电子学论文:成人教育电子学籍档案管理论文 一、电子档案的含义 电子档案是指通过计算机磁盘等设备进行存储,与纸质档案相对应,相互关联的通用电子图像文件集合,通常以案卷为单位。电子档案与传统的纸质档案有相同的本质:都是文件存在的一种方式、都具有物理实态的特征、都是形成者真实活动的记录,有参考利用价值,需要存档备查。但相比之下电子档案在记录方式上有许多独特的特性:即电子档案依赖于计算机软、硬件和数据库与网络系统,其信息存储量大大高于过去的各种信息介质。而且便于存放、方便快捷,极大地提高了工作效率,信息可以实现共享且不受地域的限制。 二、成人教育电子学籍档案管理的作用 首先,计算机内存容量满足大,可以满足由于招生规模扩大而导致的学籍档案数量迅速增加的需要。一台配备电子档案管理软件的计算机就可以存储历年历届学生的学籍档案,这样就能够安全高效地完成各级学生学籍档案的日常管理。同时电子档案管理通常情况下实行专人管理,档案的保密性强,工作效率高。其次,由于电子档案管理软件具有搜索和查询功能,管理人员可以随时输入查询条件仅需几分钟甚至更短的时间就可以调取任何一个考生的信息。如果是传统的纸质方式进行查询往往需要数小时甚至更长时间才能找到,为管理人员节约了大量的时间和精力,既减少了档案管理的成本,也大大提高了工作的效率。再次,利用计算机中某些软件,可以对相关学籍信息进行分析处理,对每个学生的信息进行综合处理,为学生加深对自身的了解、高校提高管理水平、用人单位找到更合适的员工和制定合理的用人计划提供方便。 三、目前成人教育学籍电子档案管理工作中存在的问题 1、成人电子档案管理重视程度不够。 一部分成教管理工作人员对学籍管理工作认识模糊,思想上只把成教当成普教的附属品;还有少数分管成教工作的校领导和工作人员仅将它看成创收的渠道。这种思想导致许多软件和硬件的配备都不能满足电子档案的管理需要,硬件设施不够完善,不能按岗配备专门人才及档案管理混乱等。 2、成人电子档案管理仍然存在手段落后和模式陈旧现象。 虽然目前很多成人教育都采用了电子档案管理方法,但实践中还有许多高校的成人教育学籍电子档案管理仍然采用的是传统手工操作,没有采用电子档案管理,没有配备专门的电子档案管理软件。有一些学校的学籍管理的常规性工作虽然也一部分使用了计算机,但也仅仅是采用单机操作,计算机的价值只是打印的工具而已。这些手段明显落后于形势,跟不上时展的需要,从而必然阻碍了工作效率的提高和成人教育事业的发展。 3、电子档案管理存在忽视学籍档案管理队伍建设和人员培训的现象。 成教学籍档案管理工作是一项复杂的系统工程,要求成人电子档案管理人员不仅要有过硬的专业素养,而且要把握工作中的准确性和原则性。随着计算机系统软件的不断升级,要求电子档案管理人员要不定期的参加系统培训。但是实践中,许多地方高校普遍存在着忽视学籍管理队伍的建设的现状,学籍管理人员存在着综合素质偏低、专业结构、年龄结构不合理等现象。高校只有紧紧围绕当前时展对成人高等教育的新要求,彻底摒弃陈旧和落后的管理理念,将科学、先进、高效的管理理念引进到学籍电子档案管理领域,才能有效地加强和完善学籍管理队伍建设工作。 4、成人电子档案管理存在着信息技术领域内的一些难题 如学籍管理密钥升级过于繁复、网上黑客与病毒的客观存在。而且电子档案管理有其自己的特点,它是无形的东西,装载在某种介质上,并且必须通过计算机或其他“懂”得其组成规则的工具才能看得到它,没有传统档案的直观性等等。可以说,保证电子文件的真实性和原始性的技术难题很多,这些因素都制约着学籍电子档案管理水平。当然,电子档案当前还处于发展的初级阶段,需要不断的改进和完善。 四、成人教育学籍电子档案管理的具体措施 1.成人教育学籍管理需要引进一套规范、标准的学籍档案管理软件。 目前大部分高校使用的学籍档案管理软件是购买软件公司开发的通用的档案管理软件,比较有实力的高校也可能根据本校的实际情况自行开发管理软件。软件公司开发的档案管理软件虽然设计的原理遵循了国家档案实体分类法的规定,能够基本适应高校学籍档案管理的需要,但是这类软件更适用于文书档案的管理。将其用于高校的学籍档案管理比较牵强。而部分学校自行开发的软件由于根据本校实际进行设计,所以比较适合本单位档案管理工作。但自行开发的软件分类标准却欠规范。两种类型都各有利弊,如何扬长避短?实践中购买软件的高校可以在引进软件时与软件公司进行约定,要求开发人员根据本校实际,在原有通用软件的基础上做适当的修改。而有条件自行开发软件的高校,可以在基于本校工作实际的基础上,严格按照国家档案实体分类法的规定制定分类标准,使其在适应自身学籍档案管理需要的同时,更加标准和规范。 2.配备专职的成人学籍档案管理人员,并加强管理人员的培训。 首先,先进的学籍管理软件需要掌握信息技术知识并能熟练操作使用这些管理软件的专职管理队伍才能实现发挥作用。要保障成人学籍档案管理的现代化和信息化,不仅要大力提高学籍管理人员的知识水平及管理能力,尤其要管理人员具有熟练使用现代化办公设施的能力。所以配备专职的成人学籍档案管理人员至关重要。其次由于信息技术是不断更新的,所以重视和加强对档案管理人员的培训和继续教育也不容忽视。学籍管理人员必须及时学习新技能和新知识以提高他们的信息管理意识和水平,这样才能更好地为本职工作服务。 3.成人电子学籍档案管理需要建立网络互联平台以实现信息共享。 成人教育的学籍管理不仅部门自身需要查阅,各级教育主管部门也要在需要时对成人教育学籍档案的相关信息进行查询。如何提高办事效率,减少重复劳动和查阅纸质档案的时间?这就需要建立网络互联平台以实现信息共享,实现成人教育学籍档案相关管理模块与教育主管部门的对接。各部门可以根据工作需要直接调用学籍档案中的信息。 4.成人电子学籍档案管理要注意学籍档案的安全性和保密性。 成人电子学籍档案由于教育系统分布广泛,多个校区和工作站或总校与各分校及各分校之间都要进行相关信息的交流和传递,所以不可避免的具有一定的开放性。但是学籍档案中又包含了很多如身份证号码、联系方式及家庭住址等涉及学生个人隐私的信息,这些信息的泄露会影响学生个人正常生活,为了避免学生的隐私信息不被不法分子利用,保护学生的合法权益,成人的电子学籍信息是需要保密的。这就要求管理软件首先要具有一定的学籍信息安全与保密功能。另一方面学籍管理工作还要严格审查网上公布的信息,避免涉及学生隐私的信息泄露以保障成人教育学籍档案信息的安全。 作者:徐松 单位:营口职业技术学院 电子学论文:医用电子学与医疗论文 一、医用电子学与医疗器械的关系 随着社会进步,有些便携式医疗器械进入家庭,使人们随时了解自己身体的健康情况。人口老龄化的增多,医疗器械市场需求不断增长,人们健康意识不断增强,促进医用电子学的发展和进步。血压计、血糖计等早已进入家庭,使人们及时发现血压动态变化。如发现血压出现不正常,及时调节饮食和生活,减少不必要的病痛。同时血糖计可以提前预防糖尿病,及时发现血糖是否增高,减少去医院的次数和时间。电子是由原子组成的,导体之所以能够导电,是由于导体中存在着大量可以自由移动的电荷。各种医疗器械都是医用电子学发展的产物。如CT机、彩超等大型医疗设备内部芯片的制作原理,必须有一定的医用电子学基础理论才能解释。随着医用电子行业的进步,一些医用电子行业的最新研究结果将运用于医疗器械,使医疗器械行业得到发展。现实中我们每个人都希望有一个健康的身体,这就需要随时观察自己的身体状况,就要用到医疗器械。要想弄清医疗器械的内部结构和原理,就需要有足够的医用电子学理论知识。因为,医疗器械内部由很多电子器件和集成块组成的,每个电子器件和集成块都需要医用电子学知识才能知道它是如何正常工作的。科学家们不断研究更新医疗器械,如血压计由机械式发展到电子数字式,体重计也由指针式发展到电子数字式,体现了全球科技的进步。 二、电子学是一门以应用为主要目的的科学 电子是一种极其微观的粒子,在物理领域对其研究比较深入,它的性质决定了应用的广泛,自由电子能够在导体的原子之间轻易移动,利用这个原理我们通过导线可以控制引导电子的定向移动,进而为人类服务。电子学是研究导体及半导体如何导电的,电子学课程包括低频电子电路、数字电路,这些都是以应用为主要目的的科学技术。如医疗器械维修专业,所开课程必须有电子学。没有电子学知识,医疗器械内部电路原理无法解释。有些医疗器械为什么只能用,不会修,就是因为没有丰富的电子学知识,充分证明电子学在医学学科中的重要性。要想维修好医疗器械,必须有丰富的电子学知识和医学知识。低频电子线路主要讲半导体电子如何导电,单级、多级放大器的工作原理、差动放大器原理、多谐振荡器原理、直流稳压电源等知识,掌握这些基本知识,才能学习电子学高深的内容。高频电子电路,阐述频率高的电子学知识,数字脉冲电路,阐述电路输入不同的脉冲电路的工作原理,有了这些电子学的基本知识,才能初步了解电子仪器的内部结构原理。电子技术是一门实用技术,是一门综合科学。要想学好电子学,必须学好高等数学和物理。因为高频电路涉及高等数学,物理涉及电学和磁学,它们都是相互联系的共同体,所以,电子学是一门实用的科学。现代的电脑、手机这些实用电子设备,机芯都是由若干集成电路组成的,集成电路是根据电子电路原理制成的,集成块各有不同的原理和作用。任何电子器件都是在电子学原理基础上研制成的。电子学这门学科已经普及,在飞速发展的年代起到了重要作用。在现实生活中,电子学这门科学运用到各个领域。电子技术的飞速发展使得电子仪器在医学领域得到了广泛的应用,如基础医学研究、临床诊断和治疗、病房监护以及预防保健。在这些应用过程中,电子技术不断吸取生物医学领域中其他学科的知识,从而逐步形成一门新兴学科——医用电子学。目前,医用电子学已成为医学影像、生物医学工程,其目的是解决医学中的有关问题,保障人类健康,为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。 三、现代医疗器械在病理诊断中的重要性 医学发展到现代,已经是一个应用高端电子技术以及材料科学的学科。医学的重要方面就是诊断。于是,就要有现代医疗设备,不断发展检测手段。“诊断”包括诊察和判断两方面。所谓诊断,指的是对病性、病因的判断。在此过程中,医生对疾病规律比较全面的掌握非常重要。具备了比较全面的知识和经验就能作出比较准确的判断,从而为病症施治提供依据。为了高效准确诊断病症,我们不得不依赖科技发展。例如运用现代检测设备,我们可以快速采集到病理标本,并通过电子设备使用电子学的各种原理变换、传输、交换、处理信息,从而直观再现出来,使我们对病症诊断有一个科学精确的分析。不仅是病理诊断使用到,就是我们未发病的时候也能经常使用简单而又准确的检测仪器自检。医疗器械在人们生活中起到重要作用,为医生诊断病情提供了一定的依据,提高了诊断病症的准确率,使医疗水平得以提高。在高节奏、高强度的竞争时代,需要强壮健康的体魄,更好地工作学习生活,要不断学习专业知识,才能跟上快节奏的时代。尤其电子学这门学科,更要努力学好,只有掌握电子学专业知识,才能维护医疗器械。现代医学的发展,医疗器械的不断更新与换代,使医生对病症的诊断精确率越来越高,从而使人们的寿命不断增长,现代医疗器械充分发挥了有效的作用,为全世界人们服务。科学家们不断创新研究医疗器械,加之医生专业水平的提高,使难疑病症得到医治。 四、传感器与电子学的关系 传感器技术、通信技术和计算机技术一起构成了现代信息技术的三大基础,分别被喻为五官、神经和大脑,分别完成信息的采集、传输和处理。随着信息处理技术以及微处理器和计算机技术的高速发展,传感器的作用越来越重要。传感器是一种能把非电学量转变成便于测量的电信号的器件。传感器的种类很多,常用的有光电门、声、电、光强、温度、电位、位移、压力、电压等传感器。它们的主要功能是将诸如力、热、光、温度等非电学量的信号转化成电信号并通过接口电路与微机相连,实现实时监控。还有电磁传感器、红外传感器、光纤传感器。磁传感器是最古老的传感器,指南针是磁传感器最早的应用。红外技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。光纤传感器是最近几年出现的新技术,可以用来测量多种物理量,比如声场、电场、压力、温度。人体的血压、血流、呼吸、温度、生物电、化学物质和生物物质,细微的变化,我们自身无法及时体验,有时一些轻微的变化也会引起生理疾病,我们运用各种物质传感器就能及时感知到这些变化。各种传感器都是依赖电子学中电路处理、计算机整合等原理,通过极敏感的感知效应和强大的放大效应将生物信号转化为直观可见的图像信号。于是我们便能及时获得人体的生理健康信息。诊断结果出来我们更需要考虑治疗方案,严重的可能需要置换人造或组织器官,这就涉及到了材料科学。而电子学在改造现有材料、创造新型材料方面发挥着积极的作用。 五、结束语 由此可见,尽管电子和医学属于不同的领域,但在科技发达的现代社会,两者有着密切的关系,人类对电子的研究不断进步应用到更广泛的领域,为我们的医学事业发展提供强大的支持。 作者:林凤云 单位:内蒙古医科大学计算机信息学院 电子学论文:电子学系统电路设计论文 1.辅助电子学系统电路设计实现 1.1ARM处理部分 针对ARM内核的高速可顺序执行特性,更适合处理复杂协议信息。ARM处理部分在设计中主要负责协议层处理工作,包括通信信息、人机交互设定、系统工作参数监测、报警数据设定、监测以及系统数据分析处理等多方面的工作,整体采用抢占式进行多任务分配,提高CPU利用率以及系统鲁棒性。 1.2FPGA控制部分 总体来看,FPGA主要负责硬件设备底层驱动的读写,作为ARM的一个外部扩展RAM进行外设数据交换,所有FPGA采集、输出的数据均可通过ARM的可变静态存储控制器(FlexibleStaticMemoryController,FSMC)总线读写。在设计中运用FPGA独特的可多任务并行执行的特性,FPGA控制部分主要负责外部通信模式的选择;外部模拟信号的采集、输出温度的控制、时钟同步、时钟移相、数码管计数显示等多项功能的处理。在外部模拟量、氢原子钟内炉温度采集部分,由FPGA内部硬件采用状态机形式通过两片AD7490D对外部32路模拟量采集,并直接用模数转换器进行控制处理;另一个状态机通过热敏电阻对内炉顶,上,底等三部分温度进行采集;在温度输出控制部分,通过三路PWM控制方式,以外部温控器作为驱动信号,调节加热功率。在模数转换部分由专用基准电压芯片REF192产生参考电压,温度转换经过带有前置运算放大器(Operationalamplifier,OP)的模数转换器进行采样,并同时具有抑制50Hz抑制功能,以抵消测量中所产生的工频干扰。在通信电路的设计部分由FPGA来选择所采用的通信方式,其中串口通信采用隔离式电平变换芯片,避免电平不兼容或是不同设备间的静电释放(Electro-Staticdischarge,ESD)所带来的放电损坏;以太网部分采用专用以太网接口模块,可同时兼容TCP/IPv4、用户数据报协议(UserDatagramProtocol,UDP)等。 1.串口通信接口的电路设计 原本的串口通信设计为了满足两路串口通信的技术指标,采用AT89C52结合通用同步异步接收发送器8251A实现双串口的扩展。本文采用ADM3251E[3]来解决多路串口的通信功能。ADM3251E是一款高速、2.5kV完全隔离、单通道RS-232/V.28收发器、具有isoPower隔离电源的双通道数字隔离器,设计中无需使用单独的隔离DC-DC转换器。由于RIN和TOUT引脚提供高压ESD保护,因此该器件非常适合在恶劣的电气环境中工作,或频繁插拔RS-232电缆的场合。ADM3251E采用ADI公司的芯片级变压器iCoupler技术,能够同时用于隔离逻辑信号和集成式DC-DC转换器,因此该器件可提供整体隔离解决方案。 2.ADC模拟量采样电路设计改进 原本的ADC采样电路使用两片ADC0816。ADC0816是逐次比较式16路8位A/D转换器,其内部包含有一个8位A/D转换器和16路的单端模拟信号多路转换开关,转换精度为1/2LSB,转换时间为100us(时钟频率为640KHz)。改进设计中采用AD7490,它是一款12位高速、低功耗逐次逼近型ADC。同时AD7490采用单电源工作,电源电压为2.7V至5.25V,最高吞吐量可达1MSPS;其内置一个低噪声、宽带宽采样/保持放大器,可处理1MHz以上的输入频率;转换过程和数据采集过程通过CS和串行时钟进行控制,从而为器件与微处理器接口创造了条件。 3.温度控制部分的设计改进 温度对于氢原子钟来说是个很重要的因素,温度控制不好会引起氢原子钟稳定度变差;温度失控会直接导致氢原子钟没有中频信号输出。因此在温度控制的设计中首先要做到可靠、稳定。原先的温度控制系统采用模拟控制多块电路板各温度区域独立控制模式,其缺点是变容二极管参数数值不在正常工作范围内之后,需要人为调整电路板的电位器,即通过人为改变电阻的模式来达到调整温度的目的。在数字化智能温控设计中采用AD7792[4],AD7792具有两个高精度的可编程恒流激励源,内置有可编程的仪表放大器,可以对不同的输入信号选择相对应的放大倍数,实现信号的匹配。它内置16位ADC,采用SPI串行接口,容易实现光耦隔离,有三路差分模拟输入,可以满足设计中分别对内炉顶,上,底三部分温度进行采集的设计要求。AD7792为适应高精度测量应用的低功耗、低噪声、完整模拟前端,内置一个低噪声、带有三个差分模拟输入的16位Σ-Δ型ADC。它还集成了片内低噪声仪表放大器,因而可直接输入小信号;内置一个精密低噪声、低漂移内部带隙基准电压源,而且也可采用一个外部差分基准电压。图2中所示CHAN表示温度区域,其中CH1代表内炉顶,CH2代表内炉上,CH3代表内炉底;ACTU代表采样温度数值,SET代表设定温度数值,OUT代表了输出功率的大小。 4.移相同步精度设计改进 传统控制板同步精度为100ns±逻辑门延时(约几个ns),移相分辨率为0.1us。经过设计改进后,采用独特的先倍频后同步技术,可大大提高移相同步分辨率。在本次应用中,先对外部输入的10MHz方波信号,经过FPGA内部的锁相环(PhaseLockedLoop,PLL)的配置进行零度移相五倍频,得到和输入信号零相位差的50MHz信号。上一幅为10MHz信号波形,下一幅为倍频后的50MHz方波信号波形。 5.DDS电路设计部分 之前控制板在综合器设计输出时,采用AT89C52驱动三片74LS595串入并出输出6位8421码共24位数据信息经25芯弯角插座(DR-25)将数据传输至接收机控制板,再由CPLD处理后输出所需的频率信号。而目前设计中选取AD9956[5],使用直接数字式频率合成器(DirectDigitalSynthesizer,DDS)技术直接从监控板输出所需的频率信号,AD9956是由美国AnalogDevice公司推出的高性能的DDS芯片,提供速度高达400MHz的内部时钟,可合成频率高达160MHz,支持2.7GHz的时钟输入(可选2,4或8分频)、内部集成14位的D/A转换器,具备快速频率转换、精细频率分辨率和低相位噪声输出的性能,适用于快速跳频频率合成器的设计,本设计DDS输出频率信号可以根据键盘键入的频率值不同而输出不同的频率值。 6.存储器设计改进 氢原子钟必需具有对时间以及对所监测数据实时保存的功能。然而外部存储器的选择也是多种多样的,目前应用最多的仍是SRAM、EEPROM及NVRAM这三种方案。我们目前使用的存储器就是采用SRAM加后备电池的模式,型号62256,它是组织结构为32K*8位字长的高性能CMOS静态RAM。在设备掉电的情况下,存储数据易丢失。同时SRAM加后备电池的方法增加了硬件设计的复杂性,降低了系统的可靠性;EEPROM方式可擦写次数较少(约10万次),且写操作时间较长(约10ms);而NVRAM的价格问题又限制了它的普遍应用。因此越来越多的设计者将目光投向了新型的非易失性铁电存储器(FRAM)。铁电存储器具有以下几个优点:可以总线速度写入数据,而且在写入后不需要任何延时等待;有近乎无限次擦写寿命;数据保持45年不丢失;具有较低的功耗。设计中采用的FM25L16是串行FRAM。其内部存储结构形式为2k×8位,地址范围为0000H~07FFH,FM25L16支持SPI方式0和方式3。具有先进的写保护设计,包括硬件保护和软件保护双重保护功能。FM25L16的数据读写速度能达到18MHz,可与当前高速的RAM相媲美。结束语从设计的测试结果来看,全新的设计模式对电路的性能,可靠性,稳定性等多方面都有很大的提高,具体表现如下所示: (1)设计中采用AD7490替代ADC0816,从而使得ADC精度提高8bit升级到12bit,精度提高了16倍,并且无需经过外接模拟开关,减少了信号经过多个模拟芯片引起误差。 (2)温度控制系统采用全数字化设计模式,提高测量精度,降低干扰,可避免处理运放电路所造成的对温度飘移的影响以及多级模拟带来的累计误差,最重要的一点就是不用再人为的通过改变电阻模式来达到调整温度的目的。 (3)综合器设计部分采用DDS处理技术,直接从监控板输出所需频率信号,从而大大减少设计中潜在的故障点,大大提高了设计的可靠性,稳定性。 (4)通信电路采用的ADM3251E是ADI公司推出的基于其专利iCoupler和isoPower磁隔离技术的RS-232隔离器,在性能、功耗、体积等各方面都有传统光电隔离器(光耦)无法比拟的优势。它的功耗仅为光电耦合器的1/10~1/6,具有比光电耦合器更高的数据传输速率、时序精度和瞬态共模抑制能力,大大提高了通信的质量和正确性。 作者:李锡瑞 单位:中国科学院上海天文台 电子学论文:硅微电子学研讨论文 摘要本文展望了21世纪微电子技术的发展趋势。认为:21世纪初的微电子技术仍将以硅基CMOS电路为主流工艺,但将突破目前所谓的物理“限制”,继续快速发展;集成电路将逐步发展成为集成系统;微电子技术将与其它技术结合形成一系列新的增长点,例如微机电系统(MEMS)、DNA芯片等。具体地讲,SOC设计技术、超微细光刻技术、虚拟工厂技术、铜互连及低K互连绝缘介质、高K栅绝缘介质和栅工程技术、SOI技术等将在近几年内得到快速发展。21世纪将是我国微电子产业的黄金时代。 关键词微电子技术集成系统微机电系统DNA芯片 1引言 综观人类社会发展的文明史,一切生产方式和生活方式的重大变革都是由于新的科学发现和新技术的产生而引发的,科学技术作为革命的力量,推动着人类社会向前发展。从50多年前晶体管的发明到目前微电子技术成为整个信息社会的基础和优秀的发展历史充分证明了“科学技术是第一生产力”。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式,与材料和能源一起是人类社会的重要资源,但对它的利用却仅仅是开始。当前面临的信息革命以数字化和网络化作为特征。数字化大大改善了人们对信息的利用,更好地满足了人们对信息的需求;而网络化则使人们更为方便地交换信息,使整个地球成为一个“地球村”。以数字化和网络化为特征的信息技术同一般技术不同,它具有极强的渗透性和基础性,它可以渗透和改造各种产业和行业,改变着人类的生产和生活方式,改变着经济形态和社会、政治、文化等各个领域。而它的基础之一就是微电子技术。可以毫不夸张地说,没有微电子技术的进步,就不可能有今天信息技术的蓬勃发展,微电子已经成为整个信息社会发展的基石。 50多年来微电子技术的发展历史,实际上就是不断创新的过程,这里指的创新包括原始创新、技术创新和应用创新等。晶体管的发明并不是一个孤立的精心设计的实验,而是一系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重大突破后的必然结果。1947年发明点接触型晶体管、1948年发明结型场效应晶体管以及以后的硅平面工艺、集成电路、CMOS技术、半导体随机存储器、CPU、非挥发存储器等微电子领域的重大发明也都是一系列创新成果的体现。同时,每一项重大发明又都开拓出一个新的领域,带来了新的巨大市场,对我们的生产、生活方式产生了重大的影响。也正是由于微电子技术领域的不断创新,才能使微电子能够以每三年集成度翻两番、特征尺寸缩小倍的速度持续发展几十年。自1968年开始,与硅技术有关的学术论文数量已经超过了与钢铁有关的学术论文,所以有人认为,1968年以后人类进入了继石器、青铜器、铁器时代之后硅石时代(siliconage)〖1〗。因此可以说社会发展的本质是创新,没有创新,社会就只能被囚禁在“超稳态”陷阱之中。虽然创新作为经济发展的改革动力往往会给社会带来“创造性的破坏”,但经过这种破坏后,又将开始一个新的处于更高层次的创新循环,社会就是以这样螺旋形上升的方式向前发展。 在微电子技术发展的前50年,创新起到了决定性的作用,而今后微电子技术的发展仍将依赖于一系列创新性成果的出现。我们认为:目前微电子技术已经发展到了一个很关键的时期,21世纪上半叶,也就是今后50年微电子技术的发展趋势和主要的创新领域主要有以下四个方面:以硅基CMOS电路为主流工艺;系统芯片(SystemOnAChip,SOC)为发展重点;量子电子器件和以分子(原子)自组装技术为基础的纳米电子学;与其他学科的结合诞生新的技术增长点,如MEMS,DNAChip等。 221世纪上半叶仍将以硅基CMOS电路为主流工艺 微电子技术发展的目标是不断提高集成系统的性能及性能价格比,因此便要求提高芯片的集成度,这是不断缩小半导体器件特征尺寸的动力源泉。以MOS技术为例,沟道长度缩小可以提高集成电路的速度;同时缩小沟道长度和宽度还可减小器件尺寸,提高集成度,从而在芯片上集成更多数目的晶体管,将结构更加复杂、性能更加完善的电子系统集成在一个芯片上;此外,随着集成度的提高,系统的速度和可靠性也大大提高,价格大幅度下降。由于片内信号的延迟总小于芯片间的信号延迟,这样在器件尺寸缩小后,即使器件本身的性能没有提高,整个集成系统的性能也可以得到很大的提高。 自1958年集成电路发明以来,为了提高电子系统的性能,降低成本,微电子器件的特征尺寸不断缩小,加工精度不断提高,同时硅片的面积不断增大。集成电路芯片的发展基本上遵循了Intel公司创始人之一的GordonE.Moore1965年预言的摩尔定律,即每隔三年集成度增加4倍,特征尺寸缩小倍。在这期间,虽然有很多人预测这种发展趋势将减缓,但是微电子产业三十多年来发展的状况证实了Moore的预言[2]。而且根据我们的预测,微电子技术的这种发展趋势还将在21世纪继续一段时期,这是其它任何产业都无法与之比拟的。 现在,0.18微米CMOS工艺技术已成为微电子产业的主流技术,0.035微米乃至0.020微米的器件已在实验室中制备成功,研究工作已进入亚0.1微米技术阶段,相应的栅氧化层厚度只有2.0~1.0nm。预计到2010年,特征尺寸为0.05~0.07微米的64GDRAM产品将投入批量生产。 21世纪,起码是21世纪上半叶,微电子生产技术仍将以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术为主流。尽管微电子学在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大进展;但还不具备替代硅基工艺的条件。根据科学技术的发展规律,一种新技术从诞生到成为主流技术一般需要20到30年的时间,硅集成电路技术自1947年发明晶体管1958年发明集成电路,到60年代末发展成为大产业也经历了20多年的时间。另外,全世界数以万亿美元计的设备和技术投入,已使硅基工艺形成非常强大的产业能力;同时,长期的科研投入已使人们对硅及其衍生物各种属性的了解达到十分深入、十分透彻的地步,成为自然界100多种元素之最,这是非常宝贵的知识积累。产业能力和知识积累决定了硅基工艺起码将在50年内仍起重要作用,人们不会轻易放弃。 目前很多人认为当微电子技术的特征尺寸在2015年达到0.030~0.015微米的“极限”之后,将是硅技术时代的结束,这实际上是一种误解。且不说微电子技术除了以特征尺寸为代表的加工工艺技术之外,还有设计技术、系统结构等方面需要进一步的大力发展,这些技术的发展必将使微电子产业继续高速增长。即使是加工工艺技术,很多著名的微电子学家也预测,微电子产业将于2030年左右步入像汽车工业、航空工业这样的比较成熟的朝阳工业领域。即使微电子产业步入汽车、航空等成熟工业领域,它仍将保持快速发展趋势,就像汽车、航空工业已经发展了50多年仍极具发展潜力一样。 随着器件的特征尺寸越来越小,不可避免地会遇到器件结构、关键工艺、集成技术以及材料等方面的一系列问题,究其原因,主要是:对其中的物理规律等科学问题的认识还停留在集成电路诞生和发展初期所形成的经典或半经典理论基础上,这些理论适合于描述微米量级的微电子器件,但对空间尺度为纳米量级、空间尺度为飞秒量级的系统芯片中的新器件则难以适用;在材料体系上,SiO2栅介质材料、多晶硅/硅化物栅电极等传统材料由于受到材料特性的制约,已无法满足亚50纳米器件及电路的需求;同时传统器件结构也已无法满足亚50纳米器件的要求,必须发展新型的器件结构和微细加工、互连、集成等关键工艺技术。具体的需要创新和重点发展的领域包括:基于介观和量子物理基础的半导体器件的输运理论、器件模型、模拟和仿真软件,新型器件结构,高k栅介质材料和新型栅结构,电子束步进光刻、13nmEUV光刻、超细线条刻蚀,SOI、GeSi/Si等与硅基工艺兼容的新型电路,低K介质和Cu互连以及量子器件和纳米电子器件的制备和集成技术等。 3量子电子器件(QED)和以分子原子自组装技术为基础的纳米电子学将带来崭新的领域 在上节我们谈到的以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术,可称之为“scalingdown”,与此同时我们必须注意“bottomup”。“bottomup”最重要的领域有二个方面: (1)量子电子器件(QED—QuantumElectronDevice)这里包括单电子器件和单电子存储器等。它的基本原理是基于库仑阻塞机理控制一个或几个电子运动,由于系统能量的改变和库仑作用,一个电子进入到一个势阱,则将阻止其它电子的进入。在单电子存储器中量子阱替代了通常存储器中的浮栅。它的主要优点是集成度高;由于只有一个或几个电子活动所以功耗极低;由于相对小的电容和电阻以及短的隧道穿透时间,所以速度很快;且可用于多值逻辑和超高频振荡。但它的问题是制造比较困难,特别是制造大量的一致性器件很困难;对环境高度敏感,可靠性难以保证;在室温工作时要求电容极小(αF),要求量子点大小在几个纳米。这些都为集成成电路带来了很大困难。 因此,目前可以认为它们的理论是清楚的,工艺有待于探索和突破。 (2)以原子分子自组装技术为基础的纳米电子学。这里包括量子点阵列(QCA—Quantum-dotCellularAutomata)和以碳纳米管为基础的原子分子器件等。 量子点阵列由量子点组成,至少由四个量子点,它们之间以静电力作用。根据电子占据量子点的状态形成“0”和“1”状态。它在本质上是一种非晶体管和无线的方式达到阵列的高密度、低功耗和实现互连。其基本优势是开关速度快,功耗低,集成密度高。但难以制造,且对值置变化和大小改变都极为灵敏,0.05nm的变化可以造成单元工作失效。 以碳纳米管为基础的原子分子器件是近年来快速发展的一个有前景的领域。碳原子之间的键合力很强,可支持高密度电流,而热导性能类似于金刚石,能在高集成度时大大减小热耗散,性质类金属和半导体,特别是它有三种可能的杂交态,而Ge、Si只有一个。这些都使碳纳米管(CNT)成为当前科研热点,从1991年发现以来,现在已有大量成果涌现,北京大学纳米中心彭练矛教授也已制备出0.33纳米的CNT并提出“T形结”作为晶体管的可能性。但是问题是如何去生长有序的符合设计性能的CNT器件,更难以集成。 目前“bottomup”的量子器件和以自组装技术为基础的纳米器件在制造工艺上往往与“Scalingdown”的加工方法相结合以制造器件。这对于解决高集成度CMOS电路的功耗制约将会带来突破性的进展。 QCA和CNT器件不论在理论上还是加工技术上都有大量工作要做,有待突破,离开实际应用还需较长时日!但这终究是一个诱人探索的领域,我们期待它们将创出一个新的天地。 4系统芯片(SystemOnAChip)是21世纪微电子技术发展的重点 在集成电路(IC)发展初期,电路设计都从器件的物理版图设计入手,后来出现了集成电路单元库(Cell-Lib),使得集成电路设计从器件级进入逻辑级,这样的设计思路使大批电路和逻辑设计师可以直接参与集成电路设计,极大地推动了IC产业的发展。但集成电路仅仅是一种半成品,它只有装入整机系统才能发挥它的作用。IC芯片是通过印刷电路板(PCB)等技术实现整机系统的。尽管IC的速度可以很高、功耗可以很小,但由于PCB板中IC芯片之间的连线延时、PCB板可靠性以及重量等因素的限制,整机系统的性能受到了很大的限制。随着系统向高速度、低功耗、低电压和多媒体、网络化、移动化的发展,系统对电路的要求越来越高,传统集成电路设计技术已无法满足性能日益提高的整机系统的要求。同时,由于IC设计与工艺技术水平提高,集成电路规模越来越大,复杂程度越来越高,已经可以将整个系统集成为一个芯片。目前已经可以在一个芯片上集成108-109个晶体管,而且随着微电子制造技术的发展,21世纪的微电子技术将从目前的3G时代逐步发展到3T时代(即存储容量由G位发展到T位、集成电路器件的速度由GHz发展到灯THz、数据传输速率由Gbps发展到Tbps,注:1G=109、1T=1012、bps:每秒传输数据位数)。 正是在需求牵引和技术推动的双重作用下,出现了将整个系统集成在一个微电子芯片上的系统芯片(SystemOnAChip,简称SOC)概念。 系统芯片(SOC)与集成电路(IC)的设计思想是不同的,它是微电子设计领域的一场革命,它和集成电路的关系与当时集成电路与分立元器件的关系类似,它对微电子技术的推动作用不亚于自50年代末快速发展起来的集成电路技术。 SOC是从整个系统的角度出发,把处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计紧密结合起来,在单个(或少数几个)芯片上完成整个系统的功能,它的设计必须是从系统行为级开始的自顶向下(Top-Down)的。很多研究表明,与IC组成的系统相比,由于SOC设计能够综合并全盘考虑整个系统的各种情况,可以在同样的工艺技术条件下实现更高性能的系统指标。例如若采用SOC方法和0.35μm工艺设计系统芯片,在相同的系统复杂度和处理速率下,能够相当于采用0.18~0.25μm工艺制作的IC所实现的同样系统的性能;还有,与采用常规IC方法设计的芯片相比,采用SOC设计方法完成同样功能所需要的晶体管数目约可以降低l~2个数量级。 对于系统芯片(SOC)的发展,主要有三个关键的支持技术。 (1)软、硬件的协同设计技术。面向不同系统的软件和硬件的功能划分理论(FunctionalPartitionTheory),这里不同的系统涉及诸多计算机系统、通讯系统、数据压缩解压缩和加密解密系统等等。 (2)IP模块库问题。IP模块有三种,即软核,主要是功能描述;固核,主要为结构设计;和硬核,基于工艺的物理设计、与工艺相关,并经过工艺验证过的。其中以硬核使用价值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A/D、D/A等都可以成为硬核。其中尤以基于深亚微米的新器件模型和电路模拟为基础,在速度与功耗上经过优化并有最大工艺容差的模块最有价值。现在,美国硅谷在80年代出现无生产线(Fabless)公司的基础上,90年代后期又出现了一些无芯片(Chipless)的公司,专门销售IP模块。 (3)模块界面间的综合分析技术,这主要包括IP模块间的胶联逻辑技术(gluelogictechnologies)和IP模块综合分析及其实现技术等。 微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术新发展的里程碑。通过以上三个支持技术的创新,它必将导致又一次以系统芯片为主的信息技术上的革命。目前,SOC技术已经崭露头角,21世纪将是SOC技术真正快速发展的时期。 在新一代系统芯片领域,需要重点突破的创新点主要包括实现系统功能的算法和电路结构两个方面。在微电子技术的发展历史上,每一种算法的提出都会引起一场变革,例如维特比算法、小波变换等均对集成电路设计技术的发展起到了非常重要的作用,目前神经网络、模糊算法等也很有可能取得较大的突破。提出一种新的电路结构可以带动一系列的应用,但提出一种新的算法则可以带动一个新的领域,因此算法应是今后系统芯片领域研究的重点学科之一。在电路结构方面,在系统芯片中,由于射频、存储器件的加入,其中的电路结构已经不是传统意义上的CMOS结构,因此需要发展更灵巧的新型电路结构。另外,为了实现胶联逻辑(GlueLogic)新的逻辑阵列技术有望得到快速的发展,在这一方面也需要做系统深入的研究。 5微电子与其他学科的结合诞生新的技术增长点 微电子技术的强大生命力在于它可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。这种技术一旦与其它学科相结合,便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点,这方面的典型例子便是MEMS(微机电系统)技术和DNA生物芯片。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的,后者则是与生物工程技术结合的产物。 微电子机械系统不仅是微电子技术的拓宽和延伸,它将微电子技术和精密机械加工技术相互融合,实现了微电子与机械融为一体的系统。MEMS将电子系统和外部世界联系起来,它不仅可以感受运动、光、声、热、磁等自然界的外部信号,把这些信号转换成电子系统可以认识的电信号,而且还可以通过电子系统控制这些信号,发出指令并完成该指令。从广义上讲,MEMS是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统。MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域,它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域,如电子技术、机械技术、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等〖3〗。 MEMS的发展开辟了一个全新的技术领域和产业。它们不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统所不能完成的任务。正是由于MEMS器件和系统具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异及功能强大等传统传感器无法比拟的优点,因而MEMS在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。例如微惯性传感器及其组成的微型惯性测量组合能应用于制导、卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死系统(ABS)、稳定控制和玩具;微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护;信息MEMS系统将在射频系统、全光通讯系统和高密度存储器和显示等方面发挥重大作用;同时MEMS系统还可以用于医疗、光谱分析、信息采集等等。现在已经成功地制造出了尖端直径为5μm的可以夹起一个红细胞的微型镊子,可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞机等。 MEMS技术及其产品的增长速度非常之高,目前正处在技术发展时期,再过若干年将会迎来MEMS产业化高速发展的时期。2000年,全世界MEMS的市场达到120到140亿美元,而带来的与之相关的市场达到1000亿美元。 目前,MEMS系统与集成电路发展的初期情况极为相似。集成电路发展初期,其电路在今天看来是很简单的,应用也非常有限,以军事需求为主,但它的诱人前景吸引了人们进行大量投资,促进了集成电路飞速发展。集成电路技术的进步,加快了计算机更新换代的速度,对CPU和RAM的需求越来越大,反过来又促进了集成电路的发展。集成电路和计算机在发展中相互推动,形成了今天的双赢局面,带来了一场信息革命。现阶段的微机电系统专用性很强,单个系统的应用范围非常有限,还没有出现类似于CPU和RAM这样量大面广的产品。随着微机电系统的进步,最后将有可能形成像微电子技术一样有广泛应用前景的新产业,从而对人们的社会生产和生活方式产生重大影响。 当前MEMS系统能否取得更更大突破,取决于两方面的因素:第一是在微系统理论与基础技术方面取得突破性进展,使人们依靠掌握的理论和基础技术可以高效地设计制造出所需的微系统;第二是找准应用突破口,扬长避短,以特别适合微系统应用的重大领域为目标进行研究,取得突破,从而带动微系统产业的发展。在MEMS发展中需要继续解决的问题主要有:MEMS建模与设计方法学研究;三维微结构构造原理、方法、仿真及制造;微小尺度力学和热学研究;MEMS的表征与计量方法学;纳结构与集成技术等。 微电子与生物技术紧密结合诞生的以DNA芯片等为代表的生物芯片将是21世纪微电子领域的另一个热点和新的经济增长点。它是以生物科学为基础,利用生物体、生物组织或细胞等的特点和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,并与工程技术相结合进行加工生产,它是生命科学与技术科学相结合的产物。具有附加值高、资源占用少等一系列特点,正日益受到广泛关注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。 采用微电子加工技术,可以在指甲盖大小的硅片上制作出包含有多达万种DNA基因片段的芯片。利用这种芯片可以在极快的时间内检测或发现遗传基因的变化等情况,这无疑对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。 DNA芯片的基本思想是通过生物反应或施加电场等措施使一些特殊的物质能够反映出某种基因的特性从而起到检测基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人员已经利用微电子技术在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他们制作的DNA芯片是通过在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽,然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维。不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基因片段,该芯片共包括6000余种DNA基因片段。DNA(脱氧核糖核酸)是生物学中最重要的一种物质,它包含有大量的生物遗传信息,DNA芯片的作用非常巨大,其应用领域也非常广泛:它不仅可以用于基因学研究、生物医学等,而且随着DNA芯片的发展还将形成微电子生物信息系统,这样该技术将广泛应用到农业、工业、医学和环境保护等人类生活的各个方面,那时,生物芯片有可能象今天的IC芯片一样无处不在。 目前的生物芯片主要是指通过平面微细加工技术及超分子自组装技术,在固体芯片表面构建的微分析单元和系统,以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞以及其它生物组分的准确、快速、大信息量的筛选或检测。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具体实现技术、基于生物芯片的生物信息学以及高密度生物芯片的设计、检测方法学等等。 6结语 在微电子学发展历程的前50年中,创新和基础研究曾起到非常关键的决定性作用。而随着器件特征尺寸的缩小、纳米电子学的出现、新一代SOC的发展、MEMS和DNA芯片的崛起,又提出了一系列新的课题,客观需求正在“召唤”创新成果的诞生。 回顾20世纪后50年,展望21世纪前50年,即百年的微电子科学技术发展历程,使我们深切地感受到,世纪之交的微电子技术对我们既是一个重大的机遇,也是一个严峻的挑战,如果我们能够抓住这个机遇,立足创新,去勇敢地迎接这个挑战,则有可能使我国微电子技术实现腾飞,在新一代微电子技术中拥有自己的知识产权,促进我国微电子产业的发展,为迎接21世纪中叶将要到来的伟大的民族复兴奠定技术基础,以重铸中华民族的辉煌! 电子学论文:硅微电子学研究论文 摘要本文展望了21世纪微电子技术的发展趋势。认为:21世纪初的微电子技术仍将以硅基CMOS电路为主流工艺,但将突破目前所谓的物理“限制”,继续快速发展;集成电路将逐步发展成为集成系统;微电子技术将与其它技术结合形成一系列新的增长点,例如微机电系统(MEMS)、DNA芯片等。具体地讲,SOC设计技术、超微细光刻技术、虚拟工厂技术、铜互连及低K互连绝缘介质、高K栅绝缘介质和栅工程技术、SOI技术等将在近几年内得到快速发展。21世纪将是我国微电子产业的黄金时代。 关键词微电子技术集成系统微机电系统DNA芯片 1引言 综观人类社会发展的文明史,一切生产方式和生活方式的重大变革都是由于新的科学发现和新技术的产生而引发的,科学技术作为革命的力量,推动着人类社会向前发展。从50多年前晶体管的发明到目前微电子技术成为整个信息社会的基础和优秀的发展历史充分证明了“科学技术是第一生产力”。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式,与材料和能源一起是人类社会的重要资源,但对它的利用却仅仅是开始。当前面临的信息革命以数字化和网络化作为特征。数字化大大改善了人们对信息的利用,更好地满足了人们对信息的需求;而网络化则使人们更为方便地交换信息,使整个地球成为一个“地球村”。以数字化和网络化为特征的信息技术同一般技术不同,它具有极强的渗透性和基础性,它可以渗透和改造各种产业和行业,改变着人类的生产和生活方式,改变着经济形态和社会、政治、文化等各个领域。而它的基础之一就是微电子技术。可以毫不夸张地说,没有微电子技术的进步,就不可能有今天信息技术的蓬勃发展,微电子已经成为整个信息社会发展的基石。 50多年来微电子技术的发展历史,实际上就是不断创新的过程,这里指的创新包括原始创新、技术创新和应用创新等。晶体管的发明并不是一个孤立的精心设计的实验,而是一系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重大突破后的必然结果。1947年发明点接触型晶体管、1948年发明结型场效应晶体管以及以后的硅平面工艺、集成电路、CMOS技术、半导体随机存储器、CPU、非挥发存储器等微电子领域的重大发明也都是一系列创新成果的体现。同时,每一项重大发明又都开拓出一个新的领域,带来了新的巨大市场,对我们的生产、生活方式产生了重大的影响。也正是由于微电子技术领域的不断创新,才能使微电子能够以每三年集成度翻两番、特征尺寸缩小倍的速度持续发展几十年。自1968年开始,与硅技术有关的学术论文数量已经超过了与钢铁有关的学术论文,所以有人认为,1968年以后人类进入了继石器、青铜器、铁器时代之后硅石时代(siliconage)〖1〗。因此可以说社会发展的本质是创新,没有创新,社会就只能被囚禁在“超稳态”陷阱之中。虽然创新作为经济发展的改革动力往往会给社会带来“创造性的破坏”,但经过这种破坏后,又将开始一个新的处于更高层次的创新循环,社会就是以这样螺旋形上升的方式向前发展。 在微电子技术发展的前50年,创新起到了决定性的作用,而今后微电子技术的发展仍将依赖于一系列创新性成果的出现。我们认为:目前微电子技术已经发展到了一个很关键的时期,21世纪上半叶,也就是今后50年微电子技术的发展趋势和主要的创新领域主要有以下四个方面:以硅基CMOS电路为主流工艺;系统芯片(SystemOnAChip,SOC)为发展重点;量子电子器件和以分子(原子)自组装技术为基础的纳米电子学;与其他学科的结合诞生新的技术增长点,如MEMS,DNAChip等。 221世纪上半叶仍将以硅基CMOS电路为主流工艺 微电子技术发展的目标是不断提高集成系统的性能及性能价格比,因此便要求提高芯片的集成度,这是不断缩小半导体器件特征尺寸的动力源泉。以MOS技术为例,沟道长度缩小可以提高集成电路的速度;同时缩小沟道长度和宽度还可减小器件尺寸,提高集成度,从而在芯片上集成更多数目的晶体管,将结构更加复杂、性能更加完善的电子系统集成在一个芯片上;此外,随着集成度的提高,系统的速度和可靠性也大大提高,价格大幅度下降。由于片内信号的延迟总小于芯片间的信号延迟,这样在器件尺寸缩小后,即使器件本身的性能没有提高,整个集成系统的性能也可以得到很大的提高。 自1958年集成电路发明以来,为了提高电子系统的性能,降低成本,微电子器件的特征尺寸不断缩小,加工精度不断提高,同时硅片的面积不断增大。集成电路芯片的发展基本上遵循了Intel公司创始人之一的GordonE.Moore1965年预言的摩尔定律,即每隔三年集成度增加4倍,特征尺寸缩小倍。在这期间,虽然有很多人预测这种发展趋势将减缓,但是微电子产业三十多年来发展的状况证实了Moore的预言[2]。而且根据我们的预测,微电子技术的这种发展趋势还将在21世纪继续一段时期,这是其它任何产业都无法与之比拟的。 现在,0.18微米CMOS工艺技术已成为微电子产业的主流技术,0.035微米乃至0.020微米的器件已在实验室中制备成功,研究工作已进入亚0.1微米技术阶段,相应的栅氧化层厚度只有2.0~1.0nm。预计到2010年,特征尺寸为0.05~0.07微米的64GDRAM产品将投入批量生产。 21世纪,起码是21世纪上半叶,微电子生产技术仍将以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术为主流。尽管微电子学在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大进展;但还不具备替代硅基工艺的条件。根据科学技术的发展规律,一种新技术从诞生到成为主流技术一般需要20到30年的时间,硅集成电路技术自1947年发明晶体管1958年发明集成电路,到60年代末发展成为大产业也经历了20多年的时间。另外,全世界数以万亿美元计的设备和技术投入,已使硅基工艺形成非常强大的产业能力;同时,长期的科研投入已使人们对硅及其衍生物各种属性的了解达到十分深入、十分透彻的地步,成为自然界100多种元素之最,这是非常宝贵的知识积累。产业能力和知识积累决定了硅基工艺起码将在50年内仍起重要作用,人们不会轻易放弃。 目前很多人认为当微电子技术的特征尺寸在2015年达到0.030~0.015微米的“极限”之后,将是硅技术时代的结束,这实际上是一种误解。且不说微电子技术除了以特征尺寸为代表的加工工艺技术之外,还有设计技术、系统结构等方面需要进一步的大力发展,这些技术的发展必将使微电子产业继续高速增长。即使是加工工艺技术,很多著名的微电子学家也预测,微电子产业将于2030年左右步入像汽车工业、航空工业这样的比较成熟的朝阳工业领域。即使微电子产业步入汽车、航空等成熟工业领域,它仍将保持快速发展趋势,就像汽车、航空工业已经发展了50多年仍极具发展潜力一样。 随着器件的特征尺寸越来越小,不可避免地会遇到器件结构、关键工艺、集成技术以及材料等方面的一系列问题,究其原因,主要是:对其中的物理规律等科学问题的认识还停留在集成电路诞生和发展初期所形成的经典或半经典理论基础上,这些理论适合于描述微米量级的微电子器件,但对空间尺度为纳米量级、空间尺度为飞秒量级的系统芯片中的新器件则难以适用;在材料体系上,SiO2栅介质材料、多晶硅/硅化物栅电极等传统材料由于受到材料特性的制约,已无法满足亚50纳米器件及电路的需求;同时传统器件结构也已无法满足亚50纳米器件的要求,必须发展新型的器件结构和微细加工、互连、集成等关键工艺技术。具体的需要创新和重点发展的领域包括:基于介观和量子物理基础的半导体器件的输运理论、器件模型、模拟和仿真软件,新型器件结构,高k栅介质材料和新型栅结构,电子束步进光刻、13nmEUV光刻、超细线条刻蚀,SOI、GeSi/Si等与硅基工艺兼容的新型电路,低K介质和Cu互连以及量子器件和纳米电子器件的制备和集成技术等。 3量子电子器件(QED)和以分子原子自组装技术为基础的纳米电子学将带来崭新的领域 在上节我们谈到的以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术,可称之为“scalingdown”,与此同时我们必须注意“bottomup”。“bottomup”最重要的领域有二个方面: (1)量子电子器件(QED—QuantumElectronDevice)这里包括单电子器件和单电子存储器等。它的基本原理是基于库仑阻塞机理控制一个或几个电子运动,由于系统能量的改变和库仑作用,一个电子进入到一个势阱,则将阻止其它电子的进入。在单电子存储器中量子阱替代了通常存储器中的浮栅。它的主要优点是集成度高;由于只有一个或几个电子活动所以功耗极低;由于相对小的电容和电阻以及短的隧道穿透时间,所以速度很快;且可用于多值逻辑和超高频振荡。但它的问题是制造比较困难,特别是制造大量的一致性器件很困难;对环境高度敏感,可靠性难以保证;在室温工作时要求电容极小(αF),要求量子点大小在几个纳米。这些都为集成成电路带来了很大困难。 因此,目前可以认为它们的理论是清楚的,工艺有待于探索和突破。 (2)以原子分子自组装技术为基础的纳米电子学。这里包括量子点阵列(QCA—Quantum-dotCellularAutomata)和以碳纳米管为基础的原子分子器件等。 量子点阵列由量子点组成,至少由四个量子点,它们之间以静电力作用。根据电子占据量子点的状态形成“0”和“1”状态。它在本质上是一种非晶体管和无线的方式达到阵列的高密度、低功耗和实现互连。其基本优势是开关速度快,功耗低,集成密度高。但难以制造,且对值置变化和大小改变都极为灵敏,0.05nm的变化可以造成单元工作失效。 以碳纳米管为基础的原子分子器件是近年来快速发展的一个有前景的领域。碳原子之间的键合力很强,可支持高密度电流,而热导性能类似于金刚石,能在高集成度时大大减小热耗散,性质类金属和半导体,特别是它有三种可能的杂交态,而Ge、Si只有一个。这些都使碳纳米管(CNT)成为当前科研热点,从1991年发现以来,现在已有大量成果涌现,北京大学纳米中心彭练矛教授也已制备出0.33纳米的CNT并提出“T形结”作为晶体管的可能性。但是问题是如何去生长有序的符合设计性能的CNT器件,更难以集成。 目前“bottomup”的量子器件和以自组装技术为基础的纳米器件在制造工艺上往往与“Scalingdown”的加工方法相结合以制造器件。这对于解决高集成度CMOS电路的功耗制约将会带来突破性的进展。 QCA和CNT器件不论在理论上还是加工技术上都有大量工作要做,有待突破,离开实际应用还需较长时日!但这终究是一个诱人探索的领域,我们期待它们将创出一个新的天地。 4系统芯片(SystemOnAChip)是21世纪微电子技术发展的重点 在集成电路(IC)发展初期,电路设计都从器件的物理版图设计入手,后来出现了集成电路单元库(Cell-Lib),使得集成电路设计从器件级进入逻辑级,这样的设计思路使大批电路和逻辑设计师可以直接参与集成电路设计,极大地推动了IC产业的发展。但集成电路仅仅是一种半成品,它只有装入整机系统才能发挥它的作用。IC芯片是通过印刷电路板(PCB)等技术实现整机系统的。尽管IC的速度可以很高、功耗可以很小,但由于PCB板中IC芯片之间的连线延时、PCB板可靠性以及重量等因素的限制,整机系统的性能受到了很大的限制。随着系统向高速度、低功耗、低电压和多媒体、网络化、移动化的发展,系统对电路的要求越来越高,传统集成电路设计技术已无法满足性能日益提高的整机系统的要求。同时,由于IC设计与工艺技术水平提高,集成电路规模越来越大,复杂程度越来越高,已经可以将整个系统集成为一个芯片。目前已经可以在一个芯片上集成108-109个晶体管,而且随着微电子制造技术的发展,21世纪的微电子技术将从目前的3G时代逐步发展到3T时代(即存储容量由G位发展到T位、集成电路器件的速度由GHz发展到灯THz、数据传输速率由Gbps发展到Tbps,注:1G=109、1T=1012、bps:每秒传输数据位数)。 正是在需求牵引和技术推动的双重作用下,出现了将整个系统集成在一个微电子芯片上的系统芯片(SystemOnAChip,简称SOC)概念。 系统芯片(SOC)与集成电路(IC)的设计思想是不同的,它是微电子设计领域的一场革命,它和集成电路的关系与当时集成电路与分立元器件的关系类似,它对微电子技术的推动作用不亚于自50年代末快速发展起来的集成电路技术。 SOC是从整个系统的角度出发,把处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计紧密结合起来,在单个(或少数几个)芯片上完成整个系统的功能,它的设计必须是从系统行为级开始的自顶向下(Top-Down)的。很多研究表明,与IC组成的系统相比,由于SOC设计能够综合并全盘考虑整个系统的各种情况,可以在同样的工艺技术条件下实现更高性能的系统指标。例如若采用SOC方法和0.35μm工艺设计系统芯片,在相同的系统复杂度和处理速率下,能够相当于采用0.18~0.25μm工艺制作的IC所实现的同样系统的性能;还有,与采用常规IC方法设计的芯片相比,采用SOC设计方法完成同样功能所需要的晶体管数目约可以降低l~2个数量级。 对于系统芯片(SOC)的发展,主要有三个关键的支持技术。 (1)软、硬件的协同设计技术。面向不同系统的软件和硬件的功能划分理论(FunctionalPartitionTheory),这里不同的系统涉及诸多计算机系统、通讯系统、数据压缩解压缩和加密解密系统等等。 (2)IP模块库问题。IP模块有三种,即软核,主要是功能描述;固核,主要为结构设计;和硬核,基于工艺的物理设计、与工艺相关,并经过工艺验证过的。其中以硬核使用价值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A/D、D/A等都可以成为硬核。其中尤以基于深亚微米的新器件模型和电路模拟为基础,在速度与功耗上经过优化并有最大工艺容差的模块最有价值。现在,美国硅谷在80年代出现无生产线(Fabless)公司的基础上,90年代后期又出现了一些无芯片(Chipless)的公司,专门销售IP模块。 (3)模块界面间的综合分析技术,这主要包括IP模块间的胶联逻辑技术(gluelogictechnologies)和IP模块综合分析及其实现技术等。 微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术新发展的里程碑。通过以上三个支持技术的创新,它必将导致又一次以系统芯片为主的信息技术上的革命。目前,SOC技术已经崭露头角,21世纪将是SOC技术真正快速发展的时期。 在新一代系统芯片领域,需要重点突破的创新点主要包括实现系统功能的算法和电路结构两个方面。在微电子技术的发展历史上,每一种算法的提出都会引起一场变革,例如维特比算法、小波变换等均对集成电路设计技术的发展起到了非常重要的作用,目前神经网络、模糊算法等也很有可能取得较大的突破。提出一种新的电路结构可以带动一系列的应用,但提出一种新的算法则可以带动一个新的领域,因此算法应是今后系统芯片领域研究的重点学科之一。在电路结构方面,在系统芯片中,由于射频、存储器件的加入,其中的电路结构已经不是传统意义上的CMOS结构,因此需要发展更灵巧的新型电路结构。另外,为了实现胶联逻辑(GlueLogic)新的逻辑阵列技术有望得到快速的发展,在这一方面也需要做系统深入的研究。 5微电子与其他学科的结合诞生新的技术增长点 微电子技术的强大生命力在于它可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。这种技术一旦与其它学科相结合,便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点,这方面的典型例子便是MEMS(微机电系统)技术和DNA生物芯片。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的,后者则是与生物工程技术结合的产物。 微电子机械系统不仅是微电子技术的拓宽和延伸,它将微电子技术和精密机械加工技术相互融合,实现了微电子与机械融为一体的系统。MEMS将电子系统和外部世界联系起来,它不仅可以感受运动、光、声、热、磁等自然界的外部信号,把这些信号转换成电子系统可以认识的电信号,而且还可以通过电子系统控制这些信号,发出指令并完成该指令。从广义上讲,MEMS是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统。MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域,它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域,如电子技术、机械技术、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等〖3〗。 MEMS的发展开辟了一个全新的技术领域和产业。它们不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统所不能完成的任务。正是由于MEMS器件和系统具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异及功能强大等传统传感器无法比拟的优点,因而MEMS在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。例如微惯性传感器及其组成的微型惯性测量组合能应用于制导、卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死系统(ABS)、稳定控制和玩具;微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护;信息MEMS系统将在射频系统、全光通讯系统和高密度存储器和显示等方面发挥重大作用;同时MEMS系统还可以用于医疗、光谱分析、信息采集等等。现在已经成功地制造出了尖端直径为5μm的可以夹起一个红细胞的微型镊子,可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞机等。 MEMS技术及其产品的增长速度非常之高,目前正处在技术发展时期,再过若干年将会迎来MEMS产业化高速发展的时期。2000年,全世界MEMS的市场达到120到140亿美元,而带来的与之相关的市场达到1000亿美元。 目前,MEMS系统与集成电路发展的初期情况极为相似。集成电路发展初期,其电路在今天看来是很简单的,应用也非常有限,以军事需求为主,但它的诱人前景吸引了人们进行大量投资,促进了集成电路飞速发展。集成电路技术的进步,加快了计算机更新换代的速度,对CPU和RAM的需求越来越大,反过来又促进了集成电路的发展。集成电路和计算机在发展中相互推动,形成了今天的双赢局面,带来了一场信息革命。现阶段的微机电系统专用性很强,单个系统的应用范围非常有限,还没有出现类似于CPU和RAM这样量大面广的产品。随着微机电系统的进步,最后将有可能形成像微电子技术一样有广泛应用前景的新产业,从而对人们的社会生产和生活方式产生重大影响。 当前MEMS系统能否取得更更大突破,取决于两方面的因素:第一是在微系统理论与基础技术方面取得突破性进展,使人们依靠掌握的理论和基础技术可以高效地设计制造出所需的微系统;第二是找准应用突破口,扬长避短,以特别适合微系统应用的重大领域为目标进行研究,取得突破,从而带动微系统产业的发展。在MEMS发展中需要继续解决的问题主要有:MEMS建模与设计方法学研究;三维微结构构造原理、方法、仿真及制造;微小尺度力学和热学研究;MEMS的表征与计量方法学;纳结构与集成技术等。 微电子与生物技术紧密结合诞生的以DNA芯片等为代表的生物芯片将是21世纪微电子领域的另一个热点和新的经济增长点。它是以生物科学为基础,利用生物体、生物组织或细胞等的特点和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,并与工程技术相结合进行加工生产,它是生命科学与技术科学相结合的产物。具有附加值高、资源占用少等一系列特点,正日益受到广泛关注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。 采用微电子加工技术,可以在指甲盖大小的硅片上制作出包含有多达万种DNA基因片段的芯片。利用这种芯片可以在极快的时间内检测或发现遗传基因的变化等情况,这无疑对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。 DNA芯片的基本思想是通过生物反应或施加电场等措施使一些特殊的物质能够反映出某种基因的特性从而起到检测基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人员已经利用微电子技术在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他们制作的DNA芯片是通过在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽,然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维。不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基因片段,该芯片共包括6000余种DNA基因片段。DNA(脱氧核糖核酸)是生物学中最重要的一种物质,它包含有大量的生物遗传信息,DNA芯片的作用非常巨大,其应用领域也非常广泛:它不仅可以用于基因学研究、生物医学等,而且随着DNA芯片的发展还将形成微电子生物信息系统,这样该技术将广泛应用到农业、工业、医学和环境保护等人类生活的各个方面,那时,生物芯片有可能象今天的IC芯片一样无处不在。 目前的生物芯片主要是指通过平面微细加工技术及超分子自组装技术,在固体芯片表面构建的微分析单元和系统,以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞以及其它生物组分的准确、快速、大信息量的筛选或检测。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具体实现技术、基于生物芯片的生物信息学以及高密度生物芯片的设计、检测方法学等等。 6结语 在微电子学发展历程的前50年中,创新和基础研究曾起到非常关键的决定性作用。而随着器件特征尺寸的缩小、纳米电子学的出现、新一代SOC的发展、MEMS和DNA芯片的崛起,又提出了一系列新的课题,客观需求正在“召唤”创新成果的诞生。 回顾20世纪后50年,展望21世纪前50年,即百年的微电子科学技术发展历程,使我们深切地感受到,世纪之交的微电子技术对我们既是一个重大的机遇,也是一个严峻的挑战,如果我们能够抓住这个机遇,立足创新,去勇敢地迎接这个挑战,则有可能使我国微电子技术实现腾飞,在新一代微电子技术中拥有自己的知识产权,促进我国微电子产业的发展,为迎接21世纪中叶将要到来的伟大的民族复兴奠定技术基础,以重铸中华民族的辉煌! 电子学论文:光学与电子学相结合分析论文 0引言 光电检测技术是光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术[1]。它主要利用电子技术对光学信号进行检测,并进一步传递、储存、控制、计算和显示[2]。光电检测技术从原理上讲可以检测一切能够影响光量和光特性的非电量。它可通过光学系统把待检测的非电量信息变换成为便于接受的光学信息,然后用光电探测器件将光学信息量变换成电量,并进一步经过电路放大、处理,以达到电信号输出的目的[3]。然后采用电子学、信息论、计算机及物理学等方法分析噪声产生的原因和规律,以便于进行相应的电路改进,更好地研究被噪声淹没的微弱有用信号的特点与相关性,从而了解非电量的状态。微弱信号检测的目的是从强噪声中提取有用信号,同时提高检测系统输出信号的信噪比。 1光电检测电路的基本构成 光电探测器所接收到的信号一般都非常微弱,而且光探测器输出的信号往往被深埋在噪声之中,因此,要对这样的微弱信号进行处理,一般都要先进行预处理,以将大部分噪声滤除掉,并将微弱信号放大到后续处理器所要求的电压幅度。这样,就需要通过前置放大电路、滤波电路和主放大电路来输出幅度合适、并已滤除掉大部分噪声的待检测信号。其光电检测模块的组成框图如图1所示。 2光电二极管的工作模式与等效模型 2.1光电二极管的工作模式 光电二极管一般有两种模式工作:零偏置工作和反偏置工作,图2所示是光电二极管的两种模式的偏置电路。图中,在光伏模式时,光电二极管可非常精确的线性工作;而在光导模式时,光电二极管可实现较高的切换速度,但要牺牲一定的线性。事实上,在反偏置条件下,即使无光照,仍有一个很小的电流(叫做暗电流或无照电流1。而在零偏置时则没有暗电流,这时二极管的噪声基本上是分路电阻的热噪声;在反偏置时,由于导电产生的散粒噪声成为附加的噪声源。因此,在设计光电二极管电路的过程中,通常是针对光伏或光导两种模式之一进行最优化设计,而不是对两种模式都进行最优化设计[4]。 一般来说,在光电精密测量中,被测信号都比较微弱,因此,暗电流的影响一般都非常明显。本设计由于所讨论的待检测信号也是十分微弱的信号,所以,尽量避免噪声干扰是首要任务,所以,设计时采用光伏模式。 2.2光电二极管的等效电路模型 工作于光伏方式下的光电二极管的工作模型如图3所示,它包含一个被辐射光激发的电流源、一个理想的二极管、结电容和寄生串联及并联电阻。图中,IL为二极管的漏电流;ISC为二极管的电流;RPD为寄生电阻;CPD为光电二极管的寄生电容;ePD为噪声源;Rs为串联电阻。 由于工作于该光伏方式下的光电二极管上没有压降,故为零偏置。在这种方式中,影响电路性能的关键寄生元件为CPD和RPD,它们将影响光检测电路的频率稳定性和噪声性能。CPD是由光电二极管的P型和N型材料间的耗尽层宽度产生的。耗尽层越窄,结电容的值越大。相反,较宽的耗尽层(如PIN光电二极管)会表现出较宽的频谱响应。硅二极管结电容的数值范围大约在20或25pF到几千pF以上。而光电二极管的寄生电阻RPD(也称作"分流"电阻或"暗"电阻),则与光电二极管的偏置有关。 与光伏电压方式相反,光导方式中的光电二极管则有一个反向偏置电压加至光传感元件的两端。当此电压加至光检测器件时,耗尽层的宽度会增加,从而大幅度地减小寄生电容CPD的值。寄生电容值的减小有利于高速工作,然而,线性度和失调误差尚未最优化。这个问题的折衷设计将增加二极管的漏电流IL和线性误差。 3电路设计 3.1主放大器设计 众多需要检浏的微弱光信号通常都是通过各种传感器来进行非电量的转换,从而使检测对象转变为电量(电流或电压)。由于所测对象本身为微弱量,同时受各种不同传感器灵敏度的限制,因而所得到的电量自然是小信号,一般不能直接用于采样处理。本设计中的光电二极管前置放大电路主要起到电流转电压的作用,但后续电路一般为A/D转换电路,所需电压幅值一般为2V。然而,即使是这样,而输出的电压信号一般还需要继续放大几百倍,因此还需应用主放大电路。其典型放大电路如图4所示。 该主放大器的放大倍数为A=l+R2/R3,其中R2为反馈电阻。为了后续电路的正常工作,设计时需要设定合理的R2和R1值,以便得到所需幅值的输出电压。即有 3.2滤波器设计 为使电路设计简洁并具有良好的信噪比,设计时还需要用带通滤波器对信号进行处理。为保证测量的精确性,本设计在前置放大电路之后加人二阶带通滤波电路,以除去有用信号频带以外的噪声,包括环境噪声及由前置放大器引人的噪声。这里采用的有源带通滤波器可选通某一频段内的信号,而抑制该频段以外的信号。 Q为品质因数,Q值越大,则随着频率的变化,增益衰减越快。这是因为中心频率一定时,Q值越大,所通过的频带越窄,滤波器的选择性好。 有源滤波器是一种含有半导体三极管、集成运算放大器等有源器件的滤波电路。这种滤波器相对于无源滤波器的特点是体积小、重量轻、价格低、结构牢固、可以集成。由于运算放大器具有输人阻抗高、输出阻抗低、高的开环增益和良好的稳定性,且构成简单而且性能优良。本设计选用了去处放大器来进行设计。 本设计选用了去处放大器来进行设计。 图6所示的二阶带通滤波器是一种二阶压控电压源(VCVS)带通滤波器,其滤波电路采用有源滤波器完成,并由二阶压控电压源(VCVS)低通滤波器和二阶压控电压源高通滤波器串接组成带通滤波器。 4完整的检测电路设计 本光电检测系统设计的完整电路如图7所示。为方便表示,电路中的R2、R3即为前面等效电路模型中的RT、RF。前级部分由光电转换二极管与前级放大器组成,这也是光电检测电路的优秀部分,其器件选用高性能低噪声运算放大器来实现电路匹配并将光电流转换成电压信号,以实现数倍的放大。然而,虽然前级放大倍数可以设计得很大,但由于反馈电阻会引入热噪声而限制电路的信噪比,因此前级信号不能无限放大。 5结束语 本文研究了光电检测系统的原理和设计方法。通过从经济和实用的角度对相关的光电转换器件和前置放大器进行了选择和电路设计,从而确定了关键元器件的参数。实际使用证明:该设计可以满足一般光电检测场合的需要。 电子学论文:电工电子学阅卷心得浅谈 摘要: 电工电子学是中国石油大学的一门部级精品课程,本文介绍了该课程的试卷批阅流程及特点。在阅卷时采取集体阅卷、试阅、流水作业、复查和反复检查的标准流程,有效避免错判和错给分的现象。借助于Excel软件进行单题成绩的登记、再查、誊写的标准流程,避免分数登记错误、分数计算错误,并根据学生的各题得分情况用EXCEL软件对试卷进行统计分析,从中发现教学中存在的问题,以便于进一步提高教学质量。 关键词: 电工电子学;阅卷;Excel;分数统计;试卷分析 0引言 考试是对学生学习的阶段性总结和评价,也是对教师教学情况的评判。对于大学生来说,考试成绩还成为了个人能力的重要指标,好的成绩能成为各种机会的敲门砖。所以教师对于阅卷工作一定要认真负责,要做到公平、公正,这不只是本科评估的要求,更是教师的责任。而且,学生的答题情况还在很大程度上反映了老师的教学情况,可以从中发现教学中存在的问题,从而在以后的教学中不断改进,使教学水平不断提高。 电工电子学是中国石油大学的部级精品课程,在课程建设过程中,经过不断探索改进,总结了一套比较好的阅卷方法,既提高了阅卷效率,又提高了准确性,同时还进行试卷统计分析,便于进一步提高试卷质量,并从答卷情况中分析讲课过程中存在的问题,以便进一步提高教学质量。下面从几个主要方面说明电工电子学课程的阅卷方法和特点。 1阅卷方法 1.1 集体阅卷多年来,电工电子学课程一直采取集体阅卷的方式,尤其在高校扩招后,集体阅卷的优势更加明显。集体阅卷有两大优点: 1.1.1 质量高,效率高扩招后,教师教授的班数增加,一般在七个班到十几个班,如果独立阅卷,一则不可能及时上报成绩(不负责任的阅卷方式除外),二则因阅卷时间太长,教师身心疲惫,阅卷质量容易越来越低,并且很容易出错。而集体阅卷则体现了合作互助的优势,每个人都不太累,而且人多不沉闷,一般在一天到一天半的时间内即可完成。因时间短,故每人都精力充沛,阅卷质量高。而且每人只阅一道或两道题,在思维上简单,容易对评分标准掌握得一致,公平性好,而且阅卷速度快,一般在阅过十几份卷后就基本不再需要看答案及评分标准了。 1.1.2 教学研讨集体阅卷还是一个很好的教学研讨的机会。 在阅卷开始前,首先讨论标准答案及评分标准,往往会有不同意见,讨论的过程就是互相学习提高的过程。 在阅卷过程中,教师都会把学生的各种不同的甚至稀奇古怪的做法讲出来,针对一些典型问题一般要进行简短的讨论,分析为什么会有这种情况发生,在教学中应该如何教导学生才能使其真正领会,从而在今后的教学过程中避免这种情况的发生。 有的时候是因为题目不太严谨以至部分同学产生歧义,以后如何避免,本次应该如何评判,等等。例如,数字电路的组合逻辑电路设计中没有真值表直接得到的情况,讨论结果,一是因题目并没有严格要求一定要真值表,而学生通过其他手段进行分析得到了正确的表达式,应该全部得分,二是学生的理解还存在问题,其实是知识理解不深造成的,在今后的教学过程中要强调分析的方法和步骤,因为不规范的做法是不可取的,三是在今后出题时应该详细说明都要求哪些结果。 因为这种研讨是针对学生答题中出现的具体问题进行讨论的,但由于时间限制不能讨论得非常深入,所以可以作为正常教学研讨活动的有效补充。 1.1.3 深刻把握学生存在的问题由于每位老师只阅其中的一道或两道题,所以对于学生的答题情况掌握得深刻,能够发现学生比较集中的问题。一般地,在一道中学生犯错的模式不过几种,大同小异,由此可以发现学生错误的症结所在,由此对教学方法进行改进,以便让学生更好地掌握知识,减少犯错学生的比例,提高教学质量。试卷批完后,阅卷教师都要向主讲教师汇报答题情况,并由主讲教师记入试卷总结,为进一步改进教学方法以及改进试卷质量做一个很好的参考。 例如,选择题内容较杂,仅从分数上看不出问题。在某次考试中,阅卷教师发现其中一道选择题出错率很高,属于不正常情况,故当场提出。该题目的电路如图1所示,要求当开关S闭合时两灯的明暗情况。该题的考点在于电源为一直流电源,而变压器只能对正弦交流电源进行电压变换。而很多学生并未注意到加的是直流电源,理所当然地按照交流电源计算,所以大面积出错。一方面说明学生观察不仔细从而失分,另一方面该题有“陷阱”嫌疑。改进措施:对于类似的题目,应该在题目叙述中强调“电源为直流电源”。 1.2 试阅一份好的试卷应该难易适中,使得学生成绩呈正态分析。如果题目偏难,则会出现成绩总体偏低、优良率低、不及格率高的现象。如果全部阅完卷总完分才发现问题就被动了。如果对分数用某种算法处理,如“开方乘十”或统一加分等,都是本科评估所不允许的;如果不作处理,则会成绩总体偏低,学生的成绩不能反映学生的水平,至少是不能反映学生的相对水平,对学生是不公平的;如果重新修改评分标准重新阅卷,则会在试卷上普遍留下太多的改动痕迹,这在本科评估中也是会受到质疑的。 为避免以上问题,应该先取一个班的试卷为样本进行预先评估。 试阅时,各老师对一个班的试卷同时进行,并不断报告每题的得分情况及出错情况,并不断总结比较普遍的错误方式,如果需要则适时修改评分标准。如果试卷严重不合理,则中途就会发现,否则,就在整班阅完后立即总分,算出试卷成绩,各档次人数,如果分布不合理,则根据具体情况调整评分标准,并重新阅卷。 1.3 流水批卷在流水阅卷时,每题的得分只记在题目左上角,并不登到封面上,这样阅卷效率高,并且封面比较干净。阅卷时必须避免既有加分又有减分的情况,我们统一用加分,因为加分制可避免多给分或遗漏的情况。 阅卷中还实行复查制。每位教师在阅完所有的试卷后,再复查一遍,主要查评分标准是否一致,有没有多给分或漏分的情况,然后再查一下每题的总分是否正确。这次复查必须是认真进行的,尤其保证不能有错给分或漏给分的情况。 然后再复查一遍,这次的复查主要针对分数加得是否正确,可由助教完成,如果由教师完成,则应交换来做。 至此,教师的阅卷工作就可以告一段落了。 1.4 用Excel录入成绩这项工作可由助教完成,但应事先准备好名单及处理模板。 录入方法:由助教两人一组,一人念一人录,把每道题的成绩都录入到事先准备好的Excel表格中。录完后,将成绩打印出来再进行核对,打印出来不容易出错。核对时,两人互换,原来念成绩的拿成绩单,原来录入的念试卷上每题的得分。一般在这个过程中多少总会有点错误,经过核对后就不会再有错误了。 有的文献采用了另一种核对方法:由两人分别将各题成绩录入到两个Excel表中,然后利用Excel的公式功能对两个文件进行对比,但本文的方法效率要高些。 由于用Excel可以很容易地实现总分的功能,所以总成绩就不必人工口算了。 成绩核对无误后,就可以由助教对照着成绩单上的各题分数及总分誊写到试卷的封面上了。 至此,阅卷完毕。教师的主要任务是题目的审阅,分数的给定,而总分、誊写等工作则可由助教或研究生完成,减轻了老师的工作量,提高了效率。 2试卷分析 每题的得分都录入到了Excel表中,这就为试卷分析提供了方便。成绩录入及分析模板应该在阅卷前完成。 试卷分析主要使用得分率,其次为方差,因每题分数不同,故平均分并无太大意义。 考虑到每次阅卷使用方便,特将成绩录入模板进行如下设计。 由于每个学生班的人数不尽相同,所以在计算时不应按人数计算,比如“Average(I4:I33)”,而应该按列计算,即“Average(I:I)”。为了保证按列计算的正确性,在每一项成绩所在列中,除了中文的说明字符外,不应再有其他数字,所以统计分析工作都放在成绩右侧的列中进行。 统计时,主要统计每道题及总分的平均成绩、得分率、方差值。为了模板的通用性及计算得分率方便直观,还应列出每题总分。 统计模板的截图如图2所示。 其中,得分率和方差是考察的重要内容。 例如,在图2所示的成绩分析表中,三(4)题的得分率只有30%,四(1)题的得分率只有50%,这两题需要重点关注。 三(4)题的题目为:设八位模数转换器ADC0809的输入电压范围为0~5V,求最小分辨电压ULSB,以及输入电压为4.5V时输出的二进制数。 经分析,该题得分率的原因主要为:①该部分内容为最后一次课时讲授,时间紧张,学生出现浮躁情绪;②该内容夹在介绍性的内容当中,部分同学未认真听讲,误认为不考,未听讲也未复习;③学时分配偏少,未能细讲;④对于非电专业的学生来说,对这类问题理解较困难,单靠死记硬背则容易出错。 虽然该题的分数少,但得分率严重偏低,说明学生未能掌握知识,所以必须改进教学方法。措施为:①适当增加学时,放慢进度,适当举两个例题;②重点强调,提醒学生应该掌握哪些知识,以及在工作中可能会遇到的类似问题,加深印象。 经过调整后,在以后的考试中,这类题目的得分率提高到了60%~70%,效果明显。 四(1)题考核整流滤波稳压电路的知识,电路图如图3所示,要求学生求解电路主要器件的参数。该题目的主要原因是:讲课时主要以W7805和W7815为例进行讲解,虽然讲了78系列稳压器件的命名规则,但部分同学知识复习不全面,故不知道W7818为何物,从而造成失分。这也暴露了讲课的局限性,故在后来的讲课中,有意识地在举例时多用几种器件,并强调产品的系列性,以加深学生的印象。在后来的考试中,该类题的得分率都达到了70%以上。 3结论 本文总结了我校部级精品课程―电工电子学在教学实践中多年积累的阅卷经验。阅卷采取了集体阅卷、试阅、流水作业、复查、反复检查、登记、再查、誊写的标准流程,有效避免了错判、错算的现象,实现了优质高效的阅卷方式,并对学生的各题得分情况进行统计,实现试卷分析,为后来的提高教学质量提供了参考依据。 电子学论文:利用电子学档进行外语学习评价的特征与功效 摘要: 基于电子学档的学习评价以其较强的人文性、个性化、开放性和多元化特征强调元认知和自我反思。本文从分析其特征的基础上,探讨如何在大学外语教学中通过建立电子学档,充分发挥其评价、反馈和管理功能,使其成为培养学生信息技术、问题解决、协作交流、元认知等诸多方面的能力和态度的有效工具。 关键词: 电子学档;学习评价;元认知策略 1问题的提出 学习评价是教学过程中一个重要组成部分,我国传统教学评价依赖于终结性评价,关注等级、名次和知识,重视课程和技能,把教室内评定(测验、小考和家庭作业)和标准化测验当成衡量学生学习优劣的唯一依据,忽视学生的成长和发展,忽视对学生情感、学习策略、文化意识及综合素质的考察,缺乏以人为本的教学理念。 作为教学信息化进程中产生的一种新事物,电子学档(E-Portfolio)以其信息强大的交互性、数据收集整理的即时性和方便性特点,通过文本、视听文件、超媒体、超文本链接、数码照片和动画等各种媒体,长期动态地收集和管理个人信息和学习结果,实现了在教学中对学生学习的有效结果和学生的发展潜能进行整体价值判断的过程。 2电子学档在外语教学中的运用 2.1 利用电子学档进行学习评价的理论基础多元智力学习理论认为人的智力至少有八种:语言智力、逻辑―数学智力、空间关系智力、形体运动智力、音乐智力、人际关系智力、个人内省智力和自然智力,因而不能用固定统一的标准来测试、要求不同的学生。多元智力理论的提出从神经心理学、认知心理学、发展心理学、心理测量学等多学科上支持了档案测评。 2.2 电子学档在外语教学中的运用 2.2.1 学生的基本信息学生的基本信息包括标识,外标识,姓名,电话,通讯地址,扩展信息(学生个人有关的其他信息,主要包括注册日期,自我介绍,专长,个人爱好,学习风格等)。 2.2.2 学业信息 2.2.2.1 学习任务的识别学生对学习任务的识别主要是指识别自己与所从事的学习活动相关的心理、任务操作因素。 2.2.2.2 制定学习目标在自我识别基础上,学生在教师指导下制定不同层次、阶段的学习目标(包括课程学习目标、小组学习与研究目标、个人学习与发展目标),并将总目标分解为阶段性目标,使其具体化、个性化、具有可操作性和可检测性。 2.2.2.3 选择学习策略二语习得者从获得语言输入到语言输出的感知、识别、选择、内化、提取和使用的全部过程即学习策略的选择运用过程,对其语言学习潜能和语言学能的发展有重要的制约作用。 2.2.2.4 评价信息评价信息是学生学习评价的汇总,应包括评价标准和成绩记录。评价标准应由师生从语言层面(词、句、篇章)、语言技能(听、说、读、写)和心理过程(识别、记忆、理解、推理、概括和重构等过程)等三个方面共同讨论制定;评价主体有教师评价、自我和同伴评价等多种形式。 2.2.3 反思总结反思总结主要是指学生以书面论文的形式围绕认知主体对自身在学习活动中的心理状态、能力、目标、策略等方面的认知以及对自身认知活动的计划、监控和评价等方面做出的反思。 3利用电子学档进行学习评价的特征与功效 3.1 利用电子学档进行学习评价的特征 3.1.1 人文性此特征把学生看作一个全面发展的人,尽可能客观真实地评价其学业成绩和能力品质,它不仅要评价学生对知识的获取程度(目标导向),还要评价学生应用、分析、综合、创造性思维等高层次的智力因素,以及兴趣、态度、情感等方面的非智力因素。 3.1.2 个性化电子学档创作活动的优秀是学习者个体的独立思考和创新呈现出个人风格。学生可自行决定如何组织电子学档的内容,决定评价的标准和依据,此特征还体现在档案是个人学习与成长的记录。 3.1.3 开放性电子学档完成之后,可利用网络条件链接在教育网络资源上,在任何时候、任何地方、任何教师(学生)都可以将自己最新的电子学档添加入资料库,成为全体师生共享的丰富教学资源。 3.1.4 多元性评价的多元性是指评价主体、内容和手段的多样性。如:除采用传统标准化测验的手段之外,还要采用一种“另类评价”,即采用观察、记录、展示、演说、辩论、调查问卷等多种方式进行;评价主体不仅仅是教师,还可以是学习者本人和学习同伴等。 3.2 电子学档的功效 3.2.1 评价功能电子学档对学习评价具有事实描述和价值判断两种功能。 3.2.2 反馈功能由于电子学档用于存放学生在学习过程中包括学习评价、学习策略、学习自省等在内的各种学习材料,教师可从中获取很多有关学生知识获取和能力发展的各种信息。如学生的当前水平、学习需求、学习策略、学习风格、个性特征及发展潜能等。教师可根据这些信息及时制定或调整教学内容、方法和计划以适应学生的发展需要。 3.2.3 管理功能基于电子学档的学习过程包括学生的自我监察、指导、强化和评价等环节,这是由一系列互动的、以动态方式彼此影响的组成部分构成的活动,这些环节可使学生成为能够参与、控制并管理学习过程的自我调节的主体,形成对自己学习的元认知并掌握一整套策划、启动、实施、监控、调节和评价学习的自我管理技能。 电子学论文:电工电子学教学改革的探索与实践 摘要: 本文提出了关于电工学实行“四段式”教学模式的设想。四段式教学是指:感性认识阶段、理论教学阶段、实践教学阶段、综合提高阶段。通过这种四段式教学体系的初步实践及教学效果的反馈,深刻体会到这种教学模式能够进一步开发学生的创造性思维,培养学生的动手能力,引导学生培养自学能力。让学生在学习理论知识前学会提出问题,在学习理论知识后学会发现新问题,从而能够通过自学不断的将新知识填充到自己的知识框架中,这样学生就掌握了科学研究的基本方法(提出问题-解决问题-提出新问题),具备了很强的适应能力和可持续发展的能力,将终身受益。 关键词:教学改革 电工电子学 教学模式 教学效果 0引言 高等教育教学必须屏弃那些与现代高等教育不相适应的旧思想、旧观念,培养和造就未来社会所需要的高质量的开拓型创造型人才。改革是社会的需求,每次教学改革的前进,都是在社会经济进步的基础上,教育思想上有所飞跃的条件下形成的。电工学是高等院校工科非电类专业的一门重要的技术基础课,该门课程的改革重点是将过去传统的以传授知识为主的教学模式,向培养学生知识、能力、素质并重的模式转变。本文所提出《电工电子学》“四段式”教学体系的建立正是基于这种理念,把单调的理性教学转变为一个从感性认识到理性教学,到实践教学、再回归理性教学的过程。这样就形成了电工学教学的感性认识阶段、理论教学阶段、实践教学阶段、综合提高阶段的“四段式”教学体系。 1感性认识阶段[1] 感性教学的目的在于激发学生的学习兴趣和学习热情,最大程度的发挥学生的主观能动性,挖掘其潜能,从而达到提高教学质量的目的,这在高等教学中有着重要的意义。因此首先必须提出电工电子学感性教学概念,所谓的感性教学资料是在教学改革讨论中,以及对毕业生的跟踪调查中得到的,然后把这些资料介绍给学生或穿插在教学过程中,学生总会对那些实际的事例很感兴趣,而学生在学习的过程中,时间、精力的投入主要源于兴趣,有了学习兴趣,就能理性的深入学习,对教学内容理解得更深刻,学习更扎实,反过来会使学习兴趣更浓,步入良性循环的学习过程。 感性教学的实施是在理论教学之前,我们在非电专业学生中提前一个学期开展了电子工艺实习,让学生到实验室来认识常用的电子元器件,了解常用电子仪器的使用,了解电子器件的焊接工艺及技巧,并通过实物展示、模型教具及感性教学录象片等形式使学生了解电在工农业生产及日常生活中的主要应用,了解安全用电常识。通过感性阶段的学习,使学生明确学习电工学的重要性,能带着问题独立思考进入理论学习阶段。 2理论教学阶段 本阶段的教学重在使学生掌握基本理论知识和基本技能加强对学生能力的培养。在教学内容上做了较大的调整。 2.1 对课程改革的探讨 2.1.1 适当增加新的教学内容随着电力电子、数字控制技术的发展,数字电路的集成度愈来愈高,一批大规模和超大规模的新型集成电路应运而生,并很快在工农业生产中得到了广泛的应用,因此,在讲述数字电子技术过程中要及时补充这方面的内容,如可编程逻辑器件、数模转换器和模数转换器等,并列举一些应用实例,使学生对该方面的知识有更为系统的认识。 2.1.2 对教学内容进行适当的整合、顺序适当调整《电工电子学》是由《电路理论基础》、《模拟电子技术》与《数字电子技术》三门课合成的,它涉及的内容多、知识面广,三门课之间既独立又相互联系。因此,在有限的学时数内有必要对其课程内容进行有效的整合、顺序进行适当的调整,以力求达到更好的教学效果。比如:电阻元件、电容元件、电感元件属于电工技术课程,而二极管、三极管属于电子技术课程,在电工电子技术里可将上述内容统一到电路元件中。又比如:“运算放大器”的内容在电工技术课程和电子技术课程中都有讲述,电工技术里只讲述它的输出特性及线性应用和非线性应用,电子技术里则着重讲述其内部电路,如果将它放在电工技术 “电路变量与元件”,“电路化简与电路分析”的内容之后,“电路响应”与“正弦波分析”的内容之前讲述,这样在进行信号运算和信号处理电路的讲述时,便于进行带运算放大器与不带运算放大器电路的对比,进而加深学生对此类电路知识的理解和掌握。另外,这样更切合实际,使学生更易于理解实际应用中的电路。 2.2 对教学方法和教学手段改革的探讨随着信息化时代的到来,通讯技术和传媒技术得到了迅猛的发展,课堂教学方法和教学手段发生了根本的变化。传统的教学方法和教学手段已经无法满足现代教学的需要,运用现代化的教学方法和教学手段,既可以丰富课堂教学内容,又可以提高教学质量。 2.2.1 采用多元化教学[2],提高教学质量采用多元化教学方法,是一种提高教学质量的手段。它使得现代教学方法在整个教学过程中所采用的方法和措施都是以教学为对象、学生为中心,以充分发挥学生的主观能动性为目的。教学中重视学生的感觉、质疑、逻辑推理等感知和思维过程,让学生在反复实践和挫折中体味“发现的喜悦和创造的价值”。 根据《电工电子学》课实践性很强这一特点,在学生的实验方式上,要采用“开放式”,在时间和内容上充分对学生开放,让有时间、有兴趣、有能力的学生有一个自我发展的空间,这样可以培养他们动手能力和提出问题、分析问题和解决问题的能力。 2.2.2 采用多媒体技术[3],改革教学手段多媒体技术作为一种新的教学手段,已经在各门课程教学中得到了广泛的应用,它在传授知识、描述过程、阐述原理、演示过程、揭示本质等方面显示了独特的功能和优势。它不但丰富了教学内容,而且可以使很多抽象知识通过演示而具体、形象,更重要的是在教学环节上通过多媒体与传统教学的有机结合,可以大大节省时间,提高教学效率和教学质量。但同时要求教师在制作多媒体课件时要多花时间和精力,力求更好的发挥多媒体技术的优势。 3实践教学阶段 我这里所说的实践教学是指学生见习阶段,当理论教学进行到一定阶段中间可带领见习教育,这样可以建立学习与就业的桥梁、使学生明白理论学习的重要性,从而培养学生学习的主动性。每当我们讲完电工电子学的基础理论部分,剩下的内容比如电动机、继电接触系统和下册的电子技术都很重要但比较抽象,学生对这些内容的感性认识不足势必会影响学习的效果。在这种情况下我们带领学生去见习,在见习过程中我们就可以着重介绍理论教学的相关内容,让学生有针对性地去观察了解,这样会引发学生极大的学习兴趣,学生就会主动提出问题,为我们接下来的理论教学做好铺垫。事实上经过这样一个实践环节,当学生再次坐在教室里学习时教师会发现自己的讲解变得不那么费力,因为所涉及到的器件他们都认识而且都有了解;对于学生来说理论学习再不是抽象的和枯燥的,他们也很渴望获得更多的知识去面对毕业、就业。 当然,一次见习不能只为一门课程而安排,应该同时为一个专业的课程而安排,所以见习的前期工作就变得尤为重要,带领学生见习的教师须对这个专业课程知识体系和专业课程结构都非常了解,这样就可以在见习过程中指导学生的实践学习以备与我们的理论教学接轨;否则学生只是走马观花的无目的性的参观那些厂家和相关器件,对于学生的学习是没有多大帮助反而会因为理论学习的偶然中断而分散学习注意力使他们一时无法集中于学习。见习实践教育阶段是学校教学体系中的一个不可缺少的重要组成部分和不可替代的重要环节。成功的见习是学生衔接理论学习到实践操作的过渡、也是从学习到就业的过渡。实践教学可以培养技能型人才,是实现培养目标的重要途径。没有实践教学,就没有完整的教育,它是校内教学的延续。学校要提高教育教学质量,在注重理论知识学习的前提下,首先要提高实践教学管理的质量。实践教学的成功与否,关系到学校的兴衰及学生的就业前途。 4综合提高阶段 以“加强基础、突出能力、注重创新、全面发展”为优秀的教育理念贯穿于《电工电子学》教学的始终。实验教学是《电工电子学》教学的重要组成部分,是提高学生综合运用知识和分析问题、解决问题能力的重要途径。学校一定要加大对电工电子实验中心的投入,大量更新了实验仪器、设备及装置,使实验条件得到完善,同时对实验教学的内容和方法作出相应的调整和改革。以教学大纲为基础,以改善实验条件为保障,以因材施教为优秀,根据学生的不同层次,建立三级实验教学平台:基础部分应满足教学大纲要求的实验;提高阶段应结合各部分理论知识,带有一定设计性的实验,学生可有选择的完成;最后综合型阶段结合本专业,自行设计并实现具有一定功能的电路,将所学的知识得以综合利用。通过提高阶段的学习,使学生的实验能力得到提高,同时对理论教学内容有了更深层次的理解,在这个过程中,实现了理论与实践相互促进的效果。 5结论 综上所述,我们通过这种四段式教学体系的初步实践及教学效果的反馈,深刻体会到这种教学模式能够进一步开发学生的创造性思维,培养学生的动手能力,引导学生培养自学能力。让学生在学习理论知识前学会提出问题,在学习理论知识后学会发现新问题,从而能够通过自学不断的将新知识填充到自己的知识框架中,这样学生就掌握了科学研究的基本方法(提出问题-解决问题-提出新问题),具备了很强的适应能力和可持续发展的能力,将终身受益。 电子学论文:福州大学微电子学专业卓越工程师培养体系的探讨 【摘 要】根据卓越工程师培养体系的标准,提出微电子学专业卓越工程师培养体系的建设内容,分析了该培养体系实施过程中遇到的问题,给出卓越工程师培养实施的几点建议。应用该培养体系对在校生进行试点,在多个方面已取得初步成效。 【关键词】卓越工程师 培养 体系 福州大学于1970年开始招收微电子专业学生,为我省培养出第一批微电子专业人才,但由于历史原因,80年代微电子学专业停办了。为促进福建省IC产业的发展,加速福建省集成电路专业技术人才的培养,促进闽台两岸IC产业对接和为海峡西岸创新经济建设提供有力的人才支撑,2007年2月,经教育部批准,福州大学复办微电子学本科专业,依托福建省集成电路设计中心的公共服务平台,建立起集教学、研发与产业化功能于一体的国家集成电路人才培养基地。经过这几年的建设,微电子学专业实验室、福建省集成电路重点实验室等几个平台已建立起来,基本可满足学生、老师学习与研究之用,但微电子的人才还很奇缺,培养的人才与社会的需求还有一定的差距,因此我们根据教育部“卓越工程师培养计划”的标准,对微电子学专业的培养方案进行探索,培养符合社会需求的人才。 作为第一批试点单位,福州大学“卓越工程师培养”采用校企联合培养模式,把工程师培养分为校内学习和企业学习两个培养阶段。本科培养采用“3+1”培养模式,即前3年在校内学习本科课程,第4年到企业实践;硕士培养采用“1.5+1”培养模式,硕士工程型要求前一年半以校内为主学习硕士课程,后一年到企业实践,接受工程设计研发训练。 一、卓越工程师培养体系的建设 根据卓越工程师培养标准,卓越工程师培养体系的建设应包含以下几个方面: 1.教学计划建设(理论教学和实践教学安排) 集成电路设计、集成电路测试与封装等微电子专业都是实践性很强的学科,除了要有厚实的理论基础外,学生参与实践显得非常重要,这与卓越工程师的培养精神相吻合。因此在本科工程培养阶段,课程体系要面向工程,强调宽基础、重实践、重应用,强调学以致用,教学内容精而管用,可适当削减部分课程学时,同时开设企业与工程管理、企业法规、企业文化、国内外营销等与企业管理密切相关的课程,注重自然科学与人文科学的融合,并开设前沿性交叉学科课程,拓宽学生知识面。 2.教学模式和考核方式方面 教学模式和考核方式方面改革,课程教学与考核结合工程实际进行,专业课强调案例教学。通过课堂理论教学、研究性学习和企业实践性学习三段式的培养,实现培养模式创新。学生一年时间到企业顶岗或挂职,接受工程实践训练,并结合企业生产实际完成相关课程与毕业设计(工程设计)。 3.学生管理方面 学生管理方面实行校内、外双导师制。在企业的生产实习、企业实践与毕业设计的教学过程中,采用“双导师制”,即学生下派企业的同时,一个企业指定一名学院内在职教师为指导教师,长期与企业合作,与企业导师共同制定课程进度与相关内容等,为学生及时完成学业奠定基础。学生到达企业后,由企业指派高级技术人员(一般应为总工程师或部门负责人)为固定企业指导教师。 4.课程建设方面 把构建科学的卓越工程师培养课程体系,与实际的教学实践有机地结合起来,突出工程实践和创新能力,打造一批工程教育特色课程,一些面向企业实践性强的课程或项目聘请企业高级工程师授课或学生到企业通过动手实践完成,力争每一届学生有6门专业课是由具备5年以上在企业工作的工程经历教师主讲。 5.师资队伍建设方面 在每个企业中遴选出2~3名适合微电子专业各相关专业课程教学的高级专业人才,通过福州大学高等教师专业培训,正式聘任为福州大学教师,完成企业课程的授课任务与承担企业导师的工作。此外,学院的教师也应不定期地深入到相关企业进行调研和科研项目合作,加强校企的实质性深入合作,提高校内教师的工程素质与业务水平。同时鼓励中青年教师积极参加、探索新的教学模式和实验创新机制,逐步形成一支优秀教学团队,以培养一批中青年骨干教师。 二、卓越工程师培养计划的实施 目前正处于卓越工程师培养启动阶段,部分培养模式可对在校生进行试点,针对目前教学体制更注重学生的理论学习、实践环节明显不足、学生工程意识淡薄、毕业后很难让企业满意、学校的教学环节与企业的需求有较大的脱节等问题,并根据我省集成电路行业的发展状况和我校的现有条件,适当调整现有课程与课程的教学内容,适应微电子行业的人才结构需求,力争与福建省现有微电子企业联合培养集成电路方面的人才,探讨IC专业人才的培养模式与培养方案的创新和研发,是目前的工作重点。 1.课程体系的改革 深入集成电路的有关企业调研,了解企业需求,对2009级《微电子学专业培养计划》已做了很大修改,课程设置突出工程实践和创新能力的培养,培养方案与目标比较接近于企业的要求。这些变化体现在大多数理论课程之后都设置了相应的应用课程,比如数电、模电、C语言、数字集成电路设计、模拟集成电路设计、微机原理等课程,不仅有相应的课内实验,还有相应的课程设计,将刚学到的基础知识赋予实践,不仅巩固了基础知识,加深了理解,而且也培养了学生学以致用的能力。 2.本科第四学年的教学安排 根据卓越工程师培养方案的要求,第四学年应安排一些实践性的、研究性的课程,比如毕业实习、科研实践、毕业设计、项目研发管理等,这些课程可以带到企业中完成,可以结合各个企业的实际情况,做相应的课程研究,使得学生的研究内容来源于实际,使学生的学习与实际接轨。 3.课程建设方面 与实践相关的课程、教学内容要求直接使用目前行业流行的三大巨头软件,比如SPICE模拟设计与实验、逻辑设计与FPGA、数字集成电路CAD、模拟集成电路版图设计、集成电路制造工艺、集成电路可测性设计等课程的实验,都要求用目前市面上流行的软件工具与版本,并且教学内容要求来源于实际工程,逐步形成几门有特色的课程。 4.师资培养方面,加强现有教师参与企业项目研发的力度。 目前6名年青教师承担了福州福大海矽微电子有限公司的研发项目,研制的三个芯片已经完成MPW流片,经测试达到了设计技术要求,取得良好的效果;另有多名教师参与了福建省集成电路服务中心的建设与技术服务工作,逐步培养与锻炼了一批中青年骨干教师,形成了一支优秀的教学团队。 5.企业师资培养 在企业中遴选适合微电子各相关专业课程教学的高级专业人才,通过福州大学高等教师专业培训,正式聘任为福州大学教师,完成企业课程的授课任务与承担企业导师的工作。《集成电路实习》课程已经在ICC上课,07级的《教授讲座》由福州贝莱特集成电路有限公司的老总陈炳来教授承担。今后,其他相关课程的部分实践也将在该中心完成。 三、卓越工程师培养过程中存在的难点 1.企业难以接受学生实习 微电子行业都有较高的技术要求,企业一定是靠技术生存,各个单位对保护自己的商业秘密都非常重视,所以一般都不太愿意接受实习生。他们认为大学生没有实际工作能力,即使有,短时间内也不能很好地发挥出来为企业所用,所以企业接收大学生实习不仅没有得到免费的劳动力,而且还要冒着泄露商业机密的风险、需要付出各种代价,比如,至少必须给实习生安排办公位置及设备等,另外学生短时间内难以接手相关工作,还要让老职工去带,必然影响企业的进度安排,因此企业收益和成本相比得不偿失。总之,由于行业的原因,企业难以接受学生实习,这是微电子学专业卓越工程师培养实践过程的最大难点。 2.诚信问题 现在企业愿意接受学生实习的,大多是希望学生毕业后能够到企业来工作,这样相当于学生提前一年来企业实习,企业可以少培养学生一年,这对于学生、企业都是一件双赢的好事。但出现了很多学生毕业后又不去这个企业工作,失信于企业,以至于企业认为现在的学生诚信差,眼高手低在企业呆不住,打击了很多企业的热情。 3.学生管理上的难题 学生分散于各个企业实习,给学生管理带来了很大的难度,如学生在外地,老师很难经常去检查学生的情况,如在本地实习,学生大多还会住在学校,则交通问题给学生的安全带来了隐患,学校存在很大的压力。 四、卓越工程师培养的出路 1.政府给予参与企业一定的优惠 目前实行本计划的难点之一在于企业的参与。建议教育部联合国家有关部门共同出台政策,调动企业接受学生实践并共同参与培养学生的积极性,例如给予参与本计划的企业在税收上的减免或经费补贴,或在企业申报国家有关部门科研立项,技改立项时给予优惠。 2.加强学生的诚信建设 如果学生的诚信度可以得到企业的信任,那么我们可以这样来分流学生:对于不考研的学生,可以以找工作单位的方式去找实习企业,与企业签定协议,毕业后到企业工作,这样企业基本上就会接受这一批学生;至于要参加考研的学生,可以到学校的各个研究室等参与老师的课题研究,或者由一些有实践经验的老师各自带几个学生做些实用性、综合性的设计,也可以得到一些工程性的实战。 3.加强学校自身科研机构的建设,让更多的学生可以在校参与科研研究。 4.在一些重点企业设置教育部门,参与学校的实践教学。 建议国家、学校在各个地方建立大型的实践基地,接受学生的实习,这些实践基地可以依托某些学校已有的实践中心也可以依托某些大型企业。 本文根据教育部卓越工程师培养体系的标准,提出了微电子学专业卓越工程师培养体系的建设内容,结合该培养体系实施过程中遇到的问题,给出卓越工程师培养实施的几点建议。该培养体系对在校生进行试点,在多个方面已取得初步成效。 电子学论文:Multisim10在医学电子学教学中的应用 【摘 要】本文介绍了在医学电子学教学中引入Multisim 10仿真软件的必要性。以共射极单管放大电路和RLC谐振电路为例研究了Multisim 10在医学电子学教学中的应用,说明Multisim 10仿真软件是化解教学难点、提高教学效果的重要教学辅助工具。 【关键词】Multisim10;医学电子学;仿真 医学电子学是医学信息工程、医学影像技术等专业的一门专业基础课,是应用电子技术解决生物医学工程中问题的一门交叉学科,教学内容涵盖了理工科院校多门电子学课程的相关知识,而且它又有别于理工科的电子学课程。通过学习,可以提高学生运用电子学技术来解决生物医学中相关事情的能力[1-2]。 1 Multisim10仿真软件引入医学电子学教学的必要性 医学电子学课程由理论课和实验课两部分组成,课程内容主要包括电路基础、模拟电子技术和数字电路三部分。该课程的很多重点教学内容抽象、难懂,成为教学难点,目前理论课的主要教学手段是利用传统教学与幻灯片结合在课堂上完成,不能实时、动态显示电路的功能,对复杂的内容,教师难于讲解,学生不易接受。随着计算机仿真技术的发展,利用计算机构造一个虚拟的实验环境,通过建立电路、设定参数、自动建立电路方程并计算结果,最后以图形和动画的形式将电路功能表现出来,可达到与传统实验的效果和目的,大大增强教学效果[3]。这类仿真软件很多,现在比较流行的仿真软件有Matlab、Orcad/Pspice、Multisim和Protel等。在众多的电路仿真软件中,Multisim是最容上手的。multisim10属于较新的版本,具有界面直观、操作简单等优点。将Multisim10引入教学,对于帮助教师课堂上阐述、验证医学电子学的基本原理以及学生深入理解概念和掌握规律有着重要作用[4]。将Multisim10软件引入到理论课教学中,对电路进行仿真,使学生很直观的看到由于参数变化引起的电路各项指标的变化,使课堂教学变得形象、直观,学生易于理解,化解了教学难点。学生可以在业余时间利用Multisim10仿真软件设计各种电路并判断电路的可行性与结果,仿真验证正确后,再进行实物的设计,可以有效提高效率,避免浪费。 2 Multisim10软件简介 Multisiml0仿真软件是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟、数字电路板的设计工作,它含了电路原理图的图形输入,电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力,作为专业的应用软件,它具有以下功能特点[5-6]:直观的图像界面、丰富的元件库、强大的分析功能、高效的“实时仿真”模式。由于 Multisim10具有以上特点,被广泛应用于电子类课程的辅助教学,成为提高电子类课程教学效果的重要工具。 3 应用思路 教师在备课时根据教学内容提前设计仿真电路,在理论课和实验课上进行传统教学、幻灯片教学的同时,在必要时刻将Multisim10软件仿真教学穿插到教学中,把三种教学手段有机结合起来,达到最佳的教学效果。由于Multisiml0具有界面直观、操作简单等优点,学生完全可以通过自学掌握该软件的使用方法并加以应用。教师在上第一次课时就将Multisiml0安装包包拷贝给学生让学生自行安装,要求学生利用课余时间自学该软件,掌握其使用方法并会设计简单电路。 4 Multisiml0在医学电子学教学中的应用 4.1 Multisiml0在医学电子学课堂教学中的应用 医学电子学中戴维南定理、RLC谐振电路、共发射极放大电路、负反馈放大电路等重点教学内容都很抽象、复杂,因而成为教学难点。下面就以共发射极放大电路为例介绍Multisiml0在医学电子学课堂教学中的应用。 教师在利用传统教学和幻灯片讲解完共发射极放大电路的静态工作点、放大倍数、输入电阻、输出电阻后,打开如图1所示的仿真电路并进行仿真,通过投影仪把仿真结果展示给学生看。 图1 共发射极放大电路的仿真电路 图2 静态工作点仿真结果 4.1.1 设置静态工作点 4.2 Multisiml0在医学电子学实验教学中的应用 医学电子学实验是培养学生基本技能的重要环节,是实践能力培养的重要手段,为学生以后学习专业课程奠定必要的实验基础。我校医学电子学课程开设有:电路元器件伏安特性的测绘、RLC串联谐振电路、整流滤波电路、共发射极放大电路四个实验项目。下面就以实验电路比较简单,学生能比较容易的搭建电路的RLC串联谐振电路为例介绍Multisiml0在医学电子学实验教学中的应用。在开设此实验前一周,要求学生利用仿真软件按照实验讲义预做实验并记录仿真结果。教师在讲授完实验目的、原理、实验步骤等内容后,将提前设计仿真电路进行仿真,把仿真结果展示给学生看后才让学生进行实物实验。学生可以将自己的仿真结果与老师的仿真结果进行比较,实物实验完成后还可以将实物实验数据、仿真数据与理论值进行对比,验证仿真数据、实验数据的正确性。 4.2.1 测定谐振频率与品质因数 4.2.2 绘制幅频特性曲线 幅频特性曲线是在信号源电压值不变的情况,电路中的电流随频率变化的规律。在输入信号的电压值为1V不变的情况下,在13kHz-23kHz之间取11个值对电路进行仿真,用万用电表测出各个频率值相对应的电流值如表1所示。 由表1所示仿真数据看出随着信号频率的增加,输出电阻R上的电流先增大然后减小,在输入信号频率为17.9kHz时输出电流最大,说明这一频率点电路发生了谐振。利用表1所示的数据可以绘制幅频特性曲线。 通过上述两个实例可以看出把Multisim10仿真软件引用到医学电子学教学中,够让学生形象、直观的理解教学重点并化解教学难点,激发学生学习兴趣,提高教学效果。 电子学论文:机械电子学课程信息化教学需要把握的几个重点 摘 要 随着计算机、多媒体、网络通讯等技术在课堂上的应用,信息化教学也应运而生。与传统教学相比,信息化教学具有很多优势,对学生学习习惯具有颠覆性,同时,它可以更好地将复杂抽象的知识展现在学生面前,对学生也具有思维启发作用。文章围绕信息化教学理念和教学设计,针对如何将信息化教学在机械电子学课程中应用提出了几点见解。 关键词 机械电子学 信息化教学 课程教学 0 引言 机械电子学是一门综合了机械工程、计算机技术和电子技术的学科,它内容丰富,实践性强,知识更新快,对机电行业人才的培养具有重大的作用。随着机电制造业的快速发展和市场对机电一体化人才需求的变大,机械电子学课程在高校的地位也越来越突出。目前来看,工业信息革命对教育行业的影响也已然敲响了教育改革的钟声,传统的教学模式无法满足这一门课程的特点要求。 信息化教学是将先进教学理念与现代信息技术相结合,运用现代教学方法的教学,它明确以学生为中心,强调协作、透明、思辨。本文就信息化教学在机械电子学课程中的应用提出了需要把握的几个重点。 1 树立信息化教学正确理念 信息化教学,研究的主体对象是教学,目的是达到教学的信息化。信息化教学模式是教师以信息技术为教学手段,引导学生积极主动获取知识,摆脱传统的知识灌输者角色的教学方式。教学过程也由讲解说明转变为情景设定、问题分析、协商研讨、总结延伸等模式,极大地去调动学生的积极性、主动性和创造性。①从目前来看,高校教室都配有计算机和投影仪等基础教学设备,并实现了联网,但教师的传统角色并没有改变,从而对教学设备资源也造成了一定的浪费。可见,如果教师没有领悟信息化教学内在本质,即使丰富了课堂知识内容,但还是无法更好引导学生获取知识,只是在为用技术而用技术,忽视了教学的目的是让学生深刻理会课堂知识,摆脱传统的僵化的教学模式。 在信息化教学模式下,课程考核机制也要随着改变,并不是“一卷定全程”的做法,因为每个学生对不同知识的理解程度、兴趣度是不一样,单凭教师所谓的“重点知识”来考核,极易忽视学生的个性化,遏制学生的思辨思维,对于学生学习知识也纯属应付教师、应付考试,容易造成理论知识和实践操作的脱节。 在整个教学过程中,教师只有具备合理的信息化教学理念,并以此为依据制定信息化教学目标,每一环节都要认识到学生的主体性,使课堂变得科学化、现代化,高校培养的人才才是社会所需要的。 2 丰富信息化教学的数字化资源 传统的教学中一支粉笔、一块黑板就够了,教师是以知识灌输者的角色“活跃”于课堂。随着信息化、数字化已成为当今时代的显著特征,教学领域也应丰富教学的数字化资源,多层次的激发学生的发散思维、创造性思维以及知识处理能力。机械电子学是融合了多种技术的学科,内容丰富多样,所以学习它需要多方面的基础知识。然而课堂多媒体资源毕竟有限,这就需要在信息化教学设计中,使课程资源多样化。如今,移动网络终端发达,数字化资源可能会比书本内容提供更好的服务,而且数字化资源能紧跟机械电子行业发展,提供前沿的知识,对学生以后的实践操作能起到很大的作用。 机械电子学课程的特点也表明,单凭一本教材很难让学生深刻领悟知识。学生的实践机会本来就很少,如果理论方面还不能提供丰富生动的资源,那这门课对于学生的作用就很小。由于数字化资源不局限于时间和空间的限制,教师的教学设计中可以从课本内容或者相关基础知识出发,围绕某个知识点提供全方位的学习资源。信息化教学中,教师所有的备课资源应该是为学生服务,而不是在课堂上进行教学“表演”。除PPT课件外,教师可根据每节课内容要求,录制或搜索相关视频分享给学生,建立实践应用题库,并开通教学平台鼓励学生积极讨论,开设教师答疑专栏等。 3 完善信息化教学的硬件环境 信息化教学的具体实践离不开配套的教学硬件,没有硬件设施的支持,再好的信息化教学理念也只是“纸上谈兵”,也就不能达到信息化这一教学目标,可见,硬件设施环境是信息化教学环境的基石。 类似于传统课堂中的粉笔、黑板、板擦等基本物品,计算机和多媒体设备已成为课堂必不可少的“一员”,而计算机和多媒体大多情况也只是方便教师教学的设备。随着科技的快速发展,硬件设备趋于智能化、便携化,教学课堂的布局也要根据设备的应用程度。②对于机械电子学中抽象难懂的知识点,教师可以带领学生参观或展示相关机器或构件,使学生对知识有清晰的掌握。机械电子学这门课程是服务于实践操作,理论知识要与实践相结合,考虑到实际设备购置昂贵,可引进相关模拟系统,使学生通过虚拟的操作达到对理论知识的把握。 4 提高信息化技术的运用能力 信息化教学理念再好,课堂设备再先进,教师不会运用这些技术,也就不会使信息化技术发挥到高效的作用,所以信息化教学对教师的信息化技术应用能力也提出了要求。教师是学生攀登知识殿堂的阶梯,决定了学生攀登的高度。在信息化教学中,教师也要积极主动地提高自己的教学能力,紧跟时展步伐,而教师教育技术能力的优秀是基于信息支持的教学设计,美国《面向教师的美国国家教育技术标准》(2008版)中明确指出了,教师应能够使用各种数字化时代的媒介和方式与学生、家长及同事就一些信息和想法进行有效的沟通。教师信息化技术能力是一种综合能力,它包括信息化教学迁移能力、信息化教学融合能力、信息化教学交往能力、信息化教学评价能力、信息化协作教学能力、促进学生信息化学习能力。③ 在信息化、数字化时代,教师也要不断学习,不断创新教学方式方法,注重技能培养,如多媒体设备操作技能、教学应用软件开发设计能力。虽然在过渡阶段,教师可能会有压力,但要有清醒的认识,只有把自己综合教学能力提高上去,才不会在教学改革中迷失,才可以在以后教学中更加轻松灵活。 5 掌握信息化教学的方法手段 以往教师备课只是去制作和熟悉讲课用的课件,而多数情况课件也都是随着教材附带,给学生的感受是教师只是在念课件内容,忽视了学生对本节课知识的掌握程度,期间教师并没有认识到信息化教学理念的本质。很多教师以为教室配备了计算机和多媒体设备,只是用来方便教学,而有些教师虽然认识到了信息化教学的重要性,通过技巧使课件生动,比如在课件中穿插搞笑动画、字体显示伴有特殊声效等简单手段,吸引学生注意,但这并不适用于高校课堂,尤其对于机械电子学这门理论知识繁琐、内容抽象的课程。教师存在的价值是为学生传授解答知识,而方法手段是取得成效的保障。 信息化教学手段是将信息化教学硬件设备和信息化教学理念相结合的教学方式,教师充分合理使用教学中的资源,使课堂形象化、生动化、具体化。④机械电子学课程要求有较好的机械、计算机、电子等基础知识,综合性较强,而学生以前“术有专攻”,可能并不能很全面地理解课堂知识,在这种情况下,教师就要提前了解到学生的具体情况,因材施教,为学生更好理解新知识制定良性的教学方法。 6 信息化教学的课堂把控能力 在信息化教学课堂上,教师需要具备调动学生积极性、主动性,根据不同知识点灵活组织课堂模式,把控课堂气氛,擅于转变师生主体地位,把握全局,避免学生自由思想泛滥的能力。现在的高校学生在中学时代都是在传统教学模式下培养的,新的教学模式对于他们来说是新颖的,就会导致学生很容易“乐在其中”,这对于教师也是一种挑战。在信息化教学中,学生接触的数字化设备功能强大,摆脱了单一的课本,他们很容易偏离教学设计内容,虽然上课积极性很高,但是并没有对知识有系统性的掌握。教师要“利用”学生的这一心理特点,制定完善的学习任务,使学生学习具有明确的目的性。信息化教学并不仅局限于课堂,它具有延长性。⑤教师要充分利用教学资源,课下带动学生在教学平台交流、利用数字化资源并完成作业,同时教师也应注意方式方法,不能忽略学生的主体地位,要体现出学生个性化,发掘出学生对知识的兴趣。 7 结论 机械电子学这门课理论与实践结合性强,这就需要学生接触更多虚拟仿真环境、操作实际设备,经常进行互动交流。同时教师也要根据知识特点搭建信息化教学环境,既要给学生明确的学习任务,也要起到教学监督的作用。信息化教学模式以其和信息技术的高度结合,越发体现出它在现代教学中的优越性,必将代表教学模式改革和发展的趋势。对信息化教学模式的研究和推广,将是推动高等教育信息化进程的必由之路。 电子学论文:电子学籍档案管理在普通高中的探讨 【摘要】随着科学技术不断发展,互联网技术不仅对于教育起着十分重要的影响,同时还对学校档案管理产生了影响。学生的学籍档案十分重要,在电子档案的保管方面,快捷便利是电子档案比传统纸质档案管理中的突出优势。本文主要分析在普通高中中,电子学籍档案管理工作的具体应用。 【关键词】电子学籍档案;管理;普通高中;具体应用 社会不断发展的今天,个体的档案在整个社会中起到的作用越来越突出,而学籍是学生档案的一个重要组成部分,对学生的学业来说起着十分重要的作用。它详实的记录了学生在学校学习过程中整个学习状态和具体生活状态,也表现出学生学习所在的学校展现出来的具体情况,十分丰富多彩的学习状况,由此可见学籍的涉及内容范围很广,并且是学生学习状态以及学校具体情况的真实性反应。这对于教育部门以及学校具体管理工作的开展和教学内容的选择方面具有极高重要价值。而随着科学技术不断发展,学籍也朝着电子化和数字化方向发展,表现出了优越性。 一、电子学籍管理所具有的重要作用 现在许多高校学生毕业之后,因为思想中没有档案的概念,使得他们没有档案的重要性的想法,对档案如何处理和安排也毫不关心。所以,现阶段越来越多的高校毕业生对自己的档案采取一种漠然的态度,一旦开始工作、读研、出国等,就发现自己的档案早已经不知道被放置在何处,成为一个阻碍。 (一)电子学籍档案在保管方面具有极高的优势。与传统纸质学籍档案的管理工作相比,电子学籍档案的管理具有极为明显的优越性,主要表现在以下几点:首先,由专门的系统进行学生各种资料的收集和整理,不论是在学校期间的各种荣誉奖项,还是在学校期间的学习成绩,都晚安整整的保存在这个专门的系统之中。不仅由专门的档案保管所进行档案的保存,学生也有自己的一份报关,定期在档案中输入各种的信息,十分的方便并且安全。其次,所有的教学信息都储存在专门的教育系统之中,以互联网为基础,通过正确的登录步骤就能够查看学生的各种信息内容,这样方便了学校对于档案的管理,还简化了整个档案的具体工作效率,更加的省时省力。 (二)电子学籍档案在学籍的改动方面具有优势。在高速发展的社会中,信息总是时刻处在高速的变动之中,教育教学也在所难免。学生在学习过程中,总会遇到这样或者那样的问题,从而导致学校的改变或者年级的变动,甚至会出现休学、退学的现象。这种时期需要提交大量的表格,手续很多。但是电子学籍档案在这一方面的手续要明显简化于传统的档案管理方式。因为电子档案主要基于互联网,在专门的系统中进行内容的更改就可以了,修改后,信息共享就可以使得全国各地的教育机构看到学籍的变化。这样不仅简化了工作步骤,还提高了办事效率。 (三)电子学籍档案管理是整个学校管理的重要组成部分。在具体的教育教学管理活动中,学校应该重视电子学籍档案的突出优势,把握好电子信息档案所掌握的各种真实性信息,更加做好教育教学的服务。对于电子学籍的管理中,极好的发挥了整个网络的独特性优势,满足了整个学校的社会发展需要,能够密切不同部门的沟通和联系,推动着学校朝着统一的方向不断发展,并且帮助学校实现自身监督管理工作的标准化。 二、电子学籍档案管理在普通高中中的具体运用 学籍管理是一项十分严肃并且对于严谨程度要求极高的管理工作,需要学校高度的关注这一项工作,并且秉持着高度的热情来对待管理工作。 (一)现代高中需要转变传统学习管理意识。随着科学技术不断发展,我国教育也受到计算机网络的影响,朝着电子化的方向发展。从这一角度看出,学籍档案朝着电子化的方向发展是主要性的趋势。中小学生电子学籍管理是教育工作者在逐步发展中不断探索的成果,它是适应信息时代教育教学管理的一种重要模式。在潜移默化中,它逐步提高了教育界的管理水平和效率,实现了学校和教育行政部门办公自动化的管理模式。实践证明,有效实施电子学籍管理,对于教育教学的管理质量非常有益,同时有利于学校、学生管理信息的积累、分析、利用、交换和共享。电子学籍管理的主要内容是熟练运用电子信息技术,利用电子信息技术的优势对学籍管理的方式、方法进行改革,以此提高办事效率。现阶段我国的学籍管理制度都已经是电子化管理。电子信息化管理的应用能够帮助我们快速的查阅学生的学籍信息,在中学生的高考、升学、就业等多方便起着至关重要的作用。所以,电子学籍档案对学生来说,是成长、学习的痕迹,更是一个学生学历证明的重要材料。 (二)给电子学籍的管理制定健全的制度。教育部门和学校要负起责任,切不可马虎。学校的学籍管理工作应该交给一些管理经验丰富、责任心强的老师。这些老师应该有着熟练的计算机技能,对电子数据的管理有着过硬的基本功。学校还应该制定健全的制度,有序地管理学生的电子学籍。制定科学、规范、高校的管理制度也有利于学校管理工作的健康运行,是一个学校教师的素质水平和综合水平的体现。学校应该做好细心的准备,相关的教育部门也应该给以足够的认识。学籍的电子档案也应该坚持“以人为本”的原则。深入贯彻落实学生信息的准确化和标准化。学生档案的纸质版和电子版相对接,做到真正地服务于学生。有效的管理,必将带来学校的有序管理,是受学生和家长们值得肯定的制度。 三、结语 随着我国整体教育水平的提高,大多数的家长已经不满足于学生只有九年义务教学,追求更高的学历是学生和家长的追逐的目标。所以,学籍的流动性也很大,所以学籍是非常重要的。学校科学、规范的学籍管理制度也直接影响学会学籍的相关工作。伴随着计算机水平的发展,我国的电子学籍必将成为趋势。所以,不断地根据教育现状的特点,从而改进电子学籍管理,在实践中积极稳妥地去工作。学校有序组织相关老师和部门管理人员去认真落实电子信息档案的整理和扫描工作,才能为学生带来切实地方便,从而辅助我国教育教学质量的提高。完善相关部门的科学化管理,并真正地让学生家长感受到电子信息档案的好处。 电子学论文:翻转课堂在《电工电子学》的教学实践研究 【摘要】近年来,随着信息技术的发展,推动了新型学习模式的发展,翻转课堂正是信息技术与现代教育相结合的产物。翻转课堂改变了以往先课堂授课再课后复习的传统模式,采用先课前在线学习后课堂吸收消化,提高了混合学习的层次,使学生的学习更加深入,提高学生学习的自主性,改变传统教育统一施教的弊病,尽可能的做到因材施教,并对教师提出了更高的要求。本文以《电工电子学》为例,设计基于翻转课堂的教学模型,通过教学实践,探索翻转课堂教学模式的优缺点。 【关键词】翻转课堂 混合学习 教学改革 一、研究背景与意义 传统教育的弊端是以知识的传授为中心,过分强调了教师的作用,忽视了学生的主动性。课堂进度统一,不能因材施教,忽略学生个体特点,教师在授课过程中把知识单向输送给学生,双向的互动和反馈不多;强调老师的教,弱化学生的学。极大地削弱了学生自主学习的动力和能力,也减少了学生自主学习的时间。为了改善传统教学模式的弊病,提高教学质量,需要对传统教学模式进行改革,翻转课堂借助现代信息技术的发展,致力解决传统教学模式的这些弊端。翻转课堂及其教学实践研究培养学生的学习兴趣,调动学生学习的主动性和积极性。 二、翻转课堂的内容 翻转课堂属于一种新型的混合学习模式,它是传统课堂模式教学与现代在线学习的高度融合。翻转的课堂摆脱了传统“课堂知识传授课后知识内化”的教学形式的束缚,将二者实施的顺序颠倒过来,采用“课前知识学习课堂知识深化”。翻转课堂教学中,课前和课堂的大部分时间交由学生支配,课堂小部分时间留给教师,大大减少了教师知识讲授的时间,这是翻转课堂的一个重要特征。翻转课堂将原来课堂讲授的知识内容转移到课前去完成,在不缩减原先课时知识量的基础上,利用课堂时间来增强师生以及学生之间的交流和沟通。 翻转课堂是构建一个全新的深层次学习的课堂,学生成为课堂的主角。翻转课堂通过充分利用课下时间完成了基本知识的传递,极大地延长课堂上教与学的时间,而且时间是弹性的。学生角色的转变随着教育信息化学习网络化的不断深入,在定制化的网络学习环境中,学生能够根据自己具体的学习情况需要选择学习的内容、时间和地点,然后再按照自己的节奏和特点进行学习。 三、翻转课堂的设计与实施 通过研究并分析现有的翻转课堂教学模式,构建全新的通用型翻转课堂简单教学模型,翻转课堂的三个关键环节都是双向的闭环的,三个部分都是要根据实际情况不断改进更新的,根据翻转课堂教学模式,设计出支持翻转课堂网络教学系统模型,为翻转课堂的具体实施提供网络技术支持,实现翻转课堂教学效果的最大化。课前,老师根据课程任务安排学习计划,制作学习视频,布置学习任务;学生观看视频,自主决定学习进度,观看结束后完成老师布置的任务,在完成过程中检验自学的效果;在课堂上,师生间及同学间讨论课程知识,深化学习。 以《电工电子学》课程为例,设计基于支持翻转课堂的网络教学系统,通过教学实验来探索翻转课堂教学模式的优点与不足。翻转课堂要点在于:一、课外真正发生了深入学习;二、课堂上观点能够真正相互碰撞并将对问题的研究引向更深层次。实施的关键在于:微课程开发、课前深入学习、课堂学习活动组织。根据《电工电子学》各章节的知识点,制作微视频,学生在学习各知识点的时候自由进行,《电工电子学》各知识点结合非常紧密,如电路的基本定律、电路的分析方法,学生看视频时可以前后视频穿插看,以便自己理解,在学习三相交流电时,又可以复习正弦交流电路的知识。在制作视频和设计作业时也考虑前后知识点衔接的问题。根据《电工电子》各个知识点的情况,结合本校和本班情况录制有针对性的微课视频。设计视频教程时控制时长,因为太长学生容易学习倦怠,不利于学习效率的提高,一般一个微视频5-15分钟,辅以用于知识巩固强化的针对性练习和用于课堂知识内化的学习活动等。为很好促进学习,建立班级《电工电子学》学习群,在群里面师生合作探讨本学科的问题,及时解决学生在自主学习过程遇到的问题,适当布置设计任务,让同学们协同解决难题。布置设计任务,学生完成后可以上传班级群,同学们一起点评,提出意见和建议,共同进步。 《电工电子学》学习过程中,实验部分也是重点,以往传统教学中,老师会在实验室教授实验内容,并指导学生操作,但是一般只演示一两次,不能保证每个学生当时就看懂且会操作,在翻转课堂学习时,学生可以多次观看并就疑惑处询问老师,到了课堂阶段就可以短时间学会操作并完成实验内容,提高学习的效率。学生也可以录制各自实验步骤,请老师点评,老师可以全时段的了解全部同学的实验步骤,有针对性的进行指导,以便学生改进。 在课程考核时,根据学生课前学习、课堂情况、平时知识讨论、以及上传的实验视频综合考量,不简单以试卷为衡量,促进学生学习能力动手能力的提高。 四、总结与展望 翻转课堂实施过程中存在几个关键环节,一是明确视频教内容,要精品化,以往视频内容大多是课堂内容的录制,内容简单,形势呆板,问题的针对性不强,不利于学生自学。二是精简视频长度,现有的教学视频一般以课时为单位,时长一般在40-50分钟,甚至更长,视频片段过长,学生专注力下降,效率降低,达不到好的学习效果,三是布置针对性作业,学生要根据学到的知识完成作业,及时巩固所学内容。四是在教学闭环中根据学生学习时的反馈及时跟进,帮助每个学生解决所遇问题,调整视频内容和作业,不断完善时时更新。 结果证明,基于文本提出的通用翻转课堂教学模型教学效果优于传统教学模式,但翻转课堂的适用范围具有一定局限性,其实施难度也高于传统教学模式。对老师的要求较传统教学模式都有所提高,首先要求老师能制作适合本班本专业的识破内容,其次要求老师全程跟踪学生学习,包括学生课堂学习;对学生要求也有所提高,要求学生有更强的自主学习的主观能动性。反之翻转课堂也正是提高教师和学生综合素质的有利手段,也更能促进学习效果的提高。 作者简介: 职燕,女,陕西杨凌人,硕士,桂林理工大学讲师,研究方向是自动化控制,嵌入式系统。 电子学论文:《微电子学导论》“过程化管理”方法的研究 【摘 要】《微电子学导论》课程是微电子专业学生本科阶段接触的第一门专业课程。本文通过研究《微电子学导论》“过程化管理”的方法,使学生具备自主学习的能力和习惯,自己掌控学习。充分利用网络的在线互动,增加学生学习中的时效性。真正培养学生的良好的生活习惯和学习态度。通过本项目的实施,有利于培养具有全面高素质的微电子本科毕业生,为我国的微电子专业的发展培养合格人才。本项目提出的课程建设思路,也适用于其它专业的课程建设,具有一定的推广价值。 【关键词】 过程化管理;微电子;自主学习 0 引言 近几年,微电子专业教师的队伍在不断扩大,教师的专业方向也在不断丰富,能够胜任并有选择性的担任各主要方向的专业课教学。但学生的个性不同,使学生在学习的兴趣、主动性等方面差异很大;随着社会竞争的日益激烈和社会需求的不断变化,又使学生的未来发展面临很大挑战,学生的需求随之呈现多样化。因此,多元化的培养规格应当成为共识。将学生的具体情况和社会需求相结合,这就要求我们必须打破现有的统一模式,根据学生的实际和社会需求建立多样化的课程体系,实施分类教学和过程化管理教学,在保证打好扎实的专业基础的前提下,设立尽可能多的适应当今社会发展的方向性课程。因此,本项目选择一门专业基础课程《微电子学导论》,尝试“过程化管理”的教学模式,即学生自主选择时间观看教师录制的讲课录像,保证一定的学习时间,并和教师在线和课堂互动,用于答疑和讨论。 《微电子学导论》课程是微电子专业学生本科阶段接触的第一门专业课程,本课程教学的主要任务:通过向微电子专业的学生介绍微电子学科体系结构,使其掌握微电子专业知识的基本构架,了解本专业毕业后可能从事的工作和进一步深造的方向,同时也培养他们的专业兴趣。本课程按照自底向上的方式对微电子学的知识体系展开介绍。通过本课程的学习,学生可以循序渐进、由浅入深地初步掌握半导体物理、半导体器件物理、集成电路工艺、集成电路设计、集成电路设计方法学、微纳机电系统和纳电子技术等基本内容,从而为其后续学习奠定基础。因此,其教学有着十分重要的地位。 1 研究内容 本项目选择《微电子学导论》,尝试“过程化管理”的教学模式,即学生自主选择时间观看教师录制的讲课录像,同时保证和教师的在线互动,用于答疑和讨论。根据本课程的特点,课程的过程化管理通过以下四个环节进行: (1)进行4-5次课堂讨论,组织学生进行讨论,成立学习小组; (2)提交1-2份读书报告进行交流,了解掌握微电子最新技术及发展趋势; (3)布置2-3次课堂作业,巩固学生所学知识; (4)开展2-3随堂测验,测试学生学习效果。 备注:课堂讨论与课堂教学交叉进行,读书报告与课堂作业交叉进行。 项目研究具体内容包括以下两个方面: (1)研究教学视频内容:首先应明确学生必须掌握的目标,以及视频最终需要表现的内容。在安排视频内容的时候,要考虑已有知识点的主次分配。同时,还应考虑学生的想法,以适应不同学生的学习方法和习惯。 (2)研究课堂活动:内容在课外传递给学生后,那么课堂内更需要高质量的学习活动,让学生有机会在具体环境中应用其所学内容。如何建立更加有效的课堂互动和讨论。 2 研究目标 通过此次项目的研究,争取达到以下目的: (1)使学生具备自主学习的能力和习惯,自己掌控学习。过程化管理后,利用教学视频,学生能根据自身情况来安排和控制自己的学习。学生在课外或回家看教师的视频讲解,完全可以在轻松的氛围中进行;而不必像在课堂上教师集体教学那样紧绷神经,担心遗漏什么,或因为分心而跟不上教学节奏。学生观看视频的节奏快慢全在自己掌握,懂了的快进跳过,没动的倒退反复观看,也可停下来仔细思考或笔记,甚至还可以和同学相互讨论、寻求帮助。 (2)充分利用网络的在线互动,增加学生学习中的时效性。保证有一半左右的学时用于课堂互动。具体表现在教师和学生之间以及学生与学生之间。让教师有时间与学生交谈,回答学生的问题,参与到学习小组,对每个学生的学习进行个别指导。当学生在完成作业时,我们会注意到部分学生为相同的问题所困扰,当学生遇到难题准备请教时,我们能及时的给予指导。 (3)真正培养学生的良好的生活习惯和学习态度。过程化管理扩展了我们与学生交流的内容。我们会更愿意去思考:学生们是否在学习?如果他们不学习,我们能做些什么来帮助他们学习呢?这个更深刻的问题会带领教师思索:如何把学生带到一个环境,帮助他们成为更好的学习者。 考核方式如下: (1)总成绩有平时成绩和期末考试构成,其中平时成绩占比0.6,期末考试占比0.4; (2)平时成绩严格由五项教学环节的情况产生,其中课堂讨论占比0.3,随堂测验占比0.2,读书报告占比0.2,课堂作业占比0.2,课堂签到占比0.1。 3 研究的创新性 研究的重点、难点在于如何使学生具备自主学习的能力和习惯,自己掌控学习。如何能真正培养学生的良好的生活习惯和学习态度,如何把学生带到一个环境,帮助他们成为更好的学习者。如何利用好视频资源,增加学生学习中的时效性。合理地安排教学视频内容和课堂的在线讨论和互动。即使有这些难点,但本项目的创新点仍然很明显: (1)过程化管理可以帮助学习有困难的学生。过程化管理巨大的灵活性让学生能够自主安排时间―可以提前学习或事后补课,做到课程和活动两不误。而且能够暂停、倒带、重放讲座视频,直到听懂为止。 (2)过程化管理增加课堂互动。改变了教师与学生相处的时间。过程化管理后,教师可与学生进行一对一的交流,也可以把有相同问题的学生聚集在一起集中讲解。教师与学生时时互动。学生之间的互动也比以前更多了。学生间互相讨论、帮助学习,而不是依靠老师作为唯一的知识传播者。学生的参与度更高了。 (3)过程化管理让教师更了解学生。过程化管理让教师花更多的时间与学生在一起,听学生们讨论讲解。因此我们能更好的了解学生。同时,我们还能了解学生的生活。并有机会给予他们生活上和精神上的帮助。 (4)过程化管理能实现学生个性化学习。每个学生的学习能力和兴趣都不同。虽然我们早认识到这一点,但传统教学统一的课堂却无法真正分层教学。过程化管理承认了学生的不同,并能真正实现分层教学,每个学生可以按自己的速度来学习。学习速度快的学生可以掌握更难的课程内容,速度慢的学生则可以反复学习,并寻求教师的帮助。 (5)过程化管理改变了课堂管理。在传统教学课堂上,我们必须始终密切注意课堂上的学生动向。很多学生因为没兴趣就分神或是睡觉。从而跟不上进度或者影响其他人的学习。过程化管理课堂后,学生都在忙于讨论或活动,也没有时间分神了。 4 对本科教学的意义 全面高素质人才的培养顺应了二十一世纪对人才的需求。通过本项目的实施,有利于培养具有全面高素质优良的微电子本科毕业生,为我国的微电子专业的发展培养合格人才。有利于提高学生全面素质、加强专业技能、扩大专业知识涵盖面、增强实践能力的培养。本项目提出的课程建设思路,也适用于其它专业的课程建设,具有一定的推广价值。 电子学论文:电子学案的特征分析 摘 要:文章通过对“电子学案”简要分析,明确了“电子学案”与“普通学案”相比所具有的六个基本特征,即学习目标层次化、学习资源多样化、学习路径个别化、学习反馈及时化、学习评价导向化和学习记录全程化,并对每一个特征的特点及如何在设计中体现做了简要说明。 关键词:学案;电子学案;特征 课程改革倡导以学生为中心,充分发挥学生学习的主动性、积极性,课堂教学的重心由教师的教向学生的学转变。经过多年改革实践,一批体现学生学习主体的改革成果不断涌现,其中以“学案”作为成果之一的研究受到重视,“学案导学”成为当下课堂教学改革的一道亮丽风景。当前,在信息技术飞速发展的影响下,信息化环境下的学习成为研究热点,以“电子学案”为代表的研究正逐步走向深入,这对建立“深化课程改革,适应时展”的教育新常态,无疑具有十分重要的现实意义。 一、对电子学案的认识 为了研究的方便,以便建立交流的共同话语体系,我们有必要对什么是“电子学案”做进一步明晰。查询中国知网发现,对于“电子学案”的研究成果相对不足,以“电子学案”作为“关键词”查询,仅有4篇文献,其中硕士论文1篇、期刊文献2篇,会议文献1篇。但对于“学案”的研究成果相对丰富,以“学案”作为“关键词”查询,有14941篇文献资料(查询日期:16年4月10日)。 梳理相关文献发现,关于“学案”的界定并不统一,主要有三种观点[1]:学案即学习方案,学案就是学习材料,学案就是案例。这三种观点虽然从不同角度解读了学案,但对学案本质的认识而言是一致的,那就是重视学生的学,强调学生学习的主动性,强调教师的教是为了促进学生的学。因此,对学生来说,学案是学生课前预习、课堂自学、课后复习所使用的工具与方案,是学生主动学习所依据的材料。对教师而言,它是教师启发讲解的工具与方案。[2] 电子学案可通俗地理解为是基于数字化环境下的学案。它是电子化(数字化)的学习活动方案,是教师基于对数字化学习的理解,依据学生现有认知特点和知识背景,为指导学生进行主动意义建构而精心编制的学习活动方案。电子学案的主体是学案,用信息技术来扩充“学案”的功能,使“学案”插上“信息技术”的翅膀。[3]普通学案与电子学案的关系见表1。 从学案到电子学案实现了四个转变:从静态学案设计转变为动态学案设计,学生有机会参与其中;从传统学案设计转变为电子学案设计,引导学习教材变为组织和帮促学生自我发展;从针对全体学生的集体统一设计,转变为面向每个学生的个性化设计;从重视学习结果评价,转变为个体能力发展评价。[5] 因此,电子学案是以支撑学生在数字化环境下如何有效学习为设计的基本理念,以提升学生在数字化环境下的有效学习能力为优秀,着眼于学生学习方式的有效变革,面向学生终身发展,切实提升学生的信息化学习素养为目标指向,它是推进课程深化改革的有效抓手。电子学案具备普通学案的一般特征,但并不是普通学案的简单数字化,而是基于数字化学习环境的学案设计,有其自身的特征。本文以信息技术课程为例,研究电子学案所具备的基本特征及在设计中如何体现。 二、电子学案特征分析 电子学案具有十分显著的特征,主要表现在学习目标层次化、学习资源多样化、学习路径个别化、学习反馈及时化、学习评价导向化和学习记录全程化等方面。 1.学习目标层次化 在进行目标设计时,传统学案也会考虑分层的要求,但限于课堂教学现状,大多只是完成了基础性目标,拓展、提升目标往往只能停留在纸面上,没有完成的时空。而以电子学案为载体的学习,可以较为有效地解决这一问题。在数字化学习环境下,学生学习有更大自主性,可以自己确定学习的要求、节奏,这样教师就可以设计对应不同学习目标要求的多项活动,学生可以根据自身情况有选择地进行学习。学生有了学习的自主性,不同层次的目标要求就有了达成的可能。传统课堂上,师生是“一对多”的关系,不可能关注到每个学生,而基于电子学案的学习,可以有效改变这种对应关系,实现学案与学生之间的“一对一”关系,不同的学生可以达成不同的目标要求,在达成基本目标要求的基础上,允许学有余力的学生根据自己的特点获得更大提升。 2.学习资源多样化 (1)从表现载体上来看 学习资源的表现载体包括文字、图像、动画、音频、视频、虚拟环境等,这也是与普通学案的一个根本区别。而且,这些载体充分体现了网络学习的特征,如文本资源可以体现出超文本的特性,在一些关键词汇上实现“超链接”,动画资源可以实现交互功能等。从另一角度来看,在设计这些载体时也应该充分体现其特征。如,操作学习可以设计为一种虚拟环境,学生在虚拟环境中进行操作学习,针对性更强,因为在虚拟环境下,无关操作是被禁止的,这对于技能的掌握会更加有效。 (2)从资源功能上来看 学习资源承载的功能可以是学习内容,也可以是学习工具。对应优秀学习内容,我们可以通过不同的表现载体准备多种学习资源供学生选择学习。这里可以有两类思考方案:一是对应优秀学习内容,可提供多类型资源,如学习信息技术的发展史,可以是文字资源、图片资源,也可以是视音频资源,这些资源可由学习者自主选择使用。二是多角度提供资源,让对应优秀内容的学习变得更加丰满。如某一技术的使用,既可以提供技术使用的方法介绍资源,也可以提供技术解决问题的案例资源,还可以是技术使用技巧类资源等。学习工具类资源主要是学习者学习的助手,让学习者的学习更加方便,一般也有两种类型:一是直接工具,是指直接用于学习支持的工具,如为了让学生更好地学习计算机系统的组成知识,可以将“输入、输出、存储器、运算器、控制器”等学习内容设计成积木,学生可以以类似搭积木的方式进行学习,而且还可提供判断对错功能,在这样的情境下,学生的学习可以更加有趣、有效。二是间接工具,一般为非学习的内容,只是学生可以借助于该工具资源进行学习,如对于图片资源格式的认识,可以借助于“格式转换”软件,让学生将同一素材资源进行格式变化,再进行对比研究,如文件大小、分辨率等等,从而加深学生对学习内容的理解。 (3)从资源呈现上来看 学习资源包括学生必读资源、主动选择阅读的资源以及学案智能推送的资源。学生必读资源一般包括了学生学习所包括优秀内容,供学生阅读学习,以达成共同基础目标要求;学生选读资源一般为拓展类资源,以进一步提升学习者的能力,促进学生的个性发展。学案智能推送资源一般基于两种情况进行设计:一是发展学生的个性特长。可由学案系统依据学生各种表现,如选择阅读的文章类型,所推送的自选实践作品分类等,从而判断学生的喜好而推送的。如学生平时喜欢上传一些小的Flash作品,系统由此判断学生是对Flash学习有特殊追求的,因此可以有意向其推送一些Flash学习的资源。二是针对学生可能存在问题而推送。如学案系统可以根据学生在测试系统中的表现或问题解决中的表现来判断学生的不足,而推送相关学习材料。 3.学习路经个别化(分支化) 考虑数字化学习的特点,可以针对学习的内容进行细化、加工,对相应的知识点、技能点实现单独设计,这样学生也可以根据自己的基础情况进行选择学习。如对知识点没有逻辑层次的平行学习内容,学生可以自行决定先学习的内容,对不同的学习内容也可以选择花费不同的学习时间,在学习内容的资源使用上,可以选择文本性阅读材料、动态型的动画(视频)材料、音频材料等等,从而为每一个学生的学习提供不同的学习路径,满足了不同学生的学习风格和个性特点,充分体现出个性化学习的特点,同时也体现出电子学案学习的可选择性。一般来说,学习选择可体现在学习内容、时间分配等方面。从内容的选择来看,可以有两种情况:一是根据自己的基础情况,选择相应能力要求的学习内容,如基础性的内容、拓展性内容等。二是对于选择学习的内容,也可以根据自身的情况,选择学习的起点、学习的知识点、学习的技能点等。如对网络传输介质学习,从知识点来说,主要涉及分类(有线与无线)及特点、有线介质的认识(同轴电缆、双绞线、光纤)等。学习者如果对其中某一部分已知晓,可以选择不学或少学,对特别有兴趣的内容,可以先学。时间分配同样也可以体现出选择性,简单的内容或熟悉的内容可以少花时间,比较难或有兴趣的内容可以多花些时间,这都可以依据学生的个体情况进行选择。这种选择正是学习路径个别化的基本保证。 4.学习反馈及时化 信息时代的学习,及时反馈是一大基本特征。基于电子学案的学习,就是要充分发挥技术优势,实现有效及时反馈,促进学习质量的有效提升。从信息技术课程本身来看,其“所见即所得”的特征本身就是一种及时反馈,错误的操作系统可能马上提示,也得不到正确的结果;从测试上来看,通过在线测试系统有效实现测试结果反馈及时化,不单是学生本人,教师也可以通过测试系统获得全体学生的学习反馈信息,这为有效组织后续学习提供了第一手资料。同时,对于学习中可能出现的问题,学生可以通过电子学案本身提供的帮助系统解决,如相关资料、微课、学件等,也可以利用在线工具得到老师、同学甚至其他人的在线支持,甚至获得学习系统(如智能技术)的支持,实现反馈的及时化。 5.学习评价导向化 评价应立足于发展,强调运用多元评价,实现内容、形式、主体、反馈的多元化,充分发挥诊断、调节、反馈、激励的作用,达到促进发展的目标[6]。即通过评价,要发现学习中的问题,分析问题产生的原因,并指明学生后续学习的方向,从而有效促进学生的发展。所以,评价应该是基于过程的,也是基于发展的。有学者将这种基于过程的评价喻为学习行程中的指路牌,在现代技术支持下,这种“导向”变得更加可能。在评价设计上,可以通过技术手段及时获得学生学习情况,并提供进一步的学习支持,如根据学生完成试题的情况初步判断学生出现错误的问题所在,从而给出进一步的学习建议,如某个知识点掌握不好,可以建议再看一看,而且在技术支持下,可以对不同学生给出不同建议,实现“因材施教”,充分体现出评价的“导向”价值。另外,通过学生互评、教师点评都能给学生的学习提供进一步学习的方向。 6.学习记录全程化 基于电子学案下的学习,学生的学习过程在技术支持下进行,可以被有效记录,从而为有效地分析学习、指导学生提供重要信息。如学生在阅读相关电子材料时,可以从材料中提取自己认为重要的信息,并将这些信息以一定的方式记录下来,这样,学生的学习过程通过这些记录的信息就能有效呈现。如通过学生提取的信息可以分析学生对关键信息的获取能力,从而判断学生的自主学习能力等。再如,学生的操作实践能力,一般通过学生最后的实践作品来分析,但我们也可以通过屏幕录像的方法全程记录学生的操作过程,从而进一步分析学生的操作行为,有效提升学生的操作能力。同时,学生参与各类互动所留下来的发言、进行系统测试的应答等都可以成为学习过程资料而被保存,体现出学习记录的全程化。 三、结束语 这里,我们抽取了电子学案的六个基本特征,其中学习目标层次化是设计的基础,学习资源多样化既是对学习目标层次化的响应,也是对学习路径个别化的支持,学习反馈及时化、学习评价导向化和学习记录全程化是对学习支持系统的要求,因此,它们构成了一个有机的整体,有效地服务于信息化环境下的教与学。 随着社会的发展,基于信息化环境下的学习会成为常态,对学校教育产生巨大影响,在课堂教学中,以“电子学案”的设计与应用为抓手,对于提高学生信息素养十分重要。如果我们能够在设计与应用中更好地体现出这些特征,对于提升学习过程的效果,进而提高教与学的质量无疑具有重大价值。 电子学论文:生物医学电子学实验课程设计 【摘 要】为了加强对生物医学工程专业本科生的电子工程技术训练,对该专业的生物医学电子学实验进行课程设计。选取生物电位放大器作为实验主题;实验中,要求学生将基于电子设计自动化软件的设计仿真和实践操作相结合,完成生物电位放大器的设计工作、验证其功能、并对其重要性能进行测量;该实验安排在理论课早期集中精力完成。实践表明,学生经过生物医学电子学实验的训练,对电子工程技术中不同手段的特点有了更深刻的体会,对生物电位放大器的原理和性能有了更深入的理解。因此,该实验的课程设计是成功的。 【关键词】生物医学工程;生物医学电子学;生物电位放大器;电子设计自动化 0 引言 生物医学工程专业涉及多种学科和技术,具有很强的综合性[1];但与此同时,该专业的本科生培养工作也具有很高的难度,原因就在于学生学习的内容多而不精,在择业时常常无法体现出能力优势。因此,从培养生物医学工程专业本科生的角度而言,应该在对学生进行综合素质培养的同时、加强特定专业技能的训练,为学生的就业和继续深造打下良好的专业基础[2]。 医学电子仪器方式是上海理工大学生物医学工程专业的一个重要方向,在课程设置上,专注于培养学生的电子工程技术[3]。这其中,生物医学电子学[4]是生物医学工程专业的重要专业课程之一,其教学目的是让学生掌握医学电子仪器中带有共性的电子器件、电子线路及电子学设计方法,因此是引导学生学习将电子工程技术应用于生物医学工程专业的重要环节。生物医学电子学实验是该课程的配套实验,目的是在于通过有代表性的实验课题,引导学生学以致用、将课堂内容融会贯通于实践之中。因此,生物医学电子学实验是生物医学工程专业的一门重要实验,需要进行慎重的实验选题、认真的实验设计和细致的实验安排。为此,进行了相关的课程设计和实践工作,详述如下。 1 课程设计思想 上海理工大学生物医学工程专业的生物医学电子学实验被安排于第五学期,和生物医学电子学理论课平行设置。此前,学生已经通过电路原理、模拟电子技术基础、数字电子技术基础和电子技术技能训练等课程的培养,具备了一定的电子工程技术基础。生物医学电子学实验的总课时为16学时,在有限的课时内,让学生得到最大程度的专业训练,具有一定难度。在此背景下,展开生物医学电子学实验的课程设计工作。 首先要解决的问题是实验选题。生物医学电子学实验的选题,应该能够突出生物医学电子学的特色,具有代表性。经过研究,多个生物医学电子学的相关教材中,都将生物电位放大器(Biopotential Amplifier),即仪表放大器(instrumentation amplifier),放在了相当重要的位置上[5]。生物电位放大器,是用于放大心电、肌电和脑电等信号的专用放大器;这些信号具有的特点包括:由生物体内的电活动产生、属于微弱的差分信号、非常容易被更加强烈的共模噪声淹没;而生物电位放大器具有很好的共模抑止特性,最适于放大这些存在于强烈共模噪声背景下的微弱差分信号[6];因此,生物电位放大器在生物医学电子学中占有重要地位,以生物电位放大器为主题开展生物医学电子学实验,不仅具有代表性,而且能够引导学生在前期的课程基础上有所提高。 其次要解决的问题是实验设计。围绕生物电位放大器这个主题开展实验设计工作,需要使实验具有一定深度,但同时又要保证大部分同学有能力在限定的课时内完成任务。经过反复论证设计,最终决定生物电位放大器相关实验由两部分组成:基于电子设计自动化(Electronic design automation, EDA)软件的设计仿真实验和动手实践实验。在第一部分实验中:学生基于LM324[7]完成生物电位放大器的设计工作;仿真验证设计结果;仿真测试其差模增益幅频响应曲线[8]。在第二部分实验中:学生在面包板上动手搭建生物电位放大器;并在实验室中,使用各种设备测试差模增益幅频响应曲线。上述实验设计的优点在于:通过设计仿真工作,让同学们尽快掌握生物电位放大器的原理,同时,基于EDA软件开展电路工作,符合发展趋势[9];通过设计仿真和动手实践相结合,互为验证,比较差异,容易引发思考,更加深刻的体会电子工程技术中不同手段的特点;对生物电位放大器的重要参数进行仿真、测量和总结,有利于学生们在更深地程度上掌握生物电位放大器。 最后要解决的问题是实验安排。由于生物医学电子学实验是生物医学电子学理论课程的配套实验,因此在进度安排上必须要统筹考虑;此外,实验设计决定了生物医学电子学实验适宜集中精力完成,而不是分散到每周进行,集中完成实验能够取得更好的效果。为此,在生物医学电子学理论课程中,生物电位放大器相关内容被安排在课程的早期进行讲解;紧随其后,利用课余和周末时间,在一周内完成生物医学电子学实验。这样安排的好处是:学生能够在课程的开始阶段,就体会到了如何将理论应用于实际,引发学习兴趣。 2 实验内容展示 下面以一位学生的实验情况为例,说明课程设计效果。 1)生物电位放大器的设计和仿真 a)生物电位放大器的设计: 基于lm324设计一个基于三运放的仪表放大器,用于生物电位测量,仿真电路原理图如图1所示。增益公式如公式(1)所示,其中:R1、R2、R5和R6都选用10KΩ的电阻;R3和R4都选用24KΩ的电阻;Rg为增益电阻,当Rg为无穷大时,(这里选用600MΩ),增益约为1倍,当Rg为5.6kΩ时,增益约为10倍,当Rg为470时,增益约为100倍,当Rg为47时,增益约为1000倍。 A=(2*R3/Rg+1)*R2/R1(1) b)对所设计的生物电位放大器进行仿真,验证其功能 如图1所示:使用+Vdm/2和-Vdm/2两个信号源组合成模拟心电信号的差模输入信号Vdm,峰值为10mV,频率为18Hz;使用Vcm仿真工频干扰产生的共模信号,峰值为500mV,频率为50Hz。取Rg为5.6kΩ,输入、输出信号对比图如图2所示。由图可见,差模输入信号被放大约10倍,但50Hz共模输入信号在输出信号中全无踪迹,因此该生物电位放大器正确的实现了预期目的:放大差模信号、抑制共模信号。 c)对所设计的生物电位放大器进行仿真,测量其性能,频率范围设定在0.1Hz-5MHz之间: 对图1的生物电位放大器进行仿真,测量其差模增益频率响应,如图3所示。图中从上到下的短划线、虚线、点划线和实线分别代表差模增益约为1000倍、100倍、10倍和1倍时的幅频响应。由图3可见,放大倍数越小时的幅频响应截止频率约高:差模增益约1000倍时,幅频响应在1kHz左右就开始截止;差模增益约100倍时,幅频响应在10kHz左右开始截止;差模增益约10倍时,幅频响应在100kHz左右开始截止;差模增益约1倍时,幅频响应在1MHz左右开始截止。 2)生物电位放大器的实践实验 动手实现所设计的生物电位放大器。使用的器材包括:面包板、lm324、10KΩ电阻、24KΩ电阻、5.6KΩ电阻、470Ω电阻、47Ω电阻和导线等,电阻均为5%精度;使用的仪器包括SPF05数字合成函数信号发生器、DS1000数字示波器和电源。测试所得到差模增益频响曲线如图4所示。其中,差模增益随频率变化的趋势与仿真所得的结果基本类似,除了差模增益为1时的截止频率出现在了100kHz左右。 3)实验分析 相比于实际实现的生物电位放大器,仿真实验而得的结果具有更好、更理想的特点。其原因在于:仿真时避免了器件差异造成的影响,需要匹配的电阻和运放可以做到完全匹配,同时也避免了人为测量失误造成的影响,因此可以排除随机误差。仿真实验更容易实施,对于理解理论课内容大有裨益;但动手实验更加真实,且可以提高动手能力、积累实验经验,对于理解真实情况、解决实际问题非常有好处;两者可以互为补充。 3 结论 为了避免生物医学工程专业本科生培养博而不精的问题,在对学生进行综合素质培养的同时,应该加强特定专业技能的训练;上海理工大学生物医学工程专业医学电子仪器方向在课程设置上专注于培养学生的电子工程技术;生物医学电子学实验作为该专业的重要课程生物医学电子学的配套实验,在引导学生“入门”、引发专业兴趣等方面,具有重要作用;为此,对该实验进行了相关的课程设计工作。实践表明,通过生物医学电子学实验的训练,学生对专业的认知程度、对技术的理解程度和对知识的掌握程度,都得到了提升,这些能力的加强有助于学生对其它专业课程的学习和掌握。因此,该实验的课程设计是成功的,今后将沿此方向继续推进。 电子学论文:高校电子学籍档案法律效力探析 [摘 要]随着信息技术不断演进,电子档案正在以惊人的速度激增并终将取代传统纸质档案,解放人类的劳动。高校有效保管教学管理中需要长期甚至永久保存电子学籍档案的任务已经显得十分迫切,探索电子档案法律效力,成为法律上认可的证据,是本文重要的研究内容。 [关键词]电子学籍档案;保全认证;信息技术 一、电子学籍档案的特性 学籍档案电子化管理系统模式是通过采用现代化信息技术快速而又高效的完成学籍档案收集、分类、存储、统计以及查阅等环节,从而实现学籍档案管理全程的自动化[1]。电子学籍档案拥有以下一些不同于纸质档案的特性:1.信息载体的变化。传统的学籍档案都是纸质的,档案形成依赖人工的立卷、装订、上架,工作效率低,使用起来查找不便,难以发挥其作用。学籍档案电子化后,改变了信息的载体,以电子数据格式等形式存储于服务器或者磁盘,查找方便,检索快速,并且便于保存。2.信息和载体的可分离性。同纸质学籍档案相比,电子学籍档案的显著特点就是其内容和载体的是可以分离的,我们可以通过技术手段将电子学籍档案无限次数的分享给不同的用户使用。这样虽然能够极大的方便使用者减少获取档案的时空成本,但是原始信息有容易被修改、破坏的风险。3.技术依赖性。电子学籍档案的利用依赖一定的电子设备,因为电子学籍是以计算机可识别的一定的文件形式来进行保存和利用的。所以,一旦获取了电子原文件,还需要利用设备来还原电子学籍信息[2]。 二、电子学籍档案在利用过程中的问题 随着教学管理信息化的推进,各高校普遍建成自己的教务管理系统,用于排课与选课、教学与实践、招生与学籍、考试与成绩等教务管理领域。系统的广泛使用极大提高了教务管理的信息化水平,解放了繁杂的手工劳动,提高了教务工作效率。但是,教务管理系统海量数据如何有效转化为规范的电子教学档案却显得十分滞后。很少有高校开展电子教学档案的归档工作,包括需要长期甚至永久保管的学生学籍档案的电子档也没有归档,教务管理电子档案的安全隐患巨大。部分高校已开始借助教务管理系统进行电子学籍管理,但远远未上升到电子学籍档案管理层面。分析其原因,主要有以下两个方面:1.教务管理系统电子数据如何有效同档案资源管理系统进行对接,同时确保教务管理系统与档案管理系统数据的真实性(收到的文件与上传的文件相比数据是否被修改过)、完整性(是否在传输过程中丢失)和有效性(是否与上传的文件是同一文件)未得到有效解决;2.当前电子档案法律效率未得到真正认可,保管电子档案必须同时保存纸质档案,实行“双套制”管理,不少单位认为多一事不如少一事,没有推进保管电子档案的动力。3.在教学管理过程中,教学档案意识薄弱,误以为借助系统进行电子学籍管理,就能够确保电子学籍的安全和有效。 然而,随着信息技术不断演进,电子档案正在以惊人的速度激增并终将取代传统纸质档案,解放人类的劳动。高校有效保管教学管理中需要长期甚至永久保存电子学籍档案的任务已经显得十分迫切,探索电子档案法律效力,成为法律上认可的证据,更是一直以来都是档案界、法律界和软件行业共同努力研究的课题。 三、利用电子证据保全解决电子学籍档案法律效力问题 所谓电子证据保全即是指对以电子形式存在的,能够作为证据证明有关事实的一切材料及其派生物的固定和保护制度。充分利用理论和技术相结合的办法来解决电子学籍档案利用过程中的法律效力问题:理论上采用电子证据保全的方法,重庆邮电大学数字档案系统所提供的远程异地电子档案利用依托于重庆邮电大学法学院建成的电子保全认证中心。该中心已获中央与地方共建项目400万元资助,建成了集电子数据收集、分析、取证和保全功能于一体的电子保全认证系统,该系统能够有效、安全的对各种形式的电子文件进行保全认证,并且于重庆市各级法院以及北京部分法院进行试点,其司法有效性得到了验证;该系统作为具有公信力和权威性的第三方为数字档案的法律效力提供了真实的,可靠的理论保障。在技术上采用数字摘要技术,也称作安全Hash编码法。应用单向Hash函数对文件中若干重要元素进行某种变换运算得到固定长度的摘要码,并在传输信息时将之加入文件一同发送给接收方,接收方收到文件后,用相同的方法进行变换运算,若得到的结果与发送来的摘要码相同,则可断定文件未被篡改,反之亦然,它可以产生信息的数字“指纹”,以确保数据信息未被修改或变化,保证信息的完整性不被破坏[3]。 具体的流程如下:将电子学籍档案传送予保全认证系统。保全系统主动抓取用户电子档案信息特征的Hash值,应用混沌分组密码对电子文件进行保密,采用分片Hashing技术保证电子文件的完整性,利用数字签名标准DSS防止通信双方相互欺骗或抵赖,通过算法的运算,保证证据的原生态。然后由保全系统反馈给档案系统经过运算加密后的、保存用户信息特征的电子戳文件。最后再由档案系统将经过加密的电子档案原文传送给用户使用。经过保全认证的电子档案,在使用的过程中完全可以等同于纸质档案加盖公章的效力。 电子学籍档案远程异地利用平台,为用户提供远程异地信息服务,既提升了档案资源管理系统的服务层次,方便用户使用,又利用第三方权威机构提供的电子证据保全对电子文件、数字档案的法律效力进行保障,让用户摆脱纸质文件的束缚,可以利用方便、实时的电子文件、数字档案,同时确保了数字档案的真实性、完整性、有效性并同时赋予其法律效力。 电子学论文:试论“电子学案”在初中数学学科中的运用 “电子学案”作为新课改教学探索中的一部分,正将全新的教学理念和教育模式带进了我们的课堂.它的主旨是最大程度关注学生的学,更明确教师的作用不是向学生灌输知识,而是引导学生自主学习.作为一名初中数学教师,我以这种全新的教学模式开展了《轴对称》这一内容的“电子学案”课.现就自己对如何将“学案”引入数学教学课堂谈谈自己的浅见. 一、课前准备有预案 首先,我们应当明确“学案”只是一种教学手段,电脑网络仅仅是传播知识的一个载体,但由于“学案”课的特殊教学模式,导致教师在课前的准备工作的重要性和必要性更是不容忽视,它将直接影响到“学案”课能否顺利地开展.因此,在进行《轴对称》一课的教学设计前,我充分考虑到以下几方面: 1.预习工作适当放手 由于“学案”课更多依靠的是学生自己的自主学习,自我探究.因此,对于学习内容的预习显得尤为重要.我在课前要求每位同学认真阅读《轴对称》这一章节的内容,对先前所学内容安排了适当的练习巩固,确保学生对前后知识有系统性的了解.另外,要求学生在课前上网阅读“学案”资料,并熟悉评价表的内容,根据此表对自己的任务有明确的了解,并根据“学案”内容做好适当的准备工作,以便于能使学生迅速进入课堂角色,真正成为课堂上的主角. 2.课堂设计层层铺垫 对于逻辑性较强的数学学科,相较于其他学科而言,要让学生通过自学扫除所有障碍比较困难,因为它的知识结构不是被分割成一个个单独的个体的,而是有十分强的前后连贯性,因而为使学生能顺利开展自学探究活动,我对于《轴对称》这一课的内容安排设计上安排了阶梯式的铺垫工作,如为让学生对于轴对称有直观的认识,我在设计时安排了实验这一内容,让一名学生将一张纸对折,用油彩在上面绘图,然后将纸张展开,发现位于折痕两边的图案是完全相同的,从而让学生从直观的实验中引入了轴对称的思想.又如在让学生掌握如何画一个图形关于一条直线成轴对称,我安排了观察多幅两图形成轴对称的图片,让学生通过互相启发,充分讨论,总结两个图形之间形状、大小关系,两个图形的关键点与这条对称轴之间的位置与距离关系,从而让学生有了完整的思考过程,也便于他们总结正确的绘图方式,有效解决本课的难点. 二、课堂探究有抓手 课前细致的准备工作无疑为正式“学案”课的开展奠定了扎实的基础,而在课堂中我们必须关注的是以下几个问题: 1.自学效果真实反馈 由于“电子学案”课将学习的任务真正转交给学生本人,更多的是需要学生运用所给的资料,通过独立思考以及小组协作来解决问题,因此课堂上的设疑就显得格外重要.因此我在上《轴对称》一课时,在“学案”内容中的每一阶段均铺设了疑问,如轴对称图形与轴对称有什么区别和联系;两个图形成轴对称有什么特点?如何运用这些特点进行规范作图等等,让学生在不断解疑的过程中牢固掌握知识. 2.课堂合理调整节奏 学生在自主学习过程中所发生的问题,以及可能出现的情况是教师在课前无法完全预知的,有些时候或许会与当初的设想大相径庭.因此对于教师来说,运用教学机智,适当调整教学的进程将是格外重要的.我在授课过程中,当进行到寻找两个图形与对称轴的关系这个环节时,学生无法像我事先预料的那样将“连接对应点的线段被对称轴垂直平分”这一特点正确表达,此时,若我还坚持赶进度,或者直接将答案告知,势必违背了让学生自主探究的初衷.因此我适当放慢了节奏,再次形象地展示各图片,使学生在直观的刺激感受下,自然得到了结论,既使他们对知识有了更深层次的认识,同时也真正体现了让学生通过自主学习得到结论的理念. 3.自我评价激励学习 在上《轴对称》这一课时,我要求学生时刻关注自己学习的每个阶段实效如何,并在完成一个任务后迅速给自己一个评价.如在比较轴对称与轴对称图形填表后,请他们即刻反思自己是独立正确填写,还是经过同学启发填写,亦或是填写有误等等,为学生的自学提供了一个衡量的标准,减少了这种自主学习的盲目性,为他们更好地进入角色提供了平台. 三、课后思考有深度 经过实践,我在课后对这堂课进行了深入的分析和思考.我认为采用“学案”课这一教学手段的目的是希望通过它让学生在自我探究的过程中,能更主动和牢固地掌握知识,提高学习的能力,并能增强团队协作的意识.对于数学课的教学来说,由于理科的内容着重于概念明确,步骤清晰,较其他学科而言也应当有其特殊之处.要达到这个目的,更多地要求教师进行层层深入的设疑和引导,对此,我经过反思后,认为数学“学案”课的顺利开展,在课堂上必须注重以下几点: 1.无可厚非,“学案”课的安排应以学生自学为主,让学生能有更充分的时间通过小组间的交流以及自我探索来掌握知识.但是由于数学这门学科客观性十分强,很多概念、定理、性质并不是靠学生单方面的学习能够真正掌握的.因此对于这些内容,教师不应当太过“吝啬”于自己的语言提示与小结,不能因为是“学案”课而让数学课的本质变了味,刻意去减少讲授的时间.毕竟一堂真正的数学课,无论以任何形式进行,它的教学目的只有一个――那便是要让学生真正从本质上牢固掌握新的知识. 2.由于“学案”课需要分组进行,学生被分配到各个小组中进行学习,如此形式确实能增进同学间的交流与讨论.但是对于数学学科而言,培养学生进行独立思考的能力是十分必须的.因此教师在创设问题时必须充分考虑到这一方面,既要合理分配好自我解答和交流合作的时间,使每个学生都能有所收获,更要充分利用好这个特殊的教学形式,以此作为提高教学成效的一个台阶.自己上完“学案”课后的一个体会是,这样的合作其实不仅仅是讨论型的,更是在无形中形成了一个“互助”的氛围.由于在传统的教学课堂上无法跟上教师上课节奏而落下了队伍的同学,而今因为有了这样的一个小团体,能够在同组同伴的帮助下也能掌握知识,这样的学习方式既使各层次同学均有提高,更加深了同学间互帮互助的良好风气. 最后,我认为教师应当及时组织学生再次利用“学案”内容巩固所学知识,并及时通过练习加以反馈.因为对一堂数学课而言,练习是必不可少的一部分,学生在整堂课中若没有完整的书面练习,仅仅是靠听和看是无法牢固掌握数学知识的,而这堂课的实际意义也是空的. 当然,无可置疑,每种课堂形式都或多或少存在着利与弊,对于各个学科而言,应该明确并不是每个内容都能利用“学案”的形式来开展教学的.相信“电子学案”课的探究路程还很长,它有待我们每位教师从实践中去体会和总结,希望通过大家的努力,能够让其在我们的课堂中真正发挥提高学生学习能力,提高课堂教学效率的作用.
计算机软件基础论文:基础教育中的计算机软件技术论文 一、基础教育中计算机软件技术的应用前景 基础教育中计算机软件技术的应用前景非常的广泛,不仅有广阔的市场需求,更是有对教学实践操作能力提升的现实需求。随着就业市场竞争压力的增加,掌握更多专业性的计算机软件技术能够为学生参与就业竞争提供有力地砝码。计算机软件的开发和应用更是现代社会发展的最有效的体现,人们的生活和学习都离不开计算机软件的帮助。在基础教育中将计算机软件的操作作为专门的课程规划已经成为这个社会发展的必然。 二、基础教育中计算机软件技术运用教学实践对策分析 (一)完善计算机软件技术应用课程。计算机软件技术的应用在基础教育范围内还没有形成系统化的学科教学,只是在计算机教学中作为一个主要的教学方面。因此,完善计算机软件技术的应用课程,将计算机软件作为专门的教学内容,以理论性和实践性的教学活动促进计算机课程教学的改革。不断地丰富计算机软件的教学内容,从基础性的软件应用到实现创新应用领域,为软件应用创造更好的平台,顺应教学改革的发展需求。 (二)提升计算机软件技术的应用范围。计算机软件就似乎的应用可以实现和其他基础学科教学之间的融合,在其他学科的教学实践中以计算机软件作为教学辅助工作,让学生在掌握基础知识的同时提升对计算机软件应用的重视程度。教学活动的设计可以以计算机软件的应用作为依托,让学生通过具体的实践操作巩固学科学习的成果,同时提升对计算机软件技术的使用能力。将计算机技术的应用范围不断的扩大,实现对基础教育能力的有效提升。 (三)促进计算机软件技术的操作能力。计算机软件技术的应用是实现计算机软件技术开发的前提,在基础教育中存在着很多的可能性,学生在学习和操作过程中可以发现更多的使用问题,为计算机软件技术的开发提供更多的有效建议。同时计算机软件技术的操作能力更是实现计算机技术推广的重要手段,计算机技术的普及是整个社会进步发展的现实需求。社会想要实践长远发展必须要提升计算机软件在全社会的应用程度,不仅仅在基础教育范围内,而是作为全社会成员必备的一项技能进行培养。 三、结论 综上所述,基础教育中计算机软件技术的应用越来越广泛,一方面为了满足学生的学习需求,以计算机软件教学实现对学生技能的拓展。另一方面,通过计算机软件技术的教学能够提升教学的专业化水平,通过科学的系统化的教学平台的设计实现为基础教育提供良好的网上平台,提升教学的质量,满足更多的教学实践需求,实现基础教育的现代化发展。 作者:宋建宇 尤广辉 计算机软件基础论文:计算机软件开发的基础架构原理研究 摘要:计算机软件开发行业的发展得益于当前信息技术的快速发展和信息受众不断增加,当然计算机软件开发也需要遵循特定的规律,依照其基础架构原理来进行操作,才能够保证计算机软件开发朝着有效性的方向发展。且计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。文章由此入手,积极探究计算机软件开发的概况,进而分析计算机软件开发的基础架构原理。 关键词:计算机软件开发 基础架构原理 信息技术 计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。 1 计算机软件开发的概况 1.1 计算机软件开发的概况 计算机性能的不断提升,使得人机交互效益得到不断展现,越来越多的行业开始尝试以计算机软件开发的方式,实现自身运营模式的信息化转变,由此以对应需求为基础的软件开发行业得到了快速的发展。计算机软件开发具备以下的特点:持续性特点,就是软件开发是一个循环往复的完善过程,在计算机逻辑基础上,计算机软件的缺陷是一直存在的,只有不断的采取措施去修正,才能够更好的发挥计算机软件的性能;针对性比较强,往往都是针对于某一行业或者领域而开展的计算机软件开发工作,其开发工作的目的性更强,对于效益的追求也是更加强烈的。 1.2 计算机软件开发基础架构的重要性分析 当前计算机软件开发过程中,使用量比较多的基础架构,就是三层结构体系,其分别可以归结为:其一,表示层;其二,逻辑层;其三,数据层。在上述三个层次的基础上,可以使得软件的人机交互界面展现出良好的性能,使得逻辑关系和计算机语言之间得以分离,这样在后期维护和修改的时候,单独的对人机交互模式进行调整,就可以使得软件开发的节奏变得更加快捷。由此可见选择合理的计算机软件开发基础架构,对于软件性能的最大化发挥,对于软件后期的维护和管理工作质量提升而言,都是有很大帮助的。 2 计算机软件开发的基础架构原理分析 2.1 从计算机软件开发基础架构需求的角度来看 无论是开发设计怎样的软件,都需要在明确开发目的的基础上进行,也就是需要对于软件的需求进行全面分析。不同的企业,归属的领域不同,所需要展现的功能也是很有差异性的,此时企业都会提出对应的软件开发需求。在此过程中,计算机软件开发者与信息企业之间会展开大量的协商工作,对于软件的功能进行分析,结合企业业务运行特点,实现计算机软件开发方案的敲定。为了做好需求分析方面的工作,需要特别注意以下几个方面的工作:建立完善的软件企业与需求企业之间的沟通机制,保证在软件需求分析的过程中,能够充分的了解企业组织的业务特点和规律,保证软件开发需求能够更加明确。 2.2 从计算机软件开发基础架构编写的角度来看 计算机软件开发基础架构需求分析结果得出之后,就需要进行实际的软件编写工作,从当前的实际情况来看,多数使用的是C语言,这种语言的特点为:语言结构结构比较好,编写操作比较快捷,是当前程序员使用频率比较多的语言模式。在实际的软件编写的过程中,会依照对应的功能划分,实现不同模块的敲定,保证不同模块都能够发挥自己的功能,此时需要建立对应的函数模式,使用这样的主函数对于各个模块进行调节和改善,这样可以保证结构能够更好的维护。当前一个计算机软件的开发工作,都是有多个程序员来共同完成的,这样可以尽可能的保证软件编写工作的高效性。 2.3 从计算机软件开发基础架构测试的角度来看 在计算机软件开发基础架构编写工作完成之后,就需要对于软件的不同功能实现测试,实现对于软件测试阶段的管理和控制,是保证软件性能发挥的关键所在,这也是将对应计算机软件投入使用之前必然要进行的工作。在此过程中,需要关注以下几个方面的内容:其一,输入特定的参数,对于软件的运行情况进行记录,验差运行情况与理论情况之间差异性;其二,使用白盒子和黑盒子的方式去进行测试,同样对于软件测试的效果进行记录,由此实现实际计算机软件开发工作的顺利开展;其三,除了测试工作之外,还应该做好计算机软件开发基础架构的维护和管理工作,定期对于软件的性能发挥进行检查,并且推出全新的版本,进而实现软件自身的修复,这样可以使得其自身的性能得到全面提升。 3 计算机软件开发基础架构选择的基本原则 计算机软件开发基础架构的选择,关系到计算机软件效能的发挥,牵涉到各行各业信息化的快速发展和进步。在选择计算机软件开发基础架构的时候,需要关注以下几个方面的内容:其一,树立软件设计目标意识,在需求分析的基础上,对于不同的基础框架进行选择;其二,使用先进的逻辑语言和编程技术,对于计算机软件架构进行合理的编写和操作,由此才能够保证基础架构开发工作的高效性;其三,依照软件目标功能和结构选择之间的关系分析,选择合适的结构,进而使得软件开发行为朝着有目的性的方向发展和进步;其四,注重计算机软件开发团队的塑造,处理好不同模板开发之间的关系,保证计算机软件基础结构选择得更加科学和合理。 4结语 综上所述,计算机软件开发过程并不简单,其中不仅仅涉及到专业领域的知识,还关注到计算机软件基础结构的原理,处理好这两者之间的关系,才能够保证计算机软件开发的基础架构工作朝着更加高效的方向发展和进步。从当前计算机软件开发基础架构原理的运用实践来看,其基础架构选择还存在很多不合理的情况,此时就需要采取对应的措施来改善和调整,相信随着在此方面实践经验的积累,计算机软件开发的基础架构将会展现出更加大的效能。 作者简介:田园(1984―),女,山东日照人,讲师,硕士,研究方向:项目管理。 计算机软件基础论文:计算机软件基础课程实验教学研究 摘 要 计算机软件基础是一门实践性强的课程,为增强教学效果,增强学生的编程能力,强调以学生为本,提高学生的学习兴趣;实验教学应尽早介入教学过程,让学生边学边用;建立多层次实验教学内容,发掘学生实验潜能;建立多样化实验教学方式,方便学生自学。把实验教学做好做实,既能巩固理论知识的学习,又能切实提高学生的编程能力。 关键词 计算机软件基础;实验教学;编程能力 计算机软件基础是我国高等院校电类非计算机专业本科生的一门基础课,为相关专业学生打下利用计算机语言编写程序的基础,为后续专业课的课程设计、实践环节以及最后的毕业设计做准备,其重要性不言而喻。然而在实际教学过程中,由于多方面的原因,使得本课程教学效果不佳,学生普遍编程能力不强,甚至影响了后续部分课程的学习。要提高学生的动手能力,关键还是要多练。本文在肯定理论教学重要性的前提下,着重就计算机软件基础课程的实验教学部分进行分析,对实验教学环节的介入、实验内容的优化以及实验教学方式等提出一些探讨性的做法。 1 坚持“以学生为本” 计算机软件基础教学如何实现教学目标,其关键的一点就是以谁为出发点,是以教为主,还是以学为主,还是实现教学互动,教学互长,教学互推。从目前的现实状况来看,以教为主的弊病还很明显,迫切需要改变,实现以学生为本,实现教学互动。 以“教”为主的模式已经成为制约学生创造性、积极性发挥的重要因素 计算机基础课程从本质来看应该是一门实操性课程,其涵盖的内容广泛且繁杂,而且实验性强是该课程的基本特点,甚至可以说离开了实验操作,也就实现不了其课程目的。然而从目前的课程安排状况来看,以书本理论知识教学为主仍是该课程教学的主流,计算机软件基础教学都侧重书本理论学习,而忽视了学生实验环节。实践证明,这种教学方式就跟学游泳不下泳池,学骑车而没有自行车一样,学生在学习计算机软件基础知识时,绝大部分是事倍功半,导致学用脱节,无法学以致用。更有甚者,有些学生直到课程结束连最简单的程序编写都掌握不了,这既给教师教学造成很大的困惑,也彻底地打击了学生的自信和学习该门课程的积极性,更遑论实现知识创新,成为软件人才了,这与教学初衷显然是不符的。 原因是在现有的教学模式中,课程实验环节的设置和实验环节介入的时间发生了问题。从实际情况来看,实验环节介入越早,实验安排越多,教学效果也越好。而部分采用边教学边实验,教学与实验融为一体的教学方式,其实现的教学效果更是明显。因此,改变现有的以教为主的教学模式,从理论和实践上探索该门课的一些新的教学方法,已经成为计算机软件教学题中之义,不断创新教学方式,才有可能从根本上改变现有的学习费力不讨好、效果欠佳的状况。 深入浅出地解析理论知识是增强学生学习兴趣的重要途径 “学生是教学活动的主体,教学活动要以学生为中心而展开”,这已经成为现代教学理念的主流观点。从学生学习的心理来看,一方面由于计算机软件课程是基础课程,学生对学习开始阶段接触的软件知识有一定的好奇感,求知欲也相对比较强烈。同时,由于是刚进校门的低年级学生,对大学环境还不是特别了解,仍然具备认真学习的态度,因此,好好学习知识的想法也比较明显。另一方面是由于目前大学生数量急剧增加,社会就业压力明显,学生普遍有学习好专业课,实现良好就业的外在动力。因此,可以说,学生在开始阶段的学习兴趣是比较浓厚的。但由于语言、算法、数据结构等知识,是进行程序设计所必须具备的基础知识,而低年级学生在这方面基本没有知识储备,对其学习方法也并不适应,而原有的知识结构又很难同化现有课程知识,导致难以自学和分析、解决问题,引发学生学习的挫败感,一旦处理不得当,就会使学生学习提不起兴趣,缺少主动参与的积极思维活动、创造性思维活动,更有甚者还会使学生抵触学习,削减学生本身己经调动起来的积极性,影响后续课程的开展。 教育心理学的研究也表明[1]:学生在没有精神压力和心理负担并且情绪饱满、心情舒畅的情况下,大脑皮层最容易形成兴奋中心,思维也最活跃,此时的实践能力最强。因此,如何使学生保持这种状态就成为教师应该考虑的重点问题之一。单就理论教学而言,如何使理论变得通俗易懂,接近生活,易于学生理解,这是计算机软件基础课程理论教学的关键。从实践来看,在授课过程中,教师通过深入浅出地讲解,设置理论问题情境,解答学生在实验中产生的疑问,肯定和鼓励学生的想法等方式,都能比较充分地调动学生的积极性和主动性,使学生更加容易融入教学环节中,也便于学生深入理解理论知识。比如说针对学生提出的一些设想,经常正面地肯定,能使学生更加信任自己,更加愿意去创新,从而与学生实现良好互动。 同时,在课后对学生进行必要的关心,用人格魅力引导学生参与教学,也不失为一种好的方式。比如,通过课后深入学生,与学生建立亦师亦友的关系,与学生打成一片,学生往往会因喜欢教师而喜欢该教师教授的课程,实现良好的教学效果;而相反,教师冷冰冰的态度往往也会成为影响教学效果的一个重要因素。 2 尽早引入实验教学环节 实践证明,计算机软件基础的教学,引入实验教学环节越早,教学的效果往往越好。因此,计算机软件基础课程教学要想在培养软件人才、促进软件产业发展方面有所突破,尽早引入实验教学环节是一条必由之路。 现有的实验课程安排作用并不明显 计算机软件基础是计算机软件的优秀课程,其主要内容包括数据结构、操作系统、数据库系统概论,教学目的是让学生掌握数据结构的相关算法,理解操作系统的基本概念,熟悉数据库的基本操作,从而具备初步的软件编程能力。同时,从目前的教学安排来看,该课程安排了一定数量的常规上机实验练习,以便提高学生的软件素质[1]。 但现有的课程安排还存在一定的问题,突出表现在: 一是学生上机练习的题目规模较小; 二是上机内容以章节为主,有的章节有上机内容,有的没有,导致上机实验没有连贯性和系统性; 三是上机安排的内容发挥作用不充分。 从实践来看,培养学生的软件素质必须适当结合电子信息类专业的特点,这对于培养应用型人才的作用至关重要。但从目前上机安排的内容来看,主要是从计算机专业的角度提升学生的软件素质,而并没有与电子信息类专业特点充分结合,其结果就是导致学生对硬件有较好的掌握,而对信源编码等通信软件知识知之甚少,影响课程设计的整体进度。由此可见,目前安排的实验课程其作用甚微,难以达到为学生打下软件知识基础的教学目的。 尽早引入实验教学,利于学生在操作中学习,达到学以致用的目的 从现有的教学来看,学生对计算机软件基础课程学习的困难点主要在于:课程理论知识比较枯燥难懂,上机操作能力不足,导致学生学习兴趣降低,影响了教学效果。比如说在C语言教学中,C语言程序设计作为学习计算机其他课程如数据结构、JAVA语言程序设计等课程的先修课,对于培养学生的计算机技能具有至关重要的作用,因此,提高这门课程的教学质量意义也十分重大。 但是,这门课程首先要讲授C语言的特点、运算符和表达式等内容,而这部分内容恰恰又相对比较枯燥,学生难以提起学习兴趣,而这部分内容通常是安排三周学完,对于初学者来说要在这么短的时间内理解这些理论并不容易。于是等到这部分理论教完开始接触程序设计时,部分学生已经远远落后于教师的进度,导致没有继续学习下去的动力,有些学生就此掉队。 同时也有研究表明[2],部分教授在教授这门课程时,调整了讲课顺序,提前给学生讲授程序设计的内容,安排学生提前实验,让学生亲身体验计算机如何运行C语言程序,而等到学生对C语言程序有一定了解后再讲授运算符和表达式等内容。由于之前学生对C语言有了切身的体会和感受,再学习其他理论时,往往能将这些理论与实验知识结合,加深对运算符和表达式等理论的理解,也提高了学习C语言的兴趣,作用都相当明显。 由此可见,针对计算机软件基础课程的内容特点,尽早安排学生上机实验,让学生体会学以致用、现学现用、现用现学的乐趣,对培养学生兴趣和创新能力、提升教学质量有着不可替代的作用。 3 建立多层次实验教学内容,发掘学生实验潜能 学生的素质和潜能并不完全一样,孔子时代就已经讲究因材施教,实验教学中也必须根据学生的实际情况,适当地分层次安排实验教学内容,建立多层次实验教学内容体系,从而更好地提升学生的学习兴趣,激发学生潜能,实现教学目的。可以分为基础性实验、应用性实验和创新性实验。 基础性实验要求精 基础性实验是课程的统一安排,目的是验证和巩固课堂知识,针对群体为所有学生。要充分发挥这部分实验内容的作用,主要在于求精。 首先要精选实验内容,针对每个知识点,都要精推细敲,并在每个实验内容中设置开放性思考题,要求学生认真思考做答,不求数量,但求质量。 其次要精讲实验内容。针对学生实验内容的答案,要进行深入的讲解分析,肯定学生做得好的地方,指出其不足,并指导如何修改完善,务求每个实验内容都讲透,并通过实验内容夯实学生对每个知识点的理解。 最后,引导学生运用发散性思维进行解题,提升学生对知识点的认识水平,如引导学生运用多种方法解题。 基础性实验是学生对知识点的深入掌握,也是开展应用性实验的必要准备。 应用性实验要求实 应用性实验是课程的适当补充,是学生对课堂知识的具体运用,旨在培养学生应用知识的能力,针对的群体是大部分学生。其主要任务就是培养学生解决实际问题的能力,具体方法是由教师选择合适的项目,让学生自愿分组,在规定的时间内按计划完成。 在应用性实验教学中,项目的选择非常重要,其主要原则是既要覆盖计算机软件基础课程的主要内容,也要贴近实际,是实际生活中有应用价值的项目,还要便于学生理解完成项目的方法,能最终形成一个完整的软件作品。比如说各种信息管理系统都是比较合适的项目。 在这个阶段,教师重在引导学生开展项目,指导学生解决项目实施中碰到的难题,检查学生项目实施情况,及时纠正项目的方向性、原则性错误,并引导学生及时进行反思总结,便于更好地掌握编程技巧和语法知识等内容。 在应用性实验阶段,学生的实验成果,不仅是要通过提交相关文档以及编写的程序代码来体现,还要在一定的范围内进行实际测试,便于学生将理论知识与实际挂钩,也便于学生进一步认识实验项目与实际项目的环境差别,更好地融入社会实践。 本阶段的实验由于应用性强,对于学习计算机软件基础理论知识感到吃力的学生,可不强行要求。 创新性实验要求新 创新性实验是课程的升华内容,主要是激发学生的创新思维和创新能力,所针对的群体是小部分学有余力的学生。在这部分实验内容中,由学生自行选择实验项目,设计实验方案和实验步骤,学校提供相应的实验环境和其他保障措施,教师则对学生选择的实验项目进行把关指导,确保项目具有创新性。在这个实验中,整个过程都由学生独立完成,学生要自行解决实验中遇到的各种问题,总结各种错误出现的原因和避免出错的方法,并在实验结束后,自行检验实验结果的应用价值,从而达到融合知识、锻炼素质、提升能力的效果,培养软件人才。 4 建立多样化实验教学方式,方便学生自主学习 实验教学的方式要多种多样,并优化实验教学载体,为学生实验提供更多的便利。 首先是可以充分发挥校园网的作用。目前,绝大部分学校已经建立自有的校园网,一方面为学生提供了大量的实验教学资料储备,如教学大纲、实验大纲、实验指导书、实验室开放时间表、指导教师安排等实验教学的所有技术支持文献信息,为学生开展实验提供了极大的便利;另一方面还提供了学生自测系统。在自测系统中,学生可以回答教师指定的问题,并完成打分,并可对回答问题的正确与否进行分析,纠正错误答案,进一步消化知识。同时,有的学校还设计了基于C语言的计算机软件基础自学系统,学生可以通过系统进行应用程序学习,循序渐进地学习和掌握知识,有力地巩固课堂教学的知识。 其次是可以充分发挥社会单位的作用。学校可以和与计算机软件专业对口的企业合作,在企业相应建立学生实践基地,让学生参与企业的实际设计,以干代学,从而进一步提升学生对计算机知识的认识,也进一步了解软件产业对软件人才的要求,适应软件产业的环境,从而更好地增强教学效果。 5 结束语 计算机软件基础是一门实践性强的课程,其实验教学要适时推进,这是增强课程教学效果的需要,也是提升学生素质的需要。在实验教学中,教师角色的转换,学生主体地位的重申,社会单位作用的发挥,都深刻影响着学生学习本门课程的效果。在目前的形势下,要充分发挥计算机软件基础作为培养应用型人才的重要基础课程的作用,充分发挥教师、学生、社会单位在该课程中的积极作用,就必须抓好实验环节的教学工作。只有实验教学才能更好得实现教师与学生互动、学校与社会互动,才能培养出适合软件产业发展需求的应用型人才。 计算机软件基础论文:计算机软件基础教学的改革思考 【摘要】本文针对计算机软件技术基础课程教授过中出现的主要问题,提出了对教学实践环节的几点改革意见。 【关键词】计算机软件技术基础;课程;软件设计 “计算机软件技术基础”是计算机基础教育的基本内容,是学生在本专业学习和研究中,开展计算机应用和系统开发的立足点。计算机基础教育的任务和目标是培养既精通本专业知识,又能掌握计算机应用技能的复合型人才。这种复合型人才所具有的能力结构不是简单的一维层次结构,而是网状的空间结构,即包括:学生的本专业知识、计算机应用能力和信息素养。如何适应素质教育的要求,如何使学生的专业知识与计算机技术结合,如何使学生在已有的操作使用能力基础上,提高应用开发能力,培养研究创新能力,《计算机软件技术基础》课程教学有着重要的作用。 1.教学现况与存在的问题 1.1 学生方面 由于非计算机专业学生来源不同,故其基础也是不同的。学生在高中所学的前续程序课程分别为C语言、VB和VF,个别地区的高中甚至没有开设计算机语言课程。由于软件基础课的第一部分为数据结构,涉及到相当多的指针操作,所以学过C语言的学生基础相对较好,教学中容易理解教学内容。而学VB,VF的学生对指针没有任何概念,对教学内容的理解相当困难,更不用说没有学过语言的学生。这是由前续课程带来的问题。 半数以上的学员一开始对该门课程的学习抱有极大的热情,然而随着课程难度的逐渐加大,编程技术底子较薄或接受能力较差的学员开始退缩,主要反映在大型程序设计作业完成情况上,分工不均衡,出现能者干、庸者看的现象。这与课程的设置有关。 1.2 课程设置方面 这门课程涉及到的内容很多,主要包括数据结构、结构化程序设计、面向对象程序设计。这几个部分对于计算机专业而言都是单独的一门课程,但是现在要把各部分的内容综合到一门课程中去,便给教学带来一定的难度。 这门课程的学时数有限,笔者所在学校安排了58学时(理论28学时、实验28学时、考试2学时),教学的时间非常有限,要在这么短的时间内学好所有的内容,对学生和教师都是一个挑战。 2.教学改革方面的几点建议 2.1 传统的课堂教学与新兴网络教学的完美结合 传统教学模式的主要手段就是“粉笔+黑板”,这种教学手段可以充分展示教师的教学思路,展示教师的个人教学魅力,同时可以留给学生充裕的思考时间和完成笔记的时间。这种教学主要应避免“满堂灌”和“面面俱到”,而是对一些原理性、概念性较强的教学内容采用这种教学。如:链表的概念,几种查找、排序的方法以及他们之间的差异等内容都可以使用这种教学方法。例如,在讲授应用结构体处理数据时,我们举了一个显示输出输入的几组学生数据的例题,在课堂上,采用板书方式分步介绍了如何定义结构体,如何建立输入功能子函数,如何建立输出功能子函数,要求学生给出完 整的程序和输出结果。然后又给学生布置一个作业,要求使用链表处理信息,程序运行后需按序显示输入的学生信息。这样就可以让学生进一步掌握动态分配空间函数的应用及如何创建链表和它在C语言程序中的应用。 “粉笔”黑板”这种教学看似简单和落后,但如果提供了完善的网络环境,学生就能在园区网上看到教师已经制作完成的课件,就能根据自己的学习需要检索教师当天教学的板书,播放教师的某段讲解。这种教学模式使学生能够在课堂上紧跟教师思路,减少了完成笔记的时间,提高课堂效率。 2.2 目标驱动理念在课堂教学中的应用 建立在建构主义理论基础之上的目标体验教学是以学生为中心,以教学目标为驱动的教学方式,属于探究式教学模式的一种。其显著表现是:教师的教学与学生的学习都是围绕着一个目标,而这个目标又包含着几个小目标,每一个具有建构思想的目标驱动都要符合学生的“最近发展区”规律。最近发展区主要是指学生的潜在发展水平,在此水平上,学生还不能独立完成学习目标,但经过启发、帮助和努力,就能完成目标。例如,在讲述“排序”时,首先就要求教师已经介绍过冒泡排序和快速排序这两种互换类排序方法,而且学生已熟练掌握。在这基础上,就可以对学生讲解简单插入排序和希尔排序这两种插入类排序,也可以讲授简单选择排序和堆排序。在这个教学过程中,冒泡排序和快速排序就是学生现有的发展水平,学生能独立地、自如地完成教师提出的教学目标;而其他排序方法则是尚处于形成状态,还不能独立完成的教学目标,是学生的潜在发展水平,在教师帮助下,通过训练和学生自己的努力才能完成的教学目标。 2.3 注重培养学生的动手能力 在计算机课程的教授中,许多老师比较注重概念、语法的讲解,却忽略对能力的培养,这样培养出来的学生在上机时就会不知从何下手因此在教学过程中,在介绍完基本概念和语法知识后,可以利用更多的课时来对学生的思维方式进行引导对常用的软件设计方法可以从“拿到题目”“如何分析”“如何解决”“最后具体程序实现”的整个过程进行全方位的启发这样能提高学生的软件设计能力,使学生如何设计该类软件有一个基本思路,知道如何去思考问题,如何去解决问题,方向明确、思路清晰。 2.4 改变单一考试模式 考试是学生学习导向的指挥棒,也是检验教学效果的基本方法。计算机软件技术基础是典型的实践性课程,单一理论考试模式无法掌握学生上机操作水平。我们采取厂“笔试+上机”的考核方式,任何一项成绩不通过这门课程学习就不合格。机试成绩并不是一次给出,在平时上机实验中就分阶段进行考核,可以随时掌握学生的学习和应用情况。例如,可以给出一些应用题,让学生通过分析找出解决方法,训练学生掌握应用领域的知识并综合运用知识的能力。新的考核方法给了学生一个发挥才能的空间。变被动的应试为主动的学习,使学生成为考试的主人。学生在解决问题时若有创新,就可以得高分。这样。可以激发学生的学习积极性和求知欲,给他们展示自己才能的机会。充分发挥创造力和想象力。 3.结束语 “计算机软件技术基础”课程对于从事计算机应用领域的非计算机专业人员是相当重要的,同时对于计算机应用领域的发展也起着十分重要的作用本文中针对该课程现阶段教学中存在的问题,提出了改进的方法实践证明,该方法能有效地提高学生的软件设计能力和创作能力,是教学上的一种较好的开拓。 计算机软件基础论文:探究计算机软件基础数据结构之算法 摘要:近年来计算机在我国各行各业扮演的越来越重要的角色,加强对计算机的有效性探讨是实现计算机为各行各业服务的关键。计算机数据结构主要指的是信息在计算机内的寄存方式和信息的集合和整理。计算机数据结构经常与算法相联系。算法是被计算机所识别的指令,算法是通过数据结构所进行的信息储存。算法和数据结构二者是相互作用的,通过对算法蕴藏信息的分析可以有效的解决计算机存在的一些问题,提高处理效率和速度。 关键词:计算机软件 数据结构 算法 一、引言 随着计算机在在我国各行各业发挥的作用日益凸显,计算机的数据结构只的是信息在计算机 寄存方式和信息的集合和整理。计算机结构与算法关联甚广,因此加强计算机数据结构算法的研究对于计算机研究十分重要。下面我们将对计算机基础数据的算法进行相应的介绍。 二、计算机软件基础数据结构之算法概述 (一)算法的两要素 算法包括两要素,一部分指的是对信息的操作处理,这部分对信息的操作处理包括四种处理方式,分别为逻辑符合,数学计算,信息的对比以及信息的传递另一部分指的是对信息的处理方式的操作,它引导指令进行有序的进行。 (二)算法的特征 算法是有限指令的整体,这些指令表明了处理问题的步骤,针对相应的问题,算法可以对定值按照原先设定的指令进行运算处理,并且通过一定数量的运算后传送出计算机得出的最后结果。这就要求算法包含有限的指令,同时各项指令都 应该明确,不能多层含义,同时也要求这些指令都是计算机能力范围之内的,超出计算机范围以外的不仅不能起到积极效果反而会对以后的操作造成一定负面影响。算法对处理对象没有要求,同时被处理对象也不会对这些指令产生影响。 (三)算法的表示 很多人可以通过文字或者符合翻译算法,一般翻译法包括一般性文字,C语言,程序图,PAD图等。其中一般性文字和C语言是具体详细的描述算法的。他可以使学习者更容易学会。 (四)常用的算法 1.枚举法 枚举法是指对信息的某些独特特点估计运行结果的区域,然后通过一些手段检验该区域的每种结果,直到验证到所有饿都符合才加以停止。这些验证有的是可以满足算法的要求的,同时也存在着一些不能满足算法要求的,这些满足的对象就是计算机最终会传递的结果,那些不能满足算法要求的就表明该算法无解。 枚举法具有工作原理简单,容易接受的优点,但是枚举法有显著的缺点就是工程量大工作时间长,枚举法一般只适用于无法用别的方法解决的问题。 枚举法包括以下步骤: 1.1通过对问题的思考,预估问题的大致方向 1.2选出合适的枚举形式。枚举形式包括顺序法,对比法类型列举法等 1.3将可能的方向进行一一验证 1.4确定哪些情况是合理的哪些是不合理的,得出最终结果。 2.迭代法 迭代法与枚举法相比比较粗糙,生活中很多方面都需要这种方式进行问题的处理它的显著特点就是可以将一个麻烦的问题转化成为比较简单迭代算式,这样就会形成问题由难至简的循环,从何最终得出答案。 3.递推和递归法 递推和递归法是比较常用的一种方法,通过对一些特殊的公式的性质加以推导得出结果。递推法和递归法从简单入手,把前面得出的结果进行到后面的推理之间可以更加方便结果的得出。 三、计算机软件基础数据结构之算法的设计要求 算法就如同人与计算机之间进行沟通和交流的语言,通过算法作为中介可以加强人与计算机的距离,让计算机按照预先设定的指令一样去执行任务。但是要遵循一定的原则。 (一)正确性 设计者首先要按照算法的规则编译指令进行编译,只有按照规则的编译才能实现和计算机的交流,让它按照规定执行任务。如果出现错误的指令那么将会对引出不准确的结果。 (二)可读性 算法一定要具有可读性的原则,只有可读性才能让人对算法一目了然,如果算法过于复杂和晦涩会让人难以理解原理。 (三)稳定性 算法的稳定可以使得计算机在运用时的稳定性能的保持,试问如果计算机在运行的时候总会出现错误,给人的感觉整体下降。稳定性对于算法来说至关重要,同时对于计算机的规范使用也至关重要。 (四)高效低耗能性 计算机内部器件的好坏对于计算机性能的高低具有决定性作用。算法亦如此,好的算法可以在最短的时间得出答案并且使用最低的耗能得出答案。 四、计算机软件基础数据之算法的复杂性分析 (一)运行时间长 一般设计者并不是根据计算机的算法衡量时长,算法运行的载体依然是计算机,因此计算机地运行速度是受很多因素的影响的。一样的计算法在不同的载体上会产生不一样的效果,这一效果并不是对算法效率的评判而是表现在时间的耗损上,耗损程度作为评价算法的好坏标准。 (二)内存消耗 内存消耗指的是计算机在运行算法时需要用到空间大小的尺度。内存消耗有传入传出信息所占的内存以及算法在运行过程中暂时占用内存的大小。传入传出信息占据的比例和问题相关,并不会随着算法的变化而变化,在运行过程中暂时性占用的内存大小往往是由算法决定的,好的算法可以占据比较小的内存,相反坏的内存则会占据教的的内存。 五、结束语 计算机在近年来以及其迅速的脚步占领各个行业,计算机软件基础数据结构之算法是学校者了解计算机数据结构的基础,通过对它的学习可以帮助学生更科学的认识到计算机的运行情况,并且使得学习者更好的掌握。本文从计算机软件基础数据结构之算法概述,计算机软件基础数据结构之算法的设计要求,以及计算机软件基础数据之算法的复杂性分析进行了相关的介绍。 计算机软件基础论文:计算机软件基础数据结构之算法分析 摘 要:计算机软件的基础数据结构,主要负责讲解计算机内信息的寄存方式、集合和整理,通常是与算法密不可分的。算法是能够被计算机分辨和识别的指令,指令的内容就是通过计算机软件基础数据结构来进行寄存的信息。数据结构的算法分析,可以使计算机处理比较复杂的难题,提高了效率,本文对计算机基础数据结构的算法进行了分析。 关键词:计算机软件;基础数据结构;算法分析;复杂度 1 算法的概述 1.1 算法两要素 算法主要包括两部分:信息的处理操作和信息处理方式的操作结构,对信息的处理操作一般包括逻辑符号、数学计算、信息传递和信息对比,操作结构可以指引指令有序进行,通常用流程图来描述。 1.2 算法的主要特征 有限指令的主要部分就是算法,有限指令能够明确处理问题的步骤。面对问题,算法能够对各种定值指令进行预算处理,通过运算传达最后的计算结果。算法的特点主要为:指令的数量必须有限;指令不能超出计算机的能力范围;被处理的对象不受指令影响,对象数量不影响指令,必须要有至少一个传递末端。 1.3 算法表示方法 目前编译算法一般都用符号和文字来进行,主要包括程序图、C语言、PAD图,一般性文字等。C语言和一般性文字能够具体详细的描述算法,其他方法描述算法是大致内容并进行作图,更加直观的表达,便于学习理解。 1.4 常用的算法 常用的算法主要包括枚举法、迭代法、递推和递归法。枚举法内容是指通过信息特点对运行结果的可能区域进行估计,然后利用一些方法手段检查各个结果,直到所有结果都符合。在验证过程中,验证对象如果满足算法要求,这个验证对象就是最终计算机传递的结果,如果没有达到要求的对象,那么算法就无解。迭代法是一种较为粗略的方法,可以把麻烦复杂的问题转化为较为简单的迭代式子,通过循环这个步骤,达到由繁化简并最终得出答案的目的,该法适合非数值类问题的计算。递推法和递归法是主要的算法制定编写法,都通过运用特殊公式逐项推导而来的。 2 算法设计要求 算法像语言一样,是计算机和人类沟通时的语言,通过算法,人们不仅可以跟计算机进行交流,还可以按照指令执行任务。因此所有的指令必须要符合一定的行为准则,算法的设计要求主要包括以下几点: 2.1 具有正确性 设计者编译指令时必须要按照算法的规则来进行,从而保证人和计算机正确的交流,保证计算机执行好任务。正确性中最重要的就是避免语法错误的出现,从而能够为正确答案的得出做好准备。 2.2 具有可读性 算法具有可持续性,是指算法总体思路容易让人理解,是想一下,一个非常混乱的算法,即使再聪明的人也很难明白算法原理的,更不用说得出计算机答案。 2.3 具有稳定性 就像机械设备似的,如果工作状态不稳定,那么就会很容易出现难懂奇怪的问题,算法如果不够稳定,计算机在正常运行的时候,也会很容易出现错误。经常出现的错误就是乱码,就会让人感觉像是算法存在严重问题。 2.4 具有高效低耗的性能 计算机性能的好坏取决于内部的器件好坏,算法也是这样的。好算法可以用最低能耗最短时间来得出答案,计算机内部的工作原理可以决定这些因素,其中最主要的就是存储大小和运算速度的联系。 3 算法复杂度的分析 算法复杂度决定了一个算法执行并得出结果需要的总时间,设计者通常是根据算法复杂度来判断对算法的总效率来进行判断的,这是因为时间的消耗和算法需要的内存情况是直接联系挂钩的。评判者主要是依据运行的时长以及内存的消耗来进行判断的。下面就简要介绍一下运行时长以及内存消耗: 3.1 运行的时长 通常来讲设计者不是依据算法的总运行时间来衡量时间长短的,这是因为计算机仍然是算法正常运行的载体,计算机的运行速度跟许多因素有关,例如计算机的运行环境、计算机内部使用损耗等。因此,同一种算法在不同的计算机运行载体上运行的效果也是有很大差别的。一般来说,计算机运行时长的大小不是衡量算法效率的一种标准,而是判断算法运行时间损耗的一项指标,能够在一定程度上评判算法运行的好坏。 3.2 内存的消耗 计算机运行算法,会暂时占用相关的空间,被占用的空间大小尺度就是常说的内存消耗,内存消耗与相关的函数紧密联系。内存消耗主要内容是传入和传出信息占用的内存、算法在运行过程中暂时占用的内存等。传入和传出信息占用的内存跟需要解决处理的问题是相关的,不会因算法变化而变化;算法运行中暂时占用的内存大小是由算法来决定的,不同的算法需要不同的内存,因此,比较好的算法需要的内存也比较少,这也是内存消耗成为评判算法好坏的又一个非常重要的标准。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学探讨 摘 要:针对计算机软件技术基础课程的内容与特点,探讨了传统教学中存在的不足,提出几点行之有效的教学改革方法。这些方法在实践中取得了实效,对该课程的教学改革具有一定的意义。 关键词:计算机软件技术基础 课程 教学改革 计算机软件技术基础是为非计算机专业开设的课程,该课程是后续课程的基础,涉及内容比较广泛,包括数据结构、操作系统、数据库系统、计算机网络、软件工程技术、管理信息系统等内容,具有很强的理论和实践性。本课程有如下三个难点。 (1)该课程的内容多、跨度大、学生把握重点有些困难。 (2)计算机软件技术基础是一门内容综合的课程,涉及的知识面广,学生对基础课程的知识和理解程度有所差别,授课中比较难掌握。 (3)计算机软件技术基础是一门应用性很强的课程,需要理论与实践相结合。 针对以上难点问题,本人分析了目前该课程在授课中普遍存在的问题,并从实际要求出发,对计算机软件技术基础课程的教学改革进行探讨。 1 计算机软件技术基础课程存在的 问题 (1)目前,大多数老师采用常规的灌输式教学方法,以教师讲授为主,学生处于被动的学习接受状态,缺乏对课程学习的兴趣和主动性,启发式教学没有充分运用。 (2)有时为了增强学生的兴趣和信心,往往较低教学难度,大部分时间讲授基本概念,而对程序设计和调试技巧等较深的知识只是点到为止或者避而不谈。导致大量学生学完本课程,只会背诵几个基本概念,并没有真正掌握程序设计的很多精华思想和编程技巧,更没有了解软件是如何管理计算机全部资源的。 (3)计算机软件技术基础实验课在机房内进行验证性实验,实验时教师只是把实验目的、具体程序、程序实现的功能等内容介绍给学生,学生直接输入程序代码,然后获取实验数据,验证理论知识。这样,学生只是机械的进行程序录入,不用独立思考,所以不能深入细致的分析和调试, 2 课程教学改革 (1)教师主导性和学生主体性相结合 充分调动学生学习的主动性,引导学生自觉的学习和发展,教学过程实质是教师教和学生学的互动,只有这样,才能使师生之间和学生之间教学相长、信息交流,从而达到知识与兴趣共存,进而实现教学共赢。课程教学过程中,采用启发式教学,随时了解学生对知识点的理解和掌握,调动学生学习的热情。 (2)采用案例引导式教学 在课堂理论知识的讲授中,尤其是讲解新知识时,采用实际的案例进行演示说明,把学生带入特定的情景中进行思考;在演示过程中,逐步引出各个相关概念,加深学生对基本概念与原理的理解,进而提高学生运用理论知识分析和解决实际问题的能力。 案例引导的课程教学,能为学生在理论和实践之间搭起一座桥梁。学生带着多个基本概念和知识点的任务通过生动形象的案例进行学习,既容易激发学生的学习兴趣,又有利于学生迅速掌握抽象、枯燥的概念,以及各相关知识点之间的内在联系。在讲授的过程中循序渐进、环环相扣,优化教学内容。 (3)注重实践环节 对于计算机软件技术基础这门实践性特别强的课程,必须把理论课和实验课结合起来讲解才能培养学生的能力,而且实践教学不再是理论教学的附属,它与理论教学同等重要,学生可以通过实验课的练习领会理论教学中所学的知识,在上机的指导过程中,不仅要指导学生软件设计的基本方法、程序调试的基本技巧,还要对学生思维方式进行引导。对实践环节中的软件设计从“给定题目”―“具体分析”―“解决问题”―“程序实现”―“运行调试”的整个过程进行全方位的启发。使学生掌握软件设计的基本思想,知道如何思考问题和解决问题. 3 结语 计算机软件技术基础是一门理论与实践相结合的课程。该文针对该课程现有教学中存在的问题,提出了改进方法。实践证明,该方法取得了良好的教学效果,能够帮助学生系统掌握课程知识,切实提高实践能力。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学研究 【摘 要】本文阐述了计算机软件技术基础课程教学特点和教学目的,针对课程教学现状,分别从明确教学目标、丰富课堂教学手段、巧设学习情境和构建良好师生关系等几方面对计算机软件技术基础课程教学策略进行了探讨。 【关键词】软件技术基础 课程教学 研究 一、引言 科学技术的飞速发展,使计算机技术在社会生活各个领域得到了广泛的应用。计算机软件技术基础是高校计算机基础教学中的重要内容,随着《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》 的出台,国家对计算机基础教学提出了新的要求,即打破传统教育模式,以人为本,学生为主体,造就既精通本专业基础知识,又能掌握计算机应用技能的复合型人才,达到素质教育的培养目标。 计算机软件技术理论,是学生学以致用的基础,其涉及的知识面广、概念多、原理复杂和抽象,理解上会有一定的困难。因此,从计算机教学出发,对计算机软件技术基础课程教学知识体系、教学模式和教学方法等进行深入的分析和研究,寻找科学的教学方法,全面提升学生软件开发应用技能和解决实际问题的能力,为学生终身可持续发展提供更为广阔的空间,就显得尤为重要和迫在眉睫。 二、计算机软件技术基础课程教学特点和教学目的 计算机软件技术基础课程既是集计算机网络基础、操作系统、数据结构、软件工程以及数据库等多门专业课为一体的综合课程,涉及面广,内容相对独立,也是一门理论与实践结合性较强的课程,其线性结构、非线性结构、图、查找、排序等数据结构与算法之间关系复杂。教学中,应针对应用实例,对编程中常用的算法给予重点讲解,对典型数据结构数据元素的集合关系以及基本运算展开教学研究和深入的讲解。 计算机软件技术基础课程的教学目标,是用科学的方法引导学生,通过课程学习,既掌握计算机软件技术基本理论知识、具备开发应用软件所必需的软件基础知识、懂得高级编程语言知识、丰富编程技术和基本算法,又熟练运用程序设计的思维和方法,使其软件素质得到提高,抽象思维能力,灵活运用高级语言进行程序设计和动手编程解决实际问题的能力得到加强。 三、计算机软件技术基础课程教学现状分析与对策研究 (一)现状分析 基础知识不扎实。学生计算机知识较薄弱,尤其是该课程是以概念多、抽象而复杂的“C语言程序设计”为基础的学科,理论知识多、应用层面的内容相对较少,学生难以理解的同时,感觉枯燥乏味,产生畏难情绪,加重了思想包袱,严重影响了学生的学习热情。 教学方法单一。缺乏先进的教学理念的指导,教学策略上缺乏创新,沿袭着“你教我学”的教学模式,学生始终处于被动学习的地位,积极性受到压抑,自身创造力和潜能未能得到有效发挥,知识传输与能力培养相互割裂。 课时限制。该课程知识点较多,课程学时安排较短,教师偏重基本理论讲解,学生在短时间内难以消化吸收包括数据结构、操作系统等繁杂的基本概念,而程序设计和调试技巧等实践性较强的部分往往因课时限制只能点到为止,学生无法体会课程的乐趣,更无法进行深入研究,严重影响了教学目标的实现。 (二)对策研究 明确教学目标。摒弃传统教学方式,倡导以学生为中心,注重学生知识水平和技能的培养。教师应对计算机软件技术基础有一个全新的定位,在对教材知识点内涵与外延正确把握的基础上,精心设计和巧妙安排学生易于接受的课堂教学活动,准确驾驭计算机软件技术基础课堂教学,将“任务驱动法”、“合作学习法”等优秀教学方法组合运用,创设探究情境,激发学生的学习热情,使其对操作系统、 数据结构、 数据库技术等功能和运用产生浓厚的兴趣,不断提高学习能力。 丰富课堂教学手段。以“任务驱动法”为代表的互动教学法,是上世纪80年代后逐渐发展成熟的实践型教学方法,是国内外运用较多的、先进的教学理念。它是让学生在“做中学”,通过学生的参与和体验,在完成任务过程中主动地去分析和思考问题,加深对知识的理解和感知,共同探讨解决问题的方法,进而达到对知识、技能的理解和掌握,既增强了知识点的融会贯通,也强化了学生主动积极的学习意识。 巧设学习情境。软件技术基础课程教学目的,是让学生打破常规,启迪思想,通过探索、实践,掌握理论知识并能灵活地加以应用。“情境教学”正是基于这一先进思想的教学方式。如学习语言编译时,使用“栈”可实现函数过程的调用。当计算机输出数据打印时,打印机速度慢,为解决这个问题,教师安排学生们分组讨论,最终在操作系统中设一个打印队列,将打印任务逐个完成,避免了数据丢失或打印次序混乱。任务进行过程中,学生们热情高涨,积极思维,体会知识的奥妙,深刻认识到了这门课程的意义和作用,同时小组成员团结协作,焕发出可贵的集体智慧,在目标实现过程中体验成功带来的巨大喜悦。 构建良好师生关系。教师传道授业,是学生学习的组织者和倡导者,更应成为学生的良师益友,将抽象的、枯燥的软件技术基础,用实用化和情趣化的现代教学思想巧妙呈现,产生共鸣、碰撞智慧的火花,使学生充分感受学科魅力,从而启迪心灵,放飞思想。当学生暴露出畏难或厌烦情绪时,教师应给予最大限度的宽容和理解,并用科学的思想加以引导,鼓励他们打破常规、迎难而上,与学生共同完成知识点的跨越。 四、结论 综上所述,打造充满生机和活力的计算机软件技术基础课程教学,是新时期高校教学的需要,也是实施素质教育的关键。只有对教学现状进行深入的分析和研究,采用科学的方法正确梳理教学思路,将优秀的现代教学思想融入计算机软件技术基础课程教学,优化教学过程,才能实现教学相长,不断提高计算机软件技术基础课程教学的实效。 作者简介: 范晓静,(1979.1―)女,籍贯:内蒙古呼和浩特市,2005年毕业于内蒙古大学计算机网络专业,2012年至今就读于同济大学软件学院软件工程硕士,工作单位:呼和浩特职业学院,讲师,研究方向:计算机网络、软件工程。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程的案例建设 摘要:案例教学能有效提高学生分析问题和解决问题的能力,是现代教育的常用教学方法之一。文章分析案例教学中的案例特征,以实际工程项目的一个子系统为背景,设计实时仿真监视系统案例并介绍案例的具体建设情况,指出该案例对提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力具有明显的效果。 关键词:软件技术基础;案例教学;案例建设;实时仿真;监视系统 1、计算机软件技术基础课程中案例教学的必要性 计算机软件技术基础是仿真工程与自动化专业的优秀课程之一,是一门应用性很强的专业基础课。该课程是整合课程,主要包括c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统、软件工程等方面的内容,知识庞杂且难以掌握。学生在学习该课程之后常常感到困惑:所学知识有什么用,怎样运用所学知识?一些学生虽然能够在考试中考出高分,却不知道怎样解决实际问题。如何使学生认识所学知识的用途,融会贯通并灵活运用,是这门课应重点考虑的问题。目前,案例教学在法律类和管理类课程教学中的地位和作用已在教育界达成共识。教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2006年6月了《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》白皮书,明确指出在教学方法和手段上运用案例教学的必要性,因此,将案例教学作为一种教学方法引入工科类课程的教学,具有可行性和必要性。 2、认识案例 案例教学法就是在教师的指导下,根据教学目的和要求,以案例为基本素材,把学生带人特定的教学情境中进行思考,以此加深学生对基本原理和概念的理解,进而培养并提高学生运用理论知识分析问题和锯决问题能力的一种教学方法。 案例是案例教学的基础,离开了案例,案例教学就无从谈起。案例与一般教学中的例题有着本质区别,案例教学中的案例是将多个知识点融人一个整体来解决实际问题,涉及的知识面广,知识间具有连贯性和系统性,涵盖的知识具有综合性的特点,知识和原理蕴藏于案例之中。一般教学中的例题往往是配合某一章节或某一知识点,从某个角度、某个方面或某个层次反映所学理论和方法,起着验证和说明作用,常常带有为讲知识而杜撰例子的痕迹,各个例题之间相对独立,涵盖的知识单一,知识和原理孤立地呈现在学生面前。一般说来,工科类课程的案例应具有以下基本特征。 1)真实性。 客观真实性是案例的基本特征。教学案例应源于真实,取材于工程实际或科研课题,但是又要高于真实。为了突出主题,可以对真实做一定的删减处理。 2)综合性。 案例应是综合知识的载体,既要以学生已掌握的知识为依据辐射足够多的知识点,又要在匹配教学内容的基础上对知识有一定程度的扩展。 3)完整性。 案例是完整过程的载体,涉及了解背景、查询资料、分析信息、发现问题、探求方法、采取行动、解决问题的全过程。 4)启发性。 案例教学着眼于能力的培养,希望得到的不是案例的标准答案,而是解决问题的思维方法和能力。案例中,解决问题的方式是开放性的,可以留给学生想象的空间和发挥的余地。 5)实践性。 学生可以对案例进行复现、改进和完善,也可以按照自己的思考去实现,增强理论应用于实际的能力,实现从理论到实践的转化。 3、案例建设 案例教学的前提是高质量的案例,高质量的案例既要覆盖足够的知识,又要控制合适的规模。规模过小,则不能溶入足够的知识,也不能提供足够的研讨与思维空间;规模过大,则在短时间内难以被学生接受,不能得到预期的教学效果。笔者以实际工程项目卫星实时仿真系统的一个子系统为案例背景,在突出主题的前提下,进行了适当的详略及删减处理,形成了“实时仿真监视系统”案例。 3.1 案例背景简介 卫星实时仿真系统能够对卫星的方案、设计、集成、测试和运行各个阶段进行仿真验证,是提高卫星总体设计水平的重要手段,其网络关系连接如图1所示。在此系统中,仿真模型解算、物理设备接口等苛刻实时约束的节点通过反射内存互联,构成实时内环,外环则通过普通网络互联,将人机交互、可视化、数据处理等实时约束弱的节点互联,内、外环都可以根据需要扩充且内环不受外环影响,苛刻实时得到保障。转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,仿真管理计算机则同时管理内、外环系统。卫星仿真监控是卫星实时仿真过程中的重要一环,它将抽象的仿真活动形象化,并及时将信号数据以各种方式反馈给用户,以利于用户分析、理解和决策。卫星实时仿真监控系统,能够模拟通过控制、监视和测量星上设备的工作状态实现实时连续地记录工作过程、测试数据和描绘曲线。图1中,人机交互计算机、曲线显示计算机和三维显示等外环计算机共同实现仿真监视功能。我们将人机交互计算机和曲线显示计算机的功能提取出来,要求系统具有一定的通用性,能够适应不同监视任务和不同数据类型,形成“实时仿真监视系统”案例。 3.2 实时仿真监视系统案例 实时仿真监视系统的工作原理为:转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,外环上的实时仿真监视系统首先进行初始化,随后自动生成系统主界面。系统支持两种运行模式:监视模式和回放模式。在监视模式下,系统既要处理主界面信息,又要处理网络数据。主界面信息的处理包括响应用户交互消息、更新实时监视界面、实时绘制曲线;网络数据的处理包接监听网络端口,接收、解析和保存数据包,将有效数据写入共享数据结构,供给系统绘制曲线。在回放模式下,不再需要对网络进行监听,直接读取监视模式下保存的原始数据文件,然后进行相应处理即可。 为实现上述目的,使系统具有一定的通用性,我们设计了如下方案: (1)在软件工程思想指导下,进行需求分析、总体设计、详细设计、编码实现以及综合测试。通过该案例,让学生对软件工程思想指导下的软件开发全过程有一个感性认识; (2)采用多线程技术实现监视模式下的主界面信息处理和网络数据处理,仅用单线程实现回放模式; (3)设计一个数据包发送测试程序,模拟转发计算机的功能。 为此,我们结合本课程的基本知识点将系统的主要功能模块划分为界面管理和数据处理两大部分,界面管理部分主要承担主界面信息的处理,数据处理部分则主要负责数据的处理。 3.2.1 界面管理 系统运行过程中始终需要对系统主界面进行管理。从运行初期的生成主界面,到运行中的监视过程的显示,再到最终的系统结束,都需要对主界面进行即时的调整。为了提高通用性,系统采用基于配置文件的方式,通过用户提供的配置文件,动态改变系统监视任务,也就是说,系统能够改变每次运行时的任务,主界面显示的内容具有不确定性。 1)读取配置文件,获取初始化信息。 系统运行之前,需要进行初始化,这就需要系统读取配置文件,包括全部信号、实时显示信号、数据包类型等配置文件。用户必须按照约定的正确格式提供配置文件,否则系统有可能无法正确识别相关信息。从软件工程的角度,配置文件的设计与确定应在总体设计阶段完成。配置文件的类型、组织方式以及数据正确性的检验,都是学生可以自由发挥和扩展的内容。 2)自动生成实时监视界面。 监视对象的不确定性使得系统的监视界面无法固定,然而,不能将界面的生成工作完全交给用户完成,这就需要设计一种适用于不同监视任务的界面生成算法,使系统将界面生成工作承担下来。另外,系统界面的尺寸等信息是用户所不知道的,因此被监视的信号在系统主界面中的显示位置无法由用户设定,这就需要系统自己完成界面的排布任务。因此,要求设计一个具有较强通用性的监视界面自适应生成算法,这部分涉及算法设计和计算机系统配置的获取等基础知识,算法设计是学生能够自由发挥并出彩的部分。 3)定时更新监视界面。 为了实现实时监视功能,系统需要对监视界面进行定时更新,以显示当前被监视信号的实时数据。为了满足用户的不同需求,系统提供0.5s、1s、2s三种刷新频率。系统可以根据用户选择的刷新频率对主界面进行更新。这部分主要涉及定时器的使用。 4)处理用户交互消息。 系统需要对用户的交互消息进行处理,主要为鼠标消息,包括运行模式的切换、仿真的开始与结束、加载历史数据包文件等。这部分涉及所选编程环境下的消息响应机制问题。 3.2.2 数据处理 系统在运行过程中,需要对数据包进行接收、解析和存储,还要为曲线绘制提供原始数据,因此需要设计一个专用的数据结构。 1)接收网络数据包。 在监控模式下,系统既要处理主界面信息,又要通过网络接收数据包。为了避免“漏掉”数据包,系统必须对网络持续进行监听。如果主线程将大量时间用在网络监听上,势必无法对用户的交互做出及时响应。因此,需要将数据包的接收放在一个单独的线程中。这涉及操作系统进程管理的相关概念,是多线程程序设计技术的典型应用;也涉及网络通信技术,需要了解网络通信协议等相关知识。 2)解析数据包。 在接收到数据包后,需要将数据包内的数据进行解析,获得数据包内的数据,将最新的数据更新至系统对应的变量中,以供实时显示。解析数据包涉及网络通信程序设计技术。 3)保存原始数据包。 系统要求有回放功能,因此需要将接收到的数据包写入文件,进行永久保存。数据包的保存有两种方式:解析后按段保存和作为整体进行二进制保存。第一种方法耗时,需较大工作量。第二种方法简便,工作量小。显然第二种方法更适合本系统。由于系统必须适应两种类型的数据包,因此,进行数据保存时,采用以形参类型为区别的方式进行同名函数的重载,实现两种类型数据包文件的存储。这部分功能涉及C++面向对象程序设计中的重载技术以及文件操作技术。 4)读取数据文件,获取数据包。 在回放模式下,系统不再对网络进行监听,不进行数据包的接收,需要通过读取之前保存的原始数据包文件获得数据包。原始数据包文件保存的是二进制形式的数据包,系统每次读取之后需要对数据包进行解析,这与接收到数据包的过程是一样的,不同之处在于回放过程不再需要将数据包进行保存。这涉及C++面向对象程序设计中的文件操作,同时,通过监视模式下的多线程程序设计与回放模式下的单线程程序设计的对比,使学生真切感受并理解多线程程序设计技术及其应用场合等。 5)共享数据。 系统嵌套了曲线绘制模块,因此,数据处理与曲线绘制之间需要有一块共享数据内存。在收到数据包并解析后,马上将有用的信息写入该共享内存。写入操作由数据包接收线程处理,读取操作由主线程内的曲线绘制模块完成,因此,需要对两个线程进行同步。这涉及数据结构的设计和操作系统的同步与互斥。 6)快速查找。 系统支持大数据量下的仿真监视,对数据的快速查找有较高的需求,因此,需要设计支持快速查找的哈希表数据结构,包括哈希函数的确定、冲突的解决等,这涉及数据结构的哈希表技术。 4、结语 “实时仿真监视系统”案例,涵盖了软件工程、c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统和网络通信等计算机软件技术基础课程及其先导与后继课程的知识点,是一个与学生所学专业密切相关的实际应用系统,容易引起学生的兴趣,也容易被学生理解和接受。这样的案例既与教学目标相吻合,又便于教师驾驭和把握。 从学生反馈的情况看,学生普遍认为,案例教学法方式新颖,实时仿真监视系统案例与专业基础结合紧密;能引导学生积极思考,提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力。该案例在教学过程中取得了明显的教学效果。 为了更好地开展案例教学,我们必须把建设高质量的案例作为重点来抓,选择合适的案例背景,制定合理的案例建设计划。实践证明,只有经过长时间的积累、认真的思考、精心的选择和多次教学实践,才能获得高质量的教学案例;只有经过团队的长期努力,才能建设高质量的教学案例库。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程的案例建设 摘要:案例教学能有效提高学生分析问题和解决问题的能力,是现代教育的常用教学方法之一。文章分析案例教学中的案例特征,以实际工程项目的一个子系统为背景,设计实时仿真监视系统案例并介绍案例的具体建设情况,指出该案例对提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力具有明显的效果。 关键词:软件技术基础;案例教学;案例建设;实时仿真;监视系统 1、计算机软件技术基础课程中案例教学的必要性 计算机软件技术基础是仿真工程与自动化专业的优秀课程之一,是一门应用性很强的专业基础课。该课程是整合课程,主要包括c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统、软件工程等方面的内容,知识庞杂且难以掌握。学生在学习该课程之后常常感到困惑:所学知识有什么用,怎样运用所学知识?一些学生虽然能够在考试中考出高分,却不知道怎样解决实际问题。如何使学生认识所学知识的用途,融会贯通并灵活运用,是这门课应重点考虑的问题。目前,案例教学在法律类和管理类课程教学中的地位和作用已在教育界达成共识。教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2006年6月了《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》白皮书,明确指出在教学方法和手段上运用案例教学的必要性,因此,将案例教学作为一种教学方法引入工科类课程的教学,具有可行性和必要性。 2、认识案例 案例教学法就是在教师的指导下,根据教学目的和要求,以案例为基本素材,把学生带人特定的教学情境中进行思考,以此加深学生对基本原理和概念的理解,进而培养并提高学生运用理论知识分析问题和锯决问题能力的一种教学方法。 案例是案例教学的基础,离开了案例,案例教学就无从谈起。案例与一般教学中的例题有着本质区别,案例教学中的案例是将多个知识点融人一个整体来解决实际问题,涉及的知识面广,知识间具有连贯性和系统性,涵盖的知识具有综合性的特点,知识和原理蕴藏于案例之中。一般教学中的例题往往是配合某一章节或某一知识点,从某个角度、某个方面或某个层次反映所学理论和方法,起着验证和说明作用,常常带有为讲知识而杜撰例子的痕迹,各个例题之间相对独立,涵盖的知识单一,知识和原理孤立地呈现在学生面前。一般说来,工科类课程的案例应具有以下基本特征。 1)真实性。 客观真实性是案例的基本特征。教学案例应源于真实,取材于工程实际或科研课题,但是又要高于真实。为了突出主题,可以对真实做一定的删减处理。 2)综合性。 案例应是综合知识的载体,既要以学生已掌握的知识为依据辐射足够多的知识点,又要在匹配教学内容的基础上对知识有一定程度的扩展。 3)完整性。 案例是完整过程的载体,涉及了解背景、查询资料、分析信息、发现问题、探求方法、采取行动、解决问题的全过程。 4)启发性。 案例教学着眼于能力的培养,希望得到的不是案例的标准答案,而是解决问题的思维方法和能力。案例中,解决问题的方式是开放性的,可以留给学生想象的空间和发挥的余地。 5)实践性。 学生可以对案例进行复现、改进和完善,也可以按照自己的思考去实现,增强理论应用于实际的能力,实现从理论到实践的转化。 3、案例建设 案例教学的前提是高质量的案例,高质量的案例既要覆盖足够的知识,又要控制合适的规模。规模过小,则不能溶入足够的知识,也不能提供足够的研讨与思维空间;规模过大,则在短时间内难以被学生接受,不能得到预期的教学效果。笔者以实际工程项目卫星实时仿真系统的一个子系统为案例背景,在突出主题的前提下,进行了适当的详略及删减处理,形成了“实时仿真监视系统”案例。 3.1 案例背景简介 卫星实时仿真系统能够对卫星的方案、设计、集成、测试和运行各个阶段进行仿真验证,是提高卫星总体设计水平的重要手段,其网络关系连接如图1所示。在此系统中,仿真模型解算、物理设备接口等苛刻实时约束的节点通过反射内存互联,构成实时内环,外环则通过普通网络互联,将人机交互、可视化、数据处理等实时约束弱的节点互联,内、外环都可以根据需要扩充且内环不受外环影响,苛刻实时得到保障。转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,仿真管理计算机则同时管理内、外环系统。卫星仿真监控是卫星实时仿真过程中的重要一环,它将抽象的仿真活动形象化,并及时将信号数据以各种方式反馈给用户,以利于用户分析、理解和决策。卫星实时仿真监控系统,能够模拟通过控制、监视和测量星上设备的工作状态实现实时连续地记录工作过程、测试数据和描绘曲线。图1中,人机交互计算机、曲线显示计算机和三维显示等外环计算机共同实现仿真监视功能。我们将人机交互计算机和曲线显示计算机的功能提取出来,要求系统具有一定的通用性,能够适应不同监视任务和不同数据类型,形成“实时仿真监视系统”案例。 3.2 实时仿真监视系统案例 实时仿真监视系统的工作原理为:转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,外环上的实时仿真监视系统首先进行初始化,随后自动生成系统主界面。系统支持两种运行模式:监视模式和回放模式。在监视模式下,系统既要处理主界面信息,又要处理网络数据。主界面信息的处理包括响应用户交互消息、更新实时监视界面、实时绘制曲线;网络数据的处理包接监听网络端口,接收、解析和保存数据包,将有效数据写入共享数据结构,供给系统绘制曲线。在回放模式下,不再需要对网络进行监听,直接读取监视模式下保存的原始数据文件,然后进行相应处理即可。 为实现上述目的,使系统具有一定的通用性,我们设计了如下方案: (1)在软件工程思想指导下,进行需求分析、总体设计、详细设计、编码实现以及综合测试。通过该案例,让学生对软件工程思想指导下的软件开发全过程有一个感性认识; (2)采用多线程技术实现监视模式下的主界面信息处理和网络数据处理,仅用单线程实现回放模式; (3)设计一个数据包发送测试程序,模拟转发计算机的功能。 为此,我们结合本课程的基本知识点将系统的主要功能模块划分为界面管理和数据处理两大部分,界面管理部分主要承担主界面信息的处理,数据处理部分则主要负责数据的处理。 3.2.1 界面管理 系统运行过程中始终需要对系统主界面进行管理。从运行初期的生成主界面,到运行中的监视过程的显示,再到最终的系统结束,都需要对主界面进行即时的调整。为了提高通用性,系统采用基于配置文件的方式,通过用户提供的配置文件,动态改变系统监视任务,也就是说,系统能够改变每次运行时的任务,主界面显示的内容具有不确定性。 1)读取配置文件,获取初始化信息。 系统运行之前,需要进行初始化,这就需要系统读取配置文件,包括全部信号、实时显示信号、数据包类型等配置文件。用户必须按照约定的正确格式提供配置文件,否则系统有可能无法正确识别相关信息。从软件工程的角度,配置文件的设计与确定应在总体设计阶段完成。配置文件的类型、组织方式以及数据正确性的检验,都是学生可以自由发挥和扩展的内容。 2)自动生成实时监视界面。 监视对象的不确定性使得系统的监视界面无法固定,然而,不能将界面的生成工作完全交给用户完成,这就需要设计一种适用于不同监视任务的界面生成算法,使系统将界面生成工作承担下来。另外,系统界面的尺寸等信息是用户所不知道的,因此被监视的信号在系统主界面中的显示位置无法由用户设定,这就需要系统自己完成界面的排布任务。因此,要求设计一个具有较强通用性的监视界面自适应生成算法,这部分涉及算法设计和计算机系统配置的获取等基础知识,算法设计是学生能够自由发挥并出彩的部分。 3)定时更新监视界面。 为了实现实时监视功能,系统需要对监视界面进行定时更新,以显示当前被监视信号的实时数据。为了满足用户的不同需求,系统提供0.5s、1s、2s三种刷新频率。系统可以根据用户选择的刷新频率对主界面进行更新。这部分主要涉及定时器的使用。 4)处理用户交互消息。 系统需要对用户的交互消息进行处理,主要为鼠标消息,包括运行模式的切换、仿真的开始与结束、加载历史数据包文件等。这部分涉及所选编程环境下的消息响应机制问题。 3.2.2 数据处理 系统在运行过程中,需要对数据包进行接收、解析和存储,还要为曲线绘制提供原始数据,因此需要设计一个专用的数据结构。 1)接收网络数据包。 在监控模式下,系统既要处理主界面信息,又要通过网络接收数据包。为了避免“漏掉”数据包,系统必须对网络持续进行监听。如果主线程将大量时间用在网络监听上,势必无法对用户的交互做出及时响应。因此,需要将数据包的接收放在一个单独的线程中。这涉及操作系统进程管理的相关概念,是多线程程序设计技术的典型应用;也涉及网络通信技术,需要了解网络通信协议等相关知识。 2)解析数据包。 在接收到数据包后,需要将数据包内的数据进行解析,获得数据包内的数据,将最新的数据更新至系统对应的变量中,以供实时显示。解析数据包涉及网络通信程序设计技术。 3)保存原始数据包。 系统要求有回放功能,因此需要将接收到的数据包写入文件,进行永久保存。数据包的保存有两种方式:解析后按段保存和作为整体进行二进制保存。第一种方法耗时,需较大工作量。第二种方法简便,工作量小。显然第二种方法更适合本系统。由于系统必须适应两种类型的数据包,因此,进行数据保存时,采用以形参类型为区别的方式进行同名函数的重载,实现两种类型数据包文件的存储。这部分功能涉及C++面向对象程序设计中的重载技术以及文件操作技术。 4)读取数据文件,获取数据包。 在回放模式下,系统不再对网络进行监听,不进行数据包的接收,需要通过读取之前保存的原始数据包文件获得数据包。原始数据包文件保存的是二进制形式的数据包,系统每次读取之后需要对数据包进行解析,这与接收到数据包的过程是一样的,不同之处在于回放过程不再需要将数据包进行保存。这涉及C++面向对象程序设计中的文件操作,同时,通过监视模式下的多线程程序设计与回放模式下的单线程程序设计的对比,使学生真切感受并理解多线程程序设计技术及其应用场合等。 5)共享数据。 系统嵌套了曲线绘制模块,因此,数据处理与曲线绘制之间需要有一块共享数据内存。在收到数据包并解析后,马上将有用的信息写入该共享内存。写入操作由数据包接收线程处理,读取操作由主线程内的曲线绘制模块完成,因此,需要对两个线程进行同步。这涉及数据结构的设计和操作系统的同步与互斥。 6)快速查找。 系统支持大数据量下的仿真监视,对数据的快速查找有较高的需求,因此,需要设计支持快速查找的哈希表数据结构,包括哈希函数的确定、冲突的解决等,这涉及数据结构的哈希表技术。 4、结语 “实时仿真监视系统”案例,涵盖了软件工程、c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统和网络通信等计算机软件技术基础课程及其先导与后继课程的知识点,是一个与学生所学专业密切相关的实际应用系统,容易引起学生的兴趣,也容易被学生理解和接受。这样的案例既与教学目标相吻合,又便于教师驾驭和把握。 从学生反馈的情况看,学生普遍认为,案例教学法方式新颖,实时仿真监视系统案例与专业基础结合紧密;能引导学生积极思考,提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力。该案例在教学过程中取得了明显的教学效果。 为了更好地开展案例教学,我们必须把建设高质量的案例作为重点来抓,选择合适的案例背景,制定合理的案例建设计划。实践证明,只有经过长时间的积累、认真的思考、精心的选择和多次教学实践,才能获得高质量的教学案例;只有经过团队的长期努力,才能建设高质量的教学案例库。 计算机软件基础论文:基于 Flex的《计算机软件基础》电子教案系统的应用研究 摘要:针对当前《计算机软件基础》电子教案开发中存在的问题,在调研了各种多媒体支持比较好的开发技术的基础上,结合多年的教学实践,提出了基于Flex 和 AIR 技术平台的《计算机软件基础》电子教案系统开发的技术解决方案。该系统提高了课程教案的可复用性和可维护性,实现单机运行功能和网络化功能,顺应了电子教案的网络化发展趋势,克服了传统 PPT 在课程电子教案制作方面的不足。 关键词:计算机软件基础 电子教案 RIA Flex 电子教案,是将传统教案中的内容转换成计算机能处理的数字信息格式后存储于记录介质(如磁盘、磁带、光盘等) 中的一种形态。同其他的电子出版物一样,在观看阅读时必须事先输人计算机主机中,由显示器输出。目前课堂上比较流行的电子教案一般有两种类型:PPT 教案和 WORD 教案,调研中发现在《计算机软件基础》课程教学当中 PPT 教案使用的比例非常高。与传统教案相比,电子教案不仅仅是形式上的变化,而是对传统教学手段、教学方法和教学模式的深层次变革。