或者前方有障碍物)。 (4)远红外夜视系统 夜间是事故高发时段,照明系统是否可靠直接关系到汽车驾驶员的生命安全。最新的夜视辅助系统可让驾驶员在夜间提前看清近光灯照不到的交通标牌、弯道、行人、汽车、障碍物或道路上其它可能造成危险的物件。装备夜视辅助系统的汽车装有两个红外线前照灯,可以找到前方大约200m的距离,在风窗玻璃内侧,有一个小型红外线摄像机可以记录前方的驾驶环境,减弱干扰的耀眼光,提高其它物件的显示亮度,并将其显示在驾驶员仪表板的显示屏上。 (5)驾驶者警示控制系统 由于高速公路网的不断完善,增加了长时间驾驶的机会,驾驶人员极易疲劳和注意力不集中,由此而引起的交通事故约占整个车辆事故的50%。该系统能够记录汽车在道路上的行驶情况并向注意力分散的驾驶员发出警示,避免或减少因疲劳驾驶导致事故的发生。在车辆进入容易使驾驶者进入放松状态的笔直、平坦的道路以及容易使驾驶者注意力不集中的环境时,当车速超过60km/h,该系统激活;当车速超过65km/h,系统便开始进行干预。 2汽车被动安全技术 汽车被动安全性(也称为碰撞安全性或二次安全性)是指在无法避免碰撞事故的情况下,依靠车辆本身保护撞击,将撞击伤害降到最低的装置。另外,作为防止事故后出现二次伤害的安全性,因汽车碰撞分为一次碰撞和二次碰撞,驾乘人员受到伤害的主要原因是二次碰撞中与车身的各部位发生接触或甩出汽车外而造成伤害,汽车被动安全性又分为车外部安全性和车内部安全性。车辆的钢板,车身结构,预紧式安全带,智能安全气囊,头枕,可溃缩吸能的方向盘及制动踏板和自适应约束技术系统(ARTS),灭火系统等都是被动安全的重要组成的部分。 (1)膨胀式后座安全带 福特开发的膨胀式后座安全带在事故发生时,通过把撞击压力分散到更大面积来扩大保护范围,为头部和颈部提供额外支持,有助于减少撞击对胸部的压力和控制后座乘客头部和颈部的移位。该系统将筒状气囊折叠成褶皱状收放在安全带内侧。在发生正面碰撞或侧面碰撞时,汽车安全带传感器在瞬间测定碰撞的严重性并展开气囊式安全带的气囊,从发生碰撞到气囊膨胀打开只需40ms的时间。 (2)外部安全气囊 福特开发的外部安全气囊系统采用了两种可在碰撞中对行人进行保护的气囊。这两种气囊一个是发动机罩气囊;一个是前围安全气囊。两者的配合使用可减少最常见的行人伤亡事故。碰撞发生时,碰撞预警传感器激活发动机罩气囊,其在保险杠上方紧靠保险杠处开始展开,50}75ms内完成,充气后的安全气囊约有1371mm宽、558mm高、127mm厚,由保险杠顶面向上伸展到发动机罩表面以上。 (3)智能型安全气囊技术 所谓智能型安全气囊是在原有安全气囊基础上增加传感器,以探测前排座椅上是否有人,乘员是儿童还是成年人,是否系好安全带及驾驶员和乘员在座位上所处位置。智能型安全气囊有5类传感器:重量传感器可根据座椅上重量测量出是否有人,是大人还是小孩,是男性还是女性;红外线传感器根据热量探测人的存在;电子区域传感器通过测量低能量电子区域的电流,测定乘员是否存在和其所处乘位的位置;光学传感器判定人体存在与否和其位置;超声波传感器分析反射波探明乘员是否存在及其位置。 二、汽车安全技术的发展趋势 为了避免或减轻行人与车辆相撞时发生伤害的严重度,提高车辆的各项主动与被动安全性,世界各大汽车公司投入巨大的人力、物力和财力来研究和开发汽车安全保护技术和产品,并逐渐应用到现代汽车上。未来汽车的安全技术将向着智能化主动化和集成化的方向发展。 智能化。在科学技术不断发展的今天,高科技在汽车制造业中的运用越来越多,使汽车安全系统向着智能化方向前进。通过这些智能化设备的运用,提高了汽车操作的简便性和安全性,保证了人们行车的舒适与安全。 主动化。数据表明,汽车被动安全技术的发展已经到了瓶颈阶段,很难再有新的突破,其作用已经接近极限。现如今,只能通过运用主动安全技术来提高人们行车的安全性。 集成化。将主动安全技术与被动安全技术进行融合,使之形成一个有效的网络,协同发挥作用。中央控制系统能够在危险逼近时主动辅助驾驶者驾驶汽车,而如果事故无法避免的话,系统将会在有限的时间内,把事故的后果减轻到最轻的程度。 三、结束语 车在路上行驶,车祸猛于虎,安全才是王道。抛开价格因素,一辆“安全车”应达到的最基本标准是:前后盘式制动系统、前排双气囊、三点式安全带、安全玻璃、高位刹车灯、ABS+EBD(刹车防抱死和电子制动力分配系统)、车头、车尾可溃缩的安全车身设计、车门内有防撞杆NCAP碰撞测试成绩等结构,良好的驾驶技术才能让优秀的安全设施发挥其应有的作用,构筑以人为本车守护人的和谐社会。 汽车安全技术论文:汽车安全技术的研究现状及展望 摘 要:安全技术是汽车技术中最重要的问题。保证汽车技术的安全性可以减少交通事故的发生,减少交通事故带来的伤亡和财产损失。研究和展望现阶段的汽车主动安全技术和被动安全技术,并对汽车安全技术的前景进行展望。 关键词:主动安全技术 被动安全技术 防抱死系统 电子稳定系统 1 引言 作为现代社会不可缺少的交通工具,汽车在给人们带来便捷的同时也带来了大量的交通事故。由汽车引起的伤亡数量一直在增长,相关经济损失也非常巨大。因此汽车安全技术也越来越被全球各个国家所重视。在这种情况下,经过各个国家和组织的不懈努力,汽车安全技术在很多方向上取得了一定成果。本文中,笔者将对汽车安全技术的现状和汽车安全技术的未来进行研究和讨论。 2 汽车主动安全技术 汽车主动安全技术主要包括:防抱死系统,电子稳定系统,电子制动力分配系统,转向控制系统,防滑转系统等技术。 2.1 防抱死系统 防抱死系统的基本功能是在实时状态下感知汽车车轮的运动状态,并对其作出调整,防止车轮抱死事故的发生。根据统计数据显示,轿车,重型卡车和客车在安装了汽车车轮防抱死系统后,交通事故发生率分别减少了8%,15%和5%。通常情况下,防抱死系统可以明显的提升汽车运动状态下车轮的安全性并很大程度上的减少相关事故的发生。 2.2 电子稳定系统 通常情况下,电子稳定系统包括以下几种功能模块:驾驶员疲劳检测,距离控制,周围环境检测,刹车助力器,限速器,综合稳定性控制,汽车轨道设置器和汽车轨道偏离警示系统。这几种功能模块的综合使用,可以很好的提升汽车运行的稳定性,从而减少汽车交通事故的发生。 电子稳定系统的工作原理是:通过感应监控设备来监控汽车运行状态下的所有数据,数据会被传输到微型计算机控制系统,系统用提前存储好的标准状态数据和接受的数据进行比较,以此来判断汽车当前是否处于不稳定的运行状态。一旦发现汽车处于不稳定的运行状态,系统会迅速的分析当前汽车的不稳定程度和可能出现的后果,如果不稳定程度比较严重,系统会取代驾驶者自动控制汽车。从而减少潜在的事故发生,保证汽车安全。 2.3 电子制动力分配系统 电子制动力分配系统经常被看做是防抱死系统的辅助系统。它可以调节汽车前轴和后轴刹车制动力的分配比例,从而保证汽车的刹车性能。同时,电子制动力分配系统可以和防抱死系统结合使用来提升刹车的稳定性。其工作原理是,利用计算机感应汽车每个车轮的周围环境和摩擦力,控制每个车轮对应的刹车装置,根据得到的数据提供相应的制动力分配方案,从而保证汽车驾驶的安全性。 2.4 汽车牵引方向控制系统 汽车牵引控制方向系统是用来控制汽车的转向过程的。它是由刹车液压传感器,减速传感器,车身摇摆角速度传感器,转向轮角度传感器和车轮速度传感器组成的。汽车牵引力控制系统可以修正使汽车偏离安全路径的牵引力,防止汽车偏离正常行驶路径。主要工作原理是:利用传感器实时的感应汽车的行驶状态的信息。如果发现汽车当前行驶方向的数据和标准安全数据不同,系统会自动的调节刹车控制器和加速器,同时在不同的车轮上独立的进行制动,从而保证汽车驾驶的安全性。 2.5 汽车防滑转系统 汽车防滑转系统是一种新出现的系统,是建立在防抱死系统的基础上的。系统通过监测和控制主动轮来防止由于汽车大幅度转向或路滑引起的汽车失控。主要的工作原理是:电子传感器监测主动轮和从动轮的转速,如果发现主动轮的转速比从动轮的转速高,系统就自动发出控制命令,例如降低档位或者刹车从而防止车轮滑转。 3 汽车被动安全技术 汽车被动安全技术主要包括安全带、安全座椅、气囊系统和COF能量吸收刹车踏板。 3.1 安全带系统 安全带系统的作用是在交通事故中,减轻或防止乘坐者由于和物体碰撞引起的伤害。它主要的工作原理是:预紧装置在汽车紧急刹车或碰撞时迅速的收紧,同时安全带将乘坐者固定住,以防止乘坐者和物体碰撞并造成伤害。当撞车影响减弱时,安全带会自动松开。大量的测试证明,安全带最大可以承受1.4吨的力量,可以在90%的事故中起到减轻或防止伤害的作用。安全带系统主要由两部分组成。 (1)安全带预紧装置。预紧装置的作用原理是专门的感应器收集撞车信息,如果发生碰撞就释放出脉冲,脉冲控制气体发生器引爆气体。爆炸产生的气体迅速在管内膨胀,迫使球链向前运动并带动棘爪盘转转动。棘爪盘和轴连为一体,棘爪盘带动轴转动,安全带就绕在轴上,因此瞬间实现了安全带的收紧功能。 (2)安全带拉力控制器。安全带控制器的作用原理是在预收紧装置的轴上有一根金属转动棒。当汽车碰撞结束后,转动棒即开始转动,从而松开安全带。 3.2 安全座椅 安全座椅主要是指以保护儿童乘车安全而设计,制作的专用汽车座椅。汽车的车座和安全带一般都是按照成人体型来设计的,在保护儿童乘车安全性的功能方面有所欠缺。安全座椅根据儿童的身体特点而设计,可以在事故发生时对儿童起到很好的保护作用。 3.3 安全气囊 汽车安全气囊,通常设置在车内正面,侧面和车顶三个位置。旨在减轻乘员的伤害程度,当汽车发生碰撞时,安全气囊在小于0.1秒的时间内弹出并快速充气,保护乘坐者的头部和胸部。此技术的一个不足之处在于,当汽车碰撞不是非常剧烈时,安全气囊的弹出可能会对乘坐者带来不必要的损伤。 3.4 COF能量吸收刹车踏板 统计表明,世界上90%的驾驶者都在严重的汽车碰撞中腿部骨折,甚至造成了残疾。这是由于在重大事故发生时,驾驶者通常都会用力的用右脚踩踏刹车,这样由事故引起的巨大能量会通过和踩踏方向相反的方向传递给驾驶者右腿。因此驾驶者的右腿往往会在事故中受到相对严重的伤害。 为了减少这种情况的发生。德国大众公司发明了一种能量吸收刹车踏板,最早被使用在POLO轿车上。当汽车遇到和行驶方向相反方向的碰撞时,刹车踏板会在制动后自动分解,从而使驾驶者右腿受到保护。 4 汽车安全系统的未来发展方向 4.1 激光测距成像技术 激光测距成像技术一定程度上解决了机械成像的难题,但也具有一些自身的缺点,例如噪音大,测量精度和分辨率低,成本太高。因此在实际应用上还具有一定难度,此技术未来的发展方向将是提高其测量精度和降低制造成本。 4.2 集成传感器技术 和激光测距成像技术一样,集成传感器技术也正处在研究阶段,并存在着一些缺点。传感器在汽车技术中起着非常重要的作用,现阶段的主要研究方向是怎样将多个传感器组成合理的传感器阵列从而使这些传感器综合的发挥更好的作用。 4.3 综合控制技术 此类技术的的应用效果比单一使用技术要更好,分别在主动和被动安全技术方面取得一定进展。 例如美洲豹汽车的“自适应约束系统”(ARTS),对前面提到的安全气囊的缺点进行了改进,它能够自动检测乘坐者的体型,头部所处的高度,并根据汽车碰撞的剧烈程度来控制气囊是否弹出和气囊充气程度,从而使安全气囊更好的起到保护乘坐者的作用。 福特公司的“综合安全系统”(ISS),该系统综合的涵盖了多种先进的电子系统,由超过50种的系统综合组成。 5 结语 人类对于科学技术的探索永远不会停止。关于汽车技术,我们已经取得了很多成果。安全技术作为汽车技术中非常重要的组成部分一定会随着人类的努力和汽车技术整体的进步,朝着更高,更远的方向而发展。 汽车安全技术论文:中国汽车安全技术的现状与展望 摘 要:交通意外伤亡率高是当前中国的严峻形式,所以企业、学校、科研机构已加紧研究和开发汽车安全技术投资,加速安全技术和产品开发能力提升的过程。独立的C- NCAP五星级品牌汽车,以获得较高的分数,中国的飞跃带动了安全技术的发展。行人的保护、后排乘客的保护、保护骑自行车等被列入安全研究之内;主动安全系统、预碰撞系统、智能汽车网络系统的研究和发展,已进一步成为了人们关注的焦点,更高层次的乘客、车辆和环境相关的主动和被动安全技术的融合协调,将推动零伤亡的汽车碰撞安全概念的实施。国家研究开发和商业化的主要问题,是完善法规与标准的建立,将成为汽车安全技术的飞速发展。 关键词:中国汽车安全;技术;现状;安全 近年来,中国汽车产业的快速发展。中国已经超越美国作为世界最大的汽车生产商,在2010年中国汽车销量分别为1.826万美元和1.807万美元,汽车产量和销量都超过1800万,赢得了世界的第一。中国汽车保有量以突破70亿,达到一个新的高峰,不断增长的汽车事故造成的大量人员伤亡,是当前中国面临的一个首要问题。为了减少交通伤亡率,提高车辆乘员保护,汽车安全技术已经成为中国汽车产业的最重要的研究方向之一。引进先进的汽车安全技术和研发,努力提高中国汽车产业的自主性是必须经历的过程。 一、中国汽车安全的现状 随着中国社会人们的安全意识的淡薄,中国交通意外在年年增加,日益增长的交通伤亡率,进一步反映了整个中国的汽车安全性能低(见图),虽然在汽车销售存在一个巨大量的突破,中国的汽车安全技术发展还比较落后。 因此,根据中国的国情,为中国新车评估C - NCAP评价体系建立,揭开了中国汽车安全技术快速发展的序幕。国内消费者从以前的重外观不重质量的角度来看,逐渐转化为车辆的安全性能是购买的首要标准,C - NCAP汽车安全星级,以帮助消费者更直观地识别车辆安全性能的表现,正是因为有这样的第三方评级机构,有效地促进了国内汽车公司在汽车安全技术的研究和开发,以及安全配置,加大投资力度,不仅是为了实现国家的法律法规和标准,但深入挖掘并满足消费者的安全需求。中国汽车安全性能的要求逐步提高汽车零部件的质量要求也越来越高,安全零部件供应商积极引进国际先进技术,加大投资力度,研究和开发新产品,以提升国内整体汽车安全部件性能。消费者,原始设备制造商、供应商有效地刺激国内汽车安全技术和产业进步之间的互动。 二、汽车安全的类型 1、主动安全技术 主动安全技术指的易用性和舒适的驾驶条件,以帮助司机避免事故的技术。主动安全技术,包括底盘的主动安全技术,安全预警技术和集成安全技术,整个主动安全技术的发展,如图2所示。底盘主动安全技术主要以底盘控制技术为优秀,最终通过机箱组件用于与安全相关的控制。以及开始的防抱死制动系统及其应用(防锁定制动系统.ABS)。 2、主动安全控制 主动底盘控制技术是底盘的主动安全控制与执行以电子制动控制,是使用最广泛的技术。电子稳定控制系统(ESC)在主动安全性的底盘控制技术起到很重要的地位。如图(3):在电子稳定性控制系统通过传感器和汽车驱动程序的实际操作状态的操作意图检测到的数据的比较,和差补偿施加到车辆制动横摆力矩控制的转向特性的变化和改进横向稳定性,从而减少交通事故的数量。 3、安全带 安全带是第一个在中国市场上已经普及的被动安全装置,三点式安全带已成为标准的安全装置。在已经升级的基础上,出现了三点式座椅安全带预张紧器,安全带预紧器和限力器,安全带具有更多功能的安全带,安全气囊,座椅安全带预紧限力等;在中国市场上有三点式安全带的一般逐渐开始取代普通的三点式安全带成为各种车型的标准配置。国内汽车制造商积极引入更智能的电机皮带,电机皮带(参见图8)通过预碰撞警告系统检测到碰撞的风险,可以增加安全带来的电动安全带卷收器,符合消除安全带松弛预碰撞的主动安全系统可以更好的乘员约束,以减少可能造成的损害。 车外人员保护措施 虽然中国汽车保有量在200万左右,但作为一个发展中国家,基础设施相对薄弱,人口众多,混合通过主要道路交通状况时有发生,导致越来越多的车毁人亡,事故中行人的伤亡率、行人事故死亡率高约占总死亡率的26%,高于其他类型的交通人员死亡7%。中国在近几年才开始开展行人保护研究,2009年10月30国家了GB/T24550-2009 “汽车对行人的碰撞保护”的法规和标准,体现了中国政府和汽车制造商的行人注意安全。目前,中国汽车技术研究中心有一个完整的模块,能够超过七冲击实验,包括头模块(成人和儿童)的发动机罩冲击试验,腿模块保险杠冲击试验,大腿模块引擎盖边缘震荡行人保护测试实验室,其他汽车制造商都在积极行人保护实验室的建设。自行车作为中国的主要手段,在复杂的道路环境运输也面临着由机动车辆发生碰撞的风险,根据中国的交通情况,有关大学对驾驶自行车与汽车的骑手接触位置与车辆碰撞速度进行试验,碰撞运动的车手,机械师和人身伤害事故等方面的重建,事故模拟,建立中国人体特征作为参数的碰撞模型模拟研究,并寻求降低骑手受伤的解决方案。 三、国家汽车安全法规和标准 目前的汽车安全法规的释放与建立对中国汽车安全有积极的影响,侧面碰撞、安全气囊技术、安全带技术、安全带提醒装置、儿童座椅、行人保护法规等;相对于欧洲,美国和日本而言,全面的滞后是我国最基本的国情;欧盟的ECE / EEC法规相对较早,作为中国汽车安全研究时间较短,并开展小范围,技术能力和缺乏这方面的经验是领先的中国缺乏的主要原因。经过多年的努力,支持了自己的品牌,以及高校,国家正在建立具有中国特色的汽车交通安全法规,打破国际技术壁垒,一直占据着很重一页。要加快中国汽车安全技术发展的步伐,中国汽车技术研究中心汽车安全法规标准不断提高,安全带提醒,儿童乘员约束系统,行人保护方面的国家标准。表(1)显示了中国各大汽车安全的阶段有关技术标准: 中国汽车安全技术展望 随着社会的进步和科技的发展,汽车技术也获得了快速增长,越来越多地车企参与汽车安全技术在各方面的研究,中国的汽车安全发展方向也将走向一个全面综合和创新的时代;主动安全技术将成为汽车安全技术发展的主流,主动提醒没有被证明是有效避免交通事故,开始主动出击,积极干预控制深度的方向,随着技术的不断发展,通过先进的电子技术相结合的智能集成安全系统,自适应主动安全性研究巡航控制系统,车道保持系统,积极的事故预防系统,CAR2X主动安全系统、控制技术、汽车安全技术将成为未来的主流;智能交通系统是先进的信息技术、人工智能技术、信息和通信技术自动控制进行汽车主动安全装置,控制干预智能交通的安全性,最终形成全社会的信息通信技术和计算机处理技术,有效整合交通管理系统,与汽车主动安全技术是一个完整的统一。 总之,人体生物力学、高科技材料、电子信息技术、计算机仿真技术,除了政府需要建立中国人体功能与底盘集成等关键技术研究项目,也要集中优势资源,是解决中国当前滞后重要的一点。只有汽车安全相关的学科和技术已得到改进,才能有效地促进汽车安全技术的快速发展。
航空新技术论文:“福特级”航空母舰新技术 一提起航空母舰,映入人眼帘的往往是其海上巨无霸的形象。作为现代海上作战体积最大的移动堡垒,航空母舰不仅是一个国家大国地位的象征,更拥有极为强大的战斗力,是一国海上军事威慑的重要战略力量。美国是当前拥有航空母舰数量最多的国家。载有大量战机的核动力航空母舰,无疑是美国强大军事实力的招牌。在各国的武器库中,还找不出一款比航空母舰战斗群更具有惊人战力的进攻性武器。航空母舰能够在远离路基支援的战场条件下,驰骋于占地球表面积70.8%的海洋之中,并可在数个月的时间内对特定目标展开持续攻击。战力如此卓越的航空母舰战斗群显然早已成为美国各战区指挥官的“宠儿”。这也导致美国航空母舰在海外的战备值班周期不断延长。除了航空母舰战斗群的攻击实力外,航空母舰上所配备的各类高科技武器与装备,也是支撑其得以驰骋深蓝的重要利器。 从“尼米兹级”到“福特级” 美国当地时间2017年4月9日,全球第一艘“福特级”航空母舰福特号进行了海上测试。当天,“福特号”航空母舰被拖船从位于弗吉尼亚州的纽波特纽斯造船厂内拖出进行出海测试。作为“福特级”的首舰,“福特号”航空母舰的设计、施工和制造前后耗时十余年,总造价高达130亿美元。“福特号”航空母舰原计划于2015年正式在美国海军服役。不过,核反应推、发电机等部件的故障问题,导致“福特号”的出海测试时间一拖再拖。美国海军称,“福特号”航空母舰在出海测试期间,将进行飞行甲板测试验证等事项。待“福特号”航空母舰正式服役后,美国的核动力航空母舰将拥有11艘。作为新一代的航空母舰,美军计划最迟于2058年建造十艘同级航空母舰,以取代当前承担主力任务的“尼米兹级”航空母舰。 在“福特级”正式服役前,“尼米兹级”航空母舰乃是美国海军现役的主力航空母舰,且在数十年间中均为美军乃至全球范围内最大的军舰。“尼米兹级”航空母舰首舰“尼米兹号”自1975年正式服役后,美先后共建造了10艘同型航空母舰。“尼米兹级”航空母舰均采用核动力推进,属于大甲板弹射型航空母舰。其设计长度为330米,宽度为40米,吃水11米,满载排水量在10万吨左右,可以搭载一支约70架战机的舰载机联队。根据作战任务以及性质的不同,航空母舰上搭载的作战飞机类型也有所区别,通常包括了战斗机、预警机、固定翼反潜机以及电子战飞机等。每艘“尼米兹级”航空母舰都装载有四台蒸汽弹射器、四条拦阻索以及四座升降机,平均每20秒钟时间即可弹射出一架舰载作战飞机。 可以说,“尼米兹级”航空母舰战斗群能够控制的海域面积大、攻击性能强,是当前世界范围内作战能力最为顶尖的海上机动作战编队。不过,航空母舰战斗群并非仅仅只有一艘航空母舰所组成。航空母舰自身除配备少量用于自卫的武器外,其主要的武器装备即为所搭载的各类舰载作战飞机。这些作为重要武器装备的作战飞机可以对敌方的舰船、潜艇、飞机以及陆地目标等进行攻击,直接将敌方消灭于航空母舰数千米以外的区域,并对海上舰队进行保卫。除航空母舰所搭载的战机外,以其为优秀的战斗群通常会由巡洋舰、驱逐舰、潜艇和补给舰等混编而成。 尽管“尼米兹级”仍是现役航空母舰中无人能匹敌的佼佼者,但其设计与制造毕竟发端于20世纪60年代,舰上的各项技术已显得较为老旧。譬如,“尼米兹级”所使用的弹射系统、推进系统等基本均采用机械结构,不仅极为复杂可靠性较低,且需要大量人员进行操作和维护。在此背景下,新一代“福特级”航空母舰应运而生。 “福特级”航空母舰的新技术 “福特级”航空母舰从外表来看,与“尼米兹级”航空母舰并没有较大的差异,两者在飞行甲板上也极为接近。从数据上而言,“福特级”首舰“福特号”航空母舰长度为330米,宽度为41米,设计的满载排水量为10万吨,这些数据与“尼米兹级”亦相差无几。“福特级”在吨位和尺寸等方面较之“尼米兹级”并未有多少提升,但在舰船的电力容量、舰载机的数量、舰船故障率等诸多关键性指标上,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”相比有了质的飞跃。譬如,“福特级”航空母舰搭载的舰载机联队数量可达到75架,大大提升了作战飞机的出动率。通过采用全新的电磁弹射系统、电磁阻拦系统等所使用的各类前沿技术,“福特级”航空母舰真正成为了一艘适应未来战争环境下作战的超级航空母舰。 电磁弹射技术的应用 航空母舰诞生之初,舰载机均是依靠自身发动机带动螺旋桨产生拉力,进而使轰炸机或战斗机从航空母舰飞行甲板上起飞。彼时,这种起飞方式对于以轻金属和木质为主的螺旋桨飞机而言并非难事。不过,随着喷气式飞机的普及,其在短短一百多米的航空母舰甲板上的起飞,需要借助于外界的推力帮助,这也使得弹射系统随之产生。 “尼米兹级”核动力航空母舰所使用的是蒸汽弹射系统。其由核动力装置生成的热能来产生蒸汽,进而推动舰载机非短距离起飞。蒸汽弹射装置从结构而言较为复杂,包括了蒸汽系统、液压系统、起飞系统、归位系统、润滑系统以及控制系统等。 舰载飞机在从航空母舰甲板上起飞前,需要由位持器钢圈把尾部扣在一处坚固点上。当蒸汽弹射系统运作时,蒸汽由航空母舰上的锅炉输出,经增压后输入弹射装置唯一露在飞行甲板之上的滑梭中。被位持器扣住的飞机在起飞时需要开足马力,当蒸汽弹射系统一启动,飞机引擎的动力加之蒸汽的压力,令钢圈断开,飞机立即向前冲去,在短短数十米的距离内即可将时速提升至250公里每小时。当舰载机被弹射起飞并脱离滑梭后,滑梭回到原位,并继续推动下一架舰载机起飞。 从数量上来说,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”航空母舰一样,都装载有四部弹射器。但两者在设计理念和技术层面上有着显著的区别。由于舰载机在“尼米兹级” 航空母舰第四号弹射器时,其机翼已接近甲板边缘,这也导致该级航空母舰的四号弹射器无法弹射满载起飞的作战飞机。为了提升舰载作战飞机的出动能力,“福特级”航空母舰对飞行甲板的构造进行了改进,从而令其第四号弹射器能够弹射满载起飞的作战飞机。 “尼米兹级”航空母上所用的蒸汽弹射系统,其体积和重量均较大,不仅需要消耗大量的海水,还需要大量的人力和资金进行维护和更换,这显然不利于长时间的海上持续作战。此外,由于在弹射过程中需要消耗大量的蒸汽,“尼米兹级”航空母舰在连续弹射出几架满载起飞的作战及飞机后,其航速就会受到较大的影响,从而限制了下一个攻击波中能够出动的战机的数量。蒸汽弹射系统的最大局限性,还在于其输出功率有限。“尼米兹级”航空母舰采用的蒸汽弹射方式,决定其只能弹射载重30吨以下的舰载飞机,难以满足舰载机未来发展的方向。加之蒸汽弹射系统存在功率无法调节的限制,只能有效弹射重量较轻的无人机。若要进行强行弹射,很可能会造成飞机受力过大,从而影响其服役时限。 在此情形下,美军在其最新型的“福特级”航空母舰采用了前沿的电磁弹射技术,以规避和完善当前“尼米兹级” 航空母舰蒸汽弹射系统所存在的实际问题。所谓电磁弹射技术,即是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外进行运动。电磁弹射技术的主要应用是大载荷物体的短程加速,其起步与发展相对较晚,目前在航空母舰的舰载飞机起飞弹射上已得到高度重视和应用。相较于蒸汽弹射系统,电磁弹射系统不需要使用蒸汽来驱动活塞,而是使用电来驱动。同时,电磁弹射技术的容积小、效率高、质量轻,对航空母舰上的辅助系统相对要求较低,且运行和维护的费用较为低廉。在功率损耗方面,电磁弹射系统要远小于蒸汽弹射系统。其可控性能也优于蒸汽弹射系统。当蒸汽弹射系统的蒸汽阀门打开后,飞机起飞的弹射过程中基本无法控制。但电磁弹射的全过程均可以有效掌握,并可根据不同机型、飞机速度与负载变化等进行调整。这也使得电磁弹射技术成为了未来航空母舰发展的优秀技术之一。 电磁阻拦技术的应用 除了将重型飞机送上天空外,如何能够令舰载机顺利降落在航空母舰甲板上也是一项困难重重的任务。舰载飞机在运动的航空母舰上降落,其风险之大、难度之高,被全世界公认为“刀尖上的跳舞”!通常情况下,陆地机场的跑道会长达数千米,而航空母舰上的甲板长度不会大于300米,可供利用的降落距离仅有100米。然而,舰载机降落的速度却高达300公里每小时。在如此高的速度、如此短的距离,再加之随时处于颠簸中的航空母舰,如果没有航空母舰阻拦系统,现代喷气式飞机在航空母舰上的安全着落显然是一项难以实现的“天方夜谭”。航空母舰上安装的阻拦系统,能够有效帮助舰载机在极短的距离内强制制动。 “尼米兹级”航空母舰所使用的是液压式阻拦系统。其由液压缓冲系统、制动器具以及冷却系统共同组成。当舰载机降落时,其机尾钩挂上阻拦索后,阻拦索一边利用滑轮阻尼器来减缓飞机的速度,另一方面则持续将动能转化为压缩空气罐,从而令飞机趋于平稳并有效制动。不过,液压式阻拦系统的阻拦能力较为有效,但缺乏灵活机动性。面对不同的机型降落,航空母舰上的海军航空兵需要依靠人工对配重物进行更换,这也直接影响到了舰载机的出动频率。如果不对液压式阻拦系统予以适当的配重,在阻拦过程中产生的过大峰值拉力甚至可能造成飞机损坏。 为此,在全新的“福特级”航空母舰上,设计者采用了前沿的电磁阻拦技术。在这一技术中,阻拦机和电脑控制系统是最为优秀的两部分。阻拦机的构成较为简单,包括了水力涡轮、感应电机、旋转轴以及机械制动装置等,在阻拦系统中起到吸能的作用。电子控制系统则包括了操作人员工作平台、维护人员工作平台以及动态子系统。该系统可以精准地对飞机阻拦着舰的即时受力情况进行分析和控制,并反馈给电动机后施予阻拦索合适的拉力,从而令舰载机在阻拦着舰的过程中能够获得更为平稳的力,进而也可控制舰载机在飞行甲板上制动的距离。作为电磁阻拦系统中的重要一环,阻拦索采用了新型轻质合成缆索,这不仅可以减少结构载荷,降低系统惯性,并可由此缩小滑轮减震装置的尺寸。 电磁阻拦技术的工作方式主要可以分为两个环节。第一个环节也就是初始接触阶段时,舰载机的机尾钩一旦与阻拦索相接触后,其就会牵动阻拦索,进而带动换轮索牵出,并令旋转轴转动。这一工作的关键,是为了令舰载机和阻拦索之间得以平稳接触。在实现了第一环节的既定目标后,第二环节则是如何对于舰载机的动能吸收。舰载机在降落时,其自身带有极大的动能。电磁阻拦系统中的水力涡轮、感应电机和摩擦制动器就是为了吸收舰载机的动能。通常情况下,水力涡轮和感应电机正常工作,即可吸收舰载机的动能,并实现飞机的安全着舰。可是一旦发生水力涡轮或感应电机不能正常工作,阻拦机的摩擦制动器就作为备用的吸能装置,以保障电磁阻拦系统的安全、可靠。较之液压式阻拦系统,电磁阻拦系统更为简洁、可靠,且无需大量的人力、物力进行维护,令其维护成本得以大幅度降低。 无论是电磁弹射技术,还是电磁阻拦技术,都是用于提升航空母舰战斗力的关键技术和措施。考虑到航空母舰在未来会搭载有各类无人飞机,前述新技术的应用,也可为未来航空母舰的发展奠定重要基础。 航空新技术论文:遥感及航空摄影测量中的新技术探讨 摘要:随着当前生产的发展需求,大比例尺航测成图技术的应用在国内各城市测绘单位快速得到推广应用;同时一些与航空摄影测量和遥感相关的测绘高新技术也在不断的投入。本文首先对摄影测量与遥感的发展的重要作用进行阐述,进而分析遥感及航空摄影测量中的新技术以及应用。 关键词:遥感技术;航空摄影测量;新技术;应用 一、摄影测量与遥感的发展的重要作用 从摄影测量与遥感的发展来看,在近三十年来,摄影测量与遥感技术已经进入了测绘、农业、林业、水利、气象、资源环境、城市建设、海洋、防灾减灾等各个行业,在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。从上世纪七十年代后半程起,摄影测量已经开始从模拟摄影中跨越出来,已经进入了数字摄影阶段,摄影测量正在经过传统测绘技术向数字化测绘技术体系的转变。 (一)摄影测量与遥感有利于推动测绘技术的进步 从二十世纪七十年代后期开始,我国的摄影测量经过了一个系统的转变。摄影测量逐渐从模拟摄影测量转化到解析摄影测量,并最终进入到了数字摄影测量的发展阶段,也标志着我国的传统测绘技术体系的解体,新的数字化的测绘技术体系的兴起。 首先,从数字影像的类型来说,我国目前已经建立了数字正射影像(DOM,Digital Orthophoto Map)、数字高程模型(DEM,Digital Elevation Model)、数字线划图(DLG,Digital Line Graphic)、数字栅格图(DRG,Digital Raster Graphic),同时还有其他相应的地名数据库与土地利用数据库,多样化的数据库与模型为摄影测量在现实生产生活中的应用提供了可能性,推动了测绘技术的发展。 其次,国家利用摄影测量与遥感技术绘制了大量各种比例尺地形图。除此之外,还建立了大量的全国级别的基础地理信息数据库。例如1:1000000、1:250000、1:50000比例尺级别的地理信息数据库;除了部级外,省一级的1:10000比例尺级别的基础地理信息数据库、市县级1:500至1: 2000比例尺级别的地理信息数据库等等。 另外,我国应用陆地卫星TM数据、中巴卫星数据等,于上世纪80年代中期、90年代中期和末期完成了全国土地利用调查,并建立了业务运行系统,具有每年耕地数据动态更新和每五年土地利用数据全面更新的能力。现正在利用高分辨率遥感数据,开展第二次全国土地详查工作。我国还利用彩色红外遥感数据开展地质找矿应用研究,并成功地在新疆博罗霍乐北山地区发现矿藏。 (二)摄影测量与遥感有利于提升 空间数据的获取能力经过近50年的发展,我国在空间数据获取能力方面有了巨大的提升。研发了具有自主知识产权的遥感数据处理平台,以此为优秀建立了国产卫星遥感影像地面处理系统,并开展了定量遥感反演研究,为形成我国独立自主的对地观测数据获取、信息处理与分发服务体系奠定了基础。 首先,从数据获取能力方面来看,在国家973与863计划的支持下,成功研制了一系列传感器,发射了50多颗对地观测卫星,包括气象卫星、海洋卫星、资源卫星、通信卫星、导航定位卫星、返回式陆地卫星、科学实验卫星等,组成了风云、海洋、资源和环境减灾四大民用系列对地观测卫星体系,从地球同步轨道和太阳同步轨道上实现了对地球的多平台、多传感器观测,可以获取地球表面不同分辨率的光学和雷达图像,并将对地观测数据应用于气候、大气成分、水循环、植被变迁、海洋现象、自然灾害等地球空间环境变化的监测。 其次,在数据储备方面,已经积累覆盖全国陆地、海域以及周边国家和地区1500万平方公里的地球表面数据。 二、几种测量新技术的应用探讨 (一)GPS在航空摄影中的应用 (1)GPS用于航摄飞机导航 在航空摄影测量获取航片的过程中,航空摄影飞行必须按航摄计划中的要求,在一定的高度沿设计的航线飞行,以保证所得影像具有一定的摄影比例尺、航向重叠度及旁向重叠度。随着GPS的广泛应用,已普遍使用GPS对航空摄影飞机进行导航。 (2)GPS辅助空中三角测量中的导航与定位 GPS辅助空中三角测量的目的是利用GPS精确测定的摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置,将所测数据应用于摄影测量内业加密,以便尽可能减少对地面控制点的数量要求。用于确定摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置时需采用高精度相位差分的GPS动态定位方法,其实时差分定位可用于摄影导航,而确定航摄仪物镜中心的位置则利用布设在地面的2~3台GPS基准站的观测数据进行后处理获得。目前已采用QPS/IMU。 (二)LIDAR激光测高扫描系统的应用 LIDAR激光测高扫描系统利用GPS辅助空中三角测量技术,可以减少地面控制点,缩短作业周期,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。利用该种测量技术,在有地面控制点的四角带,完全可以满足1∶10000比例尺的地图精度要求;在地面特征丰富、影像较好时,可以达到1∶50000比例尺的精度要求。这种测量技术对于实施西部大开发战略、完善国家基本地形图有重要意义。 (三)机载侧视雷达技术的应用 机载侧视雷达是利用装于飞机机身两侧或下方的天线,随着飞机向前飞行而扫描飞机下方两侧的带状地面,进行高分辨率地形测绘的雷达。飞行器上的侧视雷达包括发射机、接收机、传感器、数据存储和处理装置等部分。侧视雷达具有下列特点: (1)具有全天候工作性能; (2)分辨率高,所摄照片清晰; (3)覆盖面积大,提供信息快,把飞行中连续拍摄的照片拼接起来可构成大面积的地形图; (4)不易受干扰; 航空新技术论文:浅析航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:随着科学技术的进步与发展,航空摄影测量新技术被广泛应用于城市地形图测绘中,并取得了重大的成果。本文针对我国航空摄影测量的发展历程,分析我国航空摄影测量新技术的应用及注意事项,从而推动我国航空测绘的发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;应用;发展 航空摄影测量即是在飞机上利用航摄仪器对地面进行连续拍摄,绘制地形图的过程,其原理是利用航摄仪器的摄影光束相交而确定地面点的位置。随着科学的进步,以及社会建设中对土地利用的现状,航空摄影测量技术在不断得到创新和完善,并推动了航测行业的发展。 一、我国航空测绘的发展现状 我国对航空摄影测量技术的应用可以追溯到20世纪80年代。当时,我国各大城市开始应用航空摄影测量技术进行对城市大比例尺地形图的测绘,以便科学合理的使用土地。在城市化进程以及生产的需要中,大比例尺城市测绘技术被广泛应用于各城市测绘企业单位。在科学技术不断发展的今天,数字化技术迅猛发展起来,在航空摄影测量技术上,涌现出数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR 激光测高扫描系统、雷达等先进技术设备,为城市大比例尺地形图的测绘创造了更多的技术条件,不断推动着航测行业的发展。然而,受诸多客观因素的影响,我国航空摄影测量技术力量还相对薄弱,其测绘精确度仍有待落实,航测工作有待进一步完善。 二、航空摄影测量主要新技术的应用 1、对数字航摄仪DMC的应用 数字化技术是现代信息社会不可或缺的技术手段呢,无论对人们生活和社会各项工作的开展都起到不可比拟的作用。而数字航摄仪DMC也是在数字化的基础上创造的航测产品,它是一种用于高精度、高分辨率的航空摄影测量的数字相机系统。这一航空相机摒弃了传统胶片相机的设计思想,由四个全色传感器及四个多波段传感器组成。其四个全色传感器用于捕捉每一个设想的特定区域,从而确定一个大的镶嵌影像;四个多波段传感器则主要用于捕捉红、蓝、绿色及进红外数据。因此,航摄仪DMC能满足小比例尺和高分辨率大比例尺航摄的需求。与此同时,在低空进行测绘时,DMC能够在无人控制的情况下实现机动、快速的摄影测量,其测量精度高。 2、对IMU/DGPS新技术的应用 IMU技术是惯性测量单元的简写,主要是由陀螺、加速度、电路构成,它能够独立提供高精度的导航参数,同时具有抗电子干扰、隐蔽性好等特点。但这一技术的不足之处在于不适合长时间单独飞行,否则容易造成导航位置参数的误差。而大家熟知的GPS全球定位系统功能强大,被广泛应用于航空摄影测量、工程测量等诸多领域。因此,将IMU与GPS集成起来构成组合导航系统,能有效提高系统的导航精度与其测绘性能,就是目前的IMU/DGPS航空摄影测量系统。这一新技术的应用能够减少地面控制的工作,提高了测绘效率,并降低了在高山荒漠等区域测绘的危险性,推动了航测事业的发展。 3、对LIDAR 激光测高扫描系统的应用 对LIDAR 激光测高扫描系统的应用,主要是针对困难地区、无图区及边界区而实施的新技术。该技术主要利用GPS辅助空中三角测量技术,从而减少地面控制点,完成对外空难度大的测绘区高精度及大比例尺的测绘工作,这一技术的应用有利于缩短作业周期,减低生产成本而提高生产效率。这一技术对于实施我国西部大开发战略、完善国家地形图有深远的意义。 4、SAR合成孔径雷达成像系统 SAR合成孔径雷达成像系统具有高分辨率的成像技术,不受客观恶劣天气条件的影响便能获取空间数据,大大改善了对困难地区地形图绘制的困境。这一成像系统的使用原理是将合成孔径雷达安置于飞机上,利用孔径雷达发射微波对地面目标扫描,从而经过对空间坐标的计算,记录回波特性得出地面目标的空间特性,再经过数据处理成像。这一系统的运行主要由天线系统、数据记录系统、监控系统、发射与接收系统协调运行而完成。 三、对航空摄影测量技术应用的和主要注意事项 1、落实测绘区选点工作 航测人员在开展航空摄影测量工作过程中,运用IMU/DGPS作业的前提必须对测绘区做好现场踏勘的选点工作,这一选点工作要按照前期设计图纸要求并结合GPS定位测量范围的选点要求进行实地选点定位。选点的点位要位于交通方便、便于安置设备便于埋石操作的区域;点位还要在视野开阔的地方,避开建筑物及水域便于信号及电磁波的传输。同时,点位之间还要做好加密与联测工作,以便测量工作的连续开展。 2、确定航摄仪、比例尺及航高 在航空摄影测量工作开展之前,首先要做好航摄仪、比例尺及航高的选择与确定工作。在选择航摄仪时要优先考虑其性能质量,进而保证航摄资料的准确性。在确定比例尺时,首先要按照国家对大比例尺地形图航空摄影标准并根据当地地形实际与相应的精度要求,以及配套仪器的利用,综合确定航摄比例尺与航高数据。 3、策划检校场的布设方案 检校场的布设方案主要针对IMU /DGPS 系统设备生产商而言的,这些生产商在从事 IMU /DGPS 系统设备生产过程中对于检校场的布设方案的策划,一般要考虑达到如下工作的因素:检校场要根据比例尺大小设置相邻的平行航线;检校场要能保证航向重叠和旁向重叠都是60%;采用直接定向法,使航测高度与摄区高度一致;对于检校场的位置可以选择在离摄区较远的区域或摄取中任意两条航线位置等。 四、结语 在科学技术迅猛发展的今天,我国航空摄影测量实现了岁数字测绘技术的应用与完善,取得了相应的进展。但是,我们也应看到在航空摄影测量新技术应用方面较西方先进国家还有很长的距离。我国的航测领域应该在认识航摄新技术优点的同时,找寻并探索其对于该技术应用中应注意的问题,有针对性的做好航摄工作,提高航摄效率,保证影像质量,进而推动整个数字摄影测量事业的发展,满足社会经济发展和环境的可持续发展需求。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘 要:随着科技进步,航空摄影测量技术广泛应用于城市测绘、复杂地形及国界等测绘区域。目前,航空摄影测量技术发展迅速,测绘技术向数字化转变,出现了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空航摄仪;新技术;应用与发展 引言 自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。随着生产发展的需要,各城市测绘单位,在航测机构增添航空摄影测量业务,大比例尺航测成图技术在国内各城市测绘单位得以快速的应用推广。目前,随着数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LI-DAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用,航空摄影测量技术逐渐成为大比例尺地形图的主要测绘方法。但是,航空摄影测量技术应用于地籍测绘领域时间短,加之航测本身的技术缺陷以及测绘精度问题,有时仍然难以达到预期目标。 一、航空摄影测量技术的分类 (一)按处理方法分 在航空摄影测量技术的分类中按处理方法可分为模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。模拟摄影测量通过模拟测量的方式,使测量达到最真实的效果,同时减少了使用过程中的出错率,用模拟的方式实现了对实际的掌控能力,使技术取得最好的实用效果。解析摄影测量是指通过对形状、大小、和数据进行解析达到对综合数据的了解,使出现的问题和错误得到改善,并增加对具体内容的了解,让数据达到还原效果,增加图像的准确率,并通过分析和应用提供最真实的影像和数据,更好的为地形摄影和非地形摄影的发展服务。数字摄影测量使测量的结果更接近于对数字的掌控,通过对数字摄影的掌握加强测量的数字化能力,通过对数字及影像的综合处理达到理论和实际的有效结合,使摄影测量达到数字化和科学化,使数据更加准确,更加接近测量的实际。 (二)按研究对象分 在航空摄影测量技术的分类中按研究对象可分为地形摄影测量技术和非地形摄影测量技术。地形测量是指对地形图的测绘过程,通过对地表和地形在水平面的投影中显现的数据,把数据按比例尺进行缩放来实现摄影和测量的目地。地形的测量一般采用航空摄影测量技术,在飞机上就可以拍摄和掌握各种测量数据,实现数据和图像的高标准。非地形测量不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的精确测量使理论知识更加丰富,它为生物领域、军事领域、建筑领域、矿山工程领域、文物领域的发展提供更多的理论基础,使各领域的技术得到发展,并通过摄影和测量使这些领域得到实际的发展,使非地形测量应用到这些领域中,取得更长远和丰富的发展。 (三)按摄影的位置分 在航空摄影测量技术的分类中,按摄影位置进行分类,包括航天摄影测量技术、航空摄影测量技术和地面摄影测量技术。其中航空摄影测量技术通过航天摄影来完成整体测量,要根据具体的测量对象进行不同的研究。航天测量的测量距离相对更远,技术水平也更难达到标准,对摄影及测量人员的要求也更严格,并且环境造成的干扰对摄影的影响也更大。工作人员需要更精细的测量,并对地形进行精准的勘测,来保证摄影测量技术符合测量和勘测的规定。航空摄影测量技术是指在空中进行摄影并根据比例尺对具体的距离进行计算的过程,航空摄影测量一般是在飞机上。而地面摄影测量技术一般需要对摄影进行处理,使形状、大小等综合数据达到预期的效果,通过采用地面测摄影测量技术使很多难以测量、难以勘测、难以计算的地形得到勘测,很多大坝和地形复杂铁路的测量就采用地面摄影测量技术,它攻克了地形勘测带来的危险,为地域勘测服务。 二、航空摄影测量技术的任务 (一)非地形测量 在非地形测量中不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的测量促使理论知识更加丰富,达到为各种领域服务的目的。非地形测量的发展促进了生物领域的发展,使生物医学领域可以通过对地形的利用,取得更多的生物医学资源,带动更长领域发展。同时也有利于公安机关侦破案件,通过对非地形的勘测,了解罪犯的藏身之处,和犯罪窝藏点,使案件得到侦破。在文物和建筑领域也得到了发展,很多文物就存放在复杂的领域内,通过测量可以找到它们的位置,开垦出更多的古文物。非地形测量也有利于军事侦查,通过非地形测量检查各军事地点,保证军事地域内没有军火和其它领域的军事人员。 (二)地形测量 地形测量指加强对地形图的了解,通过对地表和地形在水平面投影来掌握数据,按比例尺进行准确的缩放,以此达到测量的目的。在测量中第一点要掌握具体的数据和具体的图像,按照比例尺来还原真实的指标,要建立专题的图片,对各种地图要进行了解,掌握各种硬件条件,要了解具体的摄影影像,对各种图形要分类型掌握。第二点,要建立相关的数据库,通过对数据的掌握,通过对数据的分类、筛选和汇总来了解各种数据的不同,了解测量的变化,使数据可以互相参考、互相借鉴,达到为测量服务的效果,达到测量的数字化。数据库的内容要系统化,方便管理人员查阅和掌控。 三、航空摄影测量的要点和作业方式应用 (一)质量检查准确,成果提交合理 在航摄摄影测量的最后阶段要对质量进行高标准的检查,对整体的过程进行准确核实和分析,达到整体质量的准确性,在最后的检查中一定要严把质量关。针对作业方式要加强各步骤的联系,区别各步骤的不同,对内容进行整体计算,并对结果进行重复的分析,使结果符合真实的效果。要对数字精度、数据完整性和准确性进行检查,检查的单位是质量检查机构,对检查和验收工作要合乎规定,以合同为根据。在检查合格后进行相应的验收工作,当检查资料不合格时验收单位可以拒绝验收。当核实无异议后要把成果提交给相关部门,提交过程中要把内容标记的详细些,确保相关部门能够根据数据开展以后的工作,作业方式也要列出相关数据和相关表格,使内容清晰易懂。 (二)空中采集准确,数据处理合理 在航空摄影测量中要对控制采集的数据和图像进行准确的处理,采集过程要正确,作业方式要符合标准,通过找准正确的距离和采用正确的拍摄方式,使效果更真实、更具准确性。拍摄人员也要掌握合理的拍摄方法,针对不同的高度,拍摄的方法也要有所不同。同时对数据的处理也要合理,要经过科学的研究和科研人员的重复计算,实现对不同数据的合理分析和比较,使航空摄影测量任务完美的完成。要在飞机上安装摄影仪,对地面垂直拍摄,获取相片或影像,使数据采集向自动化和数字化方向发展。数据处理过程中用绘制比例尺进行空中测量,用模拟法和解析法测绘,使精度和质量达到高标准。要用正确的采集方式取得最优异的内容,并通过科学的数据处理,达到整体测量的准确性。 (三)航摄准确,航摄设计合理 在航空摄影测量中要对航摄进行精准的计算,促使其它指标合理发展,并且要加强对航摄的设计。作业方式要通过找准目标和进行合理角度的拍摄实现精准化计算。拍摄过程一定要符合实际,通过合理的比例来还原数据和图像 , 要加入大比例尺的数字图,提高航摄的精度要素,提高航高、比例尺、焦距和影像质量,通过上述要素加深设计的合理性。还原的方式一定要合理,数据和图像设计也要有根据,要根据具体影像来开展数据和图像设计,测量不要局限在绘画图上,需要信息性的影像图件。要用科学的方式和科学的设计达到预期标准,实现测量的目的,实现测量的高标准,使作业方式合理的完成。 结束语 随着计算机技术和互联通信技术的发展,航测技术由模拟测绘向数字测绘转变,由计算机代替“人眼”,迈向信息化测绘时代。航空摄影测量已成为当前大比例尺地图绘制技术中的热门话题,各种航空摄影新技术一定会逐步完善。根据航摄地区的特点选择合适的技术获取影像,极大地提高航摄效率,缩短获取影像周期,提高影像质量。 航空新技术论文:航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:伴随着计算机以及互联网通信相关的技术的开发与研究,航空摄影测绘技术已经从模式测量朝着数字化测量转化,从而做到了运用高科技技术来代替人进行测绘,令摄影测绘全面地走进数字信息化的测绘阶段。本文对航空摄影测量新技术的应用与发展进行了分析探讨。 关键词:数字航摄仪;DMC IMU/D GPS;激光测高扫描系统 引言 航空摄影测量就是在航空器中安装摄影仪器,进而在空中对需要测量的地形进行摄影。随着我国经济的发展,地形变化的速度非常快,同时由于我国地形结构复杂,依靠传统的测量技术很难对特殊地形进行实地测量,因此借助航空摄影技术可以实现对复杂地形的测量,并且航空摄影测量可以缩短测量工作周期,提高测量数据的准确。 一、航空摄影测量技术的任务 目前我国航空摄影测量技术的任务主要包括对地形面貌的测量和非地形测量两种: 1、地形测量 地形测量是航空摄影测量的主要任务,它是通过对测量地形的摄影,加强对地形的了解,并且按照比例尺寸对摄影的对象进行准确的浓放,以此实现测量的目的。在地形测量中需要做好以下三点工作:一是要保证摄影图形的具体数据和图形,并且按照预定的尺寸比例对航空摄影的图片进行数据还原,并且根据还原的数据图像,建立相应的图片库;二是要建立数据库,航空摄影要根据对地形的数据分析建立相应的数据库,掌握数据的不同分类以及数据之间参数的变化情况,以此实现在航空摄影时实现测量的数字化;三是积极掌握测量地形的相关数据,并且根据掌握的数据情况完成对地形的整体测量,最后实现摄影图像的真实还原。总之在航空摄影测量的时候要进行合理的分工,保证摄影的图像数据真实、准确,使测量数据更加符合标准。 2、非地形测量 航空摄影测量技术不仅仅应用在地形测量领域,其还应用在许多其它领域。非地形测量不是以测量地形为目的,而是通过对地形的摄影观察地形的变化,以此更加地形变化发现其中的问题,比如航空摄影技术应用在军事领域中,就可以通过航空摄影技术对某一区域内进行军事侦察,以此观察该地形是否存在军事设备以及该地区的变化情况;航空摄影技术应用在工程领域,通过航空摄影技术可以对地形进行勘测,分析该区域是否存在矿物质等,以此实现对该区域的合理开发利用。航空摄影技术的非地形测量功能被越来越多的领域所应用,其发挥的价值也越来越大。 二、航空摄影操作的关键和方式应用 1、摄影精确,设计科学 在航空摄影测绘的过程当中需要先对摄影实施准确的计算,从而令别的相关要求都有一个很好的发展,同时需要注意的是要优化航拍的设计。摄影办法是要先确定好摄影的地点以及实施一个适合的角度摄影从而能够进行准确的设计计算。进行摄影测绘必须要切合现实情况,利用适合的比例来对收集到的数据以及图像进行还原,此外还需要添加一个大比例尺的数字图,增加摄影的准确因子,增强摄影高度、比例尺、以及摄影的焦距以及图像的清晰度,经过以上的因素从而对摄影设计进行优化。另一方面,对图像进行还原的方案必须要是科学合适的,图片以及数据的收集设计需要有根有据,需要依据实际的图像从而进行数据以及图片的收集相关设计,测绘不能仅仅关注在绘制图像上,应当具有数据性的图像视频。 2、收集精确,处理科学 在航空摄影测绘过程当中需要对摄影器械摄影收集到的数据以及图片实施精确的计算分析,收集的方式要合理,满足相关的指标要求,利用精确的定位以及摄影的方式是科学合理的,从而使摄影的结果更加的切合实际情况、更加的精确。另一方面实施摄影的相关作业人员也需要对于摄影的方法有个准确的认识,根据摄影的高度不同,所采用的摄影办法都要根据实际做出调整。同样需要关注的是相关数据的处理方式,处理方式需要通过反复的分析探究以及相关人员的反复推算,从而可以完成对于各种数据的科学统计分析,因此令航空摄影测绘工作能够很好的被执行。航空摄影首先要在使用的飞机外体组装好测绘过程当中所需要使用到的相关装置,因此能够对地面实施竖直摄影,从而得到有关的图像视频,指导数据的采集朝着自主化以及数字化方面进行开发。 3、质量检测精确,结果提交科学有效 在实施航拍测绘的最终阶段需要针对收集到的相关数据实施高要求的检测,对于摄影的整个过程实施精确审核以及研究,从而达到整体的质量准确性标准,此外在最终阶段的检测作业中必须要把控好质量的这个标准。针对摄影的方式要增加每个操作单元智联的相互联系,能够分辨出各个操作单元之间的异同点,对于摄影的具体项目实施整体的计算,同时对于计算得到的结果要进行多次推导验证,验证结果是否符合实际情况,增加其真实性。此外对于数字的准确度、数据的完整性以及精确性都要实施验证,而进行验证的部门都是相关的质量检测部门,对于检测和验证的过程都需要依照相关的要求,将合同中的规定作为依据。在检测合格之后再实施相关的验证,如果出现检测资料不达标则验证部门能够拒绝验证。 三、航空摄影测量新技术的应用 1、数字航摄仪DMC DMC航空摄影相机是利用四个多频率的接收器分别接收红、蓝、绿三色光以及近红外数据;而四个全色传感器分别捕捉的影像,依靠少量的重叠区域生成一个大的768013824镶嵌影像。此系统能够在各种光线环境中,通过调整相机的曝光时间,保证图片的质量,该系统对于地面的分辨率能够达到5cm。低空数字航空摄影测量以2000万像素以上的小像幅数码相机为传感器,采用无人飞机进行低空航摄,具有机动、快速、经济等优势。此种技术可以在较短的时间内获得部门地区较为准确的高分辨率的数字图像,另外对于天气以及机场的依靠性较小,目前已经被广泛的应用在应急保证、防灾减灾、图形测绘等方面。 2、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 GPS,即是全球定位系统,运用在航空摄影测绘后,利用空三素的办法得到角元素,从而完成了部分直接得到投影光束。IMU/DGPS,即是惯性测量单元/差分GPS,运用在航拍之后,能够直接取得三个线元素以及三个角元素,极少需要甚至不需要地面控制点就能够实施航空摄影测绘,从而大大的简化了摄影测绘工作。IMU/DGPS协助航空摄影的工作原理是利用了IMU、DGPS两种新技术的综合分析验算,从而得到了具有十分高的准确度的航空摄影测绘相关的概念、技术以及方案。 这种摄影方法的工作方式是首先利用组装在飞机外体上的GPS接收装置或是地面站点的GPS接收装置,进行持续的并且同步的检测太空中的GPS卫星信号,接下来是利用GPS载波相位测绘差分定位技术的协助从而得到了航空摄影仪的有关定位数值。IMU/DGPS技术能够直接的得到每一张摄影到的图片外方位元素,把其当作加权检测值参加到摄影测绘区域网的平差,因此得到了准确度更加高的图片外方位元素结果,这种测绘的方法叫做IMU/DGPS协助航空三角测绘方法。高准度的差分GPS与惯性测绘部分得到航拍的曝光时间的图像定位期空间位置,之后再针对去实施变差的更正,因此得到个各张图片的高准度外方位元素的方法称作直接定向法。 3、LIDAR激光测高扫描系统 LIDAR激光测高扫描系统通过GPS辅助空中三角测绘技术,能够减小地表的控制点,减短测绘时间,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。 结束语 航空摄影测量技术的发展,为我国的经济发展提供了重要的贡献,带动了测量技术的发展。航空摄影测量技术的广泛应用,突破了地形复杂、摄影周期长等一些弊端,促进了我国测量事业的发展。 航空新技术论文:“地沟油”华丽转身新技术助其成为航空用油原料 “民以食为天”,中国人痛恨“地沟油”危害食品安全,却每天制造出成千上万吨的餐饮废油。如今能源技术的进步,给中国人带来了福音――“地沟油”转换成航空生物燃料。每多一千克“地沟油”转化成航空油,也就意味着餐桌上少了一份用“地沟油”回收做出来的“口水菜”! 2014年8月14日,波音中国公司在北京召开航空生物燃料油研讨会,并在会上宣布,波音与中国商飞合作的“废气油脂”(包括地沟油、食用油边角料、餐饮废油等)研究项目正式进入到了筹建“中试车间”阶段,最早于八月底开通一条日产500千克航空生物燃料的生产示范线。 2012年8月16日,波音公司正式与商飞合作成立了节能减排技术中心,中心的第一个项目就是研究如何将“地沟油”转化成航空燃油。该项目在此前的一年当中均处于试验阶段,试验目的是为了打通“地沟油”转变成航空油的技术路线。然而餐饮废油变航油,波音-商飞并非首例,国外有荷兰航空的成功案例,国内也有中石油1号生物航煤的技术先例,波音与商飞之所以耗费一年多时间打通技术路线,是因为中国的“地沟油”与其他生物油脂存在不同的特性。 荷兰航空旗下SkyNRG与中石油1号生物航煤采用的多为石油化工技术路线,比较适用于结构较稳定,成份较纯的餐饮废油,如肯德基,麦当劳炸鸡剩下的油。而波音与商飞此次针对具有“中国特色”的”地沟油“采用油脂化工技术路线,其目的是为了适应中国八大菜系,蒸煮炒爆涮等各式各样烹饪手法所遗留下来废油。如全国闻名的重庆火锅,最地道的做法就是用一锅被重复利用的老油涮食,试想火锅废油的成份会何其复杂! 解决这些“成份复杂”难题的最佳办法就是“去除杂质”。中国商飞-波音航空节能减排技术中心对此已研发出相适应的解决技术路线:“我们将首先对其进行去杂质处理,得到成份较纯的中间产品,之后再利用优化过的催化剂工艺对其进行转换。” 目前,中国商飞-波音航空节能减排技术中心已成功利用“地沟油”转换出了一定量的航空油,转换比例在40%左右,即100万千克“地沟油”可转化成40万千克航空油。但不得不承认,该转换技术在成本上仍需进一步优化,因为相对普通航油,“地沟油”转换航油的成本是其2倍左右。 在大多数人眼中,那些脏乱差的“地沟油”应该是一文不值,但事实并非如此。事实上,目前“地沟油”的收购并不容易,价格也远非我们想象的那么廉价。从食堂、餐馆回收的泔水价格很低,但现在并没有形成行业性的集中回收,而是被一些不法商贩零散回收炼制成泔水毛油获利,转手又卖回餐馆,扰乱食品安全环境。 对于民众一直期盼的“地沟油”转航油,其成熟商业化运作仍需要企业技术研发,社会自觉回收,政府政策扶持等多方面的持续努力。但好消息是通过诸如波音中国,中国商飞与中石油这类有社会责任感的企业的不懈努力,该事业离商业投产又更进了一步。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘要:随着测绘技术、信息技术和计算机技术的迅速发展,航空摄影测量技术也有了前所未有的发展和进步,其空间数据获取已从单一的野外测量发展到内外业综合以内业为主的采集方式。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;DMC;LIDAR 引言 摄影测量指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。它的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型,为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。伴随生产的不断发展,各航测机构都开始增添航空摄影测量业务,在我国个城市测绘单位中,大比例尺航测成图技术得到了广泛应用。 一、数字航空摄影测量的最新进展与应用领域 从本世纪初数字航空相机问世开始,ADS40、DMC、UCD、SWDC等航空摄影仪相继出现,近些年,GPS技术、惯导技术、数码扫描、激光扫描、雷达等高精端技术跟航空摄影联系紧密,产生了很多新的航空摄影技术,比如GPS辅助航空摄影技术、IMLJ(POS)/DGPS辅助航空摄影技术、运用高解像率的CCD阵列将胶片替换,获取地面的地物地貌光谱数字信息的数字航摄仪、SAR合成孔径雷达成像系统、LIDAR激光测高扫描系统等,都在很大程度上促进了数字航空摄影测量的良性发展。 二、数字航摄仪DMC 数字航摄仪(DigitalMappingCamera)简称DMC,是用于高精度、高分辨率航空摄影测量的数字相机系统(如图1)。基于替代胶片相机的设计思想,DMC具有历史意义的技术突破。DMC数字航空相机由8个内部传感器组成:4个全色传感器与4个多波段传感器。4个多波段传感器一个捕获红色数据,一个捕获蓝色数据,一个捕获绿色数据,一个捕获近红外数据。4个全色传感器每个捕获一个影像的某个特定区域,区域之间有少量重叠以便形成大的7680×13824镶嵌的影像。所有传感器的动态辐射分辨率均为12比特。 一次飞行中由4个全色传感器获取的数据产品:全色、真彩色与彩红外。还有由4个多波段传感器获取的分辨率为2048×3072数据产品:真彩色、彩红外、四波段和近红外。通过获取相机影像数据,可利用PPS软件得到各类影像输出。DMC兼顾小比例尺与高分辨率大比例尺航摄业务的具体需求,其地面分辨率为5cm。这一系统可光线不同的条件下,用多种曝光时间来曝光,保证影像的质量。 (一)1:20000比例尺摄影的试验 为了对DMC数字航摄仪1:20000比例尺摄影的成图精度情况进行研究,在某处选取一个Ⅱ地形测段进行航摄,共30个像对。控制点的布设采取双五点法,基线数16条,运用GPS对控制点进行观测。用VirtuoZo进行内业加密,全数字摄影测量系统进行量测,采用PATBNT光束法软件来平差,加密精度统计如表1。 表1 1:20000比例尺摄影的加密精度统计 从统计的加密精度看,完全符合规范要求。运用JX4数字摄影测量工作站恢复立体模型来测图,之后跟该区域GPSRTK实地量测的72个显著地物点进行精度统计,平面误差是0.167m,高程误差是0.15m。 (二)试验主要成果 1、DMC航空摄影分辨率高,影像清晰,加密自动选点成功率较好,连接差小,碎玉提升加密精度十分有利,且测图地物判读精度高。 2、运用DMC相机进行航空摄影,可放宽其摄影比例尺到传统摄影比例尺的115~ 2倍。 3、可在传统布设方法基础上将控制点的布设降一个地形等级。 4、通过现有设备,完全可完成DMC摄影的成图作业。 二、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 IMU/DGPS辅助航空摄影测量指的是运用装在飞机上的GPS接收机与设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号,通过GPS载波相位测量差分对技术获取航摄仪的位置参数进行定位,应用和航摄仪联系紧密的高精度惯性测量单元(IMU,InertialMeasurementUnit)对航摄仪的姿态参数直接测定,通过联合IMU,DGPS数据后的处理技术获取测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术与方法。 IMU/DGPS辅助航空摄影测量的主要方法有直接定向法与IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 (一)直接定向法 运用高精度差分GPS与惯性测量单元(IMU),获得航空摄影曝光时刻影像的空间方位,通过校正系统误差,获取每张像片的高精度外方位元素。该方法就是直接定向法。 (二)IMU/DGPS辅助空中三角测量方法 把基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素,作为带权观测值参和摄影测量区域网平差,获取精度更高的像片外方位元素成果。该方法称为IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 四、LIDAR激光测高扫描系统 LiDAR(LightLaserDeteetionandRanging),是激光探测及测距系统的简称。用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是结合了激光技术和雷达技术的产物。主要是发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分构成的。发射机是各种形式的激光器;天线是光学望远镜;接收机通过各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外与可见光多元探测器件等。激光雷达用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测和外差探测。 激光自身的测距能力就非常精确,其测距精度可达几厘米,而LIDAR系统的精确度不仅仅取决于激光自身因素,还由激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素所决定。伴随商用GPS和IMU的不断发展,通过LIDAR从移动平台上(如在飞机上)获取高精度的数据已被广泛应用。 LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,从而被接收器接收。接收器准确地对光脉冲从发射到被反射回的传播时间进行测量。由于光脉冲以光速传播,因此接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。因为光速为已知,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向,就可能够对每一个地面光斑的座标X,Y,Z准确进行计算。激光束发射的频率能够从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例来说,一个频率为每秒一万次脉冲的系统,接收器将会在一分钟内记录六十万个点。通常情况下,LIDAR系统的地面光斑间距为2-4m不等。 激光雷达是一种在从红外到紫外光谱段工作的雷达系统,其原理与构造和激光测距仪非常相似。科学家将利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称作连续波激光雷达。激光雷达的作用是可以对目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状进行精确测量,对目标进行探测、识别、分辨和跟踪。在多年的努力之后,科学家们已经研发出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。 结语 我国航空摄影测量技术起步较晚,它用计算机代替“人眼”,在理论和实践中使数字摄影测量得到了快速发展,在三维可视化、GIS数据更新、数学近景摄影测量等方面它将会被应用的更加广泛。其发展使得胶片摄影被数字摄影所取代成为必然趋势,而新型数字航空摄影机的应用必将为航空摄影测量技术带来一次变革,并把我国航空摄影测量技术推向数字航空摄影时代。 航空新技术论文:探索民航空管新技术的应用情况 【文章摘要】 随着国家综合国力的提升,我国航空领域取得重大成就,民航空管新技术在现代高新技术的带领下,逐渐走向成熟;同时民航空管局也在尝试着改变发展模式,提高运行的安全性,以确保经济效益与社会效益的统一。在此民航空管新技术的应用发挥着不可代替的作用。 【关键词】 空管新技术;必要性;发展;问题 1 空管新技术应用的必要性 1.1 运输量逐渐提高为航空事业带来了巨大压力 改革开放以来,我国在航空运输领域有了很大突破,与往年相比,不管是安全性能还是技术层面都有了很大提高,同时我国也成为世界中航空总运输量排名第二的国家。根据最近几年的经济发展情况、以及我国现有的科学技术水平来推测,到二零一五年,我国的机队规模将超过两千六百架,全国的机场总数将增加到大约二百五十个,而每年的飞行次数将达到1143万,与二零一零年相比,将提高一倍。然而由于我国经济发展水平不平衡以及地理环境等因素的影响,我国的大部分机场位于华北、华东、中南以及西南这些地势相对优越的地区,随着技术条件的提高,西部等地质环境恶劣的这些地方,也将会感受到便捷航空带来的好处。正是这些运输需求的增加,对我国航空事业带来很大压力,这对于航空事业来说不仅仅是一次新的挑战,更是一次难得的机遇,因此空管技术的应用在很大程度上,促进了航空事业的快速发展。 1.2 航空运行环境复杂,有待进一步改善 我国的大部分机场,在建设过程中以及航线制定中,会受到当地经济发展水平的影响;一般情况下,机场建设地区是经济较为发达,或者具有非常显著政治地位的城市或地区,或者作为中转站而建设的,在机场运行过程中,会产生一定的放射圈,其中具有非常复杂的电磁波、地形特点等,这会在很大程度上影响到航空运输的安全性,再加上人民群众对航空运输安全性要求的提高,就增加了航空建设的难度。尤其是在西部地区一些机场的运行中,由于其经济发展水平有限、人流量有限,再加上地区环境十分恶劣,就需要在航空运行中,花费大量的财力物力去进行维护和检修工作,不仅仅没有实现经济效益,同时由于传统空管技术的落后,使航空运输的安全性、可靠性大大降低,因此空管新技术的应用就势在必得,也是确保航空运输实现精确性的重要手段。 1.3 是实现航空领域可持续发展的必然要求 伴随着我国经济的快速发展,现在航空领域面对的最大难题之一,就是资源供应不足,将可持续发展作为航空行业的发展宗旨,能够在很大程度上为未来的发展打下基础,具有非常重要的实际意义。针对这个问题,民航空管系统就不得不采取多种方式来提高航天领域的飞行效率,但是其前提条件是要确保飞行安全以及容裕度。我们要在科学统筹规划的基础下,对空域资源进行优化配置,缩短飞行距离、提高飞行准确率,尽可能的达到节能减排的效果,降低飞行成本,以实现经济最大化。 民航空管新技术的应用,需要在效率、服务、安全、容量等方面进行重点提高,这就对新技术的推广提出了更大挑战,同时也表现了提高飞行系统综合能力的迫切性,使新技术应用得到更快速的发展。 2 空管新技术的发展和问题研究 2.1 我国民航空管新技术的发展 我国民航局是在一九九四年成立的,在成立之初就特别重视新技术的研发和使用,并还开设了相应的技术研究部门,在相关法律法规的严格督促下,以及相关政策的支持下,将一系列先进技术投入研究实验中,如卫星导航、自动监视等;2000年,经过一段时间的研究,在我国西部地区建立了世界上第一条投入使用的FANS航路,即L888航路,这一成果为我国航空事业的发展奠定了扎实的基础,到如今,短短的十几年的时间内,在民航局的大力支持下,加强对新技术的研发力度,并成立了一系列科研基地,取得很大的科研成果。但是我们不能忽略在新技术研发应用中,所凸显的问题,要重视我们在实践中,积累的相关经验,并对航空领域的发展做进一步的贡献。现如今 2.2 空管新技术应用中应重点关注的问题 空管系统从构成上来讲,是一个相当复杂的系统,不管是哪一种的新技术,在实际应用中,总会或多或少的对目前的运行产生一定的影响,为了最大程度上确保飞行安全,在新技术投入使用时,要进行一定的测试工作,包括整体评估、工程验证、数据分析以及安全性考察等等,在新技术的应用中,我们需要对以下几点问题进行重点掌握。 首先是就是空管技术的软件功能,在科学技术的快速发展的影响下,空管设备的价值已经由原来的硬件主体转变成软件主体,并且逐渐实现了自动化操作系统;对于软件功能来讲,其主要的特点就是在系统性、兼容性以及验证性上,提出了更高的要求,需要在严格的管理中,提高运行效率,这些特征在间接说明了对新技术及逆行那个测试的必要性。 其次就是在系统验证方面,一项新技术从研发到最后的推广,需要经过一个非常复杂的验证工作,任何一种技术都是需要一定的外界环境或者操作技能来配合完成的,而是在一遍遍的实验中,不断整理相关数据,而明确其是否能够达到可靠、可用的效果,是否能够与我国的飞行条件和外界环境相适应,是否能够实现预期的运行效果。所以在整个测试过程中,我们要对评估、验证等工作进行严格的控制,并在新技术的测试中引进现代化、科学化的管理模式,为新技术的推广奠定基础。 然后就是在新技术应用中的过渡性,从多年工作经验中,我们可以看出,很多新技术的投入使用,都需要进行非常长的一段时期的过渡,在此过程中,要充分考虑到技术应用的可行性,对外界环境进行准确的测量,对技术的成熟度进行精确测定,在多种综合因素的考虑下,制定出长期的发展规划、以及各阶段的发展目标,以确保新技术的顺利使用。 最后就是在空管新技术的掌握上,我们要进行重点把握;纵观整个世界中的民航技术发展情况来看,每个国家之间在技术上都有一定的合作互助,但是国家与国家之间为了进一步保存实力,并不会将一些关键技术进行共享,一些西方发达国家仍旧在技术上保持着绝对优势,对于我国来说,我们要在技术上加大投资力度,将技术研发作为我们航空事业发展的重要内容之一,逐步实现国产化,并要逐渐提高航空管理的有效性。 3 结语 经过一段时间的发展,我国民航空管新技术的研发和应用,取得良好成效,在其中我们对民航空管新技术发展的必要性以及发展概况和要重点关注的问题,进行了简要的概述,希望能够为同行业的研究者提供一定的理论参考。 【作者简介】 于洋,男,出生于1981年5月,籍贯山东省海阳市,就职于济南民航山东空管分局; 靳红志,男,出生于1990年12月,籍贯山东省济宁市,就职于济南民航山东空管分局。 航空新技术论文:3D打印:改变航空工业的制造新技术 引言 英国《经济学人》杂志2012年制作专题论述了当今全球范围内工业领域正在经历的第三次革命,认为这次革命是一种建立在互联网和新材料、新能源相结合的工业革命,它以“制造业数字化”为优秀,并将使全球技术要素和市场要素配置方式发生革命性变化。新材料、新工艺、新机器人、新的网络协同制造服务,生产会更加经济、高效、灵活、精简。3D打印技术作为“第三次工业革命的重要标志”,被认为是推动新一轮工业革命的重要契机,已经引起全世界的广泛关注。3D打印技术作为具有前沿性、先导性的新兴技术,正在使传统生产方式和生产工艺发生深刻变革。3D打印技术将以其革命性的“制造灵活性”和“大幅节省原材料”在制造业掀起一场革命,它最适合应用于多品种、小批量、结构复杂、原材料价值量高的结构制造领域,因此有望在航空制造领域获得广泛应用。 3D打印技术(3D Printing)是快速成型技术(Rapid Prototyping Manufacturing)的一种,也叫做增材制造( Additive Manufacturing)。基本原理是把一个通过设计或者扫描等方式做好的3D模型按照某一坐标轴切成无限多个剖面,然后一层一层打印出来并按原来的位置堆积到一起,形成一个实体的立体模型。3D打印技术使用的方法有很多种,表1给出了美国科技政策研究所对3D打印技术按过程、主要厂商、所用材料和典型市场进行的分类。 国内外3D打印技术及产业发展情况 世界主要国家竞相从战略高度重视发展3D打印 3D打印技术的历史由来已久。1986年,美国3D System公司推出了第一款工业化的“3D打印”设备,1990年开始销售,短短几年中,形成了巨大的市场。近年来,美国以企业和大学及科研机构等半政府半民间的组织为主导力量,明显加大加快了对3D打印技术研发的组织力度。2009年,以美国相关大学为主的“增材制造路线(RAM)研讨会”就未来5~10年的技术发展进行了广泛的讨论,并发表了较有影响的路线图研讨报告。根据这一报告的建议,由爱迪生焊接研究所(EWI)牵头于2010年成立“增材制造共同体AMC(Additive Manufacturing Consortium)”,试图将相关的制造商与供应商同大学与研究机构联结成为一个互动良性促进发展的生态组织,共同解决3D打印技术中还存在着的大量问题。AMC目前已有30余家企业、研究所、大学、军方和政府等机构成员,以金属材料的增材制造技术为主,每季度活动一次。目前,AMC整合EWI及其成员的设备、技术和专业知识,初步构成了一个分布式、网络化的增材制造“国家实验平台中心NTBC(National Test Bed Center)”。AMC和NTBC的使命就是提高3D打印增材制造技术的成熟度,促进相应的产业投资,在全美范围内将这一新兴的制造方式早日转化为主流的制造方式。自2011年起,AMC每年都向其会员增材制造的现状报告。此外,近3年来美国政府、军方及企业还多次组织3D打印技术的有奖挑战大赛,希望以此加速相关技术的发展、应用和普及。 尽管美国在3D打印的整体技术上领先全球,但在基础研究设施、研发组织和政府支持上,欧盟明显领先。首先,欧盟在政府研发方面的投入要大于美国(不计不公开的国防军事投入),著名的大型合作项目包括英国的增材制造创新中心、欧盟第六框架项目大航空航天组件快速生产Rapolac(Rapid Production of Large Aerospace Components),全程专注航空航天的SMD(Shaped Metal Deposition)技术等。其次,欧洲工业界也主动组织形成3D打印产业群,开发增材制造的市场。一度形成原始创新技术源于美国,但其后的研发和应用及商业化却是由欧盟等国家完成的局面。此外其他一些国家也都竞相从国家战略高度重视发展增材制造业,澳大利亚近期制定了金属堆积制造路线,南非正在扶持基于激光的大型堆积制造机器的开发,日本也在着力推动堆积制造技术的推广应用。 3D打印行业处于迅速兼并与整合过程中,专利成为竞争的重要武器 2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元。目前,快速成型技术的市场应用份额如图1所示,其中航空航天约占8%。目前,全球有两家3D打印机制造巨头,分别为3D System 和Stratasys,均在美国上市,2011年营业收入分别为2.3亿美元和1.6亿美元。3D Systems公司自2009以来已连续收购了25家公司,并于2011年11月收购了3D打印技术的最早发明者和最初专利拥有者Z Corporation公司之后,一举奠定了在3D打印领域的龙头地位。Stratasys公司继2011年5月收购Solidscape公司之后,又于2012年4月与以色列著名3D打印系统提供商Objet宣布合并。当前,国际3D打印行业正处于迅速兼并与整合过程中,行业巨头正在加速崛起。 3D打印行业巨头积极展开收购行动,在扩大公司规模的同时也吸收了大量的相关专利,并以此专利优势,在专利上限制对手的发展。目前全球拥有3D打印专利前5名的公司见图2、表2。 从2005年开始,3D Systems利用自己的专利优势成功狙击了纳博特斯克的7项专利申请。2012年底,3D Systems又控告Formlabs公司推出的初级3D打印机涉嫌侵犯其专利技术。 我国3D打印的技术水平基本与国际同步,但在产业化方面严重落后 20世纪90年代初,我国开始推进增材制造设备,即3D打印机的研发,在快速成型技术方面取得了长足进展。我国的华中科技大学、清华大学、西安交通大学、北京隆源公司、中航重机激光和南京航空航天大学等单位,于上世纪90 年代初率先开发快速成型设备,以及进行相关技术的研究、开发、推广和应用。其中,清华大学成功开发了无木模铸造工艺 (Patternless Casting Manufacturing),即采用逐点喷洒粘结剂和催化剂的方法来实现铸造沙粒间的粘结。华中科技大学研发出世界最大激光快速制造装备,使得我国在快速制造领域达到世界领先水平。西安交通大学研制出了激光快速成型设备LPS、SPS 系列成型机,并成功推向国内外市场。在国家科技部领导和组织下先后成立了近10家旨在推广应用快速成型技术的“快速原型制造技术生产力促进中心”,863/CIMS 主题专家组还将快速成形技术纳入目标产品发展项目。可以说我国在典型的快速成形设备、软件、材料等方面的研究和产业化方面获得了重大进展,我国快速成形技术的研究工作基本与国际同步。但在快速成形技术新设备研发和应用方面我国则落后于国外。国外快速成形技术在航空领域有超过8%的应用量,而我国在这方面的应用量则非常低。据估计,3D打印设备在我国企业级装机量在400台左右,2010年以来年增速均为70%左右,市场规模超过1亿元。 3D打印技术在航空领域的应用情况 欧美已将3D打印技术视为提升航空航天领域水平的关键支撑技术之一。3D打印技术在航空领域的应用主要集中在3类:1)外形验证,整机和零部件外形评估和测试、验证;2) 直接产品制造,例如无人机的机翼、云台、油箱、保护罩等,美国一些大飞机中也有多个零部件采用3D打印直接制造;3) 精密熔模铸造的原型制造,采用精密浇铸工艺来制作部件前的原型等。 国外应用情况 波音公司已经利用3D打印技术制造了大约300种不同的飞机零部件,包括将冷空气导入电子设备的形状复杂导管。目前波音公司和霍尼韦尔正在研究利用3D打印技术打印出机翼等更大型的产品。 空客在A380客舱里使用3D打印的行李架,“台风”战斗机中也使用了3D打印的空调系统。空客公司最近提出“透明飞机概念”计划,制定了一张“路线图”,从打印飞机的小部件开始,一步一步发展,最终在2050年左右用3D打印机打印出整架飞机。“概念飞机”本身有许多令人眼花缭乱的复杂系统,比如仿生的弯曲机身,能让乘客看到周围蓝天白云的透明机壳等,传统制造手段难以使用,3D打印或许是一条捷径。 GE航空2012年11月20日收购了一家名为Morris Technologies的3D打印企业,计划利用后者3D打印技术打印LEAP发动机组件。GE把这次收购看作是对新制造技术的投资,认为具备处理新兴材料与复杂设计的工艺制造开发能力,对GE的未来至关重要。 美国空军对3D打印也报以厚望,近日与3D Systems签约,投资29.5亿美元用于其开发打印F-35战机部件和其他武器系统的3D打印系统。 国内应用情况 中航重机激光技术团队早在2000年前后,就已经开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发。目前,中航重机激光产品已经应用于我国多款新型飞机上,并起到关键作用。除了军用飞机,中航重机激光还在开拓世界最先进四代航空发动机最优秀技术之一——整体叶盘应用市场,以及大型水面水下舰艇市场。 北航同我国主要飞机设计研究所等单位“产学研”紧密合作,瞄准大型飞机、航空发动机等国家重大战略需求,历经17年研究在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺、成套装备和应用关键技术,并已在飞机大型构件生产中研发出五代、10余型装备系统,已经受近十年的工程实际应用考验,使我国成为迄今世界上唯一掌握大型整体钛合金关键构件激光成形技术并成功实现装机工程应用的国家。2013年1月18日,王华明联合研发团队凭“3D激光快速成型技术”获国家技术发明一等奖。3D打印对生产方式的变革 相比较传统制造业,3D打印在制造模式、流程、供应链等方面发生巨大变化。1)定制成为新标准。制造模式上,过去是生产线规模化生产,今后则可能更多的是数字化、个性化、分散化的定制生产,不再需要库存大量零部件,也不需要大量生产。2)缩短上市时间。3D打印无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期。3)更优越的产品性能。3D打印的产品是自然无缝连接,结构之间的稳固性和连接强度要高于焊接等传统方法。4)开放式的产品设计。3D打印产品设计者与消费者之间可以通过互动改进产品,这个互动是双向的,消费者也可以自己设计产品。5)改变离岸经济模式。3D打印对产品供应链有重大影响,选择生产地时,劳动力成本不再那么重要,而是考虑如何接近消费者,传统过程的供应链就变得短了,使得传统的离岸经济模式得以改变。 3D打印产业的未来发展前景 对于3D打印未来的发展前景,业界普遍看好。作为全国工业的主管部门,工信部准备组织研究制订3D打印技术路线图、中长期发展战略,推动完善3D打印技术规范和标准制定,研究制定支持3D打印产业发展的专项财税政策。据报道科技部的3D打印相关战略规划也正在研究制定中,近期即将公布。高德纳( Gartner )公司2012年的新兴技术炒作周期报告判断:3D打印技术目前正在进入概念炒作的高峰阶段,在5~10年的时间内将迎来发展高峰(见图3)。 据Wohlers Associates报告分析,全球3D打印产业产值在1988~2010年间保持着26.2%的年均增速。2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元,到2016年产业总产值将达到31亿美元,2020年将达到52亿美元,其中零部件制造将占80%。而对于快速成型应用领域,则市场更为广阔。2012年,全世界快速成型制造的产值估计为230亿美元,2015年产值将会达到350亿美元。 不过3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间,目前仍面临着一些瓶颈和挑战:一是成本方面,现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵,给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面,目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物,选择的局限性较大,成型品的物理特性较差,而且安全方面也存在一定隐患。三是精度、速度和效率方面,目前3D打印成品的精度还不尽如人意,打印效率还远不适应大规模生产的需求,而且受打印机工作原理的限制,打印精度与速度之间存在严重冲突。四是产业环境方面,3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散,制造业面对的盗版风险大增,现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。 3D打印技术未来发展的主要趋势 随着智能制造的进一步发展成熟,新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域,3D打印技术也将被推向更高的层面。未来,3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。 提升3D打印的速度、效率和精度,开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法,提高成品的表面质量、力学和物理性能,以实现直接面向产品的制造;开发更为多样的3D打印材料,如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等,特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点;3D打印机的体积小型化、桌面化,成本更低廉,操作更简便,更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求;软件集成化,实现CAD/CAPP/RP的一体化,使设计软件和生产控制软件能够无缝对接,实现设计者直接联网控制的远程在线制造。 航空制造业整合3D打印技术的建议 我国是制造业大国,3D打印技术对中国诸多企业将是颠覆性的变革。我国航空制造业必须未雨绸缪,积极为迎接此技术革命做好准备。 (1)推进“产学研用”结合,拓展应用领域,延伸产业链,提高产业化程度。 (2)改变产品,如研发现有产品的数字版及3D打印所需相应的硬软件。 (3)改变制造过程和方法,将现有制造系统智能化自动化,引入3D制造系统,形成复合体系。增材制造和减材制造相辅相成,复合制造体系在今后将成为主流。 (4)改变商业模式。这一次新工业革命要求完全不同的价值获取与盈利模式,及相关的流程设计,资源配置和组织机构的形式。 (5)提前专利布局,在发展初期就要将目光放长远,不能满足于现有已经被国外企业掌握的优秀技术,而是要更多的走自己的专利之路,努力发展创新技术,抢占技术先机,积极进行合理的专利布局,包括国际市场专利布局,同时摆脱对国外3D打印耗材的依赖,避免陷入不必要的专利泥潭,争取在未来的市场竞争中占据有利地位。 (5)GE收购3D打印企业,某种程度上给航空企业提供了借鉴:通过一些资本化运作手段,兼并收购一些具有优秀技术的3D打印企业,以优秀制造能力为重点,打造航空企业自身的价值元宝曲线,或许是在这次工业革命中实现快速赶超的有效途径。 (作者单位系中国航空工业发展研究中心) 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机燃烧室新技术 航空燃气涡轮发动机燃烧室的功能是将燃料的化学能通过燃烧转化为热能。在航空燃气涡轮发动机上燃烧室分为主燃烧室和加力燃烧室,主燃烧室是发动机优秀机的三大高压部件之一,加力燃烧室主要用在战斗机发动机上以短时间增加发动机推力,使飞机加速,在除战斗机以外的其他飞机发动机上一般不设加力燃烧室。主燃烧室将燃料燃烧后形成的高温高压燃气驱动涡轮做功带动压缩部件,除去带动压缩部件所消耗的功之外,剩余的高温高压燃气的能量通过喷管排气产生推进力推动飞机前进,或通过动力涡轮带动螺旋桨、桨扇、旋翼产生拉力及升力。发动机吸入的空气中的氧气在主燃烧室燃烧过程中并未全部消耗,因此在涡轮后可以设置加力燃烧室,再次喷入燃料燃烧加热燃气,进一步提高燃气能量以增加发动机的推力,主燃烧室和加力燃烧室在发动机上的位置见图1。 随着航空发动机技术的发展,发动机的工作压力和涡轮前温度越来越高,燃烧室的工作条件和技术指标要求越来越苛刻,突出的技术矛盾是在燃烧室负荷越来高的情况下,满足高的燃烧性能和轻的重量要求,在传统燃烧技术基础上必须采用新的原理和技术方案以提高发动机总体性能指标。 主燃烧室新技术 航空燃气轮机主燃烧室的传统结构形式可分为单管燃烧室、环管燃烧室、环形燃烧室,这基本与航空燃气轮机的发展历程相对应。早期的燃烧室多为单管燃烧室,后来发展为环管燃烧室,上世纪60年代,环形燃烧室出现并成为燃气涡轮发动机的必然选择,随着燃烧技术的发展,短环形燃烧室是目前普遍采用的方案(图2)。在采用离心式压气机的燃气轮机中为了缩短轴距并利用离心压气机径向尺寸较大的特点,发展了环形回流燃烧室或环形折流燃烧室。 现代高性能发动机对主燃烧室提出了越来越高的要求,对于军用发动机主燃烧室而言,要求其具有更高的温升工作能力和更宽的工作范围;而民用发动机对燃烧室污染排放指标提出了极为苛刻的要求,以满足发动机适航取证。因此主燃烧室主要朝两个方向发展:高性能军用发动机使用的高温升燃烧室及民用发动机需要的低排放燃烧室;为应对上述挑战,提出了以下燃烧室新技术方案。 旋流器阵列多点喷射燃烧室(图3)。此类燃烧室是将常规燃烧室头部的旋流器和喷嘴的尺寸缩小,在传统燃烧室单个头部大小的空间内布置多个喷射点,每个喷射点的燃料和空气快速均匀的混合,每个喷射点有自己的回流区和燃烧区,燃烧时有多个火焰,由于每个喷射点的回流区长度短,燃烧驻留时间短,在降低污染物的生成方面有很大的潜力。同时该类型燃烧室由于有多个喷射点的存在,可以将喷射区域进行分区燃烧,兼顾燃烧室在低工况下的稳定工作及高工况下的高效燃烧,适合于工作范围宽广的高温升燃烧室;还可以对喷射点进行控制,具有温度场主动调节能力,能够满足高性能军用发动机高品质燃烧室出口温度场的需求。 驻涡燃烧室(图4)。驻涡燃烧室是一种采用独立凹腔进行稳焰的燃烧室,其原理是由超声速燃烧的背风台阶稳定火焰原理演变而来,最早在美国的IHPTET计划中提出。驻涡燃烧室由产生值班火焰的凹腔结构和钝体稳焰主燃区组成,其主要特点是可以实现分区分级燃烧,发动机在点火、慢车等小工况状态时,燃烧室只驻涡区工作,保证了燃烧室低工况稳定性;而在起飞等大功率状态下燃烧室驻涡区和主燃区同时工作,保证高工况下的高效燃烧性能;驻涡燃烧室其点火器位于驻涡区内,不易被吹熄,点火性能相对其他燃烧室更加优越。由于实现分级燃烧,能够有效控制氮氧化物等污染排放物的生成。美国GE公司在驻涡燃烧室研究方面处于领先地位,通过多年的研究已经发展了四代驻涡燃烧室,并开展了相关的试验,GE公司在2007年完成了全环形驻涡燃烧室设计和试验验证,拟应用在高推重比发动机上。 涡轮级间燃烧室及超紧凑燃烧室。涡轮内燃烧最初的目的是采用涡轮内燃烧取代主燃烧室建立定温循环, 定温循环的效率比常规燃烧室的定压循环高30%~40%,但定温循环超出了常规发动机的设计参数与运行参数,只能用于理论研究。在本世纪初,由Sirignano等人提出了在高低压涡轮之间的补燃燃烧形式,在此方案的基础上发展了涡轮级间燃烧室(Inter-stage Turbine Burner,ITB)及超紧凑燃烧室(Ultra-Compact Combustor,UCC)。 涡轮级间燃烧室(图5)是在高低压涡轮之间再布置一个小型燃烧室,由于有涡轮级间燃烧室的存在,可以拓展压气机总增压比的设计范围,适当降低涡轮前温度提高涡轮寿命,实现高飞行马赫数下发动机推力更大耗油率更低的目标。涡轮级间燃烧室由于受到结构布局的影响,需要在较小的空间内完成稳焰、燃烧等过程,所以一般采用驻涡凹腔稳焰燃烧的方案。 超紧凑燃烧室(图6)是涡轮间燃烧室的进一步提高和发展,其基本原理是将燃烧室与高、低压涡轮导叶整合,实现在涡轮导叶内燃烧,实现近似等温燃烧循环,提高发动机的热效率,此方案对发动机性能参数及结构的改变较多。超紧凑燃烧室是目前几种先进燃烧技术如:凹腔稳焰、多点喷射组织燃烧,周向燃烧、旋流燃烧、补气射流、驻涡燃烧等技术的综合应用的集成。 美国空军研究实验室针对超紧凑燃烧室开展了四个阶段的研究。阶段一:以替代主燃烧室为目标的研究;阶段二、阶段三:以替代涡轮级间燃烧室为目标的研究工作;阶段四:以实现涡轮内燃烧替代加力燃烧室为目标的研究工作,最终实施定温循环燃烧。超紧凑燃烧技术目前已经在涡轮间燃烧上进行了试验验证(图7),其贫油熄火油气比只有目前系统的25%~50%,同时在应用时可以和涡轮叶片整合一体,实现涡轮内燃烧构想,并且已经开始实施,更设想用以取代主燃烧室,实施定温循环,实现高效率动力输出,并且作为下一代燃烧室技术,减小发动机重量和尺寸。 低排放燃烧技术。其中包括:贫油预混预蒸发燃烧技术;富油燃烧技术。 贫油预混预蒸发燃烧技术燃烧室的污染排放物包括:一氧化碳(CO)、未燃碳氢(UHC)、氮氧化物(NOx)和冒烟等4种燃烧产物,目前除氮氧化物以外,其他排放物指标已相当低,低排放技术的重点是进一步降低氮氧化物的排放,直接的措施是缩短燃料的燃烧时间,降低燃烧区的燃烧温度。贫油预混预蒸发燃烧室是通过在燃烧区加入大量空气,并使燃油和空气预先混合并完成部分蒸发再进行燃烧,相对于传统的旋流扩散燃烧,燃烧均匀,燃烧温度低,因此燃烧产物中的污染排放特别是氮氧化物(NOx)显著降低,贫油预混预蒸发燃烧技术有很多种方案,目前取得成功的是GE公司研制的双环预混旋流(TAPS)燃烧技术(图8),燃烧室结合了分级分区燃烧和贫油预混燃烧的思想。由值班级(预燃级)和主燃级组成。值班级为扩散火焰模式,保证发动机启动点火可靠和较为宽广的燃烧边界;主燃级为贫油预混燃烧模式,主要工作于大工况,以减少NOx的生成。 目前,TAPS燃烧室已发展了三代,分别为TAPS1、TAPS2和TAPS3。TAPS1技术目标是要比传统富油头部设计的燃烧室或CAEP2标准降低NOx排放50%,成功用于GEnx发动机上;TAPS2的目标是在TAPS1的基础上再降50%,主要是针对总增压比大于40的发动机,比CAEP2标准NOx排放降低70%,首先用于我国大飞机C919的启动发动机LEAP-X上;TAPS3目标是比CAEP/6降低NOx排放75%,比CAEP/2降低85%。 富油燃烧技术。富油燃烧的基本特点是主燃区空气量低于燃料完全燃烧所需空气量,当燃烧区为富油燃烧时,因燃烧不完全,燃气温度较低,NOx生成量也较低,但是经过富油燃烧后,有大部分燃油未燃烧完全,随着燃气向下游流动,必定要在化学恰当比附近燃烧,此时,燃气温度很高,是NOx大量产生的区域,为了跳过该区域,通过在富油燃烧区末端加入大量空气瞬时降低燃气温度,此后未完全燃烧的可燃成分在贫油状态继续燃烧,从而整个燃烧过程的温度降低。典型的富油燃烧技术是PW公司研制的富油燃烧-快速淬熄-贫油燃烧(RQL,图9)技术。PW公司将RQL燃烧技术用在V2500发动机扇形试验段上试验,其结果比当时的排放标准低50%。之后,PW公司进行一系列的低排放燃烧室的研发,他的低排放燃烧室称为TALON燃烧室,分别发展了TALONⅠ、TALONⅡ和TALONⅩ等一系列低排放燃烧室,已在PW4084、PW6000、PW8000等发动机上成功应用。 加力燃烧室新技术 战斗机在起飞、爬升、规避导弹或机型作战机动飞行等状态需要更大的推力以实现短时间加速飞行,发动机使用加力是短时间内增加推力的最好办法。加力燃烧室是实现发动机加力的部件,它能保持发动机最大转速和涡轮前燃气温度不变的情况下,将燃油喷入气流中让剩余氧气再次燃烧,产生额外推力。现在军用涡扇发动机加力燃烧室(图10),大都采用V型稳定器来稳定火焰,这种加力燃烧室通过气流在钝体后形成的尾迹旋涡和回流区产生一个油气混合均匀的低速区,从而具备了火焰稳定的必备条件。 现代高推重比航空发动机加力燃烧室工作条件越来越恶劣,性能要求更高,主要特征表现在内涵进口温度更高、氧含量降低的情况下,进一步提高加力温度和燃烧效率,降低流体阻力,缩短长度,加力重量超轻。传统发动机加力燃烧室很难实现上述要求,未来加力燃烧室的发展必然将某些部件进行一体化设计,变得更加紧凑,以减少长度和降低重量,提高发动机推重比。涡轮后框架一体化加力燃烧室、旋流加力燃烧室、外涵加力燃烧室是目前研究的重要方案。 涡轮后框架一体化加力燃烧室。 涡轮后框架一体化加力燃烧室的主要特征是取消传统加力燃烧室的混合扩压器,将喷油杆和钝体稳定器整合到涡轮后支撑框架的支板上,形成超级紧凑的一体化结构,加力燃油从支板内的喷嘴孔喷入并进入支板后形成的回流区内稳定燃烧,涡轮后框架一体化加力燃烧室与传统加力燃烧室对比如图11所示。这种加力燃烧室的设计关键在于:合理的安排燃油喷射,既保证加力燃油浓度分布与氧浓度分布主动匹配,又避免燃油的自燃与结焦,还能保证燃油在支板后的回流区内形成稳定燃烧点火源,同时保证加力燃烧室较低的流阻损失;一体化加力燃烧室方案能适用于更高的加力热负荷,具有更简单的结构以及更高的喷杆和稳定器工作可靠性,在高推重比发动机研制中得到了深入广泛的研究。采用涡轮后框架一体化加力燃烧室的典型代表为美国PW公司研制的F119发动机,其推重比在10左右。 旋流加力燃烧室。旋流加力燃烧室是采用类似主燃烧室的旋流燃烧原理组织燃烧,以涡轮后承力框架作为旋流加力的叶片,燃油喷杆内置在叶片内,形成旋流器的流场结构,取消了喷油杆和钝体稳定器。该方案可大幅度强化油气混合,提高燃烧强度和燃烧稳定性,缩短燃烧段长度,降低尾喷流火焰辐射强度,从而缩短加力燃烧室的长度、减轻重量,提高发动机隐身性能,但旋流加力燃烧室出口气流存在较大的余旋,会引起发动机推力损失。 外涵加力燃烧室。 常规加力燃烧室是采用内外涵燃气和空气混合后再点火燃烧,外涵加力燃烧室是直接在外涵道贫油组织燃烧。与传统方案相比,外涵加力燃烧室结构尺寸更紧凑,有利于发动机减重设计;外涵空气含氧量高,有利于组织燃烧,但由于进气温度和压力较低,燃油蒸发困难,不利于油气混合,影响点火性能和燃烧效率。外涵加力燃烧室工作与常规加力燃烧室组织燃烧方式基本相同,采用喷油杆喷油与空气混合,钝体稳定器稳定火焰,原理图如图12所示。 外涵加力技术主要应用在两个方面:垂直/短距起降(STOVL)发动机技术和变循环发动机(VCE)技术。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机优秀机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。PW公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR优秀机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119优秀机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡轮盘其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡轮盘技术,验证了涡轮盘重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(罗罗公司参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平1500℃以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10℃。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机优秀机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。P W公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR优秀机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119优秀机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡轮盘其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡轮盘技术,验证了涡轮盘重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(RR参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平150度以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10°C。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:浅谈新技术下的航空维修人员培训 【摘要】随着新技术的发展,制造水平的提高,复合材料的大量使用,以及自动化检测技术和计算机技术的使用等对于航空维修人员有了更高的要求,而设备的更新、新装备的操作难度、技术含量等问题,对航空维修人员提出了新的要求。 【关键词】航空维修;人员培训 随着INTERNET和数字化技术的发展,自动化检测技术,计算机技术,复合材料等新技术的大量应用,大大加快了飞机设计、制造和服务的速度。航空公司的飞机一旦发生故障和失效问题,不仅会增加企业维修成本,而且会严重影响企业的生产效率,使企业蒙受巨大损失。但由于飞机故障的不可预知性,航空公司无法预先制定完美的维修和航班计划。为了提高服务效率和质量,提高航空产品的竞争力,在这种情形下维修方式已由传统模式下民航飞机维修,发展为数字化的维修,这种数字化维修方式对航空维修人员提出了新的要求。 一、飞机维修新技术 1.维护手册的数字化 2.维修信息系统与飞机系统的数字化、智能化对接 目前,新一代的飞机都已经能够实现由空中向地面传送飞机参数、故障和维护信息。这种技术就是目前为人们所熟知的远程传递技术,即应用飞机的通讯寻址和报告系统(ACARS)实时下载飞机系统故障(CFD)和飞机性能参数(DFD)报文,把它们传递到地面信息站点上。然后这些飞机的信息先经过分析、过滤和处理,形成与维修信息系统格式一致,可以相互交联对话的数据,再由维修信息系统进行分析、评价、处理用以形成维修决策,生成维修方案。同时自动生成维修调度报告送达各个相关部门,在飞机落地前就可做好维护准备。这样可以大幅度减少飞机维修停场时间,降低飞机航班延误率,减少维修费用开支,提高维修效率和飞机运营周转率。 3.智能化维护系统(IMS) 二、国内外航空维修队伍分析 1.我国航空维修人员存在以下问题 ①维修人才综合素质需进一步提高:飞机维修人员队伍尚待成熟,缺乏技术带头人和技术骨干。 ②飞机维修人员队伍维修类别结构失调:据统计2009年5年以下维修人员占人数的54%,小龄化现象造成维修经验严重不足,不能进行深度维修等工作,深度维修人才严重不足。 ③维修人员队伍管理存在的问题:飞机维修人才储备不足,飞机维修人员的培训不够,机务人员待遇低,人才流失严重。 2.国际航空维修人员存在以下问题 在西方国家,加入飞机维修队伍的年轻人的数量比离开的要少。此外,一些高技能和有经验的人员离开航空到其他行业寻找高薪职位;在世界各地均存在飞机维修工程师、技术员和机械师短缺的问题;航空运输业是工作人员的工作时间不利于社交。飞机工程师可能会突然转行到金融或者IT 行业。 三、新技术新形势维修人员要求 由上可以看出,国内外维修市场新技术都对我国航空维修人员的培训,在数量和质量上都提出了较高的要求。这些发展和变化都在要求航空维修人员的培训将由人员密集型向技术密集型转化,由常规经验维修向高技术科学维修转化。尤其是空客A380大面积使用复合材料,对复合材料的维修人员有了较大的需求。 因此,新的工程与维修课程应包括更多的结构和复合材料的培训。对计算机、网络等有了很高的要求。多数新的技术人员都将是IT实用专家,易于了解新的航电设备。机务维修领域的变革决定了机务人才培养的方向将向着:工程化、系统化、综合化、 信息化、集成化、国际化方向发展。新技术新形势对航空维修人员的培训提出以下要求: 1.多学科开展,由基本的结构课程为主,发展集结构、计算机、网络、电子于一体的多学科教学。 2.增强与MRO间的交流,及时与先进技术接轨,倾听企业对维修人员的要求,与企业合作办学,学习最新的维修方法。 3.加强国际国内院校之间的交流合作,做到与世界同步,学习最新的世界维修方法。 4.开设专门的复合材料修理培训课,以适应市场的需要。 5.引进虚拟维修训练系统,可以及时更新维修信息并缩短人员的培训时间,降低耗材成本。 6.加强学生自学能力的培养,以满足工作后的再学习;加强动手实际工程能力及自信心的培养。 7.培养严谨独立的工作作风和较好的团队沟通协作能力。 航空新技术论文:中苏《国防新技术协定》转让的航空技术探微 [摘要]中苏《国防新技术协定》中规定苏联向中国转让米格-19歼击机和图-16轰炸机,就其技术水平来说,两者都是苏联当时最新装备或最新型号之一。苏联向中国转让新技术最基本的原因是为巩固其国内与国际政治地位并寻求中国的支持。除此之外,苏联的导弹威慑观使其认为图-16作为轰炸机已无实际意义,歼击机也将被导弹所取代,因而同意进行转让;在转让最新装备的同时,苏联在科学研究上对中国严格保密,以便限制中国超越苏联;航空技术转让的主动权完全掌握在苏联手中,重要的技术资料、特殊材料、特殊部件设备都可以成为限制中国发展、控制技术转让进程的手段。 [关键词]航空技术转让 飞机 中苏《国防新技术协定》 1957年10月15日,中苏签订了《中华人民共和国政府和苏维埃社会主义共和国联盟政府关于生产新式武器和军事技术装备以及在中国建立综合性原子工业的协定》,简称《10月15日协定》或中苏《国防新技术协定》。目前,学术界对中苏《国防新技术协定》的关注集中于原子弹或导弹部分的技术转让,鲜有关于转让航空技术的内容。本文将综合各种史料,厘清中苏《国防新技术协定》中航空技术转让的内容、执行过程中实际转让的飞机型号以及在当时的技术水平,进而分析苏联转让的原因。 一、转让飞机的具体型号与内容 《当代中国的航空工业》明确指出:“议定转让制造权的航空产品有米格-19歼击机、图-16轰炸机和四种战术导弹。” 由于米格-19有多种改型,按规定转让给中国仿制的具体型号是什么呢?《沈阳市志-军事工业》称:徐昌裕、112厂设计室主任徐舜寿等人随中国工业代表团谈判购买米格19埃斯(米格-19C)、米格19坡(米格-19л)和米格19坡埃母(米格-19лM)飞机,并选定米格19坡(米格-19л),于10月15日签订购买全套技术资料和样品的协议。由此可以确定转让仿制的歼击机型号是米格-19л。 《当代中国空军》记载:20世纪50年代,中国空军装备的歼击机有米格-19C、米格-19л。1959年4月,沈阳飞机制造厂仿制米格-19л成功,未正式生产。根据空军需要,转而仿制米格-19C,1963年12月仿制成功,命名为歼-6。不过,中国最后大规模仿制的是米格-19C而非协定中规定的米格-19л。这是因为1958年7月,中国空军在进驻福建前线通过与台湾当局空军的实战检验后,认为米格-19л机动性差,提出需要大量灵活机动的前线歼击机(即米格-19C)。但当时中国并没有就c型飞机向苏联订货。于是从1958年12月起,112厂在米格-19л的基础上进行改型设计,综合米格-19C和米格-19л的特点,利用米格-19л的后半部,并对米格-19c的机头稍作改进以提高机动性,自行设计了一个新型号,命名为东风-102。1959年2月投入试制,9月30日首次试飞。但后来由于东风-102质量不过关,于1960年停产整顿。从1961年起,重新选择原样仿制苏联米格-19c,1963年,飞机仿制成功,即后来有大量改型的歼-6。 事实上,转让图一16的时间比中苏《国防新技术协定》规定的时间有所提前。1958年9月16日,赫鲁晓夫在雅尔塔接见中国驻苏大使刘晓,主动提出苏联可派一批带有导弹的图一16轰炸机到中国,由苏联飞行员驾驶,以便为炮击金门时提供打击力量。10月12日,拒绝了此建议,但同时表示:中国决定提前制造图-16。10月,就提前试制图-16问题致电赫鲁晓夫。随即派张连奎、王西萍、陆纲等赴苏进行具体谈判。张连奎、王西萍、陆纲等23人于11月赴苏,主要落实各项技术资料和物资供应安排,经过谈判,苏方同意加班生产,备齐物资和资料,及时发货。1959年4月,中苏签订补充协议,苏方承诺1960年上半年供应中国20架份飞机本体、40台份P-3M发动机、96项仪表等机载成品及相应毛坯材料。 因此,根据中苏《国防新技术协定》的规定,苏联向中国转让的飞机型号是米格一19歼击机和图一16轰炸机,包括提供样机、零部件、图纸资料以及指导仿制的苏联专家。 二、转让飞机机型的技术性能 苏联方面普遍认为,对中国国防新技术的转让是毫无保留的,赫鲁晓夫甚至声称:“我们给了他们坦克、大炮、火箭、飞机、海军武器和陆军武器。事实上,我们的整个国防工业都是向他们敞开的。”而中方资料则通常指出,苏联转让的飞机大都是落后的型号。那么,苏联转让的航空技术水平究竟如何? 关于米格-19的技术性能 就当时而言,一般认为是很先进的:“以爬升快,加速性和机动性好,能全天候超音速作战、火力强和易于操纵等优势装备于苏联空军部队……米格一19为一件成功的设计”;“米格-19的机动性能极其出色”;“米格-19是前苏联研制的一种轻型超音速歼击机……主要用于空战,争夺制空权,也可实施对地攻击”。 苏联于1951年开始研制米格-19,1953年首次试飞,1955年开始装备部队。这是世界上第一种进入批量生产的超音速战斗机。1956年,米格-19首次公开亮相,由于其在爬升率、加速性、机动性、操纵性等方面的良好性能,先后有多种改型:c型(昼间型)、CФ型(高空型)、п型(加装雷达的全天候型)、YIM型(发射导弹的全天候型),1961年停产。米格-19C没有雷达,于1956年投产、服役,中国大量仿制并在此基础上进行多种改型。苏联向中国转让的米格-19п于1955年投产并装备部队,加装了雷达;而米格-19пM则由米格-19п改来,从携带火炮改为可发射导弹,由于采用了米格-17пM上的RP-2U雷达和APU-4导弹发射轨等成熟技术,该型很快于1957年底生产。 由于米格-19п与米格-19пM都装备了雷达,但这两种雷达都存在不少问题,有时甚至因雷达故障使战机无法升空,而且加装雷达的米格-19п机动性较差。通过实战检验后,中国最后选择了不能发射导弹、没有雷达的米格-19C,并在此基础上做了大量改型。在实战中,歼-6表现良好,曾击落多架美制RF-101,并以负速度差击落过RF-104,还创造过平流层击落战机(无人高空侦察机BQM-147G)的世界纪录。
生产与运作管理论文:高校《生产运作管理》教学中存在的问题与改进措施 摘 要:《生产运作管理》课程是高职物流管理专业的优秀课程之一,具有较强的理论性和实践性,该课程的成功开展对于生产与运作的管理具有重要的指导意义。但由于多种原因,该课程的开展并未取得预期的效果。为此,本文结合自己的教学心得从教学方法、师资队伍建设、教学条件等角度出发,分析了在该课程的教学中主要存在的一些问题,并提出了相应的改进方案,旨在能够对高校《生产运作管理》课程教学提供一些有益的建议。 关键词:生产运作管理 课程教学 问题与改进 1.前言 《生产运作管理》作为一门与生产运作实践相互联系的优秀课程,是一门和很多专业相交叉的学科,随着社会的不断进步,服务行业过程逐渐从生产过程中分离出来,因此,在教学过程中,我们既要考虑到有形的生产过程又要兼顾到无形的服务行业。本文结合自己从事教学的过程与感受,针对在该课程教学实践中存在的一些问题,对《生产运作管理》教学过程中的教学方法、师资队伍建设、教学条件等方面存在的一些问题进行了探索研究,并提出相关的改进方案。 生产与运作是人类从事社会组织三项基本职能之一。生产与运作具有广泛性,生产运作活动管理的好坏直接和社会组织的经济效益相关,因此可以看出生产运作管理的重要意义。为此,《生产运作管理》课程在高校的物流管理专业逐渐受到关注。然而,由于本课程的独特性,很多高校的教师普遍认为该课程教学存在一定的困难,并且学生也缺乏社会工作实践的经验,没有对生产与运作的感性认知与思考。与此同时,在教学也存在一定的客观因素,如教学条件的限制,不能充分做到理论和实践相结合的目的。最终,导致学生对这门课程的学习缺乏热情和积极性。笔者认为,要改进这种状况,以期提高教学的质量,应丰富教学的方法,采用多样的教学手段提高学生兴趣。 2.《生产运作管理》课程教学中存在的一些问题 2.1学生的学习积极主动性不高 首先,存在这种现象的原因在于,学生总体方面没有生产管理的理论知识,对将来是否会从事生产管理工作缺乏信心,以至于学习本课程的热情不是很强烈,缺乏积极性。大多数的学生毕业以后就业的方向大都是证券公司、保险公司、国家银行、房地产业或者是相关的政府机构,总体是不愿意去生产管理部门,很少有学生自愿选择去制造业行业工作。其次,在以无形的服务业等相关的非制造业为主体的工作环境下,现有的社会工作状况,导致了学生对于和制造业相关的《生产运作管理》课程热情程度较低。最后,学生主要通过先理论,然后是实践或缺乏实践的模式学习,或者老师教授的知识缺乏市场,导致学生的兴趣不够高。 2.2部分的教师的授课经验不够丰富,缺乏一定生产与运行管理实践经验 目前很多高等学校采用的《生产运作管理》教科书滞后,课程的大纲与生产实践脱节,教师更是没有企业生产管理的经验,因此,导致课堂上的教授方式主要是对学生科学理论知识的灌输和纯理论的探讨但是忽略了学生分析问题解决问题的能力。由于老师经验的关系,从而会导致有案例分析不透彻,学生难以深刻理解案例中的内涵,学生思维的创造性和发散性受到了很大的抑制。 2.3《生产运作管理》课程教学模式存在的问题 目前,该课程的教学方法主要是以授课为主,以多媒体的方式为辅,结合一定量的作业及案例讨论的教学模式。在这种教学的模式中多媒体教学方式不够完善。在教学中所谓的“ 多媒体” 只仅仅是以文件的形式代替了传统的黑板教学模式,却没有充分发挥多媒体在教学中的价值,进而,未能充分的激发学生的兴趣。同时,理论教学和实践教学存在一定的脱节现象。 3.《生产运作管理》课程教学的改进 3.1改变常规案例教学 在以往的教学中老师常常引用国外的成功案例进行分析,虽然这些案例在我们的教学过程中有着不可取代的地位,但是我们更应结合本国的企业文化特点,寻找与之相关的案例进行分析,同时作为一名老师我们更不能忽略反面的案例在我们生产学习中所扮演的作用,通过反面案例的学习同样有着引以为戒的作用。 3.2充分利用多媒体工具教学 虽然多媒体设备已经在很多高校中得到普及,但多媒体工具的利用多样性有待提高,在高校的教学中,老师是普遍是将书本中的内容简单的放到多媒体中,仅仅是照本宣科的教授,这样很难激发学生对该课程的兴趣。因此,我们可以将多媒体资料中放入大量的照片、录音、电影片断等方式来加深学生对《生产运作管理》课程的认识,从而提高学生对该课程的热情。 3.3通过沙盘游戏、ERP 实验开展教学 在教学过程中引入沙盘游戏,可以让学生扮演不同的角色,对生产过程中的不同问题进行分析讨论,这样不仅可以激发学生的兴趣,更能让学生深入其境的感受不同角色在生产过程中的意义。 3.4加强实践性教学的比重 实践性教学是《生产运作管理》课程教学的重要组成部分,因为我们在课堂的学习主要是理论的学习,而感性的学习对学生知识的接受同样重要。这就需要我们的学院和老师共同努力来提供学生一个好的实践或参观的机会来培养学生对该课程的浓厚兴趣。 4.总结 《生产运作管理》课程是和生产紧密相关的一门课程,该课程的开展为学生早期适应企业生产有着不可取代的作用。本文根据笔者多年的教学经验分析了该可能教学中存在的问题,并提出了相关的改进方案,运用多种教学方式,重视理论和实践相结合,加强学生分析解决问题能力的培养, 进而提高课程的教学效果。 生产与运作管理论文:生产与运作管理课程的实践性教学探析 摘要:文章从实践性教学中存在的问题、产生这些问题的原因以及解决的对策等三个方面对生产与运作管理表课程的实践性教学进行了探析。 关键词:实践性教学;生产与运作管理;探析 生产与运作管理是研究如何将企业的生产要素进行合理配置、使用,以便高效地创造产品和服务的一门学科,它是随着近代工业的产生、发展而成长起来的一门实践性很强的学科。对于职业教育的生产与运作管理课程而言,如何在教学中实现理论教学与实践性教学并举,通过一定形式的实践性教学辅助理论教学并提高学生的实践动手能力,将学习与生产应用紧密结合,就显得尤为重要,现结合本人的教学实践谈一谈生产与运作管理课程的实践性教学存在的主要问题、产生原因以及解决对策。 一、目前存在的主要问题及其原因分析 (一)实践性教学的组织准备不够充分 主要表现有:一是活动目标没有进行进一步的分解。如将活动目标确定为“参观企业的现场管理”,但没有进一步明确现场管理的构成,这种没有经过具体分解的目标对学生而言是抽象的,模糊的,缺乏具体指导性,因而也就难以发挥理想的作用。二是对活动的过程控制缺乏准备,对活动中学生应该如何去做、可能会遇到什么问题、又如何解决这些问题等等,缺乏思想准备。如活动中学生应该如何同接待人员交流,如何争取获得自己所需要的更多信息,应该做好哪些提问准备,当遇到接待人员接待不热情甚至不耐烦等情况时应该如何化解等。如果这些工作准备不到位,就容易导致事倍功半。三是实习企业的接待准备不足。例如一些企业临时随便安排工作人员接待学生,接待中只是简单介绍一下公司的基本情况,然后带学生到生产现场转一圈就完事了,有的甚至没有基本情况介绍,只是纯粹的现场参观。四是实践过程和效果与学生期望相差悬殊,学生因此容易对实践活动全盘否定,进而对学校实践性教学的组织管理持否定和不积极参与的态度。 产生这一问题的主要原因:一是由于教师主客观上对这些问题的忽视,二是由于教师自身缺乏对实习企业的较深入了解,因而难以对学生进行更深入具体的指导,三是由于指导教师缺乏与实习企业以及接待人员的深入沟通,接待人员不了解学生的实习目的和要求,四是由于许多实习企业出于自身利益的考虑,客观上存在着不愿意接待学生实习的思想。它们之所以同意接待有的是出于人情面子考虑。有的是出于自身宣传所需。五是由于有的实习教师缺乏工作责任心,主观上对实践性教学采取敷衍态度。六是由于学生的实习目标制定不合理,他们对实习缺乏客观的认识。容易产生理想的期望。而事实上实践活动除了主观因素之外,还会受到诸如时间、接待场地、规模和接待人员等多种客观环境因素的影响,期望和实际总会有差距。 (二)实践性教学活动虎头蛇尾 主要表现在:实际教学中,实践性教学往往是以学生的顺利返校或学生上交一份活动报告为终结,教师没有安排活动总结,特别是缺乏在教师指导下有计划有组织地开展的活动小结。 产生这一问题的主要原因:一是由于教师在主客观上的忽视。教师自己没有认识到总结对促进和加强理论与实际结合、以及对提升和强化教学效果的重要作用,因而也就没有做相应的教学安排。二是由于指导教师对工作没有精益求精的态度,或者本身对实践性教学就是出于应付的态度。三是学校对实践性教学总结缺乏制度管理。目前,学校在对实践性教学的考核中,偏重于学生的实验实习报告,而忽视了实验实习方案和活动小结等内容。 (三)实践性教学设计思想过于局限 主要表现有:实践性教学场地局限于制造业的生产一线教学形式局限于现场参观教学组织局限于整班集体活动。教学时间局限于计划内的课堂时间时间安排非常随意,没有体现及时性原则。 产生这一问题的主要原因:一是由于部分教师没有全面深入分析和研究生产与运作管理课程的内容及其实践性教学方法,因而在教学形式上多局限于现场参观,在教学场地上也局限于制造业生产一线。二是由于教学时间的限制。实践性教学通常都是根据理论教学的需要而组织实施的,因此它往往是在理论教学的过程中进行的,事实上,教师在组织实践教学的时候,经常会影响到其它课程的教学安排,如果这样的机会多了,就必然会影响正常的教学秩序。这就迫使教师为维护正常教学秩序而减少实践性教学时间和次数,教学内容也就会相应受到局限。三是受现有教学条件的限制,客观上,无论是学校还是社会,都无法提供让学生直接参与生产运作管理的条件,这客观上给实践性教学设计制造了局限。四是受学生安全管理压力的影响。很多教师为避免校外课外实习实践给学生带来的安全风险,而采取刻意回避校外课外实践实习的态度。 (四)实践性教学缺乏理论基础 主要表现在:部分学生不注重理论学习甚至于放弃理论学习,使实践性教学缺乏必要的基础理论指导。 产生这一问题的主要原因一方面是由于部分学生对职业教育缺乏正确的理解。他们认为职业教育就是技能教育,不用学习理论,另一方面是由于部分学生对自己缺乏严格要求。相当部分高职学生的基础文化知识不够扎实,这客观上给他们的理论学习带来了一定的困难。再加上他们缺乏对生产与运作系统的感性认识,从而使该课程的理论学习就显得抽象枯燥,在这种情况下,部分学生不是想办法如何克服困难学好理论知识,而是采取了放弃理论学习的行为。 二、解决问题的对策 (一)加强宣传教育,树立正确的实践观 首先,实践性教学的重要目的之一是配合理论教学。实践性教学是指通过深入社会,使学生加深对课堂上学习的系统理论知识的理解,并通过亲身感受获得新的体验。这里我们不难看出,实践性教学是根据理论教学的需要,通过教师设计实践性教学环节来把抽象的理论具体化、表象化,以帮助学生对一些较抽象理论理解的一种教学方法。因此,在实践性教学内容和时间的确定上应该紧紧围绕理论学习需要,要满足有效需求和及时性原则。生产与运作管理课程的实践性教学也不例外。 其次,实践性教学必须以理论教学为基础。高职教育首先是高等教育,同时也是高层次的职业教育,培养活跃在生产一线、具有一定理论基础的高素质应用型人才。学生只有掌握了必要的基础理论,才能更好地参与实践,更好地在实践中发挥主动性和创造性。这是他们区别于那些未上学而直接打工者的主要地方,也是他们日后能得以较大较快发展的重要基础。因此,要开展多种形式的宣传教育,让学生充分认识到理论学习的必要性和重要性,从而为实践性教学的有效开展打下良好的理论基础。 (二)拓宽实践性教学思路 实践性教学中的实践通常是指实习和实验等,新华词典中对实习和实验是这样解释 的:实习是指在教师或其它实际工作者的指导下,学生参加一定的实际工作,把学到的书本知识运用到实践中去,以取得实践经验、提高理论水平,锻炼工作能力,实验是指科学研究中为检验某一理论或假设而进行的操作和活动。按照这一解释,上岗操作、开展社会调查、参观学习,典型案例分析、模拟练习等各种操作或验证活动,都是实践性教学的具体表现,因此,在教学中,教师应按照有效、经济、方便的原则,根据教学内容,结合环境条件,灵活设计教学方案。如有关工厂设计布置、现场管理等方面的内容,其实践形式就可以设计为调查分析。将学生按兴趣相近原则分成若干小组,选择包括学校在内的附近单位为调查对象,利用课外时间调查了解这些单位的总体布置和现场管理,并运用所学的理论知识加以分析评价。在时间安排上,教师只需规定活动的起止时间,具体安排由各小组自由灵活决定。而对生产计划、项目计划管理等方面的内容,就可以给定生产环境,由学生按照有关原理、步骤在课堂上模拟编制。 (三)加强实践性教学的组织准备 组织准备工作的好坏直接影响着活动的效果,甚至决定着活动的成败,开展一次有效的实践性教学活动,需要教师做大量的准备工作。从教学内容、教学地点、教学时间和方式的选择,到教学过程的控制,以及教学效果的分析总结等都需要教师在认真研究的基础上做出全面系统的安排,为切实做好实践性教学的准备工作。学校还应该从宣传和制度建设两方面加强对这一工作的引导和保障。这里以参观实习为例谈一谈生产与运作管理的实践性教学准备内容。 一是根据教学需要选择合适的内容和时间,二是根据教学内容选择合适的参观企业,三是根据教学目的提前对参观企业开展调查研究,确定学习交流的重点内容和注意事项,以提高教学的针对性和预见性,四是加强与参观企业接待人员之间的沟通,让其明确学生的学习目的和内容,并以此确定其介绍的内容和重点,同时建议其结合企业生产管理实际提出学生学习的方向和重点,以增强学生的感性认识等。五是以提纲的形式帮助学生建立参观过程中看,问、听的内容和方式,让学生有备而来,六是帮助学生做好应对可能发生的意外情况的准备。比如对参观企业因临时停电而没有正常生产、临时接待人员的不热情等的应对措施,七是做好交通安全准备,八是引导学生建立合理的实习期望。如果通过实践活动完成了主要的感知目标,那么这次活动就是成功的。活动中表现出来其它不足只是值得下次活动注意并改进的,并不对本次活动效果产生根本的影响,更不应全盘否定,所以活动前应帮助学生明确本次活动的主要目标和实现它的主要措施。 (四)注重实践性教学效果的分析总结 对实践结果进行反思和总结是实现学生思想升华的必要阶段。如果实践之后不注意分析总结,实践性教学效果就会被大打折扣,很多时候,学生只认识到实践的意义在于锻炼提高他们的实践能力,却不能认识到实践的另一重要意义还在于验证理论、加深对理论的理解,在实践性教学中,他们往往很难将实践与理论结合起来学习,形成了理论和实际事实上相分离的局面,而实践性教学效果的分析和总结是实现理论与实际结合的又一较好途径,也是对理论及其应用知识的再一次巩固学习。因此,教师应及时组织学生从理论与实际紧密联系的角度对实践性教学活动进行分析和总结,指导学生从理论的角度去看实践的内容、过程与效果,再从实践的内容、过程与效果去认识理论的作用与意义。 要实现这一目标,可以从以下几方面着手:一是加强宣传和引导,让教师和学生从思想上重视实践总结,这是做好实践性教学总结的根本所在,二是在教学管理上把实践性教学活动的总结与分析作为考核内容之一。从而从制度上保障实践性教学总结的正常有效开展,在总结方法上,可以根据具体的教学内容和方式,采取由教师拟定总结提纲,由学生分别开展个人总结、小组总结和班级讨论等形式,并以学生的实验报告和总结报告以及教师的总结报告为依据对活动效果进行总体评估。 生产与运作管理论文:《生产与运作管理》教学与大学生创业教育 [摘要] 大学生创业教育是世界范围内的高等教育的潮流,在现有课程教学中渗透创业教育是一条非常重要而有效的途径。《生产与运作管理》课程教学与大学生创业素质的培养有着较高的关联性,成为对大学生进行创业教育的一门有效的渗透型课程。本文论述了如何发挥该门课程的教学特点,紧密联系大学生创业形势,对大学生进行创业教育。 [关键词] 生产与运作管理 课程教学 大学生 创业教育 我国高等教育对创业教育理念的正式回应,始见于1999年1月公布的《面向21世纪教育振兴行动计划》,提出要“加强对教师和学生的创业教育,鼓励他们自主创办高新技术企业”。《生产与运作管理》的教学与大学生的创业教育有着较高的关联性,二者可以很好地相互渗透。因而在实际教学中,就如何渗透大学生创业教育进行了积极地探索。 一、通过课程介绍,强调《生产与运作管理》的学习对大学生创业的重要性,唤醒大学生的创业意识,激发创业热情 目前大学生创业过程中出现的种种问题表明,高校培养大学生的创新素质、创新能力,就要让他们拥有创业的基本知识、基本技能和强烈的创业意识。《生产与运作管理》是一门诸多学科知识的交叉学科,学习该门课程可以掌握相关的创业知识,完善知识结构,了解现实的创业环境,塑造创业者应该具有的心理品质。 《生产与运作管理》第一堂课对于大学生的创业教育是最佳时机,他们急切想了解该门课程的学科内容对自身的意义。因此在课程整体介绍时,着重结合我国和世界的制造业与服务业发展的趋势,讲述当今大学生创业及创业教育现状,强调大学生创业的重要意义,指出《生产与运作管理》课程对于大学生创业素质提高的重要性。 二、发挥课程特点,扩大学生的知识视野,夯实和拓展大学生创业的基本素质 大学生创业教育的基本内容和目标之一就是大学生创业必须具备相应的个人素质,其中最重要的是必须具有相关完整的知识结构。《生产与运作管理》课程涉及生产与运作系统的设计、运行和维护与改进的全部知识,其涉及的相关知识都是大学生将来创业所必须具备的,十分有利于健全大学生的创业知识结构,提高创业素质。同时也对教师的知识结构与思维视野有着较高的要求,在讲授时应该抓住每一个部分的知识结合点,将涉及到的内容充分展开。尤其是重点应放在生产与运作战略、质量管理和供应链管理等内容的横向展开,增强学生对相关学科知识的了解。借以完善学生的知识结构,提高学生的创业基本素质。 三、注重课程教学的实践环节与大学生的创业实践相结合,提高大学生对创业的感性认识和兴趣,进行初步的创业实践锻炼 创业实践活动是大学生创业教育的重要方式与途径。《生产与运作管理》课程的实践环节完全可以与大学生的创业实践很好地结合起来。下面就谈一下在教学中常用的实践环节对创业实践的锻炼。 1.参观企业 这是一种比较好的理论联系实践的学习方法。通过参观企业,可是课堂上讲授的生产与运作系统布置、生产运作系统的运行和先进的生产模式有更直观地了解,对激发大学生的创业热情,掌握创业能力有很好的效果。 2.录像观看 学生通过观看录像了解国内外先进企业生产运作管理经验。比如针对质量管理专题,我们播放美国著名的酒店的全面质量管理录像;讲准时化生产管理,我们播放了一盘有关现场改善的录像;讲到库存管理时,我们播放了自己录制的某企业“仓库的一天”在课堂播放。通过录像观看学生了解了我国生产与运作管理现状,同时也学习到了最先进的管理理念,这为学生今后自主创业提供了必要的知识准备。 3.案例讨论 《生产与运作管理》涉及大量的各种各样的创业成功与失败的案例,这些案例可以作为大学生创业的实践基石,启发思考,从中汲取经验和教训,丰富大学生头脑中的实践经验素材,提高创业实践的能力。 四、紧密结合大学生创业形势,以全球范围内的创业热潮激发大学生的创业热情 《生产与运作管理》是一门内容更新及时、时代感较强的学科,讲授时要注意与现实的经济和社会发展状况、大学生的创业形势紧密联系。加入WTO后的经济全球化趋势,为大学生创业提供了广阔的舞台,大学生的就业观念也发生了重大的转变,由择业转向创业,由生存转向发展。实际的课堂教学中,笔者还有意识地收集了有关大学生创业教育方面的资料,给他们讲述大学生创业的历史与现状,存在的问题和不足。如在创业意识方面安于现状,不思进取;在创业个性上意志薄弱,情感脆弱,自卑依赖,缺乏社会责任;在基础知识上表现为知识结构单一,与实践脱节等等。鼓励他们发挥自己的优势和长处,提醒他们要认清形势,发现问题所在,扬长避短,更好地完善和提升自身的创业素质。 五、结束语 在现有的课程中挖掘和增强创业教育的内容,加强大学生的创业意识和创业能力的培养,不仅迎合了高校必须对大学生实施创业教育的需要,而且创业教育也为提高《生产与运作管理》课的教学效果提供了很好的切入点,极大地激发了同学们的学习自觉性,端正了学习态度,促使大学生自觉提高自身素质,以强烈的创业渴望和成才意识,为将来投身到波澜壮阔的知识经济的洪流中做好准备。 生产与运作管理论文:高校《生产与运作管理》实践教学手段探索 摘 要:生产运作管理是一门实践性很强的课程,但目前大学课堂上的生产运作管理的教学还存在着忽视实践教学的不足。本文就笔者多年从事生产与运作管理实践教学改革的经验与教训,谈了一些关于生产与运作管理实践教学手段改革的心得体会。 关键词:生产与运作管理 实践教学 改革 1. 引言 生产与运作作为社会组织的三项基本职能之一,是一切社会组织最基本的活动。在企业管理的各领域中,生产与运作管理是最复杂的领域,其涉及的面最广,牵涉的部门最多,任何一个企业经营管理者都必须先了解企业生产管理的基本规律与特征,才能管理好一个企业。 因此,现在生产运作管理相关课程在大学的管理类、经济类院系都有开设,给企业培养了大量生产运作管理方面的人才,但笔者认为,大学课堂上的生产运作管理的教学还存在着忽视实践教学的问题。现结合笔者多年从事生产与运作管理实践教学改革的经验与教训,谈一些关于生产与运作管理实践教学改革的心得体会,期望能与其他同行一同探讨。 2. 生产与运作管理实践教学的改革 根据生产与运作管理的特点和加强实践教学的要求,笔者所在的学校通过引进沙盘、ERP软件、EMPLANT仿真软件、乐龙仿真软件、企业经营模拟软件、企业生产与物流系统和加大产学研结合教学的方法来更好地完成生产与运作管理实践教学。 1) 沙盘模拟演练 传统生产运作管理的教学存在知识点分散,内容枯燥,学生缺乏综合运用生产运作管理知识的能力。沙盘模拟演练是一种体验式的互动学习、竞赛方式的课程。课程的基础背景设定为一家已经经营若干年的生产型企业,在这个训练中,每个小组的成员将分别担任公司中的重要职位(CEO、CFO、市场总监、生产总监等),要不断面对同行竞争对手、产品老化、市场单一化等重大挑战。通过引进金蝶沙盘模拟系统,学生通过沙盘模拟的教学和竞赛,不仅激发了学习生产运作管理理论知识的热情,更是提高了综合运用课堂所学知识的能力,普遍受到学生的欢迎。 2) ERP软件实验 随着信息时代的到来,现代企业的生产运作管理已经离不开信息管理技术的支持,ERP作为综合管理企业资源的信息系统,是对传统生产运作管理知识的信息化实现。我校通过与金蝶建立产学研合作协议,成立ERP联合实验室。笔者们在教学的过程中,以ERP为平台,以供应链为主线,以实际生产数据为实例来源编制实验案例,把生产运作管理的理论知识与企业的生产实践相结合,使学生更加接近企业实际,取得了良好的教学效果。 3) EMPLANT仿真软件和乐龙仿真软件实验 企业运作是一个非常复杂的过程组织,生产运作系统是一个不断变化的动态系统,传统的理论教学不能很好地反映企业生产的动态变化,系统仿真正是通过计算机技术综合考虑各种动态因素的方法,因此系统仿真成为目前研究的一个新的热点领域。我校引进业界著名的系统仿真软件――Em-plant仿真软件和乐龙仿真软件,作为系统仿真的实践教学软件。通过仿真建立生产运作管理中相应的模型,准确预测和调度生产运作管理的过程,使学生在计算机上实现对所学知识的仿真实践,提高了学生综合运用生产运作管理知识解决实际问题的能力。针对教学要求的层次性,其中乐龙仿真软件建模方便,建模速度快,有利于学生快速掌握仿真建模的方法,提高学生的学习兴趣,方便教师的教学。Em-plant仿真软件作为功能权威的仿真软件,建模灵活、功能强大,不仅有利于学生建模潜力挖掘,也为教师提供了较好的科研平台。通过使用这两个仿真软件平台的使用,使生产运作管理的教学手段和内容更加丰富,学生对知识的学习更加直观和容易接受,切实提高了教学的质量。 4) 企业经营模拟软件实验 传统生产运作管理都是一些模型和方法的分析,学生缺乏学习的兴趣。为此,我们通过购买企业经营模拟软件来激发学生的学习兴趣,使学生在理论学习之后能虚拟管理一家企业,通过一种游戏的方式,寓教于乐,使学生在与同学经营企业的对抗演练中,把生产运作管理的知识发挥到实践中来。笔者发现通过把生产运作管理的理念融入到企业经营模拟游戏中,学生对这种方式非常欢迎,在最小成本的方式下推动了学生主动学习的兴趣。 5) 企业生产与物流系统实验 笔者通过以上的方法和平台,在生产运作管理的实践教学中取得了较好的成绩,但不论是沙盘模拟、ERP软件学习,还是系统仿真的教学,虽然不同程度上提高了学生的实践能力,但都只是对现实系统实践的模拟。实际上,现实的企业运作和模拟还是存在一定的差距,学生进入企业后还要有一段适应的过程。对此,在笔者的努力下学校加大了对学校实验室的建设,投资60多万建立了企业生产与物流系统的硬件实验室,实验室中的硬件设备都是企业级的生产设备,以此为平台设计生产运作管理的实验教学,使学生在实际工厂环境中学习和运用生产运作管理的知识,提高了学生进入企业的适应能力。 6) 企业参观 生产运作管理是一门实践性很强的课程,学生只有切实深入企业才能真正体会和学习到其中的知识。笔者在教学过程中发现,仅改善校内的实践教学环境,学生还是无法体会企业生产实践中生产运作管理的重大作用。对此,笔者通过产学研的合作平台,利用学校周边企业的资源,使学生走出课堂,通过参观现代化的生产企业来提高了本课程的教学质量,取得了明显的教学效果。 结束语 生产运作管理是一门与生产实践联系最紧密的课程之一,重理论轻实践的传统教学方法显然不能达到课程的教学目标。笔者通过丰富教学手段和资源,建立生产运作管理课程教学的软硬件平台,加大了学生实践能力的培养,理论联系实际,使生产运作管理的教学取得了较好的教学效果,得到了学生的普遍认可。 生产与运作管理论文:生产与运作管理课程实践教学方法研究 摘要:针对生产与运作管理课程实践过程存在的问题,总结分析了国内部分高校的经验做法,从教学实践基地的建设、情境教学法、案例教学法、现场教学法等方面提出了应对措施和实施方法。 关键词:实践教学;教学方法;现场教学 一、实践教学主要存在的问题 1.实践教学组织不够充分。主要表现有:一是活动目标没有进行进一步的分解。二是对活动的过程控制缺乏准备,对活动中学生应该如何去做、可能会遇到什么问题、又如何解决这些问题等等,缺乏思想准备。三是实习企业的接待准备不足。四是实践过程和效果与学生期望相差悬殊,学生因此容易对实践活动全盘否定,进而对学校实践性教学的组织管理持否定和不积极参与的态度。 2.实践性教学活动虎头蛇尾。主要表现在:实际教学中,实践性教学往往是以学生的顺利返校或学生上交一份活动报告为终结,教师没有安排活动总结,特别是缺乏在教师指导下有计划有组织地开展的活动小结。 3.实践性教学设计思想过于局限。主要表现有:实践性教学场地局限于制造业的生产一线;教学形式局限于现场参观教学组织,局限于整班集体活动;教学时间局限于计划内的课堂时间,时间安排非常随意,没有体现及时性原则。 4.实践性教学缺乏理论基础。主要表现在:部分学生不注重理论学习甚至于放弃理论学习,使实践性教学缺乏必要的基础理论指导。 解决上述问题的主要途径就是对现有的实践教学模式进行改进,使得实践教学真正成为理论教学的必要支撑和提高学生实践能力的必要环节。 二、国内高校主要采用的教学方式 上海工程技术大学的生产管理课程的实践内容体系包括前置必修实践课程、后置必修实践课程、理论课上机实验、第二课堂实践的延伸和拓展。主要的特色有几个方面:重视理论教学,强调理论联系实际;实践教学内容多样化和灵活性;加强实践教学环境建设;开阔思路,采用灵活多样的形式,建立相对稳固的实习、实验、实训和教学实践基地;以科研项目为依托,以兴趣为导向,引导学生建立自己的研究焦点。 武汉理工大学的生产管理课程的实践环节主要包括:课程设计、利用金蝶软件进行实验模拟、课程游戏模拟,还包括生产视频和案例分析。 东北财经大学生产管理课程的实践内容主要通过组织学生进入企业现场参观,在专家指导下编制了生产管理案例库,学生的角色扮演游戏和小组讨论等形式展开。 浙江东方职业技术学院的生产管理课程实践主要利用教师承接企业项目的机会,在温州人本轴承有限公司、易初莲花超级超市、华联超市、人民电器集团等建立了合作实习基地,为课程实践教学提供支持。 天津财经大学的生产管理课程实践过程包括案例教学、师生课题组活动、利用实习基地进行实训、鼓励学生参与学术实践活动等。 南京大学的生产管理课程实践内容主要由案例教学、阶段性游戏实验、网络版企业运营模拟系统和BOSS模拟竞赛等环节组成。 从这些高校生产与运作管理课程的实践内容来看,各个高校主要根据自身的条件来有限度的实施实践教学活动,实践基地的建立、教材和相关教学产品的使用、利用案例教学调动学生的积极性、和科研相结合、管理软件的使用等环节的实施效果较好。 三、应对措施与方法 1.针对课程内容,加强同相关企业的联系,建立稳固的实践场所;高校和企业加强联系,对双方都有利。对学生来说,增进其对企业的了解,帮助大学生提升职业水平和竞争能力,积极适应社会和企业的要求;对于企业来说,可以向外界宣传其企业文化和经营理念,还可以在实习过程中找到所需的合适人才。在实习过程中,首先从企业发展和安全教育来进行,然后针对专业的特点和课程内容,选择合适的车间和部门,使学生加深对企业运作管理内容的理解。 2.“情境教学法”研究与实践。心理学研究表明:在特定的情景下,人的思维,意志和力量能达到最佳状态或超常发挥。情境教学的探索和实践主要就是以此为依据的。情境教学是指在教学过程中,依据教育学和心理学的基本原理,根据学生年龄和认知特点的不同,通过建立师生间认知客体与认知主体之间的情感氛围,创设适宜的学习环境,使教学在丰富的情感和优化的环境中开展,让学习者的情感主动参与认知活动,以期激活学习者的情境思维,从而在情境思维中获得知识,培养能力,发展智力的一种教学活动。以皮亚杰为代表的认知心理学家提倡的建构主义学习理论,把情境教学放在学习环境四大要素之首。他们认为,学是与一定的文化背景(即情境)相联系的,在实际情境下进行学习,可以激发学生的联想思维,使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验,去同化和索引当前学习到的新知识,从而在新旧知识之间建立联系,并赋予新知识以某种意义。 3.现场教学法研究与实践。现场教学是在事物发生的现场通过现场实物及有关人员的协助所开展的一种教学组织形式。它通过将教材内容与学生在现场直接看到的有关社会或自然现象紧密联系起来,从而突破了课堂教学的某些局限,并改变了学生的认识活动结构。由于现场教学法具有“直观性强”和“紧密联系实际”的特点,各门学科又都能够从现实生活中找到其与实际相联系的结合点,因此现场教学法可适用于电子学科的教学。 现场教学,一般应选择那些设备工业较为先进并具有代表性,作业结合又不十分繁忙且相对比较安全的生产作业现场来进行。而取得现场单位的支持与协助则是开展好现场教学的前提条件。应当事先与现场单位取得联系并落实好有关事宜,主动将现场教学的计划通报现场单位并征求其意见。在具体安排上要以方便现场单位和不影响生产为原则。 现场教学应力争做到“突出重点,统筹兼顾,综合利用,灵活应变”,即选择专业课教学中的关键内容和惯性疑难点作为现场教学的重点内容并予以保障;兼顾本课程及本专业相关课程的有关知识内容,拓宽现场教学的专业覆盖面;充分利用生产现场的各种设备及作业等条件进行综合教学,最大限度的发挥现场教学的综合效益;根据现场作业变化特点预先做好应变方案(包括教学顺序,地点及天气影响等)掌握现场教学的主动权。 现场教学的效果如何,很大程度上取决于教师的课前准备工作,而教师对教学现场熟悉与否,则往往是导致现场教学成败的关键所在。作为现场教学的教师,必须认真做好课前的现场实地侦查准备工作,了解现场有关设备及作业情况。对于教师自身不太熟悉的专业问题,特别是生产现场所采用的新技术和新设备等,一定要事先搞懂弄清。唯有如此,才能在现场教学中真正做到心中有数和发挥自如。 此外,教师还应该在现场教学之前,把现场教学所要涉及的有关背景材料(如教学现场概况,设备特征和作业规律等)以及注意事项和要求等,事先向学生介绍,以保证现场教学的质量和效率。 由于现场教学是在生产作业现场进行的,因而会存在一些不安全的因素。必须把对学生的安全教育和管理发在首位。一方面确保学生的人身安全;另一方面也要避免给现场单位的生产作业造成安全上的问题。因为在现场教学中,学生往往因缺乏安全知识和情绪兴奋而忘乎所以,或因聚精会神而顾此失彼,以致难以注意周围环境的不安全因素。授课教师则往往顾及授课而不能很好兼顾全体学生的人身安全。为此,在现场教学前,须对学生认真进行安全教育,介绍有关安全知识并提出安全方面的要求;在现场教学中,应及时提醒,督促学生注意安全。此外,每次现场教学的教师人数应不少于两人,以保证教师和学生安全。 4.建立课程相关内容的案例库,使学生在课上课下都有机会参与讨论;“案例教学法”是通过教师采用案例引导来说明理论知识,学生通过案例的研究分析加深对理论知识的理解。案例教学法满足了以研究,解决问题为中心,以培养学生正确的专业思维方法,提高学生分析,解决运作管理的能力为目的的教学需要。 案例教学法作为一种交互式教学方法,能够调动学生学习的积极性,主动性和自觉性,提高理论知识的学习效率,促进学生思考能力和实际操作能力的提高。在实施过程中也发现一些需要注意的问题:首先,案例教学法不能替代传统的理论学习和讲授,案例教学的比例不能强求,要因内容不同而选择适当的教学模式。基本概念,基本原理和基本方法必须通过课堂讲授,要注意恰当的选择案例,选择合适的讨论内容。其次,案例教学法目前的运用效果来看,仍然存在一些局限性:案例的合理设计,特别是内容丰富,结构新颖,可以举一反三,触类旁通的有典型代表意义的案例设计较为困难,需要教师花大量的时间和精力;学生长期接受传统的讲授法教学模式,学习积极性不高,难于适应勤于思考,踊跃发言探讨的案例教学模式,所以要求教师要善于引导,牢牢把握教师主导,学生主体的宗旨,要采用多种教学方法,营造良好的学习氛围,避免学生在教学过程中冷场。 在课时安排上要兼顾理论讲授和案例教学,并且能在教学设施上创造条件,如能提供模拟仿真的环境、教室、座位的布置等等。 案例教学要求教师具备相当的知识、经验和技巧,主动营造一种以学生为主体的环境氛围,课前教师要有针对性地选择案例,课堂上要通过案例讨论过程,要引导学生去思考,争辩,作出决策和选择,解决案例中特定的问题,进而从案例中获得感悟。 四、结论 本文通过分析实践教学现存的主要问题,并参考了国内一些高校实践教学的经验,从实习基地的建立、情景教学法、案例教学法、现场教学法等方面进行了分析,提出了主要的应对策略和具体的实施方法。另外实践教学是该课程一个必不可分的组成部分,需要建立科学的实践教学制度,使得教学活动具有更好的可持续性,有条件的学校可以增加教学软件的应用,选择适合课程内容的ERP软件、项目管理软件等进行实验教学。 生产与运作管理论文:Excel在生产与运作管理教学中的应用 摘要:在多媒体教学条件下,Excel具有基本函数功能、电子表格功能、数据分析等功能,在生产与运作管理的教学过程中,Excel的数据分析功能与生产与运作管理的基本理论和方法相结合,可以整合教学内容,有助于摆脱目前生产与运作管理教学所面临的困境。 关键词:Excel;线性规划;生产与运作管理;教学 生产与运作是一切社会组织将它的输入转化为输出的过程。生产与运作管理是从微观的角度,通过计划、组织和控制等职能使得社会组织投入各种资源和活动效益最大化的过程,在生产与运作管理中,需对大量的数据资料进行统计分析,以此为基础进行决策。而Excel以其友好的操作界面和强大的数据分析功能受到众多企业和个人的青睐,它广泛应用于报表处理、数学运算、财务处理、统计分析等方面。将Excel引入生产与运作管理的教学,将帮助学生解决生产与运作管理中复杂的计算问题。不仅可以改变传统的教学方式,也可提高学生应用所学知识解决实际问题的能力。 在应用Excel进行线性规划分析时,需安装“规划求解”,单击Microsoft Excel 菜单栏中“工具”下的“加载宏”命令,然后在“加载宏”对话框中选择“规划求解”库,点击“确定”按钮,“规划求解”项就出现于“工具”菜单栏中。而在生产与运作管理中,需定量化的决策有:多元回归预测需求、线性规划确定最优厂址、最优订货(生产)批量、最优产品组合、网络优化与排队模型等,下面将以确定最优产品组合为例,阐述线性规划在生产与运作管理中的应用如何用Excel进行求解。 在市场经济情况下,企业应当根据预测市场的需求量及各种生产约束条件来编制企业生产计划,确定应生产的品种数量并获得更大的经济效益。 设某公司生产A、B、C、D四种产品,由剪切、冲压、喷漆顺序加工而成,生产数据和经营资料(如表1所示)。试确定一个最优的产品年生产数量。 下面将应用Excel,应用线性规划方法来确定其最优的产品年生产数量,具体求解步骤如下: 1.录入并整理数据。在Excel中输入生产数据和经营资料基础数据,格式(见图1): 图1生产数据和经营资料基础数据 2.利用Excel构建约束条件和目标函数。在A、B、C、D的实际产量处录入0,同时令A产品在剪切、冲压、喷漆和进口钢板用量的数量等于A产品的实际数量(使用公式设置),按同样的方法分别设置B、C、D下各个单元格的数量。构建约束行或列,即:添加各种约束条件,如产量、工时和原料供应的约束。设置完产量后,分别计算各个加工工序的总工时,下面以剪切为例,在F12单元格处输入需使用SUMPRODUCT ()函数计算总的加工工时,具体操作(见图2),SUMPRODUCT()函数可计算矩阵相乘的。计算完各个工序的加工时间后即可进行约束条件的设置。 根据实际求解的要求进行设置,本例中为利润最大化,即:产量与单位产品的利润相乘再求和,此时仍然可以使用SUMPRODUCT ()函数来计算总的利润,具体设置可参考图2来进行设置。 3.添加线性规划的约束条件并求解。在已安装“规划求解”的Microsoft Excel,点击Excel菜单栏“工具”,选择“规划求解”,弹出图3的对话框,点击“设置目标单元格”后面的,出现图4的对话框,选择目标单元格进行设置,根据目标函数选择最大值、最小值或者设置等于的选项。 设置完目标函数后,需设置可变单元格,点击图3“可变单元格”后面的,出现类似于图4的对话框,选择可变单元格进行可变单元格的设置。 其次,添加约束条件,点击图3中的添加按钮,出现图5的对话框,按线性规划的约束条件依次添加各个约束条件,添加完全部约束后,点击“确定”返回到图3。然后点击图3中的“选项”按钮,进行规划求解的高级设置,具体设置(见图6),设置完成后点击“确定”按钮返回到图3,设置完成后的结果为图7所示的对话框。 点击图7的“求解”按钮,即可求得线性规划的最优解,并可进行敏感性的分析,即可完成线性求解,规划求解的结果(如下页图8所示)。 图8中的结果就是线性规划的最优解,结果为生产产品A、B、C、D的产量分别为6 000、400、3 000、100单位,年利润为43 600元。 从上述例子中可以看出,将Excel分析工具库应用于生产与运作管理的教学中,使有关分析变得简单、快捷、准确,简单的使用就可轻松获得计算结果。同时Excel中众多的函数在给我们的数据处理带来方便,这样在生产与运作管理课堂教学过程中教师重点给学生讲清楚生产与运作管理的基本理论、基本概念、基本思想、计算的原理和正确应用的条件、正确解读计算的结果,用Excel来完成大量计算工作和进行计算结果分析。将生产与运作管理理论与实际紧密联系起来,使学生在课堂上就能接触到大量的实际问题,对提高学生综合分析和解决实际问题的能力大有帮助。同时也丰富了教学内容,使课堂气氛由枯燥乏味变得趣味盎然。增强学生对生产与运作管理中的重要概念与理论的理解,使学生使用计算机进行计算求解分析的能力大大提高。 生产与运作管理论文:生产与运作管理课程的ERP实验教改研究 [摘要]本文从生产与运作管理课程开设ERP实验情况的调查分析入手,通过对生产运作管理与ERP的密切关系,明确开设ERP实验项目的重要作用,从高校生产运作课程开出ERP实验的效果分析,引出ERP实验教改这一主题,并深入研究ERP实验开发与设计的作用、目的、方法、方案,从而提出在生产与运作管理课程中改善ERP实验方式方法的措施 [关键词]生产与运作 ERP实验 教改研究 一、 生产与运作管理课程开设ERP实验情况调查与效果分析 (一)生产与运作管理课程与ERP 1.生产与运作管理课程培养目标、主要内容、课程性质与特点 服务业的兴起,使生产的概念得到延伸和扩展。过去,西方学者把与工厂联系在一起的有形产品的制造称作“production”,而把提供服务的活动称作“operations”。因此,生产与运作管理是以有形产品和无形产品的生产过程和服务过程为对象,以定量分析和定性分析为手段,为设计、运行和改善制造过程和服务过程提供科学的理论和方法。也就是对生产与运作活动进行计划、组织和控制。生产和运作活动是普遍的,没有哪一个行业不从事生产和运作活动,因此,生产与运作管理课程是一门具有相当广泛影响力的课程。 生产运作管理课程的培养目标是使学生掌握生产与运作管理基本理论与方法,了解企业生产与运作实践中各种管理方法与策略的应用条件与理论依据;了解生产与运作管理的发展动态和趋势,基本掌握制定各种生产与运作策略的技能和方法等。课程体系从战略的高度出发,以市场为基础,视生产为“投入——转化——输出”的过程系统,并以系统的思想观点研究此过程中的特征及其规律,再运用现代管理技术和方法对该系统在设计、运行与维护等环节进行计划、组织、协调、控制等管理活动。 本课程的主要教学内容有产品战略、选址与布局、工作岗位设计、生产方式的变革、生产计划与控制、作业排程、生产现场维护、项目管理、网络计划等等。作为专业基础课,学习本课程应该先修《高等数学》、《运筹学》、《管理学原理》、《经济学》等课程。另外,在学习本课程的基础上,后续课程可开设《战略管理学》、《物流学》、《市场营销学》、《组织行为学》、《供应链管理》、《采购预备供应管理》等。 生产与运作管理课程的特色包括知识范围涉及面广、具有明确的职能领域和专业性、管理方法技术性强、定量分析严密、作业强调可操作性、实用性等要求。 2.ERP与ERP实验的目的和作用 ERP是Enterprise Resources Planning的缩写,指企业资源计划。ERP是在制造资源计划(MRPⅡ)基础上发展起来的概念。ERP是以市场和客户需求为导向,以实现企业内外资源优化配置,消除生产经营过程中一切无效的劳动和资源,是将企业所有资源进行整合集成管理,将企业物流、资金流、信息流和人员流、客户和供应商进行一体化管理的信息系统。 生产与运作管理课程中从战略层的企业经营计划(BP)到职能层的主生产计划(MPS)进一步决定物料需求计划(MRP)的匹配,从而,影响执行层能力、需求、供应、库存、采购、结算等资源动态数据信息化管理。这部分内容是课程的优秀,也是精华所在。培养学生总体运作能力。 ERP实验的目的就是帮助学生深入了解和掌握生产与运作管理关于ERP的原理、操作方法和信息系统。熟悉实验内容和操作技能。ERP实验教学运用体验式的教学方法,采取实战演练的方式进行。即使用ERP软件模拟企业的业务活动过程,在模拟实战的情景环境中,按照企业业务流程完成企业生产运作过程,体会各岗位的业务工作和各部门之间的协作关系。其中,分组进行模拟公司竞争经营,均由学生自己完成,以调动和发挥学生们的主动性和创造性,锻炼他们的组织能力、合作能力和操作能力。 ERP实验的作用主要包括:一是课程内容的验证作用,通过ERP软件和沙盘软件的使用,熟悉企业经营的脉络,掌握竞争的要素和操作要点,体验所学原理和方法;二是对经营管理业务的模拟作用,解决理论上抽象、枯燥,无法见识的现状;三是利用实验室软硬件条件提高学生动手能力,熟悉销售、库存、采购、装卸等操作环节的工具,掌握时间和空间的要求等;四是发挥学生参与开发和设计生产与运作系统的积极性,提高实际创新能力。 (二)生产与运作管理课程开设ERP实验的情况调查 经过对相关学校开设生产与运作管理课程实验情况的调查分析,总体可以分为三种情况: 1.没有设立ERP实验项目的占被调查开设生产与运作管理课程学校的半数以上,其中多数只是进行了理论教学,辅助一些案例和作业;部分设置了实验项目,但没有ERP实验项目。 2.设立ERP实验项目的学校约占三分之一,但实验项目的设计和内容出入较大,有些学校采用手工制表做出综合计划和制造资源计划以及材料清单等;部分学校采用沙盘模拟企业经营竞赛和企业调查方式替代ERP实验;还有一些学校采用ERP软件开设实验项目。 3.单独设立实验课程的学校主要是一些工科院校或要求比较接近工科的管理科学与工程学科的专业院校,特别是信息化要求相对较高的专业往往单独设立,其中又可以分为有ERP软件和没有ERP软件两种情况,应用软件又非常不同,比较有代表性的ERP软件包括:用友、金蝶、浪潮、博科等。选择ERP软件多数是教学版的系统,也有采用企业版的系统,当然这与学校的需求、投入、课时、实验方式、应用目的有关,实施的效果也十分不同。 (三)ERP实验的效果分析 1.教学效果分析:ERP实验从教学效果来看,最好的是独立开设ERP实验课程,这对于那些工科的专业,十分必要,不仅能够系统掌握ERP的来龙去脉,资源计划的编制依据和方法,而且能够帮助学生全面了解企业信息化的管理系统构架、层次、功能和操作等;特别是哪些一边授课一边实验系统操作的方式,非常方便学生理解和熟悉教学内容,所以,效果比较好;开设ERP实验项目的情况下,可以通过电脑窗口认识和熟悉部分功能模块,验证所学理论,演示系统功能等。 2.实验效果分析:从实验效果来看,教学版的ERP系统比较容易上手,教师可以与理论课程融为一体,根据课程要求和重点选择模块和操作,能够有效控制实验进度和评价实验教学效果。 3.社会效果分析:从社会效果来看,应用企业版ERP对学生就业和适应企业非常有利,但由于师资、实验条件、教学要求,使得学生掌握比较困难,多数靠学生自学,也有校企合作开展培训等方式,企业对具有这方面能力的学生总是另眼相看。 4.实用效果分析:从实用效果来看,针对不同专业应该有不同的选择,对生产与运作管理要求越高,越要加强ERP实验乃至实验课程,对于相关专业开设ERP实验项目就能够帮助学生理解和掌握课程中涉及的ERP内容和应用,注重每个模块的应用价值。 二、生产与运作管理课程的实验要求与ERP实验项目开发与设计的研究 (一)生产与运作管理课程的实验要求 1.本课程实验教改的目的、意义及特色; 本课程实验教改的目的是对面向工商企业的管理类专业涉及的生产运作管理课程的综合实验和实训进行教学改革,与企业合作,利用真实企业案例和数据,开发以企业生产运作为优秀的ERP实验项目。通过教学改革,确保学生能够全面快捷掌握生产与运作管理课程专业技术;为整个管理类专业课程体系奠定生产领域的专业技术知识;为进一步完善课程的实践环节和教学资源库打好基础。本课程教改的特色:其一,专业与业务实践融为一体全面熟悉ERP系统和技能;其二,平台加模块方便学生系统训练和单元训练,掌握ERP的技术功能;其三,集中实验与分散自己练习结合,提高技能性训练水平;其四,角色扮演与竞赛结合的模拟实验,调动学生参与意识和应用ERP解决实际问题的能力。 2.本课程教改研究的主要内容,拟解决的关键问题; 本课程教改研究的主要内容包括:生产运作管理课程实验体系的构建;现有实验项目改革方案;如何应用ERP软件解决实践教学问题;在实验模块中怎样体现企业生产运作专业技术。拟解决的关键问题是ERP软件与教学融合的问题;运作技术、软件功能与实验项目三位一体的整合问题;解决ERP实验内容多与实验课时少的矛盾。 (二)ERP实验项目开发与设计的研究 1.ERP实验项目的定位 ERP实验项目是服务于生产与运作管理课程教学需要的一种实验教学手段,是培养学生适应现代企业实现管理信息集成共享之需要而设计的培养实操能力的环节之一。掌握ERP可以有效管理整个企业管理系统,是现代信息化管理的基础。这是教学面向企业、面向现代化、面向未来的重要环节。 2.ERP实验项目设计 本课程实验项目包括: 实验一,企业经营沙盘模拟,通过小组竞赛形式较全面应用生产运作技术,基本掌握采购、生产成本、库存成本、产品经营管理、资金运作等方法,分4-6个循环完成竞赛。 实验二,企业物流调查和访谈,了解企业生产流程和生产物流的特点方法。从设计调查方案、实施调查到完成企业调查报告。 实验三,ERP演练,熟悉物料需求计划(MRP)与制造资源计划(MRPII)和企业资源计划(ERP)的编制和运作过程。完成相关内容上机操作。 实验四,全面质量管理,掌握质量管理和质量的持续改进的方法。选择质量观察点,开展质量检查、分析,提出改进质量的管理措施。 3.实验设计方法: 在实验初学时,以学生个人练习为主,熟悉软件功能的操作,提高熟练程度;然后,在此基础上,以班为单位模拟一个企业,按照划分的部门和岗位,每一个学生担任一个岗位的工作,结合企业生产业务流程和软件的功能,根据所结合的数据,将企业生产经营活动演练完成。实验要求:教师提供业务内容和流程数据;学生自己设计业务发生的情景,用软件模拟企业的工作环境,最终提交实战演练报告。 4.实验指导 按照下列顺序组织实验:数据准备、客户订货业务、排程业务、产能管理、采购业务、委外业务、生产业务、销售发货、应收应付制单、期末处理,使用实验教程的数据,完成各项功能操作。实验是以企业生产经营活动为主线展开的,共9个实验内容。这9个实验完成以后,再进一步学习其他的内容。以这种方式组织学习,有利于掌握企业生产运作管理活动的全貌,使实验由浅入深,思路清晰,便于尽快掌握ERP管理系统的功能操作。 实验组织:根据学生对实验内容的掌握程度,和对软件操作的熟练程度,以及对数据模拟的正确程度,教师给学生评定成绩。 具体组织方法是将学生分成4人一组,以组为单位进行实验、案例分析、社会调查、企业访谈,按照课业要求撰写案例分析报告和社会调查(实践)报告,并制成PPT文稿,以小组为单位进行课堂讲演,交流并讨论;企业沙盘6人一组展开竞赛;ERP实验在集中教室里组织分模块完成,每人一机,按实验作业任务完成实验报告。 三、在生产与运作管理课程中改善ERP实验方式方法的措施 (一)进一步落实理论与实践相结合的教学原则 目前,许多学校的专业课内实验项目开设情况不是很好,研究发现原因是多方面的,其中涉及校方的管理制度与政策、专业发展水平和教师能力以及受限于供应商的服务等。无论如何实验课程或实验项目的开发与创新都是实验室建设的重要组成部分,不能期望实验室软硬件到位就开出实验,一定要抓好实验课程的开发,研究实验项目的开出,帮助教师和实验员开好每一个实验。一方面,千方百计应用ERP软件解决实践教学问题;另一方面,在实验模块中充分体现企业生产运作专业技术知识。使ERP软件与教学融合,做好运作技术、软件功能与实验项目三位一体的整合。 (二)充分利用现代科技手段模拟企业运作提高实验教学效果 在实验项目中设立模拟企业ERP运作沙盘、物流运作沙盘、供应链管理沙盘,通过信息化管理技术实现跨时空的模拟生产运作过程,让每个学生在虚拟的工作中心中完成规定项目或科目的操作,促使学生进一步用以研究现场运作管理和流程优化。运用ERP软件模拟企业经营一定会收到最佳的实验效果,并且,对于培养团队竞争意识、小组合作作业能力也是十分有益的 (三)采用虚实结合的方式有效改进动态直观效果 企业生产运作管理的实验是管理专业实验教学体系的内容之一,在建设综合实验室中设置仿真屏幕,设立三维情景模拟的仿真实验课程也是非常好的实践教学手段。利用仿真手段对生产运作管理课程教学的改善,可以开展情景直观教学,增加教学的生动性,以虚拟环境确保实验效果。采用虚实结合,可以大大降低硬件投入规模,节约场地,符合高校现实条件,采用三维互动的虚拟方式,可以实现多人同时不同步不同角色的操作业务,可以大大提高实验能力,模仿现场操作过程,达到实验效果。 (四)积极开展ERP实验项目资源数据库和案例库开发 由于ERP应用面比较宽,需要尽快建立典型企业资源数据库,保证学生上机操作需要,开发出一定数量的案例库,方便学生课下对比研究,找出企业生产与运作的管理经典和规律,充分发挥学生参与的积极性,引导他们进行课外研究和训练,这样就可以解决ERP实验内容多与实验课时少的矛盾。 (五)构建管理学科实验教学体系推动ERP系统的共享 学校统一构建管理类专业实验教学体系具有十分重要的战略意义和经济意义。这就要求学校层面必须达成共识,统一思想,站在学科和资源整合的基础上建设实验教学体系。并且以开放的观念,为其他院系相关专业提供实验平台,开出实验课程,共享学校资源。从扩大ERP应用的角度,这种共享扩大了受益面,也会推动师生开发实验项目和丰富课外实验活动的开展。 (作者单位:上海商学院) 生产与运作管理论文:供电公司生产与运作管理优化研究 【摘 要】 电力的应用已经渗透到国民经济的各个领域。如今经济的发展越来越需要电力工业可以大规模的生产与运输电能,并且有着高度集中、便于管理、易于清洁等优质特征。然而当今的供电公司现有的管理运作模式已经无法满足上述需求。因此,需要发掘潜力,优化现有的生产运作管理系统,以满足经济发展的需求。本文从供电公司生产管理现状入手,阐述优化生产运作与管理系统的现实意义,分析当今供电公司存在的问题,并提出合理化建议。 【关键词】 电网运作 生产优化 技术强化 人力培训 1 供电公司优化生产运作与管理的原因 1.1 经济环境变化的需要 随着我国国民经济发展方式的转变,产业结构的调整,我国正逐渐取消计划经济体制时给予电力企业的各项优惠政策。受这些宏观经济环境变化的影响,电力企业在资源获取时固定成本逐渐提高,沉没成本的比重加大,电力产品限价严重,市场销售不景气。然而,宏观经济环境的变化是大势所趋,供电公司只有在自身成产运作与管理上做出相应调整,才能顺应经济环境的变化,向市场寻求资源,在生产运作管理的优化中降低成本,提高收益。 1.2 行业环境变化的需要 电力行业是资源密集型行业,对于资金和技术的要求十分严格。随着市场经济的发展,电力行业的发展逐渐步入成熟期,因此获得的政府支持越来越小,销售瓶颈越来越多。由于市场经济反对非法垄断,以前各种形式的行业内部保护也逐渐失效,行业环境发生了巨大的变化:电力市场的垄断逐渐减少,电力销售市场的行业保护逐渐失灵。因此,电力行业需要在运作管理上进行优化,逐渐适应新的行业环境,转变经营理念,形成竞争意识。 1.3 市场环境变化的需要 我国的产业结构以前主要是以第一、二产业为主。随着产业结构的调整,以服务业为主的第三产业所占比重逐渐提高,商业用电逐渐增加且用电时间多集中于晚峰时间,因此给电网调配带来了巨大的压力。由于用电结构的改变,给电网的调配带来了一定的压力,所以需要对运作系统做出相应的调整来顺应市场环境的变化 在一级电力市场上,各地方的小发电机组在一线发电市场上为了自身利益成为竞争对手,争夺市场份额。这些发电机组在投资来源和投资时间等因素上的差异导致电价上的差异。随着电力市场推出的“竞价上网”的政策,一级电力市场上的竞争会越来越激烈。其次,由于能源结构的改变,新能源的使用逐渐走向电力市场的舞台,使得发电市场的竞争日益激烈。 面对产业结构的调整和电力市场激烈的竞争,供电公司需要对电力系统进行优化,从而提高产电、供电效率,适应市场环境的变化。 1.4 深化供电企业改革的需要 我国的电力企业一直沿用计划经济时代的管理运营模式,由于经济的发展和时代的变更,如此的管理模式已经不能适应时代的需要。很多供电公司的员工观念落后,整体素质不高,人力资源缺乏合理的奖惩体制;经营管理的效率低下,无法适应市场的变化。这些不足,制约着供电公司的可持续发展,因此需要从生产运作与管理上不断进行优化,从而深化企业改革,提高企业生产运作效率。 2 供电公司生产运作与管理中存在问题分析 2.1 电网基本运作方面存在不足 首先,在电网基层运作上,项目操作过程中人员冗杂,效率低下。项目的基层操作中,虽然能够按照项目审批、设计施工、竣工验收等流程操作,但是具体工作由于部门分的太细、人员冗杂,导致部门间互相推诿、扯皮,效率低下。 其次,在电网基本运作工作中,管理工作人浮于事,互相推诿。由于缺乏合理的人事制度和奖惩措施,导致人力资源得不到充分发挥。 最后,分工太细,重安排、轻落实,不能全方位,多层次落实项目,导致项目计划不能合理实施,工作任务不能保质保量的完成。 2.2 技术运作管理系统运营不足 企业运作生产的信息化系统已经得到普及,但是,其运作管理系统运营系统不足。首先,供电公司的信息化系统硬件支持不足,层次性能较低,信息处理设备功能较低,无法全方位地支持供电公司的日常工作;其次,信息系统软件的应用不能真正与实际工作进行衔接,信息兼容性差,资源共享水平低,导致信息资源的浪费,系统重复运作,工作负担重、效率低;最后,管理信息系统操作人员技术水平层次不齐,许多操作人员的技术性差,不能熟练掌握信息系统的流程,导致信息系统实用性差、工作效率低。 2.3 销售运作系统运营不足 电力销售运作系统中,销售流程过于复杂,关系混乱;客服受到信息系统硬件不足的影响,不能完善的发挥作用;电力营销系统依旧以卖方为中心,服务理念较差,无法准确把握客户需求和市场需求导向。缺乏对客户需求的分析,无法做到以需求为引导,促进社会合理地消耗电能和供电销售的可持续运作。 2.4 辅助系统运作不足 供电公司辅助系统运营不足主要表现在人员体制方面的不足:首先人事奖励机制存在不足,在人员工资分配上依旧摆脱不了“大锅饭”的体制,平均主义严重;此外,许多供电公司在进行人事考核时,不是按照绩效评价工资水平,而是按照岗位的不同来计算工资,导致在人事考核时出现畸形的考核制度;另外,正式员工与非正式员工在工资水平上存在较大的差异,同样的岗位和工作量,非正式员工那到的工资比正式员工那到的工资低很多,导致许多非正式员工消极怠工,影响整体工作情绪,影响工作效率;最后,在对员工职业技能教育上缺乏必要的投资,导致员工职业技能不能满足市场的需要,影响工作效益。 3 供电公司优化生产运作与管理的措施 3.1 电网基本运作系统的优化 第一,要缩减人员编制,控制部门结构臃肿的现象。并且部门之间专人专责,明确责任,减少互相推诿、推卸的现象。各个部门之间在部门独立的同时做好责任的衔接和职责流程的通畅,以此提高项目实施和建设的质量,提高工作效率。此外,在缩减人员编制的基础上,要精简机构,从而降低经济成本。比如,很多供电公司在监理部门和建设部门之间对工程进行审核的过程中,既有监理部门的参与又有建设部门的插手,这种职责混乱的现象,不仅影响到工作效率,而且还会造成管理成本的增加。因此,需要精简不必要的机构,去除职能重复的职责和人员,以此保证工作效率,减少经济成本。 第二,在电网基本运作系统中,要加入监督监理体系。工程的高质量可以减少工程的返工频率,减少了工程成本,所以,保证工程质量和安全是节约工程成本的一个重要途径。因此,供电公司需要建立监理部门,对工程进度和质量进行监督,确保工程系统、标准的完成。 第三,建立有效的风险制约体系,避免资金回收受阻,投资不利的现象。比如,当供电公司有政府投资的项目是由与政府投资无关的施工单位进行执行时,由于技术、资金方面的诸多原因导致项目无法如期完成或者项目出现质量问题时,如果缺乏有效的风险制约机制,损失只能由供电公司自行承担,从而对供电公司的经济效益造成影响。所以,供电公司需要建立合理、有效的风险制约体系,最大程度的发挥弥补经济损失的只能,将经济风险降低至最低,从而确保供电公司的经济效益。 3.2 技术运作系统的优化 在技术运作系统方面,主要包括配电系统的优化和配电网事故监督处理系统的优化。对于配电系统应该在硬件方面提高配电网输送、配电系统的设配水平,比如将配电网络同所在地域的航测图相关联,以此进行合理的输电、配电。在软件升级方面,应该按照国家标准统一规范图标、参数等信息数据,确保匹配的数据的科学性和准确性。 其次,在配电事故监督体系方面,要做好事前控制。在配电网络中加装遥感系统进行实时监控,有效地和配电网络系统相融合。在遥感监测方面,应该注意监测数据的准确性,遥感制图的真实性以及统计报表的可靠性。此外,时刻注意数据异常报告,并在事前做出应急预案,当事故发生时,将风险降至最低。 3.3 销售运作系统的优化 在电力销售运作中,首先要摆脱对政府的依赖,改变营销理念。作为电力服务企业,电力销售应该形成以市场需求为导向、以服务客户为理念的营销理念,致力于顺应市场的需要,满足客户的需求,从而提高经济效益。 其次,考虑到电力产品的特殊性,要制定相应的创新性的营销渠道。由于电力的无形性,需要借助网络营销构建产、供、销的网络营销体系。 与此同时,要做好售前和售后服务工作,由于电力商品需要进行事前安装和调试,因此要在产品需求密集区域设立服务网点。电力发生故障会给客户带来不便,需要供电公司提高服务意识,设置售后服务机构,方便电力设备的维修与养护。在建立实体服务体系的基础上,还要积极构建电话客户服务机构和网络维修服务中心,提高服务效率和服务质量。 3.4 辅助系统的优化 首先,建立合理、完善的人事考核体系和薪资制度,提高员工的工作积极性。在工作中,对工作量和工作质量进行等级量化考核。多劳多得、不劳不得,避免“大锅饭”下的平均主义,激发工作人员的工作热情,鼓励工作人员进取争优。 其次,加强对员工的职业培训和安全教育。组成学习型工作组织,提高工作人员的技术水平和职业道德素质,从而强化了服务质量,提高企业的优秀竞争力。 4 结语 优化供电公司生产运作与管理,需要从电网基层体系、技术体系、销售层面以及辅助体系四个方面进行优化,实现整个运作、管理系统全方位、多层次的优化调整。电能是关乎国计民生的重要资源,受宏观经济环境和市场变化的影响较大,供电公司应该时刻关注市场变化,顺应经济环境的变化,致力于为社会主义经济服务、为人民服务的服务理念,优化生产运作与管理系统,提高工作效率,促进供电公司的可持续发展。 生产与运作管理论文:电子版企业经营沙盘在生产与运作管理教学中的应用 摘 要:在生产与运作管理课程教学过程中引入电子沙盘模拟,充分利用电子沙盘的可存储性和灵活性,在不同的章节、不同的教学阶段,使用电子沙盘模拟的不同的功能。将其引入课程教学体系,是继传统教学及案例教学之后的一种全新教学模式,能够将理论与企业经营实践相结合,全面提高学生的综合素质。 关键词:电子沙盘 沙盘模拟 课程教学 许多高校相继推出了一系列实验教学的创新教育形式,以提高大学生学以致用的能力,本文将探讨电子版沙盘模拟在生产与运作管理课程教学中的应用,目的在于将理论与企业经营实践相结合,全面提高学生的综合素质。 一、生产与运作管理课程描述 生产运作活动是一切社会组织的最基本活动,是社会组织生存和发展的基础和条件,生产与运作管理是一门研究如何将各种资源要素组织成现实生产力,以便有效地创造出产品和服务的实践性很强的应用学科,是工商企业管理的最重要内容。作为培育企业精英人才的摇篮,我国各类高等院校经管类专业一直以来颇为重视生产与运作管理的教学,在MBA、普研及本科生中都开设本课程。 与其他经管类课程相比,生产与运作管理课程的教学内容很多,包括生产运作战略与企业竞争力、需求管理与预测、生产/ 服务流程分析、生产/ 服务设施选址与布置、生产运作能力与生产运作计划、制造资源计划与企业资源计划、生产系统设计与优化、库存管理、项目管理、质量管理、设备管理、供应链管理、生产与运作管理前沿理论等知识模块,这些知识大多来源于生产实践,是企业生产运作实践的总结,很多知识在讲授时需要结合企业生产实践进行。 二、生产与运作管理课程教学现状分析 1.以理论教学为主 目前生产与运作管理课程的理论教学比较枯燥,即使普遍采用案例教学法,在一定程度上调动学生的主观能动性,提高分析问题、解决问题的能力 ,也仅仅限于介绍文字材料,无法给予学生感性认识,学生毕业后常被评价为光懂理论、不会实战,在实际操作时遇到种种意外障碍而束手无策,能力不能与学历匹配。这也是有些文科类毕业生一次就业率不高,进入企业后适应期太长的原因。 2.学生对授课内容缺乏直观的体验 学生由于没有在企业工作的实际经验,对很多内容缺乏直观的体验和感受,无法透彻理解,教学效果普遍不理想。 3.教师容易局限于一门课程内容 由于专业背景、授课学时等限制,教师往往容易局限于一门课程内容,很难把公司管理的全流程、全过程控制告诉学生,使学生头脑中形成一个整体和系统的公司操作实务。容易造成学生在学习过程中只注重理论学习,不关心也不了解企业运作实际,缺乏对所学知识融会贯通的训练。 4.学生对课程的兴趣不高 由于生产与运作管理课程相对于其他管理类课程,内容较复杂和枯燥,学生对该课程学习的积极性和兴趣往往不高,也有部分学生会受到上一届学生的影响,在还没有开课之前,已经在脑海中形成了该课程偏理论、数学模型和需要大量计算等印象,对该课程的学习兴趣有所降低。 5.学生对课程的教评结果偏低 由于生产与运作管理课程的偏理论、数学模型和需要计算的内容偏多,尽管在授课过程中引入了大量的案例、视频等多种教学手段,本课程在许多院校开展的教评活动中仍得分偏低。有的教师同时讲授多门课程,但各门课程的评价结果差距很大,教师对该课程的教学积极性有所降低。 6.实践环节滞后于课程教学 目前很多学校已经认识到该课程在教师授课及学生学习过程中遇到问题的严重性,先后引入了对企业的实地参观、沙盘模拟实训等教学方法。但由于对企业的实地参观、沙盘模拟等均是针对实践环节的课程,在理论课程结束后作为一门单独的课程存在,对生产与运作管理理论课程的教学效果影响甚微,学生们感叹如果实践环节的课程能够与理论课程穿插进行效果可能更好,学生会从中受益更深,体会更深刻。 三、对生产与运作管理课程教学改革的思考 基于上述的问题,有必要探索能够提高生产与运作管理课程教学效果以及学生竞争力的教学方法。目前广为使用的是沙盘模拟教学方法。 1.沙盘模拟教学方法简介 沙盘模拟源于战争中的沙盘模拟推演,指挥官在真实的模拟沙盘模具前,进行战略部署的过程,具有形象、直观、一目了然等优点。企业的经营管理犹如战场,要进行整体部署、产品的研发以及财务分析等决策,通过课堂教学展现无疑是纸上谈兵,而沙盘模拟运用独特直观的教具,结合市场变化,进行情景模拟以及角色扮演,通过老师点评,使学生在虚拟的市场竞争环境中,真实体会企业多年的经营管理过程。 沙盘模拟主要通过实战模拟演练完成体验式学习,具有互动性、真实性、挑战性、实用性等特点,能够最大限度地调动学生的学习兴趣,对所学内容进一步加强巩固,并能够将学到的管理思路和方法在实际工作中与运用。 2.沙盘模拟课程涉及的内容 (1)熟悉企业全面管理系统,确定企业整体经营战略。沙盘模拟课程分析企业内部资源与外部环境,预测市场趋势,形成企业计划管理体系,确定企业具体的市场经营战略、产品的研究与开发战略、财务战略以及人力资源战略等。 (2)了解企业整体运作流程。通过沙盘模拟课程能制定企业新产品开发战略,安排企业的生产计划,制定市场开发决策、目标市场定位等。模拟企业在同行之间的竞标过程,调查了解同行商情,抢攻市场,正确进行市场决策。 (3)谋求企业系统效率提升,进行正确的财务决策。通过沙盘模拟的运用,学会制订企业长期、中期、短期资金计划,多渠道筹措资金,制订投资计划,编制财务报表,运用财务指标进行正确分析,进一步评估决策效益,为管理决策提供可靠的数据。 (4)提升科学管理能力。通过对企业生产能力的计算,生产线的更新调整\库存的管理,原材料采购、现金流量的计算等提升科学管理的能力。 (5)从点评中获取更多的知识。在每一次教师的点评中,学生可以深刻领会到理论中学到的知识如何真正运用到企业的运营实践中,具体应该如何进行分析,为今后步入社会打下一定基础。 (6)从总结中收获。通过参与企业模拟经营的过程以及课程结束后的实训报告,学生思考、总结得失,获得最大的收获与提高。 3.沙盘模拟的形式 在各大院校主要引进和自行开发的沙盘模拟形式有物理沙盘和电子沙盘两种。通过教学实践发现,目前的企业经营物理沙盘训练课程对抗规则复杂,容易出现误操作和不规范行为,且问题无法追溯,影响公平性;另一方面由于采用独占式教学资源,学生需要至少2天的时间完成整个物理沙盘的对抗演练,效率较低,但学生的热情高涨,积极性非常高。而电子沙盘采用计算机软件的对抗方式来进行教学和竞技,通过程序的设计,可以使实验完全依照对抗规则进行,防止了学生的误操作和不规范行为。电子沙盘通过记录学生的每步实验操作,可以使实验最终的资产负债表和损益表自动生成。但是,这种模式直观性、体验性差,各小组缺少面对面交流,比较难以激发学生参与兴趣,教学效果不是非常理想,这与情景式教学的初衷相悖。 4.将电子沙盘引入生产与运作管理课程教学 基于物理沙盘与电子沙盘的优缺点,考虑在生产与运作管理理论课程结束后的实践环节仍然保留物理沙盘的模拟训练或物理沙盘与电子沙盘相结合,充分发挥两者的长处,扬长避短,最终实现电子沙盘的便捷性和物理沙盘的真实模拟性合为一体。而在生产与运作管理课程教学过程中引入电子沙盘模拟,充分利用电子沙盘的可存储性和灵活性,在不同的章节、不同的教学阶段,使用电子沙盘模拟的不同功能。 5.电子沙盘与生产与运作管理课程结合体现出的特点 (1)生动性。传统的生产与运作管理课程理论知识晦涩难懂,学生的学习兴趣不高,为了改变这种高耗低效的教学局面,通过沙盘模拟实际企业环境进行教学,学生能亲自运营企业,真正体验企业经营管理过程,十分生动有趣。 (2)真实性。在课程中,通过沙盘模拟运用让学生亲自体验“做”中“学”,以实际参与的方式体验企业的运作,在模拟企业实际环境中,真正体会企业面对多变的环境,使学生学会收集信息,培养分析问题解决问题的能力,并在将来应用于实践。 (3)合作性。沙盘模拟就是让学生在每一次商业决策中感受团队智慧的价值,领会如何在立场不同的部门间沟通和协调,进一步培养不同部门人员的共同价值观与经营理念,同时建立以整体利益为导向的组织团队,培养学生的沟通协调能力,并能真正领会团队合作的优越性。 (4)基于电子沙盘的灵活性与可存储性,在引入课程教学时可以随时调用任何模块进行讲解,这是与物理沙盘相比其最大的优点。电子沙盘可以将学生分为6~18组进行模拟,而物理沙盘只能模拟6~8组,解决了物理沙盘授课的困难。同时也解决了物理沙盘必须连续的将课程进行2~3天独占资源的缺点以及物理沙盘课程与理论课程在时间上脱节的问题。 (5)可作为开设物理沙盘课程的前期准备。与之前在理论课程结束后再上物理沙盘课程相比,学生在开课前已经对沙盘模拟有了一定的了解,在分组组成不同的企业后,对企业战略决策、资金运用、市场开拓、ISO认证、产品研发、厂房及生产线投资等问题会更加慎重,通过理论课程对各个决策环节会用到哪些知识点已经心中有数,会彻底改变之前的盲目决策以及部分学生的游戏心态。 (6)全面提高学生的综合素质。沙盘模拟在企业经营管理教学系统中运用,能全面提高学生的综合素质。通过沙盘模拟经营使学生亲自感受到树立共赢理念、全局观念与团队合作、保持诚信、个性与职业定位等综合素质的重要性。 (7)改进教学方法,提高教师的业务水平。沙盘模拟在教学中的应用,使教师充分认识到,在教学过程中,如何不断学习,充实自己,提高业务水平,并能不断改进教学方法,也能使学生学有所长,与实际贴近,充分调动学生的积极性,使所学理论与实际更好地结合,达到预期的目的。 四、结论 基于电子沙盘的灵活性与可存储性,将其引入课程教学体系,是继传统教学及案例教学之后的一种全新教学模式,将改变多年来“教师苦教、学生死学”的传统教育教学,能够将理论与企业经营实践相结合,全面提高学生的综合素质。通过沙盘模拟经营,使学生亲自感受到树立共赢理念、全局观念与团队合作、保持诚信、个性与职业定位等综合素质的重要性。对于经管类专业其他课程的教学也可以是一个借鉴。 基金项目:内蒙古工业大学教学改革研究项目(2011020),(2011043)阶段性研究成果 生产与运作管理论文:《生产与运作管理》课程差异化教学模式研究 【摘要】本文阐述了《生产与运作管理》课程的体系构成与教学目标,根据学生的就业领域和发展方向的不同,分析了学生对该课程差异化的知识需求,针对不同需求,分别从教材选择、教学内容设置和教学方式三个方面研究了该课程差异化的教学模式。 【关键词】生产与运作管理 差异化 教学模式 引言 《生产与运作管理》课程是管理类专业的优秀专业课程之一。该课程将生产技术、现代管理技术与信息技术相结合,以提高企业生产或运作效率为目标,研究企业生产或运作各个层次上的决策问题及其在现代企业中的应用技术,是一门多学科交叉的课程,其研究的主要内容随着生产技术、管理技术以及信息技术的发展而不断丰富和发展。文献中,有些承担该课程教学的教学工作者已从总体上对本课程教学中存在的问题进行了分析,并提出了一些改进的措施[1-5]。本文针对不同就业领域和发展方向的学生对该课程差异化的知识需求,分别从教材选用、教学内容和教学方式等方面研究该课程的差异化的教学模式,以改善该课程的教学效果,提高教学质量。 1.课程体系及教学目标 本课程主要研究生产与运作管理三个层次、十大方面的决策问题。三个层次为:生产运作战略决策、生产系统设计决策、生产系统运行与维护决策。十大方面包括:产品战略、生产流程战略、生产设施选址、生产设施布置、项目管理、供应链管理、库存策略、排产策略、质量管理战略、维护策略等。 通过本课程的学习,要求学生能够对现代生产与运作管理体系的系统性和逻辑性有比较全面、系统的认识;对生产与运作管理的基本概念和基本问题有比较系统、深入的理解;掌握生产系统的设计、运行、维护与改进等生产运作与运作管理的基本技术与方法(包括模型、算法、工具等),并能具体应用于生产实践;了解一些现代先进生产方式(如JIT、精细生产、敏捷制造等)及管理技术。 2.学生对该课程的差异需求 由于管理类专业学生毕业后的就业领域和发展方向存在很大的不同,有些学生毕业后选择就业,而有些学生选择自主创业,还有些学生选择继续深造,而且,即使学生毕业后都是选择就业,但是有些学生是选择在制造业就业,而有些学生会选择在服务业工作;对于选择自主创业的学生,也存在是选择在制造业领域创业还是选择在服务业创业的问题。而在制造业就业和自主创业和在服务业就业和自主创业的学生对生产与运作管理的知识需求是不同的,选择在制造业就业和创业的学生需要更多地掌握制造系统的设计、运行和维护与改进的相关理论和技术,而选择在服务业就业和自主创业的学生则更加关注服务系统的设计、运作和改进方面的知识。对于毕业后选择继续深造学习的学生,则希望在该课程的各章内容的学习过程中能够更加深入地研究所学的生产与运作管理的理论和方法,以为研究生阶段的学习和研究工作奠定坚实的基础。因此,为了使学生在毕业后能够很快适应新的工作或学习环境,在学生在校学习该课程的教学过程中,教师应该针对学生对该课程的差异化的需求,进行差异化的教学。 3.差异化的教学模式 (1)教材选用差异化 目前,在国内进行《生产与运作管理》课程教学,选用的教材主要有两类,一类是国内的从事该课程教学及研究的工作者编写的教材,选用较多的主要有:陈荣秋,马士华编著的《生产与运作管理》,由高等教育出版社出版;刘丽文的《生产与运作管理》,由清华大学出版社出版;另一类是从国外引进的英文原版教材,选用较多的主要有:Chase等人编写的《Operations Management for Competitive Advantage》;Stevenson编写的《Operations Management》。 由于管理类专业的本科生在高中阶段多数是文科生,在学习《生产与运作管理》课程之前缺乏对生产运作系统的了解,加之专业英语词汇相对匮乏,所以,对管理类专业的本科生,应该首选中文教材。而对于基础较好,毕业后准备继续深造的学生,可以向学生推荐上述英文原版教材供其深入学习参考,如果在研究生阶段有意研究制造业生产管理方向的学生,则推荐Stevenson的英文教材,因为该教材在制造业生产管理方面的内容要丰富些,案例比较好。 (2)教学内容差异化 《生产与运作管理》课程内容较多,而且与管理类专业的其它专业课程相比,课程内容计算推理的部分较多,难度相对较大,因此,在有限的教学学时约束下,应该根据学生差异化的需求,根据学生毕业后的就业领域和发展方向的不同,对讲授内容进行有针对性的取舍,以提高学生学习的积极性,取得较好的教学效果。针对不同就业领域和发展方向的学生,设计的差异化的教学内容如表1所示。 表1 差异化的教学内容 (3)教学方式差异化 《生产与运作管理》课程是实践性很强的课程,教师在讲授该课程时除了采用传统的课堂讲授以外,要结合讲授的内容和学生需求的不同,积极采用多样化的教学方式,使学生能够真正理解所学理论知识,并能够利用所学的生产运作管理的相关方法解决企业中的实际相关问题。 1)参观企业,进行生产实习:在课程开始之前的假期,可以要求学生去相关企业进行参观,以使学生对生产运作系统有一个感性认识,通过生产实习,学生可以深入了解生产运作中需要解决的问题,并鼓励学生思考解决这些问题的方法,这样可以使学生带着问题来学习该门课程,提高学习兴趣。对于有意在制造业就业和自主创业的学生,教师可以帮助联系管理基础较好的制造企业(如大型的加工-装配型企业等)作为参观和生产实习单位;对于有意在服务业就业和自主创业的学生,教师则要为其联系服务网点多、业务量大、运营效益较好的企业(如大型物流公司等)作为参观和实习单位;而对于有意继续深造的学生,则根据其研究方向来选择管理基础较好的制造企业或服务企业作为参观和实习单位。 2)视频教学:在讲授相关章节的内容后,针对学生的不同需求,为学生选择播放与讲授内容相关的国内外著名企业生产运作管理的视频资料,这样既可以提高学生的学习积极性,又可以让学生看到先进企业的生产运作管理方法。比如,在讲授“作业计划”一章时,可以为有意在制造业就业和创业的学生播放蒋伟豪讲授的《向丰田学管理》视频,让学生了解丰田公司装配计划的制定方法;而在讲授“服务产品设计与过程选择”一章时,可以播放UPS公司录制的《UPS运作过程》视频资料,让有意在服务业就业和创业的学生深刻了解该公司的服务过程与管理方法。 3)课程设计:在课程内容讲授完成之后,要求学生组成多个小组,结合本课程所讲授的内容,教师为每个小组安排一个设计题目,小组成员根据兴趣也可自主选题,完成一个项目的课程设计,来加深对所学知识和方法的理解和掌握。比如,要求有意在制造业就业和创业的学生完成题为“2013年格力空调在平顶山地区的销量预测”课程设计,通过该设计,可以使学生深刻理解并掌握“需求预测”一章中的定性预测和定量预测方法;要求有意在服务业就业和创业的学生完成题为“蜜雪冰城加盟店的选址决策”课程设计,通过该设计,可以使学生深刻理解并掌握“服务设施选址”一章中的服务设施选址的影响因素和定量选址决策方法;可以要求有意继续深造,并从事制造业生产管理研究的学生完成题为“加工车间生产作业计划的制定”的课程设计,通过该设计,可以使学生掌握“作业计划”一章中难度较大的离散式制造企业生产作业计划的制定过程和方法,为研究生阶段的学习和研究奠定扎实的基础。 4.结论 本文在分析《生产与运作管理》课程的研究内容、教学目标及管理类专业学生对该课程知识不同需求的基础上,分别从教材选择、教学内容设置和教学方式三个方面研究了该课程差异化的教学模式。 作者简介: 王炳刚,博士,副教授。主要研究方向为生产调度、智能算法。 生产与运作管理论文:基于工作过程的《生产与运作管理》课程模块化构建 摘要:文章针对《生产与运作管理》课程模块化建设展开讨论,对于模块化的建设思路,可行性分析以及实践展开都有论述,对教学实践有着一定的指导意义。 关键词:生产与运作管理;课程;模块化 《生产与运作管理》是国内大专院校企业管理类专业的优秀课程之一,此课程站位于企业经营的角度上,是研究制造业生产体系管理和服务业运作管理的一门应用型课程。由于它的强应用性和与实践的紧密联系,成为培养学生现代经营理念、实际动手能力和现代生产控制和管理方法的优秀课程之一。经调研,国内大专院校在以往教学过程中,普遍出现教学内容脱离企业实际,学生对制造业不了解,缺少工科基础,计算和图表使学生失去兴趣等教学效果方面的问题亟待解决。本文着重解决基于工作过程重新构建课程模块体系。 一、课程模块化建设的思路 第一,开展校外专家座谈会,明确《生产与运作管理》课程在专业建设的重要性,并根据专家所在企业的实际情况,确定进厂深入调研计划; 第二,课程组通过对制造业企业的深入调研,现有的生产相关的职业岗位具体有:生产统计员,班长,线/组长,生产工艺经理,生产改善经理,生产计划经理,调度员,质检员,库房管理员,维修组长,设备工程师,工装工程师,模具工程师,精益生产经理在,物料主任等; 第三,课程组对上述岗位工作任务和职业能力进行认真分析,结合企业管理类专业《生产与运作管理》课程开设的目的――使学生系统地理解企业生产运作管理的基本理论和基本知识,确立现代生产运作管理理念,掌握基本的生产运作管理的方法,培养和提高正确分析和解决企业生产运作管理中基本问题的能力,为将来的管理实践提供技能储备和理论指导。将《生产与运作管理》课程分为生产战略、生产设计、生产计划、现场管理等四个模块。 二、课程对应的职业工作任务分析 (一)典型工作任务 1.执行生产战略 2.优化工厂现有空间布局设计和生产时间调度 3.制定、优化生产计划 4.现场管理 (二)职业能力 1.符合企业组织结构要求,能够从职能层的角度制定生产战略、战术并执行。 2.根据企业选址,总平面布置,能够分析现有工厂空间布局中不足之处,优化工厂布置,车间布置和设备布置,实现“一个流”; 通过生产调度,能够按时完成订单。 3.依据企业愿景,竞争战略,结合企业硬件设施,通过项目计划法制定企业生产计划,确定工期,并能够解决工期优化、费用优化和环境优化等问题;计算出生产能力,为采购、接订单服务。 4.运用5s,定置管理、目视管理等方法,在车间里解决工艺、工装、设备等日常生产及突发生产状况;其中设备管理中制定设备维护制度,确定制度有效工作时间,保障交货期。研究运用先进生产管理技术,如精益生产,JIT优化生产管理工作。 三、课程模块化构建 基于工作过程的课程建设思路,《生产与运作管理》课程分为生产战略、生产设计、生产计划、现场管理等四个模块,14个项目,具体课程模块构建如下: (一)模块一:生产战略 生产战略模块通过制造业和服务业实际案例,引导学生了解生产战略作为执行层战略在企业管理体系中的地位、作用及如何开展,认识到制造业和服务业的生产运作战略的区别,在一定程度上具备制定企业生产运作战略的能力。 生产战略模块有三个细分项目分别是:项目1生产与运作战略案例分析、项目2生产与运作管理及生产战略相关概念认知、项目3制定生产战略的要点。 (二)模块二:生产系统设计 生产系统设计模块主要讲授企业生产系统空间组织设计和时间组织设计的内容,培养学生运用数学、经济学和管理学知识辅助工程选址;能够优化现有工厂布置、车间布置和设备布置;能够计算期量标准。 生产系统设计模块有四个细分项目分别是:项目4选址案例分析、项目5生产系统及生产过程概念、项目6如何选址布置、项目7期量标准。 (三)模块三:生产计划 生产计划模块讲授企业生产计划的制定,培养学生能够编制成批生产作业计划,绘制网络图并优化。 生产计划模块有三个细分项目分别是:项目8什么是生产计划、项目9如何制定生产作业计划、项目10项目计划。 (四)模块四:现场管理 现场管理模块讲授生产系统运行和维护,使得学生熟知当前生产管理技术、会进行现场管理、学会精益生产的原理、掌握设备磨损和故障规律,并制定设备保养维修制度等。 现场管理模块有四个细分项目分别是:项目11当代先进生产管理技术概述、项目12现场管理及5S、项目13设备管理与TPM、项目14精益生产。 四、课程模块化构建后的教学效果评估 (一)基于工作过程构建课程模块 大学的教育的趋势是向就业导向,一门课程能够延伸出哪些岗位供学生就业抉择,是教师在进行课程设置时首先要想到的问题。本文针对《生产运作管理》课程贴切制造业的特点,课程组进行了深入企业调研,获得了一手资料,明确了企业在生产管理中的岗位设置之后,再进行了典型工作任务和职业能力分析,基于工作过程将《生产与运作管理》课程设置为:生产战略、生产系统设计、生产计划、现场管理等四个模块。 (二)做中学的教学方法贯穿其中 课程组在进行课程模块化构建时,细分了14个项目,项目的设置是对模块化的补充,且模块中的每个细分项目都符合能力素质的培养过程,每个模块都有案例开始,汇报作业结束,旨在引导学生自主学习,开发学生学习兴趣,倡导做中学的教学方法。 (三)专业课讲座的形式新颖 课程组在进行模块构建时,安排现场管理模块聘请校外专家进行专业课讲座,学生们能够在课堂上看到生产现场的视频,了解当代先进生产管理技术。专业课的讲座的形式促进了学生们的学习积极性,并为未来择业提供参考。 (四)形成课程组,优化专业课 《生产与运作管理》课程模块化构建是有四位主讲教师共同完成的,课程组的形成极大促进了专业课的设置,尤其是校外专家主讲,能够带来新视野,新思路,也为学生走出校门,走进工作岗位拉近了距离。 (作者单位:秦皇岛职业技术学院) 生产与运作管理论文:《生产与运作管理》课程信息化改造探索 【摘要】 《生产与运作管理》是管理类专业必须的一门优秀课程。在教学实践中,学生由于缺少对生产与运作管理内容的感性认识,普遍反映该课程比较抽象、不好理解、缺乏学习热情,教学方法的调整和完善已成为一个亟待解决的问题。根据该课程综合性、实践性、决策性强的特点,以及其在教学中存在的问题,采用信息化技术对该课程进行改造,已成为改进教学手段、提高课程教学质量的一个必然趋势。 【关键词】 生产与运作管理;特点;现状;信息化改造 基金项目:内江师范学院教改项目《企业管理专业课程信息化改造与师范》,编号JG200913-163。 生产,是人类从事的最基本活动,是一切社会财富的源泉,不从事生产,人类就无法生产,社会就不能发展。生产运作是社会组织的三项基本职能之一,是各种社会组织投入资源最多的活动,对社会组织的活动效益影响很大。因此,《生产与运作管理》课程作为高校本科工商管理类专业的优秀课程之一,其教学方式和教学效果对学生专业基础的奠定和就业都有一定的影响。而在教学实践中,学生由于缺少对生产与运作管理内容的感性认识,普遍反映该课程比较抽象、不好理解、缺乏学习热情,教学方法的调整和完善已成为一个亟待解决的问题。 一、《生产与运作管理》课程特点 (一)综合性 《生产与运作管理》这门课的内容涉及非常广泛,既包括生产型企业,也包括服务型企业,涵盖了市场的需求预测、企业战略和生产策略、产品开发和技术选择、生产和服务设施的选址、工作设计和工作测量、综合生产计划、独立需求控制、物料需求计划、作业计划、供应链管理、项目管理、设备管理、质量管理等企业运作的各个环节。因此,该门课程对教师和学生的企业管理综合能力要求较高。 (二)实践性 《生产与运作管理》是一门与生产运作实践联系紧密的课程,是众多专业课程知识点的集合。生产运作管理理论的产生和发展都来源于企业的实践,是多年来各国生产运作管理实践经验的提炼和总结,经过不断地丰富、完善,逐渐发展成为一门系统性、科学性很强的应用学科[1]。因此生产运作管理教学必须重视实践教学环节,并通过运用丰富的信息化手段,加深学生对相关概念的理解和认识,培养学生解决生产运作过程实际问题的能力。 (三)决策性 在生产运作管理过程中,很多问题的解决有多种方案,但不同的方案对人的积极性的调动、产品质量的改善、工作效率的提高等方面会产生巨大的差异。因此《生产与运作管理》的教学中,需培养学生根据不同背景、不同特点设计个性解决方案,明确生产管理的目标和任务,以寻找实现目标的各种途径,并在对处理结果预测和比较的基础上,做出最优决策[2]。 二、《生产与运作管理》课程教学现状 (一)教师实践经验缺乏 生产运作管理是一门系统性和科学性很强的应用型学科,对教师的综合素质要求较高。该门课程理想的授课教师既要对生产运作管理的基础理论和发展趋势进行研究,又应有一线的生产运作管理经验,同时还需具备现代教育的思想和理念[3]。而目前大部分高校的教师都是从学校到学校,虽然具备渊博的学识,却没有任何企业工作经验,缺乏对一线生产运作管理的感性认识,在教学过程中很难对生产运作管理课程内容进行生动的讲解,更不能对学生在应用生产运作管理方法解决实际问题方面给予有效指导。因此,现有大部分高校的《生产运作管理》教学通常是注重传授系统的科学理论知识,强调书本知识的灌输和纯理论的探讨,忽视了对学识分析和处理实际问题能力的培养,知识变得生硬而抽象,老师台上讲,学生台下记,教学效果得不到保障。 (二)教学内容滞后 随着经济和信息技术的发展、社会分工的细化、服务业的兴起,生产运作管理学科的研究重点正在开始向运作管理倾斜。同时,服务业等非制造业占主体的就业选择和现实的工作性质,工商管理学生对未来的就业选择集中在非制造行业,或者是制造业的“两头”(研发和市场)而非中间的“生产”,这也使学生对以制造业为主体的生产运作课程内容热情不高。而我们现有的课程体系,并未能体现社会需求的学生兴趣的要求,教学内容、大纲的制定和教材的编写多以传统的生产管理为主,极少涉及运作管理,无法适应学生毕业后从事服务业的工作要求。 此外,生产运作管理学科起源于欧美,我国的起步较晚,目前的教学理论大部分都是舶来品。近几年来,很多高校尝试引进了不是国外原版教材和案例,但这些教学内容并不完全适应中国企业,导致教学理论和中国企业生产管理实际现象脱节,亦影响了教学目标的达成[4]。 (三)教学方式方法单一 长期以来,生产运作管理教学中普遍采用的是“传递-接受”教学模式,这种模式的基本程序是:激发学习动机-复习旧课讲授新知识 巩固运用检查评价。这种模式的优点是有利于教师主导作用的发挥,有利于教师对课堂教学的组织、管理与控制,其本质上仍属于以教师为中心的教学模式[5]。这种模式的弊端主要体现在:教师往往只以灌输的方式,向学生讲解系统化的教科书,作为认知主体的学生始终处于比较被动的地位,学生的角色是听讲者和知识的接受者,只是被动地接受老师所传授的理论。这种只注重理论、概念的教学方式,忽视了对学生潜能的开发,导致学生理论与实践的脱节,难以调动学生的学习积极性,教学效果往往不理想。 生产运作管理课程知识的广泛性和较强的实践性决定了它的教学方法应有别于其他管理课程,除了传统的教学方式之外,还应借助计算机进行讲解过程的推导和演绎,通过对该课程进行全面的信息化改造,丰富教学方法和手段,将理论和实践紧密联系在一起,增强学生的学习兴趣,从而提高教学效果。 三、《生产与运作管理》课程信息化改造建议 《生产运作管理》作为一门实践性操作性强的课程,教学的关键是让学生产生“真实感”,这就需要利用现代的信息化技术辅助教学,通过图像、文本、音频、视频等多种媒体信息,辅助实验平台的应用,使学生能够系统、直观地了解企业生产运作流程并参与解决企业生产运作管理中的实际问题,从而提高学生的动手能力。笔者认为,对该课程进行信息化改造可通过以下几种模式: (一)观看录像 观看录像是一种简单有效的帮助学生了解生产现场的方法。现有的很多国外教材都配有相应的录像教学光盘,网络上也有很多相关的教学视频,学生可以通过观看录像了解国内外先进生产企业的生产运作管理经验。比如针对质量管理的内容,我们播放美国著名酒店的全面质量管理录像;讲授5S现场管理,我们可播放有关现场改善的录像;讲授供应链管理、库存管理的内容,我们可根据需要选择相应的录像在课堂播放。 (二)实施网络教学 网络教学是现代教学模式的一种发展趋势,它通过计算机辅助教学,可将图片、文字、声音、动画集为一体,通过直观生动的形象来刺激学生的多种感官参与认知的活动,调动学生的学习积极性,使学生成为学习的主体。网络教学平台的搭建可以优化课堂教学结构,提高课堂教学效率,提升学生的课堂体验。在《生产与运作管理》课程教学中,我们选自了生产运作管理概述、产品开发与技术选择、生产和服务设施选址、生产和服务设施布置、工作设计与测量、综合生产计划、库存控制、项目管理、质量管理等章节,利用多媒体与网络技术,在PowerPoint、DreamWeaver、Frontpage等多媒体制作软件上设计文稿,并将教学内容通过多媒体教室的大屏幕演播进行教学。教师还利用学校的网络课堂平台,设计、制作和网页课件供学生学习,并对学生的学习进行跟踪、辅导、答疑。学生可在网络平台中自由交流,分享学习体会,并可自由选择课堂练习、模拟试题进行测验,训练成绩和答案均可及时得出以便于学生了解自己对学习内容的掌握情况[6]。 网络教学这种视听并举、声画同步、图文并茂的特点,为师生提供了一个高效的交互系统学习环境,使学生有了主动参与的可能,有利于激发学生的兴趣和创造力,在实践中,也显示出了较好的教学效果。 (三)利用实验教学软件模拟 利用实验教学软件模拟教学内容,可以使复杂问题简单化,繁琐问题条理化,抽象问题具体化,具体问题概括化,使教学过程以直观的形式达到人机一体,便于围绕某一学习主题进行密集、快速的活动,同时增加课堂教学的密度和广度[7]。目前《生产与运作管理》课程中常用的实验教学软件包括:物料需求计划/制造资源计划实验(MRP/MRPII)、项目进度计划实验(PERT)、质量管理实验、工作分析实验、ERP软件实验等。 (四)应用虚拟现实仿真技术 应用虚拟现实仿真技术,进行《生产与运作管理》课程的实验教学,可对企业业务活动进行多维仿真,能给学生产生各种感官信号,如视觉、听觉、触觉等,使学生有身临其境的感觉。借助虚拟现实仿真技术,学生可与虚拟现实环境之间进行多维信息的交互,从定性和定量结合集成的虚拟环境中获得企业生产运作活动的感性和理性认识,深化对概念、原理和方法的理解。在制造业生产系统的规划、设计、运行、分析和改造的整个生命周期,都可以使用虚拟现实仿真技术组织教学,具有代表性的主要有以下几种: 1、用于产品研发 产品研发可分为概念设计、细节设计、评审和再设计四个阶段,每一阶段又可进行进一步细分。如详细设计可分为总体CAD,零部件CAD,计算机辅助工程、技术设计、可装性设计等。产品研发过程仿真实验就是对上述活动进行模拟,让学生从进度、资源和成本等指标进行综合分析,选择最优方案[7]。 2、用于生产和服务设施布置 设施布置仿真实验,是指根据车间之间和内部空间组织方式,采用虚拟现实仿真技术模拟各种可行方案,判断车间整体布局是否能满足车间调度要求?车间设备是否得到充分利用,负荷是否平衡?物料处理系统是否和车间的柔性程度相适应?生产成本是否合理?等等。目前,国内外用于辅助设施布置的仿真软件主要有:WITNESS、GCMS、SMAN/CNEMA、AUTOMOD/AUTOGRAM、MMS等[8]。 3、用于车间生产调度 车间生产调度问题包括确定工件的加工路线、确定工件在机器上的加工顺序和加工时间、选则运输路线和工具等。生产调度仿真实验就是对这些调度问题进行分析和评价,目前常用的仿真调度问题的软件包括:Autosched, JobTimePlus, FACTOR, FACTOR/AM, SMNETD等[9]。 4、用于物流与供应链管理 供应链管理仿真软件可对供应链系统的库存、瓶颈、流程、协作和信息共享各方面进行快速的流程逻辑和决策数据的灵敏度分析,以达到优化系统的目的。例如,在物流系统配送路线的优化实验中,运用WITNESS软件的设计功能,以运输成本最小为目标,设计物流系统中的配送路线,使整个配送路线最优,从而达到运输成本最低。又如,在垃圾回收物流系统实验中,仿真程序研究的应用,可在满足时间约束、载重约束的条件下,使垃圾处理公司的物流总成本最低[10]。 如今,虚拟现实仿真技术在制造业的应用已经贯穿于产品设计开发、生产计划制定、加工、装配、测试和销售的整个生命周期。除了单一企业的生产管理虚拟现实防治技术为,以CM-OSA等软件为代表的用于虚拟企业业务流程集成的旬现实仿真技术正成为仿真技术研究的热点。此外,虚拟现实仿真技术的应用也正在向服务业领域不断渗透。目前,许多高校的《生产与运作管理》课程中,都引入了与服务业相关的仿真实验,如WITNESS等,通过这类系统的建模和仿真,学生能够较为直观地了解不同制造业、服务业的运作流程,并自行对管理、运作流程项目进行设计,同时从系统获取运行结果的反馈[9]。 作者简介:何佳(1982.9―),女,四川内江人,内江师范学院,副教授,国际金融硕士,主要研究方向为应用经济学; 生产与运作管理论文:浅谈大剧场生产运作与管理的创新 摘要:由于剧场的外形和功能上的特殊性,在模版支护和施工管理方面都具有特殊的要求。本文主要针对以上问题通过对大剧场生产运作中的钢筋结构设计和模板处理的相关技术进行阐述,然后对生产管理方面提出一些创新型的办法,加强剧场的建设。本文对以后的相关研究和生产实践具有一定的指导意义。 关键词:大剧场;建设;管理;创新 引言:现在随着全国文化的大繁荣和大发展,各地不断的开展精神文明文化建设。同时,随着人们生活水平的不断提高,百姓的消费观念正在不断的改变,随之而来的是全国各地的大型剧场的兴建。大剧场由于本身属于大跨度建筑物,所以,在施工方面对钢筋结构的要求具有特殊性。同时在剧场的施工建设方面,技术难度正随着剧场规模的增大不断增大,剧场的建设技术和管理正在不断的受到人们的关注,成为业内认识的焦点。 一、施工的创新点 大剧场工程由于其使用功能特殊,所以要结合着复杂的水电设备来进行施工,以保证剧场今后运作过程中正常使用。与其他工程相比,大剧场工程具有施工空间狭小,施工环境复杂,操作人员操作空间特殊,需要多方密切协调,施工高度变化较大,施工作业面成阶梯状变化,施工跨度大等特点。所以,在大剧场的建设过程中,大跨度以及特殊形状作业面的钢筋绑扎有别于一般工程,同时混凝土浇筑过程中,由于作业面狭窄,空间位置变化大,主要还有弧形看台之间的高度起伏和宽度控制,都需要格外的注意。 首先大剧场是一个大跨度建筑物,而且,由于剧场用途的限制,使得剧场在建设过程中要涉及到水、电、灯光、音响等设施的施工,此外,大跨度建筑相比一般工程在钢结构的施工上较一般建筑有所不同。在施工的过程中需要负责人全面的了解相关剧场设施,这样才能使整个工程在建设过程中减少问题。 其次,施工总包方第一次进行大剧场的施工,甲方精心组织总包管理人员进行已经营业的剧场观摩和学习,取其他项目的在经营过程中遇到的专业问题提出建议,更好的指导现场在相关问题的具体施工。具体在施工过程中,甲方安排有多年丰富管理经验的人到现场指导和讲解,随时了解施工进展和施工效果。对于施工1600座大剧场及1000座中剧场座椅喉管的埋设,专业测量工程师到现场进行把控,最大限度的保证放线准确性。 最后,在施工过程中,注意看台尺寸,线路安全,舞台,安全通道这几个方面,尤其是大模板的细部处理和圆弧形模板的支设,对于施工过程中通道处的固有周期和共振频率要严格把握,避免发生事故。 二、钢筋绑扎 在剧场的施工建设中,钢筋的绑扎工作是工作难点也是工作重点。剧场底板的钢筋绑扎前要进行墙、地梁、柱轴线及模板线的安放工作,然后在按照设计进行排筋,这个过程要遵循先基坑然后梁板筋最后插筋的顺序。墙、柱插筋必须保证混凝土上有两条钢筋,同时以下还要有两道水平钢筋,用来实现限位固定。此外楼板钢筋绑扎时要注意用铁丝在模板上标注主筋分布线和主筋之间的分布间距。并且除了边沿上的钢筋交点全部需要绑扎外,其他相交点可以进行相互交错的绑扎。平台板钢筋预埋、预留由测量工放出楼梯平台板标高并在墙体网片筋上标记出平台板上下铁的标高线,根据上下铁的标高线顺板范围预埋钢筋,预埋钢筋应与墙体网片筋绑扎牢固。垂直梯架安装时将垂直梯架绑扎在两根柱中间附近的竖筋上,与墙内纵向钢筋绑扎牢固。在每层梁、柱完成后采用预埋钢板,把架体与混凝土梁、柱连接,以增加稳定性,钢柱与钢梁采用焊接。 三、模板支护 1.单侧模板支护 在单侧模板的支护上,在不同部位略有不同。在下面就将单侧模板吊装到位,并且安装好单侧模板的支架。在模板和支架定位之后,进行加强钢管的安装,以进一步加强强度和稳定性。然后进行压梁槽钢、埋件系统的安装,接着调节支架的垂直程度,然后进行操作平台的安装和调试,最后检查买件系统的稳定性和清理验收合格后进行砼的浇筑。 2.高大模版处理 高大支模板在施工时的注意事项与单侧模板类似,但是其支架的要求更高。在高大模板进行支架时,立杆位置要正确,立杆、横杆形成的支撑格构要方正。快速安装装置的可调丝杠插入立杆孔内的安全长度要大于丝杠长度的三分之一。同时在安装过程中,主龙骨要平稳放在支撑上,两根龙骨悬臂搭接时,要用钢管、扣件及可调顶托或可调底将悬臂端进行支撑。铺设模板前要将龙骨调平到设计标高,并放实。 四、混凝土浇筑 在混凝土浇筑时,不考虑时变结构效应的模型,在施工时也根据混凝土梁的浇筑顺序分阶段施工,而与考虑时变结构效应的有限元模型不同点在于,已浇筑的混凝土不会与支撑一起作用来承担下一阶段混凝土梁自身的和施工时的荷载,将混凝土的自重和施工支撑、施工设备、模板等荷载都通过计算等效为均布荷载作用在高支撑上。 在圆弧看台的浇筑过程中,模板全部采用木胶板,龙骨为方木及钢管,由于看台为台阶形式,混凝土流动性大,混凝土凝固以前可持续对模板产生较大的侧压力,所以模板要有足够的强度、刚度。浇筑的顺序按照浇筑钢骨柱C45混凝土,浇筑弧形看台斜梁、板C35混凝土,同时在看台主梁端部拦出施工缝,待预应力张拉完毕后采用C40微膨胀混凝土进行浇筑。 结束语 剧场的施工建设中仍然还具有很多问题,本文主要针对钢筋的绑扎、单侧模板的支护和高大模板的施工进行了基本的阐述,分析了其施工方法和注意事项。并且还阐述了混凝土浇筑时的主要注意事项,最后结合生产运作,阐述了施工安全中的注意事项。
航空发动机论文:航空发动机强度计算多媒体教学论文 一、多媒体教学之优势 航空发动机强度计算作为专业必修课,从航空发动机中抽象出叶片、盘等结构,建立模型,开展结构的应力计算和强度分析,较为艰涩、枯燥,采用传统的板书教学模式,教师对于说明复杂的零部件结构和受载形式往往力不从心,此外,传统的教学方法还受到课堂板书时间、教学语言、课堂纪律等不利因素影响,从而影响学生听课的积极性,教学的进度和教学的质量。与板书教学相比,教师使用多媒体课件时,学生往往会表现出较大的兴趣。据有关调查统计,同样的内容,视听结合记忆效果比只凭看提高40%,多媒体教学正是实现视听结合的有效手段。因此,在发动机强度计算的教学过程中,采取多媒体辅助教学可以达到提高教学效率、吸引学生专注度、加深学生理解力等积极的作用。多媒体教学是指通过计算机把多媒体的符号、文字、公式、图像、声音、动画等各个要素按教学要求进行有机组合,并采用投影屏幕的形式显示出来,结合教师的讲解和引导达到合理教学过程的目的。多媒体教案与传统书面教案相比,更加美观、生动。对于发动机强度计算这类具有内容抽象而又复杂的课程,具有明显的教学效果。多媒体教学与传统教学方式相比具有以下优点。 1.多媒体教学具有生动、形象、具体可感的特点,可以解决板书不易表达的内容,抽象问题直观化,创建生动的表象。 2.多媒体教学集声音、影响、图片、文字、动画于一体,能够充分调动学生的感官系统,极大提高学生的课堂学习兴趣和专注度,激发学生学习的主动性,活跃课堂气氛。 3.多媒体教学具有知识容量大、信息量多等特点,提高单位时间授课信息量,有利于学生拓宽知识视野。 4.多媒体教学事先组织好的教学内容,有利于节约教师板书时间,使得教师更加灵活地控制教学节奏、设计教学过程、提高教学效率,同时降低教师上课的强度,避免重复板书这种机械的体力劳动。 二、多媒体教学的注意事项 随着微机和多媒体技术的发展和普及,多媒体教学正逐步取代传统的教学方式,有数据统计显示高等教育80%以上的老师已经视多媒体为必不可少的教学工具。然而,多媒体教学只是一种教学手段,如何合理地使用多媒体技术提高教学质量一直是众多教师所关注的重点。 (一)多媒体教学具有众多优势,但是使用不当,会存在以下问题 1.教师过多依赖多媒体教件,照本宣科,忽略课前备课,对讲课内容不熟悉。多媒体课件中已经事先设计好讲课的文字、图片和公式等内容,容易导致教师轻视课前备课,导致在课堂上对所讲授内容不熟悉。 2.采用他人多媒体课件,生搬硬套,缺少教师作为教学主体对课程的思考。现在多数课程都采用了多媒体课件,教师也可能通过很多途径获得相关课程的多媒体课件,直接使用他人课件就可能导致教师缺乏对所授课程的积极思考和讲课方式的精心设计。 3.多媒体教件成为教师讲解演示的工具,缺少师生之间的互动,会导致学生过于被动地接受知识,甚至缺乏学习的兴趣。 4.多媒体教件华而不实,分散学生注意力。多媒体教件可以穿插声音、影像、图片,建立一个丰富多彩的立体课堂。但是,多媒体教件也同时可能存在过度使用声、光、影,从而冲淡教学的主要内容,同时分散同学的注意力。 5.多媒体教件的优点之一是知识容量大、信息量多,然而使用不当也会使得这一优点变成缺点。单页信息量大,重点不突出,也可能导致授课速度过快的缺点。 (二)教师在多媒体教学的过程中,有必要注意以下几点,才能更好地发挥多媒体教学的优势 1.使用多媒体课件,应在课前对多媒体课件和教材充分熟悉,对内容了然于胸,并合理板书,引起学生积极性,发挥教师在教学过程中的主导作用。 2.多媒体课件中,注意课程内容的贯穿和表达。多媒体课件的内容安排要站在学生的角度来思考,每幅画面的出现要符合学生的学习思维习惯。如:逐条显示画面的信息,做好前后承接,图形配以一定的关键文字进行说明,公式的推导要像写板书一样逐条出现。 3.教师和学生同为主体,互动教学。避免教师在上面不停地讲,学生在下面沉默地听。在多媒体课件设计过程中,要实现分步提示,要适时地抛出问题,引导学生跟着教师的思路走,引导和指导学生主动学习,对学生的疑难问题及时反馈、及时解决。 4.画面简洁,只显示相关信息。要重视心理学中的有意注意和无意注意规律,减少在课件中与教学内容无关系的图像、音乐、动画等,否则会使学生把更多的无意注意放在画面和音乐上,无法专心于真正需要他们关注的教学内容,教学效果大打折扣。因此,不要在多媒体课件上使用不必要的图像或动画装饰。 5.课件上的信息要简单、准确、明了,突出重点,避免把整段文字搬上屏幕,导致学生来不及看,引起厌烦情绪。讲课注意节奏,快慢结合,对于内容简单的要加快节奏,重点、难点要慢讲,从而加深学生对所学知识的理解与消化。由此可见,虽然多媒体教学有着传统教学不可比拟的优点,合理运用多媒体手段可以提高教学效果,但是多媒体教学并非是改善教学效果的唯一途径和手段,不能因为其优点而完全抛弃板书等传统教学手段。更为理智的做法是针对不同的教学内容,采取与之相应的教学手段,综合利用各种教学方式,取长补短,相辅相成,从而达到提高教学效果的最终目的。 三、《航空发动机强度计算》课程中多媒体教学与传统教学相结合 虽然多媒体教学具有传统教学所不具备的种种优点,但是多媒体也存在着不少弊端。在教学过程中,不能独重多媒体,应该根据课程的类型、章节的内容,选择合适的教学方法,将传统教学方法和多媒体教学方法有机地融合起来,扬长避短,达到更好的教学效果。航空发动机强度计算这门课程,具有理论性、实践性、综合性都很强的特点,由于研究对象结构、载荷复杂,力学分析概念抽象,公式推导繁复复杂,如果只是依靠多媒体教学方法,向学生“填鸭式”地传授知识,而不注重学生的反映和接受程度,导致学生感受不到刺激和兴奋,不利于创新能力的培养。因此,针对航空发动机强度计算这门课程,从具体的发动机结构抽象到计算模型时,就应该充分发挥多媒体教学方式的长处,给出足够的实际结构图片资料,加深学生对实际结构的理解,以便于下一步建立计算模型。建立计算模型之后,具体的计算公式的推导,可以采取多媒体课件分步骤展示的方法,按推导步骤依次展示推导过程。在公式推导的过程中,教师可以根据学生在课堂中接受情况进行板书辅助,以加深学生的印象,促进理解。同时,在教学过程中教师在使用多媒体教学过程中有时会突然而至的灵感,却往往无法立刻加到多媒体课件中,这时板书就能起到很好的辅助作用,而且在板书的过程中,教师往往能够带领学生一起思考,起到多媒体课件难以达到的效果。在进行板书的过程中,要充分提高板书表现的艺术性,从而调动学生的视觉和思维兴趣,比如主要板书颜色的选择,注意多选择鲜艳的颜色,更能吸引学生的注意力;在色彩搭配上也可以进行选择,做到重要内容和次要内容颜色不同,概念和应用不同。其次,字迹清晰,现在很多老师经常提笔忘字,而且字迹潦草,自然不能吸引学生;最后,板书时要做到图表、字符规范,这样才能起到教师的表率作用。在强度分析结果的讲解过程中,涉及到结构的应力分布、变形和破坏过程的讲解,则应充分发挥多媒体教学的长处,采用图片和动画等手段,实现图文并茂的演示和讲解,加深学生的印象,形成较为深刻的直观认识。 作者:徐颖单位:南京航空航天大学 航空发动机论文:航空发动机喘振问题思考 《航空精密制造技术》2017年第1期 【摘要】航空发动机喘振是一种特殊情况,对飞机的正常飞行危害性极大。因此,需要加强航空发动机喘振问题的分析研究,寻求合理的解决对策排除故障。本文主要分析喘振对发动机性能带来的影响,从多种角度来探究发动机喘振现象出现的主要原因,可能对飞机带来的影响和危害,通过提升发动机喘振监控,尽可能避免喘振现象出现,确保发动机正常运行。 【关键词】航空;发动机;喘振;气流分离 喘振是一种航空发动机在使用中较为特殊的情况,当发动机严重偏离设计工作状态,压气机前后流通能力不匹配时就会出现叶片边界的流动分离现象,甚至转变为旋转失速直至喘振状态。压气机存在两种形式的失速:一种为单个叶片失速,另一种为旋转失速。最常见的是旋转失速,这种失速由某些只包含少量叶片失速槽道形成的区域组成,并且沿着转子的绝对转动方向以小于转子的转速转动。轴流压气机发生旋转失速之前往往先出现转子叶尖失速。失速可以是突发的,也可以是渐进的,可以有多个失速气团,这些气团可能覆盖部分或全部叶高,而且一个失速气团可能覆盖多个叶片。喘振就是全部压缩系统不稳定并且在此期间通过整个压气机的平均流量发生脉动的流动状态。喘振这种特殊情况的出现,表明发动机工作状态发生波动,气流时断时续,内部压力明显增加。如果飞机在正常飞行中,发动机出现喘振现象,燃气温度迅速升高,发动机转速下降,严重情况下可能导致发动机停止运行。 1喘振机理分析 对航空发动机喘振的研究是通过在发动机上安装传感器,来获取发动机运行时的相关信号,并分析信号的特征参数,判断发动机是否发生喘振。通常选取风扇及压气机出口总压作为喘振检测的征兆信号。当风扇发生喘振时,风扇出口和压气机出口总压下降,排气温度急剧上升,推力迅速下降,发动机转速下降。当压气机发生喘振时,风扇出口总压上升,压气机出口总压下降。由于喘振特征明显,通常采用限制值判断对喘振进行在线监控,将转速、各传感器测点脉动压力值实时录入相应软件,实现对喘振的快速有效判断。 2发动机稳定性研究 当前在发动机设计中,关于喘振的研究主要集中在喘振裕度和流场研究中,其中喘振裕度是对喘振发生可能性的衡量标准,是影响发动机能否稳定工作的关键因素。在设计阶段,设计工作中的指导思想则是通过合理的设计来提高喘振裕度。通过计算流体力学方法研究可调静子叶片对压气机部分转速下喘振裕度的影响,选取最优可调静子叶片安装角,使喘振裕度最大化。 3喘振预防措施 为避免喘振现象发生,应做好防喘和消喘工作。防喘最常用的方法有压气机放气和可调进口导叶。自喷气发动机问世以来,压气机放气一直是在发动机起动和加速期间避免发生喘振的最经常采用的办法。放气位置可设在压气机出口或在中间级的位置。可调进口导叶通过减小进气攻角使喘振线移动,在低攻角下喘振发生于较低的流量系数值。其他防喘方法还有可调静子及改变转子叶片的安装角。消喘系统增加了压气机不稳定工作的信号检测装置,当发动机发生喘振时,综合调节器通过传递来的电信号,减小进气道流通面积,切断主燃烧室的供油,使导流叶片转动,迅速消除喘振。消喘系统在部件实验上已经取得了相当大的成功,可以预见,消喘系统将在发动机整机试验中广泛应用。 4结论 航空发动机喘振是关系到发动机能否稳定工作的重要因素,严重影响飞行安全,为避免安全事故的出现,应着重对发动机结构优化设计,选择合理的控制对策,避免发动机喘振现象出现。随着消喘技术的深入研究和应用,航空发动机的喘振问题将会得到很好的解决。 作者:刘卓 单位:中国航发沈阳发动机研究所 航空发动机论文:航空发动机验证机研制程序探究 摘要:工作分解结构(WBS)是项目任务分工、资源配置、进度计划编制及风险控制等工作开展的前提。工作分解结构的形成过程就是把项目目标和任务分解成较小的、能够管理的组成部分。文章分析了WBS在航空发动机研制中的应用,结合民用航空发动机验证机研制流程,定义了WBS分解模型,给出了基于产品结构树的WBS结构表达,建立了WBS构建流程。 关键词:工作分解结构;航空发动机;研制流程;信息化;验证机 工作分解结构是以最终可交付成果为导向的工作目标/任务层级分解,用于确定项目工作范围、项目全生命周期内所有技术间的接口关系以及项目技术状态基线,是项目计划、成本、预算、质量、人力资源、沟通和风险分析的基础。它可以将研制工作分解为一系列相对独立、内容单一、易于管控的工作单元,能把各工作单元在研制中的地位与构成直观地表示出来,是研制计划编制的基础和依据。早在20世纪80年代中期,美国国防部就已经将WBS应用于许多国防项目上,并成为了项目管理的“标准语言”,WBS可以说是工程项目管理的起点,在复杂产品研制中得到了广泛的应用。2016年,国家十三五规划将航空发动机列入百大工程之首,这表明国家对航空发动机的重视。刘大响院士说,从狭义上讲,航空发动机是飞机的动力装置;从广义上讲,它也是国家航空产业乃至整个制造业的助推器。此外,国际航空动力的发展也对我国航空发动机设计技术提出了更高的要求,鉴于航空发动机研制的高技术性、高复杂性,验证机研制应运而生。验证机指产品在工程研制立项之前,用于验证功能、性能、总体方案可行性、各部件/系统的匹配性以及初步的耐久性和可靠性等而开发的试验研究性发动机。文章以验证机研制项目研制工作内容为对象,结合验证机研制特点,提出基于PBS的WBS层次关系分解模型,探索其分解方法、编码规则、表达方式和构建流程,并在此基础上引入信息化手段,这对于促进研制项目科学高效管理、降低研制风险具有重要意义。 1工作分解结构的作用 工作分解结构是项目管理工作的基础及优秀内容,它将项目工作按照一定的逻辑关系自上而下逐级分解为工作单元、工作包、工作作业(活动),它清晰地定义了项目工作的全貌,描述了项目工作内容,工作分解结构每向下分解一级就意味着对项目工作更详细的定义。一般当工作分解结构分解至工作包层面时,项目经理便可针对工作包安排进度、估算成本和实施监控,从而实现对项目工作的规划、管理和控制。当工作分解结构分解至工作作业(活动)层面时,项目一线人员便可针对活动安排每天的工作事项,可以有计划地实现项目工作包的执行。 2工作分解结构构建过程中的难点 如前所述,工作越向下分解,项目经理对工作的规划管理和执行控制就越有力,然而,颗粒度过细的分解又会带来新的问题,它会造成管理成本的增加、资源利用率低以及工作效率降低。如何合理确定工作分解的颗粒度(即工作包的大小),是工作分解过程中应该关注的重要问题。在项目管理过程中,往往倾向于通过项目的关键节点(即里程碑节点)来控制整个研发过程,对交付物的管控也主要是通过对各里程碑节点的交付物进行管理,对项目全生命周期的控制主要体现为对工作包结果的管控。而没有对节点前各工作包之间的输入输出关系进行有效管理和控制,往往会出现项目管理单位对项目的管控力度不及工作包所属责任单位的管控力度的问题。这就造成了项目管理过程中存在各责任单位仅关心所属工作包任务,各工作包之间的匹配协调得不到有效解决,无法实现对项目全生命周期管理,无法及时有效识别风险,进而影响整个项目的进程。航空发动机验证机研制属于大型复杂项目,国家投入巨大,国际上一般采用主承制商—供应商管理模式进行项目管控,涉及国内外供应商众多,如何通过工作结构分解实现对项目全生命周期管理,并有效控制项目风险,对航空发动机验证机研制项目管理来说具有重大的意义。此外,工作分解存在遗漏、工作分解结构编制无规范、编制效率低下也是工作分解结构构建过程中经常发生的问题。文章将结合验证机研制流程,针对如何合理确定工作分解颗粒度和如何通过工作分解实现对项目全生命周期管理,浅析工作分解的流程及关键点,并结合信息化管理,以期更好地发挥工作分解结构在验证机研制项目管理中的作用。 3验证机研制WBS分解及关键点 3.1验证机研制阶段划分 验证机研制分为需求分析和定义、概念设计、初步设计、详细设计以及制造和试验验证五个阶段。验证机研制各阶段可以定义为里程碑节点,各阶段交付物即为里程碑节点交付物。以验证机设计工作为例,各阶段的主要交付物可以细分为需求文档和设计定义文档两大类。需求文档体现所有利益相关方对验证机研制项目的需求,可分为内部要求和外部要求。内部要求主要来自已有基础和经验以及公司的发展规划等;外部要求主要来自客户(市场)、政府、适航规章及相关法律法规等。设计定义文档是根据需求文档进行相应的科研工作后得到的验证机各层次上的研制结果(例如设计报告等)。在各个阶段内部,各个层面上的需求文档和设计定义文档都需要进行对比,以确定研制结果能够满足各方要求。在各研制阶段间,前一个阶段的输出结果往往会对下一个阶段设计工作的开展产生影响。 3.2验证机研制各阶段要素及WBS编制流程 验证机研制程序中明确验证机各阶段要素有关键输入、工作内容和输出三部分,创建工作分解结构同样需明确项目的输入(项目范围说明书、需求文件和过程资源)、分解工具与技术和输出,经比对分析,建立了验证机各阶段要素同工作分解结构创建所需要素之间的对应关系。在介绍了研制各阶段要素同WBS创建要素的关系之后,现对WBS创建过程进行详细描述,后通过各要素之间的关系映射,分析如何建立基于验证机研制各阶段要素的WBS,以期能完整分解验证机研制项目各阶段任务。 3.3基于验证机研制流程(研制各阶段要素)的WBS分解结构 复杂产品的研制一般会划分为若干个具有里程碑意义的研制阶段(以验证机为例,见图1所划分的五个阶段),建立以验证机研制流程为主线、以产品结构树为辅线的工作分解结构,可以依据研制阶段建立逻辑严密的输入输出关系,从而为计划的编制奠定基础。 3.3.1研制阶段—WBS映射矩阵。映射矩阵是对项目分解形成的工作包在最终WBS中所呈现状态(显示or不显示)的描述。依据专家经验,通过对某个研制阶段的通用活动进行判断,确定出该工作包在最终的WBS中是否显示,呈现状态用1和0表示,从而形成研制阶段—WBS映射矩阵。这项工作必须由项目管理人员(项目管理单位人员)和设计人员(工作包所属责任单位人员)共同完成,这样才能确保每个研制阶段的工作活动得到充分确认。映射矩阵的形式如表1所示。WBS各工作包之间的关系主要依靠不同研制阶段要素同WBS创建所需要素之间的对应关系及产品结构树来确定,因此建立研制阶段的映射矩阵,并在此基础上借助产品结构树,就可以通过映射规则快速地将WBS建立起来。 3.3.2验证机产品结构树模型。产品结构树包含了所有实现产品功能的硬件和软件,以全环燃烧室为例,可分为机匣组件、火焰筒组件、喷嘴组件、点火组件/标准件等部分,各部分又按照零组件进行进一步分解,最后按工作工序分解至可工作的层面。 3.3.3基于研制阶段和产品结构树的工作分解流程: 第一,确定工作分解结构的输入。(1)确定项目范围。项目范围说明详细描述项目的可交付成果,从研制阶段要素同工作分解结构所需要素的对应关系可以看出,本内容即验证机研制各阶段的工作内容,以需求分析和定义阶段为例,工作内容为:针对客户(政府、飞机制造商和航空公司)对验证机以及大型客机发动机的要求,参考适航规章和已有基础、经验,结合公司能力发展规划,开展验证机研制需求论证工作,提出验证机的设计约束和边界条件,完成项目建议书的编制。经分析,项目范围为完成验证机研制需求论证。(2)明确需求文件,梳理项目资源。需求文件描述各种单一需求如何转化并满足与项目相关的业务需求。验证机研制需求分析和定义阶段的需求源自客户的需求,项目资源指国家和公司战略,所以在需求分析和定义阶段,分析航空公司需求、民航局适航规章、国家发展战略及公司发展规划,是明确需求文件,并将其转化为项目业务需求的必要手段,从而建立起WBS约束条件。 第二,选择工作分解形式。工作分解可以根据项目特点采用不同分解形式,比如:可以把项目各研制阶段作为分解的第一层;可以把项目主要交付成果作为分解的第一层;也可以按PBS,把产品主要组成部分作为分解的第一层;还可以把子项目作为分解的第一层等。文章结合验证机研制特点,将项目研制各阶段作为分解的第一层。第二层分解基于研制阶段—WBS映射模型分析,确定出在映射矩阵中节点为1的维度,并在WBS中显性化。第三层分解基于产品结构树进行分解,最后按照各零件不同的设计活动、加工工序和试验活动,完成工作包的下一层分解。当将工作包分解至可预算、可分配、可安排进度、可以独立完成、有明确的交付物时即完成了项目的工作结构分解。此外,在工作分解时,应合理控制每个工作包的颗粒度及各工作包之间颗粒度的均衡。同时,为确保工作分解没有遗漏,在完成工作结构分解之后,应通过把工作分解结构底层的所有工作逐层向上汇总的方式进行检查。最后还应检查各工作包之间的逻辑关系是否合理。工作分解结构一般可以采用列表式、组织结构图式、鱼骨图式等方式,文章采用组织结构图示进行表达。 第三,获得工作分解结构的输出。通过对项目进行工作分解,将复杂的项目逐步分解为比较简单的过程(分解至活动、作业),让原来不可控的一些事情变得清晰可控,同时便于分工、计算经费、计划制定和构型管理等,并且还应满足企业设备、技术、人员等资源需求以及项目经费渠道、用户及市场变化等约束。 4工作分解结构与信息技术的融合 项目的工作结构分解是项目管理和计划制定的基础,是制定进度计划、资源需求计划、风险管理计划及计划变更的依据,同时也是确定项目技术状态基线的依据。因此,在复杂产品项目管理中,引入信息化手段,提高WBS编制效率,通过管理系统之间的联合,实现信息共享,资源优化,提高管理效率。为更好地使得工作分解结构与信息技术融合,需做到以下三点:(1)建立工作分解结构码,对工作分解结构中的每一活动用标准化的标识标记,通过标识唯一确定该活动在工作分解结构中的位置和隶属关系,便于计算机对WBS进行识别和检索;(2)引入MSProject等工具作为WBS编制辅助手段,采用缩进式进行编制;(3)对WBS中各属性进行定义,统一WBS语言。 5结语 全面、彻底的工作分解结构在复杂产品研制过程中具有重要意义。文章基于研制流程,结合产品结构树,提出了工作分解结构方法。通过验证机各阶段要素同工作分解结构创建所需要素关联,研制阶段—WBS映射规则及产品分解结构,描述了WBS建立流程及关键点,并通过WBS与信息化的融合,实现了项目全生命周期管理,提高了项目管理效率。文中所提到的方法在验证机研制项目及计划管理中得到了应用,并取得了良好的效果。 作者:高文杰 单位:中国航发商用航空发动机有限责任公司 航空发动机论文:自动检测技术在航空发动机方面的运用 摘要:本文主要介绍了自动检测技术在航空发动机方面的应用,以及国内外所涌现的最新理论和最新技术。自动检测技术是现在各种行业所必需,应用于军事、工业等过程控制的信号测量等方面,是高科技军事现代工业实现全面自动化的重要基础,航空发动机故障诊断技术是实现航空发动机视情维修的重要一环,在航空发动机的设计、生产、使用和维护中起着非常重要的指导作用。 关键词:自动检测技术;航空发动机;状态监控;故障诊断 0引言 自动检测技术的基本任务是获得有用的信息,检测流程主要借助测试仪器、测试系统,通过对测试点增加传感器,从而取得有用的信号来求解系统中问题。检测技术属于信息科学,是信息技术的支柱。在航空发动机中,自动检测技术主要应用在状态监控和故障诊断方面。 1自动检测技术在航空发动机状态监控方面的应用 现代航空发动机采用先进的全权限数字电子控制系统,系统采用分段控制的,以控制发动机不同的工作状态,比如起动控制器主要控制发动机的起动过程,转速控制器主要使发动机转速保持在油门杆所对应的转速范围内,这就需要扭矩传感器为其提供信号;加力控制器控制发动机的加力接通和加力状态,气压高度调节器根据飞行高度的变化修正供油量来保证发动机不富油。这些控制也都需要传感器为其提供信号与信息,各传感器接替工作,协同工作。 2自动检测技术在发动机故障诊断方面的应用 2.1基于信号处理的自动检测方法 基于信号处理的自动检测方法主要在故障诊断中使用小波变换分析技术,主要体现在:运用小波变换进行信号分析来诊断故障,包括脉冲响应函数的小波变换检测信号的突变、利用观测信号的小波变换进行故障诊断、利用脉冲响应函数的小波变换进行故障诊断、利用小波变换去噪,提取故障特征和利用小波变换分析噪声特征进行故障诊断;利用小波变换提取故障特征进行故障的分类和识别;利用小波网络进行故障诊断。 2.2基于模型自动检测方法 模型就是把表征航空发动机实际系统本质的部分的信息压缩成有用的描述形式,模型可以模拟实际系统的行为而不用描述其机械结构。航空发动机数学模型应用广泛,它是控制、故障诊断和预测的基础。主要包括部件法模型和试验模型。 2.2.1部件法模型在航空发动机故障诊断中的应用 基于部件法的发动机数学建模是较为常用的一种建模方法。建立发动机非线性数学模型的基本思路是:由已知的发动机各部件的特性,从发动机进口到尾喷管,根据气动热力学原理逐一建立气体流动过程与热力过程方程;根据发动机流量平衡、压力平衡和功率平衡等平衡关系,获得发动机共同工作联立方程组,通过联合求解这一非线性动、静态平衡方程组,进而获得发动机的各相关截面、各工作状态的相关参数量值,部件法模型精度高,可用于航空发动机在线诊断和故障征兆的预测,用于预报发动机控制系统的各个变量。 2.2.2试验法的航空发动机模型在故障诊断中的应用 试验法是基于发动机试验数据进行处理,获取它的特性,从而得到数学模型的方法。该方法不必深入理解发动机的机理,但却必须拟定合理的试验以获取试车数据。通过大量的试验数据及系统辨识方法获取模型的技术,得到模型性再通过类比迭代试车曲线使之完全拟合。系统辨识的方法可分为经典类和和现代两大类。经典辨识方法包括时域法、频域响应法。现代辨识方法包括最小二乘法、极大似然法、随机逼近法、相关辨识法。2.2.3发动机故障诊断专家系统在航空发动机自动检测方法故障诊断专家系统在航空发动机故障诊断方面已取得了不少的成果,如叶片故障诊断专家系统、磨损故障诊断专家系统。所谓专家系统其实就是一个维护设备,该设备包括知识库、数据库、推理机、解释系统和数据融合系统。 3检测技术在航空发动机方面的创新 3.1航空发动机性能自动测试技术 实现这种技术应用了模糊处理技术、人工智能、图形图像处理技术和抗干扰技术。自动测试技术为适应现代航空发动机性能测试要求,改进目前航空发动机性能测试现状,对应用模糊集合理论实现发动机状态模糊识别是这种技术的重点,实践证实该测试方法状态识别率高、用人少、精度高,提高了一线部队机务保障能力。 3.2先进内窥技术与发动机故障检测内窥技术 多年来一直在航空发动机的维护中发挥着重要的作用,不管是高涵道涡轮风扇发动机还是低涵道的军用涡扇,其主要组成均为风扇、压气机、燃烧室、涡轮及附件系统。航空发动机工作在高温、高压和高转速的状态下,因此其故障多发部位也多集中在这三高状态下的高压压气机、燃烧室和高压涡轮中。发动机的关键部件如主气流通道部件、高压压气机、高、低压涡轮的各级轮盘及叶片、燃油喷嘴、燃烧室等都是不易拆卸且检验可达性较差的零部件,对这些零部件的检查与监测工作都是通过内窥技术完成的,未来的内窥技术主要体现在先进的软硬件综合和集成技术。以及基于物联网的网络技术中。因此,内窥技术一直在航空发动机的维护中发挥着重要的作用。 4结论 自动检测技术的优秀内容是信号的检测,也就是传感器的应用,而传感器是“能够感受规定的被侧量并按一定的规律转换成可用输出信号的期间或者装置”,起着过程检测信息与转换信息的重要作用,航空发动机方面更是应用甚广,从油量的检测到力矩检测,再到转速,再到温度,压力,位移等等,都需要传感器为控制提供相应的信号。所以在航空控制方面传感器的故障诊断尤为重要。在故障诊断方面,自动检测技术也发挥着理论上的支持。 作者:吕伟 单位:中航工业西安航空计算技术研究所西安 航空发动机论文:航空发动机数值仿真研究 1煤油动力性能的理论分析 有关二冲程火花点火发动机数值模拟的物理和数学模型参看文献[6]和[7]。下面对煤油动力性能进行理论分析。煤油动力性能的影响与混合气的热值、分子变更系数等因素有关。2.1煤油与汽油理论混合气的热值由于燃料在发动机中是以混合气的形式进行燃烧的,因此混合气的热值对发动机动力性能的影响最为直接。混合气热值的计算式为:煤油理论混合气热值为汽油理论混合气热值的98.9%,因此,如果两种燃料都在理论混合气下工作,在同样的条件下以煤油为燃料时动力性能下降1.1%。2.2分子变更系数的影响煤油发动机可以根据分子变更系数研究新燃料对动力性的影响。对于点燃式发动机燃烧前吸入的充量应考虑燃油蒸汽的摩尔数1/mT,燃烧前的混合气量为燃烧后工质的数量为根据式(9)代入具体值可得汽油燃料替换煤油燃料后循环功比原来增加了0.1144%,由此可见,燃用煤油与燃用汽油相比,分子变更系数稍微增大,因此循环功稍微增大,对发动机的动力性影响不大。 2爆震预测模型 本文爆震预测模型的计算基于DouaudandEyzat公式,计算方程如下:式中,τ为累积时间;T为累积时间积分;P为预先反应速率乘数;ON为辛烷值;p为气缸瞬时压力;A为活化能乘数;TU为未燃气体瞬时温度;IVC为缸内末端混合气体压缩起始角;thkn为爆震开始的曲轴转角。在GT-Power爆震预测模型中,模型的输出为爆震指数KI、爆震起始曲轴转角和爆震强度。爆震强度是指在爆震开始时气缸内未燃气体的质量分数。爆震指数定义如下:式中,KI为爆震指数;A为爆震指数乘数;km为爆震开始时缸内未燃混合气的质量百分比;VTDC为上止点气缸的体积;VI为爆震时气缸的体积;Ta为活化温度(6000K);为等价比。爆震指数KI(或爆震强度km)越大,发动机爆震的倾向越大。 3工作循环数值模型的建立 本文对原型汽油机进行了台架测试试验,获取了标定工况下发动机缸内压力示功图、总功率及燃油消耗率等重要试验数据,为发动机建模及验证模型准确性提供了基础。表1为原型汽油机主要技术参数。由于发动机的结构比较复杂,为了便于建模,把发动机结构抽象为缸体、进气系统和排气系统3个部分,如图1所示。本文结合利用GT-Power软件提供的模型模块,以及根据实际需要利用用户自定义模块功能,建立完整的簧片阀进气式二冲程火花点火发动机的性能数值计算模型。首先立原型汽油机工作循环整机数值计算模型,通过缸内压力、总功率及燃油消耗率等指标验证该模型的精确性,使模型模拟精度达到实际要求。然后在较精确建立原型汽油发动机数值模型的基础上,对煤油的物性数据进行设置,建立煤油发动机数值模型并进行数值模拟计算。图2为建立的原型汽油机GT-Power仿真计算模型,空气自进气边界经过滤清器、进气道、簧片阀进入曲轴箱,再经扫气道进入气缸;气缸内燃烧后的高温废气经过排气道、排气管排出到排气边界。缸内压力示功图是验证发动机模型正确的重要参考依据,图3所示为原型汽油发动机标定转速n=6300r/min下缸内压力示功图的数值计算和试验结果对比曲线,计算值和试验结果比较吻合,误差在允许的范围之内。图4是发动机数值计算出的有效输出功率和实测功率的比较曲线,图5为发动机有效燃油消耗率与转速的变化曲线。从图中可以看出在整个转速范围内模拟计算结果与试验实测结果之间的变化规律基本一致。考虑到在建模过程中使用了各种简化条件和假设,以及测试仪器本身的测量误差,计算结果与发动机实际工作状态之间必然存在一些差异,但相对误差都在5%以内,表明所建发动机工作循环数值模型能较准确地模拟原型二冲程汽油发动机,满足后续性能预测及优化的需要,因此,可以应用该模型对发动机的工作过程进行研究及变参数计算。替换航空煤油燃料后,由于燃料的理化特性发生变化,需要对GT-Power数值模型中的喷油燃料模块进行燃料物性数据的设置。在GT-Power软件中,燃料的设置主要包括液态燃料及其蒸汽燃料的理化特性。本文使用InjAF-Ra-tioConn燃料喷射模块为整个发动机数值模型提供燃油喷射,有关燃油喷射参数及燃料物性数据的设置均在InjAF-RatioConn中进行。该模块需要输入的参数有空燃比、燃油特性及燃油蒸发比例等。在燃料物性设置完成后进行数值计算,可以分析煤油发动机性能的变化。 4煤油发动机变参数性能及爆震分析 4.1压缩比压缩比是影响煤油发动机爆震的一个重要参数。原机压缩比为9.5,在该值的左右范围内取适当的值进行研究。在全负荷工况下其它参数不变的情况下,选取[7,11.5]区间段10个不同压缩比(步长为0.5)进行工作过程模拟计算,研究压缩比对煤油发动机爆震的影响。从图6看出,随着压缩比的增大,煤油燃料和汽油燃料发动机的爆震指数逐渐增大,并且随着压缩比的增大未燃区平均温度升高,如图7所示,因此发动机的爆震倾向增大[6]。从图8和图9可看出,煤油燃料发生爆震的起始曲轴转角先于汽油燃料,煤油燃料发生爆震的末端气体的质量分数大于汽油燃料,由此可见煤油燃料在压缩比相同的情况下爆震倾向加大。 4.2点火提前角点火提前角对煤油发动机的爆震有着重要的影响。本文点火提前角分别选取[-10,-35]区间内的6个点(步长为5deg)进行数值计算,分析不同点火提前角对发动机性能的影响。如图10所示,随着点火提前角的增大,两种燃料发动机的爆震指数逐渐增大,爆震倾向加大。当点火提前角为-30deg时,继续增大则爆震指数逐渐减小,爆震倾向减小。过大的点火提前角使得火焰中心形成到未燃混合气自燃所需的时间减小,有使爆震增强的趋势。随着点火提前角的继续增加,缸内压力曲线上压力值偏离压缩曲线到最大燃烧压力出现的时间减小,即火焰中心形成到正常火焰传播到整个烧室所需的时间减小,有使爆震减小的趋势。对图10所示曲线,当点火提前角大于-30deg时前者起决定作用,当点火提前角小于-30deg时后者起决定作用。图11~图13曲线表明相同点火提前角时煤油燃料爆震倾向加大。 4.3空燃比发动机的空燃比也会对煤油发动机的爆震产生影响。在全负荷下转速为6000r/min工况对发动机进行工作过程数值计算,原型机空燃比为14.5,选取[11.5,16.5]区间段的5个空燃比(步长为0.5),本文所建数值模型通过变化喷射燃油量来改变空燃比。如图14中所示,发动机的爆震指数随着空燃比的增大是先增大后减小,当空燃比在理想空燃比附近时,爆震指数最大,爆震趋势最强。即混合气过稀或过浓爆震的趋势和强度减小。当空燃比在理想空燃比附近时,燃料充分燃烧,使得燃烧温度提升,而燃烧温度提高会造成发动机温度提升,容易爆震。较稀的燃料空气混合比,即稀混合气可以起到抑制爆震的作用,这与Gruden等研究的结论相吻合[8]。根据自燃机理分析,引起这种结果的原因主要有两个[9]:一是混合气的变稀降低了末端气体中燃油的浓度,即使在相同的压力温度条件下也不会轻易发生自燃;二是燃油的减少使得缸内最高燃烧温度和压力降低,从而改善了爆震发生的必要条件。较浓的燃料空气混合比将使尾气的自燃点火延迟时间增加,也会使燃烧较不完全,产生的热量较少,使得燃烧最后的温度降低,减少爆震的发生,但也导致燃料用量增加,热效率下降,同时降低发动机的扭矩。从图15可看出,原型机替换煤油燃料发生爆震时的空燃比小于汽油燃料,在空燃比为11时即开始发生爆震(汽油燃料为12.5),并且两种燃料发生爆震的起始曲轴转角随着空燃比的增大变化不大,在相同的空燃比时煤油燃料发生爆震的起始曲轴转角先于汽油燃料。从图16看出,在空燃比相同的情况下,煤油燃料发生爆震的末端气体的质量分数大于汽油燃料,由此可见煤油燃料在空燃比相同的情况下比汽油燃料较易发生爆震。 5结论 1)通过改变模型中的压缩比、空燃比、点火提前角、进气压力、进气温度等主要工作参数对发动机进行数值计算,分析主要结构参数和调整参数对煤油发动机性能的影响情况,为煤油发动机的参数优化匹配提供依据。2)通过仿真分析表明,所研究汽油发动机替换航空煤油发动机后对发动机性能影响差别不大,但是从安全的角度,燃烧煤油在航空军事领域意义明显。图16发生爆震的末端混合气质量分数随空燃比的变化曲线3)替换航空煤油后发动机爆震倾向增大。所以小型冲程汽油发动机燃用航空煤油燃料时爆震特性的研究尤为重要。 作者:陈林林魏民祥单位:聊城大学机械与汽车工程学院南京航空航天大学能源与动力学院 航空发动机论文:航空发动机机械系统技术分析 摘要:随着人们生活水平的提高,交通运输业也逐渐的发展起来。人们为了追求更高的生活质量,不断的改进交通运输的发展。航空运输作为人们选用最多的交通方式关于航空发动机机械系统技术的分析也得到了人们的普遍的关注。本文基于对航空发动机运行原理的分析,以探求航空运输业的更好地发展。 关键词:航空;发动机;机械系统 航空发动机机械系统是一个极其复杂的系统,是在多种条件共同作用下产生的。发动机作为整个飞机中最为重要的部分,其整体机械系统的运行对于航空运输业的发展来说具有相当大的影响。 一、航空运输 航空作为当前人们出行选择的最主要的方式,因其自身的优势受到众多青睐。航空运输很少会受到自然条件的限制,在运输速度上更是所有交通运输中最快的,并且其收费的标准是根据运输的距离决定的,因此经济价值也相对较高。关于航空发动机的机械系统主要由传动、润滑、密封和轴承四部分构成,整个运输系统较为复杂。国内在这一方面的研究相对薄弱,因此在机械设备的安装、使用及维修方面出现的问题比较得多。为了进一步的解决这一问题,我们将对这四个运行系统进行一一的分析。 二、航空发动机机械系统 (一)传动系统 传动系统的研究一直都是航空发动机进一步的发展的关键,当前国内的传动系统整体的发展趋势是在保证高速、重载的基础上,之间的减小传动系统的体积与重量并尽可能地提高使用寿命减少运行成本。国外的传动系统发展的比较的快速,在齿轮转动技术的发展之下对于传动系统的噪音、振动等都有所研究。并通过实验,可以准确的预测出齿轮的运行寿命,在尽可能保障经济性能的基础上满足各种使用的要求。在十一五计划的推动下,国内也进一步的拥有了较为先进的设计分析软件,并且根据不同的型号制定了不同的运行方案和设计准则。 (二)润滑系统 润滑系统的设计涉及到许多的边缘性的难度较大的学科,并且权威的理论比较的少。但随着航空事业的发展对于润滑系统有了更高的追求,因此国外的航空公司率先做出了研究,经过数十年的研究取得了部分的成果。关于发动机润滑系统的防火,驱动等都逐渐的应用到航空发动机中。当然国内也进行了深刻的研究,关于通过新的设计提升通风器分离和滑油泵的工作效率方面,通过减小燃油附件的体积,进一步的减少附件机匣的传动的齿轮数从而减少发动机机匣外轮廓的尺寸,以实现发动机的高速运转,达到润滑系统各个部件的轻量化。 (三)密封技术 密封无论是对于军用航空还是民用航空的发动机来说都同样的重要,在现行的密封技术使用之下基本上可以满足当前的军用、民用航空发动机的使用。但新一代的航空发动机密封技术则面临着新的挑战,为了实现航空事业的迅速发展。要将密封和润滑的发动机空气系统结合起来,尤其是注意基础设施的研究,要实现不同密封件之间的最佳的配对。在发动机性能的提升方面,随着刷式密封等接触式气路密封的大量应用,发动机的效率得到了大大的提升。当前国内已经有专业的公司对其进行生产,并且以初具规模,因此要对刷式密封加以推广不断的提高航空发动机的性能。 (四)主轴承轴 在轴承的设计上,大都采用与支撑结构一体化的专用轴承,将轴承与发动机设计到一起在保证轴承的基本功能之上减轻发动机的重量。通过大量的实验数据分析,对于不同材料的轴承的使用时效进行对比,选取最为合适的材料来进行轴承的制作,通常轴承的运行寿命高于其他设计的运行寿命。在轴承的应用上,发动机的设计联合轴承的研发,共同的制定了较为完整的轴承使用规范,为整个航空事业的发动机轴承建立了相应的数据库。双方技术在不断的融合当中,在进行设计的过程中充分的考虑工作环境的合理性,减少其他的系统运行带给轴承的伤害。在对轴承进行设计安装时要根据设计人员给出的初始条件进行积极地沟通,站在双方共赢的基础上将轴承设计的更为合理。在轴承基础研究上,根据轴承运行中的损伤与再次进行工作的表面残余应力进行了大量的实验,通过各种材料的疲劳的使用极限进一步的丰富了轴承应用的理论。并且通过对材料表面的强化,增加轴承的使用强度,方便轴承在滑油污染较为严重的条件下,延长其使用寿命。 (五)机械系统研制中的方法 1、注重细节的设计将起样中的倒角、光度、拧紧力度等都一一的进行规范化的设置。在施工的过程中严格按照设计示意图进行施工,杜绝一切不科学的操作,进一步的完善航空发动机的运行。2、基础实验的应用在轴承和齿轮等的供油、轴承的抗污染程度及密封性摩擦实验等方面要进一步的重视起实验的数据,不断的进行数据的积累,实现更加科学化的发动机系统设计。3、专业化的设计机械系统的各个方面有专业的团队进行操作,面对不同的航空发动机的不同的实际情况,成立相应的研究小组,将发动机运行中的问题进行统一的处理,更好的实现发动机运行的合理化。4、主导性设计将轻量化、简洁化等要求进行深入的落实,设计部门要在设计时将所有的条件都考虑在内。在进行零部件的制作是要将具体的要求提供给制造厂,将生产的发动机附件的有效率大大的提升。5、集成化发展润滑系统等与多个零部件之间都存在有联系,要逐渐的实现一体化的设计。将更多的功能集中到更小的空间内,减轻整个发动机的重量,提高发动机运行的稳定性。6、多种技术的融合航空运输研究的专家也是其他领域内的王者,一般新的研究项目都是从航空开始的,不断的细化到各个领域。这就要求在航空技术发展的今天,将更多相关领域的技术都引入到航空发展上,不断的提高航空发动机技术的专业性。 三、总结 航空发电机的机械系统有许多的子系统构成,涉及的范围也比较的复杂。在当前的技术发展之下,面临的既是机遇又是挑战,我们要从实际出发用数据说话,将航空事业的发展提高到一个新的阶段。综上所述,航空发动机机械系统的设计要更加的注重基础方面的设计,同时积极地与其他的行业进行学习,将适合航空发展的技术不断的应用起来,实现航空事业更好的发展。 作者:高奇 单位:东方航空技术有限公司 航空发动机论文:复材叶片在民用航空发动机中的应用 摘要:进入新世纪以来,多领域技术都得到了巨大的发展,特别是随着交通运输业的进步,大型民用飞机开始成为交通运输的主力军,因而各国开始更加重视大型飞机的研制,航空业也开始成为衡量一个国家综合国力的重要标准。而大型飞机研发的重点以及优秀技术便是发动机技术。随着民用航空业的发展,民用航空飞机优秀技术———发动机技术也发展飞速,其中复材叶片已经逐步在多种民机型号中得以应用。 关键词:民用航空;复合材料;发动机;风扇叶片 过去飞机发动机叶片主要采用金属以及合金,随着新材料出现,复合材料开始被应用于航空发动机叶片,与金属材料相比,其具有低重、低噪、高效的优势,并且复材叶片数量更少,能够有效抗震颤、损伤,并且在抗鸟撞性上也更加优越,满足了现代民航适航需要。因而复材叶片开始受到世界各大发动机厂商的关注,并逐步得以推广应用。 1复合材料叶片的应用 复材叶片制造技术主要有预浸料/压模技术和3-DWOVEN/RTM技术。采用预浸料/模压技术的代表有GE90、GEnx、TRENT1000及TRENTXWB发动机的复合材料风扇叶片,而LEAP-X发动机复合材料风扇叶片采用3D-WOVEN/RTM技术成型。 1.1预浸料/模压成型叶片 采用该种复材叶片的代表主要有GE90发动机和GEnx发动机(美国GE),此外罗•罗公司也在进行相关研发。(1)GE90发动机。该型号发动机为GE公司上世纪九十年代所研发的特大推力发动机,是国外应用于民航最早使用复材叶片的发动机之一。该发动机复材叶片使用了预浸料/模压成形技术,叶片从内至外逐渐减薄,叶尖厚度最薄。并且在叶身涂有防腐涂层(聚氨酯),叶背采用一般涂层,前缘包边采用钛合金材料,从而提高叶片鸟撞抗性。为防止复合材料在运行中分层,在叶片后缘以及叶尖处采用纤维缝合技术予以加固。叶根榫头为三角燕尾形,其表面涂有耐磨材料以降低榫头摩擦系数。GE90所采用的复材叶片为22片,相比较于钛合金空心叶片,复材叶片质量更轻,强度更高。经过十余年的运行,证明了复合材料风扇叶片适用于具有严格要求的商业飞行的需要。(2)GEnx发动机。该发动机所应用的复材叶片材料以及模压成型工艺,同GE90相比变化不大,在此基础上GEnx对GE90的复材叶片的结构设计进行了优化。GEnx主要采用了第3代GE复合材料,外形也类似GE90-115B发动机,但由于使用了新一代三元流设计,叶片数减为18片,总质量进一步降低。叶片尖部以及前缘使用钛合金护套,并在叶片榫根部位,增加了耐磨衬垫,便于后期维护检修。(3)随着复合材料在民航发动机中的应用,英国罗•罗公司也开始将目光从钛合金叶片上转移到复材叶片。其同GKN集团正共同进行碳纤维增强复材叶片的研发,该叶片同钛合金叶片同样薄,并且在量产、成本以及鲁棒性上均符合民航发动机标准。目前这种碳纤维风扇叶片已经完成了包括叶片飞出、鸟撞试验在内的地面试验。 1.23-DWOVEN/RTM成型复材叶片 对于风扇叶片中等推力发动机提出的强度要求更高,因而Snecma公司在CFM56系列发动机研发中,在LEAP-X中将会应用碳纤维对复合材料进行增强。相比较于GEnx以及GE90,所采用的碳纤维薄层铺设技术不同,Snecma公司在LEAP发动机叶片的制造中所采用的RTM工艺,是将碳纤维进行预先编制,在树脂注入以及叶片高压成型之前,碳纤维便已经成为3-DWOVEN结构。Snecma公司在复材叶片的制造上委托了AEC公司,由于AEC公司生产制造自动化程度相对较高,因而其制备三维编制预制体并完成整个叶片的制造仅需要24小时。同CFM56(CFM公司)发动机相比,LEAP发动机叶片成型采用了3-DWOVEN/RTM技术,前者结构上采用了更多的技术,而后者采用复合材料,有效减轻了发动机重量,提高了燃油效率,降低了排放量和发动机噪声。目前,LEAP-X发动机已经开始得到中国多种旅客机的关注,未来将会逐步在中国普及推广。 2复材叶片的发展趋势 因复合材料的低密度、高比强度、高比刚度,能有效降低油耗、噪音,采用复合材料叶片已成为民用航空发动机的发展趋势。制约复合材料叶片大规模应用的关键因素是预制体制备、复材成型技术等。 2.1预制体制备 复材叶片制造的难点之一是制备预制体。国外常用的预制体制备方法有两种:一种是选用IM7/8551-7和IM7/M91作为预浸料并采用激光定位手工/自动化成型技术制备,适用于制备大推力、大叶盘直径涡扇发动机的风扇叶片预制体;另一种是对IM7碳纤维进行预浸渍处理,通过3D-WOVEN/RTM自动化技术成型,主要用于制备小推力涡扇发动机风扇叶片的预制体。以往采用激光定位辅助+手工铺叠的技术进行预制体制造,而GKN公司开发了自动化丝束铺放设备(简称AFP)可实现预制体的自动化成型。罗•罗公司在研制TNENT系列发动机复合材料风扇叶片时使用了GKN公司的自动化纤维丝束铺放设备,实现了复材叶片预制体的自动化成型,并运用超声刀对预制体进行切割。Snecma公司率先提出了无余量预制体成型技术、预制体预变形技术以及高度自动化的预制体制备技术。Snecma公司的3DW/RTM成型风扇叶片预制体技术可降低传统二维风扇叶片的分层缺陷产生的可能性,让叶片顶部更薄、根部更厚;经纱连续的变截面成型技术提高预制体的承载能力;采用高压水射流对预制体进行无余量切割。 2.2成型技术RTM 注射成型以及模压是目前国际上流行的复材叶片成型技术,虽然两者在技术上具有一定的差异性,但均可称为闭模成型技术。涡扇发动机的叶片扭转大且为双曲面,其结构形式相对复杂,常规的成型技术无法满足叶片加工精度,而闭模成型技术的成型精度高,能够很好的满足涡扇发动机对于叶片制造的需求,因而其逐步成为目前复材叶片成型的主流技术。随着技术的逐步发展,目前国外开始利用复合材料模具代替金属模具,以此保证生产加工中模具和零件能够保持一致的热膨胀系数,进而获得更高的零件尺寸精度。此外,复材叶片成型加工技术开始引入数字仿真模拟技术,从而在技术研究前期对成形工艺进行方向性指导,在研制过程中合理规避风险,缩短研制周期,降低研制成本。 3结束语 复合材料以其优越的特性开始成为民航发动机叶片的主流材料,并且随着技术的发展,复材发动机叶片的制造效率更高,自动化程度也更先进。在未来高精度、可靠性、一致性会成为复材叶片生产研发的主要方向。我国自主研发的大型民用客机中也开始应用商用发动机,这为我国复材叶片的研发制造提供了一个契机,虽然目前复合材料在我国航空发动机制造中还处于初始应用阶段,复材叶片的制造业仅在起步阶段,但在我国技术人员的努力下,我国自主研发的应用复材叶片的涡扇发动机必然会在世界航空领域占据一席之地。 作者:廖焕文 单位:上海中航商用航空发动机制造有限责任公司 航空发动机论文:航空发动机设计过程中的质量管理研究 一、简要叙述航空发动机设计和研发过程中的质量管理的概念 质量控制在字面上的解释就是为了保障产品的质量而进行或者实施的一些办法和活动。质量管理最主要的方式就是对设计研发的结果进行监督和控制,能够有效的保障设计和研发的结果达到相关行业的标准或者是国家相关的标准,这种方法是提高设计航空发动机的一种切实可行的办法和途径。本文阐述的质量管理有一个非常明确的对象,就是航空发动机设计研发的全过程。质量管理的最终目的就是有效的防止或者预防产品在设计研发和制造过程中可能存在的隐患或者缺陷。质量管理就是应用相关的技术办法或者其他的方法规避设计和生产过程中的质量问题,最大限度的保障航空发动机的质量和品质。质量管理在贯穿航空发动机的设计研发全过程的同时,还会涉及到产品在研发过程中的成本问题和质量问题及进度问题。好的质量控制就是要把握住设计和研发提升质量的根本问题,只有这样质量控制工作才能够事半功倍。本文通过实际的工作经验出发,通过阐述质量灌流体系的建立过程中的相关内容来对质量管理工作作更加深入的介绍。在质量管理工作进行的过程中,如何细化质量的管理过程才能够有效的保障航空发动机的设计质量和生产质量。在航空发动机的设计研发过程中,通常会发现很多的技术问题和技术失误,这种情况下就只有将质量管理应用到研发和设计之中,这样才能够有效的保障设计和研发的正确性和科学性。质量管理工作的质量直接的影响着航空发动机设计和研发的质量,也间接的影响了发动机的制造质量。航空发动机事业的发展和创新需要技术的革新和研发的革新,更加的需要质量管理工作的帮助。 二、简要叙述航空发动机设计和研发过程中,细化质量管理和提升设计研发质量的具体方法 关于航空发动机设计和研发过程中,细化质量管理和提升设计研发质量的具体方法的阐述和分析,本文主要从四个方面进行阐述。第一个方面是在航空发动机设计研发过程中查找可以细化的工作方法。第二个方面是在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法。第三个方面是在航空发动机设计研发过程中的技术状态管理方法。第四个方面是在航空发动机设计研发过程中的质量管理平台的建设和应用。下面进行详细的阐述和分析。 (1)方法一:在航空发动机设计研发过程中查找可以细化的工作方法。我们经过专业的质量管理人员的介入和参与,能够有效的收集和细化设计研发过程中的相关参数和数据,我们要想办法细化相关参数的查找方法,适当的补充质量管理和质量控制的方法。我们可以将相关的重要参数和数据作为一种特殊的资料进行特殊保存,这样就会有效的节省参数的查找时间,保障了保存数据的唯一性和科学性。提升了设计和研发的质量和效率,有效的纠正了设计和研发过程中的瑕疵和失误,达到产品质量管理工作的作用和目的。 (2)方法二:在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法。关于在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法的阐述和分析,本文主要从两个方面进行阐述。第一个方面是在航空发动机设计研发过程中过程控制出现的问题。第二个方面是在航空发动机设计研发过程中的过程控制具体方法。下面进行详细的分析和阐述。①阐述在航空发动机设计研发过程中过程控制出现的问题。关于航空发动机设计研发中出现的问题,主要有四个问题。第一个问题是在设计研发的过程中对于设计文件和设计图纸没有有效的控制和管理。第二个问题是设计过程中的相关数据没有能够有效的跟进或者求解,导致了设计的相关重要数据没有源头,给设计的引用造成了困难。第三个问题是设计过程中的数据没有有效的大范围的共享,让设计处于一种不交流的状态。第四个问题是设计过程中的相关数据的统计相率过低,对于产品的升级创新不利。②阐述在航空发动机设计研发过程中的过程控制具体方法。根据存在的问题,有效利用计算机网络平台,设计开发出工作输出管理系统、外场跟飞信息管理、现场问题处理管理系统,作为过程控制的细化手段,实现科研过程中工作输出、外场跟飞、现场问题处理过程记录和控制,并且实现资源共享,创造良好的沟通渠道。③方法三:在航空发动机设计研发过程中的技术状态管理方法。技术状态是指在技术文件中规定的并在产品中达到的物理特性和功能特性。技术状态管理是应用技术和行政管理手段对产品技术状态进行标识、控制、审核和纪实的活动。④方法四:在航空发动机设计研发过程中的质量管理平台的建设和应用。实践证明,质量控制细化有利于产品质量的提高。但要实现在更大范围内对发动机设计工作的质量控制方法进行细化以全面提高设计质量,作为基层质量管理人员,首先应该更加深刻学习理解质量管理体系包含的具体要求,才能更好的运用管理方法指导科研工作。 作者:李英伟 单位:中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 航空发动机论文:航空发动机设计过程中的质量管理探讨 一、简要叙述航空发动机设计和研发过程中的质量管理的概念 质量控制在字面上的解释就是为了保障产品的质量而进行或者实施的一些办法和活动。质量管理最主要的方式就是对设计研发的结果进行监督和控制,能够有效的保障设计和研发的结果达到相关行业的标准或者是国家相关的标准,这种方法是提高设计航空发动机的一种切实可行的办法和途径。本文阐述的质量管理有一个非常明确的对象,就是航空发动机设计研发的全过程。质量管理的最终目的就是有效的防止或者预防产品在设计研发和制造过程中可能存在的隐患或者缺陷。质量管理就是应用相关的技术办法或者其他的方法规避设计和生产过程中的质量问题,最大限度的保障航空发动机的质量和品质。质量管理在贯穿航空发动机的设计研发全过程的同时,还会涉及到产品在研发过程中的成本问题和质量问题及进度问题。好的质量控制就是要把握住设计和研发提升质量的根本问题,只有这样质量控制工作才能够事半功倍。本文通过实际的工作经验出发,通过阐述质量灌流体系的建立过程中的相关内容来对质量管理工作作更加深入的介绍。在质量管理工作进行的过程中,如何细化质量的管理过程才能够有效的保障航空发动机的设计质量和生产质量。在航空发动机的设计研发过程中,通常会发现很多的技术问题和技术失误,这种情况下就只有将质量管理应用到研发和设计之中,这样才能够有效的保障设计和研发的正确性和科学性。质量管理工作的质量直接的影响着航空发动机设计和研发的质量,也间接的影响了发动机的制造质量。航空发动机事业的发展和创新需要技术的革新和研发的革新,更加的需要质量管理工作的帮助。 二、简要叙述航空发动机设计和研发过程中,细化质量管理和提升设计研发质量的具体方法 关于航空发动机设计和研发过程中,细化质量管理和提升设计研发质量的具体方法的阐述和分析,本文主要从四个方面进行阐述。第一个方面是在航空发动机设计研发过程中查找可以细化的工作方法。第二个方面是在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法。第三个方面是在航空发动机设计研发过程中的技术状态管理方法。第四个方面是在航空发动机设计研发过程中的质量管理平台的建设和应用。下面进行详细的阐述和分析。 (1)方法一:在航空发动机设计研发过程中查找可以细化的工作方法。我们经过专业的质量管理人员的介入和参与,能够有效的收集和细化设计研发过程中的相关参数和数据,我们要想办法细化相关参数的查找方法,适当的补充质量管理和质量控制的方法。我们可以将相关的重要参数和数据作为一种特殊的资料进行特殊保存,这样就会有效的节省参数的查找时间,保障了保存数据的唯一性和科学性。提升了设计和研发的质量和效率,有效的纠正了设计和研发过程中的瑕疵和失误,达到产品质量管理工作的作用和目的。 (2)方法二:在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法。关于在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法的阐述和分析,本文主要从两个方面进行阐述。第一个方面是在航空发动机设计研发过程中过程控制出现的问题。第二个方面是在航空发动机设计研发过程中的过程控制具体方法。下面进行详细的分析和阐述。①阐述在航空发动机设计研发过程中过程控制出现的问题。关于航空发动机设计研发中出现的问题,主要有四个问题。第一个问题是在设计研发的过程中对于设计文件和设计图纸没有有效的控制和管理。第二个问题是设计过程中的相关数据没有能够有效的跟进或者求解,导致了设计的相关重要数据没有源头,给设计的引用造成了困难。第三个问题是设计过程中的数据没有有效的大范围的共享,让设计处于一种不交流的状态。第四个问题是设计过程中的相关数据的统计相率过低,对于产品的升级创新不利。②阐述在航空发动机设计研发过程中的过程控制具体方法。根据存在的问题,有效利用计算机网络平台,设计开发出工作输出管理系统、外场跟飞信息管理、现场问题处理管理系统,作为过程控制的细化手段,实现科研过程中工作输出、外场跟飞、现场问题处理过程记录和控制,并且实现资源共享,创造良好的沟通渠道。③方法三:在航空发动机设计研发过程中的技术状态管理方法。技术状态是指在技术文件中规定的并在产品中达到的物理特性和功能特性。技术状态管理是应用技术和行政管理手段对产品技术状态进行标识、控制、审核和纪实的活动。④方法四:在航空发动机设计研发过程中的质量管理平台的建设和应用。实践证明,质量控制细化有利于产品质量的提高。但要实现在更大范围内对发动机设计工作的质量控制方法进行细化以全面提高设计质量,作为基层质量管理人员,首先应该更加深刻学习理解质量管理体系包含的具体要求,才能更好的运用管理方法指导科研工作。 作者:李英伟 单位:中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 航空发动机论文:航空发动机焊接工艺分析 盘轴类转动件的使用条件苛刻,因此在采用焊接工艺进行连接时,对焊接质量提出了更高的要求。用于焊接式盘轴类转动件的焊接技术除了要满足变形小、无氧化、高强度以及高的焊接尺寸精度等要求外,还应针对商用航空发动机长寿命、高可靠性的特点,保证高的工艺质量稳定性要求。目前,电子束焊和惯性摩擦焊是商用航空发动机盘轴类转动件进行连接采用的主要焊接工艺。本文介绍了电子束焊和惯性摩擦焊工艺在盘轴类转动件的应用情况,并分析、对比了焊接工艺及焊接接头的组织与性能。 1盘轴类转动件中的主要焊接工艺 电子束焊和惯性摩擦焊在国内外先进航空发动机盘轴类转动件中已经有比较成熟的应用,采用上述焊接工艺进行连接的盘轴类转动件主要有:风扇盘、压气机盘/毂筒、涡轮盘轴组件。表1列出了电子束焊和惯性摩擦焊在国外先进商用航空发动机盘轴类转动件中的应用情况。由表1可知,国外在进行先进航空发动机盘轴类转动件的焊接工艺设计时,对电子束焊和惯性摩擦焊这两种焊接方法有不同的选择。其中,GE公司最先对转动件采用惯性摩擦焊,其发动机中绝大部分转动件,包括风扇盘、压气机转子、涡轮盘轴组件等采用惯性摩擦焊;R.R.公司主要采用电子束焊,但随着压气机压比及出口温度的增加,同时压气机末级盘采用粉末合金,R.R.公司也开始选用惯性摩擦焊,并建立了2000t的惯性摩擦焊生产线,在Trent1000发动机高压压气机转子、涡轮后短轴和涡轮盘转子组件上均采用了惯性摩擦焊;P W公司对使用温度较低的转子部件主要采用电子束焊。 2盘轴类转动件的焊接工艺性分析 材料的可焊性是焊接工艺性分析最重要的考虑因素,针对盘轴类转动件中常用的材料,包括Ti17、IN718等,其电子束焊和惯性摩擦焊的可焊性均较好,可以获得满足设计需求的焊接接头。但是,随着新型高温合金、粉末合金(如U720Li、Rene'88DT、RR1000等)在转动件中的逐步应用,尤其对于异种材料的转动件,电子束焊工艺难以获得满意的焊接接头,主要原因是:(1)新型高温合金中,含有高体积百分比的γ'强化相,成分复杂,熔焊时容易形成结晶裂纹、热影响区液化裂纹和应变时效裂纹,而且这一问题随着γ'相含量的增加而趋严重;(2)异种材料之间的焊接由于组织、熔点、热导率、热膨胀系数等的差异,在熔焊过程中会引起某些化学成分的扩散,造成组织偏析,并可能产生较大的热应力,造成裂纹等缺陷;(3)由晶界液化而产生的微裂纹难以避免,而且难以通过无损检测方法检查出来。惯性摩擦焊的焊接过程是固相焊接,很好地避免了熔化焊过程中产生的裂纹问题和质量检测问题,因此,针对高温盘轴类转动件的同种/异种新型高温合金的连接,惯性摩擦焊成为目前唯一可行的方法。正是由于在Trent1000发动机中应用了RR1000粉末高温合金这种新型高温合金,R.R.公司采用了惯性摩擦焊工艺连接盘轴类转动件。另外,在先进航空发动机盘轴类转动件的结构设计中,为了实现减重和降低成本的目的,异种材料的焊接,尤其是新型高温合金的异种材料连接,成为航空发动机中盘轴类转动件之间进行连接的新形式。GE公司已将异种材料的惯性摩擦焊应用于GE90发动机的盘轴类转动件中,该发动机压气机8~10级毂筒中,既有IN718与Rene'88DT异种材料的焊接,也有Rene'88DT同种材料的焊接。R.R.公司也对U720Li、RR1000新型高温合金相关同种材料以及异种材料的惯性摩擦焊工艺进行了研究。可以看出,对于普通的钛合金、高温合金等盘轴类转动件的焊接,采用电子束焊或惯性摩擦焊都是可行的焊接方法。但针对新型高温合金,尤其是新型高温合金异种材料之间的连接,惯性摩擦焊是目前实现转动件焊接唯一可行的方法。 3电子束焊和惯性摩擦焊接头的组织与性能对比 电子束焊和惯性摩擦焊的焊接机理不同:电子束焊是熔化焊接,而惯性摩擦焊是固态焊接。因此,两种焊接工艺对焊接接头的组织状态、晶粒大小和接头性能也会产生不同的影响。 3.1钛合金焊接接头的组织与性能对比 航空发动机盘轴类转动件常用的钛合金主要为Ti-6Al-4V、Ti17、Ti6246、Ti6242等,其主要应用的盘轴类转动件为风扇盘和压气机低温端。对于钛合金,采用电子束焊和惯性摩擦焊两种方法获得的接头组织不同,但接头性能差别不大。以转动件中常用的α-β型Ti17合金为例,其电子束焊接头的焊缝区显微组织中β相基体上分布着细长针状α相,β晶粒尺寸为50μm~120μm;热影响区显微组织与母材组织一致,平均晶粒尺寸约为180μm[1]。惯性摩擦焊接头为细晶的锻造组织,热影响区组织为α+β相,并且β相呈针状均匀分布在α相的基体上,与母材组织相同,焊缝组织为细小的等轴晶,晶粒度小于母材[2]。Ti17合金的电子束焊和惯性摩擦焊的接头组织相差较小,其接头性能也差别不大:Ti17合金电子束焊接头的抗拉强度和缺口敏感性均高于母材;其惯性摩擦焊接头强度稍高于或等于母材强度,塑形略低于母材,接头疲劳性能与母材相当。因此,在航空发动机钛合金盘轴类转动件焊接结构中,电子束焊和惯性摩擦焊的应用均非常广泛。 3.2高温合金焊接接头的组织与性能对比 在商用航空发动机盘轴类转动件中,应用最为成熟的高温合金是IN718合金,随着航空发动机压比的提高,对盘轴类转动件的使用温度和性能提出了更高要求,因此,新型高温合金U720Li、Rene'88DT、RR1000等成为高压压气机高温端的重要材料。 3.2.1同种高温合金的电子束焊和惯性摩擦焊 (1)IN718合金。针对成熟盘轴类转动件中的IN718合金,国内外分别对其电子束焊和惯性摩擦焊接头的组织和性能进行了系统深入的研究。在焊接过程中,电子束焊的焊缝区的温度达到母材的熔化温度(约1300℃),因此,电子束焊接头的组织会发生较大的变化;惯性摩擦焊焊缝则是在强大的摩擦压力和扭矩的联合作用下形成的,热变形金属的动态再结晶过程进行得相当剧烈而充分,其晶粒组织呈细小均匀的等轴晶特征,同时由于焊接时间很短,致使动态再结晶过程充分而动态回复不足,最终得到细晶和超细晶组织。一般来说,在IN718合金母材晶粒度相同的情况下,电子束焊接头为粗大的铸造枝晶组织,晶粒会达到20μm~30μm,而惯性摩擦焊的焊缝组织为锻态组织,晶粒度为10μm~20μm。另外,电子束焊接头的热影响区在焊接过程中的温度一般会达到700℃~1200℃,即热影响区处于热处理状态,晶粒长大使其成为接头的最薄弱环节;而惯性摩擦焊热影响区很小,且不存在晶粒长大现象,因此对焊接接头性能无明显影响。由于焊接接头的组织差别较大,IN718合金在采用不同焊接方法后,其性能也有较大区别。电子束焊接头由于组织粗大,通常其拉伸性能、断裂性能、高温断裂韧度均低于母材[3-5]。而IN718合金在惯性摩擦焊过程中γ'强化相在邻近焊缝处溶解,并不会发生沉淀,其接头的组织仍是与母材相同的锻态组织,同时晶粒度与母材相近,因此,其接头的强度、塑性、显微硬度和高温持久性能一般接近甚至高于母材[6-7]。可见,IN718合金的电子束焊和惯性摩擦焊接头在组织上存在较大差异,电子束焊接头的粗大组织造成其接头性能低于母材,而惯性摩擦焊接头的细晶组织使得其性能接近甚至高于母材。(2)新型高温合金。由于电子束焊是熔化焊过程,而新型高温合金(U720Li、Rene'88DT、RR1000)中γ'强化相的体积百分比比较高,因此在电子束焊的熔化过程中容易产生各种裂纹缺陷,而惯性摩擦焊过程是固相焊接,通过发生塑性变形和流动进行连接,不会产生熔化,因此不会产生电子束焊接出现的缺陷问题。MTU公司开展多年的粉末冶金高温合金惯性摩擦焊工艺研究,研究结果表明:惯性摩擦焊是焊接粉末高温合金的最佳工艺方法,其中Udimet700、Waspaloy、IN100和Rene'95粉末高温合金焊接接头的力学性能接近母材或与母材等强。近几年,国外先进航空发动机公司针对盘轴类转动件的设计需求,联合各高校对U720Li、RR1000、Rene'88DT、IN718等高温合金同种材料之间的惯性摩擦焊进行了广泛的研究。研究表明:U720Li、RR1000高温合金在进行惯性摩擦焊时,由于发生溶解的γ'强化相在冷却过程中发生大量沉淀,使得其在热影响区的硬度和屈服强度较高[8]。在国内,针对新型粉末高温合金FGH96的惯性摩擦焊工艺尚处于研究阶段。目前的研究结果表明,FGH96惯性摩擦焊接头的拉伸曲线与母材基本相同;焊接接头常温拉伸的断裂位置在接头热影响区细晶组织和粗晶组织的结合处,其断裂方式为韧性断裂[9]。 3.2.2异种高温合金的电子束焊和惯性摩擦焊 为了追求高的压气机效率,先进航空发动机的压气机末级已开始采用新型高温合金、粉末合金,因此异种材料的焊接结构成为必要的结构形式。在先进航空发动机盘轴类转动件中,异种高温合金之间的连接主要涉及到IN718合金和新型高温合金之间进行的连接。由于新型高温合金中γ'强化相的体积百分比较高,成分复杂,异种材料之间的组织和物理性能方面存在较大差异,电子束焊可焊性较差,缺陷不易检测,接头性能不能满足设计需求,因此,针对异种高温合金转动件,惯性摩擦焊成为唯一可行的焊接方法。从国外的研究结果中可以看出,U720Li+IN718、RR1000+IN718异种材料之间的惯性摩擦焊可焊性良好,其焊缝中无微小孔洞、微小裂纹和明显的扩散现象[10]。U720Li+IN718惯性摩擦焊接头性能一般高于较弱的母材,低于较强的母材,例如:其焊接接头的屈服强度、650℃的疲劳性能高于较弱的母材IN718,低于U720Li;650℃的延伸率高于U720Li,低于IN718[11]。RR1000+IN718惯性摩擦焊接头在焊后热处理后,硬度高于IN718和RR1000母材,但由于晶界的氧化,裂纹的扩展速率较母材高[12]。 4围绕商用航空发动机盘轴类转动件需开展的焊接工艺研究 电子束焊和惯性摩擦焊作为商用航空发动机盘轴类转动件制造的重要焊接工艺,已经成功应用于国外多种先进商用航空发动机型号,同时,国外不断开展对新材料和新结构焊接工艺的研究,积累了大量试验数据。国内在这方面仍存在较大的差距,不能完全满足商用航空发动机的研制需求,需要从以下两个方面进行系统研究。(1)新材料/新结构焊接工艺的研究。随着国内大客发动机研制项目的开展,盘轴类转动件需要采用新材料和新结构以满足商用航空发动机长寿命、高可靠性和低成本等设计要求。但由于国内针对新材料和新结构的焊接技术研究基础较为薄弱,因此需要尽快针对新材料(如新型钛合金、高温合金、粉末合金)开展相关焊接工艺研究,包括可焊性研究、组织与性能研究、焊前/焊后热处理制度研究等。(2)焊接接头性能数据的测试。盘轴类转动件的载荷条件严苛,根据商用航空发动机盘轴类转动件的使用条件,主要对焊接接头的以下性能,包括拉伸、冲击、扭转、蠕变、持久、疲劳等性能有明确要求,并且需要通过对焊接接头进行断裂韧性、裂纹扩展等性能的分析,对焊接结构进行寿命预测。国内目前针对盘轴类转动件焊接接头的性能数据测试不充分,需要系统地进行接头性能数据的测试,为焊接结构的设计提供数据支持。 5结束语 电子束焊和惯性摩擦焊作为商用航空发动机盘轴类转动件制造的重要工艺,已经成功应用于国外多种先进商用航空发动机型号。随着我国大客发动机研制项目的展开,对盘轴类转动件的焊接工艺提出了长寿命、高可靠性等更高的要求,尤其是新材料在大客发动机转动件中的应用,需要加快焊接技术的研究,实现焊接技术在大客发动机盘轴类转动件中的工程化应用。 作者:张露 韩秀峰 王伦 单位:中航商用航空发动机有限责任公司 航空发动机论文:航空发动机技术及运用透析 本文作者:尹正杨海成工作单位:西北工业大学 发动机装配技术状态数据模型的概念 针对航空发动机型号,现有的PDM技术已经可以较好的对其进行技术状态管理。由于实际装配中,单台航空发动机技术状态强调可追溯性,即对于每一台发动机在排故、维修、大修时需要明确其装配技术状态历史,就必须对单台发动机进行装配技术状态管理。进行单台发动机装配技术状态管理的基础是结构化的数据模型,装配环境下的技术状态数据可以分为三大部分:物料信息、工艺信息与检验信息。这里的物料信息是指产品基本信息及组成产品的各种零/组/部件的信息;工艺信息是指装配各级物料节点所执行的工艺/工序/工步的信息;检验信息是指执行装配的关键项进行检验,具体表现为相对应的检验项的规定值与实际值。物料信息、工艺信息、检验信息都可表示为树形结构。它们间也具有复杂的对应关系,其中包括:工艺与部件或组件对应、检验表与工艺对应、检验项与工序对应、子检验项与工步对应等。由于航空发动机的多装多试的特点,单台发动机在其生命周期的多次装配中会频繁的发生物料信息、工艺信息和检验信息的改变,集中表现在由于串换件、寿命件的到期等,发生各级物料(部件/组件/零件)的变化;由于采用不同版次的工艺、针对个别发动机装配下发的技术文件、技术通知、工艺更改单等会产生工艺信息的变化;物料或工艺信息改变同时也伴随产生了检验信息的变化。因此单台发动机的装配技术状态不仅与同型号同批次的其他发动机的技术状态不同,在其生命周期内本身的技术状态也随时间变化。所以,航空发动机装配技术状态数据模型必须包含两个方面,从空间上说,要用尽可能用简单的模型表示出错综复杂的物料、工艺、检验信息的对应关系;从时间上说,要准确地刻画出发动机装配技术状态随时间变化的情况。 应用举例 该模型已经应用于“航空发动机装配现场综合管理系统”,装配技术状态管理是它的一个重要功能。现以某航空发动机为例,在它的产品制造和应用阶段,已经历过新机一装、新机二装、第一次维修的维修一装、第一次维修二装,共四次装配,其间伴随着该发动机物料、工艺和检验信息的改变,用本文所提模型记录了每次的装配技术状态。通过关于时间的查询,可由记录模型得到发动机的技术状态快照,快照反映了距此前最近一次装配结束时单台发动机的物料、工艺和检验信息。图5上半部分反映了该发动机装配技术状态沿时间轴的演变,下半部分三行分别反映了三个时间点发动机物料状态,工艺状态、检验状态。 航空发动机论文:当代航空发动机的燃油管理 本文作者:赵小勇工作单位:中国民航飞行学院四川绵阳民航飞行学院 为了保证飞行安全并同时提高营运的经济性,本文简要从航空汽油的基本知识、活塞发动机飞机在不同飞行阶段中燃油使用技巧和几种常见的不正常燃烧工作情况下的处置方法和程序进行分析和介绍。 1航空汽油的概念 目前,所使用的航空燃料主要有两大类:航空汽油和航空煤油,分别适用不同类型的飞机发动机,航空汽油是用在活塞式航空发动机的燃料。 1.1航空汽油的辛烷值 燃料当中,有一种抗爆性很强的燃料,叫异辛烷,将它的辛烷值规定为100,还有一种抗爆性很弱的燃料,叫正庚烷,辛烷值规定为0。将这两种燃料按不同的容积比例混合,这些燃料就具有不同的抗爆性。辛烷数是指混合燃料中异辛烷所占容积的百分数。航空汽油的辛烷值是由试验比较法确定的。将被测定的汽油和上述按某种比例混合燃料的余气系数调整到1,如果它们都使用同一台发动机在相同的压缩比下发生爆震,就说明两种燃料的抗震性相同,混合燃料的辛烷数就定为被测定汽油的辛烷值。余气系数为1的混合气相对于发动机来说,是相对贫油的范围,因此,辛烷值可以表示发动机贫油时的抗爆性。 1.2航空汽油的级数 航空汽油富油时燃料的抗爆性是用级数来表示的。将被测定汽油和纯异辛烷分别作为同一台增压发动机的燃料,将两种燃料混合气的余气系数都调整到0.6,增加进气压力,直到发动机刚发生爆震时记下汽缸的平均指示压力。若发动机用纯异辛烷工作,记得的平均指示压力为20kgf/cm2;若发动机用被测汽油工作时,平均指示压力为26kgf/cm2,那么该汽油的级数为:26/20×100=130。从以上介绍中,可以看出辛烷数和级数越高的航空汽油抗爆性越好。但我们在使用中必按发动机的要求加相应标号的燃油,以保证正常工作。 2活塞式发动机飞行过程中的燃油管理 2.1飞机启动 对于冷发启动的发动机,由于温度低,燃油的汽化质量较差,启动前注油时应当适当地多注一些燃油。在热发下,发动机机舱温度较高,管路中的燃油易汽化并进入进气总管。因此,可能需要稍微“加注”一些燃油以便使喷嘴管路有油,并使发动机在开始转动后能够继续运转。2.2地面滑行在地面小转速滑行时,我们一般采用适当将混合比调贫油的办法,以避免火花塞被污染。 2.3起飞 发动机大转速工作状态,一般用于飞机起飞、爬升和复飞。此时,余气系数应为最大功率余气系数,一般设置为0.85左右。既可以保证发动机输出较大功率,同时较为富油的混合气也可防止发动机过热。当发动机在最大功率状态下工作时,单位时间产生热量最多,发动机温度很高;同时发动机各机件承受的负荷也最大。因此,起飞工作状态连续工作时间一般不能超过5分钟。 2.4爬升 飞机爬升阶段一般采用最大连续工作状态。下面,以赛斯纳(CESSNA)172为例,介绍活塞式发动机飞机在爬升过程中如何获取最好的爬升性能。为了获得性能、对外可视度以及发动机冷却的最佳组合,正常的航路爬升应以襟翼收上位、全油门以及大于最佳爬升率速度5~10节的速度进行。密度高度低于3000英尺,混合比应使用全富油,密度高度超过3000英尺时应调贫油,以获得更平稳的运转或最大转速。要获得最大爬升率,使用最佳爬升率速度。速度低于最大爬升率速度的爬升应在短时间内进行,以便改善发动机的冷却。 2.5巡航 为了保证巡航飞机的航程和续航时间,此时发动机功率通常选择较小,一般为额定功率的30%~75%。对具体发动机而言,在巡航功率设置上,发动机制造商都有其推荐的进气压力和转速值。在实际巡航时,当发动机的巡航功率设置好后,根据飞行的实际需要,还可通过发动机混合比杆设置发动机的最佳功率状态或最佳经济状态,以进一步发挥发动机的性能,具体方法见各飞机的《飞行手册》。除了功率设定以外,恰当的调贫油技巧也有助于增大航程。为了实现所推荐的燃油消耗,应使用排气温度(EGT)指示器来对混合比调贫油,在最高排气温度时,可以提供最佳燃油经济性。 2.6下降阶段与进近着陆阶段 飞机的下降阶段与进近着陆阶段一般都采用小转速或慢车状态。发动机小转速或慢车状态工作时,混合气较为富油,发动机温度较低,电嘴容易积炭;同时发动机工作的稳定性较差。所以,应适当调贫油或尽可能缩短该状态的使用时间。 2.7关于转换油箱供油 对于无交输供油装置的燃油系统,巡航飞行时应交叉左、右油箱的燃油,不能在一侧油箱的燃油用完后再转换到另一侧的油箱,这样极易造成供油中断。装有电动增压泵的还应将打开以保证供油稳定。在起飞、着陆阶段或低空飞行时,不要进行不必要的油箱转换,转换时,有电动泵的应该打开电动泵。 3常见的不正常燃烧和工作情况以及处置方法 3.1爆震 在一定条件下,汽缸内混合气的正常燃烧遭到破坏而在未燃混合气的局部出现具有爆炸性的燃烧,叫做爆震燃烧,简称爆震。我们可以通过以下现象来判断爆震的产生:A.发动机内出现不规则的金属敲击声,这是由爆震冲击气缸内部组件所致。B.排气总管周期性的冒黑烟。C.发动机剧烈振动工作不稳定。D.发动机功率显著减小,转速下降。E.缸局部温度急剧升高,活塞气门等机件过热或烧毁。如果发动机一旦发生爆震,应果断采取措施。首先,把变矩杆前推,使其变小矩,减轻螺旋桨负荷,加大发动机转速,其次,后拉油门杆,减小进气压力,这样混合气的充填量减小,降低了压缩气体的温度与压力;再次,加强发动机散热,通过这些措施可减弱或消除爆震。如果发动机被严重损害,不能继续正常工作时,应果断进行迫降。 3.2早燃 压缩过程中,如果在电嘴跳火以前,混合气的温度已达到着火温度,混合气就会自行燃烧。这种发生在点火以前的自燃现象,叫做早燃。引起发动机早燃的原因主要是汽缸头温度过高和汽缸内部积炭。早燃发生后,发动机功率减小,经济型性变差。对多气缸发动机,如果某些汽缸发生早燃,因曲拐机构受力不均匀,会引起发动机强烈振动。若发动机在小转速时发生早燃,此时曲轴转动惯性较小,过大的燃气压力将会引起曲轴倒转,损坏机件。从早燃发生的特点来看,对于刚停车的热发动机,不能随意扳动螺旋桨。因为此时发动机汽缸头温度还很高,如果扳动螺旋桨,汽缸中残余的混合气受压缩后可能自燃,使螺旋桨转动起来,有伤人的危险。 3.3过贫油燃烧 如果混合气的余气系数a 1.1,则为过贫油燃烧。过贫油燃烧时的现象:A.发动机功率减小,经济性变差。B.汽缸头温度降低。C.发动机振动。D.排气管发出短促而尖锐的声音。E.汽化器回火。防止过贫油燃烧,除了正确调整贫富油设置以外,还应注意发动机在低温条件下启动时,由于温度低,汽油不易汽化,混合气容易过贫油,易回火,所以发动机低温启动注油应稍多些。一旦发生汽化器回火,应立即前推油门杆开大节气门,使进气气体流速增加,将火焰吸入汽缸,消除回火。 3.4过富油燃烧 如果混合气的余气系数a 0.6,则为过富油燃烧。混合气过富油燃烧的现象是发动机功率减小,经济性变差,汽缸头温度降低。过富油混合气也存在混合不均,富油程度不一致。最终使汽缸内燃气压力大小不等,也会引起发动机振动。但过富油燃烧与过贫油燃烧比较,过富油燃烧也有其不同的现象:A.汽缸内部积炭,使发动机功率减小,经济性变差,严重时还会导致发动机故障。B.排气管冒黑烟和“放炮”。防止过富油燃烧,除了正确调整贫富油设置以外,还应注意在飞行中,若收油门过猛,此时节气门迅速关小,空气量骤然减少,而燃油量因系统惯性使其减小滞后,容易造成暂时的混合气过富油,而发生排气管“放炮”现象。所以操纵油门要柔和。 4结语 燃油管理与航空安全有着非常密切的关系,良好的燃油管理能使发动机稳定、可靠地工作,并能充分发挥发动机性能和保证飞行安全。作为飞行员,严格按照要求进行燃油管理和正确应对各种因燃油管理出现特情是不可或缺的飞行技能之一。因此,对燃油管理进行充分的学习和训练是保证飞行安全的基础。 航空发动机论文:航空发动机的砂铸工艺研究 本文作者:孙野宗学文李涤尘工作单位:西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 快速成型(RP)是20世纪80年代产生的一种先进制造技术,其成型原理是利用CAD模型的分层数据信息,进行分层制造并层层累积来制作零件。该技术的最大特点是成型速度快,不受零件复杂程度制约,形状越复杂,越能体现出该技术的优越性[1]。快速砂铸技术结合了快速成型和砂型铸造,该技术利用光固化成型(SL)制作出树脂件模具,代替传统木模或金属模,通过填砂制芯得到砂型/芯,最后组合砂型,合箱浇注得到金属铸件。快速砂铸技术能充分发挥快速成型技术的复杂形状制造、成型周期短、成型精度高,以及砂型铸造的制造成本低、工艺灵活性大、材料适用种类广泛的特点,通过快速制模结合砂型铸造实现更换材料的目的,大大提高了复杂铸件生产效率并获得高精度的铸件,为快速响应市场需求奠定了基础[2]。 1快速砂型铸造工艺流程 1.1铸件工艺分析及参数设计本文涉及某小型航空发动机的铝合金部件———缸体的快速砂铸工艺研究。其三维数模如图1。最大外形尺寸为114mm×114mm×88mm,主要壁厚约6.5mm,散热片结构的平均壁厚为1.5mm。其外形结构较为复杂,关键尺寸(缸体内圆直径、总高)精度要求达到CT6以内。同时要求铸件特别是关键部位不允许有裂纹、缩松、缩孔、夹杂等缺陷。考虑到散热片结构的平均厚度很薄,且铸件质量要求高,同时结合铸件的外形结构及铝合金的流动性、凝固方式、气孔倾向等特点,决定采用低压底注式浇注的方法,并在铸件的底部设置4个圆柱浇口。同时确定一些铸造工艺参数,包括:铸造收缩率、工艺余量、最小铸出孔及槽、铸造圆角等。参数的确定过程:零件中的螺孔大径为5mm,通孔直径8.5mm,根据文献[3],决定将螺孔及通孔设定为不铸出孔。缸体顶端及底端平面要与其他零件装配以形成燃烧室,故参照GB/T6414-1999,确定其加工余量为2mm。缸体内壁要与活塞装配,以同样的方法选定加工余量为2mm。另外,一般生产中铝合金铸造收缩率为0.8%~1.0%,此缸体主要壁厚是6.5mm,且存在大量壁厚为1.5mm的散热片结构,故最终选择收缩率为 2分模设计 首先对零件分模并设计出该铸件对应的砂型。经综合考虑零件的形状结构,选择了多向开模,利用PRO/E设计出对应的砂型如图2。砂型共分为6部分,包括4个侧砂型及底座和顶盖各1个。结合砂型数模,再设计出对应的快速成型树脂件模具(即母模)以及填砂制芯所用的芯盒,如图3及图4。2.3树脂件模具及芯盒制作将设计好的树脂件模具的CAD模型导出成STL格式,再导入Magics软件进一步处理,包括加工位置的摆放、抽壳、加支撑等。全部处理完后将数据传输到快速成型机上进行加工制作。制作完成的树脂件,还需经过清洗、打磨等后处理才能投入使用。通常在制作树脂件时,为了降低成本,减少树脂的消耗,都会对制件进行抽壳处理。本例中需要注意的是,考虑到该零件存在大量薄壁散热片结构,其树脂件模具在脱模时会受到较大的脱模力,所以对其强度有较高要求,故未对模具进行抽壳处理。同时,选择好合适的材料,将设计好的芯盒板(如图4中所示)图纸交予厂家进行加工制作。2.4砂型/芯制作将树脂模具、芯盒组装好,在其工作表面均匀涂刷一层脱模剂并待其晾干。按一定比例向混砂机中加入原砂、呋喃树脂及固化剂,搅拌均匀后向芯盒中填砂。最后使用刮板将芯盒顶部冒出的树脂砂压实、刮平,并用长钉或卡片在适当位置扎出排气孔(槽)。把握好开模时间,待型砂固化后,开模取出砂芯。最后给砂型工作面均匀喷(刷)涂一层砂型铸造用涂料,降低其表面粗糙度,以提高铸件的表面质量[4]。制作所得的砂芯如图5。2.5浇注实验将处理完的砂芯与事先制作好的树脂砂浇道进行组合,再放入砂箱中,周围填满粘土砂并夯实。随后将整个砂箱吊装到低压浇注设备上,进行浇注。选择铝合金材料为ZL101A,浇注温度710℃,经历升液、充型、增压和保压等几个阶段共195s时间,浇注完成。待冷却到室温后,开箱取出铸件。 3铸件浇注缺陷控制 3.1浇不足缺陷及初步改进第1次浇注所得的铸件存在较明显的缺陷,主要是散热片结构出现浇不足。缺陷位置表面光亮平滑,首先想到的原因是,由于树脂砂透气性差且发气量高,而该组砂型本身没有设计专门的排气通道,所以浇注时产生了憋气。提出的解决办法是,在填砂制芯过程中,于4个侧砂芯壁上开出厚度2~3mm的连通型腔的排气槽。3.2浇注模拟及浇注工艺的进一步改进为保险起见,我们还使用铸造模拟软件ProCAST对缸体的浇注过程进行了模拟,所设置的边界条件尽量与实际情况相吻合。图6(b)显示了缸体充型的过程。由于所设置的浇口的位置关系,见图6(a),散热片结构的边沿部分总是4角先充满,中间部位最后充满。因而想到,缺陷不仅仅是因为憋气造成,还可能是因为金属液充型能力较差或冷却时间过早,散热片的边沿中部还未充满时,金属液就已经冷却凝固了。针对此情况,改进了原有的浇口,使之成为2条长条形浇口加两个圆柱浇口的形式,如图6(c)。同时使用ProCAST再次模拟该情况下的充型过程如图6(d)。可以看到散热片结构的4角部分和边沿中部几乎同时充满,消除了前后时间间隔,而且改进后的浇口能大大减小金属液的充型阻力。另外,我们还将这次的浇注温度提高到720℃,并适当增加浇注各阶段的压力。浇注后的结果如图7。可以看到,此次的铸件散热片结构全部充型成功。 4铸件精度控制及其尺寸精度评价 4.1铸件精度控制总结多次填砂造型及浇注实验,得出一些可能导致铸件精度误差的因素,并提出相应对策以减小铸件的精度偏差。这些因素包括:①SL模具制造误差;②SL模具与芯盒之间固定不牢靠;③芯盒本身的变形及加工误差;④砂型/芯组合装配误差。首先,受光固化成型机理的影响,成型出的制件的水平表面可能出现较大的翘曲变形。为了保证铸件的精度,在进行加工位置摆放时,应尽力避免树脂件的上述表面处于水平位置。其次,要尽量保证SL模具与芯盒之间的定位可靠性。因此,采用了模具与芯盒之间的销孔定位加螺钉紧固的方式。本例选择了不易变形且表面质量好的有机玻璃板制作芯盒。同时,应严格控制板材在各个方向上的尺寸精度,要求板材的加工尺寸精度在±0.1mm以内。最后,要确保砂型/芯之间的组合装配精度。采用了砂型之间台阶定位的方法。即砂型上的突出部分对应凹进部分。而砂型上的台阶正是由图4所示的芯盒侧板上的缺口所形成的。4.2铸件尺寸精度评价为评价快速砂铸工艺所能达到的精度水平,对这批缸体铸件共5件进行了关键尺寸的测量分析。具体步骤是:①用游标卡尺测量铸件上选定的关键尺寸,每个尺寸测量3次取平均值;②将测量均值与设计值比较,得到误差;③对照GB/T6414-1999中的铸件公差等级表找出对应的公差等级;④统计公差等级及其数量,分析结果。对选定的6项关键尺寸进行测量分析,所得结果统计后如图8。可以看到,80%的尺寸都在CT7以内,且没有超过CT9的尺寸,这与传统砂型铸造(小批量或单件生产、手工造型)所能达到的CT10~CT12相比,精度有很大的提高。 5总结 借助快速砂铸工艺实现了对复杂形状缸体零件的快速开发试制。除了介绍该铝合金缸体的快速砂铸工艺过程外,还提出并解决了两个关键问题,即铸件精度控制和铸件缺陷控制。对应措施可以总结为以下几条:①制作树脂件模具时尽量避免将重要表面水平放置;②保证模具与芯盒之间可靠的定位;③保证有机玻璃板芯盒的尺寸精度;④砂型/砂芯组合时要精准到位;⑤使用先进的数值模拟手段来预测可能出现的铸造缺陷并对工艺方案加以改进。 航空发动机论文:航空发动机的发展与形势解析 本文作者:侯敏杰刘冬根工作单位:航空发动机高空模拟航空科技重点实验室 0引言 航空发动机的气动热力学问题、机械系统问题、匹配性问题及控制规律问题等都必须通过高空台模拟试验进行充分的调试、验证。高空台是能在地面模拟航空发动机的空中工作环境条件,并获取发动机高空性能/特性的大型试验设备,是先进航空发动机自主研制必不可少的一种关键设备。一个没有高空台的国家,是不可能独立自主地研制出先进高性能航空发动机的。随着我国航空工业的蓬勃发展和航空发动机重大专项设立的顺利推进,对高空台的试验能力和高空模拟试验技术都提出了更高的要求。 1高空台的战略地位与重要作用 高空台是国家战略性资源,高空模拟是自主研制先进航空发动机必不可少的重要手段和工具,一个国家的高空模拟能力和技术水平已成为该国自主研制先进航空发动机能力和水平的一个重要标志。 1.1高空台是先进航空发动机研制不可或缺的重要手段和工具航空动力是集合了复杂气动、热力、结构和控制的高技术产品。由于航空动力技术的复杂性和研制的高风险性,特别是工作范围的不断扩大和设计指标的日益提高,包括概念研究在内的航空动力发展的每一个环节都离不开广泛而深入的研究与试验。目前,航空涡喷/涡扇发动机的飞行高度已达25~30km、最大飞行速度已达2.5~3.0倍声速,而且对机动性的要求也愈来愈高。这不仅使发动机的工作参数随飞行条件变化而急剧改变,而且发动机的部件性能、工作稳定性、共同工作特性、燃烧特性等也明显地受到飞行条件变化的影响。特别是高空低速、高空高速和低空高速条件下的发动机工作特性,已经与地面状态的性能大不相同,不能仅靠普通地面试车台上的台架试验结果通过传统的相似换算方法得到,而必须通过模拟真实空中工作环境条件下的试验来确定。另外,空中风车起动特性、燃烧室的稳定燃烧特性和点火特性、低雷诺数条件下的发动机工作稳定性等试验,在地面台上难以做到,需要在高空台上进行。据统计,一种新型发动机研制,需要占用3~4个高空舱,进行2000~4000小时甚至更多的高空模拟试验。航空发动机需要在高空模拟试车台上验证及解决的问题可分为:气动热力学、机械系统、匹配性和控制规律等四大类。在整机试验中,各种问题的耦合使航空发动机高空模拟试验更具复杂性。在高空台上调试、验证、探索发动机改进改型方案须有详细的部件特性的支持,以及整机仿真技术的支持,才能有效地提高高空模拟试验结果的置信度,而且整机仿真技术可以弥补高空台的试验缺陷或不足。在新型发动机的研制过程中,航空发动机高空模拟试验很重要,其相关的高空模拟试验技术支撑则更重要。通过合理、充分地安排航空发动机高空台试验,能够优化各部件空中匹配性能,确定空中工作包线,并大幅降低试验经费、大大缩短研发周期。高空台作为重要的获取空中工作参数以验证发动机部件匹配性能的地面设备,集设计、制造工艺、控制、测试、试验等多项工业技术和发动机技术于一身,具有不可替代的地位。 1.2高空模拟试验是航空发动机性能调试与技术攻关的最有效途径航空发动机研制是一个设计与试验的反复迭代过程。一台新型发动机的研制需要数千小时的空中性能调试试验。理论上说,该试验既可以在高空台上进行,也可以在飞行台上进行,还可以直接在原型飞机上进行飞行试验。但最有效的调试手段是高空台试验。首先,从飞机及其发动机的研制来看,通常要优先启动发动机的研究工作,因而新型发动机的研制过程中没有原型飞机可用。即使是飞机型号牵引主导的发动机研制项目,也不会有成熟可靠的原型机来进行高空性能调试试验。其次,用运输机或轰炸机改装的飞行台是发动机研制中的重要调试手段之一,但一般仅限于飞行高度低于11km、飞行马赫数一般低于0.85的范围;飞行台远不能满足飞行高度为25~30km、飞行速度为2.5~3.0倍声速的高性能发动机的性能调试需求。再者,地面高空模拟试验相对于空中飞行试验而言,参数测试能力、试验安全性和试验条件控制方面具有独特的优势,对发动机性能调试与技术攻关也非常关键。英国人曾统计过,发动机高空台性能试验一个月的工作量,相当于飞行试验300次起降,而高空模拟试验的每小时费用约为飞行试验费用的1/30~1/6。 1.3先进航空发动机的关键部件研发需要进行深入的高空模拟试验不仅在航空发动机的研制过程中需要大量的整机高空模拟试验,而且其部件的研发也要依赖于高空台,例如,加力燃烧室和优秀机的研发通常就需要在高空台上进行大量的研究试验。因为对于关键部件的高空特性,不能仅通过理论计算和普通试验来解决,而要建设专门的高空试验设备,其投资基本与一座高空台相当,因而通常会将此类试验安排在高空台上进行。据国外经验介绍,成功地发展一个高性能的加力燃烧室,一般要在高空飞行状态下进行2000小时左右的全尺寸加力燃烧室试验。 1.4航空发动机先进设计方法的有效性验证与新型航空动力研究都离不开高空试验当前,虚拟设计方法与仿真试验技术在优化试验方案和缩短试验周期方面取得了较好的效果,但这些先进方法和技术的开发与升级离不开大量的试验结果的支持,其有效性和应用范围的验证也离不开真实工作环境条件下的试验验证。为了满足飞机技术指标不断提升的要求,当前非传统新型航空动力的研发正如火如荼的进行着,尤其是飞行速度为3~5倍声速的飞行器动力的研究。而这些动力装置的研究,如用于邻近空间高超声速飞行器的涡轮冲压组合动力的研究,不仅要进行深入广泛的动力高空模拟试验,而且还要求在考虑飞行器与动力相互作用影响下的高空模拟试验,以及飞行器与动力一体化的高空模拟试验。可以毫不夸张地说,高空模拟试验测试的技术水平与能力决定了高超声速飞行器动力研究的进程。 2高空台的发展现状 自20世纪30年代世界首个高空台建成以来,其试验测试能力与试验测试技术随发动机发展而不断提升。当前世界上建有几十个高空模拟试验研究基地,有近百个高空试验舱。 2.1国外高空台发展现状 美国的高空台和高空舱数量占世界总数的一半以上。在高空模拟能力绝对占优的情况下,为适应进气道/发动机的相容性能问题和大涵道比涡扇发动机研制的高空性能/特性试验问题,不惜耗费6.5亿美元于20世纪80年代中后期建成了气源装机功率达450MW的巨型高空台ASTF。俄罗斯的高空模拟试验研究中心现有两个高空模拟试验基地、5个在用高空舱。俄罗斯早在20世纪90年代就着手筹建10m直径的巨型高空舱,以适应先进航空发动机研发的高空试验需求,其设备规模和试验能力仅次于美国,是欧洲最大的航空发动机试验基地。另外,英、法等国也有较为完备的高空模拟能力。不仅如此,日本、韩国和印度等国,随着经济实力的提升和发动机的自主研发,也于上世纪末和本世纪初开始建高空台。这些国家在不断提升高空台硬件能力的同时,更加大对高空模拟试验技术的研究。一方面探索新的试验与测试方法,开发新的试验科目,广泛使用和融入数值仿真技术;另一方面优化资源整合,比如美国于20世纪90年代将主要的高空模拟试验基地归入阿诺德工程发展中心(AEDC),使其高空模拟设备能力和技术水平遥居世界第一。总体上说,高空模拟试验技术,已从单纯追求发动机性能的高空性能试验、功能试验阶段,发展到追求综合高性能航空发动机的性能功能试验、适用性试验、耐久性试验、数字化与仿真试验、自动化与智能化试验等。 2.2我国高空台发展现状 我国于1965年开始高空模拟试验基地的自主建设工作,于1995年竣工并投入使用。我国高空模拟试验基地占地400亩、总装机功率220MW,其设备能力与水平居亚洲第一、世界第五。当前有4个高空舱,其直径分别为3.7m、3.0m、3.0m和2.0m,可承担海平面标准大气静止条件下空气流量120kg/s的涡喷、涡扇、涡轴、涡桨发动机的高空模拟试验,主要包括:高空校准试验、性能试验、功能试验、功率/推力瞬变试验、加力通/断试验、进气压力畸变试验、空中起动试验、高空风车特性试验、进气加温加压试验、高原/高温/低温起动试验等。高空模拟试验技术的研究与发展,源于发动机的研发需求。我国十分重视高空模拟试验与测试方法的研究,尤其是自1997年成立航空发动机高空模拟航空科技重点实验室以来,高空模拟试验技术的水平有了显著的提升,建立并完善了涡喷发动机高空模拟试验规范,解决了涡轴发动机和大流量收扩喷管涡扇发动机高空模拟试验的关键技术难题。我国当前的高空模拟技术研究主要在性能/功能试验和适用性试验技术方面,与美、俄的同类技术相比还有差距。 3我国高空台与高空模拟技术的发展方向 随着我国的航空发动机由测绘仿制向自主研制的转变,尤其是由航空大国向航空强国的转变,以及航空发动机重大科技专项的设立工作顺利推进,对高空模拟试验的技术和能力提出了新的要求,也为高空台的发展创造了新的机遇。 3.1我国高空台的发展要求 为适应国内发动机研究的整机试验条件保障需求,急需开展以下几方面的高空台能力的建设工作:涡喷、涡扇发动机高空模拟试验能力建设;涡轴、涡桨发动机高空模拟试验能力建设;大涵道比发动机高空模拟试验能力建设;自由射流试验能力建设;组合动力发动机高空模拟试验能力建设;航空发动机气动稳定性综合评定试验能力建设;加力燃烧室/主燃烧室高空模拟试验能力建设;辅助动力以及其他附件高空模拟试验能力建设。通过上述高空台能力的综合评估与建设,形成配套国内航空发动机与邻近空间飞行器动力自主研发需要的高空模拟设备,打造国际知名、世界一流的我国高空模拟试验基地。 3.2我国高空模拟技术的发展方向 航空发动机高空模拟航空科技重点实验室,经过15年的建设和发展,突破了多项高空模拟试验关键技术,形成了一系列较为成熟的高空模拟试验方法、测试方法与数据处理评定方法。为更好地适应当前国内航空发动机蓬勃发展和向航空强国发展的发动机高空模拟试验需要,迫切需要加大和深化以下几方面的高空台能力研究与建设工作。1)高空台飞行环境模拟技术高空台进气压力/温度模拟技术;高空台排气环境模拟技术;高原、高温、低温起动环境模拟技术;进气畸变及其他特殊要求使用条件模拟技术;自由射流高空模拟试验技术。2)高空模拟试验测试计量技术推力/功率测量与校准技术;燃油流量测量与校准技术;空气流量测量与校准技术;动温/动压测量与校准技术。3)发动机试验评定与仿真技术发动机性能试验评定技术;发动机功能试验评定技术;发动机与高空台建模与数值仿真技术;地面台、高空台、飞行台相关性。4)进气道/发动机匹配试验技术进气压力畸变试验与评定技术;进气温度畸变试验与评定技术;进气温度-压力组合畸变试验与评定技术;进气道与发动机联合试验技术;降稳因子分析与试验验证技术。通过对上述高空模拟试验关键技术的研究,形成配套国内航空动力高空模拟试验的技术和方法体系,可为国内先进航空动力的自主研发提供技术条件保障与支持。 4结束语 航空发动机固有的高复杂性和风险性,加之飞机战技指标不断提高,使得先进航空发动机研制仍然离不开大量试验的支持,高空台和高空模拟试验已成为当今航空发动机自主研制必不可少的重要手段和工具,并在一定程度上反映和决定着航空发动机的研制水平。为此,要真正突破飞机“心脏病”这个瓶颈,切实做好航空发动机的坚强后盾与技术后方,必须加强高空模拟试验能力建设和高空模拟试验技术研究,为我国在役、在研和预研发动机试验提供完备的技术支持。 航空发动机论文:航空发动机健康监管科技发展以及走势 1发动机介绍 据国际民航组织统计,在1988—1993年的6年间,由于发动机起火、发动机叶片出现故障、发动机脱离机翼等而发生的飞行事故多达34起。及时地监测和诊断系统故障可以有效避免事故的发生,以保证飞机的飞行平安。 本文围绕发动机健康管理,从故障诊断、故障猜测、性能评估和状态监控4个方面,阐述了航空发动机健康管理技术发展的目前状况和趋向。 2故障诊断技术 航空发动机故障诊断技术的发展经历了3个阶段。目前所处的智能诊断阶段,以知识处理为优秀,信号处理、建模处理和知识处理相融合。随着计算机、人工智能技术的发展,各种诊断算法得到了深入探究和广泛应用。 2.1遗传算法 航空发动机结构复杂、工作条件多变,故障机理和故障原因复杂,故障和征兆之间没有明显关系,各类故障的特征参数也不完全相同。采用数学解析方法和试验方法有时无法解决某些新问题。而遗传算法具有较高的并行处理信息和求解非线性新问题的能力,能够解决在寻优过程中轻易碰到的局部极小值新问题。 基于遗传算法的故障诊断技术通常采用概率因果模型得到发动机故障征兆和故障成因之间的关系,然后通过在遗传过程中所采用的选择、交叉、变异等自然选择方式,实现对发动机故障的分类和诊断,可以缩短诊断时间、提高诊断效率、减少运算量,在复杂故障诊断中具有良好的应用前景。 2.2小波分析和支持向量机技术 小波分析是1种先进的非线性分析方法,是通过比较在分解小波后的不同频带内信号盒维数的大小及其变化,来反映信号的不规则度和复杂度,刻画信号的非平稳性。航空发动机在发生故障时,常出现非线性等动力学特性,振动信号具有非平稳性。因此,小波分析可以有效地解决航空发动机故障诊断中的振动新问题。 支持向量机技术是专门针对小样本条件下的机器学习新问题而建立的新型学习机制,能有效解决小样本、高维数据和非线性新问题,可以消除由样本数目不足带来的过学习新问题,克服了神经网络中的合理结构难以确定和存在局部极小点的缺陷,具有较强的泛化能力和抗干扰能力。航空发动机各类故障样本通常难以获得,属于小样本、非线性新问题,因此,支持向量机技术在故障分类和状态识别中得到了有效应用引。 2.3粗糙集理论 在发动机故障诊断中,经常要处理高维的海量数据,同时会碰到先验性知识不能满足发动机诊断要求等新问题。概率论和模糊集等方法对此无能为力;而粗糙集理论可以解决这些新问题。 3故障猜测技术 3.1神经网络猜测技术 人工神经网络具有逼近任意非线性函数的能力和较强的泛化能力,在多变量猜测领域显示出了巨大的潜力和突出的优势。如猜测发动机复杂磨损的趋向,充分考虑多种因素(加油、补油、换油和非等间隔等),在实施多变量猜测方案时,采用神经网络建立多变量猜测模型,能够解决非等间隔的受加油因素影响的油样分析数据的建模和猜测新问题。 3.2时序分析猜测技术 时序分析理论是对1个平稳的时间序列,通过建立线性时序模型,以测量数据和偏离量为基础,进行多次拟合以确定加权系数,代人线性时序模型,进而进行猜测。影响航空发动机滑油成分含量的因素很多,包括发动机使用时问、取样时发动机的状态、发动机的磁堵、发动机的维修状况、滑油的更换等。因此,可以采用时序分析理论,根据已有历史数据,建立线性时序模型来猜测滑油成分含量,并和实际测量数据进行比较,从而确定是否需要维护发动机。 4性能评估技术 4.1粗糙集综合评估技术 发动机被监测参数较多,各参数所反映的发动机性能重要程度无法确切得知,因此很难合理确定各参数的权重系数。可以用粗糙集理论中属性的重要性来确定发动机各项参评性能因素的综合评判权重系数,最后进行权值化处理,得到各参评发动机性能参数的权值。该方法有效克服了传统定权方法的主观性,使评价结果更具客观性,提高了综合评判的准确性和有效性。 4.2层次分析(AHP)评估技术 发动机健康评估属于多目标决策新问题,需要运用系统工程理论的综合评估法。层次分析法是1种灵活、简便的多目标、多准则的决策分析方法。它将定量和定性分析相结合,把1个复杂的新问题按一定原则分而治之;根据新问题的性质和总目标,将新问题分解为不同的组成因素,并按照因素间的相互影响以及隶属关系,将各因素按不同层次组合,建立递阶层次结构模型。最终把系统分析归结为最低层(如指标层)相对于最高层(目标层)的相对重要性权值的确定或相对优劣的排序新问题,从而为决策方案的选择提供依据。 4.3多元联合熵评估技术 多元联合熵变是1个状态函数,只要系统状态一定,相应熵值就可确定。由于发动机系统和外界的能量交换不为零,加之各子系统的无序性,因此系统总熵的增减可以预示演变方向是良性的还是恶性的。通过计算发动机的熵值来判定发动机的性能状态,从而达到评估的目的。采用该理论对发动机的性能进行分析,其变化规律和浴盆曲线非常相似引。 4.4卡尔曼滤波评估技术 卡尔曼滤波器作为1种参数估计方法被广泛应用于发动机性能评估中。它通过含有测量噪声的发动机可测输出偏差量,估计性能蜕化量。卡尔曼滤波器在无传感器测量偏差时能准确诊断发动机的性能。但是,假如传感器存在测量偏差,仅仅依靠卡尔曼滤波器就无法得到正确的诊断结果。该技术经常和遗传算法等相结合,通过优化计算找出存在测量偏差的传感器,确定其偏差,并最终消除测量偏差对性能评估的影响。 5状态监控技术 开展发动机状态监控,可做到对故障早期发现、早期诊断和早期排除。发动机状态监测技术在对寿命、振动、性能的状态监测中得到了广泛应用。 5.1神经网络监控技术 在实际工作中,对发动机气动热力参数的监视是发动机状态监视的重点。通过对这些参数未来值的猜测,可以了解发动机性能衰退及故障情况。过程神经网络在解决这类新问题时具有独特的优势,在发动机状态监视的起动热力参数猜测中得到了应用,并取得了很好的效果。 5.2基于混沌理论和遗传算法的监控技术 利用混沌变量所具有的特征,可以将混沌状态的变量引人航空发动机各参数权值的寻优方式中。利用遗传算法和发动机实际工作(正常和故障时)数据,能够自动生成发动机各被监测参数的权系数,也可得到表征发动机性能的综合指数值。 6远程诊断和监控技术 航空发动机远程诊断系统是全球信息化的产物,也是航空发动机故障诊断领域的一个重要发展方向。系统能缩短收集设备状态、故障信息和诊断排故的时间,能有效地提高故障诊断的效率和精度,有利于航空公司的飞行管理,提高发动机维护水平和运行经济性。 在国内,南京航空航天大学、装备指挥技术学院、海军航空工程大学等在此方面进行了的探究。南京航空航天大学探究了发动机远程故障诊断的关键技术,提出了发动机远程故障诊断的体系结构,给出了诊断设备网络化设计的COM组件技术、远程故障诊断专家系统和协同诊断工作环境的技术方案。采用COM组件技术和网络数据库技术,实现了在Web服务器上进行知识的存储和推理。如图1所示。还于2001年,提出了基于WEB的航空发动机故障远程诊断的C/S和B/S模式下的系统模型,将WWW信息检索技术、数据库技术和故障诊断技术相结合,跨地域地将发动机使用单位及基层技术部门、生产厂商、管理部门、科研院所以及航空维修企业组织起来,共享诊断专家知识和各种专用监测诊断设备。其关键技术主要包括:基于Intemet的跨地域远程协作架构技术、网络环境下的诊断技术、计算机协同工作技术、中心站点及企业站点开放平台的保障技术、共享信息的标准化和规范化技术等。 装备指挥技术学院于2003年提出了以故障智能诊断和维修中心为优秀的三位一体的广域维修保障体系。 海军航空工程大学开发的基于Intemet和www的远程诊断系统,主要由分布于各地的航空发动机监测现场、局域网Intranet和Intemet、远程诊断中心和各诊断专家组成。系统主要完成发动机状态的在线监测、离线监测、大量信息数据的处理和传输,并完成诊断请求和反馈诊断结果。 但是,目前提出和开发的远程诊断系统大多数还只停留在试验室探究阶段,还存在以下的新问题: (1)将ACARS的飞行中无线传输信息用于实时故障诊断; (2)基于CORBA的并行远程故障诊断专家系统技术; (3)将知识挖掘技术应用于远程故障诊断专家系统,完善知识库。 7发动机健康管理技术发展趋向 7.1粗糙集诊断技术 反映发动机性能的大部分参数具有模糊性和连续性,而粗糙集只能解决离散的数据新问题,因此和其他理论和方法相结合是粗糙集诊断技术发展的趋向。 7.2故障猜测技术 故障猜测技术探究需要解决的新问题提前猜测故障发生的部位和等级以及发生的时问,在故障发生之前就排除。 7.3引入基于网格技术的分布式维修环境 网格技术的探究始于20世纪9O年代,是新1代信息处理设施,如图2所示。 网格的最大优点在于能够实现资源共享和人员协作。这一明显优点使得越来越多的系统尝试使用网格技术来构建所需的分布式环境。RR公司等单位和团体正在探究基于网格技术的分布式飞行器维护环境(DAME),这是1个应用网格技术解决飞行器发动机故障诊断、预告和维护的示范项目。 7.4远程诊断和监测技术实现实用化 发动机远程诊断和监测技术实用化是实现实时诊断、监测的必然要求,具体表现在:(1)现场采集结果需要进行进一步的分析;(2)小公司需要借助大公司的技术资源;(3)需要借助专家的经验;(4)需要得到发动机或有关零部件厂商的技术支持。 8结束语 发动机的健康是保证飞机飞行平安和机队按时出勤的根本条件。随着人们对航空平安关注程度的日益增强以及计算机技术的飞速发展,发动机健康管理的新技术、新方法取得了较大的进展。