在教学过程中有效运用电子教案是新课程改革的必然要求、是教育现代化的必然要求、也是未来社会发展的必然要求。 《计算机软件基础》作为工科专业的必修专业基础课程之一,主要介绍了程序设计语言、数据结构和软件工程基础知识,强调基本算法的理解和运用。传统教学无法演示程序设计实践和算法演示,充分利用多媒体、网络技术发展带来的契机,采用新的教学模式改进原来的以教师讲授为主的单一课堂教学模式是课程发展的趋势。 一、现有《计算机软件基础》电子教案开发中存在的问题 软件复用是一种由预先构造好的、为软件复用是一种由预先构造好的、为复用目的而设计的软件构件来建立或者组装软件系统的过程。目前用 PPT 等软件开发的《计算机软件基础》电子教案的大部分内容是直接打包在一起的,用户根本看不到动态演示过程,也没法对内容进行修改,所以根本就谈不上软件的复用,网络共享也困难。目前少数一些用Authorware,Director,Flash 和 Html 等软件开发的《计算机软件基础》电子教案,由于在打包或时把教学内容和程序放在一起,一般没有计算机培训的用户根本就没有办法对其进行修改。由于现在网络的快速发展,基于 PPT 等开发工具开发出来的电子教案都不支持网络浏览,这样不利于课程电子教案内容的及时更新。同时,PPT 要做出很强的交互性需要熟悉它的脚本开发,而 PPT 的交互设计能力不强,限制了教案的二次开发能力,使得教师的教学活动设计和组织受到现有电子教案的约束,很难达到理想的教学效果。 二、系统整体设计结构 电子教案系统总体上被分为两大部分,一个是电子教案的编辑器部分,另一个是电子教案的内容前台展示部分(播放器功能)。编辑器部分的界面设计要力求简洁明了,逻辑结构清晰。播放器部分是教师上课时用来展示教学内容的程序,它包括导航部分、内容展示部分、以及电子白板。系统的功能需求主要集中在图文混排、多媒体支持、用户交互、编辑和修改、文字批注和电子排版等功能。 系统总体上采用由电子教案编辑器和播放器两部分组成,电子教案编辑器在完成电子教案内容的制作后导出素材内容,打开播放器播放电子教案。 编辑器主要是为电子教案的制作人员提供添加和修改课程电子教案内容的功能。编辑器部分包括电子教案文件处理部分,电子教案逻辑的设计,具体的每个页面内容的添加和页面相关属性的设置。其中文件处理部分对电子教案进行新建、打开、保存;逻辑结构对电子教案内容之间的逻辑结构进行安排,使其符合电子教案整体的结构或教师教学的具体要求;页面内容的添加负责在页面中添加具体的教学内容素材,如图片、文本、音频、视频等;页面相关属性的设置对页面背景颜色和背景图片的添加和修改,对页面切换效果的设置。另外还有具体的媒体素材的风格设计,同时还提供备课时添加批注的功能。播放器通主要负责对编辑器生成的电子教案素材文件的展示,供教师上课使用。播放器的交互设计和 PPT 类似,保持了 PPT 的一些版面设计风格和快捷键操作等。另外播放器提供弹出式导航栏,方便教师上课时的导航操作,每种素材对象都有自己特定的交互方式。编辑器打包把播放器和电子教案素材内容放在一起,播放器在打开时会调用同级同名文件夹里的 XML 文件和素材文件。 三、主要模块实现 1、电子教案文件操作模块 该模块在设计时把电子教案文件作为一个整体内容来进行新建、打开和保存。新建电子教案时对原有已打开电子教案的处理,如果用户对已打开电子教案做了修改,但是未保存,会提示用户先保存,然后再新建电子教案文件。 作为该系统的重要模块之一,内容结构编辑模块的设计要方便用户对电子教案文件的逻辑结构进行编辑和修改。本系统采用树的数据结构来标示电子教案的内容结构,不仅结构清晰,而且操作方便,符合一般用户的习惯。 该树形结构的节点可以拖动以调整节点的位置,在节点上单击右键会弹出右键菜单,包括对节点的添加、复制、粘贴、删除和修改等操作。 四、总结 《计算机软件基础》电子教案设计和开发的过程中,不仅使电子教案结合了桌面应用良好的用户体验与网络课件轻松部署,带给用户更好的交互体验。该系统实现了电子教案对网络的支持,提高了教案的可重用性和可扩展性。本系统结构在细节上还有部分可以改进和提高的地方。比如系统定义的各种资源素材 XML 表示文档没有遵循 Scorm 技术标准,给以后电子教案素材内容网络复用带来不便。 计算机软件基础论文:计算机软件开发基础知识浅析 一个软件从开始计划到废弃为止,称为软件的生存周期。它包括计划、开发和运行三个周期,每一时期又可细分为若干个更小的阶段。计划时期为问题定义和可行性研究;开发时期为需求分析、概要设计、详细设计和编码;运行时期为测试和维护。我们在开发软件项目时,要做到系统计划、分析、设计、编码、测试及维护等基本的六大步骤。软件开发首先从制定计划开始,这是必不可少的一步,在制定计划时,要准确地弄清软件项目最终要解决的问题,并考虑相应的对策,宁愿花一些时间充分作好计划,也不要在计划不周的情况下仓促着手。 一、系统计划:它包括系统定义及分析、可行性研究和实施计划报告的编写。1、系统定义是制定软件计划的第一步,它应决定所开发软件的总目标,其任务包括首先是确定所开发软件的总体要求和适用范围,描述所开发软件与外界接口的关系;其次是确定所需硬件和软件的支持,对开发的进度和成本作初步估计;第三是分析系统的可行性是否确定所开发软件与原软件的兼容性或其它关系;最后是确定所开发软件的性能与其内部复杂性之间的折中关系。2、可行性研究它包括技术可行性、经济可行性及社会可行性方面。技术可行性是研究应弄清现有技术条件能否顺利完成开发工作,对参加开发工作的人员应有哪些技术方面的要求。硬件配置能否满足开发的需要,估计的进度是否恰当以及对用户的技术方面的要求是否合理等等;经济可行性研究的目的是希望以最小的开发成本取得最佳的经济效益的软件产品;社会可行性研究则是指所开发的软件项目是否涉及到版权纠纷等法律问题,这样的软件产品投入运行后,对生产、管理或经营体制带来有什么社会影响。3、实施计划报告的编写是开发进度、人员投入计划、人员的组织及其资源的利用作个计划报告提纲。 二、系统需求分析:需求分析的任务在于完全地弄清用户对软件系统的确切需求,它具有三大特点:准确性和一致性;清晰性和没有二义性;直观、易读和易于修改。比如,你首先要知道做这个项目是为了解决什么问题;测试案例中应该输入什么数据等等,为了清楚地知道这些需求,你经常要和客户、项目经理交流等。需求分析的步骤:1、通过对现实环境的调查研究,获得当前系统的具体模型;2、去掉具体模型中的非本质因素,抽象于当前系统的逻辑模型;3、分析当前系统与目标的差别,建立目标系统的逻辑模型;4、对目标系统进行完善和补充,并写出完整的需求说明;5、对需求说明进行复审,直到确认文档齐全,并且符合用户的全部需求为止。 三、系统设计:主要分成两步即概要设计(总体设计或结构设计)和详细设计。概要设计阶段应着重解决实现需求的程序模块设计问题,如何把被开发软件系统划分成若干模块,并决定模块的接口,模块间的相互关系以及模块之间传递的信息。详细设计则是要决定每个模块内部的具体算法。经概要设计和详细设计完成后,需要进行必要的阶段评审,其目的在于使设计发生问题能够及时发现并得到及时的解决。实际上软件设计的主要任务是就是将软件分解成模块,该模块是指能实现某个功能的数据和程序说明、可执行程序的程序单元。 四、系统编码:系统编码即编程序是软件开发的最终目标,是产生能在计算机执行的程序,其目的是使用选定的程序设计语言,把模块的过程性描述翻译为用该语言书定的源程序。实质上,软件=程序+文档。编码的目的是产生程序,其余阶段是产生文档。软件编码是指把软件设计转换成计算机可接受的程序,写成以某一程序设计语言表示的“源程序清单”。能充分了解软件开发语言、工具特性和编程风格,有助于开发工具的选择以及保证软件产品的开发质量。 五、系统测试:包括测试的方法与技术和测试步骤。测试在软件生命期中占重要地位,不仅是因为测试阶段占的时间、花费的人力和成本占软件开发的比重很大,而且它直接影响着软件的质量。程序中许多细微的地方要求绝对正确无误,不能半点马虎。软件开发工作在测试以前已经历了制定计划、需求分析、设计和编码等许多阶段,每一个人的思维不可能绝对周密,而不可能不出现差错,更不用说,在大中型软件开发项目中,系统内各部分之间、各种数据之间、各种人员之间存在着复杂的关系,因而目前可采用的开发方法都不能完全避免发生差错。1、测试的方法与技术主要是机器测试与人工测试和白盒测试与黑盒测试。机器测试是在设定的测试数据上执行被测程序的过程,又称为动态测试。人工测试并不是可有可无的,为了节约计算机机时采取的权宜措施。它是机器测试的准备,也是程序测试中不可缺少的环节。而白盒法和黑盒法主要依据是软件的功能或软件行为描述,发现软件的接口、功能和结构错误。其中接口错误包括内部、外部借口、资源管理、集成化以及系统错误。2、测试步骤。分单元测试(模块测试)、综合测试、确认测试和系统测试四部分组成。它是整个计算机系统(包括软件与硬件)的测试,可与系统的安装和验收结合进行。测试的目的是让你知道,什么时候算是完成了,这样可以及时知道你是否真的完成。 测试是软件开发时期最繁重的任务,也是保证软件可靠性最主要的手段,测试的目的是发现程序的错误,而不是证明程序没有错误,软件的测试通常分散在3个阶段进行。编码阶段完成单元测试,包括静态分析与动态测试。 六、软件维护:当软件产品交付使用后,就进入生存周期的最后一个时期——运行时期。必须搞好软件的维护,才能使它正常工作,还使它扩充功能、提高性能,为用户带来显著的效益。一般软件维护工作包括三个方面的内容:改正性维护、适应性维护和完善性维护。在软件生存期中,维护工作是不可避免的,按照不同的目标,维护活动可以分为四类:1、以加强软件功能为目标的完善性维护;2、纠正软件遗留错误的纠错性维护;3、为了适应运行环境变化而进行的适应性维护;4、以及为改进软件的可维护性,减少将来的维护工作量而进行的预防性维护。软件的可维护性,主要决定开发时期的活动,用软件工程的方法来开发软件,编制齐全的文档,严格进行软件测试和阶段复审,是改善软件可维护性、降低维护费用的关键。要加强对维护的管理,尤其是配置管理。有效地对软件配置进行跟踪和控制,避免造成文档的混乱。为确保维护中修改的正确性,消除因修改不当给拥护带来的不良影响,要求对修改工作持谨慎态度。 软件工程环境是在开发软件工程时,开发者要求环境支持他们按照软件工程的方法,全面完成生存周期中的各项任务环境。它要求有适用的语言、良好的工具、有力的编辑和调试手段,以及尽可能丰富的实用程序。良好的环境可以提高开发效率和软件质量的重要条件。软件项目的特点是软件产品和其它任何产业不同,它是无形的,既没有重量,也没有体积。对于这样看不见、摸不着、完全没有物理性质的产品,如何组织生产和研制,却有许多与众不同之处。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学团队的建设探索与实践 摘 要:该文是将我们对于计算机软件技术基础课程教学团队的多年建设经验进行了探索与实践,为相关基础课程教学团队的建设提供一些宝贵的经验,使国家“质量工程”建设工作落到实处。 关键词:计算机软件技术;基础课程;教学团队 我校计算机软件技术基础课程教学团队经过多年的建设和发展,形成了鲜明的特色,为信息类专业学生的培养做出了一定的贡献。 一、团队设置特色 计算机软件技术基础课程教学团队是在多年的教学改革与实践中自然形成的老中青相结合的教学团队。本团队是在不断适应国家建设需要的过程中形成、发展和壮大的。当今我国经济飞速发展,在信息化建设中对高素质人才的培养提出了新要求,本团队根据这些要求大力开展计算机科学与技术人才培养模式与课程体系的研究、建设与实践,团队自身水平稳步提高。组成了以教授、博士为优秀的教学小组,并结合学科发展方向,建立多渠道师资培养机制。 二、切实可行的创新性改革措施 本团队按照课程内涵,适应国家现代化建设对人才的需求,通过长期的教学实践探索、总结、形成了以下创新性改革措施。 (一)树立先进教学理念,优化课程内容 团队以“厚基础、宽口径,知识、能力、素质协调发展”的教育教学理念,针对社会发展需求,结合各专业特点,分别制定教学计划,将课程划分为“基础类”、“专业类”和“应用类”三个层次的课程类型。 (二)采用灵活教学方法和手段,提高教学质量 本团队在长期的教学研究过程中,归纳、总结和形成了若干种实用的教学方法。将省级重点学科、精品课程建设的经验应用到本课程教学改革中,充分发挥教授、博士的作用:教授、博士全部承担课程的主讲工作,定期研讨本课程的新技术及发展动向;由团队带头人主持培养方案、教学计划、教学大纲制订等教学活动;将科研课题引入课程设计和创新实验等实践活动中。紧跟学科发展的步伐,面向市场需求、结合各类专业特点,制订了一套全新的课程大纲和人才培养方案,加大基础实验的课时数,着力培养实际动手能力。 (三)强化课程设计,提升学生综合素质 从课程设计的选题、指导教师的配备、设计过程,我们从制度上实现了全方位的考核和监控。近年来,课程设计的选题中有15%来自团队成员的基金项目和科研课题,35%来自企事业单位横向课题,有30%的选题跟踪学科领域的新技术。 三、实验教学或实践性教学 (一)依托优势资源,强化实验教学 依托我校的计算机科学与技术部级实验教学示范中心、光电技术与智能控制教育部重点实验室、甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室、铁道部通信与自动化重点实验室、甘肃省网络测试技术研究中心、甘肃省网络监测中心等11个实验室和研究所,建立了面向本科生的课程实践体系。实践教学中突出知识的综合运用能力培养,设立了综合性课程设计体系,并对某些专项内容单独设课,突出了计算机软件分析设计能力、创新能力和团队协作能力的培养。 (二)结合学生兴趣,建立个性化的培养方案 利用部级实验教学示范中心的先进软硬件平台,开设设计性、创新性的综合实验,并作为实践活动的必修环节。这些活动不仅向学生提供了接触、学习先进软件工具的机会,而且也通过教师的言传身教,掌握科研的基本实验技能,为后续实践活动奠定基础;通过本科生参与团队成员承担的科研项目,使学生一开始就处在一个较高的起点,能够涉猎学科前沿。 (三)完善实验教学管理制度,保证实验教学质量 团队切实加强教师队伍和管理制度的建设,确保高质量地实施课程计划。借鉴ISO9001认证体系中的过程化管理、按要素评估的思想,建立完善的教学质量保障体系。 四、资源建设 课程建设依托计算机科学与技术部级实验教学示范中心、光电技术与智能控制教育部重点实验室、甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室、铁道部通信与自动化重点实验室、甘肃省网络测试技术研究中心、甘肃省网络监测中心等实验室,先后通过教育部、甘肃省教育厅和学校共同投入,补充和更新了一大批实验设备,使实验条件得到较大的改观,能满足教学科研的需要。同时,团队通过校企联合,建立了一批计算机设备比较先进、技术力量雄厚、指导能力强、稳定的校外学生实践基地。各实习基地的实践活动按照教学大纲和任务书进行,保证了实践教学效果。 五、网络教学建设 建立本课程网上课堂及在线立体化智能教学系统。网上课堂设计的目的是能够给不同层次、不同需要的学生提供帮助,提高教学质量。根据网络立体化教学环境的要求,系统主要包括用户管理、公告系统、网上教学、动画演示、在线测试、网上答疑、课程实验、课程设计及论坛多个模块构成,系统的设计思想确定为:以知识点为中心组织教学子系统;利用动画技术设计演示子系统;建立交互式的考核子系统;建立答疑教室,为教学交流提供桥梁。 六、结束语 我校的计算机软件技术基础课程教学团队是一支实力雄厚,极具影响力的教学科研队伍。该团队很好地把握了当前“计算机”教育的特点,坚持理论与实践并重,一方面,注重对国际上新理论、新方法以及实践中的热点问题进行跟踪和研究。另一方面,注重运用现代信息技术,精心制作了多媒体课件,采用多媒体手段进行教学,同时利用现代信息技术,实现了网络化教学,方便了师生之间的教学互动,有助于促成教学质量的提高。该团队的很多研究成果已经达到国内领先水平,并被评为部级教学团队。 计算机软件基础论文:以计算机软件工程为基础的现代化技术研究 摘 要 为了推进我国现代化产业的健康发展,各界对于计算机软件工程技术的发展非常关注。目前,电子计算机的覆盖面非常广泛,这对于计算机软件工程的发展提供了动力。为此,本文首先分析了计算机软件工程的具体情况,其次,提出了促进以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的可行性方法,最后,就计算机软件工程未来的发展趋势作以分析。 【关键词】计算机 软件工程 现代化技术 研究 现如今,已经步入信息化时代。在此背景下,现代信息技术以其特有的优势为各个行业提供便利。其中,计算机软件工程也属于应用现代化信息技术中的重要一员,为了更接近理想发展目标,有必要提升其现代化水平。因此,了解计算机软件工程现代化技术发展现状,并提出合理性的改进意见,是非常必要的。只有这样,才能让计算机技术得到更充分的应用。 1 计算机软件工程及其发展现状 计算机软件工程,具体是指参与软件工程活动的软件工程师和管理员进行开发、维护、管理软件产品的过程。在这期间,他们需要在软件工程的方法指导下,利用计算机及其软件工具完成上述工作。自计算机软件工程技术传入我国以来,其也得到了一定的发展。分析其发展现状,不难发现,计算机软件工程技术与其他先进技术相比,存在明显的共通性。因此,计算机软件工程技术得到了众多应用领域的认可。为了促使计算机软件工程技术更好的发展,分析其存在的不足之处,有利于实践过程中调整或者改正。具体而言,在软件工程化开发过程中,会产生较多问题,例如,最突出的问题就是工程软件设计需求与实际业务需求存在出入。除此以外,关于软件工程的管理也不是一件容易的事情,其涉及的环节较多,内容较为繁杂,给软件工程的管理造成诸多不便。就其根本,限制我国计算机软件工程的发展因素主要有两个方面: (1)缺少自身的自主研发手段; (2)缺少一套计算机软件工程管理体系。 2 促进以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的可行性方法 2.1 加强自主产权的保护 计算机软件工程借助现代化技术实现发展,因此,在计算机软件的自主创新技术上,相关企业应注重保护自主产权。在此过程中,要通过优化投资结构,创建出属于自主研发的创新技术,进而推出相应的技术与产品。除此以外,为了缩小我国计算机软件工程现代化技术与国外的差距,有必要密切关注国外的发展状况。同时,保护知识产权是一项重要工作,企业或者相关人员应增强自身的知识产权保护意识,明确科学、合理的知识产权保护举措,以促进我国现代化技术向更好的方向发展。为实现该目标,应做好以下几点, (1)针对知识产权方面的知识,应大力宣传。 (2)针对相关知识产权方面的法律法规,应积极完善。 (3)将违背知识产权保护条例的行为给予相应的处罚。 从上述几点入手,调动计算机设计人员的工作积极性。 2.2 重视创新技术和产品 我国计算机软件工程上的技术自应用以来,取得了不错的发展。但停滞不前的技术水平,很难让我国计算机软件工程技术实现更好的发展。为了扭转这种局面,我国相关部门与科研人员在技术方面应实现创新。国外的先进技术固然能够被引进或者借鉴,但是这不是长久之计。在计算机软件工程技术中融入自身更多的自主性,才是创造优质产品的根本。通过技术创新,促进行业整体平稳发展,是我国的计算机软件工程走向可持续发展的道路唯一途径。现阶段,我国相关部门与科研人员应该通过引进新型、专业型的技术人才,提出新颖的技术理念等方法实现计算机软件工程技术的创新。这样计算机软件工程的建设才能打好基础,进而推动其的整体进程。 2.3 政府增加扶持力度 信息化项目建设的发展,对于一个国家来说是非常重要的。作为信息化项目建设中的重要组成部分,现代化计算机软件工程技术相关项目应该受到政府的重视,得到更多的扶持。为此,政府部门,应该做好以下几项工作: (1)通过增加投资和融资渠道让项目建设获取更多的投资。 (2)由政府负责牵头成立相关的计算机软件工程基金,为计算机软件信息产业的发展贡献出重要的力量。 (3)政府还应该通过引导和开发,促成相应的技术改造项目顺利完成。 3 以计算机软件工程为基础的现代化技术发展方向 从计算机软件工程的技术应用现状来看,以计算机软件工程为基础的现代化技术发展前景非常好。在未来,以计算机软件工程为基础的现代化技术更倾向于向智能化方向发展。只有实现智能化,才能提升计算机在办公效率方面的能力。不仅如此,在软件工程技术开发中,也可以增强自动化的作用。因此,加大软件开发技术的智能化推进力度刻不容缓。另外,分析以计算机软件工程为基础的现代化技术发展方向,可以明显看出,其更加趋向开放性的发展趋势。计算机的应用领域越来越多,全面推动技术的开发是必然的选择,如此一来,增强开放化程度也成为了唯一方法。网络化程度增强也是以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的一个主流。在计算机软件工程开发的过程中,涉及的信息数据越来越多,需要存贮的内容也随之扩大,因此,在未来,计算机软件工程需要更加趋向网络化。否则,将难以快速的进行信息处理。同时,与全球信息的交汇也需要增强其网络化。 4 结束语 综上所述,为推动现代化社会发展,关注并重视现代信息技术非常必要。在现如今的信息化社会的背景下,促进信息化技术的发展不能仅仅借鉴或者引入国外的先进技术。我国应该本着积极创新产品的目的,提升自主研究技术水平,为提升服务质量与水平做出努力。我国计算机软件工程的现代化发展,需要当代科研人员和相关人员贡献力量。从政府加大扶持力度到科研人员重视创新技术和产品,都是推动计算机软件的开发与进步的方法。此外,企业自身也要尽可能创造积极的环境为计算机软件工程的优化升级奠定基础。 作者简介 高志强(1988-),蒙族,内蒙古阿拉善盟人。大学本科学历。现供职于内蒙古阿拉善盟阿拉善职业技术学院(初级职称),主要从事计算机教学方面工作。 作者单位 阿拉善职业技术学院 内蒙古自治区阿拉善盟 750300 计算机软件基础论文:计算机软件开发的基础架构原理研究 [摘 要]计算机软件开发行业的发展得益于当前信息技术的快速发展和信息受众不断增加,当然计算机软件开发也需要遵循特定的规律,依照其基础架构原理来进行操作,才能够保证计算机软件开发朝着有效性的方向发展。且计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。文章由此入手,积极探究计算机软件开发的概况,进而分析计算机软件开发的基础架构原理。 [关键词]计算机软件开发;基础架构原理;研究 1 引言 计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。 2 计算机软件开发的概况 2.1 计算机软件开发的概况 计算机性能的不断提升,使得人机交互效益得到不断展现,越来越多的行业开始尝试以计算机软件开发的方式,实现自身运营模式的信息化转变,由此以对应需求为基础的软件开发行业得到了快速的发展。计算机软件开发具备以下的特点:持续性特点,就是软件开发是一个循环往复的完善过程,在计算机逻辑基础上,计算机软件的缺陷是一直存在的,只有不断的采取措施去修正,才能够更好的发挥计算机软件的性能;针对性比较强,往往都是针对于某一行业或者领域而开展的计算机软件开发工作,其开发工作的目的性更强,对于效益的追求也是更加强烈的。 2.2 计算机软件开发基础架构的重要性分析 当前计算机软件开发过程中,使用量比较多的基础架构,就是三层结构体系,其分别可以归结为:其一,表示层;其二,逻辑层;其三,数据层。在上述三个层次的基础上,可以使得软件的人机交互界面展现出良好的性能,使得逻辑关系和计算机语言之间得以分离,这样在后期维护和修改的时候,单独的对人机交互模式进行调整,就可以使得软件开发的节奏变得更加快捷。由此可见选择合理的计算机软件开发基础架构,对于软件性能的最大化发挥,对于软件后期的维护和管理工作质量提升而言,都是有很大帮助的。 3 计算机软件开发的基础架构原理分析 3.1 从计算机软件开发基础架构需求的角度来看 无论是开发设计怎样的软件,都需要在明确开发目的的基础上进行,也就是需要对于软件的需求进行全面分析。不同的企业,归属的领域不同,所需要展现的功能也是很有差异性的,此时企业都会提出对应的软件开发需求。在此过程中,计算机软件开发者与信息企业之间会展开大量的协商工作,对于软件的功能进行分析,结合企业业务运行特点,实现计算机软件开发方案的敲定。为了做好需求分析方面的工作,需要特别注意以下几个方面的工作:建立完善的软件企业与需求企业之间的沟通机制,保证在软件需求分析的过程中,能够充分的了解企业组织的业务特点和规律,保证软件开发需求能够更加明确。 3.2 从计算机软件开发基础架构编写的角度来看 计算机软件开发基础架构需求分析结果得出之后,就需要进行实际的软件编写工作,从当前的实际情况来看,多数使用的是C语言,这种语言的特点为:语言结构结构比较好,编写操作比较快捷,是当前程序员使用频率比较多的语言模式。在实际的软件编写的过程中,会依照对应的功能划分,实现不同模块的敲定,保证不同模块都能够发挥自己的功能,此时需要建立对应的函数模式,使用这样的主函数对于各个模块进行调节和改善,这样可以保证结构能够更好的维护。当前一个计算机软件的开发工作,都是有多个程序员来共同完成的,这样可以尽可能的保证软件编写工作的高效性。 3.3 从计算机软件开发基础架构测试的角度来看 在计算机软件开发基础架构编写工作完成之后,就需要对于软件的不同功能实现测试,实现对于软件测试阶段的管理和控制,是保证软件性能发挥的关键所在,这也是将对应计算机软件投入使用之前必然要进行的工作。在此过程中,需要关注以下几个方面的内容:其一,输入特定的参数,对于软件的运行情况进行记录,验差运行情况与理论情况之间差异性;其二,使用白盒子和黑盒子的方式去进行测试,同样对于软件测试的效果进行记录,由此实现实际计算机软件开发工作的顺利开展;其三,除了测试工作之外,还应该做好计算机软件开发基础架构的维护和管理工作,定期对于软件的性能发挥进行检查,并且推出全新的版本,进而实现软件自身的修复,这样可以使得其自身的性能得到全面提升。 4 计算机软件开发基础架构选择的基本原则 计算机软件开发基础架构的选择,关系到计算机软件效能的发挥,牵涉到各行各业信息化的快速发展和进步。在选择计算机软件开发基础架构的时候,需要关注以下几个方面的内容:其一,树立软件设计目标意识,在需求分析的基础上,对于不同的基础框架进行选择;其二,使用先进的逻辑语言和编程技术,对于计算机软件架构进行合理的编写和操作,由此才能够保证基础架构开发工作的高效性;其三,依照软件目标功能和结构选择之间的关系分析,选择合适的结构,进而使得软件开发行为朝着有目的性的方向发展和进步;其四,注重计算机软件开发团队的塑造,处理好不同模板开发之间的关系,保证计算机软件基础结构选择得更加科学和合理。 5 结语 综上所述,计算机软件开发过程并不简单,其中不仅仅涉及到专业领域的知识,还关注到计算机软件基础结构的原理,处理好这两者之间的关系,才能够保证计算机软件开发的基础架构工作朝着更加高效的方向发展和进步。从当前计算机软件开发基础架构原理的运用实践来看,其基础架构选择还存在很多不合理的情况,此时就需要采取对应的措施来改善和调整,相信随着在此方面实践经验的积累,计算机软件开发的基础架构将会展现出更加大的效能。 计算机软件基础论文:认知案例教学法在“计算机软件技术基础”课程中的探讨与应用 摘要:针对目前“计算机软件技术基础”课程教学中存在的共性问题,结合专业特色,着重探讨了将基于Zadeh认知原理的认知教学法与案例教学法相结合形成的认知案例教学法及其在该课程中的应用。通过三年的教学实践,收到了良好的效果。 关键词:软件技术基础;教学法;认知;案例 一、引言 “计算机软件技术基础”课程是非计算机专业的计算机基础教学内容之一,有着广泛的应用。课程的教学目标是使学生能够全面系统地了解并掌握计算机软件技术的基本概念、思想、原理和方法,并且具有一定的软件系统设计能力,更好地利用计算机软件技术解决本专业领域中的实际问题和日常事务性问题[1-2]。目前,很多高校都开设了“计算机软件技术基础”课程并取得了一定的成效,但该课程的综合性较强,在教学过程中出现了一些不尽如人意之处。本文针对目前该课程在教学中存在的共性问题,结合作者的教学实践,从教学方法的角度出发,对该课程的教学改革进行探讨。 二、课堂教学存在的共性问题 “计算机软件技术基础”课程教学目前面临的共性问题主要体现在以下几个方面[3]:(1)学生对该课程的学习目的不明确,认识不到课程内容的重要性;缺乏学习动力、主动性和自觉性;(2)学生的程序设计、调试能力薄弱,缺乏解决实际问题的经验,对课程内容的实用性体会不深;(3)教学学时较少,一般为32或者48学时。课堂教学大部分时间集中在基本概念、原理的讲授上,而程序设计、调试等实践性较强部分通常只能点到为止,无法进行深入讲解和布置练习。 对于第一个问题,普遍采用的对策是引导学生重视课程;后面的两个问题,目前的解决方式主要集中在教学方法和教学手段的改革上,不同的授课者在具体实施的时候,会因情况而各异。本文作者承担着内蒙古大学通信工程、电子信息科学与技术两个专业的“计算机软件技术基础”课程的授课任务,面对目前该课程教学中的共性问题,进行了深入的思考、分析和研究,除了对学生进行科学研究层面的适当引导外,尝试采用合理有效的教学方法展开教学工作。 目前,一门课程大多采用一种教学方法,主要有任务驱动教学[4]、案例教学[5]、问题教学[6]、引导教学[7]、认知教学[8]等。前四种方法侧重于教学形式与手段的变新与改革,认知教学从讲授内容的本质出发,研究教学内容的认知过程。“计算机软件技术基础”课程以高级程序设计(C或C++)为基础,内容涵盖“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”等,各内容之间既互相联系又比较独立,每一部分内容都是计算机专业的一门专业课程。对于这样具有繁杂的内容并且注重理论联系实践的课程,仅采用单一的教学方法组织教学肯定满足不了授课的要求,同时学生也不容易掌握其内容。基于Zadeh认知原理的认知教学能够从牢牢抓住教学本质出发,深化知识的组织、粒化与因果关系,将所有知识融为一体。案例教学能够使理论和实践有机地结合起来,利于学生的思维能力、知识应用能力、团队合作精神的培养。本文将基于Zadeh认知原理的认知教学与案例教学两种教学方法紧密地结合起来(以下称认知案例教学法)并应用到该课程的教学实践中,借此加强学生的程序设计、调试能力,缓解因教学学时较少与加强实践能力间的矛盾。 三、认知案例教学法及在“计算机软件技术基础”中的应用 基于Zadeh认知原理的认知教学是按照人类认知事物的规律进行教授知识,将教学知识组织、粒化、因果化,使学生抓住知识的本质,全面地掌握知识。其中,组织是对知识宏观的掌控,粒化是对知识微观的演化,因果则是知识之间的关联。因此,认知教学能够条理地、逻辑地、系统地组织教学内容,是一种符合学生学习逻辑认知过程的科学方法[8]。案例教学是一种以教学案例为基础的教学方法,以学生在课堂内外对案例的分析、思辨为重点,目的是提升学生应用理论创新性地解决实际问题的能力。具体形式是在教师的精心策划和指导下,根据教学目的和教学内容要求,运用典型案例将学生带入特定事件的现场进行案例分析,通过学生独立思考或集体协作,进一步提高其识别、分析和解决某一具体问题的能力[5,9,10]。对于认知案例教学法,首先综合考虑认知教学法和案例教学法的内涵,认真分析课程的特点和内容,提取宏观知识点(教学内容)并把它们合理地组织在一起;然后对每个宏观知识点进行细化,得到微观知识点;接下来搭建宏观知识点之间、微观知识点之间的相互关联,从而得到一个课程的认知系统;最后在这个认知系统的基础上,对微观知识点或宏观知识点选择合适的案例开展课程教学。 根据“计算机软件技术基础”课程的内容,把“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”四部分作为宏观知识点,并用系统工程作为基点把它们关联起来;依靠采用的教材和使用的参考资料对这四个宏观知识点进行细化,并建立微观知识点的彼此关联,这样就得到了“计算机软件技术基础”课程的认知系统,如图1所示。图1中的宏观知识点和微观知识点形成了一个多层次、逐层深入的组织结构。每一层是其上层的粒化,每层的微观知识点之间、上层和下层之间都有直接或间接的因果关系。依据图1所示的认知系统,在实际教学中采用了对底层一个或多个关联紧密的微观知识点精选有真实场景的应用案例展开课堂授课。为了能够成功地进行认知案例教学,需要对学生进行科学研究层面的引导,较好地激发学生对课程的强烈求知欲和学习积极性,使其在课堂之外能够主动地投入更多的时间和精力认真完成课堂教学的准备工作,同时自主地学习和发现问题。对于教师,需要在图1的认知系统框架下,根据微观知识点有针对性地选择案例。仔细研究案例的内容,做好案例分析。明确给出本次案例教学重点讨论的问题、有关的背景知识、参考资料和预习要求,把这些内容文档化提供给学生,要求学生提前预习,找出具体问题,同时准备分组讨论提纲。注重程序设计和调试,布置相应的练习,要求学生提前熟悉程序,并准备调试结果。课堂教学中,引导学生就一个问题进行讨论,根据学生的发言进行相应的点评和讲解;并引导学生从一个问题的讨论过渡到另一个问题的讨论;最后进行小结和归纳。 认知案例教学注重培养学生的程序设计和调试能力,教学中布置的练习都有相应的应用背景,学生通过调试和设计程序对课程内容的实用性有了进一步的体会。一般一个案例包含多个知识点,学生的预习和准备工作缩短了授课教师讲授基本概念、原理所需的时间,这让授课教师能够在有限的课堂教学中集中更多的精力去讲解实践性较强部分。经过三年的认知案例教学实践,发现学生的学习积极性和学习效率都有了明显的提高,学习效果良好。 四、结束语 本文把认知案例教学法应用到“计算机软件技术基础”课程的教学实践中,对于该课程的教学有一定的独到性之处。较好地处理了理论与实践相结合的关系,进一步激发了学生的学习兴趣,使学生能够更加牢固地掌握课程的知识点,同时培养了学生的自学能力和创造能力,提高了教学质量。 计算机软件基础论文:基于计算机技术发展基础上的计算机软件安全检测技术 摘要:计算机软件安全检测技术已经成为了计算机软件开发过程中不可或缺的一项优秀内容。计算机软件开发人员,在进行计算机软件开发过程中,非常有必要对不同类型的计算机软件进行安全性检测,以便于软件开发人员事先发现安全隐患,从而采取适当的改进措施,确保不同计算机软件在使用过程中顺利运转。 关键词:计算机软件;安全检测技术 在社会经济飞速发展的今天,计算机作为意义上的生产或者生活用品已经融入人类社会的各个领域,并且随着科技的日新月异,电子计算机科学技术也随之日臻完善和成熟。是计算机软件在支撑着计算机的正常运转,人们依赖计算机进行生产和生活要借助不同的计算机软件来进行,因而,计算机软件的安全性也就提到了计算机维护的首要日程。否则,其安全性就极有可能对计算机的使用带来极大的安全隐患,同时也会给互联网安全造成极大威胁。鉴于此,计算机软件开发人员,在进行计算机软件开发过程中,非常有必要对不同类型的计算机软件进行安全性检测,以便于软件开发人员事先发现安全隐患,从而采取适当的改进措施,确保不同计算机软件在使用过程中顺利运转。显而易见,计算机软件安全检测技术已经成为了计算机软件开发过程中不可或缺的一项优秀内容。 1计算机软件安全检测的基本内容 当今社会,计算机的使用在不同领域越来越广泛,而且越来越具有依赖性,因而,计算机软件使用过程中的安全性则越来越成为计算机用户的终极要求,主要表现在以下几方面::第一,软件之间的冲突导致计算机运行的不通畅。安装某一款计算机软件后,用户发现这对计算机本身并没有产生多么明显的影响,甚至会因为该软件和其他软件冲突因而导致计算机运行速度明显变慢等;第二,计算机软件安全性得不到保证。计算机用户在使用软件的过程中许多个人信息会被留下,用户的私密信息随之就不可避免地被泄露,自然,用户的个人隐私就会得不到有效的、必要的保护。因此,在不同计算机软件开发过程中,软件开发人员要利用成熟的安全检测技术对计算机软件中存在的安全漏洞进行检测,并对其进行安全修复,从而达到提高安全性,降低风险的目的。 计算机软件安全检测是指在软件开发过程中,计算机软件开发人员采用安全检测技术,采取科学的手段,对计算机软件的漏洞和缺陷进行系统性地检测。安全漏洞检测是指计算机软件开发人员对计算机软件的安全缺陷及在使用过程中产生的安全隐患进行有针对性的检测、修复,软件升级或版本修复是这一过程的主要运用手段。不过,这类检测只是停留在技术的层面问题;而真正的技术检测,则是计算机使用过程中系统运转过程中的安全管理、授权、访问控制和机密性等优秀内容。 2计算机软件安全检测的基本要求 计算机软件检测是一项复杂、严谨技术含量较高的工程,不仅对检测的软件有着科学严格的要求,同事对检测方法、技术手段、操作人员素质等都有着严格的要求。 首先,由于计算机软件程序具有复杂性的特点,要使用科学有效的安全检测方法对计算机软件安全进行实质性检测。软件中很多潜藏的安全问题,采用简单的检测方法是不能被排除的,所以开发人员一定要事先对软件的相关特性以及检测软件的使用条件进行全面了解后,再根据实际情况选择适当的检测方法,制定出科学合理的检测方案,对计算机软件安全进行实质性检测,不仅如此,开发人员还要在细节方面也要依据相关程序进行细化和深化。 其次,因为软件漏洞具有存在于软件开发程序的各个环节的特点,需要多类人员共同参与对计算机软件的检测,才可能确保尽可能多地排除软件中潜在的安全威胁。多元化的人员参与有利于实现检测方法的多极性、多样性,这有利于及时、准确地排除安全隐患。不过,在软件安全检测过程中,必须需要具有专业软件安全检测技术的人员参与,同时还需要有了解软件工作和使用特性的人员,从而实现多角度、全方位的检测,以排除更多的安全风险,满足软件使用的安全要求。 最后,对计算机软件进行安全检测必须要按计划选择合适的方法进行安全检测。选择大体说来,需要通过以下做法具体执行:首先,要对计算机软件检测的各种方案和案例进行必要地分析研究,并且最后要进行汇总,在此基础上再进行分析、归纳、总结,寻找出普遍通用的检测规律。之后,再根据检测的具体要求,对比、筛选合适的方法予以检测。但是,再进行检测之前,为了确保检测程序的顺利推行,事先必须制定出切实可行的检测方案,并将检测过程的方案制定的形象化、具体化,以确保检测过程准确无误地予以开展。以上工作做好、做细后,还要对上述拟定的检测方案采用电脑模拟建立数据模型。特别需要指出的是,在这个过程中,一定要把语言支持作为实现模型形式化表现过程中的动态帮助。以上环节结束之后,作为对软件进行运行和结构的安全测试,再开始检测模拟系统。 3 计算机软件安全检测的具体技术 3. 1 语法安全检测技术 语法安全监测技术主要是对计算机软件中的语法进行实质性、技术性检测。最初输入条件的不同会使最终检测结果产生差异。语法安全检测技术通常被用于检测源程序中的安全漏洞,该检测技术可及时有效地检测出系统函数与C语言库函数的切换,并及时恰当地做出处理,从而建立以语法为基础的测试数据。同时该检测技术还能实现对计算机软件的安全检测,排除潜存的安全风险,保证计算机安全运行。 3. 2 动态安全检测技术 这项技术是对计算机软件运行环境变量进行的必要检测,漏洞等风险因素是它主要进行的检测目标。这种安全动态检测技术的使用,计算机软件源码不需要在运作过程中进行修改,因而计算机用户的隐私安全得到了很大程度地保证。在这类检测技术应用过程中,如果计算机软件的漏洞被发现,就会自动完成相关修复工作。今天,由于计算机在商务应用中也发挥着越来越大的作用,这种软件的检测技术更加适用于商务性,随着普及率的越来越高,对保证商业机密的安全,必将发挥着越来越大的作用。 3. 3 静态安全检测技术 近年来,计算机程序开发人员根据程序代码内部特性和结构是静态安全检测技术这一特征,事先构建合理的测试模型,以满足计算机读取的相关要求,对计算机进行安全静态检测,这就是所谓的静态安全检测技术。这种检测技术的检测程序是:开发人员先利用这种安全检测技术对需要检测的计算机进行检测之后,再将选定的测试模型和待检测的程序数据进行全面比对,如果待测的计算机软件安全性能良好,其对比数据就会高度一致。近年来,由于这项技术日臻成熟,并且简洁易行,越来越多的软件技术开发人员倾向于此项研究之中,从而推动了这项技术得到更为充分的发展,并且越来越大地在计算机软件安全领域中发挥了重要的作用。 3. 4 混合安全检测技术 近年来,随着计算机检测软件越来越多样化,检测技术要求的不断提升,对计算机软件越来越趋向于多项或者混合检测,以确保效果的精准化、全面化。鉴于此,实践中,我们往往倾向于多种检测软件并行的检测方法,也即这里我们所说的混合安全检测技术。这种混合安全检测技术双管齐下,动态安全检测与静态安全检测并驾齐驱,采用了动态安全检测与静态安全检测两种检测技术的优势,扬长避短,强强联合,确保计算机软件检测过程精准、全面、不留死角,极大地扩大了检测范围。 3. 5 基于web技术的安全检测技术 计算机技术检测采用web技术是近年来计算机检测技术领域的一项尝试和技术突破。Web技术是近年来伴随着计算机互联网技术出现的网络资源开发技术。随着web技术的不断革新,这项技术也逐渐渗透到计算机软件安全检测领域中,并且和其他检测手段比起来越来显示出它独特的优越性能――与同是作为计算机软件安全检查的传统的检测技术,Web安全检测技术更具有灵活性、高效性和先进性的特点,在检测性能等各方面都表现出优异的成绩。大体说来,基于Web技术的安全检测技术不仅能够及时检测出风险和漏洞,而且能够及时对这些安全风险和漏洞进行有效修复,为计算机系统安全、可靠、高效地运行提供了有力的保障。鉴于这种检测技术的精准、高效、安全的特色,基于Web技术的安全检测技术已经越来越多的运用到不同行业的计算机检测技术中,并且大有取代传统检测软件的趋势。 4 结束语 综上所述, 随着计算机网络越来越大的影响着人类的生产和生活,计算机安全检测技术作为计算机运用过程中的辅助技术,势必越来越彰显出它的必不可少的重要作用。同时,计算机技术越先进,势必要求计算机安全检测技术也必须随之越先进,在科技日新月异的今天,相信我们人类社会在计算机安全检测技术方面,也必将取得更多成果,以更好地服务于计算机技术,更好地造福于人类。 计算机软件基础论文:协作学习在计算机软件技术基础课中应用的优势 摘 要 通过分析协作学习,结合计算机软件技术基础课程的特点,分析协作学习在此门课中应用的优势。在协作学习过程中,促进教学优化及学生协作学习能力提升,学生对知识进行有意义的建构和深度学习,从而达到解决问题、深度学习、有效学习的目的。 关键词 协作学习;计算机软件技术基础课程;深度学习 1 前言 计算机软件技术基础是云南大学教育技术学研究生所上的一门课程,此门课程对于教育技术学的学生来说是很难的,学生学习起来很困难。现在学习者与教学者之间交流互动少,再加上缺少实验环境,学生动手能力相对较差,思维空间狭窄。为了能够优化教学,促使学生实现对此门课程的深度学习、有意义建构,能够解决存在的问题,培养知识迁移的能力,特引进协作学习,促进教学有效进行,提升学习者各方面的能力。 2 协作学习及协作学习理论相关信息 协作学习 对于协作学习,国内外专家学者有不同的看法。美国明尼苏达大学的约翰逊兄弟认为:“协作学习就是在教学上通过小组学习,使学生共同努力以最大限度地促进自身及他人的学习。”[1]北京师范大学黄荣怀教授认为:协作学习是学习者通过小组形式为达到共同的学习目标、在一定的激励下为获得最大化的学习成果而合作的一切相关行为[2]。笔者也比较认同他们的观点,协作学习能够促进高效学习,提高教学质量,培养学习者之间的情感交流能力、协作共赢的思想。通过协作学习,学习者共同完成任务,解决实际学中的问题,达到有效知识建构、深度加工知识。 协作学习组成要素 要素构成整体,使整体的力量变大。协作学习拥有自身的要素。通常以2~4人构成一组,组内学习者各有不同,组与组间基本同质,小组成员各自担任不同的角色,为共同目标尽职尽责,互相交流沟通、深入理解,把知识进行有意义的建构、深度加工。协作学习要发挥很大作用,离不开其本身的组成要素。协作学习由组成的小组、学习者、领导者、协作学习环境与资源等要素构成,要素之间相互依赖、缺一不可。学习者组成协作学习小组,协作学习小组中学习者采用互补的方式进行学习。领导者可以是小组长或者是教师,在协作学习中发挥重要作用,能够为协作学习的高效进行提高后盾及保证。良好的协作学习环境能够提升学习及教学质量,丰富的资源为协作学习提供便利。 协作学习的基本模式 协作学习主要有竞争、辩论、合作、问题解决、伙伴、设计和角色扮演等7种基本模式[3]。在协作学习中,学习者之间可以根据教师安排的任务进行讨论,积极发表自己的见解。根据各学习者的特长、能力分担任务。获取、整理有用信息,共同合作交流,成员之间可以进行角色互换,发挥积极作用,最终得出一个满意的成果。每个组完成任务后,教师可以组织学习者进行互评,组与组之间形成竞争关系。在解决问题过程中,每个组之间对问题的看法各有不同,进行交流时,双方会获得不同的解决问题的思路,开阔眼界、丰富经验,为以后的工作、学习等奠定良好的学习基础。 3 协作学习理论 协作学习有着深厚的理论基础,下面就来看一下相关的理论。 建构主义学习理论 建构主义的思想来源于认知加工主义学说,它认为学习是一个积极主动的建构过程。学习者借助于外界环境,在其帮助下,积极主动地对知识形成一个有意义的体系,结合以往知识进行深度加工,对所学知识形成一个认知结构。“情景”“会话”“协作”“意义建构”构成建构主义理论的四要素[4]。学是在一定的社会背景下(情景)产生的,学习者在此过程中会与他人进行交流协作(会话、协作),在交流学习中不断地同他人进行思想的碰撞,产生共鸣。同时,协作学习能够主动地建构意义学习知识,不断地深化,逐步形成一个体系。 人本主义学习理论 人本主义学习理论是建立在人本主义心理学基础之上的,人本主义学习理论的代表人物是美国心理学家马斯洛(A. Maslow)和罗杰斯(C. R. Rogers)。 罗杰斯认为,学习是一种将个人经验与学习相融合的有意义的心理过程,这种心理过程对每个人都是需要的[5],能够在合适的情景中产生出来,当学习者知道学习的真正价值时,学习会变得很主动。在教学中,教师作为学习者的引导者、促进者。教学应该做到因材施教,满足学生的个性化发展,关注学习者的特征,充分调动学习者积极性,重视学习过程中有效交流,创造良好的学习风气、学习环境。 4 计算机软件技术基础课的特点 教师的教是让学习者学习到有用的知识,解决生活中存在的问题,让学习者重构有意义的知识,学以致用。计算机软件技术基础课程难度稍大,学习者需要理论与实践相结合,同他人进行协作学习。下面介绍此课程的特点。 整体性 该课程从简单到复杂,逐步推进。它整体性很强,章节之间联系紧密。课程分章节介绍,各章节中有简单的知识,也有复杂的知识,需要从部分到整体去理清思路。它涉及其他知识,如网络等,教师在教学时应该从整体的角度介绍,让学生把握一个整体的知识,然后划分成部分。最后,把各个部分进行精炼,整合为一个结构清晰明了的结构图。学生可以在教师帮助下把知识重构成一个个精炼的个体,最后由部分加工成为一个出色的整体。 实践性 实践是检验真理的唯一俗肌Q习者,除了书本上学习到的理论外,更重要的是理论结合实践。此门课程理论性很强,听起来很难,比如算法、数据结构等知识很抽象。学生需查阅很多知识,积极主动与他人进行交流协作,结合大量的实验来掌握。如线性表、树、图等章节就需要学生进行相应的实验,结合实验准确地理解、加工知识,使知识深化。 抽象性 语言是为了能够让人看懂,越简单的话语越容易被人理解、接受。计算机软件技术基础每一个章节所使用的词汇都很精炼,似乎能够看懂,但是理解起来却不容易。形象的事物,理解起来很容易。抽象的事物需要更加深入的构建、想象、理解等,才能把知识理解透彻。此门课程抽象性极强,需要把书本上的话语换一种方式描述,结合实验,才能理解。如栈、二叉树等,可以用形象的东西比喻,然后结合实验,构建出容易理解的知识。 5 协作学习对此门课程的优势 协作学习相对于传统教学来说具有自身的优势,对教学产生很大的帮助。下面介绍协作学习对此课程的优势。 协作学习能够促进学生积极性的有效发挥 小组或团队的学习能够带动个体之间的积极性,两个人的思想互相交换,可以获得多于两份思想的价值。学生进入大学后,学习兴趣逐渐下降,个体支配时间增多,各具特色的社会实践活动越来越多,他们的关注焦点开始转移,学习就是不挂科就行。然而,学习对于学生来说是很重要的人生经历。小组之间有了目标及方向,大家都会为此负担起责任。同伴之间相互交流协作,会把不理解的知识逐步转化为可吸收的东西,在交流协作中会受益匪浅。协作学习可以增进彼此间的感情交流,培养彼此间的协作意识,从而使学习效果更加突出显著。 协作学习推动课程有效理解、优化教学 在小组或团队活动中,学生之间相互协作交流,会激发出每个人的潜能。学生在教学中积极主动探讨,课后通过QQ、微信等即时通信软件进行协作学习,可以有效推动课程知识的理解。一个难懂的知识单独分给一个学生,可能需要一段时间查阅很多知识,才能勉强了解此知识;通过小组协作,在很短的时间内,效果会远远超出一个学生所了解的内容。协作学习可以大大优化教学,为教学活动奠定良好的教学模式。 协作学习有利于问题解决 教学是为了促进学生有效学习。在协作学习中,小组根据教师或者本组的任务要求,学习者积极主动参与学习活动,发挥自己的特长。学生取长补短,虚心向他人请教,不断端正自己的学习态度,提高自身学习能力。教学中广泛应用协作学习,有助于提高学生信息收集、整理能力,能够培养学生之间沟通交流协作能力、动手操作能力。学习就是为了很好地解决问题,问题的解决将伴随很多方面的知识,协作学习为问题的有效解决提供了有效帮助。 结合协作学习的优势及计算机软件技术基础课程的特点,可以看出协作学习对提高学生学习能力、深度学习、知识的有意义建构,以及学习者之间的有效沟通具有积极作用。协作学习促进教学优化,提升学习者的高阶思维能力,为将来的教学及学习奠定良好的基础。
版图设计论文:一种基于厚膜工艺的电路版图设计 摘 要: 在电子线路版图设计中,通常采用印刷线路板技术。如果结合厚膜工艺技术,可以实现元器件数目繁多,电路连接复杂,且安装空间狭小的电路版图设计。通过对3种不同电路版图设计方案的理论分析,确定了惟一能满足要求的设计方案。基于外形尺寸的要求,综合考虑电路的性能和元件的封装形式,通过合理的电路分割和布局设计,验证了设计方案的合理性和可实现性。体现了厚膜工艺技术在电路版图设计中强大的优越性,使一个按常规的方法无法实现的电路版图设计问题迎刃而解。 关键词: 电路版图设计; 电路分割设计; 厚膜混合集成电路; 厚膜工艺 0 引 言 随着电子技术的飞速发展,对电子设备、系统的组装密度的要求越来越高,对电路功能的集成度、可靠性等都提出了更高的要求。电子产品不断地小型化、轻量化、多功能化。除了集成电路芯片的集成度越来越高外,电路结构合理的版图设计在体积小型化方面也起着举足轻重的作用。 1 厚膜工艺技术简述 厚膜工艺技术是将导电带和电阻通过丝网漏印、烧结到陶瓷基板上的一种工艺技术[1]。 厚膜混合集成电路是在厚膜工艺技术的基础上,将电阻通过激光精调后,再将贴片元器件或裸芯片装配到陶瓷基板上的混合集成电路[2]。 厚膜混合集成电路基本工艺流程图见图1。 图1 厚膜工艺流程图 厚膜工艺与印制板工艺比较见表1。 2 电路版图设计 2.1 设计要求 将电路原理图(图2,图3)平面化设计在直径为34 mm的PCB板上(对电路进行分析后无需考虑相互干扰),外形尺寸图见图4。其中:序列号及电源为需要引出的引脚。 2.2 设计步骤 2.2.1 分类清点电路中的元器件数量 分类清点电路中的元器件数量见表2。 表2 元器件数量 2.2.2 确定电路设计方案 根据电路原理图,对以下3个方案逐一进行分析: (1) 方案1:在印制板上双面布线 简单计算一下各种元器件所占面积:贴片电阻电容:4.8×46=220.8 mm2;贴片二三极管:8.9×5=44.5 mm2; 贴片集成电路:77×3+72=303 mm2;贴片运算放大器:33.44×11=367.84 mm2;电 位 器: 38×4=152 mm2;晶振:16 mm2。 元器件的总面积:220.8+44.5+303+367.84+152+16=1 104.14 mm2≈11 cm2。 印制板的可利用面积(单面):3.14×14.52=660.185 mm2≈6.6 cm2。 很显然,利用双面布局布线,印制板的面积远远满足不了设计的需要。另外,印制板为圆形,元件布局时面积的利用率更低。所以仅仅利用印制板的面积来进行平面化设计,理论上不可行。 (2) 方案2:印制板上安装双列直插式厚膜电路模块 采用厚膜工艺和印制板工艺相结合的方法进行布局布线。首先将电路原理图进行合理分割,确定要利用厚膜工艺进行设计的那部分电路,剩余部分电路则布线到印制板上。用厚膜工艺的电路,在陶瓷基板上采用双面布线,组装贴片元器件,可以增大布线的面积。然而,为了和印制板结合起来,双列直插式厚膜电路模块的引出端数目需求较多,采用最多的引出脚数量,也满足不了印制板与厚膜电路电连接的需要。 若采用裸芯片元件进行布线,则必须采用金属全密封封装。由于金属外壳的存在,导致基片的面积变得更小,模块的引出端数目随之减少。另外,裸芯片的电路只能采用单面布线,这样不能满足元件放置的需要,更不可能实现布线的需求。 所以该方案也不可行。 (3) 方案3:印制板上安装2个单列直插式厚膜电路模块 由方案1和方案2得知: (1) 必须在印制板上安装厚膜电路模块; (2) 采用2个单列直插式厚膜电路模块,且均采用双面布线。 2个单列直插式厚膜电路模块和1个双列直插式模块进行比较,虽然引出脚数目相等,但2个单列直插式电路比1个双列直插式电路的布线面积增大了1倍。对于圆形的印制板,将2个厚膜电路模块平行放置在直径上和与直径平行的最近位置,就可以保证厚膜电路模块和印制板之间的过渡线数目最多,且高度不会超过允许高度。经验证,这样的布局达到了厚膜电路模块和印制板上电路连接的需要,而且所有元件达到合理放置。 所以,方案3是可行的。 2.2.3 电路版图设计过程[3?4] 根据印制板外形尺寸的要求,2个单列直插式厚膜电路模块的陶瓷基片分别选用32 mm×16.5 mm×0.8 mm和30 mm×16.5 mm×0.8 mm两种,根据电路的工作原理,对2个电路原理图进行合理分割,可调元器件和大体积元件放置在印制板上,不可调部分分别放置在两个陶瓷基片上,经过合理布图,陶瓷基板上PCB图分别见图5,图6。 图5 厚膜电路1(正面和反面) 图6 厚膜电路2(正面和反面) 红色为一次导体,浅绿色为介质,深蓝色,红色为一次导体,湖蓝色为介质,为二次导体,其余颜色为厚膜电阻,紫色为二次导体,其余颜色为厚膜电阻,共有13个引出脚。共有12个引出脚。 将两个厚膜电路模块按照厚膜电路的工艺进行封装完成后,作为印制板上的两个元器件,将其与厚膜电路模块外的元件在印制板上进行布局布线设计,即可完成整个电路的版图设计,并达到了设计要求。整个产品的印制板装配图见图7。 图7中,W1~W4为电位器,X为晶振,J1和J2分别为两块单列直插式厚膜电路模块。C2为片式钽电容,U7为SO?8集成电路,R*为片电容,其余为引出脚。 3 结 语 在电路版图的设计过程中,充分考虑到调试的需要,将需调试的元件和体积较大的元件放置在印制板上,无需调试的小体积元件放置在厚膜电路模块里,使得仅利用印制板难以完成的布图任务因巧妙利用厚膜工艺集成而大大缩小了产品的体积,从而实现了复杂电路体积小型化的目的,而且使产品美观,调试方便。 厚膜技术从早期应用在航空航天、卫星通信等领域,发展到现在的汽车、家用电器、音响设备等工业领域,无不说明厚膜工艺技术有着很好的发展前景和实用价值。 版图设计论文:《集成电路版图设计》课程教学改革与探索 【摘要】《集成电路版图设计》课程对微电子专业学生理解电路设计的概念和工艺技术的认识,起到承前启后的作用,对此课程教学方法的研究有着重要的理论和现实意义。 【关键词】集成电路版图;教学方法;改革 集成电路版图设计是集成电路设计的最终结果,版图质量的优劣直接关系到整个芯片的性能和经济性,因此,如何培养学生学好集成电路版图设计技术,具备成为合格的版图设计工程师的基本潜质,是摆在微电子专业老师面前的一个普遍难题。如何破解这个难题,我们做了以下探索。 一、突出实践,理论配合 传统的《集成电路版图设计》课程采取理论教育优先,学生对于版图的基本理论和设计规则非常熟悉,但动手实践能力缺乏培养,往往在学生毕业后进入集成电路设计企业还需二次培训版图设计能力,造成了严重的人力资源浪费。这是由于没有清晰的认识《集成电路版图设计》课程的性质,造成对它的讲授还是采取传统教学方式:老师讲,学生听,偏重理论,缺乏实践,影响到学生在工作中面临实际设计电路能力的发挥。《集成电路版图设计》是一门承接系统、电路、工艺、EDA技术的综合性课程,如果按照传统方式授课,课程的综合性和实践性无法得到体现,违背了课程应有的自身规律,教学效果和实用意义不能满足工业界的要求。我们在重新思考课程的本质特点后,采取了实践先行,理论配合的教学方法,具体如下:集成电路版图是根据逻辑与电路功能和性能要求,以及工艺水平要求来设计光刻用的掩膜图形,实现芯片设计的最终输出。版图是一组相互套合的图形,各层版图相应于不同的工艺步骤,每一层版图使用不同的图案来表示。我们首先讲授版图设计工具EDA软件的使用,让学生掌握EDA软件的每一个主要功能,从图形的选择、材料的配置,让学生从感性角度认识实际的版图设计是如何开展的,每一个步骤是如何使用软件完成的,整体芯片版图设计的流程有哪些规定,学生此时设计的版图可能不是很精确和完美,但学生对于什么是版图和如何设计版图有了初步的感性认识,建立起版图设计的基本概念,对于后续的学习奠定了牢实的实践基础,此时再去讲授版图设计理论知识,学生更能理解深层的工艺知识和半导体理论,真正做到了知行合一,实践先行的教育理念,对学生能力的培养大有裨益。 二、注重细节,加强引导 传统方式讲授《集成电路版图设计》理论占大部分时间,学生知道二极管、晶体管、场效应管、电阻、电容等基本元器件的工作原理和构成要素,但是在版图设计中,这些元器件为什么要这样设计,其实内心中充满着疑惑和不解。针对学生的疑惑,我们从工艺细节入手来解决这个问题。作为集成电路版图设计者,首先要熟悉工艺条件和期间物理,才能确定晶体管的具体尺寸、连线的宽度、间距、各次掩膜套刻精度等。版图设计的规则也是由工艺来确定的,掌握了工艺也就掌握了版图设计的钥匙。我们将通用工艺文件的每一条规则向学生讲解,通用元器件的规则整理出它们的共性,最小宽度、长度、间距的尺寸提醒学生要记忆,不同芯片生产厂的工艺对比学习和研究,学生在这一系列规则的学习过程中,慢慢理解熟悉了工艺规则文件的组织构成及学习要点,能够举一反三的在不同工艺规则下,设计同一种元器件的版图,即使电路元器件的数量巨大,电路拓扑关系复杂,在老师耐心的讲解下,学生也能够依据工艺规则设计出符合要求的版图,这都是在理解了工艺规则细节的基础上完成的。所以,关注细节,加强引导,是提高学生学习效果的一个重要方法。 三、完善考核机制,争取比赛练兵 学生成绩的提高,合理完善的考核机制不可或缺。以往《集成电路版图设计》课程的考核主要是理论知识作业和课程报告,学生的学习效果和实际动手能力没有得到考核,造成不能全面评价学生的学习成绩。我们采取项目形式,全方位考核学生的学习效果。根据知识点,将通用模拟电路分成五大类,每个大类提取出经典的电路10种,使用主流芯片加工厂的生产工艺,由经验丰富的老师把它们的版图全部设计出来,作为库单元放在服务器中供学生参考。在学生充分理解库单元实例的基础上,将以往设计的一些实用电路布置给学生,要求在规定的时间内,设计出合格的版图,以此作为最终的考核结果。学生在学习课程期间,可以接触到不同工艺、不同结构的多种类电路,而且必须在规定的时间内设计出版图,这极大的促进了他们学习的积极性和时间观念。学生在设计版图的过程中,会遇到多种问题,他们会采取问老师答疑,和同学讨论的多种方式解决,不仅能督促他们平时上课认真听讲,而且对遇到的问题也能多角度思考,最重要的是他们亲自动手设计版图,将工艺、电路、器件综合考虑,在约定的时间内能力得到极大提高。老师根据学生上传至服务器中设计的不同项目版图打分,而且将每个项目的得分出具详细的报告,对学生的成绩进行点评。学生通过查阅报告,能够知道课程学习的缺点和得分项,为下一次提高设计成绩是一个很好的参考。除了日常学习设计版图项目,学生可以争取参加微电子专业的一些比赛,通过比赛体会一些具有挑战性的版图设计项目,来提高学生在实际场景下如何发挥设计能力和项目组织能力,为他们未来进入职场从事版图设计工作奠定坚实的专业能力和实际解决问题能力。 四、总结 《集成电路版图设计》课程是一门兼具理论基础和实践锻炼想结合的课程,对它的讲授不仅需要扎实的理论基础,还需合理的实践环节配合,才能取得良好的教学效果。 作者简介:鞠家欣(1972—),黑龙江双城人,硕士,讲师,研究方向:集成电路设计与测试技术。 版图设计论文:微电子专业集成电路版图设计的教学研究 摘要:集成电路版图设计涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向。以CMOS反相器和基本MOS差分放大器为例,介绍了集成电路版图设计的教学内容。学生通过集成电路版图设计的教学环节,巩固了专业课程的理论知识,提高了集成电路设计的实践能力。 关键词:集成电路设计;版图;CMOS 作者简介:毛剑波(1970-),男,江苏句容人,合肥工业大学电子科学与应用物理学院,副教授;汪涛(1981-),男,河南商城人,合肥工业大学电子科学与应用物理学院,讲师。(安徽?合肥?230009) 基金项目:本文系安徽省高校教研项目(项目编号:20100115)、省级特色专业项目(项目编号:20100062)的研究成果。 集成电路(Integrated Circuit)产业是典型的知识密集型、技术密集型、资本密集和人才密集型的高科技产业,是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业,是新一代信息技术产业发展的优秀和关键,对其他产业的发展具有巨大的支撑作用。经过30多年的发展,我国集成电路产业已初步形成了设计、芯片制造和封测三业并举的发展格局,产业链基本形成。但与国际先进水平相比,我国集成电路产业还存在发展基础较为薄弱、企业科技创新和自我发展能力不强、应用开发水平急待提高、产业链有待完善等问题。在集成电路产业中,集成电路设计是整个产业的龙头和灵魂。而我国集成电路设计产业的发展远滞后于计算机与通信产业,集成电路设计人才严重匮乏,已成为制约行业发展的瓶颈。因此,培养大量高水平的集成电路设计人才,是当前集成电路产业发展中一个亟待解决的问题,也是高校微电子等相关专业改革和发展的机遇和挑战。[1-4] 一、集成电路版图设计软件平台 为了满足新形势下集成电路人才培养和科学研究的需要,合肥工业大学(以下简称“我校”)从2005年起借助于大学计划,和美国Mentor Graphics公司、Xilinx公司、Altera公司、华大电子等公司合作建立了EDA实验室,配备了ModelSim、IC Station、Calibre、Xilinx ISE、Quartus II、九天Zeni设计系统等EDA软件。我校相继开设了与集成电路设计密切相关的本科课程,如集成电路设计基础、模拟集成电路设计、集成电路版图设计与验证、超大规模集成电路设计、ASIC设计方法、硬件描述语言等。同时对课程体系进行了修订,注意相关课程之间相互衔接,关键内容不遗漏,突出集成电路设计能力的培养,通过对课程内容的精选、重组和充实,结合实验教学环节的开展,构成了系统的集成电路设计教学过程。[5,6] 集成电路设计从实现方法上可以分为三种:全定制(full custom)、半定制(Semi-custom)和基于FPGA/CPLD可编程器件设计。全定制集成电路设计,特别是其后端的版图设计,涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向,目的是给本科专业学生打下坚实的设计理论基础。 在集成电路版图设计的教学中,采用的是中电华大电子设计公司设计开发的九天EDA软件系统(Zeni EDA System),这是中国唯一的具有自主知识产权的EDA工具软件。该软件与国际上流行的EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它的某些功能如版图编辑、验证等已经与国际产品相当甚至更优,已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了强大的功能,并成功开发出了许多实用的集成电路芯片。 九天EDA软件系统包括ZeniDM(Design Management)设计管理器,ZeniSE(Schematic Editor)原理图编辑器,ZeniPDT(physical design tool)版图编辑工具,ZeniVERI(Physical Design Verification Tools)版图验证工具,ZeniHDRC(Hierarchical Design Rules Check)层次版图设计规则检查工具,ZeniPE(Parasitic Parameter Extraction)寄生参数提取工具,ZeniSI(Signal Integrity)信号完整性分析工具等几个主要模块,实现了从集成电路电路原理图到版图的整个设计流程。 二、集成电路版图设计的教学目标 根据培养目标结合九天EDA软件的功能特点,在本科生三年级下半学期开设了为期一周的以九天EDA软件为工具的集成电路版图设计课程。 在集成电路版图设计的教学中,首先对集成电路设计的一些相关知识进行回顾,介绍版图设计的基础知识,如集成电路设计流程,CMOS基本工艺过程,版图的基本概念,版图的相关物理知识及物理结构,版图设计的基本流程,版图的总体设计,布局规划以及标准单元的版图设计等。然后结合上机实验,讲解Unix和Linux操作系统的常用命令,详细阐述基于标准单元库的版图设计流程,指导学生使用ZeniSE绘制电路原理图,使用ZeniPDT进行NMOS/PMOS以及反相器的简单版图设计。在此基础上,让学生自主选择一些较为复杂的单元电路进行设计,如数据选择器、MOS 差分放大器电路、二四译码器、基本RS触发器、六管MOS 静态存储单元等,使学生能深入理解集成电路版图设计的概念原理和设计方法。最后介绍版图验证的基本思想及实现,包括设计规则的检查(DRC),电路参数的检查(ERC),网表一致性检查(LVS),指导学生使用ZeniVERI等工具进行版图验证、查错和修改。[7] 集成电路版图设计的教学目标是: 版图设计论文:基于平衡技术的微带低通滤波器版图优化设计 摘要:微带线结构的不连续性,使反射损耗和插入损耗较大,影响滤波器性能。利用平衡法提升滤波器并联分支中较低的特性阻抗,达到降低微带线宽度的目的,从而均衡整个滤波器的宽度,使版图仿真优化。以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明,滤波器通带内反射损耗从-9.566 dB降低到-15.837 dB,插入损耗从0.679 dB降低到0.322 dB,与直接采用Richards变换和Kuroda规则设计微带低通滤波器相比,该方法能缩短滤波器设计周期,获得满意的滤波器性能。 关键词:低通滤波器; 微带线; 平衡技术; 版图优化 收稿日期:20110911微带滤波器是无线通信的重要部件。随着无线通信系统的发展,加速了微带滤波器的研究进程,发明许多Q值适中、重量轻、稳定性好的微带滤波器。计算机辅助设计软件的出现,使设计者在设计过程中避免繁杂的计算过程,提高复杂电路设计效率,缩短设计周期。设计者通常运用Richards变换与Kuroda规则设计微带低通滤波器[13]。该方法设计的滤波器在接头处会由于相邻耦合线线宽不同产生不连续性,使插入损耗较大,不满足一些射频通信的要求。为了解决此问题,采用电磁带隙结构与高低阻抗线结合的方法,改善了通带性能,但阻带性能变差,体积变大[4]。运用分形技术设计高低阻抗滤波器取得了一定的效果,但设计方法复杂,对于加工精度要求较高[5]。 本文提出一种采用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法,并以5节切比雪夫微带低通滤波器为例,通过在低特性阻抗并联传输线节点处再并联相同长度的微带线,修改两条微带线特性阻抗为原来的两倍达到优化版图的目的。原理图仿真和版图仿真均验证了该方法的可行性。该方法简单易行,只需使用ADS软件就能方便修改,并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器,具有良好的应用前景。 1平衡技术设计原理 使用Richards变换和Kuroda规则设计微带滤波器,所得串并联传输线长度理论上是相同的。选取各支节传输线长度l为截止频率下波长的1/8,由终端开路传输线阻抗分布表达式:Zin(l)=-jZ0tan β1(1)式中:传播常数β=2π/λ;Z0为特性阻抗。将l=λ/8带入式(1)可得:Zin(l)=-jZ0(2)若传输线长度l保持不变,使两条特性阻抗Z0相同长度l相等的终端开路传输线并联于同一点,则其输入阻抗会减半为Z0/2;反之,将两段并联终端开路传输线特性阻抗提高1倍并联于同一点且保持传输线长度l不变,则输入阻抗保持不变为Z0。 由以上推导可知,用平衡技术修改滤波器并联终端开路传输线不影响各节的输入阻抗。 2用Richards变换、Kuroda规则设计微带低通滤波器由于当频率较高时电感和电容应选的元件值过小,由于寄生参数的影响,如此小的电感和电容已经不能再使用集中参数元件并且工作波长与滤波器元件的物理尺寸相近,滤波器元件之间的距离不可忽视,需要考虑分布参数效应[67]。基于以上原因,设计者先设计出有电感、电容组成的集中参数滤波器,然后运用Richards变换和Kuroda规则转换为合适的微带滤波器结构。 本文设计的微带低通滤波器指标如下: 截止频率为f0=3 GHz,通带内波纹为0.5 dB,在2倍截止频率处具有不小于40 dB的带外衰减,输入/输出阻抗为50 Ω。基板厚度H=0.762 mm,基板相对介电常数Er=3.66,磁导率μ=1 H/M,金属电导率为5.88 mS/m,封装高度Hu=1.0+33 mm,金属层厚度T=0.035 mm。 通过计算选用5阶切比雪夫微带低通滤波器模型进行设计[8]。电路原理及其仿真结果如图1所示。 图1微带低通滤波器原理电路及仿真结果由图可以看出串联和并联的微带线长度均为λ/8,而宽度与特性阻抗大小相关。 由于原理图仿真是在理想条件下进行的,而实际的电路板需要考虑耦合和干扰等因素的影响。ADS版图仿真是采用矩量法进行电磁仿真,对版图的仿真结果更符合电路实际情况[8]。图1所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图2所示。 图2微带低通滤波器版图结构及仿真结果3用平衡技术设计微带低通滤波器 由于微带传输线的特性阻抗越高,传输线的宽度就越窄。反之,阻抗越低,宽度就越宽。从第2节中的滤波器原理图可看出,TL3和TL5两段并联的微带线,他们的宽度比较宽即特性阻抗偏大,使用平衡技术,在TL3并联点处再并联一根相同长度的终端开路微带线,将两根线的特性阻抗扩大为原来的2倍,并运用ADS软件中的LineCalc工具推算出线的宽度W。对于TL5用同样的方法设计。电路原理及仿真结果如图3所示。 图3改进后微带低通滤波器原理电路及仿真结果图3所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图4所示。 图4改进后微带低通滤波器版图结构及仿真结果由图1和图3的原理图仿真结果可以看出,优化前的反射损耗,插入损耗与优化后的数值几乎相同。这与使用平衡技术修改原理图后不改变原有滤波器阻抗的结论相一致。 由图2和图4的版图仿真结果可以看出,通带内反射损耗由-9.566 dB降低到-15.837 dB,插入损耗由0.679 dB降低到0.322 dB。 可以看出,运用平衡技术均衡微带低通滤波器微带线宽度后,使通带内反射损耗明显改善,插入损耗明显降低,达到了性能指标。证明了该方法的有效性。 4结语 本文提出一种用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法,讨论了平衡技术的设计原理,并以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明此滤波器版图仿真性能优于传统方法设计的微带滤波器。该方法简单易行,只需使用ADS软件就能方便修改,并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器,有效地缩短了设计周期,具有良好的应用前景。 版图设计论文:引入CDIO模式的《集成电路版图设计》课程开发实践 摘要:伴随着高等职业院校的教育改革,将CDIO的教育模式引入到《集成电路版图设计》教学开发中。鉴于CDIO教育理念的先进性、教学层面的系统性及其广泛的适应性,对《集成电路版图设计》课程进行了重新设计。本文从引入CDIO教育模式的必要性与必然性的分析到课程评估的结论,阐述了该课程设计开发的整个过程。 关键词:CDIO;高职教育;集成电路版图设计;课程开发 CDIO是基于项目学习的一种模式,是工科教育“做中学”的一种。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运作(Operate),它以工程项目生命周期为载体,培养学生的学术知识、职业道德和运用知识解决问题的能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统掌控能力。此教育模式是由麻省理工学院(MIT)和瑞典皇家工学院等发起,现已运用到几十个大学的众多专业,并获得产业界认可。 高职教育改革及引入CDIO教育模式的必要性与必然性 高等教育是在完成中等教育的基础上进行的专业教育,是培养高级专门人才的社会活动。职业教育是对受教育者施以从事某种职业所必需的知识与技能的训练,因此,职业教育亦称职业技术教育或实业教育。“高等职业教育”是“高等”与“职业教育”两个概念的复合。 我国高等职业教育的人才培养目标从开始提出的“技术型人才”、“应用型人才”,到后来的“实用型人才”,再到现在提出的“高技能人才”,多年来一直处于变化不定之中。高职培养的人才类型是实用型、应用型,与普通高等教育培养的人才是有差异的。所谓高技能人才,工作内涵是将成熟的技术和管理规范转变为现实的生产和服务,工作场合和岗位是基层第一线。 苏州工业园区职业技术学院的办学理念为“企业的需要,我们的目标;学生的需求,我们的追求”。近些年,我们在专业建设和课程教学改革方面做了许多探索,协助毕业生提高就业信心,实现优质就业,传统教育下的毕业生上岗适应慢,沟通能力差,动手能力弱,缺乏团队合作经验,缺少创新精神和创新能力、职业道德、敬业精神等人文素质薄弱,频繁“跳槽”等,而这些都难以符合现代企业的需要。教育模式的改革势在必行,而CDIO教育模式恰恰有针对性地对传统教学中存在的诸多弊端做出了全面、系统的指导,CDIO教育模式引领了高等职业教育改革的必然性。 应用CDIO模式开发《集成电路版图设计》课程 (一)《集成电路版图设计》的课程理念与思路 《集成电路版图设计》课程是一门实践性很强的课程,针对课程特点,课程设计的基本思路是从岗位实际需求出发,从培养学生学习兴趣入手,在传授知识过程中重视能力培养,强化学生的自学能力和分析、解决问题的能力。具体做法是: 全程实施项目教学 本课程围绕多个相对独立的案例展开。案例的选择强调源于工程实际,注重内容的代表性、针对性、实用性以及先进性,理论知识的选择以“必需,够用”为原则。教学实践表明,案例教学使教学内容直观、具体、形象,易于接受,也使教学内容与工程实际及职业岗位紧密联系,有利于课内知识向工程实际拓宽、技术知识向工程实践迁移,从而有力促进了学生职业能力的发展。 全程实施情境式教学 本课程改变了将理论与实训分开的传统模式,在教学中设计了8个学习情境,每个情境都以相应的工业案例为主线,按照“资讯决策计划实施检查评价”的流程授课,使学员在学中做、做中学,以提高IC版图设计技能训练的水平。同时,通过情境式教学,学生的学习兴趣和参与度大大提高,不仅培养了团队合作精神和沟通能力,还培养了学生的组织协调能力。 小班互动式教学 为达到更好的教学效果,本课程采用24人小班制教学,全程在实训室教学。根据教学内容采取“先讲,后练”、“边讲,边练”、“先练,后讲”等方法,从第一次课开始就设置实训操作内容,调动学生的主观能动性,增加师生互动性。 企业实训 通过校企合作建设校外实训基地的方式,安排学生到专业设计公司进行实训,扩展学生的知识面和工程认识,同时,提高学生对项目整个流程的认知,提高学生的抗压力,对职业道德和敬业精神的培养具有实践意义。 (二)《集成电路版图设计》之课程标准 《集成电路版图设计》课程标准涉及四个方面内容。 专业知识设计 专业知识方面围绕IC版图设计职业标准所要求的必要的基础知识和基本技能把本课程的内容分成多个模块:基础模块(系统操作部分)、应用模块(软件使用部分)、 基本技能训练模块(基本单元的版图设计)、技能提升模块(整体布局与项目掌控)等4个模块包含了8个情境。具体内容包括:Linux基础、版图识读与电路提取、design rule简表整理、绘制符合design rule的NAD2/NOR2版图、DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell的框架结构制定、standard cell版图设计、芯片CD4013的版图设计等,每一个情境都对应了某个特定岗位的部分工作内容。这些情境不仅可提供学生对岗位的认知机会,同时,也可激发自主学习的能动性和积极性。 个人职业技能和职业道德培养 在教学中注重对学生职业技能培养的同时也加强对学生职业道德的养成,用企业对员工的标准来要求学生进行实训,采用定期上交项目总结报告和分组进行项目实施进度报告等方式,为学生今后在企业的发展奠定基础。 团队意识的培养 能够快速地融入一个集体当中是从事设计与研发人员必备的能力,而常常被教育者和学生所忽视,因为传统的教育方式更多地关注对单独个体培养的成效,而实际工作中“独自作战”的时代过去了,取而代之的是团队合作,绝大多数的设计工作需要一个团队协作完成,所以这时人际交往就凸显其重要性。在教学中,我们让学生意识到团队协作的重要性和必要性,并在实训过程中从点滴做起,让学生具有团队合作的意识,如文件夹命名方式、文件管理等采取利于团队完成项目的方式进行设置。 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统的搭建 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统按照下面的框架完成了搭建任务,如表1所示。 (三)《集成电路版图设计》课程CDIO系统的具体实施 我们在CDIO教学大纲的指导下,对《集成电路版图设计》课程进行设计如下:本课程以源于企业真实的项目(如design rule简表整理,见表2)为载体,将所有需要学习和掌握的内容都围绕该项目设计,形成一个整体。紧紧围绕知识体系教学专业技能提升职业道德养成主线组织教学,快乐教学、快乐学习,引导学生主动学、能做事、会做人。 本课程特色 (1)双语教学,强化应用,适应外企工作。 教师采用双语教学课件与讲义,用两种语言进行教学,学生采用两种语言进行作业,从而强化专业词汇的学习,为适应全英文的工作环境打下了良好的基础。(2)按企业标准建设,内容先进、实用。采用了与众多研发设计公司一致的SUN工作站,建立以UNIX/LINUX系统为基础的网络,安装版图设计普遍使用的Cadence工具软件。(3)企业项目实训。以企业的研发项目(Reverse、design rule简表整理;DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell库的建立、芯片CD4013设计等)为载体,在真实的环境(按照企业标准进行实训室配置)下,完成生产性实训任务,完成课程开发教学任务的教师具有多年在外企研发设计的工程背景,学生完成工学结合的作品符合企业设计需要。(4)综合全面的评价体系。理论与实践评价结合,技能训练与表达训练结合,校内教师评价与企业评价结合,学生的自评与互评结合。评价方面包括学习态度、5S素养、项目报告的书写、项目汇报、实践考核和理论考试(按版图设计职业标准四级难度要求随机从题库抽取试题)。(5)增强教师的教学技能。中青年教师、工程师都有学院内部培训课程和企业项目参与的经验,并且要求每年都要开新课和实验、训练项目。每个月都有业务和管理能力评价和学期段考核。参加过的培训都要有项目报告和培训体验交流。在实行课程轮换的同时,实行岗位轮换,使教师熟悉专业优秀技术并有扎实的基本功。专业教师通过深入企业和承当企业培训等途径,促使教学与生产实际结合。倡导教师既是讲师、又是实训指导教师,还是培训师和项目工程师,促进“双师型”教师培养。组织教师参加行业比赛,掌握行业的发展动向和需求,客观评价教师的技能水平。 课程质量监控体系的建立 教学质量的好与坏,不单是从学生的考核成绩上来评价,还在学院内设立了专门的教学监管体系,督导组会不定期地进行课堂教学的抽查与监管。更重要的是毕业的学生受到企业的好评,这是对我们课程质量最客观的评价。 课程评估 (一)基本达到预期目的 经过多年的教学实践,CDIO教学模式在《集成电路版图设计》课程中已初见成效,不仅学生在学习过程中表现出很高的积极性,参加职业资格认证测试的微电子专业的学生全部取得了集成电路版图设计师四级职业证书,通过对2008届、2009界毕业生就业调查,我院微电子类专业的毕业生,被苏州工业园区、苏州新区多家知名外企争相录用,就业率达100%。这些企业普遍认为我院的学生工作上手快,适应能力强,担任技术员及助理工程师以上岗位的占75%左右,不少学生已升任工程师助理及工程师。 (二)改进方向和途径 配合微电子专业建设,进行课程教学改革,使我们培养出来的学生全方位发展,符合企业的需求,不是单搞课程的开发,而是要建立起贯通的课程体系,从研发到制造,把先进的CDIO教学模式合理运用到自己的教学实践中去,不能机械地照搬照抄;要针对学生的实际水平和教学内容,提供知识供学生学习。要加强与企业的合作,紧随行业技术的更新步伐,及时更新案例项目。 CDIO教育模式的先进性、普遍实用性是毋庸置疑的,许多学院结合本校和行业特点都探索出新的模式。我们借鉴新加坡南洋理工学院教学模块化的成功案例,利用CDIO教育模式对《集成电路版图设计》课程进行开发,对高等职业教育的课程改革有一定的指导和借鉴作用。 作者简介: 孙丽莉(1976―),女,辽宁复县人,硕士,苏州工业园区职业技术学院教师,研究方向为微电子技术。 版图设计论文:基于九天EDA系统的全定制版图设计 摘要:以反相器等基本单元版图设计为基础,利用华大电子推广的九天EDA系统软件,采用0.6um硅栅CMOS工艺,按照全定制集成电路的后端设计流程,即基本单元建立、版图布局布线以及版图验证对用于数据采集的D触发器进行版图设计。其中着重对数字电路基本逻辑门版图设计技术进行了探讨。此版图已用于相关芯片的设计中,结果表明通过该软件系统设计的D触发器完全符合设计要求。 关键词:版图设计;九天EDA系统;D触发器 1引言 集成电路(Integrated Circuit,IC)把成千上万的电子元件包括晶体管、电阻、电容甚至电感集成在一个微小的芯片上。集成电路版图设计的合理与否、正确与否直接影响到集成电路产品的最终性能[1]。目前,集成电路版图设计的EDA ( Electronic Design Automation)工具较多,但主流的集成电路版图设计的EDA工具价格昂贵,而我国自主开发的九天EDA系统,具有很高的性价比,为我们提供了理想的集成电路设计工具。 2基本概念 2.1 版图 版图是将三维的立体结构转换为二维平面上的几何图形的设计过程,是一组相互套合的图形,各层版图相应于不同的工艺步骤,每一层版图用不同的图案来表示。它包括了电路尺寸、各层拓扑定义等器件的相关物理信息,是设计者交付给代工厂的最终输出。 2.2 版图设计 它将电路设计中的每一个元器件包括晶体管、电阻、电容等以及它们之间的连线转换成集成电路制造所需要的版图信息。主要包括图形划分、版图规划、布局布线及压缩等步骤[2]。版图设计是实现集成电路制造的必不可少的环节,它不仅关系到集成电路的功能是否正确,而且会在一定程度上影响集成电路的性能、面积、成本与功耗及可靠性等[3]。版图设计是集成电路从设计走向制造的桥梁。 2.3 集成电路版图实现方法 集成电路版图实现方法可以分为全定制(Full-Custom)设计和半定制(Semi-Custom)设计[4]。半定制设计方法包括门阵列设计方法、门海设计方法、标准单元设计方法、积木块设计方法及可编程逻辑器件设计方法等。全定制设计方法是利用人机交互图形系统,由版图设计人员从每一个半导体器件的图形、尺寸开始设计,直至整个版图的布局和布线。全定制设计的特点是针对每一个元件进行电路参数和版图参数的优化,可以得到最佳的性能以及最小的芯片尺寸,有利于提高集成度和降低生产成本。随着设计自动化的不断进步,全定制设计所占比例逐年下降[5]。 3九天EDA系统简介 华大电子推广的应用的九天EDA系统是我国自主研发的大规模集成电路设计EDA工具,与国际上主流EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了作用,成功开发出了许多实用的集成电路芯片[6]。其主要包括下面几个部分[7]:ZeniSE( Schematic Editor)原理图编辑工具,它可以进行EDIF格式转换,支持第三方的Spice仿真嵌入; ) ZeniPDT ( Physical Design Tool)版图编辑工具;它能提供多层次、多视窗、多单元的版图编辑功能,同时能够支持百万门规模的版图编辑操作;ZeniVERI ( Physical Design Verification Tools)版图验证工具它可以进行几何设计规则检查(DRC) 、电学规则检查( ERC) 及逻辑图网表和版图网表比较(LVS)等。 版图设计用到的工具模块是ZeniPDT,它具备层次化编辑和在线设计规则检查能力,并提供标准数据写出接口。其设计流程如图1所示[8], 4设计实例 任何一个CMOS数字电路系统都是由一些基本的逻辑单元(非门、与非门、或非门等)组成,而基本单元版图的设计是基于晶体管级的电路图设计的。因而在版图设计中,主要涉及到如何设计掩膜版的形状、如何排列晶体管、接触孔的位置的安排以及信号引线的位置安排等。以下以一个用于数据采集的D触发器为例进行设计。 4.1 D触发器电路图及工作原理 D触发器电路图,如图2所示,此电路图是通过九天EDA系统工具的ZSE模块构建的,其基本工作原理是:首先设置CLB=1。当时钟信号CLK=0时,DATA信号通过导通的TG1进入主寄存器单元,从寄存器由于TG4的导通而形成闭合环路,锁存原来的信号,维持输出信号不变。当CLK从0跳变到1时,主寄存器单元由于TG2的导通而形成闭合回路,锁存住上半拍输入的DATA信号,这个信号同时又通过TG3经一个与非门和一个反相器到达Q端输出。当CLK再从1跳变到0时,D触发器又进入输入信号并锁存原来的输出状态。对于记忆单元有时必须进行设置,电路中的CLB信号就担当了触发器置0 的任务。当CLB=0时,两个与非门的输出被强制置到1,不论时钟处于0还是1,输出端Q均被置为0。 4.2 D触发器子单元版图设计 图2所示的D触发器由五个反相器、两个与非门、两个传输门和两个钟控反相器组成。选择适当的逻辑门单元版图,用这些单元模块构成D触发器。 对于全定制的集成电路版图设计,需要工作平台,包括设计硬件、设计使用的EDA软件以及版图设计的工艺文件和规则文件。此D触发器的设计硬件是一台SUN Ultra10工作站,设计软件是九天EDA系统,采用0.6um硅栅CMOS工艺。 CMOS反相器是数字电路中最基本单元,由一对互补的MOS管组成。上面为PMOS管(负载管),下面为NMOS管(驱动管)。由反相器电路的逻辑“非”功能可以扩展出“与非”、“或非”等基本逻辑电路,进而得到各种组合逻辑电路和时序逻辑电路。 在电路图中,各器件端点之间所画的线表示连线,可以用两条线的简单交叉来表示。但对于具体的物理版图设计,必须关心不同连线层之间物理上的相互关系。在硅CMOS工艺中,不能把N型和 P型扩散区直接连接。因此,在物理结构上必须有一种实现简单的漏极之间的连接方法。例如,在物理版图中至少需要一条连线和两个接触孔。这条连线通常采用金属线。可得如图3(a)所示的反相器的局部的符号电路版图。同理,可以通过金属线和接触孔制作MOS管源端连接到电源VDD和地VSS的简单连线,如图3(b)所示。电源线和地线通常采用金属线,栅极连接可以用简单的多晶硅条制作。图3(c)给出了最后的符号电路版图。 通过九天版图设计工具绘制的反相器版图如图4所示。其他基本单元的版图可依此建立。 4.3 D触发器版图设计 先建立一个名为DFF的库,然后把建立的各个单元版图保存在DFF库中,同时在库中建立名为dff的新单元。调用各子单元,并进行相应D触发器的版图布局,接着就是单元间的连线。主要用到的层是金属1、金属2和多晶硅进行连接布线。接触孔是用来连接有源区和金属1,通孔用来连接金属1和金属2,多晶硅和多晶硅以及相同层金属之间可以直接连接。版图设计完成后,再利用版图验证工具ZeniVERI对该版图进行了版图验证。最后,经过验证后D触发器的版图如图5所示。 5结语 在分析CMOS 0.6um设计规则和工艺文件后,采用九天EDA系统,以D触发器为例进行了版图设计。实践表明,九天EDA系统工具具有很好的界面和处理能力。该版图已用于相关芯片的设计中,设计的D触发器完全符合设计要求。 作者简介 杨依忠,讲师,主要研究方向是混合集成电路设计。 版图设计论文:基于Virtuoso平台的单片射频收发系统电路仿真与版图设计 引言 在当前通信市场的带动下,通信技术飞速向前发展,手持无线通信终端成为其中的热门应用之一。因此,单片集成的射频收发系统正受到越来越广泛的关注。典型的射频收发系统包括低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer)、滤波器、可变增益放大器,以及提供本振所需的频率综合器等单元模块,对于工作在射频环境的电路系统,如2.4G或5G的WLAN应用,系统中要包含射频前端的小信号噪声敏感电路、对基带低频大信号有高线性度要求的模块、发射端大电流的PA模块、锁相环频率综合器中的数字块,以及非线性特性的VCO等各具特点的电路。众多的电路单元及其丰富的特点必然要求在这种系统的设计过程中有一个功能丰富且强大的设计平台。在综合比较后,本文选定了cadenceVirtuoso全定制IC设计工具。 Virtuoso是Cadence公司推出的用于模拟,数字混合电路仿真和射频电路仿真的专业软件。基于此平台,Cadence公司还开发了面向射频设计的新技术,包括射频提取技术、针对无线芯片设计的两个新设计流程。不仅如此,目前的Virtuoso已经整合了来自合作伙伴安捷伦、Coware、Helic和Mathworks等公司的技术,射频设计能力大为增强。使用该项新技术,可以减少设计反复,并缩短产品上市时间。其AMS工具可以实现自顶向下、数/模混合的电路设计;Composer工具可以方便地进行电路设计的输入和管理;spectre/SpectreRF仿真器精度高,适合不同特点的电路设计;Layout工具包含了布局、交叉参考、布线、版图验证、参数提取等功能;此外,Virtuoso能进行可靠的后仿真和成品率控制。 基于Virtuoso的行为仿真和系统规划 射频收发系统的设计最终能否成功,以及模块指标分配是否合理可行,都有赖于具体电路设计之前对系统的行为建模和计算,即所谓的行为仿真。这也是自顶向下设计模式的关键一步。Cadence内置的Verilog-A和VHDL仿真器,以及混合输入模式的仿真方法提供了这种可能性。而且,Cadence软件免费提供了大量的行为模型供选择使用,对于射频系统设计,所要做的就是调用并设定各个模块预期的指标要求,通过仿真很快就能得到系统的行为特征。根据要求可以方便地修改各个模块的指标重新仿真,直到系统的行为满足要求为止。以接收机为例,接收系统。每个模块的指标设定非常具体,如输入输出阻抗、增益、隔离度、噪声系数NF、线性度IP3、直流偏移IP2等。仿真完成后,每个模块的指标分配任务也同时完成。 每个模块用具体电路实现后可以逐一取代相应的设计模块,进行系统仿真,可以看出每个模块是否满足系统的需要,进而评估每个实际模块对系统性能的影响。 基于Virtuoso Spectre/SpectreRF的电路模块仿真设计 基于上述的行为仿真结果和指标分配结果,可以划分系统模块设计任务,对每个单元块分别进行设计仿真。 LNA是射频接收机最前端的一个有源部件,它决定了系统的噪声性能。对它的要求主要是具有尽量低的NF和足够的功率增益、好的输入匹配,其次是高线性度和隔离度。其电路如图3所示。利用Spectre的SP分析或SpectreRF的PSS+Pnoise分析都可以进行NF分析。还可以利用NFmin的结果来挑选晶体管的尺寸,以使最优源阻抗满足最小的噪声要求。 混频器是收发机的优秀,由于完成的是变频工作,其主要仿真方法需采用SpectreRF仿真器。混频器的益、NF等与输入输出有关,但输入和输出工作在不同的频段上,往往要在PSS分析的基础上进行其它分析才能得到正确结果,如PSP、Pnoise、PAC等。混频器的结构是典型双平衡吉尔伯特。 基带VGA由于频率低、增益大,因此对噪声要求不高,主要是对线性度、增益等指标有较高的要求,SpectreRF的PSS扫描可以方便地对模块的输入进行扫描并自动对扫描曲线作延长,直接标示出线性度PldB和IIP3的交点位置及数值大小,非常方便直观。这种方法与传统的two tone测试相比更加灵活高效。VGA在不同增益状态下的IIP3指标的仿真只需把控制写成变量,在ADE环境中进行扫描变量的值即可完成。所得的结果可以方便地进行比较分析。通过调整可以获得理想的VGA电路。甚至可以把ADE下的各种设置保存成ocean的脚本文件,利用脚本的自动运行,只要事先安排好各种仿真任务,Cadence就能自动完成各项仿真并保存数据结果。对数据进行比较分析后能获悉电路的性能,以此为指导逐步改进,便可获得一个满足系统需要的电路模块。 PLL模块 PLL各模块的仿真是一个比较有挑战性的任务,PLL本身是一个数字/模拟混合的模块,但是一般都用模拟的方式设计各个模块。PLL的仿真包含了上百项指标的测试工作,这些仿真要用到几乎所有Spectre和SpectreRF的仿真工具。以其中VCO和CP的仿真为例,VCO非线性的工作特点决定了它的噪声计算不能以小信号的方式进行,采用PSS+Pnoise的方式则可以准确地仿真VCO的相位噪声性能。通过扫描可以得到VCO的频率调谐增益Kvcvcd。 电荷泵输出电流特性是衡量CP性能的常用曲线,CP决定了PLL环路的增益和带内噪声性能。通过扫描也可以容易地得到CP在不同状态下电流源的恒流和匹配特性。 以上所述是射频接收机几个典型单元模块的电路设计仿真过程。系统各个单元块的仿真是可以同时展开的,完成的模块可以随时代人行为系统来验证设计结果。经过若干次反复修改与验证,最终可以得到符合要求的接收系统。 温度分析 要保证最终系统设计的可靠性和成品率,很关键的一步是在各个单元块的设计中进行温度、极端情况等分析。这些功能可以在CadenceVirtuoso中通过设置不同的仿真温度、通过仿真模型的Corner设置,以及直接使用其提供的MonteCarlo仿真工具来进行。 射频收发系统的整体电路仿真 各个模块电路分别设计验证完成以后,就可以把所有模块连成系统,并加上PAD、ESD等构成一个完整的芯片系统,对这个系统加上激励进行仿真测试,可以对整个系统电路进行仿真。如果仿真计算所用的硬件资 源足够大,可以直接对系统进行tran、SP、PSS,以及PSP、Pnoise、PAC等分析,获得整个芯片的性能。如果资源不足,则可以考虑对系统按功能进行分组、分块仿真。由于分出的块之间相对独立,因此整体系统的特性与分块仿真差别不大。 版图设计与后仿真 在各模块的设计指标满足自身及系统要求的基础上可以开始各个模块的版图设计,首先利用Layout-XL的元件调入功能可以直接由原理图调入版图元件,进行各个模块的粗略布局,主要是安排与其它模块的连接端口以及一些重要元件的预布局。然后从系统上将所有模块的预布局调入进行整体布局考虑。利用Virtuoso Layout工具所具有的层次化管理和操作的特性,可以对每个模块的安放及其与其它模块的衔接进行系统考虑。 系统布局以后,将边界条件分配给每个模块。在模块单独的布局过程中要遵守其边界约定。版图进行到一定阶段后,即可以调入到系统版图中来检查,随时作必要的调整以满足每个模块的具体情况。 具体版图绘制过程中可以充分利用Virtuoso版图工具的强大功能,比如充分发挥快捷键功能可以使版图设计流畅高效;利用Layout-XL的交叉参考可以随时发现错误的连线或因疏忽造成的短路;利用DRD的实时规则检查可以避免绝大多数违反设计规则的布图。 版图的规则检查可以采用Virtuoso的Diva工具,DRC、LVS、Exlract等工作都可以在其友好的界面下完成。对于射频电路版图元件数规模不大的特点,利用Diva完成绝大部分工作是很合适的。如果想进一步提高版图提取和后仿真的精确度,可以考虑采用Assure工具来进行。 结语 本文详细讨论了基于CadenceVirtuoso设计平台的单片射频收发集成电路的设计过程。讨论了利用Virtuoso工具完成的自顶向下、从系统到模块、从前端都后端的整个设计步骤,直到实现一个完整的射频芯片。可以看出,Virtuoso平台工具在IC设计的各个阶段所发挥的重要作用。 文中所述的单片射频芯片设计中所采用的Virtuoso工具只是Virtuoso家族中最常用的几个工具,依靠他们的强大功能足以完成复杂的射频系统设计,是性价比较高的一种解决方案。如果再结合Virtuoso的AMs、UltraSim、VoltageStorm、ElectronStorm等工具,将会使设计效率更高,设计更精确。 版图设计论文:数模混合集成电路版图设计的涨缩技术 摘 要:文章介绍了在数模混合版图设计中,如何把版图不同模块的涨缩需求,用一种完善的自动化程序技术方案来实现,并且可以批处理所有需要涨缩的版图数据。 关键词:数字;模拟;集成电路;版图设计;人工处理;程序化处理 随着集成电路技术的进步,晶体管尺寸越来越小。对于很多经过晶圆片验证的产品,需要通过版图等比例缩小,直接用于更小的工艺平台,不用重新设计版图,就可以流片,从而获得高集成度的效果,极大地提高了效率,节省了成本。而一个数模混合产品中包含数字部分和模拟部分,对于数字 IP,尤其是标准单元, 用于更小工艺平台的时候,可以直接采用版图等比例缩小的方式;而对于一些模拟IP来说,应用于更小工艺平台的时候,为了保持性能的最优化,需要保持原验证的同等条件;而对于工艺的临界尺寸(Critical Dimension, CD)来说,希望整个产品的接触孔的宽度是一致的。对于这样一个产品多种涨缩,部分还需要层次之间布尔操作的需求,本文提供一种完善的自动化流程方案来解决这种版图特殊涨缩的方法,可以程序化地批处理所有需要涨缩的版图数据。 1 客户项目涨缩需求概述 华润上华0.18 μm工艺线有3个差异不大的平台―0.18 μm, 0.162 μm ,0.153 μm。客户的产品很多已经在0.18 μm工艺平台验证过,为了增加单片晶圆片上的管芯的数量,提高利润空间,客户会直接把0.18 μm工艺平台验证过的产品等比例缩小到0.162 μm或者0.153 μm的两个工艺平台进行重新流片。而数字IP可以直接等比例缩小,但是模拟IP希望能直接用0.18 μm工艺平台设计方案,这两种IP类型共存于一个数模混合产品中,需要分别对这两种IP进行不同的操作,而且由于工艺要求需要,某些版图层次需要进行其他特殊的处理。 图1是数模混合的简化示意图,包含了数字IP和模拟IP。客户需求有两个要求:(1)模拟IP尺寸保持不变,数字IP尺寸缩小到原始的0.9倍;(2)整个产品的接触孔的宽度保持原始的0.22 μm。 2 人工涨缩技术操作方式 传统的操作技术中,大部分需要靠人工干涉和人工画图来实现,效率很低,下面简述一下传统人工操作技术方案: (1)在图1的版图EDA工具窗口菜单中,调用图2版图属性对话框,通过修改其参数选项Magnification等于0.9,把数字IP缩小到原始的0.9倍。 (2)这种修改的方式会导致版图层次之间出现0.001 μm的gap(空隙),如图3所示,金属层出现的gap图形;这种0.001 μm的gap会出现在很多不同分层结构的连接层次之间。 (3)人工修补版图,首先要把所有出现gap的图形一一填充好,然后把模拟IP和数字IP之间的连接金属线的位置分别调整好。 (4)因为原始接触孔宽度等于0.22 μm,如图4所示,而缩小到0.9倍以后数字 IP部分的接触孔宽度等于0.198 μm;为了保持全芯片的接触孔宽度一致,必须人工的把数字 IP内部的接触孔宽度修改为0.22 μm。 每一个数模产品都是非常巨大的,包含的contact的数量是数以万计的,模拟IP和数字IP连线也都是非常复杂的,而且要从底层单元开始修改,单靠这种传统的人工修改,工作量是超负荷的,从而使客户产品直接shrink的效率就大大降低,影响到客户产品的上市时间。 3 程序化处理涨缩技术 3.1 程序化涨缩技术原理 针对传统方案的缺点,结合我们客户需求,同时更多的是依赖个人技术经验,发明了一种自动化批处理,人工干预少的技术方案,从而大大提高了客户产品涨缩的效率。优秀技术方案是采用EDA工具calibre drc语言,编写涨缩程序,再运行程序,从而达到客户需求。图5是客户数模产品的涨缩批处理流程。 基本原理:整个程序分为涨大(enlarge)和整体缩小(shrink )两个过程。IP涨大以后,会把相关的接触孔的宽度恢复到0.22 μm,然后把涨大后的IP重新整合在原始的版图中,最后把整合好的数据进行整体shrink,从而达到版图等比例缩小的目的。 3.2 批处理程序的结构 根据图5的客户需求原理,我们用calibre语言需要编写了两个程序,一个是enlarge程序,一个是shrink程序,两者程序架构大体相同。程序架构包含以下几个方面。 (1)Specification Statement(规范说明):定义版图数据基本信息和需要的功能选项。 (2)Input Layers Statement(输入层次说明):把版图数据的所有输入层次信息定义出来。 (3)Layer Operations(版图层次运算):根据项目要求,进行所有层次之间的布尔运算。 (4)Output New Layer(输出新的版图层次):把最终完成各种处理的版图数据输出。 通过上面3个语句,就可以把版图Metal1层次的gap修补,以此类推,所有需要修改gap的版图层次都可以按照此语法命令结构来完成。 整体shrink的程序和enlarge的程序结构相同,在shrink程序中可以把客户所有层次之间的布尔运算需求,通过命令语句执行,从而完成客户数据光罩层次的输出。其中的shrink选项,只需要在程序的规范说明里面来定义即可,命令行如下:DRC MAGNIFY RESULTS 0.9,即可完成shrink 90%的功能任务,如果定义DRC MAGNIFY RESULTS 0.85,即可完成shrink 85%的功能需求。 3.4 q缩程序的执行 编写完程序以后,把版图数据等比例缩小的任务就可以按照步骤执行,首先运行enlarge(涨大)程序,然后运行shrink(缩小)程序。步骤如下: (1)在enlarge程序里面定义要涨大的版图数据的gds;运行enlarge程序:caliberCdrc Chier enlarge程序。 (2)把前两步运行出来的版图数据,放入原始的版图gds中,修补接口连线;在shrink程序里面把第(3)输出的版图数据定义进入;运行shrink程序:calibre Cdrc Chier shrink程序。 (3)通过这几个步骤,我们就可以把版图等比例缩小,同时还维持了模拟IP的原始状态。 (4)程序运行出来的版图,我们就可以直接拿到工艺厂流片。 4 结语 本文详细讲述了如何利用常用的EDA calibre工具语言,批处理集成电路版图等比例缩小的方法。现在集成电路行业发展迅速,工艺水平不断提高,而器件特征尺寸也随着摩尔定律不断缩小,如果一些数模混合产品经过缩小,可以在新的工艺平台流片,有些经过验证的IP希望在原始的工艺尺寸下复用,这些客户需求,都可以通过本文所阐述的技术原理,高效率地实现,极大地节省了设计成本。涨缩程序可以推广于任何后端版图设计中,简单编写一个小的程序,就可以代替人工繁重的全定制版图设计,从而大大提高设计效率。 版图设计论文:“集成电路版图设计”教学探索与实践 摘要:集成电路版图设计起着承接电路设计和芯片实现的重要作用,是集成电路设计流程中必不可少的环节,同时也是应用型集成电路人才的培养方向。对集成电路版图设计理论教学和实验教学过程的实施进行了探索和实践。以CMOS与非门为例,介绍了基于主流EDA工具的完整集成电路版图设计流程的教学实例。 关键词:集成电路设计;版图;EDA 集成电路是当今信息技术产业高速发展的基础和源动力,已经高度渗透与融合到国民经济和社会发展的每个领域,其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一[1],美国更将其视为未来20年从根本上改造制造业的四大技术领域之首。我国拥有全球最大、增长最快的集成电路市场,2013年规模达9166亿元,占全球市场份额的50%左右。近年来,国家大力发展集成电路,在上海浦东等地建立了集成电路产业基地,对于集成电路设计、制造、封装、测试等方面的专门技术人才需求巨大。为了适应产业需求,推进我国集成电路发展,许多高校开设了电子科学与技术专业,以培养集成电路方向的专业人才。集成电路版图设计是电路设计与集成电路工艺之间必不可少的环节。据相关统计,在从事集成电路设计工作的电子科学与技术专业的应届毕业生中,由于具有更多的电路知识储备,研究生的从业比例比本科生高出很多。而以集成电路版图为代表包括集成电路测试以及工艺等与集成电路设计相关的工作,相对而言对电路设计知识的要求低很多。因而集成电路版图设计岗位对本科生而言更具竞争力。在版图设计岗位工作若干年知识和经验的积累也将有利于从事集成电路设计工作。因此,版图设计工程师的培养也成为了上海电力学院电子科学与技术专业本科人才培养的重要方向和办学特色。本文根据上海电力学院电子科学与技术专业建设的目标,结合本校人才培养和专业建设目标,就集成电路版图设计理论和实验教学环节进行了探索和实践。 一、优化理论教学方法,丰富教学手段,突出课程特点 集成电路版图作为一门电子科学与技术专业重要的专业课程,教学内容与电子技术(模拟电路和数字电路)、半导体器件、集成电路设计基础等先修课程中的电路理论、器件基础和工艺原理等理论知识紧密联系,同时版图设计具有很强的实践特点。因此,必须从本专业学生的实际特点和整个专业课程布局出发,注重课程与其他课程承前启后,有机融合,摸索出一套实用有效的教学方法。在理论授课过程中从集成电路的设计流程入手,在CMOS集成电路和双极集成电路基本工艺进行概述的基础上,从版图基本单元到电路再到芯片循序渐进地讲授集成电路版图结构、设计原理和方法,做到与上游知识点的融会贯通。 集成电路的规模已发展到片上系统(SOC)阶段,教科书的更新速度远远落后于集成电路技术的发展速度。集成电路工艺线宽达到了纳米量级,对于集成电路版图设计在当前工艺条件下出现的新问题和新规则,通过查阅最新的文献资料,向学生介绍版图设计前沿技术与发展趋势,开拓学生视野,提升学习热情。在课堂教学中尽量减少冗长的公式和繁复的理论推导,将理论讲解和工程实践相结合,通过工程案例使学生了解版图设计是科学、技术和经验的有机结合。比如,在有关天线效应的教学过程中针对一款采用中芯国际(SMIC)0.18um 1p6m工艺的雷达信号处理SOC 芯片,结合跳线法和反偏二极管的天线效应消除方法,详细阐述版图设计中完全修正天线规则违例的关键步骤,极大地激发了学生的学习兴趣,收到了较好的教学效果。 集成电路版图起着承接电路设计和芯片实现的重要作用。通过版图设计,可以将立体的电路转化为二维的平面几何图形,再通过工艺加工转化为基于半导体硅材料的立体结构[2]。集成电路版图设计是集成电路流程中的重要环节,与集成电路工艺密切相关。为了让学生获得直观、准确和清楚的认识,制作了形象生动、图文并茂的多媒体教学课件,将集成电路典型的设计流程、双极和CMOS集成电路工艺流程、芯片内部结构、版图的层次等内容以图片、Flash动画、视频等形式进行展示。 版图包含了集成电路尺寸、各层拓扑定义等器件相关的物理信息数据[3]。掩膜上的图形决定着芯片上器件或连接物理层的尺寸。因此版图上的几何图形尺寸与芯片上物理层的尺寸直接相关。而集成电路制造厂家根据版图数据来制造掩膜,对于同种工艺各个foundry厂商所提供的版图设计规则各不相同[4]。教学实践中注意将先进的典型芯片版图设计实例引入课堂,例如举出台湾积体电路制造公司(TSMC)的45nm CMOS工艺的数模转换器的芯片版图实例,让学生从当今业界实际制造芯片的角度学习和掌握版图设计的规则,同时切实感受到模拟版图和数字版图设计的艺术。 二、利用业界主流EDA工具,构建基于完整版图设计流程的实验体系 集成电路版图设计实验采用了Cadence公司的EDA工具进行版图设计。Cadence的EDA产品涵盖了电子设计的整个流程,包括系统级设计、功能验证、集成电路(IC)综合及布局布线、物理验证、PCB设计和硬件仿真建模模拟、混合信号及射频IC设计、全定制IC设计等。全球知名半导体与电子系统公司如AMD、NEC、三星、飞利浦均将Cadence软件作为其全球设计的标准。将业界主流的EDA设计软件引入实验教学环节,有利于学生毕业后很快适应岗位,尽快进入角色。 专业实验室配备了多台高性能Sun服务器、工作站以及60台供学生实验用的PC机。服务器中安装的Cadence 工具主要包括:Verilog HDL的仿真工具Verilog-X、电路图设计工具Composer、电路模拟工具Analog Artist、版图设计工具Virtuoso Layout Editing、版图验证工具Dracula 和Diva、自动布局布线工具Preview和Silicon Ensemble。 Cadence软件是按照库(Library)、单元(Cell)、和视图(View)的层次实现对文件的管理。库、单元和视图三者之间的关系为库文件是一组单元的集合,包含着各个单元的不同视图。库文件包括技术库和设计库两种,设计库是针对用户设立,不同的用户可以有不同的设计库。而技术库是针对工艺设立,不同特征尺寸的工艺、不同的芯片制造商的技术库不同。为了让学生在掌握主流EDA工具使用的同时对版图设计流程有准确、深入的理解,安排针对无锡上华公司0.6um两层多晶硅两层金属(Double Poly Double Metal)混合信号CMOS工艺的一系列实验让学生掌握包括从电路图的建立、版图建立与编辑、电学规则检查(ERC),设计规则检查(DRC)、到电路图-版图一致性检查(LVS)的完整的版图设计流程[5]。通过完整的基于设计流程的版图实验使学生能较好地掌握电路设计工具Composer、版图设计工具Virtuoso Layout Editor以及版图验证工具Dracula和Diva的使用,同时对版图设计的关键步骤形成清晰的认识。 以下以CMOS与非门为例,介绍基于一个完整的数字版图设计流程的教学实例。 在CMOS与非门的版图设计中,首先要求学生建立设计库和技术库,在技术库中加载CSMC 0.6um的工艺的技术文件,将设计库与技术库进行关联。然后在设计库中用Composer中建立相应的电路原理图(schematic),进行ERC检查。再根据电路原理图用Virtuoso Layout Editor工具绘制对应的版图(layout)。版图绘制步骤依次为MOS晶体管的有源区、多晶硅栅极、MOS管源区和漏区的接触孔、P+注入、N阱、N阱接触、N+注入、衬底接触、金属连线、电源线、地线、输入及输出。基本的版图绘制完成之后,将输入、输出端口以及电源线和地线的名称标注于版图的适当位置处,再在Dracula工具中利用几何设计规则文件进行DRC验证。然后利用GDS版图数据与电路图网表进行版图与原理图一致性检查(LVS),修改其中的错误并按最小面积优化版图,最后版图全部通过检查,设计完成。图1和图2分别给出了CMOS与非门的原理图和版图。 三、结束语 集成电路版图设计教学是电子科学与技术专业和相关电类专业培养应用型集成电路人才的重要环节,使学生巩固了集成电路电路原理、工艺和器件等理论知识,掌握了集成电路版图设计流程、方法和主流的EDA版图工具的使用,提高了学生的工程实践能力,同时培养了学生分析问题、解决问题的能力。随着集成电路飞速发展到纳米工艺,版图相关的新技术和设计规则不断涌现。因此,在今后的教学改革工作中,与时俱进,围绕先进的实际设计案例将课堂教学和设计应用紧密结合,构建集成电路版图设计的教学和实践体系,具有重要的意义。 版图设计论文:汽车电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证 摘 要 本文介绍了一款应用于汽车工程领域的电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证。采用标准双极工艺,全定制的设计对输入模块进行布局布线,并完成了后端验证。本芯片功耗低、成本低,性能稳定。 【关键词】电打火控制芯片 版图设计 1 引言 汽车电打火控制芯片是为使用霍尔效应管的无触点点火系统所设计的一款电打火控制芯片。芯片通过驱动外接的NPN达林顿管来控制点火线圈,使其获得足够的点火能量,只伴随很少的能量损失。本次设计的汽车电打火芯片共包含10个模块:基准电压模块、霍尔效应管输入模块、过压保护模块、占空比控制模块、限流保护电流模块、控制转换模块、缓慢恢复模块、不饱和感应模块、衡通保护模块、驱动电路模块和RPM模块。本文主要讨论了在系统设计和电路设计完成后,对输入模块:基准电压模块和霍尔效应管输入模块电路进行详细分析,并进行仿真,然后完成后端设计以及相关的验证工作。 本文电路中所采用的器件全部是双极型器件,采用5微米标准双极工艺进行版图设计。由于芯片整体电路图比较大,所以将电路图分成若干个模块分别设计,设计前先要将每个模块中的器件的大致位置规划好,在后面的整体版图整理中,再根据工艺线给出的封装结构调整各模块中器件和焊盘的位置。 2 电路分析、仿真结果以及版图设计 2.1 基准电压模块 电路如图1所示,当V3开始给整个电路供电时,随着V3的升高,Q58先导通,从而使Q60导通,Q57、Q58构成达林顿管。Q60的导通,使得镜像电流源Q59-1和Q59-2导通,开始为Q56,Q53,R33组成的能隙基准源供电,并最终在Q38的基极上产生1.25V的基准电压。基准电压产生后,Q61的B极电位为1.9V左右,高于Q60的B极电位(1.4V),所以,Q60截止。R31,Q57,Q58,Q60组成了基准电压部分的启动电路。 基准电压模块中的关键器件: (1)Q53和Q56的面积比要严格匹配,R33的大小影响基准电压值。 (2)R27、R28匹配。 基准电压模块的版图设计:根据隔离区划分标准,集电极电位相同晶体管可以放在同一个隔离区内,将基准电压模块电路图划分成10个隔离区。然后在各个隔离区内设计器件。 2.1.1 晶体管的设计 设计芯片一般情况下先调整晶体管的尺寸。虽然将晶体管的尺寸调到最小,会增大串联器件的电阻和增大时间常数,但是可以减小芯片面积,权衡利弊,缩小器件尺寸所Ю吹暮么σ远远大于它所带来的坏处。设计晶体管版图,首先要设计出一个最小尺寸的晶体管,这个最小尺寸的晶体管是根据本工艺线的工艺水平定出来的,本设计中最小尺寸晶体管的发射极面积是14×14μm2,然后在这个基础上考虑图形最小间距,逐步套合成一个最小尺寸的晶体管,也就是单位管。 根据对电路的分析、仿真,计算出电路图中所有晶体管发射区的尺寸,以单位管为标准,将计算出的发射区面积都表示为单位管的N倍。然后根据单位管的尺寸和本条工艺线所给出的最小设计规则,设计出各个晶体管的版图。 2.1.2 电阻的设计 根据不同类型的电阻具有不同的方块电阻,将大阻值的电阻设计为注入电阻,小阻值的电阻设计为扩散电阻,更大阻值的电阻设计为夹层电阻。 根据电阻公式: 可以根据工艺线的端头修正因子和版图中的布局情况电阻的形状和拐角个数。模块中共有15个电阻,经过计算分析,其中有一个是基区扩散电阻,其余的是注入电阻,方块电阻数全部标注在电路图中。 2.1.3 电容的设计 模块中只有一个电容,电容值为2pF,根据式(2)可以算出电容面积为: 算出电容的面积后,将这个电容做成梳状电容,使P区和N区的重迭面积为5000 就可以满足电容值为2pF的要求。 将电路图中的每个器件设计好之后,对比电路图,符合低风险合并规则的器件可以合并以减少面积。然后再参考电路图进行布线。基准电压模块版图设计如图2所示。 2.2 霍尔效应管输入模块 电路如图3所示,Q108的基极为其输出信号。霍尔效应管产生的信号从PIN5进入(V1),直接传给Q113的B极,Q113的B极与Q119的B极电位进行比较。当霍尔效应管产生的信号为高时,Q113极的B极电位为高,高于Q119的B极电位,所以,Q119导通,Q113截止。Q119的导通,使得Q111的B极电位为高,导通,从而将Q120-2的电流全部拉走,使得没有电流从Q108、Q112和R75中流过,此时模块的输出(Q108的基极)为低,约为0V。反之,上述各管子工作状态相反,模块输出为高,约为0.7V。Q114、Q115和D4组成了一个过压保护,使从霍尔效应管输入的信号不会过高,将其上限限定为(Vcc+2.1)V。霍尔效应管输入电路模块版图设计如图4所示。 3 版图验证 完成版图设计的电路性能由于诸多物理因素的介入,与逻辑设计、电路设计的结果相比,会有一定的变化,因此必须对版图进行验证,主要包括几何设计规则检查(DRC),电学规则检查(ERC),网表一致性检查(LVS),电路功能和性能验证(后仿真)等部分。这些检查工作能为电路的版图设计的正确性提供依据。本设计对绘制完的版图进行了DRC和LVS验证。 4 结论 这款电打火控制芯片的设计成功,填补了国内类似芯片的设计空白,更重要的是这款芯片的所有元器件几乎都采用最小设计尺寸,使芯片面积、功耗最小,从而提高了芯片的利用率,节省了设计成本。 版图设计论文:JFET输入双运算放大器集成电路芯片的版图设计 摘要:介绍了基于4μm双极对通隔离兼容JFET工艺的双运算放大器集成电路芯片的版图设计。版图设计的主出发点是高精度、高速和高可靠性三方面。版图中各模块采用对称设计,关键元件的匹配采用了共质心对称设计。芯片测试结果表明,JFET输入双运算放大器的输入偏置电流和失调电流均达到了200pA以下,电路的转换速率达到了10V/μs,增益带宽积4.5MHz,很好的实现了预定电路功能。芯片成品率达90%。 关键词:JFET;运算放大器;版图设计;可靠性 0 引言 该JFET输入运算放大器主要用在高速积分器、快速D/A转换器、采样-保持等电路中,其关键技术指标是高精度、高速和高可靠。作为集成电路设计流程中最重要的一个环节,芯片版图的设计将是提高电路精度、成品率和可靠性的关键因素。 1 芯片功能及原理图 本文设计的JFET输入双运算放大器输入偏置电流最大200pA,失调电流最大50pA,失调电压最大2mV,共模抑制比最小85dB,电源抑制比最小85dB,电压增益最小90dB,转换速率最小10V/μs,增益带宽积最小4.5MHz。电路由失调调零电路、输入ESD保护电路、偏置电路、差分输入电路、电压放大电路、输出扩流电路、保护电路组成。电路原理图如图1所示。 2 芯片版图设计 2.1 芯片版图的平面设计 本文设计的JFET输入双运算放大器最大的热源就是输出扩流电路,为了保证电路精度,降低温度对输入部分的影响,应该将差分输入电路远离输出扩流电路;保护电路需要测量输出管的电流和结温(主要是电流),因此需把它放在贴近输出扩流电路的位置;电路失调调零电路考虑到电路中测应放在芯片边缘;偏置电路采用正温度系数的扩散电阻和负温度系数的齐纳二极管串联,基本消除了温度的影响,可以放在输出扩流电路边上,同时降低了温度对差分输入电路的影响。 考虑到电路的高可靠性能,在电路的输入、输出、电源端均加上ESD保护电路,提高电路抗静电等级。 综上所述,结合具体布线情况,得出了芯片版图的整体布局,如图2所示。 2.2 主要模块及元器件版图设计 本设计采用4μm双极对通隔离兼容JFET工艺,单层金属布线,共15次光刻版,全部采用负胶接触光刻。最小特征尺寸为4μm,外延层厚度12μm,电阻率3Ω・cm,基区结深2.5~3.0μm。 2.2.1 标准元器件版图设计 本设计中用到的标准元件主要有P沟道JFET、外延型JFET,小功率npn晶体管、横向pnp管、电阻、电容。P沟道JFET沟道长度设计为10μm。外延型JFET沟道宽度设计为32μm。小功率npn晶体管发射区下限尺寸主要受光刻精度的限制,小于4mA的npn晶体管发射区为φ22μm圆形,发射极电流按0.1mA/μm计算【1】;4~25mA的npn晶体管发射区设计为200μm×18μm的矩形。纵向pnp晶体管发射区设计为350μm×30μm的矩形,同时在发射区做重掺杂,提高纵向pnp管的大电流增益。横向pnp管基区宽度设计为14μm。 另外,设计时还采用了发射极铝层大面积覆盖(过EB结势垒区),以减少表面复合,提高npn管和横向pnp管的小电流放大倍数【1】。 本设计中采用的电阻主要有基区电阻和高硼注入电阻。对于精度要求高、匹配性好的电阻采用基区电阻,如差分输入端要求精确匹配的电阻。为了保证电阻的精度和好的匹配性,设计时尽量避免弯头的出现。其余要求不高且阻值较大的电阻采用高B注入电阻,为了形成可靠的欧姆接触,在接触孔下的扩散区做了重掺杂。 电容器的设计采用MIS电容器,考虑电路对转换速率的要求,电容面积按2pF/10000μm2计算。 2.2.2 差分输入电路的版图设计 差分输入电路的精度是影响JFET输入运算放大器的最主要因素。因此,在版图设计时除了合适的布局外,还要充分考虑到该部分电路所用元器件的匹配性,设计时主要采用以下匹配原则:(1)JFET采用统一的几何形状,放置在最相邻的位置,采用共质心拓扑结构交叉耦合的版图设计【2】;(2)JFET所属隔离岛实行N+重掺杂,保证隔离岛等电位,减小JFET表面漏电;(3)npn晶体管发射区采用φ22μm圆形结构,放置在JFET边上,采用交叉耦合的版图设计,减小输入级有源负载失配对失调的影响;(4)匹配好的JFET远离芯片热源,放置在芯片的对称轴上;(5)所用电阻均为基区电阻,条宽为20μm。采用上述原则设计出如下结构: 经布局规划,模块实现和版图优化,得到芯片的整体版图(图4),芯片版图尺寸为:3380μm×1860μm。 3 流片结果及分析 芯片版图经总体布局、布线设计完成后,对版图进行了DRC和LVS检查,并在流片厂双极对通隔离兼容JFET工艺线成功流片,芯片图形如图5所示。 表1是该运算放大器样品的上机测试参数与国外同型号产品对比结果。从表1可以看出,该运算放大器达到了国外同型号产品的参数要求(实测时TI公司同类产品IB为100pA左右,Linear Technology公司同类产品IB为150pA左右),可以替代进口的同型产品。 4 结语 为了实现高精度、高速、高可靠运算放大器,本文设计出了一种输入级完全对称的版图结构。芯片版图经总体布局、布线设计完成,并在流片厂成功流片。结果表明,该芯片的性能指标优于国内同型产品,版图设计很好地实现了电路功能,初测芯片的成品率达90%。 版图设计论文:面向企业的IC版图设计教学探讨 摘要:本文在分析国内集成电路(IC)设计企业对版图设计要求的基础上,调查了已从事版图设计的一些学生在校期间所学的版图知识与企业要求的差异,针对版图教学存在的一些教学与企业对版图设计具体要求的不同,深入探讨IC版图教学内容和实现方法,规划版图教学与实践的紧密结合。强调版图教学与目前主流工艺、常用电路以及设计软件同步并重。 关键词:版图设计;集成电路;教学与实践 目前,集成电路设计公司在招聘新版图设计员工时,都希望找到已经具备一定工作经验的,并且熟悉本行业规范的设计师。但是,IC设计这个行业圈并不大,招聘人才难觅,不得不从其他同行业挖人才或通过猎头公司。企业不得不付出很高的薪资,设计师才会考虑跳槽,于是一些企业将招聘新员工目标转向了应届毕业生或在校生,以提供较低薪酬聘用员工或实习方式来培养适合本公司的版图师。一些具备版图设计知识的即将毕业学生就进入了IC设计行业。但是,企业通常在招聘时或是毕业生进入企业一段时间后发现,即使是懂点版图知识的新员工,电路和工艺的知识差强人意,再就是行业术语与设计软件使用不够熟练、甚至不懂。这就要求我们在版图教学时渗入电路与工艺等知识,使学生明确其中紧密关联关系,树立电路、工艺以及设计软件为版图设计服务的理念。 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时,除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外,大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求:熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺;熟悉集成电路(数字、模拟)设计,了解电路原理,设计关键点;熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则;掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具;完成手工版图设计和工艺验证[1,2]。另外,公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广,而国内学校开设这方面专业比较晚,IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大,所以拥有一定工作经验的设计工程师,就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才[4,5]。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件,它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时,一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等,鉴于很少有学校开设这门课程,可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计,可以由Foundry厂提供,也可由公司自定制标准单元版图库,因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。 2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中,无论是CMOS还是双极型电路,主要目标并不是芯片的尺寸,而是优化电路的性能,匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者,更关心的是电路的性能,了解电压和电流以及它们之间的相互关系,应当知道为什么差分对需要匹配,应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的,面积在某种程度上说仍然是一个问题,但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中,性能比尺寸更重要。另外,模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手,经常需要与前端工程师交流,看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等,这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。 3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此,对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高,版图设计工作还涵盖了电路提取与整理,这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程;而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时,一是掌握自动布局布线工具的使用,还需要对UNIX或LINUX系统熟悉,尤其是一些常用的基本指令;二是数字逻辑单元版图的设计,目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺,因此,必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时,可以做个形象的PPT,空间立体感要强,使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪,教师一边讲解电路和绘制版图,一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项,学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图,同时教师可适当调整教学速度,适时停下来检查学生的学习情况,若有错加以纠正。这样,教师一个单元版图讲解完毕,学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随,学生的注意力更容易集中,掌握速度更快。课堂讲解完成后,安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元,并具有代表性、扩展性,使学生可以举一反三,扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范,比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求;单元版图一定要最小化,如异或门与触发器等常使用传输门实现,绘制版图时注意晶体管源漏区的合并;大尺寸晶体管的串并联安排合理等。 2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现,经常需要与前端电路设计工程师交流。因此,版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理,学生能识CMOS模拟电路,与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响,熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上,依然采用数字集成电路版图的教学过程,实现教与学的同步。在内容安排上,一是以运算放大器为例,深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理,版图匹配时结构采用一维还是二维,具体是如何布局的,以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例,深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。 3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺,要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时,做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程,达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路,需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时,说明数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性,做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理,因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理,使其他人员也能看出你提取电路的功能,做到准确通用规范性。 集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 作者简介:李亮(1979-),男,内蒙察右前旗人,讲师,就职于苏州市职业大学电子信息工程学院,研究方向:集成电路设计与教学研究。 版图设计论文:做好凹版图文设计 提高印品质量 在凹版印前制作中,需要对客户设计好的图文进行适当地修改,使其尽可能满足凹印的要求。其中,线条、文字和色彩等都是重要的考查对象,只有设计和控制合理,才能达到理想的印刷效果。下面,笔者将谈一谈我公司凹版图文设计的要点,供同行参考。 文字和线条设计 文字和线条的设计一般应注意以下3个方面。 (1)由于较细小的文字和线条在印刷时不宜采用多色套印,所以,不能在套色图案上设计更加细小的反白字,且不宜在套色图案上留白后,再套印其他细小的文字,否则会增加套印难度。 (2)文字字号不应小于5号字,字高不得小于2mm;线条线宽不得小于0.1mm,但如果采用金属油墨印刷,考虑到金属油墨颗粒太大,在印刷时较难呈现理想的效果,所以其线条线宽就要大于0.1mm;细小的线条、文字等在设计时需要加上宽度为0.02mm的实边,加上实边后这些文字和线条本身的宽度应保持不变。 (3)文字与底图之间的压边在印刷时往往容易出现变色问题,如果客户不能接受这种问题,在图文设计时就要在文字边缘加白边,且白边宽度不得小于0.3mm。 色彩控制 (1)对人像等套印精度要求较严的图像,在图文设计时黄品青各色之间尽量不要加入其他色彩。 (2)印品上条形码的色彩多以黑色、深蓝色为主,不宜采用金属油墨或浅色油墨印刷。另外,条形码的大小应符合国家要求,为保证条形码印刷的完整性及清晰度,条形码的线条方向应尽量与版辊圆周方向一致。 (3)在油墨色彩能够达到客户要求的前提下,设计图文时尽量不使用叠色,例如,如果直接采用黑色挂网能够满足色彩要求的话,就不要选择由黄品青叠加而得到的黑色;过渡网能通过改变加网线数来达到色彩渐变效果的话,就不需要采用多色叠加去完成。 其他方面 加网时必须充分考虑80%和5%这两个色彩跳跃区,渐变挂网时最小网点极限应在10%以上,可印刷的最小网点面积率为15%~25%,尽量不要做大面积挂浅网,以免大批量印刷时造成网点丢失。另外,透明油墨和金属油墨必须要采用专色版,大面积实地底色最好要与网目调图案分开制版,且尽量采用专色版。 企业版图设计教学与实践 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时,除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外,大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求:熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺;熟悉集成电路(数字、模拟)设计,了解电路原理,设计关键点;熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则;掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具;完成手工版图设计和工艺验证[1,2]。另外,公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广,而国内学校开设这方面专业比较晚,IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大,所以拥有一定工作经验的设计工程师,就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才[4,5]。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件,它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时,一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等,鉴于很少有学校开设这门课程,可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计,可以由Foundry厂提供,也可由公司自定制标准单元版图库,因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中,无论是CMOS还是双极型电路,主要目标并不是芯片的尺寸,而是优化电路的性能,匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者,更关心的是电路的性能,了解电压和电流以及它们之间的相互关系,应当知道为什么差分对需要匹配,应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的,面积在某种程度上说仍然是一个问题,但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中,性能比尺寸更重要。另外,模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手,经常需要与前端工程师交流,看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等,这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此,对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高,版图设计工作还涵盖了电路提取与整理,这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程;而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时,一是掌握自动布局布线工具的使用,还需要对UNIX或LINUX系统熟悉,尤其是一些常用的基本指令;二是数字逻辑单元版图的设计,目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺,因此,必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时,可以做个形象的PPT,空间立体感要强,使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪,教师一边讲解电路和绘制版图,一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项,学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图,同时教师可适当调整教学速度,适时停下来检查学生的学习情况,若有错加以纠正。这样,教师一个单元版图讲解完毕,学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随,学生的注意力更容易集中,掌握速度更快。课堂讲解完成后,安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元,并具有代表性、扩展性,使学生可以举一反三,扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范,比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求;单元版图一定要最小化,如异或门与触发器等常使用传输门实现,绘制版图时注意晶体管源漏区的合并;大尺寸晶体管的串并联安排合理等。2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现,经常需要与前端电路设计工程师交流。因此,版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理,学生能识CMOS模拟电路,与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响,熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上,依然采用数字集成电路版图的教学过程,实现教与学的同步。在内容安排上,一是以运算放大器为例,深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理,版图匹配时结构采用一维还是二维,具体是如何布局的,以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例,深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺,要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时,做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程,达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路,需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时,说明数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性,做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理,因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理,使其他人员也能看出你提取电路的功能,做到准确通用规范性。集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 作者:李亮工作单位:苏州市职业大学电子信息工程学院
通信技术专业论文:通信技术专业英语信息化教学论文 1信息化教学模式简介 目前,我们已经进入一个信息爆炸的时代。随着信息技术在社会各个领域中的广泛应用,各种资讯充斥着互联网,使信息具备多源性、易得性和可选择性。由此,作为教育工作者,必须利用信息化教学模式来拓展自己的教学方法,使信息技术助力于现代化教学改革。作为现代化的教学方法,信息化教学模式能够充分利用计算机网络,提高教师和学生的信息处理能力,帮助教师和学生有效利用教育信息资源。目前,在教学过程中,常用的信息化教学模式包括以下7种: (1)个别授导。个别授导模式是通过计算机实现教师教学的一种典型方式。在该模式中,教师可以对学生进行个性化授课,即单独教学。其基本流程为:计算机呈示与提问—学生应答—计算机判别应答并提供反馈。在这种模式下,教师可以根据学生的不同教育背景,灵活选择教学内容,使教学过程因人而异,使交互形式更加生动活泼。 (2)操练与练习。操练与练习的过程中并不向学生教授新的内容,而是由计算机向学生逐个呈示问题,学生在机上作答,计算机给予适当的即时反馈。应当注意,练习与操作存在概念上的区别:练习的目的是为了帮助学生巩固知识和技能,因此大多采用短答题和构答题之类的形式;而操作是设计联想和记忆,多采用选择题和配伍题之类的形式。 (3)教学游戏。作为信息化教学模式,教学游戏与计算机密不可分。作为信息技术的一种,教学游戏从本质上而言是一种模拟程序,但是为了使学生有兴趣学,有乐趣玩,在其中加入了竞争性、趣味性和参与性因素,真正做到了寓教于乐。例如,可以让学生扮演企业家,在游戏的市场竞争中求发展,从而让学生在游戏的过程中实现学习的目的。 (4)情境化学习。情景化学习属于建构主义学习,是目前重点研究的教学方法之一。在该教学模式中,通过信息化手段模拟实际情景,可以有效激发学生直观、生动的想象,从而唤醒记忆中关于知识、经验的积累,使学习者在回顾以往知识的基础上,更好地去吸收、掌握、同化当前学习的新知识,并且赋予新知识某种意义。情境学习模式的主要方法有认知学习、抛锚式学习等。 (5)探究性学习。探究性学习(InquiryLearning)本质上是将信息检索技术应用到教学中。在该教学模式下,学生能够灵活应用数据库系统和情报检索技术,根据需要从学科数据库中检索有用的信息。例如在历史、地理等大数据量学科的学习中,学生可以利用信息检索服务功能,通过收集合理的信息,经过严密地推导,得到对教师所提问题的正确解答。 (6)计算机支持合作学习。计算机支持合作学习(Computer-SupportedCooperativeLearning或Computer-SupportedCollaborativeLearning;CSCL)是一种与传统的个别化CAI截然不同的概念。在个别化CAI中,教学过程往往注重于人机交互活动对学习的影响。而CSCL则重点强调在计算机的支持下学生之间的相互交流活动。在计算机网络等现代信息技术的帮助下,学生可以突破在时间和地点上的限制,随时随地进行彼此之间的交流,促进互帮互助等合作性教学的展开。 (7)集成信息化教育系统。集成信息化教育系统是对不同信息化教学模式系统的综合。信息技术的迅速发展,促进了计算机网络、多媒体技术、人工智能以及人际交互技术的发展。集成信息化教育系统将不同的信息资源、学习情境、教学工具综合在一个系统当中。这样,该系统就融专家系统、数据库、辅助练习于一体,使教师能够灵活地组织教学,使学生能够方便地参与到学习活动中。 2信息化教学模式在通信技术专业英语教学中的应用 如何将信息化教学模式融入到通信技术专业英语的教学过程中,实现做中学、学中做,从而提高学生的学习的积极性和学习的效率,已经成为现代教育技术中的一个重要研究课题。以下将从3个方面,结合上述信息化教学模式进行阐述。 2.1基于“微课”的通信技术专业英语教学模式 “微课”是按照教学标准和实践环节的要求,利用视频拍摄技术,记录教师在课堂内绕某个知识点或者教学环节展开的精彩教学活动过程。“微课”拍摄的教学活动包括课堂讲授环节和课外实践环节。在视频设计中,应该包含与教学主题相关的教学设计、素材选择、练习布置,同时还应包括学生反馈、教师点评等辅助性教学资源,通过将它们以一定形式进行组合,可以营造出一种半结构化、主题式的资源单元应用“小环境”。由于“微课”教学主要集中在课后时间,并且包含大量练习,因此可以实现“个别授导”和“操作与练习”的目的。教师在采用“微课”进行教学时,既要充分考虑课件的趣味性,又不能忽略通信技术专业英语课程的特殊性。首先,要严格控制微课时间。通常通信技术专业英语的文章会较长,这使得学生在学习过程中感到枯燥乏味。在“微课”制作过程中,通过将学习内容分成若干个小的片段,可以让学生轻松学习。其次,要注意结合多媒体。“微课”制作切忌简单播放已有的PPT文档,要做到声、像结合,最好能插入互动情境,这样学生才能有兴趣主动学习。最后,要考虑分层次教学。由于“微课”教学是课后学生有选择的自主学习,因此可以针对不同基础的学生制作不同的课件和习题,让不同层次学生都能够找到适合自己的学习内容。 2.2基于“情境教学”的通信技术专业英语教学模式 在“情境教学法”中,教师通过创造或引用一些以形象为主体的教学场景,使学生产生身临其境的感觉,从而帮助学生体验教材,理解教学内容,使学生的学习过程更加生动、深刻。“情境教学法”关键在于激发学生的情感,通过对社会和生活的进一步凝练,“情境教学法”才能影响学生。由于“情境教学”需要学生熟悉环境、了解环境、融入环境,因此可以实现“教学游戏”“情境化学习”和“探究性学习”3种信息化教学模式。在通信技术专业英语的“情境教学”过程中,任课教师需要充分利用现代化信息技术手段,促进学生自主学习。首先,教师在课前可以根据下次课程的情境布置预习作业,让学生通过网络检索相关知识,熟悉下次课程的教学情境,从而对课程做到预习。其次,教师在教学过程中,可以导入工作环境,让学生能够知道为什么学习这部分专业英语知识,同时明白如何将这部分知识应用到工作当中。最后,教师根据教学情境,可以适当设计教学游戏,让学生充分参与,寓教于乐,达到在游戏过程中学习的目的,提高教学效率。 2.3基于“管理信息系统”的通信技术专业英语教学模式 随着校园网的发展,信息管理成为校园网上的焦点。网络在学生和教师之间搭建了一条数字化桥梁,通过信息的传递,学生和教师之间可以更高效、更准确、更及时地建立联系。在校园网建立“管理信息系统”则更有利于充分利用学校的信息资源,促进教师尽快回应学生的动态学习需求,达到高效管理、教学的目标。由于“管理信息系统”可以充分利用计算机网络,实现对学生学习的管理和指导,因此可以实现“计算机支持合作学习”和“集成信息化教育系统”2种信息化教学模式。教师在利用“管理信息系统”指导学生学习通信技术专业英语时,既可以及时反馈学生的问题,又可以将学生的网络答题成绩进行分类统计,掌握学生学习的薄弱环节,有针对性地进行强化指导。 3结语 通过“微课”“情境教学”“管理信息系统”等信息化教学模式可以将学生学习延伸至课后,使学生在学习过程中变“被动”为“主动”,充分利用信息资源自主学习、获取信息,从而实现教师在教学过程中提高学生的综合素质,促进学生全方位发展的教学目标。 作者:段俊毅 龙章勇 单位:南京铁道职业技术学院 通信技术专业论文:专业人才通信技术论文 1、明确移动通信技术专业人才定位 移动通信技术紧跟市场需求,明确岗位定位。移动通信技术培养从事移动通信运营和移动通信制造行业的应用型技术人才和销售服务人才。毕业生能够掌握移动通信技术的基础理论和专业技能,能够从事通信工程安装、调试、设备管理与维护,移动通信相关产品、检修、测试、营销工作。从事的岗位主要是网络优化工程师,基站运维工程师,室内分布工程师,数据传输工程师等。 2、我校移动通信技术结合外国的办学经验和我校的办学特色 总结多年来校企合作办学的经验,构建“专业知识+通识教育、课堂学习+课外活动、理论知识+实践教学、学校+企业、知识能力+技术技能”的新的培养模式,推进我校移动通信技术专业教学改革与实践。应用型人才的培养,更注重知识与一线生产实践的结合,更加重视实践性教学环节。所以在教学过程中,更多的采用案例教学法,项目教学法,任务教学发等,更加注重项目实训和企业实习,并将此作为融会贯通学生有关专业知识和专业技能,并将此转化为生产力。 3、构建新的教学环节 “基础课程———专业基础课———专业拓展课”专业教学课程体系以及“理论———模块实践———整体项目实训”的实践教学环节开展全面的校企合作,适应现代社会工作新需求的发展需要,合理的改革相关专业课程,并且与企业共建专业课程,加强校内校外实践基地的建立,培养学生具有一定的管理和操作技能,还要有创新设计和开发能力。 4、积极促进教师团队的建设 教师队伍要强调学术和实践的统一。教师队伍要一手抓学习,一手抓研究,面向全体,突出骨干,循序渐进,在较短的时间里让教师的工作能力有了迅速地提高。随着信息时代的到来,终身学习成为我们生活和工作的重要内容,知识更新变化特别快,尤其是通信领域,每一年都有很大的变化,前两年3G才刚刚普及,现在4G就已经飞速发展,所以作为老师也要不断学习,提升自己的专业水平,“要想给学生教授一杯水,自己要有一桶水”。 老师也应该开展研究和科研工作,只有不断的总结研究,才能从课堂中,从教学中,从实践中不断反思,提高教学质量。在教师队伍中还聘请企业一线的工程技术人员和实践经验丰富的专业学者到学校作为兼职教师,企业工程师经验丰富,具有丰富的项目实战经验,我校通过企业岗位需求和真实项目总结整合出适合学生训练的项目,由企业工程师带领大家一起感受工作中的项目特点和需求,加速学生的职业化进程。我们应该转变传统的观念,与时俱进,不断创新,针对移动通信技术的专业特色,优化课程设置,深化教学改革,加强师资队伍建设,加强校企合作,为社会培养出更加适合社会需求的高水平的应用型人才。 作者:郝庆华单位:哈尔滨华夏计算机职业技术学院 通信技术专业论文:探讨通信技术专业的建构路径 学校各专业的办学定位直接决定了专业建设的方向与目标,也决定了高职院校的长远发展,所以,准确的办学定位是人才培养方案的基本指导思想[1-2].通信行业产业线长,人才的岗位定位难以确定,因此,在重点专业的建设过程中,邀请了企业资深专家共同参与制定培养方案,通过深入交流和探讨,确定了适合通信技术高职层次人才的就业岗位,主要集中在研发制造企业的测试、工艺生产和品质管理岗位,以及通信网络工程和维护行业中工程设计施工、网络规划优化以及维护岗位.由此,依据学生的就业岗位而制定的培养方案,主动适应了人才的需求,形成了专业自身发展的相对区域优势,对提高我校通信专业学生的就业率奠定了坚实的基础. 在专业正确定位的基础上,通过广泛的调查之后,明确苏职大通信专业的培养目标为:培养既有理论知识,又有职业能力,具备较好的通信系统的规划、安装、调试维护,以及通信设备生产、技术支持的能力,面向生产服务一线的高级技术应用型技术人才,使苏州市职业大学通信专业成为苏州地区及周边通信产业高技能人才的重要培养基地.课程体系是高职教育教学改革的优秀,是人才培养目标实现的重要保障[3-4].因此,根据岗位优秀能力的要求设置优秀课程,加大实践课程的比重;学生通过企业认证课程的学习自主选择行业职业资格证书考核;提出了以项目任务为导向,构建“工程化”实践课程体系;实施“校企合作、工学结合、顶岗实习”的人才培养模式,“做”中“学”,加强学生理论联系实际的能力,促进学生综合应用知识能力的培养;并以电子竞赛、通信技能竞赛等为载体,培养学生的创新能力. 实训基地的建设 实训基地的建设是专业建设的基础[2],实训基地建设的理念以及建成怎样的实训基地是重点专业建设的一个重要指标.为满足通信技术专业实践教学的需求,保证专业技术课程的实用性和可操作性,必须依托校企双方的资源[5],因此,苏州市职业大学结合通信技术国家重点专业的建设与上海大唐移动通信设备有限公司开展了校企合作项目,联合建设了“苏州市职业大学—上海大唐移动联合实习实训基地”,在合作共建的过程中,大唐移动将企业的人才培养优秀体系融入到学校人才培养工作中,共同建设通信技术专业,培养符合通信行业需求的高素质通信网络人才.校企合作实训基地的建设,为课程教学服务,既能满足学生专业能力的培养,又能承担职业培训,还能满足教师实践锻炼的需求.校企合作实训基地的建设为学生的实训课程提供了真实的职业环境,而且也为双师素质教师的培养搭建了实践平台.校企合作实训基地的建设包括两个方面的建设:校企合作的校内实训基地建设以及校企合作的校外实训基地的建设. 1校内实训基地 校内通信技术实训基地主要完成学生三个阶段的能力开发,第一阶段是认知实训,初步掌握通信技术专业技能,此阶段的实训主要以“课堂讲授与动手操作相结合”的方式展开,利用现场演示、上机操作等方式实现教学和实训互动,有效地落实学生单一技能的掌握,采用“学中做,做中学,学做合一”的教学模式,使初学者快速入门并激发其兴趣,如“电子实验基础实训”、“模拟电子技术实训”、“高频电子线路实训”、“单片机实训”、“传感器技术实训”等;第二阶段是综合技能实训,该阶段的实训要求学生运用已掌握的基本技能进行一些系统化通信工程的实践,通过校企合作共建的实训基地进行学生专业技能的培训,进而培养学生运用综合技能的能力,为校外工学结合、顶岗实习打下基础,如进行“3G移动通信设备与维护实训”、“3G移动通信网络优化”、“微波技术应用实训”、“物联网实训”等;第三阶段是创造性的实训,学生通过参与学校或企业合作的一些技术开发与技术服务的应用性课题,锻炼自身的创新意识和精神,并能够顺利地完成毕业设计任务. 2校外实训基地 在校内实训课程的基础上,校外实训注重实训内容的针对性和连贯性,尤其是要把实训与就业结合起来.高职教育的学制一般是三年,学习时间比较紧张,因此,校外实训主要以暑期社会实践的方式展开.学生入学后第一学年主要是专业基础课程的学习以及校内单一技能的实训,所以在第一个暑假安排学生的校外实训主要以认知参观及企业文化的熏陶为主;学生第二学年在校实训主要是专业优秀课程的学习以及综合技能运用能力的培养,为了接轨校内学习内容,第二个暑假的校外实训主要安排生产性的实践,运用“工学结合”的教学模式,在工作中学习,在学习中更好地工作,理实一体化,通过企业真实的工作情景、职业环境和管理,培养学生良好的职业素养和职业道德;学生在校第三学年的实训主要是专业综合课程的学习以及基础技术应用及开发,因此,第三个暑假的校外实训以毕业综合实践的形式进行,通过“顶岗实习”能够真正胜任工作岗位,为实现学生“零距离”就业做好充分的准备. 师资队伍建设 师资队伍建设是专业建设和发展的关键,必须根据人才培养方案的要求配备专业教学团队.“双师结构”教学团队建设是培养专业优秀竞争力的根本保障,重点专业建设小组提出的“双师结构”教学团队的建设,主要包括以下两个内涵. 1在校专职教师的“双师结构” 由于高职教育的培养目标要求教师既需具备一般高等学校教师素质,又需具备生产第一线工程师素质的双重素质,所以在职教师要以“培养和培训”相结合的方式构建“双师结构”.首先,在日常教学中,要彻底改变传统的单一理论教学的方式,教师应结合课程类型及教学目标形成针对就业需求的“项目化教学”方法,主要提高学生的分析问题能力及专业技能应用能力.其次,教师自身素质的提高也是构建“双师结构”的关键,对于通信技术专业的教师尤为重要,通信技术发展日新月异,要让教师能紧跟技术发展步伐,就必须要让教师走出校门参加培训和实习.比如,通过让教师到其他示范院校的通信专业去进修学习,委派年轻教师到能引领通信行业发展的企业去参加企业锻炼,参与企业科研实践项目,使得教师的专业认知及专业技能得到提升. 2专兼结合的“双师结构” 校企合作中的一个重要特点就是“资源共享,优势互补”.学校专任教师和企业的“能工巧匠”各有优势,在教学的过程中,可以把教学过程设计成不同的单元,比如,一些通识课程及专业基础课程由在校专任教师担任,而实践技能课程可由具有高技能水平的大唐移动通信的兼职教师完成,从而形成一门课程的双师教学,实现校企师资共享;另外,合作企业大唐移动也派专业工程师参与校内典型课程的授课工作,现场指导在校教师的课程实训活动,使得在校专职教师的动手实践能力得到提高,真正实现“双师结构”教学团队,提高教学质量. 教学质量评价体系的建立 教学质量的优劣直接关系到学生专业能力的培养,所以建立科学的教学质量评价体系能够对人才培养方案的实施效果进行监测和改进.在苏州市职业大学重点专业的建设中,评价体系中要求合作企业共同参与,并确定考核评估标准,主要包括三个方面. 1课堂教学质量的评估 课堂教学质量评估坚持以学生评教为主,构建学生评教、教学督导、同行互评、校外专家考评相结合的课堂教学质量评价体系.组织学生、骨干教师、教学督导组、校外技术专家四方面的人员对教师进行全面评估,能够更好地反映教师的教学水平及整改的方向. 2实训课程质量的评估 对于每门实践课程的“课程标准”都应具备完整的评价标准[6],如生产规程、工艺、参数指标等,实训课程的考核以课程小组答辩的方式进行,实施“教考分离”,答辩小组由在校教师及企业技术能手共同组成,对学生的实训成果进行考核的同时也要对指导教师的教学质量进行相应的评估,以促进实训课程的教学质量的提高. 3专业就业质量的评估 专业建设与学生的就业质量密切相关,客观地评估学生的就业质量能够反映出专业建设的成效[4].评估不仅仅是以就业率来衡量,因为高的就业率并不等同于高的就业质量,最重要的是要对学生的就业岗位特点、学生就业的主观满意程度等进行评估分析,即:工资收入的高低、工作时间的长短、工作环境的和谐性,工作的稳定性、专业的对口性、专业发展前景和社会保障的完整性等方面进行分析.而就业质量的调查对象应锁定为已毕业1~2年的毕业生,调查单位应选择一些具有一定规模的用人单位,通过毕业生的质量跟踪调查反馈情况及时地调整人才培养方案,促使学校最大限度地培养适合市场发展需求的、高满意度的、不可替代性的通信高职类技能型人才. 结语 在重点专业建设实践的基础上,通信专业建设取得了阶段性的成果.首先建立了苏州市职业大学与上海大唐移动通信设备有限公司良好的校企合作关系,苏州市职业大学通信专业以职业标准为导向,形成了良好的教学模式和课程体系.其次,教师队伍素质得到了根本性改善,建立了一支学历和职称结构合理,教学科研能力强的“双师型”师资队伍.最后,毕业生的就业率得到了显著的提高,与去年同期相比,签约率提高了30%.通信技术专业建设是一项长期的工作,在实践中重点专业建设小组还会不断地加以完善,在更新教学内容和完善教学体系的基础上,大力改进教学方法和教育技术,不断优化人才培养方案以适应区域市场的需求,同时,探索新形势下的校企合作的新思路、新举措、新办法将是下一步的工作方向.(本文作者:周燕、苏品刚、范海建、陈杰 单位:苏州市职业大学电子信息工程学院) 通信技术专业论文:高数与通信技术专业融合研究 摘要通过分析学情和课程设置等方面影响高等数学与高职通信技术专业融合的因素,结合奥苏伯尔有意义学习理论探索解决的对策,深化教学改革,提高教学质量。 关键词通信技术;高等数学;有意义学习理论 1引言 高职通信技术专业是门复合型专业,包括通信、电子、计算机等相关内容,旨在培养掌握通信技术基本理论,具有通信系统运维、通信设备安装调试基本技能的一线高素质技能型人才。通信技术专业的优秀知识点大多依赖数学理论作为支撑。以“服务专业,必需够用”为原则开设高职数学课程,已成为高职院校广大数学教师、专业教师和学校管理人员的共识[1]。本文从学情及课程设置方面分析影响高等数学为通信技术专业服务的原因,并结合奥苏伯尔有意义学习理论探索解决的对策。 2高职通信技术专业学情分析 高职通信技术专业一般都开设了电路基础、信号与线性系统等与高数密切相关的专业课。在实际的专业教学过程中,教师和学生都倍感压力,原因在于本应助力于专业学习的高等数学课程却成为专业学习进程中的拦路虎。为此,分析造成这一现象的原因与研究对策是专业教育教学改革迫在眉睫的事情。基本情况调研以笔者所在的湖北科技职业学院(以下简称学院)为例,通信技术专业开设的系列专业基础课、专业优秀课涉及的高数知识如表1所示。由表1可知,在通信技术专业课程体系中,专业课程的大部分重要知识点都以数学为基础,数学作为上位知识,专业课作为下位知识。倘若学生不能分辨这种具有上下位关系的新旧概念和命题的异同,则新的有意义的学习就不能出现[2]。为了获得数学与专业融合程度的第一手资料,笔者对学院2011、2012级通信技术专业毕业生142人以及2014级通信技术专业在校生56人共计198人进行问卷调查。调查问卷分别如表2、表3所示,表3调查结果见图1。调研结果分析调查结果表明,本专业约90%的毕业生从事与通信专业相关的工作,大部分毕业生认为数学与通信专业关系很密切,同时也认为专业课难学难懂,其中主要原因之一就是专业课里涉及的数学知识多、深、难。在校生则觉得数学和专业知识关系不大,并且日后工作不一定能用得上,因此,学习数学课时积极性不高。经过笔者近3年的探索与调研,总结了造成这一现象的几个原因。1)学生成长过程中的学习习惯问题。部分高职学生是因为高考失利或者学习成绩不佳才进入高职学校学习,他们智商正常,欠缺的是良好的学习习惯。据调研发现,很多高职生的家庭教育就是不太让人满意的,因此养成的学习习惯不尽如人意。同时,学校的学习氛围不够浓厚,在从众心理的影响下,不少学生渐渐随波逐流,不再追求积极上进。根据问卷调查显示,只有不足10%的学生会在上课时做笔记,约50%的学生能听懂一半的课堂讲授知识,只有约17%的学生会利用课余时间进行预习、复习,能在草稿纸上进行反复演算、作图、推导的是极少数。通信技术专业本身就是有一定学习难度的专业,所涉及的大部分专业知识都与电路、计算机有千丝万缕的联系,而数学又是其根本,若不花时间来预习、复习、演算,上课时能真正理解的知识就会十分的有限。因此,如何从学习习惯的改善方面着手进行教学改革,是教师必须要思考的问题。2)高数课程设置情况与专业课学习问题。近年来,在理论够用原则的驱使下,各大高职院校对数学等基础课进行了系列改革,提高了对数学的要求,同时缩减了数学教学的课时。这就加剧了教学内容多而课时少的矛盾,使得教师为了赶上教学进度,对一些重点内容和应当精讲细讲的内容一笔带过,影响了教学质量和效果[3]。在专业课的学习方面,从第一学期开设的电路基础到第五学期开设的通信工程项目管理课程,首要的先修课程就是高等数学。据统计结果显示,学院通信技术专业14级在校学生的高数成绩优秀率仅为2.1%,合格率为60%。专业课教师反映,学生在学习专业基础课时有点儿吃力,不能很好地理解一些专业的计算方法和思维方式。教师会根据需要适当地补充一些相关的数学知识,此时学生学习积极性还比较高;到了专业课学习阶段,由于课程内容的难度有所上升,并且所需数学知识也越来越艰深,专业课教师无法给学生讲授难度较大的数学知识。这就导致专业课的学习进入举步维艰的状况,很多学生到了这一阶段学习热情骤减,学习质量急剧下滑。 3高等数学与通信专业课程有机融合的对策研究与实践 高数课如何与专业课融合的问题存在已久,近年来,各大高职院校为了解决这一问题都进行了大量的课程改革。就高等数学而言,教学改革从压缩内容发展到模块教学;就通信技术专业课而言,教学改革引入真实的工作情境。但二者的课改都是分别独立进行,相互没有很好地融会贯通,因此对于通信技术专业学生来说改善不大。成功的教学改革离不开成熟教育理论的指导,在奥苏伯尔有意义学习理论的指导下,笔者就高数与通信技术专业的融合进行了一系列课改探究实践。奥苏伯尔有意义学习理论奥苏伯尔(Ausubel)是当代美国著名的认知学派教育心理学家。他在吸取其他心理学家研究成果的基础上,针对西方传统的学习理论在不同程度上忽略了人的学习特点的共同缺陷,提出以确认人的学习特点为前提的有意义学习理论,并将其学习理论与教学论有机结合[4]。奥苏伯尔所说的有意义学习(有意义接受学习)是与机械学习相对的,其实质在于在以符号(语言文字及其符号)所代表的新知识与学习者认识结构中已有的适当观念之间,建立起非人为性的和实质性的联系[5]。这种联系强调的有两点,一是“非人为性”,二是“实质性”,在专业学习领域中可以认为是学生已掌握的基础知识与正在学习中的新专业知识之间建立起来的因果、主次、递进、并列等逻辑上的联系,并且能够用平实的语言通过不同的形式来表述。如在学习信号与线性系统的奇异信号的内容时,在学生已掌握的导数、积分等数学知识与单位冲激信号的形成与特点之间建立起逻辑联系,当这种逻辑联系建立并稳固之后,学生就能很好地理解并掌握单位冲激响应与系统函数之间的傅里叶正反变换的关系,这样的学习就算是“有意义”的。高数与通信技术专业课程融合的研究与实践近年来无论是高数课还是通信技术的专业课,教师设计课改的初衷是美好的,但为什么学生参与度不高,效果不好呢?很多教师把达不到预期目标的课改原因归咎于学生,认为是由于学生的基础薄弱、自控力不强等原因造成。作为教学一线人员,更应该从学生的角度出发来考虑课改的问题。因为作为教改的重要利益相关者,任何改革都必须从学生的关切点、焦虑点和争议点出发[6]。1)重视学生情感因素,增强学习动机。教学活动的主体是学生,学生在入学时已经具有了各自独立的想法,是有着丰富的情感体验的个体。奥苏伯尔认为要进行有意义学习,首先,学生得具有有意义学习的心向,即积极把新知识与自己认知结构中原有的适当知识关联起来的心理准备状态[2]。虽然情感因素不会直接影响知识的学习与智力的提升,但是情感因素当中的学习动机、坚持态度的强弱都会对后续的学习产生重大的影响。因此,关注情感因素,增强学习动机,是教学改革首先要考虑的因素。2)了解学生的认知结构,合理安排教学。奥苏伯尔认为,在有意义的学习中,新的学是建立在原先的学习基础之上,人们总是利用原先的学习来促进后续的学习,而后续的学习又可以巩固和加深原先的学习[2]。为了促进学生的有意义学习,教师首先必须了解学生的认知结构、知识的掌握情况,即学生学过了哪些知识,对这些知识的掌握情况。据调查发现,学院通信技术专业安排的36学时的高数学习是无法满足学生后续知识学习要求的,经过高数教师和专业教师的反复研究后决定,在36学时的高数教学中,讲授函数、一元微积分、常微分方程这些基础理论,称之为“基础模块”;另在第二学期开设专业的通信数学36学时,讲授线性代数、概率统计、积分变换等与通信工程实际密切相关的专业数学,称之为“专业模块”。同时,在数学课教学过程中,任课教师引入数学实验的内容,利用现代信息技术来改良教学方法,从多个方面让学生“体验”到数学,学会利用数学知识解决一些简单的专业问题。3)利用信息化技术,促进高数与专业的融合。在激发学生的学习动机,了解学生的认知结构后,接下来思考如何在专业教学中融入数学的思想。传统的板书加PPT教学的方式是远远不够的,可以借助各种现代化信息技术促进高数与专业的融合,可利用MATLAB、Simulink等软件进行仿真实验。MATLAB是美国MathWorks公司推出的科技应用软件,可以进行数值计算和符号计算[7]。如在信号与系统课程中,在讲解工程上用得较多的“调制”的概念时,首先利用软件观察原信号的频谱F(w)的波形,接着观察已调信号的频谱波形,从仿真结果来看,已调信号的频谱是原信号频谱的线性平移,即将原信号的频谱图左右各平移到中心的位置上,图形由一项变成两项。这样学生先会有一个感性的认识,了解调制的本质就是频谱的搬移,为接下来的理论讲解奠定基础。最后从数学公式上分析调制的实现方法,通过MATLAB软件仿真,将数学知识、专业知识以及工程实际有效地结合在一起,引导学生进行有意义学习。4)系列课改实践效果。笔者在学院从学生情感因素、高数与专业课课程设置、利用信息化技术等方面进行高数与通信专业融合的系列课改探索,从学生的高数成绩以及部分专业课成绩的统计情况来看,课改达到预期目标,如表4、表5所示。 4结束语 笔者结合奥苏伯尔有意义学习理论,在通信技术专业进行了近3年的高数与专业课程教学改革,从高数课程的设置到专业课程的调整,做了一系列积极的探索。通过改革,学生的学习兴趣日益浓厚,专业课成绩逐年见长,就业竞争力不断增强,课改成效明显。 作者:朱珺 李珈 通信技术专业论文:通信技术专业人才培养研究 1以行业需求为导向的通信技术专业人才培养方案的研究 1.1指导思想 国务院于2014年6月颁布了《关于加快发展现代职业教育的决定》,其中明确指出坚持以服务发展为宗旨,以促进就业为导向,适应技术进步和生产方式变革以及社会公共服务的需要,加快现代职业教育体系建设,深化产教融合、校企合作,培养数以亿计的高素质劳动者和技术技能人才。此文件不仅对高职院校专业建设提出了新的要求,也为高职院校人才培养方案的研究和探索指明了方向。 1.2研究思路和方法 1.2.1建立以行业需求为导向的通信技术专业人才培养职业能力模型 围绕通信技术专业的行业需求,对应学生的第一岗位(软调工程师、网优工程师、工程督导、项目助理及话务员)及第二岗位(工程经理、项目经理、商务经理、销售代表),进行岗位任务的分解。通过问卷调查、座谈会等形式对行业专家进行广泛调研,围绕对应的典型工作任务进行工作任务到职业能力的梳理,并明确各个岗位任务的目标纬度及评价标准。以行业需求为导向的通信技术专业人才培养职业能力模型如图1由三个层面组成。其中商务、方案、团队、规范、流程、文档、调测、安装为支撑通信技术行业典型工作任务的基本业务能力,在基本业务能力培养的基础上建立设计规划、维护优化、市场谈判三项发展业务能力,同时将项目管理能力融入到基本业务能力与发展业务能力培养的过程中。通过以行业需求为导向的通信技术专业人才培养职业能力模型的建立,明确人才培养的岗位能力要求,最终使得人才培养胜任第一岗位及第二岗位,并能持续满足通信技术行业快速发展对从业人员的技能要求。(1)指标分析:依照行业需求为依据构建通信技术专业的典型工作任务技能点。(2)评价方式:分类别对岗位技能点进行评价。适合采取量化数据考核的用量化指标评价;适合采用互评、开放式评价的采取互评加权汇总的办法处理;适合定性评价的采取定性评定。(3)数据的采集方式:采取上报、数据共享、测评、导入多种途径进行数据采集,丰富数据来源,提高工作效率,为采样的科学性和全面性打下基础。(4)人员的参与:由行业专家、企业讲师、学校教师、用人单位、社会人员,构成综合的调查对象。(5)操作的流程:构建逐级操作的流程,确保过程的规范性。 1.2.2开发以行业需求为导向的通信技术专业人才培养方案 结合职业能力模型及工作过程,建立具有区域特色的、系统的动手能力培养和系统基础知识培养的课程体系,实现人才培养的不可替代性。课程体系的建设以职业能力的培养为优秀,注重课内和课外,显性和隐性,理论和实践课程的融合,最终实现通信技术专业人才培养方案在不同学年明确的分层次培养目标。(1)第一学年准职业人训练。掌握基础知识和基础理论,为后续的专业知识和专业技能学习铺垫;引导认知行业,完成三年学习目标规划及学习计划;养成自我管理习惯,具备规范意识;提升学生团队协作能力,为后续的团队项目运作打下基础。(2)第二学年建立职业雷达。掌握通信理论知识和专业产品知识,具备初步独立工作技能。了解通信行业岗位技能要求及企业的组织架构,优秀业务流程及制度;进行岗位能力培养,制定并完成第二年的岗位能力培养计划;职业观和敬业精神养成。(3)第三学年精确就业。提升已了解熟悉的通信行业的理论知识和工作技能;拓展岗位能力培养,熟悉从市场策划到合同签订的全部业务流程;顶岗实习。 1.2.3构建通信技术专业人才培养方案的优秀要素 在品牌专业建设的基础上,建立完善的科学管理机制,确保人才培养方案的有效实施,通过校企混编师资进行课程建设。对人才培养方案的实施进行监控和反馈,通过总结分析构建通信技术专业人才培养方案的优秀要素。 2以行业需求为导向的通信技术专业人才培养方案的实践过程 为通过具体项目使得学校专业群建设达到新的水平,以专业为抓手,更好地提高技术能力和对外服务能力,深入实践技术课题,通过技术反哺,提高人才培养质量,最终实现学生的就业能力的提升。南京信息职业技术学院与中兴通讯开展行业按需培养班。本项目结合通信技术未来的发展趋势和企业方对相关岗位的人才需求规划,制定本专业的培养目标和培养方案,以确保高质量、快速就业。经过前期的准备,南京信息职业技术学院已完成行业按需培养班阶段性工作。虚拟公司为NGTIME公司,通信技术专业学生已按照霍兰德职业兴趣测试进行了分组并评选出各部门主管。该班学生必须遵守企业规章制度,认同企业文化,并对其进行企业式KPI考核,并且有专人对各部门负责,下发任务给学生完成,模拟工作情景,提前培养学生职业素养和“工作经验”,更好地适应毕业后的工作。企业讲师走进校园来承担相关专业课的教学,来自企业的讲师将企业丰富的工程案例、工程经验与学生分享,大大提高授课质量和学生学习兴趣;同时为学生毕业走上真实的工作岗位提供实践帮助。 3以行业需求为导向的通信技术专业人才培养方案的实践成果 本专业人才培养方案实施以来,专业内涵建设颇有成效,对学生技能证书的获得、专业教师的技术提升、知识保鲜以及社会培训辐射力和影响力的扩大都有很大的帮助和支持。本专业现每年招生稳定,为广大中小通信企业输送了大批通信工程施工、通信系统运营等高素质技能型人才,已经成为江苏省内主要通信企业高职层次人才的招聘首选,在行业内具有较高的声誉和影响力。 作者:施泽波 单位:南京信息职业技术学院 通信技术专业论文:创建移动通信技术专业实训基地创新 一、构建高职移动通信技术专业一体化实训基地的必要性 信息产业是国民经济的战略性、基础性和先导性支柱产业;信息技术是当今世界经济社会发展的重要驱动力;在加快工业转型升级、推进工业化信息化深度融合中具有重要使命。“十二五”期间,信息产业的战略任务是加快转型升级,推动深度融合,“无线化和宽带化”将成为通信发展的两大主要趋势。随着我国2008进行电信重组、2009年颁发3G牌照、2010年开启三网融合,通信产业全面进入移动化、IP化、宽带化和融合化的全业务运营时代。主要通信运营商和众多快速成长的通信服务商,对掌握移动通信综合职业能力的高素质技能型人才需求保持持续增长,高职移动通信技术专业人才培养大有可为。新时期高职建设是以提高质量为优秀,深化教育教学改革,推进体制机制创新,大力推行工学结合,实施人才培养模式转型,服务产业结构调整升级。移动通信技术专业应立足服务移动通信行业发展、2G/3G/LTE建维优化和三网融合需要,面向移动通信运营商与移动通信服务商,对接培养移动通信规划、施工、维护、网优和售前售后技术服务支持等岗位人才。为了适应这些岗位上的蓝领人力资源,就需要有效培养高职学生掌握移动通信类岗位的综合职业能力;要培养这种在真实工作情境中整体化的解决移动通信岗位综合化问题的能力,从事移动通信企业无线网络建设维护和网络优化等职业或相近职业所具备的本领,就需要学生具备一定理论基础,但更强调理论在实践中的应用,也就是需要深化工学结合。移动通信技术专业的工学结合人才培养模式和课程体系,需要系统化的专业实训基地去承载和实施,包括工学结合人才培养方案、工学结合的课程体系、课程和行为导向的教学法等,都需要建立在系统化专业化的实训基地基础上。因此,系统化建设移动通信技术专业实训基地具有重要意义,是提高人才培养质量的关键和基石。 二、高职移动通信技术专业实训基地建设中需要解决的问题 首先,在开设移动通信技术专业的高职院校中,专业实训基地建设模式比较多的继承了传统实验室的建设状况,比较普遍的存在实训项目单一和比较孤立的状况,与通信企业全程全网、在线调测维护的实际情况脱节,不能完全满足企业需求,缺乏真实情景的训练和实训项目。其次,移动通信实训设备,还表现在配置维护等实训教学操作终端数量有限,即工位有限,难以做到以学生为主体,培养学生的综合职业能力;难于达到有较为丰富的具体任务训练载体,体现工作过程要素;难以让学生遍历比较完整的工作过程,可以身临其境进行整体化学习。第三,移动通信设备相对比较昂贵、高职院校教学经费相对紧张,设备更新速度较慢,难以与时俱进同步升级。很多起步开设移动通信技术专业的高职院校,常常是从购买仿真软件,建设基于计算机的仿真软件实训室开始。与真实的移动通信“交换、传输、无线接入、通信电源”联网;“GSM/WCD-MA/CDMA2000/TD-SCDMA”相互联网;“建、维、管”一体;与企业岗位保持一致等方面存在一定差距。第四,移动通信专业技术知识内涵涉及通信领域的面比较广,包含线路、传输设备、交换、数据库、无线、接入、开关电源等,即便是无线接入,涉及的专业知识也包括了GSM/WCDMA/CD-MA2000/TD-SCDMA和塔桅天馈等多个方面,对移动通信双师型教师能力要求较高,对建立科学简洁的实训基地教学模式相对困难。第五,构建移动通信基于工作任务行动导向的教学,需要开展“做中学”“做中教”和“学中做”“学中教”的课程教学,进行“做、学、教”一体化教学实践,调动学生学习兴趣和积极性。但在移动通信专业实训基地中,基于工学结合模式的运行管理机制保障调度力度不够,落实实训教学遍历情境和工作过程的难度较大。解决以上问题,探索、实践并建设高职移动通信技术专业实验实训基地,建设“全程全网”的专业实训基地的方案和建设模式;总结建设“全程全网”的移动专业实训基地的思路与方法;并完成移动通信相关实训技能项目或工作任务的开发方法;建立移动通信实训基地应用模式和促进应用效率,具有重要意义。 三、构建高职移动通信技术专业“全程全网”一体化实训基地 移动通信全程全网是指:任何一次通信都会与端到端的所有节点发生联系是为“全程”,也会与端到端网络各节点设备的各层设备有关联是为“全网”。每一个通信局所,仅是一个网络节点;每一个节点,都需要与其他节点共同构建成网络,联合作业,环环相扣,全程全网协作配合才能实现通信。建立移动通信“全程全网”联合作业实训基地建设模式:依托各独立专业实训模块,通过整体规划,充实完善专业实训设备,将移动通信专业实训基地建成开放型、功能齐全、与企业运行设备同步,并涵盖交换、传输和接入,集2G系统和3G三种基本制式的“全程全网”一体化联合作业专业实训基地。集通信电源、通信传输和交换节点为一体,实现固移互联(FMC),满足学生技能实训、企业用户工程师培训、职业技能鉴定、社会行业技术服务为一体的实训基地。四、构建高职移动通信技术理实结合“教学做考”一体化实训基地一个职业之所以能够成为一个职业,是因为它具有特殊的工作过程;工作过程指的是旨在实现确定目标的生产活动和服务活动的顺序;工作过程导向的课程来自职业行动领域里的工作过程。掌握课程任务需要在工作过程中习得掌握和获取经验策略,实际就是需要在课程中建立具备咨询、决策、计划、实施、检查、评估的六要素。移动通信技术专业要完成工学结合的课程目标,必然需要建立符合“教学做考”一体化的校内实训基地,以完成任务过程中的学生主动参与、讨论、决策和执行,培养完成完整职业行动的良好能力与习惯,达到理实结合。在基地建设思路上必然需要考虑容量的可扩充和操作终端的可扩充。此外,通过建立“仿真+全真”相结合的移动实训基地,通过仿真软件机房进行预算规划、模拟配置、模拟维护和故障排除;再到真实设备上,进行实训演练。从而解决移动通信实训设备不足和终端工位受限的不足,基于工作任务系统化的构建“做中学”、“学中做”的课程教学模式,实现理实结合的“教学做考”一体化,如图1所示。 四、构建高职移动通信技术校企合作“建维用管”一体化实训基地 移动通信设备相对比较昂贵,设备更新换代速度较快,运行维护技术要求较高。充分发挥校企合作、共建共享的实训基地建设运行机制特别重要。加强与生产厂商、运营商的合作,真正做到服务企业,成为企业移动通信专业的人才蓄水池,建高职移动通信技术校企“建维用管”一体化实训基地,互惠双赢。校企合作建设实训基地的关键是考虑企业需要。移动通信实训基地的建设,要紧跟移动通信技术发展步伐,满足企业新技术、新业务的试验使用;满足为企业提供通信全网的在线模拟、新设备入网前联网测试以及新业务的开发和测试;克服企业在实际网络中由于不能中断业务,从而不能完成员工技能训练与提升的弊端。学校负责提供实验室所需的房屋与电力,并按企业确定的实验室整体布局设计和相关技术规范的要求完成机房的改造、整治;按企业标准对设备进行安装与调测;负责实训基地的日常管理与维护,确保实验室设备运行符合企业确定的技术标准。在管理上,建立校企合作从上到下的联动机制,在领导层面建设校企合作专家指导委员会,负责沟通、监督;在实训基地建维层面建立专业建设小组或实训建设小组,负责建设、维护、升级与应用开发。最大限度满足企业需要、以服务企业来驱动运行的实训基地建设,才能保证与企业标准一致,符合真实工作环境,才能保持与企业同步升级和得到相应的技术支持。为我所用,提高学生的实际动手能力。建设成为校企合作“建维用管”一体化的实训基地。 五、高职移动通信技术专业实训工作任务的构建方法 移动通信技术专业工学结合的优秀课程,是以培养移动通信典型工作岗位的综合职业能力为目标,建构符合高职学生思维习惯的训练任务载体,使学生能经历比较完整的工作过程,可以身临其境进行整体化的学习。课程任务载体的设计思路如图2所示。在移动通信理实结合一体化课程任务的建立中,首先要考虑移动通信典型岗位工作任务的要求。如移动通信基站现场维护工程师,典型的岗位工作任务是基站主设备的近端维护、天馈的维护、基站电源的维护和空调环境的维护。建立课程任务实训环境时可以此维护岗位任务进行设置,或对每个任务进一步细分设置。其次,要考虑任务的工作顺序与过程为主线。解决好任务情境设置的顺序,需弄清楚实际典型岗位任务的衔接主线,不能随意插入无联系的任务,否则会使课程零碎,学生无法建立基于完整过程的工作任务。如基站现场维护,按例行维护和应急维护分类,在各自情形下进入基站现场后,维护的现场前后顺序是什么,实质是一个工作的基本流程。移动通信课程在建立各工作任务时,最好以例行维护为顺序进行设置,在最后的综合训练中,可以应急维护进行训练。第三,移动通信理实结合一体化课程实训任务的建立,要考虑工作任务的前后关联,由易到难,逐级进阶。如同样是移动通信基站现场维护,要从最初的基站主设备、天馈场地的认识;基站主设备的单板配置;再到基站主设备的接口、参数配置;再到近端维护的一般操作;最后才是故障案例模拟排除。第四,实训课程任务的设计,要考虑工作岗位综合职业能力的训练。从事移动通信中一项典型任务的综合职业能力包含三部分:专业技术能力和专业之外的方法能力、社会能力。人物设计载体一定是以专业技术能力的训练为前提,没有某项能力的训练也就不能成其为任务,但是,在设计过程中还要考虑学生寻找解决任务的能力和环境,让学生在工作任务的训练过程中学会咨询、决策、计划、实施、检查、评估的各个方面。 六、高职移动通信技术专业一体化实训基地的应用模式 移动通信专业技术知识内涵涉及通信领域的面比较广,技术涉及的单板、接口、协议相对繁杂,即使是实训任务的学习和训练也比较枯燥。如何最大限度地发挥移动通信技术实训基地效用,促进移动通信理实一体化实训基地的实用效率?方法是亟须加强实训基地应用机制建设,建立移动通信一体化实训基地的应用模式。如图3。首先,以竞赛促进实践训练。近年来,在教育部和工信部指导下,高职高专通信类专业教学指导委员会相继开展了移动通信的多项技能竞赛,也带动各省、各学院组织了多种形式和内容的移动通信选拔赛,通过这些竞赛,引领和带动了移动通信技术专业实训。将竞赛内容融入学生的实训课程中,普适性的培养学生技能;在训练中选拔优秀学生参加竞赛,用竞赛成绩取代课程学分,调动实践训练的学习积极性,极大的鼓励和促进了实践训练。其次,以认证带动课程学习。依托高职移动通信技术专业“全程全网”一体化实训基地,“仿真+全真”的职业训练环境,以职业岗位技能培养为主线、素质培养和知识培养贯穿始终,开展职业技能鉴定,引入“双证书”制度。将职业资格证书制度纳入专业教学计划,使专业技能训练和考核与社会职业技能鉴定接轨。鉴定考核内容引导实训课程任务的学习,可以形成指挥棒效应,带动学生学习。第三,以开放增加使用效率。课时内的实践任务学习,是照顾多数学生的普适训练任务,不能完全满足个性化的技术和训练渴求。建立课余和自习时间的实训基地全开放,建立指导教师轮班值守制度,实现学生在课余的按需训练和随到随学,让学生除规定的实训内容外,可以按照自己的专业、能力、兴趣等个性化需要,选择适合自己的训练项目、仪器设备进行单项补充训练。这种开放式的实训,既增加了基地使用效率,也满足了学生需求。 七、结束语 “移动改变生活”的愿景已经实现。移动通信已经为惠及国民、享受方便快捷的信息化生活铺开画卷;已经成为提高社会信息化水平、提高人民生活品质的重要源泉。可以预期,高职移动通信技术专业技术人才的培养必将大有可为。熟悉构建高职移动通信技术专业实训基地的思路与方法,并有效发挥实训基地的应用,将深化移动通信技术专业人才培养模式改革,提高人才培养质量。 通信技术专业论文:通信技术特色专业创新及实践 随着信息技术的发展和3G牌照的发放,北部湾经济圈的构成和发展,东盟一体化的进程加快,社会对通信技术人才需求越来越大,也为通信技术类专业人才培养带来了新的机遇与挑战,我们应当适时地调整通信技术专业建设的战略,培养出适应市场需求的高职高专人才。为了能够实现学生与岗位尽快无缝对接,通信技术特色专业建设的实验实训教学改革势在必行。 1目前通信技术专业实验课程教学现状 实验课程的建设具有举足轻重的作用,其目的在于培养学生的实践、创新能力,目前在通信技术专业实验实训教学中主要存在以下问题: 1.1教学目标定位偏颇 以往人们对实验教学的作用和教学目标认识不到位,难以适应学生发展的需要。传统的教学目标以三基(基本概念、基本理论、基本方法)为中心,实验课程成了验证理论知识的“第二课堂”。导致实验教学投入很大,但学生的参与度不高,能力锻炼有限,改革实验教学内容、教学模式和教学方法,对于学生获得较强的操作技能和解决实际问题的能力,适应新时期信息技术的发展存在较大的局限性。 1.2实验教学内容零散、陈旧,演示性和验证性实验多,设计性和综合性实验少 传统的实验教学沿袭理论教学的做法,偏重知识的传授与灌输,这对于培养学生的创造力很不利。现有的实验教学课程体系从属于理论教学,实验内容简单孤立,内容肤浅松散,注重知识的理论性,没有系统和综合性的设计实验教学内容;实验教材内容陈旧,更新较慢,不能反映通信技术专业前沿的技术成果;实验内容中理论性和灌输性的知识比较多,综合性与设计性较少,限制了学生创新思维培养,影响学生专业工作能力、科研创新能力及创业能力。 1.3教学模式单一,不能真正完成实践能力培养任务 长期以来,在实验室所作的大量演示性和验证性的实验,已经不能满足实验创新的要求。其中,简单的实验箱无法体现通信系统的完整体系;网络实验环境过于简单,无法融合多种现代通信技术;缺乏有效全真实践环境,实践与“实际”联系不紧密,有的甚至不知学有何用,感性认识得不到加强,不利于学生理论与实践相结合,不能够运用到今后的就业过程中。 1.4教学方法缺乏创新,过于程序化,不利于学生创新能力和创业能力的培养 传统实验教学模式是采用教师主导的单个实验教学“命题式”方法,教师将实验原理、实验步骤和实验要求都详细列出;该注意的地方,教师讲解后,学生才按部就班地进行实验;只要得到正确的数据或波形,实验就结束了,整个过程,学生都处于接受的状态,接受的知识与书本上的知识都非常接近,需要思考的东西很少,不利于学生创新与创业能力的培养。 2通信技术专业实验实训教学改革探讨 基于目前通信技术专业实验实训存在的以上几点问题,我们提出了以桂林航天工业高等专科学校的实验实训课程改革为例的几点方案: 2.1改革教学内容,增加设计性和综合性实验的比例 教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中重申:“把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点”。从实验内容中,我们可以评判出教学质量,从而,很好地培养了学生的创新能力、实践爱你能力和创业能力。在实验内容中,我们增加了很多综合性的和实践设计性的项目,建立理论教学与实验之间既有有机结合又相对独立、操作难度循序渐进的、实验内容阶段性相关的、实验技能训练合理高效的实验课程教学体系,进而实现实验教学内容现代化、层次化、系列化;实现实验内容与现代通信专业技术发展相适应,与生产和工程技术的实际衔接。 (1)重组、优化经典的验证性、操作简单的实验。依托理论教学目标和动手能力培养的基本要求,删减重复交叉以及因技术进步而已经不适用的教学内容。筛选出学科中与培养职业能力相关的内容,以实际工作项目为背景,根据具体岗位和工作任务按照教学单元或课题方式编排,将验证性、操作等实验要求按教学单元划分到相应的项目、案例或范例中。尽量创造更多的实践机会,让学生自主的思考,自主设计与创新,确保课程的教学内容能与企业需求同步,培养学生的创业素质。 (2)将实验内容项目化,具体的项目、具体的设计与分析,以完整的案例展现给学生。更新实验项目、内容,对职业技能基础课和职业技能模块进行调整、整合、优化。以工作过程为载体,选择具有代表性的工作任务对应的行为过程,并将这些过程提炼成不同类别的项目和课题,让学生树立工程设计和研究的思维,确保学生就业后的适应性。 (3)与时俱进,结合现在先进的科学技术,增加更多具有先进性的综合性实践。结合学校现有的3G教学平台和电信增值业务平台以及通信技术特色专业及一体化建设的需要,让学生参与或自行开发具有实际应用价值的科研项目,以激发学生的创新意识,培养学生的创新能力。总之,实验教学内容的改革要优化知识的体系结构,构建以实验目标为导向、实验内容为载体、创新与创业能力为优秀的实验教学体系。 2.2实施灵活多样的实验教学模式,注重职业岗位技能培养 引入多种教学模式是改革传统实验教学模式缺陷的一种重要手段。根据通信技术专业的岗位特性总结出教学的案例,进行情景教学,在实验教学实施的过程中,对不同的项目任务,不同的完成阶段,可以引入一下几种教学模式: (1)基于工作过程的教学模式。以工作过程为导向,结合专业课程设置,分析课程体系中的专业特点,总结出相应的情景教学环节,组织与设计出更多的实践环节,学生才能更好地适应岗位需求。对于通信技术专业而言,在3G时代,通信行业面临着巨大的设备市场,围绕该专业的职业岗位能力培养,创造与企业工作情景近似的实践环境,将工作过程导向的教学理念融入教学,以行业和企业为主导的订单式人才培养模式,为学生提供模拟、仿真和真实的实习、实训环境,使学生在校期间就能完成上岗前的专业教育和职业能力培养,完成学生向员工的实际角色转换,在数量和人才培养质量规格方面满足社会对相关专业技术人才的需 (2)自主式实验教学模式。实验中以4~6个学生为研究小组,学生在教师的指导和引导下“自行”选择具体的研究项目,要求学生自行分工完成查阅文献,验证项目的可行性,自己撰写论文和报告,最后形成项目完成书。通过这样的模式突出学生在教学中的主体地位,从而培养学生自主分析问题和解决问题的能力,并以此提升他们的设计研究意识和团队精神。 (3)参与式实验教学模式。学生参与教师正在研究的各种实践教学项目,让学生去发现问题、分析问题,从而形成可行的教学项目。该模式主要提高学生的专业素质,促使学生了解学科的先进知识,并在实验中提高学生的科学思维、创新思维和科研能力,为实现独立研究创造良好的基础。 2.3构造多样化实践平台,建立行之有效的教学资源配置机制 不同的教学模式需要不同的实践平台。在教学场所的配置上,也要打破传统的教室局限,增强教学的情境性和直观性,积极依托现有的通信教学平台和3G设备,将情景模拟教室设计成与工作过程相适应的场景,构建创新设计以及通信系统综合设计等具有立体化、多层次、开放式、适应复合型创新人才培养的多样化工程设计实践平台,以达到全面培养学生的工程意识、创新思维、动手能力、设计能力和创业能力的目标。 2.4完善评价体系 首先,完善对学生的评价体系。新的实践目标下,运用基于工作过程的实践教学模式进行教学,能够提高学生的动手能力和应用能力,激发他们的创新精神。但是,我们有必要改善传统的考核评价体系,建立和实施一套多元化的实践考核体系。在考核学生理论知识掌握程度的同时,注重考核学生实践技能、创新能力等方面,从而,保证了整个体系合理的考核学生。考核方式也可以将同组协作完成项目的工作方法和工作能力等同成绩按一定比例合并在一起。其次,完善对教师的评价体系。面向特色专业建设的改革和实践教学,对教师提出了更高的要求,对教师课前实验环节的准备、实践项目的设计、实践项目的评比要比其他的实验环节付出更多的脑力和体力,加之实践教学待遇低、时间长。为此,我们建议变革以往的评价、考核体系,特色专业建设的实践教学加大换算系数,设立特色专业建设专项津贴,加大对特色专业建设教师的培养力度,在充分调动教师积极性的基础上加快特色专业的步伐。 3通信技术专业实验实训教学改革与实践的目标 探索行之有效的实验课程内容、教学模式和教学方法,使学生通过实验课程获得创新和创业能力,具体包括以下几个方面:一是通过本项目的研究,改革通信技术专业的实验教学内容、教学模式和方法,为其他专业的实验教学改革提供新思路;二是充分利用学校通信设备实验基地的教学资源,开发有利于增强学生的实践动手能力,创新与创业能力的新型实验教学体系,切实提高学生的综合实践能力;三是进一步提升学生的创新和创业能力,使学生具有更强的实力和优秀竞争力,为毕业生将来就业、自主创业以及进一步发展奠定良好的基础;四是适应广西通信技术行业高速发展的需要,践行“教育服务广西新发展行动计划”。 4结束语 在充分调研的基础上,结合桂林航天工业高等专科通信技术专业实验实训教学情况,以华为通信NGN优秀交换、3G(WCDMA)移动通信网络、SDH光传输网络、宽带接入网络、计算机通信和网络安全系统为基础搭建的全真通信网络实训环境,通过整合各种教学资源、教学要素及各个教学环节,探索新的教学理念,优化通信专业课程体系的实验实训教学,深入研究基于工作过程和项目实施的先进教学模式,注重提高学生的创新能力和实践能力的培养。 通信技术专业论文:高职通信技术专业教学探讨 关键词: 高职通信技术专业;校企合作 高等职业教育与一般的大学专、本科教育不同,高职教育的培养目标是以能力为中心的职业技能培训,是针对就业岗位的的技能训练。高职教育作为从业前的教育,应按照企业对员工的要求,初步培养学生具备职业人的基本素质,能够适应在企业的发展,让学生与企业顺利接轨。校企合作是学校和企业双方共同参与人才培养的过程,以培养学生职业能力为目标,以校企双向参与为途径,以相互服务为宗旨的一种办学模式。校企合作通过采用学校理论教学和企业实际工程经验相结合的培养方法,培养企业需要的人才。通过校企合作,可以将学校所学和社会所需实现无缝对接,达到学生学有所用,企业需有所供,学校教有所成的局面。校企合作也是随着市场经济的发展,职业教育与企业共同发展的必然选择。我校通信技术专业在办学过程中,逐步由传统的教学模式走向校企合作模式。 一、校企合作的必要性 (一)国家政策方面 早在2002年,国务院在《关于大力推进职业教育改革与发展的决定》中就明确要求职业院校应与企业加强合作,确立了职业教育校企合作的办学模式。2004年教育部出台了《关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见》,再次明确提出高等职业教育以服务为宗旨,以就业为导向,走校企合作发展的道路。2005年国务院在《关于大力发展职业教育的决定》中重申职业教育必须大力推行工学结合,校企合作的人才培养模式。2014年国务院《关于加快发展现代职业教育的决定》中要求加快现代职业教育体系建设,深化产教融合,校企合作,培养数以亿计的高素质劳动者和技术技能人才。 (二)通信行业特点 从2G到3G再到4G,大家都能感受到通信的快速发展,近年来通信行业的特点就是发展迅速,技术更新快,新业务变化快。通信技术处在日新月异的变化中,相应的通信设备更新换代也快。对通信专业的办学来讲,学校的实验室建设,实训条件要想同步跟上行业的发展速度,就需要不断投入大量资金更新设备让实训条件能模拟企业的操作,这对学校来讲,靠自身能力很难办到。只有通过校合作的方式,借助企业的场地和设备,建立校外实训基地,让学生到企业真实的岗位上进行实训,才能做到理论与实践的对接。 二、校企合作主要内容 (一)共同制定人才培养方案 通信行业新知识、新技术不断推陈出新,学校教学往往滞后于行业的发展。通过与企业的校企合作,可随时了解企业实际情况,技术设备更新的情况。与企业共同制定人才培养方案,为人才培养目标的确定和专业课程的设置提供了现实依据,让学校教学避免了闭门造车及与实际脱节的情况,使学生所学与企业所需一致。 (二)共同进行课程体系建设 合理的课程体系是培养方案顺利实施的保障,课程体系应能及时体现社会对该专业的需求情况,应依据行业发展趋势,以培养应用型人才为着眼点,来建设课程体系。针对通信专业技术发展特点,通过校企合作,不断听取行业企业专家意见,对课程体系做动态调整,让课程体系具有前瞻性和发展性,真正体现为行业服务,为企业服务。 (三)共同组建专业教学团队 学校与企业共同打造一支由学校专职教师和企业业务骨干组成的师资队伍。学校聘请企业经验丰富的员工担任兼职教师,承担实践性较强课程的授课任务。邀请企业专家不定期来校开讲座,把行业新知识、新发展介绍给广大师生。由于通信技术更新快,教师也需要不断学习才行,通过校企合作,选派教师到企业相关岗位锻炼,与企业共同进行产学研合作,提高教师的业务能力。 (四)共同建设实训基地 学校与企业共同建设实训基地,一是企业要为学校提供校外实训基地,让学生能在企业实际的工作岗位实地操作。二是学校在建设校内实验室或实训基地时,要尽可能听取合作企业的意见。 三、我校通信专业校企合作实践 我校通信专业校企合作工作起步虽较迟,但目前已在人才培养目标制定、课程体系建设、校外实训基地等方面进行了不少的合作。学院与中国电信内江分公司签订了校企合作协议,电信内江分公司为通信专业的学生实训基地。克服了以前由于无场地、无实训条件,很多课程实训无法开展的情况,将实训课程放在校外实训基地,校外实训课程由电信企业技术员工指导,学生在电信公司的实际运营岗位上进行实际动手操作。学校在建设实验室时,也充分听取电信专家意见,如学校建设的4G移动通信仿真教学系统实验室就是在听取电信专家意见后建设的。15、16级的教学计划及课程设置由专职教师与电信专家共同讨论制定,将以前对培养目标描述中过时的岗位去掉,去除象《程控交换技术》等这类过时课程。新生入校,一是通过去电信参观认知实习,二是请电信专家做专业介绍,树立专业意识。今后将在师资建设上加强合作,聘请更多经验丰富的企业员工做兼职教师,让专职教师到企业挂职锻炼。通过校企合作,不仅促进学生理论知识的学习,更将所学知识应用于实践,并能在真实的环境中,在企业技术人员的指导下锻炼学习和培养解决实际问题的能力。通过校企合作模式,共同培养企业需要的通信高技能应用型人才。 作者:陈涛 单位:内江职业技术学院 通信技术专业论文:信息与通信技术专业人才的培养 1ICT类专业人才培养模式的挑战及突破 ICT类专业均是宽口径的专业,具有应用面广、知识更新快和发展速度快的特征.近年来,ICT类专业人才已成为国家经济建设中急需的人才.但是随着ICT业的高度精细化、专业化,ICT人才需求也变得多样化.这也导致传统的ICT类人才培养模式与用人单位模式陷入两难的境地.如何结合闽北地方经济文化建设和发展的需要,建立“立足闽北,适合闽北,服务闽北”的ICT类专业人才培养体系,培养出“会做人,会学习,会应用,会创新”的专业基础扎实、实践创新能力强、综合素质高的ICT类应用型本科人才;如何能让ICT类专业的学生能在校期间紧密结合市场需求,增强ICT行业适应能力,提高ICT就业综合竞争力等.这些,都是制定ICT类专业人才培养方案时亟待解决的问题.近年来,武夷学院主动围绕闽北地方社会经济发展及产业结构调整,正确处理教学、科研和服务社会的关系,积极加强学校与行业、地方和政府的沟通与合作,积极寻求合作途径,闯出了一条“太阳班”等校企合作办学之路,探索出了一条适合ICT类专业人才培养的“产、学、研、用”新模式. 2从市场需求中定位ICT类专业人才培养目标及层次 信息通信业的快速发展及3G通讯行业的兴起,需要一大批懂得最新通讯理论,扎实通信技能的人才.工信部已将信息通信人才作为紧缺人才,列入了“十二五”信息产业人才规划.鉴于以上市场需求,武夷学院适时制定了面向移动通信新兴产业,利用深度“校企合作”,培养ICT类综合性、应用型高级人才的总体目标.社会对人才需求的类型及社会经济发展要依靠学术型、工程型、技术型3种人才[6].武夷学院作为应用型、地方性本科院校,自然要把ICT类专业人才培养层次定位为工程应用型人才.从这个定位出发,ICT类专业教育要从工程技术性的角度来制订相应人才培养方案.教学体系中应具有较宽厚的理论基础和系统的专业知识,注重学生工程技术能力的培养,突出创新能力的培养.为此,制定的课程体系结构,见图1.图1ICT类专业课程体系结构实践创新教育平台占整个专业课程体系的近1/3,突出了实践能力和创新能力的培养. 3企业订单、校企联合的ICT类专业人才培养新模式 3.1“太阳班”订单式培养模式 2011年11月8日,福建南平太阳电缆股份有限公司与武夷学院举行合作办学签字仪式.福建南平太阳电缆股份有限公司董事长李云孝,武夷学院党委书记何三保、校长杨江帆等出席仪式.随后,武夷学院工程实训中心(太阳楼)开工仪式在施工现场举行.该中心建筑面积9502.8m2,计划投资1900万元,2013年9月完工.2012年2月19日,太阳电缆武夷学院电缆专班开班仪式在福建南平太阳电缆股份有限公司举行.太阳电缆武夷学院电缆专班首批20名同学,将按照订单培养的模式进行教育培养.由校企双方主管、专业技术人员组成的专业建设指导委员会,有针对性地邀请企业介入学生培养全过程.从培养目标的设定、人才培养方案的制订到课程教学内容安排、理论与实践环节衔接,再到毕业设计与论文指导、生产实践教学等方面全程介入,实现产学深度合作,使教学工作紧紧围绕企业岗位技能要求,最大限度地提高人才培养工作的实效性和针对性.“太阳班”的成功经验,使我们逐步建立了“校企一体、产学结合、订单培养”的ICT类人才培养模式. 3.2校企联合办学,突出“产、学、研、用” 武夷学院地处闽北山区,区域经济相对落后,政府投入有限.资源缺乏严重制约着学校发展与提升.ICT类专业属于高新技术,又要紧跟时展.因此,必须重视外延发展和引进社会资源,积极探索产学研用一体化培养途径. 3.2.1校企共建实验室改善校内实验条件武夷学院实验室建设资金不足,直接导致ICT类专业学生没有合适的实验设备.2010年学校率先通过校企共建的形式建设了“智能网络与信息安全实验室”,引入了企业先进的设备,初步改善了实验条件.通过实验室进一步加强了ICT类学生对知识能力的训练,强化了对ICT类专业课程体系的支持.通过与三大移动运营商合作,建设与现网运行环境一致的高水平实验室.借助行业主流设备,搭建信息与通信技术综合实训平台.使之成为以现代通信技术、计算机网路和创新实验区为主体架构,服务于ICT类专业的综合实验教学平台. 3.2.2与企业“零距离”的校外实训基地建设与合作企业建设“ICT类专业实习实训基地”,建立实际工作实训环境,让学生进入实训室,零距离体验,亲手操作,针对学生的实践项目和实际动手能力进行企业化训练,实现从原理验证性实验过渡到以掌握实际工程技术为目标的技能训练.在企业围中,学生可以学习企业员工之间团结协作、积极进取的优秀文化价值理念.毕业后,学生已具有较强的操作、应用能力和企业文化、职业道德等综合素质,进入企业后即可独立工作. 3.2.3“产学研结合,以用为先”在产学研结合上,强调科研服务的应用性.在教学中,教师科研也为教学服务.同时,教师科研吸收优秀本科生参与,培养学生的科研思维和创新能力.由于学生在校期间有了科研活动,就业时自然会受到企业和社会欢迎.校企联合办学,实施“基地建设合作、课程建设合作、师资培养合作、培训认证合作、实践就业合作”五位一体的校企合作新模式.培养“闽北用得上、留得住的具有创新精神和创业能力的高素质ICT人才”. 3.3“项目实战,课证融合”双体制的校企合作模式 经过几年的探索与实践,构建了“项目实战”+“课证融合”的能力递进式ICT类人才培养模式,取得了较为显著的教学成效,形成了鲜明的办学特色. 3.3.1项目实战模式“项目实战”的突出特点是将教学过程与项目工程充分融为一体,围绕项目工程的需要构建课程内容,组织实施教学,有利于提高教学的针对性和实效性;在项目工程的具体实施过程中学生根据自己的兴趣和特长,重点选择不同的职业岗位、扮演不同的角色,学习目的更明确、针对性更强,有利于学生个性的培养,也为学生未来的择业奠定良好基础.以具体工程项目或生产项目带动教学,使整个教学过程能始终贴近生产第一线,学生可以及时了解行业的发展趋势,掌握最新的设计理念、管理理念和工程施工技术,将专业教育融入行业背景,有利于学校专业教育与市场行业运作的衔接,有利于实现学生与行业、与社会的“零距离接触”,真正实现以需求为宗旨,以就业为导向,产学研相结合的教育理念. 3.3.2课证融合模式“课证融合”的突出特点是将国家职业标准融入到课程标准中,紧扣职业标准中职业功能、工作内容、技能要求及相关知识,作为制订教学计划与构建课程体系的基本策略,在制订教学计划与构建课程体系时,深入细致地考虑职业资格证书的内涵要求,在理论教学的相应课程中强调应知内容,在实践教学的环节中落实相应的内容,确保学生在完成学历教育的同时,取得职业资格证书. 3.4与企业深度合作,打造“双师型”教学队伍 在ICT类专业本科教学中,把企业面向市场运作的前沿技术“请进来”,植入课堂,完成大学阶段的专业教育与企业就业的无缝嫁接.对于“双师型”教师的内涵,不应简单解释成一种资格,而应理解为一种教师的知识能力结构.这种能力结构应涵盖四个要素:专业理论、专业理论的实践能力、教育理论以及教育理论的实践能力.从国家提出双师型师资团队建设要求以来,高校在实际操作中面临极大困难.在招聘环节、培养环节,以及企业工程能力保持环节,都存在难以克服的困难.可以通过高校、企业混编师资队伍,把企业人员和高校教师融合,教学活动和企业培训活动融合,从而组建和保持一个真正意义上的双师型师资团队.授课教师队伍由专业教师及部分来自中国联通南平分公司的一线技术人员组成.这些来自企业的一线技术人员及专业讲师具有丰富的专业技术知识和工程维护经验,能够结合信息通信行业在技术领域培养的规律,以及行业从业人员需掌握的技术方向传授学生理论知识,同时可以手把手地指导学生实践操作.在达到提高学生专业技能的同时,重点培养学生的综合理论素质,完善学生个性,帮助学生形成良好的职业素质.这样,通过以上措施可以在学生、学校、企业之间架起一座桥梁,实现学生、学校、企业三赢的局面. 3.5教师教科研与地方产业对接,联合培养ICT人才 学校全面推行与行业、企业对接办学,2011年ICT类专业有两项与地方产业对接培养人才项目立项:面向移动通信的产学研用人才培养模式研究、电子信息工程专业与南平市产业发展对接人才培养方案改革.这些教学改革将使学校和企业的联系更加紧密,ICT类专业教师还可借此加强横向课题的申报与立项,寻找企业急需解决的问题,以使教师的科研成果能借助企业完成转化.ICT类专业教师还大力开展科学研究和本科教学质量改革,自2010年至今,ICT类专业已有省级自然科学基金项目6项,省教育厅科技项目25项,南平市科技发展项目5项,省级人才培养模式改革创新实验区1个,省级精品课程3个,省级教育科学规划课题1个,省级大学生创新性实验项目15个,部级大学生创新训练项目8个,校级质量工程建设项目若干项.大量教学改革项目的实施,极大的调动了ICT类专业教师的积极性、创造性,一系列改革成果正逐步应用到ICT类专业学生的培养上.ICT类学生的科研能力和科技创新能力大大增强.自2010年以来,连续三年获全国、省级数学建模竞赛一、二、三等奖若干项,电子设计大赛省级二等奖两项,软件设计大赛省级三等奖一项等. 4结语 我们根据武夷学院应用型本科的实际情况,结合ICT行业发展的要求,以强化ICT类学生工程应用能力和创新实践能力为切入点,大胆改革,探索出了一条符合武夷学院校情的改革之路.牢牢抓住“校企合作”这一培养途径,拓宽了校企合作的深度和广度,提出了ICT类人才培养新模式.模式的实施加快了学校ICT类应用型人才的培养步伐,增强了应用型本科院校在ICT行业的社会服务能力,提高了学校的社会认可度.开创了“学生欢迎,社会欢迎,用人单位欢迎”的三欢迎有利局面.但是,随着社会经济的高速发展,ICT行业需求的日新月异,应用型人才培养的需求也会不断发生变化.我们也会按目前的改革模式不断完善和充实,努力探索与时俱进的ICT类应用型人才培养新路子。 作者:石贵民单位:武夷学院数学与计算机学院 通信技术专业论文:通信技术专业课程设置 1基于工作过程系统化通信技术专业课程设置 1.1通信技术专业基于工作过程系统化课程设置原则对于工作过程化的课程设置,首先应依据充分的市场需求调研,确定本专业的职业岗位群,通过分析职业岗位的工作过程,把工作过程中复杂的工作内容结构化,以学生为主体,以从业者所需要的技能、知识和素质为主要目标和要求,开发实践与理论教学一体化的学习领域课程,基于工作过程系统化的进行教学课程设置。高职教育要求的“职业能力”本质上是知识、技能、方法、价值观的综合发展,体现了学生职业生涯发展的多项要素。其课程标准应对相关“职业行动领域”进行具体描述,同时融入职业资格证书的要求,以培养学生综合职业能力为宗旨,体现工学结合特征,强调工作过程知识的掌握。通过一系列可以操作、学习和传授的具体工作任务,让学生获得与企业发展需要相一致的职业能力,并能拓展更加宽广的职业发展空间,为学生的终身职业生涯发展奠定基础。 1.2通信技术专业岗位群分析对于通信技术专业,结合高职高专人才培养的要求我们了解到,在通信行业的企业中,有很多岗位非常需要具有较强实际操作技能的应用型人才,具体岗位群分析如表1所示: 1.3以工作过程为导向的通信技术课程业典型工作任务分析 1.3.1通信终端生产与维修主要有专用工具如手机综测仪等的使用;通信终端(移动终端、固定终端等)设备故障诊断;通信终端(移动终端、固定终端等)设备检测等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有使用测试仪器等专用仪器与工具的能力、诊断通信终端设备故障的能力、检测通信终端设备的能力以及维修通信终端设备的能力。 1.3.2通信设备及产品的营销主要有通信产品咨询;通信产品演示;各部门协调;客户销售等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有掌握通信产品的特点与用途的能力、熟练操作通信产品各项功能的能力、进行良好的计划、沟通的能力以及进行通信产品销售的能力。 1.3.3程控交换运行维护主要有本局配置;开局出局配置;设备安装;设备维护;业务管理等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有配置程控交换机的能力、能安装维护程控交换设备的能力、管理程控交换业务的能力和撰写维护报告的能力。 1.3.4传输设备维护主要有传输设备工程安装;传输设备工程调试;传输网日常管理;业务配置与网络保护等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有安装调试传输设备的能力、进行传输网日常管理的能力、进行传输业务配置的能力和撰写维护报告的能力。 1.3.5通信工程监理主要有通信系统规划;通信设备安装指导;通信线缆铺设指导;监理报告撰写等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有熟悉电信工程实施规范的能力、指导通信设备的安装的能力、撰写工程报告的能力以及进行初步的工程概预算的能力。 2基于工作过程系统化课程体系设置 鉴于以上对于通信技术专业工作过程的分析,主要对课程进行两个体系的设置: 2.1通信技术专业通识课程体系通过课程体系开发归纳、总结学生应具备的通用能力,形成了全面提升学生中英文听、说、读、写能力,全面锻炼学生身心的通识课程体系。通识课程包括基础应用英语等18门课,通识课程通过知识的基础性、整体性、综合性、广博性,使学生拓宽视野,培养独立思考与判断能力、社会责任感和健全人格。(如图1所示) 2.2通信技术专业通信技术专业方向按照职业岗位工作所需要的专业知识、专业技能、职业素质,形成了有利于传授专业知识、培养职业能力、提高职业素养且具有工学结合特色的6门专业优秀课程和12门专业支撑课程的专业课程体系。(如图2所示) 3通信技术专业基于工作过程化课程的实现与评价 课程实施应是学生在教师指导下主动构建知识、提高技能、活跃思维、展现个性的过程。教学中,为学生创设必要的主动学习,自主学习的环境,以促进学生的个性发展。在实施过程中,应注重学生创新意识和创新能力的培养。在设计教学过程中,以生动有趣的创造性活动内容、形式和情景,培养学生的想象力,增强学生的创造意识,开发学生的创造性潜质。在整个课程实施的过程中,应围绕综合职业能力培养目标,课程评价注重过程与结果的结合,重视能力的评价。评价方式上采用自评、互评和他评等多种形式。评价指标不仅涵盖专业能力要点,更应关注学生对工作的兴趣、爱好、情感反应、参与态度和程度等职业素养要点,以及学生创新意识和创新能力的要点等诸多方面。 4结束语 基于工作过程系统化导向设置通信技术专业的课程体系涵盖了职业岗位工作所需要的技术、能力与知识体系,重视校企合作,很好地实现了课程教学与职业岗位的良好对接,能够真正实现为社会培养专业通信技术人才的目标。 作者:王玥杨永记腊国庆单位:郧阳师范高等专科学校 通信技术专业论文:移动通信技术专业的实践 一、专业建设中的校企合作 我院在专业建设的初期就与河北新龙科技股份有限公司制定了校企合作方案,实施了校企“合作办学、合作育人、合作就业、合作发展”的“四合作”机制,实现了“校企合作双主体育人”模式,即我院与新龙公司共同担任人才培养的主体。移动通信技术与谷歌公司建立合作关系,加入了谷歌公司的“Android学术合作计划”,分享谷歌公司的优秀课程建设资源,参与谷歌公司组织的各项活动,包括师资培养、大学生挑战赛、创新项目等。通过与谷歌公司合作,及时了解Android架构的发展与变化,培养师资队伍,锻炼学生的设计开发能力。作为具有电力特色的专业,我院与电力公司人力资源与职工培训部门建立了长效沟通机制,定期交流指导专业的建设。我院定期派遣专职教师到供电公司下场锻炼,深入了解电力行业在智能移动终端设备岗位的职务需求,同时培养移动通信技术的师资队伍。学生顶岗实习与综合训练阶段,派遣学生到电力公司指定岗位顶岗实习。 二、加强课程建设 课程是为了实现一定培养目标而精心选择的教育与训练内容的范围及其安排的总和,是专业建设的优秀。课程不仅要教授学生技能以适应生产世界的要求,还要注重对学生精神世界的建构,实现学生职业能力发展与内在精神建构二者的有机结合。本着课程不仅是教育还是培训的目的,我院针对培养方案,经过与合作企业技术部门和培训部门反复论证,最终形成了移动通信技术专业课程体系。移动通信技术专业的主要课程如图1所示。课程体系分为两条主线、六个阶段、四个方向(数据库、java开发、Android开发、电网通信)。移动通信技术专业课程体系,既具有软件专业通用性,又具有我院的电力特色。在不同学期根据情况安排企业人员进行专业引导与教育、课程项目全程贯穿引导、素质拓展、心理讲座、职业素养培养等,综合培养学生的理论知识、能力、心理素质;每个阶段都有明确的目标,并由相应的职业资格认证和考核。 1.教学内容建设在优秀课程教学内容的设计过程中,通过对实际工作岗位中的应用需求进行详细的分析与研究,依据通用性原则对教学内容进行整合和序化,将整门课程设计成多个具有代表性的学习情境,既考虑到实用性,又兼顾到知识的逻辑性,改变传统教学过程中学生通过学习和练习一些毫无关联的小程序来理解与掌握程序流程,但在解决实际问题时仍一筹莫展的教学问题,使学生在开始学习程序设计时就理解未来工作中将要遇到的概念和问题,充分体现了职业性、实践性和开放性的要求,使学生切实感受到现实工作的实际需求,充分激发学生的内在学习动力。在教学内容的选取和组织上本着“必需,够用,切实可行”的原则,力求体现以学生学习为主,教师教学为辅的“教、学、做”一体化的教学模式,以适应高等职业教育人才培养规格要求为目标。打破学科体系,以能力为主线,把理论、实践内容进行充分融合,把多种相关技术整合成一门课程,强化案例式教学和知识的模块化。 2.教学手段与考核方式建设(1)丰富多样的教学手段。移动通信技术专业充分利用教学做一体化教室、网络资源、电子平台和第二课堂等多种手段作为课堂教学的补充,激发了学生的学习兴趣,提高了教学质量和工作效率,在学生和教师间均获得了良好的反馈。利用一体化教室构建贴近实际工作的教学环境,课上教师讲完理论部分,亲自动手做演示,带领学生动手完成本次课内容,加深学生的理解与认识,同时锻炼学生的动手能力。所有课程的多媒体课件、源代码等资源对学生全部公开,学生可以根据自己的需要,结合手头的教材,及时复习巩固已经学习过的内容,预习新的章节。沟通与交流的过程就是知识传播的过程,每学期会安排两次师生座谈会,由系部安排教师与学生代表进行沟通交流。除面对面的交流之外,电子邮件、BBS、E-mail和QQ、MSN等均是师生之间沟通的桥梁。通过这些手段,学生有问题可以及时请教和反映;而教师也可以及时得到反馈,对自己的教学内容、手段和进度进行调整,从而改善教学效果。(2)灵活多样的考试考核方式。移动通信技术专业所有课程考核都是以能力为中心,采用形成性考核方式,即通过课堂教学过程考核、实训项目考核、单元测试考核、期末理论考核相结合的方式。其中课堂教学过程考核强调平时的出勤、课堂纪律、课堂表现和作业;实训项目考查学生分析问题、解决问题的能力;单元测试考查学生对单元知识的掌握情况;期末的理论考核考查学生对课程知识的综合运用能力。同时,为了有效考察学生的项目能力、动手能力、理论知识、职业素质等综合素质,在专业课考试方式的改革上做出了多方面的探索。首先,对传统笔试一考定终身难以考察出学生的真实水平做了完善,加大了平时对学生考查的力度,设立了多处考查点,将平时上课的评价成绩纳入考核体系,要求学生注意平时积累,而非考前突击。其次,上机考试方面结合具体的专业课程,以项目为单位组织考试题目,且多是一次考试布置一道完整的项目题目,综合考查学生多方面的综合能力。再次,针对每学期末的项目实训,采取项目组答辩的方式,除了对项目小组的项目成果进行评定之外,对每组的成员个体也要单独考查,从技术能力、团队合作到精神风貌、语言表达,都会有一个综合评价。最后,通过与企业合作,引入企业的考核模式,由企业出题并派监考教师来考核学生,试卷或者上机项目由他们来组织评审,这样一方面题目更贴近真实,更贴近企业的需要,另一方面也实现了教考分离。 3.教材与教学资源建设移动通信技术专业在选取教材上尽量选用面向工作过程思想编写的教材,使用任务驱动,围绕工作任务展开知识点的讲解,使学生在“做中学”。通过分析工作任务制订工作步骤,在实现任务的过程中完成对知识点的理解,并最终完成工作任务。教材中选用的任务和案例都具有很强的综合性和代表性,选择了在程序开发中经常使用的功能作为程序案例,使学生在今后的实际项目开发中能直接利用相似的程序功能。移动通信技术专业积极选取企业教材,并按照课程标准与教学大纲要求,与企业合作共同编写与就业相结合,注重实践动手能力培养,适合基于工作过程的教材。另外,每学期期末的实训项目均来自企业。 三、实践教学 1.实践教学体系设计实践教学体系与理论教学体系既相对独立又相辅相成。移动通信技术专业高度重视实践教学,在人才培养方案中突出实践教学地位,实践教学学时为1990个小时,占总课时的62%。所有实践课程都制定了相关课程标准。实践教学分阶段,循序渐进分为基本技能实训、专业技能实训、岗位技能实训三种实训并贯穿于人才培养方案整个过程。实践课程体系如图2所示。实践教学实施过程由我院与合作企业——河北新龙科技股份有限公司共同承担,基本技能实训由校内“双师型”教师承担,但其中的课程项目贯穿由企业兼职教师承担,在整个理论课教学过程中由兼职教师带领学生完成1个或多个项目。专业技能实训以校内“双师型”教学为主、企业兼职教师为辅来共同承担。兼职教师主要是设计项目实训内容、提出项目实训要求,进行项目实训验收或答辩;日常实训过程的指导、辅导主要由校内“双师型”教师来完成。岗位实训主要以企业兼职教师为主、校内教师为辅的方式来承担教学工作。校内教师主要参与方案的制定、实训过程的检查和实训结果的验收;企业兼职教师(软件研发工程师)在企业内的实训基地(厂中校),按软件公司的开发流程,带领学生完成至少2个真实的软件项目,实现学生从准职业人到职业人的转变。 2.实践教学条件建立校内外实训基地是培养和提高学生技术应用能力、实践创新能力、提升高职学生就业竞争力的有效途径和重要保障。我院根据专业需要,对实践教学基地建设进行了全面规划,建成了较为完善的实验实训室和实训基地。校内实践教学基地由三部分组成:一是公用实训室;二是班级综合实训室;三是专业特色实训室。每个实训室都由品牌机构成,并配置了完善的教学设施,保证了教学做一体化。首先,移动通信技术专业建有6个公用实训室,根据每个实训室的计算机软硬件配置不同,所承担的主要教学任务也不同。其次,移动通信技术专业建成了4个班级综合实训室,该实训室具有理论授课和实践教学两重功能。平时上课保证人手一机,课堂练习以及课程设计实践环节在班级综合实训室完成。阶段综合实训等实践环节根据情况可在班级综合实训室完成,也可在公用专门实训室完成。班级综合实训室的建成,为学生充分培养和锻炼自己的基本技能、专业技能、项目实践能力、创新性实践以及承接一些软件开发项目,起到了保障作用,提供了很好的实践平台。最后,专业还建有一个专业特色实训室。实训室除了配置有PC机外,还配置有企业捐资和自购的多种型号、品牌、类型的Android系统移动终端设备,方便学生参与到一些承接的软件开发项目中来。 四、教学团队建设 高水平的师资队伍是提高教育质量、培养高水平人才的关键。目前,移动通信技术专业教师团队主要由10名校内专任教师和6名企业兼职教师构成。其中校内专任教师主要由博士、硕士组成,占教师总数的70%,主要负责教授移动通信技术专业的理论相关课程;企业兼职教师主要由来自企业的管理人员、工程技术人员构成,具有良好的职业道德和较强的教学组织能力,主要承担职业素质拓展和企业实训等课程。高职教育要求教师不仅要有深刻的理论知识,还要有实践技能水平,对开展的实践教学项目,从理论、实践操作到考核认证都必须达到企业一线技术骨干的水平。移动通信技术专业从建设初期就注重鼓励教师掌握新技术、新理念,定期组织教师到企业现场工作一年或半年时间进行调研、学习和锻炼。三年以来,专职教师下厂锻炼3人共计23个月,其中两名教师分别先后到合作公司软件开发部下厂锻炼半年,学习企业的开发过程、开发技术、开发理念;一名教师到电力公司下厂11个月进行锻炼调研,了解电力系统的需求,尤其是智能电网的发展,以便使移动通信技术专业的发展与电力行业更加紧密的结合,为社会与电力行业提供服务。 五、结语 根据保定电力职业技术学院的区域特点及电力行业背景,以Android智能终端的迅猛发展和智能电网快速建设为契机,移动通信技术专业通过不懈努力取得了一定成绩,多名学生在全国“蓝桥杯”大赛、“天翼华为杯”软件大赛、河北冀软“安博杯”软件大赛以及谷歌手机软件设计大赛上获得奖项;手机初级开发课程建设成校级精品课程。作为电力系统下属一所具有显著行业特色的职业院校,通过与电力公司进行合作,为电力公司智能电网移动终端培养了开发、维护人员,得到了电力公司的认可和好评。今后需要继续广泛调研和深入调研,紧跟行业人才需求,进一步完善人才培养方案。 作者:王立国张建英单位:保定电力职业技术学院信息工程与管理系张家口供电公司培训中心副主任 通信技术专业论文:管窥高职通信技术专业课程革新 1通信技术专业课程体系改革思路 1.1课程设置的改革 改革的重点是要培养高素质的应用性与技能型人才。实施以就业为导向、培养学生职能为目标的改革,主要应该注意以下几方面的工作: (1)要明确改革的目标。通信技术专业课程改革的目标是培养中、高级技术应用型人才,在企业生产、管理和服务等一线岗位发挥重要的作用。在课程设置时要把握“理论够用、实践为主”的原则,重点提升实践能力,专业知识强调针对性和实用性。 (2)在设置专业课程时应以毕业生应具备的技术应用能力、岗位能力为主线,删除陈旧的、理论性太强的、与专业培养目标相距过远的课程或课程部分内容,增添就业岗位需求的、专业发展所涌现的新知识新课程,整合教学资源,设置几门优秀课程,以理论教学与实验、实训相配合的方式,提升学生专业知识和综合职业技能。 (3)以专业技能培养为中心,以校内实验实训为基础,结合参观学习、社会实践和“学徒制”企业顶岗实习,完成学生职业技能的培养。 1.2实践教学改革 1.2.1打破课程界线,进行综合性、研究性课题设计,主要针对部分理论深厚的学生进行研究性实践,提升综合能力。四是根据通信技术专业岗位要求进行“学徒制”校企合作顶岗实习,在实习中每个师傅带领几名学生进行多个实际岗位轮流实习,逐步熟悉职业岗位的能力需求,体现职业性,同时在实习中完成毕业设计,打破传统的课堂内完成毕业设计的模式。 1.2.2实践教学模式改革 (1)开放性实践教学模式一是时间开放,学生可以在课外预约实验时间和实验室,实验仪器做到一人一组,由学生单独进行试验。二是内容开放,学生完成基本的实验实训后,可以根据自身所学进行扩展实验。 (2)以赛促学以赛促教的实践教学模式依托各级别技能竞赛,提升学生学习的积极性、主动性,使学生的实践能力得到提升,专业技术和水平得到发展,团队协作能力得到加强,创新能力进一步发展,符合企业招聘员工的需求。 1.3教学方法、教学手段改革 1.3.1制作高质量的多媒体课件传统教学模式在一定程度上限制了教学水平的提高。通过多媒体,制作高质量的课件,有助于提高学生的学习兴趣和理解能力。多媒体技术的发展,使复杂的通信技术以丰富的图片,形象生动的表现出来。 1.3.2应用仿真软件目前,通信技术专业所需的仿真软件比较齐全,这些仿真软件带有国际通用的虚拟仪器及电子元器件库,如Multisim、Matlab等,可以方便地进行原理图的设计和仿真测试,观察其工作状态及变化情况。学生也可以仿真各种电路或通信功能模块,从而使其更形象地深入理解所学知识。 1.3.3在部分优秀课程中教师可以根据企业岗位进行项目设计,布置任务,教师只做启发式引导,具体由学生自己完成,将所学应用到具体岗位上。 1.3.4采用理实一体化教学对通信技术专业的专业基础、专业课程中实践性强的课程采用理实一体化教学,采用半节课理论半节课实践的教学方式,让学生学完理论立即进行实践操作,既能使理论与实践更好的结合,又能提升学生的实践能力。 2结束语 学生是主体,学生的就业和社会发展的需求是我们的的第一目标,对高职通信技术专业课程体系改革的的目的就是体现职业性,提升学生的实践能力、应用能力,增强专业素质,以便能更快更好的适用专业岗位,快速贴近实际通信行业,提高就业竞争力。 作者:江西渝州科技职业学院单位:冯新红 通信技术专业论文:数学类专业学生通信技术的革新探究 一、课程的结构体系和教学内容的优化 目前,《通信技术》这门课讲解内容有:(1)均匀传输线理论与天线的基本概念,主要介绍均匀传输线方程及其解,传输线的阻抗与状态参数、无耗传输线的状态分析,评价天线性能的几个主要指标,基本振子辐射和天线常用的各种电参数;(2)微波中继通信系统,主要介绍数字微波中继通信的概念,工作原理,设备组成,微波中继站的转接方式;(3)卫星通信系统,主要介绍通信卫星和地球站,卫星通信的分类、工作频率及其特点;(4)光纤通信系统,主要介绍光纤的结构与分类,光纤的导光原理和传输特性,光纤通信的主要特点,数字光纤通信系统的组成和工作原理;(5)移动通信系统,主要介绍移动通信的特点和工作方式,移动通信中无线电波的传播特性,移动通信组网技术,数字调制技术,蜂窝移动通信系统. 参照国内外重点大学此类相关课程教材,结合自身的特点,需适当调整《通信技术》这门课程的结构体系和教学内容,尤应增加当今最前沿的通信技术及其发展趋势,拓宽学生的知识面,如3G通信技术在现实中的应用及其市场发展前景,认知无线电技术基本概念及其主要研究成果,激光通信技术,可见光通信技术等.《通信技术》课程大部分相关教材内容很少揭示通信问题所对应的数学模型,很少用数学的理论去解释一些通信中的结论,而数学类专业学生的数学理论基础扎实,教学中可以补充相应内容引导学生应用数学理论、方法研究通信中的问题.比如,讲解均匀传输线理论时,可以与学生一起建立均匀传输线系统数学模型,得到传输线上任意一点z处电压和电流的基本方程式中:U、I分别为电压、电流,Z=R+jwL为单位长度的串联阻抗,Y=G+jwC为单位长度的并联导纳. 数学类专业学生求解上式方程的稳态解是件容易的事,因此可以安排学生自己求出方程的解,最后再将方程解中各个参量的物理意义解释清楚.这样,学生不仅可以体会到学习数学的用途和运用数学理论、方法解决问题的快乐,而且对通信知识的理解更加深刻.再比如,卫星通信系统按轨道分类有低轨道和中高轨道,可以引导学生推导轨道高低与通信卫星电波覆盖地球表面的关系,使学生了解需要多少颗卫星才能实现全球通,进一步考虑通信卫星使用寿命、发射成本、维护难易、干扰的抑制以及保密性能等因素,建立一个多目标评估系统,根据多目标优化理论,建立数学模型,通过数学方法分析模型,结合软件进行数值仿真验证,最终提出实际可行的参考报告.《通信技术》课程每个章节都有这方面的内容,在教学过程中应注意挖掘这样的教学素材. 二、教学观念、手段的更新 以往教师讲授《通信技术》这门课主要是单向说教,老师唱独角戏,形式单调,调动学生主观能动性、培养学生创新能力的方法欠缺.教学应从单纯的知识传授转变为研究式的教学,用研究式的教学作为提高教学质量和教学水平的重要手段. 研究式教学要求充分发挥师生双方的主动性和创造性,这对于习惯了“模仿+记忆”的教学模式的学生来说必然会碰到更大的困难.在讲授天线、卫星通信、光纤通信以及移动通信等内容时,老师可以先布置课外查询任务,查阅这些技术的起源、发展、现状及未来趋势,然后让学生在课堂上交流对这些内容的认识、理解.老师根据学生交流情况汇总那些理解不清的概念、技术等内容,然后详细讲明白“是什么”和“为什么”.现在网上有大量的新技术科普片,观看科普片同样可以获得新知识,也是丰富课堂教学方式的途径之一.因此可以收集天线、卫星通信、移动通信、激光通信等新技术的科教宣传片,在授课过程中穿插科教宣传片,使学生能更加直观理解通信相关技术. 三、课外专题的研讨 组织兴趣小组,分组进行课外专题研究,最终各小组形成讨论专题报告,并在全班进行研究结果的回报.其目的是进一步强化运用数学理论、方法解决实际问题的能力,同时培养学生的科研、创新能力.课外讨论专题具体如下:1.智能天线在实际中的应用,采用智能天线提高系统容量及服务质量的数学模型,解决该模型的数学方法及其性能分析.2.为什么要使用MIMO系统?如何做到在不增加总的发射功率或者带宽的情况下,使MIMO信道容量随发送、接收天线数有显著增长.3.同步卫星的轨道高度计算,低轨道小卫星通信中信道公平合理切换策略,卫星通信技术的信号覆盖问题所对应的数学模型,结合性能、实用性、成本、市场价值等因素如何优化模型.4.编码技术被认为是克服由噪声、自然干扰、人为干扰、衰落以及其他信道损耗所造成的不良影响的一种有效方法,研究编码问题中的数学方法应用.5.频率复用是通信中一项重要技术,建立频率分配优化方案,在实际应用系统中如何通过优化的数学模型参数设置,减少系统整体信道间的总干扰,提高通信系统的通信质量.6.MIMO信号检测就是按照一定的准则从被噪声和干扰所污染的接收矢量r中译出发射符号矢量s.根据MIMO信号发送方式的不同,往往会采取不同的检测算法.建立MIMO系统的信号检测的系统模型,比较不同的检测算法的性能,针对某些算法不足,提出改进的方法. 作者:戴建新蒋志芳殷晓晖单位:南京邮电大学理学院 通信技术专业论文:移动通信技术专业卓越人才培养研究 摘要:移动通信技术具有很强的实践性特征,在具体的教学中应该重视对于专业技能人才的培养,因此国家大力倡导校企合作,重视企业与学校联合起来进行人才的培养,在校企合作活动开展的过程中出现了一些有待解决的问题,因此有必要对于问题进行具体的研究,以便于培养出专业的移动通信的技术人才。 关键词:校企合作;移动通信技术;专业人才培养;问题;策略 1前言 校企合作是近年来流行的一种培养人才的新模式。对于移动通信技术专业的学生来说,将学校学习到的书本知识通过校企合作的平台应用到实践中以后,会获得更多的收益,更有利于学生今后的职业发展与规划,使得学校培养出来的学生能够适应社会对于人才的需要。由于我国开展校企合作的人才培养模式起步较晚,各项相关的内容还不够完善,因此文章主要研究的是校企合作模式下,如何培养移动通信技术人才。 2校企合作中移动通信专业人才培养存在的问题 2.1学校教学手段落后 在一些开设移动通信技术的学校中,很多学校的教学仅仅停留在书面教学,并没有让学生得到实际的专业技能的训练。在学校课程的设置方面,与具体的移动通信工作不相符合,造成了学生不能够符合企业对于移动通信人才的要求。在具体的教学过程中,由于教学资源的有限性,教师只能重视对于书本知识的研究,造成学生只会进行课本知识的学习,而不会进行实际的操作。即便是在校企合作的背景之下,企业对于学生还是会有一定的基本要求,一些学生由于达不到企业的合作要求,就会失去实际锻炼的机会。因此说,学校教师在具体的教学过程中,应该重视对于学生专业技能的教学与训练。 2.2校企工作开展存在问题 在校企合作过程中,存在一些有待解决的问题。首先就是学校对于学生的学习要求与企业制定的用人要求存在一定的差异,这种差异的存在会导致学校培养出的学生不能够适应企业的用人制度[1]。学校和企业在各项制度方面很难达成工作的共识,这就使得企业对于学校输送的专业移动通信人才不满意,学校对于学生在企业的表现不满意,使得企业与学校之间产生矛盾。除了双方制度方面相矛盾以外,两者在对于学生的考核方面也存在一定的差距,造成学生评价体系不能适应学校和企业的要求。学校是通过学生的实际考试成绩对学生进行评价,企业是通过人才的专业能力及其为企业做出的贡献来评价人才,因此有必要形成一个统一的人才评价、考核制度。 2.3校企师资共建工作存在问题 在校企合作的过程中,很多问题需要学校与企业共同去解决。在师资队伍建设方面,学校和企业在教师队伍建设方面没有形成一个共识,学校的教师不能够在学校教学中与企业一同重视师资队伍的建设,造成移动通信专业不仅仅缺少专业教学的教师,还缺少对于学生进行专业训练的老师,严重影响到企业的发展问题。教师是培养人才的基础,因此在校企合作过程中应该重视师资力量的建设。 3进行校企合作培养移动通信专业人才的策略 3.1丰富教学手段,完善教学内容 面对新时代成长起来的学生,很多学校的教学手段已经不能够吸引学生的学习兴趣。移动通信技术专业具有很强的实践性,知识内容都是一环扣一环的,在实际的教学过程中应该重视教学手段的丰富,利用先进的多媒体技术进行教学,并且对于教学实际操作中的难点进行动态的模拟,使得学生可以通过多媒体的教学手段实现对于实际操作知识的理解,掌握操作技巧和能力。完善教学手段是为了实现学校教育体系的成熟,如今很多学校都进行卓越人才培养计划的制定,其目的就在于通过系统的教学培养出适应社会发展需求的优秀学生。因此,学校应该针对不同专业的学生进行卓越人才的培养,对于电子通信技术专业的学生来说,在制定卓越人才培养方案的过程中,应该重视校园卓越环境、卓越课程与卓越管理的建设,为学生提供更加成熟的教育模式。 3.2重视实训基地建设 在具体的工作中,对于移动通信技术专业的学生来说,实际操作是最为重要的一个环节。进行校企合作的过程中,学校和企业都应该共同致力于实训基地的建设,这样有助于为企业培养更多符合企业要求的学生,同时还使得学生可以有一个专门的实训场所,在学习专业知识的同时可以进行实际的技术实践。建设实训基地首先应该重视基地的教师队伍安排,可以选择具有企业工作经验的职工作为学生实际操作训练的教师,增强实际操作的针对性[2]。同时,还应该重视实训课程的安排,在传统的实习中,学生只有在将要毕业的时候才重视实习,但是面对新的形式,应该重视移动通信专业学生实习的常态化,在学生刚刚进行学习的时候就应该重视学生实际动手能力的培养,这样才符合企业的用人需求。3.3强化师资队伍建设首先应该重视骨干教师的培养。在具体的移动通信教学实践中,应该重视骨干教师的培养,委派部分教师到企业中去学习实际的操作知识,并且通过骨干教师的培养会使得教师提升实际操作方面的教学能力,不断实现学生学习能力的提升。同时,要重视学生综合素质的教学。目前的人才市场缺少的就是一专多能的复合型技术人才。近几年,教育部推出了卓越教师培养计划,该计划的主要目的就是实现教育资源的公平分配,因此在师资队伍的建设过程中,应该重视对于卓越教师的培养,并且通过国家政策引入优秀的教师进行学校教学,这样可以培养出更加优秀的人才。 4结语 随着我国高等教育体系的不断发展和完善,各项教学机制的成熟,很多专业的人才得到培养。但是,企业的实际用人需要在一定程度上仍然得不到满足。因此在校企合作当中,学校应该抓住机遇,重视对于移动通信专业人才的培养。 作者:王瑾 单位:重庆信息技术职业学院 通信技术专业论文:移动通信技术专业人才培养模式分析 1高职移动通信技术专业的特点与不足 1.1高职移动通信技术专业的特点 从专业特性谈起:移动通信技术专业,是针对我国移动通信事业发展,对人才需求量增多而新增的专业。不属于传统专业。因为移动通信相关专业人才需求量大,比如移动手机软件开发人才、移动设备维护人才、移动通信的相关企业需要的人才等。所以,学生在毕业后的就业前景广阔。但是有利必然有弊,弊端是,迅猛发展的移动产业,使得技术更新换代的速度变快。一些主流技术在3,4年后,可能就会很少使用,甚至被淘汰。这对学校的教学内容发起了极大的挑战。 1.2高职移动通信技术专业存在的不足 首先,专业创建时间短,造成该专业软硬件教学环境还不十分完善。实验室、实训室、教学基地等不能完全满足教学需要。其次,技术更新换代速度快,高职如果不实时与企业保持联系,建立合作伙伴关系,就容易被知识甩在后边。出现教学与岗位技能脱节的情况。再次新兴专业的教学资源匮乏。教材、教辅以及相关的教学资料不足,更加不能适合于每个高职移动通信技术专业的侧重方向。 2人才培养模式改革方式方法探索 2.1侧重实践教学锻炼学生技能 实践教学体系建设。实践教学是培养学生的实际动手能力,提高学生综合素质的重要环节。通过实践提升学生的专业兴趣,提高学生综合运用知识的能力,培养学生的创新精神。有特色的实践教学体系是目前教育发展的趋势,鉴于移动互联网迅猛发展的态势,针对我校实际情况和应用型人才培养的特点。完成工学结合的课程开发;实施行动导向的教学。移动通信技术专业工学结合课程体系的开发思路,按照移动通信主要岗位群能力培养要求,完成职业工作过程中的典型任务,以具体工作过程为导向建立课程体系。 2.2深入与企业合作,工学结合 高职移动通信技术专业教育,归根到底是为培养高职类型的通信企业移动技术类岗位蓝领人力资源。构建高职移动通信技术专业工学结合人才培养模式是适“材”的最佳选择。职业教育需要工学结合,工学结合是一种将学习与工作相结合的人才培养模式,不同专业可以采用不同的形式实现,目的是使工作系统与学习领域相结合,在适合的机制体制创新模式下完成纽带联结,最终实现变工学割裂为工学结合、变无效学习为有效学习、变被动学习为主动学习、变压迫式教学为任务式教学、变传授知识教学为学生行为导向后总结知识点的教学、变理实分离为教学做一体化的教学 2.3打造过硬的教师队伍 师资队伍建设目标。这就要求通信工程专业的教师不但理论知识丰富,更需要具有工程实践经验,尤其是擅于将计算机与通信技术结合来解决工程实践的教师,所以师资队伍的培养应以“双师型”教师为目标。具体采取用了以下几个措施:第一,建立青年教师导师制度。由有经验的教授和专家做导师,从青年教师的教学、工程实践及学科方向、科研等各个方面进行指导和培养,针对青年教师教学过程中存在的实际问题,提出具体的建议和意见。青年教师不仅能从导师那里学到教学经验,而且导师的思维方式、人格魅力都会对青年教师产生潜移默化的影响。第二,完善教师培养机制。定期举办青年教师教学技能比赛,以赛促学、以赛促教;举办课件制作大赛,提高教师多媒体与网络技术应用能力;选派青年教师到省内外高校盯课、学术交流;有计划地选派教师深入企事业单位或生产一线进行实践锻炼,全面提升自身的综合素质。 2.4依托互联网技术,打造教学研产一体平台 移动通信技术与互联网技术息息相关。软件开发起到重要作用。依托成熟的互联网软件技术,可以开发网络平台。重教学方面,可以搜集丰富的教学资源,更可以为师生交流、教师研讨创建便利条件。从学习方面,学生可以下载学习资料。可以跨越时间与距离,向教师提问。更加可以拓展为教学选课,自我知识题库考核的多样化学习平台。从研究和生产研发角度。让企业与教学通过平台搭建桥梁。将项目、任务、科研目标通过平台,让学生和企业人员、教师共享。共同开发,共同合作,完成任务。 作者:孙丽丽 单位:哈尔滨信息工程学院
会计专业人才培养模式分析:高职院校会计专业人才培养模式创新与教学改革研究 [摘要] 从高职院校面对会计专业人才市场的新变化和学生就业过程中出现的新问题,构建了基于就业导向“能力本位”的高职会计专业人才培养模式,从重新定位会计专业人才培养目标、加强师资队伍建设和优化师资结构、改革课程体系和教学方式、强化实践教学和学生实际操作技能培养等方面展开人才培养模式改革。 [关键词] 高职院校 会计专业 人才培养模式 教育教学改革 目前理论界对高职专科层次的会计类专业人才培养模式研究,主要从分析原有培养模式的弊端、不同教育层次的培养模式比较、人才市场对高职专科会计专业人才的需求导向、高职院校会计专业人才的职业能力研究、应用型会计专业人才培养模式改革措施等方面展开研究,取得了较为丰富的成果。 一、传统会计专业人才培养模式的弊端研究 “人才培养模式”是指在一定的现代教育理论、教育思想指导下,按照特定的培养目标和人才规格,以相对稳定的教学内容和课程体系,管理制度和评估方式,实施人才教育过程的总和。简单说就是如何达到“培养怎样的人和怎样培养人的有机统一”。传统的高职院校会计专业人才培养模式中主要问题: 1.人才培养目标定位不清晰 高职院校会计专业人才培养目标定位存在的问题是:定位过低、定位过窄、缺乏前瞻性。陈静认为当前会计专业培养目标不明确主要体现在以下几方面:第一,过分强调理论的普遍性和指导意义。目前高职院校理论课程设置上基本与本科相同,理论课程占的比例相当大,在一定程度上忽视了实践环节。第二,培养目标中没有突出面向中小企业。第三,培养目标中没有突出会计专业能力。第四,盲目设专业。高职会计教育长期以来由于受传统教育的影响,没有能体现出其教学的特色。还有人认为专科人才的培养以培养技能型人才为主,着重于培养学生的实践操作能力,符合市场对于一般性人才的需求。 2.会计教学内容理论化,课程设置模式缺乏创新 高职教育的课程设置与教学内容大体分为理论教学体系与实践教学体系两部分。韩宗宾、李荣发现“很多高职院校在会计专业教学计划中,仍然把课程分为基础课、专业基础课和专业课,根本没有摆脱知识的系统性、学科性、完整性的制约,实施的课程也只是中职或本科课程模式的改版”。受会计教材的影响,会计课堂教学在内容的组织上一般也是以会计法规、会计理论的讲授为主,以实务操作为辅,结合案例讲解较少;或者集中进行会计理论的讲解,等理论讲完后再集中进行会计的实践教学,人为地割裂了会计理论与实践的统一性。特别是由于我国近几年来会计新业务不断涌现,会计制度、会计准则也发生了较大的改变,然而所使用的教材却不能及时更新,教学内容严重滞后,学校教学与会计工作岗位实务严重脱节。 3.会计教学方式落后,会计学习方式僵化 会计教学方法是以教师为中心,以教科书为依据,教师根据章节内容、按部就班的讲授课本知识,但学生并不一定能够形成对课程的一个总体认识。显然此种方法不仅不利于会计知识的接受和理解,而且容易造成学生学习兴趣和动力的丧失。教学方式大多采用的传统的“黑板+粉笔”的教学模式,课堂信息量少,授课效率不高,教学过程缺乏立体、形象的感官刺激,这就更加难以调动学生学习的积极性。此外,在传统的会计教学模式下的机械式教学方法,只强调学生的认知能力的培养,而不重视会计专业学生职业判断等其他方面能力的培养,传授了理论知识,但却忽视了教会学生如何甄别、运用、创新这些知识。 二、人才市场对高职专科会计专业人才的需求导向研究 1.人才需求量分析 据中国财会网显示,财会人才的市场需求量仅次于营销人才的需求,屈居第二位。而中国新闻网公布的国家工商总局最新的一项统计表明,截止2008年上半年,全国私营企业已达到300万户,同比增长20%,增加近35万户。按此增长速度分析,全国私营企业每年至少增加了30万户,按每个企业配置1~2名会计人员计算,会计行业每年需要增加40多万会计从业人员。由此可见,财务人才的就业前景较为乐观。随着经济发展和产业结构的调整,地方中小企业也需要合理的人才结构,需要很大数量的高职生从事生产和管理,高职生到基层、生产第一线从事技术实施和技术转化工作是大有可为的。所以高职高专人才的需求成为了中小、私营企业人才需求的主体。 2.学历需求分析 过去,企业在招聘人才时盲目跟风,过分看重学校的名气,在招聘时明确要求“985”和“211”院校的毕业生,片面地追求高学历,要求必须是本科甚至研究生学历,但是实际上名校高学历并不代表高能力。现在,用人单位在人才的使用上逐步趋于理智,人才浪费的现象得到了很大的改观。学历不再是评价毕业生唯一的准绳,企业更为看重应聘者的工作经验和操作技能。不论是大型企业还是中小型企业在招聘人员的时候只要有较强的综合能力和过硬的专业技能,学历也不是企业考虑的首要条件,这就为一批有能力的高职院校的毕业生提供了更多的就业机会。在全球化、信息化发展的今天,在我国经济不断推进,就业问题日益突出和职业更加多样化的形势下,高职院校的毕业生只有与社会需求保持一致,才能适应改革开放和社会主义现代化建设的需要。 3.需求结构分析 有关数据统计表明,具有初级职称的人数比中高级职称及其他高证书的人数多。目前在人才市场上,初级会计人才已相对饱和,甚至过剩,中高级会计人员一直是企业人力资源竞争的对象,就目前每年的供需比来看,中级会计人才需求的缺口很大,高级会计人才如注册会计师、注册税务师等紧缺就更严重了。另外,在企事业单位中(尤其是中小企业)从事基层会计工作的人员基本素质普遍不高,专科以下的从业人员比例接近半数,他们的知识难以迅速更新,不能适应新的经济形式对会计工作提出的要求,诸如会计电算化、基本的会计系统维护等。因此,在需要补充高端会计专业人才的同时,我国更需要补充一批精强能干、微机操作能力强、知识更新快的专科层次的会计人员。 三、高职专科层次会计专业人才的“能力本位”职业能力研究 高职教育是以就业为导向的职业教育,高职院校会计学生要想和本科生、研究生在激烈的就业市场竞争中一决高下,就必须具备企业青睐的独有的职业能力。那么,“能力本位”的高职院校会计专业学生在校期间应该从哪些方面培养自身的职业能力呢? 1.专业能力 主要包括专业知识和专业技能两方面。在求职过程中,招聘方最关注的就是求职者是否具备胜任岗位工作的专业能力。会计专业的学生要有牢固的财务基础知识和专业知识,并能理论联系实际,从实践中摸索,从实践中不断提高。另外,会计学只是经济科学的一个分支,所以,一名合格的会计人员,对于财务会计工作相关的知识,技能和相关的学科也应相当熟悉。调查中企业一致认为“如果一个人只懂会计,他实际上不懂会计”,改革开放的中国是一个信息的社会,会计工作是实践知识的应用,因此,还要学习财政税收、经济管理(税收、金融、财政、管理、国际贸易、经济法规等)、企业管理、法律法规等方面的知识,具备开阔的专业视野、完整的知识体系和合理的知识结构。在此基础上掌握必要的专业技能,包括最基本的按照会计基础规范熟练操作会计流程,会计业务核算能力、会计信息分析整理能力、一定的管理财务能力和职业判断能力等。 2.职业化水平 随着我国改革开放不断深化,新会计准则体系的颁布与实施,企业对会计人员的素质要求越来越高。新会计准则体系体现的是导向原则,对某些问题提供的不是唯一答案,特别是某些特殊情况,没提供准确的定义或方法,而是给出许多可供参考的方法,需要会计人员根据具体情境选择。这使得会计活动不仅是一项技术,更是一种管理艺术。因此,要求会计人员在处理具体业务时,需要一定的职业判断。 良好的心理素质和职业道德是会计专业人才综合能力的重要体现,企业对高职生的职业道德普遍比较看重。会计人员要有积极正确的人生观、世界现,时刻保持自信乐观的心态,能及时的进行自我心理调控,具有健康的心理素质。要有较强的环境适应能力,迎接挑战,适应市场经济激烈竞争。职业道德虽不具有强制性,但却是所有会计从业人员最大的共识和其执业的重要因素。 会计职业判断能力是建立在会计专业基础上的一种判断,它是会计人员面临不确定会计事项的情况下,按照会计法规、企业会计准则和相关法律法规,依据企业自身的经营环境和经营特点,利用所掌握的信息资料,运用自己的专业知识、逻辑分析能力和职业经验,采用准确的会计处理原则、方法等对会计主体发生的经济业务事项进行合法合理的判断和选择的能力。由于会计工作的特殊性,会计人员经常面临来自四面八方的诱惑,因此要求会计人员要时刻保持冷静,戒骄戒躁,以较强的责任心和优秀的品德来抵制这些诱惑。 3.人际交往、团队协作和沟通的管理能力 “全员营销”意识的深化,会计工作有自身的会计准则和工作流程,同时会计部门作为企业的一个重要部门,与企业内部的计划、采购、生产、销售、仓储等众多部门以及与外部其他企业之间都有着十分密切的微妙的关系,能否正确处理好这些关系直接影响到会计人员工作成果的好坏和未来职业的发展,企业要求会计部门的人员应具备较强的人际交往能力、团队协作和沟通的能力,工作时不仅能处理好办公室内的日常账务工作,与本单位本部门和本单位其他相关部门人员处理好关系,还要能在企业与外界发生联系时发挥作用,要与工商、税务、银行、审计等部门进行广泛的联系,如替企业办理工商年检、税务登记及纳税申报、参与向银行筹资、配合做好外部审计等,具备很强的平衡协调能力。人际交往、团队协作和沟通的管理能力既是会计人员的基本素养,也是职业生涯发展的必然要求。 4.计算机软件应用和外语应用能力 首先,信息化、国际化的时代,电脑和网络的普及使会计行业也改变了传统的运作模式,信息化、网络化是会计工作的工具,会计人员必须学会电脑操作,会运用相关软件,学会制电子表格,学会网络互联等。据调查显示,现在绝大部分企业已经实现了部分或全部的会计电算化。因此从企业对会计人员的计算机水平和会计电算化技能的要求来看,对学生除了要求他们熟练操作计算机外,更应重点培养学生对会计软件的操作、运用、二次开发以及软件和硬件的日常简单维修、维护和管理等方面的能力。其次,财会人才应该应掌握外语,要懂得国际会计惯例,要看懂外语账目,熟知国际经济运作规律。当然,大中性企业和外资企业在这方面要求更高些。但所有的企业均认为会计人员应粗通一般英语,一般企业对此要求不太强烈。对高职高专而言,外语能力的培养或许不是第一位,或者说还不是最重要的,但从企业发展需求看,会计专业英语的教学应该被重视,注重对学生进行会计专业英语的读、说能力的培养。 四、应用型会计专业人才培养模式改革措施研究 当前各个高职专科院校面对会计专业人才市场的新变化和学生就业过程中出现的新问题,主要从修订和重新定位会计专业人才培养目标、加强师资队伍建设和优化师资结构、改革课程体系和教学方式、强化实践教学和学生实际操作技能培养等方面展开人才培养模式改革。 1.修订和重新定位会计专业人才培养目标 改革后的会计专业培养目标突出如下特点:首先,去向明确,面向中小企业特别是民营中小型企业;其次,重视知识结构和知识内容的更新,着眼于综合素质的提高;最后,强调会计专业的职业性。与本科院校相比,我们确定的培养目标,突出目标岗位能力,突出服务对象;与中专学校相比,对各目标岗位的理论知识要求提高,要求学生应该具备以下素质:掌握一定的政治理论知识和相关的法律知识,具有良好的思想政治素质、职业道德水准和身体心理素质;具有高等数学、外语、计算机等学科的相关知识与应用能力,通过相应的外语、计算机等级考试,达到大学专科的文化水平;熟悉现代企业的供应、生产、销售等环节的业务流程,具有现财与核算的观念;掌握会计核算、成本核算、财务预测与分析、财务管理的知识与能力;能够熟练地操作财务软件并取得财政部门颁发的有关证书。 2.加强“双师型”师资队伍建设 专业教学改革对教师的知识结构、能力结构提出了全新的要求,教师除应具有较高理论水平外,还要有较强的动手操作能力。注重专业带头人和中青年骨干教师组成的学术梯队建设,会计专业带头人在教学、科研和社会服务中发挥模范带头作用;注重“双师型”高素质师资队伍建设,鼓励和提倡教师通过不同渠道进行业务进修,注重提高教师的实践能力。聘请专家定期进行培训,以弥补年轻教师实践经验的不足。总之努力建立一支理论基础扎实、实践经验丰富,既能传授知识又能培养能力的“双师型”教师队伍。 3.模块化教学 按照会计岗位技能要求,进行模块化教学和实践是应用型教学改革的方向。根据会计专业的岗位能力需求确定课程内容,然后将课程内容分解成若干模块。这样,每个模块都是独立的教学单元,每个模块又相对完整,都有明确的教学目标和内容,是完整的教育、学习和评价单位。这些教学模块既可按照教材章、节设计,又可按照课程内容归类设计。 通过模块教学的实施,就把比较抽象难懂的会计基础知识,通过分解转化为单项技能训练,再把每一项专业技能模块科学地排列起来,形成各自的教学流程图,易于学员掌握基础会计的基本知识和基本技能,特别是能显著提高学员的实践动手能力和技能水平。 4.校企合作,强化实践教学和学生实际操作技能培养 针对高职会计实践教学的现状中教学设施落后、教学内容陈旧、课程设置不合理等情况,应进一步深化实践教学改革。一方面在会计专业教学体系上增加或突出实践教学和技能训练模块。另一方面加大校内会计模拟实验室建设,不断完善会计模拟实验室的硬件和软件设施,保证校内实习质量;积极拓展校外实训基地,增加学生社会实践的机会,加大院校与外部企业交流合作的力度,力争建立长期稳定的合作关系。同时要加强校企合作模式创新,让理论与实践紧密结合,真正做到学以致用,在实践中学习,在实践中提高。 高职院校会计专业人才培养模式创新与教学改革是当前应用型高职院校面对的紧迫任务,必须解放思想,面向岗位,面向市场,面向未来,深化教育教学改革,认真研究学科规律,创新人才培养新模式。 会计专业人才培养模式分析:高职会计专业人才培养模式的实践探讨 摘要:培养高技能应用人才是高职会计专业教育的目标。陕西财经职业技术学院在人才培养模式上不断创新会计人才的特色培养,实施“教、学、做”一体化的“八双”教学方式,践行“实训与理论相融并进,岗位与课堂有机结合”会计人才培养模式。 关键词:培养模式;实训与理论;岗位与课堂 高等职业教育改革以来,我们陕西财经职业技术学院遵守“以就业为导向,以产学研结合为途径,以服务地方经济为宗旨”的办学理念,坚持“教、学、做”一体化的教学方式,经过十几年高等职业教育办学的探索与实践,形成了“实训与理论相融并进,岗位与课堂有机结合”的会计人才培养模式。 一、“实训与理论相融并进,岗位与课堂有机结合”高职会计人才培养模式的内涵 1.营造岗位与课堂有机结合的教学环境。健全60个专用教室,根据会计岗位能力需要,将教室改造成会计工作的仿真场所,将仿真的会计资料移植到课堂,利用专用教室,通过学生对会计岗位角色的转换,进行会计岗位能力训练。第1至第4学期,基础会计、财务会计、成本会计等会计优秀课程的理论与实训,主要在专用教室进行“教、学、做”,达到岗位与课堂有机结合。 2.构建实践教学体系。完善“课程实训+综合实训+会计工作能力训练+顶岗实习”的实践教学体系。(1)课程实训:会计基础、财务会计、成本会计、审计、会计电算化等优秀课程实训与理实一体的课程教学,第1至第4学期,主要在专用教室“教、学、做”。(2)综合实训:第5学期的毕业前会计手工综合实训、会计电算化实训在会计手工综合实训中心、ERP实训中心、会计工作能力训练中心和会计电算化实训中心进行。(3)会计工作能力训练:每学期根据课程内容,选择相应会计工作标准,在会计工作能力训练中心进行会计工作能力训练。(4)顶岗实习:第6学期开展为期10周的校外实习基地“顶岗实习”,对学生进行全面、全程会计职业能力和职业素质训练。 3.制定新型人才培养方案。与合作企业联合进行市场调研,分解出会计岗位群的不同技能需求,明确培养目标和人才培养规格,结合会计职业岗位标准建设课程标准,重点培养会计应用技能和职业素质,制定新型会计人才培养方案。 4.实施实训与理论相融并进的教学方式。实施突出“教、学、做”一体化的“八双”教学方式,达到实训与理论相融并进。(1)双内容――设置理实一体的课程教学与学生课程实训两项教学内容。会计专业实现理实一体教学与生课程实训相结合的优秀,是要将理论与实践两方面的教学内容同时反映在人才培养方案中。(2)双大纲――实施理实一体的课程教学与学生课程实训两套教学大纲。为了规范课程内容、明确教学任务,防止理实一体的课程教学和实践教学的随意性,对主干课程分别编写理实一体的课程“教学大纲”和学生课程实训“实训大纲”。③双教材――采用理实一体的课程教学与学生课程实训两种教材。采用理实一体的课程教学与学生课程实训“双教材”进行教学,理实一体的课程教学教材主要选用教育部、财政部组织编写的高职高专规划教材;实训教材采用本院编写的实践教程。主要有《基础会计实训教程》、《财务会计实训教程》、《成本会计实训教程》、《会计电算化实训教程》等。④双计划――执行理实一体的课程教学与学生课程实训两套计划。为确保“双教学”模式的实施,在教学过程中,要求根据课程教学的“双大纲”和选用的“双教材”,同时编制每个课程的理实一体的课程教学和学生课程实训两种“教学进度计划表”及“课时授课计划”。⑤双师型――使用理实一体的课程教学与学生课程实训双师型教师队伍。“双教学”对教师提出了“双师型”素质的标准和要求。目前,会计专业已拥有一支实力雄厚的高素质“双师型”教师队伍,同时还聘请了大量的专业能力强的会计人员作为兼职教师。他们既有较高的专业理论知识素养,又具备丰富的实践经验和熟练的专业技能,既能进行理实一体的课程教学,又能承担实践实训指导任务。⑥双环境――营造理实一体的课程教学与学生课程实训两种授课环境。“双环境”是指对理实一体的课程教学,主要在具备实训条件的专业教室进行,完成理实一体的课程教学大纲规定的教学任务;对课程实训教学,在具备实训条件的会计专业专用教室或者实训中心进行,使专业教室成为教、学、做同时进行,教室和实训室一体化的教学场所。对会计电算化实训和综合实训,在会计、会计电算化实训室进行。⑦双考核――采取理实一体的课程教学与学生课程实训两种考核方式。为了实现提高学生职业技能的训练目标,对学生在校期间的课程学习和课程实训课的学习效果,实行“双考核”制度,制定了具体的考核办法和标准。⑧双证书――实现毕业证书与资格证书两种证书制度。按照实施性教学计划的要求,学生毕业时除取得毕业证书,还应当取得珠算职业技能等级证书、会计电算化资格证书、会计从业资格证书等“职业资格证”,并规定没有获得“职业资格证”的学生不能按时毕业。 二、“实训与理论相融并进,岗位与课堂有机结合”高职会计人才培养模式的特征 1.以岗位需求为导向,调整实践教学内容。对传统的“基础会计”、“财务会计”、“成本会计”以及“会计电算化”等主干课程的教学内容进行调整,在基本保持原有教学内容的基础上,增加了与课程教学内容相配套的“基础会计实训”、“财务会计实训”、“成本会计实训”、“会计电算化实训”等实践教学内容。这些内容配合课程需要,使理论与实践相结合,以满足会计工作岗位对职业素质和职业技能的高要求。 2.以提高技能为目标,构建实践性课程体系。在制定实施性教学计划时,独立设置专业主干课程的“实训”课程。这些课程与理论课教学在同一学期开设,使学生在学习理论知识的同时,能够进行实务训练,学中做、做中学,要求学生初步掌握对每一独立会计业务的处理方法。同时,将毕业前进行的综合模拟实训、工作能力训练和顶岗实习列入教学计划,作为学生的必修内容,从而形成了完整的会计主干课程“课程实训+综合模拟实训+工作能力训练+顶岗实习”的“全过程”实践教学体系。 3.以提高质量为优秀,培养“双师型”教师队伍。为了适应会计实践性教学的需要,学院狠抓了“双师型”教师队伍建设,鼓励教师进行社会实践,并通过国家考核获取各种职业资格证书和中级任职资格证书。会计教师边教学边参加社会实践,经常参与会计师事务所、企事业单位的实际工作,为仿真实训教学积累了丰富的经验、资料和案例。 4.以“仿真”操作为手段,优化实践性教学条件。(1)编写实训教材,满足了课程实训与理实一体教学相融的基本资料。(2)建立了适应课程实训的专业教室,满足了课程实训与理实一体教学相融的基本条件。(3)建立了适应综合训练的校内实训中心,增强了实训的“仿真性”。(4)建立了适应顶岗实习的校外实习基地,创造了实现“零”距离接轨的有效途径。 三、实施“实训与理论相融并进,岗位与课堂有机结合”高职会计人才培养模式后取得成效 1.形成了特色,完善了财经职业教育人才培养模式。“实训与理论相融并进,岗位与课堂有机结合”人才培养模式的实施,使我院人才培养具备了明显的特征,主要体现在:(1)培养目标与职业标准衔接――双证书教育。(2)课程实训与理实一体教学并进――教、学、做统一。(3)岗位实训与课堂学习结合――“零距离”接轨。(4)技能训练与素质培养联系――德、能双全。(5)单项实训与综合实训互补――循序渐进。(6)手工操作与电算应用组合――手、机并用。 2.服务了社会,实现了学校培养与企业需求的“零距离”对接。由于会计专业毕业生具有专业素质高、实践能力强的特点,形成了较强的就业竞争力和实际工作适应能力,实现了学校培养与企业需求的“零”距离接轨。用人单位评价我院毕业生素质高、理论扎实、实际操作能力强,可以直接进入实际工作角色。学院通过开展毕业生跟踪调查,用人单位对我院会计专业毕业生的总体工作能力和职业素质感到满意,综合评价称职率达到100%。 3.培养了高技能人才,提高了学生职业技能和就业竞争能力。会计人才培养模式的运行,使学生能够将理论知识与实际工作结合起来,再加上毕业前的综合模拟实训和顶岗实习,大部分学生走上工作岗位后能直接进入角色,且有较强的动手能力。 会计专业“实训与理论相融并进,岗位与课堂有机结合”人才培养模式,是学院多年探索会计职业技术教育特色的结晶,也是未来会计职业技术教育的趋势,是学院在激烈的竞争中生存、发展的法宝。 作者简介:马西牛(1964-),男,陕西蓝田人,毕业于上海财经大学,陕西财经职业技术学院副教授,中国注册会计师、审计师、会计师。主要从事高职会计、审计理论和教育研究。 会计专业人才培养模式分析:建立应用型会计专业人才培养模式 摘要:本文首先指出了现阶段会计专业人才培养模式存在的问题,从明确的人才培养目标、设计人才培养方案、调整知识结构、优化课程体系、完善实践教学体系、完善实践教学体系等方面综合分析,全面阐述了建立应用型会计专业人才培养模式的途径。 关键词:应用型会计人才;培养模式 1 现阶段会计专业人才培养模式存在的问题 1.1缺少明确的培养目标 每一所院校都会根据本学校的办学特色和办学理念,对会计专业设定人才的培养目标。重点财经大学注重培养研究性人才和高级管理者,普通院校注重培养一般会计人员,还有些学校甚至没有弄清会计专业要培养什么样的人才。一些学校的培养方案中只注重讲授会计专业理论知识,忽视了对学生专业技能和应用能力的培养,造成了会计专业的毕业生一是没有经验,二是无法适应岗位,大大降低了就业率。 2、缺乏严密性的课程体系 只有明确了培养目标,才能依据目标设计课程体系。由于多数学校没有明确的培养目标,导致课程设计缺乏必要的理论支撑,造成了课程之间大量重复和严重脱节现象非常严重。另外,课程知识结构单一,缺少多学科、多专业的有效融合,导致学生综合能力不强。缺乏严密性的课程体系直接影响了学生分析问题和解决问题能力的严重不足。 3、不健全的实践教学体系 会计专业应突出培养学生的实践操作能力。然而很多学校没有健全的实践教学体系,整体教学仍然保持重理论、轻实践的原始状态,实践教学只是作为附属品依附于理论教学,没有形成相互促进的并行教学体系,以至于实践教学内容单一、知识陈旧、教学方式脱离实际、实践层次较低,最终培养出的学生实践动手操作能力较差,难以满足社会的需求。 4、没用重视学生创新能力的培养 现代社会衡量会计专业人才的标准较高,要求会计人员既要具备较强的专业技能和实践能力,也要具有较好的创业能力和创新精神,还要有适应社会和参与竞争的能力。然而高校并没有重视学生创新能力的培养,实践创新项目严重匮乏。所有同一专业背景下的学生都接受统一的和标准化的教育,背离了现代高等教育提倡个性化教育、差异化教育的发展要求。 2 如何建立应用型会计专业人才培养模式 2.1树立明确的人才培养目标 培养目标是指受教育者在经过有计划的教育与培养训练活动以后要达到的标准和要求。培养目标是建立培养模式的前提,是构建培养模式的方向和目的。应用型会计专业的培养目标是要在教和学的基础上,密切联系实际,培养实践运用和操作能力。学生既要掌握专业理论,还要增强实践操作能力和解决实际问题的能力;既要培养专业基本能力与素质,还要初步训练和掌握研究方法,实现培养“留得住、用得上、干得好”的实用性人才目标。 2.2设计完整的人才培养方案 人才培养方案是学校教育教学战略的总体设计,是人才培养活动的规划和计划。会计专业人才培养方案是会计专业人才培养模式的实践化形式。应用型会计人才培养方案应体现会计专业的特色,使会计专业建设与专业教学更具个性。完整的人才培养方案要在指导思想、人才培养目标、人才规格、职业资格与就业、课程体系、课程内容、素质培养、毕业标准、教学环境和教学设施的配置、师资要求、课程安排等方面进行具体设计,从而培养学生具有良好的思想品德和职业道德观念、财务核算和财务软件操作能力、职业判断能力、良好的沟通表达能力和协调能力、预决策和财务管理能力、开拓创新能力等,完善学生综合素质的培养。 2.3调整知识结构,优化课程体系 明确了专业培养目标,设计了人才培养方案,紧接着要调整知识结构,避免重复性教学,增强会计教学的连贯性,优化会计课程知识体系。新的会计准则要求合格的会计人才不仅要精通财务会计知识,还要掌握经济管理、信息技术、法律等专业知识。然而,仍然停留在原始教育理念下的学校教育,很难培养出具有多学科、多专业知识的应用型会计人才。因此,为了适应经济发展的需求,社会对会计人员的要求,学校应及时更新教学理念,调整会计专业知识结构,优化课程体系,增设有助于培养学生分析和解决问题能力的经济学、管理学、信息技术课程,教授学生科学的研究方法,从而扩大学生的知识面,提高学生的综合应用能力,满足社会进步对会计专业人员的要求。 2.4完善实践教学体系,提高学生的实践技能 应用型会计专业人才重视会计从业人员的实践操作能力。因此,实践教学应从理论教学中分离,形成两个并行的教学体系,加强实践性教学环节,突出会计专业的应用性和实践性,形成实践教学对理论教学的有力支撑。会计实践教学环节应遵循由简单到复杂,由浅入深、由单一到综合、由感性认识到理性认识、由实践到理论再指导实践的认知规律。实践教学内容推陈出新,避免内容单一、方法脱离实际。会计实践教学课程体系可以分成专业基础模块、技能拓展和创新活动模块、集中实践教学环节模块,将学生所学会计基础和会计理论知识应用到特定的经济环境,更加有效的提高学生的实践技能,提升学生解决实际问题的能力和创新能力,完善学生的业务技能和职业素养。 2.5完善实践教学体系 培养应用型会计专业人才要求会计专业教师必须具备丰富的专业理论知识,过硬的专业实践和操作能力,丰厚的教育技能。所谓“双师素质”教师,即认为教师既能从事理论教学,也能从事实践教学,既能担任教师,也能担任专业技术人员;既具备了教师资格,又有了相关行业技能的资格证书或行业技能等级证书的“教师+工程师”。因此,会计专业教师必须及时更新专业知识,拓展业务能力,增加教学经验,将知识、能力、技术以及工作作风和做事态度等融于一体,圆满地完成专业教学任务,帮助学生在专业学习过程中明确职业发展道路,在自主学习的基础上实现专业能力的提升。 3 结束语 会计专业重视实践性的专业特点,只有传授的知识与实际工作环境相联系才有助于学生未来的职业发展。因此,应用型会计专业人才培养模式要以市场需求为导向,以培养学生的综合能力为目标,注重培养学生的创新能力,以适应快速发展的经济社会对会计专业人才的需要。(辽宁传媒集团辽宁日报社;辽宁;沈阳;110000) 会计专业人才培养模式分析:高职会计专业人才培养模式探讨 人才培养模式是指在一定教育思想和教育观念的指导下,为实现培养目标而采取的培养过程的构造样式和运行方式,它在实现过程中形成一定的风格或特征,具有明确的系统性与规范性。人才培养模式主要包括专业课程设置、教学设计和教学方法等构成要素,并规定教学内容选择整合的方向,同时也制约教学方法和教学手段的选用。教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》指出:“大力推行工学结合,突出实践能力培养,改革人才培养模式”。强调各高职院校“要积极推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式,把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点,带动专业调整与建设,引导课程设置、教学内容和教学方法改革”。构建体现高职教育特色和专业特色的人才培养模式是高职院校强化内涵建设的重要内容,也是检验高职教育建设成效的一个重要方面。现阶段高职院校要以工学结合为重点,与企业合作走“合作办学、合作育人、合作就业、合作发展”之路,创新人才培养模式,提高人才培养质量。 一、传统会计专业人才培养模式的缺陷 传统高职会计专业一般实行5+1模式,即在学校学习五个学期,第六学期去实习单位顶岗实习半年。这种人才培养模式比较容易操作,但也存在缺陷。 (一)不利于学生学习兴趣的提高 兴趣是最好的老师,而兴趣的提高需要学生在学习过程中对所从事的工作有直观的认知,知道自己以后要做什么,明白自己有哪些不足,确定努力的方向。而5+1模式直到最后一学期才有企业实践的机会,企业实践教学相对滞后,不符合认知规律,不利于学生学习兴趣的提高。 (二)难于管理 会计专业5+1人才培新模式在最后一学期进行顶岗实习,这是学生唯一的企业实践教学环节。最后一学期学生普遍面临找工作的严峻现实,时间和经历上很难保证企业实践学习,学校和实习单位难以管理和约束,从而造成很多学生只实习几个星期或几天,或干脆处于自由状态,没有真正意义上的实践学习,远远没有达到实践教学的预期目的。学生没有会计实践经验将很难找到会计相关工作,所以这种人才培养模式下培养的学生很多都找非财会的工作,专业对口就业率低。 (三)企业与学校达不到双赢 实习企业培养学生,都希望学生能在企业实习服务3到4个月,为企业完成一些工作,带来一定的经济利益。但因为校企双方难以对毕业生进行管理,很多实习生学会一些知识后,因为找工作的原因,就单方面结束实习工作,离开实习单位。这导致企业不愿意招实习生或不愿意教实习生,学生得不到实习单位的真诚帮助和指导,严重影响了企业实习实践的效果。 (四)缺少反馈环节 学生在实习过程中难免会遇到一些疑难问题,很多问题需要回到学校请教老师,而5+1人才培养模式实习完即毕业,没有反馈环节,学生没有解决疑难问题的机会。更为重要的是,学校老师得不到反馈信息,不了解学生问题的所在,难以改进教学质量。 二、会计专业人才培养模式创新的难点 会计专业5+1培养模式已远远不能适应新形式下社会对会计人才的需求,迫切需要创新会计专业人才培养模式,引进中期企业实践教学环节,工学结合提高人才培养质量。但创新会计人才培新模式的实施仍存在难点。 (一)会计专业学生人数多 高职院校会计类专业人数普遍较多,一届有两三百人,甚至更多,人数多客观上造成工学结合实施困难,难以找到那么多企业满足全部学生进行中期实践学习,实施工学结合的人才培养模式。 (二)单个企业难以接收大规模的实习学生 推行工学结合的人才培养模式,要寻找愿意与学校建立合作关系的企业。双方合作的基础就是实现“双赢”。由于受专业性质的限制,对大规模的会计专业的学生实施工学结合是不现实的。首先,各单位会计从业人员不多,多的有10~20人,少的只有1~2人,不可能接受太多实习学生;其次,会计工作涉及到商业机密,很多单位根本就不想接受实习生,更不可能大规模的安排了;第三,会计工作岗位技术性要求高,学生真正要在工作岗位上独当一面,需要较长的适应期,这也是会计部门不愿意接受实习学生的原因;第四,在市场经济条件下,企业接受实习学生缺乏主动性,有时尽管学校主动出击,但企业在配合方面也总打折扣,不能进行有效合作,只停留在“表面”上。一般情况下,一个中小企业仅能接受1~2个会计专业学生实习。如果每个学校平均有300个会计专业的学生,就意味着至少要与150家企业建立合作关系。为此,仅仅依靠学校的力量是有限的,需要行业、企业和相关政府部门的配合。 三、“双轨制中期实习,定向培养”模式及其实施难点 广东农工工商职业技术学院财经系会计信息化专业作为广东省高职教育示范性专业,经过多年探索实践,提出会计专业的“双轨制中期实习,定向培养”的人才培养模式。“双轨制中期实习,定向培养”的人才培养模式总体实施情况如图1所示: (一)“双轨制中期实习,定向培养”模式的实施现状 具体安排:(1)三学期的校内学习:第一、二学期侧重专业基础知识和基础能力培养,第三学期侧重专业优秀能力及职业素质培养。(2)根据会计师事务所和税务师事务所上半年业务多,需要大量实习生的特点,选择第四学期安排专业学生去事务所中期实习。因学生数量较多,为保证实习效果,第四期把学生分成两部分,一部分学生第1~9周先期实习,第10~18周回校学习。另一半学生第1~9周在校学习,第10~18周去事务所中期实习。(3)签订就业意向书:在第四学期末,引入用人单位到校对学生进行就业选拔,根据双向选择原则。由用人单位与被选中的学生签订就业意向书。指导和鼓励学生走出校门,自行与用人单位接触,签订就业意向书。(4)企业模块学习:根据就业意向书,按重点就业单位实际岗位的能力要求,划分教学班级,开设农垦班、银行班、会计师事务所班和中小企业班等。不同班级和合作企业一起设计课程(如农业企业会计、农场预算会计、企业纳税实务、审计实务、点钞、社交礼仪等)和教学内容,进行企业模块课程学习。这样第五学期专业人才培养方案的课程就划分为两部分,一部分为事先按照培养目标设计好的课程(约占60%),另一部分是结合就业意向书的具体就业单位实际要求的课程(占40%)。没有签订就业意向书的学生,可根据自己的兴趣或将来就业志愿,选修相关专业教学班的课程。这样,学生在第五学期的学习活动是60%按原教学班上课,40%按就业岗位的实际要求开课。岗前培训班课程主要聘请用人单位的业务骨干到学院授课,根据需要也可集中时间将学生送到用人单位进行现场教学,直接解决实际要求的知识,从而实现教学过程与实际工作要求的零距离对接,为学生走向实际工作岗位创造更有利的条件。(5)顶岗实习:第六学期到用人单位顶岗实习。经过企业模块课程学习,学生可直接走向实际工作岗位,进行顶岗实习。通过以上措施,使学生熟练掌握实际工作岗位所要求的职业能力,从容接受用人单位的选择,实际工作直接上手,实现零距离上岗的目标。 (二)“双轨制中期实习,定向培养”模式实施难点 一是地域性的问题。该人才培养模式的实施要求学院能够联系一定数量的会计师事务所,会计师事务所主要是在经济发达的大城市较多,而一些中小城市很少。这就客观上造成该模式只适合于地处大城市的高职院校。而现在大城市的高职院校普遍选择城市偏远地区办分校区,一、二年级的学生普遍都在分校区就读。二是教学课程安排的问题。实施工学结合的人才培养模式要根据企业的需要来安排企业实践学习,不可避免地会打破传统的教学安排,甚至可能会改变原来的学期安排,寒暑假可能会进行调整。而有时企业的需要存在不固定性,这就更加大了教学安排的困难,科学的教学安排是保证工学结合人才培养模式顺利实施的关键因素之一。三是教师知识和能力要求问题。工学结合的人才培养模式不仅要求教师要联系实习单位,组织管理实习,收集整理实习反馈问题,课堂教学答疑解惑,而且要求教师要改变传统的教学方法和手段,不断调整教学内容,这就对教师有更高的知识和能力要求,客观上加大了教师工作量。四是管理上的问题。因为会计学生人数多,并且单个企业接受实践的学生人数较少,所以学校要把学生派到近百家企业中去,这就带来管理上的难题,如何更好地进行实习管理,保障实习学生的安全成为难题。 四、“双轨制中期实习,定向培养”模式实施方案 如果高职院校因实习单位少,难以满足学生中期实习的需要,可以采取以下措施提高会计专业学生实践能力。 (一)加强专兼职教师教学团队建设 在师资队伍建设方面,通过引进企业财会人才,专任教师参加挂职锻炼、各类进修培训及科研项目的开发,充实和提高师资队伍的层次和水平。高职院校教师必须实行专兼职相结合的结构形式。兼职教师可建学院教师资源库,实行动态管理的模式,教学需要时可随时从教师资源库中选择,满足教学需要。专职教师要提倡“双师“型,满足不同专业课程教学的实际需要。实行专兼职相结合的模式,既可补充高职院校专业课师资不足的问题,又能促进学校“双师型”教师快速成长。通过该模式的实践,解决学院师资不足,为有效促进教师专业发展起到积极作用。 (二)加强校内实习实训 (1)课内实训。课内实训主要在专业课程教学中进行,每门专业课程都围绕具体实训项目来展开,课程学习的过程也是实训项目开展的过程,课程最终完成整个项目的实训任务。(2)课程实训。在专业课程后面安排两周的实训教学周,对该课程的实践技能进行综合提升练习,对理论教学进一步深化。课程实训要求相关课程设计综合实训项目,涵盖课程主要的知识点。(3)综合实训。在第五学期开设《企业经营沙盘实训》课程,由学生组成虚拟企业,分别担任企业的总经理、财务经理、营销经理、生产经理和采购经理等角色,共同完成企业经营活动,从中培养学生综合素质、创业能力和团队合作能力。开设《职能技能训练》、《会计模拟训练》和《会计电算化模拟训练》课程,实施项目选取一套真实的企业会计核算资料,采用真实的会计凭证、账簿、报表,根据企业实际发生的经济业务对学生进行实操训练。(4)顶岗实习。 第六学期开展半年顶岗实习,主要选取会计师事务所、商业银行和其他中小企业做为顶岗实习单位,最终达到零距离就业的目标。 (三)建立校内仿真实训室 由于会计专业学生到实际业务部门实训和实习存在诸多限制,校内实训基地的建设显得尤为重要。校内实训基地要满足专项技能训练和专业综合实训的需要,以仿真实训为主,努力营造仿真环境,模拟真实的业务流程,开发基于企业业务过程的训练项目,建立业务管理信息系统,以满足实践教学的需要。同时,提倡高职院校通过校企合作在校内建立生产性实训基地,进而把实践教学提高到新的层次,使工学结合落到实处。 (四)创建校内生产性实训基地 根据社会的需要和学院自身的条件,创办财务咨询公司或会计师事务所等校内生产性实训基地,开创一种新型全真实践教学模式。财税咨询公司对外是开展记账、财税咨询、审计等业务,对内是训练学生会计职业经验的实训基地。有计划地安排学生到财税咨询公司实践,让学生真正参与到企业实际会计工作,亲自动手操作,训练学生的实战经验。 (五)引进企业入校 学院所筑之“巢”,是学院为企业创造的发展条件。主要包括:一是以优惠条件提供土地和房屋使用权,吸引企业参与实训基地建设和在校内直接进行经营;二是与企业共同确定人才培养方案,企业参与人才培养过程,学校为企业进行订单式培养;三是教师参与企业的生产经营实践,与企业相关人员共同攻克技术难题。学院所引之“凤”,是引进的资金、设备、人才、管理、市场等要素及其配置,接受师生进行生产性实训,解决实践教学问题。 人才培养模式因专业不同而差别很大,即使相同的专业,也因地域、学校特色和学生规模人数不同,会有比较大的区别。高职院校应根据自身特点,选择合适的人才培养模式,提高人才培养质量。
信息化教学论文:啤酒发酵信息化教学论文 1教学目标的确立 学生将来就业岗位为啤酒生产企业的一线操作人员,为了培养学生的职业技能,依据学生将来就业的岗位要求,将教学内容融入真实任务中,结合课程标准,确定本次课的教学目标。啤酒发酵岗位是学生将来从事啤酒生产的岗位之一,发酵岗位主要工作为设计发酵工艺、控制发酵系统。因此,确定本门课程的教学重点为啤酒发酵技术,教学难点为啤酒发酵原理。 2资源整合 啤酒发酵基础理论知识学生可通过课程网络平台自学,本次课的知识目标为理解啤酒发酵原理,掌握发酵技术及发酵过程中的物质变化,但啤酒发酵内容较抽象,啤酒发酵原理复杂,采用密闭发酵的方式,无法看到发酵罐内部的现象,学生不易理解,可通过动画模拟、视频演示突破重点难点;本次课的能力目标为培养学生啤酒发酵操作的能力,通过模拟仿真软件进行啤酒发酵的模拟操作,通过啤酒生产实训室进行真实生产的拓展任务,巩固学习效果。 3过程实施 将教学过程分为三个环节:创设情境,布置任务;自主学习,工艺设计;仿真操作,在线测试,采用的教学方法为任务驱动法、小组学习法。在前面的课程中,学生已经学习了啤酒生产原料、麦芽汁的制备,那么酵母是如何利用麦芽汁发酵成啤酒的?这个过程发生了哪些物质的变化?需要什么条件? 3.1创设情境,布置任务 利用啤酒中试生产线,为学生创设一个真实生产操作的学习环境(图1)。布置生产任务,每组针对不同类型的啤酒,设计发酵工艺、绘制发酵曲线。 3.2自主学习,工艺设计 (1)自主学习:教师组织学生进入“课程网络学习平台”,根据生产任务,为学生介绍相对应的学习内容,学生可根据生产任务进行查阅和学习相对应的教学资料。本次课教学难点:啤酒发酵原理。啤酒发酵过程较复杂,学生不易理解,可通过动画模拟(图2),直观展示出啤酒发酵的过程,突破难点。本次课教学重点:啤酒发酵技术。由于啤酒发酵内容较抽象,是采用密闭发酵的方式,发酵系统自动控制,无法看到发酵罐内部的发酵现象,通过视频演示传统发酵技术,使用的是敞口发酵池,将发酵现象展示给学生,使学生对啤酒发酵现象有个感性的认识;现在啤酒厂采用的是现酵技术,使用的是大型密闭式的发酵罐,不便于现场讲解,通过视频演示,使学生了解现酵设备。通过传统发酵技术的视频可以看到发酵现象,现酵技术的视频可以看到发酵设备,促进学生对啤酒发酵技术的理解。(2)工艺设计:学生通过课程网站对发酵工艺的内容进行自主学习,分组设计发酵工艺、绘制发酵曲线,教师进行指导,组织各组进行汇报与答辩。 3.3仿真操作,在线测试 学生根据每组设计的发酵工艺,利用模拟仿真软件,可进行进麦汁、充氧、接酵母、设置发酵参数等操作,掌握发酵工艺流程和岗位基本操作,为后续真实生产奠定基础。利用课程网络平台中的“在线测试”,检查学生自主学习效果,教师根据测试结果进行总结。在完成本次课的三个教学过程后,在后续课上进行拓展任务即真实生产、巩固成果,在啤酒生产实训室,利用啤酒中试生产线,每组进行不同类型啤酒的生产,巩固学习效果。 4效果反馈 对学生的工艺设计能力和生产操作能力两方面进行考核评价,其中工艺设计能力通过方案设计、曲线绘制、啤酒感官进行评价,生产操作能力通过模拟仿真测试、操作技能考核进行评价。通过本次教学实践,总结以下几点体会(:1)创设真实情境,领取真实生产任务,学生可以用自己设计的工艺生产不同类型的啤酒,激发学习兴趣,提高学习效果。(2)通过动画模拟、视频演示,突破难点,加深对发酵基本理论的理解。(3)通过模拟仿真软件,学生掌握了发酵工艺流程和岗位基本操作,为后续真实生产奠定基础。信息化教学与传统方法相比,互动性强,与传统方法有机结合能促进教育、教学水平提高。身为教学工作者必须从教学理念、教学模式、教学方法等方面顺应时代的发展,适应信息化教学的新课程、新方法和新标准,力求推进学校教育教学的全面改革。 作者:姜海波 于洪梅 逯家富 单位:长春职业技术学院 信息化教学论文:大学英语网络信息化教学论文 一、网络信息化在大学英语实践教学的作用 (一)创建良好的语言环境,全面培养大学生的听说读写能力 传统大学课程教学课堂中,教师灌输关于语法的相关知识,而学生自始至尾的聆听,最终只能造成“哑巴英语”。网络信息化教学的出现弥补了这一缺陷,让原本抽象枯燥的英语学习变成形象的、可视听的动态内容,改变了学生的记忆方式———从单独的记文字符号的方式变成将英语文字、语法和在课堂中感受到的语境信息一起记忆,增强了教学效果。 (二)提升课堂趣味性,丰富课堂教学内容 运用网络信息化手段实现的课堂教学,可以形成一张容括图像、声音、文字、动态交互的学习网,在这种课堂效果中,教师的身份从一个完全的传授者,变成一个教学内容的引导者,特别是大学英语教学不同于专业英语教学,专业英语教学以高标准化要求让学生实现等同英语国家的英文水平,而大学英语只是普遍范围内使大学生对英语能力的把握达到一个基本交流无障碍的水平,听说能力尤为重要,因此,提升课堂趣味性是借助网络信息化手段的一大原因。 (三)形成良好的英语学习习惯,培养自主学习能力 利用多媒体和网络技术生成有趣味性的学习内容和情景,让学生可以自主操控学习平台,甚至利用虚拟人物对话来实现个人英语水平的提升。学习平台还能对学生的任务完成情况进行打分和奖励,还可以通过在线比拼活动,让同学之间形成竞争学习的趣味氛围。 二、网络信息化教学在大学英语教学中的困境 (一)网络硬件环境不够,信息化教学浮于表面 在第一轮的课程改革后,高校教室基本都安装了电脑控制台和投影设备,但是这些设备在实际应用过程中,大都成了老师播放PPT的工具,真正能够利用网络实现教学的不多,尤其是很多学校的教学用电脑根本不能上网,这也给信息化教学增加了很大难度。 (二)教师经验不足,课程改革难以出新 网络信息化教学要求是近几年才提出来的,在教师队伍中,能够快速适应网络信息化教学方式的相对较少,经验不足,导致课程改革难以得到实质性的进展。想要发挥网络信息化的优势,需要教师提高认识,转变观念。 (三)学生网络互动式教学实现难 在大学英语教学活动中,学生的学部分时间还是在课堂上完成,专业的网络互动式学习平台的应用还处在试验阶段。现阶段看来,互动式教学由于资金投入较大,设备较难完善以及系统平台开发的复杂,在大学英语改革中的发展脚步还较慢。 三、网络信息化教学在大学英语中的发展方向 针对大学英语中网络信息化教学面临的瓶颈,可以看出未来网络技术在大学英语教学中的发展潜力依然较大,其发展方向应该是按照网络信息化手段的深入拓展来行进,特别是在网络互动式教学中的发展。利用现代网络计算机技术,提高大学生对英语的自主学习能力,在日后的大学英语教学中,学生对英语的自主学习能力仍是教学的重点,但在学生的学习方式中,在课堂上的集中学习可能将被网络在线学习替代。随着信息化社会的进一步发展,大学生可以接收并期待更智能化的教学平台,利用网络,直接接收来自国外的学习资源,在网络学习平台中,针对自身情况实现个人化的定制学习。教师需要更积极深入学习利用网络新技术,开发新平台,适应现代化教学的发展,为学生提供更广阔的学习内容。 作者:陈湘云 单位:福建省龙岩学院 信息化教学论文:教学资源与信息化教学论文 一、要适合学生年龄段并有利于学生接受 学生是学习的主人,教师要做好引导工作,了解学生的年龄特征和学习状态。不同年龄段的学生对知识的理解和接受都有不同的特点。小学生喜欢趣味性较强的甚至以游戏的形式呈现的学习资源,这样能激发他们的兴趣,唤起他们的好奇心与求知欲,会使他们在兴致勃勃的观察中留下深刻的印象;过分抽象的问题,他们会感到乏味而百思不得其解。中学生正处于从形象直观思维进入到逻辑思维的过渡阶段,过分追求趣味性,只在动画、音乐上做文章的资源起不到效果。我们应该着眼于知识的产生过程、逻辑关系,使其起到传统教具起不到的作用,这样才能使信息化学习资源的利用高度有效。针对学生的特点,在教学过程中,根据教学内容的需要,选择符合学生年龄特征的信息化学习资源,利用其具有形象、直观的特点,从具体事物到抽象理论,通过学生的直接感知去理解和掌握知识。 二、要获取、制作容易 为了达到教学目标,教学资源要符合教学内容,在确定利用某种信息资源之前,要考虑其获取和制作的可行性及难易程度,不能有了资源却无法使用或操作困难,最终费时费力却达不到预期的效果。在选择信息化学习资源时,若能直接采用现成的课件资源或能对其做少量修改就能利用得最好,这样必将节省大量的时间和精力。但我们一般很少直接用现成的课件资源,因为不同的教师有不同的教学思路和教学风格,设计的教学流程也各不相同,融于课件中的思想,所运用的技巧也可能与自己的风格有所差别,同时教学对象也存在着一定的差异,这样一来,现成的课件往往就表现出诸多的不适宜。所以,现成的课件完全适合自己的课堂教学那是最好,稍加修改就可以利用也很难得。反之,就需要我们根据自己的教学经验、分析力与判断力,借助所掌握的信息技术应用能力来获取、处理、组织所需资源,最终将各种多媒体素材合成为一个完整的课件资源。当然,这种不得已的选择,也必须考虑其获取、制作的难易程度,尽可能用最近的资源、最拿手的方法来达到信息化资源的最有效利用。 三、要操作简单 信息化资源的有效利用,除了其针对教学目标、符合教学内容、适合教学对象、易于获取和修改外,还应包括其操作简单、容易控制。在课堂教学中,如果因为课件资源的难以操作或操作不流畅,不但影响教师和学生教与学的思路,而且影响教学效果,那么,这类信息资源就不能是首选。为便于教学,学习资源的操作要尽量简便、灵活、可靠,便于教师和学生控制。比如,在音乐与视频资料的播放上,要用最常用的播放软件,防止出现无法打开、停止或卡壳现象。注意增强课件的交互性及其界面的人性化,使课件流向能根据教学需要而随意调度,在其操作界面上设置寓意明确的菜单、按钮,最好支持鼠标,尽量避免复杂的键盘操作。尽量在各部分内容之间设置简单明了的交互式热键,这样就可以在文件前后、文件内外任意前进、后退、跳跃、重复演播了。 四、要有较强的适应性 信息化课堂教学中不可避免地要用到各种信息素材和课件,若每一节课都需要自己动手处理资源、合成课件,那么必将耗时耗力,而且没有经过实践的资源往往在课堂教学中大打折扣,甚至显得多此一举,体现不了其高效性。优质信息化教学资源的开发需要经过设计蓝本、搜集素材、合成课件,而最重要的是要经过与课堂教学整合实践的锤炼、打磨。这种资源一方面得来不易,另一方面可以在使用过程中不断地改造和更新,具有较强的适应性,可以满足不同风格、不同思路的教师和不同层次的学生的要求。因此,要达到信息化教学资源的有效利用,必须不断完善和更新资源库,使其在功能和内容上具有较强的适应性,保证能在大多数条件和环境下使用。这就要求我们在应用时根据不同的教学背景及时修改、及时保存或上传到学校资源库,为后续的教学工作打好基础。总之,信息化教学资源及教学手段因其形象、直观、生动的特点,可以最大限度地调动学生学习的主动性,挖掘学生的思维潜力,课堂教学效率也得到了极大地提高。物有所用,才有所值。所以,善于开发利用信息化教学资源,就能使教材上平实的文字变成生动的教学素材,使课堂教学达到最优化组合,教学效果达到最理想的境界。 作者:曹鹏 单位:宁夏回族自治区海原县第一小学 信息化教学论文:虚拟机信息化教学论文 1虚拟机概述 虚拟机可以通过软件来模拟完整的硬件系统,在一台物理计算机上可以利用虚拟机同时安装、运行多个虚拟的操作系统(以下简称GuestOS,即安装在虚拟机中的操作系统),如WinXP、Win7、WindowServer2008、Linux等,各系统间可以同时运行且互不干扰,也可以组建成一个网络,多系统间也可以进行灵活切换,从而在节约资源的情况下方便地完成各种测试与开发。目前在信息化教学中比较常用的虚拟机软件主要有VirtualPC、VMware。两种虚拟机均能支持Dos、Windows、Unix、Linux等GuestOS,安装GuestOS时均可采用物理光盘或使用ISO镜像文件,GuestOS均有bridged(桥接模式)、NAT(网络地址转换模式)和host-only(仅主机模式)三种网络工作模式,安装后的GuestOS和HostOS(即物理计算机上安装的操作系统)是相互隔离的,但鼠标指针均可以在二者之间随意移动、拖放文件,而且GuestOS均具有磁盘还原功能。VirtualPC是微软开发的虚拟机,对Windows操作系统具有较强的兼容性;最新版本VirtualPC2007汉化安装包仅27MB左右,安装快速,约90秒即可完成安装;GuestOS的硬盘和内存大小按实际使用动态增减,VirutalPC虚拟了一个通用的显卡:S3Trio32/64(4M),还虚拟了串口和并口。而VMwareWorkStaion6.0之后的各版本安装包均在400MB以上,安装时间较长、较繁;GuestOS的硬盘容量在设定后不可调整,但可增加硬盘数量;分配多少内存,即使不用,也占用着,不可被其他地方调用,因而基于VMware的GuestOS比较耗资源。但VMware更新最快,支持最新的各种操作系统,可以虚拟出除串口、并口外的USB、打印机等,而且VMwareWorkStation自9.0起具有更出色的3D图形技术。VMwareWorkstation具有更快的3D图形处理能力,支持在Windows和最新Linux虚拟机中使用DirectX9.0cShaderModel3和OpenGL2.13D图形技术,因此可以轻松地满足AutoCAD、Solidworks和许多最新游戏等3D应用的严苛要求[1]。对比VirtualPC和VMware,如果要安装Windows系统,且所要使用的软件对显存要求不高,对GuestOS的设置也比较简单,则建议使用轻巧型的VirutalPC;若是需要安装非Windows系统,或体验最新的各种操作系统,或软件对显存要求较高,或需要更多的硬件虚拟时,建议使用VMware。 2虚拟机在中职信息化教学中应用 2.1应用一:教学环境随身带 GuestOS在HostOS中只是一个虚拟硬盘文件,文件大小即GuestOS实际消耗的硬盘空间,如GuestOS为纯净的WindowsXP或WindowsServer2003,虚拟硬盘文件大小一般不超过2GB,便于存储在U盘或移动硬盘随身携带。由于VirtualPC和VMware都可以直接使用虚拟硬盘文件打开相应的GuestOS,所以对于一些特殊的教学环境,教师可以事先在GuestOS中配置好,或直接将实训室的实训环境通过镜像方式Ghost安装到GuestOS中,然后将虚拟硬盘文件存放在U盘或移动硬盘中,随身携带,这样只要所用计算机上安装了相应的虚拟机就可以把虚拟硬盘文件拷到计算机上使用,这样既方便了备课,又方便了上课。当然,经实践证明,如果是存放在USB3.0的U盘或移动硬盘上,则可在USB3.0的移动设备上直接运行GuestOS,这样省去了拷贝虚拟硬盘文件时间,大大提高使用效率和便灵活性。VirutalPC安装快速,操作简单,相对于VirutalPC,VMware的硬件虚拟更强大,磁盘使用效率更高,更突出优势,若某些软件在VirtualPC无法运行时,不妨使用VMware。但由于VMware安装较繁琐、耗时,若要使用VMware,则建议先在常用的多媒体教室或实训室安装好VMware,以免影响课堂进度。 2.2应用二:节省设备投入,提高实训教学效果 2.2.1方便教师搭建服务器,提高实训教学效果 在实训教学中,将用于考试或文件共享等专门用途的ServerOS安装在教师机的虚拟机上,则每间实训室可节省1台服务器计算机。在虚拟机上安装ServerOS后,教师可方便地实现在WindowServer2003的GuestOS中搭建各种服务器,如文件服务器。在建好文件服务器后,可以通过特定软件实现为每个学生机建立一块相互隔离的个人空间,这样既方便了学生提交作业,也方便每次课将上次未完成的作业对应地发送给学生。 2.2.2方便学生搭建实训平台,进行实训、测试,强化技能 (1)在计算机实训中,每个学生均可利用一台计算机同时操作多个GuestOS,进行完整的实训测试,不仅提高了实训设备的使用效率,还可以让每个学生系统、全面地掌握相关技能,而不局限于分工合作后的局部技能,如网站建设与测试、网络攻防测试等。(2)由于HostOS与GuestOS是隔离的,所以在GuestOS中不管是分区、中病毒、死机,还是安装各种软件,都不会影响HostOS。在HostOS中,GuestOS仅表现为一个或多个数据文件,所以诸如系统安装、磁盘操作、分区调整、数据删除与恢复测试、病毒防治、网络安全攻防测试之类会损坏HostOS的实训,就可以放心地让学生在GuestOS中进行反复实训,这样学生的专业技能也能得到更好的强化。 2.2.3方便准备不固定实训场所的实训环境 (1)对于临时调整实训室时,经常会遇到学生机缺少实训环境,教师可以利用如凌波多媒体网络教室软件、飞鸽传书等局域网文件传送软件,快速地将配置好实训环境的虚拟硬盘文件传送给学生,学生就能在虚拟机的实训环境中正常完成实训。(2)对于一些非正常教学的培训,学生机中缺少培训所需软件,或软件版本不同,则可将培训所要的软件安装到GuestOS中,传送到学生机上,从而减少了对所有学生机因不同需求反复安装的麻烦。 2.3应用三:录制实训教学视频 由于利用虚拟机可以搭建各种教学、实训环境,所以可以利用屏幕录制软件或VMware中的“捕捉视频”功能,来录制GuestOS中的所有操作,进而制作成教学视频。例如:(1)录制安装操作系统的教学视频。由于对计算机的各种软件操作都必须基于操作系统,若不在虚拟机中安装操作系统,无法边安装边录制,这样只能用摄像机来录制,但显示屏存在刷新频率,会导致拍摄出来的视频有条纹,而且录制环境的灯光效果也会影响录制效果。(2)录制一些会损坏硬盘或影响硬盘数据的实训。在HostOS上直接进行这些实训,显然是很不安全的,所以这类教学视频,则建议在虚拟机的GuestOS中演示并录制。使用VMware录制视频,还有一个便利之处是,当录制的内容长时间不需要用户干预时,如安装操作系统等,在最小化VMware时仍然可以继续录制GuestOS中的操作,这样用户就可以在等待的过程中在HostOS中做其他的事了,以充分利用时间。 作者:涂世昌 单位:福州电子职业中专学校 信息化教学论文:多媒体教学软件信息化教学论文 1软件的助学功能 从上面的教学设计和实施的介绍,可以看出多媒体教学软件在整个教学过程中起到了极其关键的作用,下面简要说明一下软件的各项学习功能的设计。(1)观察结构:设计了“三维结构展示”和“结构分解组合”功能,采用三维立体动画方式,实现学生“全方位、内外”直观、形象地观察认知结构。(2)读懂图纸:设计了“识图学习”─“识图训练”配套功能,先认知后训练,实现读图、识图功能,帮助学生高效率认知图纸。认知装配图时,用鼠标触及图纸上序号则显示其零部件名称并高亮显示其图案轮廓,突破了教材静态图纸的观察方式,容易引发学生认知兴趣;训练时要求学生拖动零部件名称到正确的图示位置,以此训练学生对图纸的认知。(3)认知原理:设计了“原理演示”功能,以直观形象的动画形式展示换热器工作原理,解决了传统教师讲解枯燥难懂的尴尬,有效突破了教学难点。(4)模拟拆装:“模拟演示”功能让学生熟悉基本拆装流程;“拆装仿真”能让学生模拟拆装操作,进行训练;同时,还配以视频便于学生仔细观察实际拆装流程。通过认知和模拟操作的训练,使学生如身临其境,为后续真正的动手实训打下基础。(5)模拟试压:模拟试压是最重要的学习环节,共设计了“壳程试压、管程试压、试压仿真、偷师学艺(视频)”四项功能,使学生能够模拟实际试压操作流程,完成整个试压技术流程的仿真操作,从而掌握换热器试压的专业知识、标准及装配试压技能。在上述五个主体学习功能项中,我们均设计了“我要问”的教师提问,使学生带着问题学习,也便于教师督导检查。学生若对问题感到艰难困惑,可以到软件“加油站”功能中查询学习。(6)“加油站”该功能提供前述五大功能学习模块对应的专业知识。我们改造课程教材陈述方式,内容简洁清晰、针对性强,描述尽可能通俗易懂、生动活泼,容易为高职学生所理解,便于其查阅学习。(7)“过关斩将”为考核测试功能,取意“过五关、斩六将”。通过“五关”测试,将前面所学综合知识进行逐一考核,学生若逐项通关,则取得“实训准入证”,标志着学生具备了实训所应具备的知识和技能基础,学生(团队)可在实训室自行进行实训操作(拆装和试压)。 2教学效果评价 我们对上述“软件辅助的项目教学模式”进行了近三年的教学实践,取得了非常好的教学效果。根据我们的实践与跟踪观察,在知识学习、技能实训、教学组织、难点突破、能力塑造等各个方面,相比传统教学模式,“多媒体教学软件辅助”的项目教学模式都体现出很大的优势,实现了质的提升,具体表现如表1所示。学生通过独立自主地学习实践,其观念意识逐渐改变,比如,学习观念的转变,独立意识的养成等。这些改变促使学生发现了自身潜力,意识到自身素质的提高,从而形成良性循环,其自觉性、自我期许感、自信心等进一步得到发掘,通过反馈效应,将更利于其整体素质的培养和进步。与此同时,学生的综合能力得到显著提升。这里的综合能力表现为很多方面,比如独立行动能力、独立学习能力、团队协作能力、动手实践能力等等。总之,多媒体教学软件成为一把“金钥匙”,通过我们的精心设计和在教学中的配合应用,解决了我们多年传统教学存在的困难和弊端,取得了令人欣喜的效果。从测试和反馈效果来看,学生在知识、技能的学习中切实做到了“深厚扎实”、教学效果、效率大幅提升,同时,学生也逐渐养成了独立自主学习的意识和探索求知的内在动力。需要着重提及的是,多媒体教学软件在此过程中起到了“四两拨千斤”的杠杆作用,成为深受教师和学生喜爱的助教助学的得力助手。 3“软件辅助教学”在素质教育中的作用和意义 除了良好的教学效果,本文更重要的是想说明,利用多媒体教学软件这种信息化教学手段开展的上述教学模式,在素质教育中具有更为深远的示范应用的价值和意义。针对我们的具体教学实例,我们认为有以下两点重要的价值体现。 3.1有效实现“任务驱动、学生主体”的行动导向教学的实施 首先,软件紧密契合课程教学内容和目标,设计了完整丰富的“学习─训练─答问─测试”一体化教学功能,充分有效地实现了“运筹电脑荧屏,决胜课程学习”的功能,形成了“学习助推力”;其次,通过五个教学功能模块,借助教师“我要问”─学生“加油站”功能创意,有效引导学生的知识学习,实现了“学习驱动力”;再次,结合高职学生身心特点,界面简洁实用、活泼有趣,文字图片卡通化、幽默有趣,通过“过关斩将”的功能创意,摆脱呆板单一的考核功能,将测试考核“过关游戏化”,寓学于乐,大大激发了学生的学习兴趣和动力,形成了“学习吸引力”。总之,作为替代教师功能的媒介,软件有效激发了学生学习兴趣,引导、驱动学生独立自主地按照任务程序进行课程的专业综合学习(“先期学习”),成功实现了“行动导向─任务驱动”教学模式的开展,改变了原来教师讲解、讲授造成的“教师主动、主体,学生被动、客体”的学习模式。这为学生素质培养奠定了坚实基础──素质教育必须以人为本,将学生提升到主体地位。 3.2改善传统实训模式,塑造学生“知行合一”的学习品质 传统的实训模式有很多弊端,如效率低、效果差:学生在实训室不易组织,教师需要讲解和示范,耗费时间和精力,效果反而并不好。而更严重的缺陷是“知、行脱离”:学生在实训室仅仅是动手操作,没有将知识和技能紧密衔接,形成了盲目动手,“手、脑分离”的不良学习品质,这对学生素质教育目标背道而驰。而采用如上所述的“实训准入制”模式,通过多媒体软件中的模拟仿真功能设计,可以模拟实训现场中实训装置的技能操作,同时和专业知识紧密融合。学生通过仿真训练后通过过关测试,在知识和技能综合考核合格的情况下,再进入实训室独立操作,既解决了“执行脱离”的弊端,同时也培养了学生的“能力迁移”──从电脑荧屏上的“仿真模拟”到现实装置上的“动手操作”之间的行为转换,这一行为转换本身就是对学生能力素质的一种培养和锻炼。 4小结──启示和思考:通过信息化教学手段实现素质教育的途径 如前所述,我们通过上述教学实践得出的结论是:利用信息化手段即多媒体教学软件辅助教学,并非仅仅通过信息技术突破教学难点那样进行简单应用,而是要开拓视野,借助这一手段有效推行“行动导向”教学模式的实现。其中通过合理设计的多媒体教学软件这一形式可以有效实现行动导向教学的展开,这是一个值得倡导实践且很有前景的提升素质教育质量的途径。要想实现上述目标,要求多媒体软件的设计在具备合理完善的助学功能基础上,还要具备“学习驱动力”和“学习吸引力”。比如,软件要具备“学习─训练─考核”的驱动功能链;再如,软件要营造项目教学中“任务驱动”的学习环境,功能设计应针对项目任务流程而开发,并配以足够的辅助功能,比如前述“加油站”功能,类似的还有“知识索引”、“知识库”等各种形式。另外,要结合学生身心特点,增强软件的“易用性”和“乐用性”。总之,只有实现了利用多媒体教学软件有效引导学生的自主学习,实现“行动导向”的学习模式,才能体现其在素质培养中的价值和意义。 作者:滕文锐 王勇 单位:河南化工职业学院 信息化教学论文:计算思维与会计信息化教学论文 一、计算思维与会计创新能力的培养 创新不仅要有扎实的理论知识为基础,更重要的是要掌握科学的思想和方法。会计是一门历经几百年的应用学科,创新尤其需要跳出传统思维来看待和思考会计问题。计算思维能力是每个大学生必备的科学素养之一,也是创新人才必备的首要条件。从计算思维的角度进行培养会计创新能力,有助于学生在以后的会计实践活动中,多层次、多视角、全方位的观察、理解和改造客观事物。例如在计算机环境下设计复杂多维的会计核算,可以打破会计科目分级核算和分级汇总的局限,挑战会计核算的传统思路和方法。 二、会计信息化课程改革与实施方案 会计信息化教学中计算思维的培养不是一两门课程可以解决的,需要一系列课程的学习逐渐促进学生形成思考问题、解决问题的思维能力和习惯。作为实践类课程,会计信息化课程体系必须坚持理论与实践相结合,促进学生将理论课的知识巩固和应用到会计信息化教学和实践过程中。会计信息化课程应该根据会计专业理论课的开设情况进行定位,而不是过分强调计算机技术的讲授,否则会造成理论与实践的脱节。针对会计专业本科生的不同培养需要,北方工业大学采用“分流培养、分类成才”的综合培养模式,从大三开始设置会计信息化培养方向,组织专业教师形成会计信息化课程群,不断探索和建设会计信息化课程体系。我校在会计信息化课程体系上以会计信息系统优秀课程为基础,构建覆盖财务会计信息化、管理会计信息化、审计信息化的会计信息化课程模块,按照操作类、管控类、设计类设计会计信息化课程体系,从而形成全方位、多模块的会计信息化教学体系支撑平台。根据我校人才培养的要求与我校新的课程教学大纲,构建基于计算思维能力培养的会计信息化课程体系,开发有操作性、实用性和前沿性的会计信息化相关课程,如下图所示。 三、会计信息化教学方法与能力培养的改革创新 会计信息化教学中计算思维的培养隐藏在教育教学方法与能力培养的过程中,要靠学生的“悟性”,使学生了解计算机独特的思维方式,并自觉地应用到解决实际问题中。由于会计信息化课程的实践性非常强,一直以来实验教学是会计信息化教学的优秀方法之一。计算思维的训练、培养和应用是贯穿会计信息化课程体系的重要内容。为了充分促进学生的思维能力、动手能力和创新能力,我们分别在理论讲授课上引入思想实验,在实训授课上开展操作实验,在竞赛课程中引导创新实验,实施层层递进、逐步培养的教学方法,建立计算思维能力培养模式。 (一)思维实验 为了让会计专业学生理解计算思维模式,我们在理论讲授课堂上首次开展“中文房间”的思维实验。“中文房间”是美国哲学家约翰•希尔勒(JohnSear-财会教育茛COMMERCIALACCOUNTINGle)在1980年设计的一个思维实验以推翻强人工智能提出的过强主张。该实验可以表述为:一个对中文一窍不通,以英语为母语的人被关闭在一间只有两个通口的封闭房间中。房间里有一本用英文写成,从形式上说明中文文字句法和文法组合规则的手册,以及一大堆中文符号。房外的人不断向房间内递进用中文写成的问题。房内的人便按照手册的说明,将中文符号组合成对问题的解答,并将答案传递出房间。我们在课堂上利用“中文房间”实验,引导学生探讨该实验是否能够成功?如果能够成功,该房间的输入和输出是什么样的情况?房间里的人又是如何处理输入和输出的?如果不能够成功,不成功的原因是什么?通过与学生反复的思考、模拟、争论,引导学生理解计算机是如何思考和解决问题的。让学生最终明白哪些问题适合计算机解决,哪些问题不适合计算机解决。在“中文房间”实验的基础上,结合会计问题,我们设计了一个“固定资产折旧”的思维实验。该实验可表述为:一个对会计一窍不通的人被关闭在一间只有两个通口的封闭房间中,房间中只有一本固定资产折旧计算手册和计算器。房外的人向房间内传递写有固定资产原值、残值率、折旧计算方法等的字条,房内的人按照计算手册和计算器,将固定资产每月折旧额计算出来,并写在纸条上传递出房间。实验中需要学生探讨该实验成功的可能性,计算手册的编写规则,输入和输出的各种可能情况等。通过“固定资产折旧”的思维实验,引导学生进行利用计算思维进行思考,理解计算机对于某一个会计问题的思考和分析过程。 (二)操作实验 操作实验是会计信息化教学的主要组成部分。操作实验需要通过教学管理与控制,通过创新会计信息化实验教学的方法和手段,极大地激发学生的学习兴趣。操作实验的步骤主要包括实验资料的前期准备、教学软件的调试和准备、实验分组与管理、实验报告与反馈等四个步骤。1.实验资料的前期准备。实验资料是指以实验教材为基础,由实验指导书、实验指导视频、实验指导多媒体软件、实验案例等相关资料组成。实验资料的准备充分与否,对于学生是否能按照教学目标开展实验至关重要。实验指导书中应尽量减少操作步骤的描述,鼓励学生通过实验教师的引导,自主思考实验步骤、方法和路径,不要简单地按照既定的操作步骤完成实验。2.教学软件调试与准备。在实验教学之前,实验教师需要在实验室环境中进行教学软件调试与准备,教师最好在自己的电脑上也装一套教学软件。对于在教学过程中碰到暂时无法解决的问题,可以备份后还原到自己的电脑上进行调试和检查。3.实验分组与管理。实验教学最好采取分组的方式进行,鼓励学生在遇到问题后首先在自己的小组内讨论解决,然后再与实验教师进行讨论。对于简单、重复的问题可较快解决,较难和复杂的问题与实验教师讨论解决,这样可以大大提高实验教师的教学效率。为了避免出现“搭便车”或者拷贝其他学生实验结果的问题,不同的实验要通过小组内轮换角色完成,同时可以通过账套号控制、账套主管控制以及关键界面截图控制等方法进行管理。4.实验报告与反馈。实验报告是考评学生实验过程和成果的主要内容,包括实验数据和实验报告两部分。实验数据是学生在实验软件中的数据备份。实验报告由实验目的、内容、步骤、结果和总结等构成。对于实验报告中反映的问题,实验教师应及时、逐一与学生进行反馈和沟通,不仅让学生及时发现自己实验的错误,而且通过与学生的讨论发现实验设计中存在的问题。操作实验过程中要鼓励学生思考和创新,针对学生出现的错误引导学生深入思考可能的原因,不急于告诉学生答案是什么。对于学生提出的新想法和新思路,要和学生一起设计和实践,并可以作为实验思路的补充。引导学生去发现问题,探究问题的成因,策划出解决问题的方案,并加以执行。充分体现教师在“做中教”,学生在“干中学”,注重对学生能力的培养,体现以能力培养为优秀的实验教学体系。 (三)创新实验 创新实验主要是通过参加学科竞赛、科研训练、实地调研等,拓展会计信息化实验课程的第二课堂,鼓励学生在实践中进行创新性的思考和应用。尤其是参加ERP沙盘等学科竞赛能够极大地激发学生自主学习、自主思考、自主实践的兴趣。在ERP沙盘中由学生分组模拟企业经营管理过程,小组内学生分别担任总经理、财务总监、生产总监、采购总监、销售总监等角色,摸索利用Excel实现模拟企业的供销存一体化核算系统,并使用该系统自动生成财务报表,极大地提高了学生利用计算思维解决问题的能力。北方工业大学2014年参加由中央财经大学举办的首届北京市大学生ERP管理会计应用大赛,由会计专业大三学生组成参赛小组,取得总分第四名和三等奖的好成绩。这也证明,将教学与竞赛相结合,有利于锻炼学生的观察力、思维力、创造力和动手操作能力,将竞赛作为会计信息化实验的第二课堂。在模拟中培养学生会计专业素质,在竞争中锻炼学生分析同行对手、应对市场变换能力,使学生能够将所学的会计理论和会计信息化知识应用于经济管理实践中,真实地解决企业经营管理中的实际问题。随着社会对会计人才要求的不断发展和变化,会计信息化教学应从只注重学生软件操作能力的培养思路中跳出来,注重“计算思维”在教学中的贯穿和培养,不仅提高学生学习的积极性,而且培养学生初步形成利用计算机思考会计问题的思维方法和解决问题的能力。 作者:周卫华 单位:北方工业大学经管学院 信息化教学论文:工科专业课信息化教学论文 一、信息化教学设计与传统教学设计的区别 与传统的教学设计相比,信息化教学设计更强调“学”,而不是“教”。两者在教学方式、教学策略、评价方式等方面都存在不同,见表1。很明显,信息化教学设计更有利于教学目标的实现和学生能力素质的培养。 二、信息化教学设计的主要内容 (一)教学任务设计 教学任务是完成教学目标的载体,它可以是来自生产一线的实际工作任务,也可以是工作中的问题。信息化教学设计的目的就是通过任务的完成来培养学生解决问题的能力。因而,教学任务的设计是一个关键环节,通过解决具体情境中的实际问题来完成工作任务,借助问题来引导学生通过持续的分析、体验、检查等活动,建构起与此相关的知识体系并形成能力架构。 (二)教学情境设计 教学情境,是学生处于其中进行学习的客观环境,教学情境要能对学生产生直接刺激,激发学习兴趣,满足学习需求。在教学设计与实施过程中,尽可能创设贴近工作实际的真实情境,这对工科专业课来说不难实现,如教授《汽车维护》课程,可通过汽车维护仿真软件实施教学,仿真软件创设了一个模拟真实汽车维护操作环境,让学生既能完成独立的操作任务,又能节省实践教学中的耗材使用。 (三)教学资源设计 教学资源指教学中所需的相关信息、材料、手段、器具、设备和场地等的总和。数字化教学资源是指其中解决问题所需要的数字化素材、资源、网络课程等等。近几年随着教学资源库、精品资源共享课等项目的建设,大量的教学资源已实现网络共享,体现出明显的信息化特点,图1列举了常用的信息化教学资源类型。由于应用信息化教学资源只是辅助教学的一种手段,因而在设计选用时应特别注意,须根据实际教学条件、围绕教学目标选用合适的信息化资源,决不可用手段代替内容和目标。 (四)教学策略设计 教学策略是在特定的教学条件下,为完成教学目标所采用的方法和媒介。在教学实践中,除了要设计普适性的教学策略外,更要注重如何达到各课程教学目标的具体性教学策略,不同的课程、不同的任务均可能采用不同的教学策略,如计算机基础应用学科文字录入教学策略、汽车故障诊断的教学策略等。在高职工科专业课教学中,教学策略的设计包含所使用的教学组织方法、学生学习方法、激励策略、信息化教学资源、教学平台、教学软件等内容。 (五)教学过程设计 教学过程设计是指教与学过程中的环节安排、时间规划、环境设计。在教学过程中,围绕教学目标,设计情境创设、任务导入、任务实施、检查评价等环节并确定其先后次序、占用时间、教学环境与场所等,确保最终达到教学目标,在这个过程中,应注意信息技术和信息化资源的合理使用。教学过程是以学生为主体、教师为主导的过程,因而教师在设计时应对学生的学习活动进行周密的安排和规划,但在教学中亦要具备随机应变的能力。 (六)教学评价设计 教学评价是传统教学中亟待改革的内容之一。传统的教学评价主要由平时考评、期中考评和期末考评三部分组成,忽略了对学生整个学习过程的过程考评。评价的目的是为了学生能力和素质的养成,功能是改进或形成,而不是鉴定或选拔。因此应注意评价的过程性,评价主体的多元化等特点,同时还要兼顾评价中的互动性和动态变化性。高职工科专业课常用的评价方式有:①小组互评、自我评价与教师评价相结合,强调自我评价;②期末评价与过程评价相结合,重在过程评价。 三、信息化教学设计案例 (一)信息技术应用案例 图2为高职机械制图课程中滑动轴承装配图,该图对学生来说,专业技术性强,复杂难懂。而借助于信息技术手段,将滑动轴承装配的平面三视图转化为三位立体动画,并将各个零件分别移开生成爆炸图,通过三维动画,化静为动、化繁为简,各零部件的形状和位置关系一目了然,如图3所示。 (二)教学策略设计案例 在工科类专业课教学中,我们经常遇到如图4所示的情况,教师现场讲授时,众多学生围成一团,教学效果可想而知,同时还伴有安全隐患。但如果在设计教学策略时,考虑采用专业教学资源库等学习平台,利用仿真软件、虚拟软件、演示视频等数字化资源,则可以很好地解决上述问题,取得良好的教学效果。教育部于2010、2012年起分别在中职和高职中连续组织了信息化教学大赛,其中一个赛项就是信息化教学设计比赛。但信息化教学设计在实际教学应用中,还受到了一些条件的限制,如教学设施条件不完备、教师的信息技术水平有限等。解决了这些问题,信息化教学设计将会被迅速的推广应用。 作者:娄洁 单位:芜湖职业技术学院 信息化教学论文:跳线信息化教学论文 1教学过程组织 对于教学过程的设计,在原则上遵循综合布线施工的工作流程,即交底、读图、领料、施工、测试、验收,再结合具体的教学内容来设置各教学环节。而各教学环节的时间、空间关系如图1所示。在八个教学环节顺序执行的过程中,是在不同的区域完成的,并且会分阶段地产生不同的学习成果,可作为过程性评价的依据。下面将展开各教学环节的具体安排。1)课前准备。教师会在上次课末布置本次课的工作任务,要求学生提前预习,了解线缆结构、跳线制作和测试的方法,并进入数字图书馆、专题网站或课程网站,来搜集资料,整理制作成多媒体作品,并将作品上传至班级qq群或邮箱,培养学生的信息技术运用能力。2)情境创设。在课堂上,首先通过一段动画和视频引出智能家居布线的应用背景,激发学习兴趣,然后通过互动式问答,如“设备跳线可不可以自己做?怎么做?”,启发学生思考,让学生带着疑问和期待进入下一环节。3)任务解析。根据应用背景需求,再现工作任务,并列出完成工作任务的关键问题,作为学习的思维导图。对于这些关键问题,首先由学生通过多媒体作品来解答,任选一组进行展示。展示时肯定有遗漏和不足,再通过师生互动,共同解决这些问题。(1)对于具象性知识,比如线缆、连接器、工具仪器的外观、作用,会通过图片、实物、展示柜、图表等方式进行简单直观地介绍。(2)对于抽象性知识,会用游戏、动画、交互程序来寓教于乐。据统计,线序错误是导致跳线制作失败最主要的原因,为了解决这个教学难点,我们首先会通过一张图片,让学生找两种线序的不同之处,为了更好地理解线序的含义,专门设计了一款动画展示不同线序的数据流向,而为了能区分不同线序的应用场合,还自主开发了一个“连连看”的交互游戏,让学生亲自体验,对于不同的设备选择不同的线缆来连接,会显示出对应的线序和数据流向,最终会给出正确或错误的连接提示,从而让学生在游戏中掌握线序标准。借助这些信息化手段,化解教学难点,大大地提高了学生制作跳线的一次性成功率。(3)对于实操性技能,比如跳线的制作、测试,则主要通过视频来演示正确的操作,而反面案例则用来提醒学生避免错误的行为,树立文明施工、规范施工的意识。由此,任务解析阶段完成了答疑解惑的工作。4)方案设计。学生分组讨论,制定出具体的施工计划和所需要的材料清单。5)跳线制作。各组学生进入三区一室的模拟楼宇实训环境进行施工,首先会在材料区领料,然后在实训区完成跳线制作,对于共性问题则在教学区进行统一解答。这就实现了不同的教学活动变换不同的教学空间。6)跳线测试。待跳线制作完成,各组学生用测试仪及应用设备进行双重测试来验证制作效果。学生还可以通过角色扮演,以“工程监理”的视角,发现尽可能多的测试结果,深化认识操作规范的重要性。7)总结评价。任务完成后,对各组学生的任务质量进行评估。学生上传作品照片到qq,竞选出最快最好组。我们采用现场和场外相结合的立体考核形式,对学生完成任务时的方法能力、职业技能、职业道德三方面进行评估,评价的依据是教学过程中产生的作品、材料单、工作总结、实验结果等资料。采用自评、互评、师评的多元评价方法,强调过程性评价和阶段性总结。8)课后拓展。由智能家居为起点,扩展到其他相关领域,如光纤入户带来的家居变革,需关注光纤跳线问题,而工业环境下信号稳定性要求高,需要防范电磁干扰,引出屏蔽跳线问题,让学生自主探索,并上传报告至qq群,若有问题可通过留言板或qq来沟通交流。课堂时间空间有限,所传授的知识技能有限,可提出拓展知识并提供课外的教学资源,让学生利用业余时间自主思考和提升。由此八个教学环节执行完毕。 2教学总结与效果 1)在整个教与学的过程中,采用了“探-学-做-究”的循环互动教学模式,让学生学得扎实,提高了学习能力和职业能力。2)在教学的不同阶段,运用了不同的信息技术,尤其在教学实施阶段,运用了自主开发、量身订做的教学资源,起到了事半功倍的效果,使学生跳线制作的速度和成功率都有大幅的提高。3)以工作任务为主轴驱动教学,让学生体验完整的工作流程,经过系统的信息化教学后,学生走向就业岗位后上手速度会非常快。2013年11月,我校学生独立完成了4个机房,340个信息点的施工项目。这么大的项目,如果没有前期的信息化教学,没有实训教学,是很难完成的。最后工程通过了验收,符合行业规范,是一次工学结合的完美演绎。通过实践证明,信息技术的运用是提升整体教学效果的关键! 作者:吴素全 林祝春 单位:南通职业大学电子信息工程学院 信息化教学论文:学生信息化教学论文 1课前任务(课前一周) 教师:运用翻转课堂教学法引导学生课前预习,完成自主学习和合作式学习过程。学生:登录qq学习群学习平台,自学平台中相关知识,包括微课、课件、动画、视频、测试游戏。登录网络,学习国家精品资源网上相关课程的学习,查找网络相关知识,完成自主学习任务。学生小组在平台分享其他同学的学习成果,运用所学知识积极准备,完成电子任务书中下达的任务。 2课程导入,复习上节课任务(5分钟) 教师:导入上节课内容、本节课任务和下节课内容。前后知识延伸,引出教学主要内容。明确任务:请第一小组学生代表回顾上节课主要内容,包括心脏的位置腔室和血液循环的途径和作用。学生:第一小组2位学生代表在讲台分别利用教师PPT课件和心脏仿真3D教学软件讲解心脏的位置腔室和血液循环的途径和作用等内容。运用移动终端下载运行人体解剖3D软件。与第一小组其他同学互动讲解血液循环的途径和作用。教师点评第一小组所完成任务。 3提出本节课任务,完成任务(30分钟) 3.1任务一:心的传导 教师:指导学生登陆平台自学任务要素中的心的传导的相关知识。明确任务:请第二小组学生代表讲解心的传导主要内容,包括心脏传导的途径和功能。学生:第二小组学生代表在讲台讲解心的传导内容,包括心脏传导的途径和心脏传导的功能。播放心脏传导系统动画,生动展示了心脏传导的途径。学生互动讲解,共同完成任务。教师:点评第二小组所完成任务。拓展知识一:心律失常教师:为学生进行心的传导方面的临床知识拓展。主要讲解缓慢性心律失常的病理和心脏起搏器的放置。播放心律失常及心脏起搏器放置的3D动画,生动展示了心律失常的病理和心脏起搏器放置的手术全过程。学生:将课前自学知识与教师讲解的临床拓展知识相结合,完成能力目标任务。 3.2任务二:心的血管 教师:指导学生登陆平台自学任务要素中的心的血管的相关知识。明确任务:请第三小组学生代表讲解心的血管主要内容,包括心的动脉和心的静脉。学生:第三小组学生代表在讲台讲解心的血管内容,包括心的动脉和心的静脉。运用冠状动脉3D动态图生动展示冠状动脉的走行和分布。学生互动讲解,共同完成任务。教师:点评第三小组所完成任务。拓展知识二:冠心病教师:为学生进行心的血管方面的临床知识拓展。主要讲解冠心病的病理、分型、症状和治疗。播放心脏病成因及治疗方法3D动画,全面生动的展示了冠心病的相关知识。讲解与学生所学专业相结合的相关知识,使学生体会预防疾病的重要性,了解养老护理的意义,培养养老护理意识。学生:将课前自学知识与教师讲解的临床拓展知识相结合,完成能力目标任务和情感、态度和价值观目标任务。 4课堂小结及课堂测试(5分钟) 课堂小结。教师进行课堂小结,简明指出本节课主要内容、重点和难点。学生回顾本节课知识。课堂测试教师:指导学生登陆平台完成课堂测试闯关小游戏。明确任务:请第四小组学生代表带领全班同学完成课堂测试小游戏,达到闯关成功。学生:第四小组学生代表在讲台完成课堂测试小游戏。其他各组学生利用各组笔记本电脑讨论学习,共同完成课堂测试小游戏任务。教师:点评学生完成游戏情况。 5课后任务,引出下节课重点知识(5分钟) 教师:下达本节课课后任务。在群资源里巩固学习本节课内容;完成课堂教学评价表;下达下节课电子任务书;引出下节课重点知识;完成下节课课堂测试小游戏。播放高血压危害的3D动画,引出下节课重点知识,引导学生的学习方向。学生:根据教师所布置的课后任务完成复习和预习任务。 6教学反思 6.1教学内容贴近企业,适应职业岗位需求本课教学内容根据职业岗位需求而设计,满足养老机构对养老服务人员的护理工作岗位需求,使学生掌握养老护理的相关知识,了解养老护理的意义,培养养老护理意识,提高学生职业能力。完全能够实现从课堂到企业的对接。 6.2运用信息化手段,优化了教学过程,提高了教学质量本课恰当地运用了心脏解剖3D软件、FLASH动画、视频影像、课堂在线测试游戏等多种现代信息技术,科学地安排教学过程的各个环节和要素,实现了教学过程的优化,增强了学生的学习兴趣,提高了教学质量。并运用了多种平台软件,包括网络平台、教学专用平台和移动终端平台的运用,为学生提供了丰富的数字化资源,让学习不再受到空间、时间的限制,延伸了教学的广度和深度。 6.3测试、交流、评价,提高课堂教学效率,突破了传统局限本课借助学习平台,获取、利用信息资源,支持学生的自主探究学习。学生既是学习者也是教学者,学生可以将优秀的内容至平台,可以随时随地的分享、交流。借助平台,通过在线测试游戏、评价系统,教师可以直观、快速的了解学生学习情况,提高课堂教学效率,突破了传统教学的局限。2014全国职业院校信息化教学大赛大大推广了信息化教学模式的发展。信息化教学模式是现代信息技术与传统教学实践相结合的一种新的教学模式,不仅从手段和形式上改变了课堂授课的模式,更从观念、内容、过程、方法、评价等层面赋予教学新的含义。总之,信息化教学的应用适合高素质创新型人才培养的发展趋势,是学校未来生存与发展的关键。 作者:刘云云 单位:辽宁省大连职业技术学院 信息化教学论文:数控信息化教学论文 1.教学内容分析 通过销轴零件的编程加工,学习数控车削中的外圆粗车复合循环指令G71和精车复合循环指令G70的应用;其重点是外圆粗车复合循环G71和精车循环指令G70的指令格式和编程方法;难点正确选择切削用量参数,制订合理加工工艺,保证加工精度。 2.教学目标确定 按照教学大纲和学生的认知特点,将本次课的教学目标确定为:知识目标、能力目标和情感目标。知识目标为:1)掌握外圆粗车复合循环指令和精车循环指令G71、G70指令的格式、参数含义及应用;能力目标为:1)能用G71和G70指令正确编程;2)能正确输入程序、调试程序并进行仿真加工;情感目标为:1)分组学习,培养学生的协作精神;2)探究式学习,培养学生自主学习的能力;3)多种信息化手段,激发学生学习兴趣,培养学生良好的职业素养和严谨的工作作风。 3.教学策略制订 依据信息化教学设计的理念,制订的教法策略为:利用信息化手段,突出“做中学、学中做”,通过设置情境、直观教学,借助网络、多媒体、仿真软件、实物展示以及教学环境布置等,让学生通过感官,对知识产生感性认识;教学中注重启发引导,循序渐进,帮助学生理解知识;同时以项目为载体,以问题为线索,使学生主动参与到教学活动中来、认真查阅资料、自主探究、小组讨论、动手实践来达到对知识的意义建构。 4.信息化教学资源设计 在教学中充分利用现代化教学资源,增强教学直观性,用到的主要教学资源有:上海宇龙数控加工仿真软件、计算机绘图软件、教学素材(任务书、图片、视频、评价表、数控加工工艺手册、数控车床操作说明书等)、多媒体PPT、网络信息、思维导图软件等。 5.教学环节设计 1)设计情境,导入新课。视频展示销轴加工过程,展示销轴加工的真实情境,提出问题:该销轴加工中用到了哪些指令?同学们认为这个程序有什么可有优化的地方吗?激发学生认真观察,以问题为引导,组织学生讨论并查阅资料,导入新课。这种情境的导入充分体现现代教学手段,再现了现场加工情境,易于被学生接受,教学效果良好。2)明确任务,制订计划。借助多媒体及计算机辅助绘图软件技术展示零件图和实物图,并引导学生认真阅读图纸并结合实物图,理解零件各部分的结构;及时提出问题:零件中需要加工的表面有哪些?如何编程和加工?用提问方式,激发学生自主学习的欲望,并帮助学生理解本节课的关键问题;在弄清楚了工作任务后,小组分工合作,制订学习计划,确定加工流程,填写工作任务书。这种设计能让学生主动参与到教学活动中,培养了学生自主学习的能力。3)任务实施,突出重点,掌握技能。首先,给学生提供数控加工工艺手册、教材资料、刀具样本、网络环境(网址)等,组织学生按照前面制订的计划,主动查询资料,共同确定加工工艺,填写工序卡片,并鼓励各组派一个代表展示工艺内容,老师同学讨论后进行修改完善;然后,用仿真软件展示G70和G71的加工过程,引导学生观察走刀路线和加工特点,提出问题:循环指令如何应用?其功能和格式如何?是怎样起到优化程序的作用的?学生带着问题去阅读教材、查阅必要的教学素材,学习G71和G70的格式及参数、循环起点的确定方法,结合完成工作页的相关内容,达到理解知识的目的;最后,引导学生参考程序格式编写销轴加工程序,并在仿真软件上进行程序调试、验证程序的正确性,也促进学生自己动手,熟悉机床操作,达到提高技能的目的。4)评价总结,资料归档。发放评价表,让学生依据评价表的内容和自己掌握的程度,采用自评、互评和师评的方法,对本次课的教学情况进行合理评价;并采用思维导图软件,师生互动,共同总结本节课的重点、难点以及存在的问题,进一步巩固和提升教学效果;最后,组织学生将本次课学习任务表、工作页、工序卡等资料进行正确归档,为今后的学习积累资料。总之,信息化教学设计采用多样化的教学媒体、技术手段和教学资料,有效促进了学生自主学习的积极性,符合中职学生的学习和认知特点,突出了学生能力的培养,有利于高效、高质量课堂教学的组织和开展;但是,作为新的教学手段和模式,还需要我们在教学中进一步补充和完善,以形成一个完成的体系。 作者:文娟萍 单位:北京铁路电气化学校 信息化教学论文:信息化背景英语教学论文 一、高职院校英语教学的现状 1.传统的教学模式不能适应时代的发展。课堂上教师一味地灌输和以教师讲解为主,学生处于被动接受的状态,很机械很乏味,学生为了应付考试而学习。词汇、语法、翻译等条条框框式的讲解模式遏制了学生的创新力,学生还容易丧失对英语学习的兴趣。老师严格管教着课堂,这使得学生的学习仅限于课堂,不利于学生学习行为的发展。 2.部分教师对信息技术认识片面。有些教师认为只要课堂使用了多媒体就与时俱进了,有些课件只是为了不用黑板和粉笔,把过多的内容呈现在ppt上,这样学生就像张了嘴的小动物,等着妈妈的喂食。这样大大减少了学生主动的思考。 3.教师的计算机应用能力有待提高。有些教师在多媒体技术的使用上不够熟练,不能设计出具有个人独特风格的教学课件。因此,在信息化的大背景下,要积极倡导信息技术与课程的整合。何克抗教授认为,所谓信息技术与学科课程的整合,就是通过将信息技术有效地融合于各学科的教学过程来营造一种新型教学环境,实现一种既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的教与学方式,从而把学生的主动性、积极性、创造性较充分地发挥出来,使传统的以教师中心的课堂教学结构发生根本性变革,从而使学生的创新精神与实践能力的培养真正落实到实处。构建一种新型的教学环境,推行新型的教学模式,从而推动高职英语教学改革。 二、信息化背景下英语教学整合的策略 1.树立“以学生为本”的信息化教育理念。“以学生为本”的理念是一种现代教育思想,基本主张是一切为了学生。首先要体现在满足学生的学习需要,学校要购买学生能够使用的学习资料库。其次要优化教学过程,促进与支持学生的学习过程,学生能够充分地利用信息化教育环境自主地学习。 2.教育信息化将使“教”与“学”更加灵活多样。通过借用多媒体的运用,充分调动学生的多种感官,师生双方共同参与学习活动,提高英语教学的实效性,提升学生学习的兴趣,从而提高英语学习的效率。 3.更新英语教学的教学理念。现代教育中,网络教学为学生提供了个性化的学习平台。学生可以在任何地点、任何时间对任何课程的任意起点进行学习,学生可以在网上完成在线作业,教师可以在线上进行批改。作业不再限于纸质的作业。学生还可以通过BBS论坛和老师进行互动。学生从被动的学习者转变为积极的参与者。这样有利于学生养成独立学习、终身学习的能力。不断地充实自己所需的知识。这是现代信息技术为学生的自主学习创造的条件。 4.教材的改革。2010年,笔者参与了校本教材《商务现场口译》的编写,本课程已经开设了3届,07、08、09商务英语班及09应用英语班。本课程针对高职英语专业学生特点和所要达到的培养目标设计,针对特定的商务场合,设计实用性的学习内容,主题贴近常见的商务场景,视角触及面广,有利于学生英语人文素养的提高。本课程改革传统实践教学,开展各类商务场景模拟实践。充分调动学生的学习热情,培养具有自主学习能力、具有创新性思维的和实际工作能力的学生,鼓励学生主动参与教学实践,发挥学生学习潜力,提高其学习效果。角色扮演法让学生身临其境。通过实践的检验,符合学生学习实际的教材在教学活动中起到非常重要的作用。 总之,信息化背景下的教学模式,能够更好地为高职院校的英语教学服务,能改善课堂教学效果,提高学生英语水平,同时调动了学生学习的兴趣和积极性,为学生的自主学习和文化修养的提高也奠定了一定的基础。 作者:陈红娟 单位:江苏城市职业学院张家港办学点 信息化教学论文:信息化环境下物理教学论文 一、高职院校大学物理教学现状 当前,在许多高职院校中,许多理工科专业在改革教学计划时,经常对大学物理的课时进行压缩,甚至删掉了大学物理课程,忽略了大学物理在培养学生的逻辑思维方法和自然科学素质,诱导人的创造力,培养创新人才,在提高学生的科学素质等方面的重要作用。在教学手段上,目前大学物理的授课方式普遍采用的是采用基于PPT课件的现代教学手段和少量的粉笔加黑板的传统教学手段。上课形式死板,学生学习兴趣不大。另外,由于中学应试教育带来的影响,使学生将学习物理的过程当成了解题过程,忽略了更为重要的物理思想、物理方法、物理基本概念的学习,忽略了能力的培养,养成了一种生搬硬套的不良习惯,失去了创新精神。 二、提高信息意识,改进课堂教学 21世纪是信息化、网络化的时代,信息获取渠道多元、便此在教学方式上要从传统的教师主导型渐向学生主导型发展,要处理好课堂教学与网络教学之间的关系,实现传统板书式-电子课件-网络教学三位一体的教学体系。提高教学质量,不仅要研究如何讲,还要研究学生是如何学的,关键之处是要使学生学会如何学习,侧重于改进教学过程,引导学生在过程中理解和掌握基本的物理概念与物理方法。信息技术,如动画、视频、网络技术及开放课程等的应用,使得课堂可以更生动,使学生参与度更高,既提高了学习兴趣,又能更好地发挥学生的主观能动性,主动地去理解掌握知识。这就要求教师转变教学理念,增强信息意识。学习更多的信息化技能和手段,如微课等视频制作手段,更好的PPT制作方法、动画制作技术等,更好的实现教学与信息化的整合;并充分利用网络平台,建立更多的与学生互动和交流的机会,及时了解学生存在的问题并及时解决问题。教师信息意识的培养,对于教学会有莫大的帮助。在大学的物理课堂上,教师利用信息技术能够很好地优化教学的环境,减轻学生的负担,节省了很多的时间,让学生有更多的时间进行的思考。 三、MOOC及其对课堂教学改进的作用 2012年以来,以MOOC(慕课)为代表的国内外在线开放课程,将信息技术与教育教学紧密融合,形成新的知识传授模式,突破了传统教学模式的束缚,在促进教学理念的更新中,推动高等教育教学方式方法和学习方式的创新。MOOC作为一种开放在线课程,实现了信息技术与教育教学的紧密结合,提供了一种新的知识传播模式和学习方法。它以前所未有的“大规模”和“开放式”,使得个性化的学习成为可能;使得不同人群共享优质教育资源,促进终身学习成为可能;使得加快实现高等教育普及化,促进教育公平成为可能。从一定意义上讲,MOOC正在促进高等教育教学方式方法和学习方式的变革。MOOC不仅仅是视频、微视频、微课。 与传统教学相比,MOOC能最大限度增加一流教师的授课对象;并能丰富教学手段,增强教学吸引力,尤其是对于习惯于手机、ipad与电脑的新一代学生;在学习方式上,MOOC更能调动学生参与,促进教学互动;促进学生自主学习。现在的学生参与学习活动多数是被动的,要培养他们自主参与学习,应以课堂教学为主阵地,唤起学生的自主参与意识、促进学生自主参与的意识、提高自主参与能力等三方面入手,充分发挥自我教育潜能,使学生逐步形成自主参与的意识和习惯,从而达到提高学生物理素质的目的,更好地激发学生自主和创新学习。同时,MOOC也可以促进个性化学习,使不同层次的学生能更好地找到适合自己的学习进度,达到学习目的。在时间和空间上,MOOC也能更好地摆脱教学实践束缚,充分发挥网络的优势。使课堂教学朝教学方法混合化,教学资源开放化,学生学习个性化及学习过程社会化的方向转变。 作者:李豆 单位:南京信息职业技术学院 信息化教学论文:信息化下的高中英语课堂教学论文 一、高中英语信息化课堂教学图文并茂,更易激趣 信息化课堂教学采用了各种先进的计算机硬件与软件。通过这些硬件与软件的应用能够使得英语课堂课堂教学变得图文并茂,使得课堂气氛更加生动活泼,让学生能够同时接受多种感官“刺激”,同时激活大脑两个半球,克服短时记忆的缺陷,让学生更加容易的记住所学知识,提高学生的学习效率。在高中英语课堂教学中,通过信息技术,能够为学生提供更多的学习材料,并利用这些材料为学生创设出良好的学习情境,更加有利于调动学生的学习兴趣与积极性,让他们能够更加主动的学习。信息化课堂教学中的多媒体网络技术具有信息处理与人机交互的能力,通过图文并茂的方式可以及时的实现信息交互,这种方式对于英语课堂教学有着十分重要的意义。图文并茂能够有效的激发出学生的学习兴趣,让学生产生强烈的学习欲望,增强他们的学习动机。 例如在课堂教学《Earthquake》时,学生们多是从新闻或者电影、电视里面看到过一些简短的画面,对地震发生时的具体情况与造成的后果并不能够形成有效的直观认识。特别是《Earthquake》中的Reading部分所描述的唐山大地震,学生们基本就没有一点点印象,这很难激发他们的学习兴趣,也为学生理解整篇课文带来了困难。为此,在课堂教学前先让学生们收集了解唐山大地震的相关资料,并进行整理。然后在课堂上让学生们利用信息技术来展示他们所搜集到的资料。在这个利用信息技术搜集与展示的过程中学生们已经对唐山大地震有了一定的了解。然后笔者在为学生们播放一段与Earthquake相关的图像资料,并引出问题:“What is the film about? What can you see in the film?”学生本就对信息技术有着一定的兴趣,让他们运用信息技术去搜集与展示资料,很容易激发出他们的主动学习兴趣,然后笔者再一次的利用信息技术手段来进行导入,则学生就能够自然而然地进入新的课堂教学中。 二、信息技术手段提高中英语课堂导入效果 课堂导入利用信息技术将能够让课堂导入不再单调,进而能够提高课堂导入的效果。利用信息技术手段进行导入,可以将各种导入需要的画面直接呈现在学生面前,让学生能够有一个直观的认识,吸引学生的注意力,进而让能够更好的理解教师所讲的课堂内容。例如在直观导入法中,可以利用信息技术手段将具体的实物、图片、简笔画、照片、幻灯片、VCD等直接呈现在学生面前,从而激发他们的兴趣。如上面所述在课堂教学《Earthquake》时可事先找一些与此有关的录像或VCD片段,通过放映,让学生感受到地震时人们的心情及地震所造成的灾难。 利用信息技术手段还能够将各自声音元素融入到课堂导入之中,这样不仅仅能够让学生从视觉上受到“刺激”,还能够从听觉上受到“刺激”,进一步的提高课堂导入的效果。教师们可以在上课前,根据课文的需要通过让学生欣赏有关音乐、歌曲来进行课堂导入,然后因势利导地组织学生对音乐的作者、作品的主题等展开讨论。例如在《Country Music》中,就可以先让学生欣赏Country Road这首MTV,然后以画面和歌词为引,让学生们展开讨论,进而引出Country Music这个话题,进一步说明乡村音乐的内容,使学生感到兴趣盎然。 三、高中英语信息化课堂教学有助于突破课堂教学中的重难点 在英语课堂教学中听、说、读是学生必备的基本技能与基本要求。在英语课堂教学的过程中通过灵活的交互活动则能够使得课堂课堂教学中听、说、读、写得到合理优化,帮助学生从能力训练的理性角度突破重点难点。 利用信息技术手段能够使学生接受信息的载体由课本中的文字变成了可感知的声音,可视的画面,进而能够有效的解决学生因认知水平不足而无法完全接受信息的问题,让更多的学生能够主动的参与到课堂课堂教学过程中,提高课堂课堂教学的效果。通过信息技术手段,能够让学生去有意识的听英语录音,看英语录像,通过录音中的标准发音与录像在声情并茂的画面,让学生形成良好的预感,为他们提高说和写的能力打下基础。 同时通过信息技术手段能够帮助学生更好的理解东西方文化的差异,帮助他们突破因文化差异而产生的困难。例如在语法课堂教学中,学生往往因为东西方文化的差异而不能够很好的掌握语法,而利用信息技术手段则能够将抽象的、晦涩的语法专有名词变得具体化、明确化、生动化,让学生更容易理解,进而帮助他们掌握语法。例如在讲“have+宾语+宾补(由分词充当)”时,可以利用多媒体来展示这样的两组例句与相应的插图。 通过例句与插图的比较,学生很快可判断宾语补足语是分词动作的发出者还是被动者,是进行一个延续的状态还是已经发生的情况,然后再附上几组或选择填空或括号内动词展开,以辨析正误形式的练习,学生在较短时间内就能完成这些练习。这样利用信息技术从不同角度对某一项语言内容进行的练习可以加深学生对语法知识的理解和记忆。 信息化教学论文:信息化指引下教育教学论文 一、传统教学模式的缺陷 1.教学方法与手段单一。 教学目标的错位就必然会导致教学方法的简单化甚至教学模式的填鸭化。无论是考证辅导班式的教学还是《经济法》纯理论教学,都停滞在讲授理论和加强课堂与课后练习的传统教育阶段。笔者在中国知网、万方等学术期刊网上就这一主题专门进行了搜索,搜索结果显示,虽然有个别教师对于传统教学模式下的高职《经济法》课堂教学方法进行了反思,但结果无外乎在传统讲授法的基础上增加了图表法[1]、案例教学法或双向提问式教学法[2]等传统教学方法,并没有脱离传统教学模式的桎梏。有些学校倒是对传统教学模式作了一定的反思,引入了网络手段,可是却陷入了认识上的误区,就是只把传统课堂教学的内容放到网络教学平台,供学生浏览学习、下载资料。在这些网络教学中,网络的教学特征,教学功能,教学互动等优势都没有完全体现发挥出来。[3]因此,都没有实现良好的教学效果。 2.教学效果一般。 教学理念的陈旧导致教学方法的单一,进而导致教学目标难以实现。笔者关于这一问题曾经在学生中做过调研,学生们普遍表示,《经济法》课程给他们的印象就是上课学习、下课背书、考前做题,非常地传统,也非常地无趣。传统的填鸭式与题海式的传授方法很容易导致学生失去学习的兴趣和热情,使学生获得的《经济法》知识难以巩固,教学中的前学后忘成为普遍现象,难以实现良好的教学效果。在高职院校的生源质量本就一般的情况下,这种后果更加明显。教育的目的是要帮助学生掌握知识,而非为了帮助学生应付考试,如果纯粹为了考试而教学,是不可能实现良好的教育效果的。我们应该去提倡“教师为主导,学生为主体”,让学生主动性、创造性地学习知识、应用知识。[4]传统的教学模式显然难以实现这一目标,为了良好的教学效果,必须通过教育信息化实现教学模式的改革与创新。 二、信息化教学模式的创新 1.理论依据构建。 笔者认为,信息化教学模式的主要手段是通过计算机网络进行教学,信息化建设指引下的职业教育教学模式,改革与创新的最终形式就是通过计算机网络完成日常教学任务。这么认为的依据是著名的“情境认知理论”。《经济法》是一门社会科学,《经济法》教学的要求契合情境认知理论的特征。情境认知理论认为,教师创设的情境要与真实的社会情境、生活情境和科研活动的情境相吻合。这样,使学生有可能在似真的活动中,通过观察、概念工具的应用以及问题解决,形成科学家看待问题的方式和解决问题的能力,适应共同体的文化。[5]而要在课堂上去模拟与《经济法》相关的、真实的社会情境、生活情境相似的教学情境,唯有通过计算机网络手段来实现。因此,相对于传统教学模式,网络教学应该实现以下几方面创新:(1)教学目标上,应该以实现学生主动性、创造性地学习知识、应用知识为目标,立足于学生对教学内容的掌握,而非提升考试通过率。(2)教学内容上,应该建立在教材基础上,能够为网络所共享的教学课件、多媒体信息资源以及试题库为主,在教学过程中应该尽量脱离教材。(3)教学方法与手段上,教师在设计教学活动时在注意情境设计、协作学习环境设计、网络教学策略设计的同时,还要注意信息资源设计,强调利用各种信息资源来支持“学”,具体的知识点要尽量采用文本、声音、动画等多种媒体表现。[6](4)在考试设计方面,应该充分利用网络手段实施考试,实现随机题库制与无纸化考试相结合,减轻教师阅卷负担,减少阅卷出错率,同时节约学校的经费资源。 2.教学目标设计。 传统的《经济法》课堂教学仅仅以顺利完成期末考试或提升考证通过率为目标,完全背离了职业教育的初衷。信息化建设正好可以实现教学目标设计的创新,真正实现素质与技能教育。笔者以为,高职《经济法》教育应根据高职人才的特点和培养目标,在教学中避免理论与实践分离、知识和能力分离、教学和考证分离,以丰富学生的知识面、增强学生运用理论知识解决与分析实际问题的能力为教学目标。在传统的教学模式下,这一教学目标难以实现,而网络化教学则可以完成这一任务。笔者认为,《经济法》课程的网络化教学,意味着教师可以通过计算机软件对理论知识进行情景模拟预设,然后通过网络手段实现机———机资源共享,为课堂教学的开展奠定基础。这样,在课堂教学中,每一名学生都可以在教师的指导下通过预设的模拟情景去学习理论知识,并运用理论知识对情景中出现的问题进行分析与解答。 3.课堂教学创新。 《经济法》课程的网络化教学,关键在于运用计算机信息技术进行课堂教学的创新。这一举措必须要在充分考虑高职学生心理与认知特点的前提下,对教学内容与方法进行改革和创新,使之契合高职学生的特点,也符合学生考证与就业的需要,从而摸索出一套具有实用性和有效性的《经济法》课堂教学模式。第一,教学内容创新。可以考虑在保证《经济法》基本理论知识的基础上,多使用教学案例,只不过教学案例要与情景模拟法相结合,在案例设计时要注意增加学生的代入感,在合适的案例中可以考虑由学生来扮演案例的主角,这样可以最大限度地保证学生在教学过程中感同身受,提升教学效果。第二,教学方法创新。主要是要大量地使用案例分析法与情景模拟法,《经济法》教学过程非常适合运用这些教学方法,而这也正是引入网络化教学的根本原因,因为唯有计算机信息技术方可实现通过声音、图像、动画等电子元素将教学案例形象的在计算机上表现出来,让学生直观地感受到学习的乐趣,深刻地理解知识适用的条件,提高学生分析与解决问题的能力。第三,教学手段创新。网络化教学离不开电子教学资源的制作与共享,这就要求教师必须在课前准备好《经济法》课程的内容,根据教学内容制作好教学课件、动画软件等电子教学资源,将其上传到机房或校园网络平台上,实现资源共享。这样,在教学的过程中就可以通过网络手段实现资源共享,为课堂教学的开展奠定基础。 4.考试制度改革。 教育信息化建设不但能够改革传统的课堂教学,还可以实现作业与考试制度的创新。在传统教学模式下,教师要完成大量的作业布置和批改任务。在考试前,教师要首先出试卷、印试卷、装订试卷、分装试卷,考完试以后还要辛苦地阅卷、核分、填写成绩单,可谓事倍而功半。在网络化教学模式下,这一问题有望得到解决,实现无纸化的作业与考试,节约教学资源。第一,通过计算机网络,教师在日常课堂教学中就可以进行作业布置,让学生在计算机上当场完成,教师可以在学生完成的过程中通过计算机根据学生的需要进行辅导和答疑,学生完成作业后通过计算机可以完成自动批改,结果会传到教师计算机上,由教师根据结果再进行重点讲解。第二,教师在考试前只编写并在网络上按照规定格式上传试卷即可,题量、分值与考试时间都可以事先在计算机上设定好。学生考试在机房进行,直接进行上机考试,在试题库中随机抽题,不仅杜绝了学生相互作弊的可能性,还可以在考试完毕后由计算机立即统计出学生的考试成绩,并通过网络上传到教务系统,无须教师再辛苦地阅卷,更不会出现核分和登陆成绩时不小心出错的情况。这样,在网络条件下,最终可以实现作业与考试的无纸化,节约了学校大量的人力与物力,实现了考试制度的改革与创新。反思传统的职业教育教学模式,实现与时俱进的改革与创新,离不开教育信息化建设。通过对《经济法》课程实施网络化教学改革,可以发现教育信息化建设满足了情境认知理论对教育的要求,可以实现教学目标、教学内容、教学方法与手段以及考试制度等方面的改革与创新,从而达到提升职业教育教学质量、培养技能型职业人才的目的,并为职业教育教学改革提供了一条可行的进路。 作者:王珺 单位:江苏省连云港财经高等职业技术学校
版图设计毕业论文:一种基于厚膜工艺的电路版图设计 摘 要: 在电子线路版图设计中,通常采用印刷线路板技术。如果结合厚膜工艺技术,可以实现元器件数目繁多,电路连接复杂,且安装空间狭小的电路版图设计。通过对3种不同电路版图设计方案的理论分析,确定了惟一能满足要求的设计方案。基于外形尺寸的要求,综合考虑电路的性能和元件的封装形式,通过合理的电路分割和布局设计,验证了设计方案的合理性和可实现性。体现了厚膜工艺技术在电路版图设计中强大的优越性,使一个按常规的方法无法实现的电路版图设计问题迎刃而解。 关键词: 电路版图设计; 电路分割设计; 厚膜混合集成电路; 厚膜工艺 0 引 言 随着电子技术的飞速发展,对电子设备、系统的组装密度的要求越来越高,对电路功能的集成度、可靠性等都提出了更高的要求。电子产品不断地小型化、轻量化、多功能化。除了集成电路芯片的集成度越来越高外,电路结构合理的版图设计在体积小型化方面也起着举足轻重的作用。 1 厚膜工艺技术简述 厚膜工艺技术是将导电带和电阻通过丝网漏印、烧结到陶瓷基板上的一种工艺技术[1]。 厚膜混合集成电路是在厚膜工艺技术的基础上,将电阻通过激光精调后,再将贴片元器件或裸芯片装配到陶瓷基板上的混合集成电路[2]。 厚膜混合集成电路基本工艺流程图见图1。 图1 厚膜工艺流程图 厚膜工艺与印制板工艺比较见表1。 2 电路版图设计 2.1 设计要求 将电路原理图(图2,图3)平面化设计在直径为34 mm的PCB板上(对电路进行分析后无需考虑相互干扰),外形尺寸图见图4。其中:序列号及电源为需要引出的引脚。 2.2 设计步骤 2.2.1 分类清点电路中的元器件数量 分类清点电路中的元器件数量见表2。 2.2.2 确定电路设计方案 根据电路原理图,对以下3个方案逐一进行分析: (1) 方案1:在印制板上双面布线 很显然,利用双面布局布线,印制板的面积远远满足不了设计的需要。另外,印制板为圆形,元件布局时面积的利用率更低。所以仅仅利用印制板的面积来进行平面化设计,理论上不可行。 (2) 方案2:印制板上安装双列直插式厚膜电路模块 采用厚膜工艺和印制板工艺相结合的方法进行布局布线。首先将电路原理图进行合理分割,确定要利用厚膜工艺进行设计的那部分电路,剩余部分电路则布线到印制板上。用厚膜工艺的电路,在陶瓷基板上采用双面布线,组装贴片元器件,可以增大布线的面积。然而,为了和印制板结合起来,双列直插式厚膜电路模块的引出端数目需求较多,采用最多的引出脚数量,也满足不了印制板与厚膜电路电连接的需要。 若采用裸芯片元件进行布线,则必须采用金属全密封封装。由于金属外壳的存在,导致基片的面积变得更小,模块的引出端数目随之减少。另外,裸芯片的电路只能采用单面布线,这样不能满足元件放置的需要,更不可能实现布线的需求。 所以该方案也不可行。 (3) 方案3:印制板上安装2个单列直插式厚膜电路模块 由方案1和方案2得知: (1) 必须在印制板上安装厚膜电路模块; (2) 采用2个单列直插式厚膜电路模块,且均采用双面布线。 2个单列直插式厚膜电路模块和1个双列直插式模块进行比较,虽然引出脚数目相等,但2个单列直插式电路比1个双列直插式电路的布线面积增大了1倍。对于圆形的印制板,将2个厚膜电路模块平行放置在直径上和与直径平行的最近位置,就可以保证厚膜电路模块和印制板之间的过渡线数目最多,且高度不会超过允许高度。经验证,这样的布局达到了厚膜电路模块和印制板上电路连接的需要,而且所有元件达到合理放置。 所以,方案3是可行的。 2.2.3 电路版图设计过程[3?4] 根据印制板外形尺寸的要求,2个单列直插式厚膜电路模块的陶瓷基片分别选用32 mm×16.5 mm×0.8 mm和30 mm×16.5 mm×0.8 mm两种,根据电路的工作原理,对2个电路原理图进行合理分割,可调元器件和大体积元件放置在印制板上,不可调部分分别放置在两个陶瓷基片上,经过合理布图,陶瓷基板上PCB图分别见图5,图6。 图5 厚膜电路1(正面和反面) 图6 厚膜电路2(正面和反面) 红色为一次导体,浅绿色为介质,深蓝色,红色为一次导体,湖蓝色为介质,为二次导体,其余颜色为厚膜电阻,紫色为二次导体,其余颜色为厚膜电阻,共有13个引出脚。共有12个引出脚。 将两个厚膜电路模块按照厚膜电路的工艺进行封装完成后,作为印制板上的两个元器件,将其与厚膜电路模块外的元件在印制板上进行布局布线设计,即可完成整个电路的版图设计,并达到了设计要求。整个产品的印制板装配图见图7。 图7中,W1~W4为电位器,X为晶振,J1和J2分别为两块单列直插式厚膜电路模块。C2为片式钽电容,U7为SO?8集成电路,R*为片电容,其余为引出脚。 3 结 语 在电路版图的设计过程中,充分考虑到调试的需要,将需调试的元件和体积较大的元件放置在印制板上,无需调试的小体积元件放置在厚膜电路模块里,使得仅利用印制板难以完成的布图任务因巧妙利用厚膜工艺集成而大大缩小了产品的体积,从而实现了复杂电路体积小型化的目的,而且使产品美观,调试方便。 厚膜技术从早期应用在航空航天、卫星通信等领域,发展到现在的汽车、家用电器、音响设备等工业领域,无不说明厚膜工艺技术有着很好的发展前景和实用价值。 版图设计毕业论文:《集成电路版图设计》课程教学改革与探索 【摘要】《集成电路版图设计》课程对微电子专业学生理解电路设计的概念和工艺技术的认识,起到承前启后的作用,对此课程教学方法的研究有着重要的理论和现实意义。 【关键词】集成电路版图;教学方法;改革 集成电路版图设计是集成电路设计的最终结果,版图质量的优劣直接关系到整个芯片的性能和经济性,因此,如何培养学生学好集成电路版图设计技术,具备成为合格的版图设计工程师的基本潜质,是摆在微电子专业老师面前的一个普遍难题。如何破解这个难题,我们做了以下探索。 一、突出实践,理论配合 传统的《集成电路版图设计》课程采取理论教育优先,学生对于版图的基本理论和设计规则非常熟悉,但动手实践能力缺乏培养,往往在学生毕业后进入集成电路设计企业还需二次培训版图设计能力,造成了严重的人力资源浪费。这是由于没有清晰的认识《集成电路版图设计》课程的性质,造成对它的讲授还是采取传统教学方式:老师讲,学生听,偏重理论,缺乏实践,影响到学生在工作中面临实际设计电路能力的发挥。《集成电路版图设计》是一门承接系统、电路、工艺、EDA技术的综合性课程,如果按照传统方式授课,课程的综合性和实践性无法得到体现,违背了课程应有的自身规律,教学效果和实用意义不能满足工业界的要求。我们在重新思考课程的本质特点后,采取了实践先行,理论配合的教学方法,具体如下:集成电路版图是根据逻辑与电路功能和性能要求,以及工艺水平要求来设计光刻用的掩膜图形,实现芯片设计的最终输出。版图是一组相互套合的图形,各层版图相应于不同的工艺步骤,每一层版图使用不同的图案来表示。我们首先讲授版图设计工具EDA软件的使用,让学生掌握EDA软件的每一个主要功能,从图形的选择、材料的配置,让学生从感性角度认识实际的版图设计是如何开展的,每一个步骤是如何使用软件完成的,整体芯片版图设计的流程有哪些规定,学生此时设计的版图可能不是很精确和完美,但学生对于什么是版图和如何设计版图有了初步的感性认识,建立起版图设计的基本概念,对于后续的学习奠定了牢实的实践基础,此时再去讲授版图设计理论知识,学生更能理解深层的工艺知识和半导体理论,真正做到了知行合一,实践先行的教育理念,对学生能力的培养大有裨益。 二、注重细节,加强引导 传统方式讲授《集成电路版图设计》理论占大部分时间,学生知道二极管、晶体管、场效应管、电阻、电容等基本元器件的工作原理和构成要素,但是在版图设计中,这些元器件为什么要这样设计,其实内心中充满着疑惑和不解。针对学生的疑惑,我们从工艺细节入手来解决这个问题。作为集成电路版图设计者,首先要熟悉工艺条件和期间物理,才能确定晶体管的具体尺寸、连线的宽度、间距、各次掩膜套刻精度等。版图设计的规则也是由工艺来确定的,掌握了工艺也就掌握了版图设计的钥匙。我们将通用工艺文件的每一条规则向学生讲解,通用元器件的规则整理出它们的共性,最小宽度、长度、间距的尺寸提醒学生要记忆,不同芯片生产厂的工艺对比学习和研究,学生在这一系列规则的学习过程中,慢慢理解熟悉了工艺规则文件的组织构成及学习要点,能够举一反三的在不同工艺规则下,设计同一种元器件的版图,即使电路元器件的数量巨大,电路拓扑关系复杂,在老师耐心的讲解下,学生也能够依据工艺规则设计出符合要求的版图,这都是在理解了工艺规则细节的基础上完成的。所以,关注细节,加强引导,是提高学生学习效果的一个重要方法。 三、完善考核机制,争取比赛练兵 学生成绩的提高,合理完善的考核机制不可或缺。以往《集成电路版图设计》课程的考核主要是理论知识作业和课程报告,学生的学习效果和实际动手能力没有得到考核,造成不能全面评价学生的学习成绩。我们采取项目形式,全方位考核学生的学习效果。根据知识点,将通用模拟电路分成五大类,每个大类提取出经典的电路10种,使用主流芯片加工厂的生产工艺,由经验丰富的老师把它们的版图全部设计出来,作为库单元放在服务器中供学生参考。在学生充分理解库单元实例的基础上,将以往设计的一些实用电路布置给学生,要求在规定的时间内,设计出合格的版图,以此作为最终的考核结果。学生在学习课程期间,可以接触到不同工艺、不同结构的多种类电路,而且必须在规定的时间内设计出版图,这极大的促进了他们学习的积极性和时间观念。学生在设计版图的过程中,会遇到多种问题,他们会采取问老师答疑,和同学讨论的多种方式解决,不仅能督促他们平时上课认真听讲,而且对遇到的问题也能多角度思考,最重要的是他们亲自动手设计版图,将工艺、电路、器件综合考虑,在约定的时间内能力得到极大提高。老师根据学生上传至服务器中设计的不同项目版图打分,而且将每个项目的得分出具详细的报告,对学生的成绩进行点评。学生通过查阅报告,能够知道课程学习的缺点和得分项,为下一次提高设计成绩是一个很好的参考。除了日常学习设计版图项目,学生可以争取参加微电子专业的一些比赛,通过比赛体会一些具有挑战性的版图设计项目,来提高学生在实际场景下如何发挥设计能力和项目组织能力,为他们未来进入职场从事版图设计工作奠定坚实的专业能力和实际解决问题能力。 四、总结 《集成电路版图设计》课程是一门兼具理论基础和实践锻炼想结合的课程,对它的讲授不仅需要扎实的理论基础,还需合理的实践环节配合,才能取得良好的教学效果。 作者简介:鞠家欣(1972—),黑龙江双城人,硕士,讲师,研究方向:集成电路设计与测试技术。 版图设计毕业论文:微电子专业集成电路版图设计的教学研究 摘要:集成电路版图设计涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向。以CMOS反相器和基本MOS差分放大器为例,介绍了集成电路版图设计的教学内容。学生通过集成电路版图设计的教学环节,巩固了专业课程的理论知识,提高了集成电路设计的实践能力。 关键词:集成电路设计;版图;CMOS 作者简介:毛剑波(1970-),男,江苏句容人,合肥工业大学电子科学与应用物理学院,副教授;汪涛(1981-),男,河南商城人,合肥工业大学电子科学与应用物理学院,讲师。 集成电路(Integrated Circuit)产业是典型的知识密集型、技术密集型、资本密集和人才密集型的高科技产业,是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业,是新一代信息技术产业发展的优秀和关键,对其他产业的发展具有巨大的支撑作用。经过30多年的发展,我国集成电路产业已初步形成了设计、芯片制造和封测三业并举的发展格局,产业链基本形成。但与国际先进水平相比,我国集成电路产业还存在发展基础较为薄弱、企业科技创新和自我发展能力不强、应用开发水平急待提高、产业链有待完善等问题。在集成电路产业中,集成电路设计是整个产业的龙头和灵魂。而我国集成电路设计产业的发展远滞后于计算机与通信产业,集成电路设计人才严重匮乏,已成为制约行业发展的瓶颈。因此,培养大量高水平的集成电路设计人才,是当前集成电路产业发展中一个亟待解决的问题,也是高校微电子等相关专业改革和发展的机遇和挑战。[1-4] 一、集成电路版图设计软件平台 为了满足新形势下集成电路人才培养和科学研究的需要,合肥工业大学(以下简称“我校”)从2005年起借助于大学计划,和美国Mentor Graphics公司、Xilinx公司、Altera公司、华大电子等公司合作建立了EDA实验室,配备了ModelSim、IC Station、Calibre、Xilinx ISE、Quartus II、九天Zeni设计系统等EDA软件。我校相继开设了与集成电路设计密切相关的本科课程,如集成电路设计基础、模拟集成电路设计、集成电路版图设计与验证、超大规模集成电路设计、ASIC设计方法、硬件描述语言等。同时对课程体系进行了修订,注意相关课程之间相互衔接,关键内容不遗漏,突出集成电路设计能力的培养,通过对课程内容的精选、重组和充实,结合实验教学环节的开展,构成了系统的集成电路设计教学过程。[5,6] 集成电路设计从实现方法上可以分为三种:全定制(full custom)、半定制(Semi-custom)和基于FPGA/CPLD可编程器件设计。全定制集成电路设计,特别是其后端的版图设计,涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向,目的是给本科专业学生打下坚实的设计理论基础。 在集成电路版图设计的教学中,采用的是中电华大电子设计公司设计开发的九天EDA软件系统(Zeni EDA System),这是中国唯一的具有自主知识产权的EDA工具软件。该软件与国际上流行的EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它的某些功能如版图编辑、验证等已经与国际产品相当甚至更优,已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了强大的功能,并成功开发出了许多实用的集成电路芯片。 九天EDA软件系统包括ZeniDM(Design Management)设计管理器,ZeniSE(Schematic Editor)原理图编辑器,ZeniPDT(physical design tool)版图编辑工具,ZeniVERI(Physical Design Verification Tools)版图验证工具,ZeniHDRC(Hierarchical Design Rules Check)层次版图设计规则检查工具,ZeniPE(Parasitic Parameter Extraction)寄生参数提取工具,ZeniSI(Signal Integrity)信号完整性分析工具等几个主要模块,实现了从集成电路电路原理图到版图的整个设计流程。 二、集成电路版图设计的教学目标 根据培养目标结合九天EDA软件的功能特点,在本科生三年级下半学期开设了为期一周的以九天EDA软件为工具的集成电路版图设计课程。 在集成电路版图设计的教学中,首先对集成电路设计的一些相关知识进行回顾,介绍版图设计的基础知识,如集成电路设计流程,CMOS基本工艺过程,版图的基本概念,版图的相关物理知识及物理结构,版图设计的基本流程,版图的总体设计,布局规划以及标准单元的版图设计等。然后结合上机实验,讲解Unix和Linux操作系统的常用命令,详细阐述基于标准单元库的版图设计流程,指导学生使用ZeniSE绘制电路原理图,使用ZeniPDT进行NMOS/PMOS以及反相器的简单版图设计。在此基础上,让学生自主选择一些较为复杂的单元电路进行设计,如数据选择器、MOS 差分放大器电路、二四译码器、基本RS触发器、六管MOS 静态存储单元等,使学生能深入理解集成电路版图设计的概念原理和设计方法。最后介绍版图验证的基本思想及实现,包括设计规则的检查(DRC),电路参数的检查(ERC),网表一致性检查(LVS),指导学生使用ZeniVERI等工具进行版图验证、查错和修改。[7] 集成电路版图设计的教学目标是: 版图设计毕业论文:基于平衡技术的微带低通滤波器版图优化设计 摘要:微带线结构的不连续性,使反射损耗和插入损耗较大,影响滤波器性能。利用平衡法提升滤波器并联分支中较低的特性阻抗,达到降低微带线宽度的目的,从而均衡整个滤波器的宽度,使版图仿真优化。以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明,滤波器通带内反射损耗从-9.566 dB降低到-15.837 dB,插入损耗从0.679 dB降低到0.322 dB,与直接采用Richards变换和Kuroda规则设计微带低通滤波器相比,该方法能缩短滤波器设计周期,获得满意的滤波器性能。 关键词:低通滤波器; 微带线; 平衡技术; 版图优化 收稿日期:20110911微带滤波器是无线通信的重要部件。随着无线通信系统的发展,加速了微带滤波器的研究进程,发明许多Q值适中、重量轻、稳定性好的微带滤波器。计算机辅助设计软件的出现,使设计者在设计过程中避免繁杂的计算过程,提高复杂电路设计效率,缩短设计周期。设计者通常运用Richards变换与Kuroda规则设计微带低通滤波器[13]。该方法设计的滤波器在接头处会由于相邻耦合线线宽不同产生不连续性,使插入损耗较大,不满足一些射频通信的要求。为了解决此问题,采用电磁带隙结构与高低阻抗线结合的方法,改善了通带性能,但阻带性能变差,体积变大[4]。运用分形技术设计高低阻抗滤波器取得了一定的效果,但设计方法复杂,对于加工精度要求较高[5]。 本文提出一种采用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法,并以5节切比雪夫微带低通滤波器为例,通过在低特性阻抗并联传输线节点处再并联相同长度的微带线,修改两条微带线特性阻抗为原来的两倍达到优化版图的目的。原理图仿真和版图仿真均验证了该方法的可行性。该方法简单易行,只需使用ADS软件就能方便修改,并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器,具有良好的应用前景。 1平衡技术设计原理 使用Richards变换和Kuroda规则设计微带滤波器,所得串并联传输线长度理论上是相同的。选取各支节传输线长度l为截止频率下波长的1/8,由终端开路传输线阻抗分布表达式:Zin(l)=-jZ0tan β1(1)式中:传播常数β=2π/λ;Z0为特性阻抗。将l=λ/8带入式(1)可得:Zin(l)=-jZ0(2)若传输线长度l保持不变,使两条特性阻抗Z0相同长度l相等的终端开路传输线并联于同一点,则其输入阻抗会减半为Z0/2;反之,将两段并联终端开路传输线特性阻抗提高1倍并联于同一点且保持传输线长度l不变,则输入阻抗保持不变为Z0。 由以上推导可知,用平衡技术修改滤波器并联终端开路传输线不影响各节的输入阻抗。 2用Richards变换、Kuroda规则设计微带低通滤波器由于当频率较高时电感和电容应选的元件值过小,由于寄生参数的影响,如此小的电感和电容已经不能再使用集中参数元件并且工作波长与滤波器元件的物理尺寸相近,滤波器元件之间的距离不可忽视,需要考虑分布参数效应[67]。基于以上原因,设计者先设计出有电感、电容组成的集中参数滤波器,然后运用Richards变换和Kuroda规则转换为合适的微带滤波器结构。 本文设计的微带低通滤波器指标如下: 截止频率为f0=3 GHz,通带内波纹为0.5 dB,在2倍截止频率处具有不小于40 dB的带外衰减,输入/输出阻抗为50 Ω。基板厚度H=0.762 mm,基板相对介电常数Er=3.66,磁导率μ=1 H/M,金属电导率为5.88 mS/m,封装高度Hu=1.0+33 mm,金属层厚度T=0.035 mm。 通过计算选用5阶切比雪夫微带低通滤波器模型进行设计[8]。电路原理及其仿真结果如图1所示。 图1微带低通滤波器原理电路及仿真结果由图可以看出串联和并联的微带线长度均为λ/8,而宽度与特性阻抗大小相关。 由于原理图仿真是在理想条件下进行的,而实际的电路板需要考虑耦合和干扰等因素的影响。ADS版图仿真是采用矩量法进行电磁仿真,对版图的仿真结果更符合电路实际情况[8]。图1所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图2所示。 图2微带低通滤波器版图结构及仿真结果3用平衡技术设计微带低通滤波器 由于微带传输线的特性阻抗越高,传输线的宽度就越窄。反之,阻抗越低,宽度就越宽。从第2节中的滤波器原理图可看出,TL3和TL5两段并联的微带线,他们的宽度比较宽即特性阻抗偏大,使用平衡技术,在TL3并联点处再并联一根相同长度的终端开路微带线,将两根线的特性阻抗扩大为原来的2倍,并运用ADS软件中的LineCalc工具推算出线的宽度W。对于TL5用同样的方法设计。电路原理及仿真结果如图3所示。 图3改进后微带低通滤波器原理电路及仿真结果图3所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图4所示。 图4改进后微带低通滤波器版图结构及仿真结果由图1和图3的原理图仿真结果可以看出,优化前的反射损耗,插入损耗与优化后的数值几乎相同。这与使用平衡技术修改原理图后不改变原有滤波器阻抗的结论相一致。 由图2和图4的版图仿真结果可以看出,通带内反射损耗由-9.566 dB降低到-15.837 dB,插入损耗由0.679 dB降低到0.322 dB。 可以看出,运用平衡技术均衡微带低通滤波器微带线宽度后,使通带内反射损耗明显改善,插入损耗明显降低,达到了性能指标。证明了该方法的有效性。 4结语 本文提出一种用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法,讨论了平衡技术的设计原理,并以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明此滤波器版图仿真性能优于传统方法设计的微带滤波器。该方法简单易行,只需使用ADS软件就能方便修改,并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器,有效地缩短了设计周期,具有良好的应用前景。 版图设计毕业论文:引入CDIO模式的《集成电路版图设计》课程开发实践 摘要:伴随着高等职业院校的教育改革,将CDIO的教育模式引入到《集成电路版图设计》教学开发中。鉴于CDIO教育理念的先进性、教学层面的系统性及其广泛的适应性,对《集成电路版图设计》课程进行了重新设计。本文从引入CDIO教育模式的必要性与必然性的分析到课程评估的结论,阐述了该课程设计开发的整个过程。 关键词:CDIO;高职教育;集成电路版图设计;课程开发 CDIO是基于项目学习的一种模式,是工科教育“做中学”的一种。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运作(Operate),它以工程项目生命周期为载体,培养学生的学术知识、职业道德和运用知识解决问题的能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统掌控能力。此教育模式是由麻省理工学院(MIT)和瑞典皇家工学院等发起,现已运用到几十个大学的众多专业,并获得产业界认可。 高职教育改革及引入CDIO教育模式的必要性与必然性 高等教育是在完成中等教育的基础上进行的专业教育,是培养高级专门人才的社会活动。职业教育是对受教育者施以从事某种职业所必需的知识与技能的训练,因此,职业教育亦称职业技术教育或实业教育。“高等职业教育”是“高等”与“职业教育”两个概念的复合。 我国高等职业教育的人才培养目标从开始提出的“技术型人才”、“应用型人才”,到后来的“实用型人才”,再到现在提出的“高技能人才”,多年来一直处于变化不定之中。高职培养的人才类型是实用型、应用型,与普通高等教育培养的人才是有差异的。所谓高技能人才,工作内涵是将成熟的技术和管理规范转变为现实的生产和服务,工作场合和岗位是基层第一线。 苏州工业园区职业技术学院的办学理念为“企业的需要,我们的目标;学生的需求,我们的追求”。近些年,我们在专业建设和课程教学改革方面做了许多探索,协助毕业生提高就业信心,实现优质就业,传统教育下的毕业生上岗适应慢,沟通能力差,动手能力弱,缺乏团队合作经验,缺少创新精神和创新能力、职业道德、敬业精神等人文素质薄弱,频繁“跳槽”等,而这些都难以符合现代企业的需要。教育模式的改革势在必行,而CDIO教育模式恰恰有针对性地对传统教学中存在的诸多弊端做出了全面、系统的指导,CDIO教育模式引领了高等职业教育改革的必然性。 应用CDIO模式开发《集成电路版图设计》课程 (一)《集成电路版图设计》的课程理念与思路 《集成电路版图设计》课程是一门实践性很强的课程,针对课程特点,课程设计的基本思路是从岗位实际需求出发,从培养学生学习兴趣入手,在传授知识过程中重视能力培养,强化学生的自学能力和分析、解决问题的能力。具体做法是: 全程实施项目教学 本课程围绕多个相对独立的案例展开。案例的选择强调源于工程实际,注重内容的代表性、针对性、实用性以及先进性,理论知识的选择以“必需,够用”为原则。教学实践表明,案例教学使教学内容直观、具体、形象,易于接受,也使教学内容与工程实际及职业岗位紧密联系,有利于课内知识向工程实际拓宽、技术知识向工程实践迁移,从而有力促进了学生职业能力的发展。 全程实施情境式教学 本课程改变了将理论与实训分开的传统模式,在教学中设计了8个学习情境,每个情境都以相应的工业案例为主线,按照“资讯决策计划实施检查评价”的流程授课,使学员在学中做、做中学,以提高IC版图设计技能训练的水平。同时,通过情境式教学,学生的学习兴趣和参与度大大提高,不仅培养了团队合作精神和沟通能力,还培养了学生的组织协调能力。 小班互动式教学 为达到更好的教学效果,本课程采用24人小班制教学,全程在实训室教学。根据教学内容采取“先讲,后练”、“边讲,边练”、“先练,后讲”等方法,从第一次课开始就设置实训操作内容,调动学生的主观能动性,增加师生互动性。 企业实训 通过校企合作建设校外实训基地的方式,安排学生到专业设计公司进行实训,扩展学生的知识面和工程认识,同时,提高学生对项目整个流程的认知,提高学生的抗压力,对职业道德和敬业精神的培养具有实践意义。 (二)《集成电路版图设计》之课程标准 《集成电路版图设计》课程标准涉及四个方面内容。 专业知识设计 专业知识方面围绕IC版图设计职业标准所要求的必要的基础知识和基本技能把本课程的内容分成多个模块:基础模块(系统操作部分)、应用模块(软件使用部分)、 基本技能训练模块(基本单元的版图设计)、技能提升模块(整体布局与项目掌控)等4个模块包含了8个情境。具体内容包括:Linux基础、版图识读与电路提取、design rule简表整理、绘制符合design rule的NAD2/NOR2版图、DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell的框架结构制定、standard cell版图设计、芯片CD4013的版图设计等,每一个情境都对应了某个特定岗位的部分工作内容。这些情境不仅可提供学生对岗位的认知机会,同时,也可激发自主学习的能动性和积极性。 个人职业技能和职业道德培养 在教学中注重对学生职业技能培养的同时也加强对学生职业道德的养成,用企业对员工的标准来要求学生进行实训,采用定期上交项目总结报告和分组进行项目实施进度报告等方式,为学生今后在企业的发展奠定基础。 团队意识的培养 能够快速地融入一个集体当中是从事设计与研发人员必备的能力,而常常被教育者和学生所忽视,因为传统的教育方式更多地关注对单独个体培养的成效,而实际工作中“独自作战”的时代过去了,取而代之的是团队合作,绝大多数的设计工作需要一个团队协作完成,所以这时人际交往就凸显其重要性。在教学中,我们让学生意识到团队协作的重要性和必要性,并在实训过程中从点滴做起,让学生具有团队合作的意识,如文件夹命名方式、文件管理等采取利于团队完成项目的方式进行设置。 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统的搭建 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统按照下面的框架完成了搭建任务,如表1所示。 (三)《集成电路版图设计》课程CDIO系统的具体实施 我们在CDIO教学大纲的指导下,对《集成电路版图设计》课程进行设计如下:本课程以源于企业真实的项目(如design rule简表整理,见表2)为载体,将所有需要学习和掌握的内容都围绕该项目设计,形成一个整体。紧紧围绕知识体系教学专业技能提升职业道德养成主线组织教学,快乐教学、快乐学习,引导学生主动学、能做事、会做人。 本课程特色 (1)双语教学,强化应用,适应外企工作。 教师采用双语教学课件与讲义,用两种语言进行教学,学生采用两种语言进行作业,从而强化专业词汇的学习,为适应全英文的工作环境打下了良好的基础。(2)按企业标准建设,内容先进、实用。采用了与众多研发设计公司一致的SUN工作站,建立以UNIX/LINUX系统为基础的网络,安装版图设计普遍使用的Cadence工具软件。(3)企业项目实训。以企业的研发项目(Reverse、design rule简表整理;DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell库的建立、芯片CD4013设计等)为载体,在真实的环境(按照企业标准进行实训室配置)下,完成生产性实训任务,完成课程开发教学任务的教师具有多年在外企研发设计的工程背景,学生完成工学结合的作品符合企业设计需要。(4)综合全面的评价体系。理论与实践评价结合,技能训练与表达训练结合,校内教师评价与企业评价结合,学生的自评与互评结合。评价方面包括学习态度、5S素养、项目报告的书写、项目汇报、实践考核和理论考试(按版图设计职业标准四级难度要求随机从题库抽取试题)。(5)增强教师的教学技能。中青年教师、工程师都有学院内部培训课程和企业项目参与的经验,并且要求每年都要开新课和实验、训练项目。每个月都有业务和管理能力评价和学期段考核。参加过的培训都要有项目报告和培训体验交流。在实行课程轮换的同时,实行岗位轮换,使教师熟悉专业优秀技术并有扎实的基本功。专业教师通过深入企业和承当企业培训等途径,促使教学与生产实际结合。倡导教师既是讲师、又是实训指导教师,还是培训师和项目工程师,促进“双师型”教师培养。组织教师参加行业比赛,掌握行业的发展动向和需求,客观评价教师的技能水平。 课程质量监控体系的建立 教学质量的好与坏,不单是从学生的考核成绩上来评价,还在学院内设立了专门的教学监管体系,督导组会不定期地进行课堂教学的抽查与监管。更重要的是毕业的学生受到企业的好评,这是对我们课程质量最客观的评价。 课程评估 (一)基本达到预期目的 经过多年的教学实践,CDIO教学模式在《集成电路版图设计》课程中已初见成效,不仅学生在学习过程中表现出很高的积极性,参加职业资格认证测试的微电子专业的学生全部取得了集成电路版图设计师四级职业证书,通过对2008届、2009界毕业生就业调查,我院微电子类专业的毕业生,被苏州工业园区、苏州新区多家知名外企争相录用,就业率达100%。这些企业普遍认为我院的学生工作上手快,适应能力强,担任技术员及助理工程师以上岗位的占75%左右,不少学生已升任工程师助理及工程师。 (二)改进方向和途径 配合微电子专业建设,进行课程教学改革,使我们培养出来的学生全方位发展,符合企业的需求,不是单搞课程的开发,而是要建立起贯通的课程体系,从研发到制造,把先进的CDIO教学模式合理运用到自己的教学实践中去,不能机械地照搬照抄;要针对学生的实际水平和教学内容,提供知识供学生学习。要加强与企业的合作,紧随行业技术的更新步伐,及时更新案例项目。 CDIO教育模式的先进性、普遍实用性是毋庸置疑的,许多学院结合本校和行业特点都探索出新的模式。我们借鉴新加坡南洋理工学院教学模块化的成功案例,利用CDIO教育模式对《集成电路版图设计》课程进行开发,对高等职业教育的课程改革有一定的指导和借鉴作用。 作者简介: 孙丽莉(1976―),女,辽宁复县人,硕士,苏州工业园区职业技术学院教师,研究方向为微电子技术。 版图设计毕业论文:基于九天EDA系统的全定制版图设计 摘要:以反相器等基本单元版图设计为基础,利用华大电子推广的九天EDA系统软件,采用0.6um硅栅CMOS工艺,按照全定制集成电路的后端设计流程,即基本单元建立、版图布局布线以及版图验证对用于数据采集的D触发器进行版图设计。其中着重对数字电路基本逻辑门版图设计技术进行了探讨。此版图已用于相关芯片的设计中,结果表明通过该软件系统设计的D触发器完全符合设计要求。 关键词:版图设计;九天EDA系统;D触发器 1引言 集成电路(Integrated Circuit,IC)把成千上万的电子元件包括晶体管、电阻、电容甚至电感集成在一个微小的芯片上。集成电路版图设计的合理与否、正确与否直接影响到集成电路产品的最终性能[1]。目前,集成电路版图设计的EDA ( Electronic Design Automation)工具较多,但主流的集成电路版图设计的EDA工具价格昂贵,而我国自主开发的九天EDA系统,具有很高的性价比,为我们提供了理想的集成电路设计工具。 2基本概念 2.1 版图 版图是将三维的立体结构转换为二维平面上的几何图形的设计过程,是一组相互套合的图形,各层版图相应于不同的工艺步骤,每一层版图用不同的图案来表示。它包括了电路尺寸、各层拓扑定义等器件的相关物理信息,是设计者交付给代工厂的最终输出。 2.2 版图设计 它将电路设计中的每一个元器件包括晶体管、电阻、电容等以及它们之间的连线转换成集成电路制造所需要的版图信息。主要包括图形划分、版图规划、布局布线及压缩等步骤[2]。版图设计是实现集成电路制造的必不可少的环节,它不仅关系到集成电路的功能是否正确,而且会在一定程度上影响集成电路的性能、面积、成本与功耗及可靠性等[3]。版图设计是集成电路从设计走向制造的桥梁。 2.3 集成电路版图实现方法 集成电路版图实现方法可以分为全定制(Full-Custom)设计和半定制(Semi-Custom)设计[4]。半定制设计方法包括门阵列设计方法、门海设计方法、标准单元设计方法、积木块设计方法及可编程逻辑器件设计方法等。全定制设计方法是利用人机交互图形系统,由版图设计人员从每一个半导体器件的图形、尺寸开始设计,直至整个版图的布局和布线。全定制设计的特点是针对每一个元件进行电路参数和版图参数的优化,可以得到最佳的性能以及最小的芯片尺寸,有利于提高集成度和降低生产成本。随着设计自动化的不断进步,全定制设计所占比例逐年下降[5]。 3九天EDA系统简介 华大电子推广的应用的九天EDA系统是我国自主研发的大规模集成电路设计EDA工具,与国际上主流EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了作用,成功开发出了许多实用的集成电路芯片[6]。其主要包括下面几个部分[7]:ZeniSE( Schematic Editor)原理图编辑工具,它可以进行EDIF格式转换,支持第三方的Spice仿真嵌入; ) ZeniPDT ( Physical Design Tool)版图编辑工具;它能提供多层次、多视窗、多单元的版图编辑功能,同时能够支持百万门规模的版图编辑操作;ZeniVERI ( Physical Design Verification Tools)版图验证工具它可以进行几何设计规则检查(DRC) 、电学规则检查( ERC) 及逻辑图网表和版图网表比较(LVS)等。 版图设计用到的工具模块是ZeniPDT,它具备层次化编辑和在线设计规则检查能力,并提供标准数据写出接口。其设计流程如图1所示[8], 4设计实例 任何一个CMOS数字电路系统都是由一些基本的逻辑单元(非门、与非门、或非门等)组成,而基本单元版图的设计是基于晶体管级的电路图设计的。因而在版图设计中,主要涉及到如何设计掩膜版的形状、如何排列晶体管、接触孔的位置的安排以及信号引线的位置安排等。以下以一个用于数据采集的D触发器为例进行设计。 4.1 D触发器电路图及工作原理 D触发器电路图,如图2所示,此电路图是通过九天EDA系统工具的ZSE模块构建的,其基本工作原理是:首先设置CLB=1。当时钟信号CLK=0时,DATA信号通过导通的TG1进入主寄存器单元,从寄存器由于TG4的导通而形成闭合环路,锁存原来的信号,维持输出信号不变。当CLK从0跳变到1时,主寄存器单元由于TG2的导通而形成闭合回路,锁存住上半拍输入的DATA信号,这个信号同时又通过TG3经一个与非门和一个反相器到达Q端输出。当CLK再从1跳变到0时,D触发器又进入输入信号并锁存原来的输出状态。对于记忆单元有时必须进行设置,电路中的CLB信号就担当了触发器置0 的任务。当CLB=0时,两个与非门的输出被强制置到1,不论时钟处于0还是1,输出端Q均被置为0。 4.2 D触发器子单元版图设计 图2所示的D触发器由五个反相器、两个与非门、两个传输门和两个钟控反相器组成。选择适当的逻辑门单元版图,用这些单元模块构成D触发器。 对于全定制的集成电路版图设计,需要工作平台,包括设计硬件、设计使用的EDA软件以及版图设计的工艺文件和规则文件。此D触发器的设计硬件是一台SUN Ultra10工作站,设计软件是九天EDA系统,采用0.6um硅栅CMOS工艺。 CMOS反相器是数字电路中最基本单元,由一对互补的MOS管组成。上面为PMOS管(负载管),下面为NMOS管(驱动管)。由反相器电路的逻辑“非”功能可以扩展出“与非”、“或非”等基本逻辑电路,进而得到各种组合逻辑电路和时序逻辑电路。 在电路图中,各器件端点之间所画的线表示连线,可以用两条线的简单交叉来表示。但对于具体的物理版图设计,必须关心不同连线层之间物理上的相互关系。在硅CMOS工艺中,不能把N型和 P型扩散区直接连接。因此,在物理结构上必须有一种实现简单的漏极之间的连接方法。例如,在物理版图中至少需要一条连线和两个接触孔。这条连线通常采用金属线。可得如图3(a)所示的反相器的局部的符号电路版图。同理,可以通过金属线和接触孔制作MOS管源端连接到电源VDD和地VSS的简单连线,如图3(b)所示。电源线和地线通常采用金属线,栅极连接可以用简单的多晶硅条制作。图3(c)给出了最后的符号电路版图。 通过九天版图设计工具绘制的反相器版图如图4所示。其他基本单元的版图可依此建立。 4.3 D触发器版图设计 先建立一个名为DFF的库,然后把建立的各个单元版图保存在DFF库中,同时在库中建立名为dff的新单元。调用各子单元,并进行相应D触发器的版图布局,接着就是单元间的连线。主要用到的层是金属1、金属2和多晶硅进行连接布线。接触孔是用来连接有源区和金属1,通孔用来连接金属1和金属2,多晶硅和多晶硅以及相同层金属之间可以直接连接。版图设计完成后,再利用版图验证工具ZeniVERI对该版图进行了版图验证。最后,经过验证后D触发器的版图如图5所示。 5结语 在分析CMOS 0.6um设计规则和工艺文件后,采用九天EDA系统,以D触发器为例进行了版图设计。实践表明,九天EDA系统工具具有很好的界面和处理能力。该版图已用于相关芯片的设计中,设计的D触发器完全符合设计要求。 作者简介 杨依忠,讲师,主要研究方向是混合集成电路设计。 版图设计毕业论文:面向企业的IC版图设计教学探讨 摘要:本文在分析国内集成电路(IC)设计企业对版图设计要求的基础上,调查了已从事版图设计的一些学生在校期间所学的版图知识与企业要求的差异,针对版图教学存在的一些教学与企业对版图设计具体要求的不同,深入探讨IC版图教学内容和实现方法,规划版图教学与实践的紧密结合。强调版图教学与目前主流工艺、常用电路以及设计软件同步并重。 关键词:版图设计;集成电路;教学与实践 目前,集成电路设计公司在招聘新版图设计员工时,都希望找到已经具备一定工作经验的,并且熟悉本行业规范的设计师。但是,IC设计这个行业圈并不大,招聘人才难觅,不得不从其他同行业挖人才或通过猎头公司。企业不得不付出很高的薪资,设计师才会考虑跳槽,于是一些企业将招聘新员工目标转向了应届毕业生或在校生,以提供较低薪酬聘用员工或实习方式来培养适合本公司的版图师。一些具备版图设计知识的即将毕业学生就进入了IC设计行业。但是,企业通常在招聘时或是毕业生进入企业一段时间后发现,即使是懂点版图知识的新员工,电路和工艺的知识差强人意,再就是行业术语与设计软件使用不够熟练、甚至不懂。这就要求我们在版图教学时渗入电路与工艺等知识,使学生明确其中紧密关联关系,树立电路、工艺以及设计软件为版图设计服务的理念。 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时,除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外,大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求:熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺;熟悉集成电路(数字、模拟)设计,了解电路原理,设计关键点;熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则;掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具;完成手工版图设计和工艺验证[1,2]。另外,公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广,而国内学校开设这方面专业比较晚,IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大,所以拥有一定工作经验的设计工程师,就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才[4,5]。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件,它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时,一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等,鉴于很少有学校开设这门课程,可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计,可以由Foundry厂提供,也可由公司自定制标准单元版图库,因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。 2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中,无论是CMOS还是双极型电路,主要目标并不是芯片的尺寸,而是优化电路的性能,匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者,更关心的是电路的性能,了解电压和电流以及它们之间的相互关系,应当知道为什么差分对需要匹配,应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的,面积在某种程度上说仍然是一个问题,但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中,性能比尺寸更重要。另外,模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手,经常需要与前端工程师交流,看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等,这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。 3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此,对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高,版图设计工作还涵盖了电路提取与整理,这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程;而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时,一是掌握自动布局布线工具的使用,还需要对UNIX或LINUX系统熟悉,尤其是一些常用的基本指令;二是数字逻辑单元版图的设计,目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺,因此,必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时,可以做个形象的PPT,空间立体感要强,使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪,教师一边讲解电路和绘制版图,一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项,学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图,同时教师可适当调整教学速度,适时停下来检查学生的学习情况,若有错加以纠正。这样,教师一个单元版图讲解完毕,学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随,学生的注意力更容易集中,掌握速度更快。课堂讲解完成后,安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元,并具有代表性、扩展性,使学生可以举一反三,扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范,比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求;单元版图一定要最小化,如异或门与触发器等常使用传输门实现,绘制版图时注意晶体管源漏区的合并;大尺寸晶体管的串并联安排合理等。 2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现,经常需要与前端电路设计工程师交流。因此,版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理,学生能识CMOS模拟电路,与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响,熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上,依然采用数字集成电路版图的教学过程,实现教与学的同步。在内容安排上,一是以运算放大器为例,深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理,版图匹配时结构采用一维还是二维,具体是如何布局的,以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例,深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。 3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺,要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时,做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程,达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路,需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时,说明数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性,做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理,因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理,使其他人员也能看出你提取电路的功能,做到准确通用规范性。 集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 作者简介:李亮(1979-),男,内蒙察右前旗人,讲师,就职于苏州市职业大学电子信息工程学院,研究方向:集成电路设计与教学研究。 版图设计毕业论文:JFET输入双运算放大器集成电路芯片的版图设计 摘要:介绍了基于4μm双极对通隔离兼容JFET工艺的双运算放大器集成电路芯片的版图设计。版图设计的主出发点是高精度、高速和高可靠性三方面。版图中各模块采用对称设计,关键元件的匹配采用了共质心对称设计。芯片测试结果表明,JFET输入双运算放大器的输入偏置电流和失调电流均达到了200pA以下,电路的转换速率达到了10V/μs,增益带宽积4.5MHz,很好的实现了预定电路功能。芯片成品率达90%。 关键词:JFET;运算放大器;版图设计;可靠性 0 引言 该JFET输入运算放大器主要用在高速积分器、快速D/A转换器、采样-保持等电路中,其关键技术指标是高精度、高速和高可靠。作为集成电路设计流程中最重要的一个环节,芯片版图的设计将是提高电路精度、成品率和可靠性的关键因素。 1 芯片功能及原理图 本文设计的JFET输入双运算放大器输入偏置电流最大200pA,失调电流最大50pA,失调电压最大2mV,共模抑制比最小85dB,电源抑制比最小85dB,电压增益最小90dB,转换速率最小10V/μs,增益带宽积最小4.5MHz。电路由失调调零电路、输入ESD保护电路、偏置电路、差分输入电路、电压放大电路、输出扩流电路、保护电路组成。电路原理图如图1所示。 2 芯片版图设计 2.1 芯片版图的平面设计 本文设计的JFET输入双运算放大器最大的热源就是输出扩流电路,为了保证电路精度,降低温度对输入部分的影响,应该将差分输入电路远离输出扩流电路;保护电路需要测量输出管的电流和结温(主要是电流),因此需把它放在贴近输出扩流电路的位置;电路失调调零电路考虑到电路中测应放在芯片边缘;偏置电路采用正温度系数的扩散电阻和负温度系数的齐纳二极管串联,基本消除了温度的影响,可以放在输出扩流电路边上,同时降低了温度对差分输入电路的影响。 考虑到电路的高可靠性能,在电路的输入、输出、电源端均加上ESD保护电路,提高电路抗静电等级。 综上所述,结合具体布线情况,得出了芯片版图的整体布局,如图2所示。 2.2 主要模块及元器件版图设计 本设计采用4μm双极对通隔离兼容JFET工艺,单层金属布线,共15次光刻版,全部采用负胶接触光刻。最小特征尺寸为4μm,外延层厚度12μm,电阻率3Ω・cm,基区结深2.5~3.0μm。 2.2.1 标准元器件版图设计 本设计中用到的标准元件主要有P沟道JFET、外延型JFET,小功率npn晶体管、横向pnp管、电阻、电容。P沟道JFET沟道长度设计为10μm。外延型JFET沟道宽度设计为32μm。小功率npn晶体管发射区下限尺寸主要受光刻精度的限制,小于4mA的npn晶体管发射区为φ22μm圆形,发射极电流按0.1mA/μm计算【1】;4~25mA的npn晶体管发射区设计为200μm×18μm的矩形。纵向pnp晶体管发射区设计为350μm×30μm的矩形,同时在发射区做重掺杂,提高纵向pnp管的大电流增益。横向pnp管基区宽度设计为14μm。 另外,设计时还采用了发射极铝层大面积覆盖(过EB结势垒区),以减少表面复合,提高npn管和横向pnp管的小电流放大倍数【1】。 本设计中采用的电阻主要有基区电阻和高硼注入电阻。对于精度要求高、匹配性好的电阻采用基区电阻,如差分输入端要求精确匹配的电阻。为了保证电阻的精度和好的匹配性,设计时尽量避免弯头的出现。其余要求不高且阻值较大的电阻采用高B注入电阻,为了形成可靠的欧姆接触,在接触孔下的扩散区做了重掺杂。 电容器的设计采用MIS电容器,考虑电路对转换速率的要求,电容面积按2pF/10000μm2计算。 2.2.2 差分输入电路的版图设计 差分输入电路的精度是影响JFET输入运算放大器的最主要因素。因此,在版图设计时除了合适的布局外,还要充分考虑到该部分电路所用元器件的匹配性,设计时主要采用以下匹配原则:(1)JFET采用统一的几何形状,放置在最相邻的位置,采用共质心拓扑结构交叉耦合的版图设计【2】;(2)JFET所属隔离岛实行N+重掺杂,保证隔离岛等电位,减小JFET表面漏电;(3)npn晶体管发射区采用φ22μm圆形结构,放置在JFET边上,采用交叉耦合的版图设计,减小输入级有源负载失配对失调的影响;(4)匹配好的JFET远离芯片热源,放置在芯片的对称轴上;(5)所用电阻均为基区电阻,条宽为20μm。采用上述原则设计出如下结构: 经布局规划,模块实现和版图优化,得到芯片的整体版图(图4),芯片版图尺寸为:3380μm×1860μm。 3 流片结果及分析 芯片版图经总体布局、布线设计完成后,对版图进行了DRC和LVS检查,并在流片厂双极对通隔离兼容JFET工艺线成功流片,芯片图形如图5所示。 表1是该运算放大器样品的上机测试参数与国外同型号产品对比结果。从表1可以看出,该运算放大器达到了国外同型号产品的参数要求(实测时TI公司同类产品IB为100pA左右,Linear Technology公司同类产品IB为150pA左右),可以替代进口的同型产品。 4 结语 为了实现高精度、高速、高可靠运算放大器,本文设计出了一种输入级完全对称的版图结构。芯片版图经总体布局、布线设计完成,并在流片厂成功流片。结果表明,该芯片的性能指标优于国内同型产品,版图设计很好地实现了电路功能,初测芯片的成品率达90%。 版图设计毕业论文:汽车电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证 摘 要 本文介绍了一款应用于汽车工程领域的电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证。采用标准双极工艺,全定制的设计对输入模块进行布局布线,并完成了后端验证。本芯片功耗低、成本低,性能稳定。 【关键词】电打火控制芯片 版图设计 1 引言 汽车电打火控制芯片是为使用霍尔效应管的无触点点火系统所设计的一款电打火控制芯片。芯片通过驱动外接的NPN达林顿管来控制点火线圈,使其获得足够的点火能量,只伴随很少的能量损失。本次设计的汽车电打火芯片共包含10个模块:基准电压模块、霍尔效应管输入模块、过压保护模块、占空比控制模块、限流保护电流模块、控制转换模块、缓慢恢复模块、不饱和感应模块、衡通保护模块、驱动电路模块和RPM模块。本文主要讨论了在系统设计和电路设计完成后,对输入模块:基准电压模块和霍尔效应管输入模块电路进行详细分析,并进行仿真,然后完成后端设计以及相关的验证工作。 本文电路中所采用的器件全部是双极型器件,采用5微米标准双极工艺进行版图设计。由于芯片整体电路图比较大,所以将电路图分成若干个模块分别设计,设计前先要将每个模块中的器件的大致位置规划好,在后面的整体版图整理中,再根据工艺线给出的封装结构调整各模块中器件和焊盘的位置。 2 电路分析、仿真结果以及版图设计 2.1 基准电压模块 电路如图1所示,当V3开始给整个电路供电时,随着V3的升高,Q58先导通,从而使Q60导通,Q57、Q58构成达林顿管。Q60的导通,使得镜像电流源Q59-1和Q59-2导通,开始为Q56,Q53,R33组成的能隙基准源供电,并最终在Q38的基极上产生1.25V的基准电压。基准电压产生后,Q61的B极电位为1.9V左右,高于Q60的B极电位(1.4V),所以,Q60截止。R31,Q57,Q58,Q60组成了基准电压部分的启动电路。 基准电压模块中的关键器件: (1)Q53和Q56的面积比要严格匹配,R33的大小影响基准电压值。 (2)R27、R28匹配。 基准电压模块的版图设计:根据隔离区划分标准,集电极电位相同晶体管可以放在同一个隔离区内,将基准电压模块电路图划分成10个隔离区。然后在各个隔离区内设计器件。 2.1.1 晶体管的设计 设计芯片一般情况下先调整晶体管的尺寸。虽然将晶体管的尺寸调到最小,会增大串联器件的电阻和增大时间常数,但是可以减小芯片面积,权衡利弊,缩小器件尺寸所Ю吹暮么σ远远大于它所带来的坏处。设计晶体管版图,首先要设计出一个最小尺寸的晶体管,这个最小尺寸的晶体管是根据本工艺线的工艺水平定出来的,本设计中最小尺寸晶体管的发射极面积是14×14μm2,然后在这个基础上考虑图形最小间距,逐步套合成一个最小尺寸的晶体管,也就是单位管。 根据对电路的分析、仿真,计算出电路图中所有晶体管发射区的尺寸,以单位管为标准,将计算出的发射区面积都表示为单位管的N倍。然后根据单位管的尺寸和本条工艺线所给出的最小设计规则,设计出各个晶体管的版图。 2.1.2 电阻的设计 根据不同类型的电阻具有不同的方块电阻,将大阻值的电阻设计为注入电阻,小阻值的电阻设计为扩散电阻,更大阻值的电阻设计为夹层电阻。 根据电阻公式: 可以根据工艺线的端头修正因子和版图中的布局情况电阻的形状和拐角个数。模块中共有15个电阻,经过计算分析,其中有一个是基区扩散电阻,其余的是注入电阻,方块电阻数全部标注在电路图中。 2.1.3 电容的设计 模块中只有一个电容,电容值为2pF,根据式(2)可以算出电容面积为: 算出电容的面积后,将这个电容做成梳状电容,使P区和N区的重迭面积为5000 就可以满足电容值为2pF的要求。 将电路图中的每个器件设计好之后,对比电路图,符合低风险合并规则的器件可以合并以减少面积。然后再参考电路图进行布线。基准电压模块版图设计如图2所示。 2.2 霍尔效应管输入模块 电路如图3所示,Q108的基极为其输出信号。霍尔效应管产生的信号从PIN5进入(V1),直接传给Q113的B极,Q113的B极与Q119的B极电位进行比较。当霍尔效应管产生的信号为高时,Q113极的B极电位为高,高于Q119的B极电位,所以,Q119导通,Q113截止。Q119的导通,使得Q111的B极电位为高,导通,从而将Q120-2的电流全部拉走,使得没有电流从Q108、Q112和R75中流过,此时模块的输出(Q108的基极)为低,约为0V。反之,上述各管子工作状态相反,模块输出为高,约为0.7V。Q114、Q115和D4组成了一个过压保护,使从霍尔效应管输入的信号不会过高,将其上限限定为(Vcc+2.1)V。霍尔效应管输入电路模块版图设计如图4所示。 3 版图验证 完成版图设计的电路性能由于诸多物理因素的介入,与逻辑设计、电路设计的结果相比,会有一定的变化,因此必须对版图进行验证,主要包括几何设计规则检查(DRC),电学规则检查(ERC),网表一致性检查(LVS),电路功能和性能验证(后仿真)等部分。这些检查工作能为电路的版图设计的正确性提供依据。本设计对绘制完的版图进行了DRC和LVS验证。 4 结论 这款电打火控制芯片的设计成功,填补了国内类似芯片的设计空白,更重要的是这款芯片的所有元器件几乎都采用最小设计尺寸,使芯片面积、功耗最小,从而提高了芯片的利用率,节省了设计成本。 版图设计毕业论文:“集成电路版图设计”教学探索与实践 摘要:集成电路版图设计起着承接电路设计和芯片实现的重要作用,是集成电路设计流程中必不可少的环节,同时也是应用型集成电路人才的培养方向。对集成电路版图设计理论教学和实验教学过程的实施进行了探索和实践。以CMOS与非门为例,介绍了基于主流EDA工具的完整集成电路版图设计流程的教学实例。 关键词:集成电路设计;版图;EDA 集成电路是当今信息技术产业高速发展的基础和源动力,已经高度渗透与融合到国民经济和社会发展的每个领域,其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一[1],美国更将其视为未来20年从根本上改造制造业的四大技术领域之首。我国拥有全球最大、增长最快的集成电路市场,2013年规模达9166亿元,占全球市场份额的50%左右。近年来,国家大力发展集成电路,在上海浦东等地建立了集成电路产业基地,对于集成电路设计、制造、封装、测试等方面的专门技术人才需求巨大。为了适应产业需求,推进我国集成电路发展,许多高校开设了电子科学与技术专业,以培养集成电路方向的专业人才。集成电路版图设计是电路设计与集成电路工艺之间必不可少的环节。据相关统计,在从事集成电路设计工作的电子科学与技术专业的应届毕业生中,由于具有更多的电路知识储备,研究生的从业比例比本科生高出很多。而以集成电路版图为代表包括集成电路测试以及工艺等与集成电路设计相关的工作,相对而言对电路设计知识的要求低很多。因而集成电路版图设计岗位对本科生而言更具竞争力。在版图设计岗位工作若干年知识和经验的积累也将有利于从事集成电路设计工作。因此,版图设计工程师的培养也成为了上海电力学院电子科学与技术专业本科人才培养的重要方向和办学特色。本文根据上海电力学院电子科学与技术专业建设的目标,结合本校人才培养和专业建设目标,就集成电路版图设计理论和实验教学环节进行了探索和实践。 一、优化理论教学方法,丰富教学手段,突出课程特点 集成电路版图作为一门电子科学与技术专业重要的专业课程,教学内容与电子技术(模拟电路和数字电路)、半导体器件、集成电路设计基础等先修课程中的电路理论、器件基础和工艺原理等理论知识紧密联系,同时版图设计具有很强的实践特点。因此,必须从本专业学生的实际特点和整个专业课程布局出发,注重课程与其他课程承前启后,有机融合,摸索出一套实用有效的教学方法。在理论授课过程中从集成电路的设计流程入手,在CMOS集成电路和双极集成电路基本工艺进行概述的基础上,从版图基本单元到电路再到芯片循序渐进地讲授集成电路版图结构、设计原理和方法,做到与上游知识点的融会贯通。 集成电路的规模已发展到片上系统(SOC)阶段,教科书的更新速度远远落后于集成电路技术的发展速度。集成电路工艺线宽达到了纳米量级,对于集成电路版图设计在当前工艺条件下出现的新问题和新规则,通过查阅最新的文献资料,向学生介绍版图设计前沿技术与发展趋势,开拓学生视野,提升学习热情。在课堂教学中尽量减少冗长的公式和繁复的理论推导,将理论讲解和工程实践相结合,通过工程案例使学生了解版图设计是科学、技术和经验的有机结合。比如,在有关天线效应的教学过程中针对一款采用中芯国际(SMIC)0.18um 1p6m工艺的雷达信号处理SOC 芯片,结合跳线法和反偏二极管的天线效应消除方法,详细阐述版图设计中完全修正天线规则违例的关键步骤,极大地激发了学生的学习兴趣,收到了较好的教学效果。 集成电路版图起着承接电路设计和芯片实现的重要作用。通过版图设计,可以将立体的电路转化为二维的平面几何图形,再通过工艺加工转化为基于半导体硅材料的立体结构[2]。集成电路版图设计是集成电路流程中的重要环节,与集成电路工艺密切相关。为了让学生获得直观、准确和清楚的认识,制作了形象生动、图文并茂的多媒体教学课件,将集成电路典型的设计流程、双极和CMOS集成电路工艺流程、芯片内部结构、版图的层次等内容以图片、Flash动画、视频等形式进行展示。 版图包含了集成电路尺寸、各层拓扑定义等器件相关的物理信息数据[3]。掩膜上的图形决定着芯片上器件或连接物理层的尺寸。因此版图上的几何图形尺寸与芯片上物理层的尺寸直接相关。而集成电路制造厂家根据版图数据来制造掩膜,对于同种工艺各个foundry厂商所提供的版图设计规则各不相同[4]。教学实践中注意将先进的典型芯片版图设计实例引入课堂,例如举出台湾积体电路制造公司(TSMC)的45nm CMOS工艺的数模转换器的芯片版图实例,让学生从当今业界实际制造芯片的角度学习和掌握版图设计的规则,同时切实感受到模拟版图和数字版图设计的艺术。 二、利用业界主流EDA工具,构建基于完整版图设计流程的实验体系 集成电路版图设计实验采用了Cadence公司的EDA工具进行版图设计。Cadence的EDA产品涵盖了电子设计的整个流程,包括系统级设计、功能验证、集成电路(IC)综合及布局布线、物理验证、PCB设计和硬件仿真建模模拟、混合信号及射频IC设计、全定制IC设计等。全球知名半导体与电子系统公司如AMD、NEC、三星、飞利浦均将Cadence软件作为其全球设计的标准。将业界主流的EDA设计软件引入实验教学环节,有利于学生毕业后很快适应岗位,尽快进入角色。 专业实验室配备了多台高性能Sun服务器、工作站以及60台供学生实验用的PC机。服务器中安装的Cadence 工具主要包括:Verilog HDL的仿真工具Verilog-X、电路图设计工具Composer、电路模拟工具Analog Artist、版图设计工具Virtuoso Layout Editing、版图验证工具Dracula 和Diva、自动布局布线工具Preview和Silicon Ensemble。 Cadence软件是按照库(Library)、单元(Cell)、和视图(View)的层次实现对文件的管理。库、单元和视图三者之间的关系为库文件是一组单元的集合,包含着各个单元的不同视图。库文件包括技术库和设计库两种,设计库是针对用户设立,不同的用户可以有不同的设计库。而技术库是针对工艺设立,不同特征尺寸的工艺、不同的芯片制造商的技术库不同。为了让学生在掌握主流EDA工具使用的同时对版图设计流程有准确、深入的理解,安排针对无锡上华公司0.6um两层多晶硅两层金属(Double Poly Double Metal)混合信号CMOS工艺的一系列实验让学生掌握包括从电路图的建立、版图建立与编辑、电学规则检查(ERC),设计规则检查(DRC)、到电路图-版图一致性检查(LVS)的完整的版图设计流程[5]。通过完整的基于设计流程的版图实验使学生能较好地掌握电路设计工具Composer、版图设计工具Virtuoso Layout Editor以及版图验证工具Dracula和Diva的使用,同时对版图设计的关键步骤形成清晰的认识。 以下以CMOS与非门为例,介绍基于一个完整的数字版图设计流程的教学实例。 在CMOS与非门的版图设计中,首先要求学生建立设计库和技术库,在技术库中加载CSMC 0.6um的工艺的技术文件,将设计库与技术库进行关联。然后在设计库中用Composer中建立相应的电路原理图(schematic),进行ERC检查。再根据电路原理图用Virtuoso Layout Editor工具绘制对应的版图(layout)。版图绘制步骤依次为MOS晶体管的有源区、多晶硅栅极、MOS管源区和漏区的接触孔、P+注入、N阱、N阱接触、N+注入、衬底接触、金属连线、电源线、地线、输入及输出。基本的版图绘制完成之后,将输入、输出端口以及电源线和地线的名称标注于版图的适当位置处,再在Dracula工具中利用几何设计规则文件进行DRC验证。然后利用GDS版图数据与电路图网表进行版图与原理图一致性检查(LVS),修改其中的错误并按最小面积优化版图,最后版图全部通过检查,设计完成。图1和图2分别给出了CMOS与非门的原理图和版图。 三、结束语 集成电路版图设计教学是电子科学与技术专业和相关电类专业培养应用型集成电路人才的重要环节,使学生巩固了集成电路电路原理、工艺和器件等理论知识,掌握了集成电路版图设计流程、方法和主流的EDA版图工具的使用,提高了学生的工程实践能力,同时培养了学生分析问题、解决问题的能力。随着集成电路飞速发展到纳米工艺,版图相关的新技术和设计规则不断涌现。因此,在今后的教学改革工作中,与时俱进,围绕先进的实际设计案例将课堂教学和设计应用紧密结合,构建集成电路版图设计的教学和实践体系,具有重要的意义。 版图设计毕业论文:数模混合集成电路版图设计的涨缩技术 摘 要:文章介绍了在数模混合版图设计中,如何把版图不同模块的涨缩需求,用一种完善的自动化程序技术方案来实现,并且可以批处理所有需要涨缩的版图数据。 关键词:数字;模拟;集成电路;版图设计;人工处理;程序化处理 随着集成电路技术的进步,晶体管尺寸越来越小。对于很多经过晶圆片验证的产品,需要通过版图等比例缩小,直接用于更小的工艺平台,不用重新设计版图,就可以流片,从而获得高集成度的效果,极大地提高了效率,节省了成本。而一个数模混合产品中包含数字部分和模拟部分,对于数字 IP,尤其是标准单元, 用于更小工艺平台的时候,可以直接采用版图等比例缩小的方式;而对于一些模拟IP来说,应用于更小工艺平台的时候,为了保持性能的最优化,需要保持原验证的同等条件;而对于工艺的临界尺寸(Critical Dimension, CD)来说,希望整个产品的接触孔的宽度是一致的。对于这样一个产品多种涨缩,部分还需要层次之间布尔操作的需求,本文提供一种完善的自动化流程方案来解决这种版图特殊涨缩的方法,可以程序化地批处理所有需要涨缩的版图数据。 1 客户项目涨缩需求概述 华润上华0.18 μm工艺线有3个差异不大的平台―0.18 μm, 0.162 μm ,0.153 μm。客户的产品很多已经在0.18 μm工艺平台验证过,为了增加单片晶圆片上的管芯的数量,提高利润空间,客户会直接把0.18 μm工艺平台验证过的产品等比例缩小到0.162 μm或者0.153 μm的两个工艺平台进行重新流片。而数字IP可以直接等比例缩小,但是模拟IP希望能直接用0.18 μm工艺平台设计方案,这两种IP类型共存于一个数模混合产品中,需要分别对这两种IP进行不同的操作,而且由于工艺要求需要,某些版图层次需要进行其他特殊的处理。 图1是数模混合的简化示意图,包含了数字IP和模拟IP。客户需求有两个要求:(1)模拟IP尺寸保持不变,数字IP尺寸缩小到原始的0.9倍;(2)整个产品的接触孔的宽度保持原始的0.22 μm。 2 人工涨缩技术操作方式 传统的操作技术中,大部分需要靠人工干涉和人工画图来实现,效率很低,下面简述一下传统人工操作技术方案: (1)在图1的版图EDA工具窗口菜单中,调用图2版图属性对话框,通过修改其参数选项Magnification等于0.9,把数字IP缩小到原始的0.9倍。 (2)这种修改的方式会导致版图层次之间出现0.001 μm的gap(空隙),如图3所示,金属层出现的gap图形;这种0.001 μm的gap会出现在很多不同分层结构的连接层次之间。 (3)人工修补版图,首先要把所有出现gap的图形一一填充好,然后把模拟IP和数字IP之间的连接金属线的位置分别调整好。 (4)因为原始接触孔宽度等于0.22 μm,如图4所示,而缩小到0.9倍以后数字 IP部分的接触孔宽度等于0.198 μm;为了保持全芯片的接触孔宽度一致,必须人工的把数字 IP内部的接触孔宽度修改为0.22 μm。 每一个数模产品都是非常巨大的,包含的contact的数量是数以万计的,模拟IP和数字IP连线也都是非常复杂的,而且要从底层单元开始修改,单靠这种传统的人工修改,工作量是超负荷的,从而使客户产品直接shrink的效率就大大降低,影响到客户产品的上市时间。 3 程序化处理涨缩技术 3.1 程序化涨缩技术原理 针对传统方案的缺点,结合我们客户需求,同时更多的是依赖个人技术经验,发明了一种自动化批处理,人工干预少的技术方案,从而大大提高了客户产品涨缩的效率。优秀技术方案是采用EDA工具calibre drc语言,编写涨缩程序,再运行程序,从而达到客户需求。图5是客户数模产品的涨缩批处理流程。 基本原理:整个程序分为涨大(enlarge)和整体缩小(shrink )两个过程。IP涨大以后,会把相关的接触孔的宽度恢复到0.22 μm,然后把涨大后的IP重新整合在原始的版图中,最后把整合好的数据进行整体shrink,从而达到版图等比例缩小的目的。 3.2 批处理程序的结构 根据图5的客户需求原理,我们用calibre语言需要编写了两个程序,一个是enlarge程序,一个是shrink程序,两者程序架构大体相同。程序架构包含以下几个方面。 (1)Specification Statement(规范说明):定义版图数据基本信息和需要的功能选项。 (2)Input Layers Statement(输入层次说明):把版图数据的所有输入层次信息定义出来。 (3)Layer Operations(版图层次运算):根据项目要求,进行所有层次之间的布尔运算。 (4)Output New Layer(输出新的版图层次):把最终完成各种处理的版图数据输出。 通过上面3个语句,就可以把版图Metal1层次的gap修补,以此类推,所有需要修改gap的版图层次都可以按照此语法命令结构来完成。 整体shrink的程序和enlarge的程序结构相同,在shrink程序中可以把客户所有层次之间的布尔运算需求,通过命令语句执行,从而完成客户数据光罩层次的输出。其中的shrink选项,只需要在程序的规范说明里面来定义即可,命令行如下:DRC MAGNIFY RESULTS 0.9,即可完成shrink 90%的功能任务,如果定义DRC MAGNIFY RESULTS 0.85,即可完成shrink 85%的功能需求。 3.4 q缩程序的执行 编写完程序以后,把版图数据等比例缩小的任务就可以按照步骤执行,首先运行enlarge(涨大)程序,然后运行shrink(缩小)程序。步骤如下: (1)在enlarge程序里面定义要涨大的版图数据的gds;运行enlarge程序:caliberCdrc Chier enlarge程序。 (2)把前两步运行出来的版图数据,放入原始的版图gds中,修补接口连线;在shrink程序里面把第(3)输出的版图数据定义进入;运行shrink程序:calibre Cdrc Chier shrink程序。 (3)通过这几个步骤,我们就可以把版图等比例缩小,同时还维持了模拟IP的原始状态。 (4)程序运行出来的版图,我们就可以直接拿到工艺厂流片。 4 结语 本文详细讲述了如何利用常用的EDA calibre工具语言,批处理集成电路版图等比例缩小的方法。现在集成电路行业发展迅速,工艺水平不断提高,而器件特征尺寸也随着摩尔定律不断缩小,如果一些数模混合产品经过缩小,可以在新的工艺平台流片,有些经过验证的IP希望在原始的工艺尺寸下复用,这些客户需求,都可以通过本文所阐述的技术原理,高效率地实现,极大地节省了设计成本。涨缩程序可以推广于任何后端版图设计中,简单编写一个小的程序,就可以代替人工繁重的全定制版图设计,从而大大提高设计效率。 版图设计毕业论文:企业版图设计教学与实践 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时,除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外,大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求:熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺;熟悉集成电路(数字、模拟)设计,了解电路原理,设计关键点;熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则;掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具;完成手工版图设计和工艺验证[1,2]。另外,公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广,而国内学校开设这方面专业比较晚,IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大,所以拥有一定工作经验的设计工程师,就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才[4,5]。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件,它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时,一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等,鉴于很少有学校开设这门课程,可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计,可以由Foundry厂提供,也可由公司自定制标准单元版图库,因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中,无论是CMOS还是双极型电路,主要目标并不是芯片的尺寸,而是优化电路的性能,匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者,更关心的是电路的性能,了解电压和电流以及它们之间的相互关系,应当知道为什么差分对需要匹配,应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的,面积在某种程度上说仍然是一个问题,但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中,性能比尺寸更重要。另外,模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手,经常需要与前端工程师交流,看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等,这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此,对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高,版图设计工作还涵盖了电路提取与整理,这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程;而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时,一是掌握自动布局布线工具的使用,还需要对UNIX或LINUX系统熟悉,尤其是一些常用的基本指令;二是数字逻辑单元版图的设计,目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺,因此,必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时,可以做个形象的PPT,空间立体感要强,使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪,教师一边讲解电路和绘制版图,一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项,学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图,同时教师可适当调整教学速度,适时停下来检查学生的学习情况,若有错加以纠正。这样,教师一个单元版图讲解完毕,学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随,学生的注意力更容易集中,掌握速度更快。课堂讲解完成后,安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元,并具有代表性、扩展性,使学生可以举一反三,扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范,比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求;单元版图一定要最小化,如异或门与触发器等常使用传输门实现,绘制版图时注意晶体管源漏区的合并;大尺寸晶体管的串并联安排合理等。2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现,经常需要与前端电路设计工程师交流。因此,版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理,学生能识CMOS模拟电路,与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响,熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上,依然采用数字集成电路版图的教学过程,实现教与学的同步。在内容安排上,一是以运算放大器为例,深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理,版图匹配时结构采用一维还是二维,具体是如何布局的,以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例,深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺,要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时,做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程,达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路,需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时,说明数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性,做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理,因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理,使其他人员也能看出你提取电路的功能,做到准确通用规范性。集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 作者:李亮工作单位:苏州市职业大学电子信息工程学院
网络信息管理论文:网络营销信息管理论文 【摘要】:网络环境下传统的营销模式发生了巨大的变化,网络营销的产生促进了以客户为中心的营销观念的产生和发展。针对目前在网络营销中对客户信息处理的不完善性,提出了关于网络营销客户信息管理的实施策略 【关键字】:互联网络网络营销客户信息管理 【本文作者】:侯涛 1.网络营销与客户信息组织 互联网络的开通与不断完善,为企业营销带来了新的契机,预示着一场营销革命即将发生,网络营销时代即将到来。网络营销是利用网络资源展开营销活动,是目标营销、直接营销、分散营销、顾客导向营销、双向互动营销、远程或全球营销、虚拟营销、无纸化交易、顾客参与式营销的综合。其实质是利用互联网的技术和功能,通过信息的交互式流动,在虚拟的市场中实现交易。上网企业可以利用互联网,以很低的成本进行国内外商品信息的查询;对网上目标顾客进行产品测试与满意调查,让顾客自行设计产品,满足个性化需求;可在网上有关信息,进行广告、促销活动;可利用网络渠道进行直接的网上交易(主要是诸如电脑软件、电子图书、电子资料库等电子化产品,有的可使用电子货币),或配合传统的送货上门、结算完成交易过程;也可通过网络提供各种售后服务,建立顾客档案,与顾客进行一对一的双向互动沟通。由于渠道缩短,业务人员及管理人员的减少,企业内外部虚拟组织(如虚拟橱窗布置、虚拟商品、虚拟经销商、虚拟业务代表)的采用而导致的经理、及分店、门市数量的减少或消失,“按单制造,及时送货”所带来的库存成本及风险的减少,交易过程简化所带来的高交易效率与低交易成本,势必会大大降低营销成本,提高营销效率、质量和效益。 1.1基于网络的营销方式与营销信息流的组织 我国目前网络营销的主要方法有: a.网上页面广告。主要包括横幅旗帜广告(即Banner,可以是静态图片或gif动画或Flash动画),标识广告(即Logo,它又分为图片和文字2类),文字链接以及分类广告(ClassifiedAd.)等几种形式。当访问者看到网上广告并对其感兴趣时,即会点击链接到广告者的网站上。 b.搜索引擎加注。经常上网的朋友都会熟悉这个名词,搜索引擎收集了成千上万的网站索引信息,并将其分门别类地存放于数据库当中,当我们想在网上寻找某方面的网站时,一般都会从搜索引擎入手。有关机构的统计报告显示,搜索引擎查询已经成为上网者仅次于电子邮件的一种最常使用的网上服务项目,相信每一位网站建设者都希望自己的网站能被搜索引擎罗列出来,甚至排名靠前,这就必须进行搜索引擎加注。 c.商业分类广告。据统计,上网者查看分类广告与查看新闻的比例不相上下。分类广告是指按行业及目的等进行分类的各种广告信息,它具有针对性强、费用低、见效快、交互方便及站点覆盖广等优点。目前网上提供这种服务的站点层出不穷,较常见的有阿里巴巴、经贸信息网及市场商情网等。d.电子邮件。历年来世界各国的互联网应用调查都显示,电子邮件几乎永远是网络用户的首要应用项目,各类专业的邮件营销服务商已将服务深入到千家万户,作为一种全新的电子邮件RichEmail,由于其具有的多媒体特性,正在受到越来越多客户的关注。 e.交换链接。如果说“链接”是互联网站上最实用、最有特色的技术,那么“交换链接”应当是开展网上营销的最经济、最便利的手段,网站之间通过交换图片或文字链接,使本网站访问者很容易到达另一个网站(对新网站尤其重要),这样可以直接提高访问量,扩大知名度,实现信息互通、资源共享。以互联网为载体的网络营销呈现出勃勃生机。在这个过程当中客户处于中心地位,而信息的获取成为企业追逐的目标。而网络营销中企业的信息活动主要表现为以企业为中心的信息流的运动。任何信息都是为了满足某一特定企业的某一需求而产生的,任何企业又作为信息的生产者而存在。营销信息流的出现很好地满足了企业的需求。网络营销作为企业经营活动的一部分,是信息的生产者。它产生了大量的无序杂乱信息,需要进行信息组织,以其更好的为企业服务,创造更多的价值。 1.2网络营销中的客户信息组织 互联网具有跨时空、交互性、拟人化、超前性、高效性、经济性的特点,可以将企业和客户紧密地结合在一起,真正实现了以客户为中心的网络营销观念对企业服务的能动作用。在整个网络营销环节中,客户信息发挥着重要的作用。 a.客户信息是企业资源的组成部分。客户不仅是普通的消费者,而且成为信息的载体,能有效为企业提供包括有形物品、服务、人员、地点、组织和构思等大量信息。而信息是不能脱离客户而单独存在,它成为企业争夺的重要资源。在互联网上,客户的地位和作用正在发生着变化。客户可以控制自己作为产品和服务的潜在购买者的价值。但是客户却没有认识他们作为人口统计信息和交易史的价值,并没有从他们的信息所创造的经济价值中得利。另一方面,企业需要大量的投入以获得客户信息。双方都缺乏对信息的正确认识,因为客户信息不仅是企业资源,也成为个人的一部分价值。对企业而言,有效客户信息的获得成为他们开拓市场、取得成功的第一步。 b.客户信息是企业创新的合作伙伴。创新是企业生存的灵魂。企业创新的过程就是不断研发新产品、开拓新市场的过程。而客户信息提供了关于未来产品的价格和性能的变化趋势,及时反映最新的市场动向,便于加强客户和企业的联系。客户信息成为企业和市场的一座桥梁,熟练地运用客户信息可以加快企业的 创新步伐。 c.客户信息是企业利润的部分来源。随着互联网技术发展的成熟和互联成本的低廉,信息传播的速度加快,客户与企业之间对信息的享有和具有对等的权利。客户可以利用信息,根据企业的报价,选择最具有吸引力的企业。而企业也将从中获益。首先企业可以利用互联网更容易地找到客户,减少搜寻费用,而且还可以获得关于这类产品的潜在客户的信息。另外,在交易中企业的信息由客户跨时空地传递,使得企业在全球范围内拥有更多的客户。在这个过程中,客户信息间接地为企业创造了利润。由于客户信息自身的特点,以及企业对其认识不足,目前客户信息的使用较为混乱,没有统一的方法、高效的管理策略。主要的问题在于以商品物流为中心的闭环系统缺乏对客户信息的足够重视,不能及时反馈消费者的潜在需求和消费热点,从而造成信息不对称。客户信息管理在现代企业中已显得日益重要。 2.网络营销中的客户信息管理及其实施 科学的客户信息管理是凝聚客户、促进企业业务发展的重要保障。客户信息是一切交易的源泉。由于客户信息自身的特点,进行科学的客户信息管理是信息加工、信息挖掘、信息提取和再利用的需要。通过客户信息管理,可以实现客户信息利用的最大化和最优化。 2.1客户信息管理的内容 网络营销中的客户信息管理是对客户信息进行收集、抽取、迁移、存储、集成、分析和实现的全过程。具体内容如下: a.客户信息的收集。客户信息的收集是客户信息管理的出发点和落脚点。客户信息的收集可以广泛地利用各种渠道和手段,最为有效的是网络营销所提供的大量信息。但也不能忽视传统的方式(例如电话咨询和面对面交谈)发挥的作用,他们可以作为因特网的有效补充,保证客户信息的全面性。 b.客户信息的抽取和迁移。客户信息的抽取和迁移也是在进行客户信息的收集,但其不是直接面对客户,而是利用已有的信息进行一定的加工。因为各种行业所需的客户信息是千差万别,所以各个企业都占有大量的为本企业所用的客户信息。为了实现信息使用的高效率,有必要在各个行业之间推行一套客户信息的使用标准,最大限度地取得信息的一致性。 信息的抽取机制是建立在不同行业的客户信息基础之上。它使用信息过滤和信息模糊检索技术,在其他企业的客户信息数据库中取得所需的客户信息。它强调两个企业之间客户信息数据的相似性,从共性出发,实现信息的抽取。信息的迁移机制是从客户信息的整体角度考虑,在不同企业之间实现客户信息的共享。信息在迁移过程中忽视细微的差别,重视整体的一致性,花费较少的精力取得较大的效果。 c.客户信息的存储和集成。客户信息的存储和处理技术是客户信息管理的优秀技术,数据仓库技术在其中占有重要地位。因为客户信息是十分巨大的数据,为了能够实现数据使用的便捷高效,需要对使用的数据库进行慎重选择。建议采用大型的关系型数据库管理系统,并带有对并行处理、决策查询优化的组件。客户信息在存储过程中应考虑冗余问题,避免浪费大量有效的空间。客户信息的集成是指客户信息数据按照时间或空间的序列保存,并进行一定层次的划分后存储在数据库中。用户在查询、统计中都使用集成后的数据,可以提高运行效率。 d.客户信息数据库的设计。客户信息数据库是以家庭或个人为单位的计算机信息处理数据库。针对不同的行业有不同的数据单元,而且客户信息数据库的更新频率较高,数据处理量逐步增大。 索引的使用原则。使用索引可以提高按索引查询的速度,但是会降低插入、删除、更新操作的性能。因选择合适的填充因子,针对客户信息数据库更新频繁的特点,亦选用较小的填充因子,在数据页之间留下较多的自由空间,减少页分割和重新组织的工作。 数据的一致性和完整性。为了保证数据库的一致性和完整性,可以设计表间关联。这样关于父表和子表的操作将占用系统的开销。为了提高系统的响应时间,有必要保证合理的冗余水平。 数据库性能的调整。在计算机硬件配置和网络设计确定的情况下,影响到系统性能的因素是数据库性能和客户端程序设计。数据库的逻辑设计去掉了所有冗余数据,提高了系统的吞吐速度。而对于表之间的关联查询,其性能会降低,同时也提高了客户端的编程难度。因此物理设计对于两者应折衷考虑。 数据类型的选择。数据类型的合理选择对于数据库的性能和操作具有很大的影响。在该数据库中应注意避开使用Text和Image字段,日期型字段的优点是有众多的日期函数支持,但其作为查询条件时服务器的性能会降低。 e.客户信息的分析和实现。客户信息的分析是客户信息数据库的落脚点,是直接为企业开展其他一系列工作服务的。客户信息的分析是指从大量的数据中提取有用的信息,该信息主要可以分为直接信息和间接信息。直接信息是可以从数据中直接取得,价值量较小,使用范围较小。而间接信息是经过加工获得的较有价值的信息。分析过程主要包括基本信息分析、统计分析、趋势分析、关联分析等。基本信息分析是利用客户的基本情况信息,分析本企业或产品的主要客户的特点,包括年龄、性别、职业、工资状况、学历、地理位置等等。统计分析是利用所有的信息进行统计,分析企业或产品的销售额、利润额、成本量等经济指标,也包括大客户分析和业务流量分析。趋势分析是利用本企业的信息和同行业其他企业的信息,并结合国民经济的整体运行状况,对长期和短期的业务状况进行预测。关联分析是利用客户信息对产品信息、市场信息、企业信息进行分析,综合评价企业的运行状况和产品的供需比例。 2.2客户信息管理的实施 网络营销中客户信息管理的实施主要是指客户信息数据库的实现。在当前环境下,客户信息数据库技术中数据仓库技术是企业使用的主流,该技术的实现也表明了当代客户信息管理系统的走向。以数据仓库系统为优秀技术的数据仓库型客户信息管理系统的广泛应用,为在技术实施以客户为中心的个性化服务提供了可能,又极大影响了企业业务流程的转变,使机构向“扁平化”方向发展。 数据仓库是面向主题的、集成的、稳定的、不同时间的数据集合,用以支持经营管理活动中的决策制定过程。面向主题是指数据仓库内的信息按照企业重点关心的数据(即主题)进行组织,为按主题进行决策的信息过程提供信息;集成是指数据仓库内的信息不是从各个业务系统简单抽取来得,而经过系统加工、汇总和整理,保证数据仓库内的信息是整个企业的全面信息;随时间变化数据仓库内的信息并不是关于企业当时或某一时刻的信息,而系统记录了企业从过去某个时刻到目前各个阶段的信息,通过这些信息,可以对企业的发展历程和未来趋势做出定量分析和预测;稳定是指一旦某个数据进入数据仓库,一般情况下将被长期保留,也就是数据仓库中一般有大量的插入和查询操作,但修改和删除操作比较少。 数据仓库的特点可以描述为主题突出的集成性的信息管理系统。它由源数据、仓库管理和分析工具组成。数据仓库的数据来源于多个数据源,包括本企业的内部数据,也有来自外部的相关数据。网络营销中源数据主要从开展网络营销的实践中获得,包括企业所关注的关于客户的各类信息。仓库管理是根据信息需求的要求进行数据建模,从数据源到数据仓库的数据抽取、处理和转换,确定数据存储的物理结构等。这一阶段是进行客户信息管理的基础,因为大量的源数据经过仓库管理进行了初步的处理。分析工具指完成决策所需的各种信息检索方法、联机分析方法和数据挖掘方法。这一阶段是针对企业的客户群服务的,它直接与客户发生联系,因为企业的产品企划就是在这里完成。数据仓库型客户信息系统继承了以往信息管理系统的一切手法,并以其强大的数据检索和分析功能,为企业提供了综合性的及时信息服务手段,成为客户信息管理系统发展的主流(如图1)。 客户信息管理在各个方面的运用,已经显示出了强大的生命力。特别是在当今企业以网络营销为支撑来开展业务的情况下,由于网络信息的复杂性和多样性,开展信息管理迫在眉睫。客户信息管理已经也必将会成为企业生存取胜的重要一环。 网络信息管理论文:Web水声网络设备信息管理论文 1UWNM-W设计 与无线信道相比,海洋水声信道具有强噪声、高延迟和低带宽等特点,其复杂多变的环境造成信号能量不同程度衰减。因此,陆地网络管理机制难以移植到水声网络管理中,也难以实现网络实时监控和管理。为节约网络信道资源,降低水声网络设备的能量消耗,减少网络监控的延迟,本文利用信息捎带机制,通过收集水声网络的正常通信数据信息,以及Web可视化操作界面掌握网络整体拓扑及能量分布结构。 1.1信息捎带与存储 水声网络主要是将水下采集或者接收的数据传输到水面,再由汇聚节点向陆地传输。可以在数据报文头部添加网络设备节点的位置和能量信息,利用水声多跳网络数据传输方式,将数据报文所经节点的位置和能量信息带到汇聚节点。汇聚节点分离出水声节点的位置、能量信息以及数据,并将数据转发给水上异构通信网络中的UWNM-W服务器进行处理和存储。为获取水声网络节点位置和能量信息,用户必须通过Web客户端对水声网络节点进行设置。具体过程如下:(1)操作用户从Web客户端向UWNM-W服务器发送命令。(2)UWNM-W服务器接收操作用户从Web客户端发送的指令后,对指令进行分析,并根据指令内容,向水面汇聚节点发送控制命令。(3)水面汇聚节点收到来自UWNM-W服务器的控制命令后,根据命令内容,向海底水声网络广播控制信息。(4)水声节点收到控制信息后,修改自身设置状态,进入网络状态报告模式。当水声节点进入网络状态报告模式,即可通过正常的数据报文传输,将水声节点的状态写入报文中,跟随数据报文到达水面汇聚节点,最终到达UWNM-W服务器。当水声节点有数据需要发送或者转发时,首先查看自身状态,如果处于网络状态报告模式,则在数据报文的数据部分加入附带信息。数据部分是水声节点需要发送或者转发的数据;节点编号列表部分记录报文从源节点开始所经过的所有水声节点的编号;位置信息列表记录报文经过各节点时水声节点所处的位置信息;能量信息列表记录报文经过各节点时,水声节点的剩余能量信息。位置信息列表和能量信息列表的内容顺序按照节点编号列表的顺序组织。携带节点位置和能量信息的数据报文以多跳传输的方式,从源节点到达水面汇聚节点后,由汇聚节点将“节点编号列表”、“位置信息列表”、“能量信息列表”和数据部分分离出来,并传给UWNM-W服务器。UWNM-W服务器收到汇聚节点传来的信息后,将信息分门别类的存储到数据库中。 1.2信息处理与分析 UWNM-W服务器逻辑分析程序实时对数据库中网络状态信息进行监控,一旦有数据发生变化,则将数据分析并绘制成图表,通过网络传输给Web客户端。UWNM-W系统程序主要分为6个模块,即信息查询模块、信息更新模块、命令分析模块、数据分析模块、汇聚节点控制模块和数据接收模块。(1)信息查询模块主要为Web客户端提供数据检索功能,从数据库中提取符合条件的数据。该模块类似于普通的Web系统中数据库查询功能,主要关注数据库的检索效率和准确率指标。(2)信息更新模块主要用于保存数据,这些数据主要来自客户的输入和水声节点的传输。(3)命令分析模块主要用于解析操作用户从Web客户端发送的操作指令,并调用汇聚节点控制模块。该模块首先利用信息查询模块来检索已有的指令库,根据指令库中的要求,组成汇聚节点控制命令;然后,将控制命令作为参数调用汇聚节点控制模块,向水面汇聚节点发送控制命令。(4)数据接收模块主要用于接收Web客户端和水面汇聚节点的数据,并交由数据分析模块来提取相关信息,再调用信息更新模块来保存数据。 2系统实现关键点 基于Web的水声网络信息管理系统以水面汇聚节点作为桥梁,中转来自UWNM-W服务器的命令和水声节点的数据,因此提高水面汇聚节点处理程序的效率成为提高系统效率的关键。如果水面汇聚节点程序或硬件处理能力低,则直接影响系统命令的广播和水声节点数据的接收提取,将直接降低操作用户在Web客户端的体验。影响系统整体效率的关键是UWNM-W系统程序的命令分析模块。本文设计中,UWNM-W系统程序的命令分析模块需要先在数据库命令集合中查找命令相关信息,根据查询结果重构水面汇聚节点控制命令。实现动态的命令更新和解析机制,直接影响系统整体的可扩展性和可操作性。 3结语 针对水声网络设备信息监控难的问题,本文设计了一种基于Web的水声网络信息管理系统。该系统利用捎带机制,通过正常的网络数据将网络节点信息传输到水面上的汇聚节点,再由汇聚节点将数据提交给服务器。操作用户通过Web客户端查询数据库中的网络设备状态信息,或者向水声节点发送状态修改命令。UWNM-W系统利用简单的设备和结构,可以动态、实时地监控整个水声网络运行过程的变化情况,为水声网络管理平台的发展提供一种有效解决方案。 作者:李丹 单位:钦州学院数学与计算机科学学院 网络信息管理论文:网络技术教学改革下医学信息管理论文 一、非计算机专业网络技术课程教学中缺少面向应用的问题 (一)教学目标定位不准,学习内容纷杂、主线不清 非计算机专业网络技术教学存在照搬计算机专业教学程式,忽视专业特点的现象。教材一味择权威、“高大全”,内容覆盖广,重、难点多,专业术语繁杂、抽象。教学目标制定盲目攀高,面向理论,缺少实践内容等问题。网络技术是一门交叉学科,涵盖、涉及的知识面广。若无选择、无着重点、无针对性,忽略教学目标与今后职业应用的关系,会造成学生望而却步,产生厌学情绪。更有甚者,许多内容未必用得到,势必造成教学内容丰富,学生所获实用知识甚少的尴尬局面。偏离了“着眼应用重视需求”这条教学目标主线。 (二)理论与实践脱节,实验拘于步骤 教学过程存在理论与实验分离的现象。单纯的理论传授使学生无感性认识,实验操作时无所适从。以教师为主导,学生被动接受知识的教学模式抑制了学生的自主潜能,削弱了学习兴趣。实验内容单调、重视步骤,缺乏理论与实验衔接,缺少实验内容与实际应用结合。理论与实验的分离遏制了网络技术教学的发展,严重影响了教学质量。拘泥于步骤的实验方法束缚了学生的主观能动性,有悖于“学生为中心”、“问题为中心”等先进的教学理念,不利于学生应用能力和科学思维能力的培养。 二、医学信管专业网络技术应用能力的培养 在缺少本专业教学模式、经验借鉴的情况下,针对教学中存在的问题及现状,几年来,经过反复摸索、改革、实践,在教学方式和方法上,针对信管专业教学得到了一些经验。 (一)教学目标主线定位明确 教学目标的定位要紧密结合专业培养目标,以提高专业技术的应用能力为教学目的,以专业需求为依据,强调实用性,实效性。重视应用能力的培养,有的放矢、学以致用。教学目标确定基于教学目的,教学目标定位应考虑学生未来职场应用的需要,考虑所学内容能否充分运用到实际工作中。结合办学条件、性质、教授对象,认真分析、实践、总结,从章节到总体构成进行综合科学评价,得出符合自己专业的教学内容体系。内容体系要随信息化进程同步革新,这是个不断总结、研究、调整、实践、再总结周而往复的渐进过程。 (二)教学要突出应用,内容明晰 教学目标的准确定位是确保教学效果最优化的基础,把握内容组成结构是决定教学基本内涵的重要环节,不能机械式照搬,更不能盲目模仿。网络技术由原理及应用两部分组成,前者侧重理论基础,后者是基于理论的设计、配置、开发应用等实践性内容。针对本专业特点,紧密结合应用需求,遵循确定的教学目标,充分对知识体系进行全面分析、认真设计,研究制定出课程的内容体系和教学方法。排除轻视应用,注重理论,或迷信应用,忽视理论的现象。理论、实验相辅相成,互为支撑,合理组织理论及实验内容,不能偏废。从实际应用需求着手,使学生既具备一定的理论素养,又拥有较强的网络技术应用能力。围绕教学目标组织教学内容。依据内容体系结构,优化、精练教学内容,合理分配,科学取舍。制定出适合本专业教学目标,注重理论、实践密切结合的教学内容纲要。 (三)以应用为目的,培养科学思维,改革教学方法及教学手段 改革教学方法,摒弃教条、照搬书本的陈旧教学模式。探索适合本专业学生接受能力、科学思维的教学手段。以启发、引导、师生互动为主要途径,采用适宜本课程教学的“问题为中心”、“任务驱动”等广为推崇的教学方法,达到理想的教学效果。 1.理论与实验交叉教学,解决理论、实践脱节问题。 网络技术理论、实验密不可分,两者平行且交融。理论是实验的基础,实验是加深对理论认识、应用的有效途径,是理论联系实际、培养、提高动手能力的重要平台。采用理论、实验交叉教学效果明显。所谓“交叉”指对某些内容理论、实验交互进行。该方法保证了理论与实验内容的有效衔接。对教学内容有目的、条理化组织,将理论与实践内容合理分配。对关键原理性内容教师现场演示讲解,学生同步操作,以实验事实说明理论原理。涉及到与理论相关联的应用实时进行操作验证,在感性认知的基础上掌握理论内容,加深学生对所学知识的理解。实践表明,交叉教学方法可充分提高有关教学内容的效果。合理采用模拟实验环境,可在有限课时内达到事半功倍。如,对TCP/IP体系各层实现原理,通过包捕获软件进行有关分析,理解报文的组成及协议层间的相互关系。再如,网络设计中,在模拟环境下用多种拓扑结构实现设定功能,比较各种方法的优劣,了解网络设计优化的概念等。 2.依内容特点,引“问题为中心”教学,培养科学思维方法。 根据教学内容特点,有针对性地采用“问题为中心”的教学方法。“问题”教学优势已日渐凸显,成革除传统教学弊端的手段之一。将课程所含知识,转化为解决实际应用的问题。针对实际应用,以提出、分析、解决问题为线索,以启发、引导的方式进行教学,使学生在探索解决问题的思维活动中掌握知识,提高专业科学思维意识。围绕教学知识点,对优秀内容以问题构造情境。如,介绍TCP/IP体系结构内容时,用“tcp/ip协议的各层数据包结构及其关系”提出要解决的问题,带着问题进入学习过程,继而通过对数据包分析,引导学生发现IC-MP、OSFP等协议无传输层协议包,产生“为什么”的疑问。教师分析归纳、实验演示,学生同步操作,清楚了类似协议在网络层结束向上传输的缘由。明白了层间包结构的关系及构成。创设问题情境,学生参与其中,体现了学生的重要地位。对问题的处理,增加了学生的问题意识,激发了学习潜能,培养了学习兴趣。通过归纳分析,总结规律,培养了学生对网络技术的科学思维方法。 3.以“任务驱动法”营造应用情境,激发学习主动性。 对设计类型实验采用“任务驱动”教学法。以任务为主线,学生为主角,教师设计出体验实践的任务情境。如,基于实验总体目标,将内容划分成典型的单元“任务”,优秀内容融入具体的案例和任务中,通过对“任务”的执行完成预定目标。该方法利于培养学生分析、解决问题及彼此协作的能力。改变了传统实验单调、注重步骤的弊端,创建了以学施教、学生主动参与、自主协作的新型教学模式。以局域网设计为例,教师结合综合案例,模拟企业级局域网作为基础项目,按逻辑划为单元任务。诸如,Ip子网、vlan设计;静态路由、动态路由区域设计;访问控制,基于网络层、传输层区域流量及安全限制;边界路由的NAT转换;汇聚设备上的DHCP配置等任务。学生围绕与现实情况类似的单元任务,以角色身份带着真实的“任务”进入完全情景化的虚拟环境。“身临其境”增加了任务感,通过分析解决面临的问题,加深了对网络设计过程的了解,开阔了视野,强化网络技术的应用技能。在完成“任务”的过程中,教师提供解决问题的线索,将网络系统设计思想融入实验中,营造讨论、交流合作的氛围。学生面对实际应用案例,积极、主动地应用所学知识分析、解决实际问题,采用自己认为最佳的途径得出解决问题的方法。单元“任务”的完成,更能激发学生的求知欲,形成感知心智活动的良性循环。随着各个单元任务的完成,伴随接踵而来的成就感,更加提高了学习兴趣。最后,回首完成的所有任务,相当于一个较全面的网络设计项目,这时的成功喜悦是不言而喻的,这将大大增强学生的学习自信心。“任务驱动”为学生思考、探索、发现和创新提供了开放的空间,培养了学生分析问题、解决问题、相互协作的能力,开拓了主动创新的意识,培养了科学思维的良好习惯。 4.采用模拟仿真教学,增强实践应用能力。 针对网络设备相对短缺,硬件网络实验环境效率低下,学生缺少实践机会的状况,对部分实验采用模拟软件仿真教学方法。由于其对物理环境模拟的真实性,具有仿真程度高,使用过程方便,交互性好,对硬件要求低等优点,成为网络实验的重要手段。极大地促进了教学方法的优化,充分提高了网络技术教学的效果和效率。在应用模拟环境的教学中,可即时模拟演示应用操作内容,学生同步进行实践,达到即学即用的效果。有机地将理论与实践统一起来。教学实践表明,这种教学方式效率高,节省开支,有较好的教学效果。模拟仿真方法打破了传统教学模式,开创了课堂教学的新形式,解决了传统教学模式下理论、实验难以交叉进行教学的难题。网络模拟仿真环境可以实现具有一定规模的真实网络环境,在此平台进行实验,可以满足大多数的实验需求。在网络设计实验中,它克服了网络物理环境下拓扑不易改动,实验用时过长、不够灵活等诸多缺点,大大提高了网络实验效率。在课时有限的情况下,可以达到事半功倍的效果。仿真模拟环境增强了学生应用动手能力,为学生进行网络实践,培养专业应用技能提供了良好的条件。仿真模拟教学方式,充分发挥了教师的主观能动性,积极探索实验教学新方法。力求营造出高效、良好的教学实验环境。结合“任务驱动”、“问题为中心”的教学方法,使实验教学内容更加丰富、充实。由于模拟软件的易操作性、便利性,不受时间、空间的限制,使学生在课外进行实践成为可能。有效开展课外教学实践,设定课外实训项目,增强学生对网络技术的实际操作能力。通过模拟教学,我们对“教学环境职业化、教学环节情景化、教学手段现代化”的教学理念有了更进一步的理解。 三、结语 总之,针对医学信息管理专业的特点,对网络技术教学进行多方面研究、改良、实践,旨在提高网络技术教学质量,加强对学生网络技术应用能力及科学思维方法的培养。实践证明,网络技术教学的改革,充分提高了学生的网络技术应用能力,大大提高了网络技术教学质量。 作者:常沛 赵建伟 单位:内蒙古医科大学计算机信息学院 网络信息管理论文:图书馆网络信息管理论文 1图书馆网络信息服务管理内容 1.1虚拟查询参考服务 在传统的图书馆管理中,客户只能够从图书馆中查询和借阅相关书籍,这样不仅浪费时间,同时也浪费较多的物力。通过建立虚拟查询参考服务系统,可以更好的满足客户的咨询需求,能够节约他们的查阅时间,提升图书馆的服务质量,为今后图书馆的发展奠定良好基础。服务管理人员在进行该种服务时,通常会呈现出两种形式:第一种为异步参考咨询服务。该种服务中客户可以利用电子邮件、留言板、QQ等网络工具来实现其参考咨询工作。该种服务方式当前发展比较迅速,大幅度提升了图书馆的;第二种为实时参考咨询服务,该种服务可以让客户及时了解图书馆的借阅状况,从而提升图书馆的服务管理水平。 1.2网站服务方式 当前图书馆网络信息服务管理中以网站服务方式最为常见,该种服务能够为客户随时随地提供相应的图书信息,从而满足他们的图书查阅需求。通过建立图书馆网站,客户可以利用网络信息更快更直接的获取图书资源,提高图书馆的服务质量和服务效率。管理人员在图书馆网站上可以相关的图书信息,将图书馆中的信息资源网络化、数字化,可以让用户利用浏览、查询等方式来及时了解图书馆的状况。除此之外,在这样的网站管理者中,管理人员可以为客户提供更加个性化的服务,制定出不同的信息服务模式,从而达到客户的图书资源应用需求,提升图书馆的对外服务水平。 2提升图书馆网络信息服务管理质量的方法 2.1做好图书馆信息资源服务管理 图书馆在服务的过程中会产生比价多的信息资源,如果管理人员不能够及时掌握这些图书信息,将会影响到自身的管理水平,进而会降低图书馆的服务质量。通过建立图书馆网络信息服务管理系统,管理人员可以及时将图书信息更新,使其更具有准确性,满足不同客户的图书借阅需求。网络图书信息资源包含的内容比较多,如网络资源、系统建设状况、网站维护技术、图书借阅数据、图书购买状况等。管理人员在进行管理时需要将这些资源充分运用,找到更加科学的服务管理方式,从而达到图使馆的发展目标,提高图书馆的整体服务水平。做好图书馆的信息资源服务管理,首先要做好图书馆信息资源下载服务工作,建立更加完善的数据库,可以包括国内外的期刊网站、本馆图书信息资源查询网站等,通过一系列的建设,可以更好的为客户服务,增强电子图书馆的服务效率,可以让客户在网络客户端就能够享受到更多的图书资源。其次,管理人员还要建立相应的信息资源指引库,这样更便于用户的图书检索工作,大大减少图书馆工作人员的工作量。在建立这样的指引库时,可以采用用户比较熟悉的语言来进行组织,同时还可以向用户提供相应的图书信息,从而减少管理人员的工作量,为以后图书馆的发展奠定基础。 2.2增强图书管理人员的专业素质 在传统的图书馆服务管理工作中,对管理人员的专业素质要求不高,但是随着网络信息技术的应用,管理人员原有的知识结构已经不能够适应网路图书馆发展的需求,因此在今后的图书馆管理服务中,相关人员需要及时提升自身的专业素质,掌握更多的网络信息管理技术,这样才能够满足客户的需求,提高图书馆的现代化发展服务质量。增强图书管理人员的专业素质,就要做好图书馆的人力资源管理工作,要加大对管理人员的培训,帮助他们掌握更多的网络信息管理服务技术,学会运用新的网络系统。除此之外,还要提高管理人员的数据库管理水平,尤其是对于一些藏书比较丰富的图书馆来说,每天的图书借阅量比较大,数据信息如果不能够及时更新,将会影响到图书馆的服务效率,严重时还会降低图书馆的发展规模。图书馆要想提升自身的服务管理水平,还要完善自身的信息资源管理工作机制,充分调动工作人员的积极性,让他们参与到网络化图书馆的建设当中,最大限度降低图书馆的发展风险。在进行图书馆网络信息服务管理系统建设时,还要增强管理人员的职业道德素养,在工作时能够保持严谨的态度,本着对工作负责的态度来为客户服务,在提高图书馆服务管理质量的同时还能够对外树立良好的形象,吸引更多的客户与图书馆建立合作关系,从而扩大图书馆的发展规模,增强图书馆服务管理效益。 3总结 综上所述,图书馆网络信息服务管理工作有着非常重要的作用,它能够大大提升图书馆的服务质量,满足不同人群的图书信息资源需求。同时它也可以减少图书管理人员的工作量,帮助管理人员及时掌握图书信息,提高查阅图书效率,为客户提供更好的服务,最终达到图书馆网络化信息服务管理系统的建设目标,增强图书馆的现代化发展水平。 作者:孔方圆 单位:吉林华桥外国语学院 网络信息管理论文:网络环境下档案信息管理论文 一、档案信息管理的安全隐患 1.硬件、软件的不足 虽然我国目前计算机普及率逐年提高,计算机硬件设备和软件开发水平不断完善,但是目前一方面由于我国档案管理存在资金不足、管理不善等问题,使得计算机设备、供电系统、服务器等存在老化现象和更新换代的需求。对于这些现状,如果得不到有效的解决,问题一旦爆发,会造成难以估量和不可弥补的损失;另一方面我国的软件开发水平相对比较滞后,档案管理方面的数字化软件不仅仅受到了来自国外的控制,而且现有的软件数据库安全性极为不强,软件容错率低,部分软件和数字系统被设计者内设了某些后门或者植入了某些潜在的危险,如现在通用的SQL,Orade等。而且,目前窃取信息等方面的软件不断被开发,黑客和病毒仍然频频被传播,而我国应对黑客攻击,恶性病毒、窃取信息等方面的软件还不够先进,措施还不健全。这些方面给档案信息管理带来巨大威胁。 2.制度和意识障碍 目前,一方面我国虽然先后颁布了《计算机信息系统安全保护条例》、《计算机信息系统保密管理暂行条例》和《计算机信息网络国际联网管理暂行条例规定实施办法》等一系列有关网络的法律文件,但是我国网络方面的法律法规还不够健全,法律效用级别不够高,存在诸多漏洞和缺陷。很多人钻法律空子,窃取信息和虚假信息等,以此来牟取暴利。另一方面,国家网络缺乏监管制度和长效执行机制。由此,无法做到对虚假信息及时发现和清理,对违法行为及时进行查处,从而形成国家对网络环境管理的威信力。当前,在我国包括档案管理人员和国家执法人员在内的很多人,都存在网络安全意识薄弱的现状。这不仅仅使得人们在网络中经常忽视自我保护意识,也有意识或者无意识的成为信息的复制者或者篡改者。同时还助长信息管理被窃取、复制和篡改的行为,使得国家网络安全的执法力缺乏有力的支持和内在的动力。 3.网络环境下信息的市场化与公共性运作模式和道德规范缺失 在现在看来,网络环境下信息的市场化和公共性,在促进我国经济、文化的繁荣昌盛,人民生活的方便快捷、学术兴盛等方面发挥了举足轻重的地位,成为生产生活中不可或缺的一个部分。然而这种市场化和公共性使得趋利意识占据主导地位,道德和规范意识下降为从属地位。信息作为商品,在网络市场下获得的利润额极高,很多人靠出卖信息作为生计模式之一,原有的规范和道德束缚在高利润的诱导下松懈,致使信息窃取、复制、篡改现象严重。还有,在网络环境下,匿名性等特征,使得道德进一步不堪一击。而且目前在我国,网络市场内在行业规范和国家网络制度性建设正处于形成和发展时期,尚不成熟,很多违法行为未有被处理,加速网络道德价值的沦陷。 二、网络环境下档案信息安全管理的措施 1.强化意识,加强思想道德建设 对于档案网络化的安全问题,很大一部分都是人为因素造成的,可以说,很多时候,人的安全意识涣散等因素是档案网络化安全的最大劲敌。因而强化人们的意识,诸如网络安全意识等,应该被置于比较重要的地位。同时因为目前利益驱使下网络信息道德的沦丧,广泛的存在窃取信息、篡改信息、制造并传播电脑病毒等现象,所以不断加强公民道德建设,强化责任意识成为建设档案信息安全管理环境的必要措施之一。 2.以国家为主导,发挥市场和社会力量,加强网络的制度规范建设和责任监督机制 网络安全环境的建设,单靠网络自主力量是远远不够的,必须让置于社会力量之上的国家采取积极措施,建立完善的国家制度规范,在维护我国网络安全环境中发挥主导作用。同时,单纯的依靠国家力量也是不够的,应该发挥市场和社会作用。一方面,国家应该将一部分责任让各大网络运营商和档案管理机构承担,迫使各大网络运营商和档案管理机构加大各自硬件、软件建设、人员管理和组织工作,从而提高档案管理和信息管理水平,减少不必要的损失,例如及时发现虚假信息和管理漏洞、及时清除硬件故障和减少员工操作失误等等。另一方面,国家也应该赋予社会,如NGO等,一些有力支持,让他们对网络运营进行监督,并对现有网络安全问题进行研究,建言献策。最终,让网络治理和监督力量上有政府,下有网民,中间有档案管理机构和网络运营商,加上社会力量,如NGO、社团等,形成网络安全的多优秀监督治理模式,保证监督的全方位性。 3.规范软件开发市场,打击不法软件开发商并加强软件的自主研发 档案网络化管理的一个重大威胁来自于软件市场,主要有两个方面:第一、非法软件的开发,例如开发具有攻击性或者解密软件;第二、档案管理本身数字化软件的弊端。因此,我们必须对软件市场进行合理的管制,保证其运作的规范化,坚决对开发商开发的一些非法软件的行为予以严厉打击,保证软件市场的有序性。同时,加大档案信息管理系统的数字化软件开发,不断增强软件的自主性、软件数据库的安全性、软件容错率、软件保密水平,尽可能地防止软件和数字系统被设计者内设某些后门或者某些潜在的危险。这样,能够直接有效地防止档案信息管理安全问题的出现。 4.建立信息安保系统与高性能、高可靠的网络安全一体化防护体系 第一,充分利用现有安全技术并加强对其研究。例如用链路加密、端点加密和节点加密等多种加密方法对数据加密,监听扫描,诱捕反击,网络端口与节点的控制等。第二,建立专门的信息传输路径。如可以建立VPN虚拟专用网络等。第三,建立数据备份机制。定期按时的用磁带或者光盘等备份服务器的各种数据以确保数据安全。第四,数据分层管理。将不同的数据类型放置在不同的存储器或者服务器上,也就是说最好每个储存卡或者每台服务器中仅仅支持存储一种类型的数据,这样即使某一个储存器或者每一台服务器出现问题,如被攻击,也不会影响全局,造成巨大损失。第五,公开性与保密性并重,重要信息非公开化。比如加大会员制度的审查工作,提高会员的资格条件等等。第六,制定好应急预案。如果发生特殊情况,及时启动预案,防止或者减少损失。通过这些方面,建立信息安保系统,建设高性能、高可靠的网络安全一体化防护体系。 5.联合办学,并加强人员管理,引进现代先进的人力资源管理模式 档案网络化面临很多问题,一方面是由于缺乏专业人才,另一方面是由于档案机构内部缺乏有效管理。因而我们必须加强档案网络化管理专业人才的培养。在培养模式上,应该从原有的学校单一培养模式向档案管理机构和学校联合办学的培养模式转变。从而在课程的设置,考评和实习等方面进行系统合作,保证培养的人才适合现代档案管理网络化的要求。另外,我国档案信息管理内部的管理应该引入现代先进的人力资源管理模式。不仅仅通过工作分析,岗位的设计和评价,对员工的具体操作流程,操作标准进行规范化,而且进行必要的绩效考核,减少因为员工失误造成信息不安全因素的产生。同时采取现代人力资源的多种培训方法,对档案管理人员进行必要的培训,保证每个人的操作技能不断提高和专业知识的及时更新换代。 6.硬件改建或者重置,同时对数据分类整理,建立信息评估机制,清除冗余信息 我国档案信息管理,需要在国家主导下,调动多重力量,筹集资本,对我国现有档案管理机构老化或者需要改进的信息线路、通电线路、计算机设备等进行改造或者重建。同时,我国很多档案管理缺乏对信息系统的分类标准,很多信息交织在一起,不利于信息有效的管理和利用,使得很多信息容易无形的丢失或者被窃取。而且在信息管理中,缺乏信息的价值评估机制,使得很多无效或者不需要储存的信息被储存,无疑在增加存储信息管理成本的同时,降低了设施的有效利用率和增加了信息管理风险。因而我们要建立信息系统分类机制和信息价值的考评机制,保证信息分类科学性的同时,及时清除冗余信息,提高信息储存水平和管理水平。 作者:黄靖 单位:海南大学 网络信息管理论文:计算机网络中心信息管理论文 1高校计算机网络中心现状分析 1.1计算机网络体系结构及协议 计算机网络体系结构普遍分布于不同地域的计算机内,只有通信电路互相连接才能确保资源的有效共享。计算机网络具备数据传播、远程数据处理、集中管理和分布式处理等不同的功效,其中以资源共享为主要目标。网络体系结构指的是计算机网络各部件间的不同功能和计算机默认通讯协议的有效集合,是计算机网络及其部件的精准定义以及完成以上不同功效所遵守的各种通讯协议的总称。 1.2计算中心主要业务流程现状分析 近年来,计算机中心的主要业务流程和任务是实现高校教学活动的有序进行,对设备和人员的管理也是围绕保证高校计算机网络中心优秀业务的顺利进行这一重点工作展开的。只有将计算机中心进行规范化、系统化与科学化管理,才能保证各项工作的顺利开展。计算机网络中心信息管理工作是对系统信息进行集成并通过一定的技术手段对其进行相关管理。这样一来,计算机网络中心通过信息管理系统平台的建设,使各项网络信息管理工作有效进行,提高了计算机网络管理信息中心的工作效率,也使各项管理工作更加规范、科学。 2高校计算机中心信息管理集成系统网络结构与数据库的设计 2.1设计原则 高校计算机中心集成架构的设计原则是要始终坚持以现代科学管理为主,完善主流技术和设备,并运用先进的管理理念和设计方式来对计算机网络中心集成架构系统进行有效管理。高校计算机网络中心系统涵盖的知识面十分广泛,对网络中心信息管理集成架构来说是一种综合管理技术,既反映当今先进的信息化水平,又具有良好的发展潜力和融合性。这一架构可以有效确定计算机网络中心的业务水平是否达到合格的标准。只有将高校的管理特征、现状与高校计算机网络中心信息管理系统相结合才能保证管理的合理性与科学性,使每个阶段的管理需求得到合理满足。 2.2主要功能 高校计算机中心信息管理系统数据库架构分析以信息整合为实施基础,以有效地建立计算机中心数据库架构系统相关数据的整合和集中优化为主要工作内容。建立一个计算机中心数据交换共享平台来作为存储所有计算机中心的公共数据信息,高校计算机中心信息管理集成架构工作能对高校管理工作做出系统科学的分析,并保证工作流程的合理性和高效性。 3高校计算机中心信息管理集成架构系统实施研究 高校计算机中心管理体制必须从组织成员的思想意识、组织结构、制度保障和人才培养等方面采取相应措施,才能适应新的发展需要。 3.1优化组织结构 计算机中心只有合理安排学校冗余的下设部门,有效缩减计算机中心管理的容量,才能提高工作效率,使业务的衔接更加密切。只有优化各部门的管理方式,使之转变为岗位制管理,将分散的管理集中于一处,才能节约信息交互的时间,加快信息管理中心的反应速度。优化后的计算中心组织结构取消了教学部、技术部和培训部的部门设置,保留办公室;中心各项管理工作由办公室统一协调分派,按照机房的管理职能、技术职能设置机房管理岗和技术岗。高校计算机中心信息管理集成架构工作能对高校管理工作做出系统而科学的分析,并保证工作流程的合理性和高效率。组织结构优化后趋于扁平化,中心主任的角色由偏重于监督、控制转变为偏重支持、协助、信息交换和管理等方面,管理工作由各部门分散管理变为由办公室统一管理。 3.2制度保障 完善的制度是计算机信息管理中心的业务流程得以顺利实施的首要保障。相应制度的顺利实施是计算机中心信息管理集成系统取得预期效果的基础。因此,只有根据计算机中心的人员结构和知识层次制订相应的人才培养计划,提高组织成员的综合素质,才能使系统顺利发挥作用,使中心的综合水平更上一个台阶。