航空设备维修探讨篇1 1航空机电设备保养及维修重要性 飞机是我国重要交通工具之一,在民生、军事国防等领域发挥着重要作用。不管是民用飞机,还是军用飞机,其在空中飞行过程中不得与地面发生直接接触,加上其与其他交通工具不同,时刻处飞行状态,都让设备处于高压环境中,容易导致飞机在飞行过程中设备出现故障,严重情况下无 保证飞机的安全稳定飞行。飞机的结构设计中包含有大量机电设备,这些机电设备直接关系着飞机性能是否安全正常发挥,只有做好飞机机电设备的保养和维护,才能有效防止飞机在飞行中发生故障隐患,保证飞机的安全飞行和降落,让飞机成为促进国民事业建设和发展的有力工具。 2航空机电设备保养及维修要求 2.1清洁性保持良好的整洁与清洁效果,是航空机电设备保养维修工作开展的基本前提和要求。在保养维修工作开始之前,要将工具进行整齐有序的摆放,对相关管道线路进行整理,对设备上存在的杂物污迹进行清理,这样才能为保养维修工作的顺利完成打下良好基础。 2.2安全性航空机电设备保养维修工作开始之前,要对具体的操作环境的安全性进行认真严格检查,如果保养维修的设备正处于运行状态,工作人员应当保持高度安全警惕性。在保养维修过程中,工作人员要佩戴完善的安全防护工具和装备,避免人身安全事故发生。 2.3润滑性当航空机电设备保养维修工作完成后,应当在保养维修处涂抹润滑剂,这样可以有效缓解设备的损耗。在涂抹润滑剂前,要检查涂抹工具的清洁性。另外,应当按照不同的设备运行条件对相应的设备进行换油、加油,有效改善设备的运行性能。 3航空机电设备保养及维修基本方法 3.1直接查询法直接查询法在航空机电设备保养维护中的应用,与医生的查询问诊方式有着异曲同工之处。即对飞机相关设备是否存在故障进行直接性检查,按照具体故障检查情况制定有针对性的处理方案。如果确定飞机存在故障,就要安排了解情况的工作人员参与故障维修工作,以故障维修具体情况为依据,采取最合理的维护保养措施。只有在准确详细地分析掌握飞机故障产生原因的基础上,才能开展相关维修工作。按照电气专业技术理论的要求,对集成技术系统故障状况进行直接检查是非常必要的,这样才可以最精确地查找电气原始部件的故障,有利于维修质量的提升。只有做好对故障类型及原因的准确分析认定,才能为故障维修效率和质量的提升提供有力的支持与保障,确保航空机电设备的安全稳定运行。 3.2直观视觉法直观视觉法的原理是通过人的视觉功能的发挥,在准确了解掌握机械设备情况和运行理论的基础上,依托设备的外部链接完成设备故障的排除和维修等。例如,工作人员可以通过观察设备中指示灯的运行情况,判断设备内部是否存在故障;重要线路部分是否发生熔断、螺旋熔断器受否存在跳出现象、相关电路元器件是否存在松动、以及电路运行状况是否正常等故障问题。另外,工作人员也可以通过肉眼观察来判断主传动齿轮飞轮是存在跳动、传动轴的性能作用是否正常发挥等。这些均是在航空机电设备保养与维护中常见的问题。 3.3密封效果观察法密封效果观察法在航空机电设备保养维修工作中的应用,主要用于浸水、污垢、开关位置是否正确等故障的检查,从而使得短路、开环等故障问题得以有效排除。该方法在具体运用时,应重点关注机电设备外部连接结构以及内部部件物理运行方式的正常性和合理性,尤其是要对主结构运行的稳定性、熔丝应用材料的耐用性、设备技术结构运行的合理性以及保险丝指示器是否存在故障等问题予以认真的检查。不管航空机电设备系统是否存在故障或异常,都要保证基本电路部分处于安全稳定的运行状态。这就需要工作人员全面细致地查看机电设备主要传动技术部件的转速参数是否正常。根据航空机电设备保养维修的现状来看,在变速箱等技术结构设计中,往往会应用一种不正常的打浆技术,这就需要工作人员对电气设备主体结构的密封效果进行严密的观察,在具体操作环节,要重点防范短路、开路、漏电、污垢以及相关装置安装不当等问题现象。 3.4触觉判断法如果飞机属于电路控制的制动类型,还可以进一步运用触觉判断法来进行故障的检查。该方法的基本原理是对飞机是否存在接触障碍进行分析判断,重点检查元器件的温度是否存在异常。需要强调的是,该方法的运用需要工作人员用肢体大量地触碰检查部位,因此,在检查过程中,要保证工作人员的人身安全。在条件允许的情况下,尽量采用活部件有效防范安全事故的发生。 4航空机电设备保养及维修优化策略 4.1加强日常维修为了有效控制和降低航空机电设备故障发生率,要切实做好设备的日常保养维修工作。在特殊条件下,在做好日常保养维修工作的前提下,还要为充分保证飞机机电设备正常运行创造有利支持条件,在保障飞机正常运行方面做到万无一失。与此同时,要针对飞机日常保养维修制定科学合理的工作计划,在准确查找分析飞机故障发生原因的基础上,采取正确的方法和流程加强飞机机电设备故障的维修,在排除相关故障后再进行相应的保养维护,这样才能有效地提升故障维修质量,尽量节省设备维护成本,从而有效保证飞机机电设备长期保持稳定安全的运行状态。 4.2提高维修人员技能维修人员的专业知识、技能、经验直接决定飞机机电设备保养维修的质量。一般而言,对于普通类型的维修,主要由日常维修人员完成设备故障的检查和维修。为了充分保证设备维修保养的质量和效果,建立一支业务精通、经验丰富的高素质维修队伍尤为关键。在具体的队伍建设工作中,要通过加强教育培训、引起一流人才等措施,确保维修人员切实做好对大型机电设备的检查和维护工作,确保故障隐患得到及时的发现和排除,有效杜绝可能故障的发生。另外,还要引进先进的维修设备和工具,在先进设备工具辅助下,重点对维修人员在故障检查中的快速反应意识和敏锐的判断力等进行锻炼和提升,这样才能为机电设备维修保养质量的提升提供有力的支持与保障。 4.3设备采购标准化设备采购是保证飞机设备安全稳定运行、提升保养维护质量的重要环节。如果采购设备的质量不合格,必然会增加后期设备维修成本,甚至使得航空安全问题得不到有效保证。因此,要实现设备采购的标准化和规范化。为了对飞机机电设备采购工作进行严格的监督和规范,应当将设备的使用、维护、采购环节进行统一整合,以确保设备采购的相关信息保持协调一致,不管是设备的数量、规格,还是性能等信息,都要紧紧围绕实际需求来确定。各个部门要加强信息沟通与共享,在设备采购中保持良好的协作。对于设备的采购,要召开专门的会议进行沟通与探讨,这样才能为维修质量的提升以及维修成本的降低等创造有利条件。 5结语 航空机电设备保养及维修是一项极端重要的工作,直接决定着飞机飞行安全。因此,负责机电设备保养与维修的工作人员必须要端正态度,加强业务技能的学习和经验的积累,从设备运行维护的实际情况出发,采用科学合理的保养维护措施,严格按照操作流程和方法开展相关工作,这样才能最大化地保障机电设备系统的安全稳定运行。 作者:乔瀚锋 单位:上海中建海外发展有限公司 航空设备维修探讨篇2 在航空机电设备维修专业的课程教学中,通常将其分为理论知识的传授以及相关设备维修的实训教学。对于理论知识的传递来说,教师可以通过理论知识的讲解以及计算机辅助培训两者互相融合的教学模式来开展教学活动,而对于维修机电设备的实训教学,则可以运用设备实物和模拟器两者之间有机融合的教学方式。但是这样的实训教学模式不管是在教学质量还是教学效率以及实训成本投入上,都存在着非常多的缺陷和不足。但是将VR技术融入航空机电设备维修的实训教学中,则能够有效弥补这一缺陷,并实现教学质量的全面提升,促使学生提高自身的动手实践水平,培养出更多优质的航空机电设备维修人才。 1虚拟现实技术概况 VR技术由于其能够带给人身临其境般的沉浸式体验,因此也被称之为临境技术。VR技术的实现主要是通过电脑来建立出一个三维立体化的虚拟空间,以此来让相关的使用人员具备一种身临其境的感觉,在感官体验上获得沉浸式地体验,随后通过头盔式显示器以及手势操作等模式,感受虚拟世界中的虚拟物体,实现场景的实时性交互,为相关的使用人员带来一种身临其境般地体验。从本质上来说,VR技术是我国正式进入到信息化时代之后,仿真技术发展的必然发展路径,同时跟多媒体技术以及网络技术都有着非常紧密的内在联系,也是我国现阶段具备最大挑战性同时在整个信息技术领域最为热门的研究课题,属于信息时代较为先进化的智能交叉技术,受到相关信息领域以及社会大众的普遍关注。早在1965年,在《终极的显示》中,首次详细讲解了由力反馈设计、声音提示、交互图形显示的全面性综合系统,在这次阐述中,也代表着VR技术系统开始了其发展之路,整体的系统设计开始出现了雏形。等到上世纪七十年代之后,出现了首个具备系统功能的HMD系统,也就是头盔显示器系统。综合在1965年有关VR技术系统在学术理论上的技术研究成果,贾朗拉尼尔曾经明确指出VR技术和虚拟现实系统的真正含义,在整个学术研究领域造成了非常大的反响。等到上世纪八十年代,美国宇航局(NASA)和美国国防部,针对VR技术进行更加深入的研究和分析,获得了非常显著的研究成果;等到上世纪九十年代,随着计算机硬件技术高速发展和进步,计算机软件系统的更新速度也越来越快,为后续大数据基础集合图像和声音的动画制作打下了坚实的基础。我国的VR技术相关课题研究是从20世纪90年代开始,由于VR技术具备一定的3I特征,也就是共享性、交互性以及沉浸性,被教育行业的相关研究人员认为是一类创新型的认知工具,并将其运用在相关的教学活动中。若是能够将VR技术使用在高校的实训教学活动中,能够将传统的教学模式和教学理念进行进一步的改革和创新,通过虚拟化的实训教学,能够在高校的学生步入到社会岗位之前,首先就体验到就业的实践工作,对于进一步解决我国各大高校在实践教学中存在的问题和缺陷具备着非常重要的现实意义。 2航空机电设备维修实训教学现状 首先是实训的内容较多,但是整体的教学条件却存在缺陷。航空机电设备维修实训中的教学内容比较多,整体的设备维修包含了飞机各个系统,比如齿轮的轨道修理以及各种零件部件的拆装和修复,但是大多数的学校却没有提供待修理的齿轮以及导轨这样的零件。对于大多数的学校来说,在进行实训教学时整体的工作台数量不足,教师也只能够对其进行展示,无法满足学生的现场拆解需求,更加无法提及进行维护修理实训学习。其次是实训教学活动不够深入,对于传统的教学辅助手段使用效果比较差。在传统的航空机电设备实训教学活动中,受到各种外界因素的深远影响,无法深入到设备的内部展开更加细致化的修理和教学。在正式展开实践活动之前,教师只能够通过PPT以及短视频讲解的模式,讲解实训中所使用到的设备和零件。但是由于图片和视频在拍摄角度上不够细致化,难免会存在漏洞,和学生的互动性也比较差,最终所能够获得到的学习成果也可想而知。再次,实训教育活动师资力量严重不足,无法实现分层次的教学。现阶段航空机电设备的维修实训教学大多数都是大班授课、一刀切的教学形式,教师分批来对实训内容进行操作和演示,随后再让学生划分为若干个小组展开实训学习,基本上所有的学生在学习进程上保持一致,无法对自己的学习进度进行调整和优化,导致最终的实训教学工作无法实现分层次教学,最终获得的实训质量也无法提升,甚至会出现教学质量下降的问题。最后,学校和学校之间的实训教学差异性较大,无法实现教学资源的共享。航空机电设备课程的实训教学质量取决于当前院校的实训基地设备水平,但是不同院校在实训基地的设计上存在着非常明显的差异性,最终能够获得的实训教学成果也有所不同,无法帮助各个学校之间实现资源的共享和传递。 3虚拟维修环境的应用价值 3.1提高实训能力,扩展教学维度将VR技术使用在航空机电设备的维修实训教学活动中,能够通过运用虚拟维修教学平台的相关功能,实现学习的交互式的零件分解,并能够在教师创建的虚拟环境中,对各种航空机电设备的零件和部件进行组装、调整,尤其是航空机电设备维修过程中无法进行拆分的部件,例如航空发动机的主泵以及起动机的齿轮更换,还包括飞机起落架收放系统的操作等等,都能够通过VR技术的有效使用,使得整体的实训教学水平被进一步优化,教学途径也被全面拓宽。 3.2提升实操体验,激励学生参与在航空机电设备的实训教学活动中,学生通过虚拟维修教学系统能够综合自身的知识掌握情况来选择在实训操作过程中的操作环节和操作难度,展开重复性的机电设备维修模拟训练。在操作过程中各项数据信息也会被详细地记录,最终生成数据回放,能够方便学生展开重复性的复习和学习,掌握机电设备结构维修的具体细节以及维护的工作流程,确保学生的机电设备维修实训成果。 3.3繁复程序简单化,危险步骤安全化在航空机电设备维修的实训教学活动中,个别的科目准备时间比较长,同时操作难度系数较大,其中存在的危险步骤程序也比较复杂,但是通过VR技术来建立虚拟现实平台,能够让学生的实训教学活动在安全的环境下开展,让学生能够通过沉浸式地体验掌握到正确的操作模式和错误的操作模式,让学生对于实训教学活动的印象更加深刻。 3.4网络化实训教学,为航空维修等多行业提供人才保障不同地区、不同院校的实训情况以及师资力量都存在着非常明显的差别,在航空机电设备维修的实训教学活动中,通过VR技术的有效使用,能够使得各大高校实现实训经验的互相借鉴和学习,也展现出自身在教学上的优势和价值,甚至可以在同类型的院校内组织与航空机电设备相关的维修云比赛,全面节省我国的社会资源和教学资源,同时也能够进一步迎合航空事业的发展,培养出更多的航空机电设备维修人才。 4虚拟维修环境的实现 起落架装置的存在是为了能够让飞机实现停放、起飞和着陆,是飞机的重点支撑部件,能够有效降低甚至是消解飞机在进行降落时所出现的巨大负载。除此之外,还能够有效减少飞机在地面静止或者是在移动的过程中飞行器所受到的动载荷以及负载荷,使得飞机的整体结构能够始终保持在完整的状态下,优化飞机的生命和使用周期,因此,对于整个飞机来说,航空器的起落架是其中的重点部件,起落架主要包括两大部分,分别为主体结构和附件行的部附件,尤其是在飞机的结构传统系统以及刹车系统上。从本质上来说,起落架的主体结构是整个飞机的重点受力部位,将会直接影响到机构传统系统的实际运行状况,因此在进行飞机起落架主体结构的设计和运转过程中,需要对其给到足够的关注和重视。通过相关的研究数据能够得知,在飞机的各种故障和安全事件中,大约有40%以上的故障问题都是由于飞机起落架出现故障问题所引起的。而通过了解飞机起落架的各个工作部件能够了解到,收放机构失去效用的概率能够高达34.4%,因此,需要进一步强化对飞机起落架中收放机构的深入研究和探讨。在高校的航空机电设备维修专业实训教学活动中,需要将起落架的收放系统放置在教学内容中的重点位置,通过VR技术的有效使用,让航空机电设备的维修实训教学逐渐转变为一种创新同时成本较低的实训教学手段。伴随着我国虚拟仿真技术的不断发展和进步,在这一领域的理论知识研究和相关的实践操作应用也得到了非常迅猛地发展,逐渐由传统的基本航空器设计工作进步到了航空器运用日常维修常规检查全流程中。现如今,虚拟仿真技术开始越来越多地使用在航空器维修工作上,但是高校在展开实训教学活动时,却没有相关的实训途径。因此,对于传统航空机电设备维修中所存在的各种问题,例如维修工具较为短缺、实训设备成本投入较高、实训教学活动对环境造成损害的问题,若是能够将VR技术有效地结合航空机电设备的虚拟维修实训活动,对于进一步优化航空专业学生的维修技术水平、降低实训成本投入来说,具备着非常重要的现实意义。而文章将以航空机电设备中的飞机起落架收放系统作为实际案例,进一步深入探索和研究将VR技术使用在航空机电设备维修专业实训课程的实现路径以及实现方式。 4.1研究对象以某学校的航空工程实训中心的波音737飞机前起落架作为本文的研究对象,实物如图1所示。对飞机起落收放系统架进行拆解,将其中的各个部件以及零件展开精细化的测量检查,随后对其进行相应的简化处理,将其中无用的辅助构件去除,运用3D仿真软件SolidWorks来建立3D立体虚拟化模型,如图2所示。 4.2虚拟维修过程实现及特点从飞机起落架的零部件构成上来进行分析,飞机起落收放系统是建立虚拟维修环境的重点软件部分,主要涵盖了虚拟工具以及建模软件等等,在硬件上主要涵盖了动作捕捉设备以及立体显示设备,硬件及软件构成如表1所示。基于表中的硬件和软件相关数据内容,本文建立了基于VR技术的起落架收放系统虚拟化实训维修平台,在整个虚拟维修实训平台中,能够实现相关学生的考核评估,并能够展开实时性的实训教学活动。虚拟实训软件的有效使用,能够在计算机系统中建立三维立体化的航空机电设备虚拟维修场景,学生可以通过鼠标的使用,自如选择航空机电设备维修虚拟环境中的设备维修工具,并能够展开沉浸式的软件拆解、软件安装,随时对各种零部件进行更换,以此来满足各个航空机电设备维修项目的实现教学活动,并达到相关的考核标准。航空机电设备虚拟维修环境的建立和运转,需要与虚拟维修程序相关的硬件设备,包含工作站空间捕捉设备以及个人计算机组等等。 5VR技术应用在实训教学中应注意的问题 5.1加强教师对课堂地把控VR技术的使用虽然能够为航空机电设备的维修实训课堂带来教学的便利性,但是也有可能逐渐降低教师对课堂地把控水平。因此需要在航空机电设备的实训教学活动中,避免学生过度沉浸在设备中,忽略了理论知识的学习。需要在其中设计出能够让师生进行沟通和交流的反馈功能,教师也能够随时随地对学生的知识掌握状况和学习进度进行查看,及时展开双向性地沟通和交流,强化教师对整个课堂地把控水平,保障航空机电设备维修的实训教学活动教学成果和教学质量。 5.2正确处理虚拟和现实的关系VR技术的使用能够让学生通过VR软件来展开实时性的交互性航空机电设备维修实训,但是这样的虚拟维修环境毕竟和现实还是存在一定的差异性,并不能够完全模拟出现实维修环境,因此VR技术的使用只是辅助教学工具,教师需要了解到实训课堂的教学成果并不是完全由VR技术的使用所决定。教师可以通过VR技术的使用,综合现阶段的实践课程教学现状,进一步强化学生的动手实践能力。 5.3关注学生的健康现阶段,VR技术运用在航空今天设备维修的实训教学活动中,学生的眼睛处于完全封闭的虚拟环境下,需要在课堂教学时间内长时间的佩戴各种虚拟软件设备,会进一步加剧学生的眼睛压力,对他们的身体健康造成一定的不利影响。因此,教师通过VR技术来展开航空机电设备维修的实训教学活动时,需要科学合理地使用VR技术,在确保学生身体健康的基础条件下,进一步强化航空机电设备维修实训的教学成果。 6结论 综上所述,本文将飞机起落架的收放系统作为实际案例,讲解了将VR技术运用在航空机电设备维修实训教学活动中的实现路径。通过VR技术创建实训的虚拟环境,能够让学生全方位掌握收放系统的整体架构以及维修的实践技能,掌握操作的规范,进一步了解航空维修工作的具体工作内容,并更加深刻地了解到操作的质量标准,因此值得在航空机电设备维修实训课程中进行推广和运用,培养出更多优质的航空机电设备维修专业人才。 作者:尚金龙 任斌斌 单位:三亚航空旅游职业学院 航空设备维修探讨篇3 在机动设备的应用过程中,管理和维修保养始终是一项重要内容。因为机动设备在长时间的运行中会出现零部件老化、设备故障等情况,这些情况轻则会影响机动设备的运行效果,导致其工作效率下降,重则引发一系列安全事故,进而造成不必要的人身伤害和财产损失。因此,为避免此类情况的发生,设备管理和技术人员应做好机动设备的管理与维修保养工作,以此来保障机动设备的正常运行。 1机动设备管理策略分析 1.1注重机动设备的合理选择与组合在具体的选择和组合中,航空企业需要结合自身实际生产需求和目标规划,选择适合的机动设备。在此过程中,航空企业首先需要充分掌握实际情况,对生产方面机动设备实际的性能需求做到全面了解,同时也应该综合进行设备成本、品牌等各个方面的考虑,并对各种设备的技术和性能等要求进行全面和专业分析,这样才能实现机动设备的合理选择。在选择了适合自己的机动设备之后,为实现机动设备使用效率及其应用质量的进一步提升,避免运行过程中出现损伤,实现其使用寿命的延长,企业也应该对机动设备进行科学组合,为其后续的应用和维修维护提供足够的便利。 1.2做好机动设备的实时监测在航空企业中,通常存在一些需要重点关注的动力设备,比如燃气锅炉、制冷/空调设备、空气压缩机电气设备(包含变压器、调压器、互感器、电抗器、变频机、整流器、配电设备)等等,一旦这些设备发生故障,将会引起重大安全事故,造成不必要的经济损失和人员伤亡[1]。所以在此类设备的运行过程中,一定要做到实时监测,并做好定期检查和维护工作。这样可以及时发现设备异常,避免由于设备故障所造成的不良后果,保障人员的生命和财产安全。随着当今科学技术的发展,自动化控制技术也开始在机动设备监测与控制领域中得到了广泛应用。所以,在必要的情况下,航空企业可以通过自动控制系统来进行设备的日常监测,借助于各种传感器来实现设备运行参数的实时获取,然后利用自动化控制系统对这些数据与标准数据之间的比对分析来判断设备的运行状况,并针对异常情况给出合理的改进措施,这就可以让设备得到更好的维护,保障其运行质量与运行安全[2]。图1是某型机动设备自动化监测与控制系统结构示意图。 1.3注重相关人员专业素养和安全意识的提升在进行机动设备管理过程中,要想有效提升管理质量,首先应让相关工作人员加强对机动设备安全管理专业知识的学习,使其明确安全对于机动设备运行的重要性,并积极开展机动设备运行安全方面的教育培训工作。这种方式可提高机动设备运维工作人员的安全意识,让每一名运维人员都可以将机动设备的安全保障放在日常工作的第一位,自觉对设备的运行情况进行检查,有效避免机动设备故障的出现[3]。同时,企业要定期对机动设备运维人员进行技术培训,使其专业知识和专业能力得到不断提升,让运维人员更加适应当今机动设备以及技术的发展步伐,保障各种机动设备的运维效果。 2机动设备的维护保养策略分析 在机动设备的实际使用过程中,企业和维修人员不仅应注重机动设备的定期检修,同时也应该注重其日常保养。这样可以及时发现机动设备运行过程中出现的异常,以此来预防机动设备故障的发生,保障机动设备运行的安全性和稳定性。 2.1大型精密机械设备的使用维护在大型精密机械设备的使用过程中,首先,应确定操作人员,检修人员,操作流程及备品配件,从而保障对机械设备的维护效果。第二,要重视以下几方面的维护要求:一是,所有机械设备的安装应该严格按照说明书进行。二是,如果机械设备对环境有特殊要求,比如温度、湿度等,应积极通过相应的措施来保障其工作条件,以此保障机械设备的正常运转。第三,在对大型机械设备进行日常维护时,不可随意对零件进行拆卸,如发现运行异常,应立即停运修理,切忌“带病”运行。第四,在机械设备加工零件时,应严格按照说明书规定的切削规范进行,尽量减小加工余量,并对毛坯面做好涂漆或喷砂处理。第五,在机械设备停机过程中,应使用护罩保护,如果停机时间较长,还需定期对机械设备进行空运转、润滑以及擦拭维护。第六,对于专用工具以及附件,应放置在专用柜架内,保持其清洁度,避免损伤,且不可外借。 2.2动力设备的使用维护在动力设备的使用过程中,应通过以下几个方面做好使用维护工作:第一,所有运行操作人员必须通过岗前培训考核,在合格的情况下方能上岗操作设备。第二,动力设备的运行记录、操作规程以及技术资料要足够完善。第三,设备运行时,运行值班人员不得随意离开岗位;巡检人员要随时做好动力设备设施的巡回检查并做好运行日志记录。第四,在动力设备的运行中,如果有异常情况发生,维修人员应按照具体的操作规程进行紧急处理,同时及时向上级报告。第五,在具体维护保养中,应保障所有的安全装置以及指示仪器足够准确、灵敏,并定期对这些仪器进行校验,同时应注意保障备用设备的完整性和可靠性。第六,动力设备严禁“带病”运行,对于任何故障,都应做到及时消除。第七,维修人员需要定期对动力设备做好预防性测试,并做好季节性检查。第八,企业应经常进行维修人员的安全教育,并严格执行动力设备的安全运行制度。 2.3做好机动设备的三级保养在对机动设备进行保养的过程中,企业和维修人员应充分注重三级保养的合理应用,主要包括一级保养(日常保养和自主维护点检)、二级保养和三级保养。1)一级保养(日常保养和自主维护点检),每日由设备操作人员进行,设备管理人员、维修人员进行监督检查。(1)保养要求保持机动设备清洁整齐、润滑良好、安全可靠、运转正常。以设备为中心,彻底去除灰尘污渍,发现并解决微缺陷。(2)保养内容根据机动设备点检指导书及日常点检表内容,班前进行检查,空运转3-5分钟,定点、定质、定量加注润滑油;班中定时检查设备,发现问题及时处理;班后擦拭设备,整理生产场地,完成机动设备日常点检表内容的检查并做好交接班工作;每周最后一个工作日进行全面擦拭、清扫。一保完成后,使用单位需填写《设备自主维护点检表》,做好保养记录。(3)保养步骤主要通过清洁、调整、紧固、润滑以及防腐等方法做好机动设备的日常保养工作,具体情况见表1。2)二级保养,以操作人员为主,必要时由维修人员配合(精密、大型、关键类机动设备以维修人员为主,操作人员配合)。(1)保养要求保持机动设备润滑良好,减少机动设备的磨损,消除事故隐患,使机动设备保持完好状态。(2)保养内容对机动设备的外观、内部进行彻底擦拭检查,疏通油路,清理油杯、油线,油箱清洗换油,修理摩擦面,调整配合间隙,消除紧固件松动,检查电器设备线路。(3)每半年进行一次二保。二保完成后,使用单位需填写《机动设备保养检验单》,做好保养记录并报设备主管部门备案。3)三级保养,以维修人员为主,操作人员配合。(1)保养要求以提高机动设备大(项)修理间隔期内的完好率,达到完好标准。(2)保养内容除完成二保规定的内容外,还需对机动设备进行部分拆卸,清洗检修,更换和修复磨损件,按工艺要求恢复机动设备的精度和性能。(3)每年进行一次三保。三保完成后,使用单位需填写《机动设备保养检验单》《设备保养本》,做好保养记录并报设备主管部门备案。图2是某企业设备维护改进前后对比图:4)机械设备的精度检测企业机械设备的精度检测按行业《机械设备修理技术标准》执行,企业各生产单位应配备必要的机械设备三级保养精度检测工量具,对三保后的机械设备进行精度检测,并将检测数据如实填入《机动设备保养检验单》和《设备保养本》。除了以上的维护保养策略之外,在具体的机动设备运行过程中,企业也应该在机动设备必要的换季、停用以及试运转等情况下做好相应的维护保养工作,以保障各个机动设备的正常运行[4]。 3结语 机动设备的管理和维修保养是机动设备使用过程中的关键内容。无论是在航空工业领域还是生活领域,机动设备的运行都将面临一定程度的零件耗损,所以在相应的零部件耗损到一定程度之前,企业和维修人员应该通过合理的管理与科学的维修保养来保障其运行质量,让机动设备得以良好运行。通过这样的方式,可以让机动设备在其应用领域中发挥出自身的显著优势,实现工程制造技术水平的提升与社会经济的良好发展。 作者:陈藜 尹国钦 于德俊 陈枫 单位:航空工业洪都
电子测试论文:电子测试系统接口技术 摘 要 随着电子信息化时代地来临,电子产品数量逐渐增加,电子测试系统在电子产品生产和质量保障中都起着非常重要的作用,电子测试系统不仅推动我国信息化建设进程,并且逐渐扩大应用范围,渗透到人们日常生活的方方面面,提升人们使用电子产品质量和舒适感。在电子测试系统中,接口技术是关键,目前我国电子产品市场上接口技术包括S-100标准化接口、RS-232C串行标准化接口总线、IEEE-488标准接口总线、VXI接口总线以及PXI系统总线。 【关键词】电子测试系统 接口技术 发展趋势 在人们不断认识新鲜事物和创造新型事物之时,总是离不开测试,虽然我国科学技术在近些年取得大幅度进展,但是在电子产品生产过程中依然面临着测试任务,因为电子测试数据具有一定指标性和实用性,给电子产品调试提供实际依据,因此在生产环节中要不断完善测试系统功能。在电子系统发展过程中取得进步最大的就是接口技术,接口技术发展和研究给人们的生活带来很大便利性。 1 电子系统测试接口技术 1.1 S-100标准化接口 S-100标准化接口主要适用于处理微机电子测试系统,是由100条信号线与电源连接而成,其中75条线脚名称和功能都有统一规定,9条线脚规定名称但没有功能限制,其余16条线脚的使用功能和名称都交给用户自行定义。S-100标准化接口设计的最初目的是为配合8080型的CPU工作,但是由于其自身稳定性比较好,在其他方面的应用也非常广泛。 1.2 RS-232C串行标准化接口总线 RS-232C串行标准化接口总线主要用于串行连接CRT终端机及调制解调器,是由25个有明确规定使用功能和名称的线脚组成,总线长度控制在15m以下,该种接口总线技术自身具有一定缺陷,接口传播信号速度比较慢,优势在于信号传播过程中能够保证高度的安全性、能够传输到比较远的地方、传输需要的线缆盗勘冉仙佟 1.3 IEEE-488标准接口总线 IEEE-488接口总线共有16条用于传播信息的线路,其中8条线路用于双向信息传播与总信息命令,另外8条线路用于信息同步或异步交换并对交换信息进行缓冲。但是由于其传输速率不超过1M字节每秒,美国惠普公司在IEEE-488技术基础上进行研发,形成传输速度增加的IEEE-488标准接口总线,改善接口各项性能,有效解决接口与微型机之间的互通问题。 1.4 VXI接口总线 VXI(VEM bus Extensions for Instrumentation)接口总线集中了智能仪器、个人仪器以及自动测试系统的很多特点,包括测试仪器模块化、32位数据总线提高数据传输速率、系统可靠性高、具有可维修性、电磁兼容性好、通用性强、标准化程度高、灵活性强等。VXI接口总线技术的出现使得自动测试系统尺寸大大缩小,测试速度大幅度增加,能够满足目前自动测试系统向标准化、自动化、智能化、模块化以及便携性的方向发展。VXI接口包括GPIB接口、RS-232C接口、MXI bus接口、IEEE1394接口和VME bus接口,都是采用内嵌式主计算机,有效减少系统体积、增加工作质量和效率。VXI接口总线的接口电路比较复杂,采用双端口RAM将有利于器件内部的CPU与VXI总线间的数据传输,能够进一步扩大VXI接口总线的优势。 1.5 PXI系统总线 PXI系统总线是一种基于PC的测量和自动化平台,它结合了PCI的电气总线特性与Compact PCI的坚固性、模块化的特性,并在此基础上增加了专门的同步总线和主要软件特征。使之成为测量和自动化系统的高性能、低成本运载平台。PXI系统总线具有很多优点,包括传输数据速率快、适合大量数据交换和传输、测试时间短、性能可靠性大等。PXI系统拥有32位总线信号和64位总线信号两种类型,主要是由PXI背板提供支持的机箱构成,机箱具有一个系统插槽和一个或多个外设插槽,该种接口技术地使用使得测试系统逐渐完善和标准化。 2 发展趋势 2.1 强化基础研究、提高仪器质量和可靠性 我国在电子产品发展上步伐比较晚,相比较发达国家来说,电子产品发展水平远远没有达到发达国家标准。因此国内电子测试系统在改善运行环境和情况的同时,还要借鉴国外先进的运用概念、原理和方法,通过科学途径培养更多专业测试技术人才,为我国科学技术的发展和研究提供更大空间。注重强化发展基础研究,以提高仪器质量和可靠性,使得仪器整体和内部形成协调发展、技术稳定、可靠的模式,从而克服长期以来的技术局限。 2.2 迎难而上、突破技术难点 我国科学技术发展正处于技术攻坚阶段,应该注重借鉴国外优秀技术,集中力量克服技术中遇到的难题,打破国外技术封锁的窘境,依靠自身技术研发和创新,鼓励青少年用于创新创业,将科技产业作为重点产业发展,争取在最短的时间内赶上发达国家科技水平。 2.3 加大科技研发投资力度、积极研制新型仪器 电子产品的更新速度很快,电子测试系统也要跟上电子产品的更新速度,基于此国家应该加大科技研发投资力度,积极研制出新型仪器,实现大批量产品和技术更新,大规模生产新型测试仪器,全面提高测试系统接口技术的稳定性和可靠性。 3 结语 综上所述,随着电子产品种类和数量的逐渐增多,人们的生活和工作已经与电子测试密不可分,不仅给电子测试系统的接口技术发展提供了发展空间,同时也让人们在使用电子产品之时享受电子产品带来的便捷。电子测试系统的发展一直是我国电子产品发展的关键,本文在新时展的背景下,总结我国目前市场具备的几种电子测试系统的接口技术,是为了更好的促进电子产品的健康发展,是为了给接口技术研发提供理论参考依据,希望通过本文的研究能够给读者带来更多专业知识了解,对我国科学技术发展提供最大地支持和理解。 作者单位 商丘医学高等专科学校 河南省商丘市 476100 电子测试论文:电子计量测试的发展动向和趋势 【摘要】 随着我国经济的发展和科学技术的进步,企业对于计量测试的要求越来越高。如今,计量测试已经被普及到人们的日常生活当中,受到了人们的热切关注。文章主要研究了电子计量测试的未来发展动向以及其发展的主要趋势。笔者将从电子计量测试的概述角度出发,深入分析电子计量测试的主要发展趋势,期望能够使更多的人认识到电子计量测试的重要性。 【关键词】 电子计量测试 特点 发展趋势 前言: 我国的一些生物工程当中也采用了计量测试,并且对计量测试的精准度做出了特别的要求。为此,我国需要深入研究计量测试的技g,从而使计量测试的技术能更加符合社会发展的需求。电子计量测试的出现在一定的时间内满足了国家和企业的需求,并且获得了很多领域的认可。如今,电子计量测试的发展前景已经上升到了科技的层面,并且还在受到不断的追捧。在国际领域上,电子计量测试成为了国家发展的重要指标之一,其代表着国家科技的水平以及社会生产的进步。 一、电子计量测试概述 所谓的电子计量测试指的是在某些领域当中需要的测量工作,而电子计量测试能够为实际工作提供数据并且为工程的设计以及建设提供依据。国际上所规定的电子计量测试范围大概在10kHz―3000GHz左右,而一旦测量的数据达到了1MHz―300MHz,将被称为高频,当数据频率达到了300MHz―30GHz则被称为微波,当频率达到30GHz―300GHz,就会被称为毫米波,再往下则被称为亚毫米波。人们通常会用到的波段主要从以上几个段位中作为主要的参数。 事实上,电子计量测试时一种参与比较复杂的工作。电子计量测试中的电磁波主要从传输线等途径中传输出来[1]。而当工作人员采用传输线的形式来传输数据时,其将参考当时的电压以及功率等多方面的信息。 当工作人员以自由空间的方式进行数据的测量和传输时,将考虑到磁场的强弱等。因此,电子计量测试的主要特点就是以电磁作为主要的参量。该项技术如今已经具有了覆盖面比较广的特点,并在统一的参量当中,其能够进行不同阶段的测试。 二、电子计量测试发展趋势 电子计量测试已经获得了很广阔的发展空间,并且将在未来被运用在多个领域当中。 2.1电子计量测试在生物工程领域的应用 我国的生物工程当中经常会出现关于生物磁场方面的测试,在该工作当中,就会运用到电子计量测试。工作人员在生物工程的研究当中主要是为了研究人类的大脑活动,从而了解人类的触觉以及视觉等感官,并且能够研究出人类大脑的神经活动。电子计量测试将进军到生物工程的研究当中,对脑神经的活动频率进行探索[2]。该项工作中,电子计量测试能够按照其测试的频率分析出人类脑神经的活动原理。如今,很多发达国家都已经对电子计量测试进行研究和分析,并从其性质角度和传播途径等方面说明了电子计量测试的优点,从而将现代的信息技术与电子计量测试融合在一起,环节生物工程研究人员所面临的数据分析问题,并能够解决人工智能软件开发中的问题。 2.2电子计量测试在环保工程领域的应用 我国所研究的一些环保工程当中也运用了电子计量测试,其将通过技术的转变而为环保工程提供支持。电子计量测试被运用到电磁污染的测量当中。当今社会,我国人们的生活水平越来越高,其对电气的使用也越来越多。但事实上,电气设备中所散发出来的电磁会对人体健康造成影响,严重的情况下会使人类生病。 国际上的很多国家都已经对电磁的发射波段进行了规定,我国也出台了明确的文件规定了电气设备所发出的电磁。为此,电子计量测试将会被运用到日常生活当中,并对电磁进行测量,从而使噪声污染减少。电子计量测试也将被运用到大气的测量当中。地球上的大气受到了严重的污染,促使雾霾现象以及温室效应的发生[3]。电子计量测试的发展注定其将被运用在对大气层的测量当中,从而使人们能够及时得到预警。研究人员将根据电子计量测试所提供的数据来分析大气的具体状况,并制定出相应的政策,以此来改善环境,帮助人类更好的生活在地球上。 三、结论 如今,电子计量测试已经获得了全面发展的机会,其工作技术也正处于革新和研发的阶段。相信在未来的时间里,电子计量测试能够向着更为合理的方向发展,从而实现技术上的全面革新,并且能够使测量工作的服务质量更加优化。电子计量测试中的产品质量也能够获得人们的认可,其会创造出更多的社会价值。 总而言之,只要人们能够更加重视电子计量测试,就能够使电子计量测试融入到实际生活当中。 电子测试论文:微电子电路的校准技术和自动测试探索 摘 要 本文接下来简要分析了微电子电路自动测试技术与自动校准技术,同时从四个方面的研究探索了微电子电路的校准技术与自动测试技术。 关键词 微电子电路;校准技术;自动测试探索 随着电子电路技术在各种电器产品之中的深入应用,对人们日常生活产生了很大的影响。为了确保运用了微电子电路技术的产品质量能够达标,研究微电子电路的校准技术与自动测试也就显得尤其重要。 1 微电子电路的自动测试技术与校准技术 1.1 自动测试技术 对微电子电路按照相关要求严格进行测试,是保证其余商家产品影响不到自身产品的重要途径。为了确保运用微电子电路技术的产品质量能够达标,必须根据其具体情况进行测试。若是保证测试设备级别达到产品测试需要的水平之上,软件本身质量情况则是能够对测试质量产生较大影响的重要因素。而软件本身的质量情况却取决于检测依据以及检测过程中选择使用的方式、测试复盖率和、测试验证的有效性这几个方面,并且这也一直是近年来关于自动测试技术研究方面的一个重要课题。 1.2校准技术 在测试设备满足相关要求的前提下,测试软件的质量对检测数据的准确性、可靠性有着很直接的影响。若是测试设自身的准确性达不到相关要求,则测试软件即便质量很好也无法保证测试结果的准确性。通常情况下,对质量要求比较高的生厂商对校准测试系统量值的准确性相对而言也就比较高,这些生产商有的还在使用三家比对和一票否决制。从而在一定程度上增高了管理环节与生产的成本,进一步对产品的生产速度造成影响。 2 微电子电路自动测试与校准技术探索 2.1 微电子电路校准依据与方法研究 现阶段国内还没有形成比较系统的电路检测标准,微电子电路的校准的依旧包含了GB3443-82、GB437784、GB6796-86等与“xx电路测试方法的基本原理”,在这之中的“xx”是微电子电路型号分类。根据目前暂定的分类情况有30种左右。 现阶段关于这方面的标准还没有形成系统性,微电子电路的检测校准不仅需要测试方法的基本原理,还需要与之对应的程序设计规则。不然若使用相同的标准,能够编织出质量不同的程序。这样也就会使测试与校准的完整性、一致性得不到有效保障。把测试方法基本原理当作检测依旧还不够完善,还需要加强相关程序设计规则的规定。并进一步编制出比较完善的与之对应的微电子电路校准规章。微电子电路校准并非使用一般的仪表器作为设校准设备,而是选择使用自动检测系统。这也检测校准过程中就可以由程序控制,有效降低了人工操作带来的影响。所以,对校准过程的研究已经转变为对校准程序设计规则的研究。一般而言校准过程中的控制文本被成为规程,检测过程中的控制文本被成为规则,而其规程与规则都将以程序设计形式实现。 2.2设备校准依据与方法研究 生产制造厂设计指标也就是设备校准的依据,一般而言有基准以及输出通道量值、范围与不确定度这两种。单独针对一个测试系统的话,其对校准量值要求比较多。若选择手工方法进行校准,若该测试系统包含60个通道,所花费时间大约10~20天,而表格的话需要耗费大概300页。如此大的工作量也就需要自动方式完成更佳。现阶段主要有基准参量分别溯源法与标准物质法这两类设备校准方式。基本上大多数的微电设备都是综合测量的类型,因此一般而言均具有好几个类型的参量要进行校准。比如说时间频率、电阻以及电压,这些的量值实际上各有不同。若是在对其进行校准的时候选择了参量分别溯源法,通常情况都是先针对其基准量施行溯源。在这之后再选择出溯源达到相关标准的基准,并用此检验设备之中其余参量与全部输入或者是输出参量。最终也就对整个系统完成校准。只是选这种方式进行校准是有一定难度的,其系统基本上是从西方发达国家引入进来的,仅配带了这些系统各自的使用手册,并不附带校准资料。因此想熟知这些系统的校准程序比较难以实现。比方说想要了解测试系统的基础位置、标称值等,这均是难度系数比较高的方面。若是对这些测试系统没有一定程度的了解,基本也就难以使用此方式进行校准。而所谓的标准物质法则选择的标准样片其不确定度实际上是已知的。这种方式是用不确定度已知的标准样片,以此利用这些样片对设备施行测量校准。若是测量的参数类型的范围相对完整,则此为校准。反之,也就称之为核查或者是比对。标准物质法一般情况比较不符合使用在国家最高微电子测试设备的校准。但如果是通过国际协作,让其用于更高设备上制作的标准样片也就适用。 2.3 检测复盖率与校准完整性研究 这方面是其检测校准过程的重要追求目标。通常情况其故障复盖率若越大是更符合其需要的。最佳的便是可以用最少的代码获取最高的故障覆盖率。在以前那些测试码生成算法这方面的研究之中,已经有多种比较适用的算法。只是这些算法之中也就穷举对于复杂电路差不到能达到100%的故障复盖率。其实早些年,计算机这方面的技术不是很高,资源也就相对比较匮乏,而且其硬件所需要的成本也不低,相对而言速度也是比较慢等等方面给测试码的大小造成了技术方面的限制。而如今因其在计算机复制测试系统上,测试速度已经大幅度提高,内存也有很大的扩大,使得大部分微电子电路使用穷举或者是状态穷举都不会在存在较大的问题。校准的完整性与测试故障覆盖率是不相同的,其并不在乎测试码的大小,更多的是在乎检测参量是否完全测验,因此也就与校准方式、过程挂钩。比如,选择基准参数分别溯源法,这里用的代码、测试量并大,但检测却完整。若选择基准物质法尤其需要看第一个通道的输入或输出参量、范围是否测完。也是因其本身自带验证程序,自校时会以第一通道作为基础进行校准,可以校准测试系统所有通道的一致性。也才能使其余通道的准确性得以有效保障。 2.4 量值溯源 所谓的量值溯源,在国内或者是国际上均是其量值通过一条不间断链持续追溯到最高标准。对微电测试所使用的设备关于校准量值溯源这方面而言,溯源与校准这两方面使用的方法是有着一定联系的。因此实际上还存在着参量分别溯源法或者是标准物质法。只是在使用标准物质法的时候是存在一些限制条件。 3 结论 微电子电路检测设备需要根据计量原理与被测电路电子特征的具体情况编写出相应的检测程序,以此被我国众多行业引用并推广。因此,需要加强微电子电路自动测试与校准技术的研究力度,使更多产品质量得以有效控制。 电子测试论文:变电站在线监测智能电子设备的自动化测试 摘 要:通过一定的通信方式采集并上传变电站在线检测智能电子设备的状态信息,在监测分析整个变电站的运行时发挥着重要的作用。对此,文章通过下文对相关方面的内容进行了论述。 关键词:变电站;在线监测;智能电子设备;自动化测试 作为一体化监控系统,在线监测智能电子设备为其中非常重要的组成部分。现阶段,随着技术的发展,出现了种类多样的在线监测电子设备,需要我们在工作中有甄别性地进行理解与应用。 1 测试方法的分析 应该根据实际情况出发,设置相应的在线监测IED装置设备。通过客户终端机DUI终端完成通信与交流。在分析完响应报文之后,对其功能的具体性能进行辨别。通常测试人员需要加入到常规的测试方法中,这样闭环就难以形成。文章在研究时,将在线监测IED的功能测试用例提供了出来。测试用例会被自动化测试系统解析成测试脚本,这样客户端通信模拟器就是通过测试脚本进行控制的,从而同DUT完成通信。对响应报文给出的一些测试结果进行着重的研究与分析,这样就有效的完成了选择测试用例再到生成测试结果的闭环处理。此外,测试过程的记录也被测试用例所提供了出来,便于一些测试人员认识到测试的重要性。 将测试过程文件应用到变电站在线监测IED自动化测试中,当作测试的提交文件,对其各项功能的测试通过文字的形式描述出来。在线监测IED的所有功能都被包含于自动化测试系统所给出的预定义用例中。将用例从测试用例数据库中选择出来,自动化测试脚本是测试平台转化测试用例后所得到的。此外,对所要输入的测试数据进行选择,然后,向着自动化测试引擎中一同输入测试脚本。 2 测试的重要技术分析 2.1 将自动化脚本根据实际情况设计出来 在线监测IED的各项功能的预期结果与测试步骤都是通过功能测试用例进行描述的,人工的测试形式一般通过测试者按照测试用例中的程序,分部进行测试,并对比分析预期结果和实际结果。 在扩展标记语言的基础上,专门将有一种脚本描述语言为在线监控测试IED功能测试设计了出来。为了防止工作的重复发生,通信测试的具体运作、审核测试结果及所在的测试环境等,都充分的应用了模块化测量思想。根据具体情况入手,将相同的操作方案抽象的制定出来,之后,在自动化测试语言脚本元素的基础上,完成相应的定义与分析。将不一样的脚本信息在不同空间的基础上定义出来,各不相同的试用例工程,然后合理的选择和采用其中的脚本元素,然后积极的制造出自动化测试脚本。 2.2 生成测试脚本 2.2.1 储存测试用例 数据库内部的在线监测IED功能测试用例通常利用自动化测试系统进行读取分析,按照用户给出的测试输入数据及对应的测试序列将测试脚本生成出来。 并且,需要通过调用多个通信服务来完成在线监测IED的各个功能,将测试序列表构建起来,对相应通信服务命令进行存储。 2.2.2 生成测试脚本 在分析时,以在线监测IED的上传数据功能为例展开,对测试用例生成测试脚本的基本过程进行分析。图1是它的基本流程图: 首先,将测试用例表中的记录读取出来,将相应的变量通过脚本中的输入参数定义出来,并且,按照测试者给出的数据初始变化量进行测试,如图中①环节所示。 其次,将对应的测试的序列在测试用例中查找出来。在排列时,按照执行顺序去做。按照这样的测试序列检测数据上传功能:联系控制模块、将报告出发装置设置出来、对报告控制模块的书写、执行报告、报告暂停。图中的②和③就是最好的诠释。在测试序列表中定义测试序列的通信服务参数。并且,在参数名称的基础上,将脚本内部的定义变量查找出来,对其值进行设置与应用。因为一些测试序列已经将执行时间定义了出来,所以,在定义的过程中,可以将timer元素应用到脚本完成该项操作。 再次,将预期结果通过测试用例定义,在执行了测试序列后,对对应结果的脚本描述进行定义、收集。如图中④所描述的。 2.3 设置自动化引擎 整个测试流程的控制是由在线监测IED自动化测试引擎进行控制的,分别由接入的逐渐完成各个测试步骤。有测试引擎为自动化测试脚本将一致性的入口输入提供出来,对全部组件的行为进行集中式控制,进而展开自动化测试。 通过开放式的接口对测试引擎进行设计,但是,只对测试流流程控制给予了完成,利用接口方式,对客户端通信、结果分析组件和脚本解析等进行调用。这种设计,对测试引擎的独立性给予了保持,此外,能够互相替换符合开发接口的组件,大大的提升了其扩展性。 对IED发出的响应报文,由测试引擎收集,然后通过具体的测试结果,分析相应的组件,分析响应报文,将测试报告制作出来。通过分析相应的结果,测试结果分析组件对响应报文中的内容逐一的进行对比,如果对全部规则全部可以满足,这样就表明通过了测试,利用反射机制,测试结果分析组件将报告控制块与相应报告中的变量分别获取出来,然后将测试报告生成出来。 3 结束语 在线ID自动化测试法是一种先进的技术措施,文章通过下文对该测试系统的相关内容进行了着重的分析与论述。通过在实际操作与测量中应用该技术,将测试效率有效的提升了上来,并且在测试结果的基础上改进了在线监测IED,为有关行业的工作人员在具体工作中提供了极大的帮助作用。 电子测试论文:基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统 摘 要: 由于传统功能测试系统对汽车电子ECU进行测试时存在偏差高和稳定性差的缺陷。因此,提出基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统,该系统由PXI总线、电子监控测试模块、万用表和计算机组成。PXI总线对汽车电子ECU进行数据的采集与初始化测试,并将数据传输给电子监控测试模块。电子监控测试模块由控制器、供电模块、检测模块、信号收发器和开关控制器组成。供电模块为电子监控模块供电,检测模块将检测出的故障数据传递给信号收发器进行信号转变。开关控制器通过分析故障信号进行电路的转换或切断操作。控制器管控着整个电子监控测试模块的运行流程,并将筛选后的数据传输给万用表。万用表对接收到的数据信号电压进行放大并传递至计算机。软件设计部分,给出PXI汽车电子ECU功能测试系统的测试流程及其故障的排除算法。实验结果表明所设计系统拥有较高的准确性和稳定性。 0 引 言 近十年来,汽车电子ECU以其舒适性、经济性和娱乐性作为诱惑因素,其全国装载率[1?4]已高达80%。为保证汽车行驶的安全稳定,庞大的汽车电子ECU市场对其产品的功能测试提出了较高的要求[5?6]。由于传统功能测试系统对汽车电子ECU进行测试中存在偏差高和稳定性差的缺陷。因此,构建准确性和稳定性较高的汽车电子ECU功能测试系统,已成为目前国际汽车组织协会研究的重要项目。 以往研究的汽车电子ECU功能测试系统均存在一定的缺陷,如文献[7]提出虚拟汽车电子ECU功能测试系统,利用计算机模拟汽车行驶过程中的各种障碍,进而对汽车电子ECU进行测试和故障排除,但这种测试系统无法应用于特定环境,且准确度和故障排除率较低。文献[8]提出DSPACE汽车电子ECU仿真测试系统,其拥有性能优越的硬件以及完善的仿真软件,可对汽车电子ECU进行完美测试,但这种测试系统价格昂贵,且在实际运用中汽车电子ECU无需进行如此复杂的测试,因此推广率较低。文献[9]提出基于N1硬件平台的汽车电子ECU功能测试系统,该系统以HIL作为理论依据进行汽车电子ECU的网络和功能测试,但这种系统的检测流程较为复杂,效率低下。 为了解决以上问题,提出了基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统,在PXI总线上添加适合的测试电路和设备,构建功能完善的汽车电子ECU功能测试系统。实验结果表明,所设计的汽车电子ECU功能测试系统拥有较高的准确性和稳定性。 1 基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统 1.1 系统总体结构设计 PXI汽车电子ECU功能测试系统由PXI总线模块、电子监控测试模块、万用表和计算机组成,其结构图如图1所示。PXI总线对汽车电子ECU进行数据的采集与初始化测试,并将数据传输于电子监控测试模块。电子监控测试模块将采集数据进行筛选和信号放大,并管控着电路的转换和切断操作。万用表可对筛选出的数据信号电压进行放大,并将数据信号电压传递至计算机进行分析和控制。 1.2 PXI总线模块设计 PXI总线模块是PXI汽车电子ECU功能测试系统的优秀模块,其主要功能是对汽车电子ECU系统进行数据的采集、测试与传输。PXI总线模块由扩展卡、数控二极管、转换卡和PXI拓展器组成,图2为PXI总线电路原理图。 由图2可知,PXI总线模块工作流程为:将需要进行测试的汽车电子ECU与PXI总线模块中的扩展卡相连,利用扩展卡进行汽车电子ECU的数据采集与存储。因扩展卡所需数据类型较为特殊,故二者在进行数据的传输前需要进行数据的协议转换。采用某公司设计的MXI?4转换芯片,无需进行复杂的算法编制便可实现数据的协议转换。 扩展卡拥有极高的存储容量和防丢失性能,可进行数据协议的大量存储。数控二极管是一种拥有两个电极的电路元件,其在工作状态下只允许电流从单一方向通过,并且能够进行电流值的显示。通过将扩展卡与数控二极管相连接,可防止系统在不稳定的情况下电流逆流形成的数据乱码,也能够实时监测电路中的电流值,防止电路元件损伤。 由于经由MXI?4转换芯片转换后的协议数据不能被PXI汽车电子ECU功能测试系统的其他模块所识别,故在PXI总线模块中安置转换卡。转换卡能够将协议数据转换为标准的电气规范数据,并将其传输于PXI拓展器。由于汽车电子ECU在故障状态下工作时的数据波动较大,且标准范围并不惟一,故PXI拓展器会对传输来的数据进行初始化测试,将符合规定范围附近的数据全部留用,再将测试数据传输于电子监控测试模块进行进一步的分析。 1.3 电子监控测试模块设计 电子监控测试模块能够实现数据的传输、汽车电子ECU故障的判定与锁定以及监控单元的自我检修等功能,可对电源故障、信号故障、转速故障和存储故障等进行实时监测。该模块可以对温度范围为[-45 ℃,90 ℃]、用电电压范围为[DC 13 V,DC 15 V]的汽车电子ECU进行功能测试,测量范围较大,可完美满足市场需求,图3是电子监控测试模块基础结构图。 由图3可知,电子监控测试模块由控制器、供电模块、检测模块、信号收发器和开关控制器组成。 控制器是电子监控测试模块的优秀组成部分,管控着模块中供电系统、检测系统和信号收发器的运行流程,一旦发现以上运行流程出现本末倒置或不正常停止的情况,控制器会对电子监控模块进行初始化操作,以保证PXI汽车电子ECU功能测试系统的正常运行及其所测数据的准确性。 供电模块可自动为电子监控模块供给能量,其中包含2个直流电源与2个交流电源,能够满足绝大部分汽车电子ECU的检测用电需求。 检测模块不仅能够快速检测出数据中蕴含的汽车电子ECU故障,也能够及时发现电路中电源和接点产生的故障,为PXI汽车电子ECU功能测试系统的持续工作提供了保障,检测模块将检测到的故障信息数据传递给信号收发器。 信号收发器能够将故障信息数据转变成各种类型的可视化数据信号(包括正弦信号、三角信号、脉冲信号等),方便开关控制器进行数据的解析。由于不同数据呈现出的可视化类型不同,而不同可视化类型所需转换的电路也不同,当解析电路出现故障时,也需要进行电路的切断操作,故加入开关控制器这一元件进行控制。开关控制器接收到信号收发器传输过来的数据后,需要对数据进行分类解析,并给出是否关闭、开启电路开关的指令,以进行PXI汽车电子ECU功能测试系统电路的准确转换。采用某公司生产的4P?600M开关控制器,该开关控制器能够识别出的信号范围较广,最大开关电流为8 A,最大开关电压为250 V和DC 40 V,短路电阻值为15 Ω。4P?600M开关控制器内部拥有一个双向型电源,通过对该电源的隔离或者正负极的对调,进而实现电路的转换和切断。由于信号收发器无法进行数据的输出操作,故电路转换或切断工作运行完毕后,信号收发器会自动开始搜寻开关控制器数据,并将数据传递给控制器。最后,控制器将电子监控测试模块筛选后的数据传输给万用表。 1.4 万用表设计 由于电子监控测试模块输出数据的信号电压范围是[-10 V,10 V],而汽车电子ECU供电电压一般为15 V,需要将输出数据的信号电压进行放大才能够被PXI汽车电子ECU功能测试系统所使用,因此在系统电路中引入万用表这一元件。选用某公司设计的KEW1019R万用表,该万用表具有自动充放电能力,可在电源故障的情况下连续正常工作180 h,且准确度高、显示清晰、过载能力强,图4是KEW1019R万用表连接电路图。 分析图4可知,万用表不仅可以对数据的信号电压进行放大,也可检测PXI汽车电子ECU功能测试系统中各电路元件(包括电阻、电容、电感等)的工作性能,便于第一时间对损坏或不符合系统电路需求的元件进行更换,令所获取到的汽车电子EUC测量数据更加精准。在电路中加入了缓冲器,这是为了防止万用表突然输出过大的放大电压损坏电路其他元件。放大后的电压被传输于计算机进行进一步处理。 2 系统软件设计 利用LabVIEW软件对PXI汽车电子ECU功能测试系统进行编程。LabVIEW软件拥有巨大的编程数据库,包含数据采集、数据分析、通用接口总线、设置断点、单步执行、数据显示和数据存储等,为程序的调试提供了便利。系统的测试流程为:首先读取PXI汽车电子ECU功能测试系统的配置文件,为整个系统的初始化工作做好准备。配置文件主要有:统计过程控制、系统配件类型、极限文件和主机配置类型等。系统初始化后便可以开始数据的采集与筛选工作,测试流程启动后,当采集的数据不符合事先设定的电气规范标准值时,系统将进行不间断的数据采集,采集和筛选工作同时进行,采集的数据量达到一定数值后,测试工作开始。当检测出汽车电子ECU具有某项故障时,则自动将此故障输出并保存至计算机中。循环进行数据的采集、筛选和检测工作,直至将所有故障数据存储完毕。图5为系统测试流程图。 %循环测试并存储结果 3 实验分析 为验证所设计的PIX汽车电子ECU功能测试系统的准确性和稳定性,实验在装有某汽车电子ECU的汽车上分别进行虚拟汽车电子ECU功能测试和PIX汽车电子ECU功能测试,现假设两辆汽车的行驶初始速率和加速度均相同,分别记录两辆汽车的位移、实时速度和系统给出指令的时间,经分析后绘制出曲线图。 图6、图7分别为虚拟汽车电子ECU功能测试系统准确性和本文功能测试系统准确性。 可以看出,虚拟汽车电子ECU功能测试系统准确度曲线较为杂乱,且平均准确度仅为55%,无法对汽车电子ECU进行准确测试,对汽车的行驶安全造成了一定影响;而本文测试系统的准确度曲线较为平稳,平均测试准确度较高,为80%,验证了PXI汽车电子ECU功能测试系统的准确性。 图8、图9分别为虚拟汽车电子ECU功能测试系统故障排除曲线和本文功能测试系统故障排除曲线。通过分析两个功能测试系统的故障排除率即可确定二者稳定性能的优劣情况。 由图8、图9可知,虚拟汽车电子ECU功能测试系统在下达指令的初期故障排除率较高,但曲线整体呈大幅度下降趋势,即系统稳定性较低;而本文测试系统的故障排除曲线较为稳定,故障排除率的最大值和最小值分别为99%和83%,故障排除率整体较高且波动较小,验证了PXI汽车电子ECU功能测试系统的稳定性。 4 结 论 本文提出基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统,该系统由PXI总线、电子监控测试模块、万用表和计算机组成。PXI总线对汽车电子ECU进行数据的采集与初始化测试,并将数据传输给电子监控测试模块。电子监控测试模块由控制器、供电系统、检测系统、信号收发器和开关控制器组成。供电系统为电子监控模块供电,检测系统将检测出的故障数据传递给信号收发器进行信号转变。开关控制器通过分析故障信号进行电路的转换或切断操作。控制器管控着整个电子监控测试模块的运行流程,并将筛选后数据传输给万用表。万用表对接收到的数据信号电压进行放大并传递至计算机。软件设计部分,给出了PXI汽车电子ECU功能测试系统的测试流程及其故障的排除算法。实验结果表明,所设计的PXI汽车电子ECU功能测试系统拥有较高的准确性和稳定性。 电子测试论文:电子信息产品中限流电路的测试方法研究 摘 要随着现代经济水平与信息科技的发展,电子信息产品的使用率较高,在我们高中学生群体中,电子信息产品已经成为我们学习和生活中必不可少一部分。但是在越来越多的电子信息产品出现在市场中后,电子信息产品的安全事故发生的频率较高,其中包括电子产品发生触电、自燃、电磁辐射等问题,对使用者也造成了一定的危害。从技术角度分析这些安全隐患,其关键因素在于限流电路存在安全问题,在本文中将着重以电子信息产品中限流电路的测试方法为优秀,分析如何提升电子信息产品的应用安全性,望此次的研究能有效的提升电子产品自身的安全性能。 【关键词】电子信息产品 限流电路 测试方法 针对电子信息产品,虽然用户对智能化、功能的相关需求较高,但是为保障电子信息产品的稳定的发展,其安全性也具有重要的作用。我们在应用电子信息产品过程中,多重视产品的应用效果,而忽视了对应用安全性方面考量,但随着越来越多的电子信息产品不良事件的发生,逐渐引起了社会公众的关注。保证电子产品的应用安全,从技术角度出发必然是主要方向,而就技术方向来讲,电路安全是最主要的研究方向,我们所使用的电子产品,例如手机或者电脑,限流电路均属于影响安全的因素,为保障其安全性,对其电路进行有效的测试最为关键,以上问题将在下文中予以阐述。 1 限流电路对电气设备属性的限值 1.1 对电路电流的限值 电路电流是保障电子产品能够正常运行的主要技术,而同时电子电流也是引发不良事件发生的主要影响因素。因此,电路电流的限制对提升产品安全性来讲具有重要意义。限流电路限制规定频率不能够超过1kHz时,在限流电路中的任何两个零件之间或零件与地面之间,应连接一个2kΩ±10%的无感电阻器,经过该电阻器的稳态电流不能够超过0.7mA峰值或2mA直流值。在频率高于1kHz时,0.7mA的限制需要乘以kHz为单位的频率值,但是不能够超过70mA的峰值。之所以会有以上的限制,主要是因为人体在电路中的电阻与一个2kΩ的无感电阻器相似。 1.2 对电容量的限值 处于稳态环境下的电压电路,将电流控制在限流电路的规定范围内,此电路就算是安全的电路。但是针对具有电容器的电路而言,由于电容器在放点的过程中具有瞬时性的特点,为避免电容器放电对人体造成电击风险,需要对电容量进行必要的控制。限流电路的控制范围是:电压不能够超过450v峰值的电流值的零部件,在此环境下的电容量不应该超过0.1μF。在电压U值超过峰值或者电流值的环境下,电路内的电容量不能够超过45/U(nF)。在电压超过15kV峰值或直流值的零部件,电路内的电容量需要控制在700.U2(nF)。也就是说根据相关标准所要求的GB4943.1-2011的要求下,在限流电路中,在电压没有超过15kV时,电路内电容器的储存电荷量需要控制在45μC之内;在电压超过15kV时,电路内的电容器储存能量需要控制在350mJ之内。 2 限流电路的监测方法 2.1 测试使用的设备分析 限流电路的监测所使用到的设备主要包括HP54501A数字示波器,2000Ω±10%无感电阻器,HP4284LCR综合测试仪。其中HP54501A数字示波器是显示电压随时间变化的测试设备,属于电子测试中相对基础但也是最主要的一个设备。将其应用于限流电路的监测中主要是监测电阻器两端的电压和频率。2000Ω±10%无感电阻器是一种电阻上的抵抗值非常小的设备,多被使用在负载的组织中,收集相关产品在使用中的不需要的电量,做到缓冲的作用大于制动的作用。HP4284LCR综合测试仪的用处是检测多通道无源光器件的损耗性能,将它使用在限流电路的监测中主要是测试电容量和电阻值。 2.2 测试电路 在本次研究中,主要选用的测试电路的对象有一定的要求,选择的测试电路需要确保其在有桥接电容或者桥接电阻的限流电路。 2.3 测试方法 测试的方法主要包括以下几个方面: (1)把需要测试的设备连接到电压为额定电压0.901.1倍之间的电压电源环境中。 (2)先需要做的是测试桥接电容与桥接电阻之间的等效电容连,以及工作电压值。利用HP54501A数字示波器对电阻器两端的电压和频率进行监测,核算无感电阻器的电流值,在其频率超过1kHz时,将测出的频率核算出电流的限值。将测量值和限值进行对比,分析电路电流是不是符合相关规定的标准。 (3)结合所测试出的工作电压对电路的电容量进行评估,分析其是否有超过规定范围,进而评估此电路电容器的电容量是不是符合相关安全应用标准。 (4)查出在故障环境下有可能造成被测点电压上升或频率变化的零部件,把这些零部件进行短路或者开路处理,然后在重复上面所说的步骤测量。在监测过程中所我们需要考虑一下几个方面的接地零部件: (1)保护接地端子; (2)需要与保护接地链接的所有其他导电零部件; (3)设备内部为功能目的为接地的所有导电零部件。 2.4 测试结果 为了明确该种测试方法的准确性,使用常规检测方法和本文介绍测试方法进行对比。此次试验中,将45件电子设备的限流电路的相关属性进行检测,其中有8件电子产品的限流电路已经确定为不合格的产品。通过使用两种测试方法,常规的测试方法只检测出5件电子产品不合格,而本文介绍的测试方法则检测出有八件电子产品限流电路存在问题。 3 结论 信息化时代的背景下,电子信息相关产业得到了快速的发展,而其中电子信息设备就是其中比较具有代表性的一个领域,无论在生活中还是工作中,包括我们参与教学活动过程中,电子信息设备都得到了广泛的应用。在电子信息设备的广泛应用下,用户对相关设备的需求均在不断的提升,其中包括设备功能、设备储电量、设备安全性能,其中电子信息设备的安全性则是上文中所主要分析的方向。综合上文所述,电子信息设备的安全与电路电流存在着一定的关系,只有保障电电路电流在规定的安全范围内,才能够保证电子信息设备的安全。通过对试验测试结果的分析,本文研究的测试方法,能在一定程度上提升限流电路测试的准确性。 作者简介 高嘉诚(1999-),男,河南省洛阳市人。就读于郑州市第一中学,对电子信息、通信工程等学科有浓厚的学习兴趣,多次到相关企业、实验室实习,参加有关交流考察活动。 作者单位 郑州市第一中学 河南省郑州市 450000 电子测试论文:基于FCC15.247无线电子产品的EMC测试 [摘要]现代社会,无线电子产品设备在人们的生活中应用广泛,电磁干扰与兼容EMC测试的问题变得非常突出。针对电子产品,研究了FCC15.247无线电子产品的EMC测试和方法,目的在于提高电子产品的使用性能。 [关键字]FCC15.247 无线电子产品 一、FCC15.247的概念 FCC(Federal CommunicationsCommission),是美国政府中的一个独立型的机构,它直接负责国会的所有系统检测。FCC15.247只是FCC中的一种型号设定,它的型号有很多种,比如:FCC15.209、FCC15.207等等的型号分类。利用无线电广播、卫星、电视和电缆,负责调解国内与国际的通信系统设备,这个任务涉及到美国五十多个州以及哥伦比亚等地区。依照美国联邦机构的通讯类的相关法律法规的制度,除了一些相关法律特别规定的产品不需要EMC认证,凡是要进军美国市场的电子类的产品都要有EMC的认证,相对于FCC无线电子产品存在着特殊的规定要求,用EMC的测试方法去测试,则测试的主要有三个项目,分别是:辐射发射(RE)、传导发射(CE)、无线带宽。下面分别对这几个项目进行的EMC测试方法进行研究。 二、FCC15.247无线电子产品的EMC测试和方法 2.1辐射发射 在检测辐射发射数据时,FCC进行EMC测试需要在3米测试距离,通常利用3米的暗室电波,并且以30MHz-1GHz的准峰值检测,但是在1G偏上的频率需要以平均值检测。检测数据的仪器值的设定需要根据国家无线电干扰,特别是委员第十六号的规定设定,让测试设备(EUT)正常工作,这两种测试数据方法得出的结果要符合B类所限定的值,这样才能让消费者放心使用。 2.2传导发射 采用传导发射的EMC检测数据时,(EUT)受试仪器要以CISPR所限定的方式检测,阻抗稳定网络(LISN)跟电源端子的结合,它的检测频率需要在0.15-30MHZ之间,接收机要以准峰值及采用峰值这二种测试波形的方法测试。 2.3无线产品带宽的要求 1、数字调制系统(DTS)。 采用数字调制系统(DTS)测试方式时,FCC的具体要求如下:所受测式设备(EUT)必须在500kHz以上及6dB带宽以上。在检测过程中,所受检测仪器(EUT)需要将仪器的天线接口连接到频率分析仪器上,中心频率则需要采用频带载波所在频率,然后再来分析500kHz是不是小于6dB带宽的宽度。在检测过程中要分别测试高频、中频和低频这三个频段的数据。 2、跳频系统(FHS)。 在跳频系统(FHS)测试方式中,FCC具体要求如下:所受测试设备(EUT)的跳频载波频率相隔必须在跳频频道20dB带宽及25kHz以上。在跳频系统测试中,跳频系统随意选取跳频频率时,所受测试设备(EUT)应当精确跳频到所相应的频率。在此过程中频率应被平均分配,传输器上的跳频频道应当跟系统所收到的输入带宽所相配对,所传输的信号应当跟频率的跳动所同步,检测步骤跟以上所提数字调制系统一致。如下表2-1所展示,FCC15.247(a)(i)(ii)(iii)分别描述了跳频系统中20dB带宽的要求。 除去跳频系统中20dB带宽的要求,则还要测试跳频系统中的频道数目和频道所占用的时间要求,如下表2-2中所展示。 2.4最大峰值输出功率的要求 2.4.1数字调制系统(DTS) 在采用数字调制系统(DTS)测试方式时,FCC需要所受测试仪器(EUT)最大输出功率的最高值应小于1W(30dBm),在测试过程中,将所受测试仪器(EUT)的天线接口与衰弱器连接到功率计上,根据电缆绳及衰弱器以及功率计显示的数据相加得出所测数据值,测试过程要以高中低三个频段进行测试,这样才更加精准有效。 2.4.2跳频系统(FHS) 相对来说跳频系统(FHS),FCC要求受试设备(EUT)跳频载波频率分开至少25kHz,或跳频系统中至少20dB带宽要求,如表2-1所示。所测试的内容和上述所涉及的数字调制系统是一样的步骤。FCC15.247(b)(1)和(2)都具体描述了最大峰值输出功率的要求,如下表2-4所示。 三、结论 本文探讨并研究了FCC 15.247无线电子产品中的EMC测试和方法。采用辐射发射(RE)、传导发射(CE)、无线带宽三种测试方法来进行分析和介绍,产品最初会呈现出下降的趋势,其原因主要是因为提高了EMC设计考量意识和减少了EMC软件的使用等等因素。将这两种原因结合起来,可以更好地提高产品的EMC测试的成功率。 电子测试论文:汽车电子电器系统中半实物仿真测试的应用 [摘 要]随着社会的快速发展,科学技术和经济水平的不断提高,汽车在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用,为人类的出行提供方便快捷的服务。特别是汽车电子电器的广泛应用使得现代的汽车更加安全、节能和环保,但另一方面汽车电子电器系统的开发和测试更加复杂。所需的开发周期更长,成本更高。半实物仿真测试法就是将大量的实车测试工作变为半实物仿真测试,大大节约了开发成本,缩短了开发周期,并且在汽车安全性能上还有所保障。 [关键词]汽车电子电器系统;半实物仿真;测试应用。 日新月异的现代化技术使得汽车为人们提供的服务越来越人性化,电子电器系统在这一方面的作用更为突出,它的便捷体现在方方面面。另一方面,汽车电子电器系统日趋复杂,出于对消费者安全的考虑,电子电器系统集成设计和测试是至关重要的。为了确保电子电器系统设计的可靠度,增加测试的难度和周期在所难免,但新车上市的紧迫感又使得设计周期变得越来越短。目前,这个矛盾得以解决的最有效办法,就是采取半实物仿真测试法将更多的道路实验和实车测试工作放到实验室进行,既解决了对汽车测试周期长的问题又节约了一定的成本。 一、半实物仿真系统测试概述 半实物仿真测试就是在汽车电子电器系统研发期间,利用计算机和测试台架用来模拟汽车实际情况,实时监控和测试汽车的各种数据和信号,以及考察其在极限条件下的应用情况。分析和仿真各种动态系统的交互环境,很适合数值计算、数据分析,它为汽车动力系统仿真提供了可靠稳定的基础。 电子电器系统复杂度的提高使得全面而高效的汽车电子集成测试变得比以往任何时候都更加重要。测试可以发现并改正缺陷,将各个子系统集成起来进行测试更能暴露出系统的设计缺陷,这种方法既可以缩短开发测试周期,缩短新车上市的时间,又能大大节约成本,更重要的是增强系统设计的安全性,可靠性。 半实物仿真测试系统通常由软件和硬件两部分组成。 实际的汽车执行器和传感器信号都由其硬件产生和接受,同时可以连接车辆的仿真环境和真实环境,汽车电子电器系统的实时环境也由它构成。汽车各动力系统的运行状况就是由软件来进行模拟的。软件所具备的图形化的用户界面,使得有关模型测试和定义,都很方便。硬件,软件双管齐下,提高了半实物仿真测试法的科学技术性,为汽车电子电器系统的开发测试提供了有效的保障。 此外,大量的测试工作会被转移到微机上进行,原有的实验操作方法和操作环境保持不变,系统的开放性和真实性保证了测试效果接近或等价于真实效果,这就是半实物仿真测试的最大优势。 二、汽车电子电器系统测试内容 半实物仿真测试所需要的平台就是除了发动机和变速箱本体以外的其余所有汽车电子电器零件的所有集合体,共同置于铝合金车架上。半实物仿真测试就是在这个平台上所进行的。电子电器系统集成测试包括功能测试、性能测试、网络测试、故障回放测试、诊断测试和电磁兼容测试五大块。 功能测试持续时间最长,从试制造车前一直持续到车辆上市阶段。主要包括整车级集成功能测试、系统级集成功能测试、借口测试、误用测试、用户感知测试等,功能测试中所包含的各项测试最为丰富,复杂,也最为重要。在汽车电子电器系统中占据着很大的比重。 性能测试包含整车静态电流测试、整车待命状态电流测试、电气回路电流及电压降测试、整车接地性能测试及接地点移除造成电气功能紊乱确认测试、保险丝熔断性能测试及保险丝缺失造成电气功能失效确认测试和整车电压相关的功能测试。 网络测试可与功能测试同步进行,包括物理层测试、通信层测试和网络管理测试,从而认证整车网络。 故障回放测试对车辆试验中遇到的一些电子电器系统故障,在集成测试平台的实时仿真的汽车虚拟环境下,可以很方便地进行模拟,通过故障回放来寻找问题的根本原因,寻找解决方案。诊断测试包括系统参数配置、软件刷新、传输层测试、服务层测试、IO控制测试和DTC测试。电磁兼容测试是在试制造车阶段对工程车进行实车测试。 三、详解半实物仿真测试法 现在汽车市场竞争激烈为吸引消费者的关注,某些车的开发者都利用电子电器系统的设计来刺激消费。汽车最为重要的是安全性能,缩短新车上市的准备时间,增加汽车测试的周期以及节约汽车研发成本的一系列需求,促进了半实物仿真测试法的发展。电子电器系统半实物仿真模型主要包括环境模型和变速箱模型。由于汽油发动机的工作点由节气门开度、喷油时间和点火正时时刻所决定,因此由试验所得的转速、扭距和效率特性就组成汽车发动机模型。 按照油门开度、车速和当前档位等参数进行计算,由此可建立换挡变速箱模型。通过计算当前的行驶阻力和车速,可给出车辆动力学模型。建立起车型的仿真模型,再建立起电子电器系统仿真测试界面,在微机上就可以进行该车型的电子电器系统仿真测试。目前越来越多的汽车设计师,工程师所采用的就是这种方法,这种方法可以最大程度的模仿汽车电子电器系统在实际中所出现的状况,可以最大程度的提高汽车的安全性能,保障消费者的安全。半实物仿真测试法的出现大大降低了汽车开发者的成本,缩短了对汽车电子电器系统的测试周期,更是对汽车的安全性能有所保障,越来越受到各工程师,设计师的青睐。 四、总结 汽车电子电器系统半实物仿真测试最显著的优点是可以对实际的汽车环境进行模拟,而不用对汽车进行实际检测,这样做既能保障安全不会使其产生危险,又可以模拟在真实世界中不能实现的特殊情形。汽车电子电器系统可以模拟在极端条件下的运行情况,不伦是酷暑还是严冬,不伦下雨,下雪天湿滑的路面,还是结冰的湖面都可以模拟。通过模拟这些极端情况可以帮助找出汽车电子电器系统中的不足,即使它们不会在正常情况下,只会在特定情况下发生。这样未雨绸缪,就可以把危险降到最低。 运用半实物仿真测试法可以在汽车电子电器系统未准备好的条件下对单个子系统进行测试,使得测试成为开发流程的一个有效组成部分。该方法还可以帮助在有充分证据的条件下对特殊的汽车电子电器系统设计替代方案做出早期决策,这样汽车电子电器系统在将来客户的应用环境中就能有效运行。 综上所述,汽车电子电器系统半实物仿真测试功能强大,不仅能通过缩短开发周期加快了整车上市时间,减少了汽车工人以及技术人员的人数,还由于测试期间无需使用实际硬件而降低了设备成本以及相关的维护成本,省时省力,是目前汽车电子电器系统最为适合的测试方法。 电子测试论文:电子设备热仿真及热测试技术研究 [摘 要]在科学技术水平不断提高的今天,电子产品和设备的数量也在随之不断的增加。热仿真和热测试这两项技术作为电子设备中包含的两个关键技术,其技术水平的高低将会对设备本身的使用效率产生直接影响。对此,本文以电子设备为立足点,分别对其热测试和热仿真两项技术进行细致研究。 [关键词]电子设备;热仿真;热测技术;研究 引言:就目前来看,热控制技术正处于一个方兴未艾的发展阶段,国际上有很多的国家和地区都将热控制技术作为各个军工行业电子研究机构必须要研究的一项复杂的电子系统中的一种优秀技术。但由于电子设备以往的研发过程相对较为落后,设计师对以往设计经验的依赖性较高,这使得其相关热技术无法得到哟小发展。因此,对热仿真和测试技术进行细致研究势在必行。 1. 电子系统中的热仿真与可靠性 就目前来看,电子系统正在逐渐向着紧凑型和小型化的方向不断发展,这也使得其应用范围在不断的扩大。但在不同的行业领域之中,其应用电子系统的环境存在着一定的差异性,特别是在国防军工和航空航天这两个行业的电子系统中。由于其外部环境温度变化的范围相对较大,常常会出现超出电子系统常会使用温度极限的情况出现,所以其使用环境也更加的严峻,这就在一定程度上对电子设备本身的热设计工作提出了更高层次的要求。 在电子设备中,热仿真技术的存在主要是为了确保设备内部包含的所有元器件其本身的工作温度可以一直处于安全范围之内,一旦在施工的过程中超出了这一范围,元器件本身的工作性能就会降低,设备的使用寿命就会减少,从而使得电子设备本身的可靠性无法得到有效的保障。因此,为了确保热仿真技术的准确性,相关人员一定要对流体力学、热力学、不同介质环境中的热传递规律等有充分的了解,从而做出精准的电子设备工作环境预期,进而为热设计工作的进一步进行提供充分的设计依据[1]。此外,伴随以CFD为优秀技术的专业性热仿真软件发展进度的逐步成熟和一些先进仿真工具的出现,也为电子设备内任意点温度、流体速度和压力等设计变量的准确性提供了有效的保障,从而进一步优化调整了热设计技术,提升了整个电子设备的可靠性与热性能。 2. 热仿真技术的优势和具体应用 对于所有的电子设备来讲,做好设备本身热性能的设计是十分必要的。而就热仿真软件本身来看,其存在的最大的优势就在于,其能够通过虚拟样机的构造,对设备的热设计工作进行优化,通过借助计算机本身具有的强大仿真和后期处理能力,将电子设备内部的空气或者是液冷板内部液体的流动情况进行直观和形象的揭示,及时发现其流动的不合理性可能会造成的问题,以便从根本上找出根源问题,并给予解决[2]。 在军工行业的电子系统中应用电子设备时,因为设备的工作空间容易受限制、工作环境较为恶劣,要想确保设别可以这一会处于正常、可靠的工作状态,该行业电子设备的操作人员一般会使用相对较为专业的热仿真软件来对热设计进行进一步的优化。与此同时,电子设备的应用,可以有效解决传统热学理论在计算过程中存在的耗时长、程序繁琐、结果误差较大等缺陷问题的存在。 3. 热测试装置和测试验证 在热测试装置之中,高压氮气是该装置中的压力源所在,电子设备在运行的过程中可以通过减轻和精确的调节阀门压力这两种方式对液体容器本身的压力进行有效的控制。一般情况下,这种热测试采用的都是试验的方式。由于连接管内部的截面积要远远的大于其试验时使用的模块的内界面剂,而冷却过的水在流过来看试验模块之后,会被直接排放到同大气压力相等的收集容器之中。因此,在试验系统中,大部分的压力差都会在试验模块上被消耗。与此同时,试验中使用的储液容器内包含的液体温度主要是由设备中的温度控制单元通过了精细的调节和控制单元来完成温度开工至工作的,其控制的精确度可以被控制在零点五摄氏度这一范围之内[3]。在试验模块之外,覆盖着带有绝热保温性能的材料,在热测试验证的过程中,试验人员可以通过单向流动所处的加热条件下,对热平衡进行有效的计算,通过这种计算获得的热测试技术结果,可以使电子设备在恶劣的运行环境之中,其本身的散热损失能够被控制在百分之五以内。此外,这样一来,电子设备本身的加热热量基本可以完全被处于流动状态的冷却水吸收。 结束语: 总而言之,高热流和高密度的热控制技术一直以来都是电子系统中的关键和难点技术。对此,本文以热冷却模块作为主要的论述点,通过对其整体研究过程的细致分析,从而对热仿真和测试这两项技术对整个电子系统和其内部包含的电子设备的重要性进行了分析。此外,还通过相互定量对比验证的方式进一步阐述了这两项技术对相关行业未来发展具有的重要作用。 作者简介 1袁涛,男,陕西宝鸡,陕西烽火电子股份有限公司。 电子测试论文:车身电子测试系统设计 摘 要:随着汽车电子技术的不断发展,各种汽车类电子装置越来越多,其装置之间的线路连接也越来越复杂,这对汽车的布线系统提出了更高的要求,汽车控制局域网CAN总线应运而生。本文简要介绍了CAN总线的特性,设计了基于总线技术的车身电子控制系统,从而简化了线束,降低了生产成本,也方便了维修。 关键词:车身;电子测试;系统;设计 1前言 随着汽车电子技术的不断发展和性能的不断提高,整车逐渐形成了一个庞大的系统。传统的线束不能够满足汽车行业的不断发展,而CAN总线技术的应用让各种信号数据在电子单元之间得以共享,节约成本的同时也增加了汽车的智能化,并提高了汽车的安全性、舒适性和稳定性,降低了诊断与维修难度。目前CAN总线技术的发展很快,会逐渐成为车体控制和管理的主流,本文基于SAEJ1939协议和CAN总线协议对汽车的电子控制系统进行了结构分析,并总点阐述了CAN节点硬件和系统软件设计。 2CAN总线特性 CAN总线(ControllerAreaNetwork),即控制器局域网。CAN总线是一种支持分布式实时控制的串行通讯网络,具有很高的安全性。CAN总先技术极大的简化了传统系统布线的繁琐和技术含量低的问题,使其控制单元和系统检测分布更加合理,其通讯介质分为三种:同轴电缆、双绞线和光纤。CAN总线技术是一种成本合理的远程网络通讯控制方式。如下为CAN总线的主要特性: (1)总线利用率极高; (2)现场总线成本低; (3)数据传输速率快; (4)数据传输距离长; (5)可自动重发被破坏数据; (6)在节点发生严重错误的情况下可以自动退出总线功能; (7)可以根据报文的ID来决定是否接收报文; (8)报文仅使用标志符来识别优先级信息、功能信息。 3车身电子控制系统的总体设计 车身电子控制系统的控制功能主要包括:中央门锁和防盗遥控、玻璃车窗的电动升降、电动座椅、空调等。随着汽车电子技术的发展,集成了上述功能的车身电子控制系统逐渐应用于高档汽车,提高了汽车的控制性能,其结构主要包括:中央控制模块、四组车灯模块、四组车窗与车锁模块、空调控制模块、座椅调整模块等,各模块之间采用bps的低速双线CAN总线通讯。车内采用六个控制单元组成车身的CAN总线控制网络,分为左右门节点、车身前后节点、仪表节点和主节点。车身电子控制系统使用六个CAN通讯节点来代替繁杂的线束,很容易的实现了数据共享,使汽车成为了一个智能化的整体,具备自我调节调控功能。 4车身电子控制系统硬件设计 单片机片内集成了可达1 024KB的闪速存储器Flash。近年来,随着nash在单片机片内的应用走向成熟.单片机的开发和应用又迎来了一次新的飞跃。Flash是一种非易失性存储介质。读取它的内容同RAM的读取一样方便,而对它的写操作却比EEPROM还要快。在系统掉电后,nash中的内容仍能可靠保持不变。nash的主要优点是结构简单、集成密度大、成本低。由于Flash可以局部擦除,且写入、擦除次数可达数万次以上,从而使开发微控制器不再需要昂贵的仿真器。 简单的背景开发模式(BDM):PC主机_+BDM调试器_目标板,使得开发成本进一步降低,也使得现场开发和系统升级变得比较方便。 应用锁相环技术提高了系统的电磁兼容性。在以往不使用锁相环的微控制器应用系统中,晶振电路由于其工作频率比较高(通常为几兆赫兹至几十兆赫兹)而成为一个很大的干扰源,这一问题给系统设计、线路板布局带来了很多不便。MC9S12XE系列单片机在时钟发生系统中巧妙地使用了锁相环技术,因而可在几兆赫兹的外部晶振情况下,通过软件编程产生上百兆的系统时钟。从而降低了对外辐射干扰,提高了系统的稳定性。 5车身电子控制系统软件设计 该系统软件设计采用模块化思想,分别为:主程序模块、数据帧接收模块、数据帧发送模块、CAN控制器初始化模块等多个独立的模块。SJA1000兼容CAN2.0B技术规范,具有标准帧和扩展帧两种格式。主控节点作为网关主要实现CAN总线网络数据帧的透明传输,以及数据信息的交互。网关转发包括CAN总线网络的转发。实际应用中,CAN节点一直向网关发送信息,只有当网关发出查询命令时,CAN节点才向网关发送信息。该系统采用验收双滤波方式,这样可以使广播下发、上传到各个模块,从而实现数据信息的共享。在两个滤波器分别设置为一个广播消息ID标识码和一个模块自身ID标识码。采用这种双滤波方式,可以非常有效地提高通讯的灵活性。 CAN节点都采用查询的工作方式,优先级别高的节点可以向CAN总线广播,地址正确的CAN节点可以接受数据处理转入数据处理程序。对于特殊数据的发送请求,可以采用远程帧申请的方式,这种数据处理方法有利于程序对多个任务的结构化管理。 5.1通信控制环节设计 本系统的通信控制环节中,远程配置及监控依靠网口通信完成,近程控制通过USB通信实现。为了保证系统通信时的可靠性和实时性,对本系统植入μC/OS-Ⅱ操作系统提供任务调度机制。同时考虑到嵌入式系统资源相当宝贵,选用LwIP(LightWeightIP)作为TCP/IP协议栈移植到该系统中。 LwIP实现的重点是在保持了TCP/IP协议主要功能的基础上减少对RAM的占用,是一种轻量级IP协议,适合在一般的嵌入式系统中使用。本系统的通信控制环节设计分为两个主要部分:远程参数配置和数据转发机制。 5.1.1远程参数配置 为实现客户端对系统参数的远程配置,需采用动态网页技术。目前,能实现动态网页技术的有CGI(CommonGatewayInterface)、ASP、PHP和JSP等。由于ASP、PHP、JSP等技术需要依赖相应的语言支持,而CGI程序可用任何语言编写,且没有和任何特定的服务器结构联系在一起。考虑到本系统编程语言限制、资源有限等因素,选用CGI技术[本文采用HttpdServer作为嵌入式WebServer,在μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统中移植LwIP的基础上,添加HttpdServer的源代码,CGI工作流程如图1所示。 5.1.2数据转发机制 本系统参考了静态路由表的工作机制,并基于Modbus总线协议规定消息帧中包含目标设备的地址,将这些地址位分配给各个串口,配置串口号对应地址位的路由表。 为保证数据的正确性和完整性,消息帧的末位校验采用循环冗余码校验(CyclicR,CRC)方式,根据生成的CRC-16校验码多项式可以计算得到一个16位的二进制数作为校验码附在帧结尾处。发送方在发送了带有校验码的指令后,接收方会通过该多项式来验证收到的CRC-16校验码,当接收到的校验位与计算得到的校验位不一致时表明数据错误,需要提醒主机重发,提高了数据的安全性和识别错误的可靠性。 6结束语 随着汽车技术的不断发展,对安全、舒适、方便性的要求越来越高。本文结合CAN总线技术,主要研究了基于总线技术的车身电子控制系统,设计了采用“ECU(AT89C51)+CAN总线(SJA1000)+CAN收发器(PCA82C250)”模式的电子控制系统。该系统充分应用了先进的汽车电子技术和CAN总线技术,适应了汽车智能化和人性化的发展趋势,使汽车的性价比得到了不断提高。 电子测试论文:电压波形参数测试在电子测量与仪器实验中的应用 摘 要:电子测量与仪器是测控专业重要的课程,而对应的实验课程则是培养学生理论联系实际能力的重要环节。在分析电压表测量原理的基础上,设计并实现了不同类型电压表的实现模块,给出了相应的数据测量表格。在实验教学中能够帮助学生迅速理解和掌握电压表测量的原理和方法,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;峰值;平均值;有效值 引言 电子测量与仪器课程是测控及相关专业的重要专业基础课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理,方案设计及结果分析方法[1]。 在各基本电参量中,电压是描述电信号的重要参数。电压表是测量电压的重要仪器,而正确理解和掌握电压表测量电压的原理往往对初学者来说不是一件容易的事情。 1 电压参数的测量原理 电信号可以分为直流信号和交流信号。对于直流信号而言,其电压是一个恒定不变的值,测量相对比较简单,没有必要做太多的讨论。而对于交流信号,其电压大小是可以时刻变化的,可以用电压的瞬时值来描述电压的大小和变化。示波器可以测量信号的瞬时值并通过图形的方式直观的展现在屏幕上。但是示波器价格昂贵,不方便携带,因此在很多场合不适用。 电压表是测量电压的重要仪器。其测量原理如图1所示。首先被测的交流信号先要经过检波电路进行检波,转换成直流信号,再由直流电压表对该直流信号的电压进行测量,将测量值乘以一个系数之后得到测量结果在显示器上显示。 检波电路的检波方式通常有三种,平均值检波、有效值检波和峰值检波,分别对应于平均值电压表、有效值电压表和峰值电压表。 交流信号都可以看成是一系列不同频率和幅值的正弦波的叠加。因此,正弦波是一种典型的交流信号。由于被测交流电压大多数是正弦电压,而且人们通常只希望测量其有效值,故除非特别说明,交流电压表都是以正弦波为测量对象,并按有效值定度,即表头示值是被测电压为正弦电压时的有效值[2]。 因此,在测量正弦电压时,对有效值电压表,其检波电路的输出就是电压的有效值,可直接当做读数进行显示,如式(5)所示。 U=?琢 (5) 对平均值电压表,其检波电路的输出就是电压的平均值,而要得到有效值,需要按式(6)进行换算才能得到正确的读数。其中KF为正弦波的波形因数。 对峰值电压表,其检波电路的输出就是电压的峰值,而要得到有效值,需要按式(7)进行换算才能得到正确的读数。其中KP为正弦波的波峰因数。 Up=Kp・?琢 (7) 而在测量非正弦电压时,有效值电压表的读数就是波形的有效值,该读数是正确的。而对于平均值表,读数是按式(6)换算的。但它无法自动识别出输入波形的波形因数,因而其中的KF仍然是正弦波的波形因数,因此读数是错误的。由于同样的原因,峰值表的读数也是错误的。 所以,通过以上的分析可以得到,在测量非正弦信号时,只有有效值电压表的读数是正确的,可直接使用。而平均值表和峰值表的读数是错误的,如果要使用,则必须使用对应被测信号的波形因数或波峰因数进行修正。 2 实验方案的设计 为了让学生能够更好地掌握电压表测量电压的原理,我们设计了“电压表波形相应研究”的实验。目的是帮助学生分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的影响,进一步明确用不同检波特性电压表测量各种电压波形所得测量结果的物理意义,掌握测量结果的处理方法。 首先,为了体现电压表的内部结构,加深学生对测量原理的理解,利用模块化设计的思想[3],我们将检波电路(有效值检波、平均值检波和峰值检波)单独设计到实验板上,作为三个独立的模块,如图2所示。 a.有效值检波模块 b.平均值检波模块 c.峰值检波模块 图2 检波电路模块图 给各个模块供电后,在输出端就能分别得到输入信号的有效值、平均值和峰值。这些值可以通过直流电压表直接测量得到。 设计表格如表1所示。要求学生调节函数信号发生器,输出频率为2KHz,输出幅度为1V(用示波器监视)。分别输出正弦波、三角波和方波,用平均值、有效值和峰值检波模块测量各输出波形,记录读数并填入表1中。根据测量结果,计算被测电压的有效值,并进行分析说明。其中,由于三种波形的输出幅度是相同的,因而峰值检波的三个读数应该相同。而表格中的最后三行要求将每个检波模块的输出换算成有效值,则要求学生能够将电压表的实现过程与图1中的原理框图完全对应起来,进一步加深对测量原理的理解。 3 结束语 该实验和相关实验板在我院2012和2013级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面:(1)将不同检波方式的电压表内部结构通过若干主要模块体现出来,充分体现出电压表测量电压的测量原理,有助于学生的进一步理解。(2)通过实验完成等幅度测量的数据表格,有助于学生灵活运用所学知识,从设计者的角度思考问题,主动运用测量原理来解决问题。 电子测试论文:电子战数字测试系统的设计方法 摘要:本文设计了一种电子战数字测试系统,对与电子战有网络接口关系的相关系统(设备)数据信息进行模拟,可模拟高密度大批量的雷达威胁目标信息,可检测电子战系统的反应时间以及信息处理、综合显示、数据融合等功能,解决了电子战系统因网络接口多、接口数据复杂导致的接口测试困难、系统检验缺乏手段等问题。 关键词:电子战系统 数字测试系统 模块化设计 电子战系统功能复杂,接口众多,技战术指标要求高,在系统设计过程中往往碰到接口调试困难,系统功能检验缺乏工具和手段的问题。 本文设计了一种电子战数字测试系统,对与电子战有接口关系的网络节点的数据信息进行模拟。可模拟高密度大批量的雷达威胁目标信息来检验电子战系统的信息处理、综合显示、目标分配等战术功能;可应用于电子战接口调试、测试、系统功能检验等不同场合,满足不同的需求;可检测电子战系统在各种威胁环境下的反应时间;构建模拟作战环境,用于测试电子战系统的数据融合等功能。 1 数字测试系统的体系结构 数字测试系统采用了灵活的模块化设计方法。把每个相关网络节点设计为一个基本模块,包括侦察模块、干扰模块、指挥控制模块等;基本模块之间相互独立,每个基本模块各自与被检系统相连,能够独立完成网络报文的收发、处理、显示、解析和应答功能。在基本模块基础上设计高层模块,包括反应时间检测、多目标处理能力检测、目标库管理、战情设置与演练等。高层模块调用基本模块提供的接口函数,实现对被检系统各项战术功能的检测。这种设计方法使测试系统具有良好的开放性和可扩充性。 数字测试系统的体系结构见图1。 图1中,基本模块基于UDP协议/TCP协议与被检系统进行网络通信。UDP是一个面向数据报的传输层协议,UDP协议的优点是提供了两种特有的传送数据的方式:广播与组播。通常情况下,一个数据报仅发往单个目的主机,也就是点对点(Unicast)报文。当需要将报文同时送到网上所有其它主机时,可使用广播(Broadcast),而不必同一条报文连续发送若干次,从而有效降低了网络负荷。当需要把报文送往某些节点,而不是全部节点,则可以使用组播(Multicast),以最大限度降低对该报文不感兴趣的节点的处理负荷。基于UDP协议通信,通过应用层的超时重发机制来保证报文收发的可靠性。 与UDP协议对应的是,TCP协议提供一种面向连接的可靠的字节流服务,并通过下列机制来保证传输的可靠性:在传输层实现应答超时重发;在TCP报文头包含“校验和”信息,若收方检测后发现“校验和”有误,则丢弃该报文段而要求重发;TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲区,接收端只允许另一端发送其缓冲区所能接纳的数据。 2 基本模块的设计 基本模块实现某一相关网络节点数据信息的模拟。 每个基本模块提供相应的人机界面,示意图见图2。用户首先对需要发出信息的参数进行设置,然后点击“发出报文”菜单,弹出一个子菜单,其中列出该模块所有可发报文的名称。点击子菜单,完成发出信息的操作。 报文参数的设置方式大致有3种类型。参数比较多、比较复杂的报文,用表格方式,比如报文1,在一个表格中列出若干批目标的参数,用户可根据需要用鼠标选中1批或多批目标,作为发出信息(表中的数据来源于相关联的目标数据库)。比较简单的报文,比如报文2和报文4,用户直接在文本框中输入数据,或直接选择复选框中的1个或多个状态即可。还有一种特殊的报文需要用简单的态势图来表示,比如报文3,给两个9管发射架装填弹种,设置炮管为不同颜色来表示相应弹种。 基本模块的工作流程见图3。 基本模块的输入包括用户命令、高层模块调用和网络报文接收三类。 对于用户命令,根据用户操作类型调用各自的流程进行处理:1、针对“开关机”命令,进行节点状态初始化,包括人机界面初始化、通信控件初始化等;2、针对“发出报文”命令,根据用户选择的报文名称和输入的参数进行报文编辑、发出,并记录发出时戳,最后显示报文。 对于高层模块调用,根据函数调用中的参数设置,选择报文进行编辑、发出、显示,并把报文发出时戳返回给高层模块。 对于网络报文接收,记录下收到报文的时戳,然后根据报文命令码进行识别。非法报文予以剔除,合法报文则判断数字测试系统的应答方式:若是自动应答方式,则组织报文进行应答。最后对接收的报文进行解析、显示。 3 高层模块的设计 3.1 目标库管理模块 目标库管理模块是一个重要的辅助模块,用于实现对系统中各种目标库的数据管理功能。 数字测试系统建有多个目标库,分别为各基本模块提供目标数据(例如图2中的报文1)。各目标库中预生成若干批目标参数。当基本模块开机时,对应目标库中的数据就被载入模块的目标表中。 目标库管理模块提供了查看和修改库中数据的功能,使目标参数符合用户的需求。 3.2 多目标处理能力检测模块 多目标处理能力检测模块通过下发命令到侦察模块,控制侦察模块在瞬间发出大批量的侦察目标信息。侦察模块根据此命令,从目标表中提取相应数量的目标参数,组成ESM侦察信息,发送给被检系统。在被检系统上观察信息处理结果,同时在数字测试系统的干扰模块观察目标引导结果,可检测被检系统多目标处理的能力。 3.3 反应时间检测模块 反应时间检测模块通过控制侦察模块向被检系统发出一批ESM侦察信息,并提取发出报文的时戳;当干扰模块收到来自被检系统的目标引导,则提取收到报文的时戳;通过比对时戳,实现检测反应时间的功能。 3.4 战情设置与演练模块 战情设置与演练模块可用于检测电子战系统的数据融合等功能。 该模块的设计思路是:构建模拟战区,设置作战区域,设置我方平台和目标平台的初始位置(经度、纬度)、运动轨迹、速度等;目标平台所携带的辐射源类型包括ESM信息等。把这些辐射源信息按一定的数据格式和数据频率发送,目标方位信息随运动时间而变化。考虑目标与我方平台的距离:当目标进入我方侦察系统探测范围时,控制侦察模块发送ESM信息;当目标飞出侦察系统探测范围时,控制侦察模块发送目标消失信息。把上述设置的战情态势数据保存到预案库中。战情演练时,从库中调用预案,在模拟时钟的控制下,执行预案并控制各模块发送相应信息。 战情设置与演练模块中,战情演练是其中的优秀部分。战情演练的过程由模拟时钟控制。时钟在战情演练命令下发时即初始化归零,此后按照模拟步长周期性触发,统一各平台的解算步骤。平台位置解算是后续参数解算的基础。根据预案中对敌我双方平台的运动轨迹设置,依据时钟计算当前时刻各运动平台的位置,进而解算目标平台至我方平台的方位和距离。下一步进行侦收与探测判别。判断侦察系统对敌方辐射源的侦收情况,对辐射源信号中不可接收到的部分进行过滤,降低处理密度。主要通过频率判别和距离判别进行处理。根据侦收判别的结果,控制侦察模块发出ESM信息或目标消失信息,指挥控制模块发出目标航迹信息,等。 此时,在被检系统观察对各种数据进行融合处理的结果,并与战情设置与演练模块设置的数据进行比对,完成对被检系统数据融合功能的评估。 4 结语 电子战数字测试系统采用模块化设计思路,分两个层次进行软件模块设计,具有较好的开放性和可扩充性。该数字测试系统成功解决了电子战系统接口测试困难、检验缺乏手段等问题。 作者简介:许坤(1972―),男,江苏泰州人,硕士学位,高级工程师,主要研究方向为雷达电子战显控技术、电子战数字仿真技术;陈林(1984―),男,江苏扬州人,硕士学位,工程师,主要研究方向为雷达电子战显控技术;闵啸(1988―),男,江苏江阴人,本科学位,工程师,主要研究方向为雷达电子战显控技术。 电子测试论文:探讨电子衡器中计量测试技术应用探讨 [摘 要]在科技发展的今天,电子衡器运用在各行各业之中,特别在生产经营方面具有无法忽视的位置。计量测试技术对于电子衡器的生产具有重要的意义。为了较好的展现其作用,则需确保其计量的准确度以及可靠性。并且,良好的可靠性以及计量准确度无法脱离测量技术。 [关键词]电子衡器;计量测试技术;质量 引 言:当前,我国电子衡器的生产厂家已经具有数百家,大多以非自动衡器为主。电子衡器已经由以往的引进技术发展为自行研发及设计阶段。特别对于非自动衡器在称重显示控制器的研发方面更为迅猛。可是,随着近些年计量器具产品品质的抽查状况可以发现,大部分主要计量器具在产品质量方面普遍提升,在电子计价秤品质方面并未显著提升。 一、电子衡器中计量测试技术的重要性 对于电子衡器而言,计量测试技术尤为关键。其能够为各个企业给予更加准确的数据资料,且能够为生产的产品给予良好的质量保障,保障市场内交易的产品可以顺利进行。由于人们物质文化水平的提高,生活的节奏逐渐加快。企业为了紧随时代步伐,如果依旧沿用传统经营方式,则无法真正满足百姓的所需。所以,企业只要获得精确的数据材料,才能够发展、生存的更加壮大。企业只有将各种资料信息进行统一,才能够生产出优质的产品。假如具有丝毫误差,则会对消费者的权益产生危害。通过电子衡器,科学采用计量测试技术,则能提高企业经营生产效率,显著节约原材料,减少投入成本,以此为企业的良好发展提供应有的效果[1]。 并且,在市场中进行产品交易时,有时会发生缺斤短两的现象,令消费者权益受到影响。这一状况均因计量测试存在问题,令不符合标准的产品进入了市场,且对市场交易的正常秩序造成影响。因此,只有不断完善电子衡器计量测试技术,加强运用的精准度,才可以预防这类不良状况的产生,扩大电子衡器的运用范围,调动计量测试技术的内在价值,真正打造出秩序井然的市场氛围。 二、存在的质量问题 1、测试温度时不符合标准 制造电子计价秤时,通常会对温度进行试验,透过将其摆放在高温及低温不同状况中,观看在环境中的变化。我国对电子计价秤使用温度规定为-10到40℃之间,储藏温度为-30至80℃之间,以此确保指标的准确度。假如电子计价秤不符合标准,那么运用过程中一旦环境较为炎热或较为寒冷,则会出现较大的误差,对测试结果影响较大。 2、在抗电脉冲串及抗静电放电测试中不符合标准 测试电子计价秤时,电子线路会由于周遭环境状况以及周遭存在的电磁干扰而出现状况,透过检测可以看出,处于使用当中的电子计价秤,如果我们在此时接打电话,则会对其造成影响,令测量结果不准,以此令结果产生错误。 3、测试湿热时不符合标准 在电子计价秤是否符合标准的检查中,想要了解电子计价秤是否会被潮湿环境所影响,其绝缘状况如何,则需执行湿热试验,也就是把电子计价秤摆放于高温及较为潮湿之处,查看其是否能够在这样的环境当中正常使用。对于销售海鲜或者货品众多的综合市场而言,如果货物水分含量较高,则必须进行湿热测试,一旦电子称不符合标准,则会在称重时出现较大出入[2]。 三、电子衡器在制造时不合格的原因 1、设计器具时未考虑全面 有的生产厂家在设计器具过程中,并未对周遭的环境乃至设施进行考量,并未提出良好的预防措施,所以令制造的器具预防干扰的能力过差。 2、制造电子衡器选择廉价材料及设施进行制作 有些制造电子衡器的企业一味希望通过最低的投入获取最大的收益,所以在制造器具方面,仅选择了廉价的材料与设备进行制造。例如,制造电子计价秤时,称重传感器是其中最为关键的零件,有的企业则使用一些价格较低且质量不过关的传感器,令制造出的电子计价秤质量过差,测量数据失准。 3、监测制造器具时未严格执行相应标准 组装电子秤时,工人为了能够用最快的时间组装完毕,在工作环节中不够严谨,令电子衡器在质量方面无法过关,造成资源、物力、财力的浪费。 四、具有的故障 电子衡器的故障大致有两类:常见故障及特殊故障。酿成这些问题的主要原因在于设计安装不够合理,产品运用不够合理并且自然磨损等原因。产品设计安装不合理,会令电子衡器的出数两侧不一致或出数缺失。运用在恶劣环境当中的电子衡器,在运用过程里,较易在称底端或旁边缝隙内渗入沙粒,这会令计量出数不够稳定。这是因为称体内的传感器被遮蔽,受到外界压力的影响,令计量数据产生较大的偏差,此时仅需将称中的杂物去除便可。另一原因则为在安装电子衡器时操作不够规范。比如有些化工厂在检测电子衡器时,在重量低于30t时,承重结果较为精准,可是在重量大于30t时,则会出现明显的误差,检查后未发现称体内有异物,测量传感器的电压及电阻也十分正常,更换称重仪表也未发现问题,最终透过加设砝码发现,在重量达到32t时,误差则会加大,降低1t,误差则随之下降,所以检查称底时发觉,垫传感器使用的铁块阻挡了称台的槽钢,空称状态时有一条空缝,这就使得在测量小吨位时较为准确,而测量大吨位时则会出现误差。 元器件本身的不足也会令电子衡器出数不够稳定,这一故障会透过补接补偿线到激励线的方式进行处理。把四线结构加成六线能够具有加强信号、清除故障的效果。令数值不稳定的另一方面是接线盒进水,这一状况只要通风干燥则能够处理。判断这些故障的方式则为测试技术。比如通过万用表测量补偿线、激励线信号线以及屏蔽线相互间的电阻值,假如测量的屏蔽线以及信号线相互间的电阻为30欧,信号线表面压裂后短路,这一问题则能够经由更改主线进行处理。 五、计量测试技术 计量测试技术作为电子衡器维修的根本,相同的故障也会由不同原因所引发。比如在监测当中,传感器数值产生变化,排除掉电阻与传感器的原因,通过检测发觉为接线板中的压线螺丝松动而导致问题的发生,因此,这一状况仅需拧紧螺丝。在电子衡器维护阶段,传感器的零线状况较为困难。传感器的零漂会令数值失稳,但这个问题较为少见。仅通过简单的测量工具并不能判断为哪一传感器的故障,此时可以透过将分度值变小的方式进行处理[3]。将所有传感器的数值进行记录,间隔一段时间后再次进行记录,假如数值出现变化则划分到检测当中,之后测量电压及电阻,透过检测可以发现,是传感器的零漂问题,因此只要将其更换则能够解决问题。 结束语:综上所述,对于计量测试技术而言,需要不断明确电子衡器发展的趋势,不断运用先进的计量测试技术,良好处理电子计价秤计量测试的质量问题。并且,需结合时代特点,彻底更新设计理念,更新系统结构模式,才可以真正提高电子衡器产品综合质量水准,建立显著的经济效益与社会效益,真正完成可持续化的发展。 电子测试论文:电子产品包装材料的性能分析与测试 【摘 要】电子产品的包装由外包装和内包装共同组成。通常,外包装以纸箱为主,抵抗堆码和运输颠簸带来的压力;内包装由气泡膜和防潮袋共同构成,在发挥缓冲效果的同时,提供阻隔水蒸气的效用。本文通过对电子产品各层包装关键性能进行分析和日常检测,能确保其在在流通过程中发挥理想的功用,大大提高电子产品的安全性和可靠性。 【关键词】电子产品包装 纸箱 气泡膜 防潮袋 引言 在信息化极为发达的现代社会,电子产品作为其重要标志发展迅速,尤其是凝聚着最新科技的智能电子产品,如智能手机、电脑、电视遍布生活的各个角落。作为其主要构成,电子元器件在越加精密复杂的同时向着大规模集成电路发展。因此,碰撞、挤压、潮湿和静电成为电子产品贮存和运输中的安全隐患,相应的,包装的保护性能愈发重要。 包装是电子产品保护和存储介质,首要功能就是保护电子产品。因此,在电子产品的流通和贮藏过程中,包装设计应考虑以下几点:(1)需承担一定外力的碰撞冲击,防止产品外壳或芯片受损;(2)需抵抗堆码和运输颠簸带来的相互挤压,防止内容物的变形;(3)具有抵御雾、露、雨、水蒸气渗入的能力,减缓电子产品的氧化、生锈、短路等问题。 包装材料是构成产品包装的基本因素,其选择的合理与否直接关系到包装所呈现的性能。因此,科学的选材对电子产品包装具有重要意义。 电子产品的包装由外包装和内包装共同组成。通常,外包装以纸箱为主,内包装由气泡膜和防潮袋共同构成。 1 纸箱 在大型电子产品的包装中,由瓦楞纸板制成的纸箱是最为常见的外包装容器。瓦楞纸板经至少一层的瓦楞纸和一层箱板纸粘合而成,具有较好的弹性和延展性。 瓦楞纸板的楞形一般为近三角形,并列成一排,相互支撑,从而使瓦楞纸板形成一定的机械强度和抗压能力,为内容物提供保护和缓冲作用。根据楞形的设计差异,共有ABCEK五种,前四种应用最为广泛。 A型楞是最先发明的一种瓦楞形状,具有最大的瓦楞间距和高度,单位长度内瓦楞数量最少,这种形状富有一定的弹性,能发挥良好的缓冲性能,承载较大的冲击力。 B型楞与A型楞截然相反,瓦楞高度最低,单位长度瓦楞密度大,纸板表面平整,具有较高的平压强度,在外界压力下不易变形,稳定性好。 C型楞的楞高和单位长度内的瓦楞数均介于A型与B型之间,性能也介于二者之间。 E型楞的瓦楞楞薄而密,其刚性和强度、手感硬度较好。 综合以上各种楞形的特点,成箱后的抗压强度从高到低依次为A、C、B、E。在实际应用中,为了获得更高的抗压强度,通常采用两种或者三种楞形结合的方式构成三层、五层或七层的瓦楞纸板。 除此之外,瓦楞纸箱的抗压能力还与瓦楞原纸自身的特性,如原纸的定量、紧度、水分和施胶度有着紧密联系。定量即克重,克重越大、紧度越高、厚度越均匀、水分(9%~12%)和施胶量控制合理,越有利于保障成品纸箱的抗压强度。与此同时,瓦楞纸箱采用的是吸水性很强的纤维材料,即使原材料水分控制合理,但生产环境、存放环境、使用环境的高湿状态会促使瓦楞纸箱材料迅速吸湿,从而降低其整体的抗压强度。 综上所述,瓦楞纸箱的抗压性能受到多重因素的影响,对于现代企业来说,应加强该性能日常检测,通过把握力值与变形量的变化曲线,结合各影响因素,进一步完善瓦楞纸箱的质量。实际操作时可参照GB/T 4857.4-2003《包装 运输包装件基本试验》提供的方法,借助XYD-15K纸箱抗压机进行测试(图1)。 2 气泡薄膜 气泡膜是以高压聚乙烯为主要原料,生产过程中添加增白剂、开口剂等辅料,经过高温230℃挤出吸塑成型气泡的一种产品。由于气泡中充满空气,所以质轻,富于弹性,具有良好的防震、抗压、缓冲、防潮之效。 气泡膜在使用中,若包装物为电子元器件等带有尖锐边角的物品时,运输颠簸和外力装卸都可能导致气泡膜被内容物的边角戳破,从而使气泡膜的保护作用大打折扣。此种情况反映了气泡膜的耐穿刺性不甚理想,可以通过XLW电子拉力机检测材料的穿刺强度来衡量该性能优劣,为气泡膜的工艺改进提供量化数据参考。具体方法可参考GB/T 10004进行。 测定所需的穿刺强度测试装置分为两部分:钢针固定装置和样膜固定夹环,如图2。将直径为100mm的气泡膜安装在样膜固定夹环上,然后用直径为1.0mm、球形顶端半径为0.5mm的钢针,以(50±5)mm/min的速度去顶刺,读取钢针穿透试片的最大负荷。测试试片应5个以上,取其算术平均值。 3 防潮袋 对于电子产品来说,水蒸气是导致电子产品失效,无法正常运转的最重要因素。当周围相对湿度超过65%时,水蒸气会在金属表面形成一层厚度不足0.01微米的水膜,空气湿度越高,水膜的厚度越厚。空气中的CO2、SO2、NO2、H2S等气体会溶解在水膜中形成电解液,使绝缘介质的绝缘性显著下降,在金属材料表面产生化学腐蚀或电化学腐蚀。之后,由于电子产品内外存在一定的水蒸气压力差,水蒸气发生扩散,逐渐渗入电子产品的内部零件中,导致电磁性器件的绝缘率下降,发生短路,腐蚀金属材料和接触性原件的表面,影响电子器件的性能和机械强度等。因此,防潮成为电子产品包装的首要解决的问题。 防潮袋的出现有效解决了这个问题。防潮袋采用了具有一定水蒸气阻隔性能的材料对电子产品进行包装,以减缓外界水蒸气的渗入,降低湿度变化对电子产品的影响。可见,袋体的水蒸气透过性能的优劣直接关系到防潮效果能否达到预期。 影响包材透湿性的因素很多,例如环境湿度、材料亲水性与否、化学结构、结晶度、厚度、密度、添加剂、增塑剂等等。因此,在多重因素的影响下,最佳的判断方式是利用试验法直接测定防潮袋材料的水蒸气透过率,测试方法以称重法和传感器法应用最多。 称重法指的是在规定的温度条件下,在试样两侧保持一定的水蒸气压差,然后利用称重传感器或分析天平把透湿杯的重量变化“称”出来,再根据试样的面积、厚度、称量间隔时间以及试样两侧的湿度差计算出材料的透湿性能参数。称重法的应用可以追溯到1953年制定的ASTM E96,这是最早的称重法透湿性测试标准。经过数十年的不断应用与完善,称重法已经成为当今国际透湿性测试的仲裁方法。 与称重法并列而论的是传感器法,根据使用的传感器类型不同,包括动态相对湿度检定法、红外检定法和电解法。该类方法的试验环境与称重法较为一致,测试速度快,测试过程稳定,分辨率高,影响因素少,因此这类测试方法更适用于快速测定高阻隔性塑料薄膜、薄片以及含有塑料的多层结构材料的水蒸气透过性能。对于防潮袋来说,建议采用电解传感器法更为合适,仪器可选用W3/330水蒸气透过率测试系统。 电解传感器法使用电解池作为湿度传感器,设备的渗透腔被防潮袋材料试样分成一个干腔和一个湿度可控的湿腔,水蒸气从湿腔渗透通过试样进入干腔后会被载气气流携带至电解池中,由电解池测量载气的湿度并输出电信号,然后计算可得试样的水蒸气透过率。测试过程如图3、图4、图5、图6所示。 结语 随着电子产品经历新一轮的销售热潮,商品质量状态越来越多的引起人们的关注。其包装的基础性能无论对商品保质还是流通贮藏都有着十分重要的现实意义。通过对电子产品各层包装关键性能进行分析和日常检测,能确保其在在流通过程中发挥理想的功用,大大提高电子产品的安全性和可靠性。 电子测试论文:信息化电子测试技术发展综述 摘要:当前世界各个国家均非常重视本国科技的发展,把科技创新作为第一生产力,其中信息化技术的创新发展进展神速,计算机等信息化技术的发展大踏步前进。全球信息化日新月异,尤其我国信息化技术突飞猛进。电子测试技术在电子国际市场的巨大需求下具有广阔应用前景。为了适应不断发展的电子测试技术,本文对电子测试技术不断翻新的发展进行探索和综述,指出了电子测试技术的前景和发展趋势。 关键词:电子测试技术 信息化 智能化 为了保证全球信息化技术的正常运行和迅猛发展,自然要求电子测试技术也水涨船高,能够不断适应新情况的出现。除了计算机等信息化产品外,电子测试技术是保证上述电子产品安全使用的重要保证,是信息化领域正常运转的保护神,它能够渗透到几乎所有电子产品生产和使用的所有环节,其主要是通过测试电子产品的性能参数来实现其作用。伴随着新的电子产品不断涌现,对电子测试技术的要求持续提高,因此需要与时俱进的升级电子测试技术,才能保证电子产品的生产和使用。 1 市场需求分析 电子测试技术的市场需求,主要取决于当前技术水平及消费者要求。当前消费者对电子产品的需求向小体积,多功能,电池续航长等方向发展。电子产品企业为了适应当前消费者需要,将远距离无线传输,高能电池,精密小型化元件等最新技术融合到电子产品中。持续更新的技术使得电子产品功能不断强大,每一代电子产品更新需要的集成技术愈加复杂,这都将对电子测试技术的提出新的适应变化和挑战。自然,这也是电子测试技术更新的目标和动力。同样,电子产品需要更低的成本才能吸引消费者的注意,自然电子测试的成本也不能太高,电子产品和电子测试技术已融为一体,不可或缺。 2 现状分析 当前的电子测试技术为计算机集成新技术,模块化形式更为人们所接受。例如电力行业测试技术以往以多种电磁和电动式指针式仪表,铁丝和铜线互感器,单功能电子管为基础建立的测试技术。这些测试技术体积庞大,灵敏度低,精确度差,已不能适应当前社会的要求。而如今的集成化电子测试技术精准度更高,灵敏度更强以及对测试范围更加宽泛等。在信息化的大背景下,电子测试技术趋向于智能化、信息化、网络化等方向发展,可从以下方面展开讨论。 2.1 高性能智能化 电子测试技术的智能化,不仅兼顾传统感知功能,还能处理分析数据,和预测电子元件健康状态等功能,智能化系统突出的革新表现在彻底抛弃传统算法和测试模式,通过现场分析数据对电子产品进行在线、准确测试,从而达到及时对电子产品建筑状况进行测试的目的。目前测量仪器可分两种,通用仪器和专用仪器。通用仪器中,电子全测仪和水准仪逐步替代传统水准仪和测距仪;计算机辅以应用软件变得更加智能化和多功能化;多种信号发生器、分析仪及高性能光通讯设备,采用新的测试技术原理,测量准确度、时效性更为突出,现在已形成产品系列;值得一提还有全站型仪器,它将宽带矢量网络分析仪、电子侧距仪和经纬仪结合在一起,使得测试仪器功能更加全面化;仪器多功能化依赖多种仪器的结合,结合的形式有两种:一种是简单积木式,另一种是集成化。 2.2 网络化 目前我国信息化水平不断提高,多种信息的获得依赖于网络,这使得我们的工作和生活环境离不开周围的网络环境。电子测试技术的网络化就是电子测试仪器对电子产品进行测试和分析需要基于网络平台,并可有效克服带宽等障碍性因素的干扰,现正向低成本、良好操作性和强兼容性方向发展。这在传统电子测试技术是不可想象的。一个常见例证可很好解释这一特点,当前智能手机使用率可占半壁江山,其智能化加速提高,手机用户只要能够连接上网,即可通过网络登录官方网站对手机终端进行更新升级,抑或是检查本手机系统是否存在问题,存在哪些问题,手机用户在家即可完成对手机的电子性能测试。而且,在APP持续研发的良好背景下,许多手机获得自我检测功能和更新升级机会。手机用户只需在可联网的环境下就可保障电子测试技术的顺利开展,所以电子测试技术逐步具有网络化的特征。 2.3综合化 与传统电子测试方式相比,现在的电子测试技术功能更加全面,更加综合,不再局限于原来的单一功能;测试系统的能力与传统的方式相比,有了大幅度的提升;另外,对于电子产品的测试不再仅限于合格验收方面,可以从电子产品的前期预期,规划设计,生产预售,合格验收,使用维护以及报修等多个方面做到全方位的测试,这是电子测试技术测试功能综合化和测试方面全面化的体现。 3 结语 全球电子测试技术正向高性能智能化、网络化和综合化方向发展,越来越具备强大的功能,表明电子测试技术前景广阔,必将带来新的技术革命。 作者简介:李丽苹(1971―),女,河南洛阳人,本科,工程师,研究方向:关于CPU 电子测试论文:电子衡器中计量测试技术的应用分析 【摘要】电子衡器里面的计量测试技术的测量精度是极其高的,并且能够使用在很多的地方,其达到的效果也是不可估量的。因此我们在很多的地方都会使用到电子衡器的测试技术,从而使其能够发挥到它最大的用处,使计量测试得到的结果更加准确,更加可靠有效。针对这一点,本方对电子衡器中计量测试技术的应用进行了分析。 【关键词】电子衡器;计量测试;应用分析 最近几年的时间,我们国家进行电子衡器的制造的公司越来越多,他们制造的电子衡器大多都是非自动的。最开始的时候我们国家是通过借鉴其他国家的技术制造电子衡器,如今随着国家的发展富强,科技水平也在不断提高,制造电子衡器的时候已经不是单纯的采用其他国家的技术,而是自己不断研究、设计,从而发现新的、先进的制造方法,也使得其用途更加广泛,其中最具代表性的一项成果就是制造的称重显示控制器已经在世界上处于先进的地位。最近这段时间我们国家有关的一些监督管理机构对计量器具的质量进行检查的时候发现主要的一些计量器已经发展的尤为先进,其用途也是特别的广泛,测量的结果更是准确无误,当然有好就有坏,我们国家在进行电子计价秤的制造过程中,其技术水平一直难以得到提升,一批货品制造出来,其中合格的器具只占有40%-65%的比例。 1.电子计价秤存在的质量问题 1.1 对温度进行试验时不符合要求 制造抽烟电子计价秤的时候,一般会对温度进行测试,通过将其放置于高温和低温等不同的温度条件下,观察其适应环境的情况如何。我们国家规定的电子计价秤的使用温度应该在(-10~40)℃范围内和(-30~80)℃的贮藏温度内保证准确度指标,要是制造的电子计价秤不合格,那么使用的时候如果在较为炎热的夏天或是在较为严寒的冬天得到的测量结果会有很大的误差,严重影响测试结果,进而对后续的工作造成不良影响。 1.2 进行抗电脉冲串试验和抗静电放电试验时不符合要求 在通过电子计价秤进行测试的时候,电子线路会因为周边的环境情况和周围具有的电磁干扰导致发生问题,通过检验发现正在使用中的电子计价秤在我们使用的接打电话的时候,就会对其产生干扰,影响测试结果的准确度,从而造成结果的错误。 1.3 进行湿热试验时不符合要求 检查电子计价秤是否符合使用要求的过程中,要想确定电子计价秤会不会受潮湿环境的影响,它绝缘情况是怎么样的,我们就需要进行湿热试验,即将电子计价秤放置在高温度和较为潮湿的地方,观察它在这种条件下的测试其示值是否准确,从而确定它能否适应该环境条件。那些主要销售产品是海鲜的地方或者货物繁多的综合市场以及货物水分含量高的环境来讲,进行湿热试验是必不可少的,如果试验不符合要求的电子称被使用在这些场所,其货物的重量就会有很大的不同。 2.制造的电子衡器不合格的缘由所在 (1)对器具进行设计的时候没有考虑周全 比如有一些生产厂家对器具进行设计的时候,没有考虑到周边的环境以及设施等会对器具造成的影响,没有指定有效的防止干扰的方法,从而导致制造的器具的预防干扰能力较差。 (2)部分制造电子衡器的公司只会挑选最为便宜的材料和设备进行制造 部分制造电子衡器的公司只想着怎样减少投资,获取更大利益,因此在制造器具的时候,只会挑选最为便宜的材料和设备进行制造。比如:制造电子计价秤的时候,要选择其中最主要的零件“称重传感器”的过程中,一些公司就将采用那些便宜但质量不过关的传感器,从而导致制造出来的电子计价秤的质量也不过关,测量的数据不精准。 (3)对制造的器具进行检测的时候没有严格的执行有效的标准 比如:在电子秤的组装的过程中工人的为追求最快的组装速度,而出现工作不严谨,以致制造的电子衡器质量也不能过关,浪费资源,浪费财力、物力。还有一些人将不合格的电子称使用在现实生活中,导致出现更大的问题。 3.使用电子衡器过程中发现的故障问题 通常情况电子衡器的故障主要表现在两个方面:常见故障、特殊故障。引起电子衡器发生问题的因素如下: (1)进行器具的设计的时候没有考虑周全、将器具应用在实际的时候中操作有误、周边环境的变化等。 比如:设计电子汽车衡,以及在安装使用电子汽车衡的时候,将其使用在煤场、料场等,有可能会把煤块、砂石等坚硬物抵在在称底,以至于测量的时候数据不精准。 (2)制造电子汽车衡过程中操作错误。 对化工厂选用的电子汽车衡进行称量时我们知道,小于30t的物品的称量数据误差非常小,但是称量物品多于30t时,就会出现(1~5)t的误差,测量时称台下没有其他干扰物,传感器正常,更换掉称重显示装置,问题依旧存在,仔细查找之后发现称台下面垫传感器的地方有一厚约10cm的铁块,顶在槽钢内缘,空称的时候有间隙存在,以至重量小的物件能够准确测量,较重的就会有误差。 综上所述,要想使电子衡器能够准确可靠的长时间使用,则应该确保周边环境的良好,操作必须认真执行使用说明,做好电子衡器的日常维护保养工作。 4.解决电子衡器的一些问题过程中采取的计量测试技术 计量测试是发现电子衡器的一些问题的最简单的的方法,影响因素不一样,但也可以造成一样的问题,因而在这里作者进行了简单的介绍: (1)由于传感器接线线制的不合适(4线制改维6线制即可)、接线盒受潮或进水会引起电子秤示值不稳。 (2)对称重站用到的电子汽车衡进行检查发现,检查快完成的时候,两个传感器的示值不同,对其进行仔细检查发现不是传感器、电阻等造成的问题,而是因为在接线板处出现虚接,所以测量开始前必须先检查连接情况是否良好,只有基础工作做好了,后边的工作才能更好地顺利进行,问题也就更容易解决,也就会减少许多不必要的工作量的出现。 (3)对电子汽车衡进行检查的时候,传感器出现零漂问题是最为麻烦的事情,在用的电子汽车衡进行检查的过程中,我们可以知道是由于传感器出现零漂会导致测量结果的错误,但是零漂不会经常出现,它是随机发生的,不确定的,因而仅仅通过测试工具做检查的工作是不够的,是不能检查出实际的问题到底在哪里,为此应该选取变小分度值来进行测量,观察各个传感器的数据并进行记录,通过一段时间统一标准砝码的测量记录发现哪一个传感器数据不同,那么就应该把该传感器当作重点检查对象,之后对它们的电阻以及电压变化进行检查,经过长时间的检查排除,我们知道了出现问题的传感器,然后换了新的传感器,最后发现不在发生零漂的问题,整个器具也能够正常准确的进行工作。 5.总结 不管怎么说,这些年来,我们国家的电子衡器的制造水平有了质的发展,在世界上也占有一定的地位,所以,在制造过程中我们更应该高度重视各方面的影响,提高测量的准确度,减小误差,同时也应该注意进行工作人员是否敬业,进行严格的监控,制定一系列合理的工作制度,按照要求进行,同时也要加强工作人员专业知识的学习,从而使他们在进行检查工作的时候减小错误率,当我们对各方面的因素进行管理改善之后,我想我国制造的电子衡器会更加优良,测量结果会更加准确,外界因素对其的影响也将会降到最小,如此其他后续的工作也将能够更加顺利地开展,从而使我们国家电子衡器的制造水平更加先进,处于引领地位。
电力系统自动化技术论文:电力系统自动化计算机技术论文 1电力自动化系统概述 1.1变电系统自动化电力系统通过变电站和输电线路输送电能,在变电站运行过程中,仅仅依靠人工来监控电力供应,工作效率较低,并且难以及时进行信息反馈和实时监控。计算机技术在变电系统的应用,不仅极大地提高了监控精度和工作效率,而且帮助工作人员及时发现变电运行存在的问题,从而有针对性的采取有效措施,提高电力运行的可适应性和稳定性。在变电站自动化系统中应用计算机技术,光纤和计算机电缆作为最重要的媒介,实现了变电站二次设备的集成化、信息化和数字化。变电站系统利用计算机技术生产变电运行管理档案,变电系统自动化是电力系统发展的重要趋势。 1.2电网调度自动化电网调度自动化是电力系统自动化的重要基础,我国各级的电网调度自动化系统和计算机技术有着密切联系,终端设备主要有显示器、打印机、存储器、计算机网络接口等,这些设备都是经过计算机技术的整合,在电力系统局域网进行参数测量和状态检测。电网调度自动化系统主要实现在电力生产过程中,自动化分析和监控电网的运行状态、采集实时数据、评估电力系统安全状态、预测电力负荷、控制省级以上电网控制等,满足电力系统的运营要求。 1.3配电网系统自动化电力系统借助于计算机技术进行改造省级,实现电力系统网络化和配电智能化,配电网系统自动化分为三级结构:光线终端、配电子站和配电主站,配电网系统自动化有助于实现电力系统的资源共享,确保配电系统的安全稳定运行,保障电力系统的高效运行和高度自动化。 2电力系统自动化中计算机技术的应用 2.1电力一次设备在线状态检测近年来,我国电力部门积极引进先进的科学技术,和科研机构进行合作,在电力一次设备在线状态检测的研究中取得了很多的成就。电力一次设别在线状态检测可以长期连续地对电力系统一次设备如开关、断路器、变压器、汽轮机、发电机等设备的运行参数进行在线监测,通过实时监控一次设备的运行状态,科学分析电力一次设备运行参数的变化趋势,判断电力系统是否出现运行故障,及时对一次设备的维护保养,提高电力一次设备的利用率和使用性能。 2.2新型测控和继电保护装置光电式互感器技术在电力系统的应用,使得电力二次设备如继电保护、测控设备装置的功能和结构发生了很大变化。新型测控和继电保护装置省去了部分信号处理电路、A/D转换电路和隔离互感器,极大提高互感器的响应速度。 2.3智能化电力一次设备在电力系统中电力二次设备和一次设备的安装位置相距较远,两者之间用大电流控制电缆和强信号电力电缆连接。而智能化电力一次设备是指在设计电力一次设备结构时,充分考虑二次设备的运行,将电力二次设备的基本功能就地实现,节省大量的控制电缆和电力信号电缆,实现电力一次设备的保护和自带测量功能,如常见的箱式智能化变电站、智能化开关柜、智能化开关等。但是在实际的应用过程中,智能化电力一次设备很容易受到电力系统大电流断开造成的高强度电磁场干扰,其关键技术主要包括通信接口协议标准、电子部件和电磁兼容的供电电源等。 2.4光电式电力互感器电力互感器是输电线路的一种重要设备,其按照一定的比例将输电线路的大电流和高电压数值降到电力仪表可以测量到的数值,便于电力仪表的直接测量。但是,电力互感器的电压等级越高,其绝缘性能越差,并且设备的质量和体积也越大,动态的信号范围越来越小,导致输电线路的电流互感器饱和,甚至导致信号畸变。当前很多国家都成功研制了电子式互感器和光电式互感器,其相应的应用标准也逐渐完善。和普通电力互感器相比,光电式电力互感器的输出信号比较小,通常是毫安级,其很难通过较长的电缆线路将信号输送给相关的保护和测控装置,必须通过光电转换和模数转换将信号转换为数字信号之后,由光纤接口送出。 3结束语 电力系统自动化中的计算机技术的应用,推动了电力系统的快速发展,随着计算机科学技术的快速发展,计算机技术将在电力系统自动化中发挥着更加重要的作用。 作者:杨会宇单位:国网河南淇县供电公司 电力系统自动化技术论文:变电站电力系统自动化技术论文 1系统结构与性能 1.1系统性能特点:变电站综合自动化的监控和管理系统适应不同的工作环境,现场安装后可立即使用并稳定可靠运行。系统的软、硬件设备十分便于维护,各部件都具有自检和联机诊断校验的能力,为维护人员提供了完善的检测维护手段,包括在线的和离线的,都能准确!快速的进行故障定位,维护人员都能在现场自行处理。计算机监控和管理系统具有很高的可靠性(其平均无故障时间MTBF为:主要设备大于20000h,系统总体大于17000h。系统的软、硬件设备具有良好的容错能力。当各软、硬件功能与数据采集处理系统的通信出错,或当运行人员在操作时发生一般性错误时,均不引起系统的保护功能丧失或影响其它模块的正常运行。 1.2信息采集方式:对一个较先进的变电站综合自动化系统而言,其信号采集应该是可以完全分散分布和下放的,因为只有这样才能最大限度地减少二次控制电缆,简化二次回路。特别是在10kV变电站,可将测控部分合并在10kV保护装置内,根据模拟量对采样精度的不同要求,采用专用的电流输入口以接测量用。 1.3网络结构与通信:分散分布式结构,各间隔层与站级层所有控制指令、数据传送、信息交换等都是通过计算机数字通信实现的。这就对承担数字通信的物理介质的可靠性、实时性提出了非常高的要求。因此在变电站自动化向分散式系统发展时,采用计算机网络的优点来替代传统串口通信成为一种趋向。 2变电站电力系统自动化的技术发展途径 2.1神经网络控制技术的应用:由于神经网络具有本质的非线性特性、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力,所以受到人们的普遍关注。神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的。神经网络将大量的信息隐含在其连接权值上,根据一定的学习算法调节权值,使神经网络实现从m维空间到n维空间复杂的非线性映射。 2.2模糊逻辑控制技术的应用:模糊方法使控制十分简单而易于掌握,在家用电器中也显示出优越性建立模型来实现控制是现代比较先进的方法,实践证明它有巨大的优越性!模糊控制理论的应用非常广泛。电热炉一般用恒温器来保持几档温度,以供烹饪者选用,模糊控制的方法很简单,输入量为温度及温度变化两个语言变量,每个语言的论域用 组语言变量互相跨接来描述。 2.3专家系统控制技术的应用:专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面!虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用,但仍存在一定的局限性,如难以模仿电力专家的创造性。 2.4线性最优控制技术的应用:最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分,也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多,最成熟的一个分支。 3国内变电站自动化技术发展存在的问题 3.1不同产品的接口问题:接口是综合自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一,包括RTU、保护、小电流接地装置、故障录波、无功装置等与通信控制器、通信控制器与主站、通信控制器与模拟盘等设备之间的通信。这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通,需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通信规约等问题。 3.2运行维护人员水平不高的问题:目前,变电站综合自动化系统绝大部分设备的维护依靠厂家,在专业管理上几乎没有专业队伍,出了设备缺陷即通知相应的厂家来处理,从而造成缺陷处理不及时等一系列问题。要想维护、管理好变电站综合自动化系统,首先要成立一只专业化的队伍,培养出一批能跨学科的复合型人才,加宽相关专业之间的了解和学习。其次,变电站综合自动化专业的划分应尽快明确,杜绝各基层单位“谁都管但谁都不管”的现象。 4变电站自动化系统应能实现的功能 4.1微机保护:是对站内所有的电气设备进行保护,包括线路保护,变压器保护,母线保护,电容器保护及备自投,低频减载等安全自动装置。各类保护应具有下列功能:故障记录转贴于。存储多套定值。显示和当地修改定值。与监控系统通信。根据监控系统命令发送故障信息,动作序列。当前整定值及自诊断信号。接收监控系统选择或修改定值,校对时钟等命令。 4.2数据采集及处理功能:包括状态数据,模拟数据和脉冲数据。状态量包括:断路器状态,隔离开关状态,变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号、事故跳闸总信号、预告信号等。目前这些信号大部分采用光电隔离方式输入系统,也可通过通信方式获得。常规变电站采集的典型模拟量包括:各段母线电压、线路电压,电流和有功、无功功率值。 4.3事件记录和故障录波测距:事件记录应包含保护动作序列记录,开关跳合记录。变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现,一是集中式配置专用故障录波器,并能与监控系统通信。另一种是分散型,即由微机保护装置兼作记录及测距计算,再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。 4.4控制和操作功能:操作人员可通过后台机屏幕对断路器,隔离开关,变压器分接头,电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备,在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。 4.5系统的自诊断功能:系统内各插件应具有自诊断功能,并把数据送往后台机和远方调度中心。对装置本身实时自检功能,方便维护与维修,可对其各部分采用查询标准输入检测等方法实时检查,能快速发现装置内部的故障及缺陷,并给出提示,指出故障位置。 4.6数据处理和记录:历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容,它包括上一级调度中心,变电管理和保护专业要求的数据,主要有:①断路器动作次数;②断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数;③输电线路的有功、无功,变压器的有功、无功、母线电压定时记录的最大,最小值及其时间;④独立负荷有功、无功,每天的峰谷值及其时间;⑤控制操作及修改整定值的记录。 5结语 电力系统自动化控制技术近年来得到了快速的发展,并在电力行业展示出其独有的魅力,自动化控制技术的改进和自动化元器件性能的提高,对电力系统的稳定性、安全性和经济性起重要的作用。 作者:刘珍 单位:四川蜀能电力有限公司成都蜀达分公司 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化技术安全管理论文 1人员管理存在问题在电网建设、发展中,急需具有专业素质的管理人员 但实际状况是,相关管理人员对于电力自动化技术的掌握度较低,缺乏专业化的技术。与此同时,电力系统的相关专业管理人才较为缺乏,对于一些新进入企业的工作人员,其专业素养的提升培养较为缺乏,从而致使在管理工作中遇到问题无法科学判定及处理的状况。此种状况问题的出现对于企业的经济获取造成了较大的损失,使得电力系统的维护工作花费成本有所增加。而且,如果在事故发生后无法及时、妥善的排除问题,那么对于电网系统安全性而言也极为不利。因此,积极培养出一个具有专业素养的管理人才团队对于自动化技术管理而言极为重要。 2电力系统自动化技术安全管理科学措施 2.1合理设计电力系统自动化技术 首先需做的便是在电网自动化设计期间,对其相关影响因素进行全面化的考量、分析。在电力自动化技术设计中,需注意对其采用分布式的设计方式,也就是指将各个设计单元分隔开来,以此帮助有效避免在某一个单元内部,出现各个组成部分相互影响的状况。另外,在自动化系统运行时,二次接线的状况经常会出现。针对这些二次接线点,应相应地对其系统做简化处理,积极采用多功能继电器来替代二次接线工作。之后再对主控制及其它开关柜运用分布式的设计方式,实现其内部接线的简化处理,避免出现因操作失误而导致的安全事故。最后需注意的是,对于电网系统的扩展、兼容性均应注意进一步的加强,以此促使在各电力设备中,自动化技术均有用武之地,满足其使用需求。 2.2提升电力系统自动化技术维护水准 现今社会呈现出信息化的发展趋势,电力自动化技术也得到了较大的关注。在自动化技术管理中,准确判定其发展形式及方向极为关键。如此一来,便能够充分且全面的掌握自动化技术的功能及优点所在,进一步提升其维护水准,为电网系统运行安全提供保障。近些年来科技的迅速发展使得信息技术发展趋势越发突显,因此,在电力自动化技术管理中也需注意灵活运用信息技术,积极开发一些数字变电站,确保电网的安全及高效运行。信息化技术的应用能够帮助将搜集整理电网中大量的运行数据,实现对电网技术的高效管理,并促使其智能化水准得到提升,使得电网运行更加安全。 2.3提升自动化技术管理人员专业素养 为了促使达成电力自动化技术管理的目标,具备专业素养的人才队伍建设极为重要。技术管理人员需在日常工作中丰富自身的知识储备,尽可能的满足市场发展需要,对市场竞争环境进行全面分析,合理降低工作成本,为电力事业发展提供助力。第一,充分考量企业发展需求,明确各工作人员的工作职责及要求标准,促使其在日常工作中处于一个动态学习的状态中。站在长远发展角度考量,依照企业发展需求来对工作状况进行科学调整,强化自主学习意识。第二,注意采用因岗施教法方式。对于企业内部员工的培训管理,应在对其岗位职责需求充分考量的基础上,采用因材施教的方式。丰富管理人员先进管理经验;提升技术人员专业技能。第三,积极创设浓厚学习气氛。采用外出交流、鼓励、举办技能竞赛等多种方式,进一步帮助增强企业内部员工的自主学习意识。 3结语 为了更好的促进电力事业的发展,确保电网系统的安全、经济运行极为重要。现今科技的迅速发展使得自动化技术频繁应用于电网系统运行中,电力自动化技术也开始由低级转至为高级,整体开始走向进步。对电力自动化技术实行安全、科学化管理,积极达成相关的管理目标,才能够帮助有效促进我国电网事业的良好发展,进一步促进社会经济发展。 作者:黄卫华 单位:国网天津武清供电有限公司 电力系统自动化技术论文:电力系统厂站自动化技术论文 1电力系统自动化概述 随着时代的发展,人们生活水平的提高,时代要求电力系统实现自动化运行与管理,同时也是有效解决现代城市电力需求办法。在现代计算机技术等的不断发展下,极大地改变了原来电力系统自动化内涵,在EMS系统中已经综合了PAS工程,而且开发电力系统故障管理数据软件技术也成熟起来,电力系统的CCCPE统一体自动化就是最好的见证。CCCPE软件管理系统把电力电子管理装置和通信以及计算机控制集合于一体,能够检测与监控电力运行故障,而且对管理的全程都可实现自动化监控,对电力系统的电力调度能够成功承担完成。就装配电力系统各种自动化设备来看,与其他投资相比,引入自动化设备所用投资比重不大,但重要性能够与投资的电力系统主设备媲美。在电力系统中引进先进的自动化设备在一定程度上能够促进系统主设备运行效率的提高,使运行故障避免发生,并能够使主设备的使用寿命最大限度的延长,使配置新设备的时间推迟,能节约资源,使电力公司在设备投资上节省。为使用电需求的日益增多状况得到满足,使电力系统供电量与用电量处于平衡好的状态,在管理电力系统运行中,管理电能就离不开自动调节与电力控制装置。在对电力自动调节与控制装置进行研发时,为使控制要求更好地得到满足,相关研究人员详细分类了电力系统自动装置,自动化装置能够在电力系统接入后正常运行;在异常状态下能够运行,并且自动化控制的电力保护装置可同时发挥功能,这是最常见的两种。文章以电力系统厂站中自动化装置应用状况对电力系统的自动化发展进行阐述。 2厂站自动化概述 2.1火电厂自动化 自我国火电厂建立自动化系统以来,共经历了“第一代”和“第二代”以及“第三代”数字控制系统三个阶段。把彼此孤立的各个机组,建立起系统为第一控制阶段的内容,没有产生理想的效果。第二阶段这一问题没有被解决,在火电厂自动化历史舞台也渐渐退出。就目前火电厂自动化发展状况来看,正是发展中的第三阶段,该阶段的支撑为具备开放式特征的工业自动化系统。立足第三代数字控制系统的实际工作状态及其效率角度进行分析,能够完成实时监控全场电力工作行为任务,并能够将其向电力调度部门及时提供,这样电力调度部门就可根据各机组工作状态,分配全厂经济计算数据。与此同时,第三代数字控制系统还能够向电力系统各个“分部”反馈电力调度部门各项工作指令,这样调度部门通过合理调度整个电力系统,使其能够处于正确与科学的工作状态之中。分析第三代数字控制系统实际工作水平,其工作性能能够满足火电厂自动化工作需求,其作为自动化技术类型在火电厂推广和发展是值得的。 2.2水电厂自动化 就我国水电厂自动化技术来看,其建立是以计算机监控系统为基础实现的。在其发展初期,主要系统类型为分布式系统。而当代水电厂自动化技术全面改革的实现是建立在计算机监控系统不断进步基础上全面铺开的。目前,就水电厂自动化发展来看,其主要技术类型为全开放和全分布式监控系统。全开放和全分布式监控系统与集中式和分层分布式系统相比,具有明显的可靠性和可维护性优势,在电力生产和运行工作中投入速度更快,因此人们更“器重”它。无人值班为下一步发展水电厂自动化技术方向,对于这一发展目标的实现,水电厂不仅要把内部计算机实时监控系统建立起来,还需要其他调度部门的配合,把整个电网自动化系统建立起来,从而使有效监视与采集整个电网信息数据能够实现,这样无人值班的发展目标就会在各个自动化系统相互监督下成功实现。 2.3变电站综合自动化 变电站的综合自动化作为自动化管理技术是把各项优秀技术集中为一体。在实际工作当中,其能够完成检测电力工作现场数据,并将在其他系统的支持下分析无法测量的数据,将记录下来,调度部门对其进一步分析和使用带来便利。目前,变电站综合自动化技术能够有效集中电力系统各个分散设备,实现有效调度电力系统各个设备。由于同质性为电力系统当中部分设备特征,因此为防止相互干扰和混淆调度指令信号,变电站综合自动化系统能够有效划分系统单元,以中央单元和间隔级单元呈现,综合自动化系统特点正体现于此,其优势也正在这里。 3厂站自动化技术的发展趋势 综合自动化技术为当今发电厂和变电站自动化技术,其主要特征为分层分布,在科学技术不断进步下,方兴未艾为其发展状态,以下为其大致发展趋势。电子、计算机、通信技术加速了厂站自动化技术的发展,IED兴起在20世纪末,被广泛地应用在工业自动化领域和电力自动化方面。IED实际就是一台嵌入式装置,具备微处理器等部件,对各种不同工业应用环境都能够满足,应用场合不同其软件也具有差异,电子电能表等就是比较典型的IED。以这一定义为依据,我们针对厂站自动化系统,可以以IED来看待其中的间隔层测控等装置。通常各种IED之间接口为工业现场总线或工业以太网,由于应用环境不同其信息交换协议也存在差异。特别强调一下,在厂站自动化领域中,PI的应用存在逐步扩大趋势。作为工业自动化产品的PLC比较经典,应用历史较长,目前处于发展与改进中,但在过去电力自动化行业相当长一段时间内,其被较为广泛地应用在电厂自动化机组单元控制外,在远动与继电保护领域运用极少。近来在厂站自动化领域,PLC的应用呈现出扩大和深化趋势,成为关注的焦点。 4结束语 综观当前我国电力事业发展整体状况,其主流趋势就是自动化能够贯穿于整个电力系统运行和调度之中,这对于未来电力事业发展而言,也是其主要走向。而作为电力系统,其电力调度实现自动化对于用电紧张局势可以发挥更好的缓解作用,并且在很大程度上有利于促进电力系统稳定运行状态的提高,从而使我国电网用户享受的电能更具有安全性和稳定性以及可靠性,为用电居民和用电企业正常生活和生产运行提供全面保证。文章以我国电力系统厂站自动化为研究对象,详细论述了其调度技术和发展趋势,把相关结论总结出来,以期为同行工作提供借鉴。 作者:黄年 单位:平南供电公司 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化计算机技术论文 1三层应用模型 在新型的电力自动化系统中,多了一部分以往所没有的结构——应用服务器,处于三者正中间的位置。处于中间件的应用服务器在这一结构中,在对前置机的数据进行接纳的同时自动备份,历史数据的存在为数据访问中逻辑规则的实现开辟了路径而电力工作站的功能借助逻辑规则以及数据库得以实现。同时不能忽视的是DCOM是实现应用服务器和电力工作站通讯功能的基底,ADO则是应用服务器和数据库服务器实现通讯的依据。在这一模型的基础上,还有两个很大的优势。第一个就是使得软件自身的可扩充性得到了进一步的增加和推动,假如数据发生了相关的逻辑规则的变化,不需要改动其他,只需要将对应的中间件(应用服务器)就可以了,这个时候对于电力前端也不必担心,影响是微小的。第二个优势则是在安全性能上的保障,因为前后客户端没有直接的数据往来,而是通过应用服务器进行,这样以来便使得一些不安全因素得以避免。 2计算机技术在电力系统中的实现 2.1系统的应用服务器 在上文中所提及到的三层C/S结构,所添加的中间件的部位是最为重要的部分。这里将对中间件进行一个较为详尽的解释。这一部位具有强大的通信功能,同时自身的可扩展性可以得到极高的展现。由此使得客户机与服务器之间、服务器相互之间的数据传输稳定进行,实现两者群体之间的通信进行。结合在上文中所提到的功能的实现问题,可以知道,应用程序服务器在发挥本身程序功能的同时,又承担着DCOM服务器的角色。 2.2实时数据的获取和保存 应用程序服务器是承接实时数据的纽带。说到实时数据这里就要有所区分,实时数据是分为未处理的和已处理的两个部分,前者是存在于前置机中,后者则是具体的计算之后呈现的。这里需要提及到的是WinSock编程。当操作电力自动化时,内部存在一个存盘线程,位于后台部位,只要不是有系统出现暂停或者是退出的问题,就会一直运行。 2.3系统的应用逻辑 在文中我们所采用的三层C/S结构,应用逻辑是需要被定义在应用服务器端的,这样就可以达到所有用户共享这一资源的目的,假设遇到事物逻辑变化,则只需对服务器中的应用逻辑进行一定的更改即可。这样就使得客户端在运行和使用过程中减少了很多不必要的问题。 3计算机技术应用于电力系统自动化的价值和意义 当今社会的发展速度加快,对于电力的性能要求也进一步提高。将计算机技术应用与电力系统自动化的过程中,可以有效提升相关电力部门的管理水平和工作效率,自动化和智能化的优势得到很好的展现。另一方面则是在安全性方面更加有保障,由于计算机技术本身的自动化优势,可以将许多风险性事件的危险度降到最低,电力系统在自动化加强的同时,对电力使用的安全性能方面也有显著加强,使得安全性有效提高。计算机技术于电力系统自动化的应用过程中产生了极大的积极效益,促进了社会整体的进步与发展。 4结语 综上所述,在电力自动化系统中进行的数据传输本身便十分巨大,加之自身种类的多样性的存在,使得通讯功能的优劣成为了系统整体性能是否良好的至关重要的因素。简而言之,对于电力自动化系统中问题的探究,便是对前置机和数据服务器以及电力工作站等方面通讯问题的探究。在本篇论文中,为达到电力部门于工作过程中得以稳定操作,致力于探究编程技术的实现,以促进电力系统于运行中的有效性。 作者:李萍 电力系统自动化技术论文:计算机与电力系统自动化技术论文 1.电网调度自动化 电网调度自动化,简单来说,就是运用现代自动化技术,对电网进行调度和管理。电网调度自动化是电力系统自动化的重要组成部分,也是非常关键的内容。在我国,根据实际情况,对电网调度进行了相应的等级划分,由低到高依次为县级电网调度、地区电网调度、省级电网调度、大区电网调度以及国家电网调度。以县级电网调度自动化系统为例,其基本结构如下:在电网调度自动化中,计算机网络系统是最为关键的部分,其与服务器、工作站、显示器、变电站终端设备等在计算机系统的连接下形成了一个相对统一的整体,构成了电网调度自动化系统。在实际应用中,电网调度自动化所涉及的方面是非常广泛的,不仅需要对电网运行数据进行实时采集,还需要对电网运行中的安全性和可靠性进行有效评估,更需要对整个电力系统的运行状态和负荷能力进行预测,而这些功能的实现,都离不开计算机系统的支持。不同等级的电网调度对于计算机系统的需求也存在很大的差异,对于级别相对较低的电网调度自动化系统,可以选择PC机作为服务器或者工作站;而对于级别相对较高的电网调度自动化系统,由于电网容量更大,结构更加复杂,对于计算机系统的需求也较高,需要选择更加先进的计算机技术以及更加可靠的软件支撑。 2.智能电网技术 智能电网的基本网络结构如下:智能电网技术可以说是计算机技术与电力系统自动化技术有效结合的最佳范例,其中涵盖着相当多的技术,不仅电网的调度需要依靠智能电网技术对全局进行控制,而且智能电网技术同时也覆盖了发电、输变电、配电、调度等环节,计算机技术也随之深入到了电网运行的各个环节。在智能电网中,计算机技术的应用主要体现在稳定控制系统、调度自动化系统、柔性交流输电等方面,而正是由于计算机技术的应用和发展,才使得智能电网技术变得突飞猛进。从目前来看,我国构建智能电网的主要目标之一,就是利用现代数字化技术进行电网的建设。而在这个过程中,必然需要计算机技术的支持。首先是通信系统,利用现代通信技术,智能电网可以更好的对电网运行数据进行采集、传输和保护,需要电网建设人员的重视。在智能电网中应用通信系统,可以对电网的功能进行扩展,提升电网对于风险的抵抗能力,保障电网运行的稳定性和可靠性。同时,用户也可以通过通信系统,对智能电网服务系统进行访问,对电力相关的问题进行实时在线咨询,实行用户与供电企业之间的良好沟通。其次是信息管理系统,其同样是智能电网的重要组成部分,同样是以计算机技术为基础构建起来的。信息管理系统的功能主要是对信息的采集、处理、集成和显示,保障信息安全。信息管理系统在智能电网中的作用是非常重要的,例如,信息的采集和处理可以实现对各种信息的记录、归类、总结,方便人们进行查询;信息的集成可以有效提高智能电网的信息处理能力;信息显示可以为用户提供了解电网运行情况的平台;对于信息安全的保障则能够避免用户信息的泄露,使得用户的权益得到更好的保障。然后是网络拓扑,未来智能电网的结构必然是向着稳定性强、灵活性高的方向发展,而我国能源分布不均匀的情况使得发电区域和用电区域相距甚远,电力在传输过程中会出现大量的损耗。对此,我国在电力网络中加强了对于计算机技术的应用,通过直流联网工程等项目,对电网结构进行了优化和调整,从而有效确保了电网的经济高效运行。 3.变电站自动化 在电力系统中,变电站以及相关输配电线路的主要功能是方便供电企业与电力用户的相互沟通和联系。在应用计算机技术前,供电企业与电力用户之间的信息传递通常都是由人工方式进行,不仅效率低下,而且存在很大的滞后性。建设变电站自动化系统,融合计算机技术,可以极大地提高信息反馈效率,加强对于变电站的监控和管理,保证变电站的安全稳定运行。变电站自动化系统如下图所示:在不断的发展过程中,借助于计算机技术,变电站逐渐实现了自动化运行和管理,二次设备也开始朝着数字化的方向发展,并且随着计算机技术的不断深入,还将实现变电站的网络化和集成化。变电站自动化系统的出现,一方面,可以有效简化变电站的操作流程,实现无人值守,另一方面,也可以促进电网调度自动化的有效实现,必须得到电力技术人员的充分重视。 4.结语 总而言之,在当前科技发展的带动下,计算机技术得到了突飞猛进的发展,在电力系统中也得到了日益广泛的应用。将计算机技术和电力系统自动化技术有效结合在一起,可以推动电力系统自动化的快速发展,为电力用户创造一个稳定可靠的用电环境,进而促进我国社会经济的持续健康发展。 作者:马波 王惠丽 单位:国网河南省电力公司三门峡供电公司 电力系统自动化技术论文:电力系统调度自动化技术论文 1电力系统检测与控制功能 电力系统存在的作用不仅是为了满足人类的生产生活之需,而且还是电力企业追求发展成果与利润的基础。为了保证电力系统中的发电厂能够自动进行发电、电力的调度能够实现科学经济化和电网的安全稳定运行,电力系统的检测和控制功能就显得十分重要。电力调度自动化系统具备的电力系统检测与控制功能,能够为整个电力系统的调度自动化提供数据支撑。在电力系统运行过程中,检测系统对系统运行的各数据信息进行采集,利用计算机软件进行信息的分析和处理,将相关信息显示在终端设备上,调度员对相关信息与数据进行整理,依据制定好的对策和计划,让电力调度系统执行既定的调度方案。对于数据分析可能出现的异常情况,采取合适的控制动作,对系统进行控制,确保电力系统的安全、适用和可靠。 2电力系统调度自动化技术的应用现状 随着时代的发展,各种先进的技术不断出现并发展成熟,极大地改善了人类生产生活条件。电力作为人类使用的重要的能源之一,在与电力相关的领域,信息化水平逐渐提升。目前,电力系统已经实现了自动化运行,整个系统中的电力系统调度自动化技术也在不断发展,而且相关公司研发了许多的电力系统调度自动化功能系统,并将这些系统应用于我国的电力能源的实际调度之中,为社会的发展进步做出了巨大的贡献。目前,在我国电力系统调度自动化领域广泛采用的主要是符合国际公认标准的RISC工作站和POSIX操作系统接口。如下对几种应用广泛的电力系统调度自动化技术的应用详情做一个简要的介绍。 2.1、CC-2000电力系统调度自动化系统 CC-2000电力系统调度自动化系统作为一款面向现代的高水平的电力调度系统平台,是由我国电力研究领域领先的中国电力科学研究院、清华大学、东北电力集团公司等共同开发研制而成的。这个系统采用了分布式的结构和面向对象的技术,采用事件驱动和封装思想为此应用软件提供的透明的接口。整套系统利用分布式结构,将实时数据的采集、数据存储和数据处理以及其他各种应用按照功能的不同,分布在不同的结构层上,整个系统中某一部分出现故障,对整个系统其他部分的运行不产生影响,而且整个系统还能维持一定程度的正常运行。这套系统目前已在我国的国家调度中心和华北、东北等地的电网调度通信中心成功应用,对我国电力系统的安全、可靠和经济运行提供了支撑。 2.2、OPEN-2000能量管理系统 OPEN-2000能量管理系统是在1998年,由南京的南瑞集团公司开发出的一套对电网进行监控、采集数据、控制自动发电、电力系统应用软件、调度员培训仿真系统、配电管理等各种功能于一体的电力调度管理系统。这套系统具有开放性和分布式的特点,是电力系统调度自动化系统中较为先进的一种。这种系统是我国首次将IEC870-6系列的TASE.2协议集成于软件平台的系统。目前已在国家调度中心、湖北省调、广东省调、山西省调和深圳、上海等大中城市的调度中心安全稳定运行。 3电力系统调度自动化技术的发展前景 随着计算机技术、电子通信工程和数据库技术等的不断发展,使得电网系统调度自动化技术不断趋向发展成熟,极大地促进了我国电力事业的发展。如下,笔者结合时展潮流和相关科研进度,预测电力系统调度自动化技术的发展将会朝着如下方向前进。(1)可视化。当前,人们对于各种信息和数据更追求直观化的认知,因此,利用图像图形技术将原始的数字、表格、文字等呈现出来的资料转化为直观的可视化的图形图像信息,是时展的必然趋势,这也是电力系统调度自动化技术将来的一种重要发展方向。对于调度过程中,各种信息利用图形和图像表达出来,更加直观地方便相关人员对电网运行状况、调度情况等进行有效及时的掌握。(2)智能化。电力系统调度自动化的智能化技术是不久的将来,电力系统调度自动化系统即将实现的一种功能,这也是电力电力系统调度自动化技术发展到现阶段的必然结果。(3)数字化。近年来,在各领域数字化技术均得到了良好的应用。在电力系统调度自动化领域,其运用也会很快地实现。电力系统调度自动化技术的数字化利用先进的遥感技术、虚拟现实技术、GPS技术等新兴技术,应用到调度系统中,促进整个系统在可视化和智能化得以实现的同时,还利用先进的数字控制技术对电力调度过程进行有效良好的控制。 作者:李丽娜 刘雪梅 单位:国网冀北电力有限公司唐山供电公司 电力系统自动化技术论文:电力系统继电保护自动化技术论文 1继电保护自动化技术在电力系统中的实践应用 1.1继电保护自动化技术在电力系统中的应用 ①继电保护自动化技术在母线保护中的应用。母线继电保护主要包括两种,即相位对比保护以及差动保护。相位对比保护指的是通过相位的对比方式,提高系统保护母线的可靠性和有效性;差动保护是将特点以及变化都一致的电流互感器设置在母线元件上,当系统母线侧边端子和二次绕组进行连接之后,再将继电保护装置安装在系统母线差动位置。在大电流接地过程中,通过三相连接的方式实现;小电流接地过程中,在相间短路中设置系统母线保护,然后通过两相连接的方式实现。②继电保护自动化技术在发动机保护中的应用。发电机是电力系统的重要组成部分,保证发动机的安全、稳定运行至关重要。继电保护自动化技术在发电机保护中应用主要包括两个方面:一方面,重点保护,如果发电机定子绕组匝间发生短路故障,将会导致发电机的故障部位温度上升,破坏绝缘层,威胁发电机的安全运行,通过在定子绕组内安装匝间保护装置,能够有效的防止定子匝间短路故障的发生;如果发电机的单相接地产生的电流超过规定值,通过安装接地保护装置能够对发电机进行继电保护;通过将发电机中性点、电流、相位进行相互结合,能够形成纵联差动保护,实现对发电机的保护;另一方面,备用保护,过电压保护能够有效的防止发电机自负荷较低的状况下发生绝缘被击穿的现象;过电保护能够有效的实现对外部短路故障的保护,防止发生短路破坏发电机;当发电机定子绕组发生低负荷问题时,继电保护装置能够自动切断电源,并发出相应的报警信号,实现对发电机的保护。③继电保护自动化技术在变压器保护中的应用。变压器是电力系统的重要组成部分之一,对电力系统的运行安全性和稳定性具有非常重要的作用。继电保护自动化技术在变压器保护中的应用主要包括以下几个方面:其一,短路保护,变压器短路保护包括阻抗继电保护和过电流继电保护,阻抗继电保护主要是通过利用变压器阻抗元件产生的保护作用,阻抗元件运行一段时间之后,会自动切断电源,以此实现对变压器的保护;过电流继电保护主要是在变压器电源两边电源和时间元件中安装过电流继电保护装置,电流元件运行一段时间之后,会自动切断电源,进而实现对变压器的保护。其二,瓦斯保护,当变压器的油箱出现问题时,在故障电弧的作用下绝缘材料和油都会发生分解,产生有害气体,通过采用瓦斯保护,当油箱出现上述故障时,能够自动的启动保护动作,将变压器电源切断,同时发出警报信号通知维护人员赶到故障地点进行处理。其三,接地保护,对于不接地变压器保护,应该采取零序电压保护措施;对于直接接地变压器保护,应该采取零序电流保护。④继电保护自动化技术在线路接地保护中的应用。电力系统的线路错综复杂,接地方式也相对较多,因此电力系统的接地方式包括大电流型接地与小电流型接地,当出现大电流接地时,应该立刻切断电源,防止接地故障对电力系统造成的破坏;当发生小电流型接地时,继电保护装置会发出报警信号,电力系统在一定时间内依然可以运行。针对不同的接地故障,应该根据故障状况采取相应的保护措施,具体状况如下所示:其一,零序功率,当电力系统发生接地故障时,零序功率的方向发生变化,零序电流波动相对较小,以此实现对电力接地故障的预测以及保护;其二,零序电流,当电力系统线路发生接地故障时,零序电流会迅速上升,继电保护动作非常敏感,能够及时的采取切断电源的保护措施,对电力系统进行保护;其三,零序电压,电力系统在正常运行时,并不会产生零序电压,如果电力系统发生接地故障,会导致零序电压的产生,继电保护装置能够及时的发出相应的报警信号,同时电网维护人员通过观察电压表数值能够判断系统是否发生接地故障,主要是因为当电力系统发生接地故障时,电压数值会降低。 1.2实例分析 文章以某电网为例,该电网于2010年应用了继电保护自动化技术,2011年4月23日,110kV变压器主变低压侧继电保护动作,1号主变101开关跳闸,2号主变119、131开关过流保护动作跳闸,重合闸动作,合成功,电网维护人员赶到事故现场,设备并无异常,维护人员通过查看跳闸过的线路,两条线路故障都能够合闸成功,但是却导致越级跳闸。通过对故障进行分析,发现为线路故障,开关拒动,处理方法表现为:把故障开关隔离,恢复供电,然后通知检修人员认真检查,查实状况后采取措施进行检修。 2继电保护自动化技术的未来发展趋势 继电保护自动化技术的未来发展趋势主要包括以下几个方面:其一,智能化,近年来,人工智能技术在电力系统继电保护自动化中得到非常广泛的应用,例如模糊逻辑算法、遗传算法、神经网络等,通过将这些人工智能技术应用在继电保护自动化系统中,能够保证继电保护自动化系统正确判别故障,并具有智能化解决复杂问题的能力,进而实现继电保护的智能化;其二,网络化,计算机网络技术在国家经济建设以及能源发展中发挥了至关重要的作用,通过将网络化技术应用在电力继电保护系统中,利用计算机网络能够将主要设备的继电保护装置连接在一起,创建继电保护装置网络,能够显著的提高继电保护的可靠性,因此电力系统继电保护技术的网络化是未来发展的一种必然趋势;其三,计算机化,随着计算机技术的快速发展,自动化芯片控制的电路保护硬件已经从16位单CPU结构发展为32位CPU微机保护结构,显著的提高了继电保护的性能以及响应速度,继电保护自动化系统的计算机化已经成为不可逆转的发展趋势。 3结束语 总而言之,继电保护是电力系统的“哨兵”,通过将继电保护自动化技术应用在电力系统中,能够实现对电力系统的实时监控,当电力系统发生故障时,能够及时、准确的确定故障部位,并发出报警信号通知电网维护人员赶到故障地点将故障排除,尽可能的降低故障造成的影响,进而保证电力系统能够安全、稳定的运行。 作者:赵军 单位:陕西省地方电力(集团)有限公司甘泉县供电分公司 电力系统自动化技术论文:电力系统中的自动化技术论文 1几种自动化技术介绍 1.1主动对象数据库技术这种技术在电力系统监视及控制中应用较为广泛,对软件的继承性及封装性产生深远影响,同时对电力系统的开发及设计也具有革命性的推动作用。随着电力行业的快速发展,为了保证电力运行稳定性及安全性,应当大力推广最新的对象数据库技术。和一般数据库相比较,主动对象数据库技术具有主动性功能,利用自身携带的触发子实现电力运行中的监视功能,并利用对象函数对电力运行进行有效控制,以提高电力运行的稳定性。而传统的数据库技术的一些判断功能,主要依靠外界程序完成,所以安全性不高。主动对象数据库技术由于具有触发机制,再加上对象技术,便能对电力运行实现自动监控,并在数据读写的同时,对数据库进行管理及更新,完成了数据资源共享,也实现了电力系统运行稳定性。随着电力系统运行规模不断扩大,复杂性也相应提高,需要解决的供电问题有所增加,所以,主动对象数据库技术也应自动升级,并拓展功能范围,以适应复杂变化的电力运行系统,实现供电高效化。 1.2总线控制系统总线控制系统指的是将电力运行中的各个设备通过一定设施和控制室内部的仪表及设备连接起来,所形成的具有双向、多功能的通信网络。该系统是在传统的测量系统上发展起来的,只在传统装置中安装了微处理器,从而实现自动获取供电信息的能力。这些微处理器通过电缆相互连接,并和远程监控计算机也保持连接,使得微处理器获得的供电信息能够在网络内部传播,并通过远程控制计算机进一步处理,实现了信息在整个电力系统中的广泛传播。信息在不同微处理器中按照一定的通讯协议传输的,由于和监控计算机相连接,所以便实现了自动控制系统。总线控制系统具有开放性及分布涵盖范围广等特性,被作为电力系统的纽带,安装在总线上,从而形成网络系统,实现对电力运行中的信息进行有效控制、补偿计算、监控及优化等,所以,通过应用该技术,电力运行中的诸多内容能够得到快速解决,从而实现了运行高效性及稳定性。总线控制系统目前在我国电力运行中被广泛应用,通过传感器及变送器,经电力运行信息收集,输送给监控计算机,该计算机通过进一步分析处理,最后指令。该系统在结构上采用了控制器及变送器,将二者有机的而结合在一起,提高了抗电磁干扰能力,从而有效提高了电力系统的稳定性及精确性。另外,该系统在运行方式上采用分开的方式,将变送器安装在监控现场,而控制器则安装在控制室内部,这样有利于电力信号技术被采集,通过变送器输送给控制器,形成了一个简单的回路系统,从而避免了众多弊端。 1.3光互连并行处理器阵列该技术具有如下特点,首先,在运行中不受电容负载影响,从而具有较高的安全性及灵活性;其次,解决了诸多电力运行中的问题,如能够有效解决临界线长度限制问题,也可以解决线路输出端受限制问题。此外,能够连接在计算机系统内部,实现了减小时钟扭曲问题;再次,不受传输路径的限制,能够在光波导中自由传输,并不会和光束发生相互交叉。该技术结合了光子传输和电子交换,具有较强的灵活性及重构性,不受传输宽带的影响,具有较强的抗电磁干扰能力,所以在电力系统运行中具有广泛的应用潜力。此外,该技术能够对电力系统的自动控制及继电保护进行更新,并能够将继电保护水平进一步提高,使电力运行系统更加稳定、安全。 2自动化技术在电力运行中的应用 2.1在电力调度中的应用随着电力运行规模不断扩大,对电力调度系统的准确性及及时性也有进一步提高。在改进时,应采用信息技术及其它自动化设备,以提高调度效率,同时也应加快遥信、遥控设备使用力度,使电力设备的运行情况能够及时传送到网络上,被调度工作人员及时采集、分析,进而对调度制度作进一步完善。此外,通过使用先进设备,电力运行中的电压、电流及供电功率等情况都能及时被工作人员所知晓,从而提高了电力系统运行稳定性及安全性。 2.2在配网系统中的应用配电网涉及到众多环节,并具有一定的危险性,所以,加大自动化技术的使用力度,能够提高供电效率,也能够提高供电安全性。为了实现电网系统的高效运行,应加大自动化技术的使用力度,将计算机网络技术、通讯技术、自动监控技术及遥感等技术应用到设备运行检测中。使工作人员和电网设备保持统一状态。在配网中通过使用自动化技术,能够有效降低劳动成本,也能偶减少设备维护成本,更重要的是提高了供电效率,为企业增加了经济收入。 2.3在变电监控中的应用变电系统是电力运行中的重要环节,在供电规模扩大的同时,自动化技术应用要求也有所提高,所以,应加大自动化设备的使用力度,才能保证变电系统的高效运行。变电系统在自动化技术应用时,应加大最新设备的使用量,并配备相应的技术人员,使设备和人员相统一,从而实现变电系统、一次设备及二次设备的功效运行。如,应加大无功补偿技术的使用力度,使变电系统的电流、电压及供电功率始终处于稳定状态。另外,还要采用远程监控技术,对变电设备实施全方位监控,从而有效提高了设备运行的安全性及可靠性。 3结语 随着电力系统运行规模不断扩大,对运行效率也提出更高要求。必须加大自动化技术的应用力度,才能提高电力运行效率,满足现阶段人们的用电需求。本文就电力行业中自动化技术的应用进行分析,希望具有参考价值。 作者:胡孝奇单位:河南能信热电有限公司 电力系统自动化技术论文:电力系统下的电气自动化技术论文 1.电力服务实现智能化 在现代化生活中,电力已经渗透进各行各业,如果电力系统出现问题,很多行业将无法正常进行。由此可见,电力系统的正常运行显得如此重要。作为电力系统智能化的重要构成,电气自动化技术可以让操作人员在高精准度要求下实现系统设计,而且让系统实现自动化地进行自我分析所出现的故障,即系统运行的智能化。这种方式,可以让那个电力系统运行得更为高效准确。电力系统的高度自动化运行,让其服务功能得到了升级,实现了电力服务的智能化。 2.电气自动化技术在电力系统中的有效应用 2.1.本文经过研究分析,总结出现阶段电气自动化技术在电力系统中的应用主要包括以下几方面,下面,我们就来详细了解下。第一,仿真技术。在电力系统运行中,仿真技术是一项非常常用并且实用的技术,对于完善电力系统科学运行可谓是意义重大。仿真技术既可以应用到实验中,也可以应用到实践中,在实验过程中通过应用仿真技术,所得出的实验数据与实际数据非常相近,这样就可以避免重复大量的实际测量、实际运算等工作。同时,仿真技术在故障排除、分析中也得到广泛应用,有效的提高了对电力系统故障分析、排除工作的效率。 2.2.其次,就是智能技术。智能技术是电气自动化技术重要的表现形式之一,智能技术在电力系统中的应用可谓是发展迅速,并且发展空间非常巨大。在智能化系统的支持下,可以迅速发现电力系统运行中发生故障的所在之处,并且可以在最短时间内反馈给工作人员,提高了电力系统运行的灵敏度,有效降低了单位时间内的停电次数,提高了电力系统的运行效率。 2.3.实时动态监控技术。该技术也是电气自动化技术表现的一种形式,电力系统通过该技术的应用,可以对电力系统运行的各部分动态进行实时监控,并且可以对运行数据进行记录,并能及时反馈到操作室,对于预防电力系统运行事故的发展意义重大,提高了电力系统运行的安全性、可靠性。 2.4.柔性交流电系统技术。该技术是一种较为先进的处理技术,在电力系统运行过程中,该技术可以针对某些环节进行综合功能以及独立功能方面的处理,调控电力系统的关键性参数,该技术所涉及的技术是很多的,最为优秀的技术就是ASVC。该技术的优势就是调节的速度非常之快,可调节的范围也很大。所以,该技术在使用过程中,基本上没有噪音,也没有延迟,工作效率高,控制能力强。 3.电气自动化在电力系统中的应用趋势 自动化的发展则趋向于:第一,由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。第二,由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。第三,由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。第四,由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。第五,装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。第六,追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。第七,由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如管理信息系统在电力系统中的应用。 4.结语: 综上所述,电力能力是当今世界发展应用最为广泛的能源之一,而电子自动化技术也是当今世界发最活跃、最充满生机且发展潜力巨大的技术之一,所以不断研究电气自动化技术在电力系统运行中的应用以及发展趋势对于我国经济社会的可持续发展意义重大,以上就是本文所研究的主要内容,希望可以给广大同行业者带来帮助和提供借鉴。 作者:尹荣海单位:辽宁大连金州林场 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化技术安全管理论文 摘要:现在,随着社会经济的不断发展,国家电网得到了高度的应用,其应用的领域越来越广泛,而且,运行的效率得到了很大的提升。科学技术的发展,能够促进电力系统自动化的发展,然而,带那里系统自动化技术还是存在一定的局限性,电力系统的故障会导致大范围的停电,影响了人们的生活和工厂的生产。本文通过对电力系统现在运行的现状进行分析,并针对问题,提出可行的建议,促进电力系统自动化的发展。 关键词:电力系统;自动化技术;国家电网 现在,我国经济发展迅速,为了能够促进电力系统平稳的运行,就必须实现电力系统自动化技术的发展,减少电力系统自动化技术在使用中出现的故障,提高其可靠性。科技的发展促进了电力系统自动化的发展,电力系统也朝着更加高级的方向发展,能够实现整体的发展。为了能够实现对电力系统的安全管理,要进行合理的安排,对管理方针进行优化,协调各项管理内容,完善相关的水平,促进综合电网的发展。 1电力系统自动化技术的现状和问题 1.1电力系统自动化技术设计存在问题 我国的电力事业发展起步比较晚,与一些发达国家相比还是比较落后的,我国也进行了几次大规模的电力系统的改造,电力系统自动化技术还不够成熟,导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本,现在,我国在进行国家电网建设的过程中,由于电力系统自动化技术的局限性,导致了其不能提高效率,在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟,虽然经过几次大规模的改造,但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以,在对电力系统自动化技术使用的过程中,电力系统自动化技术不能实现兼容性,在不同的设备上不能同时使用,其接口是不一样的,而且出现了设备之间不能连接的问题。现在,国家电网的覆盖范围比较大,各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的,使用的电力设备也是不同的,在对电力系统自动化技术设计的过程中,在管理上就应该采取不同的方法,这也给管理带来很大的难题。所以,在电力系统自动化技术设计的过程中,应该分析不同地区使用的电力设备的共同点,能够使自动化系统具有兼容性,可以在不同的设备上使用。 1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题 在使用电力系统自动化技术中,设备很容易出现故障,导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格,在选择电力设备中,为了能够减少经济成本,他们就会忽视电力设备的性能,导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中,对技术的成分要求比较高,在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感,他们的专业知识也不够扎实,这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误,在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障,在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题,对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中,会出现各类干扰问题,不能使系统稳定的运行,对电力系统产生很大的隐患。 1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题 电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才,但是,在实际的管理中,这些管理人员的素质并没有达到要求,当电力系统自动化技术出现故障的时候,都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏,导致我国国家电网的安全受到威胁。所以,要解决这个问题,就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养,促进安全的宣传和教育,防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想,这就导致了管理人员不负责任,相互推诿的现象发生。 2电力系统自动化技术的安全管理措施 2.1完善电力系统自动化技术的维护水平 在电力系统自动化技术维护方面,应该建立一支高素质的管理队伍,定期对管理人员进行培训,提高他们的综合素质,使他们扎实的专业知识和良好的修养,在维护设备中要富有责任心,从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在,随着科学技术的进步,信息技术在各行各业得到了广泛的应用,所以,在电力系统的应用中,应该结合信息技术共同使用,建立数字化的电网,完善数字化变电站的建设,促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理,实现了全面的管理,能够进行数据的收集,防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题,运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理,提高管理的智能化和可视化的水平,使我国的电网在运行中减少故障的发生,使运行的经济效益提高。 2.2强化电力系统自动化技术的管理 现在,随着科学技术的发展,电力系统自动化技术的使用越来越普及,所以,在管理工作中一定要实现全面的管理,掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析,在电力系统自动化技术中,应该结合我国的经验,在规模建设上进行各种考虑,应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计,能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制,电力系统的各个单元应该是相互独立的,防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时,应该实现系统使用的兼容性,在此基础上,实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法,从而能够方便管理,在电力系统的设计中,可以简化二次接线,从而能够进行分布式的设计。 3结语 现在,我国的电力事业在不断的发展,但是,我国的电网建设还是存在一定的问题,容易导致停电问题,使人们的生活和生产受到影响,原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性,所以,应该强化对电力系统自动化技术的管理。 作者:朱坤双 单位:国网山东省电力公司应急管理中心 电力系统自动化技术论文:电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。 IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电力系统自动化技术论文:分析电力系统自动化技术 摘 要: 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 关键词:电力自动化;现场总线;无线通讯技术;变频器 1.引言 现今,创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程,并确保过程运行的可靠及安全,为先进的维护策略打造了相应的基础。 电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高搜企网版权所有,为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展,电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术,包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等,大大提升了过程系统的效率和安全性能。 2.电力自动化的发展 我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。变电站自动化技术经过数十年的发展已经达到一定的水平,在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班,而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术,从而大大提高了电网建设的现代化水平,增强了输配电和电网调度的可能性,降低了变电站建设的总造价,这已经成为不争的事实。然而,技术的发展是没有止境的,随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响,全数字化的变电站自动化系统即将出现。 3.电力自动化的实现技术 现场总线(Fieldbus)被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的变革,随着工业电网的日益复杂工业自动化网版权所有,人们对电网的安全要求也越来越高,现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。 4.无线技术 无线通讯技术因其不必在厂区范围内进行繁杂、昂贵的布线,因而有着诱人的特质。位于现场的巡视和检修维护人员借此可保持和集中控制室等控制管理中心的联系,并实现信息共享。此外,无线技术还具有高度灵活性、易于使用、通过远程链接可实现远方设备或系统的可视化、参数调整和诊断等独特功能。无线技术的出现及快速进步,正在赋予电力工业领域以一种崭新的视角来观察问题,并由此在电力流程工业领域及资产管理领域,开创一个激动人心的新纪元。 尽管目前存在多种无线技术汉阳科技,但仅有几种特别适用于电力流程工业。这是因为无线信号通过空间传播的过程、搭载的数据容量(带宽)、抗RFI(射频干扰)/EMI(电磁干扰)干扰性、对物理屏障的易感性、可伸缩性、可靠性,还有成本,都因无线技术网络的不同而不同。因此,很多用户都倾向于“依据具体的应用场合,来选定合适的无线技术”。控制用的无线技术主要有GSM/GPRS(蜂窝)、9OOMHzRadios、wi-Fi(802.lla/b/g)、WIMAX(802.16)、ZigBee(802.15.4)、自组织网络等,其中尤以Wi-Fi和WIMAX应用增长速度最快,这是因为其在带宽和安全性能方面较优、在数据集中和网络化方面具备卓越的安全框架、具有主机数据集成的高度灵活性、高的鲁棒性及低的成本。 5.信息化技术 电力信息化包括电力生产、调度自动化和管理信息化两部分。厂站自动化历来是电力信息化的重点,大部分水电厂、火力发电厂以及变电站配备了计算机监控系统;相当一部分水电厂在进行改造后还实现了无人值班、少人值守。发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。电力调度的自动化水平更是国际领先,目前电力调度自动化的各种系统,如SCADA、AGC以及EMS等已建成,省电力调度机构全部建立了SCADA系统,电网的三级调度100%实现了自动化。华北电力调度局自动化处处长郭子明说,早在20世纪70年代华北电力调度局就用晶体管计算机调度电力,从国产1 2 1机到1 7 6机,再到176双机,华北电力调度局全用过,到1978年已经基本实现了电网调度自动化。 6.安全技术 电力是社会的命脉之一,当今人类社会对电力系统的依赖已到了难以想象的程度。电力系统发生大灾变对于社会的影响是不可估量的,因此电力系统最重要的是运行的安全性,但这个问题在全世界均未得到很好解决,电力系统发生大灾变的概率小但后果极其严重,我国电力系统也出现过稳定破坏的重大事故。由于我国经济快速发展的需求,电力工业将会继续以空前的速度和规模发展。随着三峡电站、西电东送、南北互供和全国联网等重大工程的实施,我国必将出现世界上最大规模的电力系统。 7.传动技术 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。变频器作为节能降耗减排的利器之一,在电力设备中的应用已经极为广泛而成熟。对于变频器厂商而言,在未来三十年,变频器,尤其是高压变频器在电力节能降耗中的作用极为明显,变频器也成为越来越多电力行业改造技术的首选。 在业内,以ABB为首的电力自动化技术领导厂商,ABB建立了全球最大的变压器生产基地及绝缘体制造中心。自1998年成立以来,公司多次参与国家重点电力建设项目,凭借安全可靠、高效节能的产品性能而获得国内外用户的好评。其公司多种产品,包括:PLC、变流器、仪器仪表、机器人等产品都在电力行业中得到很好的应用。 8.人机界面 发电站、变电站、直流电源屏是十分重要的设备,随着科学技术的不断发展,搜企网,单片机技术的日趋完善,电力行业中对发电站、变电站设备提出了更高精密、更高质量的要求,直流电源屏是发电站、变电站二次设备中非常重要的设备,直流电源屏承担着向发电站、变电站提供直流控制保护电 源的作用,同时提供给高压开关及断路器的操作电源,因此直流电源屏的可靠性将直接关系到发电站的安全运行,直流电源屏的发展已经经历了很长的时间,从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等,至目前直流电源屏已很成熟。直流电源屏整流充电部分仍然采用目前国际最流行的软开关技术,将工频交流经过多级变换,最后形成稳定的直流输出,直流电源屏系统控制的优秀部件是V80系列可编程控制器PLC,它将系统采集的输入输出模拟量以及开关量经过运算处理,最终控制高频开关电源模块使其按电池曲线及有人为设置的工作要求更可靠地工作。 9.结束语 电气自动化技术是当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛,几乎渗透到国民经济各个部门,随着我国科技技术的发展,电气自动化技术也随之提高。 电力系统自动化技术论文:新经济下电力系统自动化新技术的内涵与发展方向 [摘 要]随着计算机技术、控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域。 [关键词]新形势;电力系统自动化;发展 电力系统自动化是我们电力系统一直以来力求的发展方向,它包括:发电控制的自动化(agc已经实现,尚需发展)、电力调度的自动化(具有在线潮流监视,故障模拟的综合程序以及scada系统),实现了配电网的自动化,现今最热门的变电站综合自动化即建设综自站,实现更好的无人值班。 一、 电力系统自动化的基本概念 电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制,系统和元件的自动安全保护,网络信息的自动传输,系统生产的自动调度,以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量(频率和电压)、系统运行的安全可靠,提高经济效益和管理效能。 二、变革性重要影响的三项新技术内容 (一)电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为3个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。智能控制是当今控制理论发展的新阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 (二)facts和dfacts 1、facts技术概念的提出 所谓“柔性交流输电系统技术”又称“灵活交流输电系统技术”,简称facts,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 2、facts的优秀装置asvc的研究现状 asvc由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,asvc的调节范围大,反应速度快,不会响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声。 3、dfacts的研究态势 dfacts是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。 三、基于gps统一时钟的新一代ems和动态安全监控系统 (一)基于gps统一时钟的新一代ems 目前应用的电力系统监测手段,主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(scada)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确地共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 (二)基于gps的新一代动态安全监控系统 基于gps的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有scada的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用gps实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。 四、电力系统自动化的研究方向 (一)智能保护与变电站综合自动化 对电力系统电保护的新原理进行了研究,将国内外最新的人工智能、模糊理论、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于新型继电保护装置中,使得新型继电保护装置具有智能控制的特点,大大提高电力系统的安全水平。 (二)电力市场理论与技术 基于我国目前的经济发展状况、电力市场发展的需要和电力工业技术经济的具体情况,认真研究了 力市场的运营模式,深入探讨并明确了运营流程中各步骤的具体规则;提出了适合我国现阶段电力市场运营模式的期货交易(年、月、日发电计划)、转运服务等模块的具体数学模型和算法,紧紧围绕当前我国模拟电力市场运营中亟待解决的理论问题。 (三)电力系统实时仿真系统 对电力负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行了研究,引进了加拿大teqsim公司生产的电力系统数字模拟实时仿真系统,建成了全国高校第一家具备混合实时仿真环境的实验室。该仿真系统不仅可进行多种电力系统的稳态及暂态实验,提供大量实验数据,并可与多种控制装置构成闭环系统,协助科研人员进行新装置的测试,从而为研究智能保护及灵活输电系统的控制策略提供了一流的实验条件。 五、电力系统运行人员培训仿真系统及电气设备状态监测与故障诊断技术 电力系统运行人员培训仿真系统是针对我国电力企业职工岗位培训的迫切要求,将计算机、网络和多媒体技术的最新成果和传统的电力系统分析理论相结合,利用专家系统、智能cai(计算机辅助教学)理论,是进行电力系统知识教学、培训的一种强有力手段。 (一)配电网自动化 在中低压网络数字电子载波ndlc、配网的模型及高级应用软件pas、地理信息与配网scada一体化方面取得了重大技术突破。其中,ndlc采用了dsp数字信号处理技术,提高了载波接收灵敏度,解决了载波正在配电网上应用的衰耗、干扰、路由等技术难题。 (二)电力系统分析与控制 对在线测量技术、实时相角测量、电力系统稳定控制理论与技术、小电流接地选线方法、电力系统振荡机理及抑制方法、发电机跟踪同期技术、非线性励磁和调速控制、潮流计算的收敛性、电网调度自动化仿真、电力负荷预测方法、基于柔性数据收集与监控的电网故障诊断和恢复控制策略、电网故障诊断理论与技术等方面进行了研究。 (三)人工智能在电力系统中的应用 结合电力工业发展的需要,开展了将专家系统、人工神经网络、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、警报处理、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。 (四)现代电力电子技术在电力系统中的应用 开展了电力电子装置控制理论和控制算法、各种电力电子装置在电力系统中的行为和作用、灵活交流输电系统、直流输电的微机控制技术、动态无功补偿技术、有源电力滤波技术、大容量交流电机变频调速技术和新型储能技术等方面的研究。 (五)电气设备状态监测与故障诊断技术 通过将传感器技术、光纤技术、计算机技术、数字信号处理技术以及模式识别技术等结合起来,针对电气设备绝缘监测方法和故障诊断的机理进行了详细的基础研究,开发了发电机、变压器、开关设备、电容型设备和直流系统等主要电气设备的监控系统,全面提高电气设备和电力系统的安全运行水平。 结束语 电力系统是一个庞大的综合性的系统,从发电、变电到配电,最后到用户的使用是一个整体连续的过程,这其中的任何一个环节都对电力系统的正常运行很所影响。在信息化高速发展的时代背景下,在电力系统中实现自动化是其发展的目标,可以对发电控制、电力调度和配网方面都实现自动化,不仅可以节省企业的运行成本,并且可以提高工作效率,增加企业的经济效益。 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化未来发展新技术研究 摘要:变电站自动化系统是变电站的优秀系统,自动化系统的稳定性与先进性对变电站及电网的影响深远,先进稳定的自动化系统不仅可以保证电力企业经济效率,而且能保证广大用电户利益。现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展,本文对此进行了详细的阐述。 关键词:电力系统自动化 发展 应用 变电站电力系统是把一些设备组装起来,用以切断或接通、改变或者调整电压,在电力系统中,变电站是输电和配电的集结点,变电站主要分为:升压变电站,主网变电站,二次变电站,配电站。电力系统综合自动化是基于科技发展和计算机网络技术的出现而逐步形成的一个概念,是一个综合发电厂、变电站、输配网络和用户的集成概念,其概念研究和实现的主要目的就是如何更好地掌控和监视电力从出厂到供应的全过程,使输配过程更有效和通畅。 1 电力系统自动化总的发展趋势 1.1 当今电力系统的自动控制技术正趋向于: ①在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。②在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。③在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。④在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。⑤在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 1.2 整个电力系统自动化的发展则趋向于: ①由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到agc(自动发电控制)。②由高电压等级向低电压扩展,例如从ems(能量管理系统)到dms(配电管理系统)。③由单个元件向部分区域及全系统发展,例如scada(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。④由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。⑤装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。⑥追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。⑦由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如mis(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(computer)、控制(control)、通信(communication)和电力装备及电力电子(power system equiqments and power electronics)的统一体,简称为“cccp”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 2 具有变革性重要影响的三项新技术 2.1 电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: ①电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。②具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。③不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的asvg(新型静止无功发生器)的自学习功能等。 2.2 facts和dfacts 2.2.1 facts概念的提出 在电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统(facts)技术悄然兴起。 所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称facts,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 2.2.2 facts的优秀装置之一——asvc的研究现状 各种facts装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。asvc是包含了facts装置的各种优秀技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。 asvc由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,asvc的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为asvc是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。 2.2.3 dfacts的研究态势 随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。 dfacts是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。 3 基于gps统一时钟的新一代ems和动态安全监控系统 3.1 基于gps统一时钟的新一代ems 目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(scada)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 3.2 基于gps的新一代动态安全监控系统 基于gps的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有scada的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用gps实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。gps技术与相量测量技术结合的产物——pmu(相量测量单元)设备,正逐步取代rtu设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。 电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。gps技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。 随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。 电力系统自动化技术论文:对电力系统中运用电气自动化控制技术的探讨 目前,现代电力电子技术的发展,电气工程及其自动化已迈向生产和社会生活的各个领域,如何培养和造就社会经济发展急需的具有工程实际应用能力的电气工程人才,集科学性、先进性、整体性、特色于一身的课程建设;理论与实践、知识与技能紧密结合的既能“动口”也能“动手”的“双师型”师资队伍建设;立足人才培养目标,按照高质量、高起点、高标准的原则,加强实验实训资源的整合方面对电气工程及其自动化建设进行了探讨。 1 电力系统中自动化控制技术 1.1 电网调度自动化 电网调度自动化主要组成部分,由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等,其主要是通过电力系统专用广域网连结的,下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。电网调度自动化的主要功能是:电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制(省级电网以上)、自动经济调度(省级电网以上)并适应电力市场运营的需求等。 1.2 变电站自动化 变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化:运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。 1.3 发电厂分散测控系统(dcs) 发电厂分散控制系统(dcs)一般采用分层分布式结构,由过程控制单元(pcu)、运行员工作站(0s)、工程师工作站(es)和冗余的高速数据通讯网络(以太网)组成。过程控制单元(pcu)由可冗余配置的主控模件(mcu)和智能i/0模件组成。mcu模件通过冗余的i/0总线与智能fo模件通讯。pcu直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。 运行员工作站(0s)和工程师工作站(es)提供了人机接口。运行员工作站接收pcu发来的信息和向pcu发出指令,为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段,工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。 2 电子技术、计算机技术的发展不断推动电力系统自动化进步 随着上世纪八十年代单片机技术的发展和应用,我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产的工业计算机和引进的pc机技术为电力系统调度自动化、电厂监控系统、变电站综合自动化奠定了基础。开发的应用软件可以实现电力系统实时数据采集、汇总、分类、分析、存档、显示、打印、报警、完成操作控制等任务。这~ 时期自动化存在的主要问题是系统结构、功能、通信协议等方面缺乏工业标准,不同厂家的设备不能互连;计算机与各设备的通信一般为星形点对点连结,主要采用低速率的串/并行口通信方式,系统实时性不太好,设备配置的灵活性也较差。 随着上世纪90年代高性能工作站、服务器及软件技术、信息处理技术、特别是高速网络技术的发展,电网调度自动化系统、电厂监控、变电站自动化、配电自动化的技术水平上了一个新台阶,产品逐步发展成为一种开放式、分布式、网络化、智能化的新模式。与上一代产品相比可以大幅度减少电力电缆、通信电缆的用量,设备体积小还减少了占地面积等从而降低了建设成本,同时大幅度提高了系统的技术性能,增加了设备配置的灵活性、互换性和可维护性,提高了系统运行的可靠性。最近几年以来,各种嵌入式产品的出现,例如嵌入式高性能微处理器、嵌入式计算机、嵌入式操作系统、嵌入式以太网等产品使电力系统中的装置类设备如测量控制设备、继电保护装置、数据通信控制器等得以再次更新换代,装置的硬件电路和应用程序结构简化,产品性能大大提高,装置信息处理速度更快,功耗更低,功能扩展能力更强。 3 当前电力系统自动化依赖it技术向前发展的重要技术 当前电力系统自动化依赖于电子技术、计算机技术继续向前发展的主要热点有:① 电力一次设备智能化;② 电力一次设备在线状态检测;③ 光电式电力互感器;④ 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置;⑤特高压电网中的二次设备开发。 3.1 电力一次设备智能化 常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离,互相间用强信号电力电缆和大电 流控制电缆连接,而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现,省却大量电力信号电缆和控制电缆,通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。 电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰,关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。 3.2 电力一次设备在线状态检测 对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测,不仅可 以监视设备实时运行状态,而且还能分析各种重要参数的变化趋势,判断有无存在故障的先兆,从而延长设备的维修保养周期,提高设备的利用率,为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投入了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术,开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展,但由于技术难度大,专业性强,检测环境条件恶劣,要开发出满意的产品还需一定时日。 3.3 光电式电力互感器 电力互感器是输电线路中不可缺少的重要设备,其作用是按一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值,以便用仪表直接测量。其缺点是随电压等级的升高绝缘难度越大,设备体积和质量也越大;信号动态范围小,导致电流互感器会出现饱和现象,或发生信号畸变;互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。因此不少发达国家已经成功研究出新型光电式和电了式互感器,国际电工协会已了电子式电压、电流互感器的标准。国内也有大专院校和科研单位正在加紧研发并取得了可喜成果。目前主要问题是材料随温度系数的影响而使稳定性不够理想。另一关键技术是,光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多,一般是毫安级水平,不能像电磁式互感器那样可以通过较长的电缆线送给测控和保护装置,需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出,模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。在这里,电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。 3.4 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置 自从电力系统采用光电互感器技术后,与之相关的二次设备,如测控设备,继电保等装置的结构与内部功能将发生巨大的变化。首先节省了装置内部的隔离互感器、a/d转换电路及部分信号处理电路,从而提高了装置的响应速度。但需要解决的重要关键技术是为满足数值计算需要对相关的来自不同互感器的数据如何实现同步采样,其次是高效快速的数据交换通信协议的设计。 4 结束语 根据以上所述,电气工程及其自动化专业是电力系统的重要工作,因此,我们的工作人员应对其不断进行探索和研究,提高了电力安全可靠性。还要结合自己的工作经验进行分析。从而保证电力系统工作的安全与发展。
智能交通论文:智能交通系统和人工智能系统 智能交通系统(Intelligent transportation Systems,简称ITS)是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。ITS能有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量,并以推动社会信息化及形成新产业而受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。 交通仿真是智能交通领域的重要分支,它是利用最先进的计算机技术,通过仿真模拟的方法来分析交通问题,辅助交通管理人员做决策。传统上,数学推导、科学实验是进行科学研究、解决科学问题的主要方法。对于交通问题来说,由于参与交通的人很多,影响交通出行的因素也很多,人们很难、甚至无法对交通问题建立精确的数学模型。同时,由于安全、法规,以及开销方面的原因,进行现场交通实验通常也是不可行的。而交通仿真恰恰能够有效地解决上述两个方面的困难。 然而,传统的交通仿真由于设计理念上的原因,并不能从根本上有效地解决交通问题。这是因为,交通系统是一个庞大的复杂系统,必须用对付复杂系统的方法来处理,也就是要用综合的方法,而不是还原分解的方法来处理。 城市交通系统是一个典型的复杂系统: 1)城市交通系统是由经济、环境、人口等因素综合作用的结果,必须全面综合地考虑城市交通和这些系统之间的关系。例如,不能为例城市交通问题的解决,而导致城市生态恶化,危害人居环境;不能为了城市交通的畅通,阻碍城市社会经济活动的健康发展。我们必须在已有工作的基础上,突破传统思维,探索研究此类复杂系统的新途径,而基于人工系统的研究方法正是这种有效途径之一。 2)城市交通问题不存在“一劳永逸”的解决方案。城市交通系统涉及人与社会的动态变化,本身也在不断变化和发展之中,不可避免地需要一个不断深化地认识过程,这类系统实际上不存在精确完备的整体解析模型。因此,无法“一劳永逸”地解决城市交通问题,我们需要基于“不断探索和改善”的原则,研究建立有效可行的计算实验方法体系,为不断地完善城市交通系统的综合可持续发展方案提供科学依据。 3)城市交通问题不存在一般意义下的最优解,更不存在唯一的最优解。首先,基于解析模型的最优解与假设条件直接相关,具有条件敏感性,但对于城市交通这样的问题,假设条件与实际情况往往存在很大差别。其次,解决这些问题一般不存在单一的优化指标,而多层次多目标优化往往导致多个甚至无数个解决方案,就连采用近似模型的多目标优化也是如此。再者,对于这类复杂系统,有时甚至连确定一个量化的综合优化指标也有困难,特别是由于复杂系统长期行为的不可预测性,试图求解其某一最优化解决方案本身就是不可行的。因此,我们应当接受有效解决方案的概念,而且还要接受一般情况下存在多个有效解决方案的事实。在这种情况下,我们应该利用平行系统方法,追求具有动态适应能力的有效解决方案。 基于以上分析,中国科学研自动化所王飞跃研究员提出了人工交通系统的概念。其基本思想是利用人工社会的理论与方法,把交通仿真推向更高的层次、获得更广的视野。它利用基于的建模、面向对象的编程和并行分布式计算等方法和技术,“生长”和“培育”交通系统,即“人工交通系统”。 利用人工交通系统解决问题的思路跟改革开放摸着石头过河差不多,不断探索和改善,使过程、方法更科学化、系统化、综合化,不断改善探索建立城市交通、物流、生态综合发展的理论和方法体系。 人工交通系统有三个优秀组成部分: 一是根据人工社会的原理思想,建立一个来源于现实交通系统又超越现实交通系统的虚拟交通世界; 二是计算实验方法,即在上述的虚拟交通世界里进行可重复的实验,不但可以复原已有的交通拥堵、事故的成因,而且能够预先运行解决方案,从而选择最优的拥堵解决方法和突发事件的紧急预案; 三是平行管理运行,虚拟交通系统与实际交通系统相结合,直接采集现实交通数据,进行超前运算,以判断可能发生的交通事件,提前采取预防措施,为交通的高效畅通提供保障。 人工交通系统具有以下特点: 1)在宏观认识上,人工交通系统不是单纯的讨论交通自身的问题。相反,人工交通系统将交通看作社会整体的一个子系统,与经济、人口、环境、气候等子系统具有平等的地位,并将各个子系统之间的相互衔接、相互联系、相互作用和相互影响作为研究的重点之一。 2)在仿真方法上,人工交通系统属于微观仿真的范畴,但是不局限于研究局部的交通问题。人工交通系统面向大区域的仿真研究,采用复杂性科学中“涌现”的原理,在底层建立单个交通出行元素的模型,通过大交通区域内单个模型之间的相互作用,“涌现”出宏观的交通现象。 3)在实现手段上,人工交通系统不能在单一、孤立的计算机上进行仿真,要使人工交通系统具备真实交通系统的分散性和社会性,必须采用先进的分布式计算方法,如网格和P2P等,在互联网上建立结构化、分散化的虚拟交通路网系统,并且通过终端界面将网络中的真实人吸引到人工交通系统的运行中来,以使每一个模型具有逼近现实的社会属性。 4)在仿真目的上,人工交通系统不是一味的追求逼近现实交通环境和状态。除此之外,人工交通系统可以通过调整参数、添加随机事件等方法产生现实交通系统可能但尚未发生的交通现象,用以制定突发事故的紧急预案、交通控制方案的预评估以及交通参与人员的培训等等。 人工系统说起来有一点抽象,其实说穿了很简单。第一是充分利用计算机技术的发展,第二是仿真与模拟的常态化。仿真不再是一个项目立项前跑一跑看看行不行的手段,仿真要秒秒在、分分在、永远在。它是经验与知识的数字化、动态化和即时化,使人工影响现实,虚拟影响实在。 人工交通系统完善之后,人们可以像玩网络游戏一样,作为一个行人或司机加入到系统中,不必出门即可体验交通;交警同志可以在人工交通系统中学习指挥交通,而不必担心造成拥堵;交通分析人员可以利用人工交通系统研究各种突发事故对交通的影响,而不必担心人民的生命财产受到威胁;交通管理和决策人员可以在人工交通系统试验交通政策和方案,而不必承担决策失败的风险。 智能交通论文:中国智能交通系统发展框架构想 摘 要:八十年代以来,世界一些发达国家纷纷投入智能交通系统(ITS)的研究与开发,并已形成二十一世纪交通运输系统的发展方向。我国是一个发展中国家,随着经济的高速发展,城市化、汽车化急速发展,导致交通拥挤、事故增多、环境污染等问题日益恶化。本文针对我国的实际情况,对发展ITS的必要性、紧迫性进行分析,并对发展我国ITS的框架提出了设想。 关键词:ITS 信息管理 通信 电子收费系统 一、中国发展ITS的必要性与紧迫性 1.ITS的概念及其意义 ITS(Intelligent Transportation System)是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一,而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输管理系统。 ITS将有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量,并以推动社会信息化及形成新产业受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。 2.发展中国ITS的必要性 1)中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量目前已达6000万辆,并以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到1.3亿多辆; 2)中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减; 3)改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。 交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应; 4)中国城市的大气质量恶化,已逐步由无烟煤污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使在世界十大空气污染最严重的城市中,我国就据之有七。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。以车况较好的北京市为例,平均日故障次数达500次以上,给城市交通带来巨大压力。 二、中国发展ITS的主导思想 从上述必要性与紧迫性分析得到如下结论: 1.中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架; 2.中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业; 3.二十一世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制的集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 三、中国发展ITS的目标及基本框架 综上所述,中国ITS的发展框架应逐步实现以下三个阶段目标: (一)前期阶段(5年) 1.目标 缓解交通需求矛盾,提高交通通行能力,减少中心区交通负荷。 2.措施 1)完善道路网系统功能,实施主干道(含快速路)的交通监控; 2)加强交通需求管理(TDM),实施中心主要道路的收费管理,缓解中心区交通压力; 3)减少路口非机动车干扰,实施机动车—非机动车时空分离及对自行车实行IC卡管理; 4)路口渠化。实施信号灯优化配时及多相位信号控制; 5)提高公交服务水平。吸引一部分交通量,实施公交优先道路及优先信号; 6)公交线路网智能调度系统及信息服务系统。该系统运用GPS和计算机技术、信息网络技术实施运行起讫点的调度,运行期间的控制、突发事件的处理,并向乘客提供实时的车辆运营情况,车辆间隔时间等服务信息; 7)建立城市机动车紧急救援系统。机动车突发故障是目前造成我国城市交通拥堵的重要原因,及时、有效地处理故障将大幅度减轻交通堵塞的发生。依靠成熟的GPS定位技术、通信技术、计算机网络技术,并利用城市现有厂、站、救援车辆资源,再加以适当扩充,可以很快形成生产力; 8)严格执法,加强违章处理,实施电子抓拍和电视监视等科技手段; 9)开展动态交通分配理论方法研究,实施集中式交通控制系统软件的开发。 3.目的 该阶段的目的是充分利用现有条件,主要解决中心区交通拥堵,有目的地改进交通控制中心监控系统,改善交通结构,减少交通需求,为ITS创造必要的技术条件和交通环境。 4.阶段任务 该阶段同时要完成以下任务: 1)ITS标准化的制定; 2)ITS相关部门完成本行业ITS发展规划及信息化建设目标; 3)加强宣传、教育,发动有关企业开展ITS开发; 4)加强国际交流,了解国际ITS的动态,消化、吸收国际先进技术,研发我国ITS技术及产品; 5)进行ITS示范工程建设,推广应用ITS技术; (二)发展阶段(10年) 1.目标 在综合信息网络平台下,形成信息管理、信息通信、信息服务子系统,实现交通信息双向交互;实施交通指挥、控制,达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。 2.措施 初步建设以下各系统: 1)城市信息管理系统 该系统按城市GIS数据库、信息网络、车辆管理信息等分步建设,不仅为ITS系统提供直接相关的动、静态信息,同时也为未来城市发展提供各项信息服务。 2)道路交通信息通信系统 该系统由信息采集、信息处理及信息三部分组成。 信息采集:实时采集交通拥挤、事故发生、道路施工、气候变化及停车泊位等信息。 信息处理、分析:采集的各项信息经交通信息中心进行处理和分析。 信息:将经过整理的实时信息及分析后的预测信息通过无线通信、有线广播、电子显示屏、net网,车载器向出行者及驾驶员。 3)微波接入网系统 该系统与交通管理监控系统及交通管理信息系统联网,提供开放式联网支持,通过车载单元(微波标识卡)和路边单元(微波天线及其控制器)有效地采集交通数据,提供信息及交通控制。 4)网络下的电子收费系统 该系统是车路间信息通信系统,通过微波通信技术实行不停车收费。该系统将在全区域内实现收费路网“一卡通”。 5)多式联运管理服务系统 该系统采取计算机网络技术将各交通方式的运费、管理、服务系统联网,为客、货运输提供联运服务,提高效率和管理水平。 3.目的 该阶段的目的是信息通信网络化,建立信息通信平台,实行人、车、路之间相互传递实时、准确信息。 4.阶段任务 该阶段需要同时完成以下任务: 1)ITS相关部门在信息平台建设中,要统一规划,联合攻关; 2)形成产、学、研一体化,推进信息产业的开发和产品研制; 3)加快智能车辆的研制生产,以适应ITS发展对汽车技术提出的要求; 4)有指导性地抓好示范工程; 5)国际间的交流与合作。 (三)成熟阶段(10年) 1.目标 以ITS的发展推动信息化社会的进程,创立新产业,开拓新市场。 2.措施 1)完善交通基础设施,并达到世界发达国家现有水平; 2)在城市综合交通实现规划、管理、运营智能化的基础上,逐步实现全国各交通方式的综合运输规划、管理运营智能化; 3)城市交通结构趋于合理,公交运量占较大比重; 4)完成车间通信系统; 5)成批生产电动汽车、环保车辆及智能车辆; 6)建立社会化信息服务系统; 7)形成ITS新产业。 3.目的 1)建立一种大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的智能化运输综合管理系统; 2)实现科教兴国和社会可持续发展的战略目标; 3)推动人类迈进信息化社会。 四、结 语 本文从我国的实际情况出发,提出了我国ITS发展的框架设想,计划用5个5年计划的时间实现ITS的发展目标。设想必定会存在主观臆想或脱离实际,仅作为抛砖引玉,引起大家讨论。设想虽然对其中的技术关键没有过多涉及,但技术问题也非常重要,是一只到达设想彼岸的船。因此,也望相关专业的同行一起讨论,共谋大计。 我们一直认为在技术上,我们国家绝不比其他国家落后,虽然在发展ITS的基础条件上远不如发达国家,但只要坚持“两弹一星”的创业精神,一定会实现工业化的宏伟蓝图。 智能交通论文:发展我国智能交通系统的思考 摘 要 智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词 智能交通 运输系统 智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失,据研究报道,美国每年因交通阻塞造成的经济损失约410亿美元,日本东京每年因交通拥挤造成的时间损失相当于 1 000多亿美元,欧洲每年因交通事故、交通拥挤和环境污染造成的经济损失分别为500~5000和50~500亿欧元。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 1 智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2 178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 2 中国发展智能交通的必要性和紧迫性 中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减。 改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。 中国城市的大气质量恶化,已逐步由煤烟型污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使中国处在世界十大空气污染最严重的城市之中。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。 3 中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 4 发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距,如交通运输基础设施总量不足的矛盾依然存在;交通运输设施在技术装备、服务质量等方面还很不适应国民经济持续发展的需要,与国际水平相比差距较大;部分地区、部分运输方式和一些运输方向上存在着运力过剩、低水平恶性竞争的现象等。 纵观美国、日本等发达国家的交通运输发展经验,不同经济发展时期,其交通运输发展具有不同的特征,尽管世界各国情况不同,条件也有相当的差异,但这种特征却有着一定程度的共性。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 4.1 打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 4.2 建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITS America,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 4.3 注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4.4 当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:浅论我国智能交通系统的发展对策 论文关键词:智能交通 运输系统 发展 状况 对策 论文摘要:智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 一、智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、智能交通系统建设的意义 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 三、中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 四、发展中国智能运输系统的对策 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITS America,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:浅谈智能交通系统在我国的发展现状与对策 论文关键词:智能交通;运输系统;发展;状况;对策 论文摘要:智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术,各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况,充分考虑引进技术与本国文化的整合,考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的,所以各个国家在制定本国ITS发展内容时,必须对本国现有技术进行整合,然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 一、智能交通技术在我国的发展现状 中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部,公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。 我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上ITS的发展。1995年,交通部ITS工程研究中心进行了GPS(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年。由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。 从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。 ITS建设投入已经达到40亿50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中。有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%~5%。1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素,我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。随着经济的快速发展,ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起ITS产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。 二、发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安,建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧洲的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性,兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目人手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化-ITS中的城市交通管理系统,先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统t先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:中国智能交通系统发展框架构想 摘 要:八十年代以来,世界一些发达国家纷纷投入智能交通系统(ITS)的研究与开发,并已形成二十一世纪交通运输系统的发展方向。我国是一个发展中国家,随着经济的高速发展,城市化、汽车化急速发展,导致交通拥挤、事故增多、环境污染等问题日益恶化。本文针对我国的实际情况,对发展ITS的必要性、紧迫性进行分析,并对发展我国ITS的框架提出了设想。 关键词:ITS 信息管理 通信 电子收费系统 一、中国发展ITS的必要性与紧迫性 1.ITS的概念及其意义 ITS(Intelligent Transportation System)是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一,而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输管理系统。 ITS将有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量,并以推动社会信息化及形成新产业受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。 2.发展中国ITS的必要性 1)中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量目前已达6000万辆,并以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到1.3亿多辆; 2)中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减; 3)改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。 交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应; 4)中国城市的大气质量恶化,已逐步由无烟煤污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使在世界十大空气污染最严重的城市中,我国就据之有七。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。以车况较好的北京市为例,平均日故障次数达500次以上,给城市交通带来巨大压力。 二、中国发展ITS的主导思想 从上述必要性与紧迫性分析得到如下结论: 1.中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架; 2.中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业; 3.二十一世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制的集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 三、中国发展ITS的目标及基本框架 综上所述,中国ITS的发展框架应逐步实现以下三个阶段目标: (一)前期阶段(5年) 1.目标 缓解交通需求矛盾,提高交通通行能力,减少中心区交通负荷。 2.措施 1)完善道路网系统功能,实施主干道(含快速路)的交通监控; 2)加强交通需求管理(TDM),实施中心主要道路的收费管理,缓解中心区交通压力; 3)减少路口非机动车干扰,实施机动车—非机动车时空分离及对自行车实行IC卡管理; 4)路口渠化。实施信号灯优化配时及多相位信号控制; 5)提高公交服务水平。吸引一部分交通量,实施公交优先道路及优先信号; 6)公交线路网智能调度系统及信息服务系统。该系统运用GPS和计算机技术、信息网络技术实施运行起讫点的调度,运行期间的控制、突发事件的处理,并向乘客提供实时的车辆运营情况,车辆间隔时间等服务信息; 7)建立城市机动车紧急救援系统。机动车突发故障是目前造成我国城市交通拥堵的重要原因,及时、有效地处理故障将大幅度减轻交通堵塞的发生。依靠成熟的GPS定位技术、通信技术、计算机网络技术,并利用城市现有厂、站、救援车辆资源,再加以适当扩充,可以很快形成生产力; 8)严格执法,加强违章处理,实施电子抓拍和电视监视等科技手段; 9)开展动态交通分配理论方法研究,实施集中式交通控制系统软件的开发。 3.目的 该阶段的目的是充分利用现有条件,主要解决中心区交通拥堵,有目的地改进交通控制中心监控系统,改善交通结构,减少交通需求,为ITS创造必要的技术条件和交通环境。 4.阶段任务 该阶段同时要完成以下任务: 1)ITS标准化的制定; 2)ITS相关部门完成本行业ITS发展规划及信息化建设目标; 3)加强宣传、教育,发动有关企业开展ITS开发; 4)加强国际交流,了解国际ITS的动态,消化、吸收国际先进技术,研发我国ITS技术及产品; 5)进行ITS示范工程建设,推广应用ITS技术; (二)发展阶段(10年) 1.目标 在综合信息网络平台下,形成信息管理、信息通信、信息服务子系统,实现交通信息双向交互;实施交通指挥、控制,达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。 2.措施 初步建设以下各系统: 1)城市信息管理系统 该系统按城市GIS数据库、信息网络、车辆管理信息等分步建设,不仅为ITS系统提供直接相关的动、静态信息,同时也为未来城市发展提供各项信息服务。 2)道路交通信息通信系统 该系统由信息采集、信息处理及信息三部分组成。 信息采集:实时采集交通拥挤、事故发生、道路施工、气候变化及停车泊位等信息。 信息处理、分析:采集的各项信息经交通信息中心进行处理和分析。 信息:将经过整理的实时信息及分析后的预测信息通过无线通信、有线广播、电子显示屏、net网,车载器向出行者及驾驶员。 3)微波接入网系统 该系统与交通管理监控系统及交通管理信息系统联网,提供开放式联网支持,通过车载单元(微波标识卡)和路边单元(微波天线及其控制器)有效地采集交通数据,提供信息及交通控制。 4)网络下的电子收费系统 该系统是车路间信息通信系统,通过微波通信技术实行不停车收费。该系统将在全区域内实现收费路网“一卡通”。 5)多式联运管理服务系统 该系统采取计算机网络技术将各交通方式的运费、管理、服务系统联网,为客、货运输提供联运服务,提高效率和管理水平。 3.目的 该阶段的目的是信息通信网络化,建立信息通信平台,实行人、车、路之间相互传递实时、准确信息。 4.阶段任务 该阶段需要同时完成以下任务: 1)ITS相关部门在信息平台建设中,要统一规划,联合攻关; 2)形成产、学、研一体化,推进信息产业的开发和产品研制; 3)加快智能车辆的研制生产,以适应ITS发展对汽车技术提出的要求; 4)有指导性地抓好示范工程; 5)国际间的交流与合作。 (三)成熟阶段(10年) 1.目标 以ITS的发展推动信息化社会的进程,创立新产业,开拓新市场。 2.措施 1)完善交通基础设施,并达到世界发达国家现有水平; 2)在城市综合交通实现规划、管理、运营智能化的基础上,逐步实现全国各交通方式的综合运输规划、管理运营智能化; 3)城市交通结构趋于合理,公交运量占较大比重; 4)完成车间通信系统; 5)成批生产电动汽车、环保车辆及智能车辆; 6)建立社会化信息服务系统; 7)形成ITS新产业。 3.目的 1)建立一种大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的智能化运输综合管理系统; 2)实现科教兴国和社会可持续发展的战略目标; 3)推动人类迈进信息化社会。 四、结 语 本文从我国的实际情况出发,提出了我国ITS发展的框架设想,计划用5个5年计划的时间实现ITS的发展目标。设想必定会存在主观臆想或脱离实际,仅作为抛砖引玉,引起大家讨论。设想虽然对其中的技术关键没有过多涉及,但技术问题也非常重要,是一只到达设想彼岸的船。因此,也望相关专业的同行一起讨论,共谋大计。 我们一直认为在技术上,我们国家绝不比其他国家落后,虽然在发展ITS的基础条件上远不如发达国家,但只要坚持“两弹一星”的创业精神,一定会实现工业化的宏伟蓝图。 智能交通论文:发展我国智能交通系统的思考 摘 要 智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词 智能交通 运输系统 智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失,据研究报道,美国每年因交通阻塞造成的经济损失约410亿美元,日本东京每年因交通拥挤造成的时间损失相当于 1 000多亿美元,欧洲每年因交通事故、交通拥挤和环境污染造成的经济损失分别为500~5000和50~500亿欧元。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 1 智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2 178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 2 中国发展智能交通的必要性和紧迫性 中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减。 改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。 中国城市的大气质量恶化,已逐步由煤烟型污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使中国处在世界十大空气污染最严重的城市之中。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。 3 中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 4 发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距,如交通运输基础设施总量不足的矛盾依然存在;交通运输设施在技术装备、服务质量等方面还很不适应国民经济持续发展的需要,与国际水平相比差距较大;部分地区、部分运输方式和一些运输方向上存在着运力过剩、低水平恶性竞争的现象等。 纵观美国、日本等发达国家的交通运输发展经验,不同经济发展时期,其交通运输发展具有不同的特征,尽管世界各国情况不同,条件也有相当的差异,但这种特征却有着一定程度的共性。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 4.1 打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 4.2 建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITS America,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 4.3 注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4.4 当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:浅论我国智能交通系统的发展对策 论文关键词:智能交通 运输系统 发展 状况 对策 论文摘要:智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 一、智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、智能交通系统建设的意义 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 三、中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 四、发展中国智能运输系统的对策 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITS America,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:浅谈智能交通系统在我国的发展现状与对策 论文关键词:智能交通;运输系统;发展;状况;对策 论文摘要:智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术,各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况,充分考虑引进技术与本国文化的整合,考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的,所以各个国家在制定本国ITS发展内容时,必须对本国现有技术进行整合,然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 一、智能交通技术在我国的发展现状 中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部,公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。 我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上ITS的发展。1995年,交通部ITS工程研究中心进行了GPS(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年。由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。 从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。 ITS建设投入已经达到40亿50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中。有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%~5%。1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素,我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。随着经济的快速发展,ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起ITS产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。 二、发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安,建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧洲的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性,兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目人手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化-ITS中的城市交通管理系统,先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统t先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:物联网在智能交通中的应用研究 摘 要 物联网技术成为城市交通智能化升级的新思路,为智能交通系统提供了新的选择。 智能交通系统深度集成了传感技术、可视化技术、远程识别技术等物联网关键技术,为公众提供交通信息、出行诱导、车流疏导等现代化服务。通过对城市交通中物联网技术的应用需求分析,探讨基于物联网的智能交通系统的功能构建与实现方案,就物联网技术在城市交通智能化服务中的应用问题做出微薄贡献。 【关键词】物联网 智能交通 智能化 我国城市现代化发展速度大大超越了城市交通的运输能力,为了满足公民对城市交通的需求,大力发展智能化交通建设,提高运输服务能力,把物联网技术引入到城市交通中,是发展智能交通的新思路。 1 城市交通与物联网概述 1.1 城市交通概述 城市交通实质是一种动态的流,以流来解决人或物在空间上的移动。然而,城市交通又是一个复杂的综合性系统并具有开放性。城市交通的子系统承担着相对独立的工作任务。经济的快速发展给城市交通带来的巨大的压力,具体表现在城市的流动源的增加、城市内外流动的增加。城市经济发展带来交通的繁忙,也加大城市对外交流的联系,成了更大的交通圈。从发达国家的交通历程来看,解决问题的思路不在于不断增加基础设备,而在于对交通流进行有效的“管理”,进而减少“流”的产生。通过强化交通管理,提升供给能力,实现系统信息化、交通智能化无疑是最佳解决方案。 1.2 物联网概述 物联网可以简单的理解为物物相连的互联网,实质上它所欲互联网的扩展内容。物联网集成了包括传感技术、定位技术以及rfid等多项现代化技术,在一定的协议框架下,实现物与物之间实现泛在的信息交互,通过信息处理中心对交互信息进行智能处理。物联网有三个主要特征:第一,通过射频标签等多种传感技术实现对“物”的基本信息采集,并能够对“物”进行识别,实现实时识别、抓取信息;第二,在一定的协议框架内,通过无线网络、有线网络以及互联网等泛在网络实现信息的实时传输;第三,采用模式识别、数据挖掘以及云计算等智能技术实现对海量数据的采集于处理,为各种之智能化服务提供必要支持。 2 城市交通中物联网技术的应用需求分析 城市道路交通系统中的物联网技术应用需求应该从管理层、企业层、公众层三个不同的角度来进行分析。 2.1 管理层需求分析 在管理层面上,主要四个方面需求的考虑:运行车辆的实时监控在城市出现的各种交通工具。城市各种车辆的运行信息是建设城市交通智能化的信息基础,对运行车辆信息进行远程识别与采集,实现信息的传递与保存;运营过程的智能监管是强化对运行车辆行驶行为管理的重要措施,通过物联网技术对车辆信息的实时抓取,实现对车辆的跟踪和监控,并采用电子地图基础以一种全新的可视化方式表现实时的行车环境,满足管理层直观、智能对交通进行监控的需求;智能安全管理需求主要体现在对运输过程中安全问题的管理,通过车辆进行安全监测,并将数据传回监控管理中心,实现车辆安全的实时监管,做好对技术设备的监控,提高突发事件的应对能力;城市交通发展信息的需求主要表现在对城市实现优化配置,引入物联网技术队车、人流进行信息采集,作为城市交通宏观调控的有力支撑。 2.2 企业层需求分析 从企业的角度来看,企业的需求包括运营车辆监控、智能调度、场站安全监控以及企业发展的信息采集诗歌方面的需求。对运营车辆实现时能监控是对企业车辆行为的运程监管,通过在车辆上安装摄像头,借助传感技术。对车辆的安全因素进行检测,将信息传回企业管理中心,满足企业对车辆的监控;智能调度需求体现在提高企业的经济效益。通过物联网金属实现客、货、车的科学调配,最大化企业的资源利用效率;场站安全智能监控需求表现在对车辆场站的安全管理,包括进站、候车、上车的安全管理,同时还能监控场站内乘客以及乘客的行李,物联网技术实现了吹场站的全方位可视化监控,包括对场站的温度、火情等多方面的感知监控;企业发展建设信息需求体现在对城市交通市场以及企业自身情况相关信息的收集与分析。宏观把控市场脉搏,定量分析企业发展方向,为企业发展提供准确数据参考。 2.3 公众层需求分析 在公众层面上,公众的需求包括公交线路信息查询、长途客运信息服务、 信息以及便捷字符交通费用等四个方面的需求。公共线路信息查询的需求体现在希望能通过互联网平台及时获取公交线路的信息,帮助制定出行路线,支持多种终端,实现出行方案的实时回送;长途科园信息服务需求表现在对长途路线路线的轻松访问,提供出行方案,并能都实现网络办理或电话办理,支持自动售票、换票、退票等自助服务;信息方面的需求体现在公众需要获知公交车辆到站时间、长途客运车辆状态以及出租车预约等方面的量化信息;便捷支付是公众的新型需求,是一个城市现代化的重要体现。互联网能够实现公交车、出租车、长途客运以及私人小汽车的停车费的刷卡付款,提高交通收费效率,给公众便利,也提高了车辆工作效率。 3 基于物联网的智能交通系统的功能构建与实现 3.1 基于物联网的智能交通系统框架设计 基于物联网的智能交通系统承袭了传统城市交通系统的开放性,智能交通系统同样具备强大的课扩展性。智能交通系统的结构框架设计是在城市交通系统的原有结构上发展而来,是对城市交通系统的重新整合和应用补强。智能交通居住物联网先进的信息技术手段,提高了对交通流中“物”的把控,利用感知设备扩展了服务内容,完成交通系统的现代化升级。智能交通系统的应用如图1所示,可以划分为公共交通子系统、交通综合信息子系统、交通综合管理子系统以及交通综合收费子系统。 3.2 公共交通系统 公共交通系统的管理对象主要为公共交通工具,其中常规公共交通的包括的公共汽车和轨道交通是公众出现的主要方式,是政府支持的出行方式;出租车是常规公共交通的补充,并相对便捷、舒适;长途客运承担了城市对外运输的交通压力,是城市交通的重要组成部分。 因此,公共交通的主要功能有三方面:一、收集与公共交通服务信息;二、为公众提供信息查询与服务;三、对公共交通车辆进行管理。 3.3 交通综合信息系统 交通综合信息系统是其他子系统实现功能的信息支持模块,主要负责信息的采集、传递、加工以及保存。交通综合信息所掌控的信息包括静态信息、动态信息、交通基础设备以及其他子系统产生的相关信息,它实质是上交通原始信息的记录。具体而言,它记录的信息可以分为四类:车辆信息、基础设施信息、实时路况信息以及系统共享信息。其中,车量信息包括车辆静态的特征信息和动态的运行信息。 3.4 交通综合管理系统 交通综合管理系统挂历的对象是运行的车辆,依据综合信息系统提供的相关信息对交通进行宏观调控借助信息处理软件,实现交通的科学疏导。综合管理系统功能模块有:一、运行车辆行为监管功能,以“行车速度阈值、行驶时空权限”为约束条件,对违章车辆进行管理,为执法提供信息凭证;二、交通疏导功能,通过综合信息系统提供的全局交通信息,为出行者提高路网车流信息,为出行者提供出行方案;三、智能信控功能,依据路网车流信息,对特殊路口实行信号配时优化,实现信号控制智能化;四、停车管理功能,借助综合信息系统提供的场站泊位数据,对停车进行指导于收费管理。 3.5 交通综合收费系统 现代化城市为公众提供了智能的一卡通交通支付服务, 尤其是公交ic卡已经进入了我国的绝大部分城市。伴随着城市智能化的步伐,公交ic卡已由原来只能由于公共汽车支付扩展到了轻轨、地铁甚至是出租车等领域。值得注意的是,公交ic卡还延伸为市民卡,可用于支付更多的付费项目,甚至已经扩展为某个地区的综合支付卡。交通综合收费系统结合物联网技术将为公众甙类更多便利。 作者单位 晋中职业技术学院 山西省晋中市 030600 智能交通论文:我国智能交通标准化现状及对策研究 原文作者:赵智慧 摘 要:近年来,智能交通系统及其标准化建设成为社会发展进程中的重要事项。从标准制修订分布、标准化技术组织、标准推广实施等方面分析了我国智能交通标准化现状,并从顶层规划、专业机构职能、企业主体地位等角度提出相应对策。 关键词:智能交通 标准化 标准 智能交通系统(its)又称智能运输系统,是在较完善的交通基础设施之上,通过应用先进的信息、通信、计算机、自动控制和系统集成等技术,加强载运工具、载体和用户之间的联系,提高交通系统运行的有序性和可控性,实现提高运行效率、减少事故、降低污染,建立一个高效、便捷、安全、环保、舒适的综合交通体系。近年来,智能交通系统及其标准化建设日益受到重视,《交通运输“十二五”发展规划》明确提出“大力发展智能交通”、“加强智能交通技术标准制修订”等要求,并将以“公交都市”建设示范工程、重大科技研发专项、信息化示范试点工程、节能减排示范推广工程、重点实验室建设等为抓手,显著提升我国智能交通的信息化、智能化水平。《2012-2020年智能交通发展战略》更是国内第一部通过政府文件形式出台的智能交通发展战略,其中也明确将标准化作为四大战略目标之一,提出应用导向、加快智能交通标准化建设的新要求。标准化建设已成为智能交通系统可持续发展的重要保障。 一、我国智能交通产业发展概况 我国在交通运输和管理中应用电子信息技术的工作始于20世纪70年代末,自20世纪90年代中期以来,开始跟踪国际上智能交通运输系统的发展,并通过召开国际性研讨会、成立试验室和研究中心等方式,加强国际技术交流,不断提高its 技术研究水平。目前,国内智能交通企业约有2000多家,主要集中在道路监控、高速公路收费、gps、地理信息和系统集成等环节,北京、上海、重庆、广州、深圳和济南等是智能交通发展较好的几个重点城市。但从总体上看,我国智能交通产业尚处于起步阶段,还存在着参与企业众多、品牌杂乱、企业规模小、成立时间短、竞争力弱、产品和服务的性价比低、顾客满意度低等问题,且主要依靠重大示范项目的推动。例如,“十五”期间,在国家科技攻关计划中安排了智能交通系统关键技术开发和示范工程、现代中心城市交通运输与管理关键技术研究等项目,确定了我国10个智能交通系统示范城市;在产业化项目中安排了卫星导航应用产业化专项、汽车电子产业化专项和下一代互联网示范工程等重大项目,促进了我国智能交通系统从技术研究到工程示范应用的全国开展,智能交通系统建设已成为各地交通工作的重点内容之一。“十一五”期间科技支撑计划重大项目国家综合智能交通技术集成应用示范取得重大进展,其中北京奥运智能交通管理与服务综合系统、上海世博智能交通技术综合集成系统、广州亚运智能交通综合信息平台系统和国家高速公路联网不停车收费和服务系统为近年来我国举办的大型国际活动提供了智能化交通管理和出行服务技术支撑。 二、我国智能交通标准化现状 据统计,截至2012年12月,我国智能交通相关现行国家标准共计148项,且全部为推荐性国家标准。其范围包括术语与定义、基础信息编码及表述、数字地图及定位、专用通信、信息服务、交通与紧急事件管理、电子收费、综合运输及运输管理、车辆辅助驾驶与自动公路等,形成了以分系统标准为主体,以通用标准为配套的智能交通标准体系。 (一)标准制修订分布情况 共有148家单位以第一起草单位身份参加了智能交通相关国家标准的制修订工作,其中部级单位起草129项标准,占比87.16%,北京、广东、湖北、辽宁、江苏、陕西、山东各省紧随其后(见表1)。 数据来源:根据“浙江省标准信息与质量安全公共科技创新服务平台”()中的相关数据整理获得。 (二)标准化技术组织发展情况 标准化技术组织一般包括专业技术委员会(tc)、分技术委员会(sc)和直属工作组(直属wg),是制定和维护标准的主要力量。对一个省份或地区而言,其在全国标准化技术组织的影响力直接决定了该地区参与国家标准制修订的能力。 截至2012年12月,我国与智能交通直接相关的已成立的标准化技术组织有全国智能运输系统标准化技术委员会(以下简称its标委会)、全国电子业务标准化技术委员会、全国交通工程设施(公路)标准化技术委员会、全国地理信息标准化技术委员会等4个标准化技术委员会,其中,its标委会承担智能交通标准制修订的主要任务,从事全国性智能运输系统标准化的技术工作组织,负责智能运输系统领域的标准化技术归口工作。 自成立以来,its标委会已经开展了大量的标准制定工作,如正式颁布27 项、报批11 项、审查6 项、送审稿2 项、征求意见稿24 项等,并针对“十二五”期间重点发展的交通信息行业集中推出13 项标准征求意见。内容涵盖智能交通系统的通用术语、数据字典要求、体系架构及服务等,道路交通信息采集、电子收费系统、专用短程通信技术、交通管理信息属性分类与编码、道路信息及控制系统等。在研的国家标准包括道路交通信息服务系列标准等。在组织结构上,its标委会下设3个工作组,分别为联网电子收费工作组、交通信息工作组、先进交通管理工作组。 (三)标准推广实施情况 1.标龄 标准应随着技术的进步和经济的发展而不断地制修订完善。据统计,2008-2012年是我国智能交通标准制修订的高峰段,所制订和修订的主要智能交通标准数和相关标准数分别达52和113项,占比分别为84%和76%。截至2012年12月,148项智能交通相关国家标准的平均标龄4.9年。其中,标龄大于等于10年的标准有17项,占比11.5%;标龄小于等于5年的标准有102项,占比70%。由此可见,我国智能交通的国家标准更新速度还是比较及时的,但部分国家标准的标龄已明显偏高,今后需加强这类标准的复审和制修订工作。 2.标准采标情况 主要智能交通国家标准采标统计如表2所示,62项主要智能交通国家标准中有30项采用国际标准,占比48.4%。其中等同采用为18项,占比29.0%;修改采用为4项,占比6.5%;非等效采用为5项,占比8.1%。其主要采标来源为iso标准,共27项,占所有采标类型的90%。 数据来源:根据“浙江省标准信息与质量安全公共科技创新服务平台”()中的相关数据整理获得。 智能交通相关国家标准采标统计如表3所示,148项智能交通相关国家标准中有52项采用国际标准,占比35.1%。其中等同采用为33项,占比22.3% ;修改采用为10项,占比6.8%;非等效采用为10项,占比6.8%。其主要采标来源为iso标准,共49项,占所有采标类型的94.2%。 数据来源:根据“浙江省标准信息与质量安全公共科技创新服务平台”()中的相关数据整理获得。 从以上数据分析可以发现,我国主要智能交通国家标准的采标率是比较高的,接近50%,且主要采标都来自iso标准。 三、对策思考 我国智能交通系统建设先于行业统一标准的推出是一个不争的事实。在这种情况下,许多地区的智能交通系统标准不统一,自成体系,形成了许多信息孤岛,这显然不利于智能交通系统的可持续发展。同时,当今社会的快速发展又对智能交通发展提出了更高要求,借鉴国外发达国家智能交通发展经验,从顶层规划、专业机构职能、企业主体地位等角度提出以下对策。 (一)顶层制定智能交通行业标准战略规划,为行业发展提供导向 建议结合我国交通、城市规划等部门的相关发展规划,并整合现有标准体系,制订《智能交通标准化发展战略》,系统规划,出台短期、中期和长期相结合的标准战略。同时,建议将智能交通行业标准战略作为省级地区技术标准战略的重要组成部分。 (二)发挥各级标准化技术组织职能,争取标准话语权 一方面,要继续利用好its标委会等现有标准化技术组织,充分发挥标准化技术组织在智能交通标准的组织制定、推动实施、效益评估、信息沟通等标准化公共服务工作方面的积极作用;另一方面,国家相关部门应在充分调研的基础上,协调统筹、引导扶持有条件的省份积极成立或承担相应的标准化技术组织,更大范围地争取标准话语权。 (三)突出企业的创新主体地位,发挥企业在标准化工作中的重要作用 鼓励以企业为主体实现标准研发创新,研究制定推动企业研究智能交通技术标准的配套政策,在科研经费安排、工程项目招标活动、行业规划等方面对重视标准化工作的企业给予政策扶持,鼓励企业加大标准化工作的自我投入,建立以企业为主体,协会为纽带,科研机构、大专院校为支撑,政府组织为支持,全方位系统化的标准化推进体系与工作机制。 智能交通论文:智能交通技术本土化问题讨论 摘要:随着各国交通事业的飞速发展,道路越修越长,车辆越来越多,同时交通面临的问题也越来越严重。智能交通技术是这些交通问题的新兴边缘学科解决方案,它起源于美国,目前正在各国得到发展。智能交通技术的研究内容与国情密切相关,因此各国政府在本土化该技术时都根据本国国情在美国研究内容基础上进行取舍或增补,本文以日本和中国为例对智能交通技术(its)的本土化问题进行讨论。 1.智能交通系统社会属性 交通安全、交通堵塞及环境污染是困扰当今国际交通领域的三大难题,尤其以交通安全问题最为严重。 1995年,美国总共发生交通事故 6613000起,造成 41798人死亡,3386000人受伤,经济损失达 1500亿美元 ;日本在交通事故中造成 11000人死亡,经济损失达 1亿美元 ;而中国则总共发生交通事故 271843起,致使 71494人在交通事故中死亡,159308人在交通事故中受伤,造成直接经济损失达 152267万元人民币[1]。据专家研究,采用智能交通技术提高道路管理水平后,每年仅交通事故死亡人数就可减少30%以上并能提高交通工具的使用效率50%以上。为此,世界各发达国家竞相投入大量资金和人力,开始进行大规模的智能交通技术研究试验。 2.智能交通技术国外发展现状 智能交通技术是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术、计算机处理技术等应用于交通运输行业从而形成的一种信息化、智能化、社会化的新型运输系统,它使交通基础设施能发挥最大效能,从而获得巨大的社会经济效益。它的功能主要表现在:提高交通的安全水平、提高道路网的通行能力和提高汽车运输生产率和经济效益。 在美国,1991年国会通过了“综合地面运输效率方案”(istea),旨在利用高新技术和合理的交通分配提高整个路网的效率,由美国运输部负责全国的its发展工作,并在以后的6年中由政府拨款6.6亿美元,用来进行its的研究工作。 在日本,建设省作为政府最大投资者,1999年至2000年投入1453亿日元用于its的开发。日本对其开展的自动化公路系统开发计划制定了具体目标,2001年后开始在全国进行实证试验,2015年左右在全国主要干线道路实现智能化。日本目前在its项目已经形成了官方、民间、学术机构的协调体制,这对日本its的发展起到了很大的推动作用。 欧洲十多个国家在80年代中期开始投资50多亿美元,联合执行一项旨在完善道路设施提高服务水平的drive计划,其含义是欧洲用于车辆安全的专用道路基础设施。除了欧、美、日以外,新兴的工业国家和发展中国家也开始its的全面开发和研究。 3.智能交通技术在日本的本土化 智能交通技术20世纪80年代起源于美国,接着在日本得到发展。智能交通技术正象其他被引进技术一样,引进国在引进时,一定要考虑被引进国的实际情况,使之成为本国社会相融技术。美国在its体系框架结构中,规定其研究内容为出行者信息服务、过境车辆管理、商用车队管理等6个系统,日本在美国its 体系框架基础上,结合本国国情制定出包含先进的导航系统、辅助安全驾驶、不停车收费、交通管理最优法等9个研究内容的日本its研究体系框架结构 [ 2],并在此框架基础上开发了一系列its产品,实现了its的产业化。 在日本,汽车导航系统于1989年进入市场, 到目前为止大约40种不同形式的产品服务于用户。这些系统通过将经由路线的堵塞信息、所需时间、交通管制信息、停车场的满空信息等提供给驾驶员的方式帮助驾驶员在驾驶中可以采用最佳行动,从而实现分散交通流等导航功能。导航系统同时还可以服务于汽车安全,比如1997年9月推向市场的本田雅阁98款,安装了带有弯道侦测传感器的导航系统,该系统可以在交通路径诱导的同时,当前方路段出现弯道时让司机提前作好准备,从而避免由于弯道出现得太突然而引发的交通事故。在收费公路方面,日本公共部门和私人公司正加紧合作,争取早日开发出一种适合日本所有收费公路的自动收费系统。为将事故防患于未然,日本开始研究智能公路系统,即通过车辆及道路的各种传感器实时监测车辆行驶道路周围环境及车辆状况的状态信息,并将这些信息实时提供给驾驶员,在必要的情况下还可对车辆实施强制控制。这些项目涉及运输省的“先进的安全汽车 (asv)”、通商产业省的“超级智能汽车系统 (ssvs)”、建设省的“自动化公路系统(ahs)”。1996年 9月,ahs在 11km长的环行道路上进行了一次自动驾驶的试验运行。 1998年 6月,出版了ahs-i、ahs-c、ahs-a研究所需的基本技术,包括与安全有关的 10个用户服务 (车道保持、避让障碍物、避免左转碰撞等 )以及9个提高效率和改善环境的用户服务 (保持适当车距、最佳道路使用率、最佳速度等 )。为了处理与大流量交通有关的问题,日本已经使用了交通控制系统。包括信号控制、车载设备获取的交通信息、公交优先、动态路线引导系统、商用车辆监控、绕行信息、减少交通污染的控制信号等。现在日本仍在不断寻找加强安全性、舒适性和环境保护的措施[3]。 目前,日本打算通过技术开发、制定国际标准、对发展中国家进行技术援助等途径来开发和输出其its技术。 4.智能交通技术在中国的本土化 中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35 000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部、公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家its体系框架》规定我国its发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面[ 2]。 我国its研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上its的发展。1995年,交通部its工程研究中心进行了gps(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于gps的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年,由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将its。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。 由于世界各国把不停车收费系统作为its领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家its领域首先启动的项目。 从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。 its建设投入已经达到40亿-50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。 在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中,有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%-5%。 1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿-50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统its应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后its应用水平的提高等诸多因素,我国的its市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。 随着经济的快速发展,its的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起its产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。 5.结论 智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术,各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况,充分考虑引进技术与本国文化的整合,考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的,所以各个国家在制定本国its发展内容时,必须对本国现有技术进行整合,然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。 智能交通论文:城市智能交通管理系统及其经济效益探究 摘要:随着信息时代的到来,信息技术对我们社会的发展和经济增长的作用越来越明显,在经济增长中也开始作为一个独立的经济结构——信息经济,在经济增长中的作用有了明显的提高。一个比较系统的信息管理是一个城市发展的充分体现,充分利用信息技术和怎样使用现代信息资源,将影响为社会创造更多的财富,将成为社会经济发展进步的重要标志。现代管理信息系统是计算机应用的一个重要的领域。本文将系统地介绍在计算机被用在管理数据的情况下:城市交通综合管理的停车场系统管理及产生的社会经济效应。 关键词:信息管理 智能交通 交通管理 经济效益 为了解决我国城市的交通问题,改善城市交通系统的性能,一方面需要通过改造路网系统、拓宽路面、增添交通设施以及道路建设等城市交通所必需的“硬件”建设来实现,另一方面需要通过采用科学的管理手段,把现代高新技术引入到交通管理中来提高现有路网的交通性能,从而改善整个道路交通的管理效率,提高道路设施的利用率,实现城市交通管理的科学性和有效性。 一、智能交通发展的现状 我国在its领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统ht-utcs,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的suats系统等;1998年交通部正式批准成立了iso/tc204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、中国发展智能交通的必要性和紧迫性 中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。 三、现代城市交通管理的现状及智能交通系统的经济效益 当今随着社会经济的发展,城市化进程加速,人口迅速向城市迁移聚集。人口、车辆数量不断的增长,但是有限的可用土地以及经济要素的制约却使得城市道路扩建增容有限,因此不可避免的带来一系列的交通问题。当今世界各地的大中城市无不存在着交通问题的困扰。交通拥堵使得人们每天将大量宝贵的时间消耗在路上、车中,同时也导致商业车辆在交通运输中延误,增加了运输成本。交通事故率也不断上升,每年都会带来巨大的人员伤亡和经济损失。 所谓的智能交通系统是指将先进的信息技术、电子通讯技术、自动控制技术、计算机技术以及网络技术等有机地运用于整个交通运输管理体系而建立起的一种实时、准确、高效的交通运输综合管理和控制系统。它是由若干子系统所组成的,通过系统集成将道路、驾驶员和车辆有机地结合在一起,加强三者之间的联系。借助于系统的智能技术将各种交通方式的信息及道路状况进行登记、收集、分析,并通过远程通讯和信息技术,将这些信息实时提供给需要的人们,以增强行车安全,减少行车时间,并指导行车路线。 四、智能交通管理的应用方案及其带来的经济效益 1.电子不停车收费(etc) 电子不停车收费系统(electronic toll collection,简称etc)是一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。它应用rfid技术,通过路侧天线与车载电子标签之间的专用短程通讯,在不需要司机停车和其他收费人员采取任何操作的情况下,自动完成收费处理全过程。不停车收费涉及交通基础设施投资的回收,又是缓解收费站交通堵塞的有效手段,而且在使用中收费卡的用量又很大,因此各个国家都优先投入不停车收费系统应用系统的开发,并且积极推广,目前在欧美应用已经比较成熟、普遍,我国也已经在广东、四川等地的高速公路上投入应用。通过应用不停车收费系统可以提高通过效率,防止收 费站交通“瓶颈”的发生,同时通过rfid技术实现无人为干预的收费,有效地遏制了偷逃过路费,收费人员玩忽职守、循私作弊等行为,同时降低收费站的管理成本,更快地收回基础设施的投资。 2.城市交通调度管理系统(tms) 车辆调度管理系统是智能交通系统的优秀组成部分,采用先进的信息通讯技术,收集道路交通的动态、静态信息,并进行实时地分析,并根据分析结果安排车辆的行驶路线,出行时间,以达到充分利用有限的交通资源,提高车辆的使用效率,同时也可以了解车辆运行情况,加强车辆的管理。 应用rfid技术作为交通调度系统信息采集的有效手段。比如利用将rfid应用于公交车场管理系统,可以实现公交车进出站,信息自动、准确、远距离、不停车采集,使公交调度系统准确掌握公交停车场公交车进出的实时动态信息。通过实施该系统可有效提高公交车的管理水平,对采集的数据利用计算机进行研究分析,可以掌握车辆运用规律,杜绝车辆管理中存在的漏洞,实现公交车辆的智能化管理,提升城市形象。同时采用rfid作为技术手段具有很高的经济性,与全球卫星定位系统(gps)等技术相比具有安装方便、适应性强、成本低,车辆无需改造等特点。同时一些地区和城市也开始将rfid应用于垃圾运输车辆、危险品运输车辆等特殊服务车辆的调度和管理。通过在车上安放电子标签,在特定路段的监控点放置识读设备来监控车辆是否按照规定的路线行驶、在有泄漏等情况出现时及时发现事故车辆。 3.电子注册管理(evr) 车辆的注册登记以及牌照管理一直以来都是交通管理部门的管理重点也是难点所在,黑车、假牌照等问题始终都没有得到根除。但是新技术也许会变得简单,采用rfid技术实现车辆电子注册管理系统就是有效解决这一问题的方法之一。车辆注册登记后加载rfid电子车牌,由于每个标签都有一个全球唯一的id号码——uid,uid是在制作芯片时放在rom中的,无法修改,所以可以实现防伪功能。同时标签可以被远距离识别,无需停车及人为干预就可以监查,因此可以规范车辆管理手段,加强对车辆的监查力度,实现车辆年检的智能化管理,加强对非法车辆的打击力度。现在该系统已经在军车等方面得到应用,取得了良好的社会和经济效益。 智能交通论文:基于GIS平台的城市智能交通管理系统构架研究 摘 要 本文对地理信息系统(gis)作为城市智能 交通 管理系统的共用信息平台的可能性进行了 分析 ,提出了系统总体架构及gis平台的基本功能,指出系统存在的 问题 及可能的解决方案。 关键词 gis 共用信息平台 智能交通管理系统 1 背景 为了解决我国城市的交通问题,改善城市交通系统的性能,一方面需要通过改造路网系统、拓宽路面、增添交通设施以及道路建设等城市交通所必需的“硬件”建设来实现,另一方面需要通过采用 科学 的管理手段,把 现代 高新技术引入到交通管理中来提高现有路网的交通性能,从而改善整个道路交通的管理效率,提高道路设施的利用率,实现城市交通管理的科学性和有效性。 城市智能交通管理系统由多个子系统组成,各个子系统的信息需求复杂多样,但有一些信息是可以共享的,通过共用信息平台可以使这部分信息增值,而且整个智能交通管理系统的信息通过共用信息平台的统一存储、组织、处理,能够更有效地保证数据间关系的正确性、可理解性和避免数据冗余,提高系统中信息的利用率和传输速度。 2 以gis作为共用信息平台 智能交通管理系统主要包括视频监控系统、 电子 警察系统、110/122接处警系统、车辆运营管理系统、路口控制系统、公共交通系统、gps系统、交通诱导系统等。对整个系统而言,应充分发挥子系统的作用,并做到无缝集成。 地理信息系统(gis:geographic information sys-tem或geo-information system)作为一种综合处理和分析空间数据的技术系统,能够有效地对地球空间数据进行采集、存储、检索、建模、分析和输出。它的独特之处就在于能够把地理位置和相关属性信息有机地结合起来。众所周知,交通信息与地理位置密切相关,利用gis技术构筑智能交通管理系统的共用信息平台,不但能够使交通信息在空间上直观明了地显示出来,并能为这些信息的深层次挖掘和后续信息服务及辅助决策提供空间属性上的支持。 信息是智能交通管理系统中重要的基本元素,也是联接各个子系统的纽带。通常把交通信息划分为两类:静态交通信息和动态交通信息。静态交通信息是指包括道路信息、交通附属设施信息、停车场信息、车辆管理信息等随时间变化较小的信息,它又可以分为基础数据(如道路路网数据等)和 历史 数据(如车辆违章历史数据等);动态信息主要指各类实时采集到的交通信息,如交通流量信息、视频监控信息、公交车位置信息等。利用gis可对以上所有数据进行集成管理。针对智能交通管理系统对信息要求的特点,建立专属的地理信息数据库,通过 网络 互联与分布式数据库系统建立gis平台。gis作为整个系统的协调者,对数据和 应用 进行管理。图1所示为地理信息系统在智能交通管理系统环境下的集成。 3 系统的技术框架 3.1 系统的总体架构 根据信息平台的一般架构,结合考虑gis作为智能交通管理系统共用平台的要求,系统可采用三层体系结构: (1)客户端。指的是信息平台的用户主体,包括道路使用者、道路建设者、交通管理者、运营管理者、公共安全负责部门、相关团体等。具体的服务对象由系统的建设者决定。 (2)应用服务层。以gis作为城市交通智能管理系统的信息平台,由各个交通管理子系统采集交通数据,将这些原始数据以规定的格式返回,再对数据进行分类、抽取、挖掘和融合等处理,在数据存储的同时,将不同的信息按照规范的协议给相应的应用子系统。同时提供多种静态和动态交通信息查询接口,满足这些外部系统的交通信息需求。 (3)数据管理层。存储系统所需的基础数据,提供平台与各子系统之间的信息接口。 基于gis平台的城市智能交通管理系统的组成如图2所示: 3.2 gis共用平台的基本功能 各个子系统由于功能的不同,获得的交通数据也不同,但大多具有信息量大、情况复杂等特点。将这些来源不同、类型不同的大量信息融合在一起,从中提取具有更多特征的更深层次的信息,并最终在系统的管理决策优秀中得到应用,是维持整个系统正常运作的关键环节。信息在智能交通管理系统中的综合利用如图3所示。 gis共用平台作为整个智能 交通 管理系统的枢纽,它担负着信息汇总、融合和中转的职责。其基本功能表现在: (1)信息采集功能。从各子系统按规定的格式提取共享数据,完成对静态交通信息和动态交通信息的重组,并保证数据的正确性、可读性,避免大量数据的冗余。 (2)信息融合功能。根据各个子系统间的功能要求和内在联系,对采集来的信息在一定的准则下加以分类、统计、关联,挖掘出更深层次的信息,以用于交通管理决策。 (3)信息提供与功能。按各子系统的要求,以规定的格式向子系统传输所需信息;根据服务请求和查询权限提供给客户数据、图形或图像等信息。4 主要 问题 与解决对策 以gis作为智能交通管理系统的共用信息平台也存在着一些问题,主要体现在实时性和数据量过大两个方面。 智能交通管理系统要求共用信息平台能够实时刷新数据用于交通管理(如决策、指挥和调度等)和信息,从而对gis平台提出了实时性的要求。另一方面,由于我国不允许将高精度的gis数据刻入光盘,相当一部分地理信息基础数据需要通过无线下载方式获得,导致各子系统与平台间的数据交换量庞大, 影响 gis平台的有效工作。 针对上面的两大问题可将地理信息分为基础地理信息(道路位置信息、单行道信息等)和交通属性信息(停车场位置、建筑物位置等),将大量的基础地理信息通过gis共用信息平台通过专用短程通信(dsrc)方式下载至车载装置的内置内存介质,少量的属性信息从智能交通系统实时,通过多种通信方式送至车载设备。 对于数据量大的问题,可考虑采用数据压缩技术减少数据量,采用分布式数据库来管理数据以分担数据存储的空间,降低 网络 堵塞的可能性。对实时性要求高的数据通过网络在gis平台和各子系统中传送,对实时性要求不高对数据定时传送到平台的数据库中。 5 结束语 本文探讨了基于gis平台的城市智能交通管理系统构架问题,主要讨论系统的技术框架与主要功能及可能存在的主要问题与解决 方法 ,对系统中的细节问题还有待进一步深入 研究 。 智能交通论文:高速公路智能交通管理系统创建分析 摘要:笔者结合工作经验,针对某高速公路扩建工程中关于建立高速公路智能交通管理服务系统的项目要求,介绍了在目标定位和实施过程中所应注意的道路状况监测、交通状态识别、分车道控制和紧急救援系统的功能设计。 关键词:高速公路;智能交通;管理服务系统 近年来,交通管理正在逐步向智能化的方向发展,高速公路监控系统日益为高速公路建设者所重视,全国大部分高速公路都建立了比较完善的视频监控系统和信息系统,这些系统为道路的日常管理运营提供了切实有效的手段。现将该系统实施过程中的有关智能交通管理与服务系统规划介绍如下。 1高速公路智能交通管理与服务系统的功能定位 高速公路智能交通管理与服务系统,为面向公众出行者提供完备的信息服务,为道路运营管理者提供高效、快速的后台管理奠定良好基础。高速公路智能交通管理与服务系统基础设施实施与设计应充分考虑管理者、出行者等各方面管理和服务需求。在原有监控系统基础上,加强安全管理和安全信息服务功能,以安全管理理念提升中心管理系统的功能、业务流。提高面向安全尤其是紧急事件情况下的管理效率,提高安全管理的服务品质。为此,应在原有系统的基础上着重加强三个方面的考虑。 1.1加强路面状况监测,提高公路行车安全 不利气象条件带来的恶劣路面状况是引发交通事故的主要原因之一,其中以湿滑路面最为不利。我国公安部交通管理局的1994~2003事故数据统计,属于南亚热带海洋性季风气候的高速公路地区,雨量充沛,年均降水量1619~1800mm,热带气旋所过之处多有暴雨。而高速公路存在个别凹型竖曲线底部,位于超高过渡段,易造成路面排水不畅,有必要通过路面状况监测设备有效监测雨天情况下的道路积水、湿滑等状况,从而为雨天管理措施、救援措施提供有效保障。 1.2可变车道信息,服务公众出行者 该高速公路是城际高速,互通与大桥较为密集,属于重点监控对象,目前设置的悬臂式和门架式情报板提供实时的信息,覆盖范围受限;在限速方面,若选择固定式四度标志正对小客车和大型车的速度控制,对于应对突发气象等条件的灵活度不够,同时八车道高速公路考虑到驾驶员的视认性、气象、突发事件影响等情况,采用分道限速。 1.3通过安全管理的业务梳理,提高安全管理效率和服务质量 通过对交通流量控制预案、接口、实时性、与现有监控系统融合、满足集团监控中心的需要。 2软件功能设计 根据本项目重点目标,是强化交通状态识别、车道控制、应急处置三个方面的功能,针对这三方面内容提出了如下设计方案。 2.1交通状态判别模块 本模块根据识道路设备别出来的交通状态或交通事件类型,并结合气象信息、基础设施状态信息等,初步划定事影响范围,搜索影响范围内互通立交入口处的可变情报板,前方道路事件信息和诱导绕行信息;在初步划定的影响范围内估算交通流特征状态参数。定义事件对主线同行的影响程度,根据实时判断,当影响程度严重扩散到影响范围边界时,反馈重新对事件的影响范围进行划定;当事件处置完毕交通恢复正常时,控制逻辑结束,可变情报板提示正常的路况信息,可变标志提供正常的限速信息;当事件未处置完毕,且其影响未超出当前影响范围时,对影响范围内其余的可变情报板分别进行处置。对在估计的排队长度范围内的可变情报板前方事件信息和车道关闭信息;对在估计的排队长度范围外的可变情报板前方事件信息和限速信息。本次改造过程中增设的遥感式路面状况检测器基于红外光谱原理实时采集反射波长,测量路面覆盖物的类型和厚度,评判路面状况,进而计算湿滑系数,确定路面安全性,这些数据也为交通状态识别和决策提供了重要参数。 2.2可变车道控制 通过分车道控制交通流,能有效梳理交通流量,提高道路在复杂交通状况下的同行能力。基于交通状态识别可变车道控制软件模块,依托视频监控子系统、交通控制子系统,结合路面状态子系统内功能进行信息采集与获取,通过可变车道子系统、交通控制子系统实现信息控制与。 2.3紧急事件应急处置 基于事件管理子系统,结合目前路公司或向管单位指定的紧急事件应急处置预案,开发紧急事件应急处置子系统。根据高速公路紧急事件的性质和救援措施,系统主要针对重特大事故应急救援、危险品车辆事故或遗洒、泄露等事故、火灾事故等紧急事件。紧急事件应急处置软件系统包括以下几点。救援物资布局显示,图形化显示相关救援物资的位置、数量。并定期检查救援物资库存、质量等情况。紧急事件应急处置预案,根据各个事件的性质,可能出现的路段范围,确定适当的救援方案。方案包括了需要调用物资的种类、数量、位置,需要调用火警、交通警等警力情况。疏散方案,救护车辆情况及各类救援车辆人员行使的路线引导。事件及救援过程全程记录,利用计算机强制记录、防篡改、视频强制记录动能措施,对事件现场、事件处置过程进行全程记录、监控,确保事后总结救援进程时,资料完整,可靠。应急预案演练,利用虚拟现实技术、交通仿真技术,定期与交警部门、医疗救护、特殊救护器具使用保管单位等联合演练应急预案,评估应急预案的可行性,提出改进建议。 3结语 在将原有的高速公路监控系统升级为智能交通管理与服务系统的规划中,应根据高速的具体条件,着重加强路面状态检测功能,以应对多雨天气和特殊线形,才可能是服务管理平台更加有针对性。制定应急预案,能够提高道路管理者应对各种紧急事件,提高救援能力和服务水平,提高道路的通行能力。 作者:张艳丽 单位:江苏铁电交通科技集团有限公司 智能交通论文:无线通信技术在智能交通系统中的应用 1智能交通系统的发展现状 智能交通系统又称ITS,交通系统包含道路车辆运营、服务控制等领域,我们在这些领域中将综合运用计算机技术、数据通信通信技术、传感器等技术,从而使车辆、道路管理人员和使用者之间的紧密联系在一起,建立起一种更加高效、准确的运输系统。智能交通系统最先起源于美国,自1994年起全世界通称为ITS。20世纪80年代起,中国开始从治理城市交通秩序入手,运用高科技手段来发展交通运输。之后,一些高校和研究机构开始进行城市交通诱导系统的研究和尝试,开始了解国际上的智能运输系统发展状况,交通部也将智能运输系统的研究纳入了公路、水运科技发展“九五”计划和2010发展纲要。在“十二五”期间,高速铁路安全运行、移动通信理论以及运行环境感知与综合检测也被国家自然科学基金委员会列为信息科学部的重点研究项目。ITS将会成为中国高新技术产业的巨大市场之一,建设ITS对于中国实现高新技术的产业化,促进经济实现快速发展具有重要意义。 2无线通信技术 无线通信技术是近些年来发展最快和应用最广泛的一种通信技术,利用这种技术可以将移动中的车辆与指挥调度控制中心紧密地连接在一起,保证相互不间断地信息联络。无线通信技术涵盖很多方面,如:蓝牙、ZigBee、蜂窝移动通信等无线通信技术。这些技术相互结合渐渐应用于智能交通系统领域,这些技术的融合可以实现交通管理中对紧急事件的处理和紧急车辆的管理,对于出行车辆可以提供道路导航服务,对于运营管理中心的车辆可以进行有效监控、合理调度。本文主要介绍了ZigBee技术、蜂窝移动通讯技术,并简要分析了它们在ITS中的应用领域以求跟大家共同探讨。 3ZigBee技术 ZigBee是一种双向无线通信技术,特具有近距离、低功耗、低成本、低复杂度、低速率的特点,它主要用于距离较短、功耗较低并且传输速率低的各种电子设备之间进行数据传输,此外也可以用作间歇性数据、周期性数据和低反应时间数据传输的应用。近年来,ZigBee技术被广泛应用于工业控制、家庭网络、汽车自动化、消费电子、医用设备控制等多个领域。在智能交通领域,ZigBee技术主要是传递信息的通用传感器。特别是在公共交通领域,ZigBee技术与移动通信技术相结合,可以更好的进行公交车的运行位置检测和车辆调度。利用ZigBee技术的特点,结合数字移动通信技术,建立无线网络,将采集到的信息发送给监测平台,从而解决公交车到站、离站的时间监测和自动报站问题。具体实施方案是,首先在各个站台安装“站台监控器”,然后在公交车内安装具有ZigBee功能的“无线识别器”。站台监控器里必须包含具有ZigBee功能的网络协调器和GSM/GPRS模块。一方面,该模块可以接收车内无线识别器发来的信号,通过检测该车的唯一“标识号”,识别到来的车辆,并将该车的到达时间、车牌号等信息通过GSM/GPRS传送到控制中心;另一方面,向公交车发送站台标识号,公交车可以根据收到的标识号进行自动报站。之后,站台监控器应该不断的检测该车发送的信号的强度,如果信号强度小于某一临界值时,即可认定该车已驶离此站,并向监控中心发出相关信息。这样,监控中心就能准确掌握每一辆公交车的运行情况。 4GPRS移动通信技术 移动通信技术是目前无线通信技术中更新速度最快的技术之一,目前国内应用比较广泛的移动通信系统是GSM,GSM虽然可以满足ITS对语音通信的需求,但是在数据通信方面GSM则表现得比较弱,无法满足需求。GPRS、CDMA、LTE等技术近年来发展迅速,渐渐取代了GSM,成为逐渐发展成熟的新的移动通信技术。下面主要介绍一下GPRS在智能交通系统中的应用研究。通用分组无线业务简称为GPRS,它打破了GSM只能提供电路交换的工作方式,只需增加相应的功能实体,对已有的基站进行部分改造即可,这种改造的投入成本不高,但得到的用户数据速率却相当可观,其传输速率最高可达9.6kb/s。在智能交通系统中除了需要传输交通流量状态信息外,还需要传输数据量较大的报文或图片,利用GPRS业务,可以采用端对端、组播或广播等多种传输方式。进行信息传递。从调度中心发出的交通信息可以通过组播或广播方式传输给行驶中的车辆,以便提供路径导航信息,由于这类信息在一分钟内需要重复多次播放,因此驾驶员偶尔收不到也不会引起很大的问题。但是,信息从车辆驾驶员传递给调度中心就要采用单播方式,它为调度中心提供正在行驶中的车辆信息,所以每次播放的内容都非常重要,不能丢失,但由于它的传输速率很低,不会造成网络堵塞。由此可见,GPRS提供的数据业务有了很大的改进,不仅增加了业务种类,而且连网快、功能强、降低了成本。此外,它还具有连接计算机的标准接口,可以根据不同国家和地区的频率资源分配来定制使用频率。由于无线终端的体积很小,可以与手提计算机相连,提高了使用上的灵活性,扩大了市场份额,降低了成本。 5结语 本文介绍了智能交通系统中无线通信技术的应用情况,通过对上述无线通信技术的分析可以发现,无线通信技术对于ITS的实现至关重要,并随着通信技术的发展,它在ITS中的作用与地位也将日益提高。 作者:张静 单位:淄博职业学院信息工程系 智能交通论文:高速公路智能交通管理服务系统建设 1软件功能设计 根据本项目重点目标,是强化交通状态识别、车道控制、应急处置三个方面的功能,针对这三方面内容提出了如下设计方案。 1.1交通状态判别模块 本模块根据识道路设备别出来的交通状态或交通事件类型,并结合气象信息、基础设施状态信息等,初步划定事影响范围,搜索影响范围内互通立交入口处的可变情报板,前方道路事件信息和诱导绕行信息;在初步划定的影响范围内估算交通流特征状态参数。定义事件对主线同行的影响程度,根据实时判断,当影响程度严重扩散到影响范围边界时,反馈重新对事件的影响范围进行划定;当事件处置完毕交通恢复正常时,控制逻辑结束,可变情报板提示正常的路况信息,可变标志提供正常的限速信息;当事件未处置完毕,且其影响未超出当前影响范围时,对影响范围内其余的可变情报板分别进行处置。对在估计的排队长度范围内的可变情报板前方事件信息和车道关闭信息;对在估计的排队长度范围外的可变情报板前方事件信息和限速信息。本次改造过程中增设的遥感式路面状况检测器基于红外光谱原理实时采集反射波长,测量路面覆盖物的类型和厚度,评判路面状况,进而计算湿滑系数,确定路面安全性,这些数据也为交通状态识别和决策提供了重要参数。 1.2可变车道控制 通过分车道控制交通流,能有效梳理交通流量,提高道路在复杂交通状况下的同行能力。基于交通状态识别可变车道控制软件模块,依托视频监控子系统、交通控制子系统,结合路面状态子系统内功能进行信息采集与获取,通过可变车道子系统、交通控制子系统实现信息控制与。 1.3紧急事件应急处置 基于事件管理子系统,结合目前路公司或向管单位指定的紧急事件应急处置预案,开发紧急事件应急处置子系统。根据高速公路紧急事件的性质和救援措施,系统主要针对重特大事故应急救援、危险品车辆事故或遗洒、泄露等事故、火灾事故等紧急事件。紧急事件应急处置软件系统包括以下几点。救援物资布局显示,图形化显示相关救援物资的位置、数量。并定期检查救援物资库存、质量等情况。紧急事件应急处置预案,根据各个事件的性质,可能出现的路段范围,确定适当的救援方案。方案包括了需要调用物资的种类、数量、位置,需要调用火警、交通警等警力情况。疏散方案,救护车辆情况及各类救援车辆人员行使的路线引导。事件及救援过程全程记录,利用计算机强制记录、防篡改、视频强制记录动能措施,对事件现场、事件处置过程进行全程记录、监控,确保事后总结救援进程时,资料完整,可靠。应急预案演练,利用虚拟现实技术、交通仿真技术,定期与交警部门、医疗救护、特殊救护器具使用保管单位等联合演练应急预案,评估应急预案的可行性,提出改进建议。 2结语 在将原有的高速公路监控系统升级为智能交通管理与服务系统的规划中,应根据高速的具体条件,着重加强路面状态检测功能,以应对多雨天气和特殊线形,才可能是服务管理平台更加有针对性。制定应急预案,能够提高道路管理者应对各种紧急事件,提高救援能力和服务水平,提高道路的通行能力。 作者:张艳丽 单位:江苏铁电交通科技集团有限公司 智能交通论文:计算机技术在智能交通系统的应用 摘要:借助智能交通系统,优化公共交通运行效率,为人们提供更大的便利。文章对智能交通系统内涵进行了简要分析,并从数据处理系统、交通监控系统、车辆导航系统以及车辆辅助驾驶系统4个方面对计算机技术在智能交通系统中的应用展开了讨论,旨在为技术研究人员提供有价值的技术建议。 关键词:计算机技术;智能交通系统;优化 1智能交通系统内涵分析 智能交通系统(IntelligentTrafficSystem,ITS),主要是指借助计算机技术和信息数据传输技术,能对交通运行过程进行科学化的管理和指挥,在管理机制建立过程中,要对人员因素、车辆因素、道路环境因素等进行全方位考量和判定[1]。为了保证交通管理的高效性,将技术和管理体系融合在一起,确保交通管理系统的多元化发展。在智能交通系统建立和运行过程中,智能交通管理模块、智能信息管理模块、智能公共交通模块、车辆管理模块以及电子收费和应急管理模块是研究的重点[2]。 2计算机技术在智能交通系统中的应用路径 正是基于计算机技术的发展,将其应用在智能交通系统中,能借助交通监控提高整体技术的应用效果和管理效果。技术主要是利用射频设备,将其设置在道路上方或者是道路两侧,获取交通情况的远程图像,借助信号的转化和传递,实现图像处理,保证交通指挥中心能第一时间了解现场交通实况。在计算机获取信息后,能对交通事故以及交通拥堵问题进行及时处理,提高技术模型的实际应用价值[3]。 2.1事故检测系统 在交通系统中,事故问题需要引起注意,不仅会造成人身受到伤害,还会造成经济受损,因此,结合计算机技术,要践行更加系统化的处理机制,确保应用模型和管控措施符合标准。有一部分交通事故主要是由于路面交通堵塞所造成的,若是能对路面的情况进行及时预测和评估,就会一定程度上减少交通事故问题。正是基于此,在智能交通系统中,结合实际情况建立健全稳定的管控机制,能在保证技术模型优化运行的同时,提高交通质量。主要是借助摄像设备与计算机设备的连接,保证射频设备能有效对运动的车辆进行信息的采集和捕捉,能建立有效的视频跟踪,并且保证序列图像的完整性[4]。只有强化数据分析,才能真正发挥计算机的实际价值和优势,对运动目标的连续帧图像进行统筹整合,并且将移动参数组合在一起,从而有效计算出运动目标的实际速度。针对具体的运动参数提出有效的管理措施,确保结构完整性的同时,为项目升级奠定坚实基础。若是检测目标长期处于静止状态,则需要借助计算机技术中的图像捕捉功能,对其进行有效跟踪和图像反馈,确保信息的有效性和完整性。只有充分利用计算机技术,才能结合实际数据和信息,以最快的速率对交通事故展开深度处理,一定程度上减少事故发生频率[5]。 2.2交通监控系统 将计算机技术应用在车辆监控中,具有非常重要的意义,主要是利用计算机的图像处理技术,能对运动的物体进行实时监督和控制。目前,在智能交通系统中,应用图像分差的方式,对车辆展开静态监督和动态监控,其运行机理都是视频图像序列的分差机制,从而借助相关参数对车辆的运动状态进行集中判定。这种计量方式的运算数量较小,借助一般的软件就能完成,且计算效果较好。在实际应用措施建立后,主要分为两种:(1)当前帧与背景帧之间的差值,这种计算方式和应用模型更加的简单和直接;(2)相邻帧之间的差值,这种方式能有效判定车辆的动态和静态。除此之外,在对车辆和行人进行监控时,会采取分割的方式,保证能对不同群体进行不同监控。在对车流量进行分析和计算的过程中,则需要结合车辆的平均速度以及车辆的列队长度,对交通运行情况展开预测和分析,一定程度上建立健全完整的整合机制和管控措施,保证交通运行状态得以全面升级。由于车辆和行人是道路结构中的主要元素[6],因此,在对监控项目进行全程监督的同时,也要有效分割,保证图像中不同运动模型能映射相应参数。 2.3车辆导航系统 随着科学技术的不断进步,车辆导航系统得到了全面普及,也是计算机技术在智能交通中的重要应用措施。利用车辆智能导航系统,能对车辆行驶道路的界限进行有效判定和识别;利用计算机内部相关元件和操作模块,能有效引导车辆向规定路线行驶,不仅能对车辆的安全距离进行系统化分析,也能保证导航驾驶过程的稳定性,并且为摄像机运动化识别结构的优化提供动力。在计算机车辆导航系统中,借助摄像机能对不同车辆的运动状态进行集中识别,并且保证检测点运行方式能符合模拟匹配点,从而一定程度上确保车辆的智能导航系统充分发挥其实际价值,为计算机技术中信息的提取提供动力,也能有效维护安全距离和运行速率,保证车辆的安全和稳定性。 2.4车辆辅助驾驶系统 目前,许多智能汽车都开始配备智能辅助驾驶系统,能帮助驾驶人员对外界的环境和影响因素及时作出正确的反应[7]。例如,在城市市区环境驾车,计算机内部的车辆辅助驾驶系统能对周围路过的道路标记进行记录和分析,确保能对相关交通指示展开综合性识别。然后利用计算机技术中的筛选功能,对相关信息进行集中的选择和调配,避免出现和其他车辆以及行人拥堵的问题。也就是说,正是基于这种辅助驾驶功能,在实际技术应用模型建立后,能在增强车辆安全驾驶的基础上,保证人机交互的同时性和完整程度。驾驶人员只有充分掌握路况信息,才能对驾驶操作给予正确的判断,保证驾驶行为符合标准,减少车辆拥堵和车辆事故的发生概率。除此之外,计算机技术还被应用在车辆智能收费项目中,借助计算机内部的识别软件,对车牌进行集中识别,从而采取相应的计费和处理措施,保证车辆信息留存效果。其中,ETC的应用实现了车载标签和阅读器之间的有效连接,能保证车辆在进入到入口后,及时收取相应的费用,系统自动放行[8]。 3结语 总而言之,在智能交通系统中,要充分利用计算机技术,升级识别和管理效果,为技术模型的综合性优化提供保障。为了进一步提高技术的应用水平,要积极研发更加适宜车辆进行信息采集的模块,及时对路况数据展开分析,为智能化交通的发展奠定坚实基础。 作者:陆莲芳 单位:新疆交通职业技术学院 智能交通论文:谈智能交通控制系统设计策略 摘要:智能交通的信号控制系统能够对城市交通情况以及整体的管理水平予以提升,本文主要对于城镇交通智能交通信号的控制系统建设进行分析,总结了这一系统自身的特点和整体的结构以及具体的运行形式和智能的控制体系等。 关键词:智能交通;交通信号控制;控制机制 1系统结构 1)中心控制完成交通信号控制中心系统的通信,完成交通数据的收集和优化计算。中央控制和集成管理软件通信,接收和管理软件管理和控制指令,并向管理软件发送相关交通状况信息[1]。交通控制系统的操作员和系统之间的接口。存储所有数据的交通控制系统,以确保数据的安全性和可靠性。2)区域控制负责控制交通流收集,实时状态收集,统计查询任务,信号机事件收集,交通数据预测任务,子区域系统优化,信号自动时间控制。一般情况下,信号系统由中心进行流量优化控制。当控制中心与区域控制器之间的通信链路出现故障时,相应的区域控制机器将替代信号机的管辖中心,以优化控制,避免整个系统的优化退化所导致的通信故障[2]。3)交叉口控制,包括信号,车辆检测设备(线圈检测器等)等。交叉路口信号机和检测器采集路口各检测器提供的实时交通数据,进行初步分析和整理,通过通信网络传送到上位控制机,调整定时计划[3];信号灯的颜色变换;在实施自适应控制时,根据交通需求,自动控制入口信号灯的颜色变换。 2区域控制机制 1)系统软件与子区的光控功能,业务应用可以控制800个子区,每个子区5?10个路口,每个子区有一个数字代码。以分区划分作为主要原则:相邻路口之间的距离比较近(通常在500米以下);交通流量在相似大小的交叉口;相似程度的交集;交通条件的交叉路口类似于道路的中间分支,并且不存在交通源。2)系统可以按照固定周期程序,固定周期程序运行,包括以下内容:分区;交叉数;固定周期数的程序;循环时间;绿色字母比值;相位差;最大绿色时间;最小绿色时间;相表:即相位表和信号灯组的对应表;时间表,不同的时间表,不同的控制计划;计划表,计划表,阶段计划,阶段计划,每年执行不同的日时间方案。3)信号和控制中心通信正常情况下,系统可以通过客户端修改控制参数,并在固定周期程序中更新数据库,包括程序运行的周期长度,绿字信号比和相位差。这种计划更新和修订不影响交叉路口信号机运动。4)系统控制周期程序的每个交叉点是108,通过调度表和手动选择调用,实现交叉点的合理控制。固定循环计划的输入是独立的,并且彼此不会干扰。这将帮助用户为每个交叉点设置不同的周期长度,绿色信号比和相位差。 3自适应协调控制机制 1)系统的自适应协调控制系统,系统算法,包括交通自适应控制算法,传感器控制算法,行人二级路过算法。自适应控制算法可以根据车辆检测器收集的信息(如交通流量,时间占用率和车辆速度)来调整信号定时参数,例如周期,相位差和绿色信号比。交通自适应控制算法是基于交通信号机的实际控制参数做小和频繁的优化,形成适合实际交通条件的控制方案,以满足交通的交通控制需要。2)最大限度地提高交通信号网络的效率,并最小化定时方案的维护。该系统使用自适应交通信号控制系统。系统的自适应控制算法如下:系统软件的算法基于对交通信息的实时检测,包括交通流量(PCU),车辆占用率,车辆速度/S),使用交通信号控制优化模型:周期时间优化模型,绿字母比优化模型和相位差优化模型,以减少车辆延迟,停车点数为目标,交通信号控制三个要素:周期时间,比率和相位差优化,区域最优控制方案。3)系统算法是一种实时自适应控制算法,根据交通信息在控制区内程序中实时调整控制信号的连接点。该系统不是方案选择性控制系统,并且方案选择系统根据当前检测到的交通信息匹配预设检测方案,并选择设定的定时方案。4)系统算法可以实现区域交通流量平衡,减少停车数量,车辆延迟和环境污染,以及台州玉环街道网系统子区,实现区域协调控制整个区域。分割原则是:相邻交点之间的距离近;交叉口的小时交通规模是相似的;交叉路口的交通状况相似;交点的饱和度接近;道路的中间分支较少。 4结束语 城市交通信号控制系统是智能交通领域的重要研究内容。可与其他智能交通系统相结合,实现城市交通的数字化,信息化和智能化管理。在本文中,提出了一种基于自适应控制算法的交通信号控制系统,可以有效地处理实时交通变化,提高交通流量的控制效率。 作者:陶强 解锡霖 贾冰 单位:沈阳理工大学 智能交通论文:无线网络技术在智能交通系统的应用 摘要:为进一步提升目前路网的利用效率,文中提出了研发一种依托于城市公交,以无线网络技术为优秀的现代城市智能交通系统,并且对这一系统需要的各类模块实施了硬、软件设计,并得出了理想的方案。本系统不仅能够提供非常及时的路况类信息,还可为公众推荐最为理想的公共交通出行线路。文章在对智能交通系统进行概述的基础上,分析了无线网络技术的运行模式,并提出了基于无线网络技术的智能交通系统设计方法。 关键词:无线网络技术;智能交通系统;设计;利用效率 引言 由于近年来我国经济持续发展,机动车数量飞速增加,造成了各城市交通流量的持续增加,以至于发生事故的频率不断上升。从上世纪八十年代以来,随着计算机与电子通信技术的不断发展,运用新技术将机动车、城市道路、驾驶员及乘坐人员、交通管理人员进行密切联系,以建立一种更加及时、快速、便捷的智能交通系统来解决上述问题。智能交通系统融合了计算机、无线通信技术以及全球卫星定位等技术,能在更大程度上发挥出智能交通的积极作用,让决策更富有时效性,使图像的传输更加稳定,为减缓拥挤的交通做出新的贡献。 1无线网络技术的运行模式 无线移动网络结构可以分成数据层、服务层、用户层。每一层都有其独特的功能,下面分别对其运行模式加以阐述:(1)数据层的运行模式。数据层主要包含了各类交通信息的获得、数据分析和发掘。数据层要确保所得到的交通信息能够准确及时,可使通信网络能够更加精准地传达各类交通信息;(2)服务层的运行模式。服务层为交通系统的中心层,同时它也是系统和用户层、数据层实施交互的重要接口。智能交通系统运用服务层为道路控制设施设备提供各类控制办法,为用户层提供各类信息,并且向数据层请求相关数据。与此同时,服务层还负责从用户层以及数据层之中接收相关信息;(3)用户层的运行模式。用户层一般需要配置一个无线终端接收类设备。以上三个层次的智能交通系统设备以服务层为优秀,并通过无线网络为用户层提供各类数据,可及时快速地向广大用户提供所需信息,同时还能拓展各类与查询有关的服务,从而较好地解决了当前我国各城市中出现的各类交通问题。 2基于无线网络技术的智能交通系统设计方法 2.1设计的主要目的 近年来各国学者对智能交通系统进行了大量研究,并取得了很大的成果。但我国国内的研究成果主要集中于公交车辆管理领域中,只能及时提供关于公交信息的和控制等内容,在智能分流、控制以及干预方面略显不足。事实上,我国城市的交通网络主要以安装于路口的高清摄像头以及设于监控中心的监控设备为基础来收集各类路况信息,之后进行堵情分析。其不足之处在于人力、物力等诸多方面的开支相对较大,对系统进行分析的成本相对较高。为此,笔者试图设计一个依靠目前已经存在的公交网络,利用无线网络技术提供实时路况信息、公交预报,并采用交通信号灯进行实时控制、路线推荐以及大屏显示等功能的现代智能交通系统。 2.2整体设计方法 智能交通系统整体设计如图1所示。智能交通系统以ITS主控中心为优秀,运用各线路的公交车来收集所在城市各公交车辆的具体位置和速度等相关信息,并结合GIS的地图数据提供最新的路况信息。依据全路网的负载状况图分别得出各具体路段的拥堵状况级别,并采用优化算法实施智能化分流。主控中心应当把分流解堵的信号发送至交警所持有的设备之中,并且指导交警及时排堵。还可依据道路优化办法直接控制本地的交通信号灯,以有效疏导交通状况。同时,还可运用短消息模块把实时路况信息发送至各驾驶员的手机上、显示在本市各主要路段的显示屏中,并把相关服务发送至网络,以指导社会公众更好地选择行车路线,提升路网的利用效率。 2.3硬件设计方法 2.3.1公交车模块的设计方法公交车的模块应当依据GPS测量出具体的位置以及速度等信息,并采用无线方式发送至ITS主控中心。公交车模块是主控中心最为重要的数据来源之一。因为公交车系统覆盖了城市中最为重要的交通网络,同时线路极为稳定,因此利用公交车来收集数据较为经济可靠,与高清摄像头的定点方式相比,该方法具备成本偏低、容易安装以及覆盖面较广等特点,其硬件结构图如图2所示。嵌入式微控制器是公交车模块中的中心设备,不仅需要对GPS接收模块所接收的GPS定位测速信息进行实时处理并打包,还应当把位置和速度等相关数据应用无线网络模块发送至主控中心。同时,对无线网络模块从主控中心所接收到的信息进行处理后再交由LED显示模块以及语音提示模块使用。无线通信网络主要负责公交车模块和主控中心之间的彼此通信。其位置、速度以及路况信息等均通过无线通信模块进行发送与接收。这样就能实现公交车辆和主控中心之间的交互。因为使用GPRS方式需要一定的带宽,而由于带宽有限,且国家在无线网络以及无线宽带上的投入持续增加,因此无线网络因其高效、经济、实用、安全的特点将成为今后网络产业发展的重中之重。笔者使用了无线网络技术进行接入通信,这样不仅能够有效降低投入,还能适应今后的发展所需。同时,LED显示以及语音提示模块被用以显示从主控中心得到的相关路况类信息,将“下一辆车进站所需时间、公交车前方的路况”等信息显示给驾驶人。图2公交车模块设计图2.3.2公交站牌模块设计方法公交站牌模块一般使用于公交车站点,主要运用LED显示本站信息及各条线路公交车的预计时间和到站时间等。公交站牌的硬件结构图如图3所示。无线通信技术能够接收到ITS主控中心所发的实时路况信息以及本线路公交车辆的运营信息等。输入模块能够对本站点的站牌信息、站点等进行初始化。因为站牌的位置一般都不会变动,所以完全可通过输入的方式获得,大大减少了GPS的开支。依据嵌入式微控制器所接收的具体路况信息、公交车的实时运行状况信息以及本站的位置信息等内容,可以分析并处理本站全部线路公交车辆的预计到站状况,并应用LED显示模块进行显示。LED显示模块不断滚动以显示出本站点中各线路最近所要到达的具体车况信息,从而显示出ITS主控中心所发来的各类路况信息以及新闻等。例如,某路公交车正行驶在A路上,线路畅通,约5分钟后可抵达本站:某路公交车正行驶在B路上,该线路拥堵十分严重,大约20分钟后才能抵达本站。2.3.3显示大屏模块显示大屏模块的设计类似于之前所述的公交站牌模块,其差别之处在于显示大屏并非安装于公交车站之中,而是设置于本市的各个主要路段以供社会公众了解当前本市的主要路况信息,并公布该大屏所处位置附近的具体路况信息,从而实现运用其指导与疏导交通的目的。2.3.4其他设备接入该部分包含交警手持设备的接入与交通信号灯的接入。(1)交警手持设备的接入。当前我国诸多地区的交警干警配备有专用的手持设备或通信设备。智能交通系统可以充分利用这些现有设备,并在此基础上实现功能的拓展设计。交警所使用的手持设备可以和ITS主控中心联结,而ITS主控中心可依据交警所处的位置把具体路况信息、疏导优化的方案等呈现在交警面前,从而帮助其更好地指挥交通。(2)交通信号灯的接入。城市中每一个交通信号灯的具体时间设置情况均会影响车流的急缓状况,进而影响到道路交通是否保持畅通。 2.4软件设计方法 ITS主控中心是智能交通系统的优秀,主要负责接收来自公交车模块的各项信息,并依据GIS地图所提供的信息,经分析和处理后掌握实际路况信息,找到最佳行车路线,并确定路线优化及排堵办法等。ITS主控中心使用了经典的三层架构设计,即表示层、逻辑层以及数据层。其主要功能结构如图4所示。 3结语 综上所述,将无线网络技术应用于智能交通系统中后,不但提升了当前交通系统的工作成效,还更方便现代人的生活。无线网络技术倚靠其在使用中所具备的灵活、便捷、组网方式多元化、不会受到环境影响等突出优点而倍受欢迎。接下来应在全面考虑目前各类交通情况的前提下提出全新的解决办法,很好地提升目前已有路网的利用率,有效缓解当前我国交通压力过大等社会现状。 作者:张晓东 单位:遵义职业技术学院