计算机中心发展壮大的长久之计应制定合理的管理目标并加以量化,以量化的工作指标作为各项管理和控制工作的依据,同时必须做到有章必循,中心负责人在管理过程中要严格遵守公平、公正和公开的原则。 作者:赵新权 单位:中国人民武装警察部队警种学院 网络信息管理论文:计算机网络信息管理论文 一、计算机网络信息管理中存在的问题 1.计算机网络信息管理配套较为落后计算机网络管理的配套主要是指用来进行计算机网络管理的设备。在计算机网络技术以及计算机网络设备快速发展的现代社会,设备的及时更新就意味着对于资源有更多的利用能力和管理能力,而陈旧的设备由于其兼容性以及自身性能等问题很容易在管理的过程中出现故障,以至于难以正常地完成对于整个计算机网络进行管理的任务。或者说由于自身存在的性能问题进而让一些别有用心者钻了空子,从而导致计算机网络信息整体的不安全。 2.计算网络信息管理技术落后计算机网络信息管理技术是实现计算机网络信息管理的重要保障,而当前,我们的计算机网络信息管理技术较为落后,严重地影响了计算机网络信息管理的安全性。首先,对于信息的检测技术较为落后。落后的信息检测技术使网络信息管理人员难以发现计算机网络信息中存在的问题,从而影响计算机网络信息的安全。其次,对于信息访问控制的技术较为落后。进行信息访问控制是保障计算机网络信息安全的重要手段,一旦出现问题,很容易造成网络信息的泄露和被篡改,影响用户的正常使用。最后,网络故障的处理较为落后。网络故障的处理十分考验计算机网络信息管理者的能力,要求计算机网络信息管理者能够及时发展并且处理出现的问题,避免问题的扩大导致难以控制。但是,由于网络信息故障预警机制不完善,所以导致一些网络信息在被泄露或者被篡改很长一段时间之后才被管理者发现,影响整个计算机网络的安全。同时,故障的处理能力较差,不能够及时对发现的故障进行止损,造成信息安全问题扩大。 二、计算机网络信息安全的防御技术 1.通过合理配置防火墙来保障计算机网络信息的安全防火墙既能够防止计算机遭到外来的攻击,还能够保障计算机网络通讯过程中的信息安全,因此,我们需要给计算机网络配置合理的防火墙,以进行相应的访问控制,从而保障计算机网络信息的安全。首先,利用防火墙来进行信息检测,以保障往来信息的安全。通过对防火墙进行合理的配置,使用防火墙来对信息进行检测,能够有效地将不安全的信息阻挡在主机之外,从而有效避免信息攻击,进而从根源上保障计算机网络的安全。其次,根据实际的需要对防火墙进行相应的设置,从而实现对访问者的控制,避免网络信息的泄露。通过对防火墙的审查机制进行设置,能够保障每个持有相应权限的访问者能够自主根据其权限来进行相应的网络访问,在保障不越权访问的同时保障整个信息网络不受到威胁。 2.利用现代网络技术对信息访问者进行认证,保障信息访问者身份不被盗用信息访问者身份被盗用进而产生的信息泄露和被篡改问题是计算机网络信息管理中存在的重要问题,因此,我们需要利用现代网络技术对信息访问者进行唯一的认证,从而保障网络信息的安全。利用数字认证技术对访问者进行认证。在具体的进行数字认证的过程中,可以采用数字签名技术来对各种不同权限用户的身份进行唯一性认证,从而对其信息访问行为进行控制,保障信息的安全。 3.及时更新计算机网络信息管理配套设施通过对计算机网络信息管理配套设施进行及时更新,采用先进的、性能较好的设备来进行计算机网络信息管理,能够有效地保障计算机网络信息管理的效率,从而及时发现存在的各种隐患,并且对其开展高效的处理。避免因为设备的老旧而在进行信息处理时出现处理速度慢乃至瘫痪等情况。 三、结语 综上所述,计算机网络信息管理对于信息化时代个人、企业和政府部门的信息安全等都有着非常重大的影响,因此,我们需要对计算机网络信息管理中存在的问题以及其背后的原因进行分析,进而对其防御技术进行研究,以促进计算机网络信息管理效率的提高,最终为计算机网络的使用者提供一个相对安全的网络信息环境。我们相信,只有不断地根据计算机网络信息管理中存在的问题而采用相对应的、较新的防御技术,才能够有效保障计算机网络信息的安全,才能够为使用者提供一个相对稳定的网络信息环境。 作者:王月红 网络信息管理论文:网络安全计算机信息管理论文 1计算机信息管理过程中可能出现的各类问题 1.1计算机自身的网络安全问题所谓的网络安全,就是指计算机在进行通信网络构建的基础之上,通过一些安全技术手段来保护计算机中的硬件设施、操作系统、数据库以及应用软件免受相关的破坏或者是盗窃。对这些信息资源的保护就构成了传统意义上的网络安全保护。能够对计算机自身网络安全进行干预的因素有如下几方面。首先是主观因素。因为计算机的网络管理人员自身专业素质程度没有达到一个合格的标准,因此对计算机自身的网络安全管理没有产生足够程度上的重视,同时其自身对计算机的信息保护技术掌握也没有达到一个合格的标准。其次是客观因素。在这里也包括几个重要的方面,首先是网络资源共享产生的局限性。因为网络,地球正在从以前的广阔无垠的大星球逐步缩小为一个地球村,互联网之间的资源共享可以提供给我们极大便利,但是同时也会使得大量的空当机会被提供给对系统进行破坏的黑客们。正是基于这样的情况,导致网络安全信息管理的难度呈现指数形式的上涨。第三点就是网络系统自身设计的缺陷。这是一个复杂的问题,其中包含了很多的方面,比如网络设备的选择失误,比如网络协议自身的不合理,或者是操作不当都有可能对整个计算机网络造成难以想象的隐患。最后一点就是人为的恶意攻击。黑客往往会抓住网络系统中的某几个薄弱环节进行攻击,而这种高技术含量的恶意攻击则是最难以防范的,对于网络的安全威胁是最大的。 1.2计算机信息的泄密情况计算机的信息保密问题从计算机互联网兴起的时候就一直环绕在人们的身边。尽管计算机的技术一直不断发展,计算机的各项功能也呈现指数形式的上升,但是计算机信息保密的问题却一直都是一个重大的问题。计算机的技术进步是和计算机的信息加密破解技术齐头并进的。道高一尺魔高一丈,双方在计算机领域的攻防战从未停止。同时,随着计算机设备的不断提高,人们目前对相应计算机安全技术的知识储备却呈现出越来越不够用的状态。计算机的硬件和功能不断提升,但是人们对于泄密方面的知识却还停留在原地,这就直接导致了计算机用户的自我保护意识越来越淡薄。同时计算机的硬件和软件不断更新也使得计算机所对应的安全信息保密系统越来越复杂,漏洞越多,因此其媒体信息保护功能也出现了十分不完善的情况。 2信息管理环节上我们提高安全策略的思路探讨 2.1非网络构架下的解决问题思路构建首先就是我们应该从系统的基础看起,对整个系统的安全性和保密性进行评估,并针对性的进行防护。其次,我们尽量不要针对原有的内部网络进行大规模的修补,要对原有网络自身固有特点进行保持。只有这样才可以尽量减少由于再修复所产生的二次漏洞。第三,系统应该便于操作和维护,同时自动化管理的思路也要保持住。这样可以大量降低人工操作消耗的精力成本。另外多余的附加动作也要尽可能的减少,避免“做多错多”的情况发生,降低误操作几率。第四,在使用系统的时候要选用安全性能比较高的系统实施操作,避免由于基础选择失误导致的漏洞入侵。 2.2网络安全自身的安全策略构建首先是对计算机的网络管理要进行进一步的加深。如果想要保护计算机的信息不受外部力量进行盗窃和损毁,就要从网络管理的最开头进行行动,对计算机上的访问者身份进行核实,对计算机的管理者身份进行确定,同时对计算机相关的网络制度进行明确的完善。在上网之前进行身份的确认,在上网结束之后,对使用信息进行检查和核实,对可能存在网络危害的信息也要进行删除。对于那些已经确定对网络安全造成损害的信息就要进行及时的上报,管理人员则要进行及时的处理。其次是对计算机操作人员的操作进行规范和完善,对计算机信息自身的防卫意识进行增强。首先要对相应的文件保密等级进行确定,计算机的使用人员不能把机密文件传送到互联网上进行传递或者转存,在自身保护好信息安全的前提之下要养成良好的信息保护思路。在进行机密信息使用的情况下要首先检查当前网络的安全情况,确保当前没有木马和漏洞的情况下进行机密文件的使用。在对这些信息的操作过程当中,要对操作的环境进行保护和净化,对和操作无关的网络窗口或者软件进行关闭处理,并启用安全可靠的杀毒软件进行处理。在信息传送处理完毕之后,要针对病毒进行一次彻底的查杀。在确定环境没有任何问题的情况下就可以对信息进行加密储存处理了。第三点,要对信息安全管理制度进行不断的修正和完善。各类杀毒辅助措施什么的都是属于治标不治本的措施,真正的源头还是要在于制度的严密。要想对计算机信息的安全进行更加有效的保护,就要保证管理制度的建立严密化和体制化,对计算机的安全防范系统进行完善和规范处理,防止非许可用户对系统的非法操作和进入,同时要保证计算机系统的正常安全运行。在这其中尤其要注意的问题是,计算机的外部输入设备以及计算机网线输出输入的部分要进行保护,对计算机的整体运行环境状态和计算机运行的条件进行定期的整理和检查,对于发现的问题要进行及时的处理和进行有效的解决,确保计算机的数据库安全问题及时处理。计算机的电磁泄露的问题是一定要解决的,在此基础上还要进行内部信息的安全防护问题,对网络信息进行高等级的加密技术实践,对资料也要进行高端的保密处理思路构建。只有这样才能在保证计算机信息高效运行的同时对网络安全管理进行提升。第四点,要对计算机运行系统进行合理和安全的设计。计算机的高效安全性的具象化表现就是一个安全的系统。如果对计算机的运行系统进行合理的优化和改善,确保计算机自身的科学性和保密性,通过非单一分段的处理方式进行信息的高效处理,同时通过物理分段和逻辑分段的方式进行局域网的控制和安全防范。对计算机的防火墙建设进行增强,权限控制的方面也要进行优化,只有这样才能保证计算机整体的安全。 3结论 计算机信息管理在网络安全应用是一个十分重要的课题,计算机的信息管理已经受到了越来越多的人的重视。我们只有从多方面进行计算机信息管理的优化和完善,才能保证计算机网络的安全,为人民的生产和生活服务。 作者:张忠东胡利娜宋慧艳畅晋梅单位:国网晋城供电公司 专网络信息管理论文:业网络技术信息管理论文 一、非计算机专业网络技术 课程教学中缺少面向应用的问题教学过程存在理论与实验分离的现象。单纯的理论传授使学生无感性认识,实验操作时无所适从。以教师为主导,学生被动接受知识的教学模式抑制了学生的自主潜能,削弱了学习兴趣。实验内容单调、重视步骤,缺乏理论与实验衔接,缺少实验内容与实际应用结合。理论与实验的分离遏制了网络技术教学的发展,严重影响了教学质量。拘泥于步骤的实验方法束缚了学生的主观能动性,有悖于“学生为中心”、“问题为中心”等先进的教学理念,不利于学生应用能力和科学思维能力的培养。 二、医学信管专业网络技术应用能力的培养 在缺少本专业教学模式、经验借鉴的情况下,针对教学中存在的问题及现状,几年来,经过反复摸索、改革、实践,在教学方式和方法上,针对信管专业教学得到了一些经验。 (一)教学目标主线定位明确教学目标的定位要紧密结合专业培养目标,以提高专业网络技术的应用能力为教学目的,以专业需求为依据,强调实用性,实效性。重视应用能力的培养,有的放矢、学以致用。教学目标确定基于教学目的,教学目标定位应考虑学生未来职场应用的需要,考虑所学内容能否充分运用到实际工作中。结合办学条件、性质、教授对象,认真分析、实践、总结,从章节到总体构成进行综合科学评价,得出符合自己专业的教学内容体系。内容体系要随信息化进程同步革新,这是个不断总结、研究、调整、实践、再总结周而往复的渐进过程。 (二)教学要突出应用,内容明晰教学目标的准确定位是确保教学效果最优化的基础,把握内容组成结构是决定教学基本内涵的重要环节,不能机械式照搬,更不能盲目模仿。网络技术由原理及应用两部分组成,前者侧重理论基础,后者是基于理论的设计、配置、开发应用等实践性内容。针对本专业特点,紧密结合应用需求,遵循确定的教学目标,充分对知识体系进行全面分析、认真设计,研究制定出课程的内容体系和教学方法。排除轻视应用,注重理论,或迷信应用,忽视理论的现象。理论、实验相辅相成,互为支撑,合理组织理论及实验内容,不能偏废。从实际应用需求着手,使学生既具备一定的理论素养,又拥有较强的网络技术应用能力。围绕教学目标组织教学内容。依据内容体系结构,优化、精练教学内容,合理分配,科学取舍。制定出适合本专业教学目标,注重理论、实践密切结合的教学内容纲要。 (三)以应用为目的,培养科学思维,改革教学方法及教学手段改革教学方法,摒弃教条、照搬书本的陈旧教学模式。探索适合本专业学生接受能力、科学思维的教学手段。以启发、引导、师生互动为主要途径,采用适宜本课程教学的“问题为中心”、“任务驱动”等广为推崇的教学方法,达到理想的教学效果。 1.理论与实验交叉教学,解决理论、实践脱节问题。网络技术理论、实验密不可分,两者平行且交融。理论是实验的基础,实验是加深对理论认识、应用的有效途径,是理论联系实际、培养、提高动手能力的重要平台。采用理论、实验交叉教学效果明显。所谓“交叉”指对某些内容理论、实验交互进行。该方法保证了理论与实验内容的有效衔接。对教学内容有目的、条理化组织,将理论与实践内容合理分配。对关键原理性内容教师现场演示讲解,学生同步操作,以实验事实说明理论原理。涉及到与理论相关联的应用实时进行操作验证,在感性认知的基础上掌握理论内容,加深学生对所学知识的理解。实践表明,交叉教学方法可充分提高有关教学内容的效果。合理采用模拟实验环境,可在有限课时内达到事半功倍。如,对TCP/IP体系各层实现原理,通过包捕获软件进行有关分析,理解报文的组成及协议层间的相互关系。再如,网络设计中,在模拟环境下用多种拓扑结构实现设定功能,比较各种方法的优劣,了解网络设计优化的概念等。 2.依内容特点,引“问题为中心”教学,培养科学思维方法。根据教学内容特点,有针对性地采用“问题为中心”的教学方法。“问题”教学优势已日渐凸显,成革除传统教学弊端的手段之一。将课程所含知识,转化为解决实际应用的问题。针对实际应用,以提出、分析、解决问题为线索,以启发、引导的方式进行教学,使学生在探索解决问题的思维活动中掌握知识,提高专业科学思维意识。围绕教学知识点,对优秀内容以问题构造情境。如,介绍TCP/IP体系结构内容时,用“tcp/ip协议的各层数据包结构及其关系”提出要解决的问题,带着问题进入学习过程,继而通过对数据包分析,引导学生发现IC-MP、OSFP等协议无传输层协议包,产生“为什么”的疑问。教师分析归纳、实验演示,学生同步操作,清楚了类似协议在网络层结束向上传输的缘由。明白了层间包结构的关系及构成。创设问题情境,学生参与其中,体现了学生的重要地位。对问题的处理,增加了学生的问题意识,激发了学习潜能,培养了学习兴趣。通过归纳分析,总结规律,培养了学生对网络技术的科学思维方法。 3.以“任务驱动法”营造应用情境,激发学习主动性。对设计类型实验采用“任务驱动”教学法。以任务为主线,学生为主角,教师设计出体验实践的任务情境。如,基于实验总体目标,将内容划分成典型的单元“任务”,优秀内容融入具体的案例和任务中,通过对“任务”的执行完成预定目标。该方法利于培养学生分析、解决问题及彼此协作的能力。改变了传统实验单调、注重步骤的弊端,创建了以学施教、学生主动参与、自主协作的新型教学模式。以局域网设计为例,教师结合综合案例,模拟企业级局域网作为基础项目,按逻辑划为单元任务。诸如,Ip子网、vlan设计;静态路由、动态路由区域设计;访问控制,基于网络层、传输层区域流量及安全限制;边界路由的NAT转换;汇聚设备上的DHCP配置等任务。学生围绕与现实情况类似的单元任务,以角色身份带着真实的“任务”进入完全情景化的虚拟环境。“身临其境”增加了任务感,通过分析解决面临的问题,加深了对网络设计过程的了解,开阔了视野,强化网络技术的应用技能。在完成“任务”的过程中,教师提供解决问题的线索,将网络系统设计思想融入实验中,营造讨论、交流合作的氛围。学生面对实际应用案例,积极、主动地应用所学知识分析、解决实际问题,采用自己认为最佳的途径得出解决问题的方法。单元“任务”的完成,更能激发学生的求知欲,形成感知心智活动的良性循环。随着各个单元任务的完成,伴随接踵而来的成就感,更加提高了学习兴趣。最后,回首完成的所有任务,相当于一个较全面的网络设计项目,这时的成功喜悦是不言而喻的,这将大大增强学生的学习自信心。“任务驱动”为学生思考、探索、发现和创新提供了开放的空间,培养了学生分析问题、解决问题、相互协作的能力,开拓了主动创新的意识,培养了科学思维的良好习惯。 4.采用模拟仿真教学,增强实践应用能力。针对网络设备相对短缺,硬件网络实验环境效率低下,学生缺少实践机会的状况,对部分实验采用模拟软件仿真教学方法。由于其对物理环境模拟的真实性,具有仿真程度高,使用过程方便,交互性好,对硬件要求低等优点,成为网络实验的重要手段。极大地促进了教学方法的优化,充分提高了网络技术教学的效果和效率。在应用模拟环境的教学中,可即时模拟演示应用操作内容,学生同步进行实践,达到即学即用的效果。有机地将理论与实践统一起来。教学实践表明,这种教学方式效率高,节省开支,有较好的教学效果。模拟仿真方法打破了传统教学模式,开创了课堂教学的新形式,解决了传统教学模式下理论、实验难以交叉进行教学的难题。网络模拟仿真环境可以实现具有一定规模的真实网络环境,在此平台进行实验,可以满足大多数的实验需求。在网络设计实验中,它克服了网络物理环境下拓扑不易改动,实验用时过长、不够灵活等诸多缺点,大大提高了网络实验效率。在课时有限的情况下,可以达到事半功倍的效果。仿真模拟环境增强了学生应用动手能力,为学生进行网络实践,培养专业应用技能提供了良好的条件。仿真模拟教学方式,充分发挥了教师的主观能动性,积极探索实验教学新方法。力求营造出高效、良好的教学实验环境。结合“任务驱动”、“问题为中心”的教学方法,使实验教学内容更加丰富、充实。由于模拟软件的易操作性、便利性,不受时间、空间的限制,使学生在课外进行实践成为可能。有效开展课外教学实践,设定课外实训项目,增强学生对网络技术的实际操作能力。通过模拟教学,我们对“教学环境职业化、教学环节情景化、教学手段现代化”的教学理念有了更进一步的理解。 三结束语 针对医学信息管理专业的特点,对专业网络技术教学进行多方面研究、改良、实践,旨在提高网络技术教学质量,加强对学生网络技术应用能力及科学思维方法的培养。实践证明,网络技术教学的改革,充分提高了学生的网络技术应用能力,大大提高了网络技术教学质量。 作者:常沛赵建伟单位:内蒙古医科大学计算机信息学院 网络信息管理论文:计算机网络安全信息管理论文 1落后的安全管理技术 现如今,计算机网络迅猛发展的同时,的确给人们带来了极大便利。但在一些领域也出现了很多问题。比如说,对于应用网络来进行管理的企业而言,网络故障一直是困扰各大企业的难题。对于一些网络管理,尤其是当工作领域达到深层次的管理,都会并且不可避免的遇到种种棘手的问题。面对这些无法逃避,而又必须解决的问题,首先要及时发现,及时排查,排除不利因素的干扰,这是属于及时处理的最重要的一步。因此,排除网络管理障碍的技术必须要加强,由于网络软件的罢工,导致管理体系无法正常运营工作,也不能及时找出解决方案,这就会在一定度上降低网络的工作进度,严重的制约着我们的企业发展。 2安全问题分析 (1)信息安全监测。信息安全监测工作在计算机工作过程中占据着十分重要的地位,它的成效影响着其他工作能否顺利进行。通过对安全的检测,网络系统的薄弱地区在很大程度上会被缓解,网络信息资源传播性之间的冲突也能得到缓解,此外,这将使网络信息安全的工作人员发觉安全隐患的效率提高,使问题得以及时处理,从而快速复原网络信息系统中的主要数据,是计算机的运行进入正轨。(2)控制信息访问。控制信息访问问题在整个计算机工作过程中起着主导作用。无论是信息资源的使用方还是信息资源的拥有方,二者之间若是想要进行网络信息通信的时候,都会为自己设定一定程度的访问控制要求。换而言之,把的资源信息与个人的信息进行合理的保存是信息安全防护系统所有工作的重中之重。 3网络信息安全防护措施 (1)合理配置防火墙。作为电脑隔离层的防火墙,它的作用就是将电台网络的内部信息与外部信息进行一定区分,保护与控制。我们可以从安全防范的角度来检测网络之间互相传送的信息,同时找出相应的安全及审查制约点,随之分析其是否存在互通性,以此来保护网络信息不受到外界非正式授权信息的威胁。除此之外,加强计算机网络的控制,监控网络通讯执行访问尺度也是必不可少的一步。确认好访问的人数,处理好计算机数据才能获得网络系统的进门卡,那些不被允许的人或者是一些其他的非法分子都会被拒之门外,另外,黑客等破坏计算机网络的行为要求我们及时拦截不法数据。(2)安全认证手段。在网络信息安全的措施中,数字信封技术发挥着极为重要的作用。以Hash为函数优秀的数字摘要技术由于其严谨的逻辑性,可以充分保护电子商务信息的完整性。通过一系列对数字时间的实现,电子商务信息的有效性才得以保护。在现如今的商务平台应用中,数字签名技术无疑扮演了至关重要的角色。运用CA认证技术完成网络电子信息商务交易中对于每个人身份的鉴别与认证。 4结语 随着计算机网络应用在不同领域的迅猛发展以及局域网在世界各地的散布。网络信息技术不得不不断提升,在网络安全领域也有了更加严格的要求,针对攻破破坏性的网络病毒及黑客技术的措施也在渐渐增强。为了要加强网络安全的防范,维护电台网络安全,保证计算机网络运营正常,大家必须在提供防护技能的方面共同努力与研究。 作者:麦贤毅 单位:海南师范大学 网络信息管理论文:网络技术与项目信息管理论文 1现今网络技术在项目信息管理中存在的问题 1.1网络技术意识淡薄 在这个信息就是时间和财富的时代,在社会经济主体的发展过程中,项目信息管理扮演着重要的角色,对社会经济主体的发展和完善起着至关重要的影响作用。能够帮助社会经济主体及时的了解市场和科技信息的变化,明确自身经营的项目在市场经济中的地位和定位,从而准确的把握好、实现好项目的经济和社会效益。但是在当前的社会经济活动中,市场经济主体还没有意识到计算机网络技术对项目信息管理的巨大促进作用,在项目信息管理活动中因为计算机网络技术应用意识的淡泊,而一直忽视计算机网络技术在项目信息管理中的优势。 1.2项目信息管理意识淡薄 在当前的社会经济发展中,企业在发展过程中面对着纷繁复杂的社会经济形势,项目在运行过程中会与社会经济各个领域产生各式各样的联系,而这些数据信息都是项目在运行中与社会经济各个领域相互交融碰撞后产生的,本身带有强烈的项目适应性信息,对企业的项目经营和管理有积极的作用。纵观我国社会经济主体发展的历史,成功的社会经济主体无不是在社会经济活动中高度重视对项目信息的分析和管理。在当前的社会经济活动中,社会经济主体大部分还没有意识到项目信息管理的重要作用,在经营活动中忽视项目信息管理的重要作用,只对项目信息进行简单的分析处理,或者根本不做分析处理只是简单的进行盈亏数据的统计,这种对项目信息管理的观念是片面的。 1.3运用效率不高 计算机网络技术作为一种优秀的项目信息管理技术,其在项目信息管理中的巨大优势是社会经济主体有目共睹的,所以当前在社会经济活动中社会经济主体对计算机网络技术的拥有率是比较高的,规模以上的社会经济主体都会建设属于自己的计算机网络技术系统,但是在计算机网络技术应用的态度上却还存在着较大的问题,很多企业之所以会拥有计算机网络技术,就是为了实现“现代化办公”这一形式目标,在计算机网络技术实现了以后。并不是努力去开发应用计算机网络技术,以实现对项目信息管理能力的提升,而是只是将计算机网络技术摆在那成为为企业经营管理水平“加分”的工具,对待计算机网络技术的这种态度显然是片面的,计算机网络技术的优势只有在项目信息管理中实际应用才能展现出来。 2网络技术在项目信息管理中的运用 2.1思想意识的强化 网络技术作为一种具有鲜明时代性的时代技术,其在社会经济中的应用已经成为一个时代的特征。计算机网络技术的应用不仅走上了独立深入发展的道路,同时其在社会经济中的影响已经达到网络化覆盖的程度,所以在社会经济活动中,企业要优化项目管理的思想意识,认识到计算机网络技术在现代社会经济活动中的重要地位和重要作用,树立计算机网络技术在项目信息管理中的优先地位,让计算机网络技术能够获得更加广阔的空间发挥自身覆盖范围广、信息服务便捷、高效的信息服务优势。 2.2进一步优化计算机网络技术 网络技术作为一种应用技术,其在项目信息管理活动中的应用是其具体应用形式的一种外在表现,所以在不同的项目信息管理活动中网络技术的适应性并不是完美和高效的,在社会经济活动中社会经济主体的项目信息管理活动各具特点,网络技术的应用应当顺应项目信息管理的发展要求,以满足项目信息管理需求为目标,进行自身技术水平的提高和技术特点的改进,以保证在项目信息管理活动中,计算机网络技术能够更加契合的提供项目信息管理服务,同时计算机网络技术的逐渐完善也会客观上推动计算机网络技术在项目信息管理活动中的应用,因为随着计算机网络信息技术在项目信息管理活动中应用形式和应用内容的逐渐完善,相应的操作界面、人机信息交互界面会变得愈发简单,信息管理功效也会变得愈发明显,社会经济主体在项目信息管理活动中会更加青睐这种先进的项目信息管理技术。 2.3借鉴成功经验 网络技术作为一种网络信息技术,其在项目信息管理这样一种社会经济领域的应用,二者之间如何有效的融合是计算机网络技术应用效果的关键性影响因素。所以在计算机网络技术的应用活动中,相应的社会经济主体应该采取更加主动的姿态,来进行计算机网络技术在项目信息管理中应用的成功经验学习,对计算机网络技术成功应用经验的学习,不仅能够极大的提升社会经济主体的计算机网络信息技术的应用效果,而且能够让计算机网络技术与项目信息管理之间的结合度在短时间内得到较大的提升,缩短计算机网络技术的生效时间,让计算机网络技术的优势效果能够在最短的时间、占用最少的资源实现最大的项目信息管理效益。 3网络技术在项目信息管理中的发展 3.1运用网络技术提高项目信息管理的效率 网络技术在项目信息管理活动中的应用,最主要的目的就是要提高项目信息管理活动的效率,其自身的应用就已经实现了这一目的。在计算机网络技术发展的未来,通过提高计算机网络技术的科技含量、强化计算机网络技术与项目信息管理活动的结合程度等方式,进一步提高计算机网络技术对项目信息管理活动效率的促进作用是关键目标。运用网络技术根据项目信息管理活动的需求,构建一个项目公共信息的交流平台,将各类信息按照统一的标准进行处理,将其公布到信息交流平台中,所有与项目有关的信息主体都在一个统一的平台上,实现自己掌握的项目信息的交互,计算机网络技术在项目信息管理活动中这样的应用形式,就可以极大的提升项目信息交流的速度,同时让项目信息交互带有明确的目的性。 3.2实现项目信息的全方位监控 项目信息管理是一个包含子项目众多,管理需求相对繁杂的信息管理活动,所以在计算机网络信息技术应用之前,对项目信息的统一规范管理一直是一个让人头痛的问题,计算机网络技术应用以后,项目信息管理依托于计算机网络技术覆盖的广泛性和以及服务的便捷性和高效性,能够更好的实现项目信息的规范化统一管理。在未来,计算机网络技术的发展应该以对项目信息管理的全方位监控为主体,致力于构建一个项目信息管理的全方位服务体系,管理者能够通过网络对项目进行全生命周期的跟踪管理,并利用计算机技术对信息进行编码、解码、分类、筛选、管理,从而为项目实施提供更多可靠的信息资料。 3.3提供便捷的通讯手段,促进交流 网络信息技术的突出特点就是其信息交互的便捷性,所以计算机网络技术在项目信息管理活动中的应用,应该以便捷项目信息管理人员的管理活动为标准,通过构建一个无障碍信息交互平台的方式,来实现项目信息管理的所有员工之间的信息交互,保证在项目的信息管理活动中,管理主体之间能够进行无障碍的管理信息沟通和交流,进而推动所有的项目信息管理人员能够实现项目信息管理的无缝合作,例如,在项目信息的管理活动中,借助项目信息共享平台项目信息的管理人员和管理主体可以自由的共享项目管理信息资源,大大提高项目管理信息的传播速度和共享效率。 4结论 随着现代社会经济发展速度的逐渐加快,社会经济主体在项目管理活动中的信息管理需求逐渐增大,项目信息管理成为项目管理质量的一个重要表现形式和影响因素,所以在项目信息管理活动中应用计算机网络技术进行管理是一种必然。网络技术作为一种先进完善的项目信息管理技术,其自身具备的信息覆盖的广泛性、信息服务的便捷性和实效性,对项目信息管理有针对性的提高作用,本文从计算机网络技术在项目信息管理中运用的背景、现今网络技术在项目信息管理中存在的问题、计算机网络技术在项目信息管理中的运用、计算机网络技术在项目信息管理中的发展四个角度出发,对计算机网络技术在项目信息管理中的运用与发展进行了研究和讨论,以期为计算机网络技术在项目信息管理中的运用与发展提供支持和借鉴。 作者:王龙 单位:渤海大学信息科学与技术学院 网络信息管理论文:电力通信网络信息管理论文 1电力通信网络管理信息系统的设计与实现 (1)设计前期的综合分析。信息系统的设计以满足客户的实际需求为目的,而设计的原则是安全性、稳定性和开放性。在设计过程中,应使用优化的技术,比如系统中的大量图表、数据和文字等,由于处理工作量比加大,需选择功能强大的软件与程序[3]。同时,设计多方方面,选择最优的方案。(2)建立数据模型。建立系统的数据模型,主要是为了用以管理大量的数据信息。同时,数据模型可将数据形象化,提升可操作性与管理效率。一般而言,数据模型有两部分组成:①采用同DBMS分析电路的走势,对于工作人员了解和掌握空间因素具有很大的帮助;②记录线路的位置[4]。(3)建立数据库。在建立数据库前,首先需要做收集和整理数据信息的工作,这也是建立数据模型所需要做得工作。同时,考虑未来发展的需要,研发一些子系统,在建立数据库的过程中,便可清晰把握图层之间的关系,以及阶层之间的相互关系和联系,形成功能完善、强大的通信网络。不过在实际设计过程中,数据库框架即为图层处理,包括多个点层信息,主要是基站层、路面层和通道层等。设计完成数据库后,在系统投入使用前,尚需设计者将搜集到的数据传输到数据库中。在传输时,通常采用ArcSDE平台,将数据传输到数据库中的服务器中,凭借ARCSDE数据管理功能,实现对数据信息的处理。在数据传输时,将同一类别数据,归类到同一图层中,并记录数据信息的实际要去与对应关系,提高管理的有效性[5]。同时,为了方便用户选择和查阅系统内的数据,可在数据库中建立一个空间索引,提高通信网络的管理效率。(4)设计的注意事项。当前,在各种地理信息系统中,往往应用电力通信网络信息管理系统,需整合一个较大的综合管理软件实现统一管理。在设计时需要注意以下两点:①通信信息科通过计算机传输;②对于客户提供的资源,支持地理信息技术与可视化及时。另外,在设计前,收集客户需求的同时,检测客户提供的资源,提高系统的安全性、稳定性和可扩展性。目前,电力通信网络管理信息系统的开发平台一般为Ar-cGIS,需处理图形、文字和数据等多种信息,所以可加入Orade数据库提高系统的处理功能,使得系统的各项功能更加完善。 2电力通信网络信息管理系统的建设 2.1系统的目标 系统设备的升级速度比较快,且运行方式不断演变,实现电力通信网络管理系统的全覆盖,成为必然的趋势。因此,这就需要加大对空白区的覆盖管理力度,有效提升管理的能力。同时,采用先进的管理系统,摒弃人工作业方式,升级为系统自动记录和传输信息,这能够降低网络系统运营的成本。而对于系统的基础设施,比如电源设备、配线设备等,也应加强覆盖管理,以找出原有系统的不足与漏洞,实现改善系统互通性、提升运行效率的建设目标[6]。 2.2系统的结构 一般而言,电力通信网络管理信息系统包括两种结构形式,一种是分布式结构形式,一种是主从式结构形式。其中,主从式结构形式包括电路和统一调配的设备,具有高度集中的操作管理,不过缺点也是明显的,比如资源分布比较集中,增加处理故障的难度。此外,在实时监测方面,由于管理的集中,网络数据易积塞,且节点和链路比较多,监测的效果往往不理想。再比如,如果后台出现问题,整个系统将失去控制中心,增加系统瘫痪的风险。而分布式结构形式具有完善的管理配置模式,这种模式以中央平台为中心,具备独立的数据控制功能,可通过各层管理级别的通信协议,与、管理站和数据库等,构成一个完善的系统。其中,根据环境的不同,管理站可进行不同的设计,是一种介于操作者与系统之间的界面,而信息库主要用于数据的存储,而主要是可实现对电力通信设备和电路数据的处理。 3结语 随着计算机网络技术的快速发展,电力通信网络信息管理系统的建立和完善成为可能,这将使网络发展朝着复杂化、规模化和大数据的方向发展,这就给管理系统带来很大的挑战和要求。电力通信网络信息管理系统对各方面的建设,均有着较高的要求,在本文中,笔者结合相关的文献资料,从电力通信网络信息管理系统中设计、注意实现和实现等几个方面对该命题进行了分析与总结。 作者:郑伟 网络信息管理论文:计算机网络技术信息管理论文 一、计算机网络技术在项目信息管理中的产生与发展 想要看到计算机网络技术在项目信息管理中的运用效果,我们首先要了解运用的背景,通过背景更进一步地了解运用效果。当今时代被成为科技时代,也被称为网络时代和信息时代,伴随其到来的是计算机网络技术的普及,企业在发展中,计算机网络技术也成为了不可或缺的一部分。将计算机网络技术运用到企业中,降低了企业的信息管理成本,同时也提高了企业在决策、管理以及执行方面的效率,帮助企业获得更高的效益。在家计算机网络技术被广泛运用之前,大多数的企业信息管理依靠的是人工操作,这一过程中,主观因素的影响较大,信息管理的效果并不好。因此,为了适应时展,满足企业发展需要,企业引入并且使用计算机网络技术是企业的必然选择,计算机网络技术有着人工成本低、效率高、受环境影响小等优势,计算机网络技术的优势都会促进项目信息管理的发展。在当今市场经济发展的大环境下,虽然国内市场是企业发展的主要目标,但并不是企业发展市场的全部,伴随着改革开放、经济全球化、“引进来,走出去”等政策的变化,企业的发展市场已经不仅仅局限在国内市场,一些外国企业瞄准中国市场的同时,中国企业也将眼光投向了国外。在这样的一个环境中发展,伴随着企业逐渐强大的是信息资源越来越多,这就需要企业有完备的信息管理制度,信息管理的作用究竟要如何发挥和体现,在千万信息中帮助企业选出有效信息,提高企业的工作效率,使得企业在激励的市场竞争中很快突出出来,将计算机网络技术运用到项目信息管理中,可以帮助到企业在市场竞争中取得好的成绩。[1]。 二、已经实现的计算机网络技术在项目信息管理中的运用效果以及存在的问题 1.计算机网络技术运用到项目信息管理中 把计算机网络技术运用到项目信息管理中去,一方面能够提高企业对信息管理的筛选效率,企业各个项目各个环节,都会产生大量的与项目相关的信息,运用有效方法对项目信息进行合理的整理、规划以及管理,能够保证项目正常运行通过计算机网络技术设计出一个符合要求的信息交流平台,把每一个项目信息公布到信息交流平台上,这样,每一个参与项目的工作人员都可以在信息交流平台中看到每一条信息,并从中找出自己需要的信息,这种方法可以很好地促进项目相关工作人员之间的交流和相互合作,为企业项目的顺利完成作出保证[2]。 2.借助计算机技术,企业实现更优质的管理 计算机网络技术运用到项目信息管理中以后,企业可以建设专属的项目信息管理网站,使得项目信息管理工作进行的有条不紊。项目管理者通过网络就可以全程跟踪和管理项目,通过计算机技术对信息进行分类、筛选以及管理,为项目实施寻找到更多更加准确的项目相关的信息资料。例如,对项目所属的各个子项目进行科学评估,优化决策,保证项目的高质量完成,提高经济效益,在这一过程中项目信息管理起着重要作用。计算机网络技术被运用到企业的项目管理中后,企业就可以通过项目信息管理对项目的规划设计、进度、造价、质量、人员等项目相关工作实现多角度的掌控,这是提高企业管理效率、避免项目工作重复的重要方法。 3.优化资源配置,节能省源 计算机网络技术被运用到项目管理中以后,能够实现对各类资源的有效掌控,企业将项目进度作为依据,通过使用项目管理软件可以找出每种资源每天提供所工作时间,如果出现一旦超出计划时间范围的情况,报警装置会被启动,这样就可以实现资源的合理使用[3],避免了资源浪费。 三、计算机网络技术在项目信息管理中的运用存在的问题 1.计算机网络技术意识不够强 项目信息管理对于企业发展有着至关重要的作用,有效的项目信息管理会帮助企业明确当前自身发展状况,了解自身发展的周围环境,帮助企业当下激烈的竞争环境中抓住机遇,但是很多企业仍然忽略了计算机网络技术,在发展中依旧使用传统的信息管理手段。 2.计算机网络技术操作流程简单,信息不精准 企业中除了有简单的信息和数据意外,大多数的信息和数据都是较为复杂的,这些数据的价值有时不能被很好地体现出来,用什么办法能够体现这些复杂的信息和数据,是现阶段大多数企业面临的问题。市场是企业赖以生存的条件,怎么样才能够让自己在激烈的市场竞争中占有一席之地,是企业思考的问题。信息资源作为企业发展的重要“证据”,有着不可或缺的作用,因此企业应该慎重对待信息资源慎重。先进的计算机网络技术可以对数据和信息有准确的分析,这样就可以帮助企业决策者做出正确的决策,减小企业的决策失误。但是,现在有很多的企业还是没有将使用计算机网络技术进行数据分析的方式投入到工作中使用,只是在数字化办公的前提下对相关信息进行简单的处理,就实际意义而言,这样没有做到对数据信息的深入挖掘,没有办法得到深层信息[4]。 计算机网络技术一天比一天成熟,而计算机网络技术的项目也呈现复杂化、大型化的特点,将计算机网络技术运用至项目信息管理之中已成为时展的必然趋势。项目信息管理中运用计算机网络技术将会提高企业的项目信息管理水平、缩小工作量、提高工作效率,对也可以帮助企业对项目的实施进行全过程、全方位的有效管理和控制,提高经济效益,促进企业健康发展。 作者:潘润新 单位:茂名市第一职业技术学校 网络信息管理论文:计算机网络技术下信息管理论文 1在物流业信息管理的应用 (1)随着社会化的进步,第三产业的服务行业快速发展,成为了我国甚至世界的支柱产业,尤其是电子商务方面的或者其他行业的物流业。传统物流,派发时间长,货物用送也是浪费很多时间,如果物品保质期长,倒也没什么,但是像化妆品或水果类的派送,这无疑增加成本又不讨好,而且,对方也不一定有耐心去等,这在背后极大的影响了商业的发展。甚至可以说,没有现代计算机网络技术的巨大发展,也就没有现代商业的进步,整个社会的经济也许至少要再花那么几个世纪的时间才能感到现在的水平。 (2)标准化物流信息。在物流活动中编制并使用统一规范的通用代码,使用不同的代码代表不同的信息,表达特定的物流动态,能够便于企业的统一管理。因此在物流企业的信息网络化建设过程中,信息代码应该作为网络化的基础。而目前有相当部分的企业仍然没有使用合适的信息管理软件,代码不明确,信息表达标准相对混乱,容易出现误差及滞后情况,从而使物流成本大幅度的增加,这表明大部分物流企业的信息网络化建设仍需要做进一步的改进。 2在信息管理中的应用 (1)对于信息管理的话,我们知道,这是非常复杂的,涉及其中比如财务预算、项目规划、人力分配、材料供应量、实际消耗量以及需要考虑的各种人为的其他意味状况导致的不良后果。所以。对于这些问题仅仅依靠人工管理是非常不好的,不是说不能,而是它的缺点完全大于它的优点。毕竟人脑不是电脑,不可能将所有信息一字不差的全部记录下来,即使使用笔记记录或者其他方法,但也会出现丢失或者找不到又或者出错的地方,这都是人工无法避免的。有人会说,我们可以进行监控操作,但只是单一的依靠这种方法也是很难达到预期的理想效果的。所以,相比较,计算机网络技术在项目管理中显然占有很大优势。 (2)在企业的信息管理工作中,网络技术的重心在于对产能速度的辅助方面,对生产管理进行适配,提供高质量的生产信息,在具体的生产过程中,使用网络技术进行生产管理适配时,企业的生产流程趋于衔接流畅、节奏紧凑,确保项目及生产流程不变、产品保质保量的前提下,提高生产效率,杜绝员工出现操作散漫、消极怠工等不良现象。也正因为网络技术具有交互性,能够确保企业的生产信息能够动态反馈,信息来源多元化,企业深入了解客户的实际要求,与客户即时、有针对性地进行沟通交流,准确掌握客户需求变化,实现通过网络技术同步提升生产效率和生产质。 3在企业财务信息管理中的应用 (1)企业在信息管理中运用计算机网络技术可以很好的避免有些流程监控不到位以及贪污腐败的现象,在企业财务管理中应用统一的财务软件,也减少了手工做账的麻烦,不仅提高了工作效率,也减少了工作失误的问题。因此,在财务管理中运用计算机网络技术,实现了企业财务信息的业务流程一体化,在以后的内部信息监控中也更加方便。企业总部就可以对企业的资金和物质流量进行有效的控制,及时发现和解决存在的各种问题,使企业效益实现最大化。 (2)我们都知道,财务在一个企业中是占有很重要的经济位置,是整个企业运营的活力枢纽,没有资金,没有周转余额,一切都是免谈,整个企业也会陷于瘫痪状态。计算机网络技术,可以利用现代一些财务管理的软件或者整理分类的办公软件,比如word或excess等最常用的软件,可以很便捷的实现管理操作。各种高科技软件公司每年都会研发出出一些或改进办公软件,即使碰到需要存储的信息容量很大,我们也不用担心。在一个企业当中,财务管理和企业内部其他管理都是一体化的,并不是单独存在,所以就有牵一发而动全身的可能。如果财务管理出现问题,那么其他部门也就不能很好的正常运作。说来说去,网络计算机技术,不论处在哪个行业,它的优化管理功能是人为永远都无法比拟的。 4结语 21世纪带给我们是质的飞跃,生活、科教、文化、政治经济以及其他方面,科技就像我们身体的细胞一样变得意义非凡。网络技术的不断进步,网络科技人才的不断涌现,服务于各行各业,为自身,为企业公司或者整个社会的发展注入了新的活力。商业经济离不开交易,离不开即时互动,更离不开信息的往来,不但一个小企业的运行需要有秩序而且全面综合,就整个发展的社会经济而言更是如此。一个国家要强大,首先要经济强大,推动经济向前走的无疑就是科技,网络技术。只有加大科技和教育的投资才能壮大自己的的发展。科技是第一生产力这句话真的是永远都不过时。 作者:董卫华单位:黑龙江电信国脉工程股份有限公司 网络信息管理论文:网络安全信息管理论文 1网络信息安全管理中出现的问题 1.1计算机信息管理的最重要的一点就是要进行地址的访问,在信息地址访问的过程当中,信息都是错综复杂的链接的,所以,有些信息不容易被识别,从而使得信息存在很多不确定的因素,在进行信息地质访问的过程中,很多信息的流通都是来源于信息的发送者,发送者存储着大量的信息,如果对信息管理和监测的不当,就会出现诸多的问题,但是在面临问题的时候,没有一套完善的解决措施,这浅谈计算机信息管理技术在网络安全中的应用叶磊天津市红桥区体育场300131就给计算机网络的应用带了不便。在进行信息访问的过程中,访问的两个对象之间的联系是十分重要的,但是实现两者之间的信息监控是非常困难的,用户的背景和信息是不确定而不具体的,只有做到在日常的工作中,多注意信息的保存和管理,才能在面临危险情况的时候冷静处理。 1.2众所周知,计算机需要系统来运行,然而系统本身也有一些漏洞,而这些系统漏洞是十分致命的,不法分子就是通过系统的漏洞实现信息的窃取工作,不法分子会利用一些毫无用处的信息发送给主机网络当中,只要这一些信息进入到网络地址当中,其他的信息就只能在地址外面“排队等候了”,这样就会造成网络系统的繁忙,使得局域网内部出现混乱,之后就可以发送一些图片还有一些文档,然后这些图片和文档当中就混杂着一些病毒,这些病毒就可以通过系统的漏洞进入到计算当中,并且传播的速度极为快速,在短时间内计算机系统就崩溃,整个计算机内的信息都被窃取了。 2加强计算机管理技术在网络安全中的应用方法 2.1要裴炎高素质的计算机网络维护人才,毕竟现代社会是知识经济时代,拥有专业知识的人才对国家和企业的发展是十分重要的,因此就要引进和培养一批懂计算机的专业人才来服务国家和企业,防止一些不法分子利用一些邪门歪道来窃取重要的信息。计算机专业人才因为学过这方面的专业知识,他们会熟练的使用计算机管理技术来实现整个局域网的安全,随着计算机不断的发展,专业人才的知识也在不断的更新,他们能掌握计算网络当中一些重要的信息,熟练操作一些重要的软件和数据库,从而让计算机网络平稳的运行。因此,人才的引进是十分重要的,只有拥有软实力,才能在今后的竞争中占据有利的位置,不断适应时展的潮流。 2.2要做好计算机网络的信息安全管理工作,首先就要建立起一套安全的网络信息实施计划,并要根据计划一步一步的实施,要给社会营造一种绿色的上网环境,同时要在计划当中增加一些科学的元素,在实际的使用过程中,要构建一个管理模型,要多向先进的管理团队看齐,掌握好计算网络管理的中坚技术,这个时候计算网络信息系统就显得十分的重要,在面临问题的时候,可以系统中的步骤一步一步的拯救和改善,这样才能合理并安全的实现计算机信息网络的安全,相关的技术人员也要认真对待自身的本职工作,只有通过这样将责任个人化,才能使得计算机网络信息安全得到保障。 2.3在日常使用计算网络进行工作的时候,为了防止计算机网络出现漏洞,就必须要定期给计算机进行检查,使用一些计算机安全软件实时保护和监视计算机的基本情况,如果计算机出现问题,就要对存在的问题进行分析和采取一些措施来补救,不能拖延的太久,越拖得久,计算机积累的垃圾也就越多。与此同时,要针对不同的用户制定不一样的登录口令和验证码,避免一些不法分子很轻易的就用一些软件破译计算机的登录密码,做好计算机的网络信息管理工作,要将防范的范围扩大化,重视计算机软硬件之间的结合工作,做好细节的防范工作是保护重要信息不被窃取的重要途径之一。 2.4要提高计算信息信息管理的水平,最重要的一点就是引起足够的重视,对一些微乎其微的问题也要杜绝,时刻保持安全防范的意识,在工作中多加注意每个小细节,对于一些不良的信息要及时的清理,避免存在一些病毒从而窃取机密信息,企业和各个机关单位也要组建一批高素质的技术人员,并要培训这些计算机技术人员的计算机安全防范意识和管理能力,让他们从思想上牢固树立计算机安全防范意识,在工作中将这种思想传播给更多的人,毕竟做好计算机信息网络管理工作是一项相当紧迫的任务,因此,一旦信息系统受到黑客和病毒的进攻,各种隐私材料将在非常短的时间内消失,会给企业和机关单位带来惨重的灾难,因此,提高防范的警惕性是非常重要的。 3结束语 总而言之,随着信息时代的来临,计算机网络也得到了十分广阔的发展空间,人民对计算机网络的依赖性也越来越高,对计算机网络的要求也越来越高,随着计算机网络逐渐渗透到人民的生活中,人民也将一些个人隐私信息也存入到了计算机当中去,从而导致了计算机网络直接关联着人民的财产安全。因此,社会各个阶层都要认真审视计算机信息管理技术在网络安全之中起到的作用,从实际情况出发,找到优化计算机信息管理技术的方法,保障好国家和人民的利益,确保我国的信息系统平稳向前发展。 作者:叶磊单位:天津市红桥区体育场 网络信息管理论文:网络环境信息管理论文 1网络环境下威胁学校网络信息安全的主要问题 学校信息管理系统受到来自外部的攻击等恶意行为,部分系统在受到黑客等外部入侵或者攻击后,可能变为黑客利用的工具,然后再次攻击其它计算机。而学校信息系统的内部攻击主要是内部用户的不当行为,内部用户的尝试授权访问、探测预攻击等行为,如Satan扫描等都可能影响到校园网络的正常运行。1.4资源滥用和不良信息的传播校园网中的一些内部用户滥用网络资源,如利用校园网下载商业资料等,这样就让大量校园信息资源被占用。同时一些用户会在有意识或者无意识的情况下,在校园网络中传播不良信息,或者发送垃圾邮件,这些行为都增加了安全隐患。 2学校信息管理系统的安全防护体系模型 学校信息管理系统的安全建设属于一个系统而复杂的工程,需要根据信息系统的实际需求,构建动态的安全防护体系调整策略。信息系统的安全建设过程不属于单纯的技术问题,也并非将技术与产品简单堆砌在一起,而是需要我们积极转变思想观念,综合策略、技术和管理等多方面的因素,进一步形成动态的、可持续发展的过程。学校信息管理系统的主要服务对象是教学和学生,而大学生是网络中十分活跃的群体,因此,构建校园网络信息安全防护体系是十分必要的。本文结合P2DR模型,构建出了一个动态、多层次的校园网络信息安全防护体系模型如图1所示。计算机系统中会出现很多新的漏洞,新的病毒以及黑客攻击手法也不断涌现,同时校园网络自身也是动态变化的,因此,在构建好一个校园网络信息安全防护体系后,网络管理者必须对该防护体系进行实时更新,并定期进行维护,以此保障该防范体系的稳定运行,进而保障校园网络的安全性和有效性。在校园网络信息安全防范体系中,将安全策略作为中心内容,而安全技术为该体系提供支持,安全管理是一种执行手段,并积极开展安全培训,提高用户的网络信息安全意识,以此让安全防范体系得以不断完善。在这个信息安全防范体系中,安全策略是最为基础和优秀的部分,它可以在检测、保护等过程中指导和规范文件。可以说该体系中所有活动的开展实施,都是在安全策略的架构下完成的。安全技术为信息安全的实现提供了支撑,其中涵盖了产品、工具和服务等内容。信息系统中常用的安全技术有入侵检测、漏洞扫描和系统防火墙等,这些技术手段是安全防范体系中较为直观的构成部分,也是其中必不可少的内容,缺少了任何一项都有可能引发巨大的威胁。由于学校的资金等条件有限,在构建安全防范体系过程中,对于部分技术无法及时部署,这时候就需要以安全策略作为参考,制定合理的实施方案,让所有的安全技术构成一个有机整体。 3建设校园网络信息安全防护体系的目标与策略 3.1网络信息安全防护体系的建设目标 根据学校信息管理系统中存在的安全问题,综合考虑安全策略、技术和管理等多方面的内容,制定出一个动态的信息安全防范方案,并根据该方案构建安全、稳定、易于管理的数字化校园,保障学校信息管理系统的正常运行,这就是网络信息安全防护体系的建设目标。具体来讲,就是首先提高学校主干网络的稳定性,以此保障校园信息系统的可靠性。其次,不断完善学校网络信息安全管理体制,运用有效的安全防护手段,严格控制访问并核实用户身份,确保信息的保密性和真实性。第三,避免校园网络中内部或者外部的攻击、破坏,维护系统的稳定、安全运行。第四,在保障安全的基础上,防护体系应该尽可能地为系统的各项应用提供便利,全网的身份认证应该统一,并对角色访问进行适当控制。第五,构建稳定、安全和操作性强的网络信息平台,为学校的管理、教学等活动提供支撑。 3.2网络信息安全防护体系的建设策略 结合相关的安全防范体系模型,我们可以从安全策略、技术和管理等方面开展安全防护体系的建设工作。安全策略是建设工作的优秀内容,所有的工作都应该以此为参考。在建设过程中,首先应该制定总体的安全防护体系建设方针,然后构建网络信息安全防范体系,并在这个基础上制定相关的网络安全策略,如病毒防护、系统和数据安全等。在这个过程中为了确保安全策略的顺利实施,也需要制定相应的安全管理体制,并给出规范的操作流程。 4校园网络信息安全防护体系的总体架构 4.1划分安全区域 在网络信息安全防护体系的建设过程中,分层和分区防护是其较为基本的原则,要想保障信息安全防护体系的完整性,应该综合考虑安全防护层次和区域这两个方面。根据校园信息管理系统的实际需求,可以把安全防护体系划分为5个安全区域(如下图2),然后根据每一个安全区域的具体特征,制定相关的安全防护策略。在每一个划分的安全区域中,其安全防护也可以分为物理、系统、应用和数据安全这5个层次。 4.2互联网边界和校园骨干网安全区域的架构 为了保障互联网边界和校园骨干网中数据的可靠传输,以及保障各项业务的正常运作,可以根据网络的实际需求,将双优秀冗余结构应用于优秀交换设备中,让优秀交换设备与每一个汇聚交换设备实现双上联。将带宽管理设备、防火墙和链路负载均衡设备设置在互联网边界上,并在防火墙的隔离区设置域名解析和邮件服务等公共服务器。首先将防DDoS设备设置于外部网络中,以此避免校园网络以及内部用户受到外界攻击;将基于端口的地址转换应用于互联网的出口,这样外部用户就得不到真实的内部用户地址;在系统数据中心防火墙的隔离区放置公共服务器。 4.3校园数据中心安全区域的架构 根据学校建设数字化校园的实际情况,以及信息系统各服务器之间的关系,可以将校园数据中心划分为多个安全子区域,如应用服务器外区和内区、公共服务器区和数据库服务区。其中公共服务器中有电子邮件、Web等重要服务器,因此需要配备2台以上档次相同的物理服务器,服务器的高性能主要通过系统的负载均衡设备来体现。在防火墙的隔离区设置校园托管服务器,以避免外部用户的访问。要想将校园数据中心网络和校园网连接起来,需要经过优秀交换机中的虚拟防火墙,防火墙隔离区的公共服务器能够为外部网络提供服务,并可以保护网络免受外界攻击。数据中心的服务器可以通过负载均衡设备来均衡负载,以此优化网络服务,并发挥安全冗余的作用;由IPS实现对网络攻击的阻断,防止超文本传输服务器在统一身份认证等过程中外部用户的访问。 5结语 网络信息安全是数字化校园建设中研究的重点课题,在建设学校网络信息安全防护体系过程中应该做好管理工作。相信随着信息技术的不断发展与进步,以及学校信息系统安全管理水平的不断提高,校园网络信息安全防护体系将得到进一步完善,以此为学校网络信息系统的稳定、安全运行提供有力的保障。 作者:王园园单位:淮北职业技术学院
现代化自动技艺在电力部门的运用能够实现利用计算机的自主操作,电力使用、调控能够随时自动进行。这一种技术模式能够在促进电力部门生产效率的同时节约大量的人工劳动费用和人力成本,这对于企业的长期运行来说是很有帮助的。 1综述现代化自动技艺的运用 1.1现代高科技信息技术的运用 现代自动科技加入过去传统的繁琐的庞大处理模式,使自动、科学的计算机控制模式成为可能。运用高科技自动控制技术能够减少人工监控、操作的失误情况,使调控能够及时发挥效果。同时,使用高科技非人工技术可以提高操作的科学性、精确性,借助移动互联网技术的实时信息传递功能,及早察觉反常情况,尽快排除隐患,保证电气部门工作的有效运行开展。 1.2模拟仿真科技 仿真模拟科技是现代化自动技术中一个重要的手段。我们可以借助模拟仿真技术来分析电力部门中的庞大数量的信息,并且给出一个可控的环境来确保电力部门工作的开展。模拟仿真科技可以通过设置情境来模仿实际中电力部门中出现的故障,来探究故障原因及其分类,来确保电力部门工作的有效进行。同时,这种模拟技术还可以用于新设施、系统的测验与调整。 2现代自动化技术与电力网络的结合 2.1电力调配工作与自动化技术的融合 2.1.1现代化自动技术在电力的分配中的使用 电力部门的工作要得到不同领域的一道配合进行,不同部门之间的配合情况也会直接关系到电力部门的工作效益。所以,在电的安排调配上要把现代化自动技术加入到点的分配调整工作中。现代化自动技术能够很好地调节安排电力部门工作过程中的不同因素,使不同因素间衔接紧密,确保生产环节的顺利紧凑进行。简单点说,就是借助电器部门中的自动科技能够在部门工作中连接工作的前后步骤,提高生产效率,使整个工作能够更加快速、有效进行,促进经济效益的提高。 2.1.2现代化自动技术在电力资源配送中的情况 因为国内现实的区域经济发展不平衡状况,不同地方的资源分配不均,导致电力部门的发展情况参差不一,所以不同地区所要调配的电力资源也各不相同。要想整合高效科学分配这些电能,需要运用大数据进行有效分析,现代化自动技术的长处在这也愈发明显。借助现代自动化技术,如大数据技术,能够大量搜集和分析不同区域间的电力资源需要差异,从而能够科学的确定电力分配的量。而且,借助这个现代化技术,能够通过大量实际数据得到较为精确的结果,提高资源的利用率。 2.2现代化自动技艺对于变电站的重要意义 过去的电力工作中,一般采取人工作业的方式来调节、控制电力调度的方方面面。以往的经验来看,常常出现因个人工作疏忽导致的损失,发生安全事故或者资源的浪费,所以急需采取现代科技,运用自动、智能的计算机来进行生产工作。利用现代化计算机技术,只用几个简单的步骤,就可以完成以往各种复杂的操作。同时还可以提高操作的科学性与正确性,促进简便高效的电力工作系统的建成。 2.3现代化自动技艺对于电力生产中的监控意义 2.3.1监察管理模式的创新 生产工作中关键的一步就是要做好监管工作。通过以往的具体操作经验,借助监控程序其分布广泛这一特点能够对整个生产过程进行监督。有了如此全面具体的监控系统,使电力生产过程中的隐患得以及时发现与排除。同时借助现代自动技艺,整个监察环节完全是自动化操作。 2.3.2优秀操作的管理运行 现代化自动手段的加入对于控制系统来说不仅能够完成自动的监管而且能够及早发现问题。所以,能够根据以往实际工作中的经验提前设定一套面对突发情况的处理措施。一旦实际的工作中遇到与提前设定一致的突发状况,电脑就可以自动化的实现一整套操作,智能化地应对这些情形。从而确保故障的排除,避免由于人员反应不佳导致的处置不当,促进电力部门工作的稳定开展。 3电力部门中现代化自动技术的未来展望 3.1高速、科学化发展 当今社会高新技术迅速蓬勃发展,电力部门要想跟上时代的步伐,不沦为大家口中的“夕阳产业”,也必须要推进生产活动与现代计算机电子科技的交流与融合。过去的老旧的生产方式已经不适应于目前工作的需要,自动化技术按照这一需要而产生。现代化自动技术由于其科学、稳定等特点逐渐发展到不同的部门中,并取得了一定的成功。同时,它还可以将提高企业效益与减少能源消耗两者有机结合起来。 3.2计算机信息手段的融入 要想能够时刻紧跟时展的潮流,电力部门应该吸收现代电子信息科技的成果,不断与时俱进,提升实际能力。只有在电力部门自身不断完善革新、各地区电力部门相互联系的基础上,才能实现更好的与电子信息技术的结合,提升电力部门的现代化水平。 3.3旧式开关向自动化、智能化方向转变 现代化自动手段需要更加灵敏、自动化的开关条件,所以促进了开关的发展革新。电子信息技术的加入不仅是电力部门高效化的保证,同时也是旧式开关更新的动力。借助一定的手段把开关的操作系统与电脑联系起来,通过电脑能够实现远程、自动操作。 4结束语 现代化自动技艺在现在的电力部门发展中起到了非常关键的作用。应该在电力生产具体活动中根据实际情况加以健全完善,关键在于它在具体操作中的可行性和有效性。因此当下我们最需要做的就是广泛利用并不断完善现代化自动手段来提高电力部门的生产效益,健全全国统一联系的电力网络系统。 参考文献 [1]周添文.电气自动化技术在生产运行电力系统中的运用[J].建材与装饰,2018(07):225-226. [2]侯苏育.电气自动化在电气工程中的应用探究[J].科技创新与应用,2018(02):159-160. [3]张安国.电气自动化技术在电气工程中的应用分析[J].中国高新技术企业,2016(13):52-53. [4]万晨宇.电气自动化的发展趋势以及在电力系统中的应用[J].科学技术创新,2018(01):29-30. 作者:杨东 单位:国网通化供电公司
电力系统自动化技术论文:电力系统自动化计算机技术论文 1电力自动化系统概述 1.1变电系统自动化电力系统通过变电站和输电线路输送电能,在变电站运行过程中,仅仅依靠人工来监控电力供应,工作效率较低,并且难以及时进行信息反馈和实时监控。计算机技术在变电系统的应用,不仅极大地提高了监控精度和工作效率,而且帮助工作人员及时发现变电运行存在的问题,从而有针对性的采取有效措施,提高电力运行的可适应性和稳定性。在变电站自动化系统中应用计算机技术,光纤和计算机电缆作为最重要的媒介,实现了变电站二次设备的集成化、信息化和数字化。变电站系统利用计算机技术生产变电运行管理档案,变电系统自动化是电力系统发展的重要趋势。 1.2电网调度自动化电网调度自动化是电力系统自动化的重要基础,我国各级的电网调度自动化系统和计算机技术有着密切联系,终端设备主要有显示器、打印机、存储器、计算机网络接口等,这些设备都是经过计算机技术的整合,在电力系统局域网进行参数测量和状态检测。电网调度自动化系统主要实现在电力生产过程中,自动化分析和监控电网的运行状态、采集实时数据、评估电力系统安全状态、预测电力负荷、控制省级以上电网控制等,满足电力系统的运营要求。 1.3配电网系统自动化电力系统借助于计算机技术进行改造省级,实现电力系统网络化和配电智能化,配电网系统自动化分为三级结构:光线终端、配电子站和配电主站,配电网系统自动化有助于实现电力系统的资源共享,确保配电系统的安全稳定运行,保障电力系统的高效运行和高度自动化。 2电力系统自动化中计算机技术的应用 2.1电力一次设备在线状态检测近年来,我国电力部门积极引进先进的科学技术,和科研机构进行合作,在电力一次设备在线状态检测的研究中取得了很多的成就。电力一次设别在线状态检测可以长期连续地对电力系统一次设备如开关、断路器、变压器、汽轮机、发电机等设备的运行参数进行在线监测,通过实时监控一次设备的运行状态,科学分析电力一次设备运行参数的变化趋势,判断电力系统是否出现运行故障,及时对一次设备的维护保养,提高电力一次设备的利用率和使用性能。 2.2新型测控和继电保护装置光电式互感器技术在电力系统的应用,使得电力二次设备如继电保护、测控设备装置的功能和结构发生了很大变化。新型测控和继电保护装置省去了部分信号处理电路、A/D转换电路和隔离互感器,极大提高互感器的响应速度。 2.3智能化电力一次设备在电力系统中电力二次设备和一次设备的安装位置相距较远,两者之间用大电流控制电缆和强信号电力电缆连接。而智能化电力一次设备是指在设计电力一次设备结构时,充分考虑二次设备的运行,将电力二次设备的基本功能就地实现,节省大量的控制电缆和电力信号电缆,实现电力一次设备的保护和自带测量功能,如常见的箱式智能化变电站、智能化开关柜、智能化开关等。但是在实际的应用过程中,智能化电力一次设备很容易受到电力系统大电流断开造成的高强度电磁场干扰,其关键技术主要包括通信接口协议标准、电子部件和电磁兼容的供电电源等。 2.4光电式电力互感器电力互感器是输电线路的一种重要设备,其按照一定的比例将输电线路的大电流和高电压数值降到电力仪表可以测量到的数值,便于电力仪表的直接测量。但是,电力互感器的电压等级越高,其绝缘性能越差,并且设备的质量和体积也越大,动态的信号范围越来越小,导致输电线路的电流互感器饱和,甚至导致信号畸变。当前很多国家都成功研制了电子式互感器和光电式互感器,其相应的应用标准也逐渐完善。和普通电力互感器相比,光电式电力互感器的输出信号比较小,通常是毫安级,其很难通过较长的电缆线路将信号输送给相关的保护和测控装置,必须通过光电转换和模数转换将信号转换为数字信号之后,由光纤接口送出。 3结束语 电力系统自动化中的计算机技术的应用,推动了电力系统的快速发展,随着计算机科学技术的快速发展,计算机技术将在电力系统自动化中发挥着更加重要的作用。 作者:杨会宇单位:国网河南淇县供电公司 电力系统自动化技术论文:变电站电力系统自动化技术论文 1系统结构与性能 1.1系统性能特点:变电站综合自动化的监控和管理系统适应不同的工作环境,现场安装后可立即使用并稳定可靠运行。系统的软、硬件设备十分便于维护,各部件都具有自检和联机诊断校验的能力,为维护人员提供了完善的检测维护手段,包括在线的和离线的,都能准确!快速的进行故障定位,维护人员都能在现场自行处理。计算机监控和管理系统具有很高的可靠性(其平均无故障时间MTBF为:主要设备大于20000h,系统总体大于17000h。系统的软、硬件设备具有良好的容错能力。当各软、硬件功能与数据采集处理系统的通信出错,或当运行人员在操作时发生一般性错误时,均不引起系统的保护功能丧失或影响其它模块的正常运行。 1.2信息采集方式:对一个较先进的变电站综合自动化系统而言,其信号采集应该是可以完全分散分布和下放的,因为只有这样才能最大限度地减少二次控制电缆,简化二次回路。特别是在10kV变电站,可将测控部分合并在10kV保护装置内,根据模拟量对采样精度的不同要求,采用专用的电流输入口以接测量用。 1.3网络结构与通信:分散分布式结构,各间隔层与站级层所有控制指令、数据传送、信息交换等都是通过计算机数字通信实现的。这就对承担数字通信的物理介质的可靠性、实时性提出了非常高的要求。因此在变电站自动化向分散式系统发展时,采用计算机网络的优点来替代传统串口通信成为一种趋向。 2变电站电力系统自动化的技术发展途径 2.1神经网络控制技术的应用:由于神经网络具有本质的非线性特性、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力,所以受到人们的普遍关注。神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的。神经网络将大量的信息隐含在其连接权值上,根据一定的学习算法调节权值,使神经网络实现从m维空间到n维空间复杂的非线性映射。 2.2模糊逻辑控制技术的应用:模糊方法使控制十分简单而易于掌握,在家用电器中也显示出优越性建立模型来实现控制是现代比较先进的方法,实践证明它有巨大的优越性!模糊控制理论的应用非常广泛。电热炉一般用恒温器来保持几档温度,以供烹饪者选用,模糊控制的方法很简单,输入量为温度及温度变化两个语言变量,每个语言的论域用 组语言变量互相跨接来描述。 2.3专家系统控制技术的应用:专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面!虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用,但仍存在一定的局限性,如难以模仿电力专家的创造性。 2.4线性最优控制技术的应用:最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分,也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多,最成熟的一个分支。 3国内变电站自动化技术发展存在的问题 3.1不同产品的接口问题:接口是综合自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一,包括RTU、保护、小电流接地装置、故障录波、无功装置等与通信控制器、通信控制器与主站、通信控制器与模拟盘等设备之间的通信。这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通,需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通信规约等问题。 3.2运行维护人员水平不高的问题:目前,变电站综合自动化系统绝大部分设备的维护依靠厂家,在专业管理上几乎没有专业队伍,出了设备缺陷即通知相应的厂家来处理,从而造成缺陷处理不及时等一系列问题。要想维护、管理好变电站综合自动化系统,首先要成立一只专业化的队伍,培养出一批能跨学科的复合型人才,加宽相关专业之间的了解和学习。其次,变电站综合自动化专业的划分应尽快明确,杜绝各基层单位“谁都管但谁都不管”的现象。 4变电站自动化系统应能实现的功能 4.1微机保护:是对站内所有的电气设备进行保护,包括线路保护,变压器保护,母线保护,电容器保护及备自投,低频减载等安全自动装置。各类保护应具有下列功能:故障记录转贴于。存储多套定值。显示和当地修改定值。与监控系统通信。根据监控系统命令发送故障信息,动作序列。当前整定值及自诊断信号。接收监控系统选择或修改定值,校对时钟等命令。 4.2数据采集及处理功能:包括状态数据,模拟数据和脉冲数据。状态量包括:断路器状态,隔离开关状态,变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号、事故跳闸总信号、预告信号等。目前这些信号大部分采用光电隔离方式输入系统,也可通过通信方式获得。常规变电站采集的典型模拟量包括:各段母线电压、线路电压,电流和有功、无功功率值。 4.3事件记录和故障录波测距:事件记录应包含保护动作序列记录,开关跳合记录。变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现,一是集中式配置专用故障录波器,并能与监控系统通信。另一种是分散型,即由微机保护装置兼作记录及测距计算,再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。 4.4控制和操作功能:操作人员可通过后台机屏幕对断路器,隔离开关,变压器分接头,电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备,在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。 4.5系统的自诊断功能:系统内各插件应具有自诊断功能,并把数据送往后台机和远方调度中心。对装置本身实时自检功能,方便维护与维修,可对其各部分采用查询标准输入检测等方法实时检查,能快速发现装置内部的故障及缺陷,并给出提示,指出故障位置。 4.6数据处理和记录:历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容,它包括上一级调度中心,变电管理和保护专业要求的数据,主要有:①断路器动作次数;②断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数;③输电线路的有功、无功,变压器的有功、无功、母线电压定时记录的最大,最小值及其时间;④独立负荷有功、无功,每天的峰谷值及其时间;⑤控制操作及修改整定值的记录。 5结语 电力系统自动化控制技术近年来得到了快速的发展,并在电力行业展示出其独有的魅力,自动化控制技术的改进和自动化元器件性能的提高,对电力系统的稳定性、安全性和经济性起重要的作用。 作者:刘珍 单位:四川蜀能电力有限公司成都蜀达分公司 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化技术安全管理论文 1人员管理存在问题在电网建设、发展中,急需具有专业素质的管理人员 但实际状况是,相关管理人员对于电力自动化技术的掌握度较低,缺乏专业化的技术。与此同时,电力系统的相关专业管理人才较为缺乏,对于一些新进入企业的工作人员,其专业素养的提升培养较为缺乏,从而致使在管理工作中遇到问题无法科学判定及处理的状况。此种状况问题的出现对于企业的经济获取造成了较大的损失,使得电力系统的维护工作花费成本有所增加。而且,如果在事故发生后无法及时、妥善的排除问题,那么对于电网系统安全性而言也极为不利。因此,积极培养出一个具有专业素养的管理人才团队对于自动化技术管理而言极为重要。 2电力系统自动化技术安全管理科学措施 2.1合理设计电力系统自动化技术 首先需做的便是在电网自动化设计期间,对其相关影响因素进行全面化的考量、分析。在电力自动化技术设计中,需注意对其采用分布式的设计方式,也就是指将各个设计单元分隔开来,以此帮助有效避免在某一个单元内部,出现各个组成部分相互影响的状况。另外,在自动化系统运行时,二次接线的状况经常会出现。针对这些二次接线点,应相应地对其系统做简化处理,积极采用多功能继电器来替代二次接线工作。之后再对主控制及其它开关柜运用分布式的设计方式,实现其内部接线的简化处理,避免出现因操作失误而导致的安全事故。最后需注意的是,对于电网系统的扩展、兼容性均应注意进一步的加强,以此促使在各电力设备中,自动化技术均有用武之地,满足其使用需求。 2.2提升电力系统自动化技术维护水准 现今社会呈现出信息化的发展趋势,电力自动化技术也得到了较大的关注。在自动化技术管理中,准确判定其发展形式及方向极为关键。如此一来,便能够充分且全面的掌握自动化技术的功能及优点所在,进一步提升其维护水准,为电网系统运行安全提供保障。近些年来科技的迅速发展使得信息技术发展趋势越发突显,因此,在电力自动化技术管理中也需注意灵活运用信息技术,积极开发一些数字变电站,确保电网的安全及高效运行。信息化技术的应用能够帮助将搜集整理电网中大量的运行数据,实现对电网技术的高效管理,并促使其智能化水准得到提升,使得电网运行更加安全。 2.3提升自动化技术管理人员专业素养 为了促使达成电力自动化技术管理的目标,具备专业素养的人才队伍建设极为重要。技术管理人员需在日常工作中丰富自身的知识储备,尽可能的满足市场发展需要,对市场竞争环境进行全面分析,合理降低工作成本,为电力事业发展提供助力。第一,充分考量企业发展需求,明确各工作人员的工作职责及要求标准,促使其在日常工作中处于一个动态学习的状态中。站在长远发展角度考量,依照企业发展需求来对工作状况进行科学调整,强化自主学习意识。第二,注意采用因岗施教法方式。对于企业内部员工的培训管理,应在对其岗位职责需求充分考量的基础上,采用因材施教的方式。丰富管理人员先进管理经验;提升技术人员专业技能。第三,积极创设浓厚学习气氛。采用外出交流、鼓励、举办技能竞赛等多种方式,进一步帮助增强企业内部员工的自主学习意识。 3结语 为了更好的促进电力事业的发展,确保电网系统的安全、经济运行极为重要。现今科技的迅速发展使得自动化技术频繁应用于电网系统运行中,电力自动化技术也开始由低级转至为高级,整体开始走向进步。对电力自动化技术实行安全、科学化管理,积极达成相关的管理目标,才能够帮助有效促进我国电网事业的良好发展,进一步促进社会经济发展。 作者:黄卫华 单位:国网天津武清供电有限公司 电力系统自动化技术论文:电力系统厂站自动化技术论文 1电力系统自动化概述 随着时代的发展,人们生活水平的提高,时代要求电力系统实现自动化运行与管理,同时也是有效解决现代城市电力需求办法。在现代计算机技术等的不断发展下,极大地改变了原来电力系统自动化内涵,在EMS系统中已经综合了PAS工程,而且开发电力系统故障管理数据软件技术也成熟起来,电力系统的CCCPE统一体自动化就是最好的见证。CCCPE软件管理系统把电力电子管理装置和通信以及计算机控制集合于一体,能够检测与监控电力运行故障,而且对管理的全程都可实现自动化监控,对电力系统的电力调度能够成功承担完成。就装配电力系统各种自动化设备来看,与其他投资相比,引入自动化设备所用投资比重不大,但重要性能够与投资的电力系统主设备媲美。在电力系统中引进先进的自动化设备在一定程度上能够促进系统主设备运行效率的提高,使运行故障避免发生,并能够使主设备的使用寿命最大限度的延长,使配置新设备的时间推迟,能节约资源,使电力公司在设备投资上节省。为使用电需求的日益增多状况得到满足,使电力系统供电量与用电量处于平衡好的状态,在管理电力系统运行中,管理电能就离不开自动调节与电力控制装置。在对电力自动调节与控制装置进行研发时,为使控制要求更好地得到满足,相关研究人员详细分类了电力系统自动装置,自动化装置能够在电力系统接入后正常运行;在异常状态下能够运行,并且自动化控制的电力保护装置可同时发挥功能,这是最常见的两种。文章以电力系统厂站中自动化装置应用状况对电力系统的自动化发展进行阐述。 2厂站自动化概述 2.1火电厂自动化 自我国火电厂建立自动化系统以来,共经历了“第一代”和“第二代”以及“第三代”数字控制系统三个阶段。把彼此孤立的各个机组,建立起系统为第一控制阶段的内容,没有产生理想的效果。第二阶段这一问题没有被解决,在火电厂自动化历史舞台也渐渐退出。就目前火电厂自动化发展状况来看,正是发展中的第三阶段,该阶段的支撑为具备开放式特征的工业自动化系统。立足第三代数字控制系统的实际工作状态及其效率角度进行分析,能够完成实时监控全场电力工作行为任务,并能够将其向电力调度部门及时提供,这样电力调度部门就可根据各机组工作状态,分配全厂经济计算数据。与此同时,第三代数字控制系统还能够向电力系统各个“分部”反馈电力调度部门各项工作指令,这样调度部门通过合理调度整个电力系统,使其能够处于正确与科学的工作状态之中。分析第三代数字控制系统实际工作水平,其工作性能能够满足火电厂自动化工作需求,其作为自动化技术类型在火电厂推广和发展是值得的。 2.2水电厂自动化 就我国水电厂自动化技术来看,其建立是以计算机监控系统为基础实现的。在其发展初期,主要系统类型为分布式系统。而当代水电厂自动化技术全面改革的实现是建立在计算机监控系统不断进步基础上全面铺开的。目前,就水电厂自动化发展来看,其主要技术类型为全开放和全分布式监控系统。全开放和全分布式监控系统与集中式和分层分布式系统相比,具有明显的可靠性和可维护性优势,在电力生产和运行工作中投入速度更快,因此人们更“器重”它。无人值班为下一步发展水电厂自动化技术方向,对于这一发展目标的实现,水电厂不仅要把内部计算机实时监控系统建立起来,还需要其他调度部门的配合,把整个电网自动化系统建立起来,从而使有效监视与采集整个电网信息数据能够实现,这样无人值班的发展目标就会在各个自动化系统相互监督下成功实现。 2.3变电站综合自动化 变电站的综合自动化作为自动化管理技术是把各项优秀技术集中为一体。在实际工作当中,其能够完成检测电力工作现场数据,并将在其他系统的支持下分析无法测量的数据,将记录下来,调度部门对其进一步分析和使用带来便利。目前,变电站综合自动化技术能够有效集中电力系统各个分散设备,实现有效调度电力系统各个设备。由于同质性为电力系统当中部分设备特征,因此为防止相互干扰和混淆调度指令信号,变电站综合自动化系统能够有效划分系统单元,以中央单元和间隔级单元呈现,综合自动化系统特点正体现于此,其优势也正在这里。 3厂站自动化技术的发展趋势 综合自动化技术为当今发电厂和变电站自动化技术,其主要特征为分层分布,在科学技术不断进步下,方兴未艾为其发展状态,以下为其大致发展趋势。电子、计算机、通信技术加速了厂站自动化技术的发展,IED兴起在20世纪末,被广泛地应用在工业自动化领域和电力自动化方面。IED实际就是一台嵌入式装置,具备微处理器等部件,对各种不同工业应用环境都能够满足,应用场合不同其软件也具有差异,电子电能表等就是比较典型的IED。以这一定义为依据,我们针对厂站自动化系统,可以以IED来看待其中的间隔层测控等装置。通常各种IED之间接口为工业现场总线或工业以太网,由于应用环境不同其信息交换协议也存在差异。特别强调一下,在厂站自动化领域中,PI的应用存在逐步扩大趋势。作为工业自动化产品的PLC比较经典,应用历史较长,目前处于发展与改进中,但在过去电力自动化行业相当长一段时间内,其被较为广泛地应用在电厂自动化机组单元控制外,在远动与继电保护领域运用极少。近来在厂站自动化领域,PLC的应用呈现出扩大和深化趋势,成为关注的焦点。 4结束语 综观当前我国电力事业发展整体状况,其主流趋势就是自动化能够贯穿于整个电力系统运行和调度之中,这对于未来电力事业发展而言,也是其主要走向。而作为电力系统,其电力调度实现自动化对于用电紧张局势可以发挥更好的缓解作用,并且在很大程度上有利于促进电力系统稳定运行状态的提高,从而使我国电网用户享受的电能更具有安全性和稳定性以及可靠性,为用电居民和用电企业正常生活和生产运行提供全面保证。文章以我国电力系统厂站自动化为研究对象,详细论述了其调度技术和发展趋势,把相关结论总结出来,以期为同行工作提供借鉴。 作者:黄年 单位:平南供电公司 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化计算机技术论文 1三层应用模型 在新型的电力自动化系统中,多了一部分以往所没有的结构——应用服务器,处于三者正中间的位置。处于中间件的应用服务器在这一结构中,在对前置机的数据进行接纳的同时自动备份,历史数据的存在为数据访问中逻辑规则的实现开辟了路径而电力工作站的功能借助逻辑规则以及数据库得以实现。同时不能忽视的是DCOM是实现应用服务器和电力工作站通讯功能的基底,ADO则是应用服务器和数据库服务器实现通讯的依据。在这一模型的基础上,还有两个很大的优势。第一个就是使得软件自身的可扩充性得到了进一步的增加和推动,假如数据发生了相关的逻辑规则的变化,不需要改动其他,只需要将对应的中间件(应用服务器)就可以了,这个时候对于电力前端也不必担心,影响是微小的。第二个优势则是在安全性能上的保障,因为前后客户端没有直接的数据往来,而是通过应用服务器进行,这样以来便使得一些不安全因素得以避免。 2计算机技术在电力系统中的实现 2.1系统的应用服务器 在上文中所提及到的三层C/S结构,所添加的中间件的部位是最为重要的部分。这里将对中间件进行一个较为详尽的解释。这一部位具有强大的通信功能,同时自身的可扩展性可以得到极高的展现。由此使得客户机与服务器之间、服务器相互之间的数据传输稳定进行,实现两者群体之间的通信进行。结合在上文中所提到的功能的实现问题,可以知道,应用程序服务器在发挥本身程序功能的同时,又承担着DCOM服务器的角色。 2.2实时数据的获取和保存 应用程序服务器是承接实时数据的纽带。说到实时数据这里就要有所区分,实时数据是分为未处理的和已处理的两个部分,前者是存在于前置机中,后者则是具体的计算之后呈现的。这里需要提及到的是WinSock编程。当操作电力自动化时,内部存在一个存盘线程,位于后台部位,只要不是有系统出现暂停或者是退出的问题,就会一直运行。 2.3系统的应用逻辑 在文中我们所采用的三层C/S结构,应用逻辑是需要被定义在应用服务器端的,这样就可以达到所有用户共享这一资源的目的,假设遇到事物逻辑变化,则只需对服务器中的应用逻辑进行一定的更改即可。这样就使得客户端在运行和使用过程中减少了很多不必要的问题。 3计算机技术应用于电力系统自动化的价值和意义 当今社会的发展速度加快,对于电力的性能要求也进一步提高。将计算机技术应用与电力系统自动化的过程中,可以有效提升相关电力部门的管理水平和工作效率,自动化和智能化的优势得到很好的展现。另一方面则是在安全性方面更加有保障,由于计算机技术本身的自动化优势,可以将许多风险性事件的危险度降到最低,电力系统在自动化加强的同时,对电力使用的安全性能方面也有显著加强,使得安全性有效提高。计算机技术于电力系统自动化的应用过程中产生了极大的积极效益,促进了社会整体的进步与发展。 4结语 综上所述,在电力自动化系统中进行的数据传输本身便十分巨大,加之自身种类的多样性的存在,使得通讯功能的优劣成为了系统整体性能是否良好的至关重要的因素。简而言之,对于电力自动化系统中问题的探究,便是对前置机和数据服务器以及电力工作站等方面通讯问题的探究。在本篇论文中,为达到电力部门于工作过程中得以稳定操作,致力于探究编程技术的实现,以促进电力系统于运行中的有效性。 作者:李萍 电力系统自动化技术论文:计算机与电力系统自动化技术论文 1.电网调度自动化 电网调度自动化,简单来说,就是运用现代自动化技术,对电网进行调度和管理。电网调度自动化是电力系统自动化的重要组成部分,也是非常关键的内容。在我国,根据实际情况,对电网调度进行了相应的等级划分,由低到高依次为县级电网调度、地区电网调度、省级电网调度、大区电网调度以及国家电网调度。以县级电网调度自动化系统为例,其基本结构如下:在电网调度自动化中,计算机网络系统是最为关键的部分,其与服务器、工作站、显示器、变电站终端设备等在计算机系统的连接下形成了一个相对统一的整体,构成了电网调度自动化系统。在实际应用中,电网调度自动化所涉及的方面是非常广泛的,不仅需要对电网运行数据进行实时采集,还需要对电网运行中的安全性和可靠性进行有效评估,更需要对整个电力系统的运行状态和负荷能力进行预测,而这些功能的实现,都离不开计算机系统的支持。不同等级的电网调度对于计算机系统的需求也存在很大的差异,对于级别相对较低的电网调度自动化系统,可以选择PC机作为服务器或者工作站;而对于级别相对较高的电网调度自动化系统,由于电网容量更大,结构更加复杂,对于计算机系统的需求也较高,需要选择更加先进的计算机技术以及更加可靠的软件支撑。 2.智能电网技术 智能电网的基本网络结构如下:智能电网技术可以说是计算机技术与电力系统自动化技术有效结合的最佳范例,其中涵盖着相当多的技术,不仅电网的调度需要依靠智能电网技术对全局进行控制,而且智能电网技术同时也覆盖了发电、输变电、配电、调度等环节,计算机技术也随之深入到了电网运行的各个环节。在智能电网中,计算机技术的应用主要体现在稳定控制系统、调度自动化系统、柔性交流输电等方面,而正是由于计算机技术的应用和发展,才使得智能电网技术变得突飞猛进。从目前来看,我国构建智能电网的主要目标之一,就是利用现代数字化技术进行电网的建设。而在这个过程中,必然需要计算机技术的支持。首先是通信系统,利用现代通信技术,智能电网可以更好的对电网运行数据进行采集、传输和保护,需要电网建设人员的重视。在智能电网中应用通信系统,可以对电网的功能进行扩展,提升电网对于风险的抵抗能力,保障电网运行的稳定性和可靠性。同时,用户也可以通过通信系统,对智能电网服务系统进行访问,对电力相关的问题进行实时在线咨询,实行用户与供电企业之间的良好沟通。其次是信息管理系统,其同样是智能电网的重要组成部分,同样是以计算机技术为基础构建起来的。信息管理系统的功能主要是对信息的采集、处理、集成和显示,保障信息安全。信息管理系统在智能电网中的作用是非常重要的,例如,信息的采集和处理可以实现对各种信息的记录、归类、总结,方便人们进行查询;信息的集成可以有效提高智能电网的信息处理能力;信息显示可以为用户提供了解电网运行情况的平台;对于信息安全的保障则能够避免用户信息的泄露,使得用户的权益得到更好的保障。然后是网络拓扑,未来智能电网的结构必然是向着稳定性强、灵活性高的方向发展,而我国能源分布不均匀的情况使得发电区域和用电区域相距甚远,电力在传输过程中会出现大量的损耗。对此,我国在电力网络中加强了对于计算机技术的应用,通过直流联网工程等项目,对电网结构进行了优化和调整,从而有效确保了电网的经济高效运行。 3.变电站自动化 在电力系统中,变电站以及相关输配电线路的主要功能是方便供电企业与电力用户的相互沟通和联系。在应用计算机技术前,供电企业与电力用户之间的信息传递通常都是由人工方式进行,不仅效率低下,而且存在很大的滞后性。建设变电站自动化系统,融合计算机技术,可以极大地提高信息反馈效率,加强对于变电站的监控和管理,保证变电站的安全稳定运行。变电站自动化系统如下图所示:在不断的发展过程中,借助于计算机技术,变电站逐渐实现了自动化运行和管理,二次设备也开始朝着数字化的方向发展,并且随着计算机技术的不断深入,还将实现变电站的网络化和集成化。变电站自动化系统的出现,一方面,可以有效简化变电站的操作流程,实现无人值守,另一方面,也可以促进电网调度自动化的有效实现,必须得到电力技术人员的充分重视。 4.结语 总而言之,在当前科技发展的带动下,计算机技术得到了突飞猛进的发展,在电力系统中也得到了日益广泛的应用。将计算机技术和电力系统自动化技术有效结合在一起,可以推动电力系统自动化的快速发展,为电力用户创造一个稳定可靠的用电环境,进而促进我国社会经济的持续健康发展。 作者:马波 王惠丽 单位:国网河南省电力公司三门峡供电公司 电力系统自动化技术论文:电力系统调度自动化技术论文 1电力系统检测与控制功能 电力系统存在的作用不仅是为了满足人类的生产生活之需,而且还是电力企业追求发展成果与利润的基础。为了保证电力系统中的发电厂能够自动进行发电、电力的调度能够实现科学经济化和电网的安全稳定运行,电力系统的检测和控制功能就显得十分重要。电力调度自动化系统具备的电力系统检测与控制功能,能够为整个电力系统的调度自动化提供数据支撑。在电力系统运行过程中,检测系统对系统运行的各数据信息进行采集,利用计算机软件进行信息的分析和处理,将相关信息显示在终端设备上,调度员对相关信息与数据进行整理,依据制定好的对策和计划,让电力调度系统执行既定的调度方案。对于数据分析可能出现的异常情况,采取合适的控制动作,对系统进行控制,确保电力系统的安全、适用和可靠。 2电力系统调度自动化技术的应用现状 随着时代的发展,各种先进的技术不断出现并发展成熟,极大地改善了人类生产生活条件。电力作为人类使用的重要的能源之一,在与电力相关的领域,信息化水平逐渐提升。目前,电力系统已经实现了自动化运行,整个系统中的电力系统调度自动化技术也在不断发展,而且相关公司研发了许多的电力系统调度自动化功能系统,并将这些系统应用于我国的电力能源的实际调度之中,为社会的发展进步做出了巨大的贡献。目前,在我国电力系统调度自动化领域广泛采用的主要是符合国际公认标准的RISC工作站和POSIX操作系统接口。如下对几种应用广泛的电力系统调度自动化技术的应用详情做一个简要的介绍。 2.1、CC-2000电力系统调度自动化系统 CC-2000电力系统调度自动化系统作为一款面向现代的高水平的电力调度系统平台,是由我国电力研究领域领先的中国电力科学研究院、清华大学、东北电力集团公司等共同开发研制而成的。这个系统采用了分布式的结构和面向对象的技术,采用事件驱动和封装思想为此应用软件提供的透明的接口。整套系统利用分布式结构,将实时数据的采集、数据存储和数据处理以及其他各种应用按照功能的不同,分布在不同的结构层上,整个系统中某一部分出现故障,对整个系统其他部分的运行不产生影响,而且整个系统还能维持一定程度的正常运行。这套系统目前已在我国的国家调度中心和华北、东北等地的电网调度通信中心成功应用,对我国电力系统的安全、可靠和经济运行提供了支撑。 2.2、OPEN-2000能量管理系统 OPEN-2000能量管理系统是在1998年,由南京的南瑞集团公司开发出的一套对电网进行监控、采集数据、控制自动发电、电力系统应用软件、调度员培训仿真系统、配电管理等各种功能于一体的电力调度管理系统。这套系统具有开放性和分布式的特点,是电力系统调度自动化系统中较为先进的一种。这种系统是我国首次将IEC870-6系列的TASE.2协议集成于软件平台的系统。目前已在国家调度中心、湖北省调、广东省调、山西省调和深圳、上海等大中城市的调度中心安全稳定运行。 3电力系统调度自动化技术的发展前景 随着计算机技术、电子通信工程和数据库技术等的不断发展,使得电网系统调度自动化技术不断趋向发展成熟,极大地促进了我国电力事业的发展。如下,笔者结合时展潮流和相关科研进度,预测电力系统调度自动化技术的发展将会朝着如下方向前进。(1)可视化。当前,人们对于各种信息和数据更追求直观化的认知,因此,利用图像图形技术将原始的数字、表格、文字等呈现出来的资料转化为直观的可视化的图形图像信息,是时展的必然趋势,这也是电力系统调度自动化技术将来的一种重要发展方向。对于调度过程中,各种信息利用图形和图像表达出来,更加直观地方便相关人员对电网运行状况、调度情况等进行有效及时的掌握。(2)智能化。电力系统调度自动化的智能化技术是不久的将来,电力系统调度自动化系统即将实现的一种功能,这也是电力电力系统调度自动化技术发展到现阶段的必然结果。(3)数字化。近年来,在各领域数字化技术均得到了良好的应用。在电力系统调度自动化领域,其运用也会很快地实现。电力系统调度自动化技术的数字化利用先进的遥感技术、虚拟现实技术、GPS技术等新兴技术,应用到调度系统中,促进整个系统在可视化和智能化得以实现的同时,还利用先进的数字控制技术对电力调度过程进行有效良好的控制。 作者:李丽娜 刘雪梅 单位:国网冀北电力有限公司唐山供电公司 电力系统自动化技术论文:电力系统继电保护自动化技术论文 1继电保护自动化技术在电力系统中的实践应用 1.1继电保护自动化技术在电力系统中的应用 ①继电保护自动化技术在母线保护中的应用。母线继电保护主要包括两种,即相位对比保护以及差动保护。相位对比保护指的是通过相位的对比方式,提高系统保护母线的可靠性和有效性;差动保护是将特点以及变化都一致的电流互感器设置在母线元件上,当系统母线侧边端子和二次绕组进行连接之后,再将继电保护装置安装在系统母线差动位置。在大电流接地过程中,通过三相连接的方式实现;小电流接地过程中,在相间短路中设置系统母线保护,然后通过两相连接的方式实现。②继电保护自动化技术在发动机保护中的应用。发电机是电力系统的重要组成部分,保证发动机的安全、稳定运行至关重要。继电保护自动化技术在发电机保护中应用主要包括两个方面:一方面,重点保护,如果发电机定子绕组匝间发生短路故障,将会导致发电机的故障部位温度上升,破坏绝缘层,威胁发电机的安全运行,通过在定子绕组内安装匝间保护装置,能够有效的防止定子匝间短路故障的发生;如果发电机的单相接地产生的电流超过规定值,通过安装接地保护装置能够对发电机进行继电保护;通过将发电机中性点、电流、相位进行相互结合,能够形成纵联差动保护,实现对发电机的保护;另一方面,备用保护,过电压保护能够有效的防止发电机自负荷较低的状况下发生绝缘被击穿的现象;过电保护能够有效的实现对外部短路故障的保护,防止发生短路破坏发电机;当发电机定子绕组发生低负荷问题时,继电保护装置能够自动切断电源,并发出相应的报警信号,实现对发电机的保护。③继电保护自动化技术在变压器保护中的应用。变压器是电力系统的重要组成部分之一,对电力系统的运行安全性和稳定性具有非常重要的作用。继电保护自动化技术在变压器保护中的应用主要包括以下几个方面:其一,短路保护,变压器短路保护包括阻抗继电保护和过电流继电保护,阻抗继电保护主要是通过利用变压器阻抗元件产生的保护作用,阻抗元件运行一段时间之后,会自动切断电源,以此实现对变压器的保护;过电流继电保护主要是在变压器电源两边电源和时间元件中安装过电流继电保护装置,电流元件运行一段时间之后,会自动切断电源,进而实现对变压器的保护。其二,瓦斯保护,当变压器的油箱出现问题时,在故障电弧的作用下绝缘材料和油都会发生分解,产生有害气体,通过采用瓦斯保护,当油箱出现上述故障时,能够自动的启动保护动作,将变压器电源切断,同时发出警报信号通知维护人员赶到故障地点进行处理。其三,接地保护,对于不接地变压器保护,应该采取零序电压保护措施;对于直接接地变压器保护,应该采取零序电流保护。④继电保护自动化技术在线路接地保护中的应用。电力系统的线路错综复杂,接地方式也相对较多,因此电力系统的接地方式包括大电流型接地与小电流型接地,当出现大电流接地时,应该立刻切断电源,防止接地故障对电力系统造成的破坏;当发生小电流型接地时,继电保护装置会发出报警信号,电力系统在一定时间内依然可以运行。针对不同的接地故障,应该根据故障状况采取相应的保护措施,具体状况如下所示:其一,零序功率,当电力系统发生接地故障时,零序功率的方向发生变化,零序电流波动相对较小,以此实现对电力接地故障的预测以及保护;其二,零序电流,当电力系统线路发生接地故障时,零序电流会迅速上升,继电保护动作非常敏感,能够及时的采取切断电源的保护措施,对电力系统进行保护;其三,零序电压,电力系统在正常运行时,并不会产生零序电压,如果电力系统发生接地故障,会导致零序电压的产生,继电保护装置能够及时的发出相应的报警信号,同时电网维护人员通过观察电压表数值能够判断系统是否发生接地故障,主要是因为当电力系统发生接地故障时,电压数值会降低。 1.2实例分析 文章以某电网为例,该电网于2010年应用了继电保护自动化技术,2011年4月23日,110kV变压器主变低压侧继电保护动作,1号主变101开关跳闸,2号主变119、131开关过流保护动作跳闸,重合闸动作,合成功,电网维护人员赶到事故现场,设备并无异常,维护人员通过查看跳闸过的线路,两条线路故障都能够合闸成功,但是却导致越级跳闸。通过对故障进行分析,发现为线路故障,开关拒动,处理方法表现为:把故障开关隔离,恢复供电,然后通知检修人员认真检查,查实状况后采取措施进行检修。 2继电保护自动化技术的未来发展趋势 继电保护自动化技术的未来发展趋势主要包括以下几个方面:其一,智能化,近年来,人工智能技术在电力系统继电保护自动化中得到非常广泛的应用,例如模糊逻辑算法、遗传算法、神经网络等,通过将这些人工智能技术应用在继电保护自动化系统中,能够保证继电保护自动化系统正确判别故障,并具有智能化解决复杂问题的能力,进而实现继电保护的智能化;其二,网络化,计算机网络技术在国家经济建设以及能源发展中发挥了至关重要的作用,通过将网络化技术应用在电力继电保护系统中,利用计算机网络能够将主要设备的继电保护装置连接在一起,创建继电保护装置网络,能够显著的提高继电保护的可靠性,因此电力系统继电保护技术的网络化是未来发展的一种必然趋势;其三,计算机化,随着计算机技术的快速发展,自动化芯片控制的电路保护硬件已经从16位单CPU结构发展为32位CPU微机保护结构,显著的提高了继电保护的性能以及响应速度,继电保护自动化系统的计算机化已经成为不可逆转的发展趋势。 3结束语 总而言之,继电保护是电力系统的“哨兵”,通过将继电保护自动化技术应用在电力系统中,能够实现对电力系统的实时监控,当电力系统发生故障时,能够及时、准确的确定故障部位,并发出报警信号通知电网维护人员赶到故障地点将故障排除,尽可能的降低故障造成的影响,进而保证电力系统能够安全、稳定的运行。 作者:赵军 单位:陕西省地方电力(集团)有限公司甘泉县供电分公司 电力系统自动化技术论文:电力系统中的自动化技术论文 1几种自动化技术介绍 1.1主动对象数据库技术这种技术在电力系统监视及控制中应用较为广泛,对软件的继承性及封装性产生深远影响,同时对电力系统的开发及设计也具有革命性的推动作用。随着电力行业的快速发展,为了保证电力运行稳定性及安全性,应当大力推广最新的对象数据库技术。和一般数据库相比较,主动对象数据库技术具有主动性功能,利用自身携带的触发子实现电力运行中的监视功能,并利用对象函数对电力运行进行有效控制,以提高电力运行的稳定性。而传统的数据库技术的一些判断功能,主要依靠外界程序完成,所以安全性不高。主动对象数据库技术由于具有触发机制,再加上对象技术,便能对电力运行实现自动监控,并在数据读写的同时,对数据库进行管理及更新,完成了数据资源共享,也实现了电力系统运行稳定性。随着电力系统运行规模不断扩大,复杂性也相应提高,需要解决的供电问题有所增加,所以,主动对象数据库技术也应自动升级,并拓展功能范围,以适应复杂变化的电力运行系统,实现供电高效化。 1.2总线控制系统总线控制系统指的是将电力运行中的各个设备通过一定设施和控制室内部的仪表及设备连接起来,所形成的具有双向、多功能的通信网络。该系统是在传统的测量系统上发展起来的,只在传统装置中安装了微处理器,从而实现自动获取供电信息的能力。这些微处理器通过电缆相互连接,并和远程监控计算机也保持连接,使得微处理器获得的供电信息能够在网络内部传播,并通过远程控制计算机进一步处理,实现了信息在整个电力系统中的广泛传播。信息在不同微处理器中按照一定的通讯协议传输的,由于和监控计算机相连接,所以便实现了自动控制系统。总线控制系统具有开放性及分布涵盖范围广等特性,被作为电力系统的纽带,安装在总线上,从而形成网络系统,实现对电力运行中的信息进行有效控制、补偿计算、监控及优化等,所以,通过应用该技术,电力运行中的诸多内容能够得到快速解决,从而实现了运行高效性及稳定性。总线控制系统目前在我国电力运行中被广泛应用,通过传感器及变送器,经电力运行信息收集,输送给监控计算机,该计算机通过进一步分析处理,最后指令。该系统在结构上采用了控制器及变送器,将二者有机的而结合在一起,提高了抗电磁干扰能力,从而有效提高了电力系统的稳定性及精确性。另外,该系统在运行方式上采用分开的方式,将变送器安装在监控现场,而控制器则安装在控制室内部,这样有利于电力信号技术被采集,通过变送器输送给控制器,形成了一个简单的回路系统,从而避免了众多弊端。 1.3光互连并行处理器阵列该技术具有如下特点,首先,在运行中不受电容负载影响,从而具有较高的安全性及灵活性;其次,解决了诸多电力运行中的问题,如能够有效解决临界线长度限制问题,也可以解决线路输出端受限制问题。此外,能够连接在计算机系统内部,实现了减小时钟扭曲问题;再次,不受传输路径的限制,能够在光波导中自由传输,并不会和光束发生相互交叉。该技术结合了光子传输和电子交换,具有较强的灵活性及重构性,不受传输宽带的影响,具有较强的抗电磁干扰能力,所以在电力系统运行中具有广泛的应用潜力。此外,该技术能够对电力系统的自动控制及继电保护进行更新,并能够将继电保护水平进一步提高,使电力运行系统更加稳定、安全。 2自动化技术在电力运行中的应用 2.1在电力调度中的应用随着电力运行规模不断扩大,对电力调度系统的准确性及及时性也有进一步提高。在改进时,应采用信息技术及其它自动化设备,以提高调度效率,同时也应加快遥信、遥控设备使用力度,使电力设备的运行情况能够及时传送到网络上,被调度工作人员及时采集、分析,进而对调度制度作进一步完善。此外,通过使用先进设备,电力运行中的电压、电流及供电功率等情况都能及时被工作人员所知晓,从而提高了电力系统运行稳定性及安全性。 2.2在配网系统中的应用配电网涉及到众多环节,并具有一定的危险性,所以,加大自动化技术的使用力度,能够提高供电效率,也能够提高供电安全性。为了实现电网系统的高效运行,应加大自动化技术的使用力度,将计算机网络技术、通讯技术、自动监控技术及遥感等技术应用到设备运行检测中。使工作人员和电网设备保持统一状态。在配网中通过使用自动化技术,能够有效降低劳动成本,也能偶减少设备维护成本,更重要的是提高了供电效率,为企业增加了经济收入。 2.3在变电监控中的应用变电系统是电力运行中的重要环节,在供电规模扩大的同时,自动化技术应用要求也有所提高,所以,应加大自动化设备的使用力度,才能保证变电系统的高效运行。变电系统在自动化技术应用时,应加大最新设备的使用量,并配备相应的技术人员,使设备和人员相统一,从而实现变电系统、一次设备及二次设备的功效运行。如,应加大无功补偿技术的使用力度,使变电系统的电流、电压及供电功率始终处于稳定状态。另外,还要采用远程监控技术,对变电设备实施全方位监控,从而有效提高了设备运行的安全性及可靠性。 3结语 随着电力系统运行规模不断扩大,对运行效率也提出更高要求。必须加大自动化技术的应用力度,才能提高电力运行效率,满足现阶段人们的用电需求。本文就电力行业中自动化技术的应用进行分析,希望具有参考价值。 作者:胡孝奇单位:河南能信热电有限公司 电力系统自动化技术论文:电力系统下的电气自动化技术论文 1.电力服务实现智能化 在现代化生活中,电力已经渗透进各行各业,如果电力系统出现问题,很多行业将无法正常进行。由此可见,电力系统的正常运行显得如此重要。作为电力系统智能化的重要构成,电气自动化技术可以让操作人员在高精准度要求下实现系统设计,而且让系统实现自动化地进行自我分析所出现的故障,即系统运行的智能化。这种方式,可以让那个电力系统运行得更为高效准确。电力系统的高度自动化运行,让其服务功能得到了升级,实现了电力服务的智能化。 2.电气自动化技术在电力系统中的有效应用 2.1.本文经过研究分析,总结出现阶段电气自动化技术在电力系统中的应用主要包括以下几方面,下面,我们就来详细了解下。第一,仿真技术。在电力系统运行中,仿真技术是一项非常常用并且实用的技术,对于完善电力系统科学运行可谓是意义重大。仿真技术既可以应用到实验中,也可以应用到实践中,在实验过程中通过应用仿真技术,所得出的实验数据与实际数据非常相近,这样就可以避免重复大量的实际测量、实际运算等工作。同时,仿真技术在故障排除、分析中也得到广泛应用,有效的提高了对电力系统故障分析、排除工作的效率。 2.2.其次,就是智能技术。智能技术是电气自动化技术重要的表现形式之一,智能技术在电力系统中的应用可谓是发展迅速,并且发展空间非常巨大。在智能化系统的支持下,可以迅速发现电力系统运行中发生故障的所在之处,并且可以在最短时间内反馈给工作人员,提高了电力系统运行的灵敏度,有效降低了单位时间内的停电次数,提高了电力系统的运行效率。 2.3.实时动态监控技术。该技术也是电气自动化技术表现的一种形式,电力系统通过该技术的应用,可以对电力系统运行的各部分动态进行实时监控,并且可以对运行数据进行记录,并能及时反馈到操作室,对于预防电力系统运行事故的发展意义重大,提高了电力系统运行的安全性、可靠性。 2.4.柔性交流电系统技术。该技术是一种较为先进的处理技术,在电力系统运行过程中,该技术可以针对某些环节进行综合功能以及独立功能方面的处理,调控电力系统的关键性参数,该技术所涉及的技术是很多的,最为优秀的技术就是ASVC。该技术的优势就是调节的速度非常之快,可调节的范围也很大。所以,该技术在使用过程中,基本上没有噪音,也没有延迟,工作效率高,控制能力强。 3.电气自动化在电力系统中的应用趋势 自动化的发展则趋向于:第一,由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。第二,由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。第三,由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。第四,由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。第五,装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。第六,追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。第七,由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如管理信息系统在电力系统中的应用。 4.结语: 综上所述,电力能力是当今世界发展应用最为广泛的能源之一,而电子自动化技术也是当今世界发最活跃、最充满生机且发展潜力巨大的技术之一,所以不断研究电气自动化技术在电力系统运行中的应用以及发展趋势对于我国经济社会的可持续发展意义重大,以上就是本文所研究的主要内容,希望可以给广大同行业者带来帮助和提供借鉴。 作者:尹荣海单位:辽宁大连金州林场 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化技术安全管理论文 摘要:现在,随着社会经济的不断发展,国家电网得到了高度的应用,其应用的领域越来越广泛,而且,运行的效率得到了很大的提升。科学技术的发展,能够促进电力系统自动化的发展,然而,带那里系统自动化技术还是存在一定的局限性,电力系统的故障会导致大范围的停电,影响了人们的生活和工厂的生产。本文通过对电力系统现在运行的现状进行分析,并针对问题,提出可行的建议,促进电力系统自动化的发展。 关键词:电力系统;自动化技术;国家电网 现在,我国经济发展迅速,为了能够促进电力系统平稳的运行,就必须实现电力系统自动化技术的发展,减少电力系统自动化技术在使用中出现的故障,提高其可靠性。科技的发展促进了电力系统自动化的发展,电力系统也朝着更加高级的方向发展,能够实现整体的发展。为了能够实现对电力系统的安全管理,要进行合理的安排,对管理方针进行优化,协调各项管理内容,完善相关的水平,促进综合电网的发展。 1电力系统自动化技术的现状和问题 1.1电力系统自动化技术设计存在问题 我国的电力事业发展起步比较晚,与一些发达国家相比还是比较落后的,我国也进行了几次大规模的电力系统的改造,电力系统自动化技术还不够成熟,导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本,现在,我国在进行国家电网建设的过程中,由于电力系统自动化技术的局限性,导致了其不能提高效率,在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟,虽然经过几次大规模的改造,但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以,在对电力系统自动化技术使用的过程中,电力系统自动化技术不能实现兼容性,在不同的设备上不能同时使用,其接口是不一样的,而且出现了设备之间不能连接的问题。现在,国家电网的覆盖范围比较大,各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的,使用的电力设备也是不同的,在对电力系统自动化技术设计的过程中,在管理上就应该采取不同的方法,这也给管理带来很大的难题。所以,在电力系统自动化技术设计的过程中,应该分析不同地区使用的电力设备的共同点,能够使自动化系统具有兼容性,可以在不同的设备上使用。 1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题 在使用电力系统自动化技术中,设备很容易出现故障,导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格,在选择电力设备中,为了能够减少经济成本,他们就会忽视电力设备的性能,导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中,对技术的成分要求比较高,在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感,他们的专业知识也不够扎实,这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误,在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障,在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题,对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中,会出现各类干扰问题,不能使系统稳定的运行,对电力系统产生很大的隐患。 1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题 电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才,但是,在实际的管理中,这些管理人员的素质并没有达到要求,当电力系统自动化技术出现故障的时候,都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏,导致我国国家电网的安全受到威胁。所以,要解决这个问题,就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养,促进安全的宣传和教育,防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想,这就导致了管理人员不负责任,相互推诿的现象发生。 2电力系统自动化技术的安全管理措施 2.1完善电力系统自动化技术的维护水平 在电力系统自动化技术维护方面,应该建立一支高素质的管理队伍,定期对管理人员进行培训,提高他们的综合素质,使他们扎实的专业知识和良好的修养,在维护设备中要富有责任心,从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在,随着科学技术的进步,信息技术在各行各业得到了广泛的应用,所以,在电力系统的应用中,应该结合信息技术共同使用,建立数字化的电网,完善数字化变电站的建设,促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理,实现了全面的管理,能够进行数据的收集,防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题,运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理,提高管理的智能化和可视化的水平,使我国的电网在运行中减少故障的发生,使运行的经济效益提高。 2.2强化电力系统自动化技术的管理 现在,随着科学技术的发展,电力系统自动化技术的使用越来越普及,所以,在管理工作中一定要实现全面的管理,掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析,在电力系统自动化技术中,应该结合我国的经验,在规模建设上进行各种考虑,应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计,能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制,电力系统的各个单元应该是相互独立的,防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时,应该实现系统使用的兼容性,在此基础上,实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法,从而能够方便管理,在电力系统的设计中,可以简化二次接线,从而能够进行分布式的设计。 3结语 现在,我国的电力事业在不断的发展,但是,我国的电网建设还是存在一定的问题,容易导致停电问题,使人们的生活和生产受到影响,原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性,所以,应该强化对电力系统自动化技术的管理。 作者:朱坤双 单位:国网山东省电力公司应急管理中心 电力系统自动化技术论文:电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。 IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电力系统自动化技术论文:分析电力系统自动化技术 摘 要: 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 关键词:电力自动化;现场总线;无线通讯技术;变频器 1.引言 现今,创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程,并确保过程运行的可靠及安全,为先进的维护策略打造了相应的基础。 电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高搜企网版权所有,为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展,电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术,包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等,大大提升了过程系统的效率和安全性能。 2.电力自动化的发展 我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。变电站自动化技术经过数十年的发展已经达到一定的水平,在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班,而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术,从而大大提高了电网建设的现代化水平,增强了输配电和电网调度的可能性,降低了变电站建设的总造价,这已经成为不争的事实。然而,技术的发展是没有止境的,随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响,全数字化的变电站自动化系统即将出现。 3.电力自动化的实现技术 现场总线(Fieldbus)被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的变革,随着工业电网的日益复杂工业自动化网版权所有,人们对电网的安全要求也越来越高,现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。 4.无线技术 无线通讯技术因其不必在厂区范围内进行繁杂、昂贵的布线,因而有着诱人的特质。位于现场的巡视和检修维护人员借此可保持和集中控制室等控制管理中心的联系,并实现信息共享。此外,无线技术还具有高度灵活性、易于使用、通过远程链接可实现远方设备或系统的可视化、参数调整和诊断等独特功能。无线技术的出现及快速进步,正在赋予电力工业领域以一种崭新的视角来观察问题,并由此在电力流程工业领域及资产管理领域,开创一个激动人心的新纪元。 尽管目前存在多种无线技术汉阳科技,但仅有几种特别适用于电力流程工业。这是因为无线信号通过空间传播的过程、搭载的数据容量(带宽)、抗RFI(射频干扰)/EMI(电磁干扰)干扰性、对物理屏障的易感性、可伸缩性、可靠性,还有成本,都因无线技术网络的不同而不同。因此,很多用户都倾向于“依据具体的应用场合,来选定合适的无线技术”。控制用的无线技术主要有GSM/GPRS(蜂窝)、9OOMHzRadios、wi-Fi(802.lla/b/g)、WIMAX(802.16)、ZigBee(802.15.4)、自组织网络等,其中尤以Wi-Fi和WIMAX应用增长速度最快,这是因为其在带宽和安全性能方面较优、在数据集中和网络化方面具备卓越的安全框架、具有主机数据集成的高度灵活性、高的鲁棒性及低的成本。 5.信息化技术 电力信息化包括电力生产、调度自动化和管理信息化两部分。厂站自动化历来是电力信息化的重点,大部分水电厂、火力发电厂以及变电站配备了计算机监控系统;相当一部分水电厂在进行改造后还实现了无人值班、少人值守。发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。电力调度的自动化水平更是国际领先,目前电力调度自动化的各种系统,如SCADA、AGC以及EMS等已建成,省电力调度机构全部建立了SCADA系统,电网的三级调度100%实现了自动化。华北电力调度局自动化处处长郭子明说,早在20世纪70年代华北电力调度局就用晶体管计算机调度电力,从国产1 2 1机到1 7 6机,再到176双机,华北电力调度局全用过,到1978年已经基本实现了电网调度自动化。 6.安全技术 电力是社会的命脉之一,当今人类社会对电力系统的依赖已到了难以想象的程度。电力系统发生大灾变对于社会的影响是不可估量的,因此电力系统最重要的是运行的安全性,但这个问题在全世界均未得到很好解决,电力系统发生大灾变的概率小但后果极其严重,我国电力系统也出现过稳定破坏的重大事故。由于我国经济快速发展的需求,电力工业将会继续以空前的速度和规模发展。随着三峡电站、西电东送、南北互供和全国联网等重大工程的实施,我国必将出现世界上最大规模的电力系统。 7.传动技术 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。变频器作为节能降耗减排的利器之一,在电力设备中的应用已经极为广泛而成熟。对于变频器厂商而言,在未来三十年,变频器,尤其是高压变频器在电力节能降耗中的作用极为明显,变频器也成为越来越多电力行业改造技术的首选。 在业内,以ABB为首的电力自动化技术领导厂商,ABB建立了全球最大的变压器生产基地及绝缘体制造中心。自1998年成立以来,公司多次参与国家重点电力建设项目,凭借安全可靠、高效节能的产品性能而获得国内外用户的好评。其公司多种产品,包括:PLC、变流器、仪器仪表、机器人等产品都在电力行业中得到很好的应用。 8.人机界面 发电站、变电站、直流电源屏是十分重要的设备,随着科学技术的不断发展,搜企网,单片机技术的日趋完善,电力行业中对发电站、变电站设备提出了更高精密、更高质量的要求,直流电源屏是发电站、变电站二次设备中非常重要的设备,直流电源屏承担着向发电站、变电站提供直流控制保护电 源的作用,同时提供给高压开关及断路器的操作电源,因此直流电源屏的可靠性将直接关系到发电站的安全运行,直流电源屏的发展已经经历了很长的时间,从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等,至目前直流电源屏已很成熟。直流电源屏整流充电部分仍然采用目前国际最流行的软开关技术,将工频交流经过多级变换,最后形成稳定的直流输出,直流电源屏系统控制的优秀部件是V80系列可编程控制器PLC,它将系统采集的输入输出模拟量以及开关量经过运算处理,最终控制高频开关电源模块使其按电池曲线及有人为设置的工作要求更可靠地工作。 9.结束语 电气自动化技术是当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛,几乎渗透到国民经济各个部门,随着我国科技技术的发展,电气自动化技术也随之提高。 电力系统自动化技术论文:新经济下电力系统自动化新技术的内涵与发展方向 [摘 要]随着计算机技术、控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域。 [关键词]新形势;电力系统自动化;发展 电力系统自动化是我们电力系统一直以来力求的发展方向,它包括:发电控制的自动化(agc已经实现,尚需发展)、电力调度的自动化(具有在线潮流监视,故障模拟的综合程序以及scada系统),实现了配电网的自动化,现今最热门的变电站综合自动化即建设综自站,实现更好的无人值班。 一、 电力系统自动化的基本概念 电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制,系统和元件的自动安全保护,网络信息的自动传输,系统生产的自动调度,以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量(频率和电压)、系统运行的安全可靠,提高经济效益和管理效能。 二、变革性重要影响的三项新技术内容 (一)电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为3个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。智能控制是当今控制理论发展的新阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 (二)facts和dfacts 1、facts技术概念的提出 所谓“柔性交流输电系统技术”又称“灵活交流输电系统技术”,简称facts,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 2、facts的优秀装置asvc的研究现状 asvc由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,asvc的调节范围大,反应速度快,不会响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声。 3、dfacts的研究态势 dfacts是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。 三、基于gps统一时钟的新一代ems和动态安全监控系统 (一)基于gps统一时钟的新一代ems 目前应用的电力系统监测手段,主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(scada)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确地共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 (二)基于gps的新一代动态安全监控系统 基于gps的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有scada的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用gps实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。 四、电力系统自动化的研究方向 (一)智能保护与变电站综合自动化 对电力系统电保护的新原理进行了研究,将国内外最新的人工智能、模糊理论、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于新型继电保护装置中,使得新型继电保护装置具有智能控制的特点,大大提高电力系统的安全水平。 (二)电力市场理论与技术 基于我国目前的经济发展状况、电力市场发展的需要和电力工业技术经济的具体情况,认真研究了 力市场的运营模式,深入探讨并明确了运营流程中各步骤的具体规则;提出了适合我国现阶段电力市场运营模式的期货交易(年、月、日发电计划)、转运服务等模块的具体数学模型和算法,紧紧围绕当前我国模拟电力市场运营中亟待解决的理论问题。 (三)电力系统实时仿真系统 对电力负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行了研究,引进了加拿大teqsim公司生产的电力系统数字模拟实时仿真系统,建成了全国高校第一家具备混合实时仿真环境的实验室。该仿真系统不仅可进行多种电力系统的稳态及暂态实验,提供大量实验数据,并可与多种控制装置构成闭环系统,协助科研人员进行新装置的测试,从而为研究智能保护及灵活输电系统的控制策略提供了一流的实验条件。 五、电力系统运行人员培训仿真系统及电气设备状态监测与故障诊断技术 电力系统运行人员培训仿真系统是针对我国电力企业职工岗位培训的迫切要求,将计算机、网络和多媒体技术的最新成果和传统的电力系统分析理论相结合,利用专家系统、智能cai(计算机辅助教学)理论,是进行电力系统知识教学、培训的一种强有力手段。 (一)配电网自动化 在中低压网络数字电子载波ndlc、配网的模型及高级应用软件pas、地理信息与配网scada一体化方面取得了重大技术突破。其中,ndlc采用了dsp数字信号处理技术,提高了载波接收灵敏度,解决了载波正在配电网上应用的衰耗、干扰、路由等技术难题。 (二)电力系统分析与控制 对在线测量技术、实时相角测量、电力系统稳定控制理论与技术、小电流接地选线方法、电力系统振荡机理及抑制方法、发电机跟踪同期技术、非线性励磁和调速控制、潮流计算的收敛性、电网调度自动化仿真、电力负荷预测方法、基于柔性数据收集与监控的电网故障诊断和恢复控制策略、电网故障诊断理论与技术等方面进行了研究。 (三)人工智能在电力系统中的应用 结合电力工业发展的需要,开展了将专家系统、人工神经网络、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、警报处理、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。 (四)现代电力电子技术在电力系统中的应用 开展了电力电子装置控制理论和控制算法、各种电力电子装置在电力系统中的行为和作用、灵活交流输电系统、直流输电的微机控制技术、动态无功补偿技术、有源电力滤波技术、大容量交流电机变频调速技术和新型储能技术等方面的研究。 (五)电气设备状态监测与故障诊断技术 通过将传感器技术、光纤技术、计算机技术、数字信号处理技术以及模式识别技术等结合起来,针对电气设备绝缘监测方法和故障诊断的机理进行了详细的基础研究,开发了发电机、变压器、开关设备、电容型设备和直流系统等主要电气设备的监控系统,全面提高电气设备和电力系统的安全运行水平。 结束语 电力系统是一个庞大的综合性的系统,从发电、变电到配电,最后到用户的使用是一个整体连续的过程,这其中的任何一个环节都对电力系统的正常运行很所影响。在信息化高速发展的时代背景下,在电力系统中实现自动化是其发展的目标,可以对发电控制、电力调度和配网方面都实现自动化,不仅可以节省企业的运行成本,并且可以提高工作效率,增加企业的经济效益。 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化未来发展新技术研究 摘要:变电站自动化系统是变电站的优秀系统,自动化系统的稳定性与先进性对变电站及电网的影响深远,先进稳定的自动化系统不仅可以保证电力企业经济效率,而且能保证广大用电户利益。现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展,本文对此进行了详细的阐述。 关键词:电力系统自动化 发展 应用 变电站电力系统是把一些设备组装起来,用以切断或接通、改变或者调整电压,在电力系统中,变电站是输电和配电的集结点,变电站主要分为:升压变电站,主网变电站,二次变电站,配电站。电力系统综合自动化是基于科技发展和计算机网络技术的出现而逐步形成的一个概念,是一个综合发电厂、变电站、输配网络和用户的集成概念,其概念研究和实现的主要目的就是如何更好地掌控和监视电力从出厂到供应的全过程,使输配过程更有效和通畅。 1 电力系统自动化总的发展趋势 1.1 当今电力系统的自动控制技术正趋向于: ①在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。②在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。③在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。④在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。⑤在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 1.2 整个电力系统自动化的发展则趋向于: ①由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到agc(自动发电控制)。②由高电压等级向低电压扩展,例如从ems(能量管理系统)到dms(配电管理系统)。③由单个元件向部分区域及全系统发展,例如scada(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。④由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。⑤装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。⑥追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。⑦由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如mis(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(computer)、控制(control)、通信(communication)和电力装备及电力电子(power system equiqments and power electronics)的统一体,简称为“cccp”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 2 具有变革性重要影响的三项新技术 2.1 电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: ①电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。②具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。③不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的asvg(新型静止无功发生器)的自学习功能等。 2.2 facts和dfacts 2.2.1 facts概念的提出 在电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统(facts)技术悄然兴起。 所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称facts,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 2.2.2 facts的优秀装置之一——asvc的研究现状 各种facts装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。asvc是包含了facts装置的各种优秀技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。 asvc由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,asvc的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为asvc是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。 2.2.3 dfacts的研究态势 随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。 dfacts是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。 3 基于gps统一时钟的新一代ems和动态安全监控系统 3.1 基于gps统一时钟的新一代ems 目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(scada)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 3.2 基于gps的新一代动态安全监控系统 基于gps的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有scada的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用gps实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。gps技术与相量测量技术结合的产物——pmu(相量测量单元)设备,正逐步取代rtu设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。 电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。gps技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。 随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。 电力系统自动化技术论文:对电力系统中运用电气自动化控制技术的探讨 目前,现代电力电子技术的发展,电气工程及其自动化已迈向生产和社会生活的各个领域,如何培养和造就社会经济发展急需的具有工程实际应用能力的电气工程人才,集科学性、先进性、整体性、特色于一身的课程建设;理论与实践、知识与技能紧密结合的既能“动口”也能“动手”的“双师型”师资队伍建设;立足人才培养目标,按照高质量、高起点、高标准的原则,加强实验实训资源的整合方面对电气工程及其自动化建设进行了探讨。 1 电力系统中自动化控制技术 1.1 电网调度自动化 电网调度自动化主要组成部分,由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等,其主要是通过电力系统专用广域网连结的,下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。电网调度自动化的主要功能是:电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制(省级电网以上)、自动经济调度(省级电网以上)并适应电力市场运营的需求等。 1.2 变电站自动化 变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化:运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。 1.3 发电厂分散测控系统(dcs) 发电厂分散控制系统(dcs)一般采用分层分布式结构,由过程控制单元(pcu)、运行员工作站(0s)、工程师工作站(es)和冗余的高速数据通讯网络(以太网)组成。过程控制单元(pcu)由可冗余配置的主控模件(mcu)和智能i/0模件组成。mcu模件通过冗余的i/0总线与智能fo模件通讯。pcu直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。 运行员工作站(0s)和工程师工作站(es)提供了人机接口。运行员工作站接收pcu发来的信息和向pcu发出指令,为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段,工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。 2 电子技术、计算机技术的发展不断推动电力系统自动化进步 随着上世纪八十年代单片机技术的发展和应用,我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产的工业计算机和引进的pc机技术为电力系统调度自动化、电厂监控系统、变电站综合自动化奠定了基础。开发的应用软件可以实现电力系统实时数据采集、汇总、分类、分析、存档、显示、打印、报警、完成操作控制等任务。这~ 时期自动化存在的主要问题是系统结构、功能、通信协议等方面缺乏工业标准,不同厂家的设备不能互连;计算机与各设备的通信一般为星形点对点连结,主要采用低速率的串/并行口通信方式,系统实时性不太好,设备配置的灵活性也较差。 随着上世纪90年代高性能工作站、服务器及软件技术、信息处理技术、特别是高速网络技术的发展,电网调度自动化系统、电厂监控、变电站自动化、配电自动化的技术水平上了一个新台阶,产品逐步发展成为一种开放式、分布式、网络化、智能化的新模式。与上一代产品相比可以大幅度减少电力电缆、通信电缆的用量,设备体积小还减少了占地面积等从而降低了建设成本,同时大幅度提高了系统的技术性能,增加了设备配置的灵活性、互换性和可维护性,提高了系统运行的可靠性。最近几年以来,各种嵌入式产品的出现,例如嵌入式高性能微处理器、嵌入式计算机、嵌入式操作系统、嵌入式以太网等产品使电力系统中的装置类设备如测量控制设备、继电保护装置、数据通信控制器等得以再次更新换代,装置的硬件电路和应用程序结构简化,产品性能大大提高,装置信息处理速度更快,功耗更低,功能扩展能力更强。 3 当前电力系统自动化依赖it技术向前发展的重要技术 当前电力系统自动化依赖于电子技术、计算机技术继续向前发展的主要热点有:① 电力一次设备智能化;② 电力一次设备在线状态检测;③ 光电式电力互感器;④ 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置;⑤特高压电网中的二次设备开发。 3.1 电力一次设备智能化 常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离,互相间用强信号电力电缆和大电 流控制电缆连接,而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现,省却大量电力信号电缆和控制电缆,通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。 电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰,关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。 3.2 电力一次设备在线状态检测 对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测,不仅可 以监视设备实时运行状态,而且还能分析各种重要参数的变化趋势,判断有无存在故障的先兆,从而延长设备的维修保养周期,提高设备的利用率,为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投入了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术,开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展,但由于技术难度大,专业性强,检测环境条件恶劣,要开发出满意的产品还需一定时日。 3.3 光电式电力互感器 电力互感器是输电线路中不可缺少的重要设备,其作用是按一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值,以便用仪表直接测量。其缺点是随电压等级的升高绝缘难度越大,设备体积和质量也越大;信号动态范围小,导致电流互感器会出现饱和现象,或发生信号畸变;互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。因此不少发达国家已经成功研究出新型光电式和电了式互感器,国际电工协会已了电子式电压、电流互感器的标准。国内也有大专院校和科研单位正在加紧研发并取得了可喜成果。目前主要问题是材料随温度系数的影响而使稳定性不够理想。另一关键技术是,光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多,一般是毫安级水平,不能像电磁式互感器那样可以通过较长的电缆线送给测控和保护装置,需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出,模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。在这里,电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。 3.4 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置 自从电力系统采用光电互感器技术后,与之相关的二次设备,如测控设备,继电保等装置的结构与内部功能将发生巨大的变化。首先节省了装置内部的隔离互感器、a/d转换电路及部分信号处理电路,从而提高了装置的响应速度。但需要解决的重要关键技术是为满足数值计算需要对相关的来自不同互感器的数据如何实现同步采样,其次是高效快速的数据交换通信协议的设计。 4 结束语 根据以上所述,电气工程及其自动化专业是电力系统的重要工作,因此,我们的工作人员应对其不断进行探索和研究,提高了电力安全可靠性。还要结合自己的工作经验进行分析。从而保证电力系统工作的安全与发展。
结构力学论文:结构力学课程教学改革论文 1当前结构力学课程教学中存在的问题 在现有的培养模式下,当前应用型本科院校结构力学教学中普遍存在下列问题: 1.1课时有限 各类本科院校目前都存在这样一个问题,公共课占用课时过多,造成大部分专业课课时大幅削减,结构力学也不例外,从而使教学内容多,学时少的矛盾日渐突出,因此应用型本科必须对结构力学相应的教学内容进行调整。 1.2教学手段单一 结构力学课程理论性较强,讲授内容繁多,教学方法以传统的理论教学为主。教师注重教学内容的重点和难点,但教学方法和教学手段单一,缺乏创新,而学生也只知道被动的接受,对老师的讲课产生依赖性,而不主动的思考,这样就难以达到对学生实践创新素质培养的要求。 1.3实践经验较少 在现有的教学模式下,结构力学课程教学往往集中在课堂教学,导致教学中存在着“重理论、轻实践”的通病。学生在完成结构力学课程的学习后,不知如何在工程实践中应用理论知识解决实际问题,实际动手能力较差。传统的教学模式中,实践性学时太少,学生真正将理论知识与实践结合起来的机会更少。 1.4考核方式单一 传统的考试模式,仍然是对课程内容中的重点、难点进行归纳总结,采用典型的试题来考核学生对知识的理解和掌握情况。学生为了考试过关常常死记硬背典型试题的解题步骤,这些从一定程度上讲都阻碍了学生发散思维和创新能力的发展。 2具体的改革措施 针对应用型本科结构力学课程教学过程中存在的问题,结合教学实践经验,从以下几方面,对结构力学教学改革提出一些初步的探讨。 2.1教学内容的调整 为适应应用型人才培养的需要,针对结构力学课程内容多、学时少的特点,以及应用型本科院校的生源特点,具体在课程内容上围绕以下几个方面加以调整: (1)在教学过程中删去一些理论性较强而对培养学生应用能力作用不大的内容,比如说变形体虚功原理的推导、证明等。 (2)对于结构力学的主要内容,着重于介绍基本概念、基本原理与基本方法;在基本计算方法方面,注重加强工程实用计算方法的训练。 (3)对于静定结构和简单的超静定结构,要求学生能进行手算,这有利于学生对基本概念、基本原理与基本方法的理解和掌握;对于较复杂的超静定结构,要求学生能运用学过的基本原理和方法对其进行定性分析,为后续的电算课程打好基础。 2.2教学方法和教学手段的多样化 结构力学有较强的理论性和实践性,学生常有理论易懂,题目难解的反映,这可以说是本课程的难点问题。为了解决这个问题,改进教学方法,采用多种教学手段,培养学生的自学能力,以达到最优的教学效果。 (1)教学方法要灵活多样。我们采用的主要教学方法包括启发式、归纳对比式、提问式、讨论式与案例式教学等,收到了良好的教学效果。采用启发式教学,可以激发学生的潜能;通过归纳对比可以促进学生积极思考,培养学生独立思考和创新的能力等。 (2)加强习题课的综合训练。在每一章课程学习结束后安排习题课,通过习题课,讲解典型例题,帮助学生深化理解基本概念、基本原理与基本方法。在习题课中让学生动手做题再讲解,避免学生眼高手低。还可以选择一些具有代表性的学生易出错的习题,分析错因,使学生更好掌握解题的基本方法。 (3)采用板书与多媒体相结合的教学手段。用传统的板书进行课堂讲授时,结构绘图与计算过程耗时较多,速度较慢,课堂教学信息量较小。而多媒体教学可以通过形象具体的图片、动画或视频等把学生无法想象、教师也难于用语言来描述的内容,生动、形象地演示出来,学生接受快、印象深刻,可有效提高学生对概念的理解和掌握。但是如果只采用多媒体,教学信息量大,学生没有充分时间理解授课内容,重点难以把握,又会适得其反,因此合理的把两种教学手段有机结合起来,扬长避短,才能取得良好的教学效果。 (4)加强理论与实际相结合的教学手段。教师在讲解新内容前,通过视频、图片和动画等手段,创造实际工程情境,从而引出将要教学的内容,以充分激发学生的学习兴趣。在讲解完相关理论知识点后,可以通过分析典型的工程案例加强理解,从而潜移默化地将工程思维渗透到学生的学习过程中。例如在讲解到桁架结构时,可以带领学生到桁架结构的工厂或公共建筑进行实地讲解;在讲解到超静定的刚架结构时,可以与实际的框架结构工程对比等。 (5)创建网络教学平台。通过建设网络教学平台,教师可以把教案、多媒体课件、习题练习、试题库等教学资源上传,提供各种学习参考资料,为学生的自主学习提供了方便条件;同时通过网络教学平台,还可以实现教师与学生的实时交流互动,及时帮助学生解决在学习中所遇到的困难。 2.3增加实践教学环节 力学概念是从实践中来的,开设结构力学课程实验有助于学生理解课堂上的一些基本概念和专业知识,培养学生的综合分析能力、独立解决实际问题的能力、创新能力等。另外,土木工程专业还可以增设结构模型大赛,让学生自行设计结构模型,激发学生的创造性和自主学习的能力,增强学生对专业的感性认识和学习兴趣。 2.4考核方式的改革 传统的考试方法只能考核学生对课本基本理论知识的掌握程度,这种考核不能反映学生的综合能力,是不全面的。为适应现代结构力学教学模式的要求,对原有的一次性考核进行改革,具体如下: (1)加强日常教学管理,不仅对学生平时课堂出勤率、作业完成情况进行考核,还要对学生整体表现进行考核,比如课堂回答问题的情况、答疑质疑情况等。 (2)增加期中考试,对学生阶段性知识掌握情况进行考核,通过考核结果反馈学生对所学知识的掌握情况,从而为下一步的教学工作奠定基础,并把考核结果按比例记入期末考试总成绩。 (3)对考试试题类型进行改革,区别于以往的以典型题目计算为主的题型,增加对定性分析内容的考核。通过灵活的考核方式,来提高学生的学习兴趣和创新意识。 3结语 随着社会的发展,立足于应用型本科教学的培养目标,应用型人才培养是结构力学课程教学改革的定位。只有不断改进结构力学教学模式,加强结构力学与工程实践的联系,与时俱进,才能提高学生运用力学知识解决工程实际问题的能力,增强学生的市场竞争力,真正实现新形势下结构力学课程“厚实基础、服务专业、强化应用”的培养目标。 作者:赵丽君 单位:洛阳理工学院土木工程系 结构力学论文:探讨结构力学实践教学方法 一、激发学生的学习兴趣,调动学生的学习主动性 教师在绪论中可结合工程实例讲述“结构力学”在工程设计中的广泛用途,指出“结构力学”的概念来源于工程实际,最终还是要应用到工程实际中去,具有很强的工程应用性质,通过教师的引导,学生对课程有一个形象、直观的认识和定位,以此明确学习目的。其次,教师讲课要生动、活泼、有趣,避免照本宣科。在讲解一些重要定义和基本概念时,例如结构形式的种类包括梁、刚架、桁架等,要注重与实际工程结构相结合,在演示文稿中适当引入实物图片,通过实物对比明确什么样的结构可以简化成为上述常用的结构形式,实践表明,理论联系实际,可以使学生更易理解和接受。第三,在教学中要强调学生的主体地位。在讲清楚基本知识和概念的前提下,教师要注重培养学生科学的思维方法,着重引导学生深入思考,系统理解,并利用所学知识解决实际问题,从而培养他们自主学习的能力和发散思维的水平。俗话说“授人以鱼不如授人以渔”,只要学生掌握了基本知识和概念,再加上科学的思维方法,多数情况下对遇到的问题可以迎刃而解。反之,如果教师只以灌输知识为主,而忽略了学生的主观能动性,只能达到事倍功半的效果。 二、注重基本方法和基本概念,注意归纳总结 基本方法和基本概念是学习《结构力学》及其他所有课程的基础。只有将基本概念理解透彻了,将基本方法掌握了,才能将所学知识融会贯通,做到举一反三。例如,实际教学中我们发现,有些同学在学习过程中受之前所学材料力学的影响,弯矩还总是以下端受拉为正,材料力学的规定是因为其研究对象主要是梁,而《结构力学》的研究对象既包括梁,也包括刚架结构,如果还是简单套用材料力学的规定肯定是不合理的,因此,在授课过程中,教师应当特别讲清楚,在《结构力学》中弯矩一般是不区分正负的,其图形画在受拉侧。类似这些都是最基本的符号规定,是学生必须掌握的,教师上课时须不厌其烦地反复强调。在教学过程中,教师要引导学生学会归纳总结,促使其养成良好的学习习惯。只有学生通过教师讲解和自身练习将知识转化成自己的理解,才能真正掌握所学知识并学以致用。教学过程中我们发现,很多学生在拿到一个问题后总是感觉无从下手,通过调查了解,我们总结其根本原因主要是不会取研究对象。因此,教学中教师要特别注意讲解透彻如何取研究对象,重点讲解清楚取研究对象就是取出包括欲求解的截面的部分结构,画出其所有受力,包括内力和外力,然后进行受力分析,使其保持受力平衡,从而求出未知内力。很多同学反映学到矩阵位移法和结构动力学等章节的内容时,学习力不从心,究其原因就是前面力法和位移法没学好,因为这些章节的内容要求熟练掌握力法和位移法并综合运用。可见,《结构力学》的内容都是前后衔接、互相联系、环环相扣的,学生在整个学习过程中不能时紧时松、厚此薄彼,更不能马马虎虎、掉以轻心。 三、多媒体教学要与传统板书教学有机结合 运用多媒体可以十分方便地向学生展示大量的工程实例,创造形象生动的教学情境,这是传统的教学方式所不能达到的。例如,在学习结构动力学时,给学生播放一段美国华盛顿州塔科玛大桥在风速作用下引起扭转振动而倒塌的视频,就会使学生对于结构振动而引起的危害有更加直观、形象的认识,同时也增强了其对学习结构动力学重要性的认识,激发了学习兴趣。此外,运用多媒体教学可以减少教师课堂板书的内容和时间,从而增大教学容量,提高教学效率,有效地解决教学内容多与教学时数少这一矛盾。但同时也应看到,多媒体教学毕竟只是一种教学手段,《结构力学》教学不能过分依赖于多媒体而抛弃传统的教学方式。因此,教学过程中,应根据教学内容和教学效果的需要,合理地应用多媒体教学,实现多媒体教学方式与传统教学方式的有机结合。通过教学实践我们感到,对于概念的文字表述、例题的题干、分析方法的总结和比较复杂的图表,应多采用多媒体课件来表现;而对于公式推导、基本计算分析方法(如力法、位移法等)、典型例题求解过程的讲解,则应充分发挥传统教学手段的优势,采用板书的形式,以便于学生理解掌握,减轻跟学压力。只要把握好多媒体教学方式与传统教学方式的有机结合,就能达到课堂氛围张弛有度、教学过程寓教于乐的目的。 四、开设习题课,坚持课后答疑 《结构力学》不仅理论概念性强,而且方法技巧性要求高。理论概念需要通过练习来加深理解,方法技巧则需要通过多做习题来熟练掌握,因此在教学过程中需要定期开设习题课,以强化学生对解题和运算能力的基本训练,培养他们分析问题、解决问题的能力,从而达到弄懂概念、掌握理论、熟练方法技巧的目的。例如,在习题课上,教师应当精选一些典型的例题,对学生进行简单提示后,由学生亲自动手做练习,教师则走下讲台到学生中去检查了解学生的解题情况,最后由教师结合实际有所侧重地讲述关键的解题步骤和结果,并就学生解题过程中出现的一些问题进行总结点评。通过这种课堂练习,教授不仅给了学生解题的方法技巧,还能及时发现学生的问题并给予纠正。 《结构力学》课程是专业基础课程,一般上课人数比较多,每名学生的学习能力也有所不同。因此,在课程进度和难度的把握上,教师必须依据学生的平均水平而定,而不能面面俱到,以偏概全,舍本逐末。因此,教师在课后要拿出专门时间对学生进行答疑,以满足不同层次学生的学习需求。 作者:李艳杰 刘增夕 李永莉 单位:济南大学土木建筑学院 结构力学论文:电脉冲除冰系统结构力学性能分析 摘要:电脉冲除冰(electro-impulsede-icing,EIDI)作为一种电动-机械式除冰系统,具有广阔的应用前景。本文采用线圈和金属平板组成的电脉冲系统作为EIDI结构动力学模型的研究对象,基于有限元分析软件MSC/NASTRAN,建立了一套针对典型平板-线圈结构的EIDI系统结构动力学仿真模型,研究了模型的固有特性(模态与频率)与时域响应分析,并开展了仿真模型的实验验证。最后研究了基于模型的EIDI系统结构动力学特性,重点关注最大应变和位移在空间的分布规律,并讨论了电容、电压等放电参数的影响。研究表明,电脉冲作用下,平板最大位移分布特性近似“马鞍型”,提升电容和电压可以增大脉冲力峰值和结构变形量,同时减小固定位置处的应变。 关键词:防冰除冰;电脉冲除冰;有限元分析;模态分析;应力应变 在结冰条件下,飞机机翼前缘和进气道口易发生结冰现象,这将导致升力下降、飞行阻力增大,进而引起飞机的操纵性和稳定性品质恶化,严重时甚至引起飞机失事[1,2]。因此,飞机结冰防护系统是现代飞机中必不可少的功能性组件。电脉冲除冰(EIDI)作为一种电动-机械式除冰系统,主要原理是通过机翼内部线圈产生的电脉冲激励机翼蒙皮高频振荡来除冰,具有耗能低、重量小、易维护、可靠性高等优点,具有广阔的应用前景[3-5]。对EIDI系统的研究,可分为电动力学研究、结构动力学研究和应用试验研究等方向。在结构动力学方面,主要研究系统结构对脉冲力的动力响应特性,如加速度、应变等。在脉冲力作用下,蒙皮的真实响应是沿三维空间分布且随时间变化的。Bernhart等[6]采用Love-Timoshenko运动关系式建立了闭合的状态方程组。该方法考虑了横向剪切力的合成以及纵向惯性对于结构的影响,能够以较高精度预估蒙皮的响应能力。然而,真实的EIDI系统具有极为复杂的边界条件,其中绝大多数无法利用此方法直接获得精确解。因此该方法仅具有理论分析的价值,无法处理实际问题。随着计算机技术的不断发展,采用有限元方法仿真求解结构动力学问题已成为当前的主要研究手段。Zumwalt等[7]率先对铝质矩形平板在电脉冲作用下的结构响应展开研究。他们首先获得了线圈附近法向脉冲力的分布形式;随后计算了铝板受上述脉冲力作用下的动态响应(应力和加速度随时间的变化),与实验情况进行对比,计算得到的正加速度峰值比实验值小12%,应力最大值比实验值小5%。Gien[8]采用有限元模型研究理想半圆柱前缘结构在脉冲力作用下的结构变形。为了验证模型的正确性,首先在简单边界条件下对比模型结果与闭合状态方程的精确解。结果显示,对于正加速度的峰值二者误差约为7%,负加速度峰值误差约为4%,从而验证了模型的正确性。在此基础上,对半圆柱试验结果与该有限元方法的计算结果进行对比,发现计算与试验的误差约为7%。Khatkhate等[3]采用MSC/Nastran有限元软件,对铝质蒙皮和积冰层建立模型,重点研究了冰层与蒙皮之间的剪切应力。同时,将计算结果与NASALewis研究中心开展的一系列针对EIDI系统的冰风洞实验结果进行对比,验证了该方法可用来预测除冰区域。Scavuzzo[86]在此基础上进行了改进,考虑了蒙皮振动时的阻尼现象。他们的计算结果显示,蒙皮与冰层之间的剪切应力在线圈附近较大,从脉冲位置处沿弦向迅速衰减。Labeas等[9]在前人研究基础上,利用ANSYS有限元仿真软件对EIDI系统的除冰过程进行了仿真研究,分析了冰层厚度、线圈位置、线圈数、脉冲振幅、前缘曲率半径对除冰效果的影响。国内李清英等[10,11]搭建了包括电路系统、除冰实验机架与结除冰环境实验舱的电脉冲除冰系统实验台,完成了脉冲放电电路的性能测试,同时也完成了振动实验如加速度、位移、模态实验,进行了电脉冲除冰实验。张文杰等[12]研究了冰层失效的范围,运用动力学分析了冰-铝板界面之间的应力状态。本文采用线圈和金属平板组成的电脉冲系统作为EIDI结构动力学模型的研究对象,使用商业有限元软件MSC/NASTRAN,对实验对象进行固有特性(模态与频率)与时域响应分析,并利用实验数据进行对比和验证,最后重点研究了基于模型的EIDI系统结构动力学特性,蒙皮表面应变与位移随时间变化的规律及最大应变和位移在空间的分布规律。 1研究方法 1.1有限元建模 本文选用一块长方形铝板作为飞机蒙皮的简化计算/实验模型,如图1所示,铝板长300mm、宽200mm、厚度2.5mm。四个边角及长边中点位置共有6个直径为10mm的固定圆孔,实验中通过螺栓固定。利用同轴双圆环电流电磁理论建立了EIDI电动力学数学模型,数值求解获得脉冲载荷在时间域和空间域上的分布。脉冲力和通电线圈电流随放电时间变化的示例见图2(a),脉冲力沿线圈半径方向分布见图2(b),本文所使用的EIDI电动力学数学模型详见文献[13]。将上述电动力学分析获得的脉冲载荷的作用区域简化为一个受力中心点与平板中心同轴的圆形。受力区域的直径为63.5mm,在整个受力区内,沿半径方向等间距划分为10个同心的圆环。假定在每一个圆环内,所受的力是平均作用在各圆环面积上的。在有限元模拟中,以压强方式进行载荷加载。本文有限元建模采用平面模型。四个边角处的圆孔相对于整个平板的尺寸不可忽略,因此有限元建模时必须保留其存在。为了方便载荷加载,在平板的中心建立了10个同心圆环。在网格划分的时候,将圆环之间共用的结点重合。模型材料为硬铝,弹性模量为70GPa,泊松比为0.33,密度为2700kg/m3。通过与实验数据的对比,将结构阻尼系数设置为0.1。模型的约束方式和载荷加载区域如图3所示。考虑到实际物理模型是通过埋螺帽固定平板的四个圆孔,在有限元模型中,约束方式是固定圆孔边上的结点的x、y、z三方向的位移。 1.2实验方法与设备 为验证有限元计算的可靠性,本文还在已有EIDI实验台[14]上开展了铝板结构响应的实验测量,测量内容包括铝板表面应变与位移。实验件与计算模型相同,电脉冲发生装置的充电电压实验在600V~800V范围内可调,充电电容在200μf~400μf范围内可调,铝板与线圈间距为2.5mm。在图1所标示的1-8号站点粘贴应变片。EIDI实验台与应变测量系统见图4。位移测量采用激光非接触测试系统。 2结果与分析 2.1模态分析 为了了解模型的振动以哪阶模态为主,首先对有限元模型进行模态分析,得出模型的固有频率。表1给出了模型的固有频率。采用模态叠加法对模型进行瞬态响应分析,得出中心点的位移如图5(a)所示。最大位移为1.619mm,发生在t=2.39×103s。图5(b)给出了中心点位移数据的频谱分析。可以看出,中心点的位移主要以149.92Hz以及599.7Hz的振动为主。对比模型的固有频率可知,模型受到冲击载荷作用下,主要以第1阶模态和第7阶模态振动为主。 2.2实验验证 根据仿真模型,可求解获得蒙皮表面任意位置处在整个脉冲过程中的应变。为了验证仿真结果的正确性,将其与实验测量的结果进行对比。图6对比了图1中5号站位处实验测量与有限元仿真所获得的应变的时间历程。如图所示,在实验参数范围内,仿真模型能够准确预测出应变峰值及达到峰值的时间。在峰值之后的过程中,仿真结果与实验数据的变化趋势基本相同。但仿真分析的数值普遍低于实验,其原因可能是有限元模型中结构振动的阻尼特性设置偏大,导致蒙皮在经过第一次振动后,振动幅度快速降低。此外,还将模型中心点处沿外法线方向的位移进行了对比验证,如图7所示。仿真结果和实验数据的中心点位移时间历程几乎相同,尤其是峰值(或谷值)出现的时刻以及幅值能够较好的匹配。综上,仿真模型的计算结果与实验测量结果在应变率与法向位移两方面均能较好吻合,由此验证了本文有限元仿真的可靠性。 2.3最大应变和位移的空间分布 最大位移(或应变),是指在一个电脉冲信号周期内蒙皮表明所达到的最大变化值。该参数是一个与时间无关的物理量,仅取决于位置点坐标,即zmax=f(x,y),便于理解蒙皮表面的结构变形特性。图8给出用有限元仿真得到的最大位移和最大应变在蒙皮表面的分布,EIDI系统参数;电容200μf、电压600V、间距2.5mm。此工况下,脉冲力的最大值为730N。如图所示,最大位移的分布特性近似“马鞍型”。此外,在线圈对应位置处的应变较大,且沿半径方向逐步递减,而在长边处应变再次增大。这是由边界条件决定的:四个顶点固定的约束条件,决定了在较长的边界上将会产生较大的变形。在图8(b)中,四个固定点附近的应变远大于平板其他位置。如果不考虑这些固定点,则线圈对应位置处、靠近y轴与蒙皮交汇处、靠近x轴与蒙皮交汇处的地方,应变较大。进一步的仿真结果表明,增大EIDI系统参数至电容400μf、电压700V,脉冲力的峰值将增大至1800N。此工况下,最大应变、最大位移的数值(如图9所示)均大于图8所示工况,最大位移(图9a)在蒙皮表面的分布规律与图8(a)无异。但线圈对应位置处的最大应变明显高于其他位置的结果,甚至高于固定螺栓位置。导致这一结果的原因,主要是脉冲力的绝对值改变了蒙皮表面的振动特性,此外,脉冲力的作用时间也发现了显著改变。在该工况下,蒙皮的结构变形量得到显著提升,有利于除冰效果;另一方面,固定位置处的变形量反而减小,避免了疲劳损伤。 3结论 本文基于有限元分析软件MSC/NASTRAN,建立了一套针对典型平板-线圈结构的EIDI系统结构动力学仿真模型。模型计算的应变和位移结果与实验测量数据吻合较好,模型的正确性得以验证。根据有限元仿真结果,提出了最大应变和最大位移的概念,分析了这两个参数在蒙皮表面的分布规律和特性:(1)在本文给定的边界条件下,最大位移的分布特性近似“马鞍型”。此外,在线圈对应位置处的应变较大,且沿半径方向逐步递减,而在长边处应变再次增大。(2)将电容和电压由200μf/600V提升至400μf/电压700V后,脉冲力峰值增大,且振动特性发生变化。一方面使得结构变形量显著提升,另一方面削弱了固定位置处的应变。 结构力学论文:土木工程师培养的结构力学教学 土木工程是工程学科中的基础专业,其内容涵盖建筑、桥梁、地下空间等方向,是我国基础设施建设最重要的行业。如何顺应国际高等教育的发展趋势与工科高等教育的发展需求,在未来10年内成功实施土木工程行业的“卓越工程师”计划,培养大批高质量土木工程技术人才,已成为目前土木工程教育亟待解决的问题[1]。结构力学是土木工程的专业基础课程。其理论由实际工程抽象、简化、概括、总结,并用于指导实践[2]。其课程任务是掌握平面杆系结构的计算原理和计算方法,为学习后续专业课程以及进行结构设计与科学研究打好坚实的基础。本文将从土木工程专业结构力学课程教学特点,结合教学过程中学生的学习情况谈几点想法。 1结构力学课程特点 1)概念抽象、理论性强。理论力学、材料力学与结构力学,是土木工程的专业基础课。其中理论力学与材料力学又是结构力学的先修课程。由于结构力学课程较抽象,其理论体系庞大,知识点多,学习难度大。2)教学内容多,课时紧张。“结构力学”的教学内容可分为结构力学基础和结构力学专题(如图1所示),总学时约为60~80[3](部分高校仅为45课时)。教学内容偏多,课时偏少。因此,教师通常加快教学进度,致使部分知识点无法展开,学生课后很难及时消化。这可能是目前各高校在结构力学教学过程中普遍存在的问题。3)理论复杂,计算繁琐。结构力学涉及到很多复杂的理论。例如,在结构力学基础部分中,涉及到的虚功原理、力法、位移法、力矩分配法;在结构力学专题部分中,涉及到的极限荷载、弹性稳定、动力学均属于理论复杂的部分。理论复杂则难以理解和把握,课堂例题和课后作业的讲解与计算就显得繁琐,不利于学生对各知识点的掌握。4)地位重要,起基础作用。结构力学的学习情况将影响专业课的开展。以土木工程专业为例,专业课主要有混凝土结构基本原理、混凝土结构设计、钢结构、砌体结构、结构抗震设计、桥梁结构以及基础工程等主干课程,及相关的课程设计和毕业设计。如果学生结构力学基础薄弱,后续课程都受到影响。而且,对学生而言,能否建立正确的结构力学概念,对毕业以后从事结构设计,结构施工、教学培训等工作而言,都有举足轻重的影响。可见结构力学的课程学习最终会影响到学生的专业素质。 2教学过程中的改革设想 1)建立力学概念,邀请名师讲座,夯实力学基础。建立正确、清晰的力学概念,是学好结构力学的首要前提。在理论力学和材料力学的学习过程中,就应该注重学生力学概念的建立,打好力学基础。如果可以做到这一点,学生在学习结构力学的时候,就会有信心学习更复杂的概念和理论。2)强调课程地位,建立讨论小组,分析典型案例。在授课过程中,要强调结构力学对后续专业课、课程设计,毕业设计的影响。结构力学的课程学习不仅会影响到在校学习,最终会影响工作后的专业发展,增强学生的学习意识。为学好这门课,要求全体师生共同努力,成立课后讨论小组。通过小组讨论交流,激发学生的兴趣,促进其对课程的学习。3)细化教学大纲,突出教学重点,加强课后练习。“结构力学”的教学内容偏多,课时偏少已是普遍问题。在课时没有增加的前提下,如何保证教学质量就成了教学过程中需要面对的问题。在教学过程中,教学进度的设定和安排以教学大纲为标准。各院校都会按照专业要求结合实际情况制定结构力学教学大纲。在制定结构力学教学大纲的过程中就要考虑课程的特点,将大纲逐项细化,把每个知识点划分到相应的课时。同时在重点内容处,必须设置典型例题,以突出重点。值得一提的是,在教学过程中,必须把握由浅入深、由简到难的规律,设置典型例题必须简单易懂,且具有代表性。只有这样学生才能在有限的课时中学习到最优秀的知识点。4)引入工程概念,激发学习兴趣,培养创新能力。为提高学生对结构力学概念的应用和工程实践能力,在课外学习中引入结构模型设计及制作,鼓励学生参加建模大赛。例如,针对移动荷载作用下结构的受力特性,要求学生利用木材、有机玻璃或者塑料等简易材料设计和制作桥梁结构(或吊车梁),并通过手拉小车施加移动荷载,观察模型的变形与应力变化。通过试验,让学生感受动力荷载对结构的影响,初步了解如何通过结构力学知识合理的设计工程结构。就模型试验而言,目前引入的结构模型试验仍以教师命题式为主,开展形式和范围有一定局限性,还不能充分锻炼工程实践能力与概念应用。在今后的教学改革中,应着重构建“结构力学”研究学习实践平台,针对教学内容设计多个模拟工程实践项目,甚至由学生自行设计创新实践项目,供学生自主选题并可随时开展研学活动,使学生对力学概念有更直接的了解,并与工程实践相结合,从而真正实现工程思维能力与创新实践能力的培养。 3结语 本文分析了土木工程专业结构力学课程的特点,提出了在教学过程中的几点改革设想。总之,结构力学的课程学习很重要。必须要求学生和任课教师从思想上,行动上与教学大纲统一起来;课堂和课外不间断地抓好结构力学的教与学,才能较好地完成“结构力学”课程教学任务。 作者:陈妤 单位:江苏大学土木工程与力学学院 结构力学论文:桥梁结构力学和美学分析 0引言 现如今的桥梁不仅可以跨过大河、海洋,解决自然沟壑对人类出行带来的不便;也可以使道路在空间上进行分层,解决了城市用地紧张和交通流量大的问题。根据桥梁的组成部分可笼统的把桥梁分为上部结构和下部结构,根据各结构的构造类型和施工方法的不同,对桥体结构有一个分类的解析。 1桥梁基础 排除一些小型简易的桥梁不谈,桥梁基础由于地基的软弱、上部荷载作用力大的特点,使其所选用的基础形式并不多。在一些中小型桥梁上,有时可根据设计采用刚性扩大基础,这种基础属于浅基础的范畴,其施工工艺简单,工程造价也相对较低。工程中最常见的桥梁基础———桩基础,属于深基础的一种,由于它可以适应各种不同类型的地基,在荷载作用下沉降较小,并且在施工技术和造价方面有一定的优势,在市政工程的高架桥上、高速公路的架桥和跨越河流的大桥上都有很广泛的使用[1]。在一些特大桥梁或者地基软弱层太厚桥梁的建设上也会采取沉井基础和气压沉箱基础,1968年在南京长江大桥的建设中,工程师们发现,江水深度在40m左右时,江底的淤泥厚度已经超过了40m,因此在一部分基础的选取上采用了沉井基础,这种沉井基础做的很大,相当于一栋占地面积为一个篮球场大的14层楼房。气压沉箱基础由于具有在水下可以方便施工的优势,被世界上第一大悬索桥———日本名石海峡大桥在技术设计上所采用。这几种基础的使用,都是建立在使实际施工更为简单的基础上的,没有最好的基础形式,只有更适合实际的基础形式。 2桥墩与桥台 桥台和桥墩是整个桥梁的支撑结构,两者之间的区别在于:一个是在桥的端部,连接两岸的路堤;一个是位于桥梁之间只进行上部荷载的传递。桥台、桥墩和基础在一起称为桥的下部结构。桥台不仅要承受桥面上传递来的荷载,还要保证和它相连的路堤的稳定性,因此在设计施工时要进行多方面的考虑。桥台的高度往往不能太高,保持在20m以下,桥台根据形式的不同可分为实体式和埋置式。实体式桥台多建造成U形,这种桥台构造简单,施工方便,但自重过大,对地基有一定的影响,多用于埋土高度不大,桥跨稍大的桥梁。埋置式桥台由于埋于台前锥形溜坡内,只留台帽露出地面,因此增大了其抗拔性能,在桥台的建造时可以减小一定的体积[2]。埋置式桥台由于受到的是台后的主动土压力,所用的圬工量就会减少,但它的弊端在于溜坡的设置,溜坡会侵占一部分的河道,阻挡水的流动,为了解决这个问题往往会增加桥的长度,从而增加了工程的投入。埋置式桥台的溜坡会受到水流的冲刷,导致桥台的裸露,因此适用于桥头为浅滩的河床。当地基情况较好时,可将桥台设置为空心拱形,减少圬工和自重。 3桥跨的结构形式 桥跨结构被称为是桥梁的上部结构,根据桥跨结构形式的不同有几种常见的分类。3.1梁式桥最常见的桥梁形式是梁式桥,它根据梁的连续形式可分为简支梁、连续梁和悬臂梁桥,而简支梁桥应用的最为普遍。梁式桥的传力形式是垂直传力,在跨度上也比较小,普通混凝土简支梁桥的跨度在25m之内,预应力混凝土梁式桥跨度一般也不会大于50m。我国最大跨度的简支梁桥是1988年建成的飞云江桥,最大跨度已经达到62m。预应力混凝土连续梁桥在跨度上有较大的突破,我国最大跨度的连续梁桥是1991年建成的六库怒江桥,最大桥跨为154m。3.2拱式桥拱式桥的发展历史悠久,距今已有两千年。拱桥主要依靠拱圈或者拱梁把上部的垂直力变为作用在桥墩台上的水平推力,因此在桥墩台的建造时对基础的水平承载力要求较高。由于在拱圈内的弯矩较小,在跨径上就有了一定的优势,跨径大的拱桥,在外形上美学意义也更加突出。拱桥在修建时的施工难度相对较大,但是比较经济,在条件许可的情况下,往往就会选用拱桥[3]。拱桥根据拱圈位置的不同可分为三类:1)上承式拱桥是指拱圈在桥面的下方,行车和行人在拱的上面;2)中承式拱桥的拱被桥面分为上下两部分,桥面上的拱运用吊杆提拉桥面;3)下承式拱桥的拱全部设置在桥面上部,通过吊杆和泵杆与桥面进行连接。我国的拱桥技术无论在古代还是现代都是世界领先,古有赵州桥世界闻名,现有万县长江桥跨度为世界之最。3.3钢架桥钢架桥和梁式桥相似,只不过钢架桥的梁和桥墩是连接在一起的一个整体,它同时受到竖向荷载和水平推力的作用。钢架桥也有三种分类,根据形式不同各有优点:T形钢架桥便于预应力的施加;连续钢架桥的整体性好,抗震性能高;斜腿钢架桥形式美观,经济合理。钢架桥的跨中弯矩较小,可以据此降低钢架桥的建筑高度,为桥的纵坡设计、行船带来方便。这种桥基本都采用预应力混凝土,我国的黄石长江大桥、贵州六广大桥都是跨度超过240m的钢架桥。3.4斜拉桥斜拉桥由于在斜向拉力的计算上难度较大,因此出现的较晚。斜拉桥通过塔柱和斜索将主梁进行固定,桥面所受的所有荷载通过斜索的拉力传递给桥塔,因此斜索的抗拉性能要大,桥塔的受拉稳定性要高。斜索的布局有辐射式、竖琴式、扇形三种,桥塔的建设也有单塔、双塔和多塔的形式[4]。斜拉桥的自重轻,跨越能力很大,跨度在200m~1100m之间。3.5悬索桥悬索桥是所有桥梁中跨度最大的桥梁之一。在悬索桥中最主要的结构就是缆索,它通过吊杆连接桥面,承受桥面的竖向荷载,再通过桥塔把所承受的拉力传给河岸的锚定结构。缆索往往采用高强度的钢缆绳,锚定结构会做成埋深特别大的大体积混凝土结构。如今世界上跨度最大的桥梁就是日本的明石海峡悬索桥,最大桥跨为1991m。3.6综合体系桥桥梁的各种形式可以进行叠加构成综合体桥梁,这种桥梁把两种或者几种桥形式的优点结合起来,使桥梁的受力更加合理,外形也更为美观。在工程实践中,梁与拱的结合,钢桁架与钢拱的结合,斜拉与悬索的结合都得到了完美的效果。在将来的桥梁建设中,综合体系的桥梁将会有很广泛的使用[5]。 4桥梁的总体规划与设计 桥梁在修建时要进行桥位、桥型、纵横断面和桥跨分孔的规划。在保证桥梁安全稳定性的同时,做出最合理的经济规划;在保证使用畅通的前提下,要尽量做到美观与环保。随着科学技术的不断发展,人们对桥梁的追求不只是停留在安全方便上,对美的要求也在不断增加。桥梁设计难度的增加不仅要工程师们有一个专业知识过硬的大脑,还要求工程师们有一颗设计美、创造美的心。 作者:郭继祥 单位:中铁十二局集团第四工程有限公司 结构力学论文:院校结构力学教学刍议 课程学时紧张结构力学的课程内容可分为结构力学基础和结构力学专题两部分,其选修情况及相应的课时数据各院校、各专业略有不同,两部分总学时约为80课时~90课时[3]。以南京理工大学泰州科技学院土建方向为例,结构力学分两册教学。上册48课时,教学内容有结构组成分析、静定结构受力分析、结构位移计算和力法;下册32课时,包括位移法、力矩分配法、影响线、极限荷载、弹性稳定和结构动力学。可见,教学内容偏多,教学课时偏少。由于课时紧,教师加快教学进度,重要知识点无法展开,学生课后难于及时消化,教学效果不太理想。这可能是目前各院校在结构力学教学过程中都面临的问题。学生基础较差,自学能力不足与其他本科院校相比独立学院的生源质量较差。 如某重点大学的三本与一本录取分数相差80分~100分,与二本的录取分数相差30分~80分,独立学院学生学习基础、学习能力与“一、二本”学生有所差距[4]。在教学过程中,这一点是不能忽视的。授课形式多有弊端与其他本科院校相比,独立学院的结构力学授课形式多有弊端。首先,多数独立学院的办学地点与母体院校分离,其自有授课教师的人数有限,不得不依靠外聘教师。外聘教师来独立院校授课,其授课时间多数集中。比如:安排在周末或者四节课连上。在这种教学模式下,要取得好的教学效果是很难的。其次,在近些年的发展过程中,不少独立学院虽拥有了自有教学队伍,但是大多是教学经验不足的青年教师,对“结构力学”课程的把握还有待加强。 明确课程地位,促进课后学习首先,在课程介绍时,使学生明确“结构力学”在土木工程专业课程中的位置,强调结构力学对后续专业课、课程设计、毕业设计以及工作后的专业发展的影响,增强学生的学习意识。其次,建立结构力学学习小组。通过“课堂上组内讨论,课后组间交流”的方式提高学生的学习兴趣,促进学习。建立力学概念,打好力学基础力学是土木工程的基础。理论力学、材料力学是结构力学的基础。因此,在独立学院土木工程专业培养方案中,力学课程的教与学应该是一个体系。通过各项举措,提升理论力学、材料力学的教学质量,打好力学基础。这样,学习结构力学时,学生才更有信心。细化大纲,突出重点结构力学教学内容偏多,教学课时偏少已是普遍问题。 首先,在重点内容部分,应将大纲逐步细化到每个知识点,并划分到具体课时。同时必须设置简单易懂的典型例题,以突出重点,引导学生学习。只有这样,学生才能在有限的课时中学习到最优秀的知识点。其次,根据学生的专业方向,在一定范围内对难点内容进行取舍,以精简教学内容。将教学课时向重要知识点倾斜。适当安排教学节奏,提升自有教师教学能力首先,“结构力学”课时的安排应被重视。在安排课时时,独立学院应考虑学生的实际学习能力,将教学时间相对分散。 在教学的过程中,只有遵循教学规律,才能取得好的教学效果,从而提高教学质量。其次,独立学院应不断加强自有青年教师的专业学习,提高其专业教学能力,从而提高教学效果。自有青年教师的学习和深造对独立学院教学质量的提升相当重要。 作者:李十泉 孟玮 结构力学论文:高层装配混合结构力学特性 1筒体结构中的剪力滞后效应 高层筒体结构可以简化成为一端固定的箱型悬臂构件.在受到水平荷载时,腹板和翼缘的正应力根据平截面假定应该呈现线性分布,如图7中的虚线所示.而在实际情况中,腹板和翼缘的正应力呈现出两边大中间小的现象,应力在角柱处集中,如图7中的实线所示,这并不满足初等梁纯弯曲理论中的平截面假定.这种正应力不均匀分布的现象,称为剪力滞后.剪力滞后效应使筒体作为空间结构的受力特性遭到削弱,一些柱的承载能力没有得到充分发挥,降低了筒体抵抗水平力的能力.剪力滞后引起柱应力不均匀分布,在材料还处于线弹性的情况下,柱的应力分布形态与位移分布形态相同,这还会引起楼板的翘曲.已有研究认为剪力滞后产生的原因是:翼缘(主要是裙梁)的剪切变形引起角柱轴力加大,增大柱与柱之间联系的裙梁抗剪刚度,剪力滞后现象随之减少.文献详细解释了这一过程:翼缘框架各柱和窗裙梁的内力由角柱传来;角柱受拉,使与它相连的裙梁承受剪力,同时又使与裙梁相连的第二根柱受拉;剪力就以这种方式传递.这种传递造成中柱的轴力减小,角柱轴力增大.为了定量分析剪力滞后的程度,我们重新定义柱的剪力滞后系数λ(适用于平面形状为矩形的筒体)如下式中,σ表示柱的实际正应力,σ′表示受拉翼缘柱的平均正应力,ΔL表示柱中心到中性轴的距离,L表示柱对应的角柱中心到中性轴的距离,如图8所示.从剪力滞后系数的定义不难看出,当λ>0且越大时,应力集中于此柱,剪力滞后效应越严重;当λ<0且越小时,柱承载能力没有得到充分发挥;λ越接近于0则越符合理想的平截面假定,剪力滞后效应越弱. 2新结构体系中的剪力滞后效应分析 2.1新结构体系的分析方法与模型建立研究高层筒体结构剪力滞后的方法主要分为连续化方法和离散化方法两种.连续化方法是把带有规则开洞的筒体经压弯与剪切等效化为连续的板来进行分析,假定位移函数分布,利用应变能变分原理来建立位移的控制方程,从而得到结构的位移与内力解.但连续化方法中不同位移函数的假定对分析结果影响较大.离散化分析方法主要是有限单元法,这种方法较为灵活,适用范围广,但未知数量多,求解规模庞大.本节采用有限元分析软件对拟建模型进行分析.本节分析的拟建工程模型采用新型空间钢网格“筒中筒”盒式结构,共50层,标准层高3.6m,总高度180m,标准层平面布置见图9.楼盖总厚度为680mm,其中钢筋混凝土板厚为80mm,钢空腹夹层板厚度为600mm.空腹夹层板上、下肋采用T形钢,高度均为150mm,空腹夹层板中空为300mm,剪力键采用方钢管.外筒柱均采用型钢混凝土柱,角柱尺寸为600mm×600mm,边柱尺寸为550mm×400mm.优秀筒厚度为700mm.为研究水平力作用下模型的剪力滞后效应和不同因素对剪力滞后效应的影响,对模型做以下假设:(1)结构仅受水平荷载作用,不考虑竖向荷载(包括自重荷载);(2)所有楼层均采用统一标准层.水平风荷载按规范,基本风压50年一遇为0.4kN/m2,根据《建筑结构荷载规范》第7.1.2条和《高层民用建筑钢结构技术规程》第4.2.2条要求,基本风压取1.1×0.4=0.45kN/m2.地面粗糙度按B类,体型系数取1.3.由于平面布置具有两个对称轴,可以取四分之一的模型进行分析,对四分之一外筒柱进行编号,见图10. 2.2新结构体系中的剪力滞后现象根据标准模型四分之一平面绘制出的外筒剪力滞后系数分布见图11.很明显,角柱的剪力滞后系数在底层最大,向上呈递减趋势.由33层开始角柱剪力滞后系数小于0,表明33层以上的楼层呈现出负剪力滞后现象.腹板侧柱的剪力滞后系数除顶层外均为负数,说明其承载力没有充分发挥.腹板柱抵抗水平力引起的弯矩上所起作用本身并没有翼缘柱大,腹板中柱附近的柱子接近中性层,它们的剪力滞后系数不具备研究价值,而靠近角柱的腹板柱的剪力滞后系数楼层越高越接近于0,表明层数越高,腹板的正剪力滞后效应越弱.图11中翼缘侧的剪力滞后系数分布与以往的研究结果有些差异,主要是中柱附近的翼缘柱也产生了和角柱一样的应力集中现象.16号到19号柱在所有楼层的剪力滞后系数均大于1.从平面布置图上来看,从15号柱开始要与优秀筒相连接,增大了其抗侧刚度,导致了正应力的增大.以往对剪力滞后效应的研究大都针对框筒结构,没有考虑到与优秀实腹筒体连接对抗侧刚度的贡献,结论显然不能适用于筒中筒结构.从数值上看,底层角柱剪力滞后系数最大也仅为0.135,顶层中柱在前文所提的抗侧刚度增加和负剪力滞后效应的叠加作用下,剪力滞后系数最大为0.173,剪力滞后效应引起应力增量相对理论值都没有超过20%.可见新结构体系的剪力滞后效应相对较弱.虽然顶层中柱的负剪力滞后效应比较严重,剪力滞后系数数值很大,但是顶层的倾覆力矩很小,负剪力滞后效应对结构的影响不是很大.以下分析中,主要考虑底层的正剪力滞后效应. 2.3与常规筒中筒结构剪力滞后的对比分析在相同的设计条件下建立常规的筒中筒结构模型,平面布置如图12所示.四分之一模型的外筒柱编号见图13.常规筒中筒结构与新结构体系的区别主要有以下三点:(1)常规结构柱距略大于新结构;(2)常规结构楼盖为井字形钢梁而新结构楼盖为协同式空腹夹层板;(3)常规结构不设墙架.加载相同的水平风荷载后,正剪力滞后效应最严重的底层剪力滞后系数分布图如图14.从图14可以看出,常规结构角柱的正应力集中现象十分明显,剪力滞后效应引起的轴力增量达到了39.3%,是新结构形式的三倍.常规筒中筒结构翼缘侧的剪力滞后曲线十分陡峭,而新结构形式翼缘侧的曲线相对平缓.这表明新结构体系翼缘柱的受力较为匀,空间整体性更强.图15为常规筒中筒结构和新结构体系角柱剪力滞后系数沿楼层分布的对比曲线图,从图中可以看到,常规结构角柱的正剪力滞后效应沿竖向分布均大于新结构形式,常规结构形式从47层起,正剪力滞后效应才消失,几乎所有楼层角柱都存在正应力集中的现象.从剪力滞后系数的横向分布和沿楼层的纵向分布来看,新结构体系的剪力滞后效应远小于常规筒中筒结构.整体抗侧刚度的均匀分配使新结构体系的空间整体性更佳. 2.4墙架对剪力滞后效应的影响新结构形式的外筒壁用三道横梁构成了墙架,墙架提高了外筒的抗剪刚度和抗侧能力,但墙架对剪力滞后效应的影响并非完全是正面的.图16为标准模型、去除横梁模型和横梁截面加大三种模型下底层外筒柱的剪力滞后系数分布图.图16中角柱的剪力滞后系数随着横梁尺寸的增大而增大,这是由于角柱跟腹板侧横梁的连接,使抗侧刚度增大,墙架尺寸越大,刚度增加多,角柱的剪力滞后效应越显著.但是翼缘中柱的剪力滞后系数随着墙架尺寸的加大而减小,这使得在设计时必须把握好墙架横梁与柱的刚度比,刚度比过大,应力集中于角柱,刚度比过小,应力集中于翼缘中柱,两种情况都是相当不利的. 2.5角柱尺寸对剪力滞后效应的影响角柱的作用在于提供了腹板框架和翼缘框架之间的联系,使结构能够实现空间受力,中柱的主要作用是提供巨大的抵抗矩来承担外倾覆力矩.图17是不同尺寸底层角柱的剪力滞后系数分布图。从图17可知,角柱尺寸的改变对腹板柱的影响很小,角柱尺寸的增加并没有使角柱本身的剪力滞后系数增加,反而下降,但是中柱的剪力滞后系数上升.这个结论与以往的研究有所不同,产生不同的原因是以往的研究中以轴力作为剪力滞后效应的研究特征值,角柱面积增大导致轴力增大是必然的,但是应力实际上是有所减小.在新结构形式的设计中,应该重视角柱在结构中所起的重要作用,既要承担两个方向的水平荷载,还在抗扭转中起重要作用,所以角柱的尺寸不宜过小,且应该适量增加配筋.角柱的大小在满足设计要求的情况下,尽量平衡角柱和中柱的剪力滞后情况.如果角柱过大则会导致翼缘中柱的应力集中. 3结论 (1)新结构体系的正剪力滞后现象底层最为严重,由剪力滞后引起的底层柱的应力增量小于20%,剪力滞后效应相对较弱,结构的三分之二高度以上开始出现负剪力滞后效应,但负剪力效应对结构的影响不大,设计时可不考虑.(2)与常规的筒中筒结构相比,新结构体系的剪力滞后效应更弱.底层角柱的应力增量仅为常规结构的三分之一,角柱正剪力滞后效应在所有楼层均小于常规结构.(3)网格式墙架横梁刚度越大,应力越集中于角柱;刚度越小,应力越集中于翼缘中柱.(4)角柱刚度越大,应力越集中于翼缘中柱;角柱刚度越小,应力越集中于角柱.设计时应使抗侧刚度沿水平均匀分配,平衡角柱和中柱的剪力滞后情况.(5)新型超高层装配整体钢网格盒式“筒中筒”混合结构外筒的抗侧刚度和抗剪刚度大于常规结构,正剪力滞后效应较弱,结构整体受力均匀.楼盖的空腹部分可以布置管线,有效降低了结构层高,在总高度相同的情况下,可以布置更多楼层,更具经济性. 作者:余德冕马克俭张华刚单位:贵州大学空间结构研究中心 结构力学论文:小议结构力学与自然辩证法的融合 对立统一规律 在自然辩证法的三大规律中,对立统一规律(也称为矛盾规律)处于优秀地位,矛盾是指客观事物本身所固有的既对立又统一的本性及其在人们头脑中的正确反映。矛盾的统一性和对立性相互联系,不可分割,在分析矛盾和处理矛盾时,必须把统一性和对立性有机结合,在对立中把握统一,在统一中把握对立,反对形而上学的片面性。例如,在讲结构力学几何组成分析的三个规则时,既要看到三刚片规则、两刚片规则和二元体规则在分析问题上的不同,又要学会看到三个规则之间的联系,即可以看成一个整体———三角形规则。针对具体问题,既要看到有些问题只能利用其中一种规则分析的对立性,又要看到一些问题均可以用三个规则分析的统一性,分别举例讲解,避免学生“不识三则真面目,只缘身在一则中”的困惑。又如,讲到超静定结构2种基本计算方法:力法和位移法时,既要让学生看到这2种方法计算原理上的对立性,又要让学生看到计算步骤上的统一性。二者的对立统一如图1所示。 质量互变规律 辩证法认为,事物的发展是通过量变和质变及其相互转化实现的。质量互变规律揭示了事物发展的形式和状态。量变是事物数量的增减或者空间排列次序的变化,质变是事物根本性质的变化,量变和质变是辩证统一的。事物的发展是量变和质变、连续性和间断性的辩证统一。在实际教学中,既要有合理的教学计划,又要根据学生的实际掌握程度量力而行;既要重视课堂上同类型例题的讲解,又要注意新内容的学习。例如,在讲平面体系的几何组成分析时,根据几何组成分析规则,可知原体系为几何组成且无多余联系,图2(a)所示。但当将EC杆和CF杆分别移动到与AE杆和BF杆所在直线上时,如图2(b)所示,则体系的性质将发生变化,由原来的几何不变体系变为现在的瞬变体系。这其中蕴含质量互变规律的自然辩证法原理:2个体系中的杆件数量没有发生变化,只是排列方式变化或者杆件尺寸改变,就会带来不一样的结果,前一种体系可以作为结构,后一种体系不可以作为结构。结构力学课程教学基本要求(A类)指出结构力学课程教学对学生能力的培养包括4个方面:分析能力、计算能力、判断能力和自学能力[10]。基础结构力学是对结构力学中基本计算方法的掌握和计算能力的培养,程序结构力学是对结构计算程序的使用能力,定性结构力学是对结构的理解、分析、判断和选择的能力。基础结构力学中知识的学习是对学生的最初级要求,是自然科学知识体系方面量的积累;程序结构力学中的知识帮助学生学会程序阅读,利用计算机辅助设计,是工具知识体系方面量的积累;定性结构力学是对学生力学素养的培养,是对结构的宏观理解和本质把握,这是结构力学教学的最终目标,是感性认识到理性认识质的飞跃。由此可见,结构力学教学内容是质和量的统一。 否定之否定规律 (一)辩证的否定 唯物辩证法认为,否定是事物的自我否定,它是事物发展过程中具有决定作用的环节,其实质就是扬弃。辩证的否定观具有重要的方法论和意义,对事物不能简单地肯定一切或否定一切,而要依据事物的内在矛盾运动和发展的规律具体分析。例如,在讲结构位移计算的内容时,首先应讲解积分法,然后再讲图乘法。通过笔者多年的教学经验,发现学生容易混淆积分法和图乘法的区别与联系,认为两者都可以对同一问题求解,不会有所侧重或互相结合去解题,甚至有些学生将轴力图与剪力图也进行图乘法运算,学习了图乘法,忘掉了积分法,出现这些问题就是没有理解这2种计算方法的区别与联系。自然辩证法认为任何事物内部都包含肯定和否定两方面。结构的位移计算方法也不例外,积分法在计算结构位移上值得肯定的是应用范围广。表现在以下几个方面:(1)从变形类型看,可以考虑弯曲变形、轴向变形、剪切变形和支座位移。(2)从变形原因看,可以考虑荷载作用、温度改变、支座移动等不同原因引起的位移。(3)从结构类型看,可用于计算梁、刚架、桁架、拱等各种类型结构的位移,静定结构和超静定结构都适用。(4)从材料性质上看,可用于弹性材料,也可用于非弹性材料。 否定的方面是积分法计算需要列出实际状态和虚拟状态下的内力方程,当杆件多、荷载复杂时,积分运算相当复杂,而且容易出错。于是1925年莫斯科铁路运输学院的学生Vereshagin提出图乘法概念,他发现利用积分法计算荷载作用下梁和刚架等以弯曲变形为主的结构位移时,可以将积分运算转化为代数和的运算形式。图乘法不需要列出实际状态与虚拟状态的内力表达式,利用2种状态下的弯矩图进行运算,计算速度快,而且应用非常方便。同时,也要认识到图乘法的局限性,即应用时要满足一定的条件:(1)杆件为等截面直杆;(2)EI为常数;(3)Mk、Mp图形中至少有1个为直线图形。计算梁和刚架在荷载作用下的位移时,图乘法保留了这种结构的主要变形———弯曲变形,而轴向变形和剪切变形从工程应用角度对位移的影响很小,可以忽略,这从哲学角度上称为“扬弃”。把握了否定的实质,是正确理解辩证否定的关键。例如,结构力学中桁架位移计算法包括结点法、截面法、结点截面联合应用法,其中结点截面联合应用法是对前两种方法的一种辩证否定。超静定结构位移计算的基本方法有力法和位移法,根据具体情况,可以采用力矩分配法、无剪力分配法、矩阵位移法等,力矩分配法、无剪力分配法和矩阵位移法,其理论基础都是位移法。计算连续梁和无结点线位移的刚架时,采用力矩分配法更方便;对有结点线位移的刚架,可以考虑位移法与力矩分配法联合应用求解;除无侧移杆外,其余杆为剪力静定杆时,采用无剪力分配法更适宜;利用计算机求解复杂结构的位移与内力时,则体现出矩阵位移法优势。这些知识点都渗透着自然辩证法中辩证否定的思想,去其糟粕,取其精华,保留新事物中一切有利于事物发展的积极因素,从而保证发展过程的连续性。 (二)否定之否定 事物的发展都是通过否定实现的,辩证的否定不是一次完成,而是事物自我发展、自我完善的过程。在这个过程中,事物的发展经过三个阶段两次否定,即由肯定到否定,再由否定到否定之否定。在这个周期中,事物的发展经过两次辩证的否定,表现为螺旋式上升和波浪式前进[11]。例如,结构力学教学手段的发展过程是:“板书为主”到“多媒体为主、板书为辅”再到“多媒体为辅、板书为主”,其体现的就是否定之否定的发展过程。过去计算机技术还不够成熟,教师的讲解主要是通过板书,速度较慢,但便于师生交流、利于教学互动,教师从学生的课堂反应中能及时了解学生的学习情绪、理解程度、出现的问题及症结等,并可及时采取对策,发挥教师的主导性,使学生可以与教师思维同步。由此可见,“板书为主”的教学手段曾在教学过程中发挥重要作用。 20世纪末,随着大土木专业体系的建立,人才培养目标转变为“厚基础、宽口径”,结构力学的授课学时也由原来的120~140学时压缩到80学时,原来教学大纲的内容按传统的教学方法难以完成。随着新技术和新型结构体系的发展,计算机技术在土木工程专业广泛应用,给传统结构力学补充了新内容。多媒体教学由于授课信息量大,可将大量的工程实例引入课堂,教学效率高,解决了内容多学时少的矛盾。对复杂的工程实例,教师无法用语言来描述,可以采用多媒体手段演示,把实际的结构与抽象后的计算简图相联系,加强了教学良性互动,提高了教学效率,弥补了以“板书为主”教学手段的不足,发展成为“多媒体为主、板书为辅”的组合式教学手段。结构力学课程计算量大,基本原理需通过具体例题讲解,宜采用“多媒体为主、板书为辅”的教学手段。 近几年,由于招生规模扩大,学生整体素质下降,学生的基本计算能力与分析问题能力较差,难以跟上多媒体教学节奏,学生更希望教师利用黑板进行公式推导和具体例题讲解。另外随着社会发展速度加快,教师的社会压力增大,教师待遇又普遍偏低,部分教师在教学同时从事一些兼职工作,于是不可能全身心投入教学,整体教学质量有所下降。在此背景下,学校鼓励教师采用“多媒体为辅,板书为主”的新形式。教学中让学生体会到“板书—多媒体—板书”的过程就是螺旋式上升的过程,是一个扬弃的过程。虽然看似回到了板书的教学方式,但实质是对单一板书的否定,吸取板书在教学上的积极因素,消除消极因素,增加了多媒体辅助教学的内容,每经过一次否定,都加进了富有生命力的新内容,从而使事物达到更高的水平。 结语 结构力学的教学内容、教学手段和教学方法是在教学过程中长期形成的创造性成果,其中蕴含深厚哲理,因此,结构力学教学不仅是知识的学习过程,更是科学哲理的探索过程。教学中运用自然辩证法、美学理论等将是对力学教学的升华,同时,也对专业课教师的哲学修养提出了更高要求。(本文作者:周海龙、李平、申向东单位:内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院) 结构力学论文:结构力学论文:高炉炉壳结构力学分析软件开发 摘要:为探索基于ANSYS平台开发各类工程结构分析软件的通用方法,以高炉炉壳结构力学分析软件包为例,用VC++编写程序并实现对ANSYS的封装. 该方法可修改ANSYS的APDL数据文件中的输入参数,自动运行ANSYS的APDL批处理程序,利用ANSYS的OUT结果文件进行后处理,也可借助其他后处理软件进行后处理操作. 该方法可使用户在不必熟练掌握ANSYS模块的情况下,利用ANSYS进行工程有限元问题的分析计算. ANSYS的功能十分强大,要求操作人员较为熟悉所用到的ANSYS模块,并对掌握力学和有限元的理论知识有较高要求.[1]针对实际工程问题,可用ANSYS的APDL封装ANSYS软件开发出个性化系统.这种系统只要求操作人员输入前处理参数,然后自动运行ANSYS进行求解.但完全用APDL编写的宏还存在弱点,如用APDL较难控制程序的进程,虽然它提供循环语句和条件判断语句,但总体还是个流水账.APDL也提供参数的界面输入,但功能还不是太强大,交互性不够流畅,图形处理功能也不是很强.针对这种情况,本文用VC++ 6.0开发出高炉炉壳结构力学分析软件[2-5],能克服上面提到的一些不足,并使整个产品成为商品化软件. 1实现方法 利用ANSYS的特点建立通用有限元模型,并计算求解.在建立模型时,先根据模型中所有可变数据定义相应的参数名,并使用参数名表示相应的数据值;然后用APDL将其生成为程序模块. 编写程序必须具备4个功能:(1)前处理参数输入;(2)根据用户输入的参数修改APDL程序模块参数表中对应的参数值;(3)将完成的APDL程序模块提交给ANSYS程序进行批处理操作;(4)程序必须能够判断ANSYS的批处理操作何时结束. 2关键技术 该高炉炉壳结构力学分析软件是基于ANSYS的APDL参数化模型开发技术[6-7],在ANSYS平台上进行二次开发形成的.APDL是一种面向工程的、结构化的解释性语言,具有高级语言的基本特征与功能,但其逻辑运算和条件处理等功能较弱. 2.1模型参数库的调用 APDL中打开库文件的命令为*ULIB,〈库名〉,〈扩展名〉. 利用它先打开上述模型参数库文件,再利用宏调用命令*USE,〈参数模块名〉. 这样可将结构的参数模块嵌入到其模型产生程序中,并可在其后程序段中引用这些变量名或数组名.因此,结构参数模块的独立定义与有限元模型的产生程序可分开进行.这样熟悉工程设计但不懂APDL编程的工程师就可以方便地定义结构的参数模块. 2.2参数化模型程序的开发技术 利用APDL开发具体的结构有限元参数模型程图 1二次开发高炉炉壳结构力学分析软件流程序,是与具体的工程对象相结合的二次开发工作.图1给出利用APDL进行二次开发的高炉炉壳处理流程.炉壳有限元模型程序库包括方案设计模型及详细设计模型的产生程序,主要输入参数是相应模型结构几何参数模块和载荷参数模块等.这些程序的主要输出结果是ANSYS求解器能够执行的有限元模型及运行流程命令行.这些参数化程序的集合构成高炉炉壳的FEM模型程序库.图2给出模型程序库中高炉炉壳参数化模型程序的结构框图.它们调用相应的结构参数模块及有关载荷参数模块,各种炉型及炉容应具有自己的参数模块形式,因此与其相应的FEM模型产生程序也不相同,彼此独立.具体的FEM模型产生程序是APDL语句流,可分为:(1)ANSYS分析控制与分析类型定义;(2)打开参数库参数块的调用;(3)参数变量及数组定义;(4)关键点(KP)定义;(5)线的几何与分网定义;(6)面和面的材料与物理特性定义;(7)载荷定义;(8)约束定义;(9)分析流程定义;(10)后置处理定义. 图 2高炉炉壳参数化模型程序结构 2.3用户界面接口技术 用VC++ 6.0编制菜单调用ANSYS软件,前处图 3数据转换流程理模块主要包括输入参数和自动生成有限元计算模型等.高炉炉壳结构计算模型主要包括ANSYS的结构力学(包括弹性及弹塑性)分析计算,后处理模块主要包括生成应力沿母线及环向分布曲线图、薄膜力及边缘效应、洞口应力峰值等.图3为程序的数据转换流程.在VC++ 6.0中可利用CreateProcess函数创建1个进程以执行其他程序,并且可以设置该进程的优先级.ANSYS提供一种批处理方式的格式:“Ansys.bat-I InputName-OutName”,其中InputName和OutName分别为输入和输出文件名.假设log文件名存放在m_LogFileName变量中,而结果输出文件名存放在m_OutFileName变量中.程序代码如下: 3高炉炉壳结构力学分析软件 用上述编程思想和技术编制软件包,它包含工程设计人员必须涉及到的设计输入输出信息.运行该软件后,可以十分方便地得到供计算使用的有限元模型和后处理结果,设计可靠性和效率大大提高. 4结语 (1)用VC++编写针对高炉炉壳结构力学分析的封装程序.操作用户只需输入工程中的可变参数,即可运行ANSYS的批处理进行分析计算.后处理部分可以借用ANSYS的后处理功能,也可借助其他商业软件进行后处理操作.(2)摸索1种封装ANSYS软件的方法,从而达到让不了解ANSYS的人运用ANSYS的强大功能分析计算工程实际问题的目的.(3)工业建筑结构中,具有相同功能的构筑物,其有限元模型的参数通常可以归为1类.上述编程思路可用来开发各种类构筑物的通用有限元分析软件,就这个意义而言,本文探索出1条开发软件的思路,并能大大提高工程设计的质量与进度. 结构力学论文:高层建筑结构力学模型仿真系统 摘要:该文介络了高层建筑结构力学模型仿真的理论基础、关键技术和实现途径,并简述了高层建筑结构多媒体仿真系统MSTB的设计特点。 关键词:高层建筑结构;仿真系统 1 概述 高层建筑结构在荷载作用下的反应,特别是在风荷载、荷载作用下的动力反应问题;一直是这一领域的研究热点。已经研制出一批可用于高层建筑静、动力分析的软件等。但是,对于材料多样,体型巨大,结构复杂的高层建筑,高速计算机的分析结果往往是一大堆数令人难以把握,给研究和设计都带来很大的不便。目前由物理模型、数值方法和可视化技术相结合而发展起来成熟的计算机仿真技术,不仅可靠直观,而且正迅速发展,因而受到广泛重视。特别是随着多媒体技术的成熟和应用范围的不断扩大,使计算机仿真领域出现了革命性的变化和发展。本文将结合作者在力学模型系统仿真系统研究方面的工作,着重介绍高层建筑结构力学模型仿真系统设计的关键和方法。 2 建立高层建筑结构力学模型仿真系统的基本思路 高层建筑结构力学模型仿真分析须具备二个条件,即: 1) 构成建筑结构的有关材料的的本构关系或物理模型,包括地基的物理力学性质。这可由制作小尺寸试件或现场采样,由性能试验确定。 2) 有效的数值方法,如有限元法,边界元法,差分法等,都是很成熟的方法,可直接用于结构系统仿真。基于这二个条件的高层建筑结构力学模型仿真系统分析思路如图1所示。 3 仿真分析的数学物理模型 对于高层建筑力学模型计算机仿真系统来说,其建立数学模型的方法和理论在结构力学中己相当成熟,因此,结构仿数学物理模型的建立必须同时考虑已有的数学物理模型和计算机仿真的目标两方面因素。 3.1 数学模型 数学模型的含义很广,如三角函数,代数方程;微分方程,积分方程,矩阵等由数学式子表示的函数关系或算法系统都属于数学模型。数学模型来源于事实,但又抓住了现实申的本质问题。用于高层建筑结构的数学模型很多,如按所使用的数学方法来分,大致上有以下三种类型: 1) 确定性模型。模型各变量之间有确定关系,其模型表示形式是各种方程式(代数方程、微分方程等)和各种函数关系,大多为经典的数学方法。 2) 幻随机性模型。由于结构工程材料、施工、荷载、环境等因素具有随机性,因而结构度反应也具有随机性。采用随机模型的数学工具主要有概率论,数理统计和随机过程等。 3) 模糊性模型。结构工程中有些性质是具有模糊性的。如结构安全性的好与差,材料合格界限等。因此有些分析可采用模糊性模型。模糊性模型的数学工具主要是以模糊集合为基础的模糊数学。 3.2 物理模型(本构关系) 对金属材料,采用一般的弹塑性本构关系,而对千混凝土、岩土等材料,由实验可知这些材料的破坏曲面在偏平面上是非圆形的凸曲边多边形,在子午面上也是曲线,且近于向等压轴开口的二次曲线,因此得采用多参数破坏准则[1]。 对于前面所介绍的几种数学模型,若采用基于面向对象(OOP)的仿真实现方案,则可以方便地将各种数学模型置入仿真系统中,响应的仿真模型可以根据仿真要求重载其中某个数学模型。这OOP是方法用于结构仿真的优越之处。 4 系统特点及实现途径 目前,我们研制的高层建筑力学模型仿真系统建立在Windows平台上的。系统充分利用了Windows的多任务机制、事件(消息)驱动和动态交换功能来实现仿真的控制和驱动。系统具有以下几个特点;: 一是模块式结构。MSTB的开发充分利用了Windows的多任务特性,仿真控制器的各功能块设计成可以并发的事件驱动按钮,各仿真功能可以交叉调用,使用户可以按照自己习惯的方式控制仿真过程。利用仿真控制器可以方便地实现多次运行,并能对实验条件灵活地加以改变,对实验结果作有效地统计分析。 二是数值机仿真和图形仿真的分离及人工智能技术的运用。在MSTB中数值仿真采用定量方式进行仿真,由数值计算程序进行仿真分析,然后对计算结果进行对比分析,给出状态曲绎而图形仿真采用定性方式进行仿真,主要是结合数值仿真的计算结果,采用专家系统和知识把实验过程形象地显示在屏幕上,帮助用户进行分析,显示的内容不但包括实验时可以见到的现象,还可以是某些状态量(如位移,内力)的变化过程。这样就覆盖了人们在真实试验中所全部信息数值结果和现象,全面地实现了仿真的目标。 三是工程数据库的应用。由于仿真系统的数据类型复杂多样,数据量大,而且仿真系统,-互要求很高,数据的存取、检索频繁,因此MSTBIS用工程数据库将这些数据管理起来。数据库系统,关键在于采用合理的数据存储方案以及快速有数据库I/O平台方式,这样在仿真系统的开发中,可以自曲地选用更合适的编程工具。 四是交互式多媒体用户界面。在MSTB中系统用户界面统一、直观、简单实用,并配有动画音响效果,充满表现力,为用户提供了一个友好、轻松的仿真实验环境。 5 结束语 本系统目前已实现了高层框剪结构在一般静动力荷载作用下的位移场和内力场及随机振动的动态模拟的可视化以及随机振动的动态模拟。今后的工作将要考虑施工误差、损伤累积、蠕变等因素的影响。对高层建筑结构进行疲劳生命周期的全仿真分析,因此今后还有很多工作要做。 结构力学论文:翻转课堂教学模式在结构力学中的应用 摘 要 本文作者根据结构力学课堂教学特点,通过让学生课前观看视频学习基本概念和原理,课堂上给学生留出更多的时间进行讨论,分析研究问题,做作业。这样,学生主动参与到教学中来,形成师生互动的良好局面,既提高了教学效果,又调动了学生的积极性。实践证明,这种翻转课堂教学模式应用于结构力学教学实践是行之有效的。 关键词 结构力学课程 翻转课堂教学模式 师生互动 1 翻转课堂提出 目前在我们的大学课堂上学生迟到、早退、上课睡觉、玩手机的现象比较普遍。原因主要在于以下几个方面:(1)授课方式单一,课堂授课成了老师讲解或者跟读事先准备好的PPT的过程;(2)教师在课堂上传授的知识几乎是不变的,封闭的。例如有些课程教材已经换了好几版,但是教师的课件或教案还是几年前的,没有什么变化。表现在结构力学课堂上就是学生学习兴趣不高,课堂气氛不活跃,随着课程的深入,学习难度加大,学生课堂理解变得困难,因此缺课的同学不断增加。个人认为学生对于理论知识的理解尚且容易,但是原理方法的应用就显得力不从心,提笔解题困难重重,做作业花费时间长,效率低。 让学生喜欢课堂,回到课堂,老师仅有认真负责的态度,扎实严密的知识结构还不够。因为我们处在日新月异的信息时代,面对的是一群充满活力的21世纪新青年,作为一个优秀的老师必须思考采纳好的教学模式激发学生兴趣。首先,要改变教师课堂教学方法。应该少讲、精讲,留出相当部分时间给学生思考、提问、讨论和练习。其次,教师在课堂上应该补充一些教材以外的知识内容,把知识的原始出处、演变告诉学生,把日常生活、工程实际和最新成果引入到课堂教学过程中来,形成开放式知识体系,能有效地激发学生的好奇心和求知欲。最后,教师要善于利用网络信息技术、资源引导学生自主学习,探究问题,加强和学生课后的联系与交流。翻转课堂就是适合这种特点的新型教学模式。它把对知识点的学习放在课后,学生分组通过录制好的视频学习。课堂上重点在于知识的运用分析,讨论和做作业上;是改变老师一个人在讲台上讲,学生在下面被动地听的单调枯燥课堂教学过程。使学生也参与到教学过程中来,提升学生的学习兴趣。笔者根据多年的教学经验,针对结构力学课程特点,对课堂教学进行了改革,取得了显著的效果。 2 课堂教学改革实践 本着提高学生学习兴趣,提高学习效率的原则 ,笔者对所教的结构力学课堂教学进行了改革。教学对象是水电专业大二学生,教材是清华大学编著的《结构力学I》第3版,课堂教学63学时。学生的学习活动包括课前视频学习、课堂讲授和课堂做作业三部分。 2.1 选择教学内容 选择教学内容时,不仅要考虑理论知识,也要考虑学习方式,时间活动,应该在学生现有的知识积累的基础上,结合学生兴趣和能力让学生有所提高。教师应把教学内容分为三个层次: 一是学生应该熟练掌握,但是难度不大,不需要在课堂上精讲的,可以在课堂上提一下的概念和原理等知识点提前录制成微视频;每个视频录制时间控制在20分钟左右,便于学生集中精力学习。组长负责组织学习,时间相对灵活,又利于讨论和监督,保证学习有序进行。每段视频后有与所学内容相关的问题需要思考,便于在课堂中进行交流讨论。 二是学生应该熟练掌握,并且有一定难度的是学习利用基本原理分析问题、解决问题的方法。这是老师在课堂上应该细讲、精讲的部分。需要通过具体例题讲解,重点讲授学生疑惑的部分,老师注重引导学生思考,打开学生思维。 三是学生应该熟练运用已有知识自主解决问题的部分。这部分通过课堂做作业来强化。把作业放在课堂上进行利于学生对所学的原理方法及时巩固和掌握,有问题可以及时讨论。注重培养训练学生驾驭基本原理解决复杂问题的能力。 通过比较发现,课堂完成作业比课后完成效率大大提高,更容易理解和掌握知识,而且记忆持续时间更长。由于时间的限制,在课堂上做作业重点在于梳理出解题的思路,讨论多解的方法,书写作业过程可以放在课后完成。 2.2 一个教学单元的设计 课前学习和课堂学习不是分裂开来的,而是相辅相成的,翻转课堂就是改变现有传统教学过程的课前、课中学习顺序,即课前利用视频学习资源进行自主学习,而利用课中时间在教师和同学的互动下学习运用视频中学到的知识解决问题。这样不仅提高了学习者学习的主动性和积极性,而且在某种程度上也大大提高了W习者的学习效率。在这个过程中学生必须积极主动地参与进来。老师和学生协同努力完成学习。老师要选择和制作好课前视频、充分备课为课中学习选择典型例题和制作课堂PPT课件,准备补充材料。学生则需要保证课前视频学习到位 。因此第一次课后学生以宿舍为单位分成若干组。为之后以组为单位进行课前视频学习和讨论做准备,组长对每次课前视频学习做好考勤,保证每个人都能完成学习,对学习中存在的问题做好记录,便于课堂上进行讨论。以每次两节课连上,90分钟为一个时间单元,选5个章节以表格的形式给出一个学习单元的组织流程图,见表1。 需要提醒的是课前视频学习并不是每次课前都有,也不是每次课前仅学一个,有时可能是两个知识点,需要两个视频学习。例如结构几何组成分析中课前6个概念知识点学完后,课堂上仅用极少的时间供学生提出不懂的地方,老师做出解释和简单的提问就可以结束。在这种情况下课前需要学习两个视频,两知识点之间不需要进阶的练习,学起来也很容易,但仍然可以分阶段学习。课堂上大部分时间放在运用三个规则分析各种各样复杂几何体系上,这是我们的这一章的难点和重点内容。有时一个课前视频学习需要结合两次课堂练习才可完成,或者需要补充一些新内容,例如引入一些工程实际,历史背景,学科前沿等,课前就不安排视频学习。做作业30分钟也可以穿插在讲解完每个类型例题之后进行,不必要一定集中在最后完成。 考核是对教学效果的有力推进。也是保证学习效果的有效手段。学生期末总评成绩有课堂作业、中期论文、综合讨论课和期末考试4部分组成,为了提高学生学习的积极性,主动性和参与性,尤其是课堂讨论和课堂作业这一块的平时成绩所占的比例应加大,降低期末成绩所占的比例。对学习的积极性具有一定的促进作用。 2.3 教学效果评价 一个教学方法的的好坏,关键是学生的评价和认可度。也是教师改进方法、提高教学效果的重要参考和依据。因此在课程结束时对教学效果在网上进行无记名投票调查,参与投票的人数65人。调查分两个方面:一是给出定量的评价问题,学生给分的形式,每题满分100;二是开放性问题提问,学生做出回答。 定量评价问题:(1)教学方法灵活多样,合理使用各种教学手段,有启发性(98.3);(2)作业时间设置合理(98.8);(3)激发了我的学习兴趣,上课出勤率高、学习投入量大(98.3);(4)该课程安排、考试方式合适(98.6)。 开放型问题:我对该授课形式的意见和建议。学生回答普遍认为:(1)上课气氛活跃,老师和学生的互动性得到了充分的体现,能调节同学积极地参与课堂讨论和发言;(2)课上给时间写作业,课上交流与讨论很多,每一章上完了还会组织大家一起讨论,让结构力学也变得轻松起来;(3)老师上课课堂形式多样,开拓了我们的视野,让人感觉不是为了讲课而讲课,很有吸引力,让人乐意去集中注意力听讲。 总体上说,结构力学翻转课堂模式设计比较合理,授课形式新颖,学生普遍认可,明显激发了学习兴趣和提高了学习效率。 3 总结 从课前视频学习、课堂教学、课堂做作业三个环节看,学生对于这种课堂模式的认可度和完成效果评价较高。与传统课堂相比,它的优点主要体现在如下几个方面: (1)调动学生课堂参与的积极性,提高了学习兴趣。在传统课堂下,教师讲授力求完整详尽,学生没有发挥余地,趋向被动接受。在翻转课堂下,把一些易懂的概念和原理放在课前视频学习,课堂上老师只讲重点难点内容,讲授学(下转第130页)(上接第128页)生疑惑的部分,可以留出更多时间给学生进一步主动探索的空间,能够引发学生学习的主动性。 (2)增加生生、师生互动交流。在传统课堂下,教师讲授后学生各自学习,缺乏交流,学习难度大,兴趣不高,翻转课堂下,把互动交流放到课堂上,学习环境好,对于问题来相互协作共同解答。学生在讨论中锻炼表达能力,学会借鉴他人。 (3)提高了做作业的效率。在传统课堂下,教师讲授后学生各自做作业,比较枯燥,碰到问题不易解决,容易受挫。翻转课堂模式下,把题目思路梳理放到课堂上,学生可以充分表达自己的观点和疑惑,老师只是点拨和引导,作业书写过程利用课后很少的时间就可完成。 综上所述,基于结构力学翻转课堂教学模式的探索出发点是调动学生的学习e极性、提高学生的学习兴趣。因此要让学生能够主动参与到教学中来,教师在课堂上必须让出部分时间,交给学生掌控,形成师生互动的课堂,这是翻转课堂教学模式的特点,也是目前比较有效的教学模式。其具有极为广泛的应用,也为进一步实现网络视频课程、大学慕课提供基础。 结构力学论文:结构力学课程教学改革探索 摘要:本文从结构力学课程教学实际出发,然后针对目前存在的问题,从教学内容、教学手段、学习质量监控及评估体系三个方面对结构力学教学改革进行了探索并提出改革措施,以促进结构力学教学改良和发展。 关键词:结构力学;教学改革;教学质量 一、前言 结构力学课程是土木工程专业的一个重要的基础课程。该门课程是在高等数学、线性代数、理论力学、材料力学等课程结束才开始学习的课程,同时结构力学也是钢筋混凝土结构和砌体结构、土力学与地基基础、钢结构和结构抗震设计等优秀专业课的力学基础,是连接基础课和专业课的纽带,在整个专业培养计划体系中占有举足轻重的地位。结构力学教学效果的好坏不仅直接影响到学生对专业课程的掌握,而且还会影响到学生在实际工程中分析问题和解决问题的能力。学生在课程设计、毕业设计的过程中也要反复用到结构力学的知识。如何提高结构力学的教学质量,提高学生运用所学力学知识分析和解决实际工程问题的能力,是结构力学课程教学改革需要主要解决的问题。 二、教学内容改革 1.整合教学内容,提高教学质量。结构力学教学内容一般包括:结构体系的机动分析、静定结构的内力和位移计算、静定和超静定拱、静定结构的影响线、力法、位移法、力矩分配法、矩阵位移法、结构动力学和结构力学求解器、塑性极限分析、结构的灵活性和稳定性。结构力学在专业课与基础课之间起着桥梁作用,但随着新学科的发展,越来越多的课程开放实践,结构力学的时间减少,所以建议在理论力学知识,如桁架梁结构的静态和静态力计算。矩阵位移法在本章中因为内容复杂,一般没有足够的时间进行讲解,需要把握好重点、难点,对课程内容进行适当提炼。用最少的课时,达到要求的教学效果。有些学校不是关于动态内容,而是动态计算,是现代结构计算的重要M成部分,也是大多数高校研究生和注册结构工程师考试的内容,因此应该是教学的重点。 2.增加实践环节。结构力学的课程主要是理论研究,但它可以使学生了解抽象的、困难的和难以掌握的知识。例如,结构设计和开放实验,让学生创造性的设计房屋和桥梁模型,分析几何组成,计算结构的强度、刚度和稳定性,并通过试验测定了结构模型的强度、刚度和稳定性。同时,对实验和理论之间的差异进行了分析,并提出了优化方法。结构模型设计和制作的趣味性和概念性,大大拓展了学生的视野,学生可以把理论与实际结合,激活其用力学概念进行结构设计的潜质,锻炼其工程思维能力,从而取得良好的教学效果。 三、教学手段改革 1.重视传统教学与多媒体教学的有效结合。教师在黑板上解释和写的过程中向学生传达课程信息。随着计算机的广泛使用,多媒体技术在课堂教学中的应用越来越广泛。多媒体技术为现代教育提供了方便,利用多媒体技术对图像、声音、动画、文本、图形、线条等进行处理,可以提高学生的学习兴趣。但在抽象理论的解释中缺乏优势。例如,在计算结构力学公式时,如位移计算中的乘法公式、位移法等。如果直接用PPT演示,推导过程讲解太快,不宜于学生的理解和接受。教师在黑板上用文字说明,只有通过口头的、循序渐进的推导,并与学生互动,才能让学生在思考和速度上跟上节奏。可以引导学生同步思考,吸引学生的注意力,引导学生的思维,也可以使学生和教师产生教学良性互动,使教学效果达到最佳。因此,教学方法是充分利用自己在黑板上的写和多媒体相结合,从而提高教学质量。 2.重视网络教学的应用。网络教学已成为21世纪教学平台的一个组成部分,教师将课堂上讨论的问题在网站上展示,引导学生预习、复习和学习,从而提高课堂效率,丰富学生的力学知识有较强的自学能力,满足学生的求知欲,提高教学效率。网络是一个搭建沟通中心的平台,在以上问题的师生,让学生参与进来,通过沟通、讨论,消除混乱,加深对知识的理解和升华,取得良好的教学效果。 四、建立全过程学习质量监控及评估体系 建立全过程的学习质量监控体系,把学生的学习质量把控在整个教学过程。良好的质量评估体系会激励学生全程参与课程教学,让学生从被动学习到主动学习,从而成为课程主体,让学生从一开始上课就全心投入直至课程结束,保持课程知识体系的连续性。 建设质量监测评价体系的研究,应遵循“双评价、教与学、教与学”的互动评价体系,对教师和学生都有好处。确保质量的指导思想,树立以人为本、监控平台的结构和功能,根据监测对象的多维监控系统分为监控中心,可以快速响应各种学习活动的教学科目的学习跟踪、主体认识、指导、监控的要求,给出评价结果。多维监测的实施,学生做到全程、全员、全方位的监控,过程因素的教学和学习活动的识别,识别的影响教学质量的因素及该项目的主要内容学习。首先是出勤率。结构力学课程知识具有很强的连续性。经常性的缺课会让学生在下次课听课时,无法理解本节课讲述的内容,无法跟上讲课进度。为了避免学生不必要的缺课,可以进行课堂随机点名,课堂考勤作为平时成绩的一部分,保证学生课程学习知识的连续性。然后就是课堂提问。课堂提问一方面可以了解课堂的知识,另一方面可以在学生的监督中发挥作用。把课堂提问的问题回答情况计入平时成绩。学生为了得到一个较好的平时成绩,必须回答正确课堂的问题,这就需要在课堂上认真听讲。再者就是作业监控。因为结构力学课程的特点,学生必须在课下完成一定的作业,以此来检查对所学知识的掌握情况。作业是检查学生学习结构力学效果的一个重要工具,但是结构力学课程作业抄袭现象比较普遍。为了避免学生抄袭,可以增加作业题库容量,针对同一类型的习题,让学生完成自己学号最后两位对应的相应题目。对教师来说,要提前建好作业题库,而且还要建立比较完整的题目解答过程,方便教师的作业批改及课后对题目中错误的改正。这样,任课教师的工作量就比较繁重。最后是阶段性小测验。当所学知识成为一个小体系时,可以针对阶段所学内容,出一份试卷随堂考试来检验学生阶段的学习效果,及时发现学生课程学习中的问题。 以上几种方法均作为学生平时成绩的依据,最好能够明确各部分所占平时成绩的比例及平时成绩换算方法,让学生在接触课堂后就能了解如何来获得平时成绩,并且把平时成绩每两个星期公布一次,在考试前把平时成绩全部公布。让学生在学习过程中知道自己的学习情况及平时成绩的多少。这样引导学生把课程学习尽量在课堂上完成,通过每节课、每次作业、每次测验来监控学生的学习情况,避免普遍存在的在考试前集中突击的现象,让学生在学习中真正掌握课程知识。 五、结语 结构力学课程因为其教学内容的抽象、课堂容量大、课时紧,要在有限的时间内提高教学效果不是一件容易的事情,因此需要在实际教学活动中不断探索和发展。一方面,现代教学方法应充分利用;另一方面,充分调动了学生的主动性和积极性。结构力学课程教学改革任重道远,需要任课教师在授课过程中不断的发现和总结,针对教学中的问题来提出改革的有效措施。 结构力学论文:结构力学课程教学方法改革和实践的探讨 摘要:结构力学是固体力学的一个分支,它是土木工程专业和机械类专业学生必修的学科。文章针对目前结构力学课程当中存在的主要问题,从教学内容、教学模式、与工程实践环节的关联,三个方面进行阐述,并结合前人的研究成果,对结构力学课程教学方法的改革和实践提出建议。 关键词:结构力学;教学内容;教学方法;教学实践 一、前言 结构力学是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科,它是土木工程专业和机械类专业学生必修的学科。结构力学在教学计划中起到承上启下的作用,结构力学的学习是以高等数学、大学物理、静力学、材料力学等课程为基础,为后续的钢筋混凝土结构、土力学与地基基础、房屋建筑学等专业课打基础。本文针对目前结构力学课程当中存在的主要问题进行阐述,并结合前人的研究成果,对结构力学课程的教学方法的改革提出几点建议。 二、结构力学教学中存在的问题 结构力学课程在构建大土木专业教学改革背景下出现了多元化,即:经典力学、计算力学、工程实例分析计算。经典力学是以结构力学为基础,简化教学内容,偏重基本概念,基本理论,基本方法的研究;计算力学是以计算机为基础,熟练应用结构力学软件,进行相关的结构力学模型的建立;工程实例分析计算是以经典力学为基础,运用计算机对工程结构进行简化、建模、计算。 目前,从我国的结构力学课程学时来看,很难完成这三方面的教学,即使是经典力学都很难完成教学计划。由于课时的缩减,教学进度的加快,造成了结构力学教学存在的普遍现象:理不难做题难,上课易懂下课不会。 (一)教学内容的重复设置 由于力学课程的设计缺乏系统性,导致教学内容重复,如静力学中已经学过桁架的内力计算,在结构力学中没有必要再次讲解。再如在材料力学当中讲过的静定梁的内力计算,在结构力学中只需一带而过。 (二)教学方法单一 目前的结构力学的教学方法多是以多媒体课件为主并配合板书进行相应的讲解,单调的讲课模式容易让学生产生厌倦感。教学方法的单一不能很好地激发学生的学习兴趣,在很大程度上降低了学习效果。 (三)与工程实践脱节 结构力学课程是为了让学生在掌握经典力学的基础上,可以对工程中实际问题进行简化,用结构力学的方法和理论解决工程问题。因此结构力学课程重视的不仅仅是学生能够正确地解答课本上的习题,更主要的是能够把理论与实践有机地结合,然而事实证明目前的教学方法很难达到这样的目的。 结构力学涉及的领域相对广泛、内容相对较多,且由于高度抽象的理论演绎,要传授学生熟练掌握、灵活运用结构力学知识确实不易,此外,客观上还要求兼顾教学效率和教学质量,无疑给结构力学的教学增加难度。 三、结构力学课程教学方法改革和实践的探讨 基于结构力学教学当中目前存在的问题,以优化课程建设,变换多元化的教学方法,激发学生浓厚的学习兴趣,把理论教学与工程实践结合,为学生更好地掌握结构力学的基本思想和理论,可以对结构力学课程教学方法改革和实践作如下探讨。 (一)教学内容的精简 删除与静力学、材料力学重复的内容,教师应该精读教材及相关的参考书,在深刻把握知识点、节、章的基础上,对教学内容进行精简――旧粗新细,旧的知识点我们只需要简单地回顾,新的知识点我们需要详细地讲解。对于截面法求内力部分的内容在材料力学当中进行过详细地介绍,因此在课堂上只需要用简短的语言对截面法求内力进行简单地回顾,如“截、取、代、平”。此外,在讲新知识点的过程中,要注意对相关旧知识的复习,加深认识和领悟的一个重要方法就是重复,在对旧知识重复的过程中加深对新知识的认识,这种新旧对比有助于认知过程的温故知新。对于位移法我们需要进行详细地讲解,在回忆力法的基础上,讲解位移法的基本思想及推导过程,对比力法和位移法的优缺点,帮助学生更好地记住这两种方法。 通过对教学内容的提炼,在不降低教学质量的前提下缩短课时,大大提高了教学效率,为后续的实践课程提供充分的课时。 (二)教学方法的多元化 结构力学课件的制作是一个既费时又费力的工作,因此我们建议由课题组老师一起分工完成,由教学经验丰富的老师负责内容的选择,由熟练掌握PPT应用的老师制作。为避免重复性的工作,每位老师负责指定章节的内容。在具体制作的过程中,注重制作的技巧和效果,对页面要求简单,不过于花哨;在艺术效果上力求多样化;注重信息反馈和课件的实时更新,通过总结教学过程中学生的反馈信息,对课件要进行相应的修改,达到制作―使用―反馈―修改的不断循环。 结构力学课程概念多,理论性强,计算烦琐,使单调的多媒体课件文字和板书讲解变得乏味,为更好地激发学生的主观能动性,在原有的多媒体课件上需要增加一定的图像、声音、动画等内容,有助于学生理解概念,掌握规律。此外,改变传统的满堂灌式的教学,每节课给学生留出一小部分时间对本节课学习内容进行总结,并允许学生提问,这样可以更好地帮助学生掌握上课内容,并激发上课的积极性性。多媒体课件的网络化是必然趋势,为便于学生自主学习,课程建设老师可以建设结构力学课程网络教学平台。把电子版的教学大纲、方案、课件及重点知识点讲解视频等资源上传至网上,供学生自主学习,并开通答疑通道,实现教师与学生的课下交流。 (三)重视自学能力的培养 现阶段的知识和技术手段更新周期越来越短,自学能力的培养更是体现出现代高等教育的鲜明特点。在校期间对学生的自学能力进行培养,对他们走向社会后及时补充新知识、提高竞争力是非常必要的。为此,除课堂讲授外,还可让学生进行自学。例如,明确一些自学章节,指定一些参考资料,对自学内容提出要求,并提出自学思考题,引导学生在自学中发挥自已的想象力和创造力。最后,可通过课堂提问、讨论、自学作业及期末考试等形式来检查自学效果。 此外,Ρ榷耘佳习法、复述学习法也都是比较有效的学习方法,结构力学课程中的力法和位移法、虚功原理和虚功位移原理等都是对比对偶的关系,善于抓住其相互联系可以大大提高学习的效率;对于一些重要的方法和原理,比如功的互等定理等教学内容,应该鼓励学生模仿老师课堂上的表达用自己的语言进行复述,在反复的练习中加深对知识点的掌握,有效地达到自主学习的效果。 (四)结合工程实践,强化学习目的 兴趣是最好的老师,为使学生对结构力学课程产生浓厚的兴趣,在教学当中需要引入大量的工程实例。结构力学课程中的力学模型背后蕴藏着大量的工程背景,与生活实践息息相关,因此我们可以根据每章的教学内容,在每一章刚开始引入工程当中存在的问题,引发同学积极思考解决的办法,并在每章内容学习之后,用这一章的知识点解决引例,激发学生学习的动机。此外,教材实例大量缺乏,因此在讲课过程中我们要从结合生活中的小事到联系实际中的大事,这对工程应用知识匮乏的学生来说是行之有效的方法。 学好结构力学仅仅靠课堂理论知识的教授是不够的,为引导学生发现问题并利用所学的知识解决问题,需要开展更多的课外学习,如发展结构设计大赛、结构模型的搭建,让学生通过自己对结构力学基本知识的理解,搭建各类结构模型,这样不仅能提高学生的学习兴趣,更激发学生的主观能动性。 四、结语 作为土木工程专业中的重要专业基础课,结构力学在工程实践中具有重要的地位。目前各大工科院校对结构力学课程教学方法和实践提出了多方面的建议,主要在于打破陈旧的教学方法,合理地设计结构力学的学分安排,提高学生学习热情,结合工程实践,为学生更好地掌握结构力学课程做好铺垫。 对船舶与海洋工程专业《结构力学》课程改革的几点思考 【摘要】《结构力学》是船舶与海洋工程学科的两大力学支撑之一,在整个专业的教学和人才培养计划中具有相当重要的作用。随着教育部“卓越工程师教育培养计划”的出台,工科专业对学生的工程能力和创新能力有了更高的要求,本文结合《结构力学》课程的教学改革工作,对如何培养应用型、创新型的复合人才提出了几点看法。 【关键词】船舶与海洋工程 结构力学 课程改革 《结构力学》是船舶与海洋工程学科的两大力学支撑之一,是船舶与海洋工程专业的重要学科基础必修课程,它既是对前期学习的理论力学、材料力学课程的延续与深入,同时也为后续的船体强度与结构设计、钢结构设计基本原理等课程打好基础,因此在整个专业的教学和人才培养计划中具有相当重要的作用。 随着教育部“卓越工程师教育培养计划”的出台,工科专业对学生的工程能力和创新能力有了更高的要求,本专业按照新要求制定了卓越工程师培养方案,修订了本科教学大纲,并且在教学过程中大力推进改革创新,着力培养适应未来行业发展要求的应用型、创新型复合技术人才。下面我就结合《结构力学》课程的教学改革工作,就如何培养应用型、创新型的复合人才谈谈自己的看法。 一、教学内容改革 1.合理搭配专业教材,突出船舶与海洋特点 目前,工科结构力W的教材主要是针对土建、水利、道桥、力学等专业编写的,教材中对通用的理论知识讲解非常透彻,但是例题和延伸知识中却缺乏和船体结构相关的内容,因此本课程在教材选取上,采用了由高等教育出版社出版的龙驭球教授、包世华教授主编的《结构力学》以及上海交通大学出版社出版的陈铁云教授、陈伯真教授主编的《船舶结构力学》两本书组合的形式。这样既包含了结构力学传统的基础知识,又增加了针对船舶与海洋专业特点内容的拓展,保证了教学内容上的丰富多彩。 2.适当结合工程背景,突出专业知识应用性 部分学生到了毕业设计或是工作阶段会感觉学习的专业知识无法应用到实际工作中,这主要是由于理论知识的学习和工程背景脱节造成的。因此,对船舶与海洋工程专业学生分析和解决实际问题能力的培养,必须在专业基础课程中就予以重视。在结构力学课程的教学工作中,需要将力学知识的讲解和具体工程背景下的力学模型结合起来,在进行计算分析时应多给学生介绍船体结构中板材、骨架的结构形式,使学生对工程实际中各种构件、支座的简化形式、载荷传递的简化方法熟悉掌握,这样才能将理论知识通过简化计算模型同船舶与海洋工程的实际结构联系起来,突出结构力学知识的应用性。 3.增加软件培训教学,贴近工程应用实际 传统的结构力学教学内容,主要是采用手算方法对比较简单的结构形式进行计算分析,旨在培养学生对工程结构进行校核分析的基本方法。而目前在船舶与海洋工程工业领域,已经有很多成熟的计算软件,使用专业软件对工程实例进行计算分析已经是行业内对毕业生基本的技能要求。因此,在结构力学的教学工作中,在打牢理论基础的前提下有必要培养学生使用软件建模、计算分析以及编程二次开发的能力,这样能够提高学生的综合素质、拓宽学术视野,为其后续的学习研究以及参加工作奠定扎实的专业基础。 二、教学方法改革 1.合理搭配板书教学和多媒体教学方法 结构力学是一门实践性很强的理论课程,要想达到良好的教学效果,首先必须坚持黑板板书的传统教学方法。口头讲解配合板书的教学方法逻辑清晰,重点突出,在教学速度上更容易被学生接受,特别是在公式推导和理论计算时,板书教学法对过程的分析更加细致,更容易被学生理解,因此,在教学过程中一定要坚持板书教学。 其次,应当利用多媒体教学手段提高教学质量。结构力学是一门与工程实践联系紧密的应用性学科,一些工程实例特别是复杂的结构形式无法通过语言和板书给学生进行描述,这就需要充分发挥多媒体教学手段的优势,通过图片、视频资料将实际结构形象的展现出来,这有助于学生将枯燥的理论简化模型同生动的工程结构实物联系起来,加深对所学知识的理解并能够学以致用。 2.充分发掘实习环节的教学作用 船舶与海洋工程专业的本科教学非常注重实践环节,安排了大量的现场实习教学工作,如认识实习、生产实习、毕业实习等。实习过程不仅能够使学生了解船舶设计和生产的原理、流程和工艺等实践知识,还可以发挥对专业课程的辅助教学作用。例如对结构力学课程中涉及的船体结构计算分析,就可以在实习工作中进行现场教学,直观生动的教学环境能够加深学生的理解和印象,起到事半功倍的效果。此外,还可以在实习过程中与经验丰富的技术人员进行交流,收集与结构力学专业课相关的生产实践知识,以及拍摄视频和图像资料,用以后续课程中作为补充内容进行授课,进一步拓展学生的视野,并将课程内容与生产实际相结合。 三、考核方式改革 1.考核成绩计入参加相关竞赛的成绩 参加结构力学专业相关的各级竞赛活动,不仅能巩固结构力学专业知识,还可以提高学生的综合能力,因此很有必要进行引导和支持。例如对于参加校级结构设计大赛表现优异的团队和个人,可以在课程考核中合理设置加分,通过加分奖励制度鼓励学生多参加相关竞赛,通过竞赛来检验学生的学习成果,不仅有利于课程教学效果的提高,也能够激发学生将理论知识应用于实际工程设计的创新潜质,推动教学工作和竞赛活动的互相促进。 2.考核成绩计入参加相关科研项目的成绩 教学和科研工作是相辅相成的,要提高专业课的教学质量,可以从鼓励科研入手。本科学习阶段,部分成绩优异且对科研活动感兴趣的学生很早就开始了科研工作的起步,而通过考核成绩中计入参加相关科研工作的方式来引导和鼓励学生参加科研,是提升教学质量的好办法。例如本校的本科生研究发展计划(SRDP)吸引了大量本科生的参与,对于结构力学课程教学而言,可以通过在最终考核成绩中计入相关专业SRDP项目成绩的方式来对学生进行引导,鼓励学生在达到结构力学课程本科要求水平的基础上,进一步深入学习专业知识,为后续的研究和工作提前打好基础。 随着船舶与海洋工程行业的发展和技术进步,对于本专业的结构力学课程教学要求也在不断提高,为了培养适应未来行业发展要求的应用型、创新型复合技术人才,结构力学课程的教学改革工作必须持续推进,而只有通过教学内容、教学方法和考核方式的改革将教学、科研、竞赛等活动有机的结合起来,才能推动结构力学课程教学质量的进一步提升。 结构力学论文:结构力学教学改革与探讨 【摘 要】本文阐述了笔者在独立院校的课程教学中所观察到的一系列问题,通过对比国内外高校的结构力学教学改革现状,并且结合学生的学习特点,在优化教学内容、培养学生能力、转变教学模式等方面提出了几点建议,采用优化教学内容、合理利用教学资源,加强实践教学等措施,来达到提高学生对结构力学的兴趣和加深对该门课程的理性认识。 【关键词】结构力学;教学方式;教学优化 1 结构力学课程教学改革的目标 目前,许多的二、三类本科院校正在过渡为应用型本科,将培养重点放在教育出具有实践操作能力的应用型人才。因此要达到该目标的重要举措之一就是进行专业实践教学的改革。 现代科学技术的发展对土建类人才的要求越来越高。随着我国城镇化进程的飞速发展,无论房屋还是桥梁的结构形式都日趋复杂,计算机辅助设计与有限元分析已成为工程实践中必不可少的应用手段。在以往的结构力学教学过程中,过度强调学生计算能力的培养方式已不能满足用人单位的需求。特别对于独立院校的学生,毕业后进入生产一线的比重很大,部分学生认为结构力学的学习无益于今后的工作,导致对着门课程兴趣不大、轻视了对结构力学的学习,致使学生缺乏在解决实际工程中相关结构问题的能力。因此,在许多以培养应用技术型人才的独立院校中,如何将以理论授课为优秀的《结构力学》课程与实践结合起来,探索一条符合时代需求的教学实践化改革道路,已成为我们必须要思考的问题。 2 结构力学教学中存在的问题 目前在许多院校中,学生对结构力学的学习不够重视,同时教学也存在着一些不足和欠缺,造成了结构力学成为土木工程专业最难学的基础课之一,主要体现在以下方面: 2.1 教学模式单一与创新意识脱节 结构力学基本教学模式都是以板书和教科书结合为主要授课方式,并采取口授形式进行教学。教学课堂枯燥单调,表述形式太过于抽象,公式推导繁琐、机械工作化较多,教学效率低下[1]。可以适当增加多媒体或软件教学可大大提高学生自主学习能力和开拓创新思维能力。 2.2 内容抽象、复杂 结构力学研究计算的是结构在各种效应作用下的响应,包括内力的计算及位移的计算。由于内力看不见,摸不着,学生在学习的过程中缺乏感性的认识,学生很容易将内力等概念混淆,造成对知识点的模糊。 2.3 缺乏教学实践环节 由于结构力学的理论性非常强,为加强学生对基础知识的理解,教学过程以理论讲解作为重点,实践环节缺失。学生在完成结构力学课程的学习后,纵使掌握了对静定结构和超静定结构的内力计算方法,也不知如何在工程实践中应用。 3 结构力学教学改革探讨 3.1 优化教学内容,提升学习兴趣 结构力学是一门专业基础课,主要研究杆系结构的内力和变形,具有内容较多,理论性强,概念较为抽象,解决问题的思路多样化等特点。这就造成学生在接触到这门课程时容易产生畏难情绪,再者由于学生在学习过程中没有明确的目的性,“怎样去学习”、“知识点该如何运用”、“如何分析力学模型”等问题普遍存在。根据这一情况,在结构力学课程教授过程中,可以将实际工程案例引入到教学中来,授课教师可以对课堂上讲授的每一个章节、每一个知识点都能够找出相对应的工程应用案例,针对实际工程案例,授课教师应着重讲述本章学习内容与实际案例之间的紧密联系,例如在讲授受弯构件时,如何将建筑中的梁、荷载、支座简化为力学模型来进行受力分析,利于学生在思考问题时可以结合实际,将抽象的概念具象化。通过这种方式,潜移默化地让学生意识到结构力学的学习对解决工程实际内容起着至关重要的作用。 3.2 培养学生的力学思维,提升优化结构的能力 随着建筑材料的复杂化,结构形式的复杂化,实际工程中,能通过人们手算的例子变得少之又少,取而代之的是高性能计算机的广泛应用,然而结构设计中,并不是一味的强调运算的准确性与高效性,更多强调如何将复杂的问题简单化,如何在众多结构中选出最合理的结构,这才是工程人员的价值所在。在实际工程中,利用监测数据与力学概念分析,确保在施工过程中不出现安全事故,保证施工顺利有效进行[2]。因此,除了在课堂上培养学生解题的相关思路,还要增强他们在生活中的力学思维,即构建“力学模型”的思维。“力学模型”是连接理论知识与实际问题的纽带,将课堂的知识带到课外实际运用中,才是教学的目的。因此,教师在教学中除了传授基本概念和解题方法,还应该把教学重点放在如何构建力学模型上,将复杂的工程问题精简为力学模型进行分析,从构件尺寸的特点、材料的特点,约束的特点,荷载形式的特点等方面,逐步引导学生把实际问题转化为习题中常见的模型,最后向学生们提出问题,如对于要在不改变材料的前提下提高构件的强度可以从哪些方面着手?怎么样将结构形式进行优化?这些都需要通过学生在日常学习中获得的专业知识经过计算解决,久而久之便使他们养成了抽象概括的能力,加强了对结构力学知识的应用。 3.3 加强实践教学,提升实验效果 结构力学的课程学习中,学生接触到的都是平面问题,面对死板的内容,较多的提高的是学生的解题能力。可是在工程中设计人员所要设计的是三维的实体模型,这就要求学生能从课堂中的二维结构过渡到实际工程中的三维建筑,从纸面上的计算应用到设计中去,所以针对结构力学这类内容抽象,理论性较强的学科,在培养基本知识的灵活应用的基础上,还需要有对应的实验安排,深化学生对结构组成的认识[3]。同时,结构力学课程的实践教学环节可以与结构设计大赛及计算机仿真模拟大赛有机的结合在一起。任课老师在教授完课程内容以后,可以根据学生的掌握情况,按照结构设计大赛的比赛模式出题。考虑到学生们的完成能力,让学生分组合作自行设计,确定结构形式,运用有限元软件计算结构的承载能力,实现将实际问题放到电脑里处理;同时任课教师根据同学们设计的模型样式以及运行结果与同学们讨论,优化结构方案,选定最优的几种方案,再以纸、木、竹为材料进行实体模型制作,并通过加载仪器进行加载。校核学生自己动手做出的结构是否满足要求,实现将电脑或手工计算的结果落实到应用中去。 4 结语 通过对结构力学课程进行上述内容的改革与实践,开阔了教师的视野,拓展了教师的思维,使教师在教授课程中不仅仅局限于书本,而是引用工程实例,真正做到从实际中来,进书本中学,再到实际中去的螺旋式上升的教育理念。在进行结构力学理论授课的同时,增加实践教学环节,实现结构力学与结构设计大赛与虚拟软件模拟仿真的有机融合,充分激发学生的学习兴趣与学习热情,调动学生学习的积极性和主动性。以上是笔者根据在结构力学课程实际教学中发现的一些问题,提出了对课程教学改革的一些肤浅的看法,希望能结构力学这门课程教学质量的提高有所帮助。 结构力学论文:基于创新能力培养的土木工程专业结构力学课程教学改革研究 摘 要:结构力学作为土木专业传统的基础力学课在土木工程专业的教学和学生学习中起到基石作用,随着我国卓越工程师教育改革的深入,如何培养学生的创新能力和实践能力成为土木专业教师需要思考的问题。文章从教学内容、教学手段、实践环节设置等方面探讨了结构力学课程的改革,为今后相关课程改革提供了一定的借鉴。 关键词:结构力学;创新能力;课程改革 0引言 教育部“卓越工程师教育培养计划”要求高校培养造就一大批创新能力强、的高质量各类型工程技术人才。其实质就是要求高校根据社会需求培养出“基本功扎实,上手快,能力强”的高素质创新人才。这就要求高校在人才培养方面从专业基础课到专业课中自始自终贯穿对人才创新能力和工程能力的重点培养。而结构力学作为土木专业最重要的专业基础课,在整个土木工程专业课程体系中具有不容置疑的重要地位。结构力学课程教学的目标,要从传统的“会解题”,转变为会“解决问题”,要从传统的力学知识的掌握,提升为创新能力和工程能力的培养。因此,有必要对土木工程专业结构力学课程从教学内容、教学手段、实践环节设置等方面进行研究和改革,真正提高学生力学素养和创新能力。 1对结构力学教学内容和教学手段的改革研究 (1)教学内容及讲授例题与工程实践紧密贴合。传统结构力学教学通过学习力学理论、讲解例题来达到知识的掌握,对例题的选择与工程实践结合不够紧密,学生学会了解题,却很难提高解决工程实践问题的能力。因此,有必要结合土木工程各类典型结构合理选择各章例题,力求最大程度贴近工程实际,将工程实际问题作为教学例题进行分析讲解和讨论,如运用力学原理分析工程事故、对工程结构进行优化设计等等。由注重单一解题能力的培养向提高力学素养转变,同时,与工程实践的结合也将大大提高学生的学习兴趣,对后续专业课的学习也奠定了更有利的基础。 (2)由单一的课堂讲授向多元化教学模式的转化研究。以前的结构力学授课多采用课堂讲授为主,整个课堂由老师唱“独角戏”,学生被动接受,学习效果不好。而真正要提高学生解决问题的能力,就不能只由老师来唱“独角戏”,也要由学生来“唱一唱”。知识听懂了,还转化不成能力,只有在此基础上经过思考、总结和提高,才能一步步转化为能力。因此,需引入多元化教学模式,注重学生兴趣的激发和创新能力的培养,尤其应加强课堂讨论环节,引导学生思考、总结,通过讨论,加深对知识的理解和把握,从而提升能力。比如,在结构的内力计算相关章节,可以引导学生讨论如何减小杆件的弯矩,如何调整连续梁的内力,如何减小超静定结构的温度应力等等。既激发了学生对力学学习的兴趣,又提高了学生运用知识解决问题的能力。除此,还可以采取学生讲课、学生做分析报告等形式。 (3)结合工程实际合理确定各章节课后作业。作业是课堂授课的必要补充,只有切实认真地完成课后作业,才能真正将力学理论应用于解决问题。为了提高学生解决问题的能力,课后作业的选择非常重要。课后作业应贴近工程实践,更重要的是,要由单一注重定量计算向提高学生运用力学知识对比、分析问题、解决问题能力培养方面进行改革。传统的力学作业注重解题能力,题解出来了,问题就结束了,只解决了“会解题”的问题,而要提高学生的创新能力,不仅要注重加深学生对知识的理解和掌握,更要学生灵活掌握知识,学会活学活用。比如学生学习了位移的计算,课后作业可根据工程实践进行结构的位移计算,并要求分析哪些因素可影响位移值,若位移值不满足要求,可采取哪些办法等等。引导学生养成思考问题的习惯,比会解题更重要,只有经过思考经过总结,知识才能更快地转化为能力,这也是提高创新能力的基石。 2师资力量的合理配置 为有效培养学生的创新意识和实践能力,可尝试选择土木工程的专业课老师担任结构力学课程的授课工作。缺乏工程实践经验的力学老师,很难将力学知识与工程实践问题结合起来,而土木工程的专业课老师一般均具有较高的力学素养,不仅能够胜任结构力学课程的教学,同时又具有较高专业素养及工程实践经验,很容易将专业知识融入于力学教学中,对培养学生利用力学知识解决专业问题有很大的帮助,对后续专业课的学习也起到很好的铺垫作用。 3强化学生综合素质和创新能力培养的实践环节改革 习题做的再多也是纸上谈兵,因此,一定要鼓励学生多接触工程实践,在实践中提高分析问题和解决问题的能力。近年来,国家、省市及院系组织了很多力学竞赛及结构设计大赛,旨在提高学生的实践能力和创新能力。因此,应积极鼓励和组织学生参与这些竞赛。实践证明,对于在校学生来说,参与工程实践的机会很少,而结构设计大赛、力学竞赛等能大大提高学生的动手能力和解决问题的能力,是培养人才创新能力的重要环节。在结构力学的教学中增加这类实践环节,不仅能大大激发学生学习力学的兴趣,更能在动手过程中提高实践能力和创新能力。 4由传统的手算到手算与算结合的改革研究 手算对学生培养清晰的力学思维有很大帮助,然而对于较复杂的力学问题,手算将耗费大量的时间和精力,还容易出现错误。随着计算机技术的飞速发展,工程实践中多采用电算,为很好地与工程实践接轨,在大学教育中应注意手算与电算相结合。手算有助于对解题方法和步骤的理解,在力学的学习中不可或缺。然而大量而繁琐的计算大可采用电算,且可运用电算来进行结构的对比分析等,双管齐下,才能取得更好的效果。 5结语 要提高学生的综合素质和创新能力,要求我们真正把能力培养贯穿于整个结构力学的教学和实践中,及时考察改革效果并不断进行改进,只有这样才能真正培养出符合市场需求的具有创新能力和实践能力的土木工程人才。 作者简介: 李锐(1975.9-),女,讲师,工学硕士。
工业论文:食品机械工业设计论文 1解析工业设计 工业设计是一门新兴的综合性学科,作为人类设计活动的重要部分,它集多门学科知识于一身,既包括科学技术知识,又包括美学艺术知识,以及人机工程学、经济学等。在我国,工业设计曾经被称为工业美术设计、产品造型设计等,随着社会的发展,其内涵不断地发生变化。工业设计是市场需求、现代科学技术与人类文化艺术的结合,以现代化工业生产为基础的一门新兴实用学科。具有的前瞻性和普适性特点的工业设计,使传统的产品散发出新颖与独特的个性特征。工业设计具有很强的时代性,它主要是通过对产品的结构、工艺优化,对材料、形态及色彩的协调来改进产品的品质和功用。也就是用视觉效果来实现设计理念的表达,从而能够为达到某一特定目的而从构思建立一个切实可行的方案,并能够用明确的手段表示出来。2007年2月13日,总理作出重要指示:“要高度重视工业设计”和2010年8月26日11部委联合发文促进工业设计产业发展,这表明我国政府对工业设计这个领域的重视。就中国的现状而言,如果我们想从“中国制造”走向“中国创造”,就必须大力发展中国的工业设计。企业要想长时间保持竞争力,必须采取创新性产品开发战略,才能成为自主创新的主体,拥有创新性的产品。产品创新很大程度上就取决于工业设计在企业中的应用地位。 2食品机械发展与工业设计的关系 食品机械就是将食品的原材料加工成为成品食品的过程中所使用到的机械装置与设备。食品机械也可分为食品的加工机械和包装设备这两种。食品工业是我国国民经济的支柱产业,食品机械是为食品工业提供装备的行业。作为与人民生活息息相关的食品工业进入到一个蓬勃发展的阶段,食品工业的发展也带动了食品机械工业的发展。工业设计又是食品机械设计中的一个十分重要的方面,工业设计能够实现食品机械产品造型、功能结构和材料的科学合理化,在提高产品的整体美与社会文化功能方面起到了非常积极的作用。食品机械产品的功能、造型形象及物质技术条件是构成食品机械工业设计的基本要素。现在一些家用食品机械的外观:简约、时尚、新颖、实用,改变了以前食品机械只能在食品加工厂的现状,现在很多外观造型时尚、操作简捷方便的小型食品机械像面条机、挂面机、和面机等慢慢的进入消费者的家庭,食品机械的发展与工业设计有着密不可分的关系。通过工业设计使食品机械产品更加吸引着消费者的眼球。出色的工业设计能得到更多消费者的青睐。传统的食品机械产品设计是把实现机械产品本身的功能作为重点,以设计产品为目标,在传统的食品机械产品设计工业中,机械工程师是凭借自己的专业技术知识和经验来进行产品的设计,但由于设计出的产品大多外观造型粗糙和使用方式不够人性化,尽管能很好地满足功能的要求,但往往在销售市场上缺乏竞争力,成为不可忽视的一大弊端。食品机械工业要有一个更好和全面的发展,就必须在食品机械产品设计时把工业设计的方法和思想纳入其中,这样的食品机械产品不但能够满足功能的要求而且可把产品顺利的打入市场,融入工业设计的产品相比就会具有较强的市场竞争力,一定程度上也促进了食品机械工业的发展。 3工业设计在食品机械中的应用 3.1工业设计创新理念的应用 创新是工业设计的优秀理念。随着社会经济的发展,人们的生活水平得到了极大的提高。生活变得丰富多彩,对食品的追求也多样化起来。利用工业设计的创新理念,设计出新颖的食品机械来满足人们对食品多样化的需求。一方面通过分析人们潜在的需求,明确产品概念,提出食品新机械的功能定位,从而推出新颖的产品,占据市场的制高点,为企业创造高额利润。另一方面,对现有产品结构、材料、生产工艺等进行优化改进,进一步提高产品的质量、降低生产成本,从而赢得众多消费者的认可,提高产品的市场占有率。 3.2外观与功能结构的结合展示出食品机械的美 从外形图上可以看到,整个面条机外廓造型曲线优美,配色细腻和谐,按钮设计人性化。大面积外形对机械结构进行包裹覆盖,可消除消费者对机械结构的恐惧,使用操作简单和拆卸方便,无不显示着工业设计在食品机械中展示出的美。造型设计与色彩完美地展示了面条机内在的性格。一个能实现功能的食品机械产品,不仅要满足人的使用,还要适合人们的视觉审美要求,工业设计赋予面条机新的内涵。 3.3安全、可靠、人性化设计的体现 食品机械是食品的加工和生产设备,产品必须考虑安全、可靠、人性化的设计。让产品与使用者取得最佳匹配是以人为本设计的根本理念。工业设计的应用,充分考虑如何使设计的机械设备系统、人机系统或人机环境系统最大限度地适合人类的形态、生理和心理特征,以求达到安全、舒适、高效生产和工作的目的。在食品机械领域,主要考虑的有系统的可靠性和人机安全性两个方面,系统可靠性是指在预定的时间内和给定的工作条件下,食品机械能够可靠、有效地进行工作,保证无故障时间和使用寿命达到预期要求。人机安全性是指食品机械设计中采取的技术措施,不仅能够保证人体安全、舒适、卫生和健康地工作,而且能够使机械故障和卫生问题产生的风险或造成的损失降到最低限度。工业设计在食品机械产品设计中的应用很大一部分体现在人机工程学的应用方面。随着市场竞争的加剧,食品机械的竞争力不再是仅仅取决与产品技术的先进性和完善的功能,而是要考虑食品机械产品的工业设计。由于传统的食品机械设计以设计产品为主要目标,更多地考虑产品本身功能的实现,而没有把人作为设计的一个目标,没有规范化地考虑人的因素,这就很难保证机器操作效率最佳,也不易判断设计质量的高低。人机工程学强调将人和机器作为相互联系的两个基本部分构成一个整体,形成人机系统。人机工程设计的是人机系统,是把人作为系统设计的一部分,把人-机-环境三者作为一个系统进行总体设计。目前,我国食品机械行业工业设计还未引起企业和设计人员真正的重视。食品机械在进行设计和制造时,仅考虑功能要求而未考虑工业设计,致使有些食品机械产品表面粗糙,色彩搭配不合理,操作不符合人机工程学原则,许多零部件外露,不但有很大的安全隐患,还显出产品的笨重和丑陋,这些因素极大的限制食品机械产品的市场竞争力。食品机械是生产设备,其形态应体现整体的对称与平衡、节奏与韵律美感形式,根据需要辅助以局部形态的对比和变异形式,创造符合产品特征的审美意象。这样既有利于标准化和经济性的需要,也有利于表现和谐统一、含蓄丰富的美感,创造单纯、宽松的工作环境和人文气氛,缓解疲劳和压力,可更好地提高工作效率。为此,人不再是被动地去适应机器,而是与机器共同完成一个系统目标,从而可以获得系统的最高综合效能。 4结语 目前市场要求食品机械产品不光是通过技术设计对其功能的单纯实现,还要求食品机械产品外观的美观时尚以及设计的人性化。不只是要求食品机械与工业设计外在的结合,而是相互融合和渗透在一起。设计者要让产品满足客户的需求,并达到“以人为本”的目的。只有将工业设计与食品机械设计有机的结合起来,才能设计出不但拥有优秀的功能,而且还能满足人们的审美的需求并符合时代特征的食品机械产品。 作者:裴学胜 程超然 单位:河南科技大学艺术与设计学院 工业论文:大学生创业工业设计论文 一、作为工业设计专业的本科毕业生为什么会想到自主创业,相比较其他专业有哪些优势 工业设计专业培养的不仅有动手能力、思考能力、还有在一些课程与校园项目中就逐渐培养的团队协作能力。这三个方面的能力恰好是大学生创业者需要具备的基本能力。另外创新是所有学设计最强调和注重的,创新的方法也是专业必修课之一,到高年级后逐渐养成了处处寻找创新点的思考习惯。在大三暑假的实习中逐渐意识到,创新不仅是思考与发现,还要付诸行动,而这些都要与企业的决策层有直接的沟通,因此大四找工作期间坚定了创业的行动。相比较其他专业,工业设计的优势就是在就读期间创业的想法萌生了不止一次,想法太多…… 二、为什么选择在成都创办家具企业 成都被称为中国西部家具之都,上下游产业链都很完整,很容易找到供应商。2006年成都经济委员会提出了“成都家具产业集群发展规划”,成都家具产业是中国西部重要的家具制造基地、研发基地、营销基地。成都现有家具生产及配套企业近5000家,从业人员近100万人,主要聚集分布在以新都区为优秀的周边地区,汇聚了好迪、双虎、全友等众多家具品牌。再加上我本人是四川人,在成都就读四年本科,因此在成都创办家具企业相对来说,有更多的地域优势、政策优势,还有人力成本优势与人脉。 三、既然成都有5000家家具企业,为什么还要选择创办家具企业 创新不一定是另类或完全的与众不同,既然成都有这么多家具企业,就说明了以成都为中心的强大的家具产业的产能。所以别人认为这是创业者应该避免的地方,但我们学设计的恰恰看到的是它所蕴含的机遇。我们所需要做的就是在这个庞大产业中,找到适合自己的市场。家具产品有很多种,森亚的家具产品属于哪一种在学校学习家具制造工艺的时候,我们从专业的角度对家具产品与家具市场进行过调研,去大型的家具厂参观过,大四时有同学还在这些企业实习。成都是与广东乐从,江苏蠡口、河北香河齐名的中国四大家具产业基地和四大家具流通基地,但成都同时是全国最大的板式家具生产基地,家具生产与销售占四川省的80%以上。因此我们对板式家具进行了更深入的工艺了解和市场了解,相对来说创业成本也比较低。板式家具性价比较高,款式多样,色彩新颖同时不易变形而深受年轻消费者的喜爱,有较大的市场受众。森亚家具是以整体衣柜、衣帽间、书柜等为主的板式家具。 四、为什么选择定制化的板式家具 仅仅从事家具设计,靠出售家具设计方案作为企业的商业模式,不仅在方案推广上存在难度,同时在商业关系中容易处于被动地位。板式家具可拆卸、易组装的特性以及相对简单的工艺,决定了板式家具定制化的可能性。再加上板式家具的主要消费群体是年轻人,用于较小的室内空间,因此人群的个性需求与空间的限制产生了矛盾,而我们设计师就是要发现问题解决问题,能解决这个矛盾就是我们企业与其他家具企业不一样的地方。森亚家具专注于定制化的板式家具,以整体衣柜、衣帽间、书柜等为主,以设计与研发为主的的家具产品销售公司。 五、除了定制化以外,还有哪些地方可以体现学设计的创业优势 总体上来说,我们把《人机工程学》与《设计研究》课程中所学到“以人为本”设计理念与方法扩展成了服务理念和管理理念。在产品设计之前,我们学设计的都是习惯从用户需求出发,根据客户要求设计产品方案。除此之外还会根据特定的住宅或商业空间进行主动思考,分析用户在这个特定空间的行为特征,把用户潜在需要挖掘出来,把我们设计师的意见反馈给用户,这个建议是用户自己曾经没有考虑周全的或是考虑有欠妥帖的,让用户感到我们是为他而思考,在设计方案阶段就让用户感到物超所值。在产品生产的过程中和配套企业的选择上,我们也是从用户需求出发,把家具的环保性与经久耐用做为衡量产品质量的第一检验标准,如板式家具基材的选择与处理,这样设计师独特的挑剔眼光使得我们比其他从事板式家具销售的企业更注重质量。饰面和油漆的选择直接跟视觉效果有关系,是我们设计师最擅长的,在尊重用户审美的前提下还会给他们科普一点美学常识与优良产品的设计标准。在产品的安装和售后服务上,我们也相比其他企业要更贴心,比如我们在家具安装完后都有一次性贴膜,这样用户在最终入住前只要撕掉就可以直接使用干净的产品。我们还会赠送一些我们自己研发的小产品,比如鞋架的隔断,部分单身男青年在装修房子的时候没有把未来女主人的需求考虑进去,我们会贴心地赠送一些鞋柜隔断增加高跟鞋的储物空间。在降低产品成本的时候从来不选择牺牲产品质量,即使这些东西最后呈现出来的时候,消费者可能看不到,但是家具是一个使用生命周期较长的产品,我们坚信可靠的产品更能够获得消费者的信赖,而这种信任关系的建立,有一个长尾效应,我们需要的就是等待。服务类产品在短期内会增加成本,但从长远来看会得到更大的市场回报。成都森亚的企业定位除了是消费者家具的私人设计师,也是好家具的总管家。所以创业是长期的规划,不能总看眼前利益。设计是交叉学科,有很多关于心理学、材料学、管理学等方面的知识。 六、在创业的过程中遇到过哪些挫折?能否给后来的创业者一些建议 在刚起步推广特别困难的时候,非但“第一桶金”没有如期到来,连“第一分钱”都很难见到,合伙人逐渐失去了创业热情,都撤了。但我坚信定制板式家具的市场前景,克服各种困难和压力,坚持下来了。所以首先要对自己的项目有信心,亲友的支持尤为重要,内心要很强大。在大学里所有人都把你看做是未成年人,即使早就超过了18岁,但一旦选了创业就要用成熟的心智来处理一切事情,这种从校园到社会的过渡,不仅是学生向社会人的转变,更重要的是自己心理上的过渡。一定要把校园力所学的知识活学活用,回头看看自己的创业历程,好像很多道理书上都有提及。坚持、冷静、虚心听取意见,自我充电与学习,不断总结。 作者:孙虎 单位:西华大学艺术学院 工业论文:烟草工业企业采购计划管理论文 一、福建中烟采购计划及实施的整体情况分析 1.采购计划管理组织运作模式。 经过近年的实践与摸索,公司已基本建立省公司董事会审议批准省公司本级及所属企业宏观战略及计划、省公司管委会审定省公司本级及所属企业具体制度和实施方案、各级企业管办和其他业务部门负责落实细化的三级管理体制;建立以《管理委员会工作规则》及其《实施细则》为流程优秀,以《采购管理程序》为流程依据,以信息系统为流程载体的三大管控体系,确保了全省采购工作的有效运行。 2.采购计划管理与过程管控。 在计划管理方面,采购办要求各单位要严格按照年度采购计划及其实施方案确定的采购项目、采购方式、采购金额实施采购计划。在计划执行过程中,对确实因为生产经营需要调整的项目,采购办及时组织调研,召开专题会议进行分析评审,严格按照规定程序进行申报、审批。在过程管控方面,采购办以全国烟草行业贯彻落实《烟草企业采购管理规定》电视电话会议精神为指导,严格执行行业、企业采购管理制度,加强对项目实施环节关键节点的控制,重点做好招标文件评审、拦标价格设置、评标办法、评标标准、定标原则、评标过程管理以及档案管理等工作。充分利用采购综合管理信息系统,按照采购管理制度,加强对项目实施环节关键节点的控制,严格把关,严格落实“上一个环节没有通过不得进入下一个环节”的工作要求,不断强化程序的硬约束作用,确保董事会和管委会会议各项决议在实际执行过程中无偏差、不走样。 二、采购计划管理中的差距 1.采购计划与投资计划的衔接有待进一步加强。 对于卷烟工业企业的发展而言,技术改造起着相当关键的推动作用。以福建卷烟工业系统为例,十年来,公司投资项目量多面广,投资量大,先后完成固定资产投资和信息化投资近百亿元,技术装备、基础设施、科技研发和信息化水平得到了全面提升,因此,投资计划中的采购项目是公司年度采购计划中十分重要的部分。 1.1采购计划与投资计划编制范围不同。 根据《烟草行业采购管理规定》要求,采购计划编制的范围为以合同方式取得的物资、工程(含信息化项目)和服务的所有采购项目,由各级公司的采购办进行编制汇总;投资计划编制的范围为固定资产投资项目(整体改造、局部技改、生产设施、工艺设备、辅助生产设施、公用动力设施、科学教育设施、后勤保障设施、烟叶仓储设施等)、信息化投资项目、多元化投资项目,不含建筑物的维护加固、设备的大修理等维护性工程及工器具、车辆、办公家具、计算机软硬件购置项目,由各级公司的投资管理部门进行编制汇总。 1.2采购计划与投资计划管理流程不同。 投资项目管理流程为:投资项目按照行业投资项目管理要求实行计划管理,各级公司在每年9月份启动投资计划编制工作,省公司的生产制造中心、信息中心于10月份对新增项目中与生产相关的项目、信息化项目进行职能评审,投资管理处11月初汇总、初审各单位提交的年度投资计划,经总经理办公会、管委会、董事会审议后于12月上报国家局。国家局于次年2-3月份下达投资计划,投资管理处根据国家局下达的投资计划及时进行投资计划分解,经总经理办公会、管委会审议、董事会审批后下发投资计划。采购计划管理流程为:省公司于每年12月下发采购计划编制通知,各单位根据下一年度生产经营目标于次年1月份报送采购计划,采购办汇总、初审全省采购计划,并由财务、审计、法规、监察等职能部门进行集中评审后,经管委会审议、董事会审批后下发采购计划通知,全省采购计划方可生效实施。 1.3采购计划与投资计划信息传递相对滞后。 由于全省的投资与采购计划,在计划的编制起点、审批的权限、编制的范围等方面均存在较大差异,同时基层企业投资管理部门与采购管理部门间对投资计划调整的沟通相对滞后,信息化平台尚未实现两个系统的关联,使得投资计划与采购计划目前无法实现实时的对接,无法在第一时间将审批后投资计划的调整情况及时传递到采购计划编制部门进行更新分解。 2.尚未建立采购计划进度跟踪与采购计划执行情况考评体系。 采购绩效评估是指通过建立科学、合理的评估指标体系,全面反映和评估采购政策功能目标和经济有效性目标实现程序的过程。我司采购计划实行按年度编制,分月实施的原则;在年度中期可对采购计划进行半年调整,对下半年度拟新增、采购金额拟变更、采购方式拟变更及拟取消的项目在总计划盘子中进行相应调整。虽然在采购实施方案的审定中对采购进度安排一并进行了评审,但对是否完成及是否按进度完成并未考核,尚未建立一套符合公司特性的采购计划进度跟踪与执行情况的考评体系,缺乏对项目实施过程中时间上的约束及奖惩激励措施。某些项目,尤其是货物及服务类项目,部分子公司或承办部门在项目实施中存在时间上的松散性和随意性,导致某一月份采购项目扎堆实施,某一月份采购项目零实施,或者到了年末才决定不予实施或结转至下年度实施,进度计划形同虚设,给采购办工作人员组织采购带来了不便,也为全省精益采购目标的实现和绩效的提升带来的阻碍。 3.采购计划管理信息化仍存在可提升空间。 3.1尚未建立采购绩效评估模块。 对于采购计划执行环节的评估,最直接的标准便是采购计划执行的进度。目前省公司的采购管理信息化平台尚未建立绩效评估模块,未能直观、客观的来衡量各采购部门的采购目标是否达成,缺乏对子公司采购计划执行情况的实时比较与观测。 3.2尚未建立采购计划趋势预测模块。 采购预测是指企业在商品采购市场上调查取得的资料的基础上,经过分析研究,并运用科学的方法来测算未来一定时期内商品或服务市场的供求及其变化趋势,从而为采购决策和制定采购计划提供科学的依据。通过信息化手段预测采购需求在公司的采购管理中尚属空白,若能借助信息化平台,对以往的采购信息进行整合,结合企业发展战略,发现市场供求变化和规律,对各子公司、各类采购的项目的需求趋势预测做到心中有数,将有助于提高采购计划编制的准确性,确保全省采购策略制定的合理性,从而提高采购计划编制精度,降低采购风险。 三、烟草工业企业采购计划管理的优化策略与方案 1.通过专案调整,实现采购计划与投资计划的有效对接。 目前我司采购计划实行按年度编制,分月实施的原则,除个别零星应急调整的项目外,均在年度中期对全省的采购计划进行一次全盘的批量计划调整。在采购计划半年调整的现有模式上,针对投资计划下达后所带来的采购计划的增减情况,可在每年的11月份将由各级公司的投资、采购部门将投资与采购计划先行对接,于次年2-3月份投资计划下达后及时进行一次采购计划的专案调整。由各级公司的投资管理部门与采购部门共同牵头,加强沟通,密切配合,对采购年度计划中涉及的固定资产投资项目及信息化投资项目的项目数,项目金额,调整理由等进行对接与核实,由下至上汇总,由省公司采购办向公司董事会统一申报专案调整计划;由各级公司采购部门及时在系统中进行分解、录入与维护,加快企业内部信息流的高效流动,以此实现投资计划与采购计划的无缝对接。 2.通过绩效评估,建立采购计划考评体系。 2.1对采购计划考核标准进行界定。 将采购计划执行率纳入各部门绩效考核指标,合理设置审批环节。明确各节点业务办理和审批所需耗用的时间,测算出五种采购方式的采购项目从启动实施采购计划直至完成采购所有流程所需耗用的时间,以此作为采购计划进度考评的依据,促进各承办、职能部门提高工作效率。经公司董事会审定的采购项目执行计划,应于当年全部完成。对于招标采购项目执行情况以招标公告送为项目完成节点;对于招标以外的其他采购项目以商务文件发送至谈判对象为项目完成节点;对于已经完成招标所有程序但招标失败或流标的项目,视同完成。 2.2对采购计划进行进度分解。 省公司各部门及各子公司要严格按照制定的采购进度计划完成采购的各环节工作,如无法按进度计划完成的需向采购办提交书面说明进行进度调整。在编制采购计划时应注意:根据采购物资、工程或服务的规模和数量,具体的技术规范与规格,使用性能要求,对每批货物、服务或工程从准备到交货或结算需要多长时间做出安排。 2.3将采购计划执行率纳入年度绩效考核。 对于没有按照年度采购计划完成计划实施也未进行进度调整的子公司或省公司相关部门(政策性因素或不可抗力因素除外),可由省公司采购办通知企业管理处,企业管理部根据实际情况对责任部门绩效进行考评。 3.通过优化信息化平台,提高工作效率和改善作业流程。 3.1实现与投资系统的及时对接。 每年在国家局下达投资计划后,由省公司严格按照国家局下达的年度投资计划和拟建项目自主审批权限额度进行明细分解后,各级公司投资部门便可同时在投资管理信息系统中进行录入维护,形成本年度准确的投资计划。通过采购管理信息系统与投资管理信息系统的对接与关联,由项目实施部门在采购信息系统的计划管理模块上直接对数据进行更新,实现针对投资计划变更带来的采购计划变更的线上专案调整。 3.2实现绩效考评。 采购绩效指标体系包括采购计划完成及时率、采购周期、采购从启动实施采购计划直至完成采购所有流程所需耗用的时间等。通过上述数据在系统中的体现,建立子公司或部门的绩效评估体系,与采购实施过程关联,在系统中动态、持续的进行评价,正确及时反馈考评结果。 3.3实现采购需求趋势预测。 采购计划是对未来计划期内采购管理活动所做的预见性的安排和部署,以确定从组织外部采购哪些产品和服务,以最好的满足企业内部的需求,而采购量与采购计划金额提供的是代表采购支出情况的数字预报。为了使这些预测的数据体现出最大价值,采购管理系统中应当建立一个趋势预测模块,建立采购需求趋势模型。以系统中存储的现有历史数据资料为基础,通过指数平滑法等定量的分析方法进行横向与纵向的对比,结合卷烟工业企业的生产经营情况及宣传促销计划,反映采购需求,市场行情的变化,形成采购计划编制的初步依据,为企业的采购决策提供支持。 四、结语 采购计划是在企业的战略目标框架之内提出的,应服务服从于企业的生产经营需要,只有趋于精准、科学、合理的采购预测与采购计划编制,才能从源头上推进采购实施的规范与高效,为实施精准采购、精准供应提供最基本的依据,杜绝采购中的各种资源的浪费,从而真正实现精益采购。 作者:林珺 单位:福建中烟工业有限责任公司 工业论文:毕业设计教学改革下工业设计论文 一、“真题真做真应用”教学改革研究实践的总体思路 改革传统模拟型顶岗实习和毕业设计,导入企业真实开发项目,针对工业设计专业就业岗位优秀技能需求开展任务型毕业设计。完成具有时代特色和市场生命力的产品。使学生走向工作岗位后,能迅速适应企业对实用型、即用型人才的需求;创建教师指导—企业论证—学生设计三位一体的教学链,形成市场—企业—学校一体化教学场,使顶岗实习、毕业设计真正实现以就业为导向,以提升学生优秀技能为中心的人才培养目标;在企业真实项目背景下开展毕业顶岗和毕业设计,更加贴近中小企业的研发条件,紧扣市场需求,降低生产成本。使学生的设计脱离纸上谈兵,更具有实战性和应用性。 (一)完善课程目标 毕业设计是教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节。此次毕业设计教学改革在原有基础上,要求学生在毕业设计选题上必须符合企业的实际项目;以实习学生为主体,学校为主体项目人单位平台,与企业签订《技术服务开发合同》。在最后答辩中,包含了用户市场、企业对实际开发项目的认可度。通过答辩考查学生综合运用所学知识,结合实际完成课题项目的能力。 (二)建立毕业顶岗、毕业设计的一体化教学体系 改革单纯以学校为中心的毕业顶岗、毕业设计实践教学设置。以实践教学前期的企业与专业培养要求相匹配的对接项目为任务优秀,有的放矢地安排学生到有利于项目完成的岗位进行顶岗实习。并合理安排相关岗位的周期性轮岗。使顶岗实习实践教学紧紧围绕企业项目展开。使顶岗实习与毕业设计任务有机组合在一起,形成一体化实践教学体系。 (三)创建教师指导、企业论证、学生设计三位一体的教学链 企业项目,教师在理论方面给予支持,企业对市场调研、项目实施方案、企业实施能力方面给予实践能力的支持。以学生为主体的项目实施,促使学生自主地积累相关的知识要素;三位一体的教学链,成为从市场到企业,从企业到学校的一体化教学场。对学生形成多视角、多方位的技术、实践能力的支持。 (四)开展实务导师型实践教学 企业项目的实施过程离不开指导教师、企业技术团队、学生的实践能力三者之间的相互配合。开展实务导师型实践教学,引入企业专家与专职教师,针对性地围绕项目任务进行实践教学。实现“以点穿线、以线带面”教学效果。 (五)毕业设计成果向产品化、商品化延伸 企业项目区别于与教学模拟项目的最主要特征,就是企业项目完成最终要实现设计开发项目的产品化、商品化。以往教学模拟项目以完成开发技术策划、方案为任务完成目标。企业项目完成,要在此基础上,经历技术方案的生产性转化,规模效益性转化,直至实现产品的商品化为最终目标。企业项目的后续转化目标往往是传统意义上毕业设计无法论证和实现的目标。而这点对于毕业生实践能力与企业对人才能力要求相匹配尤其重要。以企业项目为载体的毕业设计可实现向产品化、商品化的延伸。 (六)改革传统的专家型毕业设计实践教学效果评价 以企业项目为载体的毕业设计成果实现了生产性转化,规模效益型转化,直至实现产品的商品化转化,实现了对设计实践教学效果的多维度评价。评价体系从原有的专家型评价过渡到企业认同、行业认同、市场认同直至消费者认同的多角度评价。 二、实施“真题真做真应用”教学改革的具体方法 在校企实际项目合作的基础上,制定具有典型意义的校企合作规范文件,包括合作合同模板,毕业顶岗和产品开发管理的组织规范,成果评价鉴定规范,与企业签订长期合作合同。建立新的毕业设计评价体系,将学生设计成果与企业产品设计需求挂钩,综合考察设计质量与数量,将市场产品用户的评价和为企业实现的利润作为评价毕业设计教学成果优秀指标,提交学生实际开发产品的效益报告。 (一)完善课程目标,提出并实施“真题真做真用”的毕业设计管理办法 在实施教改之前,浙江工商职业技术学院工业设计专业学生毕业设计效果差强人意,学生的职业能力达不到企业要求。表现为学生就业后,适应岗位时间偏长、就业竞争力不强等问题。此次改革课程就是在原有基础上,要求毕业设计选题必须源自企业的实际项目,开展合同制、任务导向型毕业设计。即以实习学生为主体,学校为主体项目人单位平台,指导教师承担项目责任人,与合作企业签订《技术开发合同》。设计成果最终转化为企业设计成果。通过答辩考核学生综合运用所学知识,结合实际完成课题项目的能力。实施中,制定了人才培养方案中有关毕业设计“真题真做真用”的相关规则,修订了《工业设计专业毕业设计课题完成流程管理办法》,要求毕业设计必须“真题真做真用”才能通过考核,进而达到毕业条件。 (二)建立顶岗实习为合同制、任务导向型毕业设计相互联系教学体系 改革单纯以学校为中心的毕业设计实践教学设置,以企业与专业培养要求相匹配的对接项目为任务优秀,有的放矢地安排学生到有利于项目完成的岗位进行顶岗实习,并合理安排相关岗位的周期性轮岗,使顶岗实习与实践教学紧紧围绕企业项目展开,顶岗实习与毕业设计任务有机组合,成为相互联系的教学体系。 (三)开展指导老师、企业专家团队围绕项目实现联合指导的实践教学 企业项目的实施过程,离不开指导教师、企业技术团队、学生的实践能力三者之间的相互配合。开展以项目实现为结果的联合指导,有针对性地围绕项目任务进行实践教学。实现“以点穿线、以线带面”教学效果。 (四)考核毕业设计成果向产品化、商品化延伸情况 企业项目的后续转化目标往往是传统意义上毕业设计无法论证和实现的目标。而这点对于毕业生实践能力与企业对人才能力要求相匹配尤其重要。基于企业项目的毕业设计可直观地观察到产品在企业的投产状况,用户反馈情况,市场销售情况,后续改进建议等综合数据。为后续的优化设计提供可靠的设计素材和评价依据。 (五)改革传统的学校单一型毕业设计实践教学效果评价 企业实际设计项目毕业设计成果实现了生产性转化,规模效益型转化,直至实现产品的商品化转化,实现了对设计实践教学效果的多角度评价。毕业设计效果也可通过企业付款额度,得到企业和社会认可度的综合量化数据。评价体系从原有的专家型评价过渡到企业认同、行业认同、市场认同直至消费者认同的多角度评价,使效果评价富有现实性和科学性。 三、实施效果与持续改善 (一)教学形式从虚拟设计过渡到了面对企业用户的真实设计 毕业设计形式从虚拟的毕业设计形式过渡到了合同制、任务型的企业真实产品项目的开发,使学生在真实的企业、市场环境下体验到了工业设计产品开发的真实流程。知道在项目开发过程中如何面对用户、面对市场、面对企业生产能力和商业模式等条件开发适应的产品。学生面对企业的项目,设计的标准发生了变化。从学校标准为主转向学校标准与企业标准相结合,拓展了在传统观意义上毕业设计实践教学的内涵, (二)教学内容拓展到更符合企业职业能力要求 本项目实践教学改革以提高学生的职业能力为最终目标,与企业的实际需求联系更加紧密,在项目实施过程中所遇见的问题也是当前本地区企业遇到的真实问题,包括对市场的认知、企业需求情况、企业研发状况、企业生产制造条件等基本涵盖学生就业所遇到的各种情况,对提高学生的就业能力起到一定的促进作用。学生通过真实项目的亲历实战,体验到从项目论证、项目调研、实质设计、样机试制、营销策划、量产后的市场反馈、调研整合等一整套产品设计开发流程,并且通过一项产品的设计流程体验,举一反三,触类旁通。 (三)学习态度从被动接受型向主动参与型转变 合同制、任务型毕业设计,要求以学生为项目实施主体,以学校为单位平台,与企业签订《技术开发合同》。学生为完成合同项目,必须主动自主地积极参与。打入学校财务账户,全程实现商业合同财务监管,其中项目结余资金以劳务支出作为报酬支付学生,激发了学生的开发创新的主动参与性。 作者:张雁亭 肖国华 单位:浙江工商职业技术学院 工业论文:本科院校毕业设计及工业设计论文 一、应用型本科院校工业设计专业人才培养模式 (一)掌握专业优秀技能 应用型本科院校工业设计专业树立以能力为本位,专业技能为优秀的人才培养目标,要求学生能够在社会文化环境、市场环境中掌握产品设计、制造、开发及市场推广的一般知识和组织管理原则,具有解决专业问题的综合能力。该专业学生先后经过专业理论的学习,基础绘画的强化,三大构成的提升,设计软件的训练,设计思维的引导,产品形态的设计,产品模型的制作等一整套从理论到实践的训练,培养具有较强的草图表现、计算机辅助设计、模型制作、产品制造与生产等专业优秀技能,最终能在企事业单位从事产品设计相关工作。掌握专业优秀技能,是应用型本科院校工业设计专业人才培养的优秀内容,也是学生就业之根本。 (二)强调学以致用的能力 应用型本科教育主要培养应用型专门人才,重在培养学生应用知识的能力而非发现新知的能力,这是其区别于学术型院校、研究型院校的关键之处。工业设计是工业化时代的创新设计,对创新性和应用性要求较高。在应用型人才培养模式下,该专业侧重培养学生运用专业知识、技能、方法解决实际问题的能力。因此,学以致用的能力是应用型本科院校工业设计专业人才培养的优秀能力。 (三)传承地方文化、服务面向地方 工业设计是技术、艺术与文化转化为生产力的优秀环节,是现代服务业的重要组成部分。应用型本科教育主要培养应用所学知识为社会谋取直接利益的人才,这表明应用型本科院校工业设计专业不仅承担着培养社会、国家、业界所需的人才,给国家社会带来直接利益,还承担着培养适应地方发展所需的人才,给地方发展带来直接利益,集传承者、创新者、服务者于一体。如何生于斯?长于斯?服务于斯?立足地方(行业)、融入地方(行业)、服务地方(行业)、共享地方(行业),成为推动地方(行业)经济社会发展的不可缺少的重要组成部分,是应用型本科院校的使命与责任。 二、应用型本科院校对工业设计专业毕业设计的要求 工业设计专业毕业设计不同于其他学科专业的毕业论文,也不同于设计类学科中视觉传达、动画等专业的毕业设计。它要求学生针对某一项目,综合运用专业理论知识和专业技能,寻求最佳设计方案以解决实际问题,最终以产品模型和展板等综合形式作为成果展示。根据应用型本科院校工业设计专业的人才培养模式,分析应用型本科院校对工业设计专业毕业设计的要求。 (一)突出专业特性 工业设计专业毕业设计是一项以产品为载体,以社会创新为导向的设计研究与实践。其毕业设计突出体现专业特性,是要区别于艺术类其他专业。工业设计专业毕业设计突出专业特性应解决好三个问题:其一,在知识层面体现“是什么产品”;其二,在技能层面明确“用什么技术实现产品结构和功能”;其三,在实践层面反映“产品模型与设计理念之间融合的程度如何”。这三个问题与该专业需具备的知识和技能紧密相连,解决了是什么、用什么、怎么样三个问题,专业特性才会更清晰、更突显,才能避免与平面、影视等专业的毕业设计作品混乱或雷同。 (二)重视实践应用性 高校向社会输送的工业设计人才只有符合市场的需要才能够获得认可,才能被社会所吸纳。毕业设计作为本科教育阶 段历时最长、层次最高、综合性最强的实践性教学,更应是理论与实践的结合体。选题、方案构思、方案筛选、计算机建模、模型制作、产品展示是工业设计专业毕业设计的六个主要环节,这六个环节涵盖了该专业绝大部分理论与实践知识,且每一环节对应一项专业能力。选题测试学生对专业知识宏观把握的能力;方案构思测试学生知识创新的能力;方案筛选测试学生运用专业方法解决问题的能力;计算机建模测试学生专业技能应用的能力;模型制作测试学生实践动手的能力;产品展示测试学生系统把握专业知识的能力。目前,该专业很多学生在毕业设计创作过程中只参与前四个环节,模型制作则找企业或工厂代工完成,产品展示则认为无关紧要而被忽略。应用型本科院校侧重培养学生应用知识解决实际问题的能力,模型制作和产品展示是最能检验学生实践应用能力的两个环节,因此,学生需参与到毕业设计的各个环节,特别是实践应用环节,以提高学以致用的能力。 (三)展示地方特色 应用型本科院校立足地方,服务地方,其毕业设计也应围绕地方特色展开,作为文化创意产业紧密联系的工业设计专业更应如此。其毕业设计选题要切合当地实际情况,与地方企业、文化产业联系紧密,以服务地方发展为目的。如地处闽西北的三明学院,其红色文化、客家文化、朱子文化、理学文化是该校工业设计专业毕业设计选题较好的切入点,既能传承弘扬地域特色文化,又能产生较好的社会效益。 三、提高应用型本科院校工业设计专业毕业设计质量的对策 (一)科学选题 好的选题就是成功的一半,毕业设计选题直接关系到后续毕业设计进展。工业设计专业毕业设计选题可从三方面考虑:首先,选题与教师的科研课题结合。从学生角度看,可以避免选题的盲目性和随意性,确保毕业设计后续工作进展自如;从导师角度看,可以确保课题的可行性,还能丰富科研成果。其次,选题着眼于地方企业与产业。工业设计专业毕业设计选题立足地方产业发展,围绕地方特色展开创作,实现学生应用能力与企业实际需求之间的零距离对接,可以提高毕业设计质量。再次,选题围绕社会发展与需求。此类选题能帮助学生了解社会动态。如毕业设计选题以我国社会发展的三农问题作为切入点,借助新技术、新材料对农村交通运输工具、生活用品等进行改良与创新,试图解决农村问题、农民问题、农业问题。又如选题以社会弱势群体中的盲人作为切入点,基于无障碍设计理念,通过盲人水杯设计、盲人娱乐产品设计、盲人银行卡设计、盲人出行公交信息系统服务设计等一系列设计方案,为解决盲人生活中出行不便拓展新思路,提供新对策。 (二)组建指导教师团队 工业设计专业毕业设计涉及的知识较为广泛,根据教师自身专长,组建指导教师团队,采取分工与合作的方式,能有效整合资源,更好地指导学生完成毕业设计,提高毕业设计质量。组建指导教师团队需注意:第一,指导教师团队中教师数量不宜过多,2~3个最佳。第二,指导教师团队中教师的知识结构应有所差异,如理论教师与实践教师、科研型教师与教学型教师、青年教师与老辈教师、校内教师与校外教师、学校教师与企业工程师等多种类型的组合,充分发挥各自优势,给学生提供针对性较强的建议。第三,团队中个人分工需明确。任务分工可依据教师专长和毕业设计管理中计划、组织、监督、控制等四个环节,共同督促、推进、落实。 (三)落实毕业设计展示 毕业设计展示是毕业设计过程中最后一个环节,也是很关键的环节。它最直接地展示学生的学习成果,是各个院校更是应用型本科院校为沟通教学与社会、学院与公众的交流平台,在学生、学校、企业、社会四者之间起着优秀纽带的作用。应用型本科院校需从学校、教师、学生三方面落实工业设计专业毕业设计展。第一,学校需奠实基础、搭好平台。学校为工业设计专业学生的毕业设计展示提供场地、设备等硬件支持的同时,还需做好毕业设计展的对外宣传工作,广邀企业界、文艺界、教育界等知名人士前来观看、指导、考察,为学生就业、展示才华搭建平台,创造机会。第二,教师需抓住重点、推选优秀。教师重点抓优秀毕业设计作品的展示工作,通过树立榜样来全面带动才是行之有效的方法。此外,教师应向企业重点推荐迎合地方发展需求和具有地方特色的作品,为企业推荐适销对路的千里马。第三,学生需营造氛围、凸显特色。学生通过展示风格的确定、展示空间的布局、展示灯光的渲染为毕业设计展示营造氛围,并综合展板、模型(实物)、影像等多种展示形式,对设计思路、设计风格、设计成果及其应用前景进行多感官、多方位展示,从而将毕业设计作品的最佳效果以及最显著的特色展示出来。毕业设计是学生培养过程中的重要环节。应用型本科院校工业设计专业在培养学生掌握专业优秀技能的基础上,重在培养学生学以致用,服务地方的能力,因此,突出专业特性、重视实践应用性、展示地方特色是应用型本科院校对工业设计专业毕业设计的要求。提高毕业设计选题的科学性、优化毕业设计指导教师团队、落实毕业设计展示等对策,对有效提高应用型本科院校工业设计专业毕业设计质量具有借鉴意义。 作者:文艳群 李倩 单位:三明学院海峡动漫学院 安徽大学艺术与传媒学院 工业论文:产品符号工业设计论文 一、产品符号及构造 符号(Symbol)一词的意义,即把两件事物并置在一起做出瞬间比较。其具体含义指某种用来替代或再现另一件事物的事物,尤其是指那些被用来代替或再现某种抽象事物或概念事物,即具有具体意义的媒介物。人们日常的交际过程,就是通过符号表现这一手段,进行交流、表达和传递信息。因此,符号是人们一切交往的起点,也是社会的本质。从广义的符号概念来看,现实世界中的每一个事物都反映在人的精神世界中,都可能被符号化。因此人类所面对的世界是一个充满符号的世界,卡西尔认为,人是“符号的动物”。产品,作为人工的产物,是人们为了生存和发展的需要进而创造出来的。因此,产品不仅是物质实体,而且也是为了实现某种使用目的或用来表达其他意义,因此它从一开始的创造和使用自然就融入了各种观念,并被人们用来实现特定的信息交流以及情感表达。产品符号不仅是功能性符号,也是艺术符号,具有构形功能,而且还是表达人类情感的符号形式。产品是由简单的符号直接发展成的另一种复杂符号体系,是由线条、体块、色彩等直接合成的视觉形式。因此,产品、建筑等属于最复杂、最引起兴趣的一种符号体系。此外,作为人造物,产品符号的意义广泛,对于不同的主体其意义的终点也不同,在沟通传递的过程中,从委托者、设计师、生产者到消费者,相对于不同的主体,产品都被赋予不同的意义,从而成为传递信息、表达意义的符号载体。索绪尔提出在符号系统中符号的存在取决于“能指”和“所指”的结合,“能指”是指符号的形象,构成表达面;“所指”则可以理解为符号所代表的意义,也就是思想观念、文化内涵、象征意义等。皮尔士在1867年出版的著作《符号学的逻辑》中,第一次提出了符号学的中心概念———三合一关系。 1.产品符号 产品符号可以理解为一个物质形式或产品的外在表述特征,依据特定的原则而构成,其表现主要指能对人们产生刺激的视觉、触觉直至听觉形象,是由产品的形态、结构、色彩、肌理、装饰、界面、声音甚至是情境等要素构成的。可以是静态,也可以是动态,是一种存在的特种和认知的表达面。 2.产品符号的意义 每个符号都有代表的心理表象和特定意义,也就是指表现出来的内容及其在符号系统中的作用。产品符号意义一般可以认为是人们对产品实体的理解内容,是人们接受上述刺激后形成的心理概念及印象,即产品的语意(价值)。对它的把握,可以是直觉的,也可以是经验或思考的结果,可引起共鸣、情感的激发或行为的反应。 3.产品符号的解释 包括产品符号的制造者(设计师)和接受者(使用者)。这两者必须就产品符号有大致相同的认识,否则两者之间就无法建立沟通的关系。对产品符号的解释性也是通过设计师和使用者在各自编码中产生的意义所决定的。因此,产品符号的制造者方面对符号的解释如果不能为使用者理解接受,那么这种产品符号就是无效的。 二、产品符号的要素构成 产品符号是一个符号要素构成的系统,是形态、色彩、材质等要素经由句段关系和联想关系,围绕特定的意义结构组合而成,而这些产品的要素,本身也具有特定的符号性意义和研究价值。 1.形态 形态是产品中最具视觉传达力的要素之一,也是产品信息的重要载体。产品形态虽然是审美的创造,丰富多样,但是它们首先都是为了表达产品的功能或其他概念,是一种“特有视觉形式”。因此现代产品或建筑的形态丰富而独特,都是功能、结构、技术、美感等在抽象形态的集中表现。形态作为产品功能的合理存在,并非一种功能只有一种形态对应,如同轿车,同样是代步工具,但是形态却多样。产品的形态也是艺术符号的创造,它在一般美学的特征基础上结合了设计师的艺术趣味和审美理解,从而创造出独特的意义价值。对于具体产品而言,具有相同特征的形态,带给人的感受往往是类似的;而同类产品的不同形态,也会使人产生不同的心理感受。形态的比例关系、运动变化的节奏、制作手段的变化、抽象与具象程度的不同等,都会使人在视觉整体上产生不同的意象和情绪的体验,例如柔和的或阳刚的感觉。形态不仅具有土相性,也具有指示性和象征性意义。产品符号形态也是受人的愿望和行为控制而形成的人为形态,因此其形态价值并不在于它的自然质料,而是它的形式性,即用它来显示传达各种意义。此外,还应注意到,每个形态在特定的文化背景下都有特定的象征意义,通过某种形态常使人产生历史或文化的概念。这种意义概念是建立在特定的文化背景、风俗习惯等约定的关系上的。探讨这些形态的语意,会发现它们背后的广泛的文化内涵。 2.色彩 色彩是产品要素中视觉感受方面最为感性的,变化丰富且感染力强。色彩不仅能够理性地传达某种信息,更重要的是其以特有的魅力激发起人们的情感反应,达到影响人、感染人和使人容易接受的目的。阿恩汤姆在说到色彩时有这样一段论述:“说到表情的作用。色彩却又胜过一筹,那落日的余晖以及地中海的碧蓝色彩所传达的表情,恐怕是任何确定的形状都望尘莫及的。”由于不同的色彩会使人产生不同的刺激效应,引起不同的视觉经验和心理感觉,并带动不同的情感联想,进而左右人的情感。人们共同的生活体验,带动产生了一些共同的色彩情感。此外,色彩在不同的文化背景下成为特定的文化象征。产品的色彩通常也成为产生联想、表达功能、传达语意的符号要素,或具有直接的功能指示性,或以色彩结合形态对功能进行暗示,或以色彩制约和诱导使用行为。通过特定的设计色彩,可以表现产品的属性(例如消费电子或机械设备等);建立与环境的关系,突出或融入;与产品的品牌形象建立一致的联系;还可以成为纵横系列中的产品群标示并体现企业的品质。色彩作为一种视觉符号,也是一种文化符号,它的选择和使用反映了使用主体———人的精神和情感,并折射出地域性、民族性、文化性、历史性等特定的社会内容。这使得产品中的色彩符号同样承载了丰富的文化、历史的意义,体现象征特性。此外,色彩符号在现代产品设计中的意义表达还必须注意到其流行的特性。色彩符号的流行性被认为是“最具心理学特征的时尚表象”,代表了时代的潮流和要求色彩变化的渴望,极大且极快改变了大家对产品色彩的传统认知和喜好,它更多代表了一种选择,一种趋势,一种走向。 三、产品符号的设计传达模式 产品符号真正的设计过程不可能是一次性单向传达就完全完成的,而是要经过设计师和用户之间多次的反馈和调整,最后才会达到一致的效果。由于产品设计是一种复杂的心智活动,如果不从传播的整个过程来进行了解,仅仅从以往设计师的部分角度来研究如何进行设计编码的过程,则会备受局限,不利于真正了解产品造型语义有效传播的本质。例如很多后现代设计引发的过度形式化,也正是由于设计师对于用户的解码缺乏深刻的理解。因此,用户的反馈是设计的重要一环,设计后期的原型和修改即是使设计取得最佳效果必不可少的环节和方法。产品符号的语境极大地影响了符号的设计和传达效果。如今产品的环境发生了很大的变化,设计变得更大了,产品设计所关注的视野已经远远超过了产品基本的视觉造型美学或传统的功能使用:一方面设计产品周围环境、市场、生活方式、社会文化等因素,这些关联性因素的介入影响到设计师的思维和用户的接受和评价;另一方面,由于智能产品的大量出现,以屏幕为主的虚拟操作已经成为主要操作行为模式,在极小的视觉空间中改变了传统的可用性和易用性原则。 四、装饰的视觉传达 造型是一种物质性的介体,而装饰是附于结构与造型之外的表征性符号。与造型相比,装饰则具有更强烈的表意性。以图案和色彩为例,中国传统器物和建筑在装饰图案和色彩上的表意性最为强烈。装饰受到现代设计近四五十年的打压后,又再度活跃起来。而在后现代多元审美观下,这种装饰,并非为了装饰而装饰,往往通过图像性符号的有意识提炼、加工、变形或重新组合等,来实现对文化性、民族风格、传统工艺和时尚性的较好联想和表达。装饰的手法,并非只停留于表面的装饰,它往往可以通过装饰构件、装饰图案、雕刻、色彩等多种途径来实现和隐喻。而装饰的来源也较为广泛,来自传统文化、历史典故、卡通或神话故事、社会时尚等。因而可以表达各种丰富的意义,在重视视觉图像和重情感或消费心理的今天,在现代简洁风格的消费电子产品设计上尤为多用。日常实际生活中有很多具有意义的产品符号或图形,其中也蕴含着人们的情感体验、生活意义。这些符号以平面装饰的方法进行符号的表达,无疑自然传达出一种生活的感觉,或一种熟悉的使用习惯,或一种久违的情景。 五、界面符号的构建 界面是最后形成的产品符号整体的重要组成部分,它的视觉构建涉及产品功能意义的认知并影响具体的操作,影响产品整体的意义以及产品符号的效果,对于当代数字产品而言,更是设计的关键。对于界面符号的形成,原先只是从操作实践出发的可用性和美学的感知,从德国的乌尔姆设计学院开始将美学、造型开发、符号学等知识应用于设计,在造型开发上进一步融合了心理学、符号学、文化研究等理论知识。乌尔姆设计学院相当重视界面指示(标志)功能与符号构建的研究,并指出对界面沟通指示功能始终是设计的重点。与产品造型主要传达形象识别、情感等意义不同的是,界面的符号主要表达实用的功能。因此,这种符号构建的方向必须是使产品的技术功能在视觉上得到正确、恰当的表现,解释其如何进行处理和操作,告诉用户如何去使用产品。在界面符号中,硬件界面符号和软件界面符号具有相同的特点,即可感知性、可理解性、艺术性、效率、体验性。其中可用性设计中的认知是关键。 1.可感知性 即界面的内容易于察觉,包括产品硬体上涉及功能操作的部分应突出、易于发现,确保界面符号作为前景信息与所在背景或者背景图像画面相分离。要实现“可感知性”最终的就是要充分考虑单一感官的对比或多感官途径的互补。一般的界面主要通过视觉层面的对比加以凸显,而多感官的加入,例如材质的不同感触、光感、振动、声音等与符号视觉的结合与协动,也将减轻单一通道认知的符合,提高用户对界面符号的信息感知能力。 2.可理解性 即界面符号的内容和意义必须可认知、可理解、“直观”。具体指界面符号的内容要被正确地解读,以及相关控件能以可预期的方式作出协同反应。可理解性对于最后的界面实现至关重要,涉及可用性的评价,以往设计师多基于艺术美学,从传统平面设计或广告设计的经验来进行设计,追求视觉美感醒目或夸张效果,而忽视了不管何种界面符号,它们的重点都是“功能性”。例如对于一些手机上网功能符号,尽管图标效果新颖,但要理解如何真正实现此功能却不容易,因违背了“可理解性”而使得这个符号没有价值。 3.效率 即“容易使用”,用户在理解符号及流程的基础上正确实现预期功能与所投入的资源(时间、精力等)的比例。界面符号的认知不仅包括单个符号意义的认知,而且还包括符号系统性的认知,某些具体功能的操作必须经过建立在过程性和顺序性认知基础之上的一系列符号认知理解,虽然没有可用性设计理论的相关性和适用性强,但实际上符号学认知理论与使用的效率密切相关。 4.艺术性 即界面的整体美感。界面符号是产品符号整体表现的一部分,因此它必须配合产品整体的艺术表现。界面符号同样需要注意美感和协调性,这对于用户的认知兴趣和界面吸引力的营造都是必需的。加入创造性元素的界面符号,有时还会成为产品符号的亮点。 5.体验性 即用户观察和使用一个产品的过程中建立起纯主观的心理感受,具体包括符号使用的感受及其得到的愉悦和满足感。这是前面四点的综合应用的结果。界面符号的布局方式、互动的展示及其不同于以往的多感官反馈,都是帮助营造体验的方式之一,例如大受欢迎的iPhone。可见,在当代产品设计中,体验性与可用性具有同样的重要性。基于符号学理论的发展与新的发展背景,应重视相关语境和使用者的认知程度、感知程度对产品符号意义的定义和生成的重要影响。产品作为视觉的符号、互动的符号以及语境的符号,处于远比以往功能背景更复杂的现实中,在这种新的变化下,必须比以往更加关注与艺术如何的视觉图景,多种途径互动形成的意义感知以及产品所处的设计关系。产品设计改变了形式—意义—人之间的传统关联,并且进一步拓展到了社会、市场、传统地域文化等更大的联系之中,从而使符号学的形式与意义的探索拓展到产品设计策略和符号文化的层面,具有了更丰富的意义。 作者:宫婷 金信琴 单位:哈尔滨理工大学 工业论文:现代建筑节能工业建筑论文 1现代工业建筑再认识 自从18世纪工业革命爆发至今,社会发展和城市的面貌发生了翻天覆地的变化。工业革命无时无刻不影响人们的生活。工业建筑是为满足工业生产需求而建造的各种不同用途的建筑物和构筑物的总称,包括进行各种工业生产活动的生产用房及所需的辅助用房。从传统观念上看,20世纪建造的一批工业建筑给人们以简单实用、造价低廉,且有大、笨、粗等基本印象。但随着我国经济发展和产业升级,传统厂房逐渐被现代的工业建筑所代替,现代工业建筑更加具有公共建筑的属性。现代的工业建筑一般具有以下基本特征:建筑内部生产空间的技术要求更高,如荷载、洁净、照度、温度、湿度等的控制;建筑内部辅助空间更加人性化和公建化,尽可能的考虑人的舒适性;建筑的外观要求和标准也更高,外立面材质更加和公共建筑接近,更加突出企业文化和形象。因此,建筑师应该把握现代工业建筑的特征和趋势,重视现代工业建筑的设计。原来只注重经济、功能、安全的工业建筑设计,现在开始关注社会、城市和群众的精神生活;原来工业建筑更加关心的是如何满足生产工艺需求,造型的生成也由主要工艺流程所决定,现在设计师应该有更多的参与度和主动性。 2工业建筑的公共属性 随着社会发展和物质水平的提高,在满足工艺要求的基础上,工业建筑的设计更加重视以人为本的理念。目前,我国的工业建筑设计也在这样的发展大潮下越来越淡化了与民用建筑之间的界线,工业建筑具有了更多的公共建筑的特性。 2.1平面布局人性化 工业建筑设计中通常强调的是经济、适用、安全。然而随着经济发展和科技进步,社会对工业建筑设计提出了更高的要求———以人为本,创造出具有时代精神和人文关怀的工业企业形象。美国著名哲学家、社会心理学家亚伯拉罕•哈洛德•马斯洛认为人作为一个有机整体,具有多种动机和需要,包括生理需要、安全需要、归属与爱的需要、自尊需要和自我实现需要。马斯洛认为,当人的低层次需求被满足之后,会转而寻求实现更高层次的需要。人的需要是从外部得来的满足逐渐向内在得到的满足转化,才是激励人行动的主要原因和动力。因此工业建筑的设计在主要关注工艺设备的同时,应该更多的关注人的需求,关注人的行为与工作效率之间的关系。工业建筑的主要功能是满足工业生产的要求,人们通常在工业生产中面临较为繁重的工作强度和长时间的工作压力。因此在进行平面布置时,除了合理布置工艺生产流线,满足工业生产要求的同时,更应该兼顾人流流线的布置。合理组织人流流线有利于顺利开展工业生产和减少流线交叉。另外,根据工业生产的特殊性,合理设置必要的辅助性的空间,如会议室、协调室、休息室和卫生间等。根据需要设置休息中庭、餐厅、活动室、淋浴间等空间,这些辅助空间应该和生产区之间分隔和分区,可以增加人与人之间的交流机会和放松身心,营造温馨的工作氛围。塑造良好的环境,人性化的工作空间可以让人身心愉悦,提高工作效率。 2.2立面设计艺术化 工业建筑不仅应在平面布局中体现人性化,还应成为企业文化形象的实体标志。工业建筑设计越来越注重阐释产品和品牌的内涵,特别是时尚产业对外部造型、空间、立面材料等元素更加重视,力图表达出产业的特点和精髓。设计师必须充分发掘和塑造独特的企业形象,丰富企业文化的内涵,实现工业建筑与文化环境的整体协调,创造出我们这个时代工业建筑的新形象、新趋势。建筑造型设计中要在满足功能要求的基础上,选择适当经济的材料,推敲门、窗、墙的比例关系,让建筑的每个构件都能有机地组合在整体造型中,形成统一的建筑艺术形象。 2.3生产工艺现代化 随着高新技术的推广应用以及产业改造升级,工业建筑从内容上发生了很大变化。在现代工业建筑中,生产工艺的自动化、信息化等进步,常常把生产操作环境与人的作业空间分开,这样容易满足生产工业和工作人员对环境的不同使用要求,使工人的工作环境得到大幅改善。内部空间更加简洁明快、工艺流线走向清晰、标识明确。加大生产的自动化程度,既可节约生产面积,减少能量消耗,又可确保工作的环境质量。工艺生产分区更加明确,工艺要求更加精细化,对于洁净度、温湿度、噪声等要求更加精细。同时,结构、设备和电气等相关专业设计也更多借鉴民用建筑设计方法,使工业建筑方方面面均有了公共建筑的特性。 3坚持节能和绿色优先 在公共建筑中,节能、绿色的理念早已被大家所熟知。但是,节能、生态、绿色、环保等概念如何真正融入到现代工业建筑设计中,对于工业建筑而言,现阶段建筑师不仅需要技术层面的学习,更重要的是加强自身对节能、生态、绿色、环保的认知与意识,同时积极将这些良好的意识向用户、向社会宣传与推广,实践到自己的设计中去。 3.1工业建筑的节能设计 一个工业厂区节能设计是一个系统工程,必须从前期的规划设计阶段就考虑建筑节能生态策略,注重节能、生态、绿色、环保等概念的引入。由于工业建筑的多样性等问题,工业建筑一直没有像公共建筑一样,制定《公共建筑节能设计标准》。但是,工业建筑如果完全不去考虑建筑节能也是不现实的,目前工业建筑应该在考虑自身建筑特点的同时,参考《公共建筑节能设计标准》设计。同时,节能技术和材料的选用与优化对保证节能目标的实现最为关键。在建筑节能领域,新材料、新技术日新月异,层出不穷。工业建筑常常走在公共建筑的前面,大胆尝试新的建筑材料,但对于哪种更适合要经过分析对比和科学论证。 3.2绿色工业建筑设计 2013年8月8日了《绿色工业建筑评价标准》,并于2014年3月1日起施行。标准提出绿色工业建筑是指在建筑的全寿命周期内,能够最大限度地节约资源(节地、节能、节水、节材)、减少污染、保护环境,提供适用、健康、安全、高效使用空间的工业建筑。并且对建设项目的场地提出要求,因此新的工业建筑应该注重生态和绿色。我国的人均用地十分有限,土地资源宝贵,因此土地应该高效利用。工业用地在城市规划中占有很大比重。工业厂区的规划建设需要占用大面积的土地资源,在开发建设的过程中更容易造成生态环境破坏。因此,对工业厂区的规划、工业建筑的设计应坚持生态优先,绿色先行的原则。尽量保护原有地形地貌,符合城市规划的要求。即使规划必须改变原有的地形地貌,也要尽量不去改变原有的地形走势,最大限度的保护生态环境。有的工业厂区原有地貌较好,有着良好的植被和林木。众所周知,成片的乔木与相同面积的草坪相比,它们的制氧能力相差20倍以上。所以在工业建筑的建设过程中,尽量保留原有的良好植被资源,特别是林木资源是十分必要的。 4注重细部设计 好的工业建筑设计应该考虑参观者的动线和感受,应是关心社会、展现美、注重创意、爱护环境的综合设计,这样的工业建筑设计可以带给更多人启迪和教育。因此在细节设计上必须多加考虑和斟酌。 4.1建筑室外环境的细部设计 路易斯•康曾说过:“你不能将一栋建筑放在与其所处环境完全没有呼应的场地中,永远应该想办法使它们互相产生联系”。工业建筑要考虑与城市的关系,外部空间应该放置于周边的大环境中去考虑,结合周边的建筑、交通、文化等因素,美化并充分利用室外空间环境。工业建筑厂区的总图布局在规划设计上一般更加注重合理的分区,便捷的流线。工业建筑的进厂和离厂是一种有规律的活动。因此,工业建筑应该按照这种规律性的活动来对厂区进行规划设计。一般在厂区内的厂前区更加注重企业形象的突出,在绿化和环境设计上已经和公共建筑一样注重品质的要求。厂区主入口,是空间序列的起点,是外部空间设计的重点,按照人流活动规律突出企业文化和形象设计。在生产区注重方便和实用,注重人流和物流分开,道路交通合理方便。对于工业建筑单体的外部立面应该考虑与周边建筑协调,有利于企业文化的突出和可识别性,从将建筑分为结构和表皮的角度,传统视角我们仅仅满足结构,而当前更加注重建筑的表皮。另外,厂区边界如围墙、大门等与城市街道直接相连,在设计中应力求协调、美观。 4.2建筑室内空间的细部设计 室内设计是根据建筑物的使用性质、所处环境和相应标准,运用物质技术手段和建筑设计原理,创造功能合理、舒适优美、满足人们物质和精神生活需要的室内环境。既能够满足相应的功能要求,同时也反映了建筑风格、环境气氛和地域特征等因素。工业建筑的室内空间可以粗略的分为生产区室内设计和辅助区的室内设计。辅助区的室内设计已经和公共建筑十分类似,越来越受到人们的重视,更加注重人性关怀。因此很多企业给设计师提出同一问题,设计应该更多地关注在辅助区的室内设计中传达企业文化和艺术价值。对这类建筑来讲,空间处理主要集中在中央入口大厅和电梯厅等交通位置和内部办公空间。入口大厅及中庭空间等交通位置人流量大,同时也为使用者提供洽谈、交流的场所,所以是辅助空间建筑设计的重点。将办公、会议和休息等空间在细节上精心设计,重点处理门厅、走廊等细部共享空间,减少人们长时间工作带来的紧张感和压抑感,让工业生产的人们得到身心的放松和休息。在建筑内部插入内院、中庭、回廊、庭院等空间,可增加人们融入自然的感觉。这些空间的营造,既有建筑功能要求,又有建筑艺术要求。比如在建筑室内和室外空间上采用台地、下沉广场等微景观处理手法,起到隔声降噪的目的;在内部空间上,多引用建筑色彩学的方法,达到提升建筑品质和愉悦身心的目的。用舒适的环境提高工作的积极性,提高了企业形象。这些都是现代工业建筑新的发展方向。生产区的室内设计常常受到工业建筑的性质影响,如空间大小、温湿度、采光、隔音吸声等影响。这些建筑的室内设计首先要满足这些基本工艺要求。在满足这些基本工艺要求的基础上,工业建筑总体的室内设计更加注重简洁、明快,有利于提高工作效率和注重细节设计,体现人性关怀。从工艺设备的设计布置阶段就要考虑工人的操作和休息等因素。总之,根据具体工业建筑的自身特点,满足工艺要求,是室内空间设计的根本。另一方面,应该充分考虑人性化的特点,满足人的使用要求。同时,建筑师应该和各专业密切配合,提高建筑室内空间的艺术品质。 4.3建筑色彩 建筑的色彩受到建筑功能、地域特点、传统文化、宗教信仰和气候特点等因素的影响。传统工业建筑一般以灰、白等为主,注重保证安全的信息的传达。但随着人们生活水平的提高和审美提高,工业建筑色彩多注重个性的表达,采用醒目颜色,直接用金属表达,增强个性和标识性特点的建筑已经非常普遍。其色彩和公共建筑已经没有明显的界限。而当前更加注重反映高科技的特点,反映科学技术的发达,金属、玻璃、复合材料等新材料层出不穷,材料和色彩在一定程度上引领了建筑色彩的发展。工业建筑的色彩最根本的是尊重整体大的环境,融入其中,注意色彩协调搭配。随着新材料新技术的不断涌现,建筑师一方面应该在实际工程中采用创新技术,另一方面更应该关注安全、适用、绿色等因素,创作出更多具有人文精神和反映时代特点的建筑。 5结语 现代工业建筑的规划设计可以说是一项复杂的系统性的设计。其基于公共属性的发展趋势涉及的方面众多,除了以上提到的几个问题外,还有许多需要探讨的问题,如建筑智能化、信息化和高科技化等。深入、系统的探讨工业建筑规划设计中遇到的种种问题,并且建立工业园区规划和工业建筑设计的新的理论体系,对促进我国经济社会快速发展有重大意义。 作者:唐庆君 单位:北京天鸿圆方建筑设计有限责任公司 工业论文:文教类建筑旧工业建筑论文 一、基于整体性的建筑外观改造 工业建筑外观简单硬朗,为机械的工业活动提供场所,需要给人以干净利落的感觉,更多的体现企业形象但是文化性有所欠缺。文教类建筑有与其相通的地方,以文化性为契合点,将工业的文明与教育文明相结合,最大可能的发挥工业建筑中的文化性,结合建筑环境整体设计四周景观,学校文化氛围及其营造的场所感给人耳目一新的感觉。面向文教类建筑的旧工业建筑改造,对建筑外观及建筑周边环境的改造主要采用总体设计和部分保留办法。 (一)总体设计 结合工业建筑的周边环境,将景观与建筑整体进行改造设计。从景观设计方面,增加林荫步道与草坪,给师生提供休憩的场所和必要的隔离,教学区的外部文化气氛主要由景观来衬托。方案主体建筑在原有工业厂房的基础上重新设计,保留周边的交通状况,主体建筑包围在景观设计之中,符合学校安静的环境要求。从建筑设计方面,建筑尺度整体规划设计需满足教学要求,建筑外观从色彩、形式往更具活力的形象转变并附带一定的项目特色,并融合四周交通环境,使建筑在其中达到最适宜状态。从精神营造方面,学校建筑是一个承载文化行为的场所,与工业建筑具有较大的差别,在学校这样一个特殊的建筑类别中,具有一些有标志性的元素,以实现文教类建筑的文化性。 (二)部分保留 建筑的更新设计,并不意味着对旧建筑进行大拆大建,这样不仅破坏了一直以来延续着的城市文脉和城市印象,也是一种资源浪费。旧工业建筑中反映建筑与环境的关系的路网规划和用地面积规划可以实时保留,避免设计过程中的资源浪费;学校建筑不能一味的完全覆盖原有的,其中特定意义的场所也是值得被保留的,在文教类建筑的更新设计中,融入文化血脉的精神堡垒也将会成为学校的标志。 二、基于人性化的建筑内部空间转化设计 (一)改造原则 文教建筑的内部空间根据功能可以分为教学空间、厅堂空间和辅助空间,基于文教空间的特殊性,不同建筑内部空间的转化设计必须遵循一定的原则进行改造设计。 1.消极空间向积极空间的转化 工业建筑的内部空间是为机器生产提供便利的,其中还包括密闭无自然光的空间以适应工厂生产的需求,建筑内部功能并不是为提供人群的使用,甚至出现厕所在不同厂房区需要绕道过去的“舍近求远”现象,这些相对与文教类建筑是不适用的。这在建筑改造中应将此类消极元素通过设计的手段往积极的方面转变。 2.商业空间向教育空间的转化 工业建筑内部空间层高高,建筑框架简洁且清晰可见,各功能区开放性突出,这是商业生产的特点和要求,为保证厂房内通风和消防疏散,并能最大量的容纳生产机器且不使员工感到压抑。换之教育空间则恰恰相反,为了提供良好的教学环境,教室之间必须明确分隔,保证各教室的独立和一定的封闭性,并在建筑内的体现校园的年轻活力使得学生学习更有动力。 3.盈利空间向基础设施空间的转化 学校建筑与工厂建筑最大的区别在于其服务对象,一个是国家的基础教育设施,不论公立学校和民营学校,都在教学环境上要求越来越严格,而工厂的建设有其特定的行业规则,简单直观、宽敞适用、高效节能是最佳的原则。两个建筑类别之间差别巨大,这种转化是必须通过空间的设计来实现的。 (二)改造手段 1.面向使用感受的建筑空间尺度 旧工业建筑从建成就不是为了人群的使用,空间尺度就远远大于了人的使用要求,这种空间尺度需要进行改造和处理。适合的空间尺度直接影响到了空间的分布和人员流动情况以及使用者的心理感受。横竖方向上过大的尺度,空间十分的空旷反而给在空间内的人更大的压迫感,独立空间不进行围合导致过度的开放,则会引起空间内的容人被打扰的烦躁感。面向文教的旧工业建筑改造的空间尺度,与面向其他类的旧工业建筑改造中有很大的不同,其中商业性和开放性都减少,空间使用感受直接、高效、便捷,并根据大、中、小的空间尺度,分配不同的功能需求。教室与食堂及其他教育所需空间尺度各有规则,各个功能空间独立分开,且保证干净明亮,在教学楼每层设计公共开放空间供学生、教师的课外交流,根据每层学生的数量设计开放程度与尺度。 2.面向指定功能的建筑空间分布 对于文教空间,人的活动会有明确的目标——教学或管理,立足于旧工业建筑的人群动态研究,结合文教空间的设计思维,文教建筑空间分布的功能指向性极为重要,教学空间和配套的辅助空间必不可少并越来越趋向丰富和全面,其中特别注重交流活动。建筑内部空间的分布是丰富的线形,在流线中节点的塑造变得十分重要,这些节点成为“故事”的发生地,同事也是“教”与“学”的发生地。在文教类空间中,“交流”与“积累”占据学习生活的大部分,在对义乌商城学校内部空间的设计中,将公共交流区域与学习积累区域做得开放通透,以流线节点的形式分布在整个教学大空间中,成为学校内部空间的亮点。 三、结论 就建筑而言,功能是它所存在的价值基础,一切改造都是为实现其功能所产生。有通过建筑外观及空间分布设计而实现的使用性改造,同时也有结合项目特色和设计概念而实现的建筑场所精神营造。对旧建筑直接利用或者再设计利用都是在建筑于原有基础上改造之后再赋予的新的场所使命,基于可持续理念的建筑设计,在本案中,保留部分原有工业建筑的特点,新的建筑又产生不同的场所感受。在资源节约型社会的大环境之下,以绿色设计、可持续设计的理念为原则,旧工业建筑向文教类建筑的改造也在不断的进行新的尝试。改造成为学校后满足城市基础建设需求,针对项目特点对原建筑改造采取不同的设计方法:从建筑外观上,工业建筑与文化建筑所履行的职能不同,从机械单调的造型向活泼丰富的造型转变;从建筑内部上,积极的转化空间功能,尊重人的体验感受并满足空间职能,满足交流需求,创造更加人性化的内部空间;从建筑精神上,改造后的工业建筑被赋予新的场所定义,变为学校精神堡垒,再到学校成为城市标志。 作者:郭薇薇 赵秀敏 单位:浙江工商大学艺术设计学院 工业论文:职业发展实践教学工业工程论文 1基于职业发展进行实践教学环节设计的必要性 工业工程专业具有非常强的实践性。工业工程的目标是用技术的方法,经济、有效地解决社会系统的现实问题,这就要求工业工程专业培养的学生能将所掌握的知识与社会中的实际问题相联系,具有解决社会现实问题的能力。目前,高校人才培养方案设计的常规模式是依据学科的知识体系,按时序设置课程,追求本科专业知识的完整性和逻辑性。这种设计模式在理论上是合理的,但容易出现学校教育与市场需求相脱节的现象。因此,应将学科知识体系与市场需求和职业岗位知识能力要求相结合,以职业岗位能力需求为导向,构建更加合理的专业知识结构,并具有较强的适应能力和知识迁移能力的课程体系,从而提高学生的就业竞争力。同时,融入必要的实践教学,把工业工程专业的实践性充分地体现在整个教学过程中。我校作为山东省应用基础型人才培养特色名校,多年来始终把人才培养质量放在重要位置,对本科人才培养和就业工作极其重视。2014年,结合山东省名校建设和自身专业发展,通过多方调研,对培养计划进行了修订。通过引入具有一定优势的机械和土木建筑等工程基础技术,形成富有特色的工业工程专业培养特色。专业定位为培养具有坚实的自然科学、社会科学、现代经济与管理科学知识,具备一定的工程技术基础,具有较强的创新精神和工程实践能力,能够综合应用工业工程理念和知识对生产型和服务型企业进行规划、设计、评价、改善以及创新,能从事工程、设计、制造、管理、科研与教育等方面工作的高级复合人才。在培养计划中突出实践的重要性,构建有特色的实践教学体系。作为实践性很强的工业工程专业,其毕业生不仅面临就业问题,同时也面临着进入工作岗位后的职业发展问题。对于应用型本科人才的培养,我们强调工业工程人才的培养,不但重视职业对人才素质的培养要求,而且要关注学生个体发展的需要;要把职业能力和职业素质的培养反映在人才培养方案当中,突出毕业生进入工作岗位所需职业技能的各类教学环节,强调解决最短时间上岗的问题,增加就业竞争力;同时还强调培养学生未来职业晋升和相近岗位迁移的职业能力。实践环节是高校工科专业教学必不可少的环节,更是工业工程(工科)专业实现其培养目标的必修环节,对实现职业发展和提高人才培养质量有重要作用。 2当前工业工程专业实践教学中的主要问题 实践环节应该具有较强的针对性。当前在各高校进行工业工程专业实践教学过程中,虽然都有课程设计、各类实验和实习等实践环节,但具体内容上由于专业定位和学校资源的不同,形成了很多有特色的实践教学模式和体系,但也存在很多问题。 2.1实验过于侧重验证性实验 在开设的课程实验中,多数仍然是验证性实验,设计性实验、综合性实验占比较低,各门课程的课内实验,仅依附于课程内的理论知识,学生难以从实验中开拓创新。 2.2实践教学手段单一理论不能联系实际 课内实验和部分课程内容设计均采用统一的模式,学生被动接受教师预先设定好的方案,按步骤进行,缺乏实践活动的参与性,积极性不高,也不利于发挥学生的自主性。同时,由于部分教师缺乏企业实际工作经验和工程实践背景,所设计的方案与实际情况出入较大,不能很好地锻炼学生的实践能力和学习能力。 2.3实验设施不够完备实践教学内容简单 在工业工程本科教育中,对于实验室建设方面明显投入不足,仅能够保证基本的专业实验。对于强调实践性的工业工程专业,因实验设施设备的不足,无法充分发挥实验在实践教学活动中的作用。 2.4实践、教学分散不成体系 以我校为例,仅开设了管理信息系统、基础工业工程、人因工程3门优秀课程的课内实验和设施规划与物流分析、人因工程2门课程的课程设计,部分需要课内实验的优秀课程,例如生产运作管理、质量管理工程、系统建模与仿真等,都没有开设课内实验。虽然开设了金工实习、认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计,但由于实习单位生产情况的不确定性,往往造成实习缺乏针对性和代表性,不能很好地参与生产实践。对于定位于应用型工业工程专业培养的院校,还存在毕业论文过多的情况,经常出现指导教师指定论文题目进行写作,缺乏实际背景的现象。这些缺乏联系,过于分散,没有形成有机整体,更缺乏综合实践的课程,未能最大限度地发挥实践教学对于学生素质和能力培养方面的重要作用。 3基于职业发展的工业工程专业实践教学体系的构建 工业工程专业培养的合格毕业生,必然是在企业中与工业工程专业相关的岗位上工作,并具有良好的职业发展潜力。这就要求我们关注学生的职业生涯和可持续发展,使学生既具备从事职业活动必需的高技能,又具备能为整个职业生涯提供持续发展动力的职业素质。在进行新的专业培养计划修订过程中,按照职业发展的要求构建工业工程专业实践教学体系。力求以职业发展为导向,促进实验教学体系的改进,利于学生的顺利就业和职业目标的达成。我们通过梳理优秀课程在实践教学中的作用和相应的职业能力需求,按照从“课堂案例教学-课内实验-课程设计-工业工程综合实训-各类实习-毕业设计”的路径,辅以课外活动竞赛等构建三部分的实践教学体系。工程技术实践部分,由于工业工程是工程技术与管理的交叉学科,在强调工程技术知识的同时,也要注重工程技术实践。我们设置机械电子与控制和土建施工两部分工程技术。实践部分分别包括机电控制PLC课内实验和土建施工电子制图课内实验,设置机械制造课程设计、电工电子实习以及金工实习。专业优秀实践部分,在理论课堂增加案例教学的基础上,通过对专业优秀课程的梳理,重新规划建设了实验室,开设了基础工业工程课程实验14学时,人因工程学课程实验12学时,生产运作管理课程实验16学时,质量管理工程课程实验6学时,精益生产课程实验4学时,系统建模与仿真课程实验24学时,并且在课程实验中增加设计性实验和综合性实验的比例,开设开放性实验,由学生利用实验设备自主选择实验内容。在开设课内实验的基础上,进一步开设基础工业工程课程设计、人因工程课程设计、设施规划课程设计、生产运作管理课程设计。同时,开设工业工程综合实训。此外,我们把生产实习放在工业工程综合实训之后进行,以便学生在企业进行生产实习时更具针对性。我们强调,毕业实习和毕业设计的关联性,仅允许极少部分学生撰写毕业论文,绝大多数学生要求采用毕业生设计形式完成实践的最后一个环节。要求学生以毕业实习了解的实际企业背景,寻找企业生产实际中的问题,运用工业工程的方式进行解决,或者模拟进行产品的组装线设计或生产系统设计。经过毕业实习和毕业设计共16周的强化应用训练,可以让学生增强解决问题的实践能力,便于提高学生走向工作岗位后快速适应岗位的工作需要,为职业发展树立良好的开端。考虑到部分中青年专职教师的企业实践和工程背景不足,我们聘请了来自企业的校外兼职实践指导教师。通过他们的指导,可以拉近教学实践过程和企业实际之间的距离,从而使培养的工业工程毕业生具有更好的职业发展潜力。课外实践部分,我们充分利用课外实践增加学生的工程实践素质,结合大学生数学建模大赛和大学生创新大赛,进行分类指导,充分发挥竞赛对科学素质的锻炼作用。通过组织学生以全国工业工程案例应用大赛,使学生真正感受工业工程在企业的应用。对于大四学生,鼓励参与中国机械工程协会工业工程分会主办的见习工业工程师资格考试,从理论知识和实践能力方面综合对学生进行第三方评价。 4结束语 实践是工程技术人才成功之本,缺少了实践性就不能称为是工业工程专业。在培养目标和办学特色中要重视实践教学,以我校工业工程专业的实践改革为基础,基于工业工程从业人员的职业发展需要,构建了工程技术实践部分、专业优秀实践部分和课外实践部分的三部分实践体系。实践表明,通过较为全面的实践训练期望工业工程毕业生,不仅能在毕业时具有良好的就业竞争力,获得合适的工作岗位,也能有利于毕业后的职业发展,成为真正合格的应用型高级专业技术人才。 作者:原丕业 万鹏 马莲欣 单位:青岛理工大学管理学院 工业论文:煤矿安全中工业工程论文 一、对煤矿安全生产造成影响的主要因素 1.我国先天性煤矿地质的基础条件较差,主要有水、瓦斯、噪声、火、粉尘以及顶底板和热害这些灾害,严重威胁了我国煤矿的安全生产。同时由于开采规模以及深度逐增大,也使其面临更多安全问题的挑战。 2.由于从业人员的素质相对偏低,通过调查表明,煤炭生产一线工人大部分为初中学历,而下井采煤的工人大部分为农民工,文化程度偏低。 3.对于煤炭安全的投入明显不足,表现为煤矿设备的老化以及技术的落后等,对于井下防灾以及抗灾的能力较弱,这也加重了发生安全事故的可能。 4.由于煤炭管理水平存在的较大的差距,国有以及国有控股的企业相对于地方政府以及个人投资的企业管理水平较高,进而发生事故的频率相对较低。 二、分析工业工程应用在煤矿安全管理的适用性 1.不同管理水平均适用。 1.1对那些管理水平较为落后的企业中应用工业工程时,可以采取工业工程的技术,根据相关规定,并结合煤矿实际开采的条件以及工程的内容,还有系统以及工艺方面的要求等。合理优化并分析工人操作流程,提供帮助给编制的作业规程,对于基础设施布局要进行进一步的优化与分析,并深入研究危险性作业的具体动作。 1.2对那些管理水平较为先进的企业中应用工业工程时,在基础工业工程作为基础的前提条件下,采取具有现代性的工业工程相关的技术与方法,可以将计算机和无线通讯以及系统优化等技术综合的运用到生产中,对其进行监控,不管是在井下或是在的井上的作业人员,对其行踪进行监控,这样随时掌握作业的状态。另外,采取是计算仿真的技术,模拟其煤矿中潜在的危险以及有害因素造成的严重后果,进而提供具有针对性对策给安全管理。 2.不同管理层次均适用。 2.1煤矿宏观管理的层次,工业工程可以帮助管理者规划安全管理和投入的安全费用,并预先分析能够取得的效果。从而做到未雨绸缪,避免在今后的工作中走弯路,同时还可以以较少的安全投入达到最好的安全效果。对于一个安全生产的周期内整体的安全状况进行分析与把握。 2.2煤矿微观管理的层次指的就是具体的对安全的管理,例如识别现场所存在的安全隐患,以及纠正不当或不规范的人工操作,作业的流程更加合理,配备安全生产的措施要具有合理性,制定合理的安全质量标准,以及制定作业的规程,这些都可以通过事业工程采用而实现。 3.不同工作场合均适用。 3.1生产现场,由于煤矿生产具有较多的系统,同时涉及到较多的设备与设施,并且具有较为复杂的生产环境,生产工艺的流程以及工种都相对较多,若缺乏合理的规划与管理,十分容易发生安全事故。采取5S这一基本管理的方法与理念优化其现场管理,将不必要的杂物清除,保证现场整洁有序,从而确保安全的生产并提高其工作的质量。 3.2辅助服务部门,对于辅助服务部门也需要采用工业工程的技术理念与方法,优化并改善其各自的系统,从而保证能够顺利的进行生产。 3.3相关人员的培训与安全教育,因为煤炭生产具有高度的危险性,可以采取应用工业工程的培训以及安全教育,通过工业工程中的方法对于培训的计划进行合理的安排,同时采取分层培训的形式,尽量投入较少的经费以及工作量,并达到最佳的效果。使员工对工业工程中安全思想以及方法和效率有一个全面的认识,能否发现工作中存在的问题,识别存在的安全隐患,通过工业工程中的方法将安全隐患消除,从而使其安全的生产得到保障。 4.不同的管理对象均适用。 4.1设备设施的管理,煤矿生产中所用的设备与设施具有安全保障以及生产的功能,对其进行管理时必须根据相关规定的基本要求,并融入工业工程管理的思想及方法对其安全设施和设备进行管理,这样可以将其安全设备与设施进行合理的布置,使其安全以及经济效益得到最大程度的发挥。 4.2管理生产环境,由于我国大部分的煤矿生产都受到多种因素的影响,在生产的过程中应该将工业工程技术与煤矿安全专业技术想结合,尽量消除其影响因素,优化并治理作业的环境,从而取得理想的效果。 4.3管理煤炭安全的标准化以及基本标准,想要实现煤矿的安全生产,必须采取精细化管理的模式,这种模式必须将安全管理的质量标准化作为基础。所谓安全质量的标准化就是在煤矿企业生产以及经营活动的过程中实行质量标准化的工作,对于安全教育的宣传,排查隐患,反馈并统计信息,以及事故抢险和防险与处理等方面均建立工作规范以及责任制度和管理的质量标准,同时还要保证其执行的严格性,这样可以逐渐减少并避免,甚至消除安全事故的发生,使其始终处于安全生产的状态。 4.4管理安全投入的资金,对煤矿安全进行管理必须要投入一定的安全资金作为保障,最后这种投入会转化为矿煤安全的成本,煤矿实际的生产中,由于安全保障度较差,导致事故频频发生,造成巨大的损失。因此,客观上需要一个安全保障度。采取工业工程思想以及理论的方法,从而达到安全保障的水平的前提条件下对安全投入成本进行合理的控制。 4.5管理安全信息,在管理煤矿安全中占有重要的地位,因此,必须建立安全信息管理的系统。通过结合工业工程技术与计算机技术建立安全信息管理系统,可以使对与生产系统进行合理的调度和追踪以及发现错误操作行为,还有对于安全隐患进行识别和提示必要物料的缺少这些功能得以实现,从而及时的做出应对的措施。 5.不同管理阶段均适用。 5.1工业工程基本的原理与方法运用在安全管理的设计以及规划中,对于同一生产周期内每个环节所应采取的管理措施和手段通过统筹的考虑进行规划并设计。这样才能有效的降低成本并提高生产的效率。 5.2预防并控制生产过程中的安全事故,采用工业工程的发现以及分析问题这种方法,事先预防可能发生安全问题,使其事故发生的根源在萌芽状态消亡。工业工程特有的手段可以看出、问出、实践出、变换角度找出、挖掘出问题的所在,从而发现存在的安全隐患。并结合煤矿实际,制定整改隐患的措施,并付诸于实际的行动。 5.3安全事故发生时采取的应急救援,工业工程对组织优化的理论与方法,建立救援指挥的中心,启动应急救援的预案,对于救援的物资以及救援人员,组织其进行迅速且有效的实施救援,降低生命以及财产的损失。 作者:崔浩歌 单位:吉林煤矿安全监察局 工业论文:运筹学课程体系工业工程论文 1运筹学课程改革实践综述 近年来,随着运筹学课程在管理类专业特别是工业工程专业的广泛开展,越来越多的教师开始研究适应于本专业的运筹学课程的建设和改革问题。例如,浙江理工大学提出了运筹学课程群的概念,以运筹学课程为中心优化了相关一系列课程的课程结构和教学内容,并对案例教学、模型讨论教学和算法推理教学等运筹学课程群的教学手段与方法改革等进行了积极有益的探索。文献[2]中提出了运筹学教学中存在的不能适应市场需求、实践课比重不足等问题,并进行了实践导向的运筹学课程教学体系再设计。文献[3]进行了“管理运筹学”课程案例教学的探讨,提出了针对不同背景的学生进行有效的案例分析,增强该课程的实践导向性。文献[4]针对工业工程专业的物流方向课程进行了情景教学平台的设计。综上所述,运筹学课程目前存在的问题包括:(1)教材(教学内容)与课时的冲突:运筹学相关教材内容多,学时少是多数老师在进行运筹学课程改革时发现的问题。如何在有限的学时内满足学生学习运筹学课程的需求,合理设置课程内容和选择或编制教材是关键。(2)理论和实践的脱节问题:应用型工业工程人才培养模式强调将实践融入到整个专业教学过程中,运筹学是数学背景较强的课程,涉及到很多繁琐、抽象的理论推导,如果这部分内容讲得太细,就会忽略运筹学多学科的横向交叉联系和运用运筹学解决实际问题的能力,导致理论和实践相脱节的问题。(3)相关课程之前的联系不够紧密:近机类工业工程专业设立在机械工程系,以机械工程技术为背景增加管理知识,强调制造工程相关技术和理论在制造业领域内的应用。运筹学课程作为一门专业基础课,在整个课程体系中应具有承前(机械类背景知识)和启后(专业知识的综合运用)的作用,而目前,这种作用尚不明显。针对上述问题,本文对学习情境体系架构、案例应用模式等方面进行研究,探索提高学生实践能力的课程内容设置和教学方法的改革措施。 2实践导向型运筹学课程体系架构设计 2.1近机类工业工程专业运筹学课程需求 从专业背景方面看,近机类工业工程专业通过大量的机械平台专业基础课如:画法几何与机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、互换性与测量技术、金属工艺学、电工电子技术等,使学生掌握扎实的机械设计制造基础知识。在此基础上,设置管理类课程如:基础工业工程、人因工程、管理信息系统、生产计划与控制、质量管理与控制、工程经济学、财务管理、物流设施规划、物流设备自动化、物流管理等,使学生具备制造系统的设计与优化、工程技术经济分析与生产组织管理等基本能力。从就业需求方面看,对近机类工业工程专业培养出来的毕业生的需求大多来自机械制造企业。有了这样的区别,就使得近机类工业工程专业的运筹学与其他管理类专业的相关课程从教学目标、教学内容、教学方法等方面都应有很大的不同。 2.2实践导向型工业工程专业情境化运筹学课程体系架构 实践导向模式的教学理论认为,知识是学习者主动构建的,教学应以学习者为中心,但由于每个学习者之间存在着很大的差别,因此它主张情境化教学并强调知识的表征与多样化的情境相关联,以及根据不同情境来组织课程等。目前,国内外很多高校院校工业工程专业都在积极应用实践导向模式,例如浙江工业大学提出了基于制造业的工业工程专业教学体系,西安电子科技大学针对学生了解现代制造企业生产、物流等设施的布局的需求构建了工业工程专业情景教学平台。吉林大学提出了职业生涯规划导向型人才培养模式。这些研究和实践在教学体系和实践环节方面取得了一些成果。在工业工程专业运筹学教学改革方面,现有研究和实践主要集中在减少数学推导、增加案例分析、正确引导学生主动学习等方面,缺少针对近机类工业工程专业的特殊专业背景和就业需求的运筹学的实践导向教学模式的研究,特别是解决运筹学作为一门专业平台必修课与后续专业课和实践环节的衔接方面的尝试还未见报道。而实践导向教学模式不仅需要课程体系中的各种实践环节的支持,更重要的是像运筹学这样的专业教育平台课对实践环节的支持。为了满足近机类工业工程专业学生对运筹学课程的学习需求,本文在分析近机类工业工程专业学生基础课程结构及其对运筹学课程的支持内容,以及后续应用课程(实践环节)对运筹学课程的需求的基础上,应用实践导向理论,提出实践导向型的工业工程专业情境化运筹学课程体系架构如图1所示。该体系结构采用“引例-模型-算法-应用”一体化教学模式进行教学内容的阐述,其中:引例过程:充分利用基础课程及其对运筹学课程的支持,如高等数学中的函数与极限、导数与微分及其应用、定积分及其应用、向量代数、多元函数、微分方程等知识;概率与数理统计中的基本概念、随机变量及其分布、随机变量的数字特征、抽样分布、参数估计、假设检验、方差分析、回归分析等知识;线性代数中的行列式、矩阵运算、矩阵初等变换与线性方程组、向量组的线性相关性、相似矩阵及二次型、线性空间与线性变换等知识;以及学生在金工实习、理论力学、材料力学等机械类基础课程中接触过的工程示例,将这些基础课程中涉及的知识和问题以引例的形式加入到课程教学中去。通过例举学生在基础课程中学习过的背景知识,引导学生加强对已经学过的相关基础数学知识及其应用问题的温习,尽量提高续前课程的利用率,避免重新学习老知识,减少学生学习的心理负担。模型和算法过程:由引例归纳、引出问题的数学/逻辑等抽象描述,将学生易于理解的工程实际问题归结为运筹学和系统工程典型问题,提出该问题的建模相关的理论、方法和过程,建立系统模型。通过用基础知识求解和运筹学算法在求解范围和能力等方面的对比,增强学生对学习运筹学算法的兴趣。在教学内容的优选与设计的过程中,根据各主要运筹学分支和系统工程理论体系中与基础知识的结合程度,以及对应用课程(实践环节)的支撑程度进行课程内容的重构和设计,形成以系统思维、系统建模与仿真、系统分析与规划、系统预测、系统评价决策和系统优化几大主题为中心的相关理论、方法等组成的全新运筹学课程知识体系结构。其中系统思维重点进行霍尔三维结构、定量化方法、以重构为重点的分析-重构法等方面的训练;系统建模与仿真主要内容包括数学模型、逻辑模型、模拟模型、系统动力学模拟技术及随机模拟技术;系统分析与规划内容包括线性规划、非线性规划、动态规划、网络计划技术及随机服务系统分析等;系统预测包括定性预测方法、线性回归预测、时间序列预测及判别分析预测等;系统评价决策包括九级评分法、系统综合评价法、层次分析法、风险决策及不确定性决策;系统优化包括线性系统最优化方法、非线性系统最优化方法、随机服务系统费用优化及网络最优化方法等。应用过程:充分考虑应用课程及其对运筹学课程的需求,从相关的制造过程、管理过程等实际问题的层面出发,以案例应用的形式引导学生以实践为导向进行相关模型和算法的推广练习。相关需求包括后续课程中:生产计划与控制中的需求预测、生产计划编制等,设施规划与物流分析中的设施选址问题、选址评价等,工程经济学中的多方案经济评价、风险分析、设备更新分析等;以及实践环节中:机械设计课程设计中的优化设计、工业工程实习中的工作分析与评价等。 3结论 本文所提出的课程体系结构的重点是针对近机类工业工程专业的需要,充分利用学生已有的数学基础知识,结合后续课程中的应用案例,有目的地选择与二者相关性较大的理论和方法,建立实践导向的工业工程专业运筹学课程理论与方法体系,避免学生在学习过程中,感觉学而无用或学而不会用,提高学生的学习主观能动性,提高学生对运筹学相关知识的学习兴趣和对专业知识的关注度和辨识度,帮助学生后续专业方向、毕业设计、专业科学研究和就业等选择过程中做出正确的决策。 作者:杨静萍 王万雷 魏莉 罗跃纲 单位:大连民族大学 工业论文:建模与仿真实践教学工业工程论文 一、现有教学效果的问卷调查 实践环节的教育目的是使学生对某一方面的理论或技术融会贯通,并应用于实际。相较于理论课程教学,实践环节中“学生学会”比“教师教好”更为重要。“建模与仿真实践”教学环节也是如此,其教学效果的好与差取决于学生学得好与差。以学生学习效果为教学方法改革的目标,必须从学生的角度客观审视当前教学环节中存在的问题。问卷实施过程中为了较客观反应实际情况,将问卷分为“授课前”和“授课后”两部分,分别于该教学环节的开始前和结束后进行调查。本次调查以匿名的形式总共向58名接受该实践环节教育的工业工程专业学生发放了调查问卷,回收58份有效问卷,结果汇总如下。 (一)学生状况部分统计 根据调查数据发现,对仿真相关理论知识的学习兴趣一项中,仅25.9%的受访者表示“很有兴趣”或“有兴趣”,74.1%的学生对仿真相关理论知识兴趣“一般”或“根本没有兴趣”;从理论知识掌握情况看,81%的学生在前期的理论课程学习中只“知道一些术语和基础知识,但不是特别明白”,其中22%学生更表示“课程抽象,没什么印象了”;从课程知识的认可度方面,77.6%的学生表示课程知识“以后很难用到”,其中30%的学生认为“如果碰巧工作的公司也用这个软件可能会有用”。 (二)课程特点部分统计 就建模与仿真理论课程难度而言,有91.4%的学生表示“有点难”,其中19%的学生认为该门课程“很难”;从软件学习难度方面,79.6%的学生认为软件学习“有点难”,49%的学生觉得学习ProModel仿真软件时“感觉学会了,但自己动手时又不会做”;而实践环节的效用方面,43%的学生感觉“可能会有点用,不过工作中是很难用到”,29.3%的学生则觉得“如果碰巧工作的公司也用这个软件可能会有用”,仅有22.4%的学生认为“很有用,将来工作中可能会用到”。在实践环节结束后的问卷中,仍有69.9%的学生认为课程所涉及仿真技术“感觉一般企业用不上这样的技术”或“生产实践中靠的是经验,仿真技术派不上用场”。 (三)课程效果反馈部分统计 建模与仿真实践环节的教学效果反馈部分均在实践环节结束后的问卷中进行调查。学习结果方面,74.5%的学生通过课程“学会了软件的简单操作”或“对理论知识又多了一点了解”;满意度方面,42%的学生“比较满意”或“很满意”,54%的学生“一般,讲得有点快,有时跟不上”;学习难点方面,52.8%的学生觉得“对实际问题进行抽象很难,看到问题不知道如何将其转变为仿真模”,26.4%的学生认为“结果分析很难,只看到软件出来的数据,但不知道数据背后的现实意义”。虽然学生由于知识和阅历的限制对于“建模与仿真实践”环节的认知有较大的局限性甚至存在偏见,但这是学生在该实践环节的真实体验。这些从学生视角反馈得到的信息有利于教师客观地分析当前该实践环节开展过程中存在的问题,可以更全面的从“教”与“学”两个层面综合分析教学效果,进而提出改革的具体措施。 二、建模与仿真实践环节问题分析 鉴于实践教学环节对工业工程专业整体教育质量的重要性,必须保证专业教学体系内的所有实践教学环节能以较高的质量标准完成。因此,客观地分析当前存在的问题显得尤为必要。综合学生问卷结果和多年执教经验,对建模与仿真实践教学环节存在如下问题。 (一)教学模式难以满足新生代学生的学习要求 从问卷结果可以总结出学生在学习仿真相关理论和技术时“兴趣低”、“效果差”以及“认可度缺乏”。分析其原因,其一为国内当前本科教育大环境并不利于学生努力学习,尤其是高校本科阶段学业压力大,缺乏系统的规划和设计,导致相当一部分大学生在本科阶段学习缺乏正确的学习压力感;其二为课程教学模式所致,传统的“教师讲,学生听”和“教师做,学生跟”的教学模式无法让学生切实感受和思考制造或服务大系统的生产运作的实际情景;其三为教学资料传统守旧,当前的教材或指导材料中,以学生“看”的内容居多,学生“做”的内容则很少,引导学生“思”的则极少。 (二)教学方法与实际应用衔接不足 课程情况相关的问卷反映出,相当一部分学生认为仿真理论课程“难”,仿真软件“不好学”以及建模与仿真实践“难以付诸实际应用”。当然,就仿真技术在社会生产实践中应用越来越广泛的事实而言,学生的认识和认知有一定的局限性。从中可反映出“建模与仿真”理论和实践教学中,没有或没有足够多地将仿真技术的实际应用展现给学生。在理论教学中,由于理论内容本身的抽象性,导致过于注重数学公式和抽象知识的讲解,而疏于与实际应用情况的衔接;在“建模与仿真实践”教学中,基于软件实际操作的教学和考核,经常在执行时有“重实现、轻分析”倾向,导致学生缺乏衔接实际应用的意识。为期两周的实践环节中,不论教学部分还是考核部分,案例均与实际生产紧密结合,但在具体执行时往往很难将学生的注意力集中到“基于实际的分析”上来。学生在建模学习中,往往对仿真模型的程序实现比较感兴趣,甚至以为“模型能动起来”就达到要求了,而极少关心所实现的模型是否与现实系统吻合;学生在建模完成后,往往只对仿真结果的相关数据进行简单描述,很少利用自己掌握的知识分析数据背后的原因;在提交改善方案时,往往只对某几个甚至是一个仿真参数进行修改,很少关心参数调整背后的实际意义。 (三)教学内容和专业结合度不够高 从问卷中学习效果部分的调查结果可见,大部分学生觉得通过“建模与仿真实践”无非是“学会了软件的简单操作”,学习难点是“建模和分析都很难”,而且整体满意度“一般”。问卷较真实地反映出学生在该实践环节的学习体验不佳:一是学习成就感不足,当仿真模型没有与专业相关领域的典型问题相对应,而分析结果没有和专业其他课程相关知识相互验证时,学生的学习便停留在软件的简单操作,而缺乏真正意义上专业能力提升的成就感;二是实践环节学习有一定的封闭性,没有系统地融合其他专业课程的重要内容,当孤立地从仿真理论看待生产和制造系统的复杂实际问题时,仿真模型抽象和建立就变得极为困难。 三、问题导向的“建模与仿真实践”教学方法 (一)建立基于多重角色学习体验的实践环节教学机制 以往“建模与仿真实践”整个教学过程分为两个阶段,教学阶段以培训式的教学为主,讲解的内容不少,但学生的学习效果却不好;考核阶段以学生自主完成考核课题为主,学生建模过程中常以模型能动起来为目标,分析改善也总是草草了事。这个过程中,学生所扮演的是接受者和被考核者的单纯的学生角色,因此,学习时常常只跟着做而不思考,完成考核课题时完全不关心课题的背景及现实意义。所以,通过学生角色多重化的设计引导学生进行更专业而富有成效的思考和努力是非常必要的。具体做法是:(1)通过案例解读引导学生从生产经理等管理者的角度思考问题,并带着这些问题学习和建模;(2)通过合理分组,建立团队学习机制,使学生在团队中体验不同角色,如领导者,进度控制者,质量把关者和普通成员等,这些角色有助于学生自主学习和团队协调能力的培养;(3)通过考核方法改革,将现实项目的绩效指标引入实践环节的考核体系,让学生更加真切地体会仿真和现实生产系统之间的关系。这种多角色的学习机制,既能提升学习的效率和效果,还能改善学生的学习体验,增强学生的学习成就感。 (二)构建专业领域问题导向的实践框架体系 仿真被称之为继理论研究和实验研究之后的第三种科学研究方法,其在各个领域都有广泛的应用。它的理论有一定的普适性,但各领域的应用却又千差万别。“建模与仿真实践”既要结合工业工程专业的特点,又要衔接实际生产应用,就必须构建以工业工程专业领域问题为导向的实践教学框架体系。工业工程专业在实际生产中应用很广,典型问题也很多,如制造与物流设施规划布局问题,生产线设计与平衡问题,生产系统瓶颈分析问题,生产计划与排程问题,生产资源配置问题等等。针对这些问题,工业工程专业的教学体系都配置了对应的课程,如设施规划与物流分析,生产管理学,基础工业工程,运筹学等等。在实践环节的教学中,应引导学生针对专业领域内的问题结合相关课程知识进行分析,并将模型的运行结果和所分析问题进行对比和验证,最后根据现实生产系统的具体指标分析和改善仿真的对象。通过问题导向的“建模与仿真实践”教学框架,能较好地将仿真技术融合到工业工程专业的方法体系内,并给学生带来系统的、有针对性的综合能力提升训练,也能较大幅度提升学生对于该实践环节的认可度。 (三)设计利于学生实际应用能力提升的教学资料和案例库 仿真技术的实际应用关键在于对现实生产系统的抽象建模能力和仿真结果的分析能力,但在“建模与仿真实践”的教学过程中这两种能力的培养经常被软件的操作和仿真动画的运行所掩盖。这与传统的教学资料和案例形式不无关系:传统的教材在教学阶段将教学模型的所有信息直接呈现给学生,学生在建模学习过程中只要按照教材逐步操作,不用思考如何抽象和建模;传统案例也只有关于现实系统的描述,较少涉及对具体的分析指标提出要求,也没有相关数据来源的信息,学生在对案例建模时自然更多地注重模型能不能运行,从而忽略结合实际情况进行分析。因此,“建模与仿真实践”的指导教程需要进行大幅度的改动,应突出模型抽象的过程,在学生学习仿真软件操作时就培养其对现实进行仿真抽象的意识和能力。案例应展现数据收集过程,并针对具体案例罗列详细的分析指标。通过教学素材的重新设计和整理,有利于在教学过程中突出学生的“学”,并辅助教师引导学生培养实际应用的意识和能力。 四、总结与讨论 随着我国产业的升级和转型,工业工程所涉及的领域在不断的增加,企业管理者和工业工程师在进行管理决策和系统设计时所考虑的因素越来越多,问题也越来越复杂,在不久的将来,仿真技术将是很多领域必不可少的辅助决策手段。为此,“建模与仿真实践”教学环节质量的提升,对于工业工程专业人才培养有着现实而深远的意义。从对学生实际情况的问卷调查出发,客观的分析了当前“建模与仿真实践”教学中存在的问题,并结合实际教学经验提出了切实可行的问题导向的“建模与仿真实践”教学方法。该方法在逐步实施的过程中,效果也在逐步显现,对该方法的后续应用的追踪调查可以发现,选择仿真相关毕业设计课题的学生也在逐年增加,同时,不少毕业生在毕业后的实际工作中也成功应用了仿真技术。当然,“建模与仿真实践”的教学改革是一个需要“持续改善”的艰巨任务,在今后的工作中还需对该方法的教学效果进行追踪,并根据实施情况进行调整和完善。 作者:陈雷雷 沈妙妙 李俊 上官春霞 单位:上海海洋大学 上海电机学院 工业论文:学生竞赛指导下工业设计论文 1竞赛赛情分析 工业设计竞赛往往具有各自的行业特色和组织特点,知名竞赛具有各自倾向性。国际三大知名赛事,美国《商业周刊》工业设计奖(IDEA)、德国工业论坛产品设计奖(IF)、德国红点设计奖(Reddot),这三项赛事历史悠久,在世界范围内征集作品,拥有含跨国企业、知名设计师、学生在内的广泛参与群体,作品质量专业且成熟。国内工业设计竞赛,相对发展较晚,但发展较快,涌现出一批标杆性赛事。如中国设计红星奖(Redstar),评委评审公平、公正和不受外界干扰,评审现场不对外开放,评委对产品进行试用和评估,以评委的独立判断为评审的最终结果。评委来自多个国家,包括资深设计师、院校教授、媒体和经济界人士,均在本领域有出色的表现并同意遵守评审的荣誉准则,代表着奖项的高水平。芙蓉杯国际工业设计大赛(Lotusprize),由湖南省人民政府主办,湖南省科学技术厅、湖南大学等单位承办。大赛已成功举办四届,成为“创新湖南”的国际合作平台,设计、转化、分享工业成果的平台,发现、培养工业设计创新人才的平台,吸引了全球15个国家和地区的设计师广泛参与。全国大学生工业设计大赛(Cuidc)是面向全国大学生开展的公益性工业设计创意实践活动,旨在深入推进高校工业设计人才培养模式改革,向全社会展示高校工业设计教育与时俱进的面貌,搭建高校工业设计教育成果与经验的交流平台,为中国制造业、创意产业寻找设计新力量提供最佳途径和机会。 2竞赛评价标准 创新性。产品是否体现了设计与科技、人文的结合,产品中是否应用高新技术成果解决现实存在的问题;有效利用新技术、新材料、新工艺;概念独特新颖、能提供新的问题解决方案;能引领信息化、智能化产品及服务设计发展趋势。实用性。在经济社会、百姓生活中是否具有独特功能,是否解决了实际问题、产生了积极效果,产品性能是否优于同类产品,人机交互是否简便易于操作、使用和维护,产品是否具有很高的安全性;把企业应用作为根本性的评审标准,能够为企业转化应用、适合工业化批量生产制造。经济性。产品是否通过设计降低了企业成本、提升了企业的经济效益,提高了自身性价比;产品是否被消费者广泛接受,符合当代技术发展趋势,综合高效利用社会和环境资源,具有较高的商业价值和市场潜力、高性价比的设计与商业模式创新。在材料应用、加工工艺等方面表现突出,是否做到通用性强、质量优异、做工精良。环保性。产品是否应用了清洁能源、环保材料,在设计、生产、选材、制造、使用等环节是否体现了节能环保的理念,是否耐用,零部件是否可拆卸便于循环再利用;绿色、低碳、节能、新能源;考虑生态兼容性、对社会及环境的洞察力、思考力和责任,适应于两型社会可持续发展的原则。美观性。产品外观和造型在满足实用性的前提下是否体现出独特的设计理念,其外观品质如何,是否具有视觉吸引力。 3竞赛关键词结构 产品是工业设计目标载体,各竞赛的评价标准是以产品的最终形态来衡量,所以竞赛中产品类别的选择至关重要。为了给予参赛者更多的发挥空间,国内外赛事一般不限定狭义的产品范围,因此把握优秀产品设计成为竞赛的关键。参赛者一般只针对自己的创新思维进行感性设计,往往优秀的产品设计并未获奖。所以,采用分析方法缩小产品的范围对竞赛至关重要,可对竞赛的关键词进行结构,从而获得准确的产品方向。如首届湖南省大学生工业设计大赛,主题之一:创新湖南,围绕湖南“新型工业化”战略,以工程机械、交通工具、电工电器、文化旅游、绿色环保等有湖南特色的制造业为主要内容的创新产品设计。第一层竞赛关键词为“新型工业化”,代表设计概念,就是坚持以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,就是科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的工业化。第二层竞赛关键词“工程机械与交通工具”,代表所属企业的关键产品,通过调研可知,湖南省三一集团、中联集团、山河智能、湘电集团、娄底大丰和电动车、乖乖兔电动车等均属此类范围,但重点是大型企业的典型产品;第二层竞赛关键词“电工电器”,代表所属企业的关键产品,通过调研可知,湖南省深思电工、迅达集团、碧波尔热水器等均属此类范围。 4竞赛指导过程 4.1进度把控 国内外设计竞赛周期、时间节点与学校教学时间很难完全重合,所以在指导时间进度上需要灵活安排。可以基于以下过程进行适当调整。第一时间段:1)大赛主题解读与竞赛关键词结构,获得典型产业、产品。2)大赛主题知识学习,由于学生实践知识与实践操作较少,在老师的指导下对产品进行调研与分析,了解产品技术、结构、材料和创新点等,一方面可以获得详细的产品知识,其次可以形成知识累积效果。3)国内外相关赛事获奖作品解读,工业设计竞赛在世界范围内发展较快,也是企事业激励创新与发展的良好平台,所以往往会出现同一行业或相关行业同时举办多个竞赛的情况,针对这种情况要对其进行横向、纵向对比分析,特别是对已举办过的竞赛获奖作品进行分析。4)手绘与电脑效果图制作能力再提高和认识的教学,竞赛作品质量要求远高于教学中作业的要求,需要在竞赛过程中对竞赛所需知识、技能、手段等进行有针对性的提高与强化。5)参赛资料的收集和整理,寻找创新点。第二时间段,设计构思和创作,集中构思连续设计,设计讲评和作品完善。第三时间段,效果图制作、后期处理和版面设计。 4.2指导过程与方法 第一阶段:提案(提出问题、概念、新想法、新思路),这一过程对大赛主题进行思考,采用头脑风暴或发散思维等方法,激发学生思维。此阶段只提优点以及可行性,不否定方案,最大限度展开想象力。第二阶段:完善与提炼,从产品系统设计的角度,对每个想法从功能、结构、原理等进行总结,使方案在产品属性上具有一定的合理性。第三阶段:提案优选,对一些方案中的问题进行分析,提出方案的缺点,淘汰不合适的方案。第四阶段:草图构思,对优选的方案进行完善,从草图构思设计开始,建议先对相关产品进行了解,可以临摹一些相关设计,提取设计元素,探索造型趋势。第五阶段:草图优化,完成方案的造型、结构形式、比例感、体量感、运动机构或原理设计,使方案更加完整。 4.3竞赛指导思维 工业设计竞赛思维一般有两种,第一种是基于产品改良设计思维“发现问题-分析问题-解决问题”的思路对产品功能因素改良,包含基本功能、辅助功能、使用功能、表现功能、必要功能和多余功能。此外还有对人机因素的改良,产品形态、色彩和材质的改良等。第二种是产品开发设计思维,基于新技术、新理念、社会主题(环保可持续等)。思维内容紧扣主题,为了征集更多更好的作品、不限制学生的思维,主办方常常将范围设定较广。要针对竞赛关键词进行结构,获取的内容即可缩小范围,同时只要符合或与主题关联即可,就是我们所讲的“扣题”。贴近生活,作品需具有一定的前瞻性,但不是“科幻”“胡思乱想”,它来源于生活便捷、工作便利、环境宜居、公共设施、环保节能和文化旅游创意等社会主流;关注热点,对国内外的事实动态,如地震、火灾、水灾等的救援方面;城市自身问题的关注,代步工具、设施便捷等。交叉与融合:如工程机械在旅游方面的应用,国家政策或地方政策等方面对产品设计的影响等。 5结语 工业设计专业学生竞赛,为本科教学提供了良好的实践平台,但目前没有权威性指导教材,笔者从多年竞赛教学指导中总结了一些经验,在多次竞赛实践中获得等级奖项。把握竞赛过程中赛情分析、主题关键词结构、竞赛过程关键点等要素的指导,采用合理的竞赛思维引导,学生即可在参赛过程中掌握设计程序,运用设计方法,增强专业知识和提升设计能力。 作者:王沈策 单位:湖南科技大学机电工程学院 工业论文:项目式教学工业设计论文 一、项目式教学实施过程 (一)设计思路 在确定项目选题之后,就要进一步明确设计思路。在此环节中可采取分组讨论的方式,将设计项目相近的学生分为一组展开讨论。所设计的收集利用雨水且半自动清洗式垃圾箱,要实现两个技术思路:一是自动收集雨水,并过滤出较干净的水质,达到高效利用水资源保护环境的目的;二是利用此水实现半自动清洗垃圾箱内壁功能。该垃圾桶在桶内垃圾被清空之后,环卫工人可以在不接触垃圾桶的状态下完成桶壁清洗,降低工人的工作强度;同时整体结构尽量简单、实用性强、制造方便、造价低廉、外形美观、易于推广使用。 (二)整体方案设计 知识点包括:主要水箱;上托盘;支架;可回收垃圾桶;不可回收垃圾桶;垃圾出口洞;下托盘;过滤网;空心底座;清理按钮。水箱设置在上托盘上,上托盘和下托盘分别与支架上端和底端固定连接,且下托盘设置在空心底座上侧;垃圾出口洞在与支架两侧对称固定连接的可回收垃圾桶和不可回收垃圾桶的底端外侧均有设置;过滤网设置在空心底座上端,构成一个简单的轴承结构。垃圾出口洞处的外面设置有两个金属框,金属框的中间夹设两块橡胶,橡胶的中间设置有一块金属板。上述构成一个完整的设计方案。根据每个方案的差别,教师需要制定不同的教学时数进行合理分工。 (三)机械结构设计 1.水箱结构。 这一部分为教学重点,老师指导学生把握机械原理的同时加入自己的创新设计。水箱呈椭圆柱体,上有小孔,可以在下雨时将雨水收集起来。在水箱长轴两侧的下方会加一些出水孔。 2.支架连接结构。 进一步完善结构设计,支架呈竖直条状,是用来支撑和连接上下托盘、垃圾箱等功能的结构。上托盘的下方便是一块竖直支架挡板和一个下转盘,挡板上方是两个肋,用以加固上托盘和水箱的稳定性,支架下方是与其固定在一起的下转盘,转盘、挡板、托盘和水箱通过一根轴连接,这根轴可以使水箱、托盘、挡板和下转盘一起围绕轴做逆时针做圆周运动。 3.空心底座结构。 下转盘空心底座上有橡胶突起和弧形突起,且下转盘设置在空心底座中间圆形凹槽中。过滤网设置在空心底座上表面,两者构成一个简单的轴承结构。 4.清洁水出洞口结构。 按照项目既定思路与常规垃圾桶结合,清洁水出口洞在与支架侧对称固定连接的可回收垃圾桶和不可回收垃圾桶的底端外侧均有设置;清洁水出口洞处的外面设置有金属框,金属框的中间夹设橡胶圈,橡胶的中间设置有金属板,最终完成设计。 二、教学效果总结 (一)方案评价 现有公共垃圾箱没有水源清洁或清洁不及时给环卫工人劳动强度和周边公共环境带来极大的挑战。本设计相对较完善,收集利用雨水适合在户外清洁取水相对不方便的情况,同时将利用过的污水过滤后再排入地下水循环系统中,体现了节约用水、降低污染的低碳环保理念。该设计结构简单、使用方便,能有效降低环卫工人的劳动强度,改善工作环境,贯彻了以人为本、人与环境和谐共生的倡议,是值得设计和推荐的。 (二)项目式教学对于知识点的掌握 把原有的知识点穿插在具体项目中,不仅有助于学生对知识点的理解与应用,更提高了他们的学习兴趣,使每个学生都积极地投入到自己的设计创作中。 (三)项目式教学对于实践能力的提高 实践能力一直是工业设计类学生在学习时的短板,项目式教学可以明显地提高学生的动手能力,使设计不停留于图纸、想法不止步于生产。 (四)项目式教学对于设计创新能力的培养 每个学生都想设计一件独特的作品、与众不同的作品,在这样的项目教学引导下学生们都会自觉主动地去创新,而不是当做一项作业或一个知识点去被动地完成和掌握。在项目式教学过程中涌现出许多类似本案的优秀例子,也证明了这种教学方式的合理性。 三、结语 在工业设计教学中倡导设计的创造性、实践性,但同样不可忽视产品的实用性。如何与实用接轨、与市场接轨,将成为未来工业设计教学的重要部分。需要通过老师的恰当引导与学生对市场的充分了解,之后再适时地传授专业知识才能建立起教学与市场的有效联系。通过项目式教学设计实践,使学生掌握了产品设计的整体流程并传授了相关的知识点,为今后从事产品设计工作奠定基础。 作者:孙芊芊 孙和超 单位:内蒙古农业大学机电工程学院 工业论文:工业设计教育教学论文 1、政府加强干预和调控 我省的工业设计协会成立于80年代,是国内较早成立协会的省份,然而协会的工作开展艰难:一没有较自由宽裕的资金来源和财政权,二没有决策权和话语权,这就形成了说了不算,算了也办不了的状况。而省内的工业设计公司自2008年“黑龙江省彩格工业设计公司”成立以来也再也没有出现第二家。在这种状况下,若省政府牵头与相关职能部门联合制定出有针对性的关于工业设计产业发展的扶植政策,并给予相应的资金等资源投入,必定能使我省的工业设计产业的发展得到良好的、有效的促进。在2014年7月,由黑龙江省工业设计协会举办的“国家设计政策与促进发展工业设计事业的高级研修项目学习”中,与会人员不仅有教师,还有很多政企代表参加,这说明,我省工业设计的发展正逐步得到政府的重视。 2、灵活制定人才培养目标 工业设计是一门综合学科,体现的是艺术和技术的结合。我省高校的工业设计专业多数设置在“机械学院”、“工程学院”这样的理工类二级学院中,受工科影响严重。其正面影响是培养学生规范性、技术性,但其负面的作用似乎也有不少。例如:受院系教学管理制度规定,很多工业设计系不能按其教学内容自由选择校外实习时间,往往错过企业学习参观或风景采风的最佳时机;有的特色教学模式不能给予学生学分上的承认,也不能兑现指导教师相应的劳动报酬,打击了师生的创新性。针对这种现实问题,学校层面上如能针对本校工业设计专业教学中各种需求,从专业特殊性出发、学生出发、从市场需求出发,灵活调整教学模式和教学制度,不走形式、不走过场,让学生真正能够从中受益,提高专业水平。 3、加强校企交流 工业设计专业注重学生动手能力的培养。然而,学校资源有限,往往不能满足学生实践训练的要求,学生就业后通常需要很长时间来学习新技能。校企合作则是解决这一问题的良好途径,一方面能利用学校和企业的资源与环境,发挥学校与企业在人才培养方面的优势,另一方面将理论教学与生产实训有机结合,实现学生职业能力与企业岗位要求之间对接的人才培养模。在浙江、广州等工业设计发达的省份,这一模式早已启用,企业甚至还向学生购买设计专利,进一步实现了互惠互利。 4、不断提高教师水平 教育质量的高低,关键取决于教师队伍的整体素质。这看起来似乎是老生常谈,但真正做到这一点不仅要靠政策的扶持、资金的支持,还要靠教师自身的积极性和不断的努力。教育教学机构为专业教师提供机会参与国内外学术交流,教师自身调动专业教师学术研究积极性,转变部分教师工作、教学观念,不等不靠不抱怨,从小处积累,不断地壮大我省工业设计的教育事业发展。 作者:张佳贺 单位:东北石油大学机械科学与工程学院工业设计系
电力系统分析论文:电力系统分析课程教学论文 一、引言 本课程的先修课程为《高等数学》、《电路》、《电机运行与维护》,后续课程包括《电气设备运行及维护》、《继电保护装置运行》、《顶岗实习》等。 二、课程目标的设定 1.专业能力:能全面掌握电力系统的基本知识;能对电力系统有功及无功功率进行控制与分析;能对电力系统频率和电压进行控制和分析;能对电力系统各种故障运行状态进行分析和计算;能对电力系统安全稳定性进行简单分析和计算;能进行电力系统的规划设计。2.方法能力:分析问题、解决问题的能力;动手操作、独立工作能力;获得与利用信息,探究式的学习能力;工程意识和灵活思维、创新能力。3.社会能力:团队协作能力;交流沟通能力;组织能力;耐心细致的工作能力。 三、课程设计思路 电力系统运行与分析课程基于电网的实际生产过程,以工作过程为导向,归纳提炼典型工作任务,并将行动领域的典型工作任务教学化处理后,按照与实际岗位典型工作任务内容对应的各学习情境组织内容,并且根据任务的复杂程度,以先简单后复杂的顺序排列各学习情境;在各个学习情境中,又按照复杂程度和实际工作程序化各个工作任务。遵循学生职业能力培养的基本规律,以适度、够用的原则,以现场工作任务及工作程序为依据整合、序化教学内容,设计项目教学,教、学、做结合,课堂、实训、实习结合,理论与实践结合。在教学项目实施中,由专业教师组成教学团队,密切配合施教。采用任务驱动教学方法,以学生自主学习为主,教师讲解为辅,激发学生学习兴趣,培养学生自主学习和终身学习的能力。 四、教学方式的改进 《电力系统分析》课程属于纯理论性的课程,部分理论知识需要较强的想象能力,只能在头脑中通过想象来给出大概的印象。且由于课堂理论教学模式较为单调,多半是老师讲、学生听的模式,降低了学生学习的积极性。1.借助于多媒体及仿真系统在教学过程中,可以采用一些方法来改进现有的困境。如,采用形式多样,内容丰富的理论教学,比如影像、图表,使学生在形象的方法下进行深入的学习。潮流计算是该课程的难点和重点,大部分学生在此部分易产生畏惧和懈怠情绪,教师可借助影像系统向学生展示一个实际电力网络的潮流分布图[1],让学生在脑海里建立一个感性的概念,而不仅仅是枯燥的公式和计算过程,或者利用电网运行仿真软件进行实际电网的模拟演示,引起学生学习兴趣,调动学习积极性。2.理论与实践训练相结合以任务驱动教学为主,将理论讲授与实践训练有效融合,让学生带着任务去学习,通过实际训练融会贯通所学理论知识,培养学生的专业能力,并在完成任务的过程中培养自主学习、独立思考等方法能力以及团结协作、交流沟通等社会能力。本课程以培养学生的综合职业能力为目标,模拟工作情境,使学生深临其境,在完成工作过程中、在体验过程中获得工作过程知识。3.创新教学模式将“教、学、做”的教学模式贯穿始终,利用各种方法和手段使教、学、做合理衔接交融。以岗位技能培养为优秀,同时注重学生学习能力、方法能力的培养。鼓励学生通过独立思考和分组合作,培养发现问题和解决问题的能力。 五、结论 电力系统分析是一门集理论与实践为一体、知识面范围大,是发电专业课程体系中的重中之重的基本课程。“电力系统分析”的教学方式可采用增强理论的形象性、增强互动式教学、增强企业培养的方式。为构建一个高效的教学体系,一方面必须优化理论课程内容,另一方面必须重视实践环节设计,进行综合性实验,切实提高学生的实践能力[2]。 作者:辛华 李依凡 王丽 单位:西安电力高等专科学校 电力系统分析论文:仿真技术电力系统分析论文 摘要:自20世纪80年代末至今,我国的仿真技术获得了极大的发展。在电力系统中,应用较多的培训仿真系统有电厂仿真、电网运行工况仿真和变电所仿真。一般说来,凡是需要有一个或一组熟练人员进行操作、控制、管理与决策的实际系统,都需要对这些人员进行培训、教育与培养。 关键词:仿真技术电力系统 自20世纪80年代末至今,我国的仿真技术获得了极大的发展。在电力系统中,应用较多的培训仿真系统有电厂仿真、电网运行工况仿真和变电所仿真。一般说来,凡是需要有一个或一组熟练人员进行操作、控制、管理与决策的实际系统,都需要对这些人员进行培训、教育与培养。早期的培训大都是经过理论讲解和现场实习,通过实际操作经验的积累来完成的,这种培训方式因是在实际运行的系统上进行操作,不仅培训成本高、培训时间长,而且有些故障只能在实际发生时才能得到实际操作的机会,致使一部分知识只有感性认识,得不到实际操作的锻炼。随着系统规模的加大、复杂程度的提高,特别是造价日益昂贵,训练时因操作不当引起的破坏而带来的损失大大增加,因此,提高系统运行安全性、可靠性事关重大。为解决这些问题,出现了培训仿真系统,模拟实际系统的工作状况和运行环境,以避免运用实际系统时可能带来的危险性及高昂的代价。 变电所培训仿真系统集仿真技术、图形图象技术、数据库等技术于一体,依据变电所电力设备实物、一次设备和二次设备接线图进行设计,如主控室、控制屏、保护屏及设备连接状况,可在模拟设备和二次接线图上进行相应操作,采用鼠标点击的操作方式,简单、直观、易学(见图1)。这种方式使变电运行人员的培训手段大大更新,提高了培训效率,缩短了培训周期。也进一步提高了运行人员的正确判断和处理事故的能力,防止事故扩大化和缩短事故处理时间,从而确保电网安全、可靠、经济运行。 图1 1变电所仿真的现状 目前,我国农网中(110kV、35kV)变电所培训仿真系统主要有孤立变电所型变电培训仿真系统和考虑简单电网的变电培训仿真系统。前一种类型的变电培训仿真系统配置简单,造价相对较低;后一种不仅仿真了变电所的运行状况,而且考虑到电网和变电所之间的相互影响,该类型的变电培训仿真系统在功能上比孤立变电所型的仿真系统要强。此外,还有将无人值班变电所仿真、集控中心仿真、变电所运行管理系统结合于一体的110kV/35kV集控站培训仿真系统。考虑到仿真原理的相同性和孤立变电所型变电培训仿真系统较为简单,能够在单机上独立运行的特点,以下只对该系统进行简要介绍。 2硬件配置的基本要求 微机一台:主频PENTIUM200;32M内存;3.2G硬盘;16倍光驱;显示卡、声卡、音箱等。 3软件配置的基本要求 (1)中文视窗Windows95以上版本; (2)多媒体仿真培训软件。 4主要功能 (1)正常操作训练:断路器操作、隔离开关操作、压板操作、保护投停、电压互感器的切换,电容器的投停等; (2)故障演习训练: 断路器故障:拒动、误动、偷跳; 隔离开关故障:带负荷拉合隔离开关、带电合接地隔离开关; 变压器故障:包括相间短路、接地短路、匝间短路、变压器过负荷、变压器油温过高; 母线故障:母线短路、母线接地; 线路故障:近区短路、接地、断线等; 此外,还有电容器故障、继电保护故障以及其它故障等。 培训者可对设定操作任务或故障,依据系统标准操作票进行操作,系统也可在出现故障时,给予提示并指出错误要点。 (3)操作票生成与培训系统:可对线路、主变压器、母线、电容器等设备开操作票;可对学员的操作以操作票的形式记录;可对学员的操作票和标准操作票进行比较; (4)理论知识的培训:可提供设备的图片和产品介绍;可进行二次回路图纸讲解:包括中央信号回路、电力变压器保护、电容器组保护、输电线路保护、低周减载装置等;还可进行运行规程问答、典型故障处理、经验介绍以及提供考试题库。 (5)系统维护功能:系统可根据110kV变电所的主接线方式(如:单母线接线方式、内桥接线方式、单元接线方式)和正常运行方式的差异及实际变电所的工作情况进行选择和修改,可对考试题目进行增加或修改,还可对二次接线图上的线路名称和隔离开关、断路器号进行更改,使其更加接近变电所的实际运行情况。 操作实例: 倒闸操作是变电所正常运行和检修中都涉及的操作,具有重要的作用,其操作过程如下: ①运行仿真软件,进行操作人员登陆。 ②进行功能选择,进入倒闸操作模块,进行题目分类选择。如选择"10kV倒闸操作题目"后,屏幕上会出现一系列10kV倒闸操作题目的分项内容,用鼠标按钮进行选择,选择"纺织线002断路器停电,纺织线线路检修"(见图2)。选择题目后,可进行标准操作票预览,以便操作人员了解操作步骤后进行正确操作。可单击要点按钮,查看提示注意事项。操作练习既可在线路图上进行,也可在模拟图上进行。 ③依次拉开纺织线002断路器,拉开002-3隔离开关,拉开002-1隔离开关,在002-3隔离开关线路侧挂接地线(见图3)。遇到困难时,可查阅标准操作票和操作要点提示。操作完毕后,调出操作记录与标准操作票进行比较,如果在操作过程中发生误操作,系统会出现报警。 ④选择操作题目后,也可进入考试状态。在此状态下,系统不提供标准操作票和操作要点提示,考试时间到,系统不再进行操作记录。 5结束语 目前,110/35kV变电培训仿真系统在一些变电所已经得到应用,并取得实效。归纳起来,变电培训仿真系统具有如下的特点: (1)计算机仿真程度高。仿真画面完全按照变电所的电力设备实物进行绘制,形象逼真。操作人员在模拟图或二次接线图上用鼠标点击元器件,即可激发元器件动作,元器件动作后仿真变电所同实际变电所情况一致。 (2)培训功能完善。不但可对变电所的正常和异常事故进行仿真,而且可提供完善的二次图讲解。对变电所的继电保护装置从动作原理到动作过程进行分步讲解,突出显示动作断路器和响应元器件,动画模仿电流轨迹。 (3)可扩充性强。仿真系统还应提供维护功能,用户可在使用过程中,按照各自变电所的实际情况进行适当的修改,使其更接近实际运行中的变电所。 (4)人机界面友好,操作简单,显示直观,具有真实性、正确性和灵活性的特点。 总之,变电培训仿真系统能提高培训效率、缩短培训周期、降低培训成本、提高运行人员的技术业务素质,作为一种新型的培训方式,其经济效益和社会效益是显而易见的,具有广泛的应用前景。 电力系统分析论文:浅谈电力系统分析实践教学探索 摘 要:电力系统分析为电气工程学科的重要组成部分,是电气类有关专业学生的必修课程之一,为了使学生更好地掌握这门课程的专业知识、培养学习兴趣、提高专业实践能力,提出通过搭建电力系统自动化与监控实践平台结合该课程完成实践教学任务。论述了利用电力系统综合自动化实践平台和电力系统监控实践平台与电力系统分析课程内容相结合可开发的相关实验,并结合学校的大学生创新项目、课程设计和毕业设计开设相关课题研究。 关键词:电力系统分析;电力系统自动化与监控实践平台;实践教学 0 引言 电力系统分析课程主要包含电力系统潮流分布计算、电力系统有功功率和频率调整、电力系统无功功率和电压调整、电力系统短路计算等内容,为电气工程学科的重要组成部分,是电气类有关专业学生的必修课程之一,为了使学生更好地掌握这门课程的专业知识、培养学习兴趣、提高专业实践能力,宁夏理工学院结合教学内容,搭建了电力系统实践平台。该实践平台综合性强,要求学生掌握“工厂供电”、“电力系统分析”、“电气控制技术”、“电力系统继电保护”等相关课程知识。指导教师在实验课前要对相关实验项目进行操作和分析计算,确保实验安全和可靠,实验过程以学生动手为主教师指导为辅共同完成实践教学任务。由于属于新建实践教学平台,缺乏相关专职实验管理和开发人员,目前仅开发了三个实验:发电机启动和运转实验、同步发电机手动准同期并网实验、单机带负荷实验。需要结合电力系统分析课程内容,开发相关实验和相关课题研究,将对电力系统分析实践教学起到良好的促进作用。 1 电力系统实践平台简介 电力系统实践平台由电力系统综合自动化实践平台和电力系统监控实践平台两部分构成。 电力系统综合自动化实践平台是一套可模拟发电过程、各种电力故障、有功和无功功率调整等功能的整合实验设备,反映了传统发电厂电能从产生升压传输降压分配等完整的供电原理。该套实验设备包括了原动机、发电机、控制柜、实验操作台、三相可调负载箱和自耦调压器。其中原动机由一台功率3KW、电压400V、转速1500rpm的直流发电机组成;三相同步发电机输出功率2KW,功率因素0.8,电压400V,转速1500rpm,直流电动机和同步发电机由联轴器软连接在一起;控制柜由测量仪表单元、原动机控制单元、发电机励磁单元、准同期单元、设备接口单元、电源单元组成;实验操作台由输电线路单元、微机线路保护单元、控制方式选择单元、监测仪表单元、指示单元、设置单元和设备接口单元组成;由15KVA自耦调压器来拟无穷大系统;三相可调负载箱包括阻性负载和感性负载。 电力系统监控实践平台是一个集系统开放化、结构微机化、监控屏幕化、功能综合化和电力潮流结构多样化为一体的综合自动化实践平台,主要由计算机系统、实验操作台和模拟无穷大系统组成,与电力系统综合自动化实践平台配合共同完成相关实验项目。该实践平台能够面向院校新建课程体系,组建开放式实验室和培训中心,有利于提高学生的实践能力和创新思维能力,为电气类有关专业学生以后走向工作岗位打下坚实的专业基础和动手能力。 2 电力系统实践平台与电力系统分析课程结合可开发的实验 电力系统分析课程主要包括电力系统潮流分布计算、电力系统的有功功率和频率调整、电力系统的无功功率和电压调整、电力系统三相短路的分析与计算、电力系统不对称故障的分析与计算等部分。 根据电力系统实践平台特点,结合电力系统分析课程内容,通过电气类教师实践与论证最终可开发的实践项目有: (1)发电机组的起动与运转实验; (2)同步发电机励磁控制实验,包括不同控制角对应的励磁电压波形实验、典型方式下的同步发电机起励实验、励磁调节器控制方式及其相互切换实验、跳灭磁开关灭磁和逆变灭磁实验、伏赫限制实验、欠励限制实验、同步发电机强励实验、调差实验、过励磁限制实验; (3)同步发电机准同期并列运行实验,包括自动准同期条件测试实验、线性整步电压形成(相敏环节)测试实验、压差-频差和相差闭锁与整定实验、导前时间整定及测量方法实验、手动准同期并网实验、半自动准同期并网实验、自动准同期并网实验; (4)单机-无穷大系统稳态运行方式实验; (5)电力系统功率特性和功率极限实验; (6)电力系统暂态稳定实验; (7)单机带负荷实验; (8)同步发电机实验,包括同步发电机空载实验和短路实验、同步发电机V形曲线实验、同步发电机外特性实验。 3 课题研究与电力系统实践平台的结合 宁夏理工学院电气类有关专业师生可根据THLZD-2型电力系统综合自动化实践平台和THLDK-2 型电力系统监控实践平台的特点和现有设备,拟定出与实际生产相结合的或者理论研究型的大学生创新性项目、课程设计、毕业设计或科研课题。如对电力系统三相不对称短路电流的故障研究,可以通过该实践平台构建与实际情况高度相似的模型进行大量可行性研究实验,设置不同短路故障类型进行实验研究,得到实验数据,并对实验数据进行分析; 另外,该实践平台可以针对学校新开设课程体系,创建开放式实践教学平台,即学生结合课堂理论知识、相关企业实践和校内实践平台来学习专业知识和技能,通过这种开放式实践教学平台,能够提高学生的工程实践能力、专业综合素质和创新思维,打破传统的只注重理论教学,轻实践教学的模式,为电力行业培养更多 “有理想,有道德,懂技术,会管理”的高素质应用型人才。 4 结束语 为了让学生更好地掌握电力系统分析课程的专业知识、培养学习兴趣、提高专业实践能力,本文提出通过与电力系统实践平台相结合,开发相关实践项目。电气类有关专业师生也可结合该实践平台资源,进行大学生创新性项目实践、课程设计和毕业设计,以及教师的科研项目研究工作 作者简介:张建刚(1980-),男,宁夏石嘴山人,硕士,助教,教师,研究方向:电力系统自动化。 电力系统分析论文:基于卓越电气工程师培养的电力系统分析课程改革 [摘 要]电气工程及其自a动化专业以卓越工程师实验班模式,探索“三创型”专业人才培养的可行方式,着力加强学生对工程实践的了解、专业知识与应用的结合,强化培养学生的工程创新能力、优秀的学习能力以及团队协作精神。在电力系统分析课程现状的基础上,基于卓越电气工程师培养目标,贯穿问题教学法的理念,对该课程的理论教学和实践教学环节进行改革,并对课程进行拓展,提高学生的创新意识和能力。学生通过这种方式学习后,对课程的理解以及对电力方面知识的兴趣都有了很大提高。 [关键词]卓越电气工程师;电力系统分析;问题教学法;课程拓展 创新高校人才培养机制是十八届三中全会提出的明确要求。为贯彻中央提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署,落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,教育部启动实施了卓越工程师教育培养计划。[1]惠州学院为配合国家教育战略,促进学院学科建设,在学校内开展了卓越工程师培养系列活动,其中电子科学系的电气工程及其自动化专业成为首批试点专业之一。 电气工程及其自动化专业以卓越工程师实验班模式,探索“三创型”专业人才培养的可行方式,着力加强学生对工程实践的了解、专业知识与应用的结合,强化培养学生的工程创新能力、优秀的学习能力以及团队协作精神。这对教师的教学工作提出了更高的要求。本学科非常重要的专业基础课――电力系统分析是一门理论分析严谨、涉及内容广泛的课程,包括电力系统稳态和暂态分析两大部分。它既是后续电力系统继电保护、发电厂电气部分等相关课程的理论基础,又是学生专业素质形成的关键课程之一,对学好本学科起着非常重要的作用。 一、电力系统分析课程现状 电力系统分析课程内容与电力系统运行过程密切相关,同时又有大量的计算,学生普遍反映学起来难度较大。随着计算机技术、现代控制技术和电力电子技术的迅速发展,云计算和大数据技术与新能源技术的结合,本课程的教学内容日益丰富,教学要求也不断提高。近年来,与本专业相关的一些新技术发展很快,特别是美国提出进行新能源革命从而带动美国经济复苏的发展战略后,全球掀起了新能源开发及应用和智能电网的研究与建设的热潮。[2] [3]可见,对电力系统分析课程的教学内容、教学方法、教学手段等实践创新方面的改革势在必行。 二、问题教学法在理论教学环节的应用 问题教学法是教育理论中一种互动式教学方法。[4]笔者采用问题教学法来讲授电力系统分析课程,将课程的主体结构通过提问的方式引出,并要求学生在课程学习结束后完成以下4个任务:1.电力系统建模,以稳态模型为主,兼顾暂态模型;2.计算电力系统正常运行状况下的功率、电压的分布(即潮流分析);3.计算电力系统发生各类故障时的电压、电流分布(即故障分析);4.计算电力系统在各种扰动下能否维持稳定运行(即稳定分析)。 简略地说,就是掌握复杂电力系统的数学建模,并能够进行潮流、故障、稳定3大计算。课程的主体结构由以上对应的4部分组成,每个部分包含若干章节内容。为提升学生对课程的认知,笔者根据多年教学经验,精心挑选下列一组问题作为教学的主线。 1.直流电力系统与交流电力系统的特点各是什么?现代电力系统采用的是那种模式?具有什么特点?2.参照电机学,如何建立发电机、变压器、电力线路和电力负荷等元件的数学模型,对于多电压等级的电网,如何对各元件参数进行电压等级的归算,进而构建电力网络的数学模型。有名制、标幺制,精确法、近似法在进行电压等级归算时有什么异同之处?3.电力系统稳态分析中提出了潮流分析这一概念,给出对“潮流”这一词的理解。电力系统就是一个大的电路网络,那么“潮流计算”与一般的“电路稳态计算”有什么异同之处?4.在复杂电力系统潮流的计算机算法中,节点被分为几种类型,已知数和未知数各是什么?这与实际电力系统中的哪些设备(厂站)相对应?5.为什么要用对称分量法求解电力系统不对称短路故障时的故障电流?这一方法的数学原理是什么?有没有其他的方法可以计算不对称故障的短路电流?6.电力系统中各元件的序阻抗的是如何定义的?其物理含义各是什么?系统分析与设计中所取的电抗值又是如何得到的?7.系统的稳定性是如何定义的?电力系统稳定性主要涉及哪些电气量? 通过问题的设置,逐步引出课程相关内容。笔者在教学过程中体会到,用问题来引导学生可以提高学习的导向性,把学生兴趣吸引到问题上来。在关注解决问题的具体方法时,要让学生理解每个方法、步骤的意义,以免因为内容庞杂而失去对问题全貌的了解。[5] 三、实践环节的创新 笔者在实践过程中积极探索,加强实践教学的内涵建设,提升课程的实践性和创新性,取得了较好的效果。 (一)开放实验教学模式 电力系统综合实验室,由3台“WDT-IIIC电力系统综合自动化试验台”和1台“PS-7G型电力系统微机监控试验台”及相关设备组成,是一个自动化程度很高的动态电力系统物理模型,能够反映现代化电能的生产、传输、分配和使用的全过程,体现现代电力系统高度自动化、信息化、数字化的特点,实现电力系统的检测、控制、监视、保护、调度的自动化,并使教学实验管理现代化。对于卓越电气工程师班的学生来说,除了按要求完成课程基本的实验内容之外,还要在课余时间对实验平台能完成的其他内容作试探性研究和拓展。学生通过实验平台开放的接口做课程设计和研究,拓宽了视野,加深了对理论知识的理解。 (二)自主研发、修复实验装置模块 综合设计实践教学是高等学校培养“卓越电气工程师”专业教学计划中的重要部分。本课程鼓励学生在实践过程中自己动手设计装置,完成相关实验内容,或者对旧实验装置进行维修,恢复装置功能。学生通过这种实践,对实验过程和内容有了更深刻的理解,提高了动手能力。 四、课程拓展及创新能力培养 笔者在教学过程中,一直强调学生要注重本课程具体章节内容之间的联系,逐步掌握单个知识点,理解课程体系结构,进而理解专业教学体系结构,熟悉本课程在整个教学体系中的地位和作用。通过把问题法融入教学中,能避免学生片面的学习单个知识点而忽略对全局的了解,能提高学生分析问题、解决问题的能力。 同时,笔者在教学过程中注重紧跟前沿技术,提升学生的创新能力。本课程内容讲授到一半时,学生对课程内容已有了一定的认识,笔者要求每位学生都要去查找文献,了解电力方向的最新技术和发展方向,然后上交一篇报告,对涉及的新技术进行描述并写心得。为了提高效率避免雷同,笔者规定,报告提交时按照时间先后顺序,若该技术在先前提交的报告中已使用,则后而提交的报告中就不能再涉及,这样越往后报告提交难度越大,所以学生基本都以最快的速度去查找资料写报告。报告审核工作由笔者独立完成,对粗制滥造、敷衍了事的报告笔者一律退回要求学生重写,直到通过为止。等学期末课程快结束时专门有新技术讨论课,这时笔者要求学生对自己报告中的新技术进行脱稿描述,以检查学生对新技术的理解程度,并对整个过程进行打分,计入期末考核。 学生通过查找技术资料写报告,对专业的前沿技术有了一定的了解,对自己未来的发展方向也有了较清楚的认识。比如,新能源开发及应用和智能电网的研究与建设目前在全球进行得如火如荼,新一代的大学生也要紧跟时代潮流,但学校实验条件有限,怎么办?有学生就发现,微电网技术就是一个很好的切入点。微电网(Micro-Grid)也译为微网,它是将发电机、负荷、储能装置及控制装置等结合,形成一个单一可控的单元,同时向用户供给电能和热能。微电网中的电源多为微电源,亦即含有电力电子界面的小型机组(小于100kw),包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池以及超级电容、飞轮、蓄电池等储能装置。[6]微电网是实现主动式配电网的一种有效方式,它既能与大电网联网运行,也能在电网故障或需要时与主网断开单独运行,是传统电网向智能电网的过渡。不少学生在了解了相关知识后,已打算把微电网技术作为自己未来的研究和发展方向。 五、小结 本文在电力系统分析课程现状的基础上,基于卓越电气工程师培养目标,将问题教学法的理念贯穿于教学实践,对该课程的理论教学和实践教学环节进行改革,并对课程进行拓展,提高了学生的创新意识和能力。学生通过这种方式学习后,对课程的理解以及对电力方面知识的兴趣都有了很大的提高。卓越计划实施时间并不长,在今后的实施过程中还需继续探索、总结,不断调整,这样才能不断进步。 电力系统分析论文:应用型人才培养目标下电力系统分析课程教学改革与实践 摘要:应用型人才培养目标下,《电力系统分析》作为应用型电气工程及自动化专业的一门优秀主干课程,对提高学生的理论知识和培养学生的实践动手能力,具有很重要的作用。本文围绕应用型本科电气工程及自动化专业《电力系统分析》课程教学中存在的问题,阐述了教学内容改革思路和方法,体现了应用型本科“理论与实践相结合”的特色。 关键词:应用型;电力系统分析;教学改革;实践 一、引言 应用型本科是以本科教育办学定位为标准,以培养应用型人才为优秀的高校新型教育模式,既强调“实践能力”,又强调“创新能力”。电力系统分析作为电气类专业的基础课程,如何来体现应用型本科特色,培养技能型和岗位型人才,主要体现两个方面:一是“知识素质”;二是“能力素质”。知识素质主要表现为:专业知识面要宽泛,专业知识深度不宜过高,公式和定理的推导、证明适当省略,注重结论的应用性;能力素质主要表现为:强化操作技能和规范,提高实践动手能力和综合素质能力。因此应用型本科《电力系统分析》课程“突出应用特色,注重实践能力,提高教学质量”的教学改革目标,并围绕地方经济发展为基础,以突出应用型特色作为教学改革的前提,以提高教育教学质量作为改革的目标。 《电力系统分析》课程作为电气工程专业的主干课程之一,它不但有大量的理论概念和基本计算,而且工程应用实践性较强,对该专业的课程体系起到承上启下的作用,它既是线性代数、电路基础、电机与电气控制、电力电子等课程的总结,也是工厂供配电技术、电力系统继电保护自动装置等专业课程的基础,在电气工程专业教学和应用型本科培养高质量、高素质学生有十分重要的地位。近些年,随着电力系统行业的智能化程度的快速发展,对电气工程专业应用型学生培养的能力要求越来越高,也就对《电力系统分析》课程提出了更高的定位,原有的教育教学模式已不能满足电力行业建设的需要,不能体现应用型教育的发展特色。 二、《电力系统分析》课程教学中存在的问题 1.学习兴趣不浓:《电力系统分析》课程部分内容抽象、公式多、计算多、系统性和逻辑性较强,学生学习缺乏兴趣,“教师教”和“学生学”都很困难。 2.教学内容没有与时俱进。电力系统行业更新速度较快,教材中的内容虽然也在不断有新版本出现,但无法充分体现近十多年来本学科的最新进展和前沿动态。 3.教学方法、手段和形式单一。多媒体教学等现代化教学手段没有普及。首先,现有《电力系统分析》课程在教学上理论性强,内容上有大量的矩阵计算和矢量电路图形,所以用传统的板书教学,形式比较单一,教师也必须在课堂上占用大量时间进行公式推导和画图,教学效率较低,教学效果偏差;其次,《电力系统分析》课程工程实践较强,实际的电力系统结构和运行方式仅靠讲授来体现,无法更直观、更形象地将教学内容呈现在学生面前,不符合应用型人才培养的需要。 4.理论与实践教学相脱节。应用型本科注重培养学生的实践动手能力,《电力系统分析》课程教学模式偏重于基本概念和计算方法,缺少实践环节。 三、《电力系统分析》课程教学内容改革思路和方法 (一)教学思想的更新 在教学思想上,必须牢固树立“突出应用特色,注重实践能力,提高教学质量”的目标。以应用型本科教学为培养模式。在教学形式上,摆脱单一化的形式,让学生运用基本理论知识参与实际系统开发,提取系统的运行数据和拓扑结构。培养学生面对工程实践的应用能力。促进教学研究互相结合,使学生更了解本学科的前沿知识。 (二)教学内容的优化 为了适应应用型本科教学,针对《电力系统分析》课程教学改革所应体现的知识和能力素质,我们对课程的教学内容作了调整和优化,并提出了新的教学要求,具体从以下三方面进行: 1.修订人才培养设置,压缩理论学时,增加实践内容,形成新的教学模式。应用型本科院校培养人才的最终目标是以服务地方经济为出发点,所以在讲授基本理论的同时,让学生实际参与整个电力系统的构想、设计、运行和优化,使学生的实际工程训练能力得到提高。 2.增加辅助教材,充分了解学科前沿。在选用课程的教材时,采用规划教材为主,增加辅助教材编写。通过辅助教材可以全面了解本行业国内外的科研成果。重点是将理论内容穿插在实践课中讲授,让学生从实践中去深入了解目前本行业发展的前沿和热点问题。这样能有效的巩固专业知识,提高学生的专业学习兴趣;同时考虑到电气工程及自动化专业学生毕业后大部分将为本地区的电力行业服务,在电力网介绍和潮流(包括简单潮流和复杂潮流)计算讲解的时候,多以实际电网系统运行状态为例,实现应用型本科人才培养目标定位。 3.增加课程设计。课程设计是对《电力系统分析》课程的一个综合性实践教学,把知识点进行整体性回顾。《电力系统分析》课程包含两个课程设计:一是潮流计算方面,它是电力系统很重要的计算,根据给定的电力系统的运行条件,确定稳态运行时各参数的一种计算,可以分析研究电力系统规划和运行时的各种问题进行检验和预知。通过这个课程设计,学生对稳态分析过程有一个全面性的了解,提高分析问题的能力;一是短路计算方面,为了避免发生短路而正确选择和设计系统上的电气设备和继电保护装置,通过进行短路计算可以降低发生短路的后果,让学生对发生短路时遇到的各种问题提前进行分析总结,提高解决问题的能力。 (三)采用现代化教学方法与手段 随着教育信息技术的迅猛发展,《电力系统分析》课程中传统的板书式教学很难满足现代教育教学的需要,用讲授法根本无法描述清楚实际电力系统具体运行情况,学生理解上也存在困难。为了提高理论课的教学效果,吸引学生兴趣,必须采用多元化的教学方法和手段。 1.课堂教学采用多媒体配合板书教。首先,在公式推导时沿用板书教学的优点,吸引学生主动思考,整个推导过程全程参与,有助于对知识点的理解;其次,在讲授比较抽象的内容时结合多媒体演示,使教学内容更加具体化、形象化和生动化,加深学生对内容的理解,用多媒体结合板书教学在《电力系统分析》课程中起到事半功倍的效果。 2.仿真模拟教。为了使电力系统潮流变化等进一步形象化,呈现动态的变化过程。用计算机仿真动态模拟教学可以更生动直观的表达,还可以将仿真软件直接贯穿到学生的课程设计中,在对知识易于理解和掌握的同时,增加学生熟练话的程度,全程参与工程实践,这是其他教学方法无法比拟的效果。 3.网络教学。为充分利用学生的课余时间,运用翻转课堂的教学方法,将《电力系统分析》课程包括教学大纲、教案课件、电子教材、参考资料、实践指导、习题集及答案、授课视频等,通过公共账号上传到网络,让学生提前预习、熟悉和了解,带着问题进入课堂,课后还可以有效的复习回顾。另外,为方便学生学习,还设置了在线辅导、答疑和网上自测等网络交流平台。教学资源上网后能较好地解决学生课前预习、课后复习中遇到的相关问题,并有助于提高学生的自主学习能力,也是对课堂教学方法的多样化提供了一个有力支持。 (四)培养学生的工程创新能力 为让学生的理论和实践有机结合,根据内容不同,让学生通过自愿组织成立学习小组,每小组全程参与教师的科研内容,利用查阅资料、提出方案、实验数据分析处理、论文撰写等环节,使学生不但能锻炼实际操作能力,又培养了团队合作精神,拓宽了工程实践视野,提高了工程创新能力。从现在开始,培养他们独立动手的工作能力,提高学生对电力系统分析课程的学习积极性。 (五)加强实践教学环节。 应用型本科注重学生实践能力的培养,本课程的教学内容十分抽象,且电力系统的控制,十分复杂、宏观,学生无法凭想象来建立起知识体系。 1.组织学生参观周边发电厂、变电站以及一些工矿企业的电力设施,并邀请电力行业一线工程师讲课,定期安排学生实习,让学生对电力网、控制系统、变电站的结构和工作原理有较深入的认识,有助于对理论教学的展开; 2.其次,通过加大《电力系统分析》课程的实验,尤其是与实践密切联系的等值电路、潮流计算和对称电路以及不对称电路计算的实验,进一步加深学生对基本计算方法的应用; 3.另外,建立电力系统仿真实验室和实验台,通过对电力系统的动态模拟仿真,灵活的设置故障条件,分析稳态和暂态行为,吸引学生的兴趣,提高他们的动手实践能力,将实践教学结合软件仿真进行实验,搭建实践教学平台,可以更直观、生动地阐述电力系统运行过程,使电力系统分析不再是抽象的理论,能够提高学生的实践动手能力,让其做到理论与实践相结合,提高实践教学水平。 三、总结 《电力系统分析》课程作为应用型电气工程及自动化专业的一门重要的专业课程,对提高学生的理论知识和培养学生的实践动手能力,具有很重要的作用。因此,只有把理论与实践有机结合,形成有应用型特色的课程体系,切实提高高校的人才培养质量,才能取得良好的教学效果,实现应用型人才培养的目标。 电力系统分析论文:基于工程教育认证的《电力系统分析》课程教学探索 摘要:《电力系统分析》是电力系统自动化方向的主要专业课,在课程体系中发挥着“承前启后”的作用,有着兼具理论性和工程性的特点。在以培养目标为导向、以学生为中心的教育理念驱动下,本文从理论教学和实践教学两方面入手,讨论《电力系统分析》课程基于工程教育认证标准的教学改革。 关键词:电力系统分析;培养目标;工程教育认证 一、前言 工程教育认证作为高等教育认证的重要组成部分,属于专业认证,是由专业性认证机构(协会)组织工程技术专业领域的教育界学术专家和相关行业的技术专家,以该行业工程技术从业人员应具备的职业资格为要求,对工程技术领域的相关专业的工程教育质量进行评价、认可并提出改进意见的过程[1]。 我校的电气工程及其自动化专业的综合改革是以工程教育认证工作来引领的,旨在培养能够从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、信息处理、试验分析、电力电子等技术开发以及计算机应用等领域工作的宽口径复合型工程技术与管理人才。通过模块化课程体系有效地推进培养目标和毕业要求的实现。 《电力系统分析》是电力系统自动化模块的主要专业课,占据整个模块课总学分的1/3。该课程作为《电路基础》、《电磁场》和《电机学》等先导课程的延续以及《电力系统继电保护原理》、《发电厂电气部分》、《电力系统调度》和《高电压技术》等后续课程的基础,发挥着“承前启后”的作用,有着兼具理论性和工程性的特点。该课程的目标定位为:要求学生掌握电力系统的基本内容和基本概念;熟悉电力系统的基本运行方式和调节方法;熟练掌握电力系统的基本分析和计算方法;掌握电力系统各种故障及其分析方法;了解电力系统的稳定性分析,为培养高素质的电力工程技术人才奠定坚实的基础。 在以培养目标为导向、以学生为中心的教育理念驱动下,本文从理论教学和实践教学两方面入手,讨论《电力系统分析》课程基于工程教育认证标准的教学改革。 二、教学内容、方式和方法的探索 (一)教学内容的合理配置 《电力系统分析》主要包括电力系统的稳态分析和暂态分析两部分。重点讲述电力系统的三大常规计算,即潮流计算、短路计算和稳定性计算,这也是本门课程的重点难点所在。其中,稳态分析部分的电网等值电路、电压降落和功率损耗是潮流计算的基础,电力系统正常运行方式的调整与控制是潮流计算的应用。暂态分析部分的同步电机的数学模型是基础,其电磁暂态过程主要针对故障分析时的短路计算,机电暂态过程主要针对稳定性计算[2]。 在教学过程中,三大计算自然要重点讲述,但是其中的计算机算法部分可以适当压缩学时,因为相应的课程实验、课程设计和毕业设计部分会有针对三大计算的具体上机操作。而相应的基础知识部分则需要仔细讲解,尤其是部分同学《电路基础》和《电机学》掌握的比较薄弱,基础知识部分如果进度过快,会导致后边的三大计算根本无法理解和掌握。 《电力系统分析》除了具有较强的理论性,还有一定的工程性。根据已就业同学的信息反馈,在教学过程中,应适当地引入个别工程实例以及目前的电力系统新技术专题,让学生能将所学的理论知识和实际的工程联系起来,激发学习的兴趣和动力。 (二)教学方式的多元化 该门课程的理论性较强,教学方式仍以多媒体和板书结合的教师讲解为主。然而课程中涉及到大量的计算,需要习题(作业、课堂讨论和课堂测验)来支撑。由于作业是在课下完成的,不可避免地出现部分同学互相抄袭的现象,导致不能通过作业来准确地反映出学生对知识的掌握情况。课堂讨论和测验的方式,一来可以方便教师准确地观察学生的真实水平,二来通过学生到讲台上讲解习题,提高学生课堂的参与度,便于学生自己找出彼此间的差距,活跃课堂气氛,激发学习兴趣。 除了上述传统的课堂教学之外,还可以通过网络课程的形式,将课程相关的电子资源分享给学生,并通过网络论坛的形式,开展课程内容的相关讨论。 (三)教学方法的灵活性 《电力系统分析》中有一些比较难以理解的章节,需要采用较为灵活的教学方法来授课。比如,同步电机突然三相短路分析这一节,涉及的内容较多,既有电机方程,又有短路电流计算,看起来十分复杂,尤其对一部分数学基础不好的同学,看到这些复杂的公式会直接望而却步。因此,教学过程中不应该侧重具体的公式推导,而应该先从基本思路着手,和之前学过的较为基础的电路知识进行类比讲解。比如:把“短路前”和“短路后”看成电路中动态电路的“换路前”和“换路后”;短路电流的计算方法和“三要素”法相类比,即分别求出起始值、稳态值和直流、交流分量的衰减时间常数,带入“三要素”法的表达式中,得出短路电流的计算公式。这样,学生先从整体思路上有一个清晰的框架,然后,再针对每一部分进行具体的数学计算,就不会产生思路不清的困扰。 三、实践教学的探索 如前所述,该门课程具有一定的工程性,需要相应的课程实验、课程设计、毕业设计和实习等实践教学环节,这样才能使本专业的毕业生达到相应的培养目标和毕业要求。 (一)基于PSASP的课程实验[3] 课程实验设置的主要目标是通过实验,培养学生的基本实验技能,加深对电力系统的理解,学生利用仿真平台完成电力系统参数的录入、潮流计算、短路计算、功率特性和功率极限等实验,初步掌握电力系统的基本分析方法,加强对电力系统分析知识的掌握能力。 上述目标通过让学生使用PSASP(电力系统分析综合程序)软件,在本专业的电力系统仿真实验室完成电力系统潮流计算仿真、电力系统的短路计算仿真、单机―无穷大系统稳态运行方式和电力系统功率特性和功率极限等实验。学生通过上机实验,能够基本掌握电力系统的分析方法,甚至个别同学还在使用PSASP的同时,使用MATLAB软件实现相关的潮流和短路计算[4],并对两种结果进行比较分析。 (二)课程设计和毕业设计 该门课程的课程设计是用单独的一周时间来完成的,具体分配了3个设计题目,由学生自由分组和选题。主要是希望学生通过开展课程设计锻炼解决实际工程问题的基本能力(查阅资料、工程问题的数学计算和分析、报告的撰写及团队合作)。 课程设计题目的选取来源于相关的科研项目,以潮流计算和短路计算为优秀的相关工程性问题。主要考察对手算潮流和短路计算基本方法以及计算机潮流和短路计算的掌握情况。具体分组为2人一组,组员过多,会导致个别组员实际承担的工作过少;一人独立完成,时间不够充裕。因此,2人一组可以较好地分配工作和保证课程设计的顺利完成。 课程设计的验收工作以现场答辩的方式来完成,答辩成绩占总成绩的40%。指导老师会针对每组提交的设计报告,提出2~3个问题,同时要求现场演示计算机仿真过程,并根据具体情况,提出1~2个问题,如果超出3个问题回答不正确,则视为课程设计不通过。答辩过程中,选择同一题目的小组之间可以互相提问和评价,该环节占答辩成绩的20%。这样有利于学生加深对设计题目的理解和认识,同时找出设计过程中的不足以及同他人之间的差距。 毕业设计安排在大四的下学期,除了《电力系统分析》,其他相关的专业课程学生都已经选修完毕,具有一定的综合运用电力系统相关知识的能力。设计题目来源于科研项目中的小项目,以锻炼学生开展项目研究的能力。 毕业设计比之课程设计,题目要复杂得多,是对整个大学期间所学相关专业知识的整体验收。《电力系统分析》所学相关知识作为毕业设计题目的优秀内容,是对该课程教学效果的另一种验收形式。相比考试而言,能更加有效地检验毕业生是否具备了培养目标和毕业要求中罗列的基本能力。 (三)实习环节 课程相关的认识实习和生产实习由于电力行业的特殊性,使得学生只能在变电站和发电厂进行参观,而不能进行具体地操作。这个过程中就需要带队的教师能够在参观前和参观过程中对所学知识的具体应用进行讲解,以提高实习的效果。 通过学生对实习的反馈情况来看,大家对实习单位的兴趣比较大,在具体参观过程中,对电力设备和电力系统接线和运行方式的认识得到了加深,使原来仅停留在原理图和结构图上的电力系统形象化。同时,学生对毕业后所能从事的工作有了一定的了解,更能激发相关专业课程的学习兴趣。 四、结语 通过以上教学内容、方式和方法的探索,使学生能更易于理解和掌握本门课程的理论知识,而实践教学的具体开展,则通过课程实验、课程设计、毕业设计和实习环节来确保学生将所学的理论知识用以分析和解决具体的工程性问题,更好地达到本课程的培养目标,从而自下而上地支撑本专业学生的毕业要求,使培养出的学生成为电气工程相关领域的复合型工程技术与管理人才。 电力系统分析论文:电力系统分析教学方法探讨 【摘要】通过电力系统分析理论课和仿真教学实践经验及教学研究心得,以某高校电气工程及其自动化本科专业为例,分析中外经典教材的优缺点,探讨新形势下的教学方法,构建更加符合现代教学要求和学生需求的教学方法。 【关键词】电力系统分析 教学方法 实践经验 电力系统分析课程是各高等院校电气工程及其自动化专业的优秀专业课程,是该专业学生知识体系的重要组成部分,同时也是该专业学生毕业后工作或深造的必修课程。但是,对于电力系统分析课程而言,该课程涉及的知识面广,对电路原理、电机学、电力电子技术等先修课程的要求较高,同时,近年来世界范围内智能电网技术发展迅猛,各种新技术层出不穷,这些因素都给课程体系的优化设计提出了更高的要求。要求该课程在有限的课时内,基于多门先修课程的基础知识,系统讲授电力系统静态分析方法,并结合新兴技术提高学生学习兴趣与专业技能。 1教材的选择 1.1国外经典教材 现代电力系统分析与控制起源于国外,国外的电力系统研究者和教学工作者在几十年的发展过程中积累了大量的宝贵经验,也出版了多本经典教材,如Robert H. Miller等编著的《Power System Operation》、Turan Gonen编著的《Modern Power System Analysis》、Prabha Kundur编著的《Power System Stability and Con?鄄trol》等。这些教材对电力系统分析的理论讲解透彻,深入浅出,且经过几十年时间的检验,其教学价值得到广泛的认可。 虽然国内外电力系统分析的基本原理是相同的,但是由于电力系统运行机制的不同,国外教材对培养我国电力系统人才具有一定的局限性。此外,由于电力系统分析课程主要针对本科二、三年级的学生,完全使用国外经典教材进行双语或全英授课难度较大。 1.2国内经典教材 国内的高校虽然较国外高校而言在现代电力系统分析领域的教学起步较晚、差距较大,但是近年来在国家政策的大力扶持下,取得了快速的发展。同时,也形成了几本优秀的教材,如东南大学陈衍编著的《电力系统稳态分析》、华中科技大学何仰赞等编著的《电力系统分析》、四川大学刘天琪等编著的《电力系统分析理论》等。这些教材从简单知识入手,由浅入深,分析透彻,自成体系。 针对国内本科电力系统分析教学的现状,可以选择国内出版的讲解清晰、全面的教材为主线,并以国外经典教材为辅助。 2.教学方法的改进 电力系统分析课程作为电气工程及其自动化专业优秀课程,对电路原理、电机学等基础先修课程的要求较高,且由于电力系统设备大多属于高压设备,对实验室资金投入的要求较高,国内只有少数几所高校具备开展电力系统动模实验的条件。如果仅仅按照教材照本宣科,学生很难深入理解和掌握相关领域的知识。因此,在理论教学实践中,穿插教材中所缺乏的仿真实验,并结合生活实际经验讲解相关原理,可以更好地帮助学生掌握理论知识。 2.1计算机仿真辅助教学 MATPOWER是一款基于MATLAB的开源电力系统仿真软件,具有操作简单、运行结果可靠等优点,可以满足一般电力系统计算和分析的需要,进行简单讲解后学生即可独立操作,作为对理论教学的辅助。 例如,在电力系统电压调整章节,根据如图1所示的电压调整原理图,得到如式(1)所示的电压调整关系式,进而得出电压调整的四种措施:即改变发电机机端电压、改变变压器变比、改变负荷功率分布和改变网络参数。 图1 电压调整原理图 Vi=VGk1-■k2 (1) 但是,按部就班的理论推导难免枯燥和抽象,通过MATPOWER仿真软件,可以简单地通过修改相应系统参数,经过潮流计算后便可直观地观察节点电压的变化情况,加深学生对知识的理解与记忆。 总的来说,MATPOWER是一款可以在Windows环境下方便使用的开源电力系统仿真软件,可以方便地应用于课堂教学演示或课后仿真实验。 2.2理论与实践相结合教学 电力系统分析课程具有概念多、抽象和难以理解的特点,学生普遍反映所学知识与实际生活经验较难结合,教学内容较为枯燥等问题。因此,在教学实践中应努力将理论与实践相结合,让学生学得有兴趣,学以致用。 例如,在讲解“断路器”这一常用电力设备时,如仅仅从其灭弧的原理和作用角度进行讲解,往往得不到较好的教学效果。因此,作者在教学实践中尝试首先从电网电弧入手,讲解电力系统中灭弧的重要性;然后,从生活中“断电几秒自动恢复”的现象,引入“自动重合闸”的介绍;最后,从电网操作安全的角度,讲解“断路器”和“隔离开关”之间的区别与联系,以及电网检修过程中两者的操作顺序。实践表明,通过以上教学方法的应用,学生概念掌握清晰,且记忆深刻,取得了较好的教学效果。 此外,还可以用生动活泼的表达方式,激发学生学习的兴趣。例如,电压调整的方法大多是通过增加或减少无功功率的供给来达到调压的目的,但是改变变压器变比的方法是一个例外,因为其本身并不产生或消耗无功功率。如仅仅从改变变压器变比进行调压原理的角度进行讲解,说明该调压方式只适用于电网局部调压的局限性,学生理解较为困难,记忆不深刻。因此,作者采用“我不生产无功,我只是无功的搬运工”这一描述,阐述改变变压器变比的调压原理,可有效激发学生兴趣,加强记忆。 3.结束语 近年来,借助我国建设坚强智能电网的大背景,我国高校电力系统及其自动化专业的人才培养工作取得了快速发展。本文积极探索提高电力系统分析课程教学效果的教学方法,从教材的选择和教学方法的改进两个角度进行了较为详尽的探讨。作者所做的这些努力,在实践中获得了学生的普遍认可,同时也希望这些经验与方法可以为兄弟院校相关专业的教学提供参考和借鉴。 作者简介: 孙伟卿(1985-),男,博士,讲师主要研究方向:电力系统分析。 电力系统分析论文:电气工程虚拟仿真实验在电力系统分析课程中的应用 【摘要】针对目前电力系统分析课程的教学现状,将电气工程虚拟仿真实验应用到教学中来,通过电力系统仿真实验和水电站仿真实验,使学生将抽象的理论知识很好的与实践结合起来,开放型实验室和互联网实验平台极大的提高了学生学习的积极性和学习效果。 【关键词】电力系统分析 电气工程虚拟仿真实验 运维合一 【基金项目】科研人才启动基金(KJ2013B025)。 电力系统分析课程是电力系统自动化专业的重要专业课程,涉及一系列电力系统的优秀技术:潮流计算、调频调压、经济运行、同步发电机电磁暂态过程、短路计算及机电暂态稳定性分析等。学好电力系统分析对于电力系统专业的学生来讲至关重要。 1.电力系统分析课程教学现状 电力系统分析课程虽然重要,但从每年的教学效果来看并不是很理想。由于前修课程电机学没学好,以及电力系统分析课程知识点较多,理解起来有难度,部分同学没有养成良好的学习习惯,课下没有及时巩固复习,课堂内容掌握不好时容易产生畏难情绪。此外,即使部分同学理论知识掌握较好,但感觉较抽象,对某些知识持怀疑态度,如:调频时,增大气门开度,实际生产中发电机转速的变化,输出功率的变化,频率的变化等是否如课本上所写;调压时,负荷的波动对系统中各节点电压的影响究竟如何,那些调压措施能不能真正起到调压的效果。学生无法看到相关的现象,所以很难产生浓厚的学习兴趣和热情,即使当时掌握了,遗忘也会比较快,印象不深刻。为了解决以上问题必须借助与相关实验课程,让学生在实验操作中将理论和实际很好的联系起来,既能及时巩固相关知识,又能提前接受实际生产操作培训,为以后踏上工作岗位打下坚实的基础。 2.电气工程虚拟仿真实验的主要功能 2.1.电力系统仿真实验 电气工程虚拟仿真实验包括电力系统仿真实验和水电站仿真实验,电力系统仿真实验主要针对电力系统的相关设计,包括电网的主接线设计、设备选型及校验、故障计算、保护配置等;潮流、短路、稳定性等分析计算;运行过程、控制方法及原理的学习研究。提供了相关软件平台,实验室的软件平台包含两大类,一类是机电暂态过程仿真软件,一类是电磁暂态过程仿真软件,除了PSASP软件外,还有PSCAD、PSS/E、BPA、ATP/EMTP及EMTP-RV、CDEGS等软件,可以供学生进行课程实验、综合设计、毕业设计以及相关科学研究。开发了系列的课程实验、综合设计及研究项目,对于提高学生课程的学习效果、综合运用所学专业知识进行发电厂、变电站以及电网的设计、分析计算以及运行与控制的能力起到了很好的辅助作用。 2.2水电站虚拟仿真 水电站虚拟仿真实验教学平台以龙滩水电站为原型,提供了与现场效果一致的大型水电站仿真培训系统的实践教学环境,在水电站监控系统中涵盖了水电站的所有主要机电设备,包括:水电站水轮机、发电机、发动机出口短路器、主变、500kVGIS系统、厂用电系统、调速系统、励磁系统、监控系统、继电保护系统、安全自动装置系统、气系统、排水系统、机组及变压器技术供水系统、油系统、消防系统、闸门系统、流量水位曲线、(含黑启动系统)、AGC/AVC等系统及厂房场景、设备系统运行、维护、检修、拆装过程的多维立体展现。并研发了丰富的实验教学内容和典型教学案例,学生可以亲自动手操作实验,可进行水电站正常工况运行操作过程培训;异常工况运行操作过程培训;紧急事故工况处理操作培训;计算机监控系统培训;综合反事故培训;生产过程运行知识与专业理论培训。解决了传统课堂学习中学生“只能动口,不能动手”的难题,通过“操作、观察、分析、记录、总结”,激发了学生的学习兴趣和主动参与的学习热情,提高了理论和实践教学效果。 3.电气工程虚拟仿真实验的主要特点 3.1虚实结合,互为补充 “虚”是指采用虚拟的仿真实验平台为学生提供亲自动手操作实验或培训的机会,由于电力生产的特殊性,考虑到生产的安全性和学生自身的安全性,实验操作不可能在实际系统中进行,必须借助于软件平台。“实”则是通过校外企业作为实习基地提供学生参观实习的机会,建立学生对现场的感性认识,我校与三峡电厂、葛洲坝电厂、清江隔河岩电厂、清江高坝洲电厂等签订了协议,作为本专业学生的校外实习基地,学生先到校外实习基地参观实习,建立电力系统运行的感性认识,然后进入“虚拟仿真实验室”进行电力系统运行仿真培训综合实验。虚实结合的教学模式可以有效提高学生对电力系统运行特点及控制过程等知识的掌握。 3.2运维合一,多媒体一体化教学 多维多媒体仿真能极大增强仿真临场感和沉浸感。借助多维多媒体手段,创造一个虚拟现实培训环境,让学生在虚拟场景中上完成对调速、调压、AGC\AVC等相关电力系统方面的操作。可对设备进行拆卸和装配,让学生看到平时不易见到的设备构造、工艺及内部运行情况,做到对设备的组成、结构、拆卸顺序及操作过程等了然于胸。还可实现事故场景真实再现,便于学生对暂态过程进行分析,可大大提高学生学习的积极性和学习效率。 3.3开放性实验平台 建有电气工程虚拟仿真实验教学示范中心平台网站,学生不仅可以实验课上运用实验室的仿真软件进行相关内容的操作学习,课后未完成的内容,或者学生所设想的创新性问题还可以通过互联网访问仿真软件平台,还可在线讨论,或者给老师留言。安排有值班老师对课余时间在实验室的学生进行指导答疑。 4.结束语 为了提高电力系统分析课程的教学效果,学院专门成立了课程组,一方面加强理论教学网站的建设,整理出相关课件、教案、习题等资料共学生下载学习,另一方面加强电力系统分析课程实践教学平台的建设,对学生在虚拟仿真平台的应用过程中所碰到的及时给予指导,此外课程组通过教研教改项目研究,改进教学方法、教学手段等来提高教学效果。 作者简介: 鲁明芳(1982年3月-),湖北省宜昌市人,讲师。 电力系统分析论文:并行处理在电力系统分析中的应用分析 摘 要:由于电力系统本身的复杂性和庞大性,对电力系统的实时分析变得越来越重要。而并行处理技术具有实时高效的特性。因此,并行处理成为电力系统分析中极其重要的部分。该文通过将并行处理技术和电力系统分析结合起来,可以得到更加专业化、性价比更高的并行计算系统。 关键词:并行处理 电力系统分析 并行计算系统 电力系统有很多复杂的分析计算,包括潮流计算、电力系统暂态稳定分析、电磁暂态实时仿真、电力系统能量管理、电力系统规划等。随着电力系统的越来越庞大和复杂,电力系统分析也变得越来越复杂,计算越来越繁杂。为了提高电力系统分析计算的速度,多年来人们从算法上进行了深入的研究。但是串行计算技术仍然不能有效地解决单个处理器的运算速度问题。随着并行计算技术的发展,新的理论、新的硬件和新的算法设计技术为电力系统分析带来了新的发展契机。 1 并行处理技术 电子计算机从20世纪40年代问世以来,基本上是按照冯・诺依曼的计算机系统结构设计的,这是一种串行处理计算机。然而随着计算机应用的逐步扩大,传统串行计算机系统已经不能适应新环境下的计算性能需求。因此,并行处理技术也应运而生。微电子、超大规模集成电路、高性能处理机、封装技术的发展为并行处理技术打下了基础。 1.1 并行处理技术概述 并行一般指在同一时刻或者同一时间间隔内完成两种或两种以上的操作,操作性质可以相同也可以不同。并行一般要求在时间上相互重叠。并行处理技术一般有三种形式:时间并行、空间并行、时间并行+空间并行。 (1)时间并行指时间重叠,时间并行的具体实现就是目前计算机上应用广泛的流水线技术。同一套硬件对不同的计算任务连续不断地执行,而不需要等待一个任务的全部完成再执行下一条指令。(2)空间并行指资源的重复,主要实现方法是使用多处理机系统,采用空间优势实现并行处理。(3)时间并行+空间并行综合使用上述两种方法,以得到更快的处理速度。 1.2 并行处理技术的要点 并行处理技术是各种软件、硬件、操作系统相结合的技术。主要研究热点为:并行系统、并行算法、并行操作系统等。 并行系统主要研究并行处理技术的硬件方面,研究如何将众多的处理机(网络中的或本地的)和存储系统、输入输出系统组成一个完整的并行处理系统。包括硬件的连接、拓扑方式、同步通信机制、软硬件配置等。 并行操作系统主要用于并行系统间的通信和同步,支持并行计算,实现进程间的通信,并且要均衡分配计算任务,以使系统达到计算能力最大化。并行操作系统主要有多处理机并行操作系统、多计算机并行操作系统。 并行算法是并行处理技术中的一个研究热点。理论上,传统的串行算法无法在并行系统下直接运行,需要对其进行并行化处理才能运行。基本上需要从新设计并行的算法。并行算法主要研究如何将计算任务分解成能在并行系统上执行的任务,实现并行处理。并行算法优劣的评价通常采用以下指标:并行加速比、可扩展性、效率、成本、复杂性。 2 并行处理在电力系统分析中的应用 电力系统的并行处理主要是为了提高电力系统分析计算能力,增强实时计算性能。因为电力系统是一个快速变化的非线性系统。不同的电力系统计算任务具有不同的并行性和数据相关性,针对电力系统中不同的计算需求,通过认真研究和精确的算法设计,才能获得最好的并行计算结果。 2.1 并行处理在潮流计算中的应用 潮流计算即在给定电力系统网络拓扑结构、元件参数、发电量、负荷参量的条件下,计算出有功功率、无功功率和电压在电网中的分布等数据。潮流计算描述了电力系统的稳态情况,是电力系统计算中的重要部分。 传统的串行解法综合运用了稀疏矩阵、三角分解前代和回代、节点编号优化、快速分解法等相关技术和技巧。在潮流计算中串行算法已经发展得比较成熟。目前,针对并行化潮流计算,研究重点主要集中在并行化三角分解前代和回代等方面。通过对矩阵分块法的的并行求解来实现并行性。通过降低最大因子路径的长度来减少顺序执行的步数,采用能够应用于向量机的向量化算法。通过超立方体结构找到稳态大矩阵的特征值以及特征向量。通过实践得到的一些结论表明,快速分解牛顿法的并行化算法可以获得接近10的加速比。 通过对现有的一些并行算法的研究,可以得出结论。新的并行算法都试图使相互依赖的前代和回代步数最小。但是在这些并行性算法中有着较大的限制。有些虽然可以将加速比提高到10左右,但是付出了较高的性能代价。由于迭代过程中前后依赖性大的困难一时难以克服,并行化潮流计算的瓶颈难以突破,有时强制的并行化算法反而比串行算法性能更差。 2.2 并行处理在电力系统暂态稳定中的应用 暂态稳定问题可以描述为求解一组非线性微分方程和代数方程。通过并行处理技术能极大地提高计算速度。 暂态稳定问题的并行化有两种方法。(1)将系统的变量分组,进行空间并行化。(2)通过几个时间段同时求解,称为时间并行化。最直接的并行化方法是按照发电机将微分方程进行分组,形成多个方程组,通过代数方程来实现各个微分方程组之间的耦合。时间并行是通过建立每个时间段的牛顿方程,同时求解来实现并行计算。 2.3 并行处理在能量管理中的应用 电力系统的能量管理包括SCADA、AGC/EDC、电力系统静态安全分析、电力系统动态安全分析等。自从计算机硬件性能的大幅提升和工作站性价比的提高,能量管理系统已经得到了空前的发展。从集中的、孤立的系统发展为分布式、网络化、开放的系统。整个系统由多台计算机组成,通过网络互相连接。系统的功能分布在不同的计算机上,可扩展性得到了很大提高。在分布式系统上,通过并行处理技术实现整个能量管理系统的协同工作,极大地提高了工作效率,为并行化计算提供基本的硬件优势,适应电力系统的计算特点。因此,得到了很好的发展。 3 结语 电力系统的规划和建设要考虑整个国家经济发展和城市建设,考虑资源的合理配置和开发利用。对这些设备之间的配合、方案设计需要进行大量的比较和计算。电力系统的实时计算要求也对系统提出了更高的要求,因此并行处理技术作为一种良好的提高计算速度的技术在电力系统中得到了应用。 电力系统分析论文:“电力系统分析”实验教学的改革与实践 摘要:针对传统实验方法中实验课程基本是验证性实验,学生做实验时是被动完成实验内容,不利于学生综合能力培养的情况,以培养学生创新实践能力为指导思想,构建了电力系统分析实验教学新体系,并详细阐述了加强实验教学改革的方法及其实施方案。实践证明,这些做法在提高学生创新实践能力和综合能力的同时,也提升了实验教学的效果。 关键词:实验教学;电力系统分析;创新实践能力 实验教学是理工科本科教育教学的重要实践环节之一,它在培养学生的动手实践能力和创新能力方面起着重要作用。通过实践,促使学生综合应用专业知识,优化学生的知识智能结构,为培养优秀的、适应市场需求的工程应用型人才创造了条件。电力系统是一个大型的动态系统,不可能在实际系统中做各种实验,例如:短路故障实验、电力系统稳定性实验、频率调整和电压调整实验等。电力系统现场实习过程中,学生很难进行实际操作,实践环节被弱化,电力系统实验课已成为本科生最接近现场的实践环节之一。 在多年的实验教学实践中,通过与学生的不断沟通与交流,在充分了解学生学习动态与需求基础上,分析了传统实验教学中存在的问题,不断探索加强实验教学改革的方法及其实施方案。 一、传统实验教学中存在的问题 传统实验教学方式是“保姆”式,实验过程中学生处于被动地位。一般实验课皆由实验指导教师先介绍实验目的、实验原理、实验步骤,然后才由学生动手操作实验。其实验内容经常为验证性实验。虽然通过实验学生验证了理论的正确性、能够思考相关领域的知识及学会了仪器设备的使用,但是无法从实验课程内容、实验方法等方面扩展到理论课程以外所涉及的知识。经过多年教学实践发现,学生对自己所学课程、实验内容认识不全,常常处于目的性不强的学习状态,也缺乏主观能动性。这种实验教学模式不能充分调动学生的主动性,没能有效地培养学生自主学习的能力、分析与研究问题的能力、创新意识与创新能力,在某种程度上也造成了教育资源的浪费。通过用人单位反馈的意见发现,毕业学生动手能力弱,缺乏解决实际问题的能力,反映出高校教育普遍存在教学方法呆板,缺乏启发式、研究式的学习氛围,重理论、轻实践,重计算推理、轻实验论证的现象,这些都不利于激发学生思考新问题、培养创新欲望,不利于培养学生发现问题和解决问题的能力,更谈不上创新意识和创新能力的培养。 针对这种现象,在现有实验条件下需要对实验项目的设置、实践内容和方法等方面进行改革,建立从单机特性实验到单机联网实验,再由单机联网实验到多机组网综合自动化实验的模式,循序渐进,从局部到整体,最终打破课程的界限,使学生对所学课程、专业有一个整体的认知,让学生学以致用,从而激发学生的学习热情。 二、加强实验教学改革与实践 1.实验教学新体系的建立 实验课程应分为基本实验、综合型实验、设计型实验、创新型实验,形成从低到高、从基础到前沿、从传授知识到培养综合能力,逐级提高的实验教学新体系。按照“单机特性实验单机联网实验多机组网综合自动化实验”的模式,循序渐进合理设置和开发了“电力系统分析”课程常规实验和综合型、设计型实验内容,逐步增加了综合型实验和设计型实验的比例及难度,开展了创新型实验,激发了学生的学习热情,学生由原来的被动实验变成了主动参与,实验室成为他们实践锻炼的场所。 2.开展实验教学研究,提升实验室综合实力 实验教学研究是提高实验室整体水平的重要途径。实验教学研究应把握课程的发展趋势及改革方向,注重实验课程设置的高起点,注重课堂教学与实验教学的关系、各门实验课程的相互关系,在提升实验教师业务水平的同时,积极吸收学生参与实验室建设和设备开发,为学生创造更多的实战机会,激发学生的求知欲,培养学生的科研素质。实验室实验开发与改革实践就是为了更好地服务于学生,充分利用、开发实验设备,最大限度地提高实验资源利用率而设置的。实验室不仅为电力系统综合自动化实验及专业技能实训搭建了良好的实践平台,还为本科生创新实训项目、课程设计、毕业设计等多个实践教学环节创造了条件。 3.物理模拟和数字仿真相辅相成 通过实验项目开发,电力系统实验室既能够完成单台机组并网实验物理模拟,还可以完成所有机组组网构建模拟实际电力网络,实现电力系统综合自动化的遥测、遥信、遥控、遥调功能。电力系统实验室是实际电力系统的一个缩影,通过它可以对电力系统调度运行、电力系统自动化、电力系统继电保护进行实践性的实验,实验过程接近于实际的工作环境,有利于学生更深入地理解实验内容和所学知识在实际电力系统中的应用,帮助学生理论联系实际,尽快适应未来的工作环境,胜任工作岗位。 另外,采用电力系统数字仿真可以逼真模拟实际电力系统的动态过程,实现常规实验的物理模拟到电力系统数字化、可视化和自动化模拟的转化。电力系统数字仿真能够显示电力系统的整个动态过程,使学生更好地把握电力系统的全局和动态运行过程。在学生实践中,充分结合当前新疆电力系统发展状况,实地调研,收集实际电网数据资料,学生将所学的理论和数字仿真知识应用到实际电网中,完成了实际电网的调度运行、故障和稳定性计算与分析,真正达到了面向工程、面向实际的目标。 4.实现多门课程实验的交叉与综合 电力系统实验室的实验内容除了覆盖“电力系统分析”课程实验外,还涵盖了“电力系统自动化”、“电力系统继电保护”、“电力工程”多门课程的实验,通过实验开发与改革实践,打破了单个课程实践教学界限,实现了多门课程实验的交叉与综合。各门课程按照“常规、综合、设计、创新”多层次设置实验方案,合理分配利用实验资源,综合设计各门课程的实践教学,使专业实验教学具有连贯性和整体性,将更有利于学生掌握各课程间的联系,将所学知识融会贯通,加深理解和提高。学生在整个实验过程中,会涉及到众多专业理论知识,拥有充分的自主设计空间,很好地锻炼、提高了学生综合运用理论知识的能力。 5.突出以学生为主,独立完成实验 实验教学的实施要让学生“唱主角”,对于综合型、设计型实验,积极寻求更加合理的方式,以最大限度发挥学生的潜能,让学生体验到积极参与的快感并由此产生更加浓厚的学习兴趣,由“要我学”转变为“我要学”。在实施综合实验的过程中,坚持以“学生独立操作为主,教师指导为辅”的原则,学生在做实验时是带着自己感兴趣的问题去操作、去学习,主动把理论与实际联系起来。实验方案由自己制定、执行和修正,实验结论由自己进行分析评定,最后独立完成综合实验报告。其中的关键问题是把握教师指导的“度”,因地制宜激发学生的思考、展开讨论,以取长补短,密切协作、相互学习,从而培养学生独立思考、分工协作、组织协调的能力及团队精神。 6.开放式实验教学 开放式实验的开展,有利于学生实践能力和创新能力的提高,也有利于实验教学层次的提高。开放式实验不仅从教学时间和空间上开放,还从教学内容与教学方式上开放,能够充分调动学生的积极性和主动性,鼓励学生根据自己的设想设计实验内容,验证自己的设想,或在教师的指导下,参与设计新实验。由于受到实验场所与实验指导教师数量的限制,可以采用先对感兴趣、积极参与的部分学生进行开放式实验的尝试,然后再总结实验效果并予以推广,逐步实现实验室全面开放的目的。 在开放实验室中,实验以分组的方式进行。各实验小组根据具体情况安排各自的实验时间,这样就使各小组都有充裕的时间进行实验前的准备、实验方案的讨论和完成实验。实验失败的同学可以预约时间重做实验,有浓厚兴趣的同学可以安排时间尝试创新。既充分发挥了学生的主观能动性使其能够更好地完成实验,又能充分利用设备,从而保证了实验教学的高质量和良好效果。 三、总结 通过电力系统分析实验室实验开发与改革实践项目的建设,为本科生搭建了良好的实验教学平台,并借助实验项目的开放性,实验方法、手段的多样性,强化学生实践动手能力和创造性思维的培养,大大增强了学生的工程意识,缩短了理论学习与电力工业现场的差距,提升了学生适应岗位需求的能力。几年来,在培养学生工程实践能力,创建实验教学新体系方面做了许多工作,对实验课程进行了改革,使学生从以往的“走过场”到现在的“真投入”,从被动实验变成了主动参与,大大提高了学生学习的积极性,受到了学生的好评。在实验室建设和综合实验开发过程中,不仅参与的学生得到了锻炼,教师的教研水平也得到了进一步提升,大家发挥各自优势,相互学习,取长补短,拓宽了知识面,丰富了教师的授课内容,更好地体现了各个专业课程间的整体性和连贯性。 电力系统分析论文:船舶综合电力系统的直流区域配电系统分析 摘 要:文章对我国现代化舰船使用的综合电力系统技术作了详细的研究,并对该系统中直流区域配电系统在隔离故障和优化舰船设计方面的优势作了阐述,较为详细的分析了直流网状网络在舰船容量设置以及故障重构方面的突出优点,并且立足于该直流区域的配电网状系统,对该系统的网络配电中的继电保护的主要研究内容作了深入的研究 关键词:综合电力系统;直流区域;继电保护 引言 综合电力系统包含了舰船的日常用电、舰体推进用电、高端武器设备发射用电和大功率探测设备用电等,作为一种综合电力技术不仅可以对当前现代化舰船的整体设计实施简化,而且对简化舰船的动力系统提高了可能,为我国稳定,可靠的使用高端的舰载武器设备提供了强大的保障。现在国内很多科研单位对舰船的综合电力系统做了深入的研究,虽然在技术上取得了一定的进步,但是舰船综合电力系统的关键技术并没有取得突破性的进展[1]。文章重点分析了与传统结构相比,直流区域配电系统的直流网状结构存在的明显优势,站在电力系统继电保护的层面对该系统中直流配电系统做了进一步的研究分析,希望对我国现代化舰船综合电力系统的建设和发展起到一些借鉴性的意义。 1 直流网状网络的介绍 国内大型水面舰船自建造以来所使用的供电系统就是采用两个电站同时进行供电的模式,这种供电模式被称为干馈式混合配电系统,这种模式的特点在于这两个供电站是完全隔开的,它们两个分别有自己的发电机组,虽然设备存于不同的舰体结构中,但是对舰船的符合设备却是同步供电[2]。但是从长远的角度来看,水面舰船会不断的向超大容量方向发展,基于此种发展趋势,综合电力系统的双电站模式很有可能被突破和改善,有可靠资料现实演变和发展的模式会是网状网络形式和多个供电站同时使用,但是为了确保舰船的密封性和节约空间,两种不同的供电系统会通过一条母线向舰船所有的符合设备提供电能,并且根据舰船的实际需要给至关重要的符合设备输送电力。 直流网状网络的工作原理是将舰船电力系统中的电流整合为1000V的直流,通过舰船两侧的左母线和右母线将电流传输出去,而且在舰船的每一台发电机组中都有与左右母线连接的端口,最终形成一个闭合的网络电流回路。这种配电系统不仅可以完成对所有发电机组的集中控制和管理,还可以对发电系统中发电机组的备用容量进行合理的配置,从另一个方面提高了发电机的使用效率。 2 直流区域的配电系统的优势 从目前的现状来看主流舰船上使用的电力系统都是通过舰船上集中式配电系统的中心设备通过电缆进行输送,这样的结果大大的影响了舰体的密封性,使舰体出现了上千个电缆的穿孔,一方面为电力系统建设人员带来了大量繁琐的工作,而且还在一定程度上减低了舰船的耐压性。如果现代舰船采用直流区域配电系统就可以有效的避免此类问题的发生,这种方法操作简单,只需要将输送电力的母线穿过舰体的耐压隔壁,不仅节省了大量的电缆,也减轻了舰体的总体重量,是舰体在空间设计方面得到了很多好处[3]。 SSCM和SSIM有多重功能,并且它们能够对通过半导体设备的电流执行电力转换、监测和限制,所以可以在设备出现紧急故障时对供电系统实施保护,所以如果舰船使用的是直流区域配电系统,在故障发生时就可以将发生故障的部位隔离在一个小范围的电力区域中,而且因为这种电力系统中的电流都是直流电,在对设备故障检测的时候也更加方便和简单,原先监测直流故障和初始化自动母线的转换器所需要的时间延迟不存在了,进一步提升了电源的使用性能,也提升了舰体的整体性能,而且随着供电系统功率全面自动化程度的提高,极大的简化了舰船的战斗系统设计。 直流区域配电系统的第二个显著优势就是对于不同的泵体和排风机来说可以进行不同的速度控制,保证其始终保持在较高的运行效率之下,另外在舰船大型电动机被启动的时候,其输电系统中的电流会受到一定的限制,这种情况可以使舰船母线中的电压始终处在稳定的状态之下,而且在特定的场合下也可以实现电力的转换,直流区域配电系统与传统的供电系统相比有很多明显的优势,例如:在舰船不同的战斗系统当中,很多武器设备要用到400Hz的直流电压,因此如果现代舰船的配电系统是交流电则还要经过一步转化,再用一个逆变器将交流电转换成400Hz方可实现战斗系统的运行和使用,但是如果直接采用是直流区域配电系统,那么仅仅需要将电压调到合适的水平就可以了,然后在将电流整合成需要的直流即可。将两者进行对比之后可以看出在该系统与交流配电系统相比减少了很多的输电设备,例如:担任变压作用的传输变压器,还有交流配电系统中的很多开关,这些设备的减少可以降低舰船本身的质量,而且也节省了出了很多空间,使舰船有了更多的空间安装更多的舰载武器,进而增减现代化舰船的作战能力。 第三,直流配电系统具备的另一大优势是发电机组的发电频率,这种高频率的发电机组可以和整流器实现最大尺寸的优化组合,而且根据直流区域的配电系统能够将原动机设计为始终处在最有效率的运行状态之下,从节省油料方面来说不仅做到了最小的能源使用,也减少了舰船配伍的排放量。 3 基于直流区域配电系统的直流网状网络的继电保护 适应直流网状网络中短路电流的计算标准,当前我国陆地电网的自动保护技术相对舰船配电系统的保护技术来说比较成熟,而且在系统级别的保护方法上也有了一定的研究,例如:陆地电网中的快速距离保护、反应暂态分量的行波保护以及光纤差动保护等,但是因为舰船的综合电力系统是建立在有限的空间之内,并且是一种独立的电网单元,因此其稳定性会受到舰船符合设备的影响,加之系统结构形式复杂等多种不利因素,提高了信号提取的困难程度。根据研究发现以往对舰船电力系统分析的原理、方法以及一些应用技术的成果,在当前的直流网状网络配电系统中不能直接使用,必须对舰船综合电力系统中常见故障的特征进行研究,而且还要对现在舰船综合电力系统采用的保护手段进行适当的改进,这样才能切实满足综合电力的保护需求。 4 结束语 综合电力系统能够包括电力推进在内的全船电能进行统一的调配,具有很好的经济性、并且配置灵活多变、目标的声音强度很低、功率的密度较高等很多优点,是世界各国舰船技术发展的主流方向。直流区域配电系统有很强的生命力,而且有利于总体优化和模块化建造等优势,是综合电力系统的最好选择。 电力系统分析论文:项目教学法在高职《电力系统分析》教学中的探索及应用 [摘 要]项目教学法以学生为主体,突出能力目标,使学生毕业后能更快与工作岗位对接。对电力系统分析课程如何高效而具体生动地实施项目教学,以提高学生的综合能力,进行了初步的探索。 [关键词]高职 电力系统分析 项目教学法 应用能力 随着技术及经济的迅猛发展,市场对技术应用型高技能人才要求的日益增加,我国职业教育迎来了蓬勃的发展及革命。作为一种对能力培养行之有效的方法,高职高专课程项目化教学改造得到了广泛的推崇及应用。 一、高职强电专业电力系统分析课程与项目教学法 (一)高职强电专业电力系统分析课程教学目标 众所周知,“以就业为导向,以服务为宗旨”的职业教育培养目标,其培养的学生应当具有良好的职业道德和职业素质,具有熟练的职业技能,走上职业岗位之后具备持续发展的能力,还应当具有扎实的、系统的专业应用知识;也即职业教育培养的是面向市场的高技能的职业人。[1] 电力系统分析课程在发电厂及电力系统、电力系统自动化等强电专业中,既承担着后续专业课程的潮流计算及短路计算分析能力训练,也承担着培养学生具备如何确保电力系统的安全可靠运行、电能质量的控制及经济运行调度方面的岗位职业能力,故本课程的目标是培养学生掌握潮流计算及增强短路计算分析能力,掌握电力系统的安全可靠运行,电能质量的控制及经济运行调度等技术、知识,提高完成相关的电力岗位工作的综合技能。 (二)项目教学法的内涵 “项目教学法”是指学生在教师指导下,通过实施一个完整的项目而进行的教学活动。它以项目为载体,以实训为手段,采用知识、理论、实践一体化教学;在教师的指导下,学生亲自处理项目任务全过程;在这一过程中,学生主动探索掌握应用知识及技术,学生独立组织安排学习行为,解决项目中遇到的困难,学生在这个过程中锻炼各种能力,从而使学生的学习兴趣和积极性大大提高。[2] (三)项目教学与传统教学的比较 传统的电力系统分析课程教学方式是通过讲授法让学生掌握知识和理论分析方法,课堂以教师为中心,理论教学为重点,注重的是考试成绩,培养出来的学生只是面向考场的读书人,而不是面向市场的高技能的职业人。与传统教学相比,项目教学法以技术应用型的高技能人才为培养目标,以职业活动为导向,以素质为基础,突出能力目标,以学生为主体,以项目为载体,以实训为手段,实现知识、理论、实践一体化教学。 项目教学法将传统的学科体系知识内容转化为若干个“教学项目”,围绕着项目,组织和开展教学;学生直接全程参与、体验、感悟、论证、探究。学生在项目实践过程中,理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养分析问题和解决问题的思想和方法,学生毕业后能更快、更好地对接工作岗位。[3] 二、项目教学法在高职电力系统分析课程教学中的实施案例 笔者实施项目教学内容为《电力系统分析》中的“无功平衡与电压调整”,实施项目教学班级为发电厂及电力系统专业各班。本项目的主要任务如下:将某地电力系统电压控制在合理范围。 (一)项目设计 设计项目时,要求教师要因材施教。教师应根据学生已完成的电路与磁路,电机学课程和发电厂变电站电气设备部分内容及学生能力来确定项目。电力系统分析教学不像在发电厂变电站电气设备、电力系统继电保护等专业课教学有着显著的操作性,教师可以要求学生完成诸如某一设备的装配、测试等看得见、摸得着的具体任务。电力系统分析教学可根据后续专业课程需求来设计确定项目,如为电气设备选型提供短路校验数据依据,为继电保护装置的选型及整定提供短路数据依据等,也可根据电力专业岗位进行引申。根据学生专业和本课程教学目标,笔者将电力系统分析中的“无功平衡与电压调整”派生出以职业为导向的项目――即将本地区电力系统电压调整控制到合格的范围。此项目对强电专业具有可操作性,它能够将学生的专业与未来职业方向相结合,激发学生学习动机和提高学习积极性。 (二)项目实施 1.项目分组 电力系统分析的项目分组主要依据是学生的专业学习能力、计算机应用操作水平,但同时也要考虑学生的组织能力、团队协作精神等。因此,教师在分组时应考虑学生的学习成绩、认知特征、认知能力等,采用异质分组,使小组成员在各方面具有一定的差异性和互补性。根据学生的学习成绩和计算机应用操作能力等,笔者将发电厂及电力系统各班(每班约42位同学)分为6~8个小组。 2.项目任务细化 为了培养学生解决问题的思路,保证学习的方向和目标,以便能较好地完成项目,教师可将总项目进行细化。实施过程中,笔者“将本地区电力系统电压调整控制到合格的范围”的总项目具体任务细化为: 3.自主探索与项目完成 项目完成过程中,各组同学通过网络、图书馆、校本教材(或教师编写的讲义)、教学参考书来做项目准备,学习的主动性和积极性无疑得到了增强;各组同学讨论中展示了思维的多样性。各位同学对电压中枢点的选择、电压调整方式、调压措施以及如何在PW电网仿真软件中实施电压调整等问题都提出了自己的独特见解和认识。由于高职多数学生电力专业基础知识薄弱,对电力系统运行的认识肤浅或几乎为零,教师可将自己平时积累的相关材料提供给学生,如学校所在地区电网接线图及电网简介,电力现场实施电压调整的九区图及某时间段的电压控制要求等,使学生在准备的过程中对未来所从事的电力职业也有着更深刻的认识。 4.成果汇报 成果汇报是学生对知识掌握和应用能力提高的重要阶段,同时也是学生成就感体现的重要环节。学生完成项目后,应对其学习情况做出反馈和评价[4],展示评价包括: (1)自评、互评:学生们互相交流学习,取长补短,并推荐电压水平控制质量较高的PW模型。 (2)展示PW模型调压方案:由学生推荐,教师结合实际情况选出三个左右具有代表性的PW模型调压方案。 (3)教师总结:教师指出PW模型调压方案中值得大家学习和借鉴的地方,同时指出学生在电压调整过程中出现的问题,总结成功的经验和失败的原因。鼓励学生们采用多种方式及程序尝试电压的调整,如某点电压偏低,是调主变压器分接头还是投入电容器组进行无功补偿等。对没完成调压或调压不合格的小组让他们回去继续完成。 (三)教学评价 教学评价应对完成项目的全过程,包括知识与技能、情感态度与价值观进行全面的评价,应重在过程而非结果。笔者具体做法是:以小组为单位,每小组随机抽一名成员代表全组答辩,该成员的答辩成绩就是该组的成绩,这样,既考出学生的专业技能操作水平,同时也考出学生的学习交流水平,培养了同学们大局观、合作精神及集体荣誉感,培养了小组长的领导组织能力。另外,常常有一些组的结果和老师的不同,但只要学生分析原因,分析思路与方法是合理的都应该肯定,并予以引导、表扬和鼓励。 学生成绩评定后,教师应做点评总结。点评总结是“项目教学法”的重要环节,教师在点评中要指出问题的所在及解决的方法,使学生的知识学习能力和应用操作能力得到提高。 三、结束语 项目化教学与传统教学相比,它对教师提出了更高的要求,要求教师既具有扎实的理论知识,又具有丰富的企业现场生产管理经验。现代电力系统是一个很庞大的时空概念,为了能形象而具体的认识触电力系统,高效完成职业素养、职业综合能力的培养,通过工学结合,近几年来我校在电力系统分析课程教学中,以取材于真实的本地区电力系统地理接线图为载体,以电网仿真软件为工具,以工作过程为主线,探索并开发了贯穿整个电力系统分析应用知识体系的若干个教学项目,采用任务驱动教学模式,大大提高了学生的技术应用能力及职业综合能力。 电力系统分析论文:“电力系统分析”课程潮流计算教改研究 所谓电力系统潮流就是指电力系统运行时各节点以及各电气设备的电压、电流和功率。潮流计算是电力系统分析中采用的一种最基本的电气运算,同时也是研究电力系统的运行以及规划方案的重要手段,其本质是求解一组多元非线性代数方程。 电力系统潮流计算具有很重要的现实意义:可以合理规划电网中的电源容量和电源接入点以及确定最佳的电网架构;可以找出电网中因为负荷增长和新设备投入而导致的薄弱环节,方便对电网进行网架结构的改进以及基建的加速;提供发电厂进行有功、无功调整以及负荷调整的计算依据;可以分析未来可能发生的事故以及设备的投切对电力系统静态稳定性的影响,进而得出相应的运行方式和调整方案。 在过去半个世纪以前,人们都是采用手工方法计算电力系统潮流,主要依靠计算尺。但是由于电力系统日渐复杂,手工计算起来非常复杂,不仅耗时费力,同时也容易出错。与此同时,伴随着计算机行业的飞速发展,就出现了后来的计算机算法。 在传统的“电力系统分析”教学课程中,教师们一般仅针对一些简单的电力系统(节点数很少)进行潮流计算,而忽视了现有潮流计算最通行常用的计算机算法。这种课程教学不仅枯燥,学生难以深刻领悟,而且与实际研究脱轨,因为目前现实中的电力系统都很复杂,采用手算不切实际,也就失去了教学的根本意义。本文针对课程教学中潮流计算方面存在的问题而进行教学改革研究。 DIgSILENT软件的潮流计算简介 电力系统仿真软件DIgSILENT的名称来源于数字仿真和电网计算程序(Digital Simulation and Electrical Network),是德国DIgSILENT GmbH公司开发的电力系统仿真软件。 DIgSILENT软件几乎包含了所有电力系统的常用分析功能,如潮流计算、短路计算(包括对称短路和不对称短路计算)、机电暂态和电磁暂态计算、谐波分析以及小干扰稳定性分析等等。另外一个重要的特点是把机电暂态分析模型与电磁暂态分析模型结合到一起,这样做的好处就是它不仅能够分析电网的暂态故障,而且又能研究电网的长期的电能质量问题及其控制手段。 DIgSILENT/Power Factory提供了非常全面的电力系统元件的模型库,包括发电机、电动机、控制器、动态负荷、线路、变压器、并联设备的模型,甚至包括风电机组电气部分的模型,如:双馈感应电机、变频器等等;其他部分如风速、机械传动系统、空气动力学部分以及控制系统都采用动态仿真语言DSL进行搭建。 DIgSILENT可以描述复杂的单相和三相AC系统及各种交直流混合系统。利用DIgSILENT进行潮流计算时,通过指定发电机、异步电动机、负荷等系统元件的特性来确定与之相连的母线在潮流计算中相应的属性,这样就能够以简单的操作方式来模拟复杂而真实的系统。此外,程序还提供了多种远程控制模式,例如多个发电机共同控制系统频率或母线电压等。DIgSILENT以更加接近实际情况的方式执行网络的控制模式,使操作和计算均得到简化。潮流求解过程提供了3种方法以供选择:经典的牛顿-拉夫逊算法、牛顿-拉夫逊电流迭代法和线性方程法。与此同时,DIgSILENT软件还可以进行变电站控制、网络控制以及变压器分接头调整控制。当潮流计算遇到不收敛的情况时,程序会自动将非线性的元件模型逐步线性化(主要是将所有负荷逐步转变为恒定阻抗,将非平衡节点发电机转变为带内阻抗的简单电压源),进而得出计算结果,该结果可用于对系统不收敛的原因作进一步分析。潮流计算的同时,DIgSILENT软件还可以实现过负荷校验计算等功能。 此外,最新版本的DIgSILENT还提供了最优潮流计算(OPF)功能。所谓最优潮流计算就是对基本潮流计算的有益补充。最优潮流计算主要采用内点法,而且提供了多种约束条件和控制手段,其目标函数主要有最小网损、最小燃料费用、最大利润及最小区域交换潮流。 DIgSILENT软件正逐渐成为电力系统研究方面最为认可的计算机软件之一,其所提供的潮流计算以及仿真结果已经在世界范围内得到广泛认可。 课程教学安排 手算 潮流计算可以用一组高阶的非线性的方程来表示,但是不含有微分方程,主要是因为潮流计算隶属于稳态分析,故不涉及系统元件的动态特性和过渡过程,而解非线性代数方程组最基本的方法就是迭代。因此,设计潮流计算算法的首要任务同时也是最为关键的问题就是收敛性,最终得出合理的解。 虽然目前计算机潮流算法运用十分广泛,但是掌握一些手算方法,不仅可以加深对其物理概念的理解,而且即便采用计算机算法,之前通常仍需采用手算求取某些原始数据。 这里所说的潮流计算手算方法主要针对简单网络的潮流分布,但是所谓的简单网络和复杂网络之间并没有明显的界限。课前老师把所需进行手算的算例以及分析资料分发给学生,让大家提前预习并先进行独立计算。然后在实验课上针对大家可能出现的共同问题进行详细讲解,并推导全过程,加深大家对潮流计算的认识和理解,掌握其原理。 运用DIgSILENT软件计算电力系统潮流 前面已经说到,计算机算法是大势所趋,而且已经得到广泛运用,是电气工程专业学生必须掌握的一项重要技能,也是未来继续深造以及竞争重要工作岗位的一个重要砝码。所以掌握并熟练运用计算机软件对本专业学生的未来发展起着重要的推动作用。 众所周知,DIgSILENT软件正逐渐成为电力系统研究方面最为认可的计算机软件之一。无一例外,任何一种电气设计软件都是先寻找或是自己搭建元件模型,然后通过所述关系搭建网络模型,其次就是设置元件参数,最后进行潮流计算。那么,如何判断一种设计软件是否优越,就是一看元件模型库是否丰富、准确,二看元件参数设置是否简单明了,再者就是看控制语言是否简洁易懂。 DIgSILNET采用有名值进行计算,电网元件从类型数据和个体数据两个层面被严格定义。类型数据包含了该类型元件用于各个计算功能的基本信息,例如某一架空线路的类型为OHL110kV-1,该类型的架空线为潮流计算提供的基本信息为,,,为短路计算提供的基本信息为,。对某一类型数据的改变将影响到所有采用该类型属性的元件。个体数据则是每个元件在分析计算中所要用到的仅与该元件本身相关的数据,例如某一架空线路的长为。采用该种方法进行计算机计算是有很多好处的。首先,我们无需再进行标幺值计算,避免了繁琐的计算,可以直接采用一些直观的铭牌数据等;其次,对于软件来讲,这也大大减少了数据的重复储存,显然对提高计算机速度也有一定的帮助。 在DIgSILNET中执行潮流计算、故障分析、谐波分析、动态仿真等功能时,可以引入多种电力电子元件,包括FACTS装置(如SVS、TCSC和UPFC)、直流整流和逆变器等。DIgSILENT为所使用的电力电子元件提供了丰富、开放且定期更新的模型库。 这些对于课程教学来说,减轻了单纯的软件学习难度,可以缓解学生对新软件学习的畏难心理。这种人机交互的友好界面,不仅老师们授课讲解起来比较轻松,而且学生们更易于接受,更为重要的是可激发学生的自主学习兴趣。 对比手算与机算 在课程的最后一个环节,但也是很重要的一个步骤,就是对比分析潮流分布的手算以及计算机算法。众所周知,学习的一个关键环节就是要学会对比分析以及总结,这种能力是学生们亟待培养和掌握的。最后,通过对比两种方法的结果,计算两者之间的误差,再分析一下导致这种后果的原因,原因可能是计算机算法或是手算采用了哪些近似处理,或是计算结果精确度的不同,这些都是需要学生自己进行总结归纳的。这一步看似可有可无,电力系统潮流分布的手算以及机算的结果都已经出来,课程已经结束。实则不然,这关键的最后一步恰恰是中国高等教育中最缺乏的部分,就是对新知识的分析与自我总结。做好这一步,对于学生自主学习创新能力的提升起到关键作用。 教学效果和结论 基于上述课程设置,这种结合DIgSILENT软件以及手算的潮流计算教学方法,学生普遍反映教学效果良好,不仅对电力系统潮流分布的认识更加深刻,而且更易于全面掌握。通过对“电力系统分析”潮流计算教学大纲的改革和实践应用表明,天津理工大学自动化学院“电气工程及其自动化”专业的本科生在该方面的专业基础知识更为扎实,这为后续专业课的学习提供了有力的保障,不仅避免出现基础知识的“断层”和“夹生”现象,与此同时会激发学生的自主学习能力以及创新能力。可以预见,如果将这种教学手段推广至全国高校,也必将收获良好的教学反响。(作者周雪松系天津理工大学自动化学院博士生导师;袁洪德系天津理工大学自动化学院硕士研究生。基金项目:本文系天津市重点教改项目“新能源科学与工程专业国际化合作办学模式研究与实践”(项目编号:B08-0805)的研究成果) 电力系统分析论文:面向独立有限容量的“电力系统分析”教材建设研究 摘要:为满足新增电力工程及其自动化专业建设需求,对以装备电力系统为对象的“电力系统分析”课程教材建设展开研究,首先分析指出国内现有教材存在的针对性不强和部分内容缺失的问题;然后从装备电力系统构成角度出发,构建了涵盖发电、输电、变电、配电、用电、储电和管电七个部分的课程体系;最后,提出了涵盖原理级验证实验功能、仿真级创新实验功能、工程级设计实验功能于一体的教研一体化仿真资源平台,经课堂教学实践检验,收效良好。 关键词:电力系统分析;独立;有限容量;仿真 一、教学内容改革的必要性 目前军械工程学院(以下简称“我院”)“电力系统分析”课程采用由孟祥萍主编、高等教育出版社出版的《电力系统分析》。[1]该教材基于电力院校的“电力系统分析”课程教学内容,为了满足学时减少的教学要求,精简后编写而成;以公用电网无限大容量电力系统为对象,围绕着潮流计算、系统有功和无功功率最优分布和系统受到干扰后能否维持稳定运行等方面展开,着重于输电网络的分析与计算。[2] 我院的电力工程及其自动化专业人才培养目标是为大型复杂武器装备培养电力保障人才,面向的是独立、有限容量电源供电系统,该系统特征决定了“电力系统分析”课程的教学内容以系统运行状态评估、电源与武器装备动态过程的关联特性分析为重点,具体体现于系统电磁量和机械量的振荡调整分析等方面。现有出版教材存在针对性不强和部分内容缺失的问题,亟需开展教材建设研究,以满足专业人才培养需求。[3] 二、教材建设研究 1.定位课程教学内容 以某装备电力系统构成为例,如图1所示。 该系统主要是以交流中频220V/400Hz为基础的供电体制,除向相关系统供电外还可由电源变换器、静止变流器转换成直流27.5V、单相115V/400Hz和单相220V/50Hz的交流电,用以满足多种用电设备的需要。可见其属于独立、有限容量电源供电系统,同样具有发电、输电、变电、配电、用电五个环节,考虑到励磁系统在电能调整中的重要作用,需要新增包括励磁系统的管电环节,为了使得电能质量在系统的频繁振荡调整中得到保证,还需新增储电环节,系统结构特征明显区别于民用电力系统。 综上所述,构建“电力系统分析”课程体系,需要正确处理继承与更新之间的关系,一方面保留以往教材的发电、输电、变电、配电、用电部分的共性内容并加以改造,另一方面遵循“教学与科研结合,科研服务教学”的教研相长理念,开展科学研究并适时将科研成果转化为教学资源增补管电、储电两部分内容,对教学内容进行更新;最终形成涵盖发电、输电、变电、配电、用电、管电、储电七个组成部分的课程体系。重新定位系统各个环节的教学内容如下。 (1)元件建模内容 1)发电、管电环节:装备电力系统电源采用的是内燃机发电机组,发电机结构形式以凸极式为主,因此教学内容包括abc坐标下同步电机有名值方程、派克变换、dq0坐标下同步电机有名值方程、d轴和q轴等值电路、运算电抗及实用参数和同步电机实用模型,[4]其中,由于有限容量电力系统结构形式简单、容量小,一般采用有名值计算,对标幺制弱化处理,对凸极式发电机数学模型予以重点讲解,运算电抗及实用参数作为新增重点内容。新增励磁系统数学模型[5]作为管电环节的主要组成部分。 2)输电环节:装备电力系统各个组成部分之间主要采用电缆连接,结合电力系统仿真软件PSCAD中的电缆模型说明其结构与建模方法,删除架空输电线路模型的相关内容。 3)变电、配电环节:由于系统用电设备种类多、电压制式多样,因此配备了较多的电能变换装置,变压器的数学模型以小容量变压器为主,电能变换装置包含整流器、逆变器工作原理和数学模型的建立方法。[4] 4)储电环节:介绍超级电容器、飞轮储能等新型储能装置。[6] 5)用电环节:感应电动机作为主要的用电设备,包含感应电动机的运动方程、恒速投入系统时三相感应电动机电磁暂态、感应电动机起动过程动态分析、突加负载时感应电动机动态过程和感应电动机瞬间断电重新投入系统时的动态过程分析。[7] (2)系统建模内容。结合装备电力系统存在较多电能变换装置的特点,以变频器供电时交流电动机的运行分析作为系统分析侧重点,包含变频器供电的特点、方波变频器供电时三相感应电动机的运行分析和脉宽调制变频器供电时感应电动机的运行分析等;[7]同时,本着“教学出题目、科研做文章、成果进课堂”[8,9]的教研相长理念,将科研成果引入课堂,灵活应用MATLAB/Simulink、PSCAD/EMTDC等多种仿真软件开展案例教学,改进教学方法。 1)案例教学一:柔性配电技术在军用供电系统中的应用仿真研究。[10] 提出问题:野战条件下的武器装备强调可靠性、机动性、维修性等指标,我国军用配套移动电站在设计时形成了“重发轻供”的思想。随着高技术化、大型复杂武器系统电气化、信息化程度的不断提高,基于计算机、微处理器控制的信息设备和电力电子设备在武器系统中大量投入使用,它们对系统干扰比传统的机电设备更加敏感;同时,畸变电压、谐波等电能质量指标恶化会使得燃油损耗增加,机组寿命降低。系统作战效能对其供电平台―电站的依赖作用不断增大,为此类装备提供优质电力支持成为配套军用电站面对的新课题。 分析问题:柔性配电技术(D-FACTS)是改善低压电网运行特性的有力工具,将其应用于军用供电系统,可以改善电能质量,保证用电装备的特殊要求,提高电力保障水平。 解决问题:利用Mannitoba HVDC研究中心的PSCAD/EMTDC软件建立系统仿真模型并演示。运行系统模型,从仿真运行结果曲线上对比分析有无DSTATCOM装置时系统侧电压和电流的变化情况,主要从野战电力支持环境下需要满足的军用标准GJB 235A-97中的瞬态电压调整率、电压稳定时间的瞬态性能指标两个方面进行比较分析。从仿真运行曲线可以明显看出,配置DTATCOM装置后,在维持系统电压稳定,减小谐波电流方面效果明显。 展望:在军用移动电站供电的场合,DSTATCOM装置配合作为独立发电系统模块的异步发电机取电机的方案在可维护性等方面具有较大优势,可以通过进一步完善DSTATCOM装置的控制系统以适应新需求。 2)案例教学二:内燃机驱动的自激异步发电系统建模仿真研究。[11]从学科专业方向之一的自激异步发电出发,引入内燃机驱动自激异步发电系统建模仿真研究成果,使得学生了解学科前沿。 提出问题:笼型异步发电动机具有结构简单、坚固、价廉、易维护等突出优点,在风能、太阳能等可再生能源发电过程中的应用越来越广泛。尤其在飞机、舰艇、野战电力支持等独立供电系统中的作用日益突出。军用移动电源多采用内燃机作为原动机,不同于风能、太阳能等能源形式。太阳能、风能受自然条件影响较大,能量密度小,不便于野战条件下的快速展开和撤收。因此只适用于特定条件和地点,普适性较差。内燃机作为原动机是我军常备的军用电源,不存在风能、太阳能等使用条件的限制,装备范围广,具有丰富的使用经验。过去,对军用电站偏重于保养、维修,在理论分析和决策支持方面有所欠缺,因此,采用界面友好,功能强大的MATLAB软件建立内燃机电站仿真模型以满足进一步科学研究进行决策支持的需要。 分析问题:基于MATLAB/SIMULINK软件对小型内燃机、异步发电动机进行建模,构建内燃机驱动的自激异步发电系统,对其运行特性进行了仿真研究。 解决问题:基于MATLAB/SIMULINK软件建立异步发电动机仿真模型,针对采用的笼型异步电动机数据,确定了M文件中异步发电机模型中的相关参数;详细说明四冲程内燃机在MATLAB软件下的建模实现过程和原理;建立以内燃机为原动机的自激异步发电系统。运行系统模型,对投入阻性变化负荷时的原动机转速、转矩和异步发电动机的电压、电流和功率的变化情况进行分析,从仿真运行结果曲线上可以看出,接入负载时,系统有明显调整过程,并对比分析有无原动机时电压的变化情况,验证模型正确性。 展望:该项研究为实际内燃机驱动的自激异步发电系统研制提供了强有力理论依据。 3)实验条件建设:电能补偿与控制动态模拟实验系统开发构建。[12]依托于实验室建设项目,构建了市电、混合能源供电的单母分段三级动态模拟实验系统,实现了负载形式的典型、多样化,兼顾了实验和科研的需要;通过灵活调整配电系统结构和参数,模拟了不同地区环境下系统特性变化情况,并且为系统特性分析提供了实物模拟手段;适应了新形式下装备供电保障的发展趋势,使实验条件更加先进;为仿真理论研究转化为装备研制提供了实验条件平台,为本科学员的专业课程学习提供了实验条件,为硕士研究生的培养提供了科研环境手段。 2.开发构建教研一体化仿真资源平台,丰富教学手段,提高教学质量 以新增“电力工程及其自动化”专业建设为背景,在有效利用现有软件资源的基础上,对系统关键元件开展建模仿真研究,实现原理级验证实验功能、仿真级创新实验功能、工程级设计实验功能的教、研创新平台综合实验体系,内容涵盖理论验证、关键技术仿真、系统设计等,以能力培养为优秀,以“原理―技术―系统”为主线,构建多层次、多模块的创新教、研体系。仿真资源平台功能实现如图2所示。 三、结论 “电力系统分析”课程教学内容与教学方法经上述改革实践后,达到了紧贴装备教学的目的,满足了装备电源人才培养需求,丰富了电力系统及其自动化学科专业建设内涵,装备电力系统教研一体化仿真资源平台经教学实践检验,学生对课程中的抽象理论及其应用加深了理解,收效良好。 电力系统分析论文:电力系统分析课程综合改革探索 摘要:以学用为主实施电力系统课程综合改革。重点介绍了综合改革的理念、思路和举措,即以学用为本,构建四位一体的课程体系;跟踪电力发展更新,更新课程内容;实施“四导”教学,提升能力培养;改革考核方式,实施科学评价;加强资源建设,拓展学习时空;在实施过程中需要处理好的几个关系和问题。 关键词:电力系统分析;课程建设;教学改革;人才培养 党的十八大报告中提出“实施创新驱动发展战略”和“全面实施素质教育,深化教育领域综合改革,着力提高教育质量,培养学生社会责任感、创新精神、实践能力”。教育部全面部署了深化教育领域综合改革任务,并印发了《关于2013年深化教育领域综合改革的意见》。在《意见》中明确提出要围绕考试招生、课程内容、创新人才培养、职业教育培养等方面,推进人才培养模式改革。在高等教育系统,实施和深入推进试点学院综合改革和试点专业综合改革,是落实十八大报告要求的具体举措。 课程改革与建设是专业综合改革的关键环节之一,关乎专业综合改革的成效,关乎教育质量和人才培养质量。课程的教与学涉及诸多要素和方面,如课程体系、课程内容、课程教学、课程考核、课程资源等,只有实施整体化、系统化、立体化的综合改革,才能达到改革的目标,取得改革的成效。 电力系统分析课程是电气工程及其自动化专业的优秀专业课程,是一门理论性、工程性、技术性很强的课程。在专业人才培养过程中,起着承上启下的作用,既是后续课程的基础,也是专业基础课程的深化和应用,其内容都是直接面向工程问题的理论分析、技术分析和经济分析。根据本课程的性质、作用、地位和特点,结合经济社会和电力行业发展需求,实施课程的综合改革和建设,适应新形势下对高素质专门人才的培养要求,这是时展的需要,是电力行业的需要,是教育教学改革的需要。 一、以学用为本,构建四位一体课程体系 课程改革要以新的工程教育理念、思想和文化为引领,以服务领域当前需求和未来发展需求为导向,以培养卓越工程师、技术人员和建设者为目标,构建完备的课程体系。体系中各组成部分要功能任务明确、实现目标清晰,相互间要有机联系、彼此交融,形成一个完整的课程综合体。 对于课程改革来讲,先进的教育理念是关键。课程体系构建必须要服务于所秉持的教育理念。随着现代科学技术、经济社会和电力行业的快速发展,传统的以知识传授为目标,以“教师”为中心,以“教”为主的教育理念已不能与此相适应。现代大学教育,更加注重能力培养、素质培养和精神培养,更加注重学和用。为此,在大学教育中应实施“三个转变”,即将专业知识教育向专业能力和职业能力教育转变,将以教为主向以学为主转变,将以学校教育为主向以工程教育为主转变。这“三个转变”体现了“学用为本”的教育思想和理念。 在“学用为本”的指导下,笔者针对电力系统分析课程,构建了理论、实验、设计和工程四位一体的课程体系。“理论”是以理论教学和课堂教学为主,使学生熟悉在电力系统规划、设计、运行和调度等方面所涉及的基本问题、基本现象、基本概念和基本理论,掌握电力系统分析的建模方法、分析方法、计算方法和控制方法等,既是知识的学习过程,也是诸多能力的培养过程。“实验”是以实践教学为主,以物理动模系统、电力系统实验系统、电力实时仿真系统和电力系统分析软件等为平台,以标准化示例系统库或实际电网局部系统为对象,开展实验学习、分析和研究,既有验证性实验,也有设计性、研究性实验,还有综合性实验、规定实验、自选实验,还可自设实验等。“设计”是以实践教学为主,以工程项目或案例项目为载体,以课程内容和相关规范、规程、标准、手册为基础,使学生熟悉设计流程、设计要求和设计内容,掌握设计方法,树立工程意识,这是一个综合性的实践训练过程。“工程”是以生产现场为场景和环境,以生产实践为途径,使学生熟悉电网运行中设备、系统等存在的工程问题、工程现象、工程技术和工程措施等,掌握对工程问题的分析方法。 在这“四位一体”的课程体系中,四者是相互联系、相互融合的,你中有我,我中有你。其中,理论是基础,实验、设计和工程是应用,理论中包含有应用,应用中也包含有理论,两者可互为植入。在电力系统分析课程体系构建中,突出了一体化的整体思想,合理设计出各环节的内容、功能、要求和相互接口条件。 二、跟踪电力发展,更新课程内容 我国电力系统的发展非常迅速,真可谓日新月异。区域电网互联、交直流混合输配电系统、远距离输电、超特高压电网、多端直流电网、柔性交流输电、新能源规模接入、微电网、分布式发电、电动汽车接入、智能电网和电力市场等等,使得电力系统中新问题、新现象、新特性和新需求不断涌出。为了确保电力系统运行的安全、可靠、优质、经济、高效、低碳、环保,大量先进的理论、技术、方法、工具、设备和系统在电力系统中得到应用,极大地提升了电力系统的技术水平和管理水平。在工程上,电力系统分析的内容一直在不断增加和丰富,分析的理论、方法不断创新和发展,分析的手段、工具不断完善和智能。 课程内容要服务于人才定位和培养目标,要反映出现代电力系统运行分析的新问题、新概念、新理论和新方法,使课程具有现代性、先进性、实用性和适应性。为此,笔者在课程内容中引入了电力系统发展、现代电力系统分析特点和内容、电力市场、现代电力系统分析工具、交直流混合系统潮流计算、自动发电控制分析、电力市场下的有功频率控制分析、无功电压协调控制分析、基于FACTS的潮流控制、优化潮流、低频振荡与次同步振荡等。 课程内容的更新做到“四体现”,即体现在教学文件(教学大纲)中,体现在讲授过程中,体现在教材(讲义)中,体现在教学资源中。 三、实施“四导”教学,提升能力培养 课程教学过程中,教学方法是关键。传统课程教学注重的是知识传授,以教师讲授为主,不仅讲得多,还讲得细,学生往往处于一种被动接受知识的状态,缺乏主动思考、积极探索和积极参与的精神,学习兴趣未得到有效激发,学习能力未得有效培养,学习精神未得到有效树立,从而造成教学效果不甚理想的现象。当前的大学教育提出“厚基础、重实践、强能力、敢创新”,人才的培养更加注重能力、素质和精神的培养。为此,教育同仁开展了大量的教学方法改革与创新,并取得了许多好的经验和好的效果,例如启发式教学、问题教学、案例教学、项目教学、任务教学、情景教学等等。 在电力系统分析课程教学中,实施“四导”教学,即“导入、导学、导做、导研”,其目的是在于加强学生的学习能力、分析能力、计算能力、实践能力、综合能力和合作能力的培养。“四导”教学的优秀是在于教师的“引导”和“指导”作用,学生的主动学、用意识。“导入”是指问题导入、现象导入、项目导入、方法导入,引导学生认识和理解相关内容的来龙去脉、工程背景和问题本质,为学生深入学习、探索和应用奠定基础。“导入”是将学生引进门,关键是要激发学生对相关内容的兴趣,认识到其重要性和应用价值。“导学”是指导学生对相关内容的学习,教师主要讲授内容的重点、难点、疑点,讲授解决问题的思路和方法,提出衍生问题和扩展问题,通过交流、探讨、启发,解决学生学习中的疑虑,学生通过预习、自修、查阅文献、提问、研讨等方式进行自主学习、主动学习,教师要主动向学生推荐参考书目和文献。“导做”是教师通过项目、案例、任务引导、指导和辅导学生应用所学理论、方法去解决实际问题,通过这种练习和训练,能培养学生的实践能力和综合应用能力。“导研”是教师激发和指导学生去发现问题、探讨问题、分析问题、研究问题,寻找解决问题的理论和方法,在课程相关内容的研讨和研究中,培养学生的研究能力、创新能力。 四、改革考核方式,实施科学评价 课程考核既是对学生学习成果的评价,也是一个决定学生学习方式的指挥棒。过去笔者常常在课程学习结束后,采用一次闭卷笔试进行考核和评价,时间约为2~3小时,试题形式多为填空、选择、判断、简答、分析或计算等。由于考试时间短,试题覆盖面相对较窄,并且识记题多,应用问题少。这种考核方式不能全面评价学生对课程的理解、掌握和熟悉程度,不能考核学生的应用能力水平。在这种考核方式下,致使部分学生一本教材学到底,考前将教材(讲义)、笔记相关内容突击记忆,便能顺利通过考试关,考后也就很快将所学内容遗忘。 为了改变这种考核方式,实施“三多一半”考核方式。所谓“三多”是指多模块、多次数和多形式。将课程内容分为多个模块,例如电力系统基本概念与建模方法模块、电力系统潮流计算模块、电力系统短路计算模块、电力系统稳定分析模块、电力系统优化与调控模块等,每个模块作为一个考试单元,随课程进度组织安排,构建多次考核的考试链。考核形式采用笔试、小作业、大作业和实验相结合,大作业和实验注重应用和综合。所谓“一半”是指笔试考试采取半开卷形式,考前发给学生统一的半张或一张A4纸(盖有学院或系考试专用章),允许学生对课程内容进行总结、提炼,将认为重要的内容写在上面并带入考场,在考试期间学生可以看上面的内容。这种半开卷的形式,不仅可以培养学生总结能力、综合能力,还可以引导学生将精力集中在知识、理论和方法的应用上。 五、加强资源建设,拓展学习时空 丰富的课程教学资源有助于学生的自主学习、递阶学习和循环学习,不受时空限制,有助于课堂教学的延伸和扩展,有助于立体化教学的实施。教学资源形式多样,例如教材、讲义、指南、习题、案例、文献、教案、视频、影像、工具、网站等。教学资源建设,应以学生的学习需求为导向,以互联网络为平台,以多媒体表现为手段,要具有丰富性、时效性、娱乐性、交互性、递进性的特征。 MOOCs和可汗学院教育思想和教学模式正引起国内外高等院校的深刻反思和积极应对。在电力系统分析课程中,结合课程内容的逻辑关系和工程应用,设计微课程,制作微课程教学视频,设计微课程测试小问题和试题,巧妙设计答案。将微课程在线视频作为教学的线上环节,学生在课堂外先在线“听课”,课堂内则侧重深入的分享、探讨和问题解决,实现“翻转课堂”。由于微课程时间只有几分钟,内容精短,集中说明一个问题,既能辅助教师课堂教学,又可以作为学生自学的学习材料。在视频课程中,常会弹出若干小问题,由学生回答,回答不正确,后续视频就不往下走,以检测学生是否明白教师所讲的内容,有利于学生集中注意力和积极思考。 在课程网页上,按课程模块提供公开视频课,提供测试平台,便于学生系统连贯地学习。提供网上虚拟实验平台和实验项目,学生在网上进行设计、实验、分析、总结等。提供案例库和项目库,学生可自主选择、探讨和完成,学生也可组成项目组,合作研讨完成。创建网上交互空间和论坛,学生可以自由提问,教师网上作答,也可以对提出的问题进行分类排序,重点回答大家关心的问题;鼓励学生间互教互学,通过互助解决学习中的疑难问题。 六、需要处理好的几个关系和问题 在课程综合改革中,要实现以教为主向以学为主转变,以课堂为主向以课内课外并重转变,以学校教育向面向工程教育转变,这些都对教师提出了更高的要求,同时也要处理好以下几个方面的关系和问题。 1.讲与学的关系 在讲与学的关系中,就是要处理好教师与学生在教学过程中的作用问题。以学为主的教学,应以学生为中心,以学生的学习为出发点,培养学生的学习兴趣、学习能力,保证学习效果,提高学习质量。 教师在教学过程中,如果大包大揽、面面俱到,将所有内容都讲得很细很透,缺乏启发和引导,缺少问题引入,缺少互动和探讨,学生便会懒于思考,只是一味听讲、接受和记忆。这种教学,学生提不出问题,没有疑虑,似乎所有内容都懂,也很少主动查阅相关文献资料,缺乏深入学习和探讨,只能知其然不知其所以然,知此不知彼。为此,教师在教学中要注重引入问题,讲问题的背景,讲解决问题的理论和方法,讲思路,讲方法,讲应用,还要抛出未解之问题等,给学生更多的思考空间,侧重思考问题、探讨问题和解决问题。 学生在教学过程中,应做好课前、课内和课后事。课前,学生通过教材、讲义和网上资源对课程内容进行预习、思考,并提出问题,发现难点,并试着去解决。课内,学生要带着问题听课,带着疑虑听课,带着思考听课,带着探讨听课,与教师互动,与教师交流和探讨,通过老师讲解,解开自己的困惑。课后,学生要主动查阅有关文献资料,深入探讨和研究相关问题,通过测试题和项目应用检验自己的学习效果,主动应用所学理论和方法去解决实际问题,解释工程问题、现象,把握问题本质等。 2.学与做的关系 学习的目的在于应用,在于解决问题。学是基础,用是目的,有了坚实的基础才能更好地应用,只有应用和解决实际问题,才能更好、更自觉地学习。所以,学生的学习,不能仅停留在看懂、读懂和学懂,仅停留在学习层面、记忆层面,仅为了考试过关,而更应该注重知识的应用,多实践、多练习、多动手。在教学设计中,要为学生的练习、训练和实践提供资源、平台和机会,要贴近工程。例如,习题和测试题的设计应取自于工程实例,数据、参数、模型和结果应与工程实际相符;给出系统、原始数据和运行条件,能正确建模、分析和计算,以工程观点对计算结果进行分析、评估、评价,并能提出解决方案、措施或建议;提供工程案例、项目和任务,学生自行或互助地开展设计、分析和计算,提交实施方案,要有理论、有依据、有分析,有过程、有结论;开放实验室、仿真平台,提供各类工具,可在动模系统上进行实验,也可在计算机仿真系统上进行分析、计算;在发电厂、变电所、供配电所或调度等生产实践中,能应用所学理论对系统运行现象、状态等进行分析和解释。 在课程学习中,要注重培养学生做到“四会”,即会读、会用、会写、会讲。“会读”就是学生要会读书,会学习,有学习能力;“会用”是学生会应用所学知识分析问题、解决问题,能理论联系实际,具有工程意识;“会写”是学生要会撰写报告、方案等,有科学规范的文字表达能力;“会讲”是学生要能进行技术交流,能讲清思路、方案等,具有一定的口语表达能力,敢于进行交流、沟通,在交流中获得认可,在交流中得到提高。 3.课程教学与人才定位 课程教学应符合人才培养定位。从教育层次定位上,有高职高专教育层次、本科教育层次和研究生教育层次。不同层次的课程教学,在其内容和教学方法上应与其层次相适应,不能降低也不能拔高,例如有些升本时间不长的本科院校,课程教学内容与高职高专内容差别不大,教学也还多沿用以前的方法;而一些研究性大学的课程在教学内容又有向研究生教育要求方向发展。在工科类本科院校人才培养中,有应用性人才和创新性人才,或为职业技术人才和学术性人才。应用性人才的培养更加注重应用能力、实践能力培养,创新性人才的培养更加注重探索能力、研究能力和创造能力的培养。所以,在构架课程体系、教学内容和教学方法时,应与此相适应。否则,会违背教育规律,违背人才培养目标,不能保证人才培养质量。 4.课程衔接问题 在制订人才培养方案中,要合理确定课程间的顺序衔接和内容衔接问题,以保证教学正常进行。电力系统分析课程应以电路、电机学和电子技术(包括电力电子技术)和自动控制原理等为先修课程,发电厂电气、电力系统继电保护、电力系统自动化等为其后续课程。在课程顺序安排中确有困难时,电力系统课程也可与一些先修或后续课程交叉同步进行,但要注意内容的衔接问题,否则会影响教学质量。 将发电厂课程设计和继电保护课程设计与电力系统课程设计相结合,形成三课一体的课程设计任务,使得学生能更好地将多门课程知识融会贯通,训练学生的综合应用能力。设置专业综合实验,以多机电网为实验对象,涵盖多门课程内容,内容间相互联系,互为耦合,通过综合实验使学生对电力系统运行、保护、控制、调度等有更加全面、深入的认识。 电力系统分析论文:专业化软件导行“电力系统分析”课程教学研究 摘要:“电力系统分析”是电气工程及其自动化专业的重要专业课程,如何让学生既掌握基本的理论知识,又深刻理解电力系统的精髓,对电力系统的教学提出了挑战。提出以专业化软件MATLAB和Power World Simulator(PWS)使用为优秀,贯穿整个课程的教学过程。在使用这些软件的过程中,必须深刻理解电力系统的基本理论,并在此基础上以两种模式建立电力系统分析的物理模型,既有编写文本的MATLAB源程序,也有以GUI模式操作的PWS软件。在教学中,只要出现理论和算法,都可以采用软件进行验证。学生在学习过程中既可以深刻体会系统中的“工程”观念,也弥补了电力系统实验不足的问题。通过“电力系统分析”课程几年来的教学实践表明,以软件导行的教学方法,提升了学生的学习兴趣,使学生理解了电力系统中的工程问题,对工科课程的教学有很好的借鉴作用 “电力系统分析”是以电气工程一级学科为专业的本科及硕士生重要的专业课程,[1]本课程的基本内容包括电力系统稳态和暂态两大部分,均涉及到系统及相关电力设备的认识和实验问题。显然,以教学为主的大学无法完全满足电力系统所需的相关实验。因此,“仿真”(Simulation)就成为该类课程教学活动中最重要的手段之一。 考虑到电气工程一级学科下五个二级学科,各高校的侧重点略有不同。因此,作为本科及硕士生还是以理解电力系统的基本结构组成、基本运作模式为目标,同时辅以合适的“工程”观念,以此为“教学理念”,则“仿真”拟推荐专业化软件,避免学生陷入计算机语言的困惑中。目前,笔者查阅相关文献及与相关高校调研交流发现,鲜有教师提出以“软件”导行的教学理念。 鉴于以上原因,本文提出以“专业软件”为导行的电力系统课程教学过程,围绕软件学习相关的理论知识,为理解电力系统概念和专业知识打下了良好的基础。 一、电力系统软件简介 1.MATLAB――“一个真正的工程类语言” MATLAB(Matrix Laboratory)矩阵实验室,是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,在美国被称为“A Real Technology Language”,是一种“真正的工程类语言”。[2]然而由于各种原因,目前中国大学对于该语言的研究并不理想。如何将这门工程计算机与所设置的专业课程结合在一起,是一个需要深入研究的问题。 据笔者长期教学实践发现,将软件与专业问题相结合,形成一些相关的“项目设计”(Projects Design),则可以起到一举两得的效果。 MATLAB软件分为通用模块与专业化Toolbox。虽然有些Toolbox也确实可以解决一些专业化问题,但距真正的专业化解决尚有一定的距离。因此,笔者推荐尽可能使用MATLAB的通用模块。通用模块的功能类似于MathCAD一样的操作模式,主要以*.M文件的方式体现。 *.M文件其实就是一个函数或一段程序,是一种“解释性”源代码,这些源代码的撰写可以用MATLAB本身附带的编辑器,也可以采用其他文本编辑器。当*.M文件保存后,直接运行文件名即可。由此可见,教学中利用*.M文件完成教学任务,不仅可以让学生学习相关专业知识,在一定程度上也提高了学生计算机程序的编写能力。 2.Power World Simulator――电力世界仿真器 Power World Simulator(PWS)是一个电力系统仿真软件包(见图1),[3,4]其构筑在对用户良好交互性的基础上。其优秀是一个功能强大的潮流计算软件,可以有效求解多达32500个节点的系统。这使得电力世界仿真器作为一个独立的潮流分析软件包十分有用。与其他同类商业应用软件不同,PWS允许用户通过可缩放的彩色动画单线图来模拟一个系统。在PWS中,输电线路的通断、变压器或发电机的增加以及联络线功率的交换,一切仅需点击鼠标即可完成。此外,图形和动画演示的广泛使用增加了用户对系统特性、存在问题和限制条件的理解。 PWS提供了极为方便的模拟电力系统时间特性的工具。同样,它可以图形化地显示负荷、发电量和联络功率随时间的变化,以及因此产生的系统运行条件的变化,这项功能在解决电网扩建引起的网络结构变化之类的问题时十分有用。 除了上述特点,PWS以其一体化的经济调度、联络功率交易经济性分析、功率传输分配因子(PTDF)计算和突发事故的强大分析能力而骄傲,所有这一切都可以通过一个易用的界面来实现。 二、专业化软件在教学过程中的实施 只要学生运行出最终解的结果,得出误差曲线(见图2),再辅以一定的讨论,则可认为该问题结束。 需要注意的是,以程序为学习目标时,必须辅以一定的考核手段,即逐一检查学生的运行结果,避免学生抄写应付过关。多年来,学生的反馈表明,以该种方式“逼迫”学生熟悉和掌握MATLAB软件,给学生留下了极深刻的印象,也为本科毕业设计打下了良好的基础。 (2)示例2:PWS完成潮流计算。以图3中简单电力系统为例,计算各母线电压、支路功率,则首先要确定系统的节点类型――平衡节点、PV节点、PQ节点;此后,按系统要求逐次搭建合适的系统图。 当正确设置图3各类节点类型、边界条件后,则可以直接运行,在Run mode下查看各Bus和支路的相关信息。本软件不仅可以计算电流系统的最终结果,也可以查看中间过程,比如可以设置基准值,误差相量的查看,甚至New-Raphson法的Jacobi矩阵在Case information中都可以获悉。因此,当采用MATLAB基本熟悉了潮流算法后,对于大量电力系统分析的问题均可以采用该软件来实现。 2.依托专业化软件的课程综合设计 课程综合设计(Projects design)是巩固专业化基础知识的综合手段。南航电气作为具备电气工程一级学科博士点的专业,一直以来具有“电机与电器”、“电力电子与电力传动”的综合设计,但是一直没有“电力系统自动化”的课程综合设计。本课程教学后,依托如前所述两个软件和开设的“电气工程及其自动化综合设计”,适时参考国外精品课程“Power System Analysis”,[5]也开展了相关的课程设计。比如,教学中可以对电力系统提出一定的指标,通过PWS软件的反复人工修正,提出和优化如图4所示的电力系统,并对该系统进行深入分析。 3.软件使用的考核 在教学活动中,考核是最重要的指标之一,也是重要的手段。笔者认为要加强平时控制,“迫使”每名学生在个人计算机上安装相关软件,并且课后必须进行练习。待熟练使用软件后,利用少量课堂时间、课间时间或者师生共同课后时间让全部学生进行演示,互动讨论,这样对学生也是一个警示。结果表明,通过该方式能够让所有的学生都掌握相关的电力系统基础知识和软件,对教学具有很大的促进作用,但这样也增大了授课教师的工作量。 三、结论 本文以“电力系统分析”为对象,基于MATLAB和Power World Simulator专业化软件展开教学活动,获得了如下教学体会,对工科课程均有一定的借鉴作用。一是以专业化软件使用为优秀的教学理念,在工科课程中具有普遍的意义,这样也不失掉对基础理论知识的掌握。二是对于“电力系统分析”专业课,需要选择合适的专业化软件开展教学活动,难易程度要适合本科教学。经过几年教学摸索,选择了MATLAB和Power World Simulator作为教学软件。实践表明,上述两款软件特别适合教学活动。 电力系统分析论文:《电力系统分析》实践环节教学的改革与实践 【摘 要】《电力系统分析》是电气工程专业和电气自动化专业的必修课程,与电力工程系统运行具有不可分割的紧密联系,是一门集理论和实践于一体的高技术性学科。随着时代进步和社会发展,《电力系统分析》的实践教学环节面临更多挑战,对该专业学生实践操作能力提出更高要求。因此,当前形势下高度重视《电力系统分析》的实践教学,探讨实践环节教学改革与创新具有十分重要的现实意义和战略意义。 【关键词】《电力系统分析》;实践教学;改革与创新 1 课题的提出 据调查资料数据显示,长期以来,《电力系统分析》始终是我国各高校电气工程专业和电气自动化专业的必修课程,课程设置上包括《电力系统稳态分析》、《电力系统暂态分析》、《电力系统稳定性》、《电力系统继电保护》及《电力系统实验》共五门课程。其中,前四门课程均为理论基础课,在《电力系统分析》教学中占据大量课时,电力专业学生实践操作能力匮乏,导致进入企业后如“茶壶里煮饺子――有货倒不出”,引起学校及社会多方面高度关注。随着电力行业的飞速发展,传统的课程内容、教学方式已经无法适应现代电力工程教育教学发展潮流。过去的《电力系统分析》教学存在诸多问题,具体表现在:①理论基础课程教学过于繁重,课时所占比例过大;②教学方式和教学手段单一,学生缺乏学习兴趣,教学效率低下;③教学内容陈旧,还停留在20世纪八九十年代水平,无法适应现代化电力行业发展。 为了紧跟时代步伐,适应当前时代背景下社会和企业发展对高校电力专业人才培养的客观需求,《电力系统分析》实践环节教学亟待改革创新。 2 浅析实践环节教学改革与创新 2.1 更新教学内容,优化理论基础教学 前面我们已经提到,传统的《电力系统分析》课程内容过于陈旧,从理论课教材中根本无法看到近年来电气工程专业和电气自动化专业学科的最新进展,与当前电力行业生存发展现实严重脱节,无法满足现代化电力企业运行操作的市场需求。因此,在对实践教学环节进行大刀阔斧的改革之前,首先就应更新教学内容,优化理论基础教学。一方面,在充分理解《电力系统分析》课程内容特点的基础上,对过去的四大理论基础课进行归纳重组。具体来讲,就是将传统的《电力系统稳态分析》、《电力系统暂态分析》、《电力系统稳定性》、《电力系统继电保护》课程进行精简压缩、重组优化,由过去的120课时融合缩减至48课时。理论基础教学更加注重实用性和专业性,减轻学生学习压力的同时也减少了教师的教学负担。另一方面,将近年来国内外本专业的科学研究成果作为新内容加入到教材中,在体现当前电力行情的同时体现出教材的时代性。 通过充分理解《电力系统分析》课程内容特点,对过去的四大理论基础课进行归纳重组,并加入电气工程专业和电气自动化专业学科最新理论成果及行业实践动态,构建新的《电力系统分析》教学体系。 2.2 转变教学方法,创新教学手段 在传统的《电力系统分析》课堂教学中,教师过度注重理论基础知识的传授与讲解,忽视了专业实践与行业现实的结合。多采取“教师讲、学生记”的教学方式;教学手段也比较单一,学生缺乏学习兴趣,课堂气氛沉闷,教学实效低下。未来的《电力系统分析》实践教学教师更加善于通过转变教学方法,运用多种教学手段提高教学实效。在具体实践教学环节中,教师在课堂上不断为学生提供本学科的最新研究成果及行业新闻动态,教学内容更加丰富。学生在课堂上总能听到新知识、新消息,学习积极性显著提高。随着科学技术的进步,教育教学设备也发生了翻天覆地的变化,教师应充分利用各种新兴教学设施(如多媒体课件、闭路电视、纪录片、专题片、互联网等),创新教学手段,使课堂教学更加形象直观、生动活泼,吸引学生注意力,帮助学生知识理解,加深学生学习印象,教学效果显著。 2.3 充分信任学生,注重实验教学 《电力系统分析》本身是一门专业性和实践性极强的学科,实验是《电力系统分析》的基础,《电力系统分析》教学的最终目的就是实践。高校每年都会为社会培养大量的专业人才,输送到电力行业中去。离开了实验,《电力系统分析》课程的学习就是“纸上谈兵”,没有任何现实意义。新形势下的《电力系统分析》教育教学更加注重实验教学,教师在课程设计上增加实验教学课时安排,充分信任学生,“放手”让学生走进实验室,通过亲身实践操作加深理论知识和本学科本行业的理解,为进入电力企业工作实践打下坚实的基础。在具体实验教学设计时,应注意充分发挥学生的自主性、能动性和创造性,从实验方案设计到实验操作、数据整理、结果分析,每一步都采用小组合作的方式进行。在实践教学环节中为学生提供充足的实验空间,充分信任学生,增强学生动手、动脑能力。 2.4 强化企业意识,增强学科实用性 我们一切的校园课程学习,最终都将为就业服务;每一项专业技能的获得,都是为将来踏入社会走上工作岗位现实实践打基础。面临日益激烈的市场竞争,高校在《电力系统分析》课程教学中应增强对学生的“企业培养”,强化企业意识,从而增强学科实用性。高校的教育教学应紧跟时代步伐,不仅在教学内容上积极引进本学科最新科研成果,在教学观念上还应主动对接电力行业,积极为学生创造实地实习机会,高度重视学科的实用性和专业性。注重学生工程意识和实践能力的培养,立足电力生产和应用,强化电力行业职业道德、法制法规教育,注重培养工程设计研发、设备检测操作能力,提高学生自主解决实际问题的能力,为未来职业生涯做好准备。 3 结束语 每年,我国高校都为电气工程专业和电气自动化专业相关行业输送大批高素质人才,这些学生在校园学习效果的好坏直接关系着实践工作效率的高低。优秀的毕业生能够为社会和企业发展注入活力,相反,则会成为行业发展的负担和阻碍。《电力系统分析》作为电气工程专业和电气自动化专业的主要课程,奠定了电力相关专业学科学习的基础,在学科学习中占据着举足轻重的地位。过去的教学存在诸多问题,为适应社会和行业的最新发展,教师通过实践教学环节上的多方面改革创新取得较好效果。