化工安全论文:化工企业安全生产论文 1不重视安全培训,培训效果不佳 由于化工企业的产品特殊性,安全培训是企业制度中不可缺少的一部分,但是其实际操作效果却让人大跌眼镜。第一是培训力度还有待大大提升,基本上绝大部分的化工企业对于安全培训的实施是走走场面,拍拍照,流于形式,员工想去参加培训就参加,不想去就不去,正规的考核根本没有落实下去,其效果是很不尽人意的。第二是职工的安全意识差,即使是参加了培训,由于不上心仍然无法很好地掌握安全技能的要领。第三是培训质量差,化工企业由于对安全的不重视,也不会去聘请专业的安全讲师对员工进行培训,通常他们随便在公司内部找一个相关管理者进行培训,其培训质量是不容乐观的,这些现象都体现了化工企业忽视了安全宣传教育的重要性。 2创新化工企业安全生产管理 2.1强化安全生产管理意识 作为企业的管理者,一定要有高瞻远瞩的战略思想,坚持社会主义经济建设的优秀价值观,坚持科学发展观,做科学发展的领先者,要在确保员工和人民群众的生命安全的同时促进当今社会经济发展,积极响应“安全第一”的生产标语和生产原则。从里到外、从源到尾抓好安全工作,无论是在设备的引进过程中把好关,还是在生产的过程中加强监督,都需要引起领导的足够重视,这种安全意识不仅要深入员工的心理,更有深入到领导者的心里。 2.2明确化工企业安全生产责任 化工企业的科学健康发展,必须做到将安全生产的责任落实到位。首先,相关安全生产的规范制度必须完善。企业必须把每个工序的安全操作规范名列出来,另外,相关的处罚条例一一审核列明,从而使员工在工作的过程中可以实时提醒自己,严格按照技术要求进行操作,增强安全隐患意识,提高安全操作技能。其次,每个工序必须有一个安全负责人,每天监督和管理安全事宜。对于责任人玩忽职守导致安全事故的必须严惩不贷。 2.3认真落实化工企业安全培训工作 对化工企业人员进行安全宣传教育的过程中,主要是在在培训内容上,尤其是对化工企业的生产特点、作业环境、危险操作、设备状况、消防设施等情况和典型事故案例进行剖析和深度讲解,让员工能够深入了解企业安全情况。在培训过程中,采取案例分析,理论学习和实际操作三方面进行培训,从思想和实际行动上增强员工的安全意识和安全操作技能。培训是一个长期的学习过程,工作之余多学习多分析,多向老员工老师傅进行请教,切实将自己的安全、企业的安全和社会的安全结合起来,高瞻远瞩,为化工企业的长远未来作打算,在企业内部营造一个注重安全生产的良好氛围。培训后必须进行考核,考核不能通过的需要重新进行培训,直至员工都能通过考核,提高员工的综合素质。 3结语 总而言之,化工企业必须将“安全第一”的理念深入员工的内心。强化安全生产管理意识,将化工企业安全生产责任明确到位,大力落实化工企业安全培训工作,这需要每个化工企业的领导者都积极切实行动起来,共同创造化工企业的美好明天,为企业的健康发展和社会的和谐发展贡献一份力量。 作者:姜中州 单位:衢州华友钴新材料有限公司 化工安全论文:企业安全管理石油化工论文 1启用石油化工企业安全管理模式的现实意义 从现实的角度来说,石油化工企业安全管理过程中,每一个生产环节的工作人员都要提高规范化生产的意识,因而需从细节抓起,找到各环节中危险因素出现的根本原因,将可能发生的安全事故扼杀在萌芽之中,将安全防范措施与完善的生产技术相融合,才能体现出我国石油化工企业安全生产和管理的严密性,在此基础上才能谈及企业的生产效益以及社会效益。 2石油化工企业安全管理模式的优秀内容 2.1制定石油化工企业安全管理的应急预案 鉴于石油化工企业在实际生产中需要用到具有高毒性、强腐蚀性等特性的危险化学品,则制定基本的石油化工企业安全管理应急预案是极为必要的。企业需定期开展系统检查,严防出现重大生产事故,一旦发生爆炸、毒物泄漏等突发性事件,则要极力采取应急措施将损失降到最低[2]。 2.2严格规范石油化工类型企业生产原料的标准 我国行业监管机构对于石油化工行业所出台的政策较为明确,其优秀在于实现节能减排,严格控制能耗比指标[3]。与此同时,国家对石油化工类型企业生产原料的标准也有着严格的规范,不仅相关的原材料的挑选要符合国家标准,而且相关的技术操作人员要尽可能选择机械化、自动化的手段来维系生产,避免人体直接与化工硫酸等物质相接触,从而降低人体受到危害的概率,并要合理地使用相关原料及设备,管理者及一线工人要时刻注意生产安全制度的履行。 2.3针对相关的一线操作技术人员进行系统化安全教育 石油化工类型企业可以定期对操作人员进行培训,使其掌握先进的处理方法,并能严格遵守操作规程,配备相应品种和数量的消防器材,以及专门针对石油化工产品泄漏的应急处理设备,以系统内部层级宣传的模式来强化企业安全管理。石油化工企业安全管理模式探讨刘鹏(唐山中浩化工有限公司,河北唐山063611)摘要:随着我国石油化工类型企业生产规模的扩大,需要采取行之有效的企业安全管理模式来应对实际的生产状况。而且如若必要,企业管理层以及国家监管部门需依据企业的生产工艺和状况的变动,对规范化安全管理的模式进行适当的调整。本文就针对启用石油化工企业安全管理模式的现实意义以及石油化工企业安全管理模式的优秀内容进行阐述,并探究如何更好地改进石油化工企业的安全管理的策略,以期为同质类型企业管理带来有益的借鉴。 3更好地改进石油化工企业的安全管理模式 3.1安全管理模式的选用要与石油化工企业的生产实践相配套 通过对我国石油化工企业生产危险因素的分析,更加深刻地体会到安全生产的重要性。目前,我国绝大部分石油化工企业单位采用了HSE管理体系的框架来巩固自身在市场中的位置,并适时根据生产工艺技术的变化来调整安全管理模式,简单来说,我国石油化工企业要与时俱进,采取先进的管理模式来保障生产,其安全管理模式的选用要与石油化工企业当下的生产实践相匹配。 3.2实施石油化工企业安全管理与环保理念的整合模式 从各产业发展的实际状况来看,我国石油化工行业的发展较为迅速,为社会总体经济的发展贡献了较大的力量。但从环境保护的角度来看,石油化工行业的负面效益值得管理层深思。基于此,石油化工企业的安全管理模式的调整也要本着顺应国家环保标准要求的原则来执行,坚持“健康、安全与环境管理并重”的理念,将安全管理与环境治理结合起来操作,这样不仅能够提升企业生产管理的效能,还能有效降低企业管理成本,为石油化工产业的可持续发展夯实基础。 4结语 近几年来,随着我国现代工业的快速崛起,国民经济发展水平日益提升。从现在我国石油化工企业安全管理模式的优秀架构来看,仅仅停留在制定出石油化工企业安全管理的应急预案、严格规范石油化工类型企业生产原料的标准以及针对相关的一线操作技术人员进行系统化安全教育的层面上是远远不够的,还需要企业与时俱进,即安全管理模式的选用要与石油化工企业的生产实践相配套,并结合国家环保措施来强化安全管理与环保理念的整合应用实效,从而将石油化工企业的安全管理落到实处,提升产业的社会效益。 作者:刘鹏 单位:唐山中浩化工有限公司 化工安全论文:消防安全规划石油化工论文 1石油化工园区消防安全规划现状分析 (1)规划缺乏科学性。部分石油化工园区消防规划不够合理,部分园区没有进行消防安全规划论证。没有按照危险源进行布局,在消防规划中没有按照危险源的变化而变化,使消防规划难以真正的发挥其关键作用。 (2)对大型火灾缺乏应对经验。在石油化工园区的消防安全规划中具有特殊性,部分石油化工园区的消防规划缺乏应对大型火灾的的经验,对于过热液体储存区、大型油罐一级石油化工产品的火灾特点缺少足够的认识和研究,没有做好提前的应对措施。对于化学园区化学品泄露、火灾等灾害后果与影响范围缺少科学分析和预测,没有建立相应的火灾风险管理机制。 (3)火灾事故的处置力量不足。对于化学工业园区事故救援和应急处理能力不足,特别是应当重大化工灾害时,缺少足够的救援能力,还没有建立对于石油化工园区相应的消防安全预案。 2加强石油化工园区消防安全规划的措施 (1)做好石油化工园区的消防安全规划研究。规划应当做好园区内危险源的分析,确定园区内可能存在的消防安全隐患,以及危害的模式和规模和最后导致的灾害后果;同时还有可能存在的次生灾害和引起的其它危害。通过对园区内的风险因素进行定量分析,并且对其社会风险进行评价,做好化工园内的安全规划工作。要做好园区内消防安全规划的评估,按照火灾风险的等级进行布局,建立满足园区长远发展所需要的科学规划体系。做好所有园区内的火灾危险源的辨识和分级规律研究,结合石油化工企业的火灾事故演变规律,对园区内的化工产品泄露、火灾等灾害建立相应的风险管理体系。园区消防规划作为园区整体规划的重要组成部分,应当从园区的整体布局出发,加强园区各种因素之间的协调。 园区内的消防安全规划应当在整个园区安全规划的基础上,做好相应的消防力量的配置,提高园区内的消防应急能力。园区内的消防安全规划要结合当地的实际情况,根据园区内石油企业的分布现状和园区的总体规划,对园区各功能区域进行科学合理的划分,满足科学规划的要求。同时园区消防安全规划还应当和其它专业规划石油化工园区消防安全规划现状及应对策略赵军潘金辉(新疆维吾尔自治区安全科学技术研究院,新疆 乌鲁木齐 830002)摘要:随着我国经济的快速发展,对于石油产品的需求也越来越旺盛。不少地区建设了石油园区,这些园区具备了生产、储存、加工等一体化的模式。但是在石油园区的规划中,消防安全是其中重要的基础,本文通过对石油化工园区消防安全规划的现状进行分析,提出了自己的看法。关键字:石油化工园区;消防安全;规划协调,例如供电规划、给排水规划、防洪规划等,建立有效的反馈机制,建立满足消防安全需要的安全体系。 (2)做好园区内的消防安全演练工作。对石油化工园区内重点危险源做好相应的安全监测和控制工作,在发生消防安全时能够进行及时的报警,并且加强和消防力量的联动,争取消防控制的时间。园区要建立相应的消防安全安全演练机制,定期做好消防应急救援和疏散演练。针对园区的消防安全现状和实际应急可能存在的火灾类型,做好园区内相应的灭火救援。通过火灾消防演练,检查灭火过程中的救援程序和疏散程序是否得当,预案措施是否符合要求,同时也检验了消防装备的性能。在演练中主要对消防资源和消防力量的配置情况进行检验,检查园区内的消防监控、消防通道等公共消防设施的运行情况,以及消防供水和消防人员的准备情况。通过对演练中存在的问题进行进行及时的调整,特别是检查园区消防规划是否合理,能否在发生灾难时快速的响应,满足消防安全的需要等。 (3)建立有效的消防力量。消防车要不断的吸收国外的先进经验,提高消防车的水泵压力,满足新型火灾的消防需要,同时还能够有效的解决远距离和高层供水问题,提高了灭火的强度。应当结合园区消防安全的规划的需要,配备特勤消防站,以便满足特种火灾和事故的需要。特勤站作为园区救援和灭火的图集力量,不仅能够完成一般的消防任务,同时还能够处置大型特种火灾的需要。特勤站能够具备处理化学灾害事故的能力,同时还应当具有处置地下、高层以及石油化工特殊化学品火灾的处置能力。 3结语 石油化工园区的消防规划应当加强防范能力,降低火灾发生的几率,提高园区的安全水平。同时还应当加强消防安全的规划研究,将消防安全融入到园区规划和建设中,配备专业的消防设备和力量,在发生火灾时能够快速的启动,降低火灾的危害。 作者:赵军 潘金辉 单位:新疆维吾尔自治区安全科学技术研究院 化工安全论文:安全管理石油化工论文 1.加强对员工的培训工作 施工人员,应加强施工人员的培训和管理,必须进行岗前培训在施工人员进入工地前,例如,施工人员的思想品质,建立相应的规章制度,施工过程的操作,以及各种设备模型和功能训练。仿真和实践各种意想不到的情况,熟悉事故,找出解决策略的实践。培养施工人员逃生意识同时,为了有效地确保发生事故时迅速逃离。安全教育是一个重要的方式来提高安全意识和员工的整体素质。 2.密封和密闭系统的管理 持续排放易燃、/粉尘、有毒气体、或生产,应设计成一个封闭的,并设置雾和除尘或吸收设施。可以低沸点易燃液体、有毒液体或空气中的氧气、水、氧化、分解、和反应或变质,应使用惰性气体密封,确保惰性气体系统的安全。腐蚀介质的过程做好防腐措施。 3.危险介质杜绝进入火场 在满足生产平稳的前提下,尽可能把材料在设备的停留时间缩短,选择的分离设备要减少储蓄流体。对大型设备底部、排量大于8m3/h液化烃泵入口、大排量泵、高温(\闪点,\自燃点)泵入口、液化烃罐出口,应考虑事故的发生设置隔离阀,紧急切断当事故发生时,减少事故外泄露。切断气源是气体消防和最好的方法。因此,应当建立事故隔离阀在天然气加工厂边界可燃气体歧管。 4.对设备布置的安全管理 设备布局设计等专业设计,需要操作满足工艺设计的要求和流程,控制布局时应考虑的第一个问题。设备布置根据工艺步骤,单元操作和工艺设备布局,特别是强调流程设计的设备高差的要求,温度下降和压降的要求,没有直接造成安全事故,经常会出现故障,不稳定和不连续性给生产带来危险。 5.管道器材的安全管理 选择管道设备,应该能够经得起最苛刻的操作过程产生的温度和压力的组合力量;不得超过规范允许范围内在管道设备的使用时,不允许使用的材料不符合规范;道应该仔细选择耐腐蚀材料和腐蚀裕量的腐蚀介质管,不同等级的管道连接,应该使用阀来连接,尽量避免异种钢对接口进行焊接;危险中应尽量避免使用波纹管伸缩接头解决挠性管;高毒性和液化烃管道阀门,不要使用螺纹盖阀门,高压阀门应选择压力密封结构或更好的密封结构。 6.管道机械的安全管理 必须确保管道的情况下设计是足够柔性。尤其是对高温、厚壁和大直径管与敏感设备(如泵、压缩机、发电机、空气冷却器,等等)的连接管,力矩作用在设备嘴子上,应满足设备制造商的要求;往复压缩机收购,除了考虑到灵活的脉冲振动分析也应该做;备用两个或两个以上的设备或开关操作时应考虑不同条件下的应力分析的影响,振动分析。 作者:吴兴云 单位:中石化第四建设有限公司 化工安全论文:化工管理模式安全生产论文 一、操作人员整体素质偏低 操作人员整体素质偏低是影响化工安全生产及管理模式的一个最为普遍的因素。在众多的化工事故中,操作的违规是造成事故发生的一大原因[4]。许多的化工企业在员工技术培训上不够重视,从而出现了部分技术员工违规操作的情况发生。另外,技术与设备操作的不熟练以及理论知识不达标也会造成不同程度的操作事故。对于发现出现问题的设备,由少数员工的职业素养不够,不仅没有及时的向上级汇报相关的情况,而且还随意的拆卸设备。这些都是造成化工安全生产事故发生的原因。 三、加强化工安全生产及管理模式路径分析 1.普及安全生产管理理念 化工企业要想实现安全生产管理的最优化,就必须要普及安全生产的管理理念,让员工从内心深处意识到安全生产的重要性,保障企业和员工的财产安全及生命安全。可以通过定期宣传“安全生产、人人有责”的理念,提升企业全体员工对化工安全生产的重视程度,积极投入到安全生产管理活动中去,实现和保障化工企业安全生产及管理的目标。另外,在安全生产相关法律法规上,也可以通过广泛的宣传和解读,提升员工的安全意识,从根本上杜绝化工安全事故的发生。 2.落实安全管理制度 落实安全管理制度需要在相应国家安全管理号召下,建立和完善化工企业内部安全生产及管理制度。首先是要构建一个化工企业安全生产及管理操作规章,全面考虑化工企业考虑化工企业日常营运的每一个化解,然后在此基础上做好化工企业安全生产及管理体系的建立和强化。另外,需要成立安全生产及管理的领导班子,注重安全生产制度的落实,全面贯彻每一项制度。对于出现违规操作的员工,不但要给予相应的惩罚,还需要进行一系列关于化工安全生产的教育工作,让员工充分认识到自身问题的严重性。 3.提升操作人员操作水平,完善设备检修工作 在提升操作人员操作水平,完善设备检修工作方面,需要结合化工产品高度腐蚀性的特点来选用高质量的设备以及先进的技术,保障日常化工生产的顺利进行。同时还需要积极制定对设备检修方案,在提升员工基本素质及知识技能的前提之下,保障相关措施的执行力度,减少设备的耗损率,从而达到降低因为生产设备受损而引发的各类安全事故,保障化工企业安全生产及管理水平。结语安全生产及管理是化工企业未来健康成长的基础条件,是保障员工生命安全及化工企业财产安全的关键所在。本文从化工安全生产及管理的重要性出发,全面分析了化工安全生产及管理过程中出现的各种问题,最后就如何进一步加强化工安全生产及管理模式深入的分析,希望为今后化工企业安全生产及管理提供一个参考的依据。 作者:李冠甫 单位:乌海煤炭局 化工安全论文:化工生产下煤矿安全论文 一、化工产业的安全问题 1.化工产业的资源节约性 通过化工生产支持经济发展快速提高,保证经济建设的高速发展,提高可持续发展的步伐。我国的工业化生产中,能源的占用总能源消耗的百分之四十,这其中有百分之六十被用于工业消耗。所以,提高我国的资源充分利用对于保证我国经济的建设,资源的综合利用,工业化的合理发展都有极其重要的作用,保证我国化工产业结构的合理化发展和平衡维持。 2.化工产业的环境安全保护意识 对于化工产业的发展的快速进度,督促着我国化工行业在整体环境保护上也有合理的应对措施,通过合理的治理手段保证我国化工产业的正常发展,降低我国新节能的减排效果。化工企业中将经济节能措施与节能减排方法合理的安排保证节能的合理的效果,从而使企业可以更好的拥有合理的技术支持。安全生产的化工产业是指行业产业的和谐安排,保证社会生产的合理发展,使社会工业化生产中合理控制整体安全环境生产状态,提高化工产业员工的整体素质,保证科学技术知识的培养条件,保证员工对于工业化产业发展中环境保护问题的认识水平,对于常见的与化工生产相关联的问题有一个合理的认识,准确的处理遇到的各种可能发生的不利因素,对于有相关化工生产过程中用到的原材料进行分类保护处理,保证化学产品的合理堆放和整体储存。及时有效的处理不当的安全隐患,解决在安全生产过程中产生的安全问题。 3.化工产业中安全生产的重要意义 通过对化工产品中易产生危险问题的物品进行合理的储存,提高化工生产的安全级别,保证我国化工产业安全的稳固发展。据统计表明,随着科学技术和生产规模的发展和扩大,越来越多的安全生产问题凸显处理,由于我国化工企业的安全制度不完善或管理不及时导致操控人员没有合理的知识储备和现场操控能力,经常会发生各种问题。因此,只有提高化工产业生产管理的安全制度,保证合理的安全生产才能提高我国化工产业整体水平。 二、化工产业中生产导致的环境污染 化工产业的发展带给环境的污染是无形的、是巨大的。环境污染会导致大自然生态系统失衡,制约人类社会发展,破坏生态平衡,造成例如沙化现象的产生、酸雨的现象、温室效应的形成等,这些问题都与化工产业生产的环境保护情况的好坏密切相关。及时处理和解决因为不断的环境破坏造成的大自然带给我们的生态变化的警钟,及时敲响我们,提醒我们要及时遏制破坏环境的做法,及时弥补我们做错的事情,保护我们赖以生存的地球。因此,及时的提高大气的自净能力,降低污染物的排放量,积极的植树造林,提高生态绿色环境,加强自然的自我环境再生能力是保证我国工业化生产环境问题的良好处理办法。另外,提高二氧化碳的消耗,建立合理的天然氧气生产加工,加强绿色植物对于二氧化硫等不利气体的吸收能力,从而提高空气的净化能力,保证空气的清新。 三、结论 综上所述,通过对我国现代化工生产中安全环保问题的研究,可以从整体管理体制上制定合理的方案,在技术水平上提高空气净化水平,建立合理的科学化控制,保证利用现有的技术提高我国整体环境。从而既保证我国化工生产的高速、有效产出,提高我国化工产业在世界工业水平中的市场占有率,又可以保证我国环境不受任何工业化生产的污染,达到共赢的目的,保证我国可以在经济建设与环境保护上的和谐平衡,保证我国民众可以更好的完成以可持续发展为战略基本目标。 作者:周建东 单位:江苏恒盛技术咨询有限公司 化工安全论文:安全管理下石油化工论文 1我国石化生产安全管理现状和主要存在的问题 1.1石化制品存储设备性能不良,缺乏定期检修 以往出现的安全事故中,多是由于石化制成品出现泄漏导致爆燃事故的发生。石化产品的保存要处于密闭性和稳定性良好的设备之中,才能保证其不会发生外泄,一旦发现设备有泄漏的迹象,就必须及时对其进行维修或更换,以确保万无一失。而对设备检修不到位是引起石化产品发生泄漏的常见问题。 1.2企业和人员不重视安全生产的重要性 石化企业内部缺乏安全管理体制的建设是造成安全责任事故的根本原因。这一原因主要表现在企业管理者本身缺乏安全管理意识,对企业员工的安全管理培训也不够重视,使得企业员工上行下效,忽视生产作业的安全性。 2对于石油化工生产安全管理的几点建议 2.1加强生产设备的检修力度与次数 化工企业应该高度重视设备安全管理,比如要制定一套科学有效的设备设施安全管理制度,建立完善生产设备设施台账制度等等。重点要加强特种设备、压力容器、大型生产设备、储罐、仓库存储设备以及安全装置的日常管理与维护,由专人负责,定期检测维修,对检查中发现的安全问题,应当及时处理。 2.2培养全体员工的安全意识 针对企业的安全管理,保证员工人身安全,不仅仅要将安全责任落实到公司的安全管理上面,企业管理者更需要加强安全培训,并且达成“安全工作,人人有责”的共识。安全管理不仅可以发挥出专业安全管理人员的价值,同时调动全体员工对于安全管理的积极主动性。 3石油化工生产安全技术的分析 3.1过程监测与故障诊断技术 过程监测与故障诊断技术,主要是针对在生产运行中存在的非正常状态,而采取的一系列新技术新措施。非正常状态主要包括过渡、异常、事故、灾难等几个阶段,其过程监测与故障诊断技术是化工企业生产过程连续稳定安全生产的有力保障的手段之一。Frank将故障诊断方法分成基于知识的、基于解析模型的和基于信号处理等三种方法。Purdue大学的VenkatasuBramanian将故障诊断方法再分为定量模型方法、定性模型方法和过程历史方法,还有学者提出了数据驱动方法。 3.2故障安全控制技术 故障安全控制(failsafecontrol简称FSC)技术系统是基于微处理器、模块化、可进行软件编程和组态的系统。该系统具有安全控制、串行通讯、系统诊断、故障报警、实时操作记录和查询历史记录等功能,其高度的自诊断功能,可确保FSC在生产过程的安全时间内充分发挥作用,从而保证生产装置的安全性。 3.3基于虚拟现实的化工企业安全仿真技术 基于虚拟现实的化工企业安全仿真技术系统,主要采用兰维仿真技术在计算机上重现现场的环境和设备,模拟事故发生时的声、光、影等特效,同时允许用户与虚拟环境进行交互,按预案要求进行相关的操作处理,达到熟悉和演练预案的目的。该系统具有比其他仿真系统更高一级的功能,诸如3D用户界面、可交互性、特效模拟等优点,同时还能与工艺流程仿真模型服务器进行互相通信。通过该系统可仿真出化工企业实时的生产状况,可通过对故障和预案的设定对各个部门的员工进行培训,并可对操作成绩进行评定。 4结束语 石油化工生产制品具有易燃易爆的特点,而且在生产过程中各种加工技术也具有一定的危险性,所以对生产环境条件要求极高,石化制品大多以液态或气态的形式存在的,一旦发生泄漏或处于高温明火条件下,就极易发生燃烧和爆炸事故,对企业和周围地区都会产生大面积影响。同时,石化生产原料和制品还多具有有毒有害的特性,人体一旦吸入或接触到这些物质就会对其生命安全造成威胁。解决上述问题的有效途径就是对石化生产过程进行安全管理控制,并不断提高生产安全技术,与此同时,还要树立企业员工的安全生产意识,并进行必要的安全生产技术培训,将生产危险性控制在源头,实现企业安全生产的目标。 作者:严雁 单位:海西州工程咨询中心 化工安全论文:改进化工安全生产论文 一、化工生产的特点 1.原料易燃、易爆、腐蚀性强 约百分之六七十以上的化学物品易燃、易爆、有毒和腐蚀性强。如果在生产、使用、贮运中管理不当,就会发生火灾、爆炸、中毒和烧伤等事故,给安全生产带来重大损失。 2.高温、高压设备多 化工生产所需设备多高温、高压,能量集中,如果操作中失误,易发生灾害性事故。 3.工艺复杂,操作性强 化工生产工艺流程长、技术复杂、工艺参数多、要求严格。如果擅自改动,违背操作规程,就会产生安全隐患,导致事故发生。 4.三废多 化工生产中产生的废气、废渣、废液多。“三废”中许多物质可燃、易爆、有毒、有腐蚀,这都是不安全因素。 二、化工安全隐患中人为因素 1.员工素质不高 不少化工企业的员工,并不是科班出身,只是经过短期培训就匆忙上岗,安全技术素质不高,安全意识不强,缺乏防范和处置事故的能力,因此易于发生事故。统计数字表明,员工操作不当导致的事故占整个生产事故的50%以上。 2.管理者安全意识淡薄 不少化工企业管理者对安全隐患流于被动整改,却并未真正彻底改进。不可否认,经营者在生产中尽量降低成本,拼设备、拼消耗,加之部分员工不懂操作程序,技术生疏,加大了生产管理的安全隐患。 3.安全管理制度不健全 不少化工企业虽有安全管理制度,却并不健全,巡查制度不落实,诸如未增设有效紧急止漏装置、未在易漏地点增设浓度报警装置;员工没有取得资格证,对职工操作技能、安全生产的教育和培训不够;工艺设计不完善,生产设备选型不妥,厂房设计、施工弊端多,降低防爆标准,人员随便出入生产场所,职工随便吸烟;危险化学品的储存没有按照规定摆放,甚至混存随意摆放。管理上的漏洞易增加危险化学品爆炸事故的发生。 4.生产设备老化 许多企业不增加技改投入,普遍存在设备老化严重问题,甚至必要的定期维护也难以做到,设备失效而引起气体泄漏产生爆炸。 5.职能部门监管不力 化工厂建厂审批没有把好关,未经严格审查就批准生产经营条件存在安全问题的化工厂开工,带来安全隐患;职能部门在化工厂生产、运营环节没有做好安全监督工作。 二、化工企业安全生产改进策略 基于以上所述化工生产自身特点以及人为因素,笔者以为,要科学认识化工生产特点,在员工中普及防火防爆知识,知晓危险有害因素,深入研究事故发生的客观规律,提高安全意识,创建安全生产环境。具体而言: 1.真正树立安全管理意识 化工企业管理者要时刻牢记“人命大于天”,真正的树立起安全生产的管理意识,把管理落实到车间、班组,抓住每一个薄弱环节,层层落实才能更有效的作好各项安全生产,做到步步到位,不留死角;把安全第一,预防为主的方针落实到实处,对生产中存在的不安全因素实行监控,查找隐患,控制危险源,招聘文化水平高、技术素质较高、安全意识较强、防范和处置事故能力强的员工,减少因操作不当而发生的事故。 2.完善安全生产制度 化工企业必须建立健全安全生产管理制度,加强巡查制度,真正落到实处。增设有效紧急止漏的装置、在易漏地点增设浓度报警装置;对职工操作技能和职工的安全生产意识做定期培训,提高职工的防火防爆意识;禁止随便出入生产场所,禁止职工在生产区吸烟;对于危险化学品要严格摆放,加强火源的控制和管理,除生产过程本身具有的加热炉火、反应热、电火花以外,对易于引起易燃易爆物着火爆炸根源的维修用火、机械摩擦热、撞击火星等,严格控制。 3.强化细节安全 在生产操作过程中注重细节,把安全生产落实到每一个环节,要严格控制工艺指标,控制温度、压力、加料速度、加料比例、加料顺序等,对设备进行正确的操作,减少火灾爆炸事故的发生。确保检修质量,确保设备完好,加强对压力的容器的安全监察和检测,及时更新老化设备,严格控制系统中的氧含量,加强气体监测,采用自动检测分析、自动调节、自动报警、自动排放、自动切除电源等安全联锁自控技术措施,防止火灾爆炸。 4.加强安全监督 安全生产离不开政府职能部门的监督,化工厂审批建厂时要严格审查,审查合格后才能上马;对化工生产、运营环节安检部门要做好监督工作,要对企业进行定期检查,保证安全运行。应当看到,化工生产与其他工业生产行业相比,具有易燃、易爆、腐蚀性强、危险性大等特点,发生事故后果比较严重。因此化工生产中要普及防火防爆知识,知晓危险有害因素,深入研究事故发生的客观规律,提高安全意识,创建安全生产环境,加强职工的安全意识教育,改善管理制度,规范生产操作,严格按生产规程执行,努力探讨控制危险因素的有效措施,防止各类事故的发生。 作者:曹胜男 单位:山东省吉安化工有限公司 化工安全论文:实例教学化工安全工程论文 综合案例法:即在每章的结尾,提出需要解决的工程问题,引导学生综合利用本章所学知识,研究人、物、环境三方面潜在的危险因素及其出现的条件和形成事故的规律,探讨控制危险、预防事故的有效手段和对策,提高系统的安全可靠性。下文以几个实例来进行实例教学的说明和示范。化学工业的发展伴生着新危险,即:化工装置的大型化使大量化学物质都处于工艺过程或者储存状态;化工设备呈现多样化、复杂化及过程连接管道化特点,如果管线破裂或者设备损坏,则会有大量易燃气体或者液体瞬间泄出,迅速蒸发形成蒸气云团,云团随风飘移,遇明火爆炸,造成难以想象的灾难。(据估计50t的易燃液体泄漏,蒸发会形成直径为700m的云团)。讲到上述内容时,让学生利用所学知识进行实例问题计算,强化对这段话和相关灾害事故的理解。实例1:使用列管从高温热载体流体中除去易挥发物质。在维修过程中,水流进了两个阀门之间,正常的操作是开启一个阀门,使热油进来与冷水接触,结果却是水进来突然蒸发,给列管带来很大的破坏。假设水温25℃并处于1atm的环境下,如果水在100℃、1atm时气化,其体积会增加多少倍?解:水从液态迅速变为气态,体积膨胀,对列管带来破坏。在状态改变的过程中,水的量不变,假定为1mol。 结论:1mol的水从液态变为气态时,体积约变为原来的1697倍。如果是大量易燃液体泄漏,蒸发会形成巨大的灾害。另外注意:水在列管中发生了相变,不能使用水在1atm,100℃下的密度求体积;题目中并未提及水变为饱和蒸气,用1atm,100℃下的饱和水蒸气密度求体积也不妥当。压力容器有安全性问题。由于气压试验的危险性比液压试验高,气压试验比液压试验对安全防护的要求高,除了要有必要的保护措施外,还要有试验单位的安全部门人员在现场监督。我们用实验室的一个真实实例来讲:实验室购买了一台压力容器,厂方来人给用户调试设备,做气密试验时由于有一个螺栓未上紧,当压力上升到0.7MPa时发生泄漏,当时只听见一声巨响(本人处在监控室),设备快速泄压,所幸没有任何人员受到伤害,那情景希望大家一次也别遇上。所以,气密试验一定是在压力试验(包括液压和气压)后进行的。再讲泄漏源及扩散模式。化工厂的许多事故都会导致有毒、易燃易爆物质的溢出。准确地判断泄漏量的大小,掌握泄漏后有毒、易燃易爆物质的扩散范围,对于失事现场控制和处理非常重要。 实例2:含有少量有害废物的水经过内径为100mm的钢直管道,通过重力排出某一大型储罐。管道长100m,在储罐附近有一个闸式阀门。整个管道是水平的。如果储罐内的液面高于管道出口5.8m,管道在距离储罐33m处发生事故性断裂,计算直管道泄漏的速率?表格数据也显示了摩擦系数f随雷诺数变化很小。因此,对于粗糙管道中的完全发展的湍流,可以用近似式来估算。这里描述了一个有意义的流速。假设有15min的应急反应时间来阻止泄漏,总共有26000kg的有害物质泄漏出来。除因流动泄漏外,储存在阀门和断裂处之间的管道内的液体也将释放出来。必须设计另外一套系统来限制泄漏。这包括减少应急反应时间、使用较小管径的管道、对管道系统进行改造、增加一个阻止液体流动的控制阀。分析事故案例宜用真实的案例,阐明研究事故案例的重要性。事故案例将所发生的事故记录下来,包括原因、后果和防止类似事件发生所需的方法。在安全领域,研究事故案例很重要。工作中的任何人都能够从事故案例中吸取教训,避免危险情况的出现;或者忽视历史案例教训,使自己处于潜在的威胁生命安全的事故中。我们通过真实的历史案例,阐明使用化工安全基本原理的重要性。实例3:正在装载的油罐车发生爆炸。两名工厂的操作人员正在用乙酸乙酯充装油罐车。一名操作人员位于地面上,另一名站在车的顶部拿着充装软管的末端喷嘴。充装开始几秒钟后,油罐内的物质发生了爆炸。罐顶的操作人员被抛到了地面上,头骨发生断裂性骨折,身体的大部分被烧伤,最终死亡。事故调查表明:爆炸是由钢制喷嘴转移到油罐车的静电火花引起的。喷嘴没有同油罐车进行连接,导致静电积聚。使用非金属软管,可能也是引发事故的原因。 调查所揭示的事实是:1.容器上部的物质是可燃的;2.充装管线是不导电的软管;3.火花可能在充装喷嘴和油罐车之间转移;4.爆炸将位于车顶的充装人员冲击下来;5.不存在确定这类问题的检查或者安全检查程序。分层的建议是揭示根本事故原因的结果。第一层建议:直接的技术建议。1.使用导电的金属管道来输送可燃液体;2.将管道与油罐车连接起来,并将油罐车和管道接地;3.对充装油罐车进行浸渍管设计;4.充装操作期间,提供对油罐车进行氮气保护的方法;5.在充装平台上增设护栏,以避免操作人员从油罐车的顶部摔落到地面上。第二层建议:避免危险。1.建立新的油罐车充装工序;2.对操作人员进行特别的培训,以便他们熟悉每一个加载和卸载操作。第三层建议:改进管理体系。1.对所有加载和卸载操作进行初始的直接的安全检查;2.制订一个作为通常执行的制度,对所有新的加载和卸载进行安全检查;3.进行定期的审核(每6个月一次),以确保所有的标准和程序都能被有效地执行。实例教学显示,我校化工学院的化工安全工程采用这种教学方法对于提高教学效果大有益处。实例的运用促使学生很好地掌握了理论,并能用所掌握的理论知识尝试来解决工程实际问题,激发了学习热情,在学习方法和学习能力上都有大的提高。 作者:韩媛媛刘勇军单位:华侨大学化工学院 化工安全论文:基于遗传神经网络的化工企业安全论文 1化工企业安全评价指标 安全评价的关键与基础是选取与确立评价的指标体系,它对评价的结果是否符合实际情况至关重要。化工企业安全评价指标体系应尽可能反映化工企业的主要特征和基本状况。评价过程中指标体系的要素组成非常关键,如果选取的要素太多,有可能使评价指标体系更加庞大和冗杂,从而增加评价的困难程度,甚至会使一些重要因素被忽略;如果指标因素太少,则难以较完整地反映被评价系统的客观实际情况。•33•通过查阅研究某大型炼油化工企业的相关文献和资料[4],由人、机和环境3个方面构成的系统模型出发,把生产系统所有重要环节包含其中,从而建立出化工企业的安全评价指标体系如图1和表1至表4所示。 2化工企业的遗传神经网络安全评价模型 2.1遗传神经网络遗传算法优化神经网络的方法主要有2种:对神经网络的初始权值和阈值进行优化;对神经网络的结构进行优化[5]。本文在保持神经网络的结构不变的情况下,用遗传算法对BP神经网络初始权值和阈值进行优化。 2.2遗传神经网络评价模型遗传神经网络优化的数学模型[6]如下:本文构建的遗传神经网络模型的运行过程如下:(1)初始化BP神经网络。(2)把BP神经网络的全部权值与阈值实数编码,确定其长度l,确定其为遗传算法的初始种群个体。(3)设置遗传算法的相关参数以及终止条件,执行遗传算法;遗传算法包括对群体中个体适应度进行评价,执行选择、交叉、变异遗传操作,进化生成新的群体;反复操作至设定的进化代数,最终取得最佳染色体个体。(4)把最佳染色体个体解码,分解为BP网络对应的权值、阈值,输入训练样本,利用BP网络进行训练。(5)得到训练好的BP神经网络,则可输入实例样本进行评价。 3遗传神经网络评价模型在化工企业的应用 3.1学习样本的准备根据前文所确定的评价指标体系和对某大型炼油化工有限公司成氨分厂提供的空气分离、渣油气化、碳黑回收、一氧化碳变换、甲醇洗涤、液氮洗涤等工序的安全原始数据,参考文献中化工企业安全评价指标取值标准,进行分析和整理,得出11个实例样本,如表5所示。选择10个样本作为遗传神经网络的训练样本,1个样本作为测试样本。 3.2BP网络结构的确定BP网络拓扑结构一般是由网络层数、输入层节点数、隐含层节点数、隐含层数以及输出层节点数等来确定。本文建立的遗传神经网络模型是根据经验来确定神经网络的层数,一般选取BP神经网络的层数为3层[7]。通过化工企业安全评价指标的分析,得出BP神经网络输入层神经元数目为评价指标的总数12+6+8+5=31。模型最后输出的结果为综合安全评价结果,因此,神经网络的输出层节点数确定为1。隐含层中节点数的范围通过经验公式来确定,本文在其确定范围内选12。依据训练样本的规模,设定学习率为0.1,最大训练误差值设为10-5,循环学习次数为1000次。网络输出层为1个节点,即化工企业的安全评价结果。化工企业安全等级一般分为5级[7],如表6所示。 3.3遗传算法优化遗传算法中,参数设定如下:种群规模设为300,交叉概率设为0.7,进化代数设为100,变异率设为0.05。本文运用MATLAB软件中的遗传算法工具箱gads,在GUI操作界面中输入以上参数,并输入适应度函数,对神经网络的权阈值进行优化。经过遗传操作后,运行遗传算法工具箱,则可得出最佳适应度曲线图和最佳个体图(图2),得到最佳适应度个体,将其进行解码,作为该网络的初始权值和阈值赋给BP神经网络。 3.4GA-BP神经网络训练在MATLAB界面中编程语言,得到输出向量和网络均方差变化图。训练结果与期望输出见表7,BP网络训练过程如图3所示。从训练结果可以看出,该网络的误差值不超过10-5,满足设定要求。用该网络对实例样本进行安全评价,得到结果为3.9956,对照安全评价输出结果等级表为较安全,与目标值吻合。从而训练后的网络稳定性得到验证,可以用于化工企业安全评价。 4结论 从本文研究结果能够看出,将BP神经网络与遗传算法相结合的方法应用于化工企业的安全评价,可以比较准确地反映化工企业的安全实际状况。因此,该方法为化工企业的安全评价提供了新的思路,对改善化工企业的安全评价将起到一定的积极作用。但因为化工企业系统的复杂性,此方法还相对不成熟,比如在安全评价指标取值的过程中,仍无法脱离人为主观因素的影响,所以该方法在化工企业安全评价中的应用还有待改进,需要进一步的探讨。 作者:宋园园申超霞陆愈实单位:中国地质大学工程学院 化工安全论文:化工企业安全论文 一、完善安全生产制度 化工企业的发展,意味着企业业务扩展,企业人员队伍扩大,化工企业应建立完善的安全生产管理制度,提高员工安全防范意识,明确员工安全生产职责。化工企业员工要正确认识安全生产管理工作,将安全生产管理放在化工企业的第一位,真正将安全生产管理落实在化工企业日常工作。确保化工企业在工作中,营造安全生产工作氛围,在国家法律法规基础上,制定完善的安全生产管理制度,在企业中建立安全生产管理体系,明确各级工作人员权责利,加强对安全生产管理的考核奖惩,在工作中做到逐级管理,定期考核各级安全生产管理工作,结合各级工作制定相应的安全生产目标责任书,在各级管理中实施责任追究制,真正做到化工企业安全生产管理。 二、加强生产设备维护 化工企业的工作环境和工艺流程使得生产设备受到腐蚀损坏,非常容易引起化工企业安全生产事故。尤其在化学气体环境下,化工企业的生产设备在复杂的工艺流程中,极易导致安全生产事故。在长期的生产运行状态下,化工企业生产设备的安全装置以及生产设备的零部件遭受腐蚀磨损,并且老化的生产设备也会发生不确定性失效故障。所以,化工企业要加强对生产设备的维护管理,针对不同的生产设备配置相应的维护方案,确保生产设备的有效运行。不同的化工企业生产设备制定不同的检修方案、检修周期,技术人员及时检查记录生产设备状况,确保化工企业生产设备安全生产工作,促进化工企业安全生产管理;另外,技术人员要加强对生产设备的运行状况进行监测,定期对生产设备巡视检修,发现问题及时维护,最快速度响应生产设备安全问题,降低安全生产事故发生频率。 三、加强安全管理培训工作 化工企业安全生产管理要加强安全管理培训工作,确保企业各级在生产中切实做好安全生产管理责任,让所有员工参与到安全生产管理工作。针对化工企业不同级别的工作人员开展不同内容的培训工作,领导层的安全培训要加强安全管理意识,转变领导层安全管理观念,做出正确的安全生产管理决策,加大化工企业对安全管理的资金支持,有效实施安全生产管理工作;中层领导的安全培训要加强对自身促进安全生产管理的作用认知,以管理优秀力量引导员工做好安全生产管理的具体工作;普通员工的安全生产管理培训要加强安全生产管理意识培训,做好安全生产管理工作宣传,充分认识化工企业安全生产管理要求,按照安全生产操作流程工作,保证化工企业安全生产,降低安全事故发生。 化工企业与其他行业相比,更具有危险性,属于高危行业,很多化工企业存在安全生产管理隐患。但是,化工企业作为我国国民经济的基础产业,对社会经济有着非常重要的影响。这就需要加强化工企业安全生产管理工作,笔者从提高安全生产意识、完善安全生产制度、加强生产设备维护和加强安全管理培训工作四方面建立化工企业安全生产管理长效机制,确保化工企业健康稳健发展。 作者:刘伟单位:山东英利实业有限公司山东寿光神润发海洋化工有限公司 化工安全论文:化工企业安全监控论文 摘要:安全生产一直是各行各业首先强调重点,对于化工企业而言,安全责任更重要无比,任何事故的发生,将直接影响生产活动,甚至造成财产和人员的重大损失和伤亡。介绍了2016年以来化工企业的一些典型的重大安全事故案例,每一次事故下,都是血和泪的教训,甚至造成很多家庭的破碎,因此,企业的安全管理尤为重要。分析了风险和风险率,建立了相关公式对风险进行量化评价。基于网络构建了安全风险监控与预警体系,应用于实际的企业安全管理中。 关键词:风险分析;风险监控;安全管理;风险预警 随着现代化科技和工业的发展,无论是机械智能还是人工流水作业线,都面临着诸多的潜在安全风险。一旦发生安全事故,将造成不同程度的经济损失,甚至造成人员伤亡[1]。企业成于安全,败于事故。任何一起事故的发生对企业而言都是不可挽回的损失。 1典型事故案例 例如自2016年以来发生的安全事故,1月16日美国休斯敦一家化工厂发生化学品储存罐爆炸事故,造成1名工人当场死亡,3人因手臂骨折和暴露在化学物质中受伤。1月27日凌晨,绍兴市袍江经济开发区马山镇一家印染企业发生火灾,绍兴消防支队第一时间调集多方力量,成功扑灭大火,将损失降到了最低。1月29日,位于山东潍坊市滨海经济技术开发区的山东海化集团有限公司纯碱厂渣场北渣池护坡发生溃泄,大量液体碱渣泄漏。2月18日,眉县金渠镇教坊村四组一化工厂内一辆拉运燃料油的油罐车装油过程中突然发生闪爆,并引发大火,导致一死两伤。2月28日,青岛安装建设股份有限公司2名工人,在对青岛双桃精细化工(集团)有限公司平度分公司苯胺黑车间更换氮气缓冲罐内的密封垫时,发生窒息事故,致一名工人死亡,一名受伤。仅2016年以来化工行业发生的大大小小的安全事故,达到了数十起,造成了极大的经济损失[2]。诸多血泪的实例沉痛的告诫了我们,为了有效的降低事故的发生,甚至预防事故的发生,必须对各类风险源进行明确的识别,不管是作业人员还是管理人员,都必须以安全责任为重中之重[3]。在基于以为的研究成果,利用计算机网络计算手段,使得化工企业的风险监控和管理有了更进一步的发展。使得安全生产实现以“预防为主,安全第一”的根本方针,对企业安全管理提供良好的指导。 2化工企业风险分析 2.1风险与风险率风险是人类从事生产劳动行为过程潜在的不安全状态,在这种状态下势必存在的或大或小的风险,一旦出现突发事件,风险失控,将直接产生安全事故,造成财产和人员生命损失[4]。风险的定义具有广义和狭义之分,广义的风险指的是任何风险的发生都具有一定的概率,且造成的损失都是不确定的,狭义的风险指的是出现事故造成的损失的期望值[5]。可以由式1表达。=(,,LPHR)(1)式中,R为风险,H为危险,P为危险发生的概率,L为危险发生导致的损失。风险率是反应风险大小的指标,可以对风险进行量化评价,表示风险的严重程度。可以由式2表达。有了风险率的概念,可以更直观的表述安全性。⋅=CPN(2)式中,N为风险率,P为事故发生的概率,C为事故的严重程度。2.2风险源识别。风险识别就是识别、发现生产劳动过程中的危险源,通过调查分析,判定出哪些作业过程、作业区域存在危险性,并分析危险性质和危险程度,从而有效的进行监控和管理,使得危险源在一定的范围内不至于转化为事故。分析过程和方法如下:(1)生产作业过程的相关资料的整理分析,设备装置说明书、工艺参数、操作手册等等;(2)设备装置的资料,以及参与工艺过程的各类物料所发生的物理和化学反应,以及其产生的次类风险;(3)预估各类风险所造成的故事情况,分析其事故出现的可能性;(4)降低或减少风险的措施方案。 3风险管理与控制 3.1风险分类。按照风险产生原因区分为物理因素、化学因素、人为因素和潜在二次危害。3.2管理与控制。基于计算机网络的应用模式下,以C/S(客户端/服务器)系统,建立风险分析、风险评价、风险监控、风险管理和预警的构架系统。能实现如下功能:(1)风险信息采集;(2)风险识别判断;(3)风险等级划分;(4)安全指令的;(5)风险预警图标打印;(6)管理对策措及实施情况反馈;(7)其它安全服务。基于以上系统建立了风险监控与安全管理预警系统平台,在提高管控水平、使得管控达到目视化管理的水平,能良好的生成图标,对各类风险进行实时的分析,对整个系统设备都具有更良好的整体化评价分析。同时使得风险控制与安全管理有机结合起来,使得网络系统更加贴近于实际应用。 4结语 通过对近年来化工企业实际的重大事故分析后发现化工企业安全情况不容忽视。对化工企业的风险和风险率分析,建立了相应的评价公式,更为直接量化的评价风险。基于C/S建立网络化的风险分析管控平台,应用于实践效果良好。 作者:王雄 单位:新疆圣雄氯碱有限公司 化工安全论文:氯碱化工企业设备安全管理论文 1氯碱化工企业设备安全管理的现状 1.1企业设备陈旧老化 有些氯碱化工企业规模较小,资金的配置和流量也较为紧张,还有些企业人员为了节省开支,保证利益最大化,都选择在企业设备上“下功夫”。通常设备在被买入的时候,就属于质量差、价格低的次等产品,再长时间的进行使用,把大量的生产压力都集中在这些质量不过关的设备上,这就直接导致企业设备的陈旧老化,危险性很高。氯碱化工长期接触的都是化学产品和化学试剂,这些东西都是带有毒性的,有些甚至是剧毒,如果还坚持使用陈旧老化的设备,轻则设备受损,重则可能导致人员伤亡。 1.2企业设备管理制度不合理 管理制度松懈,很多氯碱化工企业没有严格的管理制度,把所有工作混为一谈,每个环节都比较混乱,经常出现某些工作扎堆,某些工作却没人处理的情况,而这些被忽视的环节往往就会出现问题,很容易产生安全隐患。 1.3企业工作人员水平参差不齐 技术水平。氯碱化工企业的工作人员,特别是一些年纪较大的人员,都有在专业技术方面的短板,他们在工作初期就是用“以人授人”方式,几乎没专业学习过什么理论知识,多年来都以工作经验为重,对科学的方式方法很排斥,更不会去主动学习,盲目自信,从而导致很多安全隐患没有被第一时间发现,工作效率也桎梏不前。氯氰化工企业的人员在意识上以自我享受为主导,把意识的主观能动性没用到正地方去,在工作中缺乏使命感,不能对自己的每一个行为负责任,对安全问题不够重视。日积月累下来,工作人员在能力和素质等方面都会严重不足,导致工作失误。 2氯碱化工企业设备安全管理强化方式 2.1注重设备质量管理 针对企业设备陈旧老化这一问题,企业首先要设置巡查机制,保证每天都对设备进行排查检修,把责任落实到个人,确保大到整个机器,小到某个零件都没有任何问题。每天在排查后都进行记录,建档建册,做到有证可依,有据可循。如果企业在条件允许的情况下,适当引入一些先进的、科学的设备,把陈旧设备换代更新,达到报废标准的设备也必须申请报废处理,这样更能从根本上解决问题,把设备本身的风险降到最低。 2.2强化企业设备管理制度 全员参与,不走过场。让企业所有员工都参与到安全管理工作中来,把各项工作进行合理拆分,根据员工的专长,分配不同的任务,保证每一项工作都有人负责,并保证负责到底,不能走过场,做样子。这样不仅能科学有效的缩短工作时间,也能把工作由复杂变简单,不再毫无头绪的乱做,专职做好某一项,经验越来越丰富。设置监控装置,有效的对每台设备进行监控,及时进行安全排查,及时设备运行良好的时候也要定期排查,做到防患于未然。特别是某些设备出现过的问题,应该记录在册,妥善解决,并提出多项方案,保证在下次问题出现的时候不会惊慌,在强化企业管理的基础上,还能把设备的使用年限延长,确保更优渥的利润。遵守法律,严格规章。企业在遵守法律的基础上,严格规章制度,不能一味的追求利益。设备规章方面,要在企业的各个地点进行明确标识,尤其是危险化学产品的标识,防火、防毒、防爆标志缺一不可,消防设施如“灭火器”等放在显眼位置。对于放置工作设备的场所、厂房要保持空气顺畅、流通,适时进行通风。员工规章方面,则要把企业安全有关的规章制度通过纸质版或电子邮件的方式下发至每个员工手中,要求员工加强执行力,为自己安全负责,也为企业安全献力。 2.3做好企业工作人员的培训工作 针对企业工作人员水平低,意识差的问题,把“人”的问题切实解决,以人为主导,安全管理工作会更加强化,更加有保证。 总的来说,氯碱化工企业设备安全管理还有很长的路要走,各个看似已经成型的步骤都或多或少的存在着安全隐患,氯碱化工所应用的化学工业,每个小的问题都可能导致无法挽回的悲剧。因此,本文提到的每一个步骤都是必不可少的,考虑问题要全面仔细,并在源头处遏制,才能保证安全,安全得到了保证,工作效率越来越高,工作质量越来越强,氯碱化工产业整体水平才能一直不断稳步发展下去。 作者:李俊 单位:中国石化江汉油田分公司盐化工总厂漂粉精二分厂 化工安全论文:化工工艺安全设计论文 摘要:在化工工艺技术的兴起与发展中,各种化工产品在人们的生活中越来越多,极大的便利了人们的生活环境。但是在化工产品的研发与生产中还是存在一定的危险性,如何提升化工工艺的整体安全性是值得探究地问题,对此主要探究了化工工艺安全设计中的危险因素及解决对策。 关键词:化工工艺;安全设计;危险因素;解决对策 在现阶段的化工工艺设计过程中,对于化工工艺设计过程中的安全性越来越重视,在实践中要对相关工艺安全设计存在的危险因素进行系统的分析,对其存在的问题进行探究,进而提出具有一定实践意义的解决对策。 1化工工艺设计的主要类别 1.1概念设计 所谓的概念设计就是通过模拟具体的工业生产设备状况开展实施的一种技术手段。概念设计一般会在设计过程中开展并实施,其主要目的就是要提升整体的工艺条件以及相关生产路线的合理性。 1.2中试设计 中试内容与相关任务主要就是对小试中已经确立的相关条件以及工艺路线进行系统的检查,对于具体的产品进行系统的考核,了解其主要性能,对于具体的工艺系统的持续性以及可靠性进行探究,进而收集到相关工艺需求的数据,这些内容与系列内容可以作为整个检验部分,也可以对其进行部分的检验,具体操作要根据实际情况开展。 1.3初步设计 初步设计就是基于相关化工项目设计中的初始阶段进行优化,其主要成果为总概算书以及初步设计的说明书。主要是对相关化工工艺的设计的技术与经济进行计算。 1.4施工图设计 主要就是根据相关审批意见,将初步设计过程的具体设计计划与原则进行确定,在实践中要基具体的操作要求,明确具体的布置以及施工方式,明确具体的方法,解决各种初步设计问题。 2化工工艺设计中的安全问题与对策 化工工艺设计中主要存在的安全问题就是在生产过程中存在的各种安全隐患以及一些可以造成安全损失的不稳定要素。对此要提升对整个化工工艺设计的重视,加强对其危险意识的重视,通过科学的方式与手段,对其进行系统的控制,避免各种安全隐患问题的出现,在操作过程中,要尽可能的应用一些具有一定安全性的工艺技术与手段,要避免危险产品的应用,同时,在化工工艺设计中要采取与其相匹配的安全措施。 2.1化工工艺相关物料中存在的安全问题与控制对策 化工工艺在生产过程中要使用不同的原材料与半成品,这些物料应用中都是通过各种不同状态存在的,主要可以分为气态、液态以及固态三种形式。在相关物质具备特定的物质与化学性质与特定的状态之下,才可以判定其是否具有危害。因此,要对一些具有一定危害特征的物质进行详细的分析,对其具体状态进行了解与掌握,进而了解此种物质的稳定性与化学反应,对其毒性进行识别,通过科学的分析与评价,在一定程度上降低各种危险问题发生。 2.2化工工艺设计路线存在的安全问题与控制对策 化工工艺设计中的一种反应会对多种不同的工艺路线产生影响,对此在相关设计过程中,要对其进行综合考量,选择较为合适的生产路线,要尽可能的将各种危害降低到最小。工艺设计要对相关物料以及生产条件与设施等因素进行综合考量,要尽可能的使用一些危害相对较低的物料。同时要通过各种全新的设施与技术手段,降低废气、废水以及废渣的总排放量,要在合理范围之内对其进行回收时候,提升资源的最大利用率,进而避免对环境造成过度的污染。 2.3化工工艺设计中反应设备存在的安全问题与控制对策 化工反应是产品生产过程中最为关键的内容,在实践中主要就是通过各种化学反应获得一定的产物,整个过程在操作过程中存在着诸多的安全性问题,如果不足够的重视,会导致各种安全事物问题的产生,对此在进行相关反应设备的设计与选择过中要进行科学的设计与分析,避免各种问题的出现。在相关化工设计中存在着各种不同种类的化学反应,这也就直接给安全控制与管理问题带来了一定的挑战。同时,在化工反应过程中也存在一定的反应失控危机,也就是说提升对相关反应物的整体反应速度与热效应的控制,是十分重要的。 3结束语 在化工工艺设计过程中,要严格执行相关法律政策,保障操作的标准性,提升整个工艺设计的安全性,加强重视,对设计方案中的漏洞与缺点进行完善,在根本上避免各种事故与问题的产生。熟练掌握相关设计与生产过程中存在的各种安全隐患,保障化工工艺的整体安全性。 作者:孟佳 单位:众一阿美科福斯特惠勒工程有限公司宁夏分公司 化工安全论文:化工园区消防安全管理论文 摘要:科技不断发展的同时,工业领域也在不断发展中,化工园区犹如雨后春笋般接连不断出现。化工对于人们来说至关重要,人们的生活离不开化工产品,但是近几年,化工园区经常会发生火灾、爆炸事故,不仅影响了周围居民的人身安全,更是给化工工作人员带来了生命危险。因此化工园区的消防安全管理至关重要,有关部门应该重视起来。 关键词:化工园区;事故分析;消防;安全管理 随着科技的不断发展,人们的生活水平不断的提高,化工园区的设备也是越来越高端,化学合成的每个反应所涉及的设备是很多的,而且各个化学反应都不相同,因此各个化工园区所发生的事故类型就会各不相同。因此,必须要针对不同类型的化工园区制定出相应的消防安全措施,这样才能够有效避免化工园区的事故发生的概率。减少事故发生,概率杜绝隐患,是需要与时俱进的学习新的消防和演练方法的。 1化工园区事故的分析 1.1不合理的布局。科技带动社会的发展,化工园区的发展对于整个国家来说都是至关重要的,国家对化工园区的发展是大力支持的。然而,现在有些商家为了赶快将化工产品投入市场,并没有将过多的精力投入到化工园区的建筑布局上。化工园区在设计的时候就存在安全隐患,使工作人员的生命安全没有办法得到保障,有些化工生产车间与易燃易爆化工储备室相邻,而有些化工园区的防护措施并不完善,这就犹如在化工生产车间放置一枚定时炸弹。因此,不合理的化工园区布局,大大提高了化工事故发生的概率。1.2维护管理力度不够。对化工园区内的消防设备的维护和管理至关重要,虽然我国法律明文规定各类建筑需要在设计和施工过程中通过消防审核,但是有些化工园区为了避免消防维修的巨大资金的消耗,导致消防设备的维修和管理处于无人管理状态。有些化工园区的灭火剂甚至都失效无法使用,但是却没有管理人员进行替换。无人管理的设备,很有可能会出现巨大的安全隐患,尤其是化工园区的设备可能存在大型环境污染的潜在危机,因此,对化工园区的消防设备的维护管理力度的不够也是影响事故发生的重要因素之一。1.3消防设备不全。有些化工园区大多是在之前的一些企业基础上建立的,那些企业年代久远消防设备已经无法满足现如今的社会,但是化工园区管理者却并没有过多的关注消防设备不全的问题。化工园区的起火事件一度非常频繁,随着化工园区内企业的,数量更加密集,人口更多,可能会大大增加火灾的安全隐患,因此消防设备是非常重要的杜绝火灾隐患的重要保障。随着化工园区的不断发展,对消防设备的要求也是越来越高,有些化工园区的消防设备出现损坏和无法正常使用情况,有些危险性较大的化工园区甚至缺少了重要的泡沫灭火器。消防设备的不齐全,导致事故发生的开始无法及时采用相应的消防措施避免事故的进一步扩大。 2化工区消防安全管理研究 2.1建立完善的消防安全政策。一个完善的安全政策是在消防安全源头上避免了事故的发生,化工园区的管理者应当依据国家规定的有关消防法规制定出适当的消防安全政策,同时也要结合各个化工园区生产的不同情况进行消防安全政策的完善。消防管理人员需要监督将消防安全政策落实到位,不然所谓的消防政策只是一纸文件,丝毫没有任何作用。消防管理人员必须要定期的进行消防设备的检查,对于存在安全隐患的设备必须立即维修或者更换,建立完善的消防安全政策能够大大降低事故发生的概率。2.2消防规划的改善。对于化工园区来说,消防规划与设计也是至关重要的一件事,如何将消防设备建设在最有利于企业的安全是消防规划和设计中必须要考虑的问题。对于消防设备的规划与设计,必须要能够及时方便的使用,不能离化工园区距离过远,而且需要均匀分布,这样才能够在事故发生的起初就能够及时有效地采取措施,而且设置的消防设备必须数量要适当,不能过多也不能过少。对消防设备规划和设计的完善,才能够更好的发挥出消防设备的作用,而且也避免了事故发生时的进一步扩大,能够保障工作人员的人身安全和减少企业的经济损失。2.3完善人员管理制度。一个企业的成功与否是与管理制度的完善有着密切联系的,无论是对管理人员还是工作人员,都需要制定相关的管理制度。企业的管理人员需要定期对消防设备进行检查,发现破旧损坏不能使用的消防设备时必须要立即联系维修人员,及时进行维修或者替换,管理人员还要时时监督生产车间的工作情况,避免工作人员在生产过程中因为不正当的操作而导致事故的发生。对于工作人员,企业需要定期进行消防相关知识的培训,提高他们的文化水平,否则他们在面对车间出现的突发状况,只能手足无措。人员管理制度的完善,能够让企业的人员各司其职,能够大大提高工作效率和安全效率。2.4开展消防演练。俗话说“实践出真知”,一味地传授消防相关知识却没有进行实践操作,导致工作人员在拿到消防设备的时候却不知如何正确使用。企业的管理人员应该根据工作人员的实际情况适时开展消防演练,让有经验的消防人员在一旁指导,让工作人员能够熟练地掌握消防设备的使用方法和使用情况,这也进一步提高了企业应对突发情况的处理能力。完全杜绝火灾是不现实的,因此,消防演练是非常必要的,在化工园区根据实际的布局和厂房分布,根据实际的情况来安排合理的消防排练和消防人员,将消防知识做到深入每一位基层员工的内心,才是防患于未然的基础。 3结束语 化工生产在人们的生活中处于举足轻重的地位,然而化工生产过程中伴随着一定的危险性,因此对化工园区的消防安全管理至关重要。单一的消防安全管理无法有效避免事故的发生,必须综合考虑企业的实际情况,制定适宜的消防安全政策,提高工作人员的消防意识才能够有效降低化工园区的事故发生概率。 作者:龙洁 单位:南昌市公安消防支队
机械自动化技术对煤矿开采的作用:机械自动化技术对煤矿开采的应用 摘要:在我国能源结构中,煤炭资源有这十分重要的地位。伴随煤矿开采技术快速发展,如今的煤矿开采正朝着自动化方向发展。自动化机械开采技术的应用,大大降低了煤矿开采的劳动强度,同时也提高了煤矿开采的安全性和生产效率。本文通过分析我国煤矿自动化机械开采技术,进而对自动化机械开采发展前景提出自己的看法。 关键词:煤矿开采;自动化机械;煤炭资源 当前,机械设备不仅仅可以应用于煤矿开采阶段,还在煤矿勘探、煤炭运输等各个阶段中被广泛使用。现如今,自动化机械的应用已让煤矿生产发展成相对完善的机械自动化生产系统。 1煤矿机械自动化技术概述 所谓机械自动化技术,指的是机械操作机构能够在无人干预的条件下,依据事先设定好的控制程序或指令,让其自动完成工业生产操作的过程。作为先进自动控制技术之一,机械自动化技术在工业生产中代表了全新的生产力。机械自动化生产的发展也标志着工业生产由传统人工操作到机械自动生产的历史阶段,因此,煤矿开采中机械自动化技术拥有良好的发展前景。在煤矿开采的过程中,采取机械自动化技术能够达到连续不间断作业,并且可以对复杂的开采环境以及执行程序按照人的意图作出调整,自动化机械在煤矿开采中的使用不仅降低了人力方面的需求,同时还提高了生产效率和生产能力。 2综合机械自动化技术在煤矿生产中的应用 传统上来看,煤矿掘进作业过程中,通常会一句煤层分布情况及厚度来选择何种掘进技术,其中掘进技术通常包含钻爆、综掘技术等,综掘技术是指利用综合机械自动化技术进行作业,过去煤矿掘进机自动化程度较低,工作环境及状态也通常会被煤矿自身条件所约束,掘进机可以和操作箱、压扣控制、照明灯等系统有机结合起来,在系统整体运作下提升掘进效率,特别在和液压系统配合中达到效率最大化的目标,同时也为生产指明了方向,节约大量时间。煤矿运输是煤矿生产系统的重要环节之一,把煤迅速运输到井上是煤矿生产系统正常运转的重要保障。自动化煤矿机械的采用,使传统的以人工为主的运煤方式大幅改善,进而体现了自动化机械在煤矿运输系统中的巨大优势。例如当前的煤矿运输系统,其通常与采煤系统间有协同关系,和过去的人工运输方式不一样,采取机械自动化技术能够借助电滚筒皮带来实现井下煤炭的运输。伴随煤矿自动化机械智能化水平持续提高,煤矿的生产系统和运输系统彼此的联系将不再依赖人工控制,而是凭借其自身所拥有的信号传感系统及通信系统。在采矿生产中,采煤是其优秀过程,大批自动化机械的采用使煤产量大幅提高。部分采煤机械可以按照自身监测系统,有效对煤炭与煤矸石进行区分归类,进一步提高生产质量。当前,采煤机已经由中厚煤层起步,逐步发展到薄煤层、大功率、大采高强力滚筒采煤机,同时也由有链牵引、无链液压牵引方式,渐渐发展到电磁滑差无链电牵引和变频调速无链电牵引,这使发展也使得采煤机的功能更加多元,生产效率也大大提高。除此之外,在自动化采煤机械上,通常会安装安全监测系统,采煤技术人员会以监控系统为依据在生产控制中心就煤矿生产具体情况实时监控,其主要监控内容为:煤层厚度变化、空气含量变化、煤矿内温湿度变化、粉尘含量变化等等。值得一提的是,自动化采煤机械中还包含了通信技术、故障信息诊断技术、计算机控制技术等等。 3机械自动化在煤矿开采中的发展前景 当前,机械自动化的先进理论已经可以和生产有机结合起来,同时现代自动化机械设备也为煤矿企业的发展提供新的机遇。伴随煤矿工程的不断发展,机械自动化技术在煤矿开采中的应用将会拥有更为宽广的空间,下面我们就从以下几点谈一下机械自动化在煤矿开采中的发展前景。第一,实现重点岗位机械自动化工作。这一点源自于煤矿开采的工作性质,在这个过程中不仅要投入大量财力、物力与人力,同时还会经常面临紧急危险事故,煤矿开采也是高危行业之一。所以,机械自动化技术的应用离不开科学的指导,特别是在重点岗位,微小的差错就有造成难以挽回损失的可能性,这就要求我们在源头上做好预防和控制的工作,确保开采工作安全性,使企业长治久安。第二,自动化机械采煤的主要功用就是可以按照事先设计指令来工作,可连续环节的机械作业要求在程序设置与指令的过程中完成好审核及监控工作,进而实现在开采、掘进、运输、提升的各个环节保持连续性,这为生产的效率的提高提供了保障,同时也大大节约人力资源,使采煤过程中产生的损耗减少,为企业创造更多的经济利益。第三,进一步加强机械自动化开采技术与其他先进自动化技术彼此的结合。机械自动化技术在煤矿生产过程中的应用具备良好地发展空间。在新的时期,各项科学技术都飞速发展,我们要把握住历史机遇,融合其它先进技术,使机械自动化开采日趋成熟。 4总结 煤矿自动化机械有这功能强、安全性高的优势,所以自动化机械在煤矿生产中应被大量使用。但是,我国煤矿自动化机械存在很大的发展空间。我们应该通过不断改进,使煤矿自动化机械的环保性能和可操作性不断提高。进而实现煤矿生产集约化管理,是生产人员更容易掌握煤矿自动化机械设备的操作和使用。 作者:杨阳 单位:山东能源临沂矿业集团菏泽煤电公司彭庄煤矿 机械自动化技术对煤矿开采的作用:煤矿开采中机械自动化技术的应用及发展 摘 要:在我国能源结构中,煤炭资源有这十分重要的地位。伴随煤矿开采技术快速发展,如今的煤矿开采正朝着自动化方向发展。自动化机械开采技术的应用,大大降低了煤矿开采的劳动强度,同时也提高了煤矿开采的安全性和生产效率。本文通过分析我国煤矿自动化机械开采技术,进而对自动化机械开采发展前景提出自己的看法。 关键词:煤矿开采;自动化机械;煤炭资源 当前,机械设备不仅仅可以应用于煤矿开采阶段,还在煤矿勘探、煤炭运输等各个阶段中被广泛使用。现如今,自动化机械的应用已让煤矿生产发展成相对完善的机械自动化生产系统。 1 煤矿机械自动化技术概述 所谓机械自动化技术,指的是机械操作机构能够在无人干预的条件下,依据事先设定好的控制程序或指令,让其自动完成工业生产操作的过程。作为先进自动控制技术之一,机械自动化技术在工业生产中代表了全新的生产力。机械自动化生产的发展也标志着工业生产由传统人工操作到机械自动生产的历史阶段,因此,煤矿开采中机械自动化技术拥有良好的发展前景。在煤矿开采的过程中,采取机械自动化技术能够达到连续不间断作业,并且可以对复杂的开采环境以及执行程序按照人的意图作出调整,自动化机械在煤矿开采中的使用不仅降低了人力方面的需求,同时还提高了生产效率和生产能力。 2 综合机械自动化技术在煤矿生产中的应用 传统上来看,煤矿掘进作业过程中,通常会一句煤层分布情况及厚度来选择何种掘进技术,其中掘进技术通常包含钻爆、综掘技术等,综掘技术是指利用综合机械自动化技术进行作业,过去煤矿掘进机自动化程度较低,工作环境及状态也通常会被煤矿自身条件所约束,掘进机可以和操作箱、压扣控制、照明灯等系统有机结合起来,在系统整体运作下提升掘进效率,特别在和液压系统配合中达到效率最大化的目标,同时也为生产指明了方向,节约大量时间。 煤矿运输是煤矿生产系统的重要环节之一,把煤迅速运输到井上是煤矿生产系统正常运转的重要保障。自动化煤矿机械的采用,使传统的以人工为主的运煤方式大幅改善,进而体现了自动化机械在煤矿运输系统中的巨大优势。例如当前的煤矿运输系统,其通常与采煤系统间有协同关系,和过去的人工运输方式不一样,采取机械自动化技术能够借助电滚筒皮带来实现井下煤炭的运输。伴随煤矿自动化机械智能化水平持续提高,煤矿的生产系统和运输系统彼此的联系将不再依赖人工控制,而是凭借其自身所拥有的信号传感系统及通信系统。 在采矿生产中,采煤是其优秀过程,大批自动化机械的采用使煤产量大幅提高。部分采煤机械可以按照自身监测系统,有效对煤炭与煤矸石进行区分归类,进一步提高生产质量。当前,采煤机已经由中厚煤层起步,逐步发展到薄煤层、大功率、大采高强力滚筒采煤机,同时也由有链牵引、无链液压牵引方式,渐渐发展到电磁滑差无链电牵引和变频调速无链电牵引,这使发展也使得采煤机的功能更加多元,生产效率也大大提高。 除此之外,在自动化采煤机械上,通常会安装安全监测系统,采煤技术人员会以监控系统为依据在生产控制中心就煤矿生产具体情况实时监控,其主要监控内容为:煤层厚度变化、空气含量变化、煤矿内温湿度变化、粉尘含量变化等等。值得一提的是,自动化采煤机械中还包含了通信技术、故障信息诊断技术、计算机控制技术等等。 3 机械自动化在煤矿开采中的发展前景 当前,机械自动化的先进理论已经可以和生产有机结合起来,同时现代自动化机械设备也为煤矿企业的发展提供新的机遇。伴随煤矿工程的不断发展,机械自动化技术在煤矿开采中的应用将会拥有更为宽广的空间,下面我们就从以下几点谈一下机械自动化在煤矿开采中的发展前景。 第一,实现重点岗位机械自动化工作。这一点源自于煤矿开采的工作性质,在这个过程中不仅要投入大量财力、物力与人力,同时还会经常面临紧急危险事故,煤矿开采也是高危行业之一。所以,机械自动化技术的应用离不开科学的指导,特别是在重点岗位,微小的差错就有造成难以挽回损失的可能性,这就要求我们在源头上做好预防和控制的工作,确保开采工作安全性,使企业长治久安。 第二,自动化机械采煤的主要功用就是可以按照事先设计指令来工作,可连续环节的机械作业要求在程序设置与指令的过程中完成好审核及监控工作,进而实现在开采、掘进、运输、提升的各个环节保持连续性,这为生产的效率的提高提供了保障,同时也大大节约人力资源,使采煤过程中产生的损耗减少,为企业创造更多的经济利益。 第三,进一步加强机械自动化开采技术与其他先进自动化技术彼此的结合。机械自动化技术在煤矿生产过程中的应用具备良好地发展空间。在新的时期,各项科学技术都飞速发展,我们要把握住历史机遇,融合其它先进技术,使机械自动化开采日趋成熟。 4 总结 煤矿自动化机械有这功能强、安全性高的优势,所以自动化机械在煤矿生产中应被大量使用。但是,我国煤矿自动化机械存在很大的发展空间。我们应该通过不断改进,使煤矿自动化机械的环保性能和可操作性不断提高。进而实现煤矿生产集约化管理,是生产人员更容易掌握煤矿自动化机械设备的操作和使用。 机械自动化技术对煤矿开采的作用:我国煤矿开采机械装备及自动化技术新进展 【摘要】 煤矿是我国主要的能源形式,在国民经济发展中占据着重要的地位,煤炭供应的稳定也关系到社会民生的需求,因此积极开展煤矿开采机械装备的高新技术研究应用,具有十分重要的意义。本文以下结合我国煤矿开采机械装备的现状研究,针对自动化技术的新进展展开分析,并提出合理化的建议。 【关键词】 煤矿开采 机械装备 自动化技术 新进展 近年来,依靠自主创新能力的逐渐提高,我国的采煤技术和机械装备都取得了很大的进步。无论是在液压支架、运输机、采煤机以及自动化技术方面,还是在煤井的实际操作过程中的安全、高效,都已经达到了世界先进水平。 一、我国煤矿机械装备的重大突破 1、液压支架。液压支架,作为煤矿采集时的必备设备之一,在近几年的研发过程中,经过现代化的三维软件设计、全真模拟动态化的仿真技术,来研究支架与岩壁的相互作用,从而提高了其可靠性程度和支架的承受刚度。与此同时,为了实现电液控制,研究人员经过自主研发创新,设计出了多种液压支架结构。 2、采煤机。从我国第一台采煤机诞生以来,经过研究人员与用户的联合研发,使得我国的采煤机得到了良好的发展,技术逐渐成熟,大体上实现了无线操作等现代化的设备。近些年来,通过新兴工艺和技术,我国采煤机的技术再次飞跃,可靠性和稳定性显著提高,已经达到了国际高等水平。 3、刮板运输机。随着我国采煤技术的水平逐渐提高,对于刮板运输机的要求也在提高。经过研究人员的精心研发,以及新技术、新工艺、新材料的不断引进,我国刮板运输机的运送技术含量不断攀升,逐渐朝着大型化、专业化、高可靠性的方向发展。另外,有些刮板运输机采用了交叉侧卸布置的方式,其尾部有自动伸缩的功能,使得整机实现软启动,有效地减少了故障发生,使用寿命也得以延长。 4、带式运输机。采煤技术的整体性不断加强,煤矿的安全高效也在不断增加,从而带式运输机的基本性能也越来越高,朝着高带速、高可靠性、高功率的方向发展。目前,我国的大型带式运输机大多采用的是中压变频驱动控制技术,进而实现了对其的低速稳定和带速连续性的可调性。与此同时,液压自控张紧装置也使得带式运输机随着运输带张力的变化自动调整,从而使运输带保持平衡。 5、自动化技术。我国采煤自动化技术主要体现在三方面:一是液压支柱的控制,国内的水平基本可以做到液压支架的自动升降、运输机的自动运送、远程操控等全自动化管理;二是采煤机的自动化控制,国内最新的采煤技术基本可以实现采煤机的记忆采煤功能、岩层自动识别、机身自动控制等;三是刮板运输机的创新,囊括了电动机的自动测温功能、电机软启动、运输带的张紧力检测等。 二、我国煤矿装备与国外的差距 第一,采煤机:采煤机主要是在高端方面的落后,体现在全自动的记忆采煤、远程操控和煤岩的识别等方面,国内的采煤机还在研发进步阶段。第二,液压支柱:国内的液压支柱与国外的差距表现在产品的综合性,主要分为应用的材料、元部件、支柱的现代化控制等方面,这些成为了国内液压支柱的下一个发展目标。第三,刮板运输机:对比于国外的高端运输机,国内刮板运输机的弊端主要体现在自身的启动、关键部件、自动化控制等方面的不足。第四,带式运输机:国内的带式运输机在软启动、自控张紧技术、运输动态分析、自动化控制等方面存在不足,主要在高端运输机的落后。第五,自动化技术:国内的自动化方面,主要在采煤设备的供应、研究单位等方面落后,国外应用三维分析检测、工作面通信技术等关键技术,遥遥领先国内的技术。 三、我国采煤技术装备的发展方向 凭借着高新技术的不断发展和研究人员的不断努力,面对着采煤恶劣环境,实现高安全的信息传递、煤岩自动识别、工作全自动化等高端技术,并且集自动检测、监控、视频、音频等一体的综合性智能设备,保证了采煤过程的连续性、高效性、机械化、信息化。与此同时,通过智能化、自动化,让采煤机、液压支柱、刮板运输机、转载机等装备设施综合在一起,全方位提高了采煤水平,为煤矿的开采提供可靠的解决方案,并为市场的开拓创造了有利的条件。 四、结束语 综上所述,我国采煤技术取得重大成就主要体现在以下几方面:一是煤井综合采取能力和生产能力的提高,出现了许多千万级别的煤矿开采;二是煤矿采集模式的安全、高效和自动化技术的不断完善,在中煤层以及薄煤层的开采取得了关键性的成功;三是煤矿设备的自主性研发的实质性突破,推广范围的逐年扩大,单位煤矿的生产量已突破1000万,实现了生产过程的自动化。
计算机控制技术论文:计算机控制技术课程教学改革论文 1课程教学中的问题 《计算机控制技术》这门课程在不同高校的课程设置有很大的不同。有的高校侧重于以计算机为主线,着重讨论直接数字控制系统、以及现场总线控制系统等计算机控制系统。有的高校侧重于硬件系统的设计和仿真,而对软件却是一带而过。有的高校针对的是计算机控制技术的数学描述及控制算法。应该说各个高校在教材的选取和教学环节的进行中都有自己的独到之处,但是对于针对本校学生的实际情况,这些是远远不够的。在经历了若干个环节的教学和实践中,我对计算机控制技术这门课程的教学改革的方法和实践有自己的一些认识。 2课程教学改革的方法和实践 2.1教学环节突出侧重点 针对本校学生的实际水平,在教学环节中突出侧重点。由于本课程的第一部分主要涉及计算机控制的基础知识、数学模型及控制原理和分析方法。这一部分内容在前期的自动控制原理、复变函数中都有所讲述,那么在本课程的学习中主要是针对课程内容进行复习和总结,而不作为重点内容进行讲授。而第二部分中,讲述的是计算机控制技术的算法和应用以及系统仿真的算法。该部分是众多学科实践与应用的理论支撑,包括了经典控制算法如PID控制算法及其改进等,复杂控制算法如最少拍控制及达林算法等以及数字滤波等数据处理方法,同时包括了系统仿真算法。这一部分作为重点内容讲授。而第三部分是控制系统的MATLAB仿真和SIMULINK仿真。该部分需要学生动手实践来完成,实际应用也很广泛,在讲授中同样以举例的方式让学生能亲身体会到软件方面的使用。 2.2教学与教材有机结合 针对《计算机控制技术》这门课程的特点,现有的高校教材可谓是形形色色,各有各的特点,那么如何使学生更好的学习课程内容而又不依赖于教材呢?或者说如何使学生更好的理解教材内容而更深入的学习课程知识呢?这就要求将教学与教材有机的结合起来。针对本校学生特点,不能拘泥于一本教材来学习本课程,因此,在教学过程中,第一部分内容也就是前期的计算机控制技术基础知识和数学模型等内容,主要针对学生现有教材以及自动控制原理等教材进行讲解,第二部分内容主要是计算机控制技术的算法和应用以及系统仿真的算法。该部分的内容想对比较难,计算量大,因此既应用现有教材,还参考于海生等编著的《计算机控制技术》以及汤楠等编著的《计算机控制技术》等教材,针对算法的部分,结合不同教材的例题,使学生更好的理解算法的来源。第三部分即控制系统的MATLAB仿真和SIMULINK仿真,该部分更多的需要学生自己动手操作,那么在上课的过程中针对例题给学生通过多媒体演示的方法,引入知识点来提高学生学习的积极性。 2.3有效利用实验环节 《计算机控制技术》这门课程不但有独立的理论和方法,而且有相当强的实践性和应用性。因此,要学好这门课程,必须有效的充分的利用实验环节。本门课程安排在第六学期开设,该课程的实验的设置充分结合课堂内容,考虑以实际应用为主,主要安排了数字滤波器、数字PID控制算法、最小拍控制、大林控制算法等等。并为了提高学生的学习兴趣以及拓展学生的知识面,还安排了选做的步进电机控制、温度控制系统等现实中广泛应用的实验环节。 2.4重视教学中的考核方式 考核是评价学生学习、了解教师教学效果的一个重要杠杆。而仅仅通过期末考试的方法来对学生进行考核的话,有可能使学生平时不注重学习,期末搞突击,考后知识还给老师。我们把考核分为了4种: ①课堂作业。每次作业计10分,按照作业次数折合成满分10分的平时成绩。 ②课堂表现。针对学生的课堂状态以及回答问题的正确率和积极性,计10分平时成绩。 ③实验环节。针对各个实验中学生的预习情况、实验过程中的参与情况,实验结果的准确度来评价,满分计10分。 ④期末考试。期末考试成绩折合成70%,再加上以上3项的成绩即为学生的总体考核成绩。这样分配更加合理,也充分调动了学生的积极性。 3结语 我在从事《计算机控制技术》这门课程的教学过程中,也深深的被该课程的魅力所吸引,同时也深感学生是蕴藏着极大的学习热情和潜能的,关键是要靠教师去挖掘。通过我对该课程的教学改革的一些方法进行了实践后,学生对该课程的掌握和实际应用能力均有了很大的提高,并且在课堂中,也明显感觉学生有了活力和动力。那么在今后的教学中,我将投入更大的精力在该课程的教学改革中,希望能用我的微薄之力使该课程的教学能更上一层楼。 作者:马智慧 田振宇 单位:沈阳工业大学 计算机控制技术论文:计算机控制技术互联网论文 1集中控制与集散控制的分析 计算机控制技术发展初期,是以集中控制的工作方式进行计算机系统控制的。集中控制系统会建立统一的控制中心,由控制中心负责信息的收集、处理、加工等工作。如果集中控制系统出现了任何问题都能够及时发现,有助于企业及时制定科学合理的解决方案,系统的控制效率也因此得到了大幅度提升。集中控制技术主要是将信息的输入或输出作为控制主体的,主要包括信号采集、信号运算、信息处理及信息反馈、状态显示等工作内容,以上工作内容主要是通过IPC(一种工业控制计算机)控制完成的。IPC会收集温度、PH值、压力等相关数据,并通过接口卡来接受经过处理而得到的信号。集中控制技术具有一定的缺陷,一旦出现控制失误的情况就会使整个系统的运行都会受到某种程度的影响。而且,随着控制系统的日益复杂化,一台计算机已经无法负责控制多种信号的处理工作。为解决以上缺陷问题,以集散控制工作方式为主的计算机控制技术随之发展起来,集散控制又被称为分布式控制系统,根据功能的不同,集散控制又被分成了上位机与下位机,集散控制系统将通信作为系统的优秀。整个系统的集中监视工作主要由上位机负责,而下位机则负责控制分布在各现场的用于分布控制的个体,集散控制系统的上、下位机通过通讯互联网进行信息传递,保持信息通畅。集散控制系统具有较高的安全性、有效性及可拓展性。但许多厂家为实现经营垄断常常采用封闭形式的集散控制系统,阻碍了集散控制系统的推广和发展。 2封闭集散控制系统到工业现场中线的发展分析 封闭式的集散控制系统缺乏较好的兼容性和开发性,系统存在无法共享信息的局限。为增强集散控制系统的兼容性和开发性,在构建系统过程中必须采用标准化、网络化的网络协议,工业现场中线技术随之发展起来。由该技术构建的工业现场总线控制系统可以确保工业现场中智能化仪器、控制器、执行机构设备之间保持信息通畅。整个控制系统按照总线方式有条不紊的运行着。工业现场总线控制系统采用的是开放式的现场总线协议,以该协议方式进行现场所有支线工作的协调工作,不仅可以降低投资成本、维护资金,该系统还具有操作简单、经济实用、工作效率高的显著优势,用户的功能需求也可以得到更好地满足。工业现场总线控制系统是一种开放的、互联的分布式系统。该系统将工业现场作为中线,通过收集中线中的信号或信息,并根据所收集的信息对其进行有效控制,将分散控制管理与集中控制管理进行了有效结合,将系统危险分散开来,实现控制分离。 3现场控制到企业自动化控制发展分析 以太网工业协议作为一种开放式的网络协议,实现了全方位的自动化控制。在计算机控制技术中引入互联网,有助于提升产品的安全系数和适用性。但目前,企业化基于以太网的自动化控制中存在着一个问题就是不稳定的网络信号,无法确保系统时刻保持在稳定的工作信号下。信息化工厂的提出是为了解决以太网不稳定问题。基于该技术下,系统将大量的数据进行转移,使信息的采集、传输和处理都能处于良好的环境中,最终实现信息的自动化控制,并提高控制效率。 4总结 基于互联网的计算机控制技术先后经历了集中控制到集散控制、封闭集散控制系统到工业现场总线控制系统、现场控制到企业自动化的几个过程,其技术越来越成熟、高效,计算机控制技术的自动化、智能化程度越来越高,为提高企业的生产效率、生产安全、产品质量提供了有力保障。 作者:党杰 单位:西安医学院 计算机控制技术论文:计算机控制技术研究论文 摘要介绍一种多分布传式MARX发生器能源计算机监控系统.详细叙述了系统的硬件构成,计算机与各能源系统之间的通讯原理和通讯协议,以及系统的软件实现,同时简要说明了系统抗干扰解决办法。 关键词MARX发生器程控电源RS485总线VisualBasic 1引言 脉冲能源装置在加速器、自由电子激光研究、X光闪光照相和粒子聚变等脉冲功率技术研究领域广泛使用,通常使用数量较多,分布较广,同时周围电磁干扰较强,控制操作和参数测量都比较复杂,同时也需要较多的人力来维护。 随着计算机技术的发展,当今世界上基于PC的自动化方案已成为主流,PC在自动化领域的应用正迅速增长,通过将所有的功能集成于这个统一开放的平台上,通过人机界面可以使复杂的控制和数据处理变得更加简单化。 2控制系统硬件构成 整个系统有多台Marx需要控制,每台发生器由充电控制和触发两部分组成,需要控制的量有充电电压的起停控制、电压检测、接地装置的通断控制、触发以及开关上的气压检测等,通过一条总线将将系统中的各个被控量连接在一起,构成一分布式控制系统,这里采用工业上广泛使用的RS485总线,RS485总线是美国电子工业协会(EIA)制定的平衡发送、平衡接收的标准异步串行总线,具有传输距离远、通讯速率高,抗干扰能力强,软硬件支持丰富与现场仪表接口简单,易于实现和扩展等特点,接口总线上可连接32个设备,加中继器后最多可达255个设备,因此完全满足该能源控制要求。控制系统框图如下: 图1控制系统结构图 该系统由一台主控上位机PC和一系列MARX发生器充电电源设备构成,由于环境电磁干扰较为严重,在选择通信介质时可优先采用光纤通信方式,通讯速率57.6kB/s,通讯距离可达1.2km,通过上位机(PC)发送参数及控制命令,给电容器充电到事先设定的电压值(0到100kV之间任意值)。在以上各子设备中,经常要用程控电源去控制MARX发生器的充电电压、充电速度。通过一台工控PC机灵活地控制多台充电电源,以达到控制各MARX发生器充电的目的。针对这一需要,采用带有RS485通信接口的具有线性升压功能的可编程交流电源,该电源内部自带单片机系统和看门狗定时器,每个电源赋予各自独立的地址码用以识别身份,同时它属于正弦波调压,可有效避免采用传统的采用可控硅调压方式时屡次损坏高压变压器的情况,使操作者能够方便灵活地对其进行控制。 每路Marx发生器充电部分包括程控电源、双极性高压变压器,分压器和接地装置等三部分,见图2所示,程控电源给高压变压器初级提供缓慢上升的电压,变压器高压侧经整流后给MARX发生器充电,电压检测是通过10000:1的高压分压器将分压后的信号送给程控电源内部A/D转换,经内部单片机处理,并与设定的电压值进行比较,比较后的结果用来实现自停控制,这样可有效防止通讯故障所造成失控现象。 图2Marx发生器能源部分线路图 3MARX发生器能源制过程 ①程控电源接通供电电源时的输出为0伏,开关量输出为假(开路)。 ②首先上位机发出各种设置参数到指定地址程控电源。如,上升时间、上升速度、保持时间、充电电压等。 ③程控电源收到电压回传命令后,将两路模拟量的值传送到上位机。 ④上位机发出启动指令后,指定地址程控电源的输出开始从0伏慢慢线性上升到设定值,保持到指定的时间后关断输出。当上位机发出所有电源都启动指令后,所有程控电源都启动。 ⑤上位机发出立即停止指令后,指定地址程控电源的输出立即停止上升,保持到指定的时间后关断输出,当上位机发出所有电源都停止指令时,所有程控电源都立即停止。 ⑥上位机发出接地打开指令后,指定地址程控电源的开关量输出为1,电磁铁吸合,当上位机发出所有程控电源的接地都断开命令时,所有程控电源的接地电磁铁都吸合。 ⑦上位机发出接地指令后,指定地址程控电源的开关量输出为0,电磁铁释放,当上位机发出所有程控电源都接地时,所有程控电源的接地电磁铁都释放。 4监控软件设计 软件采用VisualBasic6.0编程,作出十分直观的人机界面,采用RS-485通信标准和上述的问答方式进行数据通信,通过上位机向串口读写数据,并通过光纤485总线将各种控制信息传送到现场的每路MARX充电子系统,上位机就可以监控网络上任何一台MARX能源了,予置数值可以分别显示在PC机软件窗口和单片机系统的予置数字表头上。同时,现场实测电压信号也可以实时显示在PC机的界面上。此设计界面直观,而且利于对现场信号进行实时监测。因此,采用本系统,大大提高了现场信号予置精度,对实验操作人员来说人机界面良好,简单易懂。 根据系统功能的要求,上位机需发送2种类型的命令:(1)同期命令,它由定时器触发引起,每隔一个定时周期发送1次,例如发往各充电单元的数据和状态回传命令;(2)非周期性命令,它由操作者按动相应命令按钮引起,非周期性发送。所有命令均采用ASCII码方式传送,为了防止通讯错误,各子机正确收到上位机发来的命令后返回相应的确认字符。 5系统抗干扰问题 监控系统在工业中的应用越来越多,由于现场的电气环境比较复杂,容易形成各种干扰源,特别是在大电流、强脉冲实验环境中,因此研究解决系统抗干扰问题对确保系统的稳定运行有着非常的意义。 该系统中使用RS485总线,RS485总线是采用差分平衡电气接口,本身具有较强的抗电磁干扰能力,但在实际当中仍然会现一些问题,为此应注意以下几个方面: (1)与远距离上位机通讯采用光纤传输,子机之间不方便采用用光纤传输时,应选择合理的网络拓扑结构。 (2)采用双绞线作为RS485传输线时,虽然对电磁感应噪声有较强的抑制能力,但对静电感应引起噪声的抑制能力较差,因此应选用带屏蔽的双绞线,同时双绞线的屏蔽层要正确接地。 (3)通过在总线两端加入匹配电阻的方法,解决信号反射问题 (4)系统的供电方式有两种:一种是集中供电方式,即电源都引自同一处,另一种是分布式供电,各子设备在安装位置附近取电源,从抗干扰效果的角度讲,应选择集中供电方式,这样可基本消除各处参考电位不等的情况。 6结束语 本文提出的主从分布式多机通信系统硬件电路简单,控制灵活。与其他语言相比,用VB语言实现上位机数据传送的优点是可方便地控制通信对象的选择,具有较大的灵活性,且编程容易。此外,由于RS485总线的通讯方式仍属于串行通讯方式,在通讯速度上有些偏低,在操作上表现为数据刷新时间稍微偏长,当系统子设备较多时,其控制的实时性不很理想,此时需对控制系统作进一步的改进。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在人工湿地处理系统中的应用 摘要:人工湿地处理系统作为一种节能、经济、简易和有效的生态化污水处理技术,近几年来在我国一些城市应用较为广泛。根据人工湿地污水处理工艺流程的特点和过程控制的要求,采用计算机集散控制技术,设计人工湿地污水处理过程的分布式计算机控制系统。通过采用优化设定控制技术、解决人工湿地污水处理过程中存在的非线性、耦合等技术问题,实现人工湿地污水处理过程的计算机自动控制,使人工湿地的处理水达到国家相关排放标准。 关键词:人工湿地;污水处理;自动控制;可编程控制器PLC 2 1 概述 人类急需解决的问题是当今水环境的保护问题。跟其他工业过程相比,污水控制手段和处理控制方法相对比较落后,大多数是集中于人工手动操作方式和简单的开关控制,操作和 运行稳定性比较差,处理出水指标波动较大,处理效率低。 人工湿地处理系统以一种人工建造和监督控制的、与沼泽地相类似的地面,通过自然生态系统中的物理、化学和生物三者协同作用以达到对污水的净化。人工湿地的工艺流程有多种,目前采用的主要有:推流式、阶梯进水式、回流式和综合式4种。人工湿地污水处理系统一般包括前处理和人工湿地两部分。前处理一般包括化粪池、格栅、沉砂池、沉淀池、厌氧池和兼性塘等。后处理以多级湿地流床处理为主。流程简图如图1。 根据人工湿地处理系统和处理流程的特点和控制的要求,结合实际情况给出计算机控制的解决方案。 1.1 人工湿地处理系统控制过程要求 保证出水水质稳定、合格是人工湿地处理系统的首要任务。可以达到国家规定的排污标准,同时还可以降低成本。在系统的设置和运行操作上要注意以下几点: 1)生产率:改进操作方式,提高湿地污水处理过程的能力; 2)可靠性:保证干扰事件情况下污水处理过程正常运行,降低过程故障发生率; 3)稳定性:当过程出现一些问题,可能对出水水质造成一定的影响,但通过控制技术可以避免这类事件。 4)操作费用:减少生物填料、化学药剂和能源消耗,降低生产成本。 1.2 人工湿地处理系统对自动控制系统的要求 人工湿地处理系统的管理方式和工艺过程与其它工业过程差别较大,而且操作和控制也没有达到规范化,因此要想使控制系统发挥理想的效果。主要的要求有如下几点: 1)要求计算机控制系统有良好的适应性; 2)要求计算机控制系统采用分布式结构,具有良好互通能力; 3)要求计算机控制系统有好看的人机界面和良好的后备能力; 4)要求计算机控制系统有良好的计算能力; 5)要求计算机控制系统对水质,水速等参数进行在线测量; 6)要求计算机控制系统具有全面的故障诊断和报警记录能力。 2 人工湿地处理过程计算机控制系统体系结构和功能 2.1 人工湿地处理过程计算机控制系统总体结构 根据人工湿地处理过程的工艺特点、控制要求,针对人工湿地处理系统野外范围大,处理情况复杂,控制点多等具体特点,计算机控制系统采用了PC-PLC分级分布式控制形式。在系统中采用中央操作站与主PLC相结合的控制结构,通过现场总线技术实现各点互联通讯处理,达到提高系统安全性、实现分布式控制思想的目的。系统总体结构体系分为三个层次:1)上层:中央控制室计算机监控系统;2)中间层:主PLC控制器作为中央控制单元;3)下层:分布在生物降解、格栅截留、生物接触处理场、生物填料,面流及潜流控制场、出水道的两个分控站的8个现场就地分控站。 2.2 人工湿地处理过程控制系统功能 人工湿地处理控制系统功能主要包括以下几个方面:1)人工湿地处理过程控制; 2)多点数据采集和处理设备控制;3)人工湿地处理过程监控。如图2所示。 1)人工湿地处理过程控制 主要控制回路包括料液泵站控制和泵站负荷分配控制、生物填料自整定PID控制、填料优化设定控制。 2)多点数据采集和处理设备控制 数据采集主要实现各处理参数的实时检测,例如:污液浓度、液位、滤水量、生物填料量、生物填料加量、温度、PH值等处理参数的采集、报警等功能。处理设备控制主要实现逻辑控制和顺序控制,例如:主要电气设备启动、停止、联锁,设备状态报警等功能。 3)人工湿地处理过程监控 本监控系统具有良好的通用性和严格的工程性。具有以下几个特点:①控制方式灵活、安全。操作人员可以通过监控画面实现过程联锁控制、手动开关控制和单元连锁控制。②控制画面生动直观,过程选取非常简洁,而且实用性强;③报警显示配有声光显示,画面自动切换和打印存储功能,极大地方便了报警处理和故障诊断分析工作;④数据处理能力强,系统提供启动次数累计和电量累计功能。 2.3 人工湿地处理自动化控制 人工湿地处理系统是一个完整的生态系统。它有良好的内部循环处理功能,并具有较好的经济效益和生态效益。人工湿地系统的循环处理特点是,要求计算机控制系统必须能够兼顾处理流程和单元控制,单元控制是计算机控制系统的基础,是实现人工湿地处理系统优化控制的条件,因此人工湿地处理的各站单元控制点需根据湿地处理控制要求,实现系统工程控制的目的。 1)人工湿地处理系统污液流、水流泵站控制 人工湿地中的污液流、水流的控制状况以及运行效果直接影响污水处理效果。各部点泵站的控制要求:1)各部点泵站响应能力较快,才能保证人工湿地污液流、水流的顺畅;2)人工湿地污液流、水流水位、流速变化在一定范围内变化。各部点泵站按照检测的污液位差和水流差变化率、污液流速和水流速变化率,按最佳的菌类消化响应过程,引入模糊控制方法,采用PD控制结构控制泵的运行台数,提高各泵站对各水量变化的响应能力。控制器采用了五个模糊变量污液位差YC; 污液流速变化率YL; 水位差SC; 水位流速变化率SU;启动泵台数MC。这些模糊控制思想由PLC编程实现。PLC间隔20S检测各点参数,根据量化公式计算并转化为控制表位置,查询得到实际应该启动的泵站台数并执行控制。 2)生物填料自整定PID控制技术 生物填料可控处理是人工湿地处理系统控制的一个关键环节。它直接涉及到污液水处理效果和处理成本。生物填料投加量少会影响净水效果,因此,在系统设计处理中要分析浮选生物填料的处理过程,采用经济、高效的生物填料控制方法。 根据人工湿地处理的实际情况,考虑到影响指标的诸多因素:污液的浓度、PH值、水质、水流和搅拌、生物填料的种类、数量、填料方式等,采用污液的进水浊度、污液的PH值、污液入口流量、作为前馈变量,浮选污液出口浊度、PH值作为反馈变量,利用PID控制调节生物填料投加(有自动投加和手动投加两种)。如图3所示。 从受控系统看,这是一个水、电、机一体化的复杂系统。在实际系统运行过程中,由于测点的变化、水温随季节变化、生物填料变化等因素的影响会使控制过程相应发生变化。可采用基于性能指标的自整定PID技术自动确定PID控制器的控制参数,稳定较快跟踪污液的浓度、PH值、和流量的变化,随时加以调整可控。 3)人工湿地处理系统流床控制技术 人工湿地流床处理污水按其中的流动处理方式可分为两种类型:①自由水面人工湿地(简称FWS,或称地表径流型人工湿地);②潜流型人工湿地(简称SFS)。为达到最佳的处理效果可采用综合式处理方式。人工湿地流床是由许多人工建造的长满植物的碎石床,各天然物理类介质清污床并联和串联组成.是一个完整的生态处理系统。 解决过程控制中存在的技术问题,实时调节影响处理效果的PH值控量及添加剂投放量和投放配比,优化人工湿地流床处理过程分布式计算级控制系统的污水浊度、PH值、添加剂数量等回路设定值,使处理水质参数BOD、COD达到国家规定的排放标准。主要的计算机控制技术是:1)在各处理运行点按控制要求分布监控,采集跟踪污液水的浓度、PH值、温度和流量的变化;2)用PID控制技术自动确定PID控制器的控制参数,调控添加剂的投放(有自动投放和手动投放两种);3)监控人工湿地流床和各天然物理类介质清污床的滤水状况、天然植物的生长状况,及时预报和做故障诊断分析工作并报警显示处理。 3 结束语 人工湿地处理系统是一种正处于研究、应用和发展的污水处理实用技术,在我国具有非常广泛的应用前景。尽管目前在人工湿地研究和应用中仍然存在一些不足之处,但将计算机控制技术引入其中,处理效果是非常明显的。特别是计算机控制技术提供了非常有用的量化处理方式,解决了人工湿地处理系统中污水处理过程控制中存在的监控、采集、非线性、耦合、跟踪控制等关键技术问题,实现了人工湿地处理系统的新的应用和发展。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在工业自动化生产中的应用研究 摘 要:计算机技术在不断发展与完善,其应用领域比较广泛,促进了其它产业的快速发展。计算机控制技术在工业自动化生产中的应用,提高工业生产的工作效率,为企业发展提供了技术支持,同时为企业增加利润。我国的工业发展比较快,需要计算机控制技术的支持,计算机控制技术需要在实际应用过程中不断完善与发展,提高自己的性能,能更好的为工业自动化生产提供技术支持,为企业的可持续发展起到技术支持。 关键词:计算机控制技术;工业自动化生产;研究 一个国家的发展,工业占有相当大的比重,任何国家都重视工业的发展,工业发展是保障国民经济发展的主要支柱。计算机控制技术在工业自动化生产的应用,提高了工作效率,为企业发展提供技术支持,为企业可持续发展进行保驾护航。 1 工业自动化生产中计算机应用的重要性 互联网技术不断发展与完善,互联网技术在工业生产中的应用,改变了企业的生产模式,对于提高企业科学管理、技术革新、生产效率提高、产品质量提升都有一定的作用,尤其借助于计算机控制技术,提高了企业的技术水平,科技水平能力是企业发展的优秀能力,也是企业竞争的优秀能力,企业在发展过程中,都注重企业优秀能力的提升,在计算机控制技术在工业自动化生产中的应用,对改变生产技术提供了技术保障,提高了工作效率,节省人力、物力、财力投入,符合现代工业发展需要。 2 计算机控制技术在工业自动化生产中的应用 (1)数字控制。工业自动化生产过程中,借助于计算机控制技术与相应软件进行有效控制,提高自动化控制能力,通过遥感器对数据进行科学处理,通过对数据的科学分析,及时掌握机械的运行情况,及时对设备进行有效控制。科技水平不断发展,遥感器越来越智能化,遥感器可以容量很大数据,这有助于计算机系统更好发挥数字控制能力,保障工业自动化生产正常完成。 (2)集散式控制系统。计算机控制技术的现有水平还不能更好的利用集散式控制系统对工业生产自动化控制,虽然集散式控制系统经历了大约50年的发展,是以计算机软件技术为优秀,现在集散式控制系统技术越来越完善,集散式控制系统现在还是工业自动化生产智能化的发展方向,需要计算机控制技术进一步改进,才能在工业自动化生产中有效的进行自动控制。 (3)可编程控制器。计算机控制技术应用到可编程控制器,可编程控制器利用软件技术进行编写,通过输入命令进行工业自动化生产中进行控制,这样数据的信息控制比较准确,能更加科学的进行自动化工业生产控制,有利于提高工业自动化发展,提高其工作效率。 3 计算机控制技术的发展趋势 (1)工业自动化计算机技术越来越广泛。计算机技术在不同领域的渗透,在计算机技术不断更新,提升自己的应用能力,已经符合现代工业发展需要。传统工业自动化生产应用计算机技术主要是监控管理,但现在应用领域不断扩大,提高工业自动化生产效率,大数据时代,计算机技术在工业领域应用范围越来越大,符合现代工业自动化计算机技术发展需求。 (2)自动化计算机技术会成为工业生产的主导力量。企业的规模在不断扩大,传统的生产模式已经不适合现代工业发展需要,工业自动化生产应用成为工业生产的主流,自动化计算机控制技术将来会成为工业生产中的技术优秀力量。计算机技术在应用过程中,根据行业的需要不断完善,技术不断革新,自动化计算机技术在工业自动化生产领域的应用,取得一定效果,我国的工业在快速发展的轨道上,自动化计算机技术会成为工业生产的主导力量,计算机技术不仅能提高工业自动化生产技术更新,还可以在企业管理上利用计算机技术,提高企业管理方法,能更加科学、合理的进行企业管理,提高企业的工作效率。 (3)工业自动化计算机技术仍然不能满足市场的需求。我国现在工业发展很快,对技术及人才需求量不断增大,尤其需要应用型高级人才。工业的发展需要人才的支持,现有的计算机技术与计算机产品,已经从不同领域进行渗透,促进工业自动化生产的实现。计算机控制技术是未来在工业、农业等领域中有广泛的应用前景,其技术的更新,对工业自动化生产起到促进作用。工业自动化计算机技术应用领域不断扩大,现有的工业自动化技术水平不能满足市场发展需要,现在企业在市场经济的调控下,企业生产必须依靠市场规律进行,提高企业的生产能力,满足市场的需要,必须加强工业自动化计算机技术的应用。 (4)工业自动化计算机应用会不断的创新。工业自动化急死俺家技术在应用过程中促进企业的发展,同时根据企业的发展需要,工业自动化计算机技术需要不断创新,更新自己的技术,以适应社会发展需要,满足企业的需求。创新能力的发展是企业的优秀因素,必须提高工业自动化技术的优秀能力,以提升企业的竞争力,是企业可持续发展的关键因素。 总之,计算机技术在工业自动化生产中的应用,是工业自动化发展需要,也是社会发展的需求,计算机控制技术需要在实际应用过程中,不断进行发展与创新,提升自己的优秀能力,满足工业发展需要,提高企业工作效率。 计算机控制技术论文:自动化生产线上计算机控制技术的应用探析 摘要:近年来,伴随着我国科技的不断发展,计算机控制技术是目前高科技技术发展的重要结晶,其中计算机控制技术主要包括了电子技术、自动控制技术、计算机应用技术等。同时,计算机控制技术即是一种优秀控制技术。多用于可编程控制技术、片机技术、计算机网络技术在内的多种技术。可快速提升我国生产技术应用过程中的精密化、信息化、智能化、自动化等。对于提升生产技术的生产质量、标准、效率等有着十分重要的意义。本文主要概述计算机控制系统和自动化生产线的基本定义,说明计算机控制系统在自动化生产线上起到的作用,并分析计算机控制系统在未来工业的发展趋势。 关键词:计算机;控制技术;自动化生产线;应用 引言 随着计算机的广泛使用以及工厂自动化生产设备的全面覆盖,不但减轻了员工的工作压力,加快了生产速度,而且降低了企业财政支出,增加企业经济效益。现阶段,越来越多的企业依托计算机控制技术进行自动化产品生产。本文将针对计算机控制系统的设计进行分析,进而探讨自动化生产线上计算机控制技术的相关应用。 一、自动化生产线的概述 自动化生产是指无人手动操作机器,自动化设备根据工作人员规划好的生产流程和设计好的指令进行产品成产。自动化生产线是自动完成产品制造过程的生产系统,一系列的工作程序包含原材料的使用分量、数量控制、检验检疫等都是自动化设备自主完成。自动化生产线和各程序之间相互连结,任何一个步骤都不能出现差错,否则,自动化生产线将会受到巨大的牵连。改革开放以后,自动化生产技术开始涌入工业领域,由于制造设备自动化程度的逐步提高,大大减轻了劳动人民的生产压力,也极大满足了人类的物质文化需求。因此,自动化生产线改善了人类的生存环境,使社会文明向前迈了一大步。 二、构成计算机控制技术的条件 计算机控制系统是应用计算机的硬件部分和软件部分与被控对象相联系,达到控制目的的系统。软件部分是由软件研发人员为用户制造的备件,在计算机控制技术中起着重要作用,是计算机控制系统必不可少的环节。硬件部分是计算机控制系统与被控制对象互通的媒介。计算机控制系统由工作人员按照工厂环境自主设计、并决定是否投入使用。 三、论计算机控制技术在自动化生产线上的具体使用 计算机控制系统在自动化生产线上的使用推动着工业生产领域不断向前迈进,人们越来越关注自动化生产线上在工业上的应用,企业更是不断探讨和研发,计算机控制系统也被越来越多的工厂投入使用。具体来讲,计算机控制技术在自动化生产线上的应用主要涉及以下两个方面: (一)可编程计算机控制器的使用 可编程计算机控制器通过利用自动化生产过程中的数字运算达到操作电子设备的一种系统,可编程计算机控制器可以在很大程度上为工作人员提供更简便的操作功能,以最快的速度设计、保存、计算、复检以及应用自动生产线控制程序。可编程计算机控制器对自动化生产线应用过程中的有关步骤进行数字交换,然后设计出符合自动化生产的控制程序,加快自动化生产线的生产速度和生产质量,避免浪费资源,达到减轻企业负担的目的。可编程计算机控制器和工业制造系统可以做到相互融合,这不仅提升了工业制造系统的扩张性以及多样性,而且全面简化自动化生产线生产过程中有关步骤的复杂化。 (二)现场控制总线的作用 现场总线是自动化生产线运转过程中必不可少的备置,它具有数字通信转换以及信息测量控制等相关功能,把计算机控制技术和现场控制总线进行有效的连接,能极大发挥现场控制总线在自动化生产线上的积极作用,规范了现场控制总线的工作标准。在计算机控制技术前提下,现场控制总线可以让更多的测量控制器与计算机网络控制中心达成有效的连接,从而强化对自动化生产线的远程控制功效,让自动化生产线与相关监测设备之间可以良好通信,加大自动化生产线应用过程中的安全性和工作的可靠性。 四、计算机控制系统的发展前景 (一)造就先进的可编程序控制器 在工业生产环境中,可编程序控制器是一种现代化电子设备,它不但具有可编程序的存储器,收集用户指令,而且能模拟数字的输入输出[6]。除此之外它还具有逻辑思维,能合理规划时间。目前,编程序控制器的主控制器都大部分使用微机系统,并且收集大规模集成电路用做存储器及I/O的接口,促使其效用、成本、安全性等都得到大幅度保障。鉴于智能I/O模K取得的成功,编程序控制器不仅拥有了逻辑运算、逻辑判断等功能,还能自主修复故障,精确处理数据,从而促使编程序控制器的应用范围不断向外伸展。 (二)集散控制系统的高效化 集散控制系统把微机系统做为工作重心,让微机、工业控制计算机、数据通信系统等有效结合的一种计算机控制系统。要使自动化系统向少支出、高收益的方向发展,必须应用先进的控制模式,实现集散控制系统的高效运用[8]。 (三)开创智能控制系统新范畴 智能控制是在无人操作的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。其中智能控制主要划分为三种类型:学习控制系统、分级递阶智能控制系统、专家系统。通过利用智能控制技术和自动控制理论形成先进的计算机控制系统,不但可以促使有关科学技术的发展,而且能优化工业生产系统自主工作的技术。智能控制方法是利用计算机模拟人类大脑思考的方式来实现控制目的。由此可见,智能控制系统将促进计算机控制系统不断向前发展。 五、结束语 随着科学技术的不断创新,计算机技术已经渗透到各行各业,计算机控制系统作为一种新型的控制系统,被各生产企业争先使用。在工业生产过程中,技术人员经过不断的探讨与研发,使计算机控制系统的安全性与可靠性得到肯定,促使其作用获得了专业人士的认同。目前,计算机控制系统在制作过程中包含数字运算、软件部分和硬件部分,在设计过程中只有让数字运算、软件部分和硬件部分同时得到满足,才能保障计算机控制系统的安全性,从而提高产品的质量与员工的工作效率,使计算机控制系统在企业生产过程中能够发挥积极的作用,实现工业生产的自动化。 计算机控制技术论文:“计算机控制技术”课程教学模式探究 摘要:笔者结合“计算机控制技术”课程的特点,从教学改革及考核方式入手,对课程教学模式进行了论述,并提出了具体的改革方法。 关键词:计算机控制技术;课程教学模式;教学改革 “计算机控制技术”以单片机原理及应用、自动控制原理、现场总线等先修课程为基础,结合了之前的理论课知识。就目前的就业形势来看,企业对计算机控制领域的人才需求较强,因此我校积极创新、探索新的教学理念与方法,以此进一步增强学生的创新能力与学习能力。“计算机控制技术”是一门结合理论和实践的综合性专业课,所以进一步探讨该n程的理论教学和实践教学方法非常必要。 一、课程定位与特点分析 “计算机控制技术”课程是自动化专业、电气工程及其自动化专业的限选课程。计算机控制技术的应用领域非常广泛,在航空、航天,以及与现代日常生活相关的工业、农业、医学等领域都起到了至关重要的作用。经过对课程的学习,学生应该掌握计算机控制系统的发展历程及应用领域,计算机控制系统的具体组成部分以及各部分的功能,学会计算机控制系统的分析方法,以及相对简单的软件、硬件的设计与实现过程,了解计算机控制系统的工作原理。 本课程旨在培养学生掌握微型计算机控制的基本概念,以及微型计算机控制系统的基本分析方法和设计方法。课程要求学生从理论上掌握计算机控制系统的基本原理及应用;而教师要为学生提供有效的分析,培养学生掌握设计计算机控制系统所需的知识、洞察力和理解力。学生在实践过程中要学会利用计算机技术解决控制系统中的实际问题,通过对该课程的学习,今后能独立承担和开展计算机控制系统方面的研究工作。 二、课程的教学改革 “计算机控制技术”课程以培养应用开发能力为目标,不断更新课程体系,从而确保教学内容的实用性和先进性,其主要特色与创新如下: 1.摒弃了传统的教学模式,采用项目驱动式教学。新课程采用项目驱动式教学,每一章节都设置一个驱动项目,教师组织学生自行分组、分工,制订设计方案。学生每一节课都带着问题、围绕项目学习所需知识,不断提高实践能力。 2.课程教学与课外科技活动紧密结合、相互促进。基于计算机控制技术课程的特点及其在电子产品设计中的重要作用,新课程将课程教学与大学生科技创新竞赛、全国大学生电子设计竞赛、飞思卡尔智能车竞赛等多项赛事结合,大力开展第二课堂,延伸教学范围,组织科技创新小组,提高利用单片机进行自动化系统及电子系统的开发和设计能力,以此激发学生的创新意识,锻炼其动手实践能力。 3.改革教学手段,增强教学效果。传统的教学方法是教师进行书面知识的传授,在黑板上写板书,学生只是进行信息的接收。这种教学方法并不能取得较好的教学效果。因此,要想切实提高教学质量,就需要改革教学手段。教学手段是否有效将直接影响学生对知识的理解和掌握。在学校的大力支持下,我校教师在教学过程中采用了多种现代教学手段。例如,在教学过程中使用多媒体课件进行计算机控制系统的教学和展示,利用三维动画制作技术和模拟仿真技术展示教学内容。通过一段时间的检验,笔者发现改进的教学手段不但显著提高了教学质量,还可以直观展示课本上难以理解的教学内容。我校设有专门的计算机控制技术实验室,共有32台THSSC-4型实验台。根据教材章节,课程设置了8个实验课题,穿插在理论教学过程中,学生能够在实践中巩固所学的理论知识。学生通过这种方式提升了动手能力,为今后的就业打下了基础。 三、课程考核方式的改革 传统的考核方法采用期末考试的方式,学生仅仅是考试的工具,并没有有效掌握平时上课的重点与方法。而科学的考核方法不仅需要激发学生平时上课学习的热情,还要真实反映学生的综合能力。考核方法除了最终的期末考试,还应该包括平时成绩(习题作业、课堂小测验、课堂提问、课堂讨论、课外作业、实验)。笔者经过实践,总结出比较合理的权重分配,即平时成绩占30%,期末考试占70%。通过这一改革,教学质量和学生的上课积极性都有了显著提高。 四、总结 “计算机控制技术”课程涉及的科目种类繁多,具有专业性强、内容更新快等特点。在学校组织的教学方法研究与改革过程中,教师对本课程的特点进行了一系列的创新与研究,最终取得了很好的效果。教师充分利用上课时间进行知识的传授与讲解。课程改革一方面提高了学生的积极性,另一方面增强了学生的动手实践能力,使教学效果得到了提升。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》教学实施方案 《计算机控制技术》作为自动化专业一门重要的专业必修课,教学质量的高低直接对自动化专业学生的专业技术水平起到至关重要的作用,所以制定一个好的切实可行的教学实施方案势在必行。 n程简介与定位 教学目标 《计算机控制技术》教学目的是使学生从系统集成的角度掌握计算机控制系统的基本原理与设计方法,不但能够分析与应用、设计并实施满足实际工业生产需要的计算机控制系统,而且能够不断地根据已有的基础知识,迅速进行知识更新。 在专业课程体系中的定位 在浙江大学城市学院自动化专业的专业必修课中,《计算机控制技术》是讲述控制手段的一门必修课程,是自动化闭环控制系统的重要组成部分。 在专业能力培养中的定位 控制精度要求比较高的实际控制系统大多为闭环控制系统,在闭环控制系统中,计算机将作为一个重要的控制手段而存在,所以经典PID为代表的控制算法将成为《计算机控制技术》这门课程的重点研究内容,本课程将搭建以温度、电机和液位为主要控制对象的闭环控制系统,并完成对位置型PID、增量型PID、积分分离式PID、模糊控制等先进控制算法的学习。 与优秀课程群中其他课程在知识体系与能力培养上的整体设计 随着现代化工业复杂性与集成化程度的增加,计算机控制技术已广泛应用于各个工业领域。因为《计算机控制技术》教学目的是使学生能够分析与应用、设计并实施满足实际工业生产需要的计算机控制系统,所以在教学内容方面主要讲述计算机控制系统的设计与实现相关的硬件、软件、控制策略、数据通信、网络技术、数据库技术等方面的理论知识与技术。包括计算机控制系统的基本概念与基础理论,控制系统的接口技术、数字通信与网络技术、软件技术,计算机控制系统中常用的控制策略,不同规模的计算机控制系统的设计范例,以及流程工业的计算机集成制造系统。 能力培养要求 借助本门课程的学习,培养学生了解计算机控制系统组成、分类、硬件及软件构成、控制算法等相关知识,使学生从系统集成的角度掌握计算机控制系统的基本原理与设计方法,不但能够分析与应用、设计并实施满足实际工业生产需要的计算机控制系统,而且能够不断地根据已有的基础知识,迅速进行知识更新。 实践教学要求 实践教学方面采取实验课与课外课程设计相结合的形式,实验课上主要学习组态监控软件在计算机控制系统中的应用,并以液位为控制对象,搭建以计算机为控制优秀的闭环控制系统,通过特性调试,了解计算机控制算法在实际系统中的应用。课外则要求同学们完成以电机为控制对象的闭环控制系统的设计报告,深化学生对计算机控制系统的理解和掌握,完成理论到实践的转换。 作业及考核要求 《计算机控制技术》作业基本都要求网上提交,每个章节结束,都会按照讲授内容布置相应网上作业,要求学生按照规定时间完成。同时为了巩固学习效果,还会配备相应章节的网上在线测试题目。最后同学们要完成以电机为控制对象的闭环控制系统的设计报告。期末成绩的构成为到课率及课堂表现10%,平时作业和小测试10%,期中考试15%,设计报告15%,期末考试50%。 教学实施方案设计 教学内容组织 针对计算机控制技术综合知识比较多、专业性较强、不易理解的特点,具体从以下几个方面组织教学内容: 第一,准确把握课程的性质与作用。计算机作为闭环控制系统的一个重要控制手段,经典PID等算法讲解将成为《计算机控制技术》这门课程的重点研究内容,同时在搭建以温度、电机和液位为主要控制对象的闭环控制系统时,了解信号检测、信号传输、信号处理、信号显示等相关知识。 第二,突出学生综合能力的培养。在课程知识的讲授过程中,注意教育和启发学生用哲学的思想、辩证的观点来分析和思考问题,如主要矛盾与次要矛盾的转化、事物都是一分为二的道理等,健全学生的心智,提高学生综合素质。 第三,通过课程教学,教给学生现代科学研究的方法。以实际控制系统为主线,将设计方法、分析方法、算法编写等过程梳理清晰,将讲述内容集中在目前的工业生产现场的使用技术上。 教学策略 ①结合课程知识和社会调研以增强学生学习动力;②理清思路,从简到繁,强化计算机控制系统的理解和应用;③观看模型理解抽象闭环控制系统概念,加深学生对知识的掌握;④引导学生参与课堂教学,分组讨论促进学习主动性和能力齐头并进;⑤设计贯穿理论教学周期,通过实践加深学生对课程知识的理解和掌握;⑥加强课外辅导巩固学生对课程知识的掌握;⑦结合现代教学手段开展辅导。 结束语 《计算机控制技术》课程的改革在实施过程中,通过计算机控制系统的硬件和软件技术等工作原理的讲解,将模拟电子技术、数字电子技术、电路原理、自动控制理论等相关课程的知识进行点对点的连接,学生对所学专业知识有了更加系统化和模块化理解,有利于专业整体知识的消化和掌握。 (作者单位:浙江大学城市学院信息与电气工程学院;辽宁科技大学电子与信息工程学院) 计算机控制技术论文:“计算机控制技术”全英语课程建设的探索与实践 摘要:我们从课程大纲、教学课件、教材选用、课程网站及考核方法等方面进行了“计算机控制技术”全英语课程建设,并探讨了教学内容与教学方法、师资队伍建设等问题。在教学过程中注重培养学生的专业技能和英语听说能力,从而进一步提高全英语教学效果。 关键词:计算机控制技术;全英语教学;课程建设;教学实践 一、引言 日趋频繁的国际交流需要更多能够熟练应用英语进行专业技术交流、科学研究的国际化人才,而高等院校开展全英语教学正是为培养具有国际竞争力,适应国家和社会需要的高端人才而进行的教学改革[1]。我校积极开展全英语教学课程建设,并把自动化全英语专业作为试点实行全英语教学,并已经实践了近三年。 计算机控制技术课程要求学生应能掌握分析设计与实现计算机控制系统的方法,并能完成控制系统的软件开发、系统安装与调试等[2]。这就要求学生不仅需要学习抽象的理论知识,而且要具有较强的工程技术背景[3]。两年多来我们开展了该课程的全英语课程建设与教学实践工作。 二、“计算机控制技术”全英语教学的特点 (一)课程的特点 计算机控制技术的先修课程为计算机仿真、自动控制原理、单片机原理及应用。通过对本课程的学习,针对不同的控制对象,学生应能运用离散控制理论,设计M足要求的计算机控制系统。该课程具有较强的实践性等特点。在授课过程中教师应该处理好与先修课程和后续专业课程的关系,形成系统的知识体系。 (二)授课对象的特点 本课程授课对象是自动化专业试点班和留学生班的学生。试点班学生具有较强的数学基础和自学能力。选拔时也综合考虑了学生的英语读写听说能力。经过基础课的学习,基本适应了这种全英语课程教学方式。留学生班学生有较高的英语水平,但数学基础相对弱些,在讲授时需补充或复习相关基础知识。 三、全英语课程建设的具体工作 (一)修订课程教学大纲 教学大纲是教学工作的指导性文件,是教师制定授课计划、对学生进行课程考核的依据。根据我校自动化专业的培养具有较扎实的技术理论基础,一定的技术创新与技术应用能力,现场从事自动化的高等技术应用型人才的专业定位[2],我们制定了此全英语课程的教学大纲。 计算机控制系统的优秀是计算机,而计算机应用是一门实践性极强的应用性学科。另外,它也是一种建立在完整的控制理论基础上的自动控制系统。因此,在课程内容设置时,可适当压缩理论教学内容,但需考虑理论教学的深度应能够支撑该课程所涉及到的技术。 (二)完善全英语教学课件 我们根据全英语课程教学大纲的要求,结合所选教材对课件进行了全新的制作。强调各个章节的重点内容和难点内容,明确对学生的基本要求等。 为了让学生直观的学习教学内容,我们在课堂教学过程中借助于Matlab仿真技术,利用Simulink仿真工具中的相关模块搭建数学模型,进行仿真与调试,根据要求修改系统和优化参数,从而使教学内容更加直观地表达出来,有利于学生理解抽象的概念。 (三)选择高水平的全英语教材 目前国内已出版的“计算机控制技术”中文教材种类繁多,基本能满足各层次的课程教学要求,但英文教材相对比较缺乏,很难满足双语或全英语教学的要求。经过长时间的查阅、调研,我们选择《Discrete-time Control Systems》(第二版)作为该课程的参考教材。该书是国外大学教材,内容详尽,适合本科生使用。书中除了讲解离散控制系统的理论外,还有许多实际实例,学生可以根据实例较好地理解系统理论。我们还选择了和英文教材对应的中文版《离散控制系统》作为参考书。学生可以阅读英文教材的相关内容,也可以借助于中文参考书学习,从而达到了理解教学内容,又学习了专业英语的目的。 (四)课程网站的建设 团队成员需要制作全英语授课教学视频,并把视频和多媒体课件上传至学校课程中心网站,学生可随时登录课程网站观看课堂教学视频。另外,还需要把教学大纲、复习思考题、课程介绍、课程标准、参考资料以及常用的相关链接等均上传到课程网站上,并进行定期的更新与维护网站资源。 (五)完善考核方法 要求学生所有作业全部使用英语。课程测验以及期末考试均采用英语卷子,学生也用英语作答。本课程总评成绩由两部分组成:平时成绩和期末考试成绩,分别占40%和60%。其中,平时成绩包括出勤情况、课外作业、实验报告、课堂讨论等方面,以加强过程考核力度。 四、对“计算机控制技术”全英语教学的思考 (一)教学内容与教学方法的改革 为了提高教学效果,教师应精心组织教学内容,确保传授知识的先进性和前沿性。教师需要清楚地介绍重点和难点,因此应考虑好如何用容易理解的英语口语表达专业含义,并结合录像、PPT等多媒体教学环节,帮助学生更好地理解。在结合学生的学习体会的基础上,安排适当的问题,采用启发式方法引导学生,调动其参与问题的解答和学习。 通过讨论课培养师生之间的讨论与互答,提高学生的英语表达能力和知识掌握的水平。鼓励学生通过查阅文献资料,制作PPT,做专题报告,让学生更加清楚的认识到计算机控制技术的应用领域,理解如何建立一个控制系统。尝试采用多种教学方法和手段,培养学生的创新意识和学习兴趣。 (二)教学师资队伍的建设 教师的英语水平和专业水平是能否得到较好教学效果的关键[4]。学校鼓励承担全英语教学任务的教师进行英语培训和专业课培训,注重提高教师的教学能力、教学模式和语言能力。已有三位本课题组成员作为高级研究学者赴国外知名高校或研究机构进行交流学习一年,以提高教师的教学能力、专业知识及口语表达能力。 在开展全英语教学中,师资队伍建设是一个持续的过程,需要学校各部门的共同努力。只有不断提高教师的素质才能实现各门课程的全英语教学,最终实现自动化专业人才培养的国际化。 结束语 通过全英语课程的实践,我们认为为了使学生能够清晰地表达自己的专业见解,能在专业领域运用英语进行交流沟通的培养目标,需要有较高英语口语水平的老师承担全英语教W工作。教师需要重视自身英语教学能力的提高,鼓励引导学生。另外,要注重优化教学内容并改进教学方法,使全英语教学效果得到进一步的提升。 计算机控制技术论文:自动化生产线上计算机控制技术的应用探析 摘 要:近年来,伴随着我国科技的不断发展,计算机控制技术是目前高科技技术发展的重要结晶,其中计算机控制技术主要包括了电子技术、自动控制技术、计算机应用技术等。同时,计算机控制技术即是一种优秀控制技术。多用于可编程控制技术、片机技术、计算机网络技术在内的多种技术。可快速提升我国生产技术应用过程中的精密化、信息化、智能化、自动化等。对于提升生产技术的生产质量、标准、效率等有着十分重要的意义。本文主要概述计算机控制系统和自动化生产线的基本定义,说明计算机控制系统在自动化生产线上起到的作用,并分析计算机控制系统在未来工业的发展趋势。 关键词:计算机;控制技术;自动化生产线;应用 随着计算机的广泛使用以及工厂自动化生产设备的全面覆盖,不但减轻了员工的工作压力,加快了生产速度,而且降低了企业财政支出,增加企业经济效益。现阶段,越来越多的企业依托计算机控制技术进行自动化产品生产。本文将针对计算机控制系统的设计进行分析,进而探讨自动化生产线上计算机控制技术的相关应用。 1 自动化生产线的概述 自动化生产是指无人手动操作机器,自动化设备根据工作人员规划好的生产流程和设计好的指令进行产品成产。自动化生产线是自动完成产品制造过程的生产系统,一系列的工作程序包含原材料的使用分量、数量控制、检验检疫等都是自动化设备自主完成。自动化生产线和各程序之间相互连结,任何一个步骤都不能出现差错,否则,自动化生产线将会受到巨大的牵连[1]。改革开放以后,自动化生产技术开始涌入工业领域,由于制造设备自动化程度的逐步提高,大大减轻了劳动人民的生产压力,也极大满足了人类的物质文化需求。因此,自动化生产线改善了人类的生存环境,使社会文明向前迈了一大步。 2 构成计算机控制技术的条件 计算机控制系统是应用计算机的硬件部分和软件部分与被控对象相联系,达到控制目的的系统。软件部分是由软件研发人员为用户制造的备件,在计算机控制技术中起着重要作用,是计算机控制系统必不可少的环节。硬件部分是计算机控制系统与被控制对象互通的媒介。计算机控制系统由工作人员按照工厂环境自主设计、并决定是否投入使用。 3 论计算机控制技术在自动化生产线上的具体使用 计算机控制系统在自动化生产线上的使用推动着工业生产领域不断向前迈进,人们越来越关注自动化生产线上在工业上的应用,企业更是不断探讨和研发,计算机控制系统也被越来越多的工厂投入使用[2]。具体来讲,计算机控制技术在自动化生产线上的应用主要涉及以下两个方面: (一)可编程计算机控制器的使用 可编程计算机控制器通过利用自动化生产过程中的数字运算达到操作电子设备的一种系统,可编程计算C控制器可以在很大程度上为工作人员提供更简便的操作功能,以最快的速度设计、保存、计算、复检以及应用自动生产线控制程序。可编程计算机控制器对自动化生产线应用过程中的有关步骤进行数字交换,然后设计出符合自动化生产的控制程序,加快自动化生产线的生产速度和生产质量,避免浪费资源,达到减轻企业负担的目的。可编程计算机控制器和工业制造系统可以做到相互融合,这不仅提升了工业制造系统的扩张性以及多样性,而且全面简化自动化生产线生产过程中有关步骤的复杂化[3]。 (二)现场控制总线的作用 现场总线是自动化生产线运转过程中必不可少的备置,它具有数字通信转换以及信息测量控制等相关功能,把计算机控制技术和现场控制总线进行有效的连接,能极大发挥现场控制总线在自动化生产线上的积极作用,规范了现场控制总线的工作标准[4]。在计算机控制技术前提下,现场控制总线可以让更多的测量控制器与计算机网络控制中心达成有效的连接,从而强化对自动化生产线的远程控制功效,让自动化生产线与相关监测设备之间可以良好通信,加大自动化生产线应用过程中的安全性和工作的可靠性[5]。 4 计算机控制系统的发展前景 (一)造就先进的可编程序控制器 在工业生产环境中,可编程序控制器是一种现代化电子设备,它不但具有可编程序的存储器,收集用户指令,而且能模拟数字的输入输出[6]。除此之外它还具有逻辑思维,能合理规划时间。目前,编程序控制器的主控制器都大部分使用微机系统,并且收集大规模集成电路用做存储器及I/O的接口,促使其效用、成本、安全性等都得到大幅度保障。鉴于智能I/O模块取得的成功,编程序控制器不仅拥有了逻辑运算、逻辑判断等功能,还能自主修复故障,精确处理数据,从而促使编程序控制器的应用范围不断向外伸展[7]。 (二)集散控制系统的高效化 集散控制系统把微机系统做为工作重心,让微机、工业控制计算机、数据通信系统等有效结合的一种计算机控制系统。要使自动化系统向少支出、高收益的方向发展,必须应用先进的控制模式,实现集散控制系统的高效运用[8]。 (三)开创智能控制系统新范畴 智能控制是在无人操作的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。其中智能控制主要划分为三种类型:学习控制系统、分级递阶智能控制系统、专家系统。通过利用智能控制技术和自动控制理论形成先进的计算机控制系统,不但可以促使有关科学技术的发展,而且能优化工业生产系统自主工作的技术[9]。智能控制方法是利用计算机模拟人类大脑思考的方式来实现控制目的。由此可见,智能控制系统将促进计算机控制系统不断向前发展[10]。 5 结束语 随着科学技术的不断创新,计算机技术已经渗透到各行各业,计算机控制系统作为一种新型的控制系统,被各生产企业争先使用。在工业生产过程中,技术人员经过不断的探讨与研发,使计算机控制系统的安全性与可靠性得到肯定,促使其作用获得了专业人士的认同。目前,计算机控制系统在制作过程中包含数字运算、软件部分和硬件部分,在设计过程中只有让数字运算、软件部分和硬件部分同时得到满足,才能保障计算机控制系统的安全性,从而提高产品的质量与员工的工作效率,使计算机控制系统在企业生产过程中能够发挥积极的作用,实现工业生产的自动化。 计算机控制技术论文:浅论互联网时代的计算机控制技术 【摘 要】互联网的迅速发展,通过改变信息传播方式而改变了世界,同时对于计算机控制技术相关领域来说,也产生了翻天覆地的变化。互联网的信息控制时代随着工业以太网和现场总线的结合而到来。文章主要阐述了以太网、工业现场总线相结合的计算机控制技术方面的应用。 【关键词】互联网;计算机;控制技术 互联网时代,计算机控制技术的定义已经发生了根本的变化,进入了一个多机的、自动化生产、控制和智能一体化相结合的发展方向。本篇文章将归纳计算机控制技术的发展概况,同时指出作为计算机控制技术操作工程师主要的责任和工作从事情况。 一、集中控制到集散控制的发展 最初的计算机控制主要采用的是集中控制的工作方式,在进行一系列的包括采集信号、运算处理、信息反馈、显示状态等任务的过程中,均是通过工业控制计算机IPC来控制的。IPC工业控制计算机将各种参数,如,压力、温度、PH值等进行有效的收集,然后通过接口卡来接受经过处理而得到的信号。现在,伴随着控制系统日益增加的复杂度,单独的一台计算机已经不能胜任多种信号的处理工作了,在这种情况下,分布式控制系统便应运而生,根据功能的不同,可分为上位机、下位机。上位机主要负责整体集中监视工作,下位机为分布在各现场的用于分布控制的个体。而上、下位机则通过相关的通讯互联网进行传递信息工作。 通讯是集散式控制系统的中心,它作为DCS的中央神经系统。DCS系统具有可拓展性、安全性和有效性。DCS最初研发阶段的瓶颈为系统开放性低。许多厂家采用封闭形式来实现经营垄断,而不同厂家之间的信息闭塞,则成为了DCS系统发展困难的主要问题之一。 二、封闭系统到工业现场总线的发展 为了达到增强DCS系统的兼容性、开放性的目的,必须采取措施实现DCS系统网络协议的公开化和标准化,因此就有了封闭系统到工业现场总线的发展。工业现场的总线控制系统(简称FCS)的主要功能就是实现数据“点到点”到“总线”的方式转变。按照总线方式,整个控制系统有条不紊的进行运行,各种设备的工作都是一个“总线单元”,相互平行的运行,遵守公开、统一的通信协议进行综合自动控制相关工作。FCS相比于DCS系统,更能实现顺应用户的要求,它采用的是开放式的现场总线协议,通过这种协议协调现场所有支线工作,使得维护和成本都降低。所以说,FCS系统是种互联的、开放的分布式系统。 上个世纪80年代,现场总线技术就开始发展,其各种标准也不断成为工业国家和厂商的争夺焦点。现在,Profibus及CAN均是中国自动控制领域的优秀。1996年,Profibus标准开始进入中国,在10年光景的推广中,广泛存在于我国的工业领域中。2006年,Profibus成为了我国第一个现场总线技术的国家标准。到现在为止,Profibus仍是应用最为广泛、各种控制设备、仪表种类最为齐全的总线技术,一直是车间级的总线标准、自动化集成的首要选择。同时,CAN是机电设备控制相关领域中应用最为广泛的总线技术,一直是工业机械手、汽车电子、高速印刷机等控制系统的设备级的总线标准。也就是说,Profibus和CAN分别是自动化、电子工程师的首选。 三、现场控制到企业自动化的发展 EtherNet/IP即以太网工业协议,是一种以以太网的传输为标准的协议。目前,这个协议被三大组织所支持,即the Industrial Ethernet Association(IEA)、ControlNet International(CI)、the Opening DeviceNet Vender Association(ODVA)。以太网工业协议旨在形成一个开放式的网络协议,以便于工业控制网络的开放式建设。工业以太网可以定义为将商业以太网(IEEE802.3标准)在技术上实现统一、同时提升产品的器件选用、适用性、可靠性和抗干扰能力,以满足不断增长的工业现场需求。 控制作用要能满足实时性,这是工业控制网络必须遵从的原则,换句话说,传输信号的过程要迅速同时信号必须稳定,因此要保证满足数据定时刷新的要求。以CSMA/CD的方式所进行的传统以太网的传输,不能在电荷负荷过大的时候正常运行。工业以太网采用的是新的信息交换技术,能够快速刷新信号,这就为以太网信号的不确定问题找到了解决方法。如,EtherNet可以达到100M、10G的传输速率,减少了网络传输的延时问题,使得阻塞几率大大降低。双工星形的拓扑结构及EtherNet技术则使传输实时性、确定性变成了可能。 “信息化工厂”是工业以太网的技术存在意义,这里的信息化工厂指的是在信息基础相关设施的基础上,利用信息处理手段,将信息收集、传输、计算处理和综合应用,如同在工厂中生产、管理和运营的手段一样。可以说,工业以太网是自动化控制的优秀,管理、运营等信息的传输都靠它。 很多现场设备对EtherNet/IP协议都很支持,它能实现直连下层设备,直接挂接变频器和分布式IO,并采用以太网交换机作为中部链接,实现整个信息交换系统。EtherNet/IP控制网络的功能包括以下几方面,决定性控制、适应应用需要、故障容纳措施、远程控制、低成本连接、内部安全和开放式标准。它具有许多值得推广的价值,如,实现了商业和企业的简单整合,即有效的将生产控制、质量监督、可检测性及系统维护等结合起来;高速、高带宽,便于网络技术的融进,能够连接广泛区域内的设备;便于专家远程服务、诊断及部署等,有利于成本的降低和方便快捷进行信息控制等。所以,有人将工业化的以太网形容为“总工程师读数据的网”。可以看出,工业以太网具有无缝对接的优点,这样,工程师们就能实现远程对挂在以太网上设备的控制管理了。 四、结论 互联网时代的计算机控制技术是实现了集中控制到集散控制的发展、封闭系统到工业现场总线的发展、现场控制到企业自动化的发展的过程。最初的计算机控制采用集中控制的工作方式,一系列任务均是通过工业控制计算机IPC来控制的;DCS系统具有可拓展性、安全性和有效性,但信息闭塞;工业现场的总线控制系统FCS实现数据“点到点”到“总线”的方式转变,是一种互联的、开放的分布式系统;EtherNet技术则使传输实时性、确定性变成了可能。 计算机控制技术论文:计算机控制的高压共轨喷油器驱动控制技术研究 摘要:在高压共轨系统中,产生燃油的压力和燃油喷射是分开的,而高压共轨喷油器的喷油的时刻以及它的喷油量的调整都是通过触发来实现外,还和它的驱动控制的设计技术相关,在计算机盛行的电子时代,驱动的设计打破了传统的设计思想,驱动的最主要设计采用了高电压以及大电流通过计算机的控制和开启,然后再通过低电压来对驱动进行相关的保持和疏通,以此来满足高压共轨喷油器中驱动的一些需求,本文将通过详细的描写来对此控制技术进行研究。 关键词:计算机控制;高压共轨;技术 喷油器是共轨式的燃油系统中最重要和最关键的一个部件,它的主要作用就是通过接收到的控制信号,通过控制器的开启和关闭,将所在高压共轨腔中的燃料以一种最佳的喷油定时、喷油量以及准确的喷油率将燃料喷入到机器的燃烧室内。这些喷油器取代了传统的喷油嘴和喷油嘴帽的组合。 1 高压喷油器的发展状况 随着社会的不断发展,在最近几年,一些已经匹配直喷柴油发动机的小型轿车在欧洲的发展非常的显著,不但可以提高燃油的经济性,还可以减少发动机对环境造成的噪音的污染。我国的某一个车型就已经运用了此系统,最高的喷射压力可达到1800帕。但是,随着排放的更加苛刻的控制,我们就需要更高的以及恒定的喷射的压力以及更加完善的电子的控制,于是。在众多的制造商们就把优点相对而言比较多的共轨系统作为发动机的发展的方向。高压共轨系统有着很高的燃油的压力,并且可以合理地分配燃油的控制,通过计算机灵活的对燃油分配、燃油的喷射的时间、喷射的压力以及喷射速率的控制,可以达到显著的燃油的经济性和低排放的特性。 在发动机所有的转速的范围内既可以很好地保证比较高的燃油的压力,并且高的喷射的压力可以在比较低的转速的工作的情况下还是可以获得良好的燃烧的特性。 由于燃油系统的压力与发动机的转速是呈现出线性关系的状态,在这样的转速状况下,发动机会出现燃油压力不足的情况,共轨系统能够在所有不同的转速的情况下依旧可以产生非常高的燃油的压力。由于计算机和电子控制的灵活度会对发动机的喷射压力产生一定的影响,使得发动机的排放量降低的同时还可以提高效率。不过,由于压力的产生过程是与喷射过程分离的,方便使得发动机在燃烧和喷油的过程中可以得到最大方位的自由,可以灵活的调节喷油器的喷射压力。 2 高压共轨系统的主要特点 高压共轨系统主要是利用比较大的容积的共轨腔来将要输出的燃油在高压的状态下进行储存,在此工程中消除掉燃油中的压力的波动,才可以进行下一步的环节,即将燃油分配到每一个可能需要喷油的喷油器中,最后是通过喷油器上的电磁阀来控制喷油器的开始以及结束。其主要的特点包括: 1)在高压共轨中,喷油器的喷射是通过共轨腔中的高压来进行的,共轨腔的设计与原来的设计相比,主要是去掉了喷油器中用来增压的增压构造,而且,高压共轨还可以使喷油器持续的保持着高压的状态。再者就是力矩,高压共轨的油泵所需要的力矩与传统的油泵中的力矩相比要小很多。 2)在高压油泵中有一个压力调节的电磁阀,可以根据发动机自身的负荷的状态、燃油的经济性以及排放量来灵活的对高压油泵进行调节,最显著的特点就是可以优化此发动机的在低速方面的性能。 3)在喷油器上的电磁阀还可以来控制燃油的喷射的定时、喷射的优良以及喷射的速率,甚至还可以来灵活的在不同的工作的状况下的预备喷射以及后喷射的喷射的油量和在主喷射之间的时间的间隔。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在自动化生产线上的应用研究 摘 要:随着科学技术的不断发展,网络的普及已经到了千家万户,基本上每一个人都生活在网络的大潮中,离不开网络带来的便捷。计算机控制技术在企业中的应用,使得企业的生产效率越来越高。这种新技术在自动化生产线上面的应用,使得企业在扩大生产、提高生产效率方面有着至关重要的作用。 关键词:计算机控制技术;自动化;生产线 科学技术的发展,人们生活水平的提高,对于可持续发展的重视,使得计算机控制技术的发展,在我国的经济运行中起着更加重要的作用,现阶段的计算机控制技术运行程度如何,以及最新的发展趋势又如何,将是本文研究的重要内容,另外,计算机控制技术对于工业的运行的好处是什么,这也是本文进行研究的重点内容。 1 计算机控制技术的作用 计算机控制系统的发展是随着我国科学技术不断发展而逐渐产生的,这与科技的进步、科学技术的创新发展有很大的关系。计算机的控制系统需要具备较缜密的控制技术,现代技术的引进对于生产线的自动化水平具有很大的提高。企业应该利用这一优势,不断优化企业的产业结构,推动产业效率的提高。 1.1 计算机控制技术 计算机控制的基础是基于计算机的自动控制与计算机技术。计算机技术的不断发展为我国控制技术的发展带来了很大的进步。工业生产中引用这些技术,可以推动整个工业化进程的不断发展。 1.2 计算机控制技术的作用对于在工业生产中 在科学技术的不断发展过程中,对于自动化设备的不断发展,这在一定程度上减少了相关工作人员的负担压力,这对于企业的生产效率的提高也有很大的帮助。而且,新技术的不断应用,也增强了企业在生产过程中的相关系统的安全性,这也符合当今时代可持续发展的潮流,减少了资源的损耗,推动了产业结构的不断优化升级。 1.3 计算机控制技术的发展态势 计算机控制技术在工业生产过程中的智能化技术不断提高,这也是未来在工业化生产发展中的趋势,这也是工业生产向着更复杂的方向发展的不断优化。而且由于信息技术的落后,对于相关的危害程度较高的部门来说,这无疑是致命的打击。随着我国科学技术的不断发展,人们开始越来越重视生产生活过程中的安全系数,这也就大大增加了智能化系统在实际生活中的运用。 2 计算机控制系统的自动化过程 2.1 生产线的自动化过程 传统的生产线的传输过程往往是人工的传递,随着科学技术的不断发展,当今的生产线的传递更多的是自动化的生产过程,这一整个过程是由一系列生产线的活动开始的。而最基本的工业化生产过程也是需要将生产的原材料按照相关的分类进行处理,对其进行加工、检测,按照不同的工艺进行加工处理,推动产业结构的优化升级。 2.2 自动化控制系统的特点分析 自动化控制具有以下几个特点:一、系统的开放性;二、具有较强的可操作性和实用性;三、自动化系统的智能性和功能自治性。首先,从第一方面来说,系统的开放性,是指对于开放性的自动化系统在现场总线系统的有关标准方面具有很强的公开性,而且对于有一定的标准的自动化系统,可以有一定的认识与遵从。对于开放性的自动化系统来说,这个好处就是可以通过自动化系统,将相关标准与开放程度相联系,保证新老用户都能通过自动化系统获得收益。其次,他们之间的可操作性以及实用性,可以使得各个设备之间可以互相连接,而且对于不同的使用者来说,可以达到相互沟通的作用,使得具有相似性能的生产设备能够得到相互替换以及相互使用,进一步节省了生产资源,推动了企业的生产效率的提高。再次,对于自动化系统的智能性分析,可以从传感测量、控制以及补偿计算的过程的来分析,进而完成设备的自动化控制过程,推动系统的不断运行。 3 计算机控制技术的实际运用 3.1 运用的现状分析 键在较传统的工业化生产过程中,更多的是以人力劳动为主的工作内容,当然这在一定程度上增加了就业机会,提高了人们生活的幸福程度,但是对于一些危险系数较高的作业来说,对于人们的生命安全造成了一定的威胁,这将会大大减少人们的幸福程度。而且由于信息技术的落后,对于相关的危害程度较高的部门来说,这无疑是致命的打击。 3.2 计算机控制技术的举例分析 随着计算机技术的不断发展,自动化技术的不断升级,对于一些较危险的行业,我们完全可以让机器人代替作业,进行危险化的处理,而且在这一过程中,我们可以利用全程的电子监控系统,对于机器人的作业进行监督,并且通过总线技术对于机器人作业的各个环节进行监测,对于有可能发生的危险进行监控。机器人在自动化生产线的过程中,主要可以利用自动化的生产设备进行自主运行,这在一定程度上大大减轻了工作者的压力,尽可能的减少了工伤的出现。 3.3 计算机控制技术的重要性分析 计算机控制技术的不断发展并不是凭空出现的,而是随着经济的发展、科学技术的进步而不断出现的,这也是人们不断创新的结果计算机控制技术的不断发展,将原有的模拟控制所取代,这在一定程度上推动了自动化控制系统的运行。对于社会经济的发展以及环境的改善、生态的保护都有重大的作用。 4 计算机控制技术的发展趋势 计算机在我国的发展已经逐步成熟,但是计算机控制技术在自动化生产中的应用才刚刚开始,这对于计算机的发展来说是一项艰巨而伟大的工程,这就需要我们将科学技术方面的创新更多的运用到这一方面,而且在其经济发展的过程中,这也是一项重要的方面。随着经济的发展,对于科学技术的要求越来越高,自动化控制技术在这一方面的应用将会被更多的进行运用这对于推动经济的发展,降低生产成本,节省生产的费用具有很大的帮助。 5 总结 随着科学技术的不断发展,计算机控制技术在自动化生产中的应用随着自动化程度的不断提高,推动了计算机方面的发展。这在一定程度上也使得企业的生产线逐步得到优化,在现实世界中的应用更加频繁,这也有利于推动更高效技术的发展,大大减少了重复性的工作,促进了工业生产的运行,而且计算机控制技术的运行也增加了企业生产的灵活性,提高了生产效率,提高了企业运行的质量。这在一定程度上大大减轻了工作者的压力,尽可能的减少了工伤的出现。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在林业工程中的应用探讨 摘要:林业是我国生态建设、经济建设和社会建设的重要组成部分。本文详细叙述了计算机控制技术的特点、原理和控制系统的类别。总结了计算机控制技术在林业工程监测与控制、森林资源管理、林业工程绘图及林业灾害控制等方面的作用,为林业工程的信息化发展提供理论参考。 关键字:计算机;控制技术;林业工程;应用探究 科技发展与经济体的并轨,给计算机在林业工程中的应用提供了广阔的空间。计算机已成为当代青年生活的必须品,联同移动设备让人们的生活百般滋味。 古语有云“大树底下好乘凉”,这也深刻说明了林业在社会生活中的重要地位。当前林业工程的发展最重要的是资源调配,资源利用,资源蓄积,而这些都需要计算机控制技术来辅助,当前,完善的林业信息管理系统和决策系统已经初步落成,可靠的计算机控制软件不断更新,给林业工程送去了简化和高效,使林业工程的管理技术和研究手段都发生了巨大变化。 一、我国林业工程的特点 1、林业及林业工程 说到林业,我们一定会想到大山密林吧!谁会在意整齐有秩初入沃土的小小树苗呢?它们的朝气也不输参天大树吧!林业的脚步不止在绿化和山水间吧!经济的需求也是林业的重要组成部分,林业工程也是应市场需求而生吧!当然林业的发展更依赖社会建设,只有良性的林业发展才会对社会起到中流砥柱的作用。林业工程是以森林资源的高效利用和可持续发展为目的,研究森林资源的抚育、开发利用和林产品加工等。林业工程虽然是一个综合性的传统领域,但是随着信息技术、电子技术、自动化技术、材料科学等的迅速发展和渗透,它的研究专业化水平也必将得到提高。 2、我国的林业工程及特点 在我国的林业“六大”生态工程中,“天然林保护工程” 是我国林业的一号工程,投资最大,见效慢;“退耕还林还草工程”是我国林业建设史上涉及面最广、政策性最强、群众参与度最高的生态环境建设工程;“‘三北’和长江中下游地区等防护林体系建设工程”是我国涵盖面最大、内容最丰富的防护林体系工程;“京津风沙源治理工程”是首都乃至中国的“形象工程”,也是环京生态圈建设的主体工程 ;“野生动植物保护及自然保护区建设工程”是一个面向未来,着眼长远,具有多项战略意义的生态保护工程。“速生丰产林基地建设工程”是我国林业产业体系建设的骨干工程,也是增强林业实力的“希望工程”。 “六大” 林业重点工程的意义在于发挥森林作为“大自然总调度室”的作用,同时提高我国森林资源的蓄积量,满足国民经济各部门对森林资源的需求。 当然林业工程管理的实现离不开计算机控制技术的支持,林业工程中涉及的海量信息、图像数据和加工制造,都需要数据处理和辅助设计软件,图像采集与数据分析更需要各种数据模型方法支持,历史数据的甄选删除工作更需要专家系统的处理。前不久在加拿大发生的大型火灾让林业资源和环境遭受了巨大的损失,深刻说明了深林防火的重要,林业工程管理的重要。 二、计算机控制技术 1、计算机控制技术的特点 计算机技术与控制应用的结合,将电子技术、自动控制和应用开发技术引向智能化和专业化,巩固了控制管理的优秀地位。计算机控制技术很好的将可编程技术、嵌入式技术和网络技术结合起来,为控制需求服务。控制技术的应用很好的提升了生产的精度和速度,信息化生产渐渐成为企业加工的主流,生产过程的自动化程度已远远超过预期。如机器织布机制作出的印花,已完全替代了人工,当然传统特色性加工的发展依然很受市场欢迎。 2、计算机控制技术的工作原理 计算机控制技术根据其系统的工作特点可以分为:操作指导系统、直接数字控制系统、计算机监督系统、集散控制系统和嵌入式系统。其工作原理为: 1) 进行实时的数据采集,把来自测量变送装置的被控制量的瞬间值进行检测和输入。 2) 对数据进行控制决策,把采集到的被控制量进行分析和处理,并按已定的控制规则决定将要使用的控制行为。 3) 注意实时的控制输入,依照控制决策,实时的对执行机构发出控制信号,指导完成控制任务。 3、计算机控制系统的分类 第一,计算机控制首先要有中央处理器,中央处理器可以实现对采集数据的运算和调配。如温度、压力和留速等数据信息的收集、录入、归类、计算、分析、评判和指令设置等,可以通过视频显示设备将关键信息和处理过程显示出来,需要时可以对所需信息进行处理,给操作人员提供设计改进思路和检测跟踪信息。 第二,直接数字控制系统,它是利用 1 台计算机对 1 个或多个参数进行检测,并将检测结果与给定值比较,然后按照之前规定的控制规律进行计算,并将控制量通过接口直接去控制执行机构,对被控对象进行控制。计算机直接控制生产过程。此系统的特点是灵活性大,可靠性高,可实现复杂的控制规律。缺点是危险集中。 第三,监督控制系统,它属于两级控制系统。上位机是监督计算机,面向被控对象的下位机可以是 DDC 系统或模拟调节器。监督计算机的主要任务是采集现场信息,根据数学模型进行最优控制和其它复杂的控制,指挥下位机工作,并可调整下位机的设定值,向操作人员发出操作指示。 三、在林业工程中的作用 1、对林业工程的监测与控制 计算机监测的具体内容为现场数据的采集和保存,它主要的监测对象是试验和生产过程中需要的数据。计算机控制技术中的过程控制是指使用计算机对林业工程生产工艺过程中的温度、湿度、重量、电压、浓度、水压等物理用量和化学用量进行控制。 2、对森林资源的管理 在林业工程林地管理的工作中,对于各种侵入、占用林地的行为,我们可以使用计算机控制技术进行准确的定位、测量,计算出面积。然后再把遥感技术采集到的外围数据输入计算机中,就可以马上绘制出被侵入、占用林地的准确位置、面积和图形。 3、有助于林业工程的绘图 传统的林业用图都是手工绘制出来的,绘制过程复杂、难度大,图的精确度、 标准度以及规范度难以保证,并且十分不利于检验和修改。以计算机和有关图像图形输出设备为工具,配合使用 GPS 技术、遥感技术以及计算机辅助设计应用软件对林业工程进行绘图,使林业工程的绘图工作发生了巨大的变革。 计算机控制技术论文:计算机控制技术课程改革的研究与实践 [摘 要]计算机控制技术是电气自动化专业的重要专业课,是一门理论性和实践性都很强的综合性专业课程。为解决传统的授课方式过于偏重理论教学,难以将理论与应用有机结合的问题,应构建一种基于系统工程理论,能够培养学生的系统观念,提高学生综合实践能力的系统教学体系。 [关键词]计算机控制技术;实践教学;课程改革 计算机控制技术是电气工程及其自动化专业重要的专业技术课程之一。本课程的任务是培养学生掌握计算机控制的基本概念,掌握计算机控制系统的基本分析方法和设计方法,使学生从理论上掌握计算机控制系统的基本原理及应用,使学生具备有效地分析和设计计算机控制系统所需的必要的知识、洞察力和理解力。它融合了计算机技术、控制理论、计算机通信等多种技术,以计算机在系统控制中的应用为中心,以计算机控制系统为主线,涉及控制系统硬件、软件、系统分析和应用等方面的问题,因此计算机控制技术是一门理论性和实践性都很强的专业课程。 但是,从近几年的教学效果来看,通过本课程的学习,学生能够很好地掌握计算机控制系统的相关理论,但是无法很好地完成面向实际应用的计算机控制系统的设计。计算机控制技术课程兼具理论性和实践性,在教学过程中,必须将课堂理论教学与实践教学有机结合,培养学生分析和解决实际问题的能力。因此对计算机控制技术课程教学方法的改革进行研究、探索和实践是十分必要的。 一、计算机控制技术课程分析 计算机控制技术是模拟电路、数字电路、单片机原理、自动控制原理以及计算机技术等前期课程的再次综合与进一步升华,学习难度较大,特别是在基础薄弱的情况下,学习该课程就显得更为吃力。由于该课程的理论性和实践性都很强,传统的授课方式过于偏重理论教学,难以将理论与应用结合。传统方式授课时仍以数字控制理论为主体,在理论的应用中介绍微机控制方式及其具体实现,减少了计算机与实际控制系统结合的内容,这种方式与培养应用型专业人才的目标相距甚远。最为明显的后果是学生走上工作岗位后,所学的知识在具体生产应用中很难适应实际的生产实践。 计算机控制课程具有如下特点:1.应用性强。计算机控制技术在十分广泛的领域内获得越来越多的应用,在新型工业化中起着不可缺少的重要作用。2.更新性强。随着计算机技术和自动控制理论的不断发展,其教学内容也不断更新。3.综合性强。涉及电子技术、自动控制理论、过程控制、微型计算机原理与应用等多方面的知识,综合了许多的基础理论和前期课程。4.实践性强。本课程是典型的需要理论联系实际,要求学生理论分析、系统设计和实验实现三位一体,培养学生科学、技术与工程一体化的意识和能力的课程。 二、计算机控制技术教学中存在的问题 通过对省内多所开设有计算机控制技术课程的理工类和综合类本科院校的教学过程和教学效果进行调研,发现以下问题:计算机控制技术的教学过程仍是以教师为主体的传统授课方式,老师授课学生听讲;课内实验大多为验证型实验,学生发挥自主能动性的机会很少,造成了学生的实践能力和综合素质培养不够,学习效果不佳。 分析造成此种结果的原因,主要有以下几个方面:1.教师方面:教师的授课重点更多地放在了理论知识的传授上,而对于知识的实际运用比如系统设计中的团队合作等往往被放在了次要的位置;2.教材方面:大多数教材在设计中以控制系统各组成部分的介绍和理论推导为主,实际的案例很少,针对案例的分析和讲解更少,对学生实际应用能力的培养很难起到明显的作用;3.课程安排方面:理论课和实验实践学时差别较大,实验内容同实际工程应用相脱离,使得学生难以在实验实践环节中得到实际的工程经验;4.考核方面:以出勤、作业成绩和考试成绩评价学生的学习效果,没有对学生的应用能力和实践能力进行考核,导致大部分学生不重视实验实践教学环节。 三、计算机控制技术教学方法改革的研究与探索 我们通过广泛调研兄弟院校、毕业生用人单位的培养经验和反馈信息,在深入分析现在计算机控制技术课程教学过程中存在的不足之处的基础上,提出以下改革方案:基于系统工程理论,加强计算机控制系统课程设计和创新实践环节,同步提升学生的理论水平和实践动手能力;同时,将“卓越工程师培养计划”的理念引入计算机控制技术的教学中,以提高学生“学以致用”的综合素质和动手能力,为国家培养出适应新环境的高素质的,具有创新思维、创新能力的综合性应用型人才。 (一)基于系统工程理论,培养学生的系统观念 系统观念的建立是工业自动化专业学生所应达到的最终培养目标之一,需要教师在传授知识的过程中潜移默化地教导学生,使其从思想上重视系统理论,自觉地在日常学习中树立系统观念。系统观念的树立应该从多方面入手进行指导,包括指导学生系统地看待问题,教育学生系统地思考问题,指导学生系统地解决问题。计算机控制技术课程教学本身就是一个系统工程,它和多门专业基础课息息相关,比如电路,电子技术,单片机技术等,还和多门专业课相关,比如自动控制原理,电力电子技术等。因此需要从相关的专业基础课开始进行系统的专业知识培养,循序渐进、潜移默化地进行系统观念的培养。在这个系统工程中,教师不仅是计算机控制系统的理论技术知识的传授者,更重要的是还要充当学生系统观念培养的引路人。要将控制系统的思想内核及方法应用到计算机控制技术的教学实践中,用系统方法论对该课程的理论和实践教学进行改革研究,从而达到使该课程的教学系统工程最优化的目的。计算机控制技术是一门高度综合的课程,是元件与系统的结合,硬件与软件的结合,强电与弱电的结合,算法研究与程序实现的结合。因此,我们在教学组织上要通过对这四个结合的论述和理解,使学生树立系统设计的协调意识和全局优化意识,提高学生用科学的方法论指导课程学习的自觉性。 (二)加强课程设计环节,做到“三有、两严、一宽” 专业课程设计是计算机控制技术教学过程中培养学生系统观念的重要环节之一,它要求学生在此过程中必须运用系统论的方法,系统地看待和分析问题,系统地思考和解决问题。为了系统地训练学生综合运用所学知识解决本专业方向的实际问题的能力,我们采用了如下措施。首先为了保证时间的充裕性,将计算机控制技术课程设计时间定为6周。其次要做好前期准备工作,教师需要先把计算机控制技术课程设计的要求知会每一位学生,这些要求分布在任务书和指导书中。学生要认真阅读和领会任务书和指导书的内容,做到心中有数,以便能够在接下来的工作中系统地分析设计任务。分析任务的步骤完成后,学生将会依据自身条件在网络上或者图书馆内查阅相关专业技术资料,系统地了解实际系统的组成、原理和设计过程,系统地思考解决问题的方法。然后教师会根据学生对课题的了解情况合理地分组,一般是5人分为1个小组,小组内选出小组长一名,负责课程设计工作的总体安排和协调。要求每个小组在课程设计的各个阶段均需撰写相应的设计进展报告,以便教师能够根据各组的进展情况有针对性地进行指导。最后是课程设计的总体评价机制,我们会综合考虑学生在课程设计中的表现,如日常出勤、报告撰写、实际作品的运行情况、程序编写的合理性和效率、最后答辩表现等因素,最终综合评定课程设计总成绩。答辩环节是计算机控制技术课程设计中非常重要的一环,它不但能够有效地检验学生设计任务的完成情况,而且能够便于教师发现学生在过程中存在的薄弱环节。通过对每个学生在答辩过程中体现出的问题进行总结,就能够在今后的课程设计中有针对性地进行改进,从而达到提高教学效果和效率的目的。 在课程设计的实际操作中,教师要做到“三有、两严、一宽”。“三有”即有指导性的时间和内容的安排计划;有加强能力培养的具体目标;有切实可行的操作规程,保证把能力培养落到实处。“两严”即严格要求学生自己动手设计方案和调试;严格验收检查。“一宽”即为学生创造宽松的学习氛围。 (三)重视课程实践教学,提高学生学习兴趣 课程实践教学是对传统实验教学的补充和升级,传统的实验教学是在现成的实验设备上完成既定的测试和设计,其内容和步骤都已限定,学生自由发挥的余地较小。针对课程实践教学的目标,我们拟以单片机为控制器,融合Matlab、Protel及Protues等软件完成计算机控制系统的课程实践。利用Matlab软件设计仿真方案,完成数字控制器的仿真设计和参数选择;利用Proteus和Keil软件设计计算机控制系统的硬件仿真系统,使学生在选择微处理器、A / D转换器、D / A转换器以及其他典型元器件时有了更多的自主性;软件仿真和硬件仿真全部通过后即可进入系统的实质性实现阶段,学生通过Protel软件绘制电路原理图和PCB图,自己制版,焊接,下载程序直至软硬件调试成功。实践教学的改进,大大提高了学生的学习兴趣。 四、结论 本文针对目前计算机控制技术教学过程中普遍存在的问题,以适应电气工程专业应用型人才培养为目标,结合本地区经济的发展特点与我校该专业的实际条件,通过广泛调研兄弟院校、毕业生用人单位的培养经验和反馈信息,对计算机控制技术专业课程体系进行了改革与实践,构建了适应新环境条件下的新的教学理念和教学方法。主要创新点包括:提出了基于系统工程理论,培养学生的系统观念;进行课程设计改革,做到“三有、两严、一宽”。 计算机控制技术课程改革方案实施后,学生的理论水平和实践动手能力有明显提高,使我校的毕业生就业竞争力大大加强,从而为更好地培养电气工程复合型技术人才打造了科学的平台,也为其他高校尤其是应用型二本地方院校人才培养提供了理论依据和参考价值。 计算机控制技术论文:计算机控制技术的现状及发展趋势 【摘要】伴随着计算机技术的发展和控制理论的完善,计算机控制技术也应运而生,并且在现阶段的生产与生活中逐渐起到了举足轻重的作用。笔者详细分析了计算机控制技术的原理、特征及发展现状,发现计算机控制技术在快速发展的同时,其弊端和问题也是不容忽视的。相信伴随着科学技术的不断发展和控制理论的成熟,计算机控制技术也会更加完善。 【关键词】计算机 控制技术 原理 特征 现状 趋势 一、计算机控制技术原理及特征分析 (一)计算机控制技术原理概述 所谓的自动控制,即通过控制装置使运作过程自动得按照要求运行。这里所说的“自动”,即在完全没有人参与的情况完成操作。计算机控制原理,简单来说就是以计算机为优秀的,在生产过程中自动控制的系统。计算机控制系统同时包含了计算机和自动控制的特点,并且在此基础上,速度更快,精确度更高,存储量更大。可以说,用计算机来组建控制系统,同时在质和量上都会达到常规控制技术无法达到的性能指标。该技术的发展,从工业生产领域来说,改变了工业生产的方式,提高了效率,同时,对人们的生活方式也起到了不可忽视的作用。 典型的计算机控制系统分为监控系统和过程对象。计算机监控系统可分为软件和硬件两个部分。第一,软件系统。计算机能否正常运行,软件系统起到了决定性的作用。其中,软件系统中的应用软件的功能是确保了被控对象的正常运行。被控对象的特性变化决定着应用软件的的变化走向。为了加快软件的开发周期,提高软件的可靠性,应用软件的发展越来越标准化。第二,硬件系统。计算机控制系统的硬件可以分为主机、外部设备、生产过程输入输出通道、通讯设备、操作台等结构。主机由控制器、内存储器和运算器组成;外部设备可分为外存储器、输入设备与输出设备等等。所谓的过程对象,就是指被监测的对象。 计算机控制系统根据不同的被控对象以及被控要求,可分为以下几种形式:(1)数据采集系统,即计算机不直接参与,主要的功能就是采集和处理数据,分析变化趋势;(2)分级控制系统,是一种新型控制系统,以微处理器为基础;(3)直接数字控制系统。相别于与数据采集系统,直接数字控制系统中,计算机直接参与控制以实现控制算法的灵活转换;(4)现场总线控制系统。是一种在 DCS 系统的基础上发展而成的新一代分布式控制系统,该系统最大的特点是通信标准的统一;(5)监督计算机控制系统。 (二)计算机控制系统的特征分析 正如上文所言,具备计算机的精确性和自动控制的便捷性的计算机控制系统,具体可分为以下特点: 1、精度度高。之所以计算机控制系统的精确度高,是因为可以排除零点漂移、热噪声以及元件老化对精确度的控制,达到常规调节器难以达到的控制精确度;2、分时处理能力强。一台计算机可以控制多个控制回路;3、较强的分辨力和逻辑判断能力。计算机控制系统具有很强的智能性,它能判断出环境的变化,并且根据生产环境的变化,及时作出反应,制定出相对合理的对策;4、使用便捷灵活。计算机的硬件和软件相互合理配合,才能实现其功能,所以二者缺一不可,共同作用。如果配合合理的话,可以硬件没有变化的条件之下下,可以通过修改软件来实现控制方案和控制机的功能的改变。5、除此之外,计算机不只能实现控制功能,在生产环节中,还可以实现对生产过程的监控,从而更好地管理,例如生产计划调度,经济核算等都是计算机除控制功能之外的功能体现。 二、计算机控制技术的发展现状及存在问题 在近一百年里,科学技术取得了突飞猛进的发展,将人类带入到信息时代。尤其是第二次世界大战之后,伴随着计算机技术的诞生,科学技术再一次取得了长足的进步。与此同时,经典控制理论的出现也起到了推动作用。在此基础上,计算机与控制技术的融合促进了计算机控制技术的出现和发展,但是,发展的同时也同样存在不可避免的问题。 (一)计算机控制技术发展现状 计算机硬件的发展迄今为止已经经历了四个阶段,并且正大踏步向第五个阶段迈进。计算机的处理方式也经历了三个阶段,分别是批量处理阶段、分段处理阶段、分布式处理阶段。现如今,则是向稠密处理的第四阶段发展。不仅仅计算机在发展,控制论的发展也不容忽视,它先后经历了三个阶段:经典控制论、现代控制论、大系统理论并且很快就会进入下一个阶段。 计算机控制技术是计算机技术与控制理论融合的产物,随着计算机和控制理论的不断发展,其也逐渐开始在生产生活中广泛应用。首先,母庸置疑,计算机控制技术较大规模得实现了生产的现代化和自动化,规模不断扩大,速度不断加快,效率不断提高。第二,计算机控制技术的应用在一定程度上解放了劳动力,节约人力资源,这也实现了提高生产效率的目的。 (二) 计算机控制技术目前存在问题 我国的计算机控制技术目前处于发展阶段,实践与理论的融合还存在一些问题尚待解决,所以计算机控制技术还待进一步的发展和完善。 1、抗干扰的问题。干扰是当前计算机控制中难以避免的问题之一。干扰源有很多,各类传感器、连接不当等都可能导致干扰的问题出现。干扰侵入的方式有两种,第一种是沿各种路线侵入微机控制系统。第二种,如果控制系统的接地如果出现不合理,也会导致干扰出现。 2、硬件抗干扰问题。硬件抗干扰问题是不可忽视的。如果措施得当,硬件抗干扰措施可以极大地提高抗干扰效率。首先,要明确干扰的类型和来源,在此基础尚,抑制抗干扰的方法有抗电源干扰、过程通道抗干扰措施、抗空间电磁波干扰措施、抗干扰接地等。 3、软件抗干扰问题。与硬件抗干扰问题相对应的是软件抗干扰问题。第二道防线的软件抗干扰措施包括指令冗余和软件容错设计。当然,一个系统若有可靠的硬件作为基础,以各种各样的自诊断软件作后盾,就可以构成一个可靠的微机系统。 三、结语 随着科学技术的不断发展,计算机技术和控制理论的不断进步,也会对计算机控制技术提出更高的要求。同时,计算机控制系统的设计将在系统的质量、可靠性、实时性以及系统的长期有效性上考虑得更加周到,更加健全为工业生产带来更大的推动力,为人们的工作生活提供更多的便捷。 计算机控制技术论文:以应用型人才培养的计算机控制技术课程教学改革 摘要:“计算机控制技术”是自动化专业开设的重要专业课。针对应用型本科院校中计算机控制技术课程教学中出现的问题,灵活多样地采用教学改革。根据该课程的特点以及课程教学中存在的某些问题,从理论教学、实践教学及考核方式等方面探索了教学改革的一些措施,为深化教学改革进行了有益的尝试,获得了良好的教学效果。 关键词:计算机控制技术;技术应用型本科教育;教学改革;实践教学 一、引言 计算机控制技术是结合自动控制技术、计算机技术、自动检测和传感技术、微电子等技术逐步发展起来的。随着该技术的发展和普及,控制系统趋向于利用计算机进行控制。计算机控制技术课程是自动化专业普遍开设的一门重要的专业课。自动化专业的学生或从事该专业的工程技术人员需要掌握分析设计与实现计算机控制系统的方法,并能完成控制系统的软件开发、系统安装与调试等[1]。上海电机学院定位为技术应用型本科教育,为了满足本校自动化专业培养人才的要求,在分析了该课程的实践性强的特点以及教学过程中存在的某些问题,从理论教学、实践教学及考核方式等方面进行了教学改革。 二、课程特点及课程教学中存在的问题 计算机控制技术课程安排在第6学期开设,该课程内容既是这些专业的学生毕业设计中要大量运用的,更是学生毕业后从事自动控制系统、智能仪器仪表和机电一体化产品的设计与运行中要长期应用的。在学完本课程后,学生应能根据不同的应用对象,运用离散控制理论,设计符合要求的计算机控制系统。由于该课程涉及的知识面和基础理论较广,具有较强的实践性,与专业课密切相关等特点。在授课中,教师应把有关课程的相关内容融合到该课程中,处理好与先修课程和后续专业课程的关系,形成系统的课程知识体系。 现有的“计算机控制技术”教材种类繁多,就涉及的内容而言,有的偏重于理论分析,有的以单片机为基础,介绍系统的硬件组成和应用软件开发[2]。受课时限制,学生很难全面掌握主要内容,制约了其提高自身应用该课程知识,完成系统的设计分析与安装调试能力。因此,学生在遇到实际问题时,由于缺乏面向工程实际经验,不能从问题本身分析,难以运用综合知识解决问题。这不符合我校应用型本科人才的培养目标。因此我们对该课程内容进行了一些研究与探讨。 三、课程教学改革的思路及对策 1.理论教学改革。(1)正确定位教学目标,优化教学内容。在课程内容设置上应以计算机在控制系统过程中涉及到的技术问题为主,突出实践性。计算机控制系统是一种建立在一整套完整的控制理论基础上的自动控制系统。在确定课程内容时需要考虑理论知识和深度,处理好计算机控制系统的理论知识与应用技术的关系。教师可以尝试选择一两个完整的应用实例,贯穿在整个教学过程中,让学生在开始阶段就对实际的计算机控制系统有感性认识,例如,一种计算机温度控制系统,学生学完第一章对这个系统进行定性分析,使学生对温度控制系统中各组成部分的作用以及系统的工作原理有初步的了解。学完离散控制系统的数学模型理论内容后,学生能够建立温度控制系统的数学模型;在学完控制算法和控制方法后,学生能够利用常用的控制算法或改进控制算法,实现对系统的设计和控制,并能借助于Matlab仿真工具进行建模与仿真;学生在学完计算机控制系统的相关内容后学生可以在实验室实现所设计的温度控制系统。学生在学习该课程的整个过程中,借助于一些应用实例逐步把理论知识转化为实际的系统,提高自己的系统设计与调试能力。(2)改进教学方法,建立以学生为中心的学习模式。启发式、互动式的教学方法易于激发学生听课的热情和积极性,达到加深理解的效果。在教学过程中应注重设计出启发学生思维的问题,尊重学生的主体地位。从工程实际中提出问题或从已有问题中提出新问题容易调动学生的学习积极性,满足学生解决实际问题的好奇心。教师应事先精心研究和设计在授课过程时何时提问,提什么问题。要能根据提出的问题启发学生进行问题分析与讨论,达到解决问题的目的[3]。(3)充分利用现代教育手段。灵活运用传统的黑板教学方法与多媒体等现代化手段,使教学内容易于理解,形象直观地呈现给学生。把自动化监控系统在工业生产现场的视频材料作为教学录像,使学生对计算机监控系统有初步的了解,并让学生感受理论知识的实际运用,扩大知识面。还可以采用Matlab等仿真软件设计一些算法、进行系统建模,增强学生解决实际工程问题的能力。例如,在讲授计算机控制规律如PID数字控制等理论性较强的内容时引入Matlab/Simulink仿真工具,可以把难以理解的理论知识通过仿真模型以图形化的方式向同学演示,从而增加教学信息量。学生可以利用Matlab/Simulink工具建立系统的数学模型,并进行仿真调试与结果分析,总结不同的控制规律对控制结果的影响。(4)鼓励学生探究式或研究性学习。探究式学习是学生在对课程有一定兴趣、带着了解问题或解决实际问题的愿望之后的一种自主性的学习方式。教师要充分发挥引领作用,以保证这种学习持续有效的进行。例如,在讲授PID控制算法及改进的PID控制算法问题后,以作业的方式指导学生学习有关控制技术和控制方法等方面的论文,进行理论推导及分析,对知识进行总结,并在课堂上讨论。通过阅读文献资料,学生会更加清楚地认识到计算机控制技术的应用领域,理解一个控制系统该如何建立,进一步提高学生的分析问题和解决问题的能力。 2.实践教学改革与创新能力的培养。该课程安排了8个课时的实验,在实验过程中注重仿真实验和实物操作相结合,培养学生的理论研究能力和思维能力。在实验教学过程中,发挥学生的主体作用,培养学生的自主学习能力。 实验教学内容的确定。实验内容主要分为验证性实验、设计性实验和综合性实验[4]。验证性实验主要有“A/D转换”、“数字PID控制算法的研究”等。通过此类实验让学生验证实验结果、理解相关的基本理论知识,从而培养学生的实验操作能力。设计性实验主要有“直流电机转速计算机控制”等,通过此类实验学生结合实验要求和条件,自行设计实验方案并加以实现。综合性实验主要有“水箱液位控制系统”等,通过此类实验,学生可运用掌握的综合知识、技能和方法进行的一种复合型实验[5]。 实验类型的改革。增大了设计性和综合性的实验[6]。学生设计并实现简单的控制系统,通过系统搭建和整体调试以提高运用综合知识的能力和动手能力。 增加实践教学环节。本课程增开了1.5周的课程设计,安排在课程教学结束后进行。可由4~5名学生组成一个团队,要求学生结合工程实际,设计完成一个完整的计算机控制系统。通过对计算机控制系统的设计、分析和调试,提高学生的实际应用能力和动手能力,为以后开展毕业设计以及从事实际工程设计、维护等工作打下良好基础。 3.多种考核方式考查学生的综合能力。为激发学生对该课程的学习兴趣,我们对原有的卷面考试和测验的考核方法及考核内容进行了完善,以利于创新精神培养和技术应用能力的提高。评价学生的总评成绩由三部分组成:平时成绩、实验成绩和闭卷考试成绩,比例为2∶2∶6。把课外作业、研究报告作为平时考核内容,增加实验成绩,以调动学生做实验的兴趣和学习主动性。 四、结束语 “计算机控制技术”是自动化专业的一门专业课。根据该课程的特点以及课程教学中存在的某些问题,从理论教学、实践教学和考核方式等方面进行了探讨。理论教学方法的使用效果良好,实践教学环节的改革也在不断地尝试。在教学过程中,结合多种教学方式,激发学生的学习兴趣,提高学生的动手能力和创新精神,增强学生综合运用知识的能力。 计算机控制技术论文:工业自动化控制中计算机控制技术的应用路径研究 摘要:随着科技的不断发展,工业生产突破了人工机械的限制,自动化和智能化程度增强,实现了成本的有效降低,提高了生产效率。在工业生产中,计算机信息技术是基本的技术保障,为自动化和智能化的发展提供了基本的技术支持。本文立足自动化与计算机控制技术,全面分析了计算机控制系统工作的基本原理,分析了应用的特征,重点介绍了其在自动化控制中的具体应用。 关键词:工业自动化控制 计算机控制技术 应用路径 前言: 随着市场经济的发展,工业企业竞争愈加激烈,因此,要在保证质量的前提下,提高生产效率,成为工业领域面临的问题。工业自动化成为当前工业行业发展的趋势,计算机控制技术在这一领域中的作用突出,尤其是NC、PLC等先进技术在计算机控制系统中发挥关键性的作用,更加倾向于精密化和灵活化,凸显开放性的特点。 1 对工业自动化技术的概述 在工业生产领域,涉及石化、建材等诸多领域,在工业制造行业,自动化技术彰显综合性,更强调对计算机、电子设备以及相关理论的综合利用,在根本上实现对工业生产制造整个过程的动态化和智能化的监测。在这一过程中,能够实现对工业生产资料的有机配置,完善对工艺流程的优化,为决策者提供有力的支持,在根本上提高工业生产的生产能力和效率,降低成本支出,降低对环境的污染程度。在工业自动化技术中,主要包含三个组成部分,即硬件、软件以及系统技术三个组成部分。在硬件系统中,对于硬件系统,主要是各项设备和仪器等。系统技术主要是各种集成技术。软件是指软件系统,在工业自动化中主要包含管理、控制以及测量等软件类型。三个组成部分各自执行不同的职责,相互之间进行密切配合,实现对工业生产的自动化控制。在自动化技术的支持下,有利于增强员工的素质和企业的制造能力,实现对产业结构的有效优化。 2 对计算机控制技术的分析 计算机控制技术的优秀是计算机技术,应用目的是实现对参数的有效控制和收集,依托计算机硬件,结合软件,达到对工业生产过程的自动化控制。也就是说,计算机控制系统是整个工业自动化控制系统的优秀。对于计算机控制系统,主要是由软件控制算法、硬件以及上位机操控软件构成。在整个系统中,计算机突出的能力就是对数据的高速运算和处理能力,有助于对命令的操作和执行,利用对目标的控制,实现对工业生产自动化控制的目的。计算机控制需要相应的辅助构件。上位机操控软件的功能是实现人机的交互作用,进行数据的输入和输出处理,进行数据库建设,一旦发现异常,进行有效控制。信息交互过程中国,主要是借助有线和无线通信模式。也就是说,计算机控制系统能够实现对工业生产过程的控制,完成对操作目标的优化。 3 对计算机控制系统基本工作原理的介绍 对于计算机控制系统,主要的构成部分为硬件和软件系统,为了更好地实现计算机控制的功能,需要进行相关的数字和模拟转换设备。在现实的工业制控制中,主要的模式是进行实时控制,对控制的可靠性要求比较高,但是,没有针对速度进行指标性的要求,需要满足及时性即可。计算机控制系统对工业自动化控制的基本原理可以分为三个过程,首先,对相关数据进行全面采集。对控制对象的即时数字进行检测,收集相关的数据信息,而后将其迅速传输给工业自动化控制的计算机中心。其次,进行实时决策。借助计算机的软件,对收集的信息进行分析,结合控制规划,完成对下一阶段控制方案的制定。再次,对控制任务的执行和完成。在完成决策之后,将其传输给控制系统,对信号进行解说,分配任务,执行控制操作,完成自动化控制的任务。在实际操作和控制中,三个流程需要进行周而复始的循环,缺乏实际的要求,实现对异常的有效控制和处理。 4 对工业自动化控制中计算机控制技术应用的介绍 4.1 对数字控制的分析 数字控制是自动化的一种模式,主要是借助对符号和数字的编程,完成控制。这一功能的实现,需要借助计算机设备,经操作指令进行发送,使得设备在接受命令之后,依据设计进行程序的运行。数控中,软件是优秀,影响较大,只有保证数字控制技术的先进性,才能保证设备具有较高的自动化运行水平。借助数字控制,也能够实现对故障的有效诊断和监控,在数据库的支持下,实现对系统的有效维护,提高系统运行的安全性与稳定性。 在本质上讲,控制器是计算机,专门为工业生产研发。其基础工作为数字运算,优秀为编程存储器,主要工作方式的数字和模型的输入和输出,从而实现对工业生产和相关设备的自动化控制。在这一控制器运用在工业生产中之后,优势明显,操作简单,性价比较高,可靠性强,应用范围较广,便于维护和检修。 4.3 对分布式控制系统的分析 分布式控制在整个工业自动化控制系统中,属于中型系统类型,借助计算机技术,实现对生产过程中相关数据的收集、分析和处理,达到对生产的管控。其基础为计算机运行的速度的提升以及微型计算机的应用,提高技术的可靠性和科学性,与计算机的发展关系密切。 4.4 对计算机传感器的分析 对于工业自动化控制中的计算机控制技术,其主要依赖的是通信技术、软件技术以及传感设备,传感设备的作用十分突出。其主要特点是数字化、智能化、系统化和精密化,决定工业产品的质量。借助传感器,计算机实现控制作用,达到对数据的收集和整理,形成对设备运行状况的掌握,保证自动化孔系统设备运行的可靠性,提高工业生产的品质。 结束语: 综上,对于工业自动化控制,彰显复杂性,涉及大量设备和技术的应用,控制难度较高。计算机技术在工业自动化控制中,保证了强有力的技术支持,有利于降低企业成本,提高生产效率。因此,要强化计算机控制技术在工业自动化中的应用,不断完善,强化技术研发,使其能够更好地服务与工业化生产,促进工业发展的可持续性。 作者简介: 方瑞,浙江,汉,本科,杭州太阳铸造工程技术有限公司,研究方向:自动化控制技术。
信息类论文:文本分类结合人工智能信息获取论文 编者按:本文主要从问题的提出;文本分类技术的基本原理;文本分类技术在数字图书馆中的应用分析;结束语进行论述。其中,主要包括:数字图书馆在我国高校、政府以及科研机构都得到了有效发展、文本分类技术是人工智能和信息获取技术的结合、数字图书馆是一个巨大的知识宝库、文本分类是指根据文本的内容或属性,将大量的文本归到一个或多个类别的过程、文本分类的映射规则是系统根据已经掌握的每类若干样本的数据信息、系统使用训练样本进行特征选择和分类器训练、特征选择的结果是初始特征项集合的子集、文本特征项、文本的特征项应该具特点、特征项选择、特征值的提取等,具体请详见。 一、问题的提出 随着计算机技术与网络技术的普及和发展,数字图书馆在我国高校、政府以及科研机构都得到了有效发展。数字图书馆来源于图书馆馆藏的数字化从而充分地高效地利用图书馆信息资源。现有的图书馆资料主要是书籍、杂志、报刊、技术报告等。人们希望利用因特网把所有的数字化的资源站点连接起来,这样要管理的信息除了图书馆中的文本信息外,还希望管理博物馆、展览馆、档案馆、学术组织以及其它Web站点上千差万别的信息。 面对浩瀚无边的数字化信息使得数字图书馆关键优秀技术之一的文本分类成为一个日益重要的研究领域。文本分类技术是人工智能和信息获取技术的结合,是基于内容的自动信息管理的优秀技术。 二、文本分类技术的基本原理 数字图书馆是一个巨大的知识宝库。数字图书馆的服务重点是以人为主,而不是以馆以书为主。数字图书馆的特点使得其服务要深入到知识的层次,通过对信息内容的组织和加工的自动化,把资源组织成一个知识系统。文本的自动分类是为提高信息内容服务的质量而产生的文本处理技术。它们的出现使得信息内容服务出现了新的局面。 文本分类是指根据文本的内容或属性,将大量的文本归到一个或多个类别的过程。文本分类算法是有监督学习的算法,它需要有一个己经手工分好类的训练文档集,文档的类别已标识,在这个训练集上构造分类器,然后对新的文档分类。如果训练集的类别未标识,就是无监督的学习算法,无监督学习算法从数据集中找出存在的类别或者聚集。 从数学角度来看文本分类是个映射程,它将未标明类别的文本映射到已有的类别中,用数学公式表示如下: f:AB其中,A为待分类的文本集合,B为分类体系中的类别集合 文本分类的映射规则是系统根据已经掌握的每类若干样本的数据信息,总结出分类的规律性而建立的判别公式和判别规则。然后在遇到新文本时,根据总结出的判别规则,确定文本相关的类别。但是由于大量的文本信息是一维的线性字符流,因此文本自动分类首先要解决的问题就是文本信息的结构化。在模式识别领域里,把文本信息的结构化称为"特征提取"。在文本信息内容处理领域,这项工作被称为文本的"向量空间表示"。其基本流程如图1所示: 系统使用训练样本进行特征选择和分类器训练。系统根据选择的特征将待分类的输入样本形式化,然后输入到分类器进行类别判定,得到输入样本所属的类别。 三、文本分类技术在数字图书馆中的应用分析 为了提高数字图书馆中分类准确率,加快系统运行速度,需要对文本特征进行选择和提取。两者的差别在于,特征选择的结果是初始特征项集合的子集,而特征提取的结果不一定是初始特征项集合的子集(例如初始特征项集合是汉字,而结果可能是汉字组成的字符串)。特征选择、提取和赋权方法对分类结果都有明显影响。 (一)文本特征项 文本的特征项应该具有以下特点:特征项是能够对文本进行充分表示的语言单位;文本在特征项空间中的分布具有较为明显的统计规律;文本映射到特征项空间的计算复杂度不太大。对于计算机来说,文本就是由最基本的语言符号组成的字符串。西文文本是由字母和标点符号组成的字符串,中文文本就是由汉字和标点符号组成的字符串。 概念也可以作为特征项,"计算机"和"电脑"具有同义关系,在计算文档的相似度之前,应该将两个词映射到同一个概念类,可以增加匹配的准确率。但是概念的判断和处理相对复杂,自然语言中存在同义关系(如老鼠、耗子)、近义关系(如忧郁、忧愁)、从属关系(如房屋、房顶)和关联关系(如老师、学生)等各种关系。如何很好地划分概念特征项,确定概念类,以及概念类的数量都是需要反复尝试和改进的问题。 (二)特征项选择 不同的特征项对于文档的重要性和区分度是不同的,通常高频特征项在多个类中出现,并且分布较为均匀,因此区分度较小;而低频特征项由于对文档向量的贡献较小,因此重要性较低。 文档频次就是文档集合中出现某个特征项的文档数目在特征项选择中计算每个特征项在训练集合中出现的频次,根据预先设定的闽值去除那些文档频次特别低和特别高的特征项。 信息增益方法是机器学习的常用方法,在分类问题中用于度量特征项在某种分类下表示信息量多少,通过计算信息增益得到那些在正例样本中出现频率高而在反例样本中出现频率低的特征项,以及那些在反例样本中出现频率高而在正例样本中出现频率低的特征项。 (三)特征值的提取 在文本分类中,我们称用来表示文档内容的基本单元为特征,特征可以是词、短语。目前,大多数有关文本分类的文献基本上采用词的集合来表示文档的内容。采用短语来表示文档存在两个缺点:第一短语的提取较困难,特别是准确的提取,需要较多的自然语言处理技术,而这些技术还不够成熟;第二采用词组表示文档在信息检索和文本分类中的效果并不比基于词的效果好,有时反而更差。 四、结束语 近年来,国内外数字图书馆的建设发展地很快,各国政府在建设,而且大学、企事业等也在建设各自的数字图书馆。随着计算机技术和网络技术的不断成熟,困扰数字图书馆发展的一些技术瓶颈也逐渐地被解决了。随着数字图书馆中对精度要求较高,而且要处理的文本数据量也相当庞大,今后对文本分类技术在数字图书馆中应用的精度和速度有待进一步改进。 信息类论文:电子信息类专业课程教学论文 1课堂教学 1.1明确教学内容,突出重点难点 《微机原理与接口技术》作为一门技术基础课,其中需要记忆的内容较多,而且比较抽象,不好理解,所以学生普遍反映难学,随着所学内容的增多,越学到后面越觉得乱,理不出个头绪来,更谈不上好好理解并加以应用了,经常是顾此失彼,穷于应付。我们认真地分析了学生所反映的问题,从本专业的特点、学生的素质及教材系统性出发,主要以8086/8088为主,从CPU的组成、内存单元的存储原理、寻址方式入手,讲述指令的组成及应用,实验部分强调基本接口电路的原理与编程及系统设计的基本方法。 在每一章节讲授之前,先指出重点和难点,重点部分精讲,要求学生全面掌握。例如:在讲8086/8088结构一节时,存储器地址分段是本章的重点和难点,讲课时应配以大量图表形式进行重点阐述并辅以例题和练习题加深理解,而关于计算机硬件和软件一节,学生在前修课程中已经学过,只是粗略复习一下即可。其他章节也采用类似的方法。这样,学生知道每一章节的重点、难点,学习有了目标,大大提高了学习效率,增加了学习本课程的积极性。 1.2有选择地运用多媒体教学,提高教学效果 课堂教学是教学过程的基础,也是教学过程的主体。课堂教学的效果决定了授课过程是否成功,决定了这门课程能否达到授课目的,也影响到学生的学习兴趣。为加强课堂教学的效果,教师可以采用边理论教学边进行演示实验的方法,使学生在轻松有趣的学习中掌握理论。例如,在讲解芯片引脚图和芯片的内部结构图时,可在课件中通过点击相应文字或按钮来控制这些图片的显示或隐藏,并在图片旁边显示文字说明或语音提示,从而增强图片的可读性;又如,汇编语言指令和数据寻址方式是课程的基础知识,可在课件中用动画效果来模拟原本无法看到的指令执行过程和数据流动方向。在此课程中,类似的情况还有很多,采用多媒体教学一方面可以加快教学速度,弥补教学时数的不足,另一方面图文并茂,动感演示,无疑会激起学生的学习兴趣,课后阅读时容易产生联想。 1.3利用形象比喻法,加深内容理解 本课程有一些概念比较抽象,学生初次接触时会觉得很难弄明白,例如:堆栈、存储单元、寄存器、各种寻址方式等等。在教学时,不妨把这些内容和现实中的事情联系起来,比如:在讲解堆栈“后进先出”工作方式时,可以将“堆栈”比喻成火车站,先到的火车排在最后,最后到的火车排在最前,出站时,后到的火车必须先走,先到的火车才能出发。又如,在讲存储器物理地址和逻辑地址时,可用学校的教室做比喻,每一个教室是一个存储单元,有且只有一个唯一的教室编号,而该教室又属于某一个教学楼,即存储器的段,在该段里通过偏移量找到该存储单元比喻成在该教学楼里找到该教室。类似的例子还有很多。实践证明,凡是比喻恰当的地方,学生就容易掌握,只要我们认真地去探索和联想,课本中许多枯燥、抽象的问题都能与生活中的事情联系起来,从而使它们变得生动形象,易于理解和接受了。 2实验教学 微机原理与接口实验是电子信息类专业学生今后从事系统设计、研究、开发和应用的一门重要实践课程,学习最终结果是要求学生具有开发嵌入式系统能力。要达到这样的目的,除了课堂讲授原理外,还要靠实践加深理解,要通过对一些典型软件、硬件进行设计,编写程序、调试,直到正常运行,才能让学生具有基本的微机开发能力。我们在实践环节上主要作了以下一些探索: 2.1注重实验的选择 在传统教学中,汇编语言的实验占用了大部分课时,而实际效果却并不理想。为此,在实践教学过程中让学生掌握汇编语言的调试过程即可。重点学习与输入输出相关的指令,并通过实验熟练掌握。中断和接口技术对于电信类学生而言,可在今后的实际中直接进行应用,因此在实践教学过程中需要有重点的学习。 2.2注重实验方法的运用 在实验课程中,适当采用逆向教学方式,例如在中断技术的教学中,可以让学生先做实验。在实验中,学生们只要将电路按规定连接好,并输入预先编好的程序即可。然后再在课堂教学中在对实验的原理和实验中出现的问题进行讲解和分析,学生参与共同讨论。由于学生通过实验已经建立起感性认识,因而在理论学习上就容易理解和接受了。 2结束语 从我系学生的平时反映及成绩来看,本文所提倡的教学方法收到了良好的效果。通过对“微机原理与接口技术”课程教学方法的探讨,我们深刻地认识到只有通过教学改革才能提高教学质量,才能培养出能尽快适应社会的应用型人才。我们只要坚持不懈地努力下去,不断总结,相信一定可以取得较满意的效果。 信息类论文:电子信息类课程教学论文 一、实验课教学模式的改革 我们将低频、高频、数字逻辑电路等实验课的内容进行整合和优化,成为“电子线路设计与测试”课程,面向信息学院开课。该课程分为三个层次:基础性实验-综合设计性实验-设计研究性实验”。各个层次的教学内容和教学方法是:(1)基础性实验:开设一定数量的验证性实验,包括模拟电路、数字电路以及高频电路三门课程的基础实验。运用EDA进行仿真、比较实验与仿真的结果。(2)综合设计性实验:以集成电路和可编程器件为主,由学生自行设计、装调电子电路,培养学生工程设计能力,启发学生创新设计思维。(3)设计研究性实验:打破多门课程界线,进行综合性、研究性课题设计,如电子系统的设计,CPLD/FPGA的数字应用系统设计,嵌入式系统设计,电子系统自动化设计与仿真。 采用“三开放”的教学方法,即(1)时间开放:学生可以通过上网预约实验时间和实验室,实验仪器1人1组。(2)内容开放:学生完成基本的实验后,可以扩展实验内容。(3)元器件开放:与实验相关的所有元器件发给学生,由学生保管。学生每做完一个实验课题,教师收集学生实验中的问题,组织同学课堂讨论,还可以在课堂上提问,师生共同讨论。理论与实践相结合,学生以自学为主,实验为主,教师现场指导的方法进行教学,同时还用多媒体课件给学生讲授20学时的理论课,介绍电子线路的设计方案、设计思路,新器件和EDA技术的应用以及实验测试方法等问题。 二、实践到理论再到实践的教学方法 1.先理论后实践的缺点 电子类课程理论较难掌握,相当一部分学生成绩较差,分析其原因,课程理论知识比较难只是一方面,最重要的是学生学习兴趣不高,觉得理论知识没有用处。而参加电子设计大赛的同学学习却非常轻松。由于比赛的题目多数都是和实际应用相结合,甚至要求设计一种全新的产品,学生在制作过程中会深刻体会到理论知识在实际应用中的作用,实际问题的解决要靠理论知识来支撑。教师无数次地强调理论知识的重要性也没有学生一次实际经历给他们的印象深刻。 2.实践到理论再到实践的作用及效果 低年级的同学参赛前没有学习电子类课程,相关的知识也只是中学阶段和课外自学获得的,并没有系统性地学习。因此在实际制作过程中,会遇到很多问题无法解决,使他们带着问题学习理论课程,问题解决后,也已掌握大部分的理论内容。因此,在电子课程的教学中,我们采用实践到理论再到实践的教学方法。具体实施如下: 教师在先实践后理论的教学中要起主导作用。主要是调动学生的积极性和学习兴趣。在指导实践过程中,教师对电路原理只做简单的讲解,告知学生如何应用相关组件,并强调在后续的理论课程学习中会学习相关的理论知识。在理论课程教学中,以学生制作过的电路等为实例,结合课程内容详细讲解其工作原理,让学生懂得电路为什么能实现相应的功能。在开始的实践引导下掌握好理论知识,再将理论知识应用到实际中去,是我们的教学目的。理论后的实践是学生自主应用理论知识的过程,这时我们给学生提供的只是场所,由他们自由发挥自己的想象力和创造力,目的明确地设计和制作小产品。 3.与项目教学法相结合 我们在先实践后理论的教学中紧密联系项目教学方法,以实现一定功能的机器人设计和组装作为主要项目,结合电源设计、功放设计和收音机组装等纯电子线路设计,对学生进行基本的电子实践训练。教师全程参与到教学过程中去,从纯粹的知识传授者转变为教学过程的组织者和指导者。 在初始阶段,教师是学生学习的指导者,根据教学目标由教师或师生共同确定教学项目。教师要帮助学生完成信息的收集、计划的制定与论证。由于我们是机电专业,强调机械电子相结合,我们给学生推荐的项目是机器人设计和组装,机器人是典型的机械电子产品,既有机械设计部分,又有电子控制部分,能让学生对机械电子结合有很深的感性认识,能够很好地满足教学要求。 设计制作过程中,教师对学生遇到的问题进行引导解决,对于部分自主学习能力较强的学生,可以鼓励他们自主学习,自行解决问题。解决一个问题学习到的知识远比纯粹的理论讲授印象深得多。 设计制作结束后的评价,以制作结果的性能可靠性作为主要的评价依据,还参考制作过程中对遇到问题的主动解决能力。这种实践主要以激发学生兴趣和学习主动性为目的,因此并不作为成绩记录,让学生无须担心最后的成绩,可以尽情发挥自己的想象力,在教师总的要求下,做出有自己特色的产品来。 三、结语 在实际教学中采用实践到理论再到实践的方法,极大地提高了学生的学习兴趣,开拓了学生视野,激发了学生的思维,使得理论教学变得比较容易,学生的成绩有了显著的提高。但是我们的教学目的不是仅仅为了掌握理论知识,先实践后理论是为了提高学生学习效率,教学的最终目的还是为了实践,因为学生工作后面对的就是对知识的实际应用。 信息类论文:信息化水平聚类分析论文 1、变量指标的选取 国家统计局在其《中国信息能力报告》中,设计了一套评价我国信息化水平的指标:指标体系共分4级,有25个指标:①信息技术和信息设备应用能力:a.每千人拥有PC数;b.每千人拥有传真机数;c.每百人拥有电话数;d.每千人拥有电视机数;e.每千人拥有收音机数;f.每万人接入因特网用户;g.每百万人互联网上网主机数;h.每平方公里光缆长度;i.每百家企事业单位上网数;j.基础信息产业产值占GDP比重。②信息资源及开发利用能力:a.每户打国际电话时间;b.每百人期刊发行量;c.每日信息量;d.网络用户平均上网时间;e.每万人Web站点数。③人口素质:a.每万人平均科学家和工程师数;b.第三产业从业人数占就业总人口比重;c.大学入学率;d.每十万人在校学生数;e.计算机专家和工程师数。④国家对信息产业发展的支撑:a.信息产业产值占GDP比重;b.研究开发(R G)支出占GDP比重;c.每主线电信投资;d.人均GNP;e.教育投入。 鉴于遵循数据的客观性和代表性,以及易得性,本文采取以下指标:每千人工业增加值x1;每千人电信业务量x2;每千人移动通信交换机容量x3;移动电话普及率x4;电话普及率x5;广播综合人口覆盖率x6;电视综合人口覆盖率x7;有线电视普及率x8;每十户宽带上网用占有户数x9;R D经费支出占GDP比重x10;每十人从事科技活动人员总数占有的人数x11;每十人在校大学生人数占有的人数x12;每千人专利授权数占有数x13。其中缺省值用平均值代替或者临近年数内值代替。由于篇幅有限,指标数据省略。 2、因子分析 因子分析法是能够实现数据简化目的的有效方法之一。其基本思想是根据相关性大小把变量分组,使得同组内的变量之间相关性较高,使不同组的变量相关性较低,每组变量代表一个基本结构,这个基本结构称为公共因子。运用因子分析法,借助EXCEL多元统分析,对已得的指标数据进行分析处理,在处理过程中选取方差贡献比率为0.80。 按照方差贡献比率大于80%,应提取前四个因子,它们所解释的方差占总方差的84.58%,这四个因子就可以解释原始数据的大部分信息了。 分析结果中可以得到每个城市的四个因子得分情况F1,F2,F3和F4。最后,对28个城市的信息化水平进行综合评价并排序。以旋转后四个因子的方差贡献率为权数计算综合得分,计算公式为:F=0.5923F1+0.09957F2+0.0804F3+0.0736F4,最终可以得到所有城市的综合得分排名。 由于变量指标取值的同向性,得分越高代表信息化水平越高。排名依次为:北京,天津、广东、浙江、江苏、湖南、福建等等。 3、聚类分析 聚类分析是统计学中研究“物以类聚”问题的多元统计分析方法,在统计分析的应用领域已经得到了极为广泛的应用。其思路为:首先每个数据对象自成一类,并且计算各个类之间的“距离”或者相似性。然后每次将最相似的两类合并,合并后重新计算新类与其他各个类之间的距离或相似度。这一“凝聚”的过程一直继续直到所有对象都归为一类为止。利用各城市的因子得分,还可对28个城市进行分类,得分值相近的城市被认为具有较相似的属性。 4、结果分析 由所得到的聚类图可以看出,全国信息化水平基本上可以分为五类,北京,山西各成一类,从上面的综合水平排名可以看出,北京信息化水平处于全国领先地位,这首先归功于北京的地理位置和政治人文环境,其次结合因子得分矩阵,北京在因子1上的得分最高,而根据因子载荷矩阵可以看出,因子1在13个变量指标上的载荷系数都比较大,证明北京在城市信息化的各个方面都比较出色。山西的信息化综合水平排名第10,属于中等偏上的水平,在因子4上的得分较高,因子4在变量指标x1,x2上的载荷量较大,这正好符合山西是个煤矿大省的特征,通信电信比较发达繁荣。天津、广东、江苏、福建、浙江归为一类,这几个城市都是发达城市,信息化水平偏高,在每个指标上得分都比较平均。而河北、黑龙江、河南、江西、辽宁、吉林、湖北、湖南、安徽、山东、四川、海南、重庆可以归为一类,这几个城市由于地理环境、产业结构、人口众多等因素使得信息化水平中等偏下。最后一类,信息化水平偏下的一类包括:内蒙古、甘肃、青海、宁夏、广西、云南、西藏和陕西,信息化水平底下源于经济发展水平不高、对于信息化认识薄弱以及对信息产业的投入不够。 5、政策建议 虽然我国信息化应用工作已取得了较大的成绩,但在发展的过程中还存在着一些问题和不足使信息化带动经济发展的优势难以更好地发挥与国外发达国家相比还有很大差距,就是同亚洲一些发展中国家(或地区)比较也存在不小的距离。当前,经济全球化、我国加入世界贸易组织和世界信息产业的新发展,都对我国信息化应用发展提出了新的要求,因此,我们应认真分析中国信息化水平现状,分析与国外信息化发展的差距,有效地针对问题和不足进行改进,正确地规划未来发展方向和应采取的对策。 对策和建议主要有:(1)加快有关信息化法律、法规的制定,确保应用中的可靠性和安全性(2)降低成本,普及大众。(3)加强信息化知识普及与培训力度。(4)加大国家对信息化投资力度缩小地区间差距。(5)加强信息资源建设,提高信息化服务质量与水平。(6)建立信息化数据采集系统和评价监测体系。 另外,由上文的分析,信息化水平测度的数据很不全面,在每个地区城市的报告中尚未包括有些信息化水平测度指标,比如说信息产业增加值占地区生产值的比重。完整的数据不仅可以帮助很好的测度信息化水平,同时可以鞭策及时发现问题,提出相应的解决办法,这对于提高信息化水平是必要的途径。 信息类论文:电子信息类专业课程教学研讨论文 摘要:《微机原理与接口技术》是电子信息类专业学生的一门必修课程,此课程内容多、细、零散且抽象不易理解,学生反映难学,为此,对此课程的教学方法提出了几点体会。 关键词:微机原理与接口技术;教学方法;形象比喻法 1引言 随着我国微机事业的发展,目前微型机在我国工业过程控制、智能化仪器仪表、机电一体化、办公自动化等领域已得到迅速发展。许多现代通信设备都融合了当今最前沿的计算机技术,这就要求我们培养的通信类人才必须了解和掌握计算机在通信领域的应用技术。为培养综合性人才,我系将《微机原理与接口技术》作为电子信息类专业的主要课程,主要阐述微型计算机的基本组成结构和应用系统设计,以及汇编语言程序设计。通过本门课程的学习,学生可以获得微机软硬件方面的基本理论、基本知识和基本技能,从而培养学生工程应用能力,为深入学习计算机控制技术、智能仪器的设计打下良好基础。但是,在以往的教学中,学生普遍反映该课程“难”、“活”、“繁”,属于“困难课程”之一。从如何提高微机原理课程教学质量、增强教学效果,促使学生个性化发展等方面,谈谈在教学上的一些体验和认识。 2课堂教学 2.1明确教学内容,突出重点难点 《微机原理与接口技术》作为一门技术基础课,其中需要记忆的内容较多,而且比较抽象,不好理解,所以学生普遍反映难学,随着所学内容的增多,越学到后面越觉得乱,理不出个头绪来,更谈不上好好理解并加以应用了,经常是顾此失彼,穷于应付。我们认真地分析了学生所反映的问题,从本专业的特点、学生的素质及教材系统性出发,主要以8086/8088为主,从CPU的组成、内存单元的存储原理、寻址方式入手,讲述指令的组成及应用,实验部分强调基本接口电路的原理与编程及系统设计的基本方法。 在每一章节讲授之前,先指出重点和难点,重点部分精讲,要求学生全面掌握。例如:在讲8086/8088结构一节时,存储器地址分段是本章的重点和难点,讲课时应配以大量图表形式进行重点阐述并辅以例题和练习题加深理解,而关于计算机硬件和软件一节,学生在前修课程中已经学过,只是粗略复习一下即可。其他章节也采用类似的方法。这样,学生知道每一章节的重点、难点,学习有了目标,大大提高了学习效率,增加了学习本课程的积极性。 2.2有选择地运用多媒体教学,提高教学效果 课堂教学是教学过程的基础,也是教学过程的主体。课堂教学的效果决定了授课过程是否成功,决定了这门课程能否达到授课目的,也影响到学生的学习兴趣。为加强课堂教学的效果,教师可以采用边理论教学边进行演示实验的方法,使学生在轻松有趣的学习中掌握理论。例如,在讲解芯片引脚图和芯片的内部结构图时,可在课件中通过点击相应文字或按钮来控制这些图片的显示或隐藏,并在图片旁边显示文字说明或语音提示,从而增强图片的可读性;又如,汇编语言指令和数据寻址方式是课程的基础知识,可在课件中用动画效果来模拟原本无法看到的指令执行过程和数据流动方向。在此课程中,类似的情况还有很多,采用多媒体教学一方面可以加快教学速度,弥补教学时数的不足,另一方面图文并茂,动感演示,无疑会激起学生的学习兴趣,课后阅读时容易产生联想。 2.3利用形象比喻法,加深内容理解 本课程有一些概念比较抽象,学生初次接触时会觉得很难弄明白,例如:堆栈、存储单元、寄存器、各种寻址方式等等。在教学时,不妨把这些内容和现实中的事情联系起来,比如:在讲解堆栈“后进先出”工作方式时,可以将“堆栈”比喻成火车站,先到的火车排在最后,最后到的火车排在最前,出站时,后到的火车必须先走,先到的火车才能出发。又如,在讲存储器物理地址和逻辑地址时,可用学校的教室做比喻,每一个教室是一个存储单元,有且只有一个唯一的教室编号,而该教室又属于某一个教学楼,即存储器的段,在该段里通过偏移量找到该存储单元比喻成在该教学楼里找到该教室。类似的例子还有很多。实践证明,凡是比喻恰当的地方,学生就容易掌握,只要我们认真地去探索和联想,课本中许多枯燥、抽象的问题都能与生活中的事情联系起来,从而使它们变得生动形象,易于理解和接受了。 微机原理与接口实验是电子信息类专业学生今后从事系统设计、研究、开发和应用的一门重要实践课程,学习最终结果是要求学生具有开发嵌入式系统能力。要达到这样的目的,除了课堂讲授原理外,还要靠实践加深理解,要通过对一些典型软件、硬件进行设计,编写程序、调试,直到正常运行,才能让学生具有基本的微机开发能力。我们在实践环节上主要作了以下一些探索: 3.1注重实验的选择 在传统教学中,汇编语言的实验占用了大部分课时,而实际效果却并不理想。为此,在实践教学过程中让学生掌握汇编语言的调试过程即可。重点学习与输入输出相关的指令,并通过实验熟练掌握。中断和接口技术对于电信类学生而言,可在今后的实际中直接进行应用,因此在实践教学过程中需要有重点的学习。 3.2注重实验方法的运用 在实验课程中,适当采用逆向教学方式,例如在中断技术的教学中,可以让学生先做实验。在实验中,学生们只要将电路按规定连接好,并输入预先编好的程序即可。然后再在课堂教学中在对实验的原理和实验中出现的问题进行讲解和分析,学生参与共同讨论。由于学生通过实验已经建立起感性认识,因而在理论学习上就容易理解和接受了。 4结束语 从我系学生的平时反映及成绩来看,本文所提倡的教学方法收到了良好的效果。通过对“微机原理与接口技术”课程教学方法的探讨,我们深刻地认识到只有通过教学改革才能提高教学质量,才能培养出能尽快适应社会的应用型人才。我们只要坚持不懈地努力下去,不断总结,相信一定可以取得较满意的效果。 信息类论文:网络信息组织分类研究论文 1网络信息分类组织面临的问题 分类组织方式是网络信息资源组织的一种重要方式。目前,大多数提供网络信息服务的搜索引擎或门户网站都采用自编的分类体系进行信息组织。这些分类体系虽然充分考虑了用户的需求和网络信息的特点,突出了个性,方便了使用,但这些体系仍然存在许多有待改进的问题。 1.1学科大类设置不全,知识体系不完整 以中文雅虎(Yahoo)为例,它将网络信息分为14个宽泛的类目,每个大类又分出若干二级类,二级类目下细分出三级类目,可根据需要细分出四、五级类目。可以说,Yahoo采取的是一种逐层扩充的方法,以使知识的覆盖面越来越全。但是,从Yahoo分类每年都发生的明显变化和迅速增长的网络信息资源我们可以看到,仅仅设置这14个大类是难以涵盖人类社会生产生活的各个方面的。又如搜狐(sohu),将网络信息分为18个大类,网易()将网络信息分为19个大类,都有类似情况。总之,由于各种原因,现在的网站分类设置还不完善。知识覆盖不全,体系过于简单。几乎所有的中文搜索引擎的分类体系都存在着知识残缺不全、体系设计不完整的通病。 1.2类目划分标准不够合理 信息资源在同一层次下划分的标准不够统一,有时出现两个或两个以上划分标准的现象。具体来讲,同一层次类目在选择上存在的问题有:一方面,网站为了突出当今的热门和主流信息,将一些下级类目提升到大类中,如大多数中文网站把“电脑网络”或“计算机与网络技术”与“科学技术”并列为大类;又如网易将“体育竞技”和“少儿乐园”放在大类中。另一方面,子类的设置的标准问题,如Yahoo的“科学”这一大类下设有“电脑与信息技术”、“活动”、“教育”、“科普”、“酷站”、“能源”、“字典”、“组织”等等的二级类目。此外,在大类的展开中常出现整体不包含局部的违反逻辑规则的现象。 1.3各网站采用的分类标准不同,各行其是,导致了用户在使用时无所适从 以网络信息资源为基础建立类目体系,虽有较好的实用性,但类目划分的规律性不强,从而造成了各搜索引擎的分类不一致,体系也不太严密、科学,类名不规范,各个搜索引擎设立分类目录时力图突出的是自己的特色。 如新浪设立了“少儿搜索”大类,搜狐把“公司企业”单独列为一个大类,这就使得用户在使用时必须对某个搜索引擎的类目比较熟悉,否则当人工的分类有时与某些用户的习惯不一致时,会造成这些用户无法在正常的路径中找到资料。 1.4类目名称设置不够规范合理,不能全面反映类目的内容,给用户查找易造成误解 类名有时不能确切地概括类目的内涵,有时只有象征意义。此外,由于类目的下位类范围较宽,上位类有时很难有效限定其含义,再加上网络自编分类体系一般不使用注释揭示类目内涵,容易使一些类目的含义和范围难以确定。 设置好类目名称关键是选好类日用词。很多网络分类体系中采用一些含义模糊的语词,而且没有注释,这就使用户很难判断该类目的外延。如“网易”的“另类科学”,“搜狐”的“生活情趣”等类名,如果没有注释,根本就无法明白该类的内容包括什么。 1.5类目排列缺乏逻辑性 目前,中文网站总的来讲类目排列比较随意,外延常常有交叉重叠。几乎所有的中文搜索引擎的分类体系都存在着类目排列混乱的通病。如新浪、网易、搜狐、中华网在线等,都把“文学”与“艺术”、“电脑网络”与“科学技术”、“经济”与“文化”及“政治”等原本密切的大类,却人为地分割开来。又如网易对“文学”大类之下15个二级类目的排列,逻辑性不是很强。再如新浪对”文学”大类之下30个二级类目的排列,即便是按类目的使用频率或访问量序列排列,也使人感到排列次序不规律,不易查找。 1.6从事网络信息分类组织的人员都大多是非专业的分类人员,缺乏专业知识 随着网络信息资源的迅速增长以及信息需求的不断加大,网站业务量也快速攀升,而建立一个优秀的中文搜索引擎是一项庞大复杂的系统工程,在技术、设备、人力、财力的投入上都有比较高的要求。因此,许多网站扩大了工作人员的招收数量和范围,与此同时,许多网站却忽视了引进有信息处理专业知识的人才,因此造成了许多诸如以上提到的网络信息分类组织方面的问题。 面对海量网络信息,其分类体系的诸多弊端为用户充分利用网络信息、开发共享网络资源带来严重困难。因此,构建规范合理的网络信息分类体系,实现网络信息分类组织标准化已是大势所趋。 2国内有关学者的研究观点 从1998年开始,国内对网络信息分类组织的研究此起彼伏。其中,有许多学者表达了网络信息组织“标准化”的思想。如黄如花在文献1中指出要“信息描述标准化”;又如郑福根在文献2中认为网络信息组织的原则之一就是“标准化原则”;再如张林龙在文献3中指出“建立统一的网络信息分类标准成为网络信息分类组织的迫切需要”等等。此外,从近几年的研究成果来看,要编制一部适用于网络信息分类组织的分类法已具备了一定的理论基础,此说法可从刘延章、余义芳在文献4中对1998年~2002年这5年间160余篇有关网络信息分类组织研究的一些结果中略见一二。下面是文献4中的部分观点: (1)关于网络信息、网络信息用户、网络信息技术环境特点方面的研究成果极大地提高了我们对网络信息分类检索工具的标引对象、使用对象、所处环境的认识,为编制高质量的网络信息分类法打下了认识基础。 (2)关于网络信息分类法与传统文献分类法方面的比较研究为我们借鉴二者各自的特点、编表的理论、方法和技术提供了便利,从而为编制高质量的网络信息分类法打下了理论基础。 (3)关于传统分类法应用于网络信息分类组织方面的研究虽然有助于传统分类法特别是《中图法》自身的调整和改造,使之适应于网络信息分类组织的需要,但也为更好地编制网络信息分类法打下了方法基础。 (4)关于现代技术应用于网络信息分类组织方面的研究为编制高质量的网络信息分类法奠定了坚实的技术基础。 (5)关于中文网络信息分类体系的特点、问题及其改进方面的研究对于编制高质量的网络信息分类法具有现实的借鉴意义。 (6)关于统一的中文网络信息分类法编制方面的研究对编制高质量的网络信息分类法奠定了扎实的基础。 从上述研究结果可以看出,我国编制一部高质量的网络信息分类法具备了一定的理论研究基础和技术实现条件,为实现网络信息分类组织标准化提供了强有力的保障。 3对网络信息组织标准化的构想 通过以上分析,要实现网络信息组织标准化,编制一部适于网络信息组织的《分类法》是非常紧迫,也是切实可行的。但网络环境下的信息分类体系与传统文献分类体系相比存在着许多差异:①网络分类是以事物为中心,而不是以学科为中心列类;②网络信息分类是以网络资源为分类的基本对象,类目收录对象的范围更广;③采用了更多的信息技术;④直接采用语词进行信息标引;⑤传统分类是以线性方式展开类目,而网络分类是以网状方式进行超文本链接;⑥更新速度快。因此,编制网络信息分类法应考虑以下两大方面。 3.1宏观构想 编制网络信息分类法,实现网络信息组织标准化,应体现以下主要原则: (1)科学性原则。网络信息分类法应结合网络信息资源的特点,在充分揭示各学科之间内在联系和相互关系的基础上,将学科分类与事物分类相结合,构建一套科学合理的网络分类体系。 (2)继承性原则。网络信息分类法应吸收传统分类法的精华,吸收目前各中文网站分类体系的优点,结合现代信息技术来共同建造。对传统的东西不能全盘抛弃,也不能全盘吸收,应在吸收借鉴的基础上有所创新,有所发展。 (3)动态性原则。由于互联网是一个多元、开放的信息系统,因此,网络信息资源具有范围广、数量大、动态性强的特点。这就要求网络信息分类也要随着互联网内容的变化及时调整,使各种类型的网络信息资源都能在分类法中找到自己的位置。 (4)实用性原则。网络信息分类法应考虑网络环境下用户需求的特点。在类目的设置上,既要体现分类体系的相对稳定性,又要方便用户快速查询。类目数量控制在20~25个,类目层次展开至3~4级为宜。 (5)多维性原则。传统分类法以线性方式揭示文献信息内容,而网络信息分类法要尽可能全面而深入地揭示网络信息的内容和形式,多层次、多途径、全方位、多角度地进行信息揭示和描述,用超文本链接技术,变线性方式为网状方式,构建新型网络信息分类体系。 (6)开放性原则。网络信息分类体系具有相对的稳定性,但网络信息资源的开放性和动态性决定了网络分类体系也要随时增添新的内容。同时,不断吸收新思想、新技术,进一步满足和适应社会以及科技发展的需要。 3.2微观构想 根据上述对网络信息分类法宏观构想原则,结合传统分类法和现有网络信息分类体系的研究成果,笔者针对网络信息资源中的一类资源——综合性网站的框架构建了5大板块,对其中内容相对稳定的休闲娱乐、社会科学、自然科学和综合信息四大板快设计了22个一级类目。该分类体系以主题为主要聚类标准,充分体现网络信息组织分类——主题一体化思想。具体如下: 一级类目 热门追踪板块:考研聊天室游戏同学录人物明星下载专区招聘彩票动漫flash...... 休闲娱乐板块:新闻与媒体娱乐与休闲体育与健康旅游与交通生活与服务 社会科学板块:社会文化哲学与宗教政治与法律军事与战争经济与金融教育与就业人文与艺术历史与地理 自然科学板块:自然科学医疗与卫生农业科学计算机与网络工程技术环境科学 综合信息板块:国家与地区参考资料综合网站 上述各板块中,热门追踪板块内容不固定,根据网上热点话题的变化而变化,其余四个板块的内容相对稳定,即休闲娱乐板块包括5个一级类目;社会科学板块包括8个一级类目;自然科学板块包括6个一级类目;综合信息板块包括3个一级类目。 Internet是一个开放、动态的网络体系,对其分类体系的构建,实现网络信息分类组织标准化是一个逐步完善的过程。本文所探讨的分类体系也需要进一步细化和发展,相信经过不断的努力和实践,实现网络信息分类组织标准化的这一天不会太晚。 信息类论文:信息系统开发类论文写作研究 摘 要:信息系统开发类课题一直在信息类本科专业毕业生选题中占多数比例。学生在设计开发完系统后,接下来就是如何高效地完成论文的写作。本文重点就信息系统开发类论文的写作框架结构,以及论文中每个部分的叙述内容注意要点进行了论述。近3年中,我院本科专业信息系统开发类论文的写作,基本上按照本文论述的方法撰写。此方法不仅提高了该类论文的写作效率和质量,也对学生以后做科研工作有一定的帮助。 关键词:信息系统;论文;写作研究;设计与开发 1 引言(Introduction) 本科毕业设计(论文)是学生综合运用所学知识和技能,学习科学研究或工程设计基本方法,培养实践能力、创新能力、科学精神和创业精神的重要实践教学环节,也是学生将所学知识深化和升华的重要过程[1]。它既是对学生素质与综合能力的一次全面检验,又是对学生的毕业资格和学位资格认证的重要依据[2]。 通过对我院近几年信息管理与信息系统专业、软件工程专业以及计算机科学与技术专业本科生的毕业设计选题内容调查统计后,发现信息系统开发类选题占90%以上。为规范和提高我院信息系统开发类论文的撰写工作,并根据《中华人民共和国国家标准科学技术报告、学位论文和学术论文的编写格式》(国标GB7713-87)的规定,本文给出了撰写信息系统开发类论文的框架结构,以及在论文框架每个部分的写作方法和要点。 2 论文章节结构(The structure of the kind of thesis's writing) 本科毕业生在选择了信息系统开发类毕业设计后,首先利用自己所学信息系统开发的方法、工具、技术等设计和开发一个完整的信息系统,然后就要整理开发过程中的各类文档完成论文的撰写。依据国标GB7713-87的规定、信息系统开发过程,以及结合多年指导本科毕业生论文写作实践经验,信息系统开发类论文结构一般包括:摘要、正文、结论、谢辞、参考文献和附录,其中正文部分包括:绪论、开发工具技术介绍、需求分析、概要设计、详细设计与实现和系统测试。 (1)摘要 摘要是整篇论文的关键内容,是设计与开发工作的缩影,通过摘要了解研究的问题、角度、方法、目的和观点[3,4]。摘要内容杜绝阐述背景信息,应该直奔目的、方法、结果、结论。目的主要说明设计与开发的前提、目的和任务,所涉及的主题范围,或本文主要解决的问题。方法是说明在设计开发过程中所用的原理、理论、工具、技术等。结果是设计开发了一个什么样的系统,即说明系统实现的功能。结论要说明设计与开发的某个(类)信息系统,对企业或者商家的实际应用价值。信息系统开发类摘要可归纳总结为一种格式,“为了什么目的;设计开发了一个什么样的系统;使用了什么工具、技术、设计与开发思想如何做的;实现了信息系统的哪些功能;所开发的系统对企业或商家有哪些利弊。” (2)正文 ①绪论 此部分主要说明设计与开发的背景和意义、国内外研究现状、论文的组织与结构。 开发背景和意义主要说明为什么要做这样的一个信息系统,也就是说,传统的人工信息管理方式或者目前存在的此类信息系统在管理信息时有哪些问题、弊端、不足之处等,一定要针对存在的问题具体说明,切忌用大量的通用性语言来说明。国内外现状就是开发背景中存在问题在国内外是如何研究和解决的,即就是此信息系统目前在国内外的研究情况,一般描述国内的要多一些,最好找到具体的实例系统用数据加以说明。论文的组织与结构是阐述论文的框架结构,说明论文包括哪些章节,每个章节都叙述了什么。 ②开发工具技术介绍 本节中说明设计与开发信息系统时,用到的主要开发环境、工具、技术、原理知识等的介绍,每类可以用一个小标题来说明。写作此部分的要点:一是说明该工具技术的主要作用是什么;二是与同类工具技术相比的优势在哪里;三是在本信息系统中是如何应用的;四是切忌用大量语言描述其功能和特点。另外,此部分与其他论文的重复率高,应该尽量用自己的语言重新组织。 ③系统分析 此部分主要阐述两个方面的内容,一是系统的可行性研究;二是系统的需求分析。 可行性研究是指在当前具体条件、环境、知识等具备的情况下,信息系统的研制工作是否已具备必要的资源及其其他条件。一般从技术可行性、经济可行性、社会可行性分析三个方面说明。技术可行性主要是指构建和运行信息系统所必需的硬件、软件及相关技术对系统功能实现的支持分析;经济可行性主要指构建与运行系统的投入与产出的效益分析;社会可行性是指企业组织内外是否具备接受和使用该信息系统的条件。 需求分析一般可以从功能分析、业务流程分析、数据流程分析等三个方面说明。功能分析可以从前台用户和后台管理员操作功能,如电子商务购物系统前台用户操作功能一般包括:查询商品信息、购买商品、查看订单信息以及修改个人信息等,后台管理人员需求主要表现为:对商品类型、商品信息、订单信息、用户信息的管理等。业务流程分析是系统中主要功能业务的操作流程说明,一般通过业务流程图来表示,如用户购买商品业务、购物车操作业务、后台信息管理业务等。数据流程分析是将信息系统中的数据流动情况抽象地独立出来,单从数据流动过程来考察实际业务的数据处理模式,一般通过数据流程图来表示,如购物车数据流程。 ④概要设计 此部分主要包括三个内容,一是系统总体结构设计,二是数据库设计,三是系统开发与运行环境设计。 系统总体结构设计主要是从实现功能方面,说明系统包括的前台功能和后台功能模块,如购物系统前台主要指用户的购物功能,后台主要是管理人员操作管理基本信息的功能,分别画出前台和后台功能模块图。 数据库设计是指设计信息系统的数据逻辑模式和物理结构,并据此建立高效的数据库,以服务于信息系统。在论文中一般说明数据库的概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计。数据库概念结构设计是说明信息系统中包括的数据以及之间的关系,具体可以通过E-R建模图来表示,在绘制E-R图时,可以先给出单个数据实体的实体属性图,然后画出系统总体的E-R图,总体E-R图不包括单个实体的属性,只包括实体及其联系和联系的属性。数据库逻辑结构设计是在概念结构设计的基础上,选择关系数据模型抽象出数据库的关系数据模式,具体抽象时E-R图中的一个实体对应一张二维数据表,实体之间联系为多对多时,联系单独也要抽象成一张二维表。数据库的物理结构设计是数据库如何存储,具体采用什么数据库访问技术来访问数据库。 系统开发运行环境的设计是指以系统开发环境是如何配置的,系统运行的软硬件详细配置是什么。 ⑤详细设计与实现 此部分重点说明信息系统重要功能模块是如何设计与实现的。具体要分别对每个优秀功能单独说明,先用文字语言详细叙述功能的算法步骤以及实现方法,然后再画出每个功能的算法实现流程图。要注意两点,一是功能的算法步骤不要写成业务操作过程;二是说明功能实现时可以放置优秀代码,但是不要将放整个实现函数或者模块代码。 ⑥系统测试 系统测试是为了发现信息系统中的错误而执行程序的过程。在写此部分时,首先说明系统测试有哪些常用方法,在本系统的测试中使用了什么测试方法。然后,选择系统中优秀功能来测试,在测试时,先要以表格形式给出具体的测试用例,然后给出相应测试结果图以说明测试过程。 (3)结论 结论先叙述使用了什么设计思想,开发了一个什么样的信息系统。然后重点叙述三个方面内容:一是设计、开发过程中遇到了哪些问题(典型的、可借鉴的),并且是如何解决的;二是系统目前的不足之处,有没有解决方案;三是系统还需要改进、完善的方面是什么。 (4)谢辞 简要叙述在整个毕业设计过程中,向曾帮助过你的组织和人以致谢。请注意言辞要恳切,要根据实际情况,尽量减少大话、客套话。 (5)参考文献 此部分是在写论文的过程中,按照章节以及参考的文献资料顺序,逐个列出所有参考的文献资料。重点要注意不同类型参考资料的著录方式,可以参考国家《文后参考文献著录规则2005》[5]中列出的著录格式。所有文献资料列出后,要在前面论文章节引用位置处添加引用点。 (6)附录 如果在论文中使用了大量的公式、图、表等,可以统一整理后放置在此部分。 3 结论(Conclusion) 本文论述了信息系统设计与开发过程,信息系统开发类本科毕业设计论文的写作问题,着重叙述了信息系统开发类论文的结构,以及论文中每个部分的写作要点。本文的研究为计算机类相关专业本科毕业生完成信息系统开发类论文的写作提供了指导性的依据,为学生走向工作岗位的科研工作奠定了基础。 作者简介: 段 群(1980-),女,硕士,讲师.研究领域:计算机教学,图像处理. 李 红(1976-),女,硕士,副教授.研究领域:图形图像处理. 康世英(1980-),女,硕士,讲师.研究领域:计算机网络应用. 信息类论文:电子信息类专业计算机网络论文 1实验教学内容和形式的研究 为提高实验教学的质量,针对以上存在的问题,笔者从实验教学的内容和形式两方面对计算机网络实验教学进行研究和探索。结合计算机网络课程自身的特点,利用电子信息类专业有限的实验条件,在传统的验证型实验的基础上增加了操作型实验、设计型实验和研究型实验。在实验内容的安排上力求循序渐进,先通过对基础原理的验证型实验和操作型实验来加深对网络原理和技术的理解,提高学生的实际应用能力,进而逐步涉及难度较大的设计型和研究型实验。 1.1验证型实验优化和整合传统的验证型实验,将验证型实验分为初级验证型实验和高级验证型实验。主要用于帮助学生理解网络基本概念如协议、数据帧和算法等,观察和评价网络性能指标。初级验证型实验主要利用网络协议分析工具截获网络中传送的数据包,验证网络上数据包的基本结构,通过观察分析数据包的传送认识和理解协议的运行机制。高级验证型实验依托网络仿真软件进行,首先由教师给出实验的仿真优秀源代码,学生根据教师的讲解及关键部分的提示对网络仿真脚本做相应的修改后运行,利用网络仿真软件中的可视化工具观察网络协议运行过程的动画演示。在高级验证型实验中学生还可以通过修改某一参数观察网络各性能指标的变化,分析比较仿真结果,领会协议和算法的含义。以Wireshark软件抓取网络上的数据包为例实现初级验证型实验。该实验的硬件配置要求比较低,配备网卡的PC机和局域网环境即可,操作系统Windows2000或者XP都可以。通过Wireshark软件抓取网络上的数据包,可以得到封包的详细信息[3],如物理层的数据帧概况Frame、数据链路层以太网帧头部信息EthernetII、互联网层IP包头部信息InternetProtocolVersion4、传输层TCP的数据段头部信息TransmissionControlProtocol和应用层的信息HTTP协议HypertextTransferProtocol等。学生可以通过每层捕获的数据包清楚地验证数据包头部信息的嵌套,数据帧或包的格式,进而理解网络协议分层的意义。为了提高学生独立分析能力,而不是被动验证所学知识,可以用Wireshark捕获到的实验数据分析TCP/IP连接的三次握手情况,识别Wireshark截获到了三次握手的三个数据包。高级验证型实验中的网络仿真软件目前使用较多的有OPNET、Matlab、NS2和OMnet++等。由于NS2是开放源码的网络仿真平台,不需要额外付费,可以运行在Linux或Windows操作系统上,能够在计算机网络各个层次上模拟网络运行,并支持目前计算机网络教材中出现的大多数有线和无线网络协议,所以可选择NS2作为高级验证型实验的主要软件工具。以NS2为网络仿真软件的高级验证型实验的硬件配置要求比较低,配备网卡的PC机。如果现有实验室的PC机已有Windows系统,又想在Linux下运行NS2仿真,可在PC机的现有操作系统上安装虚拟机,虚拟机上再安装Linux操作系统运行NS2即可。在运用NS2做高级验证型实验时,重点是验证网络协议或算法的动态运行和变化过程。由教师给出TCL脚本实现对模拟仿真场景的产生和控制,并对关键控制部分进行详细讲解。学生依据图1所示实验流程完成实验。在这个实验阶段,学生一般不具备独立编写网络控制脚本的能力,对NS2网络仿真软件使用不熟练,所以学生主要是观察和验证已有网络协议的运行过程,修改关键网络仿真参数,通过观看动画演示和分析NS2的跟踪记录文件,得到网络性能如何变化,深层次领会网络协议和算法。 1.2操作性实验为提高学生的动手能力,突出电子信息类专业注重学生实践能力的培养,可在传统网络实验的基础上增加操作性实验,适当购置一些计算机网络实验的硬件设备,如双绞线夹线钳、双绞线测试工具、小型路由器、网络检测设备等,针对性地开设一些必要的计算机网络硬件实验,如网络线缆的制作与测试、网卡等一些常用设备的安装、设置及使用,路由器的设置、小型局域网的配置等。操作性实验不仅能增强学生实际操作能力,还能激发学生的学习兴趣,真正达到学以致用的目的。操作性实验包括3个步骤:①布线实验。主要是掌握双绞线的制作与连接,使学生明白双绞线与直通线的不同点,能够使用测试仪测试网线,制作出合格的双绞线[5]。②组网和建网实验。主要是掌握如何利用小型路由器、PC机和在步骤①做好的网线连接形成一个小型局域网。通过这一步实验,使学生能够掌握路由器的基本配置、路由器的级联方法、理解冲突域的概念等。③测试和管理网络。主要是掌握常用网络测试命令的应用,如Ping命令、Tracert命令、ipconfig命令等。对学生在步骤②中组成的一个网络运用基本的网络测试命令进行网络测试和管理。在传统的计算机网络实验中,常用网络测试命令通常都放在验证型实验中,学生实验的目的性不强,通常是把每一个测试命令敲一遍看看结果就结束实验,大约20分钟不到就可以完成,实验的效果不佳。将基本网络测试命令的运用放在操作型实验中,可让学生有针对性地对自己布线和组网成功的网络进行测试,检查网络是否连接成功,如何通过命令修改网络配置等。这样学生做实验的兴趣比较浓厚,也达到学以致用的目的。在操作性实验结束之后建议学生在家里组建自己的有线或无线小型局域网通过ADSL上Internet,也可以鼓励学生实验在笔记本上配置无线AP(接入访问点),手机接入WiFi的方法,进一步巩固实验内容。 1.3设计型实验电子信息类学生一般要具备一定的网络应用软件开发能力,因此设计性实验是电子信息类学生计算机网络实验不可缺少的一部分。设计性实验的主要目的是让学生能够编写简单的网络通信程序,掌握网络基本编程技巧。计算机网络课程通常在电子信息类专业的大三和大四开设,此时学生一般都已熟练掌握一门程序设计语言,如C语言和Java语言,学生具备顺利掌握网络编程技巧的基础。设计性实验的主要内容是用Socket套接字进行网络程序设计,让学生能运用Winsock提供的API函数接口进行面向连接或无连接的网络程序设计,实现网络数据传输。通过该实验学生可掌握Socket编程的基本方法,进一步深入理解UDP及TCP协议的工作原理,初步掌握TCP和UDP方式的网络编程模式。传统的计算机网络设计性实验通常是侧重网络应用层通信的设计,即实现网络聊天程序,FTP客户端/服务器端程序开发等[6]。电子信息类专业要求学生掌握一定的网络底层通信技术,因此其计算机网络设计性实验需要侧重网络底层的通信实验。针对电子信息类的专业特点,设计型实验主要包括3个部分:①基于Socket的异步串行通信设计。电子信息类的课程设计中会大量用到串口通信测试,可以让学生设计基于Socket的异步串行通信,通过这部分实验不仅让学生了解串口通信的原理,而且有利于学生掌握基本的Socket编程方法。②基于原始套接字的通信设计。电子信息类专业在进行硬件设计特别是嵌入式开发时,通常要对网络的数据链路层和IP层进行开发,而原始套接字可以用来处理数据链路层及IP层数据。这部分实验可以让学生自己设计Ping程序,完成数据链路协议设计和修改等。③基于流式/数据报套接字的客户/服务器通信设计。这部分实验是传统的计算机网络设计性实验的主要内容,目的是让学生掌握基于TCP和UDP方式的网络通信设计,如设计FTP客户服务器程序。 1.4研究型实验研究型实验主要对学有余力的学生利用课余时间进行的自主研究实验,采取2~4人为一组的形式,旨在提高学生运用所学知识解决实际问题的能力,以及培养学生的团队协作能力。在高级验证型实验中学生已对网络仿真软件有了一定的了解和熟悉,通过高级验证型实验学生能了解网络协议的动态工作工程,分析网络性能。研究型实验可以在高级网络验证实验的基础上进一步让学生深入了解如何修改和设计自己的网络协议,并观察、测量和比较其性能的变化。以NS2网络仿真软件为例,图2给出了NS2的网络仿真模型,由上至下可以针对网络层、数据链路层(包括介质访问控制层)和物理层分别展开研究。(1)在网络层上,重点研究动态路由。在有线网络环境中,研究动态路由的路由信息更新过程。以距离矢量算法的动态路由为基础,研究当链路状态发生改变时,静态路由和动态路由之间的差异。在无线网络环境中,在分析无线Adhoc网络路由协议(如DSDV、AODV以及DSR)性能的基础上,进一步修改和设计无线网络路由协议。(2)在数据链路层上,重点研究链路层协议。在研究以太网基本协议(如滑动窗口协议、停止等待协议、CSMA/CD协议等)的基础上尝试修改链路层协议以改善网络在某方面的性能(如吞吐量、延时、数据包投递率等)。(3)物理层上,重点研究无线传播模型和能量模型对无线网络性能的影响,从而为不同网络环境设计不同的无线网络的上层协议。 2结语 计算机网络是一门理论和实践结合非常紧密的课程,计算机网络实验教学具有十分重要的地位,电子信息类专业的计算机网络实验有必要独立设课,规范实验教学,并针对电子信息类专业培养目标更新实验教学内容,因地制宜地引入多种实验教学形式方法。通过实验教学内容和形式的具体实施,笔者完成了两个电子信息类专业教学班的实验教学任务,对比没有实施上述实验教学的班级学生,发现这两个班学生思维更加活跃,对计算机网络的基础理论掌握更加熟练。下一步,将重点考虑培养学生网络通信协议的独立开发能力和综合实践能力。 作者:李晓卉单位:武汉科技大学信息科学与工程学院 信息类论文:中职类学校信息化建设论文 1中职类学校信息化建设的重要意义 在当今信息化社会,信息在我们的日常生活中无处不在,我们每天都会通过各种多媒体手段获取大量的信息,信息已经彻彻底底地成为了我们的精神食粮,不可或缺。如今QQ、微信、微博等已经成为了人们互相联络的重要手段,QQ工作群已经取代了电话,成为了很多单位重要的通知手段。朋友圈、微博也成为了人们交朋友和联络感情的好地方。大家都知道“有问题找度娘”,利用数据库可以检索各种论文,解决学术问题。因此,在这个全民都倡导信息化建设的社会,不会使用互联网的人,就是当今社会的新型文盲。学校办学的主要目的是教书育人,信息化建设自然要以教书育人为中心,要为教师和学生服务。中职学校的信息化建设,应该坚持以教师和学生为本,提高全体教师的整体信息化素质,增强学生对信息化的兴趣。本文从信息化建设普遍存在的问题入手,和我校以人为本的信息化建设两方面来剖析中职学校的信息化建设对策。 2中职类学校信息化建设的现状与普遍存在的问题 2.1计算机应用已经普及,每个学校都有自己的多媒体教室、机房,每个办公室都有办公电脑,并且都已经开通互联网,但信息工程建设滞后。据调查,目前中职院校的计算机仅仅用于上网和学校的局部管理,只是解决一些相对独立的问题,计算机系统仍然处于封闭和静止的状态,系统的集成相差很远,信息工程建设与其他行业相比有较大差距。搞得信息化建设成为了一种硬件投资,尤其在一些中职学校,考虑到学生自律性比较差,机房在平时都不向学生开放,利用率不高。 2.2信息化建设没有从本校的实际需要出发,缺乏符合本校实际需要的数据软件,信息的采集、处理、利用等工作做的还很不够,学校内部的信息资源未能开发,没有本校的数据库,网上有价值的数据寥寥无几,整个计算机网络就相当于空架子,未能发挥出应有的效益,造成资源的极大浪费。 2.3对职业学校信息化的内涵理解模糊。很多人包括学校领导都把学校信息化看作是信息部门的事情,而忽视与整个学校的管理改革和应用发展相结合,缺乏学校决策者、管理者和普通员工的共同参与配合。信息化涉及到学校的方方面面,不是单纯的技术问题,它既包括管理体制、管理模式的变革,更包括人的思想观念、思维方式的转变。 2.4信息化建设水平有限,教师信息化建设水平整体偏低。 3中职类学校信息化建设的主要内容 3.1信息化建设的第一步也是至关重要的一步就是建立一个稳定、安全、高速的计算机网络,这一步做不好,其后续的软件应用也就无从说起。我校现在不但建立起了稳定、安全、高速的计算机网络,还着手建立了无线网,并在不断的完善中,满足教师和学生随时随地上网查询资料的需要。 3.2中职学校成员素质的信息化。一方面,搞好教职工的职业技术培训,提高职工的计算机应用技能。二是通过科普宣传,开展全员信息化教育,提高信息化意识。我校在假期期间经常承担全省中职学校教师的信息化培训任务,并鼓励本校老师积极参与,利用业余时间提高信息化技能。为了提高老师的信息化技能,我校还鼓励老师自主进行课件开发,并进行校内评比,然后给予物质奖励。并且,我们还成立了课件开发中心,扩大开发团队,协助全校老师开发教学课件,帮助全校老师提高信息化水平,丰富课堂内容,使得原本枯燥的课堂变得生动、形象,有利于学生学习得更好更快,提高学生学习兴趣,增强教师的信息化意识,提高学生的信息化兴趣。我校还响应号召,组织全校老师学习微课制作,并开展微课制作大赛,提高教师微课制作水平,将微课引进课堂。我校通过组织全校教师参加全省乃至全国的课件、说课和教学设计等竞技比赛,增强教师的信息化意识,提高教师的信息化技能。培养学生参加信息化大赛,增强学生的竞技意识,提高学生的动手能力,通过学校和老师对信息化的重视,加强学生的信息化意识,信息化技能,增强学习兴趣。 3.3管理过程的信息化。我校积极调研学校老师和学生的需求,搜集整理学校有用的数据,不断完善我校的数据管理系统,实现学校的教务管理、人事管理和资源管理等的统一化、网络化、集成化、信息化,方便教师和学生管理的工作。 3.4完善学校的数据系统,搜集整理有用的数据资源和学习资料,实现资料的网络化、集成化、共享化,方便教师和学生的随时下载、使用,提高这些资料的利用率,最大限度的实现这些资料的价值。 4结束语 我校一直秉承着以人为本的办学理念,始终从教师和学生的需求出发来推进学校的信息化建设,增强教师和学生的信息化意识,让教师和学生参与进来,推动信息化建设的高速发展。当然,我校在信息化建设这条道路上还需要很大的努力,我们的信息化团队还需要壮大,信息化技能还有待加强,还没有实现全体师生对信息化的重视,信息化的数据整理也需要一个过程。我校还在不断的摸索和改进的路上,希望中职学校的同仁们,共同分享成功的经验,实现信息化建设的高速发展。 作者:赵冰 单位:齐齐哈尔铁路工程学校 信息类论文:信息通信类电力企业论文 一、企业人才队伍现状 截止2014年6月,拥有员工600多人,从性别来看,大部分员工为男性,男性占比达到8成多;从学历来看,主要以本科及以上为主,占比达到了90%,硕士研究生及以上员工占比38%,人才当量密度达到1.05;从年龄来看,大部分员工比较年轻,这是信息通信类行业的普遍现象,25岁及以下员工为13%,26岁至30岁员工占比44%,31岁至40岁员工占比为37%,41岁及以上员工为5%;从职称来看,拥有高级专业技术职称的人员占比6%,中级专业技术职称的人员占比32%;从专业结构来看,大部分员工主要集中在计算机类、电气类、通信类、信息安全类等专业。 二、企业人才队伍建设存在的问题 随着信通公司规模快速扩大,人员总数也快速上涨,五年来将近翻了一番,人才队伍素质与企业规模的不匹配逐渐凸显,人员结构不够合理、人才梯队建设不完备、人力资源有序流动和优化乏力等问题亟需解决,亟需变“以量换量”(以人员数量增加推动业务量增加)的粗放式管理为“以质取胜”(以人员综合素质提升市场/行业地位)的精细化运营。企业人才队伍建设存在的问题主要体现在以下方面。 1.人才队伍结构不够合理,人员偏向年轻化 从数据来看,信通公司年龄30周岁(含)以下人员占比达到57%,40周岁(含)以下人员占比达到93.7%,50周岁(含)以下人员占比达到95.4%,人员平均年龄仅31周岁,因此公司人才队伍相对年轻,人才队伍不稳定因素加大。 2.人才梯队建设不完备,高、精、尖人才缺乏 从数据来看,信通公司硕士研究生及以上员工占比38%,中高级专业技术职称的人员占比38%(但高级专业技术职称的人员占比仅为6%),可以看出职称结构整体层次偏低,公司人才队伍的梯队存在“断层”,初级型、单一型的人员比较富余,但高层次、复合型人才相对短缺,技术骨干队伍亟待加强。 3.人才配置机制不科学,人才缺乏有序流动 信通公司向来重视人才的引进和培养,但在人才配置上,却相对缺乏科学合理的岗位配置和有序流动,有时造成了人才资源的浪费,不能营造有利于人才脱颖而出的机制环境。因此企业经营者要遵循“人岗匹配”原则,选择最合适的人放到最合适的岗位上,建立平等竞争、有序流动、优胜劣汰的岗位竞争机制,从而实现人力资源的合理配置。 4.人才培养机制不完善,考核激励机制不健全 信息通信行业的知识、技术、技能和设备日新月异的变化对人才提出了更高的要求,虽说信通公司已经认识到对人才再培养的必要性,但对于如何再培养却没有相应的机制支撑,对人才的培养和使用缺乏长远观念。在人才考核激励方面,工作绩效考核指标不够量化,考评方式不够完善,不利于发挥和调动人才的积极性和创造性。 三、加强企业人才队伍建设的对策 1.创新人才理念,确立人才发展思路 第一,树立“人力资源是第一资源”的理念,坚持贯彻落实科学发展观,大力实施“人才优先发展”战略,以优化人才队伍结构和提升队伍整体素质为主线,以加快高端人才的培养和引进为重点,把人才发展规划纳入公司总体发展规划和各级各部门的工作规划中持续推进,对人力资源管理进行重新定位,推动科学化管理进程,做到人才资源优先开发、人才结构优先调整、人才资本优先积累、人才制度优先创新。 第二,坚持以人为本,贯彻落实科学人才观,将优秀人才个人职业发展规划与公司发展规划结合起来,实现人尽其才、才尽其用。坚持改革创新,不断创新选人、用人、育人、留人机制,营造有利于人才脱颖而出的机制环境,充分调动各类优秀人才的积极性和创新性。坚持培养和引进并用,既要努力培养好现有各类人才,提升优秀能力,又要根据事业发展需要,积极引进高层次的优秀人才和急需紧缺人才。 2.建立人才管理体制,培养复合型人才 第一,逐步建立结构合理的人才队伍控制机制,实施“三定”工作(定岗、定编、定员)与战略目标、收入、产品线“三挂钩”,保证公司人才队伍结构均衡发展。具体有以下两个方面:一是制定公司《机构编制管理规范》,提高内设机构管理、编制管理的规范性、协同性和有效性;二是逐步建立并完善《劳动用工计划测算模型》,将业务部门人员数与战略目标、综合业绩增长率(营业收入增长率及利润总额增长率或合同额增长率)、产品线发展阶段、盈利能力水平、产出效率水平等因素进行挂钩;职能部门人员数由用工总量、部门使命、部门职责进行确定。 第二,建立平等竞争、有序流动、优胜劣汰的岗位竞争机制,健全公司《轮岗管理办法》,通过内部岗位轮换,营造有利于人才脱颖而出的机制环境,给员工提供更广阔的职业发展平台,促进员工熟悉和掌握相关岗位作业流程,有效培养复合型人才,进一步优化人力资源配置,有效解决结构性缺员。主要可以从三个层面进行岗位轮换:业务部门间岗位轮岗(营销部门与事业部之间、研发部门与事业部之间);部门内相关岗位轮岗(研发、工程实施、项目管理、市场销售等职位之间);职能部门关键性岗位轮岗(如采购、财务等岗位)。 3.完善选拔任用机制,助力人才脱颖而出 第一,转变人才招聘的思维方式,拓宽工作思路,充分考虑现有人员结构(性别、学历、专业、年龄、职称分布情况),依据人岗匹配原则,及时开展内外部招聘、调整人员,确保各部门的人才当量密度在合理范围内,有效防止员工量增质降。 第二,多渠道多方式实施各类人才引进工程,加大国家青年千人计划、江苏省333高层次人才、江苏省“双创”人才、国家电网公司“科技领军人才”等专家人才的引进力度,加大博士等高学历人才的引进力度,加大教授级高工、高工的引进力度,加大信息系统项目管理师等高级资质的引进力度,确保人才队伍梯队中有足够的高、精、尖人才。 第三,创新优秀人才和后备干部的选拔机制,大力推行关键岗位竞争上岗制度,将民主推荐专业拔尖人才和后备干部常态化,建立“人力资源人才池”,选拔具有良好发展潜力的年青同志为我公司今后3~5年的重点培养对象,采取各种措施予以重点培养。完善高层次人才“传帮带”机制,强制要求高层次人才在规定时间内须培养下一级技术肯干,培养结果与其年度绩效奖金挂钩。 4.优化人才培养机制,促进人才素质提升 第一,建立集团级、公司级、部门级、分部级“四级”培训体系,发挥“网络学堂”、“管理培训课堂”、“职称培训课堂”、“资质培训课堂”、“新员工培训课堂”、“岗位技能提升课堂”等“六大”课堂更大的作用。加强职称管理工作,强化职称建设考核责任制,提升公司员工总体职称水平。结合公司市场拓展需求和员工个人职业通道规划,以资质认证为重点,开展针对性培训,推动员工专业技能与职业素养的持续提升。 第二,探索与高校、党校、行政管理学院、管理咨询公司等建立委托培训关系,以短期委培的形式,对公司技术骨干、管理骨干、业务骨干进行相关专业前沿知识、短板知识的培训,提高其工作能力和工作前瞻性,使其在各专业领域成为企业各项工作的推动力量。 第三,加强对员工职业生涯通道的管理,充分了解员工的职业倾向,寻求更有效的培养方式,有意识地、有选择性地进行培养(包括调整岗位),提高员工的职业满意度,从而最大地激发员工的自主创新精神,提高对公司的贡献度。建立专家人才(高级专业类职位)职业发展通道,形成公司级专家、集团级专家、行业级专家及部级专家“四级”专家人才梯队。 5.健全考核激励机制,激发人才发展潜能 第一,进一步完善绩效考核制度,通过考核对人才的招聘、流动与配置、职业生涯规划、培训的效果进行衡量,同时推进人力资源管理各模块的良性互动和人才队伍动态管理,形成有效的激励与约束机制,整合各类资源,形成合力,实现员工与企业同发展。加大绩效考核在人才队伍建设中的强化作用。明确各部门人员素质提升各阶段的考核指标,加强对人才发展规划各项任务目标的督促落实,并列入季度、年度绩效考核。 第二,完善内部分配激励机制,探索管理、技术等生产要素按贡献参与分配的方式,处理好效率与公平的关系,增大科研成果转化应用的奖励比重,培养更多的创新型人才。对创新性人才、科研人才、突出贡献人才等实行年薪制,或在内部薪酬分配方案中增设特殊贡献奖,体现分配向关键人才倾斜。 四、结语 综上所述,构建一支服务于一流信息通信类现代公司的人才队伍是一项系统工程,它涵盖人才规划、人才引进、人才配置、人才培养、人才管理和激励等人力资源管理的各个方面和各个环节,需要企业不断地加强人力资源管理,不断改革、创新和突破,形成多层次、全方位、系统化、制度化的人力资源管理体系,营造有利于人才脱颖而出的机制环境,为保障公司可持续发展和战略目标的实现提供强有力的人才保障和智力支撑。 作者:蓝丽娟单位:南京南瑞集团公司信息通信技术分公司 信息类论文:电子信息类实践教学论文 1构建合理完善的实践教学体系 围绕专业综合改革目标,建立分层分流人才培养方案的课程体系.根据学生的学习认知规律,实施按层次、分阶段组织实践教学.将实践教学内容分为4个模块:认知类实习实验模块、基本技能训练模块、专业综合能力训练模块和创新能力训练模块.建设新目标下的实验室和实验教学模式,以适应培养创新型、复合型人才的需求.不断完善各类实验室开放形式,创造条件让学生较早地参加科研和创新活动.同时不断深化教学内容和教学方法与手段的改革,将仿真技术与各模块融为一体,充分利用软件操作的便捷性,探讨问题的关键所在. 1.1实践教学体系的模块化、层次化建设 坚持“以实践与创新能力培养为优秀”的实践教学观念,优化实践教学内容,改革实践教学方法和手段.结合专业综合改革,在相同知识平台基础上,将教学内容联系较为密切的课程,整合成系列课程群,按群建立以能力培养为主线,分层次、多模块、相互衔接、科学系统的实践教学体系.实现与科研、工程、社会应用密切联系,基础与前沿的有机结合的良性互动.引入现代技术,改造传统的实践教学内容和技术方法.建立新型的适应学生能力培养的考核方法和教学模式.在专业综合改革的基础上,整合拓展,完善实践教学过程的层次化,在实践教学体系中主要完成: (1)基础型训练——实践教学的基础,加深学生对基本知识的理解; (2)综合设计型训练——实践教学的关键,增强学生理论联系实际能力; (3)拓展应用型训练——实践教学的提高,促进学生对交叉学科的知识综合性; (4)工程创新型训练——实践教学的升华,培养学生对系统的工程能力和创新精神. 1.2理论、实践和仿真并举 将仿真技术逐步渗入到电子信息类理论课程以及相关的实践类教学中,在课程内容设置上理论教学与实践教学相辅相成、相互渗透.在实验教学中,加强实验教材建设,编写集电子电路、通信与信息类处理、计算机控制三位一体的电子信息类专业实验教材,突出软件仿真技术在实验中的应用.在具体过程中,硬件实验与软件仿真并举,加强对系统设计工具软件的实训,突出对知识综合运用能力、系统设计能力、创新能力、团队协作能力与工程实践能力的培养. 1.3以大学生电子设计竞赛促进实践教学 伴随科学技术迅速发展,专业之间相互交叉与渗透,而电子设计竞赛内容具有明显电子技术、信息类技术、计算机技术等的综合特征,需要理论与实践的紧密结合,强调系统总体方案的设计和具体电路的实现,朝着新技术和新应用方面发展.传统下的课程体系已经不能适应这种需求,必须更新教育理念,在专业综合改革框架下,构建新的实践课程体系,以满足专业学科在新环境下要求.鼓励学生申报开放项目,自主选择指导教师,在教师的宏观指导下完成课题研究,为参加电子设计竞赛打下基础.对积极愿意参加电子设计竞赛的同学,则组成参赛小组,指派理论水平高、实践经验丰富、创新意识强的教师给予指导,提高综合实践能力.十多年来,我们在竞赛中获得优良成绩,有力推动实践教学改革. 1.4实践教学保障体系的进一步完善 实践教学保障体系的基础是拥有一支实践经验丰富,勇于创新的实践教学队伍.以现有的两个教学团队《现代电子技术教学团队》、《信息类与控制教学团队》为基础,整合两个团队的师资力量,打造一支教学理念先进,教学管理有力,实践环节特色突出,教学、科研成果丰富,朝气蓬勃、开拓创新的一支优秀电子信息类专业实践教学团队.实践教学保障体系的优秀是实践教学管理制度,为保证正常的实践教学秩序,必须加强实践教学工作的规范化管理.实践教学由实验、实训、实习、毕业论文(设计)等环节有机构成,强调每个环节都重视实践教学的管理和监督,并积极探索创新管理监督模式,是提高实践教学质量的关键.如成立由教学经验丰富、责任心强的高级职称教师组成的教学督导组,督导实验课中的备课情况、课程教学计划的执行情况、实验报告的批改情况;实训中的电子电路制作的方案、调试、验收情况;专业实习中的计划、实施过程、实习报告的撰写和鉴定情况;毕业论文(设计)的选题、开题、论文(设计)规范性的指导情况等.对教师实施教学过程及时提出针对性的意见和建议,以提高实践教学效果,形成长效管理机制. 2实习、实训基地建设 建立一个集实践教学内容、形式、手段、考核、教材建设和队伍建设等为一体的电工电子实验中心,能为学生能力培养提供便利.围绕专业综合改革目标,在分层分流人才培养方案的课程体系下,根据学生的学习认知规律,按层次、分阶段实施实践教学. 2.1实验室建设 不断深化教学内容和教学方法与手段的改革,将仿真技术与各模块组成有机整体,采用现代仪器方法和技术,将理论教学与实践教学紧密地联系在一起,重点培养学生的知识综合运用能力、实践动手能力、创新意识和创新能力.通过实验与多媒体及计算机软件仿真相结合,体现现代教育技术在电子教学实验中心实施的实验教学.以培养和提高学生的科学实验素质和创新能力为目标,积极开展实验教学改革,努力提高实验教学质量,进行实验教学改革.精选实验项目,按照基础型、综合型和设计性等实验类型,分层次开设教学实验,因材施教.改革教学方法,利用现代教育技术加快实验教学手段的现代化,并努力将科研成果转化为实验方法和内容.依托优势学科让学生及早参加科学研究,通过科学实验培养学生理论联系实际的学风、严谨的科学态度和分析问题、解决问题的能力与创新精神.充分重视实验室向学生开放工作,把实验室开放工作作为教学改革的重要内容.坚持“面向全校、因材施教、形式多样、注重实效”的基本原则,有效利用现有实验室条件或创造必要的条件,统筹规划实验室开放工作,制定相应的实验室开放制度.本着实验教学改革的精神,积极开展实验室开放工作,采用多种形式向学生开放.不断完善各类实验室开放形式,创造条件让学生较早地参加科研和创新活动.在时间和空间上全方位开放实验室,吸引学生利用课余时间(假期)到实验室参加实验研究、进行科技制作和发明创造等活动,培养学生动手能力和创新实践能力. 2.2电工电子实验中心建设 经多年努力,已经形成一个实验形式上开放与计划安排相结合,实验内容上基本是内容与创新相结合的新型实验教学与管理模式,是一个提高学生的实验技术水平、增强动手能力、逐步养成从事科学研究的基本素质和良好习惯的综合性平台.在这个综合平台上,建设新目标下的实验室和实验教学模式,以适应培养创新型、复合型人才的需求. 2.3实习基地建设 校企合作是高校培养创新型人才的一种新型人才培养模式,是促进高等教育改革创新,全面提高人才培养质量的重要举措.通过校企共建实习基地,实现应用型人才培养的目标.在实践基地中,完成对大学生的技能训练,培养实践动手能力.学生在企业导师的指导下,有望直接参与企业的产品研发和技术活动,增强创新意识.目前我院已与杭州大华,武汉众友,江苏洪泽瑞特,扬中绿杨电子、苏州固纬、福建冠捷电子、淮北东磁电子、淮北矿业集团等企业建立长期稳定的专业实习基地,收到良好实习效果. 3结束语 在专业实验中,以多媒体技术仿真技术为主线,采用“层次化、模块化、相互衔接、整体统一”的模式,不断优化实验项目.坚持因材施教,提供一部分拓宽与提高的选做实验项目,为学生的自主研究与发挥留有足够的空间,以满足部分学生兴趣特长和个性发展的需求,促进创新人才的成长.在专业实践教学中,以实验教学为基础、课程设计为主线、电子设计竞赛和工程训练为依托的教学模式.结合仿真技术特点,从课程、课程群、逐步过渡到以系统设计、模拟分析和系统实现为主的方式,强化EDA技能训练和突出工程应用培养,以满足加强素质教育、培养复合型、应用型人才的要求. 作者:杨一军陈得宝方振国李峥王江涛李素文单位:淮北师范大学 信息类论文:电气信息类应用型人才培养论文 1电气信息类专业人才“画像”与“塑像” 在专业人才准确“画像”的基础上,形成符合行业需求、岗位要求的应用型人才培养方案——“塑像”。我校电气类相关专业根据“画像”,优化人才培养方案,整合课程形成新的课程体系,加强网络课程、优秀课程建设,实践能力培养从“满足学生实践能力基本训练需求”转入“提升学生综合训练和创新训练的质量和效果”,完善“三级”大学生创新训练体系,加强教学过程设计、管理、评估等环节,探索多种应用型人才培养模式,并逐步完善以适应高级应用型人才培养需求。 2课程整合优化,强化专业基础能力培养 应用型人才培养的关键是能力的培养,而基础能力培养又是其他各种能力培养的重要前提。调研发现,有相当一部分电气信息类专业的毕业生在择业、就业时连专业相关的基本能力和基本素质都很缺乏,在就业时就失去了专业的优势,专业领域实力与竞争力明显不足。因此,适应应用型人才培养的课程体系就显得尤为重要。我校电气信息类相关专业以此为人才“塑像”、课程体系整合优化的重要依据,形成了“通识基础+学科基础+专业优秀+实践、创新训练环节”课程体系框架,进行课程整合优化,加强网络课程、优秀课程建设,提升学生综合训练和创新训练的质量和效果。如独立出“模拟电子线路”、“数字逻辑电路”课程的课内实验与EDA课程相结合,进行课程整合与教学内容、过程管理、评估考核等方面的创新改革,设立“模电实验”、“数电试验”课程,将传统的课内实验与专业常用的软件工具(如Multisim、Altiumdesigner)相结合,要求学生在进行相关课程实验之前需要用相关的专业软件进行仿真或画出原理图,并调整实验内容增加综合性设计实验,加强过程管理、考核。又如,调整传统的电子实习内容,增强学科基础与专业优秀课程、实践创新等的联系,具体做法是将传统的焊接、调试收音机和数字万用表的实习内容调整成利用“模电实验”、“数电试验”课程所学的专业相关软件进行原理图绘制、PCB版图设计,单片机开发套件(我校自行研发)焊接、测试、软硬件联机调试等内容,为后续的“单片机原理及应用”、相关课程设计、综合应用开发、毕业设计及创新训练等做准备,这不仅加强了前后课程衔接,还在实践应用中强化了学生的专业基础能力培养。再如,整合“传感器原理及应用”与“虚拟仪器”课程,增设“检测技术综合训练”环节,以综合项目设计形式将传感器应用与LabVIEW开发平台结合,增强学生的系统设计、工程素质意识,培养学生团队协作精神。 3完善创新训练体系,注重应用型人才工程实践能力与创新意识培养 创新训练包含两个层面的含义: (1)人才培养模式的创新,以往本科生教育更注重理论学习,而进实验室进行项目化的综合训练机会相对较少,创新训练让更多的学生有机会进入实验室得到实践训练; (2)真正意义上的创新训练,包括各类创新实践活动及各种学科相关竞赛活动。不管从哪个层面来说,创新训练都成为应用型人才能力、素质等培养不可或缺的重要途径和有效方法。完善省级、校级、二级院系组成“三级”创新训练体系,为应用型人才工程实践能力、创意意识、综合素质培养提供了制度上保障与激励。电子电气工程学院在省级大学生实践创新训练计划、校级实践创新训练计划的基础上,总结多年经验出台了二级院系层面的“实践创新训练计划实施办法”、“学科竞赛组织实施办法”等条例,开放创新实验室,成立了以学生为主导由经验丰富的教授、副教授等为顾问的科技协会,积极组织开展各类科技创新活动,引导学生积极参与科学研究、技术开发和社会实践等创新活动,充分发挥学生学习的主动性、积极性和创新性。这些办法的实施有效地激发学生求知欲望、实践创新意识,培养了一批专业基础扎实、工程实践能力强、有一定研究基础的、综合素质高的应用型人才。先后多次斩获“中国机器人大赛暨RoboCup公开赛”特等奖、一等奖,江苏省大学生机器人大赛冠军、一等奖,江苏省大学生实践创新“最具潜力项目奖”、江苏省普通高校本专科优秀毕业设计(论文)优秀团队、优秀毕业设计,飞思卡尔智能车华东赛区二、三等奖等众多赛事奖项。 4教育教学内容改革创新,强化过程设计、管理与评估 课程体系整合优化完成后,为达到好的教学效果,相应的教育教学内容与教学方式的改革创新也就成为至关重要的一步。教学内容改革注重认知规律、实际应用,以实例、综合性设计等讲解相关知识点等。如电子信息工程专业与电子科学与技术专业的“FPGA系统设计”课程授课内容组织时不受教材的制约,而注重认知规律,循序渐进,逐步推进,减少传统的硬件结构讲解,以实例讲解硬件描述语言,在应用中提升学生的学习兴趣,将枯燥的记忆与实际练习相结合,加深了学生的记忆。在教育教学方式方面打破传统的理论教学和实践教学分离先讲理论后做试验的教学方法,将上课地点安排在实验室,采用边讲边练和竞赛式实践操作的教学方法。这种“练中学,学中练”、“竞赛式”的教学方法,提高了学生的学习兴趣、提高了学习效率、提升了教学效果与教学质量。又如“单片机原理及应用”课程作为推广试点,经过教学内容整合、教学环境及教学方式改革,在电气工程及其自动化专业先期开展,取得了与“FPGA系统设计”课程同样的预期效果。 5探索多种人才培养模式,促进应用型人才培养 电子电气工程学院在对人才培养目标进行“画像”、“塑像”过程中,除了修炼内功、继承优良传统、吸收消化兄弟院校较好的做法,还积极引导电气信息类相关产业、行业、企业参与“画像”、“塑像”,探索“CDIO”、“校际合作”、“校企融合”等多种形式人才培养模式,促进应用型人才培养。电气工程及其自动化专业作为“CDIO”试点专业,在应用型人才培养教学实践中,运用“CDIO”人才培养模式有效的建立理论与实践之间的联系,取得显著效果,校际合作方面,与南京理工大学紫金学院就“电子工程师”、实践创新训练等项目合作达成意向;与本地兄弟院校相关专业共享优质资源、学分互认等校际合作进行积极磋商并取得进展。校企融合方面,先后与ADI、北京精仪达盛、连云港龙瑞电气等企业建立联合实验室;与绿扬电子仪器集团、华清远见南京分中心、南京诺网信息等企业建立“产学研”合作关系,积极参与电气信息类专业应用型人才培养方案的制定。在模块课程设置、实践创新、嵌入式系统开发集中实践、通信技术服务、实习、毕业设计、就业、师资培养、教师企业实践等方面相关企业都给予了很多帮助并提出了宝贵意见,安排工程师走进课堂开展技术培训。与华清远见、诺网信息合作成果显著,并走向深入,进一步探讨校企合作项目。 作者:井娥林温宏愿孙正凤单位:南京理工大学泰州科技学院 信息类论文:新型信息传播媒体类型探究论文 论文摘要:新媒体是一个很有弹性的相对性概念,不同时期对其的解释并不相同.新媒体具有传播上的无限性、时间上的即时性、沟通上的互动性、内容上的整合性等特点.互联网技术、多媒体技术、通信技术和数字技术的迅猛发展,使各种类型的新型信息传播媒体不断推陈出新,但是总起来讲,新媒体的类型主要是网络媒体、新电视媒体、手机媒体三种类型. 论文关键词:新媒体;类型;特点;分析 1新媒体的界定 段鹏博士在其著作《传播学基础:历史、框架与外延》中提出:“所谓传播媒介,是指介于传播者与受传者之间,用以负载、传递、延伸、扩大特定符号的物质实体.”新闻传播学中的媒介一般指狭义的媒介.“新”,一般用来描述与传统的、旧的、落后的不同的、更先进的、新近出现的事物.童兵先生也曾在他的著作《理论新闻传播学导论》中提出:“传播媒介有时也称媒体.” 由此我们可以看出,所谓“新媒体”,就是指一定时期内,在传统媒体基础上,以最新的科学技术为背景和手段,随着传播新技术的发展和传媒市场的进一步细化而产生出的一批新型的信息传播媒体的统称.新媒体出现于20世纪中后期,计算机的发明和网络技术的应用是其获得发展的科技基础和最主要的标志. 2新媒体的类型 新媒体,这一概念的提出可以追溯到近40年前.1967年,美国CBS哥伦比亚广播电视网)技术研究所所长、NTSC电视制式的发明者P·戈尔德马克(P·Goldmark)发表了一份关于开发EVR(电子录像,ElectronicVideoRecording)商品的计划,其中第一次提出了“新媒体”(NewMedia)一词.新媒体是个综合性的概念,它不是专指某一种特定的媒介,而是对为适应信息传播的新需求而出现的一批媒介的统称.这里所说的“新媒体”,是在传统媒体的基础上,以最新的科学技术为背景和手段发展起来的新型媒介,主要包括以下几大类:其一,光纤电缆通信网、电子计算机通信网、大型电脑数据库通信系统、互联网等网络技术下的网络媒体;其二,都市型双向传播有线电视网、利用数字技术播放的广播网、图文电视、通信卫星和卫星直播系统、高清晰度电视、数字电视等电视技术下的新电视媒体(为了和传统的电视媒体相区别,我们在这里把这些新型的电视媒体称为“新电视媒体”);其三,手机短信和多媒体信息的互动平台、WAP手机、手机电视等手机技术下的手机媒体. 2.1网络媒体 计算机网络在传播新闻和信息方面具有媒体的性质,因而将其称为“网络媒体”.网络媒体的发展是以目前全球最大最普及的计算机信息网络—互联网为基础和载体的,有时,国内也将其称为“互联网媒体”. 互联网又译为“因特网”或“英特网”,其全名是“国际计算机互联网网络”,是目前最大的国际性互联网络.互联网突破了时间和空间的限制,网络上的每一台计算机就是每一个节点,最大限度地实现了资源共享,这是人类传播领域里的实质性变革. 因特网起源于1969年美国国防部为避免核战时通信瘫痪而开发的计算机“ARPANET",这个网络的使用者最初被严格控制为有关从事国防科研的科学家.1991年,欧洲粒子物理研究所科学家提姆·伯纳斯·李(TimBernersLee)开发出了万维网(WorldWideWeb),还开发了极其简单的浏览软件.此后,互联网开始向社会大众普及.1993年,伊利诺斯大学美国国家超级计算机应用中心学生马克·安德里森(MarkAndreesen)等人开发出了真正的浏览器“MOSAIC".该软件后来被作为NetNavigator推向市场.此后,互联网才开始爆炸性普及.90年代中期,互联网在全球迅猛发展起来.到1998年,互联网已经通达180多个国家和地区,连接着超过947万台的计算机主机,用户超过1亿. 我国在20世纪80年代中期以后才开始和互联网发生联系.1987年9月,在北京计算机应用技术研究所正式建成了我国第一个互联网电子邮件节点,并于同月22日22点55分在北京通过互联网向全世界发出了第一封电子邮件:“越过长城,通向世界”(OvertheGreatWall,WecanreacheachcornerontheWorld),而当时我国还没有加人互联网.1991年10月,在中美高能物理年会上,提出把中国纳人互联网络的合作计划.1994年4月,我国实现了和互联网的TCP/IP连接,开通了互联网的全功能服务,并在同年5月完成了我国最高域名CN的主服务器设置,这标志着我国正式加人互联网工程.1995年,张树新创立了第一家互联网服务供应商—壕海威公司,中国的普通百姓才开始使用互联网.至今,互联网进人普通家庭仅12年时间,但互联网工程在我国已经取得了很大的发展和普及.2000年末,我国颁布了《互联网站从事登载新闻业务管理暂行规定》和《互联网电子公告服务管理规定》.在国家政策的规范下,相信中国的互联网媒体产业能够走出一条富有特色的发展道路. 2.2新电视媒体 1884年,德国科学家保罗·尼普科夫(P"Nipkow)发明了一种机械式的圆盘扫描盘,并申报了专利.这项发明为现代电视的诞生提供了有力的技术支撑.20世纪初,电子电视的研制工作正式开始.1926被称为“电视之父”的英国科学家约翰·洛克·贝尔德(J"L"Baird)利用尼普科夫发明的机械扫描盘成功地完成了画面传送和接收的完整组合试验.1962年7月,电视图像首次越过大西洋. 麦克卢汉在《理解媒介》一书中首创了“地球村”(TheGlobalVillage)一词.他认为,传播革命改变了人们的感官尺度,电子媒介的高速传播压缩了广漠的空间,消除了人类视觉和听觉上的珍域,使世界逐步变小,最终成为一个村庄.麦克卢汉认为,电子媒介尤其是电视的普及,把遥远的世界拉近了,整个世界成了一个“地球村”,任何国家和社会都是这个村庄的一部分. 电视在中国出现于1958年.那年5月1日中国中央电视台(初名“北京电视台”,1978年5月1日改为现名)开始试验播送节目,同年9月20日开始正式播送节目. “电视”,在今天应该是属于传统媒体的,但是随着都市型双向传播有线电视网、图文电视、通信卫星和卫星直播、数字信号处理的等技术的发展和应用,“电视”这一传统媒体衍生出了属于新媒体的数字电视、高清晰度电视、车载移动电视等新型的传播形式. 数字电视是21世纪广电领域中引领人们享受现代数字化生活的一项新的技术革命.在电视节目的制作、传输和接受中,使用模拟方式的叫模拟电视;而在电视信号的获取、产生、处理、传输、接受和存贮的过程中均使用数字方式的电视叫数字电视.一般而言,数字电视系统是将活动图像、声音和数据,通过数字技术进行压缩、编码、传输、存储、实时发送或者经过纪录媒体传播的视听系统.有线电视是通过电缆或光缆组成传输线路,将电视节目直接传送给用户接受机的一种区域性电视广播方式.1999年,中国国务院作出决定,组织我国高清晰度(数字)电视产业的研究和发展,并把数字电视产业化项目列人国家“十五”计划的十二项重点项目中.电视产业数字化发展的趋势不可阻挡.中国国家广电总局更是提出了发展数字电视的“三步走”战略,到2015年全面实现数字电视的播出. 数字电视的发展在中国具有深远的意义.它不仅会改变人们的日常收视习惯,也给传统的广播电视产业带来了巨大的革新和激烈的竞争.今后几年,数字电视在中国将会得到更大程度的发展.公务员之家 “移动电视”作为新电视媒体的一种,其发展之迅速,依然让人始料不及.移动电视具有覆盖面广、反应迅速、移动性强等特点.移动电视首先在新加坡得到应用.我国内地已经有北京、上海、广州等十多个大城市开始在公交车上播放移动电视.上海文广集团在我国率先开展了移动电视业务.一个中型城市公交车达2000至5000辆,2003年我国私人轿车数量突破1000万辆,2003年全国列车年运载量达13亿、2007年将达17.6亿、2020年更有望达40亿.面对如此庞大的移动受众群,广播得到了很好的发展,国家广电总局将2003年定为“中国广播发展年”并大举酝酿中国广播业的第二次复兴.然而,移动电视的出现,注定了我国广播业的繁荣只是昙花一现,也注定了广播业将很难再有如此巨大的辉煌,这份辉煌将属于移动电视. 2.3手机媒体 传播学大师麦克卢汉曾说:“媒介是人体的延伸.”用这句话形容今天的手机再合适不过了.手机是手中的交际圈、是移动的生活艺术.如今,手机已经不只是普通的通讯工具了,科技的发展使人们对手机的要求越来越高,那些功能多样化、设计个性化的时尚手机更是倍受年轻消费者的青睐. 现代移动通信技术在20世纪得到了飞速的发展.20世纪20年代至40年代,美国在短波几个频段上开发出专用移动通信系统,这是现代移动通信的起步阶段.移动通信技术的发展为手机的出现铺平了道路,固定电话技术的成熟也为手机的发展奠定了基础手机,本是简单的点对点语音通讯工具,但是随着微处理器技术、数字信号处理技术、多媒体技术的发展和应用,手机的功能得到了飞速的发展和扩充,手机的发展为信息传播带来了全新的途径.1992年世界上第一条手机短信在英国沃达丰的网络上通过电脑向手机成功发送,这标志着短信时代的到来.1999年,诺基亚推出了首款WAP手机,用户使用支持WAP的网上通系列手机就可以随时通过无线蜂窝网络登录互联网.而后,2000年5月,中国移动通信有限责任公司正式开通了短信(SMS)服务,发出了中国的第一条短信.接着,2001年4月底开始,新浪、搜狐、网易等门户网站率先推出手机新闻短信服务,提供重大时事和热点新闻.另外,2002年诺基亚推出了第一款内置摄像头手机,这让手机的功能更是达到了登峰造极的程度.2005年江西发生地震后,九江市政府在第一时间向全体市民发出了:“九江市附近发生5.7级地震,但不会给九江市民造成很大影响”的公共短信,在最短的时间里对缓解市民的恐慌心理、稳定社会的正常秩序起到了很好的作用.手机已经不再仅仅是通讯工具了,它已经俨然成了影响人们生活方式的新型信息传播媒体.手机作为产品消费平台和付费平台,被视为是未来一段时间信息和娱乐消费的个人终端设备. 信息类论文:剖析电力工程建立项目信息分类论文 摘要:近年来,随着经济的快速增长,我国的电力需求也在大幅度的提高,电力工程项目的快速增长对我们提出了一些新的要求。如何有效、有序、有组织地对电力工程项目全生命过程的信息资源进行管理,是电力工程项目管理的重要环节。以计算机为基础的信息处理技术在电力工程项目管理中的应用,又为大型电力项目信息管理系统的规划、设计和控制提供了全新的信息管理理念、技术支撑平台和全面解决方案。 关键词:电力工程;信息管理;智能化 0引言 近年来,随着国民经济的快速发展,我国电力工业也得到了快速的发展。电力工业成为国民经济产业的基础,承担着促进我国国民经济发展的重要任务。 据统计,2009年1月至10月我国电力工业生产简况如下: “十一·五规划”即将完成,从电网的“十二·五规划”可知,在今后一段时期,我国经济增长仍将保持高速的态势,伴随着社会对电力工业也将保持旺盛的增长需求。电力项目按照超前规划、适度发展原则进行建设,实现更大范围的资源优化配置,推动能源的高效开发及利用,是我国经济又好又快发展的重要保障。发电厂、变电站等电力工程项目建设的任务繁重,如何进行科学合理的项目信息管理,对提高电力工程项目的质量、工期、造价都起着重要的作用。 1电力项目信息管理 对于电力工程建设项目,随着电力项目的计划、启动、规划、实施等项目生命周期活动内容的展开,大量项目的文件、报告、合同、照片、图纸、录像等各种各类信息会不断地产生,需要对其进行诸如收集、分类、加工、过滤、归档、储存等处理,以实现对项目的有效控制和管理。所谓电力项目信息管理是指在整个电力项目全生命周期管理过程中,对信息进行收集、加工和输入、输出活动的总称。项目信息管理过程包括信息收集、信息传输、信息加工和信息储存等内容。 电力项目信息管理直接影响项目管理工作的效率、风险、质量和成本。因此,如何有效、有序、有组织地对电力项目全生命过程的信息资源进行管理,是电力项目管理的重要环节。以计算机为基础的电力项目信息处理技术在电力项目管理中的应用,又为大型电力项目信息管理系统的规划、设计和控制提供了全新的信息管理理念、技术支撑平台和全面解决方案。 1.1项目信息管理的基本原理项目信息管理是涉及信息资源、信息技术、参与活动的人员等要素,是多要素、多学科、多手段的管理活动。项目信息管理是一种技术性很强的管理活动,它要运用许多技术手段和管理方法。具有以下四大基本原理: 1.1.1信息增值原理信息增值是指项目信息内容的增加或者信息活动效率的提高。它是通过对项目信息的收集、组织、存储、查找、加工、传输、共享和利用来实现的。 1.1.2增效原理项目信息管理可以通过提供信息和开发信息,充分发挥信息资源对包括信息和知识在内的各种社会活动要素的渗透、激活与倍增作用,从而能够节省社会资源、提高工作效率、创造企业效益,实现社会的可持续发展。 1.1.3服务原理项目信息管理与一般的管理过程相比,具有更强烈的服务性,项目信息管所有过程、手段和目的都必须以用户需求为中心,必须通过服务用户来发挥作用。 1.1.4市场调节原理信息管理也受到市场规律的调节,主要表现在以下两个方面:信息产品的价格受市场规律的调节,信息资源要素受市场规律的调节。 1.2电力工程项目信息管理的特征电力工程项目信息管理具有管理的一般性特征。例如,管理的基本职能是计划、组织、领导、控制;管理的对象是组织活动;管理的目的是为了实现组织的目标等,在信息管理中同样具备。但是,电力工程项目信息管理作为一个专门行业的管理类型,又有自己的独有特征:与电力企业制度紧密结合,设备及人员信息需要高度集中。正是有了信息的集中统一,才使得信息真正成为一种资源,并且实现了信息资源的共享。使电力项目管理人员随时掌握设备、人员的相关信息,使电力运行安全可靠。 2电力工程项目信息管理系统 “电力工程项目信息管理系统”是向电力企业内各级主管部门(人员)、其他相关人员,以及组织外的有关部门(人员)提供信息的系统。它通过提供作为决策依据的统一的信息来为企业的计划、组织、领导、控制以及日常的作业服务。电力项目信息管理系统应向主管部门提供四种主要的信息服务:确定项目信息、搜集项目信息、处理项目信息及使用信息为项目服务。 以“变电站智能化巡检信息管理系统”为例: 变电站智能化巡检信息管理系统采用了“条码(无线射频钮)”作为设备标识器,各个需要巡检的设备上安装一个“条码”,内部存储特定的代码,标识着设备的状态、参数等所有内容。当工作人员巡检时只需带着巡检器(掌上电脑)到现场读取各设备标识器的数据即可,由于巡检器机身小巧轻便、操作简单方便,十分适合现场使用,同时它还解决了巡检到位问题以及省去了大量的数据录入工作,使用效果良好,对提高设备的运行维护水平及减轻数据的输入工作量起了很好的作用。当需要进行设备状态检修、设备缺陷管理和设备性能动态分析时,将工作站数据库的相关信息调出,设备的历史状况便一目了然了。 2.1变电站智能化巡检信息管理系统的硬件组成 变电站智能化巡检信息管理系统主要由无线射频设备标识器(条码)、巡检器(掌上电脑)、客户计算机和网络服务器组成。 2.2变电站智能化巡检信息管理系统的特点 2.2.1巡检内容的编制灵活 巡检路线按部门、专业、巡检员分类; 每一条巡检路线按设备、部件、项目分层组织; 每一条巡检路线可定义巡检或点检两种模式; 2.2.2巡检项目齐全,巡检工作人员录入方便 系统设定了“观察类”、“记录类”、“代码类”、“测温类”、“测振类”五种巡检项目类型。 2.2.3强大服务器软件的信息处理与统计功能 ①信息查询信息查询是系统对信息进行处理的主要部分,通过不同的查询功能可以按不同的方式对信息进行处理、分析获得所需的结果。系统提供五种查询方式:工作查询、异常查询、缺陷查询、结果趋势查询、漏检查询。 ②考核统计功能主要功能是对巡检工作人员的日常巡检工作的统计,以便考核巡检工作人员的工作情况,主要包括:路线统计、到位检查、工时统计、异常统计。 异常统计用于统计设备有无异常情况或是有哪些异常情况;路线统计、到位检查、工时统计用于统计巡检工作人员到达巡检现场各个检查点的时间,以及在各个检查点耗费的时间。 漏检统计用于巡检人员在应巡检周期内未检查项目的条数,以及哪些已派发而未下传的点检计划。 ③报表功能系统设计有各种完善的报表,并且用户能够根据实际需要定制各种报表。 ④缺陷管理系统可以按巡检人员、巡检日期、缺陷类别、设备等方式作为检索条件,方便地统计设备的缺陷情况,同时也可以将设备缺陷转给其它系统,以便与其它系统集成。 3结论 电力工业是关系国计民生的基础产业,承担着保障和促进国民经济发展的重要任务。当前乃至今后一段时期,电力工程建设都处在一个快速发展的时期,电力工程项目投资大,任务紧迫,环境复杂,新技术新工艺不断应用,业主对项目质量、工期、安全、投资效益等方面的要求不断提高,电力工程项目管理应当适应新的发展要求,借鉴国内外先进的管理理念、管理模式、制度、方法和手段,实现项目管理的现代化,促进工程建设规范有序、优质高效、安全可靠的进行。信息管理是项目管理的重要内容之一,对电力工程项目管理的好坏起着决定性的作用。公务员之家 工程项目信息管理系统在电力工程项目管理中的应用,不仅提高了工程管理效率,而且提升了工程管控水平。目前,信息技术快速发展,利用先进的信息技术手段进一步深入工程信息的挖掘利用,可以强化工程信息整合处理能力,推进工程效益的有效管控。本文结合变电站智能化巡检信息管理系统来制定科学合理的管理制度和规范完善的管理程序。 变电站智能化巡检信息管理系统是变电设备运行维护单位用来辅助对变电设备及其附属设施进行日常巡视和检查工作的信息系统。此系统的使用将改变以往设备大修制定计划需要再三催促各部门上报计划,而各部门进行上报时又需要翻查大量资料统计设备信息,不但工作效率低还有可能漏报的状况,现在大修计划的制定只是举手之劳的事,设备的安全运行水平、管理效率都得到了极大的提高。借助系统的帮助不但可以及时掌握设备的第一手现场资料,而且可以快速地进行处理。变电站智能化巡检信息管理系统大大提高了设备的健康水平,保证了各项生产任务优质高效地完成。 信息类论文:企业网络营销的客户信息分类研究论文 【关键字】:互联网络网络营销客户信息管理 【摘要】:网络环境下传统的营销模式发生了巨大的变化,网络营销的产生促进了以客户为中心的营销观念的产生和发展。针对目前在网络营销中对客户信息处理的不完善性,提出了关于网络营销客户信息管理的实施策略 1.网络营销与客户信息组织 互联网络的开通与不断完善,为企业营销带来了新的契机,预示着一场营销革命即将发生,网络营销时代即将到来。网络营销是利用网络资源展开营销活动,是目标营销、直接营销、分散营销、顾客导向营销、双向互动营销、远程或全球营销、虚拟营销、无纸化交易、顾客参与式营销的综合。其实质是利用互联网的技术和功能,通过信息的交互式流动,在虚拟的市场中实现交易。上网企业可以利用互联网,以很低的成本进行国内外商品信息的查询;对网上目标顾客进行产品测试与满意调查,让顾客自行设计产品,满足个性化需求;可在网上有关信息,进行广告、促销活动;可利用网络渠道进行直接的网上交易(主要是诸如电脑软件、电子图书、电子资料库等电子化产品,有的可使用电子货币),或配合传统的送货上门、结算完成交易过程;也可通过网络提供各种售后服务,建立顾客档案,与顾客进行一对一的双向互动沟通。由于渠道缩短,业务人员及管理人员的减少,企业内外部虚拟组织(如虚拟橱窗布置、虚拟商品、虚拟经销商、虚拟业务代表)的采用而导致的经理、及分店、门市数量的减少或消失,“按单制造,及时送货”所带来的库存成本及风险的减少,交易过程简化所带来的高交易效率与低交易成本,势必会大大降低营销成本,提高营销效率、质量和效益。 1.1基于网络的营销方式与营销信息流的组织 我国目前网络营销的主要方法有: a.网上页面广告。主要包括横幅旗帜广告(即Banner,可以是静态图片或gif动画或Flash动画),标识广告(即Logo,它又分为图片和文字2类),文字链接以及分类广告(ClassifiedAd.)等几种形式。当访问者看到网上广告并对其感兴趣时,即会点击链接到广告者的网站上。 b.搜索引擎加注。经常上网的朋友都会熟悉这个名词,搜索引擎收集了成千上万的网站索引信息,并将其分门别类地存放于数据库当中,当我们想在网上寻找某方面的网站时,一般都会从搜索引擎入手。有关机构的统计报告显示,搜索引擎查询已经成为上网者仅次于电子邮件的一种最常使用的网上服务项目,相信每一位网站建设者都希望自己的网站能被搜索引擎罗列出来,甚至排名靠前,这就必须进行搜索引擎加注。 c.商业分类广告。据统计,上网者查看分类广告与查看新闻的比例不相上下。分类广告是指按行业及目的等进行分类的各种广告信息,它具有针对性强、费用低、见效快、交互方便及站点覆盖广等优点。目前网上提供这种服务的站点层出不穷,较常见的有阿里巴巴、经贸信息网及市场商情网等。d.电子邮件。历年来世界各国的互联网应用调查都显示,电子邮件几乎永远是网络用户的首要应用项目,各类专业的邮件营销服务商已将服务深入到千家万户,作为一种全新的电子邮件RichEmail,由于其具有的多媒体特性,正在受到越来越多客户的关注。 e.交换链接。如果说“链接”是互联网站上最实用、最有特色的技术,那么“交换链接”应当是开展网上营销的最经济、最便利的手段,网站之间通过交换图片或文字链接,使本网站访问者很容易到达另一个网站(对新网站尤其重要),这样可以直接提高访问量,扩大知名度,实现信息互通、资源共享。以互联网为载体的网络营销呈现出勃勃生机。在这个过程当中客户处于中心地位,而信息的获取成为企业追逐的目标。而网络营销中企业的信息活动主要表现为以企业为中心的信息流的运动。任何信息都是为了满足某一特定企业的某一需求而产生的,任何企业又作为信息的生产者而存在。营销信息流的出现很好地满足了企业的需求。网络营销作为企业经营活动的一部分,是信息的生产者。它产生了大量的无序杂乱信息,需要进行信息组织,以其更好的为企业服务,创造更多的价值。 1.2网络营销中的客户信息组织 互联网具有跨时空、交互性、拟人化、超前性、高效性、经济性的特点,可以将企业和客户紧密地结合在一起,真正实现了以客户为中心的网络营销观念对企业服务的能动作用。在整个网络营销环节中,客户信息发挥着重要的作用。 a.客户信息是企业资源的组成部分。客户不仅是普通的消费者,而且成为信息的载体,能有效为企业提供包括有形物品、服务、人员、地点、组织和构思等大量信息。而信息是不能脱离客户而单独存在,它成为企业争夺的重要资源。在互联网上,客户的地位和作用正在发生着变化。客户可以控制自己作为产品和服务的潜在购买者的价值。但是客户却没有认识他们作为人口统计信息和交易史的价值,并没有从他们的信息所创造的经济价值中得利。另一方面,企业需要大量的投入以获得客户信息。双方都缺乏对信息的正确认识,因为客户信息不仅是企业资源,也成为个人的一部分价值。对企业而言,有效客户信息的获得成为他们开拓市场、取得成功的第一步。 b.客户信息是企业创新的合作伙伴。创新是企业生存的灵魂。企业创新的过程就是不断研发新产品、开拓新市场的过程。而客户信息提供了关于未来产品的价格和性能的变化趋势,及时反映最新的市场动向,便于加强客户和企业的联系。客户信息成为企业和市场的一座桥梁,熟练地运用客户信息可以加快企业的 创新步伐。 c.客户信息是企业利润的部分来源。随着互联网技术发展的成熟和互联成本的低廉,信息传播的速度加快,客户与企业之间对信息的享有和具有对等的权利。客户可以利用信息,根据企业的报价,选择最具有吸引力的企业。而企业也将从中获益。首先企业可以利用互联网更容易地找到客户,减少搜寻费用,而且还可以获得关于这类产品的潜在客户的信息。另外,在交易中企业的信息由客户跨时空地传递,使得企业在全球范围内拥有更多的客户。在这个过程中,客户信息间接地为企业创造了利润。由于客户信息自身的特点,以及企业对其认识不足,目前客户信息的使用较为混乱,没有统一的方法、高效的管理策略。主要的问题在于以商品物流为中心的闭环系统缺乏对客户信息的足够重视,不能及时反馈消费者的潜在需求和消费热点,从而造成信息不对称。客户信息管理在现代企业中已显得日益重要。 2.网络营销中的客户信息管理及其实施 科学的客户信息管理是凝聚客户、促进企业业务发展的重要保障。客户信息是一切交易的源泉。由于客户信息自身的特点,进行科学的客户信息管理是信息加工、信息挖掘、信息提取和再利用的需要。通过客户信息管理,可以实现客户信息利用的最大化和最优化。 2.1客户信息管理的内容 网络营销中的客户信息管理是对客户信息进行收集、抽取、迁移、存储、集成、分析和实现的全过程。具体内容如下: a.客户信息的收集。客户信息的收集是客户信息管理的出发点和落脚点。客户信息的收集可以广泛地利用各种渠道和手段,最为有效的是网络营销所提供的大量信息。但也不能忽视传统的方式(例如电话咨询和面对面交谈)发挥的作用,他们可以作为因特网的有效补充,保证客户信息的全面性。 b.客户信息的抽取和迁移。客户信息的抽取和迁移也是在进行客户信息的收集,但其不是直接面对客户,而是利用已有的信息进行一定的加工。因为各种行业所需的客户信息是千差万别,所以各个企业都占有大量的为本企业所用的客户信息。为了实现信息使用的高效率,有必要在各个行业之间推行一套客户信息的使用标准,最大限度地取得信息的一致性。 信息的抽取机制是建立在不同行业的客户信息基础之上。它使用信息过滤和信息模糊检索技术,在其他企业的客户信息数据库中取得所需的客户信息。它强调两个企业之间客户信息数据的相似性,从共性出发,实现信息的抽取。信息的迁移机制是从客户信息的整体角度考虑,在不同企业之间实现客户信息的共享。信息在迁移过程中忽视细微的差别,重视整体的一致性,花费较少的精力取得较大的效果。 c.客户信息的存储和集成。客户信息的存储和处理技术是客户信息管理的优秀技术,数据仓库技术在其中占有重要地位。因为客户信息是十分巨大的数据,为了能够实现数据使用的便捷高效,需要对使用的数据库进行慎重选择。建议采用大型的关系型数据库管理系统,并带有对并行处理、决策查询优化的组件。客户信息在存储过程中应考虑冗余问题,避免浪费大量有效的空间。客户信息的集成是指客户信息数据按照时间或空间的序列保存,并进行一定层次的划分后存储在数据库中。用户在查询、统计中都使用集成后的数据,可以提高运行效率。 d.客户信息数据库的设计。客户信息数据库是以家庭或个人为单位的计算机信息处理数据库。针对不同的行业有不同的数据单元,而且客户信息数据库的更新频率较高,数据处理量逐步增大。 索引的使用原则。使用索引可以提高按索引查询的速度,但是会降低插入、删除、更新操作的性能。因选择合适的填充因子,针对客户信息数据库更新频繁的特点,亦选用较小的填充因子,在数据页之间留下较多的自由空间,减少页分割和重新组织的工作。 数据的一致性和完整性。为了保证数据库的一致性和完整性,可以设计表间关联。这样关于父表和子表的操作将占用系统的开销。为了提高系统的响应时间,有必要保证合理的冗余水平。 数据库性能的调整。在计算机硬件配置和网络设计确定的情况下,影响到系统性能的因素是数据库性能和客户端程序设计。数据库的逻辑设计去掉了所有冗余数据,提高了系统的吞吐速度。而对于表之间的关联查询,其性能会降低,同时也提高了客户端的编程难度。因此物理设计对于两者应折衷考虑。公务员之家 数据类型的选择。数据类型的合理选择对于数据库的性能和操作具有很大的影响。在该数据库中应注意避开使用Text和Image字段,日期型字段的优点是有众多的日期函数支持,但其作为查询条件时服务器的性能会降低。 e.客户信息的分析和实现。客户信息的分析是客户信息数据库的落脚点,是直接为企业开展其他一系列工作服务的。客户信息的分析是指从大量的数据中提取有用的信息,该信息主要可以分为直接信息和间接信息。直接信息是可以从数据中直接取得,价值量较小,使用范围较小。而间接信息是经过加工获得的较有价值的信息。分析过程主要包括基本信息分析、统计分析、趋势分析、关联分析等。基本信息分析是利用客户的基本情况信息,分析本企业或产品的主要客户的特点,包括年龄、性别、职业、工资状况、学历、地理位置等等。统计分析是利用所有的信息进行统计,分析企业或产品的销售额、利润额、成本量等经济指标,也包括大客户分析和业务流量分析。趋势分析是利用本企业的信息和同行业其他企业的信息,并结合国民经济的整体运行状况,对长期和短期的业务状况进行预测。关联分析是利用客户信息对产品信息、市场信息、企业信息进行分析,综合评价企业的运行状况和产品的供需比例。 2.2客户信息管理的实施 网络营销中客户信息管理的实施主要是指客户信息数据库的实现。在当前环境下,客户信息数据库技术中数据仓库技术是企业使用的主流,该技术的实现也表明了当代客户信息管理系统的走向。以数据仓库系统为优秀技术的数据仓库型客户信息管理系统的广泛应用,为在技术实施以客户为中心的个性化服务提供了可能,又极大影响了企业业务流程的转变,使机构向“扁平化”方向发展。 数据仓库是面向主题的、集成的、稳定的、不同时间的数据集合,用以支持经营管理活动中的决策制定过程。面向主题是指数据仓库内的信息按照企业重点关心的数据(即主题)进行组织,为按主题进行决策的信息过程提供信息;集成是指数据仓库内的信息不是从各个业务系统简单抽取来得,而经过系统加工、汇总和整理,保证数据仓库内的信息是整个企业的全面信息;随时间变化数据仓库内的信息并不是关于企业当时或某一时刻的信息,而系统记录了企业从过去某个时刻到目前各个阶段的信息,通过这些信息,可以对企业的发展历程和未来趋势做出定量分析和预测;稳定是指一旦某个数据进入数据仓库,一般情况下将被长期保留,也就是数据仓库中一般有大量的插入和查询操作,但修改和删除操作比较少。 数据仓库的特点可以描述为主题突出的集成性的信息管理系统。它由源数据、仓库管理和分析工具组成。数据仓库的数据来源于多个数据源,包括本企业的内部数据,也有来自外部的相关数据。网络营销中源数据主要从开展网络营销的实践中获得,包括企业所关注的关于客户的各类信息。仓库管理是根据信息需求的要求进行数据建模,从数据源到数据仓库的数据抽取、处理和转换,确定数据存储的物理结构等。这一阶段是进行客户信息管理的基础,因为大量的源数据经过仓库管理进行了初步的处理。分析工具指完成决策所需的各种信息检索方法、联机分析方法和数据挖掘方法。这一阶段是针对企业的客户群服务的,它直接与客户发生联系,因为企业的产品企划就是在这里完成。数据仓库型客户信息系统继承了以往信息管理系统的一切手法,并以其强大的数据检索和分析功能,为企业提供了综合性的及时信息服务手段,成为客户信息管理系统发展的主流。 客户信息管理在各个方面的运用,已经显示出了强大的生命力。特别是在当今企业以网络营销为支撑来开展业务的情况下,由于网络信息的复杂性和多样性,开展信息管理迫在眉睫。客户信息管理已经也必将会成为企业生存取胜的重要一环。 信息类论文:信息化对人类传统认识方式的改变研究论文 论文关键词:当代认识论信息化信息化社会 论文摘要:在信息亿社会中,人类的传统认识问题得到了扩展,信息化带来了人类认识模式的改变。这主要表现为:认识主体由单一的人发展到“人——机联合体”;主体间关系复杂化、抽象化,构成了一种以平等合作为基础的共生关系;认识客体符号化,实践活动虚拟化。在信息化社会视野下,反思信息化给人类认识方式带来的改变,重新审视人类的认识和实践活动,突破主客二元对立的研究方法,已经构成哲学认识论的当展路向。 在传统马克思主义哲学的视域内,认识论研究基于认识和实践的辩证关系展开[f}l。这种把认识的主客关系作为重点的研究模式强调人作为认识主体是如何在实践中获得、检验认识以及认识之于实践的意义。换言之,该模式只是抽象地建构认识论体系,却忽视了认识论与现代科学的系统结合。随着信息技术不断深人社会生活诸领域,社会实践的发展必然冲击并改变这种模式。对传统认识论的丰富和发展表明,当代认识论发展的新路向渐成雏形。 一、信息化社会的创生 申农1948年在贝尔系统技术杂志上的《通讯的数学理论》奠定了信息论的基础,它与当时的系统论、控制论共同构成了现代社会信息化的基石。计算机网络技术的蓬勃发展催生信息社会化和社会信息化,信息化社会是什么?W.JMartin认为:信息化社会是一个生活质量、社会变化和经济发展越来越多地依赖于信息及其开发利用的社会。在这个社会里,人类生活的标准、工作或休闲的方式,教育系统和市场都明显地被信息和知识进步所影响r}0 信息化社会是工业化社会之后人类社会发展的一个独特形态。在这个以信息技术为基本特征的社会,社会生活各领域都信息化、符号化,信息将起主要作用的社会。在农业社会和工业社会中,物质和能源是主要资源,所从事的是大规模的物质生产。而在信息社会中,信息成为比物质和能源更为重要的资源,基于开发和利用信息资源的信息经济活动蓬勃发展,逐渐取代工业生产活动而成为国民经济活动的主导。在国民经济中占主导地位的信息经济同时构成社会信息化的物质基础,以计算机、微电子和通信技术为主的信息技术革命成为社会信息化的动力源泉。信息技术在各个领域、各个层面的广泛应用对经济社会发展产生了广深影响,从根本上改变了人们的生活方式、行为方式和价值观念。概言之,在信息化社会,信息是重要的资源,信息和知识是社会发展的重要动力,它们以“加速度”方式积累,以丰富多样的形式提供多感官、多通道的信息。 二、信息化杜会对传统认识论的挑战 传统马克思主义哲学认为,认识是人脑在实践基础上对外部现实的能动反映。在这里,认识内含三要素:作为主体的人脑、作为客体的外部现实和充当中介的实践。在马克思主义哲学的文本研究中,实践中介论虽然频遭实践基础论和实践物质论的反对,但它一直以来还是得到了人们的广泛认可。勿庸讳言,实践中介论的表述在当时的生产力条件下是合理的。但是,科技的发展已经远远超出了我们的想象,传统意义上的认识主体、认识客体和实践活动都发生了不容忽视的巨大变化,变化的原因就是信息化社会的挑战。 人类的大脑从来没有像今天这样被如此繁多的信息包围着。信息的社会化和社会的信息化相伴而生,人脑对外部世界的认识已经超出了单一的时空,扩展到全球历史的范围。各认识主体间的联系越来越紧密,蝴蝶效应日益显著。具体而言,信息化社会对传统认识论的挑战主要表现在以下几个方面: 1.认识主体的改变 在信息化社会,认识主体发生了深刻的变化,已经从单一的个体变成了由人和计算机构成的系统。人工智能的出现实现了人的部分智能的外化和虚拟化,扩展和增强了人的认识能力。众所周知,人类曾不断运用物质性工具来延伸和提高自己认识和改造世界的能力,如望远镜、显微镜等。但计算机的问世是对人的智能的扩展。这种扩展在有的部分已经超出了人脑,有些人工智能同人一样也充当着认识主体的角色。 当今时代只是信息爆炸的开端,人们却无时不在感受着信息爆炸所产生的威力。认识主体面临着比以往任何时代更多的挑战与机遇。信息化社会带来了自动化的工作和数字化的生活娱乐。人类不再需要像工业时代那样事必躬亲,而只要准备好大脑接受信息,信息爆炸产生的碎片俯拾皆是。有时候人们不得不被迫接受信息。人们在惊叹万维网信息海洋的绚烂多彩时,却又在迷失中乐此不疲。在信息化社会的迅猛发展中,人类主体与人工智能的互动性关联已经造成了传统认识论认识主体的迅速改变。 2_主体间关系的改变 认识主体向人一机系统的拓展使主体认识能力增强,同时促使主体间关系发生擅变。主体间的交往最大限度地以信息交换的形式显现。在人一机一人的模式下,主体间关系进一步符号化、模式化与单一化,一种平等合作、共生共荣的关系是交往的现实注脚和诊释。个性在系统里被模糊处理,年龄、性别、身体状况之间的差异都被抹去。在0和1的交相映辉中,人们凭借信息能力攻城掠地。家庭、朋友、师长等传统人伦关系遭遇空前挑战。纷繁复杂的信息世界,丰富多变的交往主体,但交往都是在相同的信息规则下完成。个体的违规将会给自身和以自己相关主体带来连带影响。主体间关系的符号化无异于复杂现象中的分形,看似混沌无序,实则每一步都是同样规则的延伸和复制。相较于传统的主体间关系,信息化社会中的主体间关系更具广泛性,任何两个主体都能依信息技术手段发生联系。 3.认识客体的改变 传统认识论的认识客体是物质世界和精神世界的具体客体,信息化社会中的认识客体还包括信息世界。科技的发展和人类认识能力的增强深化了人们对这三个世界的认识。物质世界和精神世界的客体被不断符号化,转化成信息化的客体。这种符号化的客体既非物质亦非精神,是超越于传统二元哲学思维之外的。换言之,这种符号化了的客体是信息化(数字化)了的虚拟客体,它是对真实客体的抽象与模拟,能较全面地反映真实客体的各类特征。在这种情况下,认识主体与客体不再是一对一的间断性反映,而变成了一对多、多对一、多对多的连续性反映。客体的信息化使对客体的连续认识和认识成果的长久保存成为可能,但信息化的客体在人机系统中不断被创生、修改、变换、传输和删除,使得它的生成、运化和发展已非模型能精测实握,个体的认知难度由此增大。这种矛盾只能通过技术进步和主体间合作的加强来逐渐缓解。 信息化社会认识客体的能动性增强了,认识客体不再像过去那样羞答答地等待被主体认识,而是主动地大量涌现到主体面前。这导致主体信息量剧增、认识难度加大,同时促使客体社会化。客体的涌现倘若利于主体的认识,就能很快被主体发现并认识,反之便会阻碍主体的认识活动。虚拟客体的能动性是以主体的能动性为前提的,主体对物质和精神客体的信息化过程本身就是一个能动的改造过程,这一过程直接影响着虚拟客体的能动性。因此,在信息化社会中,客体的能动性归结于主体的能动性,并影响主体的认识。 4.人类实践方式的改变 认识是以实践为基础的。在传统意义上,认识是观念性的活动,实践是物质性的活动。在信息化社会中,认识主体和客体的极大丰富和发展,必然带来实践活动的巨大变革。实践渐渐远离那种传统意义上的物质生产活动,而代之以复杂信息的处理过程。信息构成了人们实践的对象。 信息化社会中的实践作为认识的来源,内涵和外延都已扩大。有人提出“虚拟实践”的概念,首先,引出了一个问题,即实践的客观性问题。传统的实践是主体有目的地改造外部世界的感性活动,外部世界是客观地呈现在主体面前等待改造的。信息化社会中的外部世界大部分被信息化处理,变成了高度符号化的信息,因此这种实践的客观性取决于对外部世界进行信息化处理的科学性和准确性。其次,实践的客观性取决于主体的囚素,诸如主体的道德因素和技术熟练程度等。虚拟空间的主体一切都符号化,个体实践是跨时空的。相较于现实世界更广阔的虚拟世界并不是虚假的,实践的客观性取决于认识主体的道德因素。幻化的主体缺少了他人的道德注视,容易为所欲为。道德的外在约束似乎鞭长莫及,主体自身的道德内在约束尤显重要。最后,虚拟实践是一种低成本高效率的实践。 三、哲学认识论研究的新路向 传统认识论在宏观上仍不失为人认识和改造世界的工具,但在信息化社会的发展视域中,微观层面的变革势在必行。信息化社会的迅猛发展促进了哲学认识论思维模式的改革,现实地造成了哲学认识论在研究主题、方法、视野和目的上的新路向。 首先,哲学是其所处时代精神的精华,认识论研究需要紧密关注现当代科学发展的状况。信息化影响日盛,人的认识界定的变迁,把人类认识简单化为认识论的研究对象已不能满足社会的需要,人类个体的认识活动应同科学的发展和社会的进步联系起来。公共视阂中的人类认识才是信息社会认识论研究的主题。其次,认识论的研究要勇于突破传统主客二元对立的研究方法,主客之分是认识论研究的基础,但主客的区分不等于主客的对立,在认识论的研究中要更多关注客体的主动性和主体的客体化问题。再次,应树立全球化的信息化社会发展的世界历史视野。自资本主义开辟世界历史以来,信息化社会的发展更为迅速地将人们的认识问题融为密不可分的整体。为此,马克思主义认识论应强调信息化社会认知中的世界历史视野,为有效地改造世界提供有力的工具。最后,马克思主义认识论一般强调认识的目的在于认识世界和改造世界。信息化社会的发展使得改造世界的目的较之以往更为迫切。在当代社会中,信息化社会的发展使得虚拟实践成为可能,这样认识实践的目的便能够在虚拟实践中得到呈现。因此,认识的实践目的更为突出、更为迅捷。 信息类论文:电子信息类专业体系建设论文 一、建设和改革的方向 在提高普通民办高校办学质量这一系统工程中,课程体系与课程内容的改革无疑是一个优秀的问题。尤其是专业基础课的教学与课程平台的建设对于人才培养起着至关重要的作用。电子信息类的专业基础课程体系改革建设同样对其他专业课程体系改革有着重要的指导意义和应用价值。本文依据应用性本科院校人才培养的需求,针对电子信息类的四门专业基础课,从课程体系建设的角度对教学内容的优化,理论课程与工程应用相结合的具体方法进行了探讨和研究。《电路分析基础》、《信号与系统》、《模拟电子技术》和《数字电子技术》四门课程是电子信息类专业学生的重要专业基础课,具有理论性强、公式定理多、计算量大等特点。而这四门课程内容循序渐进,联系紧密,对后续课程的学习意义更是重大。同时着眼于民办普通高校“应用型、创新性”的人才培养目标;充分考虑其生源情况,坚持“因材施教、突出实践、个性发展”的方针;深入研究课程群之间的内在关联性;优化和精简教学内容;强调理论课堂引入仿真软件的教学手段;立体的、科学的开展电类专业基础课程体系的建设和改革。 二、建设和改革的指导思想 1.课程体系突出“综合化、应用性”人才培养目标结合民办普通高校的办学实际,强调学生素质和能力的培养,使学生在掌握基础理论、工程实践、运用现代化技术等方面得到全面锻炼,注重培养学生的工程应用意识,培养学生用综合与整体性眼光解决工程技术问题的能力,塑造具有高素质的“应用型、创新型”专门人才。 2.科学的、立体的专业基础课程体系建设要让专业基础课程体系的建设改革取得成效,必须是系统和科学的。一方面对课程理论内容进行优化整合,与时俱进,做好教材建设;其次,结合计算机仿真软件辅助教学,改善教学手段;另外,加强实践环节在教学中的地位,减少验证性实验,增加综合性实验,补充设计性实验。在课程体系建设中,以“掌握原理”为准则,贯穿“加强实践、提高兴趣、培养技能、积极创新”的理念。 3.注重专业基础课程间的内在联系体系内课程建设应尽量减少课程群中课程间的人为隔断,从课程体系的角度对授课内容进行整合;考虑课程之间的相互衔接,理顺课程间的相互关系,制定统一的教学大纲和实践计划表。 三、建设和改革的主要内容 1.课堂教学与工程应用的有机结合根据电子信息类四门专业基础课程的特点,结合三本院校生源的实际情况,突出“综合化、应用性”,将Matlab与《电路分析》和《信号与系统》;Multisim与《模拟电子技术》和《数字电子技术》有机结合起来。在理论课的教学中引入Matlab软件辅助分析电路问题让理论教学变得直观、易懂,是化解教学窘境的有效手段。通过Multisim仿真软件来绘制电路,观察电路的工作过程,让学生一看就懂,一听就会,突出重点的同时又解析了难点。利用仿真软件进行辅助教学,即降低了学生的学习门槛,又提高了其学习兴趣,对理论课程教学效果的改善是显而易见的。同时,对于应用性本科院校,将仿真软件引入课堂教学,还有更长远的意义。通过软件仿真,学生不仅对知识理解更深刻,掌握更牢固,应用更熟练,并进一步加强了理论联系实际的运用能力,缩短了传统课程与相关实用技术和科学技术发展前沿的距离;对学生的职业发展之路作了很好的铺垫。 2.优化整合,统一部署体系内课程建设不能孤立单干、各自为政;应减少课程群中课程间的人为隔断,从课程体系的角度对授课内容进行整合;考虑课程之间的相互衔接,理顺课程间的相互关系,制定统一的教学大纲和实践计划表。在教材建设上,削枝强干,注重基本理论和知识性,合理定位内容的广度和深度;弱化复杂推导和深度计算,突出概念和原理,强调其在实际工程电路中的分析与运用;注重揭示课程内容之间的内在联系和普遍规律,前呼后应,浑然一体,力求构建一个良好的教材体系。在实践教学环节,注重营造工程环境,加强集中实践课程建设;以综合性实验为载体,实行跨课程的基础理论应用训练的和技能训练。有助于学生对所学知识的宏观把握和深入理解,提升了学生分析问题、解决问题的能力。 独立学院经过十余年的发展,已经形成一批新的高等教育资源,在发展本科教育中发挥了重要的作用。但随着独立学院数量和规模的不断扩大,同质化现象日趋严重,人才培养、专业设置等方面的雷同和缺乏特色已成为制约独立学院发展的主要原因。教育部《独立学院设置与管理办法》等相关文件出台后,母体高校的“光环效应”逐渐减退,独立学院在专业设置、人才培养等方面遭遇到前所未有的挑战。为了更好地适应市场和社会需求,有效提高电子信息类专业工程应用能力,众多高校都在积极研究与探索。 针对民办普通高等院校,课程体系改革的趋势是向着“基础化、综合化、学研产一体化”发展,适应市场的人才需求变化。“基础化”就是强调设置最基本的理论知识课,讲授基础性最强的科学、技术和专业工程知识,训练作为电子信息类专业工程技术人员最基本的技能,这是当前电子信息类专业课程体系改革中的一个重要趋势,也是应对当前电子信息类工程技术高速发展和工程人才需求快速变化的有效途径。“综合化”就是要求电子信息类专业教育应加强交叉学科或多学科的教学,扩大人文、社会科学和管理科学的课程设置,以及加强综合性的工程设计的理论教学和实践训练。高等工程教育培养的是未来的工程师,工程综合是电子工程师工作最显著的特征。“学研产一体化”是指应建立教学、科研、生产一体化的联合体,面向科学研究、技术开发和工业生产实际,调整课程设置,精简教材内容,改变课堂教学方式,改善传统教学手段。在专业课程体系改革的道路上,始终以“掌握原理”为准则,坚持贯穿“加强实践、提高兴趣、培养技能、积极创新”的理念,为电子信息类专业教育带来新的生机。 作者:姚敏单位:武汉东湖学院