现代科学技术发展的主要成果之一是电气自动化技术,它是一种综合性的技术,包括电子信息、信息处理、系统运行自动化、电力电子技术和计算机科学技术等等。在电气自动化控制中利用人工智能技术,把人工智能技术和电气自动化技术相结合,促使电气自动化技术更好地发展[1]。通过研究人工智能技术的具体应用,对人工智能技术给自动化控制带来的影响进行分析。 1人工智能技术简介 现代计算机技术的发展速度可以用迅猛来形容,与人类的大脑相比较,计算机的运算是快速而又精确的,可以承担许多繁琐的计算工作,毋庸置疑计算机已经可以人工工作的。人工智能技术于1956年开始出现,其涉及到许多学科,包括计算机科学、数学、哲学、认知科学等等。研究人工智能技术的主要目的是显而易见的,通过对机械控制来进行自动化生产,利用人工智能技术,完成实时控制过程,代替人类完成繁琐重复工作,解放劳动力。人工智能技术的基础是计算机技术,利用计算机来进行人脑的仿真,能够应用到更多的地方。在人工智能技术发展的过程中,差异性也是存在的,不同的人工智能技术都有不一样的优缺点,因此人工智能化技术具有不同的特色,主要包括自治性、响应性以及能动性[2]。人工系统是相当复杂的,首先要利用相关的技术实现建模,才能达到对人类的高度仿真效果。通过一系列的复杂系统,让机械互相进行融合交流,把基本元素都结合一起。 2电气自动化控制中人工智能技术的应用 2.1采集并处理相关数据 在电气自动化控制过程中,利用人工智能技术可以采集并处理系统的数据,整个过程就是智能化的,从实际的应用中不难发现人工智能系统的重要性,可以监测电气设备、系统运行,并做出相关响应。通过对整个开关量、模拟量等数据的智能化采集,在一定的规则之下首先对这些数据进行甄选,然后再进行数据存储,最后根据实际数据做出响应进行指令。人工智能技术还可以分析整理相关的数据,实现数据分类、备份等功能,把其中的垃圾数据进行删除。 2.2进行图像层次管理 许多电气自动化控制企业,都是需要图像管理这一环节的,特别是大型的电气企业,因为他们的整个运行的系统是比较复杂的,许多大型设备都离不开图像层次管理这个环节。人工智能技术就可以实现图像层次管理的,通过计算机技术,不仅方便了工作人员,更能够及时查看图像并进行分析做出相应的选择。将人工智能技术应用于对图像层次管理,可以直接使得电气自动化系统的管理效率得到更大提高。 2.3可输出自动化控制过程 人工智能技术还可以进行控制过程的记录,通过图像记录的方式进行整个过程的控制。人工智能技术实现的运行管理,可以是电气自动化控制中的某一部分,也可以是全部过程的,整个控制过程进行图片的输出,体现了控制的实时状态,有利于相关人员及时掌握情况,保证了运行的正确及时性,方便查看整个系统运行信息的真实状态[3]。 2.4保存系统运行的相关资料 电气自动化控制过程中,利用人工智能技术系统运行资料进行实时完整的保存,一旦出现故障,可以作为解决问题重要依据。电气自动化控制过程中,利用人工智能技术还能保证资料保存精细化,每个时间节点、不同的生产车间的所有资料都能导出来查看。不仅可以减轻记录人员的工作负担,还能够提高他们的效率。人工智能技术不管是人力还是物力方面,都能让电力企业降低成本,最终有利于企业加强管理。 2.5进行故障诊断 电气自动化控制系统本身的构造非常复杂,发生问题进行检修的难度系数也是相对高的,甚至一些设备损坏会带来安全问题,比如变压器,由于构件精密,发生故障时维修比较麻烦,一旦维修不好可能带来危害,所以需要投入大量的人力物力,花费的时间也很长,完全阻碍了自动化控制的发展[4]。但是把人工智能技术应用于其中,整个设备的运营过程的相关信息都能够被收集,为维修人员提供可靠准确的数据,有些小故障甚至可以进行自动修复,从而极大加强对电气自动化控制。 3结语 综上所述,现代化的人工智能技术不仅在生活工作中给人们带来了便利,还能推动社会持续稳定的发展。人工智能技术是多种技术融合在一起的新型技术,其应用价值较高。本文通过对人工智能技术进行介绍和对现阶段的发展现状进行总结,分析探讨了其具体的在相关方面的应用,希望可以给相关人员减轻工作量,提高生产效率。 参考文献: [1]冯晶.电气自动化控制中人工智能技术的应用分析[J].电子技术与软件工程,2014(1):254-255. [2]蔡成闻,杜玉红.电气自动化控制中人工智能技术的应用思路[J].电子技术与软件工程,2017(13):134. [3]孙威.人工智能技术在电气自动化控制中的应用[J].西部素质教育,2017,3(13):217. [4]饶文红.人工智能在电气自动化中的应用[J].电子测试,2018(6):123-124. 作者:张京一 单位:西安铁路职业技术学院
交通工程学论文:交通工程学课程工程教育论文 1以专业培养计划为引导,加强课程之间的联系 交通运输类专业的培养计划要求学生必须掌握交通工程的基本理论和方法。开设交通工程学课程,必须在整个培养计划的制定背景下,考虑课程之间的衔接。通过学习概率与数理统计、线性代数、运筹学等基本数学知识的基础上,将有助于学生对交通流理论、通行能力计算等基本理论的学习。同时,引导学生学习与交通工程有关的概念、基本方法,对后续课程的进一步深入又起到纽带作用。交通规划、交通设计、交通控制与管理等课程将对交通工程学的重点内容做深入阐述,这就需要学生在此之前牢固掌握概念和基本方法。因此,交通工程学与前修后续课程存在衔接递进的关系,建设课程体系时必须要考虑到这一点,在学期的安排上注重时间的合理分配。在课程内容上,与前修课程相关的知识点可以适当简化,注重知识点的应用介绍内容。重视新开设课程内容的重点难点,有意识地将与后续课程相关的内容做介绍说明。引导学生构思交通工程学的设计流程,掌握交通工程设施设计的基本内容,初步学会制定规划设计方案报告。在后续课程如交通规划、交通设计等开设之前,引导学生发现工程设计中可能会遇到的问题,有意识地主动寻找解决办法,激发学生学习基本理论的兴趣。 2综合应用多种教学手段,强化工程教育教学方法 CDIO工程教育理念强调理论课程与工程技术实践的有机结合。在基本理论公式推导的讲授过程中,课堂教学可采用板书的形式,有助于学生思维记忆。但是在讲授工程应用案例时,如对某交叉口的设计改造,可以采用多媒体教学的方式,采用课件的形式能够以图像、声音的形式动态阐述工程实施前后的效果。根据不同的方案要求,通过修改交通流要素等基本参数,可以实时使学生掌握理论与实践的分析方法,从而极大激发学生主动学习的兴趣,提高学习效果。为了提高学生工程能力的培养,在教学实践中引入了仿真软件如vissim、transCAD等,利用软件的强大功能,系统地让学生了解人、车、路、交通量、车速以及密度等特点,便于学生分析和设计不同的交通调查报告、规划方案等。强调以学生为中心的教学手段,采用小组讨论、对话演讲等形式,鼓励学生在教材之外主动搜集与交通工程学有关的素材,参与网上微博、微信、论坛等各种现代化交流平台,开放学生的思维,调动学生与外界社会的交往能力,在社会环境的背景下,运用所学的专业知识,讨论交通问题,更有助于学生明确课程的意义和目的。 3培养教师实践教学能力,提高课程教学效果 为了更好地提高教学效果,教师需要提升自身的基本素养,包括理论和实践素养。新开课教师至少要承担与本课程相关的实验教学,每年课程专任教师需要轮换到实验室从事相关实验工作。有效利用学校实验室,教师在带实验的过程中,加深对交通工程学的教学理解,有助于在课堂上把握学生的实践能力,强调实验教学内容的重点难点。工程教学模式强调以企业产品的基本生产流程来培养学生,同样也就要求教师必须有在企业事业单位从事研究生产的相关工作。传统的课内封闭式实验方式显然还不能满足需要。因此,鼓励授课教师利用课余时间与交通管理部门、规划设计院等工作部门建立联系,采用产学研合作的方式,帮助相关部门解决交通问题,积累工程实践经验。同时,也可以采用外聘具有丰富经验的工程师来课堂讲授,采取教学相长的方式。交通工程学所涉及的问题牵涉社会各个方面,多学科交叉的性质决定了学生掌握课堂知识的同时,必须增强解决现实交通问题的能力。 4采用合理的课程考核方式,提高教学质量 学生学习考核结果是课程教学效果最直观的表现。学习效果除了笔试的方法之外,可以通过观察平时学生的个人交流能力、设计方案的组织实施能力,采用课内外相结合的方式,制定评定量表,通过学生在平时的回顾总结、日记、作业等形式采用学生互评、自评的方法作为参考。采用多种考核方法更适合多元化的学习教育模式,也能够增强考核数据的可靠性和有效性,最终对学习效果的判定会更具备可信度。 综上所述,基于CDIO工程教育模式的交通工程学课程改革,应该要充分发挥学生和教师的主观能动性,将教学主体从传统教学模式的束缚中解放出来,提高教师教学和学生自学的能力。CDIO模式强调具备工科特点的课程教学体系,必须要理论联系实际。在社会的大背景下,培养学生构建复杂交通系统的能力,鼓励学生参与工程设计实践。在课程教学效果的评价过程中,采用多种考核方式,强调实际问题的应用能力,更有助于全面了解学生的学习效果。 作者:毛霖曹阳明单位:南通大学交通学院南通大学交通学院 交通工程学论文:以学定教的交通工程学教学改革 [摘 要]学校是教学的主体,也是教学改革的优秀单位。面对新时期的教学要求与挑战,可以通过结合教学经历,分析传统教学模式下存在的缺陷,从交通工程学的教学角度,提出“以学习定教,学生为本”的教学改革理念,分别从教学改革的主体――学生和教师的角度出发,阐述两者作为教学改革主体的重要性。在此基础上,需要建立健全相应的配套教学管理体制,从而实现管理与实践两种模式下的协调、统一,形成良好的反馈系统。 [关键词]交通工程;以学定教;教学改革 改革开放至今,随着国家经济的快速发展,各行各业对专业领域的人才需求出现快速增长。为了在激烈的国际竞争环境中取得优势,实现科教兴国的战略,早在1990年,国家就颁布了《中共中央、国务院关于深化教学改革,全面推进素质教育的决定》。学校是教学的主体,也是教学改革的优秀单位。随着教学改革的推广和研究的深入,素质教育理念得到了广泛的传播,但具体的能在全国范围内得到推广的典型事例却很少。同样的瓶颈也发生在学科的教学改革中。笔者从事高校教学多年,面对新时期教学要求结合自身的教学经历,从交通工程学的教学角度,提出了“以学习定教,学生为本”的教学改革理念。 交通工程学是一门综合性的学科,兼有社会科学和自然科学的双重特点。[1]它将人、车、路、环境和能源综合于一个系统中,同时结合先进的科学技术进行综合研究,从而实现缓解城市拥挤、减少交通事故和尾气排放等城市交通问题。随着新的交通理论思想不断出现,先进技术在交通领域的推广,交通工程学作为交通工程专业最根本的基础理论学科,在新时期条件下进行教学改革,具有实际意义。 一、传统教学模式的特点 在传统的课堂教学过程中,“传道、授业、解惑”思想所强调的是教师的重要性,而学生只是学习的对象,是被忽视了的 “真正学习和受教的主体”。传统课堂教学过程有以下特点。 1.课堂教学的中心任务是完成知识的传递。在教学的过程中,教师重点关注对知识点的讲解而忽视对学生能力的培养。和传统的中学教学相比,大学教学最突出的特点是不受升学率的影响,其更应积极主动地进行以素质教育为优秀的教学改革,寻求一种新的变化。 2.在教学的过程中,教师对学生主体性认识不够全面,从而影响到教学方案的有效实施。矛盾普遍性和特殊性的辩证关系要求在对事物的认识过程中既要从普遍性出发,认识其中的特殊性,也要在了解个性的基础上推广到共性。在对学生的了解过程中,教师更应该把他们作为一个处于一定年级的整体对象,而不是仅仅考虑其中部分的个体。 3.教学模式过于僵硬、程序化。教学过程更多的时候是教师和学生共同完成原定的教学方案,甚至对于课堂的提问,教师也希望学生能够给出其预期的答案。 “以案定教”的教学思想有其存在的优势,但也应避免其极端化,避免其束缚教学思想。 国外大学教学改革方案更关注发展学生适应未来变化的能力;关注学生自身的生活和道德。在了解国内传统教学的不足和国外教学改革理念所提供的借鉴意义的基础上,我们更应寻求一种的合理、有效的教学模式。 二、以学定教的内涵 以学定教就是教师根据学生的知识水平,认知能力、课前预习程度,并综合考虑学生个体差异,通过科学、合理的教学方案制定,找到适合学生实际水平的学习目标。[2]“以学定教”的本质在于实现学生的全面发展,这与古代“因材施教”的思想不谋而合。 交通工程学作为一门综合性的工程技术学科,在日常的教学中需要教师从教学手段和教学方法上以学生为主体,既要注重课堂教学思路的严谨,也要注重课堂氛围的活跃;在思想上,既要注重引导,也要留给学生足够的时间去思考、消化、讨论和学习。在全面分析传统的交通工程学教学模式存在的不足,以及新时期国家对综合型人才的需求之后,我们认为以学定教的教学思想更加符合未来的教学和人才培养方向。 教学的过程包括了教师的授课、学生的参与学习以及与之相应的一系列配套管理措施等,因此需要具体问题具体分析。 三、以学定教能激发学生学习的主动性 教学改革的优秀环节在于提高学生的综合素质,而如何让学生更积极主动地参与其中,主动学习,发现其中存在的问题且富有创造性地去解决问题,变得十分关键。在交通工程学的教学过程中,可以结合以下几点加以分析。 1.借鉴新型多媒体MOOC的教学方式。通过视频教学学习国内外先进的交通工程学理念,不断更新现有的传统教学资料,这样既能给学生带来耳目一新的视觉效果,也能开拓学生视野,让学生了解本领域的前沿技术。同时,注重“学”与“用”的关系,通过理论的学习,将其同实际结合。例如,通过仿真软件课程的学习,可以让学生以小组的形式,通过实际分析现有的某个路段存在的问题,将理论与所学知识结合,通过仿真给出相应的调整方案。 2.组织学生参加交通类的知识讲座、学术报告和交通科技赛事等。参与学术活动既可以让学生了解本领域的发展,也可以让学生认识到更多的交通人,彼此之间相互交流、借鉴。通过实际的接触让学生将理论与实际结合,在实践的过程中认识和发现问题,面对挑战主动地去寻找解决问题的办法,以此激发学生的参与性、主动性和创造性。 3.在新时期、新背景条件下开展交通工程学双语教学方法的探索。[3]语言的学习是为更好地了解世界,它是解决问题的一种途径和工具。在教学的过程中,让课件能够实现中英文实时切换,这样学生在学习专业知识的同时也能了解相应的英语背景知识,实现语言教学的目的。 四、以学定教模式下教师角色的转变 在传统的教学过程中,教师只注重对书本的讲解,为了教学而教学,却忽视了真正的学习主体――学生[4];在实际教学中,教师对学生主体性认识不足,仍是依靠传统教案按部就班;在教学过程中,学生普遍在课堂上扮演着配合教师完成教案的角色,教师成为课堂的“主角”,而学生成为课堂的参与者――“配角”。 为改变这种现状,应加强教师思想理念的转变,根据学生主体的实际情况调整交通工程学传统的授课形式,用新的“学案”引导学生在课上的参与度。这样做的主要原因在于教学方案的制定并不是简单地进行教学方案的框架搭建和程序化的教学,它更多的时候需要教师把握教学的精髓、选择编制恰当的题目、掌握引导学生的方法,同时做好相应的学案设计要求。而这些元素能够实现有效统一的关键点在于教师专业素质的提高。 以学定教模式下,教师更多的是扮演组织者、引导者的角色,就像一个舞台中导演的角色一样,而这个舞台真正的优秀是广大的学生。新模式下的教学改革是为了给每一位学生提供一个独一无二的剧本,让其真正成为未来生活的主人。 五、建立和完善教学管理体制 以学定教的教学改革是否真正达到预期效果,需要一套与之相应的管理系统对其做出评价和反馈[5],具体措施如下。 1.建立和完善课堂教育管理机制,调动教师教学热情。在管理方式上,建立以学定教的教学管理机制,让教师有更多的参考标准和具体的实施依据。同时,定期举行教学会议,让教师之间进行更多的交流。 2.完善交通工程学课程试题库的研究与实践,做到及时准确的反映学生的学习状况,为后期学案的制定和调整做好理论依据。通过试题题库的建立合理分析学生的学习状态,以及相应的各个阶段的情况,发现学生学习中存在的薄弱环节,从而为教学方案的制定提供合理的反馈信息,实现实时而又有针对性的调整。 3.建立专门的调研小组,加强教学目标制定和教材选取,同时注重提高教师的教学水平和教学能力,提升教学效果。定期对教师进行专业文化的培养,提升整体专业人才队伍的建设水平。教材的选取既要考虑到专业的人才培养特点,又要符合社会发展需求。 六、总结 以学定教和以案定教、以教定案的本质区别在于以学定教是“以人为本”,从学习的主体出发,尊重学生,真正的体现教学是为了学生发展。在进行教学改革的过程中,需要同时考虑教学主体和学习主体的角色,发挥各自的能动性,积极促进教学目标的实现。为了很好地完成新模式下的教学改革,同样需要不断建立和完善教学管理体制,相互监督循环,形成良好的反馈系统,共同促进教学改革的发展。 交通工程学论文:交通运输工程学教学大纲编写的几点建议 [摘 要]交通运输工程学是交通运输类专业的基础课,我校设置该课程的本科专业有交通工程、交通运输、物流工程。可以在分析交通运输工程学教学大纲现状的基础上,引进教学资源“共建共享”的理念,在交通运输类各专业“共建共享”的基础上完成交通运输工程学课程内容的改革与大纲修订,介绍交通运输工程学教学大纲编写的指导思想、基本原则及大纲编写的几点建议,为高校教学资源的建设提供一个切实可行的思路。 [关键词]运输工程;教学大纲;共建共享 交通运输工程学是交通运输类专业的基础课,我校设置该课程的本科专业有交通工程、交通运输、物流工程。一直以来,交通运输工程学课程分别由各专业的专业课教师独自承担教学任务,并完成本专业该课程教学内容和教学大纲的制定,这导致各专业教学内容和教学大纲相差甚远。作为交通运输类专业的基础课,一些通识性的课程内容不同专业无法做到一致,其主要原因是教学资源条块分割,资源信息不流通,不同专业缺乏对交通运输工程学课程的共建共享。为使教学资源趋于科学化、合理化,让各专业分工合作,避免不同专业教学资源的重复建设,共享教学大纲,为全面提高专业教师的专业素养和专业素质,促进不同专业间教师的流动,应在各专业共建共享的基础上完成交通运输工程学课程内容的改革与大纲修订,为高校教学资源的建设提供一个切实可行的思路。为此,本文将介绍基于共建的交通运输工程学课程教学大纲编写的指导思想、基本原则及教学大纲编写的几点建议。 一、共建的内涵 教学资源是教学过程中能够被教学者或学习者利用的一切人力与非人力资源。共建是指各部门共同建设资源,建设成果归共建部门共同拥有、使用。通过共建可以实现资源的优化配置,提高资源的利用率,更为重要的是通过共建可以打破条块分割、信息闭塞和垄断。 二、教学大纲编写的指导思想 教学大纲的编写要围绕人才培养定位,紧扣人才培养方案的培养目标和规格要求,充分体现以学生为主体的思想,充分体现“通识致远、专识致用”的原则,突出学生知识、能力、素质的协调发展,实现“基础实、能力强、素质高、适应快”的人才培养目标。 三、目前教学大纲存在的问题 (一)教学大纲资源共建共享意识淡薄 一直以来交通运输工程学课程分别由各专业的专业课教师独自承担教学任务,并由其完成本专业该课程教学内容和教学大纲的制定,教师相互间资源信息不流通,资源共建共享意识淡薄。这样导致两个结果:第一,不同专业学生所学的课程名称相同,但所学内容可能相差甚远,一些通识性的课程内容不同专业无法做到一致,无法体现“通识致远”;第二,不同专业学生所学内容基本相同,没有达到“专识致用”,无法激发学生的学习兴趣。 (二)教学手段单一 教师的教学手段大多采取板书或配合多媒体教学,将交通运输工程学课程的授课处理成纯理论化的灌输,课堂缺乏互动,学生听课热情不高,这直接影响到整个课程的教学效果。 (三)考核方式陈旧 课程结业考核方式单一,一直沿袭传统的考核模式,比较侧重于理论考试在考试成绩评定中所占的份额,忽略了实践环节的重要性,也背离了“基础实、能力强、素质高、适应快”的人才培养目标。 四、教学大纲编写的基本原则 1.符合专业人才培养方案的目标要求。在修订、制订教学大纲的过程中,在贯彻教育部《普通高等学校本科专业目录和专业介绍(2012)》关于教学和人才培养总体要求的同时,要明确本门课程在整个专业培养方案中的地位和作用,制定本门课程的基本教学任务和要求,课程任务与要求要与专业培养目标与规格相一致。 2.科学性和适时性有机统一。本着专业人才的创新培养、特色培养和优质培养理念,教学大纲中所列的教学内容材料必须符合高等教育教学规律,能反映学科、专业和行业发展前沿的最新动态,具有一定的前瞻性,知识点不能陈旧和老化。在教学方法和教学手段上,应吸收先进的教学研究和教学改革成果。 3.系统性与针对性相结合。系统性方面,要以学科体系为基础,保持学科、专业的基本逻辑系统;既要保证相关知识的整体性,又要确保与相关课程之间的衔接、联系和配合,保证人才培养的系统性。要统筹专业内各课程,避免出现一个专业内不同课程间内容重复或遗漏的现象。要从培养方案的全局出发,处理好先修课与后续课的衔接与配合。在保证系统性的同时又要注意针对性,即制订的教学大纲要针对专业特点和教学需要。要针对学生的基础状况和可接受程度,适当确定内容的难易程度,增强学生的求知欲望。 4.理论性与应用性相统一。制订或修订的教学大纲应保证该门课程的基本概念、基本内容和基本理论清晰,同时要特别突出对应用性知识的传授。要合理分配理论教学与实践教学、课内教学与课外教学的比重,明确和细化课程目的任务,精心设计课程讲授、讨论、考试等各个环节,确保课程实施质量。 5.继承性与创新性相统一。对于原来开设过的课程,修订大纲时要总结该课程在教学过程中好的经验和存在的问题,继承好的方面,改进不足之处;对于新开课程,要学习借鉴同类兄弟院校的有关课程大纲。所有大纲在制订、修订过程中都要在继承的基础上,结合我校实际,结合应用型人才培养的需要,有所创新。 五、基于共建的交通运输工程学课程大纲编写的几点建议 (一)各专业教学内容资源实现共建共享 交通运输工程学作为交通运输类专业的基础课,应体现以学生为主体的思想,充分体现“通识致远、专识致用”的原则,考虑各专业的共性和特性,各专业教师在互相交流后对交通运输工程学教学内容达成以下共识。 第一,在教学内容的安排上突出通识性基础知识的讲解,“通识致远”。 如铁路运输、公路运输、水路运输、航空运输和管道运输这五大运输方式的技术经济特征、适用范围及系统组成和发展趋势,该部分内容作为各个专业的通识内容,应实现教学资源共享,包括教学内容和教师。教学内容一致后,各专业教师可以实现流动上课,也可以只配备一个专业教师上大课,这样能实现资源的优化配置,取长补短。由于不同的教师上课风格迥异,这无形中增加了课程对学生的吸引力,提高了资源的利用率,从而可以打破条块分割、信息闭塞和垄断。 第二,针对不同专业,“专识致用”。 由于不同专业对学生的培养方案不同,在学生掌握通识性基础知识的前提下,后续教学内容的安排不同专业各有侧重。交通工程专业侧重:五大运输方式主要设施及设备,综合运输设施规划的内容及方法。交通运输专业侧重:公路运输组织生产过程,集装箱运输,国际多式联运。物流工程专业侧重:五大运输方式主要设施及设备,公路运输组织生产过程,集装箱运输,国际多式联运。尽量做到符合专业人才培养方案的目标要求,充分体现以学生为主体的思想。修订后的教学内容、教学目标与学时分配见表1。 通过共建共享,统筹各专业教学内容,可以打破条块分割、信息闭塞,避免相同课程不同专业的简单重复,同时又能做到相同课程体现不同专业的特色,做到与时俱进。 (二)教学手段多样化 在教学资源的共建共享过程中,大家分享教学方法与手段,吸收先进的教学研究和教学改革成果。 课堂实行多媒体教学,实践环节开设研讨课[1],课后辅以课程作业,让学生查阅网络资源完成有关自学内容。 课程中对铁路运输、公路运输、水路运输、航空运输和管道运输的设施和设备及运输组织与管理所涉及的相关政策与标准建议学生课外自学。 教师在课程教学过程中,对各运输设施和设备的相关内容应配合大量图片及相关案例资料进行讲解;对公路运输组织与管理、集装箱运输、国际多式联运,应引导学生进行课外调研分析,并在课堂上进行交流和讨论,以研讨课方式进行教学,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。 (三)考核方式改革 在交通运输工程学教学大纲的共建过程中,大家群策群力,结合应用型人才培养的需要,创新考核方式。考核方式改革为过程性评价与终结性评价相结合。过程性评价包括学生出勤率、平时作业、小组研讨课成绩,终结性评价为课程期末闭卷考试。过程性评价成绩所占比例为40%,期末考试成绩所占比例为60%。 应在共建共享现有优质资源的基础上促进自身的发展,使教学资源趋于科学化、合理化;各专业应分工合作,避免不同专业教学资源的重复建设,共享教学大纲;全面提高专业教师的专业素养和专业素质,促进不同专业间教师的流动。本文展示了基于共建的交通运输工程学课程教学大纲的几点建议,为高校教学资源的建设提供了一个切实可行的思路。 交通工程学论文:《交通工程学》课程教学体系与教学方法建设 摘要: 交通工程专业是一个蓬勃发展的学科,交通工程学作为交通工程专业的主要课程,其教学体系与教学方法的建设非常重要。石家庄铁道大学交通工程学课程组通过多年的教学实践与探索,形成了独有的教学体系与教学方法。现将相关经验总结,与同行分享。 0引言 交通工程专业是一个蓬勃发展的学科,交通工程学作为交通工程专业的主要课程,其教学体系与教学方法的建设非常重要。我校该课程经过多年的建设,已经形成完善的教材体系和教学内容,建设了高水平的交通实践基地和比较完善的网络教学;在教学方法上,采用课堂精讲与课后自学相结合,开展案例教学与互动教学相结合,并通过进行专题讲座提高教学效果, 并依托实践教学基地,开展“现场化”实践教学。具体内容如下: 1教学体系建设 1.1 比较完善的教材体系和教学内容经过多年教学探索,课程组制定了具有我院特色的《交通工程学》教材体系。现使用的教材体系由主讲教材、辅助教材、教学支撑料(扩充性资料)等三个层次组成,覆盖了交通规划领域的基础理论―应用技术―工程实践三个层面。 1.2 比较丰富的教学扩充内容交通工程学课程扩充性资料包括:①高新科技成果在交通工程中产生的新方法、新技术,例如:交通管理信息化技术、交通控制仿真技术、交通信息技术等;②近期收录的典型交通工程案例分析,例如教师科研项目中或通过其它途径获取的典型案例分析;③国内外最近发表的有关交通工程学的论文研讨。总之,本课程教学本着从基本理论到实践再到理论再到更深入的实践这样一个循序渐进的过程,来有目的有意识地综合培养和提高学生的基础知识和各种能力。 1.3 配套实验教材的教学效果主讲教师主持和设计各自课程的实验教学内容、形式和要求。实验、指导教材配套齐全。学生可根据实验指导书顺利地完成实验要求。 1.4 高水平的交通实践基地为了培养交通规划的实践能力,依托交通运输工程实验室,建立了具有省内一流水平的交通工程实践基地。该实践基地由基础实验室、计算机房、交通模拟中心、校外实习基地等组成。实践教学环节由一批具有博士硕士学位和丰富工程实践经验的骨干教师负责,他们均参与过相关的纵横向科研项目,积累了相关案例,对交通工程前沿有较深刻的理解,且具有较强的交通工程领域软件开发应用能力,他们的实践教学受到学生的好评。 1.5 比较完善的网络教学目前,《交通工程学》课程内容已经形成多媒体教材体系,《交通工程学》课程以及实验教学主要内容已经全部实现了多媒体教学。 2教学方法建设 2.1 明确教学内容,课堂精讲与课后自学相结合针对该课程理论与实践结合紧密、专业知识覆盖面广的特点,将教材内容指定为两部分分别进行精讲与课后自学,其中精讲内容针对课程的重点和难点进行细致性教学,在要求学生掌握理论方法的同时辅助以大量的交通工程实例分析;自学内容约为教材内容的1/5,其中数据采集、交通现状分析与近期治理、交通需求预测、网络分配技术、道路交通系统规划、城市交通战略规划及道路交通系统评价为精讲内容;交通系统规划软件、交通规划工程研究报告为自学内容。对学生的课后思考提出具体要求,并结合课堂讨论、实践论文以及课程设计等灵活方式加以考核。 2.2 开展案例教学与互动教学以交通工程学实际案例为基础,把理论知识与实际工作结合起来。既有一路一例的案例,也有综合案例,既考虑学生已有的知识基础和教学内容的要求,又力求简明、形象、生动、具体。 教师的单方面授课无法发挥学生的主观能动性;因此,在本课程中,结合实践的内容,安排学生进行实践工作的介绍和演讲,并解答其他同学的疑问,互相交流。 2.3 进行专题讲座提高教学效果通过外聘专家或授课教师定期给学生举办专题讲座,分析典型工程案例,介绍相关基础知识和学科动态,使学生能够在打下扎实基础的同时了解本课程的前沿研究,培养学生的学习兴趣。 2.4 依托实践教学基地,开展“现场化”实践教学为加强学生实践能力、自学能力和创新思维能力的训练,石家庄铁道学院交通学科精心安排了相应的实践教学环节,依托实践教学基地,大力开展“现场化”实践教学。经过近几年的探索和实践,我院已和河北冀星高速公路有限公司、石家庄市公安交通指挥中心等单位签订了长期合作协议,为交通工程学课程建立了校外实践教学基地。改变由单一任课教师站在讲台前传授书本理论知识的教学方式,充分整合教学实践基地的教学资源,采取“请进来,走出去”的方式,或聘请资深交通专家、知名学者走进课堂开展“讲座式”教学,或带领学生参观交通工程设施的现场,结合具体工程项目进行针对性讲解。 2.5 利用多媒体教学环境,精心组织课堂教学该课程是一门信息量大、时代感强、理论与实践紧密结合的课程。交通工程学课程教学小组充分利用多媒体教学环境,设计了大量直观、生动、形象的多媒体课件组织课堂教学,取得了良好的效果。 3结语 本文总结了我校交通工程学课程教学体系与教学方法的建设经验,是课程组多年来工作的心血结晶。尤其是实验教学和高水平实践基地建设,大家投入了较多精力,是集体智慧的具体体现。希望以上经验和分析能够对同行有所裨益。 交通工程学论文:《交通工程学》课程的建设与思考 摘要: 交通工程学是交通工程、交通运输、安全工程等专业的主要专业基础课。该课程涉及的交通流的基本特性、交通调查的一般方法、交通流理论、通行能力、交通管理与控制等知识内容,对培养学生解决专业问题的能力是必不可少的。石家庄铁道大学具有交通运输工程一级学科硕士学位授予权,一直将《交通工程学》做为重要课程讲授,本文简要介绍该课程的建设和相关思考。 关键词: 交通工程学;课程;建设 1本课程在校内发展的主要历史沿革 交通工程学是交通工程、交通运输、安全工程等专业的主要专业基础课。该课程涉及的交通流的基本特性、交通调查的一般方法、交通流理论、通行能力、交通管理与控制等知识内容,对培养学生解决专业问题的能力是必不可少的。在我国,交通工程学研究始于二十世纪七十年代。1973年交通部公路科学研究所设置了交通工程研究室。七十年代末,交通、公安等有关部门开展了交通工程理论学习,1978年以美籍华人交通工程专家张秋先生为代表的外国交通专家来我国讲学。 石家庄铁道学院是河北省较早设置交通工程专业的高等院校之一,创办初始就提出致力于构建特色鲜明的交通工程教学体系,适应社会经济快速发展对交通领域人才的需求。《交通工程学》课程的建设与发展大致经历了以下几个阶段: 1.1 1999年,石家庄铁道学院交通工程本科专业成立,同年开始建设交通工程本科课程体系,并将《交通工程学》作为重点课程,确立了以城市交通和公路相关内容为课程主体的教学体系。 1.2 2000年,道路与铁道工程学科开设研究生《交通工程学》课程,致力于培养具有道路选线、交通设计综合能力的应用型高层次人才。 1.3 2007年,为了便于同学学习,《交通工程学》课程的相关资料,包括课件、授课计划、实验指导书等由分院交通实验中心网站,为本门课程的同学构建了内容丰富的网上教学平台。 1.4 2007年至今,石家庄铁道学院土木工程、交通运输等本科专业分别针对其学生培养目标和专业发展方向相继引入《交通工程学》课程作为选修课,由交通工程系教师授课,交通工程学课程逐渐渗透、融合,其作用得到进一步发挥。 2理论课教学内容 石家庄铁道学院的办学定位是“立足河北、服务交通、面向全国,致力于将我院建设成特色鲜明、河北一流、国内知名的多科性大学”。生源来自于全国20多个省、区、直辖市,学生就业于工程生产一线,2007年度就业率为90%左右。 交通工程是石家庄铁道学院“立足河北、服务交通、面向全国”办学定位的重要支撑专业,也是学院优势特色专业之一。该专业培养具有大交通意识,具备城市道路、公路、轨道交通系统的规划、设计、控制与管理等知识,具备初步研究开发能力的高级工程技术和管理人才。《交通工程学》是交通工程本科生专业及交通运输规划与管理研究生专业的学位或必修课程,同时也是学院相关本科专业的选修课程。《交通工程学》课程目标是培养学生具备开展城市及区域交通调查、规划、管理和控制、交通事故处理等工作的基本理论和基本技能,并为交通工程专业后续课程的学习打下坚实的基础。 3课程的重点、难点及解决办法 重点:基本概念、基础知识与基本能力。 难点:基本知识的综合运用,即面向问题、分析问题、解决问题能力的培养。 解决方法:基本教学内容以课堂教学为主,辅以习题及思考题,并安排答疑,为综合能力的培养打好基础。注重互动教学、案例教学和实践教学,强化课程实习与毕业设计环节,引导学生将课本理论知识应用到解决实际问题中来,同时鼓励并组织学生参加与本课程相关的竞赛活动和科研项目,以提高学生的实践能力。 4教学团队建设 围绕交通工程学课程教学体系改革和人才培养目标,石家庄铁道学院交通学科始终坚持引进与培养并重,不断加强师资队伍建设。石家庄铁道学院交通工程学课程的师资队伍由六名专职教师组成,其中:两名毕业于东南大学,一名毕业于西南交通大学,两名毕业于哈尔滨工业大学,一名毕业于日本岐阜大学,学缘结构优良。具有博士学位的教师四名,占全体教师的67%,辅导和实验教师与学生比例为1:50。这支队伍以中青年教师为主体,40岁以下的教师五名,占83%,40岁以上教师一名,占17%,平均年龄35.8岁,形成了一个年龄合理的教师梯队。从职称构成情况来看,教授一名、副教授一名、讲师三名,所占比例分别为17%、17%和66%。 近五年来教学改革、教学研究成果及其解决的问题。本课程建设和改革始终围绕着学院的人才培养定位和目标进行,利用最新科研成果更新教学内容,丰富课堂教学,激发学生的兴趣,培养学生的能力,把培养交通领域的高素质创新人才作为根本目标。交通工程学作为交通工程专业的优秀课程,课程组老师团结协作,在人才培养方案、课程体系改革、教材建设、课程内容体系不断深化改革。代表性成果有:①河北省“道路交通规划”省级精品课建设。项目负责人。2009~2012。②河北省“交通运输教育创新高地”建设。项目负责人。2009~2012。③河北省“实验教学示范中心”建设。排名第二。2009~2012。④部级交通工程特色专业建设。排名第二。2010~2013。 交通工程学论文:基于CDIO的应用型本科交通运输类专业系统工程学课程教学改革研究 摘 要:针对应用型本科交通运输类专业系统工程学课程侧重于理论教学,无法使学生满足产业需求的问题,本文将CDIO工程教育模式引入到系统工程学课程建设中,分析系统工程学课程教学的难点,提出基于CDIO的系统工程学教学改革措施。 关键词:CDIO;应用型本科;系统工程学;教学改革 本项目受江苏省教育科学“十二五”规划课题(D/2013/01/125)、淮阴工学院校教改基金(JYC201314)、淮阴工学院优秀课程建设项目资助 系统工程学是交通运输类专业的优秀课程,在课程体系中基础课和专业课之间起到承上启下作用,是一门理论性和实践性都很强的课程。学习该课程的目的是使学生能够利用系统工程方法论解决交通规划、设计、管理等方面的具体问题。目前应用型本科交通运输类专业系统工程学课程仍然大多仍侧重于系统工程方法论的基本原理的讲解,而忽略了系统工程学的具体实践,教学效果不太理想。学生往往在学完系统工程学后仍然不能用系统工程方法论考虑专业问题。 1 系统工程学教学难点 系统工程学课程教学体系包括课堂理论教学、实验教学和课程设计三个部分。课堂理论教学主要教学系统工程的方法论及具体的系统工程技术;实验教学主要是验证系统工程技术,如系统分析、系统预测及系统评价等;课程设计则是综合利用所学系统工程方法解决交通运输具体问题。 一方面,在理论教学中,诸多原理的学习以及模型的计算(如层次分析法、线性回归模型的构建与检验等)对学生来抽象且枯燥,自然也就成为学生学习的难点。另一方面,实验教学和课程设计内容虽然相对具体,学生通过实践可以较快地掌握相关知识,但这两部分内容在传统设置中往往比较零散,仅针对单个知识点,而没有形成一个前后连贯的实践体系,因此学生虽然可能掌握局部知识点,但无法构建系统工程方法论的完整全局体系,从而在课程设计过程中总会呈现或多或少的形而上学问题。 2 CDIO工程教育模式 CDIO (conceive, design, implement, operate),是近年来国际工程教育改革的最新成果,是构思、设计、实施和运作的合称,且将其体现在学生培养的全生命周期、旨在通过项目带动培养学生的工程实践能力的一种工程教育模式[1,2]。CDIO是“做中学”的一种模式,是对以课堂教学为主的教学模式的改革。CDIO的特点主要体现在: (1)以系统的思想培养人才。CDIO模式打破学科、专业、文理之间的限制,在教学工程中首先统一确定培养目标,明确工程师的目标与技能,界定工程师的社会责任,要求学生能在特定要求下实现对行业项目的构思、设计、实施和运行。 (2)以综合素质培养为导向。CDIO模式在实施过程中不仅培养学生的专业素质,更将培养目标融入到具体的项目中,要求学生在学习过程中不断加强与他人的沟通协调能力。 (3)以产业需求为基准。CDIO模式要求学生以项目为中心,开展理论与实践学习,使学生能将学科知识融入到真实的项目实施中。CDIO模式中所运用的项目均来源于行业产业,因此是不断满足产业变化的工程教育模式[3,4]。 3 基于CDIO的应用型本科交通运输类专业系统工程学教学改革方案 (1) 基于项目的课堂理论教学 理论教学是系统工程学教学的首要环节,传统方法往往按照课本顺序依次讲解,教师以实践案例为基本时间轴,依次讲解实践案例所用到的系统工程方法论的具体技术。例如,通过针对公交车服务质量评价实践案例的讲解,重点依次讲解公交系统与要素、公交系统分析、公交系统优化、公交系统评价指标的选取、公交系统评价等知识点。理论教学中所讲解的实践案例均来源于教师团队的科研项目。 在课后作业的布置中,更加注重使得学生理解系统工程方法论的运用。每5人一组,为每组分配不同的项目,要求每组学生之间充分讨论,对课堂所讲到的知识点进行验证及运用。 (2) 基于项目的实践教学 在实验教学和课程设计中,同样采取分组形式,为各组学生分配不同的项目,各组之间互不相同。系统工程学实验目前共6学时,均为验证型实验,要求所有学生独立完成。而课程设计中,为每组分配的项目则是一个完整的系统工程项目,要求每组学生通过内部合作完成,在具体的实施过程中,要求每一名学生通过内部协调,获得各自不同的具体分工,完成1-2个知识点,最后所有人的完成内容综合成课程设计报告。 (3) 成绩评定 依据CDIO思想,将系统工程学课程理论考核成绩分为三个部分:平时成绩、阶段考成绩、期末考试成绩,三者在总成绩中的权重分别为2:3:5。其中,平时成绩包括课堂表现、作业成绩以及实验成绩;阶段考共有2次,分别通过项目的形式,随堂让学生基于系统工程方法论提出项目的实施方案,并进行适当地计算。期末考试采用闭卷形式,主要考核学生在利用系统工程学方法论解决具体问题时所涉及的基本知识点。 4 结论 系统工程学是交通运输类专业的优秀课,要想取得良好的教学效果需要深刻理解这门课的教学内容,探索学生在学习过程中的难点,从而不断改革教学方法。通过基于CDIO的系统工程学教学改革实践,学生对课程的学习热情有了很大的提高,同时对具体项目实施也有了贯穿全周期的实践机会,不仅提高了学生利用系统工程方法论解决具体项目的能力,更提高了学生相互协作和沟通的能力,从而能够快速适应后续的专业课学习,更能快速适应交通运输行业岗位的专业需求,因此CDIO模式可以在应用型本科中工程教育类课程中进一步作推广。 作者简介 包旭(1982-),男,汉族,副教授,博士,淮阴工学院交通工程学院。 交通工程学论文:交通工程学科建设的关键问题研究 [摘要]在经济飞速发展的当今社会,道路交通方面面临着越来越多的问题有待解决,道路设施及管理方法与社会的需求出现错位和脱节现象。与之相对应的,交通工程学科也面临越来越多的挑战。因此,必须加强交通工程学科建设研究,具体措施如下:大力推进交通规划理论改革,促进学科方法的多样化发展,加强对交通分支学科的研究,促进道路交通系统的人性化管理,完善交通工程的学科理论。 [关键词]交通工程;学科建设;关键问题 交通工程是一门多学科交叉融合,涉及范围相对较广,内涵丰富的综合性学科。同时,交通工程也是一门极具实用性的学科,这门学科的理论在每一个岔道口、每一条道路上都有其实际效应。交通工程的组织、设计、决策都需要参与人员根据实际情况正确分析其预测结果。由此可见,交通工程是一门将主观决策与客观定量结合在一起的学科。它需要理性分析道路现状,并将之升华为相应的决策方案,进而有效提高道路的服务水平,增加道路的服务功能。由于各个城市道路,公路的区域环境、条件都存在一定的差异,因此,在不同时间段内,即使是同一地区的交通状况也不尽相同,这就促使交通工程的设计者每次设计都必须进行“评价―预测―决策”。随着计算技术的发展和普及,交通工程学科也迎来了新的机遇和挑战。目前,交通工程学科仍有许多亟待研究和解决的专业问题。 一、大力推进交通规划理论改革 现在多采用“推理规划”的道路交通规划模式,对OD调查有较大的依赖性,需要根据调查构建“出行分配”模型,并依据预测结果在路网中分配。总体而言,这种道路交通规划目前还没有形成系统的理论体系。当前,交通规划理论有以下几方面需要革新:首先,OD调查资料的回收率有待提高,同时,在回收的表格中,还存在大部分偏态失真的资料,这在一定程度上降低了OD样本的合格率,调查资料的代表性也必然受到影响,以此为基础的相关系数值也相对偏低。其次,在调查资料的基础上构建的出行分布模具,以及根据模具得出的预测也会与实际情况有一定偏差。再次,在预测结果基础上进行的流向和流量分配规划成果也存在不确定性,这无疑会影响交通规划方案的制定。若要提高交通规划的科学性、合理性和可行性,就必须革新规划理论和手段。当前,交通规划的主要目标是在现存路网中通过强化管制与扩建快速疏导客流,构建经济、舒适、畅通、安全的组织交通,因此,交通工程学科规划理论应当着眼于如何解决道路交通拥挤堵塞。 二、促进学科方法的多样化发展 首先,要加强多目标系统主机归并树图法。这种方法简单有效,是对系统实现模拟和仿真。这种方法具有明晰、直观的特点,常用于评价、描述和分析许多定量的问题。它可以根据系统信息的反馈探寻目标问题的所在。其次,要运用非线性、多元线性的数理统计法。这种方法通过建立样本数学模型、综合多元样本不断简化问题。尤其是通过模型的趋势外推,能够取得较为贴近实际情况的预测值,进而解决系统样本中存在的多种问题。同时,关于多元回归模型余项的数学推理,能够为数据预测提供保障。再次,要使用拓展模糊聚类方法。这种方法能够有效解决那些边界条件不确定的交通工程问题。根据模糊聚类的结果采用三角函数图、星座图和雷达图等,可以有效处理交通规划中的多元样本。除此之外,还应当重视统计数理法。在分析道路交通费系统状态时,这种方法可以为衡量车头时距、车辆到达的形态提供重要依据。 三、加强对交通分支学科的研究 随着交通工程学科理论的不断丰富,实践的不断深化,这门学科的教学与科研成果不断积累和更新,在处理动态样本时方法也更加多样化,在学科系统演进的过程中,相关学科的交叉度也越来越高,这些都为分支学科的发展提供了基础和动力。例如在系统行为、系统组织基础上形成的“交通生态工程学”,在数理统计定量解析基础上形成的“交通系统工程学”,在信息处理计算机应用基础上形成的“交通信息工程学”,针对复杂地理环境产生的“山区交通工程学”,根据法规、政策研究开发的“交通法制学”,以及在近代科技监控技术基础上形成的“交通管理工程学”与“交通控制工程学”。 四、促进道路交通系统的人性化管理 首先,要在交通控制和管理中融入人性化的理念。当今时代,出行的车辆逐渐增多,道路的负荷越来越重,道路控制和管理这一分支系统在控制疏导车流方面有着至关重要的作用。要保证交通畅通,必须及时修正道路交通系统,使其实现从无序到有序的转移。总之,交通管理控制不再是一种单纯的辅助手段,而是日渐成为交通管理系统的基础。其次,要关注交通环境。当前,道路交通越来越发达,交通的环境也就越发值得重视。物理污染和化学污染是交通环境污染的两个重要类型,可以通过道路景观、绿化及环保设施等不同形式对之进行线性补偿。需要注意的是,日食、太阳黑子磁爆、月食等现象同样会对道路交通产生重要影响。可见,道路交通系统是环境、人、路、车、管理控制等众多分支系统构成的有机整体。针对道路交通系统的管理应当以人的需求为根本出发点,在交通环境、交通控制等方面应该融入以人为本的理念。 五、完善交通工程的学科理论 实用性是交通工程学科的基本特征,因此,这门学科的理论建设必须以实践训练为基础。在以经济建设为中心的发展方针的指导下,我国的经济飞速发展,这也使得社会各界对道路交通提出了更高、更多的要求。各级地方政府和部门不断协调与交通之间的关系,各种新举措、新招式、新方法相继出现。这促使交通工程学科的各种新方法、新思想、新理念随之产生。这些革新实践成果都为交通工程学科建设的发展提供了坚实的基础。在这样的时代背景下,我们要深挖科技理论内涵,在实践的基础上升华理论,并对之进行深入的理性分析,构建系统化的交通工程学科理论体系。此外,道路交通具有鲜明的开放性,因此,其学科理论也必须保持与外界的沟通,在尊重经典理论的基础上,积极从社会实践与相邻学科中汲取有效信息,不断充实学科理论。 六、正确处理交通工程教学与科研的关系 首先,应当充实交通工程的教学内容,加强教材建设,提高这门学科的专业水平。交通工程学科由国外引进,但中西方道路条件存在较大差异,因此若要提高学科水平,就必须结合国内的实际情况不断革新教材内容,创新实践手段。其次,要增强交通工程学科教师的业务素质。众所周知,交通工程是一门实践性较强的学科,因此,教师若要提高课堂教学质量,就必须具有亲身实践经验,避免空洞的理论讲授。这就需要教师将科研与教学有机结合在一起,在科研过程中研究、解决教学过程中遇到的各种问题,进而不断提高自身的业务能力。只有在科研过程中不断积累实践经验,才能将教材中的基础理论知识与实际情况结合起来,增强交通工程学科的趣味性。再次,还要积极改善教学条件,加大该学科的经费投入。实际操作是提高学生专业水平的有效途径,因此,高校应当加大资金支持,为该学科学生提供更多的实习机会。同时,也可以安排专业能力较强的学生加入科研项目,以科研促教学,增强学生的学科实践能力。 综上所述,随着我国经济的飞速发展,社会对交通工程人才的需求量也日益增大。因此,高校应当结合社会的实际需求,积极应对交通工程学科建设中存在的问题,提高学生解决实际问题的能力。同时,科技的发展和社会的变化,使道路交通工程不断产生新的特点,因此,学科建设也应当不断变化。交通工程专业人才不仅要具备较高的实践能力,还要具有创新意识,以应对不断变化的专业局势。 交通工程学论文:“交通工程学”课程全英文教学试点研究 摘要:建设全英文专业课程是培养国际化人才,增强本学科国际影响力的重要途径。本文首先论述了交通工程学建设全英文课程的意义,以及全英文课程与既有双语课程的互补关系。通过开展交通工程学全英文教学试点,对授课内容、教学团队、教学方法、教学效果等方面进行总结,并与同期开设的中文课程对比。对试点过程中存在的课堂规模不适宜、讲授内容深度不够、学生英语水平差异性大等问题进行了分析,并提出合理化建议。 关键词:全英文教学;交通工程学;试点;教学方法;教学效果 一、“交通工程学”开展全英文教学的意义 “交通工程学”是国内交通工程本科专业的优秀课,也是国际上本专业的通用基础课。“交通工程学”的国际化程度和教学水平,是衡量整个交通工程专业课程体系教学质量乃至学科水平的重要标准。因此,开设“交通工程学”全英文课程是交通工程专业教学国际化的必然需求。通过“交通工程学”全英文课程建设,能够实现扩大本学科的国际影响力、增进国际学术、教育交流的目标,也能够为国际著名大学与国内高校进行师生互访活动提供课程支持,对本专业其他专业课程亦具有示范和引导作用。 二、全英文课程的定位及其与双语课程的关系 “交通工程学”全英文课程是面向本国学生和国际学生的通用课程,授课语言、讲义和多媒体课件均采用英语,对教师和学生的专业英语水平均有很高要求。全英文课程只是对现有中文课程的一种有益补充,现阶段并不能替代中文课程,也无替代中文课程的必要。作为专业基础优秀课程,“交通工程学”是历来各类教学改革的重点。与全英文教学密切相关的教学改革项目是双语教学。自2003年教育部将推进双语教学的要求写入“高等学校教学质量与教学改革工程”纲要[1],目前已经有不少高校开设了中英文双语讲授的“交通工程学”课程,也取得了较好的效果[2,3]。全英文课程与双语课程有不同的定位,两者的教学目的和教学方法都存在明显区别。从授课对象来看,双语课程的授课对象是以中文为母语的学生,主要目的是在理论教学的同时提高本国学生的专业英语应用能力;而全英文课程面向本国学生和国际学生,是真正意义上的国际化教学尝试。从教学语言来看,双语专业课程通常以中文为课堂讲授语言,辅以英文多媒体课件和讲义;而全英文课程的授课语言、课件及讲义均为英文。从授课内容来看,双语课程的授课内容与中文课程并无太大差别,而全英文课程由于受到语言的限制,其讲授内容需要做较大调整。因此,全英文课程与既有的双语课程并非简单的升级和替代关系,而是具有不同受众和不同教学模式的互补课程,两者都有存在的必要,应根据学科自身的发展需要开展。“交通工程学”全英文课程需要学生有较高的专业英语听说能力与表达能力。一般高校本科专业英语课都安排在第七学期开设,而交通工程学专业课通常安排在第五学期。从课程安排顺序来看,通过专业英语课提高学生的英语能力为全英文课做准备并不现实。因此,需要在学生选课阶段对全英文学习存在的困难有充分认识。 三、“交通工程学”全英文教学试点 2011年秋季学期,本校交通工程专业首次开设了“交通工程学”全英文课。本次试点授课聘请了一名外籍教授作为主讲,本学科配备两名青年教师作为助教,组成了教学团队。教学团队针对课程特点,全面剖析以往教学过程中存在的问题,通过调研充分了解学生的学习需求,在教案设计、团队合作教学方法设计等方面开展了大量工作。本次授课基本取得了预期效果,为进一步推进英文课程建设工作奠定了基础,但同时也暴露出了一些亟待改进的问题。 1.教学内容与教材。“交通工程学”涉及的覆盖面广、理论体系比较复杂,是交通工程专业授课难度较大的课程之一。在本次全英文试点授课过程中,基本上沿用了外籍教授所在国外大学的授课大纲和授课内容,其基本知识模块包括:交通工程的概念和发展、交通系统组成、交通流基本模型和分析方法、交通规划、交通信号控制、交通管理、交通能源与环境、交通安全、交通信息等。课堂讲授共计36学时,与同时期开课的“交通工程学”传统中文课程学时相同。与中文课程相比,全英文课程讲授的内容覆盖范围更加广泛,与当前本领域的新理论、新技术结合也更加紧密。但是从内容深度来看,每个知识模块的理论讲授深度不及同时期开设的中文课程,特别是在有关数学模型的讲解方面,英文讲授深度与中文课程有较大差距。这一方面是由于英文授课,涉及到数据模型等较难理解的部分讲授难度很大。另一方面也体现了国内外对于本科教学定位的差异性,国外注重知识覆盖面,而国内更注重知识体系上有一定的深度。在教材方面,本次授课以外籍教授自编的课程讲义为主,辅以国际通用的、经典的英文原版教材。从实际使用情况来看,使用教授自编讲义作为主要学习资料具有其合理性。首先国外原版教材内容体量非常大,更适合学生课后花大量时间自学,这种学习方式目前并不非常适合国内学生的学习习惯,需要有一个逐步过渡的过程。另外原版教材与外籍教授的课题教学内容有所差异,为使学生少走弯路、克服畏难情绪,首次试点授课决定以教授讲义为主。 2.教学团队与教学方法。本次试点组建了3人的教学团队,包括1名外籍主讲教授和2名“交通工程学”中文课青年教师。考虑到开设全英文课程的目标以及实施难度,在课程建设初期的2~3年内引进外教是必要的。本次引进的外籍教授系国外著名大学交通工程专业资深教授,教学经验非常丰富,善于运用各种实例说明问题,语言风趣,富有个性,课堂感染力极强。本次试点配备的中文课青年教师是系本学科教学骨干,均有国外留学或工作经历,专业英文水平较高。中文课教师与主讲教授配合默契,在教学辅导、师生交流、活跃课堂气氛方面起到了积极作用。从首次试点情况来看,配备中文课教师配合外籍教授非常必要。由于学生尚未学过交通工程专业英语,因此对于大量的专业英文词汇非常陌生,特别是一些关键词汇,需要中文课教师及时进行必要的中文释义,否则会影响到整堂课的理解。通过与外籍教授配合,中文课教师在国际化教学理念、方法与教学能力方面也得到了显著提高,为今后逐步代替外教、独立开设全英文课程积累了宝贵经验。在教学方法上,外籍教授采用的多媒体教学课件更加生动活泼。例如在讲到交通系统规划和建设时,外教列举了自然界的蚂蚁作为例子,说明其交通系统的合理和高效。同时,课件中还大量采用了动画、视频资料帮助学生进行理解。其中许多视频资料在国内“交通工程学”课堂尚属第一次出现,启发性非常强。这也说明在课件制作的生动性方面,国内与国外相比确实有较大差距。近年来虽然教育部门大力提倡“启发式”教学,但“灌输式”教学方法仍旧扮演了主要角色。其中很重要的一个原因,就是在课件制作方面没有下到功夫,国内教师也缺乏在这方面的培训和支持。 3.课程作业与考核。全英文课程作业分为课内和课外两种形式。课内作业以交通模型计算分析为主,课外作业以主观题为主,开放性较强,旨在培养学生对于交通现象的分析能力和对于交通问题的初步识别和解决能力。期末考试采用闭卷形式,要求全部以英文作答,对学生要求较高。从考场实际答题情况来看,有约30%的学生由于英文写作水平受限而明显影响答题的效率,有10%的学生影响较为严重(试卷中部分题目用中文作答)。 4.教学效果与问题。从本次试点授课的实际效果来看,全英文课程在学生中的受关注程度非常高。选课人数共计32人,占本年级全部人数的四分之一。学生对于全英文课程的态度非常积极,学习兴趣比中文课程更为浓厚。从学生提交的课程学习报告来看,80%以上的学生认为全英文授课知识面更宽、趣味性更强,有利于开拓视野。学生普遍认为选修全英文课程能够为将来出国深造打下基础,这也是不少学生选择英文课的初衷。本次试点授课基本上达到预期的目标,学生的专业英语应用能力也得到了显著提高。但同时也反映出了若干比较突出的问题,列举如下。①英文课的理论深度不及同期开设的中文课程。因受到语言的局限,理论模型讲授达不到中文课程的深度。从学生提交的课程总结报告来看,70%以上的学生认为英文课程讲授内容的难度明显低于中文课程。这些学生中很大一部分仍将面临研究生升学考试、面试等环节,而交通工程学又是此类考试的主干科目,因此学生往往特别关心授课内容深度问题。②师生比偏低。本次试点只开设一个班级,共32名学生。由于学生人数较多,课堂发言和讨论机会相对较少,学生的专业口语表达能力得不到有效锻炼。特别是当教授讲解一些比较难懂的章节时,课堂变成了英语“听力课”。根据试点实际情况,建议将班级规模控制在20人以内。③作业量偏少。作业量偏少也是学生普遍反映的问题。考虑到语言理解效率不同,相同学时的中文课程与英文课程相比,信息量更大,更容易理解。因此,需要在课后通过加大作业量与辅导力度,弥补课堂听课效率的差距。④选课学生英文水平差距较大。虽然选课学生的平均英语水平略高于中文课学生,但个体差异较大。个别学生甚至英语基础较差,本着“加强英语学习”的目标选择全英文课程,其专业知识学习效果可想而知。在教学过程中必须重视学生英文听说能力不平衡的现象,加强中文教师的辅助作用。也可以考虑对学生进行一次英文水平摸底测试,未通过者建议选择同期开始的中文课程。 建设全英文专业课程是培养国际化人才,增强学科国际影响力的重要途径。“交通工程学”作为交通工程本科专业的优秀基础课程,其全英文课程建设对本专业其他课程具有示范和引导作用。本文通过对“交通工程学”全英文试点授课的总结,比较了全英文授课和同期开设的中文课程在教学内容和教学方法上的差异,通过对学生学习效果的调查,分析了试点教学过程中存在的问题,包括授课内容深度、课堂规模、课后作业、学生英语水平等方面,并提出了合理化建议,为下一步继续深化全英文教学改革积累了宝贵经验。 参考文献: [1]何雅琴,丁卫东.“交通工程学”课程双语教学研究[J].教育与教学研究,2009,23(11):88-90. [2]杨孝宽,曹静,赵晓华.交通工程双语教学模式的探讨[J].土木建筑教育改革理论与实践,2009,(11):182-184. [3]贺玉龙,杨孝宽,赵晓华.交通工程总论双语教学的实践与探讨[J].土木建筑教育改革理论与实践,2009,(11):209-211. 作者简介:辛飞飞,男,同济大学交通运输工程学院讲师,工学博士,主要研究方向为交通运输规划与管理;吴娇蓉,女,同济大学交通运输工程学院交通工程系副系主任,教授,工学博士,主要研究方向为交通运输规划与管理;王晓博,男,同济大学经济与管理学院副教授,经济学博士。 交通工程学论文:独立学院《交通工程学》教学体会与思考 【摘 要】交通工程学是把人、车、路、环境及能源等与交通有关的因素综合在道路交通这个统一体中进行研究,是一门具有兼有自然科学与社会科学双重属性的综合性学科。在独立学院《交通工程学》的教学过程之中注重对基本理论、基本方法的综合运用,主要从教学内容、教学方法和教学评价三个方面来探讨在本门课程的教学过程中的一些体会与思考。 【关键词】交通工程学;独立学院;教学体会 交通工程学是研究道路交通中人、车、路、环境之间的关系,探讨道路交通规律,建立交通规划、设计、控制和管理的理论和方法以及有关的设施、装备、法律和法规等,使道路交通更加安全、高效、快捷、舒适的一门技术科学。作为一门独立的学科,是以1930年美国交通工程师学会成立作为其诞生标志。而我国交通工程学科的起步较晚,产生于20世纪80年代初[1]。 1 课程简介 在我院,《交通工程学》课程是交通运输专业本科生的专业必修课,涉及到的相关学科知识比较多,课程内容覆盖面较广,包括交通特性、交通调查、交通流理论、道路通行能力、交通规划、交通安全、交通管理、静态交通系统、交通环境保护等内容,几乎涵盖了交通工程学科的方方面面[2]。结合我院“现场工程师”的人才培养定位,本课程内容以交通工程的基本概念、基本理论、基本方法和应用技术为主。 由于交通工程学涉及内容丰富,现行教材版本较多,且多是侧重于理论教学,对于独立学院的本科教学来说则不易把握,笔者结合几年的教学实践,从教学内容、教学方法、教学评价几个方面进行思考与总结。 2 教学内容 交通工程学是把人、车、路、环境及能源等与交通有关的因素综合在道路交通这个统一体中进行研究,既研究了交通发生、发展、时空分布、运行特性,又研究了交通政策、法规、管理等内容,是一门兼有自然科学与社会科学双重属性的综合性学科,具有鲜明的综合性、系统性、交叉性和社会性等特征。 在我院交通运输专业的课程教学中,突出“现场工程师”的人才培养定位,对教学内容进行合理优化组合,突出重点难点,以适应教学要求。 2.1 课堂理论教学 2.1.1 优化更新教学内容 在课堂理论教学过程中,一方面优化教学内容,从交通工程的基本概念、基本理论入手,使学生通过对基本概念、基本理论的掌握为后续课程打下基础,主要内容包括:交通特性、交通调查、交通流理论、通行能力分析等。另一方面,注重教学内容的更新,将教材中没有及时更新的内容进行修订,如《城市道路设计规范》(CJJ37―90)更新为《城市道路工程设计规范》(CJJ37―2012)。同时,及时关注学科最新发展动态,将最新研究成果引入到课堂教学中来,激发学生的学习兴趣,拓展知识面。 2.1.2 优化知识结构 在我院的交通工程的教学中,所选用的教材为普通高等教育“十一五”部级规划教材,内容涵盖较广,涉及知识点较多,这对于我院的人才培养目标来说稍有不适,因此在教学过程中,对知识结构还需进一步的取舍优化。首先,将本课程的主要内容划分为三部分:第一部分为基础部分,包括交通特性、交通调查、道路交通流理论和通行能力分析;第二部分为应用部分,包括交通规划、交通安全、交通管理、静态交通系统和交通环境保护;第三部分为发展动态,包括交通仿真、ITS等。 在课堂的教学过程中以第一部分为主要教学内容,第二部分在后续的课程中将深入学习,本课程只做简单介绍,第三部分由学生根据自身学习兴趣作为拓展知识。 2.2 实践教学内容 在第一部分的教学中,教材更侧重于基本概念、基本理论、基本方法的理论介绍,而对实际操作技能的强调不够。若在教学过程中也只是重点介绍理论知识,而缺乏相应的实践操作,那么学生就会感觉抽象、枯燥无味,很难抓住重点和难点。因此在教学过程中还应注重理论与实际相联系,加强对实际操作能力的培养。笔者在教学过程中附加拟定了相应于课程内容的实践任务,做到理论课与实践课同步跟进,加强学生对基本知识的理解与掌握。如以交通量、速度、密度(占有率)为调查对象,进行交通调查试验,加深学生对交通流三个基本参数概念的理解与掌握。 3 教学方法 在教学过程中,经常采用的教学方法很多。当对于本课程来说,涉及的基本概念、基本理论较多,内容丰富且不易掌握;而对于独立学院的学生来说,理论基础较为薄弱,学习能力参差不齐,分析问题、解决问题的能力不够强,且缺乏实践经验,对生活中的交通现象也缺乏关注。因此需要在教学过程中运用多种教学手段和方法,因材施教、因学施教,加强理论与实际的联系,多举实例,充分调动学生的积极性,以达到较好的教学效果。 启发式――通过教师引导,促进学生积极思考。教学过程中,通过设置相关的引导性问题,引导学生积极思考问题、解决问题,将已知知识转化为学生的具体知识,进而转化为学生的实践能力。 案例法――与实践相结合,引导学生综合运用理论知识。如:在学生掌握基本调查方法后,精选实际调查案例讲解,引导学生对案例中的成败得失分析讨论,传授学生间接经验,使理论与实践有机结合。 讨论法――进行课堂讨论,学生主动思考。引导学生观察交通现象,针对道路交通现象进行描述,在课堂中展开讨论,加强课堂互动,激发学生的学习主动性,在探讨中将知识点提炼、升华。 实验法――设置实训课程,理论与实践相联系。在学生基本掌握相关理论知识与方法之后,设置与课程内容相一致的实训课程,要求学生按照实训要求,运用基础理论知识,在实训室或实际的道路上完成相应的实训内容。将课堂所学的理论知识运用到道路交通的实际中去,进而加深其对知识的理解与掌握。 4 教学评价 传统的《交通工程学》的考核方式为平时考核30%加上期末闭卷考试70%。平时考核一般是侧重于对平时作业与课堂出勤的评价,期末闭卷考试侧重于基础理论知识和基本技能的考查,能考查学生的基础理论知识的掌握程度[4]。而很多学生为了通过考试采用死记硬背的方式,虽然通过考试,但并不是真正地掌握了课程知识。 为了加强学生对基础知识的理解,真正掌握相关专业知识,在教学评价这一环节,改变传统的评价方法,将学生的学习成绩分布到各个学习阶段之中去,包括课后作业、阶段性考核、课内实践、综合运用能力考核与期末考试五个部分。 课后作业,考察学生对所学知识的理解与掌握,通过课后作业也可加强学生对相关知识的巩固,占10%;阶段性考核,一般以章节为单位做随堂小测验,考查学生对章节重点内容的掌握,进一步巩固阶段性学习成果,占20%;课内实践,考查学生对重点难点的了理解掌握与运用,通过实训课程及实训报告考核,占30%;综合运用能力,考察学生运用综合多种理论、模型解决实际工程问题,要求学生综合运用所学知识去分析道路交通之中的各种交通问题,提出自己的见解,更具有开放性、综合性、探究性等特点,且没有固定、统一的答案,需要学生综合归纳,灵活运用所学知识,占10%;最后是期末考试,仍采用闭卷考试的方式,主要考查对基本概念、基本理论的理解与掌握,占30%。 5 结语 交通工程学作为一门具有兼有自然科学与社会科学双重属性的综合性学科,要求学生能够掌握相关基本理论,并且能够用相应的理论、模型去分析解决道路交通中的实际问题。对于独立学院的本科教学中,更是要求学生具备较高的解决实际问题的能力。因此在实际的教学过程中,应根据人才培养目标的要求,结合学生的特点,积极改变教学思路,探索适合的教学方法,提高学生的创新实践能力。 交通工程学论文:高职交通工程学课程教学的改革探索 摘 要 伴随着社会经济的发展,高职院校的课程改革也在大刀阔斧地进行。与此同时,交通工程学课程教学的改革探索也在不断进行。但是,就目前高职院校交通工程学课程教学中还是出现了一些问题和弊端,阻碍了改革的进行。故而,本文将以高职交通工程学课程概述作为突破口,浅要分析了现阶段高职交通工程学课程教学中的问题和弊端,并针对性地提出了一些高职交通工程学课程教学改革的措施。希望能为广大高职教员提供一些建议。 关键词 高职教育 交通工程学 课程教学现状 0 引言 高职院校的交通工程学课程教学改革是我国经济转型期,社会交通不断发展,城市交通管理面临新挑战和新要求之下的必要探索。与此同时,随着我国高职院校的改革不断推进,交通工程学课程教学的改革也是应用型人才培养的必要途径。交通工程学课程教学的改革探索对于高职院校的教职员工来说是一个亟需突破的难题。加之交通工程学课程属于交叉性和应用性学科,极具操作性和实践性,现如今的交通工程学课程教学已经不能适应教育教学的发展,进行改革势在必行。 1 高职教育交通工程学课程概述 1.1 交通工程学课程内容 从宏观上来看,交通工程学是一门由道路工程学衍生出来的学科。主要研究的是交通发展、发生、运行、分布以及驻停等规律,涵盖了交通规划、交通设计、交通运营、交通监控、交通安全以及交通管理的理论,重点探讨了交通中道路、车辆、行人和环境之间的关系。是一门集聚了工程设计、工程技术以及管理能力的学科。 纵观我国广大高职院校交通工程学课程内容,其微观上的内容涵盖了三个部分。第一个部分是交通工程学的基础性理论,重点阐述了车辆、行人以及公路的交通特性,穿插了交通流量理论和交通环境基本理论。第二个部分则在着重讲述交通规划以及交通调查。第三个部分则阐述了交通通信能力、交通管理、交通控制以及停车场的规划和设计等。交通工程学课程是高职院校中交通运输专业的优秀课程,是学生通过学习和实践具备交通工程解决能力的重要途径。 1.2 交通工程学的性质 关于交通工程学的课程性质,实质上是与交通工程学课程内容紧密联系的。通常来说,交通工程学是以交通道路为主要研究方向,从交通设计、交通规划、交通环境等方面系统地研究影响交通流量、交通效率、交通安全的交通工具、交通设施以及交通参与者(车和信任)等要素之间的定性与定量关系、基础方法和基础理论。交通工程学往往是高职院校中交通运输专业的必修课程,但是也会与轨道交通、交通工程以及土木工程等专业联系在一起。故而,交通工程学就具备了系统性、综合性、交叉性、社会性。 2 现阶段高职交通工程学课程教学中的问题和弊端 2.1 教学方法传统单一 交通工程学是一门极具综合性的学科,其内容涉及到了计算机技术、管理学、社会学等方面。而且课程又极具交叉性的性质。高职交通工程学课程内容公式多、符号多、概念庞杂、教学环节复杂。这就需要高职教师采用多种多样的教学方法进行课程教学。但是,就现阶段我国大部分高职院校交通工程学课程教学中的教学方法来看,仍然以传统单一的方式在进行教学。教学过程中仍然是以学生被动接受为主,很大程度上限制了学生思维开放性、跳跃性,学生主体意识难以展现出来。而且,交通工程学是一门需要实践与理论相互结合的课程,传统单一的教学方式尽管能够在短时间内起到一点教学作用。但是随着课程教学的推进,传统单一的教学方法会让学生感觉到课程教学的乏味,学习兴趣逐渐降低,学生对于课程教学的内容也不能准确掌握。近些年多媒体教学方法不断普及,但是有的高职教师在运用过程中却又本末倒置,让多媒体教学方法成为主体,导致教学方法偏离,学生对于课程教学内容更是难以理解和消化。 2.2 交通大发展,内容不能够跟得上,教学内容陈旧落后 随着我国经济发展的不断推进,交通运输也得到了空前发展。现代交通运输的问题和状况发生了翻天覆地的变化。而我国交通工程学是上世纪70年代末才创立的,正处于交通工程大发展时期。作为年轻学科的交通工程学在这样一个大环境之下,很多理论知识也在不断涌现,交通问题也是不断出现,交通理论知识也不断更新。而上世纪创立的交通工程学很多内容都颇为陈旧,理论太多,跟不上实际交通状况。 2.3 缺乏实践性 交通工程学的实践性和操作性就决定了高职交通工程学课程教学一定要将学生创新能力和实践能力充分结合起来。但是现阶段大部分高职院校交通工程学的课程教学无法与人才培养联系起来,缺乏实践性、系统性和创新性。使得交通工程学的系统思想无法提升学生的实践能力和操作能力、创新能力。 2.4 理论与实际知识脱节 由于交通工程学课程教学中缺乏实践性,对于学生进行现场观摩学习实际知识的要求很高。但是现阶段由于观摩学习实际知识的操作性小,学时不够等原因。使得理论知识与实际知识存在脱节的现象较为严重。此外,由于现阶段交通大发展,交通方式设计的问题层出不穷,交通方式多种多样,每个城市的交通情况也不同,学时很难学到全方位、立体化的实际知识。高职院校学生数量多,交通实际知识的学习需要到达交通现场,交通现在情况多变,不利于学生安全。 3 高职交通工程学课程教学的改革措施 3.1 丰富教学手段 教学手段和方法是高职交通工程学课程教学改革中的一个必要环节,是直接影响课堂教学质量的重要因素。所以,广大高职院校交通工程学教师应当改革传统教学观念,丰富教学手段,做到优势互补和有机融合。具体而言,丰富教学手段需要做到以下三点: (1)多媒体教学方法是现如今广泛利用的一种,合理科学运用多媒体教学手段可以显著提高交通工程学课程教学效果。这就要求广大高职教师在课程教学过程中积极收集交通工程相关的各种视频资料、动画资料、图片资料等,通过科学整理和精心编排形成合力完整的多媒体资料,合理融入课件中。切忌主次颠倒,一定要将多媒体的辅助功能发挥出来,不能让其成为主体,不断提高学生的直观感受。 (2)在传统的交通工程学课程教学中,很多高职院校往往都没有专门设置实践教学的环节。故而,合理安排实践教学的环节将有助于学生对理论知识和实践知识的融会贯通。例如教师可以布置一些交通调查任务,让学生主动进行交通特征统计的课外实践。为往后交通状况预测、交通数据的处理奠定基础。 (3)网络教学是当今教育教学方法发展的一个新趋势,网络教学已经成为了广大高职院校必不可少的一种现代教学手段。网络教育方法不仅可以转变教师角色,也可以凸显学生在教学中的主体地位,改变课程结构,更新教学内容。教师需要在网络教学平台的基础上不断融合教学课件、教学习题和教学大纲,通过现场教学录像的共享让高职学生在课后能够与教师不断进行沟通。 3.2 变化教学思想 在教学观念上,教师必须从交通工程学课程的新思想和新理念出发,将现代交通工程的思想融入课程教学中,并不断注重交通工程学课程教学思想的转变。通常来说,教学理念的变化需要注意以下内容:(1)交通生态环境和交通心理环境的协调。(2)交通安全与社会安全的协调。(3)交通现状与交通发展的协调。(4)充分考虑高新技术、交通资源、交通参与者的协调。 3.3 更新教学内容 就现阶段与交通工程相关的新理论、新理念、新技术等不断出现。其中囊括了绿色交通系统、交通系统管理、交通运输系统智能化、交通需求管理、智能管控体系、现代计算方法等。这些内容与我国当下交通工程的发展紧密联系,但是交通工程学课程内容却很难跟上这些理念、技术和理论的更新。故而,交通工程学课程教学内容的更新势在必行。在更新教学内容的过程中一定要从我国交通工程发展的实际需求出发,将交通工程学所涵盖的基本方法、基础理论和基础概念等于现代化交通工程相互联系起来,使学生能够接触到交通发展的新趋势。 3.4 加强实践 加强实践是交通工程学课程教学改革中的重点内容,这是适应现阶段交通工程学课程教学改革的需求,也是实践教学建设的趋势。首先,广大高职院校一定要摒弃以往实践教学依附理论教学的形式,探索出符合交通工程学课程教学的有独立的特色的实践教学体系。将课内课外、校内校外联系起来。其次,要不断强调实践教学环节在高职交通工程学课程教学完整体系中所占的比重。再次,不断改革实践教学的内容,增加实践性、减少说教性。逐渐构建操作性、实践性、综合技能型相互结合的综合实践体系。最后,高职院校需要不断更新实践教学的相关设备,组建实训基地。 4 结束语 高职院校交通工程学课程教学的改革探索只有不断改进教学方法、加强实践、更新教学内容、改进教学观念,才能促进交通工程学课程教学改革的顺利进行。使学生能够不断适应现代交通工程发展的需求,能够顺利迎接交通管理、交通安全在新时期下的要求和挑战。 交通工程学论文:交通运输工程学科硕士生课程教学方法探讨 【摘要】为了提高交通运输工程学科硕士的教学质量,改进教学方法,以对全国各个开设交通运输工程及其二级学科的院校进行大量的调研为基础,通过科学分析学科建设、实验室建设、师资队伍等发展现状,结合河北工业大学学科发展的特点,对课程设置与教学方法两方面进行分析,提出交通运输工程学科教学方法改革的建议,为培养交通运输工程学科合格的人才奠定了基础。 【关键词】交通运输工程学科现状课程设置教学方法 交通运输是现代社会经济发展的基础和先行[1],发展交通运输工程学科就成为当务之急。河北工业大学在交通运输工程领域培养了大量交通建设科技人才,为了提升河北工业大学培养该学科高端人才质量,进行交通运输工程学科教学方法的改革研究具有重要的意义。近年来主要研究成果有:刘翠莲等(2009)围绕具有航运特色的交通运输专业人才培养目标及要求、专业课程体系设置及教学方法与教学手段几个方面,对交通运输特色专业人才培养模式进行了研究[2]。郭一唯(2010)在分析多种交通运输方式的"大交通"专业背景下,结合交通运输类大学生学习的实际情况和自身学习体会,探讨、总结出了一套具有一定程度方法论意义和实践应用价值的本科生培养方法[3]。段爱媛等(2012)从课堂教学环节、实践环节、毕业设计环节研究了以"工程实际为导向"的交通运输专业课程教学方法改革与创新的具体实施办法[4]。这些成果都有其适用性,所以结合河北工业大学交通运输工程学科现状,通过调整课程体系,改革教学方法,对提升河北工业大学培养该学科研究生的质量尤为重要。 一、全国交通运输工程学科概况 交通运输工程一级学科下设四个二级学科:道路与铁道工程、交通信息工程与控制、交通运输规划与管理、载运工具与运用工程[5]。它是研究道路交通规律,进行道路交通规划设计与运营管理的一门学科,目的是实现客货运输的安全、迅速、舒适、经济[6]。该学科与电子、机械、材料、信息工程、心理学、社会学等学科有密切联系,是一个综合性交叉学科。 通过大量的资料收集、院校调研,发现交通运输工程及其二级学科在全国高校中具有博士点或硕士点授权的单位共78个,按学位授予权级别进行分类,如图1所示: 图1学位授予权院校分类图 由图1可以看出,全国范围内具有交通运输工程学科一级博士授权点的院校有21所,占全部授权单位的27%,具有一级硕点授权的院校有34所,占全部授权单位的44%,表明我国有近半数的授权单位具有完善的交通运输工程学科二级学科培养体系。 二、全国交通运输工程学科现状分析 通过调查数据的分析与整理,从学科建设、实验室建设、师资队伍等方面进行评价分析如图2-6所示。 (一) 交通运输工程重点学科分布 图2重点学科在博士点院校的分布 图3重点学科在硕士点院校的分布 由图2可以看出,22个有国家重点学科院校中7所具有交通运输工程一级博士授权点,他们主要培养交通运输行业高端理论研究人才。由图3可以看出33个省级重点学科院校中有25个省重点学科具有交通运输工程一级博士授权点,有8个具有交通运输工程一级硕士授权点,他们主要培养本行业具有应用研究能力的精英人才。大部分院校则重点培养各自学科特色人才。所以体现了交通运输工程人才高尖端集中、系统培养和特色发展的布局。 (二) 实验室建设水平 图4 具有重点实验室的院校 由图4可见,交通运输工程学科国家重点实验室全国共8所,其中四川省4所,北京2所,陕西省1所,上海市1所,分布在中国的华北、华东、西南、西北等地区。省部级重点实验室40所,东北地区9所,华北地区6所,中南地区6所,西北地区5所,西南地区8所,华东、华南等地区6所。重点实验室在不同地域均有分布,既体现了交通运输工程系统研究特点,又可结合全国不同地区实际需求的特点。 (三) 师资状况 图5一级博士点院校师资队伍 图6 一级硕士点院校师资队伍 由图5-6可见,具有交通运输工程学科一级博士授予权、一级硕士授予权的院校其教授与副教授所占师资总人数比例均在50%左右,但是一级博士授予点院校教授职称比例较大。 所以,发展交通运输工程学科,首先要提高教师的专业业务水平,尤其是正高级的业务水平。 三、交通运输工程专业硕士课程设置分析 通过调研发现,各院校从课程结构上分析, 硕士研究生的课程分为公共课、专业基 础课程、专业学位课、选修课、实践环节必修环节五个大项,现以河北工业大学为例,从课程内容设置方面进行分析:河北工业大学现有道路与铁道工程学科、道路工程与规划两个二级学科学术硕士授权点,交通运输工程专业学位一级学科硕士点,专业课程见表1. 表1 河北工业大学交通运输工程学科课程分类表 由表1可得:在道路工程与交通规划方面的专业课设置较多,交通信息工程及控制学科,有部分专业课程,但仍显不足。载运工具与运用工程学科,没有涉及,在交通运输行业向大交通综合运输发展的今天,社会急需培养交通类综合性人才。因此,该校学科发展出现了不均衡现象。所以河北工业大学按国家学科分类分析如表2所示: 表2 河北工业大学交通运输工程学科分析表 从表2可看出,该校道路与铁道工程学科、交通运输规划与管理学科发展已日趋成熟,因此,可以积极申报该学科博士授权点,使该学科建设成为具有培养高端、创新人才的知名专业。其余二个二级学科在课程设置中,需考虑社会需求和发展因素,根据校企合作、学生实践等方面的信息反馈到课程设置中,急社会所急,以社会需要为原则增设专业课程,做到按需培养,最终实现交通运输工程学科的全面发展。 四、交通运输工程专业教学方法分析 单有好的教学方案和课程设置还不行,还需要好的教学方法匹配才能使研究生易于接受,产生好的教学效果,培养出合格的人才。就教学方法探讨如下: (一)学术交流法 河北工业大学校作为河北省属院校,坐落于天津,这就使得交通运输工程学科教师、研究人员增加了加强和外界的联系的机会,教师通过参加学术交流会议,掌握本学科的最新信息,增强自身素质,提高业务水平,并把新知识,及时补充到教学内容中。同时也鼓励研究生在学术交流会议上进行学术交流,使其由观众走向舞台,提高研究生群体的综合素质。 (二)报告教学法 研究生通过聆听本专业国内外专家学术报告,能接触到自己所学专业最前沿的知识,拓宽了知识面,并激发继续钻研本专业的兴趣,从而提高课堂教学效果。 (三)案例分析教学法 执教研究生课程的教师都主持或参与一些国家和省部级的科研项目,教师通过讲授项目的研究成果,使学生掌握学科最新的进展,了解科技发展的未来。使学生从中获取知识。 (四)多媒体教学手段 多媒体图文并茂的授课方式有助于提高学生对课程的认知和理解,同时充分利用发达的网络科技,构建交通运输工程学科网络交流平台,老师在规定的时间轮流上线解答同学们在网络上提出的问题,使课程学习由课堂内延伸到课外。 (五)实践教学法 通过增加课内试验学时和综合性、设计性试验项目,使实验仪器得到有效的管理和利用,促使实验室趋向于开放式管理。 研究生教师可以让学生参与在研项目,使其在校期间就可以得到真正的锻炼,把课堂学到知识进行应用,提高专业技能。 教授在课堂教学中也可让研究生分组,让学生根据教学内容进行备课,并上台讲课,然后其余同学提问互动,教授对不足之处提出补充或指正,提高了学生上课的积极性。 五、结语 为了培养高素质交通运输工程学科人才,通过大量的资料收集、院校调研,以河北工业大学为例,对现有课程设置及教学方法两方面进行分析,在课堂授课与实践教学两传统教学方法的基础上,重点探讨了诸如案例教学、项目教学、小组作业、演讲汇报等一系列新型教学方法,为研究生教学方法的改革提供了新的思路。 作者简介: 乔建刚,男,河北工业大学土木工程学院教授,研究方向:交通安全评价理论与对策。 陈诚,男,河北工业大学土木工程学院研究生,研究方向:市政工程 交通工程学论文:交通工程学精品课程建设思路 [摘 要] 为了更好地建设交通工程骨干课程群,达到教学目的,本文运用系统分析方法,探讨了精品课程建设的基本内容,提出多个方面的改进意见。对交通工程学课程和专业精品课程群建设具有一定的指导意义。 [关键词]交通工程学 精品课 教学 建设 交通工程学是交通工程专业主干课程群课程之一。在青岛理工大学最早开设于2000年,一直作为交通工程专业的基础课,多年来为学生的专业课学习奠定了坚实基础。2011年该课程被学校确定为校级精品课建设,2012年山东省教育厅批准该课程为省级精品课程建设项目,予以资助。在已有基础上,深化教育革新,强化内功,系统性地建设、完善精品课程,需要教学团队深入研究和把握。 一、精品课程建设的目的与意义 精品课程建设是教育部高等学校教学质量与教学改革工程的重要内容之一,是从根本上提高教学质量,进而提高人才培养质量的奠基性工作。[1]切实推进教育创新,深化教学改革,促进课程资源,提升其内在价值,有效促进高校教学质量的提高。[2]通过这些精品课程的辐射示范作用,有效地带动其他课程的建设和发展。[3] 精品课程建设是大学必须常抓不懈的一项教学基本建设。科学技术在发展,新的知识、新的思想层出不穷,一方面,教学内容必须随之不断更新,否则课程的生命力就会丧失。另一方面,教育技术在不断进步,带来了教学方法与教学手段革新。因循守旧、不思进取,必将导致昔日优秀的课程不再优秀,甚至落伍淘汰。[4] 二、精品课程建设的系统性分析 大学教育系统简化如图1所示,对学生培养起到关键作用的是系统内主要部分。 培养方案与教学计划规定了学生的专业方向、课程学习顺序与内容,是学校教学工作的优秀依据。教学设备条件是教学质量的职称条件,包括校园教学、生活等基础设施条件,更重要的是,课堂教学设备、实验设备条件等直接影响到学生学习效果。教师的教学能力与态度对学生学习效果有重要的影响。大师对教学团队的凝聚力,对学生的影响力,以及教师对学生的专业知识学习和人生观形成,都十分重要。教学管理制度与执行力要素规范教学流程、教学秩序,保证教学成果,使学生合乎毕业条件。在大学教学系统中,建立健全教学管理制度与提高管理执行力,能够促进学生形成优良学风,教师形成严谨与创新的教风。 将教学系统相关要素展开,得到鱼骨分析图,如图2。一方面,要明确因素与建设精品课程目标的相关关系。即当所有因素为正相关时,对精品课程建设起到促进作用;反之,则会妨碍精品课程的发展。另一方面,也要明确所有的支持要素不可或缺的重要性,必须给予充分重视。精品课程不是空中楼阁,也不是遥不可及,而在于脚踏实地地完成方方面面的建设工作。 三、交通工程学精品课程建设的思路 根据精品课程建设的相关因素系统分析,抓住重点与全面解决问题相结合,从课程的建设计划、队伍建设、内容和体系改革、方法和手段、教材、理论和实践并重等方面着手,实现交通工程学精品课程建设。 (一)明确课程的地位和作用 交通工程学课程在我院交通工程专业的人才培养过程中具有重要的地位,是教育部制定的交通工程专业的优秀课程和专业基础课程,具有基础性强特点,是精品课程群中的基础性学科。因此,必须要做好课程之间知识体系的衔接。 (二)明确课程建设目标 本课程的建设目标是依托课程组的教学资源和人才优势,将人才培养目标与学校定位相结合。以更新教育思想为先导,以提高学生素质、实践能力和创新精神为根本,紧紧抓住教学质量这条生命线,将本课程建设成为校级级精品课程乃至省级精品课程,成为山东省区域本专业业内具有先进性、代表性、典型性的网络互动学习平台,成为管理学领域重要的学习中心,实现教学效果和学术地位在省内处于领先地位的双重目标。 (三)教学内容注重知识的先进性 该课程体系的设计,紧紧围绕交通科技发展和社会实践应用的需要,既注重该课程理论的基础性与系统性,又注重该学科理论的前沿性和创新性。选用获国家教委一等奖的教材,但又不拘泥于现有的教学内容。通过修改教学大纲,我们在内容上将实现两大突破:第一,在讲授内容方面,在人车路环境等方面,系统讲述相关知识,注重深度控制,是学生构建交通工程学科的体系。第二,部分知识模块可以深入讲授,以便后来不再占用学时,如交通环境等。 (四)运用现代信息技术 课程组所有教师都已经采用多媒体教学,重新设计和优化了多媒体课件,以扩大授课的信息量和增强教学内容的生动性等。同时,建立了管理学课程网站[5],通过作业练习和案例讨论,引导学生利用本课程网站丰富的教学内容和资源,进行主动和积极的课程学习。除此之外,课程组利用将购置的教学视频辅助资料,以及其他相关网站,如利用Google街景功能看国内外道路设计、优酷视频网站了解交通事故等,搜集短小精悍的案例视频资料,根据需要引入课堂。 (五)课堂及教学改革 本课程组通过实施教师讲授和学生自学相结合、交互式教学、主题讨论式教学、情景模拟式教学的教学方式,建立“学生主动学、教师引导教、实践体验学”的教学模式[6],引导学生学会学习、学会处理交通工程领域问题并提出自己的观点和看法的能力,以案例、图片、录像等形式客观地展现交通工程专业精髓。 在教学方法上,总体遵循“课前引导、课堂精讲、课后作业、团队讨论”四个环节,增加随堂测试,形成了以学生为中心、以老师为主导、精讲与多练结合、学习与运用相结合的教学氛围。采用启发式教学、师生互动式相结合,让学生积极参与到课堂教学中,真正地动脑、动手,增强解决问题能力。 为鼓励学生的参与和及时了解学生学习状况,改进记分办法,加大平时成绩的比重,严格、全面记录课堂讨论和作业检查情况信息。 (六)理论与实践教学结合 为提高学生的实践能力,课程组加强了实践教学,以更好地与理论学习相结合:第一,加强课内实习环节,设计好几个实验,调动了学生的学习积极性。第二,利用二年级初始,学生对专业的满怀热情,组织学生参加大学生科技创新活动。第三,与学院团委联合通过假期学生社会实践活动开展社会调查,加深对课程的理解和掌握。 (七)网络平台建设 丰富网络平台的结构与功能,除了陈述内容和下载材料的功能,更要增加和扩大互动功能和内容,如网上答疑交流。继续完善现有的教学网络平台。实现全部课件上网、教学视频上网、实践教学上网、作业上网、参考资料上网。 (八)采他山之石,纳百家之长 学习、参考国内外名校的教学模式,以改进和提高我们的教学水平。通过互联网,可以参考学习其他高校的交通工程学和其他课程的网站建设情况。通过到其他高校访问,学习其课程设置、教学模式、组织过程等,做到取长补短。 交通工程学论文:讨论探究式教学方法在交通工程学课程改革中的应用 摘要:本文基于讨论探究教学方法的基础上,结合专业师资学生现状,从实践出发以交通工程学课程为例,提出切实可行的课程教学教改方案,并给出了具体的定性定量考核指标。 关键词:讨论探究;交通工程;课程改革 本课题来源于黑龙江八一农垦大学教学研究课题《讨论探究式教学方法在交通工程学课程改革中的应用》。 1、前言 对于建设教学研究型大学的一般高校来说,讨论探究式教学方法是提升大学教学水平的重要手段和知名度的必经阶段。交通工程学作为交通运输专业的基础主干课程,在专业教学改革中采用讨论探究式教学方法,对于推进教学研究型大学建设进程具有重要作用。该教学方法在国外知名大学已经成为最普遍的方式,而在我国一般高校教学课题中,讨论探究式这种教学方法还没能推广开。通过初步试验可知,学生非常喜欢此教学方法,这对于下一步实施会很容易推进。 国内有关交通工程学课程改革研究的文献资料主要体现在理论知识-实践课教学体系方面上,没有人提出针对建设教学研究型大学交通工程学课程中采用讨论探究式教学方法及其有关定性定量考核评定方法[1、2、3]。 国外大学在教学方面研究的文献资料体现的主要是是帮助教师更好地理解应该怎样教,如何教得更好,同时提供有效的方法[4]。 2、方法过程 主要研究内容:制定交通工程学课程的讨论探究式教学可行方案以及相应定性定量考核方式和方法;在交通工程学课程中实施讨论探究式教学方法,进行方案检验并不断完善。 研究目标:通过对交通工程学课程讨论探究式教学方法的改革,为交通运输专业其他专业课程采用讨论探究式教学方法提供参考蓝本,为我国其他一般高校交通运输专业课程实施教改提供实践例证。 拟解决的关键问题:交通工程学课程的讨论探究式教学可行方案制定;在讨论探究式教学课堂中及时准确的记录相应定性定量化指标。 研究方法:在全面把握专业现有师资、试验仪器设备和交通工程学教学现状,充分了解学生知识储备情况的基础上,收集国内外有关大学专业课教改文献资料,制定交通工程学课程讨论探究式教学方法可行方案,确定讨论探究式教学方法定性定量考核指标,最后给出课程教改可实施方案,并在在交通工程学课程实际教学中进行实施检验并不断完善,及在交通运输专业中进行推广。 3、方案制定 3.1现状条件 交通工程方面师资的薄弱,仪器设备简单。交通工程学教学主要靠课堂讲授,方法单一。学生交通感性知识非常欠缺,基础知识储备不足。 3.2方案制定 针对现状条件,制定课程讨论探究式教学方法可行方案,具体如表1所示。教材的选取是结合多年各个版本的交通工程学教材,考虑学生知识基础以培养学生技能、增加知识含量、拓宽知识面为主,自己开发教材。 表1 讨论探究式教学方法方案表 注:由于篇幅有限本文没有把交通工程学各个章节的讨论探究式教学方案都放上面,只是节选几个章节。 4、考核指标确定 考核指标采用定性定量指标相结合的方法。 定性考核指标:课堂表现、学习态度、组织配合能力、实际动手操作能力、表达能力、沟通能力、总结概述能力、发现分析解决问题的能力、绘图设计技能等。 定量考核目标:高质量地完成小文章数量、高质量地完成交通实验次数、准确翻译有关外文资料字数、根据所学交通工程学理论知识发现分析解决实际问题个数、正确高效地完成作业数量、数量、申请或参与科研项目数量等。 定量考核方面包括:平时出勤、课堂表现、试验成绩、作业、小论文成绩、卷面成绩,这些方面给出具体的分数比例和评定办法。 5、教学实施检验 交通运输专业的2010级、2011级两个班级《交通工程学》课程采用讨论探究式教学方法。实施效果及完成成果:校园交通标志标线设计及应用研究;对校园停车场进行了设计;市区交通拥堵交叉通组织、实际调查交通数据资料、初步翻译了英文版的《交通工程学》教材。 6、结论 从我校交通运输专业2010级、2011级两个班级中的授课实践情况看,讨论探究式教学方法收到很好的成效。交通工程学课程中采用了讨论探究式教学方法后,对于考核学生理论知识掌握、检验学生实践环节中运用情况更加灵活多样、更加科学化合理化;“面对面”讨论探究式教学方法提高了学生对于枯燥理论知识的学习兴趣、实践中能让学生更深刻地体会到了学以致用的思想;通过课堂讨论增强了学生学习的主动性,在讨论的基础上不断深入探究专业技术的前沿,让学生对对未来工作充满了极大的憧憬和动力。最重要一点是本教学方法的实施培养了学生的发散思维,提高了学生的概括表达能力、交际能力,能提高学生的综合素质,也为学生考研继续深造提供了巨大的专业实践知识储备。 交通工程学论文:基于人机工程学的交通事故成因分析与安全设计理论 摘要:由于我国道路安全保障措施研究和发展滞后,加之交通管理难度加大管理水平滞后等诸多原因,造成交通事故频繁,伤亡人数过多,经济损失巨大。基于人机工程学的交通事故成因分析与安全设计理论研究能够充分考虑驾驶人心理、生理特征与需求,有针对性的消除交通安全隐患,使人—机—环境系统达到最佳安全状态。 关键词:道路安全;交通管理;消除交通安全隐患 引言 人机工程学是研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科,是通过对人一机一环境系统的研究和完善,使三者之间相互统一,相互协调,达到系统安全高效有序的运行[1]。保障系统安全是人机工程学追求的主要目标之一,事故成因分析可为最佳安全设计提供思路;安全设计又可为有效控制事故提供措施。事故成因分析与安全设计的目的是使人—机—环境系统达到最佳安全状态。道路交通系统是一个由人、车、路构成的动态系统,在此系统中,由于驾驶人、汽车、道路环境中诸因素的不良变化,导致三者匹配质量恶化,如果这种状况持续一定时间就会酿成事故。因此,通过对道路交通系统进行事故成因分析和安全设计能提高道路安全水平,减少交通事故的发生。 事故成因分析 虽然引发事故的原因较为复杂,但依据人机工程学理论,可将事故的基本成因总结为人的原因、物的原因、环境条件、管理四大因素的多元函数。如果将环境条件归入物的原因,则人机系统中事故直接原因是人的不安全行为和物的不安全状态,间接原因就是管理失误;基础原因一般是指社会因素。 (一)人的不安全行为 发生交通事故的原因多是人的不安全行为导致的,其比例高达70%~80%[2]。人的失误行为的发生既有外部环境因素,也有人体内在因素的影响,外部环境因素主要包括影响驾驶人的噪声、温度、湿度、照明、振动、驾驶舱环境以及道路环境等;人体内在因素主要包括驾驶人的心生理状态、知觉、反应以及驾驶人的性格、操作技能等[3]。在进行人机设计时,应努力使诱发人的失误行为的外部环境因素得到控制,并通过外部环境的设计保证人体内部系统稳定有序的运行,从而减少人的不安全行为。 (二)物的不安全状态 交通过程中涉及的物质主要是指车辆,不正常的车辆状态是交通事故的诱导因素,这些因素主要包括制动失灵、转向失灵、轮胎损伤、燃料用尽等。虽然在事故资料统计中,由于车辆的故障而造成的交通事故较少,但是车辆的不安全状态往往会导致严重交通事故的发生。 (三)管理失误 管理失误是指由于管理方面的缺陷和责任,造成事故的发生。虽然管理失误是事故的间接原因,但它却是背景原因,而且是事故发生的本质原因。管理失误主要包括以下几个方面: 驾驶人管理缺陷:对驾驶人缺乏合理有效的选拔、教育、培训,导致驾驶人驾驶技能参差不齐,部分驾驶人交通素质低下,给道路的运行带来了较大的不稳定因素。 道路管理者养护监管不力:道路发生病害,交通安全设施损坏或设置不完善等,若不能及时被发现并加以改善,将会加大交通事故发生的几率。 事故救援体系不完善:交通事故救援机制不健全,救援装备落后,对交通事故的救援响应较慢,甚至造成二次事故的发生。 交通事故的发生是由物的不安全状态和管理失误共同耦合形成的,当客观上出现事故隐患,主观上表现不安全行为时,必然导致事故的发生。 安全设计技术 安全设计技术可以划分为预防事故发生的安全设计技术及防止或减轻事故损失的安全设计技术,这是事故预防和应急措施在技术上的保证。交通项目的设计、设备、工艺过程是否安全,可从以下六个方面考虑[3]: ①防止人失误的能力;②对人失误后果的控制能力;③防止故障传递的能力;④失误或故障导致事故的难易;⑤承受能量释放的能力;⑥防止能量蓄集的能力。 基于以上原则,目前交通安全设计方法主要从生产设备的事故防止对策、防止能量逆流于人体的措施、消除和预防危险及有害因素等三个方面考虑,常用的交通安全设计技术主要有以下几种: (一)危险因素控制 道路中的危险因素,是道路交通事故的主要诱因。通过设计消除危险或使危险最小化,是避免交通事故最有效的方法。当道路中存在危险因素时,应首先采取治理措施,消除危险;当危险因素无法消除时,应采取隔离防护措施,以防止危险或将危险降低到最低水平;当预计到可能会发生危险,而又没有很好的防护办法时,必须使其损失最小;对于难以消除或控制的危险,在进行各种比较、分析之后,应选择转移危险的方法。 (二)能量控制 对于任何交通事故,其后果的严重程度与事故中所涉及的能量的大小与类型紧密相关,用控制能量的方法,可从根本上保证系统的安全性。能量控制技术主要从限制能量、用较安全的能源代替危险性大的能源、防止能量积聚、控制能量释放、延缓能量释放、开辟能量释放渠道、在能源上设置屏障、在人、物与能源之间设置屏障、在人与物之间设置屏障、提高防护标准等方面考虑。 (三)闭锁和锁定 闭锁和锁定是防止不相容事件发生或事件在错误的时间发生或以错误的次序发生。闭锁是指防止某事件发生或防止人、物等进入危险区域,如油罐车上的闭锁装置,可防止在车体未接地的情况下向车内加注易燃液体;锁定则是指保持某事件或状态,或避免人、物脱离安全区域。例如停车后在车轮前后放置石块等物体,防止车辆意外移动而引发事故。 (四)人的失误控制 对驾驶人进行专业技能培训,提高驾驶人的交通素质,增强驾驶人的责任心、法制观念和职业道德观念,并加强对其他道路使用者的交通安全教育等,减少人的失误。 (五)管理失误控制 认真改善设备的安全性、工艺设计的安全性,制定操作、维护保养的标准和规程,定期对设备进行安全检查,确保设备高效稳定的运行,加强对管理失误的控制。 参考文献: 丁玉兰. 人机工程学[M]. 北京: 人民交通出版社, 2005:2. 小林刚, 王明建译. 驾驶人心理和生理因素与行车安全[J]. 河南公安高等专科学校学报, 1995, (23): 41-45. 范士儒. 交通心理学教程[M]. 北京: 中国人民公安大学出版社, 2005: 17-19. 交通工程学论文:交通工程学双语教学主要问题及对策 [摘要]为顺应高校教学改革,很多高等院校交通工程专业将交通工程学设为双语教学课程。通过走访调研,深入了解了交通工程学双语教学实施过程中面临的问题并进行详细剖析,在此基础上,从对双语教学的认识、教学方法改革、教材选编、师资力量等几个方面给出了建议和对策,以期能更好地指导双语教学的实施。 [关键词]交通工程学;双语教学;对策 0 引言 双语教学是我国高等教育与国际接轨,迎接新世纪挑战和教育改革发展的必然趋势,教育部从2001年开始倡导本科教育要进行双语教学,并于2003年将推进双语教学的要求写入“高等学校教学质量与教学改革工程”纲要。在教育部的推动和要求下,各高校都相继开设了双语课。 《交通工程学》作为交通工程专业的必修课和专业基础课,牵涉面广,涵盖内容多,知识体系涉及到现代高新技术及学科前沿,很多高等院校交通工程专业将该课程设为双语教学课程,力图使学生掌握专业知识的同时,提高英语运用能力。如果实施双语教学效果好,会使学生从中受益,不仅获得该课程本身的精髓,还能提高英语阅读及英语思维的能力,也为后续专业课双语教学打下基础;但是如果教学效果不好,则会导致学生基础知识不扎实,影响后续专业课的学习,并且使他们对双语教学及英文资料产生畏惧,所以在进行交通工程学双语教学时一定要慎重。 1 交通工程学双语教学存在的问题 虽然部分高校开展交通工程学双语教学取得了一定的成绩,但是通过调查及相互交流发现,该课程实施双语教学过程中仍然面临着一些问题,归纳起来集中表现在以下几个方面。 1.1 学生感觉难度很大,兴趣不高 影响双语教学效果的主要因素有:(1)交通工程学一般在大二下学期开课,这正是公共基础课(数学、物理等)向专业基础课和专业课过渡的特殊时期,面临许多全新的概念和内容,学生不能马上适应,感觉学习起来难度很大;(2)学生本身英语水平有限,用英语讲授会使得他们听不懂看不懂,大部分学生还没有通过英语六级,即使过了英语六级,由于中国固有的应试教育模式,他们的听说能力仍然有一定的差距,而双语教学需要的恰恰是学生的听和说的能力;(3)开设交通工程学双语课时,学生还未接触交通工程专业英语,很多专业词汇都不懂,也造成其听说水平不高;(4)这个时期学生压力大,负担重,每天从早到晚课程几乎都是排满的,所以学生课下没有时间预习和复习,再加上课堂上听不懂,形成恶性循环,久而久之,也就缺乏积极性而丧失学习的信心了;(5)学生认为毕业后能用英语的地方不多,毕竟交通工程专业毕业的学生大部分都留在国内某个单位工作或继续读研,所面对的工作伙伴和学习环境都是以中文为主要交流语言,真正用英语思维来学习和工作的机会不多,所以兴趣不大。由于以上因素,部分学生不愿上双语课,个别的甚至会排斥双语教学。 1.2 教师力量薄弱 除了学生因素以外,双语教学中教师的地位也是举足轻重的,要想使双语教学效果好,这就需要教师一方面拥有丰富的交通工程专业知识,另一方面应具备相当高的英文水平。虽然目前从事交通工程学双语教学的教师很多都具有博士学历或是教授,但由于历史原因,他们所接受的英语教学模式仍然是读写能力训练,因此,他们的英语听说能力和口头表达能力欠佳。这样一来,教师备课的大部分精力都花在英语上,小部分精力才用到专业知识的更新上,造成专业知识和英语的错位,长期下去,势必会造成教学质量下降。同时,由于教师的英语水平可能导致双语教学变成简单的英文翻译课,这也是影响双语教学效果的另一主要因素。 1.3 双语教学目标不明确 虽然提倡交通工程学双语教学是为了与国际接轨,让学生在获取专业知识的同时,提高他们在实际生活中使用英语的能力,为今后在该领域进行国际交流打下一定基础,但是,这个目的似乎不能让人信服。正如前面所述,毕业之后真正用到英语的机会甚少,即使用到英语,也应该是在基础英语学习中要解决的,而不是通过一两门专业课的双语教学就能实现的,所以,实施双语教学过程中目标模糊,往往只是为了应付各种教学评估及检查,没有起到真正的双语教学目的。 1.4 教材匮乏及教学模式呆板 双语教学一般会选用英文原版教材,但是由于东西方文化、经济、社会生活等方面的差异,部分内容和背景不适合中国国情,使得学生理解起来比较困难,同时由于不同学校课程设置体系及专业研究方向不一样,偏重的教学内容也会不一样,找到一本好的、适合本校学生的教材很不容易。这也会影响双语教学的实施效果。 目前,部分院校交通工程学双语教学模式呆板,比如规定双语授课比例必须达到50%以上,将此作为双语教学考核的一项重要指标,完全不考虑学生和教师的实际情况。暂且不说老师是否能做到,就学生层面来讲,大部分学生英语听说水平不高,不可能要求他们用英语思维,这简直是荒谬之举。为了应付考核,往往是教师在台上努力用英语讲解,而台下的学生好比听天书,一头雾水。这样只会造成教师的“教”和学生的“学”脱节,这也是影响双语教学效果的一个重要原因。 2 交通工程学双语教学建议 在交通工程学双语教学过程中,要确保双语教学能取得双赢,即专业基础与英语水平双丰收,极力避免专业知识没学好,甚至专业知识和英语都没学好的局面。可以从以下几个方面进行探讨。 2.1 明确对双语教学的认识 实施双语教学之前,对学生进行动员,做好双语教学的宣传工作,使学生明确双语教学目的,从思想上先接受交通工程学双语教学。 2.2 选用合适教材及参考书 要想双语教学效果好,一本好的教材是前提。一般会选用国外原版英文教材,目前大多数院校使用的都是美国Roger P.Roess等编写的TRAFFIC ENGINEERING这本教材,但是正如前面分析所述,由于国内外各方面的差异,建议在此教材基础上适当补充一些符合中国国情的内部讲义,从而在教学过程中既能保证英文教材的“原汁原味”,又能反映学科前沿动态。 2.3 采用灵活的教学模式 一般来讲,双语教学模式有3种形式:(1)教师讲授以汉语为主,穿插使用一些常规的英语课堂用语;(2)教师以英语讲解为主,对较难的专业知识辅以汉语解释和说明;(3)教师全部用英语讲授,学生用英语回答问题,并且用英文完成作业。 在实际操作过程中,应根据自身条件和教学内容特点,采用灵活多变的讲授模式,如难度小的英文讲解,难度大的中文讲解,难度适中的半中文和半英文讲解,不要盲目跟风,不要让教学模式流于形式,要讲究实效,要让学生学好专业知识的同时,提高英语水平。双语课是不同于专业英语和英语课的,它强调对专业知识的理解和应用。例如, 在交通工程学具体教学过程中,可先用学生熟悉的英文词汇介绍本门课的意义与内容,加之多媒体动画和国际前沿研究的介绍,用学生感兴趣的知识调动其学习积极性和参与热情,从而弱化学生对英语的恐惧,使学生从心理上适应本课程的“双语教学”形式,激发他们对专业知识的求知欲望。再者考虑到学生的英文水平,对于交通流理论及通行能力等理论性强、公式多、学生不易理解掌握的重、难点章节宜用中文讲述。对于城市交通系统等偏重人文科学、概述为主、比较容易理解和接受的章节用全英文讲述。其他介于两者之间的则可以采取双语教学,双语教学时中英文比例也要因地制宜。中英文比例最初采用中文多英文少,慢慢过渡到中英文对半,当学生习惯双语教学环境并对大部分课程专业名词熟悉之后再逐步过渡到全英文教学。另外在英文讲解过程中,应注意观察学生的反应,是否完全理解或者半知半解,或者是完全不懂,如有必要,可用中文重复讲解一遍,毕竟该课程的教学目的是让大家理解和掌握专业知识。 2.4 改革教学方法和教学手段 由于外文原版教材篇幅大、内容多,加上学生外语水平有限,理解起来有一定的难度,甚至部分学生会觉得枯燥,因此,教师可以指导学生对某部分重点内容进行精读,而其他内容泛读了解即可。同时,在原始板书讲授的基础上,可以引进多媒体等先进教学手段,利用动画、最新图片、视频短片向学生展示教学内容,做到图文并茂,既能引发学生的学习兴趣,又可以使学生更好地理解所讲授的知识和原理。比如停车设施规划与设计、交通安全、交通环境等学生认为比较枯燥的知识,利用图片展示和播放视频可以让学生对所学知识一目了然,比起老师一味讲授效果要好得多。像城市交通系统、ITS等展示交通发展新动态、代表学科前沿的内容,用生动的图片或视频讲解能提高学生的学习兴趣。但是,也不能完全依赖于多媒体,比如某些重要名词或生词建议用板书写,能够加深学生的印象。再如第三章交通调查,人工调查法尽可能用板书引导学生掌握调查方法、步骤;第四章交通流理论,第五章道路通行能力中某些公式推导也建议用板书来引导学生理解。 教学过程中还应注重平时教学,课堂上的师生互动,让教师的教和学生的学结合起来,从而达到教学目的。比如,教师可以每次下课时指定下一堂课的内容让学生提前预习,上课之前,对上一节课内容进行提问,鼓励学生用英语简洁回答,课堂上采用提问或讨论的方式和学生交流,鼓励学生用英文回答,多给他们创造外语学习环境,课下引导学生复习,用课后作业进行学习效果反馈,作业也要求用英语完成。通过学生反馈实时调整教学方法。 2.5 提高教师自身水平 教师方面,一方面可以引进交通工程专业的外籍教师,另一方面,可以将本校教师送出国进修,提高教师口语表达能力,从而提高双语教学质量。 2.6 开设双班,学生自主选择 有条件的院校,可以同时开设交通工程学双语班和交通工程学汉语班,让学生自主选择。先试点一两年,以后根据情况慢慢调整。 3 结束语 既然开展双语教学,就应该尽量达到期望的教学效果,否则不仅会让学生一无所获,还会造成人力、物力、财力上的浪费。为了实现双语教学目标,提高教学效果,应该从教师、学生、教材、教学方法及手段各个方面着手,只有以上几个方面都做好了准备,才能发挥双语教学效果。 交通工程学论文:交通仿真技术在交通工程学中的应用研究 摘要:城市建设不断发展,现有的交通资源已经越来越不能够满足交通需求的增长,针对当前严峻的形势,交通管理部门首先采用交通仿真技术来模拟道路上的交通流状况。该研究首先具体介绍了三种仿真软件VISSIM、Synchro、TSIS,并利用这三种软件对扬州市一个城市交叉口进行仿真研究,根据相关指标对这三种软件进行比较,并且与理论计算值进行对比,找出最接近真实情况的仿真软件,综合各方面的结果显示,VISSIM仿真最为接近现实,文章最后再对仿真技术的发展前景进行展望。 关键词:模拟;交通仿真技术;城市交叉口 简介:陈秋香,女,硕士研究生,研究方向为道路交通网络 1.研究背景 随着城市建设不断发展和交通需求的持续增长,路网通行能力越来越不能够满足交通增长的需要,由此造成的交通拥挤、堵塞、事故不断等已问题严重影响到人们的生活,不仅导致了社会问题和环境问题,也严重制约了经济的发展[1、2]。针对这些问题,交通部门正寻求一种有效的方法来缓解这种紧张的交通局面,在找到合适的方法之前,如何真实的反映道路上的交通流状况又成了必须首先的解决的问题,于是有关人士将目标锁定在了交通仿真技术上。本文重点介绍三种微观交通仿真软件,分别是德国PTV公司开发的VISSIM,美国Trafficware公司开发的Synchro,以及美国联邦公路局(FHWA)开发的TSIS仿真软件,在此基础之上,利用这三种仿真软件进行实例仿真并分析其结果,最后对三种仿真软件的前景进行展望。 2.三种仿真软件的简介 VISSIM软件是德国PTV公司的产品,它是一种离散的、随机的、以s为时间步长的微观仿真软件。车辆的纵向运动采用了Wiedemann于1974年建立的心理―生理跟车模型,该模型的基本思路是:一旦后车驾驶员认为他与前车之间的距离小于其心理(安全)距离时,后车驾驶员开始减速。由于后车驾驶员无法准确判断前车车速,后车车速会在一段时间内低于前车车速,直到前后车间的距离达到另一个心理(安全)距离时,后车驾驶员开始缓慢地加速,由此周而复始,形成一个加速、减速的循环迭代的过程。横向运动(车道变换 )采用了基于规则的算法。不同驾驶员行为的模拟分为保守型和冒险型。VISSIM软件提供了图形化的界面,采用2D和3D动画向用户直观显示车辆运动状态,应用动态交通分配进行路径选择。该软件系统内部由交通仿真器和信号状态发生器两大程序组成,它们之间通过接口来交换检测器的呼叫和信号状态[4]。 Synchro是美国Trafficware公司根据美国交通部标准HCM规范研发的,该标准中的参数是根据汽车性能、驾驶员的行为习惯、交通法规等设定的,计算得出的某些结果(如延误时间、服务水平、废气排放等),作为方案比较的相对参数,具有重要参考价值,信号配时也非常合理[5]。 TSIS(Traffic Software Integrated System)是最早的基于窗口的微观交通仿真系统,该仿真模型综合了应用于高速公路连续流仿真的FRESIM和用于城市间断流仿真的NETSIM的特点。它一个大型的集成化的交通仿真工具箱,目前的版本可以在Windows 95、Windows98、Windows NT4.0、Windows2000 系统下运行。TSIS适用于信号控制的城市道路、高速公路,或者由信号系统与高速公路所组成的更复杂的路网系统。与其他仿真软件相比,它能够模拟各种交通条件下的诸多细节问题[6]。 3.实例概况以及理论计算结果 此次研究采用扬州市邗江区开发西路与邗江中路交叉口为实例进行交通仿真软件的应用,从而进行几种仿真软件的对比分析。 该交叉口地处扬州市邗江区,其北面三百米处是扬州市汽车西站,其余三个方向均为各个企业以及工厂。该交叉口有公交车37路、30路、39路、16路、18路经过,每10―15分钟发一班车。此处行人极少,因此在调查时忽略这一影响因素。信号灯采用定时控制,分为两个相位,周期为68秒,其中绿灯时长31秒,黄灯时长3秒,红灯时长34秒。 另外,经过调查,南进口道以及北进口道处限速50km/h,以及设置了禁止低速货车和电动三轮车通行的标志。东西进口道为两车道,分别为直左、直右方向,其中西进口直右车道宽度为3.9米,直左车道宽度3.75米,东进口两条车道均为3.7米。南北进口道为四车道,两条直行,一条左转,一条右转,各车道宽度为3米,其中左转专用车道为拓宽车道,各进口道与出口道之间并没有分隔带,而是以双黄标线隔离。 4.实例仿真结果分析 通过对邗江中路与开发西路交叉口的数据分析分别建立路网模型,对仿真结果进行分析,选取排队长度、延误时间以及服务水平三个指标来进行比较。 1)排队长度。作为衡量交叉口通行能力的主要参数,在交通仿真中三种软件都能对四个进口道的排队长度进行检测,现取最大排队长度对仿真结果分析如下: 从结果看出,Synchro对于单点交叉口的最大排队长度与观察所得的现状更为接近,主要在于VISSIM虽然定义了车辆行驶的道路,却少考虑了各个车辆间的干扰,而Synchro在车辆间的干扰方面比VISSIM设定更为细致,因此对于单点交叉口更能反映出实际情况,另外由于TSIS模拟仿真时,未将公交车与货车等车辆分开,导致所有的大车都变成公交车辆,因此在港湾式停靠站时,比实际公交数量多,产生更大程度的道路拥挤,也使得排队长度进一步变大。 2)延误时间。在延误时间参数上VISSIM是根据设定的行程时间检测区段来统计延误的,与Synchro一样,既可以统计每个进口道的延误,也能反映出每条车道的延误,为了便于与TSIS比较,于是采用整个交叉口的延误作为评价指标。 从结果得知,VISSIM与Synchro仿真结果与理论计算结果相差不大,而TSIS的输出结果则相差较大,分析原因同最大排队长度的形成因素,最终才使得总延误时间偏大。 3)服务水平。在服务水平方面,Synchro能更为直接的得出该数值,而TSIS与VISSIM都需要统计大量数据得到。Synchro的输出结果为该交叉口饱和度为0.79,交叉口服务水平为B,VISSIM统计得到的数据也可得出交叉口服务水平为B,与实际情况接近,而TSIS统计数据后得到服务水平为D,与实际相差较大。 综上所述,对于单点交叉口,在交通量不大、服务水平较高的情况下,Synchro与VISSIM的仿真结果相差不是太大,与实际情况也相对来说比较吻合,而TSIS的仿真结果较易失真,综合各方面来看,最接近交叉口真实情况的为VISSIM软件。 5.前景展望 对于交通仿真技术的研究是智能交通研究的课题之一,当前国内外对于交通仿真的研究开展的很多,也发展到了一定的程度[9]。然而伴随着对交通问题的深入了解及对其优秀内容的把握,研究的重点在不断强化,在本文对VISSIM、Synchro和TSIS三个仿真软件进行研究的过程中,发现有些方面还需要改善: 1)必须要研究符合我国国情的交通仿真软件。现在比较流行的用的比较多的仿真软件都是国外研究的成果,而这些仿真都是建立在对国外交通流状况的研究基础上,并不能真实的反映我国道路的车流运行情况,因此研究出一款专属于我国的仿真软件已经刻不容缓。 2)应对各种仿真软件进一步优化。通过对实际交通流的调查以及研究、对系统的准确性进一步定义,精确建立仿真参数校正体系,对仿真系统进一步优化,从而得到较真实的交通流状况。 3)目前的仿真软件缺乏对非机动车的研究。在国外道路交通是以机动车为主,而我国的交通属于混杂交通,除了机动车外非机动车作为交通工具上已经占了很大的比例,而仅仅对机动车进行仿真并不准确,因此在下一步研究中应加大对非机动车同机动车相互影响的分析,同时需要建立他们之间的影响模型[3、10]。 再者,通过此次对交叉口进行的仿真,再一次见证了交通仿真软件的作用巨大,尤其是VISSIM,这款软件不管在路网构建、流量动态分配方面都比其他两个软件都完善许多,虽然还会有一些小缺点,但总的来说,已经相当实用,相信这款软件以后会有很好的发展。 近年来,计算机技术也已经快速发展,再加上交通研究方面的人才也是越来越多,将这两方面结合起来就能开发出越来越好的交通仿真软件,不管是在宏观、中观还是微观模型仿真方面,这都将大大有利于交通学科的发展,也能更好的为解决城市道路拥堵、降低事故发生率等方面以及为高速公路、城市道路的正常运行作出更大的贡献。
计算机控制技术论文:计算机控制技术课程教学改革论文 1课程教学中的问题 《计算机控制技术》这门课程在不同高校的课程设置有很大的不同。有的高校侧重于以计算机为主线,着重讨论直接数字控制系统、以及现场总线控制系统等计算机控制系统。有的高校侧重于硬件系统的设计和仿真,而对软件却是一带而过。有的高校针对的是计算机控制技术的数学描述及控制算法。应该说各个高校在教材的选取和教学环节的进行中都有自己的独到之处,但是对于针对本校学生的实际情况,这些是远远不够的。在经历了若干个环节的教学和实践中,我对计算机控制技术这门课程的教学改革的方法和实践有自己的一些认识。 2课程教学改革的方法和实践 2.1教学环节突出侧重点 针对本校学生的实际水平,在教学环节中突出侧重点。由于本课程的第一部分主要涉及计算机控制的基础知识、数学模型及控制原理和分析方法。这一部分内容在前期的自动控制原理、复变函数中都有所讲述,那么在本课程的学习中主要是针对课程内容进行复习和总结,而不作为重点内容进行讲授。而第二部分中,讲述的是计算机控制技术的算法和应用以及系统仿真的算法。该部分是众多学科实践与应用的理论支撑,包括了经典控制算法如PID控制算法及其改进等,复杂控制算法如最少拍控制及达林算法等以及数字滤波等数据处理方法,同时包括了系统仿真算法。这一部分作为重点内容讲授。而第三部分是控制系统的MATLAB仿真和SIMULINK仿真。该部分需要学生动手实践来完成,实际应用也很广泛,在讲授中同样以举例的方式让学生能亲身体会到软件方面的使用。 2.2教学与教材有机结合 针对《计算机控制技术》这门课程的特点,现有的高校教材可谓是形形色色,各有各的特点,那么如何使学生更好的学习课程内容而又不依赖于教材呢?或者说如何使学生更好的理解教材内容而更深入的学习课程知识呢?这就要求将教学与教材有机的结合起来。针对本校学生特点,不能拘泥于一本教材来学习本课程,因此,在教学过程中,第一部分内容也就是前期的计算机控制技术基础知识和数学模型等内容,主要针对学生现有教材以及自动控制原理等教材进行讲解,第二部分内容主要是计算机控制技术的算法和应用以及系统仿真的算法。该部分的内容想对比较难,计算量大,因此既应用现有教材,还参考于海生等编著的《计算机控制技术》以及汤楠等编著的《计算机控制技术》等教材,针对算法的部分,结合不同教材的例题,使学生更好的理解算法的来源。第三部分即控制系统的MATLAB仿真和SIMULINK仿真,该部分更多的需要学生自己动手操作,那么在上课的过程中针对例题给学生通过多媒体演示的方法,引入知识点来提高学生学习的积极性。 2.3有效利用实验环节 《计算机控制技术》这门课程不但有独立的理论和方法,而且有相当强的实践性和应用性。因此,要学好这门课程,必须有效的充分的利用实验环节。本门课程安排在第六学期开设,该课程的实验的设置充分结合课堂内容,考虑以实际应用为主,主要安排了数字滤波器、数字PID控制算法、最小拍控制、大林控制算法等等。并为了提高学生的学习兴趣以及拓展学生的知识面,还安排了选做的步进电机控制、温度控制系统等现实中广泛应用的实验环节。 2.4重视教学中的考核方式 考核是评价学生学习、了解教师教学效果的一个重要杠杆。而仅仅通过期末考试的方法来对学生进行考核的话,有可能使学生平时不注重学习,期末搞突击,考后知识还给老师。我们把考核分为了4种: ①课堂作业。每次作业计10分,按照作业次数折合成满分10分的平时成绩。 ②课堂表现。针对学生的课堂状态以及回答问题的正确率和积极性,计10分平时成绩。 ③实验环节。针对各个实验中学生的预习情况、实验过程中的参与情况,实验结果的准确度来评价,满分计10分。 ④期末考试。期末考试成绩折合成70%,再加上以上3项的成绩即为学生的总体考核成绩。这样分配更加合理,也充分调动了学生的积极性。 3结语 我在从事《计算机控制技术》这门课程的教学过程中,也深深的被该课程的魅力所吸引,同时也深感学生是蕴藏着极大的学习热情和潜能的,关键是要靠教师去挖掘。通过我对该课程的教学改革的一些方法进行了实践后,学生对该课程的掌握和实际应用能力均有了很大的提高,并且在课堂中,也明显感觉学生有了活力和动力。那么在今后的教学中,我将投入更大的精力在该课程的教学改革中,希望能用我的微薄之力使该课程的教学能更上一层楼。 作者:马智慧 田振宇 单位:沈阳工业大学 计算机控制技术论文:计算机控制技术互联网论文 1集中控制与集散控制的分析 计算机控制技术发展初期,是以集中控制的工作方式进行计算机系统控制的。集中控制系统会建立统一的控制中心,由控制中心负责信息的收集、处理、加工等工作。如果集中控制系统出现了任何问题都能够及时发现,有助于企业及时制定科学合理的解决方案,系统的控制效率也因此得到了大幅度提升。集中控制技术主要是将信息的输入或输出作为控制主体的,主要包括信号采集、信号运算、信息处理及信息反馈、状态显示等工作内容,以上工作内容主要是通过IPC(一种工业控制计算机)控制完成的。IPC会收集温度、PH值、压力等相关数据,并通过接口卡来接受经过处理而得到的信号。集中控制技术具有一定的缺陷,一旦出现控制失误的情况就会使整个系统的运行都会受到某种程度的影响。而且,随着控制系统的日益复杂化,一台计算机已经无法负责控制多种信号的处理工作。为解决以上缺陷问题,以集散控制工作方式为主的计算机控制技术随之发展起来,集散控制又被称为分布式控制系统,根据功能的不同,集散控制又被分成了上位机与下位机,集散控制系统将通信作为系统的优秀。整个系统的集中监视工作主要由上位机负责,而下位机则负责控制分布在各现场的用于分布控制的个体,集散控制系统的上、下位机通过通讯互联网进行信息传递,保持信息通畅。集散控制系统具有较高的安全性、有效性及可拓展性。但许多厂家为实现经营垄断常常采用封闭形式的集散控制系统,阻碍了集散控制系统的推广和发展。 2封闭集散控制系统到工业现场中线的发展分析 封闭式的集散控制系统缺乏较好的兼容性和开发性,系统存在无法共享信息的局限。为增强集散控制系统的兼容性和开发性,在构建系统过程中必须采用标准化、网络化的网络协议,工业现场中线技术随之发展起来。由该技术构建的工业现场总线控制系统可以确保工业现场中智能化仪器、控制器、执行机构设备之间保持信息通畅。整个控制系统按照总线方式有条不紊的运行着。工业现场总线控制系统采用的是开放式的现场总线协议,以该协议方式进行现场所有支线工作的协调工作,不仅可以降低投资成本、维护资金,该系统还具有操作简单、经济实用、工作效率高的显著优势,用户的功能需求也可以得到更好地满足。工业现场总线控制系统是一种开放的、互联的分布式系统。该系统将工业现场作为中线,通过收集中线中的信号或信息,并根据所收集的信息对其进行有效控制,将分散控制管理与集中控制管理进行了有效结合,将系统危险分散开来,实现控制分离。 3现场控制到企业自动化控制发展分析 以太网工业协议作为一种开放式的网络协议,实现了全方位的自动化控制。在计算机控制技术中引入互联网,有助于提升产品的安全系数和适用性。但目前,企业化基于以太网的自动化控制中存在着一个问题就是不稳定的网络信号,无法确保系统时刻保持在稳定的工作信号下。信息化工厂的提出是为了解决以太网不稳定问题。基于该技术下,系统将大量的数据进行转移,使信息的采集、传输和处理都能处于良好的环境中,最终实现信息的自动化控制,并提高控制效率。 4总结 基于互联网的计算机控制技术先后经历了集中控制到集散控制、封闭集散控制系统到工业现场总线控制系统、现场控制到企业自动化的几个过程,其技术越来越成熟、高效,计算机控制技术的自动化、智能化程度越来越高,为提高企业的生产效率、生产安全、产品质量提供了有力保障。 作者:党杰 单位:西安医学院 计算机控制技术论文:计算机控制技术研究论文 摘要介绍一种多分布传式MARX发生器能源计算机监控系统.详细叙述了系统的硬件构成,计算机与各能源系统之间的通讯原理和通讯协议,以及系统的软件实现,同时简要说明了系统抗干扰解决办法。 关键词MARX发生器程控电源RS485总线VisualBasic 1引言 脉冲能源装置在加速器、自由电子激光研究、X光闪光照相和粒子聚变等脉冲功率技术研究领域广泛使用,通常使用数量较多,分布较广,同时周围电磁干扰较强,控制操作和参数测量都比较复杂,同时也需要较多的人力来维护。 随着计算机技术的发展,当今世界上基于PC的自动化方案已成为主流,PC在自动化领域的应用正迅速增长,通过将所有的功能集成于这个统一开放的平台上,通过人机界面可以使复杂的控制和数据处理变得更加简单化。 2控制系统硬件构成 整个系统有多台Marx需要控制,每台发生器由充电控制和触发两部分组成,需要控制的量有充电电压的起停控制、电压检测、接地装置的通断控制、触发以及开关上的气压检测等,通过一条总线将将系统中的各个被控量连接在一起,构成一分布式控制系统,这里采用工业上广泛使用的RS485总线,RS485总线是美国电子工业协会(EIA)制定的平衡发送、平衡接收的标准异步串行总线,具有传输距离远、通讯速率高,抗干扰能力强,软硬件支持丰富与现场仪表接口简单,易于实现和扩展等特点,接口总线上可连接32个设备,加中继器后最多可达255个设备,因此完全满足该能源控制要求。控制系统框图如下: 图1控制系统结构图 该系统由一台主控上位机PC和一系列MARX发生器充电电源设备构成,由于环境电磁干扰较为严重,在选择通信介质时可优先采用光纤通信方式,通讯速率57.6kB/s,通讯距离可达1.2km,通过上位机(PC)发送参数及控制命令,给电容器充电到事先设定的电压值(0到100kV之间任意值)。在以上各子设备中,经常要用程控电源去控制MARX发生器的充电电压、充电速度。通过一台工控PC机灵活地控制多台充电电源,以达到控制各MARX发生器充电的目的。针对这一需要,采用带有RS485通信接口的具有线性升压功能的可编程交流电源,该电源内部自带单片机系统和看门狗定时器,每个电源赋予各自独立的地址码用以识别身份,同时它属于正弦波调压,可有效避免采用传统的采用可控硅调压方式时屡次损坏高压变压器的情况,使操作者能够方便灵活地对其进行控制。 每路Marx发生器充电部分包括程控电源、双极性高压变压器,分压器和接地装置等三部分,见图2所示,程控电源给高压变压器初级提供缓慢上升的电压,变压器高压侧经整流后给MARX发生器充电,电压检测是通过10000:1的高压分压器将分压后的信号送给程控电源内部A/D转换,经内部单片机处理,并与设定的电压值进行比较,比较后的结果用来实现自停控制,这样可有效防止通讯故障所造成失控现象。 图2Marx发生器能源部分线路图 3MARX发生器能源制过程 ①程控电源接通供电电源时的输出为0伏,开关量输出为假(开路)。 ②首先上位机发出各种设置参数到指定地址程控电源。如,上升时间、上升速度、保持时间、充电电压等。 ③程控电源收到电压回传命令后,将两路模拟量的值传送到上位机。 ④上位机发出启动指令后,指定地址程控电源的输出开始从0伏慢慢线性上升到设定值,保持到指定的时间后关断输出。当上位机发出所有电源都启动指令后,所有程控电源都启动。 ⑤上位机发出立即停止指令后,指定地址程控电源的输出立即停止上升,保持到指定的时间后关断输出,当上位机发出所有电源都停止指令时,所有程控电源都立即停止。 ⑥上位机发出接地打开指令后,指定地址程控电源的开关量输出为1,电磁铁吸合,当上位机发出所有程控电源的接地都断开命令时,所有程控电源的接地电磁铁都吸合。 ⑦上位机发出接地指令后,指定地址程控电源的开关量输出为0,电磁铁释放,当上位机发出所有程控电源都接地时,所有程控电源的接地电磁铁都释放。 4监控软件设计 软件采用VisualBasic6.0编程,作出十分直观的人机界面,采用RS-485通信标准和上述的问答方式进行数据通信,通过上位机向串口读写数据,并通过光纤485总线将各种控制信息传送到现场的每路MARX充电子系统,上位机就可以监控网络上任何一台MARX能源了,予置数值可以分别显示在PC机软件窗口和单片机系统的予置数字表头上。同时,现场实测电压信号也可以实时显示在PC机的界面上。此设计界面直观,而且利于对现场信号进行实时监测。因此,采用本系统,大大提高了现场信号予置精度,对实验操作人员来说人机界面良好,简单易懂。 根据系统功能的要求,上位机需发送2种类型的命令:(1)同期命令,它由定时器触发引起,每隔一个定时周期发送1次,例如发往各充电单元的数据和状态回传命令;(2)非周期性命令,它由操作者按动相应命令按钮引起,非周期性发送。所有命令均采用ASCII码方式传送,为了防止通讯错误,各子机正确收到上位机发来的命令后返回相应的确认字符。 5系统抗干扰问题 监控系统在工业中的应用越来越多,由于现场的电气环境比较复杂,容易形成各种干扰源,特别是在大电流、强脉冲实验环境中,因此研究解决系统抗干扰问题对确保系统的稳定运行有着非常的意义。 该系统中使用RS485总线,RS485总线是采用差分平衡电气接口,本身具有较强的抗电磁干扰能力,但在实际当中仍然会现一些问题,为此应注意以下几个方面: (1)与远距离上位机通讯采用光纤传输,子机之间不方便采用用光纤传输时,应选择合理的网络拓扑结构。 (2)采用双绞线作为RS485传输线时,虽然对电磁感应噪声有较强的抑制能力,但对静电感应引起噪声的抑制能力较差,因此应选用带屏蔽的双绞线,同时双绞线的屏蔽层要正确接地。 (3)通过在总线两端加入匹配电阻的方法,解决信号反射问题 (4)系统的供电方式有两种:一种是集中供电方式,即电源都引自同一处,另一种是分布式供电,各子设备在安装位置附近取电源,从抗干扰效果的角度讲,应选择集中供电方式,这样可基本消除各处参考电位不等的情况。 6结束语 本文提出的主从分布式多机通信系统硬件电路简单,控制灵活。与其他语言相比,用VB语言实现上位机数据传送的优点是可方便地控制通信对象的选择,具有较大的灵活性,且编程容易。此外,由于RS485总线的通讯方式仍属于串行通讯方式,在通讯速度上有些偏低,在操作上表现为数据刷新时间稍微偏长,当系统子设备较多时,其控制的实时性不很理想,此时需对控制系统作进一步的改进。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在人工湿地处理系统中的应用 摘要:人工湿地处理系统作为一种节能、经济、简易和有效的生态化污水处理技术,近几年来在我国一些城市应用较为广泛。根据人工湿地污水处理工艺流程的特点和过程控制的要求,采用计算机集散控制技术,设计人工湿地污水处理过程的分布式计算机控制系统。通过采用优化设定控制技术、解决人工湿地污水处理过程中存在的非线性、耦合等技术问题,实现人工湿地污水处理过程的计算机自动控制,使人工湿地的处理水达到国家相关排放标准。 关键词:人工湿地;污水处理;自动控制;可编程控制器PLC 2 1 概述 人类急需解决的问题是当今水环境的保护问题。跟其他工业过程相比,污水控制手段和处理控制方法相对比较落后,大多数是集中于人工手动操作方式和简单的开关控制,操作和 运行稳定性比较差,处理出水指标波动较大,处理效率低。 人工湿地处理系统以一种人工建造和监督控制的、与沼泽地相类似的地面,通过自然生态系统中的物理、化学和生物三者协同作用以达到对污水的净化。人工湿地的工艺流程有多种,目前采用的主要有:推流式、阶梯进水式、回流式和综合式4种。人工湿地污水处理系统一般包括前处理和人工湿地两部分。前处理一般包括化粪池、格栅、沉砂池、沉淀池、厌氧池和兼性塘等。后处理以多级湿地流床处理为主。流程简图如图1。 根据人工湿地处理系统和处理流程的特点和控制的要求,结合实际情况给出计算机控制的解决方案。 1.1 人工湿地处理系统控制过程要求 保证出水水质稳定、合格是人工湿地处理系统的首要任务。可以达到国家规定的排污标准,同时还可以降低成本。在系统的设置和运行操作上要注意以下几点: 1)生产率:改进操作方式,提高湿地污水处理过程的能力; 2)可靠性:保证干扰事件情况下污水处理过程正常运行,降低过程故障发生率; 3)稳定性:当过程出现一些问题,可能对出水水质造成一定的影响,但通过控制技术可以避免这类事件。 4)操作费用:减少生物填料、化学药剂和能源消耗,降低生产成本。 1.2 人工湿地处理系统对自动控制系统的要求 人工湿地处理系统的管理方式和工艺过程与其它工业过程差别较大,而且操作和控制也没有达到规范化,因此要想使控制系统发挥理想的效果。主要的要求有如下几点: 1)要求计算机控制系统有良好的适应性; 2)要求计算机控制系统采用分布式结构,具有良好互通能力; 3)要求计算机控制系统有好看的人机界面和良好的后备能力; 4)要求计算机控制系统有良好的计算能力; 5)要求计算机控制系统对水质,水速等参数进行在线测量; 6)要求计算机控制系统具有全面的故障诊断和报警记录能力。 2 人工湿地处理过程计算机控制系统体系结构和功能 2.1 人工湿地处理过程计算机控制系统总体结构 根据人工湿地处理过程的工艺特点、控制要求,针对人工湿地处理系统野外范围大,处理情况复杂,控制点多等具体特点,计算机控制系统采用了PC-PLC分级分布式控制形式。在系统中采用中央操作站与主PLC相结合的控制结构,通过现场总线技术实现各点互联通讯处理,达到提高系统安全性、实现分布式控制思想的目的。系统总体结构体系分为三个层次:1)上层:中央控制室计算机监控系统;2)中间层:主PLC控制器作为中央控制单元;3)下层:分布在生物降解、格栅截留、生物接触处理场、生物填料,面流及潜流控制场、出水道的两个分控站的8个现场就地分控站。 2.2 人工湿地处理过程控制系统功能 人工湿地处理控制系统功能主要包括以下几个方面:1)人工湿地处理过程控制; 2)多点数据采集和处理设备控制;3)人工湿地处理过程监控。如图2所示。 1)人工湿地处理过程控制 主要控制回路包括料液泵站控制和泵站负荷分配控制、生物填料自整定PID控制、填料优化设定控制。 2)多点数据采集和处理设备控制 数据采集主要实现各处理参数的实时检测,例如:污液浓度、液位、滤水量、生物填料量、生物填料加量、温度、PH值等处理参数的采集、报警等功能。处理设备控制主要实现逻辑控制和顺序控制,例如:主要电气设备启动、停止、联锁,设备状态报警等功能。 3)人工湿地处理过程监控 本监控系统具有良好的通用性和严格的工程性。具有以下几个特点:①控制方式灵活、安全。操作人员可以通过监控画面实现过程联锁控制、手动开关控制和单元连锁控制。②控制画面生动直观,过程选取非常简洁,而且实用性强;③报警显示配有声光显示,画面自动切换和打印存储功能,极大地方便了报警处理和故障诊断分析工作;④数据处理能力强,系统提供启动次数累计和电量累计功能。 2.3 人工湿地处理自动化控制 人工湿地处理系统是一个完整的生态系统。它有良好的内部循环处理功能,并具有较好的经济效益和生态效益。人工湿地系统的循环处理特点是,要求计算机控制系统必须能够兼顾处理流程和单元控制,单元控制是计算机控制系统的基础,是实现人工湿地处理系统优化控制的条件,因此人工湿地处理的各站单元控制点需根据湿地处理控制要求,实现系统工程控制的目的。 1)人工湿地处理系统污液流、水流泵站控制 人工湿地中的污液流、水流的控制状况以及运行效果直接影响污水处理效果。各部点泵站的控制要求:1)各部点泵站响应能力较快,才能保证人工湿地污液流、水流的顺畅;2)人工湿地污液流、水流水位、流速变化在一定范围内变化。各部点泵站按照检测的污液位差和水流差变化率、污液流速和水流速变化率,按最佳的菌类消化响应过程,引入模糊控制方法,采用PD控制结构控制泵的运行台数,提高各泵站对各水量变化的响应能力。控制器采用了五个模糊变量污液位差YC; 污液流速变化率YL; 水位差SC; 水位流速变化率SU;启动泵台数MC。这些模糊控制思想由PLC编程实现。PLC间隔20S检测各点参数,根据量化公式计算并转化为控制表位置,查询得到实际应该启动的泵站台数并执行控制。 2)生物填料自整定PID控制技术 生物填料可控处理是人工湿地处理系统控制的一个关键环节。它直接涉及到污液水处理效果和处理成本。生物填料投加量少会影响净水效果,因此,在系统设计处理中要分析浮选生物填料的处理过程,采用经济、高效的生物填料控制方法。 根据人工湿地处理的实际情况,考虑到影响指标的诸多因素:污液的浓度、PH值、水质、水流和搅拌、生物填料的种类、数量、填料方式等,采用污液的进水浊度、污液的PH值、污液入口流量、作为前馈变量,浮选污液出口浊度、PH值作为反馈变量,利用PID控制调节生物填料投加(有自动投加和手动投加两种)。如图3所示。 从受控系统看,这是一个水、电、机一体化的复杂系统。在实际系统运行过程中,由于测点的变化、水温随季节变化、生物填料变化等因素的影响会使控制过程相应发生变化。可采用基于性能指标的自整定PID技术自动确定PID控制器的控制参数,稳定较快跟踪污液的浓度、PH值、和流量的变化,随时加以调整可控。 3)人工湿地处理系统流床控制技术 人工湿地流床处理污水按其中的流动处理方式可分为两种类型:①自由水面人工湿地(简称FWS,或称地表径流型人工湿地);②潜流型人工湿地(简称SFS)。为达到最佳的处理效果可采用综合式处理方式。人工湿地流床是由许多人工建造的长满植物的碎石床,各天然物理类介质清污床并联和串联组成.是一个完整的生态处理系统。 解决过程控制中存在的技术问题,实时调节影响处理效果的PH值控量及添加剂投放量和投放配比,优化人工湿地流床处理过程分布式计算级控制系统的污水浊度、PH值、添加剂数量等回路设定值,使处理水质参数BOD、COD达到国家规定的排放标准。主要的计算机控制技术是:1)在各处理运行点按控制要求分布监控,采集跟踪污液水的浓度、PH值、温度和流量的变化;2)用PID控制技术自动确定PID控制器的控制参数,调控添加剂的投放(有自动投放和手动投放两种);3)监控人工湿地流床和各天然物理类介质清污床的滤水状况、天然植物的生长状况,及时预报和做故障诊断分析工作并报警显示处理。 3 结束语 人工湿地处理系统是一种正处于研究、应用和发展的污水处理实用技术,在我国具有非常广泛的应用前景。尽管目前在人工湿地研究和应用中仍然存在一些不足之处,但将计算机控制技术引入其中,处理效果是非常明显的。特别是计算机控制技术提供了非常有用的量化处理方式,解决了人工湿地处理系统中污水处理过程控制中存在的监控、采集、非线性、耦合、跟踪控制等关键技术问题,实现了人工湿地处理系统的新的应用和发展。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在工业自动化生产中的应用研究 摘 要:计算机技术在不断发展与完善,其应用领域比较广泛,促进了其它产业的快速发展。计算机控制技术在工业自动化生产中的应用,提高工业生产的工作效率,为企业发展提供了技术支持,同时为企业增加利润。我国的工业发展比较快,需要计算机控制技术的支持,计算机控制技术需要在实际应用过程中不断完善与发展,提高自己的性能,能更好的为工业自动化生产提供技术支持,为企业的可持续发展起到技术支持。 关键词:计算机控制技术;工业自动化生产;研究 一个国家的发展,工业占有相当大的比重,任何国家都重视工业的发展,工业发展是保障国民经济发展的主要支柱。计算机控制技术在工业自动化生产的应用,提高了工作效率,为企业发展提供技术支持,为企业可持续发展进行保驾护航。 1 工业自动化生产中计算机应用的重要性 互联网技术不断发展与完善,互联网技术在工业生产中的应用,改变了企业的生产模式,对于提高企业科学管理、技术革新、生产效率提高、产品质量提升都有一定的作用,尤其借助于计算机控制技术,提高了企业的技术水平,科技水平能力是企业发展的优秀能力,也是企业竞争的优秀能力,企业在发展过程中,都注重企业优秀能力的提升,在计算机控制技术在工业自动化生产中的应用,对改变生产技术提供了技术保障,提高了工作效率,节省人力、物力、财力投入,符合现代工业发展需要。 2 计算机控制技术在工业自动化生产中的应用 (1)数字控制。工业自动化生产过程中,借助于计算机控制技术与相应软件进行有效控制,提高自动化控制能力,通过遥感器对数据进行科学处理,通过对数据的科学分析,及时掌握机械的运行情况,及时对设备进行有效控制。科技水平不断发展,遥感器越来越智能化,遥感器可以容量很大数据,这有助于计算机系统更好发挥数字控制能力,保障工业自动化生产正常完成。 (2)集散式控制系统。计算机控制技术的现有水平还不能更好的利用集散式控制系统对工业生产自动化控制,虽然集散式控制系统经历了大约50年的发展,是以计算机软件技术为优秀,现在集散式控制系统技术越来越完善,集散式控制系统现在还是工业自动化生产智能化的发展方向,需要计算机控制技术进一步改进,才能在工业自动化生产中有效的进行自动控制。 (3)可编程控制器。计算机控制技术应用到可编程控制器,可编程控制器利用软件技术进行编写,通过输入命令进行工业自动化生产中进行控制,这样数据的信息控制比较准确,能更加科学的进行自动化工业生产控制,有利于提高工业自动化发展,提高其工作效率。 3 计算机控制技术的发展趋势 (1)工业自动化计算机技术越来越广泛。计算机技术在不同领域的渗透,在计算机技术不断更新,提升自己的应用能力,已经符合现代工业发展需要。传统工业自动化生产应用计算机技术主要是监控管理,但现在应用领域不断扩大,提高工业自动化生产效率,大数据时代,计算机技术在工业领域应用范围越来越大,符合现代工业自动化计算机技术发展需求。 (2)自动化计算机技术会成为工业生产的主导力量。企业的规模在不断扩大,传统的生产模式已经不适合现代工业发展需要,工业自动化生产应用成为工业生产的主流,自动化计算机控制技术将来会成为工业生产中的技术优秀力量。计算机技术在应用过程中,根据行业的需要不断完善,技术不断革新,自动化计算机技术在工业自动化生产领域的应用,取得一定效果,我国的工业在快速发展的轨道上,自动化计算机技术会成为工业生产的主导力量,计算机技术不仅能提高工业自动化生产技术更新,还可以在企业管理上利用计算机技术,提高企业管理方法,能更加科学、合理的进行企业管理,提高企业的工作效率。 (3)工业自动化计算机技术仍然不能满足市场的需求。我国现在工业发展很快,对技术及人才需求量不断增大,尤其需要应用型高级人才。工业的发展需要人才的支持,现有的计算机技术与计算机产品,已经从不同领域进行渗透,促进工业自动化生产的实现。计算机控制技术是未来在工业、农业等领域中有广泛的应用前景,其技术的更新,对工业自动化生产起到促进作用。工业自动化计算机技术应用领域不断扩大,现有的工业自动化技术水平不能满足市场发展需要,现在企业在市场经济的调控下,企业生产必须依靠市场规律进行,提高企业的生产能力,满足市场的需要,必须加强工业自动化计算机技术的应用。 (4)工业自动化计算机应用会不断的创新。工业自动化急死俺家技术在应用过程中促进企业的发展,同时根据企业的发展需要,工业自动化计算机技术需要不断创新,更新自己的技术,以适应社会发展需要,满足企业的需求。创新能力的发展是企业的优秀因素,必须提高工业自动化技术的优秀能力,以提升企业的竞争力,是企业可持续发展的关键因素。 总之,计算机技术在工业自动化生产中的应用,是工业自动化发展需要,也是社会发展的需求,计算机控制技术需要在实际应用过程中,不断进行发展与创新,提升自己的优秀能力,满足工业发展需要,提高企业工作效率。 计算机控制技术论文:自动化生产线上计算机控制技术的应用探析 摘要:近年来,伴随着我国科技的不断发展,计算机控制技术是目前高科技技术发展的重要结晶,其中计算机控制技术主要包括了电子技术、自动控制技术、计算机应用技术等。同时,计算机控制技术即是一种优秀控制技术。多用于可编程控制技术、片机技术、计算机网络技术在内的多种技术。可快速提升我国生产技术应用过程中的精密化、信息化、智能化、自动化等。对于提升生产技术的生产质量、标准、效率等有着十分重要的意义。本文主要概述计算机控制系统和自动化生产线的基本定义,说明计算机控制系统在自动化生产线上起到的作用,并分析计算机控制系统在未来工业的发展趋势。 关键词:计算机;控制技术;自动化生产线;应用 引言 随着计算机的广泛使用以及工厂自动化生产设备的全面覆盖,不但减轻了员工的工作压力,加快了生产速度,而且降低了企业财政支出,增加企业经济效益。现阶段,越来越多的企业依托计算机控制技术进行自动化产品生产。本文将针对计算机控制系统的设计进行分析,进而探讨自动化生产线上计算机控制技术的相关应用。 一、自动化生产线的概述 自动化生产是指无人手动操作机器,自动化设备根据工作人员规划好的生产流程和设计好的指令进行产品成产。自动化生产线是自动完成产品制造过程的生产系统,一系列的工作程序包含原材料的使用分量、数量控制、检验检疫等都是自动化设备自主完成。自动化生产线和各程序之间相互连结,任何一个步骤都不能出现差错,否则,自动化生产线将会受到巨大的牵连。改革开放以后,自动化生产技术开始涌入工业领域,由于制造设备自动化程度的逐步提高,大大减轻了劳动人民的生产压力,也极大满足了人类的物质文化需求。因此,自动化生产线改善了人类的生存环境,使社会文明向前迈了一大步。 二、构成计算机控制技术的条件 计算机控制系统是应用计算机的硬件部分和软件部分与被控对象相联系,达到控制目的的系统。软件部分是由软件研发人员为用户制造的备件,在计算机控制技术中起着重要作用,是计算机控制系统必不可少的环节。硬件部分是计算机控制系统与被控制对象互通的媒介。计算机控制系统由工作人员按照工厂环境自主设计、并决定是否投入使用。 三、论计算机控制技术在自动化生产线上的具体使用 计算机控制系统在自动化生产线上的使用推动着工业生产领域不断向前迈进,人们越来越关注自动化生产线上在工业上的应用,企业更是不断探讨和研发,计算机控制系统也被越来越多的工厂投入使用。具体来讲,计算机控制技术在自动化生产线上的应用主要涉及以下两个方面: (一)可编程计算机控制器的使用 可编程计算机控制器通过利用自动化生产过程中的数字运算达到操作电子设备的一种系统,可编程计算机控制器可以在很大程度上为工作人员提供更简便的操作功能,以最快的速度设计、保存、计算、复检以及应用自动生产线控制程序。可编程计算机控制器对自动化生产线应用过程中的有关步骤进行数字交换,然后设计出符合自动化生产的控制程序,加快自动化生产线的生产速度和生产质量,避免浪费资源,达到减轻企业负担的目的。可编程计算机控制器和工业制造系统可以做到相互融合,这不仅提升了工业制造系统的扩张性以及多样性,而且全面简化自动化生产线生产过程中有关步骤的复杂化。 (二)现场控制总线的作用 现场总线是自动化生产线运转过程中必不可少的备置,它具有数字通信转换以及信息测量控制等相关功能,把计算机控制技术和现场控制总线进行有效的连接,能极大发挥现场控制总线在自动化生产线上的积极作用,规范了现场控制总线的工作标准。在计算机控制技术前提下,现场控制总线可以让更多的测量控制器与计算机网络控制中心达成有效的连接,从而强化对自动化生产线的远程控制功效,让自动化生产线与相关监测设备之间可以良好通信,加大自动化生产线应用过程中的安全性和工作的可靠性。 四、计算机控制系统的发展前景 (一)造就先进的可编程序控制器 在工业生产环境中,可编程序控制器是一种现代化电子设备,它不但具有可编程序的存储器,收集用户指令,而且能模拟数字的输入输出[6]。除此之外它还具有逻辑思维,能合理规划时间。目前,编程序控制器的主控制器都大部分使用微机系统,并且收集大规模集成电路用做存储器及I/O的接口,促使其效用、成本、安全性等都得到大幅度保障。鉴于智能I/O模K取得的成功,编程序控制器不仅拥有了逻辑运算、逻辑判断等功能,还能自主修复故障,精确处理数据,从而促使编程序控制器的应用范围不断向外伸展。 (二)集散控制系统的高效化 集散控制系统把微机系统做为工作重心,让微机、工业控制计算机、数据通信系统等有效结合的一种计算机控制系统。要使自动化系统向少支出、高收益的方向发展,必须应用先进的控制模式,实现集散控制系统的高效运用[8]。 (三)开创智能控制系统新范畴 智能控制是在无人操作的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。其中智能控制主要划分为三种类型:学习控制系统、分级递阶智能控制系统、专家系统。通过利用智能控制技术和自动控制理论形成先进的计算机控制系统,不但可以促使有关科学技术的发展,而且能优化工业生产系统自主工作的技术。智能控制方法是利用计算机模拟人类大脑思考的方式来实现控制目的。由此可见,智能控制系统将促进计算机控制系统不断向前发展。 五、结束语 随着科学技术的不断创新,计算机技术已经渗透到各行各业,计算机控制系统作为一种新型的控制系统,被各生产企业争先使用。在工业生产过程中,技术人员经过不断的探讨与研发,使计算机控制系统的安全性与可靠性得到肯定,促使其作用获得了专业人士的认同。目前,计算机控制系统在制作过程中包含数字运算、软件部分和硬件部分,在设计过程中只有让数字运算、软件部分和硬件部分同时得到满足,才能保障计算机控制系统的安全性,从而提高产品的质量与员工的工作效率,使计算机控制系统在企业生产过程中能够发挥积极的作用,实现工业生产的自动化。 计算机控制技术论文:“计算机控制技术”课程教学模式探究 摘要:笔者结合“计算机控制技术”课程的特点,从教学改革及考核方式入手,对课程教学模式进行了论述,并提出了具体的改革方法。 关键词:计算机控制技术;课程教学模式;教学改革 “计算机控制技术”以单片机原理及应用、自动控制原理、现场总线等先修课程为基础,结合了之前的理论课知识。就目前的就业形势来看,企业对计算机控制领域的人才需求较强,因此我校积极创新、探索新的教学理念与方法,以此进一步增强学生的创新能力与学习能力。“计算机控制技术”是一门结合理论和实践的综合性专业课,所以进一步探讨该n程的理论教学和实践教学方法非常必要。 一、课程定位与特点分析 “计算机控制技术”课程是自动化专业、电气工程及其自动化专业的限选课程。计算机控制技术的应用领域非常广泛,在航空、航天,以及与现代日常生活相关的工业、农业、医学等领域都起到了至关重要的作用。经过对课程的学习,学生应该掌握计算机控制系统的发展历程及应用领域,计算机控制系统的具体组成部分以及各部分的功能,学会计算机控制系统的分析方法,以及相对简单的软件、硬件的设计与实现过程,了解计算机控制系统的工作原理。 本课程旨在培养学生掌握微型计算机控制的基本概念,以及微型计算机控制系统的基本分析方法和设计方法。课程要求学生从理论上掌握计算机控制系统的基本原理及应用;而教师要为学生提供有效的分析,培养学生掌握设计计算机控制系统所需的知识、洞察力和理解力。学生在实践过程中要学会利用计算机技术解决控制系统中的实际问题,通过对该课程的学习,今后能独立承担和开展计算机控制系统方面的研究工作。 二、课程的教学改革 “计算机控制技术”课程以培养应用开发能力为目标,不断更新课程体系,从而确保教学内容的实用性和先进性,其主要特色与创新如下: 1.摒弃了传统的教学模式,采用项目驱动式教学。新课程采用项目驱动式教学,每一章节都设置一个驱动项目,教师组织学生自行分组、分工,制订设计方案。学生每一节课都带着问题、围绕项目学习所需知识,不断提高实践能力。 2.课程教学与课外科技活动紧密结合、相互促进。基于计算机控制技术课程的特点及其在电子产品设计中的重要作用,新课程将课程教学与大学生科技创新竞赛、全国大学生电子设计竞赛、飞思卡尔智能车竞赛等多项赛事结合,大力开展第二课堂,延伸教学范围,组织科技创新小组,提高利用单片机进行自动化系统及电子系统的开发和设计能力,以此激发学生的创新意识,锻炼其动手实践能力。 3.改革教学手段,增强教学效果。传统的教学方法是教师进行书面知识的传授,在黑板上写板书,学生只是进行信息的接收。这种教学方法并不能取得较好的教学效果。因此,要想切实提高教学质量,就需要改革教学手段。教学手段是否有效将直接影响学生对知识的理解和掌握。在学校的大力支持下,我校教师在教学过程中采用了多种现代教学手段。例如,在教学过程中使用多媒体课件进行计算机控制系统的教学和展示,利用三维动画制作技术和模拟仿真技术展示教学内容。通过一段时间的检验,笔者发现改进的教学手段不但显著提高了教学质量,还可以直观展示课本上难以理解的教学内容。我校设有专门的计算机控制技术实验室,共有32台THSSC-4型实验台。根据教材章节,课程设置了8个实验课题,穿插在理论教学过程中,学生能够在实践中巩固所学的理论知识。学生通过这种方式提升了动手能力,为今后的就业打下了基础。 三、课程考核方式的改革 传统的考核方法采用期末考试的方式,学生仅仅是考试的工具,并没有有效掌握平时上课的重点与方法。而科学的考核方法不仅需要激发学生平时上课学习的热情,还要真实反映学生的综合能力。考核方法除了最终的期末考试,还应该包括平时成绩(习题作业、课堂小测验、课堂提问、课堂讨论、课外作业、实验)。笔者经过实践,总结出比较合理的权重分配,即平时成绩占30%,期末考试占70%。通过这一改革,教学质量和学生的上课积极性都有了显著提高。 四、总结 “计算机控制技术”课程涉及的科目种类繁多,具有专业性强、内容更新快等特点。在学校组织的教学方法研究与改革过程中,教师对本课程的特点进行了一系列的创新与研究,最终取得了很好的效果。教师充分利用上课时间进行知识的传授与讲解。课程改革一方面提高了学生的积极性,另一方面增强了学生的动手实践能力,使教学效果得到了提升。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》教学实施方案 《计算机控制技术》作为自动化专业一门重要的专业必修课,教学质量的高低直接对自动化专业学生的专业技术水平起到至关重要的作用,所以制定一个好的切实可行的教学实施方案势在必行。 n程简介与定位 教学目标 《计算机控制技术》教学目的是使学生从系统集成的角度掌握计算机控制系统的基本原理与设计方法,不但能够分析与应用、设计并实施满足实际工业生产需要的计算机控制系统,而且能够不断地根据已有的基础知识,迅速进行知识更新。 在专业课程体系中的定位 在浙江大学城市学院自动化专业的专业必修课中,《计算机控制技术》是讲述控制手段的一门必修课程,是自动化闭环控制系统的重要组成部分。 在专业能力培养中的定位 控制精度要求比较高的实际控制系统大多为闭环控制系统,在闭环控制系统中,计算机将作为一个重要的控制手段而存在,所以经典PID为代表的控制算法将成为《计算机控制技术》这门课程的重点研究内容,本课程将搭建以温度、电机和液位为主要控制对象的闭环控制系统,并完成对位置型PID、增量型PID、积分分离式PID、模糊控制等先进控制算法的学习。 与优秀课程群中其他课程在知识体系与能力培养上的整体设计 随着现代化工业复杂性与集成化程度的增加,计算机控制技术已广泛应用于各个工业领域。因为《计算机控制技术》教学目的是使学生能够分析与应用、设计并实施满足实际工业生产需要的计算机控制系统,所以在教学内容方面主要讲述计算机控制系统的设计与实现相关的硬件、软件、控制策略、数据通信、网络技术、数据库技术等方面的理论知识与技术。包括计算机控制系统的基本概念与基础理论,控制系统的接口技术、数字通信与网络技术、软件技术,计算机控制系统中常用的控制策略,不同规模的计算机控制系统的设计范例,以及流程工业的计算机集成制造系统。 能力培养要求 借助本门课程的学习,培养学生了解计算机控制系统组成、分类、硬件及软件构成、控制算法等相关知识,使学生从系统集成的角度掌握计算机控制系统的基本原理与设计方法,不但能够分析与应用、设计并实施满足实际工业生产需要的计算机控制系统,而且能够不断地根据已有的基础知识,迅速进行知识更新。 实践教学要求 实践教学方面采取实验课与课外课程设计相结合的形式,实验课上主要学习组态监控软件在计算机控制系统中的应用,并以液位为控制对象,搭建以计算机为控制优秀的闭环控制系统,通过特性调试,了解计算机控制算法在实际系统中的应用。课外则要求同学们完成以电机为控制对象的闭环控制系统的设计报告,深化学生对计算机控制系统的理解和掌握,完成理论到实践的转换。 作业及考核要求 《计算机控制技术》作业基本都要求网上提交,每个章节结束,都会按照讲授内容布置相应网上作业,要求学生按照规定时间完成。同时为了巩固学习效果,还会配备相应章节的网上在线测试题目。最后同学们要完成以电机为控制对象的闭环控制系统的设计报告。期末成绩的构成为到课率及课堂表现10%,平时作业和小测试10%,期中考试15%,设计报告15%,期末考试50%。 教学实施方案设计 教学内容组织 针对计算机控制技术综合知识比较多、专业性较强、不易理解的特点,具体从以下几个方面组织教学内容: 第一,准确把握课程的性质与作用。计算机作为闭环控制系统的一个重要控制手段,经典PID等算法讲解将成为《计算机控制技术》这门课程的重点研究内容,同时在搭建以温度、电机和液位为主要控制对象的闭环控制系统时,了解信号检测、信号传输、信号处理、信号显示等相关知识。 第二,突出学生综合能力的培养。在课程知识的讲授过程中,注意教育和启发学生用哲学的思想、辩证的观点来分析和思考问题,如主要矛盾与次要矛盾的转化、事物都是一分为二的道理等,健全学生的心智,提高学生综合素质。 第三,通过课程教学,教给学生现代科学研究的方法。以实际控制系统为主线,将设计方法、分析方法、算法编写等过程梳理清晰,将讲述内容集中在目前的工业生产现场的使用技术上。 教学策略 ①结合课程知识和社会调研以增强学生学习动力;②理清思路,从简到繁,强化计算机控制系统的理解和应用;③观看模型理解抽象闭环控制系统概念,加深学生对知识的掌握;④引导学生参与课堂教学,分组讨论促进学习主动性和能力齐头并进;⑤设计贯穿理论教学周期,通过实践加深学生对课程知识的理解和掌握;⑥加强课外辅导巩固学生对课程知识的掌握;⑦结合现代教学手段开展辅导。 结束语 《计算机控制技术》课程的改革在实施过程中,通过计算机控制系统的硬件和软件技术等工作原理的讲解,将模拟电子技术、数字电子技术、电路原理、自动控制理论等相关课程的知识进行点对点的连接,学生对所学专业知识有了更加系统化和模块化理解,有利于专业整体知识的消化和掌握。 (作者单位:浙江大学城市学院信息与电气工程学院;辽宁科技大学电子与信息工程学院) 计算机控制技术论文:“计算机控制技术”全英语课程建设的探索与实践 摘要:我们从课程大纲、教学课件、教材选用、课程网站及考核方法等方面进行了“计算机控制技术”全英语课程建设,并探讨了教学内容与教学方法、师资队伍建设等问题。在教学过程中注重培养学生的专业技能和英语听说能力,从而进一步提高全英语教学效果。 关键词:计算机控制技术;全英语教学;课程建设;教学实践 一、引言 日趋频繁的国际交流需要更多能够熟练应用英语进行专业技术交流、科学研究的国际化人才,而高等院校开展全英语教学正是为培养具有国际竞争力,适应国家和社会需要的高端人才而进行的教学改革[1]。我校积极开展全英语教学课程建设,并把自动化全英语专业作为试点实行全英语教学,并已经实践了近三年。 计算机控制技术课程要求学生应能掌握分析设计与实现计算机控制系统的方法,并能完成控制系统的软件开发、系统安装与调试等[2]。这就要求学生不仅需要学习抽象的理论知识,而且要具有较强的工程技术背景[3]。两年多来我们开展了该课程的全英语课程建设与教学实践工作。 二、“计算机控制技术”全英语教学的特点 (一)课程的特点 计算机控制技术的先修课程为计算机仿真、自动控制原理、单片机原理及应用。通过对本课程的学习,针对不同的控制对象,学生应能运用离散控制理论,设计M足要求的计算机控制系统。该课程具有较强的实践性等特点。在授课过程中教师应该处理好与先修课程和后续专业课程的关系,形成系统的知识体系。 (二)授课对象的特点 本课程授课对象是自动化专业试点班和留学生班的学生。试点班学生具有较强的数学基础和自学能力。选拔时也综合考虑了学生的英语读写听说能力。经过基础课的学习,基本适应了这种全英语课程教学方式。留学生班学生有较高的英语水平,但数学基础相对弱些,在讲授时需补充或复习相关基础知识。 三、全英语课程建设的具体工作 (一)修订课程教学大纲 教学大纲是教学工作的指导性文件,是教师制定授课计划、对学生进行课程考核的依据。根据我校自动化专业的培养具有较扎实的技术理论基础,一定的技术创新与技术应用能力,现场从事自动化的高等技术应用型人才的专业定位[2],我们制定了此全英语课程的教学大纲。 计算机控制系统的优秀是计算机,而计算机应用是一门实践性极强的应用性学科。另外,它也是一种建立在完整的控制理论基础上的自动控制系统。因此,在课程内容设置时,可适当压缩理论教学内容,但需考虑理论教学的深度应能够支撑该课程所涉及到的技术。 (二)完善全英语教学课件 我们根据全英语课程教学大纲的要求,结合所选教材对课件进行了全新的制作。强调各个章节的重点内容和难点内容,明确对学生的基本要求等。 为了让学生直观的学习教学内容,我们在课堂教学过程中借助于Matlab仿真技术,利用Simulink仿真工具中的相关模块搭建数学模型,进行仿真与调试,根据要求修改系统和优化参数,从而使教学内容更加直观地表达出来,有利于学生理解抽象的概念。 (三)选择高水平的全英语教材 目前国内已出版的“计算机控制技术”中文教材种类繁多,基本能满足各层次的课程教学要求,但英文教材相对比较缺乏,很难满足双语或全英语教学的要求。经过长时间的查阅、调研,我们选择《Discrete-time Control Systems》(第二版)作为该课程的参考教材。该书是国外大学教材,内容详尽,适合本科生使用。书中除了讲解离散控制系统的理论外,还有许多实际实例,学生可以根据实例较好地理解系统理论。我们还选择了和英文教材对应的中文版《离散控制系统》作为参考书。学生可以阅读英文教材的相关内容,也可以借助于中文参考书学习,从而达到了理解教学内容,又学习了专业英语的目的。 (四)课程网站的建设 团队成员需要制作全英语授课教学视频,并把视频和多媒体课件上传至学校课程中心网站,学生可随时登录课程网站观看课堂教学视频。另外,还需要把教学大纲、复习思考题、课程介绍、课程标准、参考资料以及常用的相关链接等均上传到课程网站上,并进行定期的更新与维护网站资源。 (五)完善考核方法 要求学生所有作业全部使用英语。课程测验以及期末考试均采用英语卷子,学生也用英语作答。本课程总评成绩由两部分组成:平时成绩和期末考试成绩,分别占40%和60%。其中,平时成绩包括出勤情况、课外作业、实验报告、课堂讨论等方面,以加强过程考核力度。 四、对“计算机控制技术”全英语教学的思考 (一)教学内容与教学方法的改革 为了提高教学效果,教师应精心组织教学内容,确保传授知识的先进性和前沿性。教师需要清楚地介绍重点和难点,因此应考虑好如何用容易理解的英语口语表达专业含义,并结合录像、PPT等多媒体教学环节,帮助学生更好地理解。在结合学生的学习体会的基础上,安排适当的问题,采用启发式方法引导学生,调动其参与问题的解答和学习。 通过讨论课培养师生之间的讨论与互答,提高学生的英语表达能力和知识掌握的水平。鼓励学生通过查阅文献资料,制作PPT,做专题报告,让学生更加清楚的认识到计算机控制技术的应用领域,理解如何建立一个控制系统。尝试采用多种教学方法和手段,培养学生的创新意识和学习兴趣。 (二)教学师资队伍的建设 教师的英语水平和专业水平是能否得到较好教学效果的关键[4]。学校鼓励承担全英语教学任务的教师进行英语培训和专业课培训,注重提高教师的教学能力、教学模式和语言能力。已有三位本课题组成员作为高级研究学者赴国外知名高校或研究机构进行交流学习一年,以提高教师的教学能力、专业知识及口语表达能力。 在开展全英语教学中,师资队伍建设是一个持续的过程,需要学校各部门的共同努力。只有不断提高教师的素质才能实现各门课程的全英语教学,最终实现自动化专业人才培养的国际化。 结束语 通过全英语课程的实践,我们认为为了使学生能够清晰地表达自己的专业见解,能在专业领域运用英语进行交流沟通的培养目标,需要有较高英语口语水平的老师承担全英语教W工作。教师需要重视自身英语教学能力的提高,鼓励引导学生。另外,要注重优化教学内容并改进教学方法,使全英语教学效果得到进一步的提升。 计算机控制技术论文:自动化生产线上计算机控制技术的应用探析 摘 要:近年来,伴随着我国科技的不断发展,计算机控制技术是目前高科技技术发展的重要结晶,其中计算机控制技术主要包括了电子技术、自动控制技术、计算机应用技术等。同时,计算机控制技术即是一种优秀控制技术。多用于可编程控制技术、片机技术、计算机网络技术在内的多种技术。可快速提升我国生产技术应用过程中的精密化、信息化、智能化、自动化等。对于提升生产技术的生产质量、标准、效率等有着十分重要的意义。本文主要概述计算机控制系统和自动化生产线的基本定义,说明计算机控制系统在自动化生产线上起到的作用,并分析计算机控制系统在未来工业的发展趋势。 关键词:计算机;控制技术;自动化生产线;应用 随着计算机的广泛使用以及工厂自动化生产设备的全面覆盖,不但减轻了员工的工作压力,加快了生产速度,而且降低了企业财政支出,增加企业经济效益。现阶段,越来越多的企业依托计算机控制技术进行自动化产品生产。本文将针对计算机控制系统的设计进行分析,进而探讨自动化生产线上计算机控制技术的相关应用。 1 自动化生产线的概述 自动化生产是指无人手动操作机器,自动化设备根据工作人员规划好的生产流程和设计好的指令进行产品成产。自动化生产线是自动完成产品制造过程的生产系统,一系列的工作程序包含原材料的使用分量、数量控制、检验检疫等都是自动化设备自主完成。自动化生产线和各程序之间相互连结,任何一个步骤都不能出现差错,否则,自动化生产线将会受到巨大的牵连[1]。改革开放以后,自动化生产技术开始涌入工业领域,由于制造设备自动化程度的逐步提高,大大减轻了劳动人民的生产压力,也极大满足了人类的物质文化需求。因此,自动化生产线改善了人类的生存环境,使社会文明向前迈了一大步。 2 构成计算机控制技术的条件 计算机控制系统是应用计算机的硬件部分和软件部分与被控对象相联系,达到控制目的的系统。软件部分是由软件研发人员为用户制造的备件,在计算机控制技术中起着重要作用,是计算机控制系统必不可少的环节。硬件部分是计算机控制系统与被控制对象互通的媒介。计算机控制系统由工作人员按照工厂环境自主设计、并决定是否投入使用。 3 论计算机控制技术在自动化生产线上的具体使用 计算机控制系统在自动化生产线上的使用推动着工业生产领域不断向前迈进,人们越来越关注自动化生产线上在工业上的应用,企业更是不断探讨和研发,计算机控制系统也被越来越多的工厂投入使用[2]。具体来讲,计算机控制技术在自动化生产线上的应用主要涉及以下两个方面: (一)可编程计算机控制器的使用 可编程计算机控制器通过利用自动化生产过程中的数字运算达到操作电子设备的一种系统,可编程计算C控制器可以在很大程度上为工作人员提供更简便的操作功能,以最快的速度设计、保存、计算、复检以及应用自动生产线控制程序。可编程计算机控制器对自动化生产线应用过程中的有关步骤进行数字交换,然后设计出符合自动化生产的控制程序,加快自动化生产线的生产速度和生产质量,避免浪费资源,达到减轻企业负担的目的。可编程计算机控制器和工业制造系统可以做到相互融合,这不仅提升了工业制造系统的扩张性以及多样性,而且全面简化自动化生产线生产过程中有关步骤的复杂化[3]。 (二)现场控制总线的作用 现场总线是自动化生产线运转过程中必不可少的备置,它具有数字通信转换以及信息测量控制等相关功能,把计算机控制技术和现场控制总线进行有效的连接,能极大发挥现场控制总线在自动化生产线上的积极作用,规范了现场控制总线的工作标准[4]。在计算机控制技术前提下,现场控制总线可以让更多的测量控制器与计算机网络控制中心达成有效的连接,从而强化对自动化生产线的远程控制功效,让自动化生产线与相关监测设备之间可以良好通信,加大自动化生产线应用过程中的安全性和工作的可靠性[5]。 4 计算机控制系统的发展前景 (一)造就先进的可编程序控制器 在工业生产环境中,可编程序控制器是一种现代化电子设备,它不但具有可编程序的存储器,收集用户指令,而且能模拟数字的输入输出[6]。除此之外它还具有逻辑思维,能合理规划时间。目前,编程序控制器的主控制器都大部分使用微机系统,并且收集大规模集成电路用做存储器及I/O的接口,促使其效用、成本、安全性等都得到大幅度保障。鉴于智能I/O模块取得的成功,编程序控制器不仅拥有了逻辑运算、逻辑判断等功能,还能自主修复故障,精确处理数据,从而促使编程序控制器的应用范围不断向外伸展[7]。 (二)集散控制系统的高效化 集散控制系统把微机系统做为工作重心,让微机、工业控制计算机、数据通信系统等有效结合的一种计算机控制系统。要使自动化系统向少支出、高收益的方向发展,必须应用先进的控制模式,实现集散控制系统的高效运用[8]。 (三)开创智能控制系统新范畴 智能控制是在无人操作的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。其中智能控制主要划分为三种类型:学习控制系统、分级递阶智能控制系统、专家系统。通过利用智能控制技术和自动控制理论形成先进的计算机控制系统,不但可以促使有关科学技术的发展,而且能优化工业生产系统自主工作的技术[9]。智能控制方法是利用计算机模拟人类大脑思考的方式来实现控制目的。由此可见,智能控制系统将促进计算机控制系统不断向前发展[10]。 5 结束语 随着科学技术的不断创新,计算机技术已经渗透到各行各业,计算机控制系统作为一种新型的控制系统,被各生产企业争先使用。在工业生产过程中,技术人员经过不断的探讨与研发,使计算机控制系统的安全性与可靠性得到肯定,促使其作用获得了专业人士的认同。目前,计算机控制系统在制作过程中包含数字运算、软件部分和硬件部分,在设计过程中只有让数字运算、软件部分和硬件部分同时得到满足,才能保障计算机控制系统的安全性,从而提高产品的质量与员工的工作效率,使计算机控制系统在企业生产过程中能够发挥积极的作用,实现工业生产的自动化。 计算机控制技术论文:浅论互联网时代的计算机控制技术 【摘 要】互联网的迅速发展,通过改变信息传播方式而改变了世界,同时对于计算机控制技术相关领域来说,也产生了翻天覆地的变化。互联网的信息控制时代随着工业以太网和现场总线的结合而到来。文章主要阐述了以太网、工业现场总线相结合的计算机控制技术方面的应用。 【关键词】互联网;计算机;控制技术 互联网时代,计算机控制技术的定义已经发生了根本的变化,进入了一个多机的、自动化生产、控制和智能一体化相结合的发展方向。本篇文章将归纳计算机控制技术的发展概况,同时指出作为计算机控制技术操作工程师主要的责任和工作从事情况。 一、集中控制到集散控制的发展 最初的计算机控制主要采用的是集中控制的工作方式,在进行一系列的包括采集信号、运算处理、信息反馈、显示状态等任务的过程中,均是通过工业控制计算机IPC来控制的。IPC工业控制计算机将各种参数,如,压力、温度、PH值等进行有效的收集,然后通过接口卡来接受经过处理而得到的信号。现在,伴随着控制系统日益增加的复杂度,单独的一台计算机已经不能胜任多种信号的处理工作了,在这种情况下,分布式控制系统便应运而生,根据功能的不同,可分为上位机、下位机。上位机主要负责整体集中监视工作,下位机为分布在各现场的用于分布控制的个体。而上、下位机则通过相关的通讯互联网进行传递信息工作。 通讯是集散式控制系统的中心,它作为DCS的中央神经系统。DCS系统具有可拓展性、安全性和有效性。DCS最初研发阶段的瓶颈为系统开放性低。许多厂家采用封闭形式来实现经营垄断,而不同厂家之间的信息闭塞,则成为了DCS系统发展困难的主要问题之一。 二、封闭系统到工业现场总线的发展 为了达到增强DCS系统的兼容性、开放性的目的,必须采取措施实现DCS系统网络协议的公开化和标准化,因此就有了封闭系统到工业现场总线的发展。工业现场的总线控制系统(简称FCS)的主要功能就是实现数据“点到点”到“总线”的方式转变。按照总线方式,整个控制系统有条不紊的进行运行,各种设备的工作都是一个“总线单元”,相互平行的运行,遵守公开、统一的通信协议进行综合自动控制相关工作。FCS相比于DCS系统,更能实现顺应用户的要求,它采用的是开放式的现场总线协议,通过这种协议协调现场所有支线工作,使得维护和成本都降低。所以说,FCS系统是种互联的、开放的分布式系统。 上个世纪80年代,现场总线技术就开始发展,其各种标准也不断成为工业国家和厂商的争夺焦点。现在,Profibus及CAN均是中国自动控制领域的优秀。1996年,Profibus标准开始进入中国,在10年光景的推广中,广泛存在于我国的工业领域中。2006年,Profibus成为了我国第一个现场总线技术的国家标准。到现在为止,Profibus仍是应用最为广泛、各种控制设备、仪表种类最为齐全的总线技术,一直是车间级的总线标准、自动化集成的首要选择。同时,CAN是机电设备控制相关领域中应用最为广泛的总线技术,一直是工业机械手、汽车电子、高速印刷机等控制系统的设备级的总线标准。也就是说,Profibus和CAN分别是自动化、电子工程师的首选。 三、现场控制到企业自动化的发展 EtherNet/IP即以太网工业协议,是一种以以太网的传输为标准的协议。目前,这个协议被三大组织所支持,即the Industrial Ethernet Association(IEA)、ControlNet International(CI)、the Opening DeviceNet Vender Association(ODVA)。以太网工业协议旨在形成一个开放式的网络协议,以便于工业控制网络的开放式建设。工业以太网可以定义为将商业以太网(IEEE802.3标准)在技术上实现统一、同时提升产品的器件选用、适用性、可靠性和抗干扰能力,以满足不断增长的工业现场需求。 控制作用要能满足实时性,这是工业控制网络必须遵从的原则,换句话说,传输信号的过程要迅速同时信号必须稳定,因此要保证满足数据定时刷新的要求。以CSMA/CD的方式所进行的传统以太网的传输,不能在电荷负荷过大的时候正常运行。工业以太网采用的是新的信息交换技术,能够快速刷新信号,这就为以太网信号的不确定问题找到了解决方法。如,EtherNet可以达到100M、10G的传输速率,减少了网络传输的延时问题,使得阻塞几率大大降低。双工星形的拓扑结构及EtherNet技术则使传输实时性、确定性变成了可能。 “信息化工厂”是工业以太网的技术存在意义,这里的信息化工厂指的是在信息基础相关设施的基础上,利用信息处理手段,将信息收集、传输、计算处理和综合应用,如同在工厂中生产、管理和运营的手段一样。可以说,工业以太网是自动化控制的优秀,管理、运营等信息的传输都靠它。 很多现场设备对EtherNet/IP协议都很支持,它能实现直连下层设备,直接挂接变频器和分布式IO,并采用以太网交换机作为中部链接,实现整个信息交换系统。EtherNet/IP控制网络的功能包括以下几方面,决定性控制、适应应用需要、故障容纳措施、远程控制、低成本连接、内部安全和开放式标准。它具有许多值得推广的价值,如,实现了商业和企业的简单整合,即有效的将生产控制、质量监督、可检测性及系统维护等结合起来;高速、高带宽,便于网络技术的融进,能够连接广泛区域内的设备;便于专家远程服务、诊断及部署等,有利于成本的降低和方便快捷进行信息控制等。所以,有人将工业化的以太网形容为“总工程师读数据的网”。可以看出,工业以太网具有无缝对接的优点,这样,工程师们就能实现远程对挂在以太网上设备的控制管理了。 四、结论 互联网时代的计算机控制技术是实现了集中控制到集散控制的发展、封闭系统到工业现场总线的发展、现场控制到企业自动化的发展的过程。最初的计算机控制采用集中控制的工作方式,一系列任务均是通过工业控制计算机IPC来控制的;DCS系统具有可拓展性、安全性和有效性,但信息闭塞;工业现场的总线控制系统FCS实现数据“点到点”到“总线”的方式转变,是一种互联的、开放的分布式系统;EtherNet技术则使传输实时性、确定性变成了可能。 计算机控制技术论文:计算机控制的高压共轨喷油器驱动控制技术研究 摘要:在高压共轨系统中,产生燃油的压力和燃油喷射是分开的,而高压共轨喷油器的喷油的时刻以及它的喷油量的调整都是通过触发来实现外,还和它的驱动控制的设计技术相关,在计算机盛行的电子时代,驱动的设计打破了传统的设计思想,驱动的最主要设计采用了高电压以及大电流通过计算机的控制和开启,然后再通过低电压来对驱动进行相关的保持和疏通,以此来满足高压共轨喷油器中驱动的一些需求,本文将通过详细的描写来对此控制技术进行研究。 关键词:计算机控制;高压共轨;技术 喷油器是共轨式的燃油系统中最重要和最关键的一个部件,它的主要作用就是通过接收到的控制信号,通过控制器的开启和关闭,将所在高压共轨腔中的燃料以一种最佳的喷油定时、喷油量以及准确的喷油率将燃料喷入到机器的燃烧室内。这些喷油器取代了传统的喷油嘴和喷油嘴帽的组合。 1 高压喷油器的发展状况 随着社会的不断发展,在最近几年,一些已经匹配直喷柴油发动机的小型轿车在欧洲的发展非常的显著,不但可以提高燃油的经济性,还可以减少发动机对环境造成的噪音的污染。我国的某一个车型就已经运用了此系统,最高的喷射压力可达到1800帕。但是,随着排放的更加苛刻的控制,我们就需要更高的以及恒定的喷射的压力以及更加完善的电子的控制,于是。在众多的制造商们就把优点相对而言比较多的共轨系统作为发动机的发展的方向。高压共轨系统有着很高的燃油的压力,并且可以合理地分配燃油的控制,通过计算机灵活的对燃油分配、燃油的喷射的时间、喷射的压力以及喷射速率的控制,可以达到显著的燃油的经济性和低排放的特性。 在发动机所有的转速的范围内既可以很好地保证比较高的燃油的压力,并且高的喷射的压力可以在比较低的转速的工作的情况下还是可以获得良好的燃烧的特性。 由于燃油系统的压力与发动机的转速是呈现出线性关系的状态,在这样的转速状况下,发动机会出现燃油压力不足的情况,共轨系统能够在所有不同的转速的情况下依旧可以产生非常高的燃油的压力。由于计算机和电子控制的灵活度会对发动机的喷射压力产生一定的影响,使得发动机的排放量降低的同时还可以提高效率。不过,由于压力的产生过程是与喷射过程分离的,方便使得发动机在燃烧和喷油的过程中可以得到最大方位的自由,可以灵活的调节喷油器的喷射压力。 2 高压共轨系统的主要特点 高压共轨系统主要是利用比较大的容积的共轨腔来将要输出的燃油在高压的状态下进行储存,在此工程中消除掉燃油中的压力的波动,才可以进行下一步的环节,即将燃油分配到每一个可能需要喷油的喷油器中,最后是通过喷油器上的电磁阀来控制喷油器的开始以及结束。其主要的特点包括: 1)在高压共轨中,喷油器的喷射是通过共轨腔中的高压来进行的,共轨腔的设计与原来的设计相比,主要是去掉了喷油器中用来增压的增压构造,而且,高压共轨还可以使喷油器持续的保持着高压的状态。再者就是力矩,高压共轨的油泵所需要的力矩与传统的油泵中的力矩相比要小很多。 2)在高压油泵中有一个压力调节的电磁阀,可以根据发动机自身的负荷的状态、燃油的经济性以及排放量来灵活的对高压油泵进行调节,最显著的特点就是可以优化此发动机的在低速方面的性能。 3)在喷油器上的电磁阀还可以来控制燃油的喷射的定时、喷射的优良以及喷射的速率,甚至还可以来灵活的在不同的工作的状况下的预备喷射以及后喷射的喷射的油量和在主喷射之间的时间的间隔。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在自动化生产线上的应用研究 摘 要:随着科学技术的不断发展,网络的普及已经到了千家万户,基本上每一个人都生活在网络的大潮中,离不开网络带来的便捷。计算机控制技术在企业中的应用,使得企业的生产效率越来越高。这种新技术在自动化生产线上面的应用,使得企业在扩大生产、提高生产效率方面有着至关重要的作用。 关键词:计算机控制技术;自动化;生产线 科学技术的发展,人们生活水平的提高,对于可持续发展的重视,使得计算机控制技术的发展,在我国的经济运行中起着更加重要的作用,现阶段的计算机控制技术运行程度如何,以及最新的发展趋势又如何,将是本文研究的重要内容,另外,计算机控制技术对于工业的运行的好处是什么,这也是本文进行研究的重点内容。 1 计算机控制技术的作用 计算机控制系统的发展是随着我国科学技术不断发展而逐渐产生的,这与科技的进步、科学技术的创新发展有很大的关系。计算机的控制系统需要具备较缜密的控制技术,现代技术的引进对于生产线的自动化水平具有很大的提高。企业应该利用这一优势,不断优化企业的产业结构,推动产业效率的提高。 1.1 计算机控制技术 计算机控制的基础是基于计算机的自动控制与计算机技术。计算机技术的不断发展为我国控制技术的发展带来了很大的进步。工业生产中引用这些技术,可以推动整个工业化进程的不断发展。 1.2 计算机控制技术的作用对于在工业生产中 在科学技术的不断发展过程中,对于自动化设备的不断发展,这在一定程度上减少了相关工作人员的负担压力,这对于企业的生产效率的提高也有很大的帮助。而且,新技术的不断应用,也增强了企业在生产过程中的相关系统的安全性,这也符合当今时代可持续发展的潮流,减少了资源的损耗,推动了产业结构的不断优化升级。 1.3 计算机控制技术的发展态势 计算机控制技术在工业生产过程中的智能化技术不断提高,这也是未来在工业化生产发展中的趋势,这也是工业生产向着更复杂的方向发展的不断优化。而且由于信息技术的落后,对于相关的危害程度较高的部门来说,这无疑是致命的打击。随着我国科学技术的不断发展,人们开始越来越重视生产生活过程中的安全系数,这也就大大增加了智能化系统在实际生活中的运用。 2 计算机控制系统的自动化过程 2.1 生产线的自动化过程 传统的生产线的传输过程往往是人工的传递,随着科学技术的不断发展,当今的生产线的传递更多的是自动化的生产过程,这一整个过程是由一系列生产线的活动开始的。而最基本的工业化生产过程也是需要将生产的原材料按照相关的分类进行处理,对其进行加工、检测,按照不同的工艺进行加工处理,推动产业结构的优化升级。 2.2 自动化控制系统的特点分析 自动化控制具有以下几个特点:一、系统的开放性;二、具有较强的可操作性和实用性;三、自动化系统的智能性和功能自治性。首先,从第一方面来说,系统的开放性,是指对于开放性的自动化系统在现场总线系统的有关标准方面具有很强的公开性,而且对于有一定的标准的自动化系统,可以有一定的认识与遵从。对于开放性的自动化系统来说,这个好处就是可以通过自动化系统,将相关标准与开放程度相联系,保证新老用户都能通过自动化系统获得收益。其次,他们之间的可操作性以及实用性,可以使得各个设备之间可以互相连接,而且对于不同的使用者来说,可以达到相互沟通的作用,使得具有相似性能的生产设备能够得到相互替换以及相互使用,进一步节省了生产资源,推动了企业的生产效率的提高。再次,对于自动化系统的智能性分析,可以从传感测量、控制以及补偿计算的过程的来分析,进而完成设备的自动化控制过程,推动系统的不断运行。 3 计算机控制技术的实际运用 3.1 运用的现状分析 键在较传统的工业化生产过程中,更多的是以人力劳动为主的工作内容,当然这在一定程度上增加了就业机会,提高了人们生活的幸福程度,但是对于一些危险系数较高的作业来说,对于人们的生命安全造成了一定的威胁,这将会大大减少人们的幸福程度。而且由于信息技术的落后,对于相关的危害程度较高的部门来说,这无疑是致命的打击。 3.2 计算机控制技术的举例分析 随着计算机技术的不断发展,自动化技术的不断升级,对于一些较危险的行业,我们完全可以让机器人代替作业,进行危险化的处理,而且在这一过程中,我们可以利用全程的电子监控系统,对于机器人的作业进行监督,并且通过总线技术对于机器人作业的各个环节进行监测,对于有可能发生的危险进行监控。机器人在自动化生产线的过程中,主要可以利用自动化的生产设备进行自主运行,这在一定程度上大大减轻了工作者的压力,尽可能的减少了工伤的出现。 3.3 计算机控制技术的重要性分析 计算机控制技术的不断发展并不是凭空出现的,而是随着经济的发展、科学技术的进步而不断出现的,这也是人们不断创新的结果计算机控制技术的不断发展,将原有的模拟控制所取代,这在一定程度上推动了自动化控制系统的运行。对于社会经济的发展以及环境的改善、生态的保护都有重大的作用。 4 计算机控制技术的发展趋势 计算机在我国的发展已经逐步成熟,但是计算机控制技术在自动化生产中的应用才刚刚开始,这对于计算机的发展来说是一项艰巨而伟大的工程,这就需要我们将科学技术方面的创新更多的运用到这一方面,而且在其经济发展的过程中,这也是一项重要的方面。随着经济的发展,对于科学技术的要求越来越高,自动化控制技术在这一方面的应用将会被更多的进行运用这对于推动经济的发展,降低生产成本,节省生产的费用具有很大的帮助。 5 总结 随着科学技术的不断发展,计算机控制技术在自动化生产中的应用随着自动化程度的不断提高,推动了计算机方面的发展。这在一定程度上也使得企业的生产线逐步得到优化,在现实世界中的应用更加频繁,这也有利于推动更高效技术的发展,大大减少了重复性的工作,促进了工业生产的运行,而且计算机控制技术的运行也增加了企业生产的灵活性,提高了生产效率,提高了企业运行的质量。这在一定程度上大大减轻了工作者的压力,尽可能的减少了工伤的出现。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在林业工程中的应用探讨 摘要:林业是我国生态建设、经济建设和社会建设的重要组成部分。本文详细叙述了计算机控制技术的特点、原理和控制系统的类别。总结了计算机控制技术在林业工程监测与控制、森林资源管理、林业工程绘图及林业灾害控制等方面的作用,为林业工程的信息化发展提供理论参考。 关键字:计算机;控制技术;林业工程;应用探究 科技发展与经济体的并轨,给计算机在林业工程中的应用提供了广阔的空间。计算机已成为当代青年生活的必须品,联同移动设备让人们的生活百般滋味。 古语有云“大树底下好乘凉”,这也深刻说明了林业在社会生活中的重要地位。当前林业工程的发展最重要的是资源调配,资源利用,资源蓄积,而这些都需要计算机控制技术来辅助,当前,完善的林业信息管理系统和决策系统已经初步落成,可靠的计算机控制软件不断更新,给林业工程送去了简化和高效,使林业工程的管理技术和研究手段都发生了巨大变化。 一、我国林业工程的特点 1、林业及林业工程 说到林业,我们一定会想到大山密林吧!谁会在意整齐有秩初入沃土的小小树苗呢?它们的朝气也不输参天大树吧!林业的脚步不止在绿化和山水间吧!经济的需求也是林业的重要组成部分,林业工程也是应市场需求而生吧!当然林业的发展更依赖社会建设,只有良性的林业发展才会对社会起到中流砥柱的作用。林业工程是以森林资源的高效利用和可持续发展为目的,研究森林资源的抚育、开发利用和林产品加工等。林业工程虽然是一个综合性的传统领域,但是随着信息技术、电子技术、自动化技术、材料科学等的迅速发展和渗透,它的研究专业化水平也必将得到提高。 2、我国的林业工程及特点 在我国的林业“六大”生态工程中,“天然林保护工程” 是我国林业的一号工程,投资最大,见效慢;“退耕还林还草工程”是我国林业建设史上涉及面最广、政策性最强、群众参与度最高的生态环境建设工程;“‘三北’和长江中下游地区等防护林体系建设工程”是我国涵盖面最大、内容最丰富的防护林体系工程;“京津风沙源治理工程”是首都乃至中国的“形象工程”,也是环京生态圈建设的主体工程 ;“野生动植物保护及自然保护区建设工程”是一个面向未来,着眼长远,具有多项战略意义的生态保护工程。“速生丰产林基地建设工程”是我国林业产业体系建设的骨干工程,也是增强林业实力的“希望工程”。 “六大” 林业重点工程的意义在于发挥森林作为“大自然总调度室”的作用,同时提高我国森林资源的蓄积量,满足国民经济各部门对森林资源的需求。 当然林业工程管理的实现离不开计算机控制技术的支持,林业工程中涉及的海量信息、图像数据和加工制造,都需要数据处理和辅助设计软件,图像采集与数据分析更需要各种数据模型方法支持,历史数据的甄选删除工作更需要专家系统的处理。前不久在加拿大发生的大型火灾让林业资源和环境遭受了巨大的损失,深刻说明了深林防火的重要,林业工程管理的重要。 二、计算机控制技术 1、计算机控制技术的特点 计算机技术与控制应用的结合,将电子技术、自动控制和应用开发技术引向智能化和专业化,巩固了控制管理的优秀地位。计算机控制技术很好的将可编程技术、嵌入式技术和网络技术结合起来,为控制需求服务。控制技术的应用很好的提升了生产的精度和速度,信息化生产渐渐成为企业加工的主流,生产过程的自动化程度已远远超过预期。如机器织布机制作出的印花,已完全替代了人工,当然传统特色性加工的发展依然很受市场欢迎。 2、计算机控制技术的工作原理 计算机控制技术根据其系统的工作特点可以分为:操作指导系统、直接数字控制系统、计算机监督系统、集散控制系统和嵌入式系统。其工作原理为: 1) 进行实时的数据采集,把来自测量变送装置的被控制量的瞬间值进行检测和输入。 2) 对数据进行控制决策,把采集到的被控制量进行分析和处理,并按已定的控制规则决定将要使用的控制行为。 3) 注意实时的控制输入,依照控制决策,实时的对执行机构发出控制信号,指导完成控制任务。 3、计算机控制系统的分类 第一,计算机控制首先要有中央处理器,中央处理器可以实现对采集数据的运算和调配。如温度、压力和留速等数据信息的收集、录入、归类、计算、分析、评判和指令设置等,可以通过视频显示设备将关键信息和处理过程显示出来,需要时可以对所需信息进行处理,给操作人员提供设计改进思路和检测跟踪信息。 第二,直接数字控制系统,它是利用 1 台计算机对 1 个或多个参数进行检测,并将检测结果与给定值比较,然后按照之前规定的控制规律进行计算,并将控制量通过接口直接去控制执行机构,对被控对象进行控制。计算机直接控制生产过程。此系统的特点是灵活性大,可靠性高,可实现复杂的控制规律。缺点是危险集中。 第三,监督控制系统,它属于两级控制系统。上位机是监督计算机,面向被控对象的下位机可以是 DDC 系统或模拟调节器。监督计算机的主要任务是采集现场信息,根据数学模型进行最优控制和其它复杂的控制,指挥下位机工作,并可调整下位机的设定值,向操作人员发出操作指示。 三、在林业工程中的作用 1、对林业工程的监测与控制 计算机监测的具体内容为现场数据的采集和保存,它主要的监测对象是试验和生产过程中需要的数据。计算机控制技术中的过程控制是指使用计算机对林业工程生产工艺过程中的温度、湿度、重量、电压、浓度、水压等物理用量和化学用量进行控制。 2、对森林资源的管理 在林业工程林地管理的工作中,对于各种侵入、占用林地的行为,我们可以使用计算机控制技术进行准确的定位、测量,计算出面积。然后再把遥感技术采集到的数据输入计算机中,就可以马上绘制出被侵入、占用林地的准确位置、面积和图形。 3、有助于林业工程的绘图 传统的林业用图都是手工绘制出来的,绘制过程复杂、难度大,图的精确度、 标准度以及规范度难以保证,并且十分不利于检验和修改。以计算机和有关图像图形输出设备为工具,配合使用 GPS 技术、遥感技术以及计算机辅助设计应用软件对林业工程进行绘图,使林业工程的绘图工作发生了巨大的变革。 计算机控制技术论文:计算机控制技术课程改革的研究与实践 [摘 要]计算机控制技术是电气自动化专业的重要专业课,是一门理论性和实践性都很强的综合性专业课程。为解决传统的授课方式过于偏重理论教学,难以将理论与应用有机结合的问题,应构建一种基于系统工程理论,能够培养学生的系统观念,提高学生综合实践能力的系统教学体系。 [关键词]计算机控制技术;实践教学;课程改革 计算机控制技术是电气工程及其自动化专业重要的专业技术课程之一。本课程的任务是培养学生掌握计算机控制的基本概念,掌握计算机控制系统的基本分析方法和设计方法,使学生从理论上掌握计算机控制系统的基本原理及应用,使学生具备有效地分析和设计计算机控制系统所需的必要的知识、洞察力和理解力。它融合了计算机技术、控制理论、计算机通信等多种技术,以计算机在系统控制中的应用为中心,以计算机控制系统为主线,涉及控制系统硬件、软件、系统分析和应用等方面的问题,因此计算机控制技术是一门理论性和实践性都很强的专业课程。 但是,从近几年的教学效果来看,通过本课程的学习,学生能够很好地掌握计算机控制系统的相关理论,但是无法很好地完成面向实际应用的计算机控制系统的设计。计算机控制技术课程兼具理论性和实践性,在教学过程中,必须将课堂理论教学与实践教学有机结合,培养学生分析和解决实际问题的能力。因此对计算机控制技术课程教学方法的改革进行研究、探索和实践是十分必要的。 一、计算机控制技术课程分析 计算机控制技术是模拟电路、数字电路、单片机原理、自动控制原理以及计算机技术等前期课程的再次综合与进一步升华,学习难度较大,特别是在基础薄弱的情况下,学习该课程就显得更为吃力。由于该课程的理论性和实践性都很强,传统的授课方式过于偏重理论教学,难以将理论与应用结合。传统方式授课时仍以数字控制理论为主体,在理论的应用中介绍微机控制方式及其具体实现,减少了计算机与实际控制系统结合的内容,这种方式与培养应用型专业人才的目标相距甚远。最为明显的后果是学生走上工作岗位后,所学的知识在具体生产应用中很难适应实际的生产实践。 计算机控制课程具有如下特点:1.应用性强。计算机控制技术在十分广泛的领域内获得越来越多的应用,在新型工业化中起着不可缺少的重要作用。2.更新性强。随着计算机技术和自动控制理论的不断发展,其教学内容也不断更新。3.综合性强。涉及电子技术、自动控制理论、过程控制、微型计算机原理与应用等多方面的知识,综合了许多的基础理论和前期课程。4.实践性强。本课程是典型的需要理论联系实际,要求学生理论分析、系统设计和实验实现三位一体,培养学生科学、技术与工程一体化的意识和能力的课程。 二、计算机控制技术教学中存在的问题 通过对省内多所开设有计算机控制技术课程的理工类和综合类本科院校的教学过程和教学效果进行调研,发现以下问题:计算机控制技术的教学过程仍是以教师为主体的传统授课方式,老师授课学生听讲;课内实验大多为验证型实验,学生发挥自主能动性的机会很少,造成了学生的实践能力和综合素质培养不够,学习效果不佳。 分析造成此种结果的原因,主要有以下几个方面:1.教师方面:教师的授课重点更多地放在了理论知识的传授上,而对于知识的实际运用比如系统设计中的团队合作等往往被放在了次要的位置;2.教材方面:大多数教材在设计中以控制系统各组成部分的介绍和理论推导为主,实际的案例很少,针对案例的分析和讲解更少,对学生实际应用能力的培养很难起到明显的作用;3.课程安排方面:理论课和实验实践学时差别较大,实验内容同实际工程应用相脱离,使得学生难以在实验实践环节中得到实际的工程经验;4.考核方面:以出勤、作业成绩和考试成绩评价学生的学习效果,没有对学生的应用能力和实践能力进行考核,导致大部分学生不重视实验实践教学环节。 三、计算机控制技术教学方法改革的研究与探索 我们通过广泛调研兄弟院校、毕业生用人单位的培养经验和反馈信息,在深入分析现在计算机控制技术课程教学过程中存在的不足之处的基础上,提出以下改革方案:基于系统工程理论,加强计算机控制系统课程设计和创新实践环节,同步提升学生的理论水平和实践动手能力;同时,将“卓越工程师培养计划”的理念引入计算机控制技术的教学中,以提高学生“学以致用”的综合素质和动手能力,为国家培养出适应新环境的高素质的,具有创新思维、创新能力的综合性应用型人才。 (一)基于系统工程理论,培养学生的系统观念 系统观念的建立是工业自动化专业学生所应达到的最终培养目标之一,需要教师在传授知识的过程中潜移默化地教导学生,使其从思想上重视系统理论,自觉地在日常学习中树立系统观念。系统观念的树立应该从多方面入手进行指导,包括指导学生系统地看待问题,教育学生系统地思考问题,指导学生系统地解决问题。计算机控制技术课程教学本身就是一个系统工程,它和多门专业基础课息息相关,比如电路,电子技术,单片机技术等,还和多门专业课相关,比如自动控制原理,电力电子技术等。因此需要从相关的专业基础课开始进行系统的专业知识培养,循序渐进、潜移默化地进行系统观念的培养。在这个系统工程中,教师不仅是计算机控制系统的理论技术知识的传授者,更重要的是还要充当学生系统观念培养的引路人。要将控制系统的思想内核及方法应用到计算机控制技术的教学实践中,用系统方法论对该课程的理论和实践教学进行改革研究,从而达到使该课程的教学系统工程最优化的目的。计算机控制技术是一门高度综合的课程,是元件与系统的结合,硬件与软件的结合,强电与弱电的结合,算法研究与程序实现的结合。因此,我们在教学组织上要通过对这四个结合的论述和理解,使学生树立系统设计的协调意识和全局优化意识,提高学生用科学的方法论指导课程学习的自觉性。 (二)加强课程设计环节,做到“三有、两严、一宽” 专业课程设计是计算机控制技术教学过程中培养学生系统观念的重要环节之一,它要求学生在此过程中必须运用系统论的方法,系统地看待和分析问题,系统地思考和解决问题。为了系统地训练学生综合运用所学知识解决本专业方向的实际问题的能力,我们采用了如下措施。首先为了保证时间的充裕性,将计算机控制技术课程设计时间定为6周。其次要做好前期准备工作,教师需要先把计算机控制技术课程设计的要求知会每一位学生,这些要求分布在任务书和指导书中。学生要认真阅读和领会任务书和指导书的内容,做到心中有数,以便能够在接下来的工作中系统地分析设计任务。分析任务的步骤完成后,学生将会依据自身条件在网络上或者图书馆内查阅相关专业技术资料,系统地了解实际系统的组成、原理和设计过程,系统地思考解决问题的方法。然后教师会根据学生对课题的了解情况合理地分组,一般是5人分为1个小组,小组内选出小组长一名,负责课程设计工作的总体安排和协调。要求每个小组在课程设计的各个阶段均需撰写相应的设计进展报告,以便教师能够根据各组的进展情况有针对性地进行指导。最后是课程设计的总体评价机制,我们会综合考虑学生在课程设计中的表现,如日常出勤、报告撰写、实际作品的运行情况、程序编写的合理性和效率、最后答辩表现等因素,最终综合评定课程设计总成绩。答辩环节是计算机控制技术课程设计中非常重要的一环,它不但能够有效地检验学生设计任务的完成情况,而且能够便于教师发现学生在过程中存在的薄弱环节。通过对每个学生在答辩过程中体现出的问题进行总结,就能够在今后的课程设计中有针对性地进行改进,从而达到提高教学效果和效率的目的。 在课程设计的实际操作中,教师要做到“三有、两严、一宽”。“三有”即有指导性的时间和内容的安排计划;有加强能力培养的具体目标;有切实可行的操作规程,保证把能力培养落到实处。“两严”即严格要求学生自己动手设计方案和调试;严格验收检查。“一宽”即为学生创造宽松的学习氛围。 (三)重视课程实践教学,提高学生学习兴趣 课程实践教学是对传统实验教学的补充和升级,传统的实验教学是在现成的实验设备上完成既定的测试和设计,其内容和步骤都已限定,学生自由发挥的余地较小。针对课程实践教学的目标,我们拟以单片机为控制器,融合Matlab、Protel及Protues等软件完成计算机控制系统的课程实践。利用Matlab软件设计仿真方案,完成数字控制器的仿真设计和参数选择;利用Proteus和Keil软件设计计算机控制系统的硬件仿真系统,使学生在选择微处理器、A / D转换器、D / A转换器以及其他典型元器件时有了更多的自主性;软件仿真和硬件仿真全部通过后即可进入系统的实质性实现阶段,学生通过Protel软件绘制电路原理图和PCB图,自己制版,焊接,下载程序直至软硬件调试成功。实践教学的改进,大大提高了学生的学习兴趣。 四、结论 本文针对目前计算机控制技术教学过程中普遍存在的问题,以适应电气工程专业应用型人才培养为目标,结合本地区经济的发展特点与我校该专业的实际条件,通过广泛调研兄弟院校、毕业生用人单位的培养经验和反馈信息,对计算机控制技术专业课程体系进行了改革与实践,构建了适应新环境条件下的新的教学理念和教学方法。主要创新点包括:提出了基于系统工程理论,培养学生的系统观念;进行课程设计改革,做到“三有、两严、一宽”。 计算机控制技术课程改革方案实施后,学生的理论水平和实践动手能力有明显提高,使我校的毕业生就业竞争力大大加强,从而为更好地培养电气工程复合型技术人才打造了科学的平台,也为其他高校尤其是应用型二本地方院校人才培养提供了理论依据和参考价值。 计算机控制技术论文:计算机控制技术的现状及发展趋势 【摘要】伴随着计算机技术的发展和控制理论的完善,计算机控制技术也应运而生,并且在现阶段的生产与生活中逐渐起到了举足轻重的作用。笔者详细分析了计算机控制技术的原理、特征及发展现状,发现计算机控制技术在快速发展的同时,其弊端和问题也是不容忽视的。相信伴随着科学技术的不断发展和控制理论的成熟,计算机控制技术也会更加完善。 【关键词】计算机 控制技术 原理 特征 现状 趋势 一、计算机控制技术原理及特征分析 (一)计算机控制技术原理概述 所谓的自动控制,即通过控制装置使运作过程自动得按照要求运行。这里所说的“自动”,即在完全没有人参与的情况完成操作。计算机控制原理,简单来说就是以计算机为优秀的,在生产过程中自动控制的系统。计算机控制系统同时包含了计算机和自动控制的特点,并且在此基础上,速度更快,精确度更高,存储量更大。可以说,用计算机来组建控制系统,同时在质和量上都会达到常规控制技术无法达到的性能指标。该技术的发展,从工业生产领域来说,改变了工业生产的方式,提高了效率,同时,对人们的生活方式也起到了不可忽视的作用。 典型的计算机控制系统分为监控系统和过程对象。计算机监控系统可分为软件和硬件两个部分。第一,软件系统。计算机能否正常运行,软件系统起到了决定性的作用。其中,软件系统中的应用软件的功能是确保了被控对象的正常运行。被控对象的特性变化决定着应用软件的的变化走向。为了加快软件的开发周期,提高软件的可靠性,应用软件的发展越来越标准化。第二,硬件系统。计算机控制系统的硬件可以分为主机、外部设备、生产过程输入输出通道、通讯设备、操作台等结构。主机由控制器、内存储器和运算器组成;外部设备可分为外存储器、输入设备与输出设备等等。所谓的过程对象,就是指被监测的对象。 计算机控制系统根据不同的被控对象以及被控要求,可分为以下几种形式:(1)数据采集系统,即计算机不直接参与,主要的功能就是采集和处理数据,分析变化趋势;(2)分级控制系统,是一种新型控制系统,以微处理器为基础;(3)直接数字控制系统。相别于与数据采集系统,直接数字控制系统中,计算机直接参与控制以实现控制算法的灵活转换;(4)现场总线控制系统。是一种在 DCS 系统的基础上发展而成的新一代分布式控制系统,该系统最大的特点是通信标准的统一;(5)监督计算机控制系统。 (二)计算机控制系统的特征分析 正如上文所言,具备计算机的精确性和自动控制的便捷性的计算机控制系统,具体可分为以下特点: 1、精度度高。之所以计算机控制系统的精确度高,是因为可以排除零点漂移、热噪声以及元件老化对精确度的控制,达到常规调节器难以达到的控制精确度;2、分时处理能力强。一台计算机可以控制多个控制回路;3、较强的分辨力和逻辑判断能力。计算机控制系统具有很强的智能性,它能判断出环境的变化,并且根据生产环境的变化,及时作出反应,制定出相对合理的对策;4、使用便捷灵活。计算机的硬件和软件相互合理配合,才能实现其功能,所以二者缺一不可,共同作用。如果配合合理的话,可以硬件没有变化的条件之下下,可以通过修改软件来实现控制方案和控制机的功能的改变。5、除此之外,计算机不只能实现控制功能,在生产环节中,还可以实现对生产过程的监控,从而更好地管理,例如生产计划调度,经济核算等都是计算机除控制功能之外的功能体现。 二、计算机控制技术的发展现状及存在问题 在近一百年里,科学技术取得了突飞猛进的发展,将人类带入到信息时代。尤其是第二次世界大战之后,伴随着计算机技术的诞生,科学技术再一次取得了长足的进步。与此同时,经典控制理论的出现也起到了推动作用。在此基础上,计算机与控制技术的融合促进了计算机控制技术的出现和发展,但是,发展的同时也同样存在不可避免的问题。 (一)计算机控制技术发展现状 计算机硬件的发展迄今为止已经经历了四个阶段,并且正大踏步向第五个阶段迈进。计算机的处理方式也经历了三个阶段,分别是批量处理阶段、分段处理阶段、分布式处理阶段。现如今,则是向稠密处理的第四阶段发展。不仅仅计算机在发展,控制论的发展也不容忽视,它先后经历了三个阶段:经典控制论、现代控制论、大系统理论并且很快就会进入下一个阶段。 计算机控制技术是计算机技术与控制理论融合的产物,随着计算机和控制理论的不断发展,其也逐渐开始在生产生活中广泛应用。首先,母庸置疑,计算机控制技术较大规模得实现了生产的现代化和自动化,规模不断扩大,速度不断加快,效率不断提高。第二,计算机控制技术的应用在一定程度上解放了劳动力,节约人力资源,这也实现了提高生产效率的目的。 (二) 计算机控制技术目前存在问题 我国的计算机控制技术目前处于发展阶段,实践与理论的融合还存在一些问题尚待解决,所以计算机控制技术还待进一步的发展和完善。 1、抗干扰的问题。干扰是当前计算机控制中难以避免的问题之一。干扰源有很多,各类传感器、连接不当等都可能导致干扰的问题出现。干扰侵入的方式有两种,第一种是沿各种路线侵入微机控制系统。第二种,如果控制系统的接地如果出现不合理,也会导致干扰出现。 2、硬件抗干扰问题。硬件抗干扰问题是不可忽视的。如果措施得当,硬件抗干扰措施可以极大地提高抗干扰效率。首先,要明确干扰的类型和来源,在此基础尚,抑制抗干扰的方法有抗电源干扰、过程通道抗干扰措施、抗空间电磁波干扰措施、抗干扰接地等。 3、软件抗干扰问题。与硬件抗干扰问题相对应的是软件抗干扰问题。第二道防线的软件抗干扰措施包括指令冗余和软件容错设计。当然,一个系统若有可靠的硬件作为基础,以各种各样的自诊断软件作后盾,就可以构成一个可靠的微机系统。 三、结语 随着科学技术的不断发展,计算机技术和控制理论的不断进步,也会对计算机控制技术提出更高的要求。同时,计算机控制系统的设计将在系统的质量、可靠性、实时性以及系统的长期有效性上考虑得更加周到,更加健全为工业生产带来更大的推动力,为人们的工作生活提供更多的便捷。 计算机控制技术论文:以应用型人才培养的计算机控制技术课程教学改革 摘要:“计算机控制技术”是自动化专业开设的重要专业课。针对应用型本科院校中计算机控制技术课程教学中出现的问题,灵活多样地采用教学改革。根据该课程的特点以及课程教学中存在的某些问题,从理论教学、实践教学及考核方式等方面探索了教学改革的一些措施,为深化教学改革进行了有益的尝试,获得了良好的教学效果。 关键词:计算机控制技术;技术应用型本科教育;教学改革;实践教学 一、引言 计算机控制技术是结合自动控制技术、计算机技术、自动检测和传感技术、微电子等技术逐步发展起来的。随着该技术的发展和普及,控制系统趋向于利用计算机进行控制。计算机控制技术课程是自动化专业普遍开设的一门重要的专业课。自动化专业的学生或从事该专业的工程技术人员需要掌握分析设计与实现计算机控制系统的方法,并能完成控制系统的软件开发、系统安装与调试等[1]。上海电机学院定位为技术应用型本科教育,为了满足本校自动化专业培养人才的要求,在分析了该课程的实践性强的特点以及教学过程中存在的某些问题,从理论教学、实践教学及考核方式等方面进行了教学改革。 二、课程特点及课程教学中存在的问题 计算机控制技术课程安排在第6学期开设,该课程内容既是这些专业的学生毕业设计中要大量运用的,更是学生毕业后从事自动控制系统、智能仪器仪表和机电一体化产品的设计与运行中要长期应用的。在学完本课程后,学生应能根据不同的应用对象,运用离散控制理论,设计符合要求的计算机控制系统。由于该课程涉及的知识面和基础理论较广,具有较强的实践性,与专业课密切相关等特点。在授课中,教师应把有关课程的相关内容融合到该课程中,处理好与先修课程和后续专业课程的关系,形成系统的课程知识体系。 现有的“计算机控制技术”教材种类繁多,就涉及的内容而言,有的偏重于理论分析,有的以单片机为基础,介绍系统的硬件组成和应用软件开发[2]。受课时限制,学生很难全面掌握主要内容,制约了其提高自身应用该课程知识,完成系统的设计分析与安装调试能力。因此,学生在遇到实际问题时,由于缺乏面向工程实际经验,不能从问题本身分析,难以运用综合知识解决问题。这不符合我校应用型本科人才的培养目标。因此我们对该课程内容进行了一些研究与探讨。 三、课程教学改革的思路及对策 1.理论教学改革。(1)正确定位教学目标,优化教学内容。在课程内容设置上应以计算机在控制系统过程中涉及到的技术问题为主,突出实践性。计算机控制系统是一种建立在一整套完整的控制理论基础上的自动控制系统。在确定课程内容时需要考虑理论知识和深度,处理好计算机控制系统的理论知识与应用技术的关系。教师可以尝试选择一两个完整的应用实例,贯穿在整个教学过程中,让学生在开始阶段就对实际的计算机控制系统有感性认识,例如,一种计算机温度控制系统,学生学完第一章对这个系统进行定性分析,使学生对温度控制系统中各组成部分的作用以及系统的工作原理有初步的了解。学完离散控制系统的数学模型理论内容后,学生能够建立温度控制系统的数学模型;在学完控制算法和控制方法后,学生能够利用常用的控制算法或改进控制算法,实现对系统的设计和控制,并能借助于Matlab仿真工具进行建模与仿真;学生在学完计算机控制系统的相关内容后学生可以在实验室实现所设计的温度控制系统。学生在学习该课程的整个过程中,借助于一些应用实例逐步把理论知识转化为实际的系统,提高自己的系统设计与调试能力。(2)改进教学方法,建立以学生为中心的学习模式。启发式、互动式的教学方法易于激发学生听课的热情和积极性,达到加深理解的效果。在教学过程中应注重设计出启发学生思维的问题,尊重学生的主体地位。从工程实际中提出问题或从已有问题中提出新问题容易调动学生的学习积极性,满足学生解决实际问题的好奇心。教师应事先精心研究和设计在授课过程时何时提问,提什么问题。要能根据提出的问题启发学生进行问题分析与讨论,达到解决问题的目的[3]。(3)充分利用现代教育手段。灵活运用传统的黑板教学方法与多媒体等现代化手段,使教学内容易于理解,形象直观地呈现给学生。把自动化监控系统在工业生产现场的视频材料作为教学录像,使学生对计算机监控系统有初步的了解,并让学生感受理论知识的实际运用,扩大知识面。还可以采用Matlab等仿真软件设计一些算法、进行系统建模,增强学生解决实际工程问题的能力。例如,在讲授计算机控制规律如PID数字控制等理论性较强的内容时引入Matlab/Simulink仿真工具,可以把难以理解的理论知识通过仿真模型以图形化的方式向同学演示,从而增加教学信息量。学生可以利用Matlab/Simulink工具建立系统的数学模型,并进行仿真调试与结果分析,总结不同的控制规律对控制结果的影响。(4)鼓励学生探究式或研究性学习。探究式学习是学生在对课程有一定兴趣、带着了解问题或解决实际问题的愿望之后的一种自主性的学习方式。教师要充分发挥引领作用,以保证这种学习持续有效的进行。例如,在讲授PID控制算法及改进的PID控制算法问题后,以作业的方式指导学生学习有关控制技术和控制方法等方面的论文,进行理论推导及分析,对知识进行总结,并在课堂上讨论。通过阅读文献资料,学生会更加清楚地认识到计算机控制技术的应用领域,理解一个控制系统该如何建立,进一步提高学生的分析问题和解决问题的能力。 2.实践教学改革与创新能力的培养。该课程安排了8个课时的实验,在实验过程中注重仿真实验和实物操作相结合,培养学生的理论研究能力和思维能力。在实验教学过程中,发挥学生的主体作用,培养学生的自主学习能力。 实验教学内容的确定。实验内容主要分为验证性实验、设计性实验和综合性实验[4]。验证性实验主要有“A/D转换”、“数字PID控制算法的研究”等。通过此类实验让学生验证实验结果、理解相关的基本理论知识,从而培养学生的实验操作能力。设计性实验主要有“直流电机转速计算机控制”等,通过此类实验学生结合实验要求和条件,自行设计实验方案并加以实现。综合性实验主要有“水箱液位控制系统”等,通过此类实验,学生可运用掌握的综合知识、技能和方法进行的一种复合型实验[5]。 实验类型的改革。增大了设计性和综合性的实验[6]。学生设计并实现简单的控制系统,通过系统搭建和整体调试以提高运用综合知识的能力和动手能力。 增加实践教学环节。本课程增开了1.5周的课程设计,安排在课程教学结束后进行。可由4~5名学生组成一个团队,要求学生结合工程实际,设计完成一个完整的计算机控制系统。通过对计算机控制系统的设计、分析和调试,提高学生的实际应用能力和动手能力,为以后开展毕业设计以及从事实际工程设计、维护等工作打下良好基础。 3.多种考核方式考查学生的综合能力。为激发学生对该课程的学习兴趣,我们对原有的卷面考试和测验的考核方法及考核内容进行了完善,以利于创新精神培养和技术应用能力的提高。评价学生的总评成绩由三部分组成:平时成绩、实验成绩和闭卷考试成绩,比例为2∶2∶6。把课外作业、研究报告作为平时考核内容,增加实验成绩,以调动学生做实验的兴趣和学习主动性。 四、结束语 “计算机控制技术”是自动化专业的一门专业课。根据该课程的特点以及课程教学中存在的某些问题,从理论教学、实践教学和考核方式等方面进行了探讨。理论教学方法的使用效果良好,实践教学环节的改革也在不断地尝试。在教学过程中,结合多种教学方式,激发学生的学习兴趣,提高学生的动手能力和创新精神,增强学生综合运用知识的能力。 计算机控制技术论文:工业自动化控制中计算机控制技术的应用路径研究 摘要:随着科技的不断发展,工业生产突破了人工机械的限制,自动化和智能化程度增强,实现了成本的有效降低,提高了生产效率。在工业生产中,计算机信息技术是基本的技术保障,为自动化和智能化的发展提供了基本的技术支持。本文立足自动化与计算机控制技术,全面分析了计算机控制系统工作的基本原理,分析了应用的特征,重点介绍了其在自动化控制中的具体应用。 关键词:工业自动化控制 计算机控制技术 应用路径 前言: 随着市场经济的发展,工业企业竞争愈加激烈,因此,要在保证质量的前提下,提高生产效率,成为工业领域面临的问题。工业自动化成为当前工业行业发展的趋势,计算机控制技术在这一领域中的作用突出,尤其是NC、PLC等先进技术在计算机控制系统中发挥关键性的作用,更加倾向于精密化和灵活化,凸显开放性的特点。 1 对工业自动化技术的概述 在工业生产领域,涉及石化、建材等诸多领域,在工业制造行业,自动化技术彰显综合性,更强调对计算机、电子设备以及相关理论的综合利用,在根本上实现对工业生产制造整个过程的动态化和智能化的监测。在这一过程中,能够实现对工业生产资料的有机配置,完善对工艺流程的优化,为决策者提供有力的支持,在根本上提高工业生产的生产能力和效率,降低成本支出,降低对环境的污染程度。在工业自动化技术中,主要包含三个组成部分,即硬件、软件以及系统技术三个组成部分。在硬件系统中,对于硬件系统,主要是各项设备和仪器等。系统技术主要是各种集成技术。软件是指软件系统,在工业自动化中主要包含管理、控制以及测量等软件类型。三个组成部分各自执行不同的职责,相互之间进行密切配合,实现对工业生产的自动化控制。在自动化技术的支持下,有利于增强员工的素质和企业的制造能力,实现对产业结构的有效优化。 2 对计算机控制技术的分析 计算机控制技术的优秀是计算机技术,应用目的是实现对参数的有效控制和收集,依托计算机硬件,结合软件,达到对工业生产过程的自动化控制。也就是说,计算机控制系统是整个工业自动化控制系统的优秀。对于计算机控制系统,主要是由软件控制算法、硬件以及上位机操控软件构成。在整个系统中,计算机突出的能力就是对数据的高速运算和处理能力,有助于对命令的操作和执行,利用对目标的控制,实现对工业生产自动化控制的目的。计算机控制需要相应的辅助构件。上位机操控软件的功能是实现人机的交互作用,进行数据的输入和输出处理,进行数据库建设,一旦发现异常,进行有效控制。信息交互过程中国,主要是借助有线和无线通信模式。也就是说,计算机控制系统能够实现对工业生产过程的控制,完成对操作目标的优化。 3 对计算机控制系统基本工作原理的介绍 对于计算机控制系统,主要的构成部分为硬件和软件系统,为了更好地实现计算机控制的功能,需要进行相关的数字和模拟转换设备。在现实的工业制控制中,主要的模式是进行实时控制,对控制的可靠性要求比较高,但是,没有针对速度进行指标性的要求,需要满足及时性即可。计算机控制系统对工业自动化控制的基本原理可以分为三个过程,首先,对相关数据进行全面采集。对控制对象的即时数字进行检测,收集相关的数据信息,而后将其迅速传输给工业自动化控制的计算机中心。其次,进行实时决策。借助计算机的软件,对收集的信息进行分析,结合控制规划,完成对下一阶段控制方案的制定。再次,对控制任务的执行和完成。在完成决策之后,将其传输给控制系统,对信号进行解说,分配任务,执行控制操作,完成自动化控制的任务。在实际操作和控制中,三个流程需要进行周而复始的循环,缺乏实际的要求,实现对异常的有效控制和处理。 4 对工业自动化控制中计算机控制技术应用的介绍 4.1 对数字控制的分析 数字控制是自动化的一种模式,主要是借助对符号和数字的编程,完成控制。这一功能的实现,需要借助计算机设备,经操作指令进行发送,使得设备在接受命令之后,依据设计进行程序的运行。数控中,软件是优秀,影响较大,只有保证数字控制技术的先进性,才能保证设备具有较高的自动化运行水平。借助数字控制,也能够实现对故障的有效诊断和监控,在数据库的支持下,实现对系统的有效维护,提高系统运行的安全性与稳定性。 在本质上讲,控制器是计算机,专门为工业生产研发。其基础工作为数字运算,优秀为编程存储器,主要工作方式的数字和模型的输入和输出,从而实现对工业生产和相关设备的自动化控制。在这一控制器运用在工业生产中之后,优势明显,操作简单,性价比较高,可靠性强,应用范围较广,便于维护和检修。 4.3 对分布式控制系统的分析 分布式控制在整个工业自动化控制系统中,属于中型系统类型,借助计算机技术,实现对生产过程中相关数据的收集、分析和处理,达到对生产的管控。其基础为计算机运行的速度的提升以及微型计算机的应用,提高技术的可靠性和科学性,与计算机的发展关系密切。 4.4 对计算机传感器的分析 对于工业自动化控制中的计算机控制技术,其主要依赖的是通信技术、软件技术以及传感设备,传感设备的作用十分突出。其主要特点是数字化、智能化、系统化和精密化,决定工业产品的质量。借助传感器,计算机实现控制作用,达到对数据的收集和整理,形成对设备运行状况的掌握,保证自动化孔系统设备运行的可靠性,提高工业生产的品质。 结束语: 综上,对于工业自动化控制,彰显复杂性,涉及大量设备和技术的应用,控制难度较高。计算机技术在工业自动化控制中,保证了强有力的技术支持,有利于降低企业成本,提高生产效率。因此,要强化计算机控制技术在工业自动化中的应用,不断完善,强化技术研发,使其能够更好地服务与工业化生产,促进工业发展的可持续性。 作者简介: 方瑞,浙江,汉,本科,杭州太阳铸造工程技术有限公司,研究方向:自动化控制技术。
在人类的发展过程中,学习技术使得人类文明得以不断进步,可见学习对人类的重要性。有学习,就会有传授,在现代社会中,教育就成为了传授知识的重要途径。要保证好教育的质量,先要了解教育的目的,机械教育其目的在于传授机械技术,由于专业的特殊性,使用传统的教育方法使学生学习枯燥乏味,严重影响到教学的质量。信息化教育手段的运用,很好的改变了这一现状,因此在机械制图教育中要利用好信息技术,对于这一课题从事教育事业的老师们,应该积极参与到研究中。 1传统机械制图中存在的问题 在传统的机械制图教学中,影响教育质量的原因有很多,但主要因素有两个,一个是传统的教育理念;另一个是教学手段。在传统教育中受到这两个方面的影响,使教学目的始终达不到理想效果,其表现在以下几种情况: 1.1教学活动单一枯燥 在传统的教学中,受教学模式的影响,在很长一段时间内,教师的教学活动,都习惯以教师为教学中心,对学生进行“暴力灌输”。在这样的教学中,学生的主动性是很难提高,对学习兴趣的养成和学习积极性更加有太大的影响,学生在整节课程中都处于被动的学习状态,课堂中死气沉沉,没有活跃的气氛,使学生无法把全部精力放在课堂学习中。 1.2黑板制图耗时费力 在传统的教学中,由于信息化技术相对匮乏,多媒体教学运用还不充分,在对机械专业教学中,对于绘图教学只能采用手绘的方法。在每一节课程中,大量的手工绘图耗费了老师的精力,使学生在课程中不能利用有限的时间学习更多的知识,最终造成教育目标达不到标准,无法完成教学任务。 1.3模型无法满足要求 在传统的机械教学中,也会采用模型教育的方式,这样的方法虽然在一定程度上使学生对立体建立了感性认识,并增强了空间想象力,但是模型也有它的局限性。在机械教育中,图形是变化多端的,一种固定的模型很难使学生发挥想象力。就算个别学生想象力丰富,但想象空间也不会很大,毕竟见得多才能识得广,没有见识过很多几何体或机件,而要凭空想象是很难的。所以,模型教学是有着很大局限性的。 1.4难点无法有效突破 机械制图是机械专业教育中的一个难点,尤其是对几何图形进行形体分析、线面分析,以及对机件和部件进行表达方式的分析时,只是凭借老师的语言描述和学生的心领神会的教学方式,教学的效果难以差强人意。对于类似的困难,老师也找不到更加有效的教学方法来应对。在对简单体和组合体视图进行讲解时,在传统的教学中,都会采用手绘轴测图的方法来展示立体形状,这样的方法不仅直观性不高,而且还具有速度慢、要求高等特点,如相交回转体、相交立体剖切等都难以迅速高效地完成。 2信息技术在机械制图教学中的应用探索 当今社会是信息社会,信息技术无处不在。作为教师当然要与时俱进把信息技术融合使用在教学当中。信息技术和传统教学相结合,能提高学生的学习主动性、积极性,提升课堂活跃程度,使机械制图教学效果得到显著提高。经作者多年机械制图教学经验,教师可以从以下几个方面把信息技术融入教学中,帮助提升教学质量。 2.1使用多媒体教学提高学生学习兴趣,增强学生学习动力 在机械制图教学中,最难的是如何提高学生的学习积极性,由于专业的特殊性,对这样的专业进行教学时,就会使用大量的图形进行讲解,学生每天都要面对这些枯燥的机械图形,长此以往,学生很难积极参与到教学中来。多媒体教学能够直观的呈现知识,以ppt作为载体,把教学内容制作成带有文本、视频、音频、动画的课件,降低学生学习的困难程度,提高想象力。多媒体教学还能够为教学课堂带来很多的生机和活力,使学生有一种新鲜感,对学习疲劳感的消除非常有帮助,这样就能很好的解决学生学习兴趣的问题。 2.2使用多媒体教学能够节约教学时间,提高课堂利用率 和多媒体教学方法相比,在传统的教学中,机械制图教学主要是采用手工绘图的方法,这样的传统方法不仅耗费时间,对制图的准确性也不是非常标准。在利用多媒体教学以后,这样的问题就迎刃而解,不管在教学中图形有多么复杂,只要是需要的,鼠标轻轻一点,所有的需要都会立马呈现,为教学节约了大量的时间,教师也可以利用这些节约下来的时间,为学生讲解更多的专业知识,使教学目的圆满实现。在对许多在职教师的访问中,多数人都能体会到在利用多媒体教学以后,课堂的教学时间就显得非常充裕了。 2.3使用三维软件突破教学中的重点难点,优化课堂教学模式 在机械制图教学中教师可以运用ug,solidworks等三维造型软件对各种组合体或机件、部件进行模拟仿真造型,使用这样的软件可以对仿真体进行旋转、分解、组合甚至制作动画等操作。对教学中难以在黑板上呈现的机件,运用三维仿真可以轻松呈现给学生,使老师的制图分析、学生的学习理解更加直接、逼真,传统教学中某些难以克服的重点难点迎刃而解。 2.4在线网络教育促使学生成为学习的主体,使学习过程更加灵活 对于90后,00后这些“一手拿着手机,一手拿着鼠标”长大的学生,他们的很多知识、信息都来源于网络,在线网络课堂作为传统教学的有益补充更加适合于他们。在进行机械制图教学中老师可以利用多媒体以及网络平台,对在线网络课程进行设计和制作,如基于超星学习通的网络课堂,或者是教师自己制作的慕课、翻转课堂等。老师把各种教学内容到网上,这些教学内容主要包括以下这些方面:①机械制图教育中的教学计划安排;②机械制图教育中的学习提纲;③机械制图教育中的电子教案;④机械制图教育中的教材点拨;⑤机械制图教育中的操作指导;⑥机械制图教育中的实践活动;⑦机械制图教育中的练习检测;⑧机械制图教育中的习题库和试题库。在线网络教育包括学生课前的自主在线学习,老师课堂上组织的讨论和答疑解惑,学生课后的在线作业及自主复习,以及师生之间课余的在线答疑等交流。网络课堂增强了学生的既视感、获得感与互动性,强化了学生的学习主体。传统教学和网络教育相结合,互相取长补短,使教学效果明显提高。 3信息技术在机械制图教学中的成效 3.1有效的激发了学生学习兴趣,提高了学生的学习积极性 由于信息技术的使用,对教学有着很大的影响,特别是在机械制图教学中,本身这样的课程就有其枯燥乏味性,使用了多媒体教学以后,能够对图形进行生动的演示,很好的提高了学生的学习积极性。同时还能够活跃教学氛围,对教学活动的深入很有帮助。 3.2提高了教学效率 由于教学方式的改变,以前的传统教育方法中使用的手绘图的方式得以改变,信息技术的使用,在教学中可以选择更多更贴切的教学图形讲解和练习,在时间上的节约,可以有效的增加教学内容,扩大学生接受信息的总量,从而提高教学效率。 3.3增强了难点的有效突破 在一些无法利用口头讲解的图形内容中,就可以利用多媒体进行形象、生动的演示和讲解。特别是对于一些容易混淆视听的图形,可以利用多媒体进行直观、立体的讲解,可以使学生很好的掌握和理解,对难点的突破是很有效果的。 4结束语 根据对上文的分析,可以看出,在机械制图教学中,多媒体的应用能够很好的解决机械制图的难题。再加上现代化信息技术的使用,使多媒体教学如虎添翼,在教学中让老师能够充分使用制图资源进行教学,进而使得教育水平能够有效提升。 作者:汤永芝 单位:安徽电子信息职业技术学院
软件设计毕业论文:软件设计专业毕业生自我评价 转眼间,已临近毕业。蓦然回首,以前那位无知的青葱少年在大学里就像一个初生的牛犊,不怕苦不怕累的去追寻。再照一下镜子,眼前的我成熟稳重了,做事都多了一份思考。因为自己清楚地知道要面临的机遇和挑战。 作为一名软件专业的大学生,从不懂不爱程序,到喜欢并热爱上编程,这是个很大的转变。读文科上来的我曾认为自己的脑子会跟不上那逻辑的转动。但勤能补拙这是真理。更何况我并不笨,一个勤奋好学的我在大学的学习、生活和工作中都能给自己一个满意的评价。 大学四年,自身专业从基础课程到重点课程,不仅理论上能完成合格通过,而且在实践动手上能结合理论,使自己在一定程度上提高动手创造能力和逻辑思维能力。并在专业团队协作工作中,学到沟通和协调能力。深入专业课程的同时不忘拓宽自己的知识面,培养自己其他方面的能力。 身为班级干部的我,在完成本职工作的同时能很好地协助老师和其他班干部完成班级的大小事务,为管理好班级尽自己最大的努力。生活上,作为一位乐观向上的大学生,本人生活俭朴,责任心强,办事沉稳,适应性强,具有良好的心理素质。兴趣广泛的我,能与同学融成一片,能积极参加各种有益的社会活动,踊跃参加学校和班集体活动。 在校期间,我在XX公司技术部门进行了近一年的见习工作磨练,培养了我良好的工作作风和团队意识,多角度了解和掌握软件技术的前沿应用,全方位协助团队开发新产品,埋头苦干的求实精神以及主要配合的协作观念等。相信在今后的工作中,我会任劳任怨的工作,成为一名称职的软件设计工程师。 大学,美好的记忆。一个新旅程的起点,我相信在以后的人生道路上我能走的比现在更好! “人生没有彩排,每天都是现场直播!”如今毕业在即,我相信,经过自己的勤奋和努力,一定能使我在将来的工作中实现自己的人生价值。 软件设计毕业论文:项目导向教学方式软件设计论文 一、TRIZ理论与项目导向教学方式在软件 1.TRIZ理论在软件设计类课程教学中的作用 TRIZ是俄语теориирешенияизобретательскихзадач的英文音译缩写,其中文全称是发明问题解决理论。TRIZ理论是由前苏联以阿列赫舒列尔(G•S•Altshuller)为首的研究人员在研究了近250万件涉及各学科领域的发明专利的基础上总结出来的。TRIZ理论成功地揭示了发明创造的内在规律和原理,它是一种创新方法理论体系,运用TRIZ理论可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。运用TRIZ理论的工具和手段改进教学方法,将TRIZ理论与学生创新能力培养相结合,最终用以进行软件设计类课程创新性教学的实践。这些都将为学生未来的专业发展提供广阔空间,以应对激烈的行业竞争。 2.项目导向教学方式对软件设计类课程教学的作用 项目导向教学方式是在案例教学法之上发展起来的。只不过单纯的案例教学法中案例零散,相互之间没有联系或联系不大。而项目导向教学方式则在整个课程体系中以统一的项目进行引导,对课程内容体系中涉及的所有知识点作为小项目整合入大项目开发中。类似的教学法均属于建构主义理论指导下的教学方法。因为建构主义的观点认为,学生是学习的主体,知识获得的方法主要依靠学生去发现,教师为学生获得知识创设情境,引导和帮助学生通过意义建构获得知识,让学生在意义建构的过程中进行创造。在软件设计类课程中项目导向的教学方式较好地模拟了真正软件项目开发的全过程,能够给学生以任务的刺激,将帮助学生提高学习兴趣,增强主动学习意识,同样有助于学生创新意识的培养。 二、TRIZ理论与项目导向教学方式在软件 设计类课程中的应用对于学生软件设计能力的培养,高等学校计算机相关专业通常都有较为完整的课程体系。一般包括三个层次,即软件工程方面的基础理论课、培养学生软件设计思维的基础语言课、当前流行的软件设计开发工具课程(java、MyEclipse、NET等)。笔者所在院系的教研团队在计算机相关课程中一直采用项目导向的教学方式,并且,通过自己所承担的课程针对TRIZ理论在相应教学环节中进行了一定的实践应用,取得了一定的成果。TRIZ理论与项目导向教学方式在教学中的综合应用对教师教学思维的拓展,对学生学习兴趣、自主学习能力、创新意识和创新能力的培养都起到了较为积极的作用。其相应的应用不仅要具体建立在某门课程中,更应自始至终贯穿在所有的教学与学习环节中。 1.TRIZ理论与项目设计思维在教学中的引入 (1)软件项目的开发过程与重点。任何项目的开发与市场应用均离不开“解决问题的意识”、“针对问题的思考”、“围绕问题的设计”、“具体环节的实施”、“成形项目的市场运作”、“市场反馈与项目支持”以及“对应问题的继续关注”等多个环节的内容。目前的项目教学重点以关注“具体环节的实施”这一步骤为主,从人才系统培养这一角度上来讲显然是片面的、较低级的。因为人才的培养贵在具有解决问题的意识和设计上的创新思想,然后才是通过软件设计类课程中所设计的软件来解决实际的问题。因此,教师在课堂中要不断引导学生在生活中发现问题的习惯。通过TRIZ理论的问题解决策略对问题进行梳理整合,运用软件工程等方面的理论知识进行软件系统的设计,通过相应的语言来实现。这样不仅培养和锻炼了学生创新的思维,同时对学生创新能力的培养起到了推动作用。(2)问题的叠加与解决对学生创新思维的影响。学生学习兴趣与创新意识的引导源头在于“问题”。学贵有疑,小疑则小进,大疑则大进。TRIZ理论与项目设计思维对于学生的影响应该建立在自入学开始的学习与生活中,针对地方高校理工类学生的特点,相应思维方式与意识的引入更应贴进学生生活。例如,在入学第一学期的“计算机文化基础”课程教学过程中,通过与学生日常生活的交流,会发现学生常常抱怨课间时等待电梯时间过长这一情况。那么,教师就可以引导学生进入对这一问题的思考,即你知道电梯的工作原理是什么吗?以及对这一问题最简单的创新解决方法是什么?此时,就可以给出“操作系统的工作原理”以及“TRIZ方法论中的发明原理、冲突矩阵、物场分析等工具”。通过这些内容具体地引导学生了解他们的专业可以解决的问题,深化学生对于其专业知识的理解和应用。 2.软件设计类具体课程中项目的构思与设计过程 (1)项目设计对学生能力的促进。通过有针对性的引导与训练,学生发现问题的主动意识与创新的能力将会有很大程度的提高。此时,教师就可以在相应的软件设计类课程中给出某些不太复杂但针对性较强的项目。项目应符合复杂的现实环境,与实际生活紧密相关,只有这样才能真实反映出完整项目所包含的事件本身、其产生的原因、目前所存在的问题、挑战解决的途径以及资源限制等。学生通过项目必将真正了解工程师在实际设计中所面临的复杂境地以及艰难的抉择。这种项目式教学,既可以增强该课程的整体教学效果,可以运用TRIZ的相关理论进行训练和巩固。学生有针对性的对项目进行分析研究,经过对项目的分析、讨论、决策等环节,进而建立起系统的实践方案。在对项目的构思与设计过程中,学生学习了相关信息的搜集、整理,以及运用TRIZ方法对解决方案进行评估和最终决策的知识。这样的学习有助于训练和提高学生在复杂环境下运用TRIZ来解决实际工程问题的能力。(2)设计团队的组建对学生创新能力和学习效果的影响。现阶段的学生个性差异较大,类别明显,主要分为不同的两种类型:第一种学生思维活跃,易于接受新事务,但与计算机相关的理工类基础知识薄弱。第二种学生思维习惯传统,但相关基础知识掌握的较为系统。目前在地方高校中,第一种学生所占比例为多。教师通过实验教学过程很快就能够掌握学生的不同特性,在软件开发实践环节就可以将不同类型的学生进行整合。由于TRIZ理论来源于大量的专利,对各种场、参数和原则等概念能够真正理解的人才能更好运用TRIZ理论解决实际问题。因此,每个设计小组都由小部分“第二种”学生和大部分的“第一种”学生组成,根据任务的大小进行人数的分配。通过这一方式的应用,学生在系统设计的实践环节所完成大作业的创新性、可转化程度以及设计的质量较之以前按学号分组等情况都有了很大的提高。(3)合理划分项目工作以刺激学生参与意识。地方高校中学生自主学习意识较弱,对项目不能积极参与。针对这种情况,在对指定项目的实施过程中需要按设计小组中的每个人为单位对项目进行合理的划分与整合。例如,在教学楼里排课系统的设计中,小组成员为10人。首先,要选定设计小组长。小组长不一定在技术上全面或某项技术上突出,但应该具备良好沟通能力,并对本小组成员的特点非常了解,这样才能协助教师作好分工协作与管理。然后,通过组长的协助,将项目不同设计周期的任务进行划分。为自主学习意识不强的学生划分简单、技术性不强但非常重要的工作,如对教学楼中的教室面积、桌椅数量、是否是多媒体教室、所属院系等内容进行统计,或者将统计的数据录入数据库、建立数据表等基础且重要的工作。其他成员可根据其特长和能力对项目工作进行划分。通过项目合理的划分就可以使学生在学习的过程中,充分利用现有专业知识选择有效的方法和技术,以项目为对象有兴趣、有责任参与到项目开发和研究的全过程中。学生在参与项目的过程中,运用TRIZ理论的知识方法,从系统的角度处理好整体和局部,集体和个人的关系。(4)积极选取突出的项目设计案例进行成果转化。培养学生发现问题和创新思维意识以及对软件项目设计的能力,其主要动力来源应该是积极促使团队设计成果的转化。可以联系相关部门试用产品,对软件进行市场跟踪。相应的学生对软件工程中软件的整个生命周期会有更深入的了解。 3.注重课程实践对学生创新思维和开发能力的培养 (1)整合课程内容为加大实践课时占比做铺垫。对计算机专业课程,尤其是软件设计类课程的课程内容进行的大胆整合,将整合后让出的理论课时替换为课程实践。例如,原有的C语言、C++和Java分三学期连续讲授。讲的多练的少,学生的思考仅为片段式思考,对三个软件之间的连续性没有深刻认识,对学生创新意识、创新思维和创新开发能力的培养效果并不突出。为此,我们尝试了课程内容的整合,将三学期的教学内容压缩为两个学期。在学生基本掌握了程序设计的思维方式与相应软件的设计方法后,就给出课程设计的任务。只在实践教学引导中给出软件的特色、优秀以及需要注意的内容即可,这样不仅加强了课程实践,为学生到企业实训倒出时间,更重要的是能够引发学生自主思考,突出了学生创新能力的培养。(2)教师在课程设计中注重培养自身与学生的创新思维和能力。青年学生思维活跃,作为软件设计专业任课教师一定突破年龄,保持积极活跃的思维才能够在教学的各个环节,尤其是课程设计的环节中有效地发现和引导学生的创新思维和能力。在更高一层次上,教师可以结合教学经验,通过对TRIZ相关内容的不断学习实践,进而合理有效地在实践课中穿插使用TRIZ理论中ARIZ算法等教学工具,引导部分学生在实践过程中对理论内容进行总结与验证,对教材中的现有内容及项目案例进行改进与创新。 三、结语 上述我们探讨了软件设计类课程中TRIZ理论与项目导向教学方式的应用。总之,在软件设计类课程教学中就是要不断拓展教学思路,把培养学生的有效创造性作为首要教学任务。首先,注重TRIZ理论与课程的结合。在教学环节中将TRIZ理论与课程的结合作为贯穿教学内容始终的任务。加大发掘和利用TRIZ理论所揭示的发明创造的内在规律和原理。根据课程的具体情况运用对应的TRIZ理论的工具和手段改进教学方法,将TRIZ理论与学生创新能力培养相结合,拓展教学思路用以培养有创造性思维和创造性能力的学生。同时,以项目驱动教学方法作为教学的基础。将项目导向作为软件设计类课程中最主要的教学方式。项目驱动教学方法是在简单的案例教学法中发展而来的。毋庸置疑的是,软件设计类课程的教学过程时刻伴随着大小案例。我们已论证了这一教学方法对学生学习兴趣以及创造性能力培养上的作用。因此,在软件设计类课程中应全方位、多层次的使用这一教学方法并不断进行了改进和创新。近年由于校企间的密切合作,使得软件设计类课程的教学也与企业进行了对接。即由企业给出任务(通常该任务来源于真实的客户合同需求),此等任务具体驱动整个教学与实践实训过程。在项目导向教学方法的应用前提下,不断更新教学思路,将培养学生的有效创造性作为软件设计类课程的首要教学任务。软件设计人员一般会选择一线城市作为就业地点。地方高校的计算机相关专业毕业生在第一次就业时,考虑技术水平、机会以及发展等原因往往也会选择一线城市作为就业地点。但地方高校所培养的人才应该优先服务于地方经济,这就需要在进行软件人才培养时加入地方特色产业的实践内容,以此为地方战略新兴产业发展做出应有的贡献。 作者:单位:伞颖 陈秀玲 陈井霞 哈尔滨广厦学院 黑龙江职业学院 软件设计毕业论文:导航信号软件设计论文 1测试方法的理论基础 在现代雷达应用中,为了提高雷达信号的抗干扰能力,提高雷达的距离分辨率,有种方式是采用伪随机噪声序列产生的二相编码雷达波形,这种雷达波形带来的好处是当匹配滤波器时域波形与雷达波形匹配时,在匹配滤波器输出一个尖锐的峰值,一旦失配,则匹配滤波器输出峰值快速跌落[8]。导航信号均采用伪随机码序列调制,具有良好的自相关特性和互相关特性,因此,采用基于匹配滤波器接收机模型实现载波相位估计。在本地产生一系列不同初始相位的载波调制信号,与待测试载波调制信号进行相关积分,在输出波形的最佳采用时刻提取幅度,只有到本地载波调制信号的初始相位与输入待测试载波调制信号的初始相位一致,两个波形完全匹配时,最佳时刻的匹配滤波器输出信号幅度最高。由于QPSK导航信号存在正交的两路载波调制信号,在估计其中一路信号的载波相位时,另一路信号则被视为多址干扰。 2测试系统的连接 导航信号IQ正交性测试系统的设备连接如图1所示。测试设备主要包括控制和处理计算机、网络设备以及高速数字示波器。控制和数据处理计算机通过网线和网络设备实现对高速示波器的控制。高速数字示波器的本振设置为外参考,其外参考输入为导航信号发生器的基准频率参考10MHz信号,保证高速示波器和导航信号发生器同源。控制和数据处理计算机控制示波器通道1进行采样触发,通道2对导航信号进行采样。 3开发平台及软件功能 3.1软件的开发环境和体系结构 导航信号IQ正交性测试软件的开发和运行完全基于Windows操作系统运行,虚拟内存至少需要512MB,需要安装Matlab2009或以上版本,软件基于Matlab2009版本的GUIDE用户界面设计。 3.2软件的主要功能 3.2.1测试设备通信功能。用于网络设备TCP/IP接口的参数设置,建立高速数字示波器与控制处理计算机之间的网络连接。3.2.2仪器设置功能。通过网络,设置示波器的采样率、采集数据长度、通道数目、各通道序号示波器显示幅度范围、触发方式和触发电平。3.2.3秒脉冲触发点搜索功能。对载入的卫星秒信号采集数据处理,获取秒脉冲变化沿对应的时刻。3.2.4导航信号参数选择功能。根据导航信号体制,设置导航信号的中心频率,伪随机码码率,本地伪随机码的生成。3.2.5导航信号频谱显示和功率标定功能。对采用的导航信号进行频谱分析,显示导航信号的频谱,并进行导航信号的功率计算,得到示波器通道输入导航信号的功率电平。3.2.6载波相位粗估计功能。从0~2π的范围内用大的步进量,生成一系列的本地伪随机噪声序列调制的波形,与输入波形匹配滤波,确定最佳匹配的本地波形对应的载波初始相位。3.2.7伪随机码相位同步功能。根据载波相位粗估计结果及本地伪随机码,实现输入导航信号的相关捕获,从而确定导航信号的伪随机码相位,实现伪随机码相位同步。3.2.8载波相位精细估计功能。完成伪随机码同步后,以载波相位粗估计值为中心,在粗估计步进量为上下限的范围内,以小的步进量,生成一系列的本地伪随机噪声序列调制的波形,与输入波形匹配滤波,确定最佳匹配的本地波形对应的载波初始相位。3.2.9IQ正交性计算功能分别完成I支路和Q支路的载波相位精细估计后,得到I和Q支路的载波相位,计算得到IQ正交性结果。4.2.10测试结果显示保存功能。将测试过程中生成的频谱曲线、匹配滤波输出曲线图用指定的文件名保存到指定目录。 3.3输出参数 输出参数包括:(1)控制计算机与高速数字示波器的通信连接状态的界面显示;(2)信号频谱特性的界面显示;(3)载波相位粗估计中各不同载波相位匹配滤波器输出结果曲线;(4)导航信号伪随机相位估计的相关曲线;(5)载波相位精细估计中各不同载波相位匹配滤波器输出结果曲线;(6)测试结果的图形文件。 4测试程序流程 在完成设备的连接、被测件和测试设备加电,被测件工作正常并预热到规定时间后,执行测试软件。导航信号IQ正交性测试软件的整体设计和工作流程如图2所示。其中图2(a)是整个测试程序的流程图,在测试流程中包含两个复杂算法的载波相位估计模块和导航信号伪随机码同步模块。载波相位估计模块的详细流程如图2(b)所示,该模块适合载波相位粗估计和精细估计,伪随机码的同步可以采用多速率码同步或部分相关同步技术[9,10],这里采用部分相关的码同步方法,具体实现的详细流程如图2(c)所示。 5仿真结果 以GPS卫星导航系统IIF系列中的L5C信号作为参考,模拟生成一定长度的导航信号,导航信号的仿真参数如下:(1)中心频率:1176.45MHz;(2)调制方式:QPSK;(3)伪随机码速率:10.23MHz;(4)伪随机码长度:10230;(5)伪随机码周期:1ms;(6)I支路载波初始相位:3.2°;(7)Q支路载波初始相位:95°;(8)信号幅度:1mV。高速数字示波器的设置参数:(1)采样率10GHz;(2)存储深度8M。通过导航信号IQ正交性测试软件对模拟生成的导航信号进行处理。导航信号频谱显示和功率标定模块完成信号的频谱显示及功率测试,其结果显示如图3所示。在模拟的QPSK信号中加载白噪声,当载噪比为典型值45dBHz情况下,对I和Q支路进行载波初始相位估计,并计算IQ正交性,其中连续仿真20次,所得的模拟测试结果如表1所示。I支路和Q支路载波初始相位估计的平均误差约为0.045°和-0.11°,IQ正交性设定值为95-3.2=91.8°,仿真测试结果平均值为91.735°,平均测试误差为0.065°。IQ正交性的测量不确定度为0.4833°。 6结束语 导航信号IQ正交性测试软件利用计算机通过网络设备控制高速数字示波器,对导航信号源秒脉冲信号和导航信号进行高速采样,软件对采样后的数据进行数字信号处理,实现导航信号IQ支路载波正交性的精密测试。软件设计和实现带来的好处如下:(1)对导航信号进行直接微波采样,避免了传统导航信号质量评估中首先下变频到中频后采样的方式所附加的非线性失真,测试结果准确度更高;(2)采用波形匹配的雷达信号相关接收技巧,降低了传统导航信号软件接收机相关捕获跟踪处理的复杂度以及对样本数据长度的需求;(3)提出算法依靠数字信号处理,实现简单。在典型的载噪比情况下,IQ正交性测量的随机误差小于0.5°;(4)采用可视化软件的主界面设计,测试处理过程直观,测试过程和结果等相关数据保存方便,软件操作简单,界面友好,效率高。 作者:崔小准 郑育红 付林春 聂欣 李懿 单位:中国空间技术研究院总体部 中国空间技术研究院通信卫星事业部 软件设计毕业论文:CAN总线软件设计论文 1单一主节点下位机CAN总线通信应用软件设计 1.1总线中断处理程序设计 硬件的设计架构[7]如图3所示.由于控制分系统下位机外部中断只有5个,其中定时、星敏感器、GPS秒脉冲、应急中断占用了4个外部中断,因此两路CAN中断信号经过FPGA进入CPU的同一级中断.星务中心计算机为主节点,控制分系统计算机为下位机.星务中心计算机发送轮询控制序列,被选择的从节点收到后,向星务中心计算机发送信息数据包.星务中心计算机接收数据校验正确后,本次轮询应答过程结束[2].下位机CAN应用软件设计为帧中断接收、发送方式.当SJA1000接收到来自CAN总线上的一个有效的报文后,系统将在INT引脚上产生一个硬件中断信号(低有效,接收中断).此时应用软件进入接收中断接收星务数据;应用软件将应答第一帧写入发送缓存器并置位命令寄存器的发送请求TR标志,使能SJA1000发送后退出接收中断,在总线数据发送成功时CAN控制器会产生下一个发送中断.CAN中断寄存器的状态[5]如表1所示,其中D1位(发送中断)当发送缓存器状态从逻辑0到逻辑1(释放)后,发送中断位被设置为1,D0位(接收中断)当接收缓存器状态非空,接收中断被设置为1.CAN总线的帧中断(包括接收和发送)经过FPGA处理进入CPU中断后,应用软件需要在中断处理函数中分别查询CAN1和CAN2中断寄存器的状态,确认是发送中断还是接收中断,并调用相关处理函数.控制分系统下位机中断处理函数的流程如图4所示. 1.2总线数据接收程序设计 在控制分系统下位机的中断处理函数中,如图4所示,若查询中断寄存器为接收中断,则调用接收函数.下位机需要接收星务发送的单帧/多帧数据,并根据协议发送单帧/多帧应答数据.根据协议,星务单帧发送,控制分系统下位机单帧/多帧应答.星务多帧发送,控制分系统下位机单帧应答.对于广播数据(单帧或多帧),则只接收,不应答[2].控制分系统下位机采用帧中断接收、帧中断发送方式,所以在接收星务多帧发送数据时,需要多次进入CAN总线接收中断,多帧数据接收完成并通过校验后,才能发送应答数据.同样,在控制分系统计算机发送多帧应答数据时,也要多次进入CAN发送中断,多帧数据发送完成后,结束发送.从图5可以看出,控制分系统下位机单帧应答和多帧应答的第一帧是在CAN接收中断中完成的. 1.3总线数据发送程序设计 当发送缓存器中的一帧数据在总线发送完成后,SJA1000会产生发送中断,只有需要发送多帧应答数据时,才会利用发送中断发送后续数据.当控制分系统下位机接收星务轮询(单帧),需要应答多帧数据时,在接收中断中(如图5所示)写入需要应答的第一帧数据到发送缓存器,启动发送请求后,退出接收中断.每一帧数据发送完成后,会产生发送中断.如有后继帧数据需要发送,在后继发送中断中将后继帧数据写入发送缓存器,启动发送请求后,退出发送中断.最后一帧数据发送完成后,直接退出发送中断,完成本次轮询. 2在CAN总线并发通信情况下应用 软件设计在图3中,主节点只有一个星务计算机,但是在某些系统中(如图3虚线部分所示)GPS接收机能以主节点方式广播整秒时间数据(单帧数据),和星务计算机完全异步,并可能同时出现在CAN1和CAN2总线上[7].在两个主节点同时发起通信的情况下,可能会产生如图6故障时序.图6中由于①或者④事件的发生,假设①比④靠前,通过FPGA运算,CAN_INT在⑥产生上升沿,根据软件设计,CAN_INT设置为上升沿触发中断,因此CPU在此时刻登记(PENDING)CAN_INT.假设CPU在⑦时刻进入CAN的中断处理函数,根据软件流程,在②时刻读CAN1的中断状态寄存器,因为CAN1发生中断,所以进入CAN1中断处理分支,在⑤时刻读CAN2的中断状态寄存器,因为CAN2发生中断,所以进入CAN2中断处理分支,最后在⑧时刻退出中断.但是由于某种条件的存在,⑤事件发生之前产生了③事件,这样导致CAN_INT在⑥时刻产生有效的上升沿后一直为高电平,致使在⑧时刻退出中断后无法产生有效上升沿,从而导致无法进入CAN中断.导致上述故障模式发生的两个条件:1)两个CAN必须都产生中断,而且④必须发生在②之前.如果GPS和OBDH各占用1个通道,这样的条件是很容易满足的.2)③必须发生在②与⑤之间.在连续接收多帧数据的情况下,如果在⑥和⑦之间发生了其他高级中断,导致⑥和⑦之间的时间较长,则多帧数据会存储在SJA1000的接收FIFO中;如果在②和③过程中释放接收缓存器,SJA1000就会立即产生接收中断;在连续发送多帧数据的情况下,如果在②和③之间发生了其他高级中断,导致②和③之间的时间较长,则1帧数据发送成功后会立即产生发送中断. 2.1总线中断处理程序重新设计 虽然控制分系统下位机外部中断可能丢失,但是SJA1000的中断寄存器的状态仍然可以查询,所以在中断处理函数设计中,通过重复查询表1中断寄存器的状态,避免控制分系统下位机外部中断丢失情况.重新设计的流程图如图7所示. 2.2总线数据接收程序重新设计 当GPS秒脉冲校时广播数据在多帧接收或多帧发送之间到来,原应用软件记录的帧序号发生错误,导致本次接收/发送通信失败.因此需要将GPS秒脉冲校时广播数据单独处理,即在图5接收程序读取CAN接收缓存器接收完本帧数据后,软件不再将发送帧序号清零.在A分支中,若识别为单帧数据且是GPS秒脉冲校时广播,只记录数据内容,不置发送帧序号为零.若识别为单帧数据且需要应答单帧或多帧数据,增加帧序号清零. 3结论 国内小卫星采用CAN总线作为星上网络数据传输总线.为解决主节点(星务)CAN总线与控制分系统计算机采样自身下位机如各种姿态敏感器和执行机构之间的中断及通信冲突的矛盾,控制分系统下位机采用了中断接收、中断发送的方式.针对接收主节点(GPS)数据引起的CAN并发通信中断冲突的问题,应用软件在控制分系统计算机外部中断程序处理中多次查询CAN中断寄存器,同时在CAN接收程序中识别不同的主节点数据,解决了两个主节点情况下CAN总线的通信问题.对于可能出现的两个以上主节点的情况,同样可以通过重复查询CAN中断寄存器的状态,避免CAN总线中断丢失.CAN接收程序需要根据具体的协议层数据协议重新设计.控制分系统下位机CAN总线通信应用软件设计,已经形成标准的软件模块,在多颗小卫星实际应用,满足总体提出的各项性能和功能指标. 作者:谢晓兵 董筠 周新发 李鹤 单位:北京控制工程研究所 软件设计毕业论文:并发服务器软件设计论文 1并发服务器的算法 将并发引入服务器中的主要原因是需要给多个客户提供快速响应时间。如果构造要求有相当的I/O时间的响应的情况下,允许服务器并发地计算响应意味着,即使机器只有一个中央处理器,它可以部分重叠地使用处理器和外设。当处理器忙于计算响应时,I/O设备可以将数据传送到存储器中,而这可能是其他响应所需要的。如果各个请求所要求的处理时间变化很大,时间分片允许单个处理器处理那些只要求少量处理的请求,而不必要等待处理完那些需要很长处理时间的请求。如果服务器运行在具有多个处理器的计算机上,服务器在具有多个处理器的计算机上并发执行,这可以允许一个处理器为一个请求计算响应,而同时另一个处理器为另一个请求计算响应。 2并发的、二种连接服务器的算法 并发无连接服务器的最简单的版本遵循着主服务器线程接受传入请求(数据报)并为处理每个传入请求而创建一个从线程(可能在一个新进程中)。尽管创建一个新线程或进程的精确开销依赖于操作系统和下层的体系结构,但这个操作可能是非常昂贵的。在无连接协议中,我们应该考虑到并发性的开销与速率上的获益谁更大。其实,由于创建进程或线程的昂贵性,在无连接服务器中很少使用并发实现。面向连接的服务器在多个连接之间(而不是在各个请求之间)实现并发性。在很多情况下,服务器与客户之间的连接将处理不只一个请求:协议允许客户重复地发送请求和接收响应,而不必终止这个连接或重新创建连接。并发服务器使用着面向连接协议的特定步骤:主服务器线程接受传入连接,并为每个连接创建一个从线程或进程以便对其进行处理。从线程处理完毕后,它就会关闭这个连接。 3如何获得表面上的并发性 由于某些操作系统创建线程或进程的开销非常昂贵,以至于服务器无法承担为每个请求或每个连接创建一个新线程或进程的重担。因此,使用单个执行线程来处理客户的请求也很有意义。更加重要的是,很多应用都要求服务器在多个连接中共享信息。尽管可能通过共享存储器的线程达到期望的并发性,但如果出现在服务器中的全部请求没有超过服务器处理它们的能力,那么可能会获得表面上的并发性。为此,服务器作为单个执行线程来运行,使用select系统调用进行异步I/O。单线程服务器要处理多个连接所要采取相应的步骤:服务器线程等待下一个准备就绪的描述符,这个新的描述符意味着一个新的连接到达,或是某个客户在已有的连接中发送了一个请求。 4并发服务器死锁的问题 服务器死锁是许多服务器实现都有的一个共同缺陷。当操作系统不能满足一个系统调用时,会因调用程序的阻塞而产生死锁。如果客户不能正常工作是由于不能处理响应,那么服务器也有可能会以一种更加微妙的方式产生死锁。如果服务器使用了与客户通信时可能会阻塞的系统调用,一个不能正常工作的客户可能会引起单线程服务器死锁。在服务器中,死锁是一个严重的问题,因为它意味着一个客户的行为会使服务器不能处理其他客户的请求。 5结束语 为达到有效性,服务器往往通过同时处理多个请求来提供并发服务。面向连接的服务器为处理每个新连接创建一个线程或进程,它通过这种方法,在各个连接之间提供了并发性。无连接的服务器通过为处理每个请求而创建一个新线程或进程而提供并发性。但如果是一个单线程实现,且又使用了同步系统的调用,那么它就可能会被死锁。 作者:王立静 软件设计毕业论文:Android软件设计论文 1安全软件的功能分析 根据Android的特性及安全现状,可从功能性需求和非功能性需求对安全软件进行分析。就软件功能需求来看,主要包括查看网络流量信息,其需求时序为:用户点击进入检测界面获取系统应用信息调用数据库查询流量信息并返回处理数据并将其展现在界面上反馈给用户;检测和处理恶意软件,其需求时序为:点击进入检测界面将检测结果传送给处理模块存入数据库并返回给用户;控制软件权限细粒度,其需求时序为:在用户进入管理界面前初始化配置用户进入管理界面后获取配置信息对数据信息进行处理并显示给用户重新配置权限并将信息存储到数据库将更新后的数据显示给用户界面;短信和来电过滤设置,其需求时序为:根据短信或来电数据初始化数据库过滤短信和来电号码将拦截下来的信息存入日志数据库并将过滤结果反馈给用户。就软件非功能需求来看,主要包括性能需求、数据库需求和外部接口需求等内容,在此不作过多列述。 2安全软件设计及实现 2.1恶意软件检测模块设计及功能实现 恶意软件检测和处理功能需要网络流量信息监测、异常识别、响应处理以及关键信息存储等模块的相互配合来实现。其一,网络流量信息监测模块的设计,为提高流量信息捕获效率,将该模块放置于Linux内核中,采用LKM开发模式,开发流程如下:模块初始化(钩子函数注册和初始化)关闭模块(钩子函数注销及模块卸载)编译内核模块;其二,异常识别模块的设计,根据Android移动终端的特点以及恶意软件对该系统流量信息的影响情况,采用SVM分类算法,通过构造特征向量,提取进程ID、数据包发送/接收时间、上/下行流量、源/目的IP地址等特征来反映系统网络流量的特征,再通过Netlink方式从监测模块中获取待识别数据,改进交叉编译后移植给Android平台;其三是响应处理模块设计,根据安全策略对被检测软件进行相应处理,主要包括对访问通信录、恶意软件联网、发送和读取短信等权限进行控制,将可疑信息上传云储存服务器供监测系统分析使用。 2.2深度短信和来电拦截模块设计及功能实现 深度短信和来电拦截功能需要短信和来电过滤与关键信息存储模块的相互配合来实现。其一,短信和来电过滤模块的设计,该模块在Android的Framework层进行开发,通过修改系统源码来添加短信和来电拦截功能,短信和来电过滤模块的函数调用流程如下:初始化时序通知函数调用时序监听注册函数时序过滤处理函数调用时序;其二,关键信息存储模块的设计,按照设计的数据库表来创建数据库,主要包括模型数据表、训练数据表、关键信息表、权限管理表、操作日志表、过滤表、信任名单表、模块设置表和安全策略表,对外提供数据库表的操作接口,接口定义在DBsql。 3结论 Android智能终端的广泛应用,人们对来自Android平台的各类安全问题越来越重视,提出针对Android终端的安全防护解决方案,设计Android平台下基于流量监测的安全软件,具有一定的指导意义。 作者:肖贺 软件设计毕业论文:仪器软件设计论文 1通过FPGA实现软件设计的仪器 测量领域的另一个重要突破是基于FPGA的测量硬件的出现。未来,传统意义上的“仪器”将不再是功能单一的测量设备,而是演变成测量系统,认识到这一点是非常重要的。此外,工程师们正在寻求的不仅是设备测试仪器,而且还包括用于设计和原型更大型系统的仪器。FPGA这一重要技术将下一代仪器的性能推向一个新的高度。FPGA提供了出色的处理能力,如图1所示。由于FPGA的出现,现在硬件可实现基于软件的测量功能。目前许多射频仪器采用功能固定的FPGA来执行平整度校正、ADC线性化、IQ校准和数字下变频等任务。NIPXIe-5644R矢量信号收发仪(如图2所示)等软件设计的仪器以一种全新的方式受益于FPGA技术,因为FPGA可帮助用户实现定制化。例如,将仪器控制和决策任务从PC转交给FPGA可以大大减少复杂测量系统的测量时间。此外,该功能与先进的基于FPGA的信号处理相结合,可使仪器应用于更广泛的嵌入式应用。 2系统设计软件:软件设计仪器的优秀 如果要将计算和测量技术集成到当今的模块化硬件中,正确的系统设计软件工具是不可或缺的。LabVIEW已经从仪器控制软件演变成一个全面的系统设计平台,使工程师能够创建复杂的高性能测量系统。工程师可以在处理器和FPGA上使用一套通用的工具和语言开发应用,从而无需掌握不同的语言和工具。LabVIEW提供了更高层次的系统级抽象,这也使工程师能够实现更底层的优化来满足非常高的性能需求或其他复杂需求。 3多模式RF设备特性化 美国高通创锐讯公司在测试新的802.11ac产品时,需要在比以往更多的操作条件下测试其设备,从而导致测量复杂度大幅增加。使用基于FPGA的NI矢量信号收发仪和LabVIEW后,他们设计的测试系统可实现数字DUT控制与RF测量的同步。该测试系统大大降低了整体测试时间,使得工程师能够在多种工作模式下观察设备的行为。从图3可以看出,传统的测试仪器(左)仅可获得一组迭代测量数据。由于测量非常耗时,测试工程师不得不选择部分工作点来进行特性研究,从而导致实际上只能大致猜测设备的工作特性。但是,通过采用基于FPGA的仪器方法,他们将测量性能提高了200倍,能够在单次测试扫描中采集所有模式下的30万个点数据。图3中的右图显示了所得到的特性曲线图,提供了更多有关该设备的信息。 4嵌入式应用的仪器 软件设计仪器的第二类应用是嵌入式通信和信号处理。过去我们通常认为仪器就是测量设备,但是模块化软件设计的仪器却可让工程师将射频仪器应用于嵌入式领域中。今天,越来越多的工程师正在使用模块化PXI仪器进行嵌入式应用开发,比如频谱监测、被动雷达系统(类似于图4中的系统),甚至是通信系统的原型设计和软件无线电。这些应用需要仪器更加小型化、模块化,并且能够更好地访问确定性信号处理终端。通信系统设计软件必须能够抽象日益复杂的系统,使工程师能够发现新的通信算法并在处理器和FPGA上部署算法。 5RF设计和测试的未来展望 软件设计的仪器以前所未有的程度模糊了设计和测试之间的界限。其中一个更可行的方式是在设计和测试之间共享IP——无论该IP是在处理器还是在嵌入式FPGA上运行。借助LabVIEW等系统设计软件,工程师将能够使用统一的工具来创建新的通信协议,并将协议部署到基于FPGA的硬件上进行原型开发。今天,由于开发算法所使用的数学软件和设计工具种类繁多,实现这一目标变得非常具有挑战性。如果要使工程师完全实现设计、实现与测试之间的无缝过渡,则多个计算设计模型之间的更高层次综合和集成是必须的。最后我们注意到在测试和测量领域,软件已经不再是最初用于实现各种独立式仪器自动化的简单工具。相反,软件已经成为仪器本身的优秀——使得仪器能够解决测量和系统设计中更高难度的挑战。实际上,自动化已经成为工程师应对复杂测量需求时一项必不可少的功能。当前的软件设计测量系统仅仅是一个开端,未来它们将彻底改变RF设计和测量。 作者:Mike Santori 软件设计毕业论文:微机记录仪软件设计论文 1主程序设计 本设计主程序主要完成的目的有:将系统初始化,定义单片机的I/O控制寄存器,芯片配置寄存器,中断控制寄存器定义等。数据采集程序系统将A/D采样设计为外部中断处理程序,并且设置为中断最高级别就是保证采集记录为重要地位。AD采集流程如图2:数据处理程序具体的流程图3: 2通讯程序 本系统的通讯系统包括RS485通讯和USB接口与优盘之间的通讯。串口和上位机之间的通讯,设置为中断法通讯即当控制中心计算机发出对微机记录仪进行通讯命令请求的时候,CPU在没有其他高级中断在执行的情况下,中断当前正在执行的程序,来响应控制中心计算机的通讯要求。和USB之间的通讯设置为移位寄存器方式即有CPU在扫描到有键盘输入命令后,在没有任何中断程序执行的情况下,立即进行将历史数据存入优盘的工作。和上位机的通讯波特率在本系统中设置了2400,4800,9600和19200四种通讯特率。用户根据自己的实际情况可以选择不同的波特率进行通讯。由于单片机的波特率由16位寄存器(BAUD_REG)中的内容决定,具体的公式在前面已经讲过,在实际运用时BAUD_REG取值的最高位为1,表示选用XTAL1作为频率源,低15位才是计算的波特率值。设置好工作方式和波特率后在单片机中还必须明确一下几点:使用串口发送数据时,首先要将IOC1.5设置为1,表示选择了TXD/P2.0引脚的TXD功能,在接收的候,应将SP_CON寄存器REN设置为1,即选择RXD/P2.1。波特率寄存器BAUD_REG在片内特殊功能寄存器(SFR)区域内虽然用同一个字节地址(0EH)表示,但实际上它是16位寄存器。因此,在设计串口波特率时,应将波特率常数用字节传送指令分两次写入片内0EH单元中。直接读SP_SATAT寄存器时,TI和RI标志读出后都会被清除,为了避免这一点,可对其进行间接读出,例如先把寄存器中的内容拷贝到某个通用的寄存器中,然后在判断此寄存器中TI和RI对应状态位的值即可。串口发送和接收中断共用一个中断向量,因此进入中断服务程序后要进一步的测试SP_SATAT寄存器的内容,确定系统是需要发送还是接收。进行USB接口程序的通讯时首先要从新对单片机进行串口设置,将串口方式设置为0,即串口既可以送出数据又可接收数据。ORBIOC1,#20H;选择P2.0引脚的TXD功能。LDBBAUD_REG,#01H;波特率低字节。LDBBAUD_REG,#80H;波特率的高字节,波特率设置为1.5Mbps。LDBSP_CON,#00H;方式0,关接收,不检测。然后就可以向USB接口模块实现数据传输.当USB接口模块之间的通讯结束以后立即将通讯方式设置1为中断方式,即保持与控制室接收信号的状态.进行上下位机之间通讯的时候前单片机设置为:ORBICO1,#20H;选择P2.0的TXD功能。LD30H,#低字节波特率存放地址。LDBBAUD_REG,[30H];将30H中对应地址位中的波特率低字节取出存放在波特率寄存器中。LDBBAUD_REG,#80H;波特率的高字节。LDBSP_CON,#09H;方式0,关接收,不检测。LDAX,#中断向量地址。STAX,200C[0]STBSBUF,20H;清串口缓冲器。LDBINT_MASK,#40H;允许串口中断。当有控制信号发来的通讯请求时自动实现了接收中断,发送的时候还是采取查询的方式。 3结论 根据以上理论依据设计出的微机记录仪运用效果很好,证明了设计的合理性。同时可以通过对信号采集、信号处理、软/硬件设计的加强,提高微机记录仪在现场工作的稳定性、可靠性和先进性。 作者:谭荆 单位:重庆工商大学计算机与信息工程学院 软件设计毕业论文:四天线读写器软件设计论文 1初始化设备 初始化通讯端口与数据结构是设备初始化的优秀。UHFRFID读写器优秀模块采用串口与USB2.0通讯,将通讯端口设置为自动搜索连接。串口通讯波特率为115200波特率,无检验位,数据位为8位,停止位1位。UHFRFID读写器优秀模块的串口工作状态,是通过串口命令改写模块ARM7芯片中寄存器的值来控制的。通过对串口发送结构体数据完成MAC寄存器的值修改操作。设计结构体如下:structpc_reg_req{INT16Uaccess_flg;INT16Ureg_addr;INT32Ureg_data;};结构体共8个字节,3个成员变量。其中,ac-cess_flg是MAC寄存器读写标志位,0x0000为读操作,0x0001为写操作;reg_addr是MAC寄存器地址,不同的地址代表着不同的读写器功能;reg_data对应MAC寄存器地址的值,不同的值,对应读写器相应功能中不同的状态。完成了UHFRFID读写器优秀模块的通讯端口初始化与结构体初始化之后,必须对模块进行天线配置,才能使模块进入四天线工作模式。 2天线参数配置 使用UHFRFID读写器优秀模块天线,必须对所有天线的参数进行配置,天线参数数据结构如下:在天线参数结构中,定义了物理天线号、天线功率和延迟时间等天线工作必须参数。在使用天先前必须对天线的参数逐个进行赋值,然后才能进行天线工作模式配置。 3配置天线工作模式 UHFRFID读写器优秀模块采用了Impinj公司R2000芯片配套固件,设备上电初始化后默认双天线工作,设置四天线工作模式,必须通过修改OEM寄存器值使能4个天线端口。地址为0x00000087的OEM寄存器控制天线使能。寄存器值如表1所示。由表1可知,使能四天线,必须将OEM寄存器地址为0x00000087的区域值设置为0x00000000。 4四天线轮询访问标签 天线轮询访问标签软件流程如图3所示。使能四天线之后,可在任一时刻选用任一天线进行标签访问,在某一个天线对标签进行访问期间,必须关闭其他天线的使能。天线在工作期间,会自动搜索匹配使能的天线。如果多个天线同时使能,则读写器优秀模块始终会使用最小号天线进行标签访问。采用四天线轮询访问标签,必须根据访问标签的数量设置天线轮换时间。如果标签较多,天线轮换频率过快,则标签读取率低;如果标签较少,天线轮换频率低,则会造成时间的浪费。依据每个天线访问的最大标签数量,选取天线轮换时间。 5测试与应用 UHFRFID读写器优秀模块射频前端工作在925MHz,使用频谱测试仪对软件配置结果与硬件设计进行测试,测试结果如图4所示,横轴为输出频率,纵轴为射频前端输出功率。由图4可以看出,UHFRFID读写器优秀模块工作在925MHz时,输出功率为31.6dBm。使用UHFRFID读写器优秀模块对2个标签进行轮询访问,实际访问率达到100%。经过测试与现场应用,四天线UHFRFID读写器模块优秀软件能有效地控制读写器优秀模块对标签进行准确访问。 6结束语 四天线UHFRFID读写器模块优秀软件能够有效控制四天线UHFRFID读写器模块,有效读取远、近距离标签数据,读写范围广,标签读取率高。较以往双天线读写器模块而言,四天线读写器软件更智能,并且能够控制使用多个天线进行标签访问,增加了读写器覆盖范围,标签读取率也有显著提高。四天线UHFRFID读写器必将成为RFID读写器优秀模块设计趋势,四天线读写器优秀模块控制软件将会有非常广阔的应用前景。 作者:陶怡 张亚军 胡建晨 单位:西安航天自动化股份有限公司 软件设计毕业论文:DSP程序下载软件设计论文 1硬件设计 1.1DSP芯片 本文所选用的DSP芯片为TMS320C6713,其时钟频率高达300MHz,是浮点运算能力最强的一款32位高速浮点型DSP芯片。HPI-16是HPI接口的升级增强版,是该芯片的主机口,最重要的特征是DSP的整个片内空间可以被主机访问。HPI接口与主机的数据通信主要通过HPI控制器(HPIC)、地址寄存器(HPIA)、数据寄存器(HPID)和HPI内存块来实现。 1.2USB芯片 本文所采用的USB芯片是CYPRESS公司的EZ-USBFX2系列芯片CY7C68013,特点是主机上就存储这其芯片固件,这样容易使代码直接通过网络升级。它的休眠模式比较特殊,具有低功耗的效果,减少资源的损耗,有利于更好的保护器件,避免长时间通电遭到损坏。2.3硬件电路连接本设计采用CY7C68013-128PVC与TMS320C6713的HPI模块接口相连接,工作模式设置为GPIF模式。 2软件设计 2.1USB固件程序设计 固件程序的开发环境选择KEILC51。固件函数库提供了许多函数,该函数都与USB协议相关,可以在不熟悉USB协议的情况下,利用固件框架进行所需功能的程序编写。寄存器初始化、电源管理、重枚举等功能已经设计完整,可以直接使用。整个执行过程是一个相对简单的循环过程。第一步,优先初始化内部变量;然后,调用TD_Init()函数进行寄存器的初始化工作;TD_Init()函数执行结束之后,使USB接口处于位配置状态,并开中断,检测端口0是否接受到一个SETUP包,否则端口0执行延时重枚举操作。初始化函数TD_Tint()函数负责完成初始化芯片的寄存器,设置适当的参数,通常在固件运行时开始调用。 该函数首先CPUCS寄存器进行初始化操作,设置48MHZ的时钟频率;然后分别配置端点2作为IN输入bulk状态、端点6使其工作于OUT传输状态,而端点4、8暂时没有使用,所以设置为无效状态;之后调用GpifIint()函数,以初始化GPIF的相关寄存器,进入工作模式。调度函数TD_Poll()函数在固件代码中循环执行,以负责完成用户指定的功能。该函数首先判断检测传输是否完成、CY7C68013的GPIF的接口是否处于空闲、端点2缓冲区是否为空闲状态,当这些条件均成立时,将马上启动GPIF写传输。另外,在USB高速传输状态时,GPIF能够一次读取4096字节的数据,适合处理庞大的数据;而在USB全速传输时,GPIF一次只能读取64字节数据,处理速度比较慢,适宜处理数据量比较小的情况。TD_Suspend()函数,从固件框架中可以看出,该函数只有在USB处于空闲状态是,才执行。在例程当中,只有简单的一句returnTRUE代码,开发者可以根据实际需要,添加相应的代码以完成相关的功能,还可以配置设备的工作状态,一般设置为低功耗状态,以减少对电源的消耗,其最终结果返回真值,反馈给用户。TD_Resume()函数,当执行完TD_Suspend()函数之后,若返回的是真值,程序会进入挂起状态,然后开始执行TD_Resume()函数,该函数也只有returnTRUE一句代码,当外部需要执行唤醒中断或者USB总线需要执行数据传输等操作,就会对处理器进行重新启动,开始下一个循环。 2.2应用程序设计 使用LabWindows/CVI支持的VISA的库函数和堪比VC++的控制件库能够轻松设计出美观且符合用户要求的应用程序界面。用LabWindows/CVI设计的应用程序界面,。按钮是界面设计中常用到的控件,该应用程序主要由打开设备、复位和程序下载三部分组成。 3总结 本文设计了USB接口与DSP系统的结合使用,设计出一套基于USB接口的DSP程序下载软件,提供了一种新的数据传输解决方案。总体上,整个软件基本能完成打开设备、复位和代码下载的功能。 作者:蓝雷波 毕艺飞 莫锦河 单位:中国海洋大学信息科学与工程学院 软件设计毕业论文:线测试设备软件设计论文 1线测试设备硬件结构 该测试系统采用一台工控机作为测试控制主机,工控机具有网络端口、GPIB板卡、RS485串口卡以及继电器板卡。按照测试工作流程,依次与GPIB测量仪器、网络示波器、串口测试设备等进行通信,分时控制这些设备进行数据采集和测试,然后从这些不同总线设备获得测试数据后进行数据处理和分析达到测试目的,其硬件主要结构如图1所示。 2线测试设备软件结构 软件采用C/C++语言编程,软件总体结构。软件主要功能包括:设备自检、设备参数设置、自动测试控制、波形显示及数据处理、参数回放及打印等功能。设备自检部分主要完成继电器板卡及通道自检、GPIB板卡端口及设备通信自检、与网络示波器通信自检以及串口端口自检等功能;设备参数配置主要完成测试记录(测试设备编号、测试项目、操作人、测试时间等项目)填写、按照不同试验项目选择不同的测试项目、预先设定测试项目阈值用于作合格判据;自动测试控制程序部分采用了多线程设计技术,将测试流程里的测试项目作为串行处理测试节点,按照测试流程分时完成各测试节点的通信测试;波形显示及数据处理部分将读回的示波器波形进行显示,将读回的数据进行处理获得最大值、最小值和均值,将每次测试记录填写到由CBCGP⁃GridCtrl派生的Grid控件表格,最后输出数据到报表中;参数回放部分与Grid控件联系紧密,参数回读后数据显示在Grid控件表格,通过点选Grid控件中的每次测试记录,将对应的每次测试存储记录包括波形和数据进行回放,并能通过报表进行参数打印。 3线测试设备关键编程技术 3.1读GPIB设备编程技术 通过GPIB总线接口设备可以对快速测量信号或高压信号进行测试,这里采用数字万用表3410A通过GPIB总线接口设备完成测量任务,测试系统软件首先申明GPIB端口地址等属性,打开相应端口地址后,通过自检GPIB⁃IEEE488.2通信接口查询找到对应的GPIB设备。在自动测试流程线程,当程序运行到GPIB参数读取测试节点时,测试系统软件将测试数据从GPIB测试设备读回,通过Windows窗口消息机制返回到窗口界面显示测量数值。 3.2读网络示波器编程技术 通过示波器设备可以直接对测量信号进行精细化测量,可以达到纳秒级的测量精度,测试设备采用泰克DPO4054B示波器进行测量。软件设计时在头文件中包括了Visa.h头文件,在库链接中链接了Visa32.lib库文件,同时结合AgilentIOlibary接口库软件,运用Visa编程技术,查找到TCP网络示波器后打开示波器进行通信。软件启动后通过自检网络查询找到对应的示波器设备,在自动测试流程线程,当程序运行到示波器参数读取测试节点时,测试系统软件将测试数据从示波器读回,随后运用一定的算法处理数据,可以获得示波器无法直接测量的数据值。 3.3RS485 总线串口编程技术软件串口编程技术比较成熟,通常设计方法为应用程序开启即打开所有串口,在应用程序退出时关闭所有串口,不推荐在应用程序内不停打开或关闭串口,这样存在与硬件兼容性的风险,也不容易排除故障。本应用程序在设备自检打开端口后,在自动测试流程线程,当程序运行到串口设备参数读取测试节点时,通过读/写串口端口完成数据读/写。 3.4界面设计编程技术采用 BCGControlBar界面库设计软件总体界面,软件显示采用OutLook模式,左侧一列显示主窗口操作按钮,按钮操作允许对设备进行自检;在测试界面和报表显示界面进行切换;进行参数设置及参数回读操作。软件居中采用ProEssentials绘图软件控件设计波形曲线窗口,既可用于测量时显示波形曲线,又可在参数回读时显示波形曲线。软件右侧采用基于CBCGPGridCtrl类派生基类生成的参数报表,可以用于显示每次实验数据。每做完一次试验则在报表显示一列数据,记录一次试验波形数据,方便使用者在一个时间段观察试验记录。 4软件可靠性设计 测试系统软件设计中采用了一定的可靠性设计方法保证测试设备的软件健壮性,首先在软件启动的自检阶段确保与所有端口设备连接正常并通信正常,确保后续自动测试流程前软硬件通信正确无误;软件采用Windows消息机制,避免线程内对Windows窗体进行操作;对返回的波形数据软件采用一定点数的平滑滤波处理技术,防止读回的数据异常影响软件边界。 5结论 经过实验验证,该测试系统软件可以很好地完成连续性试验任务,能很好的适用于实时性要求不高但需要连续测试记录的试验场合。证明采用多线程分时控制技术可以很好地将多种总线接口测量设备结合在一起测量不同类型的信号,从而达到一个测试系统完成多种测量任务的目的。 作者:林立杰 耿涛 单位:中国工程物理研究院 软件设计毕业论文:计算机系统工程软件设计论文 1计算机系统工程方法的内容 1.1系统工程方法的概述 系统工程方法作为现代科学决策方法,主要将相关问题及情况分门别类,确定边界,侧重各门类之间内在联系,确保处理方法的完整性,采用全面和运动的观点、方法分析主要问题及整个过程。其具有综合性、科学性、实践性等特点。利用系统工程理论指导软件开发和维护,主要使用工程化概念、原理、技术及方法开展软件开发、维护的工作。当前,软件开发方式主要存在三种方式:自顶向下的结构化方法;基本要素为对象、类、继承等的面向对象方法;简单的形式化方法。采用系统工程方法是用系统的原理、方法研究系统的对象,立足整体系统,制作出科学的工作计划及流程,有效地完成任务。 1.2系统工程方法的基本内容 系统工程方法依从系统全局观点,从系统与要素、系统与环境之间相互联系、相互作用出发研究相关对象,实现最佳处理问题的目标。其基本内容有:全面调查研究有关资料和数据,提取有效信息,系统了解相关问题信息,进一步确定完成任务所需条件;提出相关方案,展开定性和定量的理论分析,进而进行实验研究,客观评价系统技术性能、经济指标,注重社会效果,为最终方案在理论和实践上做铺垫;经由系统分析与综合,比较和鉴别出最优系统设计方案进行实施;依据系统设计方案,制定有效计划,将开发研究出的系统投入使用,并对系统的性能、工作状态及社会反应作出相关评价和检验。 2系统工程方法在计算机软件设计中的应用 2.1提出任务 计算机软件开发交办单位针对软件开发系统向开发人员提出要求,布置相关开发软件任务。在提出任务阶段,交办单位下达任务书,并与开发人员签订合同,同时,对项目有直接管理权限。开发人员需对任务书认真研究、分析其内容。 2.2论证和批准 开发人员对需开发的软件系统进行可行性研究,从而提出有效方案,后由专家学者做评审工作,并通过主管部门的批准,再进行系统的开发工作。这是软件系统开发的首要前提,需开发人员经过精心搜索有用信息做储备资源,调查市场行情,综合考虑经济可行性、技术可行性以及法律可行性等问题。 2.3需求分析 可通过网上调查问卷的形式,了解用户在软件系统方面的期望,从而对开发软件系统的功能、性能、运作速度、设计限制等进行总体分析,制作出严谨的规格说明书,以支持后续软件的开发进程。 2.4概要设计与详细设计 软件的概要设计与详细设计是软件开发的重中之重。软件概要设计依据上述准备工作,建立起目标系统软件的整体架构及总体结构与模块间的互相联系,设计完整的数据结构,从而定义各接口和控制接口。同时需要对相关部分进行审核。而软件的详细设计则是对概要设试,以便用户使用手册的编写及完善。 2.5成果鉴定与推广应用 最后,开发人员需将开发设计出的系统软件,在用户实际使用环境中试安装,并在责任时间里运行,在通过正式鉴定后交付用户,并提供指导用户使用与在用维护服务。同时,在用户使用阶段,开发人员需关注软件运行进程,并对软件系统进行维护。 3结束语 综上所述,系统工程方法在计算机软件设计方面应用较广,同时起着重要作用。结合系统工程方法的特点,在计算机软件设计阶段可规范其流程,促使计算机软件设计进程加快,同时提高开发人员的工作效率,为软件系统研发速度的提高打下基础。 作者:王应邦 孔春丽 单位:保山中医药高等专科学校 软件设计毕业论文:水厂监控软件设计论文 1监控系统组态软件功能 水厂监控系统组态软件主要包括数据采集显示、保存、报表查询和参数异常报警等功能[2],确保值班人员通过组态监控界面实现对水厂各个环节的监控。水厂监控系统功能框图如图2所示。1)数据采集显示功能。水厂监控系统通过与PLC的通信,在监控界面上实时显示数据,使工作人员了解生产环节的情况。2)数据保存和报表查询功能。管道压力、电机电流、水池水位及供水流量等重要数据实时保存在数据库中。报表上显示中心水厂向各分水厂供水流量、管道压力、水池水位及时间等。工作人员能够查询实时或历史数据,为自来水厂的合理生产提供参考。3)参数异常报警功能。水厂生产过程中出现某一环节参数异常时,监控系统能够及时报警,提醒工作人员处理,提高生产的安全性。 2软件设计 2.1系统登录界面 登录界面添加水厂地理位置图像,界面显示整个供水管线的分布。界面左上部分设置“系统菜单”按钮,单击选择下拉项中的“登录”,输入密码进入水厂监控系统。登录界面上设置的矩形框分别代表水源地基站、中心水厂及3个分水厂。单击矩形框进入对应监控界面,如要进入中心水厂监控界面,单击画面中的“中心水厂”矩形框跳转到中心水厂监控界面。矩形框中的蓝色部分高度表示各水池水位情况。 2.2水源地监控 水源地7口机井负责将地下深层水抽取输送至水源地清水池,泵房内3台30kW的变频泵(1台备用泵)从清水池内抽水加压后输送到19km处的中心水厂。主控室值班人员远程监控水源地基站运行状态,负责7口机井的开启/停止、变频泵频率的设定,维持清水池水位处于安全区间。清水池水位的安全区间为1.5m~3.5m,当水位值高于3.5m或者低于1.5m时,值班员停止或启动部分机井,以减少或增加进入水池的流量;同时通过改变变频泵的频率来增加或减小出池流量,维持清水池水位值恢复至安全区间。夏季用水高峰期7口机井24h常开,用水淡季只需开启部分机井。冬季水源地清水池和泵房不需要工作,打开旁路电动阀,关闭主线电动阀,源水从机井抽取通过旁支管道直接送至中心水厂。水源地监控界面上方设置“去井群”按钮,单击进入井群监控界面,如图3所示。界面上显示7口机井泵组电流、电压,水井水位及管道压力等参数。监控人员通过对每口机井的“开启”、“关闭”按钮远程控制机井的启停。使用STEP7MicroWIN编程软件编写PLC程序。图4为1号井PLC与STC-201数据采集程序中的部分梯形图,完成读取从站保持寄存器的数据功能。建议每一个读写功能(即MBUS_MSG)都用上一个MBUS_MSG指令的Done完成位来激活,以保证所有读写请求必须使用脉冲触发。RW位读写操作,0表示读,1表示写。注意:开关量输出和保持寄存器支持读和写功能;开关量输入和模拟量输入只支持读功能。Count通讯的数据个数,Modbus主站可读/写的最大数据量为120个字(是指每一个MBUS_MSG指令)。DazaPra为数据指针,如果是读指令,读回的数据放到这个数据区中;如果是写指令,要写出的数据放到这个数据区中。 2.3中心水厂监控 源水进入中心水厂处理后经管道进入2个1000m3的清水池,泵房中的3台变频泵(其中2号变频泵为备用工作泵)负责将清水池中的水加压供给3个分水厂。主控室值班人员主要负责监控2个清水池水位,变频泵的启停状态、工作电流和分水厂管道流量计的数值等。清水池4m深,监控系统在水位高于3.5m或低于1.5m时报警,值班人员接到报警提示后,手动改变中心水厂变频泵频率,增大或减小自来水出厂流量。同时改变水源地变频泵频率,改变进厂源水流量,使中心水厂清水池水位恢复到安全区间范围。监控界面上显示当前清水池液位值、泵组电流、电压值等参数,并在“历史曲线”中实时显示数据动态曲线[5]。 2.4分水厂监控 自来水从中心水厂出厂分流供给3个分水厂,如图5所示。每个分水厂设置有2个1000m3的清水池。值班人员远程监控各分水厂水池水位,通过控制中心水厂出水量和分水厂电磁阀的启停状态,控制水池水位处于安全区间。 3结语 本文根据组态软件KingView开发周期短、系统配置灵活及可靠易操作等优点,开发了莫索湾水厂自动监控系统上位机软件。监控界面简洁,清晰。运行结果表明,有效地降低了工作人员劳动强度,提高了水厂供水的可靠性和经济效益。 作者:马强 李江全 李彬 单位:石河子大学 软件设计毕业论文:机车显示器软件设计论文 1架构设计 该软件采用程序与协议无关的设计思想,将整个软件分割成界面、界面数据接口、数据中间处理模块、通信接口几部分(如图2),减少程序对协议依赖性和相关性。界面程序部分主要完成界面的绘制和图形显示。界面数据接口为需要实时更新和变化的数据变量和数据结构,并与界面上的各种控件相关联,从而实现界面的动态变化和显示。数据处理模块负责完成与各种通信接口的数据交换和处理。通信接口传送的数据为从各种通信方式(MVB、Lonworks、RS485、CAN等)传递过来的原始数据,该数据的传递方式与内容和协议保持一致。上述分层的设计思想,使显示器应用程序与传输协议相分离,不会因为协议的变动而牵涉到界面显示部分程序的修改,从而软件架构更加清晰,也方便后期的维护,增强了软件的可重用性和可移植性。 2软件功能模块 DDU作为司乘人员与机车的人机接口,应全面实时为司乘人员提供必要的信息和更多的帮助来指导司机操作;同时也提供必须的测试诊断信息,有利于司乘人员对机车进行必要的测试诊断,所以在软件设计时,目录结构必须清晰明了,界面设计更加人性化,更加直观。下面从功能模块、界面设计、重要功能模块几个方面介绍该软件。 2.1功能模块 该软件的功能模块主要包括主要数据、维护与诊断、机车设置等(功能模块结构如图3)。主要数据包括机车的一些实时的运行状态信息,如网络模块工作状态、辅助系统状态、主电路状态、手动切除信息、列车状态信息、牵引系统信息、WTD状态数据等;维护诊断模块主要包括轮径设置与校正、实时监测数据(I/O状态数据)、版本信息、系统时间、故障信息、故障处理信息等;机车设置主要包括机车长度设置、低恒速设置、车顶隔离开关设置、2/3功率设置、内燃机控制设置、车次设置等。 2.2界面设计 界面是直观展示机车信息的平台,友好清晰、更加人性化的界面显示方式将对司乘人员提供更多的指导和帮助。界面以黑色为主要背景,本着直观、形象、醒目的原则进行设计,采用图标、数字、控件、图形相结合的显示方式。譬如,在DDUA的主界面上显示相关内容:①利用大小为52×58像素的不同颜色的图标醒目直观地提示机车所处区域的信息(交流区、直流区、分相区)、空转、撒砂、停放制动、故障等级等信息;②通过柱状图动态显示当前编组机车的牵引制动力之和与弓网电压、电流以及本机车的各个电机所发挥的实际牵引/制动力;③通过仪表控件和加速度控件显示机车的当前速度和加速度,并且在低恒速工况下,仪表盘的刻度会随之改变,并同时显示当前低恒速下机车的实际速度和设定速度,使之更加人性化;④在界面底部,实时显示编组机车所发生的最新故障,并用不同底色标识不同等级的故障,严重故障用红色,中等故障用白色,一般故障用白色,在有钥匙信号的条件下,司机也可通过按“ACK“键进行故障的确认。DDUA主界面示意图如图4。在DDUB主界面中,利用控件显示编组中各个机车的当前状况,包括受电弓状态、钥匙信息、当前工况(2/3功率、正常模式、低恒速度)、机车编号、当前发生故障项目缩写等,同时可以通过选择查看具体某台机车所发生的某条故障信息。故障信息显示在界图2软件架构设计面底部的故障信息显示栏,通过控件显示,可以清晰地了解当前编组各台机车的运行状态。DDUB主界面示意图如图5。 2.3重要功能 与国内的其他机车显示器软件相比,该软件增加较多新功能,如编组节点反向、手动切除、手动覆盖、内燃机车控制、主控制校正等。下面重点介绍编组节点反向、内燃机车控制和显示器数据同步功能。编组节点反向功能。节点反向处理逻辑如图6。即在重联编组中,当主控机车为实际编组中最后一台机车时,则需要将整个编组的所有与重联相关的信息进行反向显示(主要包括机车重联编组的状态信息,如故障信息、运行条件信息等),并且当主控车节点变化时(包括编组数量变化与主控车位置变化),首先对先前获取的数据缓冲进行清零操作,再根据当前处理后的节点信息获取数据。内燃机车控制功能。该技术为国内首次应用。通过与内燃机车最邻近的电力机车完成对内燃机车的控制。首先在显示器上完成内燃机车设置,根据当前的实际情况设置内燃机车类型和数量,内燃机车设置界面如图7,在内燃机车设置有效后,根据当前的机车运行工况和各个内燃机车牵引制动特征曲线完成对内燃机车的牵引制动力的计算,并在主界面显示内燃机车相关信息,内电重联主界面如图8所示。显示器数据同步功能。南非机车为单司机室结构,2个DDU设备位于司机控制台正中间(分别命名为DDUA、DDUB),由于2个显示器在网络中所处地位等同,任一显示器都可进行数据设置,而当2个显示器数据不一致时,网络则无法判断从哪个显示器获取数据,此时则需要将2个显示器发送的数据进行同步,保证2个显示器对网络系统发送的数据保持一致。同时由于在其中一个显示器中操作而引起显示器界面发生变化,则需要通知另一显示器,使得另一显示器显示界面发生同样的改变,此时需要对另一显示器发送同步显示数据。例如故障确认,当在DDUA显示器中进行确认,故障显示发生改变后,则需通知DDUB显示器该故障的显示也发生改变。显示器数据同步数据通信流程如图9所示。 3结语 目前南非双流制电力机车有40多台完成无故障考核,已经被南非业主签收并投入商业运行,截至2014图9数据同步流程图年12月已累计运行约61万km。显示器应用软件已在现场完成了各项功能性测试,通过2期共半年的客户验证测试与调试,运行状况良好;该软件架构设计与国内机车相比有明显改进,同时目录结构层次更加清晰,具有友好美观的人机交互界面,受到客户的一致好评。 作者:饶天贵 李宇锋 谭军祥 李锐 单位:株洲南车时代电气股份有限公司 软件设计毕业论文:风门控制系统软件设计论文 (1)控制要求 系统上电后,风门处于关闭状态,系统周期检测传感器信号,人车运动过程中会触发微波传感器输出信号,系统则根据传感器信号执行开关风门和风门互锁。人车接近风门时,两侧风门的微波传感器检测到有效运动速度信号,首先进行信号竞争,根据竞争结果开启某一风门。2个风门入口信号4选1采取竞争方法进行选择,即微波移动传感器输出信号A1、A4、B1、B4处于竞争状态,一个检测周期内,只有一个信号有效。2个风门各2个方向。 (2)控制策略 控制系统风门互锁的控制要求并不复杂,关键是有效判断风门区域人员车辆的状态,并根据状态进行开闭风门。人员在巷道内行进过程是随意的,系统需要根据人员在微波传感器检测区域内的最终状态,对人员行进完成状态估计。如图3所示,根据人员的位置和传感器有效信号可以把人员行进的状态和风门控制策略分成9种,如表1所示。风门控制策略是控制系统的优秀,策略制定的优劣直接影响着风门控制的可靠性。表1中根据人员行进的最终位置分为不同的状态估计,结合定时器对人员状态进行状态估计和制定控制策略。 (3)实现方法 有限状态机(FSM)理论是本风门自动控制系统状态转换和控制策略的理论基础。FSM包含有限的状态,但在任一给定时刻必须而且只能处于其中的一个状态,系统的状态变化受事件的驱动,事件是系统的活动或外部输入信号,它受当前状态约束。因此,研究有限状态机的关键就是在其状态空间中找到状态转换的轨迹,这要求在每个状态下全面分析驱动状态转换的事件(包括系统的活动和输入信号)和转换的目的地(即转换后的状态)。每个状态都有其特定的输出(系统的各项功能和性能指标),即系统状态转换伴随着系统的性能指标随时间的变化。风门自动控制系统的动态特性就是通过状态转换表现出来,巷道风门检测区域内人员行进过程中的每个有效位置都相当于一个状态,在任何时刻风门只能处于一个工况状态,工况间的转换受传感器信号即事件的驱动。当传感器信号满足进入某一工况的条件时,风门立即进入该工况下运行,一旦外部事件不受该工况下条件的约束时,风门立即离开该工况寻找另一个工况。每个风门区域可以作为一个对象,该对象有微波传感器和定时器属性,属性取值为开或关。2个操作开门和关门。根据人车通行过程和风门对象属性值的不同组合,可以把工作流程划分为5个状态:初始态,状态1,状态2,状态3,状态4。用统一建模语言中的状态机视图表达,如图4所示。图4风门状态转移示意图该视图中对不同区域设置不同传感器配合定时器对人车运动状态进行分类。从初始状态开始,当人车运动速度满足最低传感器1阈值接近区域入口时,风门开启,进入状态1,此时开启定时器1;若在定时时间到后区域检测不到信号则判断为人车退出风门区域,返回初始状态;若传感器2信号有效则进入状态2,同时开启定时器2,此时判断人车进入风门,人车的行走不会影响状态的改变,直到传感器3信号有效。状态2和状态3的人员已经进入风门,系统处于等待人车通过风门区域。传感器4有效时进入状态4,此时人车前端已经通过风门,系统等待其他部分通过风门区域。此时如果传感器没有信号则进行短暂延时后关闭风门。下一步就是根据状态机视图为PLC编写梯形图程序了。程序中使用了置位指令SET和复位指令RSET进行状态的切换,有些型号的PLC没有提供置位和复位指令,但都有实现置位和复位指令功能的变通方法,可以根据常开常闭寄存器切换,因此利用该状态机视图编程序具有很好的通用性。 (4)结语 风门自动控制系统采用了最小PLC系统,利用微波传感器信号对人车进行区域状态的信号检测,借助于FSM的分析与设计理论,对人车行进状态进行状态估计和分类,用状态机视图描述风门控制系统的静态结构和动态行为,既提高了风门控制系统的自动化水平,也改善了风门控制系统的可靠性。 作者:武超 赵颖 刘瑞国 单位:山东科技大学 山东省泰安市泰安二中 软件设计毕业论文:定速巡航控制系统软件设计论文 1车速的采集 车速传感器可以发出一定占空比的方波信号,设计采用单片机的脉冲模块来捕捉可以用来测量信号的周期。车速采集的程序流程如图2所示。步进电机的转动不但代表汽车的行驶速度,还代表节气门的开度,每转动一定角度就相当于节气门的开度。因此,当输入的实际车速A等于目标车速B时,步进电机将不转动;当输入的实际车速A大于目标车速B时,步进电机会反转,减小节气门开度,从而使实际车速降低至目标车速;当输入的实际车速A小于目标车速B时,步进电机会正转,加大节气门开度,使实际车速升高至目标车速,汽车进入定速巡航控制。 2软件可靠性措施 为了提高软件系统的稳定性和可靠性,采取以下措施:(1)封锁。实际系统中最强的干扰来自自身,如被控的负载电机的通断、状态的变化等,在设计软件时应适当采取措施避开这些干扰。如:当系统要断开或接通大功率负载时应暂停数据采集,等到干扰过去后再继续进行;在适当的地方封锁一些中断源;几个通道互相封锁。这些都是避免或减少干扰的有效方法。(2)程序的失控保护措施。在控制系统中,一般情况下干扰都不会造成计算机系统硬件损坏,但会对软件的运行环境造成不良影响。表现在:数据码和指令码的一些位受到干扰而出现跳变,使程序出现错误,最典型的是程序计数器发生跳变,可能把数据当作指令码。这种程序盲目执行的结果,一方面造成RAM存储器的数据破坏,另一方面可能会进入死循环,使整个系统失效。因此,应采取有效措施避免程序失控。 3Proteus仿真验证 3.1定速巡航控制系统总体仿真电路设计 设计中定速巡航控制系统的主要参数是车速值及节气门开度,因为进行实物测试有设备要求,设备比较复杂,而且测试结果不够直观,所以设计最终结果通过Proteus仿真来实现。仿真电路如图3所示。Proteus软件的元件库中拥有AT89C52单片机、ULN2003驱动芯片、步进电机等元件,可满足设计研究仿真需要。Proteus软件中的车速采集信号可通过改变脉冲而改变车速,电动机的转速可直观地显示出来,还可体现节气门开度的大小。 3.2试验结果与分析 在Proteus仿真平台上分别对4种情况进行仿真,即实际车速A等于目标车速B、实际车速A大于目标车速B、实际车速A小于目标车速B及实际车速大于120km/h、小于40km/h,仿真结果分别如图4~7所示。从图4~7可看出:当输入的实际车速A等于目标车速B时,步进电机不转动;当实际车速A大于目标车速B时,步进电动机反转,节气门开度减小;当实际车速A小于目标车速B时,步进电动机正转,节气门开度加大;当实际车速A超过120km/h、低于40km/h(即脉冲频率低于100Hz、高于999Hz)时,巡航控制系统会自动退出,步进电机不转动。表明所设计的软件能实现简单的巡航控制系统指令,满足预定要求。 4结语 该文使用AT89C52单片机作为微处理器,通过车速传感器采集实际车速信号,与预先设定的速度进行对比,运用PID控制方法,调节节气门的开度,从而达到设定的车速,使汽车可以恒速行驶;并对所设计的定速巡航控制系统的硬件电路及软件进行了仿真试验,以保证系统设计的可行性与稳定性。 作者:黄宝山 包凡彪 单位:北京理工大学
电子信息专业论文:工程专业建设的电子信息论文 1我国电子信息工程发展现状 电子信息工程是指面向电子设备开发设计的通过计算机等高科技技术来辅助电子信息处理和信息控制的产业,随着科学技术飞速发展,高科技信息技术已经渗入到了人们日常生活中,并在对人们的生活发生潜移默化的影响。除了在人们日常生活中使用外,我国的国防、军队建设也离不开高科技信息技术。电子信息技术在我国的发展取得了非常大的成就,为我国的经济发展、产业机构的调整起到了推动作用。但是也仍旧存在着一定的问题,一方面是我国的电子信息工程缺乏一定的创新意识,部分电子信息工程企业仍旧在按照传统的模式发展,并没有意识到创新思维和能力在领域发展中的重要性。另一方面在电子信息工程市场氛围发展上也未形成良好的市场氛围,有待发展。我国电子信息工程发展现状表明培养专门型人才,提高他们的创新能力和良性竞争意识具有非常重要的作用,只有在人才竞争中取得胜利,才能够使电子信息产业得到长足的发展。 2电子信息工程专业建设思路 针对我国电子信息产业的发展现状,提高专门型人才的质量是提升电子信息产业发展的重中之重,而高校作为培养电子信息工程人才的主要阵地,也肩负着重担。因此,如何提升电子信息工程专业的人才素养,就需要教育工作者从多个角度做出思考和探索。根据以往的教学经验总结,笔者认为加强电子信息工程专业的专业建设对于人才的培养是非常重要的。如何对电子信息工程专业进行建设,笔者认为可以从以下几个方面着手。 2.1加强师资队伍建设,提升师资水平。 提高学生的专业能力和素养离不开一支高素质的师资队伍,学校可以通过引进、培养等方式来更新教师的教学观念和教学方式,让教师能够更加了解社会的需求和发展现状,并能够在提高理论水准的同时也提升实践技能能力,从而打造一支具有开拓进取精神的,在学历、职称等方面具有合理结构的教师队伍。 2.2建立竞赛机制,培养学生的创新能力和意识。 通过学科竞赛的方式来提高学生的工程实践能力以及创新能力具有重要的作用。因此,可以通过提升大学生的创新能力为优秀的竞赛制定和培训机制,激发学生的学习和工作热情。 2.3开展教学改革,提高学生实践能力。 传统的教学将理论知识的讲授放在重要位置,而忽视了实践教学的重要性。随着社会对人才需求的加大,有熟练技能的人才成为企业的首选,因此,在教学中应该注重加强对工程型应用人才的培养,通过开展教学来推进理论与实践教学的各项改革,并将知识、素质和能力统一起来,使学生能够在实践教学中深化对理论的认知和掌握。 作者:关力鑫单位:辽宁职业学院 电子信息专业论文:电子信息类专业课程教学论文 1课堂教学 1.1明确教学内容,突出重点难点 《微机原理与接口技术》作为一门技术基础课,其中需要记忆的内容较多,而且比较抽象,不好理解,所以学生普遍反映难学,随着所学内容的增多,越学到后面越觉得乱,理不出个头绪来,更谈不上好好理解并加以应用了,经常是顾此失彼,穷于应付。我们认真地分析了学生所反映的问题,从本专业的特点、学生的素质及教材系统性出发,主要以8086/8088为主,从CPU的组成、内存单元的存储原理、寻址方式入手,讲述指令的组成及应用,实验部分强调基本接口电路的原理与编程及系统设计的基本方法。 在每一章节讲授之前,先指出重点和难点,重点部分精讲,要求学生全面掌握。例如:在讲8086/8088结构一节时,存储器地址分段是本章的重点和难点,讲课时应配以大量图表形式进行重点阐述并辅以例题和练习题加深理解,而关于计算机硬件和软件一节,学生在前修课程中已经学过,只是粗略复习一下即可。其他章节也采用类似的方法。这样,学生知道每一章节的重点、难点,学习有了目标,大大提高了学习效率,增加了学习本课程的积极性。 1.2有选择地运用多媒体教学,提高教学效果 课堂教学是教学过程的基础,也是教学过程的主体。课堂教学的效果决定了授课过程是否成功,决定了这门课程能否达到授课目的,也影响到学生的学习兴趣。为加强课堂教学的效果,教师可以采用边理论教学边进行演示实验的方法,使学生在轻松有趣的学习中掌握理论。例如,在讲解芯片引脚图和芯片的内部结构图时,可在课件中通过点击相应文字或按钮来控制这些图片的显示或隐藏,并在图片旁边显示文字说明或语音提示,从而增强图片的可读性;又如,汇编语言指令和数据寻址方式是课程的基础知识,可在课件中用动画效果来模拟原本无法看到的指令执行过程和数据流动方向。在此课程中,类似的情况还有很多,采用多媒体教学一方面可以加快教学速度,弥补教学时数的不足,另一方面图文并茂,动感演示,无疑会激起学生的学习兴趣,课后阅读时容易产生联想。 1.3利用形象比喻法,加深内容理解 本课程有一些概念比较抽象,学生初次接触时会觉得很难弄明白,例如:堆栈、存储单元、寄存器、各种寻址方式等等。在教学时,不妨把这些内容和现实中的事情联系起来,比如:在讲解堆栈“后进先出”工作方式时,可以将“堆栈”比喻成火车站,先到的火车排在最后,最后到的火车排在最前,出站时,后到的火车必须先走,先到的火车才能出发。又如,在讲存储器物理地址和逻辑地址时,可用学校的教室做比喻,每一个教室是一个存储单元,有且只有一个唯一的教室编号,而该教室又属于某一个教学楼,即存储器的段,在该段里通过偏移量找到该存储单元比喻成在该教学楼里找到该教室。类似的例子还有很多。实践证明,凡是比喻恰当的地方,学生就容易掌握,只要我们认真地去探索和联想,课本中许多枯燥、抽象的问题都能与生活中的事情联系起来,从而使它们变得生动形象,易于理解和接受了。 2实验教学 微机原理与接口实验是电子信息类专业学生今后从事系统设计、研究、开发和应用的一门重要实践课程,学习最终结果是要求学生具有开发嵌入式系统能力。要达到这样的目的,除了课堂讲授原理外,还要靠实践加深理解,要通过对一些典型软件、硬件进行设计,编写程序、调试,直到正常运行,才能让学生具有基本的微机开发能力。我们在实践环节上主要作了以下一些探索: 2.1注重实验的选择 在传统教学中,汇编语言的实验占用了大部分课时,而实际效果却并不理想。为此,在实践教学过程中让学生掌握汇编语言的调试过程即可。重点学习与输入输出相关的指令,并通过实验熟练掌握。中断和接口技术对于电信类学生而言,可在今后的实际中直接进行应用,因此在实践教学过程中需要有重点的学习。 2.2注重实验方法的运用 在实验课程中,适当采用逆向教学方式,例如在中断技术的教学中,可以让学生先做实验。在实验中,学生们只要将电路按规定连接好,并输入预先编好的程序即可。然后再在课堂教学中在对实验的原理和实验中出现的问题进行讲解和分析,学生参与共同讨论。由于学生通过实验已经建立起感性认识,因而在理论学习上就容易理解和接受了。 2结束语 从我系学生的平时反映及成绩来看,本文所提倡的教学方法收到了良好的效果。通过对“微机原理与接口技术”课程教学方法的探讨,我们深刻地认识到只有通过教学改革才能提高教学质量,才能培养出能尽快适应社会的应用型人才。我们只要坚持不懈地努力下去,不断总结,相信一定可以取得较满意的效果。 电子信息专业论文:电子信息工程专业教学改革论文 一、在目前的电子信息工程专业的教学、实验中,主要存在以下几个方面的问题 1.理论课内容陈旧、授课手段单一,实践内容少,与迅猛发展的现代电子技术严重脱节。大多以理论课讲授为主,学生动手实践机会较少。课程内容陈旧,主要是《模拟电子技术》和《数字电子技术》等课程,讲课内容以模拟单元电路和中、小规模数字集成电路为主,与目前IT产业大规模集成电路器件高速发展和应用的趋势严重脱节。讲课效果较差,学生普遍感觉“学习的知识实践中用不上,实践中需要的知识没学过”。 2.各门课授课内容之间缺乏有机联系,缺乏一个统一明确的目标。有的课理论太多与现代技术联系不紧密,有的课内容与其它课有重复,从总体来看,培养目的比较分散。 3.一方面授课的内容与最新发展的技术严重脱节,一方面教师尤其是青年教师的知识结构得不到优化和充实,易造成老师不敢多讲,学生不愿多听、动起手来什么都不会的恶性循环局面。 4.实践环节内容手段比较单一,实践环节只让学生了解及掌握最基本的东西,在综合能力培养方面、在实际问题解决方面、在创新性方面缺乏必要的内容。 在这种情况下,进行适应时代需要的电子信息工程专业建设,是培养现代电子专门人才迫在眉睫的需要。 2、教学改革的具体建议 (一)以提高技能水平为教学优秀,采取多种实践教学方法 实践教学的教学方法要根据教学内容的不同而有所不同,不能采取一成不变的教学模式。我们把实践课题分成不同的课程类型:项目中心类型、任务中心类型、问题中心类型、训练中心类型、体验中心类型、案例中心类型和复合类型等。例如单片机的实践训练就采取“任务中心”、“训练中心”和“项目中心”相结合的复合型教学方法,以完成一个实际课题为中心,带动训练和项目,学习相关知识。电子产品工艺训练则采取训练中心的教学方法,从元器件的测量、元件的装配、元件的焊接、电路的调试、电路的维修等工艺进行反复强化训练,通过大量的实践达到提高学生的技能水平和熟练程度。对实践课程的考核方式也要相应改变,强调进行素质考核与技能考核,减少知识的记忆力考核。实践类课程的笔试一律开卷考核,允许学生使用任何工具和仪器。有些实践课程可以进行分段考核和实时考核。 (二)加强师资队伍建设 为了更好地培养电子类应用型本科人才,师资队伍建设是关键。没有一支符合高等教育要求的师资队伍,即使有好的教学计划和一流的实验实训设备,也实现不了培养合格的学生的目标。打造一支教学效果好、科研能力强、实践经验足、师德高尚、结构合理的“双师型”师资队伍,是电子信息工程专业师资队伍建设的重要任务。 (三)注重计算机技术和电子信息工程专业基础知识的融合 计算机技术的发展已使得计算机技术成为各学科专业不可缺少的工具和重要组成部分,其中电子信息工程专业与计算机技术联系最为紧密。电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成,对学生使用计算机的能力、利用软件和硬件技术开发应用计算机技术的综合能力要求很高,其本科教育中计算机基础教育的基本任务就是培养学生操作使用计算机的能力和开发应用计算机的软件设计能力。因此,学生应具备较强计算机应用方面的理论知识和实践能力,除了会使用已开发的软件包外,还应对已有的软件包进行二次开发或直接利用某种高级语言进行设计开发,也能从事控制电路、接口电路等方面的设计与调试工作。因此,电子信息工程专业计算机基础尤为重要,学生的计算机能力关系到能否达到培养目标、能否适应电子信息产业对人才的需求。电子信息技术和计算机技术结合十分紧密,在电子信息工程专业的专业基础课和专业课程的教学中,计算机的内容虽有独立性,但在很多情况下已很难将计算机技术单独分离出来,其和计算机技术结合十分紧密,并逐步走向融合。因此,在电子信息工程专业的课程设置和课程内容衔接中,必须注意到这种融合性,在专业基础课和专业课的理论及实验教学中多结合计算机技术。例如,在《信号与系统》、《数字信号处理》等课程实验中可让学生自己编程处理,只有这样才能获得很好的计算机教学效果。 (四)建立实验教学质量的监控和评估机制,强化开放实验教学的组织与管理,确保开放实验教学质量。开放实验教学管理的好坏直接影响最终的教学效果。在开放实验教学过程,既坚持“以学生为本,自主学习”,满足学生课内外的要求,又及时给学生提供正确的引导。对于课程内规定完成的实验,要采用提前集中授课的方式,让学生完成预习后,在网上预约实验时间。计算机管理系统及时为学生排位,根据学生的实验记录各种相关信息,供教师和学生查询。针对开放实验后可能会存在学生抄袭实验数据、实验报告等问题,要建立实验教学质量的监控和评估机制。具体构思为:学生进入实验进行课内实验时必须通过预习检查(可通过预习检查课件进行);基础实验教学过程实现网络化管理;值班教师对学生的实验质量进行随机抽查;加大实验报告的比重;采用答辩和集中进行操作考试相结合的考核方法,确保开放实验教学的质量。 (五)以素质教育为优秀,坚持可持续发展观,大胆进行全面教学改革 可持续发展是一种新的发展观,教育在可持续发展战略中占据极其重要的地位。一方面,教育改革与发展的各种问题,从发展战略、培养目标、专业设置到教学内容、课程体系、教学方法、教学管理,都可以从可持续发展的观念和原则得到启发;另一方面,在对大学生实施素质教育的过程中,必须把可持续发展的观念、知识、能力、行为,作为文化素质教育的重要组成部分。从可持续发展的理念和原则与实施素质教育出发,高等教育和教学改革就可以在面临和解决经济体制转变、高等教育大众化到来的一系列问题时,少走弯路。在实践教学改革中,可以给学生选择学习的更大的自主权,使学生相对独立地进行实践,扬其所长;在改革传统的考试方法时,以考评综合实践能力为主,用实验操作、完成设计课题等方法考核学生,促使学生真正为提高能力而学。 电子信息专业论文:电子信息专业教学论文 1电子信息专业生产实习面临的主要问题 目前电子信息专业学生生产实习面临的问题主要为实习企业难寻。 生产实习的目的就是让学生能直接参与到电子信息及其相关企业的生产环节中。但是在市场经济条件下,许多国营企业被兼并或调整,无暇接收学生的实习;而合资企业、独资企业由于害怕技术和管理方法泄漏以及实习会给企业带来不便,也不愿意接待学生实习;再者由于学生缺乏实践经验,很难给企业直接创造利润,因此,企业不愿意也没有义务接收学生实习。而电子信息企业多属于民营、外资或者合资企业,愿意接受学生实习的就更少;其次,组织学生到专业对口的大型企事业单位进行参观是一般工科专业生产实习的传统模式。但是对于电子信息专业,简单的参观模式效果并不理想。以往跟班作业或代岗劳动是生产实习的主要内容,但是对于电子信息专业,跟班作业或代岗劳动几乎不可能。一是一般电子信息企业规模不大,即使能安排跟班作业,人数也十分有限;二是电子信息企业属智力劳动密集型企业,跟班作业必须有指导教师,这些指导工作校内老师不能胜任,而企业为其自利益所虑,一般不会指派专业技术人员指导;三是软件开发是一个特殊产业,按照软件工程原理,研发小组中途增加新的成员不仅不能提高生产效率,可能还会增加软件开发的复杂性,更何况是增加没有实际工作经验的学生;随着高校扩招,高校实习学生人数急剧增长,加之目前企业不同程度地提高了实习收费标准,使得实习所需的费用上涨,而学校对实习经费的投入远远滞后于企业收费增长的速度。实习经费不足严重影响了实习单位接纳学生生产实习的积极性;另外高校连年扩招,导致学生人数不断增加,要安排如此多的学生实习,在组织上和管理上都是十分困难的。 2校企联合生产实习新模式探索 目前有些企业成立了专业化的实训基地,其按照生产实习的本质要求,严格从看、学、做三个环节组织教学,为高校解决生产实习问题提供了一条新的途径。这些实习基地依托大企业,面向高等院校,既有浓厚的现代企业氛围,又具有一定的教育培训经验,是连接企业和学校的纽带。 这类实习基地依托大企业,能很好解决学生到生产一线参观学习的问题;实习基地有专门的培训老师,他们来自企业研发和生产的第一线,有丰富的实际工作经验。他们所采用的教学方式与高等院校有很大的区别,比如有的专业化实训基地采用1:3:6的教学模式,即10%的时间针对实训中反映出来的问题,对学生进行答疑式的理论培训;30%的时间对实训基地所依托的企业曾经开发的实际项目进行案例分析,提高学生分析问题和解决问题的能力;60%的时间组织学生参观现代企业的管理模式和生产流程,并进行项目开发实践或代岗劳动;这些的实习基地通过自建研发实验室或模拟生产线对企业已完成的项目进行再现开发训练,保证学生能在较短时间内完成项目开发,体验项目开发和产品生产的全过程;到实习基地进行实习可以促进学生择业、就业观念的转变,促进学生从专业知识向专业技能的转化,从学生身份向员工身份的转化,最终实现大学生就业“零适应期”的培养目标。在实习的过程中学生将逐步树立企业意识、责任意识、团队意识、资源意识、效率和效益意识、竞争意识;同时老师会注重学生职业精神和团队精神的培养以及实际动手能力、岗位适应能力、资源运用能力、协同工作能力的培养;实习基地还会帮助学生了解两个产业背景,即:电子信息产业的背景,以及电子信息行业服务对象的行业背景。 基于这种优势和现状,我们提出了校企合作共同建设实训基地的设想,基地的硬件建设由企业投资,实训内容由学校与企业根据理论教学与企业生产实际共同制定,实训指导由学校专业教师和企业高级技术人员共同承担,保证了学校到企业、学习到工作的平滑过渡,学校的学生实习时支付一定的费用。这种校企合作的方式可以依据学校的要求,量身订做实习方案,针对性强。 3校企联合生产实习新模式实践 近五年来我们一直与成都某实训基地合作,经过多年的合作与探讨,学校与企业共同摸索出了一个适合电子信息专业学生生产实习的实习模式。通过几届实践,取得了较好的实习效果。 其实习流程如下:(1)报到;(2)统一领取工作牌、实习指南、实训资料、办公设备等;(3)参观熟悉工作环境;(4)集中实习;(5)分组实践;(6)总结。 项目开发主要流程有(根据不同项目裁减,SQA贯穿始终):(1)立项:明确项目目标、范围及内容;项目质量要求;项目备案及启动。(2)计划:划分里程碑并确定里程碑目标;明确项目跟踪与监控机制;明确项目的资源配置;确定角色、参与人员并分配职责;划分及分解工作任务;确定项目进度。(3)需求:确定项目的目标和范围;明确项目的功能性需求和非功能性需求;明确项目的其他要求。(4)分析设计:对需求进行理解、转化,并抽象出系统中各个对象的属性及行为;对抽象出的系统对象进行设计,形成设计方案。(5)实施:使用工程化的方法,采用适当的开发工具生成满足需求、符合设计方案的目标系统。(6)系统测试(验收测试):检验开发的系统是否符合需求。(7)质量保证:向实训中心提供项目验收报告;(8)结项:完善各类文档;提交结项报告。 在实训过程中,学生分成若干个小组,每个小组推荐一名项目经理,然后项目经理按照软件项目的开发流程合理地安排小组中的各成员的任务,项目成员通力合作完成整个项目的开发任务。这种小型项目的开发完全是按照软件公司的软件开发模式来进行的,并得到企业软件工程师的现场指导。 4结束语 校企结合的电子信息专业生产实习的教学改革已经进行了五年,初步解决了以往生产实习中的问题和矛盾,该模式能让学生将所学理论更好地与电子信息工程实践结合起来,开阔了学生的视野,增强了感性认识,收到了较好的效果。依托专业化实训基地的校企业联合的电子信息专业生产实习模式,能够满足本科电子信息专业生产实习教学要求,并取得了较满意的效果。 随着知识经济时代的来临,对高等教育提出了更高的要求,如何提高教学质量是教学改革的永恒主题。我们将在以后的实践中不断探索、建立和完善生产实习模式,保证生产实习教学质量。 电子信息专业论文:研究性学习在电子信息专业课教学论文 摘要对于电子信息产业来说,技术创新是产业保持持续发展的重要源泉,因此,电子信息专业课教学应以培养创新精神、研究能力和实践能力为目标。研究性学习是一种以学生为主、主要培养学生创新性的新型教学模式,从学习目标、学习内容、学习策略、学习评价等四个方面,对电子信息专业课研究性学习加以设计。 关键字研究性学习电子信息专业课创新性 1引言 当前信息社会发展与国内素质教育改革要求大学生能够灵活应用专业知识解决实际问题与创造新知识,并且具备相当的终生学习能力。传统的教师传授、学生接受式的教学与这些要求是有距离的,在这样的教学方式下,学生容易产生厌学情绪,在高年级的选修课中到课率普遍不高,其原因在于经过低年级基础课程的教学,学生对学习已经产生了不同程度的逆反心理,并且具有了强烈的自我意识和表现欲望,因此不再满足于学习内容在师生之间的机械移位。帮助他们利用已有的专业基础知识去主动学习、自主学习,是改善教学效果的重要渠道。 所谓研究性学习,指的是学生在教师指导下,根据各自的兴趣、爱好和条件,选择不同研究课题,独立自主地开展研究,从中培养创新精神和创造能力的一种学习方式。这种学习方式的突出特征是坚持学生在学习过程中的自由选题、自主探究和自由创造,与以往学习方式相比,研究性学习更有利于培养学生的创新能力。 党的十六大报告指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。”对于电子信息产业来说,技术创新更是产业保持持续发展的重要源泉。因此电子信息专业课教学应以培养创新精神、研究能力和实践能力为目标,它强调让学生通过研究性学习,提出问题,收集材料,对研究性课题进行探索、分析、研究,最后基于问题解决模式,在实践操作中培养学生科学的态度和价值观以及创新精神、创新思维、创造能力,并学会解决生活中与电子信息技术学习有关的实际问题。 2研究性学习的内涵及积极意义 研究性学习是在教学过程中创设一种类似科学研究的情景或途径,让学生在教师引导下,从学习、生活及社会实践中去选择和确定研究专题,用类似科学研究的方式,主动地去探索、发现和体验。同时,学会对信息进行收集、分析和判断,去获取知识、应用知识、解决问题,从而增强思考力和创造力,培养学生的创新精神和实践能力。 研究性学习的重心是学习而不是研究。学校毕竟不能等同于科研机构,没有必要的研究设施和科研经费,只要通过研究性学习能提高学生的实践能力,培养学生的创新精神就基本达到了教学目的。 研究性学习的优秀在于促使学生通过与研究相类似的认知方式和心理过程来进行学习,其根本目的不是预期的研究成果,而是预期的学习结果。通过研究性学习,学生的综合知识、综合能力能得到提高,实践能力和创新能力能够得到培养,因此可以说研究性学习弥补了传统教学模式重学科知识传授、轻能力培养的缺陷。 研究性学习有利于培养并发展学生的主体性。我国近10年来进行的主体性教育实验证明了学生发展的优秀是他们主体性的发展。培养发展学生的主体性就成了教学的重要目的。在研究性学习中,学生可以自己选择课题,自己设计研究方案,自己调查并得出研究结论,体现出他们是教学的真正主体。 研究性学习有利于使人类主体的智力资源转化成个体的智力资源。以什么样的方式认识世界,与学生时代所形成的学习方式是密切相关的。我国传统教育的学习方式是接受学习,不能很好地将人类智力资源转化成个体的智力资源,研究性学习可以弥补这一不足。从实践方式看,传统教学主要是演练式、实验式,不利于学生的发展,而研究性学习是一种以问题为中心的主动认知、主动实践的学习活动,是一种认识—验证—体验的过程。研究性学习提供给学生的是一种主动、愉快、积极的体验。 研究性学习有利于培养学生可持续发展的能力。学生是否有可持续发展的能力主要取决于三个因素:是否学会了学习;是否具有健康的社会感情;是否具有创造性精神。研究性学习有利于学生这三种能力的形成。 研究性学习有助于学生养成良好的治学之道、知晓做人之理。治学之道与做人之理是紧密相关的一个问题。学生的做人之理的形成需要他们治学之道的支持。研究性学习可以培养学生实事求是的精神,培养学生严谨务实的良好作风。 3研究性学习是高等教育的内在需要 传统的课堂教学主要的弊端在于:因材施教的原则,在班级集体教学活动的前提下难以实施;以语言讲述为主的表达方式,使得某些教学信息的传输与接收遇到困难;以教师为主体的课堂教学不能充分体现学生的作用,学生学习缺乏主动性,没有创造力;传统课堂教学,教师总是在进行重复性劳动,教学强度非常大。这样教师就无法从繁重的教学任务中脱身来进行研究工作。 高层次创造性人才肩负着中华民族振兴的历史使命,研究性学习是培养和造就创新人才的重要手段。如何提高教学水平和科研质量及取得创新性成果,国内外的成功经验表明,实行加速创新的研究性学习是必由之路。 现代社会科学技术的迅猛发展,要求高校培养出来的人才不仅具有渊博的科学知识,扎实的专业技能,更应具有发现问题、解决实际理论问题和实践问题的能力。这光靠知识的传授显然是不能实现的。而且把科学研究引进教学过程,在教学过程中渗透对大学生的科学研究训练,这是高校教学的特点。研究性学习有助于教学和科研的有机结合,有助于大学生在模拟“问题情景”中通过研究和探索去获取新知识,产生创造性成果。 究性学习具有开放性和多元化,强调系统性的实践,在科研实践中发挥自主性潜力,因而满足了形成创新精神和产生创新成果的主要因素。研究性学习对创新的形成起催化促进作用,大学为研究性学习提供了现实舞台。研究性学习的实践策略中还包含有课题组研究的形式,强调课题组集体的合作和配合,这种协作精神的锻炼对后续的科学创新有积极的影响。研究性学习不仅能让学生在研究中学到知识,而且在研究的过程中,学生的组织能力、协调能力等的锻炼是传统学习方式所无法比拟的。 研究性学习有助于弥补大学生的先天不足,可以给他们一方容量极大的“用武之地”,给学生自主活动的时间和空间,极大地发掘学生科学研究的潜质。通过参与研究,学生的思维方式会发生很大的变化:从被动思维发展到主动思维;从单一思维发展到多元思维;从平面思维发展到立体思维;从静态思维发展到动态思维;从封闭思维发展到开放思维。因此,学生敢于面对挑战,勇于提出独立见解,潜能会得到充分挖掘和开发,为进行科学创新奠定基础。 研究型教学使得考核结构发生了变化,适当分离基础内容考核和创造性的考核是必要的科学的考核制度,有利于公平的办法都会受到学生的欢迎和支持。目前研究型教学已经受到了广泛的关注和欢迎。在解决了认识问题以后势必有更多的学校、老师会去作进一步实践。在打破一校一课的局限以后,如何因人而异、因地而异摸索出合适的形式,确定合理的目标和工作量是我们乐意看到的。可以相信研究型教学将会对教学质量的实质性提高起示范作用。 4电子信息专业课教学中研究性学习的设计 (1)学习目标的设计。在研究性学习中,教师首先要组织学生从电子信息专业所涵盖的通信信号处理、图形图像处理、语音信号处理、多媒体技术以及DSP技术等领域中选择和确定他们感兴趣的研究专题,去发现问题和提出问题。在研究性学习中,问题是学生学习的重要载体,学生在解决问题的过程中会涉及多种知识,这些知识的选择、积累和运用完全以问题为中心,呈现横向的、相互交叉的状态。 研究性学习是课程教学的互补,专业课程教学重视学生对电子信息技术基础知识的理解和掌握,而研究性学习则不以系统电子信息技术学科知识的传授为追求,它是以学生个性发展的需求为出发点,以电子信息学科教学欠缺和研究性学习自身所长为主要追求。 (2)学习内容的设计。研究性学习主要不是学习书本知识,而是强调动手动脑的实践过程,特别是电子信息专业更强调学生的动手能力,它不能依靠教师传授知识和技能,而是强调学生自主学习的行为与过程。当前教学中学生学习方式基本是接受性学习,它适用于事实性知识、技能性知识、规律性知识的掌握,但对于策略性知识、价值、态度和情感类知识的学习往往不能奏效,这些知识的学习只有通过自主性学习,才能内化成学生自身的经验体系。在研究性学习中,正是通过创设类似科学研究的情境,让学生自主的探究、实践、发展和体验,从而培养学生的科学精神、创新思维以及分析问题、解决问题的能力。因此,研究性学习的具体内容便可以在相当宽泛、相当灵活的范围之内加以选择,这符合电子信息专业覆盖范围广的特点。 研究性学习内容的具体选择和设计,主要是体现研究性学习的学习目标和学习原则,没有一定要达到的绝对标准和程度,而是视学生和学校的具体条件灵活处置把握。学生可以根据自己的兴趣和爱好,在通信信号处理、图形图像处理、语音信号处理、多媒体技术以及DSP技术等领域中选择方向,这些选择都是合理的,都能够有效地体现和达到信息技术研究性学习的目标,没有高低之分。 (3)学习策略的设计。研究性学习中学生的自主学习策略主要包括:自主制定学习计划,确定分工、活动方式和方法选择研究或调查对象;进行查询资料、操作与制作等活动;汇集、交流学习成果等。实现电子信息技术研究性学习中学习的自主性,不仅要求教师要从思路、活动空间和时间上向学生提供必要的条件,以实现学生的自主选择、自主安排、自己组织学习活动的目的,同时还要求教师不必拘泥于课堂教学或其他程序规则的限制,自主安排学生的学习活动。 (4)学习评价的设计。评价是为决策提供信息的过程,研究性学习的评价是指,在研究性学习的过程中系统地收集信息,根据学习目标的要求,对学习中所引起的学生认知行为上的变化,在定性、定量的基础上进行价值判断,为研究性学习的决策提供信息的过程。 一个完整的学习过程,总是呈现出种种阶段性结果,它们既是总结果的分支,同时又是学生在学习中预测总结果的反馈体。研究性学习的评价就非常重视阶段性结果评价,即在研究性学习的各个阶段,设定考查学生的不同能力:在课题设定阶段,考查学生设定课题的能力;在收集相关资料、调整研究方案阶段,考查学生的信息收集能力;在开展课题研究阶段阶段,考查学生的课题探究能力;制作成果检查,考查学生的动手能力、创新性、创造能力;在自我评价阶段,考查学生的自我评价能力;总结、汇报、交流阶段,考查学生的综合表达能力等。 5结语 电子信息专业学生正在面对迅速变化和激烈竞争的市场,需要他们具备创新能力和良好的终生学习能力,在专业课中通过设计基于研究性学习的教学策略,教会学生学习,特别是学会思考问题以及分析和处理教室以外的实际问题,会使他们受益终生。 电子信息专业论文:电子信息类专业课程教学研讨论文 摘要:《微机原理与接口技术》是电子信息类专业学生的一门必修课程,此课程内容多、细、零散且抽象不易理解,学生反映难学,为此,对此课程的教学方法提出了几点体会。 关键词:微机原理与接口技术;教学方法;形象比喻法 1引言 随着我国微机事业的发展,目前微型机在我国工业过程控制、智能化仪器仪表、机电一体化、办公自动化等领域已得到迅速发展。许多现代通信设备都融合了当今最前沿的计算机技术,这就要求我们培养的通信类人才必须了解和掌握计算机在通信领域的应用技术。为培养综合性人才,我系将《微机原理与接口技术》作为电子信息类专业的主要课程,主要阐述微型计算机的基本组成结构和应用系统设计,以及汇编语言程序设计。通过本门课程的学习,学生可以获得微机软硬件方面的基本理论、基本知识和基本技能,从而培养学生工程应用能力,为深入学习计算机控制技术、智能仪器的设计打下良好基础。但是,在以往的教学中,学生普遍反映该课程“难”、“活”、“繁”,属于“困难课程”之一。从如何提高微机原理课程教学质量、增强教学效果,促使学生个性化发展等方面,谈谈在教学上的一些体验和认识。 2课堂教学 2.1明确教学内容,突出重点难点 《微机原理与接口技术》作为一门技术基础课,其中需要记忆的内容较多,而且比较抽象,不好理解,所以学生普遍反映难学,随着所学内容的增多,越学到后面越觉得乱,理不出个头绪来,更谈不上好好理解并加以应用了,经常是顾此失彼,穷于应付。我们认真地分析了学生所反映的问题,从本专业的特点、学生的素质及教材系统性出发,主要以8086/8088为主,从CPU的组成、内存单元的存储原理、寻址方式入手,讲述指令的组成及应用,实验部分强调基本接口电路的原理与编程及系统设计的基本方法。 在每一章节讲授之前,先指出重点和难点,重点部分精讲,要求学生全面掌握。例如:在讲8086/8088结构一节时,存储器地址分段是本章的重点和难点,讲课时应配以大量图表形式进行重点阐述并辅以例题和练习题加深理解,而关于计算机硬件和软件一节,学生在前修课程中已经学过,只是粗略复习一下即可。其他章节也采用类似的方法。这样,学生知道每一章节的重点、难点,学习有了目标,大大提高了学习效率,增加了学习本课程的积极性。 2.2有选择地运用多媒体教学,提高教学效果 课堂教学是教学过程的基础,也是教学过程的主体。课堂教学的效果决定了授课过程是否成功,决定了这门课程能否达到授课目的,也影响到学生的学习兴趣。为加强课堂教学的效果,教师可以采用边理论教学边进行演示实验的方法,使学生在轻松有趣的学习中掌握理论。例如,在讲解芯片引脚图和芯片的内部结构图时,可在课件中通过点击相应文字或按钮来控制这些图片的显示或隐藏,并在图片旁边显示文字说明或语音提示,从而增强图片的可读性;又如,汇编语言指令和数据寻址方式是课程的基础知识,可在课件中用动画效果来模拟原本无法看到的指令执行过程和数据流动方向。在此课程中,类似的情况还有很多,采用多媒体教学一方面可以加快教学速度,弥补教学时数的不足,另一方面图文并茂,动感演示,无疑会激起学生的学习兴趣,课后阅读时容易产生联想。 2.3利用形象比喻法,加深内容理解 本课程有一些概念比较抽象,学生初次接触时会觉得很难弄明白,例如:堆栈、存储单元、寄存器、各种寻址方式等等。在教学时,不妨把这些内容和现实中的事情联系起来,比如:在讲解堆栈“后进先出”工作方式时,可以将“堆栈”比喻成火车站,先到的火车排在最后,最后到的火车排在最前,出站时,后到的火车必须先走,先到的火车才能出发。又如,在讲存储器物理地址和逻辑地址时,可用学校的教室做比喻,每一个教室是一个存储单元,有且只有一个唯一的教室编号,而该教室又属于某一个教学楼,即存储器的段,在该段里通过偏移量找到该存储单元比喻成在该教学楼里找到该教室。类似的例子还有很多。实践证明,凡是比喻恰当的地方,学生就容易掌握,只要我们认真地去探索和联想,课本中许多枯燥、抽象的问题都能与生活中的事情联系起来,从而使它们变得生动形象,易于理解和接受了。 微机原理与接口实验是电子信息类专业学生今后从事系统设计、研究、开发和应用的一门重要实践课程,学习最终结果是要求学生具有开发嵌入式系统能力。要达到这样的目的,除了课堂讲授原理外,还要靠实践加深理解,要通过对一些典型软件、硬件进行设计,编写程序、调试,直到正常运行,才能让学生具有基本的微机开发能力。我们在实践环节上主要作了以下一些探索: 3.1注重实验的选择 在传统教学中,汇编语言的实验占用了大部分课时,而实际效果却并不理想。为此,在实践教学过程中让学生掌握汇编语言的调试过程即可。重点学习与输入输出相关的指令,并通过实验熟练掌握。中断和接口技术对于电信类学生而言,可在今后的实际中直接进行应用,因此在实践教学过程中需要有重点的学习。 3.2注重实验方法的运用 在实验课程中,适当采用逆向教学方式,例如在中断技术的教学中,可以让学生先做实验。在实验中,学生们只要将电路按规定连接好,并输入预先编好的程序即可。然后再在课堂教学中在对实验的原理和实验中出现的问题进行讲解和分析,学生参与共同讨论。由于学生通过实验已经建立起感性认识,因而在理论学习上就容易理解和接受了。 4结束语 从我系学生的平时反映及成绩来看,本文所提倡的教学方法收到了良好的效果。通过对“微机原理与接口技术”课程教学方法的探讨,我们深刻地认识到只有通过教学改革才能提高教学质量,才能培养出能尽快适应社会的应用型人才。我们只要坚持不懈地努力下去,不断总结,相信一定可以取得较满意的效果。 电子信息专业论文:电子信息工程专业教学改革试析论文 [论文关键词]电子信息工程教学改革探讨 [论文摘要]为在高等院校培养面向21世纪的电子信息工程专业人才,对教学进行改革势在必行。根据电子信息产业的发展对电子信息工程专业技术人才的要求,结合目前高校电子信息工程专业教育的现状,提出了高等院校电子信息工程专业的教学的改革设想与建议。 近几年来,电子信息工程专业是社会需求旺盛的热门专业,其招生规模迅速扩大,在这种生源充足、社会需求旺盛的一派大好形势下,我们清醒地认识到,电子信息技术发展日新月异,如果不能及时改革课程结构,更新教学内容,改善实验手段,教学质量就无法保障。近几年的教学实践告诉我们,必须解决以下带有根本性、战略性的问题:(1)办学规模与教学质量的问题;(2)专业雷同与办学特色的问题;(3)专业宽口径与人才多样化的问题;(4)与上述相关的教学组织运行的问题。只有解决好上述问题,才能使高校的电子信息工程专业在人才市场的竞争中立于不败之地。 二、在目前的电子信息工程专业的教学、实验中,主要存在以下几个方面的问题 1.理论课内容陈旧、授课手段单一,实践内容少,与迅猛发展的现代电子技术严重脱节。大多以理论课讲授为主,学生动手实践机会较少。课程内容陈旧,主要是《模拟电子技术》和《数字电子技术》等课程,讲课内容以模拟单元电路和中、小规模数字集成电路为主,与目前IT产业大规模集成电路器件高速发展和应用的趋势严重脱节。讲课效果较差,学生普遍感觉“学习的知识实践中用不上,实践中需要的知识没学过”。 2.各门课授课内容之间缺乏有机联系,缺乏一个统一明确的目标。有的课理论太多与现代技术联系不紧密,有的课内容与其它课有重复,从总体来看,培养目的比较分散。 3.一方面授课的内容与最新发展的技术严重脱节,一方面教师尤其是青年教师的知识结构得不到优化和充实,易造成老师不敢多讲,学生不愿多听、动起手来什么都不会的恶性循环局面。 4.实践环节内容手段比较单一,实践环节只让学生了解及掌握最基本的东西,在综合能力培养方面、在实际问题解决方面、在创新性方面缺乏必要的内容。 在这种情况下,进行适应时代需要的电子信息工程专业建设,是培养现代电子专门人才迫在眉睫的需要。 三、教学改革的具体建议 (一)以提高技能水平为教学优秀,采取多种实践教学方法 实践教学的教学方法要根据教学内容的不同而有所不同,不能采取一成不变的教学模式。我们把实践课题分成不同的课程类型:项目中心类型、任务中心类型、问题中心类型、训练中心类型、体验中心类型、案例中心类型和复合类型等。例如单片机的实践训练就采取“任务中心”、“训练中心”和“项目中心”相结合的复合型教学方法,以完成一个实际课题为中心,带动训练和项目,学习相关知识。电子产品工艺训练则采取训练中心的教学方法,从元器件的测量、元件的装配、元件的焊接、电路的调试、电路的维修等工艺进行反复强化训练,通过大量的实践达到提高学生的技能水平和熟练程度。对实践课程的考核方式也要相应改变,强调进行素质考核与技能考核,减少知识的记忆力考核。实践类课程的笔试一律开卷考核,允许学生使用任何工具和仪器。有些实践课程可以进行分段考核和实时考核。 (二)加强师资队伍建设 为了更好地培养电子类应用型本科人才,师资队伍建设是关键。没有一支符合高等教育要求的师资队伍,即使有好的教学计划和一流的实验实训设备,也实现不了培养合格的学生的目标。打造一支教学效果好、科研能力强、实践经验足、师德高尚、结构合理的“双师型”师资队伍,是电子信息工程专业师资队伍建设的重要任务。 (三)注重计算机技术和电子信息工程专业基础知识的融合 计算机技术的发展已使得计算机技术成为各学科专业不可缺少的工具和重要组成部分,其中电子信息工程专业与计算机技术联系最为紧密。电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成,对学生使用计算机的能力、利用软件和硬件技术开发应用计算机技术的综合能力要求很高,其本科教育中计算机基础教育的基本任务就是培养学生操作使用计算机的能力和开发应用计算机的软件设计能力。因此,学生应具备较强计算机应用方面的理论知识和实践能力,除了会使用已开发的软件包外,还应对已有的软件包进行二次开发或直接利用某种高级语言进行设计开发,也能从事控制电路、接口电路等方面的设计与调试工作。因此,电子信息工程专业计算机基础尤为重要,学生的计算机能力关系到能否达到培养目标、能否适应电子信息产业对人才的需求。电子信息技术和计算机技术结合十分紧密,在电子信息工程专业的专业基础课和专业课程的教学中,计算机的内容虽有独立性,但在很多情况下已很难将计算机技术单独分离出来,其和计算机技术结合十分紧密,并逐步走向融合。因此,在电子信息工程专业的课程设置和课程内容衔接中,必须注意到这种融合性,在专业基础课和专业课的理论及实验教学中多结合计算机技术。例如,在《信号与系统》、《数字信号处理》等课程实验中可让学生自己编程处理,只有这样才能获得很好的计算机教学效果。 (四)建立实验教学质量的监控和评估机制,强化开放实验教学的组织与管理,确保开放实验教学质量。开放实验教学管理的好坏直接影响最终的教学效果。在开放实验教学过程,既坚持“以学生为本,自主学习”,满足学生课内外的要求,又及时给学生提供正确的引导。对于课程内规定完成的实验,要采用提前集中授课的方式,让学生完成预习后,在网上预约实验时间。计算机管理系统及时为学生排位,根据学生的实验记录各种相关信息,供教师和学生查询。针对开放实验后可能会存在学生抄袭实验数据、实验报告等问题,要建立实验教学质量的监控和评估机制。具体构思为:学生进入实验进行课内实验时必须通过预习检查(可通过预习检查课件进行);基础实验教学过程实现网络化管理;值班教师对学生的实验质量进行随机抽查;加大实验报告的比重;采用答辩和集中进行操作考试相结合的考核方法,确保开放实验教学的质量。 (五)以素质教育为优秀,坚持可持续发展观,大胆进行全面教学改革 可持续发展是一种新的发展观,教育在可持续发展战略中占据极其重要的地位。一方面,教育改革与发展的各种问题,从发展战略、培养目标、专业设置到教学内容、课程体系、教学方法、教学管理,都可以从可持续发展的观念和原则得到启发;另一方面,在对大学生实施素质教育的过程中,必须把可持续发展的观念、知识、能力、行为,作为文化素质教育的重要组成部分。从可持续发展的理念和原则与实施素质教育出发,高等教育和教学改革就可以在面临和解决经济体制转变、高等教育大众化到来的一系列问题时,少走弯路。在实践教学改革中,可以给学生选择学习的更大的自主权,使学生相对独立地进行实践,扬其所长;在改革传统的考试方法时,以考评综合实践能力为主,用实验操作、完成设计课题等方法考核学生,促使学生真正为提高能力而学。 电子信息专业论文:高校电子信息工程专业特色建设论文 论文关键词:电子信息工程专业特色创新 论文摘要:专业特色建设,对提高本科生教育质量,增强社会竞争能力是十分重要的课题。本文针对建筑类高校电子信息工程专业如何体现专业特色,进行较为细致的探讨。建筑类本科院校的电子信息工程专业特色建设,不仅要注重符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的工程应用型技术人才的培养,还应注重结合建筑类院校的特点和优势,形成自己独到的专业特色。 根据教育部1998年颁布的专业目录,电子信息工程专业由原来的十多个本科专业合并而成,可见该专业的涉及面相当宽广。其业务培养要求中指出,本专业是一个电子和信息工程方面的较宽口径的专业,学生主要学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的专业知识,受到电子与信息工程实践的基本训练,具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力。在这样一个基本培养要求的基础上,各个高等学校如何根据自己的特色与优势,扬长避短,制订针对性更强、更切合实际地专业人才培养计划,十分必要。我们在进行多次调研和讨论的基础上,确定了我院电子信息工程专业教育教学改革的方向和重点,力求突出特色,在竞争激烈的高等教育领域站有一席之地。 1人才培养的基本定位 不同层次的高等学校应有不同的培养目标,培养模式也应多样化。安徽建筑工业学院属于一般本科地方院校,根据我院战略发展纲要及人才培养规划,确立“立足安徽、面向全国、依托建筑业、服务城镇化”的办学定位。在学院办学定位前提下,我们对电子信息工程专业的培养定位是:具有较宽理论基础、较强实践动手能力和创新意识,能够综合应用所学专业知识的应用型工程技术人才。 电子信息工程专业教育教学改革的目的是:通过加强本科学生培养方案与工程实际的结合,注重应用型人才的培养,强化实践环节的训练,提高学生的动手能力。提供更多的机会,鼓励学生开展课外实践活动,实验室成为学生动手能力训练和技术创新的主要基地。 2就业目标 比较重点院校,我院学生的入学成绩显然较低,尤其高等学校扩招以后,进入我院学习的生源质量进一步降低,如何适应高等教育由“精英教育”向“大众教育”转变,培养符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的应用型技术人才,是我们面临的、急需解决的重大课题。 经过对我院电子信息工程专业的毕业生就业情况的分析发现,我院毕业生的就业主要集中在全国大大小小的IT公司、弱电公司、设计院等部门,大多数学生从事工程设计、技术开发、系统运行与维护、技术支持等工作,因此就业单位对学生实践能力的要求较高。针对这样的就业目标,我们对本科专业的培养计划和教学大纲做出进一步调整,基本要点是:强化电子电路的设计能力;增设选修课程,拓宽知识面;依托我校与建筑相关的专业,设置智能建筑专业方向;开设其它实践性较强的课程,特别强调电子综合设计能力的培养。同时,引导学生积极开展课外科技实践活动,参加各种科技比赛。从而扩大了我院电子信息工程专业的毕业生就业面。 3专业特色建设 处在建筑类一般本科院校的电子信息工程专业特色建设,不仅要注重符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的工程应用型技术人才的培养,还应注重结合建筑类院校的特点和优势,形成自己独到的专业特色。 3.1智能楼宇控制专业方向的设立 建筑院校的电子信息工程专业如何体现它的专业特色,我们认为应紧紧依靠建筑院校的特点和优势,设立与建筑相关的专业方向。1998年我们在98级电子信息工程专业设立智能楼宇控制专业方向,如表1所示,经过几年的建设,已基本成熟。智能楼宇控制(既楼宇自动化系统)属智能建筑范畴。智能建筑是以建筑为平台,综合应用现代计算机技术、电子技术,网络通信技术及电气技术等方面的先进技术,使建筑物成为具有远程通信功能、办公自动化功能和建筑物自动化功能的建筑。实现建筑物自动化功能的系统称作楼宇自动化系统(或称建筑物自动化系统,简称BAS)。楼宇自动化系统的含义是将建筑物内的各种机电设备以集中监视、控制和管理为目的,构成的一个综合系统。智能楼宇控制专业方向适应了现代建筑电气行业的迫切需要,满足了建筑电气行业中从事产品开发、系统集成、工程设计、施工、监理和物业管理人员对相关知识的需求。近几年,该专业培养的学生供不应求,且大部分学生被分配到建筑行业。 3.2学生能力的培养 培养工程型应用人才的总体特征是“能设计、会操作、懂管理”,综合素质高、实践能力强、有创新精神。实践教学是培养工程应用型人才的关键环节。对此,我们除了加大实践性教学环节,还对实践性教学环节进行一系列的改革。 (1)建立新的实验教学模式,激发学生创新思维 根据实验教学基本内容整体优化实验教学选题,重组实验教学,增加独立的综合实验课程,构建新的实验教学体系。整合实验室和实验教学设备,最大限度地提高现有教学设备的使用率。激活学生的创新思维,使他们能从实验中领略各专业学科之间的最本质的联系和内在规律,更有利于学生知识的综合运用和创新能力的培养。如电子信息工程专业增设信息电子技术综合实验和智能楼宇控制综合实验课程,其中信息电子技术综合实验涵盖:《ComputerControlTechnology》、《DSPTechnologyandApplication》、《单片机原理》、《嵌入式系统》等课程的实验,智能楼宇控制综合实验涵盖:《智能建筑设备》、《安全防范》、《电气控制与PLC》、《电缆电视技术》、《智能建筑及小区总体方案设计》等课程的实验。同时,由学生参与组建我院“智能建筑实验室”的建设,目前,“智能建筑实验室”已正式批准为安徽省高等学校省级重点实验室。同样,其它信息类专业根据各自专业特点,增加相应的综合实验课程。 中国论文联盟-(2)因材施教,以“优生导师制”促进创新人才脱颖而出 为加快电子信息工程专业的研究和高层次人才培养。挑选优秀学生,创建各种人才创新基地班,并配备具有丰富实践(工程型)的老师作为他们的导师,指导他们有针对性地学习某些科目,或直接进入老师的科研课题组,接受科研能力的训练,接受创新意识的熏陶,进行特色培养,以充分发挥高校在人才培养、学科建設和科学研究等方面的优势,同时积极开展理论研究与新产品、新技术的研发,最终将基地建设成为集教学、研发功能于一体的创新人才培养基地,在信息类人才培养领域起到示范、辐射作用。由于采取因材施教,近年来,我们取得如下成果:培养的学生,分别获得“全国大学生电子设计竟赛二等奖一项”、“全国大学生电子设计竟赛安徽区二等奖一项”、“西蒙杯征文竞赛(智能建筑)二等奖一项”、“中国智能机器人大赛银奖一项、铜奖一项”。 (3)开设综合课程设计,体现职业培训技能 我国经济社会的快速发展既需要科学家,也需要工程师,但大量需要的是工程师。为提高学生的工程设计能力,在原有的毕业设计的基础上,开设部分综合课程设计。如电子信息专业开设信息电子综合课程设计和智能建筑综合课程设计等。综合课程设计覆盖工程训练的各个环节:需求分析,系统设计,系统实现,系统调试,系统测试与性能评估;既培养工程能力,又积累工程经验。职业化素养训练应训练学生工作的规范性,综合课程设计引入一定的工业界规范与标准来进行学生职业化素养训练,同时,包含一定数量的符合工业界需求的辅助工程工具的使用训练。 4结语 我们还在计算机科学与技术、通信工程等专业开设与建筑相关和能力培养方面的课程。信息类专业开设与建筑相关的专业方向,是我院在教学方法和人才培养模式等方面所进行的一次探索和创新,并且取得了良好的效果。充分发挥了高校在人才培养、学科建設和科学研究等方面的优势,同时积极开展理论研究与新产品、新技术的研发,最终为社会培养出综合素质高,适应能力强的有用人才。电子信息工程专业体现建筑内涵,是建筑类高校的优势和特色,是其它类型的高校无法比拟的,是电子信息与建筑两大学科相互渗透的具体实现。它所培养人才,将会占领它所独有人才市场。 电子信息专业论文:电子信息工程专业教学改革论文 [论文关键词]电子信息工程教学改革探讨 [论文摘要]为在高等院校培养面向21世纪的电子信息工程专业人才,对教学进行改革势在必行。根据电子信息产业的发展对电子信息工程专业技术人才的要求,结合目前高校电子信息工程专业教育的现状,提出了高等院校电子信息工程专业的教学的改革设想与建议。 一、引言 近几年来,电子信息工程专业是社会需求旺盛的热门专业,其招生规模迅速扩大,在这种生源充足、社会需求旺盛的一派大好形势下,我们清醒地认识到,电子信息技术发展日新月异,如果不能及时改革课程结构,更新教学内容,改善实验手段,教学质量就无法保障。近几年的教学实践告诉我们,必须解决以下带有根本性、战略性的问题:(1)办学规模与教学质量的问题;(2)专业雷同与办学特色的问题;(3)专业宽口径与人才多样化的问题;(4)与上述相关的教学组织运行的问题。只有解决好上述问题,才能使高校的电子信息工程专业在人才市场的竞争中立于不败之地。 二、在目前的电子信息工程专业的教学、实验中,主要存在以下几个方面的问题 1.理论课内容陈旧、授课手段单一,实践内容少,与迅猛发展的现代电子技术严重脱节。大多以理论课讲授为主,学生动手实践机会较少。课程内容陈旧,主要是《模拟电子技术》和《数字电子技术》等课程,讲课内容以模拟单元电路和中、小规模数字集成电路为主,与目前IT产业大规模集成电路器件高速发展和应用的趋势严重脱节。讲课效果较差,学生普遍感觉“学习的知识实践中用不上,实践中需要的知识没学过”。 2.各门课授课内容之间缺乏有机联系,缺乏一个统一明确的目标。有的课理论太多与现代技术联系不紧密,有的课内容与其它课有重复,从总体来看,培养目的比较分散。 3.一方面授课的内容与最新发展的技术严重脱节,一方面教师尤其是青年教师的知识结构得不到优化和充实,易造成老师不敢多讲,学生不愿多听、动起手来什么都不会的恶性循环局面。 4.实践环节内容手段比较单一,实践环节只让学生了解及掌握最基本的东西,在综合能力培养方面、在实际问题解决方面、在创新性方面缺乏必要的内容。 在这种情况下,进行适应时代需要的电子信息工程专业建设,是培养现代电子专门人才迫在眉睫的需要。 三、教学改革的具体建议 (一)以提高技能水平为教学优秀,采取多种实践教学方法 实践教学的教学方法要根据教学内容的不同而有所不同,不能采取一成不变的教学模式。我们把实践课题分成不同的课程类型:项目中心类型、任务中心类型、问题中心类型、训练中心类型、体验中心类型、案例中心类型和复合类型等。例如单片机的实践训练就采取“任务中心”、“训练中心”和“项目中心”相结合的复合型教学方法,以完成一个实际课题为中心,带动训练和项目,学习相关知识。电子产品工艺训练则采取训练中心的教学方法,从元器件的测量、元件的装配、元件的焊接、电路的调试、电路的维修等工艺进行反复强化训练,通过大量的实践达到提高学生的技能水平和熟练程度。对实践课程的考核方式也要相应改变,强调进行素质考核与技能考核,减少知识的记忆力考核。实践类课程的笔试一律开卷考核,允许学生使用任何工具和仪器。有些实践课程可以进行分段考核和实时考核。 (二)加强师资队伍建设 为了更好地培养电子类应用型本科人才,师资队伍建设是关键。没有一支符合高等教育要求的师资队伍,即使有好的教学计划和一流的实验实训设备,也实现不了培养合格的学生的目标。打造一支教学效果好、科研能力强、实践经验足、师德高尚、结构合理的“双师型”师资队伍,是电子信息工程专业师资队伍建设的重要任务。(三)注重计算机技术和电子信息工程专业基础知识的融合 计算机技术的发展已使得计算机技术成为各学科专业不可缺少的工具和重要组成部分,其中电子信息工程专业与计算机技术联系最为紧密。电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成,对学生使用计算机的能力、利用软件和硬件技术开发应用计算机技术的综合能力要求很高,其本科教育中计算机基础教育的基本任务就是培养学生操作使用计算机的能力和开发应用计算机的软件设计能力。因此,学生应具备较强计算机应用方面的理论知识和实践能力,除了会使用已开发的软件包外,还应对已有的软件包进行二次开发或直接利用某种高级语言进行设计开发,也能从事控制电路、接口电路等方面的设计与调试工作。因此,电子信息工程专业计算机基础尤为重要,学生的计算机能力关系到能否达到培养目标、能否适应电子信息产业对人才的需求。电子信息技术和计算机技术结合十分紧密,在电子信息工程专业的专业基础课和专业课程的教学中,计算机的内容虽有独立性,但在很多情况下已很难将计算机技术单独分离出来,其和计算机技术结合十分紧密,并逐步走向融合。因此,在电子信息工程专业的课程设置和课程内容衔接中,必须注意到这种融合性,在专业基础课和专业课的理论及实验教学中多结合计算机技术。例如,在《信号与系统》、《数字信号处理》等课程实验中可让学生自己编程处理,只有这样才能获得很好的计算机教学效果。 (四)建立实验教学质量的监控和评估机制,强化开放实验教学的组织与管理,确保开放实验教学质量。开放实验教学管理的好坏直接影响最终的教学效果。在开放实验教学过程,既坚持“以学生为本,自主学习”,满足学生课内外的要求,又及时给学生提供正确的引导。对于课程内规定完成的实验,要采用提前集中授课的方式,让学生完成预习后,在网上预约实验时间。计算机管理系统及时为学生排位,根据学生的实验记录各种相关信息,供教师和学生查询。针对开放实验后可能会存在学生抄袭实验数据、实验报告等问题,要建立实验教学质量的监控和评估机制。具体构思为:学生进入实验进行课内实验时必须通过预习检查(可通过预习检查课件进行);基础实验教学过程实现网络化管理;值班教师对学生的实验质量进行随机抽查;加大实验报告的比重;采用答辩和集中进行操作考试相结合的考核方法,确保开放实验教学的质量。 (五)以素质教育为优秀,坚持可持续发展观,大胆进行全面教学改革 可持续发展是一种新的发展观,教育在可持续发展战略中占据极其重要的地位。一方面,教育改革与发展的各种问题,从发展战略、培养目标、专业设置到教学内容、课程体系、教学方法、教学管理,都可以从可持续发展的观念和原则得到启发;另一方面,在对大学生实施素质教育的过程中,必须把可持续发展的观念、知识、能力、行为,作为文化素质教育的重要组成部分。从可持续发展的理念和原则与实施素质教育出发,高等教育和教学改革就可以在面临和解决经济体制转变、高等教育大众化到来的一系列问题时,少走弯路。在实践教学改革中,可以给学生选择学习的更大的自主权,使学生相对独立地进行实践,扬其所长;在改革传统的考试方法时,以考评综合实践能力为主,用实验操作、完成设计课题等方法考核学生,促使学生真正为提高能力而学。 电子信息专业论文:电子信息专业课教学探讨论文 摘要对于电子信息产业来说,技术创新是产业保持持续发展的重要源泉,因此,电子信息专业课教学应以培养创新精神、研究能力和实践能力为目标。研究性学习是一种以学生为主、主要培养学生创新性的新型教学模式,从学习目标、学习内容、学习策略、学习评价等四个方面,对电子信息专业课研究性学习加以设计。 关键字研究性学习电子信息专业课创新性 1引言 当前信息社会发展与国内素质教育改革要求大学生能够灵活应用专业知识解决实际问题与创造新知识,并且具备相当的终生学习能力。传统的教师传授、学生接受式的教学与这些要求是有距离的,在这样的教学方式下,学生容易产生厌学情绪,在高年级的选修课中到课率普遍不高,其原因在于经过低年级基础课程的教学,学生对学习已经产生了不同程度的逆反心理,并且具有了强烈的自我意识和表现欲望,因此不再满足于学习内容在师生之间的机械移位。帮助他们利用已有的专业基础知识去主动学习、自主学习,是改善教学效果的重要渠道。 所谓研究性学习,指的是学生在教师指导下,根据各自的兴趣、爱好和条件,选择不同研究课题,独立自主地开展研究,从中培养创新精神和创造能力的一种学习方式。这种学习方式的突出特征是坚持学生在学习过程中的自由选题、自主探究和自由创造,与以往学习方式相比,研究性学习更有利于培养学生的创新能力。 党的十六大报告指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。”对于电子信息产业来说,技术创新更是产业保持持续发展的重要源泉。因此电子信息专业课教学应以培养创新精神、研究能力和实践能力为目标,它强调让学生通过研究性学习,提出问题,收集材料,对研究性课题进行探索、分析、研究,最后基于问题解决模式,在实践操作中培养学生科学的态度和价值观以及创新精神、创新思维、创造能力,并学会解决生活中与电子信息技术学习有关的实际问题。 2研究性学习的内涵及积极意义 研究性学习是在教学过程中创设一种类似科学研究的情景或途径,让学生在教师引导下,从学习、生活及社会实践中去选择和确定研究专题,用类似科学研究的方式,主动地去探索、发现和体验。同时,学会对信息进行收集、分析和判断,去获取知识、应用知识、解决问题,从而增强思考力和创造力,培养学生的创新精神和实践能力。 研究性学习的重心是学习而不是研究。学校毕竟不能等同于科研机构,没有必要的研究设施和科研经费,只要通过研究性学习能提高学生的实践能力,培养学生的创新精神就基本达到了教学目的。 研究性学习的优秀在于促使学生通过与研究相类似的认知方式和心理过程来进行学习,其根本目的不是预期的研究成果,而是预期的学习结果。通过研究性学习,学生的综合知识、综合能力能得到提高,实践能力和创新能力能够得到培养,因此可以说研究性学习弥补了传统教学模式重学科知识传授、轻能力培养的缺陷。 研究性学习有利于培养并发展学生的主体性。我国近10年来进行的主体性教育实验证明了学生发展的优秀是他们主体性的发展。培养发展学生的主体性就成了教学的重要目的。在研究性学习中,学生可以自己选择课题,自己设计研究方案,自己调查并得出研究结论,体现出他们是教学的真正主体。 研究性学习有利于使人类主体的智力资源转化成个体的智力资源。以什么样的方式认识世界,与学生时代所形成的学习方式是密切相关的。我国传统教育的学习方式是接受学习,不能很好地将人类智力资源转化成个体的智力资源,研究性学习可以弥补这一不足。从实践方式看,传统教学主要是演练式、实验式,不利于学生的发展,而研究性学习是一种以问题为中心的主动认知、主动实践的学习活动,是一种认识—验证—体验的过程。研究性学习提供给学生的是一种主动、愉快、积极的体验。 研究性学习有利于培养学生可持续发展的能力。学生是否有可持续发展的能力主要取决于三个因素:是否学会了学习;是否具有健康的社会感情;是否具有创造性精神。研究性学习有利于学生这三种能力的形成。 研究性学习有助于学生养成良好的治学之道、知晓做人之理。治学之道与做人之理是紧密相关的一个问题。学生的做人之理的形成需要他们治学之道的支持。研究性学习可以培养学生实事求是的精神,培养学生严谨务实的良好作风。 3研究性学习是高等教育的内在需要 传统的课堂教学主要的弊端在于:因材施教的原则,在班级集体教学活动的前提下难以实施;以语言讲述为主的表达方式,使得某些教学信息的传输与接收遇到困难;以教师为主体的课堂教学不能充分体现学生的作用,学生学习缺乏主动性,没有创造力;传统课堂教学,教师总是在进行重复性劳动,教学强度非常大。这样教师就无法从繁重的教学任务中脱身来进行研究工作。 高层次创造性人才 肩负着中华民族振兴的历史使命,研究性学习是培养和造就创新人才的重要手段。如何提高教学水平和科研质量及取得创新性成果,国内外的成功经验表明,实行加速创新的研究性学习是必由之路。 现代社会科学技术的迅猛发展,要求高校培养出来的人才不仅具有渊博的科学知识,扎实的专业技能,更应具有发现问题、解决实际理论问题和实践问题的能力。这光靠知识的传授显然是不能实现的。而且把科学研究引进教学过程,在教学过程中渗透对大学生的科学研究训练,这是高校教学的特点。研究性学习有助于教学和科研的有机结合,有助于大学生在模拟“问题情景”中通过研究和探索去获取新知识,产生创造性成果。 研究性学习具有开放性和多元化,强调系统性的实践,在科研实践中发挥自主性潜力,因而满足了形成创新精神和产生创新成果的主要因素。研究性学习对创新的形成起催化促进作用,大学为研究性学习提供了现实舞台。研究性学习的实践策略中还包含有课题组研究的形式,强调课题组集体的合作和配合,这种协作精神的锻炼对后续的科学创新有积极的影响。研究性学习不仅能让学生在研究中学到知识,而且在研究的过程中,学生的组织能力、协调能力等的锻炼是传统学习方式所无法比拟的。 研究性学习有助于弥补大学生的先天不足,可以给他们一方容量极大的“用武之地”,给学生自主活动的时间和空间,极大地发掘学生科学研究的潜质。通过参与研究,学生的思维方式会发生很大的变化:从被动思维发展到主动思维;从单一思维发展到多元思维;从平面思维发展到立体思维;从静态思维发展到动态思维;从封闭思维发展到开放思维。因此,学生敢于面对挑战,勇于提出独立见解,潜能会得到充分挖掘和开发,为进行科学创新奠定基础。 研究型教学使得考核结构发生了变化,适当分离基础内容考核和创造性的考核是必要的科学的考核制度,有利于公平的办法都会受到学生的欢迎和支持。目前研究型教学已经受到了广泛的关注和欢迎。在解决了认识问题以后势必有更多的学校、老师会去作进一步实践。在打破一校一课的局限以后,如何因人而异、因地而异摸索出合适的形式,确定合理的目标和工作量是我们乐意看到的。可以相信研究型教学将会对教学质量的实质性提高起示范作用。 4电子信息专业课教学中研究性学习的设计 (1)学习目标的设计。在研究性学习中,教师首先要组织学生从电子信息专业所涵盖的通信信号处理、图形图像处理、语音信号处理、多媒体技术以及DSP技术等领域中选择和确定他们感兴趣的研究专题,去发现问题和提出问题。在研究性学习中,问题是学生学习的重要载体,学生在解决问题的过程中会涉及多种知识,这些知识的选择、积累和运用完全以问题为中心,呈现横向的、相互交叉的状态。 研究性学习是课程教学的互补,专业课程教学重视学生对电子信息技术基础知识的理解和掌握,而研究性学习则不以系统电子信息技术学科知识的传授为追求,它是以学生个性发展的需求为出发点,以电子信息学科教学欠缺和研究性学习自身所长为主要追求。 (2)学习内容的设计。研究性学习主要不是学习书本知识,而是强调动手动脑的实践过程,特别是电子信息专业更强调学生的动手能力,它不能依靠教师传授知识和技能,而是强调学生自主学习的行为与过程。当前教学中学生学习方式基本是接受性学习,它适用于事实性知识、技能性知识、规律性知识的掌握,但对于策略性知识、价值、态度和情感类知识的学习往往不能奏效,这些知识的学习只有通过自主性学习,才能内化成学生自身的经验体系。在研究性学习中,正是通过创设类似科学研究的情境,让学生自主的探究、实践、发展和体验,从而培养学生的科学精神、创新思维以及分析问题、解决问题的能力。因此,研究性学习的具体内容便可以在相当宽泛、相当灵活的范围之内加以选择,这符合电子信息专业覆盖范围广的特点。 研究性学习内容的具体选择和设计,主要是体现研究性学习的学习目标和学习原则,没有一定要达到的绝对标准和程度,而是视学生和学校的具体条件灵活处置把握。学生可以根据自己的兴趣和爱好,在通信信号处理、图形图像处理、语音信号处理、多媒体技术以及DSP技术等领域中选择方向,这些选择都是合理的,都能够有效地体现和达到信息技术研究性学习的目标,没有高低之分。 (3)学习策略的设计。研究性学习中学生的自主学习策略主要包括:自主制定学习计划,确定分工、活动方式和方法选择研究或调查对象;进行查询资料、操作与制作等活动;汇集、交流学习成果等。实现电子信息技术研究性学习中学习的自主性,不仅要求教师要从思路、活动空间和时间上向学生提供必要的条件,以实现学生的自主选择、自主安排、自己组织学习活动的目的,同时还要求教师不必拘泥于课堂教学或其他程序规则的限制,自主安排学生的学习活动。 (4)学习评价的设计。评价是为决策提供信息的过程,研究性学习的评价是指,在 研究性学习的过程中系统地收集信息,根据学习目标的要求,对学习中所引起的学生认知行为上的变化,在定性、定量的基础上进行价值判断,为研究性学习的决策提供信息的过程。 一个完整的学习过程,总是呈现出种种阶段性结果,它们既是总结果的分支,同时又是学生在学习中预测总结果的反馈体。研究性学习的评价就非常重视阶段性结果评价,即在研究性学习的各个阶段,设定考查学生的不同能力:在课题设定阶段,考查学生设定课题的能力;在收集相关资料、调整研究方案阶段,考查学生的信息收集能力;在开展课题研究阶段阶段,考查学生的课题探究能力;制作成果检查,考查学生的动手能力、创新性、创造能力;在自我评价阶段,考查学生的自我评价能力;总结、汇报、交流阶段,考查学生的综合表达能力等。 5结语 电子信息专业学生正在面对迅速变化和激烈竞争的市场,需要他们具备创新能力和良好的终生学习能力,在专业课中通过设计基于研究性学习的教学策略,教会学生学习,特别是学会思考问题以及分析和处理教室以外的实际问题,会使他们受益终生。 电子信息专业论文:专业教学的电子信息论文 1优化专业课程体系 基于CDIO理念的电子信息专业教学改革首先应优化专业课程体系。在教学内容的设置上,重视专业理论知识的同时,注重人文知识的普及,也需兼顾文理交叉和渗透,专业课程与基础课程的交叉和渗透。采用“理论必修课程+基本电子技能实践课程+专业项目实践能力培养课程”的电子信息专业一体化综合课程体系模式对课程体系进行优化。首先,建立“学科专业基础+通识基础”的必修课程结构体系。以培养学生道德素质、身体与心理素质、团队精神,广博的知识结构体系,扎实的专业知识,多元的科学思维方法。这些课程包括思想道德修养与法律基础、大学英语、体育、计算机基础、大学语文等通识课程;高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、数学物理方法、电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、电子技术综合实验、微机原理与接口技术、单片机原理及应用、信号与系统、EDA技术及应用等学科专业课程。第二,设置基本电子技能实践课程,建立以基本专业技能培养为中心的基础实验教学,专业实践教学课程模块和以综合技能和创新能力培养训练为中心的实践教学模块。结合理论课程,使学生逐步掌握常用元器件,电子设计基本工具应用,电子电路的运行规律,电子组装,专题设计,电子系统设计的基本方法。通过这些基本电子技能实践课程的设置建设,循序渐进培养学生实践创新能力,提高学生专业基本技能素质。第三、设置专业工程项目实践能力培养课程。对企业和业界需求进行充分调研,特邀业界著名企业合作,共建实验、实训基地;校企联合设计教学大纲与课程计划,开发工程实践项目;并基于真实工程环境,让学生循序渐进参与工程实践项目研发的全过程,积累工程实践经验,实现与企业“零距离”的结合,以提高学生就业竞争力。同时全面开放实验室,为学生提供常用实验仪器,鼓励学生开展科技活动、参与教师科研项目。进行各种电子设备功能开发设计、鼓励学生参与电子设计大赛、挑战杯竞赛等。培养学生分析问题、解决问题的能力以及实践动手能力和主动探索精神,增强工程实践能力和综合素质。 2强化教师综合能力,创新教育教学方法 教师作为人才培养的实施者,应当具有较强的专业综合能力。因此,基于CDIO的电子信息专业教学对教师提出了更高的要求。从人才培养模式构思角度,教师应当具有扎实、宽广专业知识,了解本专业的发展现状以及未来发展方向,以完成人才培养总体方案的设计。作为工程项目实施过程的监控者,需要教师及时指导学生发展,评价学生能力培养完成的质量,这都要求教师具有更加全面的知识、丰富的工程实践实施经验以及更高的责任心。另一方面,为更好地实施CDIO工程教育理念,应组建稳定的指导教师团队,根据不同年级、不同时期的学生有针对性地制订目标任务、指导计划、措施方法,使学生在学习过程中体验到成功的快感,甚至理解工程技术的经济价值[5];建立教学质量网络信息管理平台,强化过程管理;推进知识的传授者变成了知识的构建者,实现全程、全员、全面的育人。创新教育教学方法成为电子信息专业教学改革的另一项重要内容。创新教育教学方法首先在讲授应用理论与工程技术类课程时,可引入项目、案例以及现场教学等方法,通过理论知识与企业实际项目相关联的学习化被动为主动,激发学生的学习兴趣,并将学生课堂参与、课堂反馈、教师传授知识系统性和知识更新性等作为评价标准;定期邀请相关企业的专业人士围绕某一工程技术应用领域举办针对性强的知识讲座或专题研讨会,承担工程实践性较强课程的教学任务,以强化企业联合办学的积极性和参与度。第二,推进本科生导师制,以项目的形式将课题布置给学生,由学生在课堂上阐述项目的研究方案、技术路线、可行性以及研究预期成果,教师对学生成果进行讲评,将课堂教学由传统的教师主导型转变成学生主导型。通过项目的设计、构思、实施过程进一步培养学生的工程推理和解决问题的能力、实验观察、数据分析、发现知识的能力和综合思维能力。 3推进大学生创新性实验计划和科技创新项目实施 实施大学生创新实验计划和科技创新项目是推动创新教育体系建设和工程实践能力培养的重要途径。大学生创新实验计划和科技创新项目也是基于当前大学教育现实的、可操作性强的、探索构建创新教育体系的一种重要方式。大学生创新性实验计划不但是一个全新的高校教学形式,也是一个综合性的教学活动,更是一个牵涉到方方面面的系统工程。推进大学生创新性实验计划和科技创新项目实施首先应当促进形成一支富有创新精神和创新能力的指导教师队伍。教师根据每个学生的具体情况循序渐进地安排他们的学习和创新实践。使学生在经历创新项目的实践中,按照项目的进度安排,在不同阶段实现与项目相关的各种技能都得到明显的提高。只有这样,才能使参与项目的学生从中感受到创新的乐趣,获得挑战自我的成就感,从而增强不畏常规、敢于超越、继续创新的意识,增强完成项目任务的毅力。第二、注重大学生创新实验平台的建设,平台是创新实验环境的重要组成部分,良好的创新环境才能激发学生积极参与申请创新实验计划项目。通过这些平台的建设以及项目资金支持为学生广泛开展科研创新训练等活动提供良好的硬件条件。第三、在课程教学中,渗透科研思维和方法。老师课堂上可以适当地介绍相关课题的研究内容、进展、所取得的成果以及存在的问题等,引出一下值得深入研究的方向或角度,逐渐引导学生独立思考,为他们参与申请大学生创新项目计划做些前期的铺垫和鼓励;老师在传授理论知识的同时同,也可将相关领域课题研究最前沿的专业知识和理论及时传递到课堂上让学生有目的地吸收,令学生知识、思维和意识紧跟社会前进的步伐。 4结语 基于CDIO工程教育理念优化了电子信息专业的课程体系,对创新教育教学方法,推进大学生创新性实验计划和科技创新项目实施进行了教学改革研究。构建了基于CDIO的“理论必修课程+基本电子技能实践课程+专业工程实践能力培养课程”的电子信息专业一体化综合课程体系。教学改革同时也要求强调教师综合能力,创新教育教学方法,大力推进大学生创新性实验计划和科技创新项目实施。通过教学改革实践可有效培养学生的创造性、思维能力、实践应用能力和团队协作精神。将CDIO教学理念融入到创新教育教学方法中,逐步完善了具有应用型特色的电子信息专业工程人才培养模式和教学方法。 作者:张光富张学军单位:湖南城市学院通信与电子工程学院 电子信息专业论文:电子信息类专业计算机网络论文 1实验教学内容和形式的研究 为提高实验教学的质量,针对以上存在的问题,笔者从实验教学的内容和形式两方面对计算机网络实验教学进行研究和探索。结合计算机网络课程自身的特点,利用电子信息类专业有限的实验条件,在传统的验证型实验的基础上增加了操作型实验、设计型实验和研究型实验。在实验内容的安排上力求循序渐进,先通过对基础原理的验证型实验和操作型实验来加深对网络原理和技术的理解,提高学生的实际应用能力,进而逐步涉及难度较大的设计型和研究型实验。 1.1验证型实验优化和整合传统的验证型实验,将验证型实验分为初级验证型实验和高级验证型实验。主要用于帮助学生理解网络基本概念如协议、数据帧和算法等,观察和评价网络性能指标。初级验证型实验主要利用网络协议分析工具截获网络中传送的数据包,验证网络上数据包的基本结构,通过观察分析数据包的传送认识和理解协议的运行机制。高级验证型实验依托网络仿真软件进行,首先由教师给出实验的仿真优秀源代码,学生根据教师的讲解及关键部分的提示对网络仿真脚本做相应的修改后运行,利用网络仿真软件中的可视化工具观察网络协议运行过程的动画演示。在高级验证型实验中学生还可以通过修改某一参数观察网络各性能指标的变化,分析比较仿真结果,领会协议和算法的含义。以Wireshark软件抓取网络上的数据包为例实现初级验证型实验。该实验的硬件配置要求比较低,配备网卡的PC机和局域网环境即可,操作系统Windows2000或者XP都可以。通过Wireshark软件抓取网络上的数据包,可以得到封包的详细信息[3],如物理层的数据帧概况Frame、数据链路层以太网帧头部信息EthernetII、互联网层IP包头部信息InternetProtocolVersion4、传输层TCP的数据段头部信息TransmissionControlProtocol和应用层的信息HTTP协议HypertextTransferProtocol等。学生可以通过每层捕获的数据包清楚地验证数据包头部信息的嵌套,数据帧或包的格式,进而理解网络协议分层的意义。为了提高学生独立分析能力,而不是被动验证所学知识,可以用Wireshark捕获到的实验数据分析TCP/IP连接的三次握手情况,识别Wireshark截获到了三次握手的三个数据包。高级验证型实验中的网络仿真软件目前使用较多的有OPNET、Matlab、NS2和OMnet++等。由于NS2是开放源码的网络仿真平台,不需要额外付费,可以运行在Linux或Windows操作系统上,能够在计算机网络各个层次上模拟网络运行,并支持目前计算机网络教材中出现的大多数有线和无线网络协议,所以可选择NS2作为高级验证型实验的主要软件工具。以NS2为网络仿真软件的高级验证型实验的硬件配置要求比较低,配备网卡的PC机。如果现有实验室的PC机已有Windows系统,又想在Linux下运行NS2仿真,可在PC机的现有操作系统上安装虚拟机,虚拟机上再安装Linux操作系统运行NS2即可。在运用NS2做高级验证型实验时,重点是验证网络协议或算法的动态运行和变化过程。由教师给出TCL脚本实现对模拟仿真场景的产生和控制,并对关键控制部分进行详细讲解。学生依据图1所示实验流程完成实验。在这个实验阶段,学生一般不具备独立编写网络控制脚本的能力,对NS2网络仿真软件使用不熟练,所以学生主要是观察和验证已有网络协议的运行过程,修改关键网络仿真参数,通过观看动画演示和分析NS2的跟踪记录文件,得到网络性能如何变化,深层次领会网络协议和算法。 1.2操作性实验为提高学生的动手能力,突出电子信息类专业注重学生实践能力的培养,可在传统网络实验的基础上增加操作性实验,适当购置一些计算机网络实验的硬件设备,如双绞线夹线钳、双绞线测试工具、小型路由器、网络检测设备等,针对性地开设一些必要的计算机网络硬件实验,如网络线缆的制作与测试、网卡等一些常用设备的安装、设置及使用,路由器的设置、小型局域网的配置等。操作性实验不仅能增强学生实际操作能力,还能激发学生的学习兴趣,真正达到学以致用的目的。操作性实验包括3个步骤:①布线实验。主要是掌握双绞线的制作与连接,使学生明白双绞线与直通线的不同点,能够使用测试仪测试网线,制作出合格的双绞线[5]。②组网和建网实验。主要是掌握如何利用小型路由器、PC机和在步骤①做好的网线连接形成一个小型局域网。通过这一步实验,使学生能够掌握路由器的基本配置、路由器的级联方法、理解冲突域的概念等。③测试和管理网络。主要是掌握常用网络测试命令的应用,如Ping命令、Tracert命令、ipconfig命令等。对学生在步骤②中组成的一个网络运用基本的网络测试命令进行网络测试和管理。在传统的计算机网络实验中,常用网络测试命令通常都放在验证型实验中,学生实验的目的性不强,通常是把每一个测试命令敲一遍看看结果就结束实验,大约20分钟不到就可以完成,实验的效果不佳。将基本网络测试命令的运用放在操作型实验中,可让学生有针对性地对自己布线和组网成功的网络进行测试,检查网络是否连接成功,如何通过命令修改网络配置等。这样学生做实验的兴趣比较浓厚,也达到学以致用的目的。在操作性实验结束之后建议学生在家里组建自己的有线或无线小型局域网通过ADSL上Internet,也可以鼓励学生实验在笔记本上配置无线AP(接入访问点),手机接入WiFi的方法,进一步巩固实验内容。 1.3设计型实验电子信息类学生一般要具备一定的网络应用软件开发能力,因此设计性实验是电子信息类学生计算机网络实验不可缺少的一部分。设计性实验的主要目的是让学生能够编写简单的网络通信程序,掌握网络基本编程技巧。计算机网络课程通常在电子信息类专业的大三和大四开设,此时学生一般都已熟练掌握一门程序设计语言,如C语言和Java语言,学生具备顺利掌握网络编程技巧的基础。设计性实验的主要内容是用Socket套接字进行网络程序设计,让学生能运用Winsock提供的API函数接口进行面向连接或无连接的网络程序设计,实现网络数据传输。通过该实验学生可掌握Socket编程的基本方法,进一步深入理解UDP及TCP协议的工作原理,初步掌握TCP和UDP方式的网络编程模式。传统的计算机网络设计性实验通常是侧重网络应用层通信的设计,即实现网络聊天程序,FTP客户端/服务器端程序开发等[6]。电子信息类专业要求学生掌握一定的网络底层通信技术,因此其计算机网络设计性实验需要侧重网络底层的通信实验。针对电子信息类的专业特点,设计型实验主要包括3个部分:①基于Socket的异步串行通信设计。电子信息类的课程设计中会大量用到串口通信测试,可以让学生设计基于Socket的异步串行通信,通过这部分实验不仅让学生了解串口通信的原理,而且有利于学生掌握基本的Socket编程方法。②基于原始套接字的通信设计。电子信息类专业在进行硬件设计特别是嵌入式开发时,通常要对网络的数据链路层和IP层进行开发,而原始套接字可以用来处理数据链路层及IP层数据。这部分实验可以让学生自己设计Ping程序,完成数据链路协议设计和修改等。③基于流式/数据报套接字的客户/服务器通信设计。这部分实验是传统的计算机网络设计性实验的主要内容,目的是让学生掌握基于TCP和UDP方式的网络通信设计,如设计FTP客户服务器程序。 1.4研究型实验研究型实验主要对学有余力的学生利用课余时间进行的自主研究实验,采取2~4人为一组的形式,旨在提高学生运用所学知识解决实际问题的能力,以及培养学生的团队协作能力。在高级验证型实验中学生已对网络仿真软件有了一定的了解和熟悉,通过高级验证型实验学生能了解网络协议的动态工作工程,分析网络性能。研究型实验可以在高级网络验证实验的基础上进一步让学生深入了解如何修改和设计自己的网络协议,并观察、测量和比较其性能的变化。以NS2网络仿真软件为例,图2给出了NS2的网络仿真模型,由上至下可以针对网络层、数据链路层(包括介质访问控制层)和物理层分别展开研究。(1)在网络层上,重点研究动态路由。在有线网络环境中,研究动态路由的路由信息更新过程。以距离矢量算法的动态路由为基础,研究当链路状态发生改变时,静态路由和动态路由之间的差异。在无线网络环境中,在分析无线Adhoc网络路由协议(如DSDV、AODV以及DSR)性能的基础上,进一步修改和设计无线网络路由协议。(2)在数据链路层上,重点研究链路层协议。在研究以太网基本协议(如滑动窗口协议、停止等待协议、CSMA/CD协议等)的基础上尝试修改链路层协议以改善网络在某方面的性能(如吞吐量、延时、数据包投递率等)。(3)物理层上,重点研究无线传播模型和能量模型对无线网络性能的影响,从而为不同网络环境设计不同的无线网络的上层协议。 2结语 计算机网络是一门理论和实践结合非常紧密的课程,计算机网络实验教学具有十分重要的地位,电子信息类专业的计算机网络实验有必要独立设课,规范实验教学,并针对电子信息类专业培养目标更新实验教学内容,因地制宜地引入多种实验教学形式方法。通过实验教学内容和形式的具体实施,笔者完成了两个电子信息类专业教学班的实验教学任务,对比没有实施上述实验教学的班级学生,发现这两个班学生思维更加活跃,对计算机网络的基础理论掌握更加熟练。下一步,将重点考虑培养学生网络通信协议的独立开发能力和综合实践能力。 作者:李晓卉单位:武汉科技大学信息科学与工程学院 电子信息专业论文:技术专业实践教学与电子信息论文 1“实践-服务教学模式的体系”的建构 1.1体系定位确定活动的目标和具体任务,在教师指导下,学生参与操作,先自学,然后自己动手做,深入发挥学生的能动作用,发掘其探究的科学思路,提高学生的主动性。具体来说,负责课程开发实践的老师,组织安排练习,提供指导的具体问题,包括实践活动中需要的信息,实践活动完成的场所和其他对象确定。采取切实可行的研究对象,实践有两种表现形式:其一为模拟实践,即让学生拆卸检测学校退休的办公及教学设备。其二为是实际的做法,即学校运行操作和维护现有的设备完成实践教学。这两种实践形式,一方面可以提高学生的实践技能,使教学与实践实验之间的差距降低,另一方面也变相地增加了学生的毕业的就业比例。 1.2建立可行性的体系这个体系包含四个部分,第一,学生的实践诉求较强;第二,学校的实践教师队伍充实;第三,学校的退休办公设备和教学设备的数量足够用;第四,扶贫教学实践。学生应掌握相关的电子电路的基本理论和实验技术,熟悉电子设备的基本能力的分析和设计;掌握获取、处理信息的基本理论和应用的一般方法,具备基本的设计、集成、应用及计算机模拟信息系统的能力。 2实践教学过程 通过在模拟实践的舞台,让学生充分参与课堂教学的实践,主要包括以下两个方面:①从电子信息科学与技术大学的第二学期开始进行,在实践教师的指导下,学生通过查阅相关书籍的相关资料和网络,涉及到结构、功能和原理自学的原则控制肢体行为调查为基础的学习,掌握原理为目标的原则。②对理论知识的基础上,学生进行实际操作自己熟悉的设备,熟悉操作规程,控制过程的各种功能。通过教学活动的实践服务,其不单单提高了学生的实用技能,使得课堂知识得到了巩固和加强,学生的视野也得到了拓展,使他们的整体素质得到了有效提高。其次,学生通过在农村小学和中学教育的贫困支教过程,了解目前的人才在实践技术方面的不足,积极在农村中实施和应用技术实践,教导不仅支持教育实践,同时也为学生不断提高综合能力,为学生提供了良好的实践检验测试的机遇。 3评测实践教学效果 通过五个学期的实践教学活动,学生的能力是否有所提高,需要有一个很好的评价标准,并且这种评定要有可操作性,主要是定量分析。有些活动是要一定的记录的,如规章制度和各种实践活动报告书以及活动记录;实践技能则需要进行检测,一是可利用实验室现有的设备设置、处理问题,定量考核记分。二是利用第二阶段的实践-服务,对于前期实践的效果采用校内实践和校外实践来检验记录安排任务量和完成任务量的百分比,再加上学生自行提出问题、解决问题的能力和创新能力的评价点。 4结束语 通过五个学期的实践教学活动,学生的各方面能力都有进步,电子信息科学与技术专业的“实践-服务教学模式”值得我们进行研究实施。 作者:张丽玲单位:新疆工程学院 电子信息专业论文:电子信息工程专业人才培养论文 1明确专业培养目标 依据高等教育指导委员会制定的电子信息工程专业的培养目标,围绕学校人才培养目标定位,“方案”从始至终体现“具有创新意识、高素质、应用型”的人才培养思路,体现以学生为本,以毕业生社会需求和就业为导向的价值观,加强学生思想品德等通用素质和能力教育,注重培养学生的社会责任感,培养方式逐步体现精细化,差异化、个性化的特征。我校电信专业明确了自己的的培养目标:本专业培养德、智、体、美全面发展,具有扎实的电子技术和信息系统等方面基本知识,掌握分析、设计、应用电子设备及信息系统的基本技能,具备良好的沟通能力和团队精神等基本素质,能在电子信息行业及各级企事业单位从事设计、应用开发以及技术管理等工作,具有创新意识的高素质应用型人才。 2电子信息工程专业人才培养方案修订遵循的基本原则 2.1充分的调查论证 (1)召开学生座谈会,征集毕业年级学生及毕业后走上工作岗位学生对“方案”的修订意见,了解学生自身需求。坚持以学生的学为中心,处理好教与学的关系。(2)邀请用人单位参与“方案”的修订。了解行业最新发展动态,邀请用人单位参与修订论证,充分考虑行业对专业人才的要求,尤其是行业协会制定的人才质量标准。(3)参照执行教育部的专业规范标准,确保专业完整性。 2.2德、智、体、美全面发展,处理好通识教育与专业教育的关系 本着“通识教育为体,专业教育为用”的思想,通识素质类教育贯穿始终,德育工作与通识类课程考核结合,学术讲座日常化,引进并开设高质量的艺术类通识教育课程。针对全国各地生源基础教育水平差异,对外语、数学、计算机课程进行分级教学。专业教育逐步向产学研合作的模式靠近,专业课程开设以业界需求为主导,鼓励与业界建立长期、稳定、互动的合作关系,鼓励“方案”的部分课程以合作教育的形式开展,包括合作办学、合作育人、合作就业、合作发展等。 2.3大力开展第二课堂教育,“方案”反映培养学生创新意识的要求设置6学分区间,给予参加学科竞赛、参与教师教、科研课题研究,参加人文、社会科学、自然科技、军事、历史、艺 术类通识课程修读,开展创业,参加职业资格认证考试、英语四、六级考试,参加计算机等级考试等学生的学分奖励,该模块是学生毕业必要条件之一。 2.4改革实践教学模式,加强实践教学环节,处理好理论教学与实践教学的关系 按照《普通高等学校本科教学工作合格评估方案》,工科实践教学比例占总学分不低于25%。根据校企合作的实际情况,改革实践教学模式,灵活多样,毕业实习以集中统一安排为主。重点让学生体验基层行业工人的工作过程,磨练意志,为走上工作岗位打下良好的基础。提倡学生的毕业论文(设计)以参与教师的教、科研课题的形式完成。重视课程设计。 2.5合理安排第四学年教学工作 根据学生职业发展需求“,方案”要考虑考取研究生深造和就业两种需求,1-10周集中安排课程,剩余时间安排毕业实习、毕业论文(设计)、准备研究生考试,确保教学秩序。 2.6教学计划统一性与灵活性相结合 随时关注行业发展需求,建立专业与行业信息交流机制,将行业发展最新的信息整合为课程资源,通过短课时的课程、讲座等形式开设,同时必须坚持“方案”的执行稳定性。 2.7分方向培养 在电子技术和信息系统的理论基础上,从第三学年开始分方向培养:嵌入式集成电路、信号与信息处理两个方向。嵌入式集成电路方向主要课程:嵌入式系统原理与应用、嵌入式操作系统、嵌入式微控制器应用、嵌入式Linux设备驱动开发;信号与信息处理方向主要课程:信息论基础、数字图像处理、DSP技术与应用、信息与网络安全。同时设置多门其他方向的选修课:通信工程、物联网工程、计算机网络、软件工程等。 3小结 本次电子信息工程专业人才培养方案修订工作,紧紧围绕学校人才培养目标定位“,方案”从始至终体现“具有创新意识、高素质、应用型”的人才培养思路,体现以学生为本,以毕业生社会需求和就业为导向的价值观,加强学生思想品德等通用素质和能力教育,注重培养学生的社会责任感,培养方式逐步体现精细化,差异化、个性化的特征。 作者:朱爱春 孙文汇 单位:青岛工学院 电子信息专业论文:电子信息专业实训教学论文 1电子信息专业实用人才基本素质 电子信息专业的人才培养是为了计算机应用的输出打基础,计算机技术是一种较复杂的高科技应用技术,包含软件应用和硬件应用;电子信息技术本身就是一种复杂的综合体,由计算机和电子信息应用技术结合而成的。企业对于人才的要求就是:能够灵活应用应用计算机技术和电子信息技术的种专业素质较高的人才,学校就要采用合理的人才培养方案而达到要求,顺利输出人才,为企业创造价值,达到双赢的成果。想要真正成为合格的电子信息专业的实用人才,有几个基本素质是必须要具备的,也就是电子信息专业实用人才基本的要求。理解学习计算机软件和硬件,从而在原有基础上能进行基本的开发研究;再次是信息技术的掌握学习,也包括硬件等相关技术的应用;最后是综合体的应用,也就是对计算机软件和硬件的掌握后,与电子信息技术的有机组合,生产出高端智能的高科技产品,应用于商业领域创造价值。 2实训教学应用与电子信息技术人才培养原因 2.1行业发展需求 我国经济的高速发展带动了高科技的发展,电子信息应用技术也被越来越多的应用到众多的领域之中,应运而生的电子科学与技术专业也被大力发展应用。电子信息技术的应用是跨越多领域行业的,主要是本领域的研发工作,也被应用在制造业里,包括生产机器和相关设备,还有各种电子产品的相关制造。电子信息技术的应用掀起了制造产业的一种革命浪潮。电子产业是新时代的产物,具有很大的发展前景。不仅是企业甚至是有些地区抓住机遇,建立科学技术基地,引进人才,打造创业环境,带动城市发展建设。 2.2电子信息专业培养方案要求 通过对劳动力市场的调研和行业岗位职责分析,针对学生这一主要工作群体,为了匹配岗位需求,进行了专业的分析和研究后,制定了合理可行的培养方案。电子信息行业是新兴行业不同于传统行业,所以不能够仅仅学习理论知识,还要更多的进行实际操作实际演练,培养学生对实际工作职能的实际操作。所以国家教育部根据这种实际需求,设定了教育培养目标,既符合企业的素质要求,也达到了培养学生综合素质的目的。 2.3教学内容的更新 在早期阶段电子行业新兴起阶段,虽然根据行业需求出版了一些书籍内容,但是由于电子信息技术持续的更新换代,一些内容过于陈旧以及不足,有必要去革新增加。同时,当初的发展可能更偏于理论性知识,实践操作不足,更加缺少实验设计相关的内容,学生缺乏了实际的动手操作的经验,而且一些实际内容过于陈旧,落后于现在技术的需要,不再符合人才培养的要求。针对电子信息技术要求,要制定更加专业的教学内容,开创更加新颖的教学模式,根据培养目标,采用相辅相成的教学模式,教材只是起了一种引导作用,实验才是主要的操作模式,毕竟电子信息技术是应用型为主,培养实用型人才使企业才能为企业更好的创造价值。而且学校要不断的跟踪市场变化,灵活地选用不同的教材进行相关教学,同时一定要加强学生动手实际操作的能力。 3实训教学的开展 创新教学模式是现在教学培养任务要走的必经之路,教学模式的创新能改善原来传统的诸多不足之处,增加创新性实际操作的课程,在实际操作中可以有所突破,经过不断的创新,可以与现在发展的电子技术相结合,实现电子教学的现代化,与现实需要相结合,同时也提升了学生自主创新的能力,培养了发散性思维,加强了学生驾驭电子专业技术的能力,主要是帮助学生建立了这种创新的意识,愿意主动积极的去探索发现问题,培养了独立思考解决问题的意识。同时可以组织一些相应适合的比赛项目,让合适的同学去参加,通过这种平台既给师生提供了可以展示的机会,也可以通过这种切磋,发现自己问题不足之处,从而去改正。通过这种对项目的实践操作,必定会制定一些项目方案,老师可以根据方案为学生进行指导,并可以根据方案需求提供一些新型的设计产品,供同学需要同时也完成了一定的教学任务,让同学有机会接触认识新兴的产品,并且可以实际运用它。 4结束语 培养更加专业的电子信息技术实用人才,不仅可以提高就业率,还可以为快速企业创造价值。所以实训教学这种教学模式必须被灵活的运用到课堂之中,增加学生的实践经验和动手操作能力,真正的培养出企业需要的合适的人才。 作者:李玉全 单位:贵州职业技术学院 电子信息专业论文:电子信息工程专业毕业设计论文 1毕业设计选题工作 毕业设计选题是毕业设计的源头和基础,是决定整个毕业设计质量好坏的前提。因此,选题必须符合电子信息工程专业培养目标和教学基本要求,内容涵盖本专业的优秀课程;选题应联系科研、生产或社会实际,促进学、研、产的结合;选题应反映本专业领域的科技发展水平和前沿动态,符合科技进步、经济建设和社会发展的需要;选题分量、难度、深度要适当,在满足教学基本要求的前提下,结合学生具体情况因材施教。改进毕业设计选题工作,可以设立毕业设计课题审查小组,进行选题审查,对课题内容、工作量、难易程度、知识覆盖面、可行性进行客观的评估。其次,以就业为导向来选题。考研类学生专业知识扎实,学习能力、思考能力较强,选用理论研究型课题类型为主;专业相关岗位任职类学生,以工程实践类课题为主,鼓励到工作岗位中完成毕业设计;专业不相关岗位任职类学生,其就业对专业知识要求不高,以相对难度稍低的设计类或仿真类课题为主。 2毕业设计指导工作 毕业设计指导工作是决定整个毕业设计质量好坏的关键。基于专业导师制毕业设计指导工作的实施,有利于密切师生关系、促进教风和学风建设,有助于解决指导环节存在问题。专业导师负责制,即从大三开始,每位学生都选择一名专业指导教师,由专业导师指导专业课程学习、专业技能训练,由专业导师布置和指导其毕业设计。实施专业导师负责制,专业导师来自于科研教学骨干教师与企业工程师,学生和导师双向选择,建立专业导师制度;其次,三年级学生即可进入毕业设计环节,在导师指导下,确定专业方向,学习专业知识。 3毕业设计质量管理 3.1建立毕业设计规范制度 建立毕业设计管理办法与实施细则、毕业设计大纲、指导教师职责、评阅教师职责、成绩考核标准、答辩工作规范、工作流程、论文格式规范等系列文件制度,从过程管理上形成选题、指导、中期检查、评阅、答辩等环节的规范和标准。 3.2选题规范化管理 制定科学、合理、规范化的选题申报制度,毕业设计选题实行一人一题、题目不重复。严把指导教师质量关,选派有教学和科研经验、具有讲师职称或博士学位的教师担任指导教师。 3.3毕业设计过程监控 毕业设计质量监控机构有学校、院(系)及专业建设组(或教研室)三级,采取院(系)自查和学校检查相结合的方式进行,明确各级监控岗位职责。监控环节分为初期检查阶段,包括指导教师资格、选题、开题;中期检查阶段,包括教师指导、设计进度、学生工作情况等;末期检查阶段,包括设计质量、答辩资格审查和答辩情况,整个监控环节形成了毕业设计质量监控闭环。 3.4毕业设计量化考核 毕业设计工作的量化考核应以毕业设计规范制度为依据,对质量监控过程进行量化。毕业设计(论文)工作评估指标体系,分为一级指标(质量监控、题目选择、论文或设计质量),二级指标(组织领导、质量监控、选题、成绩评定、总体水平)及主观观测点,最终达到对毕业设计工作的量化考核。 3.5毕业设计网络化管理 毕业设计网络化管理系统实现了教师网上出题、开题下任务、中期检查、论文审阅的全过程指导,提供师生互动平台,为教学管理人员的组织立题、中期检查、答辩分组、论文评审、归档全过程监督管理提供了工具,从而在很大程度上提高了毕业设计管理水平和毕业设计的质量。 4结论 教育部一贯重视毕业设计(论文)工作,对培养大学生的能力和素质等方面提出了具体要求:“大学生毕业设计(论文)要贴近实际、严格管理,确保质量”等。针对目前电子信息工程专业毕业设计环节当中存在的问题,开展毕业设计教学改革,有助于提高毕业设计环节教学质量:第一,以毕业设计规范制度建设为抓手,进行电子信息工程专业毕业设计质量监控,做好选题规范化管理、毕业设计过程监控、毕业设计量化考核及毕业设计网络化管理。第二,以推行导师制为优秀,进行电子信息工程专业毕业设计教学的改革,有利于密切师生关系,促进教风和学风建设,有助于解决指导环节存在的问题。 作者:徐刚赵莹单位:上海电机学院电子信息学院
优秀计算机论文:计算机教育中计算机科学技术的应用 摘要:在科学技术不断发展的今天,计算机在人类生活中的应用十分普遍。计算机教育已经面向大众化,各学校已把计算机作为计算机教育的工具加以利用,提高计算机教育的教学水平是时展所面临的必然趋势。 关键词:计算机科学技术;计算机教育;实践应用 在社会环境日新月异的变化中,教育部门也提出了新的教育理念,在全社会都在倡导综合素质教育的同时,学校的教育改革已经逐步深入到各校园中。近年来,计算机技术在我国的应用已经十分广泛。当前,在社会对人才要求越来越高的情况下,计算机教育发挥了一定的作用,对教育改革的推进有了进一步的成果。传统的教学手段被计算机技术的发展逐步取代,无论是作为辅导工具,还是学生知识的积累,计算机技术的应用都是利大于弊。教师可以把计算机当成教学辅导工具,在实际教学中利用计算机技术进行教学工作,学生可以把计算机当成学习工具,丰富学生的学习内容,为学生提供学习资源,使学习变得更有乐趣。在学科之间计算机也能发挥作用,进行有机结合,为教师和学生提供便利。计算机教育作为近年来新兴的课程,教师教授学生操作计算机的学习过程就是计算机的教育,它是计算机学科本身所具有的教育活动,目前,在中小学课程安排中,有专门的计算机课程设置。多媒体教学、远程教育等利用计算机进行的教学方法和活动,与学习有关的内容都可以利用计算机来进行。 1计算机科学技术在计算机教育中的应用 1.1有助于教师日常的教学管理 计算机技术在现实生活中十分普及,并广泛的应用到教育领域中。简洁高效是计算机应用中的特点,在日常的教学管理中,教师可以通过计算机对学生的学习过程或日常行为进行管理,教师布置作业后,学生可以直接把作业发送到计算机中,教师利用计算机进行批阅,这样既准确又节省时间,教师也有更多的时间为学生讲解课程。计算机技术的教学管理可以规范学生的日常学习和对班级的管理,做到公平公正。在提高学生学习水平的同时,也大大地提高了教师的管理效率。 1.2方便学生的日常学习 目前,很多学校已经充分地应用到计算机科学技术,并且效果显著,深得家长们的好评。对计算机的应用不受时间和空间的限制,学生在任何时间、任何地点,有不会的难题都可以通过网络搜索查找资料,来解决学习上的困难。同时,教师与学生家长之间建立网络连接,学生放学后,教师布置作业,学生可以在做完作业后第一时间发送给老师,教师在网络上就可以对学生进行辅导,使学生的学习不受时间的限制,随时提出疑问。教师也可以利用业余时间给学生发送一些难题,让学生思考,并在网络上进行探讨,这些都是方便学生日常学习的行为。网络上的信息相对丰富,学生在网络资料中可能发现不同的解题方案,学生随时都可以与教师和同学进行积极讨论,活跃课堂的气氛,提高学生的学习兴趣。网络技术对于不同水平的学生也有一定的帮助,对课堂上教师讲解的问题,没有完全理解的学生,可以利用计算机查找,重新巩固教师讲解的内容,并充分的理解教师讲解的内容,还可以查找一些课外资料来加深记忆,这种学习方式,不受课堂的约束,可以让学生轻松完成学习任务。 1.3在丰富教学资源的同时节约教育资本 计算机科学技术的应用,在一定程度上丰富了教师的教学手段,教师可以利用计算机技术进行多媒体教学,在网上搜索一些图片或视频给学生观看,结合所学的内容,让学生在学习过程中更加直观、深刻的领悟知识。教师可以利用一些教学软件,如PPT的应用,进行文稿演示,把书本的内容变成电子稿的形式,吸引学生的注意力,增加学生的学习兴趣。在平时的考试中,教师可以利用计算机科学技术实行机考模式,让学生用计算机考试,这样可以节约大量的纸张和笔墨,还可以加强学生对学习的重视程度。减少学生的学习成本,使教学的方式变得多种多样,吸引学生学习的动力。在学生进行语言背诵时,教师可以为学生配上一些音乐,给学生提供资源,让学生产生浓厚的学习兴趣,同时提高学生的学习质量。 2计算机教育中出现的问题及解决途径 目前,在我国各中小学课程设置中都安排计算机课程学习,但真正重视计算机教育的学校少之又少。学校只是开设了计算机教育课程,但没有真正把这门课程作为重点培养来辅导学生的学习,中小学的计算机课程也只是浅显的掌握计算机的基本操作,对于更深层次的内容并没有过多讲述,很多学校计算机课堂变成学生玩游戏的场所,这是对计算机教育不够重视的一大因素。计算机教育不是一个简单的辅助工具,学校应充分利用计算机技术来实施教学工作,把对计算机的学习融入到学生的日常教育中。当前,计算机教育较为成熟的仍然是高等教育领域,受限于教育体制和经济条件,中小学并未实现真正意义上的计算机教育;针对上述问题,未来计算机科学技术在计算机教育中应当发挥更大的作用,为完善计算机教育提供有益的帮助。 2.1改变教师对计算机教育的看法和理念 将计算机真正地融入到学科教育体系中去,引导学生合理充分利用计算机软硬件来完成该学科的学习活动,借助计算机大力培养学生的自学能力。 2.2提升学生对于计算机教育的认知 教师要引导学生将兴趣转移到借助于计算机来实现获得更多有益的知识上,使学生通过计算机资源丰富、交流便捷的特点,更快、更容易地吸收和消化各科知识,全面提升学生的综合素质。 2.3应当进行积极不断的创新 教师和学生应了解和关注计算机科学技术的发展,随着计算机科学技术的发展,不断调整自己的教学模式和学习方法,不断进行创新,以应对瞬息万变又竞争激烈的现代社会。 3结语 我国的教育改革已经持续多年,我国的教育体制本身就存在着不少缺陷和问题,亟须通过大刀阔斧的改革来解决。计算机科学技术在当前社会的影响力巨大,大力推行计算机教育成为当前时代教育改革的一个重点。随着计算机科学技术的不断发展和教育改革的不断深入,相信计算机教育会发挥出更加重要的作用。 作者:石家华 单位:吉林省长春市招生委员会办公室 优秀计算机论文:大学生物科学教学中计算机的应用 摘要:计算机技术的不断发展,各种应用方式不断被推广,但是高校中的应用一直都没有显著的提高,主要原因在于大家对计算机应用的本身认识不够清晰,所以对课程教学中与计算机的具体结合认识也不足。但是生物科学教学中利用计算机进行教学,可以解决传统教学中相应的问题,提高教学的效率和质量,所以如何使得计算机更好地在大学的生物科学教学中发挥最大价值是相关人士研究的重点。文章就当下的背景和应用方式进行分析,提出相应的看法。 关键词:计算机技术;生物科学领域;应用研究 一、前言 计算机辅助教学的研究有一定的历史发展,但是高校中的研究一直处于较为缓慢的发展状况。首先是因为高校的教学投入有一定的限制,所以呈现出的硬件条件不能满足发展的需要,缺乏对现成教学软件的认识等都是较为主要的原因。另外也有对计算机应用了解较少而导致的误解,使得计算机与大学专业教学的开发使用无法在实践中发挥应该具有的价值。 二、计算机在大学生物科学研究中的现状 生物科学的空前发展决定着大学生物科学课程必将面临着一系列科学的变革,当下的生物科学知识类别空前复杂,专业研究更加深入,成果信息也在不断随着社会发展更新。大学生在生物科学教育中迫切需要解决的问题是如何更好地掌握整个生物科学的知识体系,了解到科学研究的成果,在主动把握专业方向的过程中,拥有生物科学研究和应用的技术与能力。目前,计算机在高校中的普及程度已经有了飞跃般的发展,但是计算机在教学上的应用还是会被误解成较为复杂的程序设计,以及具体的操作程序会非常复杂。计算机的应用实际上是对老师的讲解起一定的辅助作用,所以最终的课程教学依旧离不开老师,于是在推行过程中认为其存在的价值与付出的成本无法平衡,于是领导的认识不足便也成为阻碍其发展的又一层阻力。计算机网络在教学中的应用有利于直接与用户端建立联系,用户在人际互动的使用中,获取相应的知识信息,所以实际上对教学内容的重视程度不仅不减,还能提高传达知识信息的多样化展现方式。当下的教学手段应用较为广泛的是幻灯片等,因为制作较为简单,成本低廉,对使用的技能要求也较低,所以长期占据使用功能的重要地位。但是在使用过程中,也表现出不易储存、对使用技能的要求较低且形式单调等问题,学生如果在制造等方面的能力欠缺,便不能主动参与其中,所以对学生的能力要求实际上是进一步的加大。计算机在教学过程中大量应用的好处就是,可以基本上取代和弥补传统教学手段以及课堂教学的不足,大大丰富教学内容的同时,加快知识更新换代的速度。 三、计算机在大学生物科学研究中的应用 根据当下高校在实践中的应用方式分析,由于硬件设施尚有欠缺等,计算机在生物科学教学活动中发挥的作用主要有以下几点: 1.信息的处理 计算机的信息来源主要是计算机自身存储的信息资料,通过各种存储器对外接收的设备或者是终端及网络在拓宽人们视线的过程中,搜集到的各种教学科研的信息。其中可能是使用者自身存储的整理过的文档或者是图片等,也有可能是实验中利用其他存储装置产生的图文等,这些都是在教学过程中可以使用的材料。许多网站上有专门为生物科学教学科研服务的信息,在讲述理论知识的过程中,可以利用视频等,不仅可以促进学生对于理论的认识,也可以使得学生更好的进入情景中获得知识。特别是在高校的教学过程中,利用计算机可以拓展学生的阅读资料,实现各个学校之间的信息交流,对整个国家的教育都是有力的推动。 2.编写电子教案 生物科学的学科教学要结合时代的发展,因为研究的成果都在日新月异的飞速发展,所以相应的要求也会不断变化,生物科学专业的学生需要将自己的内容进行不断地更新。传统的教学方式中,教室都是利用笔和纸对教学提纲的记录和设计,所以一旦观点发生变化,进行修改等都非常麻烦,不仅费时间还费精力。但是利用计算机进行教学,就可以将教学的资料进行数字化存储,不断的修改也容易简单。在进行课程陈述的时候,也可以将回执的图片等利用幻灯片等形式进行播放,便于学生了解到教学的意义,也可以使得学生明白整个教学的具体安排,提前做好规划,保持教案的体系完整性,也使得教案发挥更大的价值。 3.课堂的教学方式 计算机在生物科学教学中应用,表现最为明显的便是课堂教学方式。一般进行教学的应该是专门的教学软件,但是当下部分教学软件依旧在不断完善的过程中,制作或者是获得一份完整的课件是一件非常困难的事情,适合课堂教学的高质量的软件制作所需要的人才也存在一定的限制,所以利用计算机进行基本的小课件等制作还是有着明显的意义的。 4.实践的具体模拟 生物科学中的大量研究都需要对研究对象进行长期的观察,观察整个研究的生命活动的全过程。但是可能只有实验者才有机会看见整个过程的神奇之处,也使得传统的教学中学生缺乏代入的情景,学习兴趣较低。利用计算机网络进行教学,可以将整个生产活动进行再现,如“活动”的研究对象植株的生长、血液的循环以及物质的新陈代谢等,都可以利用计算机进行一定的再现,方便学生可以自己观察实验过程中的变化,明白生物科学研究中的有趣之处。在记录研究数据的过程中,也可以利用计算机网络对分子的专业等进行研究,让学生理解和接受,利用计算机绘制出的数据统计图等也更加生动直观,对于后期的数据分析和研究都有着非常重要的意义。 四、结束语 综上所述,自动化教学在教育界的普及是教学随着时展的重要表现,也可以缩短教学的时间,提高整个教学的效率和学生学习的质量,扩大教学的容量,方便知识的扩充和更新,刺激学习者多角度获得教学成果。当今时代是知识信息的时代,新概念以及新技术等都层出不穷,只有通过计算机技术才能在短时间内对这些事物做出回应,引导着现代教学手段变革的方向。 作者:王娱 单位:吉林广播电视大学白城分校 优秀计算机论文:中职计算机基础高效课堂探索 摘要:本文阐述了微课引领下的中职计算机基础高效课堂的内涵,并详细介绍了微课引领下的中职计算机基础高效课堂的基本流程,探讨了微课引领下的中职计算机基础高效课堂的实践和反思。 关键词:微课;中职计算机基础;高效课堂;教学模式 随着近年来微课等新的教育方式的出现,绝大多数学校也积极投身于新一轮的课改当中。本文试图结合自己的教学实践和思考,对“微课”引领下的中职计算机基础高效课堂模式进行探讨。借助微课,通过开展课前预习,课后复习,可以将课堂的重点难点以微视频的形式先给学生,逐步实现学生先学,遇到问题教师在课堂上进行引导,学生在课后对教学重难点进行巩固。 一、微课引领下的中职计算机基础高效课堂的内涵 高效课堂,就是教育教学效率或效果相当高的课堂。在新课改理念下,必须突出学生的主体地位,把课堂交还给学生,教师成为课堂的组织者、引导者和参与者。只有这样,才能充分的调动学生学习的积极性和主动性,让学生成为课堂的主人。所谓“微课”,其实质就是一段五至十分钟左右,讲解一个碎片化的知识点或者作业题的一种微视频。微课的内涵是落实学生的课堂主体地位,培养学生自主学习的习惯和能力。通过课后学生自学和巩固,来达到提高课堂效率的目的,向有限的课堂教学时间要效益,要质量。微课的播放十分的方便:既可以在课堂上花几分钟播放学习,更多的也可以在课后对学生进行有针对性的辅导。微课与传统的多媒体教学有着本质的区别,微课重在解决学生的课前预习和课后巩固,是课堂教学的有效的延伸。传统的多媒体只是课上的一种展示的手段,没有微课的指导自学的功能。中职计算机基础高效课堂的优秀是以人为本,以学生的发展为本。它强调构造一种可持续发展的、和谐的高效课堂。这一课堂注重在教学过程中学生对课堂知识的预习和复习,提高学生对教授内容的认知能力,将学校、课堂、教师、学生、家庭这五个要素有效的整合在一起,形成合力,有效的解决学生学习过程中所遇到的困难,减轻学生的负担。 二、微课引领下的中职计算机基础高效课堂的基本流程 传统的中职计算机基础课堂,是以老师向学生灌输知识为主,枯燥乏味,效率低下,老师在上面讲的津津有味,学生却低着头昏昏欲睡。微课的出现,改变了原有的教学方式,转变为先学后教。学生在自己的电脑上打开教师预先录制好的下一节新课的微课进行预习,大大提高了计算机基础课堂效率。学生的主体地位得到充分的体现,调动了学生的主观能动性和学习的兴趣,让学生真正成为课堂的主人。 1、学生利用碎片时间看微课视频 教师提前制作好上课的微课视频,将视频发到校园网的教学平台或者通过U盘拷给学生。学生上课前一天利用碎片时间打开指定微课视屏。学生可以按照步骤,边看视屏边操作,激发学生的学习兴趣和求知欲,达到让学生掌握该知识点,提高课堂效率的目的。 2、学生通过微课完成预学案 教师在制作微课的同时编制一份与微课视频配套的预学案,学生边看视频,边完成预学案上的题目,引导学生在学习视频的同时进行思考,达到提高预习效率的目的。教师通过批阅学生完成的预学案,也能详细了解到班级里每一位同学的预习情况及存在的问题。对于普遍存在的一些问题,上课时教师可以一起进行解答和点拨,对于大家都能解决的问题,则可以一带而过,有效的提高了课堂的效率。 3、课上小组合作探究 学生通过提前看微课对新课进行自主探究以后,对一小部分内容还心存疑问,无法解答。因此必须进行进一步的探究。课堂上的小组合作探究就能很好的解决这个问题。小组里的同学逐个提出自己的问题,组里的其他同学进行解答,既提高了组里每一位同学的知识,又加深了学生对问题的理解。通过讨论,让学生的学习天性自由释放,使学生进入“学如不及,犹恐失之”的学习状态。学生个体的探究有时不是很深刻,通过多元、多向、多层次的讨论,使学生的认知水平上升到更深的层次,取得更佳的学习效果。 4、各小组课上展示交流 小组合作探究后尚留有疑问,可以到本环节进行解答。各小组提出自己的问题,由其它的小组进行解答。通过展示,向学困生提供了一个借鉴的对象,也为优秀生提供了一个比较碰撞的机会。如果通过该环节后仍有没法解决的问题,可由老师进行点拨和启发,引导大家解决。 5、当堂检测和课堂反思 课堂检测是进一步深入理解知识并进行实际的应用,掌握技能技巧,培养积极的情感和价值观。课堂练习要突出基础性和典型性。课堂反思的过程,是对课堂学习的总结和升华,更有利于高效课堂的实现。 6、课后通过微课进行复习 新课上完以后,每个学生都可以有针对性的打开自己掌握的比较薄弱的部分内容的微课进行及时的复习和提高,加深理解。也可以回顾典型案例,由于微课具有有声有色的特点,因此,仿佛又再一次置身与课堂之中,聆听一遍教师的讲解,身临其境,印象更加深刻。 三、微课引领下的中职计算机基础高效课堂的实践和反思 在微课引领下的高效数学课堂中,我们发现了一些令人欣喜的转变: 1、学生学习的转变 (1)师生互动,生生互动,努力构建和谐的教育网络 微课的教学资源与我们的教学内容同步,我们在教学中充分利用这一资源,加强师生能力的培养和提高。通过师生互动,生生互动,努力构建和谐的教育网络。微课的出现,让课堂教学得以延伸,师生联动携手共创高效课堂。 (2)大大提高学生的学习兴趣 实施了微课教学,先学后教以后,学生可以对着电脑屏幕,边看微课,边完成相应任务即可。学生的学习兴趣被彻底激活,由跟着老师学转变为自主的去学,由简单的重复操作转变为深入的研究操作。 2、教师上课的转变 传统的教师上课总是按照预先设计好的教案,按部就班的进行教学,学生往往被老师牵着鼻子走,学生的主体地位也无法得到体现。学生的自主性得不到体现,教学效果不突出,课堂效率低下。而微课所体现的是先学后教,以学定教。在这个过程中,教师一直跟着学生走,以学生为中心,围着学生转,真正体现了学生的主体地位,而教师从知识的传授者转变为学生学习的组织者,合作者和引导者。教师成为了学生的伙伴和朋友,在课堂上认真聆听学生的教的过程,以及通过合作学习得出的知识和方法。当然,在这个过程中,我们也发现了一些值得反思的问题。 3、实施微课教学的反思 (1)微课视频的制作存在问题 微课的制作基于中职计算机基础高效课堂的实现是相当重要的。然而,在实际操作中也发现了许多问题:有些微课视频内容过多,过杂,想要面面俱到,实则重点难点不突出,十分混乱。有的老师选择的案例难度太高,很难通过5到10分钟清楚的讲解等等,这些都给学生的自主学习带来了很大的困扰。微课引领下的中职计算机基础高效课堂的探索还处于初级阶段,距离理想意义下的高效课堂还有一段距离。但微课可以使学生和老师有机的结合,成为一个整体,完全符合新课改和高效课堂的要求。我们制作微课是为了更好地帮助学生学习。我们坚信,随着微课的不断的研究实践,中职计算机基础高效课堂肯定能更好的得到实现。 作者:王晓燕 单位:宿迁开放大学 优秀计算机论文:计算机网络管理及安全技术分析 摘要:新时期下,随着我国信息技术的蓬勃发展,计算机网络技术更加成熟,其作用更加明显、性能也在不断优化。当前,计算机已经广泛应用于人们的生活和工作中,为社会带来了科技的便利,丰富人们业余生活的同时,加快了社会节奏。但是在具体应用中,计算机技术也具有明显的缺陷,为人们带来了一定的困扰。在此背景下,该文主要针对计算机网络管理及其相关安全技术进行分析和阐述,希望给予我国相关领域以参考和借鉴。 关键词:计算机网络管理;安全技术;问题;解决措施 当前,随着科技的更新与时代的进步,网络技术和计算机技术也获得了快速的发展,人类社会已经进入到信息化时代。为了保证用户的网络安全,对计算机网络加强管理和优化具有积极意义。虽然计算机网络为用户提供了更加丰富多彩的精神享受,为人们的休闲、工作和生活带来科技便利,提升了人们对科技的体验,但是,由于其存在一定的技术弊端,例如黑客、木马病毒攻击等,为其网络安全和管理带来了严重的威胁。因此,为了为网络用户创设一个安全的使用环境,需要对计算机网络加强优化管理,提高其安全性和可靠性。 1加强计算机网络管理的积极意义 新时期下,社会与科技不断发展,居民的生活水平获得显著提升,在信息时代大背景下,为了切实满足人们对生活高品质的要求、适应时代的信息化需求,计算机网络逐渐在生活以及生产中获得深入应用,并且受到个人、企业以及政府部门用户的青睐和欢迎。计算机网络具有较强的时效性、共享性、开放性以及全球性,用户利用计算机网络能够及时获取知识和信息,关注每天发生在我们身边的重大事件。同时,计算机网络还能够提供给用户更多的休闲选择,人们利用计算机网络可以网上冲浪、网上学习、网上交友以及网上购物,足不出户就能满足用户的交际以及消费需求。但是由于计算机网络具有较强的开放性,容易受到不法分子的攻击,为用户带来一定的经济损失,因此,优化计算机网络管理,可以切实保证用户的使用安全,切实维护用户的经济利益。 2计算机网络管理中的安全隐患分析 2.1安全防护技术落后 当前,计算机系统不断升级和更新,很多用户依然沿用以往的网络安全管理系统,安全防护技术落后陈旧,不能与最新的病毒相抗衡,导致网络潜存着巨大的安全隐患。同时,用户没有应用先进的安全监控技术,导致网络容易遭到黑客攻击,为各种恶意软件和木马病毒的入侵提供了可乘之机。 2.2人为因素和自然灾害 首先,通讯设备、计算机系统以及相关硬件十分容易受到环境因素和自然灾害的影响,例如建筑物破坏、泥石流、水灾、风暴、地震以及雷电等,都可能导致计算机网络出现安全故障;其次,一些生活中常见的偶然因素也是导致计算机网络出现故障的重要原因,例如硬件失灵、设备失常以及电源故障等,为计算机系统带来较大的破坏;最后,人为因素也会对计算机系统带来直接影响,例如密码泄露、机房被盗、渎职行为等。 2.3黑客攻击 当前,随着信息技术的蓬勃发展,黑客入侵已经成为危害较大的社会性问题,黑客通过高超的技术,利用网络系统存在的漏洞缺陷和不完整性,非法入侵用户的计算机系统,并且将用户计算机作为攻击目标,修改用户信息、窃取重要数据、盗取商业文件以及获取他人隐私等,导致用户遭受严重的损失。当前,黑客入侵的范围更加广泛,涉及个人账户、经济系统、政治系统以及金融系统等多个领域,对社会正常秩序带来严重的影响。 2.4垃圾软件与计算机病毒 木马病毒是破坏计算机系统的主流方式,其本质是一个可执行码程序,并且具难以根除、传播速度快、复制能力强等特点,其植入于计算机网络后,会隐藏于系统中,并且在网络中进行大量的复制,病毒一旦爆发,会对网络系统造成严重的破坏,甚至可能导致系统崩溃以及硬盘损坏等情况,为用户带来严重的经济损失。同时,一些不法分子利用网络的自由性和开放性,利用网络大肆传播政治、宗教以及商业方面的资料,并且利用邮件将资料强行发送给用户,进而实现自己的利益目的。 3计算机网络管理安全技术分析 3.1应用网络加密技术 加密技术具有悠久的历史,其在摩尔斯电码时期就已经获得了应用,在信息化时代下,加密技术依然具有重要的作用。例如,利用网络传送大量数据、电子文件的过程中,采用明码传输可能会导致文件泄漏,文件如果具有较强的机密性和商业性,会导致企业蒙受巨大的经济损失,因此,需要应用加密技术对文件进行加密,针对机密性较高的文件,要应用多次加密技术,对文件数据和信息进行科学保护。当前,应用比较广泛以及最为安全的加密技术为“双密码”模式,双重密码只要不完全泄漏,就可以保证文件的安全。双密码技术主要采用线下密码和线上密码相结合的方式,线上密码主要是用户自己设定的数字密码,线下密码为密保卡或者U盾等。 3.2应用防火墙技术 防火墙技术是计算机网络最为基本、最为有效的防止网络攻击的方式,其具有较强的网络防护功能,可以有效防止木马病毒、恶意软件以及黑客的入侵。防火墙虽然形式陈旧,但是依然在网络管理中起到了关键作用,一些大型的电商企业和数据库公司,都将网络防护墙技术作为保护数据信息的首要选择,并且投入较大的资金量用于防火墙建设,进而保证公司运转的稳定与安全。防火墙技术的主要原理为,将线上技术与物理技术充分结合,通过设置数据屏障,有选择的过滤所有信息,如果不在白名单内,外部用户不能穿过防火墙访问内部网络。因此,防火墙技术依然是当前我国各大企业进行计算机网络管理的首要选择。 3.3应用身份认证技术 身份认证技术主要以防火墙技术为基础,随着科技的发展,黑客的攻击手段也在不断更新,一些黑客可以穿过防火墙,绕过相关检测软件,获取网络访问权限,进而为内部网路进行入侵和攻击,而在面对高科技含量的攻击手段时,防火墙的作用被明显弱化,因此,需要采用与网络隔离的身份认证技术。例如,在对企业优秀数据进行管理的过程中,企业要在完善安全管理网络的同时,设置物理身份认证技术,虹膜认证和指纹认证都可以保证密码权限的唯一性。通过身份认证技术可以有效屏蔽黑客入侵,进而防止由于数据盗取而造成经济损失。 3.4应用病毒查杀技术 当前,很多企业的网络基本都不会与外部网络相连接,也不用过于担心木马程序、病毒以及流氓软件的侵袭,但是数据信息在内部网络的传输过程中,仍然需要在短时间内与外部网络相连,如果黑客在连接阶段设计具有较强攻击性的病毒代码,病毒就会随着数据传输而植入到企业内部网络中。在病毒植入后,其并不会立即开展网络攻击,而是选择隐藏于系统内,在系统的运行中进行传播和复制,如果病毒达到一定的数量,就会在内部网络中全面爆发,甚至导致系统出现崩溃和瘫痪的情况,为企业带来严重的经济损失。针对这种情况,企业要应用病毒查杀技术,针对当前流行病毒的特征进行定期扫描和排查,并且安装先进而有效的病毒查杀软件,对各种样本数据进行科学分析,清除系统内可能潜存的病毒。当前,随着我国云技术的发展与完善,企业也可以借助云技术对各种病毒进行查杀,进而保证计算机网络的安全运行。 4结束语 总而言之,当前我国在计算机网络管理中依然存在一些问题,尤其是系统数据和个人信息的安全管理中,存在被入侵和盗取的隐患。新时期下,计算机已经成为家庭生活和企业管理的重要工具,其应用也必将更加广泛和深入,因此,用户一定要通过科学的安全技术保护计算机网络,对重要数据进行定期备份,防止造成不可挽回的损失。 作者:翟丽 单位:淄博职业学院 优秀计算机论文:高职计算机教学创新思维能力培养 摘要:计算机教学课程在整个高职院校教育教学中占有重要位置,分析了高职计算机教学中学生计算机思维能力的培养,为高职学生计算机思维能力的培养提出一些有价值的意见和建议。 关键词:高职院校;计算机教学;创新思维;发展;能力;策略 对计算机教学而言,教学的重点是以计算机知识为基础,不断培养学生的思维方式,让学生能够拥有计算机思维,以对待计算机的相关问题,并用计算机的逻辑来分析计算机问题,从而保障学生能够形成与自身思维能力相适应的综合计算机能力,这也是当前高职院校计算机教育的最终目标。学生对计算机的兴趣还是比较高的,只要教师在落实计算机教学工作的过程中对学生加以引导,那么激发学生学习计算机知识的积极性并不难。 1提升教师的综合教学能力 高职计算机教学要对学生的创新思维进行培养,首先要解决的问题是教师对高职计算机教学的认知。要强化教师的教学意识,不断提高教师对高职计算机教学的整体把控力。只有这样才能做好高职计算机的教学工作,才能够实现学生综合计算机思维能力的全面发展。除此之外,还要做好教师的交流工作,不断强化自身的思维逻辑能力。要让教师将计算机思维教学作为高职院校计算机课堂教学的主要出发点。这样才能让计算机教学真正落实到培养学生的计算机思维能力上,让计算机教学能够从知识教学逐渐转变为思维教学,进而保证学生的计算机思维能力得到综合发展。 2教学方法多样化 2.1逆向思维教学 高职计算机教师要多尝试一些逆向思维进行教学,将问题的分析、问题关键点以及解决问题的思维逻辑链条都打破重组。教师可以先将计算机问题的答案告诉学生,这样做是为了保障学生对计算机的结果能够有一个预先的认知。然后再让学生通过答案来了解计算机教学过程中的关键点,以进行逆向的推导,这样就可以利用结果来分析整个计算过程,用结果来促进认知理解,运用结果不断激发学生的反向思维。这种教学方法可以激发学生对问题逻辑的认识和理解,对提高学生的创造性思维非常有帮助。 2.2运用现实生活营造计算机教学情境 高职计算机教师可以利用实际的生活情境对计算机教学情境进行塑造和延伸,让学生能够将生活中常见到的问题计算机化,进而提升学生对计算机问题的抽象整理能力。将计算机知识逐渐向生活化方向发展,可以利用实际的生活经验对学生的创造性思维进行培养,从而提升学生的计算机学习动力。 2.3组织团体学习 高职计算机教师还可以根据学生的实际学习情况,组织学生创建内部学习小组,通过学生之间的沟通和交流,学生们的学习能力及团队合作能力都会得到极大的提升,且不同思维的碰撞也会出现新奇的火花,这样不仅可以保证学习小组内部的和谐发展,还能激发学生与学生之间互相竞争、互相学习的动力。每个学习小组都需要有能力相对较强和能力相对较弱的学生共同组成,这样思维能力相对较弱的学生可以通过听取思维能力相对较好的学生讲解和分析实现思维的扩展,另一方面,思维能力好的学生之间的思维碰撞也可激发学生的创造思维,从而达到提升学生创造思维能力的目的。除此之外,教师还可以设计计算机教学评价体系,对学生的学习内容进行综合评价,具体评价体系见图1。 2.4跨学科教学整合 在高职院校教育教学中,与计算机联系紧密的学科有很多,因此计算机教师可以运用其他学科的知识点来对计算机教学内容进行整合,让各个学科之间有一个互相连接的桥梁。学生可以在学科知识的引导下进行思维拓展和创新,这样也可以让计算机课堂变得更加多元化,激发学生对计算机学习的主动性。 3强化高职计算机教学过程的综合管理 3.1始终坚持思维与实际运用相结合的教学设计 教师要积极落实高职计算机教学的方法与思维导向,计算机教学重点是针对高职计算机习题的讲解和分析,在具体落实过程中,要充分运用计算机的解题方法与解题思维。除此之外,要不断强化学生对计算机方法及技巧的掌握,有效实现创造性思维与计算机方法的有机整合,帮助学生完善自身的计算机知识体系。在此基础上,不断强化教师的教学情境构建能力,保障高职计算机创造性思维教学的教学效果达到标准。 3.2转变教师的教学定位 高职计算机教学要根据学生的实际情况和当前社会需求,转变自身教学角色,尤其是教师在发挥教学主导作用时,要针对学生的不同情况选择符合学生学习的教学模式,对教学模式进行优化处理,提升计算机教学活动整体的设计水平。教师在实际的计算机教学过程中,应清楚自己的角色定位,针对高职计算机教学,要转变为学生的引导者和辅导者,不断转变教学思维,不要以教学实施者的角色出现,让学生自己去定义计算机的创造性思维教学,激发学生的计算机学习兴趣,实现学生与教学之间的互动和联系。 3.3把握好计算机创造性思维的整体教学方向 高职计算机教师要控制好计算机创造性思维的整体教学方向。由于创造性思维本身具备不可控性,学生在实际学习过程中过于依赖计算机教师的讲解,在这样的教学环境下,学生很难融入到创造性思维的发散培养中。学生自身的创造性思维在发展过程中需要教师的引导,否则很容易出现教学方向性的错误,导致计算机思维方式与实际的思维过程之间出现对接问题,直接影响计算机创造性思维的发展。学生在这种教学状况下,自身的思维发展也会受到极大的限制,久而久之,高职计算机教学的整体效率和质量也会随之下降。 4结语 计算机是高职教育教学中的重要教学课程之一,教师在组织高职学生进行计算机学习时,要将学生自身的创造性思维能力融入其中,从逆向思维教学、小组思维教学及学科思维综合教学等多个方面入手,对计算机教学进行情境创建,让学生能够知晓自身思维的价值,并将思维活学活用。只有这样才能提高高职学生的创造性思维水平,达到提高学生思维能力,提升计算机综合素养的目的。 作者:贾维红 单位:黑龙江民族职业学院 优秀计算机论文:小学计算机教学学生创新能力培养 【摘要】本文分析了小学计算机教学中培养学生创新能力的途径,为提升计算机教学质量、培养学生综合素质提供了自己的经验之谈。 【关键词】小学计算机教学;创新能力 小学阶段是一个人创造性思维和发散性思维培养的重要阶段,在这一阶段能否激发出学生的创新意识萌芽将会影响其一生的学习和生活。新课程标准将创新意识培养和创新能力的提升作为重要标准和原则,原因就在于此。小学计算机教学一方面要教导学生计算机操作基础知识,另一方面则要以课堂为载体引导学生去发现问题、解决问题,让学生将计算机作为自身分析并解决问题的工具。 一、将学生兴趣作为教学出发点 兴趣是动力的来源,是行动的支持力量。只有学生的兴趣调动起来,教师的教学活动才能够有的放矢,学生的学习热情才能维持在较高水准,这样才能给小学生创新能力培养奠定良好的基石。因此,小学计算机教师应该钻研和寻找那些能够激发学生兴趣的教学方式,使得孩子的注意力能够集中在课堂之上。第一,让课堂导入更具吸引力。良好的导入方式能够在课堂伊始就抓住学生的眼球,调动起学生的学习主动性。如果教师引领得当,那么小学生就能够领略到计算接课程的魅力,在轻松愉悦的课堂氛围中,学生的学习必然能够达到事半功倍的效果,良好的开始是教学成功的前提,课堂导入方式如果引人入胜、吸引学生眼球,那么培养学生创新能力就有了良好的发端和基础。第二,选择恰当的教学内容和载体。教学载体是呈现教学内容的工具,决定着教学活动能否顺利开展,载体是否合适、是否优良也关系到计算机教学的效果和成效。调查结果显示,在小学阶段的学生对计算机课程的兴趣远高于其他学科,他们每周都以跃跃欲试的心情期待着计算机课程的到来,但是笔者发现他们对计算机课程的期待,更多的动力是希冀在课堂上玩游戏和玩电脑。小学生正处于注意力集中能力较差、对万事万物好奇心都比较重的年龄阶段,教师应该抓住他们的身心特征,选择合适的教学方式来激发学生学习兴趣。比如教师可以通过打字游戏和打字软件的形式进行自主指法教学,做到寓教于乐,让学生在游戏中提升打字速度。第三,采取具有特色的教学表达方式。优秀的教师往往都是幽默的、风趣的教师,形式丰富的课堂语言能够抓住学生注意力。客观来讲,计算机知识点是枯燥和单一的,而教学语言也同样乏味的话,那么学生就会对学习产生厌恶情绪。所以计算机教学中,教师要特别注重教学方式的通俗性和直接性,提升教学语言的趣味性,激发学生对计算机学科的学习热情,作为一门教学艺术,丰富的教学语言能够将知识变得简单、直接,能够使得课堂氛围变得更加活跃。 二、探索培养小学生创新能力的方法 第一,要鼓励学生发挥质疑精神。学习的目的是掌握学科的本质,在学科知识的学习中积累学习能力,锻炼自己的思维,提升综合素质。学习的目的绝不仅仅在于学习知识。传统教学模式中,教师处于权威的位置上,只负责传导授业解惑,学生只能单方面地接受教师传授的知识,这是一个压抑学生质疑精神和创造性思维的过程。我们发现很多学生没有自己分析问题和解决问题的能力,只会死记硬背甚至囫囵吞枣,不能做到举一反三,更不用说进一步的创造和发散了。如此一来,学生不仅不能获得思维的提升,反倒将原有的思维弱点变得愈加突出。所以教师在教学过程中要鼓励学生突破思维定式,大胆地提出自己的疑问,能够从不同的角度和思维去思考问题,进而提升创造性思维和创造能力。第二,以教学内容为基础,为学生创造能够激发出创新能力的学习氛围。学生成为课堂的主体之后,才会积极地参与到课堂知识的学习,之后教师才能调动学生积极地进行思考和创造,在这种环境下学生的创新能力能循序渐进地培养起来。从教师的层面来看,调动学生的积极性并不是一件容易的事情,是一项需要教师长期坚持的系统工程:首先,教师要对学生充满信心,相信在有效的引导下他们能够具备独立的思考能力和创新能力,给予学生独自思考的空间和平台,不急于将所谓的标准答案告诉学生,在教学过程中,教师要尊重学生提出的问题,引导其独自思考和解决。在和学生积极沟通和交流的过程中,教师能更加地了解学生的个性,为培养学生创新能力奠定更坚实的基础;其次,教师要善于运用情境教学法,情境是激发学生想象力的重要手段,想象是灵魂的底色,没有想象就没有创新。教师可以在计算机教学中设置合适的教学情境,比如说在鼠标这一环节的教学中,教师可以引导学生在不同的窗口状态下去寻找鼠标团,并让学生自己发掘常见的六种鼠图案及其代表的计算机状态,学生的好奇心和求知欲自然得到激发。第三,引导学生主动探究,保持积极的学习态度。学习是持之以恒、坚持不懈的事情,教师要引导学生形成积极的心态和坚强的毅力,否则学习进程很容易半途而废。所以计算机教学应该将上机教学作为重点,让学生能够达到教材规定的实验目的,还能够在潜移默化中提升学生的试验素养,能够做到实事求是、作风严谨,学生在上机实践时能够认真观察和研究,创新精神自然得到激发。第四,以竞赛的形式强化学生的学习兴趣。小学生的集体荣誉感和好胜心都比较强,教师可以利用他们这一心理特征,开展和组织竞赛,通过比赛来提升士气,维持班级较好的学习氛围,让学生能较快地理解和消化知识,还能让其在竞赛中形成正确的竞争意识,获得综合素质的提升。总之,计算机学科是新兴的发展学科,在调动学生学习兴趣上具有得天独厚的优势,小学计算机教师应该运用这一优势,创新教学方法、改变教学思维,以激发学生学习兴趣为媒介,主动探索培养学生创造能力和创新思维的路径。教师应秉承学生中心思想,以培养学生优秀竞争力为目标,使得计算机课堂成为学生积累创新能力的摇篮。 作者:王以江 单位:大连长兴岛经济区新港小学 优秀计算机论文:高职院校计算机教育改革分析 摘要:随着计算机信息技术的发展和不断的创新开发,推动现代的计算机运用向新媒介的方向进行转变,这种技术的新转变和新运用,对我国计算机教育改革和发展具有十分重要的积极作用,同时这种新技术的引入使计算机教育的发展也面临着很大的考验,机遇与风险并存。因此,分析新媒介运用与现代的计算机教育改革中的促进作用有一定的实践指导意义. 关键词:新媒介;高校计算机;教育改革;促进作用 随着现代社会科学技术的发展,特别是信息科学技术的发展,高职院校进行了关于计算机教育的改革。在现代高职院校计算机教育成果的基础之上,不断对计算机教育进行深化探索和改革。以此提高学生计算机知识水平,建立符合现代社会经济发展的新的计算机人才培养机制。 一、计算机教学存在的主要问题 1.教学模式落后 目前很多高职院校对于计算机的教育还停留在书本知识的传授,学习内容比较单一,同时在进行教学的过程中,采用相对落后的教学模式.如,老师着重于书本知识的讲解,对于课本以外的知识涉及较少。特别是对于计算机实践与运用的主要内容占课程内容比重不足。使得学生毕业之后找工作时缺乏对于计算机知识的和运用能力,缺乏关于计算机的操作和知识的延伸能力。 2.不符合现代计算机人才需求 现代的企业对于计算机人才的需求已经不仅仅是对于基本知识的掌握和运用,还包括对于计算机的创新和拓展,如计算机设计、开发与维护等多方面的需求。随着现代计算机技术的不断发展,未来企业对于计算机专业人才的具体要求还会不断地提高,因此就需要学校适应环境的改变,对于计算机教学的内容和方式也要进行相应的改变,以此顺应时代的发展,使培养的计算机人才符合企业发展的需要。 二、新媒介对高职院校计算机教育改革的促进作用 1.转变教学模式,深化计算机教育改革 新媒介的涌入可以促进高职院校对于计算机教学模式进行转变,深化计算机教育改革。促进计算机教学模式的转变主要是由传统的教学模式向现代的教学模式的转变。传统的教学模式主要是以老师为主体,学生根据老师的讲解进行知识的记录和吸收,以此完成对于计算机的学习。而将传统的教学方式转换成现展的教学方式,最为重要的一点是将老师的主体地位转化成以学生为主体地位。采用新型的教学方法。如现代的情境化多媒体教学方式,主要是通过多媒体的形式进行教学,情境化的教学氛围能够更好地引导学生对于问题的思考和对知识的吸收。以及问题型教学模式主要是对于难点和重点知识进行着重的讲解,以促进学生对于计算机知识的掌握,促使整个计算机教学由传统向现代过渡。 2.加强新媒介进入计算机教学课程建设 (1)教学内容 新媒介进入计算机教学课程的建设主要体现在三个方面。第一个方面是对于计算机教学的内容而言,将现代的新媒介引入计算机课程中,将重点知识的讲解和先进的教学思想相结合,最终计算机教学可以更好地满足教学目标。在这个过程中新媒介的加入也可以更好地对计算机知识进行归纳总结。如:以前对于多句话进行阐述,现在只需要一句话就可以具体的阐述其中的意思。学生在对此知识进行理解时就更加方便和准确。 (2)教学方法 第二个方面是教学方法的灵活转变。新媒体的介入促使教师教学方法转变。具体表现为对于不同方面知识的讲解采用不同的教学方法。如:对于计算机基础知识的讲解就可以通过老师的讲解或是多媒体课件的分析以达到对于基础知识的掌握。对于需要实践的部分进行课件具体内容步骤的展示,以此培养学生的实际动手操作能力。在学习过程中学习的内容形式多种多样,学生对于知识的吸收也不再感到枯燥,促使学生在学习过程中发挥其自身的主观能动性。 3.改善教学手段 第三方面的促进作用体现在教师通过新媒介的应用促使学生在整个计算机的学习过程中,激发他们的学习热情。在教学过程中灵活运用不同的教学方式和教学手段,并且在使用的过程中教学效果进行分析,以发现教学过程中的不足,并对于这些不足之处进行改善,并且还能够促进多种教学方式的探索和发展。综上所述,基于新媒介对高职院校计算机教育改革的促进作用进行分析,这种新媒介的运用对现代计算机教育事业带来挑战和机遇,促进计算机教育的改革。因此现代计算机教育发展存在的主要问题是落后的教学模式和人才的培养不符合现代对于计算机人才的需求。新媒介对高职院校计算机教育改革促进作用主要体现在三个方面,即教学内容、教学方法以及教学手段,以此全面促进计算机教育改革。 作者:莫灼宇 单位:重庆商务职业学院 优秀计算机论文:计算机工程教育虚拟实验室建设实践 摘要:随着科技的飞速发展,信息化计算机技术已经在全球得到了广泛的应用。而传统的计算机技术已经不能满足当前人们对于计算机信息技术的要求。为了推行计算机信息技术融合当前高校的教学工作,本文通过研究基于云服务的计算机工程教学,虚拟模式实验室的相关建设方案,在针对当前的虚拟教学需求基础之上完成相应的分析,之后依照现如今的教学需求,从而阐述计算机工程教育的虚拟实验室相关应用实践,推进高校的计算机工程教学发展。 关键词:云服务;计算机工程教育;虚拟实验室 随着我国的“卓越工程师计划”的实施,实践工程教育的开展,大学生要想取得较好的实践体验,就势必要依从实训平台,通过融合当前的计算机信息技术,从而完成整体教学的多层次调整和提升。我国的相关教学规划纲要中指出,要在各高校的计算机工程实践教学中,建立优质的基于计算机的实践仿真实验室。虚拟实验室的使用就是基于计算机终端,从而构建的虚拟的实验环境,主要是为了能够实现工程教学中,诸多不同的工程用具以及电子化教学环境。在此种教学环境中,实现了有效的实践化科研教学活动。虚拟实验室的存在,有着较为功效的自动化实验教学仿真环境,具备了成本投入较低,课程开展多元化,提供实践平台的教学体验。 1虚拟仿真共享云服务平台建设 在各大高校的计算机工程实践教学过程中,通过构建虚拟仿真共享云服务平台,本着服务资源两者高效结合的教学原则,建设具备了一定开放性、拓宽性、延展性的云计算虚拟服务管理体系以及信息资源共享平台。主要包含了对于物质的多样化虚拟管理,以及对教学资源的多平台共享系统。虚拟云服务共享平台中的仿真软件,以及监控所存在的整个虚拟仿真过程,以及仿真实验平台的诸多管理系统以及集成软件,都提供了多方面的共享教学。云服务平台的存在,不仅实现了教学资源的云存储以及虚拟化教学资源管理,更实现了平台化的监控服务管理,以及相关安全权限管理的多样化功能。将教学过程中的诸多工程课程开展设备的存储,以及系统化计算机信息化资源的虚拟化统一,更是实现了教学资源在云计算的相关环境中,通过给予较多使用者的相关资源供给,依照用户的诸多使用需求,完成教学资源的分配。在开展教学中,提供了具备一定灵活性的虚拟化部署以及虚拟化的模拟配置功能。提供了可视化的监控感知机构管理,给予角色的相关访问权限管理。实现了计算机信息基础的应用管理同时,主要通过使用Swift技术,对计算机云存储功能完成管理,实现虚拟化的接口管理功能。通过在虚拟仿真实验平台中引入诸多终端化操作程序,主要涵盖了计算机网络体系中的应用程序,以及不需要计算机主体的终端操作程序。基于SPICE桌面完成与云服务设备的终端通信功能。云终端可以完成不同设备之间的连接,不同设备之间的虚拟资源共享,从而有效的实现了网络仿真平台的实验便捷以及安全操作性(如图1所示)。学生在使用过程中也可以通过借助云终端,完成对于实验数据的获取,对于应用服务以及教学资源的共享使用。基于云计算的虚拟仿真实验平台,实现了更加高效率的教学资源整合管理,完成了软件以及硬件多种教学设施的综合性共享,打破了专业的实验教学限制,从而有效的满足了多个教学学科,完成虚拟化教学平台的教学需求,构建适当的虚拟化实践教学,在完成了多功能教学资源共享的同时,满足了学生在使用过程中的虚拟化仿真实验。 2虚拟方针实验教学资源管理模板 虚拟仿真实验教学的实验室,通过利用工程学科的原本学科优势,完成了虚拟的仿真实验系统整合,通过共享教学资源的信息化资源设备,添加多种自主化的教学虚拟课程软件。学生可以在开展工程实践教学过程中,借助云终端客户平台,完成特属账号的登陆,从而进入虚拟仿真实验平台。按照工程课程的开展诸多教学需求,依照课程的相关实验开展,创设适合的实验仿真平台,虚拟仿真实验室的存在为学生的实践学习,构建了特色化的实验性操作平台系统。并且可以依照学生之间的不同设计能力,发散学生的创新思维,构建属于自身的不一样的操作创新平台。通过按照教学资源中的诸多教学模板需求,完成对于仿真平台的诸多教学资源管理,完成定制的满足客户诸多需求化管理版块。在云定义的个性化通用模型之上,实现计算机的多样化视图版块,完成不一样的操作进程,在计算机终端中得以体现。 3虚拟仿真平台实验教学组织结构 在对工程教学的实验仿真平台教学中,通过在云服务的计算机仿真平台之上,开展实践教学过程中,由各个教师可以提前设置具备一定多样性的仿真虚拟化实验操作方案,完成虚拟化控制仿真过程,适当的在课程开展中,展开虚拟仿真工程实践操作的多方面资源整合。为了能够有效的确保虚拟化仿真教学的实验平台可以顺利的完成,教师通常在对教学方案进行设计的过程中,需要根据提前设置或者规定相应的随机教学目标,完成教学课题的范围选择,从而建设针对性的实验教学课程开展方案。 4结语 通过建设以云桌面计算机技术为主要教学系统的虚拟化计算机实验室,在整合教学资源的基础之上,完成了计算机工程的实践教学,很大程度的发散了学生的创新思维,有效的推进了高校计算机工程的整体教学成效。 作者:廖程静 单位:四川护理职业学院 优秀计算机论文:计算机软件工程维护措施和方法 摘要:在科学技术日益发达的今天,计算机已经全面的走进了人们的生活。在我国的工业领域、教育领域和国防领域等各行各业的发展都离不开计算机技术。我们必须要认识到计算机技术应用社会发展的现实意义,加强对计算机技术的学习与维护,才能更好的适应时代的发展。要想充分发挥计算机的价值和作用,适应时代的发展,就必须要加强计算机软件工程的维护,变革传统的计算机维护方式,对现有的计算机维护模式进行合理创新,用科学有效的方式进行计算机软件工程维护,保障计算机技术的有效使用。目前我国计算机的软件工程开发比较开放,有关部门必须要注意软件自身的安全带给计算机的影响,保障计算机软件的安全可靠,才能使计算机更好的服务于人类社会。 关键词:计算机;软件工程;维护措施;分析 进入新世纪以来,计算机技术的发展已经全面的改变了人们的生活方式和思维模式,计算机技术的大力发展推动了信息技术革命的到来,人们逐步进入信息智能化时代。在信息智能化时代中,必须要主要计算机软件安全性的重要作用,保障计算机软件工程的安全运转,加强对计算机软件工程的维护。下面文章我们就对计算机软件工程维护的类型进行概述,提出计算机软件工程维护的有效方式,提升我国计算机的使用价值,使计算机技术更好的推动社会发展。 一、计算机软件工程维护的主要类型 计算机技术的出现极大的提升了人们的生活质量,目前人们的生产和生活都离不开计算机技术的应用,但是计算机出现故障的情况广泛存在,严重影响了人们使用计算机的体验,造成计算机的服务效率下降。因此,在平时使用计算机的过程中要注意对计算机软件工程的维护,提升自己对计算机的使用技能。计算机软件工程维护的一般类型有预防性维护、改正性维护、完善性维护、适应性维护等几种维护方式。1.计算机软件工程的预防性维护。要想做好计算机软件工程的维护工作,就必须要认识到计算机软件工程预防性维护的重要作用,对计算机软件工程进行预防性维护就是一般的对计算机使用的软件进行安全可靠的修改,在进行软件工程修改的过程中,需要对软件的一部分采取新的编写方式,或者是对整个软件采取新的编写方式,另外还要注意对需要新编排的软件进行测试,保障后期的计算机软件工程的维护,提升计算机软件工程的维护质量。2.计算机软件工程的改正性维护。通常所说的计算机软件工程的改正性维护就是指对计算机软件在使用的时候出现的命令运行错误进行修正。很多计算机软件在运行的时候,都会出现一些命令错误的编程代码,如果不细心的检测会很难发现这些错误代码,所以人们在使用计算机软机的过程中就一定要进行修改,修改的内容一般是逻辑命令的错误,文档格式的错误,设计模式的错误以信息数据的错误这些。3.计算机软件工程的完善性维护。计算机软件工程的完善性维护具体来说是在计算机软件的基本功能模式基础上对外进行延伸,快速的提升计算机软件的运行速度,提升计算机软件的服务。需要注意的是计算机软件工程的完善性维护延伸的功能要在原系统软件运行一定时间之后才开展的,有很大的未知性,原本的计算机软件需求没有特别说明此类延伸到功能,这是计算机软件工程完善性维护的重要作用。4.计算机软件工程的适应性维护。做好计算机软件工程的适应性维护,就是要让计算机软件运行过程中主动的适应外界环境的变动。一般就是涵盖外部信息数据资料的变化,计算机自身的操作系统的变化,还有计算机硬件的变化等,使计算机软件更好地适应这些变化,更好的利用计算机软件进行学习和工作。 二、计算机软件工程维护的有效措施 1.找到相应的程序设计语言。要想做好对计算机软件工程的维护,就必须要重视对计算机软件工程程序设计语言的选择。我们要知道计算机程序设计语言有高级和低级的区别,低级别的语言很难理解和掌握,高级别的语言便于理解,方便后期的维护。在进行高级别程序设计语言的过程中,必须要凸出二者的差别,更好的开展后续维护工作。因为计算机软件程序语言的选择不同,相应的计算机软件程序维护方式也有所不同,但目的就是要确保计算机软件良好的运转,发挥出计算机的使用价值。2.设置优质的软件品质战略目的。计算机软件工程的维护有很大的可塑造性,比如使用性、理解性、高处理性等,要想强化计算机软件工程的维护,会有很大的成本和时间,因此必须要明确计算机软件工程的使用目的,设置优质的软件品质战略目的,避免不同功能之间的软件编程冲突,根据自己的实际效用,改变计算机的运行环境,进一步促进计算机软件工程维护水平的提升。3.增强软件使用技术。计算机软件工程在编程研发的时候,必须要考虑到后期的计算机软件工程维护,保障计算机软件的使用,因此必须要增强计算机软件的使用技术,确保软件研发预算合理。另外,提升软件的使用技术,可以最快的发现计算机软件的错误进行修改,保障计算机软件的正常使用。而且增强软件使用技术只需要针对其中的单一部分进行改变,并不对其他部分产生影响,提升了软件的维护水平。 三、计算机软件工程维护的有效方法 1.加强对计算机硬盘进行维护。在使用计算机的时候,必须要加强对计算机硬盘的维护,定期的对计算机硬盘进行监测、和清理工作。计算机在使用一定时间后,内部会存在很多的垃圾数据,占据了硬盘很大的内存空间,还会降低计算机软件的使用速度,严重的对计算机的安全性能产生影响,因此,在使用计算机的过程中必须要加强对计算机硬盘的检测维护,加强对硬盘的清理,做好系统数据备份,更好的发挥计算机的价值。2.建立有效的软件防御系统。要想确保计算机安全有效的运行,就必须要提升计算机系统的安全性能,避免被病毒入侵,这就需要建立有效的软件防御系统,具体可以设置一些安全系数高的防火墙和杀毒软件等。另外,使用计算机的时候也要提升自我防范意识,不随意点击非法软件和网站,定期清理垃圾文件,保障计算机的正常使用。3.控制计算机系统的程序数量。由于计算机的程序都是安装在计算机系统内部里面,回影响软件的安装,对后期软件的使用产生影响,所以,一定要控制计算机系统的程序数量,减少程序占据系统的内存空间,还要注意计算机系统的升级与优化,提升计算机的运行速度。 四、结语 综上所述,要想充分发挥计算机的价值和作用,适应时代的发展,就必须要加强计算机软件工程的维护,变革传统的计算机维护方式,对现有的计算机维护模式进行合理创新,用科学有效的方式进行计算机软件工程维护,保障计算机技术的有效使用。伴随着科学技术的发展,人们的生产和生活都离不开计算机技术的应用。在信息智能化时代中,必须要主要计算机软件安全性的重要作用,保障计算机软件工程的安全运转,加强对计算机软件工程的维护。 作者:庞军钦 单位:广东农工商职业技术学院 优秀计算机论文:大数据下计算机信息安全技术探析 摘要:在现如今这个大数据环境下,计算机技术逐渐在各个行业中得以运用,而信息安全问题也成为影响信息技术应用的一个主要因素。文章中以提升计算机信息安全技术为前提,分析了几个比较常用的技术,为计算机信息安全技术的运用提供了有效的参考。 关键词:大数据;计算机;信息安全技术;开放性 基于大数据的社会环境下,互联网的出现与运用呈现了更加开放、共享以及连接等多种特点,在为人们带来便捷的同时也存在一些安全性风险,对计算机系统内的信息安全提供了保障。以免因为计算机信息安全技术造成信息的丢失与损坏,已经有一些专业开始着手对计算机信息安全技术进行研究,下文便重点对其进行了分析。 一大数据环境下的信息 所谓大数据时代,即以信息交流传输量大为特点的时代,换而言之也就是指当下这个时代。受信息技术与科学技术发展的影响,数据信息量逐渐加大,数据信息的类型越来越多,且信息传播速度非常快,这些特点的存在,为各行各业的发展提供了支持。从大数据时代下信息特点这一角度进行分析,因为存储信息的数量比较大,且速度快,所以在传输的过程中很容易被篡改,这时便需要保密技术作为保障,同时,传输大量的信息也需要大量的资源和资金作为支持。若想要实现信息的有效传播,务必要对信息进行处理。但是,在当前这个大数据时代下,数据种类逐渐丰富,与原来不同的是,表现形式也更为多样化,例如文字、图片以及视频等。况且无论何种类型的数据都会出现改变,也会对信息的处理效率造成影响。由此可知,大数据处理技术现如今依然具有难度,特别是在计算机信息安全技术这方面的处理,更加体现了困难性。 二对计算机信息安全造成影响的诸多因素 对计算机信息安全造成影响的因素比较多,其中不仅包含了人为操作、病毒以及黑客等十分常见的因素,也包含了网络系统以及管理等诸多技术层面的因素。现在社会中已经全面实现了计算机网络的普及,然而依然有部分人不是十分了解计算机系统以及基础知识,导致实际计算机操作的过程中出现失误,使计算机系统形成漏洞,进而出现数据泄露的安全隐患。计算机系统内部重要数据泄露,更多的原因是由于用户操作不当导致。此外,部分不法分子为了在计算机数据中获得利益,会将计算机病毒植入系统中,这时用户再进行操作,便会直接感染病毒,破坏计算机程序,进而导致系统崩溃。其实在大数据环境下,计算机的数据信息量非常大,黑客的手段也在逐渐多样化,且非常隐蔽,会为用户的计算机系统信息埋下安全隐患,进而泄露数据,造成个人利益的损失。由于计算机系统本身就带有一些漏洞,所以用户进行软件下载或是操作时,便很容易带来信息安全方面的问题。一些不法分子通过计算机系统存在的漏洞作手脚,使得用户在经济与精神两方面出现损失。虽然网络管理能够在一定程度上保障计算机信息安全,但是实际操作时,因为用户不是十分了解计算机管理,也缺乏管理的意识,这也为计算机信息泄露提供了推动力。此外,也有一些机构,具有非常庞大的个人信息量,这类机构在管理计算机信息时,缺乏足够的管理力度,便会加大信息泄露的可能性。由此可知,计算机信息安全与用户的生活、工作联系非常密切,诸多用户操作计算机时很容易形成数据泄露与系统崩溃这一类问题,如果解决不当便会直接对其生活带来精神与经济方面的困扰。为了解决计算机信息安全问题,相关人员必须要认识到其严重性与严峻性,采用行之有效的解决方法,并借助信息安全技术,全面提升计算机信息安全。 三计算机信息安全技术 (一)信息加密技术 所谓加密技术,其实是对计算机中的数据进行加密,将系统中一些比较敏感的明文数据使用固定的密码将其转变为识别难的密文数据,以此为信息安全进行保护的一种技术。使用不同的密匙,能够利用相同的加密算法对明文加密,使加密的明文成为带有差异性密文,一旦用户将密文打开,便能够使用密匙将其还原,使其以明文数据这种形式存在,也就是所谓的解密。在密匙加密技术中,主要有对称密钥加密、非对称密钥加密这两种类型,且这两种类型也是其中最为经典的。对称密钥技术即在对明文与数据进行控制时,运用相同密匙进行加密和解密,保密密匙是决定对称密钥技术保密度的重要因素。当数据双方发送消息时,务必要交换各自的密匙,通过DES以及3DES等多种分组密码算法实现。对称密匙系统除了加密解密的速度比较快以外,对于数字的运算量也非常小,且保密度非常高。但是尽管如此,对称密匙技术的管理却存在不足,对密匙数量的要求比较多,这样一来就很容易导致数据传递时出现密匙泄露的现象,进而直接对数据安全造成影响[1]。而非对称密钥技术则是在加密与解密控制中运用不同的密匙,其中需要注意的是,加密密匙具有公开性的特点。计算时带有公开性的加密密钥或者是密文、明文对照对无法完成解密密匙的推算,以此非对称密匙技术便能够切实完成对信息安全的保护工作。运用这种加密技术时,用户需要配备公开密匙以及私人密匙,并且这两个密匙无法由其中一个推算出另外一个。这种非对称密匙技术优势体现在分配和管理方面,即分配简单、管理迅速,能够支持数字签名与身份认证,缺陷在于处理速度比较慢。 (二)信息认证技术 对计算机系统中的信息进行安全保护,只是凭借加密技术虽然也能够得到一定的保障,但是却不能更加全面的保障。所以,信息鉴别与身份认证的运用也十分必要,同时这也是保证信息安全的一个重要技术。认证技术应用范围比较广,除基本的数字摘要与数字签名之外,也可以应用在数字信封、数字证书等方面[2]。而将认证技术运用于信息安全保护中,其主要目的是为了对交易人员的真实身份进行鉴定,以免出现信息篡改、伪造等多种风险。其中数字摘要技术是以单向哈希函数为前提实现信息文件的运算与转换的,随后获取某个长度的摘要码,将其与要传递的文件进行结合,将其传输给接收人员,文件的接收人员要按照双方已经约定好的函数实施换算,确定最终结果和发送摘要码一致,以此便可以被认为文件具备完整性。数字签名技术是发送人员的私钥加密文件摘要,并将其附于原文传递给接受人员,已经加密的摘要只能通过发送人员提供的公钥才能将其解开,其作用亲笔签名类似,也是对信息完整性进行保证的一种技术。数字信封的使用人员主要是发送人员,使用加密信息对称密匙,并且通过接收人员的公钥进行加密,传输给接收人员,接收人员再运用私钥打开信封,进而得到对称密匙将文件打开,确保了文件的安全。 (三)计算机防火墙技术 如果企业网络面临安全问题,对其解决时便需要用到最为传统的防火墙技术,对公共数据以及服务进行限制,使其不能进入到防火墙内部,进而对防火墙内部信息安全进行保证。针对防火墙技术,其中主要囊括了包过滤型以及应用型两种类型。受防火墙技术发展的影响,包过滤型的运用最为普遍,尤其是现在信息安全保护技术飞速发展的社会,相关专家与技术人员已经研发出了静态和动态这两种版本[3]。其中静态版本和路由器技术的产生时间相同,能够对各个包对规则的符合性进行核查;而动态版本即利用动态设置包过滤原则,在相关条款的限制下自动更新过滤规则。而应用型主要有第一代的应用网关型防火墙以及第二代的自适应型防火墙两种[4]。第一种能够将原本系统中的数据进行隐藏,这种类型的防火墙体现了非常高的安全性;而第二种则能够对网络内全部的数据通信进行保护与挑选,同样具有很高的安全性。防火墙作为一种网络安全技术,其优势不仅体现在简单、实用这一方面,也具有非常高的透明度,并且能够在保证原来网络系统的基础上,完成对目标的保护,由此可见,防火墙技术是一种可靠性高的计算机信息安全技术。 四结语 综上所述,文章中针对影响因素以及安全技术等角度,从信息加密技术、信息认证技术、计算机防火墙技术三个方面,对计算机信息安全技术进行了分析,从而得知,使用计算机信息安全技术,不仅能够对计算机系统信息的安全性进行保证,在一定程度上也提升了信息安全保护技术水平,为今后我国计算机技术的发展奠定了基础。 作者:胡俊峰 晏嵩 单位:广州卫生职业技术学院 优秀计算机论文:计算机网络安全评价中神经网络的运用 摘要:针对计算机网络安全评价当中的神经网络所表现出来的运用价值以及特点进行有效分析,并进一步对其发展历程进行概述,并结合计算机网络安全所具有的相关概念、影响因素以及计算机系统当中具有的脆弱性等予以分析,通过可行性的、独立性、系统性以及准确性的远侧,重现构建计算机网络安全评价模型,并对神经网络当中的BP神经网络及粒子群进行优化进行阐述,最终在计算机网络安全当中对输入层、隐含层、输出层进行详细的分解和构建,促进整个网络安全性的提高,降低由于不必要的安全进而导致的各种损失和不良因素,使得整个计算机网络安全评价在运用当中更具安全性和应用价值。 关键词:神经网络;安全评价;计算机网络 一、计算机网络及神经网络的基本概括 1.计算机网络的概念 对于计算机网络而言,其主要是将计算机运用技术与网络管理进行结合运用,进而促进计算机网络信息当中维持一定的安全可靠性,保障计算机网络系统能够正常稳定的运行,达到计算机网络服务后期的可靠性特点。目前,计算机网络所涉及到的范围逐渐增加,不仅涉及到网络技术以及信息安全技术方面的知识,同时还涉及到内部网络、外部网络,甚至是全球互联网等方面的知识等等,这种多知识交互的方式促使整个计算机网络的运用逐渐变得复杂起来,也使之在后期的维护和运用上存在很大的难度。而随着计算机网络的普及,人们也开始对计算机网络的安全性提出了更高的要求。比如,对计算机设置较为复杂的密码程序,许多企业都希望通过密码技术对企业的信息安全提供技术保障,避免企业当中的优秀信息泄露,导致优秀竞争力降低等。 2.神经网路的主要特点及发展状况 20世纪40年代初期,神经生物学家和数学家通过合作之后提出了“神经网络”的概念,这种概念通过对人脑当中所储存的信息作为贯穿整个程序的基础,采用数学运行的方式对脑细胞当中所表现出来的特点进行有效分析,进而为更深一步的针对神经网络的研究提供依据。直到1958年,计算机研究者及科学人员通过将学习机制与神经网络进行融合之后,提出了另一种特殊的网络模型系统——感知器神经网络模型,并将这种特殊的模型与技术理论以及工程建设相互融合。采用神经网络技术实时对声呐波进行识别,并对敌方潜水艇的位置予以确认,而在这一阶段,神经网络逐渐成为了历史当中的第一次发展高潮;到了1982年,生物物理学家对全局性和自组织神经网络局部之间所存在的稳定性特点进行了分析,进而探讨出原本神经网络模型起初就是一种微分非线性的工程,而此时,众多研究者及科学家开始对神经网络进行了更为深入的研究。 二、BP神经网络及粒子群优化算法 BP神经网络是一种具有特殊性质的算法,其中主要运用的是误差逆传播的算法,训练的前馈多层网络截止到目前是在所有神经网络当中运用最为普遍也是最广泛的模型之一。在BP神经网络所表现的理论体系当中,运用快速下降并且通过反向传播的方式,在进行选调整网络系统的权值阈值之下,来进一步实现整个网络模型当中的平方误差和达到最小的数值。在BP神经网络当中的拓扑结构构成当中,主要由输出层、输入层以及隐层这三个方面组成,每一层的神经元都会预期周围的神经层进行连接,而且和统一神经层当中的神经元完全分割,没有任何的连接,并且也不存在丝毫的反馈连接,三层拓扑结构共同组成,进而形成具有结构层次的前馈神经网络系统。而对于单层前馈神经网络系统来说,只能够采用求解线性可分问题,而对于多层前馈神经网络系统来说,则可用于求解非线性的计算机网络问题。 三、计算机网络安全评价模型的构建 1.计算机网络安全评价模型中输入层数量的要求 对于计算机网络安全评价模型中的“输入层”来说,其神经元节点所表现出来的数量,要和计算机网络安全评价指标当中的数量相同才可以。如:对计算机网络安全评价系统进行重新设计当中,需要安置二级指标十八个,而且,在计算机网络安全当中的输入层神经元节点当中就要与上面一样,设置十八个,与其相等。 2.计算机网络安全评价模型中隐含层的要求 在神经网络安全评价模型当中BP网络大多是采用单向的隐含层,在进行重新设计的时候,隐含层当中所表现出来的节点数的数量,而且也会影响对神经网络后期的性能构建等问题。如果在隐含层这一区域之内所安置的节点数量过于多的话,就会导致整个神经网络需要学习的时间不短增加,最严重的的时候则无法想象;而如果在隐含层当中所设置的节点数没有达到一定的量的话,则会促使神经网络当中所表现的容错能力不断减弱。而对于隐含层当中节点数的数量设置网面,则需要参照一定的经验公式才能够进行确定,一般会设置五个。 3.计算机网络安全评价模型中输出层的要求 针对计算机网络安全评价模型当中输出层来说,主要是针对计算机安全评价最终的结果。在本文当中,首先将神经网络安全评价模型当中的输出层所表现出来的节点数量设置为两个,输出的最终结果是(1,1),用来表示安全的意思;(1,0)则表示比较安全的意思;(0,1)用来表示不安全的意思;(0,0)用来表示安全性极低的意思。依据计算机网络安全评价模式当中对网络安全进行评价来说,可以将其分为如下两个方向:首先,重新构建计算机网络安全评价模式;其次,采用粒子群对BP神经系统所具有的算法进行优化,进而克服BP神经网络原本所存在的局限性。对其进行优化所采用的方法:(1)通过对BP神经网络当中的传递函数、结构特点、目标向量这三方面进行初始化的设置;(2)对粒子群当中的初始速度和设置、动量的系数、迭代次数等分别进行设置;(3)将不同粒子具有的不同历史,所表现出来的最佳的适应值以及当前适应度值这二者进行比较,如果目前所表现出来的适应度数值比以前的适应度数值良好的话,则需要保存粒子目前索表现出来的适应度值,从而成为个体粒子中最为优越的适应度值;(4)对粒子所表现出来的惯性权值进行计算;(5)针对每一个粒子展现出来的相应位置和速度进行更新,并对其中所透漏出来的相关熟知误差都进行详细的记录、总结和分析;(6)有效的分析、辨别系统内部适应度误差值,当这一误差值超出允许的迭代次数的时候,或者是与其相同的时候,则需要对本次训练进行终止。粒子所具有的全局历史,最优的设置等都将是BP神经网络当中最大的阈值和最佳的权值。在最后,则可以运用BP神经网络模型的最优化状态,对计算机网络安全予以最终的而评价。 作者:郭强 单位:黄淮学院 优秀计算机论文:人事管理计算机信息技术应用 摘要:伴随着计算机技术的逐步发达,计算机信息技术的应用也越来越广泛,计算机作为迅速高效的代名词,是管理者在人事管理过程中准确做出决定必不可少的工具,因此在人事管理中对于计算机信息技术的应用也成为了势不可挡的趋势,并且逐步发展中。本文针对人事管理中的现状,结合计算机信息技术的具体应用,阐述了加强计算机信息技术在人事管理应用的必要性。 关键词:计算机信息技术;人事管理;应用 一、人事管理现状 1.人事管理特点 人事管理是有关人事方面的计划、组织、指挥、协调、信息和控制等一系列管理工作的总称。通过科学的方法、正确的用人原则和合理的管理制度,调整人与人、人与事、人与组织的关系,谋求对工作人员的体力、心力和智力作最适当的利用与最高的发挥,并保护其合法的利益。有着处理信息量大,时效性强,信息相关性高等特点。信息量大,不管是在高校的学生工作中还是在企事业单位中,人员流量大是毋庸置疑的,涉及到在职人员、后勤人员、临时人员、学生等人员的个人信息、薪资情况、福利补助等信息;时效性强,由于企事业的人员流量大,也同样人员流动性很大,包括人员的调动,临时工的调换,人员的离职、退休等等诸多问题更换较为频繁;信息相关性高,各个部门的信息必须做到相互关联,相互交流,以便在人员调动等方面的处理中高效快捷,信息的及时更新对于工作的进行有着至关重要的作用。 2.人事管理中存在的问题 综上所述,人事管理具有以上特点,因此信息处理上十分大,然而如果人工处理以及信息处理不及时会存在着许多重复工作,不仅浪费时间也浪费人工,耗费人力物力,即使暂时不考虑这些因素,也存在着人工不准确的现象,这样的误差要再去返工那就会存在更大的人力物力的浪费,很大程度上与人事工作需要高效的理论有所违背。其次,信息管理还是一个相对比较散乱的工作,信息处于大幅度上升的趋势,时效性十分重要,若不及时更新会耽误管理者的管理,对公司的发展也有限制,一旦有了差错就有由人事管理的错乱现象,进而影响整个公司的工作效率。 二、计算机信息技术在人事管理中的应用 1.计算机信息技术在高校中的应用 在高校发展过程中,教育实力是最为看重的,师资力量就位于首位,包括师资队伍的培养,以及师资的流动,专业技术人员的聘请,充分了解和掌握各个科目的教师团队信息是必不可少的,如果用传统方法进行统计不仅工作量十分巨大,并且效率极低。但是在信息统计以及管理工作中利用计算机信息技术后就会有明显的变化,建立专门的数据库,对于不同科目不同专业的师资力量进行分类统计,培养或聘请专业人才加以分析整理,从而为学校引进紧缺人才,优升劣汰多余人员,提高整体师资水平,对于学校整体实力的提高,办学水平的提高提供可靠的保障。 2.计算机信息技术在企事业为单位中的应用 与高校不同,企事业单位的人口基数没那么大,但是劳资管理却相对复杂一点,而劳资工作对于信息的准确性要求较别的要高很多,因为他最能体现每一位员工的价值,若出现一丝一毫差错就可能会导致劳工矛盾,若能应用计算机信息技术,将所有员工进行信息输入数据库,既保证了信息的准确性,又减少了重复劳动,对于各个部门以及管理者的使用,职工工资的调整,年终奖的发放,福利的计算都减少了时间。在提高效率的同时还能做到更好的实现资源共享,实现了人事管理的科学性、高效性、系统性。 三、应用措施 1.加强分析管理系统 随着计算机技术的发展,各种办公软件应用的也相对广泛,加强办公软件的数据分析性能,可很大程度提高薪资的计算,编辑处理能力,方便快捷的对数据进行统计、查询、修改、打印,便于各项手续的办理,不仅在薪资方面,各项大数据的处理,统筹,事物的人员安排,加强分析能力,后台自动统筹,再加人为稍加调整即可达到更高层次的管理。制定各项方案,经编辑得到的大数据分析出最佳企业方案,为企业的人员、工作等发展都起到了很大的促进作用。 2.加强专业人员技能 对于飞速发展的现代社会,计算机的应用可以说是一种必不可少的技能,对于技术的加强以及人才的引进当然必不可少。只有对计算机知识不断的更新,自主学习创新才能满足工作的需要。引进高科技人才、人员进行专业知识培训以及对于相关技术的引进都是可行并且有效的方法。只有充分利用高科技人才的优势,加强计算机信息技术的学习,利用计算机来处理数据,提高学习以及工作效率,不仅能有助于提高专业人员自身的素质,还能真正满足企业自身文化的发展一级企业科学管理的需要。 3.加强信息网络安全管理 科技是一把双刃剑,有利就有弊,在实现信息数据网络化管理的同时就存在着网络安全的问题,只要稍微松懈,就会被不法分子钻了空子,信息的泄露不仅对于企业的商业具有威胁性,对于我们个人信息泄露也是威胁性极强的。首先,必备的是杀毒软件的安装,及时对重要的信息,重要的电脑进行杀毒、更新;其次,信息的备份也是很重要的,鸡蛋不能都放在同一个篮子里;第三,虽然我们认为计算机信息技术的应用对于我们的人事管理十分重要,但是纸质档案也不能被完全取代,建立专门的纸质档案保存室作为备用,这样即使网络信息丢失也有依可循;最后,所有的管理都离不开制度的建立,加强严格的计算机管理条例,对管理人员以及管理方法,备份规则,人员出入准则等等方面制定机制的规则,明确各项法律规定。 四、结语 综上所述,社会高速发展的今天,各项管理都离不开网络的存在,尤其是人事管理之中复杂、杂乱的工作,加强计算机信息技术在人事管理中的应用也必将成为一大趋势,因此我们应该加大人事管理的信息化,抓住人事管理的特点,联合计算机信息技术的优点,避免计算机信息技术的缺点,针对各个工作不同合理利用计算机信息技术,适应社会发展。 作者:孙蔼琪 单位:太原理工大学 优秀计算机论文:计算机网络技术对网络经济的影响 摘要:计算机网络技术是计算机技术和通信技术相结合而发展的产物,随着我国经济的迅速发展和计算机网络技术的不断进步,其已被广泛渗透到当代社会生活的各个领域,工业、农业、军事、商业、金融、服务业、教育科研等都离不开计算机网络技术的应用。计算机网络技术的广泛应用,不仅加快了网络发展的速度,也加快了社会智能化和高效化的发展步伐。网络已经成为人类社会不可缺少的一部分,越来越多的经济活动与网络密切相关。基于此,介绍计算机网络技术和网络经济的内涵和特点,阐述基于区域环境下计算机网络技术对网络经济和高职教育间的关系与影响。 关键词:区域环境;计算机网络技术;网络经济;电子商务;高职教育 引言 随着社会经济的不断发展和科学技术的不断进步,以网络为载体的智慧社区、智慧城市、智慧地球逐渐开始普及,人类社会正在进入一个新的信息时代。21世纪是一个以数字化、网络化与信息化为优秀的信息时代。当今世界,网络信息技术日新月异,全面融入社会生产生活,深刻改变着全球经济格局、利益格局、安全格局。世界主要国家都把互联网作为经济发展、技术创新的重点,把互联网作为谋求竞争新优势的战略方向。计算机网络技术被广泛应用到经济发展的各个领域中,为整个社会的发展做出了巨大的贡献。移动互联网已成为全球关注的热点,业务需求和市场是开发网络技术的主要驱动力,互联网成为人们之间联系的桥梁和纽带,人们已不满足于对物质的追求,对精神文化生活也有了更多的追求,文化消费能力所占比重也越来越大,极大促进了经济社会的发展。近年来,网络经济发展日新月异,正逐步渗透到我们从事的各个领域,形成了一系列的新兴产业群。在新时代环境下,网络经济已经成为各国经济发展的关注重点,我国也在加快网络经济建设的步伐。网络是人们获取信息的基础设施,从国家信息基础设施建设的角度看,应向高速化、宽带化方向发展。网络经济的发展直接影响到我国未来的网络经济建设,因而研究网络经济对我国国民经济发展的影响具有重要的意义。本文具体分析了计算机网络技术对网络经济和高职教育领域的影响,简述了计算机网络技术和网络经济的内涵和特点,从而提出了加快推进计算机网络技术发展的步伐,加速网络经济和科学技术发展的展望。因为当前我国的计算机网络技术发展还不够成熟,仍然面临着较大的挑战,不仅硬件方面的发展不够完善,而且软件方面的发展也不够完善,但总体上来说取得了不错的成绩。 一、计算机网络技术与网络经济的含义和特征 网络技术是指采取一定的通信协议,将分布在不同地点上的多个独立计算机系统,通过互联通道(即通信线路)连接在一起,从而实现数据和服务共享的计算机技术,是现代计算机技术与通信技术相结合的产物。计算机网络根据网络协议,将分散的、独立的计算机利用电缆、光纤、双绞线、微波与通信卫星等实现连接。计算机网络技术具有诸多的优点,主要是集合了计算机与通信技术的优势,从而实现了快捷的运算、便利的存储、快速的传递、便携的管理、高效的分析等。计算机网络技术作为现代化的手段,在日常生活与工作中,提高了工作的效率,促进了社会的发展,推动了经济的增长。计算机网络新技术体系包括:传送网新技术、接入网新技术、交换网新技术、因特网新技术、互联网新技术、无线网新技术和移动网新技术;网络技术的演变:从低速网络→高速网络→超速网络;窄带网络→宽带网络→新型宽带网络;从面向终端的网向资源共享网发展。电信网从“有线通信”“无线通信”到“移动通信”的发展历程,每一次技术变革意味巨大的发展新机遇。所谓网络经济,是指以信息网络为基础、以信息技术与信息资源的应用为特征、对信息与知识起重大作用的经济活动。网络经济就是生产者与消费者之间通过网络而建立的经济关系以及基于网络空间的经济活动并获得效益的新经济形态。狭义地讲,它是指一种基于计算机网络的以信息技术为优秀的新的经济形态,因而网络经济又被称为互联网经济。网络经济是以计算机为优秀的新型信息技术产业,可降低客户经济活动的交易成本,增强网络信息在经济中的主导地位,从而获得不可估量的巨大经济效益,更重要的是它将引起人类经济活动方式的深刻变革,并最终成为优秀经济资源的全球化经济形态。网络经济同传统经济相比,网络经济具有直接性、快捷性、渗透性、外部经济性、持续性及全球性等显著特征,主要表现为:第一,网络经济是信息技术,特别是网络技术的经济产物。网络经济发展的一个主要因素,就是技术推动。第二,网络经济是一种高度信用化的经济形态。在网络经济中,参与交易的各方是互相不见面的,交易的商品和服务最多也是以“图像”的方式虚拟存在,所以网络经济对经济中的信用度的要求很高。网络经济的实质,就是强化的信用经济。第三,网络经济是一种物理上虚拟的经济形态,主要表现在时间上是虚拟的,网络经济是全天候运行的,很少受时间因素的制约。第四,网络经济是一种高度个性化的经济形态。互联网的应用正从一般的信息浏览功能,向更具价值创造功能的网络经济方向发展。可以说,网络经济已经成为当今社会生产力发展的必然趋势。 二、区域网络技术改变了传统的生产与经营方式,产生新的商业模式 现代信息技术的发展,改变了传统的生产经营方式,并产生了新的商业模式———电子商务,电子商务的发展给我国的经济发展带来了前所未有的机遇和挑战,从关注商品转换到关注交易模式及过程的创新。电子商务是国民经济和社会信息化的优秀,电商增速远高于GDP增速。以“双十一”为例,每年“双十一”期间互联网上商品交易量巨大且呈逐年递增态势。近几年,电子商务异军突起,网络经济使企业经营管理的手段不断创新,电子商务的迅猛发展对大多数企业而言,不仅仅是信息、商业机会,还促使一个现代化的世界性网络驱动经济的产生,促进了跨区域传播。在网络技术手段的冲击下,我国经济得到快速发展,为我国信息产业的持续高速发展提供了良好的机遇。总而言之,以网络技术手段为基本特征的新经济,为传统产业升级提供了新的契机,世界经济加速向以网络信息技术产业的经济活动转变。以网络为基础的电子商务极大地改变了传统的企业经营方式,摆脱常规的交易模式和市场局限。目前,随着信息化进程的加快,全球许多企业、尤其是大中型企业认识到网络技术手段的重要性,认识到利用先进的网络技术建设企业信息化系统是获得竞争优势的必要手段。为了增强市场竞争能力和扩展产品销售渠道,很多企业已经开始利用网络、信息技术、智能化技术进行创新管理,建立起了广域网络信息化系统,积极参与电子商务经营活动;利用网络优势,降低成本,提高效率,塑造企业形象,不断开拓市场。随着全球经济的快速发展,信息化的浪潮冲击着信息产业的每一个角落,推动了信息技术的进步,刺激了人们对信息的网络需求,加快了信息领域改革的进程,加剧了经济市场的竞争,使信息产业中的电信网、计算机网和有线电视网络出现了融合的大趋势。 三、计算机网络技术的发展对区域经济发展的影响 我国是一个发展中国家,网络技术发展的起点低,在全球性的经济竞争中,面临着十分严峻的挑战。目前,我国网络技术普及的程度很低,还有相当多的人是“计算机盲”和“网络盲”,尤其是在农村,这种现象更为突出。我国劳动者的素质与发达国家相比,还存在着相当大的差距。我国的高等教育还处在精英教育的阶段,而一些发达国家的高等教育不仅实现了大众化,而且已经进入了普及化的阶段。在我国农村,还有一些地区没有实现九年制义务教育,文盲在我国人口中还占有较大的比例。当前我国这种低下的人口素质和劳动力质量,会限制网络技术的广泛应用。即使我国的计算机普及率达到了某些发达国家的水平,由于我国的国民素质远远低于一些发达国家,所以,我国的网络技术的利用率会大打折扣,网络技术对经济发展所产生的积极作用,同样会受到很大的限制。在区域经济不断发展和各项高新技术不断革新的当今,区域经济对于计算机网络的要求越来越高,计算机网络技术极大程度地推动了区域经济的快速发展。因此,相关人员还要不断地加强对计算机网络的研发,只有不断地提升计算机网络技术,为区域经济的发展创造更多的可能性,才能使得区域经济发展在世界经济发展的机遇当中取得更好的成就,为区域经济的长远、可持续发展保驾护航。邓小平同志曾说过:“科学技术是第一生产力,是经济和社会发展的首要推动力量,是国家强盛的决定性因素。”科学技术是人类改造世界的重要手段,网络技术与网络社会的出现和崛起,为我国经济平稳较快发展做出了积极贡献,已成为经济发展的热点。我们应该充分利用网络技术,争取为我国带来更大的经济效益。人类社会生活的改变,最终是由社会生产力所决定,当今社会科学技术的第一生产力作用日益凸现,信息科学技术作为现代先进科学技术体系中的前导要素,它所引发的社会信息化则将迅速改变社会的面貌、改变人们的生产方式和生活方式,对社会生活产生巨大的影响。 四、加快推进网络信息技术自主创新,促进经济更加繁荣发荣 科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。当前,我国正处于建设创新型国家的决定性阶段,最根本的是要增强自主创新能力,最紧迫的是要破除体制机制障碍,最大限度地解放和激发科技作为第一生产力所蕴藏的巨大潜能。历史的发展证明,国家的创新能力决定国家的综合实力,科技水平的高低决定国家力量的强弱。党的十八大以来,中共中央总书记多次深入科研院所、企业和高新技术园区,立足国内,放眼全球,以历史视野把握时代脉搏,加快推进网络信息技术自主创新,加快数字经济对经济发展的推动,加快提高网络管理水平,加快增强网络空间安全防御能力,加快用网络信息技术推进社会治理。当今世界,网络信息技术日新月异,全面融入社会生产生活,深刻改变着全球经济格局、利益格局、安全格局。世界主要国家都把互联网作为经济发展、技术创新的重点,把互联网作为谋求竞争新优势的战略方向。虽然我国网络信息技术和网络安全保障取得了不小成绩,但同世界先进水平相比还有很大差距。“科技兴则民族兴,科技强则国家强。”强调,网络信息技术是全球研发投入最集中、创新最活跃、应用最广泛、辐射带动作用最大的技术创新领域,是全球技术创新的竞争高地。加强信息基础设施建设,推动互联网和实体经济深度融合,加快传统产业数字化、智能化,拓展经济发展新空间。网络新技术使企业经营管理的手段得以创新,从而使管理具有更高的效率。运用信息化、网络化手段能够提高企业的组织效率,使减少管理层次和管理职能部门成为企业改革与调整组织结构的新时尚。 五、计算机网络技术与网络经济发展的前景展望 计算机网络技术将是我国经济发展的灵魂,是社会发展的主要趋势。随着我国社会主义现代化建设步伐的不断加快,计算机网络技术已经获得了较大的发展,在社会各领域中的应用越来越广泛,不仅在局域网以及互联网络中取得了可喜的成绩,而且在无线网、移动互联网等方面也取得了很大的发展,为社会广大网络用户提供了很大的便利,在很大程度上推动了社会经济的发展。网络经济的未来发展代表了未来经济发展的趋势,网络经济是一种全新的经济形势,网络经济的强势增长已经成为不可阻挡的历史潮流。随着计算机网络技术的飞速发展,网络经济还会继续展示其巨大的变革力量,这也意味着企业运行方式和管理方式有着无限的创新空间。发展网络经济已不单纯是一个电子信息技术的运用或是商务模式的选择问题,而是适应和顺应国际潮流,在融入全球经济发展中不断增强竞争力的战略性选择。 作者:苏曼玲 夏金华 吴力挽 杨翀 张凯 杨明照 单位:广州卫生职业技术学院 优秀计算机论文:计算机软件工程数据库编程技术 摘要:现代科学技术的发展进步,计算机信息技术被广泛的应用到社会的各行业领域中,因此而产生了海量的信息数据,将这些数据进行收集、分析和处理对于社会的发展具有重要的意义,计算机数据库应运而生。本文通过对基于计算机软件工程的数据库编程技术进行浅析,旨在促进数据库编程技术的科学应用,进而促进计算机软件工程行业的发展。 关键词:计算机;软件工程;数据库;编程技术 计算机软件的开发和应用是保证计算机应用功能的关键,数据库建设和技编程技术应用能够使软件应用过程中的稳定性得到保障,数据信息可以被集成管理、分析和使用,同时实现数据的共享应用,解决很多人工工作形式难以实现或者实现难度较大的数据处理工作,编程技术是构建数据库的主要技术支持。 1数据库的科学有效构建形式 1.1数据库的设计工作 设计工作为计算机数据库构建的初级阶段,设计人员需要对数据库的存储结构、位置以及存储路径进行综合的考量,对于信息的存储情况进行深入的了解,尽可能的降低存储空间,实现数据空间的有效利用,对存储空间进行主次分明的层次划分,保证实现高效便捷的使用功能。在进行存储路径的设计时,需要根据信息类型设置相应的信息索引,以实现用户在输入关键字之后就能够找到相关的数据信息内容。 1.2数据库的网络构建工作 数据库网络的构建具有较强的专业性和技术性,技术人员在进行数据库网络的构建时,需要加强对专业技术知识的应用,对结构模块进行合理优化,减少内存占用空间,以保证其运行的速率。同时加强数据库服务端与应用用户之间的沟通和联系,技术人员加强对服务端的科学管理,设置相应的管理员账号和密码,通过密码的设置来保证管理权限,对数据库进行合理的数据信息修改、添加以及等技术操作。 2基于计算机软件工程数据库编程技术的应用方式 2.1类型比较 文件建立之后需要应用数据库软件对文件进行数据读取,在数据库的应用初期需要针对应用功能需要对数据库进行对比,观察文件在读取过程中是否会出现数据丢失的情况,为确保文件读取工作的顺利进行,应用类型比较的方式直观反应文件读取工作中存在的问题,进而选择更为合适的文件应用类型,有效的文件类型选择,能够使数据库的空间应用效率得到提升,同时提升整体软件运行的流畅度,保证软件的模块应用功能都能得以实现。 2.2数据库的建立 数据库的建立首先需要以编程技术作为技术应用基础,通过功能之间的相互协调,解决其技术应用过程中存在的各种问题,进行数据库的建立需要针对自身的应用需求选择合适的程序语言,并对语言进行逻辑编辑,利语言组织编写完成数据库的功能型架构,并对不用的模块进行功能性区分,提升数据库的应用效率。数据库创建需要在确定文件类型之后进行,采用分区构建的方式,不同的区域负责不同的应用功能,并应用技术协调语言使不同应用功能之间实现相互配合,避免出现应用混乱或者数据冲突现象的出现,对设计功能中存在的不完善之处进行技术完善,保证整改方案的应用功能提升。还可以应用外部安装软件进行数据库创建,用户可对自身的应用需求进行自主选择,实现数据库资源的最大程度应用。数据库编程技术的有效应用,是各个分支应用系统之间的配合程度更高,数据库中出现的数据丢失现象,能够应用数据库备份的方式使数据得到应用恢复,进而保证软件应用功能得有完善。 2.3软件开发过程中编程技术选择 编程技术的选择需要以软件的应用功能为基础,对软件运行的稳定性情况进行观察和探讨,并对系统的资源利用情况进行优化,观察其在应用过程中可能出现的不稳定情况,针对常见的系统应用问题,设计者可以在编程阶段应用编程技术选择优化的方式进行技术完善,出现数据传输异常的问题进行采用技术控制措施,避免大规模瘫痪现象的出现,致使其他应用功能受到影响。在数据库编程检测极端需要对技术应用以及系统稳定性进行检测,为系统运行提供良好的运行环境,软件应用的稳定性与编程技术的选择具有直接关系,因而需要加强对编程技术选择的重视。 2.4数据库文件加密 数据库建立应当应用编程技术对数据库的数据信息进行加密保护,应用者通过登录口令或者密码进行数据库的登录和应用,工作人员需要应用技术手段解决常见的加措施,避免数据信息受到网络病毒侵害以及不良侵犯,根据信息的重要程度设置不同的加密等级,应用者具有自主选择的权限和空间,避免信息泄露对系统以及个人造成的严重影响。 3结语 计算机软件工程的数据库编程技术应用,能够实现在文件类型的比较、数据库的建立等环节的技术应用,并通过合理编程技术的选择、进行数据库文件加密来保证数据库结构设计的合理性和安全性,应用编程技术对软件模块以及软件运行空间进行合理优化,保证软件运行的稳定性,并有效提升其应用效率,促进编程技术应用价值的实现。 作者:于博文 单位:长沙市第六中学 优秀计算机论文:远程教育中计算机网络技术的应用 摘要:远程教育是建立在现代通信和信息处理技术的基础之上,涉及的关键技术有音频、视频压缩编码技术、网络技术、视频会议技术等等。本文以信息领域的技术为主导,从理论与实际相结合的角度,对移动互联网技术以及它在远程教育中的应用进行深入浅出的分析。 关键词:远程教育;移动互联;虚拟专用网;资源预留 1前言 我国的现代网上远程教育起源于1997年,同年年底,教育部在全国高校中选取了清华大学、北京邮电大学、湖南大学和浙江大学作为首批试点大学,经过多年实践,也取得了良好的效果[1]。远程教育的媒体技术分为三个历史阶段:(1)基于印刷媒体的函授形式;(2)基于音频、视频媒体的广播电视形式;(3)基于多媒体的网络形式[2]。其中网络技术和流媒体技术的发展,对远程教育起到至关重要的推进作用。 2远程教育应用的主要技术 2.1音频视频压缩编码技术 这一技术在远程教育系统中的应用范围非常广泛。编码技术中压缩的作用是在网络带宽或存储空间一定的条件下提供最优质的图像和声音,同等的图像、声音质量条件下,极大地减少所需的存储空间或所需的网络带宽。 2.2基于IP的信息技术 基于IP技术有很多种,与远程教育有关的主要有,广播和组播技术主要用于在IP网上以音频、视频流为主要内容的信息[3]。流技术主要用途也是以音频、视频为主的流信息。利用流媒体技术可以实现多媒体点播功能。 2.3Internet技术 我国的远程教育主干网以电信网、无线和有线电视网以及计算机互联网三大网络为基础。Internet在远程教育中起着举足轻重的作用。在现有的远程教育系统中,Internet是开展远程教育的最为重要的手段之一,要达到师生分离的教与学,很多教学活动都是在Inter-net上完成的。随着网络带宽的迅速扩大,开展了许多新的业务。同时,随着网络用户数目和多媒体信息在网络中占有的比重的增加,网络本身的一些固有缺点也开始显现出来。随着社会发展对远程教育的需求的扩大,远程教育需要提供更多的服务,需要功能更加的完善。 3远程教育中网络技术的应用 3.1存储区域网技术 存储区域网(SAN,StorageAreaNet-work)指的是通过一个单独的网络把存储设备和挂在TCP/IP局域网上的服务器群相连[4]。当有大量数据的存取需求时,相关服务器和后台存储设备能实现数据交换。突破现有的距离限制和容量限制;通过释放LAN资源,达到服务器与存储网络交换数据。远程教育迅速的发展,视频点播系统受到越来越多的关注,然而受到传统数据与服务器之间的对应关系及存储方式的限制。采用光纤通道技术将存储器从应用服务器中分离出来,共享存储通过多个专用的高速网络存储到服务器。SAN网络(通常是高速光纤网络)把存储设备和服务器群相连,需要有海量数据的存取时,相关服务器和后台的存储设备通过SAN网络实现数据之间高速传输,同时SAN上的任何一个存储设备都能被服务器访问,实现了数据的集中管理以及整个网络的扩充和容错性。 3.2虚拟专用网技术 虚拟专用网依靠的是ISP(因特网服务提供商)和其他NSP(网络服务提供商),数据通信网络能够建立在公用网络中,能够实现VPN服务器能够实现校园网远程访问[5],校园网的地理位置没有限制,校园网中特定资源能极大的方便校外用户的访问。采用远程方式访问的用户时间不会太集中,因此这种方式的数据流量相对较小,能够通过软件平台实现。因此使用VPN的操作是最容易实现的,建议使用PPTP协议[6]。通过建立虚拟连接实现Chinanet与校园网连接,校园网中的资源就可以安全访问。 3.3资源预留技术 资源预留协议是一组通信规则,它允许网络的通道或是路径能被保留下来,供视频以及其他高频信息的多播使用。RSVP是网络整合服务(InternetIn-tegratedService,IIS)模型的一部分,用于确保提供最佳、即时和良好的连接共享[7]。 4结语 随着信息技术的不断发展,产生越来越多的新兴技术,远程教育逐渐成为构筑知识经济时代人们终生学习体系的主要手段。它们改变着Internet的面貌,也改变着我们的信息环境。但远程教育系统,还有许多急需改善和完善的地方。我们应该加大信息技术在远程教育中应用的研究,通过促进远程教育的发展也将进一步促进我们原有教育体制的发展。