网络新技术论文:创新网络绩效高新技术论文 1创新网络绩效是整个技术创新网络成果大小的具体表现 形成创新网络最根本的目标是为了获得创新绩效。绩效的好坏体现出整个高新技术企业创新网络的成功与否,是企业获得市场竞争力最关键的影响因素。创新的成果越多,能转化成实际创新产品的可能性越大。要研究创新网络绩效,对于创新收益、创新产品的市场占有率和创新网络产生专利数之间的关系和作用路径的研究必不可少。在整个高新技术企业技术创新网络中,各要素表现的相互关系如下:企业研发经费投入力度在很大程度上影响创新网络能力的大小,创新网络能力越大,对于其他成员的吸引力越大,越容易参与到创新网络中来,以期获得网络整体创新成果,当参与的创新成员达到一定的规模和数量时,研究与开发的创新成果成功应用于生产或成为专利技术标准的机会上升,标准数量增加,整个创新网络的创新绩效增加,企业的市场竞争能力急剧增强。当创新网络绩效提升后又反过来增加企业研究经费的投入力度,以此形成良性循环。基于上述的分析,本文为更系统、动态地探讨在高新技术企业技术创新网络中创新网络能力对于其绩效的影响路径及其他变量对它们的敏感度,将其分为五个子模块:创新网络能力模块;企业研发经费投入力度模块;标准数量模块;新加入科研机构数量模块和创新网络绩效模块。 2理论分析与系统动力学建模 已有文献表明,技术创新网络中的优秀成员包括企业、销售商、顾客、供应商、科研机构、地方政府、中介服务等机构。李大为认为,技术创新过程中各行为主体在协同行为和交互作用中形成了包括关联企业、大学及科研机构、地方政府部门、中介组织及金融机构等[27]。Ritter指出,企业与其他外部关系不仅仅包括供应商、客户,还应该包括销售商、竞争者、政府、科研机构(大学、研究所)和咨询机构[28]。尽管不同行业的技术创新网络不尽相同,但其基本结构都是由网络节点和节点间的联系两方面构成。对于高新技术企业创新网络,其基本结点包括焦点企业、供应商、客户、科研院所、政府、中介机构等,它们分别在创新网络中发挥着不同作用,众多的不同要素聚集在一起,其目的是推动高新技术企业创新网络新技术或新知识的产生、流动、更新和转化,最终提高技术创新网络绩效。这个创新网络包含知识的共享与转移、系统创新成员的流动、R D的投入与产出等各种传递回路,形成许多非线性的作用过程。在这个过程中,通过对人才、资金、物质及信息等创新要素的合理配置,形成一个具有整体性与动态性的复杂网络系统。本文在扩充吴传荣的技术创新网络因果关系图的基础上[1],通过新加入的科研机构数量、标准数量、企业研发经费投入力度等中间变量,构建了系统动力学模型,探索创新网络能力与创新绩效的交互作用。模型中各变量的因果关系如图1所示。根据网络能力理论,提升网络能力会增强与其他机构的联系程度。因此,高新技术企业的创新网络能力越大,企业与大学科研机构的合作力度越强。合作力度加大后,双方沟通程度得到进一步提升。根据知识网络相关理论,网络中各成员为了弥补自己在竞争中的劣势,以知识合作和知识交流为渠道,在网络中互相吸收共性知识和各方独立拥有的优势知识,知识转移的真实性和有效性不断提高。随着创新网络中知识的有效积累,网络对外部环境的动荡性和不确定性会不断减少,企业对于外界和市场的把握程度相应提高,会对创新产品相关项目投入更多的研究经费和科技创新人员。当高新技术企业的创新人员增加时,创新产品开发数量会相应地扩大,企业的创新收益也会增多。按照协同理论的思想,当优秀企业的利益不断增加时,与之相关联的其他网络成员的利益也会相应的提升,最终使整个技术创新网络绩效增加。一般情况下,当企业在某方面获得了新利益时,在追求更多利润的驱动下,企业必然会投入更多的R D经费,企业专利的数量得到增加。企业的优秀竞争力进一步增强,在市场中的地位相应提高,从而吸引更多的科研机构加入这个技术创新网络中,最终增强了整个技术创新网络的创新能力。随着企业和网络中其他成员合作力度的进一步加大,整个网络的创新管理会变得比以前简单有效。比如,企业与供应商合作力度加深,供应商能够更加充分地掌握企业的开发进展、市场销售等情况,从而可以在最短的时间内满足企业的各种需求。因此,创新管理的成本会减少,而创新收益会增加。通过上述因果影响因素的分析,认为创新网络吸引力将会得到有效提升,可以吸引科研机构的加入,增加网络中的创新人才和标准从业人员,最终导致企业的行业标准数量增加、标准化推进的速度和力度加大,从而使整个创新网络的创新能力增强。 3模型流量图和方程式分析 在图1的基础上,将整个系统分为五个子模块,分别为创新网络能力模块(见图2)、企业研发经费投入力度模块(见图3)、标准数量模块(见图4)、新加入科研机构数量模块(见图5)和创新网络绩效模块(见图6)。在深入分析各子模块的基础上,考虑各子模块之间的相互关系,最后探索整个网络。这些子模块本身就是一个复杂的系统,其内部包含各种各样的关系,同时各个模块之间又交织成一个大系统。模型中大部分变量间的函数关系是在分析流量图中每个相邻变量因果关系的基础上得到的,少部分常变量的取值是在研究市场数据规律的基础上得到的。比如,模型中把市场竞争度看成是随机函数而不是一个定量的市场平均值;市场需求信息延迟和标准化推进延迟是用更加贴近高新技术企业实际需求和预期目标的随机函数来表示的,这样使模型更加贴近了实际情况。流量图中涉及的各方程式符号含义见表1~表4。 4模型仿真与结果分析 4.1选取案例分析 在2012年和2013年中,通过与企业技术创新项目经理和相关高层的交流以及对这家企业技术创新项目的跟踪调查,获取相关研究数据。高新技术企业具有技术含量高、技术变化迅速和创新密集的特征。选取的高新技术企业虽然成立时间不久,但是相关产品的技术创新水平位于整个制造行业前10名左右,此公司员工150人,是一家上市公司控股的中小企业,同时每隔1~2年,在原有创新产品的基础上,增加国外先进技术,使得产品的更新速度极其迅速。在整个企业营业收入中,创新产品带来的利润达44%左右。较好地满足了Eisenhardt提出的案例研究中案例选择的标准[29]。因此,选择这家企业作为中国高新技术企业具有一定的代表性和合理性。 4.2模型中变量的表示和取值 本部分采用VensimDSS对模型进行仿真测试。VensimDSS是一种十分有效的可视化仿真工具。用户利用它可以探究引起变量变化的原因、考察该变量影响整个模型的路径和程度。根据模拟数据和历史数据的吻合度可以清晰地判断模型是否合理。在此基础上,通过对相关参数灵敏度的分析,使模型进一步优化。模型数据源自于一家非常具有代表性的高新技术企业,详细数据见表1~表4。模型的研究周期为1个月,整个研究跨度为100个月。 4.3状态变量动态关系及其拟合优度分析 检验模型中各状态变量的因果关系具有重要的意义。因果关系的合理度是检验模型对于现实系统拟合度的试金石。状态变量之间的变化关系可能在短时间内符合实际的需要,但是随着时间的推移,它们之间的关系是否还能足够代表早期的关系,有待深究。它们之间的动态关系见图7。图7表明,企业研发经费投入力度与创新网络能力随时间的变化趋势基本呈现等比例上升。企业研发经费投入力度加大,随之创新网络能力也会加大。相互之间的动态关系在整个时间跨度内与因果关系图中的关系吻合度很高。标准数量与创新网络能力在100个月周期里,在前20个月里,它们之间的上升趋势与因果图中完全吻合。在后80个月,虽然彼此上升的趋势没变,但随着时间的推移,创新网络能力上升的速度比标准数量的速度要快。创新网络绩效变动幅度很大,尤其在前10个月增长速度极快。第10个月后,它的趋势基本不随时间的推移而变化。新加入科研机构在前10个月呈上升趋势,第10个月后基本稳定。检验系统动力学模型的拟合度对于模型的实际推广同样具有重大意义。此模型利用前29个月的模拟数据与高新技术企业的历史数据进行对比。用新加入科研机构数量测量模型的拟合度,见表5。前30个月技术创新网络中新加入科研机构数量的模拟值与高新技术企业的实际数据相对误差平均值为4.35%。误差在可靠的范围内,说明模型拟合性好、符合实际,可以在企业未来的创新决策中提供合理的指导意见。模型能够普及的程度是衡量已建立模型好坏的重要尺度。一方面,系统动力学模型在很大程度上是依据主观经验,构建的方程不可能完全符合现实情况。另一方面,技术创新是一个高不确定、高风险、高投资的一系列活动。因此,检验系统动力学模型的稳定性十分必要。由于状态变量是模型中最关键的变量,检验它们的稳定性对于整个模型具有很好的代表性。把Timestep从1提高到3,考察它们的变化趋势,如图8所示。从图8可知,当Timestep从1提高到3时,企业研发经费投入力度前30个月里交替上升,在后70个月里,虽然它较之前略微有所提高,但是它们在整个研究跨度里基本保持一致的变化趋势。创新网络绩效虽然在前5个月有较明显的变化,后95个月也有微小差异,但是在整个研究跨度里,它的整体趋势没有出现较大变化。创新网络能力在时间步长改变前后基本没有变化。新加入科研机构数量在前15个月里有较大的变化。时间步长加大,科研机构的增加速度反而会减慢。但是在后85个月里,时间步长的变化不再影响新加入科研机构的数量。标准数量基本没有变化,前后交替上升。因此,可以说明模型对于参数的变动不灵敏,模型可以较好地在实际中运用。 4.4模型结果执行与优化分析 系统动力学仿真结果的最终目标是为企业决策提供依据。R D投入占科技投入比例影响企业在创新项目上投入金额的大小,从而最终决定企业利润的数额,这是企业关心的优秀问题。研究R D投入占科技投入比例在不同取值下它对企业研发经费投入力度、创新网络绩效、创新网络能力的影响。把R D投入占科技投入比例从0.2提高到0.5,它们三者的变化趋势如图9所示。图9表明,fR D从0.2提高到0.5,受技术创新网络中复杂环境的影响,企业研发经费投入力度上升幅度很小。然而,创新网络能力和创新网络绩效却基本没有变化。结果表明,企业如果盲目加大投入力度,对于整个技术创新网络绩效的增加并不会有明显的作用。在整个创新网络中,影响创新网络绩效的因素很多,它们之间构成了复杂的影响系统,单一变动fR D并不能带来有效成果。创新网络绩效是企业最关心的指标之一,深入探索时间步长对于创新网络绩效的敏感度同样具有重要意义。如图10和图11所示。从图8可知,Timestep从1提高到3,创新网络绩效有小幅度的变化。而图10表明,当时间步长从1提高到2,创新网络绩效没有任何变化。但是当时间步长从1直接大幅度跳跃到4,创新网络绩效如图11所示。在第3个月和第30个月这段时间,创新绩效随时间的变化是以最初的创新网络绩效为中线振幅越来越小的波浪型图线。经过反复仿真,当Timestep维持在2.8左右,整个创新绩效稳定提升到一定数值。即当企业与地方政府合作力度因子Sgr取值为0.30028;创新成果淘汰比例fA取值为0.40028;科研机构退出比例fy取值为0.10056时,网络风险最小,创新网络绩效在较高的水平上最平稳。 5结语 本文通过对已有文献的研究与总结,结合高新技术企业技术创新过程的特征,在综合考察各参与主体相互作用的动态情况下,构建其技术创新网络的动力学模型,探索了创新网络能力对创新绩效的影响路径及其网络中其他变量对它们的敏感度。并利用VensimDSS对模型进行仿真,得到初步结论:(1)在复杂的技术创新系统中,只单纯地加大研究经费的投入,并不能取到预期的成果。一方面,网络系统中包含几十个直接或间接因素影响预期目标。变动复杂系统中某一因素,经过非线性的集合和融化,可能原本很敏感的因素变得十分不敏感。另一方面,在反复模拟过程中,并不能保证每次模拟的环境都完全一样,这是模型本身带来的误差。(2)企业与地方政府合作力度因子取值接近0.30028,创新成果淘汰比例取值接近0.40028,科研机构退出比例取值接近0.10056时,整个创新网络绩效在较大的取值上保持稳定。(3)当供应商合作力度因子取0.9且时间步长取3左右时,整个创新网络的创新管理成本平均值最低。可以看出,网络中不同的主体有不同的价值诉求,因此对于整个网络系统,并不是高新技术企业和地方政府合作力度越大越好。地方政府和企业合作,最终的目标是为地方政府或者整个国家带来创新价值。比如,政府在网络成果利益分配上会有一定的要求,要求创新绩效必须给地方政府带来利益。政府对高新技术企业创新的不确定性也会提出一定的要求,要求在一定范围内维持稳定的效益。因此,可能减弱了企业把创新绩效转化为实际产品的机会和能力。高新技术企业网络能力的企业绩效提升路径研究多基于全球范围内普遍存在的企业生存和成长现象展开,但对基于网络能力的企业绩效研究则是一个极富挑战性的工作。由于研究问题的复杂性和时间的有限性,本研究还存在许多不足,需要在今后的研究工作中进一步深入探讨和完善。第一,模型和结论的可推广性有待深究。系统动力学虽然是解决非线性复杂系统关系的有效方法,但是模型的精度还有待提高。尤其对于方程的构建,很大程度是局限于研究者本身的知识水平和见识。第二,选取对象的代表性有待考察。本文仅仅以一家高新技术企业作为整个中国高新技术企业的代表。它的代表程度有多高值得进一步商榷。其他企业能否可以直接利用它得出的一些指导性建议同样值得深究。第三,模型系统的边界精度有待探索。整个创新网络的边界遵循了模型边界的一般原则。钟永光认为,现实系统的各种对象往往存在着千丝万缕的联系,如果尽可能地一一可虑,就有可能把许多不重要的因素考虑到模型中去,这样会使得模型十分庞大,可能迷失自己,太少可能又不能精确模拟现实系统[30]。不同的研究对象和目的,边界的选取也不尽相同。在遵循一定原则的同时,模型边界的确定能否有更加精确的数学方法还有待深究。 作者:游达明 李志鹏 杨晓辉 单位:中南大学 网络新技术论文:光纤网络的新技术特征论文 摘要:光纤通信是以光波为载波,利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介,通过光电变换,用光来传输信息的通信系统。从国家骨干通信网到城域网以及到用户的接入网,基本上都是采用光纤通信的方式实现的。 关键词:光纤网络传输容量超高速超长距离DWDM自动交换光网络 一、光纤网络的发展现状和发展需求 光纤通信是以光波为载波,利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介,通过光电变换,用光来传输信息的通信系统。从国家骨干通信网到城域网以及到用户的接入网,基本上都是采用光纤通信的方式实现的。光纤通信技术和计算机技术是信息化的两大优秀支柱,计算机负责把信息数字化,输入网络中去;光纤则负责信息传输的重任。目前,我国累计敷设光缆近400万公里,累计光纤用量近8000万公里。随着当代社会和经济的发展,信息容量日益剧增,为提高信息的传输速度和容量,光纤通信技术有了突破性的发展,成为继微电子技术之后信息领域中的重要技术。 随着网上办公、3G移动通信、远程移动存储等新业务的应用,人们对光纤通信网的传输速度和容量需求不断增长,甚至有些地区的单用户接入速度要求达到1Gb/s,因此必须建设速度更快、容量更大的光纤通信网才能满足人们日益增长的通信需求。为了满足更高的用户服务质量要求,对基层传输协议的更新也是很重要的。光纤网络快速发展的另一个应用领域是网格计算以及商业化的云计算,在未来几年,这样的计算将不再仅仅局限于科学计算,而将进一步扩展到商业领域和军事应用领域。如在军事上成功应用的传感器网格和美国国防部耗资几十亿美元的“全球信息栅格”计划,都是网格计算的应用。 二、光纤网络的新技术 2.1光纤高速传输技术 人们需要光纤网络的超高速、超大容量,但到目前为止我们能够利用的最理想传输媒介仍然是光。因为只有利用光谱才能带给我们充裕的带宽。光纤高速传输技术现正沿着扩大单一波长传输容量、超长距离传输和密集波分复用(DWDM)系统三个方向在发展。单一光纤的数据传输容量在20年里提升了万余倍;超长距离实现了1.28T(128x10G)无再生传送8000Km;波分复用实验室最高水平已做到273个波长、每波长40Gb。 2.2宽带接入 光纤网络必须要有的支持,各种宽带服务与应用才能开展起来,网络容量的潜力才能真正发挥。宽带接入技术五花八门,主要有以下四种:一是基于高速数字用户线(VDSL);二是基于以太网无源光网(EPON)的光纤到家(FTTH);三是自由空间光系统(FSO);四是无线局域网(WLAN)。 2.3无源光网络 无源光网络(PON)的概念由来已久,它具有节省光纤资源、减少线路和外部设备的故障率,提高系统可靠性,节省维护成本、对网络协议透明的的特点,在光接入网中扮演着越来越重要的角色。同时,以太网(Ethernet)技术以其简便实用,价格低廉、易维护、可扩展、标准化和广泛的商用软硬件支持的特性,几乎完全统治了局域网,随着IP业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升,以太网也在通过传输速率、可管理性等方面的改进,逐渐向接入、城域甚至骨干网上渗透。而以太网与PON的结合,便产生了以太网无源光网络(EPON)。它同时具备了以太网和PON的优点,被认为是下一代网络中主要的宽带接入技术。它通过一个单一的光纤接入系统,实现数据、语音及视频的综合业务接入,并具有良好的经济性。业内人士普遍认为,FTTH是宽带接入的最终解决方式,而EPON也将成为一种主流宽带接入技术。由于EPON网络结构的特点,宽带入户的特殊优越性,使得全世界的专家都一致认为,无源光网络是实现“三网合一”和解决信息高速公路“最后一公里”的最佳传输媒介。 2.4自动交换光网络 下一代的光网络是以软交换技术为优秀,采用容量巨大高密集波分系统,具有自动配置功能的大容量光交换机,新一代的光路由器,各种适合于不同场合运用的低端光系统(如MSTP和RPR),组成的智能光网络。早在2002年AT T在OFC上就称“智能光网络目前就已经成为现实”。构建高效灵活的自动交换光网络的重要节点设备光交叉连接设备(OXC)和光分插复用设备(OADM),随着这些设备的发展,智能光网络有了新的发展,也就是自动交换光网络(ASON),其最突出的特征是在光传送网中引入了独立的智能控制平面,利用控制平面来完成路由自动发现、呼叫连接管理、保护恢复等,从而对网络实施动态呼叫连接管理。 目前,光网络的发展主要是利用DWDM技术扩大传输容量,但是,随着光分插复用(OADM)和光交叉连接(OXC)技术的逐步成熟,原来只是提供带宽传送的波长本身也能成为组网(分插、交换、路由)的资源。同时,在扩大传输容量的同时,如何有效的运行、管理和维护如此大规模的网络已经被人们提上日程。目前,光网络的管理与控制仍然采用类似于SDH网络的传统模式,光网络只作为简单的传送介质。这种传统的传输业务与通信业务分别控制与管理的模式,使当前提供宽带通道仍然只能采用静态配置方式,不能灵活提供各种需要的带宽。 随着IP业务快速的增长及IP业务量本身的不确定性和不可预见性,使得对网络带宽的动态分配要求越来越迫切。这种不可预见的业务需求要求具有很强动态性能的新型光网络出现,以适应新业务的需求。另外,在当前竞争激烈的通信市场上,提供"即时服务"已经成为电信运营商竞争的关键优势。因此,人们将在未来优秀光网络中引入动态的网络配置方式,或称"自动交换",以满足数据/互联网的无法预测的动态特性。这将充分提高网络的资源利用率,从而降低网络成本。为此,ITU-T等国际标准化机构提出自动交换光网络(ASON)的概念作为下一代光网络的标准草案。ASON这一概念的提出,是光传送网的一大突破,它将交换功能引入了光层,促进了通信网两大技术--传输和交换的进一步革新和融合。 ASON是一个智能化的光网络,它采用客户/服务器(Client/Server)的体系结构,具有定义明确的接口,可以使网络资源按照用户的需求快速动态的分配,同时具有快速的网络恢复和自愈能力,能够保证网络的可靠性和提供灵活的路由功能。现有的光通信系统大都采用电路交换技术,而发展中的自动交换光网络凭借其"智能"交换技术为用户提供了交叉连接、交换和路由等强大的功能,从而实现了网络的高速率和协议透明性。 ASON网络体系主要由智能光传输设备、智能光交换设备和智能光终端设备组成,并通过专门的智能化的分布式控制软件平台完成ASON内的自动连接和交换的控制。ASON通过将网元智能化,改集中式管理为分布式管理,将原来网管的许多功能下放到各网元中,从而实现了网络的实时管理。使许多原来需要人工参与的工作使得网络本身去完成,这极大地增强了整个网络的服务效率,使ASON能够给用户提供灵活、快速的服务。 三、结语 专家分析说,随着全球电信业的转型,光通信又一次进入蓬勃发展时期,而这次发展涉及的范围更广,技术更新更难,影响面也更宽。我国在超高速率、超大容量、超长距离光通信方面取得的突破,尤其是基于40Gb/s系统的超高速超大容量光传输技术的应用,将大大改善通信网的结构,人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来到来,满足社会信息传输需求,并将产生巨大的社会效益和经济效益。 网络新技术论文:网络信息新技术传播管理论文 摘要:本文探讨了网络传播中的信息开发利用新技术,包括数据采掘和知识发现技术、XML、自动分类与自动摘要、智能搜索引擎技术,并讨论他们对新闻传播工作的影响。 关键词:网络传播,数据采掘,知识发现,XML,自动分类,自动摘要,智能搜索引擎 在网络时代,广大新闻传播工作者和受众面临信息过载的难题。人们一方面被信息淹没,一方面却饥饿于知识和有用信息。大量的信息不能进行及时有效的开发利用。面对信息爆炸,如何才能不被信息的大海所淹没,从中及时发现知识、有用的信息、新闻、或新闻线索,使信息真正成为资源,正在成为各国研究的热点。从技术上看,目前主要有种解决方案。 一数据采掘和知识发现技术 在某种意义上说目前我们不是缺少信息,而是被信息淹没了。在因特网上有无穷的信息和数据。目前的数据库系统和搜索引擎可以高效地实现数据的统计、查询等功能,但是无法发现数据中存在的关系和规则,无法根据现有的数据预测未来的发展趋势,缺乏挖掘数据背后隐藏的有用的信息、知识、新闻、或新闻线索的手段,导致了“数据爆炸但知识贫乏”的现象。人们需要有新的、更有效的手段对各种大量数据进行挖掘以发挥其潜能,数据挖掘正是在这样的应用需求环境下产生并迅速发展起来的,它的出现为自动和智能地把海量的数据转化为知识、有用的信息、新闻、或新闻线索提供了手段。 数据采掘与知识发现(KDD)一词首次出现在1989年8月举行的第11届国际联合人工智能学术会议上。知识发现(KnowledgeDiscovery)研究的主要目标是采用有效的算法,从大量现有或历史数据集合中发现并找出最初未知、但最终可理解的有用知识,并用简明的方式显示出来。 数据采掘(DataMining)就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的原始数据中,提取隐含在其中的、先前未知的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。数据采掘在一些文献中有些相近似的名称,如数据开采、发现知识(KDD)、知识采掘、知识抽取、知识考察、数据融合(DataFusion)等。 知识发现是一个从数据中提取出有效的、新颖的、潜在有用的并能最终被人理解的知识、有用的信息、新闻、或新闻线索的过程。知识发现是从数据库和中发现知识的整个过程,而数据挖掘是整个过程中的一个步骤。因为数据挖掘是知识发现整个过程中最重要的步骤,所以我们通常将知识发现和数据挖掘作为同义词使用而不加区分。 数据采掘的工具目前,国外有许多研究机构、公司和学术组织从事数据采掘工具的研制和开发。这些工具主要采用基于人工智能的技术,包括决策树、规则归纳、神经元网络、可视化、模糊建模、簇聚等,另外也采用了传统的统计方法。 知识发现技术可以帮助我们从网上大量的原始数据和信息海洋中,挖掘出能反映其中规律的知识提供新闻工作者和网民。 在知识发现的基础上可以构成虚拟知识共享系统。虚拟团体是一个分布式的组织,它的成员是一组在网络上协同工作的同行,他们依靠网络的支持相互合作、共享知识,可以快速有效地解决问题。新闻工作者之间、网民之间,新闻工作者与网民之间可以构成虚拟团体,进行交互式信息传播,进行新闻、信息、知识的交流与共享。 虚拟知识共享系统包括:(1)先进的知识获取技术。帮助成员搜索、处理知识,从中提炼专家经验。(2)支持多用户的Web开发,以使成员定制自己的Web站点。(3)可以自适应团体需求的自组织式的新闻、信息、知识存储。 二XML HTML是目前因特网上广泛应用的标记语言。其优点是非常简单;固定的样式;简易且标准的连接;支持表格;编程简单。但是也存在难以扩展;交互性差;语义性差;单向的超链接:链路丢失后不能自动纠正;动态内容需要下载的部件太多;致使搜索引擎返回的结果过多;缺乏对双字节或多国文字的支持等不足。尤其是目前基于HTML的搜索引擎存在着返回结果太多,检索精度差的弊端。而XML可以有效地克服这些不足。 XML句法可标注出文档的结构和目的,这样就可缩小检索范围,提高提高检索精度。例如,用户想购买二手车,就可将查询限制为用于描述“汽车销售”的标识中。 XM能帮助人们辨别模糊词义。自然语言中的词经常多义、多指,网络信息检索系统不能分辨哪一种意思是查询中的,哪一种是文档中的。XML有助于解决词义模糊问题,提高检索的准确性。如,用户使用“brown”作检索词,他有可能想查找由DonaldBrown所写的论文,由BrownUniversity出版的论文,或有关brownbear的论文。如果用户明确想查询[author]Brown[/author],[university]Brown[/university],还是[subject]brown[/subject],就会提高检索准确性。 XML使得能用结构相邻关系来替代物理相邻关系进行检索结果相关性排序。XML可允许利用非文本数据,如数值数据、地理位置、温度值等进行检索。 三智能搜索引擎技术 目前,计算机信息检索功能已经从基本的布尔检索、截词检索、邻近检索、短语检索、字段检索发展为高级的加权检索、自然语言检索、相关信息反馈检索、模糊检索和概念检索。网络信息检索优秀工具是搜索引擎。 搜索引擎的目的是帮助新闻工作者和受众寻找信息资源。在因特网环境下,其典型实现是基于关键词匹配的信息检索机制。搜索引擎主要由四部分组成:搜索器,索引器,检索器,用户接口。搜索器的功能是在互联网中发现和搜索信息。它要尽可能快、尽可能多地搜集各种类型的信息,同时还要定期更新已有信息,避免死连接和无效连接。索引器的功能是理解搜索器所搜索的信息,从中抽取出索引项,用于表示文档以及生成文档库的索引表,建立起自己的物理索引数据库。一个搜索引擎的有效性在很大程度取决于索引的质量。检索器的功能是根据用户的查询在索引库中快速检出文档,进行文档与查询的相关度评价,对将要输出的结果进行排序,并实现某种用户相关性反馈机制。用户接口的作用是输入用户查询、显示查询结果,提供用户相关性反馈机制。 [page_break] 搜索引擎的工作原理搜索引擎起源于传统的信息全文检索理论,即计算机程序通过扫描每一篇文章中的每一个词,建立以词为单位的倒排文件,检索程序根据检索词在每一篇文章中出现的频率和每一个检索词在一篇文章中出现的概率,对包含这些检索词的文章进行排序,最后输出排序的结果。互联网搜索引擎除了需要有全文检索系统之外,还要有所谓的“蜘蛛”(SPIDER)系统,即能够从互联网上自动收集网页的数据搜集系统。蜘蛛将搜集所得的网页内容交给索引和检索系统处理,就形成了我们常见的互联网搜索引擎系统。当然,一个完整的搜索引擎系统还需要有一个搜索结果的页面生成系统,也就是要把检索结果高效地组装成互联网页面。当系统的访问量(PAGEVIEW)变大时,页面生成系统往往会成为整个系统的瓶颈。与传统的信息检索理论研究不同,搜索引擎的用户看重的是系统的稳定性、速度、易用性和返回的信息量及相关度。 据专家评测,目前主要的搜索引擎返回的相关结果的比率不足45%,其原因是现有的Internet搜索引擎拥有极少量的知识,并且是面向最一般的用户模型。不划分知识领域,不对用户建立任何描述以及使用关键词匹配的交互方式,都限制了搜索引擎的使用效率。由此提出了智能搜索引擎的概念。 智能搜索引擎应具有的特点新一代中文智能搜索引擎是一个基于汉语语法、词的上下文和语义等中文信息处理技术,自动收集、识别Internet网上的WWW和News信息,智能化地提取摘要和关键词、建立索引、提供查询和对不良信息的监控、报警功能和网络信息自动发现和查询系统。它以加权的启发式搜索算法控制信息资源的搜集,采用了一种加权的启发式搜索算法,系统根据用户配置的领域导向词和资源服务器所在地域信息,以启发式函数计算每个URL的权值,并选择权值高的URL优先访问。 智能搜索引擎可以根据互联网本身的链接结构对相关网站用自动方法进行分类,再加上结构严谨,萃取精华的开放式信息目录,为每一个查询迅速提供准确的结果。 智能搜索引擎可以预期用户的需求,并可有效地抑制关键词的多义性。如Eastman、Kodak都在尝试在它们的Intranet中使用更加智能化、知识化和专业化的搜索引擎。目前比较成功的智能搜索引擎有FSA,Eloise,InFind,CompassWare和FAQFinder。 InFind是一个类似于元搜索引擎的产品,但支持自然语言、模糊检索,可将结果自动去重、聚类,并可返回对所有搜索引擎并发查询的结果,其检索结果根据分类排列。 芝加哥大学人工智能实验室开发的FAQFinder。它是一个具有问答式界面的智能搜索引擎。在获知用户问题后,它查询FAQ文件以给出比较合适的回答。FAQFinder的内核由五个互联联系的技术环节构成:(1)基于统计方法建立FAQ文件。这是由FAQFinder中的工具Smart完成的。(2)用一个由简单名词和动词短语构成的文法树分析用户的查询,以得到一个用于支持内容匹配的描述。(3)问题识别者(QuestionRecognizer)操作文法树以辨识问题从属的类别。(4)使用语义网分析与概念匹配技术,找出与用户查询最近似的问题。(5)FAQFinder将得到的匹配返回给用户。如果没有近似的匹配,则将使用一个启发式的策略。 智能搜索引擎还可以采用协同式检索方法。该方法一般用于一个特定的用户(如一个或一组新闻工作者、一个新闻媒体、一个或一组受众)。协同式方法有时又称为公众学习方法,它将其他用户的反应反馈给当前的用户。系统不去计算分类项目的相似程度,而是计算用户之间的相似程度。协同式方法不分析分类项目的内容。协同式方法一般用于非文本化的数据,如电影、音乐等,但是也有的系统将其用于文本数据的挖掘,如新闻过滤等。已有一些系统用于电子邮件处理、会议时序安排、电子新闻过滤和娱乐节目推荐。 与智能搜索引擎技术相关的还有信息智能“推”技术和个性化检索技术。 基于网民和新闻工作者访问互联网的特点,在用户拉取信息的搜索过程中,根据其输入的关键词,通过机器学习,可以识别和预测其兴趣或偏好,从而有针对性、及时地向网民和新闻工作者主动推送相关知识和最新信息、新闻和新闻线索。推送的形式可采用频道式推送、邮件式推送、网页式推送或专用式推送。目前已有构造Web访问模式树(WAPtree)的算法,可从大量信息访问日志中挖掘用户访问信息的模式。也可从用户访问文档的超链接来预测用户的访问偏好,其知识发现采用关联性法则。 个性化检索要求能够网络信息检索系统能够学习网民和新闻工作者的兴趣、适应其兴趣的变化并提出检索建议。一般采用分布式Agent技术,例如在客户机上运行用户接口Agent,表示用户个性化模式,在服务器上运行信息检索管理Agent,相当于中介信息检索服务器,实现与各引擎的交互,用户Agent用户开始一项个性化查询quest,通过与个性化模式库中模式的类比学习,产生净化了的个性化检索模式,提交信息Agent协调模块选择相关信息检索。返回的检索结果通过信息滤波,送交显示模块,新闻工作者和网民通过浏览返回的结果,确认是否为感兴趣的文档,若为感兴趣的文档,就提交相关反馈文档模块并进行聚类,产生个性化模式,同时存入该用户的个性化模式库中,如果用户不满意,也可以将确认结果提交给强化学习模块,进行交互学习,进一步净化检索结果。 网络新技术论文:TD-LTE无线网络规划新技术初步探讨 目前,TD―LTE实验网和预商用网络建设正在全球范围内如火如茶地展开。中国移动公司在六个重点城市承担了TD-LTE规模试验网络外场测试工作。在外场测试中,性能和组网方面测试作为重要内容,将为商用网络的大规模部署奠定基础。相应地,无线网络规划新技术研究和软件工具的开发也被提上日程。 首先,TD―LTE无线网络规划流程与3G区别不大,主要包括需求分析、规模估算、站址选择、网络仿真、参数规划,始终贯穿于TD―LTE网络规划及优化各个阶段。TD―LTE采用了OFDM和MlMO多天线等多项先进技术,承载着高清视频、即摄即传等特有业务类型,需要无线网络规划中特别考虑。由于TD-LTE:~线网络规划涉及很多参数输入和最优组合,复杂高,需要软件工具支撑,因此我们开发了TD―LTE无线网络规划工具,基本实现覆盖、容量规划、自动选站、RF参数规划等部分功能。 其次,我们一起讨论TD―LTE自动选站问题,也是工程建设中关键一环。目前,2G/3G站址都是宝贵的站址资源,根据需求,从中选择符合要求的最优站点,也可以新增部分站点。我们的方案是通过采用智能局部搜索的最优化技术,自动运算获得优选站址和新增站址信息。优势在于省去了采集、校正和分析传播模型相关测试数据相关的工作量。另一方面,创新性地改变了现有基站的选址方式,使选址工作由手工操作转变成智能自动地完成。算法平衡了RSRP、RSRQ、S1NR等指标,获取全局最优方案,快速输出现存站点中,满足网络KPI情况下,可以使用的站点信息,体现出优化工作前移的思想,节约运营商在勘站、建站等方面的大量费用,为快速建设TD-LTE网络提供了重要的支撑工具。 第三点讨论的主题是TD―LTE网络容量仿真方法。在目前常用的TD―LTE无线网络数据业务网络规划仿真方法中,动态仿真方法需要海量的数据运算及硬件存储,实现复杂,运行效率低,对支撑平台要求高,实用性差。极少应用在网络规划仿真中。另一方面,基于快照的Monte-Carlo静态仿真不能够准确反映用户在TD-LTE网络下业务用户感知或者是满足一定业务QoS下的网络容量。为此,我们提出一种基于半动态仿真实现高精度TD―LTE网络数据业务的网络规划仿真方法。通过兼容Monte―Carlo仿真在空间上静止的特点与动态仿真在时间上“运动”(考虑前后TTI之间的相关性)的特点,彻底规避了动态仿真的庞大存储量和计算量问题。在TD―LTE数据业务网络规划仿真中将不同TTl在时间上关联起来,准确反映uE在一段时间内稳定的业务行为,输出较为符合实际网络的各类业务平均速率和符合实际网络的小区吞吐量。 第四点,我们就TD-LTE场景划分和优化问题进行汇报。研究内容是借鉴TD-SCDMA网络优化的思路,通过移植到TD-LTE中,在网络规划阶段就关联到后期网络优化中。通过划分不同地理场景和无线场景,根据TD覆盖场景特点建模,在不同场景配置不同优化参数。在此基础上提出TD―LTE多场景优化机制,目的在于提升网络指标、改善用户感知、提高优化效率、降低优化成本。 第五点谈谈TD―LTE无线网络RF参数自动优化问题。目前天馈优化主要是靠根据DT测试发现问题进行手工局部调整。这种方法缺陷在于针对局部问题优化,基于人工经验,效率低,不适合大量应用,考虑因素有限。通过开发1套TD―LTE自动天馈优化工具,将天馈参数的联合优化设置,快速达到优化目标。预估优化效果,无需反复路测,缩短优化时间。均衡考虑各无线网络指标,保证优化效果。通过工具软件开发,实现自动输出天馈参数优化方案,降低了网络优化时间和成本。 TD-LTE商用化进程任重道远,产业链各方需扎扎实实研究TD-LTE无线网络规划基础性和前瞻性创新技术,为TD―LTE网络规划和建设提供技术支持。在此也呼吁集产业界之力,尽早开发出满足移动公司大规模网络部署需求TD-LTE网络规划商用软件,更好支撑促进TD-LTE产业发展。 网络新技术论文:用DOL新技术组建高性价比无盘网络教室 摘要:DOL(Disk On LAN)无盘网络以全新的通信模式、高效的网络利用、低廉的服务器要求、灵活又方便多样的工作站配置迅速得到了业界的认可。很多网吧、电脑游戏厅都已经从原来的有盘网络改成了DOL无盘网络,由此可见DOL的性能及管理的方便性高与有盘网络,我们用DOL新技术组建高性价比网络教室是完全可行的。 关键词:无盘网络;DOL;服务器;无盘工作站;网络教室 1 引言 什么是无盘网络?简言之,一个网络中的所有工作站上都不安装硬盘,而全部通过网络服务器来启动,这样的网络就是无盘网络,这些工作站被称为无盘工作站。 没接触过无盘网络的人可能会很快对这样的网络产生兴趣,每台工作站省掉一个硬盘,一套三四十台机器的网络省掉的钱就相当可观,这可能是每个刚接触无盘网络的人的第一印象。的确,省钱是无盘网络的一大重要优点,而实际上无盘网络的最主要优点却并不是省钱。无盘网络的最主要优点应该是“管理和维护”。 作为网络管理员的教师们可能对"管理和维护"有比较深的认识,网络管理员的主要工作就是要保证一个网络能正常运行。一个普通的有盘网络,如一个网络教室,如果网络中的工作站出了什么问题,开不了机、上不了网,或者网络中的软件要升级,比如说这个网络教室中工作站本来安装了Office97,而现在要全部升级为Office2000,这时网络管理员就要忙起来了,他要负责把每台机器都调整好,安装上新的软件,甚至每台机器的硬盘都要重新格式化、分区、安装好系统……也许过不了多久,系统又被学生不小心破坏掉,于是又是繁琐的安装、调试……麻烦不说,还要耽误工作影响用户的正常使用。 因此,一种新的网络结构:无盘网络出现了。无盘网络的本意一个是为了降低工作站的成本,另一个就是为了管理和维护的方便。试想,如果把工作站要用到的操作系统的文件和软件文件都放到服务器上,系统的管理和维护、软件的升级都只需要在服务器上完成,这对网络管理员来说的确是福音。 DOL(Disk On LAN)无盘系统是局域网应用中的新技术,它将充分发挥了网络、硬件和操作系统的潜能,自从出现后迅速在深圳、南京、福州、南昌、长沙、内蒙、成都、云南等地的网吧掀起一遍无盘的浪潮,获得了众多用户的一致认可!该技术在性能上、在管理的方便性上都超过了有盘网络,有盘能运行的,DOL无盘不但全部能运行,而且运行更稳定、更快、内容更多、维护更简单,DOL无盘系统在校园网、网吧、游戏网、企业网、证券网、电子酒店、KTV包房VOD系统等局域网中正在迅速发展。 DOL无盘教学网的好处:服务器价格低廉,使用DOS操作系统,不需配置驱动程序,出现故障可随时更换;工作站电脑不需要硬盘,节约能源,节省成本,减少了硬件投入与维护;启动和运行跟有盘一样快,解决了速度瓶颈,在千兆网络上70台机器同时上网。联机工作等速度不受影响;系统不怕被破坏,能自动还原,无需频繁重装系统;系统可以内置各种大型教学软件,且随着市面上的新教学软件的出现在不断升级,保证你的教学时刻是最新、最全、最大限度吸引生源。 2 DOL 无盘网络教室的特点 2.1 硬件要求低、配置简单 (1)服务器:不需要使用专业的服务器及SCSI硬盘,普通的INTEL 845、865主板配置双IDE硬盘及1―2G内存即可胜任。操作系统使用无版权问题的DOS,且不需配置驱动程序,如果服务器损坏,只需将硬盘和内存插接到另外一台机器上,开机即可作为服务器工作; (2)客户机:只要求有Realtek 8139或RTL8100集成网卡,不用硬盘,其它配置无特殊要求,只与希望运行的操作系统和应用程序有关。采用DOL系统后,绝大部份软件的运行速度会比有盘更快;如可以在P3 550 128M的机器上运行Win XP和Office XP,开机自检完成后25秒进系统,完全可满足计算机初、中级及办公自动化的培训要求; (3)网络:100M/1000M网络到桌面,最好交换机有1000M端口。 2.2 运行速度快 (1)DOL系统充分考虑到网络环境的运行特点,在网络通信协议和磁盘驱动的处理上都进行了优化,服务器端可采用多块千兆网卡,并行运行;DOL服务器用海量内存作为磁盘的缓存,客户机的磁盘读写操作只与服务器的内存进行数据交换,因此远程启动的客户机启动运行迅速、流畅,远远超过本地硬盘的速度。所有客户机电脑同时重启动完成所需时间仅在1分钟之内。 (2)不必安装防火墙和杀毒软件,不用对网上的文件,网页,邮件进行扫描,因此上网收发邮件的速度更快。 2.3 系统安装更简单(只要有一个系统盘,3分钟内可以开机上课) (1)只要在任意一台客户机上安装完操作系统及共用的软件;将安装好系统的硬盘挂到DOL服务器上;打开局域网内所有电脑(无需硬盘)立即可以使用,不用化费大量时间每台安装系统,也不用象其它无盘系统需要上传操作系统; (2)更换操作系统,只要更换服务器的系统盘(可选用抽屉式活动硬盘盒),重新开机便可使用,只需3分钟,也就是说每个任课老师可以带自己的系统盘来上课; (3)采用多种方式以简化客户机的配置过程,在服务器上可以自动、批量或个别指定任何一台客户机的IP地址网关、DNS和工作站名称等; (4) 新的工作站,插上网线开机认一遍机器的驱动就可以使用。把这一状态保存下来即可。 2.4 软件更新方便 (1)管理员在客户机端使用“超级客户机”启动,只需在这台客户机上进行一次操作,即可实现整个网络软件的更新。软件更新只要在一台学生机上进行,在服务器上将其共享后,其它学生机重新开机即可使用; (2)可以在客户正在使用电脑时,安装新的软件,在需要使用时再共享出来; (3)如果新装的软件暂时不用,可以关闭共享,如不需要再用,只要删除共享,不会影响原来的使用,更不会留下任何的软件垃圾; (4)客户机也可以安装或更新软件,如果新安装的软件不再需要,不用卸载,只要按下还原键,再启动就可以。 2.5 系统更稳定 (1)去除了客户机上的硬盘,也就去除了病毒的存储介质,使从局域网内部感染病毒的机会降低为零; (2)DOL服务器中没有常规的Windows 操作系统,不支持常规的网络访问方式,也不可能感染病毒; (3)客户的所有写入均为虚拟操作。可以做硬盘分区,格式化,修改和删除文件,系统启动时一按还原键(可以设定为自动还原),统统复原。服务器中的系统盘只读不写,不会被修改; (4)支持服务器多网卡和网卡备援, 服务器端可以有多块网卡同时为客户机提供服务,可以为客户机指定从哪块网卡启动运行,以达到服务器负载均衡的目的,避免网络阻塞。在指定的网卡有故障时,客户机可以从备援网卡启动; (5)每个磁盘映像有两个还原点,管理员可以在任何时间把磁盘还原到指定的还原点。每台客户机也有两个还原点可用,用户可以在任何时间把系统还原到指定的还原点,管理员还可以将其设定为自动还原。 2.6 支持多种硬件软件配置 (1)DOL系统支持多种硬件配置,多种硬件型号的客户机可以共用同一个网络硬盘映像,因此即使是在不同硬件的客户机上,也可完成软件的同步安装和更新; (2)DOL系统支持多种软件配置,多种软件配置的客户机可以共用同一个DOL服务器,一个DOL服务器最多可同时提供4种操作系统(98/2000/XP/2003),8种硬件配置。利用客户机的备份还原功能,理论上可以将服务器提供的8种配置扩展为24种配置。 2.7 运行成本更低 (1)硬盘是电脑中易损配件,无盘电脑的故障率更低,不但能减少维护费用,更可以节约配件更换的开支; (2)客户机上不用安装硬盘,不但可省下运行时的电费。还可以减少热量散发,省下不少空调费用(每个机房按50台电脑估算约可节约3KW的电能消耗)。 2.8 软件兼容好 DOL软件优秀采用硬件存储设备驱动程序模型,通过网络把服务器上的映像文件模拟为与本地硬盘一模一样的“硬盘”,由于该驱动程序处于系统的最底层,对所有上层的文件系统和应用程序都是透明的,因此使用本系统的客户机稳定可靠、软件兼容性极佳,客户机的操作与普通有硬盘的计算机没有任何区别。目前已通过DOL系统测试的软件: 3 多媒体计算机网络教室配置方案 3.1 要求 能满足目前所有的教育课程的培训需要。 (1)为满足计算机网络培训需要,每台电脑要求独立运行一个服务器版的操作系统,Win2003,Win2000 server,Win2000 advance server。学生在配置完成后,重启电脑时,能够保存,在下个班级上课时能够清空。(通常有盘电脑能设置,能保存但清空不方便;一般的无盘电脑设置后不能保存;DOL可以做到。) (2)能满足多媒体,网页制作,办公自动化,CAD,3DMAX,编程等教学要求。 (3)对电脑维护类课程,可以做硬盘分区,格式化,安装、删除软件,软件配置等操作,在下一个班级上课时可以对所做的所有操作全部清空(只需要一分钟)。 (4)可以引导多个上课环境(DOL一个系统盘可以引导4个不同的操作系统同,8个不同的用户环境。) (5)每个任课老师可以打造自己的教学环境,上课时只要把自己做好的系统盘插到服务器上,开机便可使用。 3.2 网络拓扑图 3.3 硬件配置和费用估算 3.4 优点 (1)50台电脑的网络教室只花费十万元左右,性价比突出; (2)采用普通的网络结构,布线、管理简单,维护方便; (3)服务器未使用动辄数千元的SCSI硬盘、服务器主板和专用的CPU、内存等,而是使用了价格低廉的IDE硬盘、865主板、赛扬CPU及DDR内存;服务器的搭建十分简单,和工作站的本质区别在于安装了DOL系统和配备了较大的内存、硬盘,服务器一旦出现故障,只需用任何一台工作站替代即可继续工作; (4)由于虚拟系统的与服务器无关性,每个任课老师可以打造自己的教学环境,上课时只要把自己做好的虚拟系统盘插到服务器上,开机便可使用。 4 结束语 DOL无盘系统平台,可以完全替代现有学校机房硬盘加保护卡的使用方式,兼容教学中常用的信息技术教育和学校管理所需的各种软件和硬件环境,易于搭建出低成本、高效益、全功能、易维护的计算机教学及办公网络,是学校搭建网络教室的首选。 网络新技术论文:基于人工神经网络BP算法在电能质量检测分析监控新技术应用研究 摘要:人工神经网络BP算法在农村电力短期负荷多变量预测结构发生了重大变化,探索一种人工神经网络BP算法在农村电力短期负荷的多变量质量检测相空间融合方案,以及新型智能电网中的物联网信息聚合技术,和每一分量质量检测采用互信息法进行最佳延迟时间的选择,及最优嵌入维数则采用最小BP算法,预测误差法进行电压波形发生畸变引起电压波动和闪变以及三相不平衡。 关键词:电能质量检测;BP算法;人工神经网络 1电能质量新技术研究 人工神经网络BP算法在农村电力短期负荷多变量预测结构发生了重大变化,探索一种神经网络BP算法在农村电力短期负荷的多变量质量检测相空间融合方案以及新型智能电网中的物联网信息聚合技术,同时针对每一分量质量检测采用互信息法进行最佳延迟时间的选择,最优嵌入维数则采用最小BP算法预测误差法进行电压波形发生畸变成引起电压波动和闪变以及三相不平衡等,对供电电能质量造成严重的干扰或“污染”。 2电能质量检测新技术 2.1当前电能质量检测原理 对电能质量进行监测是获得电能质量信息的直接途径,虽然只局限于持续性和稳定性指标的检测,而传统的基于有效值的检测技术由于时间窗太长,仅测有效值已不能精确描述实际的电能质量问题,因此需发展满足以下要求的新检测技术:(1)能捕捉快速瞬时干扰的波形;(2)需要测量各次谐波以及间谐波的幅值、相位,需要有足够高的采样速率,以便能测得相当高次谐波的信息;(3)建立有效的分析和自动辨识系统,使之能反映各种电能质量指标的特征及其随时间的变化规律。 2.2电能质量新技术应用 基于电能质量在硬件和软件上应用平台主要有数字信息聚合技术处理、物联网信息聚合技术等新技术以及新的如小波变换的BP算法。电能质量检测对于系统实时性和支持复杂算法的特殊要求,提出一种基于双CPU的嵌入式实时系统解决方案。基于连续小波变换的信号奇异性检测原理及其在电能质量暂态信号检测中的应用进行了详细的研究,通过基于标准偏差估计的小波消噪算法,有效排除了噪声干扰,实现了精确的故障时刻定位。基于小波变换的理论,结合电能质量检测数据的特点,将基于小波变换系数的门限方法应用于电能质量检测数据的压缩。基于电能质量检测系统的组成部分和该系统不但能实现电网数据的精确采样分析电网的各项电能质量指标,并以直观的图形显示出来。 3电能质量新技术分析原理 电能质量的分析计算涉及对各种干扰源和电力系统的数学算法,由于干扰源性质各异,干扰的频谱从0Hz到GHz的广宽范围内,建立干扰源和物联网聚合电网元件准确的数学模型有时困难很大,有赖于电网基础资料的可信度。近年来,基于数字技术的各种分析方法已在以下电能质量领域中得到应用:分析谐波在网络中的分布波形畸变及在网络中的传播;分析各种电能质量控制装置在解决相关问题方面的作用;多个控制装置的协调以及与其他控制器的综合控制等问题。目前所采用的方法为: (1)时域仿真方法该方法在电能质量分析中的应用最为广泛,其主要的用途是利用各种时域仿真程序对电能质量问题中的各种暂态现象进行研究。 (2)频域分析方法该方法主要用于谐波问题的分析计算,包括频率扫描,谐波潮流计算等。即在非线性负载的动态特性,常规的谐波潮流计算法基础上,对非线性负载进行仿真计算,从而得到动态谐波潮流解。 (3)基于变换的方法这里主要指Fourier变换方法、短时Fourier变换方法和小波变换方法。作为经典的信号分析方法Fourier变换具有正交、完备等许多优点,而且有象FFT这样的快速Fourier算法,因此已在电能质量分析领域中得到广泛应用。但在运用FR时,必须满足以下条件:满足采样定理的要求,即采样频率必须是最高信号频率的两倍以上;被分析的波形必须是稳态的、随时间周期变化。 4电能质量研究中的人工智能新技术 (1)专家系统成本较高且在开发过程中耗时过长,但依然出现了很多应用。这些主要体现在对畸变的电压和波形进行分类;对电能质量问题的解决方案在专家系统架构下进行开发;测量和分析电能质量及电力系统电磁兼容性和识别电能质量可扩展的系统。 (2)根据历史数据和一些影响负荷变化的因素变量来推断将来时刻的负荷值。具有原理和结构简单、研究速度快、外推特性好的等特点。也存在历史数据要求高、无法详细地考虑各种影响负荷的因素,模型初始化难度较大,需要丰富的经验和较高的技巧的缺陷。 (3)滑法指数平滑法是一种曲线拟合法,在短期负荷研究中,一般用过去数周的同类型日的相同时刻的负荷组成一组时间上有序的观测值,然后对该数组进行加权平均就得到所需的负荷值。 (4)序列法就是根据负荷的历史资料设法建立时间序列的数学模型,并在该模型的基础上建立负荷研究的数学表达式,对未来的负荷进行研究。 (5)神经网络BP算法在农村电力短期负荷预测的主要思想是把电能质量检测分析监控分为两个阶段:第一阶段(正向传播过程),给出输入电能质量检测分析监控信息采集通过输入电能质量检测分析监控层经隐含层逐层处理中心数据采集来的信息并计算每个单元各个节点的实际输出电能质量检测分析监控技术;第二阶段(反向过程),若在输出层未能得到中心数据采集期望的输出值,则逐层递归地计算实际输出电能质量检测分析监控与期望输出电能质量检测分析监控短期负荷之差值(即误差),以便根据电能质量检测分析监控短期负荷此差值调结权值,就是可对每一个电能质量检测分析监控短期负荷权值计算出接收单元的误差值与发送单元的激活值的积。因为这个积和误差对权重的(负)微商成正比(又称梯度下降算法),把它叫做权重误差微商。电能质量检测分析监控短期负荷规则的指导思想:对电网权值和阈值的修正要沿着表现函数下降最快的方向-负梯度方向如下: 5结语 基于人工神经网络BP算法在电能质量检测分析监控新技术应用研究两个趋势:其中之一就是全智能控制化,自动对电能质量问题进行识别和数据处理,从而实现全面的无人监控功能;另一个则是通信技术远程化和同时针对每一分量混沌时间序列采用互信息法进行最佳延迟时间的选择,最优嵌入维数则采用最小BP算法预测误差法进行确定。所以远程化就可以适应不同层次的监控要求,从而使电能质量的监控点能够分布到电网中的任何地方,并且具有良好的在线功能。利用计算机VPN和以太网网络技术的更新融合,为不同地点供电系统电能质量的远程集中监测和分析数据建立主要包括GPRS授时技术进行与GIS多点同步采样,同时建立WEB网络平台和大型数据库管理供电网络运行数据供电系统的稳定。 作者简介:池安祥,重庆市綦南供电局助理工程师;康鸿飞,重庆市綦南供电局助理工程师;徐奉英,重庆市綦南供电局助理工程师。 网络新技术论文:关于网络安全新技术研究 摘要:目前,宽带网的普及,业界电子商务的开展,海量的网络信息,日趋丰富的网络功能使得“网上办公”条件已经成熟。随着我国电子政务的进一步发展,政府对企事业单位的管理将更多地从网络上进行,因此企业办公将不再局限于传统模式,而是将内部办公计算机通过局域网连接起来,形成信息化办公的群体效益,而企业内部网络搭上Internet互联网这个信息高速直通车后,使得信息交换传递更加快捷及时,现代办公已经发展到办公信息化的时代。然而随着信息化在我国的不断深入与发展,网络安全问题也日益成为我们关注的焦点。 关键词:网络隔离; 防火墙;局域网;网络安全 1 前言 随着Internet的飞速发展以及我国政府信息化为代表的电子政务的蓬勃发展,宽带网已经得到普及,业界电子商务的开展,海量的网络信息,日趋丰富的网络功能使得“网上办公”条件已经成熟。,办公信息化带来了办公效率质的飞跃,但办公信息化的安全,特别是内部办公网络的安全问题,也极大地引起人们的关注和思考。信息安全性要求和政府办公效率问题一度使人们陷入两难境地。2000年1月1日起正式实施的《计算机信息系统国际联网保密管理规定》中更是明确规定:“凡涉及国家秘密的计算机信息系统,不得直接或间接地与国际互联网或者其他公共信息网络相连接,必须实行物理隔离”。 2 网络隔离技术简介 2.1 网络隔离技术的发展历程 最早研究网络隔离技术的国家有美国、以色列和俄罗斯,我国提出物理隔离是在20世纪90年代的中后期。网络隔离概念最早是国外军方以“物理隔离”提出来的,不过直到现在,也没有完整的关于网络隔离技术的定义和标准,现在一般称之为“GAP Technology”,意为网络隔离。 网络隔离技术的发展到目前为止经历了以下五个发展阶段: 1) 完全的物理隔离。内部网络与外部网络为两套网络,它们之间完全的物理隔离。 2) 硬件隔离卡隔离。在客户端增加一块硬件卡,客户端硬盘或其他存储设备首先连接到该卡,然后再转接到主板上,通过该卡能控制客户端硬盘或其他存储设备。 3) 数据转移隔离。利用转移系统分时复制文件的途径来实现隔离。 4) 空气开关隔离。通过使用单刀双掷开关,使得内外部网络分时访问临时缓存器来完成数据交换的。 5) 安全通道隔离。通过专用通信硬件和私有不可路由协议等安全机制来实现内外部网络的隔离和数据交换,不仅解决了以前隔离技术存在的问题,并有效地把内外部网络隔离开来,而且高效地实现了内外网数据的安全交换,透明支持多种网络应用,成为当前隔离技术的发展方向。 2.2 网络隔离技术原理 网络隔离产品采用了网络隔离技术,是使用带有多种控制功能的固态开关读写介质连接两个独立主机系统的信息安全设备。由于两个独立主机系统之间,不存在通信的物理连接、逻辑连接、信息传输命令、信息传输协议,不存在依据协议的信息包转发,只有数据文件的无协议“摆渡”,且对固态存储介质只有“读”和“写”两个命令。所以,网络隔离产品从物理上隔离、阻断了具有潜在攻击可能的一切连接,使“黑客”无法入侵、无法攻击、无法破坏,实现了真正的安全。 3 防火墙的体系架构 3.1 防火墙的体系架构 目前的防火墙大都依赖于对数据包的信息进行检查,检查的重点是网络协议的信息。防火墙主要查看IP包中的IP包头、TCP包头、应用层包头以及数据加载的包头,要了解防火墙的具体架构,就需要分析它是检查的那一层协议的信息。根据OSI模型,防火墙架构包含以下几种:包过滤防火墙,电路网关防火墙,应用网关防火墙,状态检测包过滤防火墙和切换防火墙。 3.1.1 网络隔离设备的体系架构 防火墙是建立在内外网边界上的过滤封锁机制,内部网络被认为是安全和可信赖的,而外部网络被认为是不安全和不可信赖的。防火墙的作用是防止不希望的、未经授权的通信进出被保护的内部网络。防火墙对网络安全的保护程度,很大程度上取决于防火墙的体系架构。 3.1.2 网络隔离设备的实现机制 网络隔离设备由内网处理单元、外网处理单元和专用隔离硬件组成。网络隔离硬件包括一个独立的固态存储单元和一个独立的调度和控制单元,内网处理单元和外网处理单元在同一时刻最多只有一个同固态存储单元建立非TCP/IP协议的数据连接,并通过私有协议进行数据的交换。下面提到的外网指不可信网络(如Internet),内网指高安全性的内部专用网。 通常情况下,网络隔离系统的外网处理单元与外网相连,内网处理单元与内网相连,外网和内网是完全断开的。 3.2 安全性分析比较 防火墙设备侧重于网络层到应用层的策略隔离,操作系统、内部系统的漏洞、通用协议的缺陷等都成为不安全的潜在因素。 首先由防火墙的体系架构可知,防火墙可能会产生网络层短路,从而导致伪造合法数据包带来的危害;防火墙还难于抵御数据驱动式攻击,即大量合法的数据包将导致网络阻塞而使正常通信瘫痪。其次,防火墙很难阻止由通用协议本身漏洞发起的入侵。第三,防火墙系统本身的缺陷也是影响内部网络安全的重要因素,当防火墙主机被控制后,内部受保护网络就会暴露无疑。第四,要使防火墙发挥有效的安全性,需要正确、合理的配置防火墙相关的安全策略,而配置的复杂程度不仅带来烦琐的工作量,同时也增加了配置不当带来的安全隐患。 3.3 各自定位的分析比较 3.3.1 解决目前防火墙存在的根本问题 1) 防火墙对操作系统的依赖,因为操作系统也有漏洞。黑客攻击防火墙,一般先攻击其操作系统,控制了操作系统,即控制了防火墙。而网络隔离产品在内、外部主机系统中嵌入安全加固的操作系统,并且内部主机的操作系统对外部攻击者是不可见的; 2) TCP/IP的协议漏洞; 3) 防火墙、内网和DMZ同时直接连接; 4) 应用协议的漏洞,因为命令和指令可能是非法的; 5) 安全策略的漏洞:在防火墙的安全策略,对于一个厉害的黑客来说是暴露的,他可通过利用错误配置的安全策略,侵入到您公司的内网。 3.3.2 网络隔离技术的指导思想与防火墙有很大的不同 1) 防火墙的思路是在保障互联互通的前提下,尽可能安全; 2) 网络隔离技术的思路是在保证必须安全的前提下,尽可能互联互通。 3.3.3 体系架构不同 网络隔离产品一般为双机或三机系统,而防火墙由一台处理机组成,为单机系统。而网络隔离设备实现了OSI模型七层的断开和应用层内容的检查机制,因而不会产生网络层短路,消除了基于网络协议的攻击。 3.3.4 设备本身的安全性不同 防火墙为单机系统,无法彻底消除操作系统的漏洞的威胁。一旦其操作系统被恶意攻击,防火墙完全处于被黑客控制之中,那么受防火墙保护的另一端网络就完全暴露在攻击之下。受保护网络的安全程度,很大程度上取决于防火墙自身的安全强度。而网络隔离产品由于采用了可靠的双机系统结构,可以提供从硬件、协议到内容的全方位安全保护。即使外部主机系统被曝光,也无法对内部主机系统进行攻击,因为内部主机系统和外部主机系统是物理隔离的。 3.3.5 安全规则配置的复杂程度不同 防火墙主要依据网络管理工程师配置的规则进行安全检查,其安全性的高低与规则配置情况密切相关。规则配置十分复杂,规则最终所起的作用不仅与每条规则有关,而且与每条规则的先后顺序、规则之间的相关性都有很大关系。网络管理工程师必须仔细检查每条规则,以保证其结果是其预期的结果。 从另一个方面讲,防火墙的配置要求网络管理工程师有较高的网络知识和技术水平。防火墙只是一个被动的安全策略执行设备,防火墙不能防止策略配置不当或错误配置引起的安全威胁,规则配置错误将造成不安全通道打开。 而网络隔离设备无需进行复杂的规则配置,只需设定一些内外网访问政策。网络隔离设备仅允许定制的信息进行交换,即使出现错误,也至多是数据不再允许传输,而不会造成重大安全事故。 3.3.6 是否防止内部的泄密行为 网络隔离与信息交换系统采用内容过滤和检查机制来防止泄密,另外具有严格的身份认证机制,因此不仅使信息网络的抗攻击能力大大增强,而且有效地防范了信息外泄事件的发生。而防火墙一般不具有这些安全机制,内部的用户主动泄密,防火墙是无能为力的。 3.3.7 内部支持的协议不同 防火墙由于采用标准的TCP/IP协议,不能防止利用标准网络协议中的缺陷进行的攻击。一旦防火墙准许某些标准网络协议,防火墙不能防止利用该协议中的缺陷进行的攻击。 而网络隔离产品内外网主机之间不存在依据协议的信息包转发,只有数据文件的无协议“摆渡”,因此最大程度上减少了由于标准协议所带来的安全漏洞。 3.3.8 对未知网络攻击的防范能力不同 目前发现的攻击,按照分类,有基于应用协议漏洞的,有基于TCP/IP协议漏洞的,有基于命令的,有基于包的,有基于操作系统的。网络隔离产品从根本上解决了这五种类型的攻击。因此,新的攻击,只要是基于上述五种原理的,不管是已知的,还是未知的,都可以阻止。而防火墙没有从根本上解决基于操作系统、应用协议、TCP/IP协议等漏洞造成的安全问题,从而缺乏对未知网络攻击的防范能力。 3.3.9 安全性和处理速度的矛盾 防火墙在安全性、效率和功能方面的矛盾比较突出。防火墙的技术结构,往往是安全性高效率就低,效率高就会以安全性为代价。而网络隔离产品私有硬件隔离交换,不存在安全性和处理速度的矛盾。 3.4 发展趋势的分析比较 针对目前防火墙存在的安全缺陷,防火墙技术会向具有入侵防御功能的智能化方向发展,同时网络架构的不断升级要求防火墙处理能力的不断提高。 目前网络安全市场上,以防火墙为优秀的安全体系架构实现的安全保障体系未能有效的防止频频发生的网络攻击,以及防火墙集成的IDS造成的漏报误报,这些都要求未来的防火墙具有更高的安全性,集成IPS的防火墙将逐步取代集成IDS的防火墙。通过集成多种功能设计,例如包括VPN、AAA、PKI、IPSec等多种附加功能,提高防火墙的可管理和可控能力,不断增强防火墙的抗DoS攻击能力,同时利用统计、记忆、概率和决策的智能方法对数据进行识别来达到访问控制的目的。具备集中的网络管理平台,支持双机热备份、负载均衡和多出口路由以及IPv6等将是未来防火墙的发展重点。 网络隔离技术经过几个阶段的发展,目前正处于第五代网络隔离设备的研发阶段。网络隔离技术正向易用性、应用融合化等方向发展,网络隔离技术在负载均衡、冗余备份、硬件密码加速、易集成管理等方面还需要进一步的改进,同时更好地集成入侵防御和加密通道、数字证书等技术,将成为新一代网络隔离产品发展的趋势。为了更好的满足我国提出的内网、外网和公网的网络体系结构,从成本和易管理方面出发,三网或多网的网络隔离设备也将成为网络隔离技术的一个发展方向。 4 结束语 网络隔离是一项网络安全技术,网络隔离可能对防泄密管理有很大的帮助,但这不意味着网络隔离是一项完全的防泄密技术。将网络隔离技术完全等同于防泄密技术是一种错误的理解。实际上即使是网络隔离,也没有解决类似于电磁辐射所导致的泄密,只有防电磁辐射泄密技术如TEMPEST才能解决这类问题。 网络隔离是目前最好的网络安全技术,它消除了基于网络和基于协议的安全威胁,但网络隔离技术也存在局限性,对非网络的威胁如内容安全,就无法从理论上彻底排除,就像人工拷盘一样,交换的数据本身可能带有病毒,即使查杀病毒也不一定可以查杀干净。但它不是网络安全问题,不存在攻击和入侵之类的威胁。如果用户确定交换的内容是完全可信和可控的,那么网络隔离是用户解决网络安全问题的最佳选择。 网络新技术论文:网络入侵检测系统NIDS的新技术研究 摘要:该文在阐释入侵检测系统与网络入侵检测系统概念、原理的基础上,分析了现有网络入侵检测系统在攻击检测方面存在的不足与问题,并针对存在的问题提出了具体的改进策略与建议。以期对新型网络入侵检测系统的研究与应用有所启迪。 关键词:网络入侵检测系统;NIDS;改进 随着计算机和因特网的普及与应用,大量的个人、企业与政府机构信息开始保存在于计算机和网络服务器中,这就对信息安全提出了更高要求,对安全解决方案的需求与日俱增。现有的网络、信息安全解决方案中最常用的就是防火墙。传统意义上依靠防火墙建立网络组织结构,常常是“外紧内松”,能够有效阻止外部人员的入侵,但对内部人员所做的攻击却无能为力。而入侵检测系统的成功研发与应用,是对防火墙缺陷的有益补充。入侵检测系统能够在入侵攻击发生时或者对系统造成危害前,检测到入侵攻击,并驱逐入侵攻击,有效减少因为入侵造成的损失。入侵检测系统因此也被称为继防火墙之后的第二道安全保护锁。本文欲在阐释入侵检测系统概念、分类的基础上,分析现有网络入侵检测系统在攻击检测方面存在的问题,并针对存在的问题提出具体的改进策略与建议。 1 IDS与NIDS概述 1.1入侵检测系统(IDS) 入侵的含义,从广义上讲,包括攻击发起者通过非正常手段取得合法的计算机系统控制权,也包括攻击者利用收集到的漏洞信息,恶意的对计算机及网络系统造成拒绝访问、使用等危害的行为。而入侵检测,便是发觉、发现入侵行为的过程。它通常是通过对计算机或网络系统中若干个关键点进行信息收集,以此来判断、分析、发现计算机或网络系统中存在的违反安全规定、安全策略的行为或者曾被攻击过的迹象。能够实现上述功能的件、硬件或得它们的组合,即是所谓的入侵检测系统(IDS)。与其他计算机、网络安全产品不同,入侵检测系统更多的具有智能特点,它可以对收集的数据进行分析、判断,进而得出有用的结果。有效的入侵检测系统能够简化、降低计算机和网络管理人员的工作程序和工作量, 1.2 网络入侵检测系统(NIDS) 网络入侵检测系统的最大特点之一,就是检测数据来源于网络,而非传统的主机。在以太环境下,它主要利用网卡的混杂模式来获取监测网段中的数据包,其保护着整个网段信息安全的任务。而在交换环境下,网络入侵检测系统为了获取到有用的数据需要对其进行精心的设计。网络入侵检测系统功能的实现,是通过对所收集数据三类特征的对比来发现可能存在的入侵行为的。这三类特征分别是:串、端口和数据包头三者的特征。串特征表现为在数据正文中出现代表某种攻击意义的字符串;端口特征则是通过对特定数据连接端口查看来发现可能存在的入侵,如:木马程序大多都是通过指向特定的端口来接收控制信息。数据包头特征是指所检测到的数据包头中存在码位上的非法的组合,最为典型的例子就是Winnuke。 2 网络入侵检测系统检测方面存在的不足 网络入侵检测系统常用的检测方法有异常检测、特征检测、协议分析和状态检测等。在实际中的应用中入侵检测系统通常都是多种检测方法的组合。但这同样不能保证入侵检测系统的有效性,其中一个重要原因就是自身存在的设计缺陷。具体主要表现为以下几点: 2.1 异常检测方面 异常检测通常使用统计的方法来实现。它是以大量的原始审计记录为基础的,如果单纯的使用统计来实现入侵检测功能,则对不会或很少影响统计规律的入侵审计记录予以忽略,即使已经有了明显的入侵特征。并且采用统计方法实现的入侵检测系统在大量的入侵行为发生情况下,被训练成适应模式。在入侵者发现入侵活动被监视时,可以对统计人侵检测系统中统计方法进行研究,有意识的在该系统可以接受的范围内制造审计事件,逐步使入侵检测系统将入侵事件当作正常事件来对待。 2.2 特征检测方面 一个困扰着网络入侵检测系统的问题就是,现有检测规则的更新永远落后于攻击手段。现实情况是,一个新的系统漏洞的公布,可能就会立即出现利用该漏洞攻击的方法或手段,但与之相适应的检测、防护规则却可能需要很长时间才能研发出来,弥补该漏洞。现实中存在着一个发现新入侵方法到用户升级安全规则库和知识库的时间差,对于恶意的入侵者,这个时间差就已足够入侵者发动入侵攻击行为。并且,既使公布了可以防范攻击的检测规则,也可能存在误报率过高问题,而对真正的攻击却起不到防护作用。现在有越来越多的恶意入侵者,或者所谓的黑客有不公布他们发现的漏洞的倾向,这就为攻击特征的总结带来无形中的困难。 2.3 系统实现方面 由于受网络入侵检测系统保护的网络、主机及其内部五花八门程序影响,既使是对同一个协议分析,实现的方法也不尽相同。入侵者很有可能利用不同系统中不同的实现方法的差异来进行目标系统信息的收集或者进行选择性的攻击。由于网络入侵检测系统不可能智能化到通晓这些不同系统的不同实现方法,故而也就可能被入侵者成功绕过。同时,在外在检测方法方面也存在着入侵变体、协议、及TCP/IP协议等方面局限的限制。 3 网络入侵检测系统的改进 网络入侵检测系统结构改进的原则是:“网络入侵检测系统知道得越多、越智能,其效果就更好”。首先引入网络环境信息的概念,它表示网络入侵检测系统所处网络的各种相关的信息,体现了网络入侵检测系对所网络情况的认知与把握。网络环境信息,主要“主机特征信息”、“主机评估价值”以及“网络拓扑信息”等和当前网络相关的所有信息。改进的网络入侵检测系统主要就围绕网络环境信息展开,通过对网络环境信息的获取、利用与维护,达到对当前网络入侵检测系统的改进目的。 3.1 网络环境信息的获取 1)主机特征信息的被动发现 一般情况下网络接口设备都在“混杂模式”下工作,通过与目标网络的并联,来侦听通信数据,抓取数据包。数据包获取后,再进行协议分析。抓取的数据包在协议分析后,被送到“入侵数据分析器”中进行入侵分析,主要是对这个包的副本进行分析,以此来判断是否可能含有主机特征信息,如果可能,则被送至“网络环境信息分析器”中进行主机特征信息分析。该过程主要采用被动发现技术。但网络情况的不断变化的,所以应该采用“发现”的动态的、长期的过程来实现,可以考虑与主动发现技术结合起来,取长补短。 2)主机评估价值的产生 对于主机评估价值,管理员可以有意识的予以把握,而不是被动的应用。可以采用以下两种设置方式:1)自动生成。管理员可以通过预先设置自动主机评估价值的生成规则,由系统自动动态生成。2)手动生成。对于有特别重要的、有特殊用途或意义的,或者对配置要求可能长期不变的设备,进行手动设定主机评估价值。 3.2 网络环境信息的维护 这里我们主要讨论,建立、维护带有“针对信息”的入侵规则库的改进。改进的网络入侵检测系统的入侵规则最好还是以snort规则为基础,加入“针对信息”,即通常所说的本入侵可能针对的群体范围。 3.3 网络环境信息的利用 当前的网络环境信息的利用可以说是很不明确的,随着对网络环境信息的发现和分析研究的深入,应该会更高效地利用。如:利用网络环境信息数据库对入侵信息进行必要的过滤和分拣,生成针对特定“主机评估价值”的分类安全信息,过滤掉不会对目标主机产生威胁的信息;而按主机对安全日志信息进行分类及必要的排序后,可以更加的直观与突出,有助于管理员采取不同的应对策略或方案。 4 结束语 在未来的工作与研究中,我们希望再实现一个较完整的“网络入侵检测系统”原型,将文中提到改进方法予以进一步验证和改进。同时,随着被动网络发现研究的深入,网络环境信息的利用方式可能会越来越多样化、越来越明确。本文通过对现有的网络入侵检测系统的分析,发现了其中存在的问题,即“无效告警情况多,对所处的环境一无所知”,以此提出一些改进方法,以期能够开阔思路开展进一步的深入研究。 网络新技术论文:房地产缩减开发成本与数字网络新技术在房地产营销中的应用 【摘 要】随着现代经济和社会的发展,信息技术和网络技术在人们日常的生产生活中发挥的作用越来越大,但是在房地产行业当中却是刚刚起步,基于目前房地产行业价格居高不下,房地产行业的市场存量逐年增加,所以论文主要是探讨房地产缩减开发成本与数字网络新技术是如何推动房地产营销的。 1 引言 随着现代科技和经济的发展,城市中信息技术越发的普及,各种生产活动似乎都用到了信息技术。而且随着城市化进程的加快,人们的思想认识也越来越开放,对生活的品质十分的看重。但是城市建设用地却在逐年减少,房屋开发建设所需的新科技和新型环保材料等成本持续攀升,导致房屋价格迅速上升,造成了房地产的市场储存量增加。 2 在网络技术的支持下房地产缩减开发成本的具体方法 房地产的市场储存量过大,排除我们国家经济宏观调控的因素,更多是因为价格机制波动大的原因造成的。根据经济规律,价格下降会促进产品的销售,并且会出现供不应求的情况;价格上升,则会出现供大于求的情形。拿房屋来讲,人们还是想要购买的,可却是心有余而力不足。因为近年来房价一直在上升,而且居高不下,目前还在上涨,普通民众的工资水平却没有上调,薪资水平与持续攀升的房价不是正比例关系,所以要想减少房屋的市场储存量,打开营销市场,必须从要从房价着手,缩减房屋开放的成本。 现在是网络化的时代,缩减房地产开发成本,可以借助互联网的模拟统筹和精密的计算分析对房地产的开发成本进行有效的控制和管理。一般来说,房地产开发工程是一个十分复杂的施工过程,对各种资源的调配和分布以及施工进程等有着既定的目标,但是在实际的施工过程中,总是会出现各种各样的问题,所以在对房地产行业的成本进行A估时一定要留有一定的度,把工程的建设控制在上下可浮动的度里就可以了,还有一点需要兼顾的是项目管理与成本控制的相关人员的职业涵养与专业度,这也是控制房产项目成本的一大关键因素。房地产项目成本控制大致可以分为三个大的阶段,事前、事中、事后。具体可以在以下几个方面进行缩减调控。 2.1 前期的设计阶段 众所周知规划设计阶段对整个工程建设的影响非常大,所以房地产开发企业在进行房地产项目开发时要做的第一点就是要转变观念,与从前的旧思想说再见,过去在工程的规划设计时我们比较倾向于房屋的外型、规模,其次才会考虑价格方面,现在我们要做到的就是达到施工费用与房屋建设效果的双重目标。介于网络信息技术的模拟性,我们可以通过模拟建筑群效果和规模,来规划所需的费用。 2.2 招投标阶段的成本控制 房地产开发商应对整个项目的开发做好定位、营运方案,并向各有关职能部门及所委托的工程管理公司就营运方案进行技术交底,给出明确的各项成本控制指标,对成本控制、开发意图有一个统一的意识。 2.3 项目实施阶段的成本控制 工程实施尤其阶段性特点,也就是每个阶段都存在着成本管理与控制的问题,所以每个环节必须要严格把关,注意成本的缩减和工程建设的保质保量。 2.4 审计阶段的成本控制 为更仔细地做好审价结算,房地产开发企业可以引用市场机制,与建设咨询公司签订协议,聘用造价工程师长期驻守,专门协助房地产企业复审复核各竣工房地产项目的决算资料。 3 开发成本的缩减对房地产营销的影响 毋庸置疑,根据经济的规律,价格战术一旦施展成功,将从很大程度上促进我国房地产行业的发展,对于房地产营销来说更是一个极大的契机。成本得到有效的控制后,房屋的销售活动肯定会顺利开展,且必定是如火如荼的一派繁荣景象。虽然说房地产开发成本的缩减促进了房屋的销售,但是对于房屋销售者,必须要加强管理,同时要提高售卖人员的行业素质,避免出现为了获得经济利益,而出现一房多卖的现象以及房屋倒买倒卖的情况。还有一点需要注意的是,禁止房屋炒作,有部分心术不正之人会乘房屋促销季,大肆购买房屋,等到房价回升时,高价卖出,所以在房地产营销热季一定要严格控制这种行为。 4 数字网络新技术在房地产营销中的应用 4.1数字网络新技术在房地产营销中的具体应用――网络营销 数字网络新技术的应用,对于房地产营销最大的作用应该就是网络营销的技术[1]。顾名思义,网络营销就是利用计算机互联网进行市场推广的活动,突出特点就是以计算机和网络技术为依托的市场营销行为。网络营销是网络新技术和市场营销相结合的一种方式,单纯的强调某一方面是万万不可的,并且随着经济和数字网络技术的发展,网络营销已经成为了企业营销体系中不可缺少的重要组成部分。 4.2 网络营销相比单纯的市场营销具有哪些优势 ①针对性传播。通过网络技术可以实现一对一的交易,销售者可以针对某一特定的消费者进行宣传,或者是为其量身打造,以便促进合作。②生动形象、立体可见。数字化的网络技术,可以将产品的特点通过声音、图片、视频等形式展现出来,可以给消费者更直观的感受和体验。而且,有研究证明,通过这种全方位的展现方式可以让消费者有身临其境的感觉。③网络销售的成本低。利用网络技术进行产品的和销售,具有很低的成本,而且由于虚拟技术的发展使得产品展现的空间有着无限大的可能性,相比传统销售的纸质宣传和条幅等,节省了很大的成本。④即时性和可互动性。现在的销售是一种即时性的交易,消费者看到自己心仪的物品会向客服人员询问产品的相关问题,如果回复不及时,可能会丧失一个顾客,网络销售的即时性和互动性,解决了这样的问题,保证了沟通的畅通性。 4.3 房地产项目在网络营销方面的方式分析 ①可以通过各种网站对公司的项目和产品M行宣传。公司可以设置自己的网站,建立自己的企业文化,也可以用来进行对产品的宣传和展现,也可以通过微博、微信或者空间等进行宣传,加大企业产品的宣传,扩大企业影响力。现在在一、二线城市,房地产项目在销售时都会选择搜狐等门户网站或如搜房、焦点房地产网及各地区的房地产信息专业网站上广告。②定期对自己的项目产品进行网上调研,接受意见反馈。网上市场调研可以承担的主要工作包括:市场分析、产品和服务研究、市场营销策略研究等。在Internet上房地产企业可以开展低成本、高效、范围广泛的市场研究,为正确预测市场需求、做出市场决策打下扎实的基础[2]。③房地产的网上销售。现在网上销售产品已经不是什么新鲜事物,通过当当网买书、通过淘宝网买运动鞋或衣服、通过携程网定房旅游,是很多上网一族的实际体验,但房地产其价值的高昂和产品的特殊性,显然制约着网上销售的开展。至今,还没有哪一家企业通过互联网实现过完整的房地产销售。但这并不等于房地产的网上销售不可作为,针对房地产的特点,结合互联网技术的进步,在网上销售住房仍有其操作的空间。④网络客户服务平台。营销专家说过,现代市场营销已经由产品销售阶段进入客户服务阶段,企业客户服务质量的高低是企业优秀竞争力之一。国内成功的房地产企业,非常重视客户服务工作,对内,企业成立了专门的客户服务部,对外,成立了专门的客户活动组织。 5 结语 房地产缩减开发成本与数字网络新技术对地产企业的发展而言是至关重要的,文章先是讨论了房地产企业的项目成本控制的基本理论问题,找到了房地产行业缩减开发成本的有效方法,构建了合理的高效的房地产成本管理与控制的方法。同时文章也就数字网络新技术在房地产营销中的作用,进行了详细的探讨和分析。 网络新技术论文:面向家庭宽带用户全业务光纤网络新技术的应用 【摘要】 伴随着家庭宽带的普及,电信运营商的竞争也随之而起。竞争促进着技术的进步,作为电信界的主旋律,全业务催生着光纤和光缆的大规模应用。基于光配线网络技术,华为提出了智能光配线网络技术。本文从全业务背景下光纤光缆的应用现状、对技术的要求、iODN技术的引入和无跳接光交箱的引入,对面向家庭宽带用户全业务网络新技术的应用进行了简要阐述。 【关键词】 家庭宽带用户 全业务 光纤 新技术 一、全业务背景下光纤光缆的应用 1、现状。中国移动、中国联通、中国电信作为我国当今三大运营商,均具有移动电话和固定电话的经营牌照。全业务,在此时便成为了一个亮眼的词汇,因为中国移动、中国联通、中国电信的业务范围从原有的移动和固定的语音、数据服务,拓展到互联网领域业务和一些增值业务。网络通信技术的进步离不开光纤光缆技术的大范围运用。作为当时电信界的主旋律,全业务,催生着光纤和光缆的大规模应用。在全业务的大背景下 ,在各大运营商的长期发展中,这个行业已经形成了一个符合其发展趋势的光纤网络框架。如下图所示,该光纤网络框架大致分为接入层、汇聚层和骨干层。 2、对技术的要求。光纤网络的快速发展对着技术有着必要的要求,主要包括光纤类型的选择和光缆结构的选择。G.652和G.655光纤是当下主要使用的两种光纤类型。光缆结构多种多样,不过经过了长期的技术考核和实际应用考验,这其中较为出色的光缆结构有如下几种:骨架式光缆结构、层绞式光缆结构、中心束管式光缆结构、8字型光缆结构和气吹架空型光缆结构。骨架式光缆结构、层绞式光缆结构多用于骨干层和汇聚层,层绞式光缆结构、中心束管式光缆结构适合用于接入层,8字型光缆结构和气吹架空型光缆结构则适用于末端的引入层。光纤光缆线路建设在全业务的背景下,在默默无名了几年后,实现了冷启动,迎来了又一个高峰。由于受到各大运营商的高度重视,光缆资源已经被列为企业发展的具有战略性的基础物资。 二、iODN(智能光配线网络)技术的引入 2.1 iODN(智能光配线网络)技术简介 在FTTH快速建设的推动下,华为提出了iODN技术,即智能光配线网络(智能ODN),iODN技术能够结合光纤实现信息的同步和无误的传输,以及信息的高效录入和便捷管理。不同于中兴提出的eODN和烽火公司提出的sODN,华为提出的iODN配合设备上的LED灯和相关可视化软件提示后,能够使得光纤精确的、高效的、全自动的进行系统维护。与此同时,iODN作为底层架构,可以允许在其上面进行外延开发和开源研究等。 2.2 iODN(智能光配线网络)的技术特点 (1)准确的查找端口位置:通过读取采集到的etag信息,以及参照LED灯的被点亮情况,智能光配线网络系统可以准确的查找到端口位置,并进行协助检修,提高了检修的效率;(2)采集识别端口信息:在全自动情况下,智能光配线网络系统通过对光线连接器的实时监控,以接口作为媒介,动态监控端口状态并且实时进行自动报警;(3)实时更新信息的功能:当实际参数与系统预置的参数存在差异时,智能光配线网络系统终端会进行自动报警,且在维修后实时同步核对数据,实现信息的实时更新。 2.3 iODN(智能光配网络)技术的不足 在华为提出iODN解决方案后,iODN在世界上多个项目中已经得到应用,不过由于我国对其还没有形成统一的规范,这就导致了不同厂商的适配性和兼容性会存在较大的差异。因此,智能光配线网络技术在当下的背景下还存在一定的局限性。 三、无跳接光交箱的引入 在面向家庭宽带用户的全业务光纤网络新技术背景下,无跳接光交箱拥有着客观的应用场景。无跳接光交箱是PON网络中配线光缆段的不可或缺的设备,无跳接光交箱向上连接着馈线光缆,向下连接着光分路器以及配线光缆。无跳接光交箱分为托盘式和插片式两种,托盘式和插片式大体相似,主要不同在于分光电源处。顾名思义,托盘式无跳接光交箱的分光单元为托盘式,插片式无跳接光交箱的分光单元为插片式。在FTTH快速建设的大工程中,无跳接光交箱起着举足轻重的作用,相对于传统光缆交接箱,无跳接光交箱的优点如下,包括:可以使光纤在箱体内整齐摆放,方便维护;可以极大的提高光资源的利用率;可以有效的降低光衰减的损耗。 总结:综述所述,家庭宽带已经进入了千家万户,在用户获得便利的同时,作为新技术的另一受利者,运营商同时也在推动着技术的发展。 网络新技术论文:4G无线网络规划新技术应用前景分析 【摘要】 当今社会,科学技术步入了高速发展的时代,4G网络覆盖范围越来越大,进一步地突显了现代信息技术所具有的优势。在未来日子里,考虑到4G 网络未来网络发展趋势和新的建设要求,将会对规划设计技术提出了更高的新的要求。4G网络建设是以面向用户需求为根本目标,着重强调把规模领先的优势转变为客户感知领先的端到端系统优势。因此,本文将会对4G无线网络规划新技术及其应用前景进行研究和分析。 【关键词】 4G 网络规划 无线网络新技术 应用前景 一、4G 的定义 4G,即第四代移动通信技术。该技术主要包括两种制式:即FDD-LTE和TD-LTE。4G的下载速率能够达到100Mbps以上,并且具备低时延的特点。由此可见,4G的优越性是不言而喻的。 二、无线网络规划的重要意义 当前,是我国电信行业进行4G网络建设的初期阶段,各大运营商在启动大规模的网络建设之前,做好充分准备,进行全面性的、系统性的规划4G网络则极其重要,不仅如此,这还关乎到未来4G网络的建设和发展方向,运营商的投资效益和成本回收也将会受其影响,对国有资产的有效管理和利用的重要性更是不可衡量的。之所以,无线网络规划,对于4G的网络建设和发展有着非常重要的意义。 三、4G无线网络规划新技术 大家都知道,在很长的一段时间内,语音业务是我们的移动通信系统的主要业务。但是,考虑到近年来科技高速发展,社会正在不断进步,信息技术也因此焕发了新的面貌。现在,数据分组业务在市场上的分量越来越重,并且其发展的速度是空前的,难以控制的,它将会很快超越语音业务并成为主流。然而,4G网络在这种发展中所占有的地位是无法替代的,如果想日后随时随地地接入网络的话,一些新的前沿的技术是必不可少的。 3.1 精细化规划 伴随着移动通讯业务的快速发展,运营商和用户越来越关注通信网络质量,精细化覆盖已经成为运营商增加业务量、提高服务质量的重要方式。一般来说,对于大面积信号盲区和信号微弱区域的问题,传统覆盖方式都是可以解决的,但对于深度覆盖薄弱的问题却无法彻底地解决。根据以上思路,在无线网络规划方面必须追求精细化,从而逐步建设优质LTE网络。此外,为了4G网络的精品化发展,在现有的4G网络中,最好先进行案例测试和建设,以达到验证无线网络精品化的效果。因此,精细化的规划无线网络,需要点、线、面系统配合,多种场景解决方案互相配合,围绕点、线、面系统来对短板区域展开;同时根据问题区域的资源配置情况以及场景特点,匹配相应的场景解决方案进行规划。 3.2 无线网络仿真 无线网络仿真技术,主要可以分为动态仿真(连续时间仿真)和静态仿真两种。前者通过建立真实的时序环境,对网络中的各种复杂因素进行真实环境模拟,且引入真实的处理机时延。静态仿真则通过在计算机上建立离散时序事件,来进行模拟网络行为。虽然处理机的处理时延在这种方法被忽略了。现在主流的网络仿真工具均采用第二种方案实现。仿真可依据网络整体拓扑结构综合评估区域的覆盖达标情况,评估维度更为全面,其缺点在于室内覆盖评估经度较低。对于成功使用仿真技术,在很大程度上有利于4G 网络的进一步推广,人类的信息技术也将会取得进一步的发展,是4G 改革过程中不可缺少的一项技术。 3.3 MR数据分析 在未来的日子里,人们的需求将会随着时代的进步而将不断增多。通过MR数据分析来评估和优化无线网络,能够更真实地反映用户感知,快速精准地定位网络问题,可以有效提高网优用户满意度和工作效率。目前,基于MR数据的优化逐渐得到大家的重视,不仅用于干扰评估、覆盖评估及参数分析优化等,还应用到用户投诉关联分析中,取得了不错的效果。我们还需要更进一步开发基于MR的分析优化方法,为日益扩大的网络规模和日益复杂的优化工作提供有力的支撑。 四、4G 网络规划新技术应用及前景分析 可以肯定的是,市场需求的必然结果是4G 网络的不断推广。这和无线网络当前及未来的用户及业务需求、差异化的性能要求与精细化的网络实现、数据与话音业务端到端的性能要求、对保持竞争优势和高投资回报率的强烈要求有着密切的联系。但是,目前的网络技术还可以有很大的提升空间,并没有完全达到我们的期望值,还需要不断的去完善和发展。 4.1 确立以用户与需求为中心的新目标 在以往的网络规划当中,我们一贯的目标是以网络为中心的。但是,既然网络的优秀宗旨是要服务于民,则放置在首位的应当是用户的需求,尽量地满足用户,并围绕其需求进一步的展开,以将网络技术提升到一个更高的水平。通过我们不断的努力和追求,设立4G网络建设新目标,以面向用户需求为根本,尽最大的努力来满足客户的各方面需求,以保证客户在使用4G 网络时更加顺畅和便捷。 4.2 打造多维度渗透与融合的新手段 以规划设计技术角度来看,相对于2G/3G 网络,4G 网络呈现出了更多的软特性,包括与用户及业务类型、网络覆盖及干扰等相关的软容量特性,与用户及业务分布、功能及参数配置等相关的软覆盖特性,这些特性决定了必须将4G无线网规划与用户及业务发展规划、网络运维、网络优化进行紧密衔接与相互渗透,形成闭环的规划设计流程。之所以,4G 无线网络规划设计更加注重了与其它环节的相互作用。 4.3 推动大数据应用的新趋势 在4G网络规划设计工作中,引入大数据处理的应用需求与工具成果,包括在需求分析阶段引入深度覆盖需求发现平台,在系统间干扰排查阶段引入的系统间干扰排查工具,在网络结构及系统内干扰分析阶段引入的预规划工具,在网络仿真阶段引入的网络仿真平台等。和传统的测试验证方式和理论分析相对比,一方面,用户及业务特征得到了充分体现,使网络规划设计与用户需求和建网效益产生了直接关联;另一方面,大数据应用还可以做到分析整网的全样本量,保障了分析的全面性和精准度。另外,万事具有两面性。所以也应看到目前所存在的种种问题,比如针对大数据应用存在的价值挖掘不充分、数据规范性欠缺、关联性不足等,后续需要不断完善。 4.4 实现竞争与合作的新格局 当前,4G网络的竞争激烈化,以及电信公司运营带来的站址资源同质化的挑战。使得4G 网络规划的优秀要求变得更加明确,即如何实现差异化的竞争优势、使网络投资收益率得到保障。而保障网络投资收益率的无线规划要求优秀是“精确”,即运营商提出的 4G 无线网络建设,在规划、设计、施工、优化等环节上一定要做到高度精准,包括把握需求、设计方案、组织实施、分配投资、开展优化等方面力求更加“精确”。 五、总结 随着高速发展的信息技术,我们的生产与生活的水平也越来越高,但如果离开了信息技术的发展,将会变得举步维艰。 4G 网络的大范围覆盖,无疑是造福于人民。而4G 网络技术的进一步探索与研究,将会带领世界的科技水平进入一个全新的纪元。 网络新技术论文:中国联通网络重构与新技术应用实践 摘要:提出了中国联通面向云端双中心的解耦与集约型网络架构――CUBE-Net 2.0。CUBE-Net 2.0实现了在总体建设与运营成本最低的优化目标下,用户与数据双中心的网络格局。针对CUBE-Net 2.0和企业云服务的具体要求,介绍了E-CUBE网络发展概况和主要应用场景,以及通过E-CUBE实现网络跨层跨域协同的关键技术。认为结合E-CUBE网络演进与发展方向,电信运营商需要构建新的运营生态来适应网络的变革。 关键词:网络架构;产业互联网;软件定义网络(SDN);网络功能虚拟化(NFV);云计算 1 运营商面临的挑战 近些年,随着网络承载业务的丰富,通信技术(CT)与信息技术(IT)的深度融合,运营商在当前网络运营中面临网络连接数和流量增长推动网络规模快速膨胀,业务云化和终端虚拟化颠覆网络全局流量模型,专有网络和专有设备极大增加网络经营压力,互联网业务创新加快驱动网络智能化转型等一系列挑战。 (1)网络连接数和流量增长推动网络规模快速膨胀。 未来10年,将有海量的设备连入网络,连接将变得无处不在。宽带从连接50亿人增加到连接500亿物,同时宽带流量将有10倍的增长。家庭千兆以及个人百兆接入成为普遍服务,而一些新业务(如4 K/8 K视频、虚拟现实游戏、汽车无人驾驶等)对网络丢包率、时延等的服务质量(QoS)要求更苛刻。 (2)业务云化和终端虚拟化颠覆网络全局流量模型。 随着云计算的发展和大规模移动网络的建设,用户对宽带的需求已从基于覆盖的连接,转向基于内容和社交体验的连接。传统电信业务流量主要服务于网络终端节点之间的通信,符合泊松分布模型;而互联网流量和流向则由热点内容牵引,难于准确预测。数据中心成为主要流量生产和分发中心,呈现无尺度分布的特征,且与现有电信网络部署架构不匹配。 (3)专有网络和专有设备极大增加网络经营压力。 随着固定和移动网络覆盖范围的扩大,网络规模日趋庞大。网络服务需要由具有不同功能属性的多个专业网络组合提供,各专业网络彼此之间条块化分割,能力层次不齐,业务的端到端部署和优化困难。同时,传统设备研发和部署体系封闭,网元功能单一和受限,功能扩展和性能提升困难,导致新业务的创新乏力以及响应滞后,无法满足互联网应用对服务的动态请求。 (4)互联网业务创新加快驱动网络智能化转型。 互联网业务创新需要更加智能弹性的网络服务,网络需要及时洞察用户需求,实时响应用户需求。今天运营商的网络难以满足互联网业务创新对网络的灵活性、扩展性、智能化、低成本等要求。 面对这些挑战,中国联通对于网络服务的定义也从狭义的连接和转发服务向广义的信息转发、存储和计算一体化服务,并在2015年对外正式了新一代的网络架构CUBE-Net 2.0[1],作为中国联通面向未来网络转型和技术演进的总体指导框架。 2 中国联通CUBE-Net 2.0网络架构 2.1 架构理念 CUBE-Net 2.0以泛在超宽带网络为基础,并引入云计算、软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)技术进行网络的重构和改造,使得基础网络具备开放、弹性、敏捷等新的技术特征,形成网络即服务(NaaS)的架构理念(顶层架构如图1所示)。其主要的技术理念体现为3个方面:以泛在的宽带为基础,通过云网协同的手段实现弹性的网络。 2.2 关键特征 为实现上述技术理念,CUBE-Net 2.0的顶层架构特征可概括为:面向云端双中心的解耦与集约型网络架构。 在秉持总体建设与运营成本最低的一个原则下,CUBE-Net 2.0将逐步形成“用户”与“数据”双中心格局,网络将更多服务于用户与数据间的沟通以及数据本身的分发处理。对于云服务,网络的灵活性、动态性、开放性和资源的快速提供尤为重要,网络建设理念也需要实现由“云随网动”到“网随云动”的转型。随着移动宽带的发展和智能终端的普及,“用户中心”将更多地体现为移动智能终端和物联网终端;而“数据中心”则成为信息通信服务的基础依托,网络将由纯粹的连接型哑管道转型为具备更强智能和一定计算/存储能力的“云网络”宽带基础设施。 其次,通过服务功能、逻辑功能和部署功能的三维解耦,实现弹性灵活的网络服务。针对传统网络紧耦合不灵活的束缚,功能“解耦”将是实现网络弹性化的基本手段,CUBE-Net 2.0将网络按服务功能的不同划分为用户域、互通域和数据域3个服务功能域。其中,用户域负责实现用户与用户间的通信服务,涉及用户接入网内流量以及用户接入网间的流量;互通域负责用户与云服务之间的通信服务,涉及用户上传到云服务的流量和云服务下发到用户的流量;数据域负责云数据中心间的通信(DCI)以及云数据的分发服务(利用内容分发网络(CDN)将内容数据由基地云分发到边缘云),涉及数据中心间流量以及云数据的分发流量。 除此之外,CUBE-Net 2.0还将打造高效经济的网络基础。通过由厂家提供的设备模型与控制器网络模型的两层建模,现网络设备控制面与转发面解耦、控制器集中化部署,对全网形成统一的调度策略。同时,在软硬件解耦的基础上,将计算/存储/网络资源池组化,通过引入NFV的管理和编排(MANO)实现对虚拟网络功能、网络服务的生命周期管理,并通过与SDN、服务链的协同交互实现网络远程、自动、智能的快速部署,形成控制平面的集约。通过构建网络大数据平台、挖掘数据价值,实现数据管理的集约。 3 面向产业互联网应用的E-CUBE网络 3.1 服务定位 中国联通在CUBE-Net 2.0整体架构下,针对向企业提供“云专线”的新型服务,提出了涵盖企业-企业,企业-互联网,企业-数据中心(DC),DC-DC之间的专线场景的产业互联网络解决方案[2-4]。产业互联网络解决方案具备了分钟级开通业务的敏捷属性、按需提供差异化的专线服务能力的服务等级协议(SLA)属性、支持资源和网络控制多层次开放的开放属性和诸如虚拟用户终端设备(vCPE)、虚拟防火墙(vFW)等虚拟增值服务的增值属性。 3.2 技术架构 产业互联网络解决方案的优秀使能技术是SDN/NFV[5],为支持企业端到端的“云专线”业务体验,需要包含4个领域:云接入、云互联、云DC网和跨域管理控制协同,具体如图2所示。 云接入用于企业分支接入到DC或Internet场景,根据不同企业的需求提供差异化专线接入方式,根据接入方式不同,可以为企业提供差异化功能和质量要求的用户终端设备(CPE)设备。 在CUBE-Net架构下,用户终端和云数据中心成为网络服务的双中心,这就实现DCI,即从用户中心节点到数据中心节点骨干平面之间的互联。云互联骨干网引入SDN技术,实现专线业务自动发放和动态优化、调整。云互联转发面将采取多协议标签交换(MPLS)L3虚拟专用网络(VPN)over MPLS-TE方式承载企业租户L2/L3互联业务。 云DC网是支撑DC运转的网络设备和组网技术的总称。云DC网将以SDN构建业务感知网络,不仅支撑传统DC的机架资源出租,还可以对企业提供虚拟DC(vDC)服务。云DC网也是支持电信NFV和网络功能云化(NFC)的基础,是构成未来产业互联网基础设施的重要支撑。 跨域管控协同基于CUBE-Net 2.0定义的“云化的网络服务平面”实现,在云化的服务平面内,主要新技术是SDN控制、协同和NFV管理(NFVM)。VNFM负责对云化的虚拟网络功能进行生命周期的管理,SDN控制器负责对物理转发和虚拟转发网络功能进行集中控制和自动化。这包含两个层面的协同:管理和控制。以VPN业务自动发放为例,对象存储(OSS)/网元管理系统(EMS)完成物理设备VPN初始化配置、虚拟设备生命周期管理;控制器完成业务的动态发放和闭环控制。跨域控制协同是指一个端到端的服务提供,需要SDN、NFV构筑一个统一的协同编排层来实现,并通过统一的协同层将服务需求按照业务逻辑分解、分配给SDN、NFV,进而实现业务的敏捷和自动化。 3.3 组网结构 为实现端到端连接,产业互联网络解决方案的基础网络包括DC内网络、DCI、DC接入网络和传送网络,其基础网络架构如图3所示。其中,DC物理网络采用树-脊柱(LEAF-SPINE)二层架构,LEAF用于连接服务器或机架,SPINE用于下行连接LEAF,上行LEAF和SPINE之间通过10 GE/40 GE互联,每个DC都有直连链路连接到城域路由器(CR)、综合承载传送网(UTN)汇聚CR和DCI PE CR。对于DCI,每个DC部署两台路由器(DCI PE),用于实现彼此之间全连接(MESH)的双归属互联。对于DC接入网络,企业CPE通过城域网或UTN接入,采取虚拟可扩展局域网(VxLAN)Overlay专线或者MPLS专线技术。UTN与DC互联网络之间有直连链路。企业集团总部一般光纤直连到DCI骨干平面,企业分支一般通过UTN网络汇聚后接入DCI骨干平面。传送网络是支撑DC接入和DC互联的底层基础网络,采取标准化的GE/STM-1与企业对接,保障跨厂家跨域的端到端质量。 3.4 应用实践 3.4.1 SD-UTN场景 在CUBE-Net 2.0的框架下,中国联通对本地UTN进行了SDN化升级,并结合虚拟化技术以及IP/MPLS转发机制,打造了软件定义(SD)-UTN网络[6]。SD-UTN主要用于承载城和传送包括移动互联网、企业专线在内的各类电信级业务。SD-UTN的引入,可以简化移动回传网的运维,实现集客专线业务的协同。 SD-UTN的网络架构由数据平面、控制平面、管理平面和应用平面4个部分组成(如图4所示[6])。其中,控制平面功能将不再完全分布于每台设备上,而是集中到SDN 控制器实现。在控制平面(SDN控制器)的上层应增加应用平面。管理平面除对数据平面网元进行管理外,还需管理控制平面,并且与控制平面和应用平面互通,联合提供网络的管控能力。 3.4.2 DCI鼍 在产业互联网技术架构下,DCI是支撑企业端到端“云专线”业务所必需的4个领域中的重要一支。由于SDN技术可以分离网络的控制平面与转发平面,对DCI的SDN化升级也是实现云互联的必由之路。 基于SDN的DCI业务可以帮助企业实现云到云、企业到云的连接,进而实现业务的快速灵活提供功能。基于SDN的DCI系统[7],由应用层、协同层、控制层、转发层构成,整体网络架构如图5所示[7]。 网络转发层主要由路由器设备组成,和控制层通过Netconf/分组集中器(PCE)/边界网关协议-链路状态(BGP-LS)/命令行界面(CLI)等协议或方式交互。转发层利用VxLAN等技术,可以实现不同云之间的连接。控制层主要由控制器构成,控制器向下对转发层的DC对接能力、TE能力等配置进行下发,向上通过Restful等协议和协同层协同器交互。协同层主要由协同器构成,兼具协同和业务编排功能,协同层提供基于Restconf等协议的北向接口给应用层调用。应用层由各种应用软件构成,这些软件由Portal、后台数据库等组成。SDN控制器的北向接口支持第三方APP调用网络资源,云控制平台可以通过插件调用基于SDN的DCI服务,实现连接的快速调整。 4 E-CUBE网络演进与发展 E-CUBE网络的落地也随着概念的提出在积极展开,中国联通产业互联网络解决方案发展规划如图6所示。2016年,已实现基于IP A网完成云互联网的SDN化改造,网络覆盖到省会一级和海外POP点,支持运营商和跨国企业区域总部以及企业DC的敏捷接入需求。未来3年的发展将依托于IP A网和UTN网络逐步落地。2017年,将基于分布全国的UTN网络完成云接入网的SDN化改造,并在转发面和控制面实现与A网的端到端互通。支持企业分支的敏捷专线需求。2018年,在云承载网络(云互联和云接入)敏捷的基础上,进一步通过协同层实现云业务与网络专线的一体化服务能力。 网络新技术论文:长三角高新技术企业创新网络中关系管理能力与利用式合作创新关系研究 摘要:已有文献对关系管理能力、利用式合作创新进行了研究,但鲜有探讨关系管理能力对利用式合作创新的影响以及网络中心度的调节作用机制。文章以209家长三角高新技术企业为研究对象,对关系管理能力和利用式合作创新的理论关系及网络中心度的调节作用进行了实证研究,结果表明:关系管理能力与利用式合作创新呈正向关系;网络中心度强化关系管理能力与利用式合作创新的正向关系。 P键词:关系管理能力;利用式合作创新;网络中心度 一、 引言 本文整合网络社会资本理论和创新搜寻理论,构建关系管理能力、利用式合作创新的关系模型,以期在三方面做出贡献:一是深入研究关系管理能力的内涵和发起能力、交流能力和协调能力三个维度的分类;二是目前学者研究探讨关系管理能力对利用式合作创新的影响机制较少,本文重点研究探讨关系管理能力与利用式合作创新的理论关系;三是揭示在不同的网络中心度情境下,在关系管理能力对利用式合作创新的影响中产生的不同作用。 二、 理论与假设 1. 关系管理能力是利用式合作创新的重要影响因素。 关系管理能力也被称为联盟能力、关系能力、协同能力、网络能力等(Dyer Hatch,2006),指根据外界环境变化(Gulati,1995),发展、管理、利用和协调外部各层次网络关系(Ritter Gemunden,2003),以获得相关资源要素、引导创新网络变化的能力(邢小强和仝允桓,2007)。关系管理能力决定了企业角色、发展(Ritter Gemunden,2003),对其参与创新网络的创新行为、过程以及创新结果状态具有重要影响(Collis,1994;Hagedoorn et al.,2006)。在创新网络中通过关系管理能力,可以在吸收、积累、内化和应用外部成员企业知识的过程中激荡出新创意和想法,进而激发合作创新方式(Henderson,1993)。已有的研究较多是从资源观、知识观的角度,从网络结构等因素(Capaldo,2007)探讨关系管理能力如何影响影响创新。 学者们最早从20世纪90年代就逐步研究关系管理能力。Moller和Halinen(1999)最初将关系管理能力视为单维度的概念,定位关系管理能力为组织与组织间单一的关系。以后学者们对关系管理能力的研究越来越深入,将关系管理能力划分为多维度。在萧维嘉(2012)等学者研究成果的基础上,本文将关系管理能力划分为发起能力、交流能力和协调能力三个维度。发起能力指建立网络关系的能力,即企业寻找、选择网络合作伙伴,积极与潜在的同行企业、高校或科研院所、客户、供应商等建立合作关系。交流能力指企业与网络合作伙伴企业之间在技术、信息、人员、资本等多方面进行交流的能力。协调能力指构建与利用创新合作规则和解决冲突的机制,确保企业与企业间保持一致的行为,促使合作创新行为顺利开展的能力。 2. 研究假设。 (1)关系管理能力和利用式合作创新。 ①发起能力对利用式合作创新的影响:发起能力使企业在自身和网络合作伙伴基础上,提高和拓展企业技术、范式,利用已有的资源或机会,开发新技术或新产品(Lee lee,2003)。发起能力强的企业可以挑选适合的网络合作伙伴成员,获得、利用基于自身和网络合作伙伴的资源,从而拥有关系租金(Lavie,2004),促进利用式创新。 假设1:企业的发起能力与其利用式合作创新正相关。 ②交流能力对利用式合作创新的影响:企业交流能力越强,越能提高相互沟通的频率,增强利用企业已有资源、技术的效率。随着交流能力的增强,企业将与网络合作伙伴间的沟通形成惯例,导致企业在已有资源和技术基础上进行微调的利用式合作创新。通过沟通惯例获得的资源使得企业更加注重使用原有信息。如果交流能力不强,网络成员间易发生猜疑、怀疑,增加交易成本,将严重影响利用式合作创新(Zerni et al.,2010)。 假设2:企业的交流能力与其利用式合作创新正相关。 ③协调能力对利用式合作创新的影响:协调能力有利于促进形成创新网络成员间的专有资产,在利用式合作创新中企业使用的大都是网络成员伙伴的已有知识,而且这些知识存在于创新网络成员的企业内部。网络成员间的专有资产更有可能促进企业对网络合作成员中创新伙伴有关隐性知识、技术的利用、消化和吸收(Uzzi,1997),增加情感(任胜钢等,2011),增加网络成员的稳定性,有利于企业在现有产品、技术基础上组织开展较小的利用式创新。同时,协调能力有利于突出合作目标和团队合作,企业和网络成员交换、整合各自技术、知识信息以及不同思想、观点,确保企业对创新网络成员易于管理,促进对已有知识、技术资源的理解、应用,增强产品、工艺的创新开发,提高利用式合作创新的高效性(Triandis,1995)。 假设3:企业的协调能力与其利用式合作创新正相关。 (2)网络中心度的调节作用。 ①网络中心度对发起能力与利用式合作创新之间关系的调节影响。网络中心度高的企业能吸引到更多的网络成员开展合作,在创新合作中稳步增强关系质量和强度(王晓娟,2008)。企业位于创新网络中心位置,则其具有丰富的网络节点资源,对于创新网络成员具有更大的吸引力,可以增加与更多具有互补资源的优秀企业合作的机会,从而在众多有联系的节点中挑选出合适的创新合作伙伴(Powell et al.,1996)。与处于网络边缘位置的企业相比,网络中心位置集聚资源的磁场效应更强,更利于利用式合作创新(程聪等,2014)。 假设4:企业的发起能力与利用式合作创新的正向关系受到网络中心度的正向调节,即企业具有较强的网络中心度时,企业发起能力与其利用式合作创新的正向关系会受到显著强化。 ②网络中心度对交流能力与利用式合作创新之间关系的调节影响。企业的网络中心度较高,伴随着信息、资产、声誉的流动,企业能够在短时间内快速获取丰富知识,提供更多推动利用式合作创新的技术要素(Nooteboom Gusing,2004)。处于创新网络中心位置的企业是创新网络中各长远间技术、信息沟通的通道,集聚了创新网络内各种不同的技术和信息流,企业对于信息数量和质量的把握得天独厚(Bell,2005)。网络中心度高的企业与其他企业联结程度高,易于复杂嵌入性知识的转移、交流(Gnyawali,2001),有利于和其他创新网络成员基于外部信息和内部现有知识进行技术开发、交流互动,增强利用式合作创新(Powell et al.,1996)。 假设5:企业的交流能力与利用式合作创新的正向关系受到网络中心度的正向调节,即企业具有较强的网络中心度时,企业交流能力与其利用式合作创新的正向关系会受到显著强化。 ③网络中心度对协调能力与利用式合作创新之间关系的调节影响。处于网络中心位置的企业在创新网络中具有很高的权威,地位、权力和威望较高(Wasserman Faust,1994)。 这些企业与创新网络内各成员将的联结对合作伙伴的资源承诺增加,合作伙伴的关系质量也会提升,有利于企业和合作伙伴成员间协调冲突、解决问题(Rowley et al.,2000)。在利用式合作创新中,要素具有一定的稳定性,较高的网络中心度为企业提供了更多进行利用式合作创新的技术知识和信息(Nooteboom Gilsing,2004)。 假设6:企业的协调能力与利用式合作创新的正向关系受到网络中心度的正向调节,即企业具有较强的网络中心度时,企业网络关系协调能力与其利用式合作创新的正向关系会受到显著强化。 三、 研究设计与分析结果 1. 研究样本与数据收集。本文将信息技术、节能环保、装备制造、新材料、新能源、智能装备、汽车、生物医药等战略性新兴产业领域企业作为研究对象,问卷发放区域在长三角区域,以上海市为主,重点聚焦在上海临港产业区、漕河泾开发区、张江高新区和苏州工业区、杭州工业区等部级园区。预测试阶段的问卷发放、回收以及小样本梳理后,本文采用最终形成的调查问卷进行正式调研;整个问卷发放和回收过程历时4个月,在正式数据收集阶段,共回收问卷280份,其中有效问卷209份,回收有效率74.6%。 2. 变量与测量。 (1)关系管理能力的测度。发起能力。借鉴Inkpen和Tsang(2005)、朱秀梅等(2010)和方刚(2014)等学者关于发起能力的测度题项,运用Kaiser-Meyer-Olkin方法,得到KMO值是0.784(χ2=239.444,4df, p 交流能力。借鉴Lavie(2004)、Gilsing和Nooteboom(2004)关于协调能力的4个测度题项,利用Kaiser-Meyer-Olkin方法,得到KMO值是0.771(χ2=194.942,4df,p f调能力。借鉴Gilsing和Nooteboom(2004)和Achim Walter等(2006)关于协调能力的测度题项,基于Kaiser-Meyer-Olkin方法,得到 KMO值是0.757(χ2=184.813,4df, p (2)利用式合作创新的测度。本文借鉴Morgan和Berthon(2008)、Atuahene-Gima和Murray(2007)关于利用式合作创新创新的4个测度题项,采用Kaiser-Meyer-Olkin方法,得到KMO值是0.673(χ2=122.981,4df,p (3)网络中心度的测度。本文借鉴李文博等(2008)和邬爱其(2007)关于网络中心度的5个测度题项,利用Kaiser-Meyer-Olkin的方法,得到KMO值为0.813(χ2=332.816, 5df, p 为确保研究结果可靠性,本文选取了员工人数、企业年限、销售规模等变量作为控制变量,采取层级式多元回归方法进行数据分析。本文对关系管理能力和网络中心度进行了中心化处理,以避免加入关系管理能力与网络中心度的交互项后导致多重共线性问题。 3. 实证分析与结果。根据关系管理能力对利用式合作创新以及网络中心度的层级回归结果表1,关系管理能力中的发起能力、交流能力、协调能力均与利用式合作创新呈现正向相关关系,标准化的回归系数分别是0.105(p 四、 结论与展望 1. 研究结论。本文以长三角209家企业为样本,运用网络社会资本和创新搜寻等理论就企业关系管理能力对利用式合作创新的作用机制进行了实证研究,取得了一些有意义的研究成果。首先,关系管理能力突出了关系建立、互动、关系资本及冲突的协调解决,体现在企业从自身出发,依靠自身及网络社会资本处理与创新网络内其他企业的合作关系,并与网络内企业共同协同发展。其次,发起能力、交流能力和协调能力通过不同的路径影响利用式合作创新,但都与利用式合作创新存在正相关关系。第三,网络中心度代表了企业在创新网络中的资源、权力和地位,往往位于信息、资源通道的节点中心,会是企业信息、技术交易和合作的桥梁,增强了利用式合作创新。 本文对于管理实践具有重要启示:第一,关系管理能力是利用式合作创新的重要影响因素,对于创新网络中的企业而言,在加强自身内部能力建设的同时,应主动参与到利用式合作创新中,有计划、有目的地与合作伙伴交流、互动和协调;第二,关系管理能力中发起能力、交流能力和协调能力同等重要,企业在这三个方面都需重视,以在利用式合作创新中获得和利用网络资源蕴含的价值;第三,当企业致力于利用式合作创新时,可以主动占据创新网络的中央位置,汇聚焦点知识和信息,正向推动创新网络朝有利于企业的方向变化。 2. 不足与未来研究展望。一是本文以长三角的高新技术企业作为样本数据分析对象,产业领域具有一定的局限性,一定程度上会影响研究结论的普适性,未来可以在全国范围内增加数据样本。二是本文仅仅研究了209家长三角高新技术企业的横截面数据,对这些企业不同发展阶段、发展时期的动态数据进行分析,未来可以进一步研究关系管理能力、利用式合作创新在不同发展阶段的变化,对其动态变化作更深入研究。三是本文只对网络中心度对关系管理能力与合作创新之间的调节影响机制进行了分析,未来研究可以考虑将结构洞、网络异质性、网络密度等变量纳入综合分析,进一步补充和完善“关系管理能力―利用式合作创新”的理论关系。 作者简介:王玉(1953-),女,汉族,浙江省宁波市人,上海财经大学国际工商管理学院教授、博士生导师,研究方向为战略管理;邓艳宾(1978-),男,汉族,河南省安阳市人,上海财经大学国际工商管理学院博士生,研究方向为组织与战略管理。 网络新技术论文:计算机网络新技术及发展初探 摘要:计算机网络技术是通信技术与计算机技术相结合的产物。计算机网络是按照网络协议,将地球上分散的、独立的计算机相互连接的集合。计算机网络具有共享硬件、软件和数据资源的功能,具有对共享数据资源集中处理及管理和维护的能力。本文将对网络关键技术及其新发展进行概述。 关键词:计算机;网络;新技术 1计算机网络传输介质技术? 1.1双绞线 用于公共电话交换系统,可分为屏蔽双绞线和无屏蔽双绞线; 1.2同轴电缆 具有传输频带宽,话路容量大,抗干扰性能好,传输速率高等优点; 1.3光纤 具有载波频率高,通信容量大,传输损耗小,不受外界电磁场干扰,体积小,重量轻等优点,是计算机网络通信领域中最具竞争性的一种传输介质; 1.4视线介质通信 包括无线电通信、微波通信、红外线通信等利用空间传输电磁波技术实现的通信。 1.5卫星通信 一个静止轨道的同步卫星只需要经过一次中继,就可以覆盖地球表面积三分之一的地区。 2计算机网络交换技术 2.1电路交换网 电路交换网进行数据通信交换时,首先申请通信的物理通路,通路建立后通信双方开始通信并传输数据; 2.2存储转发交换网 在进行数据通信交换时,先将数据在交换装置控制下存入缓冲器中暂存,并对存储的数据进行一些必要的处理。 2.3混合交换网 这种网同时采用存储转发和电路交换两种方式进行数据交换。 2.4高速交换网 高速交换网采用ATM异步传输模式、帧中继FR.及语音传输等技术。 3公用网络传输技术 3.1X.25协议 X.25协议是应用较广泛的一种传输协议。它规定了网桥和路由器等通信O备如何在连接线路上打包和选择路由。 3.2帧中继 帧中继是继X.25后发展起来的数据通信方式。它通过按需要分配带宽来处理分段信息传输增加带外信号来实现。帧中继这种新技术在局域网的互连中得到广泛应用。 3.3ISDN ISDN是基于单一通信网络、能够提供包括语音、文字、数据、图像等综合业务的数字网。ISDN通过标准POTS线路传送数据。速率可以达到128kbps。 3.4千兆快速以太网 千兆快速以太网较快速以太网速度提高了10倍,达到1000Mbps。通常用光纤、6类非屏蔽双绞线进行组网。 3.5ATM异步传输模式 ATM异步传输模式是一种高速面向连接的、标准化的传输、复用交换技术。它使用了由53B(字节)组成的传输分组,可以同时传送各种不同类型的数据,包括视频和音频。在25Mbps-655Mbps的数据范围内提供专用带宽。 3.6B-ISDN宽带综合业务数字网 B-ISDN宽带综合业务数字网是基于光缆网络使用异步传输模式(ATM),通过SONET同步光缆网络进行数据交换传输的新一代ISDN网络。 3.7蓝牙技术 蓝牙技术是一种短距离的无线连接技术标准。其实质内容是要建立通用的无线电空中接口及其控制软件的公开标准。蓝牙技术主要面向网络中各类数据及语音设备,如PC机、笔记本电脑等。 3.8无线AP 无线AP是无线局域网中的接入点和无线网关。作用类似于有线网络中的集线器。 3.9大容量无线网 大容量无线网是以蜂窝式移动数字通信网实现个人数据通信的技术。美国微软公司与美国移动通信公司已联合投资90亿美元开发卫星蜂窝网,建立21世纪的个人数据通信。 3.10空间信息高速公路 空间信息高速公路是美国规划全球Internet通信卫星计划,休斯公司已经筹划开发的空间信息技术。 4宽带用户入网技术? 4.1DSL数字用户链路网 以铜质电话线为传输介质的传输技术组合,包括ADSL、HDSL和RADSL等,一般称之为XDSL技术。 ADSL非对称数字用户线路是运行在原有普通电话线上的一种新的高速宽带技术,利用现有的一对电话铜线,分别传送数据和语音信号,数据信号不通过电话交换机设备,不需要拨号一直在线,属于一种专线上网方式。 HDSL高比特率数字用户线路是一种对称的DSL技术,可以利用现有电话线中的两对或三对双绞线来提供全双工的1.544Mbps(T1)或2.048kbps(E1)数字连接能力。优点是充分利用现有电缆实现扩容,可以解决少量用户传输宽带信号的要求。 RADSL速率自适应非对称数字用户环路是自适应速率的ADSL技术。可以根据双绞线质量和传输距离动态地提交640kbps到22Mbps的下行速率。以及从272kbps到1.088Mbps的下行速率。 4.2Home PNA对称式数据传输技术 Home PNA对称式数据传输技术的双向传输带宽均为1Mbps或10Mbps。其传输距离一般为100~300m。Home PNA技术运用现有的电话线高速接入互联网。不需要改变原有电话的设置,而且上网速度很快。 4.3Cable接入技术 可以使有线电视公司利用现有HFC(光纤铜轴混合网)网络提供了宽带业务。HFC在一个500户左右的光节点覆盖区可以提供60路模拟广播电视和每户至少2路电话、速率至少高达10Mbps的数据业务。 4.4光纤接入技术 光纤接入技术是指在光纤用户网中局端与用户之间完全以光纤作为传输介质的接入网技术。光纤用户网具有带宽大、传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强等特点。 4.5无线接入技术 利用无线技术作为传输媒介向用户提供宽带接入服务。除了传统的无线局域网络接入外,卫星宽带技术正在迅速发展。用户通过计算机的调制解调器和卫星配合接入互联网,从而获得高速互联网传输、定向发送数据、网站广播等服务。 5网络安全技术 5.1端到端的安全技术 主要指用户(包括)之间的加密、鉴别和数据完整性的维护。 5.2端系统的安全技术 主要涉及防火墙技术。 5.3安全服务质量 主要指如何保证合法用户的带宽。防止用户非法占用带宽。 5.4安全的网络基础设施 主要涉及路由器、城名服务器,以及网络控制信息和管理信息的安全问题。 6计算机网络的未来技术 6.1开放技术 开放的体系结构、开放的接口标准,使各种异构系统便于互联和具有高度的互操作性,归根结底是标准化技术问题。 6.2集成技术 表现在网络的各种服务与多媒体应用的高度集成,在同一个网络上,允许各种消息传递。既能提供单点传输,也能提供多点传递;既能提供无特殊服务质量要求的信息传输,也能提供有一定时延和差错要求的确保服务质量的实时传递。 6.3高性能技术 表现在网络提供高速率的传输、高效率的协议处理和高品质的网络服务。 6.4智能化技术 表现在网络的传输和处理上。能向用户提供更为方便、友好的应用接口。在路由选择、拥塞控制和网络管理等方面显示出更强的主动性。尤其是主动网络的技术研究,使得网络内执行的计算能动态地变化,该变化可以是/用户指定0或/应用指定0,而且用户数据可以利用这些计算。计算机网络技术的未来趋势是优化网络体系结构、提高网络传输效率和解决网络关键技术。 网络新技术论文:需求驱动下的“网络新技术专题”教学探索 摘 要 采用需求驱动进行网络新技术专题课程教学,讨论了教学所涉及的主要技术专题,对各专题对应的需求进行了分析,探讨了以需求为中心的专题教学方法,包括专题选取,专题讲授方法,学生在教学中的主体性,并给出了在需求变化后的一般应对方法。 关键词 需求驱动 教学改革 网络新技术专题 0 引言 需求和教学之间存在着固有的关系:教学服务于需求,需求推动教学。在教学中应重视需求,如:文献[1]认为分专业层次进行大学英语教学的前提是深入科学分析英语的社会需求;文献[2] 通过需求分析,改革大学英语教学;文献[3]讨论了以社会需求为导向提高体育院校英语专业教学质量等。网络新技术专题这门课程是网络工程专业的专业选修课,在计算机网络这门课程的基础上讲授有关网络技术的新的理论和应用等,使学生了解计算机网络前沿,跟踪计算机网络学科的新发展,掌握在该领域进行研究工作的基本方法。在信息时代,计算机网络技术发展迅速,涉及很多方面,单纯从新的角度来展开课程的教学存在着不足之处,围绕需求开展是一种有益的探索,也能在一定程序上提升学生的就I技能。 1 主要网络新技术专题与对应需求分析 (1)光接入网。光接入网由于采用光纤通信,因此具有带宽、防电磁干扰、性能等多方面的优点,可有效解决用户的固定宽带接入需求,因此在生活当中已经越来越得到广泛的使用,同时也是未来的发展重点,如:FTTH。 (2)宽带移动因特网。人们需要随时随地的使用网络,宽带移动因特网可有效解决用户在移动过程中实现宽带接入需求,如:3D导航、云端游戏、移动支付等。 (3)主动网络。主动网络允许在网络节点运行特定的程序代码,使得网络具有可编程性,因此可以利用主动网络的这个特性开展新的网络应用,合理利用主动网络技术也可改进网络带宽性能需求。 (4)网络存储。目前需要存储的信息越来越大,并且需要在网络中频繁传输,网络存储技术即用于解决数据存储的网络化需求,如:FC SAN。 (5)Agent技术。可以在特定环境下自主运行,移动Agent还可以从一个节点迁移到其它节点,的这些特性可用于解决新的网络应用需求,如:合理应用移动Agent进行查询可以有效利用带宽。 (6)软交换。软交换吧呼叫控制功能分离出来,从而在网络建设、网络管理以及为运营商提供各种新的业务等方面都存在优越性,使用软交换技术也可以更好地服务于用户。 (7)家庭网络。家庭中的电器设备越来越多,家庭网络将家庭中的各种电器之间通过网络进行连接,实现智能家居,可以有效改善生活体验需求。 (8)无线传感器网络。通过无线传感器网络用户可收集到来自传感器所覆盖区域的被感知对象的信息,进而有效的利用这些消息。随着传感器及其采集信息的种类越来越丰富,其应用领域也越来越多,如:环境监测、医疗护理。 (9)云计算。云计算可以通过网络按需访问所提供的共享的计算资源,提供基于互联网的相关服务,可以满足按需使用计算资源的需求。 (10)软件定义网络。带宽需求是一种基本的网络需求,网络带宽追求越宽越好,但目前所能提供的带宽总是有限的。现在进入了大数据时代,数据量增长迅速,因此有效利用带宽进行数据传输显得越来越重要,SDN可以实现对网络流量的灵活控制,从而实现更好地利用带宽。 2 以需求为中心的专题教学探索 2.1 专题选题原则 (1)与专业知识体系相适应。在整个专业体系中,该门课程主要让学生了解网络的最新发展,在知识层面要区别与计算机网络,要把新发展反映出来,首先适合介绍网络新技术及其发展概况,然后再逐个专题介绍。另外譬如新一代因特网协议IPV6尽管在计算机网络教程里有介绍,应用也相对比较普及,这种专题也可以引入进来,但应侧重在移动IPV6以及IPV6的发展趋势上。 (2)是网络新技术热点应用问题。热点应用问题一般具有广泛的需求,可以作为选题的一个考虑因素。 (3)与社会需求相适应。任何一项技术,脱离了社会需求,则缺乏生命力,需要分析目前主流网络新技术的需求在哪里,是一种适合特定领域使用的还是适合各个领域普及的,是符合单位内部应用的还是因特网范围适用的。还要考虑这种技术是暂时满足需求或者有很强的竞争力具有较长的生存期,如ADSL技术作为一种网络接入技术在过去一段时间满足了用户的宽带接入需求,ITU-T也在制定下一代ADSL的相关技术标准。但和PON技术相比,本课程选择介绍PON技术。 2.2 专题讲授方法 (1)典型应用场景。专题围绕应用展开,从课堂教学的角度,最好先引入一种典型应用场景,这样使技术和应用能够紧密的结合,也能提高学生的学习兴趣,以及让学生了解如何解决实际应用问题。如:在介绍MapReduce编程模型时,可以引入大规模WEB访问日志分析作为典型应用场景。 (2)解决方案。给出应用场景之后,按照教学思路接下来即给出解决方案,尽管解决方案有很多种,但教学的目的是为了介绍相应的网络新技术,也就是说前面的应用场景就是为导入新技术服务的,当然要考虑这种解决方案尽量是最佳解决方案,至少要是一种合理解决方案。 (3)与传统技术Ρ取=樯苄录际跏保要突出这种技术的优势。当然任何一种技术都是有它的长处也存在着不足之处。在讲授时和传统技术对比也是很有必要的,传统技术一般比较成熟,在过去甚至未来一段时间一般也能满足相应的需求,在讲授替代新技术时要从多方面进行对比分析,这样既容易让学生理解又容易让学生对该技术有个全面的认识。 2.3 学生的主体性体现 (1)根据专题给出应用场景。在本课程的教学中,专题可以采取“应用场景――解决方案――其它应用场景”三个步骤进行,前面的两个步骤即应用场景及解决方案由教师给出,第三个步骤由学生给出。这样学生会去充分发掘还有哪些场景是适合用这种技术去解决的,发现问题是解决的问题的前提,在教学中引导学生发现问题比单纯的介绍一种技术更有启发价值。 (2)给出自己对专题的理解。当然作为一个专题,在课堂上教师的教授总是有限的,并且有些技术本来就还在发展当中,因此在课程的教学过程当中适合设置一个环节,即由学生自己给出对相应专题的理解。当然不是在讲授完之后就立即让学生发表意见,尽管这样在一定程度上可以了解课堂教学效果,但作为本课程,适合采用让学生课后通过充分查阅相关文献书籍等,再给出学生自己对专题的理解。这样处理有三个目的:一是锻炼学生的自学能力,二是提高学生的科研水平,三是让学生对该专题有更充分的认识。 (3)以小组为单位开展讨论。本课程适合在专题介绍的最后一个环节开展小组讨论,小组的组建根据小组人数随机组建,讨论方式采取规定时间,根据专题情况给出合适的讨论时间,讨论完成后,由每个小组选出代表进行发言。讨论可以交流彼此的看法,也同时是学生课后学习该专题的动力,只有在自己有所理解的基础上才有发言权,才能得到其他同学的认可。 2.4 需求变化应对方法 (1)应用场景变化。需求是不断变化的,当然相应的应用场景也在变化。如大数据处理:离线计算需求可以使用MapReduce框架,需要计算效率较高的交互式应用环境则可以采用Spark框架,Storm框架则在实时性较高的流式计算具有优势。 (2)技术升级。技术是不断发展的,教学过程中要注意技术的升级变化。如:Hadoop 从1.0 发展到2.0之后有哪些变化。 (3)教学中的专题更新情况。在近几年的教学实践中,对专题进行了部分调整,具体情况及原因见表2。 3 结语 有效开展网络新技术专题的教学需要考虑到各种情况,同时也要适应网络技术的发展变化,采用需求驱动法开展该课程的教学在实用性方面表现突出,也具有较好的可操作性。
电气自动化技术论文:冶金行业电气自动化技术论文 随着中国工业技术、经济的转型,钢铁企业的淘汰与重组,钢铁企业的冶炼技术越来越精准,钢铁企业的高端设备越来越多,电气自动化水平越来越高。虽然冶金行业电气自动化水平得到了提高,但仍然不能满足工业技术发展的要求,不能满足钢铁企业生产效率的要求。只有改进和优化冶金电气自动化技术,才能提高钢铁企业的生产产量,提高经济效率,加快冶金行业的快速发展。 1、冶金电气自动化技术的特点 我国钢铁企业自动化水平还不够高,普及不够,大部分钢铁企业存在生产技术内容太广,生产工艺太复杂和电气自动化依赖太强等特点。 1.1冶金生产技术涉及内容太广 钢铁企业冶炼环节多,涉及内容非常广泛,生产过程中涉及物理变化和化学变化,生产过程中突变因素多,冶炼过程涉及的技术非常复杂,生产过程中要控制好生产原材料,监控物理变化参数和环境的化学参数。电气自动化控制系统应该能控制或跟踪生产过程的全过程,电气自动化控制系统涉及内容非常广泛,只有这样的控制系统才能保证生产过程的安全性,提高冶炼产品的产量,提高钢铁企业的经济效益。 1.2冶金生产工艺太复杂 冶金生产工艺复杂,实际生产过程中工艺流程比较全,冶金电气自动化控制系统要覆盖全生产过程,实现软件与硬件的配合,优化生产过程。冶金电气自动化系统呈现技术难度高,虽然技术人员具有非常专业的知识,掌握专业技巧,这样才能真正做到提高生产效益。 1.3冶金自动化高依赖电气技术 随着我国钢铁联合企业的生产能力的扩大,大部分小钢铁企业重新组合,形成更具竞争优势的联合企业。这些企业大量引进全自动化生产线,电气自动化水平不断提高,几乎涵盖了冶金全过程,冶金自动化高依赖电气技术,通过电气技术完成信号采集、信号转换和结果运算等操作,实现钢铁企业的全自动化。 2、冶金电气自动化技术应用现状 冶金电气自动化系统是利用智能控制技术、计算机网络技术、神经网络技术、监控技术等控制和管理冶金企业生产过程中的各环节。就钢铁企业来说,通过冶金电气自动化控制系统控制轧钢、高炉、转炉,铸造等技术环节,解决冶金过程中高温,高热等问题,为钢铁企业生产解决了许多实际困难。许多大型钢铁企业设计或改造了许多电气自动化控制系统,这些系统都能实实现人工智能操作,自动化操纵体系是单位操纵体系的主要构成,普遍运用在单位制造管制的每个环节,其中最重要的运用是智能化操纵技术%智能化技术中的专家体系,模糊操纵,神经网络等技术被运用到钢铁行业的轧钢体系、高炉、转炉、连铸车间、轧钢调节体系等,版型在线监测、冷热轧薄板、维修保养监控等功能。通过中央计算机系统控制各个子系统,实现子模块与子模块之间的转换。冶金电气自动化控制系统使用现场总线技术,数据交换传送技术,电脑合成技术等,推动冶金过程的标准化,程序化;通过人工智能技术,使用机器人手臂特自动化设备提高冶金企业的生产力,让钢铁企业取得长足的发展,提高市场竞争力。 3、冶金电气自动化技术应用前景 我国许多大型钢铁联合企业通过引进电气自动化技术,整合行业信息化水平,通过自动化控制系统提高生产控制精度,提高产品质量,进一步压缩生产成本,降低资源消耗。这些电气自动化控制系统增加了冶金生产过程的稳定性、可靠性和安全性。从这些电气自动化控制系统可以总结出我国冶金电气自动化技术的应用前景,包括低成本自动化、行业信息化、智能控制、冶炼过程控制和综合一体化控制等方面。 3.1低成本自动化 所谓低成本自动化是利用高精尖技术,通过自动化技术科学合理投资,减少投资成本,降低投资风险。许多中小型钢铁企业通过使用微型计算机作服务器,精准的实现对全过程、全流通实现电气自动化控制,为企业实现了低成本自动化,也解决了中小型企业的约束。 3.2行业信息化 所谓钢铁行业信息化就通过计算机系统,实现信息资源共享,实现企业信息化管理的标准化和系统化。大部分钢铁企业通过电气自动化控制系统采集生产过程中的原始数据,利用信息化技术手段分析和研究这些原始数据,使用科学管理决策分析软件,挖掘潜在数据,为企业的发展提供科学合理的数据支持。 3.3智能控制 虽然电气自动化控制系统广泛应用自适应、优化、模型预测等控制策略,但仍然不能满足技术的要求,因为传统的PID控制理论是适应数学模型复杂且变化大的特点,而智能控制对总控制程序具有良好的适应性,尤其是对于复杂程度较高的综合控制系统,能分级控制智能设备,有着很大的发展空间。 3.4冶炼过程控制 电气自动化控制系统可以对产品质量监督、环保监控及物流跟踪等多个方而实施全过程监控。电气自动化控制系统采用新型传感器、数据融合处理等高精尖技术对原材料质量、钢水纯度、熔渣成分、温度、固废监控等环节进行全程控制,提高钢铁企业的效益。 3.5综合一体化控制 电气自动化综合一体化控制系统是未来的发展方向,这种系统打破了传统的计算机、仪表、电气在控制设备方面的专业界限与分工,实现了逻辑控制对模拟量进行控制的难题,极大地提高了系统的实用性与操作性。简化了程序,降低了成本,电气自动化综合一体化控制系统系统将是钢铁行业电气自动化发展的重要方向。 4、结语 冶金电气自动化系统是使用计算机网络技术,人工智能技术和自动化技术实现的控制系统,优化与改进冶金电气自动化控制技术,可以提高冶金行业的生产效率利用自动化控制技术,可以保证生产流程更加规范,还可以保证我国冶金行业更好的发展电气自动化控制是冶金行业发展的主流趋势,对冶金企业的发展力向有着引导作用。钢铁企业要积极主动引进或改造自动化控制系统,提高钢铁企业的市场竞争力,增加钢铁企业冶炼产量,提高企业的经济效益,促进可持续发展。 作者:辛娅玲 单位:新钢公司自动化部 电气自动化技术论文:火电厂电气自动化技术论文 1当下火力发电厂监控系统存在的问题 1.1监控系统落后 目前,国内多数发电厂的监控系统较为落后,其采用的主要设备为中央信号光字牌。这种监测设备很难满足故障信息的监测需求,使火电厂设备的运行和使用受到了极大的限制,同时也导致了生产效率低下、安全性无法保障等一系列现实问题。 1.2控制系统缺陷 在大多数发电厂内,升压站依旧采用传统的硬搬把(按钮)进行生产操作。硬搬把在工作时间较长的情况下会产生磨损等问题,从而导致操作失败,容易引起操作事故,因此存在的风险系数较大。除此之外,公用操作系统存在诸多不便。公用系统是由机组工作人员进行轮流操作的,并且其无法纳入DCS系统,这样一来,就容易造成疏忽,导致操作事故的发生。 2电气自动化技术在火电厂的基本作用 一般来说,传统的火力发电厂中的DCS系统侧重于机炉的简单控制,而电气系统则可以实现自动化控制。电气自动化技术是以监视控制设备为主,通过数据连接和监控信息的反馈反映出设备的运行情况,并且能够在发生意外事故的时候采取紧急应对措施进行处理。将电气自动化技术应用于火电厂当中,根据电量日常表、设备数据表、检修报表提供的相关信息,能够及时分析出设备的警告信号、动作事件异常情况,以此来避免重大事故的发生。 3采用火电厂电气自动化技术的目的 3.1采用火电厂电气自动化技术的必要性 传统的DCS技术无法满足当下火电厂的发展需求,根据社会经济发展的一般规律,必然会遭到淘汰。2007-03,总理就提出了“十一五”期间关闭5.0×107kW小火电机组的目标,淘汰落后的生产方式,建设大机组,实行大规模的自动化生产,以提升生产效率。而在这样的情况下,就必须实现生产的集中化控制和轻松、快捷、简便的系统操作模式。为了达到这一目标,就必须采用火电厂电气自动化技术,转变过去单一采集电气信号的生产模式,提高整个火力发电厂电气自动化系统的运行和管理水平。采用火电厂电气自动化技术,对于火力发电厂的长足发展和进步起着至关重要的作用。 3.2完善火力发电厂的控制系统 采用火力发电厂电气自动化技术最大的目的就是完善火力发电厂的控制系统和监测系统。电力自动化技术应用水平的提升得益于科学技术的不断进步和发展,它对火力发电厂的作用则体现在对生产过程各个方面有效的监控。火力发电厂中,电气自动化系统的监控装置可以实现保护和监控,还可以进行数据交换,实现火力发电厂的信息化管理和控制。 4电气自动化技术的应用配置 自动化系统的通信带宽通常高达10Mbit/s以上,100Mbit/s以太网也已经得到了广泛应用。自动化系统以以太网为通信媒介,使用双绞线、同轴电缆、光纤等介质进行信号传输。电气自动化技术在火力发电厂中主要采取了I/0集中控制方式和远程智能I/0方式来完成监控。4.1I/0集中监控方式I/0集中监控方式通过硬接线电缆与集控室DCSI/0通道相连,实现DCS对全厂电气设备的监控。在低压厂用电时,会使用UT-9935低压变保护测控装置进行监控,而高压电厂用电时,则采用UT-9921综合保护测控装置。4.2远程智能I/0监控方式远程智能I/0监控方式是针对较远现场设立的监控方式,也成为现场A/D转换机柜。这种监控方式主要采取硬接线电缆和采集柜相结合的方式来实现,主要应用双绞线来传输信号。远程智能I/0的监控方式可以节省大量电缆,节约了安装费用,但模拟量卡件不能有丝毫减少。除了I/0集中监控方式和远程I/0方式外,火电厂电气自动化系统应用配置还涉及到站控层、网控子系统等技术的应用。站控层是火电厂后台采用双操作员的监控手段,具有系统维护、故障分析和保护管理等功能。一般情况下,通常会在站控层内设置一套UT-2000综合操作屏,提供直观的监控模式。网控子系统采取66kV以上电压等级线路配置方式,并且配置了UT-600系列控制装置。 5结束语 目前,我国要想解决电气系统中存在的问题,深化电力市场的机制体制改革,提升发电厂的生产效率,最有效的途径就是实现火力发电厂电气自动化。通过上文的分析,我们不难看出目前我国火电厂电气自动化技术存在的诸多问题。通过探究和分析,解决这一问题的有效途径就是实现集控化管理,加快电气自动化的发展步伐,实现火力发电厂发电机、锅炉一体化的监控模式,加强发电厂中电网的统一运行和管理。同时,注重DCS自动化系统的应用,实现发电厂电气综合自动化及其协调统一发展。 作者:倪焱瑶 王励策 单位:抚顺发电有限责任公司 电气自动化技术论文:电气自动化节能技术论文 1电气自动化及节能设计概念 电气自动化节能技术是顺应时代潮流的产物,更是电气信息领域的一门新兴技术,不仅仅在有效的降低生产成本,提高劳动生产率,创造劳动条件等方面起到了很大的作用,而且在当前经济建设的重要目标节能方面更是成为了中坚力量,是推动各行业节能减排的有效武器。对于当前电气自动化系统的应用现状来看,城市电网的不断扩大和增容,导致变频器、整流器造成大量的谐波产生,给我国电网带来了很大的不利影响。对此,为了更好的起到消除谐波,提高节能效果,电气自动化节能技术通过减少电路的传输损耗、优选变压器、补偿无功、使用有源滤波器等方法进行深入研究,大大的提高了电气系统的有效运行,节能效果较为显著。 2电气自动化节能技术的重要意义 2.1新技术领域的重要组成部分 电气自动化与人们的生产和生活可谓是息息相关,随着科学技术的不断革新,电气自动化系统技术方面也有了极大的改变,为了更好的顺应节能时代的发展大主题,电气自动化节能技术越来越被人们所重视,逐步成为了新技术领域当中的重要组成部分,在电气自动化中的地位就显得尤为重要。 2.2有效的减少了各类能源的消耗 电气自动化节能技术是通过减少电路的传输损耗、优选变压器、补偿无功、使用有源滤波器等方法,将会极大程度的减少电力等各类能源的消耗和浪费,也能够在很大程度上缓解当前的供电紧张局势,大大提升了供电效率。 2.3大大的降低企业的生产成本 电气自动化的节能技术将节能作为主要的技术研究优秀,从企业电气自动化的设备安全系统来看,得到了有效的提升,更好的保障了居民的生活质量,为城市居民的生活提供更加友好和谐的生活工作环境和健康发展空间。同时电气自动化的节能技术对电器进行节能改造还能够节省能源从而降低企业的生产成本,获得更大的经济效益。综上而言,电气自动化的节能技术是新技术领域的重要组成部分,不仅在对居民的生活质量上,而且在企业的长远发展上来看,这种电气自动化节能技术都会具有重要的现实意义,更加符合现阶段节能技术的倡导,促进我国经济的快速发展。 3加强电气自动化节能技术设计的重要措施 3.1降低电能传输的消耗和浪费 电气自动化节能设计主要以节约电力资源为主要目的,这样才能有效的减轻国家电网的用电压力,更好的维护国家供电系统的安全性和稳定性。通常,电能在传输的过程中,导线上会产生很多电阻,直接影响了电能的顺利传输,同时在传输上还会造成有功功率损耗。对此,电气自动化节能设计上要有效的减少导线电阻。可以从材质选用、导线的长短、变压器调节、增大导线的横截面积等四个方面进行技术改造:首先要选用电导率较小的材质做导线,电导率越小的导线材料,在电力运输过程中的电力损耗就越小;其次在电气自动化布线上,要尽可能的走直线,减少导线的长度,缩短供电距离;再次就是要将变压器调节接近负荷中心,从而减小供电距离;最后从导线的横截面积来看,增加导线横截面积在一定程度上也能降低能源损耗。 3.2酌情选择合适的变压器 在电气自动化的节能技术设计上,变压器起到了很大的作用,只有选择功率损耗小、单相自动补偿设备、三相四线制的变压器,电气自动化节能技术才能在极大程度上保持电力运输线中的电流负荷的均衡稳定,使电能资源消耗最低,起到环保的作用。对此,变压器的合理选择尤为重要:首先,从变压器的材质上选择,要以节约的设计理念选择合理的材料和运行介质,如硅钢片、铜片及绝缘材料等;其次,变压器的放置位置要合理,为了便于管理和维护,最好将变压器放置在电力消耗的中间位置,与其他的辅助设备放在一起,这样可以有效的减少电缆,节约能耗,降低成本;最后,根据电量的使用情况,合理选择变压器的容量和台数,选择变压器前,一定要对电量使用量进行合理的计算,不要造成变压器过多或者多少,避免产生过度消损的情况发生。 3.3无功补偿设备的合理选择 无功补偿设备就是指能够无功功率补偿的电力资源设备,无功功率占有供配电设备的很大一部分容量,在电气自动化技能技术设计上,无功补偿设备具有很重要的作用,可以实现无功就地平衡,减少损耗。但是对于无功补偿设备的使用上也要注意四点问题:一是要根据电容器的容量进行补偿,其参数的计算可以根据目标功率因数、配电电压的容量、负荷等等确定;二是摒弃传统的按比例分配的方法,在补偿方式方法中可以采用集调节平滑、跟踪准确、适应面广等优点为一体的模糊投切方式,能够达到补偿的最佳效果;三是无功功率是投切参数物理量,为了防止投切振荡、无功倒送等情况的发生,无功功率要选择合理;四是就地补偿方式,将无功补偿设备就地安装,避免线路传输损耗,也能达到很好的节能效果。 3.4有源滤波器能够维持电气正常运行 在电气自动化运行过程中,为了更好的消除谐波产生,消除谐波最有效的方法就是使用有源滤波器。因为谐波的产生可以降低电气设备的可用性,对电气设备的质量产生严重的损害造成严重的电力能源损耗,威胁电气设备的正常运行,还会减短电动机的工作寿命。对此,在电气自动化节能技术的设计上,考虑消除谐波,使用有源滤波器无疑是最佳的。有源滤波器具有优异的动态性能、反应快、能扩大功率范围等特点,通过有缘过滤器的谐波可以过滤掉,使电气设备减少阻碍,更加顺畅的运行,能使无功补偿达到更好的效果,同时能够有效维持电气设备的正常运行,对设备起到了很好的保护作用。 3.5优化配电设计,采用高效率的照明设施 根据对供电设备和负荷容量可靠性的要求,在进行电气自动化节能技术设计时,要优先考虑电力系统的适用性,保证电力系统的可靠、灵活、易控、稳定和高效,同时还要考虑安全性,保证导线具有良好的绝缘效果。电力电缆是电气自动化系统中投资成本较大的一部分,为了节省投资成本,在电力电缆选择上也要谨慎,从成本的角度来看,较之铜电缆,铝电缆更为便宜,所以很多电气工程都选择铝电缆。在电气自动化的节能设计中,照明设施也应该起到节能的效果,间接性的提高大家的节能意识,可采用高效节能光源技术,该技术也是电气自动化节能设计创新出来的最新结晶,与普通的照明物相比较,高效光源不仅工作寿命长、照明效果好,能够在很大程度上减少能源的损耗,是电气自动化的节能设计的重要组成部分,也能够更好的贯彻科技创新理念,从而获得更大化的经济效益。 4结语 从节约能源角度来看,电气节能是电气自动化节能技术的关键,在技术设计方面要本着节能这一个重要的设计原则,尽可能少用能源,降低对环境的污染,充分考虑节能因素,电气自动化的系统优化也会不断的完善,选择合适的变压器、滤波器等多种方式来实现降低电力能源的消耗。但是,电气自动化节能技术还有很大的提升空间,我们仍需要不断地对电气自动化的节能设计技术进行研究,为电气节能提供有力的技术保障,从而进一步提升电气自动化的节能水平,为我国节能工作的开展提供有效的社会贡献。 作者:熊倩 单位:广西经贸高级技工学校 电气自动化技术论文:电气自动化节能技术论文 一、自动化节能技术设计 (一)优化配电设计。随着我国经济的发展,对能源的需求量也是非常大的,尤其是对新能源的开采利用量更是很大,电能作为新型能源,逐渐的激怒了人们的视野。越来越成为人们备受关注的焦点,国家对电能的运用给予了厚望,当然社会也不例外,在这种情况下,国家投入了大量的财力,对电力系统进行升级改造,并达到了预期的效果。在整个配电网络中电力系统的正常运转发挥着重要的作用,我们也把该电力系统与整个配电系统匹配作为重要的环节。在确保电力系统的运转能实现高效的前提下,把可操控性和稳定性作为重要的控制因素,当然安全性和实用性也必不可少。我们要把电力系统的安全问题放到第一位上,将其作为尚方宝剑悬挂在企业的战略思维中,全员明确电能的功效强大,和在一定情况下造成的可怕之处,所以,我们要采取相应的措施,把电线网络的绝缘性落实到实处,其次是在进行线路规划时,也要将其因素全部考虑进去,其设计和规划要从全局的角度出发,确保导线之间都能够实现绝缘距离,从而将危害降到最低。当出现一些恶劣的天气时,尤其是雷雨天,这个时候最容易出现一些人们不愿意看到的现象,如用电设施的损坏,看似简单的损坏,它就会影响到人们的日常生活,带来经济上的损失,更有甚者会付出生命的代价,因此,我们要把安全意识放到第一位,严格落实各项规章制度,使其作为没有人敢碰的高压线。 (二)减少电能的传输损耗设计。由于我国区域的特征,各个地区各不相同,大小不一。电能通过遍布各地的网络进行输送的过程中,电阻在导线上会带来一定的损失,这损失量每年都是很大的,让电能在输送的过程中就白白的浪费,从而使电能的利用率大大的降低了。如何解决上述的问题,那就在电能的利用率放在首位,降低输送中的消耗率,这就要从减小导线的电阻这下功夫。下面介绍方法来解决上述问题,方法一是根据对供电网络线路进行合理的设计与布局,本着一些能够把握的原则,对线路进行相应的规划,尽可能的做到简单的直线分布,这样就能在一定程度上缓解损耗的浪费;方法二是要在变压器这个器件上做足功夫,让它尽可能靠近负荷中心,这样就能在一定程度上缓解损耗的浪费。也在一定程度上解决了损耗的问题; 二、电气自动化节能技术功能分析 通过上述的分析,我们发现电气自动化的技能设计尤为重要。我们希望采取一定的措施进行保驾护航,新技术和新思路是必不可缺少的,只有这样才能保证设备的安全运行,运行的成本在一定程度上也得到了有效控制。在实际的应用过程中,我们要考虑到设计与施工过程中的各个环节,从以下几个方面出发,进行相应的优化。 (一)无功补偿。在电气自动化系统中,无功功率是相关行业面临的一个严重的问题,也是现实面临的一个问题,这个问题的出现在一定程度上影响了作业的效率,它占有供配电设备的容量,容量要根据实际情况来确定,其数量也不是小的,而是非常的庞大的,这种现象的出现必然会带来一系列的影响,这种占有必然会增大了线路的损耗,损耗也带来一系列的问题,电网的电压的呈现出来下降的趋势,电压一出现下降的趋势,必然会在一定程度上大幅度影响到电能的质量,电能的质量受到影响后,电网的正常运行是很难保证的。因此,为了实现无功就地平衡,减少各个环节的损耗,我们可以根据实际情况,采取系列的措施,对无功补偿设备根据实际情况有针对性的选择,这样就会出现一定的成效,能够有效提高社会和经济的双重效益。具体按照下列的情况进行相应的操作,在使用电容器补偿时,也要考虑相应的具体参数,不能泛泛的去考虑参数,并且通过调整这些参数来进行相应的确定;也可以有另外的一种选择,就是选择无功功率作为投切参数物理量,这样它会带来很多的好处,不仅可以有效防止投切振荡,而且还可以使无功倒送等情况的发生。此外,还要考虑无功补偿装置,要选择好安装的方式是非常关键的,最好就地安装,在就地安装的基础上实行就地补偿,这样会带来一系列的良好的连锁反应,它既减少了无功传输,又减少了损耗,从而实现了节能效能的目的。 (二)选择电压等级。电压等级是一个关键的指标,所以在日常的操作当中,我们一定要把握好这个指标,它是否合理配置关系到了系统的正常运转,它也起到了较好的节能效果,所以,在实际的操作中,我们要选择高压和低压配电是一个非常重要的环节,当然处理好高压和低压配电的电压等级的关系就显得更是重要了,另一方面,如何确定供电电压,这也是该领域重点关注的一个问题,我们不能孤立的看待这个问题,要站在全局的角度来看待,它不是考虑单一的因素,我们要根据处于的实际环境重要的考虑,这里讲的考虑是指要考虑全面的因素,要把设施的整体情况一并考虑进去,根据设施的自身特点,进行相应的配套匹配。 (三)照明节能。在电气自动化的使用过程中,节能设计一直贯穿始终,照明就是一种很好的方式,我们在实际运用中是可实现的,在具体的操作过程中,照明节能可通过以下两种方式来实现,一种方法是把高效光源作为利用对象,来改造传统的白炽灯,虽然它有简单便宜的优势,但是它的发光的效率低下是难以改变的;另一种方式就是把自然光充分的利用起来,这就需要对构筑物进行相应的改造,把门窗进行扩大,或者是对建筑物朝向进行改造。以上两种方法都能实现电器自动化。 三、结束语 随着社会的进步,我们的生活方式也发生着翻天覆地的变化,我们的生活的各个环节也受到不同程度的影响,对各类能源的需求量也是逐年攀升的,可谓消耗量大的惊人。尤其是对电能的需求量远远超乎了人们的想象。电气自动化节能技术的使用在一定程度上缓解了上述的压力,能够有效的增加电能的利用率。人们也随着社会的进步对电气自动化的要求越来越高,尤其节能技术方面,要求更是逐年攀升,随着时候的发展,必将会有很多的企业进入这个领域,为电气节能做出贡献,一定会引领时代的发展 作者:吴振 单位:华北科技学院 电气自动化技术论文:火力发电中电气自动化技术论文 1电气自动化应用于火力发电的技术特点 1.1发电效率明显提升 社会的不断发展以及人们对生产及生活要求的不断提高,就导致了对电能的需求量会逐渐的增加,这为我国的火力发电工作带来了一定挑战,提高火力发电效率已经成为社会各界共同关注的问题。而原有传统的火力发电设备多数都需要较多的人员进行实际操作及控制,工作效率低,而将电气自动化技术应用于火力发电,可以使火力发电实现自动化控制,提高发电效率及电能产昌,更好满足社会需求。 1.2发电成本显著降低 用于火力发电的原材料通常都是煤炭及石油等可燃原料,原有的火力发电技术存在诸多问题,使得原材料的燃烧率不高,不能够充分燃烧而释放出全部的能量,这使得发电效果平平,投入了较多的原料却没有得到预期的电量,也就增加了发电成本。而将电气自动化技术应用到火力发电中,就可以对各种燃烧方法进行自动化控制,从而实现燃料的充分燃烧,使得燃料的浪费率大为降低,也就相应的节约了发电成本。 1.3资源得到最优化配置 在火力发电的过程中,所需要的是所有的资源是否能够全面合理的得以有效的利用,其结果对于电厂的发电效率有着直接的影响,过去较为滞后的发电技术,对于电力设备和原材料以及工作人员都没有进行更好更全面的加以利用,人员和原材料的浪费,设备发生了故障没有得到及时的发现和维护,对于火力发电在一定程度上都造成了损失。然而,自从电气自动化技术实现之后,对于设备运行中出现的障碍,能够得以有效的及早发现,在操作模式方面可以实现人机操作,时期资源在使用的过程中,能够将其最大的可利用价值给予充分发挥。 2火力发电系统应用电气自动化技术的可行性和必要性 电气自动化技术自诞生以来,在各行各业中都取得了十分骄人的应用成绩,其在数据采集及管理、运行控制等多个方面都取得了不错的效果。在火力发电系统中运用了电气自动化技术在对交流电进行采样、测量和监控的同时,还可以在新型计算机技术的协助下与工业输电之间的电网进行创新性和性能性革新。火力发电厂原来使用的火力发电技术中各系统与集散控制系统之间的数据传送量有限,加上工作人员无法周全的观察到所有的参数信息变化,这就导致了整个发电运行系统我们所能掌握的信息量较少,而且也导致了电力操作人员的操作内容不轻松和不能及时的发现运行装置系统中存在的问题,无法把握故障的发生。但是,对于电气自动化系统的火力发电,电力设备的自动化水平显著提高,在建立的火力发电的通信网络上传送的数据信号明显增多数倍。对于电力操作人员来说,很大程度上降低了操作难度和发现设备故障的难度。 3电气自动化在火力发电系统中各方面的应用实例 3.1实现炉机组一体化 在火力发电中运用电气自动化技术,就实现了火力发电厂的机、炉、电运行系统一体化的目标。这样整个系统的数据和运行信息就靠机、电、炉这个一体来监控运行和汇总分析。这样的一体化就更大的实现了火电机组的潜力,并且缩小了控制层的规模,简化了发电系统的监控系统,因此,也更大程度的降低了发电的生产成本。另一方面,炉机组这一统一单元实现了火力发电信息采集的便利化,更能提高火力发电厂的电厂信息管理系统的工作效率,统一了电网的运行和管理,提高了电网的工作效率,使电网保持在最优化的运行状态。 3.2实现设备的自动化检测 我国火力发电厂传统的系统控制及保护功能等只局限于电力运行系统内,是为了电力运行超过一定限定数值后,便会出现跳闸及报警的现象。但是现代化的电气自动化技术,可以运用计算机技术来进行检测,并实现对整个电力运行系统的有效控制,其不仅可以完成对发电系统的监控及诊断检测工作,同时还能够提前预测出可能发生的安全事故等,不是等到事故真的发生了现进行报警等,这样的工作方式有效的避免了电力安全事故的发生,降低了发电厂的经济损失。 3.3实现了通用网络结构的构建 在电气自动化系统的成功运行中,通用网络结构的构建起着至关重要的作用。通用网络结构实现了办公室自动化到整个系统的电气设备的运转自动化,完成了电厂的管理人员和操作人员对整个电厂设备的实时观测和监督,并且保证了控制系统、管理系统和计算机控制系统。 4结语 综上所述,电子气自动化技术在火力发电中的广泛应用,使得火力发电企业的管理水平及发电技术水平都有所提升,使得火力发电工作具备了更多的自动化特点,系统综合应用计算机等新成果的应用,更是提高了火电厂发电中,各系统的运行、监控、故障管理及诊断等各功能的自动化,并发挥了电气自动化的信息特性及网络特性,使得火力发电工作的信息化建设更加的全面,提高了火力发电的整体工作质量及效率。因此,在日后的火力发电工作中,应提高电气自动化的使用深度及广度,相关的电气自动化技术研发人员,也要积极的将该技术与火力发电相融入,促进两种技术的共同提高及发展。 作者:潘洋单位:哈尔滨电气动力装备有限公司 电气自动化技术论文:化工生产中电气自动化技术论文 1化工生产中电气自动化技术的应用 1.1先进控制 1.1.1先进控制的特点在化工的生产当中,往往生产过程较为复杂多样,这样就很难的建立起数学模型。一旦没有完善的数学模型,就会导致预测和推断的失误。与传统的控制技术相比,先进的控制技术能够更加的抓准将要预测和推断的难点。 1.1.2先进控制的应用 先进控制的应用在当今的自动化技术当中得到过广泛的应用,与传统的技术水平相比,现如今的技术手段不仅仅应用到了信息化技术手段,还应用到了很多数学模型之类的知识。因为只有建立了完善的数学模型,才能够对采集到的变量进行精确的统计和计算。再加上信息化的先进技术,这些是保障先进控制应用的有效技术手段之一。 1.2现场总线 1.2.1现场总线的特点 现场总线具有将所有的线路连接起来的功能,现场总线将所有的自动化系统和只能现场设备进行了连接,使得这些智能化设备能够听从统一的号令,这种管理方式既能够节省大量的人力和物力,还能够在很大程度上使得系统的管理变得更具有自动化和智能化。线路总线基于计算机网络自动化技术,使得系统的单回路调节器、现场变送器、现场执行器、可编程序控制器等设备能够与总线进行连接,进而对化工生产当中的一些设备进行更好的控制和调整。 1.2.2现场总线控制系统 现场总线系统能够在化工生产和电气自动化的生产当中保证成本的最低化和投资以及安装费用的最低化,这些费用对于任何一个商家来说都是应当精打细算的,只有注重每一个细节,才能够使得企业不断的变得强大起来。现场总线的控制还能够减少工人的工作量,在保证质量的情况下增加了工作的效率。 2化工生产中电气自动化技术的发展趋势 化工生产中电气自动化技术的发展趋势已经越来越趋向于国际化,因为我国目前的电气化发展已经采用了很多先进的科学技术和技巧,现代化的科学技术与先进的技术是完全分不开的,其中以电子信息技术为最主要的技术手段。现如今在这个二十一世纪当中,更多的事业都趋向于信息化和国际化。自从研发出了电气自动化技术在化工厂当中的应用,对于提高信息系统的处理能力就有着很高的要求,然而信息系统的运行和应用又完全离不开网络技术。通过电气自动化的运行和应用可以加快我国现有工业的发展,从节约资源入手,尽最大的可能去降低生产的成本和费用,保证少成本就可以获得更多的经济效益。能够合理并且高效的应用现代化信息技术是缩短我国与其他国家之间差距的一个保障之一,只有促进全国的经济发展才能够让更多的百姓拥有现代化的生活。 3结语 在这个二十一世纪当中,社会上各种经济与事业之间的竞争越来越激烈,只有先进的科学技术才能够占据多数的市场席位。从现在我国的情况来看,只有多多的吸收其他国家的先进知识才能够让自身提升一个层次。我国现如今就应当寻找一个科学的发展道路让自己去创造全球化和世界化的先进道路。进而使电气自动化技术在工业化的生产当中发展壮大起来。 作者:史今单位:新疆职业大学机电学院 电气自动化技术论文:变电站电气自动化技术论文 1变电站电气自动化技术应用的现状及未来的发展趋势 1.1变电站电气自动化技术应用的现状。电气自动化技术是通过计算机、信号处理以及电子通信等技术,对变电站二次侧的电气设备进行自动监测,这种自动监测可以实时的反映变电站电气设备的运行情况,当系统故障时可以及时的发出故障信号,工作人员可以在第一时间准确地对故障进行处理,从而保证变电站安全可靠的运行。变电站自动化技术还可以提供原始数据帮助工作人员对电气设备进行检修和维护。电气自动化技术对变电站的安全运行具有非常重要的作用,所以电气自动化技术在变电站建设中得到了广泛应用。 1.2变电站电气自动化技术未来的发展趋势。科学技术的发展是非常迅速的,数字化已成为现实,变电站电气自动化技术也将迎来新的局面。随着计算机技术、信号处理技术、网络技术和通信技术等科学技术的发展和完善,与电气自动化技术的融合一定会在不久的将来实现,有了这些高端科学技术的融入,电气自动化技术一定具有大幅度水平的提高。这样就可以更加科学合理的对变电站进行设计和规划,同时也可以大大提高变电站运行的自动化水平,从而使变电站系统运行时能够快速的自动处理各种问题,使变电站的运行更为有效和安全。 2电气自动化技术在变电站中的应用 2.1电气自动化技术应用于变电站计算机监控系统。现如今计算机技术已经发展到了相当高的水平,社会各行各业都必须要用到计算机技术。计算机技术对变电站运行具有非常重要的作用,它可以实现对变电站系统内各电气设备的运行监控、监测,有利于提高变电站运行的安全性。通过与网络技术和通信技术的融合,电气自动化技术应用于变电站的计算机监测系统可以有效的扩大变电站计算机监控系统的范围。与此同时,还可以及时地对变电站运行中出现的各种问题和故障做出相应的处理。 2.2电气自动化技术应用于变电站中等电位连接。等电位连接就是将电气结构中,相适应的电气设备间的导电部位进行连接,这样做可以保证变电站运行时电源充足。等电位连接对于变电站的运行、维护的安全性具有重要的作用,它可以有效避免变电安全问题。所以将电气自动化技术应用到变电站等电位连接非常重要。 2.3电气自动化技术应用于变电站计算机保护。电气自动化技术应用于变电站中的一个主要的功能是计算机保护功能。各电气设备通过信号处理技术,将各自运行的状态信息通过通信技术传递给计算机,通过计算机对变电站中的电气设备进行监测和保护,可以保护变压器、线路等。当变电站运行发生故障时,计算机对接收到的故障信息进行分析,并发出相应的故障处理命令,由相应的电气设备执行命令,处理故障。这样就起到了很好的保护作用,所以将电气自动化技术应用到变电站计算机保护中是至关重要的,可以很大程度上提高变电站运行的安全性。 2.4电气自动化技术应用于变电站自行诊断。变电站的自行诊断功能是以电气自动化技术、计算机技术、网络技术和通信技术等为基础,通过对变电站各项运行数据的实时监测、分析对比,迅速找到故障点,并及时自行修复故障。电气自动化技术应用于变电站自行诊断不仅可以降低发生故障的概率,减少了工作人员的工作量,还可以有效提高变电站系统的运行效率。 2.5电气自动化技术应用于变电站数据的采集和处理。变电站的数据采集是变电站自动化系统中非常重要的环节,是电气自动化技术应用于变电站的主要表现。变电站运行中的数字信号和模拟信号是变电站运行数据的基本形式,可以表现变电站运行的各项数据,比如脉冲数据、状态数据等。变电站的数据处理指的是对各项数据的分析对比,来发出处理命令,比如对故障跳闸的处理、断路器状态的处理、故障警告的处理和隔离开关的状态处理等。电气自动化技术中的光电隔离方式和通信方式是采集和处理数据的主要方式。 2.6电气自动化技术应用于变电站记录故障数据。电气自动化技术的另一个重要功能是记录设备的故障数据,记录设备的故障数据主要是为了监控系统分析故障。当故障发生时,记录下当时的开关闭合闸状态和相应的保护动作的状态。通过对故障时各项数据的分析,可以在以后的检修和维护工作中做出正确的改进。 2.7电气自动化技术应用于变电站的操作和控制。自动控制技术是电气自动化技术中一个非常重要的组成部分。工作人员可以通过人机界面等组态软件实现远程控制,这样可以大大提高工作人员的安全。但是在设计和建设变电站系统时,还应该注意手动跳合闸的保留,这样就有效的避免了因系统故障而不能操作设备的现象,即使在系统发生故障的情况下,变电站也可以通过人为操作正常运行。变电站在整个电力能源传输过程中起到不可或缺的重要作用,而电气自动化技术不仅使变电站的运行更加高效可靠,还可以利用电气自动化技术实现电力服务智能化,逐渐实现电力系统的数字化与自动化。伴随着大数据时代的到来,变电站作为电力能源输送的重要枢纽,其运作方式也应与时俱进,通过技术改革不断提高电力输送的可靠性。 作者:陈向欣单位:天津天铁冶金集团水电厂 电气自动化技术论文:电气自动化节能设计技术论文 1我国现阶段钢铁冶炼系统的节能问题 钢铁冶炼系统中,节能技术的问题,主要表现在方法单一上。我国钢铁冶炼行业运营中,节能一直是社会关注的问题,虽然钢铁冶炼行业积极提倡节能,但是其在实际节能中,仍旧采用的是单一的节能技术,无法在根本上降低钢铁冶炼的能源消耗,很难提高钢铁冶炼生产的效率。钢铁冶炼系统中,如果要引入先进的节能途径,就要以冶炼系统的整体为主,需要消耗大量的资金,如果缺乏资金支持,钢铁冶炼系统的节能技术,就无法落实到位。钢铁冶炼行业,综合考虑到钢铁利用率、节能减排指标等,已经注意到成本投入在冶炼系统节能中的重要性,关键问题是,社会对钢铁的利用率,不能为钢铁冶炼行业带去足够的资金效益,进而阻碍了节能新技术的发展,增加了钢铁冶炼系统的节能压力。 2电气工程及其自动化中存在的问题 2.1能耗大。虽然电气工程自动化技术的出现为人类的发展进步做出了巨大贡献,但是我们不能因此就看不到其本身存在的弊端,其中,摆在当前最为棘手的问题就是对于能源的消耗过大。在电气工程自动的发展系统本身带有复杂性,被应用的范围逐步扩大,对于能源的需求量也与日俱增。电气自动化是以消耗电能为主,作为当下最为先进的技术之一,对其本身最为基础的要求就是要做到在运作过程中保证误差小,并且准确有效,所以,就需要大批量的电气设备共同运作,如此,对于电能的消耗可谓是不计其数,与我们国家提出的走绿色节能的可持续发展道路存在差距。2.2质量水平较低。就现阶段的发展而言,电气工程自动化技术已经得到的飞速的提升,但纵观整体发展情况而言,其质量水平还处在发展低端。尤其是最近几年,人们对于生活追求的品质不断攀升,相应地也加大了对电气自动化水平的要求,但是我国对这一领域研究的时间还不是很长,对于相应的管理流程和先进的发展模式还不能很好的予以把控,特别是在自动化工厂的生产环节,相关人员只关心结果而忽略过程中的质量问题。但是,众所周知的是,如果电气的生产质量得不到有效的保证,就会发生一系列的用电事故,严重的会造成爆炸、火灾等重大安全事故出现,需要引起人们的深思。2.3集成化程度低。 顾名思义,集成化的主要运作原理就是把所有需要的东西做还集合工作,上文已经提到过,虽然电气工程自动化近年来的发展势头迅猛,但由于起步过晚, 虽然在努力的向集成化方面靠拢,确切的来说,现在还处于自动化阶段,技术水平发展有限,集成化技术还不成熟,各个体系和功能之间还无法做到有效的集成连接。所以,还达不到及时实现资源的有效共享,在一定程度上影响了电气自动化功能的发挥,使电气自动化工程技术滞后。 3对电气自动化工程中节能设计技术 3.1减少线路传输产生的耗损。由于无法对线路上的电流做出改变,所以也只能通过减少电阻来有效降低电能在传输中产生的耗损。所以,可以从这几方面做起,减少导线电阻:(1)使用功率较小导线;(2)使用相对较短的导线。这样做可以避免在布线过程中少走弯路,减少人员的工作量,有效减少电能耗损,同时在安装变压器时候与负荷中心保持较短的距离,也是减少供电的距离;(3)使用截面积大较大的导线,如果条件允许,可以选用较大截面积的导线,有效减少电阻产生的耗损。3.2无功补偿。电力系统在运行的过程中,配电设备中的无功功率占有较大的容量,所以存在较为严重的电能耗损的情况,不仅影响到电压,还对整个电能的质量造成不良的影响。对使用者来说,无功功率主要表现在功率低,尤其是当功率过低的时候,用户需要向相关部门缴纳一定的罚款,因此如果说能够使用合适的无功补偿设备,就可以保证功率的平衡,有效提高供电质量。工作人员在操作中要尽量减少对电能不必要的耗损,从而确保电气工程的安全运行。如果导线受到电阻的影响,那么由电机产生的电能就不能被变压器更好的吸收,同时没被吸收的那些电能在电流传输的过程中会被释放出来。同时由于无功功率产生了一定的作用,因此可以让电容器和无功功率进行抵消。利用电气相关设备在进行无功补偿时候,有几处要格外注意:(1)利用电容器在进行无功补偿的时候,一定要根据电压容量,电压负荷,自然功率,目标功率等参数来确定电容器的容量,同时如果在无功补偿的环节中发现产生了谐波,需要通过串联定量电抗器来消除谐波;(2)以参数的物理量来确定无功的电流,功率的参数,从而有效避免投切振荡现象。 4结束语 综上所述,电气自动化对于节能设计的要求是为了响应绿色生产的理念,也是为了响应可持续发展的需求,同时也是时展的必然趋势。虽然我国现阶段在电气自动化的节能设计中取得了显著的进步,但是随着社会的发展,电气自动化节能技术仍然需要进行不断完善和发展,不断优化配电设计,在科学利用电力资源的同时,还需要不断提高电力系统的运行效率,并最终达到节能的目的。 作者:吴尚坤 单位:山东钢铁集团日照有限公司 电气自动化技术论文:电力系统下的电气自动化技术论文 1.电力服务实现智能化 在现代化生活中,电力已经渗透进各行各业,如果电力系统出现问题,很多行业将无法正常进行。由此可见,电力系统的正常运行显得如此重要。作为电力系统智能化的重要构成,电气自动化技术可以让操作人员在高精准度要求下实现系统设计,而且让系统实现自动化地进行自我分析所出现的故障,即系统运行的智能化。这种方式,可以让那个电力系统运行得更为高效准确。电力系统的高度自动化运行,让其服务功能得到了升级,实现了电力服务的智能化。 2.电气自动化技术在电力系统中的有效应用 2.1.本文经过研究分析,总结出现阶段电气自动化技术在电力系统中的应用主要包括以下几方面,下面,我们就来详细了解下。第一,仿真技术。在电力系统运行中,仿真技术是一项非常常用并且实用的技术,对于完善电力系统科学运行可谓是意义重大。仿真技术既可以应用到实验中,也可以应用到实践中,在实验过程中通过应用仿真技术,所得出的实验数据与实际数据非常相近,这样就可以避免重复大量的实际测量、实际运算等工作。同时,仿真技术在故障排除、分析中也得到广泛应用,有效的提高了对电力系统故障分析、排除工作的效率。 2.2.其次,就是智能技术。智能技术是电气自动化技术重要的表现形式之一,智能技术在电力系统中的应用可谓是发展迅速,并且发展空间非常巨大。在智能化系统的支持下,可以迅速发现电力系统运行中发生故障的所在之处,并且可以在最短时间内反馈给工作人员,提高了电力系统运行的灵敏度,有效降低了单位时间内的停电次数,提高了电力系统的运行效率。 2.3.实时动态监控技术。该技术也是电气自动化技术表现的一种形式,电力系统通过该技术的应用,可以对电力系统运行的各部分动态进行实时监控,并且可以对运行数据进行记录,并能及时反馈到操作室,对于预防电力系统运行事故的发展意义重大,提高了电力系统运行的安全性、可靠性。 2.4.柔性交流电系统技术。该技术是一种较为先进的处理技术,在电力系统运行过程中,该技术可以针对某些环节进行综合功能以及独立功能方面的处理,调控电力系统的关键性参数,该技术所涉及的技术是很多的,最为优秀的技术就是ASVC。该技术的优势就是调节的速度非常之快,可调节的范围也很大。所以,该技术在使用过程中,基本上没有噪音,也没有延迟,工作效率高,控制能力强。 3.电气自动化在电力系统中的应用趋势 自动化的发展则趋向于:第一,由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。第二,由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。第三,由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。第四,由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。第五,装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。第六,追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。第七,由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如管理信息系统在电力系统中的应用。 4.结语: 综上所述,电力能力是当今世界发展应用最为广泛的能源之一,而电子自动化技术也是当今世界发最活跃、最充满生机且发展潜力巨大的技术之一,所以不断研究电气自动化技术在电力系统运行中的应用以及发展趋势对于我国经济社会的可持续发展意义重大,以上就是本文所研究的主要内容,希望可以给广大同行业者带来帮助和提供借鉴。 作者:尹荣海单位:辽宁大连金州林场 电气自动化技术论文:电气自动化技术分析论文 1电气自动化控制技术的特点 ①该技术能够提高生产效率,节省成本支出。在不锈钢企业中应用电气自动化控制技术是顺应社会经济发展的主要经营方式之一,它能够使不锈钢企业在一些特殊的环境中,如高辐射、极寒等条件下,减少人工输出的劳动力,依靠电气自动化控制技术能够自动进行生产操作,减少恶劣条件对人们身体的伤害,同时还能够为企业节省劳动力费用支出,提高工作效率,同时还能够推动社会的发展。②该技术在生产过程中控制准确、反应灵敏。电气自动化控制技术的应用系统处理的信息量不多、控制对象少,操作频率低,在控制过程中比较方便操作。同时该技术在信号传输能力方面反应灵敏,传输速度快,能够较快、准确地进行远程信号控制。此外,该系统有较强的抗干扰能力和较高的可靠性,能够有效对系统进行保护。③该技术的更新周期短,同时发展速度快。该技术能够在社会经济的快速发展进程中,得到较快的更新与发展,能够使电气自动化控制技术得到较快发展,在企业应用中能够发挥更大的作用。 2电气自动化控制技术的应用案例 自动化系统主要是利用PLC控制系统、现场面板、各类仪表,还有网络通信设备等对水泵、阀门一些设备实现全面联动控制,例如当泵站进水压力低于设定值时,系统将会发出报警信号,系统会自动停止水泵的运行,恒压供水和智能调压供水主要是系统根据设定的出口压力,来控制水泵的自动开启或停止,并调节变频器来实现。一般情况下,在启动水泵时,是先启动水泵再打开出水阀门,关闭是需要先关闭出水阀门,再停水泵。上位机的智能:①在线监控进出口压力、流量、泵阀运行状态、机泵的电力参数(电压、电流、频率等)。②在线监控各设备、电气的故障和报警信号,对于临时性的报警和故障信号,应通过上位机手动复位,不需要到现场复位。③可以记录保存规定的所有运行参数和报警信号,并能将数据保存3年以上,同时还可对泵站设备进行远程操作。同时可以通过上位机进行修改各种设定值。例如我们根据不同时间段可自动变换预设的出口压力值;根据机泵的工作时间,可自动轮值切换机泵;UPS备用电源用于给中控室提供电源储备,满足自动化系统设备、网络通信设备和视频监控设备8h的供电。 3结语 无人值守泵站运行的成功案例表明电气自动化控制技术在实际的企业生产中能够发挥十分重要的作用,把自动化控制系统的优点和特征运用到不锈钢企业的实际生产当中能够使生产效率提高,给相关的工作与生活提供更多的便利,进而不仅能够促进企业的快速发展,同时也能够促进社会经济的高速发展。电气自动化控制技术未来的发展空间十分广阔,因此,相关企业应该要大力鼓励学习电气自动化控制技术,结合企业实际的生产发展现状,积极探索更多的电气自动化控制技术,进而使之能够在企业的长期发展以及国家的长期发展过程中发挥自身最大的作用。 作者:刘文斌 单位:唐钢不锈钢有限责任公司 电气自动化技术论文:变电站电气自动化技术论文 1变电站中电气自动化技术的应用 1.1在变电站计算机监控系统中的应用 当前,计算机技术发展迅猛,在各行各业中都得到了普遍的应用。对于变电站的运行来说,计算机技术也具有十分重要的作用,促进了变电站各系统中各电气设备运行监控和监测的实现,变电站运行安全性的提升。通过将通信技术和网络技术的有机融合,在变电站的计算机监测系统中应用电气自动化技术,能够很好的扩展变电站计算机监控系统的范围。此外,对变电站运行中产生的各种故障和问题还可以及时的进行相应的处理。 1.2对变电站设备故障和事件播录测距可以及时准确的记录 电气自动化在变电站中的应用,可以对各种设备的故障和事件播录测距进行准确的记录。记录事件的内容主要包括:运行设备的开关跳合情况和对动作序列进行保护。此外,通过对各种配置进行选用,能够实现监控系统中的通信功能,并对监控系统的应用来实现对故障和存储事件进行分析。 1.3在变电站自行诊断中的应用 计算机技术、网络、通信技术以及电气自动化技术是变电站的自行诊断功能得以实现的基础。通过实时监测和分析对比变电站中各项运行的数据,能够快速的将故障点找出来,并对故障及时的进行自行修复。通过在变电站自行诊断中的应用,电气自动化技术不但能够减少故障发生的几率,同事还可以有效降低工作人员的工作量,促进变电站系统运行效率的提升。 1.4在变电站数据采集及处理中的应用 对变电站的数据进行收集和处理是变电站中电气自动化技术应用的重要体现,是变电站自动化系统中十分重要的环节。变电站运行中的数字信号以及模拟信号能够将将变电站中的脉冲和状态数据等各项数据体现出来,是变电站数据运行的基本形式。而对变电站中各种数据,例如对故障跳闸、断路器状态、故障警告,以及隔离开关的状态等进行对比分析,对其进行命令处理。 1.5在变电站计算机保护系统中的应用 在变电站中,电气自动化技术的一个重要作用就是对计算机系统进行保护。通过对各电气设备中的信号技术进行处理,通过通信技术将各自运行的状态信息传送给计算机,再通过计算机技术检测和保护变电站中的电气设备,能够对变压器以及线路等起到保护作用。一旦变电站的运行当中出现故障,计算机就可以分析所收到的故障信息,并对相应的故障发出处理命令,并由相应的电气设备来对命令进行,对故障进行处理。这样就可以对计算机系统起到较好的保护功能,因此在变电站中应用电气自动化技术对于计算机的保护具有非常重要的作用,在很大程度上能够促进变电站运行安全性的提升。 2电气自动化技术在变电所中的应用前景 伴随着科学技术以及数字化时代的发展,电气化自动化技术在变电站中的应用也会发展到一个新的阶段。随着数字化技术、计算机技术以及网络通信技术的不断成熟和完善,电气自动化技术必然会和变电站实现更好的融合,实现对变电站进行更加科学、合理的设计与规划,同时促进变电站运行自动化水平的大大提升,进而使变电站在其运行的过程中可以更加快速的对各种问题进行自动处理,促进变电站更加安全、有效的运行,也促使变电站的运行得到更好的提升。 3结语 总之,在变电站整个的电力能源传输当中,电气自动化技术发挥着必不可少的重要功效。由于电气自动化技术的应用,不但可以使变电站的运行更加的可靠高效,还能够通过电气自动化技术促进电力服务智能化的实现,从而促进电力系统自动化和数字化的实现。随着信息时代的发展,作为电力能源输送的重要枢纽,变电站的运作方式也应相应的进行调整,进而通过对技术进行改革不断的促进电力输送可靠性的提升。 作者:徐首通 单位:曲阜师范大学工学院 电气自动化技术论文:火力发电电气自动化技术论文 1基本作用 1.1提高效率 我国总体用电量随着居民生活水平的提高,呈现日益上升趋势。根据近几年的发电效率而言,发电量明显无法满足居民用电量,特别是夏天分时段的供电,严重影响了居民的正常生活。随着家用电器的增加,居民用电量也日益攀升,电力厂相应的发电要求也随之提高。传统发电系统存在的问题,严重影响发电量和发电效益的提高,致使居民用电要求无法得到满足。而电气自动化技术在火力发电中的应用,有效提高了发电效率,解决了这一问题[2]。电气自动化技术通过收集有用数据进行分析,制定出具体可行的实施方案,在运行时间的强度方面做好有效规划,在满足居民用电的同时,减少发电过程中产生的资源浪费。 1.2降低成本 煤和石油是传统的发电材料,发电技术落后,很难完成发电强度的准确分析,对发电量的控制也存在问题,容易出现发电过多或不足现象。另外,由于人工操作的原因,也存在资源燃烧不充分所造成的浪费问题。而电气自动化技术可以使用计算机软件,准确算出资源充分燃烧所需的时间,大大提高资源的使用效率。在火力发电中使用电气自动化技术,既能提高发电厂的发电效率,也能满足居民在用电量方面的需求。在降低发电成本的同时,更好地实现了电量供应目标。 1.3优化配置 合理分配资源是火力发电过程中的重要内容,需要重点注意。发电厂内设备比较多,为达到供电要求,通常需要长时间的同时运转。而发电设备作为机械,有一定的运作限度,运转时间过长或进行超负荷运转,都会影响设备的运作效率,严重情况下会损坏设备。而电气自动化技术可以准确计算出设备所需运转时间,在出现超负荷情况下可自动停止,待设备冷却后再进行运转。因此,发电设备在电气自动化技术下可以进行轮流休养,设备的运转效率得到提升,使用年限也得到有效保障。另外,电气自动化技术可以对设备故障进行报警,及时提醒管理人员发现并解决问题。以往数据的输入可以实现对设备的人工模拟操作,最大程度提高设备的使用效率。 2应用现状 在设备保护方面的应用。电气自动化技术在设备保护方面的应用包括联锁保护、装置保护、继电保护和防雷保护。电气自动化技术在设备出现异常情况时,会及时关闭闸门,使故障设备停止生产运行,对设备进行有效的联锁保护。电气自动化技术能够协调搭配火力发电厂中的危机保安器、安全门等保护装置,在排除外因干扰的前提下,完成电气操作运行指令。继电保护是通过连接计算机和继电器,构建自动化的控制模式,实现继电器在火力发电厂运行过程中的有效调控。电气自动化技术对电力设备的保护控制,通过使用防雷器,减少雷击对电机设备产生的干扰。在常规控制方面的应用。电气自动化技术在常规控制方面的应用有集中控制、就地控制、自动控制和故障控制。在集中控制中,电气自动化技术有效组合了发电机组、炉锅和汽轮机,实现了控制操作的集中化,设备运行效率得到明显提高。就地控制是针对规模相对比较小的火力发电厂采用的控制方式,通过连接重要设备及装置,实现设备的整体运行[3]。自动控制即自动化的电能生产,在减少设备运行错误的同时,电能生产的难度也相应降低,电能产量与经济效益也得到提高。在故障控制中,技术人员只需通过计算机监控运行设备,可以及时发现设备故障并解决。对于比较小的设备故障,系统可根据操作指令自动进行处理。 3系统配置 3.1I/O监控 I/O监控是一种集中监控方式,设备中电器的所有馈线都需要设置对应的I/O接口,通过电缆连接各个I/O通道,设备在进行A/D处理后进入DCS状态,由此使整个发电工厂的设备处于DCS的监控之下。I/O监控在运行过程中,方便进行维护,问题发现和解决速度快,优势明显。相对比较低的监控防护等级,降低了DCS的造价,也有效降低了发电所需的成本。而I/O监控所涉及范围包括所有电气设备,工程量大且比较复杂。电气设备的增加,无疑会加大监控范围,致使监控运行压力增加。监控范围以及空间跨度的扩大,也相应增加了电缆的距离,DCS的可靠性受到一定程度的干扰。 3.2远程智能I/O控制 远程智能I/O控制,作为一种监控技术,在生产中的应用领域比较广泛。远程智能I/O控制的采用,相对减少了人力资源的使用,操作人员可在远程接触中实现对电气设备的智能控制,有效缓解了操作人员的工作压力,降低了工作强度。火力发电过程中,I/O信号通过电缆连接加采集柜,利用光纤或者双绞线实现加采集柜与DCS控制器的连接,从而进行数据传输。远程智能I/O控制不需要操作人员进行近距离接触,在电缆铺设方面节省了部分安装费用。另外,I/O控制可以自动对所收集数据进行检查、处理和校正。而在电量变送器、卡件和模拟量卡件方面,I/O控制也无法减少。 3.3总线控制 总线控制技术在电气设备上的应用,通常需要利用3G技术来实现,通信技术、计算机技术和控制技术三者的配合和促进,是信息技术和网络技术在设备控制领域有效发展的重要基础。总线控制技术通过避开DCS控制站中的输入、输出单元,改变了传统DCS控制中的集中和分散相结合控制体系。传统集散结合的控制模式,在部分电气设备的管理上是统一进行的,缺乏针对性和及时性。而总线控制技术,有效解决了这一问题,对电气设备进行高度的分散管理和分散控制。 4创新手段 4.1单元炉机组的统一 电气自动化技术在火力发电应用中的创新,需要实现发电厂电、机、炉的一体化,形成单元制的监控运行方式。火力发电厂中的DCS控制可通过这种监控方式,分析和总结火电机组整体的运行参数以及状态信息,发掘火电机组的最大潜力,其自身独具的控制功能在得到发挥的同时,也在一定程度上缩小了控制范围,对监控系统进行了相应的简化,有效降低了造价成本[4]。另外,在采集火力发电中有关电厂信息管理系统的信息方面,统一单元炉机组有重要的促进作用,实现了火电电网运行管理的统一和加强,中调AGC的相关要求和指令也逐一完成,电网工作效率提高,整个运行处于最佳、最经济状态。单元炉机组的统一,有效提高了火电机组的自动化水平,其监控水平也得到相应提升。 4.2控制保护手段的创新 在传统火力发电中,系统控制方式是报警,联锁是其采用的保护手段,而这种控制保护手段,仅仅适用于带有波动性的超限报警和联锁跳机。电气自动化技术的创新应用,通过计算机技术实现控制和保护目的,在检测电气自动化系统运营、诊断出现故障的过程中,火电设备系统的隐患能够提前被发现,控制保护策略也可以及时进行改善,如主动性的控制和保护措施的采用,可以自动调整系统故障的控制范围,实现有效的防范,从而保证电气自动化系统的正常运转。此外,控制保护手段的创新,也使电气自动化系统在设备维护上处于主动防患状态,设备出现的故障能够及时发现和处理。 4.3电气的全通信控制 就目前情况来看,电气自动化系统在火力发电中的应用,还无法达到DCS控制系统的要求,在DCS控制系统基础上实现的电气全通信控制方式也无法得到满足。通信的速度以及系统的可靠性都需要有一定的提升,而DCS控制系统与电气自动化系统之间所存留的部分硬接线,也是需要解决的问题[5]。电气全通信控制模式的形成,需要解决好热工工艺连锁方面的问题,在实际应用上提高电气后台系统的水平,对于初期阶段的基础运转监控功能,还需要不断丰富,在实际操作过程中,提高电气自动化系统控制的逻辑性,在控制水平、运行管理水平以及自动化水平方面不断提升。 4.4通用网络结构的构建 在电气自动化系统成功生产运营过程中,通用网络结构的构建有重要的推动作用。电气自动化技术在火力发电中的创新应用,需要选择合适的网络通讯产品,能够在扩展自动化办公环境的基础上,实现元件甚至电气自动化系统整体范围内的使用,以电厂管理层为基础,发挥对现场设备的监控功能,保证计算机控制系统、管理系统以及控制设备之间信息传输的畅通性,实现整体集中运行的自动化。 5结语 火力发电作为我国电力结构的主要部分,在持续发展和应用创新方面需要不断努力,而电气自动化技术在火力发电中的应用和创新是重点。电气自动化技术的推广,需要根据实际应用情况,了解相应的应用问题,并不断改进和创新应用方法,节省生产费用,提高生产效益,满足发展需求,促进我国经济的持续、稳定发展。 作者:吴思祺 单位:武汉轻工大学电气与电子工程学院 电气自动化技术论文:数字技术电气自动化论文 1数字技术的可操作性强 数字化技术在使用过程中通过数字量和模拟量进行命令的传达与指令,并在随后环节中摆脱人力进行。整个过程中呈现出应用简单、逻辑性强、安全省力的特点,既可以对某一信息进行识别和正误准确分辨,还能在不浪费人力资源的同时减少物质资源的使用。与传统的传输介质不同,数字技术把电缆、网络、光纤均纳入到介质的选择上来。运用数字技术进行电气化革新,具备着以下特点:(1)数字技术运用的编程接口是基于标准化平台的,这种接口使用寿命长,编程周期短,因其独特的优点大大扩大了它的应用范围。(2)计算机技术呈现出迅猛发展的态势,微软技术也越来越改变着人们的生活。如Windows、NT以及Explorer等的运用使人们之间的交流更加便捷,并日益转变为人们语言与规范的示范化平台,成为我们的生活中不可或缺的关键角色。这也是该技术展现其魅力的表现所在。 2数字技术在电气自动化中的创新 当然,数字技术在自动化中所展现的优势有目共睹,但仍然存在着某些缺陷,比如说缺乏经验充足的技术者。所以,为了使数字技术朝向更高更广的方向发展并使它趋于完美,我们将目光锁定在了对其使用过程的改进与创新上。 2.1充分将光线技术运用在电气自动化中 在近些年来光纤技术的发展是不容小觑的。光纤因其多种优良特点在多个领域得到充分应用。为提高数字技术的可靠性,在电气自动化改革的过程中我们可以采取光纤作为连结点,在采集和控制数据。同时,因电气自动化需要基于标准化的程序接口才能够顺利运作,所以为解决这一难题,可以引进PC平台自动化技术,以TCP/IP作为衡量通讯的标准参考,这样一来,在ERP与MES的系统连接上PC平台自动化技术将发挥着其优势作用,这就为满足使用者多方面的需求提供了方法,进而电气自动化的应用程度和应用范围也在技术的引领下得到更进一步的提高。 2.2充分将GOOSE虚端子运用在电气自动化中 GOOSE虚端子可谓说是带动了世界范围内的应用浪潮。究其原因,主要有以下几点:(1)工程的调试原本是一个复杂而繁琐的过程,GOOSE虚端子的运用将这个过程变得更为快捷,而且也更加通俗易懂;(2)GOOSE技术可以控制线路以及开关,将全站都掌握在控制范围之内,而且,它所具备的跳合闸功能也可能在最短时间内保护整个系统,在智能终端和测控装置之间上的信息交互所显现出来的优势对电气自动化的影响是巨大的;(3)与传统的二次回路相比,GOOSE具有进步性的优势,以智能本体终端来说,它的高效性表现在它能够将工作过程中的一系列程序简单化,使对信号管理的控制工作变得便捷。 2.3充分将程序化的操作理念运用在电气自动化中 对软件部分的执行能力是工作过程中的重要一环,当然,数字化中对其的要求亦是如此。实际操作时,对设置预界面、确认各个开关是必须要做好的工作。而有小部分的前期工作也是在还未接到调度命令之前就需要必须准备好的,比如对票务等的核查工作、及时有效的数据存储工作等等。可以说,程序化操作理念的加强,是对整个系统功能得以顺利而有效进行的基础,是确保使用者多方面、多角度、多层次的需求可以得以落实的切实方法和必要手段。 3结语 当今来看,数字技术的应用与人们的生活和工作有着千丝万缕的联系,因此,人们也越来越期待它未来的发展走向。目前,数字技术在电气自动化的应用领域越来越展现出日益扩大的态势,并已逐渐扩大到了电力系统等等。我们有理由相信,在科学发展与进步的未来,数字技术的应用领域将得到很大程度的扩大,我国的经济也将进一步的腾飞。 作者:张锦荣 单位:邵阳学院 电气自动化技术论文:热电企业电气自动化技术论文 1电气自动化 1.1定义 电气自动化技术是集计算机技术、现代通信技术和现代网络技术为一体的技术总称。其在热电企业中的应用,有利于热电企业的自动化管理、远程控制技术、协议和规范的实现。电气自动化技术是当前电力企业发展的必然趋势。 1.2特点和作用 1.2.1实时仿真 在电力系统中的应用,保障了其电力系统的正常、可靠、稳定的运行。在店里系统的运作过程中,保证了暂时状态和稳定状态,并对其运行的数据资料进行有效的收集,为工作人员对电力系统的仿真运营和故障模拟提供了数据支持。 1.2.2智能优化 电气自动化技术的应用,实现并提高了电力系统的运行智能化,辅助工作人员进行故障分析,确定故障所在位置,从而保障了电力系统的正常、稳定的运行,促进了电力系统的进一步发展,同时也确保了人们的生产、生活。 1.3发展趋势 随着社会经济和科学技术的不断发展,电气自动化技术的应用也愈发广泛,其未来的发展趋势也是我们该持续关注的。随着计算机技术和多媒体信息技术的发展,电子智能化与设备信息共享化的使用范围广泛,其在电气自动化技术中的使用也将越来越普遍。因此,我国的电气自动化技术将会朝着计算机技术和多媒体信息技术的发展方向发展。电力系统的保护、控制、测量等方面的问题,是确保电气化技术在系统的应用中合理、科学的前提。因此,保护、控制、测量一体化发展,是电气自动化技术未来发展的又一新趋势。随着我国各大电力产业的发展,电力系统中的数据集更为庞大,数据处理速度要求也越来越高。因此,以太网技术的应用,满足我国热电企业和各大电力系统的发展需求,是电气自动技术的又一发展趋势。 2电气自动化在热电企业中的应用 2.1电气自动化技术对热电企业的作用 2.1.1提升热电企业的发电效率 电网的规模随着经济和城市发展进一步扩大化,以满足城市发展和人民的生活需求。传统的发电技术以及发电设备,已经不能满足当前的发电要求。相较之下,电气自动化技术的应用,有效地提升了热电企业的发电效率,满足当前社会需要。 2.1.2降低热电企业的发电成本 热电企业主要采用煤炭、石油等能源进行火力发电,在发电过程中会有煤炭、石油燃烧不充分的现象,导致资源利用不充分,造成资源浪费。电气自动化技术的应用,能让煤炭、石油等在发电过程中充分燃烧,进而提高了资源的利用率,降低了热电企业的发电成本。 2.1.3优化热电企业的资源配置 电气自动化技术可将热电企业中发电的煤炭、石油等材料和资源进行合理分配,并对发电设备在发电时出现的故障能够及时地处理,及时、有效的维护和处理,有利于发电设备的质量和性能的保障,以及热电企业的正常运行。 2.2热电企业一体化过程中的应用 在热电企业的运行过程中,电气自动化技术的应用可实现其发电设备、锅炉以及机组等的一体化运行,将其进行结构上的深层次调整,使得热电企业在监督、控制、管理等方面在方式上得以调整。电气自动化技术的应用,使得热电企业中的机械、锅炉、机组实现系统上的统一控制,并对其重要的设备、运行参数以及信息的记录、汇总等分析、决策。在电气自动化技术的控制功能和调整功能的基础下,有利于热电企业分布式控制系统的建立,从而简化监控系统,降低热电企业的监督、管理、控制成本,帮助热电企业获得更多的经济效益。与此同时,热电企业的一体化设备、监督、管理的建立,有利于企业信息的采集,从而形成统一管理的运营体制,提高工作效率,保障运营状态。 2.3热电企业系统建设中的应用 电气自动化技术在热电企业的电气自动化系统的建设中,可对其系统的运营和故障进行检测、诊断,预先发现系统存在的隐患,并对其进行处理和保护控制,从而保证系统的正常运行。 2.4热电企业电气通信中的应用 由于当前热电企业要向远程控制和交互控制发展,从而需要建立适应其发展的通信系统,对热工工艺的连锁问题进行处理,电气后台系统实际应用水平的提高,加强初级阶段的运行监视功能,对其系统的控制逻辑和水平、自动化以及管理水平进行实质性的提高,以实现电气全通信模式。 2.5热电企业通用网络平台建设中的应用 热电企业选择适合整个自动化系统的网络通用产品,实现企业管理层对发电现场控制设备的网络实时监控,并确保设备的控制、管理系统和监督系统之间的信息传输,以实现企业的集成化。由此可见,通用网络的建设对热电企业的电气自动化系统的运用有着至关重要的作用。 3结束语 综上所述,电气自动化技术在热电企业中的应用,是符合时展的需要,也是热电企业以及其他电力企业进一步发展的必然选择。我国的热电企业想要适应时代需要,稳定发展,就要充分利用电气自动化技术的各个功能,建立全面完整的智能自动化系统,引导热电企业的自动化发展。 作者:杜威 单位:郑州燃气发电有限公司 电气自动化技术论文:冶金行业电气自动化技术论文 1、电气自动化元件在冶金行业的应用 电气自动化元件在冶金行业的应用非常广泛,常见的一些自动化元件例如:继电器:一种输入回路和输出回路的电子控制装置,其运作方式是通过控制电流,从而在电路中达到一个转换电路、控制电流等作用,是常见的电路安全装置。高压隔离开关:自动化系统中稳定性较高的一种安全保护装置,保证电路使用过程中操作人员的人身安全,隔离高压电源对人身和设备可能存在的安全隐患。高压熔断器:当电路电流超过负载或者超出规定值的一段时间后,高压熔断器会自动融化从而分离电流,断开电源,有效保证电路及人身安全。传感器:感知外界的信息并将其转化为可用信号的一种检测装置,被广泛应用于各个生产加工环节。传感器由敏感原件和转换组件两部分构成,常见的传感器有压力传感器(将压力变化转变为电流或电压的传感器)、温度传感器(能感受温度变化并将其转换为可输出信号的传感器)、流量传感器(可以感受流体流量并将其转换为输出信号的传感器)。 2、PLC技术在冶金行业的应用 PLC作为电气自动化技术现已在冶金行业中得以广泛运用。其本身是一种数字运算操作的电子装置,在工业生产环境的各个角落都可以得到有效利用。PLC技术的工作原理是通过可编程储存器来执行各种逻辑顺序运算,正确的完成指令,在工业生产中,PLC技术可以通过数字模拟输入输出的进给量与操作量,从而控制各类机械的生产过程。目前,PLC技术也被广泛应用与冶金行业,以此保障高温高电压的工作环境下,设备和操作人员的安全。其常见的实际应用,例如:物料管理系统中,PLC技术可以控制不同仓库的物料管理,并且实现有效控制。对物料进行编码储存管理,高效的运算能力可以保证大型仓库的物流管理实现可调节、高效运作的模式。同时可以连接各仓库系统中的通讯网络,保证良好的通讯网络构建。在冶金生产中,常见的生产原料和生产单位称重、同时将所得数据进行有效整理,这都是现如今PLC技术实际应用中可以轻松完成的,其在很大程度上提高了控制系统的自动化程度,为冶金行业的生产提供了有力保障。冶金生产中最难以解决的废料、废水处理问题,现如今也已经采用PLC技术代替原有的处理系统。首先,原有处理系统是利用离子交换树脂,从而将废水吸收。但这种做法对于使用时效不长的树脂原料耗损巨大,缺点明显。如今所采用的PLC自动化控制系统,可以通过高效的控制,让树脂还原处理系统与离子交换系统同时运行,即保证了废水的有效清除,又能保证工作的可循环性和稳定性,极大的提高了工作效率。 3、电气自动化技术在冶金行业中未来的发展方向 3.1提高自动化控制程度 随着工业发展的不断进步,市场对于生产要求的不断提高,高效稳定的工业化生产才能更好的满足市场的需要。在冶金行业中,自动化控制系统已经越来越符合工业生产的要求,其综合性、有效性实现了冶金过程中的快速判断和快速处理,保障了工作质量,同时提高产量、减少原材料消耗、减少废弃物污染以及保障设备和人员的安全。因此,提高电气自动化的控制程度已经成为在众多企业的竞争中脱颖而出的重要因素。 3.2提高自主集成数字化的控制水平 通过对整套控制系统进行实时监控,从而提高控制的有效性和安全性,并且实现对冶金过程的准确把握,避免出现操作失误。对于自主集成的数字化控制系统,要做到实时监控有效把握,不断提高数据探索技术的应用水平。 3.3提高自动化服务的水平 自动化系统在冶金生产中的发展方向,就是要通过优化与升级,在服务水平上做到精确稳定,减少故障与误差,提高服务标准,在今后的电气自动化发展中向着智能化、信息化以及微型化的发展方向不断前进,实现自动化系统的更高效利用。 4、结语 综上所述,冶金行业生产多在环境恶劣的条件下进行,其制作工艺流程繁多并且要求精确,对生产的产品质量要求很高,因此对先进技术的应用就显得尤为重要。电气自动化技术在冶金生产的过程中具有非常重要的地位和作用,其本身就代表着先进的生产力,只有更好的将电气自动化技术与冶金行业的生产相结合,才能提高行业竞争力,为社会创造出更大的价值。 作者:唐琦 陈汝强 电气自动化技术论文:数字技术工业电气自动化论文 1我国工业电气自动化的发展现状 工业电气自动化主要是针对产品的选材、加工、装配等工序,在我国经济发展过程中是极为重要的,但是随着近年来我国工业电气自动化的不断发展,工业电气自动化获得了广阔的发展空间。随着我国工业电气自动化规模的不断扩大,对于工业电气自动化水平的提高还是需要一定的加强。我国的工业电气自动化的水平与国外工业电气自动化的水平相比还存在一定差距,就当前我国工业电气自动化的生产状况而言,我国的工业电气自动化产品还是处于中低档的产品。随着工业电气自动化发展,工业电气工程以及自动化系统虽得到了深入发展,但是其没有针对实际问题进行针对发展,几乎所有工业项目都是采取的一个集成控制系统,这往往与工程的实际需要相违背,根据已有的技术进行系统设计,但是系统模式并没有很大的变化,这也导致了生产成本的上升,而且我国对工业电气工程以及自动化的设计并没有创新性,多数都是引进国外的设计,缺乏相关专业人才,如果要进行工业电气工程及其自动化系统创新设计则会消耗过多时间。工业电气工程以及自动化系统在网络布线以及应用软件设计上还存在以下问题:网络控制技术不佳、软件设计时间过长、系统安全性低等,对系统成功运行直接产生影响。此外系统运行的网络结构复杂,难以操作,应用起来容易因为操作不规范对系统稳定性造成一些干扰,再加上控制技术所需要的精确性、准确性与网络构架的复杂性。 2工业电气自动化数字技术的应用情况 2.1数字技术在航空工业中的应用 航空市场发展问题对于我国的经济发展都是极为重要的,就我国当前的航空市场现状而言,已经存在许多的航空巨头,但是我国实际的航空技术水平与国外航空技术水平相比还是存在一定差距的,尽管随着我国航空技术也在迅速发展,差距正在不断缩小,但是对于一些高科技技术缺乏相应的自主创新产权,多数需要依靠国外技术。对于大多数的航空机械加工都是需要高精度的工业技术来实现,但是我国明显还是无法实现的,如果通过人工也是无法实现的,实际航空机械器件所使用的合金就是我国当前工业技术无法实现的,所以加强我国工业电气自动化中数字技术的发展对于我国航空技术的发展十分重要。 2.2数字技术在汽车工业中的应用 随着经济的发展,人们生活水平的不断提高,汽车的使用量不断提高,这对于汽车工业的发展无疑是一个巨大的发展机会。我国当前工业电气自动化的生产水平要想满足当前汽车工业的发展,应加强数字技术在汽车工业中的应用,提高汽车工业生产力的发展,提高我国汽车工业加工效率,通过应用数字技术发展汽车工业的柔性生产线,此外,还需要结合虚拟工业技术、集成控制技术等。 2.3数字技术的高性价比 把数字技术大量地运用到实际的工业电气中去,从而实现工业电气自动化,这样就能够让设备实现最大化地高效运行等智能化工作状态。运用数字技术能够实现设备数据资料收集一体化等功能,实现设备智能化控制和工作。数字技术能够为企业节约大量的时间和成本。例如,用仪器设备进行数据收集分析时,可以利用数字技术中的测试、样品分析定位,在线数据分析和结果评估来进行数据的收集和分析,这样就能够在设备收集的数据和分析出的数据之间进行很好的比较和分析,并且还可以运用多项数字技术来进行多设备之间的数据收集和相互比较,这可以大大节约因为多设备数据量大而造成的工作量大容易失误等问题。在工业电气自动化中运用数字技术可以大大提升设备的精确度,实现最大化的设备性价比的提升。 3数字技术在工业电气自动化的发展趋势 数字技术对于工业发展有着重要作用,所以在工业电气自动化中加强应用数字技术对于工业电气自动化的发展是极为重要的。在未来数字技术的发展中,数字技术主要用于智能化系统的发展,通过数字技术控制各个模块进行工业生产,对于工业效率的发展需要重视应该数字技术。在未来数字技术主要是用于智能化控制,例如电机参数的自适应控制、自动识别负载控制、自动选型控制等智能化控制,所以数字技术的发展主要是向智能化控制方向发展。只有不断加深数字技术在工业自动化方面的影响,才能够推进我国工业电气自动化的发展和创新。 4结语 综上所述,我们可以发现,随着世界经济形势的不断发展,我国经济也得到了快速的发展,但是我国工业电气自动化问题还是需要进行全面的解决,工业电气自动化数字技术的发展应用问题需要得到重视,应加强我国工业电气自动化数字技术的应用,提高我国工业电气自动化水平的发展。 作者:印明江 单位:辽宁省鞍山经济开发区达道湾街道经济贸易发展中心
工业技术论文:能源工业技术创新论文 一、研究方法及指标设计 (一)DEA模型方法 DEA方法即数据包络分析法,它是一种非参数方法,可以用来解决涉及多个投入及多个产出的相对有效性的问题。能源工业技术创新效率评价是复杂的相对效率问题,难以用单一的指标衡量,因此,采用DEA方法更具有实际应用价值。CCR模型是DEA模型中的一种形式,假定规模报酬不变,然后运用线性规划及其对偶模型求出决策单元的效率前沿面,得到决策单元的相对效率,再对松弛变量求解,判断决策单元的有效性,并在此基础上对决策单元进行改进。 (二)效率评价指标体系 1.投入指标能源工业技术创新的投入指标主要包括人力和资金,而资金投入分为R D经费投入与非R D经费投入。霍慧智选择R D总投入,政府R D总投入等作为投入指标[4]。张晓波主要选取了R D投入,技术人员作为投入指标[9]。创新活动中R D起到基础作用以及支撑作用,因此选取R D人员,R D经费支出作为投入指标。同时,对于非R D经费投入,由于中国能源工业的自主创新能力不足,引进技术成为提高技术创新能力的重要途径,选取技术获取及技术改造费用作为投入指标项。2.产出指标在技术创新产出指标的选取上,一般包含出版科技专著数,专利数以及学术数。张曦将申请专利数和新产品产值作为煤炭企业技术创新效率研究的产出指标,这两个指标分别表示了企业创新水平和成果转化的经济效率[10]。代碧波,姚凤阁将专利申请数,新产品开发项目数和新产品销售收入作为产出指标。刘芳也选择了专利申请数和新产品销售收入为产出指标[11]。申请专利数代表了技术创新过程的中间成果,是技术上质的提升,而新产品销售收入则是新产品销售后获得的收入,代表了市场对能源工业的技术创新为市场接受[12]。据此,能源工业技术创新产出指标选择专利申请数和新产品销售收入。能源工业技术创新投入指标为:R D人员,R D经费支出,技术获取及技术改造费用;产出指标为专利申请数,新产品销售收入。 二、DEA模型在技术创新效率评价中的运用 (一)数据来源 选用能源工业5个子行业作为样本:煤炭开采与洗选业(A1),石油和天然气开采业(A2),石油加工、炼焦及核燃料加工业(A3),电力、热力的生产和供应业(A4),燃气生产和供应业(A5)。运用DEA方法对能源工业各子行业2003年至2011年的技术创新效率进行评价,并采用Matlab6.5进行数据处理,投入产出数据均来源于2004年至2012年的《中国科技统计年鉴》。 (二)能源工业技术创新效率评价 对能源工业的5个子行业的技术创新效率进行分析,使用Matlab6.5软件对数据进行处理,结果见表1所示:由表1可知,煤炭开采与洗选业的技术创新效率总体呈上升趋势,但技术创新效率平均值仅为0.4446,在各子行业中处于最低水平。石油和天然气开采业的技术创新效率平均值为0.9647,其技术创新效果最好。石油加工、炼焦及核燃料加工业技术创新效率较高,均值为0.9154,但波动较大。电力、热力生产和供应业的技术创新效率处于5个子行业的中等水平,2003年效率值较为异常,只有0.0355。燃气生产和供应业的技术创新效率值一直在有效和无效之间变化.根据能源工业5个子行业的技术创新效率值,得到能源工业整体的技术创新效率如下表所示:从能源工业技术创新总的投出和产出来看,2011年R D人员比2003年增长了3.25倍,研发费用增长了7.33倍,中国对研发费用的投入大于R D人员的投入。比较R D经费和技术获取及技术改造费用可以发现,能源工业非常重视技术的升级和改造。能源工业技术创新的产出,专利申请数逐年快速上升,而新产品的销售收入增长缓慢,波动较大,可以看出能源工业技术创新成果转变为经济效益方面仍存在不足。2003年能源工业技术创新效率处于最低水平0.3665,2011年达到最大值0.8269,上升趋势良好,整体效率不高,但仍有很大的上升空间。 (三)松弛变量分析 松弛变量值计算出能源工业各子行业技术创新指标的改进幅度如下表所示:由表3可知,在不改变产出的前提下,2003年,2005年和2007年需要减少R D人员的投入,2011年需要减少R D经费支出。在投入不变的前提下,要想效率达到最好,需要增加新产品的销售收入。年和2004年R D人员投入的增加带来的销售收入增副较小。2010年技术创新效率值为1,技术有效,但从改进幅度表可知,其R D人员,R D经费支出和新产品销售收入都可以改进,因而其有效为弱有效。表5表明,在产出一定的情况下,主要是R D经费支出和技术获取及技术改造费用的改进。在投入不变的前提下,以新产品销售收入改进为主。2007年和2011年的松弛变量不为0,技术创新效率为弱有效。由表6可知,要保持新产品销售收入不变,2010年需减少R D人员的投入,2008年和2009年需减少R D经费支出。在不改变投入的情况下,新产品销售收入上升空间较大。由此可知,对电力、热力的生产和供应业来说,新产品销售收入对技术创新效率的影响较大。在2011年电力、热力的生产和供应业的技术创新效率值为1,但其松弛变量不为0,因而其技术创新效率为弱有效。由表6可知,燃气生产和供应业在在收入不变的前提下,适当的加大R D人员以及技术获取和改造费用,新产品的销售收入会有一个巨大的提升空间。 三、结果分析及对策建议 分析能源工业技术创新总的投入及产出、技术创新效率和各子行业投入产出的调整状况可以看出,R D人员和R D经费支出对技术创新效率提高作用较小,技术获取及技术改造费用的增加对其具有较强的促进作用,技术创新成果转化为经济效益的效果较差,新产品的销售收入仍有很大的上升空间。这与中国的能源工业发展现状相符,技术创新的经费一般投入到较低水平的技术研发,高水平的技术研究相对缺乏,对国外的先进技术水平依赖较大。人力资本投入对技术创新效率是有提高作用的,但是由于人力资本的浪费并未显现出其应有的作用。中国的能源企业以国有控股企业为主,虽然2003年到2011年国有控股企业资产的比例在逐渐减少,国有控股企业的产权结构特点导致了对技术创新活动的激励不足,但随着市场开放度和竞争度的提升,能源工业技术创新的发展前景较好。综上所述,提高能源工业技术创新效率可以从以下三个方面进行:一是对R D人员和R D经费的投入须控制在经济合理水平,保证投入效果和质量,增强自身技术创新能力;二是引进国外先进技术,同时改造中国落后的技术,加快技术创新进程;三是引入市场竞争机制,促进能源工业技术创新成果的经济效益转化。 作者:李霞 方海玲 张荣 李媛 单位:西安工程大学 工业技术论文:现代汽车工业技术状况分析论文 编者按:本文主要从引言;问题呈现;解决对策;结束语四个方面进行论述。其中,主要包括:汽车诊断及维修技术也在悄然发生变化、维修手段有待更新:汽车拥有量的不断增加,维修行业业务过程愈显复杂、数据信息量大、维修技术有待提高:汽车维修诊断和维修自身整体发展落后于汽车设计和汽车制造技术的发展、制约汽车维修技术发展的另一个重要因素是维修中环境保护问题得不到落实、现代手段的有效运用:汽车维修业推向现代管理模式和管理方式、汽车维修行业运用先进的现代信息技术进行建档、管理、维修人才的积极培养、加入对维修人员的考试行列应该是趋势等,具体材料请详见。 摘要:随着社会经济的快速发展和人们消费理念的逐渐更新,汽车已成为现代社会中人们工作、生活不可缺少的一种重要交通工具。然而,当我们在尽情享受现代汽车工业发展给我们生活带来种种便利的同时,我们也无法回避这么一个现实,那就是汽车随着行驶里程的增加和使用时间的延续,其技术状况将不断恶化。因此,我们不仅要不断研制性能优良的汽车,也要借助维护和修理水平的提高来恢复其技术状况。 关键词:汽车维修职业教育行业特征检测手段 一、引言 随着国民经济的快速发展,生产制造各领域也随之发生深刻变化,汽车诊断及维修技术也在悄然发生变化。近几年随着我国汽车制造业和公路交通运输业的迅猛发展,汽车数量在不断增加,这客观上对汽车检测诊断和维修技术提出了较高要求,尤其对如何保证通过汽车维修确保车辆运行不造成或少造成社会公害问题更引起社会的广泛关注。笔者结合自己的认识和体会,拟对此问题谈谈个人的看法。 二、问题呈现 1.维修手段有待更新 纵观我国汽车维修行业,多少年来,一直无法摆脱手工作坊式工作模式,实现质的飞跃。特别是由于汽车拥有量的不断增加,维修行业业务过程愈显复杂、数据信息量大,人力往往难以对维修各部门工作进程进行有效监督和对企业经营数据进行准确的统计和分析。以一个三十人的维修行业的月度工时统计,如采用人工计算,需要一个工作人员一到两天的时间,加之维修周期长的统计报表,更是大大增加了管理者主观判断上的失误性,因此极大挫伤了维修员工的工作积极性,弱化了汽修行业的凝聚力;较为零散的管理也弱化了本行业在顾客心目中的形象,不利于为长期、灵活的客户服务奠定坚实的基础;行业维修手段的普遍落后无疑使修车时间延长,劳动效率降低,工时费增多,引起消费者不悦,这可以说是现在汽车维修业普遍存在的问题。同时汽车维修资料信息查询也一直以来处于原始、落后的现状,这一点是公认的,传统的汽车维修资料查询形式,如主要借助图书、杂志、报刊等落后传统媒体没有改变,其结果只能是信息量小、查询速度慢、资料更新迟缓,特别对于近几年来大量涌入的进口汽车,更因缺乏维修资料,给维修工作带来很大的困难,就相当一部分汽车维修技术人员而言,他们根本不可能将数千种车型的维修资料、数据、程序等记忆在大脑中,汽车维修现有落后的维修手段越来越显示出自身的局限性。 2.维修技术有待提高 汽车维修诊断和维修自身整体发展落后于汽车设计和汽车制造技术的发展已经是一个不争的事实。现在汽车已经是高度的机电一体化,尤其微电子技术、电子控制技术在汽车上已经广泛应用,可就现在大部分汽车维修人员现有的维修技术,和他们所接受的一些职业教育和职业培训,已经不能满足现代汽车维修技术的要求;汽车维修中,维修人员确定维修思路由于受到自身先天条件(维修技术)的制约,显得较慢,且又不准确,所以遇到棘手的、错综复杂的故障就会感到束手无策,这种情况下许多人往往采用碰的方式,毫无头绪地对一些部件进行更换,给车主带来不必要的经济损失。就现在的一些顶级车而言,敲打维修只能是捉襟见肘,毫无意义。同时,制约汽车维修技术发展的另一个重要因素是维修中环境保护问题得不到落实。我们知道,汽车废气排放的标准对现代汽车技术的要求越来越高,对于汽车维修业来说,不仅要求一些部件的重装质量非常好,而且要体现维修人员的高超的维修技巧,否则一般的维修水平就不能通过排放标准所规定的要求。综上所述,由于汽车职业教育跟不上维修行业一线上不断发展的形势,客观上已经导致了很多问题和争议,目前汽车维修行业人员的素质问题,特别是汽车维修职业教育问题日益突显,如何培养优秀的汽车维修工人,提高行业的整体素质,已经是摆在整个行业面前较为突出的问题。 三、解决对策 1.现代手段的有效运用 随着科学技术的快速发展,我们应尝试将以计算机为主要载体的现代信息技术运用到汽车维修业中去,以实现把汽车维修业推向现代管理模式和管理方式的高潮。我们有理由相信现代信息技术的运用将预示着汽车维修革命的到来,这种革命的到来会让汽车维修从业人员的维修服务意识不断根深蒂固,他们也将会切身体会到先进维修手段的运用所造就的是“高端服务”,这种服务将势必成为汽车维修行业将来竞争最重要的手段。当然,基于强势维修手段下的维修体系应该包含良好的维修服务、售前服务及售后服务,缺一不可。事实上现代信息技术的运用不仅可以加强维修人员的服务意识,也将有助于提高整个维修行业的运行效率,特别是有助于建立快捷,方便的客户维修信息和维修档案;建立稳定的客户关系和科学准确的维修经营数据。可以说,汽车维修行业运用先进的现代信息技术进行建档、管理,不仅速度快,时间短,资料全,效率高,而且准确及时的汽车维修报表在客观上也能减少管理者主观判断上可能造成的失误,这有利于加强维修全体员工的工作积极性,加强行业的凝聚力。伴随着网络技术的飞速发展,汽车维修专业互联网的开通将可以更迅速、快捷地提供维修配件、维修设备、维修资料、维修技术与管理人才等方面的供需信息,使维修行业经营者和管理者能够及时获得信息,作出正确的选择和决策,而互联网上的行业之间的技术交流和人才互访,也将加速汽车维修技术人员的整体技术水平提高。 2.维修人才的积极培养 汽车维修行业的健康有序发展维修人才是关键,任何离开或忽视了人自身发展的因素去寻求企业内部的所谓发展只能是空中楼阁。所以我们除了要求维修人员参加日常的维修培训外,使他们通过汽车维修专项技能认证体系来提高他们的维修水平也是行之有效的方法。诚然,我国曾经有类似于汽车修理工国家职业标准对汽车从业人员的认证考核,且早在本世纪初期就大约有十几万人通过鉴定并取得资格证书,但是原有的职业教育知识体系陈旧,没有充分体现现代汽车技术的闪光点和发展趋势,因此考虑新的适合汽车维修发展趋势的职业教育以及考试模式显得特别重要。同时,现在的职业技能鉴定是全科式的,几乎和汽车设计,制造,维修有关联的所有科目都得掌握,根据现代汽车设计和制造技术的发展情况来看,做汽车维修的专才显然不够,特别是随着汽车维修业的发展,以往对维修人员考核中比较弱化的项目,如汽车配件和估损以及维修企业管理,在现代维修业发展形势下显得格外重要,将它们加入对维修人员的考试行列应该是趋势。 事实上通过有关机构的调查表明,大部分行业内人士对这这考核项目都表现出极大的兴趣。而且我们认为,汽修考核应该涵盖目前汽车技术最新的发展要求,体现规范的诊断思路和操作流程,对于考试合格人员应统一颁发由国家劳动和社会保障部职业技能鉴定中心制订的证书,以确保国家职业资格证书的效力,只有这样才能确保对汽车维修从业人员的教育符合形势发展的要求。 四、结束语 现代社会对汽车故障诊断技术和维修要求非常高,汽车维修过程中,要树立汽车维修行业在整个社会中应有的地位,需要的是维修行业硬件和软件的共同发展,只有这样才能保证整个汽车维修行业的健康合理发展。 工业技术论文:国防工业技术发展论文 1、加快现有国防工业技术向民用工业领域的转移步伐,形成有效的技术转移机制。 由于民期片面奉行“军工优先”的技术发展方针,我国的国防工业技术不论在实际水平还是发展速度,由于长远领先于民用工业技术。在国防工业技术领域已经形成了一支强大的技术研究队伍,具备了较先进的技术研究设备和较优越的技术开发条件,对于民用工业技术构成了较大的技术优势。因此,要真正实现国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,首先应当加快现有国防工业技术向民用工业技术领域的转移,推动民用工业技术及整个工业技术的发展。这是国防工业技术与民用工业技术普遍结合的第一步,也是关键的一步。 这种转移应包括以下三个方面: (1)技术能力的转移。充分利用国防工业技术领域的设备、条件等因素发展民用工业和民用工业技术。 ①利用国防工业领域较强的技术能力,开辟民用工业和技术的一些新领域,提高整个工业技术的发展水平。 ②利用国防工业技术领域的技术能力,帮助民用工业企业进行技术改造,促进传统产业的技术进步和技术产品的更新换代。 ③利用国防工业技术领域的技术能力,特别是富裕的生产技术设备,直接开发或生产民用工业品。 (2)技术成果的转移。把国防工业技术研究领域中所取得的技术成果直接应用到民用工业部门,推动民用工业生产的发展和技术水平的提高。 一般来说,国厉工业技术成果(待别是一些尖端技术成果)都具有一定的保密性。在国防工业技术的发展中强调技术保密是无可非议的。但是,如果为了保密而把国防工业技术局限在国防工业领域,限制其向民用工业部门的转移,就会使大量国防工业技术闲置,难以发挥其应有的社会经济效益,造成人力,物力和财力的浪费。因此,在国防工业技术的发展中,我们完全可以借鉴国外的有关经验,建立来相应的解密制度,使国防工业技术研究成果在一定的保密期之后及时地向社会解密,使这些新技术、新工艺、新方法、新设备和新材料迅速地被民用工业所采用,促进民用工业技术的发展。 (3)技术人才的转转。使国防工业技术领域的技术人才直接进入民用工业技术领域,从事民用产品和技术的研究和开发。 2、充分利用民用工业技术发展国防工业和技术。 在加速国防工业技术向民用工业和技术领域转移的同时,伐们还必须充分利用民用工业技术领域的研究成果来发展国防工业,弥补国防工业技术的不足。由于技术发展的相关性和互补性,不同领域的技术不仅可以相互促进,而且可以相互利用。在国防工业技术的发展中,也完全可以直接应用民用工业领域相关的研究成果,避免不必要的重复研究和开发。这样,就能大量地节约科研经费,提高技术开发的效率,使国防工业技术的研究范围,把有限的人力、物力和财力集中于国防工业的优秀技术和关键技术的研究和开发,使国防工业真正成为高新技术的研究和开发基地。 3、在国防工业技术与民用工业技术相互转移和利用的基础上,实现两者的复台。 自80年代以米,世界的技术发展呈现出一种复合化的趋势,不同领域和部门的技术之间、传统技术与高新技术之间日益一体化,形成了一个多用普适技术群,它不仅使各个领域和部门的技术水平迅速提高,而且使传统技术具有了新的价值和功能。在国防工业技术的发展中,我们必须适应这一潮流,在国防工业技术与民用工业技术相互转移和相互利用的基础上,实现二者的复合,使国防工业部门和民用工业部门真正实现伎术共享。这种复合,应该是一种多层次的整体的复合。它包括. (1)机构的复合。随着工业技术的发展,一除了各个技术领域的某些特定技术研究机构外,国防工业技术与民用工业技术研究机构之间的界限将逐渐被打破,实现一体化。 (2)功能的复合。不沦是国防工业技术的研究部门还是民用工业技术的研究部门,都将从单一功能型向多功能型转变。使之既能进行国防工业技术的研究与开发,也能进行相关的民用工业技术的研究和开发,实现功能的复合化。 (3)技术成果的复合。在机构和功能复合的基础上,最终实现国防工业技木与民川工业技术成果的一体化,使国防扣民用工业部门实行技术“共有”,为国防工业与民用工业的复合创造条件。 只有通过这种多层次的整体复合,才能不断少日石新的技术领域,获附新的技术手段,促进国防工业技术与民用工业技术的共同女展,真正实现两者高层次地、普遍有玫地结合。国防工业技术与民用工业技术的复合,既是技术发展的客观要求,也是普遍结合的最注方式。 国防工业技术与民用工业技术普遍结合的根本目的无疑是:使国防工业技术既能跟上世界军事技术的友展步伐,满足我国国防现代化建设的需要,又能使之纳人整个工业技术的发展体系之中,成为我国社会主义经济建设的一支重要力量,推动国民经济的发展。具体来说,通过国防工业技术的普遍结合,要达到以下三个基本目标: 1、“以军带民”。即利用国防工业技术领域开发的军事技术(尤其是军事高技术)带动民用工业和民用工业技术的发展。主要体现在两个方面: (1)开辟民用工业技术的新领域和民用工业的新产业。 目前,我国正加紧进行高.技术的研究和高技术产业的开发,利用国防工业技术发展高新技末产业,将是我国高新技术产业发展的一个基本途径,也是国防工业技术与民用工业技术普遍结合的一个基本目的。促进民用工业企业门技术改造和产品质量的提高。据统计,我国国防工业领域的所有成型技术已有将近一半在民用工业中推广应用,待别是一些过去长期处于保密状态的尖端军事技术也在近年陆续步入民用工业领域,这些技术汪民用工业企业的技术改造、产品开发、产品质量提高中友挥了十分积极的作用,在一定程度上带动和促进了民用工业和技术的完善和发展。 2、“以民养军”。即通过向民用工业领域进行技术转让或直接开发民用产品等方式,实现国防工业技术的经济价值,获得进一步研究开发的资金,保证国防工业技术的正常发展。主要有以下两种方式来实现: (1)直接将国防工业技术有偿转让给民用工业领域,获得开发资金。近年来,我国每年向民用工业领域转让的国防工业技术成果有近万项,在促进民用工业和技术发展的同时,还获得了大量的研究和开发资金。据有关部门统计,技术转让已成为我国国防工业技术发展的重要资金来源。 (2)利用国防工业及技术领域富裕的技术能力和生产能力开发和生产民用工业品,以获得必要的开发和生产资金。从1979年开始,随着国防业技术与民用工业技术的进一步结合,国院工业的各个部门都开始了民用工业品的大规模开发和生产。到1984年4月,国防工业的民品产值已接近其总产值的一半。 1985年,兵器工业部、航天工业部、核工业部这几个主要国防工业部门的直属企业的民品产值,已由1970年的18%上升到43%。到1990年,国防工业的民品产值已接近其总产值的80%。国防工业民品产值的提高,既为社会和国民生产提供了大量高质量的生活用品和生产设备,也为国防工业技术的进一步发展提供了可观的资金。 事实上,仅依靠国防工业技术领域自身的研究和开发是难以完全满足国防工业生产中不断增长的技术需要的。在国防工业的发展中,不仅需要大量国防工业技术作基础,也需要许多相关的民用工业技术作文撑。而要使民用工业技术能为国防工业所用,就必须通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,使两者相互协调相互补充。 3、“军民兼容”。即通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,使国防工业技术与民用工业技术实现一体化,达到兼容共享之目的。 从目前我国国防工业技术发展的基本趋势来看,实现“军民兼容”是唯一可行的出路,国防工业生产的“军民兼容”必须以国防工业技术的优先发展为前提,通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合来实现,这是我国国防工业能否真正完成“寓军于民、寓民于军”这一战略性转变的关键。 诚然,在国防工业技术与民用工业技术的普遍结合中,会遇到不少新的困难和问题。但是,只要我们始终坚持这一正确的发展方向,就一定能克服困难.解决问题,推动我国国防工业技术的正常发展。 论文关键词:国防工业民用工业技术发展军民兼容技术领域工业技术民用产品 论文摘要:本文论述了国防工业技术与民用工业技术普遍结合的主要途径和方式,提出了在普遍结合中所遇到的问题及其解决方法,认为普遍结合所要达到的基本目标是以军带民、以民养军、军民兼容、共同发展。 工业技术论文:机械工业技术吸收能力论文 1研究回顾 东道国企业的吸收能力影响FDI技术外溢的效果,这已得到诸多学者的普遍认可。Borenszteinetal的研究表明:单纯的FDI流入并不直接导致技术外溢效应,FDI是否能促进东道国经济的技术进步,从而最终推动经济增长还取决于东道国的吸收能力如何。Borenszteinetal首次运用人力资本作为吸收能力的指标将东道国的吸收能力具体量化,其研究结果表明FDI与东道国的人力资本相结合对经济增长起到了明显的推动作用;进一步的研究还发现,FDI的技术外溢作用存在“临界水平”,即只有当东道国人力资本存量足够丰裕时,东道国才能吸收FDI的技术外溢。Olfsdotter(1998)认为除了东道国的人力资本存量之外,经济开放度、政府政策、人口增长率、基础设施状况乃至行政效率、知识产权保护度等因素同样起着重要作用。Alfaroetal(2000)则认为东道国的金融市场效率是影响其吸收能力的关键因素。Markusen Vanables(1998)用具有技术优势的外资企业与东道国内部门的链接效应(LinkageEffect)来考察东道国的吸收能力。Kinoshita(2000)将研发的作用分为两部分:一是研发的创新作用;二是研发的学习效应,即东道国国内研发的增加将提高国内企业对FDI技术的吸收效果。 我国学者赖明勇、包群、阳小晓(2002)通过实证研究表明在影响我国外商直接投资的众多因素中,人力资本存量起到至关重要的作用,我国人力资本存量的丰裕度决定了对FDI的技术扩散效应的吸收程度。张斌盛、唐海燕(2006)选取留学回国率和外资就业率作为人力资本流量的指标,与传统的人力资本存量指标一起纳入模型进行回归和比较分析,结果表明,FDI和人力资本相结合与经济增长呈显著正相关,尤其是留学回国率以及外资就业率与FDI的结合,其正效应更为显著。 2我国机械工业吸收能力对FDI技术外溢的制约分析 (1)我国机械工业研发经费不足,技术基础薄弱,制约了对FDI技术外溢的吸收。国际上一般认为,研发经费支出占销售额的比重达2%时,企业才可能维持生存,而达到5%时才有竞争力。比较而言,我国机械工业行业许多内资企业还未达到2%的水平,与跨国公司存在巨大差距。研发投入是技术创新优势的来源,也会影响到外商投资企业与国内供应商之间建立关联而产生的技术外溢效应的大小。我国企业要想提高自身技术吸收能力,还需要进行较大的投资,这只有一些大型企业才能做到。而我国机械工业中尽管有些国有企业规模很大,但是,真正能够在国际上具有很强竞争力的企业还屈指可数。目前我国机械工业多数企业经营规模小,未能形成一批占有较大市场份额、具有国际竞争力的大企业和企业集团,也未能形成一大批专业化协作配套厂。而且生产的产品品种少,技术含量低,质量不稳定。如我国国产金属切削机床中,数控机床仅占2.8%,而日本1987年已达30%,德国1990年达54%。我国一些机械产品的质量标准总体上低于发达国家,国家标准与国际标准存在差距;高新技术产品、机械基础产品和重大技术装备成套供应能力不能满足市场需求,长期依赖进口;中低档机械产品出现结构性过剩,积压严重。由于我国机械工业中间产品生产企业的规模一般都较小,在所生产的中间产品的性能、质量稳定性和多样性等方面与跨国公司的要求相比存在着较大差距,导致跨国公司难以与之建立起后向联系。而且我国企业在技术及管理水平上与跨国公司的差距大,双方难以建立平等的合作伙伴关系,跨国公司觉得培植当地供应商的成本太高,从而选择国外进口中间产品。而跨国公司如果与我国企业之间的联系微弱,其中间产品来源于国外,产品在国际市场上销售,子公司的经济活动只是充当了一个组装中心的功能,那么就很难对我国经济产生技术溢出。 (2)我国机械工业人力资本水平低对FDI技术外溢吸收的制约。由中国机械工业联合会、中国机械冶金建材工会组成联合调查组于2005年的一项调查表明:目前我国机械行业高级技工所占比例小且年龄结构老化。据对87家机械行业国有大中型企业调查统计,生产工人中,高级技师和技师、高级工、中级工、初级工、无等级工分别占工人总数的2.26%、13.54%、31.77%、34.34%和18.09%。87家企业中,中级工、初级工、无等级工所占比例达84.2%。这与工业发达国家高级技工占40%的比例相差甚远。从调查情况看,高技能人才奇缺,后继无人严重。以调查的企业数据为例,高级技师仅占工人总数的0.26%,技师占2%。而且近70%的中级工、初级工(不含无等级工)只有中等以下文化程度,这种素质状况远不能适应高、新、精设备对操作工的需要。高级人才、技术人员的匮乏必然会影响到外资企业对我国机械工业的技术转移和扩散。跨国公司子公司需要在东道国雇佣熟练劳动力和高素质的管理人员,如果当地劳动力素质与跨国公司的要求存在着较大的差距,就会加大跨国公司的进入成本。因此,由于人力资本的限制,我国难以吸引资本技术密集型的跨国公司进入,同时也不能有效吸收跨国公司扩散的技术。(3)政策、体制不完善也影响到FDI对我国机械工业技术外溢的大小。这主要表现在以下几方面:第一,我国科技体制改革不到位。我国机械工业比较分散,开发能力建设上过多注重行业研究所研究能力的提高,每个产品都有归口研究所,产品开发主要依靠研究所,而没有重点把产品开发能力放在企业进行。同时,对于大量尚不具备建立开发中心能力的中、小企业,政府未能充分利用科研院所力量,为其提供技术支持,建立起技术开发支撑体系。在这种背景下,希望提高技术水平从而进入跨国公司全球分工体系的企业既得不到科技资源,也难觅技术支持和帮助,外资企业在国内市场遭遇不到有力的竞争。这样,技术外溢既缺乏有效的利益激励,也缺乏有力的竞争促进,技术外溢的步伐就会相应放慢。第二,通过FDI引进技术的管理体制上还不完善。未能很好地组织各设计、制造、施工、使用等单位和产、学、研各方面力量进行协同攻关,加之缺乏支持机械装备国产化的激励政策,致使许多引进项目消化吸收缓慢,国产化程度低,发挥作用有限。就已引进的技术看,从图纸资料的翻译、转移到投入批量生产,一般要用三年以上时间,大型复杂装备的消化周期还要拉长。第三,劳动力市场不完善。人员流动是产生FDI技术外溢的重要途径。在跨国公司的高薪诱导下,大批国有企业技术人员流向外资企业,却很少看到外资企业的管理人员与技术人员回流到国有企业。在人才流动方面,主要是在外资企业之间流动。人员流动带来技术溢出也包括跨国公司的管理和技术人员离开跨国公司后自己创业。这需要国内存在较为健全、完善的金融与资本市场,但从现在的情况看个人创业的困难较大,特别在融资渠道方面还不够通畅,贷款担保风险投资基金业的发展尚显不足。第四,知识产权保护制度不完善。知识产权保护不力,使得外资企业更加注重对技术的严格保密,也不能更有效地发挥我国机械工业企业在技术上自主创新的积极性。据机械工业联合会的统计,目前工业发达国家的新产品贡献率52%,我国仅为5.9%。具有自主知识产权优秀技术的产品少,克隆产品较多。这样的结果除了自主创新能力削弱之外,还容易遭到侵权指控。即使出现了自行研制的技术,也很容易被指责为“剽窃”。中国不久前自行研制的“CM1海豚”磁悬浮列车还没有试运行,就被德国一些媒体和企业指责为“抄袭了德国磁悬浮技术”。 3提高技术吸收能力促进FDI技术外溢效应的对策 首先,加强机械工业人才队伍的建设。结合行业和企业的发展实际,积极支持和指导企业对各类人才队伍的建设工作,特别是要充分利用现有资源,加强对各工种岗位技能工人的培养,通过继续教育、技术比武、职业培训、技能鉴定等多种方式,加快提高技能工人队伍的整体素质。此外还应建立有效的激励机制,充分发挥技术人才的创造性与积极性。确实落实国家有关技术入股、技术参与分配的政策,鼓励有真才实学的技术人才开发新技术、新产品,或应用高新技术提高传统机械产品的技术水平。 其次,努力推进技术创新和“产学研”相结合,建立和完善以企业为主体的社会技术创新机制。我国机械工业企业要充分利用已掌握的自主知识产权,加强与国内外科研单位和企业合作,充分利用并整合国际国内先进技术,扩大市场占有份额。按照市场经济规律,利用产业集群的载体,以企业为主体,以高校和工业研究院等科研院所为依托,促进产学研紧密结合,加快对机械行业亟待解决的科技问题、重点项目的研究和重点产品的技术升级、以及产品前沿性的研究和攻关,形成三者互相合作、合理分配和利用资源、研发成果共享的创新局面。这样不但会使创新能力增强,而且还可以加快新技术的扩散,可以使机械工业生产力总体水平在较短时期内迅速提高。 再次,增加我国企业研发投入。要解决研发资金不足的问题,首先应转换企业经营机制,使企业在市场竞争中不断提高自身实力。只有实力提高了,才有更多的资金投入到研发活动中。同时,政府也应有辅助投资并且给予相应的鼓励政策。在有关机械工业的科技计划中,增加创新技术研发的比重以及重大技术机械装备国产化专项基金的预算。在原行业技术发展基金的基础上,可重组成立国家产业技术基金,重点用于支持共性、基础性、关键性和竞争技术的研发。另外,要健全、完善金融市场,为国内企业提供良好的融资渠道。尤其是要大力发展科技信贷业务,扩大金融机构对企业的科技投入。 工业技术论文:机械工业技术政策研究论文 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统,VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;GPIB总线结构的环保自动测试系统;RS485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 工业技术论文:机械工业技术引进研究论文 【内容提要】机械工业技术引进是中国技术引进的主体和缩影。本文回顾了建国50年来中国机械工业技术引进的四个发展阶段:50年代主要从前苏联和东欧国家大量引进成套设备和技术,建设了一批机械工业基地,奠定了中国机械工业与机械科技发展的基础;60年代技术引进转向日本、西欧等资本主义国家,由于受国内外政治气候的影响,技术引进规模较小,进展迟缓;70年代技术引进扩大到整个西方国家,出现了两次进口成套设备的高潮,带有一定程度的盲目性;改革开放以来,机械工业技术引进进入了全方位、多形式、多层次的新的历史发展时期。文章还对中国机械工业技术引进中正反两方面的经验与教训进行了总结与评述。 【关键词】中国/机械工业/技术引进 【正文】 历史昭示人们,技术引进是实现技术进步的一条捷径,几乎所有“后发”国家都是从引进和模仿先进国的科学技术“起家”的,日本和韩国是这方面的典范。中国的机械工业也是在引进和利用国外技术的基础上逐步发展起来的。建国50年来,机械工业的技术引进在曲折前进中大致经历了以下四个发展时期。 一、50年代从前苏联和东欧国家成套引进先进技术装备 解放初期的中国是一个“一穷二白”的农业大国,工业基础脆弱,以修配为主的机械工业尚未形成独立的制造业,且技术十分落后。根据国民经济恢复和“一五”建设的需要,国家确立了大力引进国外先进技术提高本国技术水平的方针。由于当时美、英等西方资本主义国家对新生的社会主义中国采取“封锁禁运”的“冷战”政策,因此50年代我国技术引进的来源国主要是前苏联和东欧社会主义国家。“一五”期间的技术引进是以苏联援建的156项重点工程项目为优秀,以引进重工业部门所需大型成套设备为重点而展开的。据国家外贸部门统计,1950-1959年,我国共签订成套设备等合同约450个,其中与前苏联和东欧国家签订的成套设备合同分别为215项和108项,与西方国家只签了3项,另外还进口了单项设备120余项。以上引进项目共花外汇约27亿美元,其中成套设备占用汇总额的90%以上,所有费用主要由前苏联以低息或无息贷款方式提供。通过156项重点工程的建设和成套技术装备的引进,中国在短短几年内便恢复和建立了钢铁、机械、电力、煤炭、石油、化工等工业,形成了中国工业体系的总体布局,奠定了中国现代化工业建设的初步基础。 在前苏联援建的156个项目中,第一机械工业部有21项,原民主德国也援建了我们2个项目,另引进捷克斯洛伐克制造技术自行设计了上海三大动力设备厂。前苏联援建的这些项目都是我国机械工业的基础性、关键性项目和空白项目。除援建项目之外,机械工业部门还通过技术合作和贸易协定方式,获得了一批主要由国内自行设计和建设的50多个机械工业项目所需的制造图纸、工艺流程、专家咨询和项目所需设备及其它技术物资。〔1〕 50年代特别是“一五”期间,中国机械工业从苏联和东欧国家成套引进先进技术装备的成效是巨大的,主要体现在: 一是在苏联援建下,通过成套项目引进,中国机械工业建立了一批大型骨干企业和重点企业。由于实行高度集中的计划管理体制,使整个机械工业系统的技术引进工作成为通盘规划、统筹部署、协同作战的有序行动,故而这些机械工业基地建设速度快、周期短、效益高。如第一汽车制造厂从1953年7月开工到1956年10月验收投产,只用了三年时间就建成了新中国第一个大规模的汽车制造厂。 二是由于在引进成套设备的同时附带引进了设备设计图纸和工艺技术,并将消化吸收引进技术与国内设计试制及发展新产品结合起来,从而较快地掌握了一大批先进技术装备和重大产品的设计制造技术。在“一五”期间,中国机械工业发展的四千多项新产品中,有三分之二以上是以苏联图纸及测绘仿制为基础,从小到大,从简单到复杂,从单机到成套,逐步试制发展起来的。 三是学习了前苏联从选择厂址、工厂设计、建筑施工、设备安装、工艺设计、人员培训、组织生产一直到开工运转等一系列基本建设的管理程序和生产技术,并积累了对外贸易的经验,培训了一大批工程技术人员、管理人员、技能工人以及留学生和外贸人员,这些都在以后几十年的机械工业建设中发挥了重要作用。 四是积极学习和推广了许多前苏联的先进工艺技术,改变了我国机械企业工艺落后的面貌。 通过50年代特别是“一五”期间的技术引进和大规模经济建设,中国机械工业在短短几年内便实现了从修配仿制向自行设计制造的过渡,并初步形成了中国的机械工业体系,技术发展能力大大提高,经济效益直线上升。“一五”期间,机械工业总产值增长2.6倍,平均年增长率达29%,创造了机械工业发展史上的奇迹:机械工业为国民经济各部门提供技术装备的能力大增强,“二五”期间,我国经济建设所需要的各种机械设备的自给率高达80%以上。〔1,3〕 这段历史启示我们,引进技术是提高中国机械工业技术发展能力,加快机械工业建设速度的重要手段。只要合理规划,集中力量,重点建设,并将技术引进与消化吸收相结合,就能在技术落后的情况下,辟新路,走捷径,迅速缩小与先进国家的技术差距。但是,我们也要看到,技术来源的单一性对机械工业以后的生产发展、技术进步和管理体制也带来了一定的负面影响,把主要精力集中在建设施工和投产达标上,不可避免地轻忽了本国成套设备制造水平和创新能力的提高,淡化了本国研究开发力量的培育与成长,导致发展后劲不足。这些问题,在50年代后期已引起政府部门的警觉,并采取措施作了一些纠正。但由于此时中苏关系有所淡化,加之1958年的“”强调要独立自主大办机械工业,使“一五”时期掀起的技术引进热潮随之也有了大的回落。 二、60年代从日本和西欧引进先进设备与技术 1960年,中苏关系破裂,前苏联单方面撕毁合同、撤走专家,中断了与中国的经济技术合作,迫使我国将引进技术的对象转向资本主义国家。由于对日外交的成功,中日经济技术贸易解冻。1964年,中国机械工业首次从日本引进了10多个品种的气动、电动量仪制造技术和成套设备,1965年以后又引进了液压元件等制造技术和设备,建立了相应的工厂。 1964年1月中法建交,冲破了西方国家长期孤立中国的政策樊篱,中法技术合作开始升温。从1965年起,一机部从法国购买了4种重型汽车产品设计和制造工艺资料,由相应的汽车厂消化吸收。这是首次采用购买软件的方式引进技术。这一时期机械行业还从西德、英国等西方国家引进了一些设备和技术,从而弥补了从前苏联和东欧引进技术之不足。 在国民经济调整时期,为解决经济发展中“吃、穿、用”等的薄弱环节,国内有关部门先后从日、英等10个资本主义国家引进化纤、冶金、石化等方面的成套设备和技术计84项,用汇总额达3亿美元。〔2〕这些设备的引进提高了这些部门的技术水平和生产能力。 为了制造急需的大型成套设备,在此期间,中国还通过举办工业展览会、开展技术交流、组织专家出国考察、加强情报资料搜集分析、对样机进行测绘仿制等方式引进和消化吸收国外先进技术,在此基础上,使用、设计、制造和研究部门之间进行密切合作和协同攻关,设计制造出了包括万吨模锻水压机在内的九大冶金成套设备等一批接近或达到当时世界先进技术水平的成套设备和新产品。“”开始后,机械工业技术引进工作基本陷于停顿状态。 总之,60年代是中国机械工业技术引进的滞缓期,引进规模较小,经济技术效益较差。由于缺乏技术贸易的经验,对国际技术贸易的原则和惯例缺乏了解和研究,结果比别国多花了成倍的却引不进西方国家的关键制造技术,因此很难翻版仿制。但由于当时我国的技术力量已有一定发展,机械工业开始走上以样机测绘、仿制与自行设计制造相结合的发展道路。广大机械科技人员发扬自力更生精神,依靠自身技术力量不仅完成了前苏联遗留下来的建设项目,而且使整个机械科技水平有大的提升,个别技术领域已赶上世界先进水平。 三、70年代从整个西方国家引进先进设备与技术 60年代末、70年代初,国际关系处于急剧动荡之中,各种政治力量重新分化、组合成新的世界格局。1971年10月,中国在联合国的合法席位得到恢复。从1972年起,中国先后同美国、加拿大、澳大利亚等一系列西方国家建立了外交关系,西方国家一向奉行孤立和封锁中国的政策而向中国长期关闭的官方经济技术合作的闸门终于被打开了,技术引进工作也出现了新的高潮,中国开始扩大从美国、前联邦德国、日本、英国、法国等国引进设备与技术的规模。70年代前半期,我国尚未改变过去进口成套设备的做法。1973年1月,国家制定了进口43亿美元成套设备和单机的方案(即“四三方案”)。仅1973年就进口设备77项,合同成交额12.2亿美元。进口重点放在化工、石油、冶金、煤炭、电力等部门。1976年,一机部随“四三方案”也引进了一批关键设备和技术,如杭州汽轮机厂的工业汽轮机、南京汽轮发电机厂的燃气轮机等9个成套项目,对提高中国机械工业制造技术水平起到重要促进作用。上述这些批准建设的项目因为受“”的干扰,有些被迫暂缓执行,有些建设周期拖长,有些进口设备长期未派上用场。 1976年10月,中国结束了十年动乱,经济建设面临重重困难,亟待进行一段时期的恢复与调整,但当时由于在经济工作上受急于求成的“左”的指导思想的影响,中国经济建设很快进入一个新的高速增长时期,全国基建战线进一步拉长,设备进口和技术引进也随着经济恢复和国门打开再度掀起高潮,并出现了一定程度的盲目性。在1978年的较短时间内一下就签订了成交额达78亿美元的设备进口和技术引进项目合同(其中31亿美元合同是当年最后10天突击签订的),用汇总额超过前几个时期的总和,且全要用现汇支付。成套设备的进口和大型工程项目的建设对促进石油、化工等新兴工业部门的建立与发展起到了一定促进作用。 70年代出现的第二次技术引进高潮与50年代的大规模引进相比,项目更多,用汇额更大,由此暴露出的问题和应当汲取的教训也比较多,表现在:一是各部门热衷于从国外大量进口成套设备,对国产机械设备重视不够,抑制了本国机械制造业向其它工业部门提供技术装备能力的提高;二是注意了硬件设备的进口,忽视了设备设计制造技术与工艺流程的引进,在提高生产能力的同时没有解决好提高国内制造水平的问题;三是没有更好地组织引进单位与研究、制造单位联合对引进技术与设备进行消化、吸收和创新,造成了长期依赖国外技术和大量进口零配件的被动局面;四是付出了高昂的代价,1973-1982年我国进口成套设备和签订技术许可证合同的平均成交额分别高达3287万和107万美元,比国际间高出几倍〔4〕;五是技术引进缺乏统筹规划,出现了盲目签约和大起大落的宏观失控现象。由于短期内引进项目过多、规模过大,拉长了基本建设周期,造成了进口设备的积压与损耗,同时也造成了国家外汇支付的极度紧张。 在进口成套设备时,机械行业曾组织技术力量对部分设备进行测绘仿制,试图由此掌握其制造技术,但收效甚微。事实提醒人们,对于复杂、重大机械设备单纯靠测绘仿制的方法是不能奏效的,必须引进其设计制造技术。因此,自70年代后期开始,单项技术引进开始受到更多重视。从1976年起,在中国技术引进计划中列入“单项技术引进计划”,1977年列入国家引进计划的单项技术共有24项。为了学习外国技术引进的先进经验,1978年4月,一机部派出一个综合技术考察团到南斯拉夫、罗马尼亚进行访问考察,发现南、罗两国的做法与中国大相径庭,他们主要以技术许可、合作生产、合资经营的方式从西方国家引进制造技术,较快地提高了本国机械工业的制造技术水平。南、罗两国在技术引进方面的成功经验受到我国政府部门的重视。一机部随之作出决策,把单项技术引进作为今后技术引进的重点,并在部科技局设立了技术引进处这一专管机构。仅1979年,就签订单项技术引进合同28项。通过几年的实践探索,积累了经验,走出了一条以技术许可、合作生产、技术咨询、合资经营等方式为主引进国外先进制造技术的新路子,在使中国的技术引进从以引进硬件设备为主的初级阶段逐步过渡以引进软件技术为主的高级阶段方面起了先行和示范作用。据统计,1973-1982年,机械工业部门引进的单项技术项数最多,达206项,占全国同期引进单项技术总数279项的73.8%;这一时期机械工业部门仅进口成套设备37项,占全国进口设备总数的448项的8.3%。单项技术引进的总费用虽不到设备进口总费用的5%,但对提高中国机械工业制造技术水平却大有裨益。〔4〕 四、改革开放以来全方位、多形式引进消化国外先进制造技术 (一)新时期机械工业技术引进的进程及特点 中共十一届三中全会确立了对外开放、对内搞活经济的方针,技术引进从此进入了一个新的历史发展时期。自80年代初开始,国家在开辟经济特区和开放沿海城市的同时,陆续制定和推行了一系列鼓励利用外资、引进技术的政策,制定了在“六五”后三年引进3000项先进技术的规划,还向省市下放了技术引进的审批权,增设了对外经济技术贸易窗口。在此大好形势下,机械工业部也加强了对技术引进工作的领导与宏观管理,使机械工业技术引进取得长足进展,引进项目逐渐增多,引进规模迅速扩大,引进效益不断提高。改革开放以来,机械工业技术引进具有以下几项显著特点: 1.从进口设备为主转向以引进单项技术特别是软件技术为主。1981年国务院颁布了《技术引进和设备进口工作暂行条例》,对技术引进和设备进口作出明确界定,并特别强调要严格限制成套设备进口,着重引进先进适用技术,以后又了《技术引进合同管理条例》等一系列法规,以保证技术引进朝着规范化方向发展。根据国家这些规定,机械行业加大了以先进制造技术类软件技术为主的单项技术的引进力度,其引进的单项技术占了全国单项技术引进的“大头”,引进的“硬件”也主要是国内难以制造的样机、关键设备和测试仪器。 2.技术引进全方位化。80年代初以来,机械工业技术引进已经突破了地区的局限,引进国别扩大到世界各大洲的几十个国家和地区(其中以从德国、美国和日本三国引进的项目最多)。除了继续从发达国家引进技术外,还发展了同新兴工业化国家、发展中国家和地区的技术贸易关系。 3.引进技术重点比较突出。一是结合国家重点建设项目等的需要,引进重大成套设备、大型设备及其设计制造技术,如50万伏高压输变电设备、30万和60万KW火电成套设备、宝钢大型冶金成套设备等;二是为了提高机械工业基础制造技术水平,引进“三基”(基础机械、基础零部件、基础材料)制造技术;三是结合“三上一提高”和企业技术改造,引进合金钢铸造技术、负压造型铸造技术等关键工艺技术;四是为了填补我国在机械科技前沿领域中的某些缺项以及配合国家重点科技攻关计划,有重点地引进一些先进制造技术和新兴、尖端产品技术,如威海精密机床附件厂结合国家经委“七五”期间国家12项引进技术消化吸收重点项目中“数控机床国产化”项目,从美国引进了镗铣类机床工具系统的制造技术;五是结合我国各行业发展需要,有重点地引进一些重点产品、特殊产品的设计制造或组装、测试技术。〔5,6〕 4.技术引进方式多样化。70年代末以来,中国机械工业技术引进的另一个显著特点是引进方式朝着多样化方向发展,其中最常见的几种引进方式是: 许可证贸易。这是技术引进的高级形态,也是当前国际技术贸易中最常见的一种基本形式。在许可证贸易中,技术转让的内容包括专利、专有技术和商标,中国机械工业引进的主要是设计制造方面的专有技术。80年代以来,机械工业引进技术的半数以上是采取许可证贸易方式引进的。这种引进方式不仅花外汇少,而且容易获得先进制造技术。 进口设备带制造技术。这是技术引进的较初级形态,对引进方技术要求一般不高,因此是技术不太发达国家采用的技术引进方式,在50年代中国机械工业基础尚薄弱的情况下也成功地采用了这种技术引进方式。80年代以来,中国机械工业仍有大批项目是采取这种方式引进的。这种引进方式风险小,形成新产品生产能力快,在国内尚无能力设计制造这类产品或设备的情况下可起到填补设备生产能力缺口的作用。但进口设备带进制造技术的方式投资大、用汇多,也不易学到关键技术,还会增加对外国零部件和配套技术的依赖性,也制约了本国科研与设计制造能力的提高。因此,随着我国机械工业科技水平的不断进步,应该尽量少采用这种方式引进技术,尤其要限制成套设备和生产线的进口。 咨询诊断。这是一种灵活实用、用汇不多的技术引进方式,其内容包括产品设计咨询、技术改进咨询、决策咨询、可行性论证、企业诊断等。如80年代初,我国柴油机行业的不少厂家曾委托英国、奥地利的几家著名发动机咨询设计公司改进柴油机的设计,收到良好效果。 合作生产。通过与外商特别是跨国公司合作生产,可以较快地学到国外的先进制造技术和管理经验,提高企业的生产技术水平和管理水平。对于象数控机床、宝钢大型冶金成套设备、大型发电机组之类技术要求高的大型、关键、复杂设备的研制生产,我国机械工业都成功地运用了合作生产的方式。 外商直接投资带进技术。改革开放以来特别是市场经济体制建立以来,中国利用外资、合资经营步伐加快,从1981年12月机械部批准与美商合作经营湖北派克密封件厂以来,到1994年,仅机械部系统就有“三资”企业2862家,外方投资金额35亿美元。随着境外资金(包括世界银行贷款)的进入和外资企业的建立,机械工业也引进了一大批较先进的设备和制造技术以及先进管理方法,提高了机械产品的档次和技术水平。 除上述引进方式外,机械行业采取的其它引进方式还有:技贸结合、“三来一补”(来料加工、来件装配、来图制造、补偿贸易)、合作研究、购买技术资料或软件、人才培训、引进国外智力、购买二手设备以及联合引进等。 (二)对引进技术的消化吸收及其成效 在80年代前半期的技术引进热潮中,中国机械工业引进了一大批先进技术,“六五”期间仅机械部系统就签订了技术引进合同785项。因此,“七五”及以后时期,机械工业在引进技术的同时,也加强了对引进技术的消化吸收与发展创新工作。根据国务院于1986年颁布的《引进技术消化吸收工作条例》精神,机械部也颁发了《机械工业部引进技术消化吸收工作暂行管理办法》等管理规章,并制定了技术引进消化吸收重点项目计划。1996年,机械部又制定了《机械工业引进技术项目消化创新指南》,并要求各省、市级主管厅、局和技术引进单位也要编制技术引进项目的消化吸收计划。 通过采取上述一系列措施,特别是随着90年代对技术引进管理力度的加大,中国机械工业引进技术的消化吸收、发展创新与国产化工作进入到一个新的发展时期,取得了显著成效,表现在:〔6,7〕 1.掌握了一批重大技术装备的关键制造技术。1983年以来,机械工业部门紧密结合国家重点工程建设,组织全国上千个企事业单位和上万名科技骨干,通过与国外合作生产、合作设计、合作研究等方式先后对30万和60万KW火电机组、宝钢大型冶金设备六大主机、2000万吨级露天矿开采系统等12项重大技术装备展开仿制和自行研制工作,使机械工业多年来没有完成的一些重大技术装备得以研制成功并投入生产运营,国产化水平不断提高。截止1993年底,已累计完成40多项设备并在50多项重点建设和技改工程中投产应用,其中15项成套设备基本上实现了国产化,并在30多项工程中推广应用,为国民经济建设做出了重要贡献。 2.促进了企业的技术改造、技术升级和产品结构优化。中国机械行业从1978年至今共引进了二千多项先进技术,重点骨干企业基本上都引进了国外技术。通过消化吸收与自主研究开发,促进了产品的更新换代,提高了整个机械工业的技术水平。通过80年代的技术引进,使我国机械工业50-60年代水平的部分老产品,约有1/5的品种一下跃迁到70年代末、80年代初的国际水平,缩短了近20年的技术差距;而“八五”期间机械工业在引进基础上发展的新产品,90%以上达到了国际70年代末、80年代初的技术水平,50%以上达到80年代中末期的水平。许多先进制造工艺技术与设备也得到推广应用。 3.用引进技术生产替代进口产品,同时推动了机械产品的出口。在消化引进技术基础上,中国机械工业的一批关键设备和通用机电仪产品技术水平和质量有明显提高,已可替代进口和提供出口。到1990年底,已推荐可替代产品25批1911项。企业反馈信息显示,1989年替代产品销售额达22.8亿美元,并出口创汇10亿美元。通过对引进技术的消化吸收,也提高了中国机械产品的出口创汇能力,出口额连年增长。1996年机械工业出口创汇299亿美元,机械产品出口额在全国外贸出口总额中比重已由1991年的12.3%提高到1996年19.8%,成为中国外贸出口的第二大支柱行业。 4.提高了企业的经济效益和市场竞争力。如由原机械部牵头组织的共有47个单位参加的《“八五”国家重大引进技术消化吸收计划》10大项目之一的“新型推土机和装载机关键零部件”项目,以从美国卡特皮勒公司引进的推土机、装载机等五种主机关键零部件技术为对象进行消化吸收,项目完成后产品质量可以达到80年代世界先进水平,主机及零部件的国产化率分别超过80%和85%,年新增销售收入20亿元。 (三)改革开放以来机械工业技术引进中存在的问题 改革开放以来,中国机械工业共引进技术二千多项,其中软件技术占全国的1/3以上,是引进项目最多,引进内容最广的行业,在促进机械工业科技进步,推动机械企业技术改造,提高国民经济各部门技术装备水平方面发挥了重要作用。但也存在不少应引以为训的问题: 1.引进技术的结构不够合理。80年代以来,机械工业单项技术引进虽有明显增加,但引进技术结构中硬件比例仍然偏高,工艺技术引进比例偏低,这在“八五”期间表现得尤为突出。如1992-1995年,机械工业系统进口成套设备、关键设备和生产线带制造技术的项目数占引进技术项目总数的42-68%,引进费用占引进总额的80%以上〔6〕。进口设备和生产线虽省时省事,能迅速提高生产能力,取得立竿见影的经济效益,但用汇高,也难以引进真正先进的制造技术,还得长期花外汇购买配套件。例如,仪表系统“六五”期间为生产引进技术产品,进口零配件所花外汇达5870万美元。 2.引进技术与消化吸收失衡。由于只注重技术引进的投入,不重视消化吸收的投入,把主要精力和资金放在引进投产上,未能很好地组织各设计、制造、施工、使用等单位和产、学、研各方面力量进行协同攻关,加之缺乏支持装备国产化的激励政策,致使许多引进项目消化吸收缓慢,国产化程度低,发挥作用有限。就已引进的技术看,从图纸资料的翻译、转移到投入批量生产,一般要用三年以上时间,大型复杂装备的消化周期还要拉长。有的产品投产后性能指标达不到进口产品水平,形不成规模经济效益。制造难度大的大型成套设备的国产化水平更低。例如,中国从70年代就开始大规模引进国外先进的大型石化成套装备,但始终没有解决好国产化问题。按大型石化设备采购额计,1985年国产装备市场占有率仅为10%,1997年也只有20%左右。由于技术引进与国内消化吸收及自主开发结合不紧密,导致机械工业技术引进仍停留在掌握已有技术、提高国产化率的较低层次上,没有上升到形成自主开发创新能力上来,因此也就难以走出“引进——落后——再引进——再落后”的“Zeno悖论”的陷阱。 3.宏观调控乏力,重复引进现象严重。由于宏观调控乏力,审批把关不严,缺乏权威性的引进规划和综合性、全局性分析论证,加之体制上条块分割以及长官意志作梗等原因,导致大型装备、高档消费品生产线和中小型机电产品的盲目进口和重复引进。在90年代境外直接投资大量涌入的时候,这种“引进竞赛”问题变得更加突出。如在重大成套设备引进方面,自70年代以来,中国从国外引进的化肥生产装置就有120多套,花外汇48.1亿美元,其中大部分是近10年来利用外资引进的;同期还引进了乙烯装置20套,聚乙烯装置21套等,共耗资达200多亿美元。重复引进大化肥和石化成套装置数量之多、耗资之巨、持续时间之长在世界上绝无仅有。〔8〕大型设备引进是如此,单项技术的重复引进现象也比较严重。重复引进不仅花费了大量的外汇,加剧了国家建设资金的紧张,更严重的是使国内的机械制造能力闲置,技术水平得不到提高,窒息了民族工业及制造科技的发展。如果我们学习日本“一号机进口,二号机改进,三号机出口”的经验,按照一仿二改三创造的原则只进口少量生产线和样机并对制造技术加以消化吸收,那就会别有一番景象。 4.不讲究引进策略。不少单位把主要精力放在出国、谈判、签约等具体性事务上,较少注意总结经验和进行引进前的可行性论证,更缺少具有理论性、战略性、前瞻性的系统谋划。由于缺乏对外贸易经验,不熟悉国际惯例,不了解国际市场行情,不研究引进策略,致使机械工业技术引进费用偏高,平均每项比日本高出3~8倍;有的专利已过期,有的技术已淘汰,有的产品环保部分严重不合格,却白白搭上大量外汇去引进,造成不应有的损失。 五、历史给我们的几点启迪 回顾建国50年来机械工业技术引进的曲折发展历程,认真总结其正反两方面的经验与教训,可以得出以下几点启示: 1.必须正确选择技术引进的内容与方式。目前,中国机械工业已有比较雄厚的物质技术基础,已没有必要再象50、70年代那样为提高生产能力而花费大量外汇去进口大批成套设备,以减少对外国技术的依赖性,增强本国的自主开发能力。在我国机械工业今后的技术引进工作中,必须学习先进国的成功经验,不断加大单项技术在技术引进结构中所占的比重,而单项技术又要以先进适用的设计制造技术和关键、共性技术以及管理技术等“软件”技术为主。也就是说,凡是国内有一定技术装备基础,引进技术后自己就可以制造的,就决不进口设备;凡是购买关键设备或部分关键部件就可以配套生产的,决不进口成套设备或整机;凡是进口国内急需而又不能制造的硬件设备,必须同时引进其设计制造技术。只有这样,才能以最小的代价获得最大的引进效益。 在引进技术的内容上,要根据机械行业发展需要和市场需求,结合自身的技术水平、工作基础和配套能力,采用许可证贸易、技贸结合、合资经营、交钥匙工程、顾问咨询等灵活多样并有长期实践基础的引进方式,引进那些投资少、见效快、盈利多、创汇高的先进成熟技术,特别是关键、共性制造技术和重大装备技术。鉴于当前国有机械企业尚未走出低谷、下岗人员增多这一国情,引进技术不能片面追求高、新、奇,而应注意其实用性,主要引进一些有利于缓解劳动力就业矛盾的先进适用技术和国内已有技术所需的配套技术,对国内研究开发工作已经成熟或依靠自身技术力量短期能解决的、国内生产不急需的或不适合中国国情的、暂时消化吸收不了的或难于推广应用的技术及产品,则应限制引进。 2.必须处理好技术引进与消化吸收及自主创新的关系。大家知道,科学无国界,技术却有国界,中国机械工业目前所引进的技术虽然是国际上80年代末、90年代初的先进技术,但大部分是国外处于生产饱和期和即将淘汰的设备和技术,是“二手设备”和“二流技术”,真正先进、尖端或敏感的技术国外是不轻易转让的,甚至对我严密封锁,也无法靠技术贸易方式获取。现代科技发展日新月异,如果中国只重视引进技术和设备,满足于投产、达产,提高生产能力,而不重视发展创新,那就只能永远步别人的后尘。日本技术引进的成功经验,在于走引进创新之路,致力于消化引进的世界各国技术之长;并结合国情加以改进创新,从而后来居上,成为世界经济强国的。据对我国大型机械工业企业在“八五”期间开发成功的92种量大面广的典型新产品的技术来源进行抽样调查,发现主要利用国外技术开发的产品占57%,立足于国内自主开发的只占43%,说明中国机械工业发展主要依赖于引进国外技术的状况尚未发生根本性变化,机械工业消化创新和自主创新能力亟待加强。因此,中国机械工业在今后的技术引进中,必须坚持“洋为中用”和“一学、二用、三改、四创”的原则〔9〕,将学习借鉴和发展创新相结合,将引进先进技术与提高国内科研、设计、制造能力相结合,在加强机械工业技术创新体系与自主创新能力建设的基础上,花大力气搞好技术引进的消化吸收、二次开发与创新工作。要本着“一家引进、联合创新、多方受益、国家得利”的原则,开展多形式、多层次的产学研合作,组织科研、设计、制造、使用单位等多方面力量开展多学科、多技术、多部门的联合攻关,建立起技术引进的联合创新机制和消化吸收的技术联动体系。同时做好引进技术,特别是共性关键的推广应用工作,提高整体技术水平和规模经济效益,进而推动机械产品与技术的出口,实现“引进技术——消化吸收——改进创新——扩大出口”的良性循环。 3.必须加强对引进技术的宏观调控。一是要将技术引进与我国机械工业发展战略和“三大战役”相结合,与机械企业技术改造及机械产品出口创汇相结合,制定出科学系统的引进规划和计划,明确技术引进的战略目标、指导思想、基本原则与重点任务,以指导全行业的技术引进与消化吸收工作;二是强化对技术引进宏观管理,在下放技术引进审批权限的同时,建立权威性的技术引进管理机构,加强对技术引进的宏观导向和重大引进项目的审批,减少和杜绝低水平重复引进和重大、成套项目的盲目引进,保证技术引进的先进性、实用性和效益性;三是进一步完善技术引进的政策法规体系,如产业技术政策、国别政策、消化吸收与创新政策、国产化政策等,以规范各方面的技术引进行为,体现对技术引进与消化创新的政策倾斜;四是运用税收、价格、信贷、财政、汇率等经济杠杆对技术引进加以调节与扶持,如对国内急需的引进项目和骨干企业技术引进项目在关税和产品税上给以优惠,对重大消化吸收项目给予贴息贷款,对市场容量已饱和的引进项目加征关税等。 4.必须搞好可行性论证。为了保证引进的项目在技术上先进、经济上合算、生产上可行,在引进前必须进行详细的调查和充分的可行性论证。要广伸触角,建立技术引进的信息收集与反馈网络及技术引进资料库。要赋予有资格的咨询公司一定的法律地位,规定重大技术引进项目必须由其提供可行性分析报告。在对引进项目特别是重大项目进行技术经济分析时,要从本国的技术、资源和经济条件出发,充分考虑自身的技术力量、消化吸收能力、外汇及资金来源、市场需求、生产条件、环保标准、材料和零部件配套状况以及国际经济形势等方面因素,并对引进项目的消化吸收与国产化前景及可能取得的经济社会效益作出科学预测,在知己知彼的基础上,“货比三家”,选优、择廉引进,只有这样,技术引进才能做到选得准、花钱少、收效高。 工业技术论文:机械工业技术政策分析论文 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统,VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;GPIB总线结构的环保自动测试系统;RS485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 工业技术论文:机械工业技术政策管理论文 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统,VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;GPIB总线结构的环保自动测试系统;RS485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 工业技术论文:机械工业技术教学论文 【内容提要】机械工业技术引进是中国技术引进的主体和缩影。本文回顾了建国50年来中国机械工业技术引进的四个发展阶段:50年代主要从前苏联和东欧国家大量引进成套设备和技术,建设了一批机械工业基地,奠定了中国机械工业与机械科技发展的基础;60年代技术引进转向日本、西欧等资本主义国家,由于受国内外政治气候的影响,技术引进规模较小,进展迟缓;70年代技术引进扩大到整个西方国家,出现了两次进口成套设备的高潮,带有一定程度的盲目性;改革开放以来,机械工业技术引进进入了全方位、多形式、多层次的新的历史发展时期。文章还对中国机械工业技术引进中正反两方面的经验与教训进行了总结与评述。 【关键词】中国/机械工业/技术引进 【正文】 历史昭示人们,技术引进是实现技术进步的一条捷径,几乎所有“后发”国家都是从引进和模仿先进国的科学技术“起家”的,日本和韩国是这方面的典范。中国的机械工业也是在引进和利用国外技术的基础上逐步发展起来的。建国50年来,机械工业的技术引进在曲折前进中大致经历了以下四个发展时期。 一、50年代从前苏联和东欧国家成套引进先进技术装备 解放初期的中国是一个“一穷二白”的农业大国,工业基础脆弱,以修配为主的机械工业尚未形成独立的制造业,且技术十分落后。根据国民经济恢复和“一五”建设的需要,国家确立了大力引进国外先进技术提高本国技术水平的方针。由于当时美、英等西方资本主义国家对新生的社会主义中国采取“封锁禁运”的“冷战”政策,因此50年代我国技术引进的来源国主要是前苏联和东欧社会主义国家。“一五”期间的技术引进是以苏联援建的156项重点工程项目为优秀,以引进重工业部门所需大型成套设备为重点而展开的。据国家外贸部门统计,1950-1959年,我国共签订成套设备等合同约450个,其中与前苏联和东欧国家签订的成套设备合同分别为215项和108项,与西方国家只签了3项,另外还进口了单项设备120余项。以上引进项目共花外汇约27亿美元,其中成套设备占用汇总额的90%以上,所有费用主要由前苏联以低息或无息贷款方式提供。通过156项重点工程的建设和成套技术装备的引进,中国在短短几年内便恢复和建立了钢铁、机械、电力、煤炭、石油、化工等工业,形成了中国工业体系的总体布局,奠定了中国现代化工业建设的初步基础。 在前苏联援建的156个项目中,第一机械工业部有21项,原民主德国也援建了我们2个项目,另引进捷克斯洛伐克制造技术自行设计了上海三大动力设备厂。前苏联援建的这些项目都是我国机械工业的基础性、关键性项目和空白项目。除援建项目之外,机械工业部门还通过技术合作和贸易协定方式,获得了一批主要由国内自行设计和建设的50多个机械工业项目所需的制造图纸、工艺流程、专家咨询和项目所需设备及其它技术物资。〔1〕 50年代特别是“一五”期间,中国机械工业从苏联和东欧国家成套引进先进技术装备的成效是巨大的,主要体现在: 一是在苏联援建下,通过成套项目引进,中国机械工业建立了一批大型骨干企业和重点企业。由于实行高度集中的计划管理体制,使整个机械工业系统的技术引进工作成为通盘规划、统筹部署、协同作战的有序行动,故而这些机械工业基地建设速度快、周期短、效益高。如第一汽车制造厂从1953年7月开工到1956年10月验收投产,只用了三年时间就建成了新中国第一个大规模的汽车制造厂。 二是由于在引进成套设备的同时附带引进了设备设计图纸和工艺技术,并将消化吸收引进技术与国内设计试制及发展新产品结合起来,从而较快地掌握了一大批先进技术装备和重大产品的设计制造技术。在“一五”期间,中国机械工业发展的四千多项新产品中,有三分之二以上是以苏联图纸及测绘仿制为基础,从小到大,从简单到复杂,从单机到成套,逐步试制发展起来的。 三是学习了前苏联从选择厂址、工厂设计、建筑施工、设备安装、工艺设计、人员培训、组织生产一直到开工运转等一系列基本建设的管理程序和生产技术,并积累了对外贸易的经验,培训了一大批工程技术人员、管理人员、技能工人以及留学生和外贸人员,这些都在以后几十年的机械工业建设中发挥了重要作用。 四是积极学习和推广了许多前苏联的先进工艺技术,改变了我国机械企业工艺落后的面貌。 通过50年代特别是“一五”期间的技术引进和大规模经济建设,中国机械工业在短短几年内便实现了从修配仿制向自行设计制造的过渡,并初步形成了中国的机械工业体系,技术发展能力大大提高,经济效益直线上升。“一五”期间,机械工业总产值增长2.6倍,平均年增长率达29%,创造了机械工业发展史上的奇迹:机械工业为国民经济各部门提供技术装备的能力大增强,“二五”期间,我国经济建设所需要的各种机械设备的自给率高达80%以上。〔1,3〕 这段历史启示我们,引进技术是提高中国机械工业技术发展能力,加快机械工业建设速度的重要手段。只要合理规划,集中力量,重点建设,并将技术引进与消化吸收相结合,就能在技术落后的情况下,辟新路,走捷径,迅速缩小与先进国家的技术差距。但是,我们也要看到,技术来源的单一性对机械工业以后的生产发展、技术进步和管理体制也带来了一定的负面影响,把主要精力集中在建设施工和投产达标上,不可避免地轻忽了本国成套设备制造水平和创新能力的提高,淡化了本国研究开发力量的培育与成长,导致发展后劲不足。这些问题,在50年代后期已引起政府部门的警觉,并采取措施作了一些纠正。但由于此时中苏关系有所淡化,加之1958年的“”强调要独立自主大办机械工业,使“一五”时期掀起的技术引进热潮随之也有了大的回落。 二、60年代从日本和西欧引进先进设备与技术 1960年,中苏关系破裂,前苏联单方面撕毁合同、撤走专家,中断了与中国的经济技术合作,迫使我国将引进技术的对象转向资本主义国家。由于对日外交的成功,中日经济技术贸易解冻。1964年,中国机械工业首次从日本引进了10多个品种的气动、电动量仪制造技术和成套设备,1965年以后又引进了液压元件等制造技术和设备,建立了相应的工厂。 1964年1月中法建交,冲破了西方国家长期孤立中国的政策樊篱,中法技术合作开始升温。从1965年起,一机部从法国购买了4种重型汽车产品设计和制造工艺资料,由相应的汽车厂消化吸收。这是首次采用购买软件的方式引进技术。这一时期机械行业还从西德、英国等西方国家引进了一些设备和技术,从而弥补了从前苏联和东欧引进技术之不足。 在国民经济调整时期,为解决经济发展中“吃、穿、用”等的薄弱环节,国内有关部门先后从日、英等10个资本主义国家引进化纤、冶金、石化等方面的成套设备和技术计84项,用汇总额达3亿美元。〔2〕这些设备的引进提高了这些部门的技术水平和生产能力。 为了制造急需的大型成套设备,在此期间,中国还通过举办工业展览会、开展技术交流、组织专家出国考察、加强情报资料搜集分析、对样机进行测绘仿制等方式引进和消化吸收国外先进技术,在此基础上,使用、设计、制造和研究部门之间进行密切合作和协同攻关,设计制造出了包括万吨模锻水压机在内的九大冶金成套设备等一批接近或达到当时世界先进技术水平的成套设备和新产品。“”开始后,机械工业技术引进工作基本陷于停顿状态。 总之,60年代是中国机械工业技术引进的滞缓期,引进规模较小,经济技术效益较差。由于缺乏技术贸易的经验,对国际技术贸易的原则和惯例缺乏了解和研究,结果比别国多花了成倍的却引不进西方国家的关键制造技术,因此很难翻版仿制。但由于当时我国的技术力量已有一定发展,机械工业开始走上以样机测绘、仿制与自行设计制造相结合的发展道路。广大机械科技人员发扬自力更生精神,依靠自身技术力量不仅完成了前苏联遗留下来的建设项目,而且使整个机械科技水平有大的提升,个别技术领域已赶上世界先进水平。 三、70年代从整个西方国家引进先进设备与技术 60年代末、70年代初,国际关系处于急剧动荡之中,各种政治力量重新分化、组合成新的世界格局。1971年10月,中国在联合国的合法席位得到恢复。从1972年起,中国先后同美国、加拿大、澳大利亚等一系列西方国家建立了外交关系,西方国家一向奉行孤立和封锁中国的政策而向中国长期关闭的官方经济技术合作的闸门终于被打开了,技术引进工作也出现了新的高潮,中国开始扩大从美国、前联邦德国、日本、英国、法国等国引进设备与技术的规模。70年代前半期,我国尚未改变过去进口成套设备的做法。1973年1月,国家制定了进口43亿美元成套设备和单机的方案(即“四三方案”)。仅1973年就进口设备77项,合同成交额12.2亿美元。进口重点放在化工、石油、冶金、煤炭、电力等部门。1976年,一机部随“四三方案”也引进了一批关键设备和技术,如杭州汽轮机厂的工业汽轮机、南京汽轮发电机厂的燃气轮机等9个成套项目,对提高中国机械工业制造技术水平起到重要促进作用。上述这些批准建设的项目因为受“”的干扰,有些被迫暂缓执行,有些建设周期拖长,有些进口设备长期未派上用场。 1976年10月,中国结束了十年动乱,经济建设面临重重困难,亟待进行一段时期的恢复与调整,但当时由于在经济工作上受急于求成的“左”的指导思想的影响,中国经济建设很快进入一个新的高速增长时期,全国基建战线进一步拉长,设备进口和技术引进也随着经济恢复和国门打开再度掀起高潮,并出现了一定程度的盲目性。在1978年的较短时间内一下就签订了成交额达78亿美元的设备进口和技术引进项目合同(其中31亿美元合同是当年最后10天突击签订的),用汇总额超过前几个时期的总和,且全要用现汇支付。成套设备的进口和大型工程项目的建设对促进石油、化工等新兴工业部门的建立与发展起到了一定促进作用。 70年代出现的第二次技术引进高潮与50年代的大规模引进相比,项目更多,用汇额更大,由此暴露出的问题和应当汲取的教训也比较多,表现在:一是各部门热衷于从国外大量进口成套设备,对国产机械设备重视不够,抑制了本国机械制造业向其它工业部门提供技术装备能力的提高;二是注意了硬件设备的进口,忽视了设备设计制造技术与工艺流程的引进,在提高生产能力的同时没有解决好提高国内制造水平的问题;三是没有更好地组织引进单位与研究、制造单位联合对引进技术与设备进行消化、吸收和创新,造成了长期依赖国外技术和大量进口零配件的被动局面;四是付出了高昂的代价,1973-1982年我国进口成套设备和签订技术许可证合同的平均成交额分别高达3287万和107万美元,比国际间高出几倍〔4〕;五是技术引进缺乏统筹规划,出现了盲目签约和大起大落的宏观失控现象。由于短期内引进项目过多、规模过大,拉长了基本建设周期,造成了进口设备的积压与损耗,同时也造成了国家外汇支付的极度紧张。 在进口成套设备时,机械行业曾组织技术力量对部分设备进行测绘仿制,试图由此掌握其制造技术,但收效甚微。事实提醒人们,对于复杂、重大机械设备单纯靠测绘仿制的方法是不能奏效的,必须引进其设计制造技术。因此,自70年代后期开始,单项技术引进开始受到更多重视。从1976年起,在中国技术引进计划中列入“单项技术引进计划”,1977年列入国家引进计划的单项技术共有24项。为了学习外国技术引进的先进经验,1978年4月,一机部派出一个综合技术考察团到南斯拉夫、罗马尼亚进行访问考察,发现南、罗两国的做法与中国大相径庭,他们主要以技术许可、合作生产、合资经营的方式从西方国家引进制造技术,较快地提高了本国机械工业的制造技术水平。南、罗两国在技术引进方面的成功经验受到我国政府部门的重视。一机部随之作出决策,把单项技术引进作为今后技术引进的重点,并在部科技局设立了技术引进处这一专管机构。仅1979年,就签订单项技术引进合同28项。通过几年的实践探索,积累了经验,走出了一条以技术许可、合作生产、技术咨询、合资经营等方式为主引进国外先进制造技术的新路子,在使中国的技术引进从以引进硬件设备为主的初级阶段逐步过渡以引进软件技术为主的高级阶段方面起了先行和示范作用。据统计,1973-1982年,机械工业部门引进的单项技术项数最多,达206项,占全国同期引进单项技术总数279项的73.8%;这一时期机械工业部门仅进口成套设备37项,占全国进口设备总数的448项的8.3%。单项技术引进的总费用虽不到设备进口总费用的5%,但对提高中国机械工业制造技术水平却大有裨益。〔4〕 四、改革开放以来全方位、多形式引进消化国外先进制造技术 (一)新时期机械工业技术引进的进程及特点 中共十一届三中全会确立了对外开放、对内搞活经济的方针,技术引进从此进入了一个新的历史发展时期。自80年代初开始,国家在开辟经济特区和开放沿海城市的同时,陆续制定和推行了一系列鼓励利用外资、引进技术的政策,制定了在“六五”后三年引进3000项先进技术的规划,还向省市下放了技术引进的审批权,增设了对外经济技术贸易窗口。在此大好形势下,机械工业部也加强了对技术引进工作的领导与宏观管理,使机械工业技术引进取得长足进展,引进项目逐渐增多,引进规模迅速扩大,引进效益不断提高。改革开放以来,机械工业技术引进具有以下几项显着特点: 1.从进口设备为主转向以引进单项技术特别是软件技术为主。1981年国务院颁布了《技术引进和设备进口工作暂行条例》,对技术引进和设备进口作出明确界定,并特别强调要严格限制成套设备进口,着重引进先进适用技术,以后又了《技术引进合同管理条例》等一系列法规,以保证技术引进朝着规范化方向发展。根据国家这些规定,机械行业加大了以先进制造技术类软件技术为主的单项技术的引进力度,其引进的单项技术占了全国单项技术引进的“大头”,引进的“硬件”也主要是国内难以制造的样机、关键设备和测试仪器。 2.技术引进全方位化。80年代初以来,机械工业技术引进已经突破了地区的局限,引进国别扩大到世界各大洲的几十个国家和地区(其中以从德国、美国和日本三国引进的项目最多)。除了继续从发达国家引进技术外,还发展了同新兴工业化国家、发展中国家和地区的技术贸易关系。 3.引进技术重点比较突出。一是结合国家重点建设项目等的需要,引进重大成套设备、大型设备及其设计制造技术,如50万伏高压输变电设备、30万和60万KW火电成套设备、宝钢大型冶金成套设备等;二是为了提高机械工业基础制造技术水平,引进“三基”(基础机械、基础零部件、基础材料)制造技术;三是结合“三上一提高”和企业技术改造,引进合金钢铸造技术、负压造型铸造技术等关键工艺技术;四是为了填补我国在机械科技前沿领域中的某些缺项以及配合国家重点科技攻关计划,有重点地引进一些先进制造技术和新兴、尖端产品技术,如威海精密机床附件厂结合国家经委“七五”期间国家12项引进技术消化吸收重点项目中“数控机床国产化”项目,从美国引进了镗铣类机床工具系统的制造技术;五是结合我国各行业发展需要,有重点地引进一些重点产品、特殊产品的设计制造或组装、测试技术。〔5,6〕 4.技术引进方式多样化。70年代末以来,中国机械工业技术引进的另一个显着特点是引进方式朝着多样化方向发展,其中最常见的几种引进方式是: 许可证贸易。这是技术引进的高级形态,也是当前国际技术贸易中最常见的一种基本形式。在许可证贸易中,技术转让的内容包括专利、专有技术和商标,中国机械工业引进的主要是设计制造方面的专有技术。80年代以来,机械工业引进技术的半数以上是采取许可证贸易方式引进的。这种引进方式不仅花外汇少,而且容易获得先进制造技术。 进口设备带制造技术。这是技术引进的较初级形态,对引进方技术要求一般不高,因此是技术不太发达国家采用的技术引进方式,在50年代中国机械工业基础尚薄弱的情况下也成功地采用了这种技术引进方式。80年代以来,中国机械工业仍有大批项目是采取这种方式引进的。这种引进方式风险小,形成新产品生产能力快,在国内尚无能力设计制造这类产品或设备的情况下可起到填补设备生产能力缺口的作用。但进口设备带进制造技术的方式投资大、用汇多,也不易学到关键技术,还会增加对外国零部件和配套技术的依赖性,也制约了本国科研与设计制造能力的提高。因此,随着我国机械工业科技水平的不断进步,应该尽量少采用这种方式引进技术,尤其要限制成套设备和生产线的进口。 咨询诊断。这是一种灵活实用、用汇不多的技术引进方式,其内容包括产品设计咨询、技术改进咨询、决策咨询、可行性论证、企业诊断等。如80年代初,我国柴油机行业的不少厂家曾委托英国、奥地利的几家着名发动机咨询设计公司改进柴油机的设计,收到良好效果。 合作生产。通过与外商特别是跨国公司合作生产,可以较快地学到国外的先进制造技术和管理经验,提高企业的生产技术水平和管理水平。对于象数控机床、宝钢大型冶金成套设备、大型发电机组之类技术要求高的大型、关键、复杂设备的研制生产,我国机械工业都成功地运用了合作生产的方式。 外商直接投资带进技术。改革开放以来特别是市场经济体制建立以来,中国利用外资、合资经营步伐加快,从1981年12月机械部批准与美商合作经营湖北派克密封件厂以来,到1994年,仅机械部系统就有“三资”企业2862家,外方投资金额35亿美元。随着境外资金(包括世界银行贷款)的进入和外资企业的建立,机械工业也引进了一大批较先进的设备和制造技术以及先进管理方法,提高了机械产品的档次和技术水平。 除上述引进方式外,机械行业采取的其它引进方式还有:技贸结合、“三来一补”(来料加工、来件装配、来图制造、补偿贸易)、合作研究、购买技术资料或软件、人才培训、引进国外智力、购买二手设备以及联合引进等。 (二)对引进技术的消化吸收及其成效 在80年代前半期的技术引进热潮中,中国机械工业引进了一大批先进技术,“六五”期间仅机械部系统就签订了技术引进合同785项。因此,“七五”及以后时期,机械工业在引进技术的同时,也加强了对引进技术的消化吸收与发展创新工作。根据国务院于1986年颁布的《引进技术消化吸收工作条例》精神,机械部也颁发了《机械工业部引进技术消化吸收工作暂行管理办法》等管理规章,并制定了技术引进消化吸收重点项目计划。1996年,机械部又制定了《机械工业引进技术项目消化创新指南》,并要求各省、市级主管厅、局和技术引进单位也要编制技术引进项目的消化吸收计划。 通过采取上述一系列措施,特别是随着90年代对技术引进管理力度的加大,中国机械工业引进技术的消化吸收、发展创新与国产化工作进入到一个新的发展时期,取得了显着成效,表现在:〔6,7〕 1.掌握了一批重大技术装备的关键制造技术。1983年以来,机械工业部门紧密结合国家重点工程建设,组织全国上千个企事业单位和上万名科技骨干,通过与国外合作生产、合作设计、合作研究等方式先后对30万和60万KW火电机组、宝钢大型冶金设备六大主机、2000万吨级露天矿开采系统等12项重大技术装备展开仿制和自行研制工作,使机械工业多年来没有完成的一些重大技术装备得以研制成功并投入生产运营,国产化水平不断提高。截止1993年底,已累计完成40多项设备并在50多项重点建设和技改工程中投产应用,其中15项成套设备基本上实现了国产化,并在30多项工程中推广应用,为国民经济建设做出了重要贡献。 2.促进了企业的技术改造、技术升级和产品结构优化。中国机械行业从1978年至今共引进了二千多项先进技术,重点骨干企业基本上都引进了国外技术。通过消化吸收与自主研究开发,促进了产品的更新换代,提高了整个机械工业的技术水平。通过80年代的技术引进,使我国机械工业50-60年代水平的部分老产品,约有1/5的品种一下跃迁到70年代末、80年代初的国际水平,缩短了近20年的技术差距;而“八五”期间机械工业在引进基础上发展的新产品,90%以上达到了国际70年代末、80年代初的技术水平,50%以上达到80年代中末期的水平。许多先进制造工艺技术与设备也得到推广应用。 3.用引进技术生产替代进口产品,同时推动了机械产品的出口。在消化引进技术基础上,中国机械工业的一批关键设备和通用机电仪产品技术水平和质量有明显提高,已可替代进口和提供出口。到1990年底,已推荐可替代产品25批1911项。企业反馈信息显示,1989年替代产品销售额达22.8亿美元,并出口创汇10亿美元。通过对引进技术的消化吸收,也提高了中国机械产品的出口创汇能力,出口额连年增长。1996年机械工业出口创汇299亿美元,机械产品出口额在全国外贸出口总额中比重已由1991年的12.3%提高到1996年19.8%,成为中国外贸出口的第二大支柱行业。 4.提高了企业的经济效益和市场竞争力。如由原机械部牵头组织的共有47个单位参加的《“八五”国家重大引进技术消化吸收计划》10大项目之一的“新型推土机和装载机关键零部件”项目,以从美国卡特皮勒公司引进的推土机、装载机等五种主机关键零部件技术为对象进行消化吸收,项目完成后产品质量可以达到80年代世界先进水平,主机及零部件的国产化率分别超过80%和85%,年新增销售收入20亿元。 (三)改革开放以来机械工业技术引进中存在的问题 改革开放以来,中国机械工业共引进技术二千多项,其中软件技术占全国的1/3以上,是引进项目最多,引进内容最广的行业,在促进机械工业科技进步,推动机械企业技术改造,提高国民经济各部门技术装备水平方面发挥了重要作用。但也存在不少应引以为训的问题: 1.引进技术的结构不够合理。80年代以来,机械工业单项技术引进虽有明显增加,但引进技术结构中硬件比例仍然偏高,工艺技术引进比例偏低,这在“八五”期间表现得尤为突出。如1992-1995年,机械工业系统进口成套设备、关键设备和生产线带制造技术的项目数占引进技术项目总数的42-68%,引进费用占引进总额的80%以上〔6〕。进口设备和生产线虽省时省事,能迅速提高生产能力,取得立竿见影的经济效益,但用汇高,也难以引进真正先进的制造技术,还得长期花外汇购买配套件。例如,仪表系统“六五”期间为生产引进技术产品,进口零配件所花外汇达5870万美元。 2.引进技术与消化吸收失衡。由于只注重技术引进的投入,不重视消化吸收的投入,把主要精力和资金放在引进投产上,未能很好地组织各设计、制造、施工、使用等单位和产、学、研各方面力量进行协同攻关,加之缺乏支持装备国产化的激励政策,致使许多引进项目消化吸收缓慢,国产化程度低,发挥作用有限。就已引进的技术看,从图纸资料的翻译、转移到投入批量生产,一般要用三年以上时间,大型复杂装备的消化周期还要拉长。有的产品投产后性能指标达不到进口产品水平,形不成规模经济效益。制造难度大的大型成套设备的国产化水平更低。例如,中国从70年代就开始大规模引进国外先进的大型石化成套装备,但始终没有解决好国产化问题。按大型石化设备采购额计,1985年国产装备市场占有率仅为10%,1997年也只有20%左右。由于技术引进与国内消化吸收及自主开发结合不紧密,导致机械工业技术引进仍停留在掌握已有技术、提高国产化率的较低层次上,没有上升到形成自主开发创新能力上来,因此也就难以走出“引进——落后——再引进——再落后”的“Zeno悖论”的陷阱。 3.宏观调控乏力,重复引进现象严重。由于宏观调控乏力,审批把关不严,缺乏权威性的引进规划和综合性、全局性分析论证,加之体制上条块分割以及长官意志作梗等原因,导致大型装备、高档消费品生产线和中小型机电产品的盲目进口和重复引进。在90年代境外直接投资大量涌入的时候,这种“引进竞赛”问题变得更加突出。如在重大成套设备引进方面,自70年代以来,中国从国外引进的化肥生产装置就有120多套,花外汇48.1亿美元,其中大部分是近10年来利用外资引进的;同期还引进了乙烯装置20套,聚乙烯装置21套等,共耗资达200多亿美元。重复引进大化肥和石化成套装置数量之多、耗资之巨、持续时间之长在世界上绝无仅有。〔8〕大型设备引进是如此,单项技术的重复引进现象也比较严重。重复引进不仅花费了大量的外汇,加剧了国家建设资金的紧张,更严重的是使国内的机械制造能力闲置,技术水平得不到提高,窒息了民族工业及制造科技的发展。如果我们学习日本“一号机进口,二号机改进,三号机出口”的经验,按照一仿二改三创造的原则只进口少量生产线和样机并对制造技术加以消化吸收,那就会别有一番景象。 4.不讲究引进策略。不少单位把主要精力放在出国、谈判、签约等具体性事务上,较少注意总结经验和进行引进前的可行性论证,更缺少具有理论性、战略性、前瞻性的系统谋划。由于缺乏对外贸易经验,不熟悉国际惯例,不了解国际市场行情,不研究引进策略,致使机械工业技术引进费用偏高,平均每项比日本高出3~8倍;有的专利已过期,有的技术已淘汰,有的产品环保部分严重不合格,却白白搭上大量外汇去引进,造成不应有的损失。 五、历史给我们的几点启迪 回顾建国50年来机械工业技术引进的曲折发展历程,认真总结其正反两方面的经验与教训,可以得出以下几点启示: 1.必须正确选择技术引进的内容与方式。目前,中国机械工业已有比较雄厚的物质技术基础,已没有必要再象50、70年代那样为提高生产能力而花费大量外汇去进口大批成套设备,以减少对外国技术的依赖性,增强本国的自主开发能力。在我国机械工业今后的技术引进工作中,必须学习先进国的成功经验,不断加大单项技术在技术引进结构中所占的比重,而单项技术又要以先进适用的设计制造技术和关键、共性技术以及管理技术等“软件”技术为主。也就是说,凡是国内有一定技术装备基础,引进技术后自己就可以制造的,就决不进口设备;凡是购买关键设备或部分关键部件就可以配套生产的,决不进口成套设备或整机;凡是进口国内急需而又不能制造的硬件设备,必须同时引进其设计制造技术。只有这样,才能以最小的代价获得最大的引进效益。 在引进技术的内容上,要根据机械行业发展需要和市场需求,结合自身的技术水平、工作基础和配套能力,采用许可证贸易、技贸结合、合资经营、交钥匙工程、顾问咨询等灵活多样并有长期实践基础的引进方式,引进那些投资少、见效快、盈利多、创汇高的先进成熟技术,特别是关键、共性制造技术和重大装备技术。鉴于当前国有机械企业尚未走出低谷、下岗人员增多这一国情,引进技术不能片面追求高、新、奇,而应注意其实用性,主要引进一些有利于缓解劳动力就业矛盾的先进适用技术和国内已有技术所需的配套技术,对国内研究开发工作已经成熟或依靠自身技术力量短期能解决的、国内生产不急需的或不适合中国国情的、暂时消化吸收不了的或难于推广应用的技术及产品,则应限制引进。 2.必须处理好技术引进与消化吸收及自主创新的关系。大家知道,科学无国界,技术却有国界,中国机械工业目前所引进的技术虽然是国际上80年代末、90年代初的先进技术,但大部分是国外处于生产饱和期和即将淘汰的设备和技术,是“二手设备”和“二流技术”,真正先进、尖端或敏感的技术国外是不轻易转让的,甚至对我严密封锁,也无法靠技术贸易方式获取。现代科技发展日新月异,如果中国只重视引进技术和设备,满足于投产、达产,提高生产能力,而不重视发展创新,那就只能永远步别人的后尘。日本技术引进的成功经验,在于走引进创新之路,致力于消化引进的世界各国技术之长;并结合国情加以改进创新,从而后来居上,成为世界经济强国的。据对我国大型机械工业企业在“八五”期间开发成功的92种量大面广的典型新产品的技术来源进行抽样调查,发现主要利用国外技术开发的产品占57%,立足于国内自主开发的只占43%,说明中国机械工业发展主要依赖于引进国外技术的状况尚未发生根本性变化,机械工业消化创新和自主创新能力亟待加强。因此,中国机械工业在今后的技术引进中,必须坚持“洋为中用”和“一学、二用、三改、四创”的原则〔9〕,将学习借鉴和发展创新相结合,将引进先进技术与提高国内科研、设计、制造能力相结合,在加强机械工业技术创新体系与自主创新能力建设的基础上,花大力气搞好技术引进的消化吸收、二次开发与创新工作。要本着“一家引进、联合创新、多方受益、国家得利”的原则,开展多形式、多层次的产学研合作,组织科研、设计、制造、使用单位等多方面力量开展多学科、多技术、多部门的联合攻关,建立起技术引进的联合创新机制和消化吸收的技术联动体系。同时做好引进技术,特别是共性关键的推广应用工作,提高整体技术水平和规模经济效益,进而推动机械产品与技术的出口,实现“引进技术——消化吸收——改进创新——扩大出口”的良性循环。 3.必须加强对引进技术的宏观调控。一是要将技术引进与我国机械工业发展战略和“三大战役”相结合,与机械企业技术改造及机械产品出口创汇相结合,制定出科学系统的引进规划和计划,明确技术引进的战略目标、指导思想、基本原则与重点任务,以指导全行业的技术引进与消化吸收工作;二是强化对技术引进宏观管理,在下放技术引进审批权限的同时,建立权威性的技术引进管理机构,加强对技术引进的宏观导向和重大引进项目的审批,减少和杜绝低水平重复引进和重大、成套项目的盲目引进,保证技术引进的先进性、实用性和效益性;三是进一步完善技术引进的政策法规体系,如产业技术政策、国别政策、消化吸收与创新政策、国产化政策等,以规范各方面的技术引进行为,体现对技术引进与消化创新的政策倾斜;四是运用税收、价格、信贷、财政、汇率等经济杠杆对技术引进加以调节与扶持,如对国内急需的引进项目和骨干企业技术引进项目在关税和产品税上给以优惠,对重大消化吸收项目给予贴息贷款,对市场容量已饱和的引进项目加征关税等。 4.必须搞好可行性论证。为了保证引进的项目在技术上先进、经济上合算、生产上可行,在引进前必须进行详细的调查和充分的可行性论证。要广伸触角,建立技术引进的信息收集与反馈网络及技术引进资料库。要赋予有资格的咨询公司一定的法律地位,规定重大技术引进项目必须由其提供可行性分析报告。在对引进项目特别是重大项目进行技术经济分析时,要从本国的技术、资源和经济条件出发,充分考虑自身的技术力量、消化吸收能力、外汇及资金来源、市场需求、生产条件、环保标准、材料和零部件配套状况以及国际经济形势等方面因素,并对引进项目的消化吸收与国产化前景及可能取得的经济社会效益作出科学预测,在知己知彼的基础上,“货比三家”,选优、择廉引进,只有这样,技术引进才能做到选得准、花钱少、收效高。 工业技术论文:生态工业技术发展模式探讨 一、栖霞市生态工业经济发展新特点 1、生态工业经济已成为栖霞市经济发展主方向。到2014年底,生态工业经济已初步形成新能源产业、节能环保产业、新材料产业、汽车及船舶零部件产业等四大产业集群。据调查,2014年底全市规模以上工业企业中生态工业企业共计30户,已投产、尚未纳入规模以上工业统计的企业12户。 2、“一体两翼”生态工业发展布局已初步形成。按照突破“一体两翼”的发展思路,园区和城市基础设施配套建设逐步完善,承接烟台市辐射带动能力不断增强,为生态工业经济发展培育了良好的发展载体。“南北两翼”抓住潮水机场、八角港口和烟青城际铁路等重要基础设施建设的有利时机,在促进工业经济崛起、引领高端产业发展等方面承担了更大的份额。北翼的经济开发区已培育成高端产业发展的龙头,松山街道、臧家庄镇与开发区一体发展,加快对接融合步伐,拉开了生态工业经济大发展的框架。南翼的桃村镇借助台湾农民创业园的品牌优势和烟青城际铁路开工建设的机遇,加大基础设施配套改善力度,着力打造烟台市卫星城和栖霞南翼经济中心。 3、汽车和船舶零部件产业呈现规模化发展。2014年规模以上汽车和船舶零部件企业有13户,实现主营业务收入120056.4万元,利税6040.1万元,利润3844.5万元,占全市规模以上工业企业的5.26%、4.04%、3.24%。 4、新能源产业迅速崛起,全市能源结构发生根本变化。2014年规模以上新能源企业3户,实现主营业务收入8370.2万元,利税1661.3万元,利润927.5万元,占全市规模以上工业企业的0.36%、1.1%、0.78%。新能源产业发电量(含中节能生物质热电,不含余热发电)达到30114万千瓦时,占全社会用电量的25.8%,相当于节约标煤10万吨,减排二氧化碳26万吨。其中风电发电量22930万千瓦时,生物质发电7184万千瓦时。到“十二五”末,栖霞市包括风电和生物质热电的新能源发电量将达到15亿千瓦时,加上余热发电,总发电量将达到17亿千瓦时以上,折标煤约50万吨,将有望占全社会用电量的70%以上,全市能耗结构将出现明显变化。 5、节能环保产业发展强势。2014年,节能环保及新型建材企业9户,实现主营业务收入229489万元,利税28697.8万元,利润15344.2万元,占全市规模以上工业企业的10.06%、19.23%、12.92%。其中:新型建材企业6户,实现主营业务收入157684.5万元,利税22197.9万元,利润11543万元,占全市规模以上工业企业的6.91%、14.88%、9.72%。 6、循环经济和资源综合利用效果显著。农作物秸秆资源利用产业化取得成效。一是利用农作物秸秆发电供热。二是利用农作物秸秆替代木材。三是利用枝条生产食用菌等。通过这些方式,年可利用农作物秸秆30多万吨,节约标煤10万吨,节约替代木材10万立方米,创造经济价值近4亿元。水泥企业余热发电项目可节省30%左右用电量,降低了成本,节约了资源,是典型的“小循环型”生态工业项目。目前五户水泥生产企业均已进行余热发电项目改造,年发电量达到2.4亿千瓦时,折标煤7.3万吨。包括旋窑水泥利用粉煤灰等各类工业固体废物,三菱水泥协同处理城市污泥,新型墙体材料产业利用各类工业固体废物,中节能生物质热电、万华生态板综合利用各类生物资源等在内的一批资源综合利用项目的实施,完善了水泥和生物质资源产业链。 二、生态工业发展过程中存在的主要问题 1、生态工业经济总量偏低,质量不高,科研能力较弱。2014年,栖霞市230户规模以上企业中,生态工业仅占全部规模以上企业总数的11%,2014年实现销售收入仅占全部规模以上企业的16.43%。现有生态工业企业产品技术含量低、研发能力较弱,42户企业中仅有省级以上企业技术中心2家,市级企业技术中心8家,大部分企业处于产业链的初加工阶段。2、生态工业园区建设水平较低。工业园区是发展工业的主战场和主阵地,目前栖霞市工业园区的规划建设离生态工业园区要求仍有一定距离,主要表现在:(1)产业规划不尽合理。生态工业园建设很大程度上依赖于产业链的互补,但栖霞市工业园区招商过程中对产业链接重视不够,除了新型建材产业以外,各相关企业间能源、资源的链接关系比较松散。资源的加工是同向的,企业间几乎没有物质流,绝大部分企业的原材料从外地采购,产品又销往外地,标准的“两头在外”。(2)公共平台建设滞后。生态工业园建设的目的就是使一个企业的副产品或废物(包括能量)用作另一个工厂原料,达到梯次利用和层级利用,实现物质能量利用最大化和废物排放最小化。由于园区相关设施建设滞后,导致物质和能源在企业间不能有效流动,无法实现生态工业园建设目的。3、传统产业优化升级力度不够。栖霞市的传统产业包括机械、化工、黄金、食品、纺织等行业,工艺相对落后、产品单一、技术含量低,尽管近几年不断进行技术改造,仍处于中低端运行,企业应付外部环境变化的能力低。 三、构建栖霞生态工业发展模式 为了更好的推动栖霞市生态工业发展,结合栖霞市生态工业现状和趋势,建议: (一)着力抓好生态工业经济发展模式落实1、生态工业是以节约和高效利用资源、清洁生产和废物多层次循环利用为主要特征的一种工业发展模式,高效、循环和层级利用是其三大突出特点。为确保生态工业内涵的理解和把握准确到位,全市上下要大力宣传生态工业发展模式,理解生态工业的内涵和实质,以便明确工作方向,指导全市生态工业快速健康发展。2、建立生态工业考核评价体系。在全市机关岗位责任制考核体系中设立生态工业考核指标,给予相应分值。设立生态工业经济发展专项资金,对积极采取新技术、新工艺、新设备等进行节能改造的企业给予奖励,鼓励企业进行节能技术改造,促进资源循环利用。同时严格行政执法,加大对企业违犯节能法律、法规的处罚力度,引导企业不断改进生产经营方式,向生态企业转型。 (二)打造生态工业发展载体1、加快三区融合,打造20公里生态工业经济长廊。加快开发区、臧家庄和松山对接融合步伐,推进三区一体发展,按照生态工业园区的标准和要求,搞好基础设施配套,提升园区承载能力和水平,加快融入烟台蓝色经济区,培育高端产业发展龙头和生态工业经济隆起带。经济开发区作为栖霞市经济发展龙头镇,要大力做好循环化改造,把循环化改造作为加快转变经济发展方式、调整经济结构的有效形式,建立低消耗、低排放、高效率、能循环的现代产业体系。2、把栖霞市桃村镇的台湾农民创业园打造成生态创业园区。以桃村为主体,实行镇园一体、统筹发展,围绕汽车零部件、机械制造、电子信息、食品加工等产业,积极承接周边城市产业转移,抓好台资项目引进建设,打造栖霞生态工业南翼中心。三是其他镇街应结合当地产业基础、资源禀赋等特点,因地制宜发展生态工业。 (三)加快发展循环经济和资源综合利用1、完善新型建材行业循环经济产业链,加大节能技改力度。加大建材产业补链项目建设力度,延长水泥产业链。瑞祥干混砂浆、新建华管桩、宝业建材、白洋河水泥搅拌站等一批水泥产业链补链项目陆续建设投达产,增加了栖霞市水泥产品的当地消耗量,避免了高能耗的熟料外销,降低了水泥行业单位能耗水平。(1)加快产业链上已有关联项目建设,完善建材产业链条,降低水泥行业单位能耗。帮助山水水泥骨料厂200万吨石子、兴昊水泥余热发电、三菱水泥熟料生产线节能环保技术改造项目等项目尽快建成投产,尽早发挥节能效益。(2)加快推进富氧助燃等节能新技术推广应用。栖霞市旋窑水泥企业年能耗总量约100万吨标煤,若全部采用富氧助燃技术,年可节约标煤8万吨以上。该装置已在河南天瑞集团汝州水泥有限公司日产5000吨生产线、成都拉法基水泥有限公司日产12000吨生产线等旋窑生产线上成功运行,产品质量有所提高,综合节能率达到8%以上。目前三菱水泥正在探讨方案可行性,如果可行,可相继协调其它四户水泥企业开展调研,尽早实施。(3)鼓励水泥产业兼并重组,提高产业集中度。工信部、山东省经信委先后提出了《关于加快推进重点行业企业兼并重组的指导意见》和《关于做好水泥磨机置换改造优化产能布局工作的通知》,要求各地根据水泥行业现状,做好磨机改造工作,整合磨机产能,推进兼并重组,栖霞市的置换改造实施方案正在编制中,以进一步推动水泥行业改造升级。2、加快农作物秸秆循环利用产业链建设。(1)建立农作物秸秆回收体系。一方面大量秸秆被遗弃,焚烧,而企业又面临原材料收集困难,外购运输距离远,导致企业运营成本提高。建议当地政府引导收购企业与农户之间建立回收利用渠道,公安、交通、林业等部门在加强管理的同时给予支持。(2)加快万华生态板产业链延伸。一是要加快万华生态板生产工艺研究,提高工艺稳定率和成品率,降低成本,扩大生产。二是发挥万华栖霞公司的龙头作用,加大招商力度,建设万华生态家装产业园,引进表面装饰、家具加工等生产企业,实现规模化经营,健全产业链。(3)加快臧家庄新型复合模压托盘等项目建设,使秸秆综合利用成为栖霞市一个新兴的循环经济产业。3、打造完整的风电产业链。按照《栖霞市风电及光伏发电产业发展规划》有序推进风电场建设,推动唐山硼风电、庄子风电等风电场的旅游资源开发。打造桃村风电装备产业基地,以安得利斯公司为依托,鼓励其与大型风电整机生产企业合作,大幅提升生产规模、产品等级和技术创新能力。打造风电人才培训基地。烟台风能电力学校是全国唯一一所全日制风能电力学校,面向全国培养风电开发、风电设备制造、风电配套产品与技术研发等多领域中高级专业技术人才。 (四)加快淘汰落后,促进传统产业优化转型升级一是加快淘汰落后。鼓励企业加大“能效对标”力度,对照国家产业政策和淘汰落后目录,利用先进技术对现有装备进行节能技术改造,提高企业装备水平,促进传统产业转型升级。鼓励企业按照国家节能惠民有关规定,采购国家财政补贴的高效机电设备。二是积极推进企业退城进园,抓好企业技术改造。充分发挥老企业嫁接改造投资少、见效快的特点,坚持不懈地推进企业技改扩能,实现快速膨胀、滚动发展。栖霞市现处于爬坡赶超的发展的关键时期,在新常态经济发展形式下,以科技创新和开放开发为动力,以工业园区和项目建设为载体,着力构建循环工业产业链,推进循环发展和清洁生产,努力推进工业生态化、生态产业化,走出一条绿色、环保、可持续的生态工业化发展的新路子,促进全市工业转型跨越发展。 作者:史晓婧 单位:山东省农业广播电视学校栖霞市分校 工业技术论文:生态工业技术发展研究 1.切实加大工业节能减排力度。 工业是我区耗能大户、排放大户。我区工业能耗由2001年的2172.44万吨标准煤快速上升到2010年的11502万吨标准煤,占全区总能耗的比重由48.78%猛增到2010年的60.91%。能耗与排放紧密相连,能耗决定排放。二氧化硫、氮氧化物等主要污染物大部分是在煤炭等能源燃烧过程中排放的,化学需氧量、氨氮排放量就是生产生活污水中的主要污染物排放量。高能耗必然伴随高排放,减排必先节能。抓住工业用电量、用水量就抓住了工业节能减排的“牛鼻子”。工业是内蒙古能源消耗的重点领域,因而也是节能减排的重点领域。我区发展生态工业,必须切实加大节能减排力度,把万元GDP能耗和主要污染物排放强度降下来。我区工业能耗、污染物排放居高不下,与我区经济发展阶段有关,与产业层次处于低端有关,与工业结构比较单一有关,与工业发展方式粗放有关,更与推进节能减排的体制机制有关,特别是与没有把工业节能减排指标分解落实到工业企业直接有关。把工业节能减排指标科学分解落实到每户工业企业,实行严格的考核奖惩制度,可以倒逼企业采用节能减排技术,实施技术改造,主动节约能源资源、减少主要污染物排放,使企业生产经营方式由外部不经济向内部经济性与外部经济性相统一转变。建立工业企业节能减排的倒逼机制,在整个新型工业化进程中可以形成企业自觉增加研发投入、自主创新步伐加快;产业结构加速调整、产业层次不断提升;发展方式加快转变、经济发展质量明显提高的积极效应。 2.切实提高工业固体废物综合利用率。 提高工业固体废物综合利用率,就是要把工业固体废弃物资源化循环利用。这就要求围绕行业龙头和骨干企业,发展专业化分工协作的配套企业,根据该企业产生的废弃物,引进一些可以消化这些废弃物的企业入园,同时通过对龙头企业产生的剩余能量进行利用,实现物质和能量的阶梯利用[3]。生态工业园区是围绕骨干企业发展专业化分工协作的配套企业,实现资源循环利用的有效载体。因地制宜规划、设计和发展生态工业园区,有利于形成产业集群,产生产业集聚效应,提高产业组织程度与产业规模竞争力。 3.推进生态工业发展的政策、制度和重点工程。 一方面需要制定支持企业积极主动节能减排的财政政策。对增加研发投入、研究开发节能减排技术或采用节能减排技术,在节约能源资源、减少污染物排放上取得突出成效的企业给予财政补助。一方面需要制定支持一般工业园区向生态工业园区升级的政策。生态工业园区以生态工业理论为指导,着力于园区生态链和生态网建设,最大限度提高资源利用率,从源头上将污染物排放量减至最低,实现区域清洁生产。 与传统的“设计—生产—使用—废弃”生产方式不同,生态工业园区遵循“回收—再利用—设计—生产”的循环经济模式。生态工业园区使不同企业之间形成共享资源和互换副产品的产业共生组合,使上游生产过程中产生的废物成为下游生产的原料,达到资源最优化配置。与此同时,实行工业节能减排指标和固体废物综合利用要求分解落实到企业的制度。企业是耗能、污染物排放和固体废物废弃的主体,也是节能减排、固体废物综合利用的主体。只有把节能减排和固体废物综合利用的指标分解到每户企业,才能确保完成节能减排和工业固体废物综合利用率的目标。发展生态工业,推进生态工业园是内蒙古自治区节能减排、改善民生的重要环节;是建立可持续的生产生活方式,使社会走上可持续、和谐的发展道路的关键所在。 作者:刘倩雯 白洁冰 单位:内蒙古自治区环境科学研究院 工业技术论文:生态工业技术经济发展分析 一、丽水工业生态化评价 丽水工业制造业产值占比超九成,采矿业企业少、占比小,缺乏代表性,水力发电绿色环保且效益高,本文以2013年数据为基础,通过对10个指标的分析,得出制造业各维度上的优势产业,结合产业集聚度,综合分析得出丽水生态工业发展的着力点和主要方向。 (一)以经济效率为标准的经济有效性评价以固定资产净值、从业人员年平均人数、主营业务成本、各项费用作为投入指标,将主营业务收入、工业增加值、营业利润作为产出指标,选取增加值率、成本费用利润率、全员劳动生产率、固定资产周转率4个指标,从生产要素消耗带来的经济产出角度评价经济有效性。1.增加值率。六成规上工业行业增加值率高于全市水平(19.72%),制造业排名前5位的是:金属制品机械和设备修理(50.9%)、文教工美体育和娱乐用品制造(31.1%)、计算机通信和其他电子设备制造业(29.1%)、酒饮料和精制茶制造业(28.4%)、化学原料和化学制品制造业(25.9%),基本以劳动密集型为主。2.劳动生产率。全市规上工业全员劳动生产率为19.64万元/人,化学原料和化学制品制造、黑色金属冶炼和压延加工、有色金属冶炼和压延加工、金属制品、纺织、计算机通信和其他电子设备制造业等六成行业高于平均水平,大部分为机械化程度相对较高的重工业。3.成本费用利润率。全市规上工业平均成本费用率为9.2%,17个行业高于平均水平,其中文教工美体育和娱乐用品制造业(21.8%)主要产品为木制玩具、石雕等文化创意产品,附加值明显高于其他行业,与金属制品、计算机通信和其他电子设备制造、通用设备制造和酒饮料精制茶制造业分列前五位。4.固定资产周转率。18个行业固定资产周转率高于平均水平(5.0%),其中化学纤维制造业只包含两家开业时间较早的老企业,固定资产净值低,固定资产周转率明显高于其他行业,缺乏代表性,予以排除。此外,排位靠前的行业有:化学原料和化学制品制造、黑色金属冶炼和压延加工、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、农副食品加工业。从经济效率角度考虑,具有相对优势的行业是:化学原料和化学制品制造、纺织、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、造纸及纸制品、文教工美体育和娱乐用品制造、非金属矿物制品、金属制品、通用设备制造、铁路船舶航空航天和其他运输设备制造、计算机通信和其他电子设备制造业。 (二)以环境效率为标准的环境友好度评价以万元产值能耗量、万元产值SO2排放量、万元产值COD排放量分别测算能源友好度、大气友好度和水环境友好度,分析得出环境效率优势行业。1.能源友好度。2013年,丽水规上工业万元产值能耗为0.1296吨(等价值)。皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、汽车制造、金属制品业等17个行业低于全市水平。2.大气友好度。2013年,丽水工业排放SO22.44吨,万元产值SO2排放量为1.1千克。SO2排放轻重工分化较为明显,排放较多的行业有:橡胶和塑料制品、黑色金属冶炼及压延加工、纺织业。而文教工美体育和娱乐用品制造、通用设备制造、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋业等轻工业则排放明显较少。3.水环境友好度。2013年,全市工业共排放COD0.98吨,万元产值COD排放量为0.45Kgs。橡胶和塑料制品、黑色金属冶炼和压延加工、金属制品、农副食品加工、造纸和纸制品业合计约占总排放量的6成。单位产值排放量较少的主要行业有:文教工美体育和娱乐用品制造、通用设备制造、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋业。从环境效率角度考虑,以下14个行业具有相对优势:纺织服装服饰、纺织、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、家具制造、印刷和记录媒介复制、文教美工体育和娱乐用品制造、有色金属冶炼及压延加工、金属制品、专用设备制造、汽车制造、铁路船舶航空航天和其他运输设备制造、电器机械和器材制造、仪器仪表制造、金属制品机械和设备修理业。 (三)以创新效率为标准的创新能力评价以科技经费内部支出/主营业务收入作为科技投入、新产品产值率作为科技产出、专利申请数/企业数量作为知识产权测算,从创新效率角度挑选优势产业。1.科技投入。2013年,丽水规上工业R D经费支出10.61亿元,增长17.0%,万元产值R D经费支出59.2元,13个行业高于全市平均水平,其中装备制造业5个:计算机通信和其他电子设备制造、电气机械和器材制造、汽车制造、通用设备制造、专用设备制造业。2.科技产出。近年来,丽水工业不断加大投入,提升新产品研发力度,2013年规上工业实现新产品产值372.29亿元,新产品产值率达20.8%,13个行业超平均水平,其中仪器仪表制造业高达57.5%,计算机通信和其他电子设备制造业、铁路船舶航空航天和其他运输设备制造业新产业产值率近50.0%3.知识产权。2013年,丽水规上工业共申请专利1598件,其中制造业1588件,占99.4%,户均专利申请数1.34件,12个行业高于平均水平,印刷和记录媒介复制(3.40件)、化学原料和化学制品制造(3.35件)和文教工美体育和娱乐用品制造业(2.82件)位列前三。从创新效率角度考虑,印刷和记录媒介复制、文教美工体育和娱乐用品制造、化学原料及化学制品制造和医药制造业具有相对优势。(四)综合评价通过以上分析,我们得出三个维度上的优势行业,本段通过以下汇总分析,得出综合优势行业:各行业按照各项指标高于全市平均水平即得1分计算,总得分在7分以上的行业有以下12个行业,综合优势产业总体可归纳为四类:1.传统优势产业:化学原料和化学制品制造、金属制品、通用设备制造、专用设备制造业;2.特色产业:文教工美体育和娱乐用品制造、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、家具制造业;3.新兴产业:铁路船舶航空航天和其他运输设备制造、计算机通信和其他电子设备制造、汽车制造、医药制造业;4.其他非代表性行业:纺织服装服饰业。 二、丽水生态工业发展方向与建议 1.树立品牌,做大做强做优传统优势产业。传统优势产业通常规模大,集中度高,具有较高的市场占有率和知名度。以纳爱斯集团为龙头的化学原料和化学制品制造业、以遂昌元力集团建筑五金为代表的金属制品业、以阀门和切削工具产业为代表的通用设备制造业和以青田意尔康集团为代表的皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业即具有以上特点,2013年,四大行业占规上工业增加值比重达37.4%。当前,全球经济深度调整,国内经济向新常态转变,丽水工业应加快传统优势产业的改造升级,向高端化发展,提升实力和竞争力,发挥支柱作用,为经济发展提供不竭的强大动力。 2.打造“名片”,培育壮大特色产业。特色产业是在长期发展中积淀而成的特有的资源、人才、技术、管理、文化、环境等方面的优势,从而形成具有优秀竞争力的产业集群。丽水目前广为人知的地方“名片”有青田石雕、云和玩具、龙泉青瓷、宝剑。文教工美体育和娱乐用品制造业作为特色行业的代表,包含木制玩具、龙泉宝剑、青田石雕制造,在综合评价中以9分高居第一,经济效益、环境效益、创新效益均具有绝对优势。生态工业发展应抓住文化产业发展的机遇,立足深厚文化土壤,充分发挥本土工艺美术大师的引领作用,提升产品创意设计与研发,加大品牌培育,打造特色鲜明的区域“名片”。 3.提质增量,加快振兴装备制造业。近年来,丽水装备制造业发展较快,2013年已有从业人员10.5万人,占工业从业人员的28.5%,其中规上企业512户,从业人员6.96万人,实现增加值119.08亿元,占规上工业增加值的33.9%,对工业的支撑作用明显。基本形成了市区微电机、阀门精加工、高低压电器;青田阀门铸造和精加工;缙云机床、工模具、缝制设备、日用五金、照明器具;遂昌建筑五金;龙泉汽车空调配件等特色产业集群。优势行业中一半属于装备制造业。生态工业发展应以装备制造业提质增量为主抓手,坚持创新驱动,以精密化、专用化、自动化、智能化为方向,不断提高整体素质和市场竞争力。 4.依托科技,助推高新技术产业发展。丽水高新技术产业虽然保持了持续较快的增长,但与全省尤其是发达地市相比,仍存在一定差距。2013年,规上工业高新技术产业增加值51.51亿元,占规上工业增加值的14.7%,占比分别低于全省和工业进程相近的衢州10.9和16.7个百分点,居全省末位。皮鞋、化学原料和化学制品、电气机械及器材、通用设备制造是我市高新技术产业中的支柱产业,计算机通信和其他电子设备、医药、汽车配件制造是近年来的新增长点。政府和有关部门要充分认识到发展高新技术产业对经济社会发展的重要意义,加大政策扶持力度和资金投入,完善园区平台建设,不断培育和引进各类人才,把高新技术产业作为推动经济转型升级的主导产业和事关长远发展的战略产业加以培育和推进。 5.因地制宜,积极稳妥推进绿色环保能源产业开发。丽水地处浙西南山区,境内有六大水系,常年降水充沛,水资源较为丰富。2013年,全市水电总装机容量160.38万千瓦时(不包含紧水滩、石塘、滩坑电站),水力发电企业803家,合计发电量43.94亿千瓦时,其中规上工业企业24家,实现增加值12.32亿元,占规上工业增加值的3.5%。景宁县被水利部授予“中国农村小水电之乡”称号,小水电已成为丽水的支柱产业之一。此外,缙云括苍山、大洋山、庆元双苗尖、云和黄源、遂昌白马山风电项目正在有序推进。各地应当因地制宜,从规划、设计、施工、运行、管理各个环节,优先考虑生态环境问题,积极、稳妥、规范、有序地开发绿色资源,实现资源开发利用与生态环境保护。 作者:陈叶青 单位:丽水市统计局 工业技术论文:现代工业技术对无机盐的发展 【摘要】本文从无机盐工业技术的发展现状出发,考察了现代化工技术、石油化工技术、电气技术、功能材料发展技术、环保技术等方面的发展对无机盐工业技术的发展提出更高要求,研究了目前无机盐工业的概况,阐明无机盐工业的产品几乎涉及到我国的各行各业,在整个现代制造行业中无机盐会起着举足轻重的作用,因此无机盐工业不仅代表一个基本原料的行业,同时它更作为崭新的功能材料领域而日益发展规模化和精细化。 【关键词】无机盐;工业技术;发展;功能材料 作者简介:左艳梅(1981-),女,江苏连云港人,硕士,讲师,研究方向:高分子材料应用技术 1前言 无机盐除了由金属离子和酸根所组成的化学品以外,还包括有气体、单质、氧化物、氢氧化物和某些酸类及其它许多化合物如无机颜料、稀土化合物、精细陶瓷、超细粉末等。因而无机盐工业是一门品种众多、涉及面广、古老具备发展潜力的一门工业。与其他制造业相比,它的基本特点如下:以天然矿物资源为原料来源的工业;三废大、吞吐量大及多样化技术。以前的无机盐工业是全社会发展运转的“螺丝钉”,那么现在为各部门“锦上添花”工业而更受人们喜欢[1]。本文将从现代化工技术、石油化工技术、电气技术、功能材料发展技术、环保技术方面的发展对无机盐工业技术的发展进行阐述。 2无机盐工业概况 产品在世界无机盐工业领域已达1550余种,其产量突破6100万吨(80年代统计4500多万吨)。目前无机盐品种、产量最大的国家是美国[1]。其产量据统计约为1950万吨,有近940个品种,日本居第二,分别为900万吨及750个品种。1950年美国达到民用品种445个,基本满足市场消费的需要。随着科技的发展,到1990年左右,美国的无机盐工业产品无论在数量、品种以及质量等都有了较大的发展[1]。中国的无机盐现有品种近900,总生产能力约1500万吨/年,生产量约850万吨/年。2010年中国无机盐产品进出口总量为3900万t,用汇进口近110亿美元,出口创汇120亿美元,贸易总额220亿美元[2]。从无机盐生产的产量规模来看,目前居世界第三名,仅落后美国和日本。在全国的化工产业中,其产量仅落后于塑料加工和无机肥料行业。因此它在出口汇行业占据重要位置。相当数量的无机盐产品与稀土金属化合物产量已跃居世界前茅[3]。 2.1现代化工技术对无机盐工业的促进作用 现代化工生产技术的发展对无机盐工业的发展起到了至关重要的作用,主要有:①无机盐溶液的分离、提取、精制等工段主要利用现代离子交换技术、萃取技术来实现;②无机盐的高温强化反应、矿物分解反应、高纯氧化物合成反应等工段主要通过离子技术、合成水热技术等来实现;③无机盐溶液的精化、纯化还依赖于近期开发的激光技术、电渗析化学技术、膜渗析分离及超纳滤技术;④制备无机盐高纯产品方面主要是利用提取有效组分及电化学合成技术来实现;⑤现在大规模生产主要通过集散计算机DCS系统技术;在用于某些无机盐自动生产中发挥重要作用:如自动控制氟硅酸钾和氟硅酸钠生产过程;自动控制对氯化钙的结晶过程;自动控制碱式碳酸镁的过滤与干燥过程;自动控制生产湿法磷酸中原料的平衡。 现代化工生产工艺路线的改进对无机盐工业的发展也起到促进作用,主要有以下,①工艺合成方法的革新:在无机盐产品立德粉制造中,现在是通过闪锌矿直接一步法得硫酸锌,自动化和连续化程度大大提高,大大改变了以往先把原来制成氧化锌,二步法再制备硫酸锌的老工艺方法。大的方面来讲节约劳动力成本,提高了生产强度、改善原来的劳动环境。②继续优化老产品用途:将一些陈旧的无机盐产品改变性质从而改变使用方向,开辟无机盐的新用途,向多功能化方向发展,如在对超细粉体开发研究已进入相当成熟阶段,无机盐产品碳酸氢钠、碳酸钙、高锰酸钾超微细化和纳米化成功后,便会在电磁学、光电学、化学反应特向等方面,展现出全新功能特性,诸如此类的纤维状产品、超细粉末状碳酸钙、填料及补强氮化硼纤维复合材料等产品相继问世,超微粉体的结构性能和新合成方法的研究正在如火如荼的开展,如对超微粉体粉碎粒子的表面处理、结构控制、性质控制、分散技术控制、干燥技术的研究等。这些大大促进了无机盐工业的精细化发展。 2.2石油化工发展对无机盐工业的促进作用 石油化工发展对无机盐工业的促进作用也日益明显:①氧化铝、分子筛、氧化硅等无机盐产品在石油化工行业中承担重要的角色,原油的催化裂化、加氢裂化需要一系列催化剂载体来实现,这些都是无机盐产品来发挥作用;②原油中提取乙烯、丙烯等原材料来合成纤维,其中纤维产品的抽丝溶剂及各种添加剂都是通过无机盐产品来发挥作用;③石油和天然气资源已经逐渐渗入无机盐产品的生产中,以有机原料为主的无机盐生产已有钡盐、氰化物、二硫化碳及双氧水等,这些都促进了石油化工和无机盐工业的有机结合;④在目前石化行业大力发展节能、节水、节电和资源再利用的新技术情况下;大大提高新工艺、新设备、原辅材料和产品的综合利用水平前提下,主要加强无机盐产品的洁净生产技术的开发,随着生产向集约化发展,市场竞争激烈发展,无机盐产品将进行智能化生产[6]。这些势必带动无机盐工业的飞速前进。 2.3电气技术的发展对无机盐工业的促进作用 目前国民经济中的电工电子及航天技术的发展对无机盐工业起到了很大的促进作用,主要表现如下:①对无机盐的性能上提出新更高要求,此类产品技术比占的较大且与复合的材料较性能较强,往往数量要求不多,但要求精性能精细优化,如半导体荧光材料、半导体照明材料、半导体电子元件材料、一些超硬材料及高能燃料等。这类无机盐有氧化铕、氮化硼、氧化钇及高纯过氧化氢、高浓度水合肼等[5]。②对无机盐中间产品的发展提出了要求,湿法冶金的发展特别是稀有、稀土金属的发展,产生了上百种的中间体,而这些产品又衍生到化工领域中,相互交叉,相互制约发展,如钼酸铵既是无机盐的中间产品又是冶金的原料。 2.4环保技术的发展对无机盐工业的促进作用 环保技术的发展对无机盐行业的促进作用主要表现在以下:①积极推进清洁生产技术,主要是能对资源综合利用。通过余热锅炉等设备对能量进行回收利用;通过淘汰、更换能耗比较低的工艺技术及设备;通过对重污染产品提高准入门槛和强化生产许可证管理,如对污染元凶氰化物与铬盐的处理,这些措施有效的抑制重污染的发展。②进行推进节能减排技术的发展:通过对设备净化除尘、技术方法路线等改进综合利用[4]。这些措施大大提高了行业的清洁生产,如:铬盐企业解决了很多技术难题,如铬渣替代消石灰作熔剂、水泥行业铬渣用作水泥添加剂和矿化剂、铬渣熔融技术等十多项综合利用技术。充分说明了人们的环保意识在增强,技术在改进。③三废治理技术及环境保护意识的加强,随着工业发展伴随着环境污染的产生,因而一批的氧化还原剂、沉淀剂、解毒剂等应运而生[4]。在三废治理的发展过程中,随之而来的是无机盐生产原料结构的变化,以三废为原料的废副产品的资源化使无机盐工业产品的生产技术及工艺流程有了较大的改进及提高,同时也使无机盐工业本身得到了较好的三废治理,封闭流程即是这一治理的结果。今后的氟盐生产将会与磷矿加工并联,以充分利用其含氟废气,而尽可能减少萤石与硫酸反应生产氟盐的老工艺。这些体现了环保行业对无机盐工业的促进作用。 2.5功能材料技术的发展对无机盐工业的促进作用 由于功能材料发展需求,无机盐工业的发展带动了稀土高新材料的发展,稀土高新材料的发展促使了无机盐产品向精细化的材料工业靠拢。两者相互辅助,相互促进,比如在功能磁性材料、功能发光材料、功能氢材料、功能催化材料、功能超导材料、功能特种玻璃、精密陶瓷材料等方面,无机盐稀土元素占据重要作用,因而无机盐工业的前途是十分广阔的[5]。由于功能材料领域阻燃剂的需求量的增加,无机盐在阻燃剂领域中担负着两个任务:一方面无机盐产品可以直接用作复合材料阻燃剂,如氢氧化铝、硼砂、氧化锑、溴化铵等。另一方面是为其他阻燃剂提供复配材料,如溴等。据文献报道有机溴复合阻燃剂中经测定含溴量可以高达75%[5]。此外,随着航空燃料的多元化发展,为了杜绝二次火灾事故的发生,使无机盐产品氧化铝、联氨等也得到快速发展。 2.6原料提取技术的发展对无机盐的促进作用 原料提取技术的发展对无机盐的促进作用主要表现在如下方面:在资源越来越紧张的情况下,原料的开发利用向深加工方向发展。对于矿物资源的贫化,一方面注意新资源的开发,另一方面着重共生矿和贫矿的研究和再利用,促使加工技术的提高如海底锰瘤含有大量的锰、钻、镍等金属,资源丰富,各国均在研究开发,是很有前景的资源。我国新技术为无机盐工业的发展开创了新途径,它是提高资源开发效率、节省已经开发出来的资源、改革工艺路线节约资源的有力措施。发展前期的沸腾床共赢技术,用于矿物质的焙烧,提取产品的有效干燥[6]。这些技术无疑将对我国无机盐工业的发展是有所帮助的。 3无机盐工业的发展 无机盐工业是基本化学品原料生产的工业之一,在化学工业中占据很大的地位。我国无机盐工业的现状:品种数量多、原料来源方便、用途多及加工方法多式多样。现有无机盐产品80多种,工业生产总生产能力近1100万t[6]。我国无机盐工业生产技术的现状:主要产品的生产路线、技术已经达到国外水平;已经实现了计算机集散DCS控制自动化和连续化;但在技术经济指标产品质量、技术装备及应用性能等方面,与国外先进水平仍有一定的差距。与国内其他化工行业(如化肥、农药工业)相比,亦处于落后的地位。为加速我国无机盐工业的发展,无机盐产品的更新换代已是目前我国的主攻方向之一,结合产品结构的调整以适应市场及高科技的需要应当是无机盐工业的发展方向。 虽然中国已经开始重视,但是重视的程度有待加强,因此在新技术的改进、新产品的开发进展较为缓慢,导致我国的无机盐的产品、种类、数量、技术与其他发达国家仍然有一定的差距,虽然某些无机盐产品已经排布前列,但这些产品大多为资源发展型,能源利用型型及劳动密集型产品,所以要在环境保护下,积极开发技术革新类型的无机盐复合产品,如开发超细纳米材料、可再生纤维材料、无机盐复合高分子材料、无机盐复合磁性材料、精细陶瓷多孔物质等。在大方向确定下,积极开展技术攻关和难题,争取工艺优化。这些将是无机盐工业今后应改造及主攻的关键内容。综上所述,无机盐工业是一个国家工业发展的重要支撑部分,它的进步势必带动其他行业的飞速发展,也为一个国家的经济带来广阔的前景。问题的关键是如何适应目前全球工业制造4.0的需求,结合自身优点和发展方向,积极开展精细无机盐产品的科研、生产工作,向材料工业的领域靠拢[5]。中国无机盐工业产品不仅是制造、消费、出口大国,还是生产水平、工艺较高、精细化率高的强国,目前发展目标是提高在国际市场竞争的优势,将无机盐产品屹立于世界之林。 作者:左艳梅 单位:扬州工业职业技术学院 化学工程学院 工业技术论文:机械工业技术领域思考 机械工业的基础技术主要包括设计和生产制造技术,可以说机械装备制造业的研究范围是围绕两条主线开展的,一条是机械装备技术,或者叫产品技术,其中涵盖了基础共性的设计技术;另一条是制造技术,或者叫工艺技术,工艺技术中涵盖了基础共性的制造技术。在机械工业中,基础共性的设计与制造技术是服务于机械产品的。目前,机械工业的基础共性技术没有一个严格的标准定义,但比较公认的说法是:基础共性技术能对整个行业或产业技术水平、产品质量和生产效率发生根本改变,其在机械工业产品上具有显著经济和社会效益,并且研究成果可共享,是在机械工业中对一个产业或多个产业以及企业产生深刻影响的一门技术。总体来看,市场需求引发的机械产品开发和机械工业生产的发展是机械工业基础共性技术的发展动力,自然科学基础学科及近年来迅猛发展的高新技术是机械工业基础共性技术的发展基础和知识源泉,反之,基础共性技术及机械工业发展也促进高新技术的产业化。机械工业生产的发展和机械产品的开发不断对基础共性技术提出新的更高要求,并为其发展提供广阔天地。而自然科学基础学科和高新技术的发展,也不断为基础共性技术输送新的科技原理和知识,使基础共性技术作为基础学科、高新技术和机械工业生产之间的桥梁、通道及接口,处于不断的发展之中。 1机械工业基础共性技术研究的范围 机械行业的基础技术主要包括数字化设计及制造技术、大型铸锻焊结构件制造技术、智能化传感器技术、精确成型制造及超精密加工制造技术、重大工程中先进工程材料应用技术、关键基础件和关键零件的设计与制造技术、发动机的节能减排技术、安全性和可靠性技术、防腐蚀表面处理技术、自动化仪表及自动检测与控制技术等。从具体含义上,基础共性技术研究的范畴是电流电压等级和频率、电气信息结构文件编制和图形符号、机械振动与冲击、铸造、焊接、无损检测、金属与非金属覆盖层、锻压、热处理、螺纹、机器轴与附件、技术产品文件、筛网筛分和颗粒分检方法、机械安全、电工术语、产品尺寸和几何技术规范、激光修复技术、微机电技术、绿色制造等的总称,它是机械工业产品设计、制造、检验、包装、使用以及回收再利用等机械工业产品生命周期中的基础共性支撑技术,在机械工业中起着非常重要的关键作用。 2基础共性技术在机械工业产品造型与设计中的作用 在机械工业产品的造型与设计中,设计工程师要根据产品的性能与功能要求、使用环境、材料性质等条件,正确选择铸造、焊接、涂层、锻压、热处理;正确选用与产品相关功能要求的零部件;还要在造型与设计制图时,合理正确选用尺寸公差、形位公差、表面粗糙度以及图形符号、图样画法与尺寸标注,来满足机械工业产品造型与设计的要求。可以看出,基础共性技术在机械设计中起到了非常大的作用。 3基础共性技术在产品制造中的作用 在机械工业产品的制造中,制造工程师要根据产品的设计要求,合理的采用相关产品的制造工艺方法,选用既能满足制造要求,又能满足经济要求的刀具、卡具等;还要将工艺参数与影响制造功能的产品设计属性联系起来,采用先进的机加工工艺仿真、制造数据以及制造规划、统计工艺模型等。所以说,基础共性技术在机械工业产品的制造中发挥了更大的作用。 4基础共性技术在高新技术应用中的作用 由于高新技术的不断发展,机械工业的基础共性技术也得到了快速进步,基础共性技术在CAD、CAM、CAPP、CAQ等的开发与应用中起到了巨大的作用。如在机械工业的产品设计中提高设计速度和质量;在机械工业产品的制造中提高制造工艺减少废品,节约成本等。因此,基础共性技术在机械产品全生命周期中起到了积极作用。 5基础共性技术在绿色制造中的作用 绿色制造是现代制造业的可持续发展模式,其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到循环再利用或报废处理的整个生命周期中,资源消耗极少、生态环境负面影响极小、人体健康与安全危害极小,并最终实现企业经济效益和社会效益的持续协调优化。基础共性技术的范围是机械工业产品的设计、制造、检验、包装、使用以及回收再利用等机械工业产品生命周期中的共性支撑技术。基础共性技术在绿色制造中的应用,将对绿色制造的发展起到很大的推动作用。 6我国机械工业基础共性技术发展现状 基础技术的落后,成为我国机械制造企业在国际竞争中难以开拓高端市场、打造知名品牌的根本原因之一。例如,在传感器技术发展方面,由于国内的大电流传感器技术相对不够成熟,国内风电整机厂商在采购大电流传感器时,大多数会选择进口产品,由于进口产品的价格往往高于国内产品的价格,这在一定程度上增加了生产成本压力;在发动机节能、减排技术方面的相对落后,给国产工程机械等装备出口到欧美等发达国家带来了较大影响。2009年5月,国务院的《装备制造业调整和振兴规划》中,提到的重点工作之一,便是“增强自主创新能力,加大科研投入力度,集中攻克一批长期困扰产业发展的共性技术”,作为转变产业发展方式的一个重要途径。机械工业的基础工艺主要包括铸造、锻造、焊接、表面处理、热处理等。“十一五”期间,我国机械基础工艺水平有了长足的进步,一定程度上支撑了机械工业的快速发展。但同发达国家相比,差距还是很大的。目前我国在铸锻领域的学术研究并不落后,很多研究成果居国际先进水平,但转化为现实生产力的比例较少。根据相关规划,“十二五”期间我国将加大铸造共性基础技术研究和先进铸造技术的推广力度,铸造技术向大型化、轻量化、精确化、智能化、数字化、网络化及清洁化的方向发展;未来锻压工艺将向提高锻压件的内在质量、发展精密锻造和精密冲压技术、发展柔性锻压成形系统、发展新型锻压材料和加工方法等方面发展。近几年,我国表面处理行业发展迅速,国家产业政策鼓励表面处理材料产业向高技术产品方向发展,国内企业新增投资项目逐渐增多。未来几年,装备制造、汽车行业、有色金属、船舶行业、钢铁、家电等行业的发展将继续推动表面处理业的快速发展。在热处理领域方面,我国热处理行业目前存在地区发展不均衡、生产技术落后、能源利用率偏低、产品质量分散度大、开发创新能力薄弱等问题。根据热处理行业“十二五”发展规划,未来我国热处理行业将重点突破几大技术难点,包括:(1)地铁、城铁、高速铁路大功率机车关键零件热处理;(2)10兆瓦以上风力发电机组大型关键零件热处理;(3)100万kW以上汽轮机转子及超临界转子热处理;(4)六米以上轧机支撑辊热处理;(5)航空航天超大型零件真空热处理。 7基础共性技术未来发展趋势与“十二五”规划 基础共性技术的发展关键是上等级、上层次、上规模,而目前解决以上关键问题最主要的是要促进高科技领域、高技术项目的迅速产业化、规模化、市场商品化,通过不断发挥高科技项目的经济效益,刺激大量高技术项目尽快转化为基础共性技术,使之在越来越广阔的范围内得到大规模推广应用,并同时促进基础工业,特别是机械工业迅速向前发展。总体来看,“强化基础战略”作为“十二五”时期机械工业的重要发展战略之一,将使我国机械工业突破“基础”瓶颈。也只有在基础零部件、基础技术、基础工艺水平得到全面提升的情况下,才能使高端装备的发展不会受制于人。《“十二五”机械工业发展总体规划》中指出,“十二五”期间我国机械工业将主攻五个重点领域、实施五大发展战略,最终实现“由大到强”,力争到“十二五”末实现六大目标。在实施的“五大发展战略”中,明确提出了强化基础战略,可见在机械工业未来五年的发展进展中,抓“基础”仍被视为促进机械工业由大到强的重要内容。在主攻的“五个重点领域”中,有两个方面是针对强化“基础”提出的,一个是关键基础产品领域,包括大型及精密铸锻件、关键基础零部件、模具及加工设备、特种优质专用材料等;另一个是基础工艺及技术领域,重点推进铸造、锻压、焊接、热处理和表面工程等基础工艺的技术攻关,大力推进计算机辅助技术(CAX)等基础技术的研究开发与应用。总体来看,强化基础战略作为做强机械工业的前提条件,就是要有针对性地强化基础件、基础技术、基础工艺等机械工业的共性基础领域。总体来看,“强化基础战略”作为“十二五”时期机械工业的重要发展战略之一,将使我国机械工业突破“基础”瓶颈。也只有在基础零部件、基础技术、基础工艺水平得到全面提升的情况下,才能使高端装备的发展不会受制于人。总之,“十二五”机械工业必须千方百计地强化基础件、基础技术、基础工艺等机械工业共性基础领域。在加强基础的问题上,要打破原有行业分割,主机行业与零部件行业要发挥各自优势,相互支持和配合,全力推进。 8“十二五”期间机械工业基础共性技术发展领域 针对我国机械工业发展中的前沿性技术、关键基础技术和行业共性技术创新能力弱化,以及基础共性技术和源头创新技术的载体缺失的问题,充分发挥国家重点实验室、国家工程技术研究中心,以及行业重点实验室与工程技术研究中心等创新机构的作用,加强行业共性技术的研究与投入。 (1)基础工艺 重点推进铸造、锻压、焊接、热处理和表面工程等基础工艺的技术攻关,为高端装备的自主创新提供强有力的工艺支撑,积极推进绿色加工工艺及装备的推广应用。 (2)基础技术 大力推进计算机辅助工程技术、并行工程、协同设计和动态仿真技术,提高自主创新的效率。开发适应机械制造企业的各类应用软件并产业化。积极研发快速原型制造和快速制造技术,提高新产品开发的市场响应速度。充分发挥各类科技成果数据库的作用加速资源共享。加强可靠性设计和可靠性技术研究,强化产品性能和试验条件的建设,积极开展先进传感技术、控制与优化技术、工业通信网络技术研究,为发展智能制造提供技术支撑。 工业技术论文:工业技术进展与经济增长关联性研讨 本文作者:齐园 单位:北方工业大学经济管理学院 在“十一五”的前4年,尽管随着全市产业结构的调整和优化,工业在三次产业结构中的比重降至1/4,但工业直接或间接创造的增加值仍然巨大,工业的发展速度影响着整体经济的发展速度。工业增加值由2006年的1740.8亿元增加到2009年的2282.2亿元,增加值率保持在20%以上的增速。工业经济效益保持较高水平,2009年全市工业企业经济效益综合指数达到210.87%,比2005年提高39.85个百分点;实现利润总额531.2亿元,比2005年提高117.65亿元,比2005年增长28.5%。表2为北京工业相关经济指标。针对北京工业增长的现状,学者连玉明和武建忠[1]指出了北京市工业经济增长存在的问题。 北京市工业企业技术进步现状分析 据北京科学技术委员会的分析报告[2],北京工业企业,特别是大中型工业企业是国民经济的主要支柱,也是科学技术转化生产力的主要执行部门。也就是在北京统计年鉴缺失对工业整体科技水平统计的情况下,北京大中型企业可以反映北京工业科技技术进步水平。 科技投入总量及增长情况。如表3所示,2006-2008年北京科技活动经费总量相对稳定,保持较高水平;2007年有所下降,但是从2006年的1147736万元增长到2008年的1470411万元,增幅为28.11%,说明其总的趋势呈现平稳增长。但是,从其相对指标来看,北京市科技活动经费占地区生产总值的比重较小,其科技投入的强度还应加大。科技人员的人均科技活动经费保持在20万元以上,较为稳定。R&D活动费为基础研究、应用研究和试验发展活动,R&D投入有利于北京创造与创新能力的增强,是科技投入的重要组成部分。从表4看,北京R&D经费的支出量呈逐年增长的趋势,由2006年的588451万元增长到2008年的709677万元。从数据上看,“十一五”计划的第一年(即2006年)北京加大了R&D经费的投入,之后北京市R&D经费支出一直保持高水平,占地区工业生产总值的比重保持在3%左右。对比2%是“创新驱动”标志的国际惯例,可以说北京R&D投入的强度还是很大,反映了北京科技水平应该算比较高的。R&D人员的人均经费保持在20万元左右,较为稳定。 科技投入的来源。虽然科技经费投入包括科技活动经费投入,财政科技投入,R&D经费投入,大中型企业等的投入,但它们的来源大体上主要有政府、企业、金融机构贷款等几种情况,其中科技活动经费投入的来源渠道是比较全面的,以它为主要对象进行分析。从表5可以看出“十一五”前4年,企业的科技投入占主导地位,保持在90%以上,可以说北京技术开发经费筹集来源的主要渠道为企业自筹方式,企业的科技投入主体地位得到巩固。从来自政府的资金来看,政府的资金保持在3%左右,亦趋于稳定,政府的资金所占经费筹集总额的比例高于全国2%的比例。这说明,北京政府较为重视科技发展,重视科技投入的力度,表现了对工业发展的支持[3]。从来自金融机构的投入来看,目前北京市的金融机构投入主要表现为科技贷款,“十一五”前四年中,银行贷款占科技经费筹集总额的比重是很低的,2007年、2008年两年都没有超过1%,2006年也仅为5.72%。要注意的是,金融资金在科技创新中,主要完成科技成果转化为现实生产力的任务,是科技与经济结合的关键环节,应该对其有足够重视,加大投入力度[4]。 科技创新成果。从技术创新成果来看,北京大中型工业企业2008年完成科技项目3333项,新产品开发项目2332项,R&D发展项目2462项,专利申请4622项,见表6。整体水平逐年增长,反映多数大中型工业企业都重视并着力进行技术开发项目的研发,肯定技术创新对企业发展的作用。 科技劳动力。截止到2008年,北京大中型工业企业年末从业人数达699676人,其中科技活动人员达55976人,在科技活动人员中,科学家和工程师的人数达到39962人,见表7。从劳动力投入来看,北京大中型工业企业劳动力投入总量在2009年有微幅下降。但是从业人员素质稳步提升,从业人员中科技人员所占比重及科学家、工程师所占比重逐年增加,可以说北京工业的生产经营效率和效益正在改善,企业注重技术效率的劳动投入。 北京工业技术进步存在的问题分析。2009年,中国科学院创新发展研究中心的学者们曾对北京工业技术进步存在的问题进行了归纳[5]。 经济增长与技术进步相关性分析 测量模型的建立。测量地区或产业的技术进步与经济增长的关系需要解决两个关键问题,一是选择测量函数,二是基础数据的选择和处理。生产函数法将经济增长(产出)表达为资本投入、劳动投入和技术进步的函数,常用的是Cobb-Douglas生产函数法,中外学者常基于该生产函数法的改进来测量技术进步与经济增长的关系。余宏和钱士茹[6](1997)根据弹性系数的特性分别定义弹性系数α和β为资本投入量K和劳动投入量L的函数,改进了传统的C-D生产函数中关于α+β=1的假设,使建立的模型能够较真实的反映经济发展的实际情况,本文选择了此改进的生产函数。基础数据源于1997年至2010年的《北京统计年鉴》,其中产出采用增加值指标。劳动投入采用从业人员平均人数指标。资本投入采用了资本存量指标,资本存量的计算采用了永续盘存法,基年的资本存量采用推算的方法来估算,利用王玲[7](2003年)在《中国工业行业资本存量的测度》一文中,对1998-2002年中国工业行业资本存量的测算结果,并假设北京工业企业的资本存量K占全国工业行业资本存量K的比例,与其GDP占全国GDP的比例相等,推算出1998年北京工业企业资本存量,再推导出1996年北京工业企业的资本存量。当年投资额采用两年间固定资产原值的差即本年新增固定资产的值,折旧经比较采用了宋海岩[1,8]在官方公布的名义折旧率3.6%的基础上加上经济增长率(北京市当年的GDP增长率)作为实际折旧率,并利用价格缩减指数,对所有的数据统一换算成以1996年不变价格为基准。本文运用SPSS17.0软件进行多元线性回归分析,据此建立的测算北京工业经济增长的C-D生产函数模型如下:Y=11.826K1.155L-3.724e0.122te0.00018K+0.029L(1) 技术进步对经济增长的贡献率。由公式(1)可推导出产出和各要素投入的增长率,及各要素的贡献率的公式。计算结果如下:在增长率方面,1996-2009年期间,北京工业产出年均增长率在30.37%,同期资本投入增长率为8.28%;由于职工平均人数总体的下降趋势,劳动力投入增长率为-2.47%。从工业经济增长的因素来看,北京工业自1996年以来,年技术进步增长率为15.34%,技术进步对工业增长的贡献率为50.51%,资本投入的贡献率为27.26%,由于其总体的负增长,劳动力投入的贡献率为-8.13%,测算结果如表8所示。图1反映了1996-2009年北京工业各要素的贡献位次,及“九五”、“十五”、“十一五”前4年北京工业各要素的贡献位次,反映了近14年来北京市工业技术进步情况,对未来发展具有指导意义。图2展现了北京工业技术进步贡献率的趋势,可以看出趋势图近似于以2002年为对称轴图形。从图2中可以看出2000-2004年间,北京工业技术进步贡献率有很大波动,在2001年达到顶峰,贡献率达到570.32%,在2003年又骤降到谷底,贡献率为负,跌至-630%。2000-2004年北京工业技术进步贡献率不稳定,经历了大起大落,呈近似为正弦曲线波动。剔除波动过大、起伏不稳的2000-2004年,单单看1997-1999年、2005-2009年的发展,不难发现这些年份的技术进步贡献率变化不大,相对较为稳定,一直保持在30%-40%的技术进步贡献率水平,期间有微幅下降,而后又恢复至30%-40%的水平。也就是说,若没有政策导向的指引、缺少刺激经济发展的契机,北京工业技术进步贡献率一般仅在30%-40%之间,与发达国家、发达地区50%-70%的水平还有一定的差距,与“十二五”规划中提出的55%的科技进步贡献率的目标也存在着差距。据此可以得出:若除去2000-2004年技术进步波动起伏不稳的年份,1996-2009年北京工业企业总体的技术进步水平趋于稳定,技术进步对经济增长的贡献波动在30%-40%之间。 经济增长与技术进步的相关性分析。实证分析的结果量化了北京工业技术进步对于经济增长的贡献率,而且能够揭示二者之间的相关性。图3显示了北京工业增加值增长率,和由公式(1)推导计算出的技术进步增长率自1996-2009年的变化趋势,显然步调一致的变化趋势又一次很好地证明了经济增长和技术进步具有强相关性。就北京工业的实际情况而言,经济增长促进了技术进步。北京工业经济近14年的高速发展,制度上的创新是主要动因,其次是非国有经济的迅速成长带动了整个工业经济的增长,另外坚持对外开放的政策引入了大量外资。制度上的创新、民营经济的发展,以及外资的流入不仅带来了北京工业的经济增长,同时也为技术进步带来了提高的契机。伴随外资流入的新技术,管理理念的更新、更加灵活的市场机制,使得北京工业企业的整体技术水平、管理水平和经济效益不断提高,快速增长的经济总量也为技术进步提供了必要的资金保障,这从第2节中北京工业的科技经费和R&D经费投入总量、年增长率,和各自占工业增加值的比重均处于上升中可得到证实。所以,在工业经济高速增长的同时,技术进步率也大大提高,如在2005年高速经济增长使技术进步率达到20%以上,而技术进步率在此之前始终低于20%以下。另外,经济增长也制约了技术进步的进一步提高。目前,很多专家学者指出北京工业经济增长存在的一大问题是经济总量增长趋缓。受此影响,高端产业首当其冲。 目前高端产业发展尤为缓慢,其主要表现在规模以上工业的比重逐年下降。就2009年的数据来看,规模以上高技术制造业实现增加值367亿元,比上年同期下降2.6%,现代制造业实现增加值657亿元,增长4.4%,分别慢于规模以上工业平均增速8.3个和1.3个百分点。高技术产业和现代制造业分别占全市比重为21.2%和38%,分别比2008年下降2.6个和0.6个百分点[9]。这些数据反映了北京工业经济增长放缓影响到了工业高端产业和技术进步,反之亦然。从投入角度来看,经济增长源于资本的投入、劳动的投入和技术进步。对北京工业而言,技术进步是经济增长的主要源泉,但贡献率未达到产业发展目标。北京工业的技术确实在不断提高,全市产业结构的调整和优化使得工业在三次产业结构的比重虽已降至1/4,但是工业直接或间接创造的增加值仍然巨大,技术进步在这中间必定发挥了巨大作用。由于中关村科技园区、上地信息产业基地的建设推动了工业技术的发展,高新材料的研制、日益完善的汽车工业等都使人们意识到技术进步的存在,感到技术进步强烈的外显性。 然而,技术进步的外显性并没有带来内生的经济增长,这说明北京工业企业技术进步存在问题,技术进步对工业经济增长促进作用没有得到充分发挥。据此推测,导致技术进步对经济增长的贡献不显著的因素可能是由于技术进步与经济增长之间缺少纽带,使得技术进步与经济增长脱节;或是技术进步脱离市场,不能带动经济增长。如果能找到技术进步与经济增长的对接点,则北京工业以后的技术进步贡献率会有显著的提升。熊彼特提出的技术创新或许能够提供这样的对接点,只有当技术进入生产领域、流通领域并能创造出价值时才能成为技术创新。所以,技术进步只有通过技术创新才能促进经济增长。 结论 基于北京工业经济增长和技术进步现状的分析,表明经济增长和技术进步二者在发展上具有相关性。北京工业经济的高速增长为技术进步提供了资金、制度和机制保障,但逐渐放缓的增长速度也限制了技术进步的提高速度。反之,技术进步是经济增长的主要因素,然而技术本身并不能促进经济增长,技术进步只有表现为技术创新才能转化为生产力,才能促进经济增长。当前,加快建立以企业为创新主体的技术进步体系是解决问题的可行性措施。企业是市场的主体,以企业为技术进步及技术创新主体,避免使技术成为实验室的技术,而不能转化为产品,或者研制开发的产品脱离市场,从而使企业获得经济效益,达到促进产业经济增长的目标。企业作为创新主体具体表现为企业要成为投资主体、风险主体、决策主体,研发主体,以及收益主体,其中缺一不可。企业要成为创新主体,有三个关键问题要解决:一是企业愿意投入资金进行创新,二是企业能够承担创新的风险,三是企业要选择好创新的主体模式。第一个问题的解决要依靠政府和相关部门制定保护技术创新成果的法规,和技术创新成果分配的制度等,使企业真正成为技术创新的收益分配的主体;第二个问题的解决则要依靠企业修炼“内功”,建立适应市场经济的现代化企业制度,提高面向市场的能力,成为自担风险,自负盈亏的市场主体。第三个问题企业要依据自身的资金实力和创新能力,来选择自主创新模式还是协作开发模式,简单划分,大型且实力雄厚的企业选择自主创新模式,可以充分享有技术创新成果带来的超额收益,实现技术进步和经济增长。另外,中小型且难以自担创新风险的企业选择协作开发则更有利,一方面可以克服单个企业缺乏独立开发的能力和资源的不足,另一方面可以减少投入和分担风险。对产业发展而言,协作开发的技术溢出效应能够惠及整个产业,促进知识与技术在经济体制内扩散,从而推动经济的增长。 工业技术论文:食品工业技术创新体系研究 一、安徽省淮北市食品科技创新体系建设的基础与问题 1.产业产品层次较低。缺乏高新技术的支撑,产业链条较短,优秀竞争力不强。主导产品主要是面粉、饲料以及肉猪、鸡鸭屠宰分割产品,精深加工产品少,附加值不高。2011年以面粉、饲料等为代表的农副食品加工业增加值占全市食品工业总量的59.7%,而食品制造业占比仅为9%。龙头企业竞争实力不强,全市国家重点龙头企业只有1家,相邻宿州市有5家,亳州市有4家;名牌产品数量少,淮北市安徽名牌产品只有8个,中国驰名商标2个,中国名牌仍是空白。 2.科技创新意识薄弱。全社会鼓励创新、支持创新的氛围没有真正形成。2011年,全市规模食品企业研发投入占销售额的比重0.55%,只有全国工业企业的1/2,不到工业化国家的1/8。全市省级工程技术中心和企业技术中心只有11家,部级工程技术中心和企业技术中心仍是空白。各级政府和职能部门抓经济发展仍着眼于铺摊子、扩规模,没有形成依靠科技创新推动经济发展的自觉意识和行动。 3.与市外科研院校合作不紧密。目前全市校地科技合作中与农业院校的合作只有2家(中农大、安农大),食品企业与科研院校建立的产学研合作实体的只有1家(科宝与清华大学),食品产业尚没有1家省级产业技术创新战略联盟。中农大淮北实验站暨(淮北)黄淮海地区食品工业研发中心工作进展缓慢,目前尚没有开展实质性的科技合作与食品研发工作。 4.科技创新能力不强。全市科技投入还十分有限,企业独立承担自主创新的科研项目偏少,专利申请、专利拥有和专利发明以及新产品、高新技术产品的比重也明显低于全国平均水平。2011年全市规模食品企业专利申请数量44件,有效发明专利只有10件,发表科技论文24篇,制定国家行业标准1项。新产品、高新技术产品占全市工业的比重只有25%和8.6%,其产值的比重只有10%和5%。10余年来,全市农业科技只获得省级科技奖7项(棉花2项、小麦和玉米3项、蔬菜和食用菌2项),食品科技只有省级科技奖1项(口子窖)。高水平研发团队和领军人才缺乏。全市规模食品企业研发机构只有研究员1人,博士和硕士研究生48人,占研发机构全部人员比重只有7.8%,低于全市工业企业2个百分点。23家省级重点龙头企业共有技术人员1241人,其中高级职称以上人员102人,研究员以上学历21人。技术人员占全部职工比例为17.4%,高级职称和研究生以上占全部技术人员比例只有8.2%、1.7%。 5.科技创新投入不大。全市科技投入财政预算有4000万元,2012年实际支出3900万元,其中用于食品科技的投入近1000万元,占25.6%。全市规模食品企业试验发展2011年支出8865万元,占食品工业总产值的比重只有0.55%(全部规模工业企业占总产值比重0.54%),远低于全国工业0.93%、安徽省0.91%的平均水平。其中规模食品企业投入企业自投比重只有49%(全部规模工业企业投入中企业自投比重87%),亦远低于全国工业70%、安徽省91%的平均水平。 二、食品科技发展趋势与企业需求 (一)食品工业发展方向 “十二五”时期,我国食品工业发展仍处于战略机遇期,既面临继续保持较快发展的重大机遇,也面临加快转变发展方式、保证食品安全等重大挑战和压力。根据《国家“十二五”食品工业发展规划》以及国内外食品产业发展动向,课题组认为今后淮北市食品工业将会朝着下列方向发展。1.“三品一标”具有巨大的发展空间。近年来,食品安全备受社会关注,并且对消费者购买取向产生了前所未有的影响。随着政府及有关部门对食品安全工作的重视和人们对食品安全意识的增强,有机食品、绿色食品、无公害农产品和地理标志农产品将迎来一个新的发展高潮。目前,淮北市共认证绿色食品35个、无公害农产品43个(有效期内13个)和地理标志产品(口子酒、塔仙石榴)2个,基地面积分别为39万亩、31万亩、6万亩,处于发展中的起步阶段,发展空间巨大,这是确保食品安全关键环节,提高食品产业竞争力的基础。2.营养保健食品和高档名优食品越来越受到消费者的青睐。目前,淮北市营养保健食品(营养强化食品、功能性食品)几乎是空白,面粉企业开展营养强化面粉的很少,天宏集团研发的功能性红曲面条、黑木耳面条以及曦强集团研发功能性乳品,均已通过省级新产品认证,但产品没有走进千家万户。相关资料显示,近十年间,我国居民对保健品的消费支出一直处于增长趋势。目前,我国城乡居民保健类消费支出以15%~30%的速度增长,这一增长速度明显高于发达国家12%的增长水平。全国保健食品销售额1996年大约300亿元,2011年达到2600多亿元。国家“十二五”食品工业规划目标,2015年营养与保健食品产值达到1万亿元,年均增长20%。因此,淮北市要抢抓这一发展商机,创造条件,加快发展。3.行业结构和产品结构将日趋合理。目前,食品制造和精深加工高附加值产品总量少、比重低,是淮北市市食品产业产品附加值低、产业竞争力不高的瓶颈,是今后发展的重中之重,要快速扩大畜产品熟食产品、猪血深加工、大豆蛋白产品、高端面制食品等特色产品的生产规模和市场占有率。 (二)食品科技发展方向 “十二五”时期,是全面建设小康社会、加快经济发展方式转变的关键时期。党的十八大报告强调指出:“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的优秀位置。食品工业科技创新工作要围绕食品工业发展方式转变,以满足食品工业发展、产业结构优化、消费需求升级以及食品安全为导向,突出完善科技创新机制,加大重点领域关键优秀技术攻关,提高自主创新能力,推广普及先进技术成果,促进科技创新与产业优化升级以及技术标准与技术支撑体系的有机衔接,努力形成一批拥有自主知识产权的优秀技术的重大科技成果,培育和形成一批知名品牌,造就一批具有竞争能力的企业。 (三)食品科技创新目标 根据《关于促进现代农业和食品工业发展的实施意见》(淮发〔2012〕8号)、《关于实施工业企业“万千百十”工程的意见》、《关于加快区域科技创新体系建设若干意见》以及《关于推进国家技术创新工程试点工作若干政策措施》淮政(〔2011〕52号)等规范性文件,结合淮北食品工业科技发展实际,淮北市到“十二五”末食品科技奋斗目标是:1.建立食品工业技术研究院。依托中农大淮北实验站,建立食品工业技术研究院。2.培育新型食品科技企业。培育食品类科技型企业50家,新增省级以上农业产业化重点龙头企业8~10家,新增知识产权优势企业1~2家,省级以上创新型(试点)企业2~3家,国家高新技术企业5~6家,高新技术产值比重达10%以上。3.建立食品科技研发机构。产学研联合建立科技创新研发机构,新增国家农产品加工分中心1家,省级农业科技专家大院5家,培育动植物新品种3-5个;新增省级工程技术中心或企业技术中心15家,新产品产值比重达15%以上。4.组建产业技术创新战略联盟。选择肉猪及猪血深加工、面粉及面制食品加工、生物发酵工程与生物饲料加工等重点产业组建省级产业技术创新战略联盟2~3家,产学研合作经济实体5~8家,建立协同科技创新中心1~2家,新制定省级以上行业技术标准2~3项。5.推进科技企业孵化器建设。依托国家和省级工业开发区以及四大食品工业园区,建立专利(食品)创业园孵化器1家。6.加快高端食品人才引进。引进省级以上食品类学术技术带头人2~3人,博士或研究员以上高级人才10~15人,新建立院士、博士工作站2家。7.增加食品研发投入。确保食品研发投入逐年增加,全市规模食品企业研发投入占主营业务收入的比例达1.5%以上。8.提高食品工业产值与科技进步贡献率。争创中国食品名城,全市食品工业产值达500亿元以上,食品工业科技进步贡献率达55%以上。 (四)食品企业技术需求 1.传统产业向现代产业转变过程中对科技有巨大需求。将具有悠久历史的传统食品,依靠现代科技向现代工业转化以及开发研究的升级换代产品和延伸产品,最大限度地保存其原有风味和营养价值,提高其附加值,延长货架期,使之标准化、方便化、卫生化,是目前淮北食品企业对科技的重大需求。由于缺乏必要的科技创新和科研投入,市场上的现有设备只是对手工制作过程进行简单复制,而对决定产品外观、结构、风味、口感的原料物性、工序选择、加工方法、工艺参数等指标却得不到体现。消费者宁愿选择手工食品,就可说明相关食品机械的研发滞后。在产业和科技方面加大对传统食品产业的支持,这是产业发展的必然要求。 2.自主知识产权技术与营销方式的创新需求。淮北食品产业呈现出的是向下的“哭脸曲线”,即自主知识产权的优秀技术在产业链条的增加值少,品牌增加值低,中间产品制造高,导致整个行业的利润率低、竞争力低。在企业层面上,产学研结合中企业应是主体。由于企业最贴近市场,因此创新激情最高,创新需求最迫切,最符合自主创新的特性,也应当成为自主创新的主体。但在企业中技术创新与开发的设施、研究经费、研究专业人员都极为缺乏,大专院校技术研发、课题的申报往往根据申报人所从事专业、学科的前沿和自身利益(论文的发表、成果鉴定等)需求来确立科研重点和方向。企业找不到所需要的技术单位与人才,院校不知道企业需求。目前,项目申报虽也提倡产学研结合,但是实际情况是两者结合不紧密,科研与企业实体的联合、结合面很小,企业对技术创新、工艺创新、品种创新需求得不到科研院校的强力支持。 3.食品科技人才的需求。无论大中型企业还是微型企业普遍存在缺乏专业技术人才和企业管理人才的问题。食品行业属典型的传统产业,由于农产品加工企业利润薄,职工普遍收入低,福利待遇也比较低,使各类专业技术人才和管理人才聘不到、留不住、养不起。同时,由于资金不足,技术开发难度很大,就连技术引进也受到限制。各类人才的缺乏直接影响了淮北市食品产业科技的投入与进步。产品科技含量不高,附加值低,效益低,制约了发展。 4.食品科技重点技术需求。通过发放问卷和调查表,淮北市食品企业具体技术需求:生物工程育种;作物秸秆、畜禽粪便等农林剩余物综合利用及循环农业技术;食品工业循环经济示范区技术体系;生物发酵和生物制造技术及生物功能产品研发;饲料酶及生物饲料研发;麦胚、麸皮等粮食加工副产品综合利用与全营养谷物产品研发;方便面、饼干等方便休闲面制食品新产品研发以及馒头、鲜面等主食食品工业化生产的技术创新;谷物浓浆型新产品(谷物饮料)研发;黑色素提取技术与工业化生产;超低温干燥技术与果蔬产品研发;功能性乳品、婴幼儿奶粉等高端乳制品研发;食品工业污水排放的综合治理与副产品综合利用;动物废弃物(猪血、动物内脏)综合利用与医药级新产品研发;新型功能性食品与保健食品研发;大豆蛋白等深加工产品及新型豆制品研发;高端酒、保健酒等中高端酒类新产品研发;淮北传统食品工业化生产技术创新;果胶等食品添加剂的研发;农产品产后加工及冷藏和冷链技术创新;农产品和食品快速检测技术研究与标准制定。 三、构建食品科技创新体系的主要途径 创新体系是由参与知识、技术发展和扩散的企业、大学和研究机构组成,并由中介机构广泛介入和政策适当参与的一个为创造、储备和转让知识、技能和新产品相互作用的有机网络系统。它由创新主体、创新环境和创新机制组成,具有系统性、开放性、协同性、动态性、多样性等特点。2006年总书记在全国科技大会讲话中提出创新体系包括5个方面:一是建立以企业主体技术创新体系;二是建设以科研院所、高校为主体的知识创新体系;三是建设各具特色的区域创新体系;四是建设社会化、网络化的科技中介服务体系;五是国防科技创新体系。其包括以下几方面内容:技术创新系统(企业为主体)、知识创新系统(大学、科研院所为主体)、创新中介服务系统、多元化科技投入系统和宏观管理系统(科技体制改革)。建设中国食品名城,加快淮北经济快速崛起,必须积极实施科技创新战略。就加快食品产业发展而言,必须选择科学路径,在经营管理、市场开拓、产品研发、技术创新等多方面加强探索与创新,突出原始创新、集成创新和消化吸收后再创新三个体系建设,打通科研、推广两个关键环节,推动产业发展由要素驱动向创新驱动转变,建成从研发到市场、从生产到消费环环相扣的食品产业科技创新体系,为食品工业和现代农业发展提供充足的动力和活力。 1.加强科研创新体系建设,突出原始创新能力培育。一要整合各种科技资源,组建完善自主食品研发团队。进一步提高淮师大及农业和食品科研机构的研发能力,在完善运行机制的基础上,整合全市科技资源,坚持以产业需求为导向,从食品和农业发展实际的需要出发,立足当前,着眼长远,超前谋划,大力开发具有自主知识产权的技术和产品,努力提高科技创新特别是原始创新能力,力争在皖北地区乃至中原经济区占有重要位置。二要打破部门、区域、单位和学科界限,建立健全协同科技创新机制。加强与中农大、安农大、淮师大以及省内外、国内外科研院所的科技大联合,建设一批部级、省级重点实验室、工程技术研究中心等,不断提升科技创新能力和科技研发水平。三要通过政府引导,加快发展民办食品和农业科技科研机构。 2.加强创新支撑条件建设,突出政策和资金引导。一方面加大科技专项财政投入力度,彻底改变科技投入严重不足的局面。另一方面调整政府财政支出结构,逐步由投资激励转向创新激励,由科技政策为主转向创新政策为主,实现从要素驱动和投资规模驱动发展转向创新驱动发展。围绕科技强市和创建食品名城、美好乡村建设等重大战略目标,建立多元化科技投入体系,推进科技与金融结合,创新金融科技服务,积极探索科技担保、科技贷款保险,尽快设立风险投资种子资金,建立风险投资机制和信用担保机制。支持金融机构开展知识产权质押融资试点工作,加大股权质押等金融创新产品的推广。 3.加强宏观管理体系建设,突出科技创新人才培养。加强科技创新人才队伍建设,创新人才工作机制和政策体系,完善创新人才薪酬制度和分配激励机制,大力拓宽引才引智渠道,支持食品企业引进高学历专业人才和职业经理人,着力培养领军人物,特别是青年顶尖人才。加强与中国农业大学的联合,支持食品企业与高等院校和科研院所联合建立人才培养示范基地,培养急需的实用型食品专业人才。加强农村实用人才培养,每年从劳动技能培训、全民创业培训、阳光工程培训、新型农民培训等专项培训资金中安排一定比例的培训费用,引导和支持食品产业人才培养。三是完善服务平台建设,改革科技创新和评价体制,建立竞争性经费和稳定性经费相协调的投入机制。 作者:刘明 单位:淮北职业技术学院
教育技术专业论文:专业建设教育技术论文 一、教育技术学专业发展现状分析 课程体系的设置是根据培养目标而来,目标的泛化直接就决定了课程体系的多元化。教育技术学专业课程体系中涉及了教育学、心理学、计算机科学、美术学、物理学、传播学、信息科学等十余个领域的数十门课程。这其中的任何一个领域都是一个相对独立的专业,我们的课程只能是学习其中的一部分内容,这就不可避免地会流于表面。而教育技术学专业优秀课程架构不明确,这个问题从教育技术学诞生之日起就一直存在,并且在过去的几十年里也没有多大改观,其深层次的根源在于教育技术专业在自我身份认同上的缺失。没有任何一个专业的课程设置如同教育技术学专业这样宽泛,学生每天都在不同专业,不同类型的各种课程,但这些课程设置的科学性、合理性确没有得到实践来检验,后果自然就是培养的学生不符合企业和市场的需求,造成毕业就等于失业的后果。 二、问题成因与对策 当前教育技术学专业所存在的问题是多方面的原因造成的。首先,从国家教育政策的层面来看,高校扩招带来的结果是学生数量的过快增长,很多非师范院校也都开设了教育技术学或及其相关专业,造成了学生培养数量与社会需求数量的供需差异;其次,教育技术学专业缺少区别与其它学科的独立的知识体系,教学理论比不上教育学专业学生,计算机应用能力又不能和计算机专业学生竞争,学生知识“杂而不精”,难以形成优秀竞争力;再次,学生自身的综合素质和学习能力不能适应社会的快速发展变化。根据以上问题成因的分析,对于教育技术学专业建设可从以下几个方面进行改革。 (1)对于部分师范学校中缺少特色的教育技术学专业应该缩小规模,或停办。师范院校教育技术学专业的学生出口定位多为中小学信息技术教师,从中小学校的实际情况来看,信息技术教师普遍已经超编,尽管部分农村中小学信息技术教师是由其它学科教师兼任,但整体上可以提供的岗位远远不能满足毕业生的工作需求。 (2)加强教育技术学特色专业的建设,调整培养模式。教育技术学专业必须走特色化发展的道路,以培养特色培养为主要改革方向,加快培养方式的转变。 (3)强调学生的实践与创新能力的培养,提高学生的社会自适应性。学生的实践能力是其能否适应社会工作需要的重要方面,而创新能力则是学生未来发展程度的重要内容。实践与创新两方面共同组成了学生的社会自适应性,是学生适应社会的必备能力。 三、结语 教育技术学专业存在各种问题,未来需要改革的工作还很多。但无论改革如何进行,最终都应该以学生实际工作需要作为恒量标准,在课程设置上避免因人设课,把学生的发展作为专业建设的优秀任务。 作者:张睿 单位:北华大学信息技术与传媒学院 教育技术专业论文:计算机专业教育技术论文 1目前教育技术学专业计算机应用课程的现状分析 1.1计算机应用课程设置存在的问题 目前,渭南师范学院教育技术学专业开设的计算机类课程主要包括:计算机基础、C程序设计、数据库原理及应用、网页设计与制作、面向对象程序设计、图像处理、多媒体课件设计制作、计算机组装与维护、Flash高级程序设计、网络编程等,体现了教育技术学专业的学生应掌握的计算机知识,但存在问题也不少:课程的结构不合理,尤其是相关计算机选修课少,学生可选的比较单一,满足不了学生的学习需要;其次,课程的设置中对于理论课和实践课的学时划分不合理,有些计算机应用课程上机练习时间少,缺乏综合性和设计性的实验,不利于学生操作水平与创新技能的培养;部分课程的衔接不合理,有些课程重复的知识多,有些课程开设学期混乱等。 1.2教育技术学专业人才就业状况 通过对以往毕业生就业的情况调查发现,大部分毕业生服务于基础教育,在日常工作从事多媒体课件的设计与制作,还有一部分毕业生进入电教机构从事日常计算机维护工作,也有一小部分学生走进地方电视台从事视频编辑工作,当然也有极少数从事程序设计工作。我们不难发现,计算机应用课程体系对于学生个人发展的重要性,以计算机应用技术为优秀的教育技术人才才是社会需要的。 2计算机应用课程体系改革的思路 2.1改革原有课程设置 教育技术学专业学生的计算机知识结构应具有应变、创新和综合性的特征,这就要求从课程设置上下工夫。早期的计算机课程相对陈旧,软件应用类的课程存在软件版本低,程序设计类的课程所选语言不能与社会需求接轨,数据库课程仅能应付计算机水平考试等。因此,我们要从目前和将来的社会需求出发,改革现有课程设置,以便将来学生能适应社会需求,体现专业特色。 2.2培养学生动手能力 教育技术学专业强调理论与实践并重,目前招生属于文理兼招。从长期的教学中发现,理科生对于计算机技术的掌握相对容易。因此,在培养学生动手能力这个环节我们要理清思路,兼顾文科、理科学生的学习水平,在实际的教学中尽量做到因材施教,发挥学生特长。从学生进入大学开始,以信息技术处理员考试为目标,锻炼学生基本的计算机操作能力。通过图像处理以及多媒体课件设计课程的系统教学,鼓励学生参加全国多媒体课件大赛。通过大三一些计算机优秀必修课的学习,积极组织学生申报大学生创新项目,从创新项目的研究中提高学生对专业领域新知识、新方向的认识。对于程序设计能力不足的学生,我们可以从视频采集和编辑的角度出发,强化学生对于计算机应用软件的综合运用能力。凭借这一思路,能够充分挖掘学生的动手积极性,培养学生的动手能力。目前,教育技术学专业也是依据这样的思路在探索中。 2.3以“技术—艺术”为课程导向 “技术—艺术”是目前教育技术学专业的指导思想,这一思想源于专业的整合。教育技术学专业划分在渭南师范学院传媒工程学院中,该学院设立了动画、数字媒体技术、广播电视编导、数字媒体艺术等几个专业,这就为教育技术学专业发展创造了良好的硬件环境。学院拥有划分明确的计算机基础实验室、动画制作实验室,非线性编辑实验室,作品创作工作室等,结合其他专业的艺术类课程,能够让教育技术学专业的学生利用计算机技术,以艺术思想为指导创作教育技术产品。 2.4构建数字化实验平台 由于专业特点,我们在建构主义理论指导下充分利用现代信息技术、多媒体技术、网络技术搭建数字化综合实验平台,为学生和教师提供丰富的学习资源。通过这个实验教学平台,让学生可以完成摄影、电视节目创作、计算机基础等传统实验课程,还可以完成程序设计、多媒体课件制作、计算机辅助教学、计算机网络等课程的实验教学。这个实验平台中计算机类课程可以从以下两个实验模块构建:计算机相关技术实验模块,包含计算机基础、程序设计、数据库等实验,对于不能直接进行的实验,可借助多媒体技术将文本、图像、声音、动画、视频等综合运用;数字化音频视频实验模块,借助计算机的音频、视频采集和处理技术,把豪杰解霸、格式工厂以及计算机非线性编辑技术引入实验中,在实际实验教学中,也可适当的加入电视台目前所使用的视频编辑软件。 3计算机课程体系构成 3.1计算机基础课程 教育技术学专业在大学一年级开设的计算机课程主要是一些基础课程。通过这些的课程的学习让学生了解计算机的基本使用,更重要的是激发学生对计算机技术的兴趣。事实上,在实际课程学习中我们也要顾及学生的个体差异,有些学生已经很熟练的操作计算机并且具备一定的编程能力,相反有些学生却很少使用过计算机。这样的问题在实际教学中,通常采用课堂上兼顾大部分学生的学习水平,在实验课上提出不同层次的实验要求。课程构成上,我们及时更新教材的内容,目前对于计算机文化基础选用的是windows7操作系统。在低年级,可以进行一些直观应用型课程的学习,例如计算机的安装与维修课程、图像处理课程、多媒体课件制作课程,这类课程属于“所见即所得”的课程,学生入手很快,我们在授课中采用的是最新版本的相关软件(photoshopcs5,flashcs5.5),让学生通过这些课程的学习能够让学生很快进行简单的教育技术作品创作,这为下一步深入学习相关计算机课程创作了良好的条件。 3.2计算机应用优秀课程 经过相关计算机基础课程的学习,学生对于计算机知识的学习有了一定的基础。在接下来的大学二、三年级进入相关计算机课程的深入学习。对教育技术学专业而言,计算机课程的深入学习尤其是编程能力的培养显得尤为重要。教育技术学专业的程序设计类课程包括:C语言程序设计、面向对象程序设计、网络编程、Flash高级编程等。对于这些课程的开设也经过了不少的探讨。教育技术学专业的学生不能仅停留在只会应用计算机软件的水平,更重要的是可以通过对学生编程思想的培养,学生能够借助多媒体技术以及程序设计构建网络课程、教学网站、教育软件、教育游戏等。实际授课中,不难发现对于像数据结构、算法设计这样的课程,教育技术学专业的学生学起来很困难,因此,从课程开设的角度以及教学计划的调整方面并未开设,而是选择在其他程序设计课程中添加关于数据结构和常用算法的相关知识。这些计算机优秀课程的设置应该有先后次序,首先开设面向过程的程序设计课让学生具备一定的编程思想,了解基本的算法,接下来开设数据库原理与设计的课程、面向对象程序设计以及网页设计与制作的课程,为后续网络编程课程的开设起到铺垫作用,通过网络编程的学习,学生掌握动态网页制作技术,在教学中选用主流的SQLSERVER数据库,Java语言等。教学中,我们也开设了部分程序拓展课程,如Flash高级编程,让学生通过对actionscript3.0的学习,可以创作更生动、更具交互功能的教学软件。各个高校的教育技术学专业所开设的计算机类课程各有不同,作为地方性的师范类院校,我们需要思考的是怎么样才能走出自己的特色,在这个长期过程中,值得关注的是一定要抓住计算机课程的特点,改革现有的教学方法和教学手段,尤其是要重视实验教学。在保证实验课时的前提下,丰富现有数字化实验教学资源,加大实验教学中设计性、综合性实验的比例,培养学生的创新思维和创新能力,这样,才能培养出为地方发展服务的创新型人才,才能保证教育技术学专业的长足发展。 作者:田贞 单位:渭南师范学院 教育技术专业论文:教育技术专业硕士学位论文优选研究 【摘要】教育技术专业硕士学位论文优选属于教育技术学中的一个评价问题,而评价活动包含着极其复杂的人为因素,是一个复杂性问题。面对这样的问题,使用问题解决理论、复杂性系统理论作为指导,运用复杂评价方法:模糊德尔菲法、模糊层次分析法、模糊综合评价法科学化地实现教育技术专业硕士学位论文优选,并以实例进行了验证。 【关键词】教育技术;学位论文;复杂性系统理论;模糊数学方法 引言 硕士学位论文是研究生教育的重要组成部分,对学位论文的优选就及其重要,在整个教育技术评价过程中占有重要的地位。建立科学、有效的评价思想和方法,对研究生的培养具有指导作用,对研究生的论文写作具有导向作用,同时对学位论文的评审具有很大的借鉴作用。 教育技术专业硕士学位论文优选属于教育技术学中的一个评价问题,而评价活动包含着极其复杂的人为因素,因为在评价过程中各自的认知水平、所处地位及自身需要的差异不同,且不同评价者往往会强调评价对象的不同方面,也可能会在不同时期提出不同的标准来衡量客体。所以,这样的评价活动就呈现出很大的随机性、模糊性、不确定性和不稳定性。实质上教育技术专业硕士学位论文优选问题是一个复杂性非线性的评价问题,该问题用一般的简单的线性方法是无法得出合理结果的,而应该使用复杂性评价方法来解决。 一 解决教育技术专业硕士论文优选问题的指导思想 1 问题解决理论 根据问题的结构组织,斯滕伯格把问题分为结构良好问题和结构不良问题。结构良好的问题可以采用问题解决的一般方法,也就是一般系统的方法论。结构不良的问题与结构良好的问题相反,它们往往没有规则和稳定性,是指那些初始状态与目标状态信息不明确,也没有明确的解决方法和途径的问题。它的特征是在结构上具有不明确性,在解法规则和答案上具有模糊性和开放性。依据此理论教育技术专业硕士学位论文优选问题就是一个结构不良的复杂性评价问题。面对不良结构的复杂性评价问题,必须用复杂系统的方法论来解决。 2 复杂系统的方法论――从定性到定量综合集成方法 钱学森曾针对开放的复杂系统提出的一种方法体系――从定性到定量综合集成的方法。综合集成方法的实质是把专家体系、信息与知识体系以及计算机体系有机结合起来,构成一个高度智能化的人机结合体系,这个体系具有综合优势、整体优势和智能优势 [1] 。从定性到定量综合集成方法的精髓体现在“人机完美结合”,即把人的“经验”、“心智”与计算机的高性能计算有机的结合起来[2]。做到人脑加电脑,以人脑为主 。将这一思想引入到教育技术学专业硕士论文优选问题中,可以引导我们对于确定性的事件我们用电脑处理,这样可以提高效率和正确率;而对于模糊性、随机性和非线性的事件用人脑来处理,这样两者的综合就可以各显优势,弥补各自的不足,从而有效、科学化解决问题。 二 以理论为指导建立评价体系 1 文献调研法――确定指标体系 查阅大量有关教育技术专业硕士生培养文件、论文的评价、教育技术专业论文以及其他学科论文评价指标体系[3][4]等方面的内容,并综合云南大学教育技术专业教师与学生的意见,初拟指标项:一级指标项6项,二级指标项16项。 2 模糊德尔菲法[5]――确定指标项 模糊德尔菲法是将模糊理论引入到德尔菲法中用于解决复杂(不良结构)问题的有效手段。它的优点是省时,成本较低,只需一轮的问卷调查,且考虑了所有专家的意见以及调查过程中不可回避的模糊性,计算简单,可处理多层次、多属性和多方案的评价问题。这里我们用模糊德尔菲方法来确定各个初拟指标项的取舍问题。 方法步骤如下: (1) 对总目标建立起指标体系。 (2) 以专家问卷的方式,让专家就上述指标体系中的各指标对目标的重要程度给出估计模糊权重值。 (3) 建立模糊三角函数。 其中,XAi为第i个专家对A指标所给定的模糊权重;LA为所有专家对A指标给定的模糊权重中的最小值;UA为所有专家对A指标给定模糊权重中的最大值;MA为所有专家对A指标给定模糊权重的几何平均值;i为第i个专家;A为指标; 为指标A的模糊权重的向量。如图1把LA 、UA和MA依次视为A指标的模糊权重的最小值、最大值和最可能值,模糊权重的隶属函数为图1所示,这使得模糊权重涵盖很广泛,而不只是一些特定的部分。这样就综合考虑了所有专家的意见。 (4) 选择评价准则。 利用上面所得的模糊三角函数,以MA为隶属度来代表专家组对A指标的共识,以依项目研究者而给定的阈值S为限,我们可以筛选指标A。当MA≥S,接收指标,当MA 依据上述步骤,用问卷以及访谈的形式征询得到云南大学教育技术专业教师、学生对指标的意见,并综合查阅的资料得出教育技术专业硕士学位论文评价的指标如表1。(注:表里括号中的权重数据由下面的模糊层次分析法得出) 3 模糊层次分析法[6]――确定指标权重 大多数评价问题是复杂的、非结构化的,采用简单的方法难以解决。一般来说,人们习惯于将复杂问题进行多层次分解,然后逐个讨论解决。层次分析法(AHP)为复杂问题的评价提供了一种简单易行的建模方法,是一种定性和定量相结合的、系统化的、层次化的分析方法。而模糊层次分析法(FAHP)与层次分析法(AHP)相比,FAHP更具有优势和实用性,因为FAHP较好地解决了层次分析法中判断矩阵一致性难达到的问题。 模糊层次分析法步骤如下: 则层次单排序的各权重: 由此就可求出各层元素的权重值。经过大量的文献调研以及综合云南大学教育技术专业教师以及学生意见,并结合上述方法得出评价指标体系以及各指标的权重:如表1。 4 模糊综合评判方法[7] 在实际工作中,对一个事物的评价常常涉及多个因素或多个指标,这时要求根据这多个因素对事物作出综合评价。模糊综合评判决策是对受多种因素影响的事物作出全面评价的一种有效的多因素决策方法。模糊综合评判法步骤如下: (1) 确定与评估有关的各参数集:评价因素集U、评价等级集V和评估因素的权重系数集W,并确定评价分几层进行。 (2) 建立评估因素与评估等级之间的模糊关系矩阵及相应的权重系数集。 (3) 用模糊综合评估模型对各评估层次的模糊关系矩阵进行变换,即用公式 进行矩阵乘法运算,得出各层次的评估矩阵 ,对最终的评估矩阵H进行数据处理,又按照步骤(3)计算,直到算出一级指标 (4) 用一级指标的权重模糊向量 与 做合成,求出一级指标对应的模糊综合评判 ,并对 做归一化处理。 (5) 根据最大隶属度法或转化成相应等级分值,再进行综合判断。 三 分析验证 1使用上面建立的评价指标体系,收集到五位教师对某一篇毕业论文评分数据如表2。 2 根据模糊综合评价方法得出最终的成绩Z=[0.2762 0.2762 0.2762 0.1715] [90,80,65,50]=72.64。于是得出结论:该论文综合评价得分为72.64,在70分以上属于良的等级。 3 信度与效度的检验。 (1) 信度检验,将表2中的数据做相应处理录入到spss中,执行操作Analysis-Scale-Reliability Analysis,得到Cronbach α的数值为0.998,可见评价结果的可靠性较高。 (2)效度检验,在spss中执行Data Reduction-Factor,得到指标B1的贡献率为30%,指标B2贡献率为56.538%,两者相加已远远超过60%,这说明累积贡献率比较高,具有较好的效度。 四 总结 教育技术专业硕士学位论文优选是一个复杂性评价问题,该评价体系以问题解决理论以及著名的从定性到定量综合集成的方法为指导,使用模糊德尔菲法、模糊层次分析法、模糊综合评价法,从而科学化地实现教育技术专业硕士学位论文优选,最后以一个实例分析验证。文中解决复杂性问题的思想做相应的改变与扩展可用于其他的复杂性问题评价和决策。 教育技术专业论文:教育技术专业本科毕业论文写作分类指导探究 【摘要】教育技术专业毕业论文写作是专业本科教育中的一个重要环节,各高校都拟定了相应的实施方案,提出了格式要求和通用的写作步骤,但毕业生的论文质量并不太尽如人意。为切实提高论文质量,有必要对论文写作进行分类指导探究。 【关键词】论文分类;主要任务;写作步骤指导;典型题目 教育部高教司2001年编写的高等学校毕业设计(论文)指导手册对本科毕业论文的要求是通过毕业论文巩固所学理论知识,进一步提高学生的各项基本技能、实践能力和决策能力[1]。教育技术专业本科毕业论文是综合考查学生运用教育技术专业知识分析和解决实际教育教学问题能力的重要方式,但是现有很多毕业论文缺乏科学和规范,论文质量并不高。本文参照教育科学研究方法,尝试将论文分类,并就每类的主要任务和具体写作步骤展开探究,列举出典型题目,以求为毕业生提供参考。 一 综述/评述类论文 1 定义 查阅某一专题在一段时期内的相当数量的文献资料,经过分析研究,选取有关情报信息,进行归纳整理,作出综述或评述的文章[2]。 2 主要任务和写作步骤指导 (1) 选题 选题首先要内容新颖,且近几年确有进展,为本专业所关注的焦点;其次题目不要过大,面面俱到的文章很难深入研究优秀问题,往往流于泛泛而谈。 (2) 查阅和积累有关文献资料 一方面,需要搜集权威性的参考书,如专著、教科书、学术论文集等。另一方面是查找期刊和文献资料。 (3) 提出综述/评述的问题 用200-300字的篇幅提出问题。指明写作目的、意义和作用;阐述所综述/评述问题的资料来源、历史、现状及发展动态。如果所选题目属于争论性课题,需要指明争论的焦点所在。 (4) 进行具体综述/评述 首先,通读、细读、精读文献资料,分析每篇文章的主要论点,分类摘记其主要内容,包括技术方法、重要数据、主要结果和讨论要点。其次,对摘记的资料进行加工处理,使之系列化、条理化。可以从以下顺序进行综述[3]:①历史发展:按时间顺序说明这一课题的提出及各历史阶段的发展状况,体现各阶段的研究水平。②现状分析:介绍国内外的研究现状及各家观点,详细介绍有创造性和发展前途的理论或假说,并引出论据;对有争论的问题要指出问题的焦点和可能的发展趋势,并提出自己的看法;对一般的、过时的或已被否定的观点可从简描述。③趋向预测:在纵横对比中肯定所综述/评述课题的研究水平、存在问题和不同观点,提出展望性意见。 (5) 总结 对综述/评述所得出的结论进行评议,对文章的特色和不足进行总结。 (6) 参考文献 依引用先后次序或参考程度排列参考文献,引用的国内外文献必须真实。由于现在的综述/评述多为“现状综述/评述”,所以70%的引用文献应为3年内的文献。 3 典型题目 美国教师专业发展策略综述/教学设计的国际前沿研究/从网络教育的发展看回归教育现象/面向学习者的教学设计评述/教育技术研究范式与发展研究/信息技术与课程整合的研究现状与趋势分析/教育游戏的国际研究动向以及启示。 二 实证类论文 1 定义 针对教育技术领域的某一问题或专题,有目的地进行调查与考察、试验与分析,或进行相应的实验研究,得到系统的观察现象、实验数据或效果比较等重要的原始资料和分析结论的论文。实证研究分为定量研究、定性研究、定量和定性相结合的研究,近年来的研究主要集中在后两者,主要研究方法有调查问卷/量表(常伴有访谈)、文本分析、观察法,实验法等[4]。 2 主要任务和写作步骤指导 (1) 确定研究的问题 明晰研究背景和研究目的,分析课题是否具有创新性、可行性,影响可行性的一般因素是什么。 (2) 分析研究的问题 首先,界定研究涉及的基本概念,搜集相关支持理论。其次,分析所研究的问题是否具有普遍性及导致这个问题出现的原因;前人的研究成果及其可借鉴的研究方法或手段;再次,说明作者拟从哪些创新角度对此问题进行研究,建立研究假设。 (3) 制定研究的方案 运用实证方法展开的研究,需要事先作好周密的设计,以求对实施研究进行严格的控制,尽量排除研究者、被研究者主观因素的影响,具体做法如下:确立研究中需要考虑的相关因素和观测指标;确定研究方法;明确已具备条件和尚需创设的条件;明确研究的具体步骤和时间安排;设计必要的问卷、调查表、测验题、实验过程等。 (4) 实施实证研究 依据方案进行研究,采用不同的研究方法时,研究过程也有差异。例如在以调查/访谈为主的实证研究中,首先需要进行预调查,然后根据预调查结果修改调查设计;实际调查中注意尊重客观事实,如实记录,不把主观倾向带到收集材料的过程中。在以实验为主的实证研究中,首先,进行实验前测;控制实验的各个环节、实验对象、实验时间和场所的安排等因素;其次,如实记载自变量的操作情况、无关变量的控制情况、因变量的变化情况和其他相关情况;再次,进行实验后测,了解实验后被试在所研究的特质上达到的水平[5]。 (5) 整理资料,作出总结 对研究过程进行总结;用适当统计方法对收集的资料进行归类整理并详细分析;得出研究结论,以量化资料反映客观属性,并提出解决问题的指导性或改进性的策略或建议。 3 典型题目 (1) 课程/课堂教学 幼儿园动漫环境创设效果的研究/非语言符号在信息技术课程教学中的应用研究/小组讨论学习在**课堂中的效率研究/**市高中信息技术与**课程整合现状分析/《现代教育技术》公共课的现状调查和研究。 (2) 学生学习 **地区高中学生研究性学习情况与调查研究及推广措施/概念地图支持学习困难学生写作的实验研究/**市在校大学生博客使用现状调查与分析/大学生信息技术技能的调查研究。 (3) 教师专业发展 对**市中学教师教育技术能力培训方式的研究与建议/中学对教育技术师范生能力与素质需求调研/中学信息技术教师职业倦怠调查研究及应对策略/**地区高中教师的信息技术能力的调查与分析/教育Blog促进教师专业发展的现状研究与展望――以**地区为例。 三 设计类论文 1 定义 本文界定的设计类论文是设计课堂活动、模型、系统等一些应用性研究的文章;它重在应用或检查理论,并依据理论进行分析设计,得出直接的设计成果。本类主要是设计课堂活动及一些应用平台模型,对于以编程实现的应用系统的设计与开发,将在第四类论文中阐述。 2 主要任务和写作步骤指导 (1) 对选题背景和依据理论进行概述 对选题背景进行描述,指出设计的目的;对相关概念和支持理论进行概述。 (2) 对相关研究现状进行深入调查 深入调查国内外的相关研究现状,从已有研究成果提炼出本课题可以借鉴的具体内容和要素,并重点指出已有研究成果中的不足之处,分析哪些方面需要改进,初步确定本论文中的设计需要解决什么实际问题。 (3) 对设计进行需求分析 在上一步中已经初步确定所做的设计需要解决哪些实际问题后,紧接着就要对设计的可行性进行分析。如果可行,则要进一步具体回答“本设计要做什么”的问题,细化设计任务。 (4) 进行具体的设计 根据细化的设计任务来进行具体的设计,作者可以自行选择是否详细描述具体的设计过程。 (5) 应用所做的设计 应用分两个阶段:试应用和真正应用。前者主要检测所做的设计是否完善;后者是根据试应用结果对设计进行改进和完善,直接检测所做设计的应用效果。不管是哪种应用,都需要记录应用的具体过程。 (6) 分析成果,总结和展望 对应用成果进行分析,将成果与目的对照,看有没有实现设计目的;指出具备更完善的条件时设计还能改进的地方。 3 典型题目 基于三维动画技术的视频课程片头设计/基于协作学习的课堂活动设计/中学信息技术网络学习社区的分析与设计/多媒体界面的创意设计/网络教学平台的整体设计/绩效观下的企业培训教学系统设计。 四 开发类论文 1 定义 本文界定的开发类论文是描述为解决教学实践中所遇到的问题而设计的应用软件系统的开发及应用过程的文章。由于是教学应用软件的开发过程,所以可以参考各类软件生命周期模型,在模型指导下融入对教学过程的思考,实现教学过程思想对软件开发的指导,以及软件应用对教学过程的反馈与建议。 2 主要任务和写作步骤指导 (1) 对选题背景和依据理论进行概述 同“设计类论文”,着重描述在教学过程中需要解决的问题性质、简要解决办法及对系统功能的大概要求。 (2) 对相关研究现状进行深入调查 同“设计类论文”,并对该软件系统解决特定问题进行一定程度的预期。 (3) 进行软件需求分析, 首先进行可行性分析;其次确定系统可以实现怎样的功能,即系统“要做什么”,从该步骤开始,可以参考几种常见的软件工程生命周期模型来安排系统开发的过程和进度,采用常用的结构化分析方法来进行分析,并且撰写相应的文档,例如数据流图,数据字典,说明以及补充材料等[6],为设计过程做好充足的准备。 (4) 设计过程 包括概要设计和详细设计过程。对(3)中的系统功能进行细化,进行系统总体结构设计,数据结构以及数据库的设计,产生若干独立的功能模块,然后再对每个模块进行详细设计。 (5) 编码与测试 即软件开发中实现的环节,可以独立进行,撰写相应的文档,总结一些实现方法和技术优化上的体会。 (6) 系统的应用和反馈 类似于系统开发的调试阶段,即让系统在实际环境中运行,看系统的运行是否能够适应软硬件环境,是否真正满足预期的要求,并记录反馈信息,以再回到阶段(4)进行优化设计,改善系统的性能;在最终成品的应用中记录最终的应用效果。 (7) 总结和展望 对开发成品及其应用成果进行评价,将成果与开发目的对照;对比目前同领域中的其它系统,总结过人之处和不足之处,指出具备更完善的条件时开发还能改进的地方。 3 典型题目 网络教学交互系统的设计与实现/基于.net的网络教学平台的设计与开发/基础教育研究性学习平台的设计与开发/基于Web2.0的在线搜索系统的开发/基于Web2.0的网络学习平台的开发。 五 比较类论文 1 定义 比较研究法是通过审查、判断并列举事物之间的相同点与不同点的方法,可分为横向与纵向、同类与异类、定量与定性比较;比较的对象可以是同一事物在时间序列上的特征或现象,也可以是不同事物在同一时间序列、不同空间结构上的特征或现象[7]。它广泛存在于上述四类论文中,本文探讨的比较类论文是指通篇以比较为主要手段,展现和分析比较的内容,以揭示事物本质的论文。 2 主要任务和写作步骤指导 (1) 确定比较的主题 首先,选择比较对象,确定比较的主题。其次,在头脑中产生对此主题比较目的的假想,比较目的需要立足实际,且在比较研究中可验证。再次,确定比较的具体内容和比较标准。 (2) 获取相关资料 搜集和初步整理资料。可以通过实地考察、阅读文献、调查访问、座谈讨论、实验等多种渠道收集资料,但考虑到所选材料对达到比较目的的可靠性和有效性,需要选择最优的渠道以保证材料的真实性和客观性。 (3) 描述比较内容并进行差异分析 对每一项比较内容进行描述,进而列举比较对象间的异同,站在历史、辨证、多维的视角上来分析比较对象间形成异同的原因。 (4) 得出比较结论 对所比较事物的本质进行进一步揭示,并验证笔者的假想有没有实现,得出比较结论。 3 典型题目 信息时代电视传播的嬗变/论信息技术环境下学生学习方式的变革/多媒体信息传播与大众传播的比较/网络课程与精品课程的对比研究/大众传媒信息与学校教育信息比较研究/Web2.0应用国内外现状比较研究/现代远程教育监督机制中外比较研究/农村受众媒介素养习得差异性研究/**和**区域信息化差异比较/**市重点小学教育网站主页设计比较研究。 六 总结 本文探索出的教育技术本科毕业论文的几种分类及各类的主要任务和具体写作步骤,只是在为提高毕业论文质量上的一种探究,必有不足之处。在论文实际写作中学生还需综合地、灵活地选用各种研究方法,在各类论文具体写作步骤基础上学会变通,不能固化在这些框架中,这样才能写出创新的、高质量的毕业论文。 教育技术专业论文:教育技术学专业“数据结构"课程的教学研究 论文关键词:教育技术 数据结构 教学质量 论文摘要:本文从教育技术学专业“数据结构”课程的重要性出发,提出了当前教学中存在的学校管理政策、教师教学和学生自身等三个方面的问题,并深入研究其解决策略。最后,提出了有利于教学发展的几点建议,以促进教学质量的提高。 一、引言 教学是诸多因素相互作用的活动,是由教师的教、学生的学,以及教学内容、教学方法、教学管理、教学保障等诸多因素在一定的时空环境内综合作用的复杂活动。高校教学具有教学任务的多样性、教学内容的高深性、教学对象的差异性、教学情境的复杂性和教学过程的探索性等诸多特点。“数据结构”作为高等院校教育技术学专业的一门专业课程,其教学目标是培养学生通过理解、分析和研究计算机处理的数据对象的特性,从而选择适当的数据结构、存储结构和相应的算法,并熟练掌握算法的时间分析和空问分析技巧。而且,“数据结构”还是教育技术学专业部分专业课的先导课,如“数据库原理与应用”、“网络编程”等,所以本课程的教学效果将直接影响到学生对其它后续专业课的学习,在专业建设的地位十分重要。因此,本文针对教育技术学专业学生的特点、数据结构课程的性质以及相关的学校教学政策,对教育技术学专业“数据结构”课程教学中出现的问题以及解决策略进行了研究。 二、教学中存在的问题 虽然数据结构课程在教育技术学专业中的开设时间已有多年历史,但目前数据结构在教育技术学专业中的教学还存在一定的问题,主要表现在学校管理政策、教师教学和学生自身等个方面。 1.学校管理政策方面。(1)当前各大高校都出现了“重科研轻教学”的现象。很多高校教师认为搞好科研是“名利双收”的事情,因此往往在科研上投入的时间较多,而忽略了教学。(2)在教学设备上,跟计算机专业的硬件设施、多媒体设备以及上网条件相比,教育技术学专业的条件相对差一些,学校对此的重视还不够。 2.教师教学方面。(1)观念陈旧,缺乏研究能力。一般来说,承担“数据结构”课程教学的老师都具有较深厚的计算机知识,可是他们往往偏重于专业知识的传授,忽略了教学方法的革新问题,而教学方法的革新要求教师具有一定的研究能力。缺乏研究能力的教师,面对教育改革发展的新形势,往往只能被动地跟着走。(2)“数据结构”教学课件形式死板、文字较多、活泼性差、甚至出现文字错误,不能吸引学生的注意力。(3)板书中,字体较小、文字歪斜、字迹潦草、层次不够清晰。 3.学生自身方面。(1)学生计算机知识水平层次不齐,而且跟计算机专业的学生相比,教育技术学专业的学生的计算机操作能力相对较弱,掌握的编程语言较少,编程水平较低。(2)对于数据结构这种理论性较强的课程,大部分学生没有学习兴趣,积极性比较差,没有养成自主学习的良好习惯。(3)数据结构课程本身具有一定的复杂性和抽象性,学生往往把握不了课程的知识脉络,对理论知识理解较困难,在实践教学中学生的实验动手能力相对薄弱。(4)实验中,学生往往忽略了算法的分析和研究,而只着眼于怎么把程序调通,偏离了数据结构实验教学的方向。数据结构课程的优秀是算法设计,不能等同于程序设计。数据结构强调的是基本数据组织与基本处理方法,应该注重基本算法设计能力的培养,用这些基本内容构成程序设计的优秀。 三、解决策略 从教育技术学专业“数据结构”课程教学存在的问题来看,其教学改革要从教学制度、教学思想、教学内容、教学过程、教学环节、教学设备、教学原则、教学方法和教学组织形式等九个方面着手。具体措施如下: (1)在管理制度上,学校应加强对教学的重视力度。各高校应根据自身实际,制定向教师倾斜的分配制度和管理机制,这是确保教师队伍数量和质量的重要保障。比如采取“骨干教师评选和奖励制度”以及“教学成果积分制”等,提高教师教学和探索教学方法的积极性。 (2)加强“数据结构”等计算机专业课的硬件教学设备建设,为教育技术学专业的老师和学生提供较好的学习和上机环境。 (3)要确定每次数据结构课程的教学内容。教学内容是教学设计的优秀,要抓纲务本,因材施教,紧扣目标,突出重点。为了适应各层次学生的学习需求,需要提升教学内容层次,激发他们的学习兴趣。 (4)对于在职的教师队伍,应该通过多种形式的继续教育方式,通过参加教学方法的改革实验或参加学术会议,为高校教师灌述新的教育理念,掌握新的教学方法,从影响很深且又习惯的“满堂灌”教学模式中走出来,适应新形势下的教学要求,不断提高教师的综合素质。 (5)在教学中应该将学生的独立思考与合作交流相结合。通过在教学中设置问题情境,学生参与,师生合作讨论来培养学生的创新意识和实践能力。这样可以变“以教师为中心的教学模式”为“以学生为中心的教学模式”,争取较以前更多的时间让学生参与教学,提高学生学习的积极性和自主学习的能力。 (6)加强教材建设。高校必须重视教材建设,教育部鼓励各高校使用“面向2l世纪课程教材”和近3年出版的新教材,重要目的是为了吸收科学技术和社会发展的最新成果,结合专业调整,加快教材的更新换代,要杜绝质量低劣的教材进入课堂。 (7)数据结构课程中算法设计是一个关键方面,也是学生普遍感觉比较难的一个问题。教学中,教师应该对算法给予准确描述和举例,并对实例采用工程化的函数设计(即函数设计中包含充分的注释语句)方法来引导学生,这样可以帮助学生更好地理解函数中的参数。 (8)加强实践教学。实践教学对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神和实践能力具有特殊作用,必须予以高度重视。要建立和完善教学、科研、生产相结合的多功能实验室,充实基础实验室设备,改善实验教学条件,积极更新实践教学内容,探索实验教学与科研课程相结合的新的实验教学模式,多开新的综合性、设计性实验。 四、几点建议 (1)当前各种语言如c++、Java的广泛使用和蓬勃发展,使得数据结构的描述语言也越来越丰富,使用C++或Java的数据结构课程教学已经普遍存在于高校的计算机专业中。因此,扩大教育技术学专业学生的语言学习范围、提高各种语言的使用能力也是势在必行的。 (2)对教师来说,要搞好“教学”和“科研”的关系,合理分配教学和科研的时间,重视教学的同时,不耽误科研的进度。高校将“教学”和“科研”融为一体,由一个部门统一去管理和操作是时展的需求。现在一些地方将教育科研与教学研究两个部门合并,统称“教育科学研究院”,就是一种很好的尝试。 (3)大学扩招问题影响了学生的质量,较差的学生影响了班级的学风建设。政府部门应该采取相应的措施,缓解教师授课中学生水平良秀不齐的压力。 五、总结 总之,教育技术学专业“数据结构”课程的教学要根据教学对象的特点,灵活运用教学方法,才能有效地激励学生的学习动机,激发学生学习的主动性、积极性。要设计正确科学的课堂讲授思路,强化阶段目标教学内容设计,提高课程的教学效率。只有这样,才能把教育技术专业数据结构课程的教学提高到一个新的认识,教学质量达到一个新的高度。 教育技术专业论文:浅析教育技术学专业学生信息能力现状与策略研究——以陕西理工学院为例 论文关键词:教育技术 信息能力 信息能力培养 论文摘要:本文通过个别调查法和座谈法,对本校05级教育技术学生的信息能力作了一个初步调查,通过调查结果的统计分析,发现大部分学生目前的信息能力不容乐观,并提出了一些相应的对策。 在科技发展的今天,知识的转化速度加快,教育技术学专业的学生应该比其它专业的学生具有更强的信息应用能力,特别是在教学方面的应用,需要具有对信息的查找和创新能力。 1信息能力的含义 息能力是对各种信息技术的理解和活用的能力,即对信息的获取、理解、分析、加工、处理、传递的理解和活用能力。信息能力是一种基本的信息素养,它是一种在技术层面、操作层面和能力层面上的素养,是个体在主动选择和运用信息及信息手段的基本素质。信息能力的构成,主要包括获取信息的能力,处理信息的能力,生成信息的能力,创造信息的能力,信息交流的能力。获取信息是指人们通过对自然的感应、人际交流和大众传媒,利用一定的信息技术获取信息的能力,是人们能够利用信息的最基本能力。信息处理能力是指能对搜集的信息进行理解、归纳、分类、存储记忆、批判、鉴别、遴选、分析综合、抽象概括和表达等。其中信息理解能力、信息分析综合能力和信息批判能力尤其重要。在信息搜集、选择、理解和批判的基础上,能准确地概述、综合、改造和表述所需要的信息,使之简洁明了通俗流畅并且富有个性特色。围绕同一目的,在多种多样的信息交合作用的基础上,迸发创造思维的火花,产生新信息的生长点,从而创造新信息,达到搜集、选择、理解和批判信息的终极目的。信息交流就是人们将自己拥有的信息,通过各种形式纳人统一的、正规的信息交流渠道的能力。其中信息意识是基础;准确的判断能力是关键。 2教育技术学专业学生信息能力现状分析 2.1研究的对象、内容及方法 该次主要是针对陕西理工学院05级教育技术学本科专业的71位学生展开的一项小范围调查。通过座谈法,访问法,观察法和问卷调查法了解学生目前获取信息,处理信息和创造信息的能力。这些信息的能力分散到该专业主要体现在计算机基础应用能力,程序编写能力,多媒体课件制作能力和计算机网络建设能力上。 2.2现状分析 2.2.1基于计算机机基础的应用能力现状 在计算机的基础能力掌握方面,我们教育技术学专业学生主要涉及到的是计算机基本技能(Word,ExceI,PPT)的掌握,该项能力是要求所有专业的学生都掌握,只不过是要求我专业学生能够更进一步。它们的主要作用在于提高教技学生的能力素养,是一种基础性的能力,要求每一个人都能够熟练掌握应用。 通过对40个学生(其中男20,女20)进行小范围调查,统计发现,对于WORD的应用,20位女生中,有19人能够基本掌握,1人对此根本不熟悉,其中13人能够熟练掌握;20个男生中,全部学牛都能够基本掌握该项能力.16人对此应用特别熟练。 对于该项能力的掌握,大部分认为只需要会打字,会进行简单的排版就可以了。但是我们需要明白的是,文本的编辑和处理能力是较打字能力重要的多。文字的编辑能力应该包括文字的录人,排版,编辑以及图文处理。在这个模块中,文字的录人是没有问题的,而在图文的综合处理方面,女生的能力则较男生次之。 对于EXCEL的应用,主要对20个男生和30个女生进行了小范围的访谈,通过谈话,我从中了解到,有18个男生能够基本掌握该能力,12人达到熟练,2人不熟悉;在30位女生中有21名基本掌握,15人达到熟练,其他9人基本不接触。 对于该项能力的掌握,明显低于对WORD的掌握要低得多,这项能力主要是要求学生能够具有较强的信息处理能力,即就是处理数字信息的能力,如对数字做进一步的计算,排序,以及插入图表图片等。 对于PPT的应用现状,主要是通过观察法来调查实现的。通过整体的浏览和观察发现,基本上所有人都能够基板掌握该项技能,能够作出比较简单的少页数量的作品。但是若要完成比较复杂或者连贯的多页数的作品,则没有多数人能够顺利的完成。并且从完成作品的质量上来看,大多数人存在页面设计不合理、缺少实质性的内容等问题。 综合上面三种能力,我们不难发现,在信息的获取能力和处理能力方面,男生有明显的强势。信息的获取能力主要体现在获取文字信息,图文图像信息上,这一点在文字编辑和PPT制作方面体现的较多,这也就要求我们教育技术专业的学生不仅要具有普通的文字和图片图像处理能力,还必许具有过硬的图文处理能力,这也就是说我们还应提高自身的信息处理能力及在生成信息的能力:数字信息的获取能力主要用与EXCEL中基本信息的得到,基本信息的获得有利于后期的再利用,体现在该项目上主要就是数据的处理。任何一种技能的习得,都不是孤立存在的,获取信息的同时我们实际也是在进行某些信息的处理和在加工。 2.2.2程序编写能力的现状分析 较计算机专业的同学而言,我们学习程序的编写主要应用与教学系统设计和开发上,不是单纯的对其进行掌握和了解后就可以的。而是要求学生能够熟练的掌握,并能够通过对所获的基本信息进行生成和创新,开发设计一些教学辅助软件。 在该项调查中,主要是对20个男生和10个女生的C语言及VB语言的应用现状进行的。通过访谈得到如下数据,从数据中可以比较清楚的看到学生能力的不足 从这两个图表中,我们不难看出,学生对这两种语言的掌握程度普遍偏低,能力的获取和应用都在百分之六十以下,更谈不上信息的生成,创新和交流。基于这种情况,通过与学生的了解发现,大部分学生反应听不懂或者是原本有信心后来却力不从心等等。总结起来,更多的问题还是在学生自己的身上。不能从老师的讲解中获取知识,说明信息的获取能力较差,不能根据自己的发展情况制定自己的发展方向,并且不能将已有的信息资源转化为一种动力,不能理解消化信息,不能生成新的信息,对信息的利用意识不够。 2.2.3多媒体课件的制作能力的现状 多媒体课件制作能力体现在教育技术学专业学生的能力应用上主要是能够熟练的运用Authorware软件制作适合个科教学实用的教学课件。那么,我校该专业05级学生是否能达到熟练制作出优秀的课件呢?通过调查发现,实际的现状并不能达到要求。 在这项调查中,我们发现,女生在应用发面的能力微微优于男生的发展。在该项软件的应用实际上主要体现学生生成信息和再创造的能力,因为我们知道,一个优秀的课件不光需要文字的录人,同时需要配有相关的图片,图像,动画以及其它有助于教学进行的各种媒体,不单单要求具有计算机的操作技能,还需要制作者能够充分发挥自己的主观能动性,将课件制作的比较具有人情味儿。在这一点上,刚好发挥了女生比较感性的优势,由此,女生将注意力投人的比男生多,所取得的成果也较男生显著。 3提高学生信息能力的对策 通过对现状的分析,我们发现,学生信息能力的获得较实际需要还有很大的一段距离,要想改变这一现状,提高学生的信息能力,我们应从国家、学校、老师和学生四个角度着手考虑。 国家在政策上应该向西部偏远地区、经济不发达地区予以倾斜,加大扶持力度,保证这些地区信息渠道畅通,信息软硬件资源充足。陕西理工学院地处经济不发达的陕西,且位居秦巴山地,交通不便,信息闭塞,发展缓慢,信息资源不足,硬件基础不够完善,不利于在校大学生信息能力的提高和发展。 学校应该提供给学生大量的实践操作时间,培养学生的动手能力,而不能依旧如高中教学那样,只注重理论知识的学习,还应该提供充足的软硬件资源供在校学生使用。 老师作为传道授业解惑者,首先应将知识即精炼有通俗易懂的传授给学生,并为学生提供充足的实践机会;其次,教师应该合理利用教学资源,对不同的课程采用不同的教学方法,而不能仅仅依赖与对媒体;最后,教师应转变教学观念,不能单纯以成绩来评价学生的能力。 学生,首先应掌握基础知识并达到熟练应用;其次,对自己感兴趣的方面进行深人研究探讨,注重知识之间的融合和完善,加强信息的获取能力和处理能力;最后,对已有的知识能够经常运用,是知识达到深化,从而帮助信息的生成和创造。 教育技术专业论文:浅谈在畜牧兽医专业教学中如何使用现代教育技术 【摘要】实践证明,应用现代教育技术对于提高教学质量和效率有着重要的作用。畜牧兽医理论和实践教学中恰当选用多媒体技术,以形象的“图、文声、像”创造教学情景,能够有效的调动学生的学习兴趣、提高学生的学习效率。多媒体技术与传统的畜牧兽医教学的整合,才有可能收到最佳的教学效果。本文就在畜牧专业课教学中如何合理应用多媒体辅助教学提高教学效率,做一些初步的探讨。 【关键词】畜牧兽医 多媒体 教学 效率 现代教育技术的发展,对传统的教育观念、教育结构、教育内容、教育手段、教育方法、教育形式进行了改革。多媒体系统进入课堂,将现代教育技术带入了崭新阶段。将“多媒体辅助教学”引进畜牧兽医专业教学中,在课堂教学中合理利用“多媒体技术”,会带来许多科技优势,以及对提高教学效率具有促进作用。 1.畜牧兽医专业教学中使用现代教育技术的必要性 现代教育技术全面运用于畜牧兽医教学,可以激发学生学习兴趣,渲染教学氛围,创设特定的教学情境,更重要的是可以有效地突破教学重难点,提高学生能力,收到事半功倍的效果。例如,讲述牛羊病防治、禽病防治时,各种牛、羊、禽疾病的病理变化等用大量的图片代替了原先老师的板书或者口授。在进行动物解剖学课程讲授时,我们完善现有多媒体课堂教学课件,力求每一章节教学课件都做到图文并茂,按照教材制作《动物解剖学》网络教学课程和多媒体教学视频,并全部上网,同时将本课程的图片动画以及与组织胚胎学相关的网络资源在本校的网页上公布,使学生可以随时随地通过校园网进行浏览和学习,达到巩固课堂知识点和扩展知识面的目的。 2.合理使用多媒体技术和网络资源有利于提高教学效率 2.1图文并茂,动静结合,增强直观性 畜牧兽医课程不同于文化基础课,它要使学生建立起一个立体的动态的生物概念,但目前很多课本内容僵化,特别是一些图片资料不能充分说明问题,致使学生形成了片面的理解,而现代的多媒体技术可使呆板的课本知识生动起来。例如我们学习“口蹄疫防治”一节内容时,教师可以先在网上查阅牛、羊、猪口蹄疫的相关图片资料,把能说明问题有代表性的图片粘贴下来,组成一系列的图片资料,在课堂上给学生展示,让学生自己说出它们的临床特征,播放口蹄疫防治方面的教学短片,让学生更多地了解口蹄疫的危害和防治知识。课后让学生自己上网查询这方面的各种资料并上传到网上,相互交流探讨,这样通过学生自己分析和观察得出的结论就很容易被学生接受,这部分知识掌握起来就容易多了。 2.2加大信息量,提高单位时间内的教学效率 多媒体教学可在单位时间内向学生提供大量的信息,在保证教学重点和难点的前提下,学生在单位时间内学到更多的知识,如:病理学是兽医基础学和兽医临床之间的桥梁,它以兽医解剖学、细胞学、微生物学和免疫学等为基础,学生在学习时要大量获取上述课程资料,多媒体教学可以即时调出所需图片、动画、视频及文字内容,大大减少了板书时间。由于教学时间充足,教师可以在讲授知识的同时,引入更多的新理论和新技术,开阔学生的视野,培养学生的创新意识,有利于学生综合素质的提高。拓展学生的发展空间,满足学生学习的要求,培养学生具有知识通融与迁移能力。 2.3信息广泛,拓宽专业知识面 畜牧兽医课程与其它的专业课程也有着较大的区别,其原因在于畜牧行业每天都在发生着变化,新的养殖技术、疾病以及产品都在不断的发展,特别是疾病知识方面经常出现新的疫病,同时人们也在不断探索对付新型疫病的办法和手段,因此只靠课本上对疫病的描述和防治是远远不够的。利用网络和多媒体教学手段可以弥补书本上的不足,利用网络和多媒体技术可以随时采集信息服务教学。比如在讲“禽流感”一节内容时,可以补充2013年春季发生的“h7n9”的相关知识,“h7n9”是一个新型的禽流感病毒,它对人民群众的身体健康和经济生产带来了严重危害,我们可以从报纸、杂志、广播、电视、网络等各种媒体上采集信息展示给学生,使学生及时了解国内外禽流感发生发展和蔓延的趋势,掌握其发病规律、发病机理和发病特征,并且掌握防治措施,并把这些资料上传到学校的教学教学网上,便于学生可以随时浏览和学习。课后 学生在因特网上搜集相关资料并上传到网上,同学之间互相交流讨论,深化所学知识。这些知识是课本上没有的,但这些知识对畜牧兽医专业课教学工作是相当有利的,可以使学生及时了解某些疾病发展的动态和防治措施,激发学生的学习热情,因此,利用网络和多媒体技术所得到的信息来源之广、信息量之大是其它资料不可比拟的,也为拓宽学生的专业知识面起到了很大的作用。 总之,在职业教育教学过程中,特别是畜牧兽医专业的教学工作,网络和多媒体技术起到了不可替代的作用,合理利用多媒体课件可以较好地突破教学难点,提高课堂效率,教师可通过多媒体课件创设诱思情境,展示相关知识背景,引导学生独立地探索和发现、相互讨论和研究,激发学生的创造性思维,经过长期潜移默化,提高学生发现问题、解决问题的能力。学生的认知水平总是由低到高,对客观事物的认识也总是由感性到理性,由具体到抽象。因此,多媒体课件的应用创造了有利条件,可以提高学生的思维水平,培养其探究意识和创造性思维。作为专业教师应深入教学一线,掌握畜牧兽医行业动态,了解新的科技知识,通过网络和多媒体技术传播新知识、新内容,培养出更多的畜牧科技人才。 教育技术专业论文:内蒙古自治区教育技术学专业实践教学现状调查及分析 摘要:实践教学是高校教学的一个重要环节,本文对内蒙古自治区开设教育技术学专业的五所高校教育技术学专业实践教学现状进行了调查,在对调查数据分析的基础上对我区教育技术学专业实践教学提出了几点建议。 关键词:教育技术学;专业;实践教学;调查 一、研究方法及过程 对内蒙古自治区教育技术学专业实践教学现状的研究主要采用调查问卷法和访谈法,调查问卷从实验室条件、实验教学情况、实习情况和毕业论文写作情况四个方面对我区教育技术学专业实践教学现状进行了调查,调查对象为内蒙古民族大学、内蒙古师范大学、包头师范大学、呼伦贝尔大学、赤峰学院这五所学校2010届教育技术学毕业生。本次调查共发放问卷213份,对问卷认真作答后再收回,回收问卷194份,有效问卷194份,回收率91.07%,有效问卷率91.07%。 二、内蒙古自治区教育技术学专业实践教学现状 (一)实验室条件 我区高校教育技术学专业实验室条件如表一,从表一中可以看出我区教育技术学专业的实验室基本上由摄影实验室、演播室、计算机房、微格实验室和常规媒体实验室构成,实验仪器设备能够满足专业课教学的需要。 (二)实验教学情况 调查结果表明决大多数学生(81.3%)喜欢上实验课。73.2%的学生认为实验课的时间安排的比较合理。82.9%的学生认为通过实验课,本人的实践技能有所提高。调查结果也反映出实验教学中存在的一些问题,仅有16.5%的学生实验课前进行预习。全部知道实验项目为综合性实验的仅占8.2%。能够熟练使用实验仪器设备的学生为38.7%。对实验课的讲授、指导满意的学生占45.4%。在各实验课程的实验操作中,积极主动、协作配合占27.8%,被动操作、充当助手的占47.9%,无动于衷、于己无关的学生占16%,常缺课、不参与实验的学生8.2%。 (三)实习情况 1、课间实习 关于课间实习,81.4%的学生偶尔进行课间实习,18.6%的学生从不进行课间实习,64.9%的学生认为课间实习对学生的知识和能力的培养有帮助。50%的学生认为课间实习难的原因是联系实习点麻烦。 2、毕业实习 我区教育技术学专业毕业实习都采用集中实习和分散实习相结合的方式。实习时间为6周到10周。实习地点为中小学、中职、企事业单位。实习的内容为讲授信息技术课、制作教学资源、硬件设备维护。 (四)毕业论文写作 70.6%的学生认为写毕业论文能提高专业综能力,41.8%的学生对毕业论文写作的态度是应付任务。在毕业论文环节中存在的问题调查中,28.9%的学生认为忙于找工作没时间认真写,21.1%的学生认为指导教师负责不够,50%的学生不会写论文。 提高内蒙古自治区教育技术学专业实践教学质量的建议 (一)增加部分实验设备的台(套)数 内蒙古自治区这五所高校的教育技术学专业的实验室基本上由摄影实验室、演播室、计算机房、微格实验室和常规媒体实验室构成,实验仪器设备能够满足专业课教学的需要。大多数学生(53.9 %)对本系实验室的实验环境表示满意。访谈中,学生反映为了更好地进行实验,部分学院部分实验仪器的台(套)数有待于增加。 进一步提高实验教学质量 1、加强学生对实验项目的了解,提高学生的实践动手能力 调查结果显示虽然绝大多数学生(81.3%)喜欢上实验课,但是实验课的教学效果不是很好,调查结果显示全部知道实验项目为综合性实验的仅占被调查学生的8.2%。在各实验课程的实验操作中,积极主动,协作配合占27.8%。能够熟练使用实验仪器设备的学生为38.7%。建议进一步提高实验课的教学效果。首先,在上课前应该让学生了解所有的实验项目,明确实验的目的和意义。第二,应该让所有的学生都能够熟练使用实验仪器设备,这是做好实验的前提。第三,在实验过程中要充分发挥学生的能动性,提高学生的实践能力,而不是让学生机械的跟着实验教师的操作或按照实验指导书的步骤完成实验,要让学生理解实验过程方法,鼓励学生提出新的有创造性的实验方法。 2、鼓励学生进行创新性实验 为了更好的提高学生的实践能力,摆脱学生被动的操作,建议鼓励学生根据自己的兴趣爱好,围绕课程的教学内容,自己选择实验项目,利用实验室的仪器设备,独立的、自主的完成实验过程,提升自己的能力。这样既能让学生对课程的内容有深入的理解,又能充分发挥学生的能动性,提高分析问题和解决问题的能力。 实习 1、加强课间实习基地建设 调查结果显示我区教育技术学专业课间实习非常薄弱,50%的学生认为课间实习难的原因是联系实习点麻烦。为实现专业教育目标,建立和完善校内实训基地和稳定的互惠互利的校外实习基地十分重要。院内计算机实验室、多媒体教室、多媒体软件制作室、光学投影实验室、音像技术实验室、摄影实验室、计算机硬件实验室、计算机网络实验室、网络中心、教育技术中心等。中小学、电教馆、电视台及计算机公司等也是很好的实习基地,与他们建立合作办学的方式,可以解决校内实践基地不健全的难题,学生也学到了课堂上学不到的知识,丰富了理论教学的内容。经常联系学校附近甚至联系各地市县的学校作为定点实习场所,通过立足自身的特点采取“双方互惠”的原则下,建立相对稳定的教育实践基地,在圆满完成教育实践任务的同时,积极为中小学实践基地服务。 2、加强对学生实习过程的管理和考核 从调查结果来看,目前我区教育技术学专业的实习都采用集中实习和分散实习相结合的方式,毕业实习的地点主要是中小学、中职等学校,实习的内容主要是讲授信息技术课程、教育资源开发和计算机硬件维护等工作。实习时间为6到10周。通过访谈有学生认为“因为实习安排过于松散,没有事情干。对实习生的监督不够严格。”加强对学生实习工作的管理和考核。加强对包括对学生实习考勤的管理,实习过程的监督和管理,实习成绩的评定,实习作品的考核。 毕业论文 1、开设毕业论文写作指导课 调查结果显示有50%的学生不会写论文。很有必要对学生进行毕业论文写作的统一指导,建议在第七学期开设毕业论文写作指导课程,能很好的解决学生不会写论文这个问题。毕业论文写作课程主要从毕业论文的选题、不同类型毕业论文的写作方法、毕业论文的格式等几个方面向学生讲授如何写作毕业论文,让学生掌握毕业论文写作的一般方法。 2、加强学生毕业论文写作过程的管理 毕业论文是教学计划中的重要环节,有70.6%的学生认为写毕业论文能提高专业综能力,这反映出学生还是知道毕业论文写作的重要性,41.8%的学生对毕业论文的态度是应付任务。这反映出学生对毕业论文写作的重视程度不高。因此建议要加强学生毕业论文写作的管理,不仅包括对学生的管理还包括对指导教师的管理。重点抓好开题工作、中期检查工作和毕业论文答辩工作。让学生和教师严格按照学校学院的对毕业论文工作的要求来完成毕业论文写作工作,切实提高毕业论文的质量。 教育技术专业论文:浅谈现代教育技术对体育老师专业化发展的影响 论文关键词:现代教育技术 体育教师 专业化 教育信息化 论文摘要:随着信息化教育的发展,教育技术能力已成为街量教师专业水平的一个重要方面,现代教育技术在为体育教学提供了现代化手段的同时,也加快了体育教师专业化的进程,现主要从体育教师专业化的涵义入手,探讨了体育教师专业化与现代教育技术的关系,分析了现代教育技术对体育教师专业化发展的要求。 20世纪80年代以来,教师专业化形成了强劲的世界性潮流,极大地推动了许多国家教师教育新理念和新制度的建立。就目前的发展形势来看,教师专业化已经成为国际上促进教师教育发展和提高教师社会地位的成功策略,今后,教师专业化发展必将是教师教育改革的一个重要取向,必将成为教师教育实践的主流话语。 1体育教师专业化涵义 体育教师专业化可以看作是一个长期的动态发展的过程:首先,体育教师个人在正式从事体育教育之前,应该具有较好专业的知识,受过一定的专业训练;其次,作为正式体育教师进人体育教育事业后,在整个教育实践过程中能坚持学习,与时俱进地不断更新专业知识,掌握先进的教学方法,更为重要的是,教师在实际教学活动中要形成勤于反思、善于反思的习惯,能不断积累丰富的、个性化的教学实践经验,不断提高自身的教学科研能力,并且重视形成正确的体育观和体育教育观以及各种先进的教学观念;最后,也是最重要的是,教师在每一次的教学活动中,追求最优的教学效果,能根据特定的教学内容、教学环境、教学对象,灵活地、创造性地实施自己的教学工作。 2现代教育技术与体育教师专业化的关系 2.1现代教育技术素养是教师专业化的一部分 “素养”是人所具有的相对稳定的心智能力、实际操作水平的基础性因素,具有稳定性与基础性的特点。现代教育技术素养,就是教师在教育、教学情境中,运用现代教育技术理论、思想、方法和手段辅助教育、教学时所必须具备的知识、技能、情意、美学等各方面素质的综合。 2.2现代教育技术促进体育教师专业化发展 2.2.1强化专业发展意识 现代教育技术在体育教育教学中的应用,使教育技术环境下的体育教学无论从教学理念、教学模式、教学方法和教学策略等方面与传统教学都有较大的差别,这对教师提出了很多新的更高的要求,使体育教师职业更加专业化。 2.2.2提供专业化发展的理念支持 建构主义学习理论与传播理论作为现代教育技术的理论基础对教师专业发展具有一定影响和理论指导意义。学习理论是涉及到人的学习发展的理论,教师专业化正是教师不断学习发展的过程;传播理论则是涉及信息社会中知识的传递、接受的理论,教师的专业发展必以媒体为中介,以传播理论为支持。在强调体育教师专业化的个体价值实现与主动发展的今天,体育教师发展模式也必然由行为主义所支持的被动培训转向利用教育技术,实现主动知识建构。 2.2.3提供专业化的“物化技术”支持 人作为一个开放的系统,只有技术与个人能力的结合,才能应对信息社会的挑战。而在教育领域,这种技术即教育技术。媒体技术作为教育技术中的物化技术,既可以用来加强传统的教学方式,也可以用来改变传统的教学方式。 2.3现代教育技术是体育教师优化教学的手段和方法 2.3.1运用现代教育技术激发学生对体育学习的兴趣 教育心理学研究表明,学习动机中最现实、最活跃的因素是认识的兴趣,人们在满怀兴趣的状态下所学的一切,常常掌握得迅速而牢固。 2.3.2有利于学生建立正确的运动表象,有效提高运动技能 利用现代教育技术,通过计算机制作的多媒体课件,把教师自己很难示范清楚的技术环节,用课件中的动画或影像采用慢动作、停镜、重放等教学手段,结合讲解、示范表现出来,就能够帮助学生看清楚每一瞬间动作的技术细节,进而抓住动作的关键部分,突出重点、难点,更快、更全地建立起动作表象,提高了认知阶段动作学习的效率,缩短了教学过程。 2.3.3运用现代教育技术进行互动教学 多媒体和网络等技术,拓宽了学生接受知识的范围与途经,也能提供界面友好、形象直观的交互式学习环境,有利于激发学习者的学习兴趣和进行协作学习;形象生动的教学信息能刺激多种感官,有利于创设情境和知识的获取与保持;符合人类思维习惯的超文本信息组织方式,不仅有利于学生对知识的主动发现和探索,还有利于发展联想思维和建立新旧知识之间的联系,因而,对学生认知结构的形成与发展,即促进学生对所学知识进行意义建构非常有利。 3现代教育技术对体育教师专业化发展提出的要求 在教育信息化环境下,教育技术从多方面促进教师专业发展,而相关的教育技术能力又成了教师专业素质的必要组成部分,这使体育教师专业发展表现出一些新的能力要求。 3.1现代教育技术与课程整合能力 现代教育技术与课程的整合是指在先进的教育思想、教学理念与学习理论的指导下,运用现代教育技术作为学生自主学习认知工具和情感激励工具,改革传统的以教师为中心的教学模式,创新新型的既发挥教师主导作用又充分体现学生主体作用的“主导一主体”教学结构,在此前提下实现体育教学内容、手段、方法的整体改革,从而达到培养创新人才的目的。 3.2信息素养及知识管理能力 教育信息化成功与否,教师是一个关键的影响因素。不论从教师自身发展需求或专业化要求而言,教师都必须提高自身的信息素养。信息素养不仅仅包括运用当代信息技术获取、识别、加工、传递和创造信息的基本技能,更重要的是在当代信息技术所创造的新环境中的独立学习能力、创新意识、批判精神及社会责任感和参与意识。 3.3合作交流能力 在21世纪教育的四大支柱中“学会合作”被列为信息社会中人的必备素质之一,学会与人相处、合作、交流是自身发展的基础。教师作为一个身处信息社会的人在现代社会中生存必须具备这种能力。一方面,从教师自身的知识结构看,教师知识有很大一部分属于隐性知识,隐性知识是个性化的,隐性知识的传播与学习需要一定的环境和条件,即让有共同兴趣的人能够围绕感兴趣的话题进行讨论,以分享对方的观点,并能够相互帮助,这些都需要合作交际的技能。另一方面,培养学生的合作交流能力,无论从教学的角度还是专业发展要求看,都要求教师具备较强的协作交流能力。现代教育技术的发展为这种合作与交流提供了多种可能性,并且这种交流越来越便捷,学会在技术环境下的交流、合作可成为其快速发展的新的手段。 3.4终身学习和创新能力 教师职业以培养未来社会接班人为己任,是面向未来和创造未来的,职业决定了其必须具有创新的能力。信息社会中,只有不停地使自己的观念更新、知识更新、教法更新,不断提高研究能力,培养创新意识,才能适应社会对教师这一专业的要求。另一方面,创新是保证个人主动发展的精神动力。所以教师必须是一个不断学习的职业,教师也必须是一个不断学习的个体,教师的终身学习能力是教师主动专业发展的要求,不进则退,教师一生都应始终处于学习和不断完善的过程中。 教育技术专业论文:运用现代教育技术 论提高专业教学的有效性 【论文摘要】从专业教学的角度出发,论述了运用现代教育技术改革传统的教学方法和教学手段,融理论教学与实践教学于一体,培养了学生的实际应用能力。提高了课堂教学的质量和教学的有效性。 【论文关键词】现代教育技术;专业教学;有效性;仿真技术 现代教育技术可以综合调动各种手段,使教学更生动、活泼、直观,达到较好的教学效果。如多媒体教学可以运用计算机对文本、图形、图像、动画和声音多种媒体信息进行综合处理与控制,变成图、文、声三位一体的集成,并直接输出。仿真技术可以对信息进行加工处理、显示、重放、模拟、仿真,如果再辅以动画技术,可以使一些在普通条件下无法实现或无法观察到的过程生动、形象地显示出来,大大增强学生对抽象理论的理解,并赋予教与信息传播的交互功能,而且应用计算机网络还能跨越时空来共享教学资源,使教师和学生能随时随地获取各种知识,提高教学资源的利用率。 教育技术的出现为机械专业课的教学改革提供了广阔的发展空间,在机械专业课教学中的作用与地位越来越重要。因此整合现代信息技术开展教学,是现代教育的一个重要发展趋势,用它来辅助教学,能使教者潇洒自如,学者轻松愉快,进而全面提高课堂教学的有效性。 一、运用现代教育技术,有效激发学生学习兴趣 在专业教学中,若能恰当地利用投影、幻灯、录像或计算机等媒体,可以充分激发学生的学习兴趣和求知欲望,发挥寓教于乐的学习优势,使学习变得轻松愉快,会收到很好的教学效果。例如,在讲授《金属材料与热处理》中的晶体结构时,可以用不同颜色小球分别代表不同位置的原子,在讲授固溶体结构时,可以用不同颜色、不同大小的小球分别代表溶质原子和溶剂原子。这种方法能够有效地调动学生的积极性,激发学生的学习兴趣。 二、运用现代教育技术,有效突破课堂教学的难点 在项目课程教学中运用电脑多媒体技术,可对不同的内容进行模拟仿真、创设情景,即所谓化不可见为可见、化静态为动态、化抽象为直观、化复杂多变为简洁明了、化偶然为可预见,极大地增强了课堂教学的表现力。具体如下: (一)化不可见为可见。一些难以实现的实验。如金属材料的硬度测试实验,这些实验在传统教学中只能靠教师口头讲解,学生凭空想象。做这样的实验难度很大,在高校也很少做,现在则可利用相应的多媒体课件来演示,让学生直观、生动、形象地了解到这些知识,有效地突破了此类实验不易做的难点,加深学生对实验原理的理解,同时也提高了学生的学习兴趣。 (二)化静态为动态。计算机的模拟功能可使抽象内容形象化,而且可使静止内容动感化,为学生创造生动、活泼、直观、有趣的教学条件。比如在教学铁碳合金相图时,可制作相应的课件来辅助教学,先讲特性点,根据温度的变化,金属的结晶过程和组织结构也作相应的变化,形成了不同特性的点,即特性点;再将特性点连接起来形成特性线,再根据含碳量的不同,将图分成不同的区域,体现了不区域内所形成的不同的组织,将不同的区域设置成不同的颜色,使学生看清楚不同区域、特性点和特性线。可见,通过动画、模拟、仿真各物质的工业生产过程,可以在课堂上提供直观、形象、生动的教学,体现出传统教学无法比拟的优势。 (三)变抽象为形象。金属晶体结构的缺陷及其形成,其概念及原理大多较为抽象。物质的微观结构既看不见,又摸不着。因此单靠语言和文字等传统的教学手段描述,学生较难理解和掌握。如在讲授金属晶体结构的缺陷时,通过计算机软件进行动画模拟,用不同颜色的小球分别代表间隙原子和置代原子,然后制成动画,模拟晶体结构缺陷形成过程。能生动形象地表现空位、间隙原子和置代原子等的特征,变抽象为形象,让学生直观形象地认识晶体结构缺陷的形成,更容易了解其变化的实质,理解概念。这样通过多媒体的辅助就可以使抽象的东西形象化,使静态的理论动态化,从而化难为易,深化了学生对这些抽象的概念的认识和理解,从而大大地提高了课堂教学质量,吸引学生的兴趣。 (四)化复杂多变为简洁明了。如在讲授金属的同素异构转变时,可使用相应的课件来演示不同晶格类型晶体的形成过程,让学生能深入了解到各类晶体的空间结构特征,让晶体中各种微粒的个数比等抽象而深奥的知识变得简洁明了,使学生顺利地突破这些难点知识。 (五)化高投人为零消耗。充分应用仿真技术,增大信息交流量,提高《数控加工技术》课堂教学效率。数控机床的操作训练若完全依赖数控机床进行实作训练,投入大、消耗多、成本高,既没有必要,也无力承担起此种消耗与投入。计算机技术的不断发展,数控加工仿真系统越来越完善。计算机数控加工仿真系统是对研究对象进行数学描述,建模,自动编程,且在计算机中运行实现,不怕破坏,易修改,可反复使用,在教学中起到了非常大的作用。 在数控实训时,仿真系统通过仿真和建模软件,模拟实际的数控加工过程,在计算机屏幕上将铣、车、钻等加工方法的加工路线描绘出来,并能进行错误信息反馈,使学生能预先看到制造过程,能有效预测、发现生产过程中的不足,提高了数控加工轨迹和切削过程的可靠住、高效性。此外,数控加工仿真代替了试切加工传统走刀轨迹的检验方法,大大提高了数控的有效工时和使用寿命,学校通过数控仿真系统的运用,使虚拟设备与真实数控设备有机组合,建设高标准、高技术含量的数控网络教学实训系统,按循序渐进、由浅人深的认知规律,使学生掌握“参数输入——零件造型——计算机自动编程——数控加工仿真——系统操作”的操作方法。 数控加工仿真系统安全、经济实用,轻松化解了实训教学中高投入的问题,减轻设备、场地和消耗,教师在繁重的教学活动中得到释放,可以集中精力帮助学生分析、解决实际问题,保证了教学质量,使教学效果得到显著提高。 三、运用现代教育技术。有效增大课堂教学的容量 由于电脑多媒体技术有信息存贮量大、省时省力、处理迅速的优势,利用电脑多媒体技术,可以做到高密度的知识传授,大信息量的优化处理,大大提高课堂效率,从而激发他们的内在的学习动力,促使他们自觉积极地学习,达到事半功倍的效果。计算机多媒体课件可以根据学生输入的信息,理解学生的意图,并运用适当的教学策略,指导学生进行有针对性的学习。利用及时反馈信息,调整教学的深度与广度,保证学生获得知识的可靠性与完整性;给学生以自主权,学生通过反馈信息进行自我调整。同时随着网络技术的迅猛发展、多媒体信息的自由传播,教育资源在世界的交换和共享已成为现实,打破了现有的地域界限、学科界限。因此应用电脑多媒体网络能随时全面多角度地获得化学课堂教学所需的大量素材。 四、运用现代教育技术,有效提高实训教学的效果 实训教学是专业教学中非常重要的一个环节,实习训练的成效如何将直接影响教学进度、教学效果和学生操作能力的提高。 (一)现代教育技术作为教学手段进人课堂,有利于提高《数控加工技术》教学效果。实践证明,以计算机应用基础为代表的现代技术进人课堂,极大优化了学生的知识结构、改变了学生的思维方式,为学生掌握现代科学知识奠定了基础。现代教育技术作为教学手段进入课堂,极大地丰富了课堂教学的内容,增强课堂教学的信息量,加深了学生对知识的理解,能最大限度发挥学生的形象思维和空间想象能力,提高了课堂教学的效果。 (二)利用多媒体计算机模拟、仿真技术,可有效解决《数控加工技术》教学中实践教学问题。实践性教学环节是数控专业教学的重要组成部分,是培养学生技术、技能的一种教学方式。学生在传统实习中往往掌握不好关键技术,对设备和生产工艺等重要实习教学内容,只停于表面,效果很不理想。通过现代教育技术的应用,学生能在实习中借助现代计算机模拟、仿真了解整个实习工厂的关键技术,甚至能了解设备内部结构,在数控编程时,还可以改变工艺参数来加工不同的零件,极大地提高了实习教学的效果,能真正做到工厂即教室、教室即工厂。使学生在仿真数控机床操作过程中产生真实感,在实现了同样效果的情况下,将加工出错及事故发生率降低到了最小,避免了因操作失误造成数控机床的损坏。因此,采用多媒体教学技术手段,能更快、更好地完成实践教学任务。 综上所述,多媒体在专业教学中的作用是显著的,它为学生获取知识、发展智力、提高能力开辟了更加宽广的道路。在教学中,必须深入研究和实践如何巧妙而恰当地设计、开发、运用多媒体教学,使之与其他教学手段有机结合,优化课堂教学,力求最大限度地提高教学效果,才能体现出多媒体辅助教学的真正价值。同时,多媒体的使用和课件的制作开发,对专业教师也提出了更高的要求。因此,在计算机网络环境下应用多媒体技术来辅助教学,促进教和学的良性发展,这一全新的教学手段必将在现代教学中得到广泛的应用。 教育技术专业论文:试论教育技术学专业中研究性学习教学模式的构建 【论文摘要】:研究性学习是一种新的学习方式,我院对教育技术学专业教学进行了研究性学习的改革探索:一是构建并完善了课程体系,引进学校、企业、学生三赢的合作教学模式;二是建立网络研究学习性学习平台,由维持性学习向研究性学习转变;三是采用多元化等评价手段。这种研究性学习模式取得了显著效果。 【论文关键词】:教育技术;研究性学习;教学模式 二十一世纪已刚刚开始.教育技术在我国就步入了自其产生以来的第一个”黄金时代..教育技术是一项事业.是现代教育改革的突破口和制高点.真正能提高教育教学的绩效.同时信息技术在社会各个领域的广泛应片。要求学生具有很强的实际动手能力和实践经验.提高学生的自主学习能力、实践能力和创新能力.满足社会发展对教育技术人才培养的需要构筑研究性学习体系.有助于改革传统教学模式.是进一步深化教育技术学专业教学改革的一个有益尝试。 一、研究性学习的内涵 所谓研究性学习.广义指学生主动探究问题的学习。在目前的教育实践中研究性学习指学生依据科学研究的方法来自主探究科学内容.在掌握和建构科学知识的同时体验理解应用科学研究方法。培养学生的探究能力和科学研究能力.本文所指的研究性学习主要是:学生在教师的指导下,通过课堂、网络、社会实践等途径,主动获取知识、解决问题的过程。它以问题为基础,强调学习过程的独立性、自主性,学习形式的灵活多样性。学习内容的综合开放性.将掌握知识与解决问题结合起来,在释疑解惑中实现对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。 二、研究性学习模式的构建 在教育技术学专业教学模式急需变革的时代背景下.我们在教育技术学专业开展研究性学习的实践探索,针对专业课程、专业基础课程、实验课程教学内容更新快的特点,把改革的立足点放在课程设置、课堂教学、实践环节、课外科技活动等方面。 1.优化课程体系.实施模块化教学 在专业层面上。我们立足基础教学。构建并完善以模块教育为特色的产学研相结合的专业培养模式。我们将教育技术教学分三个阶段进行:第一阶段(一、二三学期),以理论教学为主的公共基础知识学习阶段,重点是夯实基础;第二阶段(三四、五学期)。即宽口径的专业技术基础知识学习阶段,注重专业理论与实践密切结合.使学生掌握专业技术基础理论和基本实践动手能力;第三阶段(六、七、八学期),采用模块化教学手段.进行专业知识的学习与毕业设计训练。注重学生的动手实践能力和个性发展、创新意识与综合素质的全面提高。学生通过前两个阶段的学习。完成了教育技术学专业本科生主干课程学习.主要目的是培养他们的理论基础、技术基础和基本专业技能.保证学生的后续发展。从第三个阶段起开始进人模块化专业特色教学.学生可以结合自己的专业兴趣和就业意向.有针对性地选择专业方向模块,并可从中选出自己最满意的一个课题作为毕业设计题目。 目前主要模块如下: (1)教育软件设计与开发训练模块。侧重于校企合作及软件外包企业对教育软件人员的知识要求.量身打造校企业需要的教育软件设计人才。 (2)媒体技术与网络技术模块。侧重于数据库应用系统、网络设计和多媒体课件制作的动手能力培养例如:学校与湖北泰德安信信息技术有限公司合作.致力于培养实战型、为社会和企业所需要的网络人才:采用泰德实用的培训课程和先进网络.为学生提供真实的实验环境。 (3)数字化视频技术和教育电视节目制作模块。这一模块侧重于教育技术硬件和非线性编辑的应用能力培养。我院建有数字媒体和电视制作实验室.并与当地电视台和学校网络中心合作,在课程体系中引进的相关技术。 (4)“准研究生”和信息技术教学人才培养模块。这一模块主要是为考研的学生和从事信息技术教学的学生创造良好的环境和条件,注重理论基础教学.让学生参与教师的科研、教学研究活动。在该模块化教学中,引入产学研合作教学理念,引进学校、企业、学生三赢的合作教学模式,每个模块都与相关行业建立了合作关系,对学生进行针对性的特色培养它从根本上解决了学校教育与社会需求脱节的问题.缩小了学校和社会对人才培养与需求之间的差距.增加了课程体系的弹性,有力地推动研究性学习的开展。 2.课堂教学和网络教学相结合.实施以问题和探究学习为优秀的教学模式 (1)在课堂教学中强调教师转变教学观念,建立民主平等的师生关系,培养学生敢于质疑发问、提出问题的精神,以及积极的参与意识和主动学习的态度。 (2)强调课堂教学中思考与提问并举,加强教师与学生之间的互动、交流和研讨。 (3)教学中教师有意创设问题情境,将准备讲授的内容以问题情境的形式提出来,让学生进行讨论、研究思考实现教学重心从教师的”教”到学生的”学”的转变。 (4)各课程小组构建了研究性学习网络平台,配合课堂学习,加强教师、学生之间的互动、交流。利用网络教学资源。实现学生自主性、探究性学习。 (5)改革考核方式。采取过程性、多元化评价手段.把整个动态学习过程纳入考核目标.增大平时成绩比例.教师对学生研究成果及课堂表现认真评判、全面考察.并制定相应比例体现在考核成绩中。考试可采用多样化形式. 在”网络教育应用”课程教学过程中,我们采用以”问题”为中心组织教学,以自主探究性研究作为基本的教学模式其课程教学操作模式可概括为:问题引出一主动探索一开展研究和设计一交流评价一点评改进。其实施步骤为: (1)成立课程教学小组。为有效完成教学任务,成立3—4人的课程研究和实施小组。 (2)教学情境设定。在教学过程中教师根据《网络教育应用》的教学要求和学生的认识基础,提出问题、分析问题.创设问题情景。拟提出有关网络课程的设计、网上教学与学习环境的设计、教育资源的开发等方面的问题作为研究的重点.从而引导学生对网格技术、络多媒体技术、agent技术和vrml技术深入探究和掌握。 (3)学生任务分组。我们将班级共计40名学生分成10个小组。每个小组在有关网络课程的设计、教育资源系统、教学管理设计等方面确定一个选题,根据学习任务和问题收集资料,并分析整理资料,组织讨论(包括小组讨论、网上讨论、课堂教学讨论),进行评价、总结。 (4)任务的实施。各小组根据选题和研究性学习报告的任务内容在学院研究性学习网络平台上进行任务的具体实施。 (5)成果演示、多元评价。在任务实施完成后,各组以小组为单位进行汇报,展示其任务完成情况。教师组织展开多元评价,包括师生之间的评价、学生与学生之间的评价、组内评价和组问的评价等。 (6)改革考核方式。笔试成绩f理论、实验)占50%,研究性学习占30%(研究性学习报告、讨论记录),作业、提问等占20%。 3.注重实践环节。推进研究性学习 我院在教育技术学专业实践教学体系中设置了课程实验、课程设计、专业实践、专业专题训练、综合论文训练等实践教学以及教育技术项目竞赛与课外科技活动等,对学生理论学习、实践能力、创新能力的培养起到了重要作用。也为其将来的工作和研究奠定了基础。 在专业基础课学习阶段.为配合学生掌握课程的基本概念、思想、方法,我们每门课安排不同学时的课程实验.开设开放性实验室.由验证性实验过渡到探究性实验,强化学生的动手能力启发学生的理性思维。 在专业课学习阶段.我们实施了模块化教学学校利用产学研合作教学模式为学生提供更多的模块和更多的实践时间另外。我们还增设了以实验课时为主的专业选修课,如数字媒体技术等:同时。充分利用我院数字媒体实验室的条件.安排基本实验和研究性实验.目的是通过设计和制作不同的数字媒体作品.使学生加深对专业知识的理解,激发其创造力和分析、解决问题的实践能力同时,注重校外实习基地的建设,如孝感地区定点的中小学学校、湖北泰德安信信息技术有限公司、孝感电视台等。这些实习基地的建设保证了人才培养的质量,为研究性学习的开展打下了坚实的基础在科研实践教学中。学校每学年组织各年级学生进行科研立项.指导学生利用业余时间或假期参加教育技术活动.进入教师的科研课题组.使学生及早触及先进的前沿教育科学技术.接触并感受本学科最新的学术思想、学术概念、研究方法与分析手段,从而激发学生的求知欲,有利于早期开发学生的创新能力。另外。我校教育技术学专业还建立了”网络设计”、”多媒体技术”、”教育软件开发”和”数字媒体”四个学生课外创新基地,为部分优秀学生搭建了施展创新能力的平台。几年来.学生的作品分别参加了全国、全省或学校组织的教育技术和学术科技竞赛活动,分别取得不错的成绩。 三、对研究性学习模式的评价 1.学生的自主学习能力、综合技能获得显著提高。 调查显示.通过开展研究性学习.学生加深了对自主学习的认识.具备了利用网络和学校资源收集资料的能力,提高了筛选、分析、归纳信息和资料的能力,增强了实践能力。 2.学生的学习态度有了根本性转变学生真正实现了从”要我学“到”我要学”的转变。 3.提高了教师业务素质和科研能力.促进了教师自身发展。教师在思想上确定了自己的角色。把中心位置交给学习主体,充分发挥对研性学习全过程的指导和促进作用。 4.模块化产学研合作教学.增强了学生的社会竞争力。在同期毕业生中他们由于具备了实践经验和实战技能.在人才市场和工作竞争中显示了更强的自信心、更大的竞争优势和更强的社会适应能力。 教育技术专业论文:浅析教育技术学专业 数据结构 课程的教学研究 论文关键词:教育技术 数据结构 教学质量 论文摘要:本文从教育技术学专业“数据结构”课程的重要性出发,提出了当前教学中存在的学校管理政策、教师教学和学生自身等三个方面的问题,并深入研究其解决策略。最后,提出了有利于教学发展的几点建议,以促进教学质量的提高。 一、引言 教学是诸多因素相互作用的活动,是由教师的教、学生的学,以及教学内容、教学方法、教学管理、教学保障等诸多因素在一定的时空环境内综合作用的复杂活动。高校教学具有教学任务的多样性、教学内容的高深性、教学对象的差异性、教学情境的复杂性和教学过程的探索性等诸多特点。“数据结构”作为高等院校教育技术学专业的一门专业课程,其教学目标是培养学生通过理解、分析和研究计算机处理的数据对象的特性,从而选择适当的数据结构、存储结构和相应的算法,并熟练掌握算法的时间分析和空间分析技巧。而且,“数据结构”还是教育技术学专业部分专业课的先导课,如“数据库原理与应用”、“网络编程”等,所以本课程的教学效果将直接影响到学生对其它后续专业课的学习,在专业建设的地位十分重要。因此,本文针对教育技术学专业学生的特点、数据结构课程的性质以及相关的学校教学政策,对教育技术学专业“数据结构”课程教学中出现的问题以及解决策略进行了研究。 二、教学中存在的问题 虽然数据结构课程在教育技术学专业中的开设时间已有多年历史,但目前数据结构在教育技术学专业中的教学还存在一定的问题,主要表现在学校管理政策、教师教学和学生自身等三个方面。 1.学校管理政策方面。(1)当前各大高校都出现了“重科研轻教学”的现象。很多高校教师认为搞好科研是“名利双收”的事情,因此往往在科研上投入的时间较多,而忽略了教学。(2)在教学设备上,跟计算机专业的硬件设施、多媒体设备以及上网条件相比,教育技术学专业的条件相对差一些,学校对此的重视还不够。 2.教师教学方面。(1)观念陈旧,缺乏研究能力。一般来说,承担“数据结构”课程教学的老师都具有较深厚的计算机知识,可是他们往往偏重于专业知识的传授,忽略了教学方法的革新问题,而教学方法的革新要求教师具有一定的研究能力。缺乏研究能力的教师,面对教育改革发展的新形势,往往只能被动地跟着走。(2)“数据结构”教学课件形式死板、文字较多、活泼性差、甚至出现文字错误,不能吸引学生的注意力。(3)板书中,字体较小、文字歪斜、字迹潦草、层次不够清晰。 3.学生自身方面。(1)学生计算机知识水平层次不齐,而且跟计算机专业的学生相比,教育技术学专业的学生的计算机操作能力相对较弱,掌握的编程语言较少,编程水平较低。(2)对于数据结构这种理论性较强的课程,大部分学生没有学习兴趣,积极性比较差,没有养成自主学习的良好习惯。(3)数据结构课程本身具有一定的复杂性和抽象性,学生往往把握不了课程的知识脉络,对理论知识理解较困难,在实践教学中学生的实验动手能力相对薄弱。(4)实验中,学生往往忽略了算法的分析和研究,而只着眼于怎么把程序调通,偏离了数据结构实验教学的方向。数据结构课程的优秀是算法设计,不能等同于程序设计。数据结构强调的是基本数据组织与基本处理方法,应该注重基本算法设计能力的培养,用这些基本内容构成程序设计的优秀。 三、解决策略 从教育技术学专业“数据结构”课程教学存在的问题来看,其教学改革要从教学制度、教学思想、教学内容、教学过程、教学环节、教学设备、教学原则、教学方法和教学组织形式等九个方面着手。具体措施如下: (1)在管理制度上,学校应加强对教学的重视力度。各高校应根据自身实际,制定向教师倾斜的分配制度和管理机制,这是确保教师队伍数量和质量的重要保障。比如采取“骨干教师评选和奖励制度”以及“教学成果积分制”等,提高教师教学和探索教学方法的积极性。 (2)加强“数据结构”等计算机专业课的硬件教学设备建设,为教育技术学专业的老师和学生提供较好的学习和上机环境。 (3)要确定每次数据结构课程的教学内容。教学内容是教学设计的优秀,要抓纲务本,因材施教,紧扣目标,突出重点。为了适应各层次学生的学习需求,需要提升教学内容层次,激发他们的学习兴趣。 (4)对于在职的教师队伍,应该通过多种形式的继续教育方式,通过参加教学方法的改革实验或参加学术会议,为高校教师灌述新的教育理念,掌握新的教学方法,从影响很深且又习惯的“满堂灌”教学模式中走出来,适应新形势下的教学要求,不断提高教师的综合素质。 (5)在教学中应该将学生的独立思考与合作交流相结合。通过在教学中设置问题情境,学生参与,师生合作讨论来培养学生的创新意识和实践能力。这样可以变“以教师为中心的教学模式”为“以学生为中心的教学模式”,争取较以前更多的时间让学生参与教学,提高学生学习的积极性和自主学习的能力。 (6)加强教材建设。高校必须重视教材建设,教育部鼓励各高校使用“面向21世纪课程教材”和近3年出版的新教材,重要目的是为了吸收科学技术和社会发展的最新成果,结合专业调整,加快教材的更新换代,要杜绝质量低劣的教材进入课堂。 (7)数据结构课程中算法设计是一个关键方面,也是学生普遍感觉比较难的一个问题。教学中,教师应该对算法给予准确描述和举例,并对实例采用工程化的函数设计(即函数设计中包含充分的注释语句)方法来引导学生,这样可以帮助学生更好地理解函数中的参数。 (8)加强实践教学。实践教学对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神和实践能力具有特殊作用,必须予以高度重视。要建立和完善教学、科研、生产相结合的多功能实验室,充实基础实验室设备,改善实验教学条件,积极更新实践教学内容,探索实验教学与科研课程相结合的新的实验教学模式,多开新的综合性、设计性实验。 四、几点建议 (1)当前各种语言如c++、java的广泛使用和蓬勃发展,使得数据结构的描述语言也越来越丰富,使用c++或java的数据结构课程教学已经普遍存在于高校的计算机专业中。因此,扩大教育技术学专业学生的语言学习范围、提高各种语言的使用能力也是势在必行的。 (2)对教师来说,要搞好“教学”和“科研”的关系,合理分配教学和科研的时间,重视教学的同时,不耽误科研的进度。高校将“教学”和“科研”融为一体,由一个部门统一去管理和操作是时展的需求。现在一些地方将教育科研与教学研究两个部门合并,统称“教育科学研究院”,就是一种很好的尝试。 (3)大学扩招问题影响了学生的质量,较差的学生影响了班级的学风建设。政府部门应该采取相应的措施,缓解教师授课中学生水平良莠不齐的压力。 五、总结 总之,教育技术学专业“数据结构”课程的教学要根据教学对象的特点,灵活运用教学方法,才能有效地激励学生的学习动机,激发学生学习的主动性、积极性。要设计正确科学的课堂讲授思路,强化阶段目标教学内容设计,提高课程的教学效率。只有这样,才能把教育技术专业数据结构课程的教学提高到一个新的认识,教学质量达到一个新的高度。 教育技术专业论文:试论教育技术学专业毕业生的就业现状 论文关键词:教育技术学专业 就业 现状分析 论文摘要:在竞争日益激烈的今天,就业是每个在校大学生走向社会所必须面对的。作为教育技术学专业的一名本科生,深入分析所学专业的就业现状有助于我们正确定位就业方向,根据社会需求转变就业观念,从而为自己搭建更广阔的就业平台。 随着计算机和互联网技术的发展与普及,教育信息化渗透到社会的各个领域,教育技术学作为一门新的学科如雨后春笋般在众多高校发展起来。然而,基于一个大的培养目标模块,各个学校的专业课程设置并没有一个统一的标准,造成了很多学生的实际技能与社会需求脱钩。因而从现实出发调查分析该专业的就业现状显得十分必要。 一、教育技术学本科毕业生就业现状透视 1.教育技术学专业自身的发展 截止2005年5月,全国140所高等院校开设了教育技术学专业,其中近80所是近几年开办的,拥有硕士学位授权的有38所,博士点5所。到2008年底,全国设立教育技术学本科专业的高等院校达到200多所,遍布在师范、理工、农林、医学和综合性大学等多种性质的高校之中。这些数据显示:教育技术学专业已初步形成了完整的、多层次的培养目标体系。 2.学生就业去向 从省内几所开设教育技术专业的高校近3年的毕业生就业去向来看,主要就业单位包括以下几类:高等院校、中小学校、电教馆、广播电视台、教育类软件开发公司等部门。具体从事的工作有: 高等院校:(1)从事教育技术学课程的理论、实验及实践课程的教学;(2)校园网建设和维护、校园新闻制作、多媒体教室管理。 中小学校:(1)担任信息技术课程教学、远程教育教学指导;(2)其他学科课程教学兼作信息技术服务。 省市县电教馆:(1)资源建设;(2)技术服务;(3)教学培训和研究。 广播电视台:(1)从事电视节目制作、前期拍摄、后期编辑;(2)文稿编辑、组稿、编稿。 教育类软件开发公司:主要参与软件开发、软件售后使用培训等。 3.学生就业形势 有调查显示,2005年教育技术学本科毕业生的一次就业率平均仅在50%左右,学生面临着较大的就业压力。“工作难找”形象地描述了当前教育技术专业毕业生的求职困境。经历了几年时间的调整,信息技术教育提供的岗位也逐渐趋于饱和。教育技术从业人员剧增,就业岗位萎缩,给毕业生就业带来了前所未有的压力。很多学生在毕业离校时仍未落实就业单位,部分学生则选择了考研作为暂时缓解压力的方式,还有一些则从事与教育技术无关的工作,如市场营销、行政文员等。 二、造成教育技术学毕业生就业不容乐观的原因 1.专业办学定位模糊,课程设置不合理 教育技术是一门交叉性质的边缘学科,突出体现在教育性和技术性两个方面。在这样的一种办学思想指导下,一些院校没有深入分析当地的需求,而盲目的参照兄弟院校的课程体系和教学计划,只为办专业而办专业。教育技术学专业的课程体系中既包括教育技术理论、心理学,也包括电子技术、计算机技术、网络技术以及各种技术手段在教育、教学中的应用等多方面。不可否认这种“宽口径”给教育技术毕业生的就业带来了广泛的渠道,但也带来了不少的问题和尴尬局面。 2.学生自身的原因 由于教育技术学专业知识涉及的广泛性,造就了本专业毕业生这样的一种心态:普遍认为自己的知识结构比其他专业的学生具有相对的优势。例如和师范类相比自己更加擅长信息技术,而比起计算机专业学生更懂教育,因而普遍存在较高的心理预期。主要表现在:只顾眼前利益,忽视职业发展;职业标准过于功利化、等级化;过分强调专业对口,由于这些不切实际的就业观念存在,使一些毕业生不能正确看待就业,产生这样或者那样的心理焦虑,影响其身心健康及择业。 三、改善教育技术学专业毕业生就业现状的措施 1.社会需求应成为教育技术专业发展的指挥棒 任何一个专业的培养目标都要在立足现实的基础上拓展未来,努力培养出一种基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的复合型人才,这种人才是当今和未来社会所需要的人才。 (1)关注学生的个性差异,注重“应用性”能力的培养 教育技术学专业的任务应该是培养不同层次、不同类型、不同规格的专业人才。只有充分发挥自身的办学优势和办学特色,才能使本专业越办越好。为了适应社会的需要,教育技术专业的学生应加强应用技术和能力的培养。随着教育技术实践领域的不断扩展,专业分工也会越来越细,过去那种“万金油”式的全能人才已经不适应实践发展的需要。为此,教育技术学专业的教育也应该根据实践的要求进行细化分工,使教育技术专业教育瞄准实践中的某一领域工作的具体需要。例如,网络课程设计与开发、教育电视节目制作、多媒体课件的设计与开发、信息技术与课程整合等。在实践环节教学中,教师应根据学生的特征分析来分配给不同学生不同的任务,使每个学生在自己擅长的方面得到锻炼。 (2)适应社会对于高学历人才需求的转变 华中科技大学教育科学研究院的武利成和古忠民老师通过电话和电子邮件调查访问了15所高校、34所中小学、5家教育类软件开发企业和一部分接受教育技术类毕业生的单位,调查分析结果是:在所有的单位中共需求博士毕业生5人(约占总需求人数的14.7%)、硕士13人(约占总需求人数的38.2%)、本科生16人(约占总人数的47.1%)。可见社会对教育技术学人才学历的要求正在逐步向高学历转变。因此教育技术学专业的毕业生应着眼未来,用发展的眼光去看待社会对于人才需求结构的转变,积极建构自己的知识储备。 2.作为一名教育技术专业的本科生应该做的 (1)注重提升个人能力 个人能力包括专业学习能力和综合能力,每个人在学校的学习过程中应高度重视专业课程的学习,只有具备了坚实的理论基础,步入社会,走上工作岗位才会在实践中做到得心应手。其次,从自身的实际出发,分析自己的能力结构,明确自己毕业后想向哪方面发展。清楚了自己的职业定位后,矢志不渝地努力奋斗,在不断的学习中提高自己的能力。再次,要注重其他方面知识的涉猎。 (2)转变择业观念 本专业的许多毕业生就业心理预期普遍偏高,都向往大中城市的高等院校或各级电教系统,一方面不愿去中小学一线教育领域,另一方面不愿去教育落后的地方,这些都严重制约了本专业的就业,造成了本专业所谓的“生产过剩”。更多的时候正是这种不成熟的就业心理造就了就业难的问题。面对当今严峻的就业形势,我们应转变自己的心态,学会用发展的眼光去看待问题,相信到基层去也是对自己的一种很好的锻炼。与此同时,坦然面对就业挫折,提高心理承受力,以积极的心态向社会营销和推荐自己,这样才会为自己创造更多地就业机会。 大学生的就业问题是整个社会关注的热点问题,尤其在今天就业难已成为不争的事实,作为教育技术学专业的学生,更多的去关注本专业的就业现状,有助于我们更好的定位自己,认识自己,努力提高自我能力,为就业打下坚实的基础,顺利实现就业。 教育技术专业论文:浅谈对河南地方高校教育技术学本科专业发展的思考 论文关键词:教育技术 本科专业 思考 论文摘要:教育技术学本科专业在发展过程中尚存在一系列问题,如办学方向不明、学科定位不准、毕业生就业困难、教材设置混乱、专业发展后劲不足等。这些问题已严重阻碍了学科的良性发展。要解决这些问题,就必须在五个方面下工夫:明确学科方向;确定恰当的人才培养目标;以就业为导向进行课程设置;拓展学生素质,以适应社会需要;加决专业师资队伍建设。 据统计,目前全国教育技术学本科专业累计达到220个,教育技术硕士点达到78个,另外还有8个博士点和4个博士后流动站尹河南省现有河南大学等10所院校开设教育技术学本科专业口,除河南大学为省部共建高校外,其余9所院校均为省属地方性院校。地方性院校的教育技术学本科专业究竟该如何发展?是以重点大学为跟踪导向来设置专业课程体系,还是以社会需求为导向开展特色的校本课程?是按照现有重点院校的人才培养规格来设置人才培养目标,还是结合地方实际制定切实可行的人才培养目标?这些都是需要高校教育技术工作者深入思考的问题。 不可否认,重点院校具有“排头兵”和“风向标”的作用。但就目前来看,教育技术学专业在表面风光的背后已经出现了办学方向不明、学科定位不准、毕业生就业困难、教材设置混乱、专业发展后劲不足等一系列问题,这些问题如果得不到很好的解决,就势必影响我省高校教育技术学本科专业的生存和发展。 为了促进教育技术学本科专业的科学发展,笔者结合教学实践,对如何培养教育技术本科专业人才进行了一些思考,并对专业改革作了一些实践探索,最后取得了一些成效,以期为地方高校教育技术学本科专业的发展提供一点参考。 一、教育技术学本科专业现状 1.培养目标方面 笔者在对我省开设教育技术学本科专业的10所高校进行调查(主要是通过查阅学校网站和从学生假期实习作业中获取的资料)后发现,这些学校在制定专业培养目标规格方面大同小异。如某学院教育技术学专业的培养目标是:“教育技术学专业是培养德、智、体全面发展的系统地掌握教育技术学专业的基本理论知识和技能,具有较强实际动手能力特别是高级计算机操作能力、课件制作能力、电视教材编导与制作能力和校园网络综合管理能力,能够从事教学媒体和教学系统的设计、开发、应用、管理和评价的复合型人才。”这样的培养目标看似宏伟,实则定位不清。目前学生和社会对教育技术学专业的普遍看法是:学生所学的知识多而不精,缺乏专业特色。教育技术学专业学生的计算机能力往往不如计算机专业的学生,电子技术方面的水平不如物理专业的学生,教育研究和教学设计方面的水平不如教育学专业的学生,电视节目的策划制作方面的水平不如影视专业和新闻专业的学生。这些不足很容易使教育技术学专业学生在日益严峻的就业形势下失去竞争能力,造成就业难。 2课程方面 (1)内容过杂,重复现象严重 由于对教育技术学定位理解不同,各高校的课程体系也不尽相同。调查发现,我省高校教育技术学专业开设的课程涉及理学、工学、新闻学、教育学、心理学等多学科内容。课程门数多、内容交叉重复是这一专业长期以来存在的问题,表现在实际中则是专业课程讲授缺乏深度,浅尝辄止,造成学生“广而不精”,即什么都知道一些却什么都不精通。 (2)理论与实际相脱节 教育技术学专业许多优秀课程都有很强的应用性,而传统的教学模式却无法体现这一特点。主干优秀课程的学习停留在课堂教学上,理论与实际严重脱节。理论层次的教学过多,教师只是一味地讲授,虽然讲了很多解决问题的方法、步骤,但只处于让学生识记或领会的层面,没有达到教会学生应用的水平。而书面作业设计的成果也大多只是闭门造车,无从检验效果。如该专业优秀课程《教学设计》,本来是作为连接学习理论与教学实践的“桥梁学科”,却因有限的课时而限制了实践教学内容,结果这门课最终成了“纸上谈兵”“空中楼阁”,失去了其应有的价值。 (3)教材理论性过强 教材是课程内容的主要体现。以教育部教育技术学专业教学指导委员会规划的主干课程教材为例,这套教材学术性极强,但思辨性也极强,笔者认为更适合作研究生教材。因为本科生还未掌握相关媒体技术的知识以及运用技术解决实际教学问题的经验,让他们进行枯燥的学术探讨,很难激发起他们的学习兴趣,其结果必然导致学生对教材内容“消化不良”。 3.就业方面 为了解毕业生的就业情况,笔者借助网络进行了大量调查,并通过课下、假期实习等方式对在校的和已毕业的2006届学生共计300多人进行跟踪调查。在对数据进行记录、挑选和整理的基础上,笔者采用质性研究方法得出结论。从对在校生的调查中可以发现,90%以上的学生都在戈就业发愁。虽然部分学生从大一就开始考虑就业问题,但比于忽略了自身文化素质的提高,更忽略了对专业知识系纺的掌握,以致大学四年碌碌无为。调查发现,毕业生就业方式大致分为三类:统考、应聘及其他。通过对调查数据进摘处理发现,70%的毕业生是通过地方统考的方式来实现勃业的,通过人才市场应聘就业的则相对较少,还不到总数跳30%。这种就业的格局从根本上限制了教育技术学本科毕业生的就业率,这应该是一个值得我们深思的问题。 4.师资方面 目前,教育技术学专业教师大都存在职业倦怠现象,对本专业信心不足,并直接反映在教学和科研上。笔者作为专业负责人曾经与教师探讨过专业发展问题,教师大都对专业发展的担忧和迷茫,对专业研究不感兴趣,在教学和科研中缺乏创造性。另外,由于教育技术学是交叉学科,有关领导误认为各个学科的教师都可以教授教育技术学专业课,其中有些教师本身就缺乏教育学知识积淀,更不了解教育技术学的学科特性,教学中拿起课本就讲课,没有从专业的角度去整体把握课程,而是孤立地看待这门课。殊不知,教育技术学是很具系统性的,这个专业开设的每一门课都需要围绕着专业优秀来统筹讲授,这个优秀就是媒体和系统。 二、思考与建议 1明确学科方向 学科是专业的基础。离开了学科知识体系,专业也就丧失了存在的合理依据。因此,专业培养目标的确立要建立在了解学科发展前沿、跟踪学科发展的新理论和新技术的基础上,也就是以学科知识体系来规范专业建设,建设高质量和高水平的专业。作为教育学学科下的二级学科,教育技术学是技术学层次的方法论学科。教育技术学是教育学与信息技术学的交叉学科,是连接教育、心理、信息技术等学科的桥梁。所谓交叉学科,首先体现在它需要技术的支持,特别是信息技术的支持;其次体现在它融合了多种思想和理论。从教育技术学的发展历程来看,教育技术学理论基础主要有系统论、学习理论、传播理论三大理论作支撑,但教育技术学研究的目的是解决教育教学问题,因此必然属于教育科学,是具有自然科学属性的社会科学。 2确定恰当的人才培养目标 教育技术学是一门前沿学科,没有现成的路可走,因此不可能像其他学科一样制订出完备的培养计划。地方性院校不同于重点院校,因此要扬长避短,人才培养要为地方服务,这就要求专业培养目标要以培养实用型人才为主。地方性院校本科专业学生应具备的基础能力主要是媒体技术能力,这是本科学生的优秀能力。因此,教育技术学本科专业培养目标要遵循“技术先行”的原则,即让学生熟练掌握各种媒体技术,地方性院校教育技术学本科专业培养的是熟谙教育规律又精通各种技术并能够通过合适的技术手段来解决教学实际问题的人才。 3.以就业为导向进行课程设置 调查发现,目前教育技术学专业毕业生中有超过半数的人在从事教学工作,另有近三分之一的人在it业从事教育软件及数字媒体开发等工作。商丘师范学院结合就业现状并综合各高校教育技术学专业课程安排的实际情况,将教育技术学专业分为三个方向:信息技术教育方向(25学分)、教育软件工程方向(23学分)和数字媒体技术方向(14学分),并据此制订了新的课程计划,在大三对学生实行分方向培养。 新方案通过课堂教学、校内实践课程和假期实习三种途径来培养学生的综合能力。在制订教学计划时适当压缩理论课时,加大实验、实践课时。调整选修课课时时做到“有所为,有所不为”,“有所为”即增加人文经典课的开设,如增加《中国古典文化》《经典影视作品欣赏》等课程;“有所不为”即适当压缩纯理科课程的课时。对于教材使用问题,商丘师范学院主要是在教学中把重复的内容删去,博采众长。 4.拓展学生素质,以适应社会需要 应用型本科人才的培养目标不是技术工匠,而是能够掌握现代教育技术手段的复合型人才。因此,在理论与实践教学体系之外,还要注重构建素质拓展体系。素质拓展的内涵不仅包括有利于提高学生专业技能素养,还应包括有利于学生社会综合能力的扩充训练和身心品质的全面提升。学校可以通过多种方式灵活地开展校内素质拓展训练。例如:与科研工作相结合,通过让学生主持或参与大学生创新科研项目,以提高学生的知识运用能力,使学生初步具备科研能力;通过参与多媒体制作竞赛等活动,以提高学生的专业应用能力;通过组织学生参加各类社团活动,以提高学生的社会交往能力,培养学生的团结协作精神。 5.加快专业师资队伍建设 教学改革的关键归根结底在于教师。教育技术学专业的发展离不开一支理念先进、素质全面的师资队伍。因此,地方高校加快教育技术专业师资队伍建设既是坚持科学发展的长久之策,也是克服现有困难的当务之急。商丘师范学院采取三项措施较好地解决了师资队伍建设问题:一是有计划地派出青年教师外出访学、参观交流,二是经常邀请有关专家来校举办专题讲座,三是在制定的“十二五”中长期规划中把“引进高层次人才”列人其中。这些措施为现有教师提供了学习、交流的平台,改变了教师的知识结构,提高了他们的学术水平。 教育技术学本科专业在我省地方高校开办还不到10年,出现上述问题是不可避免的。笔者认为,只要上下统一认识,措施得力,就一定可以较好地解决。 教育技术专业论文:试论从47所大学看高师教育技术本科专业发展 论文关键词:高等师范院校 教育技米本科专业 目标定位 专业设置 论文摘要:以国内部分重点大学的网页调查统计为依据,从高等师范院校教育技术本科专业学生就业所存在的问题出发,分析了国内当前该专业在目标定位、专业设置等方面的现状,并且对我国高等师范院校的教育技术本科专业的发展进行反思,同时提出了改革建议。 随着科技的飞速发展,社会对教育技术人才的需求也在不断增大,国内许多高校纷纷开设了教育技术专业,为社会培养了大批教育技术专业人才,为我国的教育信息化事业做出了不容忽视的贡献。截至2007年,全国已有220所高校设有教育技术本科专业。但是,随之而来的问题也更加突出,如就业压力增大,很多学生对本专业不了解,毕业后从事与本专业相关工作的比率相对较低等等。 纵观我国现代教育技术本科专业的发展,可以发现很多导致这类问题的原因。各个院校教育技术专业人才的培养方式不尽相同,存在着专业定位不明确、专业特色不突出等问题。很多学校开办教育技术专业的时间不长,建设相对薄弱,综合实力欠缺,不能从自身的实际情况出发来定位教育技术本科专业的发展,而是照搬已有的模式和经验,导致学生对自身专业感到迷茫厂毕业后“就业难、择业难”。 本文在对国内47所高校教育技术本科专业培养方案进行系统比较的基础上发现问题,对我国高等师范院校教育技术本科专业的发展进行反思,提出改革建议。 一、国内高校教育技术专业本科培养方案的差异性比较 人才培养方案是一个学校专业设置,确定培养目标、培养模式以及课程设置的依据。人才培养目标确定或调整的依据是社会对人才需求的变化和学科发展的现状和趋势。人才培养模式是由人才培养目标决定的,而人才培养目标体现在人才培养方案中。对不同类别高校的教育技术本科专业进行比较研究,有助于了解我国教育技术本科专业的发展现状和存在的问题,有利于不同高校确定该专业的培养目标,探索富有特色的人才培养模式,培养社会所需人才,加快我国教育信息化的进程。 1.样本情况分析 为了更加全面地了解我国高校开办教育技术本科专业的情况,笔者访问了新浪网中的高校集锦,从全国22个省、3个直辖市和3个自治区中选取了147所教育部直属或省属重点院校。在访问了这些高校的网页之后,笔者排除了100所没有或已撤销教育技术本科专业的高校,剩余47所高校作为此次统计调查的样本。样本中的47所院校包括师范类30所、综合类12所和工科类5所,如表1所示。各高校的人才培养方案是通过浏览各个学校的网页或参加会议等途径收集来的。 2.差异性比较 在对收集到的资料进行分析后,笔者选定了教育技术本科专业在各个高校所在院系的分布情况、培养方向、专业培养目标表述、毕业最低学分要求等四个方面进行系统的比较分析。 (1)教育技术本科专业所在院系的比较。通过统计分析样本学校可以看出,无论是师范类、综合类还是工科类学校,教育技术本科专业在各校分属于不同的学院,差异性较大,如图1所示。 如图1所示,大部分高校都将教育技术本科专业设在教育学院、信息与计算机学院和传媒学院;也有学校独立成系的,比如华中师范大学和首都师范大学,相对特殊;无论是师范类高校、综合类高校还是工科类院校,都开设有教育技术本科专业,这说明了教育技术专业人才的需求之八但也从某种程度上反映了各类别高校教育技术本利专业设置情况的差异之大。 (2)教育技术本科专业培养方向的比较。2004年教育部高等学校教育技术专业教学指导委员会上提出了教育技术本科专业人才培养的方向:教育技术学、信息技术教育、数字媒体技术、教育软件与知识工程、现代远程教育。这为各高校制汀人才培养目标指明了方向。但是在对样本学校进行了分析统计调查之后笔者发现,只有12所学校在其人才培养方案里明确提出了培养方向,占样本学校总数的25.5%,分别涉及上述所说的五个方向。在明确区分人才培养方向的院校中,师范类院校占16.7%,综合类院校占41.6%,工科类院校占40%。但样本学校中的苏州大学和华东师范大学分师范类和非师范类,不同的是,苏州大学是分两个批次招生,而华东师大则是一个批次招生。由图2可以看出我国我国的教育技术本科专业明确分培养方向的比较少,远不能满足社会需求。 (3)教育技术本科专业培养目标描述的比较。北师大提出的教育技术本科生应具备的主要能力目标有:教学系统设计能力,教学媒体应用与设计评价能力,持续更新、补充和完善自身知识结构的能力,现代化教学系统(设备)的使用、维护与管理能力,教学媒体设计与开发能力,现代教育技术应用研究的初步能力。可以把这些目标归纳为五个能力,即设计、开发、应用、管理和评价。在统计了样本学校的培养目标之后笔者发现,明确涉及这五种能力的情况如图3和图4所示。 在样本学校中,有55.4%的学校在培养目标中都明确涉及到了上述五种能力,但是还有36.1%的学校只涉及其中的几项,甚至有8.5%的学校的培养目标表述不明确、定位不准确。 笔者在分析各校的培养目标时还发现,有些学校在培养目标的表述中反复提到“新技术”、“新媒体”这两个词语,但是却没有说明这个“新”到底是指什么。这也是样本学校培养目标的表述中存在的一个很模糊的问题。 (4)教育技术本科专业毕业最低学分要求的比较。在分析了各个学校的人才培养方案之后,在47所样本学校的资料中共查询到28所学校的毕业要求的最低学分计划,统计数据如表2所示。通过调研发现,在28所学校中最低学分要求为134分,最高的达到198;奴大部分学校的学分要求集中在150个学分到180个学分之间,尤其是要求达到160~170个学分的学校所占比例最大。根据国家对本科专业学分的要求,学分在160个左右最为合适,通过所能调研到的学校教育技术本科专业的毕业学分要求的情况可以看出,我国大部分学校教育技术本科专业的学分设置是合理的。 二、样本差异性分析 1.所在院系的差异性表明教育技术学本科专业培养学科背景较为复杂,专业定位混乱 教育技术学是教育学下设的二级学科,然而该专业在不同的学校却分属于不同的院系,这在其它专业的分布情况中是很少见的。在国家推进教育信息化的过程中,很多高校应时而动,为求发展而开设了教育技术本科专业。这导致了不少高校的教育技术本科专业存在很多问题。教育技术本科专业以前的名称是“电化教育”,专业定位也很清晰;然而由“电化教育”改为“教育技术”后,名称较为泛化,专业定位也变得模糊起来。这使教育技术工作者也感到迷茫。专业定位不明确,社会对本专业知晓度低,学生对本专业不了解,学生毕业后从事与本专业相关的工作的比率相对较低。定位的不明确还可能导致师资水平不能满足专业发展的需要,这个问题应当引起有关部门的高度重视。 2.培养方向的差异性表明教育技术本科专业未结合自身实际,不能更好地满足社会需求 信息社会的教育技术专业,已经形成了利用以计算机媒体为优秀的多媒体技术、网络技术、数据库技术,实现了对学习资源和学习过程的设计和开发,目的是使教育、教学过程最优化。但是通过调研,笔者发现只有极少数学校对教育技术本利专业明确分方向,而大部分都是通才教学,没有明确的目标,缺乏对自身实际情况的认识和定位,不能满足社会需要和就业需求。而且对新媒体、新技术的发展不够重视,或者不系统、不全面。 3培养目标表述的差异性表明教育技术学本科专业培养目标不够明确,缺乏培养特色 各高校的培养目标的表述各不相同,涉及的方面也各不相同,虽然部分学校涉及到设计、开发、应用、管理和评价五项能力,但是也有高校只涉及了其中的一项或者几项,且没有根据各校所在地的区域性和社会的需求制汀各校的培养目标,缺乏培养特色。从各校的培养目标来看,教育技术本科专业的毕业生似乎就业渠道很多,但是事实并非如此。 三、我国高等师范院校教育技术本科专业人才培养模式的构建 1培养目标应该定位准确,与社会需求相吻合,具有地域特色 教育部高等学校教育技术专业教学指导委员会提出了教育技术本科专业人才培养的方向:教育技术学、信息技术教育、数字媒体技术、教育软件与知识工程和现代远程教育。各地方院校应该进一步挖掘自身办学的优势,分析所处地区对教育技术本科专业人才的需求,明确社会需要,准确定位本校的总体培养目标,从宏观和微观层次上对学校的课程设置和人才规格进行定位和设计。 教育技术本科专业是一门交叉性的边缘学科,其专业内容发展很快。应当根据社会发展对教育技术本科专业人才素质和专业素质的需求,及时调整本专业的教学计划和培养目标、课程设置等,提高学生的专业素质和综合素质。教育技术本科专业人才,不仅要掌握理论和技术,而且要能更好地把理论应用到技术中去,使理论更好地支持技术,技术更好地验证理论,从而更好地满足社会对教育技术人才的需求。 在本文中,笔者对教育技术存在差异性的几个方面进行了比较,将各学校分为师范类、综合类和工科类,从以上分析中可以清楚地看到各类别院校存在的差异,因此,应当坚持分类发展,即区分开办教育技术专业的学校类别。各类别学校应结合自己所在地方的实际,结合社会对教育技术专业人才的需求,明确本专业发展的总体目标,并结合地方特点制订具有地方特色的学科发展计划,以提高学生在信息化社会中的竞争能力和适应能力。对于我国高等师范院校中的教育技术本科专业来说,更应该重视自身定位的间题,提高本专业知名度,提高就业率。 2学科建设要规范化,紧跟国家政策,及时调整专业发展计划 各学校应结合地域优势,针对市场需求,坚持“厚基础、宽口径、高素质、重能力、求创新”的宗旨,及时调整课程结构,规范学科建设。规范学科建设要从学科定位、课程体系的构建两个方面进行。教育技术本科专业的课程体系建设是由学科定位决定的。各专业的课程大体上可以分为必修课和选修课,笔者在此次调研中发现,各个学校的必修课和选修课不仅学分要求不一样,而且课程设置也有很大差别。但这并不影响该专业的发展,因为该专业强调各有所长。必修课是教育技术本科专业学生必须掌握的课程,除了理论课和技术课之外,还应增开信息素养和媒介素养以及一些艺术类课程,提高学生的审美能力,提高其综合素质。而选修课是为了满足学生的兴趣爱好而开设的,有利于学生的个性发展。必修课和选修课的开设,使学生既可以掌握扎实的学科基本功,又能在以后的行业道路上有所长。 除了要规范学科建设,各学校应密切关注国家的文件和政策,并及时调整本专业的发展方向。我国权威性的标准有《中小学教师教育技术能力标准(试行)》、《中国教育技术标准(setc)》等,各学校应当及时关注国家召开的各类与教育技术相关的会议,及时调整本专业的目标和结构。 3.理论结合实践,完善实践体制 笔者在上述的调研中发现,很多学校在培养目标的表述中就提到教育技术本科专业人才的定位是“应用型”,但是在实际的教学过程中,“应用”体现得不够明显。师范类专业都有毕业实习,但是毕业实习范围较窄,故而应当打破传统的教育实习模式,建立‘种开放式、多元化的实践教育。师范类院校可以吸取工科类或综合类学校的经验,比如工科类院校在实践环节上经常采用专业实训和毕业实习的模式。专业实训是在某学期对学生的专业技能进行的训练,学生刚以真正地去操作和实践,效果也比较好。 各师范院校可以从以下几个方面对教育实习进行改革,培养出真正的应用型的教育技术专业人术 (1)在各学期中,开展专业实训,让学生独立完成任务,并设定严格的制度,以保证人才培养质量。 (2)提高对毕业设计的重视程度,加大人力和物力的投人。让学生可以无顾虑、放心大胆地设想,放手去做,加大师资力量的支持。毕业设计一般都安排在大四的下学期,如果条件允许,可以提前一个学期进行毕业设计,让学生可以有更充分的时间收集、整理资料或者是做调查研究、亲身实践。 (3)在进行教育实习的时候,应该从以下三个方面进行调控。首先是学生自身,要使学生端正实习态度,重视实习,毕业实习是对学生的专业技能和教育教学能力进行全面综合训练的重要环节,也是学生踏上工作岗位之前的一段实战演习,所以,学生本身必须态度端正,对实习过程中的每个环节都认真重视。其次是指导实习的老师,应当对学生进行培训,在实习时应当随时给学生指导。最后是接收实习的学校或者单位,应当给学生真正的锻炼机会,而不是就上几节课就算了,更不是给教育技术本科专业的学生讲授数学或者物理知识。这些问题,实习指导老师也应当与实习学校或单位进行沟通。通过以上三个方面的努力,不仅可以使学生的专业理论、技能和综合素质得到提高,还可以提高教育技术专业的知名度,加大了社会对本专业的了解,为学生的就业奠定了良好的基础,而教育实习的价值也可以充分体现出来。 四、结束语 教育技术学是一门新兴的交叉学科,从引人我国至今也只有短短几十年的历史。但随着社会的进步,我国教育技术本科专业的发展也日趋成熟,办学经验日趋丰富,各类别的学校也都有了自己的专业定位和课程体系。随着社会需求的变化,不同类型的学校应当明确本专业的发展方向,紧跟国家政策,及时调整自己的办学目标和计划,以满足社会的需求。师范类高校是教师的摇篮,而师范类的教育技术本科生更是担负着推动我国信息技术发展,加快教育信息化的重任。因此,我国的高师院校应当重视教育技术本科人才培养的变革和改进,更好地为我国培养高素质的教育技术人才。 教育技术专业论文:试论教育技术专业专科毕业生就业状况的思考 以粤东某高校为例 〔论文关键词]教育技术专业 专科生就业 高等教育 〔论文摘要当前教育技术专科毕业生有就业单位层次逐步下移,甚至出现“无业可就”,就业率相对稳定,但专业对口率低,就业出路趋向多元,择业心态更加务实等就业特点。社会对教育技术认识不足,高校专业定位不准,认识不到位,学生缺少“一技之长”,职场缺乏竞争力是教育技术专科毕业生就业难的主要原因。高校应做好调研,适当调整招生规模,明晰专业定位,扩大宣传,办出特色,大专院校要发挥自身优势,加强实践环节,学生提早做好职业规划,转变就业观念,以促进教育技术专科毕业生就业。 上世纪末,党中央、国务院根据“科教兴国”战略部署,作出扩大高校招生规模的重大决策。到2002年,我国适龄青年上大学的毛人学率这到15%,标志着我国高等教育正式从“精英彩育”阶段迈人“大众化教育”阶段。在高等教育大众化背景下,我国的教育技术事业也有了长足发展,学科体系建设日趋成熟规范,不同层玖的人才培养机制基本形成,现代教育理念深人人心。据2005年9月教育技术学专业教学指导委员会秘书处的统计,全国已有221所高等院校设置了教育技术学专业,其中本科190个,大专31个,有56所高校设置了教育技术学硕士点,8所高校设置了教育技术学博士点。 伴随人才培养规模的不断扩大,教育技术专业毕业生就业难问题逐渐凸显,这已引起有关方面和学界的广泛关注和讨论,但是专门针对专科层次教育技术专业毕业生出路问题进行研究的还不多。 一、当前教育技术专科毕业生就业特点 笔者通过对所在单位教育技术专业近三年毕业生的跟踪调查和统计,发现专科层次教育技术专业毕业生就业呈现以下特点。 (一)就业单位层次逐步下移,甚至出现“无业可就” 随着广东省人事制度改革的深化和《广东省事业单位公开招聘人员办法》(粤府令第139号)的颁布实施,“逢进必考”的用人模式彻底取代了过去毕业生回生源地就业包分配的格局。专科毕业生由于受学历限制和综合能力影响,面临的就业压力和竞争更加激烈。在广东省一些地区的教师招考中,专科类毕业生甚至无资格参加上岗考试,这严重挫伤了低年级学生的学习热情和对未来前途的担忧。(见下表) (二)就业率相对稳定,但专业对口率低 中央和地方各级政府都高度重视大学生就业工作,出台多项措施促进大学生充分就业,如广东省为引导和鼓励大学生面向基层就业,加强农村师资队伍建设促进教育均衡发展,从2008年开始实行高校毕业生到农村从教上岗退费政策。笔者所在单位教育技术专业在各方努力下最终就业率连续多年保持稳定。但粤东属广东省经济欠发达地区,基础教育领域经费投人不足,信息化水平低。尽管早在2000年10月教育部就决定在全国中小学普及信息技术教育,但在粤东地区很多农村中小学,信息技术课仍是摆设,既没有专门的师资队伍,也缺少必备的硬件设备和教学环境。在当今高考制度和升学体制下,信息技术课得不到应有的重视,或者根本没有纳人教学计划。根据对部分毕业生的访谈和对教育部门的走访,发现历届教育技术专业毕业生基本都从事着和本专业完全不同的教学任务。 (三)就业出路趋向多元,择业心态更加务实 由于教育技术专业的师范类属性,过去毕业生就业多集中在教育系统,求职视野狭窄,出路单一。随着就业形势的变化和用人标准的提高,毕业生择业心态更加务实。越来越多的毕业生开始到基层到农村就业,选择专升本、考公务员的人数也呈递增的趋势,但自主创业的比例仍然很低。 二、教育技术专科毕业生就业难原因分析 一方面是教育技术人才培养的规模不断扩大,另一方面是教育技术专业的毕业生就业形势日益严峻。这种局面的形成,既有社会对教育技术专业认识不足的客观原因,但深层次原因是高等院校专业定位不准、缺乏办学特色和竞争力,另外,毕业生缺乏职业生涯规划、自信心不足也是造成就业难的重要原因。 (一)社会对教育技术认识不足 作为上世纪70年代末从美国引进的概念,“教育技术”经历过上世纪80年代的“电化教育”名称之争,1993年原国家教委将电化教育专业正式更名,“教育技术”在中国已走过30年的历程,但时至今日,仍未被社会所认识,甚至被其他专业人士笑谈为“自娱自乐”,这是所有教育技术工作者所不愿看到的。笔者认为这和专业宣传不够有很大关系,我们对教育技术在促进社会信息化和教育改革创新过程中所发挥的重要作用宣传不够,使得本应走在时代前列、充满生机的专业变得沉默寡言不为人知。 (二)高校专业定位不准,认识不到位 “办什么样的教育技术专业,如何办好教育技术专业”,弄清楚这个问题对教育技术专业的长远发展起到关键作用。一些院校未做周密的科学调研,盲目跟风开设教育技术专业,成功申办后又不给予充分重视,经费投人不足,设备老化简陋,教学内容陈旧,更谈不上办学特色,导致专业的后续发展阻力重重。 (三)学生缺少“一技之长”,职场缺乏竞争力 教育技术是一门交叉学科,涉及教育学、心理学、计算机技术、传播学、物理学、艺术等学科,这种包罗万象、“半文半理、技艺兼容”的学科特点决定了学生知识面较广但难以深入专研某一领域的知识和技能。当面对来自计算机专业、艺术专业的毕业生竞争时我们培养的学生往往显得缺乏底气,没有自信,找不到自身优势和职业归宿。 三、促进就业的几点反思 (一)高校应做好调研,适当调整招生规模 高校要开展调研和论证,根据当地经济社会对教育技术人才的需求情况及时调整招生计划,避免盲目扩大规模。要与时俱进,进行课程内容改革,创新教学模式,在教育教学改革中率先垂范。明确教育技术专业的不可替代性,注重内涵建设,做到健康发展、科学发展,努力提高人才培养质量。 (二)明晰专业定位,扩大宣传,办出特色 2004年教育部教育技术学专业教学指导委员会确定了教育技术学专业的五个发展方向:教育技术基本理论、信息技术教育、数字媒体技术、教育软件工程及现代远程教育。高校应树立“有为才有位”的思想,根据自身实际和区域经济发展特点,主动进行探索和实践,培养社会紧缺人才,消除人们对教育技术认识上的不足和误区。 (三)大专院校要发挥自身优势,加强实践环节 高职高专院校应紧紧围绕培养应用型、实践型人才的办学目标,以就业为导向,加强实验实训环节,提高学生职业技能。据有关数据显示,社会对高职高专类人才需求缺口更大,专科生扎实的动手能力、务实的工作作风和吃苦耐劳的工作态度受到用人单位的普遍欢迎,所以高职院校要重视学生实践环节,变劣势为优势,使学生在职场竞争中表现出自身优势。 (四)学生提早做好职业规划,转变就业观念 学生从人校起,就应该有明确的发展目标,有针对性的提高自身能力和综合素质。学校可通过邀请优秀校友返校,宣传优秀校友事迹,激励广大学生热爱专业、学好专业的热情,增强其对专业的认同程度,避免消极情绪扩散。毕业班辅导员、班主任和专业教师也要在日常的教育管理活动中对学生开展就业指导,使学生转变观念,调整心态,从只能从事信息技术教师的束缚中解脱出来,拓宽求职领域,鼓励他们在数字媒体技术、网络教育等相关领域施展才华。 当今时代,信息化浪潮席卷全球,人们的学习方式、认知方式都发生了重大变革。2010年7月正式的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010一2020年)》将“加快教育信息化进程”作为建设人力资源强国战略目标的六项保障措施之一专门提出,以教育信息化带动教育现代化。这对广大教育技术工作者提出了更加艰巨而光荣的使命,教育技术专业面临前所未有的大好发展机遇。在当前大学生就业难的社会背景下,教育技术专科学生应冷静分析,理性看待,找准优势,勇于出击,在教育信息化的征程中建功立业。 教育技术专业论文:浅析教育技术学专业学生信息能力现状与策略研究 以陕西理工学院为例 论文关键词:教育技术 信息能力 信息能力培养 论文摘要:本文通过个别调查法和座谈法,对本校05级教育技术学生的信息能力作了一个初步调查,通过调查结果的统计分析,发现大部分学生目前的信息能力不容乐观,并提出了一些相应的对策。 在科技发展的今天,知识的转化速度加快,教育技术学专业的学生应该比其它专业的学生具有更强的信息应用能力,特别是在教学方面的应用,需要具有对信息的查找和创新能力。 1信息能力的含义 息能力是对各种信息技术的理解和活用的能力,即对信息的获取、理解、分析、加工、处理、传递的理解和活用能力。信息能力是一种基本的信息素养,它是一种在技术层面、操作层面和能力层面上的素养,是个体在主动选择和运用信息及信息手段的基本素质。信息能力的构成,主要包括获取信息的能力,处理信息的能力,生成信息的能力,创造信息的能力,信息交流的能力。获取信息是指人们通过对自然的感应、人际交流和大众传媒,利用一定的信息技术获取信息的能力,是人们能够利用信息的最基本能力。信息处理能力是指能对搜集的信息进行理解、归纳、分类、存储记忆、批判、鉴别、遴选、分析综合、抽象概括和表达等。其中信息理解能力、信息分析综合能力和信息批判能力尤其重要。在信息搜集、选择、理解和批判的基础上,能准确地概述、综合、改造和表述所需要的信息,使之简洁明了通俗流畅并且富有个性特色。围绕同一目的,在多种多样的信息交合作用的基础上,迸发创造思维的火花,产生新信息的生长点,从而创造新信息,达到搜集、选择、理解和批判信息的终极目的。信息交流就是人们将自己拥有的信息,通过各种形式纳人统一的、正规的信息交流渠道的能力。其中信息意识是基础;准确的判断能力是关键。 2教育技术学专业学生信息能力现状分析 2.1研究的对象、内容及方法 该次主要是针对陕西理工学院05级教育技术学本科专业的71位学生展开的一项小范围调查。通过座谈法,访问法,观察法和问卷调查法了解学生目前获取信息,处理信息和创造信息的能力。这些信息的能力分散到该专业主要体现在计算机基础应用能力,程序编写能力,多媒体课件制作能力和计算机网络建设能力上。 2.2现状分析 2.2.1基于计算机机基础的应用能力现状 在计算机的基础能力掌握方面,我们教育技术学专业学生主要涉及到的是计算机基本技能(word,excei,ppt)的掌握,该项能力是要求所有专业的学生都掌握,只不过是要求我专业学生能够更进一步。它们的主要作用在于提高教技学生的能力素养,是一种基础性的能力,要求每一个人都能够熟练掌握应用。 通过对40个学生(其中男20,女20)进行小范围调查,统计发现,对于word的应用,20位女生中,有19人能够基本掌握,1人对此根本不熟悉,其中13人能够熟练掌握;20个男生中,全部学牛都能够基本掌握该项能力.16人对此应用特别熟练。 对于该项能力的掌握,大部分认为只需要会打字,会进行简单的排版就可以了。但是我们需要明白的是,文本的编辑和处理能力是较打字能力重要的多。文字的编辑能力应该包括文字的录人,排版,编辑以及图文处理。在这个模块中,文字的录人是没有问题的,而在图文的综合处理方面,女生的能力则较男生次之。 对于excel的应用,主要对20个男生和30个女生进行了小范围的访谈,通过谈话,我从中了解到,有18个男生能够基本掌握该能力,12人达到熟练,2人不熟悉;在30位女生中有21名基本掌握,15人达到熟练,其他9人基本不接触。 对于该项能力的掌握,明显低于对word的掌握要低得多,这项能力主要是要求学生能够具有较强的信息处理能力,即就是处理数字信息的能力,如对数字做进一步的计算,排序,以及插入图表图片等。 对于ppt的应用现状,主要是通过观察法来调查实现的。通过整体的浏览和观察发现,基本上所有人都能够基板掌握该项技能,能够作出比较简单的少页数量的作品。但是若要完成比较复杂或者连贯的多页数的作品,则没有多数人能够顺利的完成。并且从完成作品的质量上来看,大多数人存在页面设计不合理、缺少实质性的内容等问题。 综合上面三种能力,我们不难发现,在信息的获取能力和处理能力方面,男生有明显的强势。信息的获取能力主要体现在获取文字信息,图文图像信息上,这一点在文字编辑和ppt制作方面体现的较多,这也就要求我们教育技术专业的学生不仅要具有普通的文字和图片图像处理能力,还必许具有过硬的图文处理能力,这也就是说我们还应提高自身的信息处理能力及在生成信息的能力:数字信息的获取能力主要用与excel中基本信息的得到,基本信息的获得有利于后期的再利用,体现在该项目上主要就是数据的处理。任何一种技能的习得,都不是孤立存在的,获取信息的同时我们实际也是在进行某些信息的处理和在加工。 2.2.2程序编写能力的现状分析 较计算机专业的同学而言,我们学习程序的编写主要应用与教学系统设计和开发上,不是单纯的对其进行掌握和了解后就可以的。而是要求学生能够熟练的掌握,并能够通过对所获的基本信息进行生成和创新,开发设计一些教学辅助软件。 在该项调查中,主要是对20个男生和10个女生的c语言及vb语言的应用现状进行的。通过访谈得到如下数据,从数据中可以比较清楚的看到学生能力的不足 从这两个图表中,我们不难看出,学生对这两种语言的掌握程度普遍偏低,能力的获取和应用都在百分之六十以下,更谈不上信息的生成,创新和交流。基于这种情况,通过与学生的了解发现,大部分学生反应听不懂或者是原本有信心后来却力不从心等等。总结起来,更多的问题还是在学生自己的身上。不能从老师的讲解中获取知识,说明信息的获取能力较差,不能根据自己的发展情况制定自己的发展方向,并且不能将已有的信息资源转化为一种动力,不能理解消化信息,不能生成新的信息,对信息的利用意识不够。 2.2.3多媒体课件的制作能力的现状 多媒体课件制作能力体现在教育技术学专业学生的能力应用上主要是能够熟练的运用authorware软件制作适合个科教学实用的教学课件。那么,我校该专业05级学生是否能达到熟练制作出优秀的课件呢?通过调查发现,实际的现状并不能达到要求。 在这项调查中,我们发现,女生在应用发面的能力微微优于男生的发展。在该项软件的应用实际上主要体现学生生成信息和再创造的能力,因为我们知道,一个优秀的课件不光需要文字的录人,同时需要配有相关的图片,图像,动画以及其它有助于教学进行的各种媒体,不单单要求具有计算机的操作技能,还需要制作者能够充分发挥自己的主观能动性,将课件制作的比较具有人情味儿。在这一点上,刚好发挥了女生比较感性的优势,由此,女生将注意力投人的比男生多,所取得的成果也较男生显著。 3提高学生信息能力的对策 通过对现状的分析,我们发现,学生信息能力的获得较实际需要还有很大的一段距离,要想改变这一现状,提高学生的信息能力,我们应从国家、学校、老师和学生四个角度着手考虑。 国家在政策上应该向西部偏远地区、经济不发达地区予以倾斜,加大扶持力度,保证这些地区信息渠道畅通,信息软硬件资源充足。陕西理工学院地处经济不发达的陕西,且位居秦巴山地,交通不便,信息闭塞,发展缓慢,信息资源不足,硬件基础不够完善,不利于在校大学生信息能力的提高和发展。 学校应该提供给学生大量的实践操作时间,培养学生的动手能力,而不能依旧如高中教学那样,只注重理论知识的学习,还应该提供充足的软硬件资源供在校学生使用。 老师作为传道授业解惑者,首先应将知识即精炼有通俗易懂的传授给学生,并为学生提供充足的实践机会;其次,教师应该合理利用教学资源,对不同的课程采用不同的教学方法,而不能仅仅依赖与对媒体;最后,教师应转变教学观念,不能单纯以成绩来评价学生的能力。 学生,首先应掌握基础知识并达到熟练应用;其次,对自己感兴趣的方面进行深人研究探讨,注重知识之间的融合和完善,加强信息的获取能力和处理能力;最后,对已有的知识能够经常运用,是知识达到深化,从而帮助信息的生成和创造。 教育技术专业论文:教育技术专业影视制作实践技能培养的思考 教育技术专业影视制作实践技能培养的思考 教育技术专业是一个具有多学科背景的综合性学科,作为侧重于教育媒体技术方向的影视制作课程,是教育技术专业的特色课程之一,具有专业知识面广、技能实践强的特点,涵盖了电视摄像、画面编辑、特技与动画制作、照明等专业知识。加强影视制作课程的实践技能培养,不仅是培养学生教育媒体应用能力的重要手段,还为学生职业理想的形成、职业定向的选择提供一个很好的方向。 1 影视制作实践教学现状分析 (1)实验教学时数少,实验设备数量不足。影视制作实践教学涉及实验设备(如摄像机、编辑机等)价格昂贵,实验室配备数量有限;加上技术更新快,经费投入不足或不及时,导致有些设备技术滞后、数量不足。学生一般4~5人分小组交叉实验,受设备数量和实验课时的限制,有些学生对教师讲解的实验内容理解不透,对功能复杂的实验设备熟悉不够,个别学生疏于动手,达不到设备的熟练操作和预定的教学目的。 (2)教学模式单一,不利于学生创新能力的培养。传统的实验教学中,教师在具体的实践现场反复讲解、示范,学生被动地在一旁观摩,这种单一教学模式中学生的“主体”地位被弱化,创新思维难以激发。应该从学生的认知规律出发,将多媒体技术引入实践教学中,构建多层次的实践教学体系,重视研究型、启发型的教学模式,使学生在渐进、动态的实践教学活动中,综合应用所学的理论知识和技能,融思维、操作于一体,着重学生心智技能和创新精神的培养。 (3)教学内容相对封闭,缺乏人文精神渗透。影视制作实践是一个复杂的系统工程,内容涉及电视摄像、画面编辑、特技、动画制作、声音处理等。随着数字媒体技术的发展,在电视画面的编辑过程中,非线性编辑技术更优越于线性在一台计算机上可以方便地完成视、音频信号的采集、编辑,声音的录制与再处理、画面特技与动画制作应用等技术。而该课程实践教学内容也不是孤立封闭的,它与电声技术、动画制作、数字视音频技术等内容紧密联系。 影视作品要体现人性化、情感化艺术精神,需要融会创作者的思想和经验,智慧和情感。因为实验设备与课时不足,加上学生人文素养的缺乏,学生对于影视制作系统性技术内容只能粗浅学习,作品主题思想简单,画面编辑粗糙,缺乏人文精神的内涵,艺术思维能力和创新能力不能很好地得到激发。 (4)实验教师综合素质需要提高,缺乏完善的实验教学评价体系。目前,实验教师的职称和学历普遍偏低,而对担任该课程实践教学的实验教师技术含量要求高,技术经验不能纸上谈兵,不仅实践教学经验丰富,还要具有较强的视频拍摄、编辑、数字媒体技术应用方面的工作经验。 对于实验教学评价比较单一,部分评价项目不够细化,对学生实验成绩评定项目不够具体、全面;重知识轻能力、重结果轻过程,应建立完善的实验教学评价体系。 2 影视制作实践技能培养途径 (1)合理优化设备组合,做好实验前的准备。因为影视制作实践课程涉及的实验设备昂贵(几万至几十万),学院没有足够的经费去追求高、新技术产品。我院根据实验需求,将现有新、旧设备(包括dvcam,batecamsp型等)摄像机、线性编辑机分组搭配给学生实验。特别重视实验前的准备环节,将有关实验设备的说明书和实验讲义资料通过网络或书面形式提前发给学生,学生通过实验前的预习对实验内容有感性认识,指导教师在实验讲解中对于重、难点的技术操作反复强化,并将设备的责任安全具体落实到小组负责人。 (2)规范实验教学环节,改进实验教学方法,优化实验教学。规范化的实验教学是实验教学质量的保证。教师要综合分析每一个实验项目的知识点、技术点、重点、难点,合理选取,合理安排实验课时,不断丰富更新实验项目,精心整合实验内容,把优化的实验内容、实验手段、实验方法有机结合起来,实现实验教学最优化。 利用多媒体技术丰富优化实验教学手段,突破重点、难点内容,极大地提高了学生学习积极性。在实验教学中充分应用文字、图形、图像、动画、视频等资源,创造真实生动的现代教学环境,建构新型的学科素质教育。如实践摄像机的功能原理、操作技术要领,可以向学生播放事先制作的《摄像机操作技术》教学专题片,以增强学生感性认识和画面意识。对于运动镜头拍摄、画面构图等教学重难点内容,在现场实验教学中,将摄像机输出信号传送到监视器或大屏幕上,教师现场演示“推、拉、摇、移、跟”的技法,告诉学生运动镜头起幅、落幅要保持3秒左右的静止画面,整个运动拍摄过程中要做到:平(画面构图横平竖直)、稳(画面不抖动)、准(构图准确,不要没目的地推拉镜头)、匀(运动速度均匀),难度大的镜头实际拍摄前要自觉预演几遍;“镜头的组接原则”内容结合片段性教学片、计算机多媒体技术进行案例分析,多采用启发式、研究性的教学模式,让学生编辑镜头时抓住几个要点: ①画面内容要符合生活逻辑、思维逻辑;②注意空间关系的方向性(通过移动镜头、中性镜头、特写镜头等手法克服“越轴镜头”);③前后镜头动作衔接的连贯性;④景别角度的和谐性;⑤色彩影调的统一性等。同时注意多收集学生在实训过程中出现的故障性、不规范的镜头,以备学生反思。多形式的教学模式极大提高了学生的学习兴趣,对实验中的重、难点内容也能深入理解,在设计性、综合性实验项目中才能得心应手,大胆创新。 非线性编辑系统具有编辑手法多样化,数字信号无损耗等优点。一台多媒体电脑加上视音频采集卡、视音频编辑软件、光盘刻录机等就能组成一套低成本的非线性编辑系统。为了充分调动学生创作积极性,让学生将前期拍摄的素材先通过线编设备粗编,再通过标清的非编系统将素材上载到电脑中精编,学生通过网络在安装了非线性编辑系统的电脑上,自由完成多轨合成、字幕添加、二三维特技生成等创作,这种分工协作各尽其能的氛围大大激发了学生自主创新精神,也进一步拓展了实验教学内容。 (3)加强人文精神教育,开放实验室,培养学生的综合应用能力。影视制作实践课程内容宽广、综合实践性强,要求学生不仅掌握基础宽厚的理科知识和专业技术知识,还要涉猎文化、艺术、管理等人文科学方面的知识,以实现教育、技术、艺术的相互渗透。让学生通过欣赏古今中外优秀影视作品,体验每一种画面人文意蕴和高超的摄像技术,深刻体会作品的艺术情感,不仅加强了人文精神教育,还激发其艺术创作积极性。 加强影视制作实践教学,对学生综合应用能力的培养起着很重要的作用。如果不开放实验室,学生受设备数量和时空的限制,使得有些实验内容无法深入,达不到教学目的。实验室开放,一方面学生可以利用课余时间,充分熟练实验设备的操作技能,熟悉影视节目制作的流程及画面摄像、编辑的高级技艺;另一方面,实验室开放也为学生的自主学习、创新思维的激发创造了条件,为学生的创新和科研提供了空间。特别在综合性作品设计中,组织学生深入生活,积累素材,自由选择题材,在完全开放的实验室中,通过特技效果、三维动画、镜头组接技巧等技术的应用,充分发挥学生的艺术创作能力。同时,在这个包含了导演、编剧、摄像、演员等人员的集体创作活动中,学生的自我管理意识、自信心、责任感、交际协调能力、审美能力等综合素质得到了提高。 (4)建设实训基地,搭建社会活动平台。学生熟练掌握了影视制作技术,并能将技术熟练应用服务于社会,产生一定的社会、经济效益,这不仅大大激发学生的学习兴趣,迅速拓展学生的技艺,还能实现产、学、研的结合。鼓励学生利用寒暑假时间走进社会,在有经验技术人员指导下,帮助学生参与中小单位的宣传广告片、资料片、文体活动以及家庭生日、婚礼等纪录片的制作,不断提升技艺;学院网站上提供一个影视作品交流、评价平台,挑选优秀作品参加一些地方性、全国性的dv大赛等多形式的社会实践活动,为学生专业技能发展提供了广阔的舞台。 (5)提高实验教师业务素质,完善实践教学评价体系。影视制作实践教学要求实验教师,不仅具备良好的职业道德和服务意识,严谨治学的科学态度,对本课程实验教材、实验大纲、实验指导书具备整合编制能力,还能够应用丰富的视频拍摄、编辑、数字媒体技术应用等组织、辅导实验教学工作。这就要求教师通过各种形式加强新技术、新产品的学习,提升自己的业务素质。 对于学生实验成绩的评定,不能只重结果,还应重视实验过程评价,如实验设备技能操作、良好实验习惯的养成、分析与解决问题的能力、实验报告和结果处理等。在作品评价过程中让学生通过作品观摩互评、互动质疑、作品竞赛等多种形式评价,以成果和效益激发学生的创造性,保质保量完成各个实验项目,逐步培养学生观察和分析能力、思维应变能力和信息创新能力,以更好地促进学生影视制作综合实践技能的发展。
现代特殊教育论文:现代化特殊教育论文 一、加强管理,提升教师队伍现代化水平 随着计算机进入学校,广大教师的教育观念受到了很大冲击,教学中原本需要花费几课时才能解决的难点,在计算机辅助下,几分钟就可以解决。于是,我们设法筹措资金,为部分一线教师配备了在当时尚比较昂贵、稀少的笔记本电脑,同时定期聘请计算机专家来校进行专业辅导,为教师使用计算机提供技术帮助。在这样的形势下,全体教职员工都争先恐后地学习信息技术。一时间,认真练习打字、相互探讨和研究课件制作中遇到的问题蔚然成风,校园处处呈现出前所未有的人人爱学习、个个争上游的喜人景象。在此基础上,学校强化了管理措施。 首先,确立符合教师实际的目标。为了使每一位教师都投身教育现代化,我们作出硬性规定:45岁以下的教师要学会做电子课件,35岁以下教师必须学习最新的软件技术,即使是老教师也必须掌握打字技术。为此,校长在全体教师会上郑重承诺,要求教师做到的,校长带头做好。 其次,建立应用和检查机制。我们把信息技术应用引入到课堂检查之中,日常开课听课、班级教学视导都必须以信息技术作为辅助手段,每年进行的青年教师技能赛更是将其作为重要内容。这样,既使信息技术的应用与教学实践紧密结合,又促进了日常教学多语言平台的创设。 第三,完善激励机制。在日常教学中加强引导和检查督促,并建立与之配套的激励机制,对于推进学校信息技术建设十分必要。我们划出专门资金,为愿意使用计算机的教师配置笔记本电脑,以使不多的投入产生更大的价值;对于在教育教学活动中应用信息技术效果突出的教师,我们又从不多的奖金中列出专项,给予奖励;对于应用信息技术在各类竞赛中获奖的教师,还另外给予奖励。于是,信息技术很快进入了日常教学之中,多元化教育平台也就水到渠成地架设起来,并在课堂上得到了很好的应用。 二、全纳教育,引领“无锡特色”现代化发展之路 全纳教育理念提示我们,特殊教育担负着架设无障碍通道的重要任务。一方面,要为残障学生提供能够融入社会的知识、技能,另一方面,又要向社会宣传接纳、优待残障人士的重要意义。我们认为,信息技术渠道是最有价值的无障碍通道之一,应该进一步加大投入。根据教育部提出的“让动漫走进特校”的要求,我们从实验课题出发,进行了动漫专业的探索和实践。起步阶段,没有专业教师,我们就把课程分解为两部分,由信息技术教师和美术教师分别担负专业授课任务。一段时间下来,我们发现,由于缺少必要的专门知识,教师只是凭着从书本上习得的一知半解和自己对动漫的理解组织教学,枯燥的说教影响了学生对动漫专业的兴趣。于是,我们有目的地组织研讨,多渠道、有侧重地对教师进行培训,并对课程进行系统化设计,使信息技术与美术有机地整合为一个整体。在这样的情况下,学生对动漫有了兴趣,学习积极性开始高涨起来。如今,毕业生在单位招聘和特殊教育高等院校招生考试中,都获得了较好的评价。 在全纳教育理念指导下,教育现代化在我校呈现出了勃勃生机。为了使每一个听障孩子都能学会聆听、读唇和说话,我们每年都投入几十万专项资金,为新生配置调频语训系统;为了帮助学生尽早全面融入主流社群,我们把校园网建设作为架设无障碍交流和沟通的重要渠道,先后投入近百万元,优化网络空间和硬件设备;为了让每一个残障学生都能感受信息技术的便捷,我们为每个班级配备了电子白板系统,并将校园网通到班级,使学生能在课后及时理解、解决课堂上遇到的问题;为了更好地推进学校内部管理,我们在校园网上专门开辟管理网页,便于纵向沟通、横向交流……就这样,融康复、教学于一体的现代化教育逐渐成为我校办学特色。 三、上下求索,让学生享受到优质的现代化教育服务 教育的现代化,最终得益的应是学生。随着信息技术广泛进入人们的日常生活,我们也在考虑教育的社会性和听障学生将来工作的实际,不断调整课程和专业课的课时占比,力求使信息技术更贴近学生实际需求。我们将与江南大学教授合作开发的“汉字工具箱”引入小学低年级,让孩子们借助信息技术手段识别汉字、学习汉字的规范书写;在电子白板的基础上,逐步实施新一轮的教学手段现代化推进工程———平板电脑进课堂,真正让课堂充满趣味、师生互动成为一种常态,让学习成为学生自主行为,也使教育教学与生活场景更好地融合;还在尝试借助鸿钟码进行更为简便的计算机教学……在大力建设现代化校园的基础上,我们还主动与无锡市残联携手,利用现有资源,为已经就业或行将失业的残障人士提供信息技术培训服务,使他们能够在时代进步的大潮中驾驭自身命运。 四、总结 信息技术和数字校园是教育现代化发展的重要内容,在全社会支持下,我们已经创设了一个适合听障学生的无障碍学习平台。今后,我们还要从残障学生就业的实际出发,认真调研社会经济发展动态,仔细谋划、摸索和创设更多的适合听障学生学习和成长的路径,为他们成长为未来社会的有用人才提供最好的教育服务。 作者:谢骏 单位:江苏省无锡市特殊教育学校 现代特殊教育论文:现代学校特殊教育论文 一、自主与开放是特殊教育学校发展的必由之路 依据中央教育科学研究所朱小曼教授的观点,教育的重新定位应该分为三个层次,包括教育系统与外部环境、学校内部的要素以及要素本身运行的平衡。从矛盾的主次角度讲,我认为特殊教育学校首先应该解决的是与外部环境的关系,即在坚持培养学生成为尊严的人的教育目标下,寻找到特殊教育学校与外部环境之间的平衡。学校办学的每个阶段都有一个稳定期。这是以学校为主体形成稳定自我的时期,这时学校与环境保持平衡的状态,并保持良性互动的状态。而在变革时期,这种平衡将被打破,其实质就是外部环境对原来稳定成熟的主体发出冲击性、甚至否定性的改变要求,由良性的互动转化为刺激主体结构、功能发生根本性的改变。办人民满意的教育和“社会评教育”符合社会对教育发展的要求,体现着社会主义国家对人民利益的最大可能满足。在这样的背景下,为了实现学校与外部环境的平衡,原来的系统就必须开放。特殊教育学校应该以原来的自我系统为基础,寻找与外界环境的对接通道,主动接受外界环境的刺激,并通过办学主体的自我调节,重新衡量环境关系,评估自我发展能力,确定各种资源和任务功能的定位,致力于新的平衡系统的构建。而对于新平衡系统的构建,我理解最为关键的任务就是学校办学价值系统的形成。因为人类的行动是由价值来支配、执行的。从前面对特殊教育学校定位的分析中,学校已经由原来的单一关系发展到复杂关系,每一种关系的存在都预示着其所代表的价值标准将会对关系中的方方面面产生干预影响。而且随着关系的复杂度不断增加,复杂的价值标准将纷纭而至,特别是特殊教育学校面临多立场、多角度力量共同参与对同一对象服务的局面,决定了学校主体将会受到多元化价值标准的影响。这些价值标准有时甚至是矛盾的、对立的。面对着矛盾、对立的价值标准,我认为唯一的出路就是“统一”,寻找出能把这些价值标准统一起来的价值系统,才能解决问题。而要做到统一,专业化和理性是关键。立足现代学校制度的要求,对各种关系进行专业定位,明确分工,界定各种服务机构的专业功能,使各系统之间围绕着特殊学生的教育能协同而不是对立,能交叉而不过分重叠;在运行过程中,要以专业化服务质量为衡量标准,避免由于对弱势群体易产生的情感倾斜而影响到科学判断。通过建立起专业化的优秀价值系统,来统领各种价值标准,在主体自我发展的基础上,建立起与外界环境的平衡,进入新平衡下的稳定状态。无论什么时候,每个独立的主体都只有与外部环境要求保持平衡,才能稳定存在。作为一所特殊教育学校更应该在满足社会发展不断提出的新要求之中服务好社会,才能实现教育者自身的价值和发展。毕竟,教育只是一个更大的社会体系的一部分。只有在这样的背景中,才能满意地理解和探讨许多教育问题。这些教育问题不能单靠教育体系的策略去求得解决,还需要具有涉及社会相互作用的各个部门的那些广泛的、综合的策略。 二、对现代特殊教育学校自主、开放新格局的探索 以广东省佛山市顺德区启智学校为例来谈。该校开办于1999年,主要是承担对中度智障和听障儿童的义务教育。学校开办15年,经历了特殊教育发展的发展期、蓬勃期和变革期。在顺德教育综合改革的背景下,围绕着现代学校制度的建设,努力探索自主和开放的办学格局。 (一)以育人为优秀 构建现代特殊教育学校制度体系。基础教育最根本的任务是“认识人、培养人”,所以,该校在现代学校制度建设中按育人的尺度来衡量办学效能。一是立足育人,建设学校《章程》,以《章程》引导、规范学校和教师的育人行为。在《章程》建设中,注重制度要保证学校有丰富的时间和资源别用于真正有教育性的活动上。二是建立与社会良性互动关系,定期向专家、社会进行开放活动,在坚持育人的方向,听取、尊重各方的意见。三是对家长、从事特殊教育服务的人员进行引导性教育,建立他们的特殊教育专业意识,围绕着学生的教育优秀,明确职责和分工。 (二)以增值为目标 研究、探索特殊教育人才培养模式。学校育人有效与否,关键在于学生的学习效果。为了确保学生的教育能够增值,该校对特殊教育的人才培养模式进行了研究和探索。一是丰富课上教育载体,建立多角色育人体系。立足学生关系的把握,开发角色扮演和真实角色呈现的育人形式。二是充分利用广义教育资源,建设系列课程。立足一个学生学习的丰富性、完整性、系统性,开发课下、家庭和社区课程。三是建设个别化教育课程。依据每个学生都得到有效学习的原则,制订全员课程学习计划,设计分层与分类教学内容。成立个别化教育部,建立学生缺陷补偿和专长发展机制,搭建教育与康复、艺术训练课程。四是建设学校-家庭-社区教育资源库。立足学生学习的有机性,开发各类环境育人资源,专业队伍育人资源,设计体验角色资源库。五是建设枢纽型教育服务组织架构。立足于学生学习的连续性,加强各教育环节对接机制的建设。六是建立针对的学生多元评价系统。立足学生全面发展的增值,研究综合素质评价体系,研发学生电子档案系统。 (三)以有效为导向 建立新型家校、学校与社区的关系。在现代学校制度的框架下,家长、社区中的组织参与学校的管理,决不是“花瓶”、“点缀”,可有可无,而应当是有效地参与。一是建立家长、社会评价办学成效的机制。学校每学期邀请家长、不定期邀请社会人士评价学生的教育效果,分析出有效建议,合理改善教学。二是建立校内协同工作机制,共同服务家长和社区。为了保证家长和社会人士面对学校教育有整体性的概念,学校专设一名副主任统筹此项工作。三是开展专题研讨活动。围绕学生的教育和生活,定期召集家长、社工进行研讨,消除误会,形成教育的合力。四是善用家委会资源。家委会是家长群体的代表,拥有着强大的社会能量和活动能力。在参与学校办学的基础上,集中家长的力量,重点攻克残疾人教育和生活中的难点问题。 (四)以融合为追求 发挥专业辐射,吸引民智民慧。融合是特殊教育的最高追求,它不在于空间,不在于形势,而是对残疾人从根本上的尊重。所以,着眼于学生的未来生活,在学校教育中要提供给学生丰富的社会生活体验。一是建设共建单位,让学生社会交往有载体。特殊学生的社会交往应该是丰富而稳定的。为了他们能够顺利进入社会,要有固定的交往群体,有利于育人的效益。二是建立学生劳动教育与社区、企业的对接机制。定期将经过基础课程训练,人性发展好的学生送到社区和企业,从事真实的劳动活动。三是建立学生交往体验与义工、社会志愿者的对接机制。充分引入社会资源,扩展学校交往的范围和形式。四是研究、探索随班就读和送教上门工作。发挥特殊教育的主导作用,为其他不能到特殊学校就读的学生提供教育服务。通过培训家长、普通学校教师和机构训练师来发挥辐射作用。特殊教育学校的自主和开放之路,既是时代的要求,也符合教育的发展规律,启智学校还只是刚刚在这条路上践行。笔者坚信,在理性、客观对现状的分析下,围绕着现代学校制度的建设,特殊教育学校一定会寻找到新的平衡,实现自主发展的局面。 作者:梁敏仪单位:广东省佛山市顺德区启智学校校长 现代特殊教育论文:特殊教育现代化发展浅析 一、特殊教育现代化概述 1、特殊教育现代化的背景 进入新世纪后,社会文明程度明显提高,以人为本观念深入人心,国家和政府从政策层面给予残疾人群体更多关注,包括教育部门、学校、企业在内的社会全体对发展特殊教育事业的认识普遍提高,随着社会文明的不断进步,特殊教育内涵与外延获得更新与完善,特殊教育事业价值观也发生了深刻变化,更加注重特殊教育的服务性、公益性与可持续发展性。 2、特殊教育现代化的基本特征 在我国实现特殊教育现代化,其实就是在市场经济条件下,以科学发展观为指导,充分运用现代科学技术手段,转变教学方法,创新教学内容,更加重视生产实际应用的特殊教育。随着社会发展与时代进步,特殊教育现代化将彻底改变传统特殊教育面貌,为推动整体教育事业发展发挥不可磨灭的作用,特殊教育现代化具有多方面的特征,具体表现在:淤更加注重知识的专业性和实用性,突出理论教学的实践应用性,有助于残疾人群体职业生涯发展;于现代化的特殊教育与传统教育不同,它更加开放、多样,强调“打开大门来办学”;盂完善考核评价标准,主动走出传统应试教育体制阴影,注重学生综合素质能力培养,为社会输送多层次、多类型、多规格的复合型人才;榆转变教学思想,丰富教学方法,善于运用多媒体等电教设备,创新教学内容,将行业的最新动态和科研成果引入到课堂教学中来,合理运用激励性评价,因材施教,实现学生个性发展。 二、实现特殊教育现代化发展的有效措施 首先,转变教学观念,促进教学模式现代化。深入贯彻落实以人为本教学理念,实施情智教育。教育是永恒不变的主题,随着社会发展与时代进步,人本主义观念深入人心,我国特殊教育体系也发生了一系列变化,新课程标准改革如同一股春风,带着久违的清新吹进了特殊教育校园,洋溢着浓厚的人文气息,在以人为本教学理念的指导下,现代化教育模式要求特殊教育学校教师通过自己的情感和智慧作用于学生,实施情智教育,更加强调对特殊学校学生的尊重与关心,合理运用激励性评价,营造出富有浓郁人情味的和谐、高效的教学氛围,充分调动学生学习积极性,帮助学生树立自信心,鼓励学生勇于表达,使每一位学生在课堂教学中获得知识和情感的双重收获。 其次,完善教学设备,实现教学硬件设施现代化。经济基础决定上层建筑,只有实现教学硬件设施的现代化,特殊教育现代化才有了物质保证,同时它也是衡量特殊教育现代化水平的重要标志。随着科学技术的发展,新型教育设备层出不穷,大大丰富了教学手段,为教育现代化拓展了新思路。具体来讲,特殊教育学校应积极引进多媒体电教设备,完善电教硬件设施,如多媒体电子阅览室、语音室、投影仪、摄像机等,将这些现代化的电教设备运用到课堂教学中,实现课堂教学现代化。通过这些多媒体电教设备的合理运用,将音像动画融入到课堂教学,使教学内容更加形象生动,刺激学生感官感受,加深学生学习印象,能够有效提高课堂效率,根据不同残疾学生群体要求,更好地帮助他们理解学习新知识。此外,政府应加大对特殊教育设施建设扶持力度,推动特殊教育现代化。 最后,加强师资队伍建设,促进特殊教育现代化。作为特殊教育活动的组织者和引导者,教师的自身素质与教学水平直接影响着特殊教育现代化发展。特殊教育第一线的教育工作者首先应该具备良好的思想道德素质,热爱特殊教育事业,尊重残疾学生,切实关心学生,其次要具备较高的理论水平和良好的业务水平。学校应鼓励教师在教学过程中不断培训、进修,提高教师专业理论水平和思想道德水平,积极主动地为教师创造深造机会,提高教师的教学水平。为了弥补特殊教育行业当前师资不足的情况,鼓励高校大学毕业生积极投入到特殊教育事业中来。通过完善师资队伍建设,促进残疾学生实践应用技能提升,为未来职业生涯奠定坚实的基础。 三、结束语 现代化的特殊教育模式下,突出对特殊学生群体的尊重与关怀,主动与之交流沟通,发现学生的价值,挖掘他们的潜能,善于捕捉他们的闪光点,充分发挥他们的能动性,因材施教,实现不同学生的个性发展,进而为社会作出应有的贡献。 作者:蔡林 单位:安顺学院 现代特殊教育论文:现代教育技术在特殊教育中的影响 摘 要: 特殊教育是国家教育的重要组成部分,残疾儿童作为特殊的受教育对象,也是社会需要特殊关注的群体。为促进他们的发展,探讨现代教育技术对特殊教育学校教育的影响很有必要。 关键词:现代教育技术 特殊教育 影响 特殊教育[special education]是对有特殊需要的儿童进行旨在达到一般和特殊培养目标的教育,它的目的和任务是最大限度地满足社会特殊儿童的教育需要,发展他们的潜能,使他们增长知识、获得技能、完善人格,增强社会适应能力,成为对社会有用的人才。而教育技术是通过创造、使用、管理适当的技术性过程和资源,以促进学习和提高绩效的研究与符合伦理道德的实践。由定义可以看出,现代教育技术一方面更加强调现代的信息技术,比如计算机、多媒体、网络技术、人工智能、虚拟现实等等的新的媒体技术的应用,另一方面现代教育技术并不忽视或抵制传统媒体技术的应用[AECT04]。本文更多的是探讨现代教育技术在特殊教育W校教育中的影响。[1] 一、现代教育技术对特殊教育学校教学过程的影响 教学过程是教学活动的启动、发展、变化和结束在时间上连续展开的程序结构。教学过程是认识过程、心理过程、社会化过程的复合整体。在教学过程中,学生、教师、教学内容、教学方法、教学媒体、教学环境等等,是影响教学效果的基本因素,但就整体而言,教师、学生和教学内容是教学过程的三个要素。但随着时代的发展,现代教学过程就增加了教学媒体这个要素。 首先它影响特殊教育学校教师的角色的定位。一名合格的特殊教育教师要有爱心,这是第一位的。只有充满爱心才能真切地投入到特殊教育当中,使特殊需要儿童感受到人们对他们的关爱、感受到社会对他们的关心,让特殊人群的心理得以正常的发展。但仅有爱心是不够的。由于现代教育技术的发展,迫使教师必须熟悉教学软件媒体设计基本技术与制作。同时针对不同残疾类别的残疾学生开发的各种康复训练软件包,也需要特殊教育学校教师去熟悉与使用。 其次对特殊教育学校学生的地位也有一定的影响。以前教学过程是教师与学生的双边活动。即“人―人”系统,由于教育技术的运用使之变成了“人―机―人”系统。这是一种双向参与与沟通,平等与互助,共同受益的教学相长的系统。 再次对教学媒体作用会产生一定的影响。教学媒体的发展大致可分为传统教学媒体、技术教学媒体、信息教学媒体等几个阶段。传统教学媒体语言、文字。粉笔、实物模型、文字与印刷媒体等。技术教学媒体包括幻灯、投影、广播、录音、电影电视等硬件以及相应的教学软件。它对提高特殊教育学校学生的学习效率有一定的作用。而信息教学媒体是以现在正蓬勃发展的计算机信息技术为起点的。在带宽动则上G的INTERNET这条高速公路上将信息教学媒体带到了新的发展高度,也给传统的教学媒体带来一定的冲击。网校、全球特教信息资源共享。特殊教育学校学生可以根据自己爱好与需要在网上进行自主学习,挑选适合自己的学习与康复资源。当然现代教育技术与传统教育媒体之间也是相辅相成,不能厚此薄彼。 最后,教育技术对教学内容产生相当大的影响。《基础教育课程改革纲要》中明确指出:“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,促进信息技术与学科课程的整合,逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革,充分发挥信息技术的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。” 二、现代教育技术对特殊教育学校教师教学观念的影响 教育技术迅猛发展给特殊教育学校教师教学观念带来变化。这些变化主要表现在以下几个方面:第一,教师角色由知识的讲授者变为学生学习活动的导演者。现代教育技术为残疾学生提供了丰富的学习、康复训练资源、学习材料与方式。特殊教育本身发展的时间也并不长,1951年总理《关于学制改革的决定》的签署,特殊教育即已成为新中国国民教育体系中的一个重要组成部分。我国的特殊教育学校教师队伍也是近年来才逐渐发展起来的。他们与残疾学生一样,同样接受新时代的挑战与洗礼。第二,学生观发生改变,过去看成是知识的接受者现在他们变成了主动参与探究学习的主体。残疾学生接受教育技术提供的信息的刺激。人机进行交互,在人的思维方式下组织教学信息的环境下学习,信息导航,残疾学生自我评价与信息反馈。第三,教学媒体观的转变,媒体以前是教师作为教学交流的工具转变为学生的认识工具。将计算机运用到课堂中。第四,教学过程也由逻辑分析与讲授转变为学生通过探究获得知识、培养技能的过程。 三、现代教育技术对于残疾学生的创新思维有着深刻的影响 创新思维是指以新颖独创的方法解决问题的思维过程,通过这种思维能突破常规思维的界限,以超常规甚至反常规的方法、视角去思考问题,提出与众不同的解决方案,从而产生新颖的、独到的、有社会意义的思维成果[2]。现代教育技术的新颖性与感受性有利于激发残疾学生思维的主动性。主动性恰恰是创新思维的一个首要特征。教学作息的多媒体化,文字图像,声音视频,动画特技形象逼真生动新颖给学生带来一种强烈的心理体验。教育技术的可组合性与可扩充性,对培养学生的发散性思维有很大的作用。残疾学生在计算机前操作,就是一种组合扩充整合的过程。教育技术交互的特性,学生根据自己的能力与兴趣,安排学习内容与过程,具有个性的解决问题,这将有利于残疾学生思维的独创性能力培养。同时INTERNET这个信息海洋里到处充满神奇,这有助于培养残疾学生的探索性。 四、正确处理现代教育技术对特殊教育学校教育带来的负面影响 虽然现代教育技术给特殊教育带来许多正面的影响,但也不能忽视它对学校教育带来的威胁。许多负面信息在网络上四处游荡。我们要注意虚拟世界带来的消极影响,垃圾信息,血腥暴力,色情等毒瘤要坚决抵制。加强网络道德教育。加强对不良信息的过滤与监测等等。 总之,现代教育技术的发展必将给特殊教育学校的教育带来深刻的影响。对改进教与学双边活动起着不可忽视的作用。随着时代的高速发展,教育技术在特殊教育学校教育中必将发挥更大的作用。 现代特殊教育论文:现代教育技术在特殊教育中的运用 【摘 要】残疾儿童是弱势群体,因此需要社会的特殊关注。特殊教育是我国教育事业的重要组成部分,但在特殊教育中现代教育技术的应用也存在一定的缺陷。因此,本文就特殊教育的基本现状、教育技术为特殊教育服务的必要性、具体实例以及日本现代教育技术在特殊教育中的应用等进行探讨。 【关键词】特殊教育;现代教育技术;教学平台;仿真技术;日本 特殊教育是我国教育事业的重要组成部分。特殊儿童的受教育状况直接影响到我国教育及人口素质的整体水平。但是由于残疾人群其自身的特殊性,导致了特殊教育过程的复杂、艰难。我们应该公平地对待残疾儿童,尊重他们的发展。因而我们可以利用现代教育技术独特的优势为特殊教育做出贡献。 一、现代教育技术运用到特殊教育领域中的必要性[1][2] (一)教育技术应用到特殊教育领域遇到的问题 1.教育技术工作者的教育理念 现代教育技术工作者的教育理念决定了其研究和实践领域一般是在普通教育和成人教育领域,面向的对象也是普通教育及成人教育的学习者,因此特殊教育领域成为了教育技术研究应用的盲区。 2.教育技术应用环境的制约 学校教育技术应用环境在供残疾人群专用的硬件和软件配置方面投资较少。使得随班就读的残疾学习者和特教学校中的残疾学习者在学校教育技术环境中进行学习时产生较大的困难。另外,网络教育中虚拟学习环境的易访问性差也增加了残疾学习者在虚拟环境中学习的难度。 3.残疾学习者的信息素养整体水平低 由于感官和运动功能上的限制,残疾学习者获取信息技能并参与学习的难度远比普通学习者复杂、困难,同时教育技术工作者在运用教育技术到残疾人群的学习中去常常感到心有余而力不足。 4.辅助科技手段的开发和应用的不足 残疾学习者的学习往往要借助于一定的辅助科技手段来进行,如盲文打字机、语音输入软件等。尽管我国也有在辅助科技手段的开发和应用推广,但是我国与国外相比有很大的差距,另外,对于我国庞大的残疾人人群,我国在这方面开发的产品远远不足。 (二)教育技术应用到特殊教育领域的重要性 素质教育不仅仅面向普通教育学习者,而且面向残疾学习者,要使残疾学习者能够很好地适应并融入社会。现代教育技术应当发挥其在计算机多媒体技术和网络技术教育方面的优势,让残疾学习者获取信息、参与到学习中去更加容易方便。全纳的教育技术环境要求在进行学校教育技术环境设计时,既要标准化,又要满足残疾学习者的特殊需求。 二、现代教育技术运用到特殊教育中的实例分析[3][4] (一)面向听觉障碍学生的iBaldi学习软件 iBaldi 是由加州大学开发的一款帮助听力缺陷学生学习语言的软件,它可以兼容iPhone 和iPad,可以通过拖拽、捏合等手势改变3D 人物的面部方向和大小,触屏、滑动等操作即可完成,该软件有自动朗读文本功能,对听觉或认知障碍学习者都有帮助。该软件提供“面部”和“剖面图”两种视图,使用者可以清晰地了解发音时口腔和舌头的变化。 但由于特殊群体用户狭窄,开发成本高,在人群中无法深度普及,因而现阶段在中国无法形成一定的规模。 (二)基于仿真技术的聋教学平台 该教学平台利用计算机仿真技术,面向听障大学生的计算机语言学习。同时运用身心障碍补偿和技能训练的方法,对有听力障碍的学生进行现代技术知识的传授,帮助他们进行有效的学习。 首先,聋教学平台设计采用了屏幕机器人仿真和流程图与计算机语言对照的方式来讲解计算机高级语言,将语言的学习变成屏幕游戏的编写,用简单的图面对比来告诉聋生指令的意义和用法。 其次,聋教育仿真教学平台的教学内容在其知识内涵和组成中是根据聋生的身心特点由简单到复杂,使聋生能够挖掘出自身的能力,增强信心。 另外,聋教育仿真教学平台的使用能够让学生充当主角。聋生在学习过程中可以根据个人的水平检验学习效果。 三、教育技术在日本特殊教育中的应用 (一)视觉障碍者 对于视觉障碍,现代教育技术成为视觉缺陷者补偿教育的有力手段。针对低视力者,创设低视力教室,低视力学生在课堂教学中就可以清晰地观看投影、录像以及多媒体教学软件,弥补了因视物模糊、不清晰而影响感知事物的缺陷。而全盲学生通过已开发出的读屏技术。另外,专门的盲用计算机除读屏技术外,还拥有语音合成技术以及6 点式盲文标注的键盘, 盲人可以凭触觉判断键位。 (二)听觉障碍者 听力残疾包括聋和重听两大类。在聋生的康复训练中,日本致力于听力补偿的软件开发。而重听者多使用助听器,但单纯依靠调大音量也不是最佳解决办法。所以,日本特殊教育领域主张利用计算机选择、设定适合于不同重听者的助听器。 (三)认知障碍者 认知障碍可能表现在听、思考、说、读、拼写、数学计算能力不完善等方面。针对这些问题,教育技术的利用也极大地提高了认知障碍者的康复训练效率。例如,面对有些难以理解的问题,要经过长时间的指导训练才能理解,此时,只要把事先录制好的视频或制作动画反复播放即可,不仅使认知障碍者获得感官认识,也有助于提高教学效率。 总结 在我国,残疾人群不在少数,特殊教育也在不断发展扩大,但相比较于普通教育,在特殊教育领域的投入还是较少的,尤其在教育资源方面。因此,我们要重视特殊教育资源的建设。我们也要借鉴国外在这方面的一些丰富经验,开发尖端技术,为残疾学习者创造无障碍学习环境,与此同时,注意特殊需要者的缺陷与硬件设施的相互适应性,丰富适应残疾学习者软件资源,促进其生涯发展,教育技术工作者也要接受相应的培训,促进教学优化。 现代特殊教育论文:现代信息技术在特殊教育教学中的运用 信息技术整合于课程,主体是课程,而不是信息技术。多媒体不可能取代教师的教,那种认为信息技术应用越多越好的想法也是不正确的,很多时候,教师过多的运用了多媒体,一节课下来,却是收效甚微。这就是只重视了整合的形式,而忽视了整合的效果,可以说是曲解了整合的真正意义。 信息技术 技术水平 教学手段 1概念界定 对现代信息技术大致有两种不同的理解,一是现代信息技术是与传统信息技术相对而言的,强调与以印刷技术为代表的传统信息技术的区别;二是专指计算机多媒体与网络技术,强调与一般电子媒体(幻灯、投影、录音、电视等)的区别。 我认为现代信息技术就是现代化的信息技术,具体到教育应用中,使用最多的就是多媒体技术,教师上课用到的课件,校园内信息共享的校园网,师生互动、讨论用到的论坛等等,都是现代信息技术。 特殊教育包含着两层意思:一是特殊教育不等同于普通教育,它要求在贯彻普通教育之外,再根据特殊儿童的特点进行教育。如聋幼儿的听力语言康复训练,盲生的定向行走训练等等,这些都是在学校教育实现德智体美劳全面发展之外的有针对性的教育,切合实际的要求。二是特殊教育必须根据儿童的特殊需要设计相关的课程、教材,教师准备适应特殊儿童需要的教法和教学组织形式及教学设备,也就是对校本教材的编排提出了一定的要求。 2现代信息技术在特殊教育聋教育中的运用现状 2.1存在的问题 2.1.1课件中跳动的画面往往会起到喧宾夺主的效果 一如上面举到的例子,利用多媒体确实在让学生学习认知上起了很大作用,但是学生会只是一味的对其好奇,课堂秩序会有些许的失控,特殊教育聋教育的孩子不同于普通孩子,课堂上教师的一句“同学们注意了,请看黑板”似乎起不到任何作用,教师为集中学生的精力,甚至要走到学生面前拍拍他,他才会意识到现在应该是注意力转向教师的时间了,所以,有些时候,反而会弄巧成拙,没有起到应有的作用。 2.1.2某些学科的某些内容慎用多媒体 上面的语文教学中运用的也还算恰当,学生可以在更短的时间里学习到本节课的教学内容。但是在数学教学中,尤其是高年级的某些教学内容就应该慎用。如聋校初三年级的数学中,对于代数式的值、一元一次方程等等内容,教师为了上课方便,在做课件的时候也将解题过程做到了课件上,这样上课的时候,鼠标一点一动,题目就讲完了,但是学生似乎并没有理解,倘若在黑板上将教学过程边讲边演示,相信学习效果是完全不一样的。所以,教师应慎用多媒体。 2.2原因解读 2.2.1教师对特殊教育学生的关注程度有待提高 作为教师要对所带班级的学生有一个充分的了解和认识,尤其是特殊教育学生数量很少,一个班最多也就十几个学生,教师有足够的时间和精力对了解学生,可以通过该班班主任了解情况,也可以找学生谈心。从事特教工作以来,我越来越发现特殊教育学校的学生非常渴望得到老师的认可,非常需要别人的肯定,你对他竖大拇指,他会将微笑挂在脸上,会对我们说谢谢,我每次找学生帮忙,都不忘对他们说谢谢,闲暇时间,都不忘找几个学生聊聊天,说说话,一则增进了师生之间的感情,再者,将一些他们不知道的事情,比如讲讲大学的故事,会激发他们学习的动力,以更加饱满的热情去学习。 2.2.2教师的信息技术专业水平有待提高 现在的课堂不再是简单的教师讲学生听,教师在准备一节课的时候,要充分考虑到教学目标与学生实际情况之间的关系,所准备的教学资源要完全的切合实际,这样的教学才会有好的教学效果。所以,教师仅是简单的会用PPT做课件是完全不够的,这完全不能满足学生的学习需要。 3现代信息技术在特殊教育中的运用 3.1合理选取教学方法,教学工具,最大限度地满足特殊学生的特殊要求 3.2做足、做好特教学校的信息技术与课程整合,实现高效课堂 信息技术整合于课程,主体是课程,而不是信息技术。多媒体不可能取代教师的教,那种认为信息技术应用越多越好的想法也是不正确的,很多时候,教师过多的运用了多媒体,一节课下来,却是收效甚微。这就是只重视了整合的形式,而忽视了整合的效果,可以说是曲解了整合的真正意义。 做好信息技术与课程整合,必然要求我们有一些根本性的变化,这也是信息技术与课程整合对教师提出的新的挑战,譬如教师观念的转变,教师角色的转化,教学行为的转变,还有对教师的信息能力的要求也会进一步提高。我觉得教师观念的转变是非常重要的。首先,教师要明确我们不能为了应用技术而用技术,我们的真正目的是有一个高效课堂,学生在有限的时间内尽可能的学更多的东西,所以我们在备课的时候要兼顾到方方面面,既要考虑到本节课的教学目标,又能够充分调动学生学习的积极性,激起学生强烈的求知欲。 3.3网络环境下开发适合听力与语言障碍人群使用的软件,提高特殊学生自主学习的能力 视频一定要有字幕。现在更多的提倡发挥学生的主观能动性,要培养学生的自学能力,那么对于我身边的这个特殊群体,他们听不到、说不出来,只能靠眼睛来看,倘若视频没有字幕,学生只是看到视频中的专家、学者嘴巴不停的一张一合,却不知道他们在表达什么意思,当然作为教师,我完全有义务将视频中的内容用手语翻译给学生,但是这样一来,浪费时间不说,学生要电脑与教师两边兼顾,最后的结果也只能是事倍功半。同样对于我们教师,也希望有字幕的配合。我们在听一些专家的讲座时,常常对一些很专业的术语感到困惑,听不懂,不理解,想要记下来查一下却又无法确定正确的写法,但是如果有了字幕,这些来自学生、教师的问题就迎刃而解了。 现在网上有手语学习的相关资料,也有视频,这些是我们这些教师看的,供我们学习的,但是却没有适合我们学生的学习软件,我希望有一款软件,学生可以找到任意他想了解、知道的词语的口形,通过不断地学习、积累,我相信我的学生可以看懂更多人要表达的意思,不再仅仅是我们手语展示给他们的。 3.4定期参加各种培训,提高自己的信息技术素养及专业技术水平 在信息社会,一名高素质的教师应具有现代化的教育思想、教学观念,掌握现代化的教学方法和教学手段,熟练运用信息工具(网络、电脑)对信息资源进行有效的收集、组织、运用;这些素质的养成就要求我们教师不断地学习,才能满足现代化教学的需要;信息素养成了终生学习的必备素质之一,如果教师没有良好的信息素养,就不能成为一名满足现代教学需要的高素质的教师,因此要定期参加各种培训,不断给自己充电,用知识丰富大脑,以最饱满的热情来对待我们的特殊教育工作。 现代信息技术在特殊教育教学中运用是一个螺旋上升的发展过程,我们每位教师都必须正视这一发展过程对自身提出的新挑战,挑战自我、完善自我、超越自我,将现代信息技术在特殊教育教学中的作用发挥到极致。 现代特殊教育论文:浅谈现代信息技术在特殊教育聋教学中的运用 【摘 要】本文结合自己从事特殊教育的工作经历,重点论述了现代信息技术在特殊教育聋教学中的运用。文章先对现代信息技术、特殊教育、特殊儿童、听力与语言障碍四个概念做了界定,紧接着分析了现代信息技术在特殊教育聋教学中的应用现状,通过分析,找到存在的问题,剖析原因并提出了相应的对策。 【关键词】现代信息技术 特殊教育 聋教育 运用 一、概念界定 (一)现代信息技术 对现代信息技术大致有两种不同的理解,一是现代信息技术是与传统信息技术相对而言的,强调与以印刷技术为代表的传统信息技术的区别;二是专指计算机多媒体与网络技术,强调与一般电子媒体(幻灯、投影、录音、电视等)的区别。 我认为现代信息技术就是现代化的信息技术,具体到教育应用中,使用最多的就是多媒体技术,教师上课用到的课件,校园内信息共享的校园网,师生互动、讨论用到的论坛等等,都是现代信息技术。 (二)特殊教育 特殊教育包含着两层意思:一是特殊教育不等同于普通教育,它要求在贯彻普通教育之外,再根据特殊儿童的特点进行教育。如聋幼儿的听力语言康复训练,盲生的定向行走训练等等,这些都是在学校教育实现德智体美劳全面发展之外的有针对性的教育,切合实际的要求。二是特殊教育必须根据儿童的特殊需要设计相关的课程、教材,教师准备适应特殊儿童需要的教法和教学组织形式及教学设备,也就是对校本教材的编排提出了一定的要求。 (三)特殊儿童 特殊教育的对象是有特殊需要的儿童,包括智力、感官、情绪、身体、行为或是沟通能力与正常情况下有明显差异的儿童。纵观中外学者对特殊儿童下的定义可以知道,所谓特殊儿童必须具备两个条件。一是其身心特质的过分突显,二是非得借助特殊的协助,否则将无法满足其教育需要。例如,一个儿童智能特别低下,无论如何也赶不上教师在班级教学中的进度;他在学习上有特殊的需要,需要教师在课程与教学上给予个别的考虑,那么,他就是教育上所谓的特殊儿童。本文重点研究有听力语言障碍的特殊儿童。 (四)听力语言障碍 先天因素或婴幼儿时期各种原因引起双耳重度听力障碍或全聋(没有残余听力),以致无法学习言语或巩固已掌握的言语,造成既聋又哑的状态。 二、现代信息技术在特殊教育聋教育中的运用现状 (一)现状分析 运用现代化的多媒体技术可以在某种程度上对学生的听力进行一定的补偿。举一堂语文课的例子来看。教师要在四十分钟的课堂上让学生能够掌握马、牛、羊。在我们传统的教学中,有美术功底的教师可能会在黑板上画出马、牛、羊的大体轮廓,然后告诉学生马的头面平直而偏长,耳短,四肢长,骨骼坚实,能在坚硬地面上迅速奔驰,毛色复杂,两眼距离大等等。学生一方面要认真观看教师的手语、口型,一方面要快速的思考教师所表达的意思,再一方面还要快速的将教师表达的意思与马、牛、羊结合起来,学生要做大量的信息处理工作,虽然一节课只有短短的40分钟,但这种高强度的思维转换会使学生感到疲惫,但是将现代化的信息技术整合进课堂后,这样的一节课就会很轻松,很简单。通过电脑,我们可以将马、牛、羊静态的乃至动态的图像统统展示给学生,让学生能够看到立体的图像,相信这种教学方式很有助于理解、记忆。教师将课堂还给了学生,一方面体现了以学生为主题的理念,另一方面学生的学习效率大大提高了。 (二)存在的问题 1.课件中跳动的画面往往会起到喧宾夺主的效果 一如上面举到的例子,利用多媒体确实在让学生学习认知上起了很大作用,但是学生会只是一味的对其好奇,课堂秩序会有些许的失控,特殊教育聋教育的孩子不同于普通孩子,课堂上教师的一句“同学们注意了,请看黑板”似乎起不到任何作用,教师为集中学生的精力,甚至要走到学生面前拍拍他,他才会意识到现在应该是注意力转向教师的时间了,所以,有些时候,反而会弄巧成拙,没有起到应有的作用。 2.某些学科的某些内容慎用多媒体 上面的语文教学中运用的也还算恰当,学生可以在更短的时间里学习到本节课的教学内容。但是在数学教学中,尤其是高年级的某些教学内容就应该慎用。如聋校初三年级的数学中,对于代数式的值、一元一次方程等等内容,教师为了上课方便,在做课件的时候也将解题过程做到了课件上,这样上课的时候,鼠标一点一动,题目就讲完了,但是学生似乎并没有理解,倘若在黑板上将教学过程边讲边演示,相信学习效果是完全不一样的。所以,教师应慎用多媒体。 3.对教师的信息技术水平提出了更高的要求 教师不仅要掌握基本的PPT制作课件,还要熟练操作FLASH等等操作软件。素质教育的重点是培养学生的创新精神和实践能力,没有创造性的教师很难培养出创造性的学生。这就要求我们教师具有开拓进取精神,具有竞争意识和知难而进的勇气,不安于现状,善于学习,大胆探索、创新,用新视野、新知识、新观念,构建新的教育途径和方法。要在教育教学活动中,培养学生创新意识,激发学生强烈的求知欲、好奇心,鼓励学生大胆想象,异想天开;大胆质疑,不因循守旧,不盲从权威;培养学生综合运用信息的能力,让学生在学习中感受到求知欲得到满足、好胜心得到鼓励、创造力得到发展的成功感。 (三)原因解读 1.教师对特殊教育学生的关注程度有待提高 作为教师要对所带班级的学生有一个充分的了解和认识,尤其是特殊教育学生数量很少,一个班最多也就十几个学生,教师有足够的时间和精力对了解学生,可以通过该班班主任了解情况,也可以找学生谈心。从事特教工作以来,我越来越发现特殊教育学校的学生非常渴望得到老师的认可,非常需要别人的肯定,你对他竖大拇指,他会将微笑挂在脸上,会对我们说谢谢,我每次找学生帮忙,都不忘对他们说谢谢,闲暇时间,都不忘找几个学生聊聊天,说说话,一则增进了师生之间的感情,再者,将一些他们不知道的事情,比如讲讲大学的故事,会激发他们学习的动力,以更加饱满的热情去学习。 2.教师的信息技术专业水平有待提高 现在的课堂不再是简单的教师讲学生听,教师在准备一节课的时候,要充分考虑到教学目标与学生实际情况之间的关系,所准备的教学资源要完全的切合实际,这样的教学才会有好的教学效果。所以,教师仅是简单的会用PPT做课件是完全不够的,这完全不能满足学生的学习需要。 三、现代信息技术在特殊教育中的运用 (一)合理选取教学方法,教学工具,最大限度地满足特殊学生的特殊要求 比如说聋初三班信息技术中的一节动画课——制作蝴蝶。建议采用分层次教学的方法,以兼顾到不同层面的学生。上课之前先设计三个任务: 1.基本任务:导入蝴蝶飞翔的序列图片,修改各帧,使蝴蝶可以随意飞翔。(60分) 2.提高任务:通过复制帧、翻转帧、改变飞行方向等,使蝴蝶能飞回原位。(80分) 3.拓展任务:不同蝴蝶(或小鸟、蜻蜓等)同时运动。(100分) 要求:学生任选其中一个任务完成并提交即可。 有学生选择并完成了基本任务,提交后当堂打分,如果做得很好,这时我会让他继续挑战提高任务、拓展任务;若是做得不是很好,就要进行个别辅导,帮助他将最基本的任务完成。有学生选择并完成了拓展任务,很显然这部分学生就是程度比较好的学生,经过打分,做得很好的可推荐给全体同学,如有需要改进的地方,教师就进行个别辅导。教师因生而异,对症下药,让所有的学生都“吃得了”“吃得饱”“吃得好”。 (二)做足、做好特教学校的信息技术与课程整合,实现高效课堂 信息技术整合于课程,主体是课程,而不是信息技术。多媒体不可能取代教师的教,那种认为信息技术应用越多越好的想法也是不正确的,很多时候,教师过多的运用了多媒体,一节课下来,却是收效甚微。这就是只重视了整合的形式,而忽视了整合的效果,可以说是曲解了整合的真正意义。 做好信息技术与课程整合,必然要求我们有一些根本性的变化,这也是信息技术与课程整合对教师提出的新的挑战,譬如教师观念的转变,教师角色的转化,教学行为的转变,还有对教师的信息能力的要求也会进一步提高。我觉得教师观念的转变是非常重要的。首先,教师要明确我们不能为了应用技术而用技术,我们的真正目的是有一个高效课堂,学生在有限的时间内尽可能的学更多的东西,所以我们在备课的时候要兼顾到方方面面,既要考虑到本节课的教学目标,又能够充分调动学生学习的积极性,激起学生强烈的求知欲。 (三)网络环境下开发适合听力与语言障碍人群使用的软件,提高特殊学生自主学习的能力 视频一定要有字幕。现在更多的提倡发挥学生的主观能动性,要培养学生的自学能力,那么对于我身边的这个特殊群体,他们听不到、说不出来,只能靠眼睛来看,倘若视频没有字幕,学生只是看到视频中的专家、学者嘴巴不停的一张一合,却不知道他们在表达什么意思,当然作为教师,我完全有义务将视频中的内容用手语翻译给学生,但是这样一来,浪费时间不说,学生要电脑与教师两边兼顾,最后的结果也只能是事倍功半。同样对于我们教师,也希望有字幕的配合。我们在听一些专家的讲座时,常常对一些很专业的术语感到困惑,听不懂,不理解,想要记下来查一下却又无法确定正确的写法,但是如果有了字幕,这些来自学生、教师的问题就迎刃而解了。 现在网上有手语学习的相关资料,也有视频,这些是我们这些教师看的,供我们学习的,但是却没有适合我们学生的学习软件,我希望有一款软件,学生可以找到任意他想了解、知道的词语的口形,通过不断地学习、积累,我相信我的学生可以看懂更多人要表达的意思,不再仅仅是我们手语展示给他们的。 此外,我们知道写作是聋哑学生的弱项,通过校园论坛这一版块,学生可以留言咨询,可以向老师讲述一些发生在他们身边的故事,可以要求老师帮忙辅导,这样,我们既了解了学生,又可以让学生得到充分的锻炼,写得多了,老师帮忙改得多了,暴露出来的问题自然就会越来越少。再者,我们可以在网上提供一些适合他们的精品课程,比如说老师讲的优质课,老师对教材中重、难点的解读,这些都可以帮助我们的学生更好地学习。 (四)定期参加各种培训,提高自己的信息技术素养及专业技术水平 在信息社会,一名高素质的教师应具有现代化的教育思想、教学观念,掌握现代化的教学方法和教学手段,熟练运用信息工具(网络、电脑)对信息资源进行有效的收集、组织、运用;这些素质的养成就要求我们教师不断地学习,才能满足现代化教学的需要;信息素养成了终生学习的必备素质之一,如果教师没有良好的信息素养,就不能成为一名满足现代教学需要的高素质的教师,因此要定期参加各种培训,不断给自己充电,用知识丰富大脑,以最饱满的热情来对待我们的特殊教育工作。 现代信息技术在特殊教育教学中运用是一个螺旋上升的发展过程,我们每位教师都必须正视这一发展过程对自身提出的新挑战,挑战自我、完善自我、超越自我,将现代信息技术在特殊教育教学中的作用发挥到极致。 现代特殊教育论文:现代信息技术在特殊教育中的应用前景 【摘要】现代信息技术主要指计算机与电信技术进行有机结合而成的声音、图像、文字、数字和各种信息进行获取、加工、处理、存储、传播和使用的一种技术。(1)随着计算机技术的广泛应用和现代化进程的推进,现代化信息技术以锐不可挡的气势对教育进行冲击。那么,现代化教育技术究竟有什么特点。他能否很好的服务于特殊教育,促进特殊教育的现代化呢?其应用的前景又如何?本文对此作一个初步的探讨。 【关键词】效率;途径;信息库;转换;课改整合;信息管理 一、现代信息技术在聋校中的应用前景 1、建立网络学校,开设聋人网站。 当今时代,随着信息量的急剧增大,信息更新速度不断加快,以及需要教育人群的增长,“一次性教育”已不合时宜。单纯的学校教育也远远的满足不了社会的需要。现代普通教育已实现网上课堂教学并实现校校相联通,教师学生可以进行网上沟通。遗憾是专门为聋人开设的网站并不多见,更不用说聋人网上学校了。因此,有条件的聋校开通Internet后,应尽快的建立聋人网,并开设网上学校,使聋人在网上教育成为可能。这既扩大了学校的知名度,又便于利用网络资源进行教育教学,使聋校的信息资源、师资力量得到合理的利用,并对课改带来深刻的影响。 2、设立网上优秀教师专栏,提供教育新途径。 现代是信息时代,作为一名信息时代的教师,应当在 Internet上开辟出属于自己的一片新的天地,能够把平时积累的一些好的教学经验在网上,这样既有利于进行资源共享,也有利于提高自己的教学水平,改进自己在教学中的不足之处,为聋校教育教学工作提供新的途径。同时,应该在专栏后面附上评论,以便随时与同行进行交流。 3、丰富教育资源,建立多媒体信息库。 现在我们国家的特殊教育主要以三种方式实现:一是特殊教育学校,二是通过学校中附设的特殊教育班,三是现在越来越广泛的随班就读。将网络引入到特殊教育则可以改变这种状况。一方面,现代教育技术将全国乃至全世界的学校、研究所、图书馆和其它各种信息资源联系起来,成为一个海量的资源库;另一方面世界各地的优秀特殊教育教师或专家可以从不同角度提供相同知识的学习和教学指导,任何人可以在任何地点通过网络访问。 4、建立学校个人主页,增加与学生的沟通方式。 特殊学校教育工作需要各方面的配合才能取得好的效果,尤其是聋校家长的配合。在传统的教育管理中,主要是通过家长会、家访、电话、书信等方式,而且有时给家长带来诸多不便。聋校个人主页的出现为学校和家长带来了新的沟通方式,提供了一条捷径。鼓励特殊教育学校拥有自己的主页,以宣传特殊教育工作,提高特殊教育的社会影响力,赢得社会的支持。 二 、现代信息技术是发展特殊教育的客观需要 1、有利于实现真正的个别化教育。 人与人之间的个别差异是客观存在的,这种个别差异有时是多方位的,特殊儿童的个别差异则更为巨大。在传统教育中,无法实现真正意义上的个别化教育。因为每个教师都要面对一群孩子,教师只有根据大多数孩子的发展水平制定教学计划,实施教育,无法顾及到每一个学生。而现代化的教育技术能使个别化教育成为可能,学习变成一个各取所需的过程,个性化的学习难以真正实现。教师可以根据每个学生的特点和发展水平制定适合于他们的个别化教育计划,为每个学生提供适合他们的教育资源。 2、有利于促进特殊需要人群的基础和职业教育的发展,最终实现终身教育。 特殊需要人群是整个人类社会中不可忽视的部分,他们也应该享受到合适自己的教育,为每一个具有特殊需要的公民提供合适的教育是我们教育工作者的职责和义务。在特殊教育中应用现代化教育技术不仅可以改造传统教育,使其更适合特殊教育对象的需要;而且可以创造出一种全新的教育形式,特殊需要对象除了可以在学校,还可以在家,在工作岗位上,在其任何的时间,任何地方,自己学习。从而促进各种形式的特殊教育发展,最终在特殊教育的领域实现终身教育。不仅如此,在特殊教育中引进现代化教育技术还能加快这一人群回归主流的社会速度,体现出社会文明进步和发展。 3、有利于改变特殊教育发展不平衡的状况,实现教育公平。 我国地域广阔,人口众多,特殊教育的发展极为不平衡,现代化教育技术的应用,网络的使用有助于我国特殊教育的平衡发展。我国特殊教育资源以及特殊教育学校大多集中在经济发达的东部地区,而中部和西部等边远落后地区在特殊教育的发展则极为落后。现代信息技术的应用可以改变这一切,他不受地域的限制,可以集中最优秀的教师资源把最优质的教育内容传送到全国各地。为需要得到特殊教育指导的家庭和学校提供帮助,使每个需要特殊教育对待的儿童得到适合自己的教育安置,得到最大程度的发展。 4、有利于现代信息技术与课程的整合。 随着现代信息技术对教育的影响越来越深入,计算机和多媒体教师已经开始作为一种认知工具学习资源来使用。教师只有真正把计算机当工作生活的一种工具后,才能可能从所任教学科的角度去研究如何利用计算机辅助自己的教学,把信息技术融合到学科中去,这就是“课程整合”的关键所在。当然,从目前的条件看,聋校工作要实现上述构想还存在一定困难。也正是具有这些困难,才需要我们每一位聋校工作者解放思想,积极探索,使聋校工作冲破传统框架的束缚,在新的教学环境中获得突破,为聋校改革开创一片新天地。 现代特殊教育论文:论天津市特殊教育指标研究 [论文关键词】特殊教育;指标;区域性;特征 [论文摘要]区域性特殊教育指标,有益于全国各省、区、大中城市特殊教育的评估、督导与规划,有益于在发展地区特殊教育中增强科学性,避免盲目性。以天津市特殊教育指标为例,探讨了区域性特殊教育指标的基本属性,设计了区域性特殊教育指标的结构框架,并且对指标体系所含的四个领域做了简要分析。 国际上通常将特殊教育发展水平作为衡量一个国家文明与发达程度的重要标志之一。与此同时,特殊儿童接受教育的整体质量也是评价一个国家或者地区教育发展水平的一个有效的指标。从这个意义上理解,特殊教育应该是整个国民教育体系中的一个十分重要的组成部分。 一、特殊教育指标的属性 本课题全称为“天津市完备的特殊教育体系的发展指标研究”。 依据我们对课题主旨的理解,本课题应当完成一个指标体系的建构过程,而这个指标体系应该定位于“不确定性研究取向”,并且应该满足“区域性”、“完备性”和“特殊性”的要求。 (一)指标应定位于不确定性研究取向 鉴于本课题并未明确指标体系的研究取向,我们暂且将其定位于“研究取向不确定”性质的指标。正因为其研究取向不确定,经过加工改造可以随时转化为具有特定取向性的指标体系,因而具备广泛适用性。 教育指标通常是在一个特定的目标或需求下开发出来的,因而必然会带有与之相适应的价值取向,以下几种比较常见:(1)统计指标。由教育统计部门收集并,旨在描述某个时间点(例如某个项目结束的时候)教育事业的发展水平。(2)督导指标。由各级教育行政部门,旨在对教育活动某个方面的状况进行监控和过程反馈。(3)规划指标。由教育规划部门,旨在描述某一时期教育事业应该达到的发展水平。(4)绩效指标。多由办学主体采集,重点关注的是教育投入与教育产出的比例关系。(5)公平指标。由不确定的主体与执行,例如某个研究机构。它是用来描述不同个体、不同学校、不同地区在教育机会、教育投入和教育效果方面差异的指标。 本课题研究的“天津市完备的特殊教育体系的发展指标”在其执行的主体、功能、对象等方面均有待于进一步明确,因此暂时将其按照“研究取向不确定”性质的指标进行研究。这样的定位自有其有利的一面:无论将来出于何种理由,都可以在此基础上重新建构出符合特定价值取向的指标体系。 (二)指标应具备“区域性”的特点 区域性的含义应该主要指向“天津市”这一概念,但其中也并不排除在一定意义下包含“区县”一级的区域性质。天津市作为我国四个直辖市之一,环渤海经济圈的优秀,在国家新一轮发展战略中居于重要地位。与天津同为直辖市的城市尚有北京、上海和重庆,相对其他省市自治区,这三个城市更具直接可比性。因此,本指标的区域性特征应当定位在“直辖市”这一水平上。 (三)指标应符合“完备性”的要求 一个“完备的”特殊教育体系的发展指标,至少应该从这样三个方面来体现它的完备性: (1)特殊教育门类的完备性 理想的特殊教育体系,从根本上讲,各个门类的特殊儿童都应得到公平的、能够满足其特殊需要的教育机会。我们国家目前只发展了听力残疾、视力残疾和智力残疾三个类别的特殊教育,天津市的特殊教育发展也基本是在“三类特殊儿童”这个框架里面展开。“完备的特殊教育体系”就应该在此基础上向更多类别发展,近期可以做好的是将超常儿童、问题儿童、肢体伤残儿童、学习障碍儿童的教育尽快发展起来,并且将其纳入特殊教育体系进行管理。以后,在时机成熟的时候,逐一发展其他门类的特殊教育。 (2)特殊教育层级的完备性 我国的特殊教育主要集中在“义务教育”阶段,能够顾及到学龄前和高中阶段的省市不是很多,能够提供高等教育机会的省份就更是屈指可数。天津市的特殊教育虽然也主要集中在义务教育阶段,不过高中阶段的特殊教育已经初具规模,高等教育和学前教育也得到了迅速发展。当然也不排除尚有许多有待完善之处,或许正是需要“完备”的地方。 (3)支持系统的完备性 支持系统的完备性主要指对教师的全面支持。这里包含新增教师的养成、在职教师的进修,重大课题的攻关,国内外的学术交流,以及信息、技术、技能的有效提升。此外,还应该在“资源教室”和“教育康复”等特殊领域提供人力支持、技术支持和管理支持。 (四)指标应充分体现“特殊性”的品质 特殊教育毫无疑问应该属于教育整体的一部分,同时也是与众不同的一部分。它纵向贯通了从婴幼儿教育(甚至包含胎教)到高等教育的所有等级,横向涵盖了生理残疾、心理障碍和资赋优异等所有类别。它既自成体系,又与普通教育建立了千丝万缕的联系。由此,该指标既要充分体现其特有的完整性,又要最大可能体现其特殊性,例如“全纳教育”,例如“资源教室”。 综上,本课题的具体任务可以表述为:(1)设计“天津市完备的特殊教育发展指标体系”整体框架,(2)为该体系解释理论依据以及细节说明,(3)提出关于天津市完备的特殊教育现代化发展的政策性建议。 二、指标的确定方法与主要特征 (一)确定指标的基本方法 首先,我们在对已有研究文献进行充分梳理的基础上,依据课题研究目的,运用演绎法分解出区域特殊教育完备发展程度的构成要素,归纳为“资源”、“机会”、“机构”和“成就”四个领域,称之为一级指标。以此为基础,对一级指标进一步分解,得出二级指标和三级指标。在确定第一、二、三级指标的过程中,我们主要参照经济合作与发展组织(OECD)的教育指标体系,比较多地参考了联合国教科文组织、世界银行等国际组织在进行教育分析时常用的教育指标,同时也经常比照我国进行教育统计时常用的一些指标。对于上述指标,我们根据本课题的研究目的进行选择,同时根据天津市的特点和特殊教育的特殊性,还创建了一些新的项目。 (二)指标的主要特征 在科学性与易用性原则的思维框架内,我们试图使本研究所创建的指标体系具有以下特征: 第一,指标体系的规模较大,因而包含了丰富的信息,能够比较准确地实现指标项目的具体功能。 第二,逻辑上层次分明,实际使用时可根据需要进行时间和空间重新编排而不至于混乱。 第三,既具有比较强的国际可比性,又与我国目前常用的教育指标最大限度衔接,在凸显我市特殊教育指标国际化的同时,又增强了指标体系的现实可用性。 与常见的教育统计指标相比,它可以更综合地反映一个国家或地区的教育状况,因此具有独特的价值。 三、指标的结构框架设计 以经济合作与发展组织(0EcD)的教育指标体系为主要参照,较多参考联合国教科文组织、世界银行等国际组织的教育指标,同时比照我国进行教育统计时常用的一些指标,我们设计了天津市完备的特殊教育体系的发展指标,它由分别代表“资源”、“机会”、“机构”和“成就”四个不同领域(一级指标)构成,这四个领域又被分解成47个二级指标,继而将二级指标再次分解为l75个三级指标。(参阅图1) 四、一级指标及其含义分析 (一)“资源”指标所体现的政策含义 “资源”指标包含财政资源和人力资源,用于考察政府的教育投入以及对其控制的强度。具体说来,本指标反映出社会的全部教育投入,以及用于发展特殊教育的专项经费占国家资源的比重、资金来源以及全部资金在各个教育层次的分布比例。在此基础上,通过比较,突出反映特殊教育方面投入的充足程度。这是体现政府对教育(尤其是对特殊教育)努力程度上的重要指标。 (二)“机会”指标所体现的政策含义 “机会”指标包含学生获得教育和发展的机会,反映各级各类特殊教育机构的办学规模和入学率。包含一切服务于特殊儿童的学前教育、义务教育、高中教育、高等教育,以及学历教育完成后的职业技术教育和非就业性的成人教育。通常将义务教育阶段理解为教育机会,义务教育后自第三级教育开始理解为发展机会。 (三)“机构”指标所体现的政策含义 “机构”指标包含学习条件与学习组织,指向全部特殊教育学校和其他任何能够为特殊儿童提供学习机会的组织。“学习条件”集中反映教育机构的硬件设施的拥有与使用状况;“组织”侧重反映教育机构的软件环境,重点是教师队伍和管理人员的状况。 (四)“成就”指标所体现的政策含义 “成就”指标包含教育质量及其影响,反映特殊教育的整体质量及其社会影响。其中包含:学前教育和康复教育的预期目标达成情况,初等教育和中等教育的保持情况,第三级教育学生的学习成绩和学业完成情况,第三级教育毕业生的就业与发展情况,以及从事上述各级教育的教师参与教育科研活动的情况。 五、尚待解决的问题 本研究虽然已经初有所获,不过尚未解决的问题还有很多,另有不少在研究过程中的新发现。集中表现在: (一)教育指标体系的学理问题 教育指标的研制与开发如果离开对于指标原理的探掘和解析,则只能停留在“照猫画虎”的模仿层次,难以构建出经得起推敲的指标体系,在实践过程中也会时常遇阻。本研究虽深明此意,但精力所限,难以深究。这将是日后长期研究的课题。 (二)指标体系功能化 本研究的成果并非指向明确的某种指标体系,因此我们将其定位于“研究取向不确定”性质的指标。接下来还应该在得到具体指向的任何时候,将其按功能重新设计为“统计指标”、“评价指标”、“规划指标”或者“督导指标”。 (三)重点问题扩展性 特殊教育本身尚有不少值得深入探究的领域,其中有些问题对当前天津市特殊教育发展进程有相当重大的作用,甚至影响到天津市教育的其他方面。例如,特殊儿童的“随班就读”,“全纳教育”,高等师范院校的“特殊儿童”选修课,特殊儿童的“早期干预”。上述问题都不单纯,都有一定的扩展区域,有望成为若干具有很高理论价值和实际意义的课题。 现代特殊教育论文:浅析特殊教育中的美术教育 论文关键词:特殊教育;美术教育;关怀;生活 论文摘要:在缓解精神压力,培养良好的心理素质或是改观心理状态等方面,美术教育有十分明显的作用,这恰好和特殊教育的教学要求不谋而合。正是由于此,特殊教育中的美术教育逐渐受到了特殊教育界的关注和重视,所以在特殊教育中,美术教育不仅仅是一门学科,还逐渐成为了一种教学方法,本文就将对相关问题进行分析。 特殊教育是现代教育体系中十分独特的一类教育形式,由于特殊教育的受众在生理或者心理等方面存在一定的缺陷,所以特殊教育的形式、内容和方法与常规教育相比都有较大差异。特殊教育的目的往往不在于教授知识的深度,而关注于特殊教育群体精神和心理上的变化,致力打开特殊教育群体心扉,扫除其心理阴影和障碍,能够走出阴霾,更好地融入到与周围人之间,进行较为正常的社会生活。 在缓解精神压力,培养良好的心理素质或是改观心理状态等方面,美术教育有十分明显的作用,尤其是在压力不断增大的现代社会,美术艺术已经成为了社会人群放松身心,愉悦心灵的一种有效方式,而这恰好和特殊教育的教学要求不谋而合。正是由于此,特殊教育中的美术教育逐渐受到了特殊教育界的关注和重视,在长期的教学实践中,人们也发现了美术教育对于抚慰心灵,释放心理压力的明显作用,所以在特殊教育中,美术教育不仅仅是一门学科,还逐渐成为了一种教学方法。关于特殊教育中的美术教育,我们可以从以下一些方面进行分析。 1.特殊教育中美术教育的优势 1.1使教学生动化形象化 与其他教学形式相比,美术教育在形象性和生动性方面具有不可比拟的优势,例如对于聋哑儿童,由于其听力和语言表达能力均受到较大的限制,于是视觉感知便成为其理解周围事物的重要途径,而美术教育中可以运用大量的运用图片的形式来讲述相关的知识,一个个的画面有效地弥补了聋哑儿童听觉上的不足。不仅如此,当学生想和周围人或是老师交流、沟通、甚至是讨论时,除了传统的哑语之外,学生还可以通过图画的形式表达自己的想法,大大丰富了聋哑儿童的表达方式,也加强了他们与正常人群沟通的能力。 1.2 良好的心理教育功能 众所周知,一件优秀的美术作品,很容易引起观赏者的共鸣,进而进行发散式联想,对其心灵产生影响甚至是震撼。特殊教育受众是弱势群体,他们由于生理心理上的缺陷普遍存在较为严重的心理障碍,表现为自闭症、妄想症等等。在这样心理因素的影响之下,特殊教育的教学效果要大打折扣,而美术教育可以在教学中展示大量表现真、善、美元素的作品,教师可以这些作品为突破口,将学生的思维引向美好且积极向上的方面。例如通过赏析《自由引导人民》,来与学生讨论为了取得自由和尊严,多少人甚至付出了生命的代价,从而鼓励学生积极乐观,不畏艰险,这些教学内容对于改善学生的心理状态有十分明显的作用,从而为其他教学带来便利。 1.3有效地多感官协同训练 美术教育一般包括了赏析和创作两个部分的内容,而当中又涉及到色彩、搭配、比例、构图等一系列的因素,通过赏析可以很好地训练学生的思维和理解表达能力,而创作更可以将学生的手、脑等多个部位充分调动起来,尤其是对于智力有缺陷的学生,这些训练对于开发其智力和激活大脑部分功能而言,具有很重要的意义。 2.特殊教育中开展特殊教育的方法 正如前文所言,特殊教育中由于受众包括了聋哑、残障、智力缺陷、心理缺陷等一系列的非正常人群,所以其开展美术教育的方法与一般教育也有所差异,一般来说,我们可以从以下一些方面入手: 2.1加强理论教学的融合 基本的美术理论是美术教学的基础,但是考虑到特殊教育的受众在理解和表达能力上的缺陷,美术教育的教学目的应该更多的放在感知和感官的训练及开发上。因此,我们可以尝试将大量的美术基本理论融合到趣味化的教学之中。例如,可以在课堂上鼓励学生按照自己的理解和想法,描绘一定的场景,待大家绘画完成之后在课堂上集中进行展示,再一起评选出大家觉得“最好看”的作品,在这里要注意,我们不要用深奥的理论去引导学生,标准就是简单的“觉得最好看”就行了。之后我们再组织大家讨论,为什么大家都觉得那几幅画得“最好看”,是不是在色彩搭配、画面比例、布局等方面有一些优势?在这样的引导之下逐步将色调、构图等美术理论引出,学生接受起来会比较容易和自然。 2.2以学生为中心 由于特殊教育学生的特殊性,所以在美术教学中我们更需要将学生的需要放大,更多的关照他们的心理状态。我们在教学中可以采用围圈的座位布置形式,教师站在中间讲课,以拉近和学生的亲近感,同时还应该对学生的作品多鼓励多引导,必要时可以采用“角色互换”的方式,让学生轮流在圈的中间和大家交流,这样的教学方式更容易使学生敞开心扉,加强与周围人的交流与融合。 2.3以生活为素材 特殊教育的美术教育应该将素材锁定在学生日常所见所闻的事物,而不是高深的名作或是费解的大师作品,生活素材可以给学生带来亲切感,同时也可反过来加强学生对生活的认识和理解。例如我们可以用图片的形式来讲解生活中的电话、自动售票机、公交车等事物,之后再让学生一边练习画这些事物一边讲解它们的功能。通过这样的练习,一方面可以提高学生生活自理的能力,同时可以提高他们美术动手的能力,更可以让他们认识到美来源于生活,学会用开放的眼光去搜寻周围的事物,发现生活中的美,这其实达到了特殊教育中较高的层次。 特殊教育需要我们共同关注,当中的美术教育对于改善和提升特殊教育有重要意义,只要我们多总结和创新,善于引导和关怀,相信特殊教育中的美术教育一定可以迈上更高地发展平台。 现代特殊教育论文:试析对特殊教育语文教学方式认识与思考 论文摘要:新世纪是一个知识经济化社会和信息时代,知识经济的本质是创新,创新的基础是人才,人才的培养靠教育,实现由教到学是当前教育改革的主旋律。总书记曾指出:“创新是一个民族的灵魂。”创新能力是国家生存和发展的重要条件,对学生进行创新教育势在必行。随着知识经济时代的来临,社会发展对人的素质提出了更高的要求。而作为特殊群体的聋哑学生,将来到更高一级学校深造的机会少之又少,毕业后走上社会就业又远比正常人困难的多,这对我们特殊教育是一个严峻的挑战。因此,特教工作者要转变教学观念,在语文教学方面,语文教学方式的改变应该是我们认真研究的重要课题。 论文关键词:特殊教育;语文教学;方式 一、目前特殊教育语文教学方式存在的问题 语文新课程标准中明确指出:“要全面提高学生的语文素养;积极倡导自主、合作、探究的学习方式;努力建设开放而有活力的语文课程。”新课程的最高宗旨和优秀理念是“一切为了每一位学生的发展。”然而,特殊教育语文教学模式仍然存在着部分不良的状况,如:低年级反复地枯燥乏味地学词学句,忽略了在实际生活中的运用;中、高年级语文教学则是被“灌输──分析──训练”的方式占据了主阵地;一些教师依然“以学科为本”,忽视了教育对象的发展,把聋生当成机器的复制品,在教学流水线上进行打磨,然后按照统一的标准进行成品验收,这实际上是对孩子最大的不尊重和身心摧残。应是学习主人的聋生们一直处于被动、压抑的地位,只有被动接受、死记硬背、机械训练的资格。这样的教学模式根本不能适应聋生的学习需要,也不可能让他们去发现、去创造,更谈不上提高教学效率了。 二、让特殊教育语文教学回归现实生活 陶行知先生在他的生活教育理论中提出:“生活即教育”,认为教育与生活从来是分不开的,“教育是从生活中得来的”。新课程改革的理念提倡走近学生,走进生活,在新理念的指引下,我觉得要让我们的教学活动回归到现实生活中,从而加强聋生的语文实践,提高聋生学语文、用语文的能力和水平。 “从概念到概念,活泼泼的文字变成了僵死的东西,活生生的形象黯然失色。语言文字本是交流思想的工具,尤其我们的语言,是最讲究神韵的,没有形象的感受,没有对字里行间的情感的体会,没有对语言文字的品尝意会,学生怎么能读好作品,又怎么能写出好文章。”在特殊教育中,聋生由于听力障碍,主要依靠视觉、肤觉、味觉、嗅觉等其他途径感知外界事物。生活是聋生学习的源泉,是课堂教学的延伸。可见,传统的“讲解、灌输”式课堂教学是不利于聋生的语文学习的。因此,我们的学习活动一定要“以人为本”,把教科书与聋生的生活融合为一体,给聋生感受自然、社会、事实、事件、人物、过程的机会,让聋生在与现实世界的撞击、交流中,产生对世界、对生活的爱,使他们自发地、主动地去获取知识;一定要让我们的语文教学回到聋生丰富多彩的生活世界中去,去激发聋生作为学习主体积极主动地参与学习活动的欲望,同时将教学的目的和要求内化为聋生作为学习主体的需要,让他们在生活中学习,在学习中更好地生活,从而获得有生命活力的知识。 三、密切联系生活实际更多增加生活实践 (一)仔细观察与认识生活。特殊教育语文教材中有一些课文描述比较贴近聋生实际,常常被聋生见到的生活现象,但是由于聋生没有养成留心观察事物的习惯,他们往往容易忽视或知之甚少。因此,教师要在平时注重生活的积累,指导聋生留心去观察,认真写观察笔记。这样聋生才可以通过仔细观察和写观察笔记,去认识生活,发现生活中的现象和规律,积累生活素材,从而为学习这些描述生活现象的文章打好基础。 在我的要求下,学生曾经留心观察过下雨前一些小动物的活动情况,并对自己观察到的情形仔细做了记录。当学习《要下雨了》一课时,孩子们翻开自己的笔记本给我看,在我的赞扬声中,他们表现得那样满足,体验到了学习的幸福滋味。上课时,他们很轻松地划出了课文中描写小动物们在下雨前活动的句子,还纷纷举手把自己观察到的其他小动物的活动情况讲给大家听。这样,学生不仅在学习课文时显得游刃有余,而且养成了良好的学习习惯,提高了他们观察和理解的能力。 (二)通过体验生活提高生活方面的技能。苏霍姆林斯基说过:“教学应使学生从中产生发现的惊奇、自豪、满足求知欲的愉快和创造的欢乐等情感体验,从而使学生带着高涨的情绪进行学习和思考,使教学成为一种充满活力和激情的活动。”对于聋生来说,表演是他们最擅长的,恰好在我们的教材中有一些富有情节性的童话、寓言和故事。我在教学这些课文时,常常让聋生“动”起来,让课堂“活”起来。学习活动中注重借助情境的创设,使聋生身临其境,体验课文中的故事情节,便于他们较好地理解课文,收到了提高课堂教学质量的效果。 (三)联系实际生活提高生活感悟水平。教材中有的词句描写的情景和聋生的生活经历似曾相识,教学此类课文时,教师要有意识地运用各种教学手段勾勒场景,把课文中描绘的客观情景和现象生动地展现在聋生面前,让他们如置情境之中,联系生活中已经有过的体验去感悟,加深对课文的理解。 在低年级教学看图学词学句《春天来了》时,可以做充分的课前准备,给聋生展现春天的景象,勾起他们曾经有过的生活记忆。上课前,可以组织孩子们走出校园去踏春,郊游时可以拍照片,比如春天郊外的美丽景象、孩子们活动的情景,之后把这些图片资料加以整理,制成多媒体课件。上课时给孩子们展示“柳树发芽”、“桃树开花”的画面,还可以让他们观赏更多春天美景和他们自己活动的场面,帮助学生从多角度理解“春天来了,春天真美丽”这句话的含义。学生通过欣赏一幅幅美丽的画面,回忆郊游时的情形,仿佛又回到了当时的活动中。到了朗读训练时,虽然只是几个词语和短短的一句话,但是他们却读得那样认真,从他们沉醉的表情中可以看出:他们感受到了生活的美好,感悟到了充满活力的生命世界。通过联系实际生活,让聋生加深了对课文的理解,同时也激发了他们对美好事物的热爱和对美好生活的向往。 在新课程改革的浪潮中,我们特殊教育的语文教育更要走近聋生,走进生活,注重让聋生去感悟、去体验。作为特教战线上的教师,更应该牢记“以人为本”的教学理念,真正把聋生看作是发展中的人,最大限度地挖掘他们学习的潜能,在教育中坚持不懈地探索最适合他们的教学方式,让他们真正成为学习的主人。 现代特殊教育论文:探析特殊教育体育教学中实施素质教育 【论文关键词】 特殊教育 体育教学 素质教育 【论文摘要】本文浅谈在特殊教育学校体育课中实施素质教育的重要性,结合实际,构想了一些切合聋哑学生特质的方式方法,以便更好的在课中实施素质教育。? 素质教育,是指依据人的发展和社会发展的实际需要,以全面提高全体学生的基本素质为根本目的,以尊重学生主体性和主动精神,注重开发人的智慧潜能,注重形成人的健全个性为根本特征的教育。? 当前各级各类学校正在全面推行素质教育,作为基础教育的重要组成部分——特殊教育学校,体育课更是对残疾学生实施素质教育必不可少的内容之一。体育课既是素质教育的重要内容,又是实施素质教育的重要手段,体育教学实施素质教育的认识和尝试具有其他学科不可代替的作用。如何在体育教学中实施素质教育,促进特殊学生的全面发展,本人将从以下几个方面浅谈自己的认识:? 1 思想品德教育贯穿在整个体育教学中? 通过体育探讨、教学培养聋哑学生的爱国主义、集体主义思想,树立正确的体育道德观,具有勇敢顽强、团结进取、活泼开朗的精神面貌,诱导学生养成维护道德规范、遵纪守法的好品质。以画龙点睛的揭示、引导学生去感悟,使学生在加强身体素质的同时,不知不觉地受到思想品德教育。? 2 注重“全面”? 面向全体学生。根据聋哑学生的身体素质、接受能力、个性差异、适度地分层教学,满足不同层次学生的心理、生理的需求,激发学生的学习兴趣。并制定适宜的教学计划和教学步骤,让不同层次的学生始终处于通过努力就能摘到果子的发展区。教师不仅要关心优秀学生,更要关心后进生,对优秀学生适当扩充内容、增加练习难度、提高要求,并对他们进行超前教学;对后进生则进行个别辅导,在练习方法、难度上进行简化,但在练习次数上和时间上进行强化,给他们以信任和鼓励,加倍关心他们学习的进步,激发他们的自尊心和上进心。让他们通过参加体育训练和比赛建立:自尊、自强、自立、自信的优良品质。让他们明白自己只是身体上有残疾,而不是残废,也是对社会有用的人。我们在以往的体育教学中,学生更多地获得的是体力和技能,而明显缺少的是对原理的理解和情感上获得的成功感和愉悦体验,因此教师根据教材情况,结合学生的身心特点,选择“发现式”、“问题式”等新颖多变的教学方法和形式,让学生开动脑筋,在学习中保持强烈的好奇心和旺盛的求知欲,使学生对枯燥的教材教学不是“苦”学,而是“乐”学。相互鼓励。这样的学习,学生兴趣高,学习效果好。? 3 挖掘体育教学中的美育因素,培养学生审美能力? 体育教学中包含着极其丰富的美育内容,教学过程自始至终都贯穿着美的教育。体育运动中的美,主要由“身体美”和“运动美”两部分组成。“身体美”是人类健康的身体所显现出的美,它是由机体良好的生理和心理状态综合显示的健康美。“运动美”是人体在体育活动中表现出来的美,它包括动作美、环境美、行为美、竞技美、器材美等。作为体育教学中的审美教育,应把主要任务放在增强体质,塑造美的体形,促进机体完善,帮助学生形成对身体的正确审美观念,促进身心健康和全面发展。教师要言传身教,而且身教重于言教。提高自身的审美能力,具备美好的心灵、高尚的情操、文明的语言、诚恳的态度、优雅的气质、整洁的仪表及精湛的教学艺术,做到自身形象和教学内容的统一。? 4 改革传统教学方式? 注重学生体育意识的培养。无论是普通学校还是我们特教学校,传统的体育教学往往以教师为主,学生没有自由表达的机会,总是教师教什么学生学什么练什么,从而使学生对体育活动产生冷淡,甚至厌倦的心理,这就扼杀了学生个性的发展,不利于学生参与体育活动的意识和能力的培养。实施素质教育,必须以学生的活动为主,充分发挥学生的主体作用和主动精神,变“要我学”为“我要学”,让学生做体育学习的主人,使教师的主导作用和学生的主体作用有机地结合起来。体育教学的最终目标是“教,是为了不教”。因为体育教学要满足学生的兴趣爱好,培养学生的体育意识和能力。如以篮球比赛为例,我们用少量课时进行篮球的基本技术的教学,更多的是让学生自由组合进行比赛。让学生在自由组合的比赛中,自我锻炼提高,从比赛中感觉到技术的不足,使学生变被动为主动,从教学比赛中产生对篮球的浓厚兴趣,把积极的热情投入到学习锻炼中。完成“要我健身我会健身我要健身”过程的转变。使学生既锻炼身体又学好知识,并且启发引导学生自己去思考、去实践、去探索,形成他们自己的锻炼能力。? 5 改革课外体育活动、发展学生的特长? 素质教育具有鲜明的个性化特征,是有效引导学生发展自己的兴趣、爱好特长、自主性、独立性、创造性的过程。体育教学的完整过程,应包括体育课和课外体育活动。课外体育活动的教学不是传授体育知识和技术,而是引导学生根据计划、要求、自身兴趣、爱好进行各种体育项目的练习。让学生自己选择练习手段、练习难度、练习伙伴,创设自主练习的氛围。培养学生自发、自主进行体育活动的能力和习惯,使学生充分理解参加体育活动的必要性,结合参加体育活动和比赛的乐趣,建立良好的体育生活态度,并获得人际关系需要的满足,让聋生以健全的身心更好的融入到社会中来,以促进他们综合素质的全面提高。? 6 关注学生心理、生理? 由于体育教学对青少年的生理、心理发展都起着重要作用。特别是身体上有残疾的聋哑学生,心理问题更为严重。自卑、好斗。在现实教育中,必须把受教育者身心和谐发展作为一个整体来把握。忽视甚至损害生理健康的知识传授和训练不仅是片面的,而且是有害的;反之,不注重心理素质而孤立发展体质、体力和身体技能的体育也同样是片面的。和谐发展,既要求对个体体育内部教育的和谐发展,也要求对个体的体育教育与其他方面教育的和谐发展。只有和谐的教育才能培养和谐的个体,只有众多的和谐的个体,才能构建和谐的社会。 现代特殊教育论文:关于构建和谐大学图书馆为特殊教育学生服务 论文摘要:阐述了和谐社会大学图书馆为特殊教育学生服务的意义,探讨了为弱势群体服务的方式方法,并对今后此项工作提出了建议。 论文关键词:图书馆;和谐社会;特殊教育 社会主义和谐社会的基本内涵包括以人为本的政治和谐、以人为本的经济和谐、以人为本的文化和谐等方面的内容。构建社会主义和谐社会的过程就是经济和谐、政治和谐和文化和谐的辩证统一过程,促进三种和谐也是将其作为“三位一体”的目标。三种和谐体巾,每种和谐既是独立的个体,又是相互作用、相互渗透的。在三者关系中,经济和谐是政治和谐、文化和谐的基础,而政治和谐则是经济和谐、文化和谐的保证,文化和谐则是经济和谐、政治和谐的内在动力。 1高校图书馆在建设社会主义和谐社会中的重要地位 高校图书馆作为建设社会主义和谐社会的一个重要知识载体和文化窗口,承担着保存文献资料、开展社会教育、传递情报信息等多种重要职能,是和谐社会建设的基础设施。高校图书馆服务的主体是广大师生员工,尤其是大学生。大学生是中国特色社会主义现代化事业的建设者和接班人,是2l世纪知识经济社会的宝贵人才,是民族的希望、祖国的未来,他们的行为对社会和谐发展至关重要。高校图书馆作为高校教学科研工作的三大支柱之一、大学生的“第二课堂”、社会主义精神文明建设的重要基地和服务窗口,对大学生树立正确的世界观和人生观,塑造良好的个人形象,陶冶高尚的情操,提高综合素质和创新能力,都有着举足轻重的作用。 2服务弱势群体是图书馆的职责 读者是阅读的主体。由IFLA和UNESCO共同制定的《公共图书馆宣言》明确指出:“公共图书馆必须敞开大门,不分民族、肤色、国籍、年龄、性别、宗教、语言、地位、学历,面向所有成员免费、公开开放。”这不仅明确了在图书馆,读者的阅读机会原则上是平等的,实现了在阅读起步阶段的机会平等,而且要求图书馆克服本位主义的影响,开放收藏;要求图书馆在具体的实践活动中,在读者资格的认定上不得有歧视性的差别,保证每个读者都是受到图书馆尊重的个体,保证和谐社会巾每个个体都享有尊严。 3服务弱势群体是建立和谐社会的需要 在倡导以人为本,构建和谐社会的大背景下,如何更好地为残障读者服务,保障残障读者的合法权益,满足残障读者的特殊需要,是摆在图书馆人面前的一项紧迫任务,也是图书馆理论研究的一项新课题。我国目前各类残疾人总数约6000万人,其中听障者约2057万人。残疾人作为一个特殊的群体,如果缺少社会的关心与帮助,他们难以自立生存。因为他们除了身体上残疾,在精神上与正常人有着相同的追求。让弱势群体不仅承担社会代价的后果,也享受社会进步的成果。正像总书记所说:“我们所要建设的社会主义和谐社会,应该是民主法治、公平正义、诚信友爱、充满活力、安定有序、人与自然和谐相处的社会”。应当明白,不保障弱势群体的人格尊严,社会不可能是稳定的。可以说一个弱势群体得不到保障的社会,一个社会弱者受到歧视的社会,不可能是一个稳定型的社会,更谈不上协调发展的和谐社会。图书馆的大门向全体社会成员敞开着,它深入到社会的每一个角落,视角范丽广阔得多。领导前苏联文化教育工作20多年的列宁夫人克鲁普斯卡娅率先提出:图书馆作为一个主要的社会教育机构,必须在自己的服务性工作巾体现思想性原则。我国图书馆是社会主义性质的科学、教育、文化机构,利用图书馆具有传播迅速、覆盖面广等特点,通过图书流通、图书宣传和课堂讲授等方式,为弱势群体推荐好书,辅导阅读,提高其健康的欣赏情趣、高尚的思想品质,并且能够使社会各界更加深入地认识和了解弱势群体。在这方面,我国的一些公共图书馆走在了前列,主要做了如下几个方面的工作。 (1)举办图书馆宣传活动。利用多种形式向弱势群体宣传图书馆的资源、功能及服务,从而让更多的弱势群体了解图书馆、利用图书馆。 (2)配合各种宣传,为弱势群体献爱心。如广州图书馆在“全国助残日”开展了系列助残活动;在中国图书馆学会的倡导下,2007年在世界读书日前后,各地图书馆举办了以“阅读丰富人生,共建和谐社会”为主题的多种形式的宣传活动和读书活动,充分体现了“全社会都要关心弱势群体”的时代精神。 4大学图书馆要为特殊教育学生服务 4.1特殊教育学生服务现状 教育部2002年印发的《普通高等学校图书馆规程》第十九条就规定“高等学校图书馆应保护读者合法、公平地利用图书馆的权利,应该为残疾人等特殊读者利用图书馆提供便利”。1990年l2月颁布的《中华人民共和国残疾人保障法》也对如何保障残疾人平等的利用公共资源的权利做出了规定。这些政策法规的相继出台,使大家特别是图书馆界对残障读者的服务意识有所增强。随着高校扩招,进入高校学习的人数在逐年增加,身体有各种残疾的残障学生也相应有所增加。发达国家和地区的高校图书馆非常重视无障碍没计,图书馆的设计中处处体现了以人为本的理念和对残障读者的关怀。为了给残疾学生的学习生活提供一个良好的环境,许多高校都采取了一些相应的措施作为残障学生学习和受教育的重要场所,图书馆理所当然地应该为残障读者提供便利的条件和周到的服务。以加拿大为例,基本上每所大学的图书馆都有专门为残障读者设计的坡道、盲道、扶手、专用洗手间、专用电梯、方便按钮、音响、信号装置等设施。馆内各个阅览室均有专为残障读者服务的低位借还图书柜台,开放式书架之间的间距设计和阅览桌的高度均保证轮椅运转自如。报告厅内特别划定有专供轮椅使用的区域,并专门设有导听系统,帮助有听力语言障碍的残疾者听到演讲。为方便视残读者阅读,还配备了具有放大功能的阅读器,提高了残障读者获取信息资源的信心和能力。 4.2完善服务途径 4.2.1增强服务意识 图书馆员面对弱势群体读者,应具备为弱势群体服务的意识和技能。首先要对他们的心理进行分析,弱势群体在社会上常常是受歧视的对象,在图书馆中,这种现象也偶有发生。在服务态度和言语表达方面,一定要热情谦和,千万不能伤害和刺激他们脆弱的心灵。要让他们在图书馆这个文化氛围里,感受到社会大家庭的温暖,通过学习和交流增强自信心,使他的人格得以升华。 4、2.2改进服务方式和内容 一方面,图书馆应热情地为到馆的弱势群体读者提供各种优先服务,如检索资料、查找图书、协助使用图书馆的电脑设备等;另一方面,图书馆还应主动为无法到馆的弱势群体读者提供各种便民服务,包括义务上门办证、送书,利用流动阅览车送书上门等。图书馆应为弱势群体中的某些群体,提供享受服务所必需的设施设备,如专用通道、卫生设施、特殊视听设备、盲人专用电脑、特殊家具等。有条件的图书馆还应该开设盲人电子阅览室、聋哑人视听室等。为了切实符合弱势群体的身体状况和需要,图书馆在进行馆舍建设、设施规划时,应充分听取弱势群体的意见。图书馆还可以通过与相关产品制造商合作,设计出更方便弱势群体利用图书馆的设施设备。此外,应强化图书馆员为弱势群体服务的知识技能。针对弱势群体的特殊情况,图书馆应对图书馆员工进行针对性培训,使他们了解国家有关弱势群体的法规政策、弱势群体的心理特点、使用图书馆的模式和习惯、对服务和信息的需求特征、常用设备的使用、有效交流的方式、方法等。国外图书馆为了让弱势群体读者更有效地利用图书馆,招募了符合专业资格和一定条件的弱势群体成员从事图书馆工作,这样不但体现了就业平等的原则,也改善了图书馆与弱势群体读者之间的交流和沟通,从而提高了图书馆服务的水平和效果。 4.2.3建立监督考评机制 图书馆上级主管部门应监督、定期检查和总结各图书馆为弱势群体服务的情况,并制定专门的指标评价图书馆为弱势群体服务的质量,将其作为图书馆整体评价的一个组成部分。 5天津理工大学图书馆的经验 以天津理工大学聋人工学院为例,它是我国第一所面向聋人的高等工科特殊教育学院。1991年以特殊教育部的名义开始招生,1997年挂牌成立聋人工学院。有汁算机科学与技术、艺术设计两个本科专业,2007年,有来自全国20多个省、市、自治区的200余名聋人大学生在校学习。馆领导不断加强馆员为弱势群体服务的意识,请来聋人工学院的老师教大家一些日常手语,以方便互相交流。特别是每学年新开学的时候,对于完全陌生的学习环境,很多特教学生都没有离开过家,加之与其他人交流有障碍,我馆组织专业馆员深入学院进行人校讲座,讲解办证、查询、借阅、检索等相关知识,使特教学生能够尽快融人新的生活里。在实际的接触中,我们发现他们都非常的聪明,只要辅以耐心的指导和示范都能很快地掌握。我馆还针对他们的专业,购人了大量相关书籍和手语方面的资料,并开通多种渠道,积极听取关于服务方面的反馈意见。在新馆的设计中,从切实符合弱势群体的身体状况和需要出发,广泛地吸纳了多方的意见,争取使所有读者都能更有效地使用文献资源,为全校的教学科研做出更大的贡献。
数字农业论文:农业科研档案数字化管理论文 一、农业科研档案数字化管理的重要性 1.提高了档案管理的效率 档案室工作人员在对档案进行分门别类的存储装订之后,电子存档是保证档案数字化的基础,对存入的每一份材料都要认真核实,制作详细的目录表格,把材料的各项信息填写清楚。做好这些前期工作,是档案数字化的前提与基础。在数字化基础之上,科研档案的借阅与查找才能不断提高效率,才能做到“有查立阅、有借立取”,更加方便科研人员对档案的需求。 2.减轻了历史档案的损伤 我国农业科研工作起步较早,农业科研档案的保存工作也同时起步,因此档案室内的部分科研档案具有一定的存储历史,有的档案储存时间已有50~60a,纸张的质量与字迹都已经发生了改变,每一次翻阅都可能会造成一定程度的损坏,但是又不能一味追求保存而不参与借阅,致使档案失去存档价值。档案数字化管理的应用,在一定程度上减轻了对历史档案的损伤,将档案资源转化为数字化的档案信息,以数字化的形式存储,形成一个有序结构的档案信息库,既提高了查阅速度,又避免了对非目标文件的翻阅,在一定程度上保护了档案。 3.防止丢失与排放混乱 档案管理工作自档案材料交接到档案工作者手中的时候就正式形成了,并在规定程序下对档案进行移交、存档,每一份档案都有自己所在位置与范围,错放、丢失都会影响档案管理工作。因此,档案一经存档,就要确保其所在编目位置,尽量避免错放,以减少混乱现象发生;在对档案进行录入后,只有成为目标文件时才会被查阅,减少查阅该文件时与其他相似文件混淆。而利用计算机系统直接对电子档案进行查档,检索系统直接生成文件内容,可以有效防止档案的混乱排放,减少丢失现象的发生。 二、提高农业科研档案数字化管理水平的主要措施 1.建立健全各项规章制度 农业科研单位在遵照国家相应法律法规规定的前提下,制定适合本单位实际情况的档案管理制度。一方面,使档案的收集、整理、立卷归档,保管、统计、借阅、利用以及安全、保密等各个环节有章可循,有力地促进档案管理的规范化,方便档案管理工作进行量化考核;另一方面,提高档案管理的保密力度。进一步提高管理人员的责任意识,牢固树立“保密工作无小事”的观念,在实际执行中,不断完善规章制度,确保农业档案管理的规范化、制度化。 2.加大投入力度,配备相应的硬件设施 传统档案基本上是以纸质或照片的形式存在,需要通过录入、扫描等工作进行数字化处理,才能生成数据库资源进行储备,最终实现档案的数字化管理。因此,现代化硬件设施、电子设备等资源是档案数字化的基础。要及时配备档案管理所需的设备,并对老化的设备进行更换,充分发挥现代科技在档案管理中的作用。而对档案管理的投入程度,直接反映出对此项工作的重视程度,这就需要农业单位的重视,作为一项系统工作来抓。 作者:王丽 单位:黑龙江省农业科学院牡丹江分院 数字农业论文:数字化技术农业机械论文 一、我国农机对数字化技术的实际应用 首先,是关于在绿色环保方面的技术设计。由于我国现在倡导的是可持续发展的科学发展观,所以我国在设计农业机械的数字化模板的时候,首先针对的就是关于农业机械对自然资源和社会资源的节约使用以及合理利用,防止农民在进行农业生产的时候,产生一些不必要的污染。这是我国的一项新型设计理念,这种设计理念主要就是为了产品在使用过程中,对于生产资源的优化,对工业生产带来的污染的防治等。只有这样,才能够符合我国倡导的可持续发展战略,实现我国的伟大复兴。 其次,是对农业机械进行概念化的设计。事实上这种设计理念就是对于农业机械进行设计的早期阶段,要拥有一个非常清晰的设计思路以及产品设计模式。换句话说,设计师在进行产品设计的时候,就要对设计出来产品的具体需求做出一个总结。在进行产品功能、产品原理以及整体布局的设计的时候,进行必要的规划。要能够做到在产品的设计过程中融入这些构思,使得最后生产出来的产品更加具有实用性以及创新性。设计师可以在产品的设计过程中将需要用到的知识以及其他资源进行一个综合性的总结,然后把得到的结果充分融入到数字化模板中去。将CAD作为一款重要的开发工具,制作出关于产品的设计经验、设计原理以及设计手册,帮助农民们在实际的生产生活中充分地了解产品的性能,让他们对产品做出合理的使用。 最后,对产品进行虚拟设计。许多的产品在设计最初的时候都会存在许多不合理的地方,这些不足都不可能一次性的解决,那么,就需要对产品进行虚拟设计,要对产品所需要的知识以及资源进行总结,建立一个基础模型,利用所建立起来的虚拟模型,进一步地对产品进行分析,对产品进行不断地完善。最终在产品的功能上做到尽善尽美,设计出需要的产品。 二、结语 总之,伴随着我国在技术上的不断进步以及信息化技术的普及,我国在社会的各个方面也对数字化技术拥有了一定的了解,并且积极地向这方面做出努力。虽然相对国外在这方面的成果,我国农业技术方面在数字化技术的发展相对来说是比较落后的。但是我们已经在积极地吸取国外的先进技术,并且也在数字化技术的普及方面取得了巨大的成果。这就充分说明了一点,那就是农业机械的数字化技术对我国农业来说并不是遥不可及的,它在我国的农业生产中还是具有非常广阔的前景。 作者:刘芳 张信威 单位:辽中县职业教育中心 数字农业论文:农业科研档案数字化管理论文 摘要:农业科研档案能够准确反映农业科研项目的研究进程,对农业科研事业的创新发展具有至关重要的推动与促进作用,在信息化发展的时代背景之下,农业科研档案管理应不断朝着数字化的方向发展,融入具有时代精神的信息化内容,以便为我国农业科研档案事业的可持续发展奠定良好基础。基于此,本文以加强农业科研档案数字化管理的价值为主要出发点,着重探讨加强农业科研档案数字化管理的策略。 关键词:农业科研档案;数字化管理;策略 农业作为我国国民产业中的基础性工程,在推动社会经济发展、提高人民生活水平等方面具有重要的促进作用。农业科研档案数字化,顾名思义,是以现代网络技术、现代数字技术为基础,对农业科研档案的各项资源进行优化配置,借助网络化的形式实现各环节之间的科学联系,进而形成良性运作的农业科研档案信息库,以供相关农业科研人员进行资料查询和信息检索。而农业科研则是推动农业事业长远发展的助推剂,注重对农业科研档案的科学管理对农业科研事业的发展有重要的引导与推动作用,更为良好地保存农业科研成果,为我国社会主义现代化事业的发展做出重要贡献。 1加强农业科研档案数字化管理的价值 1.1提升管理效率 农业科研档案工作以农业服务为宗旨,加强农业科研档案数字化管理,把不同载体的农业科研档案资源转化为数字化的信息,以数字化的形式存储,以网络化的形式互相链接,利用计算机进行管理,形成一个有序的信息库,有利于提高农业科研档案管理的水平和效率,极大程度上节约了农业科研档案的人力投入和成本投入,实现资源共享与传承,切实有效地满足科研人员的档案查询、借鉴与存档,对农业科研档案管理的各项资源进行高效配置,优化农业科研档案管理结构,以便更好地为相关科研人员所服务。 1.2保持档案完整性 加强农业科研档案数字化管理,有利于保持档案完整性,防治档案丢失现象的发生。农业科研档案管理是在农业科研研究工作基础上逐步完善的,传统的农业科研档案管理以纸质管理为主要方式,但是因我国农业科研档案管理工作起步较早,传统纸质化的农业科研档案管理工作极易发生变质,特别是在每一次查阅过程中均会发生不同程度的损耗,这对农业科研档案管理工作的稳定发展极为不利。对此,以数字化为主要途径开展农业科研档案管理工作,能够在一定程度上减少对科研档案的损坏,实现由纸质资源到数字化资源的系统转换,为农业科研档案信息数据库的建立奠定基础。 2加强农业科研档案数字化管理的策略 2.1建立健全农业科研档案数字化管理制度 要建立健全农业科研档案数字化管理制度,为农业科研档案管理工作的顺利开展和科学进行提供良好的外部框架,从而更好地制定与之相对应的数字化管理方案,不断提高农业科研档案数字化管理的实效性。农业科研单位要根据自身发展的实际情况,制定行之有效的档案数字化管理制度,保证各项管理制度符合我国相关的法律法规,引导其朝着规范化、科学化和制度化的方向发展。相关管理人员还要不断强化自身的管理意识,树立正确的管理理念,保证各项制度内容的贯彻与落实,强化档案管理工作的保密程度。 2.2加强农业科研档案数字化管理基础设施建设 要加强农业科研档案数字化管理基础设施建设,为农业科研档案管理工作的长远发展奠定重要的硬件基础,确定技术路线、技术结构及基础平台功能,并做好相关的安全保障措施。不断增强农科科研档案管理工作的现代化含量和技术化含量,从根本上提高农业科研档案管理工作的水平和质量。相关工作人员要在传统纸质档案管理的基础上,以计算机录入的方式对农业科研档案的各项内容进行科学配置,相关人员要对农业科研档案数字化管理的各项设备进行更换,结合当前时展的现实情况充分发挥现代科学设备在档案管理中的重要作用。要建立农业科研档案管理的数字化平台,连接农业科研单位的内部系统,将档案的形成、整理、传输和归档等内容放置于同一个系统平台之中,实现各模块之间档案资源的共享互惠。 2.3构建一批高素质的农业科研档案管理队伍 要构建一批高素质的农业科研档案管理队伍,不断提高档案管理者的综合素养和管理能力,为农业科研档案数字化管理提供强有力的人才支持,为其奠定良好的软实力基础。农业科研单位要加强对档案管理工作人员的培训教育,在提高农业科研档案管理工作者工作素养和管理能力的基础上,不断提高其现代信息技术的应用能力,保证农业科研档案管理工作的高效开展。农业科研档案管理工作者要科学制定工作计划,以本单位管理制度为基础对档案的接受、分类、整理及归档进行详尽记录,做到有据可依。农业科研档案数字化管理是一项系统性的工程,相关人员要在重视数字化管理工作的基础上,从制度建立、基础设施建设和人员素养提升等方面入手,不断提升农业科研档案管理工作的质量,保证各项档案资源的共享与利用。 作者:许正 单位:大连市农业科学研究院 数字农业论文:数字农业的构想分析论文 论文关键词数字农业;问题;构想 论文摘要阐述数字农业的概念及其作用,指出数字农业建设中存在的问题,包括农业信息化水平低、信息化意识及利用信息能力不强、管理和标准化工作有待进一步加强等,并对数字农业的建设进行了展望和设想。 在我国2000年的《农业科技发展纲要》中,将数字农业放在农业信息技术的首要位置,引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想,以供参考。 1对数字农业的认识 数字农业(digitalagriculture)就是用数字化技术,按人类需要的目标,对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。其本质是把信息技术作为农业生产力要素,将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业,通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合,在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展[1]。 有的学者认为[2],数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样,数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业,即信息化农业,包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等)、农业过程(生产、管理、储运、流通等)的数字化、网络化、自动化以及智能化,形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业,是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。 事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来,与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究,已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点,成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系,是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源(植物、动物、土地等)、技术(品种、栽培、病虫害防治、开发利用等)、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段,是农业信息化的必由之路;农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展,创造条件进行一次新的技术革命,促使传统农业向现代农业转变,促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言,数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用,必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容,必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展,在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用[3]。 2存在的问题 2.1农业信息化水平较低 收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全;已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度,难以适应当前对空间数据信息的需求;对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。 2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强 一方面,许多基层农技人员和广大农业从业者,知识老化,整体素质有待进一步提高,对于利用现代技术,收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强;另一方面,农业信息加工处理的技术人员缺乏,当前,就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息,对网络信息进行收集、整理,分析市场形势,回复网络用户的电子邮件,解答疑问等方面的人才也不多,更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。2.3农业信息化效益不明显 数字农业还刚刚起步,在国内总体上尚处于探索阶段,实用性、普遍性的技术应用还很少,直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。 2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强 地理信息系统(GIS)以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同,而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此,未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力,也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据[2]。 3建设数字农业的基本设想 随着经济社会的快速发展和科技进步,台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等 方面的工作已有一定的基础,起动发展数字农业不仅是必要的,而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4,5],提出建设台州数字农业的基本设想,就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上,建立可视化的台州农业地理信息系统,构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系,实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和,彻底改造台州传统的农业管理模式,全面提升台州农业工作的信息化和现代化水平。 3.1整合已有的农业信息 在国家、省级信息基础设施建设的基础上,以各级农业部门为依托,建设中央一省一市县信息骨干网络系统,形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统,并与其他网络互联,成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。 3.2信息表达要直观、形象,并要实现信息系统的联网 把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达,随着数字农业的发展,逐步做到与省级、部级类似的信息系统进行交互式查询等。 3.3强化对科研、管理等的服务工作 通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等,实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上,对农业生产中的现象、过程进行模拟,高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。 数字农业论文:数字农业构想论文 论文关键词数字农业;问题;构想 论文摘要阐述数字农业的概念及其作用,指出数字农业建设中存在的问题,包括农业信息化水平低、信息化意识及利用信息能力不强、管理和标准化工作有待进一步加强等,并对数字农业的建设进行了展望和设想。 在我国2000年的《农业科技发展纲要》中,将数字农业放在农业信息技术的首要位置,引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想,以供参考。 1对数字农业的认识 数字农业(digitalagriculture)就是用数字化技术,按人类需要的目标,对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。其本质是把信息技术作为农业生产力要素,将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业,通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合,在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展[1]。 有的学者认为[2],数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样,数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业,即信息化农业,包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等)、农业过程(生产、管理、储运、流通等)的数字化、网络化、自动化以及智能化,形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业,是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。 事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来,与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究,已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点,成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系,是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源(植物、动物、土地等)、技术(品种、栽培、病虫害防治、开发利用等)、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段,是农业信息化的必由之路;农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展,创造条件进行一次新的技术革命,促使传统农业向现代农业转变,促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言,数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用,必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容,必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展,在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用[3]。 2存在的问题 2.1农业信息化水平较低 收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全;已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度,难以适应当前对空间数据信息的需求;对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。 2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强 一方面,许多基层农技人员和广大农业从业者,知识老化,整体素质有待进一步提高,对于利用现代技术,收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强;另一方面,农业信息加工处理的技术人员缺乏,当前,就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息,对网络信息进行收集、整理,分析市场形势,回复网络用户的电子邮件,解答疑问等方面的人才也不多,更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。2.3农业信息化效益不明显 数字农业还刚刚起步,在国内总体上尚处于探索阶段,实用性、普遍性的技术应用还很少,直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。 2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强 地理信息系统(GIS)以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同,而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此,未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力,也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据[2]。 3建设数字农业的基本设想 随着经济社会的快速发展和科技进步,台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等 方面的工作已有一定的基础,起动发展数字农业不仅是必要的,而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4,5],提出建设台州数字农业的基本设想,就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上,建立可视化的台州农业地理信息系统,构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系,实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和,彻底改造台州传统的农业管理模式,全面提升台州农业工作的信息化和现代化水平。 3.1整合已有的农业信息 在国家、省级信息基础设施建设的基础上,以各级农业部门为依托,建设中央一省一市县信息骨干网络系统,形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统,并与其他网络互联,成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。 3.2信息表达要直观、形象,并要实现信息系统的联网 把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达,随着数字农业的发展,逐步做到与省级、部级类似的信息系统进行交互式查询等。 3.3强化对科研、管理等的服务工作 通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等,实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上,对农业生产中的现象、过程进行模拟,高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。 数字农业论文:数字农业认识论文 论文关键词数字农业;问题;构想 论文摘要阐述数字农业的概念及其作用,指出数字农业建设中存在的问题,包括农业信息化水平低、信息化意识及利用信息能力不强、管理和标准化工作有待进一步加强等,并对数字农业的建设进行了展望和设想。 在我国2000年的《农业科技发展纲要》中,将数字农业放在农业信息技术的首要位置,引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想,以供参考。 1对数字农业的认识 数字农业(digitalagriculture)就是用数字化技术,按人类需要的目标,对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。其本质是把信息技术作为农业生产力要素,将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业,通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合,在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展[1]。 有的学者认为[2],数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样,数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业,即信息化农业,包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等)、农业过程(生产、管理、储运、流通等)的数字化、网络化、自动化以及智能化,形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业,是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。 事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来,与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究,已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点,成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系,是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源(植物、动物、土地等)、技术(品种、栽培、病虫害防治、开发利用等)、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段,是农业信息化的必由之路;农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展,创造条件进行一次新的技术革命,促使传统农业向现代农业转变,促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言,数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用,必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容,必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展,在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用[3]。 2存在的问题 2.1农业信息化水平较低 收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全;已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度,难以适应当前对空间数据信息的需求;对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。 2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强 一方面,许多基层农技人员和广大农业从业者,知识老化,整体素质有待进一步提高,对于利用现代技术,收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强;另一方面,农业信息加工处理的技术人员缺乏,当前,就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息,对网络信息进行收集、整理,分析市场形势,回复网络用户的电子邮件,解答疑问等方面的人才也不多,更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。2.3农业信息化效益不明显 数字农业还刚刚起步,在国内总体上尚处于探索阶段,实用性、普遍性的技术应用还很少,直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。 2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强 地理信息系统(GIS)以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同,而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此,未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力,也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据[2]。 3建设数字农业的基本设想 随着经济社会的快速发展和科技进步,台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等 方面的工作已有一定的基础,起动发展数字农业不仅是必要的,而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4,5],提出建设台州数字农业的基本设想,就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上,建立可视化的台州农业地理信息系统,构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系,实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和,彻底改造台州传统的农业管理模式,全面提升台州农业工作的信息化和现代化水平。 3.1整合已有的农业信息 在国家、省级信息基础设施建设的基础上,以各级农业部门为依托,建设中央一省一市县信息骨干网络系统,形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统,并与其他网络互联,成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。 3.2信息表达要直观、形象,并要实现信息系统的联网 把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达,随着数字农业的发展,逐步做到与省级、部级类似的信息系统进行交互式查询等。 3.3强化对科研、管理等的服务工作 通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等,实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上,对农业生产中的现象、过程进行模拟,高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。 数字农业论文:数字农业基本构想 论文关键词数字农业;问题;构想 论文摘要阐述数字农业的概念及其作用,指出数字农业建设中存在的问题,包括农业信息化水平低、信息化意识及利用信息能力不强、管理和标准化工作有待进一步加强等,并对数字农业的建设进行了展望和设想。 在我国2000年的《农业科技发展纲要》中,将数字农业放在农业信息技术的首要位置,引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想,以供参考。 1对数字农业的认识 数字农业(digitalagriculture)就是用数字化技术,按人类需要的目标,对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。其本质是把信息技术作为农业生产力要素,将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业,通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合,在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展[1]。 有的学者认为[2],数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样,数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业,即信息化农业,包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等)、农业过程(生产、管理、储运、流通等)的数字化、网络化、自动化以及智能化,形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业,是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。 事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来,与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究,已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点,成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系,是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源(植物、动物、土地等)、技术(品种、栽培、病虫害防治、开发利用等)、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段,是农业信息化的必由之路;农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展,创造条件进行一次新的技术革命,促使传统农业向现代农业转变,促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言,数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用,必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容,必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展,在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用[3]。 2存在的问题 2.1农业信息化水平较低 收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全;已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度,难以适应当前对空间数据信息的需求;对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。 2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强 一方面,许多基层农技人员和广大农业从业者,知识老化,整体素质有待进一步提高,对于利用现代技术,收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强;另一方面,农业信息加工处理的技术人员缺乏,当前,就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息,对网络信息进行收集、整理,分析市场形势,回复网络用户的电子邮件,解答疑问等方面的人才也不多,更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。2.3农业信息化效益不明显 数字农业还刚刚起步,在国内总体上尚处于探索阶段,实用性、普遍性的技术应用还很少,直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。 2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强 地理信息系统(GIS)以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同,而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此,未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力,也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据[2]。 3建设数字农业的基本设想 随着经济社会的快速发展和科技进步,台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等 方面的工作已有一定的基础,起动发展数字农业不仅是必要的,而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4,5],提出建设台州数字农业的基本设想,就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上,建立可视化的台州农业地理信息系统,构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系,实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和,彻底改造台州传统的农业管理模式,全面提升台州农业工作的信息化和现代化水平。 3.1整合已有的农业信息 在国家、省级信息基础设施建设的基础上,以各级农业部门为依托,建设中央一省一市县信息骨干网络系统,形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统,并与其他网络互联,成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。 3.2信息表达要直观、形象,并要实现信息系统的联网 把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达,随着数字农业的发展,逐步做到与省级、部级类似的信息系统进行交互式查询等。 3.3强化对科研、管理等的服务工作 通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等,实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上,对农业生产中的现象、过程进行模拟,高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。 数字农业论文:农场经济发展中数字化农业技术的运用 摘要:社会经济的飞速发展加剧了各行各业在市场资源方面的竞争,为了保证农业产业的高效有序发展,加强数字化技术在农业领域的应用是农场保持经济发展势头、提高管理效率、实现资源的合理配置和基础农业建设的重要技术保障。 关键词:数据收集;信息平台;资源调配 在我国,产业结构中农业所占比例远远高于其他产业,从产业发展的根本现状来看,农业的生产水平是决定社会经济发展程度的关键性因素。因此,将飞速发展的科学技术创新性的应用于农业领域,实现数字化农业发展的新方向,是现阶段我国产业经济发展的重中之重。 1数字化农业技术概述 在农业领域进行数字化管理其实质是将先进的管理技术运用到农场建设发展的各个方面,利用系统化的管理方式,维持农场的健康高效运行。数字化管理技术,是根据我国的农业发展水平创新性的运用现代化技术对农场人员调配、基础机械建设、财务数据运行等方面进行全方位的管理,将先进的科技手段与传统的管理经验相结合,研发出的一种加强农业管理效率,提高农业产出的综合管理系统。可以有效填补传统管理系统的漏洞,提高农场运行效率,实现人力的充分调动与农场资源的合理配置,改善农业机械的利用水平,从而促进农业产业的快速、健康发展,为农场的现代化建设提供有效的技术支持。与此同时,增强现代化技术在农业产业的运用,也为农业经济在当今激烈的市场竞争中占据一席之地提供了技术上的保障。数字化农业就是将数字化信息技术运用到农业生产的整个流程,实现可视化管理,从而使农业管理的过程实现数据的高效有序处理、控制农业经济运行成本和加强基础农业机械的建设等发展目标。现阶段,我国农业发展区域水平差异较大,数字化管理技术通常与地区农业发展水平相适应,农业发达的区域对于数字化管理技术的应用范围更加广泛。为此加强农业数字化进程,首先要强化其在区域推广的力度,促进区域农业的高速发展,只有当区域农场的发展具有规模性,才能带动该区域对数字化管理的技术需求,从而有效推动农业产业整体的快速发展。在此基础之上,率先成为数字化管理的试点地区,将为全国范围内推行的现代化农业运行模式提供了参考模板。需要注意的是运用现代化管理技术手段实现农场管理方面的统筹规划时,要切实将数字技术应用于管理系统的内部,不要只将其作为一种外在的技术手段。在农业生产实践环节、农业技术研发环节和农产品的运输存储环节要切实落实数字化管理技术,实现现代化技术对农业产业的全面管理。 2农场农业统计信息系统的建立 准确全面的信息采集,是建立数字化农场管理系统的基础环节。在建立农场统计信息系统时,农场应加强专业化机械的建设,使用专业化技术人才进行农业指导,建立专门的监督管理机构,制定明确的规章制度,从而保证信息管理技术的全面有效推行。保证信息的准确性和时效性,建立实时传递的信息渠道,实现信息资源的有效利用,从根本上降低不必要的资源损耗。 2.1农场经济统计数字化系统的数据采集 (1)在信息的存储方面。将农场信息通过网络数据的模式进行存储,在保证信息完整性,将农场历年的产量、收益进行对比,制作明确的统计报表,分区域实行综合绩效等方面提供了极为便利的技术辅助。(2)在对农场大数据的处理方面。数字化的网络技术,可以进行准确有效的分析计算,对于农场的财务管理、产量统计、农产品运输等方面的数据信息管理提供了便利。然而,尽管数字化管理技术在全国范围内开始大力推行,但由于历年来信息数据的保存不当和基础数据的记录不完善,使得农场数据的采集和区域内农业信息的交互没有达到预期的效果。(3)在农业信息采集方面。建立一个专业化的信息交流存储平台,成为了数据信息有效管理的首要前提。相关部门应将农业数据平台作为各区域农场实时信息数据存储的数据库和区域化数据对比的网站,从而实现对农场数据信息的有效管理。 2.2农场经济统计数字化系统的指标表达与实现 (1)利用Access数据库技术实现数据的存储,并利用基于ASP动态网站技术开发的网络应用系统,最终实现了散点图分析、经济增长率分析等。这一技术在农业数字化研究的实现,可以直观、具体地展示农业经济投入和经济增长的比例关系,突破了农业数字化研究中单机版系统现状,实现了网络下多终端共享,并为农场数字农业集成系统网络平台的一步研究奠定了基础方法。(2)数字化农场的方差贡献率是指它所包含原始指标信息变化的程度,当累计方差贡献率达到80%至106%以上时,我们还可以认为这几个主分量可以代表原来的多个变量来反映原始指标的信息。在分析过程中应该根据每个主分量中载荷因子相关系数大小排序,说明第一主分量主要表达了农场产出收益能力;第二主分量主要代表了第一、二产业结构调整的能力;第三主分量主要表达了林业的高产效益类指标。 3结语 农场经济作为农业发展的重要环节,在发展过程中应深化数字化管理技术在实践环节的应用,保证信息化数据收集的准确性,加强数据共享平台的建设,实现数据收集与存储的全面有效性。将先进的科学技术应用于农业管理方面,不仅是农业产业建设发展的需要,也是推动我国现代化进程重要举措。 作者:余晓琳 单位:光山县稻麦原种场 数字农业论文:农业机械数字化设计的研究 一、数字化设计技术在农业机械设计中的应用现状 传统的设计技术只是简单满足使用者的需求,数字化设计技术则是运用计算机技术来缩短产品的设计周期、降低产品的设计成本并进行后期的维护。对于农业机械的设计来说,它有着广阔的市场,而且可以设计的种类非常多,但是农业机械的设计一般都没有使用数字化设计技术,所以长期以来农业机械的设计水平相对较低。而运用数字化设计技术可以使农业机械设计有着更好的发展前景,使设计出来的农业机械更加完善。目前,农业机械的种类相对固定,功能没有太大的改变,而且没有过多的创新。比如,在播种机的设计中应该考虑根据不同的播种对象来进行相应的设计,即可以分为条形播种机和精密播种机,要根据不同的播种条件来进行相关的设计。另外还可以按照播种机工作原理的差异设计机械式和气力式播种机,数字化设计技术能够将这些种类进行区别设计。将数字化设计技术运用于农业机械的设计过程中将会使农业机械的种类更加丰富,使同一种类的产品有不同的功能区分,完善目前农业机械设计的不足之处,使农业机械能够得到更广泛、更有效的运用。 二、数字化设计技术应用于农业机械设计的前景 由于现今农业机械的设计水平相对落后,所以数字化设计技术必然在农业机械的设计过程中有更广阔的应用前景。比如,可以将虚拟技术运用于农业机械设计中、数字化设计技术与农业机械设计协同设计以及在农业机械的设计中注重增强创新意识,下面将对这些数字化设计技术在农业机械设计中的运用前景进行详述。 2.1将虚拟技术运用于农业机械设计中 虚拟技术是利用计算机技术来生成产品的三维图像设计,通过虚拟技术可以使设计人员更加清楚地了解产品的形状,另外虚拟技术可以对机械运动进行仿真模拟,即可以模拟所设计的产品的功能,这样就便于设计人员对产品进行改进,更大程度上保障了产品设计的可行性。通过虚拟技术还能够加快产品设计的速度,完善产品的质量。 2.2数字化设计技术与农业机械设计协同设计制造 在农业机械的制造过程中运用数字化设计技术能够最大程度提升产品的可靠性,降低产品设计过程中的成本费用和设计时间。利用这一技术能够使设计方案得到较快地更改,避免不够完善的计划造成生产成本浪费。 2.3农业机械数字化设计过程中更加注重创新设计 现今的农业机械种类和样式差异不大,没有较大的改良,所生产的农业机械不能完全满足农民的需要,而且作用较单一,如果能够对农业机械进行创新设计,那么将会使农业产品的种类更加完善,并且能够更大限度的提高农业生产率。数字化设计技术可以较快捷、可靠地帮助研发人员设计出不同的农业机械,这将是未来农业机械的设计的必然发展方向。 三、小结 我国是一个农业大国,农业机械对于我国农业的发展而言有着非常重要的作用。数字化设计技术的运用将使我国的农业机械发展更加完善,促进我国农业的快速发展。 作者:任晓光 刘佳 单位:河北科技师范学院欧美学院 数字农业论文:数字农业学生创新教学 1创新意识和发散思维 创新是指在人类物质文明、精神文明等一切领域,一切层面上淘汰落后的思想、事物,创造先进的、有价值的思想和事物的活动过程。创新意识是指人们根据社会和个体生活发展的需要,引起创造前所未有的事物或观念的动机,并在创造活动中表现出的意向、愿望和设想。它是人类意识活动中的一种积极的、富有成果性的表现形式,是人们进行创造活动的出发点和内在动力,是创造性思维和创造力的前提。创新意识主要特征在于:①新颖性;②社会历史性;③个体差异性。创新意识的培养和开发是培养创造人才的起点,只有注重创新意识的培养,才能为成为创造人才打下良好的基础[2]。发散思维是指根据已有信息,从不同角度、不同方向思考问题,从多方面寻求多样性答案的一种思维形式,是创新思维的优秀。传统教学中“重求同,忽视求异,重集中思维训练,忽视发散思维训练”。所以,必须克服单纯传授知识的倾向,注重顺向思维、逆向思维、多向思维的训练,培养学生思维的深刻性、批判性和创新性。具体来讲,就是引导学生的思考信息向多种方向扩散,提出各种设想、多种解答。对于农科大学生的培养可以将数字农业技术,与各专业知识紧密结合,这样对大学生创新意识和发散思维的培养有着重要意义。 2数字农业教育与学生创新意识培养 大力发展数字农业教育、提高学生创新意识,是农业大学可以借鉴的一种新型复合创新人才培养方式。在这个过程中,应明确农业各学科专业人才的培养目标,改革高等农业教育内容和教学方法。结合我校实际情况,对相关专业进行分类,在国家计算机基础教学指导委员会要求的基础上,使数字农业知识融入到各学科中[3]。(1)农学类。包含:农学、植物保护、园艺、食品科学与工程、食品质量与安全、粮食工程、乳品工程等。重点设置课程内容包括:虚拟植物与虚拟农业、农业数据统计分析,农业专家系统,农业信息化等。(2)农业经济管理类。包含:工商管理、会计学、农林经济管理、信息管理与信息系统、保险学、国际经济与贸易、农村区域发展等。重点设置课程内容包括:决策支持系统、农林数据处理技术、农业数据统计分析、农业专家系统,农业信息化等。(3)资源管理、环境类。包含:农业资源与环境、环境科学、生态学、土地资源管理、资源环境与城乡规划管理等。重点设置课程内容包括:决策支持系统、农业数据统计分析、“3S”技术等。(4)农业工程类。包含:机械设计制造及其自动化、农业机械化及其自动化、农业电气化与自动化、农田水利工程等。重点设置课程内容包括:决策支持系统、“3S”技术、精准农业技术、虚拟农业技术、农业数据统计分析、农业信息化等。根据以上课程内容设置,培养目标是培养具备博、专结合的,具有创新精神和创新意识的人才。将数字农业教育作为农业大学特色教育可以满足复合型人才培养的要求。当前,大学对学生个性、特别是学生的创造性的培养重视不够,缺乏特色教育,使创新型人才培养失去了一条有效的途径。然而,创新型人才发展的基础在于个性的和谐、全面、自由发展。因此,为了培养创新型人才,大学应建立一个内容广泛的课程体系,实现普通教育与特色专业教育的平衡。避免存在过分专业化的倾向,加强普通教育课程,提高专业特色教育课程的质量和水平。因此,在农业大学开设数字农业特色课程教育,广泛设置跨学科课程、甚至跨学科辅修,可以促进学生综合素质的提高。 3数字农业教育与学生创新意识培养的对策 高等农业教育要适应数字农业对人才的需求,必须引进新观念,积极探索新型人才培养模式,分析数字农业市场对人才的需求;在教育观念、人才培养目标和培养模式、专业调整、课程体系等方面进行探索、改革与创新;并结合我国的实际,吸收国外的成功经验,建立我国现代化农业教育内容和教育方法体系。具有体现在以下几个方面。 3.1明确高等农业院校的地位 在数字农业建设中,高等农业院校是培养数字农业人才的基地。高等农业院校的首要任务和根本功能是为农村经济建设培养和造就高素质的创造性人才。由于高等农业院校具有多学科的优势,所以它能为农业的发展培养输送大批的农业人才,不仅能适应现在社会发展的需要,还要具有一定的超前意识,特别是能培养出数字农业所需要的高层次人才。 3.2调整相关课程设置 按照数字农业的要求,拓宽各专业口径,调整各专业课程设置,增加数字农业所涉及的课程和教学内容。如进一步加强“3S”技术、网络技术、人工智能,数据库原理等课程的教学,鼓励学生跨专业选课。如可以给农科相关专业的学生增设网络技术、人工智能等课程,在现有大学计算机基础上进一步加强计算机应用技术、网络技术等课程的教学,使学生了解社会需求和学科前沿发展方向。 3.3运用数字农业学科特点,激发创新意识 数字农业课程不同于其他学科,是一门理论和实践相结合的基础性课程,具有文化性、应用性、发展性和模块化等特点。学生的创新意识是在对数字农业特点、内容发生兴趣时引发的。因此,教师在备课时尽可能挖掘学科的创新思维因素,在导入新课时尽可能创设学生感兴趣的教学情景,介绍最新的数字农业技术的发展状况,唤起学生的创新意识。 3.4实施任务驱动 培养创新能力,鼓励、指导学生大胆灵活地运用已学知识,解决实际问题是培养学生创新精神与创新能力的有效方法。知识及技能的传授应以完成典型“任务”为主,任务是一堂课的优秀,是学生学习知识的外在动力。在设计数字农业教学的时候,应当注意布置与学习内容相应的任务,如为让学生掌握专家系统的创建,可以布置专家系统的基本使用任务,收集某类专家系统的知识等。让学生主动参与到学习活动中来,鼓励学生大胆尝试操作,遇到问题和困难时,要多问、多讨论,发扬团队协作精神。在解决这些实际问题的过程中,可以组织学生开展讨论班,互相交流方法,互相启发思路,以实现解决实际问题与培养创新能力的有机统一[4]。 4结语 数字农业是未来农业发展的必然趋势,它具有多学科交叉的特点。加强数字农业教育,有利于大学生将所学习专业知识与数字农业技术更好的结合,开拓大学生创新意识和发散思维。因此,应该明确数字农业在高等农业院校中的地位;将素质教育与创新能力教育作为人才培养的主要目标;按照数字农业的要求,拓宽专业口径,调整课程设置,增加数字农业所涉及的课程和教学内容;运用数字农业学科特点是激发创新意识,实施任务驱动,培养创新能力。从而可以为数字农业的发展提供科技保障,培养出具有创新意识的高素质人才。本研究得到东北农业大学2007年度校级精品课程“计算机应用基础三”项目资助,在此表示感谢。 数字农业论文:数字农业人才信息素养分析 一、数字农业教育与学生信息素质培养 “数字农业”作为国民经济和社会信息化以及“数字地球”的重要内容,成为21世纪农业的重要标志,也是我国实现现代化农业发展的必然趋势,对于保证我国农业的可持续发展具有十分重要的意义。数字农业是指以现代信息技术为基础,对农业生产要素、有关农业生产的各部门、各行业以及农业生产的全过程进行数字化管理。为适应未来农业发展需求,必须重视学生信息素质培养。对学生的信息素质的基本要求应有以下几点: 1.信息获取能力。大学生必须掌握基本的获取信息的技能,如计算机技术、网络技术等。21世纪是信息时代,信息就是一切。在这个时代,人们的生产和生活方式将会发生革命性的变革。应以信息能力的培养为优秀,实现学生自我获取信息的能力,以调整自己的知识结构和思维方式,达到增长才干的目的,实现大学生信息增值能力。 2.信息应用能力。大学生必须学会把通过不同渠道获得的信息加以综合分析,转化为自身的知识,然后应用到工作、学习和生活之中,只有这样才能实现信息的真正价值。 3.信息判断能力。随着网络技术的发展,信息的传播速度突飞猛进,各种各样的信息铺天盖地,许多学生面对着茫茫的信息海洋,无所适从。只有有了正确的信息判断观点才可能发现有价值的信息。因此,在一些学科进行数字农业教育,对学生开阔视野、拓宽思路以及今后的就业有着深远的意义。学生可以以自己的本专业知识为依托,将数字农业技术融入其中,更好地发挥专业优势,提高自己的创新意识。这个培养过程,对高等农业教育提出了新的更高的要求,切实把数字农业技术与不同专业知识有机地结合在一起,对于培养出具有现代意识的复合型、有个性的高等农业人才十分重要。大力发展数字农业教育,提高学生信息素质,是农业大学可以借鉴的一种新型复合创新人才培养方式。 二、数字农业教育与学生信息素质培养策略 随着农业现代化的快速发展,高等农业院校对学生信息素质的重视程度不断提高,越来越迫切地需要具有高信息素质的建设者。因此,高等农业院校必须抓住信息素质培养和教育这条主线,以提高学生的信息素质为出发点,充分发挥数字农业教育在信息素质培养中的重要作用。在教育观念、人才培养目标和培养模式、专业调整、课程体系等方面进行改革与创新。具体培养策略如下: 1.加强信息素质重要性的认识。高等农业院校要重新审视数字农业教育在信息素质培养中的重要地位,把对学生信息素质的培养作为计算机基础课程改革的首要任务。在信息时代,知识的更新步伐也在加快,使得学生必须构建一个与时俱进的知识体系。因此,在教学实践中,可以考虑三层教育体系:大学一年级学习计算机应用基础,二年级掌握一门编程语言,三年级开展数字农业教育。在数字农业教育的教学活动中,不仅要教授计算机的相关知识,还要渗透信息素质教育的理念,逐步使学生的信息素质得到加强和提高。 2.重视实践教学的作用。传统教学中存在“重求同,忽视求异,重集中思维训练,忽视发散思维训练”的问题,而在数字农业教育过程中,要充分重视实践教学的作用,使学生不仅掌握专业基础理论,而且要有很强的动手能力,为他们将来从事数字农业的相关研究奠定基础。 3.改革教学方法和教学内容。按照不同专业的培养要求,应该拓宽各专业口径,调整各专业课程设置,制订按类培养的授课方案。例如,将众多专业划分为农学类、经济管理类、资源环境类和农业工程类等几大门类。农学类相关专业可以重点讲授农业专家系统、虚拟农业等内容;经济管理类可以重点讲授决策支持系统、农业数据统计分析等;农业工程类专业可以重点设置“3S”技术、精准农业技术和农业信息化技术等。 4.实施任务驱动。引导学生灵活地运用信息类知识解决实际问题是培养学生创新能力的有效方法。信息素质的培养应以完成典型“任务”为主,使“任务”成为学习的外在动力。在设计数字农业教学的时,应注意布置与学习内容相应的任务。例如,在学生进行学习专家系统的创建时,教师可以布置专家系统的基本使用任务,让学生收集与自己专业相关的专家系统的知识等。这样,使学生主动参与到学习活动中。同时要鼓励学生大胆尝试操作,遇到问题和困难时,同学分组进行讨论,发扬团队协作精神。数字农业是现代农业发展的必然趋势,具有多学科交叉的特点。加强数字农业教育,有利于提高学生的信息素质,开拓学生创新意识。因此,为了更好地培养农业院校学生的信息素质,应进一步认识信息素质的重要性;将信息素质教育与创新能力教育作为人才培养的主要目标;加强实践教学;按照数字农业对不同专业的要求,适当调整教学内容;运用数字农业学科特点激发学生信息意识;实施任务驱动等方法。 数字农业论文:农业机械云制造数字化管理技术研究 摘要:文章首先分析了基于以太网和移动平台开展农业机械云制造数字化管理的特征,在此基础上对当前的数字化管理技术应用情况作出总结。其次重点探讨农业机械云制造数字化管理技术的具体应用,并结合以太网与移动平台的使用形式来进行,创新应用数字化管理技术,能够促进农业机械制造行业得到大力发展,推动以太网与移动平台技术得到更好的结合利用。 关键词:以太网;移动平台;农业机械;数字化管理 一、基于以太网和移动平台开展农业机械云制造数字化管理的特征 将以太网与移动平台相互结合,这样在所开展的机械云制造技术中能够实现自动化管理,数字管理技术得到了更高效的使用,无论是农业机械的生产加工,还是后续使用,都能够达到一个理想的形式,分析其特点可以发现首先在设计平台上更具有先进性,能够达到理想的使用效果,使用过程中所存在的问题,通过数据库建立可以提升管理效率,这样的管理技术与实际情况之间的配合才能更加顺利[1]。移动平台结合网络环境在使用范围上更加的广阔,不会受到系统平台隐患影响,可以不受时间与距离的影响,通过网络传输功能来实现系统的管理控制,在农业机械制造业发展中起到了推动作用。其次是这种管理理念具有虚拟性,管理信息传输是在网络环境下进行的,在云制造的数据库中会体现出这一特征,制造过程的管理需要配合平台所提供数据来进行,只有数据信息得到有效利用,后续的农机生产制造质量才能得到保障,否则造成材料浪费,或者影响农业机械使用功能。 二、当前基于以太网与移动平台开展农机制造数字化管理的技术 1.计算机辅助设计。对管理数据库进行完善时会运用到计算机辅助设计技术,在此技术的保障下所开展的各项配合都能够达到一个更理想的建设使用效果,对于一些比较常见的功能实现需求,数据库建立期间会根据具体的需求来进行进一步完善,并在信息使用安全上得到更明显的进步提升。计算机辅助设计需要程序软件的参与,只有不断的完善内部信息,在数据库的信息存储范围上不断进步,最终的使用效果才能更加理想[1]。首先确定一个数字化管理框架范围,在框架范围的基础上再进行后续完善,对数据信息进行整合研究,实现数字化的农业机械制造管理,并与以太网、移动平台充分结合。 2.虚拟原型技术应用。掌握了完善的信息技术后,后续进行的管理数字化设计可以在信息引导下完成。对于过程中比较常见的功能隐患问题,需要加强调解控制,移动网络环境具有极强的数据传输能力,这一功能在发展农业机械制造数字化管理中起到了功能完善的作用,同时在管理过程中也能够根据实际生产需求不断的做出调整,达到一个更理想的安全生产效果,针对未来的功能进步提升也有很大的促进作用。虚拟原型充分利用了以太网环境特征,在所开展的工作任务上能够将虚拟与现实管理相互结合,高效利用数据库资源的同时根据现实管理需求不断的调整管理系统,达到一个信息共享的作用。 3.强调农机产品的协同设计。在对农机产品进行数字化管理设计时,虽然在设计理念上做出了区分,但设计过程中仍然可能会遇到功能差异带来的问题。以太网发展目前已经十分成熟,但应用在农机产品生产设计中仍然存在经验方面的欠缺,通过这种方法来帮助提升管理工作完成效果,可以有效的促进管理计划落实发展。协同设计会从多个层面共同开展,其中也存在很大程度上的差异性,尤其是在管理计划与现场创新上,充分掌握这一技术性方法,并通过数字化管理技术研发设计来提升技术的落实程度,对于现场工作任务的开展也有很大帮助。移动平台下信息传输速度得到了提升,同时更能够根据农业机械生产需求来做出调整,这一点是传统方法中所不具备的,也是未来数字化管理与云制造发展相互结合的有效技术性方法,充分完善设计理念,在最终的设计效果上才能有更好的进步。 结语 农业机械在农业经济和农业的发展中始终处于十分重要的地位, 将数字化设计技术引入农业机械行业是改变传统农业机械生产方式, 用新技术改造传统农业, 支持新兴农业技术, 提高农业竞争力的重要手段。 作者:魏霖静 数字农业论文:数字化设计技术对农业机械设计的应用 摘要:分析了数字化设计技术的含义以及特征,与传统农机设计中存在的弊端对比进行。重点介绍数字化技术应用在农机设计中的具体方式,从计算机辅助概念设计、虚拟原型等方面来进行。对数字化设计技术的未来发展趋势进行简要总结。 关键词:数字化设计;设计技术;农机设计 1数字化设计技术的含义及特点 1.1含义。农业机械设计需要结合使用方向来进行,优化功能组成,这样在使用阶段可以降级故障发生几率,农业生产任务也能够高效完成。数字化设计理念在农机产业中虽然应用实践较短,但却取得了很好的成果,所设计的机械结构更能够满足使用需求,基于计算机设备完成的设计任务,可以节省数据分析运算所用时间。借助计算机中的功能软件,能够轻松的完成图纸绘制工作,并通过系统模拟来观察运行期间的设备稳定性,最终得到的产品生产方案更安全可行。 1.2特点。数字化技术是科技发生的成果,农机生产行业正在向自动化控制方向发展,要求设计环节科学高效,必然会应用到数字化技术。分析技术应用特点可以了解到,在设计时间上有明显的节约,可以同时完成多项任务,包括数据的录入与运算,帮助提高产品设计效率。数字化技术还能够结合使用需求对设计方案做出优化,并通过计算机软件来完成设备的运行模拟,这样所确定的最终方案更安全可靠,有效的降低来生产成本。传统设计方法中,需要同时得出多种设计方案,增大了工作任务的难度,这一点在数字化技术中得到来解决。 2当今数字化设计技术研究的热点 2.1计算机辅助概念设计(CACD)。新型技术的应用离不开计算机设备,农机设计过程中会涉及到大量的图纸绘制,计算机绘图软件可以完成这一任务,在工作任务开展期间,技术人员将所得到的参数输入到计算机中,选择相应的功能,便能够将机械图形展现在其中。目前管理图纸绘制的软件也正在完善,功能也有明显的增多,为农业机械设计提供来便捷性。 2.2知识工程(KBE)。知识工程在数字化设计技术中的应用愈来愈广泛。现代设计之所以不同于传统的设计,是由于市场、竞争和技术进步形势的变化,它比过去任何时候都更加依赖于对新知识的获取,而不是依赖经验。过去的一二十年间,在人工智能和知识工程等领域发展起来的基于框架、规划、模型、本体等多种知识建模技术,主要是为实现计算机对知识的智能推理,提高计算机智能服务的。对于新知识的获取,通常有以下几个来源:已有知识;市场信息;数字仿真或虚拟现实;物理模型试验;样机试验;已有产品运行表现。 2.3虚拟原型(VP)。虚拟原型技术,近年来作为数字化设计的一个重要的分支,得到了人们的普遍关注。虚拟原型技术是在CAX(如CAD、CAM、CAE等)/DFX(如DFA、DFM、DFS等)等技术基础上发展而来,它将信息技术、先进制造技术和先进仿真技术等应用于复杂系统全生命周期,并进行综合管理,从系统的层面来分析复杂系统,支持“由上至下”的复杂系统开发模式。虚拟原型是根据产品设计信息或产品概念产生的在功能、行为和感观特性等方面和物理原型尽可能相似的可仿真的计算机模型。虚拟原型技术经过近十年的发展,已经可以部分替代物理原型,在产品设计中得到了广泛的应用。 3农业机械数字化设计技术的发展趋势 农业机械属于制造业的范畴,门类广、种类多,市场需求潜力巨大,据统计,目前我国农业机械产品拥有14大类、95小类,3000多种产品。尽管我国能生产的农业装备品种很多,但产品技术水平、产品结构与发达国家还存在相当差距。在构型设计方面除了利用计算机辅助设计加速产品开发的同时,基于知识工程,利用计算机仿真对产品性能进行预测以优化产品结构也得到了人们的关注。在农业机械产品概念设计方面的研究也有学者开始涉及。今后数字化设计技术在农业机械中的发展趋势,应注重以下几点。 3.1突出产品创新设计。设计过程中应当突出产品的使用功能以及创新性,消费者在购买机械设备时拥有更多的参考。应用数字化技术后,设计阶段创新理念可以更好的展现,结合农机设备使用阶段容易发生的故障问题来进行,将故障发生几率降至最低,这样才能够降低农业生产的成本投入,确保设备具有消费市场。农机设计生产企业有很多,只有突出设计阶段的创新性,才能偶在激烈的市场竞争中占据有利位置。可以明确,产品创新设计涉及到数据开采、知识发现及其重用技术、知识的表达与组织、知识数据库的开发、基于知识的决策技术等。 3.2重视虚拟现实技术。虚拟现实技术的出现,给产品设计带来了一场新的革命,它集3D图形、声音等多媒体为一身,让设计者/用户身临其境的感受产品的设计过程,体验其性能,从而提高设计的成功率。该技术在农业机械设计及制造中非常重要。对于结构复杂、设计困难、设计周期长的大型农业机械的设计,采用虚拟现实技术,既便于模拟产品的某些性能,又便于设计人员对产品的修改,更便于用户针对产品的原型了解产品的结构和性能等,提出反馈意见,加快了产品投入市场的速度。目前国外已提出了两种基于VR的工程设计方法,一种是增强可视化,它利用现有的CAD系统产生模型,然后将模型输入到VR环境中,用户充分利用各种增强效果设备如头盔显示器等产生临境感。另一种是VR-CAD系统,设计者直接在虚拟环境中参与设计。国内相关的研究才刚起步,尤其是VR在工程上的应用方面还缺乏一套较为完善的理论和方法。 3.3强调产品协同设计。农业机械制造企业面临着新的商业环境,如产品定制需求的增多;跨部门甚至跨企业共同协作进行产品设计与制造等,因此,产品设计制造的协同是现代企业适应全球经济的重要手段,也是我国发展农业机械行业乃至整个机械行业所需要瞄准的方向。据估计,发达国家制造企业在新产品的开发过程中往往有40%~70%的工作是与其他企业和合作伙伴共同完成的。如何从浩瀚的产品资源中选择合适的为己所用,这就提出了在已有知识库中的搜索算法实现问题。PTC公司的Web服务器上保存了众多世界领先的零件供应商的百余万个零件,且每月增加几万个新的零件。尽管象PTC公司这样将所有资源都纳入自己的服务器的做法在搜索算法实现上较为容易,但在我国目前采用是不现实的,并且从长远看也不是方向。一个可行的办法就是由供应商在自己的服务器上提供零件的资源信息,这样采用什么特征及其参数引导在众多的供应商之间搜索,以及如何实现客户端各种异构的应用系统与服务器各种异构数据库之间信息的传递就成为研究的方向。农业机械在农业经济和农业的发展中始终处于十分重要的地位,将数字化设计技术引入农业机械行业是改变传统农业机械生产方式,用新技术改造传统农业,支持新兴农业技术,提高农业竞争力的重要手段。 作者:李伟 单位:嫩江县农机安全监理站 数字农业论文:农机方面数字农业技术研究 1数字农业技术在农机方面的应用 1.1农机管理网络系统的实现 农机管理网络系统主要是掌握农机系统管理的基本情况,其中包括驾驶员的基本情况的管理,对农机动力机械的使用情况管理,对农机具的基本情况管理,农机具在使用或者闲置时的信息要及时的更新到计算机系统当中,这样做是为了方便工作人员在网上进行查询。农机管理网络系统的建立让农机有了一个良好的规范和标准,操作人员按照这一标准和规范进行操作,能够有效的提高农机生产的质量和产量。这对农户来说,也进一步提高了农户的人均收入。 1.2农业机械作业统计核算 在农业机械上安装作业机车核算程序,能够实现网上传递核算,这一操作主要是由作业区管理人员将农机作业情况填入计算机传递到农机中心,实现作业区农机作业的统一核算,之前农户要计算农机在工作时工作的成果一般都是采用纸质计算的方法,自从在农业机械中安装了作业机车核算程序之后,广大农户实现了无纸核算,而且还提高了核算的准确率。 1.3农业机械作业进度统计核算系统 这一系统是农业机械中较为常见的系统之一,它的主要作用是各个管理区利用计算机网络实时掌握农机作业的进度,这一系统能够根据每台机车的作业小时数量和具体的工作数量确定定期的保养时间,并通过网络发送到驾驶员的手上,这样驾驶员按照收到的信息提示来控制机车的工作进度。 1.4农田遥感资料 这一技术主要是依靠卫星来完成的,经过卫星遥感地图对地面定点测量,在经过几何形式的计算之后,能够获得农田、道路、水库、住宅区等较为详细的地面位置信息,这对于有效的管理这一地区是有着极大益处的,方便总体规划。 1.5农机历史资料统计 这一技术主要是把资料通过相应的编制程序输入到农机数据中心,在数据中心储存了全部的农机使用资料,我们的操作人员可以在这些历史资料中查询自己所需要的信息。 1.6农田地理信息系统 这一系统是把农田地图输入到计算机当中,这样操作人员就可以在计算机中查询到某一个地区某一地块的基本情况,包括地块的施肥、施药、轮作、年度种植作物品种及产量等等,再有就是能够有效地查询到某一地块所处的地理位置,方便操作人员的工作。 1.7农机经验交流系统 这一系统的形成主要是先设立一个农机经验交流的网页,将经常用到的农机机型的维修和保养的常识放在上面,另外还将一部分改进的农机技术输入到计算机的网页当中,在各个地方的农机部门要设立能够上网的计算机,这样操作人员在农机出现问题的时候能够在第一时间找到有网络的地方,上网到农机经验交流系统中,查询自己所需要的信息,做到及时有效地处理农机故障。 1.8GPS动态跟踪调度系统 在农业机械上安装作业机车GPS,运用电脑系统可以准确的报出GPS接收机的位置和运动的状态,并将这些信息反馈到农机控制中心的大屏幕上,再通过互联网等网络技术实现实时查询农业机械的作业时间、作业地块、作业速度等相关信息。与此同时,为了操作人员方便观看,我们还可以在农业机械上安装视频装置,这样可以实时的掌握机车的作业情况。 1.9GSM短信群发系统 GSM也就是人们所熟知的全球移动通讯系统,利用GSM系统实现短信群发,让农机操作人员能够以最快的方式通过本身的手机来获取通知、农机新动态、新技改及农业机械的相关保养的提示等信息,方便了农机的组织管理、机车调整和农机新技术的推广。 1.10视频远程监视系统 我们知道农业机械的成本是非常高的,尤其是那些大型的农业机械设备,实施监控是非常必要的。在农机控制中心设置很多个能够调焦的自带红外线的监视系统设备,自带红外线的目的是为了能够在夜间实行实时监控,各级的农机管理人员可以利用网络来对农机中心的农业机械进行实时观察,这样利于农业机械的管理。另外,对农业机械的防火防盗也要时刻引起注意,有很多地方的大型农机具都是国家实行农机补贴政策之后购置的,一旦出现丢失的情况,损失的不仅仅是农机管理部门,国家也会遭受到损失,所以对农机具的管理和监管就显得尤为重要。 1.11农机作业计划系统 这一系统主要是在每年年初的时候,根据地区地块的种植安排,由农机控制中心进行农机作业计划指标的设计,并对其进行组织实施。此外,还要对农机作业地区的春耕、播种、收获等步骤进行整体的农业规划,制定机车的油料和保养计划,这一点非常重要,并且要在使用之前就要进行保养,一旦没有进行有效的保养,如果在真正使用的时候出现了问题,不仅会影响种植的进度,更重要的是会影响到最终的农作物产量,所以要对其进行科学的管理和养护。 1.12对环境数据的采集 在农机控制中心,通过计算机可以看到作业区境内的自然环境情况,并对这些自然情况(包括温度、湿度、风速等)进行实时的记录,这样做有利于发展保护地栽培。 2结语 数字农业技术是我国逐渐兴起的一项全新的技术,随着现代化农业的发展,人们会对农业技术有一个逐步认知的过程,再加上农业基础设施的增加和一些大型农机具的普及推广,今后我国的农业发展将会全面的转变成为数字化技术的发展。 作者:邓宇 单位:黑龙江省农业机械工程科学研究院 数字农业论文:数字农业了解和基础想法 在我国2000年的《农业科技发展纲要》中,将数字农业放在农业信息技术的首要位置,引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想,以供参考。 1对数字农业的认识 数字农业(digitalagriculture)就是用数字化技术,按人类需要的目标,对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。其本质是把信息技术作为农业生产力要素,将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业,通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合,在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展。 有的学者认为[2],数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样,数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业,即信息化农业,包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等)、农业过程(生产、管理、储运、流通等)的数字化、网络化、自动化以及智能化,形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业,是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。 事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来,与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究,已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点,成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系,是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源(植物、动物、土地等)、技术(品种、栽培、病虫害防治、开发利用等)、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段,是农业信息化的必由之路;农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展,创造条件进行一次新的技术革命,促使传统农业向现代农业转变,促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言,数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用,必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容,必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展,在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用。 2存在的问题 2.1农业信息化水平较低 收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全;已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度,难以适应当前对空间数据信息的需求;对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。 2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强 一方面,许多基层农技人员和广大农业从业者,知识老化,整体素质有待进一步提高,对于利用现代技术,收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强;另一方面,农业信息加工处理的技术人员缺乏,当前,就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息,对网络信息进行收集、整理,分析市场形势,回复网络用户的电子邮件,解答疑问等方面的人才也不多,更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。 2.3农业信息化效益不明显 数字农业还刚刚起步,在国内总体上尚处于探索阶段,实用性、普遍性的技术应用还很少,直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。 2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强 地理信息系统(GIS)以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同,而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此,未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力,也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据。 3建设数字农业的基本设想 随着经济社会的快速发展和科技进步,台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等方面的工作已有一定的基础,起动发展数字农业不仅是必要的,而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4,5],提出建设台州数字农业的基本设想,就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上,建立可视化的台州农业地理信息系统,构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系,实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和,彻底改造台州传统的农业管理模式,全面提升台州农业工作的信息化和现代化水平。 3.1整合已有的农业信息 在国家、省级信息基础设施建设的基础上,以各级农业部门为依托,建设中央一省一市县信息骨干网络系统,形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统,并与其他网络互联,成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。 3.2信息表达要直观、形象,并要实现信息系统的联网 把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达,随着数字农业的发展,逐步做到与省级、部级类似的信息系统进行交互式查询等。 3.3强化对科研、管理等的服务工作 通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等,实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上,对农业生产中的现象、过程进行模拟,高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。
交通与运输论文:公众参与交通运输管理论文 1公众在参与政府交通运输管理中面临的问题 政府交通运输管理职能的转变是整个政府职能转变,建设创新型政府的重要一环,公众参与交通运输管理的重要性不容忽视,但由于我国政府管理体制单一、封闭,公众参与政府交通运输管理中还存在一些问题,具体如下: 1.1公众参与积极性不高,流于形式第一,参与意识不强。由于长期以来我国交通运输管理采取“自上而下”的管理体制,公众往往处于被动听从安排,执行决定的地位,导致公众忽视了自己的参与权与表达权,参与意识薄弱;第二,公众参与知识不足。交通运输管理部门不愿或疏于向公众公布有关交通决策的相关信息,加之公众获取信息的渠道十分有限,导致其没有充足的时间参与准备并提出有效的意见;第三,公众参与渠道不足。近来,交通运输管理部门开通了问卷调查、投诉热线、微博互动等公众参与渠道,然而由于相关法律缺失,管理部门回应缓慢等影响,导致公众参与渠道形同虚设;第四,公众参与影响力不够。公众参与只是停留在提意见的阶段,交通管理部门往往采用有利于自己的意见,导致公众参与影响力不足,甚至公众参与流于形式。 1.2公众参与范围受限,参与渠道不畅交通运输管理部门作为政策的制定和实施者,在缺少监督的情况下,往往倾向于作出更有利于自己的决定,公众参与监督增加力交通运输管理的压力。所以,交通管理部门为防止公众过度干预交通管理事务,只是允许公众参与交通服务运营商的监管及对使用交通运输产品的社会公众违法违规情况的监管,而交通项目招标、交通处罚及交通罚款等优秀流程却不对公众开放,公众监管范围的受限,使得公众参与监管机制形同虚设。而且,由于政府管理部门职责不明确,导致公众在参与监督渠道多样化的前提下,却遭遇信访无人接待,举报电话无人接听,上访遭拦截、部门相互踢皮球的尴尬,参与渠道有待疏通。 1.3公众参与的组织性弱,参与过程失序随着信息时代的到来,公众参与交通管理监督,维权的意识越来越强,但由于参与范围、参与渠道受限等影响,公众虽然有强烈的参与愿望,却不知道如何形成强有力的影响力,只能不断的抱怨、发泄不满。目前,公众参与多以个人的形式,团队与组织参与的较少,导致在与管理部门交涉的过程中,力量过于薄弱,影响力不足。公众对于交通运输管理的监督分为事前、事中、事后三部分,由于管理部门习惯与独揽大权,独自决定,导致公众仅仅在交通运输管理部门公布行政命令或出现交通事故后进行监管,事前及事中监管缺位。 1.4公众参与效能评估过程公开反馈偏失在公众参与政府交通运输管理的过程中,长期以来处于信息劣势地位,导致公众在参与交通项目评估中,由于对交通部门的工作流程、工作内容及工作职责不清楚,评估主观色彩较强,而使得评估科学性受到质疑。另外,交通管理干部对于公众参与评估的结果反馈不及时“,滥用职权“”暗箱操作“”皆大欢喜”的现象比比皆是,严重打击了公众的参与热情。 2引导公众科学参与政府交通运输管理的有效策略 根据公众参与政府交通运输管理中存在的问题,提出解决对策如下: 2.1增强公众参与决策的意识,拓宽参与渠道长期以来,公众认为交通运输决策规划是政府部门的事情,与自己没有关系,忽视了自己作为公民的权利与义务,导致其参与决策的意识不强,现阶段首先需要增强公民的参与意识,正确运用自己的权利与义务,积极参与到交通运输管理中来;其次,加强交通运输管理部门的信息透明度使公众可以事前了解交通规划项目,做好知识储备,已提出科学的建议;再次,加强相关法律建设,在保障公民权益的基础上,保障公众参与渠道畅通,并及时与公众互动,拉近官民距离,提高决策效率;最后,鼓励公众以团队或组织的形式参与到交通管理工作中,深层次参与政府交通管理决策,增强其在与政府交涉中的影响力,同时加大对交通管理部门违法干预公众参与交通管理的惩治力度。 2.2扩大公众参与范围,提升参与监管效率公众参与监管的范围直接决定公众参与监管的权限。要全面扩大公众参与监管的范围,让公众参与到交通运输违法处罚、基础设施建设的行政审批、交通管理监督及问责中来,让公众参与贯彻整个交通管理工作的事前、事中、事后。同时,创新公众监管方式,广泛利用微博、电视、论坛等数字化平台,加快监管信息的公布与更新,提高公众参与监管效率,并按照“谁许可、谁监管、谁负责”的原则,加强对交通运输管理工作的监督,明确各部门职责,防止责任推诿的现象出现,实现官民良性互动。 2.3促进监管力量集聚,稳定公众监管地位要转变公众参与以个体为主的局面,首先,需要在调动公众参与积极性的基础上,集聚审计、法律、规划等方面的专业人士以及热衷于交通管理监督工作的广大民众抱团成具有极大力量的公众团体,在交通运输管理工作中各取所长,增加在与政府交涉过程中的话语权,同时,充分利用百度贴吧、微博、电视等媒介,加强公众之间的信息共享与交流,在保证监管信息真实性的基础上,形成合力,加大其影响力;其次,从国家立法层面明确公众的监管地位,保证公众的知情权、参与权与监督权,并将公众参与交通运输管理纳入交通管理部门行政绩效考核当中,以稳定公众监管地位,同时,规范公众参与交通运输管理的相关流程,完善监管公众个人信息的保密工作及人身安全,解决公众参与的后顾之忧。 2.4建立公众参与效能评估激励机制提高公众参与交通运输管理的效能,首先,需要转变交通运输管理人员的观念,使其明确交通管理信息公开是交通运输管理部门的法定义务,是拉近官员距离,提升政府公信力,接受公众监督的有力保障;其次,要平衡好信息保密与公开之间的范畴,明确界定信息种类,在不损害国家利益的基础上,最大限度的向公众公开信息,提高公众决策的科学性;最后,要设立专门的交通运输管理网站门户,加强与公众交流,确保参与评估公众对于评估对象具有一定的了解,以提高评估的准确性及效能。 作者:王莉杰单位:通辽市科尔沁区交通运输管理所 交通与运输论文:交通运输与国民经济的关系研究论文 【摘要】本文从交通运输与社会经济,社会经济类型的变化与运输业的发展以及WTO与我国运输业的发展三个方面出发,较详细地论述了交通运输与国民经济的内在本质联系。从而说明交通运输体系作为国民经济的一个物质生产部门,它对任何一个国家的经济(或区域经济)的发展起着十分重要的作用。 【关键词】交通运输社会经济WTO 一、交通运输与社会经济 交通运输是国民经济中一个重要的物质生产部门,他把社会生产、分配、交换与消费各个环节有机地联系起来,是保证社会经济活动得以正常进行和发展的前提条件。运输业在社会劳动分工过程中成为独立的物质生产领域,是从19世纪初随着铁路,轮船的出现才形成的。随着社会大生产的到来和发展,根据生产发展的需要,作为服务与社会化生产的交通运输业,以一个独立的生产部门立足于社会。 它的基本任务就是通过极大地提高整个运输业的能力和工作质量,改善国家各经济区之间的运输联系,安全迅速,经济合理地组织旅客和货物运输,保证最大限度地满足社会和国防建设对运输的需求。另一方面,交通运输又可以推动社会经济发展,因为优良的交通运输和通信联络,对于充分开发,利用各地区潜在的资源,以推动当地经济发展能起重要的,有时甚至是决定性的作用。 青岛的黄岛开发区有良好的投资环境,青岛市政府投入了四十多亿人民币对其进行开发,与此同时,还颁布了一系列优惠政策,鼓励客商前来投资办企业。可是来投资的客商却不是很多。后来调查发现,原来是因为交通不方便。当青岛市政府决定修建交通要道后,黄岛便开始出现了经济的繁荣。 任何地区的社会经济发展,地区间的分工交流,都是以安全,高效的交通运输联系为前提的。即首先是建设道路和相关的基础设施。只有具备了高效的交通运输体系,才能进行地区(或城市)开发和把国民经济的各个基地联结起来,才能进行商品交换和信息交流。反之,交通运输基本设施的短缺会导致对经济发展的干扰,使经济发展出现徘徊和不必要的消耗,阻碍其发展。 世界各工业发达国家的经济发展经验表明,在工业化过程中都有一个交通运输业超前发展的时期,这是一个普遍性规律。其主要原因是原料的运进,市场的开拓,都需要由与之相匹配的运输业。美国从19世纪30年代到20世纪20年代为铁路大发展时期,铁路作为路上运输的主要方式,它的优点是通达性强,受自然条件限制小,运量大以及价格低廉,从而得到了迅速发展。1926年美国铁路网建设达到阶段性顶峰,总里程达40.8万公里。之后,随着运输技术的进步,运输需求的变化,公路、内河、民航、管道等运输方式也有了很大的发展。目前美国拥有24.5万公里铁路,650万公里公路,4万公里内河航道,44.8万公里民航航线和36.3万公里输油气管道,形成了综合运输能力强大的交通体系。总的来说,美国的运输系统相对国民经济发民而言是超前的,他带动了经济的高速发展。因此,我们可以得出这样的结论,在经济建设中,交通运输业超前发展,并有一定的储备能力,是市场经济高度发展和社会化大生产的客观要求,它是由市场经济的本质特征所决定的,是社会经济规律的要求和体现。 如果我们对越来越多的新型运输方式进入运输体系的现象加以考察,就不难看出这种现象是竞争和取代效应的结果。新的运输方式以它特有的优点吸引一部分运量。由于可供使用的运输方式增多,选择性增强,以及交通运输工具相互连接的可能性增大,这就使运输供给能够更准确,更灵活地适应越来越高的运输需求,这些规律适用于经济发达国家,也适用于发展中国家。 二、社会经济类型的变化与运输业的发展 在经济与交通运输业的相互关系中,考察和分析经济与交通运输的历史发展,可以看出经济结构、产业结构、产品结构的变化直接影响到运输体系的发展和变化。如果我们将一个长时期的生产规模和结构与运输规模和结构作一个比较,可以看到在社会发展初期经济规模较小,结构比较稳定,各地区都以农业生产为主,即现在所说的以第一产业为主,生产规模和结构与运输规模和结构基本上是相对稳定的。随着生产的发展,经济结构,产业结构的变化,劳动力从第一产业向第二产业(即加工工业领域)转移。这时,第一产业的比重不断减少,而第二产业的比重不断增加。在工业化和市场大规模扩大的过程中,原材料如媒、矿石、钢铁等大宗货物运量急剧增加,货运量的平均增长率接近或者超过国民经济的增长率。在工业化过程中,工业品和消费品的轻工业在工业中所占的比重越来越大,在所运送货物的平均价值明显增大的同时,它们的平均体积和重量却减小了,依次在这一进程中,货运量的增长速度将逐渐减缓,其增长率会逐渐低于国民经济的增长率。而客运量则保持接近于国民经济增长率。由于生产结构、产品结构发生了变化,对运输提出了迅速、方便、安全等侧重于运输质量的高要求,客运方面提出了高速、安全、舒适、方便的更高要求。由于公路运输和航空运输开始蓬勃发展,运输规模和结构有了很大变化。 经济分工和生产专业化进一步加强了物质、人员和信息的交流,经济上的劳动分工导致了地区劳动分工。地区劳动分工取决于与地点有关的生产成本,交通体系的运输能力。这样,一个地区劳动分工以及相应的交通体系,形成了一个具有不同规模和不同作用的区域中心。 从而可知,社会经济类型的变化直接或间接地影响着交通运输体系的发展变化。但同时,运输业又对社会经济类型的变化起着推动作用和更直接安全的服务作用。 三、WTO与我国运输业的发展 我国加入WTO将为我国经济建设营造更加有利的国际环境,从而使我国的运输事业也得到发展。同时也带来许多挑战和更多的要求。 加入WTO有利于运输行业引进国外的资金,先进技术和管理经验;有利于运输行业的改革;有利于激发运输行业的竞争意识;有利于企业进入国际市场。入世后无论是国际还是国内各种物资的运输量必将大大增强。另外,由于我国幅员辽阔,人口分布不均,资源分布不均,地区经济发展差异较大等原因,入世后,必将形成比现今更为强大的人流和物流。然而,国内许多地区的交通运输通道已经饱和,这成了制约国民经济发展的突出因素,严重影响了地区个体发展速度和国家的整体优化进程。如我国铁路就存在通运能力十分紧张,路编组站能力严重不足,管理体制落后等问题。因此,如何在入世后建设和规划运输体系,将放在国民经济发展总体中首当其冲的位置。 由此可见,交通运输体系是国民经济的重要组成部分,两者之间相互促进,相互制约。因此,在经济发展过程中,协调好两者的亲系具有举足轻重的地位。 交通与运输论文:交通运输与社会经济研究论文 一、交通运输与社会经济 交通运输是国民经济中一个重要的物质生产部门,他把社会生产、分配、交换与消费各个环节有机地联系起来,是保证社会经济活动得以正常进行和发展的前提条件。运输业在社会劳动分工过程中成为独立的物质生产领域,是从19世纪初随着铁路,轮船的出现才形成的。随着社会大生产的到来和发展,根据生产发展的需要,作为服务与社会化生产的交通运输业,以一个独立的生产部门立足于社会。它的基本任务就是通过极大地提高整个运输业的能力和工作质量,改善国家各经济区之间的运输联系,安全迅速,经济合理地组织旅客和货物运输,保证最大限度地满足社会和国防建设对运输的需求。另一方面,交通运输又可以推动社会经济发展,因为优良的交通运输和通信联络,对于充分开发,利用各地区潜在的资源,以推动当地经济发展能起重要的,有时甚至是决定性的作用。 青岛的黄岛开发区有良好的投资环境,青岛市政府投入了四十多亿人民币对其进行开发,与此同时,还颁布了一系列优惠政策,鼓励客商前来投资办企业。可是来投资的客商却不是很多。后来调查发现,原来是因为交通不方便。当青岛市政府决定修建交通要道后,黄岛便开始出现了经济的繁荣。 任何地区的社会经济发展,地区间的分工交流,都是以安全,高效的交通运输联系为前提的。即首先是建设道路和相关的基础设施。只有具备了高效的交通运输体系,才能进行地区(或城市)开发和把国民经济的各个基地联结起来,才能进行商品交换和信息交流。反之,交通运输基本设施的短缺会导致对经济发展的干扰,使经济发展出现徘徊和不必要的消耗,阻碍其发展。 世界各工业发达国家的经济发展经验表明,在工业化过程中都有一个交通运输业超前发展的时期,这是一个普遍性规律。其主要原因是原料的运进,市场的开拓,都需要由与之相匹配的运输业。美国从19世纪30年代到20世纪20年代为铁路大发展时期,铁路作为路上运输的主要方式,它的优点是通达性强,受自然条件限制小,运量大以及价格低廉,从而得到了迅速发展。1926年美国铁路网建设达到阶段性顶峰,总里程达40.8万公里。之后,随着运输技术的进步,运输需求的变化,公路、内河、民航、管道等运输方式也有了很大的发展。目前美国拥有24.5万公里铁路,650万公里公路,4万公里内河航道,44.8万公里民航航线和36.3万公里输油气管道,形成了综合运输能力强大的交通体系。总的来说,美国的运输系统相对国民经济发民而言是超前的,他带动了经济的高速发展。因此,我们可以得出这样的结论,在经济建设中,交通运输业超前发展,并有一定的储备能力,是市场经济高度发展和社会化大生产的客观要求,它是由市场经济的本质特征所决定的,是社会经济规律的要求和体现。 如果我们对越来越多的新型运输方式进入运输体系的现象加以考察,就不难看出这种现象是竞争和取代效应的结果。新的运输方式以它特有的优点吸引一部分运量。由于可供使用的运输方式增多,选择性增强,以及交通运输工具相互连接的可能性增大,这就使运输供给能够更准确,更灵活地适应越来越高的运输需求,这些规律适用于经济发达国家,也适用于发展中国家。二、社会经济类型的变化与运输业的发展 在经济与交通运输业的相互关系中,考察和分析经济与交通运输的历史发展,可以看出经济结构、产业结构、产品结构的变化直接影响到运输体系的发展和变化。如果我们将一个长时期的生产规模和结构与运输规模和结构作一个比较,可以看到在社会发展初期经济规模较小,结构比较稳定,各地区都以农业生产为主,即现在所说的以第一产业为主,生产规模和结构与运输规模和结构基本上是相对稳定的。随着生产的发展,经济结构,产业结构的变化,劳动力从第一产业向第二产业(即加工工业领域)转移。这时,第一产业的比重不断减少,而第二产业的比重不断增加。在工业化和市场大规模扩大的过程中,原材料如媒、矿石、钢铁等大宗货物运量急剧增加,货运量的平均增长率接近或者超过国民经济的增长率。在工业化过程中,工业品和消费品的轻工业在工业中所占的比重越来越大,在所运送货物的平均价值明显增大的同时,它们的平均体积和重量却减小了,依次在这一进程中,货运量的增长速度将逐渐减缓,其增长率会逐渐低于国民经济的增长率。而客运量则保持接近于国民经济增长率。由于生产结构、产品结构发生了变化,对运输提出了迅速、方便、安全等侧重于运输质量的高要求,客运方面提出了高速、安全、舒适、方便的更高要求。由于公路运输和航空运输开始蓬勃发展,运输规模和结构有了很大变化。 经济分工和生产专业化进一步加强了物质、人员和信息的交流,经济上的劳动分工导致了地区劳动分工。地区劳动分工取决于与地点有关的生产成本,交通体系的运输能力。这样,一个地区劳动分工以及相应的交通体系,形成了一个具有不同规模和不同作用的区域中心。 从而可知,社会经济类型的变化直接或间接地影响着交通运输体系的发展变化。但同时,运输业又对社会经济类型的变化起着推动作用和更直接安全的服务作用。 三、WTO与我国运输业的发展 我国加入WTO将为我国经济建设营造更加有利的国际环境,从而使我国的运输事业也得到发展。同时也带来许多挑战和更多的要求。 加入WTO有利于运输行业引进国外的资金,先进技术和管理经验;有利于运输行业的改革;有利于激发运输行业的竞争意识;有利于企业进入国际市场。入世后无论是国际还是国内各种物资的运输量必将大大增强。另外,由于我国幅员辽阔,人口分布不均,资源分布不均,地区经济发展差异较大等原因,入世后,必将形成比现今更为强大的人流和物流。然而,国内许多地区的交通运输通道已经饱和,这成了制约国民经济发展的突出因素,严重影响了地区个体发展速度和国家的整体优化进程。如我国铁路就存在通运能力十分紧张,路编组站能力严重不足,管理体制落后等问题。因此,如何在入世后建设和规划运输体系,将放在国民经济发展总体中首当其冲的位置。 由此可见,交通运输体系是国民经济的重要组成部分,两者之间相互促进,相互制约。因此,在经济发展过程中,协调好两者的亲系具有举足轻重的地位。 【摘要】本文从交通运输与社会经济,社会经济类型的变化与运输业的发展以及WTO与我国运输业的发展三个方面出发,较详细地论述了交通运输与国民经济的内在本质联系。从而说明交通运输体系作为国民经济的一个物质生产部门,它对任何一个国家的经济(或区域经济)的发展起着十分重要的作用。 【关键词】交通运输社会经济WTO 交通与运输论文:奥运会与城市交通运输研究论文 [摘要]奥运交通运输保障工作是奥运会成功举办的重要条件之一,交通运输部、北京市交通委员会高度重视,并做了大量细致的工作。本文系统总结了奥运会交通组织的经验,希望奥运会的交通组织经验能够对类似大型活动的交通组织有所启发。 [关键词]交通组织交通管理措施单双号智能交通 一、北京奥运期间交通运输保障措施总体情况 1.采取的保障措施 (1)明确了12条城际“奥运快速通道”,确保奥运车辆优先通行,做到通过收费站无障碍行驶; (2)全面加强对奥运通道交通运行的监测、预警与出行服务信息工作。实施“奥运快速通道”全程监控,及时沿线公路交通流量、车辆速度、公路路况等交通运行状况; (3)全力做好奥运车辆行驶途中的休息接待与服务工作。对奥运快速通道沿线的公路服务区,按照国际服务标准和风俗习惯进行改造和布置; (4)做好公路交通应急处置的各项准备。由交通部牵头成立奥运公路交通服务保障省际协调小组,强化跨省应急处置工作,确保省际间无缝衔接。 2.成立北京奥运交通运行中心 作为奥运会主办城市的交通主管部门,北京市交委牵头成立了北京奥运交通运行中心,全面协调和负责奥运赛时交通安全保障、赛事交通服务、城市运输服务和交通设施保障工作。 (1)奥运交通基础设施相继投入运行。地铁5号线、10号线一期、奥运支线、机场线相继开通试运营,机场南线、机场第二高速、京平高速、京津二通道等相继建成通车。奥运场馆周边道路建设项目、临时公交场站、公交临时指路标志标牌都已全部完成。 (2)加强奥运交通环境整治。对全市道路、涉奥道路及沿线环境进行了全面整治。加强交通执法力度,查处交通违章违规行为,保障城市交通正常有序。 (3)奥运赛事交通服务保障准备就绪。做好专车客户群的运输服务保障工作。建立协调指挥与运行组织保障机制,制定奥运会注册人员、持票观众赛时免费乘坐公交政策和奥运注册车辆道路快速通行政策,保障覆盖所有竞赛场馆交通站点的奥运专线有序运行。 (4)奥运交通保障方案及配套措施。会同有关部门,制定实施《2008年北京奥运会、残奥会期间北京市交通保障方案》。在客运保障和货运保障方面,分别制定了相应的政策和配套措施,保障奥运期间城市交通和奥运物资运输正常有序。 (5)深入开展“平安奥运行动”。建立市交通系统“平安奥运”工作体系和三级指挥协调机制,制订和实施平安奥运行动工作计划。组建交通应急救援保障队伍,加强公共交通安全防范工作。 二、单双号车辆限行措施 北京奥运期间最引人注目的措施就是实行单双号车辆限行。从7月20日0时至9月20日24时,北京市机动车及外省区市进京机动车需按号牌尾号分单双号上路行驶,期间每日0时至3时设置3个小时缓冲时间,机动车上路不受单双号限制。单双号限行首日,车流量下降一半,各环线主路车速都有很大的提高,部分道路上的车都能保持在时速七八十公里的状态。来自交管部门的统计数字显示,限行的前4天,市区主要道路车流量比平日下降26%,拥堵和事故报警分别下降76%和46%。而全市道路的交通流量比限行前下降41%,拥堵报警下降96%,事故报警下降48.5%,长安街和二、三、四环路等7条主干道高峰小时流量下降24.7%;交通秩序安全稳定,剐蹭等轻微事故下降50.2%,未发生重大恶性交通事故。全面实行单双号限行措施后,每天约有180万至200万辆机动车停驶,约有410万市民要从小汽车里走出来。这无疑增加了每天乘坐公共交通出行的人数,为了保证市民的正常出行,北京市采用了发车更密集、容量更大的公交车;线路更多、发车间隔更短的地铁——公共交通每天将多运送乘客400余万人次。在距北京奥运会开幕仅有20天之际,北京地铁10号线一期、奥运支线和机场线3条新线同时开通。 在首都市民全力支持北京奥运会的同时,也要让市民充分享受奥运,最大限度地减少对市民日常出行的影响,北京市公交集团总公司增加配车、缩短发车间隔、提高车辆周转率、延长运营时间。坐地铁的乘客也感觉地铁越来越便捷了。从7月19日开始,5号线早高峰的发车间隔就已经从3分半钟缩短到了3分钟,早高峰时间也从2小时延长至3小时,直到9时才结束。目前,地铁1号、2号线列车最小运行间隔为2.5分钟,13号线为3分钟,八通线为3.5分钟,均以最大运力全力保障市民出行。7月20日以来,地铁的日客运量比以前增长了15%左右,日客运量超过350万人次。据悉,8条地铁线日客运量最高可达580万人次,完全可以满足奥运会时市民、观众的出行需求。 单双号限行相关政策也体现了人性化的管理。7月20日至9月20日期间,每天0时至3时将设置3个小时缓冲时间,允许机动车不受单双号限制上路。许多有夜生活习惯的市民又可以在夜间与朋友相聚言欢,夜班编辑们也解决了凌晨返家这个迫在眉睫的难题。这也成为限行令推出前最引人瞩目的人性化举措。除此以外,还采取了很多项人性化措施,如考虑到部分市民一人多车的实际情况,允许本市拥有两辆尾号同为“单号”或“双号”私人小型客车的个人申请变更号牌等,尽最大可能为群众出行提供方便,努力做到让国际社会满意、让各国运动员满意、让广大市民满意。 三、智能交通管理系统保障奥运交通 1.现代化的交通指挥调度系统。该系统集成了电视监控、交通信号控制、诱导显示、单点定位等多个应用系统的相关数据,通过制定的预案进行智能化的指挥调度。依托交通指挥调度系统,市交管局建立了由现代化的奥运交通指挥中心、交通勤务指挥中心和38个场馆群交通指挥所组成的三级奥运交通指挥科技体系。对社会交通和奥运交通进行有效组织、精确管理,保证奥运交通和社会交通有序运行、和谐运转。 遇有突发事件,指挥人员通过警力定位系统,实时掌握全局路面警力部署,动态调整警力投入;也可以根据需要,调派装备卫星通信、无线传输、图像采集等科技系统的交通指挥通信车赶赴现场,实现快速反应。同时,在指挥调度集成系统可视化的图形界面下,可以按照预案同步实现电视监控、交通控制和交通诱导等多个技术系统联动,一方面利用信号系统对事件周边路口、快速路出入口进行控制,减少附近车辆向事件地点的汇聚,另一方面利用路侧大型可变情报信息板诱导信息,提示附近驾驶员绕行,缓解事件点段交通拥堵。 2.交通事件的自动检测报警系统。奥运会期间,由安装道路上的上百台交通事件检测器等组成的交通事件检测系统,可在第一时间发现交通事故、路面积水等各种意外事件,自动报警并对事件过程全程录像,在指挥中心实时显现,指挥人员使用警力定位系统迅速显示事件区域的警员、警车分布,指派最近民警在最短时间内到达现场进行处置。意外事件自动报警应用以来,对交通意外事件的处置时间平均减少3分钟至5分钟,大大提高了对交通意外事件的快速反应和处置能力,确保城市主干道的安全与畅通。 3.自动识别“单双号”的交通综合监测系统。遍布全市快速路、主干路网和奥运专用路线,交通综合监测系统的上万个检测线圈、超声波、微波设备,是城市交通管理的神经末梢,24小时自动准确采集路面交通流量、流速、占有率等运行数据。系统还能对每天上路的几百万车辆进行自动检测,包括违反“单双号”限行规定等多种违法车辆,为保证道路的通畅,创造良好的交通环境提供强有力的技术支撑。 4.数字高清的奥运中心区综合监测系统。在奥运中心区,建成的基于高清数字化技术的综合监测系统,实现了对进出中心区车辆的全时空、全方位监测。这个系统的路面监测设备把原来视频监控、流量统计、车辆识别、事件检测、违法检测等5种功能融为一体,一个设备替代多个设备,如此高集成度的应用在我国也是首次。5.闭环管理的数字化交通执法系统。固定安装在路面上的1100套的电子警察全部联网,对闯红灯、超速等9种路面违法行为进行24小时自动监测,并将违法信息上传中心数据库,与42个车辆检测场、车管所、执法站高度共享,实现了科学的闭环执法管理。此外,利用移动的巡逻警车车载交通监测设备,在行驶过程时随时随地无线联网中心数据库,对过往车辆进行实时检测、抓拍,自动识别逾期未检、套牌车等涉车交通违法行为,可每小时检测车辆2200辆左右,从识别到系统终端报警不超过1秒。 6.智能化的区域交通信号系统。根据北京路网结构和行人、机动车、非机动车混合的交通特点,市交管局在城区建成了交通信号区域控制系统,系统通过埋设在路口的交通流检测器采集到的交通流信息,对路通信号进行实时优化,可以实现单点的感应优化控制、干线绿波协调控制和区域优化协调控制。可以在中心随时查看路口信号控制的实时显示界面。近2000台信号机在计算机自动控制下协调联动,实时检测并根据路网流量变化,在高峰时进行最大通行量控制、在平峰时进行协调控制、在低峰时进行感应自适应控制。能够通过合理调整车辆通行时间来优化车辆在道路空间的分布,大大提高了路口、路段的放行效率,增强路网整体管控能力,路网综合通行能力提高15%。另外,在奥运中心区内的信号灯控路口,还首次增加了行人过街绿灯倒计时和盲人语音提示功能,最大限度提供人性化服务,礼让民权、保障行人安全。 7.灵活管控的快速路交通控制系统。快速路网,也就是我们常说的环路及其联络线,是城市道路交通的主动脉,承担了城区一半以上流量,也是奥运专用路线的组成部分。北京市交管局建成了目前世界上最大规模最智能化的快速路交通控制系统,利用设置在二、三、四环及其联络线主要出入口的信号灯,根据流量变化自动关闭和开启出入口,对进出快速路交通流进行智能控制。在快速路主路流量达到拥堵警示标准时,通过信号灯控制进出主路车流,诱导司机从辅路通行。当快速路主路出口由于拥堵造成车流不畅时,出口信号灯控制出口上游辅路车流量,为主路出口提供更为顺畅的通行条件,保证主动脉的畅通;并通过可变信息板及时提示驾驶员选择路线,注意进出口车辆,有效预防出入通事故。 8.公交优先的交通信号控制系统。优先发展公共交通是缓解城市交通拥堵,改善城市交通环境的根本出路。奥运期间,市交管局在已经施划公交车道和奥运专用道的道路上,建设了126个具有公交优先控制的信号灯路口。当公交车辆通过这些路口时,设置在道路上的公交车辆检测器将检测到的公交车辆信息传送给信号控制系统的计算机,计算机根据当前路口的信号放行状态和流量情况,或是缩短另一方向的放行信号时间,或是延长本方向的绿灯放行时间,使公交车辆在路口的延误时间最短,达到优先放行的目的。充分满足大容量、高速度的客运需求,为奥运大家庭成员、观赛人群提供高效、快捷的交通服务。 9.连续诱导的大型路侧可变情报信息板。利用分布在全市主干路、环路的228块大型路侧可变情报信息板,每两分钟一次将本区域,以红、黄、绿三种颜色分别表示拥堵、缓行和畅通的实时路况信息,提供给道路交通参与者,同时,每天奥运交通管制、道路限行、绕行路线等交通服务信息上千条,实现对奥运车辆和社会车辆的全程连续诱导。 10.交通实时路况预测预报系统。系统对交通检测设备采集来的全市路网交通流数据,进行深层次挖掘分析,准确掌握实时的路网运行状态,并通过预测预报数学模型,预测路网流量变化。在该系统的支持下,利用互联网站、手机WAP网站和各种媒体,为广大民众提供最权威、最及时、最准确的个性化交通信息服务。不仅包括实时交通路况信息、交通管制信息,而且提供交通预报和行车路线参考,做到随时随地贴身服务。 四、奥运期间的交通管制措施对物流业的影响 从7月1日开始限制外地车辆进入北京,从7月20日开始实施单双号限行,这2项限行措施将一直持续至9月20日,前后将近3个月的交通限行,对于每天运营都离不开车辆的物流行业来说,影响不小。为了满足交通限行措施中对于车辆环保标准的要求,物流企业需要报废黄标车,购置符合环保标准的车辆。即使是这样,在单双号的限制之下,车队这样的规模在满足奥运期间的运输要求方面仍有一些困难。许多企业选择临时租用一些车辆,那时的租车价格肯定会升高,但是为了保证货物的运输,企业肯定会受些损失。为了应对北京市对外地进京车辆的限制,有的企业在六环以外建立了一座临时转移站。外地运入的货物卸载在这个转移站中,然后再由可以进入城区的车辆送往目的地。这座转移站是为了奥运会期间管控措施而特别修建的设施,对于企业来说也就是一笔额外成本。在成本上涨的压力下,企业不能马上提高价格,价格是不能随便动的,否则会让消费者失去对公司的信任感。 清华大学现代物流研究中心的高本河教授建议说:“单双号措施对物流企业的影响只有一天,可以尽量利用人员,延长车辆在一天中的运营时间,比如在凌晨和夜晚都继续运行,都是解决问题的方法。” 为应对交通限行,中外运敦豪(DHL)选择天津、青岛、南京和上海等机场口岸作为北京机场的备用口岸,以降低可能出现的货量激增、航班延误和航班取消给运输带来的影响,并提供保税卡车将货物在上述各机场与北京之间运转。还打算加强与各航空公司的运力协调管理;租用更多的单双号牌车辆,将车队规模增加至现有的两倍,并预先进行路径规划以避开交通管制区域;确保车辆符合“绿色标志”排放标准,并能做到24小时运营,以及在廊坊、燕郊及香河等地设立紧急运输枢纽等。DHL已经确定的五项应对措施:第一是争取到更多可免受限制的运行证件;第二,确保车辆的排放标准可以达到要求的水平,为此公司最新购置了40辆绿标车;第三,通过购买和租赁,扩大车队规模;第四,与EMS(记者注:EMS是中国邮政集团公司直属公司,根据保障方案,邮政用车不受单双号限制)以及下游供应商合作,共享车辆;第五,与客户加强沟通,确保中国政府开列的禁运物品名单不在快递之列。 五、结语 奥运会的交通组织的成功经验可以总结为:“领导重视、部门配合,规划科学、方案缜密,实施严谨、宣传得力”。奥运智能交通管理系统的建成、投入使用,极大提高了首都科学交通管理水平,为保障道路交通安全、有序、畅通,实现平安奥运,提供了强有力的技术支撑和保证。整个交通组织方案制定的自始至终都得到了各级领导的高度重视,各部门对方案给予了高度的配合;同时交通组织方案坚持理论联系实际,善于总结经验,在实践中不断修改完善;在实施过程中,加大方案的宣传力度,组织方案得到了交通参与者的大力配合。希望奥运会的交通组织经验能够为大型活动的交通组织提供借鉴。 交通与运输论文:区域经济与交通运输体系一体化探讨 摘要:在社会生产各类产业发展过程中,交通运输业所消耗和占用的能源比较多。虽然交通运输业的发展为人们的出行提供了便利条件,但是在其发展的过程中,也出现了诸多问题。区域交通运输系统是区域经济系统的重要组成部分,并且推动区域经济发展。站在经济发展的高度上分析,必须高度重视交通运输体系的健康发展,以实现区域经济发展与交通运输体系一体化。针对区域经济发展与交通运输体系一体化的概况及发展进行分析、探讨。 关键词:区域经济发展;交通运输体系;一体化 1区域经济及区域一体化交通运输体系 1.1区域经济 区域经济是指在相应的区域内,在经济发展的过程中,其内部因素和外部环境的相互作用影响下所出现的生产综合体。其中,一定的区域范围是在经济发展过程中,各个要素及与其密切结合的区域发展实体。作为综合性的地理概念,区域经济能够充分反映各个地区之间的资源开发与利用情况,尤其表现在能否恰当地对土地以及矿物等资源进行合理的利用,地区之间的生产力布局是否能够将科学性与经济效益融为一体是区域经济的主要表现。通常情况下,区域经济发展所取得的成果不能仅仅从单一的经济指标上来表现,需要进行全方位的思量,将社会经济发展的总体效益和地区性的生态效益进行结合。从我国大多数地区的经济发展情况,可以分为五点。1)分析地区经济在国家经济中所扮演的角色,以及其作用。2)其发展速度、规模是否与当地的发展现状一致。3)其方案是否能够对合理利用当地的自然资源发挥作用或者是能否发挥保护环境的重要作用。4)能否正常发挥其协调作用,对于提高整个区域经济发展水平有着重要的作用。5)适应于基础设施。 1.2交通运输的发展与人类文明的发展密不可分 在人类生活和获得生产资料的活动中,运输发挥着重要的作用。随着社会经济的迅猛发展,一体化的区域交通运输体系也在渐渐形成。区域经济一体化的发展目标要打破各个传统的行业界限,根据一体化交通运输体系结构的相关要求,可以将区域内整体的交通资源进行统一规划、合理地进行组织与协调工作,从而保证区域内交通运输体系能够健康运转,并且为交通资源的合理利用创造十分便利的条件。此外,能够充分满足交通运输需求的各类条件,进而能够有效地促进区域交通运输体系整体效益的提高。从整体上来看,区域一体化的交通运输体系具有几个重要特征。1)区域经济一体化作为交通运输体系的重要载体,其制定的发展方向、总体规划都必须符合区域一体化发展所制定的要求标准。2)区域一体化的交通运输体系并非是将各类运输方式进行叠加汇总,而是将其结构与特征进行有效组合。作为交通运输综合体,其具有全局性、创新性和整体性的特点。3)顾名思义,区域一体化交通运输体系中最主要的特点就是一体化,主要包含市场、政策以及规划建设等各项要素的一体化。4)区域一体化运输体系能够将区域间经济和交通运输业之间的相互作用充分地展现出来,同时,也成为促进各种运输方式协调健康发展。 2区域交通运输一体化对经济发展的作用及措施 2.1交通运输和区域经济的相互作用 区域经济和交通运输之间相互影响,相互作用,区域经济发展的目标可以说就是能够将资源进行合理的优化配置,并且能够将各个地区之间的布局以及产业结构进行资源整合,有效处理区域经济运行过程中所存在的问题。只有这样,才能获得较好的经济效益。区域经济的内容包含社会生产的多个方面,比如区域之间的生产和流通,分配和消费等等。较之于其他系统来说,一致性、层次性和关联性是区域经济所特有的特征。可以根据这些特征对区域经济系统进行划分,可以将之分为区域经济的发展条件、区域生活以及基础设施等各式子系统。此外,作为区域经济发展的子系统,区域经济发展和交通运输系统二者之间存在着紧密相连的关联性,二者缺一不可。1)交通运输业的发展可以对区域的经济发展起到推动作用,交通运输业成为构成国民经济增长的重要因素,其中,交通运输基础设施扮演着重要的角色,成为区域经济快速发展的保障。在对发展中国家的经济发展条件进行研究的过程中,不难发现,交通运输业在推动区域经济发展方面发挥着重要的作用。如果说一个地区经济发展的关键因素只能有一个的话,那么这个因素不是制度,也不是文化,而是交通运输。在区域经济活动的过程中,交通运输业是链接各部门的桥梁,能够充分实现区域之间的协调合作。由此可见,一旦交通运输系统出现功能提高的情况,在一定程度上就能提高区域经济发展的开放程度。交通运输业是国民经济中重要的物质生产部门,也是区域内的主要经济收入,同时,交通运输系统功能一旦提高,在一定程度上就能够保证区域经济系统开放程度的提高。同时,交通运输业是国民经济中重要的物质生产部门,也是区域内主要的经济收入来源。同时,合理利用与交通运输业相关的产业间的关系,保证其和谐发展,便能够带动区域内经济的快速发展。2)区域经济能够拉动交通运输业的发展。区域经济的发展在一定程度上来说,能够使交通运输业产生高标准的运输需求,并且区域间的经济发展战略部署对交通运输业的整体规划目标都有着不容忽视的促进作用,对行业的整体发展方向业发挥着重要的指导作用,同时,进行区域内的产业结构升级,也能够影响运输结构和运输布局的调整。区域经济和交通运输之间的均衡状态需要跟随改革开放的脚步不断地进行发展。我国经济建设从改革开放以来,取得了突飞猛进的发展成就。交通运输业的发展也在不断发展的社会需求中不断进步,不断完善所产生的,目前,交通运输行业已成为的现代物流业发展的重要载体,也是其不断发展所需要的必要条件,区域经济和交通运输业要在均衡的状态下保持不断的发展空间,就必须做到以下两点。第一,交通运输业的发展在一定程度上可以为区域的可达性提供发展的便利条件,同时,还能够有效地对区位条件进行改善。区域可达性通常是指从一个位置到达指定的活动位置,其存在的便利程度便可称之为区域可达性。区域可达性的提高,将直接促进区域对外开放的程度,以及加强区域和外界的沟通联系,从而促进区域经济发展,此外,通过减少运输成本和缩短运输距离的方式,能够有效改善区域的区位条件,为其带来区域的竞争优势。第二,在区域经济不断发展的过程中,要特别注重增加各经济要素之间的联系,保证联系不间断。交通运输业作为区域经济发展的重要组成部门,在加强区域间的交流、合作方面发挥着举足轻重的作用。交通运输业成为区域间的人、物等要素之间的重要载体,在交通运输事业蓬勃发展的道路上,扮演着重要的角色,这就要求要对各个地区的资源进行合理地优化配置,并且充分展示区域优势,整合资源,从而实现市场一体化的规划目标。 2.2发展交通运输一体化的措施 1)重视区域交通运输发展的整体部署。对区域交通运输业的运输结构以及空间布局进行合理地配置,并且同步建设多极化、网络化的运输系统。打破行业界限,积极发展各类运输方式,合理分工,提高综合运输能力。2)加快区域交通运输市场一体化。各地区之间的贸易壁垒必须打破,在多样运输方式之间进行优势互补,并强化区域整体发展的观念,保证交通运输业的整体效益处于不断发展的状态。充分发挥市场在资源配置中所起的基础作用,降低市场的交易成本,促进区域内合作市场机制的正常运作,提高运输效率和服务水平。3)加快区域交通运输制度规范一体化。制定相关的管理规范,健全和发展区域内的协调机制,减少多头管理,从制度上来保障区域交通运输一体化。打破行业垄断,形成公开、透明的市场规定,推动区域统一的市场发展。 3结语 社会经济在不断发展,在其不断发展的过程中,我国公路建设水平也在不断地进步发展,公路的承载和运输能力也得到了相应的提高。如今,提高经济发展水平已经显得日益重要,交通运输业的服务水平也成为经济发展过程中的重中之重,其建设质量必须同经济发展的需求目标相适应,进一步完善交通运输体系,以保证实现区域经济发展和交通运输体系一体化。 作者:蒋海峰 单位:鹤壁市交通运输执法局 交通与运输论文:交通运输与环境保护的和谐发展 1交通运输发展的意义 交通运输业是国民经济的基础,俗话说得好“要想富,先修路”;是人类社会进步的表现也是其基础;是社会各地经济联系的重要纽带,是资源配置的运输工具;是现代工业和国民经济的先行部门;是土地开发和城市布局的重要因素,对加强国防建设和巩固国家的统一,扩大国际间经济贸易的合作和国际间人员友好往来有着重要的意义。因此,交通运输业的发展具有重要的社会意义、政治意义、国防意义和经济意义。 2交通运输对环境的影响 交通运输业的快速发展有利于国民经济的持续快速增长。大宗货物的运送,人们频繁出行等对交通运输业的发展都有巨大的需求。但是我们也要看到,交通运输业的发展不仅会占用到大量的土地、不可再生能源和资金,基础设施的建设以及交通工具运输构成中排放的污染物对环境也会造成不同程度的破坏,日益严重的城市交通拥堵,更会加大这种不好的影响。交通运输的基础设施在建设过程中不仅占用土壤还会造成不同程度的破坏,一些化工原料的使用会污染土壤,破会土壤的酸碱性。施工过程产生的噪音污染也很严重,对周围居民的生活会带来很大的影响,人们的睡眠质量受噪声影响,这会进一步引起身体和精神上的困扰甚至疾病,影响人的健康和生活。运输过程中产生的汽车尾气、轨道交通运输中机车燃料燃烧排放的污染物等也会污染环境,汽车尾气已成为城市大气污染的主要污染源。车站等基础设施规模不断扩大,用水、用电量也随之增大。此外各类突发交通事故等造成的经济财产损失、人员伤亡等不仅损坏了自然生态系统,还对人们的生活产生了更为严重的影响。 3交通运输与环境保护协调发展的措施 面对全国全面建设小康社会、发展经济的新形势和贯彻落实可持续发展的新要求,交通运输业想要更进一步发展必须走发展与环境相协调的内涵式发展道路。资源是有限的,交通运输发展的同时必须考虑资源和环境的承受能力,减少对土地、能源等的消耗和破坏,降低环境污染。在基础建设施工和运营过程中应该尽可能的减少对生态环境的影响,使交通运输与生态环境协调发展,人们的生活质量得以保证。加强环境保护,首先政府要在发展运输的同时与加强环境保护两手抓,对于运输过程中产生的大气污染可以加大对车辆尾气的检查和收费等;对于运输过程中产生的噪声污染可以采取改进车辆技术,传统制动对设备的损耗、噪声大,空气制动被广泛应用铁路、地铁等交通车辆,安全性和可靠性都有很大提高;对于运输过程对水质的污染,可以加强对排水系统的设计和维修;对土壤的保护,减少施工作业,政府要加强这方面的技术支持和资金投入;对于越来越普遍的道路拥挤问题,在设计道路时要充分考虑组织交通以及妥善处理各种设施之间的关系,架空高速道路,人行过街大桥,地下道路等缓解交通拥堵,我们还可以利用现代高科技交通信号控制手段改善入城路段交通瓶颈问题等。先进技术的采用。智能运输系统(ITS)应运而生,利用计算机、网络技术与数据库技术,通过科学合理管理规范化,构建安全、可靠的管理平台,实现各部门管理工作的信息化。采用ITS可提高交通运输的安全性,有序性,减少拥堵,缩短行驶间隔距离,加强交通的效率,从而降低能源消耗,减少运输对环境的污染与破坏。完善交通体系。建设综合运输体系,一方面,大力发展公共交通,公共交通系统主要包括公共汽车、公共电车(有轨、无轨)、小型公共汽车(中巴)等,出租车为辅助公共交通,在国家构架“公交优先”战略指导下,各城市都把大力发展公共交通放在重要位置。此外还应该加强地铁的建设,提高其服务质量,诱导人们选择公共交通出行,减少行车量,从而减少对环境的污染。另一方面,鼓励多种经济成分参与城市公共交通的投资建设和经营。此外,通过对各种运输方式进行综合评估,我国交通运输应选择“优先发展铁路、促进铁路公路协调发展”的战略模式,增加对铁路的投资,加大铁路在运输中的比重,促进多种运输方式在发展过程中各自优势进行分工与协作,使交通运输体系越来越优化。资源的有效利用,要求建设资源节约型交通运输体系。反对以高投入、高消耗、高成本为代价进行交通设施建设和运营的作法。首先,节约土地资源,合理使用运输枢纽这一资源,鼓励旧线路改建、扩建,充分利用荒山、荒地。其次,鼓励通过改进工艺、更新设备、完善配套等方式,加强旧的站场、线路等的技术改造工作,提高旧线资源利用效率。再次,充分利用废旧物,例如报废汽车、机车等进行技术改造再利用。和谐发展战略。要树立以人为本的观念。加大科技投入,提高交通管理水平和服务质量,使交通运输设施更舒适、安全、方便。要使交通运输是为了更好地提高人们的生活质量和水平而服务的,更加经济、安全地安排城市的人们出行流通的问题,以最终保证交通和环境和谐发展。 4总结 总之,交通运输业要想可持续发展,必须兼顾环境保护,就应该在保证生态环境的基础之上,统筹兼顾,协调发展,既要有效利用资源、加强环境保护、采用先进的智能运输系统,又要严格交通规章的制定,注重发展运输的同时更要加强环境保护要求,使交通运输业与环境科学、协调地发展。环境保护和交通运输协调可持续发展是21世纪经济社会发展的两大主题。交通运输与环境的可持续性要求交通运输必须与保护环境相协调。所以,必须建立相关的对策减轻可能对环境产生的影响,以保证减少对环境的危害,保证人们的生活质量不受损害,真正起到方便人民、发展经济的效果。 作者:常小倩 单位:包头铁道职业技术学院 交通与运输论文:交通运输安全与平安建设工作要点 全市交通运输系统务必紧紧围绕“科学发展、安全发展”这个主题,按照“三更、三最”要求切实做好2013年交通运输安全工作。现提出2013年市交通运输局交通运输安全和平安交通建设工作要点如下: 一、交通运输安全 2013年,全市交通安全工作将以深入贯彻落实十八大精神和《省政府关于坚持科学发展全面提升全省安全发展水平的意见》(苏政发〔2012〕112号)为主线,开展“三化三整治”活动,以“三化建设”推进长效治理,以“三项整治”解决突出问题,不断夯实安全生产基础,提升安全监管水平,提高事故预防预控水平,强化应急处置能力,有效防范和坚决遏制重特大事故发生,保持交通运输安全生产形势持续稳定。 (一)推进企业安全生产标准化建设,不断夯实企业安全生产基础 按照交通运输部要求,从事客运、危险化学品和烟花爆竹等重点运输企业力争在2013年底前达标,其他交通运输企业在2015年前达标。因此,企业标准化建设将是今后三年交通运输安全工作的重点。一是迅速宣贯标准化建设实施意见。按照《省交通运输企业安全标准化工作实施意见》,分别组织召开道路客运企业、道路危货运输企业、石油化工码头等企业安全生产标准化建设宣贯会,明确交通运输企业安全生产标准化达标创建工作的目标任务、序时要求,督促企业积极主动开展标准化建设工作。二是指导企业开展达标自评。运用《道路客运企业安全生产标准化建设指南及自评手册》和《道路危险货物运输企业安全生产标准化建设指南及自评手册》,引导企业对照自评要求深入开展自检自查,找准薄弱点,完善工作措施。指导企业健全自我完善、稳步提高的工作机制。三是严格控制考评工作质量。强化对考评机构和考评员的监督管理,确保考评机构清正廉洁、客观公正从事企业安全生产标准化达标考评工作。要根据交通运输部对企业标准化建设的相关要求,理清质量控制重点,编制考评技术指导文件,细化评分规则。四是确保达标考评年度目标顺利完成。要根据市局工作部署、企业标准化建设情况和提交达标考评申请情况,制订考评工作计划。 (二)推进行业安全监管规范化建设,不断加强监管主体责任落实 坚持安全监管制度和规范建设,强化监管责任落实和绩效考核,努力提升安全监管的能力和水平。一是明确建设目标把握建设方向。要认真梳理各项安全监管规章制度,以建立覆盖全行业各领域、各层级的安全生产规章、制度体系为目标,理清现行安全监管规范体系存在问题。要加快规范安全监管队伍建设,加强安全监督执法,保证行业安全工作的投入力度,确保安全监管规范体系有效落实。要健全统一协调与分工负责相结合的安全监管体制机制,建立良好的、科学的、可持续发展的安全监管内控机制,全面落实行业主管部门的专业监管、行业管理和指导职责。二是以安全生产标准化建设促进安全监管规范体系建立健全。配合企业标准化建设工作开展,大力加强安全监管规范建设,明晰相关安全监管责任,建立各门类安全监管标准。三是加强安全工作绩效考核。开展安全监管绩效评价体系研究,按照厅《交通安全监管绩效综合评定指标》,细化调整年终工作目标考核中安全生产工作考核内容,实行事故指标和监管绩效双考核,合理量化分析和评估监管成效。四是大力开展安全培训工作。认真落实《国务院安委会关于进一步加强安全培训工作的决定》,持续开展我市交通施工企业“三类人员”培训教育工作,严把“三类人员”人员持证准入关,严格落实安全监管监察人员持证上岗和继续教育制度。 (三)推进安全管理信息化建设,不断提升安全监管工作效能 2013年是安全管理信息化建设的基础年,主要任务是开展数据统计体系研究,加大信息化应用力度,提升对整个行业安全生产现状的把握,统筹安全工作的开展。一是落实安全工作数据统计制度。行业条线主管部门和各市交通运输局要严格落实统计报送规定,加强对交通运输行业生产安全事故、营运车辆道路交通事故、道路运输站场安全生产事故、水上交通安全生产事故、港口安全生产事故、交通运输建设施工安全生产事故、城市客运安全生产事故等六类事故的统计分析,每季度向市局报送安全生产形势统计分析报告。二是推广应用事故隐患跟踪管理系统。借助信息化手段,实现安全隐患识别、控制、消除等工作内容的标准化、流程规范的系统化、统计分析的自动化,进一步提高事故预防预控能力。通过系统应用,构建事故隐患排查治理的网络化、动态化、信息化工作格局,实时掌握隐患排查治理工作的开展情况,切实监督各类安全隐患整改到位。三是推广应用省厅应急指挥系统。推进应急处置预案的数字化建设,实现全省交通重点交通基础设施等的动态监控和应急值守管理,进一步规范应急工作流程,一旦发生突发事件能迅速准确反应,及时掌握情况,快速确定和调度各类应急保障资源和保障力量,实现上传下达、多级联动、快速响应,实现高效的应急处置。四是进一步加强安全管理信息化项目建设。按照“强化服务、突出应用、示范引领、重点突破”的原则,要加强对局应急指挥平台功能的维护开发,发挥好指挥平台安全生产突发事件信息报送、资源管理、预案管理、协调指挥和应急评估等功能的实效。确保交通安全管理信息化建设应用水平不断提升,并成为交通安全工作的新亮点。 二、平安交通建设 (一)深化“平安交通”创建,扎实开展“三项整治” 结合上述“三化建设”,深化打非治违、隐患排查和专项整治活动。 一是开展水上交通安全专项整治。要巩固去年水上交通安全专项整治成果,进一步加大对重点水域、重点船舶、重点航段的监管力度。实施“救生衣工程”。确保旅水上旅游区按乘客定额100%配备救生设备,严格督促乘渡旅客穿戴救生衣;确保全市执法船艇按乘员定额100%配备救生设备,确保水上执法人员100%穿戴救生衣执法。二是开展危险化学品运输专项整治。运管、海事、航道部门要联合行动,进一步规范危险化学品运输和安全管理行为,确保危化品水陆运输安全、有序。运管要加强水、陆危险货物运输经营资质审核检查;海事部门要加强危化品船舶申报制、报港制和实船签证工作检查;航道部门要设立危化品运输船舶专用停泊区,加强危化品船舶安全管理,要以石油化工码头压力管线安全为整治重点,加强对港口码头危险货物罐区的安全管理。三是开展道路交通运输安全专项整治。进一步巩固道路客运专项治理工作成果,继续开展“道路客运安全年”活动。进一步规范客运企业安全检查行为,指导企业建立定期自评制度,组织专家对“安全带-生命带”、安全告知、车辆动态监控等工作落实情况开展专项检查。会同公安、安监部门加强《道路旅客运输企业安全管理规范》的落实,组织开展企业安全工作负责人、安全管理干部培训。按照交通运输部“汽车客运站车辆安全例检工作和技术规范”,组织开展宣贯培训,指导和规范客运站车辆安全例检。继续提升公路安全通行条件,深化源头治理,全面实行违法超限运输信息抄告制度,推广关联处罚机制,加强对重点源头企业的监管;加大路面执法力度,定期开展联合治超行动,有效控制国省道公路平均超限率。 (二)坚持全面实施社会稳定风险评估 全面实施社会稳定风险评估工作,凡重大决策的决策部门、重大项目的审批部门、重大事项的决定部门必须开展社会稳定风险评估工作,今年原则上“应评尽评”“全覆盖”。将社会稳定风险评估工作作为重大项目实施、重大事项和重大决策出台的前置条件和必经程序,认真落实市《社会稳定风险评估工作查究办法》,着力构建“党委统一领导、政府组织实施、主管部门具体负责、综治维稳部门指导考核”的运行机制。从源头上有效预防和减少社会矛盾及不稳定因素,推进交通运输事业又好又快发展。 (三)加强重点单位重点部位治安防范 要按照“谁主管,谁负责”原则,加大对重点要害部位、易燃易爆物品的监管力度,严格落实责任。要建立灾害预警、防范和应急处置机制,制定各项安全事故、自然灾害紧急处置预案。要继续协助有关部门做好车站、学校等周边地区的治安环境整治工作。加强水路客运、货运和交通重点工程建设的行业管理和安全防范工作,协助有关部门加强车站、公路客运、货运和交通重点工程的治安管理,查禁危险品和禁运品,保护旅客生命财产安全。 交通与运输论文:交通运输科技与信息化工作要点 2013年全市交通运输科技与信息化工作的总体思路是:学习贯彻党的十八大精神,以实现交通运输现代化为目标,以构建综合交通运输体系为主题,以加快发展方式转变、推动经济转型升级为主线,重点推进公路建设养护关键技术和新型设备应用研究、桥梁健康监测与状态评估、运输组织与行业监管信息化技术以及节能减排技术材料的应用研究等,推动综合交通运输体系科学发展,提升行业科学监管能力与服务水平,为交通运输现代化提供有力支撑、服务和保障。 一、科技工作方面 (一)建立政产学研用合作机制。加快建立以企业为主体、市场为导向、平台为支撑,全行业参与的创新体系,广泛利用社会科技资源推进行业科技创新活动,建立基础研究、应用研究、技术创新、成果转化协调发展的机制。结合交通运输发展需求,将交通运输发展融入创新型城市建设战略的大局中,通过政、产、学、研、用相结合,推动在养护装备、工程材料、物联网和现代服务业等多层面的技术水平提升和产业集聚发展。 (二)加强重点科技项目攻关。加快推进既有公路桥梁养护、检测和新材料应用等关键技术研究和成果总结,确保课题研究按序时进度计划如期完成。加快推进公路建设养护技术、桥梁健康监测与状态评估、城市客运运营与服务技术、内河航道基础设施养护管理技术等专项研究并取得一批阶段性研究成果。解决交通基础设施建设、运营养护和安全高效运输等面临的关键技术难题,力争形成一批技术水平领先、成果实用性强、经济社会效益显著的科技成果。 (三)加强成果总结与转化应用。加强已有科研成果的总结提炼,通过深化研究、试点应用、综合集成等形式,研究制订技术标准、指南和指导意见,促进成果标准化与推广应用。认真组织学习2010-2012年交通运输科技成果汇编,加强成果推介和技术供需方信息交流。探索成果转化应用的有效途径与措施,建立科技成果转化应用协调机制和激励机制,发挥各级交通运输主管部门的组织协调作用,在工程设计、建设、运营、养护等环节,加大新技术成果的应用力度,限制和淘汰落后技术,突出科技成果研发和应用单位的成果转化应用绩效考核,促进成果转化和推广应用。 (四)开展科技示范工程建设与技术培训。推进临海高等级公路等一批重点国省干线公路建设养护中科技成果的集成应用示范。重点开展旧路面废料循环再生、温拌(橡胶)沥青路面、新型护岸结构、运输组织智能化等技术示范应用,促进科技成果的集成应用和规模应用。加强技术培训,结合年度科技成果推广项目,在沥青路面养护、桥梁安全监测和节能减排等领域进行专题培训,及时宣贯近年来研发的新技术,促进全行业技术进步。 (五)建立交通地方标准工作体系。组织全市交通运输行业申报年度标准制修定项目,组织各个标准项目的可行性调研,在此基础上配合有关部门完成“地方标准”的相关制定、和宣贯工作;协助做好国家和地方有关技术标准、服务标准的宣传、实施和培训。 (六)加强交通计量检定工作。贯彻落实2013年交通工程专用检测仪器检定校准、公路动态汽车衡计量检定等计划并组织实施。认真组织各项计划实施的中间检查和年度总结,做到年初计划下达,年中抽查检查,年底总结,确保计划落实,找出不足和努力方向。 (七)推进质量管理工作。组织开展2013年度省QC小组优秀成果申报推荐工作,促进优秀QC成果在我市交通运输行业推广应用工作,促进QC成果转化为生产力。配合开展省交通设施产品抽检工作。做好交通运输行业科普宣传、知识产权保护等基础管理工作。 二、信息化工作方面 (一)加强信息化建设组织与管理。建立健全信息化建设管理组织机构,建立信息化建设、运维长效机制,加强对信息化标准的执行及跨行业的交流与合作。信息化部门要主动协调各业务部门加强前期调研和需求分析,加快推进项目立项和前期设计工作,并逐步建立完善稳定的协调机制和督查考评机制,有效推动各信息化项目加快实施,不断提升行业信息化发展水平。 (二)着力提升公众出行信息服务。加快提升公众出行信息服务水平,加强数据采集处理,整合交通出行信息资源,提升门户网站和96196交通服务热线的服务功能和服务水平。加强城市智能公交信息化建设交流和技术指导,强化城市公交信息化服务与管理,提高IC卡刷卡配置率,不断扩大应用范围,稳步推进城乡公共交通省域“一卡通”建设。加快推广全省出租汽车“一号(96520)召车”服务和手机自助招车服务。 (三)加快推进交通物流信息化建设。重点推进甩挂运输信息平台建设,通过把握行业特点和关键环节,依托物联网等现代信息技术,加快推进我市甩挂运输公共信息服务平台建设。完成重点运输过程监管服务示范工程建设,推进车载终端和监控平台的双达标工程,强化重点营运车辆GPS联网联控管理,建立道路运输市场动态运行信息监测体系。配合省厅完成“北斗双模”车载终端安装任务,并在“二客一危”、重型载货、半挂牵引等车型中大力推广应用,鼓励农村客运车辆安装北斗兼容车载终端。 (四)协调推进水运信息一体化建设。推广内河航道便捷过闸系统,推进水路交通运输情况监测预警、船舶电子签证等研究工作。加快“平安航道”调研和分析研究工作,依托盐河航道整治工程,完成盐河航道智能信息化整体架构设计工作。全面推进内河水上应急管理信息化平台建设,推进12395内河应急指挥接处警软件系统在重点水域海事机构部署工作,强化重点渡口视频监控,完善内河水上应急资源信息库。加快推进内河港口信息化建设。 (五)继续深化公路交通信息化建设。推进国省干线公路收费站ETC车道建设,推广货车使用电子支付卡支付通行费,加快实施204国道赣榆段不停车超限检测系统建设,配合省厅推进公路网运行监测与数据综合分析决策支持系统应用以及相关配套基础设施建设。 (六)重视加强交通安全与应急信息化。保障省厅应急指挥系统正常使用,确保应急现场与省厅应急指挥中心视频、音频的互联互通。配合省厅推进“省、市、县”三级联网工作,强化通信信息基础设施与信息安全保障,实施信息安全风险评估与等级保护,加强行业信息安全管理。协调推进市级交通、公安部门信息交换共享和业务协同。 (七)抓好效能监管与决策服务系统建设。加快推进交通运输行政权力网上公开透明运行三级联网工作,实现与公路、运管、航道、地方海事业务系统以及政府平台的数据交换。推广交通工程建设项目管理系统暨电子监察系统应用,实现质量控制、变更控制、计量支付、资金拨付等事项的在线审批办理。完成市级交通系统办公OA联网建设。配合省厅开展公路水运建设与运输市场信用信息服务系统、交通运输统计分析监测和投资计划管理信息系统等建设。 交通与运输论文:交通运输的解析与测试 交通运输分析及预测是公路建设项目在可行性研究阶段的重要组成部分,是其研究的优秀内容之一。它是综合分析建设项目的必要性和可行性的基础,同时也是确定公路建设项目的技术等级、建设规模以及经济效益评价的主要依据。由于各方面的原因,许多人在进行交通运输分析及预测时一直是站在项目、行业和部门的角度,而不是站在综合运输的角度来从事这项工作,必然导致交通量预测依据的预测结论令人难以信服,严重影响了项目建设必要性论证的质量和说服力。 1从整体进行交通运输分析 整体交通运输分析是利用各种经济分析方法,通过分析交通运输发展规律,来指导交通需求预测,同时也为整体分析项目建设必要性和可行性提供依据。整体交通运输分析主要包括四项内容。 第一是运输结构分析。首先分析拟建项目影响区内综合交通运输方式的结构,各种运输方式占运输总量的比重及变化情况,并分析发生变化的原因。 然后介绍拟建项目走廊内主要相关的各种交通运输线路特点,包括运输线路的走向、长度、等级(包括线路等级和港、站等级)以及历史发展变革等。在此基础上,分析拟建项目走廊内整体交通运输方式的构成、各种运输方式运量占走廊运输总量的比重及其变化情况,并分析发生变化的原因。 第二是能力利用分析。能力利用分析的目的是为了了解拟建项目走廊内各运输线路是否适应交通需求。铁路运输可以通过计算线路实际运量与设计运输能力的比率来加以分析。公路运输除了采用此方法外,还可利用公路实际路况和交通构成计算现有公路分区段(城镇路段或非城镇路段)的服务水平来进行。通过对拟建项目走廊内各运输线路能力利用程度的分析,可以进一步论证项目建设的必要性和紧迫性。 第三是运量增长分析。为了把握各种运输方式历史变动情况和发展趋势,必须对拟建项目走廊总运量和各种运输方式运量,历年或各个历史时期的增长速度进行分析。总运量可以采用运输量或运输周转量统计资料作为分析依据。公路运输可以采用主要相关公路观测站历年交通量观测资料或直接影响区运输量、车辆保有量统计资料作为分析对象。铁路运输可以采用主要相关线路客货运密度、主要车站发送和到达量统计资料作为分析对象。水运运输可以采用主要港口客货吞吐量或水运运输量统计资料作为分析对象。 用最小二乘法计算运量平均增长速度时,是以交通运输量作为被说明变量,以时间变量作为说明变量。 第四是运输特点分析。对运输特点的分析包括各种运输方式的客运特点、货类特点、货类构成及其发展趋势分析;各运输方式的交通区间构成(区间内与区间外、过境运输)及其发展趋势分析;各种运输方式平均运距、客运及分货类不同运输方式最佳分界点里程及其发展趋势分析(可根据实际情况按其交通区间构成情况分类分析);各种运输方式的分工特点及发展趋势分析;可能发生转移的主要货类特点(来源地、消费地)及其运量增长态势分析等等。 对运输特点的分析必须建立在拥有各种运输方式资料的基础上,公路运输资料可以通过调查得到,铁路运输资料可以在铁路部门收集或利用铁路站点发送到达量及运输密度资料推算得到,水路运输资料可以利用水运港口吞吐量及平均运距推算得到。 2综合交通运量预测。 第一、运量预测。客运量预测可以采用国内交通规划中经常采用的四阶段法:先汇总各种运输方式基年旅客运输量表,然后预测综合客运量,再通过交通分布得到超未来特征年旅客综合运输量表。根据旅客出行目的、出行时间和费用进行未来状况下有无拟建项目两种情况的交通方式分担,得出将来有无拟建项目状况下的公路和其他方式旅客运输量表,通过交通分配和不同车型构成及实载率,预测出有无拟建项目状况下公路不同车型客运交通量(有无拟建项目状况下公路客运交通量的差值即为客运转移交通量),同时得出将来有无拟建项目其他运输方式客运量。 根据目前我国现状,综合交通客运量预测一般在公路与铁路之间展开。通过对调查得到的公路资料和铁路资料的分析,以及对这两种运输方式运输特点的分析。 第二、货运量预测。总体思路是在综合交通运输分析的基础上,选择几种可能发生转移的主要货类的综合运量进行交通方式分担分析,再结合各种运输方式运输规划预测。 具体采用以下步骤: 2.1按照目前采用的方法预测出公路无拟建高速公路、其他运输方式运能无质的变化状况下未来公路货运交通量表。 2.2分类汇总基年有可能产生竞争关系的主要货类货物运输量。 2.3根据统计资料、运输规划资料以及与这几类货物有关的产业发展规划资料预测出这几类货物的未来运输量表。 2.4通过运输方式选择模型或采用定性与定量相结合的方法计算无拟建项目状况下其他运输方式运能有无质的变化两种情况的交通方式分担,得到这两种情况下公路运输所承担的货运量表。将这两个货运量表的差值换算成交通量表(代号“B”)AB即为未来状况下无拟建项目情况的公路货运交通量表。 2.5通过运输方式选择模型或采用定性与定量相结合的方法,计算未来状况下有无用拟建项目两种情况的交通方式分担,得到这两种情况下公路所承担的货运量表。将这两个货运量表的差值换算成交通量表(代号“C”),A-B+C即为未来状况下有拟建项目情况的公路货运交通量。 2.6通过交通量分配得到将来有无拟建项目公路货运交通量。其他运输方式未来货运量可根据其规划或采用定性与定量相结合的方法,并结合C得到。当预测期内其他运输方式运能不会发生质的变化时,可以省略第四步,此时B=0。 另外,也需适当考虑公路和铁路、水路之间货运量相互转移的数量。 在以上分析的基础上,结合拟建项目走廊内各种运输方式规划,采用四阶段法预测出未来走廊内公路、铁路客运量和拟建公路运输客运量,采用定性与定量相结合预测出未来走廊内公路运输、铁路、水运货运量和拟建公路货运交通量。 交通与运输论文:交通运输与廉政发言稿 同志们 今天我这里召开2011年全市交通运输工作暨廉政工作会议。中心议题是贯彻落实全国、全省交通运输工作会议、市委经济工作会议、全市2011环境创优年”动员大会和市十三届人大三次会议精神,经市委、市政府同意。总结2010年及“十一五”交通运输工作,安排安排2011年及“十二五”交通运输工作,动员全市各级党委、政府、广大干部群众特别是交通运输系统的广大干部职工,进一步认清形势,振奋精神,团结奋进,真抓实干,努力推进全市交通运输工作再上新台阶,为实现福民强市总体目标做出新的贡献。 赵震局长代表交通运输系统作了一个全面系统的工作演讲,刚才。总结工作全面深入、实事求是布置工作思路清晰、目标明确,任务具体、措施得力,符合我实际,符合市委、市政府的要求,完全赞同,希望各县(市)区、各部门、各单位结合自身工作实际认真贯彻落实。会议惩处了2010年度全市交通运输工作先进单位、先进集体和先进个人,这里我代表市委、市政府向受到惩处的先进单位、先进集体和个人表示热烈的祝贺!下面,再讲两点意见。 一、充分肯定“十一五”交通运输工作取得的巨大成绩 全市交通运输系统在市委、市政府的正确领导下,十一五”期间。坚持科学发展,攻坚克难、锐意进取,全面完成了十一五”各项目标任务,取得了显著成绩,为全市经济社会发展做出了重要贡献。 服务经济社会发展全局的能力大幅提升。五年累计完成投资122亿元,一是交通基础设施建设更加完善。比“十五”期间增长了17%新建改建公路总里程6600公里,全市公路总里程达到1.79万公里,密度达到117公里/百平方公里。高速公路通车里程达246.5公里,建成了二广高速境大安至寄料段27公里。连霍高速段改扩建工程、至栾川高速、至洛宁至卢氏高速已全面掀起建设高潮。干线公路进行了大规模的升级改造。新建改建了凌波大桥、宜阳洛河桥、开元大道与洛界高速连接线、庙祖线栾川方村至卢氏交界、省道331高兰线境改建等重要路网项目502公里,干线公路总里程达1956公里,其中一、二级公路1254公里,占总里程的64%。农村公路新建改建6071公里,其中:县乡公路1687公里,村村通4384公里,桥隧150座8829延米。十一五”末,全市农村公路总里程达15690公里。2007年底实现全市所有行政村通水泥(油)路。道路运输场站合理布局,不时完善。全市有一级客运站1个,二级客运站12个,市被列为国家公路运输枢纽乡村;建成乡镇客运站147个、村庄招呼站1274个,极大地改善了农民群众的出行条件,为社会主义新农村建设做出了积极贡献。 通行保证能力显著提高。十一五”末,二是交通运输服务能力全面提升。全市客运线路789条,班线客车达3901辆,旅游客车278辆,形成了连接国内145个大中城市,辐射全省17个省辖市、207个县市,覆盖全市130个乡镇2672个行政村的客运网络;营运货车达96944辆、37.6万个吨位,比“十五”末分别增长了225%和183%。农村客运通达深度大幅提高,乡镇客车通达率达100%行政村客车通达率达98%比“十五”末提高15%基本实现了路通、车通、站成的目标。圆满完成了历年春运、牡丹花会、黄金周”河洛文化旅游节的旅客运输任务,尤其值得肯定的汶川抗震救灾、抗冰雪保运输、世界邮展、省运会等重要时段,交通运输部门顾全大局,勇挑重担,提供了有力的交通运输保证,做出了突出贡献。 交通继续发展的活力不时增强。十一五”期间,三是交通改革实现了重大突破。市交通大发展的时期,也是交通改革不时深化、实现重大突破的时期。进一步深化干线公路养护体制改革,顺利实现了事企分开、管理分离、人员剥离”目标;农村公路管理养护体制改革实现了县、乡、村道路分级养护,实行养护工程市场化运作,全市共成立乡(镇)养护站147个,切实承担起了农村公路养护职责。积极推进国有企业改革改制工作,汽配集团、配件公司圆满完成了改制工作;交通企业不时深化内部改革,推进管理创新,扩大经营规模,坚持了稳步发展的势头。积极稳妥地推进废品油价格和税费改革,按要求取消了6项交通规费,结束了60年来征收交通规费的历史,市域内8个二级公路收费站全部停止收费。 行业文明建设效果显著。依照“建设创优质、管理争一流、服务创品牌、平安零事故”管理理念,四是行业管理水平明显提高。积极开展交通工作管理年活动,行业服务水平全面提升。坚持依法行政,加强交通法制建设。深入开展法制宣传教育,推行政务公开和政府信息公开,强化执法监督,加强交通执法队伍建设。交通基础设施建设市场进一步规范,公路“三乱”得到有效遏制,运输市场环境明显改善。全方位开展了固定治超、流动治超和豫西三市区域联动治超,强化执法力度,完善监控网络,全市公路超限超载率稳控在4%以下。交通运输系统行业文明创建活动效果显著,市交通运输局和局属单位全部建成文明单位,其中包括1个部级文明单位,5个省级文明单位。 还有其他很多方面的效果没有提到总体上说这五年交通取得的效果确实是可圈可点,以上效果总结并不全面。应该给予充分肯定。这些成果的取得,市委、市政府正确领导的结果,交通运输局党组坚强有力的领导和交通运输系统广大干部职工顽强拼搏、忘我奉献的结果,各有关部门通力协作的结果,各级党委、政府强力推进的结果。此,代表市政府,向交通战线的广大干部职工表示亲切的慰问,向关心支持我市交通运输事业发展的各级党委、政府、各有关部门、社会各界朋友们表示衷心的感谢! 也要清醒地看到工作中存在困难和问题。一是交通基础设施总量上仍显不足,看到成果的同时。与市委、市政府提出的福民强市”总体目标和“一中心五组团四支撑”总体布局的要求还有相当差异,交通基础设施建设步伐需要进一步加快;二是行业管理亟待创新。近年来行业管理工作取得了很大的效果,但多年来形成的一些深层次矛盾和问题还没有很好的解决。例如,运输结构还不十分合理,能力总量发展不够平衡,增长方式还比较粗放,行业科技含量不够高等等。如何有效地解决这些问题,关键是改革和创新,特别是管理创新。要优化运输结构和布局,加强资源整合,大力发展现代物流等服务业,着力推进法制交通、诚信交通、平安交通、绿色交通、科技交通建设,全面提升行业管理整体水平;三是多渠道筹措资金的力度需要进一步加大。繁重的任务需要我开动脑筋、多出点子、多想办法,进一步加大财政投入的同时,积极向上争取政策、资金支持;此外,还需要我扩大招商引资范围,加大工作力度,吸引更多的外来资金参与到交通运输事业大发展中来;四是队伍自身建设与效能建设还需进一步加强。交通运输系统的各个单位,都是窗口单位,人们心目中也是一些有职有权的热点部门。有些部门和单位,还不能很好地履行职责,管理方式简单,执法措施不力,与政府的要求和群众的期望仍有很大差距。有的工作人员服务意识不强,工作作风浮漂,还有一些工作人员平时不注重学习,法纪观念淡薄,依法行政能力不强,更有甚者,有令不行,有禁不止等等。以上这些问题都有待于我今后工作中认真对待、认真研究,迅速改进和提升。只要我坚持解放思想,勇于开拓创新,就一定能够化解矛盾、破解难题。 二、强化措施,创新理念。全力以赴打好六场攻坚战 市继续深入贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会、实现全面建设小康社会目标的关键阶段。交通运输各项工作任务十分繁重,十二五”时期。市委、市政府对交通运输工作高度重视,对全市交通运输系统广大干部职工寄予厚望,人民群众对交通运输工作的期望也非常高。要紧紧围绕市委确定的福民强市”总体目标和“一中心五组团四支撑”总体布局,创新理念,强化措施,全力以赴打好交通项目建设、经济转型、交通企事业改革、城建提升、民生改善、环境创优这六场攻坚战,为全市经济社会发展当好先行。 努力打造高速公路建设最优施工环境,一是交通项目建设攻坚战。首先。全面加快连霍高速公路郑州至段等3条6段337公里在建高速公路建设步伐。确保连霍高速公路郑州至段今年年底前建成通车,连霍高速至三门峡段改扩建工程、洛栾高速至嵩县段、嵩县至栾川段和郑卢高速至洛宁段、洛宁至卢氏段2012年年底前建成通车,加快推进武西高速尧山至栾川段和栾川至西峡段前期工作,争取早日开工建设。这几条高速公路建成后,将进一步完善境内高速路网,实现从“一中心”四支撑”即栾川、洛宁、嵩县、汝阳四县一小时到达,为经济社会又好又快发展提供有力支撑。第二,要加快规划建设“一中心”五组团”快速通道建设,实现从市区到周边四县一市一区半小时通达,构建半小时经济圈。2011年,至顾县段、至宜阳快速通道建成通车;至吉利快速通道市区至孟津段建成通车,孟津至吉利段开工建设;启动至伊川、至新安两条快速通道的项目前期工作,完成环评等手续审批、施工图编制报批。2012年至2014年开工并建成至吉利快速通道二期工程、至伊川快速通道、至新安快速通道。这个总体规划已经在日报》公布,这是向全市人民作出的公开许诺,交通公路部门和有关县(市)区一定要加快推进,不折不扣地完成。第三,作为国家公路运输枢纽乡村,要加快客运枢纽站建设,完善与铁路、市区轨道交通、乡村公交等运输方式的衔接。公路运输枢纽客运南站要加快拆迁工作进度,早日形成实质性开工,确保2012年建成投用,公路运输枢纽客运东站要加快建设步伐,力争今年上半年建成投用。 把加快转变交通运输发展方式贯穿始终,二是经济转型攻坚战。要处置好发展与转变的关系。努力实现在发展中促转变,转变中谋发展。由以建设为主向“建设、管理、运输”协调发展转变,由依靠物资资源消耗向科技进步、行业创新、从业人员素质提高和资源节约环境友好转变,由主要依靠单一运输方式发展向综合运输体系发展转变。交通基础设施建设中,要将“尊重自然、维护环境”理念贯穿于交通规划、设计、施工、运营全过程,进行管理和技术创新,提高土地集约利用水平。要加快运输行业的转型升级步伐,全面提升行业管理和服务水平。不时提高运输组织化水平,继续深化运输组织和运力结构调整,推进运输企业规模化、集约化经营。积极推进现代物流业发展,引导激进道路运输业向现代物流业转型,培育一批物流龙头骨干企业,积极推进农村物流发展,大力发展甩挂运输,降低物流本钱。大力促进交通运输绿色发展。要大力发展低碳运输,推广应用技术先进、经济平安、环保节能的运输装备,加快淘汰技术落后、污染严重、效能低下的运输装备。依照市里做大做强旅游产业的要求,要抓好通往景区道路的改造升级和环境整治,为游客提供平安便利的通行环境,不时发展壮大交通旅游集团,做好游客服务中心建设,引领全市旅游产业集团化发展。 2011年全市要实现企事业单位改革改制工作大头落地,三是交通企事业改革攻坚战。依照市委的统一部署。交通运输系统目前有7家国有企业、两个事业单位尚未改制,任务艰巨,困难很多。各单位要按照“坚持职工利益优先、坚持公开公正操作、坚持因单位制宜”三大原则和“包改革、包发展、包稳定、包安全”要求,学习借鉴国内、省内其他乡村胜利经验,抓紧研究制定改革改制的具体工作方案和详细路线图,广泛征求干部职工意见,确保改革中职工合法利益得到维护,通过改革使职工受益,做到以人为本,赢得民心,积极稳妥地加快推进实施企事业单位改革改制,确保2011年交通运输系统企事业单位改革改制任务大头落地。 积极做好310国道改线工程前期工作,四是城建提升攻坚战。做好乡村出入口道路的改建提升和环境整治。要抓住国家政策调整的机遇。市区段按乡村道路规范改造,提高通行能力。重点抓好洛栾高速公路市区连接线新建工程,打造市区往南的又一重要通道。乡村建设,三分靠建,七分靠管,文明乡村创建工作是城建提升攻坚战的重要抓手,交通运输行业点多、线长、面广,同时又是重要的窗口单位,创建文明乡村工作任务十分繁重。要始终把文明乡村创建工作作为改善交通环境,提升交通品位,提高人民群众生活质量,促进交通全面发展的重要举措抓实抓好。要努力打造“畅、洁、绿、美、安”公路交通通行环境;突出抓好出租车车容车貌治理和驾驶员优质服务、文明礼仪教育,打造“平安、卫生、热情、文明、诚信”出租车行业形象;汽车站、高速收费站等窗口要坚持“运输有终点,服务无止境”理念,不时优化服务方式,美化服务环境,始终坚持文明用语、微笑服务,处处展现交通人的文明形象。 继续以“县县畅、乡乡联、串村道路等级化”工程建设为重点,五是民生改善攻坚战。要严格落实《河南省农村公路条例》规定。加快农村公路建设工作。今年要完成350公里农村公路建设任务,作为十大福民实事之一,要抓好落实、兑现许诺,不折不扣地完成。同时,依照毛书记提出的农村公路要“二分建、八分养”要求,继续加大农村公路养护、危桥改造和安保工程的实施力度,加快推进城乡客运一体化进程,进一步提高建制村客运班车通达率,加快客运班线公司化改造步伐,逐步实现公车公营,为人民群众提供平安便利的出行条件。 繁重的工作任务,六是环境创优攻坚战。交通运输系统人员多、摊子大、任务重、涉及面广。需要建设一支高素质、作风硬、能打硬仗的队伍。春节后上班第一天市委、市政府就召开了环境创优年”动员大会,交通运输系统各单位要按照市委、市政府要求,认真开展好“环境创优年”活动,转变作风,增强机遇意识、忧患意识、攻坚意识“三种意识”弘扬奋发有为之风、哀兵必胜之风、迎难而上之风“三种作风”着力解决毛书记指出的庸、懒、散、软四种顽症和郭洪昌市长指出的过分强调部门利益,缺乏大局意识、服务意识不强,工作不负责任、中梗现象突出,执行层层衰减、相互推诿扯皮,不愿承担责任、矛盾层层上交,沟通协调不力、创新意识不强,工作规范不高、工作拈轻怕重,作风纪律涣散、工作拖沓懒惰,办事效率低下、故意设卡刁难,四乱”屡禁不止等九种突出问题。结合工作实际,要选好标杆,学习在全国、全省、全行业政务环境最优、效能最好的单位的经验和做法,认真查摆我工作中存在突出问题,并及时改进,全面提高。全市交通运输系统领导干部要在领导方式转变上下功夫,组织学习好卢展工书记《用领导方式转变加快发展方式转变》做到五个进一步强化”一要进一步强化发展。发展才是硬道理。要实现福民强市的目标,第一要务就是发展。强化发展,首要是强化发展意识。发展意识强,才干自觉地把自己的工作和的发展联系起来,才干守土有责想干事、务实创新多干事、轰轰烈烈干成事。二要进一步强化为民。工作中,要始终把群众满意满意意作为一切工作的动身点、落脚点和全过程。要让广大人民群众切切实实地在交通运输发展中得到更多的实惠。三要进一步强化创新。只有不时创新,才干冷静应对新的挑战和困难,攻坚克难,勇往直前,推动我各项工作顺利进行,圆满完成各项任务。四要进一步强化统筹。统筹兼顾,全市一盘棋,可以集全民之智,举全市之力,调动方方面面的积极性,形成干事守业的强大合力,促进交通运输事业的发展。五要进一步强化运作。运作,就是执行,就是落实,就是具体操作。为政之要,贵在落实;落实之要,贵在运作。只有运作,才干知难、迎难、破难,攻坚克难干成事。 还要高度重视交通廉政建设工作。关于今年的廉政工作,宏伟同志已经讲得很明确,不再多讲,但必须强调的交通基础设施建设项目多,资金流量大,廉政风险点也多,党风廉政建设的重点领域,希望汲取以往的教训,能够清醒地认识到自己应该做什么,不应该做什么,为我交通廉政建设做出贡献。一是要进一步加强领导干部教育、监督和廉洁自律工作,不时夯实廉洁从政的思想道德基础,筑牢拒腐防变的思想道德防线,同志曾在一首诗中说道“手莫伸,伸手必被捉”党和人民时时刻刻在监督着你一言一行,有纪检系统、监察系统的监督,有人民群众的监督,有舆论的监督,可以说是天网恢恢,疏而不漏,千万不能心存蒙混过关的侥幸心理;二是要以工程建设领域突出问题专项治理为重点,切实抓住工程建设招投标、工程分包、资料推销等容易滋生腐败的重点领域和关键环节,加快形成按制度办事、以制度管人、靠制度管权的机制,提高反腐倡廉科学化、制度化、规范化水平;三是要始终坚持“标本兼治、综合治理、惩防并举、注重预防”方针,进一步完善交通运输系统惩治和预防腐败体系,切实加强对权力运行的制约和监督,坚定不移地把党风廉政建设和反腐败斗争推向深入;四是各级党员领导干部都要认真学习《廉政准则》熟知《准则》各项规定,时刻用《准则》对照自己的工作和生活,要严格约束自己,要求他人做到自己首先做到要求他人不做的自己首先不做,时时刻刻坚持高度警惕,始终做到警钟长鸣。腐败毁掉的党和国家的事业、个人的前途和家庭的幸福,各级领导干部一定要从对自己负责、对家庭负责、对事业负责动身,打好这“六场攻坚战”同时。顶得住诱惑,耐得住寂寞,守得住清贫,慎独、慎微、慎言、慎行,切实做到洁身自好、廉洁自律,要做到五个怕”怕法纪铁定的威严,怕领导严厉的面孔,怕群众监督的眼睛,怕亲人无助的眼神,怕自己悔恨的泪水。 交通与运输论文:区域经济与交通运输协调发展调研报告 摘要:该文分析了交通运输与区域经济发展的关系、交通运输与经济协调发展的含义,建立了经济系统与交通运输系统评价的指标体系,运用主成分分析与回归分析相结合的方法对区域经济系统与交通运输系统协调发展进行综合评价。并以陕西省为例,对1994~2003年的经济系统与交通运输系统协调发展状况进行了分析,最后结合陕西省交通运输与经济发展的实际,对评价结果进行了验证和解释,提出了陕西省应以交通运输建设为重点,实施对经济系统与交通运输系统的协调发展管理。 关键词:交通运输;区域经济;协调性评价;陕西 1.引言 交通运输是国民经济中一个重要的物质生产部门,它把社会生产、分配、交换与消费各个环节有机地联系起来,是保证社会经济活动得以正常进行和发展的前提条件。交通运输系统是区域社会基础产业中最重要的组成部分之一,是各项产业发展的基础条件,是区域投资环境的主要构成主体[1]。交通运输的发展能强化其对区域经济发展的支持作用,推进区域经济的发展;而区域经济的发展又增加了对交通的需求,因此,经济系统和交通运输系统是相互影响的,应该相互匹配,协调发展。 作为区域社会经济发展的基础性产业,交通运输发展适度超前或与经济发展同步,会促进经济的快速发展;若交通运输滞后于经济发展,就难以为经济发展提供支持,从而阻碍经济的健康发展。但如果交通运输过度超前于经济发展,则会占用大量的建设资金,影响其它行业的投资,同样也会使经济发展面临困难。交通运输与经济协调发展是区域发展的重要条件之一,研究两系统如何协调发展是实现区域健康发展的重要一环。而要达到区域经济系统与交通运输系统的协调发展,就要找寻经济系统与交通运输系统协调发展的评价方法与实现手段。 目前,关于交通运输与经济协调发展的研究已取得了一些研究成果。汪传旭对交通运输与经济的协调发展做了较多的研究,建立了部分量化分析的模型。他将灰色系统协调模型用于判断交通运输与经济之间的协调关系,计算协调发展系数,将交通运输系统变量作为系统作用变量,经济系统变量作为系统的行为变量,用gm(1,2)进行拟合,计算交通运输与经济之间的出协调度[3]。运用了大系统的理论与方法,提出了一套反映交通运输与经济协调发展程度的综合指标——协调发展指数,并建立了定量分析模型,提出了相应的定量评价计算方法[4][5]。王孝坤也研究了综合运输复合系统协调发展[7]。但现有的评价模型计算出来的协调度只是运输系统对经济系统的状态协调度,并没有体现经济是否有力地支持和推动交通运输的发展,所以是片面的;建立协调发展指数模型时,首先需要专家确定交通运输系统与经济系统各指标之间的相互影响程度,这样计算出来的协调发展指数主观性较强。 为了较为客观地评价经济系统与交通运输系统的协调性,本研究拟采用主成分分析方法计算出交通运输系统与经济系统的综合发展指数,再用回归分析方法计算出经济系统对交通运输系统协调发展的适应度及交通运输系统对经济系统协调发展的适应度,最后得出交通运输系统与经济系统的静态、动态协调发展度。这种评价方法可以有效地避免评价过程中主观因素对评价结果的影响,同时又能清晰地反映出经济系统与交通运输系统之间的相互适应程度。 2.经济系统与交通运输系统协调发展的含义 2.1经济系统与交通运输系统协调发展 交通运输系统与经济系统同是社会经济大系统中具有密切关系的两个子系统。交通运输是经济发展的必要条件,也是经济持续发展的根本保证;经济发展水平又决定着交通运输设施的数量和质量。交通运输与经济的协调发展是指:交通运输与经济两个系统之间相互依存、相互促进、相互适应、协同发展的状态和过程。 2.2经济系统与交通运输系统发展的协调度 交通运输系统与经济系统之间或系统组成要素之间在发展演化过程中彼此和谐一致的程度称为交通运输与经济系统的协调发展程度。由于各种因素的影响,交通运输系统与经济系统的协调关系总是处于动态的变化中。 2.3经济系统与交通运输系统协调发展管理 当经济系统与交通运输系统协调度偏离某一范围时,就会严重阻碍经济的发展,因此,政府应当采取一定的调控措施,使得交通运输系统与经济协调发展。这种调节经济系统与交通运输系统失调状态,并使得经济与交通运输之间的摩阻减少,使经济与交通运输相互适应的过程称为协调发展管理。 3.经济系统与交通运输系统发展评价指标体系 3.1指标体系的建立 3.1.1指标体系建立的原则 科学性原则。指标体系能比较全面地反映交通运输系统与经济系统的特征,真实地反映交通运输与经济发展的状况。 典型性原则。尽可能的选择反映系统特殊性、综合性的关键性指标。 简明性原则。指标体系具有代表性和浓缩性,尽量通过数个主要的指标,勾勒和刻画评价对象的状态特征。同时,各指标之间必须建立有机的联系,具有相互影响的关系。 可操作性原则。从数据来源与数据处理的角度,应选择通过现有的标准数据库能够较容易获得的数据指标。 3.1.2指标体系 遵循上述原则,本研究建立的经济系统与交通运输系统协调评价指标体系如表1。 将区域的经济系统与交通运输系统复合系统分为经济子系统和交通运输子系统,分别用两级指标来表征。其中经济子系统分为经济规模指标(反映经济总体发展),经济结构指标(反映经济系统构成),经济效益性指标(反映经济效益)三个特征面,用9个具体指标表示;交通运输子系统分为交通运输规模指标(反映交通运输发展),交通运输结构指标(反映交通运输构成),交通运输发展性(交通运输投资)指标三个方面,由16个指标表示。4.评价方法与步骤 4.1经济系统与交通运输系统综合发展指数计算 4.1.1首先对指标数据(i=1,2,…,p;j=1,2…n)进行标准化处理,得出经济系统与交通运输系统的标准化数据。 4.1.2采用spss软件中的主成分分析对指标数据(i=1,2…p;j=1,2…n)进行计算。根据相关系数矩阵r的特征向量及最初的标准化数据,可以得出相关系数矩阵r的主分量。如果主分量对应的方差贡献率,即可利用前个主分量来计算交通运输、经济系统的综合发展指数。由前个主分量及其对应的方差贡献率p可以得到经济、交通运输系统的综合发展水平值为:(ⅰ) 4.2经济系统与交通运输系统协调发展指数计算 4.2.1回归分析 以x、y分别代表交通运输系统、经济系统,并把y作为因变量,x作为自变量,作回归拟和分析,可以得到交通运输系统对经济系统的综合发展指数y’; 以x、y分别代表交通运输系统、经济系统,并把x作为因变量,y作为自变量,作回归拟和分析,可以得到经济系统对交通运输系统的综合发展指数x’; 4.2.2协调性计算 (1)静态协调性的计算 计算公式为: 式中,为交通运输、经济系统综合发展协调性指数;为交通运输系统对经济系统协调发展的适应度;为经济系统对交通运输系统发展的适应度。 式中,为交通运输系统综合发展指数;为经济系统对交通运输系统的综合发展指数;交通运输系统综合发展指数的均方差。 同理可以得到: 其中,为系统在各个时刻的静态协调度。 设t2>t1(任意两不同时刻),若,则表明系统一直处于协调发展的轨迹上。 5.陕西省经济系统与交通运输系统协调发展实证研究 本研究选取了陕西省1994~2003年的相关数据,采用spss软件进行分析。 5.1综合发展指数计算 对陕西省经济系统与交通运输系统进行主成分分析,得出经济系统与交通运输系统的综合发展指数值,结果如表2、表3及图1所示。 5.3结果分析 5.3.1综合发展指数及与发展实际的对照 本研究对经济系统和交通运输系统进行定量评价的结果与陕西省经济和交通建设的实际比较相近。从图1可以清楚看出,经济系统整体的综合水平呈平稳逐渐增长趋势,交通运输系统整体的综合水平也呈上升趋势,但是具有波动性。1994~2003年这10年间,陕西省经济系统与交通运输系统综合发展水平分为两个阶段,第一阶段为1994~1998年,两个系统综合水平值都为负值,原因是在这期间产业结构的调整进程缓慢,基础设施发展滞后等许多突出问题的存在影响了经济与交通运输发展;第二阶段为1999~2003年,经济系统综合水平值为正,从1999年国家主席在西安发出西部大开发的动员令之后,陕西省经济综合发展上了一个新的台阶;但1999年对交通运输系统基本建设投资和更新改造却比1998年明显减少了,从而使交通运输系统的发展滞后于经济系统的发展;2000年随着西安—安康铁路建成、陇海线西安—宝鸡段提速工程全面完成、宝鸡—中卫铁路正式运营、宝鸡至牛背梁等一级公路,及秦岭隧道、府谷黄河大桥等一大批大型、特大型公路桥梁隧道的建成,使得陕西交通运输系统的发展迈上了一个新的台阶,从而使得此阶段交通运输与经济系统的发展又开始同步;2002年,陕西省对交通运输系统基本建设投资和更新改造比2001年明显减少了,因而使交通运输系统的发展滞后于经济系统的发展。 5.3.2静态协调度分析 从图2看出,经济系统与交通运输系统的静态协调发展处于波动状态,尤其明显的是1999年和2002年出现了协调发展指数的低谷,这与图1中反映的情况一致。其原因也是由于1999年和2002年用于交通运输系统基本建设投资和更新改造投资比前一年明显减少了,影响了交通运输系统的发展,而同时经济的发展却是保持稳定的增长状态,对交通运输的需求不断增大,因此交通运输系统满足不了经济发展的需求,使得交通运输系统与经济系统的协调发展程度降低; 5.3.3动态协调度分析 从图3看出,经济系统与交通运输系统的动态协调发展指数表达的是任何一个时间点的前一个时间段的平均发展状况,一直处于下降趋势,但与静态协调发展指数比较,明显具有平滑的特点。平均的动态发展状况较各年度考察的静态发展状况具有滞后性。在静态发展协调度评价中,协调指数的最低值出现在1999年,而动态协调指数的最低值出现在2002年。总体看来陕西省经济系统与交通运输系统动态协调发展一直在缓慢下降,反映出区域经济的快速发展对交通运输的需求进一步增大,满足不了经济发展对交通运输的需求,因此有必要对交通运输系统与经济系统进行协调发展管理。 6.结论与建议 6.1本研究采用主成分分析与回归分析相结合的综合评价方法,有效的避免了多目标模糊综合评价中的主观性影响,能更加客观地反映陕西省经济系统与交通运输系统的协调发展状况; 6.2本研究评价模型计算的结果与陕西省的发展基本相近,能较好地解释陕西省经济系统与交通系统发展的实际; 6.3考察本研究的结论,可以对陕西省交通运输发展提出以下建议; 从发展趋势上看,陕西省1998年以后的经济系统综合发展指数高于交通运输系统综合发展指数,经济系统与交通运输系统静态和动态发展协调度分别呈现波动下降和缓慢下降的趋势,说明经济发展对交通运输的需求不断增大,实现经济系统与交通运输系统协调发展主要矛盾是交通运输系统的建设。因此,政府有必要实施对经济系统与交通运输系统协调发展管理,以促进两系统的协调发展,从交通基础设施、运输工具、交通运输管理与信息技术、政策支持等方面大力加强交通运输系统建设。 6.4本文研究的只是交通运输与经济发展从总体上呈现的协调态势,只能说明了交通运输系统与经济系统之间的协调性,不能解决交通运输方式与经济结构协调性评价问题。 因此,在本文的研究基础上,需要运用其它定量方法进一步研究交通运输方式与经济结构协调发展的问题。 交通与运输论文:区域经济与交通运输协调发展调研报告 摘要:该文分析了交通运输与区域经济发展的关系、交通运输与经济协调发展的含义,建立了经济系统与交通运输系统评价的指标体系,运用主成分分析与回归分析相结合的方法对区域经济系统与交通运输系统协调发展进行综合评价。并以陕西省为例,对1994~2003年的经济系统与交通运输系统协调发展状况进行了分析,最后结合陕西省交通运输与经济发展的实际,对评价结果进行了验证和解释,提出了陕西省应以交通运输建设为重点,实施对经济系统与交通运输系统的协调发展管理。 关键词:交通运输;区域经济;协调性评价;陕西 1.引言 交通运输是国民经济中一个重要的物质生产部门,它把社会生产、分配、交换与消费各个环节有机地联系起来,是保证社会经济活动得以正常进行和发展的前提条件。交通运输系统是区域社会基础产业中最重要的组成部分之一,是各项产业发展的基础条件,是区域投资环境的主要构成主体[1]。交通运输的发展能强化其对区域经济发展的支持作用,推进区域经济的发展;而区域经济的发展又增加了对交通的需求,因此,经济系统和交通运输系统是相互影响的,应该相互匹配,协调发展。 作为区域社会经济发展的基础性产业,交通运输发展适度超前或与经济发展同步,会促进经济的快速发展;若交通运输滞后于经济发展,就难以为经济发展提供支持,从而阻碍经济的健康发展。但如果交通运输过度超前于经济发展,则会占用大量的建设资金,影响其它行业的投资,同样也会使经济发展面临困难。交通运输与经济协调发展是区域发展的重要条件之一,研究两系统如何协调发展是实现区域健康发展的重要一环。而要达到区域经济系统与交通运输系统的协调发展,就要找寻经济系统与交通运输系统协调发展的评价方法与实现手段。 目前,关于交通运输与经济协调发展的研究已取得了一些研究成果。汪传旭对交通运输与经济的协调发展做了较多的研究,建立了部分量化分析的模型。他将灰色系统协调模型用于判断交通运输与经济之间的协调关系,计算协调发展系数,将交通运输系统变量作为系统作用变量,经济系统变量作为系统的行为变量,用gm(1,2)进行拟合,计算交通运输与经济之间的出协调度[3]。运用了大系统的理论与方法,提出了一套反映交通运输与经济协调发展程度的综合指标——协调发展指数,并建立了定量分析模型,提出了相应的定量评价计算方法[4][5]。王孝坤也研究了综合运输复合系统协调发展[7]。但现有的评价模型计算出来的协调度只是运输系统对经济系统的状态协调度,并没有体现经济是否有力地支持和推动交通运输的发展,所以是片面的;建立协调发展指数模型时,首先需要专家确定交通运输系统与经济系统各指标之间的相互影响程度,这样计算出来的协调发展指数主观性较强。 为了较为客观地评价经济系统与交通运输系统的协调性,本研究拟采用主成分分析方法计算出交通运输系统与经济系统的综合发展指数,再用回归分析方法计算出经济系统对交通运输系统协调发展的适应度及交通运输系统对经济系统协调发展的适应度,最后得出交通运输系统与经济系统的静态、动态协调发展度。这种评价方法可以有效地避免评价过程中主观因素对评价结果的影响,同时又能清晰地反映出经济系统与交通运输系统之间的相互适应程度。 2.经济系统与交通运输系统协调发展的含义 2.1经济系统与交通运输系统协调发展 交通运输系统与经济系统同是社会经济大系统中具有密切关系的两个子系统。交通运输是经济发展的必要条件,也是经济持续发展的根本保证;经济发展水平又决定着交通运输设施的数量和质量。交通运输与经济的协调发展是指:交通运输与经济两个系统之间相互依存、相互促进、相互适应、协同发展的状态和过程。 2.2经济系统与交通运输系统发展的协调度 交通运输系统与经济系统之间或系统组成要素之间在发展演化过程中彼此和谐一致的程度称为交通运输与经济系统的协调发展程度。由于各种因素的影响,交通运输系统与经济系统的协调关系总是处于动态的变化中。 2.3经济系统与交通运输系统协调发展管理 当经济系统与交通运输系统协调度偏离某一范围时,就会严重阻碍经济的发展,因此,政府应当采取一定的调控措施,使得交通运输系统与经济协调发展。这种调节经济系统与交通运输系统失调状态,并使得经济与交通运输之间的摩阻减少,使经济与交通运输相互适应的过程称为协调发展管理。 3.经济系统与交通运输系统发展评价指标体系 3.1指标体系的建立 3.1.1指标体系建立的原则 科学性原则。指标体系能比较全面地反映交通运输系统与经济系统的特征,真实地反映交通运输与经济发展的状况。 典型性原则。尽可能的选择反映系统特殊性、综合性的关键性指标。 简明性原则。指标体系具有代表性和浓缩性,尽量通过数个主要的指标,勾勒和刻画评价对象的状态特征。同时,各指标之间必须建立有机的联系,具有相互影响的关系。 可操作性原则。从数据来源与数据处理的角度,应选择通过现有的标准数据库能够较容易获得的数据指标。 3.1.2指标体系 遵循上述原则,本研究建立的经济系统与交通运输系统协调评价指标体系如表1。 将区域的经济系统与交通运输系统复合系统分为经济子系统和交通运输子系统,分别用两级指标来表征。其中经济子系统分为经济规模指标(反映经济总体发展),经济结构指标(反映经济系统构成),经济效益性指标(反映经济效益)三个特征面,用9个具体指标表示;交通运输子系统分为交通运输规模指标(反映交通运输发展),交通运输结构指标(反映交通运输构成),交通运输发展性(交通运输投资)指标三个方面,由16个指标表示。4.评价方法与步骤 4.1经济系统与交通运输系统综合发展指数计算 4.1.1首先对指标数据(i=1,2,…,p;j=1,2…n)进行标准化处理,得出经济系统与交通运输系统的标准化数据。 4.1.2采用spss软件中的主成分分析对指标数据(i=1,2…p;j=1,2…n)进行计算。根据相关系数矩阵r的特征向量及最初的标准化数据,可以得出相关系数矩阵r的主分量。如果主分量对应的方差贡献率,即可利用前个主分量来计算交通运输、经济系统的综合发展指数。由前个主分量及其对应的方差贡献率p可以得到经济、交通运输系统的综合发展水平值为:(ⅰ) 4.2经济系统与交通运输系统协调发展指数计算 4.2.1回归分析 以x、y分别代表交通运输系统、经济系统,并把y作为因变量,x作为自变量,作回归拟和分析,可以得到交通运输系统对经济系统的综合发展指数y’; 以x、y分别代表交通运输系统、经济系统,并把x作为因变量,y作为自变量,作回归拟和分析,可以得到经济系统对交通运输系统的综合发展指数x’; 4.2.2协调性计算 (1)静态协调性的计算 计算公式为: 式中,为交通运输、经济系统综合发展协调性指数;为交通运输系统对经济系统协调发展的适应度;为经济系统对交通运输系统发展的适应度。 式中,为交通运输系统综合发展指数;为经济系统对交通运输系统的综合发展指数;交通运输系统综合发展指数的均方差。 同理可以得到: 其中,为系统在各个时刻的静态协调度。 设t2>t1(任意两不同时刻),若,则表明系统一直处于协调发展的轨迹上。 5.陕西省经济系统与交通运输系统协调发展实证研究 本研究选取了陕西省1994~2003年的相关数据,采用spss软件进行分析。 5.1综合发展指数计算 对陕西省经济系统与交通运输系统进行主成分分析,得出经济系统与交通运输系统的综合发展指数值,结果如表2、表3及图1所示。 5.3结果分析 5.3.1综合发展指数及与发展实际的对照 本研究对经济系统和交通运输系统进行定量评价的结果与陕西省经济和交通建设的实际比较相近。从图1可以清楚看出,经济系统整体的综合水平呈平稳逐渐增长趋势,交通运输系统整体的综合水平也呈上升趋势,但是具有波动性。1994~2003年这10年间,陕西省经济系统与交通运输系统综合发展水平分为两个阶段,第一阶段为1994~1998年,两个系统综合水平值都为负值,原因是在这期间产业结构的调整进程缓慢,基础设施发展滞后等许多突出问题的存在影响了经济与交通运输发展;第二阶段为1999~2003年,经济系统综合水平值为正,从1999年国家主席在西安发出西部大开发的动员令之后,陕西省经济综合发展上了一个新的台阶;但1999年对交通运输系统基本建设投资和更新改造却比1998年明显减少了,从而使交通运输系统的发展滞后于经济系统的发展;2000年随着西安—安康铁路建成、陇海线西安—宝鸡段提速工程全面完成、宝鸡—中卫铁路正式运营、宝鸡至牛背梁等一级公路,及秦岭隧道、府谷黄河大桥等一大批大型、特大型公路桥梁隧道的建成,使得陕西交通运输系统的发展迈上了一个新的台阶,从而使得此阶段交通运输与经济系统的发展又开始同步;2002年,陕西省对交通运输系统基本建设投资和更新改造比2001年明显减少了,因而使交通运输系统的发展滞后于经济系统的发展。 5.3.2静态协调度分析 从图2看出,经济系统与交通运输系统的静态协调发展处于波动状态,尤其明显的是1999年和2002年出现了协调发展指数的低谷,这与图1中反映的情况一致。其原因也是由于1999年和2002年用于交通运输系统基本建设投资和更新改造投资比前一年明显减少了,影响了交通运输系统的发展,而同时经济的发展却是保持稳定的增长状态,对交通运输的需求不断增大,因此交通运输系统满足不了经济发展的需求,使得交通运输系统与经济系统的协调发展程度降低; 5.3.3动态协调度分析 从图3看出,经济系统与交通运输系统的动态协调发展指数表达的是任何一个时间点的前一个时间段的平均发展状况,一直处于下降趋势,但与静态协调发展指数比较,明显具有平滑的特点。平均的动态发展状况较各年度考察的静态发展状况具有滞后性。在静态发展协调度评价中,协调指数的最低值出现在1999年,而动态协调指数的最低值出现在2002年。总体看来陕西省经济系统与交通运输系统动态协调发展一直在缓慢下降,反映出区域经济的快速发展对交通运输的需求进一步增大,满足不了经济发展对交通运输的需求,因此有必要对交通运输系统与经济系统进行协调发展管理。 6.结论与建议 6.1本研究采用主成分分析与回归分析相结合的综合评价方法,有效的避免了多目标模糊综合评价中的主观性影响,能更加客观地反映陕西省经济系统与交通运输系统的协调发展状况; 6.2本研究评价模型计算的结果与陕西省的发展基本相近,能较好地解释陕西省经济系统与交通系统发展的实际; 6.3考察本研究的结论,可以对陕西省交通运输发展提出以下建议; 从发展趋势上看,陕西省1998年以后的经济系统综合发展指数高于交通运输系统综合发展指数,经济系统与交通运输系统静态和动态发展协调度分别呈现波动下降和缓慢下降的趋势,说明经济发展对交通运输的需求不断增大,实现经济系统与交通运输系统协调发展主要矛盾是交通运输系统的建设。因此,政府有必要实施对经济系统与交通运输系统协调发展管理,以促进两系统的协调发展,从交通基础设施、运输工具、交通运输管理与信息技术、政策支持等方面大力加强交通运输系统建设。 6.4本文研究的只是交通运输与经济发展从总体上呈现的协调态势,只能说明了交通运输系统与经济系统之间的协调性,不能解决交通运输方式与经济结构协调性评价问题。 因此,在本文的研究基础上,需要运用其它定量方法进一步研究交通运输方式与经济结构协调发展的问题。 交通与运输论文:交通运输中数据通讯与计算机网络的应用 摘要 随着计算机网络技术及数字通信技术的不断发展,数据、语音、图像等各种数据通信技术在现代各行各业、各个领域均得到广泛应用,其中也包括交通运输领域。本文就针对交通运输行业中数据通讯及计算机网络技术的应用展开讨论。 关键词 交通运输;数据通讯;计算机网络技术 1 数据通信的相关概念 所谓的数据通信,是指按照相应的通信协议,通过数据传输技术实现两个终端之间数据信息的传递,其属于通信方式及通信业务的一种。计算机之间、计算机与终端之间以及终端之间可以利用数据传输技术传递数据信息。可以说数据通信技术是在电报、电话业务之后的第三大通信业务。但是其与电报、电话又有着本质上的区别,数据通信的主要作用是实现终端与计算机之间以及计算机与计算机之间的通信,而且还可以实现智通终端与人之间的通信。数据通信传递信息的过程表现为二进制数据形式,而且它总是和远程信息处理有着密切关系,其属于广义范畴的信息处理技术,其包括计算机技术、过程控制以及信息检索等多项内容。数据通信系统是一个由计算机、数据电路、远程终端和相关的通信设备共同组成的完整系统。所有的远程信息处理系统或者计算网络都要实现两个基本功能,即数据通信及信息处理,其中数据通信服务于信息传输,而信息处理则以数据通信为基础实现系统的应用。 2 交通运输对数据通信系统的要求 在交通运输领域,数据通信系统的主要作用是对交通运营管理、路况监控及收费系统提供相应的传输通道,以实现语音、数据信息及影像资料的传输,它是保证交通运输高效运营、向着现代化方向发展的必要技术手段,因此其对于交通运输而言有着极为重要现实意义。在我国交通运输领域所采用的数据通信业务包括收费数据、收费系统图像、监控系统图像、监控数据信息、硬盘录像机、日常处理业务数据信息及语音等各项内容。实际应用中,其通信传输的带宽设计则要根据业务量的多少来确定。通过上述传输内容可以看出,带宽资源占用最多的业务种类当数收费系统及监控系统的图像信息,因此在设计数据通信系统前,要先对交通道路中收费系统及监控系统的图像传输方式、传输图像的实际路数、各种业务传输量等资料信息做出统计,从而将干线通信传输系统及区域内的通信传输系统所需的实际的带宽确定下来。 3 数据通信技术在交通运输中的应用 交通运输中,公路的数据通信技术采用的是SDH光纤数字传输系统,我们以某高速公路的收费系统为例,对其具体的应用实现过程进行阐述:该系统先利用MPEG-2编码格式将收费系统图像进行编码,再接入以太网通信接口进行传输。在这个过程中,监控系统图像的传输是通过多路视频复用光端机与级联光端机相结合来实现的,不接入通信传输系统以太网口进行传输。整个路段每个收费站点均有9路图像,但是只有两到三路图像需要向收费中心进行实时传输,最多的时候为21路图像同步传输。利用MPEG-2对图像进行编码后,每路图资大概占用4M左右的带宽资源,那么就可以根据全线收费站图像的实际路数确定出实际的带宽需求。 4交通运输领域计算机网络系统 按照自身节点地理位置分布的不同,可以将计算机网络分为局域网、网间网及广域网。仍以上文中所及的某高速公路收费系统为例来介绍计算机网络技术在交通运输中的具体应用。该系统的网络结构图如下图1所示: 按照网络概念,上述网络系统可以分为收费站局域网、管理处局域网及广域网等3部分。其具体应用如下:第一,选择网络结构,该系统的网络结构为现阶段最常用的客户机/服务器结构,其不仅减少了编程、维护及调试工作的劳动强度,使得系统运行成本更低,并且如果客户机服务器两端功能的分布合理,还可以使得系统的整体功能得到大幅提高;它还允许在同台客户机中运行不同平台的多个用户;此外,一旦用户的需求有所变更,进行系统扩充也非常方便、简单,因此该网络结构对提高收费工作的效率有着重要作用;第二,收费站的网络结构,因为高速公路收费站与各车道的距离在1km以内,因此车道计算机与站级计算机的连接可以通过局域网的方式来实现。收费站计算机网络的拓扑结构为星型,从而车道计算机、管理计算机等均可以通过HUB连接服务器,如果管理计算机的数据较多,可以利用集线器进行扩展;第三,建立不停车收费体系计算机网络系统,可以在收费站建立起局域网,而局域网的主机则通过Modem与公用电话网络相连接,从而实现电子收费系统的广域网,也可以由路由器与X.25或者ISDN等公用网络相连接。由于收费站局域网中过车记录要进行实时传输,因此对于数据的传输速度有较高要求,所以局域网最好采用10M光缆HUB与工作站中的光网卡相连,所有的通信及网络设备的连接均利用光缆实现。 交通与运输论文:浅谈计算机技术在交通运输规划与管理中的应用 摘要:自从计算机被应用于交通运输业以来,计算机技术在交通运输规划与管理中就得到了越来越广泛的应用。本文分析了计算机技术在交通运输规划与管理中的应用领域,详细讨论了计算机技术在智能运输系统和道路交通系统仿真中的应用。 关键词:计算机技术;智能运输系统;道路交通系统仿真;应用 一、前言 随着计算机技术的发展,计算机技术的应用已渗透到社会的各个领域和各个方面。20世纪60年代以来,计算机技术逐步被应用于交通运输业,由于它既能同时处理大量数据,又能实现实时通信,特别是在智能运输系统和交通仿真系统中发挥着重要的作用,所以与传统的交通运输规划与管理分析方法相比,计算机技术具有不可替代的优越性。 二、计算机技术在智能运输系统中的应用 (一)智能运输系统。随着计算机技术、通信技术、电子控制技术等高新技术的飞速发展,人们意识到利用这些技术把车辆、道路和使用者紧密结合起来,能够有效地解决交通过程中的阻塞问题,对交通事故的应急处理、环境保护以及资源的节约都有显著的效果。于是,人们引进系统的原理,对道路交通运输系统进行重新审视,促进了交通运输智能运输系统的诞生。交通运输智能运输系统,是将信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、运筹学、人工智能等各种先进的技术有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造,从而加强了车辆、道路和使用者三者之间的联系,形成一种精准、高效、智能的综合运输系统。 (二)计算机技术在智能运输系统中的应用。现阶段,计算机技术在道路交通智能运输系统中得到了十分重要的应用,这体现在以下三个方面。首先,智能运输系统需要处理各类信息进而建立各类信息系统,所有信息系统均要依靠计算机数据库技术建立有关领域的数据库、知识库,方法库等。其次,智能运输系统中信息的流通、信号的通信需要依靠计算机网络加以实施。最后,智能交通控制系统吸收交通监视、通信、控制等技术,成为交通信息流的载体,最终形成一个计算机管理网络,实现对道路交通运输的科学化,精确化、实时化管理。 目前公路收费站综合管理系统,很多都是以常规监视和计算机为基础,根据各具体收费站的实际要求和各自特征,利用计算机网络技术、计算机控制技术、多媒体技术等高科技构成。收费站综合管理系统由收费站监控系统和收费站计算机管理系统构成。其中,收费站计算机管理系统由车道控制系统、数据库系统、票据管理系统、办公管理系统、财务管理系统等组成。系统能提供实时、全方位、多层次的多媒体信息数据,通过计算机管理系统的数据分析与管理,从而实现公路交通运输现代化综合管理的目标。 三、计算机技术在道路交通系统仿真中的应用 (一)道路交通系统仿真。道路交通系统仿真是随着计算机技术的进步而发展起来的采用计算机数字模型反映复杂道路交通现象的交通分析技术。从试验角度看,道路交通运输系统仿真是再现交通流时间和空间变化的模拟技术。随着汁算机技术的迅速发展,利用计算机仿真方法研究道路交通问题已成为国际交通工程界的研究热点。道路交通系统仿真是以相似原理、系统工程和交通工程领域的基本理论和专业技术为基础,以计算机技术为工具,利用系统仿真模型模拟道路交通系统的运行状态,采用数字方式或图形方式来描述动态交通运输系统,以便更好地把握和控制该系统的一门实用技术,对于道路交通运输管理具有非常大的应用价值。 (二)计算机技术在道路交通系统仿真中的应用。随着计算机技术日新月异的发展,使得交通仿真系统正在日趋优化,为完善的智能化管理的交通运输系统提供理论基础与实践依据。例如,可视化仿真、多媒体仿真、虚拟现实仿真等新的仿真技术的开发应用以及对网络系统采用并行计算机系统等均对计算机仿真产生了深远的影响,从而使以计算机为基础的道路交通运输系统仿真进一步优化;计算能力的增强在计算机软硬件技术的强大支持下,微型计算机的计算能力得到大大提高;近年来,计算机编程方法的完善使得软件工程学得到快速的发展,而且程序设计理论本身的研究也有了较大的进展。除了并行算法,现代编程方法也加速了仿真技术的发展,从而促进了道路交通系统仿真的完善。 与传统的交通分析技术相比,由于计算机技术的日益成熟,它的运用使交通仿真技术的优点更加明显。首先,模型机制更具有灵活性和柔软性。其次,交通分析借助于计算机技术,通过良好的用户输人输出界面,模型的运算结果可方便地与用户交互,增强了模型应用的实用性。同时,仿真结果动画演示的直观性使得即使是非专业人员也很容易理解。最后,由于计算机技术的应用,它具有强大的路网动态交通状态描述功能。 四、结语 随着社会经济的发展,人们对交通运输的要求已不仅仅满足于是否便利通畅,而是希望在道路规划与管理过程中达到安全可靠、环境保护、能源节约等各种交通要素的协调统一,实现最大限度的资源优化。而计算机技术的日益完善使得人们的期望得以完成。本文着重分析了计算机技术在交通运输智能运输系统和道路交通系统仿真中的应用,它的应用使交通运输规划与管理更加成熟与完善,使人们的生产生活更加便利安全。 交通与运输论文:公路设计因素与交通运输安全的关联性分析 摘 要:伴随着经济的发展和社会的进步,公路作为交通网络的枢纽项目,其实际价值在逐渐增高,提升其实际质量也十分重要,不仅仅要建构更加系统化的设计模型,也要针对交通运输项目进行全面处理和综合升级,确保管理机制和运行维度之间的契合度,借助公路设计因素的优化升级提高交通运输项目的安全价值。本文从提升公路运输安全设计水平的时代必要性入手,对公路设计因素和交通运输安全的关联性进行了集中分析,并阐释了优化设计因素提升交通运输安全的重要措施,旨在为公路设计人员提供有价值的参考建议。 关键词:公路设计因素;交通运输安全;关联性;影响 1 公路运输安全设计研究背景和研究 近几年,社会经济发展带动了人们生活水平的变化。汽车用户数量激增,现存公路交通网络无法更好的满足需求,基于此,需要设计人员结合实际需求和管理措施,提高整体设计效果。不仅要扩大公路交通的运行规模,也要从技术结构方面升级公路安全性,从而进一步促进我国交通网络的完善,为经济长期发展奠定坚实基础。在对具体问题进行综合分析的过程中,若是从科学角度出发,要保证最大程度提高公路的设计有效性,并且积极践行更加系统化的设计原则和设计理念,促进交通安全系数有效提升。 在交通网络建立和运行过程中,要结合时展特征,建立健全质量安全模型,确保整体管理效果和管理参数体系的完整性,基于质量和安全考量,要将政治因素、文化因素以及经济因素融合在一起,提升沟通效率的基础上,能保证社会经济发展的进步,也为现代化发展提供有价值的参考建议。也就是说,公路设计只有满足实际需求,结合车型信息、交通情况信息以及自然因素信息等建立健全有效的处理机制,保证管理效果的最优化[1]。与此同时,在公路设计项目中,设计机制不正确,会对交通产生制约,也就会是直接影响民众出行效果,因此,要积极提升公路运输的实效性,才能为交通安全提供保障,确保整体要求和管理效果相符。 在交通网络中,有设计不合理的地方,不仅仅会对车辆的安全行驶造成影响,也会对其常规化操作产生制约效果,因此,需要对其进行全面升级和优化设计,提升整改效果后,建立科学化以及合理化的公路设计规划,确保我国公路结构的优化升级,也为综合国力的优化奠定坚实基础。只有从根本上保证公路设计机制和应用领域完整度,才能有效提升交通网络技术的运行效果,提高其安全性和实效性价值。 2 交通运输安全分类 交通运输经营类别主要包括城市公共汽车客运、城市轨道交通运输、出租汽车营运、道路旅客运输、道路危险货物运输、道路普通货运、道路货物运输场站、机动车维修、汽车客运站、港口客运(滚装码头、渡船渡口)、港口普通货运、港口危险货物营运、水路旅客运输、水路普通货物运输、水路危险货物运输、交通运输建筑施工16个类别,相应的运输安全处理机制和类别体系要适应其安全模型。 3 优化设计提升交通运输安全的措施分析 3.1 优化视距设计结构 在实际设计处理过程中,要结合安全性要求,积极建构综合化设计模型和管理层级结构,确保公路视距关键点能得到有效落实。其一,要对基础设施建设项目的相关规定进行深度分析,并且对3min超车时间和视野进行统筹处理,确保公路设计过程和相关法律法规结构的稳定性,保证设计要求符合标准[5]。其二,要对超车视距进行统筹优化,保证超车空间以及形成安全宽度等参数符合标准,为其驾车项目的综合优化提供保障。其三,在设计过程中,要减少视距设计和规划体系之间的偏差,确保驾驶员不会出现视线受阻的问题,提高安全性。在公路建设过程中,公路设计因素和公路的安全运输项目之间存在一定的必然关联,需要相关设计人员结合实际情况提升设计要求,确保公路实现安全运输,不仅仅能减少交通事故带来的负面影响,也能保证车辆驾驶人员的驾驶体验[2]。 第一,视距关联性。对于公路设计来说,视距因素十分关键,也是设计环节中重要的参考因素,其远近不仅仅能对行车人员的架势判断造成影响,也会对安全运行效果产生作用,需要设计人员结合实际需求进行综合分析后集中设计。在实际参数处理过程中,要对纵断视距以及平面视距进行统筹分析,确保相关参数和视距范围符合标准,也要结合突发情况进行整合,确保驾驶员能争取到足够的时间,从而建构更加系统化的判断模型,减少突发情况或者是事故问题,从根本上保证生命安全。另外,在实际设计过程中,也要对超车视距以及行车前方的会车视距等参数进行集中处理和统筹分析,提高分析效果的精度,升级管理模型的有效性,并对靠边停车时的视距范围进行综合优化和统筹分析。值得一提的是,超车视距是其中非常关键的设计要点。驾驶员在超车时,只有获取较为广泛的视野,才能提升超车的安全性,其中,视野要求、预计极限、包容数值等都非常关键,需要相关设计人员结合实际情况进行深度处理和综合分析[3]。第二,平面线性。平面线性的设计能为驾驶人员提供更加安全且有效的线路参考,并且保证设计人员能在平面线性设计中分析公路的走向以及驾驶员的视觉效应。也就是说,在实际设计机制建立过程中,要对相关信息和运行维度进行统筹分析和综合处理,确保控制效果和管理维度的有效性,也要将平面线性视为重要的安全控制因素,将驾驶员车速掌控以及方向掌控作为设计基础元素,保证其整体效果和运行维度之间的契合度,确保突发情况判断力能得到有效的延伸和处理。若是驾驶员在行车过程中出现严重的驾驶失控或判断失误,都会对其运行质量和驾驶效果产生影响,甚至会引发不同程度的交通事故。基于此,设计人员要对其具体设计要素进行系统化分析。并且,对公路平面线形进行合理设计,一定程度上减少公路事故,真正践行安全运行的相关要求,切实维护驾驶安全[4]。 3.2 化平面线性设计结构 设计人员要从全局出发,积极践行更加系统化的设计要求和运行维度,保证公路平面线性设计结构贴合实际,从管理效果和管理要求出发,积极践行更加系统化的控制维度,确保设计参数贴合实际,并有效处理相关信息和控制模型,提升地理环境的分析和综合优化,改进公路平面线形设计,对公路的地理环境以及优势等信息进行集中分析和综合控制。一定程度上提高公路设计的合理性,只有保证公路设计模型和运行控制结构符合标准,才能从根本上提升整体运行维度的有效性,保证行驶安全[6]。并且将保护生态环境作为最重要的管理效果和管控要求,积极践行生态性控制维度和管理模型,确保设计要求和设计参数之间的稳定性。 4 结语 总而言之,公路设计项目和公路的安全性有着必然的联系,需要设计人员统筹分析相关因素,提高建设环节的实效性,确保控制维度和数据分析要求之间的贴合度,也为驾驶员安全出行提供便利,建立健全更加合理化且专业化的公路设计模型,提升指导价值,为公路安全运行奠定坚实基础。
金融工程论文:金融工程创新论文 (1)第一部分国际金融创新1一、背景及概念1二、创新成果1三、技术进步与国际金融新格局的形成4第二部分金融科学的发展6一、金融学分析方法数量化6二、金融学与其他学科交叉化7三、金融创新工程化8四、金融交易及管理电子化10第三部分金融工程的基本工具和技术12一、金融工程的内涵12二、金融衍生产品的分类及创新12三、金融工程技术的分类15四、金融工程的发展趋势18 第一部分国际金融创新 一、背景及概念从本世纪60年代开始,特别是进入70年代以后,随着布雷顿森林体系的解体和世界性的石油危机,利率和汇率出现了剧烈波动。宏观经济环境的变化,使金融机构的旧有经营模式和业务种类失去市场,同时又给它们创造了新的潜在业务和巨大的发展空间。与此同时,计算机与通讯技术的长足发展及金融理论的突破促使金融机构的创新能力突飞猛进,而创新成本却日益降低。在强大的外部需求召唤下,在美好的盈利前景吸引下,金融机构通过大量的创新活动,冲破来自内外部的各种制约,导致全球金融业金融领域发生了一场至今仍在继续的广泛而深刻的变革:形形色色的新业务、新市场、新机构风起云涌,不仅改变了金融总量和结构,而且还对金融体制发起了猛烈的冲击,对货币政策和宏观调控提出了严峻挑战,导致国际金融市场动荡不定,国际金融新秩序有待形成。对于金融领域内发生的这些变革,我们将其统称为“金融创新”。 二、创新成果(1)金融工具创新从狭义上理解,金融创新通常指金融工具的创新。金融工具创新的成果是极为丰富的,按照金融创新工具的功能来划分,我们可以将其大致分为风险管理型创新、增强流动型创新、信用创造型创新和股权创造型创新四种。事实上以上分类也代表了金融创新的四种原动力。表1按金融中介功能分类的创新金融工具风险管理型创新无疑是金融工具创新中最主要的一类。在八十年代,围绕市场风险管理进行的风险转移型金融创新最为流行,其典型代表就是期货、期权和互换工具,以及用它们构造出的各种复杂的产品组合。进入了九十年代以后,诸如信用违约互换、总收益互换、信用价差互换以及信用挂钩票据等以转移信用风险为优秀的信用衍生工具经历了引入和迅速发展的阶段,并成为当前国际金融市场上创新的又一大热点。在1999年,在各种衍生产品交易中,金融互换、金融期货和金融期权仍然占有最主要的地位。金融资产价格波动性的增加,提高了资产持有者持有某项金融资产的机会成本,与此同时,整个社会负债水平的提高使得对债务成本管理的需求越来越强烈,二者都导致了债权、债务人对金融资产流动性的要求。八十年代以来,银行业普遍兴起的资产证券化是增强流动型创新的重要成果之一;而期货等衍生工具交易相对于现货交易具有流动性优势,也把众多的投资者从传统的股票和债券市场上吸引了过来。在1999年仍然保留着这种趋势。对信贷的需求推动了信用创造型金融工具的创新与发展。在八十年代企业兼并重组浪潮当中,对高杠杆债务融资的巨大需求使华尔街上的投资银行家们开发出了垃圾债券,并风行一时。而针对由信息不对称引起的委托问题,金融界创造出了以可转换债券为代表的一类新型融资工具,使投融资双方的需求更好地得到满足,从而扩大了融资规模。对于股权创造型金融创新,相对于信用创造型创新的发展较为迟缓。但八十年代以来,由于各种金融监管都对商业银行的资本充足率加强了要求,因此商业银行成为这方面创新的主要需求者和使用者。(2)金融市场创新金融市场在近年来出现了两个重大变化:首先,国际金融市场实现了一体化。由于资讯的进步,全球金融市场连成一片,外汇市场已经实现了24小时连续不断营业;欧洲货币市场和国际证券市场迅速发展并不断壮大。第二,全球金融衍生品市场迅速崛起,并在很多情况下超过了现货市场的规模,特别值得注意的是,金融衍生品的场外交易早在80年代就迅速超过了有组织的交易所交易,并且两者之间的差距有进一步扩大的态势。(3)金融组织结构创新金融机构自身作为创新主体,也在不断经历着组织结构上的创新,金融机构混业经营的势头锐不可当。近两年来,美国、日本、德国的金融机构通过一次次大规模的兼并收购向着“超级金融百货公司”的战略目标迅速挺进。在分业经营限制迟迟不肯退出舞台的美国,1998年4月,花旗集团与旅行者集团的合并实际上已在美国金融界开创了商业银行、投资、保险业务“一条龙服务”的先河。迫于压力,1999年10月22日,美国白宫及共和党国会领袖就改革美国银行业条例达成协议,废除禁止银行承销证券的1933年格拉斯-斯蒂格尔法。新法案也将允许银行、保险公司及证券公司互相在彼此的市场进行竞争。这表明金融机构必须在更广泛的领域内与更多的竞争对手争夺市场份额,金融机构之间竞争的激化迫使金融机构必须积极创新,并向多元化、全能化发展。(4)金融制度的创新金融制度的创新与金融业务和金融组织结构的创新是相互推动的。利率限制和分业经营限制的逐步取消,各国金融市场的顺序开放等等都是这轮金融自由化潮流冲击旧有金融体制所带来的变革。1999年3月1日,世贸组织71个成员缔结的新的全球金融服务业自由化协议正式生效,占全球金融服务业95%的国家和地区在银行业、保险业和基金市场方面全面开放,全球金融体系又向自由化迈进了一大步。 三、技术进步与国际金融新格局的形成现代通讯与计算机及网络技术的发展,有力地刺激了金融创新。从微观上来讲,这种推动作用贯穿了创新活动的整个过程,从产品创意、到设计开发直至推广交易,技术进步的作用至关重要。它提供了金融创新活动在技术上的可行性,同时大大降低了金融交易的成本,提高了交易的效率,并使得金融市场的参与者必须通过不断创新才能顺应并利用这种技术进步,才能求得生存和发展。从宏观上来讲,技术革命推动的金融创新对金融结构的变革产生了深远的影响。首先,信息技术和交易技术的进步促成了全球电子交易网络和自动清算系统的发展,突破了各类金融市场彼此之间的分割,跨越了地理上的国家疆界,膨胀了市场的规模,加速了市场的流动,并最终推动了金融市场的证券化和国际化的蓬勃发展。但同时这也使得金融资本在全球各个金融市场之间的流动更加迅捷,金融风险的蔓延更加迅速,金融体系的不稳定性增强。第二,技术革命产生了电子货币、电子金融产品,使金融产品和金融交易进一步虚拟化。第三,新技术使金融机构传统的业务和垂直结构的管理模式不再适应全球金融网络时代的要求,“全球思维,当地行动”新思想已经兴起,它重点强调以金融功能为优秀的组织结构模式,为此金融机构整体必然经历重大调整。第四,金融监管必须直面金融技术革新所发起的挑战,重新建立灵活有效的监管体系。 第二部分金融科学的发展有人将金融学划为两大分支:货币经济学和金融经济学。 也有人认为现代金融理论主要包括两个部分:公司财务,即指专门研究企业如何筹集与使用资金;金融市场,即专门研究融资机构、融资管理与融资场所。自20世纪50、60年代以来,随着经济全球化进程的加快和网络技术、信息科学等的迅速发展,金融理论和金融市场也出现众多创新。无论怎样划分,现代金融学已经突破对理论进行纯定性分析和逻辑推理,对银行、货币和信用没有精确数量分析的状态,这是不争的事实。金融经济学、金融数量分析和金融工程的崛起更标志着金融科学正在朝着数量化、工程化、交叉化和电子化的方向发展。 一、金融学分析方法数量化一般认为,现代金融学理论起始于50年代初马柯维茨(H.Markowitz,1952、1959)的投资组合选择均值方差理论,提供了对通常资产具有相关收益数量化风险—收益协调的易于处理的模型,从而导致了现代资本市场理论的发展,使数理方法在金融学中得到了大量的应用。在马柯维茨的研究基础之上,夏普(Sharpe)、林特纳(Lintner)和莫辛(Mossin)独立提出了资本资产定价模型建立了证券收益与风险的关系,揭示了证券风险报酬的内部结构,即风险报酬是影响证券收益的各相关因素的风险贴水的线性组合。由于CAPM模型严格的假设条件,使得其应用具有很大的局限性,所以由罗斯(Ross)于1976年提出了套利定价理(APT)。他证明了人们能够把资产价格表示为少数几个基本因素的线性组合。这种模型潜在地表现出比CAPM模型更灵活和更稳健,。随后,布莱克和斯科尔斯在标的资产的随机价格服从布朗运动等假设条件下提出了期权定价模型。期权定价方程成为各种金融衍生产品估价的有效工具。不得不提的是,莫迪利安尼(F.Modigliani)和米勒(M.Miller)于1958年发表了MM定理,证明了公司的资产结构和公司的价值无关,这意味着公司财务主管费尽心思为如何筹集资金的努力是无效的。其后,斯蒂格利茨用一般均衡的理论再次证明了MM定理的结论。在金融计量经济学方面,由于计算机技术和通讯技术的突飞猛进,使得金融数据可以即时获得。金融计量方法和数据处理技术获得了极大的发展。70年代末和80年代初,C.W.J.Granger和R.F.Engle创立了协整分析模型,以及R.F.Engle和J.Cragg发展了条件自回归异方差模型(ARCH),极大推动了计量经济学的发展。随着动态系统理论、非线形时间序列分析、随机波动模型和非参数统计学的发展,推动了金融计量朝着非线形化方向的进一步发展。在这一方面重要的模型有条件自回归异方差模型(ARCH)、协整模型、非参数模型和人工神经网络模型。金融理论在继续向着纵深化方向发展,数理方法在金融经济学中的应用也越来越显得重要,成为金融学中的骨架理论。在现今,国际上金融理论的突破大多与数理方法的应用有关,随机最优控制理论、鞅理论、脉冲最优控制理论、微分对策理论、最优停时理论、人工智能(遗传算法、模拟退火算法、人工神经网络的应用)等的研究已经在国际上有了初步的成果。 二、金融学与其他学科交叉化金融机构和金融市场的创新日新月异,在混业经营的趋势下,银行、证券、保险正日渐相互融合,银行与非银行金融机构的传统界限日渐模糊或消失。金融机构的职能向多功能、全方位方向发展,全面的金融服务公司正成为金融业界流行的趋势。在此形势下,传统的金融理论已经不适应金融市场的发展。传统的金融科学正在与自然科学和其它社会科学有机的结合形成交叉的金融科学。金融理论越来越需要在严格假设条件下的数理证明来推动其不停的向着纵深发展,仅仅依靠定性的描述已经不能完成对各种定理的推证。物理学是研究物质运动最基本最普遍的运动规律,是一切自然科学的基础,也是当代工程技术的支柱。以资本市场为主要研究对象的金融科学,越来越需要用到物理学的原理和研究方法。这也是国际上许多研究工程物理的学者转向金融科学的研究时回取得很好的成果的原因。由于金融理论中数理方法严格的假设前提,使得理论上日趋完美和实践指导上苍白无力的矛盾越来越突出,于是信息经济学、博弈论和心理学尤其是行为科学被融入到金融学中,引入了信息的不完全和不对称概念,并用信息不对称来解释股价的波动,特别是行为科学的应用产生了一个新的金融理论分支即行为金融理论。行为金融理论抛弃了理性预期、风险回避、效用最大化等的假设前提,促成当代金融理论由传统力学的线性研究范式向以生命为中心的非线性复杂范式的转换,创立了行为组合理论与行为资产定价模型BAPM、RSV模型和DHS模型。 三、金融创新工程化由于金融理论及金融定价理论的发展,金融创新层出不穷。随着金融创新的不断深入,金融创新越来越向知识化、科技化和工程化方向发展。金融创新越来越依赖经济金融理论的发展,特别是数理科学、统计学、博弈论、工程物理学等新兴学科的发展。没有金融衍生产品定价理论的发展就不可能出现各种金融衍生产品的创新,而各种金融衍生产品的定价及其变化的复杂计算必须要通过计算机来进行。金融业自身也越来越知识化,以知识为基础的咨询服务业将成为金融业最有利润来源的产业。科学技术成果成为金融创新的重要推动力和最有效工具,金融业越来越向技术化方向发展,金融创新的内容所具有的技术含量越来越高,电子计算机、通信革命、系统工程、网络化趋势,使金融创新越来越呈现出技术性。本世纪70年代以来,随着布雷顿森林体系的崩溃,信用货币制度成为当今国际货币制度的新安排。金融的发展使“实际”经济与“象征”经济出现了明显的分离,增加了金融活动中的风险。而以风险规避为目的的金融创新的发展并没有消除金融风险,只是对风险的组合,同时却产生了新的金融风险形式——衍生金融工具风险。巴林银行的倒闭、大和银行的消失、墨西哥金融危机、东南亚金融风波、阿根廷金融危机一波又一波的冲击着世界金融体系的安全,金融风险关系着各国的国家安全越来越引起各国的重视。对金融风险的测定反过来又成了金融创新的重要内容,得尔塔——正态法、历史——模拟法、压力测试法、结构化蒙特卡罗法等技术成为金融理论中的重要内容。金融工程师的称谓起始于本世纪八十年代伦敦的银行界。当时有的银行建立起专家小组,对客户的风险进行度量、并应用组合产品进行结构化管理。这一类工作就被称为金融工程,而从事此类工作的专家就被称为金融工程师。因此,金融工程原先的狭义定义就是金融风险管理产品和技术的研究。随着七、八十年代以来金融创新和金融自由化浪潮的兴起,人们对金融工程的认识迅速拓宽。成立于1991年的“国际金融工程师学会(IAFE)”把准确地界定这一新兴学科作为自己的职责之一,这就给出了金融工程的广义定义,金融风险管理是金融工程的一个优秀内容。所谓工程化的方法论则和其他的现代工程科学一样,主要有数学建模。数值计算、网络图解、仿真模拟等技术手段。工程活动主要依赖于工程师们的创造性劳动,不拘泥于死板的理论教条。工程方法论首先是面向市场实际的,立足于解决实际的问题。产品的设计、开发和实施是一切工程活动的基本内容。在市场经济条件下,产品必须适销对路。金融工程作为工程型学科,是围绕着金融产品的创造和实现展开的,而金融产品的推出和改进,又都是以市场为导向的。这就是为什么发达国家的金融工程活动,已经发展到“量体裁衣”地提供金融产品的原因。金融工程的工程方法论大量地采用数学和统计学的方法,也用到其他与系统科学和决策科学有关的产品(如运筹学优化技术)。在计算机信息技术的支持下,也正在发展计算机辅助设计(CAD)和制造(CAM)的技术。至于是否可能向计算机集成制造(CIM)方向发展,则可能是一个远景。目前,在金融工程的研究方面处于国际领先地位的一些金融学家,正在考虑除了利用金融市场的实际数据开展实证研究—即发展实证的金融学之外,还设想有否可能建立实验室环境来试验各种新设计和开发的金融产品—即发展实验的金融学。所以,金融工程本身是金融学的工程化,在本质上是现代金融学的最新发展。四、金融交易及管理电子化对金融交易及管理的发展起到最显著的推动作用的信息技术,先进的数据处理技术等应用于金融领域,引起了一系列深刻的变革。通讯技术的发展使世界金融市场通过信息联成一体,软件技术的发展则使计算机与通讯技术更直接、更充分地服务于金融工程。各种大规模的计算和分析软件包(包括近似计算和仿真计算)为金融工程提供了开发和实施各种新型金融产品、解决金融和财务问题的有效手段。例如,在使用了计算机与证券分析表软件后,使得复杂的涉及多边的金融交易成为可能,促进了货币与利率互换等金融产品的发展。再如,在进行股票指数期货交易时,金融工程师将复杂的运算关系编成程序,并通过计算机系统和通讯端口获取实时数据和交易信息,这种交易策略被称为“程序化交易”。此外,各种新型期权产品的交易更是离不开计算机软件技术和仿真技术。自动化和人工智能技术在金融工程中也有一定的应用,例如在信用分析、市场模拟等方面取得了很不错的研究和应用成果。金融信息系统作为一种综合性的金融手段,它的发展与完善既为金融工程的进一步发展创造了条件,同时也是金融工程本身的重要内容。计算机技术、网络技术、远程通讯、系统工程等新技术在金融领域的渗透,电子金融创新加快发展,电子金融体系逐渐形成。电子货币、电子钱包、电子银行、网上证券、网上保险等金融创新日益成为金融市场的主流。银行正向着虚拟化方向发展,“砖瓦式”的银行即将进入博物馆,代之以AAA(Anytime,Anywhere,Anyhow)式的网络银行。网络银行的出现使银行的概念变为一个数据库或互联网上的一个网址。1995年10月18日,全球第一家专门在internet上经营银行业务的网络银行——美国第一网络安全银行正式对外营业,提供支票、电子付账和信用卡等服务。网络银行方兴未艾,对世界金融业产生了强烈的震动。电子货币的出现使货币的形式从有形货币发展到无形货币,货币的概念仅仅是储存在电子计算机系统中的一个电子符号(数字字码),其载体则是形式多样的信用卡、银行卡、转账卡、智能卡。 第三部分金融工程的基本工具和技术 一、金融工程的内涵 金融工程是现代金融学、信息技术和工程方法的结合、将工程思维引入金融领域,综合地采用各种工程技术方法(主要有数学建模,数值计算、网络图解、仿真模拟等)设计、开发和实施新型的金融产品,创造性地解决各种金融问题。金融工程学是一门交叉学科,金融工程本身是金融学的工程化,在本质上是现代金融学的最新发展。现代金融本身的方法论—无套利分析是金融工程基本的方法论。信息技术和工程方法对金融工程研究的支持,从最基本的方法论角度,因该说都是围绕无套利分析展开的。金融工程的创新特征,在于它所提供的是用于金融业的高新科技。事实上,这种金融领域的高新科技己经发挥了巨大的作用。国际炒家在世界范围的金融市场兴风作浪时,并不是在盲目地投注赌博,正是利用这种高新科技,设计出非常精妙的大规模套利和投机策略,向各国金融市场的薄弱环节发动进攻。各国政府和金融当局,也求助于此类高新科技,才能保卫自己的经济和金融的稳定和持续发展。 二、金融衍生产品的分类及创新 金融产品既包括金融商品(所有在金融市场交易的金融产品,亦称有价证券)如股票、债券、期货、期权、互换等都可看作是金融商品,也包括金融服务如结算、清算、发行、承销等都是金融服务。而设计、开发和实施新型金融产品的目的是为了创造性地解决金融问题,因此,解决金融问题所使用的产品、服务、投资组合等,都可以看作是金融产品,这是金融产品最宽泛的定义。所谓“新型”和“创造性”有三层涵义:一是指金融领域中思想的跃进其创新程度最高,如第一份期权合约的产生;二是指对已有观念作重新理解与运用,如在商品交易所推出金融期货作为新品种;三是指对已有的金融产品进行分解和重新组合,目前层出不穷的新型金融产品的创造,大多建立在这种组合分解的技术之上。从金融产品创新含义上,可以将金融产品分为金融基础产品和金融衍生产品。能够产生衍生产品的传统金融产品被称为金融基础产品(UnderlyingInstrurnent)。金融基础产品大致包括:货币、外汇、债券、股票。金融衍生产品是以某种金融基础产品的存在为前提和买卖对象,其价格亦由金融基础产品决定的金融产品。金融衍生产品是七八十年代全球金融创新(Financialinnovation)浪潮中的高科技产品,是金融创新产品的重要组成部分。它是在传统金融基础产品(如货币、外汇、存贷款、股票、债券)的基础上衍生出来的,通过预测股价、利率、汇率等未来行情走势,采用支付少量保证金或权利金、签订远期合同或互换不同金融商品等交易形式的新兴金融产品。已开发出的金融衍生产品大致包括:利率协议、外汇协议、外币期货、利率期货、债券与股票指数期货、利率互换协议、货币互换协议、期权等。金融衍生产品按照基础产品的种类、交易形式以及自身交易方法的不同而有不同的分类:1.按照基础产品种类划分,金融衍生产品可分为:(l)股权式衍生产品(EquityDerivatives),是指以股票或股票指数为基础产品的金融衍生产品。主要包括股票期货、股票期权、股票指数期货、股票指数期权以及上述合约的混合交易合约。(2)货币衍生产品(CurrencyDerivatives),是指以各种货币作为基础产品的金融衍生产品。主要包括远期外汇合约、货币期货、货币期权、货币互换以及上述合约的混合交易合约。(3)利率衍生产品(InterestDerivatives),是指以利率或利率的载体为基础产品的金融衍生产品。主要包括远期利率协议、利率期货、利率期权、利率互换以及上述合约的混合交易合约。2.按照基础产品的交易形式不同,可分为:(1)一类是交易双方的风险收益对称,都负有在将来某一日期按一定条件进行交割的义务。属于这一类的有远期合约(包括远期外汇协议、远期利率协议等)、期货合约(包括货币期货,利率期货、股票指数期货等)、互换合约(包括货币互换、利率互换合约)。(2)另一类是交易双方风险收益不对称,合约购买方有权决定履行合约与否。属于这一类的有期权合约(包括货币期权、利率期权、股票期权、股票指数期权等),另有期权的变通形式认股权证(Warrants包括非抵押认股权证和备兑认股证)、可转换债券(Convertbles)、利率上限(Caps)、利率下限(Floors)、利率上下限(Collars)等等。3.按照金融衍生产品自身交易方法及特点,可分为:(1)金融远期(Forwards),指合约双方同意在未来日期按照固定价格交换金融资产的合约。金融远期合约规定了将来交换的资产、交换的日期、交换的价格和数量,合约条款因合约双方的需要不同而不同。金融远期合约主要有远期利率协议、远期外汇合约、远期股票合约。(2)金融期货(FinancialFutures),是买卖双方在有组织的交易所内以公开竞价的形式达成的,在将来某一特定时间交收标准数量特定金融产品的协议。主要包括货币期货、利率期货和股票指数期货三种。(3)金融期权(FinancialOptions),是合约双方按约定价格,在约定日期内就是否买卖某种金融产品所达成的契约。包括现货期权和期货期权两大类,每类又可分为很多种类。(4)金融互换(FinancialSwaDs),是指两个或两个以上的当事人按共同商定的条件,在约定的时间内,交换一定支付款项的金融交易,主要有货币互换和和利率互换两类。这四类衍生产品中,金融远期合约是其他三种衍生产品的始祖,其他衍生产品均可以认为是金融远期合约的延伸或变形。要说明的是,由两种、三种甚至更多不同种类的衍生产品及其他金融产品,经过变化、组合以及合成等方式,还可以创造出再衍生产品和合成衍生产品,使衍生产品可以无穷出现。如由期货和期权合约组成的期货期权(OptiononFutures);由期权和互换合成的互换期权(Swaptions);由远期和互换合成的远期互换(Fowardswaps)等。在衍生产品风波不断的情况下,衍生产品仍获得了巨大发展。国际金融市场上已知的金融衍生产品已有1200多种,未清偿名义本金额超过20亿美元。美国期货业协会发表了全球41家期货交易所的130种合约的数量统计报告,提到17种货币。目前一些大的金融机构几乎能根据客户的任何特殊要求“度身订造”任何品种的衍生产品并为之创造市场,所以今后衍生产品的品种还将不断增加。同时,各种新兴的衍生产品交易场所在世界各地相继建立,目前,全球有50多个交易所在进行风险与收益的衍生交易,场外交易更是不可胜数,参与者也遍布社会生活各个领域。 三、金融工程技术的分类 金融风险从金融工具的角度看包括外汇风险、利率风险、股权风险、商品价格风险、金融资产流动性风险、交易风险、操作风险、定价模型风险以及其他市场风险。由于金融风险具有全面的渗透性和冲击性,研究、创造和运用金融工程技术管理金融风险便成为人们关心的问题。金融工程技术的运用大体可以概括为套期保值、投机、套利和构造组合。1.套期保值交易技术为了固定资金的价格,在期货市场上得到一个预先确定的利率,投资者可根据自身特定的条件,选择两种手段中的一种来进行套期保值、多头套期保值和空头套期保值。固定利率有价证券价格与市场利率的反比关系决定了利率下跌的预期者运用多头套期保值,利率上升的预期者作空头套期保值。假如某个交易者手中持有固定收益的有价证券,而且他不得不出售这些有价证券来保证其资金的流动性,为了防止利率上升而使有价证券的价格下跌,该交易者即通过出售利率期货合的方法即做空头套期交易,来固定有价证券的价格。如果利率果然上升,那么该交易者在现货市场上的损失可以由期货市场的盈利来补偿,如果利率未涨反跌,他亦可用现货市场的收益来抵补期货市场的亏空,从而有效地将收益固定在目前较高的水平上。与此相反,假如一个交易在将来某一时期有一笺收入打算投资于有价证券,但他担心如果到期利率下跌会使有价证券的价格上涨。为保险起见,他可以先买进利率期货即做多头套期保值,如果利率果然下跌,他便可能在期货市场上得到盈利,用于弥补现货市场的亏损,如若利率没跌反升,利用现货市场的收益来充抵期货市场上的损失同样可以保证该交易者维持一个较小的投资成本。2.套利交易技术套利交易充分利用衍生工具的杠杆效应,组合复杂的交易策略,具有创造排除其他方式风险的能力。套利交易大致可分为三种形式;①跨月套利交易。这是一种利用同一交易所同一种有价证券但不同交割期限的期货价格的差异而进行的交易活动。它又分为牛市套利和熊市套利两种。牛市套利交易利用远期期货合约价格上涨幅度快于近期期货合约上涨幅度,或远期期货合约价格下跌幅度小于近期期货合约下跌幅度,来进行买空近期期货,并卖空远期期货的对冲交易。与此相反,熊市套利交易是希望远期期货合约的价格上涨幅度大于近期期货合约的上涨幅度,或近期期货合约的价格下跌幅度大于远期期货合约的下跌幅度,从而卖空近期期货合约,并买空远期期货合约。②跨品种套利交易。跨品种套利交易是指在买进某种有价证券期货合约的同时,卖出另一种有价证券期货合约,以期利用不同的有价证券期货之间的价差获取利润。例如大额定期存单期货与短期国库券之间的价差,当预计定期存单价格的上升幅度高于短期国库券时,买进定期存单期货,同时卖出短期国库券期货,反之亦然。③跨市套利交易。在不同的交易所同时进行两种类似有价证券,但交易方向完全相反的交易。在芝加哥期货市场买进(卖出)长期国库券,同时在伦敦国际金融期货交易所卖出(买进)美国长期国库券期货,以期利用两地的价差来赢得利润。3.组合分解交易技术组合分解交易技术是金融工程的一项优秀技术。国际金融衍生工具主要是利用不同市场和不同商品之间所产生的价格差别,以寻求最大收益为目的,通过不同的组合而形成。从理论上讲,金融市场间的各种价格应该是均衡的,但是,由于存在着市场交易中的不同需求和套利等诸因素,往往使市场中的各种价格暂时偏离均衡,因而为套做交易提供广阔的环境和空间。采用组合分解技术,可以利用基本的金融产品(包括基本的原主产品如股票和债券,也包括基本的衍生产品如远期协议、期货、期权、互换等)作为零部件来组装成具有特定流动性和收益/风险特性的金融产品,也可以进行分解,更可以在分解后加以重新组合,从而为收益/风险在市场的流动转移和重新配置提供强有力的手段。如果现有的金融产品所带有的风险是市场参与者无力承担的,采用金融工程的分解技术可以变得能够承担;如果现有产品的风险是市场参与者不愿接受的,采用金融工程的技术可以设计出符合他们的收益/风险偏好的新产品来。组合分解技术本质上就是“复制”技术,也就是无套利分析方法的具体化。信息技术和工程方法论对金融工程的支持,一定是通过现代金融学自身的方法论起作用的。离开了金融学自身的方法论,其他方法论在金融领域的作用也就失去了依据。组合分解技术一般有:资产证券化—现有金融资产的集中与分割技术,用于规避缺乏流动性、但能够产生可预见现金流收入的资产的风险;金融远期、掉期、互换组合技术,常用于利率、汇率风险管理;期货套期、套利与投机技术,常用于商品现货、股票、债券与现汇的未来价格的风险管理;期权套期与套利技术,可用于现货、期货、股权的风险管理;资本组合与分解技术,常用于企业资产负债管理;资产重组——资产的组合与分解技术,常用于企业收购与兼并;投资组合技术,常用于证券投资基金的风险管理;金融风险的度量技术与模型,通过对风险的度量,可对已有的组合作出改进。在国际上,大部分衍生产品都是通过现货与期货、期货与期货、期货与期权、即期与远期之间进行的组合套做交易。对于一个看跌行情,可以采用四种组合交易策略防范其标的物价格下降的风险:卖出期货合约,买进看跌期权,卖出看涨期权,卖出期货合约同时买入相关期货看涨期权。对于一个看涨行情,也可以采用四种组合交易策略防范其标的物价格下降的风险:买进期货合约,买进看涨期权,卖出看跌期权,买入期货合约同时卖出相关期货看跌期权。对于一个混沌的行情,可以有三种组合交易策略防范价格剧烈波动的风险:买进双重期权;买入期货合约,卖出看涨期权,同时买进看跌期权;卖出期货合约,买进看涨期权,同时卖出看跌期权。 四、金融工程的发展趋势 总结:金融工程的技术特征可以概括为信息化、数量化、工程化与智能化。通讯技术的发展使世界金融市场通过信息联成一体,软件技术的发展则使计算机与通讯技术更直接、更充分地服务于金融工程。各种大规模的计算和分析软件包(包括近似计算和仿真计算)为金融工程提供了开发和实施各种新型金融产品、解决金融和财务问题的有效手段。自动化和人工智能技术在信用分析、市场模拟等方面取得了可喜的研究和应用成果。金融工程是围绕着金融产品的创造和实现展开的,而金融产品的推出和改进,又都是以市场为导向的。发达国家的金融工程活动,已经发展到“量体裁衣”地提供金融产品。进入二十世纪90年代,金融工程向商业银行业和保险业全面渗透。金融工程为商业银行控制和管理信贷风险创造出各种各样的新技术和新工具。由于运用金融工程方法可以进行各种金融资产证券化业务,使金融机构有效降低经营风险成为可能。由于金融工程可以设计、开发出各种新的转移和重新配置风险的技术和工具,在保险业对巨灾保险也成为现实。随着金融工程的发展,保险业务和资本市场的投资业务之间的联系也愈来愈紧密了,保险公司的业务技术,也由主要依赖负债项下的精算转向资产项和负债项综合的风险管理。除了传统的远期、期货、期权、互换等衍生金融产品外,现代的金融工程师们又开发出许多新的投资工具。如“高收益”的共同基金、货币市场共同基金、Swap系统以及回购协议市场等等。又如通过诸如重新包装和超额按揭等极其巧妙的办法,开发出了将高风险投资工具转变成低风险投资工具的系统。与此同时,为控制有可能产生的更为复杂的金融风险,金融工程师又开发出更为完善的金融避险技术。金融工程发展的进一步趋势是在应用计算机辅助设计(CAD)和制造(CAM)的技术的基础上,向计算机集成制造(CIM)方向发展。目前,国际上的一些金融学家,不仅利用金融市场的实际数据开展实证研究——发展实证金融学,还设想通过建立实验室环境来试验各种新设计和开发的金融产品——发展实验金融学。 金融工程论文:金融工程对金融体系影响论文 摘要:金融工程将数理分析技术、计算机和电讯技术、自动化和系统工程仿真技术等前沿技术全面导入和用于解决日益复杂的金融财务问题,使金融领域展现了全新的广阔前景,与此同时,它也给金融系统带来了诸多不利的影响。 关键词:金融工程金融体系影响 金融工程是根据系统工程理论,综合采用工程技术方法,设计、开发金融产品和金融工具,从而创造性地解决各种金融问题。在具体运用中主要是利用金融衍生工具管理公司风险,并为客户设计、定制一些特殊的金融产品。金融工程为资本资源的优化配置、防范金融风险和加强金融监管提供了重要的技术支持,但同时对全球金融体系也产生了一定的负面影响。 一、金融工程对金融体系的正面影响 1.金融工程提高了金融机构、金融市场和金融宏观调控的效率。金融工程开发设计出的新型金融工具打破了金融机构传统的专业分工,使其业务种类经营范围扩大。从需求的角度看,金融工程有助于提高金融机构的服务质量,同时使金融机构更加注重根据自己的需要进行资产负债管理和风险管理,增强金融信息管理系统的技术水平,决策机构和执行机构日趋融合,决策效益增强。金融工程所创造的新的金融产品以高度流动性为基本特征,提高了投融资便利的程度,极大地丰富了金融市场的交易,壮大了市场规模,从而提高了金融市场的效率。而中央银行利用金融工程综合运用多种金融工具和金融手段实现宏观调控和风险管理。 2.金融工程强化了现代金融管理。金融业的现代化推动了数理方法的应用研究,反过来,金融管理特别是金融风险的防范,也越来越需要量化决策分析和研究。金融工程的发展,提高了人们对金融运行规律的认识,从而能更好地把握市场的发展动向而进行科学决策。运用金融工程各种先进的理论知识与技术手段,对客户所面临的利益与风险状况进行评估、分解、取舍和重组,形成客户所能接受的风险收益,进行风险控制。金融工程还可以利用电脑技术与通讯技术及时发现金融市场的不均衡性,从而客观上增强了市场的有效性。用金融工程处理各种证券金融数据,可以比较全面地分析各种因素的影响力度。 3.金融工程可以有效控制金融风险。金融工程是一种系统性的分析方法。其具体运作过程包括五个步骤:诊断、分析、开发、定价和定制。即识别客户遇到的金融问题的本质与根源,分析寻找解决问题的最佳方案,依此开发新的金融产品,并确定金融产品的开发成本和边际利润,从而为每个客户定制能满足其特定要求的金融工具。由此可见,金融工程是在新的金融产品开发过程中有效地实现经营风险的控制。 二、金融工程对金融体系稳定性的负面影响 1.使金融机构的稳定性下降。金融工程是市场经济条件下追求更高效率的产物,其发展在促进金融效率全面提高的同时,也降低了金融体系的稳定性。这是由于金融工程使得各种金融机构原有的界限日益模糊,金融机构之间的竞争空前激烈,金融业务的多元化和金融机构的同质化,使金融机构可以涉及诸多领域,金融机构体系的稳定性和安全性受到冲击。2.使金融体系面临着新的风险。随着金融自由化及金融市场全球一体化,各种信用形式得到充分运用,金融市场价格呈现高度易变性,金融业面临的风险相应增加。金融机构推出的规避风险的创新工具,虽在一定程度上起到转移和分散风险的作用,但同时也使金融业在传统风险的基础上面临新的风险。 3.增强了金融交易的投机性。金融市场出现的与基本的经济因素无关的不正常波动,往往是因为有投机力量的操纵,并有因信息不对称造成的从众心理从旁助阵。金融工程为投机活动创造了大批撼动市场的先进手段,增强了市场的有机性。 4.削弱了金融监管的有效性。金融工程模糊了各种金融机构间传统的业务界限,金融机构为了增强竞争力,逃避管制,大量增加资产负债表以外的业务,这就使得同一种经济功能可以通过不同的金融机构或金融工具来实现,从而使金融监管出现了真空地带。 三、推动金融工程发展,完善金融体系的思考 1.加强信息基础设施建设。目前,我国信息基础设施建设仍显薄弱,特别是金融信息网络建设的覆盖率、安全性等方面急需大力加强。为此,必须进一步加大对信息基础设施建设的投入力度,同时完善国内的清算交易系统,加快电子化进程,减少金融交易的时滞,增强市场效率和流动性,确保信息基础设施不会成为国民经济发展的制约“瓶颈”,为金融工程的运用提供必要的前提条件。 2.加强和改进金融监管。制定和完善相关的法律法规,充分利用现代电子信息手段,加强对各类金融机构资金流的动态监测,及时发现问题、处理问题,研究针对金融工程运用及其产品的有效监管手段。具体可采用政府监管、行业自律、交易所自我管理三级共同监督管理体制。监管部门对金融工程可能产生的负面效果应有所准备,建立起一套全程的、动态的跟踪管理体系,对市场的发展进行预测把握,引导金融工程的顺利发展和金融体系的基本稳定。与此同时,也要加强监管队伍建设,提高监管人员素质。 3.创造金融工程实施的有效主体,促进金融效率的提高。进一步深化经济改革,加快企业尤其是国企的改革步伐,积极培育风险管理的市场需求主体,促进企业管理方式和股权结构转变,推动投融资体制改革,以完善金融市场,提高金融工程的效率。努力加快金融体制改革,逐步推进金融体系的市场化步伐,引进国际金融市场上较为成熟的金融工具和金融衍生产品,改善金融服务水平和金融效率,促进金融行业的竞争。 金融工程论文:金融工程与金融效率问题研究论文 自70年代以来,金融管制普遍放松,金融自由化席卷全球,全球市场一体化趋势不断加强,金融创新达到了前所未有的高度,并直接促进了投资基金、金融衍生工具等风险管理技术的爆炸式增长,使金融业发生了全面而深刻的变化。在这一深刻的变化中,作为金融创新和金融衍生工具发展理论基础和技术保证的金融工程,于80年代中后期在西方发达国家金融领域中出现,并伴随和推动着金融创新的变革。至90年代,大规模、大范围地运用金融工程的技术、方法和手段来解决日益复杂的金融、财务问题的金融工程化趋势已不断加强,金融科学已从传统的描述性和分析性的阶段过渡至到了工程化的阶段,开始大规模地创造出经济和社会效益。金融工程已对全球的金融经济产生深远的影响。 一、金融工程的含义及其基本组成 金融工程(FinacialEngineering)现在有关文献中,但直到80年代后几年,动态套期保值策略——组合保险的创始人李兰德和鲁宾斯但才开始讨论。‘金融工程新科学”。1988年,美国金融学教授费纳蒂(Finnerty)的背景下首次给出了金融工程的正式定义,即“金融工程包括新型金融工具与方法的设计、开发与实施以及为金融问题提供创造性的解决办法. 一般说来,金融工程的概念有狭义和广义两种。狭义的金融工程主要是指利用先进的数学及通讯工具,在各种现有基本金融产品的基础上,进行不同形式的组合分解,以设计出符合客户需要并具有特定P/L性的新的金融产品。而广义的金融工程则是指一切利用工程化手段来解决金融问题的技术开发,它不仅包括金融产品设计,还包括金融产品定价、交易策略设计、金融风险管理等各个方面。本文采用的是广义的金融工程概念。 金融工程是金融业不断进行金融创新,提高自身效率的自然结果,其原因在于金融工程的应用范围来自于金融实践且全部应用于金融实践。概括他说,金融工程应用于三大领域:一是新型金融工具的设计与开发,二是新型金融手段和设施的开发,其目的是为了降低交易成本,提高运作效率,挖掘盈利潜力和规避金融管制,三是为了解决某些金融问题,或实现特定的财务绎营目标制定出创造性的解决方案。金融工程的组件是各种现有的金融工具和金融手段。再复杂的金融产品和工具,都可以分解成各种基本的金融工具。如果把传统的金融产品(如股票、债券)及其衍生金融工具(如远期、期货、调期、期权等)比作建筑房屋用的基础材料的活,那么各种新型金融产品就是这些简单基础材料组建的楼房和大厦。不同的结构组合就会形成结构造型卞同的高楼大厦。目前金融创新产品已达3200多种,名义价值达18万亿美元。目前已成熟的金融产品大体可分为股权类、债务类、衍生类和合成类四种,其中最主要的是目前大量涌现的衍生证券工具。合成类金融产品是一种跨越了利率市场、外汇市场、股票市场和商品市场中两个以上市场的产品。证券存托凭证(DR)、股指期货等均属此类。基本的金融手段则包括:电子化证券交易、证券的私募与公开上市、存架登记、电子资金划拨等,这些都与现代科学技术,尤其是计算机和通讯技术的发展有密切关系。 金融工程的运作具有规范化的程序:诊断——分析——开发——定价——交付使用,基本过程程序化。其中从项目的可行性分析,产品的性能目标确定,方案的优化设计,产品的开发,定价模型的确定,仿真的模拟试验,小批量的应用和反馈修正,直到大批量的销售、推广应用,各个环节紧密有序。大部分的被创新的新金融产品,成为运用金融工程创造性解决其他相关金融财务问题的工具,即组合性产品中的基本单元。 金融工程中,其优秀在于对新型金融产品或业务的开发设计,其实质在于提高企业效率,它包括:(1)新型金融工具的创造,如创造第一个零息债券,第一个互换合约等;(2)已有工具的发展应用,如把期货交易应用于新的领域,发展出众多的期权及互换的品种等;(3)把已有的金融工具和手段运用组合分解技术,复合出新的金融产品,如远期互换,期货期权,新的财务结构的构造等,其一切设计原则常呈现出如下的特点:(1)剥离与杂交。即运用尖端技术对风险和收益进行剥离、分解或杂交而创造出新的风险与收益关系。如将附在国债券上的息票从本金上剥离下来单独出售,创造出SRTIPS之后又将其同掉期结合产生了SRTIPSWAP产品;(2)指数化与证券化。指数化是将一些基本的金融工具的价值同某些市场指标,如股票指数、LIBOR等挂钧,为避免市场反向变动的损失,常将其设计成期权的形式。证券化以原来缺乏流动性的资产,如不动产、不良债权、垃圾债券等为基础发行新的证券,如资产后备债券(AssetbackedBond)或资产掉期证券;(3)保证金机制。使交易双方违约风险下降,确保交易公平,同时使金融机构资金占用大大降低;(4)业务表外化。监管机关对商?狄凶时境渥懵实囊笫菇鹑诠こ炭⒊鲋诙嗖辉谧什赫砩戏从车囊滴褚员Vび纳谱什赫峁梗岣咝省?BR 二、金融工程与金融效享的互动机制及金融工程对金融效率的推动金融工程是在市场经济条件下,市场不断追求更高的金融效率的产物。与此同时,金融工程又直接促进了金融效率的全面提高。金融工程的产生与发展受到多种因素的推动,主要是经济、金融环境的转变,经济主体内在需求的变化,金融理论的发展,技术的进步及向金融领域的渗透四方面共同作用的结果。而从深层次上看,这四方面都从本质上反映了市场追求高效率的内在要求。 1.70年代以来国际经济和金融形势的巨大变化为金融工程提供了萌发的土壤。首先,70年代初,以固定汇率为主要内容的布雷顿森林体系崩溃,浮动汇率制取而代之,再加上中东石油危机等原因,汇率、利率、股息率等一系列相关的变量处于极不稳定、难以预料的波动之中;其次,随着生产的国际化和资本流动的国际化趋势日益加强,价格的易变性由一国扩展到全球,世界金融市场风险大大增加,传统的金融商品如股票、债券、外汇等已不能有效地对付日益扩大的风险,以“避险”为目的的金融创新大量涌现,金融工程也应运而生;再次,西方发达国家80年代以来实行的“放松管制”以及金融业务全球化又给金融工程的快速发展提供了广阔的制度空间。金融全球化作为世界经济和金融发展的必然趋势,同时又是相对并在很大程度上背离实质经济的全球运动,据估计,目前全世界的金融交易量大约是商品(服务)交易量的25倍。显然资本流动、货币体系、金融市场和金融机构的全球化必然要求有相应高效的金融运作效 率,这就成为金融工程产生的原始推动力。 2。经济主体在激烈竞争中对金融资产流动性和盈利性需求的加大,是金融工程产生与发展的内在动因。传统金融工具和方法在收益性、流动性上存在矛盾,但现实的金融企业和非金 融企业却有着以最小的成本(包括风险成本、流动性成本)换取最大收益的本能要求,因而对低成本、多样化融资方式需求增加。金融工程顺应这种需求创新出了一系列金融产品,或增加流 动性、或风险管理、或增加收益性、或降低企业所有者将资产委托给经营者的成本(AgencyCost)。其中风险管理要求,即通过降低交易成本增强多样性从而提高金融市场的运作效率,是金融工程发展的本质动因。 3·金融理论的发展是金融工程发展的理论基础。近20年来华尔街的两次革命实现了金融理论的突破。1972年12月米尔顿·弗里德曼的题为《货币需要期货市场》的论文,为货币期货的产生奠定了理论基础。费金·布莱克和马龙·肖在1973年提出的期权走价模型,使当年的期权交易所得以成立。80年代达莱尔·达菲等人在不完全资产市场一般均衡理论方面的经济学研究从理论上论证了金融工程对社会资源配置效率提高的重大意义。90年代的各种金融工程理论,如资产定价模型、风险模型更是得到空前发展,客观适用性和精确性也大大提高。金融工程得以迅速发展。 4·技术进步及其向金融领域的渗透,给金融工程的发展提供了巨大的技术支持。计算机与通讯技术的飞速发展使金融变量变动加快、风险增加,对金融工程的需求也随之增加,而且加上以人工智能力代表的复杂计算能力的增强,使许多需要高精技术的金融创新成为运用的可能,许多理论模型获得了得以实际运用的条件,并能够模拟检验,从供给方面给予金融工程发展的技术支持。 总之,提高金融效率是金融工程产生和发展的最根本推动力。金融工程是金融业追求利润最大化、不断提高自身效率的结果。但金融工程在飞速发展的同时也对全球金融体系产生了深远的影响,在相当大的程度上推动了金融效率的提高。 1)金融工程提高了金融机构的经营效率与功能实现。首先,金融工程开发设计出的新型金融工具相互之间在特性上混杂、交叉,打破了银行制度的专业化分工,使金融机构业务种类、经营范围扩大,获取的收益大幅度提高。如可转换证券融合了债券与股票的特点,银行贷款也可具有证券的特性。金融机构业务进一步交叉,缩小了传统的金融专业分工界限。如美国、英国、德国等发达国家的一些商业银行,其业务范围基本上包括了所有的金融业务,使银行的组织体系发生着重大变化,推动着整个金融业向纵深方向发展壮大。其次,从需求的角度看,金融工程有助于提高金融机构的服务质量。金融创新开发出的种类繁多的新型金融工具,为人们的投资提供了多种选择,满足了客户对金融资产的多种需求,激发了金融机构创新金融工具的内在冲动,随着金融工程的深化,金融机构服务内涵的扩大对其经营能力提出了更高的要求。金融机构可以运用金融工程,为客户提供新的金融产品和服务手段,提高服务的深度和广度。再次,金融工程使金融机构组织结构和管理素质发生变革。金融工程推动金融机构形成合乎现代市场经济体制要求的金融组织模式和治理结构。90年代金融机构兼并之风使其结构调整步伐加快,在完成组织机构变革之后,其功能和业务都有所增强。管理方面,金融机构注重根据自己的需要进行资产负债管理和风险管理,决策机构和执行机构日趋融合,决策效益加强。最后,金融工程鼓励了竞争,促进了金融机构提高竞争力。金融工程的优秀要素,如对金融的创新程度、技术含量的高低、信息技术的优劣以及收益/风险的配套,已成为金融机构体现其经营实力与地位的竞争热点。这种竞争性具有充分的相互替代作用。一方面促进构在资产收益性、流动性、风险性基础上不断创新金融工具,以增强自身竞争能力;另一方面也促使金融机构不断运用现代技术和先进通讯技术,建立高效的运行机制,提高金融信息管理系统的技术水平。一般而言,在既定的技术条件下,产品总是受至“投入的制约,金融机构单纯地增力。资本或单纯增力”人员都将面临收益递减规律的影响。,口果没有技术进步的支持,要实现持续增长是十分困难的。而金融工程通过开发新的金融产品,获取新的收益来源,使得金融机构的持续增长、持续发展成为可能。如,西方商业银行的表夕)业务收入已占收入的40%~60%,可见金融工程对金融机构收益增长的明显作用。 2)金融工程提高了金融市场的效率。首先,金融产品、业务创新极大丰富了金融市场交易,壮大了市场规模。自60年代美国花旗银行推出第一张大额可转让定期存单至今,各种系歹!化、复合化的金融工具,如NOw。帐户、货币市场共同基金、自动转帐帐户、股票指数等层出不穷。这些金融工具以高度流动性为基本特征,在合同性质、期限、支付要求、市场化能力、收益、规避风险等方面各具特点,力。快了国际金融市场的一体化进程,壮大了金融市场规模,促进了金融市场的活跃与发展,高效率的金融市场应该为绝大多数理性投资者提供能够方便构建被他们自认为有效投资组合的机会)金融工程正是丰富了投资者的选择,提高了金融市场的效率。其次,金融工程有助于金融商品的价格发现,实现金融市场均衡。根据金融工程的运作机制,如果现存金融商品的价格没有处在均衡位置,就存在着“套利机会,就必然可以通过利用基本金融工具和衍生金融工具组合出新型金融工具获得无风险利润。金融工程使金融市场上出现的任何微小的套利机会都会被利用。因此,不论是信息因素使金融商品价格的短期失衡,还是市场条件的根本变化导致的均衡价格移位,者。能因为金融工程师的行为促使其迅速恢复至均衡状态。再次,金融工程提高了投?谧时憷潭取@媒鹑诠こ躺杓瓶⒊龅慕鹑谑谐∽橹问健⒆式鹆魍ㄍ绾椭Ц肚逅阆低车龋芄淮蛹际跎虾臀镏侍跫下闶谐∫螅乇鹗墙昀次拗交灰子朐冻讨斩肆灰追绞郊涌炝俗式鹆魍ㄋ俣龋谠剂私灰资奔浜头延茫雇度谧驶疃臃奖憧旖荩鹑谑谐⌒蚀蠓忍岣摺?nbsp; 3)金融工程提高了金融宏观调控的效率。金融工程综合运用多种金融工具和金融手段创造性地解决央行宏观调控问题,实现风险管理。央行可利用金融工程创造新型的监管调控工具。如1990年春、秋季,德国政府通过非公开销售方式发行了一种特殊的十年期债券,它实际上是标准的十年期政府债券与以其为标准的看跌期权的综合,这种特殊产品非常出色地自动实现了央行的公开市场操作功能,从而大大削减了传统公开市场操作人为判断入市时机所带来的误差和交易成本。可见金融工程为新型金融监管体系、调控机制的构建提供了有力支持+当然,我们也要看到,由于金融工程的高度专业化和复杂化及其产品的高杠杆性和虚拟性,给金融业的监管和金融体系的稳定带来了新的问题。但这些问题的解决仍有赖于金融工程的进一步发展和有效利用。 三、发展我国的金融工程、提高金融效率的思路 目前,我国金融业正经历着从封闭的财政型银行体系向开放的现代化金融体系转变的过 程。由于长期的金融压制,使得国内金融体系运行效率低下,面对货币市场基础薄弱,资本市场极不完善,且国际国内金融风险增加、金融监管难度加大等不利因素,金融体制改革的每个环节都存在风险。为此,建立和发展我国的金融工程,积极有效地借鉴各种风险管理技术,无论从宏观角度还是微观角度来看,都具有提高金融效率的重要作用。金融工程在我国已具雏形。金融衍生工具市场有了初步发育,外汇期货、股票指数期货、认股凭证、可转换债券和国债期货曾小有规模,外汇远期和货币互换也曾小范围存在过。虽然大多数衍生品市场由于各方面的因素先后关闭,但反映出我国对金融工程一定程度的现实需要。资本市场,尤其是证券一级、二级市场发展迅速,公司股票包装上市、买壳注资、企业兼并重组等活动中,系统化、工程化的策略手段己偶有使用,为大企业集团理财的财务公司也逐步成立, 应用各种金融手段提高企业的资产负债管理水平,对外融资活动规模不断壮大,银团贷款,项目融资,在国外发行债券、股票等虽大多由外国著名投资银行机构运用金融工程进行策划,实际上也意味着金融工程对我国的渗透。 目前,金融工程在我国的发展主要面临以下制约因素: 1·体制约束。金融工程的发展必须有相应的市场需求主体作支持,但由于我国的企业改革特别是国企改革滞后,企业的经营管理尚不健全企业的风险管理意识薄弱,内在利益冲动有余而责任约束不足,缺乏内在的风险防范需求;金融改革还未有实质性进展,多数的金融机构经营管理体制没有改变,缺少压力和创新的动力;此外,投资者整体素质较低。因此,风险管理市场需求主体尚未真正到位,这无疑将对我国金融工程的发展产生不利的影响。 2·市场基础约束。金融工程的发展和运用,尤其是衍生工具的创新要求发达、高效的金融市场和丰富的现货基础。我国金融市场分割、狭小,信息成本高,股票、债券等基本金融工具规模小且不够规范,更为主要的是金融价格市场化进程太慢。目前形成我国金融资产价格的市场机制很不健全,市场化程度较低,主要表现为人民币汇率形成机制的行政色彩浓厚,虽然汇率已经并轨,但目前的汇率水平并不能真实反映外汇市场的资金供求状况。此外,利率市场化进程举步艰难。银行存贷款利率、国债发行利率仍然由国家控制,银行同业拆借市场利率因参与对象少、交易量不大基本上体现不出资金市场的供求情况,更无法成为资金市场的基准利率。 3·技术约束。尽管我国证券市场电子化程度较高,银行业务处理也普遍推行电脑化,通讯设施及技术水平部有了一定的基础,但我国国民经济的信息基础设施还远未建成和睦全,快捷、高效的信息传输网络建设进展缓慢,清算交易系统离高效、快速、准确要求甚远,现代科学技术,尤其是计算机技术和远程通讯技术未能在金融领域发挥其应有的作用,金融工程运用所要求的技术条件不能满足。 4·理论制约。我国金融理论还停留在理论描述、定性分析及经验判断的阶段,统计、数理分析及其它尖端前沿科学的成就尚未用于金融理论的研究,金融工程尚未得到应有的先进理论支持。另外,中央银行的监管能力与调控方式亟待进一步提高,金融工程所需的复合型高级人才的缺乏以及金融体系对外的长期封闭等因素也制约了金融工程在我国的发展。 推动金融工程在我国的发展从而提高整个金融领域的效率是一项复杂的系统工程,结合 当前的经济金融环境,发展具有我国特色的金融工程,具体可从以下几个环节着手: 1·努力加快金融体制改革,稳步推进商业银行体系改革步伐,中国正值经济体制的转轨时期,国有商业银行在产权安排、组织结构、经营机制和行为特征上是垄断化、计划化与竞争化、市场化并存,在金融体制改革的过程同时进行金融工程建设,可以实现中国金融业效率的高速增长。为此,一要进一步加快国有银行的商业化改革步伐,加快外资金融机构的引进,促进金融同业竞争,改善金融服务水平;二是加速建立、健全金融宏观调控体系,完善金融调控和调控政策工具,改进政策传导机制,提高政策执行效率;三是进一步加强金融法制建设,完善金融监管制度。通过对发达国家金融创新和衍生工具发展的经验和教训的借鉴,研究有效的针对金融工程运用及其产品的监管手段和制定相关的法律法规;四是抓住政府机构改革的有利时机,加速政府职能转变,逐步淡化行政干预金融市场的力量;五要加速推进企业改革尤其是国企改革步伐,积极培育风险管理的市场需求主体。 2.大力发展现货市场的同时适当介入衍生金融市场。稳步推进利率的市场化改革进程和人民币的自由兑换进程,大力发展现货市场,再根据现货基础的厚实程度和现实风险管理的需要发展相应的衍生市场,充实金融工程技术发挥的工具基础。可考虑首先重点发展外汇、股票指数、国债的远期与期货市场以及可转换债券市场,然后在利率市场化的条件下,使债券利率、优先股红利浮动化,最后试点并逐步推广期权与互换交易。在推广初期,应制订较高的保证金比率,并限制交易主体和品种,以控制风险和过度投机。 3.发展投资银行业务,逐步引进金融工程系统化、工程化的理财技术。在目前金融工程难以马上应用于金融衍生工具创造的情况下,可考虑重点发挥其理财、风险管理功能。适应资本市场发展的需要和企业、个人日益旺盛的理财需求,投资银行不但要从无到有的快速发展业务,还要提供全方位的资本营运服务。投资银行应成为实施金融工程的急先锋,为国企改革提供资金和制度创新的动力,促使企业管理方式和股权结构转变,推动投融资体制改革,以完善金融市场,降低市场的信息成本,提高金融效率。 4.积极鼓励、正确引导适应中国国情的金融工程建设和金融创新。首先,商业银行应提高对金融工程的认识,真正把研究、开发新业务当作发展的新增长点,其次,中央银行应从组织和制度上保证金融创新的顺利进行,加强与国外金融机构的交流和合作。在现阶段,商业银行可根据我国的金融市场发育情况、监管情况以及客户的需求情况,权衡收益与风险,选择一些风险较小、简单易行的金融新业务进行模仿、改良,谨慎地尝试,如贷款承诺、可转让定期存单、贷款出售等。 5.加强信息基础设施建设,引进金融工程理论和技术,培养金融工程人才。应努力推进国民经济的信息化进程,特别是企业的信息网络建设,为金融工程的发展打下坚实的硬件基础。为此,有必要利用当前国家加大投资以启动国内需求并把信息业作为国民经济新的增长点来培育的大好时机,进一步加大对信息基础设施建设的投入力度。同时完善国内的清算交易系统,加快电子化进程,减少金融交易的时滞,增加市场的流动性,也是金融工程运用的必要条件。另外,应立足于我国经济金融制度和金融市场的现实,在总结我国金融改革和发展的经验教训的基础上,一方面积极探讨金融工程在我国建立、发展的基本条件、应用规律及其相应的政策措施,另一方面及时加强对国际金融工程发展态势的动态跟踪研究,逐步建立有中国特色的金融工程科学,发挥我们的后发性优势。在金融工程人才培养方面,应重点培养数理分析能力与创新意识,可以通过对现有金融从业人员进行培训与高等院校专业培养相结合来实现,中国金融业的整体效率的本质提高期待着中国自己的“金融工程师”的出现。 金融工程论文:金融危机中的工程造价详单探讨论文 论文关键词:建筑施工工程造价成本控制降低成本 论文摘要:在国际经济危机下严峻形势下,作为建筑工程造价人员,要加强施工管理,科学组织施工,严格控制工程造价,分部编制预算对降低工程成本有指导的意义,关键在于搞好事前计划,事中控制,事后分析,并要做好竣工结算工作。 在国际经济危机的严峻形势下,企业生存有了压力,如何控制建设工程预、结算工作是当前重中之重,其中工程预算是确保预算投资规模约束在可行性研究、概算投资规模以内的准绳,工程结算则是衡量工程实施过程是否受控的直接指标和办理财务决算的依据。以下是这些天我根据自身工作性质学结的几点体会: 一、加强施工管理,科学组织施工,严格控制工程造价 目前施工阶段的问题:⑴施工单位建筑工程造价的控制目标制定不合理,缺乏科学性和先进性;⑵材料价格管理方法落后,材料采购、储存量计算不科学,不能很好地掌握采购时机,由于建筑市场目前还比较混乱,材料采购价格失真,也使占建安工程成本60%~70%的材料费难以控制。⑶在施工组织方面,多数施工企业还一直沿用老办法,现有的人、财、物没能得到合理配置与利用,造成大量浪费,从而导致工程造价提高。⑷施工单位从自身利益出发,通过设计变更,增加工程量或追求较高利润。 根据这些通病,我们应该做到以下几点: (1)制定先进合理的工程造价控制目标,定期进行工程造价实际值与目标值的比较,找出偏差,分析原因,采取有效措施加以控制,以保证工程造价控制目标的实现。 (2)材料价格是影响建筑产品成本的重要因素,严格控制材料价格是降低造价的有效手段。在保证材料质量的基础上,严把材料价格关,力争把材料价格控制在最低水平上。 (3)每个工程应在保证质量的前提下,对各种施工方案进行技术上、经济上的对比分析,从中选出最合理的方案,以达到资源最佳配置和组织,从而降低工程造价。 (4)做为建设单位我们一定要严格控制设计变更,规范设计变更程序,对必须变更的工程要先做出工程量和造价的增减分析,经设计单位审查签证,发出相应的图纸和说明后,方可发出变更通知,调整原合同确定的工程造价。 (5)加强项目总体管理避免发生索赔。项目实施过程中要预防承包商索赔事件的发生,这也是控制工程造价的一个方面。就目前工程建设的实际情况而言,承包商提出索赔的原因多种多样,但最终目的归结到费用的增加和工期的延长。而工期的延长往往伴随着工程费用的增加。因此,在项目实施过程中加强工程的总体管理,规范行为,对于控制工程造价将起到非常重要的作用。 (6)做好施工阶段投资控制中各有关方面因素的归集整理工作,为顺利进行竣工结算准备完善条件。施工期间工程造价控制属于过程控制的范围,此期间各环节控制点的工程计量、签证、变更及索赔的核定在竣工结算时需重新归集汇总。只有处理好在施工过程中各类费用的归集和整理,才能对于竣工结算起到事半功倍的效果,所以要做好工程造价资料的收集工作,建立造价资料积累制度,实现该工作的标准化、规范化和信息管理系统化。为项目决策提供科学的依据,提高企业竞争能力。 二、分部编制预算对降低工程成本有指导的意义,关键在于搞好事前计划,事中控制,事后分析。 1、开工前的预算书是根据图纸计算得来,而施工过程经常会出现设计变更(或洽商变更)等偏离图纸的情况,因此,需对设计变更(或洽商变更)重新计算,并修改原预算书相关内容,始终保持施工预算的可依据性和指导性。 2、依据施工预算书及施工组织计划,有效控制施工过程。 3、项目完工,对比实际成本与计划成本,找出差距,分析原因,为以后成本管理积累资料。 通过以上三阶段的实施,使成本处于全过程的监控之下,即使发生偏离标准成本的情况,也会因为能在发生环节及时发现,而避免了成本失控的进一步扩大,使成本损失限制在最小程度。 成本管理是一个系统工程,仅靠某个人或某个部门,根本无力作好此项工作,因此我认为应该提倡全员参与、人人有成本意识,提倡将施工环节进行分解,成本控制落实到每一个环节。 从整个工程的实施过程和项目投资控制看,前期准备阶段在整个建设项目中占有重要的位置,从资金使用角度看施工阶段实质才是资金发生密集流动的阶段。此阶段除施工的进展发生建设直接费用外,大量的投资资金通过施工的环节不断物化,最终形成固定资产,实现项目投资。 三、基建工程竣工验收决算是重中之重 已经竣工使用的工程未及时办理竣工验收手续,影响投资效益提高的一个十分突出的问题。 1.扩大了基建投资支出。工程建成使用后,因为没有办理交工验收,所发生的维修费及其他费用都在基建投资中列支扩大了建设支出。 2.不利于固定资产的管理。由于没有及时竣工结算工期拖长,大量资金积压在建设过程中,由投资而形成的固定资产比例降低,工程竣工使用后由于未办理竣工验收手续,单位对各类固定资产究竞有多少心中没数,影响了单位固定资产的管理。 3.竣工结算存在的问题:施工单位编制工程结算书普遍存在冒算多算、高套定额单价、高套取费标准等提高工程造价的现象,通过调核算对比资料显示,对施工单位的结算审查核减率一般在15%~25%。竣工结算是工程造价控制的最后一关,若不能严格把关将会造成不可挽回的损失,它也是维护企业经济权益的重要环节,也是核算一个工程成本和利润的重要依据,因此,一定认真、合理、严谨的态度配合、支持审计单位,为搞好结算创造一个良好的外部环境。 总之,工程造价投资控制涉及到工程建设的诸多方面,它与工程建设的全过程中每个环节紧密相连,因此只有提高自身的素质,努力学习多学科知识,在实践中不断提升处理实际问题能力和判断能力,通过领导和同事的帮助支持下,促使自身工程造价综合能力的全面提升,为增强企业市场竞争力,为企业的长远发展做一份贡献。 金融工程论文:金融管理之网络工程论文 一、我院校企合作基本情况:现有的校企合作运行模式 (1)“订单班”模式:机电工程系数控技术、机电一体化、机械制造与自动化专业的“三一订单班”,商贸旅游系旅游与酒店管理专业的“通程班”,学生顶岗实习和就业都安排到对应企业;(2)“工作室”模式:信息工程系软件技术专业的“多迪工作室”企业提供设备,带着学生开发相关软件;(3)“校中店”模式,经济管理系工商管理专业的“都市丽人班”,学校与都市丽人公司合作,开设了“都市丽人连锁店”完全按照连锁店经营模式让临近毕业和实习的学生进行经营与管理。目前,由于金融行业的特殊性,同时行业优势很明显,高职院校知名度远不如“211”和“985”本科院校,行业与其合作积极性不高。从而导致我院金融管理与实务专业只能在校外联系实习基地,学生没有合作企业进行顶岗实习,只是学院推荐学生到行业企业从事相关工作,真正的校企合作还谈不上。 二、实现金融管理与实务专业校企合作对策 (一)学校要重视并大力支持。学校要根据现代高等职业教育的发展要求来鼓励、引导金融管理与实务专业的校企合作。要在政策和人事上支持,资金投入上进行倾斜,要让合作有人、财、物的保障,使得校企合作能深入开展。 (二)要把有着好的形象和发展前景的企业引入校园。借鉴我院其他专业的校企合作模式,依托本专业校内外实训和实习基地建设,考察并选择好的企业将其引入学校。如:中国银行和建设银行长沙分行、中国人寿和平安保险公司、世纪和红塔以及方正证券有限公司等有意向与我们合作的企业,双方都有诚意是校企合作成功的基石。 (三)双方共同制定专业人才培养方案。由金融管理与实务专业的校内外教师、专家和企业专家共同组建专业指导委员会共同商定专业人才培养方案,做到专业课程设置和要求与企业岗位需求、职业标准对接。专业课程引入行业、企业生产技术标准,修订教学内容,共同编写教材,改变笔试为主的考核方式,建立基于学生的专业知识和技能的评价方法,及时更新了专业教学知识体系和考核办法,实现学生向学做人做事型方向转变。 (四)建立健全高校教师和企业技术能手双向交流制度。从企业聘请实践经验丰富和操作技能强,又熟悉行业发展情况,且具备教师条件的技术和管理人员做兼职老师,并在教学时间上灵活机动。培养“双师”队伍,鼓励支持特别是青年专职教师到知名金融企业对口岗位挂职锻炼,挂职锻炼结束时,企业向院校提交教师挂职锻炼的证明和评价,保证挂职效果。 (五)按照行业企业岗位工作需求,建设和完善校内外实践基地。充分利用与学校有联系的金融企业的技术和实操优势,来稳步扩展校外实训基地,让金融专业大三学生有顶岗实习。同时在校内仿造与银行、证券和保险公司等企业的设备设施。如:商业银行综合柜台和信贷业务、证券实操业务和投资理财以及保险产品销售洽谈等实训室,使用与实际工作相同的软件,按照实际工作场所业务场景进行高度仿真的教学。 (六)落实学生顶岗实习和毕业就业政策。学院要根据人才培养方案中教学计划安排,每年选派一定数量的学生到行业企业中进行顶岗实习。学生通过网络工程企业项目实训,其岗位技能、职业能力和职业素质得到了培养,甚至一部分学生毕业后就在企业直接就业,由此实现了校企双方的双线联动和深度合作。 作者:赵明 单位:湖南网络工程职业学院 金融工程论文:金融系统工程案例证券投资论文 1案例分析 在2001年,我国开始出现了开放式基金,这标志着我国证券投资基金业进入了一个新型发展阶段,在这个发展过程中,我国基金产品开始表现出一种多元化的发展特征,保本基金、债券基金等新的基金产品相继出现,投资者有了很大的选择余地,这也为基金市场的发展提供了新的空间。在2002年,我国出现了中外合资基金管理公司,这就标志着我国基金产业进入了一个对外开放阶段。在2005年,中国人民银行、中国证监会以及中国银监会了《商业银行设立基金管理公司试点管理办法》,同年,中国工商银行、交通银行与中国建设银行相继成立了各自的基金管理公司,这就标志着我国证券投资基金进入了银行与独立基金公司并存的发展阶段。在这一发展阶段,我国基金的市场化程度也越来越高,保险资金、社保基金、企业年金等纷纷涌进证券市场,基金管理公司的服务群体也得到了一定程度的扩大,以上的种种因素也对我国基金业的发展产生了极大的影响。在短短十余年的发展时间中,我国的基金业得到了迅速的成长,基金品种也越来越丰富,基本上涵盖了各个国家的基金产品,如债券型、保本型、股票型、货币型、混合型、伞型、主题型等等,能够满足不同投资者的需求,从某种层面而言,证券投机基金已经成为我国金融市场中影响力最大的机构投资者。虽然基金产品评价的主要内容就是其风险收益,但是对于投资者而言,只需要关注基金产品的风险控制能力、收益能力、单一化风险与风险控制能力,这些因素都是基金综合实力的主要表现,但是,这些因素并非基金的客观业绩就能够反映出来,与其背后的因素也有着密切的关系,这些因素包括基金经理与投资团队的管理能力、投资能力、运作能力等等,经验丰富的基金经济与投资团队有着更加理想的风险投资能力与选股能力,因此,这也成为评价一个基金管理公司竞争力的最重要因素。 2金融系统工程案例证券投资基金的发展评价 目前,证券市场已经受到了学术界以及金融界的广泛关注,相关的学者也进行了深入的分析和研究,在对我国证券基金市场进行了评价,也构建出了适宜我国证券投资基金行业发展的新型评价体系。就现阶段来看,现阶段的研究从新视野中对基金管理公司进行了深入的探究,这就有效打破了人们传统的思维模式,开拓了评价的思路,当然,证券投资基金的评价是一项十分复杂的工程,很难在短期内得出相关的结论,而从现阶段的研究来看,对于证券投资基金的研究还存在一些问题,对于基金管理公司以及基金经理的研究还处在一个初级的阶段,还有很多问题需要进行深入的分析与探讨,这就需要在研究中引入更加科学、复杂的理论。相信在我国证券市场的完善与发展下,基金业必然能够得到不断的规范与成熟,这样才能够为证券投资基金行业的研究提供更加全面的理论支持。在未来阶段,不仅需要对现阶段的研究进行深化,还要积极借鉴国外的研究,引入新的研究思想,扩展相关的研究领域,不仅要科学的评价我国的基金投资发展情况,还要科学的总结我国基金投资业的特征,以此为基础来形成一套科学的绩效评估模式。考虑到金融市场的复杂性较高,各个金融实体之间的联系又十分的紧密,在进行分析时,必须要考虑到金融系统的相关思想。 3结语 总而言之,金融市场是一个十分复杂的系统,这一系统既是一个有机整体,也可以分为不同的板块,其内容涵盖到了股票市场、外汇市场、债券市场、基金市场、货币市场、期货市场等,这几个市场之间是可以相互影响的,与实体经济之间也有着十分密切的关系。在全球经济的发展之下,金融市场的复杂程度越来越高,系统的规模也得到了不断的扩大,在现代社会,金融市场也遇到了一系列的问题,这既给我国经济的发展提供了一些机遇,也带来了较大的挑战。为了应对这一挑战,必须要应用科学、全面的理论进行分析。 作者:赵雅男 单位:山东农业工程学院 金融工程论文:应用型金融工程论文 1当前应用型本科院校金融工程专业实践教学的现状分析 传统的实践教学内容虽然形式多样,但每个实践环节的内容单调,相互无连贯性,且实际应用方面的内容严重缺乏。比如目前在我国金融工程专业教材大部分都出自工科类院校,内容过分偏重于纯数学推理,过于抽象,只注重原则和战略,对战术和方法不够重视,缺乏可操作性。综上可以看出,现有的应用型本科院校的金融工程专业实践教学体系已适应不了社会对金融类人才的需求。因此,我们必须改革和创新当前的教育方法与手段,结合金融工程专业的特点,加强应用型人才的培养,不断建设和更新实践教学体系。 2实验教学体系构建的基本思路 构建金融工程专业实践教学体系的基础是夯实学生的基本实践能力,加强对学生的基本动手操作能力的训练;其次,在打好基本实践能力的基础上,进一步提高学生的专业实践能力,特别是针对自身专业特点所设置的实践课程,这些知识与技能应当突出应用型的培养特色;最后,为符合社会对复合型人才的需求,实践教学体系应强调交叉学科的思维培养,加强多学科,跨专业的综合性实践课程的训练。 2.1基本实践能力 金融工程专业学生应能够系统地掌握本专业领域必需的基础理论知识,受到比较严格的科学思维训练。掌握现代金融分析方法。掌握金融工程的基本理论与分析方法,熟悉其在经济学和金融学中的应用;了解相关的金融方针政策、了解金融工程理论与方法的发展动态及其前景。通过金融工程基本技能模块的训练,整合学科知识,综合运用各种实验方法,培养综合实验能力和科学思维能力。主要培养金融工程专业所需的基本操作能力和金融行业岗位入门的实践能力。要求熟练掌握金融工程的基本理论框架,熟悉公司财务、资本市场和金融机构学等方面的理论知识,具有相应的基本运作技能。在专业优秀理论课程学习后,针对基本技能训练可以集中分阶段安排;主要为学生筹建模拟银行、模拟证券交易中心等实验操作平台,通过基本技能模块可以让学生掌握最基本的操作技术。 2.2专业实践能力 金融工程专业学生应具有较好的金融分析能力,能够基本掌握适当的数学建模技巧;具有较好的统计计算能力;有一定的计算机编程能力,和适当的计算机应用能力,以及广泛的获取信息和处理信息的能力;具有综合运用数学、经济学、统计学、计算机知识分析和解决实际金融问题的能力。由学生自主设计或结合科研立项自主实验,锻炼学生综合分析与创新能力。要求本专业学生在实习中联系实际开展专业调查研究,可以根据实习周期,将一些业务单一,容易上手的岗位提供给学生,并从中发现值得研究的问题作为学年论文、毕业论文的选题。鼓励学生积极参加到为各大金融机构提供咨询服务项目的研发过程中。采取团队合作的方式,由专业教师指导,将学生分成若干研发小组,学生们之间相互协作,共同完成项目,从中掌握实践技能,学会解决实际问题,并使专业技术能力和创新能力得到提升。通过专业实践能力的训练,熟悉专业就业需要具备的金融素质,增强学生对社会专业岗位的认知。培养学生应掌握实验的基本操作方法及技能,进一步提高学生的专业实践能力,特别是针对自身专业特点所设置的实践课程,指导学生正确使用相关专业的实验软件,掌握基本数据处理方法。鼓励学生参加相关专业的技能鉴定、资格认证考试。在教学计划中适当开设与专业证书相对应的部分课程,大力鼓励和指导学生通过学习获得期货从业人员资格证书、金融英语初级证书和证券从业人员资格证书等相关证书。另外,还可以结合专业特点适当多开一些与金融有关的公共课和专家讲座,拓宽学生知识面,以创造培养基本工程素质的氛围。 2.3实践发展能力 金融工程专业学生除了应当应具备良好的政治素养之外,还应具有良好的数学素养,具备基本的经济分析能力,具备基本的金融模型分析能力;能从事经济学、金融学及相关领域的银行、证券、保险等工作;同时,由于当前社会的需要,金融工程专业培养的人才还应具备适当的会计、法律、管理等相关的专业知识;在个人能力方面要具有较强的自学能力和创新意识,同时也要具有科技开发及团队协作精神。为符合社会对复合型人才的需求,实践教学体系应强调交叉学科的思维培养,加强多学科跨专业的综合性实践课程的训练。为此,学校要整合金融类、经济管理类、统计类、数学类及计算机应用技术类相关资源,大力开展具有综合性的实践教学。同时,在这个信息更新速度迅猛的时代,金融类机构在不断创新自身的产品,这就要求我们要紧跟时代的步伐,及时更新与创新实践教学手段,培养出具有创新素质的人才。 3总结 总之,我们要充分认识到金融工程专业实践教学的不足,进一步深入分析其中的原因,不断改进我们的实践教学方法,循序渐进地安排学生实践能力的培养计划。通过整合教学资源,从金融工程基本实践能力、专业实践能力、实践发展能力方面努力探索金融工程实践教学体系。同时,在实践教学体系中,我们要充分发挥金融工程专业学生的自主意识,加强对学生的专业实践的认知引导,通过实践的具体操作,激发学生的学习兴趣;通过对现实问题的不断探究,引导学生通过实践的认知促进对理论的学习,将学习的理论知识与实践的具体情况联系起来,最终提高学生的综合认知水平,增强学生的就业竞争力。 作者:彭维才陈淼超单位:巢湖学院数学系 金融工程论文:研究性金融工程论文 一、研究性教学的内涵 研究性教学的优秀思想是构建以研究为基础的本科教学体系。从教学目标上看,研究性教学应当以培养科学思维、提高学生的各种能力为目的。通过研究性学习,学生要掌握进行科学研究的方法和技能;增强发现问题、分析问题与解决问题的能力,并强化协作观念,提高交流合作能力。从教学过程上看,研究性教学强调有效地引导学生主动探究、培养学生实践能力和创新精神的教学方式。研究性教学强调教师创造有利于创新思维的学习环境,引导学生进行研究性学习,激活学生自主学习和探究的动机,达到培养学生科研与创新能力的目的。要指出的是,研究性教学不是压缩课时,也不是重科研轻教学。研究性教学强调以探索和研究为基础的教学,坚持教学与科研相结合,在教学中体现科研,以科研促进教学,两者实现有机结合。 二、研究性教学的意义 金融工程专业学科采用研究性教学对于学生掌握知识、发展能力,对于促进教师教学工作、提高教学质量都具有重要作用和意义:1.有利于学生掌握专业知识。从学科性质上讲,金融工程专业课程具有几个主要特点:与经济学相关的课程知识含量丰富;理论性与业务性都很强,在理论指导下注重实际体验;研究范围较广、交叉学科多;与国家政策措施联系紧密等。课程的应用性特点决定了研究性教学的必要性。2.有利于提高学生的学习和科研能力。金融学课程的学习主要是围绕解决问题而展开的,要求学生从社会实际生活中发现和提出各类现实问题,并通过主动探究去解决问题。这种学习方式注重让学生在收集资料、分析问题、思考问题、解决问题的基础上,使学生能够对其所学的知识有所启发,进而思考如何运用所学知识,甚至由此发现新的知识,提出自己的观点。通过对真实问题的学习,有助于提高学生发现问题与解决问题的能力,培养学生的创新思维和创造能力。3.有利于培养学生的合作能力。研究性教学主张全体学生的积极参与,学生根据自身的能力基础和个人特点,制订恰当的研究计划,进行具体分工,共同实现研究目标。通过协作学习与研究,学生可以取长补短,学会分享与交流研究成果,并使自己的合作意识与能力得到提高。4.有利于培养学生的科学精神,增强社会责任感。融资、投资是金融学关注的基本问题,而金融问题更多地与中国的金融体制改革以及经济发展有着十分密切的关系。开展研究性教学,不仅有利于学生了解和体验金融学学习和研究的基本方法,而且能够增强学生对社会的了解与关注,培养学生理论联系实际、实事求是的科学精神,在寻求解决问题的过程中逐步形成一切从实际出发的科学态度和社会责任感。5.有利于教师同时提高教学水平和科研能力,实现科研与教学有机结合。研究性教学需要教师研究学科发展和课程体系、研究教学方法和授课艺术、研究授课对象,在此基础上进行教学改革,构建新的教学模式、进行科学的课程建设、教材建设以及教学方案和方法的设计。同时,实施研究性教学教师自己必须有研究,形成自己的观点,才能引导学生去思考问题,这有利于提高教师的科研能力。 三、研究性教学设计与教学实践 金融工程专业研究性教学应当根据专业课程特点,结合各种现实因素,整合出有效的研究性教学模式,设计教学过程和具体教学环节。 (一)划分知识单元,明确教学主题 根据专业课程的性质、特点和内容结构,划分知识单元,并根据教学进度,明确各阶段的研究性教学主题。教学主题的选择应当符合科学合理的原则,具体体现在:(1)在满足教学要求、与教材理论保持联系的基础上,选题应当贴近学生的生活实际。金融学中涉及一些枯燥的理论知识,学生的主动性和创造性容易受到压抑。生活化的教学主题容易调动学生的积极性,激发学生的学习热情。比如讲投资组合理论时,可确定研究主题为投资收益与风险的讨论;讨论金融市场时,可以将教学主题明确为金融业务的仿真交易实验。(2)选题要注重教学与科研相结合,富于探究空间,同时还要与学生的学习基础和学习能力相一致。(3)选题应提高学生的社会责任感。比如,在讲述金融市场监管时可以引导学生认识现实中存在的问题并展开讨论;在学习货币政策时,可以与现实中的通货膨胀等问题紧密结合起来。(4)在把握选题原则的前提下可以由学生自主设计研究目标与课题,增强学生主动学习的意识,使学生有发现和体验、创造的自由空间。 (二)教学形式与学习方式的选择 研究性教学有专题讨论、案例教学、实践教学等不同的教学形式,在实践中应当结合教学内容分析各种形式的优缺点与适用性,选择合理的教学形式。对于一些在知识框架中相对独立的重点内容,比如金融市场结构、投资组合分析等内容可以采取专题讨论的形式,鼓励学生进行合作性探讨,培养他们的科研素养和集体合作精神,提高学生的口头表达能力与应变能力。对于一些现实性较强,社会关注度较高的主题,比如金融市场的作用、运作机制、融资方法、金融发展程度的差异化、货币政策以及金融监管等问题,可采用案例分析的形式。案例分析的教学形式一方面可以加强学生搜集与整理信息的能力,另一方面能够培养学生应用知识分析解决问题的能力,而且有利于学生建立科学思维,增加社会忧患意识,形成正确的价值观。对于一些操作性与实验性强的主题可以采用实践教学的形式。比如仿真交易实验可以让学生利用模拟交易系统了解股票、外汇等市场的运作,或结合虚拟资金交易竞赛的方式帮助学生深入理解与掌握交易实务中所涉及的基本概念与常用词汇,把握交易的基本特点与交易常识,使学生对市场有初步的认识。研究性教学的学习方式可以采用学习小组的形式,比如固定合作学习小组或非正式合作学习小组。固定合作学习小组是教师在开始专业学习之前根据学生的特点决定学生的分组,保证每组由不同学习水平的成员组成;非正式合作学习小组是在教学过程中随机组合,给学生创造一个研究性学习的机会。两种合作型学习方式各有适用性,教师要根据教学主题所确定的教学形式,在分析两种学习小组安排方式优缺点与适用性的基础上,选择既能满足学生需求,又能实现教学目标并能充分评价学生学习过程与成果的安排方式。 (三)教学环节与教学实践 1.布置任务,明确要求,适当引导。教师应当对研究主题的背景知识作必要介绍,并要求学生必须认真阅读一定数量的相关文献、有关评论文章或搜集相关资料,不能简单地拼凑他人材料,不要轻易否定别人的研究成果,也不要持偏激观点,而应当调查或深入研究,通过补充、深化形成自己的观点或看法。教师在这一阶段适当引导和帮助他们广泛查阅和收集资料,培养学生信息搜集处理以及文献研究的能力。 2.展开教学活动。教学形式和学习方式有多种,无论采取哪一种,教师角色的定位与转换都非常重要。研究性教学强调学生的主体地位,学生是知识的探索者,而教师是学习活动的引导者和组织者。无论是实践教学还是专题讨论、案例教学都要求学生积极参与,勤于动手,相对而言,对于专题讨论或案例教学的教学方式,教师更应当从保证教学质量、控制讨论主题、正确引导学生、鼓励学生的创造性思维的角度重点把握好以下方面的问题:(1)要善于组织学生开展合作学习,强调学生的高度参与。学生是研究性教学的主体,教师要多为学生创造学习机会,倡导学生主动参与,培养学生团结合作的精神。教师要营造良好的课堂讨论气氛,和学生形成一种良性的互动关系,积极引导学生进行讨论,结合分组讨论、角色模拟等形式调动学生参与和探究的积极性。(2)应给学生自由发挥的空间,允许学生发表不同的意见和看法,不要轻易就某一问题下结论。开放式的讨论可以培养学生善于思考、大胆质疑的思维品质,激活学生自主学习和探究的动机,提高学生的创造性思维和开放性思维。比如,在讲述中国货币政策的实践时,在讨论中,学生有时会有一些片面的认识,提出“中国的紧缩货币政策对于抑制通货膨胀达不到预期效果”、“中国货币政策的目标不明确”、“货币政策没有起到很好的效果”等观点。对于学生的这些观点,教师不应一味地否定,而是应当对学生的资料搜集和学习过程予以肯定,同时引导要求学生联系货币政策的作用与目标来理解中国货币政策的实施与调整过程。在课堂上,教师应当肯定学生好的思路和独到的见解,注重学生个性的发展和潜能的发挥,而对于学生一些不成熟的观点,应当考虑学生思维能力的发展规律与差异,给予鼓励和正确引导。(3)应当充分发挥好主导和主控作用。首先,教师应当从创设问题情境出发,通过各种巧妙的提问激发学生的兴趣和探究激情。所提问题要围绕教学内容,做到少而精。问题过于宽泛则讨论散乱,不利于教师对课堂教学的控制,也不利于学生对教学重点和难点知识的掌握。考虑到不同学生理解和接受能力不同,提问还要有层次性,由易到难,逐渐深入。例如,在讨论中国人民币是应该升值还是贬值的问题上,教师在讨论的不同阶段可以通过设置一系列的提问来引导学生:人民币升值或贬值对于我们的生活有什么影响?对企业的经营有什么影响?升值与贬值对总需求的影响究竟是扩张性的还是紧缩性的?与物价水平具有怎样的关系?对中国经济结构的调整和经济增长有什么样的影响?对中国的国际收支有何影响?这样逐渐深入的提问有助于学生接受和理解汇率变动的经济影响。其次,教师应当引导学生积极参与讨论,鼓励学生对前人观点有所质疑或补充,也可以引导学生从新的视角看待问题,从而提高学生在实践中发现问题、分析问题、思考问题和解决问题的能力。第三,引导学生围绕中心问题进行讨论,力保讨论沿预期的方向进行。鼓励学生要善于表达自己的观点和意见,同时耐心地听取他人的意见。教师要及时对学生的讨论进行点评,解答学生提出的疑点问题,并对讨论中暴露出的问题及时修正。对于学生争论较大的问题,即使是一些社会敏感问题,教师也应认真分析,不能避重就轻,更不能不回答。第四,教师要把学生对具体问题的讨论引导到对一般性问题的讨论,并归纳出一般性的理论观点或结论,以提高学生分析问题和解决问题的能力。 3.学结。教学过程的最后环节,教师应当总结学习要点,阐明学习过程中所运用的理论知识,总结学习重点、难点和疑点。为了获得更好的教学效果,教师还应要求学生完成一份书面的分析报告或论文,通过重新审视讨论过程和解决方案,学生对于学习内容能够加深理解。教师也应当总结教学过程的成功与不足之处,以便于在以后的教学中进一步改进和完善。 4.建立研究性教学的评价体系。研究性教学重在学生学习的过程,重视知识技能的应用和思维水平的提高,着眼于学生能力的发展和综合素质的提高。与传统的普通教学不同,研究性教学的成果可能并不是可量化的评价结果,如何从教学效果评价和学生学习评价两方面构建研究性教学的评价体系,需要进一步的探索和设计。 四、小结 研究性教学的优秀思想是构建以研究为基础的本科教学体系。在金融工程专业课程的教学中,教师应当根据课程特点,结合各种现实因素,整合出有效的研究性教学模式,设计科学合理的教学过程和具体教学环节。同时,研究性教学模式的构建,也需要高校在教学管理、评价机制、教师培训、制度建设与激励机制等方面建设与完善研究性教学的支撑环境,保障研究性教学的顺利推行和实施。 作者:郑玉华李晓庆储小俊单位:南京信息工程大学经济管理学院 金融工程论文:县域金融工程论文 一、具体做法:“五个致力” 通山县在推进县域金融工程创新的具体实践中,采取了一系列行之有效的措施。 (一)致力市场开拓驱动金融创新。 一是开拓权益融资领域。与武汉股权托管交易中心合作,开展股权登记托管和挂牌交易;推动企业与保荐机构签约,达成新三板市场上市意向。二是尝试电商融资服务。按照“政府推动、企业催动、市场促动”的思路,建设电商集聚区,培育电子商务龙头企业。与武汉农畜产品交易所合作,建立通山农畜产品电子(网络)交易市场,为县内农畜企业和合作社提供网上销售渠道。三是开展碳汇融资试点。立足碳汇资源丰富的县情实际,与湖北碳排放权交易中心合作,在全省率先开展碳交易试点,为县域经济社会发展融资。 (二)致力主体培育支撑金融创新。 通过武汉股权托管交易中心的推荐会员机构,帮助县内规模以上实体企业建立董事会制度和现代财务管理制度。引导各类资本成立贷款中介组织,支持企业开拓资本市场。成立行业联合担保公司,担保融资总额达15.5亿元。借力资产评估中介机构,对企业资产进行评估和核权划股,以股权替代房产、机器设备、土地等有形资产,作质押融资。 (三)致力要素保障服务金融创新。 一是健全金融体系。通过出台财政资金和税收补助、开辟金融管理“绿色通道”等优惠政策,推进各类金融机构和融资中介机构在通山设立分支机构,金融机构总数达到45家。二是畅通市场信息。建立县域金融工程网、企业信息库,及时县域金融信息和企业资本、产业资源运行现状,服务企业融资,促成有需求的企业、项目与武汉资本市场交易平台进行对接合作。三是优化信用环境。规范县域信用秩序,推进“企业信用工程”、“农村信用工程”和“社区信用工程”建设,建立了覆盖所有农户和县域企业的征信体系,优化了全县金融生态环境。(五)致力多方合作共推金融创新。县委、县政府成立县域金融工程推进领导小组,出台金融机构支持县域经济发展奖励办法,组织政银企对接活动,大力推进县校合作,高校专家团队先后30多次深入通山城乡和项目企业建设一线,开展调研、座谈、培训等系列活动,为县域金融创新提供了强有力的智力支持。 二、主要经验:“四个坚持” 金融在县域经济发展当中处于什么样的地位,如何谋划县域金融的发展,通山县域金融工程积累了四个方面的经验,可以总结为“四个坚持”。 (一)坚持金融领先发展战略。 经济发展,金融先行。通过杠杆效应,金融能够盘活县域资源;通过企业整合,金融可以帮助县域壮大优势产业;通过创新,金融能够实现与实体经济的深度融合。通山县把发展金融业作为推动经济社会发展的优秀要素来抓,整合县域金融资源和产业资源,集中财政资金,为企业进行增信,增强企业融资能力,发挥金融杠杆作用,扩大社会融资规模,金融对实体经济支持、支撑作用显著增强,县域经济发展明显加快。 (二)坚持引资与引智相结合。 在实施县域金融工程中,通山县充分借助高校的智力资源,为金融创新发展进行顶层设计,让象牙塔里的研究成果接上地气。2012年初,武汉大学经管学院和通山县政府签订了县域金融工程试点工作战略合作框架协议,武汉大学帮助通山县制定了《通山县域金融工程研究、设计与实施方案》,运用工程的系统性和结构化的思想,利用金融手段,促进产业与金融相互融合,实现共同发展。 (三)坚持调动金融机构积极性。 通山县整合政府、金融、企业三方相关资源,找准结合点,发挥财政性资金“四两拨千斤”的作用,调动金融机构的主动性和积极性,着力开展金融产品研究与创新,量身定制了一批金融创新产品,如助农贷、助保贷、助商贷、助贫贷、股权质押贷等产品,有力推动了银行信贷规模连年实现历史性突破。(四)坚持培育市场主体。企业是融资的主体。通山县注重培育市场主体,推动一批企业进行股份制改造,提升企业品质,扩大有效需求。同时,引导企业转变融资观念,不同发展阶段的企业尝试在银行贷款、民间借贷之外,通过多层次资本市场找到匹配的融资渠道。目前,通山县在武汉股权托管交易中心挂牌14家企业,融资2.1亿元,形成了“通山板块”,对其他企业具有典型带动作用。 三、借鉴推广:“三个结合” 通山县域金融工程试点对通山县经济发展起到了巨大的推动作用,学习借鉴通山经验应抓好“三个结合”。 (一)抓好经验借鉴与二次创造的结合。 推广通山经验,一方面要将其中带有规律性的东西、精神内核提取出来,吸收进去,指导当地实践。另一方面在吸收借鉴这些精髓的同时,还要结合当地的经济发展特点和产业发展需求,不断注入新的养分和血液,进行二次创造,在做好当地县域金融工程总体方案、路线图设计的同时,要根据县域产业特色进行有益的创新实践和改革,探索符合本地实际的县域金融发展模式,让通山经验在本地发展壮大、开花结果。 (二)抓好间接融资与直接融资的结合。 破解县域经济融资难题,除了发挥传统银行体系的支持作用外,还要努力打造多层次、多业态的资本市场体系,抓好间接融资与直接融资的结合。一是发挥信贷融资的主渠道作用,提高县域贷存比。要适应湖北省当前县域经济发展的需求,通过引导鼓励全国性银行机构开拓县域市场,充分挖掘地方法人机构的信贷投放潜力等多种方式,加大信贷投放力度,提高县域贷存比,让资金更多地留在县域用于当地。二是进一步拓展放大资本市场功能。县域企业进入区域性资本市场为企业的发展提供了良好的平台,挂牌企业可以通过股权质押的方式向银行进行融资,可以通过发行债券的方式向金融市场融资,可以通过股权转让和增资扩股的方式吸引战略投资者。这些资金的引入将为县域企业发展注入活力。当前,重点是要积极创造条件,鼓励企业到“新三板”和武汉股权托管交易中心挂牌。 (三)抓好主体培育和市场建设的结合。 主体培育和市场建设是县域金融工程建设的优秀要素。在主体培育上,一方面要积极培育有竞争性的县域金融服务体系,引入不同质类、不同层次、多样化的金融机构,包括政策性金融、合作性金融和商业性金融等。另一方面要大力培育诚实守信、规范运作的企业主体,建立规范的决策机制和内控机制,健全财务、成本、质量管理等制度,提升经营管理能力和科学决策水平,不断提高融资能力。在市场建设上,重点是要全面系统地加强银行间市场、资本市场和保险市场等三个市场的建设,有效发挥三个市场的作用,良性互动,互相促进,为县域经济发展提供多样化的金融服务。 作者:湖北省人民政府金融办公室调研组单位:湖北省人民政府金融办公室 金融工程论文:超深基坑工程国际金融论文 1基坑支护设计方案 1.1基坑的特点和难点通过前面工程概况、周边环境和地质条件的分析,本基坑工程存在以下特点和设计难点[2-7]:(1)基坑开挖深且大:主塔基坑开挖深度达33.8m,裙楼基坑深度达30.8m,基坑长约170m,宽约120m,周长约550m,33.8m的开挖深度属于超深基坑。(2)基坑开挖面积及土方量均较大:开挖面积大约18000m2,开挖土方约55万m3,基坑处于闹市区,且工期紧,设计时要考虑施工和出入方便。(3)含有软土层和透水层:场地内有软土层:人工填土,粉质黏土层,中粗砂、粉细砂和粗砾砂强透水层。(4)周边环境复杂:基坑四周有多栋在用的高档商场、住宅及办公楼,基坑开挖要考虑对建筑物的影响,建筑物边线距离基坑边大部分在20m左右,且要考虑基坑施工期间不能对居民区和商铺营业产生影响。(5)附近有市政管线和地铁1号线:最近的电缆管线距离基坑边只有3.8m,北侧还有正在运营的地铁1号线,地铁口及风亭紧邻基坑边,最近处仅3.0m,东侧有拟建的高铁线,距基坑边24.3m。(6)周边环境对基坑变形要求严格:本基坑工程的安全等级为一级,按新规范基坑水平位移控制在60mm( 0.25%H,H为基坑深度)即可以,但由于临近有地铁,地铁运营要求地铁相关构筑物位移不超过20mm,轨道竖向变形不大于4mm,对基坑开挖深度达33.8m,且存在透水层的情况下,这个位移控制对支 护设计提出了很高的要求,支护难度相当大。(7)超深超大桩基施工:基础采用人工挖孔桩,主塔的桩径达到8.0m(开孔9.5m),其他基础桩直径为5.7m(开孔6.8m),桩径超大,国内外罕见,巨型桩的开挖成孔难度大,深度最大为30m,因此,基坑支护设计时要充分考虑基础施工,不仅支护体系和支撑立柱要避开基础桩大直径挖孔桩,且要考虑土方开挖及出土的需要。 1.2基坑支护方案选型分析及选取思路基坑设计方案选取需要考虑的因素有:基坑平面形状及尺寸,基坑安全等级及开挖深度,岩土体的性状及地下水条件情况,基坑周边对变形的要求,主体地下结构和基础形式,施工方案的可行性,施工工期和经济指标等。(1)锚索与内支撑的比较由于本基坑开挖深度较大,且周边具有市政管线、地铁和建(构)筑物等,锚索的长度会在基坑受到限制,与锚索方案相比,内支撑方式较好。(2)地下连续墙与排桩比较分析根据等效刚度原理排桩换算的连续墙厚度见表3,根据深圳地区排桩和连续墙施工技术、材料价格情况,一般地下连续墙的造价约为排桩造价的1.5~2.0倍。排桩在深圳地区基坑中应用较多,主要有旋挖桩和钻孔咬合桩,相比其他桩型,排桩的施工工艺成熟,施工设备多,综上所述选择排桩+内支撑支护结构。(3)桩型和支撑型式选择一般基坑支护现在常用挖孔桩、泥浆护壁钻孔桩、旋挖桩与咬合桩等,本基坑开挖达33m,加上支护桩的嵌固深度,支护桩长在40m左右,且存在砂层,因此不宜采用人工挖孔桩;另外在市区施工,泥浆护壁钻孔桩灌注桩对环境有一定影响;相比来说,旋挖桩较适合本项目,其成桩速度快;咬合桩入岩困难,不宜采用,经过综合比选,最后采用旋挖桩支护。基坑支撑体可选择纵横网格状支撑或环形支撑,由于该工程塔楼中心为“钢骨–劲性混凝土”优秀筒,主塔楼外框采用8根巨型钢骨混凝土柱、7道巨型斜撑和7道环带桁架构成,见施工照片图4,因此考虑其施工限制,支撑采用采用钢筋混凝土双环支撑结构,其中南侧采用单环支撑,北侧单环直径较大,采用了环中套环的内支撑,圆环与支护桩之间采用4道钢筋混凝土撑。综合考虑各种因素,最终基坑支护方案为:钻(冲)孔混凝土灌注桩+内支撑(圆环)+四周封闭式止水帷幕的支护方案。 1.3基坑具体支护设计方案选择基坑支护方案要综合考虑地质条件、地下水、上部结构、场地平面布置、基坑周围环境及经济性等因素。基坑最终支护方案采用:钻(冲)孔混凝土灌注桩+4道内支撑+高压旋喷桩和袖阀管注浆结合的方案,基坑平面图见图5。支护桩采用混凝土钻(冲)孔灌注桩,桩径有1600mm和1400mm两种,北侧(靠近地铁)支护桩采用1600@1800,其他支护区域1400@1600(见图6~8)。混凝土强度等级为C30,设置4道钢筋混凝土内支撑,并设置了两道大圆环钢筋混凝土支撑,其中支撑与地下室底板错开,主体结构优秀筒布置在圆环撑内,这样优秀筒施工不受支护的影响,其中主塔位置的大圆环支撑采用双圆环形式,外环内径为92.5m,内圆环内径62.5m,裙楼区域采用单圆环布置,圆环内径为60.0m,具体内支撑构件尺寸和截面见表4。立柱采用钢管混凝土,立柱设置均避开了基础及主体结构的柱,钢管立柱有900mm、800mm和700mm3种规格,壁厚20mm,C30混凝土填充钢管,钻(冲)孔混凝土灌注桩为立柱基础。 1.4基坑止水设计方案前面分析可知,场地内含透水层(中粗砂、粉细砂及粗砾砂层),且最支护结构的变形控制要求比较严格[12],因此,采用什么方案止水对该基坑非常重要,是确保基坑周边地铁和建筑物安全的关键环节,结合支护方案和地质条件,最后采用三重止水措施:高压旋(摆)喷桩+袖阀管注浆+挂网喷射混凝土,具体止水设计方案见图9。止水帷幕施工完成后进行了围井抽水试验,结果表明:双重止水效果良好,止水帷幕扩散体的渗透系数达到10-6cm/s。 1.5基坑监测方案设计由于基坑周边环境复杂,基坑设计中对基坑监测布置了比较全面的基坑支护监测体系,主要监测内容有:支护桩深部水平位移(测斜管)、支护桩顶水平位移和沉降观测、混凝土圆环及支撑布应力应变、地下水位、地面沉降、孔隙水压力、基坑内外土压力及支护桩内力,测点平面布置见图10。 2基坑土方施工方案 本基坑开挖量达到55万m3,出土方案和施工方法是工程能否按期完成和控制基坑施工对周围建筑物影响的重要环节之一,基坑设计时为了出土方便和塔楼基础施工的限制,分别在北侧和南侧采用了环撑,北侧塔楼的内圆环内径为62.5m,南侧裙楼区域圆环内径为60.0m内径。为了加快出土速度,在南侧环形支撑内布置了出土栈桥,栈桥宽7m,栈桥内侧有1m宽的应急人行道,车道表面设置了20mm厚的防滑凹槽,两侧有1.2m的防护栏。栈桥采用钢管立柱及槽钢连梁连接,且与基坑内支撑和环撑是分开的,坡道顶部浇筑350mm厚的钢筋混凝土板,现场施工后的现场情况见图11。基坑土方主要通过栈桥运输出去。 3基坑监测结果分析 图12是4个测斜管实测的支护桩水平位移(QS1和QS2布置在北侧,QS3和QS5布置在东侧),支护桩的最大水平位移在20位置附近,QS1的最大值为25.13mm,QS2的最大值为24.23mm,QS3的最大值为20.34mm,QS5的最大值为18.49mm。图13是利用理正深基坑软件计算的QS1测斜管对应的支护断面,计算出的最大位移为31.40mm,实测值小于计算值,基坑监测结果没有达到设计提出的预警值,基坑仍处于安全状态。目前该项目的地下室部分已施工完,现场情况见图14。 4结论 随着城市地下空间的开发,越来越多的超大超深基坑涌现出来,本文详细介绍深圳平安金融中心超深基坑的设计和施工方案,并将设计计算结果和现场实测结果进行了比较,实测结果表明,基坑采用钻(冲)孔混凝土灌注桩+4道内支撑+高压旋喷桩和袖阀管注浆结合的方案是安全可行的。同时也可以得出如下可供同类工程参考的建议:(1)对于超深基坑,一种支护方案已很难满足复杂基坑的设计,应结合地质条件、周边环境和性价比等选用多种支护型式组合的设计方法。(2)当基坑处于城市交通繁忙地段,基坑周边有市政道路或建筑物时,基坑施工期间对变形控制要求比较高的,最好采用支撑刚度比较大的支护方案,同时开挖顺序对基坑变形也影响较大。(3)含有透水层地质时,基坑止水方案尤为关键,本实例中采用了多重止水方案:高压旋(摆)喷桩+袖阀管注浆+挂网喷射混凝土,现场抽水试验和基坑内渗水量表明:该止水方案的止水效果良好。(4)超深基坑出土方案直接影响工期,本基坑充分利用2个圆环的空间,设置了栈桥通道,土方开挖与内支撑布置空间配合,分段分片流水线出土。(5)在超深基坑中,全方面全过程的基坑监测至关重要,也是确保基坑和周边建筑物安全的重要手段之一。 作者:胡海英张玉成刘惠康饶彩琴骆以道刘小斌单位:华南农业大学水利与土木工程学院广东省水利水电科学研究院广东省岩土工程技术研究中心 广东省突发公共事件应急技术研究中心华南理工大学土木工程系 深圳市建设工程质量监督总站深圳市基础工程有限公司 金融工程论文:基于现状研究的金融工程论文 一、公司并购后金融工程的运用现状 据Wind资讯统计,2013年7月以来158家公司并购涉资1229亿,京东方85亿。从行业看,7月以来披露的并购案例主要分布在能源及矿产、电子设备、生物医药、信息技术等。披露收购金额的并购案例中,交易价格达到10亿元以上的共有36例。涉及金额最大的为京东方收购显示技术48.92%股权,交易总价值达到85.33亿元。但公司并购后失败率的较高,32家并购后因为彼此金融产品服务理念不同而土崩瓦解,27家因为金融工程对市场信息的采集度不够,与需求严重脱节,金融产品无人问津,公司竞争力急剧下降,甚至连原先并购前公司拥有的顾客群也纷纷退出了购买公司金融产品的行列,导致公司股票暴跌而被迫终止并购重组的继续。因此可以说,当前中国公司并购运用金融工程依旧还存在着诸多有待解决的问题。 二、公司并购后金融工程运用存在的问题 公司并购有利于凝聚不同公司之间资本,有利于增强冲击市场的合力,有利于再次激活企业原先的市场竞争力,对公司的进一步发展壮大具有重要意义,但目前而言,公司并购后金融工程的运用缺失问题频现。比如并购后原有金融产品服务受限,造成顾客们对自己持有的债券、股权等的不放心,影响了并购后公司原先顾客群的忠诚度,给并购后公司的发展埋下了隐患;金融产品的经营理念选择不合理,造成金融产品的一些服务和功能将会造成变化,违背了顾客先前认可的经营理念,导致在源头需求预测与并购后的公司顾客实际需求相脱节,满足不了潜在目标顾客对公司经营理念的需求;公司并购后在金融市场中信誉不佳,造成顾客们对公司金融产品的信任急剧下降;跨业并购公司金融市场定位不到位,即对不同行业市场金融产品行情信息、行业动态、行业政策法规的分析过于片面化,造成定位不足,最终难免以失败告终。 三、优化金融工程在公司并购中的运用的对策 公司并购后要想在如此变化迅猛的金融市场变化中建设好金融工程,打造好公司推出的金融产品,就务必需要针对性地制定出科学合理的解决对策,才能促进公司并购后摆脱日后公司经营遇到的所有瓶颈,不断提高公司金融产品在金融市场中的竞争力。下面将从四个方面进行对策的阐述。 1.加强对并购对象的分析与掌握。 公司并购往往会出现金融服务脱节的窘境,因此加强对并购对象的分析与掌握很有必要。对公司并购后自身金融人才以及市场金融人才进行公关金融人才的精选,加大公司并购后公关金融人才的规模,为并购对象分析部门的建立提供金融人才基础,完善信息统计、分析的能力,加强并购对象分析敏感力,从而科学地对并购对象信息进行分析,及时找到公司并购后对政并购对象的认知错误;积极学习和借鉴市场中一些优秀公司的并购对象分析技巧,适当地予以拓展和衍生,从而为公司并购后成立专门的并购对象分析部门提供更多的理论引导和现实依据;加大与并购对象在并购前的接洽力度,积极派遣公司并购后专员或者公司管理层人员,多途径地与并购对象进行接洽,充分实在地理解并购对象的需求、宗旨以及今后经营的方向。 2.优化金融产品营销策略。 营销策略是金融产品的品牌形象是营销到消费者认知的重要手段,能够在信誉基础上不断提高推出的金融产品品牌形象。因此优化金融产品营销策略势在必行。比如坚持一个基础。一个基础就是指公司并购后对市场金融产品行情信息的客观把握以及对金融产品市场的分析,尤其是要做好市场需求分析和自身金融产品分析,加大对自身金融产品的定位和品牌想象的塑造方向,引导公司并购后研究出更好更高质量更具优势的金融产品,不断提高品牌声誉细化金融产品创新策略和品类战略,金融产品创新策略是指在准确把握自身金融产品的需求的基础上,对其需求的满足进行金融产品开发,从而从创新的角度来创造性的满足金融市场的需求,形成良好的口碑,加快金融产品形象的建立与金融品牌的传播。 3.完善金融产品价值评估机构。 公司并购后对金融产品的价值估计经常出现高估情况,不仅损害了顾客利益,也降低了并购后公司的信用度。因此公司并购后应完善金融产品价值评估机构。金融公司并购后加大对现实产品自身的材料、成本、运费、做工等因素的了解和掌握,全方位地进行科学正规的价值评估,立足这些因素动态地尽可能精确金融产品的定价,包括利息、税收、管理费、保险费、股票佣金等,在精确定价之后还需要根据这些金融产品保留合适限度的盈利空间即使做到了这些,还要及时对同类金融产品金融产品的需求量与价格详情,并合适降低一些顾客所要花费的费用,比如保险费、管理费、税收等,以确保金融产品在金融市场中具有一定的价格优势,从而高效地与金融市场金融产品价格接轨。 四、结语 本文分析了公司并购后运用金融工程存在的问题,并针对性地对进行了方案设计。即加强对并购对象的分析与掌握,以实现金融业务的无缝对接;优化金融产品的营销策略,以增强金融产品的市场影响力;加强金融管理模式的建设,以提升并购后公司的市场声誉;完善金融产品价值评估机构,以准确定位金融产品的真实价值。通过这些方案的设计,将能够为并购后的公司指明今后金融工程的建设目标和方向,有助于提高公司并购后金融产品在金融市场中的竞争能力,为目标客户和公司自身带来更多利润回报,从而促进并购后的公司不断发展壮大。 作者:吴超单位:安徽省铜陵学院 金融工程论文:基于供应链条风险的金融工程论文 一、金融工程的含义 狭义的金融工程是由美国知名财务专家约翰.芬尼迪在上个世纪八十年代末期首先提出来的。他觉得金融工程主要包含了创新金融工具以及金融手段的设计、开发,并对金融类问题进行创造性解决等内容。广义的金融工程主要是借鉴了工程管理之定义,综合应用各类工程技术方法来设计与开发出新型金融产品,并且用创新性方法来解决金融中出现的问题,主要涵盖了产品定价、交易、风险管理等策略。金融工程最为重要的特点就是创新性,为金融创新提供技术上的支持,其主要目的是切实解决投融资、风险管理等金融方面的问题。 二、产品供应链条风险的产生原理 产品供应链条风险主要是指企业在其生产过程之中,因为各类事先所难以预知的供应链条系统内、外环境所具有的不确定性,导致企业的实际收益和预期收益之间出现了偏差,这就产生了受损的风险与可能。比如,企业在战略合作伙伴选择上往往会具备不确定性。一旦合作伙伴不够理想,就会在供应链条运行过程中产生比较大的风险风险。又如,委托间所产生的合同是不是妥当也是具备了不确定性。合作双方通过彼此之间的协商,其结果也会产生确定性,而供应商交货情况、市场需求情况、企业所面对的自然及社会环境等也会存在不确定性。 三、在金融工程中规避产品供应链条风险的措施 (一)实施套期保值以规避风险。 产品生产商、批发商以及经营商会运用期货市场与现货市场实施与交易方向相反的训练,从而获得市场盈利,这样一来就十分有利于延缓价格产生剧烈波动而造成的供求冲击。在产品供应链条的起始环节就可在期货市场中实施套期保值,将产品原材料加工中有可能出现的波动风险加以规避。与此同时,要积极地设计上游企业与下游企业之间的远期合约,从而运用远期交易实施买空与卖空,让产品供应链条中的上游企业能够承诺在今后一段时间购置相应数量产品的基础上还可向供应商购置选择权。立足于选择权,企业可通过产品供应链条来调整今后各种定单之数量,这样一来就能够让价格波动风险运用供应链条企业的一种共同承担加以规避,并且最后实现企业生产过程的高稳定性以及高效率性。 (二)构建组合合约以规避风险。 期权交易是指在支付了必要的权利金之后,拥有在今后的一段时间之中,依据事前规定的价格来购置或者卖出相应数量的期货合约之权利,但是却并不负有一定要购进或者卖出等义务。一旦超过了规定期限,期权合约就会自动地丧失效率,受到损失的唯有已经支付了的权利金。所以说,期权交易能够让投资人面对着非常剧烈的价格波动之时有了更加好的选择。不管是期货价格的上涨还是下跌,只需波动到了必要的幅度之后,即可规避风险,真正地实现盈利。比如,交易者可以预测今后价格的上涨,在买人期货合约的基础上,还应当买进有关期权所具有的看跌期权。一旦期货合约的价格向不利于自己的方向发展而呈现出下跌状况之时,就应当使用看跌期权,也就是要用比较低的价格买进期货合约以求获利,这样一来就能降低持有期货多头所造成的损失。假如期货价格真的在上涨,向着对投资人有利的方向发展,即可通过在期货市场中高价地卖出期货合约以实施对冲平仓,并且放弃所谓的看跌期权。对投资人来说,损失的只是相当有限的权利金,但是却能够将风险降低至最低的程度上。只要企业付了必要的定金,即可拥有在今后的一段时间中通过协商确定的价格购人或者卖出相应数量的产品之权利。与此同时,还应当买进和预期价格波动恰恰相反的期权,这样一来就能够让企业的产品供应链条风险最小,从而真正地实现盈利。因为我国金融市场开发时间比较晚,发展也就相当有限,金融价格仍然不是完全意义上的市场均衡价格,如此一来,就导致金融工程所产生的衍生工具难以规避各类风险,尤其是其发现价格之功能难以得到充分发挥。当前,我国企业的改革进程相对滞后,十分缺乏需要加以规避风险的经营性主体,而金融工程之引人与应用也就缺少了相当广泛的市场化需求。以上这些均限制了金融工程在产品供应链条风险管理当中的运用。所以,企业一定要提升自身的实力,提升产品的生产率,开展科学管理以及决策,形成更加高效化的运行机制。如此一来,才能更加从容地面对各类风险,在愈来愈激烈的市场竞争当中得到发展。 四、结束语 总的来说,因为我国的资本市场在发展上尚不成熟,其价格难以做到完全地均衡,如此一来,就会导致金融工程衍生工具的风险规避功能无法做到很好地发挥,尤其是一部分金融衍生工具在应用上会受到体制、法律法规等的约束。同时,我国的基础金融工具具有开发上的不足,不仅金融衍生工具的种类十分欠缺,而且衍生品的市场和法律法规的发展尚未成熟,从而限制了金融工程在产品供应链条风险中的运用,尤其是金融工程还无法解决风险管理的问题。为此,企业一定要实施科学决策,合理规避产品供应链条风险,从而在金融工程应用中发挥出更大的作用。 作者:赵海蕾单位:江南大学商学院金融系 金融工程论文:基于课程教学的金融工程论文 1传统教学方法 国内依然沿袭着传统教学模式,最常见的是讲解传播模式,教师约花5分钟温习上堂课主要内容,再讲解新知识,最后归纳小结并布置作业练习,整个过程都是板书加讲授,教师头脑里装的只有教案,课堂缺乏活力,同时由于金融工程学所涉及的知识是相对抽象、枯燥的,这种方式下培养的学生掌握的仅是表面书本上的知识,知识点是模糊的,不利于学生的理解。讲解传播模式最大的缺陷是不从学生的角度考虑上课中出现的问题,因此逐步出现较为先进的模式:引导模式,其具体流程是由教师课堂上提出问题,学生探究猜测,再由老师逐一推理并最终得出结论。这种模式克服了学生不参与的缺陷,却终究是以老师传授为主,成效一般。本文根据几年教学经验并对学生问卷调查分析,对基础知识教学模式进行了改进,同时针对本课程应用性较强的特点,引入案例教学与实验操作环节,以增强学生应用与动手能力为最终目的。 2教学方法设计 2.1重视案例教学 由于传统的教学模式,只注重知识点的机械灌输,忽视了生活中的应用,往往令学生对课程产生枯燥无趣、高深难懂的印象。而如果能够从生活中的案例出发教学,不仅将知识点得以充分展示,而且还能提升学生对课程的学习兴趣,同时案例教学是强化实践教学环节,培养实践应用型和复合型金融管理人才的有效方式。案例教学流程:展示案例—分析案例—知识内化。在案例教学过程中,学生是主角,针对金融工程课程体系主要研究远期、期货、互换、期权四类衍生产品的特点,可将班级分为4组,每上完一个阶段的课程,就由教师事先指定一个相关案例,由小组运用所需的理论对其进行分析和讨论,并且要求小组每个人都要发言,再由其他同学和老师进行评价和提问,在此过程中观点得以充分碰撞,最后由小组长将案例内容与知识点进行小结,避免了传统的老师讲学生听模式,这样既增强了学生的参与感和团队精神,又激发了学生的学习兴趣。案例教学也面临着一些困境,国内衍生产品市场处于摸索研究阶段,缺乏真实的案例,在教学中布置的案例都是参考国外的,脱离了国情。 2.2增加实验教学 金融工程专业培养的是金融管理类人才,强调动手能力,而实验教学可以为学生提供一个更好的学习和掌握知识的平台,在全面提高学生的素质,培养具有创新意识、实践能力强的复合型人才方面有着极其重要的作用。实验教学应遵循以学为主、技为辅,学技结合。实验的目的是深化对金融工程课程中基本理论、原理与方法的理解,能够使学生将所学的理论知识与实践相结合,增强学生动手能力,为进一步进行专业研究奠定基础。根据教学课程设置的安排,设置了6课时的Excel软件操作实验,利用这类辅助技术解决金融工程中的某些实际问题,如解决利率的换算,年金、养老金等问题,实现对无收益资产远期、支付已知现金收益资产远期、支付已知收益率资产远期的定价。能够用Excel软件模拟布莱克-舒尔斯期权定价模型,应用该模型根据结果能够进行分析期权交易的价格波动状况等等。通过实验课程,使学生能够进一步掌握课程中所学的内容,逐步提高学生运用金融工程的方法解决金融问题的能力。本次引入金融实验过程,取得了较为满意的效果。但在增加案例与实验教学环境的同时,应注意到基础理论课的教学不能忽视。 2.3主动式教学 传统填鸭式的教学及生硬的强化训练虽然能暂时提高学生学习成绩,却培养了学生被动式的学习和思维方式。课堂教学中,教师应以学生为主体,不仅要关注学生获取的知识面,更要多关注学生获得这些知识的过程,因为短暂获取的知识是会遗忘的,而学习能力却是永恒的。如同寓言故事描述的那样,不要只给别人钓好的鱼,而要教他们钓鱼的技巧。 2.3.1培养学生主动收集和运用信息的能力 在教学中,可按如下程序安排进行教学:创设情境—布置任务—实施任务—成果交流。可根据教学内容和对象,一方面,创设情景或提出问题,让学生尝试小组探讨、全班交流、论文报告等多种形式,另一方面,教师运用教学艺术,利用生生之间、师生之间立体化的评价激励机制来调动学生的学习态度。不仅能有效防止学生思维的僵化,更能提升学生的思维水平,发展学生收集、判断、选择信息的能力,培养学生灵活解决问题及综合应用信息的能力。 2.3.2体验式教学 现在都注重实践教学,但仍存在许多问题,如学生参与的活动面不够广,大部分学生是活动的“旁观者”,提供学生活动的时间不够多,走“过场”现象比较严重等等。著名心理学家布鲁纳倡导发现学习模式,是指让学生通过自己经历知识发现的过程来获取知识、发展探究能力的学习和教学模式,因此体验式教学是个可取的方式。所谓体验式教学是指模仿现实中的情境,采用真实的数据,用来解决经济问题,该方法操作性强,易于将所学知识加以应用,可使理论知识理解更加透彻,锻炼了学生独立思考的能力。除此之外还可以模拟炒股,模拟期货炒作,鼓励学生参加网上模拟炒股大赛等,若具备一定编程能力则可自己设计技术指标。 3结论 教学中,不能将传统教学模式一味的否决,要布置有价值、有意义并且学生有能力探索的内容,发挥学生的学习自主权。而某些虽有价值但学生根本无能力探索的内容,我们仍要考虑传统的教授法。本文从学生是教学主体出发,鼓励主动式教学,穿插案例与实验教学,从本期的成效来看,这一改革是可行的。本文的研究工作是一个尝试,相关工作还有待进一步深入。 作者:邓华罗志军单位:湖南人文科技学院数学系 金融工程论文:金融工程风险研究论文 一、金融工程相关理论简介 金融工程(FinancialEngineering)是指创造性地运用各种金融工具和策略来解决金融财务问题,其优秀是设计开发出新的金融产品以满足特定的要求,并在新的金融产品开发过程中有效地实现金融风险控制与管理。从这种意义上看,金融工程也可以叫做“风险管理工程”。 金融工程在控制金融风险方面,主要是运用现货工具和衍生工具并对它们进行一定的组合。所谓金融衍生工具(FinancialDerivativeInstruments)是指某种金融产品,其自身的价值(OwnValue)是由其所关联的其他产品(UnderlyingAssets)的价值所确定的,这正是“衍生”两字的来源。目前国际上流行的金融衍生工具主要包括远期工具(Forwards)、期货工具(Futures)、期权工具(Options)和互换工具(Swaps)等,同时,还可以将几种衍生工具予以组合,创造出更新颖的金融工具。而这些工具之下的相关产品可以是某种商品,比如石油,也可以是股指、利率、汇率和债券等。期权亦称选择权,其持有人有权利在未来一段时间内(或未来某一特定日期),以一定的执行价格向对方购买(或出售给对方)一定数量的特定标的物,但没有义务。期权的买方为了取得这种权利,必须向期权的卖方支付一定的费用,所支付的费用成为期权费,亦即为期权的价格,称为权利金。按照交易的性质期权一般可分为看涨期权和看跌期权。看涨期权是指立权人授予买方在规定的时期内(或规定的日期)以约定的价格从卖方处购买一定数量的某种商品或期货合约的权力。看跌期权是指立权人授予买方在规定的时期内(或规定的日期)以约定的价格卖给卖方一定数量的某种商品或期货合约的权力。 二、金融工程在金融风险控制中的作用 (一)金融工程有助于增强金融风险管理,促进金融创新 金融工程由于使用了多门学科的技术,通过运用各种先进的理论知识与技术手段,从而能够有效地对金融风险管理中所面临的利益与风险进行诊断、分析、开发、定价和定制,创造出新的金融产品,这样不仅可以把金融风险控制在一定范围内,达到规避风险的目的,还可以促进金融创新的形成。 (二)金融工程有助于提高金融风险管理的效率 金融工程利用金融衍生工具避免风险主要依赖其衍生性,其价格受到基础工具的制约,且具有明显的规律性。一般具有较好流动性的衍生市场可以对市场价格变化做出灵活反应,随着基础交易头寸的变动及时调整,较好地解决了传统风险管理的时滞问题。金融工程以更高的准确性、时效性和灵活性,有效地提高了金融风险管理的效率。 (三)金融工程有助于有效地回避系统性风险 所谓风险转移就是将风险转移给有能力或愿意承担风险的投资者,通过金融工程创造的结构性金融衍生工具就属于这种方式。利用风险分散、风险控制、风险转嫁,能够有效地回避系统性风险,成为现代金融市场风险管理最重要的工具。 三、运用金融工程理论对中航油事件进行分析 中航油事件一方面由于其在原油价格的判断上出现失误,导致亏损;另一方面,2004年11月30日,中国航油(新加坡)股份有限公司了一个令世界震惊的消息,该公司因石油衍生产品交易受挫,总计亏损5.5亿美元,公司净资产1.45亿美元,已经严重资不抵债,被迫向新加坡最高法院申请破产保护。现以此案例做具体分析。 (一)原因分析 一方面,由于缺乏相应的避险策略的支持,使得亏损幅度没能控制在一定的范围内。根据期权理论,介入期权交易时可以选择买入看涨期权、卖出看涨期权、买入看跌期权和卖出看跌期权4种不同的角色。而中航油所选择的却是卖出看涨期权,这是一种收益不大风险却很高的交易方式。一旦油价走向与中航油的预期相反,则中航油所面临的风险就将被成倍放大。中航油作为卖出看涨期权方,在期权合同订立之时,收到买方所支付的该期权合同的价格P。如果在合同有效期内,石油价格始终低于行权价K,买入看涨期权方将选择不执行该合同,则作为卖出看涨期权方可以在没有任何成本支出的情况下,获得收入P,空头(中航油)将盈利,盈利的最大幅度则是看涨期权的价格。但如果油价在未来不跌反涨且超过K时,则买入看涨期权方将选择执行合同。当石油价格S超过K+P,则卖出看涨期权方出现亏损,亏损额为S-(K+P)。由于上涨的空间是没有限制的,因此理论上油价无限制上涨,则空头的亏损也是无限的。中航油在2004年初开始涉足衍生品交易时估计油价会下跌,或者至少不会再涨。在原油价格位于每桶35—39美元区间时,该公司基于这种预期开始作空。而此后油价一度涨至55美元,中航油被迫平仓,亏损高达5亿多美元。而它的交易对手大多是银行,它们当中有许多家银行都对从中航油购买的期权产品做了对冲交易,将风险分散到市场上。 通过上面的分析可以看出,当中航油手中只有几百万桶石油期货合约时,卖出5500万桶石油的看涨期权是完全错误的决策,因为手中没有货物时,就只能以市场的高价买入再按指定的低价交割,其间的价差即为亏损,这个亏损在理论上是可以无限大的。中航油看跌石油价格,完全可以买入看跌期权,要是价格上涨只亏损权利金,如果价格下跌,扣除权利金外跌多少就能赚多少。而卖出看涨期权即使油价下跌,中航油实际也只能赚到权利金,如果上涨由于空仓则要冒无限大的亏损风险。另外,当中航油发现方向做错后,也没有买入看涨期权以对冲风险,减小损失。 (二)对策分析 事实上,期权是一种用来规避风险的金融工具,而中航油由于缺乏风险意识,在期权交易上投入过多的头寸,以一种近乎赌博的态度去博取有限的利润,结果可想而知。如果中航油购入一批石油现货作为生产存货,由于石油价格波动,存货价值有可能上升(中航油获利),也有可能因石油价格下滑而下跌(中航油亏损)。为控制企业经营当中因存货价格变动可能产生的风险,中航油可以在购入石油现货的同时,卖出一份与现货等额的看涨期权,形成现货+卖出看涨期权的投资组合。当石油价格上涨时,则可因存货价格上涨获利,而卖出看涨期权合同却亏损,不过,两项相抵,组合价值得以保持稳定;当石油价格下跌时,存货价格下跌亏损,由于出售看涨期权所获得的收入可以冲减存货价格下跌的损失,相应减少企业的亏损。中航油也可以在买入现货的同时,再买入一份等额看跌期权,形成现货+买入看跌期权的组合。当石油价格上涨时,则存货方面因价格上涨获利,而买入看跌期权的合同发生亏损,但两项相抵,组合价值可保持稳定;当石油价格下跌时,存货价格下跌亏损,但买入看跌期权升值获利,组合价值亦可保持稳定中航油还可以使用期货市场空头+买入看涨期权的组合,买入看涨期权后,一方面中航油在期货市场是空头,油价下跌时中航油可以在期货市场实现盈利,所购买的看涨期权虽然贬值,但损失有限;另一方面,投资者通过购买看涨期权锁定了可能的损失,油价上升时,中航油在期货市场上的损失可由其购买的看涨期权的盈利相冲抵。除了采取以上这些方式之外,还可以进行更加复杂的期权组合投资策略。 合理使用金融衍生产品,不但不会扩大企业经营风险,反而能够有力地控制乃至锁定企业经营风险。然而,现实中本应作为金融避险工具的期权,到了中航油那里却成了投机工具,丧失了风险控制的功能。而通过运用简单的金融工程理论,我们完全可以在国际衍生品市场上避免重演这样的悲剧。 金融衍生产品不是风险的万恶之源,借助不同的金融工具,有效控制经营风险,加强对金融衍生产品的研究和学习,加强企业内部的风险管理和内控制度,是介入国际金融衍生产品市场的前提条件。如果中航油能严格执行交易规则和风险控制流程,那么它完全能够很好地运用金融衍生工具来规避风险,并获得相应的收益。 摘要:金融工程是指创造性地运用各种金融工具和策略来解决金融财务问题。金融工程在控制金融风险方面,主要是运用现货工具和衍生工具并对它们进行一定的组合。金融工程由于使用了多门学科的技术,通过运用各种先进的理论知识与技术手段,能够有效地对金融风险管理中所面临的利益与风险进行诊断、分析、开发、定价和定制,创造出新的金融产品,这样,不仅可以把金融风险控制在一定范围内,达到规避风险的目的,还可以促进金融创新的形成。 关键词:金融工程;金融衍生品;金融风险 金融工程论文:金融工程风险分析论文 一、金融工程相关理论简介 金融工程(FinancialEngineering)是指创造性地运用各种金融工具和策略来解决金融财务问题,其优秀是设计开发出新的金融产品以满足特定的要求,并在新的金融产品开发过程中有效地实现金融风险控制与管理。从这种意义上看,金融工程也可以叫做“风险管理工程”。 金融工程在控制金融风险方面,主要是运用现货工具和衍生工具并对它们进行一定的组合。所谓金融衍生工具(FinancialDerivativeInstruments)是指某种金融产品,其自身的价值(OwnValue)是由其所关联的其他产品(UnderlyingAssets)的价值所确定的,这正是“衍生”两字的来源。目前国际上流行的金融衍生工具主要包括远期工具(Forwards)、期货工具(Futures)、期权工具(Options)和互换工具(Swaps)等,同时,还可以将几种衍生工具予以组合,创造出更新颖的金融工具。而这些工具之下的相关产品可以是某种商品,比如石油,也可以是股指、利率、汇率和债券等。期权亦称选择权,其持有人有权利在未来一段时间内(或未来某一特定日期),以一定的执行价格向对方购买(或出售给对方)一定数量的特定标的物,但没有义务。期权的买方为了取得这种权利,必须向期权的卖方支付一定的费用,所支付的费用成为期权费,亦即为期权的价格,称为权利金。按照交易的性质期权一般可分为看涨期权和看跌期权。看涨期权是指立权人授予买方在规定的时期内(或规定的日期)以约定的价格从卖方处购买一定数量的某种商品或期货合约的权力。看跌期权是指立权人授予买方在规定的时期内(或规定的日期)以约定的价格卖给卖方一定数量的某种商品或期货合约的权力。 二、金融工程在金融风险控制中的作用 (一)金融工程有助于增强金融风险管理,促进金融创新 金融工程由于使用了多门学科的技术,通过运用各种先进的理论知识与技术手段,从而能够有效地对金融风险管理中所面临的利益与风险进行诊断、分析、开发、定价和定制,创造出新的金融产品,这样不仅可以把金融风险控制在一定范围内,达到规避风险的目的,还可以促进金融创新的形成。 (二)金融工程有助于提高金融风险管理的效率 金融工程利用金融衍生工具避免风险主要依赖其衍生性,其价格受到基础工具的制约,且具有明显的规律性。一般具有较好流动性的衍生市场可以对市场价格变化做出灵活反应,随着基础交易头寸的变动及时调整,较好地解决了传统风险管理的时滞问题。金融工程以更高的准确性、时效性和灵活性,有效地提高了金融风险管理的效率。 (三)金融工程有助于有效地回避系统性风险 所谓风险转移就是将风险转移给有能力或愿意承担风险的投资者,通过金融工程创造的结构性金融衍生工具就属于这种方式。利用风险分散、风险控制、风险转嫁,能够有效地回避系统性风险,成为现代金融市场风险管理最重要的工具。 三、运用金融工程理论对中航油事件进行分析 中航油事件一方面由于其在原油价格的判断上出现失误,导致亏损;另一方面,2004年11月30日,中国航油(新加坡)股份有限公司了一个令世界震惊的消息,该公司因石油衍生产品交易受挫,总计亏损5.5亿美元,公司净资产1.45亿美元,已经严重资不抵债,被迫向新加坡最高法院申请破产保护。现以此案例做具体分析。 (一)原因分析 一方面,由于缺乏相应的避险策略的支持,使得亏损幅度没能控制在一定的范围内。根据期权理论,介入期权交易时可以选择买入看涨期权、卖出看涨期权、买入看跌期权和卖出看跌期权4种不同的角色。而中航油所选择的却是卖出看涨期权,这是一种收益不大风险却很高的交易方式。一旦油价走向与中航油的预期相反,则中航油所面临的风险就将被成倍放大。中航油作为卖出看涨期权方,在期权合同订立之时,收到买方所支付的该期权合同的价格P。如果在合同有效期内,石油价格始终低于行权价K,买入看涨期权方将选择不执行该合同,则作为卖出看涨期权方可以在没有任何成本支出的情况下,获得收入P,空头(中航油)将盈利,盈利的最大幅度则是看涨期权的价格。但如果油价在未来不跌反涨且超过K时,则买入看涨期权方将选择执行合同。当石油价格S超过K+P,则卖出看涨期权方出现亏损,亏损额为S-(K+P)。由于上涨的空间是没有限制的,因此理论上油价无限制上涨,则空头的亏损也是无限的。中航油在2004年初开始涉足衍生品交易时估计油价会下跌,或者至少不会再涨。在原油价格位于每桶35—39美元区间时,该公司基于这种预期开始作空。而此后油价一度涨至55美元,中航油被迫平仓,亏损高达5亿多美元。而它的交易对手大多是银行,它们当中有许多家银行都对从中航油购买的期权产品做了对冲交易,将风险分散到市场上。 通过上面的分析可以看出,当中航油手中只有几百万桶石油期货合约时,卖出5500万桶石油的看涨期权是完全错误的决策,因为手中没有货物时,就只能以市场的高价买入再按指定的低价交割,其间的价差即为亏损,这个亏损在理论上是可以无限大的。中航油看跌石油价格,完全可以买入看跌期权,要是价格上涨只亏损权利金,如果价格下跌,扣除权利金外跌多少就能赚多少。而卖出看涨期权即使油价下跌,中航油实际也只能赚到权利金,如果上涨由于空仓则要冒无限大的亏损风险。另外,当中航油发现方向做错后,也没有买入看涨期权以对冲风险,减小损失。 (二)对策分析 事实上,期权是一种用来规避风险的金融工具,而中航油由于缺乏风险意识,在期权交易上投入过多的头寸,以一种近乎赌博的态度去博取有限的利润,结果可想而知。如果中航油购入一批石油现货作为生产存货,由于石油价格波动,存货价值有可能上升(中航油获利),也有可能因石油价格下滑而下跌(中航油亏损)。为控制企业经营当中因存货价格变动可能产生的风险,中航油可以在购入石油现货的同时,卖出一份与现货等额的看涨期权,形成现货+卖出看涨期权的投资组合。当石油价格上涨时,则可因存货价格上涨获利,而卖出看涨期权合同却亏损,不过,两项相抵,组合价值得以保持稳定;当石油价格下跌时,存货价格下跌亏损,由于出售看涨期权所获得的收入可以冲减存货价格下跌的损失,相应减少企业的亏损。中航油也可以在买入现货的同时,再买入一份等额看跌期权,形成现货+买入看跌期权的组合。当石油价格上涨时,则存货方面因价格上涨获利,而买入看跌期权的合同发生亏损,但两项相抵,组合价值可保持稳定;当石油价格下跌时,存货价格下跌亏损,但买入看跌期权升值获利,组合价值亦可保持稳定中航油还可以使用期货市场空头+买入看涨期权的组合,买入看涨期权后,一方面中航油在期货市场是空头,油价下跌时中航油可以在期货市场实现盈利,所购买的看涨期权虽然贬值,但损失有限;另一方面,投资者通过购买看涨期权锁定了可能的损失,油价上升时,中航油在期货市场上的损失可由其购买的看涨期权的盈利相冲抵。除了采取以上这些方式之外,还可以进行更加复杂的期权组合投资策略。 合理使用金融衍生产品,不但不会扩大企业经营风险,反而能够有力地控制乃至锁定企业经营风险。然而,现实中本应作为金融避险工具的期权,到了中航油那里却成了投机工具,丧失了风险控制的功能。而通过运用简单的金融工程理论,我们完全可以在国际衍生品市场上避免重演这样的悲剧。 金融衍生产品不是风险的万恶之源,借助不同的金融工具,有效控制经营风险,加强对金融衍生产品的研究和学习,加强企业内部的风险管理和内控制度,是介入国际金融衍生产品市场的前提条件。如果中航油能严格执行交易规则和风险控制流程,那么它完全能够很好地运用金融衍生工具来规避风险,并获得相应的收益。 摘要:金融工程是指创造性地运用各种金融工具和策略来解决金融财务问题。金融工程在控制金融风险方面,主要是运用现货工具和衍生工具并对它们进行一定的组合。金融工程由于使用了多门学科的技术,通过运用各种先进的理论知识与技术手段,能够有效地对金融风险管理中所面临的利益与风险进行诊断、分析、开发、定价和定制,创造出新的金融产品,这样,不仅可以把金融风险控制在一定范围内,达到规避风险的目的,还可以促进金融创新的形成。 关键词:金融工程;金融衍生品;金融风险 金融工程论文:金融工程发展现状分析论文 一、金融工程的界定 金融工程是一个崭新的金融领域,许多金融工程理论和技术还正在发展中,所以学者们对金融工程的理解和诊释也不尽相同。 最早提出金融工程学科概念的美国金融学教授约翰•芬纳蒂。 笔者对芬纳蒂的相关研究文献中涉及金融工程界定的表述进行了总结后,认为芬纳蒂指出了金融工程的实质在于“创新”和“创造”。1.金融领域中思想的跃进,其创造性最高。2.指对已有的观念做出新的理解和应用。3.指对已有的金融产品和手段进行重新组合,以适应某种特定的情况。 二、金融工程的应用原理分析 金融工程是市场追求效率的产物,它本着以问舞为导向和不断创新的基本原则,将工程思维引入到金融领域,设计、开发出各种新型的金融工具、手段及相应的策略方法,从而创造性地解决金融业中出现的各种具体问题。 笔者在本文重点对于金融工程在我国的发展现状和发展的途径进行分析,在对于金融工程的概念进行阐述之后,笔者认为有必要对于金融工程的应用原理进行必要的说明。 首先,金融工程可以实现风险的转移和再分配。金融工程通过对风险的分析和优化设计技术,创造大量的金融衍生工具和风险管理战略,使原有的风险在不同主体间重新分配,风险厌恶者以支付一定费用方式将原来承担的风险转移到风险偏好者或中立者身上,或风险回避程度高者将部分风险“卖”给回避度低者,根据这种原理设计出如远期协议、期货、期权等,已成为风险管理的“有力武器”。 其次,金融工程可以实行比较利益之间的互换。金融工程以其独有的洞察力和创造性将金融市场上运作成本的相对差异充分利用,产生了大量的以互换为基础的金融工具和经营策略,互换类金融工具已在国际金融市场占有重要地位。 再次,金融工程可以缓解信息的不对称。金融工程的方式是设计“信号显示”机制,在不违反保密原则下让信息不完全者借以了解相关信息,如可售回股票的设计,规定如果在未来某一时点发行者的普通股价低于某项设定值时,持有者可按预先设定价格将可售回股票卖给发行者,这个预设价格即是向投资者“显示”了发行者对公司未来价值的看法。 此外,金融工程可以增加流动性。金融工程运用不同流动性含义创造了许多新产品,比如,货币市场基金、现金管理帐户保证最大限度地更方便获取现金,使暂时不用的现金投入运用,有些产品设计目的在于通过增加市场深度或吸收能力来改善流动性,采取把非标准化的金融工具标准化,对工具结构进行改造以更易于在二级市场变现,以及通过以抵押资产、应收帐目的形式发行证券将高风险变为低风险,增加流动性等。 三、金融工程在我国的发展现状 金融工程在我国应用还处于探索和起步阶段。 在项目融资方面,珠海高速公路项目是我国第一笔采用金融工程的资产证券化技术,成功地实现了项目的融资。 在货币互换方面,1992年8月,以中国银行上海分行为中介,上海浦东和广东佛山的两家公司做了一笔1亿美元与5.8亿人民币的货币互换交易。此次交易大大节约了互换双方的资金成本。 在资本运营方面,比较成功的是在1996-1997年间,香港百福勤公司和摩根•斯坦利亚洲公司为北京在香港的公司京泰集团策划,通过在英属维尔京群岛注册一个空壳公司—北京企业投资公司,并同国内企业进行“股权置换”,成功的包装成立北京控股有限公司在香港上市。最后,北京企业投资公司以低廉的成本控制了北京控股有限公司和燕京啤酒有限公司。 上述的一些成功案例说明金融工程的一部分成果在我国已具有了运用的价值,我们可以引进和发展适合我国国情的金融工程技术来解决我国在经济金融方面的问题。 四、金融工程在我国的发展途径思考 在世界经济日趋一体化、国际金融业融合日趋紧密的今天,我国正处于由不发达向日益发达和由计划经济向社会主义市场经济双重转变过程中,实施金融工程对我国金融体制改革乃至宏观经济建设非常必要。 1.发展金融工程需要一定的客观条件 首先,发展金融工程,首先需要一个发达的金融市场,并且逐步实现利率市场化。其次,约束市场投资主体的行为,塑造真正的市场参与主体。此外,积极把高新技术引入金融业,加速金融科学化的发展。 2.引进适合我国金融市场的金融工程产品 在债权式、股权式和货币式这三种金融工程工具中,我国应优先在股权式金融工程工具中发展期货和期权两种。期货的股权式金融工程工具有股票指数期货和股票期货两种。相比较而言,由于我国股市发展时间较长、规模较大、投资者较多、相应的法规制度比较健全,在发展的条件上要优于另外两种金融工程工具。 3.建立有效的监管体系 为了保证金融工程的风险不被滥用并波及整个市场,除了市场交易者自身必须进行严格的风险控制之外,还需建立严密有效的监管体制。创新与监管是一对矛盾体,管制过严就扼杀了创新,监管过松,风险性加大,但正是“监管一创新一再监管一再创新”的动态的过程促进了金融市场的繁荣,有力推动了整个社会经济的发展。要让金融工程在“统治下的自由市场”中运行,未雨绸缪,在大规模地发展金融工程之前,中国还需建立完善高效的监管体系。 4.深入研究金融工程内在运作原理 金融工程与其开发的金融产品的关系如同建筑中的工程设计与建筑物的关系。因此,研究金融工程最重要的是学会工程设计,即如何根据客户需要并结合金融市场的实际情况,通过分析、设计和计算等过程开发相应的金融产品并最终推向市场。 由于我国目前尚缺乏金融工程的一些基本条件,金融工程的很多技术在我国还不具备应用的条件,但笔者认为,我们不能盲目等待,而应结合我国现阶段的实际情况,借鉴金融工程的一些思想和理念,应用在我国的经济生活中,用于解决经济金融体制改革中的难题。 金融工程论文:金融工程对金融体系影响分析论文 摘要:金融工程将数理分析技术、计算机和电讯技术、自动化和系统工程仿真技术等前沿技术全面导入和用于解决日益复杂的金融财务问题,使金融领域展现了全新的广阔前景,与此同时,它也给金融系统带来了诸多不利的影响。 关键词:金融工程金融体系影响 金融工程是根据系统工程理论,综合采用工程技术方法,设计、开发金融产品和金融工具,从而创造性地解决各种金融问题。在具体运用中主要是利用金融衍生工具管理公司风险,并为客户设计、定制一些特殊的金融产品。金融工程为资本资源的优化配置、防范金融风险和加强金融监管提供了重要的技术支持,但同时对全球金融体系也产生了一定的负面影响。 一、金融工程对金融体系的正面影响 1.金融工程提高了金融机构、金融市场和金融宏观调控的效率。金融工程开发设计出的新型金融工具打破了金融机构传统的专业分工,使其业务种类经营范围扩大。从需求的角度看,金融工程有助于提高金融机构的服务质量,同时使金融机构更加注重根据自己的需要进行资产负债管理和风险管理,增强金融信息管理系统的技术水平,决策机构和执行机构日趋融合,决策效益增强。金融工程所创造的新的金融产品以高度流动性为基本特征,提高了投融资便利的程度,极大地丰富了金融市场的交易,壮大了市场规模,从而提高了金融市场的效率。而中央银行利用金融工程综合运用多种金融工具和金融手段实现宏观调控和风险管理。 2.金融工程强化了现代金融管理。金融业的现代化推动了数理方法的应用研究,反过来,金融管理特别是金融风险的防范,也越来越需要量化决策分析和研究。金融工程的发展,提高了人们对金融运行规律的认识,从而能更好地把握市场的发展动向而进行科学决策。运用金融工程各种先进的理论知识与技术手段,对客户所面临的利益与风险状况进行评估、分解、取舍和重组,形成客户所能接受的风险收益,进行风险控制。金融工程还可以利用电脑技术与通讯技术及时发现金融市场的不均衡性,从而客观上增强了市场的有效性。用金融工程处理各种证券金融数据,可以比较全面地分析各种因素的影响力度。 3.金融工程可以有效控制金融风险。金融工程是一种系统性的分析方法。其具体运作过程包括五个步骤:诊断、分析、开发、定价和定制。即识别客户遇到的金融问题的本质与根源,分析寻找解决问题的最佳方案,依此开发新的金融产品,并确定金融产品的开发成本和边际利润,从而为每个客户定制能满足其特定要求的金融工具。由此可见,金融工程是在新的金融产品开发过程中有效地实现经营风险的控制。 二、金融工程对金融体系稳定性的负面影响 1.使金融机构的稳定性下降。金融工程是市场经济条件下追求更高效率的产物,其发展在促进金融效率全面提高的同时,也降低了金融体系的稳定性。这是由于金融工程使得各种金融机构原有的界限日益模糊,金融机构之间的竞争空前激烈,金融业务的多元化和金融机构的同质化,使金融机构可以涉及诸多领域,金融机构体系的稳定性和安全性受到冲击。2.使金融体系面临着新的风险。随着金融自由化及金融市场全球一体化,各种信用形式得到充分运用,金融市场价格呈现高度易变性,金融业面临的风险相应增加。金融机构推出的规避风险的创新工具,虽在一定程度上起到转移和分散风险的作用,但同时也使金融业在传统风险的基础上面临新的风险。 3.增强了金融交易的投机性。金融市场出现的与基本的经济因素无关的不正常波动,往往是因为有投机力量的操纵,并有因信息不对称造成的从众心理从旁助阵。金融工程为投机活动创造了大批撼动市场的先进手段,增强了市场的有机性。 4.削弱了金融监管的有效性。金融工程模糊了各种金融机构间传统的业务界限,金融机构为了增强竞争力,逃避管制,大量增加资产负债表以外的业务,这就使得同一种经济功能可以通过不同的金融机构或金融工具来实现,从而使金融监管出现了真空地带。 三、推动金融工程发展,完善金融体系的思考 1.加强信息基础设施建设。目前,我国信息基础设施建设仍显薄弱,特别是金融信息网络建设的覆盖率、安全性等方面急需大力加强。为此,必须进一步加大对信息基础设施建设的投入力度,同时完善国内的清算交易系统,加快电子化进程,减少金融交易的时滞,增强市场效率和流动性,确保信息基础设施不会成为国民经济发展的制约“瓶颈”,为金融工程的运用提供必要的前提条件。 2.加强和改进金融监管。制定和完善相关的法律法规,充分利用现代电子信息手段,加强对各类金融机构资金流的动态监测,及时发现问题、处理问题,研究针对金融工程运用及其产品的有效监管手段。具体可采用政府监管、行业自律、交易所自我管理三级共同监督管理体制。监管部门对金融工程可能产生的负面效果应有所准备,建立起一套全程的、动态的跟踪管理体系,对市场的发展进行预测把握,引导金融工程的顺利发展和金融体系的基本稳定。与此同时,也要加强监管队伍建设,提高监管人员素质。 3.创造金融工程实施的有效主体,促进金融效率的提高。进一步深化经济改革,加快企业尤其是国企的改革步伐,积极培育风险管理的市场需求主体,促进企业管理方式和股权结构转变,推动投融资体制改革,以完善金融市场,提高金融工程的效率。努力加快金融体制改革,逐步推进金融体系的市场化步伐,引进国际金融市场上较为成熟的金融工具和金融衍生产品,改善金融服务水平和金融效率,促进金融行业的竞争。 金融工程论文:金融工程与金融效率相关问题分析论文 自70年代以来,金融管制普遍放松,金融自由化席卷全球,全球市场一体化趋势不断加强,金融创新达到了前所未有的高度,并直接促进了投资基金、金融衍生工具等风险管理技术的爆炸式增长,使金融业发生了全面而深刻的变化。在这一深刻的变化中,作为金融创新和金融衍生工具发展理论基础和技术保证的金融工程,于80年代中后期在西方发达国家金融领域中出现,并伴随和推动着金融创新的变革。至90年代,大规模、大范围地运用金融工程的技术、方法和手段来解决日益复杂的金融、财务问题的金融工程化趋势已不断加强,金融科学已从传统的描述性和分析性的阶段过渡至到了工程化的阶段,开始大规模地创造出经济和社会效益。金融工程已对全球的金融经济产生深远的影响。 一、金融工程的含义及其基本组成 金融工程(FinacialEngineering)现在有关文献中,但直到80年代后几年,动态套期保值策略——组合保险的创始人李兰德和鲁宾斯但才开始讨论。‘金融工程新科学”。1988年,美国金融学教授费纳蒂(Finnerty)的背景下首次给出了金融工程的正式定义,即“金融工程包括新型金融工具与方法的设计、开发与实施以及为金融问题提供创造性的解决办法. 一般说来,金融工程的概念有狭义和广义两种。狭义的金融工程主要是指利用先进的数学及通讯工具,在各种现有基本金融产品的基础上,进行不同形式的组合分解,以设计出符合客户需要并具有特定P/L性的新的金融产品。而广义的金融工程则是指一切利用工程化手段来解决金融问题的技术开发,它不仅包括金融产品设计,还包括金融产品定价、交易策略设计、金融风险管理等各个方面。本文采用的是广义的金融工程概念。 金融工程是金融业不断进行金融创新,提高自身效率的自然结果,其原因在于金融工程的应用范围来自于金融实践且全部应用于金融实践。概括他说,金融工程应用于三大领域:一是新型金融工具的设计与开发,二是新型金融手段和设施的开发,其目的是为了降低交易成本,提高运作效率,挖掘盈利潜力和规避金融管制,三是为了解决某些金融问题,或实现特定的财务绎营目标制定出创造性的解决方案。金融工程的组件是各种现有的金融工具和金融手段。再复杂的金融产品和工具,都可以分解成各种基本的金融工具。如果把传统的金融产品(如股票、债券)及其衍生金融工具(如远期、期货、调期、期权等)比作建筑房屋用的基础材料的活,那么各种新型金融产品就是这些简单基础材料组建的楼房和大厦。不同的结构组合就会形成结构造型卞同的高楼大厦。目前金融创新产品已达3200多种,名义价值达18万亿美元。目前已成熟的金融产品大体可分为股权类、债务类、衍生类和合成类四种,其中最主要的是目前大量涌现的衍生证券工具。合成类金融产品是一种跨越了利率市场、外汇市场、股票市场和商品市场中两个以上市场的产品。证券存托凭证(DR)、股指期货等均属此类。基本的金融手段则包括:电子化证券交易、证券的私募与公开上市、存架登记、电子资金划拨等,这些都与现代科学技术,尤其是计算机和通讯技术的发展有密切关系。 金融工程的运作具有规范化的程序:诊断——分析——开发——定价——交付使用,基本过程程序化。其中从项目的可行性分析,产品的性能目标确定,方案的优化设计,产品的开发,定价模型的确定,仿真的模拟试验,小批量的应用和反馈修正,直到大批量的销售、推广应用,各个环节紧密有序。大部分的被创新的新金融产品,成为运用金融工程创造性解决其他相关金融财务问题的工具,即组合性产品中的基本单元。 金融工程中,其优秀在于对新型金融产品或业务的开发设计,其实质在于提高企业效率,它包括:(1)新型金融工具的创造,如创造第一个零息债券,第一个互换合约等;(2)已有工具的发展应用,如把期货交易应用于新的领域,发展出众多的期权及互换的品种等;(3)把已有的金融工具和手段运用组合分解技术,复合出新的金融产品,如远期互换,期货期权,新的财务结构的构造等,其一切设计原则常呈现出如下的特点:(1)剥离与杂交。即运用尖端技术对风险和收益进行剥离、分解或杂交而创造出新的风险与收益关系。如将附在国债券上的息票从本金上剥离下来单独出售,创造出SRTIPS之后又将其同掉期结合产生了SRTIPSWAP产品;(2)指数化与证券化。指数化是将一些基本的金融工具的价值同某些市场指标,如股票指数、LIBOR等挂钧,为避免市场反向变动的损失,常将其设计成期权的形式。证券化以原来缺乏流动性的资产,如不动产、不良债权、垃圾债券等为基础发行新的证券,如资产后备债券(AssetbackedBond)或资产掉期证券;(3)保证金机制。使交易双方违约风险下降,确保交易公平,同时使金融机构资金占用大大降低;(4)业务表外化。监管机关对商业银行资本充足率的要求使金融工程开发出众多不在资产负债表上反映的业务以保证盈利,改善资产负债结构,提高效率。 二、金融工程与金融效享的互动机制及金融工程对金融效率的推动金融工程是在市场经济条件下,市场不断追求更高的金融效率的产物。与此同时,金融工程又直接促进了金融效率的全面提高。金融工程的产生与发展受到多种因素的推动,主要是经济、金融环境的转变,经济主体内在需求的变化,金融理论的发展,技术的进步及向金融领域的渗透四方面共同作用的结果。而从深层次上看,这四方面都从本质上反映了市场追求高效率的内在要求。 1.70年代以来国际经济和金融形势的巨大变化为金融工程提供了萌发的土壤。首先,70年代初,以固定汇率为主要内容的布雷顿森林体系崩溃,浮动汇率制取而代之,再加上中东石油危机等原因,汇率、利率、股息率等一系列相关的变量处于极不稳定、难以预料的波动之中;其次,随着生产的国际化和资本流动的国际化趋势日益加强,价格的易变性由一国扩展到全球,世界金融市场风险大大增加,传统的金融商品如股票、债券、外汇等已不能有效地对付日益扩大的风险,以“避险”为目的的金融创新大量涌现,金融工程也应运而生;再次,西方发达国家80年代以来实行的“放松管制”以及金融业务全球化又给金融工程的快速发展提供了广阔的制度空间。金融全球化作为世界经济和金融发展的必然趋势,同时又是相对并在很大程度上背离实质经济的全球运动,据估计,目前全世界的金融交易量大约是商品(服务)交易量的25倍。显然资本流动、货币体系、金融市场和金融机构的全球化必然要求有相应高效的金融运作效 率,这就成为金融工程产生的原始推动力。 2。经济主体在激烈竞争中对金融资产流动性和盈利性需求的加大,是金融工程产生与发展的内在动因。传统金融工具和方法在收益性、流动性上存在矛盾,但现实的金融企业和非金 融企业却有着以最小的成本(包括风险成本、流动性成本)换取最大收益的本能要求,因而对低成本、多样化融资方式需求增加。金融工程顺应这种需求创新出了一系列金融产品,或增加流 动性、或风险管理、或增加收益性、或降低企业所有者将资产委托给经营者的成本(AgencyCost)。其中风险管理要求,即通过降低交易成本增强多样性从而提高金融市场的运作效率,是金融工程发展的本质动因。 3·金融理论的发展是金融工程发展的理论基础。近20年来华尔街的两次革命实现了金融理论的突破。1972年12月米尔顿·弗里德曼的题为《货币需要期货市场》的论文,为货币期货的产生奠定了理论基础。费金·布莱克和马龙·肖在1973年提出的期权走价模型,使当年的期权交易所得以成立。80年代达莱尔·达菲等人在不完全资产市场一般均衡理论方面的经济学研究从理论上论证了金融工程对社会资源配置效率提高的重大意义。90年代的各种金融工程理论,如资产定价模型、风险模型更是得到空前发展,客观适用性和精确性也大大提高。金融工程得以迅速发展。 4·技术进步及其向金融领域的渗透,给金融工程的发展提供了巨大的技术支持。计算机与通讯技术的飞速发展使金融变量变动加快、风险增加,对金融工程的需求也随之增加,而且加上以人工智能力代表的复杂计算能力的增强,使许多需要高精技术的金融创新成为运用的可能,许多理论模型获得了得以实际运用的条件,并能够模拟检验,从供给方面给予金融工程发展的技术支持。 总之,提高金融效率是金融工程产生和发展的最根本推动力。金融工程是金融业追求利润最大化、不断提高自身效率的结果。但金融工程在飞速发展的同时也对全球金融体系产生了深远的影响,在相当大的程度上推动了金融效率的提高。 1)金融工程提高了金融机构的经营效率与功能实现。首先,金融工程开发设计出的新型金融工具相互之间在特性上混杂、交叉,打破了银行制度的专业化分工,使金融机构业务种类、经营范围扩大,获取的收益大幅度提高。如可转换证券融合了债券与股票的特点,银行贷款也可具有证券的特性。金融机构业务进一步交叉,缩小了传统的金融专业分工界限。如美国、英国、德国等发达国家的一些商业银行,其业务范围基本上包括了所有的金融业务,使银行的组织体系发生着重大变化,推动着整个金融业向纵深方向发展壮大。其次,从需求的角度看,金融工程有助于提高金融机构的服务质量。金融创新开发出的种类繁多的新型金融工具,为人们的投资提供了多种选择,满足了客户对金融资产的多种需求,激发了金融机构创新金融工具的内在冲动,随着金融工程的深化,金融机构服务内涵的扩大对其经营能力提出了更高的要求。金融机构可以运用金融工程,为客户提供新的金融产品和服务手段,提高服务的深度和广度。再次,金融工程使金融机构组织结构和管理素质发生变革。金融工程推动金融机构形成合乎现代市场经济体制要求的金融组织模式和治理结构。90年代金融机构兼并之风使其结构调整步伐加快,在完成组织机构变革之后,其功能和业务都有所增强。管理方面,金融机构注重根据自己的需要进行资产负债管理和风险管理,决策机构和执行机构日趋融合,决策效益加强。最后,金融工程鼓励了竞争,促进了金融机构提高竞争力。金融工程的优秀要素,如对金融的创新程度、技术含量的高低、信息技术的优劣以及收益/风险的配套,已成为金融机构体现其经营实力与地位的竞争热点。这种竞争性具有充分的相互替代作用。一方面促进构在资产收益性、流动性、风险性基础上不断创新金融工具,以增强自身竞争能力;另一方面也促使金融机构不断运用现代技术和先进通讯技术,建立高效的运行机制,提高金融信息管理系统的技术水平。一般而言,在既定的技术条件下,产品总是受至“投入的制约,金融机构单纯地增力。资本或单纯增力”人员都将面临收益递减规律的影响。,口果没有技术进步的支持,要实现持续增长是十分困难的。而金融工程通过开发新的金融产品,获取新的收益来源,使得金融机构的持续增长、持续发展成为可能。如,西方商业银行的表夕)业务收入已占收入的40%~60%,可见金融工程对金融机构收益增长的明显作用。 2)金融工程提高了金融市场的效率。首先,金融产品、业务创新极大丰富了金融市场交易,壮大了市场规模。自60年代美国花旗银行推出第一张大额可转让定期存单至今,各种系歹!化、复合化的金融工具,如NOw。帐户、货币市场共同基金、自动转帐帐户、股票指数等层出不穷。这些金融工具以高度流动性为基本特征,在合同性质、期限、支付要求、市场化能力、收益、规避风险等方面各具特点,力。快了国际金融市场的一体化进程,壮大了金融市场规模,促进了金融市场的活跃与发展,高效率的金融市场应该为绝大多数理性投资者提供能够方便构建被他们自认为有效投资组合的机会)金融工程正是丰富了投资者的选择,提高了金融市场的效率。其次,金融工程有助于金融商品的价格发现,实现金融市场均衡。根据金融工程的运作机制,如果现存金融商品的价格没有处在均衡位置,就存在着“套利机会,就必然可以通过利用基本金融工具和衍生金融工具组合出新型金融工具获得无风险利润。金融工程使金融市场上出现的任何微小的套利机会都会被利用。因此,不论是信息因素使金融商品价格的短期失衡,还是市场条件的根本变化导致的均衡价格移位,者。能因为金融工程师的行为促使其迅速恢复至均衡状态。再次,金融工程提高了投融资便利程度。利用金融工程设计开发出的金融市场组织形式、资金流通网络和支付清算系统等,能够从技术上和物质条件上满足市场要求,特别是近年来无纸化交易与远程终端联网交易方式加快了资金流通速度,节约了交易时间和费用,使投融资活动更加方便快捷,金融市场效率大幅度提高。 3)金融工程提高了金融宏观调控的效率。金融工程综合运用多种金融工具和金融手段创造性地解决央行宏观调控问题,实现风险管理。央行可利用金融工程创造新型的监管调控工具。如1990年春、秋季,德国政府通过非公开销售方式发行了一种特殊的十年期债券,它实际上是标准的十年期政府债券与以其为标准的看跌期权的综合,这种特殊产品非常出色地自动实现了央行的公开市场操作功能,从而大大削减了传统公开市场操作人为判断入市时机所带来的误差和交易成本。可见金融工程为新型金融监管体系、调控机制的构建提供了有力支持+当然,我们也要看到,由于金融工程的高度专业化和复杂化及其产品的高杠杆性和虚拟性,给金融业的监管和金融体系的稳定带来了新的问题。但这些问题的解决仍有赖于金融工程的进一步发展和有效利用。 三、发展我国的金融工程、提高金融效率的思路 目前,我国金融业正经历着从封闭的财政型银行体系向开放的现代化金融体系转变的过 程。由于长期的金融压制,使得国内金融体系运行效率低下,面对货币市场基础薄弱,资本市场极不完善,且国际国内金融风险增加、金融监管难度加大等不利因素,金融体制改革的每个环节都存在风险。为此,建立和发展我国的金融工程,积极有效地借鉴各种风险管理技术,无论从宏观角度还是微观角度来看,都具有提高金融效率的重要作用。金融工程在我国已具雏形。金融衍生工具市场有了初步发育,外汇期货、股票指数期货、认股凭证、可转换债券和国债期货曾小有规模,外汇远期和货币互换也曾小范围存在过。虽然大多数衍生品市场由于各方面的因素先后关闭,但反映出我国对金融工程一定程度的现实需要。资本市场,尤其是证券一级、二级市场发展迅速,公司股票包装上市、买壳注资、企业兼并重组等活动中,系统化、工程化的策略手段己偶有使用,为大企业集团理财的财务公司也逐步成立, 应用各种金融手段提高企业的资产负债管理水平,对外融资活动规模不断壮大,银团贷款,项目融资,在国外发行债券、股票等虽大多由外国著名投资银行机构运用金融工程进行策划,实际上也意味着金融工程对我国的渗透。 目前,金融工程在我国的发展主要面临以下制约因素: 1·体制约束。金融工程的发展必须有相应的市场需求主体作支持,但由于我国的企业改革特别是国企改革滞后,企业的经营管理尚不健全企业的风险管理意识薄弱,内在利益冲动有余而责任约束不足,缺乏内在的风险防范需求;金融改革还未有实质性进展,多数的金融机构经营管理体制没有改变,缺少压力和创新的动力;此外,投资者整体素质较低。因此,风险管理市场需求主体尚未真正到位,这无疑将对我国金融工程的发展产生不利的影响。 2·市场基础约束。金融工程的发展和运用,尤其是衍生工具的创新要求发达、高效的金融市场和丰富的现货基础。我国金融市场分割、狭小,信息成本高,股票、债券等基本金融工具规模小且不够规范,更为主要的是金融价格市场化进程太慢。目前形成我国金融资产价格的市场机制很不健全,市场化程度较低,主要表现为人民币汇率形成机制的行政色彩浓厚,虽然汇率已经并轨,但目前的汇率水平并不能真实反映外汇市场的资金供求状况。此外,利率市场化进程举步艰难。银行存贷款利率、国债发行利率仍然由国家控制,银行同业拆借市场利率因参与对象少、交易量不大基本上体现不出资金市场的供求情况,更无法成为资金市场的基准利率。 3·技术约束。尽管我国证券市场电子化程度较高,银行业务处理也普遍推行电脑化,通讯设施及技术水平部有了一定的基础,但我国国民经济的信息基础设施还远未建成和睦全,快捷、高效的信息传输网络建设进展缓慢,清算交易系统离高效、快速、准确要求甚远,现代科学技术,尤其是计算机技术和远程通讯技术未能在金融领域发挥其应有的作用,金融工程运用所要求的技术条件不能满足。 4·理论制约。我国金融理论还停留在理论描述、定性分析及经验判断的阶段,统计、数理分析及其它尖端前沿科学的成就尚未用于金融理论的研究,金融工程尚未得到应有的先进理论支持。另外,中央银行的监管能力与调控方式亟待进一步提高,金融工程所需的复合型高级人才的缺乏以及金融体系对外的长期封闭等因素也制约了金融工程在我国的发展。 推动金融工程在我国的发展从而提高整个金融领域的效率是一项复杂的系统工程,结合 当前的经济金融环境,发展具有我国特色的金融工程,具体可从以下几个环节着手: 1·努力加快金融体制改革,稳步推进商业银行体系改革步伐,中国正值经济体制的转轨时期,国有商业银行在产权安排、组织结构、经营机制和行为特征上是垄断化、计划化与竞争化、市场化并存,在金融体制改革的过程同时进行金融工程建设,可以实现中国金融业效率的高速增长。为此,一要进一步加快国有银行的商业化改革步伐,加快外资金融机构的引进,促进金融同业竞争,改善金融服务水平;二是加速建立、健全金融宏观调控体系,完善金融调控和调控政策工具,改进政策传导机制,提高政策执行效率;三是进一步加强金融法制建设,完善金融监管制度。通过对发达国家金融创新和衍生工具发展的经验和教训的借鉴,研究有效的针对金融工程运用及其产品的监管手段和制定相关的法律法规;四是抓住政府机构改革的有利时机,加速政府职能转变,逐步淡化行政干预金融市场的力量;五要加速推进企业改革尤其是国企改革步伐,积极培育风险管理的市场需求主体。 2.大力发展现货市场的同时适当介入衍生金融市场。稳步推进利率的市场化改革进程和人民币的自由兑换进程,大力发展现货市场,再根据现货基础的厚实程度和现实风险管理的需要发展相应的衍生市场,充实金融工程技术发挥的工具基础。可考虑首先重点发展外汇、股票指数、国债的远期与期货市场以及可转换债券市场,然后在利率市场化的条件下,使债券利率、优先股红利浮动化,最后试点并逐步推广期权与互换交易。在推广初期,应制订较高的保证金比率,并限制交易主体和品种,以控制风险和过度投机。 3.发展投资银行业务,逐步引进金融工程系统化、工程化的理财技术。在目前金融工程难以马上应用于金融衍生工具创造的情况下,可考虑重点发挥其理财、风险管理功能。适应资本市场发展的需要和企业、个人日益旺盛的理财需求,投资银行不但要从无到有的快速发展业务,还要提供全方位的资本营运服务。投资银行应成为实施金融工程的急先锋,为国企改革提供资金和制度创新的动力,促使企业管理方式和股权结构转变,推动投融资体制改革,以完善金融市场,降低市场的信息成本,提高金融效率。 4.积极鼓励、正确引导适应中国国情的金融工程建设和金融创新。首先,商业银行应提高对金融工程的认识,真正把研究、开发新业务当作发展的新增长点,其次,中央银行应从组织和制度上保证金融创新的顺利进行,加强与国外金融机构的交流和合作。在现阶段,商业银行可根据我国的金融市场发育情况、监管情况以及客户的需求情况,权衡收益与风险,选择一些风险较小、简单易行的金融新业务进行模仿、改良,谨慎地尝试,如贷款承诺、可转让定期存单、贷款出售等。 5.加强信息基础设施建设,引进金融工程理论和技术,培养金融工程人才。应努力推进国民经济的信息化进程,特别是企业的信息网络建设,为金融工程的发展打下坚实的硬件基础。为此,有必要利用当前国家加大投资以启动国内需求并把信息业作为国民经济新的增长点来培育的大好时机,进一步加大对信息基础设施建设的投入力度。同时完善国内的清算交易系统,加快电子化进程,减少金融交易的时滞,增加市场的流动性,也是金融工程运用的必要条件。另外,应立足于我国经济金融制度和金融市场的现实,在总结我国金融改革和发展的经验教训的基础上,一方面积极探讨金融工程在我国建立、发展的基本条件、应用规律及其相应的政策措施,另一方面及时加强对国际金融工程发展态势的动态跟踪研究,逐步建立有中国特色的金融工程科学,发挥我们的后发性优势。在金融工程人才培养方面,应重点培养数理分析能力与创新意识,可以通过对现有金融从业人员进行培训与高等院校专业培养相结合来实现,中国金融业的整体效率的本质提高期待着中国自己的“金融工程师”的出现。
通信系统原理论文:CDMA通信系统中同步原理及算法实现 摘 要:本论文介绍CDMA扩频通信系统中采用的PN码同步技术,然后结合WCDMA上行链路的特点,提出适合CDMA的扩频码同步方案, 利用扩频码的自相关特性,可以使用RAKE接收对接收信号进行处理,从而有效分离可分辨多径。这需要采用扩频系统中扩频码同步技术,即:多径搜索粗略地估计PN码相位,同步跟踪精确确定PN码相位。 关键词:CDMA 扩频通信 同步 PN码 一、前 言: 移动通信是现代通信系统中不可缺少的组成部分。移动通信不但集中了无线通信和有线通信的最新技术成就,而且集中了网络和计算机技术的许多成果。在第三代移动通信的主要技术体制中,WCDMA-FDD/TDD(现称为高码片速率TDD)和TD-SCDMA(融和后现称为低码片速率TDD)都是由1998年12月成立的3GPP(第三代伙伴项目)进行开发和维护的规范,这些技术都是以CDMA技术为优秀的。CDMA技术作为第三代数字蜂窝移动通信系统的主要技术,以及在它基础之上发展起来的WCDMA和TD-SCDMA移动通信系统将会更广泛的应用于我们的生活之中,为我们带来更多方便。 二、理论基础及算法分析: 1、大步进快速捕获方法的基本原理: 在这里我选用“大步进快速捕获方法”来实现PN码的同步,在扩频通信系统中接收端的己调信号一般可以表示为:式中 是高斯白信道噪声,T是相对发射机的时延,A是输入信号载波幅度, 是伪噪声码, 是数据信息码, 是载波角频率, 是载波初始相位。 大步进搜索实现PN码快速捕获的实质就是将要搜索的q相位单元分为q/m段,每段m /q个相位单元,用步进电路使本地PN码逐段移动,即每次步进m个相位单元。每移动一段,做一次m路并列相关判决。由于大步进搜索每次相关判决同时对m个相位进行,而单步进搜索每次相关判决只对一个相位进行,故而大步进的捕获时间较单步进可以缩短1/m实现快捕。 使用大步进搜索方法的快速捕获系统的实现机理见图3.1。图3.1中S(t)为接收信号,它与m路本地PN码相乘,每一路代表了一个PN码相位,再经窄带滤波得到(1)~(m)这m路相关运算结果。将其送入多路比较判决电路,与门限 比较,当m路相关运算结果都小于判决门限 时,无相关输出,代表这m个PN码的相位都没有与发端PN码对齐,此时由判决输出端控制步进电路,使本地PN码大步进m位进入下一段相关处理,如果m路相关运算结果中有一路超过门限 有相关输出说明该路(设为第i路),代表的PN码相位已经与发端PN码对齐,此时由判决输出端控制步进电路停止步进,进入跟踪阶段。 2、大步进PN码捕获方法的算法分析 在本节分析中将采用状态转移图对捕获过程建立数学模型,计算大步进快速捕获方法的平均捕获时间、捕获时间方差。 对快速捕获系统的捕获性能分析,主要指平均捕获时间和捕获时间方差计算。运用状态转移图的思想来建立数学模型,使分析系统化、简明化是由J.K.霍姆斯JACK.K.HOLEMS提出来的。概括地说,该方法对离散的时不变马尔柯夫过程建立状态转移图,在状态转移图的基础上得到生成函数流程图,运用信号流图理论于生成函数流程图求得生成函数,利用捕获时间平均值及其方差与生成函数的一阶导数和二阶导数之间的关系,推导计算平均捕获时间和捕获时间方差。该方法适用于不同的捕获方案分析,且分析直观、简明,易于理解,所以我们采用该方法来分析大步进快速捕获系统的捕获过程。为简单起见本论文就大步进快速捕获延迟锁定环捕获过程建立圆形状态流程图,对该图作计算,对计算结果作分析。首先就研究的系统作一定的说明。 在实际系统中,捕获过程具有不确定性,该不确定性由诸多因素造成。例: A、两PN码起始相位相对位置是不确定的。 B、信道畸变,如衰减信道和外来干扰、人为或非人为。 C、载波频率漂移(多普勒频移)。 D、接收端加性白高斯噪声的作用。 因此,捕获时间也是不确定的,虽然捕获时间的分布函数原则上能得到。 但在实践中得到它是非常困难的,至少在精确形式上是困难的,因此只限于研究捕获时间的平均值及其方差。 三、快速捕获系统在MATLAB上的仿真: 1、使用系统仿真软件MATLAB创建用户代码库: MATLAB最受人们欢迎的特点之一是其具有开放性,任何用户可以通过对工具包源文件的修改或加入自己编写的文件去构成新的用户专用工具包。这里我利用MATLAB来进行仿真。为了修改和编写源文件,必须熟悉掌握SIMULINK的优秀――S-FUNCTION 。 S-FUNCTION具有三种表现形式: (1)框图形式 (2)M文件形式 (3)MEX文件形式(C语言或FORTRAN语言子程序)。 本课题中采用第一种形式和第二种形式。 S-FUNCTION仿真工作原理如下:S-FUNCTION与SIMULINK非线性库中的S-函数模块配合使用。将S-函数模块从非线性库中拷贝到用户自己的模块框图中,然后在模块的对话框中定义调用的S-函数的名称,则该模块完成的功能由调用的S-函数决定。每个SIMULINK模块都有三个基本参数:输入矢量u,输出矢量Y和状态矢量x。三者的连接关系如图3.1。 输入矢量,输出矢量和状态矢量的数学关系式如下: 式中: ,状态矢量可以为连续状态,离散状态或两者的混合状态。在调用了M文件的S-函数模块中,SIMULINK将状态分为连续状态和离散状态两部分,连续矢量放在状态矢量的前半部分,离散矢量放在状态矢量的后半部分。在仿真的特定阶段,SIMULINK反复调用模型文件中的每一个模块,控制它们完成特定的功能,如:计算输出,更新离散状态或计算状态导数等。为了执行初始化过程或中止仿真任务,在仿真开始部分和结束部分还要调用一些附加过程。图3.3给出了SIMULINK进行一次仿真的完整流程。 SIMULINK首先对模型中包含S-函数模块在内的每个模块进行初始化,然后进入仿真环。仿真环每运行一个周期称为一个仿真步长。仿真的每一个步骤都要调用S-函数,直至仿真结束 创建一个用户自定义的SIMULINK模块的步骤为: ① 根据算法和公式编写优秀部分的S-函数。 ② S-函数经过通用S-函数模块处理后,转化为用户自创建的模块。 ③ 根据要求的功能构造用户子系统(subsystem),包括输入端口,输出端口,S-函数模块和其它一些附加模块。 ④ 利用SIMULINK中的封装功能将子系统封装起来,生成用户自定义的封装对话框和图标,为整个子系统提供统一的设置。具体设置包括模块名称,模块类型,仿真参数,图标符绘图指令,模块功能描述信息和模块帮助信息。 这样最终能得到一个用户自定义的SIMULINK模块,该模块能完成所要求的功能。在本课题所要仿真的锁相环中,很多模块都采用调用S-函数的方式实现其功能,如信号产生模块,逻辑控制模块,扩频码产生模块等。 2、系统模块构建设计: (1)、信号模型: 该模块的功能是产生二相相移键控(BPSK)调制的直扩码序列。设一个chip内有10个载波,一个chip采样100次。 (2)、PN码产生模块: 模块的功能是产生伪随机序列,包括两部分:一是模拟BPSK调制信号时用作调制码,二是在接收后的本地伪随机序列。可将捕获后的结果与发射前的随机码相比较,检验捕获结果。 3、系统仿真模型的构建仿真: 单系统的仿真框,系统论证的宽带滤波器和窄带滤波器已经合并入模块中,参数选择如上所述。 4、仿真结果: 按照系统仿真模型,最终得到的捕获结果如图所示 当捕获成功时发端码(上)与本地码(下)的比较(单位:秒) 由上图的结果是在m=5时得到的结果,可以清楚的看到,当捕获成功时,接收端的随机码与本地伪码的相位相差半个码元,达到要求,实现PN码的同步。此仿真实现了利用“大步进快速捕获方法”对PN码的同步。 四、结束语: 同步是CDMA通信系统中一个重要的实际问题。在通信系统中,同步具有相当重要的地位。通信系统能否有效地、可靠地土作,很大程度上依赖于有无良好的同步系统。通信系统中的同步又可分为载波同步、位同步、帧同步、网同步几大类。 因此,对于相干扩频通信系统而言,必须保证接收端与发送端实现信息码元同步、PN码码元和序列同步和射频载频同步。只有实现了这些同步,直扩系统才能正常工作,可以说,没有同步就没有扩频通信系统。扩频通信中,主要关注的是PN码的同步。 扩频通信系统中的同步问题可分为三个方面,即伪随机序列的捕获,伪随机序列的跟踪和载波的同步。其中,伪随机序列的捕获是扩频通信系统得以工作的基础,而伪随机序列的跟踪和载波同步是保证系统性能的最关键因素。 本文围绕CDMA扩频通信系统中PN码同步进行了研究,并实现了CDMA通信系统中的PN码同步算法。 通信系统原理论文:高速公路通信系统的应用原理 论文关键词:高速公路;通信;原理 论文摘要:本文主要钍对高速公路通信系统的应用原理进行阐述。 高速公路机电工程中的通信系统属于基础类设施,主要为收费、监控系统提供信息(话音、数据、图像)传输通道,由光缆数字传输系统、程控数字交换系统、移动通信系统、紧急电话系统等组成。根据其通信系统在高速公路行业的应用特点,高速公路通信网主要由长途通信干线传输网、程控数字交换机、数据传输网、图像传输网、移动通信网和卫星通信网等部分组成,下面我们重点对其各主要组成部分的使用原理进行详细介绍。 1 收费系统 高速公路收费系统一般采用半自动收费方式,即人工判别车型,车道入口发放通行卷,出口验卷,计算通行费,人工收费,计算机管理,辅以车辆检测器校核,闭路电视监视。目前,提倡计算机联网收费。远期,逐步实现自动收费方式。通行卷有采用非接触式IC卡,也有采用磁卡 。为便于计算机联网收费,联网收费区域内均应采用同一种 通行卷。 1.1 计算机收费系统 计算机收费系统一般分两级,即收费中心计算机系统和收费站计算机系统。收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网。各局域网之间、收费中心与区域拆帐中心之间需要通过通信系统实现数据传输进行勾通。 1.2 收费数据传输 收费数据分三级管理:收费中心计算机、收费站计算机及收费车道计算机。收费站与收费中心之间的数据传输是通过数据通道直接传输的,各通信站的ONU设备提供必要的2Mbps ( G . 703)数据通道接口。通信与收费系统是通过收费站和收费中心的路由器连接起来的,在区域收费联网的情况下,路由器至少要具备两个E1(G.703)接口,一路传往收费中心,一路传往区域拆账中心。 1.3 收费图像传输 收费系统在个收费站广场出口均设置了摄像机,各摄像机的图像信号既要传到相应的收费站又要传到收费/监控中心。从摄像机到收费站的视频及控制信号传输是由收费系统完成的,而图像及控制信号的远程传输与监控有所不同,未采用复用方式,庵个摄像机图像对应一芯光纤,而控制信号是经MODEM通过通信系统的话路通道传输的。 2 通信系统 2.1 通信干线传输 长途通信干线传输系统设计的正确与否,决定着整个通信系统质量,它不仅关系到能否实现现代通信网设计的目的,还关系到工程投资的经济性、合理性和可靠性。目前,高速公路机电工程基本是采用光纤通信系统。高速公路通信系统长途通信干线传输网采用光纤通信,这是因为: 高速公路通信网要求同时传输语音、数据和图像通,信量较大,选用频带、通信容量大的光纤通信系统是合理的。 光纤通信具有通信容量大、抗电磁干扰能力强、通信质量高、传输距离长等特点,是其它通信传输方式无可比拟的。 光缆通信中继距离长,适应公路沿线各通信站点间距离不一致的实际情况。 采用长波长单模光缆传输方式,在中等容量以上长距离传输系统中,从经济上占有优势。 2.2 通信系统的程控交换 根据高速公路通信系统业务的内容和特点,通信系统采用三级程控交换,第一级交换中心设在高速公路总公司通信总中心,其主要职能是完成本局终端的话务接转,汇接所有来话、去话的转接任务,并与二级公路网中心联接,完成本局话务接续与本局以外的话务转接;第三级交通中心分别设在各高速公路公司下属的管理所,其主要职能是完成本局的话务接续与出入本局的话务接续。为了提高系统的可靠性、灵活性及话务流向的需要,各级交通交换中心之间均可进行互连,以便组成一个多迂回、多路由的程控数字交换网。 2.3 话音通信系统 高速公路通信网话音系统包括业务电话系统、指令电话系统和移动电话系统。业务电话系统为高速公路管理局、各公司、各管理所以及高速公路上各种设施(如监控、收费、服务区、停车场、加油站、维修、交警、通信、供电、配电及养护等)提供内、外业务联系电话。业务电话为全网自动拨号,业务电话网应与市话公用网汇接。指令电话系统主要是为监控总中心以及监控中心下达交通监控和调度指令。为便于交通控制和交警业务调度,在监控中心和分中心可分别设置两套指令电话控制台,以便供公路值班员和交警值班员使用,指令电话应自成系统。指令电话控制台设置在各路公司内,分监控指令控制台和交警指令控制台,分别控制所辖路段各指令电话机和交警用指令电话机;指令电话控制台具群呼、组呼、单呼功能及自动录音功能;指令电话控制台具有转接功能,即实现指令电话控制台与指令电话机之间的转接。 2.4 移动通信系统 移动通信,就是指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换。移动通信不仅指双方的通话,还应包括数据、传真、图像等业务。移动通信系统可以自己建网,也可以租用邮电部建立的公用蜂窝移动通信网。邮电部公用蜂窝移动通信网可实现全省漫游,管理也比较方便,可以省去了自己建网的费用,但公用蜂窝移动通信网费用很高,同时不能完成高速公路网要求群呼、组呼等调度功能。自行建立高速公路移动通信专用网,可以解决上述不足,但建网投资很大。建议高速公路移动通信系统自己建立专业移动通信网,采用800MHz集群移动通信系统。据了解,辽宁省高速公路管理系统应用移动通信较为先进,移动通信成为快速应变能力的强有力手段。 3 监控系统 高速公路监控系统应用图像传输可将道路现场的活动图像,利用图像传输系统的能力把图像信息用电信号的方式传送到远方,清楚地再现在屏幕上,有利于管理人员做出控制决策。活动图像传输采用光缆传输方式,高速公路监控摄像点不太多的特点,一般采用一对一(一摄像头对一监视器)方式传输到各路监控中心。通过视频切换方式,由总部的控制信号来选取所需的图像信号,由光缆传至监控总部的监视器,使总中心也能监视到它所关心的全省高速公路运行情况,以便进行宏观管理。 监控系统主要由两部分组成:监控中心计算机系统和外场设备。 3.1 监控中心计算机系统 监控中心计算机系统即情报处理系统,它包括通信控制器、网络服务器、交换式集线器、终端计算机等。这些计算机组成局域网,组网方式:收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收 费中心内的计算机构成中心独立的局域网,只是多了一台通信控制器,它配有多串行接口控制器,用于外场设备与中心的数据通信管理。 3.2 监控中心的外场设备 监控的外场设备包括车辆检测器,可变情报板,可变限速标志,气像检测器等。由于这些检测点(数据采集点)距离通信站较远,相对分散,且数据量较小,无法采用标准的高速数据接口进行传输,因此在每个远端数据点配一台MODEM,将数据传到就近通信站的ONU,最后通过通信系统传至监控中心通信控制器。 3.3 监控数据传输 监控数据分二级管理:监控中心、监控外场设备。通信系统在各站综合业务接人网的ONU设备业务通道中提供足够的2/ 4wVF接口,监控数据采用模拟传输方式,通过这些音频接口完成,由监控系统提供MO-DEM进行数模转换。 3.4监控图像传输 监控系统在全线设置了一定数量的摄像机,各摄像机的图像和控制信号均要传至监控中心。通信系统负责为摄像机的图像和控制信号传输提供光电缆,视频图像信号和控制信号经过数字/视频复用光端机复用后,占用一根光纤。 结束语 通信系统在高速公路建设行业中的不断应用,对其技术的更新有着更高的要求。为了保证高速公路其“快速、安全、便捷、舒适”等功能特点能发挥,务必对其通信设备及通信技术作出更高要求。对此,只有更好地了解及熟悉通信系统的应用原理,才能更好地为高速公路通信技术的不断发展建立一个正确的认识平台。 通信系统原理论文:论高速公路通信系统的应用原理 论文关键词:高速公路;通信;原理 论文摘要:本文主要钍对高速公路通信系统的应用原理进行阐述。 高速公路机电工程中的通信系统属于基础类设施,主要为收费、监控系统提供信息(话音、数据、图像)传输通道,由光缆数字传输系统、程控数字交换系统、移动通信系统、紧急电话系统等组成。根据其通信系统在高速公路行业的应用特点,高速公路通信网主要由长途通信干线传输网、程控数字交换机、数据传输网、图像传输网、移动通信网和卫星通信网等部分组成,下面我们重点对其各主要组成部分的使用原理进行详细介绍。 1 收费系统 高速公路收费系统一般采用半自动收费方式,即人工判别车型,车道入口发放通行卷,出口验卷,计算通行费,人工收费,计算机管理,辅以车辆检测器校核,闭路电视监视。目前,提倡计算机联网收费。远期,逐步实现自动收费方式。通行卷有采用非接触式IC卡,也有采用磁卡 。为便于计算机联网收费,联网收费区域内均应采用同一种 通行卷。 1.1 计算机收费系统 计算机收费系统一般分两级,即收费中心计算机系统和收费站计算机系统。收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网。各局域网之间、收费中心与区域拆帐中心之间需要通过通信系统实现数据传输进行勾通。 1.2 收费数据传输 收费数据分三级管理:收费中心计算机、收费站计算机及收费车道计算机。收费站与收费中心之间的数据传输是通过数据通道直接传输的,各通信站的ONU设备提供必要的2Mbps ( G . 703)数据通道接口。通信与收费系统是通过收费站和收费中心的路由器连接起来的,在区域收费联网的情况下,路由器至少要具备两个E1(G.703)接口,一路传往收费中心,一路传往区域拆账中心。 1.3 收费图像传输 收费系统在个收费站广场出口均设置了摄像机,各摄像机的图像信号既要传到相应的收费站又要传到收费/监控中心。从摄像机到收费站的视频及控制信号传输是由收费系统完成的,而图像及控制信号的远程传输与监控有所不同,未采用复用方式,庵个摄像机图像对应一芯光纤,而控制信号是经MODEM通过通信系统的话路通道传输的。 2 通信系统 2.1 通信干线传输 长途通信干线传输系统设计的正确与否,决定着整个通信系统质量,它不仅关系到能否实现现代通信网设计的目的,还关系到工程投资的经济性、合理性和可靠性。目前,高速公路机电工程基本是采用光纤通信系统。高速公路通信系统长途通信干线传输网采用光纤通信,这是因为: 高速公路通信网要求同时传输语音、数据和图像通,信量较大,选用频带、通信容量大的光纤通信系统是合理的。 光纤通信具有通信容量大、抗电磁干扰能力强、通信质量高、传输距离长等特点,是其它通信传输方式无可比拟的。 光缆通信中继距离长,适应公路沿线各通信站点间距离不一致的实际情况。 采用长波长单模光缆传输方式,在中等容量以上长距离传输系统中,从经济上占有优势。 2.2 通信系统的程控交换 根据高速公路通信系统业务的内容和特点,通信系统采用三级程控交换,第一级交换中心设在高速公路总公司通信总中心,其主要职能是完成本局终端的话务接转,汇接所有来话、去话的转接任务,并与二级公路网中心联接,完成本局话务接续与本局以外的话务转接;第三级交通中心分别设在各高速公路公司下属的管理所,其主要职能是完成本局的话务接续与出入本局的话务接续。为了提高系统的可靠性、灵活性及话务流向的需要,各级交通交换中心之间均可进行互连,以便组成一个多迂回、多路由的程控数字交换网。 2.3 话音通信系统 高速公路通信网话音系统包括业务电话系统、指令电话系统和移动电话系统。业务电话系统为高速公路管理局、各公司、各管理所以及高速公路上各种设施(如监控、收费、服务区、停车场、加油站、维修、交警、通信、供电、配电及养护等)提供内、外业务联系电话。业务电话为全网自动拨号,业务电话网应与市话公用网汇接。指令电话系统主要是为监控总中心以及监控中心下达交通监控和调度指令。为便于交通控制和交警业务调度,在监控中心和分中心可分别设置两套指令电话控制台,以便供公路值班员和交警值班员使用,指令电话应自成系统。指令电话控制台设置在各路公司内,分监控指令控制台和交警指令控制台,分别控制所辖路段各指令电话机和交警用指令电话机;指令电话控制台具群呼、组呼、单呼功能及自动录音功能;指令电话控制台具有转接功能,即实现指令电话控制台与指令电话机之间的转接。 2.4 移动通信系统 移动通信,就是指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换。移动通信不仅指双方的通话,还应包括数据、传真、图像等业务。移动通信系统可以自己建网,也可以租用邮电部建立的公用蜂窝移动通信网。邮电部公用蜂窝移动通信网可实现全省漫游,管理也比较方便,可以省去了自己建网的费用,但公用蜂窝移动通信网费用很高,同时不能完成高速公路网要求群呼、组呼等调度功能。自行建立高速公路移动通信专用网,可以解决上述不足,但建网投资很大。建议高速公路移动通信系统自己建立专业移动通信网,采用800MHz集群移动通信系统。据了解,辽宁省高速公路管理系统应用移动通信较为先进,移动通信成为快速应变能力的强有力手段。 3 监控系统 高速公路监控系统应用图像传输可将道路现场的活动图像,利用图像传输系统的能力把图像信息用电信号的方式传送到远方,清楚地再现在屏幕上,有利于管理人员做出控制决策。活动图像传输采用光缆传输方式,高速公路监控摄像点不太多的特点,一般采用一对一(一摄像头对一监视器)方式传输到各路监控中心。通过视频切换方式,由总部的控制信号来选取所需的图像信号,由光缆传至监控总部的监视器,使总中心也能监视到它所关心的全省高速公路运行情况,以便进行宏观管理。 监控系统主要由两部分组成:监控中心计算机系统和外场设备。 3.1 监控中心计算机系统 监控中心计算机系统即情报处理系统,它包括通信控制器、网络服务器、交换式集线器、终端计算机等。这些计算机组成局域网,组网方式:收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网,只是多了一台通信控制器,它配有多串行接口控制器,用于外场设备与中心的数据通信管理。 3.2 监控中心的外场设备 监控的外场设备包括车辆检测器,可变情报板,可变限速标志,气像检测器等。由于这些检测点(数据采集点)距离通信站较远,相对分散,且数据量较小,无法采用标准的高速数据接口进行传输,因此在每个远端数据点配一台MODEM,将数据传到就近通信站的ONU,最后通过通信系统传至监控中心通信控制器。 3.3 监控数据传输 监控数据分二级管理:监控中心、监控外场设备。通信系统在各站综合业务接人网的ONU设备业务通道中提供足够的2/ 4wVF接口,监控数据采用模拟传输方式,通过这些音频接口完成,由监控系统提供MO-DEM进行数模转换。 3.4监控图像传输 监控系统在全线设置了一定数量的摄像机,各摄像机的图像和控制信号均要传至监控中心。通信系统负责为摄像机的图像和控制信号传输提供光电缆,视频图像信号和控制信号经过数字/视频复用光端机复用后,占用一根光纤。 结束语 通信系统在高速公路建设行业中的不断应用,对其技术的更新有着更高的要求。为了保证高速公路其“快速、安全、便捷、舒适”等功能特点能发挥,务必对其通信设备及通信技术作出更高要求。对此,只有更好地了解及熟悉通信系统的应用原理,才能更好地为高速公路通信技术的不断发展建立一个正确的认识平台。 通信系统原理论文:浅论高速公路通信系统的应用原理 摘要:本文主要钍对高速公路通信系统的应用原理进行阐述。 关键词:高速公路;通信;原理 高速公路机电工程中的通信系统属于基础类设施,主要为收费、监控系统提供信息(话音、数据、图像)传输通道,由光缆数字传输系统、程控数字交换系统、移动通信系统、紧急电话系统等组成。根据其通信系统在高速公路行业的应用特点,高速公路通信网主要由长途通信干线传输网、程控数字交换机、数据传输网、图像传输网、移动通信网和卫星通信网等部分组成,下面我们重点对其各主要组成部分的使用原理进行详细介绍。 1 收费系统 高速公路收费系统一般采用半自动收费方式,即人工判别车型,车道入口发放通行卷,出口验卷,计算通行费,人工收费,计算机管理,辅以车辆检测器校核,闭路电视监视。目前,提倡计算机联网收费。远期,逐步实现自动收费方式。通行卷有采用非接触式ic卡,也有采用磁卡 。为便于计算机联网收费,联网收费区域内均应采用同一种 通行卷。 1.1 计算机收费系统 计算机收费系统一般分两级,即收费中心计算机系统和收费站计算机系统。收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网。各局域网之间、收费中心与区域拆帐中心之间需要通过通信系统实现数据传输进行勾通。 1.2 收费数据传输 收费数据分三级管理:收费中心计算机、收费站计算机及收费车道计算机。收费站与收费中心之间的数据传输是通过数据通道直接传输的,各通信站的onu设备提供必要的2mbps ( g . 703)数据通道接口。通信与收费系统是通过收费站和收费中心的路由器连接起来的,在区域收费联网的情况下,路由器至少要具备两个e1(g.703)接口,一路传往收费中心,一路传往区域拆账中心。 1.3 收费图像传输 收费系统在个收费站广场出口均设置了摄像机,各摄像机的图像信号既要传到相应的收费站又要传到收费/监控中心。从摄像机到收费站的视频及控制信号传输是由收费系统完成的,而图像及控制信号的远程传输与监控有所不同,未采用复用方式,庵个摄像机图像对应一芯光纤,而控制信号是经modem通过通信系统的话路通道传输的。 2 通信系统 2.1 通信干线传输 长途通信干线传输系统设计的正确与否,决定着整个通信系统质量,它不仅关系到能否实现现代通信网设计的目的,还关系到工程投资的经济性、合理性和可靠性。目前,高速公路机电工程基本是采用光纤通信系统。高速公路通信系统长途通信干线传输网采用光纤通信,这是因为: 高速公路通信网要求同时传输语音、数据和图像通,信量较大,选用频带、通信容量大的光纤通信系统是合理的。 光纤通信具有通信容量大、抗电磁干扰能力强、通信质量高、传输距离长等特点,是其它通信传输方式无可比拟的。 光缆通信中继距离长,适应公路沿线各通信站点间距离不一致的实际情况。 采用长波长单模光缆传输方式,在中等容量以上长距离传输系统中,从经济上占有优势。 2.2 通信系统的程控交换 根据高速公路通信系统业务的内容和特点,通信系统采用三级程控交换,第一级交换中心设在高速公路总公司通信总中心,其主要职能是完成本局终端的话务接转,汇接所有来话、去话的转接任务,并与二级公路网中心联接,完成本局话务接续与本局以外的话务转接;第三级交通中心分别设在各高速公路公司下属的管理所,其主要职能是完成本局的话务接续与出入本局的话务接续。为了提高系统的可靠性、灵活性及话务流向的需要,各级交通交换中心之间均可进行互连,以便组成一个多迂回、多路由的程控数字交换网。 2.3 话音通信系统 高速公路通信网话音系统包括业务电话系统、指令电话系统和移动电话系统。业务电话系统为高速公路管理局、各公司、各管理所以及高速公路上各种设施(如监控、收费、服务区、停车场、加油站、维修、交警、通信、供电、配电及养护等)提供内、外业务联系电话。业务电话为全网自动拨号,业务电话网应与市话公用网汇接。指令电话系统主要是为监控总中心以及监控中心下达交通监控和调度指令。为便于交通控制和交警业务调度,在监控中心和分中心可分别设置两套指令电话控制台,以便供公路值班员和交警值班员使用,指令电话应自成系统。指令电话控制台设置在各路公司内,分监控指令控制台和交警指令控制台,分别控制所辖路段各指令电话机和交警用指令电话机;指令电话控制台具群呼、组呼、单呼功能及自动录音功能;指令电话控制台具有转接功能,即实现指令电话控制台与指令电话机之间的转接。 2.4 移动通信系统 移动通信,就是指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换。移动通信不仅指双方的通话,还应包括数据、传真、图像等业务。移动通信系统可以自己建网,也可以租用邮电部建立的公用蜂窝移动通信网。邮电部公用蜂窝移动通信网可实现全省漫游,管理也比较方便,可以省去了自己建网的费用,但公用蜂窝移动通信网费用很高,同时不能完成高速公路网要求群呼、组呼等调度功能。自行建立高速公路移动通信专用网,可以解决上述不足,但建网投资很大。建议高速公路移动通信系统自己建立专业移动通信网,采用800mhz集群移动通信系统。据了解,辽宁省高速公路管理系统应用移动通信较为先进,移动通信成为快速应变能力的强有力手段。 3 监控系统 高速公路监控系统应用图像传输可将道路现场的活动图像,利用图像传输系统的能力把图像信息用电信号的方式传送到远方,清楚地再现在屏幕上,有利于管理人员做出控制决策。活动图像传输采用光缆传输方式,高速公路监控摄像点不太多的特点,一般采用一对一(一摄像头对一监视器)方式传输到各路监控中心。通过视频切换方式,由总部的控制信号来选取所需的图像信号,由光缆传至监控总部的监视器,使总中心也能监视到它所关心的全省高速公路运行情况,以便进行宏观管理。 监控系统主要由两部分组成:监控中心计算机系统和外场设备。 3.1 监控中心计算机系统 监控中心计算机系统即情报处理系统,它包括通信控制器、网络服务器、交换式集线器、终端计算机等。这些计算机组成局域网,组网方式:收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网,只是多了一台通信控制器,它配有多串行接口控制器,用于外场设备与中心的数据通信管理。 3.2 监控中心的外场设备 监控的外场设备包括车辆检测器,可变情报板,可变限速标志,气像检测器等。由于这些检测点(数据采集点)距离通信站较远,相对分散,且数据量较小,无法采用标准的高速数据接口进行传输,因此在每个远端数据点配一台modem,将数据传到就近通信站的onu,最后通过通信系统传至监控中心通信控制器。 3.3 监控数据传输 监控数据分二级管理:监控中心、监控外场设备。通信系统在各站综合业务接人网的onu设备业务通道中提供足够的2/ 4wvf接口,监控数据采用模拟传输方式,通过这些音频接口完成,由监控系统提供mo-dem进行数模转换。 3.4监控图像传输 监控系统在全线设置了一定数量的摄像机,各摄像机的图像和控制信号均要传至监控中心。通信系统负责为摄像机的图像和控制信号传输提供光电缆,视频图像信号和控制信号经过数字/视频复用光端机复用后,占用一根光纤。 结束语 通信系统在高速公路建设行业中的不断应用,对其技术的更新有着更高的要求。为了保证高速公路其“快速、安全、便捷、舒适”等功能特点能发挥,务必对其通信设备及通信技术作出更高要求。对此,只有更好地了解及熟悉通信系统的应用原理,才能更好地为高速公路通信技术的不断发展建立一个正确的认识平台。 通信系统原理论文:论高速公路通信系统的应用原理 论文 关键词:高速公路;通信;原理 论文摘要:本文主要钍对高速公路通信系统的应用原理进行阐述。 高速公路机电工程中的通信系统属于基础类设施,主要为收费、监控系统提供信息(话音、数据、图像)传输通道,由光缆数字传输系统、程控数字交换系统、移动通信系统、紧急电话系统等组成。根据其通信系统在高速公路行业的应用特点,高速公路通信网主要由长途通信干线传输网、程控数字交换机、数据传输网、图像传输网、移动通信网和卫星通信网等部分组成,下面我们重点对其各主要组成部分的使用原理进行详细介绍。 1 收费系统 高速公路收费系统一般采用半自动收费方式,即人工判别车型,车道入口发放通行卷,出口验卷, 计算 通行费,人工收费,计算机管理,辅以车辆检测器校核,闭路电视监视。目前,提倡计算机联网收费。远期,逐步实现自动收费方式。通行卷有采用非接触式ic卡,也有采用磁卡 。为便于计算机联网收费,联网收费区域内均应采用同一种 通行卷。 1.1 计算机收费系统 计算机收费系统一般分两级,即收费中心计算机系统和收费站计算机系统。收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网。各局域网之间、收费中心与区域拆帐中心之间需要通过通信系统实现数据传输进行勾通。 1.2 收费数据传输 收费数据分三级管理:收费中心计算机、收费站计算机及收费车道计算机。收费站与收费中心之间的数据传输是通过数据通道直接传输的,各通信站的onu设备提供必要的2mbps ( g . 703)数据通道接口。通信与收费系统是通过收费站和收费中心的路由器连接起来的,在区域收费联网的情况下,路由器至少要具备两个e1(g.703)接口,一路传往收费中心,一路传往区域拆账中心。 1.3 收费图像传输 收费系统在个收费站广场出口均设置了摄像机,各摄像机的图像信号既要传到相应的收费站又要传到收费/监控中心。从摄像机到收费站的视频及控制信号传输是由收费系统完成的,而图像及控制信号的远程传输与监控有所不同,未采用复用方式,庵个摄像机图像对应一芯光纤,而控制信号是经modem通过通信系统的话路通道传输的。 2 通信系统 2.1 通信干线传输 长途通信干线传输系统设计的正确与否,决定着整个通信系统质量,它不仅关系到能否实现 现代 通信网设计的目的,还关系到工程投资的 经济 性、合理性和可靠性。目前,高速公路机电工程基本是采用光纤通信系统。高速公路通信系统长途通信干线传输网采用光纤通信,这是因为: 高速公路通信网要求同时传输语音、数据和图像通,信量较大,选用频带、通信容量大的光纤通信系统是合理的。 光纤通信具有通信容量大、抗电磁干扰能力强、通信质量高、传输距离长等特点,是其它通信传输方式无可比拟的。 光缆通信中继距离长,适应公路沿线各通信站点间距离不一致的实际情况。 采用长波长单模光缆传输方式,在中等容量以上长距离传输系统中,从经济上占有优势。 2.2 通信系统的程控交换 根据高速公路通信系统业务的内容和特点,通信系统采用三级程控交换,第一级交换中心设在高速公路总公司通信总中心,其主要职能是完成本局终端的话务接转,汇接所有来话、去话的转接任务,并与二级公路网中心联接,完成本局话务接续与本局以外的话务转接;第三级 交通 中心分别设在各高速公路公司下属的管理所,其主要职能是完成本局的话务接续与出入本局的话务接续。为了提高系统的可靠性、灵活性及话务流向的需要,各级交通交换中心之间均可进行互连,以便组成一个多迂回、多路由的程控数字交换网。 2.3 话音通信系统 高速公路通信网话音系统包括业务电话系统、指令电话系统和移动电话系统。业务电话系统为高速公路管理局、各公司、各管理所以及高速公路上各种设施(如监控、收费、服务区、停车场、加油站、维修、交警、通信、供电、配电及养护等)提供内、外业务联系电话。业务电话为全网自动拨号,业务电话网应与市话公用网汇接。指令电话系统主要是为监控总中心以及监控中心下达交通监控和调度指令。为便于交通控制和交警业务调度,在监控中心和分中心可分别设置两套指令电话控制台,以便供公路值班员和交警值班员使用,指令电话应自成系统。指令电话控制台设置在各路公司内,分监控指令控制台和交警指令控制台,分别控制所辖路段各指令电话机和交警用指令电话机;指令电话控制台具群呼、组呼、单呼功能及自动录音功能;指令电话控制台具有转接功能,即实现指令电话控制台与指令电话机之间的转接。 2.4 移动通信系统 移动通信,就是指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换。移动通信不仅指双方的通话,还应包括数据、传真、图像等业务。移动通信系统可以自己建网,也可以租用邮电部建立的公用蜂窝移动通信网。邮电部公用蜂窝移动通信网可实现全省漫游,管理也比较方便,可以省去了自己建网的费用,但公用蜂窝移动通信网费用很高,同时不能完成高速公路网要求群呼、组呼等调度功能。自行建立高速公路移动通信专用网,可以解决上述不足,但建网投资很大。建议高速公路移动通信系统自己建立专业移动通信网,采用800mhz集群移动通信系统。据了解,辽宁省高速公路管理系统应用移动通信较为先进,移动通信成为快速应变能力的强有力手段。 3 监控系统 高速公路监控系统应用图像传输可将道路现场的活动图像,利用图像传输系统的能力把图像信息用电信号的方式传送到远方,清楚地再现在屏幕上,有利于管理人员做出控制决策。活动图像传输采用光缆传输方式,高速公路监控摄像点不太多的特点,一般采用一对一(一摄像头对一监视器)方式传输到各路监控中心。通过视频切换方式,由总部的控制信号来选取所需的图像信号,由光缆传至监控总部的监视器,使总中心也能监视到它所关心的全省高速公路运行情况,以便进行宏观管理。 监控系统主要由两部分组成:监控中心 计算 机系统和外场设备。 3.1 监控中心计算机系统 监控中心计算机系统即情报处理系统,它包括通信控制器、 网络 服务器、交换式集线器、终端计算机等。这些计算机组成局域网,组网方式:收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网,只是多了一台通信控制器,它配有多串行接口控制器,用于外场设备与中心的数据通信管理。 3.2 监控中心的外场设备 监控的外场设备包括车辆检测器,可变情报板,可变限速标志,气像检测器等。由于这些检测点(数据采集点)距离通信站较远,相对分散,且数据量较小,无法采用标准的高速数据接口进行传输,因此在每个远端数据点配一台modem,将数据传到就近通信站的onu,最后通过通信系统传至监控中心通信控制器。 3.3 监控数据传输 监控数据分二级管理:监控中心、监控外场设备。通信系统在各站综合业务接人网的onu设备业务通道中提供足够的2/ 4wvf接口,监控数据采用模拟传输方式,通过这些音频接口完成,由监控系统提供mo-dem进行数模转换。 3.4监控图像传输 监控系统在全线设置了一定数量的摄像机,各摄像机的图像和控制信号均要传至监控中心。通信系统负责为摄像机的图像和控制信号传输提供光电缆,视频图像信号和控制信号经过数字/视频复用光端机复用后,占用一根光纤。 结束语 通信系统在高速公路建设行业中的不断应用,对其技术的更新有着更高的要求。为了保证高速公路其“快速、安全、便捷、舒适”等功能特点能发挥,务必对其通信设备及通信技术作出更高要求。对此,只有更好地了解及熟悉通信系统的应用原理,才能更好地为高速公路通信技术的不断 发展 建立一个正确的认识平台。 通信系统原理论文:高速公路通信系统应用原理 论文关键词:高速公路;通信;原理 论文摘要:本文主要钍对高速公路通信系统的应用原理进行阐述。 高速公路机电工程中的通信系统属于基础类设施,主要为收费、监控系统提供信息(话音、数据、图像)传输通道,由光缆数字传输系统、程控数字交换系统、移动通信系统、紧急电话系统等组成。根据其通信系统在高速公路行业的应用特点,高速公路通信网主要由长途通信干线传输网、程控数字交换机、数据传输网、图像传输网、移动通信网和卫星通信网等部分组成,下面我们重点对其各主要组成部分的使用原理进行详细介绍。 1收费系统 高速公路收费系统一般采用半自动收费方式,即人工判别车型,车道入口发放通行卷,出口验卷,计算通行费,人工收费,计算机管理,辅以车辆检测器校核,闭路电视监视。目前,提倡计算机联网收费。远期,逐步实现自动收费方式。通行卷有采用非接触式IC卡,也有采用磁卡。为便于计算机联网收费,联网收费区域内均应采用同一种通行卷。 1.1计算机收费系统 计算机收费系统一般分两级,即收费中心计算机系统和收费站计算机系统。收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网。各局域网之间、收费中心与区域拆帐中心之间需要通过通信系统实现数据传输进行勾通。 1.2收费数据传输 收费数据分三级管理:收费中心计算机、收费站计算机及收费车道计算机。收费站与收费中心之间的数据传输是通过数据通道直接传输的,各通信站的ONU设备提供必要的2Mbps(G.703)数据通道接口。通信与收费系统是通过收费站和收费中心的路由器连接起来的,在区域收费联网的情况下,路由器至少要具备两个E1(G.703)接口,一路传往收费中心,一路传往区域拆账中心。 1.3收费图像传输 收费系统在个收费站广场出口均设置了摄像机,各摄像机的图像信号既要传到相应的收费站又要传到收费/监控中心。从摄像机到收费站的视频及控制信号传输是由收费系统完成的,而图像及控制信号的远程传输与监控有所不同,未采用复用方式,庵个摄像机图像对应一芯光纤,而控制信号是经MODEM通过通信系统的话路通道传输的。 2通信系统 2.1通信干线传输 长途通信干线传输系统设计的正确与否,决定着整个通信系统质量,它不仅关系到能否实现现代通信网设计的目的,还关系到工程投资的经济性、合理性和可靠性。目前,高速公路机电工程基本是采用光纤通信系统。高速公路通信系统长途通信干线传输网采用光纤通信,这是因为: 高速公路通信网要求同时传输语音、数据和图像通,信量较大,选用频带、通信容量大的光纤通信系统是合理的。 光纤通信具有通信容量大、抗电磁干扰能力强、通信质量高、传输距离长等特点,是其它通信传输方式无可比拟的。 光缆通信中继距离长,适应公路沿线各通信站点间距离不一致的实际情况。 采用长波长单模光缆传输方式,在中等容量以上长距离传输系统中,从经济上占有优势。 2.2通信系统的程控交换 根据高速公路通信系统业务的内容和特点,通信系统采用三级程控交换,第一级交换中心设在高速公路总公司通信总中心,其主要职能是完成本局终端的话务接转,汇接所有来话、去话的转接任务,并与二级公路网中心联接,完成本局话务接续与本局以外的话务转接;第三级交通中心分别设在各高速公路公司下属的管理所,其主要职能是完成本局的话务接续与出入本局的话务接续。为了提高系统的可靠性、灵活性及话务流向的需要,各级交通交换中心之间均可进行互连,以便组成一个多迂回、多路由的程控数字交换网。 2.3话音通信系统 高速公路通信网话音系统包括业务电话系统、指令电话系统和移动电话系统。业务电话系统为高速公路管理局、各公司、各管理所以及高速公路上各种设施(如监控、收费、服务区、停车场、加油站、维修、交警、通信、供电、配电及养护等)提供内、外业务联系电话。业务电话为全网自动拨号,业务电话网应与市话公用网汇接。指令电话系统主要是为监控总中心以及监控中心下达交通监控和调度指令。为便于交通控制和交警业务调度,在监控中心和分中心可分别设置两套指令电话控制台,以便供公路值班员和交警值班员使用,指令电话应自成系统。指令电话控制台设置在各路公司内,分监控指令控制台和交警指令控制台,分别控制所辖路段各指令电话机和交警用指令电话机;指令电话控制台具群呼、组呼、单呼功能及自动录音功能;指令电话控制台具有转接功能,即实现指令电话控制台与指令电话机之间的转接。 2.4移动通信系统 移动通信,就是指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换。移动通信不仅指双方的通话,还应包括数据、传真、图像等业务。移动通信系统可以自己建网,也可以租用邮电部建立的公用蜂窝移动通信网。邮电部公用蜂窝移动通信网可实现全省漫游,管理也比较方便,可以省去了自己建网的费用,但公用蜂窝移动通信网费用很高,同时不能完成高速公路网要求群呼、组呼等调度功能。自行建立高速公路移动通信专用网,可以解决上述不足,但建网投资很大。建议高速公路移动通信系统自己建立专业移动通信网,采用800MHz集群移动通信系统。据了解,辽宁省高速公路管理系统应用移动通信较为先进,移动通信成为快速应 变能力的强有力手段。 3监控系统 高速公路监控系统应用图像传输可将道路现场的活动图像,利用图像传输系统的能力把图像信息用电信号的方式传送到远方,清楚地再现在屏幕上,有利于管理人员做出控制决策。活动图像传输采用光缆传输方式,高速公路监控摄像点不太多的特点,一般采用一对一(一摄像头对一监视器)方式传输到各路监控中心。通过视频切换方式,由总部的控制信号来选取所需的图像信号,由光缆传至监控总部的监视器,使总中心也能监视到它所关心的全省高速公路运行情况,以便进行宏观管理。 监控系统主要由两部分组成:监控中心计算机系统和外场设备。 3.1监控中心计算机系统 监控中心计算机系统即情报处理系统,它包括通信控制器、网络服务器、交换式集线器、终端计算机等。这些计算机组成局域网,组网方式:收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网,只是多了一台通信控制器,它配有多串行接口控制器,用于外场设备与中心的数据通信管理。 3.2监控中心的外场设备 监控的外场设备包括车辆检测器,可变情报板,可变限速标志,气像检测器等。由于这些检测点(数据采集点)距离通信站较远,相对分散,且数据量较小,无法采用标准的高速数据接口进行传输,因此在每个远端数据点配一台MODEM,将数据传到就近通信站的ONU,最后通过通信系统传至监控中心通信控制器。 3.3监控数据传输 监控数据分二级管理:监控中心、监控外场设备。通信系统在各站综合业务接人网的ONU设备业务通道中提供足够的2/4wVF接口,监控数据采用模拟传输方式,通过这些音频接口完成,由监控系统提供MO-DEM进行数模转换。 3.4监控图像传输 监控系统在全线设置了一定数量的摄像机,各摄像机的图像和控制信号均要传至监控中心。通信系统负责为摄像机的图像和控制信号传输提供光电缆,视频图像信号和控制信号经过数字/视频复用光端机复用后,占用一根光纤。 结束语 通信系统在高速公路建设行业中的不断应用,对其技术的更新有着更高的要求。为了保证高速公路其“快速、安全、便捷、舒适”等功能特点能发挥,务必对其通信设备及通信技术作出更高要求。对此,只有更好地了解及熟悉通信系统的应用原理,才能更好地为高速公路通信技术的不断发展建立一个正确的认识平台。新晨 通信系统原理论文:课题讨论法在“光纤通信系统与原理”教改中的创新与实践 摘 要 基于“兴趣是最好的老师”这一原理,本文提出将课题讨论法运用于课堂,激发学生对课程的学习兴趣。按照分阶段、递进式的教学改革思路,构建光纤通信系统课程的一系列子课题,创新课程的教学和实践方案。实践表明:课题讨论法在课程中的灵活运用,有利于培养学生的综合素质、探索精神和自学能力,提高教学效率。 关键词 课题讨论法 光纤通信原理与系统 教学改革 1960年梅曼发明了世界上第一台激光器,随后科学家高锟提出光纤,伴随两者发展促进了光纤通信的不断进步。目前部级的电信网骨干大部分采用光纤通信系统,相关技术也已深入社会各层面,是现代社会基础设施中的关键。近年来,“光纤通信原理与系统”课程作为国内外高校电子信息、通信工程、光电子等专业的重要课程,具有较强的实用性、前沿性和探索性,在整个学科建设中占有重要地位。 “光纤通信原理与系统”课程的特点是理论部分难度较大、知识点更新快、具有一定的工程性,还涉及若干现代通信设备。现实状况是教材更新慢、实验设备落后行业发展,课时不断减少。因此,如何高效利用有限课时,将课程的理论知识、光纤通信系统的最新技术以及相关光器件介绍给学生,是教师面临的巨大挑战。基于此,我们提出将课题讨论法运用于课堂,改变过去单一的课堂讲授方法,激发学生的主体性,提高学生对课程的学习兴趣。 1 课题讨论法的定义 课题讨论法是指教师在课堂教学活动中,利用师生以及学生间平等、民主、和谐的时空环境,就与课堂教学内容有关的某一子课题,以小组或者班级为单位开展积极的讨论、争论甚至辩论,拓宽思路,各抒己见,交换看法,互相启发,取长补短,从而理解知识、掌握真理、受到教育、培养素质与能力的一种教学方法与教学模式。①② 2 课题讨论法的运用 课题讨论法的实施需要按照两步走:(1)基础层次:子课题相关的理论教学,以教师讲授为主,辅以相关的教学方法的创新和教学内容的优化;(2)提高层次:子课题相关的拓宽及应用,以学生为主,进行汇报和讨论。 2.1 基础层次 2.1.1 教学方法创新 摒弃传统教学方法的某些弊端,在课程教授过程中基于不同教学内容,采用不同的教学方法。例如:(1)可以充分发挥多媒体技术在现代教学中的作用,播放与知识点相关的图片、动画以及视频,增强学生的感官印象,使其更容易接受。(2)为了加深学生对光纤器件的理解,掌握器件的类型、特性、参数及用途,尽可能给学生展示器件实物。(3)在课堂中穿插一些合适的例题和随堂练习,提高学生参与学习的积极性,提高听课效率。 2.1.2 优化教学内容 本课程中,有些内容在先修课程中已经学过,例如第三章《光发送机》,其中关于光源的物理基础、半导体激光器和LED 的介绍,以及第四章《光接收机》中的检测器的介绍,均是对之前课程(“光电子学”和“激光原理”)中知识点的重复。进行教学内容的改革,可以削减已学知识点的学习课时,适当增加光纤通信领域最新的技术和器件的讲解。 教材的选用对提高教学质量和学生动手能力有着重要作用,故而应该尽量选择和教学大纲一致的教材。然而,现实情况是找到这样教材的机会不多,教学时总要增加或者删除部分内容,不能达到最佳的教学效果。一方面,在教学中尽量采用新教材,注重新技术和新理论的介绍。另一方面,补充和修订现有教材,希望能够通过团队的努力,编写出合适的教材。 2.2 提高层次 通过基础层次的训练,学生已经掌握了与子课题相关的知识点的理论基础。提高层次中,要求学生带着教师设计的子课题任务,进行文献的查阅、资料的概括、方案制定、可行性分析、设计、仿真以及某些元器件的采购等工作。这个阶段应该充分发挥学生的积极性和主动性,分析解决实际问题,培养创新意识和能力。具体实施如下: 2.2.1 学生分组 分组之前,需要教师做好功课。各组学生由学习好、一般和基础较差的同学搭配组合。课程内容,除绪论部分,其余章节都会安排子课题任务,任务会提前下达到各组。每组需要自己选举组长,在组长的组织安排下进行资料的搜集和概括、任务的分解和执行等工作。课堂会安排时间,让各组汇报、讨论各个子课题,老师和各组选派的代表进行打分,分数最终记入期末成绩中。在这个过程中,也有一些需要注意的地方:(1)各组的汇报,教师可以要求每次选举不同的代表上台进行陈述,这样就可以使得每个同学都参与其中,每个个体都能得到锻炼。(2)各组汇报完毕,安排自由讨论。在讨论过程中,教师要注意把握现场,适当引导,切忌部分讨论慢慢偏离主题,或者个别讨论太过激烈。有时如果问题较少,需要教师适当提示,将讨论进一步深化、细化。(3)各组汇报和讨论结束后,教师进行总结。教师应该提前对子课题进行最新前沿的资料调研总结,如果学生在课堂涉及、讨论过的部分可以简略,部分学生未能查阅的内容,可以进行详细的补充。这样,经过师生合力,可以将每个子课题讨论充分、将其发展了解清楚。(4)各组汇报时,教师和各组代表进行打分,教师可以提前制定打分标准,其中包括:汇报内容的准备情况、PPT的制作精美程度、代表上台发言的表现(声音是否洪亮、表达是否清晰、思路是否敏捷等)、各组参与讨论的积极程度等,尽量划分全面细致,有所偏重,体现公平公正。 其次,各个分组也是相应的学习小组,大家除去共同准备完成子课题任务,还增加了相互接触的机会。利用这样的机会,小组中基础差的同学可在学习能力较强的学生帮助下,克服学习中遇到的困难。大家一起学习,一起进步。 此外,多人共同完成一个任务有助于发挥团队协作精神。这个过程可以培养学生与人相处的能力、遇到问题如何有效沟通、接到任务如何利用团队的力量完成、学会进行任务的分解和落实到个人以及体验到集体的荣誉感等。这些能力和品质的培养,比在这过程中学会的一些书本知识更为重要。 2.2.2 设计子课题 课程内容涉及到光纤光缆、光源与光发送机、光检测器与光接收机、光放大器、光无源器件和光波通信系统的设计。教师需要在子课题任务的设计方面花费心思,下达既有新意又有实际意义的任务。 由于整个课程的授课顺序是先介绍构成光纤通信系统的各个部分,后讲解系统设计。可以在各构成部件的讲解章节中,下达查阅最新光器件发展的任务,例如:新型光纤光缆结构、光源(LD和LED)的发展情况、检测器件的性能、最新光器件的种类。原本这些知识点,如果采用教师查阅课堂讲授的方式,一是无法查阅全面,其次讲解只能蜻蜓点水,学生听得稀里糊涂。现在通过子课题任务的方式,学生在上课之前,已经利用课余时间学习了最新的技术和器件,对其已经有所了解,课堂的汇报讨论又将这一子课题的内容扩充完善,印象加深。另外,进行这类光器件的介绍与讨论时,可从实验室借来一些真实的器件,并在子课题中设置一些器件使用方面的任务;也可以采购若干常用的光器件分发到各组,布置与其相关的小任务。这能够在一定程度上解决理论和实践脱节的问题,加强学生实际动手能力,帮助其学以致用。最后一章光波系统设计的讲解时,受到实际条件的限制,也许无法搭建一个真实的系统,但是此处可以巧用仿真软件来实现系统的设计。此时子课题就可以布置用软件仿真进行系统设计的模拟,该任务需要占用较长的课后时间,在具体考核时可以适当增加这部分内容的分数。 2.3 建立全面的评价体系 借助提高层次中课题分组讨论环节,打破以往单一的期末闭卷考试方式。建立起既重理论,又重实践;既重结果,也重过程的考核方式。此外,为了提高学生积极性,减轻学生的负担,适当提高分组讨论环节得分在期末总成绩中占的比例。通过这样的方式,可以增加学生课后学习的积极性,接触到更多该领域的前沿知识。 3 总结 “光纤通信原理与系统”是一门非常重要的专业课,通过本课程的学习,学生能够了解光纤通信发展的历史;知道光纤通信技术及光器件的最新发展动态;掌握光纤、光源、光发送机、光接收机、光放大器等的工作原理和特性;理解光纤通信系统设计的思路、方法及检验标准。为学生进行毕业前的职业准备,使学生在毕业后能够顺利地、独立地从事光纤通信方面的工作。 通过本项目的开展,一方面有利于提高教学水平、促进课程建设;另一方面可以有效提高学生的学习兴趣,更好地掌握光纤通信方面的专业知识,为人才培养提供有力的支持。同时可供我校其他院系及国内普通工科高校开设和建设“光纤通信原理与系统”课程的同行们作一个参考。 通信系统原理论文:《通信系统原理实验》课程的教学改革与探索 摘要:针对当前社会对信息科学技术人才的创新能力需求及社会经济发展的需要,在教学实践中对通信系统原理实验课程的教学方法做了大的改进,实验不再采用实验箱来完成,而是采用软件仿真来实现,不仅可以使学生在较短的时间内掌握该课程的理论知识,而且通过实验的操作提高他们的动手能力和创新能力。 关键词:计算机仿真;教学改革;通信系统原理;创新能力 随着计算机的广泛应用和通信技术的不断发展和更新,通信系统的复杂度迅速增长,这就要求掌握现代通信理论和技术的高级技术人才日益增多。因此,如何让本科学生更好地掌握现代数字通信中以调制解调技术和通信信道的性能分析为代表的新技术及其应用能力,适应市场需要,拓宽就业渠道,是电子信息工程专业实践教学面临的紧迫任务。因此,在普通高校我们的教育目标就是要培养具有扎实的专业理论基础、有较宽领域的工程技术基础和有一定专业知识的高级工程技术人才,尤其是作为电子信息工程专业的学生,他们将来是国家信息科学技术行业的中流砥柱,因此,他们不仅要掌握好电子专业方面的基础知识和实用技术,还必须要掌握一些有关通信技术方面的基础知识和实用技术。考虑到通信技术的发展和更新速度,采取以往购买硬件实验设备来提高学生实践能力的方式,一方面购买设备需要申报的时间相对较长,往往难以跟得上学生的实际需求;另一方面购入的设备淘汰较快,容易造成浪费。如某大学在进行本科教学评估时购入了价值400万的通信原理教学实验设备,不到4年这批设备已面临淘汰的困境。因此,解决上述问题的一个有效方法是采用虚拟技术来实现,即采用计算机仿真实验技术来实现。也就是通过建立器件、部件乃至系统的模型,并用模型在计算机上进行仿真,利用计算机的高速运算处理能力,完成对通信设备与系统的分析、设计以及性能优化与评估测试。更为重要的是由于采用软件技术仿真实现实验项目,实验项目的更新更容易。有专家指出利用计算机进行建模理论和方法是推动仿真技术进步发展的重点研究方向。美国等发达国家在仿真领域一直是将建模理论和方法的研究工作列为重中之重。计算机仿真实验技术的优良特性,将成为今后人们特别重视和大力发展的综合技术。 一、教学中存在的问题 目前在大多数开设通信原理实验课的高校,所有的通信原理实验仍然全部采用实验箱来完成,但是由于实验设备的性能问题,在实验操作过程中会导致某些实验无法得出正确的结果,而且学生也无法对实验原理框图进行逐点的波形分析,实验效果并不理想。而且综合性创新性实验项目很少,无法给学生提供更大的实验平台,更谈不上创新能力的培养。采用实验箱做实验属于传统实验,实验的正确与否依靠实验箱的性能,而实验箱设备由于操作的学生较多,出现损坏的情况比较严重,而厂家来维修的时间有限,所以会导致上实验课能用的实验箱的数目大大减少,极大地影响了实验课的教学质量。而如果采用虚拟实验来做这些实验项目,它与传统实验相比,虚拟实验除了在性能、易用性、用户可定制性等方面具有更多优点外,在工程应用和社会经济效益方面也具有突出优势。此外,传统的通信原理实验主要通过硬件电路实现各功能模块,由信号发生器产生信号,用示波器观察各点波形。由于实验条件的限制,往往得不到准确的实验结果,而且学生面对复杂的电路板难以从系统的观点去分析各点波形关系。因此,设计出一套与传统实验相配合的虚拟实验软件,采用软件模拟的方法,通过灵活调节各个实验参数,灵活控制实验进程,便可很好地弥补传统通信原理实验的不足,同时可降低实验设备成本和节省经费,实现在没有购买新模块的情况下完成实验项目。 二、教学改革探索 1.教学内容的改革。《通信系统原理实验》课所包含的内容很广,里面涉及有基础性实验内容和综合性创新性实验内容,实验学时又短,如何在学时有限的情况下,掌握如此多的实验内容,如果采用传统的实验箱来做,是全部完成不了的,只有选取有代表性的实验来完成,而如果采用计算机仿真来实现的话,就有大量的时间来完成,而且即使上课时间完成不了,学生还可以回家继续来完成。这样对掌握基础理论知识提供了强有力的实验支持。目前,虽然传统通信实验中有部分实验采用计算机仿真来实现,但只是采用软件编译出结果,看不到原理框图,无法进行全面分析。为了让教学内容更丰富多彩,在实验教学内容中将所有的实验内容采用统一软件仿真平台,全部实验内容采用计算机仿真的方法在同一个平台下进行调用来完成。学生在该软件平台下完成课程大纲所要求的基础性实验项目,而且能根据教师要求完成综合性创新性实验项目的仿真,并能根据不断出现的新技术如3G等,及时实现计算机仿真,让学生真正掌握通信原理技术。软件平台界面如图1所示。 基本实验有眼图实验、AMI/HDB3编译码过程实验、抽样定理与PAM调制解调实验、PCM编译码实验、?荪M实验、FSK实验、BPSK实验等。针对现代调制解调新技术实验项目仿真,包括GSM蜂窝移动通信使用的GMSK技术,CDMA使用的QPSK和扩频技术,无线局域网用到的QAM等。综合性实验项目有计算机数据传输通信系统综合实验,使学生适应不断发展的通信技术,帮助通信专业的学生在通信系统领域建立一个较为完整的框架体系,有利于对其所学的知识进行综合和提高。创新性实验项目要求学生根据教师要求自动建模,提高学生的创新能力和动手能力。 2.教学手段的改革。采用软件仿真的实验手段突破了传统的实验教学模式,由于将通信原理实验课程大纲所要求的实验项目采用计算机仿真来实现,提高了学生应用计算机仿真软件的能力,而且它与实验箱配合起来使用可以使学生更好地掌握通信系统的构成及原理。①教学方式的改革:在教学实验过程中,教师在上课前指导学生先进行理论知识的复习,在每个实验的软件仿真界面中都有理论的内容;教师根据实验内容让学生进行框图的搭建,让学生可以从系统的观点去分析原理框图中各点的波形图及各点之间关系,而且还可以灵活设置各个实验参数,进而分析不同参数为何会有不同的结果,最后写出分析报告。②增加通信新技术的虚拟仿真,使学生适应现代通信技术的发展,满足社会对这方面人才的需求。③利用计算机网络的优势,虚拟实验可以实现实验项目的远程操作,弥补了实验场地和实验时间的不足。使学生上实验课不再受时间、地点及实验设备的限制,从而提高了学生学习的主动性,提高教师的教学效率。④考核方式:采用上课提问和分析报告两项来给成绩,而不是采用以前那种实验报告的方式,杜绝了学生抄袭的行为,真正做到公平公正,从而促进学生真正动手动脑去做实验。 随着科学技术的不断发展和社会竞争的日益激烈,我们教学的总目标就是要让学生能够真正学到知识,并在今后的工作中能学以致用,成为国家所需的高级工程技术人才,因此在教学过程中教师要不断地根据实际情况对教学内容和教学方法作一些改进,培养学生综合应用能力,增强分析问题、解决问题和动手的能力。通过自己在任教实践过程中对《通信系统原理实验》课进行的一些改革探索,在教学中也取得了一定的效果,但是,课程教学改革是一项长期而艰巨的任务,目前还只处于探讨和实践阶段,并不完善,需要在今后的工作实践中不断地加以总结和完善。 作者简介:李丽(1973-),女,讲师,主要从事计算机应用和通信工程方面的研究。 通信系统原理论文:高职院校通信类专业数字通信系统原理课程教学改革与探索 摘 要 数字通信系统原理课程是电子信息和通信类专业的基础课程。结合高职学生特点,从教学方式、考核方法、实践教学等不同环节进行改革探索,激发学生学习的主动性、创造性,培养学生的创新意识。 关键词 高职;数字通信系统原理;教学改革 数字通信系统原理作为电子通信的一门入门课程,是重庆电讯职业学院移动通信专业的一门主干课。本课程主要介绍通信系统的基本结构、信源编码、信道编码、数字基带信号传输、数字信号的调制和解调及信道编码的原理与方法。通过该课程,可使得学生掌握基础的数字通信知识,熟悉当前通信技术的特点和发展的趋势。同时有效培养学生在通信知识方面的素养,为后续做准备。 本课程的先修课程有高等数学、线性代数、概率论、信号与系统、通信电子电路等,后续课程有移动通信、光纤通信、卫星通信、程控交换等。综合来讲,该课程为衔接专业与基础的课程,同时也为通信专业的主要课程。该课程典型的特点为直观性比较差、内容比较抽象,同时理论性的东西非常强,需要较强的数学分析能力,对原本基础比较薄弱的高职学生的学习而言,存在很大的难度。因此,如何做好对该门课程的教学成为当前思考的重点,也是本课程改革的重点。 1 注重教学理念,改革教学内窖 当代职业教育的特点是培养具有职业性和应用能力的专门型人才。因此,在教育中通常采用就业作为培养的导向。对此,在课程内容的选择上,首先非常注意教材的选取,主要原因在于教材作为教学的根本,将对教学起着最为直接的影响,也会对激发学生学习积极性起到很大的作用。 当前,数字通信系统原理课程的教材比较丰富,研究的理论也比较深,但是实践方面的内容比较少,使得教材对高职学生来讲存在一定的差距。经过对比,重庆电讯职业学院移动通信专业选用人民邮电出版社出版的21世纪高职高专通信教材《数字通信系统原理》。该教材的特点是以现代数字通信系统为背景,从共性出发,系统介绍数字通信系统的基本概念、基本原理和相关技术。通过本书学习,能对数字通信系统建立起总体上的概念。本书侧重于系统,不强调电路细节和数学分析,在内容的处理上强调物理概念,用直观的方法解释问题;对于重难点问题,均给出应用示例,通过示例说明原理与实际应用的关系,并通过应用加深对基本概念和基本原理的理解,理论知识紧密联系实际。该教材对于高职学生易学易懂,适合高职院校数字通信系统原理课程教学。 其次,本着在教学中应有所建树的思想,突出以人为本的教学理念和注重应用的教学。在教学中一方面着手对基础内容、方法等的引导;另一方面突出重点,对学习中的难点和要点进行解决。对此,在教学中提出通过“以线带点”的方式,实现点线的关联,从容实现课程内容体系的改革。 确定课程教学的主线 如何结合高职院校的特定教学内容进行选择性的教学,成为改革的第一步。对此,删除教材中理论性比较强的内容,尽量回避其中比较繁琐的公式。同时结合应用的实际,对通信系统的模型进行选择性学习。强调通信系统整体概念的建立,根据信号的产生、传输、接收和恢复过程,用一个典型数字通信系统的组成框图作为学习的总路线图,将各功能框图称为“节点”,各功能框图的有向线段称为“线”。以路线图中的节点涉及的典型技术理论分析为重点,以信号流程为主线,以线带点,培养学生通信系统的宏观分析和微观分析方法。 在教学过程中,首先通过精心制作教学课件,对教学内容中的“点”和“线”进行详细的讲解,以此查看其中的内在联系,从而使得学生充分理解通信的本质――就是将大量的信息进行高效和无失真的传输,并在传输中实现信息安全。从微观上精选典型技术,重点分析基本理论模块。其次,对各个不同的知识点进行均匀分配,明确重点,对不同知识点进行不同教学,强调各个知识点的联系,从而深化“点线关联”的思维。 注重典型技术和基本理论 从微观的角度选择实用的、典型的技术和基础的理论模块;从宏观上来讲则是以数字信号传输作为主线,通过逐步开展典型技术的学习从而实现对具体的技术的分析。在教学活动中,针对高职学生的特点,对通信技术的实现不贪多求全,而是精选典型技术进行微观分析,注意激发学生学习的兴趣,关键是引导学生掌握数字通信的基本结构体系。具体的做法是将全课程分为通信系统概论、信号与通信信道、信源编码、数字信号的基带传输、信道编码、差错控制编码、信道复用与多址技术及数字信号的调制传输、定时与同步八个优秀模块。对其中不同的模块进行不同的分析,并对其中实用性的技术进行讲解。 2 更新教学方法,培养学生自主学习能力 在进行通信学原理教学时,一定要采取有效的教学方法在课堂上吸引学生的注意力,增强教学效果,从而激发学生的创新思维能力。选择教学方式时要避免采用“灌输式”等让学生处于被动地位的教学方法,课堂上要以学生为主体,采用提问的方式积极引导学生进行思考,从而引起他们的学习兴趣,让他们主动去思考,激发他们的创造性思维。让学生在掌握知识的同时,还能探索适合自己的学习方法,使他们由“学会”转向“会学”。 “启发式”教学 教师作为课堂教学的媒介,采用启发式的教学方式,并通过循序渐进的方式引导学生进行思考和讨论,最后再通过教师进行总结和分析。通过采用启发式教学可以有效地避免概念出现混淆,明白知识点的具体应用和通过分析归纳出相应的原理等,以此来提高学生学习的主动性和积极性,此外还可以使学生分析、解决问题的能力得到培养和提高。启发式教学是一种互动、讨论式的教学方法,这种方式的教学不仅有助于提高学生学习的积极性、主动性及分析问题、解决问题的能力,更可有效提高学生团队合作、表达能力等。 “研讨式”教学模式 “研讨式”教学是一种新的教学模式。它以解决问题为主题思想,教师设立相关的课题或者是创造相关的问题情境,学生进行集体讨论、查找相关资料,并且进行实践、探索,然后提出解决问题的方法策略。教师在这个过程中不直接参与,只是给予一定的指导。在这个过程中,学生既掌握了知识,还锻炼了自己的思维能力和解决问题的能力,从“学会”的层面迈向“会学”的层面。比如随着通信网络技术的发展,人们的生活与其联系越来越紧密,我国已经进入第三代移动通信全面运行的阶段,形成了移动、联通、电信三大运营商三足鼎立的局面。随着网络通信技术的发展,目前三大运营商为了追求更高的信息承载能力,已经纷纷由3G网络向4G网络发展,并且不断争相占领市场份额。教师可以在现代移动技术发展的基础上,引导学生对其中的课题进行研究。 结合当前移动通信的发展情况,引导学生选择相关的课题进行研究,如“移动通信新技术研究”“3G在中国”“3G之后物联网”等。通过这些课题的研究,让学生利用知网下载相关文献,在图书馆查阅相关资料,上网搜集相关技术的最新信息,给学生提供思考及讨论问题的机会。这样的学习方式可以开阔学生视野、拓宽知识面,利于提高他们的综合能力,最重要的是吸引他们主动学习,培养创新型人才。 学生主导式教学模式 对通信课程来说,它拥有相对完整的理论体系,前后内容联系紧密,理论性非常强,抽象度高,并且涉及很多数学知识,对于学生来说学习难度非常大。因此,在对学生进行教学的时候,应首先注重对学生各项基础理论知识的灵活应用,并将其进行融会贯通。学生主导式教学法提倡学生主动学习,采用灵活的学习方法,使学生灵活运用已经掌握的基本知识体系,从而在整体上对通信系统理论体系进行把握。 任务驱动式教学模式 “任务驱动式教学”也是近年兴起的全新教学模式。采用这种方式进行教学,可以给学生安排一些相对具体的任务,在任务完成的过程中了解基础的技能、知识。以该课程为例进行论述,课程的学习任务以工作任务为目标进行设计,设计好之后,以工作任务和情景描述为开端具体引入。在对课程的学习中,以实际的系统作为教学样板,先对系统的特征、功能、工作方式等引导学生进行学习,再采用项目分解的方式,将相关的知识体系传递给他们。 3 对教学手段和考核方法进行改进,提高学生学习积极性 结合多媒体技术手段 通信课程在一定的程度上非常抽象,且具有很强的理论性。因此,在教学中,简单的口述等方式不能将知识完全表达出来。在教学中必须借助现代多媒体的方式,通过电脑制作的课件、录制教学录像和短片等,直观表述一些抽象、不易理解的内容。此外,利用多媒体进行教学,尤其是播放一些动画效果,可以吸引学生的注意力,提高教学效率。 加强实践教学,培养学生创新意识 学生在课堂上学习的理论知识可以通过实验实践教学进行巩固,同时通过实验还能提高学生的分析能力和创新能力。由于数字通信系统原理课程具有抽象性和理论性强等特点,所以最好安排随堂实验巩固该课时所学的知识。尤其是PAM、FSK等验证性的实验,更要和课堂内容紧密结合。可以凭借仿真软件如MATLAB仿真相关的知识点,使这些抽象原理更加形象,并能在课堂上直观地展现在学生面前,帮助他们进行理解。 充分利用数字通信系统原理课程网络教学资源 数字通信系统原理课程教学网站上有丰富的学习资源,并为教师和学生提供了学习讨论的平台。该教学网站包括课程介绍模块、授课PPT模块、课后练习模块、师生互动模块等,学生可以随时下载学习资源,还可以和教师进行在线交流。 改革考核形式,发挥学生主观能动性 传统的数字通信系统原理课程的考核方式为期末笔试,这种考核方式能全面地考查学生对知识体系的掌握程度,但是不能全面评价学生的学习情况。因此,要对考核形式进行改革,采取笔试、面试和实践三者结合的考核方式,分别考核学生的理论知识掌握情况、利用知识分析和解决问题的能力、所学知识在实践中的运用能力。 4 结束语 随着现代科学技术的不断发展,出现了很多新的教学手段和教学方法。因此,如何利用这些新的教学手段和教学方法达到课程培养目标是高职教育面临的新问题。为了保证高职院校培养的人才适应社会需求,数字通信系统原理课程教学要进行改革,采用新的教学方法手段,提高学生学习兴趣,从而促进学生的全方面发展。 通信系统原理论文:GSM―R通信系统的工作原理与状态维护 摘 要 本文从GSM-R系统本身的结构出发,对工作流程和特征做出了必要说明,而后从日常运营角度,对该通信系统的维护和分析手段进行了讨论。 关键词 GSM-R;通信;原理;维护 铁路移动通讯系统(GSM-R,Global System of Mobile communication for Railways),从本质上看是GSM技术在铁路工作环境中的应用。GSM-R技术的这种独特的应用环境,决定了它在铁路工作过程中的重要地位,也因此必须承担起铁路工作环境所赋予它的相应职能。以安全需求为首的通信职能,对于GSM-R网络的稳定性而言提出了相比常规GSM网络更高的要求,也正因为如此,GSM-R的维护工作才更需要得到重视。 1 GSM-R系统工作特征 想要针对GSM-R通信系统做出有效的维护工作,首先应当对其自身的结构做出必要了解。对于一个典型的GSM-R通信系统而言,基本上由网络子系统(NSS,Network Sub-System)、基站子系统(BSS,Base Station Sub-system)、运行与支持子系统(OSS,Operation-Support System)和终端设备(MS,Mobile Station)四个部分构成,其典型的结构以及互联状况参见图1。 在GSM-R系统中,BSS部分包括基站控制器BSC和基站收发信台BTS,负责将MS传输上来的信号经由BTS实现无线通信中继,并交由BSC处理和实现区域内的无线电资源管理与移动性管理等相关职能。NSS部分的主要职责则在于面向用户数据、移动性以及网络连接等方面实现管理,而OSS则需要实现整个GSM-R系统与工作人员之间的交流和沟通,负责实现通信系统的可控性和易用性等目标。 2 GSM-R通信系统的维护手段 为了确保GSM-R系统在实际工作的过程中能过稳定的发挥其作用,实现应有职责,就必须切实依据GSM-R系统的工作原理和结构特征,以及其在实际工作中的具体表现,提出相应的维护对策,确保能够在故障发生之前对其实现有效排除,提升系统的健康水平。 对于GSM-R系统优秀网络而言,常见的几种主要维护测试手段主要包括信息追踪、异常呼叫记录、话务分析以及告警分析四种。 信息追踪是GSM-R系统优秀网络最为常用的维护手段,其本质在于通过发送专门用于测试的信令,来实现对于网络中故障可能存在的位置进行定位的一种维护方法。这种测试手段不仅仅可以用于GSM-R系统健康状况的深入检查,对于故障情况下的故障定位也有所帮助。此种方式可以用于GSM-R系统中任何业务流程各个层面的测试,相对而言具有良好的普适特征,并且可以依据多种信令进行跟踪,包括链路、链路集、用户MSISDN号码、用户IMSI、以及各种网元间接口等,都可以作为已知条件进行追踪。 异常呼叫记录在GSM-R通信系统中,主要用于针对异常结束的数据呼叫展开记录和分析,重点工作是对出现异常状况的标准接口消息执行流程操作。这种维护方式并不能直接用于故障的排除,因为它更多是倾向于对于系统异常状况的一种记录,通过这种工作方式所获得的记录虽然对于GSM-R系统分析的深入展开有着极大的推动作用,但是对于故障的排除和定位并没有直接作用。虽然如此,异常呼叫记录的维护方式,对于深入发现存在系统中的“亚健康”状态仍然有着积极意义,对于小概率重现或者不重现事件的记录,在一个相对较长的时间阈中必然有着实践意义。 话务分析的本质在于对GSM-R优秀系统中各项业务流和数据状况进行统计并且加以分析。和异常呼叫记录一样,都不能直接用于故障的定位和排除,但是能够更好的了解到整个系统的工作状况,对于数据潮汐等方面的需求也会有一个较好的掌握。这一方面的分析结构,可以广泛用于GSM-R系统健康状况分析和通信资源优化等方面。并且对于潜藏在系统内不合理的网络优化问题以及信息基站和移动端以及自然环境之间的不契合问题都能够有效发现。 最后,告警分析的关键职能在于针对GSM-R系统中的告警进行记录和反映,同时还需要对触发告警的故障进行深入的分析,并且对故障排除状况和过程进行跟踪。在形成了一定容量的告警数据库的基础上,进一步反作用于GSM-R系统,能够帮助GSM-R从管理层面实现更快的故障判断,并且对于触发自动保护以及故障隔离等方面的系统自动行为优化有着积极意义。 这样的几种维护分析手法,对于大多数存在于GSM-R系统中的故障和不足等问题都能够有效发现。但是除此以外也必须认识到,GSM-R系统所面对的铁路工作环境,与常规的GSM系统所面对的社区环境不同,铁路环境横跨地域广大并且面对的自然环境更为复杂,与此同时GSM-R系统与GSM以及CDMA系统也会在边界上存在一定的干扰,这些都会成为GSM-R通信网络服务质量下降的主要原因。针对于此类问题还应当重点展开有针对性的分析和监测,而不仅仅依赖于常规的维护分析手法,有的放矢才能获得最优效果。 3 结论 GSM-R维护管理体系相对繁杂,必然会包括多方面的内容,在实际工作过程中,随着GSM-R系统的深入运用以及GSM-R业务的广泛开展,对其维护管理体系还需不断深入探索,以达到对网络运行状况实时监控、网络运行数据及时分析、网络及业务故障迅速发现,将网络维护逐步实现预防修的目标。 通信系统原理论文:阐述光纤通信原理及光纤通信系统构成的应用 摘要: 本文论述了光纤通信的原理,并说明了光纤通信系统的构成,并就光纤通信的未来发展趋势进行简要阐述。 [关键词] 光纤;通信原理;光纤通信系统;发展前景 1前言 光纤通信是现代通信网的主要传输手段,它的快速发展历史只有二十多年,已经历三代:短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。进入21 世纪后,由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长,对大容量(超高速和超长距离) 光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。光是一种频率极高的电磁波,因此用光作为载波进行通信容量极大,是过去通信方式的千百倍,具有极大的吸引力,光通信是人们早就追求的目标,也是通信发展的必然方向。 2 通信原理 2.1 光纤的优点 光纤是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。光纤通信之所以发展迅猛。主要原于它具有以下特点: 1) 通信容量大、传输距离远。一根光纤的潜在带宽可达20THz,无中继传输距离可达几十、甚至上百公里; 2) 信号串扰小、保密性能好; 3) 绝缘、抗电磁干扰性能强,传输质量佳; 4) 光纤线径细、重量轻,原料为石英,节省有色金属铜材料,有利于资源合理使用; 5) 具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点; 6) 无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外; 7) 光缆适应性强,寿命长。 2.2 光纤通信的原理 所谓光纤通信,就是在发送端首先要把传送的信息(如话音) 变成电信号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率) 变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息。然而,由于目前技术水平所限,对光波进行频率调制与相位调制等仍局限在实验室内,尚未达到实用化水平,因此目前大都采用强度调制与直接检波方式(IM- DD)。又因为目前的光源器件与光接收器件的非线性比较严重,所以对光器件的线性度要求比较低的数字光纤通信在光纤通信中占据主要位置。 基本的光纤通信系统是由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。数据是数字,声音,图像等各种信号的数字化。光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号,先后用过的光波窗口有0.85、1.31 和1.55。光学信道包括最基本的光纤,还有中继放大器EDFA等;而光学接收机则接收光信号,并从中提取信息,然后转变成电信号,最后得到对应的话音、图像、数据等信息。 2.3 光纤通信系统 光纤通信系统的主要工作流程如图2- 1 图2-1 光纤通信系统 2.3.1 PCM电端机 在光纤通信系统中,光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码,它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的,称为PCM(Pulsecodemodulation),即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号,由PCM电端机产生。 2.3.2 光发信机 光发信机是实现电/ 光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于PCM 电端机的电信号对光源发出的光波进行调制,成为已调光波,然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。电端机就是常规的电子通信设备。 2.3.3 光中继器 光中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个:一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减;另一个是对波形失真的脉冲进行整形。 2.3.4 光收信机 光收信机是实现光/电转换的光端机。它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号,经光检测器转变为电信号,然后,再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平,送到接收端的电端机去。 2.3.5 光纤连接器、耦合器等无源器件 由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制,且光纤的拉制长度也是有限度的。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是,光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合,对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。 2.4 光纤通信的应用领域 光纤通信的应用领域很广泛,主要用于通信中继网和用户接入网。光纤通信的优点在这里可以充分发挥,逐步取代电缆,得到广泛应用。长途干线通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信,现已全面使用光纤通信,并形成了占全球优势的比特传输方法。光纤通信还可用于全球通信网、各国的公共电信网(如我国的国家一级干线、各省二级干线和县以下的支线)、高质量彩色电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、城镇有线电视网、共用天线(CATV) 系统等。 3 光纤通信技术的发展前景 过去有人对光纤通信的发展情景,有些困惑。其一,在2000 年IT行业的泡沫,使光纤通信的生产规模投入过大,生产过剩,IT行业中许多小公司倒闭。特别是光纤,国外对中国倾销。其二,有人认为光纤通信的传输能力已经达到10Tbps,几乎用不完,而且现在大干线已经建设得差不多,埋地的剩余光纤还很多,光纤通信技术不需要更多的发展。 3.1 光纤到家庭(FTTH) 的发展 FTTH可向用户提供极丰富的带宽,所以一直被认为是理想的接入方式,对于实现信息社会有重要作用,还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2~3 倍。过去由于FTTH 成本高,缺少宽带视频业务和宽带内容等原因,使FTTH还未能提到日程上来,只有少量的试验。近来,由于光电子器件的进步,光收发模块和光纤的价格大大降低;加上宽带内容有所缓解,都加速了FTTH的实用化进程。 近来,无线接入技术发展迅速。可用作WLAN 的IEEE802.11g协议,传输带宽可达54Mbps,覆盖范围达100 米以上,目前已可商用。如果采用无线接入WLAN作用户的数据传输,包括上下行数据和点播电视VOD的上行数据,对于一般用户其上行不大,IEEES02.11g是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输,当然在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+ 无线接入”(FTTH+ 无线接入) 的家庭网络。这种家庭网络成本大大降低,维护简单。接入网采用无线是趋势,但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来支撑,与FTTH相差无几。FTTH+ 无线接入是未来的发展趋势。 3.2 光纤通信的市场 FTTH毕竟是信息社会的需求,光纤通信的市场一定有美好的情景。目前,我国大量建设FTTH的社会环境和条件尚未具备,可能需要等待一段时间。不过也有些大城市的所谓中心商业区CBD,有比较强的经济力量,现在已经采用光纤到住地PTTP 来建设。总的来说,目前中国的FTTH处于起步试点阶段。试点的作用,一方面是摸索技术和建设的经验,另一方面,还起竞争抢占用户的作用。所以,现在电信运行商,地方业主都积极对FTTH试点,以便发展宽带业务。因此,广播运行商受到巨大的挑战,广播商应加快发展数字电视的进程,并且要充实节目内容和采取有竞争力的商业模式。如果广播商要发展VOD点播电视,还需要对电缆电视网双向改造,如果采用光纤网,可更充分地适应未来的技术发展和市场需求。 通信系统原理论文:浅谈津滨轻轨TWC车地通信系统原理及应用 【摘要】结合轻轨采用的美国USSI列车自动控制系统ATC系统,对TWC车地通信设备的原理、应用和维护进行介绍。 【关键词】轻轨;信号;TWC 1.系统简介 TWC车地通信设备是轻轨采用的美国USSI列车自动控制系统ATC系统的一部分,用于车载设备MicrocabⅡ和轨旁设备之间的数据通信。洛杉矶绿线就是应用此系统。USSI的TWC2000单元为现地轨旁和经过列车间提供了无线、带有多种数据的移频键控通信。TWC可以实现以下系统功能:(1)ATO模式下,列车计划精确站台停车(2)非安全数据交换。 每列车上都装有车载TWC系统,轨旁装有轨旁TWC系统。轨旁TWC系统链接在整个通信网络一部分的中央处理器上。车载TWC系统链接在包括车载ATC、ATO和TCMS(列车监控系统)在内的车载系统上。车载ATC、ATO和TCMS通过车载和轨旁的TWC系统与轨旁CPU形成数据链接。 在运营车内TWC信号传送入TWC环线中,TWC系统从轨旁向列车传送非安全控制职责,包括车次号、检车等;从列车向轨旁传送数据状态,包括车次号、检车、列车长度等。本文介绍的是轨旁TWC的功能。TWC系统能够在车载和轨旁之间进行非故障安全的双向通信。 TWC车地通信设备组成如图1所示: 2.轨旁TWC系统组成及原理 轨旁TWC机笼可以放置在标准的19英寸机柜内。每套机笼包括A、B两组电路板,分别与轨旁两组环线单独连接。按作用分为四种不同类型:负责电源控制的开关电路板(共用),负责信息处理和FSK解调功能的TX/RX电路板和串行通信控制电路板(SCC PCB),最后还有一块电源电路板。机笼内还有四个起屏蔽作用的板,间隔插入它们用来防止PCB间的互相干扰。 在轨旁设备站与通行列车之间,车对地通信系统提供无线、串行数据和FSK的通信。每个轨旁设备站都有一个轨旁TWC系统,它与轨旁CPU连接,这个CPU又是列车控制系统的一部分,每列车上还装有车载TWC设备与ATC和ATO连接,车载ATC和ATO系统通过车载和轨旁TWC系统与轨旁CPU数据链接。 如图2所示,车载TWC系统由车载TWC机笼和安装在底部的TWC天线组成。轨旁TWC系统由轨旁的TWC机笼、TWC环线和耦合单元的PCB。一条长1.1英里(约合1.7Km)的传输线将耦合单元与机笼连接,耦合单元传输线与TWC环线连接提供合适的阻抗,当列车通过时,TWC环线与TWC天线间进行电磁耦合,实现无线的数据传输。 车载TWC机笼可以与ATC和ATO系统进行信息交换,也可以通过TWC天线与轨旁TWC机笼交换信息。轨旁TWC系统可以与轨旁CPU PCB进行信息交换,也可以通过TWC环线和车载TWC设备通信。为实现车载系统(ATO、ATC)和轨旁CPU间的半双工数据通信,所有的TWC PCB提供FSK调制和信息处理的功能。TWCW可以设为CTM,这样使得机车容易检测到交叉点位置,来实现精确的计划停车。 3.故障处理 通常的,TWC通信由机笼内的PCB完成,包括(PS PCB,SCC PCB,RX/TX PCB)。如果任一块板子发生故障后,就必须将它更换以恢复操作。表1列出了典型的故障查找及解决步骤。表中列出最常见的问题,可能的造成原理和有效的处理办法。技术人员最好按照给出的处理办法步骤操作,除非遇到比较特殊的故障原因。 4.结束语 经过津滨轻轨近6年的运营,TWC车地通信充分展示了它的稳定性能和便于维修的特点,是信号系统不可或缺的重要部分。有理由相信,将来它还会在日益发展的轨道交通中扮演着重要的角色。 作者简介:张大鹏,天津滨海快速交通发展有限公司中级工程师。 通信系统原理论文:第三代移动通信系统的网络结构及技术原理 摘要:本文先对这一网络结构作一个总体上的技术原理的描述,然后再对三种主流技术作一个各自的分析,通过对这些技术的学习使我们对未来的通信方向有一个基本上的了解。 关键词:第三代移动通信;网络结构;技术原理 1. 3G基本的网络结构和功能 跟我们以前所认识的GSM网络一样,在3G的网络里,也有交换,传输和用户终端,根据IMT-2000系统的基本标准,第三代移动通信系统主要由4个功能子系统构成,它们是优秀网(CN)、无线接入网(RAN)、移动台(MT)和用户识别模块(UIM),且基本对应于GSM系统的交换子系统(SSS)、基站子系统(BBS)、移动台(MS)和SIM卡。 如图所示,3G网络系统主要是UMTS无线接入系统,包括:CN(优秀网)、UTRAN(无线接入网)、UE(用户装置)。NodeB(BS)、RNC(BSC)其中RNC可以看成GSM网络中的基站控制器,而NodeB可以看成GSM网络中的基站收发信台。对某个NodeB来说,控制其的RNC称为控制RNC(CRNC)。 CN优秀网部分包括UMSC、SGSN、GGSN等功能实体,支持3G并发业务、高速电路业务和分组业务的MSC/VLR/HLR框架实现传输管理,移动性管理,呼叫控制,基本电信业务和补充业务等功能。 RNC无线网络控制器提供IU、IUb、IUr接口,管理和控制Node-B与CN信息传递,实现技术标准中的控制平面和用户平面的一些功能。 Node-B基站系统通过IUb接口,接收来自RNC无线资源控制命令,完成标准中的专用和物理信道的接收和发送功能。我们从这里知道,其实3G网络的各功能结构和GSM有相似之处,那么3G网络是怎么在GSM网络功能模块中演进的呢?其实3G网络的演进包括RNC和CN部分的演进:UMTS无线接入部分RAN,采用UTRAN作为基站侧,以新建的方式实现3G宽带数据业务的无线接入;3G的演进主要的是优秀网部分的演进,UMTS CN演进根据3GPP标准分为两个阶段,第一个阶段为3GPP R-99的演进基于GPRS网络,第二阶段为3GPP演进基 于全IP网络。由于网络的这些种种演进,因此有了区别于2G(GSM)网络的3G的一个基本特征: (1)具有全球范围设计的,与固定网络业务及用户互连,无线接口的类型尽可能少和高度兼容性; (2)具有与固定通信网络相比拟的高话音质量和高安全性; (3)具有在本地采用2Mb/s高速率接入和在广域网采用384kb/s接入速率的数据率分段使用功能; (4)具有在2GHz左右的高效频谱利用率,且能最大程度地利用有限带宽; (5)移动终端可连接地面网和卫星网,可移动使用和固定使用,可与卫星业务共存和互连; (6)能够处理包括国际互联网和视频会议、高数据率通信和非对称数据传输的分组和电路交换业务; (7)支持分层小区结构,也支持包括用户向不同地点通信时浏览国际互联网的多种同步连接; (8)语音只占移动通信业务的一部分,大部分业务是非话数据和视频信息; (9)一个共用的基础设施,可支持同一地方的多个公共的和专用的运营公司; (10)手机体积小、重量轻,具有真正的全球漫游能力; (11)具有根据数据量、服务质量和使用时间为收费参数,而不是以距离为收费参数的新收费机制。 2.3G的技术原理 2.1 双工方式 频分双工(FDD): 频分双工收发信各占用一个频率(段):收发同时进行,时延小技术成熟 时分双工(TDD): 时分双工收发信用同一频率,收发使用不同时隙:只占用一段频率;上下行信道对称,利于智能天线:设备简单,成本低;不对称FDD工作,数据传输使用时效率高。 WCDMA和CDMA2000都采用FDD模式,只有TD-SCDMA采用TDD模式。FDD模式的特点是在分离的两个对称频率信道上,系统进行接收和发送,用频段来分离接收和传送信道;采用包交换等技术,可突破第二展的瓶颈,实现高速数据业务,并可提高频谱利用率,增加系统容量。但FDD必须采用成对的频率,即在每2×5MHz的带宽内提供第三代业务。该方式在支持对称业务时,能充分利用上下行的频谱,但在非对称的分组交换(互联网)工作时,频谱利用率则大大降低,在这点上,TDD模式有着FDD无法比拟的优势。 2.2 多址方式 通信的多址方式:码分多址 (CDMA)、空分多址 (SDMA)、频分多址 (FDMA)、时分多址 (TDMA)。 2.3 CDMA在无线信道中传输的优势 采用RAKE接收机,有效利用了信道相干时间形成的时间分集效应;宽带传输系统,利用了信道的频率分集效果;码字的多址传输,利用了多用户分集的效果;信号在信道中传输功率低,降低了干扰,提高了保密性;扩频因子灵活变换,有助于多媒体等多速率并发业务的传输;频谱效率高,优于以往的AMPS和GSM,频率复用系统WCDMA为1,GSM为1~~18;支持软切换和更软切换;支持新技术的应用,如多用户检测;WCDMA有下行发射分集,而GSM没有。 2.4 智能天线 智能天线是基于自适应天线阵原理,利用天线阵的波束赋形产生多个独立的波束,并自适应地调整波束方向来跟踪每一个用户,达到提高信号干扰噪声比SINR,增加系统容量的目的。采用智能天线技术,实际上就是通过数字信号处理,使天线阵为每个用户自适应地进行波束赋形,相当于为每个用户形成了一个可跟踪他的高增益天线,从而既可以进行全方位通信,又可以用较小的发射功率覆盖相同的范围。在3G系统中,其他新的功能技术如多用户检测技术、联合检测、空时码、HDR等等,在这里就不多做阐述了。下面对这些技术基础的三种主流标准作介绍,还有一种新标准的简单介绍。 2.5 CDMA2000技术标准 CDMA2000是国际电信联盟(ITU)规定的第三代移动通信无线传输技术之一,是从窄频CDMA one数字标准衍生出来的,CDMA2000是美国ITU提出的第三代移动通信空中接口标准的建议,是IS-95标准向第三代演进的技术体制方案,是一种宽带CDMA技术。前反向同时采用导频辅助相干解调;在扩频码选择采用相同M序列,通过不同的相位偏置区分不同的小区和用户;射频带宽从1.25MHz到20MHz可调;快速前向和反向功率控制;下行信道中采用公共连续导频方式进行相干检测,提高系统容量;在下行信道传输中,定义直扩和多载波传输两种方式,码片速率分别为3.6864Mcps和1.22Mcps,多载波方式能很好地兼容IS-95网络;支持F-QPCH,可延长手机待机时间;优秀网络给予ANSI-41网络的演进,并保持与ANSI-41网络的兼容性;支持软切换和更软切换;设计了两类码复用业务信道,基本信道用于传送语音、信令和低速数据,是一个可变速率信道,补充信道用以传送高速率数据,在分组数据传送上应用了ALOHA技术,改善传输性能;在同步方式上cdma2000与IS-95相同,基站间同步采用GPS方式。CDMA2000标准是一个体系结构,按照使用的带宽来区分,CDMA2000可以分为1x系统和3x系统。其中1x系统使用1.25MHz的带宽,提供的数据业务速率最高只能达到307kbit/s。在1x系统以后,国际上比较公认的发展方向是1x EV-DO和1x EV-DV系统。其中1x EV-DO系统重点提高了数据业务的性能,将用户的最大数据业务传送速率提高到2.4Mbit/s。而1x EV-DV系统在将数据业务最大速率提高到3.1Mbit/s的同时,又进一步提高了语音业务的容量。 3.结语 综述所述,随着经济的发展,各种技术发展, 第三代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。纵观移动通信技术的发展规律和第三代通信技术的优点,我们相信,不远的将来,第三代移动通信系统将产生一个容量更大、利润更丰厚的市场。 通信系统原理论文:阐述光纤通信原理及光纤通信系统构成的应用 摘要: 本文论述了光纤通信的原理,并说明了光纤通信系统的构成,并就光纤通信的未来发展趋势进行简要阐述。 [关键词] 光纤;通信原理;光纤通信系统;发展前景 1前言 光纤通信是现代通信网的主要传输手段,它的快速发展历史只有二十多年,已经历三代:短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。进入21 世纪后,由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长,对大容量(超高速和超长距离) 光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。光是一种频率极高的电磁波,因此用光作为载波进行通信容量极大,是过去通信方式的千百倍,具有极大的吸引力,光通信是人们早就追求的目标,也是通信发展的必然方向。 2 通信原理 2.1 光纤的优点 光纤是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。光纤通信之所以发展迅猛。主要原于它具有以下特点: 1) 通信容量大、传输距离远。一根光纤的潜在带宽可达20THz,无中继传输距离可达几十、甚至上百公里; 2) 信号串扰小、保密性能好; 3) 绝缘、抗电磁干扰性能强,传输质量佳; 4) 光纤线径细、重量轻,原料为石英,节省有色金属铜材料,有利于资源合理使用; 5) 具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点; 6) 无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外; 7) 光缆适应性强,寿命长。 2.2 光纤通信的原理 所谓光纤通信,就是在发送端首先要把传送的信息(如话音) 变成电信号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率) 变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息。然而,由于目前技术水平所限,对光波进行频率调制与相位调制等仍局限在实验室内,尚未达到实用化水平,因此目前大都采用强度调制与直接检波方式(IM- DD)。又因为目前的光源器件与光接收器件的非线性比较严重,所以对光器件的线性度要求比较低的数字光纤通信在光纤通信中占据主要位置。 基本的光纤通信系统是由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。数据是数字,声音,图像等各种信号的数字化。光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号,先后用过的光波窗口有0.85、1.31 和1.55。光学信道包括最基本的光纤,还有中继放大器EDFA等;而光学接收机则接收光信号,并从中提取信息,然后转变成电信号,最后得到对应的话音、图像、数据等信息。 2.3 光纤通信系统 2.3.1 PCM电端机 在光纤通信系统中,光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码,它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的,称为PCM(Pulsecodemodulation),即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号,由PCM电端机产生。 2.3.2 光发信机 光发信机是实现电/ 光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于PCM 电端机的电信号对光源发出的光波进行调制,成为已调光波,然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。电端机就是常规的电子通信设备。 2.3.3 光中继器 光中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个:一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减;另一个是对波形失真的脉冲进行整形。 2.3.4 光收信机 光收信机是实现光/电转换的光端机。它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号,经光检测器转变为电信号,然后,再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平,送到接收端的电端机去。 2.3.5 光纤连接器、耦合器等无源器件 由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制,且光纤的拉制长度也是有限度的。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是,光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合,对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。 2.4 光纤通信的应用领域 光纤通信的应用领域很广泛,主要用于通信中继网和用户接入网。光纤通信的优点在这里可以充分发挥,逐步取代电缆,得到广泛应用。长途干线通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信,现已全面使用光纤通信,并形成了占全球优势的比特传输方法。光纤通信还可用于全球通信网、各国的公共电信网(如我国的国家一级干线、各省二级干线和县以下的支线)、高质量彩色电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、城镇有线电视网、共用天线(CATV) 系统等。 3 光纤通信技术的发展前景 过去有人对光纤通信的发展情景,有些困惑。其一,在2000 年IT行业的泡沫,使光纤通信的生产规模投入过大,生产过剩,IT行业中许多小公司倒闭。特别是光纤,国外对中国倾销。其二,有人认为光纤通信的传输能力已经达到10Tbps,几乎用不完,而且现在大干线已经建设得差不多,埋地的剩余光纤还很多,光纤通信技术不需要更多的发展。 3.1 光纤到家庭(FTTH) 的发展 FTTH可向用户提供极丰富的带宽,所以一直被认为是理想的接入方式,对于实现信息社会有重要作用,还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2~3 倍。过去由于FTTH 成本高,缺少宽带视频业务和宽带内容等原因,使FTTH还未能提到日程上来,只有少量的试验。近来,由于光电子器件的进步,光收发模块和光纤的价格大大降低;加上宽带内容有所缓解,都加速了FTTH的实用化进程。 近来,无线接入技术发展迅速。可用作WLAN 的IEEE802.11g协议,传输带宽可达54Mbps,覆盖范围达100 米以上,目前已可商用。如果采用无线接入WLAN作用户的数据传输,包括上下行数据和点播电视VOD的上行数据,对于一般用户其上行不大,IEEES02.11g是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输,当然在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+ 无线接入”(FTTH+ 无线接入) 的家庭网络。这种家庭网络成本大大降低,维护简单。接入网采用无线是趋势,但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来支撑,与FTTH相差无几。FTTH+ 无线接入是未来的发展趋势。 3.2 光纤通信的市场 FTTH毕竟是信息社会的需求,光纤通信的市场一定有美好的情景。目前,我国大量建设FTTH的社会环境和条件尚未具备,可能需要等待一段时间。不过也有些大城市的所谓中心商业区CBD,有比较强的经济力量,现在已经采用光纤到住地PTTP 来建设。总的来说,目前中国的FTTH处于起步试点阶段。试点的作用,一方面是摸索技术和建设的经验,另一方面,还起竞争抢占用户的作用。所以,现在电信运行商,地方业主都积极对FTTH试点,以便发展宽带业务。因此,广播运行商受到巨大的挑战,广播商应加快发展数字电视的进程,并且要充实节目内容和采取有竞争力的商业模式。如果广播商要发展VOD点播电视,还需要对电缆电视网双向改造,如果采用光纤网,可更充分地适应未来的技术发展和市场需求。 通信系统原理论文:高职院校“通信系统原理”课程教学改革问题探析 随着信息化社会的到来,信息与通信日益广泛地渗入到各行各业和各个学科,“通信系统原理”不仅成为通信工程专业的一门重要专业基础课程,而且也成为信息工程、电子工程、计算机应用、自动化以及其他相近专业的必修课程。高职院校由于受传统教育和教学方法的影响,基本沿用过去强调学科本位的本科教学模式,未对课程内容进行有效整合,照搬本科教材及内容,或只是对某些部分内容进行删减,没有结合学生实际情况传授基本的且适合于高职学生发展的知识,而是将超越高职学生理解范围的繁、难、偏的知识点填鸭式地教授给学生,导致学生学得累、学不懂、学不会、厌学直至放弃本课程的学习。为了满足培养工程高层次应用型技术人才的目标,突出操作技能培养,广东轻工职业技术学院对“通信系统原理”课程进行了一次教学改革与实践。 一、教学进程的改革 “通信系统原理”课程的内容是介绍通信系统的基本理论、基本分析方法和各项性能指标。该课程的特点是内容抽象、理论性强,需要较强的数学基础,其先修课程有“高等数学”、“线性代数”、“信号与系统”、“概率论”、“高频电子线路”等。后续课程有“移动通信”、“程控交换机”、“光纤通信”、“移动终端设备原理”等。因此,该课程是一门承前启后的课程,也是通信专业最重要的课程之一,其教学质量的好坏对通信工程、信息工程专业的学生有着重大的影响。传统的强调学科本位的本科教学模式是严格按照完整的“先修课程通信系统原理后续课程”的教学模式进行,在开展本课程之前,必须把前面的所有先修课程全部讲授完毕。其教学进程如表1所示: 表1所示的教学进程在该院进行的时候遇到了以下问题: 第一,第三学期进行的“概率论”、“信号与系统”课程内容过于抽象、深奥,高职院校学生基础较差存在厌学情绪,教学效果不理想。 第二,随着高职院校的改革和发展,“工学结合”、“顶岗实习”已经成为教学活动中最重要的一个环节。为了保证“工学结合”、“顶岗实习”活动的正常开展,必须要大力对过于抽象的理论教学时间进行压缩,而且为了实现高职院校的教学与就业的“零过渡”,越来越多的高职院校从第五学期开始就安排学生到企业实习了。因此,将通信工程的优秀专业课程设计在第五学期,是不能满足高职院校教学改革发展的需要的。 鉴于此,学院进行了教学进程方面的改革尝试,将专业优秀课程提前一个学期,删掉“概率论”、“信号与系统”课程,重新调整了教学计划,如表2所示: “高频电子线路”课程的先修课有“模拟电路”等。“通信系统原理”的内容里面在模拟调制系统这一章节与“高频电子线路”有较强的相关性,如果学生先学习“高频电子线路”,再学习“通信系统原理”,那么学生理解这一章节也许会好一些。不过由于时间紧凑,因此,只能将“模拟电路”安排在第二学期开展,而将“高频电子线路”与“通信系统原理”课程同时在第三学期开展。结果发现,学生在学习“通信系统原理”课程关于模拟调制系统原理的时候,感觉到需要掌握对应的高频电子线路的知识,而在学习具体电子线路时,也能加深对通信系统的理解,从而取得相辅相承、互相促进的效果。 二、教学内容的改革 把“概率论”、“信号与系统”课程全部删除,不利于学生对通信系统原理课程的理解。不讲授“信号与系统”的基本内容,学生无法理解通信系统课程中关于频谱和传递函数等方面的基本概念;不讲授“概率论”的基本内容,学生无法理解课程中关于信道与噪声以及误码率方面的推导过程。因此,在讲授本课程之前,需要适当地补充相关的基本内容,将“概率论”、“信号与系统”的主要内容作扼要的介绍,将其精髓浓缩出来,并无缝地插入到通信原理的相应内容中去,力求对于那些没有接触过这些先修课程的对象也能够没有困难地理解其中的内容。 通信系统原理课程本来基本学时数为64学时(4学时/周),我们的尝试是将其学时数增加到96学时(6学时/周),增加了32学时。其中约24学时用于讲授“信号与系统”的基本知识,8学时讲授“概率论”的基本知识。课程教学的顺序是先讲授“信号与系统”,继而讲授“通信系统原理”,然后在讲授中遇到与“概率论”有关的知识时补充必要的基本内容。将三门先修课程的内容高度浓缩,不遗留必要的知识点,同时凡是与“通信系统原理”无关的章节一概跳过,达到“少而精”的目的。 三、教材的选择与编写 教材乃授课之本,好的教材对教、学活动都产生良好的促进作用。高职院校要根据学生的特点及其培养目标选择适合于高职学生定位的教材,最好采用高职高专规划教材。在本次实践中,我们选择张会生主编的《现代通信系统原理》作为教材,至于“信号与系统”和“概率论”方面则参考以上的教材中相关章节内容,将需要补充的知识点抽取出来,然后采用电子教案和印发补充资料的形式发放给学生,既达到教学目的,也节约教材成本。 高等职业教育的发展是日新月异的,“通信系统原理”课程教学改革是时代赋予我们的重任,意义深远。课程改革创新的路还有很长,要做的事还很多,应遵循教学规律,不断改革创新,为培养掌握通信技能的高等职业技术人才做出新的努力。 (作者单位:广东轻工职业技术学院电子通信工程系)
化工环保论文:石油化工环保设计论文 1改进某些化工装置的设计 假使在一种150kt/a聚丙烯装置中增加一个冲料水处理装置,大概需要七十万的资金,这只相当于整套装置造价的百分之零点二,这是很小的投入比,但是这个冲料水处理装置却可以大大地减少污水的排放,一点微小的改进,就可以对节约水资源和环境的保护做出很大的贡献,诸如此类的例子,在企业生产中数不胜数,只要装置的设计者能够在装置的污染物处理上多多做一些改进,每年就可以为企业节省大量的处理污染的资金,同时也保护了环境。 2企业建设之初要严把技术设计关 目前,我国有很多企业使用的化工设计都是从国外购进的,很多指标都是根据外国的生产的情况而制定的,但是这些设计到了中国之后,中国的设计院却发现这些设计在中国的企业实际生产中并不适用,以污水排放来举例,从国外购买的设计显示,项目建成后的污水COD在3000mg/L左右,但是在中国的实际情况却是,企业投入生产之后,发现实际生产所需的COD是20000~35000mg/L,外国的设计根本不适合这些企业的实际情况,在两者差距过大的情况之下,企业就只能投资资金重新进行改进,这样既耗时耗力,又耽误了企业的生产,为企业造成了很大的损失,有些甚至因为处理不当,还对我们的环境造成了污染,所以企业在建设之初,一定要先对项目装置设计进行仔细而详细地审核,若是发现设计有缺陷的地方,一定要及时改正,有缺陷的对环保有危害的施工设计一定不能让它开建。否则一旦造成了环境的污染,将得不偿失,任何利益都不能建立在环境被污染之上。 3充分利用生产废物将其变为资源 中国已经开始注重对生产产生的废物再利用,目前主要针对的是对污水的处理回收,并且在这部分已经取得一些成就,在其它固体和气体废物处理方面,中国还略有不足,不过也有一些企业和科研机构在积极地探索这些废物的解决办法,比如某些石灰厂用他们生产所产生的废料粉煤灰来制作化肥,用煤灰作为主要原料,向其中加入一些微量元素,这就制成了一种特殊的化肥,化肥和传统的化肥相比,使用效果并没有太大的差别,还有的则是利用这些煤灰来吸附污水中的COD,把这两种生产废料混合在一起,这样不仅解决了煤灰的问题,还净化了污水,可谓是一举两得。还有人曾经构想过把经过处理的污水排入氧化塘中降解,然后在向其中投放适当的生物,从而构建成一个生物链。在生产生活中,还有很多诸如此类的例子,通过以上的方法,不仅可以解决企业污染物难以处理的问题,而且还把它们变成了可利用的资源,为社会创造了财富,减少了污染,这是化工废物最理想的处理方法,非常值得我们社会的提倡和各地化工企业学习。 4把先进的科研成果真正运用到治理污染之中 社会不断进步,人们对于保护环境的重要性认知也有了很大提高,普通大众也开始关心环境治理问题,而科研机构也是一直都在研究环境治理新技术,目前,已经有很多的高新科技成果被研制出来,它们很多在理论上是可行的,而且治理效果预期也是要远比传统的方法好,但是因为成本太高,又或是实际应用不方便,这些高新科研成果在企业的生产中并没有得到实际的使用,这是极大的浪费,科研人员应该根据企业生产中实际情况,来制定出合理有效的方案,这些科研成果加以改进,使其能够真正运用到实际的生产之中。新科技可以大大提高生产废物解决效率,这样不仅解决了企业所遇到的实际问题,也为环境保护做出了很大贡献。 5结语 目前,国家环境不容乐观,全民都应该树立起保护环境的意识,人都应该为保护环境作出的努力,普通人要做到不乱排生活污水,不乱扔垃圾。政府和科研机构则应该努力地探索治理环境的办法,为治理环境污染提出更多的解决方案,作为污染源头的化工企业,更应该把保护环境放在第一位,在企业的设计建设之初,一定要先考虑好环境保护这个问题,不合格地方要早发现并及时修改,在企业建成投产之后,日常生产生活中,一定要注意对生产所排放废物的治理,不达标废物一定不能排放,企业要及时淘汰落后的生产设备,换用更为先进和环保的生产设备。只有我们社会,政府还有这些化工企业都共同努力,环境污染问题才可以早日解决。 作者:王聪 单位:安徽省化工设计院 化工环保论文:化工生产中的节能环保问题及重要影响 摘要:近年来,我国的经济飞速发展,其中能源的需求与消耗占有举足轻重的作用,同时也产生了日益突出的能源与环境矛盾。一方面,能源消耗大、供给不足,不能与高速发展的经济相匹配;另一方面,由于我国能源浪费严重、利用效率低下,尚处于粗放型的经济发展模式,使能源需求的增长与环境保护之间的矛盾也日益突出。所以,我们要采取能源开发与节约并重、坚持节能优先原则、优化能源结构、提高能源利用效率,更重要的是增强环保意识。在新时期里,国家对企业的节能工作也是大力推广,鼓励能源的清洁开发与生产,引导更多化工企业对产品进行低能耗生产。本文首先介绍了目前化工企业在节能环保上所遇到的一些障碍与不足,然后提出有关这方面的一点经验,是化工企业做好节能环保工作应更多关注的,同时,对我国的化工企业如何进一步提高节能技术、做到环保生产提出了一些建议。 关键词:化工企业 节能 环保 化工企业为国民经济的发展提供了巨大的动力,是国家的支柱产业,但其由于消耗大量的能源,造成许多环境问题,也是国家节能环保工作的重点关注对象。当今的化工企业数量大、规模大、能源消耗大、废物排放量大,进而造成环境污染大,对人类的安全、健康和环保都有着不可推卸的责任。尽管近年来,化工业在节能、减排工作上取得了较好的成果,但其能耗水平与国外一些先进企业相比仍有较大的差距,我国企业在采用先进的节能环保技术上还存在许多障碍与不足,需要加以克服。国家也正在大力倡导绿色经济,强调要把节能减排和环境保护的观念同时融于企业的生产经营管理之中,通过节约能源、提高能效、降低排放量和控制污染,实现企业可持续发展的绿色经营模式。这是发展循环经济和建立节约型社会所要求的,是时代和社会进步到的必然反映,也是今后一段时间里世界各国,尤其是我国经济和社会发展的一项非常重要而艰巨的任务。同样,它也是当今化工企业发展战略中的一个永恒不变的课题,如此,化工企业才能正常、健康地发展下去。 一、目前化工企业在节能环保上存在的障碍 1.节能环保意识缺乏 虽然国家对节能环保非常重视,也出台了很多相关政策,但这并没有引起一些企业、企业领导人的足够重视。大多数企业对节能环保政策知之甚少,节能环保意识也非常薄弱,远远不能达到全民节能的要求。 2.缺乏有效的节能机构和节能技术人员 目前,大多数企业没有自己内部独立的节能部门,有的也只是仅设一个节能岗位,甚至还附属于别的部门,挂着职务干别的事情。更甚者,一些重点耗能单位没有一个专门从事节能管理工作的人员,这就极大的缺乏有效地监管。 3.信息障碍 很多企业对节能环保的一些新技术了解不多,对融资方式也不够清楚,甚至都不知道国家的一些相关政策、法规。其主要原因在于化工行业一个节能环保信息的交流平台尚未完全建立起来,存在明显的信息交流障碍[1]。 4.缺乏对所实施节能项目的准确技术经济分析 目前,一些化工企业虽上马了节能环保项目,但由于缺乏准确的技术经济分析,没有统一、标准的分析方法,因此,结果往往不能令人满意。 5.尚未建立起有效的化工行业节能技术支持系统 化工企业由于生产产品的差异和生产模式的不同,使其在实施节能过程中所需的方法各种各样[2],因此,要高效地解决各种化工企业在节能中所面临的问题,需要比较全面的技术力量和全方位的技术支持系统,这方面目前还比较匮乏,需要进一步完善。 二、对化工企业节能环保方面的几点经验 1.节水方面:实现各种污水处理的循环回用;将各单元用水串用[3],提高利用效率;对不同的污水进行针对性处理;设计有效的供水系统,避免浪费。 2.节电方面:大力推广使用变频电机;对电力设备经常进行改造与更新,避免出现故障造成资源浪费;合理统筹配置用电设备;向全民推广新型节电设备。 3.节汽方面:实现不同区域装置或单元的热联合,统筹安排;综合利用低位热,提高利用效率,不轻易浪费;推广新型节汽产品的使用等等。 三、提高化工企业节能环保水平的措施 1.加强对能源消耗的管理,优化能源结构 对企业的能源消耗严格管理,制定详细的能源利用章程,要求技术人员采取各种有效措施降低能源消耗,只有这样,才能在应用先进节能技术后取得预期的效果。此外,通过加强能耗的管理,还可以在实际生产过程中及时发现节能技术存在的问题,进而提出行之有效的改进措施。所以,对能源的综合利用与优化是促进能源节约和有效利用的重要途径[4]。 2.加强节能人才的培训,提高节能技术 技术的关键在于人才,所以需要开展节能培训,培养节能人才,使企业的技术人员能够掌握节能的相关方法与技术,从而提高节能操作水平。开发了新技术后,还要探索其在企业应用的可行性,需要一定的技术与经济评估。 3.开发新型节能生产工艺 不能一直停留在传统的生产工艺上,需要不断进行创新。可由企业和科研单位及相关合作伙伴共同参与技术开发,以更好地发挥各自的优势,形成强大的创造力,最后,大力推广先进技术的应用。 4. 目前化工企业在节能环保上存在的障碍 1.节能环保意识缺乏 虽然国家对节能环保非常重视,也出台了很多相关政策,但这并没有引起一些企业、企业领导人的足够重视。大多数企业对节能环保政策知之甚少,节能环保意识也非常薄弱,远远不能达到全民节能的要求。 2.缺乏有效的节能机构和节能技术人员 目前,大多数企业没有自己内部独立的节能部门,有的也只是仅设一个节能岗位,甚至还附属于别的部门,挂着职务干别的事情。更甚者,一些重点耗能单位没有一个专门从事节能管理工作的人员,这就极大的缺乏有效地监管。 3.信息障碍 很多企业对节能环保的一些新技术了解不多,对融资方式也不够清楚,甚至都不知道国家的一些相关政策、法规。其主要原因在于化工行业一个节能环保信息的交流平台尚未完全建立起来,存在明显的信息交流障碍[1]。 4.缺乏对所实施节能项目的准确技术经济分析 目前,一些化工企业虽上马了节能环保项目,但由于缺乏准确的技术经济分析,没有统一、标准的分析方法,因此,结果往往不能令人满意。 5.尚未建立起有效的化工行业节能技术支持系统 化工企业由于生产产品的差异和生产模式的不同,使其在实施节能过程中所需的方法各种各样[2],因此,要高效地解决各种化工企业在节能中所面临的问题,需要比较全面的技术力量和全方位的技术支持系统,这方面目前还比较匮乏,需要进一步完善。 四、结论 能源、资源是人类赖以生存和发展的重要物质基础。而化工企业在耗费能源,同时对环境造成污染上有着不可推卸的主要责任,鉴于化工企业巨大的资源消耗、严重的环境污染的基本特征,以及目前全球面临的资源枯竭和环境恶化的威胁,我们在此强调化工企业节能、减排、保护环境非常有必要,也是很有意义的。 因此,化工企业积极开展节能降耗、保护环境是缓解当前我们所面临严峻形势的出路所在,是化工企业增强企业竞争力和提高经济效益的客观要求,也是实现自身又快又好发展的重要保障。总之,化工企业一定要进一步把节能环保工作摆在关系自身生存和发展的重要位置,勇于承担起节能降耗的历史责任,采取切实有效的措施,加大节能环保的力度,提高节能环保的技术水平和管理能力。另外,也要积极学习国外一些先进的管理模式,例如绿色管理、绿色经济的倡导,努力寻找一条适合我国基本国情的可持续的健康的发展道路。 化工环保论文:计算机网络在环保信息化工作中的应用 摘要:随着科学技术的发展,电子计算机技术已经被运用到各行各业,使各行各业发生了结构性的变化。计算机网络在环境保护方面营造的信息平台,能够把某一区域的环境情况进行监测、统计、整理数据信息并迅速将有关信息传递给其部门应用。 关键词:计算机技术;环境保护;信息化 前言: 生态环境作为人类社会赖以生存的最基本的物质基础,与社会发展密切相关。人与环境的和谐发展是人类城市可持续发展的最基本条件。协调人与环境的关系最有效的途径就是以新兴的信息科学为基础,将现代计算机技术和具体的污染防治技术相结合,让现在信息科学技术在环保工作中发挥作用。 1.利用全球定位、遥感和地理信息系统建立环保信息系统基础 全球定位系统(GPS)、遥感(RS)和地理信息系统(GIS)是现今环保系统建立的基础,同时也是确保其高效运行的必要条件。地理信息系统(GIS)可以通过分析空间分布的信息,监测信息的时间顺序变化,对不同空间的数据进行对比以达到对各种信息的系统化管理及信息互换,使大量抽象、繁冗的数据变得直观,方便理解。RS可以及时、迅速的提供大面积环境的信息变化数据,可以精确的识别对地观测的海量波谱,并提供综合性的数据,是GIS重要的数据源,助于GIS数据库的及时更新,确保实时性。GPS的实时、精确定位功能解决了RS的定位问题,也为RS数据快速进入GIS提供了方便,保证了RS数据同地面同步的动态匹配。RS与GPS为GIS提供高质量空间数据,而GIS是综合处理数据的平台,同时反作用加速RS和GPS的信息获取能力,它们是一个整体,也叫3S。3S的集成可以补充各种的不足,以GIS和RS系统为优秀,加入GPS、在线监测、环境数学模型技术,能进行实时的生态环境调查、监测和分析。这三种技术的配合使用,在环保决策工作中起着重要的基础作用。 2.环境在线监测技术和多媒体及可视化技术配合使用辅助环保信息化工作 现今世界许多发达国家城市已连续设立了污染源在线监测(CEMS)和环境质量自动检测 系统(EQAMS),从中就可以看出环境监测是环境管理的一个重要项目。我国也早已开始引进设备建立大气环境质量自动监测系统,且研究集中在在线监测设备上。多媒体和可视化技术是新起的一种具有很大发展潜力的技术,将声音、图像、影像、文字、通讯等合为一体,以最直观的、形象化的、可触摸的形式表达和感知信息,甚至可以通过语音通话达到人机界面操纵信息处理。环境在线监测技术、多媒体和可视化技术为决策者进行、实施决策提供了最好的辅助。 3.专家系统的辅助使用,更好的提升3S技术 专家系统是由知识库和推理机组成的一种人工智能软件。知识库中储存着相当多的具有专家水平的知识,因为知识具有因果关系,将这些知识用逻辑的方式排列组合在一起,组成推理机。推理机主要负责决定问题求解时的信息搜素途经,其常使用优先和反向推理的方式,具有客观性。 3.环境模型技术和仿真系统使环境反馈信息更加形象化 环境模型是现今研究环境学中较为成熟的一个技术,是进行环境评估和预测的强有力手段。因为现今许多环境问题和形成过程都有其各自的空间分布性、随机性和变化性,所以环境模型大部分都较复杂。环境模型可以准确描述、精确演算各种环境问题和形成、演变过程,也都包含了环境问题的各种空间特点,例如三围水质模型,污染物在地下水中移动模式等。计算机仿真技术是指在对研究对象建立模型的基础上,利用计算机容量大和速度快的特性,输入已有的信息,来求得位置信息的过程,是现在国内外都非常重视的一门高技术。计算机仿真系统的开发使计算机在环保信息化工作中的地位提升了一大步。 4.将计算机技术有效的融合使用,在环保信息化工作中发挥最大作用 面对信息化社会对环境信息的迫切需求,只有充分利用、融合地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、环境在线监测系统、多媒体和可视化技术、互联网(Internet)等高科技技术手段,才能从全局出发,做好科学决策,为实现城市的可持续发展做好服务。例如:3S技术与环境模型的融合,两者在概念和研究对象上具有近似性、互补性,这使二者自然融合,合理并具有较大潜力;专家系统(ES)与3S技术的融合,用3S技术补充专家系统(ES)的知识库,是专家系统(ES)的定性分析能力更具有权威型、简明性和使用性,专家系统和3S技术的结合使用将在环境决策与环境管理中发挥重要作用;仿真系统与3S技术的融合,利用3S、三维动画、多媒体等高科技的辅助,进行各种污染物在大气、水、土等环境下迁移演变的研究或进行不同地域污染物排放总量控制的研究等;在线监测技术与3S技术融合,通过在线监测技术将污染物浓度信息收集传输到系统平台,利用GIS技术为载体,将相关数据定期输入GIS数据库,在动态监测时还要借助GPS来实时定位,实现空间信息与属性信息的统一管理,分析环境监测结果,实现对环境演变的可视化分析,及时了解环境状况,确定其起因,为进行的环境管理提供基础性资料,在线检测技术和3S技术的融合有着非常重要的现实作用;环境保护信息系统其使用的最终目的是为公众服务,而现在网络正成为人们生活的另一空间,正好可以成为政府和公众交流的平台,由于环境问题涉及的地域广,且和人们的生活息息相关,所以要把环境系统与Internet融合在一起,以便政府部门对外宣传和与公众及时交流信息等。 小结: 综上所述,计算机网络技术在环境保护信息化工作具有广泛的应用,通过环境信息化,建立的环境监测,污染源监控、生态保护等环境安全信息系统,有利于实时收集大量准确数据,进行定量和定性的分析,为环境管理工作提供科学决策的基础支持,同时,环境信息化也突破了环境管理上时间和地域上的限制,最大程度保障了环境信息的客观性,真实性,利于打破地方保护主义,增强环境保护的执法能力,也有利于对环境突发时间及时作出快速应对反应,保障环境安全。 化工环保论文:化工企业生产中节能环保措施探析 摘 要:随着可持续发展理念的提出,节能环保引起了越来越多人的重视。尤其是在化工行业,节能和环保一直是人们探讨的话题。本文中,笔者结合自身工作经验,分析了化工生产中节能环保的几点措施。 关键词:化工生产 节能环保 措施 近年来,全球对于能源问题的重视程度逐渐提升,而针对我国目前的能源利用情况,我国也在积极寻找能源节约与环保措施,对于减排和节能环保的执行力度也在逐步加强。而对于化工行业来说,化工生产不仅能够带来高利润、高收益,同时还伴随着高能耗和强污染,所以化工生产的节能和环保措施关系着全国环境保护措施的进行。所以必须加大对化工生产节能减排工作的实施,以加快我国的环保脚步,并逐步实现可持续发展的目标。 一、提高水资源利用率 对于化工厂来说,在进行化工生产时必定会产生很多废水和污水,所以对于废水的治理就显得尤为重要。必须在生产中加强对水资源的利用率,对其进行重复利用以实现循环经济。首先要进行的是对于间接冷却水资源的重复利用。在化工生产过程中对于间接冷却水的需求量很大,但是间接冷却水并不含污染物,所以可以对其全部进行重复利用。在实际操作中可以建立大量的间接冷却水重复利用的装置,进而对生产中的间接冷却水回收再利用,这样做可以大大减少水资源的使用量,达到节约水资源的目的。其次可以对工艺废水进行多级串联使用。采用这种方式可以大大降低对新鲜水资源的使用量,同时也减少了废弃水的排放量。对于污染物和废弃水的节能减排来说,主要就是通过对废弃水的重复利用实现的。对于生产用水大都使用闭路循环的方式,并没有针对废弃水的排放环节。在化工生产过程中产生的废弃水有很多来源,主要包括清洗地面的废弃水、生活中排放的污水、蒸汽站产生的污水以及进行水质软化产生的废弃水等。以上这些废弃水经过污水处理站后有相当大的一部分得到了回收再利用。 二、提倡能源的综合利用 化工生产企业使用的能源,种类繁多,品质好坏不等。化工生产的工艺过程中,不但有吸热过程,而且有放热过程,因此,把化工生产过程中产生的可燃性气体的反应热,以及其他多种余能有效地组合起来,以实现系统能量的高效利用。化工企业消耗的80%左右总热能,最终是以低位热能放出。所以,提高化工能源利用率的关键,就是对低位热能实现有效利用。对甲醇精制过程中,精馏塔塔釜排出的废水,进入水处理系统,实现循环利用。由于塔釜废水有很大的热量,在寒冷的冬季,可将之输入居民供暖系统,把工业废水的热量,用到居民的取暖上来,这样,不但对化工生产的热量进行了充分的利用,而且在很大程度上,使冬季供暖的压力得到了缓解,实现了一举俩得。 三、对资源进行回收利用 进行资源的回收利用主要是把化工生产过程中产生的废弃资源,通过翻新、整修后重新投入使用,也可以将废弃资源中的一部分当做其他产品的零件进行重复使用。化工厂在实际操作时,对于一些少有瑕疵的部件可以进行重复再利用,也可以对其包装进行重复利用,这样才能更好地减少浪费现象的产生。在对部件进行包装时,对于那些经过回收的产品包装,可以进行集中管理,将它们统一进行清理消毒,然后再将其作为产品的外包装进行循环利用。采用这种方式不仅可以减少资源浪费,同时还增加了经济效益,而做大的好处则是有效降低了包装对于环境的污染程度。将原本无用的废弃物进行重新加工后再投入使用,可以使化工厂的经济利益得到提升,同时还为环保做出了贡献。 四、开发绿色化工工艺 绿色化工工艺,指的是在化工产品生产过程中,从工艺源头上就运用环保理念,进行生产过程的优化、废物再利用与资源优化,从而降低成本与消耗,减少废弃物的排放,减少产品生命周期对环境的不良影响。作为一项复杂的化工系统工程,随着科技与社会的进步,绿色化工不断发展与完善。绿色化工可有效缓解化工行业经济发展与环境保护之间尖锐矛盾,实现我国化工环保上新台阶,也是化工行业可持续发展的必然选择。 五、发展循环经济 循环经济是指物质闭环流动型经济,是在人、自然资源和科学的大系统内,在资源投入、企业生产、产品消费及废弃的全过程中,把传统的依赖资源消耗的粗放型增长的经济,转变为依靠生态型资源循环来发展的经济。对资源的节约和环境的保护,是循环经济最主要的特征。作为一种新的发展模式,循环经济强调的是在生产活动之中尽可能少地投入自然资源、尽可能少地消耗自然资源、尽可能少地排放生产废弃物。因此,循环经济模式是解决人类当前所面临的资源供给不足、环境恶化加剧问题的有效途径,本着减量化、再利用和再循环的原则,从根本上消除或缓解长期 以发展与能源、环境之间的尖锐矛盾。在此,企业要积极迎合并遵守政府的相关政策,加大技术和资金等的投入力度,为我国的节能环保工作多做一点贡献,同时在企业之间进行适当的技术交流,共同进步,共同发展。 国内的很多化工企业中,节能环保问题都没有得到企业领导和当地政府的重视,因此,近几年化工生产中出现的污染环境的事件越来越多,对人们的生活造成了巨大的影响。针对化工行业一直以来存在的高污染、高能耗以及资源不能有效利用的问题,要采取恰当的节能与环保措施,在节能环保的同时取得显著的经济效益,从而有力提升化工企业的市场竞争能力。 化工环保论文:服务化工环保共创绿色产业 【摘要】21世纪的高度工业化,使人们的物质生活更加丰富多彩。当人们享受现代物质文明的同时,也受到了各种环境污染的侵害。其中,这些污染的源头大部分都是化学工业造成的。从环保的观点来看,使用清洁无污染的化工原料,加强化工生产过程的管理,有利于保护自然环境、节约自然资源、构建和谐社会。那么,怎样做到“服务化工环保,共创绿色产业”呢?本文旨在研究化学工业环保的重要性及探索化学工业环保的方法,走绿色化学发展之路。 【关键词】环境污染;化学工业;环保;绿色产业;方法 现如今,人类面临着众多环境污染问题,其中大部分都与化学工业污染有直接或间接的关系。因此,我们要从根本上解决和防治化学工业造成的环境污染,必须依赖化工领域的创新与突破―绿色化学,利用先进的科学技术消除污染源,彻底解决化学工业污染。新世纪需要大力发展绿色产业,绿色消费、绿色文明,而绿色化学可以很好地实现以上目标。 1化学工业环保的重要性 1.1化学品污染环境 化学工业的发展不仅为人类制造了丰富的化学产品,提高人们的物质生活水平,而且对疾病的控制、粮食的增产、食物的防腐与保鲜也起到了很大的作用。虽然化学工业的发展蒸蒸日上,但是化学工业每年也产生了大量的危险废弃物,比如全世界每年会产生至少4亿吨的化学废物。而我国的化学工业产生的“三废”在全国各工业排放量中“遥遥领先”。因此,化学品对人体造成的危害和对环境造成的污染,是我国环保工作面临的重要问题。 为此,要想解决环境污染问题,一方面要对化学工业的“三废”排放量进行严格控制,另一方面要着重对个别有毒污染物的控制。到目前为止,我国还在大量生产国际明令禁止和限制的有毒有害化学产品,因此,对它们进行严格的检测和评估是减轻环境污染的重要环节。 1.2绿色化学的环保作用 举一个很常见的例子:塑料所产生的环境问题在现今社会日益严重,人们都清楚地意识到“白色污染”所带来的影响和后果。现在,全世界每年都会生产一亿吨左右的塑料制品,而每年全世界塑料废弃物的排放量多达五千万吨,几乎一半的塑料制品没有被合理使用,我国的排放量也有一百五十万吨左右。塑料废弃物随意丢弃,不仅影响了城市市容,还污染了环境,造成“白色污染”。众所周知,塑料制品的降解能力很差,几乎“百年不腐,千年不败”。因此,减少塑料制品的使用率,研发并使用轻薄可降解的塑料制品,实现塑料制品的循环利用,对于解决塑料污染问题至关重要。可降解、无毒无害新型塑料制品的研发已引起人们的强烈关注,这将是解决由于一次性塑料制品引起的环境污染问题的有效措施。 1.3我国化学能源短缺 我国的资源、能源人均占有量还不及世界平均水平的二分之一,尽管能源短缺,我国每年都会有一半多的能源被浪费掉,同时不合理的使用还会造成严重的污染。为了实现我国化学工业的可持续发展,必须利用高科技手段研制和开发新能源,或者是实现现有资源的二次开发和循环使用。 2化学工业环保的方法 2.1科学处理“三废” 在“三废”的处理过程中不应该生成新的污染物,这样才能减少或防止再次污染。比如对废气的处理,要掌握废气的回收和处理方法;对于废水的处理,要让水质符合排放的标准。 2.2大力推广清洁能源 推广清洁能源,不但可以提高能源的利用率,而且能减轻化学工业对环境造成的污染。但是,在现在的能源结构中,推广清洁能源会面临巨大挑战。应对挑战,首先要加强能源的管理与规划,进行综合分析,引导能源向清洁方向发展;其次,制定相关的政策和法规保证清洁能源的顺利推广,比如政府出台治理“三废”的办法;再次,研究并开发清洁技术,比如推广无污染的煤炭开采技术;最后,利用节能减排技术减少化学工业生产过程中造成的环境污染。 2.3开发可再生资源,循环利用 煤、石油、天然气等不可再生资源大大制约了化学工业的发展,也不利于环境的保护。因此,加强开发生物能、水能、太阳能、潮汐能、风能等可再生资源对于化学工业及环保都至关重要。 3如何走绿色化学发展道路,创建绿色产业 3.1依托生态环境和资源优势,开发绿色产品 以科技为动力,以市场为导向,以效益为中心,搞好绿色产业中产品的开发与利用。国家应加强对“绿色革命”的认识,使绿色产业成为化学工业新的经济增长点。比如,我国加大对绿色产业基地的建设,形成大规模效益;加强化学工业的结构调整,提高化学产品的技术档次;完善和健全政府宏观调控体系等。通过这些措施,我国化学工业会朝着绿色产业转变,这不仅有利于节约资源,还能够适应市场需求,使化学工业又好又快发展。 3.2根据环境和社会发展要求,走可持续发展道路 化学工业作为国家经济的重要组成部分,发展方向必须符合国家战略和环境保护的需求,同时要坚持“保护绿色生态环境和可持续发展相结合”的原则,积极推进化学产业结构的调整,大力倡导绿色化学。 3.3发挥绿色产业的辐射和延伸作用 绿色化学工业应将绿色消费、绿色文化同绿色产品的研发有机结合在一起,从总体上构建有特色的绿色产业。化学工业的环保会使得其他行业纷纷效仿,共同打造环保、绿色产业链。 3.4加快生物高技术开发 化学与生物技术原本就不分家,它们结合在一起就是生化技术。当今社会,要想使环境优势、资源优势转变为经济优势和竞争优势,就必须运用高科技、新技术。其中化学与生物技术结合,可以很好地服务于化学工业的环保工作,使绿色化学能够持久健康发展。 3.5加大环保宣传,达成共识 要想加快发展绿色产业就必须加大宣传化学工业环保的力度,引导工人和群众进一步认识环保的重要性。比如种植农作物时,使用劣质、毒性大的农药会使农作物减产,而安全、无公害的农药则使农作物健康生长,甚至增产。另外,还要对绿色消费、绿色产品进行大力宣传,提高化学绿色产业的综合效益。 4总结 总之,绿色化学是传统化学工业不断进步和完善的结果。绿色化学要求做到化学生产活动考虑环境及生态的利益,它的研究势必会使化学工业和其他工业发生革命性的变化,从而加速我国工业化进程,让我国的化学工业走新型工业化道路。我国必须依赖化工领域的创新与突破―绿色化学,利用先进的科学技术消除污染源,彻底解决化学工业污染。服务化工环保,共创绿色产业,是我国化学工业不断追求的目标,为我国乃至世界的环境保护和生态平衡做出巨大的贡献。 化工环保论文:中国煤化工年内首遭环保罚单等 日前,环保部今年首向能源央企旗下项目开出罚单,中国神华煤制油化工有限公司包头煤化工分公司,因环境违法被环保部责令立即停止生产,并罚款10万元。经济下行制约了煤炭的下游消费市场,2012年煤化工项目成为能源大省的关注热点。但是作为一种高污染、高排放、高耗水产业,煤化工项目还需要充分的环境保护体系来维护能源省份原本就脆弱的生态环境。 美日韩 中国雾霾似“漂洋过海” 突然爆发的大规模雾霾不仅仅直接影响了中国人的身体健康,甚至可能将危害扩展到更大的范围。日前,美国、日本、韩国皆有媒体报道中国的雾霾可能随着西风一直影响到韩国、日本,甚至穿越太平洋达到美国。尽管看起来有些荒诞不经,但是空气污染随着空气流动影响别国的例子并非不存在。环境治理已经将全世界所有国家捆绑在了一起,荣辱与共。 德国 节能灯遇“尴尬” 从2012年12月31日起,欧盟全面停止生产白炽灯泡。但欧盟的禁令在德国招致了质疑声。有不少家庭认为白炽灯灯光柔和、舒适,而LED灯或节能灯的光度或太亮或太暗。德国有不少专卖店或个体商户在听到欧盟禁令之初,就囤积了大量白炽灯泡。据德媒体报道,目前白炽灯库存量足够德国人使用两年。到那时,节能灯价格会下降、质量会提高,节能灯的普及也会水到渠成。 日本 福岛,又见辐射污染 日前,一条鱼在福岛核电站附近被捕捉到,其含有的放射性指标居然超出人类正常饮食标准的2500倍。这条鱼由日本东京电力公司在福岛第一主反应器附近的海域所捕获。该鱼所包含的放射性物质金属铯的含量,每公斤足有254,000贝可,而政府规定的海鲜食物放射性物质含量仅有100贝可/公斤,可见该鱼的放射性物质含量是标准指标2540倍。 化工环保论文:煤化工发展中的环保工作探索 摘 要:近年来,随着我国工业进程的不断加快,工业生产规模和数量不断增大。在粗放式管理模式下,生态环境的被破坏程度逐渐加大。在大自然的无情打击下,人们逐渐认识到人与自然和谐相处的重要意义。因此,对环境保护工作给予了高度的重视。为了更好地推动我国工业进程中环境保护工作质量的有效提高,文中对煤化工发展中的环保工作进行了深入的研究工作。 关键词:煤化工;环保工作;产业优化 改革开放以来,我国的经济发展迅速,尤其是作为基础能源生产开发行业的煤化工行业更是在能源需求大量增加的促动下实现了产量的连年翻倍。然而,由于将经济效益摆在了第一位,以至于忽视了对自然环境的保护工作。这不仅已经影响到了能源开发的高效运作,还对生态环境产生了严重的不良影响。因此,加强煤化工企业的环保工作已经成为了煤化工行业产业结构优化的重点内容。 1 煤化工企业环保工作的必要性 煤化工主要是指:将煤作为生产原材料,借助各种化学加工手段将煤转化为各种成品或者半成品,进而进一步转化为化工或者能源产品的一系列过程。这些化工产品在生产以及后期的使用过程中,都会对生态环境产生严重的破坏。煤化工环保工作不仅能够对煤炭资源进行高效利用,还能够为人类自身提供一个更为健康、可持续的生态环境,从而实现经济的健康、可持续发展。 2 煤化工企业的环保工作 2.1 加强煤化工环保理念 煤化工企业的管理者要始终坚持“节能减排,保护环境”的可持续生产理念。不仅仅是领导要加强自身的环保理念,还要帮助管理人员以及一线的生产人员对环保理念有所认同,并在实际的操作中有所展现。同时,要将传统的“先污染,后治理”理念彻底摒弃,积极探寻“开源节流”的有效方式,尽可能借助产业结构的优化升级,实现煤炭资源的高效利用,从而有效地实现工业生产与环境保护的协调、可持续发展。 2.2 做好源头出的“节能减排” 无论是在研究工作还是能源以及环境评价过程中,都应该对环保节能给予充分地考虑。积极采用各类节能环保措施。同时,还要对原有的耗能设备进行节能改造与更换,确保使用设备的环保功能。系统运行初期,管理人员要对整个用能系统进行全面而系统的能量平衡测试,尤其是一些重点的耗能装置要进行重点检测,将污染物源以及排放状况作为调查的重点内容。检测之后,要将检测结果进行认真分析,并将检测结果作为系统优化的重要参考依据,从而有效地保证生产装置能够真正地实现经济、安全、节能和环保。 2.3 加强节能减排管理 发展绿色煤化工是一项系统工程,不仅仅是节能环保、科技、生产、技术或任何一个单独部门的问题,而是牵涉整个企业所有部门,是系统性、全局性的重要工作,应借鉴先进企业的成功实践,制定有关促进绿色煤化工的管理制度、建立健全节能减排管理体系和有效的激励机制。增加企业自主实施绿色煤化工的主动性。建立明确的赏罚机制,对达到标准的企业予以奖励,激发绿色煤化工建设的积极性和主动性。 2.4 构建煤化工环保评价体系 建立和完善评价体系是促进绿色煤化工实施和发展的关键之一。煤化工环保评价体系应保持较强的客观性,因为评价方法主观性太多,会影响人们对其客观性的信心,从而影响评价体系在实践中的推广应用。此外,评价体系还应该有较强的可操作性。在实践操作中,如果评价系统过于复杂,不易操作,不能方便地被采用,也就不能称之为最佳的评价方法。 目前,国内的众多煤化工企业集团正在积极研究该项工作,不仅可以为集团内部企业的环保评价工作提供依据,届时也可以为整个煤化工行业提供参考,促使煤化工项目的设计、管理和能源利用等环节,更多地考虑节能、环境因素,引导煤化工环保发展。 2.5 加强煤化工环保技术研究 与国外相比,国内煤化工行业在煤化工环保关键技术研发方面还有较大差距,具有自主知识产权的工艺和设备更是缺乏。建立和完善煤化工环保技术体系是目前亟待解决的问题。 2.6 加强政府与市场结合功能 对于煤化工环保发展来说首要的那就是应该坚持政府和市场紧密结合的发展路线。具体而言,政府将煤化工环保发展技术的研究作为政府工作中的重点扶持项目,可以在煤化工环保发展的资金投入和政策等方面给予一定的保障和激励。另外,政府可以通过相关政策的改革而达到消除当前的煤化工环保技术研究过程中一些不合理因素,为煤化工环保发展技术的研究创造出良好环境,为其技术的使用奠定坚实的基础着力搞好煤化工产业规划和监管。对于当前的煤化工产业来说,这是目的在于为了提高煤炭资源的利用效率的技术性新兴产业,我国目前煤化工的产业基本处于一个起步的阶段,没有玄创享的基础,因此,政府应该做好宏观的调控对该项产业进行严格的管理设置产业加工进行的高起点、高技术以及高标准落实好煤化工环保发展的规划以及相关问题进行合理的规范,防止社会导航的投机型公司和企业上低社会效益的煤化工加工的项目,防止煤炭等资源浪费以及环境亏染,从而确保煤化工环保行业的健康有序发展。 3 结束语 构建和谐社会,实现人与自然的协调、可持续发展已经成为产业结构优化升级的重要目标。在这一理念的推动下,我国的工业革命取得了更多的社会公益效益。然而,在多元化价值观的影响下,国内的很多煤化工企业仍是遵循着“经济效益优先”的经营原则。这使得我国的生态环保工作仍是受到很多阻碍。为了更好地推动我国煤化工行业的健康、可持续发展,文章中就煤化工企业的环保工作进行了重点探索,希望能够对有关的管理人员有所帮助。 化工环保论文:浅谈化工生产中的节能与环保措施 【摘要】节能环保是实现我国经济可持续发展的必然选择,化工生产行业由于耗能高,污染高,对节能与环保问题应更加重视,不但要创造经济效益,而且要创造环境效益。本文探讨了化工生产中的节能与环保措施。 【关键词】化工生产 节能 环保 减排近年来,我国化工行业中,由于高耗能、高污染产品产能增长过快,致使行业产能过剩。我国的一项基本国策就是节能减排,要实现我国经济可持续发展,就必须要求化工行业重视节能与环保,这是实现我国经济可持续发展的必然选择。化工生产行业由于耗能高,污染高,对节能与环保问题应更加重视,不但要创造经济效益,而且要创造环境效益。采取多种措施,最大限度的提高能源利用效率,减少能耗,促进节能与环保。目前,化工生产中采取的节能环保措施,主要有以下六个方面。 1 提高水资源的重复利用率 在化工生产过程中,用水量、排水量都较多,废水污染防治任务也很重,提高化工生产过程中水资源重复利用率,实施循环经济非常重要。首先是间接冷却水循环利用。化工生产中间接冷却水用量大,不含任何污染物质,可全部回收循环利用。建设大批间冷废水冷却循环回用装置,使生产间接冷却水全部回用。间接冷却水循环利用,可极大减少新鲜水用量。其次是工艺废水多级串联利用。多级串连利用水,减少了新鲜水用量和废水排放量。工艺废水的循环利用是废水及污染物减排的主要途径。生产用水采用闭路循环,无生产性废水排放。加工处理过程中产生的废水,主要来源于包装车间等操作场所地面冲洗水,以及生活污水、蒸汽站排污及水质软化废水等,上述废水经污水和中水处理站处理后大部分回收利用,少量排放管道排到污水处理厂。 2 提倡能源的综合利用 化工生产企业使用的能源,种类繁多,品质好坏不等。化工生产的工艺过程中,不但有吸热过程,而且有放热过程,因此,把化工生产过程中产生的可燃性气体的反应热,以及其他多种余能有效地组合起来,以实现系统能量的高效利用。化工企业消耗的80%左右总热能,最终是以低位热能放出。所以,提高化工能源利用率的关键,就是对低位热能实现有效利用。对甲醇精制过程中,精馏塔塔釜排出的废水,进入水处理系统,实现循环利用。由于塔釜废水有很大的热量,在寒冷的冬季,可将之输入居民供暖系统,把工业废水的热量,用到居民的取暖上来,这样,不但对化工生产的热量进行了充分的利用,而且在很大程度上,使冬季供暖的压力得到了缓解,实现了一举俩得。 3 资源回收再利用 资源回收再利用,是指将化工生产的废弃物,经修复、翻新、再制造后,继续作为产品使用,或者将废弃物的全部或者部分,作为其他产品的部件进行使用。在化工企业中,可以将有微小瑕疵的产品进行再利用,或者循环利用包装,以减少浪费。在产品包装上,对于可以回收再利用的包装,进行集中收回,经过一定的清洁和消毒工序,再作为成品包装重复利用,不但有效利用了资源,而且增加了经济效益,并在一定程度上降低了一次性包装对环境的污染。通过原本是废弃物的副产物进行多途径、多层次的循环利用,不但获得了多种高附加值的产品,而且保护了环境。 4 降低动力能耗 化工生产的动力能耗,主要包括电力和蒸汽消耗,是化工企业能耗的主要部分。降低动力消耗,可以采用电动机变频调速技术。由于目前多数化工企业装置负荷率较低,采用变频调速技术,是节能的有效途径。合理地实行装置间的联合,对供热系统优化,在较大范围内进行冷、热物流的优化匹配,促进实现能量利用的最优化。 5 开发绿色化工工艺 绿色化工工艺,指的是在化工产品生产过程中,从工艺源头上就运用环保理念,进行生产过程的优化、废物再利用与资源优化,从而降低成本与消耗,减少废弃物的排放,减少产品生命周期对环境的不良影响。作为一项复杂的化工系统工程,随着科技与社会的进步,绿色化工不断发展与完善。绿色化工可有效缓解化工行业经济发展与环境保护之间尖锐矛盾,实现我国化工环保上新台阶,也是化工行业可持续发展的必然选择。6 采用干法熄焦技术 干法熄焦技术即传统浸泡法熄焦改干法熄焦技术。该技术改造是继加氢制氢系统加热炉废气利用、废水利用、焦化装置煤气风机节电改造、酸性水汽提装置、精酚处理装置等大型节能技术改造后又一重大举措。与浸泡法熄焦相比,干法熄焦技术采用喷雾低水熄焦。该技术可防止在熄焦过程中产生大量的含污染物的湿蒸汽排入大气中,其中含有HCN、H2S、NH3、酚类、粉尘等有害物质。其中,干法熄焦后产生煤气作为锅炉燃料气,锅炉烟气对大气的污染,减少SO2、CO2排放,完全符合环保要求。而它与传统浸泡法工艺相比,传统浸泡法吨焦炭耗水量在0.373吨,采用干熄焦后吨焦耗水约0.19吨;按年产135万吨兰炭计算(年运行8000小时)可节省水资源24.7万吨,每小时节约煤气约30000m3/h,按年运行8000小时计算可节约煤气2.4亿m3,折合标准标准煤6000吨。该技术完全取消了明火干燥,大量节约煤气,改善了现场操作环境及操作上的不便,原有的浸湿法熄焦改为蒸汽及雾化水熄焦,大大节约用水量,也改善了后续出焦工段筛分系统经常粘结堵网的现状,并解决了出焦通廊长期被气体萦绕,给操作和检修带来的问题。 总之,针对化工行业一直以来存在的高污染、高能耗以及资源不能有效利用的问题,要采取恰当的节能与环保措施,在节能环保的同时取得显著的经济效益,从而有力提升化工企业的市场竞争能力。 化工环保论文:西部地区煤化工发展的困境及环保对策 【摘要】西部地区在地理位置上,是我国的偏远内陆地区,这一地区虽然远离繁荣的沿海地区,但是也存在内部资源优势条件,特别是煤炭与石油资源储量十分丰富,这些宝贵的自然资源支持着西部经济的发展,拉动了西部地区煤化工产业的繁荣,然而,在煤化工产业发展的同时,也带了一系列的环境问题,影响了当地生产生活,为自然生态环境带来了破坏,如何采取有效措施来改善西部地区煤化工发展的困境,提高环境保护质量,已经成为人们探究的重点问题,本文针对西部地区煤化工发展困境展开分析,分析了具体的解决方法与策略。 【关键词】西部地区 煤化工 发展困境 环保对策 我国西部地区资源分布特点是,缺油少气,但是煤炭资源储量丰富,以此,西部地区具有发展煤化工产业的优势条件,近年来、我国西部地区在国家政策的支持下,煤化工行业得到迅猛发展,煤炭资源得到了就地转化,其功能与作用得到了有效发挥,煤化工产业也获得了大规模集中发展的态势。 1 西部地区煤化工发展的困境 1.1 水资源承载能力问题 由于煤化工业是一个高耗水行业,然而,我国西部地区水资源短缺,本身在支持农业生产与生活用水方面已经有很大压力,因此,在煤化工生产中也必将面临着一个巨大的挑战,而且随着煤化工企业的不断扩建,会争夺生活用水,这无疑为当地人们的生存带来了巨大的威胁,同时,水资源短缺还会造成当地污染严重,大气的降解能力下降,影响当地的生态自然环境。 1.2 碳排放问题 随着全球环境问题的上升,国际上提出了碳排放标准,根据国家上的相关要求与规定,煤化工业要对煤炭进行加氢处理,然而这些标准与工艺需求在某种意义上是对原本自然地理条件不占优势的西部地区形成了新的挑战,而且经过实践调查表明,煤化工业碳的排放量远远高出标准范围,而且居于排放量大、浓度大、集中的特点。 1.3 部分地区空气污染严重 原始状态的西部地区是一个自然天堂,然而,煤化工业的发展为企业的发展带来了一系列环境问题,煤化工基地的废气排放十分严重,造成了局部大气的严重污染,例如:颗粒悬浮污染导致的西部强力风沙,煤化工企业的废渣排放量达到0.5到1.5吨每一批产品,高浓度的大气污染为人们的生活带来了威胁,形成了严重的大气污染问题,而且废弃不断排放会导致局部地区,有害气体的大量蓄积,例如:二氧化硫、一氧化碳――严重影响到了当地的生活环境与人们的生命健康。 1.4 水环境容量的问题 原本有限的环境容量,被大量的煤化工企业占据,没有严格的治理方法与方针,对水体以及空气造成的污染与破坏已经渗透到地表水与地下水的污染方面,导致了一些地方水体污染严重,水环境容量面临着严峻考验。 2 解决西部地区煤化工业发展的环保对策 第一,以水定产,科学设置西部煤化工发展顶板。一方面要以水定产,因为水资源才是西部生态环境得以稳定的关键,也是目前制约煤化工业发展的制约性因素,很多的煤化工企业采取调水的方式来进行生产,虽然切实可行,但是要本着为人民的日常生活与生态用水供给充足的原则进行调动,要科学配置煤化工业用水的数量,科学设置西部煤化工发展的顶板。 第二,分区引导,实行差别化产业政策支持下的环境准入。首先,要实行区域差别化引导,现阶段,煤化工建设面临最重要的问题就是水资源不足,与排污受限,按照标准的污水零排放原则不相一致,西部地区要大力改革将煤化工产业园区设置在水资源较为丰富,排水好的地方,对于一些国家性的重点煤化工企业则要进行厂址比较,通过比较进行选择,要尽力选取那些能够有一定环境承载能力的地域,要谨慎选择废水零排放的措施,其中没有废水排放的地方则要划定为重点生态保护区域,限制污染物的进入,对于一些大型的能源资源企业,则要尽量选择布局在环境限制发展区域,而且从国家能源战略布局、技术装置工业水平与水资源配置等方面实行严格的指标,来限制能源企业的进入。 选择性,引导性环保技术指标。在国家建设进度中,以高端煤气化技术为代表的煤化工业获得了广阔的发展前景,目前已经接近国际标准,应该在做好这一产业的实际调查研究后,根据能耗、物耗的不同等级来设定西部煤化工业的能耗与物耗标准。 第三,加强综合管理,形成地域内部的环境综合协调管理系统。首先要完善生态预警建设,因为煤化工业需要大范围内的跨流域调水,而且需要对水体进行转换,由此而带来的环境问题是十分复杂的,而且这种对于自然生态的影响是一个漫长的过程,也十分难以预料,要想有效解决这一问题,就需要完善生态风险监控,加强风险的反馈调节,以此来保证西部地区的自然环境,为西部人们营造一个和谐、健康的生态环境,通过设立生态跟踪预警机制与分级响应预案能够达到这一目标。 第四,要实行企业竞争开办与淘汰机制。当今时代,西部地区有很大一部分企业的生产能力相对落后,但是,污染指数却居高不下,这样的企业多数属于重污染企业,其所创造出的经济业绩已经被所排放的污染物所覆盖,这样的企业存在于市场环境下,势必带来不良的环境危害,造成水资源的严重污染,空气质量的持续恶化,因此,也加重了当地人们的用水负担,通过实行企业竞争开办与淘汰机制,将一部分不符合环保指数的企业排除在外,能够有效优化企业的结构调整,达到对一些污染比较严重的企业的升级改造,这也是优化西部地区煤化工业产业结构的有效方法,通过这种方式能够有效解决西部的环境问题,为西部的人们创造一个更好的生态环境,可以通过制定西部地区重污染企业退出的方针政策,制定科学的污染指标,淘汰一部分重污染企业,通过有效补偿、科学规划的原则进行处理。 3 总结 作为煤炭资源丰富的西部地区,煤化工业是一个主导的发展产业,为西部带来了经济的发展与繁荣,加快了西部地区的进步,然而,煤化工业也为西部地区的发展带来了一系列环境问题,使煤化工业的发展面临着巨大的困境,为了实现西部地区的可持续发展,必须加强当地的煤化工企业改革,保护当地的生态环境,全面提高其环境保护水平。 化工环保论文:加强化工企业安全环保工作的策略研究 摘 要 由于化工企业自身的生产特殊性,化工企业历来都是环保工作的重点单位。近几年来,环境保护难题越来越突出,已引起各级政府单位的重视,特别是限期治理达标企业,更是存在着环境治理这一重大难题。这不仅影响自然环境,对企业自身的经济也存在直接的影响。因此,各个化工企业积极为环保达标开展了各项工作,创建健全了各项办理体制,做好环境保护工作,严格控制污染物的排放。 关键词 安全环保 化工企业 策略 自上世纪80年代,化工行业通过开展“无泄漏”工厂清洁文明工厂的创建等工作,企业的污染物排放情况基本都是满足当时的环保要求。近年来,随着我国经济的飞速发展,环境问题日益突出,国家不断加大对环保注视程度,国务院及有关部门通过对排污申报、排污许可证、排污收费制度的改革,以及对企业实施排污口规范化整治、企业环境行为公示第一系列措施,正在逐步规范企业的环境行为,污染治理费用以缴纳的排污费用在企业经济活动中的比重明显增大。而且,根据环境资源价值理论,污染物排放标准将会越来越严格,排污收费标准将会越来越高,这是经济社会与环境协调的必然趋势。在这样的形势下,化工企业要想生存和发展,就必须采取积极的措施消减污染物排放量,适应时代的变革。 一、开展持续清洁生产审核 清洁生产,解决生产经营与环境保护“两张皮”矛盾的有效手段。清洁生产的优秀理念是:节能、降耗、减污、增效,与追求利益最大化的企业生产经营不仅不存在冲突,而且是联系紧密的因果关系;节能、降耗可以增效,而减少排污不仅能降低排污费支出,增加效益,同时也意味着资源消耗的降低。 节能、降耗、提高工艺指标合格率是化工生产一个永恒的话题,结合自身实际情况,将减少污染物发生这项工作,有效分解、纳入到工艺指标考核之中,这是能否持续开展清洁生产、使之成为一种长效管理机制的关键所在。笔者认为,化工企业实现这一转变有利因素有三点:其一,化工企业环保部门与主管工艺指标考核的生产技术部门联系较为密切,有些甚至属一个部门,工作较为便利;其二,计量装置较完备,许多企业都获得国家一、二级计量认证,为实现这一转变打下了基础;其三,化工企业环境监测机构基础好,分析仪器齐备,监测人员素质较高,为实现这一转变提供了保证。 二、发展循环经济 所谓循环经济,就是把清洁生产和废弃物的综合利用融为一体的经济。它强调实现工业体系中物质的闭合循环,其中一个重要的方式是建立工业体系中不同工业流程和不同行业之间的横向共生,为废物找到下游的“分解者”,建立工业生态系统的“食物链”和“食物网”。 就化工企业而言,使用的原材料和产生的废弃物的种类、数量较多,在环保方面的工作压力大。但从发展循环经济的角度分析,废弃物多也就意味着循环利用的机会增多。实现循环经济有三个层面:第一是企业内部循环层面,即在企业内部推行清洁生产;第二是企业之间的循环层面,化工企业应充分利用当前各地正在进行的招商引资这一有利时机,一方面企业通过自身的努力,把废弃物转变成一种初级资源;另一方面积极、主动地与地方政府有关部门联系,将这种初级资源作为引资的一种独特优势,这样不仅能密切与地方政府的关系,将企业的发展有效融入地方经济之中,同时也可避免因排污问题而可能引发的污染纠纷,为企业生产经营创造一个较为宽松的环境,可谓多方“共赢”;第三是全社会的大循环,主要是政府部门宏观管理,全社会积极参与。据了解,国家首部关于循环经济方面的法律――循环经济促进法正在制订中。 三、总量控制及许可证管理 总量控制可分为容量总量控制和目标总量控制。前者是指以某一区域最大限度接纳污染物的能力(即环境容量)为依据的一种控制手段;后者是指以某一区域实际污染物排放总量为依据,通过技术和经济可行性分析,提出在污染源之间优化分配污染物排放量和(或)削减量的一种控制手段。可以认为,目标总量控制是在实施容量总量控制条件不成熟时的过渡阶段。 由于我国是发展中国家,受经济、技术等条件的限制,目前实施的是目标总量控制,即以实际污染物排放总量为基准,根据各企业的生产规模及污染物排放现状,将排污指标以许可证的形式分配到企业,赋予企业向自然界排放一定量的污染物的权利,作为企业为社会创造财富的回馈。据报道,关于我国各区域的环境容量的调查、研究工作已经启动。 目前,从总体上看,企业分得的总量指标基本上能够满足生产要求,但由于目标总量控制的一个显著特点是减量化,而我国经济正处在加速发展的阶段,企业纷纷在做大做强、扩大生产规模,此消彼长,形成了一种剪切差,从而加大了企业完成污染物总量控制任务的难度。笔者认为,随着我国法律、法规的完善,在可以预见的将来,企业在经济活动中,一方面是要根据市场变化情况组织生产,另一方面也要根据分得的总量指标安排生产计划。因此,在谋划企业长远发展战略中,应将减少单位产品的排污量这项工作提高到打造优秀技术、提升企业竞争力的高度予以重视。 四、排污权交易 排污权交易始于美国,它是将市场机制引入污染治理的一种尝试。在排污权市场上,排污者(企业)从其利益出发,根据分得的总量指标和自身现有的排污状况,决定买入或卖出排污权。从目前我国正在部分地区开展的二氧化硫排污权交易的试点工作情况来看,这一举措对企业无疑是比较有利的,为企业提供了自主选择的机会,符合市场经济的运行规律:对于已完成总量控制指标任务的企业来说,可在维持现状和加大治污力度,进一步减少排污总量,将多余的总量指标卖出两者之间进行选择;而对于因种种原因(如扩大生产规模)没有完成总量指标的企业而言,则可在治污减排和购买排污权之间进行选择。 五、增强治污设施的运行办理 化工企业中面临的污染治理设施处理效果达不到设计要求的情形,也有不少是企业自身治理不善造成的。由于污染治理设施操纵不妥、办理人员环境保护知识(知识是人类生产和生活经验的总结)缺乏或素质不高、责任心不强等原因,使得设施大多是随机运转或定式运转,加上缺少对治污设施进行必要的维修和检查,结果往往是机照转、污照排、费照缴,不但达不到治污的目的,并且还要搭上一笔不小的运行费用。 企业首先要创建、健全规章体制和办理措施,还要在实际工作中不停修改、补充和完善,可采取行政本领和经济本领相联合的手法,提升各级办理人员的责任心和遵守各项规章体制的自觉性;其次要提升设备操纵、办理人员的业务素质和办理水平。开展业务培训充实发挥技术骨干的传、帮、带作用,使操纵人员的技术水平日益提升;再就是开展群众性合理化(设法调整改进,使更合理)建议和技术革新活动,因地制宜,群策群力。 六、增强结构调整,推行清洁生产 化工企业体制改革,对环保工作来说是个挑战,也是机遇。企业可以经过财产结构和产品结构的调查,去掉一部分污染重,能耗高的财产和产品,选上一批科技先导型、资源节约型、无污染或是轻污染的新项目,从治理污染向减轻污染发展,从末端治理向生产全过程控制整个发展,从而达到减轻环境污染,减少企业包袱的目的。化工企业要不停采用新技术、新设备、新材料、新基本理论、新方法,加快环保科技成果的转化。 七、结束语 总之,对生产整个过程中产生的各种废弃物,企业要尽量做到以废治废,变废为宝,综合应用,形成良性循环,实现清洁生产,提升经济效果与利益。 化工环保论文:后石油时代:煤化工兴起的环保压力 今年以来,国家发改委对煤化工改变了态度,相继批复了多个煤制天然气、煤制烯烃项目,对煤化工项目从“严控”转向“肯定”,审批也大大加快。全国多个煤炭产地,尤其是西部富煤地区,发展煤化工的势头逐渐增强,扎堆的煤化工项目不免让人担忧其中的环境风险。 “煤化工兴起是‘后石油时代’的产物,我国雾霾天气在石油峰值的平台期开始逐年加重绝非偶然”。在不久前召开的北京国际能源经济与气候变化研讨会中,中国石油大学(北京)国际能源经济与气候变化联合研究中心主任冯连勇明确提出了这一观点。专家认为,进入“后石油时代”,我国煤化工发展的加速,会对空气质量乃至整个社会环境造成深远的影响。 “后石油时代”是否来临? 我们的石油是不是已经枯竭?相信许多读者对此都会持肯定态度,因为油价震荡上涨、石油作为不可再生资源,开发到一定程度后必然就会走向衰竭几乎已经成为了生活常识,但问题的关键是,我们是否已经到达了石油峰值区。 简单来说,所谓石油峰值论,就是说某地区在石油产量达峰值后将不可避免地下降。由于石油资源的重要地位,进入21世纪以来,关于石油峰值的研究越来越多。国际能源署也在2010年的《世界能源展望》报告中首次用“幽灵”来形容石油峰值,尽管使用的是疑问句的语气,但该组织已承认,常规石油峰值已在2006年到来。 冯连勇就是石油峰值论的坚定支持者,他告诉记者,2006年后,世界石油产量虽然有所增长,但增长部分基本都是非常规石油,成本高且环境代价大。具体到我国,自2010年以来已经处于石油峰值的平台区,我国各大油田石油开采的成本越来越高,大庆油田已在使用第三代驱油剂,且产量增长无望,长庆油田每年钻井量增加万余口,成本高,稳产压力极大,我国石油对外依存度已经接近了60%,已经成为世界第一石油进口国。 但一些专家对峰值本身也存有异议,例如国家发改委能源研究所研究员周大地就认为,石油是否出现峰值是受一定条件限制的,能源时代的变迁会经历一个非常缓慢的过程,石油和天然气在能源消费中依然将占据一段时间的统治地位。“我们并不是到了一个没有石油的时代,而是到了一个没有低价石油的时代”,周大地说。 目前为止,很多国际机构都对石油峰值何时到来有过各种预测,虽然没有达成共识,但得到许多专家认可的是,不管石油峰值何时到来,“后石油时代”已经开始。这并不是一个石油没有了的时代,而是石油从高点开始就不增长了,并且开采石油的成本变得越来越昂贵,这些都加速推进着新旧能源交替的格局到来,但这一格局的变更并不是一件容易的事情。 煤炭开发趋热 石油很可能越来越少,并且很大程度上会越来越贵,太阳能、风能、潮汐能、生物能等新能源又尚未普及、形成有效利用机制,那么在这“青黄不接”的过程中,哪种能源能够顶上呢? 众所周知,我国能源禀赋的突出特点就是“富煤缺油少气”,根据已探明的煤炭资源情况,我国量大、面广、廉价的中高硫煤和褐煤等劣质煤炭资源的储量至少占煤炭资源总量1/3以上,其中硫含量大于1%的高硫煤大约占40%~50%,这些都是现成可利用的资源。 “后石油时代里,更大规模地开发利用煤炭,成为一种必然的选择,特别是我国这样的煤炭消费占全部能源利用比例70%的大国。事实上,煤炭的大规模利用已经开始。”冯连勇说。 冯连勇所指的,就是如今盛行的以煤制油、煤制天然气为主的煤化工技术。由于石油短缺,以及主要石油化工产品的严重短缺,很早就催生了我国煤化工技术的出现,并在10年之内就形成了煤化工的技术高地。不少人甚至将发展煤化工,看做是我们与国外的石油化工、天然气化工竞争,最终满足我国对石化产品的需求的一个机会。 迫于环境污染的压力,直接燃煤作为一次能源使用会对环境十分不利,也受到各种限制,但是大量的原煤空置不用又是一种浪费,于是越来越多的人开始关注煤炭资源的清洁应用,以应对石油短缺、新能源又跟不上的问题。 与直接燃烧的根本区别在于,煤化工是把煤当作原料通过化学反应的途径生产能源和相关产品,充分利用煤炭里多种化学元素,并实现能源的梯级利用,即制作不同需求的产品。而直接燃烧仅把煤炭当作燃料,通过燃烧获取部分热能,基本不利用任何化学元素,目的单一,浪费严重。 理想的煤化工技术,是期待能在实现资源最大化利用的同时,达到了污染物的最小化排放,即充分利用原料中的各个元素,提高其利用率,力图使原料的元素都被产品所消纳,实现“零排放”,特别是充分利用那些高硫低品的煤资源。 听起来很美好,但现实并不太乐观。冯连勇就明确尖锐地指出,现在正在开始的新一轮煤化工,将对中国生态环境产生重大影响。而作为替代的非常规能源的大发展,势必造成大量空气污染物的排放,进而造成更为严重的气候影响,对我国的环境保护形成更大的压力。 煤化工暗藏污染隐患 正如北京师范大学环境学院陈彬教授说的那样,无论一个城市,还是整个地球,和人与动物的吃喝拉撒一样,必然存在一个“碳代谢”的现象,“吃”的煤多了,排出来的碳及其有害代谢物自然就多。 杜克大学近日研究报告就指出,煤制天然气计划相较传统天然气可能多产生7倍的碳排放,较开发页岩气多耗用100倍水资源。报告指出,中国计划建设40座煤制天然气工厂,可能满足中国未来数十年大部分用气需求,有助于替换发电所用的煤,并降低对高价进口能源的依赖。虽然,40座工厂如若全部建成投产,在为期40年的使用期内,每年可合计生产2400亿立方米天然气,但是同时也将排放27.5亿吨温室气体。 煤制油项目也面临着巨大的环保压力。数据显示,按照目前的直接液化工艺,每生产1吨成品油,需要消耗原煤4吨左右、水8至9吨,同时排放的二氧化碳是石油化工行业的7至10倍。 此外,在煤化工生产过程中,工业废气的种类也很多,主要有煤炭破碎筛分和转运中的煤尘等。工艺废水则包括煤气化灰水槽排出的灰水(非溶解性固体和悬浮物浓度很高)、酸性气体脱除废水、硫回收废水等。 除煤制天然气、煤制油以外,目前我国已建和拟建的煤制烯烃、煤制乙醇、煤制二甲醚等煤化工项目也呈一哄而上之势。虽然,我国的煤化工技术目前发展比较成熟,煤炭资源合理有效利用也离不开煤化工发展,但在鼓励大规模发展的同时,更加不能忽视的是监管的力量。“不合理的煤化工规划将会直接影响当地经济社会平稳发展和生态环境保护。煤化工项目必须经过严格的环境评价。”冯连勇表示。 专家呼吁降低发展速度 就目前来看,世界经济的发展仍然严重依赖于煤炭的消耗,因此,切断煤炭供应以减少温室气体排放是不可行的。那么,在后石油时代,特别是煤化工发展速度仍较快的情况下如何保护好环境?冯连勇等专家们给出的建议是:适当降低我国经济发展速度,再度放缓煤化工产业的发展速度,推行最严厉的环保制度,通过发展洁净煤技术以控制从煤炭利用中所产生的污染,做到发展与环保兼顾,像保护生命一样保护我们赖以生存的环境,实现经济与环境的和谐共生。 首先,煤化工企业要严格做好自身的环保工作,优化能源利用方式,提高企业能源利用效率,减少污染物排放。例如,煤化工产业需要消耗大量的水资源,对水资源供应的可靠性要求很高。因此,煤化工企业必须节约用水,采取“一水多用、循环用水、多次套用”等多种途径的节水措施,并妥善处理废水,生产过程中尽量做到达标排放,甚至“废水零排放”。 其次,相关部分可依据低碳经济与循环经济的要求与条件,制定出和环境经济有关的政策,制定出降低二氧化碳排量的制度,确保碳元素的循环使用。 环保部环境工程评估中心石化轻纺评估部主任周学双还建议,国家尽早考虑煤炭利用的综合性中长期规划十分紧迫必要,需要在能源替代、煤化工、冶金、建材、交通、煤炭开采等相关方面进行长远规划,并成立总协调机构,出台煤炭与煤化工的相关政策,以有效遏制地方的盲目无序局面。 此外,煤化工项目的综合评估也亟待标准的出台。每个煤化工项目上马之前,不仅应综合评估分析区域煤炭资源、水资源、交通运输、市场分布,还应考量二氧化碳捕集与封存条件等诸多清洁利用技术,在充分考虑短板因素的基础上,尽可能寻求资源能源最大化利用、污染物最小化排放以及经济最优化发展。 近年来,伴随经济长期稳定增长的是能源消费总量的持续攀升,排放短时间内无法有效降低,环境治理效果远不如预期便是情理之中。人类的繁荣建立在有限的资源之上,多数人都很清楚这一点,然而我们却拒绝接受必要的后果:减少化石燃料的消耗。 如何做到标本兼治,协调经济与环境的和谐发展,最佳答案可能还是调整能源结构、产业节奏,同时加强系统管理等方面的综合治理。在这个新旧能源交替竞争的时代,环境的压力也许是让我们戒掉肆无忌惮的燃油燃煤消费习惯、寻找替代能源的最有效动力。 化工环保论文:优化工艺操作 确保环保达标 摘 要:庆阳石化公司硫磺回收装置经过进一步优化工艺操作后,由原来的尾气SO2排放不达标或卡边到达标排放,且为硫磺回收装置开停工节省了大量时间。 关键词:优化工艺操作 达标排放 开停工节省时间 庆阳石化公司3Kt/年硫磺回收装置,经过优化工艺操作,使尾气SO2排放浓度从最初的日平均1100mg/m3 ,降到日平均860mg/m3 ……240 mg/m3 。 一、优化工艺操作 1.对酸性水汽提塔操作的优化 汽提塔在操作过程中,因为操作不当而造成塔顶冷凝效果变差,大量蒸汽混入酸性气中,降低了酸性气的浓度为12%w(50t/h酸性水汽提装置设计酸性气浓度为32%w),增加了燃烧炉及制硫系统的负荷,进而使硫磺收率降低。在汽提塔顶设计使用的两台冷换设备为空气作为冷却介质的空冷器,其中有一台为变频空冷,如果操作不当,就会使变频空冷转速降低,冷凝效果变差,使酸性气带有大量水蒸汽而导致酸性气浓度降低。因此,在后来的操作中,我们要求内操密切关注变频空冷的转速,使其转速始终保持在100%的状态,以保证酸性气浓度和流量的稳定,从根本上保证酸性气进燃烧炉量的稳定。 2.整定进风的PID参数 在最初的操作中,H2S/SO2比值始终波动较大,装置技术人员与操作工经过排查,最后将目标集中在进风的PID参数上:使用经验凑试法,先整定P控制器为120%,待过度过程曲线基本稳定后,再整定I控制器为1.5,消除余差,最后在整定D控制器为0,进一步提高控制精度,最终得到满意的过度过程曲线,使H2S/SO2比值分析仪不再波动。 3.调整加氢量 由于硫磺回收装置采用的是“SSR”尾气处理工艺,当硫磺回收系统运行不平稳时,如不及时补充氢含量,不但会使加氢反应器超温,造成“硫穿透”,使PH降低,严重时会造成设备管线的腐蚀,而且还会使SO2随净化尾气排入大气,导致尾气排放超标,为此,在稳定配风的同时,根据PH值的变化,及时调整加氢量,如果加氢反应器温度上升,则继续加大氢气进量,直至床层温度不再上升。 4.先进控制伴热改造和定期维护 原来的H2S/SO2比值分析仪伴热由于距离伴热站较远,伴热温度难以保证气相中硫不凝固,造成在线分析仪经常发生故障而难以投用,硫磺回收装置技术人员与操作工从蒸汽过热器中引入了一小部分蒸汽为伴热用,解决了伴热问题,同时,为保证H2S/SO2比值在线分析仪在使用过程中不发生故障,又协调仪电运行部定期对H2S/SO2比值在线分析仪进行详细检查和维护,保证其灵活好用。 5.增加胺液循环量 以上几种原因被排除后,烟气SO2排放浓度从最初的日平均1100 mg/m3,降到日平均860mg/m3,浓度仍然较高,硫磺装置技术人员与操作工又集中从胺液的循环量方面找原因,在逐渐提高胺液循环量,由原来的860mg/m3烟气排放浓度,降到现在的日平均240mg/m3左右的稳定状态。 二、优化开停工过程的工艺操作 1.以往的开停工过程工艺操作 原来的硫磺开、停工过程中,加氢反应器的升温预硫化、降温钝化操作(加氢反应器升温和降温操作),是一项很繁琐的工作,在以往传统的操作中需要切断与硫磺回收、吸收系统的联系,只对加氢反应器、急冷塔、循环风机组成一个闭路循环的运行系统。 2.优化后的开停工过程工艺操作 经过进一步研究流程,对传统的吹扫流程和加氢反应器升温和预硫化流程进行了优化操作,尤其对加氢反应器升温预硫化还是降温钝化操作,都采取了以下的操作流程: 在开工过程中,当系统升温结束后,并不急于引酸性气,而是在以上流程中的热气体先改经加氢反应器,给加氢反应器升温,在升温结束后,再引入酸性气进行预硫化;同样,在停工过程中,系统吹扫结束后,将以上流程改经加氢反应器,给加氢反应器降温,降温结束后,再进行钝化操作,优化后的流程避免了闭路循环流程,使开工烟气中的水蒸汽不影响升温操作,升温后预硫化时间上不影响硫磺开工,降温钝化和硫磺停工同步进行,减少了对环境的污染、节省了3~6小时的时间。 三、结束语 经过以上几步的优化操作,使得H2S/SO2比值在线分析仪在使用过程中,不再发生故障,尾气SO2排放浓度最初的日平均860mg/m3,降到现在的日平均240mg/m3,为300万吨炼油搬迁改造项目验收,顺利通过环保验收这一大关;优化开停工过程的工艺操作,不但,减少了对环境的污染、而且节省了3~6小时的开停工时间。 作者简介:何银,男,汉族,工程师,长期从事炼油生产工艺技术工作和技术管理工作。
机电本科论文:浅谈应用型本科机电专业实训体系的构建 【摘 要】应用型本科教育不仅要加强实训环节,而且还必须对实训体系进行科学合理的构建,才能达到应用型本科教育的培养目标。本论文以我系机电专业为例,提出了以项目为导向,以课本理论知识为基础的系统性实训体系,详细介绍了实训内容安排、实训过程的管理以及实训耗材的可持续利用。 【关键词】机电 实训内容 实训过程 实训耗材管理 应用型本科教育与研究型本科教育相比,最大的特点是培养实践动手能力强的应用工程型人才。而应用工程型人才的培养,必须以就业岗位所需能力为基础构建一套科学合理的实训体系。通过对我系以往毕业生工作情况的调查,大部分同学认为我系机电专业实训环节基本足够,但是实训内容较为分散,仅仅注重了与课本理论知识结合,却缺乏系统性、整体性,学生就业后很难适应工作岗位对技术的全面整体性要求。为培养企业所需人才,达到应用型本科教育的培养目标,必须对实训进行改革。改革原则是以理论课程为基础,以项目为导向,建立系统的实训体系。 一 实训内容安排 机电专业从大一到大四总共八个学期,其中,最后一学期为毕业设计,前七个学期每学期都安排1~3周的实训环节。整个大学四年的实训内容安排应以某个项目为主线,上下衔接,形成一个系统,如功能型机器人的设计和制作。同时要符合本学期专业基础课和专业课的理论要求。具体的每学期实训名称、实训周数安排详见下表所示。 第一学期,新生刚刚入校,主要学习工程制图这一门基础课。对机电专业学生来说,对机械制图的学习要求不亚于机械专业的学生。开展为期1周的机械制图实训,通过徒手 绘制机器人平台和各基础部件,让学生掌握工程制图的绘制方法和标准等。大一第二学期,学生已经学习了AutoCAD、电子线路CAD等机械、电路绘图课程,因此在本学期开设机电产品认知实训,为期3周。此实训的主要内容有:计算机绘制机器人模型、参观工厂企业,邀请企业工程师开展讲座,识别电子、电气元件,学习焊接、绑线,制作简易小电路板等。本实训的主要目的是让学生真正开始进入机电实践环节中,从最基本的基本功学起、练起,给学生建立一个机电专业的感性认识。第三学期,学生已经学习了电工技术、电子技术等电路基础课程。此学期实训称为电子技术实训,实训内容主要围绕机器人的基本电路展开,如机器人寻线电路、避障电路、电机驱动电路、电源电路、音频电路等。这些电路板的设计和制作是机器人最基本的电路。同时本学期还有一个金工实习,打破传统的锤头、钢球等的实训内容,根据功能型机器人改为机器人底盘、手臂、车轮、手、轴承等的加工。第四学期学生学习了机械原理、液压与气压传动、三维绘图等课程,由此开设机械设计实训,让学生自主设计机器人模型,机器人可以采用不同的驱动方式,完成机器人二维图纸绘制和三维动画演示,该实训为期2周。第五学期开设检测与控制实训,把本学期所学的单片机原理与接口技术、传感器检测技术、机电传动与控制三门理论课综合起来。学生可以根据能力大小自行完成机器人优秀电路板的设计和制作,并为机器人增加功能模块,如机器人寻迹、机器人颜色识别、机器人语音等。第六学期的电气控制系统实训主要针对本学期的PLC电气控制技术展开,让学生在机器人上增加气动驱动方式、用PLC控制完成机器人夹持物品、机器人物料运输等功能。第七学期安排机电一体化系统综合实训,需要把三年来学的专业知识综合起来。学生把以前做的功能型机器人进一步完善和强大,然后根据老师拟定的机器人比赛规则组织机电专业学生举行一场机器人对抗赛。总之,把大学四年来学的所有知识综合应用起来,为第八学期的毕业设计做好铺垫。 二 实训过程管理 严格的实训过程管理对实训质量起着一个监督、保障的作用。可根据实训内容、性质对实训环节分散或集中进行。如:机电产品认知实训中的讲座、企业参观等就可分散进行,充分利用学生的课余时间举行。为保证良好的实践动手效果,其他实训建议停课在实验室集中进行。实训过程包括以下环节:实训开题动员、实训专题技术讲解、学生集中设计和制作、实训验收答辩、实训论文提交等。在实训动员时具体告诉学生详细的实训时间安排、实训内容、实训检查、实训考核方式等,让学生完全进入实训状态。根据题目难易程度和学生能力可把实训专题讲解放在实训初或实训中。如电子技术实训是学生接触的第一个专业基础实训,那么最好在实训初给学生具体讲解一下每个题目的大致思路和实训报告的撰写方法。机械设计实训和检测与控制实训可让学生拿到题目后首先自行设计,在学生设计过程中发现问题后再针对问题进行讲解。实训过程中相应地安排指导老师在实验室值班,负责学生考勤、答疑、指导和实验室管理等工作。在此期间,学生按班次、时间段到实验室分批设计和制作。一般,实训最后几天为实训验收或答辩时间。排好时间段,几位指导老师共同验收,根据学生做的实物进行提问。最后,学生提交实训报告。实训报告撰写方法原则上同毕业设计论文写法、格式相近。这也是为学生毕业设计的论文撰写奠定基础。 三 实训耗材的可持续利用 对机电类专业来讲,由于学生必须制作实物,因此实验耗材开支较大。如果每次实训都购买耗材,这将是极大的浪费。系统性的实训内容安排已为循环利用实验耗材做好保障。每一学期的实训作品都是下一学期实训的地基,犹如必须一步步做好底层才可以最后建造出金字塔来。如何在保证作品质量的前提下,合理、可持续利用实验耗材是实训管理中较难解决的问题。例如,从实训性质来说,电子技术实训和检测与控制实训主要让学生做电路板来实现一定的功能,这两个实训的主要成品都是电路板。可以在这两门实训结束后,由实训负责老师把电路板收集起来统一放在大纸箱里集中保管。机电产品认知实训部分内容,如电子元件识别、电路板焊接就可以使用这些保存的电路板让低年级学生练习,大大节省电子元器件的开支。机电产品认知实训购买的电气元件可以继续为电气控制系统实训服务。当然,实训中常用的各种电子、电气元器件可以由实验室早期统一购买,实训时到实验室领取并做好登记。不常用的,或有些特殊的,由学生提出申请,指导老师同意后方可购买。由于大学四年的实训内容是系统性的,如果严格做好实训耗材的进出管理,妥善保管好每一次实训作品,都可重复、循环使用实验耗材,为节约实训耗材成本提供保障。 四 结论 本文提出的机电实训体系构建是根据我系对毕业生就业情况调查和理论课程设置总结出来的。实训体系的合理构建为工程应用型人才培养奠定基础,满足社会对高技术人才的需要。我们将在今后的实践教学中根据各方反馈的信息加以调整和完善此实训体系。 机电本科论文:应用型本科机电专业实践性教学环节研究 摘要:对机电一体化特色专业实践性教学环节的建设与改革存在的问题,本文进行了深刻的分析与总结,尤其是对实验室建设、课程建设、教材建设、师资队伍建设等方面作了重点探讨。 关键词:应用型本科;机电专业;实践性教学环节;能力培养 高等教育要适应市场经济的需要,就必须加强学生的实际运用能力的培养。特别是机电专业,随着柔性制造系统、先进制造技术以及有关边缘科学知识技术的普及与应用,如何在现代教育环境下构建新型教学模式是摆在每个高等教育工作者面前的一个难题。随着社会的发展,高科技的应用能力将是社会主义现代化建设的基础,而大学是培养知识与应用型人才的重要基地。如何培养德智体全面发展、有知识、有能力的应用型人才,以适应行业、企业及地方经济发展对应用型人才的要求,是制定应用型本科人才培养计划的首要问题,而实践性教学环节是培养学生能力的关键环节。 培养目标与专业定位 随着科学技术发展及人才市场需求的变化,社会对应用型本科机电专业所培养人才的知识结构以及能力要求发生了很大的变化。为此,应对应用型本科机电专业的培养目标进行科学、规范的制定。机电类应用型本科专业的培养目标是:培养德智体全面发展,掌握专业基础知识、应用方法和基本技能,具有较强动手能力及实际操作能力,从事机电及相关领域内的设计制造、开发、技术应用与改革、运行管理及营销等方面工作的高级应用型人才。同时,机电类应用型本科专业人才应面向行业、企业,按企业现代化生产及技术工程师岗位群的要求,懂设计、会操作,能承担设计向制造的转化、技术应用与改革、运行管理及营销等方面的工作。 机电专业实践性教学 环节存在的问题及对策 在应用型人才培养过程中,应以专业技术知识为主线,以实践性课题为优秀,对实践型教学环节中所遇到的问题从理论方面来分析,使实践性教学过程在整个教学环节中起主导作用。学生只有在实践活动中发现了问题,遇到了自己没有办法克服的困难,才会从理论上去寻找答案,去积极探索,并试图按照理论提供的思想方法去解决实际问题。一旦在解决问题过程中发现理论失去效力时,就会促使其创新,进而激发其强烈的探索精神和创造性。 (一)实践性教学环节存在的问题 目前,不少高等院校在实践教学方面普遍存在硬件建设不到位、软件跟不上等问题,与国家提出的高等教育的培养目标相去甚远。 实训基地的硬件不足 我国一些高等院校多数为20世纪90年代后新建或改建的院校。其中,大部分是由专科学校、职工大学、教育学院、中等专业学校通过升格而来的。这些学校原有的办学条件是按中专或成人教育目标的要求配置的,显然与高等教育的培养目标有一定差距。又恰逢高等教育迅猛扩招的时期,高等院校实践教学建设跟不上学校发展的速度,以至于实验室设备老化、陈旧,数量少,实验实训开设率较低,由此导致学生动手能力差,毕业后还要花大量时间接受岗位培训。 软件建设跟不上 这里的软件是指高等教育中的课时、目的、内容、教学组织、要求与考核等实际环节。学校存在软件跟不上的原因主要有制度不健全、管理不到位、专业设计不尽合理、对用人机制和市场机制了解不够等。对综合运用所学专业的各门课程知识考虑不够,从而影响实践教学功能和作用的发挥。有些高等院校的实践教学管理较为松散,没有建立一整套关于实践教学的管理制度和相应的质量管理与评价体系,实践教学的管理全凭指导教师的责任心。 实践教学的考核办法存在问题 一些学校没有建立规范的实践教学考核办法,或没能真正落实;对实践教学的要求与培养目标存在偏差;学生本身对实践教学的重要性缺乏认识,没有应有的压力和自学能力,因而实践效果就会大打折扣。实践教学考核办法存在问题的主要原因是理论教学与实践教学脱节以及课程整合方面存在问题。 (二)加强实践教学采取的相应对策 加强硬件建设 硬件是基础,必须充实。学校应根据开设专业的实际需要加大投资力度,并且进行全面规划,分步实施。要突破只限于感性认识的旧模式,建立有利于培养技术应用能力和综合应用所学理论知识解决实际问题能力的新模式。优化配置硬件资源,从而最大限度地发挥已有设备的使用效率。争取政府相关资金扶持的同时,与企业走产学合作之路,利用企业的设备和真实的现场实施现场实践教学和技能训练。另外,学校之间可进行合作,共建共享,避免重复建设,充分发挥硬件设施的作用。 加强实践教学环节的组织管理 硬件设施配备加强了,就必须让硬件充分发挥作用,对实践教学进行严格、科学管理,可以从以下几点做好实践教学的组织管理。(1)建立以实训中心为优秀的基地,可以成立实训中心,采用集中管理模式。学院各类实验室、实训中心(室)、车间等可按专业大类组建校内实训基地并归属实训中心,实训中心统筹安排实践教学计划,使教学资源得以充分利用。实训中心实行全天开放式运作模式,除了向学生提供实践机会之外,也可面向社会开办有偿服务项目。这样,可使实训中心从单一的实训,向技术开发和推广方面拓展,实现教学、生产与社会培训有机结合。(2)加强“双师型”教师队伍建设,采取从企业或社会上的其他部门中选聘优秀工程师、技师、管理人员到学校担任指导教师或专、兼职教师的办法。鼓励教师参加职业技能培训并取得相关技能考核等级证书。同时,组织“双师型”教师编写具有较强针对性、实用性的实训教材及实训指导书,把国内外最新知识、最新技术和最新工艺,充分融入教材和新的课程体系中,提高学生的社会适应能力。(3)将职业精神教育融入实践教育过程,以便让学生在就业时赢得主动,毕业后能够习惯企业的工作。具体来说,要实现校内实践基地企业化,实行严格的8小时工作制和上下班制度,有意识地引导学生从一开始就树立正确的职业意识,让学生在实践中受到现代工业精神熏陶和严格的职业素质教育。 改进实践教学的考核办法 实践教学的考核是确保实践教学质量的重要手段。要制定实践教学考核办法及实践成绩评定办法等实践教学制度,确保实践教学环节的教学质量。把实践教学的考核与考取从业资格证书相结合,推行职业资格证书制度,开发人力资源、开拓人才市场,以利于学生更好更快地就业。 机电本科论文:机电一体化技术专业如何适应应用性本科教育 【摘要】如何使专业更好地适应应用性本科教育的要求,这是任何一所新兴应用性本科院校都要面临的问题。齐齐哈尔职业学院机电一体化技术专业便基于这一点进行了初步的研究,并从专业定位、教学、职业人等方面进行了阐述,以求在今后的应用性本科教育中尽快适应,并为社会培养出具备理论、实践、职业的全方面人才。 【关键词】机电一体化;应用性本科;职业人 机电一体化技术专业在传统学术型本科院校中存在已久,注重培养学术型人才,根据社会对机电一体化技术人才的需求与评价分析,它所培养的人才是符合社会的发展规律的。但是,社会不仅仅需求具有很强理论水平的学术型人才,还需要具有熟练操作能力的应用性人才。 因此,为了适应应用性本科教育的特点,机电一体化技术专业应该在学术与应用上很好地匹配二者关系,以便更好地显现应用性本科教育下的人才培养。 1.明确目标、找准定位 应用性本科所培养出来的人才为应用性人才,即技术应用性人才,应是以服务为宗旨,以就业为导向,在生产、建设、管理、服务一线工作的高级应用性专门人才。它是高等教育大众化的必然产物,其教育定位和培养目标应有别于学术型。 应用性本科实质上是本科层次的高等技术教育,应正确定位、构建技术应用性人才培养的模式,从而为地方、区域经济服务,为社会发展服务。 2.重视理论、实践教学 2.1 注重开发教材 应用性本科在我国还属于一种新兴产物,但是,它也属于大众化高等教育发展过程中的一个必然产物。就其现状来看,它的课程体系还不健全,尚处于等待开发的阶段。也就是说,符合应用性本科教育的教材严重不足,这制约着应用性本科教育的发展,但同时,也给教育工作者在教材开发上一个广阔的空间。 在教材开发上主要有两种渠道: (1)职业类与学术类教师合作 高职教育工作者有着丰富的实践教学经验,学术性教育工作者,拥有丰富的理论知识,二者的结合可以为应用性本科教育开发出一系列适应其教育需要的课程体系教材,从而改善现在教材紧缺的状况。 (2)教师与学生合作 学生是教学的主体,在拥有充足实习、实训条件下,学生可以在实践动手的过程中积累加工经验,并将这些经验在与教师的合作中升华为理论知识,从而为今后的教学开辟一种新的途径,同时,这些知识可以重构成好的教材来适应应用性本科教育的需要。 在这一方面上,齐齐哈尔职业学院机电一体化技术专业积极与其他兄弟院校沟通,洽谈合作意向,同时,鼓励学生积极加入进来与教师相互配合,从而为今后的应用性本科教育做好铺垫。 2.2 加强师资队伍建设 师资水平往往直接反映出一所学校的教育水平,因此,提高师资水平也是一个值得考虑的问题。 一般来说,本科院校的教师都是硕士或博士,他们的理论知识储备量是不用质疑,但是,这种校门――校门、理论――理论、书本――书本的转变恰恰又是应用性本科教育的一大缺陷。而作为从高职升格为应用性本科院校的教师来说,他们的实践经验相比理论要好的多。 由此可见,要想在应用性本科院校中承担教学任务的话,教师自身必须兼备有理论和实践,具体的做法可有: (1)提供更多机会的进修 各协会、学会、论坛、院校之间的交流可以大大促进教师业务水平地提升,同时,也可以让教师亲身感到相关机电行业的最新动态,以便把这些最新、最前沿的知识融入到实际教学中,从而让自己的教学能够与时俱进。 (2)教师与学生一起实践 每年的实习、实训中不仅仅是为学生提供一个可以直接接触真实职场环境的机会,同时,把这种机会也留给教师。 以往的实习中,教师的参与是有的,但是应该更多地参与到企业的设计、生产环节中,从而更好地适应职场、岗位,在此过程中,教师可以将理论与实践得到一个较好地结合。 (3)重视兼职教师的作用 作为高职院校,兼职教师是一支不可或缺的教师力量,而这其中的兼职教师包括两种形式:企业兼职+教师兼职。两者各有千秋,但是,我们要做的是统领全局、取长补短、为我所用,以此来从他们身上吸取营养,并充分发挥他们自身的优势来充实到应用性本科教育战线上。 2.3 开发更多的实习基地 作为高职院校中最早提出一年四个学期的教育教学模式的齐齐哈尔职业学院,在每年的第三、四学期作为实践训练环节,即在真实的企业、真实的岗位进行真实的操作实习。通过这几年的教学来看,这是一个让学生感受到自己岗位的最好的办法,同时,也是将理论与实践完美结合的良机。 虽然,机电一体化技术专业的实习基地数可以满足目前的教学需要,但是,作为今后本科教学的需要,这些都还有待开发。我们需要开发更多地符合岗位对口的企业进行校企合作,在这些企业的实际操作过程中来培养学生的综合素质与能力。 3.注重“职业人”的培养 作为应用性本科教育模式下所培养出的人才,除了具备理论、实践能力以外还应该注重“职业”。 传统意义上的高职教育所培养出来的人才具备操作的技能,但是,却忽略了作为今后走向职场的一名员工来说,他所应该具备的员工素质。而这些往往都是学生进入企业之后由企业的相关培训机构完成的,这在无形当中既给企业增加的负担,又给学生减少了一定的砝码。因此,在培养学生――员工的转变过程中,“职业人”是一项非常重要的环节。 在实习、实训的过程中,从一个扳子的摆放到制服的穿着,从如何与师傅沟通到如何与同事公事,从工具的使用到操作的流程等等,这些需要学生一点一滴地去熟悉――消化――吸收――转化。 “职业人”的培养可以大大缩短学生进入企业的不适应期,同时,也可以为学生更好地走向、走入社会做好了铺垫。 4.结束语 要想在应用性本科教育的环境中去更好地适应就要根据自身专业的特点并结合社会对岗位的需求等多方面来加以完善,为了使机电一体化技术专业能够更好地在不失掉自身特色的前提下尽快适应应用性本科教育,还有很多东西等待我们的教师去完善,我们还有很长一段路要走。 机电本科论文:本科院校机电一体化系统设计课程教学改革研究 摘 要 机电一体化系统设计作为机械工程专业学科课程群中的优秀课程,具有综合性和实践性强的特点。本文针对我国本科院校在本课程建设和教学改革中出现的主要问题,提出面向产业需求、面向工程应用、强调工程意识和创新意识的培养,以典型的机电一体化系统――数控专机设计专题为教学主线,以学生为主体,以培养学生自主学习意识和自学能力为目的,以学生参与实际设计的过程为重点进行了教学内容、教学模式的改革,对构建和完善提升本科生的工程素质、培养学生的实践能力和创新能力的课程内容和教学模式进行了探讨。 关键词 机电一体化系统设计 工程应用 创新能力 实践能力 0 引言 机电一体化系统设计涉及机械、电子、计算机、自动控制及信息处理技术、系统工程、检测传感技术、伺服传动技术等多学科领域,是机械工程专业学科课程群中的优秀课程。本课程技术含量高,内容更新快,要求学生能综合运用机械、电子、控制与信息处理等多学科的知识,完成对系统的分析、设计、优化等一系列过程,具有很强的综合性和工程实践性,相比其它专业课程而言,课程建设和教学改革面临更多问题,具有更大难度。 目前课程建设中存在的主要问题有:①教学内容过分侧重于工程科学理论知识的灌输,缺少工程分析设计的实践过程,远远不能满足工程应用要求;②教学模式基本还是传统的以教师传授知识为主,学生被动学习的模式,“以教师为中心,以课堂为中心,以书本为中心” 的单向灌输式教学模式方法仍然占据主导地位,学生动手解决实际工程问题的机会很少。以上问题使得学生理论知识与工程实践相脱离,实践能力和创新能力薄弱,不能适应现代化经济建设和工程技术发展的要求。 1 课程教学改革研究 我校自1999年开设机电一体化专业方向以来,一直对《机电一体化系统设计》课程建设和教学改革进行了不断的探索,现将教学内容和教学模式改革的过程小结如下: 1.1 教学内容改革 高档数控机床和基础制造装备是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》16个重大专项之一,也是国家振兴计划的重要组成部分,因此在教学内容设置上,紧跟这一重大决策,响应国家战略需求,将典型的机电一体化系统――数控专机系统设计专题作为主要内容,在前续课程所讲授的理论知识和工程应用实例基础上,教师指导学生结合工程实例,对机电一体化系统,特别是数控专机系统的设计过程进行较系统完整的学习,并循序渐进地进入实际设计过程,并最终完成数控专机的方案设计和优化、各元部件选型、软件流程图、电气原理图等所有理论设计和功能模块细部设计过程。教学所用的工程设计案例大部分来自学校教师所承担的实际科研项目,如数控电焊专机设计、锥齿轮传动质量智能检测分析系统设计、数控弯管机控制系统设计等,避免了空泛地照搬教材进行照本宣科,而是由教师指导学生在设计过程中自主查阅、了解相关知识,进一步掌握相关技能,并将所学所得结合实际设计过程进行巩固,在此过程中,教师将自己的设计思路、方法和经验毫无保留地对学生进行传授和讨论,从而实现对学生自学能力、创新能力、实践动手能力等机电复合型工程技术能力的培养。这对于在校学生来说是非常难得的学习和实践的机会,也真正体现出课程面向社会需求、面向工程应用的实质。 1.2 教学模式和教学方法改革 本课程是一门面向工程应用,分析解决实际工程问题,对“系统”进行“设计”和“整合优化”的专业优秀课程。因此在教学中指导学生始终要以系统工程的角度出发,以整体全局性的高度,对所设计的数控专机进行化整为零、化繁为简的分析,将一个大系统的设计任务分解为各个子系统乃至各个单独的功能模块和功能部件的设计和选型,再经过接口设计,将各功能模块有机地融合在一起,组成一个整体性能高于各部件之和的完整系统。 在教学过程中,始终坚持面向工程应用,以学生为主体的模式,课堂时间主要用于重要理论和技能、关键问题和练习作业的学习和讨论,其余所需知识技能交由学生课后通过图书馆、网络等查阅设计案例、论文、产品技术手册等相关资料和自学完成,同时学习运用一些常用设计工具,并通过作业和小组讨论等方式进行巩固,有疑难问题可提出并在全班进行讨论,最后在教师指点下得出正确结论。这种以具体工程设计任务为教学主线的方式让学生明确意识到课内外所学知识技能在实践生产中大有用武之地,认识到教师布置的作业均是完成设计任务必需环节,从而大大提高了学生的学习积极性,使其在课堂上的注意力非常集中,课后能根据任务所需而主动自发地进行学习和讨论以完成任务,而不再像以往那样由于不明白所学知识具体有何用处而造成理论和实际脱节,甚至产生忽视和厌学心理。在此过程中学生逐渐认识到自己理论知识上的薄弱点和缺少的实践经验,有针对性地学习参考相关理论知识和前人的方法经验,弥补以往知识技能系统的缺失环节,并能及时将所遇到的问题及心得体会在课内课外与教师和同组同学进行交流讨论,最终较系统完整地完成对各相关知识和技能进行总结,并在工程项目中综合应用的过程。 本课程是涉及到机械、电子、控制、信息等多学科知识和技术的一门交叉课程,在课堂教学环节,普遍出现的情况是将本课程作为前续课程中“机”、“电” 、“控制”等学科知识的简单组合和回顾,导致本课程应具有的系统性、综合性、实践性不能体现,与其余专业课程间也无法形成科学合理的承接脉络。改革教学模式和方法后,以整个工程设计过程为主线,将所涉及到的各学科关键理论知识,进行系统性逻辑性的梳理,形成清晰的脉络和层次,并指导学生在完成设计任务的过程中,有意识地综合运用所学知识、工具和技能,达到学以致用的目的。 例如,在讲授“机械子系统设计”章节时,把握住“各子系统有机融合”这一本质,让学生不仅掌握书本上陈述的对机械系统的性能要求等知识点,更要明白这些要求的提出不是孤立地从机械系统本身稳定性、快速性、准确性等性能指标出发,而更要从控制系统、伺服驱动系统与机械系统有机结合的角度来看待。通过运用经典控制理论中的时域分析和频率分析两种方法,了解机械系统参数中系统阻尼比和无阻尼固有频率这两个最基本的参数,对机械系统参数变化引起的控制性能变化的过程、原理进行分析推导,同时通过课堂上采用MATLAB对系统进行设计与仿真的实例演示,使学生了解这一控制设计领域的经典工具,经过教师指导和课后自学,掌握该软件的基本使用方法并在设计中加以运用,从而将控制工程领域的相关知识、技能与机电一体化系统设计任务紧密联系起来。 又如,在进行“伺服驱动系统设计”章节的教学时,通过课堂讨论和课后作业,让学生将伺服驱动器、变频器等驱动系统,以及交直流伺服电机、步进电机、力矩电机等常用伺服电机的性能、特点、应用场合、性价比等主要指标逐一进行分析和比较,针对数控专机任务要求设计合适的驱动方案,并查阅技术资料,完成电机选型计算以及电机与驱动器的接口设计,从而将前续课程所学的机电控制知识通过设计任务进行系统完整地运用。 再如,在“控制系统设计”环节,教师通过简要讲解和演示PLC梯形图编制、单片机编程和仿真、VB/VC++或LABVIEW等高级语言编程驱动运动控制卡等控制实例,使学生了解各控制系统的软、硬件组成及其设计过程和设计方法,课后自行查阅资料,对各种控制系统的优缺点、最新应用现状和发展趋势进行分析总结,设计出合适的控制方案,并在课堂演示实例基础上,学习运用相关工具,进行初步的控制系统软、硬件设计。 运用以上教学模式和方法,使学生在系统性地了解基础理论和技术的基础上,迅速地掌握关键理论知识和必要技能,并有效地在工程设计项目中加以应用,在培养学生自学能力、创新能力和理论联系实践的能力方面颇有成效,为其今后的工程应用和技术研究工作打下了良好的基础。 2 结论 我国政府在2006年初已将建设创新型国家确立为一项重要的战略目标,高质量的工程科技人才正是建设创新型国家的重要力量。我国高校机电一体化专业必须积极面向社会的迫切需求,以培养能满足产业需求、具有较强创新能力和综合能力的机电一体化科研技术人才作为最重要的工作目标。本文对机电一体化专业的优秀课程――机电一体化系统设计的课程内容建设和教学模式方法改革进行了探讨,提出了面向产业需求、面向工程应用、以典型机电一体化系统――数控专机设计过程为教学主线,以学生为主体,以学生参与实际设计的过程为教学重点等改革措施,以期逐步构建科学合理的课程内容体系和教学模式,实现培养学生的工程素质、提高学生实践能力和创新能力的目标。 机电本科论文:应用型本科机电一化系统设计课程改革 摘要:针对机电一化系统设计课程本科教学的现状,在研究高等学校该课程教学改革的思路的基础上,提出理论教学与实践教学并重,并调整与优化了教学内容。同时,在教学方式上采用项目驱动式教学方法,并对实践教学内容进行了改革。实践证明收到了良好的教学效果。 关键词:机电一体化;应用型本科;课程改革 根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,国家教育部提出,对我国部分高校,特别是2000年以后升本的高校应向应用型本科高校转型,以适应高等职业教育的发展。然而,在长期传统高等教育发展模式下,转型需要从结构到形态、从形式到内涵、从宏观到微观的整体性位移与变革。需要各专业的相关课程,特别是专业类课程进行调整和变革来充实本专业应用型转型的内涵。笔者所在高校即为一所应用型本科转型高校,对所教授的《机电一体化系统设计》课程进行了一些改革和调整,努力提高学生解决工业现场实际问题的能力,满足企业工程师岗位要求。具体改革内容主要包括以下几个方面。 1当前教学中存在的问题 机电一化系统设计课程是机械电子工程、机械设计制造及自动化专业的一门重要专业课、综合课,通过本课程的学习将学生所学理论知识转化为实际应用,构建起一座理论和实际间联系的桥梁。然而,在当前的教学过程中却存在着一些明显不足和缺陷,不适合应用型本科培养目标。(1)课程教学内容滞后当前应用技术;(2)课程章节相对独立、内在联系不足;(3)课程教学方式和手段不适合应用型人才培养需求;(4)理论教学和实践教学独立进行。 2改革措施和方法 2.1课程教学内容的优化 机电一体化系统设计作为一门新兴的课程,具有明显的时代特征。随着计算机技术的快速发展,新型机电一体化产品研发成功后,很快就得到普及应用。而目前机电一体化教材中的案例依然是十几年前的数控机床和传统的机器人等,学生在学习的时候往往感觉知识陈旧,与当前实际应用脱节。因此,笔者在讲授过程中部分地淘汰掉这些陈旧案例,引入当前企业中产品型号。例如,采用多轴联动机床代替传统机床;在讲授机床导轨时加入倾斜导轨与平导轨之间的比较;引入目前热门的四轴飞行器和3D打印机等案例。通过新型案例的引入,调动了学生学习积极性,拉近了课程与企业之间的联系。 3改进教学方法 针对机电一体系统设计课程,如何使学生通过这门课程的学习逐步到达企业对机电工程师的岗位要求呢?最直接、有效的办法就是将企业中的典型应用项目搬到教学中来。项目式教学,又叫任务驱动式教学,是实施探究式教学模式的一种教学方式。在传统教学方式中,往往以课堂理论教学为主,课后作业也是理论计算或理论设计。虽然,学生掌握了扎实的理论基础,但面对实际系统设计时,总是感觉无从下手。机电一体化系统设计是一门实践应用和理论知识同等重要的课程,传统的教学方式就显得有失偏颇。因此,在教学过程中,采用了项目式教学方法,蕴理论知识于项目实例中。例如,机械传动部件设计一章,主要讲解各种机械传动系统的选择、设计及其对机电一体化产品的影响等。在本章中采用了两个项目实例:数控机床传动系统设计和无碳小车设计(全国大学生工程训练大赛题目)。在讲解项目设计过程中介绍各种传动系统的特点、效率,齿轮、丝杠等结构的间隙调整及其对数控系统动态特性和无碳小车运行轨迹的影响等。学生在学习过程中既掌握了基础理论,又明白了产品设计中是如何进行机械系统设计的,同时去除了枯燥的理论课学习,提高了学习兴趣。 4实践教学内容的改革 机电一体化系统设计的实践教学主要包括课程实验和课程设计两部分。随着学校应用型本科的转型,加大了对实验室建设的经费投入,课程所需实验设备逐渐齐备和完善。课程实验项目也进行了相应调整,增加了综合性、设计性实验,由原来的单一性、验证性实验,调整为认知性实验、验证性、综合性和设计性实验。在课程讲授初期(一般在第二周),开设了柔性制造系统和数控加工中心方面的认知性实验,对机电一体化系统有一个总体了解;增加了液压系统的PLC控制和伺服电机控制系统设计两个综合性、设计性实验。在实验中务求学生自己设计、自己搭接系统、自己分析数据,以达到最好的教学效果。对于课程设计,先前教学中课程设计与理论教学是分开进行的,课程设计集中在学期的最后一周进行。对此,笔者进行了一些探索,在学期初,就下达课程设计任务书,每组一题,同时,允许学生采用大学生挑战杯和创新设计大赛所设计题目作为课程设计。课程设计贯穿整个学期,随着课程的进行,完成课程设计相关内容,在课程结束时,学生也完成了整个课程设计,并在学期最后一周进行总结,撰写说明书。同时,分组向全班汇报设计过程,接受其他同学和老师的提问与质疑。 5结束语 为了满足提高应用型本科专业学生的综合素质和能力的要求。根据教学过程中出现的问题和不足,近年来对机电一体化系统设计课程的理论与实践教学的改革和实践,取得了较好的教学效果。在今后的教学过程中还将不断探索新的思路、新的方法,以培养出更多更好的创新型和应用型人才。 作者:韩向可 吴耀春 单位:安阳工学院 机电本科论文:本科机电专业实训机制的构建 实训过程管理 严格的实训过程管理对实训质量起着一个监督、保障的作用。可根据实训内容、性质对实训环节分散或集中进行。如:机电产品认知实训中的讲座、企业参观等就可分散进行,充分利用学生的课余时间举行。为保证良好的实践动手效果,其他实训建议停课在实验室集中进行。实训过程包括以下环节:实训开题动员、实训专题技术讲解、学生集中设计和制作、实训验收答辩、实训论文提交等。在实训动员时具体告诉学生详细的实训时间安排、实训内容、实训检查、实训考核方式等,让学生完全进入实训状态。根据题目难易程度和学生能力可把实训专题讲解放在实训初或实训中。如电子技术实训是学生接触的第一个专业基础实训,那么最好在实训初给学生具体讲解一下每个题目的大致思路和实训报告的撰写方法。机械设计实训和检测与控制实训可让学生拿到题目后首先自行设计,在学生设计过程中发现问题后再针对问题进行讲解。实训过程中相应地安排指导老师在实验室值班,负责学生考勤、答疑、指导和实验室管理等工作。在此期间,学生按班次、时间段到实验室分批设计和制作。一般,实训最后几天为实训验收或答辩时间。排好时间段,几位指导老师共同验收,根据学生做的实物进行提问。最后,学生提交实训报告。实训报告撰写方法原则上同毕业设计论文写法、格式相近。这也是为学生毕业设计的论文撰写奠定基础。 实训耗材的可持续利用 对机电类专业来讲,由于学生必须制作实物,因此实验耗材开支较大。如果每次实训都购买耗材,这将是极大的浪费。系统性的实训内容安排已为循环利用实验耗材做好保障。每一学期的实训作品都是下一学期实训的地基,犹如必须一步步做好底层才可以最后建造出金字塔来。如何在保证作品质量的前提下,合理、可持续利用实验耗材是实训管理中较难解决的问题。例如,从实训性质来说,电子技术实训和检测与控制实训主要让学生做电路板来实现一定的功能,这两个实训的主要成品都是电路板。可以在这两门实训结束后,由实训负责老师把电路板收集起来统一放在大纸箱里集中保管。机电产品认知实训部分内容,如电子元件识别、电路板焊接就可以使用这些保存的电路板让低年级学生练习,大大节省电子元器件的开支。机电产品认知实训购买的电气元件可以继续为电气控制系统实训服务。当然,实训中常用的各种电子、电气元器件可以由实验室早期统一购买,实训时到实验室领取并做好登记。不常用的,或有些特殊的,由学生提出申请,指导老师同意后方可购买。由于大学四年的实训内容是系统性的,如果严格做好实训耗材的进出管理,妥善保管好每一次实训作品,都可重复、循环使用实验耗材,为节约实训耗材成本提供保障。四结论本文提出的机电实训体系构建是根据我系对毕业生就业情况调查和理论课程设置总结出来的。实训体系的合理构建为工程应用型人才培养奠定基础,满足社会对高技术人才的需要。我们将在今后的实践教学中根据各方反馈的信息加以调整和完善此实训体系。 本文作者:李静工作单位:桂林电子科技大学信息科技学院 机电本科论文:应用型本科机电工程师创新能力的培养与研究 摘要创新能力是民族进步的灵魂、经济竞争的优秀。应用型本科院校要培养卓越的机电工程师,关键就在于提高学生的创新能力。本研究就旨在通过论述创新能力对未来机电工程师培养的意义及原则,并以湖南工程学院的实践教学为例,来探讨与培养应用型人才相适应的机电工程师创新能力的教学新模式。 关键词 机电工程师 创新能力 实践研究 0 引言 创新能力是运用知识和理论,在科学、艺术、技术和各种实践活动领域中不断提供具有经济价值、社会价值、生态价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力。创新能力是民族进步的灵魂、经济竞争的优秀;当今社会的竞争,与其说是人才的竞争,不如说是专业人才知识创新能力的竞争。而应用型本科院校要培养卓越的机电工程师,关键就在于提高学生的创新能力。 从人类进入20世纪到现在,科技创新已经成为人类智力进化的乐章和主旋律,成为整个人类科技文明进化史诗与主题。人类已经生活在一个高度运用人自身的智慧来对大自然进行设计和创造的时代,我们生活中所使用的各种各样的物品都是人的高度智力发明设计制造的结果,设计和改造自然的能力已经被现代教育培养成了人的本能的同时却忽略了设计本质和设计素质的研究和教育。一切的机电系统设计的背后都具有设计师的设计精神、智力及素质的高度的隐藏性及加密特性。本研究旨在通过论述创新能力对机电工程师培养的意义及原则,来探讨与培养应用型人才相适应的机电工程师创新能力的教学新模式。 1 创新能力对未来机电工程师培养的意义 创新能力越来越成为评判优秀机电工程师是否真正优秀的最重要决定因素。改革开放以来,创新思维和创新能力是机电工程师必备的基本素质。在科学技术飞速发展的今天,创新能力有了很大提高,少数科学研究和技术创新在世界上也占有一席之地。但现实是,我国创新能力和国际先进水平的差距依然较大。根据2001年的有关分析数据,中国在49个主要国家中,科技创新综合能力处于第28位,也就是中等偏下的水平。如果中国2020年要进入创新型国家行列,意味着要从当前的水平再前进10位,进入世界前20位。目前,中国的科技人力资源达到3850万人,名列世界第一;研发人员109万人,名列世界第二。这是中国进入创新型国家行列的、任何国家无法比拟的最可宝贵的资源。然而,有资料分析表明,中国机电专业毕业学生应试能力强,但动手能力特别是创新能力较差,与美国等西方发达国家学生存在明显的差距。进一步而言,进入21世纪,随着世界经济一体化趋势,知识经济与日新月异的科学技术正在极大的影响着当代经济生活和社会生活,同时也对高等机电专业工程教育提出了更高的目标和要求,这些都离不开对学生创新能力进行精心的培养。 2 我校“机电工程师”创新能力培养的教学实践 2.1 以实践为旨趣:加强设计、试验、实践教学 实践是工程的优秀,实践教育也可以说是工程教育的优秀。麻省理工学院在20世纪90年代重建工程教育的时候,明确提出“回归工程实践”的口号。因此在机电类的专业中开出了大量的设计课和分散在其他课程中的实验成分。在国外的一些工科院校中更是注重实践课的开设。 2.2 “机电工程师” 新教学思路 为了培养具有现代化机电工程实践能力和创新能力的高层次、高素质的工程技术人才,根据社会对高等工程教育的要求和工程实践教育在培养人才中的地位与作用 ,以及高等工程教育的国际化要求,结合国内外工程实践教育现状以及我院几年来的改革实践,提出了以突出培养学生工程实践能力为优秀的教学创新改革思想与改革思路。其框架图1如下: 图1机电专业创新教学改革实践 其次,教学中连续以2006级至2009级机电班(含自动化专业)为试点对象,利用现代教育技术,针对机电专业基础课、机电一体化系统设计、机电装备设计、机电产品创新设计等课程进行优化的教学设计,努力实现介于“以教师为中心” 和“以学生为中心”两者之间的教学模式,既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用,并探索与之相适应的教学组织形式、创新活动形式、学习方式和教学环境等的建立。 为拓宽学生思路和运用理论解决机电工程师的精神、素质以及创新能力等问题,在教学内容上,对传统教学内容精选的同时,注重机电设计师的创新精神、专业素质、学习原理与方法的更新,加强对机电学科的历史发展、新的设计工具与设计方法、新概念、新理论及创新设计成果的介绍,并注意选编一些与机电工程实际相关的问题,以例题和大学生创新项目指导或挑战杯的形式反映到教学过程中。 2.3 开展大学生创新活动――提高他们的工程实践能力 为了强化“机电工程师”工程设计能力,我们开展了大学生机电产品设计竞赛等课外科研训练活动,旨在从“听课―作业―考试”的传统教学方式之外为学生开辟新的第二课堂的内容,活动不仅为学生提供了一个能够运用课堂所学知识,理论联系实际,充分发挥学生创造力和想象力的广阔空间,而且在培养学生的创新意识、竞争意识、协作精神、敬业精神和严谨的科学作风等方面得到有效锻炼与提高。 大学生机电产品设计竞赛,旨在倡导发扬我院求实、创新,敢为人先的学风,培养和锻炼机电工程师们的专业实践能力和探索精神。通过竞赛活动,丰富校园学术氛围,激发学生专业学习的积极性,进一步提高学生的综合素质和创新能力。 2.4 积极引导学生参加教师的科研活动,强化学生科研意识的培养 为了加强对学生综合素质能力的培养,增强学生的科学研究意识,我们在正常的教学之余,将学生组织成不同的课题组,参与教师的课题研究,以培养学生分析问题和解决问题的能力。我院从2002年起,积极组织高年级学生参加市、省和部级大学生科技创新竞赛,先后获得市级各种竞赛奖项50项,省级各等级奖项30项,全国竞赛各等级6项奖项好成绩。在该课题的研究中,学生以饱满的热情积极参与项目的研究,为课题的顺利进行做了大量的工作,同时在进行项目的研究过程中,学生学到了许多课本上所学不到的东西,开阔了学生的视野,加强了学生的科研能力,提高了学生的动手能力与解决实际问题的能力。因此,让学生参与科研课题有利于培养学生的综合素质能力,有利于提高教学质量。是值得开展和提倡的事情。 3 结束语 以激发学生大机电系统设计精神、素质及创新能力为优秀的新教学模式,既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用,互补性很强。根据教学目标和内容的不同要求,在基本保留课堂教学环境的同时,创设多元化的软、硬件教学环境,使学生能够利用以大机电系统设计为优秀的现代教育技术,通过学生、教师和实验设备三者的交互去主动地发现、探索和思考,从而培养学生的创造能力和认知能力。它是符合我国国情具有实际意义和可行性的新型教学模式,能够大大地提高教学效果,对于培养具有高素质和创新精神的人才具有重要意义。 基金项目:湖南工程学院2010年教研教改课题 机电本科论文:虚拟仿真技术在本科机电专业教学中的探索改革 【摘 要】作为本科高校机电类专业,其人才培养的目标是培养出面向设计、生产、管理、服务一线需要的高端技能型人才,面向的工作岗位主要有机电一体化装备和产品的设计、制造、装配、操作、调试、维修和售后技术服务等,机电行业范围很大,产品种类很多,而且工种也很多,因此在教学过程中需要学生掌握很多理论及实际操作技能。但是,如何利用有限的理论课堂时间更好的传授理论知识,以及在实验实训设备有限的情况下让学生更好地将理论知识应用到实践中,这就需要我们探索新的教学方法。 【关键词】虚拟;仿真 一、改革意义 仿真技术是继数学推理与科学试验之后认识世界自然规律的第三类基础方法。虚拟仿真教学是指利用实物和计算机软件共同模拟出真实的情境,让学生在模拟的情境下进行探究和学习。这种教学方法生动形象,很接近现实工作场景,有利于提高学生兴趣,使学生在短时间内进入相应情境,真实的体验在现实生活中进行操作的感觉,以达到更快掌握操作技能的目的,而且这种教学方法可以利用计算机软件的优势创造出灵活多样的工作场景,使学生掌握更多的操作技能。 机电类课程的教学,在传统的教学模式中,理论课与实验课是分离的,这就导致技能训练得不到及时的理论指导,而理论课也没有结合生产、生活实际,这样导致了学生的技能掌握不到位。随着教学改革的发展,出现了“项目教学”、“教、学、做”一体化等新型的教学模式,但在这些新的教学模式下采用的技能训练通常有两种:第一种是仅限于实验箱提供的几个固定实验,学生只需按图接好线、按实验指导书输入程序就可完成实验,学生动手机会少,不能真正地参与到学习活动中;第二种是通过制作一些实际的实验电路板或实物,然后在上面进行安装、试验和调试,大大提高了学生的动手能力,但是实际操作时要受到设备数量、品种等方面的限制,而且耗时大,占用课时太多,耗材的消耗量也很大,成本高。 虚拟仿真教学则以其高效率、低成本、内容丰富、性能有效和安全等优势得到越来越多的应用和推广。因此应该将“项目教学”、“教、学、做”一体化和虚拟仿真教学的方法结合起来,充分发挥各自的优点,得到更好的教学效果。虚拟仿真教学很容易与其他先进的教学方法相结合,因此在机电类课程的教学中,将虚拟仿真教学与其他教学方法相结合有助于提高课程教学效果,而且成本低、效率高,使学生可以不受场地与设备的限制,掌握更多的技能,在机电类课程的教学中具有重要的意义。 二、具体改革的方法思路 本研究将在深度分析学生学习特点和企业真正需求的基础上,在建构主义学习理论和混合式学习理论的指导下,按照独立本科教育工学结合课程改革的基本要求,结合虚拟仿真教学设计的基本原则,借鉴信息化和项目教学设计方法,探索基于典型项目和工作任务的虚拟仿真教学模式,实现“教、学、做”一体化教学设计。 该模式由“项目导入”、“制定计划”、“实施计划”和“成果展示与评价”四个环节组成,其中虚拟仿真教学贯穿了该模式的所有环节。下面简单介绍该模式的具体实施方案: (1)在“项目导入”环节,任课教师的活动包括三个内容: ① 借助虚拟实验平台,导入项目任务及目标、展示项目结果,让学生对项目有一个直观的认识,然后再布置具体的学习任务; ② 利用虚拟实验环境,让学生明确自己应当完成的具体任务和完成任务后可以得到哪些知识以及达到什么样的水平; ③ 在充分考虑学生的现有知识和能力水平的基础上,按照适合协作学习的分组办法对学生进行分组,安排具体的完成时间和成果的评价方式等。 (2)在“制定计划”环节,学生通过自主学习、小组协作学习等方式,对该项目的 任务目标进行分析,确定任务所涉及的各种要素,充分应用已掌握的前序知识,基于虚拟仿真实验平台进行决策,确定任务的实施步骤,为任务的实施做好充分的准备。 (3)在“实施计划”环节,学生在虚拟仿真实验平台上按照已制定好的计划逐步完 成项目任务。教师借助虚拟仿真实验平台对学生进行指导,实现教师和学生以及学生之间的交流。学生通过应用已学习的知识完成工作任务,进行知识的建构,形成职业岗位能力。 (4)在“展示与评价”环节,学生在虚拟仿真实验平台上展示自己的项目成果,然 后接受他人的评价和教师的反馈。同时,学生在汇报和听取同学汇报的过程中,通过对比自己与其他同学的成果,查找不足,反思其成败。 三、预期效果 将虚拟仿真教学与项目教学更加紧密的结合起来,更好的实现了“教、学、做”一体化,并且在显著改善教学条件、提高教学效果的同时减少了设备消耗,尤其是耗材的使用量,节省了教学经费的开支,而且克服了时间与空间上的限制,使学生更好地利用课余时间进行学习与实践,进一步提高了学风建设。 机电本科论文:机电类专业本科教学加强创新能力培养方法探索 摘要:创新能力的培养是当前高等教育的主要任务之一。除在课堂理论教学环节中要注重对学生创新能力的培养外,其他课程教学形式对创新能力的培养同样起着至关重要的作用。本文结合机械制造及电气工程领域发展的新形势,针对我校机电类专业本科生的培养现状,研究探讨了提高机电类本科生创新能力的培养方法。 关键词:机电专业;人才培养;课程改革;实践创新 21世纪是知识经济世纪,综合国力和人力竞争日趋激烈,社会对应用型人才的需求愈来愈迫切,培养具有丰富知识储备、娴熟技能和具备创新能力的全方位人才,已经成为当今高教改革和发展的重要任务。本文针对我校机械类和电气类专业本科生的培养现状,开展机电类专业创新人才培养模式的研究与探讨。 一、机电专业在教学中存在的问题 为地方经济发展培养应用高级人才,在广大以教学为主导的本科院校中已经基本达成共识。但我国高等教育长期以来人才培养模式比较单一,过分强化专业教育,过多强调学科体系的完整性和课堂理论教学。其结果是学生基础知识不够宽广、专业面过窄,从而限制了学生的思维、想象力和创造力。同时忽视对学生工程意识和实践能力的培养,造成学生的知识能力结构与社会需求严重脱节。这样的教育显然是不成功的教育。高教课程改革应该使我们的本科专业基础教育更加贴近实际,保证知识体系的系统性和完整性,同时把学科之外的知识包括社会、人文、历史、经济、环境等方面的因素科学地融入学科教育中。 二、明确培养目标 21世纪,学科交叉是高等教育的发展趋势。具备对交叉学科知识的理解和综合运用的能力是当今社会对合格的复合型人才的要求,在教学中应尽量拓宽学生的知识面,培养机械、电子、检测、控制等各专业知识储备丰富的复合型人才。由此,培养目标应该是培养某个学科领域或某个行业的通用性人才,其制定原则应以培养符合社会发展需求的高素质全方位并且具备创新精神的复合型人才为宗旨,以“将工程实践带入课堂,探索课程教学创新模式”为宗旨,以社会发展需要为主导。在近年来的本科生培养目标制定过程中,我们已经做了下面的几项工作: (一)合理规划专业课课程的教学 依照拓宽基础知识层面,浅化专业知识意识,增强综合素质教育和培养创新能力的想法科学设定教学计划,加强不同学科之间的交叉和融合方式。在课程体系方面:对相关课程及内容进行整合提高知识传授效率,强化实践教学的过程,设置更多的能够满足创新人才培养的选修课和一些理工交叉、文理渗透的跨领域课程,让学生可以根据自己的爱好和对未来的判断进行选择,同时增加新知识点的传授。 (二)设置创新实践课程 设置一系列创新实践课程,使学生在校期间建立起大工程观念,加强对学生工程应用能力的培养力度。使学生综合运用各学科专业知识在各种创新实践课程中能够获得系统训练,培养学生的创新精神,增强学生的动手实践能力。 (三)培养学生的创新精神 增强实践,重点培育学生的创新精神和个性发展,在教育的过程中帮助学生获得自主学习的能力,培养他们独立思考的能力,推动学生思维和想象力发展,更好地发展学生的思维,培养学生的创新型思路,重点培养学生们收集和处理信息的能力。 三、科学规划制订课程教学计划 当今社会的发展趋势要求各高校的学科教育应当加强知识的渗透交叉,为学生们创造一个多种学科、多个方面熏陶的成长环境。在设定教学计划和进行课程机构设计、课程设置时,应依据上述培养原则,培养学生们科学合理的知识结构和综合创新能力,以培养学生们的创新能力为优秀,将创新能力的培养理念穿插在整个教学过程中。 大学一年级按工科要求设置通识教育课程,包括思想教育、人文知识、军事体育、外语和数理基础;大学二年级按机电类专业要求设计大平台专业基础课等通用专业基础课,并结合这些课程的应用性开设相对独立的实验课、实训与课程设计。建议将“模拟电子技术”和“数字电子技术”进行优化整合,减少理论课时,增加实验课时。并提前到大一开课,使电类学生提前接触专业知识,为从大二开始参与电工、电子类创新活动打下基础;大学三年级按专业特点可设专业基础课和专业课。专业课程要根据科技发展和市场需求进行梳理,灵活设置多个方向选修课课程,每个学生到三年级下半学期可根据自己的兴趣爱好、学习继承和就业意向,在教师的指导下选定一组方向课程进行修学;大学四年级,学生应不再以课堂学习为主,而应以生产实习、课程设计和毕业设计为主要学习形式,提倡学生开展以参加教师科研项目、担任实验室助教、到企事业单位实习、参加大学生创新活动等多种形式的自主学习,对学生学习优劣的评价应重点考核学生自主学习的能力、创新思维的体现和对本专业知识整体的把握和运用。 同时结合本校培养方案,在专业教学计划中加入《电工技术》、《模具CAD/CAM》、《电力拖动控制系统》、《传感器应用》、《测试技术》、《印刷电路设计与制作》、《液压传动》、《电气控制与可编程控制器课程设计》等实践性和创新性很强的课程。同时增加实践过程的力度,帮助学生创造出更多实践和创新的机会。例如安排了1周《电气控制与可编程控制器课程设计》、2周《电气专业实习》、3周《机械设计课程设计》等,用来培养学生的创新实践能力。另外又增加了理论、社科、经管等各方面的课程教学,例如设置了《情报检索与利用》、《思想道德与法律基础》、《就业指导》、中荷机电开设的《工程素养》等课程,增加了学生的知识面,培养了学生适应当今市场经济的能力。在课程教学过程中,实施新的教学计划,可有效改变学生的知识结构,有效提高学生的创新能力,增强学生的竞争能力和适应能力。系统性、开放性课程的设置,增进了各学科之间的交流、结合,促进了课程之间的结合,通过学习选修课程,学生可获得重要的价值分析,完善自己的学习方式,提高自身的综合能力,促进师生、生生之间的沟通交流。 四、改革实验教学提高学生的创新能力 一直以来,在本科教学过程中,大多数教师采取的都是传统的教学方式,以教师为主体,教师通过对知识的讲解向学生传授基本的概念和专业知识。教师的教学水平直接影响着学生对知识的接受程度和掌握程度。然而,在教学过程中教师往往忽视对学生创新思维能力的培养,学生很难彻底理解所学到的专业知识。所以,在实践教学过程中要考虑学生的实际需求,改变传统的教学模式,以技能的培养为主体,通过由浅入深的教学方式,使学生加深对知识的理解。同时以技能为主体的教学模式是建立适应社会需求的实践教学模式的理论依据,同时具有重要的指导意义。 实验室是高校对学生的实践能力和创新精神进行培养的有利平台,充分发挥实验室的硬件设备,对实验室进行开放,可提高实验仪器的利用率。同时,学生可通过开放的实验室满足自己的需求,提高实效性,有利于培养学生的实践操作能力和创新精神[3]。 结合我校机电类专业实验教学的改革进行了一些有益的探索。改进后的电气专业实验教学主要有:电气专业实习、金工实习、模拟电子技术实验、电路实验、数字电子技术实验、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、微机原理系列实验、自动控制原理系列实验、控制系统仿真与CAD课程设计、控制系统仿真与CAD、印刷电路设计与制作、毕业实习、毕业设计等。机械专业包括:金工实习、机械专业实习、机械设计课程设计、液压控制工程设计、机械工艺课程设计、模具CAD/CAM课程设计、电工,电子实习、机械先进设计微机应用课程设计、计算机实习(工程应用软件、模具CAD/CAM、计算机绘图)等。其中: 第一阶段:主要对象是新入学的大一理科的所有学生。主要教学内容是电子工艺的实训、实习。包含:万用表使用、焊接技能训练、电子元件识别、测量,示波器等设备检查、测量简单电路故障,常用工具、测量仪器的使用等[4]。本阶段,重点培养学生的实践操作兴趣和感知认识,为以后的工程实践打下扎实的基础。 第二阶段:通过学习基础专业知识和基本的技能,学生已基本掌握了认识问题、分析问题的能力。所以,本阶段的实验教学内容主要是以专业基础课为主。电气专业的基础课程包括:金工实习、电路实验、电气专业实习印刷电路设计与制作、数字电子技术实验、模拟电子技术实验、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、自动控制原理系列实验;机械专业包括:金工实习、机械专业实习、机械设计课程设计、液压控制工程设计、机械工艺课程设计、模具CAD/CAM课程设计、电工,电子实习等。本阶段的主要教学目的是使学生熟练掌握实验课的相关训练内容,巩固和加深对理论知识的理解,掌握相关的分析方法,培养学生完成单元电路实验的能力。 第三阶段:依据扎实基础、扩大范围、突出特色、注重能力培养的原则,提出了课程教学实验体系的构建思路。电类专业:开设微机原理,单片机接口技术、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、自动控制原理系列实验、控制系统仿真与CAD课程设计、控制系统仿真与CAD、EDA技术、传感器技术及应用、电子系统综合设施等试验,注重培养学生的创新能力,利用电子设计自动化仿真软件,设计组装的系统电路板等工具,建立“软、硬、虚、实”相结合的框架结构,对现代电子技术进行设计。机械专业:开设机械设计课程设计、电工电子实习、液压控制工程设计、模具CAD/CAM课程设计、机械工艺课程设计、机械先进设计微机应用课程设计、计算机实习(工程应用软件、模具CAD/CAM、计算机绘图)等。在这一过程,需要学生能单独完成实验的设计和制作,在虚拟和现实的电路中得到锻炼和时间,使学生在初期所获得的感性认识加深,达到理论知识的掌握和综合技能的训练,提高学生的实践操作能力和创新能力。 五、加强实践突出创新能力的培养和学生个性的发展 实践教学在本科教学过程中占有十分重要的地位,高校应当不断提高实践学习中的软件硬件水平,在“机械”、“电气”等专业的人才培养中构建新的实用性和专业性强的创新教学体系,增强学生的思维能力,拓展学生的想象能力,培育学生的创新精神。建立科学合理的培养模式,培育出基本理论扎实、综合素质强、具备创新精神的实践型高级技术人才。 在调研中,企业对高校毕业生普遍的反映是,毕业生面对实际工作中的问题解决能力较差。符合当今时展的人才应当是具备创新精神、实践操作能力和人文精神的综合性复合型人才。实践教育过程是教学过程中最重要的环节之一,它对学生理解基本理论知识、提高综合运用能力有着极其重要的作用,同时也是培养学生实践能力和创新精神的重要环节之一,是实践创新人才培养模式,完成创新人才培养目标的有力措施。我们针对本专业的学生安排了较多的创新实践课程,形成连贯性的实践教学过程,可以让学生在各项实践方面获得系统训练。并且结合本专业要求增大设计性实验所占比例,增设更多的专业实验课程。学生在老师指导下在新添置的过程装备与控制实验台上可以通过不同组合,完成多项控制与结构性能的测试实验,熟悉各种先进仪器设备,使学生掌握机电工程的基础知识。开展“教学与科研相结合”的教学改革实践,让学生们自己设计实验过程,培养学生们的创新实践能力。随着课程改革和实验教学改革的步伐,积极倡导学生们参加数学建模竞赛、挑战杯、电子设计竞赛等相关竞赛活动。实践教学把学生的探索性学习作为基础,运用类似于科研及实践的方式,增加学生学习主动性的教学方法。在教学过程中,教师要将需要解决的问题或者目标任务交待给学生,在老师的引导下,学生们分成小组,各个小组的学生依照实际工作程序,一起制订计划、共同或者分工完成整个项目所需要的各项工作。因此整个学习过程变成每个学生都可以参与的创造活动、实践活动,每个人看重的不是最终结果,而是达成项目目标的过程。在课程过程中,为了保证学生既参与了全程实践工作,又有自己独自承担的任务,应将任务分解,由学生在小组内自行讨论任务的分配方案,既要发挥每个小组组长的作用,又要积极调动每个小组成员学习的主动性。 实践教学过程跟传统教学模式是不一样的,它是学生自主学习的过程,教学任务的实施其实是一个探索过程,借鉴基础上的创新过程、对课程中学到知识的应用、对新知识的学习过程以及实践现场会很“混乱”,与传统教室教学的氛围是有很大区别的。对于老师的知识基础、随机应变能力、临场解决问题的能力、授课过程的操控能力、对学生的点评能力等,都有很高要求。因此,教师的备课过程就十分重要,要准备项目,又要对项目进行深刻研究,对项目操作实施的过程了如指掌,对实践过程中要用到的知识点充分准备,同时对有可能在授课过程中出现的问题准备预案等。 实践教学充分注意到学生的个性发展,充分发挥学生的学习主体作用,是在全面考虑学生如何学的基础上组织学习的一种教学方式,在培养目标上关注的是学生如何掌握与从业相关的职业技能,重点培养学生的学习能力和学习习惯。这些能力和素养是学生职业持续发展和终身学习的坚实基础。实践教学对教师的教学能力提出了更高的要求,教师能够在实际产品的生产过程中指导学生,全面的教学能力特别是实践能力得到了明显的提升,对于实现学校的“以就业为导向,服务区域经济发展”的办学理念提供了必要的保障。 六、结束语 创新人才的培养是一个十分复杂的系统工程,综合素质的提高和创新能力的培养是创新型国家对高等院校人才培养提出的新要求。只有通过深化改革,包括培养计划、课程体系、教学内容、教学环境、评价体系等全方位的改革和实践,才能满足现代社会科技技术迅速发展对人才的需求。创新人才的培养是一个教师和学生互动的过程,在本科教学中高校教师不但起到传授知识和技能的职责,还应该起到树立学生自主思考、自主学习和自主解决问题能力的提高,真正实现科研教学互促进。因此,高等工程教学创新人才培养模式改革是推进研究型大学教学改革的重要方向。 机电本科论文:机电产品创新在机电类专业本科创新教育中的探索 摘要:培养创新型人才是目前本科教育的重要问题之一。本文以3D打印机开发为例,从创新项目涉及的机械设计、材料加工、程序开发、电子与控制等专业知识方面,阐述了机电产品创新在机电类专业本科生创新教育中的作用。并提出了建立机电类创新实验平台的构想,为学生创造更大的实践创新空间。 关键词:创新教育;机电产品创新;3D打印技术 一、前言 作为本科生教育的紧迫课题,提高本科生的教育质量已成为时代的强音,其中创新体系的构建一直是国家高等教育发展的一个重要内容,培养大学生的创新能力,已经成为提高人才培养质量的重大举措[1,2]。由于传统高等教育在本科人才培养中存在实践能力和创新精神不足的问题,尤其在制造业,由于创新人才的缺乏,一些关键技术严重落后于西方国家,这严重阻碍了我国经济的进步发展。因此,进一步加强本科生的创新教育,突出学生创新能力的培养,积极探索培养高素质创造性人才的途径和方法,在高校教育教学改革中必须引起足够的重视。 众所周知,实践是创新的源泉。目前,机电类专业本科毕业生普遍存在学习过程中实践机会少的问题,只能通过课堂授课、少量的实验以及实习单位的参观实习去掌握专业内容,知识的运用能力、设计能力与创新思维能力得不到提高。而机电产品创新融合了机械、控制、加工等方面的专业知识,为本科学习阶段知识的运用提供了很好的平台。本文就以FDM(熔融挤出)型3D打印机开发为例,阐述机电产品创新在山东科技大学机制系材料成型专业本科生创新教育方面的作用。 早在20世纪80年代中期,美国科学家就发明了3D打印机。随着科学技术的发展和社会的进步,3D打印机的发展速度前景更加广阔,更加独特,而且技术越加多样化和独特。基于FDM(熔融沉积)的3D打印[3]是一门集图形图像学、机械、材料成型、电子控制、软件与网络信息等于一身的综合性技术,在成功掌握了高分子材料挤出理论知识的同时,必须再配合机械与传动机构、上位机控制和下位机控制软硬件开发工作,而这些工作正是机械设计理论、材料成型、电子控制、计算机技术的综合应用。以材料成型及控制工程专业学生为例,虽然其主要专业课程内容为高分子材料与金属的成型加工,但机械设计、电子控制与计算机技术仍然是与其今后工作密切相关的知识,因此学生在产品创新中不但能把本专业的知识运用到产品设计中,并且还可以把相关知识在实践中进一步学习,为今后从事产品研发工作打下扎实的基础。 二、机械设计的理论实践 FDM型打印机就好比一台小型的加工中心,只是把刀具换做打印喷头,以增材制造的方式加工零件。以delta型打印机为例,其机械机构采用并联臂机器人的运动方式,打印过程中将圆柱坐标转换为笛卡尔坐标数据,其本身的结构与运动形式就是一个典型的机械设计理论应用。在打印机的传动系统中,包括了皮带传动与螺纹传动,这些知识在材料成型及控制工程等专业的本科教学中均会学习到,而在整套打印机的设计、采购与装配过程中,学生可以将所学过的机械设计的理论知识加以练习、验证,极大地提高了学生的学习兴趣和积极性,同时创新思维的能力得到了提升,一些新的运动结构与连接方式不断地被参与产品设计的同学提出并最终实现。 三、材料成型理论实践 3D打印机有多种不同的技术,可用许多不同的常用材料。如:尼龙、不锈钢以及许多金属材料。而FDM型3D打印耗材以热塑性工程塑料为主,目前已经开发出多种可用的耗材,其中包括ABS、PLA、PEEK、HIPS、PA、PC等,而且各种新材料、新性能的材料在源源不断地开发出来。而打印材料的流动能力、力学性能是决定其打印质量和工件性能的主要因素,这些内容与材料成型及控制工程专业知识息息相关。3D打印机中熔融挤出头同样是3D打印机的关键部件,挤出头的结构与加热方案直接决定着材料的挤出流动性,从而根本上影响着打印工件的质量,因此这就需要应用高分子挤出理论对打印头结构进行优化设计,开发新型的打印头,以满足不断更新耗材的需求。在挤出头的设计中,需要应用高分挤出模具的设计理论,同时可以借助有限元分析软件,模拟不同结构挤出头对材料流动性的影响,以此来指导挤出头的结构设计。 四、电子控制部分的创新拓宽了专业知识 3D打印机的电子控制部分一般由主控电路、步进电机与驱动电路、加热管、热电偶、热床组成。主控电路将处理后的3D模型文件(G代码)转换成X、Y、Z轴和喷头供料的步进电脉冲数据,交给4个步进电机控制电路进行控制,然后让步进电机控制电路控制工件输出基板的X-Y平面移动、喷头的垂直移动和喷头供料的速度,比较精确地让高温喷头将原料融化后一层一层地喷在工件输出基板上,形成最终的实体模型。 目前的开源3D打印机都使用Arduino作为主控平台,Arduino是一款便捷灵活、方便学习的开源电子原型平台。其开发语言和开发环境都很简单,对于高校大学生来讲更加容易理解掌握。在控制部分,应用了大量的控制理论与电子知识,并且随着3D打印机的功能与结构形式越来越多,传统的开源电路板已经远远不能满足需要,因此在开源控制板的基础上进行扩展接口以及固件程序的开发显得尤为重要,学生在产品创新设计中不但学习了一些开源电路板的应用,而且往往能根据需求开发出新的控制板与固件程序。 五、控制程序开发加强了计算机技术的学习 3D打印技术的发展离不开配套控制软件(上位机软件)的开发。上位机完成打印数据处理和总体控制任务,包括从CAD模型生成符合快速打印成型工艺特点的数据信息;设置打印参数信息;对打印成型情况进行监控并接收运动参数的反馈,必要时通过上位机对成型设备的运动状态进行干涉的功能;实现人机交互,提供打印成型进度的实时显示;提供可选加工参数询问,满足不同材料和加工工艺的要求。几个著名的开源打印控制软件如Repetier-Host、cura、pronterface等极大地促进了桌面型熔融挤出3D打印机技术的研究与推广,但随着一些软件停止开放源代码,自主开发新功能成为不可避免的问题。上位机软件可由C语言、C#以及其他的编程软件编写,学生以利用C语言程序设计课程中的相关知识,在源代码的基础上充分创新进行开发,从枯燥的书本学习到实际的功能性程序开发,极大地提高了学习兴趣和效率。 六、总结 总之,机电产品创新项目涉及了材料成型及控制工程、机械设计制造及其自动化、机械电子工程、过程装备与控制工程专业、测控技术与仪器专业等相关专业。参与机电产品创新活动,提高了学生对专业知识的应用能力,使学生综合运用所学知识解决实际问题的能力得到了明显提高。同时,参与创新活动,使学生认识到了在进行研究工作时,自己在某些基础理论知识方面的欠缺和不足,认识到了基础理论知识的重要性,从而有力地激发了对理论课的学习兴趣,提高课堂效率和学生的学习积极性。另外,通过参与指导学生创新工作,促进了教师与学生之间的互动,学生在课堂知识、专业技术等方面,更积极地与教师交流,课堂出勤率与学习成绩得到了明显提高。目前,山东科技大学材料成型及控制工程专业有很多学生加入到了与3D打印相关的机电产品创新项目中,并且在山东省高校机电产品创新大赛中崭露头角。 以先进产品技术为导向的实验教学平台成为创新型教学的一种趋势[4,5],并且通过与高新技术企业进行合作,例如:让学生参与到企业的实际操作环节,或者聘请企业的有经验的高级工程师到学校对学生进行指导。这样,使学生在高校学习期间就获得了企业的实战型教学与培训的机会,学生可以迅速地进入工程师角色,为即将面临的就业打好坚实的基础。为了让更多的机电类专业学生参与到创新项目中,山东科技大学机械电子工程学院基于3D打印技术机电产品创新实验室也在积极筹备中。 机电行业作为国民经济发展中的基础性行业之一,需要更多的创新人才加入到国家建设的大军中。这就需要社会企业和高校共同努力,建立机电产品创新实验平台,是一条把学生塑造成为一名优秀创新人才的有效途径,为学生在今后的工作中有所作为,走向事业的巅峰奠定了坚实的基础。 机电本科论文:应用型本科院校《机电控制工程》课程教学探索实践 摘要:针对《机电控制工程》内容抽象、教学困难这一问题,结合应用型本科院校的培养目标,本文提出面向学生自适应学习能力培养的教学方法,激发学生的学习兴趣,提高学习热情,为社会培养具有自适应工作能力的应用型人才。 关键词:机电控制工程;自适应学习能力;学习热情;应用型人才 随着科学技术的不断发展,控制工程理论已经广泛应用于机器人控制、数控机床运动控制以及柔性制造系统、计算机集成制造系统(CIMS)等领域[1]。由此可见,控制工程理论在制造领域中的作用尤为重要。 各本科院校最主要的任务是为社会各行业源源不断地输送应用型人才[2,3]。成都工业学院是新办应用型本科院校,机电行业是机械电子专业学生今后从业的主要行业,学习《机电控制工程》课程对该专业学生具有重大意义。 一、存在问题 《机电控制工程》课程是我院机械电子工程专业的优秀课程之一,也是该专业的一门综合性很强的专业基础课,课程内容抽象,而且学习该课程还需要具备高等数学、工程数学等相关课程基础知识,但学生往往对相关基础知识掌握不够牢固,对学科间交叉的内容理解不够深入,更不能联系实际灵活应用相关理论解决问题,导致对《机电控制工程》课程学习困难。《机电控制工程》课程内容理论性较强,采用传统教学方法讲授,教师感觉“教授困难”,学生也会感到控制工程“枯燥无趣,学习困难”,继而失去学习兴趣和信心。 二、解决问题第一步:制定面向学生自适应学习能力培养的教学模式 《机电控制工程》课程不仅是知识点的讲授,为了使学生今后尽快适应从业实际情况,更为重要的是使学生在该课程学习过程中,培养其自适应学习能力以及解决复杂问题的能力。为此,可将教学过程设计成:课堂讲授环节、自学引导环节和小组研讨环节,合理进行学生课程学业成绩评定。 首先,根据教学计划对教材内容进行规划,确定课堂讲授环节内容和教学目标。在教研活动中,《机电控制工程》课程教学负责教师应组织该课程授课教师一起进行教学研讨,根据课程教学大纲和教材内容,兼顾学科知识结构和内容体系,找出重点和难点,对教学内容进行优化安排,即根据学习内容的复杂程度和教学目标,确定课堂讲授内容和自学内容。课堂讲授内容强调基本概念的理解和应用,减少对一些定理和公式的过细推导,结合实际应用重点讲授经典控制理论部分内容。在课堂讲授环节,教师仅针对课程的重要知识点进行讲授,尽量联系实际应用来举例。 其次,为培养学生的自适应学习能力,安排自学引导环节。预先安排学生对教研会上拟定的自学内容进行有计划的自学,准备在下一研讨环节中讨论。自学引导环节,一方面可以锻炼学生的自学能力;另一方面,课堂上不再对简单的知识点进行讲授,可将这些时间用于下一环节的师生互动,既提高课堂时间利用效率,又提高学生学习兴趣。 第三,为了让学生巩固学习效果,培养理论联系实际的能力,安排课堂小组研讨环节。根据授课内容,特意寻找理论应用于实际的例子,安排课堂时间进行专题讨论。在教师的引导下,可鼓励学生动手动脑设计实验来验证课堂讲授环节及自学引导环节中的基本概念和基本理论,进行及时评价。该环节的目的是锻炼学生运用所学知识解决实际问题,根据实践来证实控制理论对实际应用的指导作用,从而培养其今后分析问题、解决问题的能力,培养其团队合作与社交协调的能力,为今后工作奠定基础。 下面以“频率特性的基本概念”一节内容为例,将教学过程设计成:课堂讲授环节、自学引导环节、小组研讨环节。 对“频率特性的基本概念”一节中“频率特性的定义”这部分内容安排学生按教学要求自学,对于“频率特性的物理意义”这部分内容,可根据学生学习能力让其尽量理解,然后在课堂上进入小组研讨环节。已知:如图1所示,设滤波电路的输入为正弦电压u■(t)=A■sinωt,分析该电路滤波原理,讨论该电路在实际中可能的应用。 (2)实际使用如何? 学生经过兴致勃勃的讨论后,得出结论:该电路是一个“低通滤波器”。因为在频率较低时,ωT 1,A(ω)≈1,φ(ω)≈0,表明输出电压与输入电压几乎相等,相位接近相同;当输入信号的频率较高时,ωT 1,A(ω)≈■,φ(ω)≈-90°,表明此时输出电压趋于0,相位滞后90°。在实际中,可用于设计“低通滤波”,只要系统中R、C确定后,频率特性随之确定。 可见,通过这种方式教学,将理论和实际联系起来,学生不容易对教学感到枯燥,既可明确基本概念,还会让学生领会用理论对实践进行指导,通过实践来验证理论,让学生不再感到“难学”,教师不再感到“难教”。 最后,确定学生的课程成绩评定方式。传统的考核方式为期末考试,在学生自适应能力培养为优秀的教学模式下,仅仅通过单一的期末考试的方式对学生课业进行成绩评价,是不全面的,更不客观[4]。可以将期末考试的方式与课程教学环节中每一环节的过程评价综合起来,并且教学环节中的过程评价占总成绩的65%,这样才可以充分调动学生平时各教学环节的学习积极性,避免学生期末考试才进行突击复习等,以保证课程各教学环节的有效实施,最终达到教学目标。 三、解决问题第二步:注重教学过程互动,以巩固和提高学生的学习热情和学习兴趣 教学是教师与学生的双边活动,没有沟通、对话,就没有教学,教学不是教师一个人讲授,而是要让学生参与课堂教学[5]。“教授”是为“学习”而存在,也是为“学习”服务的,只有激发学生的学习热情,培养学习兴趣,使其成为真正的学习主体,才能实现预期目标。因此,需要改变传统模式下以教师为主体的教学方式,充分利用自学引导环节、小组研讨环节形成教学互动,引导学生积极参加讨论,主动思考问题,从而培养学生的学习主动性。 在自学引导环节和小组研讨环节,教师努力启发学生思考问题,积极引导学生参加讨论,鼓励学生对教师所讲知识和方法提出质疑,帮助他们解除疑惑。为了提高学生的学习主动性,增强教学过程的师生互动效果。为此,教师可在课前预先布置下次的授课内容,让学生在课下自觉预习,并在课堂前15分钟鼓励他们到讲台上讲述预先布置的内容,根据讲解中暴露的问题,有针对性地补充和纠正,引发学生主动思考问题,提前预习教材,提高《机电控制工程》课程的教学效果,增强课程学习成就感、愉悦感,从而提高学习热情,建立战胜困难的信心。 四、结论 本文主要阐述面向学生自适应学习能力培养的教学方式,提出将教学过程设计成三个环节:课堂讲授环节、自学引导环节和小组研讨环节,通过教学互动提高学生课程学习热情,激发课程学习兴趣,改善课程教学效果,提高学生自适应学习能力和解决复杂问题的能力。 应用型人才必须具备可持续发展的潜力,能够学会学习,自我更新知识体系,以适应社会发展的需要[6]。从长远来看,自适应学习能力教学方式可以培养本专业学生具备今后工作的自适应能力,为社会输送具备竞争能力的人才。 机电本科论文:一般本科院校机械类专业机电控制课程体系改革实践 摘要:根据机械类专业人才培养目标,结合我校机械类专业的特色,对机电控制课程体系中的涵盖课程、教学内容的整合与优化、实践教学的改革与深化、突出工程机械特色、教学手段与教学方法的改革等问题进行了研究与探讨。建立了完备的课程群建设框架,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革进行了有益的探索。 关键词:一般本科院校 机械类专业 机电控制课程体系 随着科学技术的迅猛发展,尤其是计算机技术、信息技术在传统机械行业中的广泛应用,机械工程学科已发展成为一个集机械、电子、控制为一体的交叉学科。因此,在机械类专业的课程设置中,机电控制课程群是重要组成部分。本文结合我校机械类专业的特色,优化机电控制课程群的教学内容和教学方法,建立了完备的课程群建设框架,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革进行了有益的探索。 1 改革背景 长沙理工大学“机械设计制造及其自动化”专业源于原长沙交通学院1979年创办的“筑路工程机械”专业和1996年创办的“机械电子工程”专业,2000年归并为“机械设计制造及其自动化”专业,设工程机械和机电一体化两个方向。几十年来,已培养了近三千名本科生,毕业生主要在交通领域相关行业就业,具有鲜明的交通行业特色。本专业依托行业优势,以创新实践能力培养为重点,不断优化专业结构,形成了自身的专业特色。 然而,在近几年培养计划的执行过程中,我们发现机电控制课程体系存在以下几个问题:课程体系不严谨,部分课程的内容设置有重复;理论与实践脱钩,实践环节偏少,导致学生的实践能力较差,解决不了实际问题;课程体系和内容与我校机械类专业的特色――“工程机械”背景结合不紧密。因此,优化机电控制课程体系结构,体现我校机械类的专业特色具有重要意义。 2 改革措施 结合机电一体技术的发展趋势,明确我校对机械类专业的要求,学生的基础知识、创新能力和综合素质等方面都需要相对提升。对机电控制课程体系与教学内容、教学方法与教学手段、实践教学以及突出特色等四个方面进行改革与建设。 2.1 课程体系与教学内容的整合与优化 对于原有的课程体系存在的多种问题,比如课程门数多、课程体系不严谨、课程内容相互之间重复交叉等。在重新修订教学计划和教学大纲时,把机电控制类课程体所存在的这些问题做了整合与优化。将“电工电子技术”中的电机部分、“机床电气控制技术”、“电力电子学”等机电控制技术中的强电控制知识整合为“机电传动与控制”;“机械控制工程基础”课程的教学中,通过更新教材,增加了Matlab软件和Simulink仿真工具包的教学内容;增加了“测控电路”、“工程机械电液控制技术”等课程,修订和编写了新的教学计划和教学大纲。 2.2 增设实践环节,注重学生工程实践能力的培养 针对原有课程体系实践环节不足的问题,对于这些存在的问题,我们既在课程中设置实验环节,还改革了原有的课程实验内容,同时增加综合性与设计性实验的比例。增加了“机电控制技术实习”环节,该实习以PLC为控制载体,使学生获取机电控制的实践能力,加深对机电控制的基本理论的认识,培养―定的操作技能。 2.3 与交通和工程机械行业紧密结合,突出我校机械类专业的特色 针对原有课程体系实践工程机械特色体现不足的问题,加强了机电控制课程体系与工程机械知识的有机融合。在多门课程的教学中,将工程机械作为机电控制的对象;增开了“工程机械电液控制技术”课程。 2.4 改革教学方法与教学手段 “机械控制工程基础”理论性比较强,用多媒体教学方法和传统的教学方式相结合,能够应对教学过程对学生逻辑思维的开发和理论分析能力的要求,同时将Matlab软件引入教学,可以减轻不必要的课时浪费;通过对平时大量课题和试题的收集,加上多年的教学经验积累,可以组织开发相关课程试题库,以此来满足教学要求;另外学校为提供教师教学和学生学习方便的条件,可以开发教学网站,以此实现互动式教学。 3 改革效果 通过整合优化后的机电控制课程体系内容更加的完善清楚,有利于课堂的教学实施,而且把理论和实践教学结合得更加紧密;教学内容的进一步改革,减少了平时课堂教学出现的重复现象,充实了一些新的科学理论和教学研究。为了突出教学的综合性和设计实践性,我们对原有的课程实践体系进行整合规划,以此加大了综合性和设计性实验的比例。实习实现了“电子技术实习――单片机控制技术实习――机电控制技术实习”的不断线。将机电控制课程体系与工程机械知识进行了有机融合,更明确地突出了本专业的工程机械特色。 4 结语 自2010年专业机电控制课程体系立项以来,我校“机械设计制造及其自动化”专业,就紧紧围绕人才培养目标及专业特色,在课程体系与教学内容、实践教学改革、突出交通及工程机械行业背景、教学方法与教学手段改革等方面进行了深入的改革与实践,取得了一些成果,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革提供了借鉴。 作者简介:唐宏宾(1979-),男,河南新乡人,博士,讲师,主要从事机械设计制造及其自动化专业的教学工作,长沙理工大学汽车与机械工程学院,湖南长沙 410004 吴康雄,长沙理工大学汽车与机械工程学院,湖南长沙 410004 李旭宇,长沙理工大学汽车与机械工程学院,湖南长沙 410004 贺湘宇,长沙理工大学汽车与机械工程学院,湖南长沙 410004 机电本科论文:应用型本科高校机电实验室建设探索与实践 摘要:本文对应用型本科高校机电实验室实验教学管理存在问 题进行分析,并针对实验室建设和管理存在的问题提出了一些解决措施。 关键词:机电 建设 管理 1 概述 机电专业属于应用技术学科,因而对于实践能力的培养显得尤为重要。机电人才要具有更高、更全面的实践动手能力,这就对实验实践教学提出更高的要求。当今的各个行业对既懂机又懂电的机电一体化人才的需求日渐增长。如何才能培养出满足市场需要的机电一体化人才, 创造一个理论结合实践的实验环境?培养机电一体化的应用型创新人才是众多工科院校一直探索研究的问题。 2 高校机电专业实验室建设中存在的问题 2.1 实验教学管理欠规范。虽然近年一直提倡加强实验教学,但是大多数教师、学生仍然轻视实验实践教学。主要表现在:实验课表不规范,随意更改上课时间;不按规定分组,学生成绩考评体系不完整,学生上课不认真,得过且过已成风气,最终造成了实验室资源的浪费。 2.2 综合性、设计性实验质量和开出率问题。首先,综合性、设计性实验的质量不高,大多数达不到设计和综合知识点的作用;其次,因为课时少、实验复杂,造成了实验项目数量不够;最后,因为有的学校因实验场地、条件和人员问题,实验项目打折扣,再因实验项目区分不严,设计实验变演示实验,综合性实验变理论讲解实验,使综合性、设计性实验的开出率降低。 2.3 实验室实现全开放困难重重。第一实验室少,一般情况下一个实验室承担几门课程的实验教学任务;第二实验教师少,设备维护和管理难;第三教师待遇以及思想上不重视,很多实验室不给学生开放,即使开放也缺少教师现场指导。 2.4 大型数控加工等设备使用效率低,管理欠规范。为了满足学校学科建设、科学研究工作,大型仪器的购买逐年增多。但是,很多大型仪器只有个别教师能够使用,利用率不高,使用时间严重不足,有的甚至出现被闲置的现象。在设备的管理上,缺少专人管理和专人使用执行不到位,同时缺少教师使用记录,不能及时反馈设备情况。 3 机电专业实验室建设方案探究 3.1 建立机电实验室管理信息系统。建立网络化的实验教学和实验室管理信息平台。通过信息平台实现实验项目信息的管理、排课、选课、实验成绩及实验室利用率统计分析等,同时也实现了实验教学管理工作的系统化、信息化和规范化。通过平台学生可以网上申做实验、预习实验、观摩实验、查询实验室的实验教学情况、实验教师上课情况等综合信息。实验室的信息化管理大大提高了实验室的利用率,实现了资料共享,为加大实验室的开放力度,奠定了基础。 3.2 产学研结合加强实验室工作队伍的建设。实验教师队伍是实验教学和实验室建设的直接参与者,机电专业是应用型专业,要求学生有较强的动手能力和紧跟时代的先进技术,这就要求具有一支结构合理、素质优良的实验教师队伍。让实验教师到企业、研究单位进行学习深造,获取实际经验,将当前先进的生产经验带回课堂,解决学校教育与社会需求脱节的问题,缩小学校和社会对人才培养与需求之间的差距,增强学生的社会竞争力。 3.3 以竞赛为契机推进机电专业创新实验室建设,激发学生学习兴趣。积极组织机电专业的大学生参加竞赛。学生通过机电实验室提供的平台,进行创新实践。制作的机电作品,将材料应用技术、传感器与检测技术、单片机技术、控制算法及软件设计等内容有机结合起来,这又为实验室开设机电综合设计实验提供了更多途径,而创新实验室建设又为以后的大学生竞赛活动提供了良好的创新实践基地,充分发挥了学生的想象能力和综合运用机电知识的能力,实现了竞赛与实验室建设的互补。 3.4 成立创新创业团队,形成以旧带新梯队管理模式,充分利用大型加工设备。因机电专业特点,实验室具有数控加工中心,线切割激光内雕机等大型设备较多,而这些设备除了正常教学外,很少他用,因此成立创新创业团队,团体成员主要由学生构成,主要以机电专业学生为主,其他专业为辅,知识传授主要是高年级的学长带低年级的学弟进行自主学习,实验室教师从旁指导。团队成员可以使用和管理实验室的大型设备,设计新产品投入市场,以此来培养学生创新创业意识,提高设备的利用率。创新创业团队实行梯队管理模式,减少实验教师的工作量,通过以旧带新实现了知识的合理过渡,同时也完善了对大型设备的规范管理。 3.5 应用现有条件自主开发综合性、设计性实验项目,使学生有更多的选择性。验证性实验多,综合性设计性实验少,大多数高校按课程设置实验室,实验内容单一,学生在实验室里学到的实验操作技能缺乏实际价值。实验操作学时数得不到有效保证,学生只能在教师规定的时间内完成规定的内容,不能按自己的爱好和兴趣做一些设计性、综合性实验,这种状况造成学生被动学习,动手能力得不到提高,潜能得不到挖掘。因此根据现有条件,自主设计开发综合性设计性实验是非常必要的。 4 总结 通过本文的介绍我们知道,机电专业实验室建设的任务艰巨,我们要做好长期奋斗的准备,同时要转变观念,强调以理论教学、实验教学并重的制度及以信息化管理为主要手段建设实验室。 机电本科论文:卓越工程师培养背景下机电本科毕业设计改革 [摘 要] 毕业设计是本科阶段一个重要的教学环节,为适应新形式下卓越工程师的培养目标,有必要对这一环节进行改革。通过分析机电方向本科毕业设计现状,提出毕业设计题目要多样化;毕业设计内容上要紧跟题目的变化,与现场工程师解决实际问题的方式接轨;管理上要到位,不同题目要用不同的管理方法。通过这些举措,形成强学生、强教师、强学校三赢的毕业设计教学模式,真正实现了卓越工程师的培养。 [关键词] 卓越工程师;机电;毕业设计 0 引言 随着高新技术的广泛应用,世界各国越来越重视人才质量的培养。把动手能力、工程意识、创新能力、团结协作的能力作为考察学生实践能力的重要内容[1]。在教育部实施“卓越工程师教育培养计划”的大背景下,作为以培养卓越工程师为目标的地方高等院校已走过一段艰难的历程,虽然没有成形的经验可以借鉴,但却都达成一个共识,那就是必须对每一个教学环节都认真考虑,进行必要的改革,以适应新形势下的人才培养模式。 1 机电方向毕业设计现状分析 目前各高校毕业设计一般安排在第八个学期,就业形势日益严峻的背景下,学生们纷纷把找一个理想的工作和考研究生做为头等大事,从而忽略了毕业设计环节对专业学习的重要性。机械电子类毕业设计多停留在任务书-开题报告-中期答辩-图纸-说明书-毕业答辩的形式,学生们从开题到答辩,整个设计要发挥想象力,虽有毕业实习环节,但可参照的实物结构不是很多。所有的设计都是在理想的状态下,合理即可,因为这种“完美”的设计不用实际制作去检验。只设计不做实物的设计被学生认为与企业技术不对接,是找工作、考研的障碍,在这样的情况下,毕业设计这一环节质量毫无保障,所以必须对毕业设计进行改革,为企业、为学生服好务。 2 毕业设计改革具体内容 2.1 毕业设计题目的改革 做好毕业设计要从题目入手,把好入口关。现有的毕业设计题目一般是由教师给定,或者指导教师与学生共同拟定,在保留现有给定题目的基础上,还应从以下几方面加强题目的来源。 1)企业实际工程应用题目直接走进毕业设计。卓越工程师的培养需要学校与企业深度合作,那么毕业设计的题目就可以以解决企业实际问题为切入点,制定切实可行的题目[2,3]。另外,在近几年学生择业时,企业会要求学生毕业前至少在企业工作半年以上,利用好这段时间,学生可以从工作出发,制定解决单位工程实际问题的题目,这样学生会很乐意付出时间和精力,使毕业设计内容具有一定的研究水平,还能从真正意义上让学生更快地接触工作岗位中的实际技术问题。 2011年开始,机电专业对进入煤矿工作的学生百分百地安排了煤矿机械方面的毕业设计题目,涉及到采煤机、掘进机、装载机、刮板输送机、皮带输送机等大型机械的部分结构设计。2012年在此基础上又新增加控制装置的电气和机械的设计题目,如刮板运输机远程控制装置设计等。2013年已有部分题目要求制作出模型,一步步逼近工程实际应用,使学生毕业后能以最快的速度走上工作岗位。解决实际工程问题的题目拟定需要企业的大力配合,更需要学校改进考核标准,二者缺一不可。机电专业于2013年开始小范围实施这类题目,其中一项与某煤机厂共同完成了采煤机截割部输出扭矩轴的改进设计,保护了扭矩轴的同时,还解决了更换扭矩轴带来的麻烦。 2)结合大学生创新科技实践活动,拟定毕业设计题目。高校中形式多样的学科竞赛、创新科技活动作品不应只停留在制作完成阶段,完全可以在毕业设计中得以充分体现。这类实践活动是在紧密结合课堂教学的基础上,以竞赛、实际制作的方法,激发学生参与的热情,从而使学生在理论联系实际能力、创新思维、团队协作精神及实际动手能力等方面得到锻炼。这样的作品适合学生在毕业设计阶段对其实用价值进行思考,改进后完善技术文件及图纸绘制,从而延伸了前期实践成果,保证了教学的完整性。参加大学生创新科技活动的学生都受益匪浅,极大地提高了学生的动手能力、创新意识。 为大赛准备的各种创新科技活动作品,大多是为了完成特定的功能而作,有时会应用一些现成的机械结构或电控模块,比赛过后,学生们不会细研究这些机构或模块的设计思路、加工过程等,但延伸到毕业设计就可以完成作品的整个设计、选材以及加工等环节,对于学生而言也更容易完成。2011年开始把竞赛的优秀作品纳入到毕业设计中去,如六足机械人、智能防盗系统的设计、水位控制系统的设计、旋转LED灯的设计等,在毕业设计环节完成控制系统的参数设计、机械结构的零部件设计等,收到良好效果。 3)跨学科跨专业的题目、大型题目可建立毕业设计团队共同完成。机械电子专业的毕业设计目标是要完成机电设备的机械装配结构图的绘制、设计原理的阐述、电气控制部分及设计过程的说明(说明书),一个学生做这样的题目不能兼顾零件的加工工艺、产品的外观设计、材料的合理选择等方方面面,但可以根据题目的特点跨学科合作完成一个题目,例如与工业设计专业合作完成产品外观设计、与机械制造专业合作完成机械制造过程中的工艺设计、与材料专业合作完成选材问题、与电气专业合作完成电气控制部分等,真正把一个题目完全按照工程实际设计、制造流程,由多个学生共同完成。这种跨学科合作题目非常有利于培养学生的团队协作精神,加深学生对实际工程设计项目所涉及领域的了解,为培养后备现场工程师奠定基础。 大型题目拆解后由多名学生共同承担,符合工程大项目的实际设计流程,学生可以对自已承担的部分进行更深入的研究,树立全局、合作的思想。表1中列出了历年来毕业设计题目分配情况。 2.2 毕业设计内容方面的改革 毕业设计环节要跟上卓越工程师所达到的工程能力培养和创新能力培养目标,在内容上就要有所突破,在保留原有内容的基础上,还要有所创新。内容的改革见图1。 原有的毕业设计是要完成任务书、实结、开题报告、图纸、说明书等工作,也就是说大部分工作停留在书面材料上。经过上述题目的更新,毕业设计的任务目标可以规范到模型的制作、实物的制作、实物+软件仿真等。而在文件整理上可完成制作过程的可行性分析报告、原理说明书、使用注意事项等,仿真部分可完成仿真全过程的分段解读、仿真结果的演示。这使得学生可以在有限的毕业设计时间内,较好的完成毕业设计,内容上突破原有文件考核较多的方式,从重实际应用出发,减少文件考核数量,增加实物考核项,其优秀是要增加考核学生的动手能力、解决实际问题的能力。 企业题目源于学生在企业锻炼实习模式下,或学生已分配到企业工作前提下,在企业由企业技术人员辅导完成的毕业设计,该类题目突出解决企业实际问题,可以以解决哪类工程实际问题及解决方法等作为设计内容来完成,更能体现出现场工程师应具备的能力。 2.3 毕业设计的管理 题目的准确性是出色完成毕业设计的关键,所以立题要慎重,要经过专家委员会的研究通过,对不合适的题目,委员会及时反馈给指导教师,经修改后再审核,从而构建一个分类较细的毕业设计课题库。题库的建立要在大二或大三时就完成。 对于与企业深度合作的题目,原则上题目由企业技术人员与校内指导教师、学生共同拟定,但主要以企业为主。以这种形式作毕业设计的主要任务是解决工程实际问题,文件要完成,但要和校内题目有所区别,题目答辩时要重视企业技术人员的意见,管理上见图2。 3 结束语 “卓越工程师培养计划”是一个系统的工程,需要多个教学环节的参与和保证。毕业设计这一环节要想达到卓越工程师的培养目标,就必须进行必要的改革。综上所述的这些革新,一是学生能很好地利用这一环节,检验自已所学过的知识在工程实际中的运用情况,从而为真正成为一名卓越工程师树立信心――强学生;二是培养了一大批实践能力强的教师,使教师能真正实现与企业技术的对接,共同研发更具实用价值的课题,这些课题的完成,既产生了良好的影响,又将对教学各个环节起到促进作用――强教师;三是通过毕业设计内容的改革,能培养出一大批卓越的现场工程师,这些工程师的表现将扩大学校的影响,从而做到强校。如此形成良性循环三赢的毕业设计模式必将为卓越工程师的培养奠定坚实的基础。 机电本科论文:机电类本科生机电液一体化系统创新设计能力培养与实践 摘要:本文分析了培养机电类本科生机电液一体化系统创新设计能力的重要性,从优化学生创新环境、提高学生创新意识、提高学生创新思维能力、夯实学生创新知识基础、提高学生创新水平等方面介绍了学生创新能力培养体系的构建思路、主要措施和实践成果。 关键词:机电液一体化;创新设计;能力培养 自主创新是一个国家经济发展的灵魂,是提高综合国力和国际竞争力的优秀。随着社会不断向前发展,社会更加需要复合应用型的人才,机械制造设计及其自动化、工业电气自动化和车辆工程等个机电类专业人才不只是孤立掌握某一方面的专业知识,而必须系统地掌握机械、电气、液压和自动控制等方面的专业的知识,并将这些知识有机融合于一体,灵活应用于实践。因此,必须优化相关专业的课程体系、教学内容、教学模式,使教学内容学时数、安排、衔接等更为合理,加强实践教学环节,加强学生机电液一体化系统创新设计能力的培养。通过推广实施,营造良好的育人环境,将大学生培养成具有较强的统筹全局能力、创新能力、实践能力、就业能力和可持续发展能力的复合应用型人才。所以大力培养机电类专业本科学生机电液一体化系统创新设计能力具有非常重要的意义。 一、提高教师和学生的创新意识 创新意识是一种不安于现状、精益求精的意识。提高教师和学生的创新意识是培养学生创新能力的前提,学生只有在强烈的创新意识引导下才能产生强烈的创新动机、充分发挥其创造的潜能。首先教师必须有创新意识、创新精神,要有一种超前的活跃的心境,对新事物要有高度的洞察力和敏锐性,潜移默化地提高学生的创新意识。结合机电类专业特征,引导学生敢于怀疑、敢于探索,允许学生说错、做错,努力发现并保护学生的好奇心,鼓励学生勤动脑、多动手,积极参加创新实践活动,从生活、学习中积极培养自己的创新意识,激发学生的创新欲望[1-4]。 二、构建以优秀能力和创新能力为主线的人才培养方案 按照人才综合素质培养要求,构建以优秀能力和创新能力为主线的人才培养方案,以培养学生的优秀能力、创新意识和创新能力为重点,构建科学合理的知识、能力和素质结构,将学生培养成创造性活动的人才。根据机电类专业本科学生机电液一体系统创新设计能力培养目标,学生不仅需要掌握机械设计、机械制造工艺制定能力,还要掌握电气控制系统设计、液压控制系统设计能力,最终要掌握机电液一体化综合设计和应用能力,因此课程体系中必须涵盖机械设计制造、电气控制、液压传动以及机电液一体化综合设计和应用三大能力培养模块,即课程中必须有:《机械原理》、《机械设计》、《机械创新设计》,《电工基础》、《机电传动控制》、《计算机控制》、《数控技术》、《机械工程控制基础》,《液压与气压传动技术》,以及机电液一体化系统实习与设计等优秀课程。教材中涉及的原理和定理要介绍其发展过程,培养学生创新意识和创新思维。教材中要有综合创新设计类教学内容[5]。 三、建立科学的实践教学体系 加强实践教学,建立科学的实践教学体系,形成教、学、实践三个方面并重的局面。通过实践活动积极发挥学生的主观能动性,在创新实践活动中激发创造火花,提高学生的创新兴趣和创造能力;加深理论知识理解,提高工程实践意识,缩短从书本知识到实际专业技能之间的距离。在进入专业基础课学习前,增设《认识实习》等课程,让学生早日接触实践、认识实践,有利于课程学习。课程设计和毕业设计内容应与生产实际紧密相关,让学生直接参与和介入科学实验和课题研究,加强对专业前沿动态的了解,激发其求知欲、创新欲。将科研项目引入专业技能训练,大力支持和鼓励学生积极参与科技创新活动,充分利用各种渠道为学生的科技创新活动提供方便,在大赛中培养学生创新能力[6]。 四、加强学生的创新思维培养 教学过程中要从创新意识、创新思维、创新能力这三个层次培养学生能力。教学中要突出重点、关键点,注重应用,遵循先因后果、循循善诱的教学程序。教学采用以启发式为主,变单一课堂讲授为理论讲授与实践、指导与讨论、交流与研究相结合,增强学生的学习主动性和积极性,培养学生的发散思维与聚合思维能力。贯彻实施“启发式”教学原则,采用潜科学教学法、内容不完全教学法、社会探究法、角度教学法、问题教学法、局部探求法、智力激励法、发展问题教学法等教学方法,千方百计激发学生创新意识、创新兴趣,培养独立思考问题、独立解决问题、独立创新能力,做到“不唯书,不唯上,而唯实”[7]。改革课程考核方式,充分调动学生的创新潜能,避免学生死记硬背、循规蹈矩而缺乏创新能力[5]。 五、提高教师创新素质 提高教师创新素质是培养学生创新能力的关键。引导教师不断学习、参加各类培训,更新原有的知识结构,进一步提高教师创新意识、创新能力和创新素质,进一步提高的学术水平、丰富的专业实践经验、掌握专业的最新发展动态,成为教学、科研、服务的多能型人才。加强教师教学经验交流,提高教师创新能力和水平[8-9]。 通过对我院机械设计制造及其自动化专业学生的实践,初步建立了创新能力培养的质量保障体系,建立了一支培养学生机电液一体化系统创新设计能力的教师团队,为学生提高创新意识、创新能力创造了良好的条件和氛围,学生的创新意识、创新设计能力有所提高,思维的敏感性、敏捷性、灵活性,洞察力、独立性和创造性得到培养。学生能较好完成具有技术创新型的课程设计和毕业设计,敢于突破设计图册上的传统结构实施创新设计[10]。在历年国内的机械设计创新竞赛中,都取得了优异成绩,2011年由广东省教育厅主办的第二届全国大学生机械创新设计竞赛广东赛区选拔赛,我院参赛的12支队伍获得了3项一等奖、1项二等奖、8项三等奖的优异成绩;2012年获得部级大学生机械创新设计大赛二等奖1项;2012年由广东省教育厅主办工程训练综合能力竞赛广东赛区选拔赛,我院参赛的7支队伍获得了1项一等奖、3项二等奖、4项三等奖的优异成绩。 基金项目:教育部高等学校国家特色专业建设点项目(TS11662) 作者简介:黄长征(1970-),男,湖南耒阳人,副教授,博士,从事现代机电液集成控制理论与技术应用研究与教学。 机电本科论文:“机电一体化原理”本科教学的若干思考 摘要:“机电一体化原理”是机械设计制造及其自动化本科生的一门专业必修课。针对该课程教学过程中存在的问题,对课程的重要性、实验室建设、激发学生开拓就业思路、项目教学法和增设课程设计环节等五个方面进行了认真思考和研究,希望能够进一步提升该课程的教学效果。 关键词:机电一体化;本科教学;人才培养;项目教学法 作者简介:王昊(1972-),男,安徽泗县人,上海电力学院能源与机械工程学院,副教授;吴懋亮(1970-),男,山东莱芜人,上海电力学院能源与机械工程学院,副教授。(上海 200090) 为了满足电力行业对机械类专门人才的需求,各电力高校均开设了机械设计制造及其自动化本科专业。该专业的主要特色是培养能够适应电力行业的机械类相关岗位的人才。前几年,该专业毕业生的就业形势喜人,但是,由于制造类相关行业广受金融危机的影响,导致近年来毕业生的就业情况不太理想。面对无法预知的金融危机以及制造业界不太乐观的就业形势,作为专业教师,应该思考怎样才能使学生更从容地面对求职择业问题。 机电一体化作为机械、电子和信息等多科内容融合的学科,在拓宽机械类学生知识面和就业面等方面将起到重要作用。加强该课程的学习,能明显提高学生素质,从而增加学生在机电一体化行业内的就业机会。本文认真思考了机电一体化原理在本科教学中的若干问题,以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性并指出目前存在的问题,提出以拓宽学生的就业面为目的崭新的教学思路,并辅以项目教学法的教学改革方案,以及增设“机电一体化原理”课程设计的设想。 一、引导学生认识“机电一体化原理”的重要性 学生在学习“机电一体化原理”的时候,由于缺乏实际经验,加上该课程牵涉面很广,学习难度较大,因而学习热情不足。因此,在教学过程中,教师要想方设法、千方百计地引导和吸引学生充分认识“机电一体化原理”这门课程的重要性,从而激发学生的学习热情。 首先,应使学生明确,机电一体化是多学科交叉,相互渗透的综合性课程,广泛涉及机械技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、检测传感技术和系统总体技术等方面的内容。机电一体化技术是给传统机械加上“大脑”(计算机信息处理与控制),极大限度地延伸了机械的概念,使机电一体化产品几乎无处不在。例如,“机器人”作为最重要的机电一体化产品之一,已经成为现代工业控制的三大支柱之一。[1] 其次,针对现在机械专业学生机械基础扎实、电子基础薄弱的特点,认真学习“机电一体化原理”这门课程,将显著提高学生在电子方面的素养。通过课程讲解、实验教学、项目教学、课程设计等教学手段,学生深刻体会机电一体化的基本原理和设计方法。 最后,机电一体化的重要性还体现在很多产品,特别是高科技产品,难以将机械和电子部件完全分开。例如,机电设备设计及维护人员既要精通机械方面的知识,又要精通电子方面的知识。因此,掌握机电一体化原理,并将其应用到解决实际工程问题当中,已经成为机械专业的毕业生必须掌握的一项重要技能。 二、增加实验课时、加强实验室建设与整合 “机电一体化原理”理论学习固然重要,实验教学也同样重要。不少学校现有的“机电一体化原理”的教学大纲中,实验教学所占学时明显偏少,而且学生真正能动手完成的实验更是少之又少。因此,现有实验安排起不到锻炼学生的动手和实际操作能力的目的。 此外,很多学校实验室中的设备和科研条件并没有充分发挥出来。应该在现有的设备的基础上,广泛开拓思路,整合、组合、创造出新的机电一体化实验,以实现锻炼学生动手能力的目的。而且,实验室的工作条件和实验场所还需要进一步改善。实验设备也需要对机电一体化实验教学或辅助教学等方面,进行广泛市场调研,根据需要进行采购和扩充。 因此,必须在加强实验室建设的基础上,适当增加机电一体化的实验课时,才能真正使学生通过实验加深对机电一体化理论知识的掌握,体会机电一体化应用的目的。 三、激发学生在机电一体化行业内的就业思路 激发学生产生在机电一体化行业内就业的想法,是教学的重中之重。只有学生真正产生这种想法,才会产生学好“机电一体化原理”的动力。 目前,机械专业毕业生大多将自己的就业方向主观定位在纯机械领域。尽管机械制造业是非常庞大的产业,但就业机会终归有限。由于能力的欠缺,择业的时候,面对机电一体化行业广泛的就业机会,学生更多的是无奈。鉴于此,任课教师必须努力激发学生在机电一体化行业内的就业兴趣。 引导学生领悟,若是自己具备很强的机电一体化技术方面的素养,将会拓宽自己的就业面,从而为自己创造更多的就业契机。就算是学生毕业后选择在机械行业就业,若是在机电一体化方面有比较扎实的基础,也会开拓自己的视野,何况是现在科学技术、工程技术已经发展到机、电完美结合的阶段,完全分开的机械和电子几乎没有。 因此,在教学过程中,应该结合机电一体化行业激发学生的学习动力。具体来说,可以结合机械专业学生在机电一体化行业就业的实例,引导和激发学生的学习热情。另外,在教学过程中,也可以充分结合机电一体化产品的具体设计思路,引导学生如何跨越机械专业的局限,尽可能多地接触机电一体化领域。通过这些方式,学生们将会自然提升对机电一体化领域的兴趣,从而增加在机电一体化行业就业的主观积极性。 四、开展项目教学法、培养学生综合能力 为了使学生加强对机电一体化领域的认识,启发他们在机电一体化行业内就业的热情,“项目教学法”引入到机电一体化的本科教学工作中去。项目教学法在国外的职业教育中应用较多,目前在本科教学中还很少使用。为了让机械专业的学生通过项目直接深入到机电一体化领域,教师提出使用项目教学法。 项目教学法是一种在“做中学”的理论基础上发展起来的一种教和学的模式,这种教学法通过组织学生真实地参加项目设计,履行和管理项目的全过程,在项目实施的过程中完成教学任务,培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这种模式突破了传统的“以课堂为中心,以教师为中心,以教材为中心”的教学模式,强调使用的技能和知识创新,有效地交流课堂与社会生活的联系,充分展示现代教育“素质教育”的本色。[2,3] 项目教学法主要特点是与现实生活紧密联系,加强理论联系实际,有助于培养学生的多方面能力,更重要的是展示学生的创造性,培养了学生解决实际问题的能力。项目教学法的整个教学过程可以分为以下几个阶段: 1.拟定题目 学生自主分组或教师分组,查阅资料、主动思考,充分发挥主观能动性,拟定本小组的题目。教师在这个过程必须要干预,要求学生选定的题目具有创新性或实用性,特别是要适合该小组的特长和兴趣。要求项目既要体现学生的创新性、具备挑战性,又要切实可行、经过学生的努力可以完成。 2.可行性分析及方案设计 通过项目可行性分析及方案设计、确定项目进程计划,要求该进程安排基本与课堂教学进度并行,即:按照课堂教学的进度安排项目的实施进度,即首先是机械机构、执行机构,然后是计算机、控制系统和传感器系统等。教师必须认真检查各小组的可行性分析及方案设计。 3.项目实施要求学生按照工作进度实施并做阶段总结 这一阶段,对于学生在项目研究所用到的内容,有可能在课程学习中没有学到,要求教师指导学生进行再学习,以进一步挖掘学生的创造性思维。项目的实施过程中,学生将有大部分工作需要在实验室中完成,因此,在第三部分对实验室进行整合和扩建的过程中就必须要考虑这些问题。 4.项目考评 以小组为单位,认真考核学生完成项目的情况。针对机电一体化项目的各系统的设计、实现方式、功能和项目报告等进行考评。考评中要特别注意学生在完成项目的过程中发现问题和解决问题的能力。 5.项目拓展 建议学生以研究报告、学术论文的形式呈现本小组的研究成果。对于考评成绩优秀的小组可以组织学生以申报专利、参加竞赛的形式进一步拓展项目。 项目教学法可以极大提高学生的兴趣,激发学生的学习热情,挖掘学生的创造性思维,同时使学生以真正项目的方式接触到机电一体化的产品设计和项目管理。这种项目管理的经验,发现问题、解决问题和总结问题的能力和经验对学生而言非常宝贵。项目考评优秀的学生的科研论文和专利申请都将在学生毕业求职时增加不可或缺的砝码,将成为机电一体化行业的敲门砖。 五、增设“机电一体化原理”课程设计环节 现有的教学手段,还不足以提升学生在机电一体化行业的竞争力。作为项目教学法的补充,还可以通过增加机电一体化原理设计环节,从而更大程度上提高学生的机电一体化产品的设计能力。 课程设计时,要求学生认真回顾教师在课堂上所授要点,分析各要点对产品功能的实现及其特性的影响。希望学生在课程设计过程中,进一步理解、吸收和消化课程理论知识以及在项目教学法中所存在的尚未解决的问题。 课程设计课题要尽可能选择具有产业背景的实际课题,学生通过原理方案的设计、结构设计、传动系统的设计、执行机构的设计、控制系统的设计以及总体设计等过程,加深对机电一体化系统的总体认识。在指导过程中,注意培养学生的创新设计能力,充分发挥学生的创新潜能。此外,还要注意课程设计必须与项目教学法互补,对于项目教学法中没有涉及的部分,要适当加强。[4] 课程设计应着重培养学生熟悉机电一体化行业标准,全面掌握机电一体化产品设计规范和过程,并培养学生扎扎实实的工作作风。 六、结论 本文以拓宽机械类学生的就业面为主要目标,针对“机电一体化原理”本科教学的若干问题,进行了深入探讨和思考。以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性,以及如何引导学生对该课程的重要性进行再认识。通过加强实验室建设,增加学生动手实践的机会,以拓宽学生的就业面为目的,激发学生的学习动力。提出项目教学法的教学改革方案,着重培养学生在机电一体化产品设计中的发现问题和解决问题的能力;该项目教学法与“机电一体化原理”课程设计相辅相成。期待机电一体化课程在提高综合素质、拓宽毕业生就业面等方面有所建树。
计算机新技术论文:浅谈计算机网络新技术 【摘 要】计算机网络技术是通信技术与计算机技术相结合的产物。计算机网络是按照网络协议,将地球上分散的、独立的计算机相互连接的集合。计算机网络具有共享硬件、软件和数据资源的功能,具有对共享数据资源集中处理及管理和维护的能力。本文将对网络关键技术及其新发展进行概述。 【关键词】计算机 网络 新技术 1计算机网络传输介质技术 1.1双绞线 用于公共电话交换系统,可分为屏蔽双绞线和无屏蔽双绞线; 1.2 同轴电缆 具有传输频带宽,话路容量大,抗干扰性能好,传输速率高等优点; 1.3 光纤 具有载波频率高,通信容量大,传输损耗小,不受外界电磁场干扰,体积小,重量轻等优点,是计算机网络通信领域中最具竞争性的一种传输介质; 1.4 视线介质通信 包括无线电通信、微波通信、红外线通信等利用空间传输电磁波技术实现的通信。 1.5 卫星通信 一个静止轨道的同步卫星只需要经过一次中继,就可以覆盖地球表面积三分之一的地区。 2 计算机网络交换技术 2.1 电路交换网 电路交换网进行数据通信交换时,首先申请通信的物理通路,通路建立后通信双方开始通信并传输数据; 2.2 存储转发交换网 在进行数据通信交换时,先将数据在交换装置控制下存入缓冲器中暂存,并对存储的数据进行一些必要的处理。 2.3 混合交换网 这种网同时采用存储转发和电路交换两种方式进行数据交换。 2.4 高速交换网 高速交换网采用ATM异步传输模式、帧中继FR及语音传输等技术。 3 公用网络传输技术 3.1 X.25协议 X.25协议是应用较广泛的一种传输协议。它规定了网桥和路由器等通信设备如何在连接线路上打包和选择路由。 3.2 帧中继 帧中继是继X.25后发展起来的数据通信方式。它通过按需要分配带宽来处理分段信息传输增加带外信号来实现。帧中继这种新技术在局域网的互连中得到广泛应用。 3.3 ISDN ISDN是基于单一通信网络、能够提供包括语音、文字、数据、图像等综合业务的数字网。ISDN通过标准POTS线路传送数据。速率可以达到128kbps。 3.4 千兆快速以太网 千兆快速以太网较快速以太网速度提高了10倍,达到1000Mbps。通常用光纤、6类非屏蔽双绞线进行组网。 3.5 ATM异步传输模式 ATM异步传输模式是一种高速面向连接的、标准化的传输、复用交换技术。它使用了由53B(字节)组成的传输分组,可以同时传送各种不同类型的数据,包括视频和音频。在25Mbps~655Mbps的数据范围内提供专用带宽。 3.6 B-ISDN宽带综合业务数字网 B-ISDN宽带综合业务数字网是基于光缆网络使用异步传输模式(ATM),通过SONET同步光缆网络进行数据交换传输的新一代ISDN网络。 3.7 蓝牙技术 蓝牙技术是一种短距离的无线连接技术标准。其实质内容是要建立通用的无线电空中接口及其控制软件的公开标准。蓝牙技术主要面向网络中各类数据及语音设备,如PC机、笔记本电脑等。 3.8 无线AP 无线AP是无线局域网中的接入点和无线网关。作用类似于有线网络中的集线器。 3.9 大容量无线网 大容量无线网是以蜂窝式移动数字通信网实现个人数据通信的技术。美国微软公司与美国移动通信公司已联合投资90亿美元开发卫星蜂窝网,建立21世纪的个人数据通信。 3.10 空间信息高速公路 空间信息高速公路是美国规划全球Internet通信卫星计划,休斯公司已经筹划开发的空间信息技术。 4宽带用户入网技术 4.1 DSL数字用户链路网 以铜质电话线为传输介质的传输技术组合,包括ADSL、HDSL和RADSL等,一般称之为XDSL技术。 ADSL非对称数字用户线路是运行在原有普通电话线上的一种新的高速宽带技术,利用现有的一对电话铜线,分别传送数据和语音信号,数据信号不通过电话交换机设备,不需要拨号一直在线,属于一种专线上网方式。 HDSL高比特率数字用户线路是一种对称的DSL技术,可以利用现有电话线中的两对或三对双绞线来提供全双工的1.544Mbps(T1)或2.048kbps(E1)数字连接能力。优点是充分利用现有电缆实现扩容,可以解决少量用户传输宽带信号的要求。 RADSL速率自适应非对称数字用户环路是自适应速率的ADSL技术。可以根据双绞线质量和传输距离动态地提交640kbps到22Mbps的下行速率。以及从272kbps到1.088Mbps的下行速率。 4.2 Home PNA对称式数据传输技术 Home PNA对称式数据传输技术的双向传输带宽均为1Mbps或10Mbps。其传输距离一般为100~300m。Home PNA技术运用现有的电话线高速接入互联网。不需要改变原有电话的设置,而且上网速度很快。 4.3 Cable接入技术 可以使有线电视公司利用现有HFC(光纤铜轴混合网)网络提供了宽带业务。HFC在一个500户左右的光节点覆盖区可以提供60路模拟广播电视和每户至少2路电话、速率至少高达10Mbps的数据业务。 4.4 光纤接入技术 光纤接入技术是指在光纤用户网中局端与用户之间完全以光纤作为传输介质的接入网技术。光纤用户网具有带宽大、传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强等特点。 4.5 无线接入技术 利用无线技术作为传输媒介向用户提供宽带接入服务。除了传统的无线局域网络接入外,卫星宽带技术正在迅速发展。用户通过计算机的调制解调器和卫星配合接入互联网,从而获得高速互联网传输、定向发送数据、网站广播等服务。 5 网络安全技术 5.1 端到端的安全技术 主要指用户(包括)之间的加密、鉴别和数据完整性的维护。 5.2 端系统的安全技术 主要涉及防火墙技术。 5.3 安全服务质量 主要指如何保证合法用户的带宽。防止用户非法占用带宽。 5.4 安全的网络基础设施 主要涉及路由器、城名服务器,以及网络控制信息和管理信息的安全问题。 6 计算机网络的未来技术 6.1 开放技术 开放的体系结构、开放的接口标准,使各种异构系统便于互联和具有高度的互操作性,归根结底是标准化技术问题。 6.2 集成技术 表现在网络的各种服务与多媒体应用的高度集成,在同一个网络上,允许各种消息传递。既能提供单点传输,也能提供多点传递;既能提供无特殊服务质量要求的信息传输,也能提供有一定时延和差错要求的确保服务质量的实时传递。 6.3高性能技术 表现在网络提供高速率的传输、高效率的协议处理和高品质的网络服务。 6.4 智能化技术 表现在网络的传输和处理上。能向用户提供更为方便、友好的应用接口。在路由选择、拥塞控制和网络管理等方面显示出更强的主动性。尤其是主动网络的技术研究,使得网络内执行的计算能动态地变化,该变化可以是/用户指定0或/应用指定0,而且用户数据可以利用这些计算。计算机网络技术的未来趋势是优化网络体系结构、提高网络传输效率和解决网络关键技术。 计算机新技术论文:浅谈中国计算机中等职业教育面临的新技术挑战和应用策略 摘要:本文通过计算机中等职业教育面临的新技术挑战、造成现状的原因以及新技术挑战的应对策略进行简要分析。 关键词:中国计算机;中等职业;新技术;应用策略 一、计算机中等职业教育面临的新技术挑战 1、物联网的概念及其发展 中国在1999年提出了物联网的概念,是通过射频识别(RFID)、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按照约定的通讯协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、跟踪、管理等的一种网络概念。物联网概念的问世,打破了以前的传统思维即将物理基础设施和IT基础设施分离开来,其中一方面是机场、公路和建筑物,而另一方面是基础数据中心,个人电脑和宽带等。而在物联网时代,基础设施更像是新型地球,属于智慧地球的有机组成部分。 2、云计算的概念及其发展 云计算(cloudcomputing)是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的比喻说法。云计算具有超大规模、高可靠性、高可扩展性、极其廉价等重要特点,包括基础设施即服务、平台即服务和软件即服务三个层次的服务。因此,云计算对于软件开发、存储方式、计算机硬件设备等各个方面均存在重大的影响,改变了原有的开发与测试模式。目前发展较为成熟的云计算商业模式有亚马逊云平台、苹果公司云服务平台、微软公司云服务平台等重要模式。 3、大数据的概念及其发展。 大数据技术(bigdata)是目前最新出现的另一种先进技术,指的是所涉及的资料量规模巨大到无法通过目前主流软件工具,在合理时间内达到获取、管理、处理、整理成为帮助企业经营决策更积极目的的信息。大数据具有4V特点:Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多样)、value(价值)。目前,大数据已经被广泛应用在天文学,基因组学,生物,和其他复杂或跨学科的科研,医疗记录,视频档案等众多领域。 二、造成现状的原因 1、师资严重不足 在中等职业学校,因计算机专业历史并不悠久,有些计算机教师专业知识不够系统,不够深入。另外由于计算机专业的知识发展的非常迅速,而许多即使是计算机专业毕业的教师其知识储备也大多来自早些的计算机书籍,因而使得其知识显得相对陈旧。对于计算机专业的教师来说,良好的终身学习习惯的养成是非常重要的。另外由于计算机知识实践性强,对计算机专业的教师提出了更高的要求。只有专业老师走到生产实践中去,自身具有很强的实践能力,学生才有可能不会与社会脱节。 2、培养方向模糊 有很多中等职业学校之所以开设计算机专业,是因为计算机专业招生形势比较看好,学校本身却缺乏对该专业的了解,从而导致培养目标过于宽泛,专业设置盲目,培养方向模糊。 3、课程设置欠佳 师资力量和培养方向决定了课程设置。有些学校甚至存在因人开课的现象,即因教师会上什么课程而开设什么课程,有的学校因培养方向模糊,门门课程都是浅尝辄止,最后导致的结果是学生什么都学过,却什么都不会。 三、新技术挑战的应对策略 1、新型课程体系的形成 中等职业教育课程体系是根据职业中专学生的特点,通过独立思考和集体合作,提高其分析、解决实际问题的能力,以发展自己的创造才能,使学生全面系统地掌握计算机知识。随着物联网、云计算和大数据新技术的蓬勃发展,新理论新方法新技术已成为目前计算机科学和应用市场所必须的重要内容。由于传统的教育课程体系内容过于陈旧,已跟不上计算机技术的发展和社会职业的需求。因此,必须根据新理论新技术特点,适时编制新型课程体系,充分融合物联网、云计算和大数据等新技术的基本内容和开发方法。以应对新技术挑战,推动新型教学体制改革,大力推进我国整个中等职业教育体系的发展。 2、新型教师队伍的培养 合格的教师队伍是我国中等职业教育体系中极为关键的环节,也是培养满足市场要求的中专生的前提条件。但随着物联网、云计算和大数据为代表的新技术的出现,我国基层中等职业教育中教师已跟不上时代对计算机技术的需要。我国大量的基层中等职业教师队伍其知识结构和思维模式很大部分还局限于传统的教学理念中。计算机学科的重要特点就是知识更新速度快。若不及时更新自己的知识结构,补充新理论新方法和新技术,则意味着巨大后退。因此,计算机专业的中等职业教师必须不断地学习,全面投身到计算机中等职业教育的教学研究领域,同时承担大量中专生培养任务的中等职业教育机构也需改变教学思路,把提高教师队伍素质作为一项重要工作推进,加大对于优秀教师的激励力度,定期举办教师的进修班,从而全面提高计算机专业中等职业教师队伍的综合水平,形成新型的教师队伍。 3、新型教学方法的形成 面对物联网、云计算和大数据新技术对计算机专业中等职业教育的挑战,旧的教学方法已经完全不能适应新技术条件下的教学需要。传统的教学方法着重于对学生知识结构的被动灌输,学生的学习能力和创新思维完全被压抑,导致学生本身只能接受教师教授的知识,当面对物联网、云计算和大数据新技术时则表现为不知所措。因此,为了适应上述新技术的挑战,必须开发新型教学方法,注重理论与实际相结合,因材施教保证基础知识和新型技术的传授。教师不仅仅要单纯的进行备课工作,还要针对目前出现的物联网、云计算和大数据新技术特点,专门设计新型教学方法,对上述新技术的概念、形成和发展方向具备充分的了解,同时对上述新技术的基本理论、技术方法和实现工具具有详细的理解,才对形成针对性的教学方法。同时还要对学生的知识结构和特点进行深入的了解,做到因材施教,使学生对自己学到的知识更加灵活地运用。计算机科学是必须拥有复杂操作能力的学科,因此专业教师必须在备课方案中根据软件的不同功能特点编制特定教案,在具体上机操作时按照规定步骤进行演示,让学生充分理解软件的操作与使用。 结语 作为处于计算机中等职业教学一线的教师,作者根据自身切身体会,深入探讨国际先进信息技术的发展对于计算机中等职业教学的影响和面临的重大挑战,并提出了建立完善的新型课程体系、培养新型教师队伍和形成新型教学方法体系等应对策略,以利于培养能够适应新技术挑战和社会经济发展需求的优秀的计算机中等职业学生,提高我国计算机专业中等职业教育水平。 计算机新技术论文:借助微课应对全国计算机高新技术考试的教学实践研究 摘 要:教育信息化的发展和微文化的盛行促进了微课教学研究,针对中职生源质量欠缺的现实问题和提高中职生职业技术技能的需求,将微课引入课堂,可为学生的个性化、自主化、多元化学习创造条件,提高中职生计算机技术技能水平和OSTA认证的通过率,从而为中职学生就业和立业打下坚实的基础。 关键词:全国计算机信息高新技术考试;微课;课堂教学 随着学校信息技术和现代网络通信技术不断完善,电脑、手机、平板电脑等设备的普及促进了信息化教学的发展,恰逢微博、微信、微电影、微小说的兴起,微课也在这股潮流下应运而生。跟随这波教改浪潮,笔者尝试将微课应用于全国计算机信息高新技术考试(OSTA)教学中,以提高教学质量和考证通过率。 一、选择微课理由 教学是教与学的互动过程。笔者主要从教材、学生、微课、教师、环境五个方面综合考量,引入微课教学。 1.学科特点 OSTA认证是人力资源与社会保障部为适应社会发展和科技进步的需要,授权人力资源和社会保障部职业技能鉴定中心,在全国范围内组织实施的社会化职业技能鉴定考试,采用标准化考试方法,事先公开考题和答案。按软件不同,划分为若干模块,如办公软件、计算机辅助设计(AutoCAD)、图形图像设计(Photoshop)等几十个模块,按软件应用知识点将各个考试模块划分为若干单元,每个单元内有若干道考题,即对应知识点的具体应用。按难易程度不同,划分为初级操作员、中级操作员、高级操作员、技师和高级技师5个等级。考试时,按不同模块和等级,系统随机抽取每个单元内的一道考题,要求学生按标准熟练完成。例如:中级图像制作员,即图形图像处理(Photoshop)模块第一单元“选区”第一题“制作立体饼状物”的操作要求。 建立选区:建立直径为230像素的圆形,制作饼状比例示意图选区。 选区编辑:填充2700绿色(#00a92-4)、500红色(#a40603)和400蓝色(#1709dc)。 效果装饰:制作立体效果(30像素高度)。 将最终结果保存在考生文件夹中。 总之,OSTA认证要求学生通过考题的训练,提高学生的计算机应用技能,进而提高考试通过率。 2.学生实际 职业学校的生源主要是中考成绩达不到普通高中录取线的“线下生”和初中毕业的“往届生”,就读职业学校是他们无奈和被动的选择或是逃避工作的港湾。因此,大部分职专生被动接受职业教育,虽然学生先天的智力因素差别不大,但在学习态度、学习能力和学习习惯等方面差距明显。大部分学生到校不是为了学一技之长,为今后的生存、生活和事业打基础做准备,而是为了应付家长的要求,迫不得已到校混日子,厌学成风。具体表现包括:学生课堂纪律观念薄弱,迟到、早退、旷课、逃学是常事;虽然受制于学校的管理,学生人在教室,但无心上课,打瞌睡、走神发呆、讲闲话、玩手机等现象严重;学生缺乏学习兴趣,求知欲不强,但迫于教师、家长的压力,被动地应付学习,作业抄袭、考试舞弊等屡屡发生。总之,职专生学习缺乏主动性,生活缺乏积极性,纪律缺乏自控性。 3.微课特性 微课全称为“微型视频课程”,教育部教育信息管理中心给出的微课定义为“以教学视频为主要呈现方式,围绕学科知识(如例题习题、疑难问题、实验操作等)进行的教学过程及资源的有机结合体”。其主要特点是教学时间短(5-10分钟),易于碎片化、泛在化学习;教学内容较少,易于突出课堂教学中重点、难点、疑点和反映课堂中某个教学环节、教学主题的教与学活动;针对性强,利于掌握记忆;资源容量较小,一般在几十兆左右,支持网络在线播放,易于师生在线观摩,灵活方便地将其下载保存到终端设备(如:笔记本电脑、手机、平板电脑等)上进行移动学习。 4.教师能力 OSTA认证考试模块中的办公软件应用已经成为职业学校的公共基础课,计算机辅助设计(AutoCAD)成为建筑专业的必修课,图形图像设计(Photoshop)成为美术装潢和计算机专业的必修课……职业学校选聘了一批计算机教师,经过多年的培训和岗位锻炼成为“双师型”教师,他们是学校信息化建设的中坚力量。这些教师具备扎实的专业知识能力和职业教育能力,熟悉计算机专业理论和网络专业知识,掌握办公软件应用、图形图像设计、动画视频制作、计算机辅助设计、网站开发和编程技术技能,了解职专生源情况和培养技术技能型人才的要求。总之,中职计算机教师有能力针对OSTA认证考试模块的特点和中职生的实际,应用办公软件、录屏软件、音视频编辑软件制作相应的微课,架设可操作的平台和交互平台,完成微课的应用。 5.设施条件 近年来,学校信息化建设得到国家的重视和政府的大力支持,特别是2012年12月教育部召开全国职业教育信息化建设工作会议以后,学校为加快推进教育信息化进程,购置了足够的微机和多媒体录播设备,建有光纤主干网,无线覆盖整个校区,配置了网页、邮件、文件存储服务器以及相关软件平台,基本满足基于网络环境下的教学要求。 尽管类似“微课”的理念、形式和实践早已有之,但是只有符合学科特点和学生实际,借助当代信息与通讯技术的微课,才有可能成为普遍推广的教学资源,由普通教师自主设计开发和记录的优质教学资源的手段。 二、制作微课的方法 基于上述理由,结合教学实践笔者认为,屏幕录制型、PPT演示加真人拍摄型和真人实景拍摄型三类微课,基本满足OSTA认证教学的需要。 1.计算机屏幕录制型微课制作 OSTA认证考试教材是一本试题集,有明确的标准和样章。制作此类微课,必须保证演示步骤规范、准确,解说语言标准、简洁,条理清晰明了。此类微课的制作一般不使用摄像机拍摄,而使用软件捕捉计算机的屏幕动作。笔者选用的是TechSmith公司的Camtasia Studio软件,首先,通过屏幕录制功能记录下屏幕动作,包括影像、音效、鼠标移动轨迹,解说声音等;然后,通过后期剪辑制作功能对视频进行复制、移动、删除、添加标注、放大、画中画、字幕、转场、旁白等;最后,将录制的视频输出rm、wmv、flv等格式的文件,大小为几十兆左右。如果追求更为专业的剪辑,则需要Adobe Premiere、Adobe After Effects、Avid Media Composer等影视制作软件。 2.PPT演示加真人拍摄型微课 为了对OSTA认证考试教材各章节的知识点的操作要领进行归纳小结,帮助学生融会贯通所学知识,避免学生死记硬背操作步骤,需要用PPT罗列知识点,教师出镜解说,更能吸引学生的注意和重视。制作此类微课需要花一定的功夫,首先,要制作PPT课件,教师根据章节的内容,整理出相应的文字资料,在保证知识的准确性外,合理进行技术加工和艺术再现,以达到文字简洁突出,图片协调清晰,音乐和谐优美,切换速度适中,过渡自然,动画设置种类和数量合适。其次,进行视频录制,可以采用学校的录播教室进行录制,录播室的摄录设备配置齐全,录制效果比较好,后期剪辑工作量相对较小;还可以用手机、摄像机拍摄教师的授课过程,将PPT课件转化为视频文件,用后期软件合成。 3.真人实景拍摄型 寻访已取得OSTA认证证书的学生,请他们介绍学习方法、考试经验,帮助考生做好迎考准备;或寻访优秀毕业生,请他们介绍技能证书在竞聘上岗中的重要性和所学计算机操作技能在实际工作中的应用,让学生了解证书和技能的重要性,激发学生学习兴趣和信心。这类微课的制作,相当于访谈类视频拍摄,前期需制定好拍摄脚本,选好拍摄机位、焦距、高度、角度、景别,后期剪辑要注意镜头组接的规律,必须符合学生的思维方式和影视表现规律,把握好节奏,讲究色调统一。由于专门制作这类微课,投入成本较大,如果学校存有优秀毕业生访谈视频素材,可以从中剪辑加工,以节约制作成本。 教师将制作好的微课,按教材的章节整理并上传到校园信息化平台,学生可以利用计算机或移动终端设备(手机、笔记本、平板电脑等)访问下载,满足学生随时随地学习的需要。 三、运用微课策略 微课作为一种教学资源,本身不具备传播功能,但搭载在交互平台后,它就是一种灵活、开放的网络资源,可为学生的个性化、自主化、多元化学习创造条件。 1.融入课堂 目前,课堂仍是中职学生技术技能学习的主阵地,教师找准微课与课堂教学的切入点,把微课与现实课堂整合,将微课融入到教学情境的创设、新课的导入、概念的阐述、习题操作过程的演示、课堂小结等环节,高效合理地利用有限的课堂时间,充分调动学生学习的积极性,发挥课堂的最大作用,引导学生掌握计算机技术技能,形成有效的学习策略,为掌握一技之长和通过OSTA认证考试打下基础。例如:利用真人实景拍摄的访谈微课创设情境,激发学生学习兴趣,建立自信心;使用习题录屏型微课,引导学生自主学习,独立完成习题训练,培养学生的自主学习能力,规范操作步骤,解决学生面对计算机屏幕学习时常会出现操作细节缺失的问题和教师无暇逐个辅导的难题,帮助学生形成自主学习策略,使学生在实践中体会学习的成就感和学以致用的快乐。 2.翻转课堂 职业教育倡导“做中学,做中教”的教学理念,借助微课,实现“先学后教”翻转课堂,符合职业教育理念,也是微课的典型应用。学生按照教师的安排,依据自身情况,可以在课前、课始、课中、课后自行浏览教师放在服务器上的微课,自定步调完成课程内容的学习,把原本由教师统一讲授的环节,通过信息交互平台辅助,由学生在课前或课始自主完成,让学生在学习过程中发现问题并解决问题,满足学生探究的欲望,体验成功的喜悦。课堂上教师也应转变角色,由传统的知识传授者、控制者转变为学习活动的引导者、组织者、促进者和参与者,突出学习者的主体性和主动性,营造良好的学习环境氛围。例如:在办公软件模块教学中,先按OSTA认证时间和课时制定教学进步表,在交互平台,预告上课内容,引导学生提前观看微课,了解所学知识,便于在课堂上顺利完成学习任务,掌握所学知识的合理应用方法。 3.拓展课堂 职业教育要求学生掌握一技之长,鼓励学生深入学习感兴趣的学科,掌握更为卓越的技术技能,为今后做事立业打基础。而传统课堂的“齐步走”教学模式无法满足学生的个性化学习需求,造成会的学生不想学、不会的学生不会学、一知半解的学生懒得学的尴尬局面。微课有效整合了课堂教学资源,制作典型性高、层次性强、代表性高的视频,来增强课堂的多样性、立体性和时效性。同时,微课为学生开展自主学习、搜集相关知识提供了快速便捷的通道,突破了传统课堂的局限性。在OSTA认证考试中,一个模块有初级、中级和高级操作员难度之分,鼓励程度好、感兴趣的学生参加高级操作员级考试,实施因材施教,分层教学。 总之,合理高效地应用微课,可以化解“班级化”教学的困境,化解教师重复讲解无法一对一帮教的问题,化解考试前复习丢失操作细节的不足,提高中职生计算机技术技能水平和OSTA认证的通过率,为中职学生就业和立业打下坚实的基础。 计算机新技术论文:计算机信息高新技术认证考试的几点思考 全国计算机信息高新技术考试,即OSTA(Occupational Skill Testing Authority)认证考试,是由人力资源和社会保障部职业技能鉴定中心统一组织的计算机及信息技术领域新职业国家考试,是国家职业技能鉴定工作和职业资格证书制度的有机组成部分,目的就是推动计算机信息高新技术的迅速普及,全面提升劳动者素质,增强劳动者就业能力和创业能力。目前,全国计算机高新技术考试已开发出15个模块,45个系列,67个平台的考试,平台考试采用全美测评软件系统,即ATA(American Testing Authority)智能化考试。 三峡电力职业学院1995年申请成立了“全国计算机信息高新技术考试站”,2002年,采用ATA系统,开始智能化考试。在考试实际运行的教学工作实践中,我们积累了一套行之有效的培训考试经验,同时,也在思考ATA培训考证工作中存在的一些问题。 一、OSTA认证考试的运作 1.健全机构,加大组织指导力度 在采用ATA智能化考试系统之前,我校计算机信息高新技术(办公应用模块中级操作员)培训考证工作已经开展了七年多,累积完成考试取证六千多人次,整个培训考证环节已是驾轻就熟。2002年,开始采用ATA智能化考试系统,原来是所有考生用一套考题,现在是全部考生随机抽题,各不相同,原来是老师人工阅卷,现在是考试系统自动评分,减轻了老师的劳动强度。同时,也带来了新问题,初期的数场考试,平均通过率只有30%左右,这引起了学校领导的高度重视,专门成立了计算机信息高新技术考试培训考证工作领导小组,分管教学的副院长任领导小组组长,负责培训考证工作的统筹规划协调管理,计算机信息中心负责培训考试的教学组织等日常管理。为此,计算机信息中心安排两名骨干教师专职负责ATA的培训教学工作。培训考证工作领导小组通过召开专题会议,分析考试失利的原因,查找问题,研究对策,及时调整教学方法。工作领导小组的成立为ATA智能化考试通过率的提高提供了有效的组织保障。 2.及时更新设备和系统,为教学和考试提供物质和技术保证 我校始终与省技能鉴定中心及ATA公司驻武汉办事处保持经常联系,ATA考试系统的每次升级,我们都做到了及时更新。除此之外,学校还加大教学计算机设施的投入,十年间,学校先后投入58余万元,二次改造计算机机房,最近一次为2009年,学校更新64台电脑(惠普DX2310:E5200/2GDDRⅡ/250G/17”),很好地满足了ATA培训教学和考试的需求。各种软硬件系统的及时更新,为ATA智能化考试的顺利进行提供了良好的物质和技术支撑。 3.精心组织培训教学,提高考试通过率 办公应用模块中级操作员,即国家职业资格四级,考证内容主要微软的办公应用软件WORD和EXCEL的基本操作为主,外加少量Windows操作系统的知识,题目并不难,但覆盖面广。每次考试抽题,题量基本上为75道,在120分钟内完成,要求有一定的速度。因此,一周的时间,合理安排,精心组织,尤其重要。目前,根据教学系统提供的四套题目,我们以第一套讲解为主,练习为辅,其他三套以练习为主,讲解为辅,边讲边练为原则。第一套讲解12个课时,其余三套练习4课时,讲解1课时,考试3个课时,总计30个课时。其中第一套课时时间分配如下所示。 整个教学过程采用边讲边练,讲练结合,首先采用成绩激励,激发学习的积极性,每天对学生学习情况都做相应的考核,对成绩突出的同学给予表扬。例如1-4节,共计要讲44分的题目,要求学生在下课前要达到40分的标准,只有达到40分的才能够记录成绩,否则5-6节课前要自行做一遍,再可记录成绩。通过这种方法,同学们为了不甘落人后,听课,练习的态度都非常认真,90%的人可以达到要求的目标。 其次是模拟考试找差距。第一套讲解过后,大多数同学能达到90分,就认为很简单。这时用第二套进行模拟考试,多数同学2小时无法完成,成绩在及格的边缘,一般情况达到90分很难,此时老师把重点,难点,存在的问题再次进行剖析讲解,学生通过反复练习模拟测试找出不足,加深题目印象,不断提高操作熟练程度和正确性。 到目前为止,一次性考证通过率达92%以上,对于因各种原因没能通过考试的学生,我们允许他们进入下一期,跟班学习,甚至下下一期,跟班再学,直到通过考试,取得办公应用模块国家职业资格四级证书,学生毕业时,取证率达到100%。 二、问题与思考 1.ATA全美测评软件系统有待进一步完善。 在ATA智能化考试过程中,我们发现,对于同一个问题,仿真系统不能穷举出所有的解题方法,只能按规定的操作答题,与实际情况不完全相符。题库更新周期较长,自从开展ATA智能化考试以来,考试系统虽然几次升级,考试题库却变化不大,尤其是微软办公应用软件已经几次升级,从开始的Office98到现在的Office2007,功能越来越强,操作越来越简单,如果题库不能及时更新,不仅原有的一些题目失去了考试的意义,而且新的操作功能又得不到及时补充。对于这些问题,我们积极与省人力资源和社会保障厅技能鉴定中心、ATA公司驻武汉办事处保持密切联系,及时反馈发现的问题,希望能得到进一步改进和完善。 2.加强质量监控,防止“应试培训”。 近年来,我校计算机信息高新技术培训考试一次性通过率一直维持在很高水平,取证率达到100%。成绩固然可喜,同时,我们也发现另外一种现象,有部分学生毕业时,做自我推荐材料,在文字排版和表格制作还存在问题。实际上,这些学生都取得了办公应用模块(Windows平台)中级操作员证书,也就是说,学生办公应用软件的实际应用能力欠缺。调查发现,为了提高考试通过率,学生通过反复练习,应付考试已不存在问题,但实际应用时就暴露出不足,这也说明,办公软件的系统化操作训练没有落实到位,出现了“应试培训”的趋势,学生的实际应用操作能力不够。因此,要将强培训质量监控,防止“应试培训”现象发生。 3.努力开展其他模块的培训考证工作。目前,我校计算机信息高新技术培训考证工作取得了一些成绩,但那仅仅是办公应用模块(Windows平台)中级操作员,即国家职业资格四级证书的培训考试。在计算机信息高新技术培训考证中,还有很多模块有待我们进一步开发,如计算机辅助设计模块、图形图像处理、局域网管理模块等等。,我们将结合学校实际情况,有步骤,分阶段地推出其他模块的培训考证工作,努力把我校的ATA培训考证工作推向一个新的高度。 (作者单位:三峡电力职业学院) 计算机新技术论文:计算机信息高新技术认证考试的几点思考 全国计算机信息高新技术考试,即OSTA(Occupational Skill Testing Authority)认证考试,是由人力资源和社会保障部职业技能鉴定中心统一组织的计算机及信息技术领域新职业国家考试,是国家职业技能鉴定工作和职业资格证书制度的有机组成部分,目的就是推动计算机信息高新技术的迅速普及,全面提升劳动者素质,增强劳动者就业能力和创业能力。目前,全国计算机高新技术考试已开发出15个模块,45个系列,67个平台的考试,平台考试采用全美测评软件系统,即ATA(American Testing Authority)智能化考试。 三峡电力职业学院1995年申请成立了“全国计算机信息高新技术考试站”,2002年,采用ATA系统,开始智能化考试。在考试实际运行的教学工作实践中,我们积累了一套行之有效的培训考试经验,同时,也在思考ATA培训考证工作中存在的一些问题。 一、OSTA认证考试的运作 1.健全机构,加大组织指导力度 在采用ATA智能化考试系统之前,我校计算机信息高新技术(办公应用模块中级操作员)培训考证工作已经开展了七年多,累积完成考试取证六千多人次,整个培训考证环节已是驾轻就熟。2002年,开始采用ATA智能化考试系统,原来是所有考生用一套考题,现在是全部考生随机抽题,各不相同,原来是老师人工阅卷,现在是考试系统自动评分,减轻了老师的劳动强度。同时,也带来了新问题,初期的数场考试,平均通过率只有30%左右,这引起了学校领导的高度重视,专门成立了计算机信息高新技术考试培训考证工作领导小组,分管教学的副院长任领导小组组长,负责培训考证工作的统筹规划协调管理,计算机信息中心负责培训考试的教学组织等日常管理。为此,计算机信息中心安排两名骨干教师专职负责ATA的培训教学工作。培训考证工作领导小组通过召开专题会议,分析考试失利的原因,查找问题,研究对策,及时调整教学方法。工作领导小组的成立为ATA智能化考试通过率的提高提供了有效的组织保障。 2.及时更新设备和系统,为教学和考试提供物质和技术保证 我校始终与省技能鉴定中心及ATA公司驻武汉办事处保持经常联系,ATA考试系统的每次升级,我们都做到了及时更新。除此之外,学校还加大教学计算机设施的投入,十年间,学校先后投入58余万元,二次改造计算机机房,最近一次为2009年,学校更新64台电脑(惠普DX2310:E5200/2GDDRⅡ/250G/17”),很好地满足了ATA培训教学和考试的需求。各种软硬件系统的及时更新,为ATA智能化考试的顺利进行提供了良好的物质和技术支撑。 3.精心组织培训教学,提高考试通过率 办公应用模块中级操作员,即国家职业资格四级,考证内容主要微软的办公应用软件WORD和EXCEL的基本操作为主,外加少量Windows操作系统的知识,题目并不难,但覆盖面广。每次考试抽题,题量基本上为75道,在120分钟内完成,要求有一定的速度。因此,一周的时间,合理安排,精心组织,尤其重要。目前,根据教学系统提供的四套题目,我们以第一套讲解为主,练习为辅,其他三套以练习为主,讲解为辅,边讲边练为原则。第一套讲解12个课时,其余三套练习4课时,讲解1课时,考试3个课时,总计30个课时。其中第一套课时时间分配如下所示。 整个教学过程采用边讲边练,讲练结合,首先采用成绩激励,激发学习的积极性,每天对学生学习情况都做相应的考核,对成绩突出的同学给予表扬。例如1-4节,共计要讲44分的题目,要求学生在下课前要达到40分的标准,只有达到40分的才能够记录成绩,否则5-6节课前要自行做一遍,再可记录成绩。通过这种方法,同学们为了不甘落人后,听课,练习的态度都非常认真,90%的人可以达到要求的目标。 其次是模拟考试找差距。第一套讲解过后,大多数同学能达到90分,就认为很简单。这时用第二套进行模拟考试,多数同学2小时无法完成,成绩在及格的边缘,一般情况达到90分很难,此时老师把重点,难点,存在的问题再次进行剖析讲解,学生通过反复练习模拟测试找出不足,加深题目印象,不断提高操作熟练程度和正确性。 到目前为止,一次性考证通过率达92%以上,对于因各种原因没能通过考试的学生,我们允许他们进入下一期,跟班学习,甚至下下一期,跟班再学,直到通过考试,取得办公应用模块国家职业资格四级证书,学生毕业时,取证率达到100%。 二、问题与思考 1.ATA全美测评软件系统有待进一步完善。 在ATA智能化考试过程中,我们发现,对于同一个问题,仿真系统不能穷举出所有的解题方法,只能按规定的操作答题,与实际情况不完全相符。题库更新周期较长,自从开展ATA智能化考试以来,考试系统虽然几次升级,考试题库却变化不大,尤其是微软办公应用软件已经几次升级,从开始的Office98到现在的Office2007,功能越来越强,操作越来越简单,如果题库不能及时更新,不仅原有的一些题目失去了考试的意义,而且新的操作功能又得不到及时补充。对于这些问题,我们积极与省人力资源和社会保障厅技能鉴定中心、ATA公司驻武汉办事处保持密切联系,及时反馈发现的问题,希望能得到进一步改进和完善。 2.加强质量监控,防止“应试培训”。 近年来,我校计算机信息高新技术培训考试一次性通过率一直维持在很高水平,取证率达到100%。成绩固然可喜,同时,我们也发现另外一种现象,有部分学生毕业时,做自我推荐材料,在文字排版和表格制作还存在问题。实际上,这些学生都取得了办公应用模块(Windows平台)中级操作员证书,也就是说,学生办公应用软件的实际应用能力欠缺。调查发现,为了提高考试通过率,学生通过反复练习,应付考试已不存在问题,但实际应用时就暴露出不足,这也说明,办公软件的系统化操作训练没有落实到位,出现了“应试培训”的趋势,学生的实际应用操作能力不够。因此,要将强培训质量监控,防止“应试培训”现象发生。 3.努力开展其他模块的培训考证工作。目前,我校计算机信息高新技术培训考证工作取得了一些成绩,但那仅仅是办公应用模块(Windows平台)中级操作员,即国家职业资格四级证书的培训考试。在计算机信息高新技术培训考证中,还有很多模块有待我们进一步开发,如计算机辅助设计模块、图形图像处理、局域网管理模块等等。,我们将结合学校实际情况,有步骤,分阶段地推出其他模块的培训考证工作,努力把我校的ATA培训考证工作推向一个新的高度。 (作者单位:三峡电力职业学院) 计算机新技术论文:关于计算机网络安全信息新技术探索 摘要:随着计算机技术的飞速发展,计算机也已经全面的进入到各个家庭之中,关系到人们生活的方方面面,但是,目前的网络环境还存在着一些安全性的问题,人们在使用计算机网络,网络安全成为人们关心的一个问题,所以本文针对目前的网络安全缺陷,对目前的计算机网络安全信息新技术进行探索。 关键词:计算机 网络安全 新技术 1 引言 计算机技术的普及为人们的生活提供了极大的便利,但是因为目前的计算机网络中形式的多样化、客户端分布不平衡以及网络的开放性和互联性的特性,使得目前的网络会受到一些非法的组织以及个人的恶意攻击以及破坏,因此计算机网络安全以及信息的保密性成为一个关键性的问题。强化计算机网络安全,成为目前计算机网络技术的重大问题。现在的企业的信息以及经营,也已经在很大程度上越来越依赖网络,其中存在着巨大的企业资料以及信息,如果计算机网络出现了漏洞,会造成信息的丢失、延迟,或者被不法分子恶意的破坏、篡改、会为企业的经营带来巨大的损失。对于政府来说,网络的安全就会有更大的现实意义,关系到一个国家安全以及利益。 2 计算机网络安全概述 计算机网络安全的含义,所谓的计算机安全是指通过建立和采取的的技术以及管理来保护数据的安全,通过对计算机的软硬件的保护,确保资料稳定,不会因为偶然或者恶意行为而丢失、破坏或者泄露。相对的计算机网络安全的定义为通过对计算机网络中的软硬件以及数据的保护,确保网络中的数据的安全、完整、保护,保证信息的安全。而实际应用中关于计算机网络安全的定义会因为使用环境不同而不同。对于我们普通的使用者,更加关注的的计算机网络安全更重要的是对个人的隐私以及机密在网络环境中的安全,避免遭到恶意泄露。对于网络运营商,关注的不但有客户在使用网络时的安全,更重要的是考虑怎样面对一些突发事件,例如自然灾害、战争等对于网络安全带来的巨大影响。 3 信息加密技术的新发展及其在计算机网络安全中的应用 计算机加密技术作为一种新兴的的计算机网络安全技术,得到了巨大发展,逐渐发展出了对称以及非对称加密技术,目前正在发展更加有效地加密技术。目前出现了数字签名技术、信息隐藏技术以及量子加密技术,为计算机网络安全提供了新的方法。 3.1 数字加密技术 3.1.1 数字签名技术 数字签名技术室对非对称加密技术的改进,能够保证信息交易业务的安全,主要应用在保证电子商务安全以及公司局域网的安全。目前的电子商务主要是利用RSA加密技术以及SSL协议确保交易的安全。通过数字签名技术能够保证信息发送向唯一的地址,所以通过数字签名签名技术只有通过私人秘钥才能完成,所以不能复制,只要开始交易,就会留下能以否认的记录信息。通过数字签名技术可以确保电子商务的安全,客户能够放心的进行电子商务操作。 3.1.2 信息隐藏技术 信息以藏技术是在信息加密技术上的改进,基本的原理是利用隐蔽算法将信息嵌入隐蔽载体中,然后通过使用原始的隐蔽载体和秘钥完成信息的提取,将隐蔽的信息变为能够阅读的信息。这种加密算法经常应用在局域网中,在局域网的信息传播中,通常是将信息在各个部门统一传播,但是会隐藏一些仅仅发送给个人的信息,而这些个人可以使用秘要完成信息的阅读。通过这样的信息加密技术,具有很高的的实效性,出去了由于二次信息加密以及传输带来的风险,除此之外由于隐藏的信息不易检测,可以具有更高的安全性。 3.1.3 用户加密技术 在网络发达的时代,用户加密技术是最基本常见的技术,作为administrator的用户来讲,在用户设置面板就会见到,密码设置以及改制是非常简单而且易懂的。作为Administrator,可以行使的权利是超级多的。切换User可以使你在计算机中的多重利用,节省资源又便利。 3.2 防火墙技术 防火墙技术虽然面临着最近几年跟中网络新技术的冲击,但是因为自身的特点及不断对自身技术的完善,依然是网络安全中最用价值的技术。可以分为软件、硬件以及芯片级的防火墙技术。 3.2.1 软件防火墙技术 软件防火墙技术需要在特定的计算机上运行,越要利用客户已经安装的计算机系统为操作的基础,这样一台特定的计算机可以定义为整个网络防火墙,可以叫做“个人防火墙”。软件防火墙需要其他的软件运行一样,经过在计算机上的安装才能完成功能。有时需要一定的专业知识完成对软件防火墙的操作。 3.2.2 硬件防火墙 硬件防火墙需要一定的硬件平台作为运行的基础。目前经常使用的硬件防火墙都是一种PC结构的框架,所以仅从这一点上来看,与我们家庭中使用的计算机没有什么不同。通过在这样的一种PC框架上完成一些讲过了剪裁或者简化的操作系统,完成对计算机网络的安全保护。但是目前这种安全技术仍然需要其他的内核作为操作基础,所以会多少的受到操作系统本身的限制。 3.2.3 芯片级防火墙 芯片级防火墙是一种以专用的硬件作为基础,不需要专门的操作系统的支持。专用的芯片因为自身特点,具有更快地的工作速度,更高的处理能力,以及更加效率的性能。目前经常使用的芯片级防火墙由于还是比较少的,所以防火墙本身会有一定的漏洞,会有一些漏洞,而且价格比较高,需要更加进一步的发展。 4 结语 随着电子商务、远程教学、企业办公等越来越多的进入人们的生活,人类现在的生活的各个方面都与计算机以及网络息息相关。努力提升网络的安全,发展能够在现代化的应用环境下,更加合理高效的保证计算机网络安全的技术已经显得更加重要。也只有在确保了计算机网络的安全后,才能更大可能发挥网络信息时代的特点,真正进入人们的生活的每个细节,为提升人们的生活质量做更多的贡献。 计算机新技术论文:计算机网络通信新技术的现状与发展趋势 摘要:计算机网络通信技术的发展不仅影响着世界互联网的发展,还影响着人类社会发展的走向和经济、政治、军事、文化、生活的各个方面,因此,了解计算机网络通信技术的发展现状和趋势能够帮助人们清晰地认识互联网信息时代。 关键词:计算机;网络通信技术;现状与特点;发展趋势 一、计算机网络通信技术的概述及现状分析 1、概述 在计算机技术与通信技术相互融合之后出现了一种新技术便是计算机网络技术,该技术在网络协议的基础上将全球范围内相互独立的、分散的计算机连接到了一起。在连接的过程中,电缆、载波、通信卫星、双绞线、光纤和微波等都可以作为连接的介质。同时,该技术既使得硬件、软件和数据资料等实现了共享,又能够对共享之后的数据资源进行集中管理、有效的处理与维护。 互联网络通信技术已朝着宽带化、智能化、个人特征化和综合发展化的方向前进。通信网络技术已经从简单的信息通信向能够支持各种窄带和宽带、实时通讯和非实时通信、多种网络传输协议、复杂的计算机网络操作系统的方向发展,引起人们极大的关注。 2、发展现状 2.1 多媒体技术的发展现状 计算机网络技术和通信技术的快速发展,在一定程度上满足了人们不断提高的多媒体需求。多媒体技术不仅包含图像数字和语音技术,还包含海量存储技术和无线技术等。多媒体技术的迅速发展使得网络电视、音乐、广播应用得十分广泛。 2.2 移动网络通信技术的发展现状 全球移动通信技术已经由模拟技术、G S M 和C D M A 技术向3 G 技术方向发展,移动通信技术的快速发展使电信行业得到了迅猛发展,更是网络通信技术发展的重要体现。移动通信技术实现了全球随时随地的沟通交流,给人们的生活带来方便和快捷。 2.3 光通信技术的发展现状 随着社会快节奏的加快,人们对数据传输和处理的要求越来越高,传统的线路传输已经难以满足需求,而光通信技术则可以。光通信技术涵盖了光缆、光纤、光节点、光接入和光传输等领域。光通信技术的发展使得单模光纤、色散位移光纤、塑料光纤以及多模光纤技术得以逐渐成熟。 二、推动计算机网络技术发展的因素分析 1、计算机网络技术发展的根本动力:个人需求。人的本质是每一个人个体的一切社会关系的总和。实践是人类社会的存在方式,计算机网络技术是通过人类的实践创造出来的,是人类社会为了生存需要,对自身肢体器官的一种延伸。因此,从根本上来说,计算机网络技术的出现与发展是人类社会的需求所致。 2、计算机网络技术发展的主要动力:社会需求。计算机网络技术的出现反映了人类的需求,而这种需求也是在人类社会中产生的,因此,计算机网络技术发展的主要动力就是社会需求。首先,国家政治需要和经济发展为计算机网络技术的发展提供了持久的动力支持;其次,国家的军事需求为计算机网络技术的发展提供了强大的动力支持;最后,企业的逐利性特点为计算机网络技术的发展提供了不竭的动力支持。 3、计算机网络技术发展的重要推动力:相关科学技术的发展 计算机网络技术是与其他科学技术有密切联系的有机整体,我们需从科学技术基础出发对计算机网络技术的发展模式进行探讨研究。一方面,理论基础为计算机网络技术的发展提供了理论上的可行性;另一方面,相关群体技术的不断发展为计算机网络技术的创新提供了技术上的可能性。 三、计算机网络通信的技术特点 1、多样性 计算机网络通信是计算机技术发展的必然产物,是通信技术的必然趋势。计算机网络技术通信依托于计算机技术、网络技术、通信技术、信息技术的支持,依托于现代科技支撑,具有多样性和多元化的特点。 2、综合性 计算网络机通信将计算机透过网络连接起来,然后再实现通信和信息化处理,实现资源、信息、数据的共享,为信息需求者提供帮助和便利。综合性是指计算网络机通信必须要集合多种技术,形成技术集群。因此,综合性是计算机网络通信的显著特征,也是不可或缺的要素。 3、创新性 计算机网络通信是现代信息技术发展的极致。尽管如此,计算机网络通信技术也时时刻刻发生着技术的创新与变革。在初期,网络通信仅能实现区域间信息传递与流通;逐步成熟的广域网技术为计算机网络通信的创新和拓展提供了契机;3 G 无线网络技术使计算机网络通信技术迎来了一次大变革。由此可见,信息技术的发展推动了计算机网络通信的技术创新。 四、计算机网络通信技术的常见问题 计算机网络通信问题主要表现在技术故障及通讯安全问题。通讯安全主要表现在信息的泄露、篡改、非法渗透、非法使用等方面,而技术故障往往是硬件连接和软件设置问题。 1、技术故障 网络技术故障诊断常用的命令有p i n g 命令和ipconfig两条。ping命令主要用来检查本机到目标站点路由是否能够通畅,ipconfig命令显示IP协议的具体配置,查看主机名、节点类型、DNS 服务器等信息。综合运用这两条命令可以诊断出网络的常见故障。 2、网络通信安全问题 网络信息系统具有开放性、脆弱性和易受攻击性的特点。网络通信安全问题主要表现在信息容易被泄露、信息篡改、非法使用网络资源、非法信息渗透、假冒等。互联网的不安全因素主要来自硬件(电磁泄露、搭线窃听等)和软件(病毒感染、非法入侵、系统漏洞等)两个方面。 五、计算机网络通信的发展趋势 1、网络融合技术、无线通信技术以及移动通信技术的大发展 三网融合已经成为发展的必然趋势,可以让电信网、广播电视网以及计算机网络通信进行相互合作、兼容以及渗透,更完美的发挥各自的优势和功能,为用户提供更高效率、更高质量的服务,合成一个全球的网络通信,从而更好地实现全网络范围内的资源共享,大幅提高网络效率、减低运行成本。无线通信技术是网络通信改革的重要方。WiFi是无线通信市场的一个新开拓,使得网线网络通信变为开放性、灵活性的无线网络通信,得到了广大用户的认可,加大WiFi的研究和拓展力度将使无线通信得到有更好地发展。在今后的发展中,对3 G 技术进行突破和改进依然是移动通信研究的主要方向。应不断研究三种主流3 G 技术,使其向商业化方向进行发展。 2、全光通信网也成为未来网络宽带的发展方向 全光通信网具有传输方面的优点,而且在减少误码率的方面也具有其他网络无法替代的地方,光通信技术的出现给通信领域带来了蓬勃发展的机遇。特别是在提出信息高速公路以来,光技术开始渗透于整个通信网,光纤通信有向全光网推进的趋势。全光网的解释是网中直到端用户节点之间的信号通道仍然保持着光的形式,即端到端的全光路,中间没有光电转换器。这样,网内光信号的流动就没有光电转换的障碍,信息传递过程无需面对电子器件处理信息速率难以提高的难点。因具有处理高速率的光信号,实现超长距离、超大容量的无中继通信提高网络效率等多种优点而成为通信网未来的发展方向。目前,世界上许多国家已开始利用波分复用技术和现有的以及即将铺设的光纤联网进行全光网实验,以寻求一个具有透明性、可扩性、可重构性的全光网的全面解决方案,为实现未来的宽带通信网奠定坚实的基础。 3、科技的发展,未来移动网转型的一大方向就是移动分组化,其中最主要的就是IP化 由于IP技术在移动通信中的引入,将改变移动通信的业务模式和服务方式。基于移动IP技术,为用户快速、高效、方便地部署丰富的应用服务成为可能。移动IP技术为移动节点提供了一个高质量的实现技术,可应用于用户需要经常移动的所有领域。如通过无线上网,使用手提电脑,用户可以随时随地上网,通过IP技术还可以与公司的专用网相连;扩展移动IP技术,还可以使一个网络移动,即把移动节点改成移动网络。它的实现可以简单地认为把原先的移动节点所做的工作改成移动网络中的路由器所做的工作,这种技术广泛地应用于轮船、列车等活动网络中。人们开始寻求移动的数据业务,研究移动IP技术成为业界的重点,具了解IETF也正在扩展因特网协议,开发一套用于移动IP的技术规范。 总的来说:计算机网络是社会发展的一种必然。计算机网络应是覆盖全球的,可随处连接的巨型网;计算机网络应具有前所未有的带宽以保证承担任何新的服务;计算机网络应是贴近应用的智能化网络;计算机网络应具有很高的可靠性和服务质量;计算机网络应具有延展性来保证时迅速的发展做出反应;计算机网络应具有很低的费用六个方面。 结束语 计算机网络通信技术已成为业界关注的焦点。关注计算机网络通信技术的发展新趋势,立足国情,制定周全的业务和网络发展规划,认真解决技术问题,不断开发网络新的应用是互联网持续发展的原动力。 计算机新技术论文:浅谈计算机新技术在道路桥梁设计中的应用 【摘 要】随着经济的迅猛发展,道路运输行业也随之,向多、重、快的方向快速发展着,相应的对道路桥梁的要求也随之增高,在这一过程中计算机作用也非常明显,主要是应用在结构性检测的过程中。因此加强计算机网络信息技术桥梁建设项目在管理中的应用,是一个必然的趋势,计算机网络信息技术的主要职能体现在信息收集、储存、加工、传递、处理、,以及辅助决策。推广信息技术在道路项目管理中的应用,以解决利用计算机网络技术的问题,还可以使工点达到数千个之多。 【关键词】计算机技术 道路桥梁 设计 应用 一、计算机信息化在中国道路桥梁设计的过程中经历了三个阶段 对于桥梁的建设来说,勘察设计是首要的工作,而在我国,常规桥梁建设现状是任务越来越重,交通勘察设计院的工作,是属于超负荷运转状态的,在这其中出图这一工作占据了大部分时间。而计算机信息化在桥梁设计的工作中,使现状得到了明显的改善,不仅保障了桥梁设计的质量,还有效地提高了交通勘察设计院的工作效率。并且随着计算机技术的不断应用和发展,使得我国的桥梁设计工作,已经从计算机辅助绘图发展阶段,正式步入了以提升机设计为主的数字化阶段,我国桥梁设计信息化的三个阶段,不仅有效地反应了计算机信息化发展的重要性,而且展示了计算机信息化与我国桥梁设计发展的有效融合。首先上个世纪八九十年代我国的桥梁设计用的是人工的手工绘图,然后通过手工录入的形式把设计图纸输入到电脑实现电子化,到了上个世纪九十年代中期,出现了桥梁参数化的出图软件, 而这一软件的特征是把将要设计的桥梁分解成多个部分绘制在电脑上,弊端在于设计师是没有办法在电脑上完成设计方案的,更无法从整体上对桥梁设计进行把握和统筹,软件的本质作用只是实现参数化出图而已。以Bridge Master 桥梁信息建模为代表的信息技术的出现和广泛采用,代表着我国的桥梁设计,已经正式进入了第三个阶段,这一软件的特征在于可以使设计人员完全通过电脑设计的方式展现一座真实的桥梁,并且从整体上便于掌握和统筹设计工作。这样他们就可以把更多的时间用在方案的设计和优化上面进而提高工作效率。这一软件的使用不仅使道路桥梁可以快速高效地建立全球化信息模型还可以是线条量房设计变更并且能够自动生成桥梁施工图,从根本上彻底的改变了,道路桥梁设计院的,工作效率,鉴于上述的优势,这一软件得到了广大用户的推崇,到目前为止国内已经有三十多条道路、市政、与铁路的部门和省级设计院在使用。 二、道路桥梁建设项目管理中信息技术应用现状 在近期很多的在建与已完成的桥梁中,屡屡被曝曝存在质量隐患问题,并且从近五年的数据来分析,15%的桥梁,都需要每年进行维修加固和保养。而有了信息技术的使用,就可以第一时间破解桥梁养护危桥改造等传统的难题,而在这之前桥梁养护和危桥改造之所以会成为难题,主要原因是在于设计这个源头开始信息就不完善,在这一方面西方的发达国家对于细节的控制就由于我们的国家,信息管理是桥梁设计工作的优秀要素。而在我国这一数据备份工作就没有办法有效的完成。首先,设计院在完成设计后就会把设计图纸交到施工单位,施工单位建设完成以后就会对图纸进行废弃处理,因此查询工作就非常难,因此如何有效的解决数据备份,是我国的桥梁业急需解决的问题。 三、 提高道路桥梁建设项目计算机网络信息管理对策 随着我国桥梁业的发展,我国现有的桥梁建设成就已经在世界上位居前列,并且随着中国的道路桥梁行业的不断发展已经从高速增长期你想运营管理器迈进,在这一过程中我们势必会遇到一些挑战和难题,因此探讨利用先进的计算机与软件解决方案就显得势在必行,并且从现实情况来看,运用计算机软件,桥梁设计,势必能够使我国的桥梁建设行业实现质的飞跃。 (一)在工程造价管理方面,实现了工程造价管理,但是在资源管理方面,仍然缺乏统一标准,因此,如果要解决这一问题,最切实可行的办法就是把这些单位的资源统一整合起来,建立一个大的网站,这样不仅资源可以共享,内容也可以更更丰富。目前在我国对于一级二级道路来说,还承担着近距离城市之间集成乡之间的主要运输任务。主要的运输对象就是一些传统的建筑材料,包括砂石骨料,各种性能的水泥、钢筋、沥青,等传统的材料,另一方面现阶段高速发展的交通运输行业对原材料的运输也要求越来越高。另外,我国道路建设已经基本实现了机械化,而且覆盖了整个道路建设过程。随着工程难度的增加,今后越来越需要大吨位的机械和专门设计机械,这些现状都和运输行业存在着,不可或缺的关系。 (二)路桥项目具有点多、线长、面广的特点,因此不论在地域上还是在行业上都会与其他各种各样的元素发生了关联,因此他们之间相互的配合就显得尤为重要。 (三)GIS作为一种地理信息系统(Geographic Information System)主要作用在于采集(更新)、存储、管理、分析和表达空间信息和数据的特殊的空间信息系统。而这一系统在桥梁信息管理系统的应用是一个必然的趋势,文中以常州市的地图为背景来举例说明,桥梁在地图中用圆点来表示,并且做好与数据库的连接工作,圆点的不同颜色代表不同的情况,如果情况良好用绿色来表示,如果情况较好,用黄色来表示,如果情况很差,用红色来表示,如果情况非常危险,圆点则显示黑色,这一系统的出现,可以使工作人员更直观地了解桥梁状况。 四、总结 这些年来计算机网络信息技术在建设桥梁项目管理中的应用实践表明,计算机信息管理系统本身是一个高效率低成本的项目管理手段,对于道路桥梁项目管理来说是不可或缺的有力工具,并且可以有效的促进道路桥梁建设的飞速的良好的发展。 作者简介:1、姜哲,男,1988.12.,山东宁津县,大学本科,助理工程师,研究方向:计算机电子。2、李克,男,1986.12,河北省保定,大学本科,助理工程师,研究方向:计算机电子 计算机新技术论文:基于计算机技术的“新技术”在教育领域的应用探讨 摘 要 本文从“数字化互动教室”、高校资源“开源”建设及新技术条件下的“新学习”几个角度,探讨了基于计算机技术的“新技术”在教育领域的应用及其产生的影响;以期对促进基于计算机技术的“新技术”在教育领域的科学整合与应用有所帮助。 关键词 计算机技术 新技术 教育 应用 基于计算机技术的“新技术”,特别是以互联网通信技术为代表的新技术的迅速发展,渗透到了人类生活的各个方面,教育领域亦不例外,无论从教育管理、学校教学与学习以及对外信息交流和教育教学资源的获取,都离不开互联网通信技术的应用。借助于基于计算机技术的“新技术”开展教学与学习,已经成为一种最有效的学习方式,基于计算机技术的“新技术”在教育领域的应用,其改变的不仅仅是教学手段和学习方法的变革,更涉及到了教育观念、教学模式、教育体制的转变,对教育的发展产生了前所未有的影响。 1 数字化互动教室――未来课堂教学的方向 传统课堂教学过于教条化、模式化、静态化,已经不能满足新技术条件下的课堂教学需要,创新人才的培养目标要求我们要重构传统的课堂教学,数字互动教室即是未来课堂教学发展的方向。以“数字化互动教室――交互式电子书包”为代表,正围绕着这一主题展开。“数字化互动教室”正是在当前应试教育人才模式已经严重不能满足社会发展需要、地区教育资源“贫富分化”程度不断加大、优质教育资源争夺日趋激烈,及传统教育下的平均教育水平难以提高等问题背景下诞生,其意义就在于将学校教育推进到了信息化课堂教学这一优秀阶段;数字互动教室其不仅仅是一种简单的教学设备更新,其着眼于课堂教学方式、方法的提升、改善,着眼于教材、知识呈现形式的转变。 数字化互动教室,更为学校素质教育环境下学生创造性学习能力的培养提供了支撑平台,其可以充分发挥“互动”与学生自主学习的作用来提升课堂教学效果,为包括名师、优质课件、优质教案在内的诸多优质教育资源实现共享,进一步促进教育公平的实现。数字化互动教室环境下的电子书包,则可以实现教材资源内容的多本合一,结束传统“分科”对教育产生的不利影响,大大提高教学效率、教学效果。总之,数字化互动教室是一个可以实现学校课堂信息化教学的一个系统性的、有效的改革方案,实现与教育相关的课堂教学、科学研究、实践操作等多个方面内容的协同作战,对传统课堂教学产生革命性的影响。 2 开源――高校教育资源建设的未来出路 高校教育教学资源建设,一直是困扰高校计算机教育研究者、管理者与应用者们的一个重要问题;自国家教育部实施本科教学质量工程以来,精品课程建设始终是高校教育教学资源建设的一个重点。资源的“开源”共建与共享,被诸多专家认为是解决目前高校教育教学资源重复建设,以及解决资源建设过程中资金、人员、技术瓶颈等问题的一种有效方法。我国著名大学华东师范大学副校长任友群教授,曾经系统论述了高校教育教学资源“开源”建设的可能,并从他作为一个学校领导,特别是一个分馆信息化工作的领导角度,以及作为一个教育技术专家的角度阐述了高校教育教学资源“开源”建设的看法。他分别从学生、教师、学校、社会四个层面系统地论述了高校教育教学资源的“开放”特性。首先是学生层面,“开源”能够放大教育教学资源数量及其时空效应,学生可以接触更多数量的、知识面更为宽泛的优质教育资源,形成资源“超市”,学生获得了更多的资源选择机会。其次是教师层面,“开源”可以促进教育教学资源的优化,免去教师的优质资源困扰,减轻教师的教学负担、有效提高教学质量。同时,开源也为教师之间的专业学习交流提供了平台,教师在使用的同时也不忘贡献学术成果。第三是学校层面,“开源”可以实现高校之间的优势互补,开源打破了传统高校教育教学资源管理上的分割状态,其更有利于高校复合型人才的培养,更避免了(下转第76页)(上接第54页)资源建设过程中人员、财力、物力等资源的浪费。第四是社会层面,从社会贡献角度来说,开源更有利于减轻高校将人口大国转化为人才大国的负担,以及将人口负担变为人力资源优势,实现为国家培养高素质创新人才的历史使命。总之,“开源”对于当前高校教育教学资源建设所面临的诸多的问题的解决,不失为一种有益尝试。 3 新学习――新技术引发的教育信息化变革 基于计算机技术的“新技术”的不断出现及在教育领域的应用给高校教育信息化工作增添了活力,也为我国的高等教育变革提供了新的视角,特别是新技术条件下的我们应该如何“学习”,成为一个值得探讨的问题。学界已经公认的一种看法,就是要想有效地学习就必须适应新技术,其优秀问题就是转变学习方式,但前提是研究基于新技术的学习认知和环境可变性问题。基于新技术的学习认知和环境可变性研究,重要研究与了解学习和环境之间复杂的交互作用,以及解释不同环境影响下的学习动态变化。“生态教育”理念认为,教与学环境其是一个“生态系统”,其反映了新技术环境与学习之间的本质联系;新技术条件下,技术作为学习伙伴出现,这就需要我们改变学习过程中传统的认知方式。基于计算机技术的“新技术”对学习的影响,最具代表性的莫过于“虚拟仿真技术”,虚拟仿真技术在教育领域的应用,其使知识、技能实验变成了真正可以证实的实验,更为确切地说,是在虚拟现实技术支持下可以进行学习、证伪、试错。华东师范大学教育科学学院丁刚教授认为,我国目前的教育并没有很好地体现时代特征,我们一直以来都比较传统,说办法不比五六十年代进步多少是有点过于偏激,但目前的教育改革的确令人怀疑,其严重缺少新技术的应用。丁刚教授还指出,在未来五年之内,基于计算机技术的“新技术”将会广泛应用于教、学及创新。 信息时代,无所不在的基于计算机技术的“新技术”必将更为深入地渗透到整个社会,渗透到人类生活的更深处,并且“新技术”的地位越来越重要,使人们的生活发生翻天覆地的变化;但这些变化一定是最先通过教育影响人们,特别影响人们的学习,人们可以通过使用任何设备,在任何时间、地点,以同步或者异步的方式,获取信息、掌握知识、锻炼技能,使人们的学习、生活更加个性化、情境化和互动化;基于计算机技术的“新技术”,必将使教育教学环境发生一场剧烈变革。 计算机新技术论文:计算机新技术与现代项目管理 摘 要:现代计算机技术,同管理思想和管理技术相结合催生出现代企业管理理念。从单机发展到网络互连,计算机新技术被运用于企业管理过程中。抓住其中的机遇去争取而求得发展,是每一个企业都应考虑的问题,不断的应用新的计算机技术,成为了企业实现管理现代化和高效化一种优先途径。 关键词:企业管理;网络技术;办公自动化 中图分类号:C29文献标识码: A 随着中国市场经济体系进一步完善,企业经营规模逐步扩大,管理水平也在不断提升。在这个过程中,越来越多的计算机新技术被运用于企业管理,帮助企业实现管理的现代化和高效化,提高管理效率和管理水平。 一、计算机网络技术在企业管理中的应用 企业的计算机网络管理可分为网络设备级的管理、安全管理、局域网管理、客户管理这四大类。ERP、B2B、CRM之类的企业电子商务或者信息化管理的大型应用,及处在中间水平的企业VLAN网络、企业WEB(或FTP)站点、OA系统、企业即时通讯系统、网络共享、远程访问、远程控制、远程管理、网络访问控制、NAT技术等新技术在企业管理中发挥了越来越重要的作用。实现现代化的企业管理模式,主要依靠的就是企业的计算机网络管理系统,这不仅能为企业管理者提供决策所需要的所有信息,而且还具有一定的控制、决策功能,正好解决了传统企业管理过程中出现的问题和弊端。对于企业来说,要实现企业经营管理的自动化,就要使计算机网络在企业管理中真正的发挥作用。 1.IP网络电话。IP网络电话在企业的应用,是以IP网络来实现企业内部传输语音的应用。企业通过网络接入服务,把不同地区的分机留言变成为语音邮件,员工进入内部IP网就可以收听留言,并且同时可以使用分机电话拨打和接听信息。这样不仅使企业改变了原有的办公室对办公室的长途通信,而且还节约了大量的通话费用。IP网络电话不仅可以做到分机号码跟随人走的灵活办公,而且也使员工与内外部的沟通效率大大提高。 2.视频会议技术。当今社会是一个比拼效率的社会,利用新技术,降低成本,提高沟通协作效率,最终实现业绩提升,是企业的必经之路。而视频会议技术,特别是网络视频会议技术实现了人员随时随地都能开会的意愿。使用视频会议主要是节约公司运营成本,提升沟通效率,减少不必要的出差,另外在节能减排、低碳环保方面,都具有着显著的优势。远程视频会议之类的网络应用已成为当今的热点。IP视频和H.323协议的日趋完善,为这一应用在企业中的广泛应用提供了可能,使得人们在机场、酒店或任何有带宽要求网络、WLAN覆盖的地区,都能随时参加公司会议,进行面对面的沟通。 二、办公自动化在企业管理中的应用 企业办公自动化系统是一门以先进的计算机及软件技术、信息网络技术为基础的综合性技术。企业办公自动化系统一般以公文处理和事务处理为优秀,同时提供信息通信与服务等重要功能。具体功能包括提供电子邮件功能、复合文档存储管理和表达处理功能、协同工作和移动办公功能等。同时办公自动化系统还使公文审批流转、会议管理等业务流程可以互相连接、交叉或循环进行,通过网络技术实现同步协作、异步协作甚至离线工作的方式,打破地域和时间的限制,极大的提升了工作和决策效率。 1.建立了内部通讯平台和信息平台。平台一般具有清晰的工作流程引擎、独特的空间式办公理念、无缝集成的企业管理平台、良好的系统开放性、友好的操作界面和快捷安全的部署方式。平台上的员工通讯录、在线交流功能使工作信息得以及时的传递,有效消除了公司的信息死角。此外,还搭建起一个高效的信息和交流的平台,使企业的制度、新闻、通知等信息能够快速流畅地在各部门之间传播,使员工能够随时掌握企业的工作动态。 2.实现了工作流程的自动化。工作流程自动化后,就不再会因人工处理而造成信息延误或文件遗失等情形发生,可以自动将企业各流转文件及经验知识自动归档,不会因人为的疏忽而遗漏。 通过工作流程自动化,员工可随时查看自己的办公流程,如有待办事项,可马上处理,提升企业运营效率,使协调部门间工作更为顺畅。 3.实现了文档管理的自动化。现代企业办公室的业务,主要是进行大量文件的处理,起草文件、各种业务文本,接受外来文件存档,查询本部门文件和外来文件,产生文件复件等等。采用计算机文字处理技术生产各种文档,存储各种文档,采用其他设备,如复印机、传真机等复制、传递文档,或者采用计算机网络技术传递文档,是文档管理自动化的基本特征。办公自动化使各种文档实现电子化,通过电子文件柜的形式实现文档的保管,按权限进行使用和共享,具有易于搜索、操作简易等特点。 4.实现了无纸化办公。利用现代化的网络技术进行办公,从纸质及手工办公向无纸化办公发展,节约了大量的通讯费、传真费、纸张费、耗材费,并能起到整合资源、加快信息流通、规范办公流程、提高办公效率等效果。 三、网络数据库在企业管理中的应用 数据+资源共享这两种技术结合在一起即成为在今天广泛应用的网络数据库(也叫web数据库)。网络数据库定义:以后台数据库为基础的,加上一定的前台程序,通过浏览器完成数据存储、查询等操作的系统。这个概念看上去很抽象,我们可以把它说得通俗一点:简单的说,一个网络数据库就是用户利用浏览器作为输入接口,输入所需要的数据,浏览器将这些数据传送给网站,而网站再对这些数据进行处理,例如,将数据存入数据库,或者对数据库进行查询操作等,最后网站将操作结果传回给浏览器,通过浏览器将结果告知用户。 1.收集信息。我们为了加强网站营销效果,往往需要搜集大量潜在客户的信息,或者要求来访者成为会员,从而提供更多的服务,比如大型的购物、交易网站,注册会员后提供优惠服务等。就像我们在网站上常看到的“会员登录”、“会员注册”等字样,通过注册和登录,网站为访问者提供一个独特的氛围,因为是自愿注册,必定是对相关信息比较感兴趣的访问者或潜在客户,因此,可以在登录后详细地介绍相关服务或提供优惠措施,吸引浏览者参与企业的营销活动,为企业收集大量的潜在客户资源,同时增加了交易的机会。 2.提供搜索功能,方便网站内容的查找。如果你的网站只有几个页面,这种功能似乎没有什么作用,但是,如果你的网站有几十页甚至上百页,或站内提供大量的信息,如果没有方便的搜索功能,浏览者只能依靠清晰的导航系统,而对于一个新手往往要花些时间甚至无法达到目的,从而对网站产生不良影响。 3.产品管理。这也是网站数据库的重要应用,如果你的网站有大量的产品需要展示和买卖,那么通过网络数据库可以方便地进行分类,使产品更有条理、更清晰地展示给客户。这其中重要的是合理地将产品信息电子化归类,从而方便日后的维护、检索与储存。对于加入数据库的网站而言,往往在后台有一个维护系统,目的是将技术化的网站维护工作简单化,看到的不是复杂的网页制作,而是一系列表格,只要熟悉基本的办公软件如Word等,经过简单的培训即可立即开展工作,而且人工费用不高。更重要的是通过程序与数据库的结合,我们可以统计出一些相当重要的信息,如产品的关注程度、评价信息、销售情况、质量投诉等等,根据这些信息,企业可以迅速作出相应的举措。 4.新闻系统。一些企业网站为了增加营销力度与凝聚力,往往放置行业新闻或相关企业新闻、动态等等,如果网站中要放置新闻,一般而言,其更新的频率很大(否则还不如不放),这时增加数据库功能一方面可以快速的信息,另一方面可以很容易地存储以前的新闻,便于浏览者或管理者查阅,更重要的是避免重复直接修改主要页面,从而保持网站的稳定性。 总之,加强计算机新技术在企业管理中的合理应用,逐渐成为企业加速发展的必要条件,为企业适应残酷激烈的市场竞争提供技术支持。企业结合自身的实际情况,制定相关计算机技术长期应用战略规划并贯彻执行,就可以使其更好地为企业的管理者服务。 计算机新技术论文:计算机网络通信新技术的现状与发展趋势 【摘要】随着我国科技信息的快速发展,计算机网络通信方面也随着其需求的增加而不断发展。文中针对计算机网络通信中的几方面新技术的现状进行分析,并结合其实际技术情况,对其未来的发展趋势进行了预测、分析,不仅可以为运营商带来更大的经济效益,而且可以为人们提供最大化的便捷性。 【关键词】计算机网络;通信;新技术;现状;发展 目前,我国的计算机网络通信新技术处于不断发展、更新的趋势之中,通过加强通信新技术的研究与发展,可以有效的改善计算机的网络通信状况,提高其运行的高效性与安全性,降低技术故障出现的概率。现今计算机网络通信主要以光纤通信为主,实现信息的传递、交流与共享,从而可以有效的改善计算机网络的通畅性与有效性,进而推动我国社会经济与计算机网络通信的发展。 1 计算机网络通信新技术的现状 1.1 光纤通信 随着人们生活水平的提高,其对于计算机网络通信的要求与需求也不断提高,为了增加计算机网络通信技术的适应性及适应范围,逐渐出现了光纤通信新技术。光纤通信新技术所用的材料来源较广,可以节约相应的有色金属铜用量,不仅可以有利于保护环境,而且可以进行远距离大容量通信传输,其尺寸较小、重量不大,易于工作人员操作、铺设与运输;其光缆的适应性较强,且耐用性高、信号干扰程度低、具备较好的保密性能。其中,光纤通信新技术主要涉及光纤、光缆、光接入、光节点以及光传输等多个领域,从而为人们提供了更便捷、有效的信息传输方式。 1.2 移动网络通信发展现状 全球通信技术由第一代模拟技术到GSN技术以及CDMA技术再到3G技术,移动网络成为了网络通信的重要组成部分,为人们随时随地使用计算机网络通信技术奠定了基础,也提高了网络通信的便捷性与时效性。 在第三代移动通信中,网络通信技术发生了重大变化,出现了许多新型、高效的通信技术,主要包括:软件无线电技术、DSP技术、无线定位技术、智能天线技术、超导体、塔顶放大器技术和多用户检测技术。3G通信技术不仅可以有效的提高数据传输的速度及频率的复用性,而且大大提高了频谱的利用率,为完善移动网络通信技术提供了重要的作用。 1.3 接入网技术 电信网一般主要包含优秀网、接入网和用户驻地网这三方面,其中,接入网主要是指将本地端与用户终端之间连接起来的所有机线设备。由于接入网技术可以通过使用全面化的网管功能,为客户提供高程度光纤化水平,其适应性较强,通过运用管理接口进行相应的管理与配置活动,为电信中的各项业务提供信息传输的必要动力,它同时具备复用、交叉连接和传输功能,但不具备交换功能。现今,电信的业务种类越来越多,通过使用接入网技术,可以为客户提供便捷的服务,并提高网络通信的传输速度。 1.4 优秀网技术 通信网的发展趋势是宽带化、智能化、个人化和综合化,能够支持各类窄带和宽带、实时和非实时、恒定速率和可变速率,尤其是多媒体业务。目前规模最大的三大网是电信网、有线电视网和计算机网,它们都有各自的优势和不足,当前三种网都在逐步演变,使自身具备其他两网的优点,电信网通过采用光纤、XDSL、以太网和ATM技术,提供Internet的高速接入和交互多媒体业务;为实现通信网的发展要求,三网融合的概念被提了出来。三网融合不是指三网在物理上的兼并合一,而是高层业务应用的融合,即技术上互相渗透,网络层上实现互通,应用层上使用相同的协议,但运行和管理是分开的。 未来的优秀网正朝着基于IP或IP/ATM的多业务网及至最终实现综合业务网的方向演进。各种非IP业务将通过本地的窄带和宽带、固定或移动接入方式经由相应的媒体网络与这样的优秀网相连。 2 计算机网络通信新技术的未来发展趋势 首先,实现未来无线网络的融合体是现代无线通信技术的发展趋势。就目前的现代通信技术来看,诸多通信方式之间有很强的互补性,而促进不同通信技术之间的融合不仅有利于网络环境的检测,更加有利于减少不同用户之间数据交换的干涉。实现无线通信的信息个体化,手机、个人电脑等个人终端的普及,为无线通信市场带来了巨大的商机和发展潜力,个体用户的需求无形中推动着通信技术的发展,指引着新技术的发展方向。 2.1 无线通信技术的发展趋势 当前,无线通信技术的发展给广大群众带来了极大的便利,不仅提高了网络信息传输的速度及效率,而且大大改善了信息传输的质量。通过广泛应用无线网络通信技术,促使网络通信方式更为灵活、便捷、高效,大大方便了群众的生活与工作。只有人们所处的环境在无线网络范围内,既可以搜索到无线网络,实现高效化、高质量的上网。现今无线网络通信技术正处于不断完善之中,经过更多的应用推广,无限网络通信技术将会更加完善,取得更好的发展。 2.2 三网合一技术的发展趋势 如上文所述,为了将电信网、有线电视网和计算机网三网的优势集齐,促使计算机网络通信技术不断发展、更新,从而推进网络通信的快速、高效、便捷服务,为客户提供最大的便利。通过将三大网络的优势技术及网络应用技术互相融合、改进,提供网络通信技术的资源共享化水平及稳定性、正常性,而且可以有效的实现将网络通信成本降低下来,以最高质量、高效性、高时效的服务展现在客户面前。 2.3 光纤通信的发展趋势 根据当前我国计算机网络通信的发展趋势来看,光纤通信若能实现全网光纤,则可以有效的扩充宽度,提高通信信息传输的速度及时效性,因此,应当加大力度投入全网光纤的研发,加速实现通信信息的高效化传输。 其中,在实现全光网络时,主要由光纤作为其相应的物理介质,通过将电接点替换为光节点,从而有效的实现在光域内进行相应的网络信号的复用、传输、交换、存储和业务调度等,可以有效的避免由于光电转换器件响应速度慢而影响了信号的传输速度与传输质量,同时可以有效的避免光电信号的反复转换,对于改善网络信号质量水平具有重要意义。由此可见,全光纤网络通信对于计算机网络通信的发展具有重要意义,经过大力的研究与分析,实现全光纤网络通信,保持高质量的网络信号及信息传输速度、传输质量指日可待。 3 结束语 综上所述,随着世界信息化科技的快速发展,我国的计算机网络通信需求随着人们生活的丰富多彩而不断扩增,通信信息化、科技化对于提高人们生活质量水平具有重要意义。随着计算机网络通信新技术的不断发展与更新,其网络通信新技术的未来发展趋势将不可估量,通信技术的安全性与高效性、实效性也将随之增加,同时也为人们的社会生活、社会文明提供了重要的基础作用。 计算机新技术论文:新技术条件下的《大学计算机基础》启发式教学研究 【摘 要】通过介绍启发式教学,结合大学计算机基础进行分析,将启发式教学运用到教学当中,提高学生的学习积极性、动手能力,使其熟练的掌握大学计算机基础知识。 【关键词】新技术;启发式;教学 随着计算机和信息技术的普及,以计算机和信息技术为主体的教育技术已经成为高校大学计算机基础教学不可分割的一部分。当前在校的大学生大多数是90后一代,他们思维活跃,容易接受新事物、新知识。能够通过网络资源解决老师提出的问题,并能够获取新知识。但同时,基于应试教育,学生更多的是注重考试及分数,并没有真正进行学习和思考。如何培养他们的动手能力及思维,是大学计算机基础教学工作者关注的焦点问题。笔者就此探讨如何有效的将现代教育技术应用于大学计算机基础会计专业启发式教学中,以达到学生自主学习、独立思考,促使其熟练掌握计算机基础知识。 1.概念的阐述 1.1启发式教学 《中国大百科全书·教育》中国大百科全书·教育中把启发式教学(heuristic teaching)概括为:“教师在教学工作中,依据学习过程的客观规律,引导学生主动、积极、自觉地掌握知识的各种具体教学方法的总称。”目前的研究中,对启发式教学的范畴属性存在不同的观点,但多倾向于将启发式教学作为一种教学指导思想或教学原则,认为其无固定的模式,只要教师在教学活动中,善于抓住教育时机对学生进行启发,使学生积极思考,处于“愤悱”状态,而不是将所有知识“全盘地灌输”给学生的教学方式都属于启发式教学。 1.2教育技术概念 教育技术是对学习过程和学习资源进行设计、开发、使用、管理和评价的理论与实践。教育技术经历了传统技术(口语、文字、黑板、粉笔、图片、模型和实物等)和媒体技术(摄影、幻灯、投影、元线电广播、电影、电视和语言实验室等),现在进入以计算机技术和通信技术为基础的信息技术阶段[1]。 2.大学计算机基础会计专业启发式教学传统启发方式 2.1案例或相关案例导入 用具有针对性的实际案例或相关案例导入新课,从而进一步提出问题、设置悬念,使学生带着问题听课,以此启发学生思维,吸引学生注意力。这种方法是应用最多,也很有成效的启发方式之一。 2.2 问题启发 问题启发是在课前几天在上课中提出的问题。以问题为基础的学习法(problem—basedlearning,PBL)于1969年在加拿大的麦克马斯特大学首创,目前已成为国际上较流行的一种教学方法。PBL是在课前l~2周内将问题发给学生,学生自行查找资料,寻找问题的可能答案,最后师生共同讨论,对问题进行深入剖析。这种方式适用于学生有高度的自学能力,可方便地使用计算机通信技术查阅资料。 2.3启发内容 启发式教学的真正内涵应包含教学方法的启发性和教学内容的启发性两方面。大学教学者应该同时注重教学方法和教学内容两方面的启发性。如果教学者提出的问题太浅,学生只需要简单思考或者直接在书本上就可以查阅到,那么学生的思维方式并没有提高,如果教学者提出的问题太深、太难,学生努力思考仍然摸不到头绪,就会打击学生的积极性,起到消极作用。所以教学者提出的问题应该能够有效启发学生的思维、应使学生能够通过积极思考就找到问题的解决方法或者触及到问题的优秀。同时,教学者提出的问题应该具有一定挑战性,最好能与现实生活相联系。 2.4 问题可来源于生活 实际生活世界是一个具体的、意义的世界。“意义是某某东西的可领悟性的栖身之所。在领会着的展开活动中可以加以勾连的东西,我们称之为意义[2]。启发式教学事实上就是奠基于意义性之上,在意义的世界中才得以展开,而意义栖居于生活世界之中[3]。因此,启发性教学必须注重学生现实生活,或者与学生息息相关。笔者针对当前我院非计算机专业(会计专业)学生计算机水平层次不齐的情况设置了如下问题: (1)WORD邮件合并。WORD中通过邮件合并插入EXCEL表格中的每一位员工的工资明细表。此问题学生可以通过翻看书籍、查找例题、演示例题独立思考完成。 (2)EXCEL中直接打印每一位员工的工资明细表,要求每一位员工均带有字段和明细记录,同时员工与员工记录之间空出一行以便进行裁剪,同时让学生计算问题1和问题2打印10位员工的工资明细表所需要的纸张。 上述的问题把会计专业学生关注的实际生活与知识联系了起来,激发了学生的学习兴趣,促使其积极思考。 2.5解题技巧 在实发工资右边增加一列H,H1输入数字1,对应的在10条记录上输入1.1,2.1,利用拖动柄拖至最后一行,然后将第一行复制至第12行,利用拖动柄向下拖动10行,然后再从H21输入1.2,H22输入2.2,利用拖动柄拖动至9.2,选择表格,数据-排序-选择“无标题行”,主要关键字“列H”,选择“升序”,这样就对工资表进行了排序,并且每一条记录下都有空格,之后,编辑-定位-定位条件-选择“空值”设置一下选定单元格边框为“无框线”,然后在设置“上下框线”,删除或者隐藏列H,最终我们需要的每一位员工的工资明细表就可以利用EXCEL直接打印了,并且每一位员工之间都留有一行的距离以便裁剪之用。 2.6将知识进行纵向、横向联系 将知识的纵向联系作为启发内容,可促进学生将所学的知识理解并加深印象、学生通过自己动手操作,学会举一反三,温故而知新;将知识的横向联系作为启发内容,可促进学生对该知识的深层次的理解和归纳掌握,将表象的具体知识上升为抽象的知识。 3.大学计算机基础启发式教学新技术条件下的启发式探讨 3.1设置情景 大学计算机基础涉及非计算机专业外的所有专业,这些专业的学生均需要通过1学期至2学期的课程来学习以达到熟练使用计算机掌握相关计算机知识。教学者可结合授课学生的相关专业,设置相应的情景、营造氛围,充分调动学生的学习积极性。学生在情景中模拟角色,自然的将理论知识运用于实践当中,既巩固了知识,又对学生起到激励作用。笔者针对会计专业的学生毕业后将从事企业会计职务入手,提出利用EXCEL打印每位员工工资明细表为情景,激发学生的学习主动性。 3.2 问题要有层次性,问题之间具有内在联系 教学者在提出问题时,内容的重点、难点学生短时间内难以理解、掌握,这时就需要教师依据教学内容,提出的问题层层推进,循序渐进地启发学生。使学生逐步理解、掌握。 3.3讲练结合 在注重理论知识的讲授下又培养学生的动手操作能力。教学者在设置了问题情景后,通过给学生一段时间的思考后,应该指出学生解决方法的优缺点,并对学生的方法进行改进以达到解决问题的最佳方法。这样一来既充分肯定了学生前期的工作,又引导学生对自己的解决方法进行改进,从而找到更多更合理的解决方法。笔者针对会计专业的学生从WORD邮件合并打印员工工资明细表到EXCEL逐条打印员工工资明细表为例,充分调动学生的学习积极性,理论联系实际,达到学生自主学习、独立思考,熟练掌握计算机基础知识的效果。 3.4 运用多媒体技术,辅助教学,激发学生共情 通过使用现代化教学媒体使一些不易掌握、抽象的内容变的简单、生动、直观。这些材料可以在短时间内引起学生的兴趣,激发学习热情,学生还可以通过对比、换位思考,使其最大限度的接受知识。 4.启发式教学的实施必须改革考核方式 我国现在传统的课程考核大都是以理论考试成绩评价学生的学习,大部分内容都是死记硬背,答案固定统一,导致学生以应试学习为主,有的学生抱着59分犯罪,60分万岁,61分浪费的想法,出现了“一切为了考试,考完就过、考完就忘”的学习态度。笔者认为在学生的考核方式上应该采取更加灵活、开放的方式,比如论文、问答、多样性试题等多种形式,定量与定性评价相结合,消除学生学习的功利行为,提高学生学习的积极性和主动性。 计算机新技术论文:计算机网络安全信息新技术探究 摘要:信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式,作为一种无形的物质资源,它以物质介质为载体,传递和反映世界各种事物存在的方式和运动状态的表征。随着科学技术的发展,人类已进入了网络经济时代,其发展也离不开丰富快捷的网络信息,企业对计算机和网络的需求也日趋增长,网络安全面临着严峻的威胁。本文就网络安全的重要性进行了研究,同时提出了安全信息新技术应用情况,对网络自身的稳健发展有着非常重要的意义。 关键词:计算机 安全 信息 近年来,随着计算机技术、数字通信技术以及网络技术的飞速发展,信息在人类社会活动、经济活动中起着越来越重要的作用。计算机能对各种信息进行海量和快速的采集、存储、处理和交换,替代传统的低效人工处理。然而网络在给企业管理系统带来质的变革的同时,也大大增加了信息的安全风险,在很大程度上阻碍了网络技术的发展,也可能带来的安全风险或效能损失。因此,我们对计算机安全信息技术进行研究,对我们能够使信息进行快速有效的传输,实现世界范围内的信息共享具有重要意义。 一、网络安全技术遇到的问题分析 (一)网络病毒、黑客等的攻击而失真。随着网络规模的持续增长,移动互联、云计算等新技术和应用为网络安全提出挑战,网络攻击逐步涉及工业控制等领域,安全可控问题较严峻。由于互联网的开放性、分步式等特点,给企业信息的安全性提出了严峻的挑战。随着互联网的发展,计算机病毒的种类急剧增加,许多网络会计系统遭病毒感染,服务器瘫痪。病毒运行后会主动检测中毒者操作系统的语言,如果发现操作系统语言为简体中文,病毒就会自动对计算机发起攻击,扩散速度大大加快,受感染的范围也越来越广。另外,黑客攻击手段也越来越多,达几千种。黑客一词,原指热心于计算机技术,水平高超的电脑专家,尤其是程序设计人员。 但到了今天,黑客一词已被用于泛指那些专门利用电脑网络搞破坏或恶作剧的家伙。从危害计算机信息系统安全犯罪的现状来看,掩饰、隐瞒计算机信息系统数据、控制权的现象十分突出,不予以打击将无法切断危害计算机信息系统安全犯罪的利益链条,难以切实保障计算机信息系统安全。黑客通过窃取网络系统的口令和密码,非法进入网络系统恶意篡改信息,使信息严重失真,这个在传统信息系统中的问题在网络条件下将变得更加复杂。 (二)系统本身存有漏洞。我国的网络信息安全技术研究与产业规模在过去几年中取得了不小的进步,然而在系统安全的研究与应用方面与先进国家和地区存在很大差距。首先,电磁波辐射泄密。由于计算机工作时,必然会产生电磁场的变化,并向外辐射电磁波。而这些电磁波中会包含计算机中的信息,窃密方只要具有相应的电磁波接收、判读设备,其次,Windows桌面操作系统还是商用UNIX操作系统,其开发厂商必然在操作系统中留有“后门”,而且系统本身也不可避免存在很多安全漏洞。第三,网络化造成的泄密 将企业内部的计算机接入互联网,在享用全球网络化带来的资源共享的便利的同时,也为恶意入侵提供了最好的途径。第四,网络中采用的TP/IP协议族软件,本身缺乏安全性,不能对来自Internet中夹带的病毒及Web浏览可能存在的恶意Java/ActiveX控件进行有效控制。网络中一旦有一台主机受病毒感染,则病毒程序就完全有可能在极短的时间内迅速扩散,传播到网络上的所有主机,可能造成信息泄漏、文件丢失。 (三)防火墙的局限性。近年来,网上黑客的攻击活动正以每年20倍的速度增长。网络防火墙作为一种边界安全的手段,在网络安全保护中起着重要作用。然而,网络防火墙存在明显的局限性。加之发展时间短,需求变化大,响应要求快等原因,致使我国的网络防火墙安全产业整体布局缺乏顶层设计,没有形成布局合理的、体系化的信息安全产业链。防火墙指的是一个由软件和硬件设备组合而成、在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的界面上构造的保护屏障。但是,网络防火墙不能阻止来自内部的袭击。调查发现,50%的攻击都将来自于网络内部。由于企业Web服务器曾因为访问可执行文件而中毒、瘫痪。同时,用户使用的杀毒软件没有及时更新,导致杀毒软件无法查杀最新的病毒,造成严重后果等现象可以看出防火墙是具有局限性的。 二、探索适合在典型的企业环境中采用的网络安全体系 (一)加强网络病毒和黑客的防范技术应用。计算机病毒是一个程序,一段可执行码 ,对计算机的正常使用进行破坏,使得电脑无法正常使用甚至整个操作系统或者电脑硬盘损坏。病毒是对软件、计算机和网络系统的最大威胁之一。病毒可以很快地蔓延,又常常难以根除。它们能把自身附着在各种类型的文件上。当文件被复制或从一个用户传送到另一个用户时,它们就随同文件一起蔓延开来。这种程序不是独立存在的,它隐蔽在其他可执行的程序之中,既有破坏性,又有传染性和潜伏性。轻则影响机器运行速度,使机器不能正常运行;重则使机器处于瘫痪,会给用户带来不可估量的损失。在互联网信息发达的年代,每一台运行的计算机背后总有计算机系统漏洞时时刻刻在威胁着计算机系统的安全运行。作为一名网络用户,当在你浏览网页,观看视频、图片及传送文件资料的同时一定要把计算机系统的安全因素提前考虑:安装杀毒软件,更新病毒库,系统漏洞扫描,及时安装补丁软件等等,查漏补缺,防患未然。 (二)强化计算机系统更新和建设。随着信息产业的高速发展,众多企业、单位都利用互联网建立了自己的计算机网络信息系统,以充分利用各类信息资源。计算机的系统安全性历来都是人们讨论的主要话题之一。在计算机网络日益扩展和普及的今天,计算机系统安全的要求更高,涉及面更广。不但要求防治病毒,还要提高系统抵抗外来非法黑客入侵的能力。当计算机病毒对网上资源的应用程序进行攻击时,这样的病毒存在于信息共享的网络介质上,因此就要在网关上设防,在网络前端进行杀毒。基于网络的病毒特点,应该着眼于网络整体来设计防范手段。在计算机硬件和软件,LAN服务器,服务器上的网关,Inter层层设防,对每种病毒都实行隔离、过滤。 (三)积极利用防火墙新技术。防火墙作为企业内部网络和外部网络连接的第一道门,它的功能全面,能有效阻止非法的入侵和攻击。提高计算机安全管理等级,安装硬件防火墙,安装杀毒软件,定期杀毒软件升级等。加强系统本身的防御能力,完善防护设备,如防火墙构成了系统对外防御的第一道防线。防火墙作为网络的第一道防线并不能完全保护内部网络,必须结合其他措施才能提高系统的安全水平。在防火墙之后是基于网络主机的操作系统安全和物理安全措施。按照级别从低到高,分别是主机系统的物理安全、操作系统的内核安全、系统服务安全、应用服务安全和文件系统安全;同时主机安全检查和漏洞修补以及系统备份安全作为辅助安全措施。 三、结束语 如今,人类社会已经迈入信息时代,互联网把社会中的个体连接成一个整体。随着计算机技术和网络技术的高速发展, 面对日趋复杂的网络安全威胁,各种安全技术也应运而生。因此,不断加强计算机网络安全信息技术的研究,是保护信息和资源的保密性、完整性、可用性、可控性的重要途径。 计算机新技术论文:计算机最新技术发展趋势研究 计算机的发展在我们的生活中已经不可或缺,在计算机技术、网络通讯技术的高速发展的今天,计算机正在以惊人的速度进入人类社会的各个角落,那么,将来的计算机将会朝着怎样的方向发展呢? 一、未来的计算机技术将向超高速、超小型、平行处理、智能化的方向发展 超高速计算机将采用平行处理技术,使计算机系统同时执行多条指令或同时对多个数据进行处理,这是改进计算机结构、提高计算机运行速度的关键技术。 同时计算机将具备更多的智能成分,它将具有多种感知能力、一定的思考与判断能力及一定的自然语言能力。除了提供自然的输入手段(如语音输入、手写输入)外,让人能产生身临其境感觉的各种交互设备已经出现,虚拟现实技术是这一领域发展的集中体现。传统的磁存储、光盘存储容量继续攀升,新的海量存储技术趋于成熟,新型的存储器每立方厘米存储容量可达10TB(以一本书30万字计,它可存储约1500万本书)。信息的永久存储也将成为现实,千年存储器正在研制中,这样的存储器可以抗干扰、抗高温、防震、防水、防腐蚀。如是,今日的大量文献可以原汁原味保存、并流芳百世。 二、新型计算机系统不断涌现 硅芯片技术的高速发展同时也意味着硅技术越来越近其物理极限,为此,世界各国的研究人员正在加紧研究开发新型计算机,计算机从体系结构的变革到器件与技术革命都要产生一次量的乃至质的飞跃。新型的量子计算机、光子计算机、生物计算机、纳米计算机等将会在21世纪走进我们的生活,遍布各个领域。 三、量子计算机与光子计算机的产生 量子计算机是基于量子效应基础上开发的,它利用一种链状分子聚合物的特性来表示开与关的状态,利用激光脉冲来改变分子的状态,使信息沿着聚合物移动,从而进行运算。 量子计算机中数据用量子位存储。由于量子叠加效应,一个量子位可以是0或1,也可以既存储0又存储1。因此一个量子位可以存储2个数据,同样数量的存储位,量子计算机的存储量比通常计算机大许多。同时量子计算机能够实行量子并行计算,其运算速度可能比目前个人计算机的PentiumⅢ晶片快10亿倍。目前正在开发中的量子计算机有3种类型:核磁共振(NMR)量子计算机、硅基半导体量子计算机、离子阱量子计算机。预计2030年将普及量子计算机。 光子计算机即全光数字计算机,以光子代替电子,光互连代替导线互连,光硬件代替计算机中的电子硬件,光运算代替电运算。超高速电子计算机只能在低温下工作,而光计算机在室温下即可开展工作。光计算机还具有与人脑相似的容错性。 目前,世界上第一台光计算机已由欧共体的英国、法国、比利时、德国、意大利的70多名科学家研制成功,其运算速度比电子计算机快1000倍。科学家们预计,光计算机的进一步研制将成为21世纪高科技课题之一。 四、生物计算机 生物计算机的运算过程就是蛋白质分子与周围物理化学介质的相互作用过程。计算机的转换开关由酶来充当,而程序则在酶合成系统本身和蛋白质的结构中极其明显地表示出来。 20世纪70年代,人们发现脱氧核糖核酸(DNA)处于不同状态时可以代表信息的有或无。DNA分子中的遗传密码相当于存储的数据,DNA分子间通过生化反应,从一种基因代玛转变为另一种基因代码。反应前的基因代码相当于输入数据,反应后的基因代码相当于输出数据。如果能控制这一反应过程,那么就可以制作成功DNA计算机。 蛋白质分子比硅晶片上电子元件要小得多,彼此相距甚近,生物计算机完成一项运算,所需的时间仅为10微微秒,比人的思维速度快100万倍。DNA分子计算机具有惊人的存贮容量,1立方米的DNA溶液,可存储1万亿亿的二进制数据。DNA计算机消耗的能量非常小,只有电子计算机的十亿分之一。由于生物芯片的原材料是蛋白质分子,所以生物计算机既有自我修复的功能,又可直接与生物活体相联。预计10~20年后,DNA计算机将进入实用阶段。 五、互联网络继续蔓延与提升 今天人们谈到计算机必然地和网络联系起来,一方面孤立的未加入网络的计算机越来越难以见到,另一方面计算机的概念也被网络所扩展。二十世纪九十年代兴起的Internet在过去如火如荼地发展,其影响之广、普及之快是前所未有的。从没有一种技术能像Internet一样,剧烈地改变着我们的学习、生活和习惯方式。全世界几乎所有国家都有计算机网络直接或间接地与Internet相连,使之成为一个全球范围的计算机互联网络。人们可以通过Internet与世界各地的其它用户自由地进行通信,可从Internet中获得各种信息。 人们已充分领略到网络的魅力,Internet大大缩小了时空界限,通过网络人们可以共享计算机硬件资源、软件资源和信息资源。“网络就是计算机”的概念被事实一再证明,被世人逐步接受。 六、移动计算技术与系统 随着因特网的迅猛发展和广泛应用、无线移动通信技术的成熟以及计算机处理能力的不断提高,新的业务和应用不断涌现。移动计算正是为提高工作效率和随时能够交换和处理信息所提出,业已成为产业发展的重要方向。 移动计算包括三个要素:通信、计算和移动。这三个方面既相互独立又相互联系。移动计算概念提出之前,人们对它们的研究已经很长时间了,移动计算是第一次把它们结合起来进行研究。它们可以相互转化,例如,通信系统的容量可以通过计算处理(信源压缩,信道编码,缓存,预取)得到提高。 面向全球网络化应用的各类新型微机和信息终端产品将成为主要产品。便携计算机、数字基因计算机、移动手机和终端产品,以及各种手持式个人信息终端产品,将把移动计算与数字通信融合为一体,手机将被嵌入高性能芯片和软件,依据标准的无限通信协议(如蓝牙)上网,观看电视、收听广播。在Internet上成长起来的新一代自然不会把汽车仅作为代步工具,汽车将向用户提供上网、办公、家庭娱乐等功能,成为车轮上的信息平台。 我们有理由相信,计算机在人类生活中的影响,将会越来越大,而由此会带给我们全新的生活体验,将会有怎样的惊喜和全新体验呢?让我们拭目以待。 计算机新技术论文:“行动导向教学法”在计算机信息高新技术类课程中的应用 摘要:“行动导向教学法”是在我国职业教育改革背景下,借鉴德国职业教育教学的主导范式而产生的,适合于我国现时职业教育的教学活动形式。本文从行动导向教学法的基本理论着手,结合自己的实际教学经验,探讨了“行动导向教学法”在计算机信息高新技术类课程中的应用,并对教学中出现的问题进行了分析,总结出解决问题的对策。 关键词:行动导向教学法;计算机信息高新技术 改革开放以来,党中央、国务院十分关心和重视职业教育的改革与发展。国家提出“十一五”期间要大力发展职业教育,进一步深化职业教育教学改革。在全面推进素质教育的大背景下,提出了职业教育的教学指导思想:以全面素质为基础,以职业能力为本位、以提高技能水平为优秀。故什么样的教学能提高学生的素质,培养学生的能力,促进学生的发展,成为中职教师深思的问题。“行动导向教学法”正是在我国职业教育改革背景下,借鉴德国职业教育教学的主导范式而产生的,适合于我国现时职业教育的教学活动形式。 一、行动导向教学法的涵义及特点 (一)行动导向教学法的涵义 “行动导向教学法(HandlungsorientierteMethode)源自德国,90年代以后传入我国,后经本土化后开始推广。行动导向教学法指全面的和学生积极参与的教学,是一系列让学生自主学习、合作探究、产生学习产品的策略与理念。在课堂上,由教师和学生共同决定要完成的行为产品引导着教学过程。这种教学是以职业活动为导向,以人的发展为本位(能力本位)的教学。行动导向教学法包含以下教学原则:(1)促进独立思考和操作;(2)提出问题并尽可能的解决问题,允许提出多种建议;(3)鼓励合作而独立地进行工作;(4)在评价者依据一定标准评价学生的同时,允许学生自己检查学习成果,控制工作过程;(5)鼓励和赞扬,而不是指责和挑剔。 (二)行动导向教学法的特点 行动导向的教学法的特点主要体现在: 1、行动导向的教学是全面的,教学借助并促进学生头、心、手以及其他感官的发展,根据预定行动目标来选择教学的内容并选择全面性的教学方法; 2、行动导向的教学是学生主动的学习活动; 3、学生参与教学的全过程:收集信息、制定计划、作出决策、实施计划、反馈控制、评估结果; 4、采取自我控制的独立作业、小组制定计划独立作业以及小组作业等多种教学组织形式; 5、教师是学习过程的组织者、咨询者和伙伴。 二、在计算机高新技术类课程中应用行动导向教学法 《计算机高新技术应用》是一门实践性强的学科,学生经过在校学习,可参加国家教委考试中心组织的计算机等级考试。因此在教学过程中,可结合等级考试的实际情况,除了理论知识的讲解外,还应使用考试模拟软件加强上机练习。教学中教师若按照传统的满堂灌的方式讲授,不注意培养学生的实际操作技能,那么培养出来的学生可能就是一群只会“死读书”,“读死书”的书呆子,而不是企业所需要的具备理论知识和熟练操作技能的技术工人。在计算机教学中,若适时采用行动导向教学法不但可以使教学生动有趣,而且可使理论教学和实践操作有机的结合,从而促进学生对理论知识和操作技能的掌握。下面,结合几年来自己在计算机教学中的一些尝试,谈谈行动导向教学法的应用。 1、情景教学法 情景教学法是通过一个具体教育情景的描述,引导学生对这些特殊情景进行操作的一种教学方法。学习者利用个人的亲身经验和知识的获得,通过对情景的分析和研究来进行学习,达到为实践行为做准备的目的。教师在设计情景时应考虑现实性即学生已有的条件,已掌握的知识;设计的情景要来自实际环境中或学生身边熟悉的例子;具体做法:(1)由教师借助现代教育技术手段,以专业理论知识为基础,专业的岗位实际需要为标准,实行模块化设计;(2)由教师提供详实的情景资料,指导学员从理论的高度提出可行性、创新性的解决方案;(3)让学员互相评说各自方案的优劣。这种教学方法的优点:一是背景资料真实可信;二是问题的针对性强;三是教学过程贯通研讨性;四是思维方式体现发散性和创新性;五是教学形式人性化,具有趣味性;六是教学效果注重实效性。如电子表格中的数据处理——应用公式(函数)、数据排序、数据筛选、数据合并计算、数据分类汇总、建立数据透视表等;在Excel工作表中,采用“启发式”问学生如何实现这一功能,学生可能根据已有的知识提出用相应的单元格“两两相乘并相加”。此时,再问学生“是否有更简捷的方式?”恰到好处地引入EXCEL函数公式SUMPRODUCTO——表示单元序列乘积之和,引导学生设置函数参数。进行比较后,两种方法的计算结果是相同的,使学生能够很快地掌握SUMPRODUCT0。要给学生留下任务,对遇到的情况进行分析,对问题的各方面进行解答操作。 在《操作系统应用》这一部分内容的教学中,笔者曾采用讲授法进行教学,发现学生在理解上存在一定的困难,故在以后的教学中采用了情景教学法。例如在讲授完“文字录入与编辑”和“文档的版面设置与编排”包含的因素后,引入“公司白领办公室的一天”案例,并设置问题:公司办公室工作人员公文处理,他采取了什么措施来应对一天的公文?之后布置学生分小组讨论提出问题,汇编汇集成试题,选派代表操作,教师再进行点评。 情景教学通过一个个具体情景的分析,不但可以启发学生的创造潜能以及体现学生的职业行为能力,而且还能培养学生解决实际问题的能力和决策能力;通过对整个决策过程的思维用语言进行完整地表述,还可进一步提高了学生分析组织能力和操作能力。 2、头脑风暴法 头脑风暴是教师引导学生就某一课题自由发表意见,教师不对其正确性进行任何评价的方法。头脑风暴法是一种能够在最短的时间里获得最多的思想和观点的工作方法,是聚合思维训练的一种好办法。头脑风暴是教师引导学生就某一课题自由发表意见,教师不对其正确性进行任何评价的方法。头脑风暴法是一种能够在最短的时间里获得最多的思想和观点的工作方法,是聚合思维训练的一种好办法。
教育技术管理论文:职业学校教育技术管理论文 1提高教育技术管理的建议措施 1.1加强管理机构的改革 首先职业学校必须遵循为教学服务的原则,明确教育技术中心的职责所在。而教育技术中心的主要职责就是以先进的教育理论为指导,通过利用先进的信息技术为职业学校的教学提供优质服务。其次,职业学校要针对教育技术中心制定出有效的管理体制。职业学校可以将计算机网络中心以及教育技术中心进行合并,并针对合并后的中心指定出科学的管理体制,然后将职业学校中与教育技术有关的资源都划入合并后的教育技术中心进行管理,这样可以实现对中心运行的规范管理以及各个中心之间的资源共享,从而有效地提高设备和资源的利用率。此外,职业学校的教育技术中心应该和职业学校教务处建立起良好的协作关系。教育技术中心一般都是从职业学校的教务处分离出来的,而教育技术中心与教务处的主要职责都是为职业学校的教学提供优质的服务,并且都是以推广教育技术以及实现信息化教育为目标。因此,教育技术中心应该加强建立与职业学校教务处的良好协作关系,同心协力的推动教育技术的发展,努力实现信息化教育的目标。 1.2加强重视对教师的教育技术培训 首先职业学校应该结合实际教学需求制定出科学合理的培训内容。培训的内容应该涉及理论和实践。关于理论方面的培训,职业学校可以通过邀请拥有丰富教学经验的教育技术专家到职业学校进行理论讲座,使教师能够充分掌握相关的理论知识。而关于实践方面的培训,职业学校可以根据资源建设的实际情况和教学需求对教师进行培训指导,使教师能够充分掌握对网络课程的设计、多媒体课件的制作以及网络多媒体教师的使用。其次,培训的形式应该具备多样化和灵活性。职业学校要根据教师的信息技术水平、课余时间采取不同的培训方式,其中包括面对面的培训和基于网络教学平台的培训。基于网络教学平台的培训方式改变了传统的培训模式,通过开设网络培训课程可以使教师在网络教学实践中形成良好的信息化理念和能力。 1.3加强建设优秀的教育技术人员队伍 首先职业学校应该明确教育技术人员的工作职责,使教育技术人员能够以技术和管理为优秀,并积极配合职业学校的各个部门,为职业学校的教学工作提供优质的服务。作为教育技术人员,在为教学工作服务的过程中应该做到谦和。职业学校在分配工作任务的过程中要充分考虑教育技术人员的主要职责,如果在不影响其本质工作的前提下,可以适当地安排教育技术人员进行简单的教学工作,这样有利于教育技术人员形成良好的教育观念。此外,由于教育技术人员与实验技术人员的工作性质存在一定的差异,教育技术人员的本职工作是服务和管理,而且难以进行量化,因此,职业学校应该根据这一实际差异为教育技术人员制定专门的考核标准,并在对教育技术人员的考核和晋升过程中充分分析教育技术人员的日常工作态度、业绩以及贡献,不能只注重的数量以及科学研究项目。 2结论 综上所述,随着科学技术的快速发展,我国的教育技术得到了较大的发展。但是在目前的教育技术管理中仍然存在一些问题。为了有效地促进信息化教育目标的实现,职业学校应该制定出科学的管理体制,并加强对职业学校教育技术人员的培训和队伍建设,使教师能够提高自身的专业知识水平和能力。通过充分发挥职业学校教育技术中心的作用,使教育技术中心与职业学校各部门之间形成良好的协作关系,以为职业学校的教学提供优质的服务,从而实现信息化教育的目标。 作者:张宏浩 单位:宿迁市淮海技师学院 教育技术管理论文:现代教育技术管理论文 课堂教学是实施素质教育的主渠道,是学生获取知识的主要阵地,知识是智力和能力的基础,学生把握知识从而形成自身的能力,并体现出来,就成了素质教育的落脚点。那么这一切将如何实现呢?在科技迅猛发展的今天,这一难题可以说已被现代教育技术手段的进入课堂迎刃而解了。电教媒体调动多种感官,实现多渠道信息传递,加强学生对知识感知的鲜明度,增大信息输出量,提高学生对知识的接受能力,并有利于知识的记忆、理解和运用,促进由知识向能力的转化。运用现代教育技术是适应小学生以形象思维为主的特点。科学性是它的内容,丰富性是它的内涵,多样性是它的形式,创造性是它的灵魂。那么现代教育技术的引进就是一个民族生存、发展与进步的灵魂。在教学中我大胆尝试了现代教育技术手段的运用,基本环节如下: 激趣———质疑———讨论———点拨———提高 (以趣激学)(以疑促学)(讨论励学)(启迪创造)(精博内化) 此模式具有自学、辅导的特点,是阅读教学中的一个基本路子,不拘一格,可变化,求实效。它能因课型、课文、学生的不同要求而变化,形成若干变式,以求体现多向探求,多向思维,多角度、多层次去实现综合能力的培养。 激趣——创设美妙情境激发学习兴趣 兴趣是学习之本,学生没有兴趣就是死学,只有当学生充满兴趣的时候,才会有创新思维,本模式就在教学的第一步设置激趣环节,以趣激学。例如《可爱的草塘》一课中,学生对北大荒比较陌生,知之甚少。所以在一开课就利用电脑进行背景简介。还有《威尼斯的小艇》,在开课初我设计了一个形象生动的猜谜游戏,为突出本课重点“抓住事物的特点描写”奠定了良好基础。图文并茂的动画一下子拉近了学生的距离,消除了学生的陌生感受。这样处理,大大调动了学生的兴趣与学习的积极性,变繁为简:把繁琐的分析变为简单明了的动画;变易为难:把课上的照本宣科变为课前的程序设计;变长为短:把近几分钟的讲解变为几秒钟的动画演示;变静为动:把学生的静态听讲变为心情激动地观看,唤起学生急切的探究心和自主参与意识。 质疑——发散变异思维培养质疑能力 创新意识是一种渴望用新思路、新方法、新途径,超常地解决问题的态度和意愿,而创新意识来自质疑。“学贵知疑,小疑则小进,大疑则大进”。在教学中我注意鼓励、启发、诱导学生多提问题,多质疑。在《大海的歌》一课中有一目标是“了解作者在码头上、海港里、大海中看到的景物各有什么特点?”对这一问题学生一步答出有些困难,这就需要一系列的问题去引,而一系列的问答既耗时大,又见效低,学生兴趣不会被激发,所以我在这儿设计了一个“步步高”游戏: 谁在什么地方看到了什么景物? 主要句子是什么? 每句讲什么? 共有几句话? 这个“步步高”游戏具有直观性、交互性、可操作性。通过清晰的图像,逼真的色彩,再配以有坡度的问题,全方位、多角度地调动学生的感官。这样循序渐进,台阶式的激发使全体学生都愿都想去尝试回答,从潜能生到优等生都有不同的成功体验,可谓一举多得,事半功倍。 讨论——拓宽训练形式增强表达能力 1.个人尝试探究 在《大海的歌》一课中为了更好地让学生去理解体会码头上看到景物的特点。我利用计算机AUTHOWARE编程语言制作了一个填词练习: 请从题下的备选答案中选择: 作者在大海上看到的是: ()天()云 ()海()朝阳 蓝湛蓝如洗灿烂火红瓦蓝瓦蓝 正从东方升起的白墨蓝碧绿…… 这一练习较简单,所以让学生自己独立探究,通过放大图像,展示操作过程,显现内容,利用计算机形象直观的特点来调动学生的参与激情,动手兴趣,从而加深理解,增强记忆,还在强大信息输出量的同时增大了学生的词汇量,实现了理解积累词语的目标。最重要的是给了每个学生一次尝试的机会,他们可根据自己的理解去自由填,增大了学生思维的空间。再如,《可爱的草塘》中我设计了一个精彩有趣的词语检测,要求每位学生通过自己尝试练习后读准字音,认清字形,并了解有关的资料,计算机把远的拉近了,把虚的变实了,把抽象的具体化了,真正体现了自主参与、自主创造,从而实现了学生的阅读能力的实质性提高。 2.小组合作促究 在《威尼斯的小艇》中我设计了一个理解体会比较重点句子的练习,学生通过充分的讨论交流加深了对小艇特点的印象。运用电脑可以弥补感性差距,时间约束,空间限制,变枯燥抽象为生动形象,根据需要为学生提供更大的信息资源,满足学生的阅读欲望,确实为阅读教学另辟了一条新途径。 点拨——加强理解深度提高阅读能力 在《蝙蝠和雷达》中蝙蝠从嘴里发出超生波遇到障碍物就反射到耳朵里,于是蝙蝠就改变飞行的方向。这一节较抽象,而且是无形的,学生只有把这一节理解透彻,才有可能理解下一节,基于难点要巧妙地突破,而教师的口头讲解又显苍白,所以教师在这里设计了一小组课件:把过程分步演示,并把超声波变成有形弧线,动态地推进和返回。屏幕上的图像一出现,这边的眼睛都瞪得大大的,知识的那种高密度,课堂的那种大容量,进程的那种快节奏,气氛的那种活跃,令人赏心悦目,是一般常规教学所万万不能及的。这样一变一演,在直观画面的引导下,理解有坡度,难理解的变得容易了,学生学得兴致盎然。 提高——结合目标检测形成综合能力 凭借词、句、段的练习,学生对知识实现了“回收、加工、提炼、内化、运用”进入升华阶段。那就体现在随机进行仿说仿写,例如在《可爱的草塘》一课中对草塘美景和小河美景的导游介绍,就可借助电脑营造氛围创新情境,让学生进行口头表达能力的训练,通过实践真正形成能力,持之以恒,学生的写作能力一定有很大的进步,对学生来说是受益匪浅。这样化静为动,化枯燥为有趣,贴近生活的仿说训练适时、到位,使学生学有所用,储备下的能量有发挥之时,切实满足了学生的创造欲望。 教无定法,对优化课堂教学过程,改革课堂教学结构的探索,就如宇宙空间是永无止境的,就像学生的创新思维是没有边缘的,需要不断的用心研究与实验。兴趣推动人去探求新的知识,发展新的能力,是在一定的教育影响下启动,发展起来的。小学生好奇心特强,而现代教育技术手段就有刺激感官的作用,它还能促使学生在不同层面,从不同角度学习理解和运用语言文字,引导学生自觉地获得知识并运用知识,培养能力,发展智力,因此,现代教育技术不愧为把握知识和形成能力之间的一座坚固的桥梁。 教育技术管理论文:现代语文教育技术管理论文 教学之所以称为一门艺术,是因为课堂教学给予学生充分自由发展的余地,学生可以像美术家、音乐家、文学家和诗人那样进行艺术创造。在语文教学中,如何使你的课堂焕发出青春的活力与诱人的魅力呢?我认为现代教育技术的合理运用,能使你的教学如虎添翼、如鱼得水。 一、运用现代教育技术,吸引学生,导入课题。 进行新课的学习时,在导入中,枯燥的讲解,或者是煽情的演说,都无法激起学生的兴趣,也不能充分发挥学生学习的主动性。那么,运用现代教育技术,则能拨动学生的心弦,像磁石一样紧紧吸引学生,并使其受到感染和教育。 例如教《颐和园》这一课时,可运用多媒体课件,在轻柔的音乐声中,出示颐和园的实景图,让学生身临其境,不由得想进一步了解颐和园:大名园建在哪儿呢?为什么中外游客都喜欢到园内看一看、走一走呢?在学生连连的赞叹声中,在学生好奇的追问中,老师再开始新课的教学。这样生动巧妙地导入课文,能收到意想不到的效果。 再如,《再见了,亲人》这一课,老师可先用CAI课件放映录像片,展示1950年6月份,美帝国主义发动朝鲜战争,中国人民派出优秀儿女组成中国人民志愿军,进行抗美援朝战争等实况。接着继续展示中朝并肩作战,美国在停战协定上签字的事迹。那么志愿军即将离开朝鲜分批回国,与日夜战斗在一起的朝鲜人民告别时会是一番什么情景呢?这时停止课件放映,而学生在课件的引导下,都急切地想知道当时的情景,那么就水到渠成地引入了新课,而学生则会兴致高涨、聚精会神。 二、运用现代教育技术,介绍背景。 学习某些课文,需要了解时代背景,包括作品反映的时代背景和作者写作时的时代背景。在介绍背景时,要运用正确的立场、观点、方法,要注意思想教育的渗透。但是,学生往往容易忽视老师枯燥的介绍方式和没有感染力的介绍语言。即使老师讲解得较详细,也只能让学生产生抽象的认识,而不能有生动的感性的理解和体会,那么运用现代教育技术,则能使你的教学如鱼得水,使学生深入了解文章背景,且留下深刻的印象。 如学习《詹天佑》这一课时,在课堂教学中,老师向学生详细介绍当时清朝政府的腐败,以及詹天佑修路时的恶劣气候和险恶地势,不如用多媒体课件展示生动可感的画面、文字幻灯片和气候地形的图解,学生就理解得更快,他们能从画面中体会清朝政府的腐败无能、帝国主义欺负压迫给詹天佑修路带来的巨大阻力和压力,从而由衷地佩服詹天佑,并感受到他的伟大之处。 三、运用现代教育技术,创设课堂情境。 “作者胸有境,入境始与亲”。在语文教学中,运用图画、摄影、幻灯、音乐、语言描述和动作演示等方式,创造与渲染气氛,调动学生的感觉器官和思维器官,使他们耳濡目染、口诵心惟,进入课文所描述的情境,和作者的思想感情共鸣。运用现代教育技术创设情境关键在于启发学生展开想象和联想,把教材中的语言文字演化成有声有色的客观世界和真切生动的人类生活。 例如《富饶的西沙群岛》,这是一篇描写景物的课文。在教学时,可根据课文的结构层次,首先运用多媒体课件展示彩图,让学生感知西沙群岛的地理位置,懂得它“是我国的海防前哨”,“是镶嵌在祖国大陆南边的一颗明珠”。接着放映一组组彩色幻灯片和动画片,带学生做一次到西沙群岛的假象旅游。课文中生动形象的语言,银幕上五彩斑斓的图像,向学生们揭开了海底的奥秘:五光十色的海水,丰富的海产品和岛上旖旎的风光……使学生直接感受到那里“风景优美,物产丰富”,“是个可爱的地方”,热爱祖国宝岛——西沙群岛的激情油然而生。最后用出示两张新闻照片,介绍英雄儿女建设西沙、保卫西沙的生活情景。 这样,现代教育技术的运用,抓住了课文中的形象,把学生引入情境,激发学生的爱国热情,陶冶学生热爱祖国的优美情操。 四、运用现代教育技术,进行思想品德教育。 少年儿童的思想品德不是先天就有的,也不是自发形成的,而是在社会生活条件下,特别是在学校教育的影响下,在他们个人的实践活动中形成和发展而来的。在课堂中,恰到好处地使用现代教育技术,能适时地对学生进行德育渗透,使学生受到良好的思想品德教育。 如教《狼牙山五壮士》一文,老师将从电视录制下来的英雄临危不惧、视死如归的壮烈行为的片断搬到课堂上,同学们全神贯注,被银幕上的英雄所表现出来的大无畏精神深深打动,一个个脸上的表情随着屏幕上的情景变得肃然起敬,教室鸦雀无声。 随着时代的进步,随着现代教育技术的深入发展,教育技术媒体越来越广泛地被老师接受,也越来越广泛地发挥了作用。它那声情并茂,色、情、景水乳交融的效果,创设了优美的课堂情境,有效地提高了语文课堂教学效率。在语文教学中,现代教育技术的运用使语文教学焕发出夺目的光辉,产生了伟大的艺术魅力。 教育技术管理论文:语文现代教育技术管理论文 随着形势的发展,现代教育技术在教学中被广泛运用,它可以促进学生智能发展,提高教学质量,还能促进学生知能发展的过程,提高学生掌握知识和能力的质量,并能更好地适应学生的个别差异和不同水平,能增进教学效率,能提高信息的增殖率,扩大教学规模。在新的世纪里,面对信息时代知识经济的崛起,全面推进素质教育,以计算机为优秀的现代教育技术在教育信心领域中的应用,已成为衡量教育现代化水平的一个重要标志。为此,我们要认真探索一下现代教育技术应用于语文教学的基本特点、基本模式,充分利用现有教学环境和教学媒体进行各种形式的教学尝试,为学生创造一个和谐、轻松、愉快的学习环境,发展学生的个性和创新精神,把学生培养信息时代的社会主义“四有新人”。 一、现代教育技术应用于教学的基本特点 现代教育技术在教学中广泛应用,无疑给教育带来新的活力和巨大的冲击力,对教师也提出更高的要求。它不仅要求教师要有高深的专业知识、丰富的教学经验和较高的教学水平,还要有现代教育的思想和技术,要掌握计算机、多媒体、网络教学的有关知识和运用现代教育手段和方法的能力。它具有以下三个基本特点: 1、教学手段的先进性 大量的现代化教学媒体取代了传统的“黑板+粉笔”的模式,尤其是多媒体计算机和网络系统进入教学领域,改变了原有的填鸭式满堂灌,使教学效率和效果大提高。学生可以自己查找有关资料,与计算机进行即问即答。对能力不同的学生能够因材施教,实行个别化学习。而且通过CAI课件教学,可以通过仿真和模拟所创造的情境进行仿真学习,使学生在人机交互过程中形成一种真实感,从而也提高学生学习的积极性。 2、教学模式的多样化 现代教育技术的介入改变了教育一人讲,学生被动听的单一教学方式,学生可以通过多媒体网络进行个别化学习,可以对提供的问题,练习题进行自主性学习。教师可以根据教学的需要采取不同的教学形式和方法。同时,教师和学生的地位也发生了变化,教师将从课堂上的主角变为学习的组织者、促进者,学生成为知识的获得者与建构者,随着现代教育技术的进一步发展,末来的教学模式将是融入了全球性的个别化学习、自主性学习和集体学习为一体的新型、多样的学习方式。 3、教学内容的丰富性 现代通讯技术和多媒体技术使教学形式多样、内容丰富、效果显著。教科书将被视听教材及各种学习软件所代替,“教材”应改名为“学材”,要教东西更多,但很多以前必须课堂讲授的东西,已逐步转为由学生参与或自主学习中获得,课堂上以培养学生的学习能力和感悟能力为主 二、现代教育技术应用于教学的基本模式 1、多媒体演示教学模式 是指利用多媒体计算机与其他教学媒体有机组合起来进行教学的形式。 这种教学模式主要通过投影、多媒体课件、电子教案的演示来配合课堂教学,使教学内容形象、直观、新颖,易于师生感情交流,及时反馈、引导,从而有效提高教学效率和效果。多媒体课堂演示教学既使传统教学方式的优势得以发扬,又弥补了传统教学媒体的不足,使传统的课堂教学与现代教学媒体相辅相成、取长补短、相得益彰。 这一模式是以教师为中心的教学活动,因此,教师的教学水平、教学准备、教学技能等对教学效果有重大影响,在使用时,要认真研究如下问题:怎样设计教师的课堂活动,使教师真正发挥“主导”作用;怎样利用多媒体的优势,设计学生的参与活动,使学生成为课堂学习中真正的“主体”;如何根据多媒体的特点,设计有助于学生思考、探索的助教型课件和电子教案。 2、多媒体自主化学习教学模式 是指多媒体网络教室或者开放式CAI教室,利用系统的多媒体CAI课件个别地、通过人机交互方式进行系统学习的形式。 这种方式的学习过程具有如下特点:学生接受多媒体信息的刺激;学生以人机交互方式参与学习;学生在超媒体结构的环境下进行学习;学生主要依赖教学系统本身的指导和导航系统进行学习;学生依靠自我评价和反馈信息控制学习的进程。这是一种以学生为中心的教学模式。在这种教学模式中,控制学习过程的主体是学生,教师的工作主要体现在为学生编制学习软件,或者通过教学软件的设计来间接控制教学过程。 3、计算机情境虚拟教学模式 是指用虚拟(VirtualReality)技术,在计算机上建立虚拟教室、虚拟情境,使学生在一种身临其境下进行学习、训练的形式。传递虚拟可用于真实实验无法实现或者表现不清楚的教学中,最大的优势是让学生如临其境,融入其中去感受、体验现实生活。这现实生活虽不是用实实在在的实物构成,但却可见、可模、可动,甚至可吃,起到十足的仿真效果。仿真实验课件入机交互界面接近真实实验,学生可以操作任何东西,而不必担心损坏该物。 4、因特网远程教育教学模式新闻讨论组等进行距离教学的形式 近年来,随着Internet的发展和普及,“全球化的网上教育”是世界教育界的一个热点,基于Internet的远程教学在国内外蓬勃发展。远程教育是建立现代教育体系和实现学习化社会的必由之路,也是计算机技术在现代教育中最具影响的应用之一。这种以网络技术为依托的远程教育,尤其是基于Internt的远程教育成为末来教育发展方向。 在这个教学模式中,教师作为信息的提拱者,采用HTML、VRML、Java等语言组织文字、图形、图象、声音、动画、动态三维模型以及它们之间的关联,编写教学课件、创设学习情境;学生则通过浏览器以主动探索的方式学习,从而在与外界交互的活动中来获得与建构新的知识。 三、现代教育技术在语文教学中的应用实践 基于以上对现代教育技术基本特点、基本模式的认识和分析,我在语文教学中能转变观念,强化应用现代教育技术的意识,认真学习多媒体技术,自觉采用幻灯、投影仪、VCD、CIA课件、鹏博士、维美学堂等教学设备和软件进行辅助教学,不断实践。 1、对于“多媒体演示教学模式”的应用 我在教学过程中,充分发挥投影仪的作用。上课前,认真备好课,将每堂课要检查的注音释词或要讨论的问题等到先用胶片打印出来,再修饰一番,有的还涂上一颜色。上课讲到这些内容时,就用投影仪投射出来,一是节省了上课很多板书时间,无形中扩大了一堂课的教学时间;二是因为是打印在胶片上而不是手写,投射出来后,效果极佳,规范端正、整齐清楚,学生就像在看印刷教材一样,很受欢迎。学校领导和老师听了我的课后,都盛赞将教学主要内容打印上这种做法,认为投影效果远超过在胶片上写,值得推广。 中学生的注意力极易不集中,上课时一味地讲,难于将学生吸引住。我抓住学生对VCD光盘表功出极大兴趣这种情况,在教学时,讲解完一个内容后,就放与这个内容相关或相同的VCD光盘给学生看,加深学生对这个问题的认识,让学生更好地理解它。如上《荷塘月色》时学习完文中蕴藏的感情思想后放《荷塘月色》的VCD光盘,在声、形、色为一体的画面中更好地理解它的复杂的思想感情。当然,播放VCD光盘时我特别注意时间的控制,因为如果时间太长,学生兴趣点转移,容易疲劳,就达不到应有的教学效果。我一般采用“讲、放”结合的方法,讲一段,放一段,有张有弛,充分激发学生的兴奋点 CAI课件是近几年教学中涌现的最为先进的现代教学辅助手段,具有超文本的特点,可以上下、前后、左右交叉链接。CAI课件具有极丰富的表现力,生动地丰富地再现文章的思想感情和艺术特色,从而克服了传统教学的局限,扩大了学生认知的时空,为突破教学难点提供了新的途径,比如上《美“挑战者”航天飞机升空后爆炸》前,让学生从网上下载,补充一些资料,让学生看一些图片如航天飞机外形、熊熊的火球,坠毁时的火焰,麦考利夫的照片等。以加强直观效果,帮助学生理解课文。如上丽道元的《三峡》,就用《三峡》CAI课件进行教学,学生身临其境,很好地把握各段的写景重点及景物特征,体会文章整体布局的妙处。并通过网络将文中描绘的三峡与我们今天看到的三峡相比,从不同角度发表了很多独到的见解。 2、对于“多媒体个别化自主学习教学模式”的应用 我采用内容——目标——媒体三维选择模型,设计好[目录]、[读书笔记]、[录音]、[资料检索]、[邮件]、[学习导航]、[操作指南]、[媒体库]、[退出]等项,[学习指导]等项内容,又设计了[导语]、[导读]、[朗读]、[作者]、[小结]、[扩展]、[训练]等子项内容,让学生自己操作,自主学习。如阅读指导、形成性练习题的训练,单元测验等都可用这种教学模式。 3、对于“计算机情境虚拟教学模式”的应用 如上鲁迅的《从百草园到三味书屋》,我设计情境虚拟教学课件,将夏秋的景物为背景,旁白美女蛇的故事,让学生进入鲁迅笔下的“我”的乐园,接着显示冬天百草园的景致,让学生自己设计出拍雪人和捕鸟的情景场面,这样在情景虚拟中进行了个别化学习,其乐无穷,学生越做越有意思。 4、对于“因特网远程教育教学模式”的应用 这种应用主要取决于Internet的普及程度,比如大部分家庭上了Internet,那么,老师可在网上答疑,信息,或通过BBS与学生进行讨论。电子邮件则提供了非实时的交互,不受时空限制进行交流。现在,不少高等院校,高级中学已建成局域网,对学生来说,可适当鼓励他们上网浏览,学习。老师也可以把作业、辅导、解答等放在网上,让学生下载。或用电子邮件传送作业,解答疑难等。“网上教育”应是末来教育发展极为重要的教学方式之一。 教育技术管理论文:现代教育技术管理论文 人类正阔步进入信息化社会,教育也正掀起信息化革命的浪潮。用现代信息技术推动教育事业的发展,推进教育教学的改革已是历史的必然。基于此种认识,我校本着早起步、早受益、高标准、高效益的指导思想,自1997年开始,就努力探索发展现代教育技术,提高教育教学质量的途径。我们的实施策略是以构建信息化校园为理念,以先进的现代教育技术设备为载体,以现代管理方略为动力,力求高效率、低能耗的使用,让教师和学生在信息化的校园中获取知识,培养能力,生成智慧,形成人格。建——创造信息化校园的物质平台一、更新观念,提高认识,重点投入。当代信息技术的发展与普及,已深刻地影响和改变人们的生产方式和生活方式,也带来了一场学习上的革命。传统的“一支粉笔、一张嘴,一块黑板、一本书”教学方式,显然已与当今现代化教育大相径庭。只有在装备好现代教育技术设施的基础上,积极运用现代化教育教学手段,创构新的教育教学过程,给学生提供广阔的学习活动空间,才能抢占现代教育的制高点,使学校立于一流学校之林。为此,我们这几年都把现代教育技术作为建设一流学校的突破口,确立了发展目标,多方筹措经费,克服重重困难,想方设法使有限的资金重点投入,在学校还有很多教师没有住房、食无定所的情况下,我们从学校大局考虑,尽量保证了现代教育技术建设。二、整体规划,分步实施,注重实效。我校的现代教育技术建设本着整体规划,分步实施,注重实效的指导思想,具体经历了三步走的过程:1、准备阶段(1997—1999年)。在这三年中,我们边规划边建设,首先购买了相应设备,这时主要以PⅡ为主要使用机型,重点为电教教师、学校骨干教师、行政管理提供服务,同时为大规模开展现代教育技术装备奠定基础。2、硬件设备添置阶段(1999—2001年)。这一阶段主要以购置设备为主。同时分步建立学校校园网,通过在全校各教室安装多媒体电脑,使电脑从学校管理和少数人使用向课堂教学和大多数使用延伸,迄今为止,全校43个班级和15个年级处室都配备了由清华同方电脑公司提供了相应品牌电脑。学校同时投入20多万元,建起了高标准的文昌电视台,使之成为信息交流的重要中转站。建起两个宽敞的电脑网络室和一个电子备课室,按当时较先进标准规格装备了机房。目前,学校共配备计算机188台,购买了电视机62台,投影器5台,摄像机2台,多功能视频展示仪9台,教学演示、控制系统各一套,全数码采编设备一套。使学生有了学习电脑、摄入信息的场所,也使教师和学生能运用多媒体计算机进行各种信息的交流和教学。3、软件提高阶段(2001—2003年)。学校聘请华中科大附属专业公司为学校建立千兆以太网,将各教室、各办公室和计算机连接起来,组成了一个多媒体网络,为教师提供能应用现代教育技术,利用网络服务器的集中、存储、检查、编辑和演示,形成教师课件、存储资料教学演示的支持系统,辅助教师的教学科研工作。实现学校与社会联网,通过中国电信的Internet连接,构建信息化校园,建立校园虚拟网,定期及时更新网上内容,使网上丰富的教育教学信息资源系统来辅助教师进行备课,制作课件和开展各种教学活动,进一步扩大学生的信息量和界面,实现教师、学生,国内外资源共享。建立学校图书馆多媒体网络,为教师、学生提供一个具有电子阅读的多媒体环境,并实现包括图书编目、流通、检索在内的图书馆管理自动化,提高图书信息的流通量和利用率,为教育教学和教改科研更上一个台阶提供服务。管——寻求信息化校园的高质量一、落实分层管理责任。为了抓好学校现代教育技术工作,学校成立了现代教育技术领导小组,由分管校长任组长,领导小组下设立现代教育技术中心,负责制订学校现代教育技术工作计划,制定现代教育技术设备的使用、保养、维护工作、借还登记等有关制度,收集整理现代教育信息资料,组织开展现代教育技术教学活动,各个班级、处室的教师和负责人,负责各班和处室电教设备的管理和使用,形成设备损失与工作绩效挂钩的管理机制,保证了学校电教工作的正常运行。二、扎实培训,建好人才库。学校将现代教育技术培训作为提高教师素质的重要指标,列入学校师资培训计划。运用现代化教育技术的教学设备,实现教育的现代化,关键在教师。我们将现代教育技术水平纳入教师现代素质范畴,并在学校师资培训计划中作重点提出,在1999—2002三年间,我们请市电教馆和兄弟学校的专家来校讲课,使全体教师都接受了一定的基础知识培训。在此基础上,我们派遣骨干教师赴武汉、宜昌、荆州等地学习观摩优秀电教课,去年暑期我们派出了十多名教师赴荆州参加CAI课件短期培训,今年,我们又派去了两名教师赴武汉学习多媒体课件制作。与此同时,学校利用晚上和各个假期组织了三期教学多媒体技术集中培训,内容从最初的电脑认识到一般维护,从authoware课件、Flash动画制作到Frontpage网页制作,各学科近40名教师初步掌握设计编辑多媒体教学课件的技术,他们放弃寒暑假休息时间,完成了首批课件制作工作,学校青年教师陈贤君、马敏等在学习期间刻苦钻研,常常一学就是十几个钟头,他们不懂就问、刻苦钻研的精神也极大地带动了其它教师的学习热情,在培训期间精益求精的学习态度蔚然成风。今年,学校对这些教师的培训成绩进行了评比,并在网上公布了考试成绩。2002—2003学年度,学校要求青年教师将现代教育技术作为一门必修课程,作为提高教育教学效益,提高自身素质的需要。我们在校内提出明确的指导意见,鼓励教师自制课件运用于课堂教学中,鼓励优秀教师脱颖而出,对在这方面取得突出成绩的教师,学校予以表彰奖励。学校每期都要开展一次电化教学评比活动,要求每位教师上一节电教优质课,写一篇电化教学论文,设计制作一件CAI课件,由现代教育技术中心组织评比,对获奖教师给予奖励。为督促教师坚持使用好各种电教媒体,学校还将电教媒体使用情况与教学工作考核挂钩,奖优罚劣。三、加强信息技术课程的管理,提高学生操作能力。信息技术课不同于其它学科课程,是一个动手能力极强的课程,要求学生具有一定的操作水平,我们在其管理上也花费了大量的精力,首先成立了信息技术课题教研组,加强集体备课,学习初制订教学计划,期中检查计划落实,期末对学生进行综合测评。其次,合理安排课表,合理使用计算机室,力争学生上课就能上机,让每一个学生都要上机时间和动手机会。最后,根据学生年龄和心理特点,注重信息技术理论与实践相结合的指导,达到学以致用。四、课题研究带动现代教育技术经验成长。自1999年我校开展“互动—生成”课题实验研究以来,计算机辅助教学一直是课题实施的必要条件之一,我们认为,要开展计算机辅助教学,关键是课件。针对市场上现有的课件还不太适应课堂教学和学校各科教师的具体情况,我们主要采取由执教老师谈教学设想,由专长教师制作;利用已开发的课件,改进使之成熟;全校性课题研讨会,带动执教教师课件开发热情等。目前,我校已建起了自制的课件加库,由20多位教师自制的30多个课件极大的丰富了学校课件资源库。五、寻求技术支持。为了提高我校现代教育技术的技术含量,至2001年以来,我们一直努力寻求,得到现代教育技术公司、大专院校和上级教育主管部门的技术支持,经过与华中师范大学信息技术系的多次接触、交流,在华师教授、领导认真反复的考察之后,我校正式成为华中师范大学的教育实习基地和信息技术实验学校,每年,他们都将派谴多名研究生、专家和教授来我校进行信息工作的指导。今年,我校又成为中央教科所的现代教育技术实验学校,这些都无疑将为我校信息技术的发展与腾飞提供绝佳的契机。用——追求信息化校园的高效益经过几年来不懈努力,我们感到在学校工作中运用现代教育技术为学校管理以及学生的发展起到了一定的作用。1、提高管理效益。在学校校园网内,学校行政管理、办公自动化,教务、财务管理、教师的教育、教学资料和学生各种资料共享,教师和职工开始逐步摆脱繁琐的手工劳动式的操作,工作效率也大大得到了提升。2、多媒体辅助教学。由于教室和办公室都已安装电脑和多媒体显示仪等现代教育技术设备,教师在备好课后,只要将有关资料设置共享,不管走到哪个年级或处室都可以随时调用,教师无纸化办公、备课和学生无纸化学习已成为趋势,不但增加了课堂教学的密度,提高了课堂教学效率,并且充分发掘了学生的潜力,促进了学生的左脑、右脑同步发展,使学生的观察力、注意力、想象力得到培养,学生学得也轻松愉快。3、培养学生各种能力。据不完全统计,全校1600多名上机学生中,有40%学生能够熟练使用Windows98操作系统和Word、excel等软件,不少五、六年级学生有自己独立的ICQ号,能自如的收、发电子邮件和阅读网上资料。现代教育技术给学生带来了信息化学习的革命,知识具有了更强的直观性和可操作性,学生可随时自由阅读、选择信息,主动地获取各类知识。同时,网络的更新也提高了学生学习网络的能力,为他们将来进一步学习打下了坚实的基础。4、丰富校园文化建设。我们不仅利用电教手段创建了学生在课堂中的诸多“乐趣”,还利用网络技术让教师和学生自制处室、班级和个人网页,现在处室、个人网页已初见成效,由于其图文声音并茂,深受教师学生的喜爱,我们觉得这也是校园文化新的形式,我们将加以引导和发展。5、畅通信息渠道。随着教育网、科技网等开通,网上信息资源日见丰富,教师能够从网上获取各种有用的信息资源,充实教学内容,学生也能从网上学到各种有用的知识。在各级电教主管部门的领导的支持下,我校师生齐心协力,使这项工作取得了长足的进步,学校先后被评为市级电化教学先进单位、市示范学校,成为现代教育技术实验学校。近二年来,教师采用电教手段的公开课有一节在荆州市获奖,有3节在市级获奖。教师参加电教论文评比中先后有4人获省、地、市一、二等奖。教师制作的各科CAI课件也分别获得省二等奖、地级一等奖。运用现代教育技术对我们来说仅仅是个开端,今后,我们将进一步以学生发展为本,着力师资自培,努力创造出一支精良的教师群体队伍,以适应现代化教育技术实验的需要。我们相信,在上级主管部门的正确领导之下,借助丰富的现代教育资源,我们构建信息化校园的宏伟目标一定能够早日实现! 教育技术管理论文:现代教育技术管理论文 课堂教学是实施素质教育的主渠道,是学生获取知识的主要阵地,知识是智力和能力的基础,学生把握知识从而形成自身的能力,并体现出来,就成了素质教育的落脚点。那么这一切将如何实现呢?在科技迅猛发展的今天,这一难题可以说已被现代教育技术手段的进入课堂迎刃而解了。电教媒体调动多种感官,实现多渠道信息传递,加强学生对知识感知的鲜明度,增大信息输出量,提高学生对知识的接受能力,并有利于知识的记忆、理解和运用,促进由知识向能力的转化。运用现代教育技术是适应小学生以形象思维为主的特点。科学性是它的内容,丰富性是它的内涵,多样性是它的形式,创造性是它的灵魂。那么现代教育技术的引进就是一个民族生存、发展与进步的灵魂。在教学中我大胆尝试了现代教育技术手段的运用,基本环节如下: 激趣———质疑———讨论———点拨———提高 (以趣激学)(以疑促学)(讨论励学)(启迪创造)(精博内化) 此模式具有自学、辅导的特点,是阅读教学中的一个基本路子,不拘一格,可变化,求实效。它能因课型、课文、学生的不同要求而变化,形成若干变式,以求体现多向探求,多向思维,多角度、多层次去实现综合能力的培养。 激趣——创设美妙情境激发学习兴趣 兴趣是学习之本,学生没有兴趣就是死学,只有当学生充满兴趣的时候,才会有创新思维,本模式就在教学的第一步设置激趣环节,以趣激学。例如《可爱的草塘》一课中,学生对北大荒比较陌生,知之甚少。所以在一开课就利用电脑进行背景简介。还有《威尼斯的小艇》,在开课初我设计了一个形象生动的猜谜游戏,为突出本课重点“抓住事物的特点描写”奠定了良好基础。图文并茂的动画一下子拉近了学生的距离,消除了学生的陌生感受。这样处理,大大调动了学生的兴趣与学习的积极性,变繁为简:把繁琐的分析变为简单明了的动画;变易为难:把课上的照本宣科变为课前的程序设计;变长为短:把近几分钟的讲解变为几秒钟的动画演示;变静为动:把学生的静态听讲变为心情激动地观看,唤起学生急切的探究心和自主参与意识。 质疑——发散变异思维培养质疑能力 创新意识是一种渴望用新思路、新方法、新途径,超常地解决问题的态度和意愿,而创新意识来自质疑。“学贵知疑,小疑则小进,大疑则大进”。在教学中我注意鼓励、启发、诱导学生多提问题,多质疑。在《大海的歌》一课中有一目标是“了解作者在码头上、海港里、大海中看到的景物各有什么特点?”对这一问题学生一步答出有些困难,这就需要一系列的问题去引,而一系列的问答既耗时大,又见效低,学生兴趣不会被激发,所以我在这儿设计了一个“步步高”游戏: 谁在什么地方看到了什么景物? 主要句子是什么? 每句讲什么? 共有几句话? 这个“步步高”游戏具有直观性、交互性、可操作性。通过清晰的图像,逼真的色彩,再配以有坡度的问题,全方位、多角度地调动学生的感官。这样循序渐进,台阶式的激发使全体学生都愿都想去尝试回答,从潜能生到优等生都有不同的成功体验,可谓一举多得,事半功倍。 讨论——拓宽训练形式增强表达能力 1.个人尝试探究 在《大海的歌》一课中为了更好地让学生去理解体会码头上看到景物的特点。我利用计算机AUTHOWARE编程语言制作了一个填词练习: 请从题下的备选答案中选择: 作者在大海上看到的是: ()天()云 ()海()朝阳 蓝湛蓝如洗灿烂火红瓦蓝瓦蓝 正从东方升起的白墨蓝碧绿…… 这一练习较简单,所以让学生自己独立探究,通过放大图像,展示操作过程,显现内容,利用计算机形象直观的特点来调动学生的参与激情,动手兴趣,从而加深理解,增强记忆,还在强大信息输出量的同时增大了学生的词汇量,实现了理解积累词语的目标。最重要的是给了每个学生一次尝试的机会,他们可根据自己的理解去自由填,增大了学生思维的空间。再如,《可爱的草塘》中我设计了一个精彩有趣的词语检测,要求每位学生通过自己尝试练习后读准字音,认清字形,并了解有关的资料,计算机把远的拉近了,把虚的变实了,把抽象的具体化了,真正体现了自主参与、自主创造,从而实现了学生的阅读能力的实质性提高。 2.小组合作促究 在《威尼斯的小艇》中我设计了一个理解体会比较重点句子的练习,学生通过充分的讨论交流加深了对小艇特点的印象。运用电脑可以弥补感性差距,时间约束,空间限制,变枯燥抽象为生动形象,根据需要为学生提供更大的信息资源,满足学生的阅读欲望,确实为阅读教学另辟了一条新途径。 点拨——加强理解深度提高阅读能力 在《蝙蝠和雷达》中蝙蝠从嘴里发出超生波遇到障碍物就反射到耳朵里,于是蝙蝠就改变飞行的方向。这一节较抽象,而且是无形的,学生只有把这一节理解透彻,才有可能理解下一节,基于难点要巧妙地突破,而教师的口头讲解又显苍白,所以教师在这里设计了一小组课件:把过程分步演示,并把超声波变成有形弧线,动态地推进和返回。屏幕上的图像一出现,这边的眼睛都瞪得大大的,知识的那种高密度,课堂的那种大容量,进程的那种快节奏,气氛的那种活跃,令人赏心悦目,是一般常规教学所万万不能及的。这样一变一演,在直观画面的引导下,理解有坡度,难理解的变得容易了,学生学得兴致盎然。 提高——结合目标检测形成综合能力 凭借词、句、段的练习,学生对知识实现了“回收、加工、提炼、内化、运用”进入升华阶段。那就体现在随机进行仿说仿写,例如在《可爱的草塘》一课中对草塘美景和小河美景的导游介绍,就可借助电脑营造氛围创新情境,让学生进行口头表达能力的训练,通过实践真正形成能力,持之以恒,学生的写作能力一定有很大的进步,对学生来说是受益匪浅。这样化静为动,化枯燥为有趣,贴近生活的仿说训练适时、到位,使学生学有所用,储备下的能量有发挥之时,切实满足了学生的创造欲望。 教无定法,对优化课堂教学过程,改革课堂教学结构的探索,就如宇宙空间是永无止境的,就像学生的创新思维是没有边缘的,需要不断的用心研究与实验。兴趣推动人去探求新的知识,发展新的能力,是在一定的教育影响下启动,发展起来的。小学生好奇心特强,而现代教育技术手段就有刺激感官的作用,它还能促使学生在不同层面,从不同角度学习理解和运用语言文字,引导学生自觉地获得知识并运用知识,培养能力,发展智力,因此,现代教育技术不愧为把握知识和形成能力之间的一座坚固的桥梁。 教育技术管理论文:信息素质教育技术管理论文 摘要:当今时代,信息技术在社会各个领域已得到了广泛的应用,正在影响和改变着我们的学习、生活、思维方式,并向教育提出了严峻的挑战。全面实施素质教育已经成为我国信息时代教育的基本国策。素质教育是一世界性的教育改革趋势,是现代教育的主要内容。如何达到素质教育的目标,使学生德智体美劳全面发展,是关系到培养21世纪建设人才的战略任务。现代信息技术在实施素质教育中起着越来越重要的作用,是促进素质教育全面发展、稳步提高的重要途径。本文就素质教育的基本特征、信息技术在素质教育中的作用及地位进行了较为系统全面地分析,并提出了利用信息技术实施素质教育的基本对策。 关键词:信息技术;素质教育;能力;工具;创新;教师 人类已进入信息时代,以计算机技术、微电子技术和通信技术为特征的现代信息技术,已向教育教学理念提出了挑战。面对这一挑战,传统的应试教育必须向素质教育转轨,全面实施素质教育是培养21世纪高素质人才的重大举措。陈至立同志说过,实施素质教育重点是要改变教育观念,改变传统教育的教育手段,尤其是以培养学生的创新意识和创新精神为主,“要把现代教育技术当作整个教育改革的制高点和突破口”,这里的“现代教育技术”就是指以计算机为优秀的信息技术在素质教育中的运用,可见,现代信息技术在素质教育中有着重要的作用。 1素质、素质教育、素质教育及其基本特征 1.1素质教育 素质是以人的身体、心理的实际为基础,在社会生活形成发展起来的、对人的生存和发展有着巨大作用的综合适应能力。实际上,一个人的素质高低与其价值取向有着密切关系,有什么样的价值取向就有什么样的素质体现。 素质教育就是在承认个体间存在素质差异的基础上,以提高受教育者的综合能力,促进受教育者全面发展为目的的新型教育。在这样的教育活动中,素质既是教育的条件,也是教育的结果。素质教育的内涵,应用李岚清同志的话来概括,即“素质教育体现了基础教育的本质,它从‘培养有理想、有道德、有文化、有纪律的社会主义公民’出发,以全面培养受教育者高尚的思想道德情操、丰富的科学文化知识、良好的身体和心理素质、较强的实践和动手能力以及健康的个性为宗旨。面向全体学生,为学生学会做人、学会求知、学会劳动、学会生活、学会健体、学会审美打下扎实基础,使学生在德、智、体、美等方面得到全面协调的发展。素质教育不仅是一个口号、一个方向性的期望,而应该是一个行动计划,是可操作、可检测的具体的改革教育的实践活动。重视素质教育是教育现代化的重要标志。 1.2素质教育的基本特征 素质教育强调学生的全面发展,要培养德、智、体、美、劳全面发展的社会主义人才。素质教育的基本特征有以下几方面的重要表现。 1)素质教育的全体性 素质教育是面向全体学生的教育。它包括两个要点:必须使每个学生在原有的基础上都能得到应有的发展;使每个学生在社会所需求的基本素质方面达到规定的合格标准。 2)素质教育的全面性 全面性主要包括:受教育者的基本素质必须得到全面和谐的发展,具体到教学活动而言,既要重“认知过程”的教育,又要重“情感过程”的熏陶和冶炼;素质教育主要是“为人生打基础或做准备的教育”,所以,受教育者素质培养的基础性和整体性必须受到特别重视。 3)素质教育的主体性 主体性是实施素质教育的主要运作精神,也是素质教育的优秀和灵魂。它包括的要点有三方面:尊重学生在教育教学过程中的主体性地位和作用,尊重和培养学生的自觉性、主动性和创造性;尊重学生的独立人格,尊重学生的价值和独特的品质;把学习的主动权交给学生,善于激发和调动学生的积极性,要让学生有自主学习的时间和空间。 4)素质教育的发展性 发展性的内涵主要包括两方面:不仅要重视学生对知识和技能的掌握,更要重视学生潜能、创新、实践能力和个性的发展;用发展的眼光看学生,学生的发展潜力、弹性和可塑性都很大,不要用偏狭僵硬的标准看待学生,要相信每个学生都有发展的潜能,创造各种条件引发学生创造力和潜能的开发,使每个学生都有机会在他天赋所及的领域最充分地发挥自己的才能。 5)素质教育的开放性 开放性主要包括两方面要点:由于素质教育涉及到学生的全面发展,所以,素质教育内容要宽,应有相应宽广的教育空间和多样化的教育渠道:要求教育突破校内、课堂内和书本内的局限,要求建立起学校教育、家庭教育、社会教育三者相结合的教育网络,要求建立学科课程、活动课程和潜在课程相结合的课程体系,使教育内容、教育空间、教育渠道具有开放性,以适应学生素质的全面发展,实现素质教育的目的。 我们在利用信息技术实施素质教育的过程中,要深刻分析其特征,根据素质教育的特征来更好地发挥信息技术的优势。 2信息技术在素质教育中的作用 信息技术是以数字化为新动力,以多媒体计算机和网络技术为依托的,呈现、传递、加工、处理信息的技术。 当前教育变革的大方向,是由应试教育向素质教育转变,重在改革人才的培养模式。这场变革,涉及到教育机制、教育方向、教育发展目标的变革,具体体现在教育内容、教学方法、考试方法、教学评估等方面的改革。信息技术的实用性和可操作性使其在素质教育中占据了重要的地位,并发挥着不可替代的作用。现结合当前信息技术在素质教育中的使用情况,谈谈自己对信息技术在素质教育中作用的看法。 2.1工具作用 信息技术在素质教育中起到工具的作用。它不仅是教师进行教学的工具,是课堂中反馈测评的工具,而且是学生用来学习的工具。 1)演示工具 就目前信息技术在教育教学中的应用来看,大多是以计算机辅助教学为主的。以计算机为支撑的多媒体技术,不仅有了处理文本、图形、音频、视频的能力,并能够用人类习惯的方式、图像、声音生动逼真地传播和发送信息,与学生交流。教师利用幻灯、录像、多媒体等现代教育技术手段,来向学生呈现学习内容,这种教学手段主要是以讲授为主,教师可以事先制作好课件来向学生展示教学内容。这样以来,教师制作课件时,一方面可以根据学生年龄的不同,制作出符合学生特征的课件。就拿小学生来说,年龄小,见识少,注意力很难长时间集中,课件中动画、色彩、声音的运用将会多一些,充分调动学生各感觉器官参与学习,这样才能吸引学生的注意力,激发学生的兴趣,提高学习的主动性和积极性。教师利用多媒体手段使教学内容化难为易,将抽象的知识通过一定的形式转变为学生可以看得到、听得到、感觉得到、体味得到的具体形象内容。例如:小学自然课中,在给学生讲日食、月食、地震、火山喷发、食物的消化、血液循环等时,只凭教师口述、板书是很难让学生理解和感悟的。那么,教师将具体的天文学科资料照片通过幻灯投影呈现给学生,使学生一目了然,或者,还可以用媒体软件工具制作成相关动画,就更能说明问题了。另一方面,在现实条件下难以实现的实验操作,可以通过计算机虚拟实验环境来实现,实验过程既直观又安全。 2)个别辅导工具 在素质教育中,强调学生主体地位,这不仅是在课堂教学中的要求,在课外,学生自主学习的时候同样有此要求,这样,信息技术就被用作个别辅导的工具。目前,软件公司开发的用于学生学习的软件很好,操作简单,易掌握。例如:《轻松背英语单词》学习软件,它提供了边玩边记、分类记忆、复习、自主设置等板块,学生可以根据自己的需要来有选择的学习,自定步调,反复练习直到掌握为止。还有,任何一门学科教学中,教师都可以在网上多套难易不同的测试题,由学生来选做,并及时地给予反馈。有时为了强化学习过程,还可以设置关口(学生若答对了,继续做下一道题,若答错了,将返回原题目重复做,还可以给出相应的提示,直到答对为止。)或给予奖励(玩游戏、欣赏动画、表扬的话语等)。这样可以激发学生的学习兴趣,使学生的学习具有恒定性,且提高了学习质量。 3)资源获取工具 人类已进入经济全球化、社会快速发展的信息时代。知识成为发展经济最重要的直接资源,信息已作为极其重要的竞争要素。既包含基础设施又蕴含着人类的高级智慧的信息技术,是人类充分开发、结合和利用各种有益的学习资源的有利工具,极大地托展了教育学习的时空界限,突破了传统学习时间、空间的限制。众所周知,因特网是世界上最大的知识库、资源库,它拥有最丰富的信息资源,而且这些知识和资源是按符合人类联想思维特点的超文本结构组织起来的,因而特别适合于学生进行“自主发现、自主探索”式学习。这些电子化学习资源,包括数字图书馆、电子版报刊、各类数据库、电子图书馆等,学生可以通过搜索引擎或直接登陆教育网站,来获取学习资源。例如:通常使用“雅虎”、“搜狐”等门户网站来搜索所需资源的网站、网页来找相关的信息,还可以直接登陆“中国教育网”、“中小学电化教育网”、“中国教育技术网”等网站来获取信息。使教育摆脱学校中心、课本中心和教师中心的束缚,让学生在丰富的学习资源的海洋里,拥有一片自由邀游的学习空间,弥补课本、课堂教学的不足。 4)进行信息加工、交流工具 学习者利用信息技术取得的信息都是别人处理的结果或是未加工的数据,学习者要对它们加以利用,必须对它们进行处理,化为己用。面对大量的信息,学习者必须学会如何评价信息的真伪和价值,在获取信息的过程中,根据自己的价值取向应用工具软件(如wps、word等)对信息进行综合分析和解读,从错综复杂的信息群中筛选出对自身有价值的信息,之后,根据自己的需要对信息进行细致的分类,并以恰当的形式进行排序,以备当时或以后学习时使用,这便是信息的加工。 信息技术作为交流工具,就是指“将信息技术以辅助教学方式引入教学,主要完成师生之间的情感交流的作用”。这是余胜泉博士的观点,我个人认为信息技术除以上交流方式之外,还可用于教师与教师、学生与学生、学生与专家学者之间的探讨与交流。实现交流的途径很多,其中互联网为他们的交流提供了方便、快捷的资源环境,在网络环境中,学生通过BBS、聊天室等来进行交流,每个人都有发言的机会,每个人的言论都会被所有的人关注,这样其他人就可以对某人的言论进行讨论,不仅增长了知识,而且锻炼了大家的协作学习的能力。此外,网上非面对面的交流讨论,避免了一些人因害羞而不敢发言或不能充分发挥其潜能的尴尬局面,使学生大胆地、放松地谈论对问题的看法和见解。这时候教师只要组织和指导活动就可以了。 5)发现探究工具 现代信息技术尤其是网络技术,为发现学习、探究学习提供了研究的工具和信息搜集与传播的条件,有利于培养学生主动发现问题和解决问题的能力。在虚拟的实验环境中,让学生通过实际操作、观察现象、读取数据和科学分析,培养探索精神。例如:在中学化学稀释浓硫酸的实验中,最迷惑学生的就是,将浓硫酸倒进相应得水里还是将水倒进浓硫酸里呢?若老师只是大声的强调次序的重要性,但还是有相当一部分同学记不住,因而导致实验失败。而学生在电脑上做就不同了,即便是做错了,至多是出现模拟的爆炸现象,而学生本人并不会受到伤害,又能从中吸取经验教训,培养学生进行探究学习的习惯。 2.2培养学生综合能力的作用 素质教育强调学生的全面发展,要培养德智体美劳全面发展的社会主义人才。信息技术用于素质教育,使学生成为整个教学过程的中心,成为教育活动的主体,既强调学习活动和启发学生的主动性和创造性,又强调学生智力、思想品德、技能技巧全面均衡的发展。所以,信息技术在培养学生综合能力方面发挥着特殊的作用。 1)有利于学生道德品质的培养 记得曾经有人说过,一个人对社会贡献的大小,并不在于他掌握知识的多少,而在于其道德品质的高低。可见,道德品质对一个人的素质是多么重要。对学生进行爱国主义教育、道德品质教育、行为规范教育是德育素质提高的重要环节,它对学生树立远大崇高的理想、做一个对社会对人民有用的人、促进社会全面和谐的发展有着主导的决定作用。 以信息技术对学生进行道德品质教育,能突破时间和空间的限制,向学生展示内容生动、准确、具体的事例情景,有效地提高德育效率。例如:在深入开展反“”的活动中,可以组织学生观看练习者自虐的电视节目,通过宣传板宣传“”对社会对家庭对个人的危害,使学生认识其反科学、反道德的言论,提高警惕,树立正确的价值观和道德观,形成良好的道德品质。 2)有利于学生信息素养的培养 信息素养这一概念是信息产业协会主席保罗·泽考斯于1974年在美国提出的,它包括了:①传统文化素养的延续和拓展;②使受教育者达到独立自学及终身学习的水平;③对信息源及信息工具的了解及运用;④必须拥有各种信息技能:如对需求的了解及确认;对所需文献或信息的确定、信息检索;对检索到的信息进行评估、组织及处理并做出决策等诸多内容。由此可见,完整的信息素养应包括三个层面:文化层面(知识层面)、信息层面(意识层面)以及信息技能(技术层面)。 信息素养是渗透素质教育的优秀要素,是人的必备素质。信息化社会的发展要求人的素质与之相适应,要求人必须具备获取、存储、交流信息的能力,信息素养已成为衡量一个人素质高低的标准,成为人的整体素质的一个重要组成部分,而现代信息技术在培养人的信息素养方面有着极为重要的作用。 信息获取的能力:学生能够根据自己的学习需要,主动地、有目的地去发现信息,并通过信息技术手段(如互联网、电视等)来收集信息,比传统的翻阅书籍资料、报纸、杂志等要高效、快捷的多。 信息处理的能力:学生可以利用word、wps等软件工具对所获取的信息进行筛选、鉴别、分类,然后结合自己的知识整理、存储,并能传递给别人(通过Emaii、BBS、聊天室等方式传递信息),以提高学习效率。 信息利用的能力:利用所掌握的信息,通过信息技术或其他手段分析、解决生活和学习中的各种实际问题。例如:通过互联网等平台拓展自己的交流范围,面向世界、开阔视野,并能利用信息技术加强与他人的联系与协作。 信息创新的能力:通过归纳、综合、抽象、联想等形式的思维活动找出相关性、规律性的线索,重号或者从表面现象分析出事物的本质,得出创新的信息。 3)有利于学生自主学习能力的培养 信息化社会是学习化社会,学会学习是现代人的最基本素质。利用现代信息技术培养学生自主学习、自主解决问题的能力,以迎接信息化社会的挑战,而信息技术为学生自主学习能力的培养提供了可能。 信息技术已渗透到教育教学的各个方面,改变了传统的教育教学活动,为自主学习的开展创造了条件,提供了更好的途径和方法(主要是指计算机技术、电子通信技术、人工智能技术、虚拟现实仿真技术、多媒体技术等的充分利用)。 信息技术能跨越时空,能够让学生按照自己的爱好选择学习时间、地点、内容,丰富的学习资源,为学生提供了自主探索知识的支持,为学生发挥自主性提供了时间和空间。 信息技术将单一的表现手法转变为多种表现手法。传统的教育手段的单一性(口授、板书)大大限制了它的表现力,而信息技术手段则不然,它不仅可以再现事物的形状、大小、色彩等外部特征,而且可以使它们的内部特征被揭示出来,更能有效地展示事物或事件的发展过程,改善了人们认知事物过程的途径和方法。其信息表现形式的多样化,带动了学习形式的多样化,充分开发了人类的右脑潜能,极大地提高了人们学习的兴趣、效率和主观能动性,利用这一技术,教师可以创设良好的自主学习环境,充分地调动学生的思维,发挥学生的主动性,引导学生积极参与、主动地完成学习过程。 4)有利于学生实践操作能力的培养 在倡导素质教育的今天,在课堂上充分利用信息技术,有利于培养学生树立正确的世界观和提高其劳动技术素质,以便更好的发展学生的智力,提高他们动手实践的操作能力。 5)有利于学生审美能力的培养 信息技术进入教育教学领域,利用音乐的声音和图片剌激学生的感官,向学生展示大自然的美或人类创造的美及人们内心世界的美,优化课堂教学结构,产生理想的艺术教育效果,其完美的造型,科学生动的动画画面及悦耳的声音等,在向学生传授知识的同时,给学生以美的熏陶,美的感受和启迪,激发了学生创作的激情与灵感,在培养学生的审美情趣和高尚的道德情操及陶冶学生审美观的同时,提高学生欣赏美、创造美的能力,达到素质教育的目标。 6)有利于学生竞争意识的培养 今天的教育就是为了明天更好地发展,一个国家、一个民族的竞争意识、竞争能力的强弱,关键看教育能否培养出高质量的具有竞争力的多种人才。利用信息技术培养学生的竞争意识,是以全面提高学生素质、培养学生进取心、特长和综合能力为出发点的。在中小学教育中,可以将某些学生的优秀作文、小小制作(网页、Flash动画等)、科技小发明,到网上,供其他学生欣赏,使学生受到鼓舞。也可以举行计算机绘画、打字、排版等竞赛,通过竞赛培养,提高学生参与活动的激情、竞争意识和竞争能力。 7)有利于学生创新能力的培养 创新能力是产生于各种能力之上的,是各种能力相互作用、相互促进的结果。信息技术对学生各种能力的培养、综合素质的提高起着重要的作用,信息技术在教育教学中的使用,可无限延伸学生的各种感宫、拓宽感受的时空领域,从而向他们提供典型的具体经验和感性材料,促进其丰富的想象力,形成自觉启动多种器官协同工作的好习惯,并影响到学生的学习方式、思维方式,促进创新意识的形成和创新能力的提高。 2.3提高教师素质的作用 实施素质教育,是各级政府和全社会的任务和目标,其实施过程关键在教师,因为素质教育的所有内容和目标,都必须通过教师的教育教学来实施,除此之外,没有任何捷径可走,这也是由教师是素质教育的组织者和实施者来决定的。因此,在实施素质教育过程中,必须加强对教师的培训,抓好教师素质的提高工作,而伴随着信息技术在教育领域的广泛应用,新的技术、新的教学方式、新的教学模式、新的课程体系对教师素质有了新的要求,除了传统教育中的良好的政治道德素养、熟练的业务能力外,教师还应有创新精神、使用多媒体的能力和高尚的信息素养。 教师将不再是课堂上的灌输者、垄断者,而是教学过程的组织者、指导者,它的主要作用是为学生创设一种有利于他们主动学习和发展的环境和条件,帮助学生汲取先进的知识和技术养分,指导学生通过各种电子教课书、教育电视节目、计算机网络等途径获取教学大纲规定的课程,这就要求教师必须懂得信息技术,具有创造精神,才能创造性的教书育人,才能使素质教育得以顺利开展。 3利用信息技术实施素质教育的对策 前面已论述了有关信息技术在素质教育中的作用,但只是促进作用和进取性价值,而没有提及信息技术在素质教育中的负面影响,接下来,针对其弊端我们来讨论信息技术在实施素质教育中的对策。 就信息技术应用在教学中而言,在只有教师利用多媒体演示的课堂教学中,学生的表现如何呢?可能刚开始学生是比较感兴趣的,但随着时间的推移,他们将不满足这种单调的教学方式了,他们的注意力就不再集中了,从而影响了教学效果。还有一种情况就是教师一味的追求使用多媒体工具,而忽视了教学效果。例如:中小学劳技课中,教师在讲到果树的修剪时,如果放一段技术人员修剪果树的电视片段,让学生通过观看电视来掌握技术要领,恐怕就不如带学生到果园里,亲眼看着教师或技术人员剪树,这样,学生的印象也会深刻一些,而且学生还可以动手实践,遇到问题可以及时请教老师,其教学效果就好多了。另外,还有一些教师没有分析学生的特征,在制做课件时使用一些不相关的声音(如Powemoint中使用的铃声、玻璃打碎的声音等与讲课内容不相配的声音),不但没有起到烘托环境的作用,反而使学生产生了厌恶情绪,与预期的教学目标相背离。 对于在计算机房上课的学生来说,教师不可能监视着每一个学生的学习过程,这样以来,学生用于玩游戏或干其他事的可能性就增加了,教师所要传授的知识自然就被忽略了。对于家里有计算机、因特网的学生来说,如果缺乏正确的导向,当孩子在电脑或网络面前时,孩子的第一反应是娱乐而不是学习,学校不能寄希望与家长来系统地提供这种导向,在信息环境日益大众化的情况下,大部分家长在孩子面前不是具备信息知识、技能、素养方面的优势的,从而难以具备正确的意识与干预的权威性。 除这些外,还有一些不良的因素(如计算机病毒、网络色情、网络欺诈、网络黑客等)所产生的不良影响给青少年成长带来了干扰,尤其是中小学生对信息的识别、分析、判断能力不强,自律抗诱能力较弱,受其危害也就在所难免了。还有,网吧不规范的管理、聊天室甚至于BBS上无聊的话题、电子邮箱里时而出现的色情、反科学的垃圾邮件等,都让老师和家长防不胜防。 鉴于上述的各种弊端,使信息技术在素质教育中的优势有所异化,产生了“负效应”——在各种条件影响下全部或部分利用信息技术的教育结果和教育者预定的教学目标相背离,即产生了负作用。那么,怎样才能恰如其分的发挥信息技术在素质教育中的优势,使其更好地服务于素质教育呢? 1)教师在教学中应把握好使用信息技术的度 信息技术在教育教学中的应用极为重要,就课堂教学而言,教师不能只图虚名的使用信息技术手段来进行教学,在上课时象征性地使用多媒体,而不考虑教学效果,是与我国教育方针政策不符合的,也是不负责任的表现。与之相反的是,教师在课堂中过多、过乱地运用信息技术手段,不结合大纲和课本内容,只凭着自己的想象来使用,带有一定的盲目性,不但不能使信息技术的诸多优势得到发挥,而且会产生“负效应”,是不科学、不合理的教学态度。 因此,课堂教学中运用信息技术要定时定量,不应该过量使用计算机、多媒体,更不能过分夸大其效能,而应该多与学生进行情感的交流,应把握好使用信息技术的具体时间和地点、具体使用手段及使用的“量”,且要根据具体的学科内容来决定使用的方式,力求恰到好处,且莫过犹不及,力争实现讲授、发现与多媒体的自然融合的教学过程优化。 2)积极推进信息技术与课程整合 信息技术在学科教学中的应用有两个层面:一是基于“辅助”的理念,即将信息技术作为教学媒体、手段和方法来帮助教师或学生解决教或学中的问题。二是基于“整合”的理念,是信息技术作为构建自主、探究学习环境的重要学习因素来支持学习。信息技术最终需要与具体的学科结合起来才能够发挥其最大的效力,教师在鼓励学生把信息技术运用到实际学科的学习的过程中,引导学生把计算机作为一种辅助工具或信息开发工具来帮助自己学习,达到“学以致用”的目的。 信息技术与课程整合(curriculumintergration)是指在课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合,共同完成课程教学任务的一种新型的教学方法。因此,要用信息技术系统地处理课程的各个方面,以建立能满足学生需要的有机整合体的系统,并根据学生的反馈进一步改进这个系统。设法找出信息技术在哪些地方能增强学习效果,能使学生完成用其他方法做不到的事。 信息技术与课程的整合有助于培养学生的创新精神和实践能力;有助于增强学生的批判性思维、合作技能和解决问题的能力;信息技术的运用成为学习过程的有机组成部分,有助于培养学生掌握信息的收集、检索、分析、评价、转变和利用的技能;有利于促进学生的合作交流。总之,信息技术与课程整合是应用信息技术实施素质教育的有效方法和途径。 这里应注意的是,信息技术整合于教学的原则:教学过程中教师一方面要明确“人是技术的主体”,发挥主观能动性,适度控制技术的应用,趋利避害;另一方面,教师要把握学生的学习过程,充分利用其中的教育契机,对学生的学习进行有效的激发、引导,提供必要的帮助,进行合理的教学管理。 3)注重学生信息道德教育 要使学生正确、健康地使用信息技术,发挥它的积极作用,减少其对学生的危害,就必须加强信息道德教育。具体方法有以下几种:举行信息技术知识竞赛,可以根据学校的具体情况,举行定期或不定期的信息技术知识竞赛,促使学生更加全面地掌握信息技术方面的知识,使学生的信息素养得到巩固深化,并在比赛中感觉到成功的愉悦;利用校园网建立BBS,由教师进行组织和管理,让学生利用网络资源加强交流:信息技术学科教师应正确引导学生辩证地看待信息技术的优势和不足,防止学生对信息技术沉溺和依赖,防止不健康地、甚至违法的信息技术使用行为,培养学生鉴别信息真伪的能力,形成对信息技术辩证、理性的态度和价值判断,负责地、安全地、健康地应用信息技术,使学生在潜移默化中有效地提高信息道德素养;学校要做好信息技术教育的防御性工作,面对信息大众化带来的负面影响,在信息技术教育中应加强防御功能,教师不能只告诉学生要这样不要那样,更重要并且更有效的是,布置学习性的、探究性的和其他“正经”任务,让学生在信息环境中(包括家庭信息环境)去完成,让学生体验信息技术更正面和更积极的使用,使学生明白:信息技术除了娱乐以外,它还能使自己自主地学习、终身的学习,甚至改善人生的境遇。 4)加快教师角色转变工作 实施素质教育的关键是建设一支高素质的师资队伍,教师在整个教育过程中,所扮演的是一个组织者、指导者、帮助者的角色。现代信息技术大大减轻了教师的负担,将他们从封闭的教学空间中解脱出来,把更多的时间和精力用于学生个别辅导,及时解决学生学习中遇到的各种问题,指导学生从电脑网络中利用各种资源,逐渐成为学生学习和利用信息技术、解决问题的咨询者、督促者、辅导者。为实现这一角色的转变,教师不但要在思想上、观念上转变,更重要的是行动上要表现出来,这就要求教师不断的学习新的知识,掌握现代信息技术,创造性地进行教育教学工作,担负起实施素质教育这一重任,时刻明白自己工作任务的艰巨性和重要性,为培养现代化的建设人才而努力。 4展望 信息技术是实施素质教育过程中一种先进的(不会过时)教学手段,学生在现代信息技术营造的教育环境中学习,各种感官被充分调动起来,思维活跃,并能积极地参与到教学过程中,这大大提高了学生的学习兴趣和效率。同时,计算机辅助教学有助于克服传统的班级授课的“满堂灌”教学模式,为因材施教、实施个别化教学、突出学生主体地位提供了较理想的技术手段,是实施素质教育的先进教学方法,拓展了人才素质教育的空间,为人才素质的继续教育、终生教育提供了便利、快捷的教育条件,是一个非常有前景的素质教育手段。 网络教学为素质教育开拓了更为宽广的环境,现阶段网络教学己稳步地渗透,辅助并支持课堂教学。网络教学是指在一定的网络环境下,运用一定的网络技术,按照一定的教学原则实施的促进人们的身心发展的活动,它以教学资源的丰富性与共享性,教学过程的超时距性,教学的交互性,有利于个别化学习和探索式学习为基本特点。网络教学的实施在发挥学生的主动性和创造性,体现面向全体学生和使学生全面发展的要求,适合学生个性发展,改变传统的师生关系和交往模式,扩大学生的交往范围方面的实现有着重大作用,为素质教育的实施提供了良好的试验田。 素质教育是一种全新的教育模式,是以提高民族素质为目标的全方位的社会性教育改革,现代信息技术能为新型教育模式的构建提供理想的教学环境和现代化的教学手段,因而,中小学素质教育必须与信息技术紧密结合,以素质教育理念为指导,以提升学生素质和促进学生全面发展和个性发展为最高目标,充分发挥信息技术的特长,使之更好地服务于素质教育,以便培养出适应社会发展的综合型人才。 教育技术管理论文:现代教育技术管理论文 摘要:在教育技术硬件环境支持下,电子信息工程专业教学充分应用现代教育技术,在基础课,软件课、专业实验课以及基础实验课教学中,探索新的教学理论体系,按现代教育思想和教学理论,设计教学过程,建设教材体系与课件,革新教学方法和实验教学方案,才能全方位的促进教学改革的深化与发展。 关键词:现代教育技术;教学环境;教学改革;教学设计;教学模式;多媒体 教育技术是运用现代教育理论和现代信息技术,通过对教学过程和教学资源的设计、开发、利用、评价和管理,以实现教学过程和教学资源的优化和实践。为了加速教育现代化的进程,我校相继建设了数十座多媒体教室。在教育技术硬件的支持下,我系领导积极提倡采用现代教育技术,改革教学活动的方式。我们课题组从理论与实践上,对应用现代教育技术促进本专业各教学环节改革作了比较系统而广泛的研究与实践。有机的结合我们承担的陕西省教改项目“电子线路实验课程改革与实践”,西北大学重点课程建设项目“电子线路”、“软件技术基础”、“电子线路多媒体课件制作”等教学研究,从基础教学到专业实验大面积采用教学课件、电子教案、影像教材等多媒体手段,许多课程教师从原来以教师为中心的“讲解者”的角色转化为学生学习的指导者、教学活动的导演者。而学生由原来的单纯听讲,接受灌输的被动地位转化为能有机会参与、发现、探究的主体地位。在教学中我们充分采用先进的现代教育技术,如多媒体技术、计算机虚拟现实仿真技术,卫星广播通信技术以及新的教育技术设备。学生参与操作,发现问题与教师和同学们协商讨论,理解知识而形成自己的知识结构,从而培养主动获取知识的能力和创新能力。我们主要在以下几方面进行了教育技术应用的探索与实践,取得了促进教学改革、提高教学质量的效果。 1建立适应新教学环境的教材体系 在新的教育技术环境支持下,建立适应新教学环境的教材体系,采用多媒体教学是当前教学改革的趋势,我们首先对面向全系所有专业开设对后续理论和实践课程影响较大的基础理论平台课全面展开。 “模拟电子技术基础”是一门重要的电路基础理论课。学生不但要掌握基础理论还要消化大量工程实例。为了在有限学时(60学时)完成所有知识传授,结合课程新教学大纲制作出全部的“模拟电子技术基础”电子教案和部分重点章节的教学课件并在99级到2001级的教学中投入使用,达到了比较满意的教学效果。并具有以下特点: 1)电子教案按照知识结构安排课程内容,主要包括:半导体器件、放大电路基础、多级放大器、放大电路的频率特性、集成运算放大器、反馈放大器、信号运算处理电路、波形发生电路、功率放大电路、直流电源电路以上内容形成完整课程体系,并不衣服某本教材,所选教材可以作为参考资料。 2)采用Powerpoint设计,能够适应课堂教学要求。由于每张幻灯片安排自定义动画效果,所以授课时能够根据要求“书写”版面,完全吸收了原先课堂授课的优点,幻灯片上制作了大量电路图片,数字公式及大量文字符号,并用不同颜色反映知识内容,突出重点。 3)对于比较抽象的理论知识,制作多媒体动画,是难于用文字讲解、难于理解的内容变的简单明了,从而加强学生的理解与掌握。 “微机原理与接口技术”电子教案及其多媒体课件已经使用三届。今年我们又根据使用情况对其进行了广泛的讨论和修改,将文字内容充分条理化、提纲化,更加突出难点和重点。另外,又制作了大量的图片和动画,使其更加形象生动,再配合布置供学生课后阅读的文字材料,在教学检查中的学生座谈和问卷调查评估都表明,这一改进收到了良好的教学效果。 在“微机原理与接口技术”的多媒体教学中,以前我们曾经采用过清华大学出版的多媒体课件,但由于课件模式固定,不能按教师模式选择内容,设计教学效果不理想。为克服这一问题我们组织力量自己动手设计了这套完整的电子教案,可以随时修改充实。我们正在进行“微机原理与接口技术多媒体教案开放平台”的研制,现以形成基本框架,具有进一步开发推广价值。 最近,我们组织了对该课教学效果的调查,收回70份问卷,从与多媒体相关的内容来看,97.5%的同学认为利用多媒体教学能有效激发学生的学习兴趣,对媒体质量的评价是95.7%的同学认为版面设计合理美观;97.1%的学生认为语言、文字符合规范;对图象质量的满意度为94.3%对动画与视窗的满意度为88.6%,而100%的同学认为老师能熟练使用多媒体。我们认为学生对多媒体质量特别是动画与视频效果要求较高,需要我们在媒体设计上进一步下工夫。 2应用现代教育技术改进软件类课程的教学模式 对软件基础类课程,其特点是课本算法程序单一、固定且较多,这就容易造成学生思路不开阔,板书程序不规范等问题。采用现代教育技术手段,从根本上克服了这一弊病。教学环境采用交互式的多媒体计算机教室和微机原理实验室,多媒体教学手段改变了原来教师“一言堂”的传统教学模式,引发学生的学习兴趣,发挥学生的主体作用,既提高了教学水平又减轻了学生的负担。更重要的是营造了一个开放、互动的教学环境。在“软件技术基础”课课件的制作上,在设计问题上,只设计问题的要求,而不设置固定的答案,鼓励学生多角度、发散的思索问题。例如,在讲排序这一节时,只给了一组记录关键字序列{47336182721125475702}让同学讨论用快速排序和希尔排序两种方法写出每一趟的排序结果,学生根据自己的思想,选择不同的分界值和步长进行每一趟的排序。虽然每个学生每一趟的排序结果可能不同,但学生成了学习的主体。这时老师会引导学生发现问题、思索问题,如何解决问题,教师的主导地位得以体现。 3综合利用现代教育技术设备加强专业课程技能培训 培养能力是提高学生综合素质、增强教学效果的关键,而教育技术给我们提供了解决这一问题的手段。电子信息工程专业高年级开设的“现代电视接收技术”,其内容抽象,学生感性认识差。结合改进专业实验内容,我们建立了卫星地面站和采用其它一系列教育技术设备,学生自己动手参与视频信号的解调、调制、记录、编辑以及对网络信号进行分配设计的全过程,收到显著的效果。通过卫星地面站的调试使学生亲自动手调试接收位于太空不同经度的广播通信卫星信号,既可以解调出不同制式的电视信号,也能调出计算机网络通过微波传递的“数据包”。再把解调出的视音频信号,自己动手调制成RF信号;为了让同学了解视频图象各种记录格式的特点,放映视频记录格式比较影视课件,使课堂上冗长繁杂的理论知识,经生动明了的影视图象、动画、图表简单明了的展现在同学面前,再运用实验室不同格式记录设备用同一摄象机进行记录效果的比较,使理论得以验证。然后采用计算机非线形编辑对视频进行编辑。信号传输则通过CATV工程网络分配系统的设计与计算,学生把理论和工程实践结合起来。使同学对视频信号从接收、调制、记录、编辑到分配的全过程有一比较深刻的认识。运用现代教育技术手段不仅加强学生技能训练,又加深了对所学理论知识的理解,达到豁然开朗的境界。教育技术给我们提供了一个理论联系实际,提高技能训练的广阔天地。随着它的深入发展,在其它专业技术课中也将得到广泛应用。 4利用计算机虚拟现实仿真技术,改进基础实验课教学 “模拟电子线路实验”和“数字电子电路实验”是我们系重要的基础实验课。其实验量大,课时多,所涉及的仪器多,功能各不相同。使用的电子元器件种类复杂,数量大,电路涉及面广。合理的使用电子仪器、明确实验目的,正确的连接电子器件是实验成功的保证,实验中的任何一个环节出问题都会影响实验结果的正确性,特别在实验结果不正确时,学生由于经验不足,不知道是仪器的使用问题还是元器件的质量问题,或是接线或参数设置不当引起故障,故障排除率低一起实验失败。为解决这一问题,我们采用计算机虚拟现实仿真技术,使用WORKBENCH仿真软件,在作实验前利用该软件在计算机上接好电路,调试好参数,作出正确的结果。通过计算机仿真熟悉了实验的电路结构、电路参数、调试要点以及测试仪器的正确使用。这样,对实验电路的搭接就比较熟悉,能正确的使用仪器,除了问题又可心中有数的检查,极大的提高了实验的成功率。同时软件仿真还可以发挥学生的创新能力,主观能动性,自己设计新颖的实验电路,经过这一段时间的实践,收到了很好的效果。现在,根据初进实验室的学生开始很难掌握电子仪器的使用,我们正在制作正确使用电子仪器的交互式VCD光盘课件,也既将投入使用,这将会很好的解决新生进实验室很长时间不能正确使用众多实验仪器的难题。交互式的VCD课件将适应学生不同要求的学习,为很快进入正常电子线路实验打下良好的基础。 5充分利用教育网络系统扩大获取知识领域,激发其创造思维能力 随着学校计算机宽带网络的飞速发展,多媒体校园网络在教学中的应用越来越广。我们把所有的教学资源、教师完成的多媒体课件,都可以存于网络的服务器中,学生上完课,可以在多媒体终端通过交互式界面将需要的多媒体课件调出进行细致学习。教师备课通过图书检索及服务系统方便的调用所需资料,也可通过网络和网上的学习进行实时的交流,通过网络共享国内外的所有信息资源。 发展现代教育技术,全方位推进教学改革,探讨在现代信息技术环境下影响大学生在新的信息社会中所需要的素质和这种素质培养的途径和方法,是摆在我们面前的一条需要花大力气去探索的新的教学理论体系,这一教学理论体系的形成,需要我们工作在第一线的教师认真研究与实践。按现代教育思想和教学理论,设计教学过程、教学资源与课件,设计教学实验方案,才能全方位的促进教学改革的深化与发展。 教育技术管理论文:信息素质教育技术管理论文 摘要:当今时代,信息技术在社会各个领域已得到了广泛的应用,正在影响和改变着我们的学习、生活、思维方式,并向教育提出了严峻的挑战。全面实施素质教育已经成为我国信息时代教育的基本国策。素质教育是一世界性的教育改革趋势,是现代教育的主要内容。如何达到素质教育的目标,使学生德智体美劳全面发展,是关系到培养21世纪建设人才的战略任务。现代信息技术在实施素质教育中起着越来越重要的作用,是促进素质教育全面发展、稳步提高的重要途径。本文就素质教育的基本特征、信息技术在素质教育中的作用及地位进行了较为系统全面地分析,并提出了利用信息技术实施素质教育的基本对策。 关键词:信息技术;素质教育;能力;工具;创新;教师 人类已进入信息时代,以计算机技术、微电子技术和通信技术为特征的现代信息技术,已向教育教学理念提出了挑战。面对这一挑战,传统的应试教育必须向素质教育转轨,全面实施素质教育是培养21世纪高素质人才的重大举措。陈至立同志说过,实施素质教育重点是要改变教育观念,改变传统教育的教育手段,尤其是以培养学生的创新意识和创新精神为主,“要把现代教育技术当作整个教育改革的制高点和突破口”,这里的“现代教育技术”就是指以计算机为优秀的信息技术在素质教育中的运用,可见,现代信息技术在素质教育中有着重要的作用。 1素质、素质教育、素质教育及其基本特征 1.1素质教育 素质是以人的身体、心理的实际为基础,在社会生活形成发展起来的、对人的生存和发展有着巨大作用的综合适应能力。实际上,一个人的素质高低与其价值取向有着密切关系,有什么样的价值取向就有什么样的素质体现。 素质教育就是在承认个体间存在素质差异的基础上,以提高受教育者的综合能力,促进受教育者全面发展为目的的新型教育。在这样的教育活动中,素质既是教育的条件,也是教育的结果。素质教育的内涵,应用李岚清同志的话来概括,即“素质教育体现了基础教育的本质,它从‘培养有理想、有道德、有文化、有纪律的社会主义公民’出发,以全面培养受教育者高尚的思想道德情操、丰富的科学文化知识、良好的身体和心理素质、较强的实践和动手能力以及健康的个性为宗旨。面向全体学生,为学生学会做人、学会求知、学会劳动、学会生活、学会健体、学会审美打下扎实基础,使学生在德、智、体、美等方面得到全面协调的发展。素质教育不仅是一个口号、一个方向性的期望,而应该是一个行动计划,是可操作、可检测的具体的改革教育的实践活动。重视素质教育是教育现代化的重要标志。 1.2素质教育的基本特征 素质教育强调学生的全面发展,要培养德、智、体、美、劳全面发展的社会主义人才。素质教育的基本特征有以下几方面的重要表现。 1)素质教育的全体性 素质教育是面向全体学生的教育。它包括两个要点:必须使每个学生在原有的基础上都能得到应有的发展;使每个学生在社会所需求的基本素质方面达到规定的合格标准。 2)素质教育的全面性 全面性主要包括:受教育者的基本素质必须得到全面和谐的发展,具体到教学活动而言,既要重“认知过程”的教育,又要重“情感过程”的熏陶和冶炼;素质教育主要是“为人生打基础或做准备的教育”,所以,受教育者素质培养的基础性和整体性必须受到特别重视。 3)素质教育的主体性 主体性是实施素质教育的主要运作精神,也是素质教育的优秀和灵魂。它包括的要点有三方面:尊重学生在教育教学过程中的主体性地位和作用,尊重和培养学生的自觉性、主动性和创造性;尊重学生的独立人格,尊重学生的价值和独特的品质;把学习的主动权交给学生,善于激发和调动学生的积极性,要让学生有自主学习的时间和空间。 4)素质教育的发展性 发展性的内涵主要包括两方面:不仅要重视学生对知识和技能的掌握,更要重视学生潜能、创新、实践能力和个性的发展;用发展的眼光看学生,学生的发展潜力、弹性和可塑性都很大,不要用偏狭僵硬的标准看待学生,要相信每个学生都有发展的潜能,创造各种条件引发学生创造力和潜能的开发,使每个学生都有机会在他天赋所及的领域最充分地发挥自己的才能。 5)素质教育的开放性 开放性主要包括两方面要点:由于素质教育涉及到学生的全面发展,所以,素质教育内容要宽,应有相应宽广的教育空间和多样化的教育渠道:要求教育突破校内、课堂内和书本内的局限,要求建立起学校教育、家庭教育、社会教育三者相结合的教育网络,要求建立学科课程、活动课程和潜在课程相结合的课程体系,使教育内容、教育空间、教育渠道具有开放性,以适应学生素质的全面发展,实现素质教育的目的。 我们在利用信息技术实施素质教育的过程中,要深刻分析其特征,根据素质教育的特征来更好地发挥信息技术的优势。 2信息技术在素质教育中的作用 信息技术是以数字化为新动力,以多媒体计算机和网络技术为依托的,呈现、传递、加工、处理信息的技术。 当前教育变革的大方向,是由应试教育向素质教育转变,重在改革人才的培养模式。这场变革,涉及到教育机制、教育方向、教育发展目标的变革,具体体现在教育内容、教学方法、考试方法、教学评估等方面的改革。信息技术的实用性和可操作性使其在素质教育中占据了重要的地位,并发挥着不可替代的作用。现结合当前信息技术在素质教育中的使用情况,谈谈自己对信息技术在素质教育中作用的看法。 2.1工具作用 信息技术在素质教育中起到工具的作用。它不仅是教师进行教学的工具,是课堂中反馈测评的工具,而且是学生用来学习的工具。 1)演示工具 就目前信息技术在教育教学中的应用来看,大多是以计算机辅助教学为主的。以计算机为支撑的多媒体技术,不仅有了处理文本、图形、音频、视频的能力,并能够用人类习惯的方式、图像、声音生动逼真地传播和发送信息,与学生交流。教师利用幻灯、录像、多媒体等现代教育技术手段,来向学生呈现学习内容,这种教学手段主要是以讲授为主,教师可以事先制作好课件来向学生展示教学内容。这样以来,教师制作课件时,一方面可以根据学生年龄的不同,制作出符合学生特征的课件。就拿小学生来说,年龄小,见识少,注意力很难长时间集中,课件中动画、色彩、声音的运用将会多一些,充分调动学生各感觉器官参与学习,这样才能吸引学生的注意力,激发学生的兴趣,提高学习的主动性和积极性。教师利用多媒体手段使教学内容化难为易,将抽象的知识通过一定的形式转变为学生可以看得到、听得到、感觉得到、体味得到的具体形象内容。例如:小学自然课中,在给学生讲日食、月食、地震、火山喷发、食物的消化、血液循环等时,只凭教师口述、板书是很难让学生理解和感悟的。那么,教师将具体的天文学科资料照片通过幻灯投影呈现给学生,使学生一目了然,或者,还可以用媒体软件工具制作成相关动画,就更能说明问题了。另一方面,在现实条件下难以实现的实验操作,可以通过计算机虚拟实验环境来实现,实验过程既直观又安全。 2)个别辅导工具 在素质教育中,强调学生主体地位,这不仅是在课堂教学中的要求,在课外,学生自主学习的时候同样有此要求,这样,信息技术就被用作个别辅导的工具。目前,软件公司开发的用于学生学习的软件很好,操作简单,易掌握。例如:《轻松背英语单词》学习软件,它提供了边玩边记、分类记忆、复习、自主设置等板块,学生可以根据自己的需要来有选择的学习,自定步调,反复练习直到掌握为止。还有,任何一门学科教学中,教师都可以在网上多套难易不同的测试题,由学生来选做,并及时地给予反馈。有时为了强化学习过程,还可以设置关口(学生若答对了,继续做下一道题,若答错了,将返回原题目重复做,还可以给出相应的提示,直到答对为止。)或给予奖励(玩游戏、欣赏动画、表扬的话语等)。这样可以激发学生的学习兴趣,使学生的学习具有恒定性,且提高了学习质量。 3)资源获取工具 人类已进入经济全球化、社会快速发展的信息时代。知识成为发展经济最重要的直接资源,信息已作为极其重要的竞争要素。既包含基础设施又蕴含着人类的高级智慧的信息技术,是人类充分开发、结合和利用各种有益的学习资源的有利工具,极大地托展了教育学习的时空界限,突破了传统学习时间、空间的限制。众所周知,因特网是世界上最大的知识库、资源库,它拥有最丰富的信息资源,而且这些知识和资源是按符合人类联想思维特点的超文本结构组织起来的,因而特别适合于学生进行“自主发现、自主探索”式学习。这些电子化学习资源,包括数字图书馆、电子版报刊、各类数据库、电子图书馆等,学生可以通过搜索引擎或直接登陆教育网站,来获取学习资源。例如:通常使用“雅虎”、“搜狐”等门户网站来搜索所需资源的网站、网页来找相关的信息,还可以直接登陆“中国教育网”、“中小学电化教育网”、“中国教育技术网”等网站来获取信息。使教育摆脱学校中心、课本中心和教师中心的束缚,让学生在丰富的学习资源的海洋里,拥有一片自由邀游的学习空间,弥补课本、课堂教学的不足。 4)进行信息加工、交流工具 学习者利用信息技术取得的信息都是别人处理的结果或是未加工的数据,学习者要对它们加以利用,必须对它们进行处理,化为己用。面对大量的信息,学习者必须学会如何评价信息的真伪和价值,在获取信息的过程中,根据自己的价值取向应用工具软件(如wps、word等)对信息进行综合分析和解读,从错综复杂的信息群中筛选出对自身有价值的信息,之后,根据自己的需要对信息进行细致的分类,并以恰当的形式进行排序,以备当时或以后学习时使用,这便是信息的加工。 信息技术作为交流工具,就是指“将信息技术以辅助教学方式引入教学,主要完成师生之间的情感交流的作用”。这是余胜泉博士的观点,我个人认为信息技术除以上交流方式之外,还可用于教师与教师、学生与学生、学生与专家学者之间的探讨与交流。实现交流的途径很多,其中互联网为他们的交流提供了方便、快捷的资源环境,在网络环境中,学生通过BBS、聊天室等来进行交流,每个人都有发言的机会,每个人的言论都会被所有的人关注,这样其他人就可以对某人的言论进行讨论,不仅增长了知识,而且锻炼了大家的协作学习的能力。此外,网上非面对面的交流讨论,避免了一些人因害羞而不敢发言或不能充分发挥其潜能的尴尬局面,使学生大胆地、放松地谈论对问题的看法和见解。这时候教师只要组织和指导活动就可以了。 5)发现探究工具 现代信息技术尤其是网络技术,为发现学习、探究学习提供了研究的工具和信息搜集与传播的条件,有利于培养学生主动发现问题和解决问题的能力。在虚拟的实验环境中,让学生通过实际操作、观察现象、读取数据和科学分析,培养探索精神。例如:在中学化学稀释浓硫酸的实验中,最迷惑学生的就是,将浓硫酸倒进相应得水里还是将水倒进浓硫酸里呢?若老师只是大声的强调次序的重要性,但还是有相当一部分同学记不住,因而导致实验失败。而学生在电脑上做就不同了,即便是做错了,至多是出现模拟的爆炸现象,而学生本人并不会受到伤害,又能从中吸取经验教训,培养学生进行探究学习的习惯。 2.2培养学生综合能力的作用 素质教育强调学生的全面发展,要培养德智体美劳全面发展的社会主义人才。信息技术用于素质教育,使学生成为整个教学过程的中心,成为教育活动的主体,既强调学习活动和启发学生的主动性和创造性,又强调学生智力、思想品德、技能技巧全面均衡的发展。所以,信息技术在培养学生综合能力方面发挥着特殊的作用。 1)有利于学生道德品质的培养 记得曾经有人说过,一个人对社会贡献的大小,并不在于他掌握知识的多少,而在于其道德品质的高低。可见,道德品质对一个人的素质是多么重要。对学生进行爱国主义教育、道德品质教育、行为规范教育是德育素质提高的重要环节,它对学生树立远大崇高的理想、做一个对社会对人民有用的人、促进社会全面和谐的发展有着主导的决定作用。 以信息技术对学生进行道德品质教育,能突破时间和空间的限制,向学生展示内容生动、准确、具体的事例情景,有效地提高德育效率。例如:在深入开展反“”的活动中,可以组织学生观看练习者自虐的电视节目,通过宣传板宣传“”对社会对家庭对个人的危害,使学生认识其反科学、反道德的言论,提高警惕,树立正确的价值观和道德观,形成良好的道德品质。 2)有利于学生信息素养的培养 信息素养这一概念是信息产业协会主席保罗·泽考斯于1974年在美国提出的,它包括了:①传统文化素养的延续和拓展;②使受教育者达到独立自学及终身学习的水平;③对信息源及信息工具的了解及运用;④必须拥有各种信息技能:如对需求的了解及确认;对所需文献或信息的确定、信息检索;对检索到的信息进行评估、组织及处理并做出决策等诸多内容。由此可见,完整的信息素养应包括三个层面:文化层面(知识层面)、信息层面(意识层面)以及信息技能(技术层面)。 信息素养是渗透素质教育的优秀要素,是人的必备素质。信息化社会的发展要求人的素质与之相适应,要求人必须具备获取、存储、交流信息的能力,信息素养已成为衡量一个人素质高低的标准,成为人的整体素质的一个重要组成部分,而现代信息技术在培养人的信息素养方面有着极为重要的作用。 信息获取的能力:学生能够根据自己的学习需要,主动地、有目的地去发现信息,并通过信息技术手段(如互联网、电视等)来收集信息,比传统的翻阅书籍资料、报纸、杂志等要高效、快捷的多。 信息处理的能力:学生可以利用word、wps等软件工具对所获取的信息进行筛选、鉴别、分类,然后结合自己的知识整理、存储,并能传递给别人(通过Emaii、BBS、聊天室等方式传递信息),以提高学习效率。 信息利用的能力:利用所掌握的信息,通过信息技术或其他手段分析、解决生活和学习中的各种实际问题。例如:通过互联网等平台拓展自己的交流范围,面向世界、开阔视野,并能利用信息技术加强与他人的联系与协作。 信息创新的能力:通过归纳、综合、抽象、联想等形式的思维活动找出相关性、规律性的线索,重号或者从表面现象分析出事物的本质,得出创新的信息。 3)有利于学生自主学习能力的培养 信息化社会是学习化社会,学会学习是现代人的最基本素质。利用现代信息技术培养学生自主学习、自主解决问题的能力,以迎接信息化社会的挑战,而信息技术为学生自主学习能力的培养提供了可能。 信息技术已渗透到教育教学的各个方面,改变了传统的教育教学活动,为自主学习的开展创造了条件,提供了更好的途径和方法(主要是指计算机技术、电子通信技术、人工智能技术、虚拟现实仿真技术、多媒体技术等的充分利用)。 信息技术能跨越时空,能够让学生按照自己的爱好选择学习时间、地点、内容,丰富的学习资源,为学生提供了自主探索知识的支持,为学生发挥自主性提供了时间和空间。 信息技术将单一的表现手法转变为多种表现手法。传统的教育手段的单一性(口授、板书)大大限制了它的表现力,而信息技术手段则不然,它不仅可以再现事物的形状、大小、色彩等外部特征,而且可以使它们的内部特征被揭示出来,更能有效地展示事物或事件的发展过程,改善了人们认知事物过程的途径和方法。其信息表现形式的多样化,带动了学习形式的多样化,充分开发了人类的右脑潜能,极大地提高了人们学习的兴趣、效率和主观能动性,利用这一技术,教师可以创设良好的自主学习环境,充分地调动学生的思维,发挥学生的主动性,引导学生积极参与、主动地完成学习过程。 4)有利于学生实践操作能力的培养 在倡导素质教育的今天,在课堂上充分利用信息技术,有利于培养学生树立正确的世界观和提高其劳动技术素质,以便更好的发展学生的智力,提高他们动手实践的操作能力。 5)有利于学生审美能力的培养 信息技术进入教育教学领域,利用音乐的声音和图片剌激学生的感官,向学生展示大自然的美或人类创造的美及人们内心世界的美,优化课堂教学结构,产生理想的艺术教育效果,其完美的造型,科学生动的动画画面及悦耳的声音等,在向学生传授知识的同时,给学生以美的熏陶,美的感受和启迪,激发了学生创作的激情与灵感,在培养学生的审美情趣和高尚的道德情操及陶冶学生审美观的同时,提高学生欣赏美、创造美的能力,达到素质教育的目标。 6)有利于学生竞争意识的培养 今天的教育就是为了明天更好地发展,一个国家、一个民族的竞争意识、竞争能力的强弱,关键看教育能否培养出高质量的具有竞争力的多种人才。利用信息技术培养学生的竞争意识,是以全面提高学生素质、培养学生进取心、特长和综合能力为出发点的。在中小学教育中,可以将某些学生的优秀作文、小小制作(网页、Flash动画等)、科技小发明,到网上,供其他学生欣赏,使学生受到鼓舞。也可以举行计算机绘画、打字、排版等竞赛,通过竞赛培养,提高学生参与活动的激情、竞争意识和竞争能力。 7)有利于学生创新能力的培养 创新能力是产生于各种能力之上的,是各种能力相互作用、相互促进的结果。信息技术对学生各种能力的培养、综合素质的提高起着重要的作用,信息技术在教育教学中的使用,可无限延伸学生的各种感宫、拓宽感受的时空领域,从而向他们提供典型的具体经验和感性材料,促进其丰富的想象力,形成自觉启动多种器官协同工作的好习惯,并影响到学生的学习方式、思维方式,促进创新意识的形成和创新能力的提高。 2.3提高教师素质的作用 实施素质教育,是各级政府和全社会的任务和目标,其实施过程关键在教师,因为素质教育的所有内容和目标,都必须通过教师的教育教学来实施,除此之外,没有任何捷径可走,这也是由教师是素质教育的组织者和实施者来决定的。因此,在实施素质教育过程中,必须加强对教师的培训,抓好教师素质的提高工作,而伴随着信息技术在教育领域的广泛应用,新的技术、新的教学方式、新的教学模式、新的课程体系对教师素质有了新的要求,除了传统教育中的良好的政治道德素养、熟练的业务能力外,教师还应有创新精神、使用多媒体的能力和高尚的信息素养。 教师将不再是课堂上的灌输者、垄断者,而是教学过程的组织者、指导者,它的主要作用是为学生创设一种有利于他们主动学习和发展的环境和条件,帮助学生汲取先进的知识和技术养分,指导学生通过各种电子教课书、教育电视节目、计算机网络等途径获取教学大纲规定的课程,这就要求教师必须懂得信息技术,具有创造精神,才能创造性的教书育人,才能使素质教育得以顺利开展。 3利用信息技术实施素质教育的对策 前面已论述了有关信息技术在素质教育中的作用,但只是促进作用和进取性价值,而没有提及信息技术在素质教育中的负面影响,接下来,针对其弊端我们来讨论信息技术在实施素质教育中的对策。 就信息技术应用在教学中而言,在只有教师利用多媒体演示的课堂教学中,学生的表现如何呢?可能刚开始学生是比较感兴趣的,但随着时间的推移,他们将不满足这种单调的教学方式了,他们的注意力就不再集中了,从而影响了教学效果。还有一种情况就是教师一味的追求使用多媒体工具,而忽视了教学效果。例如:中小学劳技课中,教师在讲到果树的修剪时,如果放一段技术人员修剪果树的电视片段,让学生通过观看电视来掌握技术要领,恐怕就不如带学生到果园里,亲眼看着教师或技术人员剪树,这样,学生的印象也会深刻一些,而且学生还可以动手实践,遇到问题可以及时请教老师,其教学效果就好多了。另外,还有一些教师没有分析学生的特征,在制做课件时使用一些不相关的声音(如Powemoint中使用的铃声、玻璃打碎的声音等与讲课内容不相配的声音),不但没有起到烘托环境的作用,反而使学生产生了厌恶情绪,与预期的教学目标相背离。 对于在计算机房上课的学生来说,教师不可能监视着每一个学生的学习过程,这样以来,学生用于玩游戏或干其他事的可能性就增加了,教师所要传授的知识自然就被忽略了。对于家里有计算机、因特网的学生来说,如果缺乏正确的导向,当孩子在电脑或网络面前时,孩子的第一反应是娱乐而不是学习,学校不能寄希望与家长来系统地提供这种导向,在信息环境日益大众化的情况下,大部分家长在孩子面前不是具备信息知识、技能、素养方面的优势的,从而难以具备正确的意识与干预的权威性。 除这些外,还有一些不良的因素(如计算机病毒、网络色情、网络欺诈、网络黑客等)所产生的不良影响给青少年成长带来了干扰,尤其是中小学生对信息的识别、分析、判断能力不强,自律抗诱能力较弱,受其危害也就在所难免了。还有,网吧不规范的管理、聊天室甚至于BBS上无聊的话题、电子邮箱里时而出现的色情、反科学的垃圾邮件等,都让老师和家长防不胜防。 鉴于上述的各种弊端,使信息技术在素质教育中的优势有所异化,产生了“负效应”——在各种条件影响下全部或部分利用信息技术的教育结果和教育者预定的教学目标相背离,即产生了负作用。那么,怎样才能恰如其分的发挥信息技术在素质教育中的优势,使其更好地服务于素质教育呢? 1)教师在教学中应把握好使用信息技术的度 信息技术在教育教学中的应用极为重要,就课堂教学而言,教师不能只图虚名的使用信息技术手段来进行教学,在上课时象征性地使用多媒体,而不考虑教学效果,是与我国教育方针政策不符合的,也是不负责任的表现。与之相反的是,教师在课堂中过多、过乱地运用信息技术手段,不结合大纲和课本内容,只凭着自己的想象来使用,带有一定的盲目性,不但不能使信息技术的诸多优势得到发挥,而且会产生“负效应”,是不科学、不合理的教学态度。 因此,课堂教学中运用信息技术要定时定量,不应该过量使用计算机、多媒体,更不能过分夸大其效能,而应该多与学生进行情感的交流,应把握好使用信息技术的具体时间和地点、具体使用手段及使用的“量”,且要根据具体的学科内容来决定使用的方式,力求恰到好处,且莫过犹不及,力争实现讲授、发现与多媒体的自然融合的教学过程优化。 2)积极推进信息技术与课程整合 信息技术在学科教学中的应用有两个层面:一是基于“辅助”的理念,即将信息技术作为教学媒体、手段和方法来帮助教师或学生解决教或学中的问题。二是基于“整合”的理念,是信息技术作为构建自主、探究学习环境的重要学习因素来支持学习。信息技术最终需要与具体的学科结合起来才能够发挥其最大的效力,教师在鼓励学生把信息技术运用到实际学科的学习的过程中,引导学生把计算机作为一种辅助工具或信息开发工具来帮助自己学习,达到“学以致用”的目的。 信息技术与课程整合(curriculumintergration)是指在课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合,共同完成课程教学任务的一种新型的教学方法。因此,要用信息技术系统地处理课程的各个方面,以建立能满足学生需要的有机整合体的系统,并根据学生的反馈进一步改进这个系统。设法找出信息技术在哪些地方能增强学习效果,能使学生完成用其他方法做不到的事。 信息技术与课程的整合有助于培养学生的创新精神和实践能力;有助于增强学生的批判性思维、合作技能和解决问题的能力;信息技术的运用成为学习过程的有机组成部分,有助于培养学生掌握信息的收集、检索、分析、评价、转变和利用的技能;有利于促进学生的合作交流。总之,信息技术与课程整合是应用信息技术实施素质教育的有效方法和途径。 这里应注意的是,信息技术整合于教学的原则:教学过程中教师一方面要明确“人是技术的主体”,发挥主观能动性,适度控制技术的应用,趋利避害;另一方面,教师要把握学生的学习过程,充分利用其中的教育契机,对学生的学习进行有效的激发、引导,提供必要的帮助,进行合理的教学管理。 3)注重学生信息道德教育 要使学生正确、健康地使用信息技术,发挥它的积极作用,减少其对学生的危害,就必须加强信息道德教育。具体方法有以下几种:举行信息技术知识竞赛,可以根据学校的具体情况,举行定期或不定期的信息技术知识竞赛,促使学生更加全面地掌握信息技术方面的知识,使学生的信息素养得到巩固深化,并在比赛中感觉到成功的愉悦;利用校园网建立BBS,由教师进行组织和管理,让学生利用网络资源加强交流:信息技术学科教师应正确引导学生辩证地看待信息技术的优势和不足,防止学生对信息技术沉溺和依赖,防止不健康地、甚至违法的信息技术使用行为,培养学生鉴别信息真伪的能力,形成对信息技术辩证、理性的态度和价值判断,负责地、安全地、健康地应用信息技术,使学生在潜移默化中有效地提高信息道德素养;学校要做好信息技术教育的防御性工作,面对信息大众化带来的负面影响,在信息技术教育中应加强防御功能,教师不能只告诉学生要这样不要那样,更重要并且更有效的是,布置学习性的、探究性的和其他“正经”任务,让学生在信息环境中(包括家庭信息环境)去完成,让学生体验信息技术更正面和更积极的使用,使学生明白:信息技术除了娱乐以外,它还能使自己自主地学习、终身的学习,甚至改善人生的境遇。 4)加快教师角色转变工作 实施素质教育的关键是建设一支高素质的师资队伍,教师在整个教育过程中,所扮演的是一个组织者、指导者、帮助者的角色。现代信息技术大大减轻了教师的负担,将他们从封闭的教学空间中解脱出来,把更多的时间和精力用于学生个别辅导,及时解决学生学习中遇到的各种问题,指导学生从电脑网络中利用各种资源,逐渐成为学生学习和利用信息技术、解决问题的咨询者、督促者、辅导者。为实现这一角色的转变,教师不但要在思想上、观念上转变,更重要的是行动上要表现出来,这就要求教师不断的学习新的知识,掌握现代信息技术,创造性地进行教育教学工作,担负起实施素质教育这一重任,时刻明白自己工作任务的艰巨性和重要性,为培养现代化的建设人才而努力。 4展望 信息技术是实施素质教育过程中一种先进的(不会过时)教学手段,学生在现代信息技术营造的教育环境中学习,各种感官被充分调动起来,思维活跃,并能积极地参与到教学过程中,这大大提高了学生的学习兴趣和效率。同时,计算机辅助教学有助于克服传统的班级授课的“满堂灌”教学模式,为因材施教、实施个别化教学、突出学生主体地位提供了较理想的技术手段,是实施素质教育的先进教学方法,拓展了人才素质教育的空间,为人才素质的继续教育、终生教育提供了便利、快捷的教育条件,是一个非常有前景的素质教育手段。 网络教学为素质教育开拓了更为宽广的环境,现阶段网络教学己稳步地渗透,辅助并支持课堂教学。网络教学是指在一定的网络环境下,运用一定的网络技术,按照一定的教学原则实施的促进人们的身心发展的活动,它以教学资源的丰富性与共享性,教学过程的超时距性,教学的交互性,有利于个别化学习和探索式学习为基本特点。网络教学的实施在发挥学生的主动性和创造性,体现面向全体学生和使学生全面发展的要求,适合学生个性发展,改变传统的师生关系和交往模式,扩大学生的交往范围方面的实现有着重大作用,为素质教育的实施提供了良好的试验田。 素质教育是一种全新的教育模式,是以提高民族素质为目标的全方位的社会性教育改革,现代信息技术能为新型教育模式的构建提供理想的教学环境和现代化的教学手段,因而,中小学素质教育必须与信息技术紧密结合,以素质教育理念为指导,以提升学生素质和促进学生全面发展和个性发展为最高目标,充分发挥信息技术的特长,使之更好地服务于素质教育,以便培养出适应社会发展的综合型人才。 教育技术管理论文:教师素质教育技术管理论文 [摘要]本文介绍了我校在开展技术活动中,对做好教师培训工作的探索和实践;既充分地肯定了成绩,又找出了不足,最后提出了下一阶段工作努力的方向。 [关键词]现代教育技术教师培训 我校于98年12月进行全国电化实验课题《应用现代教育技术全面提高学生素质》的课题研究,研究项目的主要内容和目标是: 1、探讨利用现代化教育技术促进实施素质教育主渠道-课堂教学的结构模式的优化,的改革,提高课堂教学效益; 2、优化学生资源,研究现代教育技术与促进学生思想品德、文化、生理心理、审美等多种素质形式提高之间的联系,提高学校育人水平; 3、研究制作符合素质教育要求的CAI课件,满足教学需要; 4、建立一支具有现代教育思想,掌握现代教学技术的师资队伍,提高新一代教师的教学水平; 5、建立系统,加强与全国名校的联系与合作、交流、实现资源共享。 以下对课题4,就本校工作进行回顾和探讨。 教师是实施上述内容的主体,转变教师的观念,提高教师应用多媒体现代化教学手段,改善教师的知识结构,提高他们进行教育加工的能力,是我校师资队伍建设中的一项重要工作。我们以全体教师为目标,骨干中青年教师为重点,掌握现代教育手段为内容的岗位培训,取得了一定的成效。 一、课题的实施 1、学习与准备阶段 我校重视现代教学的学习,下发了《现代教育技术》(全国中小学继续教育公共必修课教材)和多篇的有关现代教育技术理论的学习材料,提高了教师们的思想认识和理论水平。学校领导重视现代教育技术的应用,亲自参加全国和省的电教培训及会议,多次带领电教教师赴广东、上海、及本省的厦门、晋江、南安等地的兄弟学校参观学习,并派出电教、数学、物理、化学、、语文等多个学科的教师参加省内外组织的多媒体教学软件学习班,形成了小规模的骨干青年教师队伍。98年10月,学校新建了多媒体综合教室,配有多媒体机、液晶投影仪、实物展示台、VCD红外同步听力系统等电教器材;备课室配有5台实达电脑、扫描仪、打印机、数码相机、光盘刻录机等器材,基本能满足教师制作课件的要求。又于99年配置了62台联想双子恒星电脑的网络教室,学校还制定了奖励政策,资助教师购买电脑,为培训教师和提高教师的现代化教育水平创造了良好的条件。 2、实践阶段 教师的培训采用分期培训、个别辅导和用教学光盘软件自学的三种形式。96~98年,我校先后组织了四期的青年教师计算机培训班,培训的内容有"计算机基础知识"、"DOS操作系统"、"WPS文字处理系统"、"Foxbase数据库"、"Windows95操作系统"等。并组织教师参加全国计算机一级B等级,有90人通过考试,其中获优秀的教师有45%。随着多媒体综合教室的建成,我们编写了多媒体综合教室使用指南和开设了多媒体综合教室如何使用的讲座,培养了一大批使用多媒体教学的青年骨干教师。 2000年的5~6月份,我们利用双休日和晚上的时间,在培训青年教师的基础上,对全校教职工进行三期的初级班和高级班的计算机培训,高级班培训的内容为"Authorware5.0多媒体工具软件"和"Photoshop5.0图象处理软件";初级班培训的内容为"Windows98操作系统"、"Wps2000文字处理系统"、"Powerpoint幻灯片制作";通过此次培训,我校教师80%会操作计算机,中青年教师都会用"Powerpoint"制作小课件,有30多个中青年教师会用"Authorware5.0"制作课件。2001年3~4月份,我们又举办了教师课件制作培训班,除电教组的教师讲课外,我们还邀请各学科的教师将制作小课件的经验介绍给老师,另外除分期分批进行教师培训外,我们电教组老师在完成各自的教学任务的同时,对电子备课室进行排班值日,保证电子备课室星期一至星期五对全体老师开放,教师们可随时在电子备课室制作课件,遇有技术性的,值班老师都能热心地指导,极大地提高了教师制作课件的水平。某些课件,由学科教师提供脚本,与电教老师合作制作,在合作的过程中亦提高了学科教师的制作课件水平。 1999年和2000年学校先后举行了以"创新教育与现代教育技术应用"、"创新教育与启发式、讨论式教学"、"课堂教学模式优化探索"为主题的每次为期2周的公开课交流活动,共开设50多节优质课供校内外老师观摩、讨论(其中多媒体教学课有40多节)。为广大教师开辟了施展才华的广阔舞台,通过公开课交流活动,有的老师深有感触地说:通过应用多媒体技术辅助教学,使我认识到只有不断地加强自身的再学习、不断吸引新知识、新信息、才能使课堂教学具有生命力。另外,在制作课件过程中,正如有些老师所说的:课件制作过程中,要老师思考再思考,拿出好的创意,无形中对教师自身素质的提高,起着良好的促进作用。这种跨校、跨学科的大型教学观摩活动,得到了市教委领导和各县市(区)学校听课老师充分的肯定和好评,有力地促进了我校教师综合素质的提高,亦检验了我们培训教师的成效。 3、取得的成果 通过培训,各学科都有2~3名能熟练掌握多媒体技术操作,能利用素材资源库与制作平台相结合,独立开发小课件教学软件的骨干教师队伍。有60多位中青年教师能较好地应用多媒体技术进行教学,并在各级比赛中获奖,如我校的林峰老师,在2000年湖北宜昌举行的全国第二届思想优质课评比中,参赛的课题是高一常识中的《国家的宏观调控》这部分,理论性较强,学生感性认识不足,为解决这一问题,他充分运用多媒体技术,创建一个或多个的教学情境,在此情境中,师生交流、相互讨论、相互启发、较好地实现了以学生为主体,教师为主导的课堂氛围,教学效果好,取得了全国一等奖的第一名;所授的课题《国家的宏观调控》被评委会确认为模式课向全国推荐交流。数学张建梅老师和电教组邱旭华老师合作用"Authorware软件"制作的说课课件《二面角》,在2000年南京举行的数学说课比赛中获全国一等奖;1999年徐辉老师获省物理说课一等奖。二年来,有几十位教师所制作的课件获市课件评比一、二、三等奖。其中张俊老师制作的《晶体结构》化学课件获省三等奖、市一等奖。邱旭华老师和张俊老师制用的《常用有机反应类型》化学课件获市一等奖。通过实践获得收益,并不断地出经验,积极地探索,我校教师共撰写了20多篇有关多媒体现代教育技术应用的论文,取得了一定的成果。 二、认识和今后的设想 我校虽然在培训教师方面取得了一定的成绩,但由于中心大楼刚刚启用,校园网也于2001年的9月10号才开通,跟其它兄弟学校还存在着一定的差距。在培训教师中也存在着一定的缺点,如对教师全员培训中,我们是以教研组为单位来分期培训,由于新老教师年龄的差距,出现了老教师听不懂,新教师又觉得教学进度太慢的情况,了教师的效果。现在,随着我校现代教学中心大楼的启用,大楼内的龙岩一中校园网、课件制作中心及教师备课室、视听阅览室、机教室、各学科多媒体综合教室等都将建成,信息点已进入每个校内教工家庭,教师在家中可共享校园网内和因特网上的资源。我们将充分利用此先进的教学设施,坚持校本培训,抓骨干带全体,分层推进的,继续做好教师的培训工作,不断地提高教师的综合素质,充分利用校园网做到如下几点: 1、提高教师获取使用信息的能力 继续培养全体教师使用计算机的能力,如:网上查询资料,下载文件等网上操作。做到每个教师会上网查询各种教学信息,使教师的教学活动更加丰富、新颖和富有活力。利用网络,拓宽教师的知识面,全面提高教师的素养,培养驾驭知识能力和创造性教学能力。 2、探索网络教学模式 随着现代科学技术特别是网络技术的日益,传统的课堂教学模式将面临重大改革。利用教育网络环境,让师生共同使用计算机,实现个别化教学或协作型教学,还可将"个别化"与"协作型"二者结合进来。我们将利用计算机网络,探索一种全新的教学模式,并通过网络使更为理想的交互式学习成为可能。根据网络教学模式的实验,对中青年教师在教育观念、教学能力、教育科研能力、知识水平等素质方面提出相应的要求。 3、培养学生创新能力 调动学生的学习积极性、主动性、创造性,充分利用校园网,鼓励学生在网上举行各种展览,办报、制作班级和个人主页等。让学生参与校园网络的建设,利用计算机制作一些的课件等等,以全面提高学生整体素质,把我校学生培养成高素质、强潜能、跨世纪的栋梁之材。 4、加强与名校的交流 我们要充分地利用互联网,加强与各地名校间,甚至是国际间的信息交流学习与合作,加快教育改革实施素质教育的步伐,共同迈进新的世纪。 教育技术管理论文:关于现代教育技术管理的探讨 摘要:现代教育技术管理.是在总结管理实践经验的基础上吸收现代管理科学理论和教育管理科学理论的最新成果,结合教育技术管理实际,揭示教育技术管理规律的一门独立性学科。现代教育技术管理的总体目标就是要在全面实施素质教育、进行教学改革中发挥重要作用,为提高教育质量,促进教学改革创造条件,为提高教学效益服务。 关键词:现代教育技术;管理 现代教育技术管理的总体目标就是要在全面实施素质教育、进行教学改革中发挥重要作用,为提高教育质量,促进教学改革创造条件,为提高教学效益服务。这是教育技术的出发点和归宿点,是衡量教育技术管理工作的好与坏的标准。管理对于整个现代教育技术工作起着决策、计划、组织、领导、控制和全面协调的重要作用。因此,充分利用系统科学理论现代管理方法,是搞好现代教育技术管理工作的根本前提。而且,现代教育技术管理成功与否是直接关系到整个教育技术事业的前途,直接影响我国教育现代化的进程。 一、现代教育技术管理从属于教育管理 现代教育技术是我国教育工作的重要组成部分,我国目前开展教育技术工作的方针和任务,明显的体现了教育技术具体工作的方向和目的,这就是为促进教育改革,发展教育事业,提高教育质量,培养社会主义现代化建设人才服务。也就是说现代教育技术工作是保障和提高教学质量的一种教学和科研活动。它应该从遵循教学大纲规定的教学目的出发,运用先进的教学手段,用形象生动的形式制作各类电教教材,从而提高教学效果。因而现代教育技术管理是围绕着教育(教学)和科研活动的开展而进行的。 二、现代教育技术管理是动态过程的管理 管理是一种动态过程,管理对象各个要素之间是相互关联并处于发展变化之中。管理对象动态性体现为:管理对象是由诸要素组成的有机整体,他具有系统特征。管理对象还包括诸多要素之间的关系。管理对象诸要素及其相互关系随组织内部的环境和外部环境的发展而变化。 由于现代教育技术工作从计划到实施,从整体到局部。从协作到成果推广等年年都在变化,即使同一现代教育技术任务,每年的要求也不一样,实施的情况也各不相同,这种现代教育技术工作及其内容的多变性,必然会引起在管理理论技术上的变化,随着现代教育技术管理外界环境的变化,内容的变化,对象也无处不在发展变化之中。又由于现代教育技术管理的对象本身是―个发展运动着的事物。因此,管理的整个过程也应该是发展运动着的,而不是―个静止的点和面。 三、现代教育技术管理是一种综合性的管理 现代教育技术管理是一种综合性活动,他涉及外部环境和各个方面,不但要认识和遵循教育技术的自身管理规律,而且还要了解外部环境的影响和规律。并善于协调内外关系。教育技术管理也是管理者一种高度负责的活动,他要求各级管理者正确认识现象和管理过程的内在规律性。一达到科学管理的目的。 教育技术的工作范围即有教学,又有科研;既有制作,又有技术服务;它作为教学活动的一个组成部分,管理就要遵循教育发展的规律,包括科研的特点和规律。由于教育技术单位既与机关的行政单位不同,又与科研单位不同,它既有为教学、科研服务,兼有教育技术保障和设备协调的部分机关职能,又有组织与实施教育技术,编制电化教材,进行专业教学与科研的专业学科等职能。而从事教育技术的成员有大都是从别的部门、别的专业选调而来,成员之间在思想上、作风上、能力上、个性上等方面都有个互相了解,适应和协调的过程。这一切构成了教育技术管理的多样性和复杂性。因此,教育技术管理就要学习和运用社会科学管理的某些原则,处理好教育技术单位多种职能的关系。 四、现代教育技术管理是以人为中心的管理 教育技术管理的主要对象是人、财、物及其组织和章法。其中人是管理主因素。只要对人进行了有效的管理,调动起了人的积极性,在很大程度上就能解决管理中的其他问题。人在管理中有着双重单位,即是管理者又是被管理者,管理包括对人的管理和对其他对象的管理,而对其他对象的管理又靠人去推动和执行的。因此,管理的各个环节的主体是人,各个环节的工作都要靠人去做。人与人的行为是管理过程的优秀。具体的说,对人的管理主要是对人力资源的管理。包括人员的招聘、考核、配备,工作内容设计,工作评价,人才选拔机制的建立,人才培养和教育,激发人的主动性和积极性等等。 由于现代教育技术工作是坚持以教学为中心,在完成组织、计划和管理工作的同时,执行教学、科研、服务三位一体的基本任务。努力提高教学质量,这些工作都需要现代教育技术人员去参与和完成。所以,现代教育技术管理工作的中心是管理人的工作,一切管理方法、措施、制度等的建立,其主要目的都是通过管理者与被管理者的活动来实现和达到既定的目标。这种对人的管理的成果关键在于最大限度地发挥和调动现代教育技术人员的积极性、创造性达到良好的教学效果和现代教育技术成果。 五、现代教育技术管理的经营性 现代教育技术机构的经营性是它的特殊特点。现代教育技术机构从性质上讲是一个教学机构、研究机构,这已经体现的越来越明确了,在教学软件商品化趋势越来越明显的情况下,从目前我国各级现代教育技术机构的实际情况看,都有着较强的设备和技术实力,它们除了为本地、本校的教育服务和科研开发外,尚有较大的余力从事现代教育技术教材和大众传播资料的制作和销售,用于补充经费不足之需要。这就给现代教育技术带来了与整个教育的管理不同的特点――经营性。 六、现代教育技术管理的从属性 现代教育技术管理是整个教育系统的管理的一个组成部分,学校的现代教育技术管理是整个学校管理的一个从属部分。整个教育系统的管理、学校的总体管理规划、方法、水平等经常直接支配和影响着现代教育技术管理。现代教育技术,是人类教育发展史上的一个高级阶段,因此,现代教育技术管理必须紧紧围绕着整个学校管理的改革来展开。 在现代教育技术的发展中能否正确把握方向,合理配置资源,协调各种关系,实现系统目标,提高效率,能否适应环境的发展等,都取决于管理工作。现代教育事业越是发展,管理工作便越加重要。只有从管理改革人手,加强教育技术管理,认真学习有关管理科学知识,积极探索教育技术管理规律,并运用到教育技术管理实践中去,提高管理水平,促进现代教育技术管理的成熟发展,才能保证现代教育技术的高效率和高效益。 教育技术管理论文:构建中职教育技术管理模式的探讨 [摘要]:本文讨论了构建中职教育技术管理模式方法,提出了在现实中职教学管理的基础上构建“以人为本、提升素质、整合优化资源、强化应用、注重效益”促进发展的教学管理模式。探讨了这种模式下组织形式的选择和管理的功能与目标,以及评价的问题。旨在探讨中职教育技术管理的问题,促进中职教育的发展。 [关键词]:构建 中职教育技术管理模式 学校管理是根据一定的教育目标,通过决策、计划、组织、指导和控制,有效地运用教育的各种要素,以实现培育人的学校管理活动。中职教育技术管理是教育技术溶入学校管理的实践,是学校管理的组成部分。作为溶入学校管理的实践,它应代表一种先进的管理形态,更加逼近现代学校管理。它是系统管理,是把对象作为一种动态的系统,整体优化的观点协调各个基本要素的关系,使之向共同的管理目标逼近。那么在现实中,如何构建中职教育技术管理模式呢? 构建中职教育技术管理模式的理论基础 构建中职教育技术管理模式的理论,主要有现代管理学、现代教育学、现代心理学、现代教育技术、系统论、控制论、信息论和传播学等。这些学科理论为构建提供了基本的思想、方法和技术。 构建中职教育技术模式要与社会现代化进程的发展相适应。具体讲就是要与社会信息化和教育现代化相适应。 现实中职教育特点和管理同教育技术管理的融合 社会事物的变革和发展,总是在过去的基础上进行的,中职教育的变革和发展也不例外。 中职教育在整个教育系统中与普通教育相比,它具有职业技术教育的特点,强调培养目标的技术能力、实践能力、适应社会生产的能力。概括起来,中职教育具有技术实践的应用性和基础性。这一特点在教育技术的支持下,将会更加显著。 中职教育技术是现代教育技术在中职教育中的应用。是用现代教育技术中的思想、方法、技术和管理,按系统对中职教育资源的优化和整合。它的性质是:把科学技术作为促进中职教育的手段,用技术手段来提高中职教育的效果和效率。在运用科学技术过程的同时整合各种教育资源,从整体性上使中职教育更加有效。因此它具有高效、信息、综合、应用性和整体性的特点。现代教育技术应用并实践于中职教育时,使得中职教育的特点更加突出,并产生了一些新的特点:高效、综合、开放和先进。 中职教育技术管理模式我们把它概括为:“以人为本、提升素质、整合优化资源、强化应用、注重效益和促进发展”。 以人为本 教育技术管理的具体对象有许多,最重要的对象是人,包括教师、学生和管理者。人是管理的对象又是管理者,是管理中极为特殊的对象。现代管理的优秀和动力是人与人的积极性。它的精神实质在于发挥人的价值,挖掘人的潜能,发展人的个性最大限度地发挥人的积极性、主动性和创造性,从而真正提高教育的实效。这就是管理的“以人为本”原理,是实现管理目标和教育目标的根本保证。 提升素质 科学技术需要高素质的人,指的是具有开发,掌握,应用科学技术素养的人。教学硬件上的素质,指的是教学设备现代化程度以及设备所包含的技术含量。提升人和物的素质,是教育技术管理的任务之一。提高人的素质,一是管理者的素质,要求管理者懂得教育教学规律,懂得并善于运用教育教学管理的科学理论及方法,具有创造力、洞察力、自信心、自制力及竞争意识、民主意识、环境意识、法制意识等现代意识,以及按现代意识自觉行动。二是教师的素质,教师的素质主要体现在职业素质上,包括专业知识素质、教育素质、应用现代教育技术的能力;三是学生的素质,是教育技术管理的最终目标。物的素质最终要通过人的素质才能充分表达。 整合优化资源 教育技术在中职教育教学的实际应用中,是着眼于改善现实和未来的中职教育。这个过程就是教育资源的整合和优化过程。教育技术面向实际问题,按教育技术规律的原理和要求,在操作上把硬件、软件;显性、隐性;有形、无形的资源根据教学需要整合起来,产生最大的效率和最好的效果。 强化应用 中职教育的显著特点就是要培养学生掌握技术、应用生产的能力。长期以来,由于各方面的原因,教学重理论描述,轻动手实践,造成学生动手能力较低的结果。教育技术的广泛应用,要求教师必须具有应用科学技术的能力和把知识形态的东西转化为技术形态的能力。在教育技术管理中强化技术应用和实践,这不仅是中职教育的性质所决定,也是中职教育提高教育效果和效率的要求所决定的。 注重效益 现代管理是注重效益的管理,效率和效果是效益的综合体现。中职教育技术管理依据现代管理的原理,十分注重效益,强调投入与产出的比例关系,以追求最好的效益。 促进发展 在关注人的大前提下,将科学技术与教育有机结合,运用现代管理手段提高教育效果和教育效率,使职业教育得到提升和发展。 教育技术在我国起步较晚,发展速度较快,但人们对它还有一个认识的过程,积极探索教育技术在教育中的应用,是非常有意义的。教育技术管理模式的研究,试图从分析事物联系的基础上,认识基本特征,找出规律性的东西。中职教育技术管理是中职教育管理系统中的子系统,它既具有一般教育管理的共性,又具有与大系统内其它子系统相区别的个性特征。随着社会快速发展,职业教育必须在改革和发展过程中加以适应。构建中职教育技术管理模式,是新形势下职业教育发展的需要。 教育技术管理论文:尝试幼儿园教育技术管理工作有感 摘 要: 随着国家对学龄前幼儿教育的重视与昆山幼儿就读数量剧增,幼儿园越来越多。新开办的幼儿园一般都会配置高端的电教设备,同时也会聘用大量无经验的青年教师,新晋的教技管理人员难免无所适从。作者结合近两年的实践与尝试,从建立常规、对症培训、工作分管与活动参与等四个方面谈谈作为新人,自己对新幼儿园教育技术管理工作的方法与感想。 关键词: 幼儿教育 教育技术管理工作 工作方法 我园是开办才两年的新幼儿园,我在开园后便负责整个幼儿园的教学技术管理工作,通过两年的摸索与尝试,我从不知所措到有条不紊,从千头万绪到规范统一,现就这两年在我园教育技术管理工作中的实践做总结。 一、虚心请教,建立常规 一线老师虽然对常规教技活动开展有一定的了解,但是对于如何规范建立教育技术工作台账,如何有效组织相关培训与竞赛活动,如何进行民主、有效日常检查与考核等都无从下手。面对现状,我首先想到的是向原有幼儿园教技主任、教技片片长和教育局分管领导进行咨询与请教,按照教技综合考核要求建立园教技工作台账资料,细化教师日常教技工作内容与要求。在常规的建立方面,我做了如下尝试。 1.细致做好登记、管理工作,使现代教育技术装备管理有序。 学期初,我们制定了现代教育技术装备管理规章。在整个管理过程中我们严格遵守相关规章制度进行物品的领用与管理:每个班级现代教育技术装备都有固定编号;每样物品的使用与保管都责任到班级或指定教师;设备出现故障都有专人维护与记录;班级充分使用现有教育技术装备并做好细致的登记工作。在全体教师的配合下,我园现代教育技术装备管理有序,使用充分。 2.规范做好常规工作,使幼儿园各项教技工作有序开展。 为了确保教技常规工作的规范开展,每月定期对班级电教设备、班级网页、班级论坛、功能室记录等进行全面的检查与整改,在全体老师的努力下,教技相关设备与运用较好地配合了幼儿园各项工作的有序开展。 (1)建立幼儿园、班级网页,注重日常管理,建构活动展示平台。 首先,我们利用园内专业资源自行设计、设置校园FTP校园网络和园所、班级网站。开发初期我们搭建大的框架,权限分层明显,设置到位,配合专业的杀毒与维护,基本建立通畅的校园网络与对外网页。 在基本规范的前提下,为了更好地为班级活动内容展示服务,我们细化网站管理的内容与要求并定期检查。教技主任根据检查情况进行个别交流并督促各班整改到位。在相互提醒与努力下,各班班级网页内容丰富多样,向家长展示了幼儿多方面的活动情况,展现了班级活动的特色,较好地建构了我园班级活动、日常教育等展示平台。 (2)各班论坛互动有效,搭建家园的沟通桥梁。 在班级网页呈现活动情况的同时,各位教师都能较好地利用班级论坛与家长进行互动式交流、沟通。老师和家长根据需要提出讨论话题,分享育儿过程中的有效经验,探讨家园教育中存在的难题,展现幼儿生活中的快乐,沟通家长与老师的情感,为各班家园互动搭建畅通的桥梁。 (3)电教设备状态正常,保障学期工作的有序开展。 每月我们会检查班级、多功能室等各类电教设备的运行状态与设施设备是否完好,确保日常教育教学、全园和对外活动的有序开展。本学期我园组织了教研六片百节好课的评选活动、市百节好课展示活动、市学术带头人研讨活动,还接受了苏州市优质幼儿园的验收考核。每次活动前我们都会对各类设备做认真检查与提前的调试,为保障本学期各项工作的有序开展出了绵薄之力。 (4)专用室活动丰富,记录完整,发挥专用室应有的效用。 学期初各年龄阶段制订切实可行且各具特色的多功能室活动计划,各班教室能够按照计划认真组织专用室活动,并做好相应的记录,较好地发挥各专用室应有的效用。 通过细化管理要求,实现检查互动方式的多样性,教师全都能参与到管理与工作改进中,最终使得我园教技工作逐渐常态化、有效化。 二、掌握需求,对症下药 新开办的幼儿园迎来的是众多年轻新教师,新教师对于课件的制作、电教设备的操作等没有经验,教学技术相关的培训工作是顺利开展教技工作的重点。在培训工作方面,我分步进行: 首先,通过集体培训确保日常教学设备的正常使用,保障日常教学活动的有序开展。这方面的主要培训内容有视频转换仪、电脑连接展示器材、投影仪使用、电子白板使用等。 其次,结合教师各自需求开展针对性的自助式内部培训。通过组内的动态效果制作需要汇总,发现青年教师对电子白板中的“容器”、“透视镜”,对PPT中的标注、自定义播放和视频、照片自动播放和FLASH课件的基本知识需求比较大。针对教师的需求,电子白板和PPT课件我们请较好地掌握这些操作的老师进行内部的相互培训与指导。通过教师间的内容培训,各种实际制作需求得到满足,全体教师的课件制作能力有所提高。 最后,在各项教技工作常态化以后,我们在FLASH课件的制作上下工夫。新老师对于FLASH课件制作没有经验,由个别自学参赛的情况发现没有系统专业的培训无法获得显著效果,应广大青年教师的要求和提高教师课件制作能力的目标,我们接下来在教技培训方面的重点为FLASH课件制作,希望能在有序常态的教技工作中寻求突破。 三、个性发展,各司其职 我园虽为新开办的幼儿园,但是规模不小,相关教技方面的各类工作很多。面对现状,我尝试将园各项常规的现代化教育技术操作与运用尝试分类实行专项专管责任制度。也就是根据青年教师不同的特长进行相应的个别指导与分类的管理。培训后,每个年级组都有小部分教师分项掌握系统安装、打印机设置、音像设备连接调试、校园广播系统调试播放、刻字机使用等能力。这部分教师在承担分管工作的同时还肩负培训同组老师的任务,将各类教育技术运用渗透在日常操作运用中。通过专项工作责任制,在负责教师有特长发展的同时,全体青年教师的教育技术能力都普遍提高。 四、积极尝试,积累成绩 我园在这两年中虽然各方面的教技人才和资源比较缺乏,但是我们勇于尝试,积极参与各类片、市级的教技相关评选活动,积累了一定的成绩:多次片电子白板课评优一等奖,两次市电子白板课二等奖,两次市校园门户网站三等奖,多篇教技论文获市二、三等奖,多个课件获片一、二等奖。两件教具获得市二、三等奖。青年教师在活动的准备、参与中开阔了眼界、打开了思路、学会了方法、提高了能力。 通过两年的尝试,我园教技工作渐入佳境,相信在全体教师的共同努力下我园必将努力创新,形成有翰林特色的教育技术工作。 教育技术管理论文:襄州区中小学现代教育技术管理应用情况的调查 湖北省襄州区现有义务教育保留学校88所、教学点135所,近几年通过向上争取省级教育经费和地方财政自筹配套资金,为全区中小学装备了“班班通”、学生电脑室、教师电子备课室等电教仪器设备,建成了标准化实验室及体、音、美、图书室等各功能室。目前,现代教育技术已在全区中小学得到广泛应用,可以说,现在的教学已经离不开教育技术的支撑,教师已经离不开教育技术的辅助。 1现状 1.1教育技术得到了学校领导的重视 现代教育技术不断地渗透于教学中,逐步引起了各镇中心学校和局直学校领导的重视,特别是各中小学校校长的重视。大部分学校校长把本校的教育技术装备、管理和应用工作放在心上、抓在手上。由于领导重视程度的提高,全区中小学教育技术管理应用工作都有不同程度的进步。 1.2教育技术得到了学校管理员的认可 功能室的管理,管理员起到很重要的作用。从调查情况来看,全区中小学各功能室内外环境干净整洁。各功能室规章制度健全,统一悬挂,美观整齐,真正做到了有章可循。各校都建有固定资产登记账,各功能室建有数量明细账,且做到了账账相符、账物相符。仪器设备分类科学,排列存放有序,类签统一制作摆放,柜签、小标签粘贴在指定位置。现有使用表册统一悬挂在指定位置,按要求填写,资料完整齐全,整齐美观。 1.3教育技术得到了学校教师的认同 由于“班班通”资源丰富,图文并茂,涵盖中小学所有学科,应用起来十分方便,加之襄州区电教站为襄州区中小学校长、电教管理员和骨干教师举办了几轮“班班通”资源应用整合培训,学校也多次进行培训,使得教师对“班班通”操作熟练,使用得心应手。目前,襄州区中小学“班班通”资源应用已步入正轨,一线教师应用“班班通”开展教学已逐渐形成常态化。在省市区组织的教师电教作品大赛活动中,教师的积极性较高,上报作品(包括电教论文、教学案例、课件等)数量和质量都有明显提高,获奖的等次也有所提高。古驿镇中心小学在班级设立“班班通”应用记载值日生,由学生对本班教师应用情况进行记载,由学生督促教师应用“班班通”开展课堂教学,收到良好的效果。张湾办事处云湾光彩小学结合本校实际设计的《教学常规月查分数表》,直观反映了教师应用资源教学的情况,操作性强。朱集镇中学设计的《电教设备应用记载表》,能全面反映教师一节课所使用的设备和媒体资源的情况。现代教育技术应用已经成为教师进行教学活动的常态。 2存在的主要问题 从调查情况来看,襄州区中小学教育技术管理应用工作较以往有了较大改进,但是由于领导重视程度、管理人员责任心和自身素质的差异,在调查过程中也发现了不少问题,镇与镇之间、学校与学校之间功能室建设上不平衡,少数学校工作抓得不实,仪器设备没有得到充分利用。 2.1少数学校装备用房不到位 由于义务教育均衡发展学校布局调整,永久保留的学校学生多,班级多,部分学校还存在几室合一的状况,一些学校存在留守儿童活动室与音、美教室或实验室合用的状况。装备用房不到位,影响教育技术管理应用工作正常开展。 2.2学校之间功能室配备不平衡 2009年没有被确定为全区永久保留学校而在2012年又重新被确定为保留学校的,装备用房得不到保障,学校的实验室、音乐和美术教室等相应功能室在全区薄弱学校改造工作中没有建设到位,大多数学校图书虽然在薄弱学校改造中得到充实,但离国家、省定标准还有很大差距,且大多数学校的图书存在陈旧、老化、复本率高等现象,不适合学生阅读,严重制约了教育技术管理应用工作的正常开展。 2.3管理人员不稳定 襄州区中小学各功能室的管理人员大多数是兼职,加上学校教师紧缺,流动性大,变动频繁,不稳定。部分学校存在一人管几室的情况,没有达到专人专室的要求。还有些管理人员不是由相应学科的教师担任,缺乏相应的管理知识。部分管理人员没有参加过培训,素质不高,只能起到保管钥匙的作用,直接影响了各功能室的规范管理。 2.4功能室使用率低 从调查总体情况看,课堂教学中“班班通”使用较多,而功能室使用较少,尤其是音乐教室、美术教室、图书室、小学科学实验室使用率较低。主要表现在以下3个方面:一是因中心学校、学校领导重视程度存在差异,有些领导没有深入功能室研究如何强化设备的应用,有些领导重配轻用,还有些领导缺乏必要措施促进教师使用,把功能室当做学校的一个摆设;二是由于管理人员和教师变更频繁,不稳定、素质不高、责任心不强,导致教师怕麻烦不敢用、不愿意用,甚至不会使用功能室,学科之间教师缺乏必要的应用教研活动,没有形成有效的应用合力;三是部分教师把学生分组实验拿到教室演示,把分组实验改为演示实验,甚至有些教师直接利用信息技术手段替代学生实验,等等,导致学生实验操作不熟练、不规范,达不到促进学生动手动脑的目的,阻碍了学生的全面发展。 3对策 现代教育技术装备到学校,应用到教育教学中,是教育手段的革新,是促进素质教育、促使学生全面发展的主要途径,更是学生自主学习的有效载体,因此,进一步加强和改进现代教育技术在义务教育阶段的应用尤为重要。 3.1加强“3个”保障 3.1.1人员保障 将教育技术工作纳入学校年度主要工作,由各校教育技术工作领导小组负责专抓,做到有领导过问、有专班管理、有专人负责。 3.1.2经费保障 各校设立专项经费,从教育公用经费中专项列支教育技术资金,用于教育技术装备后期建设、维修、维护和教师培训等工作。 3.1.3制度保障 各校要拿出硬性措施,将教育技术工作列为各学校年终考核内容,将教育技术能力、教育技术应用纳入教师考核体系,促使教师人人用、合理用。完善教育技术人才培养制度,推进学校教育技术运行维护和技术服务机构建设,建立完备的信息技术专业服务队伍。 3.2加强设备管理 按照现代教育技术有关文件要求,制定和完善电教仪器设备管理评估细则,包括多媒体教室、电子备课室、电子阅览室、电脑室、各功能室等的管理细则,以此来促进各项目学校加强仪器设备的管理。同时,要求各项目学校制定出本校电教设备管理制度,靠制度管设备,确保设备的安全,确保仪器设备不丢失、不人为损坏。 3.3加强能力建设 加强教师信息技术能力培训工作,所有中小学教师和技术人员完成省市区3级教育技术初级培训任务,重点培训新媒体、新技术应用技能、技巧,同时加强校本培训,切实提高他们的业务素质。积极组织开展远程教育、“班班通”、实验操作等技能培训,扩大教育培训面,增加教师培训人数。同时,广泛开展省市组织的评选活动,以评促学、以评促研、以评促教,进一步提高教师实验教学研究水平,发挥仪器设备的教学功能。 3.4加强教学应用 通过组织召开“班班通”应用现场研讨会、实验教学研讨会的形式,促进电教仪器设备在教育教学中的应用。加强常规督导检查,督促“班班通”、专用教室的应用管理工作,提高电化教学、实验教学应用水平。要求各项目学校注重培养1~2名电脑技术人员,能够对电教设备进行简单的维修和保养,保障设备能正常使用,为本校教师应用电教设备提供技术支撑。 教育技术管理论文:教育技术管理的历史演进与内涵辨析 [摘 要] 在教育技术领域中,无论在“学术共识”还是在“实践需求”上,人们对于“管理”重要性的认可从未消减过。在长达90年的发展历程中,教育技术专业人员从不同层面、不同维度,针对不同对象开展着有关管理的研究与实践。本文在分析了领域内对管理的需求后,以AECT历年定义中关于教育技术管理的界定为线索,展示了教育技术管理的历史发展;接下来,本文以AECT2005定义中关于“管理”的讨论为基础,结合文献研究,对面向“项目”、“资源”、“人员绩效”和“规划”的管理内涵进行了辨析;最后,本文剖析了当前教育技术管理研究中所存在的“专业特质模糊”、“课程目标错位”、“深入应用欠缺”、“领域特有方法尚待成熟”等问题。 [关键词] 教育技术管理; 项目管理; 应用研究; 资源管理 教育技术这一领域自其诞生之日起,管理问题就如影相随。[1]然而与教育技术领域其他范畴,如“设计”范畴相比,“管理”这一研究范畴在教育技术界一度成为“被人遗忘的角落”。[2] 那么,什么是教育技术管理呢?如果译成英文,是“Management in Educational Technology”呢,还是“Management with Educational Technology”,或是“Educational Management with Technology”呢?确实,这一术语对于领域外人士来讲难以见名知义,对很多教育技术专业人士而言也存在解释上的困扰。 教育技术管理在不同的历史发展阶段、不同的研究视角下曾经分别以“电化教育管理”、“现代教育技术管理”、“信息化教育管理”的术语出现。我国学者对这些术语也给出了相应的定义,追溯这些定义将有助于我们厘清“什么是教育技术管理”: 电化教育管理就是对电化教育的各个方面实行计划、组织、指挥、协调和控制。[3] 电化教育管理是电化教育系统的各级管理人员通过计划、组织、领导、控制来调度所有资源和协调各种关系,以便有效地达到既定目标的活动过程。[4] 现代教育技术管理是通过对现代教育技术发展途径的探索,政策和策略的制定,工作计划的实施,应用组织机构的指挥、控制、激励等手段,充分利用人力、财力、物力、信息等资源并促进其相互配合、协调,发挥其最好的效果和最大效益的一种教育教学管理方法。[5] 教育技术管理是教育技术应用领域的各级管理人员,通过计划、组织、协调和监督等一系列的方法、手段和制度来调度所有资源,协调各种关系,以便有效地达到既定目标的教育活动过程。[6] 综合前人的定义,简而言之,教育技术管理即是对教育技术领域的研究与实践进行计划、组织、协调和监督,达到既定目标的过程。而在这一过程中,“技术”占据着非常重要的位置。按照AECT(the Association for Educational Communications and Technology)2005年定义的说法,技术性的过程和资源是“管理”的对象。同时,我们也应看到技术正在极大地提升管理的成效。所以说,教育技术管理是“Management in Educational Technology”,而“with Technology”正应是我们这个领域的管理优势之一。 一、教育技术领域的管理需求 任何一个学科的发展都离不开科学、系统的“管理”作支持,而作为一个尚待成熟的新学科,一个往往涉及大量资金投入的实践领域,教育技术对“管理”的需求似乎更迫切。 (一)从研究角度来讲:新学科的“易变”特质对管理的需求 在教育技术领域,教与学理论的发展、新技术的出现都会不同程度地对其产生影响。正因为教育技术对新理论、新技术、新媒体与新手段有太多的“追随”,因而“易变”已经成为教育技术的一个重要“基因”。以AECT为例,这一业界的权威学术机构在1963、1971、1977、1994和2005年都对“教育技术”提出了新的定义,不但定义的内容变化很大,单是领域的名称也从“视听传播”(AECT1963)到“教学技术”(AECT1971),再到“教育技术”(AECT1977),又回到“教学技术”(AECT1994),再回到“教育技术”(AECT2005)。这一过程可以从一个侧面印证这个领域的“易变”特质。而且,即使被很多业界同行奉为权威,AECT历次定义的推出都伴随着质疑之声,英国专家质疑它过于“以美国为中心”了,我国学者黎加厚也在文章《2005AECT教育技术定义:讨论与批判》中介绍了美国本土学者和我国教育技术学人士对新定义的质疑。[7]在2006年出版的权威书籍《教育传播技术研究手册》(Handbook of Research on Educational Communications and Technology)第三版的最后一章《未来的基础》中,该书的编者们提出“我们这个领域未来五年中可能更重要的不是固守我们所了解的东西,而是创新研究,甚至要对我们所固守的东西进行‘质疑’和‘证伪’”。[8] 综上所述,不难发现,在教育技术领域被普遍认可、广泛接受的理论与根基并不多见。当然,“易变”并不是“教育技术”学科的专利。事实上,很多新兴学科都有这种特点,这与传统学科是迥然不同的。面对“新”的冲击,研究者最重要的是掌握“变”中之“不变”,其中既包括科学的理论体系,也包括有效的、可操作的策略方法。“管理”可以称为其中重要的一环。 (二)从实践角度来讲:对成本效益的追求迫切需要科学的管理 AECT2005定义认为:“教育技术是指通过创建、运用和管理适当的技术过程和资源来促进学习和提升绩效的研究和符合职业道德规范的实践”。正如这个定义所描述的那样,教育技术领域关注的是技术性的过程与资源。作为新技术、新媒体的实验场,教育技术的项目或工程总是涉及巨额的资金和多方面的参与人员,因而成本效益格外受到关注。仅以教育部启动的信息化教育工程为例,从1997年我国开展1000个试点校园网计划开始,到后来的基教资源库建设、“校校通”计划、“农远”工程,直至近两年开展的“班班通”、国家的开放课程建设、国培计划中的“远程培训”、“教育云”计划——这些工程均以规模大、投入多、影响广著称,并往往由教育技术界人士主持或担当重要专家。省、市一级开展教育技术相关项目的情况也大体如此。在这些项目中,追求成本效益是起码的要求。然而,由于领域知识中“管理”链条的缺失,管理人员往往是置企业界已有的成熟管理方法于不顾,“摸着石头过河”,在不同程度上影响着工程是否能达到既定的目标。在取得令人瞩目的成绩的同时,闲置的精品课程、缺乏人气的教育网站、质量受到质疑的远程培训等,也是经常被人诟病的话题题。 教育技术管理论文:浅谈如何构建中职教育技术管理模式 中职教育强调培养学生的技术能力、实践能力、适应社会生产的能力。而中职教育技术则是利用现代教育技术中的思想、方法、技术和管理,对中职教育资源进行优化和整合。它的性质是把科学技术作为促进中职教育的手段,用技术手段来提高中职教育的效果和效率,在运用科学技术的同时整合各种教育资源,从整体上使中职教育更加有效。因此,它具有高效性、信息化、综合性、应用性和整体性等特点。现代教育技术在中职教育中的应用和实践,使得中职教育的特点更加突出,并由此产生了高效、综合、开放和先进等新特点。 中职教育技术的教学管理模式是“以人为本,提升素质,整合优化资源,强化应用,注重效益,促进发展”。 一、以人为本 教育技术管理的具体对象有许多,但最重要的对象是人,包括教师、学生和管理者。人是管理的对象又是管理者,是管理中极为特殊的对象。现代管理的优秀和动力是人的积极性。它的精神实质在于发挥人的价值,挖掘人的潜能,发展人的个性,最大限度地发挥人的积极性、主动性和创造性,从而真正提高教育的实效。这就是管理的“以人为本”原理,是实现管理目标和教育目标的根本保证。 二、提升素质 高素质是现代社会发展中被人们关注的重要问题。科学技术所需要的高素质人才,指的是具有开发、掌握、应用科学技术能力的人才。教学硬件上的素质,指的是教学设备的现代化程度以及设备所包含的技术含量。教育技术管理的任务之一就是不断提升人和物的素质。 人的素质包括以下三方面:一是管理者的素质,要求管理者懂得教育教学规律,懂得并善于运用教育教学管理的科学理论及方法,具有创造力、洞察力、自信心、自制力及竞争意识、民主意识、环保意识、法治意识等现代意识,以及按现代意识自觉行动;二是教师的素质,主要体现在职业素质上,包括专业知识素质、教育素质、应用现代教育技术的能力;三是学生的素质,是教育技术管理的最终目标。物的素质最终要通过人的素质才能充分表达。 三、整合、优化资源 在中职教学中,教育技术着眼于改善现实和未来的中职教育,它运用有效的科技手段、方法和技术,对系统中的各种资源进行充分开发和利用,经过实践,反复评价其效果并不断加以改进,使教育更加完善。这个过程就是教育资源的整合和优化过程。它是按教育技术规律的原理和要求,在操作上把硬件与软件、显性与隐性、有形与无形的资源,根据教学需要整合起来,从而产生最高的效率和最好的效果。 四、强化应用 科学技术变为现实生产力,是将技术应用于生产过程中从而实现的。这种转化是现代社会快速发展的重要因素。中职教育的显著特点就是培养学生具备将技术应用于生产的能力。长期以来,由于各方面的原因,教学中的科学技术仅停留在理论的描述上,重理论、轻动手一直是中职教育的特点,结果导致学生的动手能力较差。教育技术的应用,要求教师首先具有将科学技术实践于教学的能力,其次具有把知识形态的东西转化为技术形态的能力。在教育技术管理中强化应用,不仅是由中职教育的性质所决定的,也是由中职教育要提高教育效益的要求所决定的。 五、注重效益 现代管理是注重效益的管理,效率和效果是效益的综合体现。在中职教育技术管理中,效率体现的是投入与产出的比例关系,能以较小的投入获得较多的收入就是高效益;效果是管理活动中有没有结果、结果怎样。从效率与效果的关系上看,我们追求的是正比关系,以达到最好的效益。 六、促进发展 以上教学管理模式是对中职教育体制的较大改革,特别是民办职业教育的发展速度也比较快,从而给公立职业教育带来了很多启示。职业教育只有直面市场经济,直面社会,才能在众多的职校中以竞争求生存、求发展。因此,竞争意识的强弱决定了职校对人和社会的关注程度,其生存需求决定了它只有走有特色的道路,才能提高效益。因此,职校的教学管理模式是适应发展并促进发展的模式,是在关注人的大前提下,将科学技术与教育相结合,并运用管理手段提高教育效益的模式。它是在一定的教学观念和规律的指导下,运用管理组织和方法,按现代教育技术的规律和特点,有效组织和配置教学资源,从而在教学实践过程中获得最大效益的一种教学管理模式。 积极探索教育技术在教育中的应用,具有非常重要的意义。教育技术管理模式作为一种研究方法,是在分析事物联系的基础上,认识基本特征,找出规律性的东西。中职教育技术管理是中职教育管理系统中的子系统,它既具有一般教育管理的共性,又具有与大系统内其他子系统相区别的个性特征。随着社会快速发展,职业教育只有在改革和发展过程中构建中职教育技术管理模式,才能适应新形势的要求。 (作者单位:河南省南阳市宛西中等专业学校) 教育技术管理论文:教育技术管理在《现代教育技术》课程中的应用 【摘要】教育技术管理已经在学校教育方面进行的如火如荼,但是在课程体系中发展比较缓慢,还没有引起一定的重视。而信息技术条件下的课程整合,势必要运用教育技术管理手段进行教学的管理。 【关键词】教育技术管理;现代教育技术;课程;应用 引言 20世纪90年代中期,美国AECT94定义对我国的教育技术理论的研究和发展起到了较大的促进作用。中国的教育技术学科开始从过去比较注重教学媒体应用研究的电化教育阶段,迈进了对教学过程和学习资源进行设计、开发、利用、管理和评价全面研究的现代教育技术阶段。信息化的突如其来,很多东西是新生事物,如新的教育理念,新的教学模式,新的教学技术应用等等,对应于教育技术管理的层面也有新的理论,思维和方法与其相适应,如新的管理理念,知识管理,信息管理,教学过程的管理,各种教学新技术的管理和评估等等。而在教学过程中,教育技术管理的渗透也越来越明显。笔者从自身的实践出发,结合教育技术管理相关理论,初步探讨一下教育技术管理在高校课程中的相关应用。 一 教育技术管理概述 1 教育技术管理的定义 根据AECT94定义,教育技术的管理范畴包含项目管理、资源管理、传送系统管理和信息管理四个子领域。项目管理是指计划、监督和控制教学设计和开发项目,资源管理是计划、监督和控制资源支持系统和服务,传送系统管理包括计划、监督和控制组织教学材料分发的方法,信息管理包括计划、监督和控制信息的存储、转换或处理[1]。 2 教育技术管理领域界定 教育技术管理内容主要包括学习资源管理、学习过程管理、教育技术事项管理三个方面。 学习资源包括硬件资源和软件资源。随着科学技术和教育事业的不断发展,硬件资源的种类和数量日益增多,主要包括多媒体教室、语音室、实验室、机房、校园网及各种设备。软件资源是指学习材料和支持学习活动的工具性软件,现今各高校越来越重视软件的建设,不少学校建立专门的资源库或数据中心,不仅提高了本校的教学水平和教学规模,还带动了周边地区教学水平的提高。 学习过程管理主要是指教学过程的信息化管理、学校综合信息管理和远程教学过程管理及系统管理。这一管理还应涉及到教学过程中的反馈和评价管理。 教育技术事项管理主要包括教育技术开发项目管理、教育技术研究管理、教育技术管理评价。 二 现代教育技术课程简介 1 课程背景 宁夏大学现代教育技术中心曾对宁夏大学掌握信息技术最好的理科教育专业进行了调查。其中,70%的学生对“教育技术”的理解不正确,87%的学生对计算机的掌握仍然停留在“只会简单应用工具软件”上;只有13%的学生“能熟练应用计算机”。并且,绝大多数的师范生不清楚怎样把计算机有效地运用到教学中。 基于这样的情况,为了使宁夏大学――宁夏回族自治区基础教育学科教师的摇篮培养出更多适应基础教育改革需要的未来教师,自2003年以来,教育科学学院教育信息技术系的教师坚持每学期为全校的师范生开设《现代教育技术》公共课。 2 课程简介 《现代教育技术》课程借鉴英特尔 未来教育教师培训项目, 紧密结合最新国家课程标准,倡导信息化教学设计和信息技术与课程整合,使师范生理解基础教育课程改革的要求,掌握先进的教育理念,能熟练应用现代教育技术,懂得如何恰当地在教学过程中运用信息技术,学会结合自己的学科特点,开展信息化教学设计[2]。 《现代教育技术》课程围绕信息化教学设计,以“问题设计”为教学优秀、以“自主、交互、探究、体验式学习”为教学方式进行的。辅以教学资源(教案、课例、作品集,光盘、网站、交流活动、教师网络联盟)和人力资源(授课教师,辅导教师)互动,资源共享[3]。 《现代教育技术》课程共64课时,32课时理论,32课时上机,学生需要完成单元计划、多媒体演示文稿、评价量规和网站制作等电子作品。课程采用过程评价,没有专门的考试。依据课程学习的评价量规开展自评,互评和教师评价,最终成绩合格可获得4个学分。 《现代教育技术》课程应用先进的教学方法和教育理念:如案例教学、合作型学习、研究型学习、反思型学习、资源型学习、面向作品和过程的评价等方式,强调理论联系实际,关注培养学习者的创新思维、团队合作精神及问题解决能力。 三 教育技术管理在《现代教育技术》课程中的应用 在《现代教育技术》课程的实践中,教育技术管理应用在很多方面。笔者针对应用比较多的两个方面进行详述。这两个方面包括学习资源的管理和学习过程的管理。 1 教育技术管理在课程资源方面的应用 (1) 硬件投资管理 针对该课程,现代教育技术中心配备一间多媒体教室、四间微格教学实验室、一间现代教育技术综合实验室(网络机房)和一台教学专用的服务器。多媒体教室配备了全套的投影设备,四间微格教室为教学计划的实施环节提供了支持,网络机房配备45台计算机(配置情况:Intel(R) Pentium(R) 4 CPU 3.00GHz 2.99GHz,512MB的内存),围绕整个教学与学习而营造的硬件教学环境,为《现代教育技术》课程的成功实施提供了前提。 围绕《现代教育技术》课程建设投入的以上硬件设施,由宁夏大学现代教育技术中心的管理人员进行统一管理和维护。宁夏大学现代教育技术中心明确要求管理人员和授课教师对微格教室、多媒体教室、现代教育技术综合实验室的使用情况进行详细的纪录;专门的管理人员对教学专用服务器的使用情况和维修情况进行详细纪录。这样统一化的硬件管理,保证了《现代教育技术》课程的正常实施。 (2) 网络学习平台管理 为了更好的开展《现代教育技术》课程,为了让学习者得到更加有效的全面学习、不断提高自身素质,2006年笔者设计、制作了课程的教师成长网站,取名为“宁夏大学教师成长网”(网址://222.23.219.50),并设立专用的服务器保证网络学习的顺利进行。 宁夏大学教师成长网的主要栏目包括Moodle课程中心、理论研究、资源中心、互动中心、教育博客、教师手记、在线视听等。Moodle课程中心是关于宁夏大学现代教育技术中心面向全校师范生开设的选修课程的在线学习平台。该平台设置多个课程类别:教师教育课程、教育技术学专业课程、计算机类课程、在职教师培训课程。教师教育课程类别包括《现代教育技术》、《教师教育学》、《教育传播学》、《学与教的心理学》、《Flash课件制作》等教师教学必用的理论知识与技术支持的相关课程。 宁夏大学教师成长网由宁夏大学现代教育技术中心网站管理人员(一级管理员)、课程教师(二级管理员)、学生或助教(三级管理员)等三级管理人员共同管理和维护(这种形式,笔者称为三级梯队式)。三级梯队式的管理形式采用了教育技术管理的思想,体现了网站灵活性、资源共享等特点,调动了用户参与的积极性,保证了资源的有效性。一级管理员负责整个网站的设计、开发;负责网站资源的统一分类、监督;负责把课程教师设置成网站的二级管理员。二级管理员主要负责自己的课程建设,除此之外,还负责网站的某一个具体栏目的建设。在课程建设方面,二级管理员负责整个课程的版面设计、资源开发、教学计划安排、教学活动设计、考核标准和方法制定等;在栏目建设方面,二级管理员负责在各自管理栏目建设方面所需资源的搜集、整理、添加、删除等。三级管理员是二级管理员便于课程管理而委派的,其主要职责是整理课程资源、负责学生分组、课程讨论主题。 《现代教育技术》课程在资源管理上也是采用三级梯队式,课程内容以教学周形式进行,即管理主题以教学周进行设置的。《现代教育技术》课程要进行16周的教学,每一周进行的内容不同,需要完成的作业和任务也不同。比如第三周进行教师演示文稿的设计和制作,第九周进行网站的设计和制作。管理者需要根据每周主题的不同,设置与主题相关的教学内容及相关的教学资源。 随着教育技术管理理念的不断渗透,教学网站的日益成熟,《现代教育技术》课程的建设与实践得以顺利实施。基于互联网络,分布于不同校区的教师可以就教师团队的职责同步或异步展开工作;不同校区、不同班级的学生可以方便地与老师、学生交流,共同改进教学、学习中的不足;可以共享与评价其他同学的优秀教学设计或学习成果。以网络为纽带,各种学习资源可以非线性地整合,可以交互式地利用,可以动态地更新。已完成学习任务的学生作品为教学网站提供了新的资源,为后续学习的学生提供了再设计的素材。另外,该网站与在职教师的现代教育技术培训网站连接,在职教师的优秀作品,也是未来教师学习、模仿、创新的原始素材。 (3) 教师团队管理 美国麻省理工学院教授,著名管理学家彼得•圣吉在他的《第五项修炼―学习型组织的艺术与实务》(连续三年名列美国畅销金榜)中提出了五项修炼:自我超越,改善心智模式,建立共同愿景,团队学习和系统思考[4]。这五项修炼是《现代教育技术》课程整个教师团队的必读之作、必修之课。 《现代教育技术》课程的教学改革,对课程管理者提出了更高的要求。要求教师有先进的教育、教学理论知识,有信息技术与课程整合的教育理念,有丰富的教学设计经验,有过硬的学科专业知识,熟练掌握现代教育技术,有高度的责任心。一名教师不可能同时且“等量”地具备上述各项能力,所谓“人自为战”方式已然无法适应现代信息化教学,必须以有组织的方式实施教学运作。在实践中,笔者把课程的建设作为一个项目,项目的管理与发展依赖于教师团队。 张玲教授作为项目的管理者,直接参与项目培训,全面了解项目运作过程,同时也是研究者。作为管理者可以高效地处理培训中遇到的各种问题,有效的安排培训时间和培训条件,合理地安排教学人员,可以指导督察,总结经验,促进教改;作为项目的培训者和研究者能对培训系统进行有效地设计,及时掌握新的方法,新的理念,可以使培训效果显著,培训效率提高。 教师团队在资源管理上实行模块负责制。按课程的特点和要求把教学内容划分若干模块,比如信息化教学设计理论模块、学习支架模块、演示文稿技术模块、网站制作技术模块等。每个模块设有一名专门负责的教师。模块的专门负责教师在这一模块是最擅长,他负责教授和指导其他教师和学生学习该模块的相关理论或技术。如:网站技术模块有专门负责的教师,他负责培训其他教师学习网站技术和教授学生运用网站技术完成相关作品;信息化教学设计理论模块也有相应的责任人,他负责培训其他教师学习信息化教学设计的相关理论和教授学生运用信息化教学设计进行单元设计。但是,专门负责技术模块的教师和专门负责理论模块的教师并不是各自孤立,而是相辅相成,精诚合作。随着《现代教育技术》课程的不断发展,每一位教师在技术和理论两方面都在不断进步。 在整个学期的课程进行过程中,教师团队制定和完善了规范的工作流程。每周三早晨8:00~12:00作为固定的研讨和教学观摩时间,由张玲教授主持。该项工作进行纪录备案,写入《现代教育技术》课程建设档案中。工作内容主要包括陈述一周的课程进行情况;阐述教学和管理工作中出现的问题并加以解决;反馈学生博客中呈现的问题,提出解决意见;共享教学经验;研讨教学主题。为了使团队成员可以更为方便的随时交流,并建立了专用QQ群和博客群。 2 教育技术管理在课程学习过程方面的应用 (1) 教学过程的管理 《现代教育技术》课程与宁夏大学教务处密切相连,学生的相关信息由教务处直接提供,注册网站的信息使用实名信息,这样便于教师对学生信息进行统一管理。在整个教学过程中,教师面授使用的多媒体资源都放在网络课程平台上,学生可以登陆宁夏大学教师成长网,选择所需资源进行学习;主题的学习采用小组的形式进行,通过小组合作、讨论,从网上搜索资料、整理、加工信息,进行小组成果演示、互评、演讲和辩论等活动;整个单元的设计采用任务驱动的形式进行,学生的学习活动性质与大的任务或问题相结合,创建真实的教学环境,让学生带着真实的任务去学习,在这个过程中,学生拥有学习的主动权,教师不断地挑战和激励学生学习,从而使学生真正掌握所学内容,并通过此任务来举一反三;学生搜集和创建的资源通过网络平台和其他学生以及教师进行共享,作品通过网络平台传送给学科教师。整个教学过程中的信息通过教师―学生、学生―学生、网络―学生这三种形式传递给学生,这样不仅保证学习能有效地接受信息,并且能够及时地处理信息、反馈信息,使得教学能够不断得到优化。 例如,课程中的框架问题正体现了这一特点。教师把一个大的系统的问题即基本问题划分为若干个单元问题和内容问题,老师把一个个问题分配给学生去解决,这种问题探究式的教学,有利于培养学生的创新能力和独立分析问题、解决问题的能力。在进行框架问题的设计前,教师设置一个与框架问题有关的任务:利用课余时间,熟读《灰姑娘》教学案例,以小组为单位,把案例中教师提出的问题,分成内容问题、单元问题、基本问题三类问题,并加以说明。在整个框架问题单元学习过程中,教师提供的学习资料需要学生从宁夏大学教师成长网上下载;学生可以面对面或者异步讨论如何对框架问题进行分类;根据教师提出的问题,学生通过互联网搜集相关内容,然后进行共享交流。 (2) 教学过程中的反馈和评价管理 传统教学过程中的反馈和评价形式比较单一,而《现代教育技术》课程中的反馈和评价形式相对多了一些。其反馈形式主要有面对面的课堂反馈、基于博客的反馈、基于QQ的反馈、基于讨论区的反馈等。例如在学习信息化教学设计这一主题时,教师设计一个优秀问题:什么是信息化教学设计?。在课堂上,围绕这一问题进行讨论,学生不断反馈讨论信息;在互联网上,学生围绕这一问题,通过QQ群、讨论区等工具则展开了激烈的讨论,有的学生把讨论的结果以博客的形式出去。这些反馈形式,结合教育技术管理的理念,围绕学习主题,旨在提高学习效率,培养学习能力。 《现代教育技术》课程中的评价形式主要有基于课堂学习过程的评价、基于网上学习过程的评价、基于评价工具的评价、基于学习态度的评价等。多种评价形式的出现与新的教育理念不谋而合,改变单一枯燥的评价形式势在必行。《现代教育技术》的教师团队参考多种评价标准,制定并实施了《现代教育技术》课程的评价标准,该标准包括以下内容:考勤,课堂活动,小组合作学习,作品完成情况,网络学习情况。每项内容在整个考核体系中占到一定的比重,又从与其相关的几个方面细化,同时制定评价的不同等级,力求能够客观公正地评价学生的学习。比如,2005级学生张*,整个学期没有请假、旷课、迟到现象,课堂表现活跃,积极参与小组合作学习,作品完成尚可,但在网络学习方面表现较差,所以按照《现代教育技术》课程的评价标准,各内容的评定为:考勤评定为优、课堂活动评定为优、小组合作学习评定为优、作品评定为及格、网络学习评定为差,但其综合评定为良。 通过对多样化的反馈和评定的管理,能够帮助教师及时地了解学生的学习情况、调整教学进度;能够提高教师的专业水平;能够调动学生的学习积极性,提高学习兴趣;监督学生的学习过程,有效地促进学生学习。 四 结束语 《现代教育技术》课程已经发展的比较成熟,但是在课程的管理方面还没有形成一个比较完善的管理体系,应对一些教学突发事件的能力尚显薄弱。笔者认为,建立一个课程体系,必要的管理是相当重要的。当前,教育技术管理已经在学校教育方面进行的如火如荼,但是在课程体系中发展比较缓慢,还没有引起一定的重视。信息化条件下的课程整合,势必要运用教育技术管理手段进行教学的管理。由此可见,在高校课程体系的建设进程中,教育技术管理的应用会越来月明显。
现代农业信息化探讨:现代农业信息化建设发展分析 【摘要】我国正处于传统农业向现代农业发展的重要转型期,农业的发展迫切需要新的力量来推动。但是就吕梁市现在的情况看来,农业信息化的发展还是比较缓慢,在一定程度影响了农业的发展。文章对信息化建设的一些现状及问题进行了分析,并提出相应对策。 【关键词】信息化建设;现代农业;发展 建设社会主要新农村是科学发展观中要求,那么在建设社会主义新农村的手段,其中重要的就是推进农业信息化的建设,这是必然的选择和要求,只有加强了农业信息化的建设,切实提高现代农业的水平,才能做到现代农业的稳步发展。因此探索出一条符合农村发展的现代化农业道路势在必行[1]。以信息化带动农业化,对于加快信息化建设,推动现代农业发展具有重要的影响。 1加快信息化建设推进现代农业发展重要性 1.1加快信息化建设是适应社会主义市场经济发展的需要 现代农业在本质上就是市场化的农业,也就是信息农业,这个是毋庸置疑的。现状很多的农村都是在根据市场的需求来生产建设,市场需要什么,哪种农产品的价格高,这些都是离不开信息的。那么加强农业信息化,通过信息技术来改造传统的农业,机器设备等,都是需要通过信息服务实现农户主和市场的对接。 1.2促进了农业的建设,强化了农业技术 我国的农业正处于转型升级的关键时期。科学技术是第一生产力,现代农业技的建设离不开技术的支持,最为突出表现的是袁隆平的杂交水稻的成功试验,并在全国进行推广,使得我国的粮食产量有了极大的提高,在农业的发展过程中,信息化的推动是重要的一个环节。通过技术的和信息化的引导,促进现代农业水平的进步,优化农业产业结构升级,转变农村经济增长方式[2]。 2信息化建设推进现代农业发展的现状 2.1农业信息化建设起步晚 我国农业信息化建设的起步特别晚,在20世纪80年才开始进行建设,先后开设了系统工程,数据库,还有决策支持系统等。但是后来的发展速度很快,在信息网络、精准农业,以及农业多媒体,都有很大的发展。 2.2农业信息资源的开发 目前,我国对于农业信息很重视,在除建立了很多的数据库外,还提供大量的国际农业资源,我国信息技术在信息的传播和硬件建设上也取得很大进步。国家的863计划,还有“九五”攻关项目,在网络农业、虚拟农业等都有一定的探索,但总体上来说还是没有获得较好的发展,在重视的程度还很不够,在发展的过程中也出现了一些问题。 3信息化建设推进现代农业发展的问题 3.1农民对农业信息化理解的缺失 从某种程度上来讲,农民对于新的信息化的理解不很全面,政府在这方面要做的就是对农民的宣传、推广。政府做得不到位,农民的了解程度就会大打折扣。另外一方面,农民的思想上对此认识的程度做得也不是很足,在自己追求服务和满意度上主动性不强。农村的各个领域和各个层面都是需要了解的,在理解程度上加强了,那么农村信息化的建设也会好很多,农民认知和信息的全面推广,不然很难达到效果[3]。 3.2信息的处理和水平落后 有相当多的地区的信息采集还停留在传统人力传播的信息传递上。在实效性,还有新鲜性上有着很大落差。还有,缺乏先进的网络设备,在收集数据信息,分析处理问题,传递信息上的水平还是很落后。那么造成的结果是使用价值大打折扣了。在采集的渠道上还没有得到拓宽,体系的不完善,在目前信息化的时代,这就显得很落后。这样的方式,对于推进农业现代化的建设是远远不够的。 4信息化建设推进现代农业发展的对策 4.1加快农业信息化的建设领导 农业信息化建设是现代农业的基本内涵,在推进农业产业化进程,推动效益的发挥上有着一个新的重要手段。推进农业信息化建设是一个长期而又艰巨的任务,要加强对农业信息化建设的领导,在规划上要建立一个具体的方针政策,还需有一个健全的信息化管理体制,在对现代农业的发展上有着积极重要的作用,在优化了大的信息化环境之后,农村的经济发展,宣传力度和规划,都在为之创建一个良好的环境。 4.2进一步完善农村信息网的建设 完善农村信息网络的建设,促进资源共享,要充分利用广播、手机、电脑、电视等现代化的信息传播媒介。在已经建成的吕梁市农业的政务,科技网站等充分发挥着现有资源的作用,围绕着农产品市场体系、实施农业产业化经营等发展农村信息化的带头作用,真正发挥着信息化的作用,能够实现对现代农业的促进。 4.3发挥政府在推进信息化现代农业的主导地位 农业信息化是一个涉及多部门、多学科的综合性系统工程,政府需要重视,并充分发挥自身组织的领导作用,保证对农业信息化的基本投入,从而促进现代农业的进一步发展。吕梁市的各级部门需要把推动农业信息化的这个要求提高到思想层面上来,认真贯彻中央一号文件精神。各个部门之间要大力配合,密切联系,制定一系列的信息化战略的目标,以长远的眼光来发展现代农业,做到农业信息化的有效运用[4]。其次,政府要投入资金,并为此建设作出保障。农业信息化建设是高投入的社会效益的工程,各级部门的信息化网站,技术站点,还有多个硬件设施,这些都是要求资金的,没有政府的扶持,很难做到继续维护的。 5结语 在新的历史发展时期,农业信息化是始终与现代农业紧密的联系在一起。通过现代信息技术的促进和提高,在加快转变农村经济发展方式上,实现高效安全可持续的发展道路。 作者:成伟 单位:山西省吕梁市农业委员会 现代农业信息化探讨:农业信息化在现代农业发展的作用 摘要:农业信息化程度是农业现代化的重要标志。河南省作为一个农业大省,是实现工业化、城镇化和农业现代化协调发展的重要示范区。同时作为新进的国家农村信息化示范省,依靠发展农业信息化,是河南省加速实现农业现代化的重要手段。通过分析“十二五”期间河南省农业信息化发展现状,阐述了信息化在现代农业发展中的作用,总结可借鉴的经验模式,以期为河南农业信息化的进一步发展指明方向。有针对性的提出促进河南省农业信息化的对策建议:搭建涉农数据共享云平台,提高农业资源利用率;构建中原农业科技信息港综合信息服务平台,实现高效农业信息服务;建立农村农业信息化应用与示范,加快推进现代农业发展。 关键词:河南省;农业信息化;现代农业;作用;对策 引言 信息化在农业中的应用表明[23],信息化是推动农业现代化的重要支撑,没有农业的信息化,就没有农业的现代化,不仅是发达国家发展现代农业的经验总结,也是中国发展现代农业的必然选择[24]。河南作为一个农业大省,是国家粮食生产的优秀区,农业生产直接影响国家农业安全,因此加快发展河南农业现代化势在必行。2009年科技部、中组部、工信部联合启动了国家农村农业信息化示范省建设。2012年2月,科技部、中组部、工信部批复河南等五省市开展国家农村信息化示范省建设[25]。笔者从总结河南省农业信息化建设的现状,分析农业信息化对农业发展的作用,有针对性的提出促进河南农业信息化发展的对策建议。通过信息化技术在农业中的应用,有效的提高了农业生产自动化和智能化水平,节省了劳动力,减少了农资消耗,增加了农业效益。因此,加速发展农业信息化,大力提高农业生产效率,对实现河南省农业现代化展具有重要意义[26]。 1河南省农业信息化发展现状 1.1农业信息资源开发现状 为解决农业信息采集面窄的问题,“十二五”期间,为了推动农村信息化示范省的建设,河南省各涉农部门、科研院所,通过建立信息资源共享机制,集成各地市的农业供求信息、农产品交易、农产品价格行情等农业资讯,整合20多个涉农数据库,实现信息资源高效利用与服务[27],为农业生产者提供可靠的农业信息,避免了农民因虚假信息造成较大经济损失。 1.2农业信息网络建设现状 随着互联网的发展,电信业务受到严重的冲击,互联网用户逐年递增(如图1)。据统计,至2012年河南省18个省辖市和142个县级部门已建成162个农业信息网站,除此之外,全省有2971个行政村实现了网通,有272个行政村建立了自己的网站[28],信息网络服务平台基本遍布省、市、县、乡。同时建设由“一网一心三系统”构成的中原农业科技信息港综合信息服务平台,“一网”即一站式涉农网站群,“一心”即“惠农呼叫中心”,“三系统”即“远程培训与服务系统”、“农业产业虚拟社区”和IPTV系统。依托手机信息、数字广播电视、语音电话、网络电视、电子期刊,利用电脑、农村信息机、手机、电话、广播、电视等终端,形成覆盖面广、快速便捷的农村信息服务通道,实现在相关标准、规范支持下的高效农业信息服务,提高农业信息应用和农民受益度。为农业信息化发展提供了良好的基础条件。 1.3农业信息技术应用现状 河南省农业信息技术的应用较为广泛,研究人员在作物模型、农业物联网和农业遥感等方面开展了大量的研究,为河南省农业信息化发展奠定了良好的基础。作物模型研究通过模拟作物生长的过程及作物在不同环境条件下的反应,结合不同的智慧农业决策需求,构建作物管理决策技术体系,如建立夏玉米氮肥调控模型,实现氮肥施用量的实时、实地化管理。借着建立河南省农业信息化示范省的契机,河南省农业物联网产业也得到了迅猛发展,全省建立物联网示范基地30余个,均通过相关的传感设备,实现了农田种植及规模化养殖的环境数据的实时采集和智能化管理。另外,研究人员通过高光谱遥感监测技术与无人机相结合,实现了大田作物的生长和环境的精准监测,并通过卫星遥感影像完成了河南省农业灾害动态监测。 2信息化对河南省现代农业发展的作用 2.1有助于推动农业现代化的发展 随着信息技术在农业领域的广泛应用,农业信息化成为新的生产力要素[29-31]。通过农业信息可以实现农业生产管理的自动化,传统农业生产受自然环境的影响较大,并且主要依靠人工劳作,生产技术落后,生产效率低下[32]。而信息技术在农业中的应用,有效提高了农业机械化和自动化水平[10]。用信息技术对作物播种、施肥、灌溉等生产各要素进行智能化管理,有效的节省了劳动力,减少生产资料的消耗,进一步了降低生产成本,提高生产效率[33-35]。 2.2有助于促进农业科技传播 计算机信息网络技术[38]的快速发展改变了陈旧的信息传播方式和手段,加快了传统农业向现代农业的转化,信息网络便捷快速的将农业生产新技术、新产品和农业新政策信息传递给农业生产者和经营者[36],加快促进科技成果的转化和推广。通过构建河南省农业技术推广服务体系,搭建农技推广服务平台,为农民提供农业技术培训资讯、专家咨询专线和农业科技知识,有助于显著提高农民的农业知识水平,培养新型农民,并通过其示范带头作用,进一步的推广普及农业科技知识,解决农业生产问题,提高农业生产和管理效率[37]。 2.3有助于社会主义新农村的建设 农业信息化是建设社会主义新农村的重要内容[39],是城乡统筹发展的有效途径[40]。通过农村信息化的发展,为农民提供技术信息和产品供求信息,使农民及时掌握市场变化,消费动态,及时调整农业生产方向,避免了盲目性生产,有利于引导农民科技致富和发展产业化经营[41]。同时通过信息网络传播,农民能及时了解最新的科技成果和农业技术知识,有效的提高了农民的农业知识和生产技术水平,拓宽农民的眼界,有利于促进农民增收和农村经济的发展,缩小城乡差距[41-43]。另外,信息的网络化传播,有利于提高农民素质和知识文化水平,推动农村公共文化的发展,促进农村的精神文明建设。 3河南农业信息化建设存在的主要问题 3.1农业信息网络基础设施建设薄弱 河南省农业网络体系基本覆盖农业和农村经济的各个方面,但各类信息之间缺乏有效的链接,没有形成一个完整的信息链。而且,对于个体农户来说,家用电脑成本较高,农民的经济压力较大[25]。另外河南农村大部分青壮年外出务工,留守人员多为老人和儿童,信息化意识和利用信息的能力不强,家用电脑的利用率不高,另外农村的网络成本较高,农民无承担。 3.2农业信息资源开发不足 农业信息资源是农业自然资源和农业经济技术资源的信息化。关于农业生产、产品销售和市场流通等信息采集手段落后,信息来源可靠性差,致使不少假信息和过期信息充斥信息市场,而农民因自身局限性缺乏识别这些信息真假的能力,易给农业生产带来损失;农业数据库建设的数量繁多,但缺乏农业信息资源建设的国家标准和行业规范,且多数是各职能部门自用型数据库,各部门间存在明显的制衡现象,农业信息资源无法实现共享,造成信息资源重复建设[44],缺乏大型实用数据库,数据质量不高,信息滞后,预测性信息较少,实用性差。 3.3农业信息服务体系不健全 农业信息化服务体系就是为从事农业经济的个人或企业提供与农业有关的资料和消息[45]。河南省农业信息服务站点分布不均,城乡差距明显,且各部门的网络信息资源分散,无法实现共享,形成一个个“信息孤岛”[46],信息资源缺乏有效的整合[47],信息服务模式单一,缺乏政府的宏观指导与必要引导,且电子商务平台建设不完善,其所需配套条件和市场机制尚未形成,生产信息和销售信息不对称,造成农产品滞销,农民经济损失严重。 4河南省农业信息化发展趋势与对策 4.1搭建涉农数据共享云平台,夯实农村农业信息服务基础 针对涉农信息资源多元、异构、多态和分散的特点,通过信息资源共享,实现信息资源高效利用与服务。采用统一标准,将分散于各部门的农业信息资源进行有效整合,建立适合河南省实际的农村农业科技信息共享标准体系和信息资源加工规范,提高涉农信息资源共享程度;建立河南省农业信息服务云平台[48]。采用云存储技术,将河南省农村农业各类信息存储在“公共云”和“私有云”,按照设置分配的权限对各类资源存储和共享,同时建立基于APP的农业技术推广系统,为农民搭建一个便捷,双向互动的服务平台[49]。 4.2建设农村农业综合信息服务平台,实现农村农业信息服务的全覆盖 按照“技术支撑上移,应用服务下延”的方式,以创新农业信息服务功能为突破口,建设由“一网一心三系统”构成的中原农业科技信息港综合信息服务平台,“一网”即一站式涉农网站群,“一心”即“惠农呼叫中心”,“三系统”即“远程培训与服务系统”、“农业产业虚拟社区”和IPTV系统。依托手机信息、数字广播电视、语音电话、网络电视、电子期刊,利用电脑、农村信息机、手机、电话、广播、电视等终端,形成覆盖面广、快速便捷的农村信息服务通道,实现在相关标准、规范支持下的高效农业信息服务,提高农业信息应用和农民受益度。 4.3建立农村农业信息化应用与示范,加快推进现代农业发展 根据河南生态环境、社会经济条件和产业特点,将农业信息技术渗透到农业生产中去[50],分别对豫东、豫南、豫西南、豫北和豫北等5大示范区进行布局和建设。遵循“有所为有所不为”的基本原则,根据河南省农业优势产业和区域特色产业的发展现状和生态经济社会条件,重点开展“农村信息化与城镇化示范区建设”、“农村电子商务应用示范”、“粮食优秀区精准农业示范基地建设”、“物联网技术在农村与农业生产中的应用示范基地建设”和科技信息服务示范工程等,充分发挥其辐射带头作用,探索信息与现代农业融合的新模式。 作者:张杰 臧贺藏 冯晓 胡峰 周萌 郑国清 单位:河南省农业科学院农业经济与信息研究所 农作物种植监测与预警河南省工程实验室 河南省智慧农业工程技术研究中心 现代农业信息化探讨:技术创新下的现代农业信息化论文 1现代农业信息技术创新进入集成智能发展新阶段 农业信息化建设与创新发展主要经历了3个阶段:农业信息基础设施建设阶段;农业信息技术集成系统的开发建设及实施阶段;现代农业信息化阶段。其中,现代农业信息化阶段的主要特征是信息成为比土地、生产资料等更重要的要素,信息对于农业生产附加值的影响更大[4]。目前,我国多数省份农业信息化总体处于农业信息技术集成系统开发建设及实施阶段,农业信息技术的重点是进行资源整合、硬件集成应用及多元化软件开发。信息技术应用同样经历了3个阶段:第一阶段是上个世纪50~60年代的科学计算;第二阶段是70~80年代的数据处理和知识处理;第三阶段是进入90年代以来,计算机技术、人工智能技术、网络技术和多媒体技术的应用。当前,农业信息技术已进入了一个新的发展时期[5,6]。发达国家积极推广的农业信息技术有:农业信息处理和获取、农业系统模拟、农业生产管理、农业专家系统、农业计算机网络、农业决策支持系统、农业信息实时处理等[6]。如美国的精准农业信息化技术;德国强大的涉农数据库系统;法国集成信息、通信卫星及专家系统服务于现代农业;澳大利亚的农业生产全程信息化及农产品安全追溯;韩国建立的农场信息技术系统、土壤环境信息系统、农产品出口产品管理系统等。 2现代农业信息技术创新 2.1发展特征及趋势 现代农业信息化科技创新的主要特征有:①以高科技为依托,具有高投入性;②相互渗透,具有开放性;③促进规模经营,具有高效性;④需求与要求矛盾多,极具差异性;⑤引进竞争机制,具有挑战性[7]。同时,智能化、移动互联特征鲜明,农业信息化呈现出集成化、专业化、网络化、多媒体化、综合化、全程化。当前,全国农业信息化科技创新呈现出新的趋势:①从注重基础建设向注重资源整合转变;②终端开发应用开始由传统终端向高效便捷的智能化终端转变;③产业信息化开始由单一环节的信息化科技创新向全产业链信息化科技创新转变;④由单一信息化技术创新向集成技术创新转变;⑤农业信息服务科技手段开始由传统单一方式向协同化、精准化、个性化、可视化、智能化方向转变;⑥创新机制开始由高校科研机构为主体、国家无偿投入为主,向以企业为主体、产学研结合、国家有偿投入转变。 2.2发展策略 依据前述发展阶段,在发展策略上,第一阶段为政府主导型,农业信息技术基础设施的研究、开发,实验的人力、物力主要由政府投入;第二阶段是双轨协调型。即综合运用政府和市场两种力量,农业信息技术的发展建设由政府、科研院校和企业共同参与;第三阶段为市场主导型。政府主要承担发展战略制订和政策环境构建,引导技术创新和产业发展,受技术创新利益驱动,企业是信息技术发展的主要推动力量[8]。“十三五”期间,我国大部分省份应该采取第二阶段战略,即双轨协调型,政府做好规划,引导企业发挥创新主体地位的作用。 3现代农业信息化关键技术 从信息利用过程来看,农业信息化技术创新的重点任务可归纳为:①信息自动获取技术,主要包括传感、遥测、遥感及摄像扫描技术;②信息传输技术,包括光纤通信卫星、通信激光等;③信息利用技术,包括数据库技术管理、系统人工智能与专家系统、遥感技术RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、模拟与仿真技术和计算机网络技术等[9];④信息控制技术,包括生产自动化技术,如农业生产领域的自动灌溉、自动施肥、温度自动调节等技术。同时,农业信息网络平台建设、农业信息资源数据库建设、农业信息监测与速报系统、虚拟农业和精确农业等已成为农业信息化建设的重点。其中,农业数据库产业是信息部门重点开发的领域,农业应用软件开发将成为农业信息产业化的重要组成部分[10]。在农业信息智能分析方面,需要突破智能化数据采集与挖掘、海量数据管理、生产风险因子早期识别、农产品市场价格短期预测等关键技术[11]。其中,精准农业、数字农业、农业电子商务、农产品质量安全追溯、农业技术集成、低成本便捷性农业软件和终端技术等将成为“十三五”期间农业发展研究的重点。 4现代农业信息化关键技术创新 4.1精准农业:农业生产过程信息化 针对农业生产环节精细化程度不高、农业污染、资源浪费大等突出问题,面向良种繁育、作物栽培、畜禽饲养等农业生产,以精准农业“3S”等关键技术集成开发与应用为代表,研究农田水、土、肥、气、温度等生长信息的智能感知与快速获取技术;研究土壤养分与墒情变化、耕地质量动态、气候变化等监测与处理技术;研发农田精准作业导航与变量作业控制、精准作业数字化管理与智能决策等管理系统;建设动植物防病治病、病虫草鼠害发生、重大疫情快速反应与预警体系。整合建设北斗导航、全球定位系统GPS、农田地理信息系统GIS、农田遥感监测系统、农业专家系统、网络化管理系统等,构建省级主要作物精准作业体系。推广测土配方施肥等一批共性关键技术和重大系统产品,提升省级以精准农业为代表的农业精细化生产水平。 4.2数字农业:农产品加工储运领域信息化 针对农产品加工储运领域自动化控制水平不高、管理薄弱等问题,加强农产品加工储运信息科技创新,重点开展农产品加工智能化装备、生产自动化控制、农产品储藏环境远程监控、鲜活农产品冷链运输控制、农产品物流管控等信息技术研发。攻克农业信息智能处理与知识发现技术,探索农业信息大数据应用建设。构建农产品加工数字模型和虚拟加工储运技术平台。研究农产品加工过程模拟模型,开发便捷性生产加工管理系统。利用工业化数字控制技术已有研究和应用成果,改造、改良传统农业产品加工领域的技术和设备,实现农产品加工储运优先向数字化迈进。 4.3农产品电子商务:农产品交易信息化 针对农产品信息流通、交易不畅等问题,顺应电子商务发展趋势,通过引进与开发,依靠信息科技创新,形成易用、好用的生态地理标志农产品电子商务平台及系统,降低农产品交易成本,提高科技信息服务含量,提升农产品交易的快捷性和便捷性。建设新型农产品交易平台、大型农产品数据库;加强支付、认证、配送等环节创新信息技术研发与应用;创新生产、流通、交易、竞价、网上超市等体验式服务。引导电信运营商、电信增值业务服务商、内容服务提供商和金融服务机构相互协作,开发电视、手机、电脑、公共服务等多种接入终端,建设并创新完善移动农业电子商务服务平台,研发信用积分管理系统,加强交易双方的信用管理。积极研发以电子商务为导向的配送物流配套体系,完善农业电子商务创新体系。 4.4产品质量安全追溯:农产品质量安全控制信息化 针对当前农产品质量安全问题,重点研究及应用农产品电子标识以及物流网络构建技术。研发质量监控、追溯技术及设备,推广便携式快速检验终端。通过农产品信息采集、质量检测监控、质量安全追溯信息读取等新型信息技术研发,实现农产品质量全程控制,保证质量。重点综合应用推广农产品电子标签及条码标识、信息采集与传输、无线移动数据采集与可靠传输技术,降低RFID设备和标签的成本,提高RFID技术普及率。针对猪肉、牛肉、鸡肉、蔬菜、水产品以及茶叶等农产品开展质量安全监管与质量追溯信息化示范,提高农产品质量及其安全水平。 4.5共性关键技术:创新现代农业信息服务共性关键技术 针对不同类型企业和经济组织急需的共性关键技术,主要进行信息化关键技术集成与应用,开发个性化信息服务软件和设备,探索农业信息资源挖掘与便捷传送技术,通过大型智能农业综合信息服务平台建设,实现硬件云平台化、软件超市化,形成农业信息共性关键技术创新体系。面向大田作物、设施蔬菜、集约化畜禽与水产等生产经营全产业链,集成数字农业、精准作业、农产品质量安全追溯等关键技术,推进农业物联网信息融合与云计算等优秀技术,开发性能可靠、成本低廉、操作简便的现代农业软硬件技术产品和系统,推进农业生产经营的信息化、数字化、精准化[12]。面向农业合作社、家庭农场等中小经济组织,进行移动互联网设备及软件的研发与创新,开发特色软件,提高软件稳定性,满足特定用户的使用体验,解决农业人口普遍存在的文化程度总体相对偏低问题,提升信息化水平。 5现代农业信息化关键技术创新保障 信息服务业作为新兴行业,需要依靠政府大力推动,这是我国农业信息服务业发展的关键[13]。为实现我国现代农业信息化科技创新的战略目标,政府需通过重大专项的形式支持农业企业等相关经济组织和科研院所积极开展农业信息化技术研发与应用示范,引导农业信息化创新,保障各项工作顺利实施(见图1)。 5.1关键技术创新思路 根据农业信息化发展阶段,结合农村信息化“十二五”发展情况,针对现代农业发展过程中的瓶颈问题,解决农业产业化发展中农业信息服务共性关键技术集成应用的具体问题,保障现代农业在信息采集、加工处理、信息传播、信息接收利用等环节的畅通,提升农业信息化水平,为现代农业快速发展提供保障,实现农业现代化、信息化协调发展。 5.2关键技术创新布局 (1)农业信息体系创新布局。重点完善以科研院所、重点企业为主体的关键技术集成技术创新体系;构建以农业综合信息服务平台建设、信息服务资源整合、信息传输以建设及信息服务终端研发为主要内容的服务体系;形成以试验、示范为主要手段的推广应用体系。 (2)应用示范布局。以市场需求为导向,通过园区激发区域发展内生动力,建设精准农业、数字农业、农业电子商务、农产品质量安全追溯、农业技术集成、低成本便捷性农业软件和终端技术等信息服务创新试验区、示范区。通过示范应用,推进设计研发信息化、生产装备数字化、生产过程智能化和经营管理网络化。 (3)项目引导设置布局。设置农业信息化省级综合信息服务平台、特色产业大数据库资源挖掘等关键技术集成开发应用示范类基础服务项目;设置高附加值农产品精准生产、农产品集约化生产物联网管控、地理标志农产品农业电子商务平台、农业物流信息化管理系统、低成本农产品质量追溯系统、移动互联网农业信息服务便捷终端、中小型农业智能装备等关键技术的集成开发应用与示范类产业应用项目。通过科技信息战略布局做好创新服务体系建设和应用示范工作,以重大专项为引导,促进农业产业化生产关键环节的重点技术应用获得突破,实现现代农业科技信息化创新的总体目标。 作者:刘峥 张鹏飞 黄志文 单位: 湖北省科技信息研究院农村信息化促进中心 现代农业信息化探讨:现代农业信息化中物联网技术的应用 1物联网技术的概述 “物联网”这一概念,最早是在2005年的世界信息峰会上被提出的,在当时的峰会报告中明确指出了物联网的时代将要来临。物联网是在互联网、计算机技术与移动通信得到快速发展之后的新型的信息产业发展,也是信息产业在未来的主要发展方向及产业调整、更新的优秀发展动力。物联网目前还没有比较明确的标准化体系结构,一般来说,物联网主要的体系结构包括了感知结构、网络结构及应用结构。感知结构主要是通过RFID技术以及物联网整体结构中的传感器、网络技术等,来对相应的物品进行感知,在感知基础上进行物品识别分析,之后再进行资源共享。网络结构是物联网整体结构中的基础结构,具有比较重要的意义与价值,感知结构采集到的物品信息都要被传输到网络结构中,网络结构再利用互联网技术对这些信息进行相应的计算分析。应用结构是物联网整体结构中的输出部分,主要是对信息进行最终决策,并且实现人物交互或物物交互。 2物联网技术在现代农业信息化中的主要应用 目前,随着我国相关技术的不断革新与深化发展,物联网技术在我国的各领域中都得到了较为广泛的普及与应用。我国目前正在大力推广农业信息化的建设工作,物联网技术在现代农业信息化中的主要应用就体现在以下几个方面。 2.1农业环境的监控 物联网技术在现代农业信息化中的应用,首先就体现在对农业环境的监控方面。农业生产想要获得最终成功,保证农产品的整体质量,就需要种植人员和农业部门对农业环境进行实时监控,以此掌握农业环境中的不断变化的信息,为农业生产的现代化种植提供相应的科学依据。但是,传统的农业环境监控工作,一般都是靠人力监控来进行,不仅需要耗费较多的人力资源,监控效果的准确性也经常得不到保证。应用新型的物联网技术对农业生产环境中的天气状况、作物土壤状况等进行实时监控,不仅可以保证监控工作顺利进行,还能实现对农业生产的预警功能。应用物联网技术对现代农业信息化中的农业生产环境进行监控的时候,主要是利用了物联网技术体系中的智能化程度较高的传感器。这种传感器可以在任何时间对农业生产中的环境信息进行相应的采集,并且将所采集到的数据进行传输,工作人员通过对数据进行相应的分析就可以知道当前农业生产环境的具体情况,并提出针对性较强的农业生产建议。 在利用物联网技术对农业环境中的天气因素及水资源因素进行监控的过程中,工作人员可以与当地的气象部门进行合作,将物联网技术与气象部门的信息技术进行实时结合,第一时间掌握农业生产环境中的天气情况。在监控农业生产环境中的水资源因素时,由于物联网技术与气象部门的预报技术进行了紧密结合,因此,农业生产环境中的降雨量、降水总量、具体的水位变化情况、农业生产用水的水质问题等都可以被物联网技术进行实时接收与传递。这样一来,工作人员就可以及时掌握农业生产环境中的水资源因素,做好相应的抗旱及防汛工作。某地的农业生产部门在现代农业信息化工作中应用物联网技术对农业生产环境中的环境参数进行了实时的监控与分析。该地农业部门的工作人员利用物联网技术中的传感器来监控当地农业生产中的具体温度、光照时间、土壤成分与湿度、土壤的肥沃程度等。工作人员通过分析传感器收集的数据就能实时掌握具体的环境参数,并及时指导种植人员对农作物生产环境进行改善,及时排查病虫害等,保证了当地现代农业信息化工作的顺利进行。 2.2远程诊断 我国很多农村地区的农业生产工作,存在比较分散、病虫害多发、农作物生长诊断困难等主要问题。这样一来,农业部门就可以利用物联网技术来对农作物进行远程诊断。目前,我国的寿光蔬菜基地已经在使用这种比较先进的物联网诊断终端,来实现对农作物的远程诊断与分析工作。寿光蔬菜基地应用的这种物联网诊断终端,内部主要包括了智能传感器、传输网络、专家诊断平台等部分。该终端设备的前端主要利用传感器来采集相应的音频与视频,以此保证专家可以通过分析数据来进行相应的对讲,与此同时,专家可以通过该物联网终端对种植户进行远程指导,帮助他们进行农业生产。寿光蔬菜基地应用的这种物联网远程诊断终端,不仅提高了农业诊断工作的效率,也保证了农业生产的整体效果,获得了较好的经济效益。 2.3保障农产品安全 当前,我国农产品安全事故频发,给人们造成了严重的心理负担,也不利于现代农业信息化工作的持续推进。在这样的情况下,农业生产部门可以利用物联网技术来保障农产品的安全,加强农产品从种植生产到最终销售的一系列监管工作。这样,就可以保证农产品的流通过程处在严密的监督之下,将食品安全事故发生概率降到最低。目前,我国已经在猪肉等农产品中开始利用物联网技术实行食品安全监管工作。一些地区的农业部门在农贸市场配备了带有传感、追踪等物联网技术的溯源系统,消费者购买农产品后会得到有溯源码的凭条,并且根据凭条上的溯源码来追查农产品的产地、质量、检疫情况等,有效保证了农产品的安全。 3结论 我国的农业发展,必须要走现代农业信息化道路,将传统农业与新型的信息化技术进行紧密结合,这样才能保证农业的基础地位,保证农业经济的持续繁荣。基于这样的发展背景,在现代农业信息化中应用物联网技术就具有较强的现实意义。物联网技术在农业信息化中的应用主要体现在智能监控分析、远程诊断等方面,相关部门要采取行之有效的措施保证物联网技术在农业信息化中的合理应用,以此带动农业经济的整体建设发展。 作者:陈雷 单位:长春建筑学院电气信息学院 现代农业信息化探讨:现代农业信息化绝对性与实施策略 1发展农业信息化的必要性 1.1农业信息化市场需求巨大 我国农村和小城镇人口占绝对比例。在对农村的考察过程中,强烈感受到农民、农业工作者对农业信息的渴望。当前我国许多地方政府通过建设“农业信息服务中心”、“农业110”及农业信息员、农业信息会等多种农业信息形式,开拓了为农业服务的新领域,通过网上交易、网上服务,确使农民尝到了农业信息的甜头。这说明农业信息化建设,顺应了农民需要,也顺应了市场经济、信息化发展的需要。 1.2信息化是传统农业的倍增器 信息技术是当今发展最快的高技术,但就信息技术本身来讲,它只是一种工具,并不能替代其他产业,只有和其他产业结合,才能够真正成为传统产业发展的倍增器。农业信息化主要包括:农业技术信息化,如精准农业信息;农业环境信息化,如气候预报、病虫害测报;农业经营信息化。当前,我国农业正处在由传统农业向现代化农业转变的时期。要在人均0.067hm2的耕地上解决13亿人口的吃穿问题,根本出路在于以科学技术和信息及其物化了的设备工具和生产资料来武装农业,大幅度地提高生产率,因此发展农业信息将给我国农业带来难得的机遇。我国传统农业绝大部分尚处于低质低效水平,虽然劳动力成本低,但劳动力人员素质也低,技术水平、管理水平、经营水平也同样不高。随着加入WTO的临近,我国农业生产不得不面临国际市场的竞争压力。要提高农业生产力水平和农业在国际市场的竞争力,就要推进农业现代化;要实现农业现代化,就必须提高农业信息化水平。将当今信息技术与传统农业相结合,将会极大促进我国传统农业的现代化水平,并取得跨越式发展。 2对策 2.1把农业信息当作产业来发展 推进农业信息化,必须把农业信息当作一项产业来发展。信息产业在农业上应用,一方面可以使农业生产效率大幅度提高;另一方面,农业信息本身也可以被当作产业来发展。因此,农业信息化建设绝不仅限于信息网建设,它还可以带动农业信息硬件、软件建设,还可以拉动农业信息服务、农业信息的收集、加工、处理、分析以及农业信息中介、网上农科教育、网上农产品交易、网上结算、定单农业、物流配送等一系列农业生产、流通活动,既可以创造一大批就业机会,又可真正通过信息化提高农业现代化水平,提高农业整体效益。在农业信息化实施过程中,农业通过信息化可以获得倍增效益,信息业可以通过对农业的信息软、硬件服务形成农业信息产业,最终形成农业与信息业双赢的良好局面。政府要扶持,要给予优惠、引导,最终要按市场规律以企业运作方式来完成。 2.2建立农业信息化指标体系 在谈到现代化指标时,往往把信息化程度作为一项衡量现代化水平的重要指标来看待。信息化指数的高低也就反映了该地区、该行业的信息化水平,发展农业信息化产业也就不能不建立农业信息化指标体系,农业信息化指标体系主要由信息量、信息装备、信息主体水平、信息消费等组成。要提高农业信息化水平,就必须按农业信息化指标体系各方面全面提升农业信息化水平。与我国目前农业水平、农村条件和农业人口来比较,尚有较大差距。但我国农业发展也具有地区性不平衡,西北地区相对落后,而东南沿海由于开放早,市场经济已经比较发达,农民已经向富裕小康水平转化,初步具备了推进农业信息化的条件,有了建设农业信息化的投资能力,只要领导重视,加强相关人才队伍建设,完全有能力发展农业信息产业。另外,在目前衡量农业现代化水平的许多统计材料中,尚缺乏有关农业信息化方面的记录,应把农业信息化等有关量化指标加以统计,逐步建立起农业信息化指标体系,以推动农业信息化建设。 2.3利用农业信息系统,保障粮食购销市场安全 随着信息时代的到来,要想保障粮食安全,首先必须按市场规则建立起一套高效的农业信息保障系统。这比常规只通过单一购粮的硬投入来保证粮食安全要实惠得多,是通过掌握市场规律、利用信息软手段来解决粮食风险“硬”问题的最佳方式,而且这种方式对全国粮食购销体制改革都将有极为重要的意义。通过建立农业信息产业,对实现这样的风险预警信息系统的作用无疑是巨大的。信息预警系统是对农业信息进行的深加工、分析和预测,不仅要从粮食品种、质量、产量、面积、价格等方面进行研究,还要从气象、灾害及国内外政治、经济形势等多方面进行综合分析、研究,形成新的信息产品,以保证粮食运行体制的安全。
建筑设备工程论文:建筑设备安装机电工程论文 一、安装技术在实际应用中的现状 1.1建筑机电工程设备的安装质量观感较差 在现代化的城市建设中,有些业主过分追求建筑的外观质量,同时也是为了提升城市的整体形象,使得建筑物的外观质量得以提高。但是由于安装技术的不完善导致一些高档建筑中的机电设备影响了建筑物的外观形象,使得整个建筑物的整体形象受到影响,并且还影响了一些正常设备的使用[1]。 1.2建筑机电工程设备的噪音较大 随着现代化城市的发展,噪音污染占城市污染的比重增加,影响了人们的生活,很多地方尤其是学校、医院等对噪音有着更高控制要求的地方都公布了相应的噪音污染管理条例。但是却发现这些建筑中的噪音污染最大的污染源是建筑工程的机电设备,而使这些机电设备产生噪音是由于在安装时,没有将其调节在平衡稳定的状态,导致设备的运行失衡从而产生噪音。所以安装人员在安装时要特别注意这一点。 二、安装技术实际应用的改进措施 2.1加强质量意识 项目部的管理人员在分工时要明确,使工作人员都知道自己的职责,控制安装时的产品质量,还要在安装的过程中应有一名测量技术人员。测量技术人员专门测量装修提供的机电安装的基准线、和标高线以及吊顶线等的正确与否,并以此作为机电设备产品安装的基准线。 2.2合理地综合布置楼层走廊内的各种管线 施工单位在综合的布置和绘制吊顶走廊内各种管线综合布置图时应根据通风空调管道和电气线槽以及照明等设计图纸[2]。例如为了给灯具安装留出足够的空间高度,那么电气线槽安装的位置就尽量不要居中。 2.3制定切实可行的成品保护措施 安装人员在安装风口、电灯开关及浴室喷头等机电产品时,要尽量用专业的工具安装,不要把机电产品的表面破坏。在安装完成后,机电产品要根据地理位置进行可行的保护方法,保交给业主的机电产品是完好的。 2.4按常规安装方式对设备进行安装 每种设备在安装的过程中,都有其规定的作业方式和安装顺序,不能为了快速的安装而颠倒顺序。 2.5提高机电工人整体素质 建筑机电设备安装质量的重要因素是良好的人员素质。建筑机电设备安装控制人员分为现场安装人员和安装质量控制人员。对于安于现场安装的施工人员,必须经过岗前培训,熟悉安装的知识和安装标准,拥有与此有关的素质。安装作业人员可以分为电气人员和机械人员,电气人员主要负责电气的连接部位,对于设备的供电电路必须按照规定连接好,并且在连接好电路后对设备进行试转运行。机械人员主要负责的是安装机械部分,对于各种的机械都要按照产品的规定进行安装,不可调换或减少。现场安装人员在安装完成后,还需要对设备安装的完整性和合理性以及安全性进行详细的检查和调试的步骤。 2.6建筑机电设备噪声与震动大的预防措施 在设备机房内吊顶和墙面做吸音的处理,对于安装在整个楼层无论室内还是室外的设备都增加消音器的设备。在设备的布局上,应尽量布置在结构梁刚度大的地方,减少震动以免对周围环境造成影响。 2.7优化工艺 对于现代施工作业影响较大的是施工工艺,因为施工工艺可以保障机电设备安装技术的提升,使建筑业的发展方向朝着智能化发展[3]。所以,企业在管理时就应该优化施工工艺的流程,对于好的施工技术进行完善,而且在施工时,施工的程序要按照先处理难的,再进行容易的;在施工作业时,也要根据施工的要求将各个机电设备安置在合适的位置,以此来保证安装流程的完成。对于不同的机电设备,需要按照这些程序和要求编制出施工流程图及施工要求,制定合理化的处理方案,保证机电设备运行达到理想效果。 2.8验收过程 在工程完成施工并进行验收时,施工承包单位要再次的进行自我的审评和自我的检查,然后在向项目监管部门提交完工报告和完工验收单。经过监理工程师对工程竣工的资料和工程实体质量的完成情况进行预验收后,提出相关意见后,及时进行改正。 三、结束语 现代科技的发展,促进着建筑的发展方向向智能化和自动化的发展,导致机电工程在建筑的施工中所占比重越来越大,起到了很重要的作用。为了确保建筑工程的正常运行,在进行建筑机电工程的设备安装的过程中,必须坚持安全和优质的原则,根据现场的实际情况灵活使用,保证机电设备质量和美观两者兼顾,减少机电设备的噪音污染,提升建筑机电设备的使用质量。 作者:杨光奇 单位:云南艺峰装饰有限公司 建筑设备工程论文:建筑设备工程施工论文 1.建筑设备工程施工技术 为了让建筑设备工程更好运行和发挥作用,首先就应该把握施工技术要点,做好设备安装。但在日常工作中,一些施工人员的技术水平较低,责任心不强,导致设备安装存在问题与不足,制约建筑设备工程更好运行和发展作用。今后应该转变这种情况,把握施工技术要点,促进建筑设备工程质量提高,也为建筑工程施工效率提高创造便利。 1.1施工准备工作。为促进设备安装顺利完成,首先应该做好准备工作,建筑设备采购之前,采购员应该严格按照图纸要求进行,对永久性使用的设备,严格按照规定制定采购计划,报相关部门审批,然后按照要求采购。收货时按照要求对设备进行验收,检查设备是否满足施工规范要求,材料是否合格,零配件是否满足要求,采购的设备是否存在问题,具备合格证和质量保证书。如果是成套大型设备,更应该做好设备验收工作,在有监理工程师和业主在场的情况下,经检查无误之后进行验收,确保设备质量,为接下来进行安装和设备运行创造良好条件。 1.2设备安装技术。安装时要把握每个技术要点,保证安装施工质量提高。重视对设备的位置度、严密性和强度进行严格控制,最好进行设备耐压试验,有效保障设备质量。遵循设计规范要求和技术标准安装设备,把握每个技术要点,避免设备安装时出现故障,促进设备安装质量提高。重视对地脚螺栓安装质量控制,由于其安装工艺复杂,难度较大,质量控制比较困难,并且容易出现倾斜现象,可能导致较大的误差,如果质量控制不到位,容易使得设备出现整体故障,影响其正常运行和工作。另外,设备摩擦容易使轴承产生大量热量,导致该问题出现的原因是润滑油太少,润滑油洁净度不够,轴承间的缝隙调整不当等。为预防这些问题出现,首先就要合理调整轴承间的缝隙,做好润滑工作,确保润滑油质量,避免设备出现过热现象,确保建筑设备安装工程质量。 1.3试运转技术。建筑设备安装完成之后,要进行试运转,在空载、满载、正常状态下运转,做好相关数据记录工作,掌握设备运行情况。试运转时应该做好设备各项性能和数据指标的记录工作,对设备性能进行全面分析,对存在的缺陷及时改进和完善。这样一来,就能实现对设备性能的有效保障,为建筑施工顺利进行奠定基础。 1.4提高施工人员技术。注重对技术水平高,基础知识扎实的技术人员引进工作,重视提高建筑设备工程施工技术人员专业素质,使他们更好适应各项工作需要。加强对他们的管理和培训,提高施工人员素质,能熟练的操作建筑设备,促进工程建设效益提高。 2.建筑设备工程施工管理 除了把握施工技术要点,确保建筑设备工程更好运行和发挥作用之外,还应该加强施工管理,提高质量和安全管理水平,推动建筑设备工程施工效率提高。 2.1材料管理。采购建筑设备各项材料之前,对供应商基本情况进行调查,做好对各项设备的采购工作,确保材料质量合格,为更好开展工作奠定基础。同时还要对材料进行检验,有效保障材料质量合格,为建筑设备安装和施工顺利进行奠定基础,促进工程建设质量提高。 2.2质量管理。设备工程施工之前,要提高工程质量控制水平,做好图纸设计工作,对各项设备安装进行科学合理安排,制定科学合理的施工方案,做好技术交底工作,明确施工任务和要求,促进建筑设备工程施工顺利进行。重视施工现场巡视工作,做好各项设备处理工作,及时发现存在的问题与不足,采取有效的措施处理和应对,保障工程质量提高。 2.3现场管理。施工单位要配备工作人员,做好对施工现场的巡视,完善现场检查,加强对施工机械和设备、施工人员的检查,确保设备正常作用发挥。重视设备日常维护工作,及时添加润滑油,促进设备使用性能最佳发挥。对设备存在的缺陷也要及时处理和应对,避免施工现场因设备质量不合格而出现质量事故,提高建筑设备施工效率。 2.4安全管理。完善施工安全管理规章制度,明确施工人员管理责任,推动安全管理的规范化和制度化进程。完善现场安全巡视工作,及时排除存在的安全隐患,将安全事故消灭在萌芽状态,推动建筑施工顺利进行。建立安全事故应急处理机制,及时处理和应对突发事件,尽量降低安全事故带来的损失。 2.5试验检测。及时对各项设备进行试验检测,全面掌握设备综合性能,对存在故障的设备立即采取措施处理,从而确保设备质量和性能提高,使其更好运行和发挥作用,促进建筑设备工程运行效率提高,更好发挥相应的作用。 3.结束语 要想促进建筑设备工程更好运行和发挥作用,首先就得把握施工技术要点,加强施工管理,确保设备性能良好,促进运行效率提高。另外还要重视设备工程的日常维修和保养,使其处于良好的性能和工作状态,推动建筑工程施工效率提高,保障工程建设质量和效益。 作者:靳振清贾志彬 建筑设备工程论文:《建筑设备工程》资源共享课建设初探 【摘要】本文通过分析《建筑设备工程》课程的传统教学中存在诸多问题及课程建设的现状,以职业资格标准为依据、以典型工作任务为切入点,提出了课程基本资源和扩展资源建设的框架和思路,以期为高职《建筑设备工程》资源共享课的可持续发展提供新的建设思路。 【关键词】建筑设备 资源共享 职业资格 供人们使用的房子是否舒适,很大程度上取决于建筑设备中给排水、供暖、空调、燃气、电气的应用,这些建筑设备就是建筑的神经、血管和内脏,它不断地向建筑物提供所需的能量,并逐步走向智能化[1]。而相关从业人员是否具备相应的职业技能则决定了这些建筑设备能否正常工作。 《建筑设备工程》是建筑设备工程技术、物业管理、建筑工程技术、建筑工程管理、工程造价等专业的专业主干或基础课程之一,该课程主要包括给排水、消防、燃气、通风与空气调节、供配电、电气照明、防雷与接地、弱电(安防、监控等)等系统的组成、设备、材料、施工工艺、施工图识图、管理维护等基本理论和技能,以便学生能从事建筑设备工程建设期的预算、施工、监理以及运营期的管理维护工作。 一、《建筑设备工程》课程的教学特点及课程资源建设现状 1.《建筑设备工程》课程的教学特点 (1)课程涉及多个专业领域,知识面广,内容繁多。本课程主要包括给排水、消防、燃气、通风与空气调节、供配电、电气照明、防雷与接地、弱电(安防、监控等)等系统,这些系统里面的每一个都可以独立出来作一门课甚至一个专业。 (2)因为专业总课时的限制,课程课时偏少。大多数安排课时在30~50之间,要在这么短的时间内让学生掌握理论知识并培养出工程应用能力,难度非常大。应根据不同专业的学生,选择不同教学目标上的侧重点,要对教学内容进行筛选。 (3)课程教材内容陈旧,内容丰富,面面俱到,没有体现出针对性。教材应本着高职“高素质、技能型”的培养目标,书中的理论知识以“必须、够用”为原则,不强调学生的设计能力,而强调实践性环节。还应根据专业需求来进行编写,如建筑工程技术专业使用的教材应主要是设备施工图的识读,施工时各工种协调问题,设备对结构的要求,以及设备用房(如水泵房、锅炉房、电梯房等)的要求等内容;工程造价专业侧重于造价咨询和管理工作,则应重点强调对图纸的理解;物业管理专业使用的教材应主要是建筑设备的认识及管理维护知识;建筑设计、装饰工程专业使用的教材应主要是与对管线所需的空间要求的认识和设备用房面积、位置的确定;监理专业则需要学习各方面内容,要求全面。 (4)还在存在着诸如缺乏实际工程案例、时效性差、理论多实践少等问题,这些都阻碍了教学质量的提升,也是由于教学资源的匮乏造成的。 2.《建筑设备工程》课程资源建设现状 目前,网络上仅有浙江建设职业技术学院2008年省级精品课程《建筑设备》和湖南城建职业技术学院2008年校级精品课程《建筑设备工程技术》,这个两门课程建设时间较早,存在内容较为单一及资源数量较少等问题,已经不能满足现在教学需要,及时建设《建筑设备工程》课程资源共享对于推进教学改革,提高教学质量有着重要的意义。 二、《建筑设备工程》资源共享课建设的思路与方法 1.教学目标确定及教学内容选择的思路 要进行整体化的职业资格对接,如建筑工程技术专业对接施工员、监理员职业资格,工程造价专业对接预算员、造价员职业资格,物业管理专业对接物业管理员职业资格,通过不同职业的典型工作任务的落实将各项教学目标具体化、明确化。以建筑设备各个系统实际工作过程为主线,以建筑行业职业资格标准为依据,重构课程内容和知识体系,课程内容和知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要,落实课程学习领域和教学大纲,采用工学结合的教学模式,按照行动导向原则组织教学,达到通过工作而学习的目的。 2.课程基本资源的建设思路 以建筑设备的各种子系统组成来划分课程模块,具体划分方法见图1。 课程概要包括课程介绍、教学大纲、教学日历等内容,课程介绍包括课程特点、教学目标、教学内容覆盖面、教学方法及组织形式、授课对象要求、教材与参考资料等内容。教学大纲以纲要形式规定课程的教学内容,具体包括课程的教学目的、教学任务、教学内容的结构、模块或单元教学目标与任务、教学活动以及教学方法上的基本要求等。教学日历是教师组织课程教学的具体实施计划表,明确规定教学进程、授课内容、课外作业、授课方式等。这些内容都要按照不同专业需求来单独制作。 以典型工作任务和各专业需求为依据,结合职业资格标准将各教学模块划分为若干教学单元,例如可将建筑给排水系统模块划分如图2所示,不同的专业可以选择不同的教学单元来进行相应的学习,如建筑工程技术专业主要侧重于施工管理、施工工艺和施工图识图而无需学习系统管理维护。 图2 建筑给排水系统模块的教学单元组成示意图 各教学单元的教学资源包括了文本、图片、音频、视频、动画、虚拟仿真等资源,例如“常见设备、常用材料的认识”单元的课程资源组成如图3所示,以典型工作任务和职业资格标准为主线,收集网络上的共享资源,同时充分利用本校现有的给排水设备、电气设备、消防设备等现成的工程实例来做教学资源,这些设备对于学生来说都是触手可及的、非常熟悉的,学生学起来也更容易。 图3 “常见设备、常用材料的认识”教学单元的教学资源组成示意图 3.课程扩展资源的建设思路 课程扩展资源一般还包括:案例库、专题讲座库、素材资源库,学科专业知识检索系统、演示/虚拟/仿真实验实训(实习)系统、试题库系统、作业系统、在线自测/考试系统等。 案例库的建设思路:选取校内有代表性的几栋建筑,分别画出建筑平面图、建筑设备平面图、建筑设备系统图、建筑设备大样图等图纸,拍摄相应照片和录像。同时根据图纸、照片、录像,撰写建筑设备各个子系统组成、材料、设备等概况,分析各子系统的施工工艺,估算各子系统的造价,描述各子系统管理维护的现状及改进方向,设置练习题等内容。 专题讲座资源库建设思路: 邀请企业专家到校分别做建筑设备工程造价、建筑设备工程施工、建筑设备管理专题讲座,摄制讲座录像。 演示/虚拟/仿真实验实训(实习)系统建设思路: 利用FLASH和3D MAX等软件制作设备仿真模型、施工工艺流程、设备维修工艺虚拟/仿真程序。利用游戏开发软件,以建筑安装工程招投标、建筑安装工程施工、建筑设备管理等知识为蓝本,分别开发相应游戏。比如,施工方面的游戏,分别设置建设方、设计方、监理方、施工方、设备供应方等角色,其中,施工方又可以分为企业法人、企业总工、项目经理、施工队长、班组长、工人等角色,设定一个特定工程,让学生选择一个角色扮演,按照该角色的岗位职责去完成工作,这个工程可以是一段时间的工作,例如一个星期,教师则担任裁判的角色,随时关注学生(所对应角色)的工作,指出其工作的问题所在,直到最终工程结束,在对整个过程进行总结分析。 4.课程网站建设 基于学院网络课程平台,整合并上传课程资源,建设满足课程教学、学生自主学习和交流及综合应用多媒体技术建设的网络共享课程。 三、结束语 《建筑设备工程》课程资源的建设可以有效满足现代教学需求,改变原来满堂灌和理论脱离实际等教学弊端,提高学生的积极性,提高教学质量,同时技术在不断发展,课程资源建设也需要我们不断的去探索去更新,才能真正做到可持续发展。 建筑设备工程论文:《建筑设备工程》基于三维虚拟仿真教学的任务驱动教学改革 【摘 要】本文针对建筑设备工程课程的重要性,从课程内容编排、课程方法选择、三维虚拟仿真、课堂品格教育等方面进行阐述,对建筑设备工程课程教学改革进行有益探索,以期培养出更合格的高素质技术技能型人才。 【关键词】任务驱动;三维仿真;教学改革 0 引言 建筑设备是房屋建筑不可缺少的组成部分,包括给排水、供热、通风空调、燃气、供电等设备系统,随着经济的发展和人们生活水平的提高,建筑设备在建筑中的地位越来越重要,其投资已占建筑总造价的20%~35%[1]。为培养建筑设备工程技术人才,在建筑工程技术、建筑工程管理等专业中开设了《建筑设备工程》课程,课程内容包括建筑给水排水工程、供暖工程、通风与空气调节工程、建筑电气工程、建筑智能化工程等,是一门理论和实践密切结合的专业课程。 1 课程现状 在传统的教学模式下,课程设置知识点零散,教师对教学重难点难以透彻讲解,学生对知识一知半解;教师注重知识的传授,忽略职业能力的培养;学生被动接受知识,对学习缺少积极性和主动性,学习效率低下,学习效果不理想,缺乏实践机会和操作经验,学习过程脱离工程实际。为提高教学质量,培养技术、技能型人才,学校及教师也采取了很多的方法,如使用设备教学模型、校内实训设备实操,校外实训基地实训,这些方法一定程度上增强的学生的学习兴趣,提高了教学效果,但因为设备数量有限、场地和时间限制、实操考核标准无法统计分析来支持教学等原因,教学效果有待进一步提到。 2 课程改革 为进一步提高学生的学习积极性和主动性,增强学生的动手能力,提高教学质量,并在学习过程中培养团队合作能力、自我管理能力、创新能力、应急处理能力等社会能力与方法能力,借鉴CDIO教育模式[2]的理念,我们从以下四个方面进行了综合改革:一是,重构教学内容,优化教学设计;二是,采用以项目引领、任务驱动为主,其他多种方法综合运用的教学方法;三是,采用三维虚拟教学进行沉浸式教学;四是采用赏识教育,自强故事分享,最美新闻人感悟等形式进行品格教育。 2.1 重构教学内容,优化教学设计 教学内容的选择和优化是教学改革的第一步。我们依据“分专业建立学习项目,分任务完成项目”的原则重构了课程的教学内容,将离散孤立的知识点进行充分融合,创建不同的学习项目,围绕项目设计若干开放性的任务,依据实际工作过程组织教学[3]。重构后的内容包括建筑给排水工程、采暖工程、通风空调工程、建筑电气工程基础、建筑电气工程、建筑智能化工程、建筑设备安装及施工工艺三维虚拟仿真7个项目。每个项目包括若干任务,如项目建筑给排水工程包括建筑给水系统、建筑排水系统、室内消防给水系统、建筑给排水施工图组成及识读方法三个任务;项目建筑电气工程基础包括建筑电气基础、电线电缆、建筑电气配线施工工艺、电缆敷设施工工艺、建筑电气工程施工图组成及识读方法五个任务等。 在每个任务中我们包括了四个内容――以问题形式出现的任务导入、以理论讲解形式出现的任务引领、以师生共同进行的任务实施、以学生为主完成的任务拓展。任务拓展部分设计成了两个内容--知识和技能。知识部分主要是巩固课堂所学理论,并进行资料查阅等的训练。技能部分主要以团队形式或者个人独立完成一些识图、实训操作等训练为主。在任务导入阶段学生可以思考、探讨,从而进入学习状态,之后教师讲解完成任务相关的理论知识,然后师生共同以互动的方式解决任务,最后通过任务拓展部分完成理论知识的复习巩固、知识拓展以及实践操作的训练。内容重构后的优点是在整个教学过程中是以培养学生的实际工程能力为优秀,以教师为主导,以学生为主体,学生全过程主动积极参与,从而提高教学效果。经过实践,这样的教学内容设计在培养学生综合能力方面是有效的。 2.2 任务驱动为主,多种教学方法并用 在内容选取和编排上我们主要以项目为引领,以项目下任务实施为驱动进行教学组织,这种项目引领,任务驱动的教学方法能够调动学生的学习积极性,从而发挥学生教学过程中的主体作用,增强学生参与意识,提高学习效率[4]。 在具体的方法选取上,我们还注重多种教学方法并用,从而提高教学效果。如在讲述计算机网络的功能这一内容的时候,使用头脑风暴法,让同学们细数上网干什么,然后教师进行归纳总结,学生在这一过程中参与度很高。再如在讲述安全防范工程作用这一内容的时候,使用案例教学法,教师选择安防保卫的具体案例进行教学引入,从而提高学生兴趣。再比如讲解任一工程时可以借助建筑实体模型及学校中的建筑物,使用现场教学法,让学生在工程现场进行参观,教师进行讲解。综合运用多种教学方法可以提高学生的参与度,提高学生的积极性,发挥学生在教学中的主体地位,最终提高学习效率。 2.3 采用三维虚拟仿真技术,进行沉浸式教学 “实物仿真教学”虽然可以在一定程度上提高学生的学习积极性,但因时间、场地及设备数量等的限制,在具体的教学实施中的作用有限。使用三维仿真技术可以真正的实现以学生为中心,从而使教学过程转教为学。三维虚拟仿真具有三大特性:沉浸性――具有以假乱真的存在技术;交互性――可以实现人机交流;构想性――可以根据需要开发不同的信息环境。利用三维虚拟仿真教学,学生以完成一个具体的任务为总目标,根据工艺流程,选取相关材料和设备进行工作,在教学软件的提示下,依次完成目标。三维虚拟仿真教学可以真实的再现施工现场,实现逼真的施工流程及工艺细节再现;也可以做到无限循环,每个环节都可以反复操作;还可以对学生的学习过程进行实时考核,也能对信息进行统计分析。这种方法在提高学生技能,增强学生操作环节,提高学习兴趣等方面有非常大的优势。 2.4 课堂教学中的教育行为,促使品格养成。 学生在课堂教学过程中集中注意力的时间大约是25分钟左右,之后就会出现注意力分散、不认真听讲等情形。根据这一规律,我们在课堂教学中利用5-8分钟左右的时间进行品格教育。常用的方法是赏识教育法,自强故事分享,最美新闻人评论。赏识教育过程分成两个阶段――第一阶段是自我赏识,第二阶段是同桌、室友或者好朋友从各个角度赏识他,通过赏识教育,发现并表扬学生的优点,从而提高学生的自信心。自强故事分享就是某同学讲述假期或周末做兼职赚钱的故事,通过故事分享增强同学们的自立自强意识。最美新闻人评论就是评论电台、电视、网络上平凡的人做出的不平凡事迹,使同学们得到精神上的感化,进而提升品格。综合运用以上方法,除进行品格培养之外,还可以活跃课堂气氛,锻炼同学的语言表达能力。 结语 建筑设备工程作为建筑工程技术、建筑工程管理等专业的专业课程,如何培养学生的技能,如何提高学生学习的积极性,如何提高学生的学习效果,这些都是教学改革必须考虑的问题,本文从教学内容选取,教学方法设置,三维虚拟仿真教学,活跃课堂气氛等几个方面进行了阐述。这些方法在具体的教学实践中取得了较好的效果,下一步改革的重点就是将BIM技术引进该课程,进行更深入的教学改革探索,以期取得更好的教学效果。 建筑设备工程论文:浅述建筑设备安装工程施工应注意的问题 摘 要: 一直以来,建筑工程设备的安装都是建筑施工中不可或缺的一个环节。工程设备的安装不仅会对工程的施工的进度造成影响,并且会对工作质量造成影响。所以提高工程设备安装质量的管理具有重要意义。基于此,本文对建筑工程设备安装的管理进行探讨。 关键词: 建筑工程 设备安装 管理 前 言:随着我国现代化建设脚步的不断发展,智能建筑成为了城市建设未来的主要发展方向。在施工过程中难免会使用到建筑设备。建筑设备的安装质量会对智能建筑的运行效果造成比较大的影响。在工程设备安装的过程中,还有一定的问题存在,还需要进一步对设备的安装技术进行完善。 1 目前建筑工程设备安装的现状 在房建工程设备安装过程中,涉及到消防设备、给排水设备、中央空调、电梯等设备的安装,安装项目的种类比较多。当前,我国建筑工程设备主要还是使用招投标的形式来寻找施工方。很多承包单位在中标后,会分给多个小公司进行安装。由于这些小公司的人员配备不完善、企业技术力量弱,致使工程设备安装过程中出现了安全隐患。需要提高设备安装的管理力度,从源头做起,做好工程设备的监督、管理,提升设备的安装质量。 2 建筑设备安装工程施工注意事项 2.1 做好设备安装工程的施工准备 2.1.1 在设备的采购过程中,采购员应当严格按照设计的图稿进行,尤其是对于永久性使用的设备,必须严格按照规定,向有关部门报备审批。 2.1.2 在收货时,要严格按照设计图对设备或其他的机械进行验收,仔细检查设备或是机械的材料是否合格,零配件是否齐全的细节,确保所采购的货物没有问题,具备合格证书和质量保证书。 2.1.3 对于成套的大型设备,施工单位不能随意确认验收,在收货时,确保有监理工程师或其他业主在场的情况下,检查无误后,方可对货物进行验收。保证了大型设备的质量和完整程度。 2.2 严格选拔设备安装人员 建筑工程设备的安装人员在建筑设备安装工程有着举足轻重的地位,他们是建筑设备安装工程的施工者,设备安装人员的个人素质与技术水平对施工单位的利益获取具有重大的影响。因此,选拔好设备安装人员,有助于建筑安装工程的整体实力提升。所以,施工单位需要建立健全设备安装人员选拔培训体系,努力提高施工人员的技术水平和个人素养,培养设备安装人员的自我学习和发展意识。这样做更加有利于建筑施工单位的发展和建筑设备安装施工的很好完成。 2.3 控制设备安装的施工过程 2.3.1 在安装过程中,安装人员必须学会控制设备的位置度、严密性和强度,如果有需要,还应当做设备的耐压试验,避免在安装过程中遇到问题,有助于提高安装设备的完成质量和成效,所以要求安装人员必须严格按照设计标准进行安装。 2.3.2 在安装过程中,注意地脚螺栓的安装。由于地脚螺栓的安装较为复杂,易出现安装倾斜,造成误差,会影响建筑设备安装的整体故障。 2.3.3 在设备安装的过程中,由于摩擦而使轴承产生大量热量。导致设备的运转轴过热的原因包括润滑油太少或是润滑油不洁净,还有轴承间的缝隙调整不当。由此可见,应当避免上述失误的出现,导致设备的运转轴过热,同时要提高安装的施工质量。 2.4 全面质量管理,推进科技进步 施工的技术决定了建筑设备安装工程的施工质量,而施工技术则与施工人员的技术、信息技术、装备技术及检测技术密切关联。在建筑设备的安装工程施工过程中,在原有的技术水平之上进行创新和研究,形成完善的施工技术标准,不断提升建筑设备的安装施工水平,保证建筑设备的安装施工质量。与此同时,施工单位还应当将管理运用到建筑设备的安装施工当中去,对建筑设备安装施工进行全程的管理,根据工程施工的质量来确立施工管理的目标。 3 加强建筑工程设备的安装管理措施 3.1 施工人员的管理 按照精干、高效、合理分配的原则对施工人员进行分组: (1) 通风组。小组成员主要负责送、排风系统的建设和调试,风管等部件的制作和安装、空气处理设备的安装。(2) 电气空调组。在建筑工程中电气空调组主要用来安装调试配电箱、安装照明设备,进行电气空调机组设备的安装、电气动力设备的运行检测以及各种电气系统管线的安装。(3) 消防设备假设组。主要负责对密封处理防火材料、安装弱电系统管线和桥架管线、安装防火联动系统和火灾报警系统。(4) 管线组。管线组主要对线盒的接线和定位、管线的预埋等工作进行管理。此外,每一个施工小组都要安排相关责任人,采取人性化的管理模式,提高施工队伍的凝聚力,保证设备安装质量。 3.2施工进度的管理 制定合理的施工进度计划,明确各个施工阶段的任务目标。施工监理要做好审核工作,确定方案的可行性。及时纠正管理中发现的问题,完善相关部门的管理制度,提高部门之间的交流和沟通。出现问题及时解决,保证设备安装在规定时间内完工。 3.3 施工材料的管理 在施工材料管理过程中,需要安排专人检查材料质量,对比进场材料是否和设计图纸的标准一致。比如在安装给排水设备时,首先要查看进场的管材和图纸上标准管材的直径是否相同,另外,在施工过程中使用到的辅料,也要对其进行认真管理。比如,安装中央空调工程时用到的密封胶等。管理人员检查入场材料的相关信息,对辅助材料和主要材料进行双重监管,来保证工程材料达到施工要求,为建筑工程的安装质量提供保证。 3.4施工技术的管理 3.4.1 归档、整理技术资料 在安装工程设备时,技术资料的管理至关重要。技术资料的常见类型分别为图标、声像、文字和图形,作为建筑工程设备将来进行维修和改造的关键资料,在对技术资料进行备份、归档和整理时,需要严格按照规定要求进行整理,保证资料的准确性和完善性。工程竣工后,将资料送到质量监理局进行存档。 3.4.2管线的施工 建筑工程管线施工主要有以下几个方面: (1) 预埋剪力墙孔洞;(2) 安装线槽; (3) 安装桥架; (4) 预埋照明电气管线和动力系统。在管线施工的过程中,要综合考虑电气工程和土建工程两方面因素,按照设计图纸开展管线预埋施工。墙壁内侧管线铺设的过程中,要准确确定出线盒的具体位置。在进行线管、桥架、线槽的安装时,要先进行放线支架的制作安装,将线管支架直接安装在楼板和墙上,线槽使用角铁支架进行施工,支架之间的距离要达到规定要求。需要注意的是,禁止在同一根管道中敷设回路和电压等级各异的导线。 3.5设备安装过程中安全方面的管理 在建筑工程设备安装过程中,在保证工程质量、减少工程施工时间的基础上,提高施工安全性是目前建筑工程施工中非常重要的一个问题,是各个施工单位需要重点控制的一方面内容。在进行安全管理时,一是在施工现场应引入更多的安装设备,做好施工现场的防护设备的检查工作,降低因施工人员杂乱、流动性大等问题造成的防护意识差或无防护意识等现象。其次,要加大施工中材料机械性能和电气绝缘性能的检测,定期检测吊篮架、保险绳的牢固程度等,只有真正做好了施工现场的检查工作,才可以根本性的杜绝因检查工作未做好引起的安全事故,保证设备安装工作顺利开展。另外,监理工作对施工现场的安全性也有比较大的影响,所以,要提升监理人员的技术水平,定期对其进行培训,使监理人员在监督工程施工质量的同时,也可以将监督安全工作做好。例如,脚手架搭建的过程中,为了更进一步将脚手架搭设的检查工作做好,每一个监督人员要将脚手架搭设的相关要求熟记于心,保证施工人员的生命安全。 4 建筑设备安装工程施工的实际应用 1)在施工前期技术人员要熟悉设计图,再根据需要准备施工时的技术规范和流程,参考有关的专业设备的建筑安装方式,如有异议要在审议时向工程师提出,并最终经商讨而形成一个认可的方案并分析其可行性,确保施工的顺利完成和质量。 2)材料进场检验。对进场施工的建筑材料进行严格的检验,确保质量过关且满足设备安装要求后方可进入施工现场,必要时对设备进行抽查试验。 3)施工预留。施工人员进入现场后,要对设计图纸中有关坐标、规格进行核实。有误差的地方要及时通知业主和施工单位,提前做出调整改动,避免建筑设备安装工作完成后再次返工。 由此可见,在建筑设备安装工程施工的过程中,应当做好施工前期的施工准备,严格选拔施工人员,提高施工的质量。 5 结束语 综上所述,随着科技发展进步和建筑行业的迅速发展,建筑设备的各项机能也愈发完善,而建筑设备的安装起到的作用越来越大。建筑设备的安装工程的施工出现的常见问题应当在设备的安装工程中避免再次发生,同时积累了丰富的经验,也取得了很大的进展。但有些问题依然存在,影响了建筑工程设备安装施工的成效和质量,这就需要我们深入研究现阶段设备安装施工中存在的问题,探讨解决措施,创新施工管理的策略,为今后建筑设备的安装施工提供参考。 建筑设备工程论文:建筑设备工程的发展前景与环境的关系 摘要:建筑设备对建筑环境带来了不可小视的影响,一方面,建筑设备在建筑环境不断提出的新要求下不断更新,对建筑环境带来积极的影响;另一方面,在建筑设备消耗能量的同时,也对建筑环境带来消极的影响。现代建筑设备是能源消耗的重要组成部分,同时也是构成建筑物使用成本的主要内容之一,在当前能源日趋紧张的形势下,建筑各方面节能已成为社会关注度极高的现实问题。协调建筑设备工程的发展前景与环境的关系,是非常重要的。 关键词:建筑设备工程;发展前景;环境节能 引言 随着国家的发展我们的建筑方面也在不断的发展,在发展的时候就会出现各种各样的问题其中环境就是一项很头痛的事,但是我们还得提高生活质量所以我们要最大程度降低对环境的污染而且建筑工程设备的发展前景也是很好的,只要我们掌握足够的专业知识就能够在社会有立足之地。 一、建筑设备与建筑环境的关系 1、建筑设备与建筑功能的关系 现代建筑在可持续发展和人本主义的影响下,智能建筑,生态建筑等的不断出现,使原先十分简单的建筑设备在现代建筑中已远远不能适应人们的需求,人民不再满足于简单的居住和办公,而希望有一个舒适的居住环境。由此可见,建筑设备与建筑功能是不可分割的整体,所有的建筑功能几乎都要通过建筑设备来实现,所有的建筑设备都依附建筑的功能而存在。 2、建筑设备与建筑造型的关系 外形美观,结构坚固,是建筑物设计与施工的结合,好的建筑造型往往给人以美的享受,如果建筑设备安装得适当,可以锦上添花,增色不少,但如果随意的安装建筑设备,那么会无形地改变建筑的整体效果,使建筑的视觉美感大大降低。总体而言,建筑设备对建筑造型的影响因素主要取决于管道的布置与管道井的设置两方面。 (1)管道的布置 管道的布置,在按照建筑的格局进行的同时,还要不影响结构,建筑物内各种管线纵横交错,需要安排协调,划分好空间,如此不仅不会对原有的建筑造型带来破坏,更能巧妙地增添建筑本身的趣味性。 (2)管道井的设置 管道井是设备设计人员在高层建筑内为使所用竖井管线的集中与安装检查方便,或在客流量大的非高层公共建筑内,以便使建筑内部美观,施工方便而设置的从上到下的建筑构件。建筑专业希望管道井的面积越小越好,但是也应该满足它的功能要求,因此,在设计管道井时,应兼顾美观以及功能来实现。 3、建筑设备与建筑材料的关系 建筑设备与建筑材料关系密切,在建筑中,不同建筑材料的选用会配以不同的建筑设备,在一定程度上,建筑设备应与建筑材料的采用相适应,发挥建筑材料的优点,弥补该种建筑材料的不足之处,例如各种保温材料与各种保温系统的配合。在建筑物中,建筑材料和建筑设备都是缺一不可的,两者相辅相成才能更好地为我们提供舒适的建筑环境。当然,建筑设备本身就是建筑材料的集合体,建筑材料在建筑设备中的应用不断地完善建筑设备的功能。 (1)建筑钢材及其金属制品 在建筑设备的发展中,材料上应推广应用高效经济的低合金钢筋,钢绞线等,积极推广H型和T型钢,闭合型钢和管材,冷弯薄壁型钢,压型钢板,彩色涂层钢板,镀锌钢板,铝塑复合板和建筑小五金等,研究解决钢结构的防锈技术,防水防火涂料技术。结合新型的钢技术,相应的建筑设备得以充分利用,从而改善建筑环境。 (2)化学建材及其制品 建筑设备在运用化学建材时,应提高各种塑料管材,管件及新型化学建材的质量,配套发展和改进内外墙,底面等建筑涂料,粘结剂和密封材料,推广弹性发泡塑料铺地材料,高密度防木地板等地面材料,大力推广难燃的聚苯乙烯保温材料,窗用密封带和镀膜等保温隔热材料。紧密结合各种建筑设备,共同影响建筑环境。 二、建筑设备工程的发展前景 长久以来,人们都渴望有温暖舒适的环境供居住和工作。在远古时代,人类的祖先借山洞栖息,躲避风雨严寒。随着时代的前进,科学技术的发展,人们开始有能力建造房屋,为自己寻找更安全可靠的庇护之所。但是仅有一个处所仍是不够的,人们还希望自己的家冬暖夏凉,方便地用到水、电等生活设施。目前,在我们居住的城市,绝大部分地区都可以享受到良好的水电暖服务。这些设备和条件为日常生活提供了很大方便,使我们能在一个舒适的环境中度过愉快的时光。而这方面的工作正是建筑环境与设备工程专业人员所从事的。建筑环境与设备工程专业主要培养能够从事建筑物采暖、空调、通风除尘、空气净化和燃气应用等系统与设备以及相关的城市供热、供燃气系统与设备的设计、安装调试与运行等方面工作的专业人员和技术人才。随着时展和城市扩大,现代建筑日新月异,已不再是过去的平房或低楼层、格局死板的建筑,出现了大量新型建筑体系,对内部的设备也提出了更多和更高要求。因此,迫切需要能适应现代建筑发展的高级工程技术人才。在我国,目前有一些新型建筑内部的环境与设备尚存在不尽人意之处,许多方面仍然处在探索和尝试的阶段。如某些高层写字楼和外观华丽的建筑物内部,明显的存在通风不好导致的空气质量下降,或者夏季制冷、冬天供暖不到位等问题。这都需要从事建筑环境与设备工程的技术人员与建筑设计师进行良好配合,以对建筑结构和用户需求有完整的认识和了解,做出切实可行的设计。可见,建筑环境与设备工程的专业人员有很大的施展空间。一般来讲,建筑环境与设备工程专业主要学习流体力学、工程热力学及传热学的基本理论,学习供热通风空调系统的设计原理与方法和施工安装与运行管理方面的基本知识,以掌握各种系统的设计及相关设备的选择,具有施工安装及运行管理和科学研究的初步能力。因此,本专业适合于有较好的数学和物理基础的同学来学习,如果对流体力学和热学兴趣浓厚,将对本专业的学习起到极大的促进作用。 三、建筑设备工程节能 1、光电建筑 太阳能热水器和太阳能热水系统是我国目前最大的太阳能热利用产业。其节能的作用和效果有目共睹。而利用太阳能为建筑发电,从而减少建筑的耗电量正是现在的新趋势。光电建筑能够将光伏发电与建筑物有效、有机地结合,充分利用建筑已有立体而不占用额外土地资源,将耗能建筑转变为节能建筑、产能建筑,代表着未来太阳能源利用的发展方向。 2、利用节能建筑材料 各种新材料、新品种的快速发展,也使建筑设备的节能达到了更好的效果。合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。如新型保温材料、防水材料在墙体屋顶中的应用,达到了更好的保温防潮效果;新型透光隔热玻璃(如Low-E玻璃等)在门窗中的应用,起到了更好的透光隔热效果;采用可调节的铝材遮阳板,达到遮阳的目的。各种聚合材料由于具有重量轻、耐腐蚀、电气性能好等优点,在建筑设备工程中凡是不受高温高压的各种管材、配件、给水器材、卫生器具、配电器材等,国外都大量采用塑料制品替代各种金属材料;又如钢和铝的新品种和新规格轧材的应用,使许多设备的使用寿命得以延长。从而不仅保证了设备的使用质量,而且节约了金属材料和施工费用。 结束语 随着现代科学技术的不断发展,建筑设备也随之不断更新,为建筑环境带来了新的发展前景。只有提升了建筑设备,建筑环境才能从真正意义上得到提升。与此同时,建筑设备在飞速发展的同时也为环境带了一定的负担,不可避免的产生了双向作用。因此,必须要不断地建筑设备进行积极探索,以最大程度降低对环境的污染,加大其正面作用,推动社会全面进步。 建筑设备工程论文:建筑设备电气控制工程工学结合教学模式的探索 摘要:随着我国职业院校的教学改革不断深入,工学结合成为各个专业学科发展的必由之路。建筑设备电气控制工程是楼宇智能化工程技术专业的优秀课程,对专业的发展和人才的培养有着十分重要的作用。本文主要就在工学结合背景下,分析如何进行建筑设备电气控制工程技术新的教学方法的研究探索。 关键词:建筑设备电气控制工程;工学结合;教学方法;探索 建筑设备电气控制工程是楼宇智能化工程技术专业的优秀课程,是与企业工程项目结合最紧密的专业课程。在当前大专院校开展工学结合的背景下,建筑设备电气控制工程原有的传统教学体系和方法已经无法适应现代职业教育对人才培养的要求,应当与时俱进,积极开展工学结合的新教学方法的研究探索。 一、建筑设备电气控制工程教学现状的总体剖析 1.建筑设备电气控制工程教学目标的分析。建筑设备电气控制工程传统教学培养目标以建立学生的理论体系为主,教学思路是传统章节教学思路体系,结合以典型的建筑设备电气控制教学实验强化学生对课堂理论知识的理解和掌握。其培养的目标与现代企业工程要求还存在很大的差距。无法与企业形成合理的对接。企业往往需要对毕业生进行几个月到半年时间的生产培训,才能使得毕业生真正适应企业的要求。所以我们的课程培养目标存在问题,需要我们课程设计教师认真分析行业的发展、学生的情况、课程的现状,对我们的教学目标进行调整和转变。 2.建筑设备电气控制工程教学模式的分析。建筑设备电气控制工程教学模式是理论和实验结合的教学体系。理论教学和实验教学分开来授课。理论授课在多媒体教室授课,实验在实验实训室授课。理论教学内容以传统的课本为主,以章节内容为主线进行教学授课。课堂教学采取教师授课学生听课的方式,学生对课堂教学兴趣不大、积极性不高,学过的知识容易忘记。实验实训方面,设置的实验往往是比较陈旧的实验,基本上在现代企业生产活动中不常见或早已被淘汰。由于学生对理论知识理解得不透彻,所以进行实验的时候,对实验的目的、过程、重点把握不对、实验效果欠佳。学生对学习本课程产生厌学心理。这是本课程教学内容方面存在的一系列问题,应该引起我们的思考和重视。 二、工学结合背景下的建筑设备电气控制工程教学模式的创新探索 基于对建筑设备电气控制工程教学现状的分析,以辽宁职业学院建筑设备电气控制工程课程为例进行分析和探索,具体分以下三方面进行分析。 1.建筑设备电气控制工程教学目的和培养方向的转变。我们把传统的培养目标进行大胆的改革,突出培养与企业岗位对口的楼宇智能化工程技术人才,以企业对人才素质要求为依据,培养具有现代企业职业素质,掌握熟练实际操作技能,并能承担研发和创新任务的高素质工程人才。在工学结合的背景下,实现人才培养的学院―企业的零距离对接是我们的培养方向,使我们培养的楼宇智能化工程技术毕业生能迅速适应企业的生产,为企业和自身创造效益和价值。这种教学培养方向的转变对于学院、企业、学生三方都是共赢的事情。 2.建筑设备电气控制工程教学方法模式的改革探索。我们在新的培养目标的指导下,大胆对建筑设备电气控制工程教学资料进行教学改革。理论知识方面进行适当弱化,实际操作大幅强化。教学模式采用多种模式有机结合,引入情境式教学、案例式教学,企业顶岗实习并增加综合的课程设计模块。学生的学习积极性大幅度地提高,学生积极思考分析案例项目,利用现有的知识去解决实际问题,在解决问题的过程中得到能力的提高。我们把企业的技术骨干和工程师请到我们课堂上来给学生们指导课程设计综合实验实训,使学生们受到很大的教育和启发。在课程的中后期安排学生到企业特定岗位进行顶岗实习,让学生真正走出校门,体验企业的生产活动,并把实习过程写成综合实践报告,让学生的职业技能和实际操作能力得到全面的提升。并培养学生慢慢向企业过渡,为将来的就业做好准备打下良好的基础。 3.建筑设备电气控制工程教学评价体系的改革和师资队伍的优化。改革考核模式,突出“三重”即,重基础、重能力、重应用。改过去的“一考定成绩”为“过程考核”,为此,设计过程考核项目,这些项目既要涵盖所有需要考核的知识和技能点,又要有侧重点,不能平均化。为了适应建筑设备电气控制工程新的教学探索也对教学的软硬件条件提出更高的要求,特别是对中青年骨干教师的水平和素质的要求,定期把教师送到企业去挂职锻炼,学习企业的先进生产经验和实践操作能力,积累实际生产项目和案例作为教学资料。提高专业教师的教学能力和科研能力,从而更好地运用到教学工作中,提高整体的教学水平和质量,并把企业的科研人员请进来,在学校里设立研究中心,和教师一起进行产品的研发和技术创新。提高教师对行业发展的把握和科研水平。 4.高职院校楼宇智能化工程技术专业工学结合的发展方向。首先应该从制度和政策的层面,积极为工学结合模式提供良好的外部环境。这需要政府相关部门的大力支持。给学院和企业创造良好的合作平台。适当给企业以优惠政策措施,提高企业的合作积极性。建立专业指导委员会制度,把行业企业引进学校中来,共同办学。学院方面应该积极开放思维,实施“走出去,请进来”的办学模式。把中青年教师送到一线企业去挂职锻炼,把学生送到企业去顶岗实习;使教师和学生都能在企业这个平台得到发展和提升。把企业的工程师和技术人员请进来,作为学院的兼职教师和客座教授,进行对学生专题讲座和案例教学。并把企业的生产线或是研发部门引进到学院里,使企业技术人员和骨干教师能真正达到密切交流,技术创新合作。从而使学院的科研技术能力有大幅的提高。并能创造真正的价值。 高职课程工学结合发展道路是切实可行的,是发展的必由之路。虽然处于实践摸索阶段,但取得的成绩是显著的,遇到的问题也不容忽视。但只有不断克服困难,把建筑设备电气控制工学结合模式不断细化、深化、制度化,才能真正转变传统教学模式,由此推广到整个楼宇专业,才能真正培养高新人才,为地区和国家发展做出贡献。这是我们面临的一项巨大教育课题,需要我们去探索和实践。 作者简介:李云阳(1981-),男,工学硕士,讲师,本科毕业于鞍山科技大学,硕士毕业于沈阳农业大学,现任职于辽宁职业学院汽车工程分院,研究方向:电气控制,楼宇智能化工程技术方向。 建筑设备工程论文:《建筑设备工程施工》课程理论与实践教学的研究 高职教育的主要任务是培养高技术的人才,目前《建筑设备工程施工》不能突出高职高专技能型人才培养的特性,内容上比较分散,属于普及基础知识,无法配套土建施工过程中的设备施工。而我院《建筑设备工程施工》课程是我院重点专业“建筑工程技术专业”专业选修课,通过本课程的学习学生能对建筑设备的特性进行深入了解和认识,能够配套土建施工,编制基本的方案,进而达到最大的经济效益,实现资源的最大化利用。 本课程的现状 《建筑设备工程施工》是我院的一门重要的专业选修课,在整个建筑工程技术专业课程中对优秀课程起特殊的辅助作用。 1.课程定位主要针对学生的施工管理理论和实践技能操作能力,区别于过去单一的土建施工的能力,重点强调了施工过程中的土建施工中相关的设备基础知识。 2.实训过程中实施开放性设计 注重学生职业能力的培养,突出与生产实践的联系是本课程的。在实训中进行了以实践图纸为基础进行模拟实践设计施工模式的尝试,以提高实验教学质量。在提高学生的专业技能 的基础上,进一步提高学生想象和设计施工能力,切实提高学生的职业能力,使学生真正成为专业技能型人才。 3.课程教学与社会实践紧密结合,创造现场见习条件 为了实现课程教学目标,我们对行业动态、新材料、新工艺的使用能及时把握,并有针对性性地安排学生参观学习在实践中的建筑设备正确安装方式,同时引导学生加深对土建类规范施工的理解,实现专业教育与社会实践紧密结合。 4.本门课程定位情况 前修课程是建筑识图与构造》《工程力学与结构》《建筑工程测量》同时和《地基与基础工程施工》《砼与砌体结构施工》等优秀课程相配合,共同完成房屋建造过程的学习。后续课程主要是针对《顶岗实习》、《毕业设计》。 本课程与国内外同类课程的比较 《建筑设备工程施工》课程本身是建筑工程专业的基础课程,该课程具有非常强的实用性,是建筑工程技术专业学生需要掌握的一门应用技术课程。建筑工程技术专业为广厦学院的品牌专业,其实训基地是2007年中央财政支持的建筑工程技术实训基地。本课程利用1:1模型,按照建设品牌专业对各主要专业课程的要求,使本课程教学水准在同类院校中处于领先地位。目前,《建筑设备工程施工》课程的师资力量雄厚,实训人员、实训条件良好。实验室资源丰厚,实验设备按国家标准要求进行建设,随时更新,完全能满足教学需要。 主要研究内容、目标和进度及拟解决的关键问题 (一)教学模式:以培养学生配合土建施工的设备安装施工为主要内容,以项目化教学为主体的教学模式。 教学模式:结合土建施工过程,以培养学生实践动手和管理操作能力为优秀,以任务驱动为主体的教学模式。 教学内容:改革课程教学内容,采用项目化教学,根据岗位培养方向将本课程分为五大项目:建筑给排水工程施工图的识读与安装;建筑消防工程施工图的识读与安装;建筑采暖工程的识读与安装;建筑通风空调工程施工图的识读与安装;建筑变配电工程施工图的识读与安装;建筑电气工程施工图的识读与安装;智能建筑电气工程简介。 教学方法;教学团队;教学评价:实行理论技能阶段性“驾证式”考核方式,注重学生实践运用能力的评价。 在教学环节上增加实践教学环节。 在知识结构体系上将专业理论型的内容体系转变为和工程应用相结合的理论体系。 (二)教学内容:课程教学内容精化,将本课程分为五大模块,教学内容注重基本识图及施工的教学,加强对学生对土建施工过程中设备预埋意识能力的培养,同时将职业岗位证书考试内容与教学内容融合,同时增加新标准,删除一些旧标准。以实用、够用为准则,加大突出主要内容的应用性和针对性。 (三)实践项目设计,加强理论与工程实际的联系,增强工程意识。设置以下三个项目: 项目一 绘制建筑给排水施工图 (2学时) 项目二 绘制建筑内部暖气、燃气管线系统施工图 (2学时) 项目三 绘制室内电力系统施工图 (2学时) (四)教学方法:采用任务驱动、实物教学法、讲练结合、案例分析、工种施工训练法等教学方法。特别是在现场教学设计中进行1:1建筑模型参观,认识建筑室内外给排水系统各类管线名称以及施工方法以及认识建筑室内电气工程系统管线名称以及施工方法 (五)本门课的存在问题,解决方法。 学生基础知识薄弱,课程前后衔接较少,落实起来难度较大。学生学习主动性较差,对教师和教材的依赖较大。对课程不够重视,认为和就业联系不大。 解决方法:让学生了解课程的重要性。对教学内容进行合理选择,增删得体。同时贯彻理论够用、和工程实践相结合的原则,因地制宜,采用用灵活的教学方法 。 1.学生上课前的“职位需求”介绍 按照教学内容的需要,例如我们将职业层次施工员、技术负责、项目经理等介绍给学生,并介绍每种职业所需掌握的知识面(设备知识的掌握便于提高总体管理水平),增加学生职业认识的同时,极大的地调动了学生的学习兴趣,使学生在较短的时间内接受建筑设备这门课。 2.建设市政实训室进行实体教学 建设“建筑设备实训室”,教学中尽可能在每种建筑设备类型的课堂教学中采用实物样品教学,让学生更好的了解新型建筑设备。 3.现场教学(1:1模型、教室、家庭) 在教学过程中,引入1:1模型将土建与日常设备施工结合起来,学生在学习设备同时获得相应的土建工序知识,这样获得很好的教学效果。例如对水电管道的预埋方法,管子不同时间的埋设和不同方式的埋设,都会对结构有不同的影响,让学生对自然裂缝和人为裂缝有了直观认知。 同时利用教学楼的内外开展现场教学。如在课堂上拆取开关插座面板进行身边认知,对走廊消防设备的测量,进行规范认知,或者家庭给排水电气的维修等。课程教学突出应用能力的培养,教学过程重视理论知识与实践技能融合,实现课程内容的重新序化,重点体现在根据学生特点、课程特点将课堂搬到实训室、1:1模型进行,在教学中以学生实践操作为本,努力提高学生的学习积极性。在课堂上对客观象、举一反三,研讨纠偏,分析推理、引导鼓励;在现场教学培养学生观察能力、加深感性认识,在实践中培养应用能力,理论指导实践,将问题反馈到课堂。通过课堂――现场――实践的课堂循环过程达到教学目的。 4.案例教学法 对实际运用较普遍的部分,提供建筑实践图纸图集,要求学生学习如何识读图纸,了解设计意图,进而如何实现施工。如在讲建筑给排水时,教师在课前用多媒体给出一个图纸案例,先学习图纸相应的表示方式,然后要求学生说出管道水流方式,进而提出其每层施工方式及线路布置安排,最后让学生根据建筑物特点对管道有无改进方法。教师在适当的时候进行案例启导,通过师生互动,导出施工临时给排水的设置和计算。学生通过这一过程,既掌握了基本的设计理论,也学会了施工方法和简易的施工计算。这种教学方法真正实现了理论与实践的一体,又符合高职培养的理念,也提高了学生利用理论知识解决工程实际施工问题的能力。 5.任务驱动的教学模式 以学校自编建筑施工图实例图集为案例,根据建筑布局特点,采用任务书指导书教学模式,每个学生根据自身理解布置建筑设备,通过完成平面图和系统图设计任务来组织课堂教学,达到学生职业能力培养的目的。 (六)教学团队:通过集体备课、丰富经验的骨干教师亲身现在指导、聘请兼职教师讲座指导等方式,以及通过校企合作方式武装教学团队。 (七)教学评价:实行“驾证式”考核方式,采取阶段性理论和技能的考核。理论成绩平时成绩40%,期末成绩60%。技能成绩课程内容比重分布,绘制建筑给排水施工图占40%;绘制建筑内部暖气、燃气管线系统施工图占30%;绘制室内电力系统施工图占30%。 (八)现代教学技术手段的应用:充分利用现代教育手段进行教学,现已构建系统全面的理论教学和实训教学电子课件,同时在教学过程中结合优质工程视频录像及图片等,让学生对设备工程施工有更深入的理解。 下一步目标与进度 我们进一步深化本课程的教学改革和课程建设,继续做好《建筑设备工程施工》课程的教学工作,不断完善课程教学大纲及教学基本要求。建立网络试题库系统,继续进行教学改革的探索和创新。积极自编特色教材。建立设备实体施工实训场地,进一步提高学生的实际动手能力和管理能力。 建筑设备工程论文:略谈建筑设备安装与土建工程施工的协调配合 摘要:建筑设备安装与土建施工协调配合的有着非常重要的意义。文章结合建筑工程施工的实际情况,指出了建筑设备安装与土建施工协调配合的依据、原则,并提出了相应的策略,希望能够为此类工程的实际工作提供借鉴与参考。 关键词:建筑工程;设备安装;土建施工;协调配合 1、建筑设备安装工程与土建工程的关系 建筑工程的施工主要包括测量、土木工程、给排水、电气、暖通,以及设备安装等各项专业,是一个复杂而统一的整体,各专业在施工的各个阶段相互影响,并存在很多交叉作业的情况。若仅专注于某一专业的质量或进度控制,而不进行相关的沟通和协调,必然会给其他专业的施工带来不便。设备安装工程作为其中的一个配合工种,从属于建筑项目的整体规划中,与其他专业间存在着千丝万缕的联系,其中,其与土建工程的关联尤为密切。特别是随着现代科技的不断进步,各种高端、先进、精密的设备逐渐被建筑工程采用,其安装调试的质量直接决定了设备今后的工作效率、运行安全,乃至建筑整体的工程效果,必须得到土建等其他专业的有效配合。因此设计、施工、监理等单位应与建设部门一道,统一制定土建施工和设备安装等环节的技术方案,重视土建施工对设备安装的影响,尽力完成好二者间的协调配合问题,实现建筑工程的建设目标。 2、建筑设备安装与土建施工协调配合的依据 在土建施工过程中,离不开机械设备的安装与运用,促进建筑设备安装与土建施工协调配合的主要依据是工程量和施工进度。在施工中,为了保证施工进度,提高施工效益,必须事先做好机械设备的安装工作,促进设备更好的发挥作用。如果设备安装与土建施工不能协调配合好,不仅会影响设备性能的发挥,还会影响施工进度,降低工程质量,对整个土建施工带来不利影响。 3、建筑设备安装与土建施工协调配合的原则 3.1 安全性原则 在进行设备安装时,应该考虑建筑设备的安全可靠性,包括稳定性能、有相应的保护装置、防尘隔音效果良好等,如果是高层土建施工时,更需要做好设备安装,最好能够进行遥控操作。 3.2 先进性原则 新型设备能耗低、性能优、故障少,更能够保证土建施工质量,其性价比更优,在施工中选用能够更好的完成土建工程施工任务。因此,在安装时,必须考虑建筑设备的先进性。 3.3 适应性原则 建筑设备安装应该与土建施工的具体情况相适应,满足施工条件和作业内容的具体需要。例如,在土建地基基础施工时,设备安装应该满足地质、工程质量的要求。同时,设备的工作容量、生产率应该与土建施工进度相配合,避免设备作业能力不足而影响施工进度,延误土建工程工期。 4、建筑设备安装与土建施工协调配合的策略 4.1 施工准备阶段 (1)技术准备。安装人员和技术人员需要对图纸进行会审,确保施工图纸合格,发现问题及时更正,加强与建设方和监理方的沟通,为施工顺利进行做好准备。 (2)组织准备。进行施工前,需要做好预埋件、预埋管道、零配件的制作,编制施工方案,进行技术交底,形成技术交底记录,并签发施工作业任务书。注重施工人员的培训,使他们具备一定的土建工程和设备安装的知识,规范他们的操作,严格按照规定进行施工。 (3)设备供应准备。将所需要的机具、材料、机械设备运到施工现场,开箱检查清洗,并加油润滑,为接下来的安装做好准备。 4.2 具体施工阶段 (1)设备安装工程的预埋。根据土建工程混凝土施工要求,逐层逐段做好预埋预留配合工作,具体包括三个阶段工作。土建结构模板支设,主要工作是放线工程,包括给排水管道预留洞位置、尺寸的放线,照明灯盒、开关面板插座、配电箱的放线,预留空调排水管位置,电梯等预埋构件尺寸、位置的放线;沉梁及底筋铺设,主要工作是管道铺设和预埋构件的放置加固,排水管道铺设和套管的预埋,空调排水管管套预埋,照明、开关、插座、弱电线管等的预埋,防雷接地网焊接等;检查上述工作,出现遗漏的补上,松动的要固定,做好与土建的交接手续,检查钢筋,确保符合要求,浇捣混凝土,安装人员需要及时跟踪,保证预埋工程完善性和工程质量。混凝土得到强度之后,进行土建工程的拆模放线。 (2)设备安装工程。拆模之后进行土建放线和施工,清理干净垃圾,核对预埋孔洞位置和尺寸,确保合格,检修线管和水管,确保其畅通,保护好半成品,避免施工中的砂浆、垃圾等进入管道,防止管道堵塞情况的发生。在砌体施工时,设备安装人员需要掌握砌体施工进度并跟踪到位,防止落下任何孔洞,做好各类孔洞的预留工作。在砌体抹灰前,设备安装人员和土建施工人员需要进一步配合,做好每个阶段的交接工作,设备安装人员需要严格按照施工图纸的要求,铺设好水管、线管,安装好配电箱、开关面板盒等,确保施工质量,为土建工程运行和人们使用做好准备工作. 4.3 装修施工阶段 设备安装需要为土建施工做好准备,进行电气绝缘遥测、管道试压、防腐、保温工作。装修之前,应考虑好工序安排、局部布置、流水作业、产品保护等问题,严格按照施工图纸进行装修施工,在阀门、风机盘管、空调器等设备留下检修孔。管道施工需要在防水层施工前完成,固定好各种灯具和器具,并留好安装孔,对于开关、插座、灯具等应该在油漆涂刷之前完成,注意不能污染墙面和各种器具。做好卫生间的设备安装工作,做好设备保护工作,避免水泥砂浆等污染物落入卫生洁具内,安装完成后进行检测,确保安装工程质量。 4.4 竣工验收阶段 竣工验收是最后一道工序,工程竣工条件为:技术档案和施工管理资料完备;监理资料完备,对竣工资料进行审核;具备建筑材料、配件、设备使用合格证书和试验报告;具备建筑主体和工程重要部位验收合格文件等。竣工验收的时候,设备安装验收应该具有符合标准的检测报告,设备安装要与土建工程验收配合,对相关资料做好整理和归档,从后续大型设备安装,资料查询和设备管理奠定基础。 5、结语 总之,建筑设备安装与土建施工的配合不是仅仅在哪一个阶段和局部的配合,而是贯穿和围绕在整个项目的建设过程,在建筑基础施工期间、建筑施工前、建筑主体施工及建筑验收期间,都应不遗余力的做好协调和配合,以确保工程项目建设的顺利进行。 建筑设备工程论文:建筑设备工程的发展前景与环境的关系 摘要:随着国家的发展我们的建筑方面也在不断的发展,在发展的时候就会出现各种各样的问题其中环境就是一项很头痛的事,只要我们掌握足够的专业知识就能够在社会有立足之地。 关键词:建筑设备;发展;前景;环境 引言 随着国家的发展我们的建筑方面也在不断的发展,在发展的时候就会出现各种各样的问题其中环境就是一项很头痛的事,但是我们还得提高生活质量所以我们要最大程度降低对环境的污染而且建筑工程设备的发展前景也是很好的,只要我们掌握足够的专业知识就能够在社会有立足之地。 一、建筑设备工程的发展前景 长久以来,人们都渴望有温暖舒适的环境供居住和工作。在远古时代,人类的祖先借山洞栖息,躲避风雨严寒。随着时代的前进,科学技术的发展,人们开始有能力建造房屋,为自己寻找更安全可靠的庇护之所。但是仅有一个处所仍是不够的,人们还希望自己的家冬暖夏凉,方便地用到水、电等生活设施。目前,在我们居住的城市,绝大部分地区都可以享受到良好的水电暖服务。这些设备和条件为日常生活提供了很大方便,使我们能在一个舒适的环境中度过愉快的时光。而这方面的工作正是建筑环境与设备工程专业人员所从事的。 建筑环境与设备工程专业主要培养能够从事建筑物采暖、空调、通风除尘、空气净化和燃气应用等系统与设备以及相关的城市供热、供燃气系统与设备的设计、安装调试与运行等方面工作的专业人员和技术人才。随着时展和城市扩大,现代建筑日新月异,已不再是过去的平房或低楼层、格局死板的建筑,出现了大量新型建筑体系,对内部的设备也提出了更多和更高要求。因此,迫切需要能适应现代建筑发展的高级工程技术人才。在我国,目前有一些新型建筑内部的环境与设备尚存在不尽人意之处,许多方面仍然处在探索和尝试的阶段。如某些高层写字楼和外观华丽的建筑物内部,明显的存在通风不好导致的空气质量下降,或者夏季制冷、冬天供暖不到位等问题。这都需要从事建筑环境与设备工程的技术人员与建筑设计师进行良好配合,以对建筑结构和用户需求有完整的认识和了解,做出切实可行的设计。可见,建筑环境与设备工程的专业人员有很大的施展空间。一般来讲,建筑环境与设备工程专业主要学习流体力学、工程热力学及传热学的基本理论,学习供热通风空调系统的设计原理与方法和施工安装与运行管理方面的基本知识,以掌握各种系统的设计及相关设备的选择,具有施工安装及运行管理和科学研究的初步能力。因此,本专业适合于有较好的数学和物理基础的同学来学习,如果对流体力学和热学兴趣浓厚,将对本专业的学习起到极大的促进作用。 二、建筑环境与设备工程专业存在的问题 1、对实践教学的重视程度不够 在教学中,许多老师对实验教学的建设和管理重视程度不高,他们多年来都一直遵循“重理论、轻实践”的思想。许多高校都不重视实验室技术队伍的建设,也缺乏一批高质量的专业人员。当前,在实践教学中,各大高校一定要加强培养教师“重实践”的思想。 2、实验教学分的过细过早 在教学中,老师经常会自作主张将一些实验项目进行分割,他们认为分割可以明确课程的重点所在,但是造成了实验教学分的过细过早的局面。如机械原理与机械零件的分割、工程热力学与建筑环境测量的分割等等。然而这些分割却忽视了实验项目内在的联系,严重影响了学生综合素质和能力的提高。 3、实验教学内容的知识面窄 实验教学中,许多教师只是注重课本上的知识,但是却忽视了当前新兴的技术知识,对相关学科的认识程度也不够。有的学校对实验室建设投入的经费过少,导致实验室建设的步伐太慢,实验教学指导书也没有得到及时更新,这些问题都严重阻碍了实验教学的发展。 4、课程设计和毕业设计教学环节的管理需要加强 处在这个就业压力大的社会,许多学生都不重视毕业设计这个教学环节,导致他们都不主动去了解设计的规范,主动性不强,有其表现在系统方案的选取以及设备的布置等方面。所以,学校在这方面必须加强管理,规范毕业设计过程,加大考核力度。 三、建筑环境与设备工程专业建设的探讨 为了给社会培养出更多高质量的人才,我们要求这些人才要有扎实的专业理论基础,具有实践能力和创新精神,对于从事建筑环境控制技术领域的工作要有极大的兴趣。因此,建筑环境与设备工程专业需要对教学理论与实践进行进一步的研究与讨论,为专业建设制定一系列的发展计划。 1、建筑环境与设备工程专业建设调研 学校在开展专业建设的活动时,一个必不可少的环节就是开展调研工作。学校可以派专人去一些名校进行调研,收集教学计划和大纲、课程体系建设等方面的教学资料,还可以观察并了解他校的教学结构体系和专业发展的方向,以便为本校专业发展目标的制定做一个铺垫,为本校教学体系的建立和健全奠定良好的基础。 2、建筑环境与设备工程专业调研后的反思 我国高校在1952年创办了供热供燃气及通风空调专业,当时全国只有少数大学开设了此专业。四十多后,一些高校才陆续建立该专业。随着教育制度的深入改革,1998年国家教育部研究决定,将供热供燃气及通风空调专业和城市燃气工程专业合并到一起,形成了一个新的专业,这就是建筑环境与设备工程这个专业的由来。到了21世纪,全国有许多高校已设立了该专业。人类对自身的居住环境要求随着人民生活水平的不断提高也变得越来越高,对建筑环境学科发展的认识也在逐渐深入,建筑事业飞速发展。 3、开展课程建设和教学改革,促进建筑环境与设备工程专业发展 为了促进专业的建设和发展,开展课程建设和教学改革是必不可少的。因此,在课程建设与教学改革基金项目上,我们要加强其他专业技术课程的课件建设、综合性实验教学课程建设、双语课程建设等等。为了形成合理的教学体系,还要进行大量的工作,如加强专业的培养目标,确定适当的培养模式,构建两个体系(专业平台课程体系、专业技术课程体系),对于优秀课程要建设多媒体课件等等。为了有效提高教学的质量和效果,需要我们充分利用现代化教育手段,为课程研制更多的多媒体课件,例如建筑环境测试技术网络学习版课件、建筑环境学电子教学版课件、建筑设备工程专业课件、传热学网络辅助教学课件、建筑设备工程施工课件等等。另外,选择合理的并适合本科教学用的教材也是十分重要的。 4、加强师资队伍的建设、加强青年教师的培养 任何学科专业都需要一支思想素质高,而且专业技术能力强的师资队伍,都是为了本专业培养高质量的专业人才,建筑环境与设备工程专业也不例外。建立一支强大的师资队伍需要引进人才,引进高层次高学历的人才,与此同时还要加强教师自身素质的培养。适时选派教师去国内外名校进修,以便提高教师的科研能力也是非常必要的。另外,青年教师也是专业教学发展的重点培养对象,可以采用青年教师导师制和青年教师参与工程实践机制等途径来培养他们,以便提高他们的责任心、工程实践能力以及科研能力。 5、专业实验室建设 从专业建设的发展过程来看,需要建立适合本科实验教学的实验室,然后逐步建立科研与教学并用的实验室,实验室作为教学科研的基础,对于本学科的教学发挥着十分积极重要的作用。实验室的建立有助于学生亲自动手实践,获得亲身体验,让学生在实践中获得知识,还有利于培养学生的综合创新能力。因此,各大高校应该加强专业实验室的建设。 结束语 中国的建筑环境与设备工程专业还不够成熟,还需要各大高校的不断努力。为了培养学生的实践能力、创新能力,提高学生的综合素质,各大高校在特色专业的建设上一定要花费更多精力,为国家培养更多的高级技术人才。 建筑设备工程论文:建筑设备电气自动化系统的节能控制研究与工程设计 摘要:随着社会不断的进步,经济的快速发展,能源紧缺已经成为目前最为关注的话题。本文就针对建筑设备电气自动化系统的节能问题进行分析,并总结出节能设计的措施。 关键词:经济发展;能源紧缺;节能设计;电气自动化 引言 现阶段我国对电气自动化节能技术研究还处于发展阶段。想要在电气自动化系统中达到节能的目的,就必须要做好一系列准备工作。比如,必须要解决系统供电设备的安全问题,安装的可靠性等等。简而言之,就是在整个设计过程中必须要不断的优化相关配电、供电技术设计,合理的利用电能,优化电气自动化系统运行效率,降低供电能耗与间接能耗。只有这样,才能够使整个系统在设计还有安装运行方面达到节能的目的,从而使电气自动化节能技术能够带来良好的经济效益。 1、建筑电气节能设计的意义 经济发展与能源是相互促进、相互制约的关系,经济发展需要以消耗能源为前提,而只有实现对能源的合理利用,节约能源,才能确保能源的可持续发展,从而促进经济发展速度的加快。一旦无节制的对能源进行消耗,则会导致能源出现枯竭,从而制约经济的发展速度。因此节能能源已成为当前我国经济发展的重要问题,所以加强建筑电气节能设计具有极为重要的意义。通过电气节能设计,可以有效的节约能源,缓和当前电力紧张的局面,不仅能够加快经济的发展速度,而且也会产生显著的经济效益;电气节能需要贯穿于建筑电气项目的全过程,同时还在施工时选择高效合理的设施,实现能源的节约,同时也具有较好的生态效应。既实现了对环境的保护,而且还促进了科技的发展,可谓是经济效益和社会效益的双丰收。 2、建筑电气自动化节能设计的基本要求 2.1建筑中的电气自动化系统简介 在现代建筑中,电气自动化系统是必不可少的一部分。尤其是高层建筑,如果缺少了电气系统中的电梯,那简直就是高层住户的噩梦。电气自动化系统中的监控系统对人们的安全有着很好的保障,热力系统可以给人们的带来温暖,而最重要的就是电力系统,在当代生活中,不可想象的,如果缺少了电力,那么生活会多么可怕。现代建筑中,尤其是对于住宅建筑,电器自动化系统事实上就是保证人们正常生活的一个重要基础设施系统,它是以电子技术为优秀,智能控制所应有与之相关的设备。 2.2节能需满足建筑物的功能 在建筑电气节能设计中,设计人员首先要考虑的就是建筑电气设施的用电安全,只有保障了建筑电气的安全性,才能使其工作效率和建筑空间的舒适性得到有效的提高。其次再对建筑电气的工作性能进行严格的要求,使其建筑电气设备在正常运转的过程中,可以很好的满足工程设计的相关要求。 2.3节能需满足建筑物的实际经济效益 在建筑电气节能设计的过程中,设计人员要根据当前我国国情和实际的经济效益,来对其节能技术进行应用。使其在保证建筑电气节能的同时,也要具有良好的经济效益,以确保我国建筑电气设计行业的可持续发展。 2.4节能需减少无谓的能量消耗 建筑电气的节能设计必须要从能量的消耗方面来进行考虑,使建筑电气设备在正常运行的过程中,可以大幅度的降低能量的消耗能量,以避免出现无用的能量消耗,从而在真正意义上起到节能的效果。 3、电气自动化中的节能技术 3.1降低电能的传输消耗 电能在进行传输的过程中,因为电路都有电阻,这样就会使有用功的功率降低。电能存在于电路上的电流是不变的,所以为了电能在传输的过程中能够降低消耗,就必须要降低存在于导线上的电阻值。由物理常识可知,导线的电阻跟导线横截面之间的关系式成反比,但是导线长度跟电导是成正比的关系。由此可知,想要降低导线中电阻的值,首先,必须要选择电导率较低的材料用作导线,使其降低电能传输过程中的消耗。根据实践可知,电能在进行传输的过程中之所以会消耗,是因为电路的线路太长,所以必须要缩短导线的长度。并且相关的施工人员在进行布线的过程中,必须尽量使线路走直线。另外,变压器必须要靠近负荷中心的位置,这样就能有效地缩短供电的距离。导线的横截面积对电能的消耗也有一定的影响,必须要加大导线的横截面积,降低电阻对电能的消耗,最终实现节能的环保的目标。 3.2合理设计供配电系统 建筑内供配电系统的设计,需要根据整个建筑的负荷容量和供电距离及设备的特点来进行具体考虑,在此基础上对供配电系统进行合理设计,确保供配电系统稳定,不仅操作简便,而且结构上简单可靠,在进行变配电所设计时,越接近负荷中心越好,通过将配电半径进行有效的缩短,从而实现对线路损耗的有效控制。 3.3使用有源滤波器 由于电网中存在大量的谐波,这很容易导致与电网进行连接的电气设备在进行操作时出现失误,这就需要在电气设计中消除电网中的大量谐波,在电气设计中采用有源滤波器是消除电网中谐波的有效手段。随着电气系统中电气设备数量的增加,电网中的谐波数量就会随之增加,这些谐波的阻抗电压会与基波电压发生重叠,这种现象的存在,会导致电网中的电压产生一定程度的畸变,这很容易导致电气设备的误动作,为了有效地防止这种现象的发生,通常会在电气设计中使用有源滤波器。有源滤波器具有反应快、动态性能好、使用功率范围宽的特点,并且在电气设计中使用有源滤波器能够使无功功率补偿达到很好的补偿效果,在电气系统中采用有源滤波器对电网中的谐波进行过滤之后,电气设备的误动作能够有效减少,能够有效地提高电气设备的运行效率,从而在一定程度上实现节能。 3.4实现电气设备系统的节能 电动机是电气设备系统中最常见的一种电力设备。依靠电动机可以带动很多电力设备,使其为各行各业更好的服务。但是电动机又是最能够消耗电能的一种电力设备。所以,为了能够使电气化节能技术工作效率能够有效的提高,必须要降低电动机的耗能值。现阶段变频技术被广泛运用于各种机械设备中,大大的降低了这些设备的耗能情况,电动机采用这种变频技术就能有效地降低能源的消耗,电动机在工作的过程中可以采取不同的频率系数,这对于电动机的节能来说,是十分具有现实意义的。 3.5电气照明系统 电气照明系统对电能的损耗非常大,如果不多加注意节能就会对其他的电力设备造成很大的影响。因此,必须要注重电气照明节能技术的应用,可以深化对照明系统的研究,引进新兴的照明节能设备,例如节能灯,节能照明的设备等等。另外,必须加强与科研部门的合作,积极的进行节能技术的研究,对节能技术进行重新设计,减少相应的消耗。实际上,最有效的电气照明系统节能办法就是利用自然光照,在可能的情况下都使用太阳光进行照明。合理的利用太阳光对电气自动化节能来说,意义十分重大,可以非常有效的降低照明的耗能情况。所以,需尽量的采取一些措施,利用好自然光照。 3.6变压器节能技术 配电网络中常见的电气设备有变压器,变压器节能方向主要是降低变压器的空载损耗与负载损耗,也可以使变压器运行方式进行优化,降低变压器中铜、铁损耗还有负载损耗等等。变压器上面的绕组电阻值与绕组电流值决定了负载损耗的大小,在变压器的选择上一般会选择使用绕组电阻值损耗小的变压器。变压器上面的铁损一般是由变压器的铁芯涡流拴好还有漏磁损耗共同组成,铁损通常情况下被称为空载损耗。空载损耗值的大小是由变压器本身与漏磁损耗共同组成的。空载损耗的大小与变压器所在的电力线路,负载值等等并没有直接的关系,所以说,降低变压器的空载损失最有效的措施就是选择质量好、铁损耗小的变压器。 4、电气自动化节能技术的设计 4.1供电系统与配电系统的设计 为了能够使电力资源合理的分配使用,必须要对供电系统进行相关的优化设计。电力工程设计师在进行电力优化设计的时候,必须要把安全问题放在首要位置。各个电器线路之间绝缘距离与强度必须要有保证在一定范围内,并且必须要设计足够的负荷力,进而保证整个供配电系统安全运行。对供配电系统必须要安装防雷装置,并且防雷装置必须要达到国家安全标准。电气线路在一些特殊的环境下必须能够有效地防止静电产生。另一个方面,电力工程师在进行系统设计的时候,必须要考虑整个系统的实用性。确保系统的功能能够得到充分的发挥,使供配电系统能够安全、稳定、高效的运行。总而言之,供配电系统设计师在进行供配电设计的时候,要注重系统的安全性原则的同时,对系统的实用性也要进行考虑。 4.2提高电气设备的工作效率 为了能够提高电气设备的运行效率,就必须要降低电力资源直接和间接的损耗。电气设备在满足人们生活生产的需要同时,应该要尽最大的努力降低设备的直接损耗和间接损耗。这就要求电气设备必须选择节能电气方式降低电气线路的损耗,节省相应的维护系统费用,还必须要达到均衡负荷,最终提高电气设备运行效率,从而降低电力资源直接损耗与间接损耗的损失。 结束语 建筑电气节能是一项系统的工程,具有十分复杂的特点,但其又是建筑节能的重要部分,所以建筑电气节能设计的好坏直接关系到整体建筑节能的效果,因此需要电气设计人员根据建筑自身的特点,对节能进行多方面的综合考虑,加强对低能耗、高效的节能设备的应用,从根本上实现建筑电气的节能,加快我国经济社会的快速发展。 建筑设备工程论文:关于建筑设备安装工程材料的质量控制探究 摘要:本文主要是从建筑设备安装工程材料的质量控制的具体措施进行了分析研究。 关键词:建筑设备安装工程;材料质量;控制措施 一、建筑设备安装工程材料的质量控制的重要性 在整个建筑过程中,除去设计、施工上的原因,材料对最后的质量有着至关重要的作用。建筑设备安装工程与人们的生命密切相关,其质量良好与否与人们的生活有着密不可分的关系,一旦发生质量问题,将极有可能会发生投诉事件;与此同时,安装工程的施工质量是由安装工程所用的材料决定的,假如材料出现了质量问题并引起返工,将会给多方带来严重的经济损失,所以,为了保证安装工程的施工质量,对建筑设备安装工程材料进行质量控制显得非常重要。 二、加强建筑设备安装工程材料的质量控制的具体措施 1、建立健全质量保证体系 由于工程材料的质量低劣造成的工程质量事故和损失往往是非常严重并难以弥补和修复的,因此,工程中必须尽力避免发生此类问题防患于未然在材料的质量监理中首先要求施工单位建立健全质量保证体系使施工企业在人员配备、组织管理、检测程序、方法、手段等各个环节上加强管理同时在施工承包合同和监理,委托合同中要明确对材料的质量要求和技术标准,并明确监理方在材料监理方面的责任、权限以及建设单位的要求,在监理委托合同中有关材料监理的内容是相似的,即:监理方有权对材料进行必要的抽检施工单位要在监理方的监督下,同时取样和试(化)验工作【1】,监理方负责提供准确、可靠的检验结果。监理方的检验结果如与施工单位的试验结果不相一致时,以监理方所提供的检验结果作为标准。 2、加大对材料管理的重视力度 观念上的转变才是最根本的转变,才能够起到最有效的促进作用,因此要想提高对建筑安装工程材料的管理,企业加大对工程材料管理的重视力度是关键。具体企业可以从观念和行动两个方面做起,观念上企业要加大重视力度,行动上企业要从各个方面对于材料管理加以督促。建筑安装工程材料的采购是建筑安装材料管理的关键环节之一,那么为了能够从根本上加大对材料的管理,将采购中心的管理由传统的成本中心转向利润中心成为了必然要求。另外,除了对于采购管理理念上的转变,我们也要将材料管理上升到一个新的高度,企业完全可以将整个工程材料的管理转变到利润的角度来看,高度重视工程材料的管理,做好安装材料管理的控制。一方面把好价格观,合理的控制价格,另一方面把好质量关,合理的控制质量,只有这样才能够保障材料管理的科学性和有效性,在材料管理方面起到行之有效的作用。 3、把好采购关、控制采购成本的具体措施 首先对于安装工程材料实施系统化的批量管理。具体要求物资不跟对于工程材料实行规范化的管理,集中批量进行采购,一方面物资部门采用大批量采购以降低材料的成本,实现经济消息;另一方面敲定供应厂家,选准一家厂家,以便于厂家的合理安排与生产,减低其生产成本,在供需双方互利共赢的基础上实现建筑安装工程材料的有效管理。其次,施工安装材料的实效性。现阶段建筑施工企业有分散管理的特点,针对这样的特点实行材料采购统一管理有可能会出现部分施工地点与材料供应脱节的现象,这就要求相关的物资管理部门对于采购要加强时间的限制,保证实效性【2】。具体要求管理部门做到施工材料的供应及时,对于那些鲜少需要的材料,可以允许一些部门进行分散自觉采购。再者控制好采购的成本关。把控好项目的成本是工程材料控制的最关键环节,只有把控好工程材料的成本控制和材料管理,施工企业才能够有有效的经济利益。具体要求施工单位做好到账与结算帐的处理,以及预算和实算的具体数值,一旦发现成本上的账目问题就及时解决,只有这样才能够控制好安装材料的成本,实现安装材料的合理管理。对于提高建筑安装工程材料管理来说,把好采购关,控制好采购成本,是最有效和最合理的措施,只有控制住成本才能够保证建筑安装工程材料的管理是科学和有效的。 4、加强对材料进场的检查力度 建筑材料的进场检查是确保材料质量的重要环节,是对材料的质量进行检验的首道程序。首先,建筑材料必须具备质量合格证书,并且相关的材料要齐全。然后由监理工程师对材料的质量进行抽样检查,严格按照试验标准执行,如果发现不合格产品,一律不得进场。对于实行生产许可证和安全认证的制度的产品,应该具有许可证编号及安全认证标志。在材料选购前应该复核检查其生产许可证及安全认证标志的原件,以防假冒伪劣。当建筑材料到达施工现场后,应该检查其规格、型号、性能指标、数量、产地、外观质量等是否与采购合同要求及样品一致,若有偏差,则要求返回。对于重要的材料、设备,需要特别关注的产品,应该派人到生产现场进行监督、控制。比如采用商品混凝土,就必须派技术人员到商品砼厂内进行监督其生产过程,监督其是否按照配合比设计要求进行配料;检查其水泥、砂石材料是否符合要求;检查其搅拌时间是否符合要求等,确保混凝土的拌合质量。但是,这也是施工单位比较容易忽视的,从而造成材料的质量得不到很好的控制,甚至对工程建设造成不利影响。 5、杜绝安装工程材料的浪费 无论是工程材料的进场数量过多,还是数量的不足,都是工程材料管理的弊端,另外规范材料储存与领用管理的规范与否也决定着工程安装材料的管理是否得当。要想提高建筑安装工程材料的管理,确保工程材料的预算与计划,避免浪费是最重要的环节。具体要从对于工程材料的预算与计划管理和材料的储存与领用两个方面进行管理。加强工程材料的预算与计划管理方面,要求管理者要严格的把好进场材料的质量关和数量关,保证进场的工程材料数量上的合理与准确,和质量上的严格。进场戈.及时准确提供工程材料的进场数量,提高采购计划的准确件。进场工程材料的质量由质捡员和相关技术人员严把验收关,工程材料的数量必须由保管员、材料负责人共同计算核对,层层把关,根据施工进度情况及时进场,确保工程施工进度【3】。规范材料的储存与领用管理方面,要求管理人员对于材料的出库以及入库都有一个详细的记录,每间隔一个固定的时间久对工程安装材料进行相应的盘点,同时还要建立仓库管理制度,以制度的形式控制安装工程材料。施工现场剩余的且又不能退还甲方的的零星材料,要及时整理并建立剩余材料台账,同时还要做好工稃材料标识移植工作,保管好工程材料的合格证,质检保证书、检验试验报告等资料,以便其他工程再次使用,从而大大的提高材料的使用率。杜绝安装工程材料的浪费要求管理人员要从计划管理和存储管理两个方面进行合理的管理,双管齐下,才能够从根本上真正意义的杜绝工程安装材料的浪费,这是提高建筑安装工程材料管理的重要措施之一。 6、加强材料的强制性检测 为了确保建筑工程的质量,确保结构的安全性,防止质量通病的产生,严禁任何的不合格材料用于工程建设。根据设计及国家、行业规范要求以及地方主管部门的规定,需要进行项目检测。常规检测项目有:主体结构(梁、板、柱)砼标号及钢筋数量检测,竣工后房屋空气质量状况检测,钢筋抽样检测,混凝土试块检测,加气块两项性能(外观质量及强度)检测(非必检测项目),瓷砖性能检测,铝合金门窗三性检测等,这些项目都是强制性要求必须检测的项目。 结束语 总之,建筑设备安装的材料质量控制能够有效提高建筑设备安装的质量水平,因此,在具体的工作中一定要从各个方面加强建筑设备安装材料质量控制,为整个工程的质量提供有效保障。 建筑设备工程论文:略谈建筑设备安装与土建工程施工的协调配合 摘要:近年来,随着我国城市化进程的不断加快,推动了建筑业的发展,各类建筑工程项目日益增多。在建筑工程中,由于涉及诸多专业,从而使得各工种交叉作业在所难免。为了避免各种问题的发生,各专业之间必须做好协调配合。文章就建筑中的电气设备安装与土建工程施工的协调配合问题进行了简要的分析与探讨,皆在为相关工作人员提供一定的参考依据。 关键词:建筑;电气安装;土建施工;协调配合 前言 目前城市化建设的主流就是高层以及超高层建筑,通常情况下,都是通过土建施工单位负责承包的管理方式来建设高层和超高层建筑。在这样的方式下,不管是施工总承包单位或者建设单位进行分包,电气工程施工单位都一定要完成好和土建施工配合的相关工作,同时要将不同方面的管理,比如工程进展、安全以及质量都要有效融入到土建施工单位的管理系统中。否则,只要电气工程单位没有做好和土建施工单位的配合工作,就会影响到砌体以及混凝土工程的成品质量以及施工计划,进而阻碍工程项目总体施工管理工作,有时还会对工程的应用功能以及结构安全造成负面影响。本文结合笔者多年工作经验,对建筑中的电气设备安装与土建工程施工的协调配合进行了探讨。 一、电气设备安装与土建工程的关系 土建工程是一项相对独立的专业性极强的工作,建筑的设计结构特点、建筑功能的实现等是土建施工最基本的要求。而电气设备安装则主要负责电能的产生、配送及使用等,需要进行线路铺设及电气设备的安装,这两个工作内容均是建立在前期的土建工程施工的基础上,没有前期土建工程的大力配合和准备,就不能顺利完成电气工程施工,特别是对于负责安装建造电气装置的建筑,更是需要土建工程的大力配合。可见,在土建工程设计和施工过程中,要充分考虑电气工程的施工特点和技术要求,土建工程的施工必须严格按照电气工程的专业要求控制施工质量。由于在诸多工程施工中,土建工程是一个相对独立的施工项目,因此通常电气工程安装是土建工程中的一项重要工作内容,而在机电安装、变配电工程及电缆工程等施工中,土建工程则为电气工程服务,并为电气工程施工相应的设计和施工。可见,电气工程和土建工程均具有较强的专业性、综合性和独立性,同时他们又相互制约,这就需要两工种的密切协作和配合。 二、基础阶段的相互配合 土建施工与电气安装施工从工程施工开始就需要进行相互配合,主要的工作有电气线路、电气设施的预埋、预留施工操作。这初始阶段的配合具有以下优势:首先,在土建做防水墙施工前,先进行电气管线、设备的预埋施工,可以避免因电气施工对土建施工的墙体的损坏,提高土建施工的质量;另外,按照技术图纸进行科学合理的电气施工,对工程后续的各项电气安装提供有力的保障,在提高施工质量的同时也可以满足建筑物的整体美观需求。 在工程施工现场的实际施工过程中,施工技术和施工人员需要认真做好各项施工准备,土建施工与电气施工相互配合、协调,具体的工作流程和施工工艺,保障施工质量。施工前仔细核对图纸,施工中严格按照设计好的图纸和施工顺序施工,首先,应该确保基础底板与地面之间连接的质量要求;其次,进行建筑物桩基的施工操作,最后,用混凝土对施工处进行浇筑。 三、主体施工中的配合 在设备安装工程中,根据土建浇捣混凝土的进度要求逐层逐段做好预埋预留配合工作,是主体施工的关键环节。设备安装工程的预埋应当分为以下三个阶段:即模板阶段、沉梁与底筋铺设阶段、封模阶段。在模板阶段需要完成的主要工作为测量放线,具体包括给排水管道预埋洞口的位置和尺寸;照明灯盒、面板插座、配电箱柜等位置;空调系统排水管的位置;电梯等大型设备预埋设备的位置与尺寸。在沉梁与底筋铺设阶段,需要完成预埋件加固及管道铺设,具体是根据上一阶段测量放线做好排水预埋管道及穿梁排水管的套管预埋工作以及防雷接地网的焊接等等。在封模前,需要对前两个阶段的施工质量进行检查,若是存在遗漏,则应当及时补足,未进行牢靠固定的,要重新固定牢靠,并做好与土建专业之间的交接。交接完毕后,应当由土建专业负责对钢筋进行检查,看其是否与设计要求相符,确认合格后,便可进行混凝土浇捣和养护。在浇筑混凝土的过程中,设备安装专业的施工人员应当全程跟踪,以此来确保预埋工程完好。同时,还要随时与土建专业现场施工人员保持联系,保证土建施工到位后预留也随之到位。 四、结构阶段的配合 在这一阶段中,电气线管暗敷工作穿插于土建工程混凝土浇注施工过程中,是电气设备安装施工的关键工作内容,施工人员必须认真做好线管暗敷工作,根据图纸要求严格控制施工质量,在这上环节上一旦出现问题,不但会影响整个电气设备安装的施工质量,还可能会严重影响土建及电气设备安装施工进度,因此,必须做到充分重视和严格控制。对于现浇钢筋混凝土楼板配管施工,电气工程人员要在底层钢筋绑扎结束后、上层钢筋绑扎前积极配合土建人员,根据实际情况及时提出专业要求。电气工程人员要在土建浇注混凝土过程中认真检查灯头盒及配管是否在振捣过程中移位或损坏,一旦发现问题,应及时采取措施。虽然部分预埋件的施工要求在土建施工图纸上明确标明,施工完全由土建人员负责,如直径大于30cm的预留孔、电梯竖井中轨道支架预埋件等,但在施工过程中,电气负责人员要认真检查,严格把关,以免出现隐蔽的质量问题。由电气施工人员负责的预埋件及预留孔洞(木箱盒、木砖、吊卡、铁件、吊杆等)的施工,必须在施工前做好准备工作,紧随土建施工及时进行埋设。结合土建施工进度,电气施工人员要各层引线防雷工作,确保引线的焊接质量,对于以柱子主筋为防雷引线的建筑,要做好醒目的标记,并根据标记将相邻两层柱子主筋接头按要求进行焊接,最后将柱子主筋与φ12的镀锌管焊接,引出女儿墙,并将防雷网与女儿墙连接。 五、工程完工后的配合 当建筑工程施工完毕后,需要进行最后一道程序,即竣工验收。验收过程中除了要具备完整的技术档案、施工管理资料、监理资料、材料以及构配件的试验报告之外,还应当具有基础、主体等关键部位的验收合格文件。在满足上述条件的情况下,便可进行竣工验收。在该阶段,设备安装专业应当配合土建工程做好验收工作,并将所有与工程相关的资料进行整理、保存,为后续大型设备的安装做好准备。 六、监理单位加强监督管理 监理单位负责对整个建筑工程项目进行全程监督管理。在工程项目土建施工前期,应重点处理好初期施工设计或者工程招标中遇到的问题,主要工作包括对各工序专业的施工方案进行严格审核,区分出部分工艺的特殊性和关键性,对设备安装和土建施工的质量和进度进行监督控制。还要检测一些管道的耐压试验,在进行铺设地下管线时,需结合工程工艺的规范和要求,采用符合规格的管道连接件和满足工艺要求的阀门,如发现问题,应及时协调设计单位和业主,共同提出可行的修改措施,避免单位之间纠纷的发生。 对于一些工艺特殊和建筑结构复杂的工程项目,且在施工时工作态度不认真,从而造成地下管道严重碰触到地基,根本性地改变了原设计意图的,作为建筑工程项目的全程监管部门,监理单位就应充分了解工程的设计意图和施工工艺,有预见性地妥善解决好这类可能发生的突发问题。 七、结语 总而言之,建筑工程项目建设施工是一项较为复杂且系统的工作,其中涉及的内容相对较多,一旦某个环节出现问题,都会对工程质量、进度、成本等造成影响。在建筑施工过程中,电气安装施工是贯彻施工始终的,我们都需要与土建施工紧密的相互配合,除了要保证质量外,还要尽量满足人们对建筑的功能性需求和美观性需求,只有这样,才能确保工程按质按量按时完成,加快和推动我国建筑行业的健康、快速发展。 建筑设备工程论文:浅淡建筑设备安装工程质量的监督与管理 摘要:进行建筑设备安装工程的过程中,要做好工程的质量监督管理,就要对安装各部分进行技术和质量的控制。本文就建筑设备安装质量问题进行了具体分析,提出了建筑设备安装质量监督与管理的具体措施。 关键词:建筑设备;设备安装;安装工程;质量管理 建筑的设备安装,是建筑工程中的重要组成部分,提高建筑工程产品的质量,必须抓住施工阶段的质量控制与管理,在复杂的施工过程中,人、材、机影响质量的因素较多,其对施工质量极其重要。特别是在高层建筑造型复杂,大型机械交叉施工情形下,设备安装质量事故发生率相对较高。质量事故发生,既影响企业的正常生产,也严重影响整个企业的声誉和人们的生活。 一、建筑工程设备安装中存在的问题 工程设备安装涉及多个系统设备,例如中央空调、电梯、配电设备、排水设备等,因此建筑工程设备安装是一项复杂的综合性工作。在建筑工程设备安装过程中存在着以下问题: 1.设备安装材料管理不到位,建筑工程设备系统的相关零配件没有做好相应的管理和记录,在安装施工过程中,各种设备安装材料摆放混乱,使得设备安装过程中容易出现安装错误,在很大程度上影响设备安装效率。 2.设备安装施工质量较差,一些安装施工单位将建筑工程设备安装项目承包下来后,再分包给一些小型施工单位,而这些小型施工单位往往缺乏相关的安装资质,综合实力相对薄弱,安装施工人员的综合素质参差不齐,从而影响了建筑工程设备安装质量。 3.安装施工存在很多安全漏洞,当前,有很多建筑工程设备安装企业的施工人员多是农民出身,没有经过系统化的专业技能培训,不仅缺乏相应的设备安装知识,还缺乏熟练的设备安装技术,虽然一些建筑工程设备安装企业在施工现场安排了专业的技术人员进行现场监督和指导,但是由于施工人员自身的综合能力有限,在建筑工程设备安装过程中很容易出现各种各样的问题,给建筑工程设备安装埋下很多的安全隐患。 因此为了保障建筑工程设备安装质量,必须做好建筑工程设备安装每一个环节的管理,严格控制设备安装过程。 二、建筑设备安装工程质量监督与管理的具体措施 1.防雷接地安装问题及解决对策 在民用建筑电气安装工程防雷接地部分经常出现以下问题:防雷接地极,避雷网施工中,焊接不符合要求;接地极电阻测试点设置不符合要求。现在的避雷接地极一般采取桩基筋、基础筋焊接为一体,通过柱筋连接到避雷网。设计图上再出现“断接卡”测试点不妥,应改为设置接地极测试点。测试点用4×40镀锌扁铁引进;利用基础钢筋做接地极时,一般用内、外两根主筋,把整个基础内、外两根主筋一圈的搭接处焊牢,再把圈内纵、横基础两边的主筋与外围两根主筋搭接焊牢,有桩基的用两根桩筋按设计要求的点连接到基础主筋上,然后按图纸指定的柱筋(一般用外侧两根)焊接到基础主筋上作为引下线。各焊接点按要求双面焊,焊接长度为各钢筋直径的6倍,不允许点焊。钢筋对接时应双面焊,焊接长度为60mm,搭接处应平放;在高层住宅防雷施工中,9层以上的金属门窗框应用25×25镀锌扁铁与接地筋焊接,防止侧雷击在门框、窗户上。从一层至顶层每隔一层的圈梁外围主筋搭接处跨钢筋焊牢,再接到避雷引下线的柱筋上作为均压环。 2.用电设备安装施工技术管控 设备基础施工前,按基础施工图放线,经综合校对合格后再施工,全程跟踪检查,控制设备安装施工,重点是满足施工验收规范和安全运行要求。如对电气设备柜内的线路进行划分,画图示范,横平竖直,安装前拉线、找偏、定位,取得了很好的质量效果。对于设备箱体的开孔,先划线,后钻孔,开孔位正确,光洁平整美观。设备就位稳装后,经复测合格再固定。线路交错部位,进行梳理绑扎,保障安全规范,都是较好的技术措施应用。设备装配根据设计,不以土建的结构尺寸定位,而是根据墙体尺寸和器具尺寸定位划线,并用油漆标示。如灯座的大小要完全遮挡墙面,否则,要更换灯具或加大木台。在放线定位中,严禁凭目测施工,成排器具更是如此,如成排吊链灯的灯链在安装时捋顺直,避免搭接杂乱无章。提高设备安装质量,不仅可以大幅度降低事故,同时可保障和延长设备寿命,降低碳排放。 3.建筑给排水安装部分 1)管道支架、管卡的安装 为了节省建设成本,目前工程中给水系统大多采用PP-R管,排水管采用UPVC管,与钢管、铸铁管相比其刚性差。由于其刚性差,加之施工时不注意支架安装,造成管道弯曲、变形,甚至出现渗漏现象,故在管材选择上应综合考虑,合理选用;在安装时考虑管道的热胀冷缩之需要,采取措施减少管道弯曲、变形造成管道支架、管卡松动、歪斜;管卡尽量安装在剪力墙上、梁上、构造柱上,管卡上、下移位或加木楔子进行固定,支撑要牢固;支架间距严格按照规范规定设置;支架安装严格按照施工工艺要求进行施工;系统安装时及系统安装完要认真检查、排查管道支架、管卡松动、歪斜等情况。 2)防水套管安装 穿楼板、墙体的管道均应设套管。应按GB50242-2002中3.3.13条要求:安装在楼板内的套管,其顶部应高出装饰面20mm(非混凝土地面);安装在卫生间及厨房内的套管,其顶部应高出装饰地面50mm,底部应与楼板底面相平;安装在墙壁内的套管其两端与饰面相平。套管与穿过套管的管道间应采用阻燃密实材料和防水油膏填实,且断面应光滑。预埋刚性防水套管存在定位不准弊病,可采取以下措施:(1)在确保首层套管安装精确的情况下,第二层套管安装时,以首层套管安装位置为基准点垂直上引,在模板底找点并打眼,然后按此点固定套管,依次从下往上施工。(2)适当加大套管型号,套管位置偏差时可以再管道安装时加以调整。 4.加强对施工人员的培训 设备安装过程中施工人员的作用是最主要的,对工程质量产生直接影响。因此,要对机械设备的安装进行质量控制,必须提高施工人员的专业素质和工作效率。不论是工程师还是现场施工人员,有需要具备施工组织、质量监督检查能力,特别是施工技术人员要具有熟练的工作技能,对设备安装过程进行严格的把控,施工单位需要加强对他们的培训。例如,施工单位可以组织专业技能培训,邀请资深的技术人员和有关专家进行讲座授课,或者派施工人员到其他单位施工现场进行参观、学习。 5.建筑设备水电安装质量控制 1)严格控制建筑材料的质量 保证水电安装的质量,首先应当保证所用材料的质量。只有材料的质量获得了足够的保障,才能确保水电安装的质量。因此,在材料选用的过程中,应当严格审核,按照国家明确规定的相应标准来选用合适的材料。避免由于材料的质量而出现水电安装的质量问题。 2)加强施工方案设计的审核 建筑工程施工方案需要根据建筑工程建设的实际情况进行设计。对水电安装的设计应当要进行严格的审核,以此来保证工程的质量建设。在对设计方案进行审核的过程中,应当要严格按照国家的相关规定进行,分析各个环节中的操作方案。 3)提升施工人员素质 建筑工程的质量应当以施工人员为优秀。提升施工人员的素质,有助于工程建设质量的提高。提升施工人员的素质,可以采取相应的措施。首先,加强对施工人员技术的培训。其次,在工程建设的过程中做好相应的技术安排工作。施工人员素质的提高,可以有效避免人为性错误的出现。 6.电气设备安装工程质量控制措施 许多的建筑企业,在电气施工的过程中,为了最大化的追求经济利益却忽略了电气设备的质量问题和安全问题,在实际的安装施工过程中,用低等级的电器设备代替高等级的电器设备,甚至用次品安装到建筑的电气系统中去,牺牲了整个建筑的安全和质量来获得较高的利润。另一方面,企业的物流采购环也存在一定问题。电气设备的采购人员,没有较强的质量责任心和质量意识,采购到了一些本身存在质量问题的电气设备和产品,如此一来,那些劣质的、无合格证的、无许可证的问题设备流入到电气安装的工程中,最终造成质量安全的隐患。还有就是由于施工人员的科学技术水平和文化素质水平的限制,使得他们不能很好地辨别电气设备的质量问题和潜在的后果影响。在购买这些设备时没有把好关口,也使存在质量问题的设备流入到安装的流程中。所有的这些因素,都影响和制约着现代建筑电气安装的工程质量。 综上所述,影响建筑安装工程质量的因素除了施工工艺外,原材料的控制、交接试验、质量保证体系也起着至关重要的作用。施工过程是检验工程质量的重要环节,完善质量保证体系除了必须加强工序控制,实行自检、互检、交接检验制度外,还应认真审查各方的质量行为、审批施工组织设计、参与图纸会审、严格变更制度,避免走过场。 建筑设备工程论文:建筑设备工程的发展前景与环境的关系 摘要:文章分析了建筑设备工程与环境的关系,并指出其对环境的影响,如建筑的节能与智能化。最后对建筑设备在建筑环境的可持续发展问题上提出建议,通过对建筑设备的不断探索实现建筑环境的可持续发展。 关键词:建筑设备;建筑环境;可持续发展 引言 随着社会的不断发展,人类从原始的洞穴,简陋的茅草屋发展到今天功能繁多,形式不一的高级住宅,豪华别墅,宾馆以及高档写字楼,经历着一次又一次的改革,社会的需求不断增多,建筑的形式不断提升,相应地,建筑中不可缺少的建筑设备也在不断改善。建筑设备对建筑环境带来了不可小视的影响,一方面,建筑设备在建筑环境不断提出的新要求下不断更新,对建筑环境带来积极的影响;另一方面,在建筑设备消耗能量的同时,也对建筑环境带来消极的影响。 一、建筑设备与建筑环境的关系 1、建筑设备与建筑功能的关系 现代建筑在可持续发展和人本主义的影响下,智能建筑,生态建筑等的不断出现,使原先十分简单的建筑设备在现代建筑中已远远不能适应人们的需求,人民不再满足于简单的居住和办公,而希望有一个舒适的居住环境。 由此可见,建筑设备与建筑功能是不可分割的整体,所有的建筑功能几乎都要通过建筑设备来实现,所有的建筑设备都依附建筑的功能而存在。 2、建筑设备与建筑造型的关系 外形美观,结构坚固,是建筑物设计与施工的结合,好的建筑造型往往给人以美的享受,如果建筑设备安装得适当,可以锦上添花,增色不少,但如果随意的安装建筑设备,那么会无形地改变建筑的整体效果,使建筑的视觉美感大大降低。总体而言,建筑设备对建筑造型的影响因素主要取决于管道的布置与管道井的设置两方面。 2.1 管道的布置 管道的布置,在按照建筑的格局进行的同时,还要不影响结构,建筑物内各种管线纵横交错,需要安排协调,划分好空间,如此不仅不会对原有的建筑造型带来破坏,更能巧妙地增添建筑本身的趣味性。 2.2 管道井的设置 管道井是设备设计人员在高层建筑内为使所用竖井管线的集中与安装检查方便,或在客流量大的非高层公共建筑内,以便使建筑内部美观,施工方便而设置的从上到下的建筑构件。建筑专业希望管道井的面积越小越好,但是也应该满足它的功能要求,因此,在设计管道井时,应兼顾美观以及功能来实现。 3、建筑设备与建筑材料的关系 建筑设备与建筑材料关系密切,在建筑中,不同建筑材料的选用会配以不同的建筑设备,在一定程度上,建筑设备应与建筑材料的采用相适应,发挥建筑材料的优点,弥补该种建筑材料的不足之处,例如各种保温材料与各种保温系统的配合。在建筑物中,建筑材料和建筑设备都是缺一不可的,两者相辅相成才能更好地为我们提供舒适的建筑环境。当然,建筑设备本身就是建筑材料的集合体,建筑材料在建筑设备中的应用不断地完善建筑设备的功能。 3.1 建筑钢材及其金属制品 在建筑设备的发展中,材料上应推广应用高效经济的低合金钢筋,钢绞线等,积极推广H型和T型钢,闭合型钢和管材,冷弯薄壁型钢,压型钢板,彩色涂层钢板,镀锌钢板,铝塑复合板和建筑小五金等,研究解决钢结构的防锈技术,防水防火涂料技术。结合新型的钢技术,相应的建筑设备得以充分利用,从而改善建筑环境。 3.2 化学建材及其制品 建筑设备在运用化学建材时,应提高各种塑料管材,管件及新型化学建材的质量,配套发展和改进内外墙,底面等建筑涂料,粘结剂和密封材料,推广弹性发泡塑料铺地材料,高密度防木地板等地面材料,大力推广难燃的聚苯乙烯保温材料,窗用密封带和镀膜等保温隔热材料。紧密结合各种建筑设备,共同影响建筑环境。 二、建筑设备对建筑环境的影响 1、建筑设备影响建筑环境的节能 建筑设备对建筑环境的最大影响无疑是节能问题。建筑围护结构(面,地面,门窗等)分别处在建筑物的不同部位和方位上,与大气接触的条件不同,材质结构不同,热工性能各异,所以各部位的耗热量也不同。尤其现代建筑一般比较高,向周围环境散热量大,节能问题尤为重要。依据建设部的信息,我国建筑能耗惊人,在建造和使用建筑的过程中,直接、间接消耗的能源占到全社会总能耗的46.7%。高于发达国家水平。 2、建筑设备影响建筑环境的智能化 现代科技发展进入信息化时代,人们居住环境的安全性,舒适性和功能性要求已越来越高,住宅不再仅仅是向居住者提供吃住的场所,而是朝着文化教育,休闲娱乐,社交,工作以及享受全方位服务的方向发展。由此,建筑设备对建筑环境的智能化带来了巨大的影响。 智能建筑作为一种新型的现代建筑,近几年在我国得到了广泛的发展。建筑智能化根本原因是建筑设备的智能化。现代科技发展使新技术,新材料广泛应用于建筑设备中,如供热,通风和空调设备的自动控制,并将建筑所有的附属设备进行联网,使建筑室内外环境发生很大的变化。因此,一般建筑到智能建筑的转化主要是建筑设备的智能化。 3、建筑设备与建筑环境的可持续发展 建筑环境的可持续,在能量消耗上,应尽可能地利用可再生资源,如太阳能,风能等,而减少消耗不可再生资源。在设计上,也应尽可能地利用构造处理技术带来的舒适内部环境,而少利用耗能的建筑设备来满足人类需求。在土地利用上,应尽可能少占用土地资源。建筑设备面临着两个亟待解决的问题:如何协调满足室内环境舒适性与能源消耗和环境保护之间的矛盾;室内空气品质方面,如何开发新型的建筑装饰材料和设备来消除所谓的病态建筑综合症和建筑并发症的问题。只有开发出新一代建筑设备才能真正实现可持续发展的建筑环境。 三、建筑环境与设备工程的发展趋势 1、国外发展趋势 在国际上,该专业发展十分迅速,反映在领域的拓宽,涉及的范围越来越广,该专业已发展成为以工科为主,涉及生理学、心理学、气象学、生态学、城市规划、建筑设计、社会学、美学等综合知识,愈来愈趋向交叉领域学科。同时将计算机深入引入该专业,便利该专业发展成为一个很前沿的学科。目前,国外建筑环境与设备工程专业最重要的趋势之一是与建筑学专业结合越来越紧密,设备工程师与建筑师密切合作的空间越来越大。而国外的设备工程类专业的设计目标越来越重视建筑的节能和环境保护或者可持续发展性能,随之而来的设计模式越来越趋向于进行集成化建筑设计,设备工程师的工作越来越重要,其工作重心在建筑设计流程中越来越趋向于前端而不是末端,建筑师在进行方案设计甚至战略规划时,越来越需要听取设备工程师或环境工程师的意见和建议,保证设计的建筑物具有良好的可持续发展性能。从建筑环境与设备工程专业来说,环境与能源问题是世界各国可持续发展所面临的头号问题之一,这是国界所无法划清的,也并非一个国家、一个民族就可以单独解决的。特别是近年来,可持续教育正成为世界各国的共性和共识,成为该专业人才培养发展的重要趋势。 2、国内发展趋势 近几年来,我国建筑环境与设备工程的发展比较迅速,国外先进的建筑设备也在不断地进入国内市场。随着新材料的大量应用、新设备的不断涌现,我国的建筑设备将向着体积小、重量轻、能耗少、效率高、噪声低、造型新和功能多的方向发展,这就对本学科的技术发展提出了很多新的要求。与此同时电子技术的应用,智能建筑的兴起,不仅把建筑设备各系统的运行管理推向一个更高的层次,同时也对建筑设备的制造与系统设计提出了更高的要求。目前在建筑物的总造价中,建筑设备的总投资比例正在曰益增大,有的已达到总投资的1/3以上。目前,我国的建筑设备已经一改过去“傻、大、黑、粗”的状况,而出现了许多造型华丽典雅,艺术感很强的新设备。可以完全相信,在广大科技工作者的努力下,我国的建筑设备一定会有更快的发展,它必将美化人们的工作环境和生活环境做出更大的贡献。 结束语 随着现代科学技术的不断发展,建筑设备也随之不断更新,为建筑环境带来了新的发展前景。只有提升了建筑设备,建筑环境才能从真正意义上得到提升。与此同时,建筑设备在飞速发展的同时也为环境带了一定的负担,不可避免的产生了双向作用。因此,必须要不断地建筑设备进行积极探索,以最大程度降低对环境的污染,加大其正面作用,推动社会全面进步。 建筑设备工程论文:分析节能技术在建筑设备工程中的应用 【摘 要】随着生态环境及能源问题日益严峻,人们的环保节能意识越来越强,节能已成为建筑业必须考虑解决的问题,在建筑工程中,其建筑设备主要涉及给排水、电气与暖通等方面的节能效果,本文从给排水、电气与暖通等建筑设备方面,分析了节能技术的应用。 【关键词】节能技术;建筑设备;工程;应用 随着世界能源紧缺,环境问题日益加剧,节能环保成为当今人们最重要的课题,建筑业是个高能源消耗行业,对生态环境的影响也是不可忽视的,建筑工程不只是建设过程的生态能源消耗,关键在于投入使用后所带来的能源消耗,在新工艺、新技术发展下,建筑工程的节能具有了更多潜力,如减压节流、智能照明与冷热源的新型设备等新技术出现,将建筑业推向了发展的新阶段。 一、给排水设备系统的节能技术 1.市政管网水头利用与减压节流 大部分城市水管网水压只能满足三层及以下的建筑水压需求,当建筑高度超过改为m,或者三层以上时,市政管网水头就无法满足不利配水点用水的要求了,需要依靠增压贮水的设备进行解决,如气压罐、水泵与水箱等。在设计的时候,设计人员应仔细计算并复核水阻力,运用市政管网水头向低层部分进行供水,以节省设备耗能,增强供水的可靠性。同时,采用管网形式,对建筑配套措施进行布设,尽量利用城市的市政管网水头,达到节能降耗作用。减压节流作为给排水的一举两得方式,具有节约能源与水资源的作用,在高层建筑当中,仅利用室外管网供水压,难以有效满足用户的水压要求,多数建筑工程使用增压设备进行辅助供水,在有关给排水规范当中,高层建筑的给水系统为竖向分区,其中,各分区的最低卫生器具静水压应在0.45MPa,即使在特殊情况下,静水压也不应超过0.55MPa,通常卫生器具使用水压应该在0.2MPa-0.3MPa,但大部分高层建筑最底层的配水位置的静水压就能达到300MPa-400MPa,不减压节流情况下,卫生器具实际的出水量为额定量的5倍左右,因水压过高,很容易出现管道破碎与浪费情况,为确保顺利供水,高层建筑目前主要实施串联、并联与减压的方式进行供水,而减压供水为最常用供水方式,当卫生器具最低配水位置的静水压在0.15MPa以上时,也要采取减压节流方法,确保管网与用水设备的安全性。 2.变频控制节能技术 随着高层建筑不断增多,对供水系统要求也相应提高,因低谷用水量与高峰用水量相差比较大,仍沿用传统的最不利计算法,会造成极大的电能浪费,在变频控制技术发展下,在建筑供水系统中,获得了广泛应用。特别是在生活用水变频调速方面具有良好节能优势,具体有下列表现。其一,变频技术应用,解决了高峰与低谷用水量的巨大差别,可按照用户的蓄水量给予调节,提高了用水量的合理控制性;其二,变频调控技术以变量恒压为基础,不同的水流量,输出频率不同,通过水泵转速不同,实现恒压目的,最大程度发挥了节能作用;其三,在传统水泵装置中,常会因电机频率骤升带来水流冲击,造成仪表、管路与阀门等设备装置的损坏,而变频控制技术应用,使得电机逐步上升到工频,水压是逐步升高的,减少了水泵启动所带来的损耗;其四,在电网高要求场所,变频技术应用,避免了水泵功率太大所带来的电网波动,并缓解了电网冲击,防止了用电设备的影响损害,确保了水泵供水应用的安全性。 二、电气节能技术 1.电机节能与线路损耗降低 电机通常是在设备配套下提供的,节能产品应用可在设备选型与招标下实施,也可经控制系统以实现节能目的,变频调速在电梯电机中也获得了广泛应用,调速指标提高,节能效果能达到10%左右,调配管理的合理性,能降低无载运行,而与交流异步的电机与减速机相比,永磁同步的电机驱动电机节能能达到30%左右,当场所人流不多时,扶梯应选择自动扶梯相控的节能装置,对运行负荷与状态进行自动判断,充分调整电机运行率。除此之外,运用红外感应能加强扶梯自动的开停功能。有人时,进行自动开启,无人时,自动停止运行,让电机一直处于节能状况下。在高层建筑物中,水泵与风机等具有广泛应用,耗能量也占据相当大的一部分,依据用水量与风量需要变化,运用变频调速控制,可有效节约电能,尤其在供水系统当中,能节省水箱的投资成本。在建筑工程中,配电线路是电气工程重要组成部分线路越长,电阻值就会越大,造成的电能损耗就会越大,在建筑工程线路当中,总长度有万米,而大工程线路长度更是难以计数,带来的电能损耗非常大,降低线路损耗应该引起有关设计人员重视。实际建筑工程中,配电线路的电流是不变的,要降低线损,仅能尽量降低线路上的电阻,线路电阻公式为R=ρL/S,其中,R表示电阻,ρ表示导线电阻率,L表示导线长度,S表示导线截面。通过电阻公式可知,要降低电阻,可让电阻率ρ变小,通常铜芯导线的电阻率比较小,铝线次之;也可缩短导线的总长度,设计过程中,应尽量减少弯路走直线,低压配电当中,减少回头路,同时变电所要尽量与负荷中心靠近,降低供电半径;导线截面积的增大,也能减小电阻,当线路较长时,载流量、电压降及热稳定满足的情况下,导线截面加大一级,尽管线路费用会增加,但年运行费用会减少,从整体角度考虑,此方法是经济合理的。 2.照明控制与功率因数提高 在科技发展下,照明控制技术得到了有效提高,尤其是智能照明,显示出了管理方便与节能优势,不仅能改善光环境,还能延长灯具寿命,运用调光器与传感器等控制,能更为合理照明,减少浪费,达到节能效果。电气设备中,功率因数提高,会降低无功功率损耗,实现节能。供配电系统的变压器、电机与灯具镇流器等用电设备,会产生大量无功电流,会无形加大线路功率损耗,其具体方法为:通过静电容器产生超前的无功电流,将滞后无功电流抵消,提高功率因数,降低无功电流,实现无功补偿;降低设备的无功损耗,增强功率因数,如高功率因数的同步电机,以及补偿容器的电感用电设备等。 三、暖通节能技术 很多地区实施了峰谷电价策略,在低电价的时段,可运用冰蓄冷技术,将空调主机进行制冷处理,用冰的方式储存能量,用电高峰时段,将冰转化成冷气,以供空调系统应用,这种技术应用还能减少电力投资压力,均衡电力负荷,增强电气设备运用率,降低运行费用,有效调节温差。水源热泵系统作为新兴技术,将地下水换热后回灌,这是由于地下水通常保持于18°左右,夏季可作为冷却水向空调系统供给冷量,冬季时,运用水源热泵向空调系统供应热量,运用地下水温差,降低空调系统能耗。恰当通风方式选择,也能有效降低能耗,在公共高层区域,在冬季运用盘管下送风,而夏季运用风管上送风,对于一般区域就选择风管上送风,报告厅运用座椅下送风,能够有效达到节能目的。在引入新风的时候,需要将部分原有空气排出,但大气温度和排气温度之间存在一定温差,当室内的温度是27℃,而室外的温度是34℃时,将室内27℃温度的空气直接排出,不进行利用是一种浪费,运用热回收或者热交换装置,新风处理之前新风和排气进行热交换,能够降低新风温度,减少新风机负荷,降低能耗,此装置能用在集中排风上,还比较适合于大场所当中。 四、结束语: 建筑工程作为一项能耗工程,建筑设备工程的节能技术应用,能有效降低建筑物从投资规划至运行停止全过程的能源消耗,节省投资成本,增强建筑工程的投资效益,建筑节能目的实现,需要将经济、社会效益与科技等方面进行设计管理,满足建筑实际应用价值,充分发挥节能技术的应用。 建筑设备工程论文:建筑设备工程项目的施工质量管控 摘要:建筑工程项目施工质量安全管理必须从施工管理全局出发,全员树立安全第一的思想。文章分析了当前我国建筑工程项目施工质量管理存在的问题,提出建筑工程项目施工质量管理的措施。 关键词:工程建设;质量管理;施工管理;人员管理; 引言 作为建设工程产品的工程项目。投资和耗费的人工、材料、能源都相当大,投资者付出巨大的投资,要求获得理想的、满足适用要求的工程产品.以期在预定时间内能发挥作用。建筑施工项目质量的优劣,直接影响国家经济建设的速度.关系到工程的适用性和人民生命财产的安全和社会安定。因此,建筑工程的质量问题对我国经济的健康发展产生着直接而深远的影响,必须加强建筑工程项目的施工质量管理.确保质量水平。 一、当前我国建筑工程项目施工质量管理存在的问题 (一)施工单位对施工质量重视不够在当前竞争日益激烈的市场经济下,一些建筑企业管理层往往过于重视经济效益,追求利益最大化,将成本、利润奉为宗旨,这种现象由上至下蔓延,形成一种不利于质量管理发展的怪圈。一些施工企业由于法律意识淡薄,法制观念不强,在施工实践活动中,违反施工操作规程,不按图施工,不按顺序施,偷工减料、材料以次充好的现象也比较普遍,造成比较严重的质量隐患。 (二)从业人员素质不高 建筑施工行业从业人员素质不高,体现在两方面:一是建筑业从事一线作业的建筑工人中,除技术管理人员外大部分是农民工,他们的安全防护意识差,也缺乏应有的安全知识,操作技能小高,而职业技能的培训又远远不够。二是全行业技术、管理人员偏少,且综合素质不高,甚至有些项目经理和现场管理人员对建筑方面的法律、法规、标准、规范也缺乏了解。 (三)建筑市场秩序不规范 目前,虽然国家出台有规范建筑市场秩序方面的相关规定,但有的施工单位不执行有关的法律、法规,不按建设程序办事。比如,有相当一部分工程主承包商中标后仍将主要工程分包给不具有资质的包工头,而这些包工头接到工程后,有些安全意识不强,对技术规范、安全规范知之甚少;有些唯利是图,,安拿施工难以保证。另外,有些建没单位强行压缩合同工期。导致疲劳作业;有些建设单位拖欠工程款,要求施工企业垫资施工,在工程造价中拒付安全施工设施费用:有些施工单位不购置必要的安全防护用品等,这些都大大增加了安全事故发生的可能性。 二、建筑工程项目施工质量管理的措施 (一)加强人员管理 近年来,我国建筑工程质量事故频繁发生的一个重要原因就在于甲方素质较低和行为不规范。项目法人或业主对工程质量的影响重大,有什么样的业主就会有什么样的工程。此外,施工人员素质较低也是影响工程质量的一个重要原因,目前,在我国2800万的建筑队伍中,其中很大一部分是农民工,这些农民工缺乏专门的培训以及基本的建筑知识,在施工过程中无法按照规范及规程操作,这必将影响到建筑工程的施工质量。人的因素主要指领导者的素质,操作人员的理论、技术水平。施工时首先要考虑到对人的因素的控制,因为人是施工过程的主体。工程质量的形成受到所有参加工程项目施工的工程技术干部、操作人员、服务人员共同作用的影响,他们是形成工程质量的主要因素。 (二)健全质量控制的组织网络 这是进行质量控制的关键。笔者认为,在实践中,应建立健全质量控制的组织网络。公司工程质量决策层确定工程的质最日标,由项目部实施;工程建设部对每个项目都派出现场管理工程师;每个项目都建立项目监理部,对承包人施工全过程实施监理,对工程勘测单位的成果进行复核,并对工程设计实施监理;公司派出的现场管理工程师代表业主检查、监督项目监理部的工作:每个项目的现场管理和监理工程师及时将施工信息反馈到工程建设部,由其作出相应处置。 (三)严格按照施工组织设计施工 项目部应根据工程的具体情况、施工机械和劳动力计划,编写详细地旌工组织设计,做到切实可行。施工中,将施工组织设计当作一个指导性文件,严格按照施工组织设计的要求去做,及时解决施工过程中出现的各种问题,及时调整施工方案。通过调整,选择合理有效的施工方案,建立以项目总工为首,专职质检人员为主,以质检员和施工员为骨干的质量管理队伍,实行逐级检查逐级签字制度,将工程质量问题消灭在萌芽状态。 (四)严格控制材料进场 建筑材料是工程施工的物质条件,建筑材料的质量是保证工程 质量的基础。建筑材料质量不符合要求,工程质量也就不可能达到标准。在我国目前的建筑工程中,有不少建筑材料的质量未能达到质量要求。例如,目前的住宅工程中,有85%是砖混结构,其中以烧结粘土砖作为主墙体材料,据统计,该类砖中有近50%是不合格产品。 1.收集信息,优选供货厂家,确定材料品牌、厂家信誉可靠、质量过硬。对材料或半成品构件(钢筋混凝土排水管、盖板、侧石、井篦、井盖等),订货前要取得供货厂家的产品备案证、合格证书及试验报告,进行甲方、监理方、质检方、供货方会同检测部二次检验,验证其质量可靠性。 2.对进场材料,要有出场质量合格证和出场检验报告,合格证书、检验报告为复印件的必须加盖供货单位印章方为有效。特殊情况可以补报。如水泥,技术标准规定,水泥厂应在水泥发出之日起7天内寄发除28天强度以外的各项试验结果,28天强度数值,应在水泥发出之日起32天内补报。 3.进入施工现场的原材料、成品、半成品,在使用前必须按现行国家有关标准的规定抽取试样,必须实行有见证取样和送检制度,交由具有相应资质的检测、试验机构进行复试,复试结果合格方可使用。 (五)加强检查监督 现场管理工程师负责的项目多、工段长,难以面面俱到。实践中应采取抓重点的工作办法,主要检查、监督监理人员做好平行检验。要求监理人员在施工单位自检的基础上,利用一定的检查和检测手段,按照一定的检验比例,独立地对材料、成品半成品、工序(或部位)进行检查或检测,按照工程采用的规范、标准和规定,确认其质量是否符合设计要求,并将结果及时报业主审核。(六)采用先进的施工技术 技术是质量的保障,质量是技术的体现。在工程项目的施工中,建筑企业一方面要坚持将科技进步作为质量体系有效运行的一个基本要素,创建出“精品”工程;另一方面,应将质量上的可靠性、技术上的先进性和经济上的合理性融合在一起。 结束语 综上所述,工程施工质量是一个非常严肃的问题,他关系着千万人的生活安全和生活幸福。因此在施工过程中施工人员必须做到有序可循、有规可依、有单可查、有执行有监管。在降低施工成本的同时必须保证施工质量的合格达标。以质量求生存,以质量求发展,做好施工质量管理。