生产调度论文:充分发挥调度指挥巾心作用保障矿山安全生产 [摘 要]随着我国矿山资源的不断整合,打造“数字化矿山”已经成为矿山行业长期战略与未来发展的主题。安全生产调度指挥中心系统就是对矿山的生产动态管理和实时监控和应对突发事件的需要而研发的大容量、多终端、多接入的调度指挥系统。可以有效地协调矿山企业各个部门的工作。 [关键词]调度指挥、集中管控、安全联动、灾害救援、视频会议 我国矿山企业的信息化建设起步晚、起点低,总体信息化水平还不够高。近年来,随着我国矿山资源的不断整合、企业规模的逐步壮大,矿山行业的经济形式和发展速度日新月异,打造“数字化矿山”已经成为矿山行业长期战略与未来发展的主题,采矿实时过程控制、资源实时管理、办公自动化、自动控制等的应用充分说明了信息化建设对矿山企业工业化、信息化发展有着重要的促进作用。河北钢铁集团矿业有限公司(以下简称矿业公司)安全生产调度指挥中心(以下简称调度指挥中心)系统就是矿业公司对其下属矿山的生产动态管理和实时监控和应对突发事件的需要而研发的大容量、多终端、多接人的调度指挥系统,该系统采用了多媒体计算技术、数字通信技术、数字信号处理技术等业界先进的高新技术,可适应矿业公司各级部门多变的通信需求,同时可配置多种通讯接口,支持多种电话终端,并实现了传统调度与IP调度的无缝结合,可在系统中融人多媒体终端;调度指挥人员可以和系统终端用户以最快、最便捷的方式建立联系,以最快的速度、最有效的手段向各终端进行紧急通知和命令,有效地协调矿山企业各个部门的工作。 矿业公司安全生产调度指挥中心系统结构 矿业公司安全生产调度指挥中心系统分为总部矿山两级结构,包括总部调度指挥中心和各矿山的调度指挥中心。系统功能分为两部分,即调度监控系统和指挥系统。监控内容在各矿山实施,在总部和矿山的指挥调度中心以视频、数字、图形等方式显示。 监控系统分为两部分,即视频监控和动态数据检测。视频监控是通过视频画面了解现场的生产安全情况。动态数据检测是通过动态监测数据了解现场的生产安全情况。如矿山主生产系统的运转情况,生产作业人员数量及分布情况,主要生产管理人员在岗情况等。 检测数据的内容包括露天采场设备GPS信息、露天边坡表面位移、内部位移信息、废石堆场和低品位矿石堆场边坡表面位移信息、井下风速、CO浓度和环境温度、水仓液位监测信息、尾矿坝浸润线、尾矿坝孔隙水压力、尾矿坝表面位移、尾矿坝内部位移、尾矿库内水位、尾矿库干摊指标信息等。检测数据可以通过数字、图表、三位立体图等多种方式显示。 指挥系统包括语音调度会系统和视频会议系统两部分。通过语音调度会进行音频信息的双向交流,实现语音调度指挥。通过视频会议系统进行音频、视频信息的双向交流,实现视频调度指挥。 矿业公司安全生产调度指挥中心主要功能 1、下属企业生产过程的集中管控功能 矿业安全生产调度指挥系统可以提取现有矿山生产过程中的各种视频监视和检测监控信息,通过现场视频画面和动态监测数据可以实时了解现场的所有情况,如矿山主生产系统的运转情况,生产作业人员数量及分布情况,主要生产管理人员的在岗情况,并且可以通过我公司现有ERP的三级系统可以直观了解个矿山的主要生产进展情况。 2、安全联动功能 通过VPN隧道联通各矿的尾矿库实时监测系统,对于有地下矿的矿山,联通井下人员检测井下人员定位系统,当采集到环境数据不正常时,可联动该地域的监控图像立即显示在指定的监视设备上(如:指挥调度终端、浏览终端),同时视频录像服务器启动对该监控点图像的录像任务,尽量避免出现安全隐患。 尾矿库在线监测系统对库区内设备设施的安全和周边环境的变化实行有效监控,弥补了过去采用人工观测周期长、监测数据不精确、信息量小、工作量大的不足,为进一步规范现场作业管理,确保尾矿库的安全运行提供了有力保障。 井下人员管理系统是集计算机软硬件、信息采集处理、无线数据传输、网络数据通讯、自动控制等技术多学科综合应用为一体的自动识别信息技术产品,该系统是通过对矿坑道远距离移动目标进行非接触式信息采集处理,实现对人、车、物在不同状态(移动、静止)下的自动识别,从而实现目标的自动化管理。系统采用DSSS 2.4G直接序列扩频技术,具有很强的抗干扰能力和高速数据传输速率,彻底解决了远距离,大流量,超低功耗,高速移动标识体的识别和数据传输难题。为矿山井下人员的安全定位和管理提供高效、安全的解决办法。 3、灾害救援决策中心功能 借助于矿山综合视频指挥调度系统独具的多种级别和权限模式设置,上级管理者通过指挥调度终端可以向下级指挥和调度命令,上下级各个部门、各级领导与下属之间可以实时地进行音、视频信息的双向交流,可实现点对点指挥、点对多点指挥、多组指挥、插入指挥等多和指挥调度方式。 4、视频会议功能 矿山集团管理层可根据需要适时召开视频会议,实现早调会、工程会、工作例会等各种会议,进行多点多方双向音视频交流互动。主席可以设定多个例会,每个例会包含相对固定的成员,主席可以方便地组织会议。会议采用手拉手麦克形式,摄像头会自动跟踪发言人。会议成员可随时加入和退出会议组。主席可以对各个会场的发言权进行控制,并可广播某一分会场。并且可以对视频会议进行录播,方便存档。 矿业公司安全生产调度指挥中心应用意义 管理决策水平得到提高。该系统采用多媒体技术、计算机网络技术、通讯与传感器技术、地理信息系统与工程数据库等技术,将自成体系的矿山安全、工矿监测与生产调度方面多个子系统集成为有机整体。用图、文、声等形式将这些信息实时、动态、准确、全面地显示在调度室多个高分辨率的大屏幕上。实现了机关、矿领导及技术、管理人员可随时在其办公室内或者通过网络直接调阅各有关矿井、采矿、工作面生产安全工况的实时动态图形与监测数据,井上下主要生产环节与设备的电视图像、生产安全调度多媒体数据库图形和各种生产报表,便于及时、准确掌握矿井生产与安全状况。因而大大促进了矿山管理决策的科学化及整体科技水平的提高。 社会经济效益显著。由于决策者及管理技术人员及时准确掌握有关信息,因而大大有利于保证矿井安全生产。降低成本,减少浪费,提高设备运行寿命该系统的经济效益是多方面的,如监测检修提高设备作业率,监测运输环节,充分利用矿上现有设备,节省不必要的设备投资等等。矿业公司公司自安装该系统后,就再也没有发生过重大伤亡故。一股性故也直线下降,这方面的效益高达数百万。 应用前景广阔。在该系统基础进行扩展,可形成集矿安全生产调度视频会议系统。建立企业内部网络,实现矿内集安全生产信息的远程交换,在网内进行环境与灾害分析、救灾方案确定,建立矿山数字化信息系统。要达到这些目标,软件是关键,空间信息的可视化及决案支持能力是决定性因素,而地理信息系统及丰目关技术的应用是前提条件。如利用三维数据的可视化和虚拟现实技术,有望将地下开采的矿井“虚拟”到该系统中,给安全生产策指挥分析带来极大的方便;实时GIS可大大提高安全监测信息的时空可视化程度,更准确地描述井下安全信息及井下地质位移变化、发生与发展规律;智能GIS理论、方法的应用将大大改进现有的安全管理决策支持系统,使之变得更加方便实用、准确可需。随着研究工怍的进一步深入,这些目标会逐步得到实现。 生产调度论文:试论公司企业如何抓好生产调度及核算工作 摘要:公司企业应如何抓好公司管理的调度工作,如何全面做好公司财务核算管理,使企业走上的良序发展的道路。这是摆在公司企业面前必须处理好的课题。当前,公司企业专业技能急需提高,责、权、利如何落实到位,设备如何保证质量,这都是急需解决的问题,本文从公司企业如何抓好生产调度工作,如何做好企业核算工作入手,试论公司企业如何抓好生产调度及核算工作的。 关键词:公司企业;生产调度;核算管理 引言 公司企业为了抓好生产调度管理,应当认真做好核算工作,公司企业对管理人员要明确责任目标,充分发挥部门的管理职能作用,实施财务管控系统的融合,包括采购合同、费用结算、付款等业务的统一。管理系统要根据立品数量、产品质量及合同考核条款自动结算单价、总价、折标单价等,对各批次产品质量和价格信息进行整合,自动生成产品结算单据,每月生成月结算单,经审批后推送至财务管控系统,自动生成凭证,进行结算,避免了在立品结算过程中的人工干预,也大大简化了产品成本结算的流程,实现了从业务端到财务端的无缝协接,提高了工作效率。 一、公司企业要做好调度管理、实现公司企业降损增效 1.近年来,由于国内外市场发展的变化,公司企业要推行周调度计划,让企业生产与市场营销紧密联合,调度岗位员工要知道如何在企业设计产能极限的状况下,合理的调动人员安排,保质保量的满足市场按时供应;公司生产系统出谋划策,合理安排调动人员安排,保质保量的满足了当前市场按时供应。 2.公司企业生产项目建设体量大、结构好、数量多、措施实,保证了重点项目良好的建设势头。但是,部分项目目前还存在前期工作不实、手续办理相对滞后、完成投资未达标等问题。 3.公司企业要高度重视调度管理工作,切实落实责任,加快各类项目手续办理,确保重点项目按进度要求顺利推进。要按照确定的目标和时限,增强责任感和紧迫感,确保重点项目全面进入实际行动开工阶段。 4.公司企业要集中精力抓好新开发的重点项目,做好各项重点项目的督促检查及调度工作,按时推进项目建设,真抓实干,推动重点项目重点工作落到实处、实现重大突破,确保圆满完成各项目标任务。 二、实现“6S”管理对公司企业的重要性 1.公司企业从加强内部管理入手,禁止跑冒滴漏现象,发现一次,考核一次,让员工提高节约意识,“6S”工作推出后,企业管理通道畅通,物品摆放有序,员工作业规范,区域性标识完成,促进公司整个发展。 2.分解年度安全指标,做好年初调度计划落实,完善安全工作规章制度,狠抓隐患排查治理,落实“谁主管、谁负责”的原则,形成清晰的调度流程。 3.公司企业在安全体系建设上,公司保质保量地完成全年决算工作,组织员工开展会计基础自查自纠,检查经济业务,就填报质量,落实核算、强化收入等关键指标,保证核算误差不超过3‰; 4.严格执行公司下达计划指标,充分反映收入和成本费用,开展资产清查,夯实资产质量,体现财务管理成效;清理涉税事项,做好优惠政策落实与税收筹划。 三、实现企业成本核算,是强化企业发展的重要环节 1.随着市场竞争的日益激烈,为了强化企业核算管理工作,公司在人员培养方面下功夫,做到核算人员以强带弱,以老带新,扬长避短,合理调配,结合实践,在提高核算人员C合能力,增强核算经营意识。 2.对公司企业成本核算进行梳理,要按照产生产品为核算对象。商品以销售量为基础,销售量和生产量之间自然存在差异。 3.公司企业核算要全面实现“管理精细化、制度规范化、保障集约化、手段信息化、考评系统化”总体目标,破解财经管理难题,促进企业建设由外延扩张向内涵发展转变。 4.实施成本核算管理,突出组织机构建立关系顺畅、合理规范的运行机构;规范成本范围界限,确保成本核算的准确性、真实性;健全完善管理制度,实现核算管理工作制度化、规范化。 5.推行全资产核算管理,重点落实核算采购制度;加强信息化管理,构建以网络、数据库和一体化工作平台为重点的信息化基础建设。使企业成本核算实现有章可循,产生了良好的经济效益和社会效益。 四、实现医药成本核算内在化 1.将环境成本纳入企业成本核算,对公司企业成本核算进行梳理,企业要明晰产品成本构成。 2.公司企业初步制定出行业成本核算制度,调研的产品成本核算。 3.企业还要有效调动核算会计人员的工作积极性和主观能动性,形成了责任和利益有机结合的正向激励机制,会计核算过程得到层层监督控制。提高了金融服务效率,减少了风险环节,把各种风险消除在萌芽状态。 4公司要按照规定设置账簿、强化财务核算,对于出现不规范核算的情况,要根据相关法规,核定其应纳企业所得税税额,并要根据行业财务会计制度的规定和会计核算的要求,正确登记成本费用总账及相应的明细账、日记账。 五、为进一步规范企业核 预防核算业务风险 1.公司企业要不断提高会计核算水平,要按照核算有关业务规定和要求,落实规章制度,以查找漏洞、规范操作、防范风险为突破口,通过对照检查、查漏补缺、落实责任、整改纠正、评比竞赛等方法,在全辖范围内进一步深入推行核算业务规范化管理工作。 2.核算业务实行规范化管理,就要实现核算业务规范化有序推进进行,明确其工作职责,通过组织学习、自查自纠、检查监督、竞赛评比、集中整改阶段开展工作。 3.为确保核算业务规范化管理工作的有效开展,公司企业要加强领导,明确任务,要设立相应组织机构,一把手亲自安排,亲自检点,亲自督查,做到任务明确,责任到人。并要求学习全面,自查深入,整改到位。 4.监督检查彻底,整改督办到位。不搞形式,不走过场。建立工作长效机制,落实工作责任制。为使工作机制得以有效运转,以目标责任制的形式进行了确定。 六、结语 综上所述,随着我国公司企业的快速发展,核算业务已成为目前公司企业管理工作的重要组成部分。因此,如何规范合理地管理核算工作,如何准确、及时地核算公司业务,对准确反映医药公司的财务状况、经营成果及现金流量情况,提高经济效益,具有非常重要的作用。公司企业要在自主营业务的范围内,划分好调度与核算工作的分水岭,让主营与非主营业务收入和成本提供依据,增加公司业务核算特点的相关会计科目,解决了代垫、暂收款项纳入公司营业额一并征收税等问题。 生产调度论文:基于固定在制品数投料系统的半导体生产线调度 摘 要:为优化半导体生产系统,针对半导体生产线的特点,建立基于在制品数(Work in Process,WIP)水平控制投料的数学模型. 通过仿真试验,得出不同WIP水平对生产线性能的影响;比较固定在制品数(CONstant WIP,CONWIP)投料系统与固定时间间隔投料(CONstant Release INterval,CONRIN)系统之间的性能差异. 在不停线的情况下,对增加生产品种的生产线进行分析,得出一些关于影响WIP水平因素的定性规律. 关键词:半导体;固定在制品数;固定时间间隔;投料控制;仿真 0 引 言 半导体在现代生活中发挥着日益重要的作用,但其生产线是目前世界上公认的最复杂的生产线之一.半导体制造过程一般可分为前段工序和后段工序两部分:前段工序主要指对硅片的加工;后段工序主要指封装和测试.一般意义上的半导体制造系统的投料和调度都是针对前段工序而言的,其特点不同于一般传统生产线的特点.[1,2] (1)可重入:重入,即同一工件在加工的不同阶段可能会出现在同一设备前等待加工;或工件在加工的不同阶段会重复访问同一设备.这一特点使产品对加工设备的竞争变得更加激烈,同一设备上需要调度的工件数量大大增加,不确定因素也有所增加,这无疑使调度变得更加困难. (2)高度不确定性:由于半导体制造具有可重入的混合加工方式、次序和相应的准备时间等特点,决定其加工周期的不确定;并且半导体制造的设备众多,发生的故障具有不确定性,所有这一切都导致半导体制造过程具有高度不确定的特点. (3)生产规模巨大、制造周期长:半导体产品的加工周期为2个月左右,加工步骤通常具有400~600步,加工设备种类80~100种,设备总数超过200台,这些都造成半导体生产的规模巨大和过程复杂. (4)多种产品同时在线生产:因为半导体的制造周期长,为了满足客户订单的需要,存在几种产品同时在1条生产线进行混合生产的情况.由于客户订单到达具有随机性,所以产品上线生产的时间也具有一定的随机性,这就需要合理安排新上线的产品与已经在线生产产品之间的关系. 半导体生产线的上述特点决定半导体制造系统调度的复杂性,因此根据实际生产需要,开发出一套适合调度、控制和分析的工具来解决生产实际问题,实现真正的计算机控制生产过程具有重要的现实意义. 1 调度与控制 目前,半导体生产线上生产任务的管理主要是投料控制与工件调度.前者是控制何时投入多少新的Wafer进入生产线;后者是尽可能在满足生产约束(交货期、资源和工艺路线等)的前提下,安排使用资源以及加工先后顺序,以获得产品的制造时间及成本的最优化. 目前的投料控制方法[3]可以简单地分成两类:静态投料控制和动态投料控制.静态投料控制是指事先制订好一定的投料规则,然后开始实施生产,不管生产线的状况,一直按照此规则进行投料,如固定时间间隔投料(CONstant Release INterval,CONRIN)法、按随机分布泊松流投料法等.动态投料控制是指事先选择一些生产线参数作为控制指标,当此参数满足一定条件后才进行投料,这相当于对生产线引入反馈机制,以改善控制效果.常用的动态控制有:固定在制品数(CONstant Work in Process,CONWIP)投料法、避免瓶颈设备饥饿法等.实际生产情况与仿真实验都表明,不同的投料策略会产生差距很大的在制品(Work in Process,WIP)水平、产出率和设备利用率等性能指标. 工件调度也可以分成启发式调度策略和基于模型的调度策略两类.启发式调度策略实现起来较为简单,在实际生产中的作用发挥良好,故目前所采用的调度多为启发式调度策略;基于模型的调度策略可以利用模型对生产线的某些性能进行离线分析,如负载平衡的调度策略.但是由于半导体生产线存在随机性设备故障、不确定性重入以及机台维护,故事先制订的离散调度计划往往无法很好地执行,因此把这两种调度策略结合起来,用基于模型的方法做离线分析,用启发式的方法实现实时调度. 2 CONWIP系统介绍 CONWIP的优秀是建立1个固定的WIP水平,当生产线的实际数量超过或者达到该水平时,则停止投料;只有当制成品离开生产线时,才能投入新的物料.所以生产线的在制品库存接近1个定值. SPEARMAN等[4]指出,CONWIP系统就像1个闭环排队系统,其优点为: (1)能够适应不断变化的产品品种,具有较强的鲁棒性; (2)能够适应因为产品不同或机械故障造成的生产线瓶颈漂移,工件会自动聚集到实际生产线加工瓶颈前,而总的WIP水平不变; (3)能够减轻各工序劳动力数量的压力,生产节奏控制灵活. 对于WIP水平的设置,目前常采用计算机仿真法.WIP的控制并非十分敏感,只要能够使产出达到预期的结果,并且WIP数量基本合理,生产就能顺利进行.估算WIP水平最有效的方法是先分析历史数据,然后通过Little公式[4]推算. 平均WIP=平均生产率×平均生产周期 随着生产的进行,可以对WIP水平(在一定范围内)进行适当的修正.理想状态下的循环时间等于工件的加工时间,没有工件排队等待时间.但这在实际生产中是不可能的.这是因为每道工序及每个机台的加工能力不同,故无法保证1个工件离开当前机台时,上道工序的工件正好到达.所以总有一定数量的工件等在工位前,避免机台停工待料.因此,实际的循环时间等于加工时间与等待时间两项之和. 生产周期和WIP控制是1项重要的生产制造指标,降低WIP的优点在于:可以有效控制投料速率,使订单保存在生产计划中,而不是在生产车间以及仓库中,减少对宝贵生产线的空间占用,减少因质量缺陷和返工带来的直接经济损失;缩短生产周期,有利于及时响应客户到达的订单,提高客户的满意度. 3 仿真模型分析 为了清楚地描述半导体制造系统,可把其分为对机器的数学描述和工件的数学描述. 3.1 对机器的数学描述 把平均制造周期、设备产出量和瓶颈设备利用率这3个目标函数作为评判仿真结果优劣的依据.平均制造周期短,在单位时间内产出的产品就必然多,资金的周转速度就加快;产出量高,必然产生高的经济效益;瓶颈设备的利用率由半导体制造系统自身的特点决定,半导体制造设备价格昂贵,尤其是瓶颈设备,提高瓶颈设备利用率,可减少固定资产的无形损耗.简言之,这3个目标都直接与企业的经济效益有关,控制好这3个因素,必然会增加企业的经济效益. 为了使模型简洁清晰,对上述模型进行一些假设: (1)Wafer的装卸时间计算到加工时间中; (2)对加工设备前Buffer的容量不进行限制; (3)生产线上有足够多的工人,即不考虑人员对生产线的影响; (4)生产线设备完好,不考虑维护检修. 仿真程序采用面向对象的编程方法,将25片Wafer组成1个Lot,各个Lot按照泊松分布规律到达生产线的输入端.仿真程序对离散生产过程中所有的Wafer和设备活动进行跟踪记录.根据各机器设备前等待加工的队列长度,计算WIP水平并作出投料决策.将实验中不同时段下的结果进行统计,得到下面结果. 4 仿真试验与结果分析 共采用2组不同的数据进行试验.第1组数据[5]来自Intel提出的5台机器、6步工序、单一产品的芯片生产线模型.如图1所示,其中机器A和B模拟实际生产线的“扩散”工序,每批加工3个Lot;机器C和D模拟实际生产线的“离子注入”工序,每批加工1个Lot;机器E模拟实际生产线的“光刻”工序,每批加工1个Lot. 第2组数据采用亚利桑纳大学提供的IC生产线数据[7],此生产线共有83种机组,其中瓶颈机组1个,包含3台机器;2种产品,产品A的加工步骤为210,加工时间为228 h,经过瓶颈机组14次;产品B的加工步骤为245,加工时间为250 h,经过瓶颈机组16次. 对第1组数据的试验基于CONWIP系统仿真,主要分析不同WIP水平对生产线性能的影响,仿真时间长度为1 000 h(见表1). 从表1可以看出,生产线在WIP水平为10 Lot时性能最优.当WIP水平低于最优值时,降低WIP水平,生产线的产出量以及瓶颈设备的利用率都会随之降低,平均加工时间有所缩短,这表明生产线的生产能力并没有完全发挥出来,投料量还可以增加;当WIP超过最优水平时,增加WIP水平,生产线的产出量会随之减少,平均加工周期迅速增加而瓶颈设备的利用率几乎没有改善,这表明生产线的生产能力达到“饱和”后,一味增加投料量,并不能带来性能的改善,反而使得生产线性能下降. 第2组数据主要比较固定时间间隔投料CONRIN系统与CONWIP系统之间的差异,以及2种产品同时在线生产的复杂情况,仿真时间长度为10 000 h. 试验1:基于CONWIP系统,分别对2种不同产品单独生产情况以及同时生产情况进行仿真. 从图2可以看出,对于相同的生产线,不同产品的WIP水平不同,产品B的加工步骤以及经过瓶颈设备的次数都多于产品A,所以其产品在线的时间大于产品A,故产品B的WIP水平比产品A低. 从图3可以看出,2种产品同时在线生产时,其最优的WIP水平与产品A的最优WIP水平相同.即多种产品混合生产时,其WIP水平取所有产品中的WIP水平最大值. 试验2:对比CONWIP系统与CONRIN系统的性能差异. CONWIP: (1)产品A与产品B同时生产(符号AB); (2)先生产产品A,然后经过1 000 h投入产品B(符号AAB); (3)先生产产品B,然后经过1 000 h投入产品A(符号BAB). CONINT: (1)产品A与产品B同时生产(符号AB); (2)先生产产品A,然后经过1 000 h投入产品B(符号AAB); (3)先生产产品B,然后经过1 000 h投入产品A(符号BAB). 试验中的观测值(见表2)为:(1)产品A与产品B的产量;(2)产品A与产品B的加工周期;(3)生产线的总产量(产品A与产品B的产量之和). 从表2可以看出,CONWIP系统明显优于CONRIN系统.这主要是由CONWIP系统自身特点所决定的.正如前面所述,它会使工件自动聚集在瓶颈设备前,而总的在制品数量保持不变,这样可以使现有的资源得以充分利用. 在CONWIP系统仿真试验中,“先生产产品A,然后经过1 000 h投入产品B”与“先生产产品B,然后经过1 000 h投入产品A”比较发现,当开始投放两种产品后(也就是生产1 000 h后),它们的最优WIP水平与第1个试验的最优WIP水平相同,即只要是同一条生产线,同样的产品,其最优WIP水平是确定的,不会因为投料时间与方式的改变而改变.这对实际生产具有重要的意义. 通过大量试验可以得出一些关于决定WIP水平的定性规律:(1)与产品的加工时间有关,加工时间长,产品驻留生产线的时间必然就长,所以对应的WIP水平势必高些;(2)与经过瓶颈的次数有关,瓶颈设备是整条生产线中最紧张、竞争最激烈的资源,若产品经过瓶颈设备次数多,那么它所要等待的时间就长,其WIP水平自然就高. 5 结束语 目前,对半导体生产系统调度的研究还处于初级阶段,许多地方尚有待研究和改进.良好的调度与控制能够提高企业的产量,降低成本,增加企业的竞争力.但是半导体生产制造系统是十分复杂的系统,在实际生产中还有很多因素直接影响生产线的产量与性能,例如:操作人员班次的安排、车间的设备布局等.因此,应该充分利用计算机管理系统,建立良好的生产环境,充分发挥生产线效能,提高企业的市场竞争力. 生产调度论文:基于混合粒子群算法的航空零件生产车间柔性调度研究 摘要:航空零件生产车间调度具有目标多样性和不确定性问题,普通方法难以求得最佳调度顺序。针对这个问题,采用了混合粒子群算法优化加工工序。该算法通过个体交叉,变异的方法来反复迭代寻优,从而得到更好的零件加工工序。通过仿真实验验证了该算法的有效性,从而为航空零件加工车间调度优化提供了一种新的思路。 关键词:航空零件;模糊目标;柔性;车间调度;混合粒子群 航空零件生产是一个复杂的过程,往往需要经过多个生产车间的加工才能完全加工成型。并且由于各零件的安装顺序不通,对于不同的零件,需求的时间不同。因此在航空零件加工的过程中需要合理分配各零件的加工车间顺序,从而达到合理利用产品制造资源,提高零件加工效率,更好地完成飞机组装线需求的目的。 粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)是Kennedy博士和Eberhart博士在1995年提出的一种基于群体智能的优化算法,它源自对鸟类捕食的研究,个体通过竞争搜索完成对复杂搜索空间最优解的搜索。PSO算法虽然具有收敛速度快的特点,但是容易陷入局部最优。混合粒子群算法是标准粒子群算法的改进,该算法摒弃了标准粒子群算法的依靠速度跟踪极值的方法,而是引入了遗传算法中交叉和变异算子,粒子通过和个体极值和群体极值交叉和粒子变异的方法来跟踪极值,寻找最优问题最优解,本文用混合粒子群算法来对车间调度进行优化。 1 问题模型 1.1 调度问题模型 航空零件柔性车间调度问题可以描述为有n个待加工的航空零件要在m(m 2)台机器上加工,已知的参数如下所示[1-2]: 1)机器集M={m1,m2,…mm},mj表示第j台机器,j=1,2,…,m; 2)航空工件集P={p1,p2,…,pn},pi表示第i个航空工件,i=1,2,…,n; 3)工序序列集OP={op1,op2,…,opn},opi={opi1,opi2,…,opik}表示航空工件pi的工序序列。 4)可选机器集OPM={opi1,opi2,…,opik},OPij={opij1,opij2,…,opijk}表示航空工件pi的工序j可以选择的加工机器。 5)使用机器加工工件的时间矩阵T,tij∈T表示第i个工件pi使用第j个机器的时间。 6)使用机器加工工件的费用矩阵C,cij∈T表示第i个工件pi使用第j个机器的加工费用。 并且问题满足下列条件: 1)每个工件的每道工序使用每台机器不能多于1; 2)每个工件的加工遵循一定的顺序,只有在前面工序完成后才能进行下一个工序; 3)每个工件的每道工序的生产开始后就不能停顿,直到该工序完成为止。 求解工件加工的排序S,使得所有工件的提交时间和总费用的加权和最小。 1.2 模糊提交时间 在航空零件的加工过程中,由于加工顺序不同,各零件组装的时间不一样,以最小完工时间作为优化指标并没有意义。因此,本文采用了遵循安装时间不通的模糊提交时间,对于零件pi的交货期,用下面的梯形模糊数来表示: Ti=(ti1, ti2, ti3, ti4) 模糊隶属度计算公式如下: 式中,μd(x)表示x属于模糊集Di的隶属程度,其范围为0到1之间的数,这样每得到一个工件的提交时间时,都计算提交时间的模糊隶属度作为该个体适应度值中的提交时间。 2 混合粒子群算法 2.1 混合粒子群算法 粒子群算法是一种群体智能优化算法,它是Kennedy博士和Ebehart博士在1995年提出的。算法首先初始化一群随机粒子,每个粒子都有自己的运动速度,粒子通过跟随个体极值和全局极值更新速度和位置完成寻优过程,粒子寻优的公式如(2),(3)所示[3]: 其中,Vk id为粒子速度,Xk,Xk+1是粒子位置,就是问题的潜在解,Pk ibest是个体极值,Pk gbest是群体极值,c1和c2是加速度因子;r1和r2是分布于[0,1]之间的随机数。 标准粒子群算法虽然操作简单,算法能够快速收敛,但是随着迭代次数的不断增加,在种群收敛集中,各粒子也越来越相似,可能在局部解周围无法跳出。因此,本文采用了一种混合粒子群算法,该算法引入了算法中的交叉和变异操作,通过粒子通过和个体极值,群体极值交叉以及只身变异的方法来搜索最优解[4-5]。 2.2 个体编码和适应度计算 粒子采用实数编码的方法,每个粒子表示零件在所有机器上的加工顺序,当零件数为n,加工顺序为m时,个体的长度为2*n*m,其中前面表示所有工件的加工顺序,后面表示加工机器序号。 根据每个粒子的编码求解该粒子的适应度值,由于机器的加工数量限制,每一个零件的某一工序投入加工时,首先应该判断加工机器的上一个零件是否加工完,没加工完则等待上一个零件加工完再投入加工。适应度的计算公式如公式4所示: ftness(s)=k1/time(i)+k2*cost(i) (4) 其中, time(i)表示所有任务的提交时间模糊隶属度和,cost(i)表示所有任务所需费用和,k1,k2为系数,fitness(i)为粒子i对应的适应度值。 2.3 进化算子 混合粒子群算法中的进化算法为交叉和变异,其操作方法如下: 1)交叉方法:交叉方法采用整数交叉法,首先选择出全局极值或个体极值的前n*m和个体的前n*m位,然后随机选择交叉位pos后,将交叉位pos后的加工顺序互换得到新个体,然后对新个体编码的工件重复加工和未加工完的编码进行调整,把重复加工的工件变化为没有加工完的工件。然后按照旧粒子的机器安排重新排列新粒子的n*m+1-2*n*m位。采用了保留优秀个体策略,只有当新粒子适应度值好于旧粒子时,采用新粒子更换旧粒子。 3)变异方法:变异方法采用个体内部两维互换方法,对于变异个体,首选选择变异位置pos1和pos2,然后把个体中pos1和pos2位的加工工序以及对应的加工机器序号对换。同样采用了保留优秀个体策略,只有当新粒子适应度值好于旧粒子时,采用新粒子更换旧粒子。 2.4 计算步骤 混合粒子群算法优化柔性车间调度问题的计算步骤如下所示: Step 1:初始化种群,计算种群适应度值,找到个体最优和群体最优位置; Step 2:粒子进行交叉操作; Step 3:粒子进行变异操作; Step 4:计算新种群的适应度值,更新个体最优和群体最优位置; Step 5:判断迭代是否结束,若否返回Step2 。 3 仿真实验 采用混合粒子群算法进行航空零件加工模糊车间调度,共有10台机器,6个航空零件,每个零件都有6道加工工序,每个工序可以选择的机器如表1所示。 每个零件的加工均需要一定的时间和费用,根据飞机安装时间的需求,每个零件的提交时间满意度遵循不同的模糊隶属度矩阵。采用混合粒子群算法求解该问题,每个粒子有72维整数,前36维表示加工顺序,后36维表示所选机器,种群中共有20个个体,个体通过同最优个体交叉和自身变异寻找新个体。进化次数为50次,最优个体适应度值随进化变化趋势和对应最终优化零件加工甘特图如图1,2所示。 最优个体对应各零件提交时间及对应的时间满意度模糊值如表2所示。 从图表中可以看到,混合粒子群算法车间调度能有效调度零件加工次序,得到各零件提交时间满足飞机组装时间需求。 4 小结 本文研究了混合粒子群算法在航空零件加工车间调度中的应用,通过个体同优秀个体交叉,个体自身变异等方式寻优合适的零件技工工序,并得到了较好的车间调度方法,为航空零件加工问题提供了一种参考方法。 生产调度论文:试论公司企业如何抓好生产调度及核算工作 摘要:公司企业应如何抓好公司管理的调度工作,如何全面做好公司财务核算管理,使企业走上的良序发展的道路。这是摆在公司企业面前必须处理好的课题。当前,公司企业专业技能急需提高,责、权、利如何落实到位,设备如何保证质量,这都是急需解决的问题,本文从公司企业如何抓好生产调度工作,如何做好企业核算工作入手,试论公司企业如何抓好生产调度及核算工作的。 关键词:公司企业;生产调度;核算管理 引言 公司企业为了抓好生产调度管理,应当认真做好核算工作,公司企业对管理人员要明确责任目标,充分发挥部门的管理职能作用,实施财务管控系统的融合,包括采购合同、费用结算、付款等业务的统一。管理系统要根据立品数量、产品质量及合同考核条款自动结算单价、总价、折标单价等,对各批次产品质量和价格信息进行整合,自动生成产品结算单据,每月生成月结算单,经审批后推送至财务管控系统,自动生成凭证,进行结算,避免了在立品结算过程中的人工干预,也大大简化了产品成本结算的流程,实现了从业务端到财务端的无缝协接,提高了工作效率。 一、公司企业要做好调度管理、实现公司企业降损增效 1.近年来,由于国内外市场发展的变化,公司企业要推行周调度计划,让企业生产与市场营销紧密联合,调度岗位员工要知道如何在企业设计产能极限的状况下,合理的调动人员安排,保质保量的满足市场按时供应;公司生产系统出谋划策,合理安排调动人员安排,保质保量的满足了当前市场按时供应。 2.公司企业生产项目建设体量大、结构好、数量多、措施实,保证了重点项目良好的建设势头。但是,部分项目目前还存在前期工作不实、手续办理相对滞后、完成投资未达标等问题。 3.公司企业要高度重视调度管理工作,切实落实责任,加快各类项目手续办理,确保重点项目按进度要求顺利推进。要按照确定的目标和时限,增强责任感和紧迫感,确保重点项目全面进入实H行动开工阶段。 4.公司企业要集中精力抓好新开发的重点项目,做好各项重点项目的督促检查及调度工作,按时推进项目建设,真抓实干,推动重点项目重点工作落到实处、实现重大突破,确保圆满完成各项目标任务。 二、实现“6S”管理对公司企业的重要性 1.公司企业从加强内部管理入手,禁止跑冒滴漏现象,发现一次,考核一次,让员工提高节约意识,“6S”工作推出后,企业管理通道畅通,物品摆放有序,员工作业规范,区域性标识完成,促进公司整个发展。 2.分解年度安全指标,做好年初调度计划落实,完善安全工作规章制度,狠抓隐患排查治理,落实“谁主管、谁负责”的原则,形成清晰的调度流程。 3.公司企业在安全体系建设上,公司保质保量地完成全年决算工作,组织员工开展会计基础自查自纠,检查经济业务,就填报质量,落实核算、强化收入等关键指标,保证核算误差不超过3‰; 4.严格执行公司下达计划指标,充分反映收入和成本费用,开展资产清查,夯实资产质量,体现财务管理成效;清理涉税事项,做好优惠政策落实与税收筹划。 三、实现企业成本核算,是强化企业发展的重要环节 1.随着市场竞争的日益激烈,为了强化企业核算管理工作,公司在人员培养方面下功夫,做到核算人员以强带弱,以老带新,扬长避短,合理调配,结合实践,在提高核算人员综合能力,增强核算经营意识。 2.对公司企业成本核算进行梳理,要按照产生产品为核算对象。商品以销售量为基础,销售量和生产量之间自然存在差异。 3.公司企业核算要全面实现“管理精细化、制度规范化、保障集约化、手段信息化、考评系统化”总体目标,破解财经管理难题,促进企业建设由外延扩张向内涵发展转变。 4.实施成本核算管理,突出组织机构建立关系顺畅、合理规范的运行机构;规范成本范围界限,确保成本核算的准确性、真实性;健全完善管理制度,实现核算管理工作制度化、规范化。 5.推行全资产核算管理,重点落实核算采购制度;加强信息化管理,构建以网络、数据库和一体化工作平台为重点的信息化基础建设。使企业成本核算实现有章可循,产生了良好的经济效益和社会效益。 四、实现医药成本核算内在化 1.将环境成本纳入企业成本核算,对公司企业成本核算进行梳理,企业要明晰产品成本构成。 2.公司企业初步制定出行业成本核算制度,调研的产品成本核算。 3.企业还要有效调动核算会计人员的工作积极性和主观能动性,形成了责任和利益有机结合的正向激励机制,会计核算过程得到层层监督控制。提高了金融服务效率,减少了风险环节,把各种风险消除在萌芽状态。 4公司要按照规定设置账簿、强化财务核算,对于出现不规范核算的情况,要根据相关法规,核定其应纳企业所得税税额,并要根据行业财务会计制度的规定和会计核算的要求,正确登记成本费用总账及相应的明细账、日记账。 五、为进一步规范企业核 预防核算业务风险 1.公司企业要不断提高会计核算水平,要按照核算有关业务规定和要求,落实规章制度,以查找漏洞、规范操作、防范风险为突破口,通过对照检查、查漏补缺、落实责任、整改纠正、评比竞赛等方法,在全辖范围内进一步深入推行核算业务规范化管理工作。 2.核算业务实行规范化管理,就要实现核算业务规范化有序推进进行,明确其工作职责,通过组织学习、自查自纠、检查监督、竞赛评比、集中整改阶段开展工作。 3.为确保核算业务规范化管理工作的有效开展,公司企业要加强领导,明确任务,要设立相应组织机构,一把手亲自安排,亲自检点,亲自督查,做到任务明确,责任到人。并要求学习全面,自查深入,整改到位。 4.监督检查彻底,整改督办到位。不搞形式,不走过场。建立工作长效机制,落实工作责任制。为使工作机制得以有效运转,以目标责任制的形式进行了确定。 六、结语 综上所述,随着我国公司企业的快速发展,核算业务已成为目前公司企业管理工作的重要组成部分。因此,如何规范合理地管理核算工作,如何准确、及时地核算公司业务,对准确反映医药公司的财务状况、经营成果及现金流量情况,提高经济效益,具有非常重要的作用。公司企业要在自主营业务的范围内,划分好调度与核算工作的分水岭,让主营与非主营业务收入和成本提供依据,增加公司业务核算特点的相关会计科目,解决了代垫、暂收款项纳入公司营业额一并征收税等问题。 生产调度论文:10kV配网线路预操作平台在调度生产工作中的应用 【摘 要】本文通过对10kV配网调度工作进行深入分析,对可能存在的造成调度误操作的因素进行了逐条分解,并针对性的提出了整改措施,从而开发了一款关于调度配网操作的系统,为调控人员操作运行提供了可靠依据,为调控新人员的培养提供成熟的外部环境。 【关键词】10kV配网线路;采取措施;实施策略 1 项目背景 一直以来,10kV配网线路是调度工作的软肋。线路联络多,方式倒换频繁,事故多发等。所涉及到线路开关、刀闸的操作较多,调度员下令之前,必须清晰了解当前线路运行方式方能进行正确操作。配网模拟预操作平台,可以使调度员直观明确的了解当前方式,同时模拟操作,保证10kV配网线路不造成带负荷拉合刀闸,误停送电,低压合环等误操作,确保电网安全可靠运行。 调控一体化后,调度员与监控员业务素质参差不齐,新进人员需要快速成长,目前的培训仍然停留在口头传授和偶尔的技术讲课层面,使用此平台,可以促进新进人员和调控人员主动学习,共同讨论,持续提升相关技能,保证日常培训效果。 10kV线路运行方式一直是口头交代和记录于遗留工作,日积月累,遗留项目越来越多,调控人员要找到相关线路的运行方式往往需要花费几分钟时间,模拟预操作平台与线路当前方式时刻保持一致,使调控人员实时、直观、正确的了解电网运行情况,杜绝因记录不清或交代不明造成的方式遗忘。 2 项目实施的步骤 2.1 主要研究内容 (1)要求标准化、规范化的绘制出10kV配网联络图,预留空间进行实时增减。 (2)编写线路联络开关、刀闸分合状态智能识别程序,预操作某一开关、刀闸时能够得到与之有联络开关、刀闸的状态的告警提示。 (3)智能更新开关、刀闸分合指示颜色、状态标识,根据图示可了解当前线路运行方式。 (4)创建预操作模拟平台,根据人员操作变位,类似于五防模拟系统。 2.2 采取措施 图1 设备带电状态判断功能逻辑示意图 图2 设备操作提示、变位功能逻辑示意图 (1)具体实施方式 如附图1、2所示,10KV配网线路预操作系统,包括元件数据库、操作程序、电网一次接线图、程序操作图。电网一次接线图是最初展示效果,根据需要选择进入某一程序操作图界面。 如图1、2所示,设备带电状态判断功能,1、在数据库中寻找程序操作图中的电源点。2、在数据库中寻找所连接的出线设备。3、根据数据库记录,判断出线设备的分合状态。4.1、若设备在分位。9、则停止,程序结束。4.2、若设备在合位。5、继续在数据库中寻找设备所连接的线路。6、将所找到的线路变换为与电源点和开关一致的颜色,表示来自同一电源。7、在数据库中寻找所连接的其他元件。8.1、若没有接有其他设备。9则停止,程序结束。8.2、若接有其他设备。则返回第2步。 (2)设备操作提示、变位功能。 1)进行“合”操作。1、判断当前需要操作元件的状态。2.1、若已是合位,提示并停止。2.2、若是分位。3、搜集相邻开关状态,并给予提示,4、用户确定是否要进行合位操作,4.1、若否,则停止。4.2、确定要进行合位操作。5、检查两边是否带电。5.1、若同时带电。6则判断需操作的开关是开闭所设备还是线路设备,6.1、若是开闭所设备,7、置此开关为合位状态,6.2、若是线路设备则不允许进行操作(由于公用线线路设备载流量不同,合环容易引起设备过载)。5.2、若只有一边带电,7、置此开关为合位状态。8、从此开关开始,寻找与之联通的线路和在合位的开关,置其状态为带电状态。 2)进行“分”位操作:1、判断当前需要操作元件的状态,包括开关、刀闸、小车开关、负荷开关。2.1、若已是分位,提示并停止。2.2、若是合位。3、搜集相邻开关状态。并给予提示4、确定是否要进行分位操作。4.1、若否,则停止。4.2确定要进行分位操作。5、查找此设备所属电源,由电源开始计算。计算到当前开关时,置其状态为分位。6、判断是开闭所设备还是线路设备。6.1、若线路设备。7、继续寻找相连下级的其他线路和设备,置他们为不带电状态。6.2、若是开闭所设备。8、判断是否两边同时带电。8.1、若是两边同时带电。9、相连下级设备带电状态改变(颜色变化)。8.2若否。返回第7步。 3 系统简介 3.1 10kV配网线路预操作平台简介 受客观因素限制,10kV配网线路一直都是各电网的薄弱环节,联络多,事故多发,方式倒换频繁。如今,客户对供电可靠性的要求越来越高,主动提高事故相应能力,利用线路互带,使用户少停电是当前我们的一个工作任务,开发此平台,让调控人员在日益复杂的联络线路中实时、直观、正确的了解当前运行方式,正确无误进行倒闸操作。 如下图3所示,,图3是用户进入系统点击自己即将要进行操作的设备后弹出的操作模拟图。用户可以在操作模拟图上进行一系列的模拟操作。 为节省寻找设备花费的时间,我们设计了可以直接进行查找的功能,按ctrl+f就可以直接进入查找界面(如图4)。 针对模拟图上的设备,系统设置了“分”与“合”两种操作选项。 当用户选择任一选项后,系统会提示相邻设备的运行状态,以此来提醒用户对当前设备的操作是否合理。 当用户确认当前操作无误后,操作模拟图开关变位,并在数据库中记录存档。为了便于用户区分,不同的电源,系统设置了不同的颜色。 4 实施效果和应用前景 4.1实施效果 我局按照QC小组提出的10kV配网操作平台实施后,促进了新进人员和调控人员技能持续提升,保证日常培训效果。保证10kV配网线路操作时不造成带负荷拉合刀闸,误停送电,低压合环等误操作,确保电网安全可靠运行。使调控人员实时了解电网运行情况,杜绝因记录不清或交代不明造成的方式遗忘。 4.2 应用前景 本QC的目的是开发一种10KV配网线路预操作系统,填补电网运行在10kV配网操作系统方面的空白,把地区电网10kV配网线路全部归纳到系统中进行模拟操作,使电网运行管理者及时掌握10KV配网线路的运行方式,根据线路和设备颜色明确电源点,在对变电站或线路上的开关、刀闸进行操作时,按照设定的程序分析判断与之有关联的开关、刀闸的状态,为电网运行管理者进行正确操作提供依据。 5 结论 保证10kV配网线路操作时不造成带负荷拉合刀闸,误停送电,低压合环等误操作,确保电网安全可靠运行。使调控人员实时了解电网运行情况,杜绝因记录不清或交代不明造成的方式遗忘。开发此平台,让调控人员在日益复杂的联络线路中实时、直观、正确的了解当前运行方式,正确无误进行倒闸操作。 生产调度论文:浅淡生产调度在煤化工企业中的重要性及具体方法 生产调度是组织执行生产进度计划的工作,生产调度的“调”是指科学的协调,“度”是指把握一定的尺度。调度工作的基本任务是贯彻执行党和国家安全生产方针政策,在确保安全的前提下组织和指挥生产,全面、均衡地完成生产任务。协助领导组织、协调、指挥事故抢救、抢险和生产恢复工作。调度已成为一门集技术与管理于一体的综合性很强的专业,为更好的发挥其在企业中指挥中心和主要管理部门职能的作用,调度工作的规范化、制度化是最基础的工作。 山东兖矿国际焦化有限公司是由充矿集团有限公司与巴西淡水河谷公司、日本伊藤忠商事株式会社共同投资组建的三方合资公司,横跨冶金、化工两大行业,涉及焦炭、甲醇、煤焦油、粗笨等多种产品,另有热力发电,工艺流程复杂,自动化程度高,连续性强。如此多元化的企业中,怎样才可确保生产的安全性和计划性,充分发挥生产调度的“总指挥家”的作用既有保障。 一、生产调度的必要性和重要性 1.一个生产计划的具体实施需要生产调度来完成 现在编制一个周密、完美的生产计划对一个现代化的大型企业来说是件很容易的事情,但是怎么把理想化的生产计划万无一失的变成现实的生产活动,以达到期望的可以销售的合格产品及获得可观的利润,就需要一个专门负责实施生产计划的部门来完成。现代的煤化工业企业,生产环节多,协作关系复杂,生产连续性强,不可预见的情况多且变化多端,某一个点或面发生故障,或某一措施没有如期实现,往往都会波及整个生产系统的安全、稳定运行,甚至发生事故。因此,生产调度工作,对于督促、控制、管理,及时了解、掌握生产情况,研究分析影响生产的各种因素,根据不同具体情况采取相应策略,确保生产计划的顺利完成是非常必要的。 2.生产调度的重要性 一个生产计划的具体实施会受到很多因素的制约,尤其是对一个大型的生产系统更是如此。实际生产过程中,情况十分复杂,千变万化,有局部的,也有整体的;有内部的,也有外部的;有人员方面的,有工艺方面的,也有设备方面的;有主管因素,也有客观因素。这些问题一旦出现,小则造成生产被动,大则造成生产过程中断,生产系统一旦停车,计划就难于完成;企业的生产计划是基于安全的前提下获得最大利润的,有时企业会因自身经营因素,或国内外市场因素,而不能赢的利润反而亏损,生产调度就要及时调整生产计划,以减少企业损失,短期生产计划的调整可能会造成整个生产计划不能按期完成,此时暂时计划的调整怎样把握一个“度”也是非常关键的。另外,生产系统会因不可预见或不可抗拒的因素而被迫中断,甚者会有生产中断而引起安全事故。面对突发事件,及时、有序、准确的进行有效组织生产和事故抢救也是生产调度的主要职责之一,“养兵千日,用兵一时”,当国家和人民生命财产受到威胁时,更显生产调度的重要性。 因此生产调度要及时全面详细的了解生产影响因素,协调有关部门、有关人员处理解决这些不利因素,消除隐患,以保证生产长周期安全、稳定、高效的运行,确保生产计划达到期望的目的。可想而知,如果没有生产调度夜以继日的指挥协调,要想及时解决生产过程中随时出现的矛盾,维持生产过程的正常运行是不可能的,同时人民的生命也难以安全。 二、生产调度的具体方法 1.调度管理方面 1.1 加强学习,提高思想境界,只有思想先行,行动才会跟随;只有实现思想统一,行动才会一致;“严肃活泼,团结紧张”是调度团队的整体精神意识所在。时时不忘学习,提高自身综合素质,使自己具有高度的事业心、责任感和良好的职业道德,具有较强的组织协调能力;做到内行管理,熟练把握本企业生产布局、生产系统流程,了解主要设备性能、完好情况,掌握生产所需主要原材料等生产要素;熟记标准化管理和掌握本企业《安全规程》、《作业规程》、《安全技术操作规程》及有关安全生产管理规定,并能灵活运用于生产管理中。 1.2 搞好调度质量标准化建设,抓好调度基础管理工作。调度质量标准化建设是响应煤化工企业整体标准质量化建设的要求,可以促进调度工作的规范化,统一化,树立良好的调度形象,以更好、更有效的为安全生产服务。调度日常管理工作是最基本的也是最主要的工作。在日常工作中,要坚持原则,实事求是,严格按照操作规程和生产组织管理规定执行;调度员要经常深入生产一线,掌握第一手原始资料,并建立完整的原始记录;了解生产变化的趋势,深入细致地分析研究所出现的问题,及时向有关领导汇报或是提出有建设性的意见,及时处理和解决生产中的关键问题。 1.3 为进一步规范本企业生产调度专业管理工作,逐步推行调度管理制度化、问题处理闭环化、应急管理程序化、资料管理档案化、调度装备信息化“五化”建设,及时协调、解决生产中发生的实际问题,确保生产系统的安全稳定运行。 2.调度生产工作原则 2.1 安全第一原则。生产调度组织工作应坚持“安全高于生产,不安全不生产”的根本方针不动摇,对威胁安全生产的重大问题有权下达调度指令,并督促有关部门采取积极措施解决。 2.2 集中性原则。坚持生产调度集中统一指挥为原则,凡有关车间或部室生产、建设、安全、经营的一切调度指示、命令,一般须通过调度指挥系统下达。情况紧急或必要时,生产调度指挥系统有权调度公司范围内的所有人力、物力,以确保生产安全、系统稳定运行,保质、保量、按时完成生产任务。 2.3 效益最大化原则。生产调度应以市场为导向,以“少投入、多产出、快产出”为原则,科学利用资源,合理组织调配,有效进行生产过程控制,获取最佳经济效益。 2.4 准确及时性原则。生产指挥应做到准确无误、记录详实。在听取汇报时,时间、地点、事件、汇报人必须记录准确,如实反映客观情况;一切数据计算要准确无误,上传的资料、数据必须及时、准确;对生产中出现的问题和矛盾要及时判断、解决和处理,信息反馈要迅速。 2.5 闭环管理原则。对生产组织过程中出现的问题,应有原因分析、解决方案、整改落实进度跟踪、结果评价和总结,并做好相关记录,做到闭环化管理。 3.调度装备 生产调度是企业生产作业控制、日常生产管理、生产信息汇集的中心;有上下贯通、左右协调、集中统一的功能,是保证企业安全稳定生产的优秀部门。因此调度要配备具有录音、扩、放、群呼及直通等功能的调度电话,录音资料保存3个月以上;配备转真机、电脑、打印机;一些重点工作地点的配摄像头;配有无线通讯设备及应急交通工具。现代化的、灵活高效的生产调度系统有利于调度工作的顺利开展,高效、快速的指挥实际生产,同时一定程度上也降低了调度人员的工作强度。 4.加强考核,统一意志,统一指挥,树立调度部门威信。 调度室制定严格的考核制度,并严格执行。企业的规章制度是企业的法律、法规,是各单位应该遵守的工作内容和工作程序,是每一个所属公司人员都必须遵守的规范和准则,具有严格的强制性和约束性,任何单位和个人违反制度都要受到相应的惩罚。调度制度保障调度工作能够顺利进行,对生产组织原则来说是最有力的保证。只有树立了调度室在企业中的权威,才可以确保调度命令畅通无阻,才可以更好的按计划组织、协调生产;以便为公司做出最大的贡献。 三、结语 综上所述,要保障复杂、多元化的现代化大型企业安全、连续,稳定、高效的生产,调度工作具有举足轻重的作用;为了更好的为生产企业服务,调度人员要不断的加强自身综合素质的提高及工作方法的改进,并把先进的现代化装备有效利用到实际工作中。由于调度这门专业起步晚,有很多不足之处待改进,还需大家共同努力,壮大调度队伍,为企业发展做好后勤保障。 生产调度论文:浅谈防汛生产调度中心电子屏信息系统的设计与应用 摘要:通过对飞来峡防汛生产调度中心电子屏信息系统设计与应用的阐述,明确电子屏信息系统为飞来峡信息提供一个服务平台,使职工及来访人员直观地了解枢纽的相关信息,同时也可以更好地宣传企业文化。 关键词:防汛生产;电子屏;信息;应用 1.概述 飞来峡水利枢纽防汛生产调度中心是飞来峡水利枢纽工程建设的后续项目,项目的建设将进一步提高飞来峡水利枢纽生产、运行、调度、管理水平,更好地适用全省防汛指挥信息系统建设及枢纽防汛指挥的需要,确保枢纽以防洪为主等功能得到充分发挥,为防洪安全和枢纽运行提供更有力的保障。为了使职工及来访人员直观地了解枢纽的相关信息,也为了更好的宣传企业文化,为信息提供一个服务平台,在飞来峡防汛生产调度中心大楼首层建设一套液晶大屏幕信息系统。 2.信息系统设计原则与建设目标 2.1设计原则 大屏幕拼接显示系统建设的总体设计原则是:系统充分考虑到先进性、可靠性、经济性、可扩充性、可维护及管理性等原则,建设一套采用先进成熟的技术、遵循布局设计优良、设备应用合理、界面友好简便、功能有序实用、升级扩展性好的液晶大屏幕拼接系统,以满足对大屏幕图像和数据显示的需求。 2.2建设目标 信息系统设计目标为:建成基于局域网或者互联网的信息系统,该系统接入调度中心大楼的办公网络,办公网络内任意电脑可实现对所有信息的管理和,支持目前所有的主流媒体文件格式,为大楼构建一个视频、图片、字幕、Flash动画、网页等多种媒体信息的多媒体信息平台,为用户提供高质量的多媒体信息服务。 在建设方案中,主要考虑设计3行3列55寸液晶屏拼接大屏显示方案,该设计结合目前最先进的图像处理和控制技术,能满足防汛中心当前的使用需求。 3.系统构成设计 3.1信息系统构成 (1)55英寸DS-D2055NH LCD显示屏:9块55英寸工程专用LCD显示单元能够保证系统设备的亮度、使用寿命、稳定性。 (2)液晶单元支架:9个模块化框架,3个基座 (3)拼接控制器(含配套专用控制软件):1套 (4)传输线缆:9条,将信号源传输到LCD电视墙上面显示。 3.2系统架构图 根据系统设计原则和实际应用需要,提出信息系统的构架图如下: 液晶大屏幕拼接显示墙由一套3(行)×3(列)55”(LED)超窄边液晶显示屏――DS-D2055NH组成,尺寸特性如下: 单屏尺寸:1215.3.0(w)×686.1(H)×118.0(D)(单位mm)。 组合尺寸:(686.1mm×3)×(1215.3mm×3)。底座高度:实际高度根据现场确定。 背后维护空间:默认1000mm,实际空间根据现场以及拼墙高度确定。 3.3系统组成效果图 4.系统功能设计 信息系统主要包括“信息制作、信息、播放管理、素材管理、系统设置、终端管理、系统备份还原、数据统计、日志管理”等基本功能以及扩展的功能应用。主要功能如下: 4.1所见即所得的信息制作 用户登录系统管理端以后可编辑需要的信息,灵活组合背景图、视频、音频、图片、字幕和实时数据等,排版组合成多媒体信息,各区域播放内容使用单独的播放列表进行控制,并可以设置信息有效播放时间。也可以使用信息模板对界面排版进行快速制作,同时支持信息导入导出功能,对信息进行快速更改。 4.2全效的信息播放控制(可选择播放方式) 垫片播放、周期播放、定时播放、间隔插播、独占信息插播、分组播放,以上几种播放方式使播放的节目内容更具有针对性,大大提高关注度。 4.3严谨的系统权限管理 信息审核:用户需要上传的信息必须经过审核方可由管理员进行信息编辑及播放终端播放。配合用户权限管理可以对播放素材进行可控性管理。 用户权限管理:管理用户的个人信息,配置用户的所属机构及角色权限。可以配置是否具体素材审核权限及具体终端管理权限。 信息审核、用户权限管理能够控制一切非平台审核通过的信息在终端上播放。能有效控制信息内容的安全。 4.4实时的终端监控维护 远程控制:支持远程设置终端的开始播放/停止播放、定时开关机、连接中心服务器设置、流媒体播放、紧急信息插播、固件升级等,便捷实现终端的远程控制及维护。 4.5生产信息实时显示 通过与水利系统数据管理模块进行对接,可以完成对水情、溢流坝、船闸、电站等生产实时系统数据库的连接、读取、修改和显示,需显示的数据既能从各生产实时系统读取直接显示,也可经本地修正后再显示,即支持本地存储修改后再显示到电子屏幕中。同时还可以灵活设置各生产实时系统数据在电子屏中显示的内容和样式,可自由选择需显示数据的组合,数据的具体显示形式F场确定。 需显示的生产实时信息系统包括:水情遥测预报调度系统、溢流坝闸门计算机监控系统、船闸收费调度系统、电站计算机监控系统等。 4.5.1水情遥测预报调度系统 需显示的信息包括:气象信息、上游实时水位、下游实时水位、入库流量、发电流量、闸门流量、总出库流量。 数据源:其中气象信息数据取自枢纽综合集成管理系统数据库;上游实时水位、下游实时水位、入库流量、发电流量、闸门流量取自水情遥测预报调度系统;总出库流量由发电流量与闸门流量相加所得。 4.5.2溢流坝闸门计算机监控系统 需显示的信息包括:15个泄水闸门开度、3个3号副坝闸门开度,1个排漂孔闸门的开度等信息。 数据源:15个泄水闸门开度、3个3号副坝闸门开度,1个排漂孔闸门的开度等信息均取自枢纽综合集成管理系统数据库。 4.5.3船闸收费调度系统 需显示的信息包括:上游待闸船只、下游待闸船只、日过闸量、月过闸量、年过闸量等信息。 数据源:上游待闸船只、下游待闸船只、日过闸量、月过闸量、年过闸量等信息需通过SQL语句对船闸收费调度系统数据库进行查询统计后才能得到。 4.5.4电站计算机监控系统 需显示的信息包括:4台发电机组的负荷;A、B点负荷;机组日发电量、月发电量、年发电量等信息。 数据源:4台发电机组的负荷、A、B点负荷取自电站计算机监控系统网关机数据库中;机组日发电量、月发电量、年发电量等信息需通过SQL语句对枢纽综合集成管理系统数据库进行查询统计后才能得到。 4.6枢纽政务信息 随着飞来峡水利枢纽标准化、规范化、科学化管理的需要和信息化的发展,管理处对各项工作的管理将越来越规范,并且由于分处两地办公,效率也需要进一步提高。各个部门有越来越多的信息与需求共享,通过信息化、数字化、网络化的多媒体信息系统,完全可以替代以往的打印海报、张贴宣传单等落后宣传手段,所有需要的信息都可以在第一时间编辑、制作、传输并到指定电子屏上显示,大大降低了人力的工作量,缩短了流程,提升效率和正确性 5.电子屏信息系统的运行维护和安全管理 遵循统一管理、分工负责、共同建设的原则,信息系统的运行部门为管理处办公室,办公室设置专门的运行管理人员,负责信息的上传和运行管理工作。信息中心提供技术支持,保障信息系统网络运行环境,确保网络安全畅通,负责信息系统设备安全稳定运行。 信息工作必须坚持“严格依法、具有特色、全面真实、安全保密”的原则。信息要体现我处的管理职能和水利行业特色,符合重在宣传、提升飞来峡形象和加强管理处与社会公众信息沟通的总体要求。 各部门要的信息应先由部门负责人、分管处领导审核同意后,以“部门领导”用户通过综合集成管理系统将电子文本发送至“办公室”和“处办领导”邮箱,经办公室审核后。对于处的重要政务活动信息,其图片和文字必要时由处主任审核后方可。 6.结语 飞来峡防汛生产调度中心电子屏信息系统采用本设计目前已完成建设,通过调试投入\行。电子屏信息系统对于实现飞来峡水利枢纽管理网络化、信息化,提高管理效率,起到了重要作用。所设计的功能符合管理处的需求,能够实现包括“信息制作、信息、播放管理、素材管理、系统设置、终端管理、系统备份还原、数据统计、日志管理”等基本功能以及扩展的功能应用,为飞来峡水利枢纽管理处提供了高质量的多媒体信息平台。 生产调度论文:以调度为中心的大柳塔选煤厂均衡化生产对策探析 【摘 要】 选煤厂调度室是把厂里各个生产环节:从原煤的供应、原煤的破碎和筛分、洗选过程、到装车外运等,组织协调起来达到综合平衡的工作机构。选煤厂的均衡生产是指合理协调检修与生产的关系从而达到公司外运计划的平稳实现。能否实现均衡化生产是衡量选煤厂管理的一个重要指标,本文提出:协调好生产与检修的关系,及时追踪各检修项目的落实情况,随时与矿井及运销公司联系,树立调度室的权威,减少设备空转时间,仓满停车时间安排在白天,本安理念牢记于心,等以调度为中心的大柳塔选煤厂均衡化生产对策。 【关键词】 选煤厂,均衡化生产,调度室 1、前言 选煤厂的均衡生产是指合理协调检修与生产的关系从而达到公司外运计划的平稳实现。其一是指:原煤的供应与装车外运的均衡,避免出现有煤无车,有车无煤的情况;其二是指:生产的各个环节,也就是各车间之间的均衡。 选煤厂的均衡生产受到众多因素的影响,其中洗选系统和装车系统属于内部影响因素,外运计划任务、原煤供应、铁路车辆供应情况、运销反馈的客户需求属于外部影响因素。 外运计划是公司总调度室在了解了矿井原煤供应和选煤厂仓存和生产状况以及铁路车辆供应的情况下制定出的,一般来说具有合理性。对选煤厂来说,外运计划量是计划也是任务,日计划是月计划的细分,月计划是年计划的细分,日计划的完成情况会影响到年计划的完成情况。因此选煤厂需要做的优秀是合理组织生产,保证外运计划的完成,这就需要洗选系统和装车系统运行正常。 大柳塔选煤厂的正常运行所受到的所有制约因素具体分析如下: 1.1、原煤的供应 原煤供应主要需要协调的是上煤时间、停煤时间、检修时间,以及一些大型的检修项目,尽量做到协调与匹配。对于有稳定煤源、煤质较稳定的大柳塔选煤厂来说,原煤的供应能否充足取决于矿井检修、矿井工作面故障、矿井突然来压、外购煤上煤是否及时。 1.2、选煤厂设备的运行状况 即使一个运行稳定成熟的选煤厂也会受到突发性设备故障、预防性检修、日常检修、产品仓满、矸石仓满等因素的影响。而且对于流水作业的各车间来说,任一车间的设备故意都会影响到整个系统的正常运行,而且选煤厂的故障还会造成全公司的故障,对整个公司的均衡生产带来负面影响,总之,选煤厂的均衡生产就是协调一切外部因素和内部因素的基础上圆满完成外运计划。 1.3、装车情况 装车外运决定了大柳塔选煤厂产品的输出,是否能正常输出取决于铁路的影响、厂内设备的影响、以及运销公司反馈的客户需求信息。 厂内设备的影响主要有装车系统故障、商品煤是否储备足量。铁路影响主要有:铁路天窗时间、南站满线后重车带不出去空车带不进来、火车机车供应不足等机车、铁路倒黄标,前边这四种是导致火车不能及时进来的因素,另外火车进来以后,除了正常的车辆检查还会有车门烂、冻底、红矿底、垃圾底等特殊情况需要处理,这些情况都会影响车辆整备时间。运销的客户需求在一定时期内具有稳定性,车型与煤种一般具有匹配关系,但也会因客户需求而变化。铁路车辆供应情况一般分天窗日和非天窗日,但也会受到一些外部因素的影响而引起进车不及时。 2、调度室在大柳塔选煤厂均衡化生产中的作用 大柳塔选煤厂的均衡化生产还需克服外部影响因素:如矿井、运销、铁路带来的影响。克服外部影响主要通过生产指挥中心和公司下发的的预防性检修计划表,如某日矿井有检修,那么可以把厂内的检修安排在同一时间段,或者尽量利用这段时间以减少对生产的影响。铁路天窗时外运计划会比平时少,应该利用天窗时间安排厂内检修。 大柳塔选煤厂的均衡生产,需要调度室和以上各单位协调解决一系列问题。其中生产指挥中心和总调度室是上级指导和领导部门,给选煤厂通知和命令以及一些业务上的指导;矿井调度、外煤站、运销公司、铁路是选煤厂的业务相关单位,选煤厂和他们的业务合作通过调度室的协调来进行。排矸公司、专门化的维修公司是服务机构,负责一些设备的维修。另外厂领导是调度室的直接领导,是调度职责“上情下达、下情上达”最直接的“上”。 2.1、合理安排系统停车起车时间 调度员根据生产指挥中心下发的外运计划,及时与矿调联系了解矿井的生产情况,参考本厂的仓存以及原煤仓的仓位情况,来安排日常检修和预防性检修计划,确定生产系统的停车时间和起车时间。在外运备足确定了停车时间后,要通知生产指挥中心和矿井调度,看是否有突发情况发生影响计划好的停车时间和起车时间,如需要还得做调整。调度室要随时与业务相关单位联系,及时沟通,保证原煤供应、选煤厂生产系统运行、商品煤装车都顺利进行。 2.2、随时掌握现场生产情况 随时通过集控画面监控系统运行状态,如皮带过煤量、设备电流、桶位、密度等监测数据,并根据这些数据判断系统是否运行正常,如有问题如实、迅速地告知现场岗位司机,对于不易处理的还要告知车间主任,如有必要还要汇报厂部值班领导和生产指挥中心,指挥现场人员排除故障,最终达到尽最大可能缩短故障影响时间,尽快恢复正常生产的目的。 2.3、及时处理生产中出现的故障 生产中出现故障后首先通知到岗位司机,根据岗位司机的要求如有需要还要组织到电工和钳工,并汇报到车间值班主任处组织人员落实处理,确保安全生产。然后汇报厂领导和生产指挥中心。对于两套系统并行的系统,在某一台设备出现故障且短时间内处理不好的情况下,与现场值班主任或者厂领导联系,是否只开启不故障的那半套系统,并通知现场打插板等,给故障设备检修恢复的时间,更重要的是避免因为一台设备的故障而停下整个车间甚至整个系统的作业,进而影响到生产任务的完成。 2.4、有条不紊地处理紧急情况和突发事件 遇到紧急情况和突发事件按照程序进行处理。发生事故时组织和指挥事故抢险,最大可能地控制和减轻事故造成的危害。当发生重大事故时,调度室需及时汇报车间和厂领导和生产指挥中心,并根据领导指示,组织有关部门,调动所需人力、物力,积极进行抢救,并组织尽快恢复正常生产。 生产调度论文:论三集五大形势下调度生产管理系统的深层应用 【摘要】电力调度自动化系统的综合数据管理子系统是电力调度自动化系统平台的优秀组成部分之一。本系统的主要内容是基于山东积成电子股份有限公司系列产品一一IES600电力调度自动化系统平台,对三集五大形势下调度生产管理中的应用分析。 【关键词】 中图分类号: F407.61文献标识码:A 文章编号: 电调自动化是电力运营环境中对电网调度监视控制的自动化应用,是一项复杂庞大而又十分重要的工程,关乎国计民生。好的电调环境要求必须具备安全可靠、平稳可控、反映及时、统计准确等方面,我国的电网目前正在使用并逐步完善有独立知识产权的现代化调度自动化系统。 一、三集五大形势下对电力调度的要求 三集五大运作模式上由原先的“生产、管理一体模式”转变为“管理、业务支撑体系”配合模式,这样的结构和模式转变给调度生产管理带来了新的挑战,横向上如何规范协调两大体系之间以及业务支撑机构和两大体系之间的的联系;纵向上如何加强省级电网、地区电网和县级电网之间的管理互联实现信息共享;如何落实“三集五大”体系的减员增效精神,提高系统可用性和使用人员的工作效率;这三大问题促使调度生产管理系统必须进行完善扩充以及更深层的开发应用。 加强系统的深层应用,实现新老系统的平稳过渡并和省调度生产管理系统接轨,保证业务流程的全省统一,在全省范围内实现“三集五大”后县调、地调、省调之间的一体化管理。项目完成后应当实现全局调度、运方、继保、自动化和通信等专业信息化管理的实用化,实现地调、县调与省调之间管理业务的一体化管理。该系统的服务对象涉及电网调度的运方、调度、保护、自动化、通信等各个专业,应用人员涉及以上各专业的技术人员、“大运行”、“大检修”、“大建设”体系中的相关技术人员。 二、三集五大形势下IES600系统在调度生产管理中的应用 1、IES600系统对所采集的信号进行分类 信号分类原则采用以下原则: 一类事故信号:主要反映由于非正常操作和设备故障导致电网发生重大变化而引起断路器跳闸、保护装置动作(含重合闸等)的信号以及影响全站安全运行的其他信号,如全站直流消失、火灾报警等。 二类异常信号:主要反映电网一二次电气设备状态异常及设备健康水平变化的信号,如断路器控制回路断线、装置异常、装置闭锁、过负荷、开关非全相、模拟量越限、通信电源-48V输出告警等信号。 三类状态信号:主要反映电气设备运行状态以及运行方式,如开关、刀闸变位信号、反映保护功能压板、同期压板投退的信号等,同时包含保护装置、故障录波器、收发信机等设备的启动、异常消失信号等。调控中心监控系统将信号区分为重点信号和非重点信号。原则上三类状态信号中二次设备启动等次要信号,反映综自系统状态信息的信号,供远动、保护专业人员查询的信号均不列为调控重点信号。 2、无效或冗余信息过多过滥处理 (1)微机保护信息展示:微机保护主动上送的动作、告警事项以历史事项进行存储。 (2)把微机保护信息作为常规远动信号的补充查询功能,不用来启动告警,只在事项详细查询和四层查询界面展示,故障录波、动作值、出口信号、测距等信号通过时间与开关判别事故进行关联,减少事故误判。 (3)在系统信号基础上进行梳理,报警信号采用综自硬接点优先,软报文补缺,综合信号首选,报警具有唯一性,排除包容性,其余信号归属查询。 (4)开展微机保护信号直采工作后,实现测量、控制、保护信号、定值、压板、动作值、故障录波的信息最大交互,对厂站信息的过滤、分类、告警、闪烁、展示由主站设备对象参数属性给予设置,所采信号全部做为查询展示,不纳入告警、主监视界面,并做为原有信号系统的冗余详细核查作用。 (5)为杜绝设备检修传动期间信号导致自动化系统误推事故画面、信号频发干扰调控人员正常监视,必须采用及时挂检修挂牌对检修设备相关信号进行短时屏蔽。对冷备用或备用间隔告警信号的告警过滤,可采用挂牌方式对告警信号进行过滤,但在挂牌取消时,信号应该立即解禁分类告警。对于控回断线、母线失地、弹簧未储能,电机启动(收发信机动作)等短时动作复归信号,采用(变电站综自延时18秒)校核后再发送主站。可疑事项处理。对于连续出现的周期事项,标示上可疑标志,并且以不同颜色显示,可以设定停止语音报警时间,但在监控系统事项窗提示标识。 (6)同时、同点SOE信号只单遍记录。实时告警事项窗SOE不展现,但在专门实时、历史事项查询窗可通过SOE和非SOE给予屏蔽或显示。各厂站采用GPS校时要采用软硬校时相结合,主时钟时差要控制在1μs(要求做专项检查)。 3、对监控信号事项显示界面重新设计 (1)设置监控动态组合窗为了满足监控人员实时了解监视设备动态情况,减少频繁切换监控界面,特建立并优化此窗口,此窗口主要包括一类、二类动作告警动态光子窗、遥测越限、系统告警(如通道、系统网络、模块)动作事项动态窗和告警实时事项窗组成。信号确认复归后自动消失,对频繁动作不合理数据也可通过人工干预给予屏蔽展现。不同报警等级的事项采用不同颜色显示。 (2)监控系统界面采用电脑三分屏界面,事项窗固定在其中一分屏,该分屏不参与监控界面轮换,不同报警等级的事项采用不同颜色显示,从而使监控界面各类信号一目了然。新系统监控界面采用三分屏显示,新的事项组合窗(重要信号一目了然,大大减少监控人员切换时间)。 事项监视窗口采用并列显示子窗体方式,变流水事项监控方式为分区重点监控方式,梳理、删减、合大量信号,便于及时发现设备异常工况,提高监控效率。电网发生事故时,系统弹出事故推图窗口,可迅速查询该间隔事故跳闸前后的所有事项,有助于调度员及监控员快速判断事故性质并及时处理。信息分层展示,监控重点信息在第三层间隔图中显示,采用语音报警、变位闪烁等功能进行提示。设备详细信息在第四层设备图中显示,按照名称排序索引,便于监控人员查找、确认和复归。 4、加强事项查看器的功能 监控系统对信号增加了按其采集源进行分类,如开关变位信息,刀闸位置信息,保护遥信信息等。事项可以根据厂站、时间、类别(开关、刀闸、SOE、保护等,保护可分软报文、硬接点、报警类别,操作、系统等)进行查询、打印,并可以导出EXCEL文档。使系统的某些信息管理、查询、检索功能得到有效利用,即使发生涉及多个设备的事故或异常时,大量信息使重要或关键信息溢出监控界面,也可以方便快捷地通过检索功能查到相关信号。对异常或事故做出正确判断。 在事项显示窗内只显示调控监视重点信号,不显示SOE信号。信号按不同类别在不同区域显示,原则上按下列六个区域显示。 (1)开关事故跳闸区:该区显示开关位置在非正常操作状态下由合到分变位信号。 (2)事故信号区:由保护动作硬接点以及相应的事故类软报文组成。 (3)异常信号区:显示异常类的软报文以及硬接点信号。 (4)状态信号区:显示反映电气设备运行状态的信号。 (5)遥测越限区:显示各负荷、电压、温度等遥测信息的越限信号。 (6)全部信号区:汇总上述五个区的信号。事项显示窗按变电站、事项类别进行个性化定义。事项显示窗具备多窗口显示功能,各窗口能同时显示。各类信号以不同的颜色显示,其中开关事故跳闸及事故信号显示红色。各类信号有不同的声音报警:开关事故跳闸及事故信号发警笛,异常发警铃,状态信号发提示音。 5、实现监控控制界面一体化 IES600系统将自动电压控制(AVC)模块集成一体,实现了监视控制界面一体化,达到了无功电压根据电网情况自动调整的目标。数据平台建成了数据中心和应用集成环境,实现数据整合、交换、共享、联机应用支持及数据分析展现、信息。 三、总结 在三集五大形势下将ies600系统应用到电力调度中,通过面向流程管理的调度生产管理系统实现了输、变电运行检修的全过程管理,实现全局数据的唯一性及数据共享,实现信息化带动生产自动化,从而提高地区电网的现代化管理水平和效益。 生产调度论文:论三集五大形势下调度生产管理系统的深层应用 摘要:随着国家电网公司“三集五大”改革的深入进行,“大运行”、“大检修”体系及其业务支撑机构对电网及其设备安全稳定运行起着至关重要的作用,改革优化后,在机构和管理上的变化对原先作为联系两大体系的调度生产管理系统也提出了更高的要求。 关键词:“三集五大”;调度生产管理系统;自动化 1 研究背景 以福建地区地级电网为例,“大运行”体系下地区电网调度控制中心负责地区所有的110 kV及以上变电站的监控,县(配)调负责35 kV以下变电站的监控。地调负责调度管辖110 kV电网和220 kV馈供网,县(配)调负责调度管辖35 kV及以下电网,城区配调划归地调管理。地调负责“大二次”归口管理,原生技部保护、厂站自动化和直流电源管理职能划归地调。通信专业管理职能划归运检部,同时组建业务支撑机构——市信通公司,负责电力通信网运行和维护。“大检修”体系下重组成立运维检修部构建电业局层面“一部一公司”的生产组织架构。对原生产技术部、营销部、配电管理工区等部门人员及业务进行合并重组,在生产技术部基础上成立运维检修部(简称运检部),把原属于营销部、配电管理工区有关配网管理的职责分离并入运检部统一管理。同时组建业务支撑机构——市检修公司与运检部合署办公,市检修公司层面不再设置生产技术管理岗位。市检修公司设输电运检工区、变电运维工区、检修试验工区、配电运检工区,负责电网设备的日常巡视维护及检修。 这样部门运作模式上由原先的“生产、管理一体模式”转变为“管理、业务支撑体系”配合模式,这样的结构和模式转变给调度生产管理带来了新的挑战,横向上如何规范协调两大体系之间以及业务支撑机构和两大体系之间的的联系;纵向上如何加强省级电网、地区电网和县级电网之间的管理互联实现信息共享;如何落实“三集五大”体系的减员增效精神,提高系统可用性和使用人员的工作效率;这三大问题促使调度生产管理系统必须进行完善扩充以及更深层的开发应用。 基于以上改革背景以及所产生的问题,完善和扩充调度生产管理系统功能、提高系统功能的规范性、合理性、全面性已迫在眉睫。笔者认为新调度生产管理系统理念的具体内涵主要体现在规范化管理、精细化管理、横向管理、纵向互连这四个方面。而且该理念的四个方面是相互依赖、相辅相成的。新系统应用功能可分为:调度子系统、运方子系统、保护子系统、自动化子系统、通信子系统、水调子系统、公共子系统等业务功能。由于各专业间存在紧密的业务联系和数据关联性,各子系统之间并非相互独立,它们通过数据层和业务层的内在联系,自然构成一个完整系统。这种业务子系统的划分主要依据的是业务主体,并不意味者应该割裂各专业系统之间的内在联系。对于涉及多专业、多部门参与的业务功能模块(如保护整定单流程管理、设备检修申请管理等),我们将根据其业务主体,将其划分至某一个专业子系统,但这种划分并不代表该业务功能模块只专属于某一专业,这样灵活的设计理念可以实现机构改革后不同机构、不同专业间从属关系的平稳过渡。 2 完善和扩充后的新系统的建设目标 加强系统的深层应用,实现新老系统的平稳过渡并和省调度生产管理系统接轨,保证业务流程的全省统一,在全省范围内实现“三集五大”后县调、地调、省调之间的一体化管理。项目完成后应当实现全局调度、运方、继保、自动化和通信等专业信息化管理的实用化,实现地调、县调与省调之间管理业务的一体化管理。该系统的服务对象涉及电网调度的运方、调度、保护、自动化、通信等各个专业,应用人员涉及以上各专业的技术人员、“大运行”、“大检修”、“大建设”体系中的相关技术人员。 3 完善和扩充后的新系统的建设路线 为贯彻落实“三集五大”精神,应实现电力调度集约化管理,实现自动化、保护、运方、通信、公共等子系统的流程、报表、台帐的新功能开发及规范化升级;与省调度生产管理系统的全面对接,保证省地县调度生产管理系统流程交互的闭环及报表、台帐上报的快捷性;与GPMS、ERP、SCADA、EMS等系统接口,大大减轻系统使用人员重复录入数据的工作量,达到提高工作效率的目的。新系统的建设路线如下: ①实现系统建设经济新、统一性,县调、地调调度生产管理系统采用现有的统一业务应用平台。 ②省、地调度生产管理系统之间通过中间库、WebService、数据交换附件传输等技术,实现自动化、保护、运方、通信、公共等子系统的流程、报表、台帐和省调度生产管理系统的全面对接,保证省地调度生产管理系统流程交互的闭环及报表、台帐上报。 ③对地县调各专业的业务功能进行垂直、规范化管理。采用一体化的思路设计调度管理、运方管理、继保管理、自动化管理、通信管理等信息业务。实现“管理标准化、操作规范化、业务流程化”,打造“三集五大一流电网调度控制指挥中心”的目标。 ④深入贯彻“三集五大”建设目标,升级后的系统应能实现电力调度集约化管理,特别是加大省调对地调、地调对县调的专业化指导和监督力度。 4 完善和扩充系统的设计原则 ①整体规划、分步实施、整体最优的原则,在整体规划的前提下,各功能模块按照分步开发推广的原则分步实施。 ②保护原有资源原则,充分考虑现有资源,尽力保护现行系统的信息和设备资源。对原有主机、网络和数据库平台资源予以继承。在数据规划设计时考虑原有管理信息系统数据导入问题,以达到最大限度的将原有数据库数据导入新系统中,避免原有数据的重新输入。 ③系统安全性的原则,在系统建设时,满足国网公司关于二次系统安全防护的要求,确保系统信息和信息传输的安全。 ④系统可扩充性的原则,应用软件系统采用模块化设计,充分考虑系统的可扩充性,以便于随着系统服务项目的增多和业务量的增加平滑地进行系统的扩充。 ⑤系统实用性和先进性相结合的原则,在系统建设时,优先考虑系统的实用性,使系统建设费用低、周期短、见效快,建成的系统稳定、可靠、易用,在确保实用性的前提下,应尽量采用先进技术和产品,延长系统的生命周期。 ⑥用户参与原则,管理信息系统的实施应当充分强调用户全面、真正参与系统建设,必须是在充分听取领导、资深的业务专家、最终用户意见的基础上,满足电力调度业务管理需求并得到用户认可并充分考虑“三集五大”改革后的生产、工作模式的系统。 ⑦流程自定义原则,系统工作流应可以根据“三集五大”后的业务变化、人员变化、组织机构变化等自定义。 5 完善和扩充后的系统功能及其社会效益 完善和扩充的系统应提高信息交互和共享能力,随着信息化的发展和管理规范化标准化的新要求,在应用中发现原有的系统基本上是以部门管理为主的程序系统,很难与其他部门方便地进行信息共享,“信息孤岛”比较严重,“三集五大”改革后该问题将更加凸显。需要进行统一的数据规划,使变电管理产生跨部门的信息化,并具备电力系统内相关专业的信息互连, 为此省公司专门建设了以省为单位的数据共享中心。在此背景下,新一代的调度管理生产系统数应加强与数据交换平台的数据交互,实现省、地市调度业务之间大量生产和管理数据的交换和共享,实现调度管理系统与EMS系统、生产部门的输、变、配电管理(GPMS)及安监两票系统等数据交换和共享。通过调度生产管理系统可以把各个部门有机地联系起来,使各部门既具有独立性又具有相关性,使用具有统一的数据库管理系统平台,实现数据共享,有效地避免了“信息孤岛”的产生,系统通过规范化和标准化管理,有利于设备及系统的信息化管理,实现对典型的管理流程进行闭环控制,提高应用效率。 完善和扩充后的调度生产管理系统,对原有的管理模式、管理方法、业务流程进行了改造和调整,运用计算机及网络通信技术把需求和资源整合在一起,形成一个完整的供需链,同时进行统一的数据规划,较好的解决了“三集五大”生产管理模式转变后各部门之间、业务支撑机构之间以及上下级调度管理机构之间的规范化管理和数据共享,并与电力系统内相关管理专业进行信息互连,达到调度管理、变电管理的数字化和信息化;通过面向流程管理的调度生产管理系统实现了输、变电运行检修的全过程管理,实现全局数据的唯一性及数据共享,实现信息化带动生产自动化,从而提高地区电网的现代化管理水平和效益。 生产调度论文:多阶段流水生产系统的批量流调度问题 【摘 要】调度问题要求在空间和时间上合理安排任务和资源,在满足技术和资源约束限定下,使预定目标达到最优。 【关键词】多阶段;批量流;调度 一、引言 调度问题通常可按就绪时间或加工时间进行划分。按工序就绪时间的异同可划分为动态调度问题和静态调度问题;按工件加工时间的性质可分为确定型调度问题和非确定型调度问题。 二、批量流调度问题的概念和分类 1.基本概念与分类 批量流就是把一个被加工的产品批量划分为若干个子批量,按子批量分别组织加工和工序间的运输,当在一台机器上一个子批量加工完成以后,这个子批量无须等待,就可以直接转运到下台机器加工。 2.Lot Streaming调度问题的一般假设条件 (1)假设在零时刻,所有产品准备就绪。(2)产品数、机器数、每种产品每个零件在各台机器上的加工时间及产品加工的工艺约束—加工路线是已知的。(3)被加工的产品批量划分为若干个子批量,按子批量分别组织加工和工序间的运输。(4)当在一台机器上一个子批量加工完成以后,而且相继机器空闲,这个子批量无须等待其余子批量在此机器上的加工完成,就可以直接转运到下台机器上进行加工。(5)子批量的大小是一致的。(6)子批量的加工时间和它的大小成正比,。(7)独立的调整时间(或可分离的设置时间):在一台机器上,从加工一种产品转到加工另一种产品要求机器的调整。(8)允许产品在工序之间等待,允许机器在产品未到达时闲置。 以上假设条件允许改变和放松,由此可构成不同类型的Lot Streaming调度问题。 3.多阶段、多产品流水车间批量流调度问题的符号和变量 以最小化最大完工时间为目标函数,考虑各产品的子批量可以混排的情况,给出多阶段、多产品流水车间调度问题的数学模型。 符号和变量: 决策变量: 三、混合遗传算法的设计 1.产品的基因编码 举例说明,例如:对于产品,可以表示成: 其中“*”代表的是第个产品的一个单位产品,两个“1”之间代表这个产品的一个子批量所含的单位产品数。也就是,用位来表示,第一位是“1”,表示一个子批量从这里开始,到下一个“1”之间就是这个子批量所含的产品零件数,再从这个“1”到下一个“1”是另一个子批量所含的产品零件数,直到最后一位“1”。 生产调度论文:以调度为中心的补连塔选煤厂均衡化生产对策探析 摘要:选煤厂的均衡生产是指合理协调检修与生产的关系从而达到公司外运计划的平稳实现。能否实现均衡化生产是衡量选煤厂管理的一个重要指标,本文通过以调度为中心的补连塔选煤厂均衡化生产对策进行分析,以供补连塔选煤厂参考。 关键词:选煤厂 均衡化生产 调度 1前言 均衡化生产,就是在避免大量生产的同时,有效的满足顾客的需求,最终带来整条价值流中的最优化的库存量、系统生产时间、设备维护时间。选煤厂的均衡生产是指合理协调检修与生产的关系从而达到公司外运计划的平稳实现。 选煤厂的均衡化生产,本质上是流程均衡。其一是指:原煤的供应与装车外运的均衡,避免出现有煤无车,有车无煤的情况;其二是指:生产的各个环节,也就是各车间之间的均衡,因为从原煤到商品煤的过程需要各车间相互协调、流水作业,这个过程中一旦有一个车间出现故障那么将会影响整个选煤厂的顺利作业。 选煤厂的正常运行影响因素,具体如下图所示: 2调度室在选煤厂均衡化生产中的作用 选煤厂的均衡化生产,既要克服内部影响生产顺利进行的因素,更要克服外部的影响:如矿井、运销、铁路带来的影响。厂内的影响有生产设备与装车系统是否能正常运行。克服外部的影响主要通过生产指挥中心下发的和公司下发的的预防性检修计划表,比如某日矿井有检修,那么可以把厂内的检修安排在同一时间段,或者尽量利用这段时间,以减少对生产的影响时间。铁路天窗时外运计划会比平时少,调度室应该利用天窗时间,安排厂内的检修。 2.1合理安排系统停车起车时间 调度员需根据生产指挥中心下发的外运计划,及时与矿调联系了解矿井的生产情况,然后根据本厂的仓存情况以及原煤仓的仓位情况,来安排日常检修和预防性检修计划,确定生产系统的停车时间和起车时间。在外运备足确定了停车时间后,要通知生产指挥中心和矿井调度,看是否有突发情况发生影响计划好的停车时间和起车时间。总之,调度室要随时与业务相关单位取得联系,并及时沟通,保证原煤供应、选煤厂生产系统运行、商品煤装车都顺利进行。 2.2 随时掌握现场生产情况 随时通过集控画面监控系统运行状态,如皮带过煤量、设备电流、桶位、密度等监测数据,并根据这些数据判断系统是否运行正常,如有问题如实、迅速地告知现场岗位司机,对于不易处理的还要告知车间主任,如有必要还要汇报厂部值班领导和生产指挥中心,指挥现场人员排除故障,最终达到尽最大可能缩短故障影响时间,尽快恢复正常生产的目的。 2.3 组织和协调生产准备工作 及时追踪各检修与保养项目的贯彻落实情况,对停产检修和一些季节性工作做到统筹安排,对选煤厂经济技术指标如:灰分、水分、发热量要求及完成情况做到心中有数,分析原煤加工、运销过程中可能存在的问题及影响,并提前做好应对工作。 2.4有条不紊地处理紧急情况和突发事件 遇到紧急情况和突发事件,能够按照程序进行处理。发生事故时组织和指挥事故抢险,最大可能地控制和减轻事故造成的危害。当发生重大事故时,调度室需及时汇报车间和厂领导和生产指挥中心,并根据领导指示,组织有关部门,调动所需人力、物力,积极进行抢救,并组织尽快恢复正常生产。 3以调度为中心的补连塔选煤厂均衡化生产对策探析 根据选煤厂调度室在均衡化生产中的作用。本文提出以下几点以调度为中心的选煤厂均衡化生产对策。 选煤厂的均衡生产需要在保证外运的完成的同时,还留有足够的时间进行日常检修和预防性检修工作,从而达到生产与外运的均衡,不出现因为原煤仓满而因为系统故障产品仓空的状况,也不出现在铁路车辆供应充足、外运计划没有完成的情况下,仓空无煤等装。 3.1协调好生产与检修的关系 根据矿井检修情况,外运计划,结合夜间和早晨各车间上报的检修票项目,以及仓存情况合理安排好停车时间与启车时间并报告给各岗位,在备够外运、原煤仓位不高的前提下,留够充足的时间让各岗位充分利用停车时间进行各项检修,减少设备在运行过程中故障的机率,增加均衡生产的机率。 3.2及时追踪各检修与保养项目的贯彻落实情况 每天提前告知岗位停车时间、起车时间将日常检修落实到位,岗位司机在每天的停车时、以及设备运行时,分别检查设备是否正常,从而降低设备故障率。定期进行预防性检修工作,必要时申请机械维修中心与电器维修中心的协助,以及请外委施工单位来解决。产品仓满停车时间如果安排在白天,可以利用该段时间检修,若安排在夜间系统就空停着。浪费了检修的时间,为生产中出现故障造成隐患,不利于均衡化生产的实现。 3.3保持与矿井及运销公司沟通联系 调度室要随时掌握矿井原煤生产情况,掌握列车到达情况,提前询问运销公司对商品煤的需求,及时告知运销仓存情况,避免所安排进车与仓存情况不符。装车情况影响产品仓的仓位情况,仓位情况影响是否能够按时起车生产,如精煤仓满没有精煤车,那么系统会因为仓满而不能起车,这时如果原煤仓满,矿井来压停不下来,那么就会因为补连塔选煤厂的不均衡生产造成矿井单位的不均衡生产,进而造成整个公司的生产不均衡。 3.4减少设备空转时间 设备在起停车时如果各岗位协调不好,那么就会出现设备空转的情况,设备空转会造成电的浪费,造成生产成本的增加,造成检修时间的浪费,增加了设备运行时间。,均衡化生产需要充分利用设备运行时间生产,充分利用停车时间检修,因此设备空转不利于均衡化生产的实现。这需要调度员提前告知各岗位启车时间,岗位工根据停车与起车时间安排检修项目,在起车前检查好设备,有问题提前处理,不要拖延加煤时间。 3.5本质安全的理念牢记于心 对一个生产性单位来说,安全的重要性是摆在任何事情前面的,均衡化生产是以安全生产为前提的,一旦出现安全问题,均衡化生产就失去了意义。调度室在工作中必须把本质安全的理念要了然于心,在停送电过程中坚持谁停电谁送电原则,送电试车时问清每个停电人是否可以送电试车,所有人都同意了方可指挥电工前去送电,在日常调度工作中不违规指挥,不违规操作,不违反劳动规程,坚持安全第一的思想理念。 4结论 通过以上分析,得出结论:调度室都应该“将合理协调检修与生产的关系从而达到公司外运计划的平稳实现”作为日常工作的一个重要目标与标准,克服过程中遇到的各种困难。并提出:协调好生产与检修的关系,及时追踪各检修项目的贯彻落实情况,定期落实对设备的保养工作,随时与矿井及运销公司保持联系,加强调度室的权限树立调度室的权威,减少设备空转时间,仓满停车时间尽量安排在白天,本质安全的理念牢记于心,一下以调度为中心的补连塔选煤厂均衡化生产对策,以供补连塔选煤厂参考。 生产调度论文:预警指令调度系统在公司安全生产指挥中心的智能应用 摘 要:近年来,随着燕山石化公司信息化整体水平的不断提升及专业化重组的进一步深入,是否能够及时准确地监控、关注、解决各类生产监控预警信息,在公司生产指挥及生产调度中显得尤为重要。预警指令调度系统集成了公司各类预警信息,是公司生产调度的优秀系统,文章简要介绍了预警指令调度系统的设计思想及实现功能,重点说明了在公司安全生产指挥中心,如何通过该系统实现预警信息、预警图像与监控屏幕的智能联动。在实际应用过程中,通过这种智能应用,有效减轻了公司调度人员的劳动强度,切实提高了工作效率。 关键词:预警;调度;屏幕;智能;应用 1 概述 燕山石化公司安全生产指挥中心(以下简称“指挥中心”)是负责企业日常生产调度工作的指挥和管理优秀,是公司近年来提升信息化管理的一个重要组成部分,是集安全、生产、环保、保卫和处理突发事件的神经中枢,并实现了多部门的“合署办公”。关注预警、处理预警是公司生产调度人员每天的重点监控工作,而原来的预警信息是分散在不同系统里面。针对此现状,公司领导提出开发预警指令调度系统(以下简称“预警系统”),系统将分散开来的所有预警信息按类型有效集成,并与指挥中心监控大屏有效结合,实现“黑屏”管理,调度人员不用时时盯着显示器,一有预警自动弹出,提醒调度人员处理,通过实际应用,有效减轻了调度人员的工作强度,可以说,预警系统的智能化操作初步形成。 2 预警指令调度系统简介 2.1 设计思路 原来预警处理模式预警查询需单独登录各自信息系统,查询后,公司调度人员还需再通知生产调度人员预警情况,最后再由生产调度组织相关技术人员处理预警,操作繁琐,且流程复杂,并不适合公司专业化重组后的生产要求。 现在的预警处理模式预警信息集中在预警指令调度系统中,并自动在公司安全生产指挥中心大屏展示,公司调度、生产厂调度根据预警等级分别处理预警信息,预警信息经过审核后关闭,同时,公司调度、生产调度及审核人员根据预警重要程度互相沟通,并可实现预警信息处理情况的追溯查询。 2.2 系统功能 (1)集成性:将实时数据库、生产运营实时监控、LIMS、炼油化工产供销监控、设备及物资实时监控、消防远程监控等系统有效集成,并划分为炼油、化工、产供销、火炬、可燃气体、安全、设备、质量、环保等9大类预警主题,数据抽取频率与源系统基本一致,预警操作界面简洁直观,适合各个岗位职工操作。(2)预警分级:打破了以往由公司调度统一处理预警的单一模式,按照配置规则,将预警分为公司级、厂级两级预警,公司调度、生产厂调度分级处理。(3)闭环管理:实现预警产生、处理及审核闭环管理。(4)智能性:将同一物料、同一装置重复预警次数较多的,并排在前5名的预警信息通过曲线图、柱状图展示,便于分析原因;与安全生产指挥中心大屏的有效集成,下文详细说明。 3 预警指令调度系统智能应用的效果与实现 3.1 实现效果 当监控屏幕未实现与预警系统智能集成时,所有屏幕都会24小时点亮,公司调度需长时间监控9块预警屏幕是否有预警信息,同时还要通过视频监控系统调用生产装置监控图像,查看是否有火炬报警画面,长时间盯着屏幕图像或长时间看同一页面的内容,很容易造成眼睛疲劳、注意力分散等问题,从而遗漏报警信息,影响公司正常生产任务部署。如图1所示。 针对上述的问题,目前,公司安全生产指挥中心针对预警信息实现了与大屏的智能应用,其主要体现在预警信息及预警图像上,如图2所示。智能应用主要有2种直观效果:(1)效果1:预警信息的“黑屏”操作。9类预警信息,初始状态下全部是“黑屏”,只有当预警产生时,对应的预警屏幕自动点亮;9块预警屏幕不固定预警类型,而是动态分配,保证预警信息“点亮”的屏幕是连续的。(2)效果2:火炬、可燃气预警图像的自动“弹出”。正常状态下,生产装置6个监控图像自动轮循,当有火炬或者可燃气报警时,6个监控屏幕自动变化,实现1、2、4、6、9预警图像切换。 3.2 实现过程 公司安全生产指挥中心经过一次改造,改造后的指挥中心存在多种大屏模式,整个安全指挥中心屏幕模式变换的实现较为繁杂。在此,主要将预警信息、火炬及可燃气图像与监控屏幕的“智能”预警实现过程进行说明:(1)预警系统与大屏控制系统建立网络链接。(2)预警系统接口程序发送预警数据包。(3)大屏控制程序接收并解析预警数据包。(4)查找预警关联的矩阵输入和对应的输出。(5)切换矩阵,控制屏幕。(6)如果是质量、炼油、化工、产供销、安全、设备、环保类预警信息,程序结束,即实现了预警信息的“智能”展示。如果是火炬、可燃气预警,还需进行步骤7-步骤10,实现预警图像的“智能”展示。(7)调用大屏模式。(8)查找视频图像对应的矩阵输入。(9)查找对应的矩阵输出。(10)切换到矩阵,显示预警图像。 4 结束语 近年来,随着燕山石化提出的“打造数字燕山,建设智能工厂”建设目标,信息系统的“智能化”应用越来越突出,越来越重要,传统意义上单纯的监控或者展示系统不再适合燕山使用,“智能工厂”、“智能指挥”建设势在必行。实践证明,文章提到的智能应用满足公司领导及使用人员要求,通过系统梳理了预警处理的流程,减轻了调度人员的工作强度,提高了使用人员的工作效率,同时也受到了总部及兄弟单位的好评和关注。 生产调度论文:地方电视台生产调度中心结构化综合布线系统 摘 要:湖南电视台新成立的生产调度中心是整个湖南电视台节目生产与调度的优秀,是湖南电视台的心脏,针对节目生产调度中心科室相对独立,部门多而杂,有些技术型部门,认为是外行管内行,对中心的管理表现为排斥等一系列矛盾,现代化的办公管理就像一剂润滑剂、一只无形的手,能够加强和推进节目生产调度中心科学管理。因此以计算机为依托的办公自动化,对于节目生产中心的管理有积极推动作用,一个统一的网络对于组建设对于湖南电视台的科学管理是多么重要.本文从网络基础建设出发,针对湖南电视台的现有状态,利用自己所学知识,阐述湖南电视台生产调度中心结构化综合布线系统的科学架构、设计以及验收全过程。 关键词:ST接口;超五类;非屏蔽双绞线;突变折射率;相对湿度;铜缆;光缆 综合布线是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。通过它可使话音设备、数据设备、交换设备及各种控制设备与信息管理系统连接起来,同时也使这些设备与外部通信网络相连的综合布线。它还包括建筑物外部网络或电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆及相关的连接部件。综合布线由不同系列和规格的部件组成,其中包括:传输介质、相关连接硬件(如配线架、连接器、插座、插头、适配器)以及电气保护设备等。这些部件可用来构建各种子系统,它们都有各自的具体用途,不仅易于实施,而且能随需求的变化而平稳升级。 随着计算机应用的不断普及,新技术越来越多地运用于电视节目,甚至改变原有节目形态。计算机作为一种工具、一项技术,网络作为一种连接方式、一种载体,是怎样溶入节目,从而影响与推动电视节目;电视台的信息化程度以及现代化办公体系对电视节目的重要推动作用;新技术运用到电视当中是一种怎样不可阻挡的趋势;新技术的运用对考核节目有什么样的重要作用;以及怎样洞悉新技术,运用新技术,让节目生产中心的成立成为湖南电视台的一个新的起航。 为了建设好湖南电视台调度中心的办公网,综合布线系统是基础。它为信息资源的传递提供了物质通道。因此寻求一种更合理、更优化、弹性强、稳定性和扩展性好的布线技术,已成为当务之急,它不但能够满足现在的需求,更重要的是迎接未来对配线系统的挑战。 结构化布线系统是现代通讯领域高科技的结晶,它为用户提供了最合理的布线方式,并依靠其高品质的材料,一改传统布线面貌,为现代化的大厦能够真正成为智慧型的楼宇奠定了线路基础。它将计算机数据处理和数据通信系统、语音通信系统、广播系统、基带图像传输和处理系统、楼宇监控自动化系统等等,综合集成在一组布线系统内,以开放的体系,灵活的模块化结构,以及遵循国际工业标准的设计原则,支持众多厂家的系统及网络,从而达到信息的高度共享,以增强自动化管理的程序,也以最好的性能价格比来满足现代通信发展的需要和适应综合业务数字网(ISDN)的需要。 一、系统详细设计 (一)传输介质选择 在系统设计中首先要考虑的是选用哪一类传输介质。 结构化综合布线系统中常用有四种传输介质可供选择: a. CAT.3 (三类)非屏蔽双绞线 b. 五类(超五类)非屏蔽双绞线(或屏蔽双绞线) c. (GigaSPEED)千兆比特(六类)4对非屏蔽双绞线 d. 光缆 根据湖南台具体情况及用户所提出的要求,本方案设计中数据主干传输介质采用linkbasic兰贝六芯室外多模光缆,建筑物内的水平子系统在性能上可采用三类、超五类和六类线缆。三类线缆一般使用其作为语音和低速设备的传输介质,超五类线缆能支持最高622M的高速网络,技术成熟,在各行各业得到了广泛的应用;六类线缆其性能指标在超五类的基础上有所提高,但其成本相对昂贵,且对产品的兼容性及施工技术要求严格,而且湖南台只是做为办公网在使用,非编网有专用的网络。因此我们确定水平子系统的传输介质选用际联信息科技有限公司的linkbasic兰贝的超五类非屏蔽双绞线,完全满足其数据、语音、图像传输及抗干扰的要求。 (二)工作区子系统 工作区子系统为用户提供一个满足高速数据传输的标准信息出口,并实现了信息口与设备终端的匹配、连接。该部分主要包括跳线、软线等非有源器件,其数据部分采用(RJ45-RJ45)超五类压接跳线,每个信息插座应可支持如下的终端设备:数据通信、语音通信、图像传输等。 根据湖南电视台调度中心的要求,本项目共计数据点289个。详细的分布见表1。 (三)水平(配线)子系统 水平(配线)子系统由信息插座、信息插座至楼层配线设备的电缆或光缆、楼层配线设备和跳线组成。信息插座均为RJ-45制式。每一条数据水平双绞线的长度均不应超过90米。水平双绞线布线从房间内的信息点引出并布到相应的楼宇配线柜内。整个布线为星型拓扑结构连接方式。其敷设采用PVC线槽安装。信息点插座采取安装在墙壁上的办法,其安装高度全部为离地300mm。 (四)设备间子系统 整个主设备间(计算机中心机房)设在主楼(T1区),主要放置主配线机柜、网络服务器、交换机及其它网络设备等。考虑到大楼的高度及宽度,在T2区与T3区分别设立分配线间。 为了保证系统的安全可靠性,所有的配线设备及网络设备必须置于机柜内。 设备间至少应具有以下三个功能: (1)提供网站管理 (2)提供设备进线 (3)提供管理人员值班 数据系统的主机房设于T1区紧靠弱电井的计算机网络中心。语音系统的主机房与数据系统设于同一机房,系统安装200门内部使用的数字程控交换机,语音总配线架MDF亦安装于此。机房内配置48芯光配线架一台,24口模块式配线架一个,2000×600×600标准机柜一台。 设备间的地面荷载要求达到大于5KN/m2,设备间环境条件: 1.湿温度 根据综合布线有关设备对温度、湿度的要求,可将温湿度分为A、B、C三级,如表所示。 常用的微电子设备能连续进行工作的正常范围:温度10~30℃,湿度20%~80%,超出这个范围,将使设备性能下降,寿命减短。 2.尘埃 设备间不仅应有防止有害气体(如SO2、H2S、NO2等)侵入,还应有良好的防尘措施。 设备间通话的尘埃含量限值见表2: 设备间的温度、湿度和尘埃对微电子设备的正常运行及使用寿命都有很大的影响,过高的室温会使元件失效率急剧增加,使用寿命下降,过低的室温又会使磁介质等发脆,容易断裂;温度的波动会产生“热噪声”,使微电子设备不能正常运行。相对湿度过低,容易产生静电,对微电子设备造成干扰;相对湿度过高会使微生物的作用还会使微电子设备内部焊点和插座的接触电阻增大,尘埃或纤维性颗粒积聚,以及微生物的作用还会使导线被腐蚀断掉。所以,在设计备用时,除了按GB2882-89《计算站场地技术条件》执行外,还应根据具体情况选择适合的空调系统。 3.电磁干扰: 设备间的无线电干扰场强,频率应在0.15~1000MHz范围内,不大于120dB。 设备间内磁场干扰场强不大于800A/m。 设备间低压配电系统应采用频率50Hz,电压220V/380V,TN-S或TN-C-S系统,通常采用直接供电与不间断电源(UPS)供电相结合的方式。 (五)(垂直)干线子系统 干线系统是指从主配线间至楼层配线间的电缆。本综合布线系统由于没有另外设置楼层配线间,故不考虑垂直干线子系统的设计。 干线子系统是由设备间和楼层配线间的连接线缆组成,它是综合布线系统的主要组成,是楼层之间垂直缆线的统称,本工程干线子系统的数据传输采用SM DEPRESSED COAD 1310/1550单模光缆加4根超五类非屏蔽双绞线。设备间至T2区3、1层楼层配线间布放6芯光缆各1条,设备间至T3区1、3层楼层配线间布放12芯光缆各一条。 (六)建筑群子系统 建筑群子系统将一个建筑物中的线缆延伸到建筑群的另外一些建筑物中的通信设备和装置上。它是整个布线系统中的一部分(包括传输介质)并支持提供楼群之间通信设施所需的硬件,其中有铜线,光缆等。本项目中建筑群子系统指的是湖南电视台调度中心办公楼与湖南电视台办公室之间的光纤连接。本方案中的数据主干线缆采用际联信息科技有限公司的linkbasic兰贝六芯室外型多模光缆,其敷设方式室内采用金属桥架,室外采用走地沟的方式。 生产调度论文:基于光纤通信网的生产调度通信系统的可行性和必要性 【摘要】 随着时代的进步社会经济的发展,科学技术的革新速度越来越快,光纤通信因为具有一系列的优势,被广泛应用于企业通信中。本文以某企业为例,分析了光纤通信网的生产调度通信系统的可行性和必要性,希望可以提供一些有价值的参考意见。 【关键词】 光纤通信网 生产调度通信系统 必要性 某企业有着较大的地域面积和很多的子单位,职工人数众多,目前在通信方面主要是这样的,S1240程控交换机10000门,长途出局从电信公司及联通公司中继出局,内部有几个模块局及电话站,生活电话几乎没有,几乎都是办公生产的行政电话;那么在信息化飞速发展的今天,就需要对现有通信环境进行改造,构建专业的生产调度指挥系统。 一、建立光环网生产调度通信系统的可行性与必要性 光环网中所用PCM概述:将先进的PCM设备应用于光环网中,具有一系列的优势,它具备的接口有很多,不仅提供音频,还可以提供宽带数据;主要可以从这些方面来理解:一是提供的用户接口板比较多样,这样就可以将非常丰富的业务接入能力提供给用户,其中,自动电话、专线电话以及公网电话等都是由AL2U1用户板提供的。二是时隙交叉连接能力比较的强大:本设备在时隙交叉连接能力方面比较的全面,可以互相交叉时隙的上下线路,不仅可以单向广播较差,还可以实现双向广播交叉。这样就可以有效实现自动电话。三是网管系统比较的统一和高效,可以灵活的进行组网管理和配置,专业就可以有效进行自动电话的软件设置。 在光环网业务配置现状方面:目前,光环网中的业务类型又很多,比如话音、远动数据以及以太网信息等等,其中,可以将语音和远动数据通过PCM来进行传输。在语音业务方面,目前一般将一路公网电话配置于每一个光纤站,也可以多大4路。但是只需要将一个AL2U1板配置于光纤站PCM,话路数量就可以达到16个,最大情况下,可以将12块AL2U1板配置于PCM,因此话路有着较大的容量,这样就可以更好的添置自动电话业务。 构建光环网生产调度通信系统的必要性:行政交换机用户的远端延伸就是公网电话,它对局行政交换机的资源进行了占用,如果有故障出现于行政交换机,那么就会中断公网电话。另外,如果有故障出现于调度总机故障,那么就会中断调度台到各个变电所的系统内电话,因此,就需要将光环网的现有资源利用起来,构建一个自动交换系统,这个交换系统是不依赖于行政交换机和调度总机的,因此可以直接服务于企业各个部门的生产管理人员。 二、光环网生产调度通信系统建立方法 一是在硬件配置方面:结合本企业的具体情况,通过中心站PCM将一部或者两部自动电话直接接入到调度台,另外,将自动电话接入到其他部门的负责人。在站配置方面,因为各个站PCM的话路板有着充足的容量,那么就不需要增加用户板,只需要将一部自动电话接入到所辖站点的有关用户即可。 二是在软件配置方面:将光环网网管系统打开,登陆主机,按照下面的步骤进行操作;在物理端口配置方面,首先是配置管理,找到物理端口配置,对某一网元进行选中,找到用户板属性,对某一个空闲用户支路号进行选择,将其设置为自动电话,然后进行发送关闭步骤即可。其他各个单元按照这种步骤进行操作即可。 三是在时隙配置方法方面:利用一个新的2M在软件上有效连接各个站SDH以及中心站的SDH,然后将各站的PCM时隙配置于网管上。在配置的过程中,需要注意的是,不能将时隙连接应用到HW6和HW10之间,因为这种类型的自动电话会将通道设置为那些设定过的若干时隙,只需要连接HW10的空闲时隙以及AL2U1板的空闲时隙即可。 三、结语 通过上文的叙述分析我们得知,基于光纤通信网构建的生产调度通信系统具有一系列的优势,可以有效满足使用要求,并且也不需要那么高的投资成本,将光环网的潜能给充分挖掘出来,促进企业更好的生产和发展。本文以某企业为例,分析了光纤通信网的生产调度通信系统的可行性和必要性,希望可以提供一些有价值的参考意见。
计算机实验论文:计算机信息技术中学化学实验论文 一、应用计算机信息技术模拟实验,变抽象为直观 化学是研究物质的组成、结构、性质和变化规律的学科。化学学科有的概念、原理、物质的微观结构较为抽象,因此,传统的语言文字表述和传统常规的实验使学生较难理解。在高中化学教学中,如:不同聚集状态物质的结构与性质;电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程;微观结构与物质的多样性;原子核外电子运动;微粒间作用力与物质性质;分子的空间构型;化学平衡和电离平衡;原电池反应原理等理论知识,我们可以借鉴计算机信息技术制作的课件,就能形象直观地展示分子、原子、离子等微观的特征和变化的过程,变抽象为直观。此外,工业采用接触法制作硫酸流程;工业制硝酸的流程;石油分馏产品;钢铁的冶炼,工业合成氨等内容,单一语言表达和挂图展示,学生的感知认识度不高,此时适当地运用多媒体技术,就能使学生有种身临其境的感觉,为传统教学创设了形象性的教学情境。 二、应用计算机信息技术补充传统实验方式,提高实验教学效果 在传统常规实验演示中,由于多种因素,有些实验的过程和现象不显著,从而直接影响了教学的效果。譬如,分子的扩散、气体的产生及固体的溶解等现象,学生观察效果并不明显。假如把这些实验的演示通过多媒体投影仪来展示,充分运用它具有的定格、慢放、放大和重播等功能,来帮助学生观察,学生就能很清晰地看到颜色的变化、沉淀的析出和气体的产生等现象。再譬如,金属钠与水反应实验,由于反应过程较快,学生不易观察,同样可以采用多媒体投影仪来辅助此实验的演示,使整个反应过程清晰起来。另外,像钢铁腐蚀这种现象,需要很长的时间,我们也可以应用计算机信息技术制作课件,来演示这种腐蚀过程。这样不仅增强了实验的直观性,同时也活跃了课堂的教学气氛,提高了演示的效果,有助于学生观察能力的培养。 三、应用计算机信息技术辅助传统实验方式,增强实验的环保安全意识 有些化学实验若不遵循操作步骤和操作规程,在实验过程中也会发生危险的现象。比如,氢气的实验室制取及性质实验,点燃氢气前必须要检验纯度,不然可能引起爆炸。那么如何来展示它的危险性呢?在实验前先插入播放制作好的动画,展示点燃不纯氢气的混合气体而使启普发生器爆炸的情景,直观且形象的反映出它的严重后果。以此来加深学生对点燃可燃性气体前一定要验纯这一原理。再例如,浓硫酸稀释时为什么不能将水倒入浓硫酸中,这样操作会产生什么后果呢?我们也可以应用计算机多媒体技术,借助动画、声音等来模拟这一后果。通过多媒体的如此演示,可以使学生从中得到启迪,进一步明确实验操作必须规范、科学和安全的重要性。另外,有些化学实验不可避免地产生有毒有害物质,那么如何把它的危害性降低呢?笔者认为,可以充分利用计算机信息技术的强大功能,充分发挥多媒体的优势,更新传统实验方式,模拟这些实验。比如在课堂上演示实验室制取氯气;铜与浓硫酸反应;铜与浓硝酸反应;苯的性质实验;苯的溴化实验;苯的硝化实验等等。选择地替代某些传统实验方式,既演示了实验的整个反应过程和反应结果,又达到绿色环保实验的目的。化学是以实验为基础的自然学科。计算机信息技术的应用是教育教学方法的更新,计算机多媒体模拟实验是对传统实验方式的补充,必须坚持辅助性的原则,同时计算机信息技术的应用并不能替代老师,屏幕也不能替代黑板,必须坚持教师为主导,学生为主体的原则。计算机信息技术的应用,推动了教育教学观念的更新,极大优化了课堂结构。不管是传统教育教学模式,还是现代化的多媒体教育教学方式,都必须服从于教育教学目的,服务于教育教学的主体――教师和学生,只有把传统和现代两种方式有机地结合,优势互补,才能获得教育教学效果的最优化。 作者:孙润 单位:江苏省常熟中学 计算机实验论文:计算机仿真实验的实用性 VC集成了很多类库,同时还提供很多应用程序的代码框架,开发者不用书写代码,只需几个按钮就行自动的生成一段完整的程序,MATLAB是目前世界上一种流行的用于矩阵计算的开发工具,其具有矩阵运算、数值分析、图像显示、信号处理等功能。在这种开发环境小,开发者开发的小波分析、最优控制、鲁棒控制、神经网络等工具箱也被广泛的应用到建立数学模型系统当中。 1Multisim Multisim是一款进行高频电子线路开发的软件。这款软件操作方便、界面美观,学生也易于入门。Multisim包含了电路原理图的输入、硬件描述语言等,从分立元件到集成元件、无源器件到有源器件、模拟元件到数字元件等元件库,并且还提供了功能强大的直流交流分析等。利用这款软件,可以灵活的在上课当中进行试验的演示,方便学生对电子线路知识的理解。 2计算机仿真软件在电子技术教学当中的应用 电子线路当中的高频电路原理复杂抽象,老师在理论实验当中进行理论推导,由于知识的复杂,对于学生来说,很难快速掌握。这时候如果采用计算机仿真软件进行原理图的仿真教学,形象生动的展示电路的工作原理,这比单纯的进行枯燥公式推导印象深刻,学生对于知识的掌握也会很快。在市面上众多的EDA设计开发软件当中,Multisim软件非常的适合在电子课堂上进行计算机仿真教学。下面以正弦波振荡器为例,介绍Multisim对于学生理解高频电路工作过程的帮助。正弦波振荡器振荡不需要在输入端输入信号,在输出端就能产生一定频率和幅值的正弦电压的反馈放大电路。该电路是由放大电路、正反馈网络、选频网络和稳幅电路组成,其起振的过程包括起振条件和平衡条件两个过程。起振条件:振幅起振AF 1;相位起振ΦA+ΦF=2nπ(n=0,1,2............n)平衡条件:振幅平衡AF=1;相位起振ΦA+ΦF=2nπ(n=0,1,2............n)起振过程微小的扰动经过放大、选频、反馈、放大、选频、反馈如此反复的循环,振荡电压增长起来,建立起为稳定的振荡电压。 对于振荡条件和平衡条件的理解,尽管在上课的过程中已经进行了理论的分析,但是学生还是机械式的了解起振的过程。学生对于这样的过程理解起来还是具有一定的难度。如果通过计算机仿真软件演示振荡电路的起振过程,让学生了解在起振过程当中起振条件和平衡条件是如何起作用的。其起振的演示波形如下图所示:使用Multisim软件仿真振荡电路,通过示波器对输出的波形进行观察,可以看到输出波形从零开始逐渐的增大,并且随着时间的推移,波形幅度增大的趋势开始减缓,最终趋于恒定。上述的过程就对应了振荡器的起振和平衡条件。通过前面分析可以知道,起振AF 1,振荡器开始起振,幅度开始增加,随着放大器进入饱和状态,增益A开始见效,增幅减缓,一直到AF=1,达到平衡条件,波形稳定。通过Multisim进行演示,直观明了,可以加深学生对振荡器起振和平衡条件的理解。 3总结 计算机仿真模拟辅助教学是当今教育的重要内容,计算机仿真进入到实验领域,可以丰富辅助实验的手段内容,是教育技术的一次重大的革新。但是,我们也要深刻的认识到计算机仿真教学仅仅是辅助手段,这种方式并不是万能的,我们要认识到其局限性,不能因为这种实验手段放弃实训,只有两种方法相互结合,才能够提高实验的效率和质量。 作者:吴婷 计算机实验论文:建立计算机实验机制结构 一、计算机性能对实验教学的影响分析 根据以上的软、硬件统计结果,可以清晰的看出,目前学院基于计算机的实践教学体系中,软、硬件的配置存在严重的矛盾,对教学过程存在严重的影响,比例如表3所示: 1、实验效率影响目前学院实验室所配置的计算机的性能严重影响教学软件的应用,承担公共实验课的实验室72%表现出对软件的性能制约,直接影响教学效率。 2、学生心里影响实验设备的运行能力及稳定性,直接影响着学生的学习心理,造成不利影响。 3、实验质量影响实验过程中出现设备故障或性能不足等其他事件,将直接对课堂教学质量产生不利影响。 4、实验室利用率的影响由于设备的不稳定性及计算能力不足,直接造成维护频率增加,维护时间加长,降低利用率。 二、建设思路 通过以上对实践教学的需求分析,我们不难看出,计算机实验教学系统的建设应在充分结合各高校的实际教学需要的前提下,同时考虑高等教育教学改革中试验室的发展趋势,以学校的教学计划及学校各专业的建设情况出发,规划计算机实验室的建设方向,打破传统的追新或能用概念,树立好用、易用的思想,应把计算机实验室整体结构的调整作为学院实验室建设的重点,根据实验教学的需要建立良好的结构体系方案。才能在今后的教学工作中始终保持实验设备的先进性、优良性能,为实践教学的质量、效率提供优良的实践平台。首先,应对自身学院的需求做好统计、分析工作,需要对学院的专业建设方向,涉及计算机实验教学的各专业的发展规划、各专业教学计划、各计算机实验教学课程所涉及的软硬件需求,以及各专业在校人数及计划招生人数,有了这些各类学生的准确人数,我们就不难规划出计算机实验环境的需要。虽然计算机软硬件的发展无法预知其准确的速度及周期性,但可根据学院实验室过去几年的建设经验,以及学院现有关专业及未来的发展方向初步确定计算机实验室的建设目标与阶段性任务。 以目前所需的性能等级比例作为起点,制定学院计算设计实践教学所需设备的更新时间表:按照2012—2013学年的教学任务及学院的5年规划,可确定实践教学体系中所匮乏的占计算机实验体系所需50%比重的高性能实验设备是目前急需解决的关键问题,应当作为体系建设起步的重点,在尽快的时间段内进行填补,以保证整个实验体系的基本运转。而占计算机实验体系30%的性能良好的计算机与20%性能一般的计算机则根据实践教学的需要与软件的发展逐步由已使用2年以上的高性能计算机填补,按需要逐步替换。其次,从实践教学软件入手,通过对实践教学过程的跟踪,同时结合软件使用环境及学习内容的区分,大体可将实践教学分为理论验证型、工具应用类、软件开发、基础应用四类。因此,在实验室的建设上,要充分考虑不同分类的实践教学过程对不同环境的需求,尽量在实验室建设规划阶段确定合理的布局结构及管理模式以适应各不同的教学形式。同时,实验室的建设应考虑今后的高效率运行、低维护、低消耗、多用途,这样一个更新周期结束后,学院总体拥有的实验室,将会根据应用的不同,呈现阶梯式的分布,表现为对大型软件及基础课均有对应满足教学的实验设备,同时延续更新换代,会保持结构化不变而满足实践教学及高校教育改革不断改变的需要。 作者:张文盛 计算机实验论文:改善计算机实验法中的问题 有些参训人员可能在初期阶段就接受过计算机信息技术的相关教育,但一些偏远地区的机构和单位硬件设施比较差,参训人员可能在此之前从未真正地接触过计算机,这类人员的动手能力较差,会影响整体的学习效率。实际训练和操作过程缺乏主动性传统的计算机专业的模式以指导员为中心,参训人员根据指导人员布置的实验内容,完全模仿指导员的操作方法和步骤进行上机,缺乏主动思考和主动学习的能力。由于不完善的实验内容和实验考核的方法,参训人员普遍降低了对实验课任务的重视程度。 改进方式方法,呈现多元化信息首先可适当运用计算机多媒体设备,采用演示与动手操作相结合的方式。一般情况下,参训人员可采用内容填充法做随堂笔记。对于指导员而言,还可实施测法归纳小结来丰富训练内容。其次还可以组织参训人员进行小组讨论,这样不仅可以充分调动参训人员动手的积极性,提高综合的思维能力,还可增加指导员与参训人员之间的信息反馈和交流机会,让参训者在讨论问题的过程中发现自身知识点的薄弱环节,让他们做到突出重点、加深对计算机知识的理解,逐渐形成一套完整的知识体系,从而大幅地提高计算机专业的实训效果。 引导参与人员正确认识实训过程传统的方法中先进行理论讲授、后进行上机实践验证的方法已经不能适应现代化的计算机专业实践训练系统中,计算机理论知识比较抽象复杂,初学者往往需要经过反复的消化吸收才能理解。 因此,在学习人员对于未接触到的抽象的计算机专业理论知识没有一定的感性认识之前,对参训人员进行讲解,参训人员再通过实验进行对理论知识的验证,这是一个非常艰难的认识过程。基于现代计算机专业的实训理论,对于计算机理论的正确认识过程应该是实践——认识——再实践——再认识的过程。参训者可利用现有的设备,根据实训布置的上机实验要求,利用已经掌握的知识做开放性和设计性实验。在传统的方法上突出新型实验教学以参训人员为主体的教学模式,真正发挥理论与实践相结合的意义,从而提高受训人员综合分析问题的能力。 以任务为驱动提升计算机专业解决问题的能力近年来,全球范围内的计算机技术有了突飞猛进的提升。同时,我国经济也得到了飞速发展,这就导致了我国对高级计算机素质人才有着迫切的需求,并且需求量正在不断的增加。为了能够给国家培养高素质的计算机应用人才,就要努力提高计算机从业人员的能力,让他们在掌握高端理论知识的同时,更要具有实际的操作和应用能力。在这些需求的要求下,就要适当采用实验法,让参训人员根据设置的题目去进行实践,并在实践中通过发现问题、分析问题和解决问题的过程中提升自己的应用能力,以适应社会这个大舞台。实施开放型和创新型的实验模式在当前的计算机实验过程中,存在着许多问题亟待解决,他们严重阻碍着计算机实验质量的提升。 为了适应市场的需求,就需求对当前的实验方法进行改革。多提倡以项目开发和和创新式实验方式,以一个项目为主体,对参训人员进行指导,让他们自主地查阅相关资料,从而保证他们既能够掌握基本的实验原理和方法,还能够扩展相关知识。 作者:隋新 计算机实验论文:地方大学计算机实验教育方式 随着社会地方经济建设的飞速发展,地方经济建设的需要对地方大学计算机专业对学生计算机信息技术的应用能力掌握的要求越来越高。计算机应用能力的掌握程度已成为衡量当代大学生能力结构的重要标志,为了满足社会发展和地方经济建设的需要,培养具有高素质和计算机应用性能力的专门技术人才,是我院地方大学计算机实验教学的主要目标。 我院是一所地方综合性大学,为学生成功奠定基础;为地方发展提供支撑,是当前我校的办学宗旨。为实现“为学生成功奠定基础”的办学宗旨,学校凝练了“一二三四”人才培养体系。“一”就是一个培养目标:培养高素质的复合型、应用性人才;“二”就是把握好两大关键环节:建设高水平的课程体系,营造良好的成才环境;“三”就是培育学生三项素养:高度的责任心、持续的进取心、强烈的好奇心;“四”就是发展学生四大基本能力:表达能力、动手能力、创新能力、和谐能力。为实现“为地方发展提供支撑”的办学宗旨,学校提出了全面服务于地方经济建设的发展规划,并提出了为政府提供决策咨询;为企业解决技术难题;为个人提供再学习机会的三个服务层次,并提出为地方发展提供四大支撑:即人才支撑、技术支撑、文化支撑、思想支撑的发展思路。为了实现我院提出的全面服务于地方经济建设的发展规划,根据地方经济建设对计算机专业信息人才的发展需求,培养出具有高素质、应用型、创新型能力的专业技术人才的发展目标,笔者在长期从事计算机实验教学的基础之上,对计算机实验教学方法进行了一些探索,提出几点行之有效的实验教学方法,与同行们进行商榷。 1验证性实验教学 验证性实验教学法是计算机实验课程教学最基本的方法之一,其实验课程是以验证性为主,目的是验证计算机专业理论课教学的正确性、逻辑性、实践性,强调理论实践的重要性,是计算机专业实验课教学和理论课教学之间相对独立而有机的结合方法,加强了学生对计算机专业理论课知识的巩固和理解,以提高学生分析问题和解决问题的思维能力、操作能力、动手能力,并提高学生对计算机专业理论知识学习的积极性。 2计算机基础实验教学 计算机基础实验教学是计算机基础课程教学中的重要组成部分,是计算机实验教学中最主要的方法之一。它囊括了计算机专业基础课程和公共计算机专业基础课程的实验教学。它是抽象思维与形象思维、传授知识与训练技能相结合的过程,它起到了计算机基础理论课教学和其他教学环节不可替代的作用。计算机基础实验教学内容包括计算机基础的通用性、技术性、实用性、应用性等基础知识实验,指导教师根据计算机基础实验课程教学计划和实验项目内容的具体要求,对基础实验项目内容进行筛选和取舍,采取了循序渐进、步步深入、深入浅出的指导方法,并安排学生难度适中、操作方便并普遍适用的实验,使学生尽快深入、扩展、系统撑握计算机基础实验的基本知识、基本方法与基本技能、计算机设备和仪器仪表的操作方法、维护法和使用方法、应用基本技能与编程技能,以培养学生分析问题和处理实验数据结果整理等基本能力。 3计算机综合实验教学 综合性实验教学法是指多门专业课程融合的实验教学法。实验指导教师根据实验内容归类梯次训练逐步深化的要求,从计算机应用技术的完整性、系统性、统一性、时代性总体设计教学内容和课程体系,根据实验内容的要求,把实验内容相近或类别相同的实验进行重新组合,如把平面设计、网页静态设计、网页动态设计,C语言程序设计与C++,计算机辅助设计,数据库等,将分散于各相关学科的知识进行整体化、系统化,实现多学科的知识融合,采取由浅入深、逐步推进、融会贯通等方法,以提高培养学生综合运用多学科知识分析和解决专业问题的能力。 4计算机创新型实验教学 计算机创新型实验教学法是指自主性、开放性、综合性实验教学法。由指导老师根据实验教学计划的安排,讲授实验课程的基本思路、实验设计的基本原则、进行文献检索的基本方法、科研论文写作的基本要求,并采用启发性的教育方式,以提高学生搞科研的积极性和创造性,引导学生按照完整的课题形式,自主选择课题,自行设计实验课题研究方案,自主拟定技术路线,并应用各种实验方法与手段,综合应用自己所学的课程知识,进行分析、归纳与总结,得出相对客观的研究结论,并以研究论文或实验报告的形式,完成课题研究任务。这种方法,目的在于培养学生的自主创新意识和创新精神,并在以后从事工作中,为自己搞科研打下良好的基础。 5计算机实验教学考核 实验教学考核法是针对学生通过实验教学学习后,对他们的实验学习成绩、学习效果、掌握程度进行综合评估测试的一种基本方法。考核标准我们可采取两种方法进行。一种是采用五级记分制:分优秀、良好、中等、及格和不及格。第二种是采取百分制:90分以上为优秀,90以下至80分为良好,70分左右为中等,60分为及格,60分以下为不及格。考核成绩可分为两部分组成,平时成绩加期末考试成绩。平时成绩比可占总分的60%,期末考试成绩可占总分40%。考核的办法我们可以采取以下几种方法。平时成绩考核的内容主要包括实验课出勤时率、基本操作能力、实验结果、实验报告、自主实验能力、自我创新能力等。具体内容包括:第一指实验项目内容提前完成或按时完成,并有正确理解或创新思想;第二指实验项目能基本完成任务,能够正确地独立操作和理解程序,回答问题基本正确。第三指实验项目内容完成稍晚,能够大体说明实验编程过程,操作或编程方法基本正确,但问题回答不够全面。第四指实验项目完成时间滞后,不能独立操作和编程,对实验程序解释不清楚。期末考试成绩主要采取笔试和实验相结合的两种方式进行。 6计算机实验教学组合法 计算机实验教学组合法是充分利用学生课外空余时间灵活掌握实验教学内容的一种方法。它的表现方法有三种。第一、利用开放性实验室,将课内教学内容与课外实验相结合,将集中与分散相结合,将自主安排与统筹安排相结合,以提高学生自我创新能力与综合素质培养能力。第二、充分发挥计算机辅助教学功能,安装计算机实验模拟、仿真学习软件,将教师引导与学生自主学习相结合,为学生提供课外实验的学习机会,巩固和提高学生的实验教学知识和计算机应用知识能力。第三、成业计算机专业业余爱好组,实验室给予必要的平台支持,专业指导教师给予恰当的指导,学生们可根据自主性和个性化的需要,将实验教学的内容与自主创新设计的内容结合起来,将向社会横向服务的任务与自己所学的专业结合起来,学生们通过自主学习以及社会实践,既不但掌握了实验教学的基本内容和专业知识,同时,促进了学生的个性化发展,培养了学生专业知识能力和解决了社会实践问题的能力。 计算机实验教学是计算机专业教育的重要组成部分,计算机实验教学的质量好坏和教学方法的对与否对学生掌握计算机专业知识有直接的影响,因此,我们要在长期工作实践中不断地总结经验教训和摸索出一套我行之有效的实验教学方法,才会不断提高我们的教学水平,在这里我只是根据在长期从事计算机实验教学中,提出一些浮浅的体会,希望能为同行们起到一些抛砖引玉的作用。 计算机实验论文:小议大学计算机实验室教学改革思路 【摘要】科学合理地安排实验课,开展“开放性、研究性”教学。实验课程从理论课程体系中脱离出来,独立开设,改革实验内容体系,系统地构建实验课程模块,转变以人为主的管理方式,根据不同学科的特点,提高实验教学的时数在总培养时数的比例,加大综合性、设计性实验项目,加强学生实践技能的训练和自主性学习,通过建立全天候开放实验室管理平台,实现实验室全天候开放、实验内容开放。鼓励学生早进实验室,在导师指导下开展科学研究。 【关键词】实验室教学改革强化创新 一、实验教学体系和工作概况 实验室是进行实验教学、科学研究的主要基地。计算机实验教学在培养高素质的创新型IT人才中起着至关重要的作用。随着经济全球化的高速进展和科技进步的日新月异以及国际间的人才竞争,人们对实验教学在创新人才培养的重要作用上有了更加深刻的认识。因此,在以培养创新人才为优秀,开展对学生进行实践教学、加强能力培养的同时,应十分重视实验教学的改革,以适应社会发展的需要。 实验教学是教学任务中的重要环节,承担着课程实验、课程设计、毕业设计等能充分锻炼和提高学生动手创新能力的知识领域。实验室应建立健全实验教学大纲、教学任务书、实验课程表、实验项目管理等各种教学档案,符合评估标准。实验教学内容上要适应学科发展、计算机技术的更新并注重学生实践与创新能力的培养。实验教学环节的每个实验均应有实验报告和批阅,每科实验成绩均在该课成绩中占有一定比例,有相应的考核方法,形式要结合每门课程的特点,均有成绩记载。 计算机学科发展变化日新月异,是其他学科所无法相比的。只有根据计算机科学和技术的发展,紧跟新理论、新技术、新方法,不断更新实验教学大纲和教材,促进教学内容的重组和体系更新,才能使学生既学到专业基础知识,提高实践创新能力,又能紧跟当前技术主流,强化实际应用能力的培养,造就应用型、实用型的计算机人才。 二、实验教学改革势在必行 传统模式的实验教学是以教师为中心,学生往往是按照教师设置好的设备和仪器,根据实验指导书上规定的方法和步骤按部就班的进行。这种模式的实验教学存在一定的弊端,如单一的进行固定实验的操作,影响学生思路的开拓,因此在整个实验过程中,学生始终处于被动地位,使学生的学习主动性和积极性受到压抑,同时也不利于学生个性的发展,不利于创新思维和创造性人才的培养。 针对上述情况,开发设计型实验成了当务之急。学生通过设计型实验,学习从被动变主动,查资料、设计调整电路、学习仪器的使用等,实际动手能力得到锻炼提高,反映非常好,同时也有效的遏制住少数人混实验的现象发生,提高了实验效率。 综合实验是近年来实验教学改革的产物。为了使学生能更好的学习和掌握实验原理、目的及实验方法,而把相关几个实验按其规律组成一个小的系统,使学生在实验课上对所学知识有更加全面的认识和了解。通过实践证明它们对提高学生独立分析问题、解决问题的能力,促进学生创新精神起到了重要的作用。为培养学生的创新能力全面提高素质教育,部分实验独立设课很有必要。实践表明,独立设课开放式实验教学方式,拓宽了学生知识面,增长了学生实际动手能力,有利于发挥学生的认知主体作用。激发了学生学习的积极性和主动性,促进了学生自我创新精神的培养。 实验教学改革根据计算机科学技术、现代教育发展趋势和对创新人才培养的要求,以培养学生的实践能力和创新能力为目标,我们对实验课程内容进行整合,将每一个实验课程的实验项目分为3个层次进行实验内容重组,即“基础验证型、综合设计型和研究创新型”,精选基础型实验,加强综合设计型和研究创新型实验,编写配套实验教材,实现多媒体辅助教学,并依此构建计算机实验教学体系。 实验教学是理论教学的补充和强化,理论教学是实验教学的基础,二者的关系是相辅相成的。因此,我们认为关键的必须的验证性实验仍需保留,设计型、综合性实验必须要有。处理好这些关系,是将实验教学提高到一个高水平的重要方面。 三、目前实验教学改革的方式 随着我国高等教育的发展,大学逐步由教学科研型大学向研究型大学转变,硕士研究生、博士研究生规模不断扩大。特别是对于本科生,实验教学是重要实践性教学环节。实验教学向学生传授的是认识世界的方法,实验学习是学生接受知识,培养能力,开发创新思维的重要途径,当前国内各学校都在做实验教学的改革探索,我们也一直在这方面做了很多工作。 初期的实验室建设面临的主要问题是仪器设备陈旧、分散、规模不够;且部分实验的实验内容、实验板逐渐老化,对本科生的专业素质培养有一定的不利影响。 针对上述基本情况,我们的思路是优化实验教学体系,尽快开发新的实验内容和实验装置,逐步增加设计型、综合性的实验,为学生创造更好的实验教学平台。 根据我们学院各个专业的课程特点,我们的实验教学分三个层次: 认知型:即验证性实验。部分课程的理论教学中都会有一些关键的结论需用实验来说明,因此必要的验证性实验是应当保留的。 设计型:综合所学知识,培养设计能力,是工科大学本科生的培养目标,也是学生能力培养的重要方法。 综合型:系统的概念对信息类专业的学生十分重要,根据认识规律从器件到单元电路到小系统到大系统,通过这类实验给学生建立系统的基本概念。 根据各个课程的内容特点,合理设置不同层次的实验内容,既要符合认识规律,又要满足教学要求,还要尽量调动学生学习的主动性。 四、实验教学改革思路的进一步探讨 1.科学合理地安排实验课,开展“开放性、研究性”教学。实验课程从理论课程体系中脱离出来,独立开设,改革实验内容体系,系统地构建实验课程模块,转变以人为主的管理方式,根据不同学科的特点,提高实验教学的时数在总培养时数的比例,加大综合性、设计性实验项目,加强学生实践技能的训练和自主性学习,通过建立全天候开放实验室管理平台,实现实验室全天候开放、实验内容开放。鼓励学生早进实验室,在导师指导下开展科学研究。 2.开展实践教学质量的评估研究,从知识与能力方面全面评价学生的学习成绩。多方面、多角度探讨全面评价学生学习成绩的体系方法,全面衡量学生的实验技能与创新能力,使学生全面发展。学生成绩的评价包括实验态度、实验操作、实验设计(综合设计性实验)、实验结果和分析等,从多角度、全面地考查和评价学生的成绩和能力。 3.建立一套完善的符合自身特点的实验室开放管理制度和管理方法,强化整体、质量、开放和创新意识。从制度、体制上保证实验内容、实验场地、实验设备等实验教学资源和时间上实行开放,提高实验场地的使用率、仪器设备的利用率和使用率,发挥实验室资源的最大效益。实验室的全方位开放,是实验教学质量、学生创新意识和创新能力培养的有力保障。 4.树立“优化课内、强化课外”意识,提倡“科学研究渗入实验教学”。中心按照体现基础性、先进性、系统性、综合性的原则,对实验教学内容进行调整、更新、重组。改革教学组织形式,创造学生自主学习、参加课题研究的条件,依托教师的科研条件和指导力量,将科学研究渗入实验教学,使学生获得更多的直接知识,培养学生的反向思维和发现问题、提出问题、解决问题的能力,提高学生探究未知新知识能力的提高,满足学生个性化发展的需要。 5.在加大力度引进既有IT企业工作经验,又有丰富教学经验的双师型人才的同时,也注重培养本院青年教师,坚持学院自我培养和外部引进相结合的原则,进一步提高中心实验教学队伍整体水平。同时不断充实和扩大专职实验教学管理队伍,有计划有步骤地加强实验教学与管理人员的培训,形成一支高水平的实验室管理队伍,使中心的管理进一步规范化和科学化。 6.加强校企共建,丰富实验实训项目,拓展实训内容,提高学生实践创新能力。为了充分发挥高校与企业相结合的优势,加强与企业的合作和共建,使实验教学、科研创新和技术开发密切结合,强化实验教学与实践应用能力的培养,实验室可与企业建立联合实验室,联合实验室不仅能为大学生提供实验创新的场所,同时也为大学生参加程序设计大赛、软件设计竞赛、计算机仿真大赛、电子工艺实训等提供平台,提高学生实践能力,更好适应现代社会发展需要,为走上工作岗位做好充足的准备。 计算机实验论文:计算机网络实验教学改革探究 摘要:计算机网络教学包括理论教学和实验教学,实验教学必不可少而且教学难度较大.本文对计算机网络实验教学存在的问题进行了分析,探讨了如何对计算机网络实验教学进行改革.将实验内容分为验证型实验,综合型实验,设计型实验,制订了循序渐进的教学内容;然后采用自底向上的实验教学模式;最后搭建了新型化的网络实验平台以获得更好的教学效果,提高学生的创新能力和实践能力. 关键词:实验内容;教学模式;实验平台;计算机网络实验 0引言 计算机网络是一门实践性很强的课程,对于应用型本科院校计算机专业的学生来说,不仅仅要理解计算机网络理论知识,同时也对实践动手能力熟练程度提出了更高的要求.当前计算机网络的教材大多数都是偏向理论基础教学,学生学习的重点是计算机网络的体系结构和网络协议,涉及到的课程实验落实较差,只单纯地进行理论教学,学生很难理解理论知识,这样的教学效果很难保证.所以强化实验教学是加深理解和验证计算机网络理论知识的重要环节. 1计算机网络实验教学存在的若干问题 1.1实验过程内容单一 计算机网络实验主要是讲授理论知识和简单验证,内容容易实现,实验课程课时较少,导致学生不重视实验.违背了计算机网络课程实践性很强的教学宗旨.此外,有些学校设置的实验内容多年未变,实验内容陈旧单调因而没有办法提高学生的学习兴趣,无法将所学理论知识转化为网络的实际操作技能,满足不了社会对计算机网络人才的需求.实验教学受课时的限制,只能开展一部分基础验证型实验,不能涵盖课程包含的重要原理,导致学生实践能力不健全,无法开展综合型、设计型的实验项目,培养学生创新型思维受到限制. 1.2教学模式落后 计算机网络课程主要是计算机技术和通信技术结合.理论性较强、知识面较宽,具有应用广泛、实用性强等特点.作为计算机专业的优秀课程,是一门公认的较难授课的课程,特别是随着网络协议不断升级、新技术不断涌现,计算机网络理论教学和实验教学的难度进一步的加大.各高校都在积极探索网络实验教学和理论教学改进方法,尽管取得了一定效果,但从近年的效果来看仍未取得更多的标杆性新成果和新方法.不过是侧重点不同,终究是摆脱不了“理论与实践相结合、教学与科研相结合、工学结合”老套的“旧三结合”教学方法,这种教学模式不适合新时代的需要,没有提高学生的创新能力. 1.3实验平台建设落后 随着计算机网络技术在各行各业的推广应用,计算机网络的相关课程在各个工科高校基本都开设,虽然近几年教育经费投入有所提高,但各种问题在高校的网络实验教学中总是出现,效果不佳.网络实验室建设方向总体投入较多,各高校网络实验室装备相对比较简陋,主要实验还是基于局域网组建、综合布线、连通性测试等方面,不过是计算机网络初级水平,难以到达更深的层次(比如网络的协议、架构、系统、安全测试等)教学与研究.要落实深层次实验,高质量的设备和系统必不可少,然而资金存在缺口. 2计算机网络实验内容的改革 我们构建多层次的实验内容,包括基础验证型,综合型和设计型三种类型的实验项目。让学生掌握该门课程的理论基础知识可以通过基础验证型实验完成,了解计算机网络的基础技能.学生对理论知识的综合运用可以通过综合型实验完成,加强学生的综合运用能力.设计型实验由授课老师按照教学大纲设定综合性强、接近实际应用的实验教学内容,在实验过程中进行分组实验,老师在实验前基于理论指导,在实验中给予相应的辅助,让学生自己真正的设计网络拓扑结构,设置网络地址协议,建立网络框架结构,实现网络安全协议,具体的实验要求通过实验室的软硬件环境构建完成,让学生充分理解网络框架结构加强学生的学习能动性,培养学生理论联系实际能力. 3创新计算机网络实验教学模式 应用型本科院校基本都采用谢希仁编著的教材《计算机网络》,该教材第一版到第六版采用“自底向上”的模式,即基于OSI参考模型,由底层(物理层)向高层(应用层)逐层讲解.该教学模式的特征在于强调通信原理,注重计算机网络底下三层的具体实现技术,注重让学生了解计算机网络发展过程.因此,在此基础上的计算机网络实验课程的内容设置,从底层的基础实验作为起点较为符合原理课程的需求. 第一次实验内容建议以增强学生的兴趣为主,例如网线制作与网络连接实验,鼓励学生尝试自己动手制作网线进行电脑间的连接.实验虽然简单,但却非常容易激发学生的兴趣,同时也引导学生了解计算机网络发展过程. 第二次实验基于原理课程讲解数据链路层的知识,重点在于理解数据链路层的MAC帧的概念.建议实验内容以计算机网络的中间设备(比如网桥、中继器)以及MAC帧的概念为主,例如通过双绞线把多台电脑与交换机相连.使学生了解到数据帧进行总线广播,使星型上所有的终端都可以接收到数据帧;也可以通过网络中间设备进行转发,使互连的多台电脑可以接收到数据帧.当讲解的原理课程进入到网络层知识时,即可显示协议分析的重要性. 第三次实验可以使用协议分析器分析数据包捕获、IP报头分析为主,将复杂与抽象的网络协议直观地展现在学生面前,强调网络协议在计算机网络体系结构中的重要性,让学生加深对计算机网络理论知识的理解. 第四次实验设置建议用协议分析器捕获HTTP协议,分析其中的TCP三次握手的连接过程,以及四次握手的释放过程,帮助学生理解TCP协议与UDP协议二者之间的相同与不同之处. 第五次实验内容重点分析应用层的协议,例如通过Socket的基本知识与某种高级语言结合,去实现某个经常使用的应用软件或命令,比如实现Ping、Tracert等命令.让学生通过实验了解如何用程序实现Ping命令的运行过程,尤其是实现Ping请求与应答报文,进一步加深理解网络通信的具体实现流程.通过以上描述的每一层的实验内容设置,可以较好地指导学生从底层开始,让学生逐步了解网络的体系结构与协议特性,体会网络的基本知识与工作原理,使实验课程和原理课程的教学模式达到良好效果. 4搭建高效的网络实验平台 高效的实验平台是提高实验质量和学生动手能力的前提.统一的管理控制平台应该包括以下硬件,以太网交换机、路由器、防火墙等设备,按照要求进行多种网络实验,在实验过程中,根据实验要求设置网络架构结构,使学生根据实验大纲配置不同的网络实验.每个学校可以根据本校情况,开展分组实验,每个实验平台由若干名学生组成,每个实验平台都可以使用一组设备,学生在同一时间分别完成相同实验内容. 5结论 计算机网络课程的显著特点就是知识点不停的更新,在一个信息高度发达的社会,经济的发展对互联网人才的需求量很大.为满足国家经济发展的需求,对计算机网络实验教学进行改革必不可少.过去网络实验教学模式以实验验证性为主,难以调动学生学习的积极性.随着国家经济的发展,对计算机网络技术人才要求不断提高,计算机网络实验教学应从多种途径进行相应的改革,对不同能力的学生进行分层次的培养,进一步加强学生的综合应用能力. 作者:张万礼 单位:宿州学院 计算机实验论文:计算机网络协议教学实验设计 [摘要] 计算机技术在生活之中应用越来越广泛,已经成为了高校教学的热门专业之一,而计算机网络协议教学又是计算机网络课程的重点、难点内容。为了进一步让学生们了解网络模型以及网络协议之间的关系,熟悉各个协议之间的作用,总结出相关协议分析工具和教学平台优势。文章基于TCP/IP网络模型作为研究基础,研究计算机网络协议教学实验设计与实现相关问题,以期提升教学质量和效果。 [关键词] TCP/IP;计算机网络协议;教学实验;设计;实现 计算机技术已经成为了人们日常生活中非常重要的一门生活技能,这都缘于计算机技术的普及和教育的重视。计算机网络协议教学作为信息安全、网络教育的重要先导课程,其在高校专业课程教学中占据着非常重要的地位。计算机网络课程实验中计算机网络协议一直是课程教学的难点和重点[1]。因为网络协议作为一种抽象虚拟的知识,课堂教学中难以做到形象生动教育,学生更是难以从根本上理解计算机网络协议和计算机网络模型。 一、计算机网络协议教学概述 计算机网络实验课程教学中,很多学校采用专业网络分析软件进行数据分析,但是由于网络系统功能非常复杂,实验教学的效果并不理想。专业的网络软件分析虽然被广泛用于日常实验教学中,但是由于软件分析不是实验教学目的,而是对计算机网络开展实时监听和分析,致使获取的数据比较复杂,必须要具备专业分析能力才能够做出数据判断。计算机网络协议教学实验的时候,其主要的教学目标是采用实验方式来印证课堂理论,使得学生对计算机网络协议模型有更深层次的认识。即包含了监理会话、终止会话、建立窗口、协议格式、流量控制等网络操作。根据计算机网络实验的目标进行定位,实现以TCP/IP作为模型,研究计算机网络协议实验教学方法。对于教学项目中获取的数据,通过专用的网络软件进行分析,利用计算机专业知识进行网络实验教学和数据采集[1]。 二、计算机网络教学相关研究 计算机网络课堂教学中,实验作为网络课堂教学的重要组成部分,教学包含三个方面:1.协议分析类实验;2.硬件配置类实验;3.网络安全类实验等几个方面。硬件配置类教学包含了综合布线和设备配置实验等方面,硬件配置类实验为软件教学、计算机网络协议教学提供基础设施。网络安全类教学主要包含了典型的网络协议和功能、路由器访问以及列表控制等方面教学。不同学校开展网络课程设置也存在着差异,根据自身学校的条件以及学校的专业设置情况决定课程内容[2]。计算机网络课堂教学的时候常会借助一些第三方工具:1.虚拟实验系统,如OPNET和NS2等系统具备网络拓扑仿真功能、网络通信以及网络协议仿真功能。2.网络协议分析工具,如Nextray、Sniffer、Iris等工具具备扑捉数据包,并对数据进行分析,进而实现对网络协议、封装以及抽象概念讲解与教学。3.实验教学平台。实验教学平台主要是为计算机网络课程的教学开发而设计,而实验平台又分为具有网络硬件设备的平台和Web虚拟系统网络实验平台。教学手段常常借助上述三种工具,使用网络协议分析办法对网络通信展开实时分析,但是缺点则是由于分析功能复杂造成学生的学习困难,尤其对于专用的教学系统需要以实验教学为基础。虽然很多网络教学课堂设置都是从教学角度出发,但是还需要专用的网络设备和软件体系支持。通过设计一组基于TCP/IP模型的实验项目,以网页做模型架构基础可以有效避免协议工具的复杂性和专用性限制,进而设计出符合计算机网络实验教学条件的模型。 三、计算机网络模型以及网络协议 计算机网络作为网络通信的基础理论,分为对网络通信进程进行功能界定和划分,计算机网络协议课程的组织和设置均以网络模型的分层结构组织作为基础。计算机网络模型主要有OSI模型和TCP/IP模型两种[3]: (一)OSI模型与网络分层OSI作为网络模型的基础模型,它分为七层,自上而下分别为:应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层等几个层次。网络模型中每个层次功能均由相应的网络协议完成,OSI参考模型的时候也必须公布一系列的协议,但是这些协议无很好的发展空间。实际计算机网络协议教学过程中,使用TCP/IP作为最广泛的网络教学模型,其在实际应用中相当多。 (二)TCP/IP模型和网络协议OSI模型中对于每个层次的功能都有定义,但是没有网络协议支撑,因此OSI模型结构在实际工作中并无应用。随着目前计算机网络技术的发展,互联网很多都是采用TCP/IP协议模型作为基本的试验教学模型。TCP/IP模型将网络分为四个层次:应用层、传输层、接入层、网络层等几个层次。TC/IP协议模型层次与OSI模型层次之间相互对应,应用层对应OSI模型层次5~7层,网络层则对应OSI模型的传输层。TCP/IP模型各个层次的协议如图1所示,TCP/IP模型中对于每一层的TCP/IP协议族定义了相应的协议,并以此来实现该层次的网络功能[4]。 四、基于TCP/IP网络协议模型的实现 (一)应用层HTTP协议与软件通信实验计算机之间实现通信其实质就是两个系统程序之间完成通信,因此从程序的角度来讲可以将系统程序分为有通信功能程序和无通信功能程序两个方面。如Word处理器只能在本地运行,不存在网络通信功能;IE浏览器、MSN以及QQ等具有通信功能,这些均属于网络通信软件。TCP/IP协议中应用层主要在应用软件之中,需要生成要传递的数据,根据数据通信原理可知每个层的功能都由网络协议实现。利用Web浏览器搭建实验教学平台,用户必须向浏览器发送URL,然后Web根据用户命令将页面信息传输到客户端。整个过程经历了网络连接、终止、网络寻址、域名解析等几个具体流程[5]。 (二)传输控制以及传输层TCP协议实验在TCP/IP模型之中,传输控制协议主要负责建立链接和终止链接、流量控制、可靠的传输层协议。应用程序试图进行通信的时候,必须要请求TCP建立起通信,用于收发信息数据以及最后连接关闭等。TCP收到应用层的请求之后建立起连接,然后将应用层的协议数据进行分段和封装,进而得到TCP传输段,再传输给下一个层次。 (三)网络IP协议和网络寻址网络通信的时候,TCP连接全部都是双工通信,并且在TCP段保证了通信双方可以对彼此数据有一定了解,使得数据接收方可以对其进行精确封装和流量控制。TCP数据段调用IP协议并将其封装成为IP包,IP包包含了源主机和目标主机的IP。当IP包经过路由器时,路由器根据目标地址IP将数据包从一个网络交换到另外一个网络,并最终抵达目的网络[6,7]。 (四)数据传输和接入层协议当数据完成封装之后,确保数据从源主机抵达目的网络,局域网之中数据的收发应通过MAC地址来进行数据标识。数据收发之前必须对其进行封装,然后再将其封装成为数据帧,然后根据不同的数据帧封装包装上源主机MAC和目的地址以及常用通信MAC地址。值得注意的是若目的MAC地址不在本地MAC地址列表上,应发送ARP广播来获取目的主机的MAC地址。若数据传输的时候需要获取目标地址的MAC地址,则分为两种情况:1.源主机地址和目的主机地址在同一网络段,那么目的主机则可以接收到源主机的ARP广播,并且在广播中返回到MAC之中。2.若目的主机和源主机不在同一网络,那么此时的目标主机将会无法收取源主机发出的ARP广播,同时也不能够返回MAC地址。此时源主机的网关将会应答主机发出的ARP广播,并返回MAC地址,最终实现链路层封装,进而将数据从源主机发到网关,然后通过网关的数据包进行封装,最后根据数据封装包中的目的IP从一个网络转发到另外一个网络。计算机已经逐渐深入到人们的日常生活之中,计算机网络课程逐渐成为学校课堂教学的重要组成部分。计算机网络技术是网络协议的优秀,协议模型在教学过程中显得非常抽象,而网络协议教学往往属于学生们的学习难点问题。基于TCP/IP模型的计算机网络实验教学的时候将网络协议清楚直白地表示出来成为了课堂教学的难点问题。本文针对网络专业化进行分析,结合计算机网络实验教学需求实现了计算机协议教学实验设计探讨,为开展网络教学提供借鉴。 作者:吴义三 单位:咸宁职业技术学院 计算机实验论文:计算机教学学习环模式运用实验 摘要: 本文对中职院校计算机教学中“学习环”模式的运用进行了深入的分析,以期为中职计算机教学改革提供理论和实践支持。 关键词: 中职院校;计算机教学;学习环 中职教育作为我国职业教育体系的重要组成部分,在应用型人才培养方面发挥着重要的作用。中职教育要求学生具备较高的实践技能和职业水平,这使得中职院校中的各学科教学均注重对实际运用知识能力的培养。计算机学科作为当前社会最热门的学科体系之一,其本身的特点使其具备较强的实践性要求,这就需要对中职计算机教学进行深入的改革,提高实际教学效果。 一、“学习环”模式的教学过程中职计算机课程 “学习环”模式的教学过程主要分五个步骤:第一步是引入阶段,主要包括教学情景创设、形成问题并提出假设。教师在教学设计的配合下引入“学习环”教学模式,并将学生引入有效的学习环境。第二步是探索阶段,主要包括收集数据并分析和整理,一般通过学生小组对上一步中提出的问题和假设进行数据收集,获得有效的信息,为自己的假设提供支持。第三步是解释阶段,学生对自己收集到的数据信息进行统计分析,并验证与假设是否一致,分别探究和解释验证结果。第四步是交流和扩展阶段,包括师生之间的交流和学生之间的交流,目的在于通过交流和探讨,获取学生所需要的真实信息。第五步是评价与反思阶段,包括教师评价、同学互评以及自我评价等。 二、中职计算机教学“学习环”模式的分析与设计 1.“学习环”模式的设计目标与原则 在新课标思想的指导下,中职计算机教学目标应该包括三个方面:一是知识与技能培养目标。这是中职计算机教学最基本的目标,包括夯实学生计算机基础理论知识,提高实际操作能力,能够组织、重构和解释实验。二是过程与方法培养目标。中职计算机教学的目标不仅包括知识和技能,还应注重过程与方法,使学生在学习过程中掌握学习的方法,能够提出问题、分析问题、解决问题,并能及时自我评价和反思。三是情感、态度和价值观目标,这也是中职计算机教学的重要目标之一。在中职计算机“学习环”教学模式的使用中,要结合学生的实际情况和计算机学科的特征,遵循一定的原则,例如程序性和递进性原则、目的性原则、学生主体性原则、普遍性原则、开放性原则、情境性原则、实践性与创新性原则、科学性与教育性原则等。 2.中职计算机“学习环”模式的设计与实施过程 中职计算机“学习环”教学模式的设计一方面要结合计算机学科的特点,另一方面还要结合中职学生的心理发育特征和计算机知识基础。因此,教学设计通常被分为五个阶段:第一,结合中职计算机教学的实际情况对教学模式进行改进,将传统的教学模式改进为“学习环”模式。第二,教师在课前,要对当前环节及下一环节需要呈现的问题进行准备,包括学生分析、学习需要分析、资料准备、教学内容分析和教学目标分析。第三,在进入中职计算机课堂教学时,教师要将预先准备的问题呈现出来,然后开始师生之间的交流。问题的呈现主要包括发现问题与提出假设两个部分。第四,问题提出之后即进入解决问题阶段,主要包括数据收集、信息分析验证、组织结论、展示交流等。第五,进入评价和反思阶段,主要运用调查法、作品分析法、测验法、档案袋法等开展评价和反思。在评价和反思方面要体现多元化、丰富化,评价与反思的形式主要包括教师评价、同学互评和自我评价。 三、中职计算机“学习环”模式的教学实践 为了探讨“学习环”模式在中职计算机教学中的应用效果,笔者结合所在学校计算机教学现状及学生的基本情况进行了以下教学实验。 1.教学实践方案设计 首先教师结合计算机教学情况提出实验假设:认为在中职计算机教学中运用“学习环”模式能够在知识方面提升学生的掌握和运用程度;在学习兴趣、态度和习惯方面能够改善现有状况;在能力方面能够提升学生自主、合作的探究能力;在情感方面能够大大提升学生积极的学习态度,建立实事求是的科学态度。其次在教学实验设计方面,教学实验对象选择本校具有计算机相关课程的2014级4个班级,共计162名学生,分为对照组(80人)和实验组(82人)。试验方法则采用不等组前后测设计,即将4个班级以班为单位分为实验组与对照组各两个班级,原班级人员不作变动,方法则包括测验、调查问卷、观察、访谈、评价表等。在实验材料的设计上,教学材料选择学校计算机网络基础教材,而测评材料则选用计算机应用试卷、学习兴趣调查表、评价表。 2.实施教学实验 教学实施以学期为周期,对一个学期的教学结果进行测评,而整个教学过程则根据教学设计分为三个阶段:第一阶段,计算机网络基础知识教学。问题呈现采取学生探究形式,问题解决与评价反思则通过教师演示与讲解形式。课前准备包括教师对学生基本情况和学习需求的分析、学习目标和内容的分析,教学过程以情景模式引入和呈现问题。第二阶段,计算机网络知识的深入认知。问题的呈现、问题解决两个环节采用学生探究形式,包括小组探究和独立探究,评价反思环节则采用教师演示和讲解的形式。第三阶段,计算机网络知识的实践运用。该阶段问题的呈现、问题的解决、评价反思采用学生探究形式。学生始终处于主体地位,教师作为教学的设计者、组织者、引导者对教学过程起协调和配合作用。在第三阶段,学生通过以上两个阶段的学习,对计算机网络知识已经有了基本的掌握,有了更深刻的认知,这就需要开始培养学生实际运用计算机网络知识的能力。以组建局域网为例,“学习环”模式的具体实施如下。 (1)教学内容: 组建局域网,2课时。 (2)课前准备: 学生已基本具备了计算机网络基础知识并能够熟练操作,对计算机网络知识有了更高的要求,例如组建局域网。在此基础上,设置教学目标:掌握采用双绞线组建局域网的方法、过程,并增进团队合作意识,端正学习态度。 (3)教学过程: 利用办公室三台电脑连入Internet的情境提出问题,之后进入问题解决环节,包括学生以小组的模式制作组建图、设计网线布局、获取需要的软件。然后,制作水晶头,获取并安装相关软件,设置相关协议,最后完成调试。在完成局域网组建后,学生以小组为单位演示结果,并进行讨论和分析,进而找出最佳方案,讨论通常包括水晶头制作和Ping命令出现问题时的解决方式。 (4)评价与反思: 学生自我评价整个学习过程中出现的问题及较为满意的地方,教师课后反思整个教学过程的收获和问题。 3.实验教学结果及分析 为了验证“学习环”模式在中职计算机教学中的实践运用效果,笔者特别将4个班级分为对照组和实验组,对照组采用常规教学方法,实验组采用“学习环”教学模式。一个学期结束后,实验班学生的测试分数明显高于对照组,成绩的提升幅度也明显高于对照班。这说明“学习环”教学模式对中职计算机教学效果具有明显的提升功能,适合中职计算机教学。在学生的学习兴趣方面,实验班学生在学习兴趣、学习态度、自主学习积极性方面的表现均对照组,而且差异较为明显。这说明“学习环”模式能明显提升学生学习计算机的兴趣。而从学生的计算机基础知识、应用能力、探究能力、团队合作能力等方面的表现来看,实验组的表现同样比对照组要好,组间具有显著的差异。这说明“学习环”模式能显著提升学生的计算机应用能力,此外,对培养学生综合素质和能力也有积极的促进作用和价值。 作者:武晓慧 单位:大同煤炭有限责任公司技师学院 计算机实验论文:独立院校计算机教学实验的应用 【摘要】 如今已经进入到了信息化时代,计算机已经成了人们日常学习、工作和生产、生活中不可或缺的必需品,革新了人们以往的生活方式、工作方式以及学习方式。此种时代背景和发展形势下,计算机教学越来越受到各高校的重视,同时,也积极利用现代化的计算机技术不断优化教学手段和形式,在计算机教学中引入虚拟技术已经成为一种必然的发展趋势。本文就虚拟技术在计算机实验教学中的应用问题展开了研究。 【关键词】 虚拟技术;独立院校;教学实验;应用 突破物理结构间的壁垒把物理资源转成逻辑上能够管理的资源,且可以进行自动化分配就是人们常说的虚拟化,虚拟化技术就是实现这种状态的一个工具,成功的把硬件和软件分离开来。在高校计算机实验教学中应用虚拟化技术不仅可以在很大程度上节省教学空间,为学生模拟出真实计算机环境,还丰富了教学形式,方便学生进行自主学习。下面就其在独立院校计算机实验教学中的应用问题展开进一步探讨。 1虚拟技术应用于计算机教学中的优势分析 通常来说,虚拟技术可以分成三种类型,分别是以存储虚拟化、网络虚拟化为主的基础设施架构虚拟化;实现服务器和桌面虚拟化,将操作系统与计算机分离的系统虚拟化;能够将应用和高级语言虚拟化的软件虚拟化,其中系统虚拟化是当前阶段最被人熟知,也是应用最为广泛的一种。 通常情况下,独立院校计算机机房都是公用的,不论是计算机网络课程,还是计算机软件技术、多媒体技术有关课程,乃至非计算机专业学生日常上机、考试都需要在机房内完成,以致要在机房服务器上安装多种操作系统、软件,且不同专业学生对网络环境的配置还有不同需求[1]。对于整个计算机实验室来说,存在着诸多问题,比如,学生在实验过程中进行系统安装、网络环境配置或是网络攻防等操作时一旦操作失误就会很难将系统恢复到原来的状态,进而影响到其他专业学生使用;实验机房中的计算机上同时安装着Windows7、Linux等多种系统,且系统还会不断进行升级、更新、发展,给机房的管理与维护造成困扰等。虚拟化技术的应用有效避免了这些问题的出现,下面具体分析下其在计算机实验教学中应用的优势:其一,通过虚拟计算机只需要某个软件就可以将整个计算机硬件系统模拟出来,想要增加计算机功能时完全不必再另置场地、计算机、网线、网卡、交换机等硬件设备,通过虚拟机就可以随时、免费地对计算机操作系统环境进行修改,同时,因为操作都是在虚拟机的系统上进行的,所以并不会对主机造成任何影响。从这点来看,虚拟技术的应用不仅在很大程度上减少了产地空间的占用,解决了设备不足的问题,还提高了设备的安全性,既方便管理,又节约了资源和成本。 其二,虚拟技术通过一台计算机部分硬盘、内存资源就可以虚拟出若干台具有独立CMOS、操作系统和硬盘,相互不干扰,同时独立运行的计算机,这种情况下,即使其中的一台虚拟计算机发生故障,也不会对其他虚拟计算机和物理主机造成影响,使用更加方便的同时,维护也变得更为简单。其三,虚拟机上的系统文件都是以映像包的性质被存储起来的,当用户想要在其他计算机上使用时,只需复制映像包到其他计算机上即可,无需再安装系统,同时,也方便对多台计算机进行统一部署。这样在进行计算机教学时,只要教师使用的物理计算机上的操作系统处于正常运行状态,就可以实现不同的教学目的。其四,虚拟机可以进行网络连接,当讲授网络管理、维护和组建方面的课程时可利用虚拟机搭建虚拟的网络教学环境,更加直观地将教学内容呈现在学生面前,更好地带动学生学习兴趣。此外,虚拟机还易移植,只要学生掌握虚拟机使用以及虚拟网络实验环境搭建原理和方法,就可以在诸如寝室这样机房实验室之外的场所自行练习相关课程实验内容。 2虚拟技术在计算机实验教学中的具体应用 2.1满足了多操作系统和多课程的实验环境不同的计算机课程需要不同的实验环境作为支持,而计算机实验室又是多个年级多个课程的教学场所,可能一个课程需要Windows+SQL、Server+HTTP的支持环境,一个课程需要RedhatLinux+MYSQL+APACHE的支持环境,而像MCSE这样的专业课程则需要更多不同的操作环境[2]。针对这种情况,只要安装配置出不同操作系统环境的虚拟机,然后在机器上部署这些虚拟机文件,就可以随启随用。物理主机上的每台虚拟机都是能够兼容所有主流操作系统的独立子系统,同时还可以模拟真实客户机上不同的操作系统。 2.2方便学生课余时间的自主学习日常教学有课时限制,基础和接受能力差或是想要进一步提高的学生下课后就无法进行加强和巩固练习,因为以往只有机房实验室能够提供环境支持。虚拟技术引进后就解决了这一难题,学生通过移动硬盘或U盘就可以将机房实验室内已经部署好的虚拟机文件转移到其他计算机上使用。另外,以往以多用户操作系统为支持的网络教室存在需要远程登录,且隔离性不强的缺点,一旦有一个使用者操作失误,感染上病毒或出现宕机问题,就会引发整个系统崩溃[3]。同时,此种情况下的使用者权限低,无法完成一些特权操作;一旦有一个使用者的操作耗费计算,就会影响到其他用户和整个系统的运行速度。虚拟技术支持下的网络教室则是每一个用户都有专供自己使用的虚拟机,且相互之间完全独立;每个用户都可以以管理员身份进行登录,享有较高使用权限;可以在创建之初或在运行过程中根据需要来设定或调整规则,保证资源分配的公平性。 3结束语 综上,虚拟技术的出现和发展为独立院校的计算机教学提供了新的方向和可能,大大降低成本花费、节省空间的同时,能够打破时间和空间的限制给学生提供更多自主学习的机会,丰富了教学手段和形式,使教学效率和质量得到有效提升。 作者:侯春多 单位:东北师范大学人文学院 计算机实验论文:计算机测量综合性实验设计 摘要: 为了提高学生的动手能力和综合能力,高校的实验教学正从演示性实验向综合性和设计性实验发展。加工过程中的振动给加工过程带来许多不利的影响,为使学生对振动现象有直观认识和了解,设计了机床振动测量的综合性实验,对实验目的、实验内容和实验方式等进行了介绍,对实验效果进行了分析,并提过了实验下一步计划。 关键词: 机械制造技术基础;振动;综合性实验 机械加工中的振动是一种十分有害的现象,因为振动对于加工质量和加工生产效率都有很大影响。在加工过程中通过测量机床的振动情况,对于及时了解加工状况,进而采取有效措施减轻或消除振动的影响是十分必要的。在高校工科机械类专业中,《机械制造技术基础》课程是一门非常重要的专业基础课。因此,机床振动的测量无论是在实际生产还是在教学科研中都具有很强的实用性,《机床振动的计算机测量》实验作为《机械制造技术基础》中一个传统的重要实验,对于学生结合实际,更加深刻的理解课堂知识,具有重要意义。传统的演示性实验方式在实际的实验教学中已经不能满足高校学生的需求,学生的主观能动性不能很好的调动起来,实验效果差,同时也不能培养学生的动手能力和创新能力,为了培养学生综合运用知识的能力,提高学生的实验兴趣,结合当今的计算机和测量技术设计了综合性实验-《机床振动的计算机测量》。 1实验目的 1.1认识机床振动现象及振动对机床和机械加工过程质量的影响。 1.2熟悉测量机床振动所使用的仪器及使用方法; 1.3掌握对振动信号频谱分析的初步方法,并通过对现场测量振动信号的分析结果,初步了解机床空运转条件下引起振动的不同原因。 1.4了解计算机测量系统的主要组成部分及测量原理。 1.5学习了解信号处理的方法和应用,主要了解频谱分析在振动信号分析中的应用。 1.6通过自己动手实验,加深对课本知识的理解,加强动手能力的培养。 2实验原理及实验设备 本实验综合了传感技术,计算机技术,信号处理技术,组成了计算机数据处理系统,实验原理如图1所示。实验系统由工件、夹具、刀架、数据采集卡、三轴加速计,涡流传感器,霍尔元件和计算机处理系统组成。传感器采集振动信号,然后将采集到的振动信号经过信号预处理后(信号放大和滤波),进行A/D转换,送给数据采集,然后经过USB数据传输处理,最后传输给计算机。实验设备如下:(1)数控车床及其加工工件;(2)数据预处理电路板(自己设计制造);(3)数据采集卡(阿尔泰usb2851);(4)三轴加速计(GY521mpu-6050);(5)涡流位移传感器(CWY-DO-504);(6)霍尔元件(ACS758LCB-050B-PFF)。 3实验方式 为了拓宽学生的知识面,提高学生综合运用知识和实际动手能力,改变传统的演示性实验方式,具体措施如下: 3.1教师结合实验设备进行多学科知识点的拓展讲解:除了《机械制造技术基础》课堂上讲授的机床振动的相关知识外,介绍如下相关知识点:3.1.1数控机床相关知识学习:通过现场的数控机床,学生可以进一步加深对数控机床结构,组成及原理等相关知识的理解。 3.1.2传感器相关知识学习:通过对实验中使用的三轴加速计传感器,涡流位移传感器和霍尔测速传感器的学习,加深对传感器测量原理的理解,对传感器在机械加工过程中的应用有进一步的认识和理解。 3.1.3计算机测量系统知识:针对现场的机床振动计算机测量系统,讲解机械加工过程中如果利用计算机技术构建机床的检测系统。 3.2学生结合实验设备的自主学习和实验设计 3.2.1为了锻炼学生自主学习和实践动手的能力,提高学生实验的主观能动性,采取分组的方式,让学生提前对实验方案和实验方法进行设计,让学生自己考虑如何设计实验对机床的振动进行测量。 3.2.2实验现场,每组学生在教师指导下,根据自己的实验方案进行实验前准备,主要包括传感器的安装,仪器设备的接线和测量软件的使用等。同时,给予学生一定的自主时间针对实验设备进一步的认知和学习。 4实验内容及实验步骤 学生设计的实验方案主要能完成如下实验: 4.1数控车床主轴箱绝对振动信号的测量及其振动信号的频谱分析。可以测量数控车床整体在X、Y、Z三个方向上的振动位移,通过对振动信号的频谱分析可以查找振动源。 4.2数控车床工件与刀架相对振动信号的测量和振动信号的频谱分析。可以测量装夹在主轴三爪卡盘上的工件与车刀刀尖之间沿Y方向上的相对振动。工件与刀尖之间的相对振动会在工件表面上留下波纹,影响被加工工件的形状精度和表面粗糙度。 4.3测量数控车床主轴的转数。开动车床使其主轴转速从低到高,分别测量其绝对振动和相对振动量,可以获得车床空运转条件下,车床振动量与主轴转速之间关系的规律。 4.4振动信号分析通过实验测量的不同转速下的振动信号,利用频谱分析方法分析振动信号的频谱,确定振动的性质,进一步分析查找振动来源。 5实验总结及下一步计划 5.1实验总结在天津工业大学机械工程学院机械制造及其自动化专业10个班的机械制造技术基础课程中,自2014年开设了机床振动测量实验的选做实验,经过了2届学生共200余人的实验,从如下几个方面对学生的实验情况分析: 5.1.1学生的主观能动性大大增强:虽然是选修实验,还是吸引了众多学生(约1/3)进行实验。实验过程中,对于自己动手进行实验的准备部分,学生反映认知度很高,学生一致认为这是吸引他们进行实验的主要原因。 5.1.2实验效果好:实验过程中,学生和教师之间的交流和互动大大增加,改变了原有演示实验过程中比较沉默的现象。学生普遍反映对于振动的认识大大增强了,对于计算机测量系统在机械制造中的作用应用方法有了直观的认识,对于自己以后的工作和学习都有很大的启发和引导作用。 5.1.3现有实验设备不能保证学生实验学时现有的一套机床振动测量系统,每次只能保证一组6个学生的实验,对于总共300人的实验需求远远不够。 5.2实验下一步计划:通过2届学生的选做实验检验后,制定了实验的下一步计划: 5.2.1增加振动测量的实验设备为了保证学生的实验课时,争取把振动测量的实验设备增加到4-5套,可以同时满足1个班的实验需求。 5.2.2把实验面向全校开放,学生通过预约可以随时到实验室进行机床振动测量的相关实验,进一步增加实验设备的利用率,为更多的学生提供相关的实验条件。 6结论 设计了机床振动测量的综合性实验,对实验目的,实验设备,实验方式,实验内容等进行了介绍,通过2届学生的实验检验,证明了此综合性实验对于提高学生的实验兴趣,增强学生综合能力具有较好的效果。 作者:彭军强 于鸿彬 靳晓曙 单位:天津工业大学 机械工程学院 天津市现代机电装备技术重点实验室 计算机实验论文:计算机实验室网站设计研究 摘要: 随着计算机技术和网络技术的不断发展,相关技术也得到了一定的完善,高校在进行信息化建设的过程中,要通过强化建设来实现师生之间的信息交流和共享,教师与学生利用互联网来进行办公和查询,提升了师生的交互性,也增强了教学效果。在本文中,阐述了当前高校计算机实验室的现状,分析了计算机实验室网站设计的需求,最后探讨了计算机实验室网站的设计与实现。 关键词: 计算机实验室网;站设计;系统实现 随着社会的发展,计算机实验室所面临的要求也越来越高,为了充分的满足需求,在利用现有实验室资源的基础上,进行网站设计与开发,加强信息、共享与管理,促进教学效果的提升。 1高校计算机实验室现状 1.1硬件建设成本高当前,高校在进行计算机实验室建设时,依据为各个院系自身制定的专业规划,由此一来,计算机实验室与专业环境相适应,然而各个专业所建设的计算机实验室操作系统和应用软件各不相同,导致计算机实验室的通用性比较差,与其他专业的共享难以实现[1]。各个院系的计算机实验室建设完成之后,会根据自身的需要采购硬件设施,这导致硬件设施的重复采购现象比较严重,这无疑增加了硬件设施采购成本。 1.2软件系统管理困难为了保证系统的正常运行,就需要通过专业人员来管理和维护计算机实验室。在管理的过程中,为了满足教学需要,管理人员会不断地更新应用软件。管理人员为了保证计算机系统的安全性,会在系统中安装还原软件以及硬盘保护卡,U盘的使用有着很大的限制性。学生在利用计算机实验室做实验时,产生的实验成果只能通过网络保存到不会丢失的地方,然而当数据过大时,会影响上传,造成实验数据丢失,影响实验进程的顺利开展,挫伤学生实验的积极性[2]。 1.3正版软件授权问题计算机实验室硬件系统建设完成之后,需要安装相应的教学设计软件、仿真软件,为了保证软件的性能以及实验的正常开展,需要购买正版软件,正版软件授权以及后续更新都需要花费比较多的成本,由于经费有限,会限制正版软件的购买。而如果使用盗版软件,安全漏洞比较多,法律风险也比较大,这都在很大程度上限制了计算机实验室的发展。 2基于计算机实验室网站设计与实现 2.1网站设计首先,设计功能和内容。计算机实验室网站主要包含四项功能:第一,网上展厅,所谓网上展厅,就是为学生提供一个展示平台,学生可以将自己的创新成果、优秀作业等通过网上展厅在网站中展示出来。第二,中心简介,主要是对实验室的相关情况进行介绍,包含设备、人员、成立时间等,在计算机基础实验室中,融合了专业基础课以及公共基础课的实验,承担了所有学生的计算机实验课程任务;第三,用户管理,用户管理就是指用户管理员,对系统中的所有用户展开有效的管理;第四,课程管理,在进行课程查询时,主要是查询课程安排时间,查询通过SQL来实现,在进行实验的安排时,以学期为时限,科学安排整个学期的计算机实验,这样一来,学生可以对实验时间有所了解。其次,设计网站结构。之所以要进行计算机实验室网站,主要的目的是管理用户信息、查询实验课程,最终实现提升实验水平。在进行实验安排时,必须要坚持实事求是,注重整体发展的同时,分步骤实现。具体说来,网站的结构为WEB三层结构,通过中间层应用服务器,实现具体逻辑。 2.2网站实现第一,前台的系统实现。在前台的系统中,包含主页以及实验室简介两个功能模块,在进行设计时,二者的设计思想、设计功能各不相同。用户浏览网站时,第一眼看见的便是网站的主页,因此,主页设计直接决定了用户对网站的印象,在进行网站主页设计时,要注重主页的美化,可以适当的运用图片、色调等。第二,后台的系统实现。后台的系统包含两个功能模块,一个是管理模块,一个是用户注册登录模块。在计算机实验室网站中,管理模块主要实现的为课程管理的功能,包含课程表录入编辑以及课程查询,普通用户登录之后,可以进行查询和修改自己的信息,管理员在登录网站之后,可以进行添加、删除、修改,编辑等,具备的权限比较多,管理员管理界面如图1所示。计算机实验室网站的主要使用用户为教师和学生,为了加强管理,管理员需要赋予教师和学生不同的权限。学生在浏览网站时,有些功能需要注册之后才能使用,在网站首页的登录框中,设有注册按钮和登录按钮,学生点击注册按钮,注册用户名和密码,注册完成之后,在登录框中将用户名和密码输入进去,登录到网站之后就可以进行相应的操作。 3结语 通过计算机实验室网站的设计与实现,有效的实现了计算机实验课程管理,通过此网站,教师和学生可以实现相互交流,提升了学生的学习效果,锻炼了学生的实践能力。 作者:鲁宛生 单位:南阳理工学院 计算机实验论文:计算机网络实验教学改革 当代计算机网络应用已遍及各行各业,深入到社会领域的方方面面,并深刻影响和改变着人们的日常生活和工作方式。在这种形势下,高校作为国家高层人才培养基地,相继开设了计算机网络课程。如何使课程的教学适应网络技术的特点,跟上网络技术领域的快速发展成为当前研究的重点。本文针对实验教学这块进行探讨。 1计算机网络实验教学的现状与特点 1.1现状当前,大部分高校分配到每个学生名下的实验设备与技术力量较薄弱,造成学生在计算机网络实验中,对实验项目的设置不能全面考虑其可操作性和可行性。目前,计算机网络实验更多地以验证性实验为主,理论与实践脱节,导致学生在实际应用中不能学以致用。 1.2特点 1.2.1系统性计算机网络由计算机网络的硬件和软件组成,而硬件和软件的构成都比较复杂,它们不是简单的微机接口加上系统应用软件就可以的。其也要求学生具有一定的综合知识、实验技能和计算机网络知识,才能更好地开展网络实验。 1.2.2继承性继承性是由其系统性特点决定的,继承性分硬件继承性和软件继承性。硬件继承性是指必须先完成组网实验内容,在完成后面的实验;软件继承性是指只有先完成网络操作系统的配置实验,才能完成其他实验。 2计算机网络实践教学改革措施 2.1更新实验内容和教材随着科学技术的进步,计算机技术的发展不断加快,要想使学生掌握最前沿的理论和技术动态,就需要及时更新实验内容和教材,使教材和实验内容更具有代表性,从而激发学生的学习兴趣,增强学生的动手能力。 2.2加强实验的组织和管理根据学生能力的差异性来组织实验团队,常见的方法是分组实验和独立实验相结合。在分批分组实验中,学生通过相互学习、相互讨论,培养了合作精神。而能力特别突出的学生,可以采用独立实验的方式进行学习,教师也可以引导他们做一些实验辅导工作,使其主动参与到实验教学中。 2.3提倡素质教育,由注入式教学转向启发式教学改变传统“填鸭式”的教学方式,尊重学生的主体作用,通过教师的引导,让学生成为知识的主动创建者,给学生提供交流和讨论的平台。 2.4应用虚拟机和模拟技术,提高网络实验教学的质量在学校教学设备不足的情况下,教师可以考虑借助虚拟机,利用模拟技术,将虚拟实验和真实的实验结合起来。如进行网络设备操作实验时,先利用PacketTracer软件,根据网络拓扑结构设计网络,再针对该网络设备进行配置实验。 2.5加强计算机网络任课教师实践能力和经验由于计算机网络面广,涉及的设备较多,且设备价格较昂贵,因此,要想使每位任课教师都具有管理大型网络的能力不是一件易事。但如果教师不能完全搞懂搞透实验内容,又如何更好地对学生进行创新性教学呢。因此,学校要提供和创造机会,让更多的计算机网络任课教师参与到学校校园网和信息化建设中,提高教师的动手能力。 3网络实验改革对理论教学的影响 (1)通过实验教学,加强了学生对理论知识的理解。课堂上讲的有些理论过于抽象,在实验过程中,通过网络协议仿真教学系统的演示,学生可以形象地了解数据包在网络传输中的过程,使晦涩难懂的理论知识变得易于理解。(2)通过实验,让学生参与其中,提高了学生的积极性。实验场地比课堂教学更有激情和创造性,有利于学生对网络理论的吸收和消化。(3)加强了学生动手能力,进一步激发了学生创新的动力。学生通过动手实验,会发现新问题,要想解决问题,就要分析问题,这不仅培养了学生独立思考和解决问题的能力,而且激发了学生的创新能力,为以后理论应用于实践奠定基础。 4结语 计算机网络技术是一门综合性的交叉学科,它包括计算机技术和通信技术,不仅要求学生掌握理论知识,而且要求学生进行实验。计算机网络技术应用广泛,更新换代较快,在这种情况下,如何提高实验教学质量,为社会培养出既具有理念知识,又具有分析、开发技能的网络人才,是当前高校的一个热点问题。 作者:吴敏纲 詹沐清 单位:景德镇陶瓷学院 信息工程学院 现代教育技术中心 计算机实验论文:高校计算机实验教学分析 计算机是门实践性、操作性很强的学科,其实验课程教学是整个教学过程中不可或缺的一部分,知识的掌握与能力的培养在很大程度上依赖于学生上机实验。如何通过新的教学模式和新的教学手段满足不同层次学习者多样化的兴趣需要,成为高校计算机教学改革的一个重大课题。 1当前计算机实验教学现状 我校目前开设计算机类课程有大学计算机基础、网页设计与制作、数据库程序设计、办公自动化、多媒体技术等,课程一般分为理论课与实验课,实验课时达50%以上。近年来,我校的计算机类课程教学基本采用的是“教师讲授—多媒体演示—学生上机练习—考试”的教学方法,在信息技术发展日新月异的今天,该方法难以调动学生学习的积极性和主动性。 1.1无法实施因材施教按照目前教学方法进行教学,统一理论讲授,统一实验操作,导致部分学生不能从教学中受益。高校学生大都来自不同的地区,来自文化经济较发达地区的学生计算机水平较强,而来自经济文化水平低地区的学生计算机水平较弱,学生计算机水平存在较大的差异。这就使计算机实验教学出现有的学生跟不上教学节奏而产生厌学情绪的情况,而另外有一些学生因为无法获得新知识而出现懈怠心理的问题。 1.2重理论,轻实验,学生难以掌握真才实学,应用能力弱长期受到传统教学模式的影响,我国高等学校教育中一直存在着重视理论基础,轻视实践与应用的现象,在这种思想理念的影响下,导致学校的领导阶层、教师以及学生对计算机实验教学重要性的认识程度不够,缺乏正确认识。这样就存在学生在实验实习过程中只能按照实验实习的操作步骤机械模仿,对实验课实质性内容的掌握大打折扣。这时,实验教师常常是把大量的时间花费在解答学生理论知识的空缺上,而不是指导相关的实验课。学生对遇到的问题只能求助教师,但在课外时间难以与教师沟通,并且机械模仿操作后,记忆并不深刻,以后再遇到类似问题,大部分同学还是不知道如何解决,导致实验课效果不明显。 1.3实验教学中应试教育突出在部分计算机课程中,教师将省(区)级、部级计算机一级考试的考试大纲作为教学大纲,有针对性地开展教学实践活动,通过不断的实验操作,确实能提高学生考级的通过率,但这无法激发学生对计算机知识学习的积极性和主动性。而且,考试大纲知识更新慢,有些知识点比较陈旧。这种教学模式下,学生只是机械性地学习,而没有充分发挥自己的主观能动性和丰富的想象空间,使大学计算机实验教学失去了它的魅力和作用。 1.4网络实验教学工作量认定困难,相关教学激励制度缺失多数高校虽有网络教学平台,或建设有各类网络课程,但在网络平台上开展实验教学活动的很少。一方面,教师开展网络教学,会在一定程度上打破原有的教学时间安排,也会存在一些无法认定的教学工作量,当学校没有相关的教学激励制度时,网络教学不会可持续地开展下去。另一方面,有些网络平台上有实验操作资源,但这些资源往往是课堂实验资源的网络化,该形式既没有充分利用现在丰富的教学环境,又抹杀了学生自主学习的动力。 2新形势下教育技术对计算机实验教学的影响 2.1网络开放计算机教育的冲击当前网络化教育教学方法风起云涌,大规模在线开放课程(以下简称MOOC)、翻转课堂(FlippedClassroom)、微课(Micro-lecture)等教学方法、策略引导教育教学改革,并有许多成功的经验。随着MOOC大规模发展,教育的成本大大降低,优质的教育资源可以得到广泛共享,推动了全民教育的发展和高校的教学改革。在MOOC的众多课程中,计算机相关课程占很大比例。当采用自动化的实验方式,学习者可以在线自主完成实验并且自动完成实验的评判和检查工作,实验教师只需要安排好实验内容和实验验证方式就可以了。翻转课堂和微课教学是把传统学习方式的优势和E-Learning的优势结合起来的一种混合式教学方法,重新调整课堂内外的教学组织结构和教学分配时间,将学习的主动权从教师转移给学生。学生在课前就通过微视频先学习课程实验的重点难点问题,并即时获得反馈,可有效解决学生计算机水平参差不齐的问题,提高学生学习的积极性和主动性。 2.2移动终端上网率高,学生获取知识的能力整体得到提高据调查,我校93%的大学生拥有移动终端并能随时上网,对于计算机实验中的一般性问题,学生在百度搜索一下就有了比较正确的答案。所以,计算机实验设置要有一定的难度和层次,当难度过低时,学生到网络上一查询就能获得相应的实验操作方法,就会丧失学习该课程的兴趣。 2.3教学实验课时减少在几轮课程体系修订后,大学计算机类课程课时量削减多。随着信息技术的普及,计算机类课程课时变少了,有些课程缩减达40%~50%。但是,目前众多高校非计算机类专业课程教材,考虑理论知识的全面性,仍是按原有的课时数来设计,如何在课时数变少的情况下,实现学生计算机实验操作水平的提高是一大难题。 2.4部分计算机类课程考核方式改变如广西区级计算机等级考试从2014年下半年开始取消了,计算机等级证书不再是学生毕业的必需条件。而原来教学中,大多数教材是以一级水平为难度设计的,当取消区一级考试后,学生要想获得证书,只能参加全国计算机等级考试。大部分学生有获得全国计算机一级等级证书的愿望,部分学生还希望能考个二级以上等级证书。在这种新的形势下,计算机实验教学如何设计也是我们亟需解决的问题。 3计算机实验教学改革的思路与方法 3.1以教学团队为基础,利用网络资源,打造优质实验课程组织精英团队即集中高学历、有敬业精神、责任心强、有丰富教学经验的各学科带头人,负责指导本学科教师备课,严把质量关,并组织研制高质量的教学课件(学院要配套出台经济支持和相应的激励措施),将课件及时发送到网络教学平台上以便共享[4]。计算机类教学资源在网络上非常丰富,需要教师精心搜集、整理,像《大学计算机基础》授课班级多,可以参照此法达到事半功倍的效果。条件成熟的学校建议购买相关公司(如超星公开课)的计算机类课程,率先开展MOOC教学,这时理论课部分由学生上网自主学习,并按要求做实验,学校大部分教师只集中负责实验指导和在线解答,减少许多工作量。学生完成学习后获得由商业公司提供的成绩,该成绩学校同样认可。 3.2开展翻转课堂和微课教学、打造立体化教学环境在课前,学生先观看视频,学习重点难点问题,查询相关资料;课堂上,教师重点解决学生预习时遇到的问题,完成理论教学和师生交流;课后,学生完成拓展性实验。开展翻转课堂或微课教学策略方法只需掌握相关教学理论,利用多媒体工具自行制作难度低、传播广、成效好的教学视频。学生利用零碎时间在移动端都可随时随地学习,即使有不懂的地方,也可反复观看直到掌握,解决差生学习跟不上的问题。有些计算机类课程如数据库程序设计、网页设计与制作,在课前,教师除了录制一定数量的微视频供提前学习外,在课堂上也需要把有些软件应用操作的步骤录屏成视频供学生课后复习。 3.3开放计算机实验室建立自主学习平台,建设网络资源平台,免费开放计算机实验室供学生自主学习,解决课时少、学习时间不足问题。专门免费开放几个计算机实验室作为学习的自主学习平台,利用现有的教学资源建设一个共享程度高的网络资源平台,把计算机相关资源上传到该资源平台上,开展网络化教学活动。目前大多数学校都有开放计算机实验室的硬件条件,只需要协调好相关部门,安排人员管理就能做到。网络资源平台建设需要相关教师把整理好的资源提交到网络平台上,实现共享最大化。 3.4实验教学内容以应用为本计算机是个庞大的科学体系,对于非计算机专业学生来说,学习计算机课程应与日常应用紧密联系。一方面,针对学生常用的一些操作内容,提供FAQ,让学生自行查询相关操作方法;另一方面,搜集一些问题的新解决方案、软件新版本的新功能操作方法放在网络资源平台上,使学生及时了解新功能及计算机发展趋势。另外,像办公自动化、网页设计与制作等课程实验,教师应该在适当的时候给学生一些有难度的问题或案例,提供最终效果让学生自己先思考可以采取哪些方法手段,用什么技术实现,然后通过收集相关资料,逐步完成实验,这样才能大大提高学习实践操作能力。 作者:段宁贵 黄健伟 陶福章 郑冬红 单位:右江民族医学院计算机科学与信息技术中心 计算机网络攻防实验教学平台建设 网络安全的实验教学具有很强的实践性。由于互联网庞大的规模、复杂的结构使其无法在实验室里搭建;为实验教学而设置网络安全漏洞会产生巨大风险;在真实的网络中开展网络攻击、病毒注入等实验,将酿成灾难性后果。因此,网络安全类课程的实验教学难以在真实的网络环境中完成。虚拟仿真实验为网络安全实验教学的开展提供了新的思路,即利用虚拟仿真技术开展网络安全的实验教学。 1计算机信息安全与网络攻防实验教学现状 由于网络安全实验本身具有特殊性和破坏性,目前开展网络安全的实验教学和研究工作一般都是在一个独立的网络中,利用硬件设备搭建物理实验环境,或者采用虚拟仿真技术模拟真实网络环境。利用硬件进行网络安全实验对实验室的有很高的要求,而且当攻防实验所需的网络规模庞大和拓扑结构复杂时,在实验室中仍无法进行。因此,目前的网络攻防实验大多采用虚拟仿真技术来进行。已有的基于虚拟仿真技术的网络攻防教学和培训产品,对网络安全的实验和研究起到了良好的推动作用,但也存在以下问题:(1)由于真实网络环境的复杂性和多样性,仅依靠虚拟化技术或硬件设备,难以实现对多样化的网络拓扑结构和攻防场景的模拟[3];(2)不能通过网络开展远程攻防实验,实验设备利用率较低。因此,利用虚拟化和云技术,开发出可以供远程用户使用并灵活配置出多种网络拓扑结构的实验教学平台成为目前的研究热点。 2基于云技术和虚拟化的实验平台功能 本文设计的实验平台提供自助式虚拟实验项目建设体系,利用虚拟现实技术,多种媒体(如音频、视频、图像、文字等)来辅助学生对虚拟仿真实验项目内容的认知和理解。学生根据教学要求,在线学习虚拟仿真实验知识,通过网络共享平台的软硬件资源,进行网络安全实验。平台可以将实验过程和实验结果数据反馈给学生,供学生分析和总结。如图1所示,虚拟仿真教学平台由8个模块组成。(1)远程接入控制模块。支持用户通过局域网接入或互联网远程接入到虚拟仿真平台进行信息安全实验和攻防实验。(2)虚拟攻击机云模块。利用虚拟化技术,根据实验的攻击方法,可以生成配置有不同攻击和防护工具的Windows虚拟机和Linux虚拟机。(3)虚拟靶机云模块。利用虚拟化技术,根据实验的攻击方案,可以生成具有不同操作系统漏洞的虚拟靶机和具有应用软件漏洞的虚拟靶机,根据靶机的防护方案,为靶机安装了不同类型的防护软件。(4)扩展设备配置模块。允许用户为虚拟攻击机云平台配置防火墙、入侵检测系统和安全审计系统等硬件设备,以构建多样化的网络环境开展实验。(5)监控中心模块。在实验进行时自动捕获平台中的虚拟攻击机和虚拟靶机流入和流出的网络数据流,在实验完成后,局域网用户或互联网用户可下载这些数据包信息以进行分析。(6)管理中心模块。添加和维护通过网络使用该平台的账号;维护虚拟攻击机和虚拟靶机的操作系统镜像库和攻击软件工具。(7)实验配置模块。允许互联网用户和局域网用户配置虚拟攻击机和虚拟靶机的IP地址和虚拟网络的拓扑结构等信息。(8)教学运行管理模块。具有信息、互动交流、实验预约、成绩评定和成果展示等教学管理功能。 3基于Openstatck的实验平台建设方案 3.1实验平台硬件结构本文设计的网络攻防实验教学平台拓扑结构如图2所示。其中应用服务器包括8台DellR910,分别连接到交换机、第一网络云存储和第二网络云存储。第一网络云存储通过防火墙连接到交换机。防火墙是可选的网络防护设备,可以用其他网络防护设备替代,或者直接连接交换机。使用防火墙是为了配置多样化的网络防护环境。第一网络云存储中保存着具有操作系统漏洞和应用软件漏洞的操作系统镜像文件,可以用来创建Windows或Linux虚拟靶机实例。第二网络云存储直接连接到交换机,保存着已安装攻击工具的操作系统镜像文件,利用这些镜像文件可以创建出Windows或Linux虚拟攻击机实例。互联网用户通过VPN网关、局域网用户通过交换机连接到该虚拟仿真系统。 3.2实验平台系统架构实验平台是在云计算平台开源项目OpenStack基础上构建的,可以利用OpenStack实现类似于Am-azonEC2和S3的云基础架构服务(见图3)。构建平台主要用到OpenStack以下模块的服务:(1)Nova调派资源实例化虚拟机;(2)Glance提供虚拟机实例化时需要的镜像;(3)Network提供网络连接;(4)Cinder提供外接的块存储服务;(5)Ceilometer从以上与虚拟机相关的几个服务中收集数据,用于统计、监控、计费、报警等;(6)Swift可以为Glance提供镜像的存储服务,可以为Cinder提供卷的备份服务。控制服务器和服务器节点都安装了Ubuntu操作系统;其中控制服务器还安装了Network模块,服务器节点安装了Nova和Swift,其他几个模块也在平台中得到了应用。实验平台利用控制服务器管理各个服务器节点,根据第一网络云存储和第二网络云存储中的镜像,建立虚拟靶机和虚拟攻击机。虚拟靶机和虚拟攻击机之间可以通过虚拟网络连接,也可以通过网络安全设备和网络连接设备连接,以此构建出多样化的网络环境。 3.3实验平台维护和实验过程实验平台维护和实验过程如图4所示。实验平台初始化时,管理员维护账号信息库,包括用户名、口令和可以操作的实验类别,为账号在第一和第二网络云存储中分配磁盘空间,指定用户可以操作的实验类别。管理员维护第一网络云存储中的虚拟靶机Win-dows和Linux操作系统镜像文件库,维护第二网络云存储中的虚拟攻击机Windows和Linux操作系统镜像文件库,同时维护在虚拟攻击机实例上使用的攻击工具和虚拟靶机实例上使用的漏洞库资源。局域网用户提供正确的用户名和口令后直接连接到该虚拟仿真系统;互联网用户通过VPN建立与实验平台的连接。当局域网用户和互联网用户连接到该平台后,可以使用管理员预先为其分配好的位于第一网络云存储和第二网络云存储上的磁盘空间。用户根据实验类别,选择虚拟攻击机和虚拟靶机的镜像文件,在属于自己的磁盘空间内创建虚拟攻击机实例和虚拟靶机实例,配置虚拟攻击机实例和虚拟靶机实例的IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器,建立虚拟攻击机实例和虚拟靶机实例之间的网络连接,然后登录到自己创建的虚拟靶机实例内,利用第一网络云存储上提供的具有安全漏洞的软件配置虚拟靶机实例,使其具备被攻击的条件。用户登录到自己创建的虚拟攻击机实例内,利用第二网络云存储上提供的攻击工具配置虚拟攻击机实例使其具备攻击能力。用户可以自行在虚拟攻击机实例上安装其他攻击工具,在虚拟靶机实例上安装其他防护工具。为了真实地模拟复杂的网络环境,用户可以为虚拟靶机实例配置防火墙,将虚拟靶机实例纳入防火墙的安全防护范围内。用户登录到虚拟攻击机防火墙的安全防护范围内和虚拟攻击机实例内,利用所配置的攻击工具对虚拟靶机实例发动网络攻击。监控中心模块捕获流经虚拟攻击机实例和虚拟靶机实例的网络数据包,保存虚拟攻击机实例和虚拟靶机实例的操作系统日志和相关软件工具的日志。网络用户可随时下载由监控中心模块捕获的网络数据包,以分析实验结果。实验完成后,监控中心模块会自动监控长时间内没有活动的虚拟攻击机实例和虚拟靶机实例,将其关闭以释放资源。 4实验教学体系和实验平台应用效果 4.1计算机信息安全与网络攻防实验教学体系建设一个高水平的信息安全与网络攻防实验室,使其成为计算机网络与安全技术实验基地和人才培养基地,有利于促进网络安全的理论和实践教学,提升学生的实践创新能力[7]。长春理工大学部级虚拟仿真实验中心建设了有线网络攻防模拟、病毒攻防等10个计算机信息安全与网络攻防实验模块(见图5),近200个实验题目,为14门课程开设了实验。 4.2实验平台应用效果为了验证平台的教学使用效果,对计算机科学与技术、软件工程和网络工程等3个专业6门课程的教学效果(使用平台前后的课程平均分)进行了对比(见图6)。结果表明,使用该平台的学生的平均成绩要高于未使用的学生。 5结束语 本文提出了基于云计算和虚拟化的计算机信息安全与网络攻防实验教学平台建设方案,结合创新人才培养要求,设计了满足基础性、探索性和研究性实验需求的实验体系。教学效果分析表明,该平台教学效果良好。 作者:底晓强 张宇昕 赵建平 单位:长春理工大学 计算机科学技术学院 计算机实验论文:计算机实验机房系统维护策略 1破解开机密码的问题 一种方法是在DOS提示符下,运行DEBUG命令后输入:-o7021回车,-o7120回车,-o7222回车,-Q。另一种方法就是放电法,放电要麻烦一些,需要打开机箱,找到跳线放电,CMOS密码就被彻底破解了。为了防止学生设CMOS密码或改动CMOS的硬件设置,造成计算机机器故障,管理老师应预先设好CMOS密码,设置方法:开机后按下键盘上的“Delete”键进入主板的CMOS界面,选择SUPERVISORPASSWORD项,然后回车,出现ENTERPASSWORD后,输入密码再回车,这时又出现CONFIRMPASSWORD,在其后再次输入同一密码,是对才输入的密码进行校验,选择SAVE EXITSETUP项回车,出现提示后按Y键再回车,以上设置的密码即可生效。 2系统维护的问题 高校计算机实验机房需要来进行教学活动,因此,其安装的教学软件也相对较多,这样就会使得计算机实验机房系统的工作量加大,系统运行的时间也会相应的增长。这就使得日常的维护工作变得更加的困难,而要想解决这种问题可以从以下几方面入手: 2.1硬件保护针对硬件保护需要安装相应的硬件保护卡,利用硬件保护卡对硬件进行有效的防护,减少病毒对硬件的破坏,同时也可以利用硬件保护卡对硬件中的系统文件和科研教学附加文件进行有效的防护。在高校计算机实验机房中应用硬件保护卡,不仅有效的减少了操作上的失误,而且在一定程度上也防止了病毒对硬件的侵害,从而极大的提高了高校计算机实验机房系统的安全。就计算机硬盘来说,其一般分为C盘、D盘以及E盘这三个主要的硬件盘。其中C盘主要是系统盘,D盘主要是程序盘,而E盘则主要是数据盘。三个硬键盘构成了计算机系统硬件区。这三个硬件盘都对计算机系统的运行有着一定的影响,因此,需要对这三个硬件盘进行有效的保护。采用硬盘保护卡来对C盘和D盘进行有效的维护,对两个硬盘采取的是只读保护模式,而对E盘进行保护时,可以将对E盘的读写权限进行设置保护。对三个硬盘实施分离保护,可以使得系统在出现问题或者是系统崩溃时,可以在较短的时间内恢复硬盘的正常运行。 2.2系统备份配置新机房时,就要考虑系统受损时的恢复,即制作系统备份,最常用的是运用“GHOST”软件。当系统必须重装时,采用“克隆”专家“GHOST”是一种快速有效的方法,大概十分钟左右,系统完全恢复。克隆技术是现代机房维护的得力工具,应用克隆技术使机房管理的工作量大大降低,把安装好系统、应用软件和教学软件后的硬盘作为母盘,以克隆的方法进行硬盘复制,也可利用镜像文件进行系统恢复,克隆如其名,快速而统一。针对高校计算机实验机房系统的维护,方法和手段是多方面的,在实际工作中,我们要针对学生和教学内容的特点,结合多种方法,加强对机房系统的维护。 3结语 综上所述,由于高校计算机实验机房的利用率逐渐提升,使得其硬件以及软件都存在一定的问题,要想有效保障计算机实验机房系统可以正常的运行,就需要采取有效的措施,对计算机实验机房系统进行有效的维护。而随着计算机软件以及硬件的发展,高校计算机实验机房系统出现的问题也会逐渐增多,因此,就需要相关计算机系统维护人员不断的学习新知识,充分的利用各种新的维护手段,改善高校计算机实验机房系统运行的环境,从而保障高校计算机实验机房系统可以顺利的应用于教学中。 作者:郝荣 单位:山西大学商务学院
冶金工程人才培养探讨:冶金工程专业人才培养现状 摘要:在新工科背景下,分析目前冶金工程专业人才培养现状,着重讨论了双语教学、仿真平台的建设的重要性。指出冶金工程或工科应顺应市场需求而改变,非常规冶金是未来的一个方向。 关键词:新工科,综合素质,冶金工程,人才培养 冶金工程专业以物理化学、冶金原理、传输原理为基本理论基础知识为基础,现已拓展到钢铁冶金、有色金属冶金、生物冶金及冶金能源与二次资源回收等方向。 1国内外冶金工程专业分布 我国冶金高校分布见表1所示。可见,冶金工程专业的分布,紧紧围绕资源而建。那么本专业毕业生需掌握基本原理及实验技能、具有一定的创新能力和实践能力,能在相关领域从事生产、设计、科研和管理工作的专业技术及管理人才。因此,除基础优秀课程外,还应重视特色课程,比如:双语教学课程、研究型课程、讨论型课程和资源特色课程。根据贵州省的资源特色,贵州大学冶金特色课程有锰冶金学、钛冶金。另外一方面,随着时代的发展,各种信息技术的进步,国内外冶金工程专业正在缓慢的转型,国外冶金表现尤为突出。表2是国外传统冶金高校的分布。比如:化工冶金、矿物冶金,冶金材料和生物冶金等,这是顺应社会与市场发展的需要。同时,在本科教学的基础上,着重对其进行引导创新及高层次方向研究。因此,非常规冶金发展非常迅速,真空冶金、微波冶金、超重力冶金、超声波冶金等,并独树一帜。比如昆明理工大学的真空冶金与微波冶金,北京科技大学的超重力冶金,其无论是基础理论,还是在冶金领域的运用,效果都优于常规冶金,可能是未来的一个大的方向。 2新兴产业相关工科专业分布 最近,教育部高等教育司印发了“关于开展新工科研究与实践的通知”,“新工科”已经成为教育领域关注的热点,随后各个高校举行了相关专题讨论研讨会[1]。新工科建设需要重点把握教与学、创新创业与实践;新工科是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出[2]。因此,在这样基础氛围下,目前全国工科专业建设注重专业设置前瞻性,一些紧缺学科专业也加快建设和发展,2010年后相关新兴专业分布见表3所示。那么冶金工程专业的发展也应该顺应时代,强化自身专业素养,提高冶金工程工科专业的责任与使命感,回报社会。 3冶金专业人才培养面临的主要问题 基础课程建设培养方已问题不大,关键在于冶金工程专业实施专业英语及双语教学,因为其是培养高水平复合型人才的基本要求,是顺应我国冶金工程行业发展趋势的体现;也是为了服务国际化、全球化的中国钢铁行业,所以如何全面提高专业英语或双语教学已刻不容缓[4]。20世纪70年代,专业英语的教学理论和实践已在欧美、日本等很多国家得以普及。对于冶金工程专业的学生,简单地说专业英语不仅能帮助了解国际上本领域的研究现状,还能对日程英语的交流学习起到促进作用[5]。但通过某地区高校冶金专业英语教学调研可知:教材绝大多数是自编讲义,详见表4,而且授课语言基本上是“以汉语为主”[6]。由此可见,冶金专业英语教学过程问题较多,而且该领域专业的师资力量薄弱,远远达不到学生的需求,诸多问题严重影响了冶金专业英语教学质量和效果。 4结语 由于冶金工程专业的特殊性,课程涉及面广、实践性强,实习过程危险性大等,因此一些企业不愿意接待学生的认识实习与生产实习。但好在部分高校已经开始运行虚拟仿真实践教学平台系统。虚拟仿真包括高炉炼铁、转炉炼钢、板坯连铸、LF精炼及铝电解等各工艺过程的2D/3D动画、视频、教科书电子资源、论文电子资源等专业相关的素材库;这样让学生更直接行动形象地了解整个工艺过程,而且学生通过仿真系统可以在线学习,数值建模某个工艺流程,以获得较好的教学效果[7]。因此,仿真系统平台的建设是未来冶金工程教学教辅的必备平台。 作者:黄润 陈朝轶 单位:贵州大学材料与冶金学院 贵州省冶金工程与过程节能重点实验室 冶金工程人才培养探讨:冶金工程专业应用型“卓越工程师”创新人才培养计划的思索与实践 摘 要 选用冶金工程专业为工程教育的研究对象,遵循卓越工程师培养计划理念,并将该理念贯穿在专业学习的全过程,运用卓越计划教育模式对该专业的教与学进行思索和实践,提出适合该专业的人才培养模式,由此提高学生在分析和解决问题、独立创新、团队合作等方面的能力。 关键词 卓越计划 冶金工程专业 工程教育 伴随工业化进程的不断深入,产业机构和生产方法发生重大的变化,当前社会需要一大批具有工程实践能力和工程创新意识、专业面宽、动手能力强、综合素质高、能够解决生产一线实际问题的应用型人才,因此,教育部提出的“卓越工程师培养计划”(以下简称“卓越计划”)作为《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010-2020)》组织实施的一项重大项目,其宗旨在于从工程教育大国迈向工程教育强国。①通过借鉴世界上工程教育水平先进的国家的经验和方法,结合我国高校和企业的合作实际,以工程技术为主线,着重提高学生的工程意识和工程实践能力,培养一大批适应企业发展需要、创新能力强的卓越工程师。② 青海省教育厅和青海省国资委联合下文(青教高[2011]64号)批准青海大学四个专业开设卓越工程师教育培养计划,其中由机械工程学院承担冶金工程等三个专业开展卓越工程师培养工作。2011年年底,在机械工程学院2011级冶金工程专业92名学生中经过选拔、面试、公示等环节,组成“冶金工程”卓越班(32名)于2012年3月开展试点工作。经过2年多的摸索与实践,取得了一定的成绩,有了一些心得体会。 1 “卓越工程师”创新人才培养计划的目标和要求 发达国家美国与欧洲都是在保持科学基础前提下,强调加强工程实践,注重综合素质培养,在课程内容上强调综合和集成。③因此,结合我校高等教育现状,思索适合于西部高校的“卓越计划”培养模式。 以实施卓越计划为突破口,促进工程教育改革和创新,全面提高我省工程教育人才培养质量。探索产学研联合培养应用型人才的新途径,造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量高层次工程应用型技术人才,为实现青海省工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势。学生主要学习冶金的基础理论、生产工艺和设备,掌握实验研究、设计方法、环境保护及资源综合利用的基本理论和基本知识,进行冶炼工艺制定及工程设计的基本训练。具有分析和解决实际问题及探索新工艺等方面的基本能力。 实行本科应用型工程师培养模式,工程教育实践贯穿于四年本科教育阶段,本科专业培养计划年限为3年,培养方式以理论教学为主,实践教学为辅;与企业联合培养年限为1年,培养方式以实践教学为主,由本专业教师和定点企业内的工程师共同培养。 毕业生应获得以下几方面的知识和能力:(1)掌握制图、机械、电工与电子技术和计算机应用等自然科学和冶金工程技术科学的基础理论;(2)掌握冶金原理、冶金传输原理、物理化学、工程材料、钢铁冶金学、轻金属冶金学、重金属冶金学等专业知识及相关的工程技术知识;(3)具有冶金工艺制定、生产组织、技术经济、企业管理、环境保护的基础知识和工业设计的初步能力;(4)具有分析和解决本专业生产中实际问题的能力,具备较强的实践能力和计算机应用能力,具有较强的自学能力,掌握不断扩展知识面及终身获取新知识的方法;(5)适应科学发展和经济建设的需要,具有较强的开拓创新能力,能够进行新工艺、新技术的探索,新设备和新材料的设计和研发。 2 “卓越工程师”创新人才培养计划思路与措施 改革和创新工程教育人才培养模式,创立高校与行业企业联合培养人才的新机制,着力提高学生服务企业和社会的责任感、勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。明确冶金工程专业卓越工程师培养的总体思路,建立以创新能力为优秀的人才培养模式,改革课程内容、学习方式、考核方式和评价标准,加强实践教学及能力培养方式等关键环节,实施“全过程、递进式”的实践教学体系,培养学生的动手能力、基本技能、表达能力和工程综合能力,思索出一条行之有效的工程教育模式。 在常规课堂教学内容基础上,加强理论冶金工程应用方面的知识;加强实验与实践环节的教学,充分利用学校和企业实验室和校内外实习基地。具体将冶金工程专业的课程划分为主干课程、专业主干课程、主要实践教学性环节和主要专业实验4个部分。主干课程为冶金工厂设计基础、预焙槽炼铝、冶金传输原理;专业主干课程包括重金属冶金学、轻金属冶金学、钢铁冶金学、冶金自动检测与控制、冶金设备设计原理等;主要实践教学环节包括金工实习、综合性设计实验、校外教学实习基地实习以及毕业设计(论文)等;主要专业实验包括冶金检测技术、传输原理、熔体物性测定实验等。并且利用经培训获得国家创新工程师资格的师资队伍,对冶金卓越班学生开设创新方法公共选修课程,使学生TRIZ④理论中各种方法和工具,更好地将学习到的方法应用于实践,为将来成为创新型人才步入企业解决工程实际问题奠定基础。 冶金工程专业的知识体系分为校内阶段的培养和校企联合培养。在与中国铝业股份有限公司青海分公司签订的“战略合作框架协议”和“四年不间断工程实践”原则基础上,聘请企业富有工程实践经验的高级工程技术人员与专业教师共同对培养方案和教学计划进行优化完善,重点体现在冶金工厂设计基础、预焙槽炼铝、碳素生产等专业课程企业授课及配合课程进行生产工艺、设备运作、技术操作等方面的课程实习。 冶金工程专业实训具有产业链长、技术密集、工艺复杂、生产现场高危作业等特点。因校内生产性实训基地受到“高投入建设、高成本运行、高环保要求”的限制,学院正在投入巨资建设了填补国内空白的炼铁、炼钢仿真模拟实训系统,但像烧结、球团、高炉炼铁、转炉炼钢、焦化等生产性实训仍然无法进行,通过建立西部矿业、中国铝业青海分公司、西宁特殊钢集团等稳定的大型企业实习基地进行弥补。将产学研相结合的思想融入工程教育整体培养过程,通过教学、实践、科研和应用有机结合,把课程设计、毕业设计的内容与工程设计相结合,真正体现校企联合培养。 学生在企业实习期间,要进行工作质量和学习效果的评估。通过制定《青海省电解铝行业卓越工程师培养通用标准》,结合实际生产装置,密切跟踪最新的技术发展和各种技术规范,形成对培养人才进行监督和评估的标准和机制。 在教学方法上,改变了原来相对单一的教学方式,积极采取有效的新型教学方法,注重因材施教。根据学生的个人特点、就业方向等设计学习内容。实行本科生校企双导师制;专业基础课的分层次、分阶段教学;学生之间的合作学习;探索性和创新性的实验设计课、教师组织研讨课等等。对于在校内进行实验实训模式进行创新和改良,如利用实验室现有设备和实训模拟软件、鼓励学生自主设计实验内容,激发学生的兴趣。项目负责人已经获批2012年科技厅科技条件平台建设计划“基于TRIZ理论面向有色产业技术创新平台的建设”经费50万元,中国铝业股份有限公司青海分公司项目配套20万元,主要开展:(1)师资培养;(2)推广培训平台建设阶段;(3)专利技术创新平台建设,这将极大促进企业专利成果的孕育转化和产品创新设计,同时可组织冶金工程“卓越班”学生进行专利成果收集和申报,结合实际生产培养毕业生创新能力。 3 结束语 以“卓越计划”为指导,借鉴国内外一些先进的教学研究成果,注重因材施教,着重培养学生的实践能力和创新能力。课程改革应注意理论知识、工程能力和综合素质之间的关系,及时根据冶金行业实际发展更新教学内容。按照“实用、有效”的原则,对冶金工程专业的培养计划进行优化和完善。注重教学方法的改革,思索以学生为主体,理论知识、工程能力和综合素质共同发展的教学模式。 实施“卓越计划”精心设计后的课程,使学生在基础理论知识、分析和解决问题的方法、与创新理论工具应用得到有效的结合,具有系统性完整性,更利于学生综合能力的培养。 冶金工程专业是传统的高耗能产业相关的学科。当前轻、重金属冶金向高精密、合金化的方向转型,所以要打破现有僵局,在废弃物利用,冶金新工艺方面大力研究。这方面的高校教学落后于生产实际,迫切需要学生掌握最新的知识,为跟上冶金行业发展步伐,需要探索一条新的培养模式。 冶金工程人才培养探讨:面向工程实践人才培养的冶金工程专业建设与实践 摘要:苏州大学严格按照卓越工程师要求制订冶金工程的培养计划,构建了合理的通识课程平台、基础课程平台、特色课程平台、选修课程平台的课程体系;对实验教学课程的建设、实验教学课程内容的改革、开放实验室、实验教材建设、信息化平台建设等方面进行了实验教学改革;加强了实践教学师资队伍的工程实践能力的培养。从而推进冶金工程专业学生工程实践能力的培养和提高。 关键词:工程实践人才;冶金工程;专业建设 苏州大学与世界500强的钢铁企业——沙钢集团联合办学,于2010年5月成立了苏州大学沙钢钢铁学院,并于2011年首届招收冶金工程本科学生。苏州大学非常重视与世界500强的沙钢集团合作的机会,严格按照卓越工程师要求来制订冶金工程的培养计划。主要体现在课程体系建设、实验教学改革、师资队伍的建设等三方面。 一、面向工程实践人才培养的课程体系建设 苏州大学严格按照卓越工程师要求来制订冶金工程的培养计划,以培养工程实践人才为出发点,制订的冶金工程培养计划着力培养综合素质高、专业基础扎实、富于工程实践的工程科技人才。 1.通识课程平台——注重自然科学与社会科学的有机结合。培养方案中设置了社会科学和自然科学相结合的综合化教育课程,即通识课程。针对学生所必需的知识和基础,注意培养学生的基本素质,着眼于学生的可持续发展并且为学生继续学习打基础,使学生获得较宽厚的通识基础学科、专业基础学科的知识。通识课程平台占总学分的23%。 2.基础课程平台——拓宽专业口径,培养复合型人才。基础课程涵盖无机化学、工程制图、工程力学、电工与电子技术、金工实习等课程。上述做法使学生基础扎实,具有冶金、材料、化学、化工、机械兼顾的知识结构。基础课程平台占总学分的45%。 3.特色课程平台——接触学科前沿,注重设计和实践能力。本专业方向特色课程平台为本专业方向的支柱课程,有理论、有实验、有课程设计。特色课程平台针对本方向的技术发展,选择接触学科前沿的学生必备的专业知识。特色课程平台占总学分的17.5%。 4.选修课程平台——鼓励学生交叉选修,注重专业拓展能力。选修课程平台有有色金属冶金学、冶金反应工程学、信息检索与利用、冶金厂环保、热工仪表及自动化、金属压力加工等课程。通过选修课程的学习,更好地拓展了冶金工程相关的工程实践能力。特色课程平台占总学分的14.5%。 二、面向工程实践人才培养的实验教学改革 1.实验教学课程的建设。专业实验教学打破按课程开设课内实验和集中实验的格局,专业实验教学课全部开设成独立实验课程。针对学生的专业、能力和知识结构层次,设置基础性实验、综合设计性实验和创新性实验,其中综合设计性实验达到30%以上。 2.实验教学课程内容的改革。注重将实验内容、实验教学与教师的科研相结合,及时将科研引入实验教学中去。以工厂实际问题为原型,引导学生进行理论分析和工艺处理,丰富实验教学内容并且提高学生的工程实践能力,确保实验课的年更新率达到10%。充分发挥仿真实验的载体和平台作用,让学生利用计算机观察实验现象,了解实验的全过程。现代化辅助实验教学手段的应用使实验教学更加完善,这样不但可以使学生在实际操作该大型仪器之前对该仪器的性能和使用有一个感性和理性的了解,而且有利于学生操作实际仪器的学习效果。 3.开放实验室。通过学生自选和教师指导相结合,学生直接参加教师的科研课题,参加工厂的技改项目和解决来自于工厂的实际问题,自己动手解决自身提出的问题。 4.实验教材建设。为了配合实践性教学环节的教学,改变以往教师为主的实验教材编写方式,聘请富有实践经验的企业技术骨干共同参与实验教材的编写,形成有自身特色的自编实验教材。 5.信息化平台建设。进行网络教学资源的建设和共享,为学生提供主要实验课程的网络课件和电子教案,并在网站上提供仪器使用手册、设备操作方法等。学生可以在网上开展专题讨论、课程疑难问题以及对实验教学的意见和建议,更好地发挥师生互动的教学效果。在网络教学平台上向学生实时公布各课程的实验教学计划、实验和实践要求。 随着计算机技术的发展和冶金工业信息化建设速度的加快,我国冶金行业自动化程度在不断提高,对冶金行业专业人才的要求也在不断变化,冶金行业信息化人才需求将不断加大,尤其是软件人才。目前相对于其他行业来说,冶金行业信息化水平仍然处于比较落后的现状。生产过程的自动化、计算机在线监测与控制、计算机仿真模拟等信息化建设正处于不断探索发展的快速成长期。由于冶金行业自身的特殊性,专门学习计算机软件的学生很难满足企业的要求,因为他们对所从事行业、职业岗位需求了解不够,缺乏行业实践经验,不具备相应的职业素质。未来冶金行业迫切需要高校大量培养一批熟悉软件工程技术,具备软件系统分析、软件整体开发设计和项目管理能力,实践能力强并具有一定冶金专业知识的复合型、应用型高级软件工程技术人才。 三、面向工程实践人才培养的实践教学师资队伍的建设 实践教学师资队伍应该由丰富工程实践经验的教师梯队组成,以苏州大学的教授、副教授和其他教师与管理人员为主,同时,聘请一部分来自于企业的高级专家和技术人员。为了做好工程实践教学师资队伍的建设,主要措施是: 1.首先要保证工程实践教学师资队伍都有丰富的工程实践经验和一定的管理经验,在中心工作的正、副教授要通过相关程序的遴选。 2.加强青年教师工程实践能力的培养力度,要有计划、有针对性地选派青年教师到冶金企业培训,回校后在中心工作或兼职一段时间;或者选派工程实践能力强的老教师担任青年教师的指导教师,以老带新。 3.鼓励广大教师和实验室工作人员开展工程实践教学方面的研究与实践,鼓励理论课教师从事实验教学,实验教师兼任理论课教学,互相融合,形成学科带头人或高水平教师积极投身实验教学工作的良好氛围。 由于冶金工程专业培养的学生基础宽厚、理论扎实、技能全面,同时,又具备冶金和金属材料加工等方面的知识和技能。加之,冶金行业属于国民经济的基础和支柱产业之一,因而,毕业生择业面宽,适应能力强。毕业生可以到冶金、化工、材料、环境保护及其相关行业的生产、科研和管理部门从事生产技术管理、工程设计、技术开发、新型结构材料和功能材料的研制和开发等工作,也可以到高等院校和高等职业学校从事专业教学工作。祖国蓬勃的建设事业需要冶金工程方面大量的专业人才,众多的钢铁冶金,有色金属冶金企业等都是学子们一展身手的好地方。 随着现代科技的迅猛发展,该专业对从业人员的综合素质也提出了较高的要求,如计算机控制技术在冶金工程领域的广泛应用,也就使得学生在大学里就要逐步接触并掌握到丰富而实用的计算机知识。另外,该领域在国内的发展与国外先进技术的交流也日益频繁,对学生外语的使用也提出了相当高的要求。 作者简介:钟胜奎(1974-),男,湖南新邵人,博士,教授,主要从事冶金及材料物理化学的研究。 冶金工程人才培养探讨:面向工程实践人才培养的冶金工程专业建设与实践 摘要:苏州大学严格按照卓越工程师要求制订冶金工程的培养计划,构建了合理的通识课程平台、基础课程平台、特色课程平台、选修课程平台的课程体系;对实验教学课程的建设、实验教学课程内容的改革、开放实验室、实验教材建设、信息化平台建设等方面进行了实验教学改革;加强了实践教学师资队伍的工程实践能力的培养。从而推进冶金工程专业学生工程实践能力的培养和提高。 关键词:工程实践人才;冶金工程;专业建设 苏州大学与世界500强的钢铁企业——沙钢集团联合办学,于2010年5月成立了苏州大学沙钢钢铁学院,并于2011年首届招收冶金工程本科学生。苏州大学非常重视与世界500强的沙钢集团合作的机会,严格按照卓越工程师要求来制订冶金工程的培养计划。主要体现在课程体系建设、实验教学改革、师资队伍的建设等三方面。 一、面向工程实践人才培养的课程体系建设 苏州大学严格按照卓越工程师要求来制订冶金工程的培养计划,以培养工程实践人才为出发点,制订的冶金工程培养计划着力培养综合素质高、专业基础扎实、富于工程实践的工程科技人才。 1.通识课程平台——注重自然科学与社会科学的有机结合。培养方案中设置了社会科学和自然科学相结合的综合化教育课程,即通识课程。针对学生所必需的知识和基础,注意培养学生的基本素质,着眼于学生的可持续发展并且为学生继续学习打基础,使学生获得较宽厚的通识基础学科、专业基础学科的知识。通识课程平台占总学分的23%。 2.基础课程平台——拓宽专业口径,培养复合型人才。基础课程涵盖无机化学、工程制图、工程力学、电工与电子技术、金工实习等课程。上述做法使学生基础扎实,具有冶金、材料、化学、化工、机械兼顾的知识结构。基础课程平台占总学分的45%。 3.特色课程平台——接触学科前沿,注重设计和实践能力。本专业方向特色课程平台为本专业方向的支柱课程,有理论、有实验、有课程设计。特色课程平台针对本方向的技术发展,选择接触学科前沿的学生必备的专业知识。特色课程平台占总学分的17.5%。 4.选修课程平台——鼓励学生交叉选修,注重专业拓展能力。选修课程平台有有色金属冶金学、冶金反应工程学、信息检索与利用、冶金厂环保、热工仪表及自动化、金属压力加工等课程。通过选修课程的学习,更好地拓展了冶金工程相关的工程实践能力。特色课程平台占总学分的14.5%。 二、面向工程实践人才培养的实验教学改革 1.实验教学课程的建设。专业实验教学打破按课程开设课内实验和集中实验的格局,专业实验教学课全部开设成独立实验课程。针对学生的专业、能力和知识结构层次,设置基础性实验、综合设计性实验和创新性实验,其中综合设计性实验达到30%以上。 2.实验教学课程内容的改革。注重将实验内容、实验教学与教师的科研相结合,及时将科研引入实验教学中去。以工厂实际问题为原型,引导学生进行理论分析和工艺处理,丰富实验教学内容并且提高学生的工程实践能力,确保实验课的年更新率达到10%。充分发挥仿真实验的载体和平台作用,让学生利用计算机观察实验现象,了解实验的全过程。现代化辅助实验教学手段的应用使实验教学更加完善,这样不但可以使学生在实际操作该大型仪器之前对该仪器的性能和使用有一个感性和理性的了解,而且有利于学生操作实际仪器的学习效果。 3.开放实验室。通过学生自选和教师指导相结合,学生直接参加教师的科研课题,参加工厂的技改项目和解决来自于工厂的实际问题,自己动手解决自身提出的问题。 4.实验教材建设。为了配合实践性教学环节的教学,改变以往教师为主的实验教材编写方式,聘请富有实践经验的企业技术骨干共同参与实验教材的编写,形成有自身特色的自编实验教材。 5.信息化平台建设。进行网络教学资源的建设和共享,为学生提供主要实验课程的网络课件和电子教案,并在网站上提供仪器使用手册、设备操作方法等。学生可以在网上开展专题讨论、课程疑难问题以及对实验教学的意见和建议,更好地发挥师生互动的教学效果。在网络教学平台上向学生实时公布各课程的实验教学计划、实验和实践要求。 随着计算机技术的发展和冶金工业信息化 设速度的加快,我国冶金行业自动化程度在不断提高,对冶金行业专业人才的要求也在不断变化,冶金行业信息化人才需求将不断加大,尤其是软件人才。目前相对于其他行业来说,冶金行业信息化水平仍然处于比较落后的现状。生产过程的自动化、计算机在线监测与控制、计算机仿真模拟等信息化建设正处于不断探索发展的快速成长期。由于冶金行业自身的特殊性,专门学习计算机软件的学生很难满足企业的要求,因为他们对所从事行业、职业岗位需求了解不够,缺乏行业实践经验,不具备相应的职业素质。未来冶金行业迫切需要高校大量培养一批熟悉软件工程技术,具备软件系统分析、软件整体开发设计和项目管理能力,实践能力强并具有一定冶金专业知识的复合型、应用型高级软件工程技术人才。 三、面向工程实践人才培养的实践教学师资队伍的建设 实践教学师资队伍应该由丰富工程实践经验的教师梯队组成,以苏州大学的教授、副教授和其他教师与管理人员为主,同时,聘请一部分来自于企业的高级专家和技术人员。为了做好工程实践教学师资队伍的建设,主要措施是: 1.首先要保证工程实践教学师资队伍都有丰富的工程实践经验和一定的管理经验,在中心工作的正、副教授要通过相关程序的遴选。 2.加强青年教师工程实践能力的培养力度,要有计划、有针对性地选派青年教师到冶金企业培训,回校后在中心工作或兼职一段时间;或者选派工程实践能力强的老教师担任青年教师的指导教师,以老带新。 3.鼓励广大教师和实验室工作人员开展工程实践教学方面的研究与实践,鼓励理论课教师从事实验教学,实验教师兼任理论课教学,互相融合,形成学科带头人或高水平教师积极投身实验教学工作的良好氛围。 由于冶金工程专业培养的学生基础宽厚、理论扎实、技能全面,同时,又具备冶金和金属材料加工等方面的知识和技能。加之,冶金行业属于国民经济的基础和支柱产业之一,因而,毕业生择业面宽,适应能力强。毕业生可以到冶金、化工、材料、环境保护及其相关行业的生产、科研和管理部门从事生产技术管理、工程设计、技术开发、新型结构材料和功能材料的研制和开发等工作,也可以到高等院校和高等职业学校从事专业教学工作。祖国蓬勃的建设事业需要冶金工程方面大量的专业人才,众多的钢铁冶金,有色金属冶金企业等都是学子们一展身手的好地方。 随着现代科技的迅猛发展,该专业对从业人员的综合素质也提出了较高的要求,如计算机控制技术在冶金工程领域的广泛应用,也就使得学生在大学里就要逐步接触并掌握到丰富而实用的计算机知识。另外,该领域在国内的发展与国外先进技术的交流也日益频繁,对学生外语的使用也提出了相当高的要求。 作者简介:钟胜奎(1974-),男,湖南新邵人,博士,教授,主要从事冶金及材料物理化学的研究。
信息类论文:文本分类结合人工智能信息获取论文 编者按:本文主要从问题的提出;文本分类技术的基本原理;文本分类技术在数字图书馆中的应用分析;结束语进行论述。其中,主要包括:数字图书馆在我国高校、政府以及科研机构都得到了有效发展、文本分类技术是人工智能和信息获取技术的结合、数字图书馆是一个巨大的知识宝库、文本分类是指根据文本的内容或属性,将大量的文本归到一个或多个类别的过程、文本分类的映射规则是系统根据已经掌握的每类若干样本的数据信息、系统使用训练样本进行特征选择和分类器训练、特征选择的结果是初始特征项集合的子集、文本特征项、文本的特征项应该具特点、特征项选择、特征值的提取等,具体请详见。 一、问题的提出 随着计算机技术与网络技术的普及和发展,数字图书馆在我国高校、政府以及科研机构都得到了有效发展。数字图书馆来源于图书馆馆藏的数字化从而充分地高效地利用图书馆信息资源。现有的图书馆资料主要是书籍、杂志、报刊、技术报告等。人们希望利用因特网把所有的数字化的资源站点连接起来,这样要管理的信息除了图书馆中的文本信息外,还希望管理博物馆、展览馆、档案馆、学术组织以及其它Web站点上千差万别的信息。 面对浩瀚无边的数字化信息使得数字图书馆关键优秀技术之一的文本分类成为一个日益重要的研究领域。文本分类技术是人工智能和信息获取技术的结合,是基于内容的自动信息管理的优秀技术。 二、文本分类技术的基本原理 数字图书馆是一个巨大的知识宝库。数字图书馆的服务重点是以人为主,而不是以馆以书为主。数字图书馆的特点使得其服务要深入到知识的层次,通过对信息内容的组织和加工的自动化,把资源组织成一个知识系统。文本的自动分类是为提高信息内容服务的质量而产生的文本处理技术。它们的出现使得信息内容服务出现了新的局面。 文本分类是指根据文本的内容或属性,将大量的文本归到一个或多个类别的过程。文本分类算法是有监督学习的算法,它需要有一个己经手工分好类的训练文档集,文档的类别已标识,在这个训练集上构造分类器,然后对新的文档分类。如果训练集的类别未标识,就是无监督的学习算法,无监督学习算法从数据集中找出存在的类别或者聚集。 从数学角度来看文本分类是个映射程,它将未标明类别的文本映射到已有的类别中,用数学公式表示如下: f:AB其中,A为待分类的文本集合,B为分类体系中的类别集合 文本分类的映射规则是系统根据已经掌握的每类若干样本的数据信息,总结出分类的规律性而建立的判别公式和判别规则。然后在遇到新文本时,根据总结出的判别规则,确定文本相关的类别。但是由于大量的文本信息是一维的线性字符流,因此文本自动分类首先要解决的问题就是文本信息的结构化。在模式识别领域里,把文本信息的结构化称为"特征提取"。在文本信息内容处理领域,这项工作被称为文本的"向量空间表示"。其基本流程如图1所示: 系统使用训练样本进行特征选择和分类器训练。系统根据选择的特征将待分类的输入样本形式化,然后输入到分类器进行类别判定,得到输入样本所属的类别。 三、文本分类技术在数字图书馆中的应用分析 为了提高数字图书馆中分类准确率,加快系统运行速度,需要对文本特征进行选择和提取。两者的差别在于,特征选择的结果是初始特征项集合的子集,而特征提取的结果不一定是初始特征项集合的子集(例如初始特征项集合是汉字,而结果可能是汉字组成的字符串)。特征选择、提取和赋权方法对分类结果都有明显影响。 (一)文本特征项 文本的特征项应该具有以下特点:特征项是能够对文本进行充分表示的语言单位;文本在特征项空间中的分布具有较为明显的统计规律;文本映射到特征项空间的计算复杂度不太大。对于计算机来说,文本就是由最基本的语言符号组成的字符串。西文文本是由字母和标点符号组成的字符串,中文文本就是由汉字和标点符号组成的字符串。 概念也可以作为特征项,"计算机"和"电脑"具有同义关系,在计算文档的相似度之前,应该将两个词映射到同一个概念类,可以增加匹配的准确率。但是概念的判断和处理相对复杂,自然语言中存在同义关系(如老鼠、耗子)、近义关系(如忧郁、忧愁)、从属关系(如房屋、房顶)和关联关系(如老师、学生)等各种关系。如何很好地划分概念特征项,确定概念类,以及概念类的数量都是需要反复尝试和改进的问题。 (二)特征项选择 不同的特征项对于文档的重要性和区分度是不同的,通常高频特征项在多个类中出现,并且分布较为均匀,因此区分度较小;而低频特征项由于对文档向量的贡献较小,因此重要性较低。 文档频次就是文档集合中出现某个特征项的文档数目在特征项选择中计算每个特征项在训练集合中出现的频次,根据预先设定的闽值去除那些文档频次特别低和特别高的特征项。 信息增益方法是机器学习的常用方法,在分类问题中用于度量特征项在某种分类下表示信息量多少,通过计算信息增益得到那些在正例样本中出现频率高而在反例样本中出现频率低的特征项,以及那些在反例样本中出现频率高而在正例样本中出现频率低的特征项。 (三)特征值的提取 在文本分类中,我们称用来表示文档内容的基本单元为特征,特征可以是词、短语。目前,大多数有关文本分类的文献基本上采用词的集合来表示文档的内容。采用短语来表示文档存在两个缺点:第一短语的提取较困难,特别是准确的提取,需要较多的自然语言处理技术,而这些技术还不够成熟;第二采用词组表示文档在信息检索和文本分类中的效果并不比基于词的效果好,有时反而更差。 四、结束语 近年来,国内外数字图书馆的建设发展地很快,各国政府在建设,而且大学、企事业等也在建设各自的数字图书馆。随着计算机技术和网络技术的不断成熟,困扰数字图书馆发展的一些技术瓶颈也逐渐地被解决了。随着数字图书馆中对精度要求较高,而且要处理的文本数据量也相当庞大,今后对文本分类技术在数字图书馆中应用的精度和速度有待进一步改进。 信息类论文:电子信息类专业课程教学论文 1课堂教学 1.1明确教学内容,突出重点难点 《微机原理与接口技术》作为一门技术基础课,其中需要记忆的内容较多,而且比较抽象,不好理解,所以学生普遍反映难学,随着所学内容的增多,越学到后面越觉得乱,理不出个头绪来,更谈不上好好理解并加以应用了,经常是顾此失彼,穷于应付。我们认真地分析了学生所反映的问题,从本专业的特点、学生的素质及教材系统性出发,主要以8086/8088为主,从CPU的组成、内存单元的存储原理、寻址方式入手,讲述指令的组成及应用,实验部分强调基本接口电路的原理与编程及系统设计的基本方法。 在每一章节讲授之前,先指出重点和难点,重点部分精讲,要求学生全面掌握。例如:在讲8086/8088结构一节时,存储器地址分段是本章的重点和难点,讲课时应配以大量图表形式进行重点阐述并辅以例题和练习题加深理解,而关于计算机硬件和软件一节,学生在前修课程中已经学过,只是粗略复习一下即可。其他章节也采用类似的方法。这样,学生知道每一章节的重点、难点,学习有了目标,大大提高了学习效率,增加了学习本课程的积极性。 1.2有选择地运用多媒体教学,提高教学效果 课堂教学是教学过程的基础,也是教学过程的主体。课堂教学的效果决定了授课过程是否成功,决定了这门课程能否达到授课目的,也影响到学生的学习兴趣。为加强课堂教学的效果,教师可以采用边理论教学边进行演示实验的方法,使学生在轻松有趣的学习中掌握理论。例如,在讲解芯片引脚图和芯片的内部结构图时,可在课件中通过点击相应文字或按钮来控制这些图片的显示或隐藏,并在图片旁边显示文字说明或语音提示,从而增强图片的可读性;又如,汇编语言指令和数据寻址方式是课程的基础知识,可在课件中用动画效果来模拟原本无法看到的指令执行过程和数据流动方向。在此课程中,类似的情况还有很多,采用多媒体教学一方面可以加快教学速度,弥补教学时数的不足,另一方面图文并茂,动感演示,无疑会激起学生的学习兴趣,课后阅读时容易产生联想。 1.3利用形象比喻法,加深内容理解 本课程有一些概念比较抽象,学生初次接触时会觉得很难弄明白,例如:堆栈、存储单元、寄存器、各种寻址方式等等。在教学时,不妨把这些内容和现实中的事情联系起来,比如:在讲解堆栈“后进先出”工作方式时,可以将“堆栈”比喻成火车站,先到的火车排在最后,最后到的火车排在最前,出站时,后到的火车必须先走,先到的火车才能出发。又如,在讲存储器物理地址和逻辑地址时,可用学校的教室做比喻,每一个教室是一个存储单元,有且只有一个唯一的教室编号,而该教室又属于某一个教学楼,即存储器的段,在该段里通过偏移量找到该存储单元比喻成在该教学楼里找到该教室。类似的例子还有很多。实践证明,凡是比喻恰当的地方,学生就容易掌握,只要我们认真地去探索和联想,课本中许多枯燥、抽象的问题都能与生活中的事情联系起来,从而使它们变得生动形象,易于理解和接受了。 2实验教学 微机原理与接口实验是电子信息类专业学生今后从事系统设计、研究、开发和应用的一门重要实践课程,学习最终结果是要求学生具有开发嵌入式系统能力。要达到这样的目的,除了课堂讲授原理外,还要靠实践加深理解,要通过对一些典型软件、硬件进行设计,编写程序、调试,直到正常运行,才能让学生具有基本的微机开发能力。我们在实践环节上主要作了以下一些探索: 2.1注重实验的选择 在传统教学中,汇编语言的实验占用了大部分课时,而实际效果却并不理想。为此,在实践教学过程中让学生掌握汇编语言的调试过程即可。重点学习与输入输出相关的指令,并通过实验熟练掌握。中断和接口技术对于电信类学生而言,可在今后的实际中直接进行应用,因此在实践教学过程中需要有重点的学习。 2.2注重实验方法的运用 在实验课程中,适当采用逆向教学方式,例如在中断技术的教学中,可以让学生先做实验。在实验中,学生们只要将电路按规定连接好,并输入预先编好的程序即可。然后再在课堂教学中在对实验的原理和实验中出现的问题进行讲解和分析,学生参与共同讨论。由于学生通过实验已经建立起感性认识,因而在理论学习上就容易理解和接受了。 2结束语 从我系学生的平时反映及成绩来看,本文所提倡的教学方法收到了良好的效果。通过对“微机原理与接口技术”课程教学方法的探讨,我们深刻地认识到只有通过教学改革才能提高教学质量,才能培养出能尽快适应社会的应用型人才。我们只要坚持不懈地努力下去,不断总结,相信一定可以取得较满意的效果。 信息类论文:电子信息类课程教学论文 一、实验课教学模式的改革 我们将低频、高频、数字逻辑电路等实验课的内容进行整合和优化,成为“电子线路设计与测试”课程,面向信息学院开课。该课程分为三个层次:基础性实验-综合设计性实验-设计研究性实验”。各个层次的教学内容和教学方法是:(1)基础性实验:开设一定数量的验证性实验,包括模拟电路、数字电路以及高频电路三门课程的基础实验。运用EDA进行仿真、比较实验与仿真的结果。(2)综合设计性实验:以集成电路和可编程器件为主,由学生自行设计、装调电子电路,培养学生工程设计能力,启发学生创新设计思维。(3)设计研究性实验:打破多门课程界线,进行综合性、研究性课题设计,如电子系统的设计,CPLD/FPGA的数字应用系统设计,嵌入式系统设计,电子系统自动化设计与仿真。 采用“三开放”的教学方法,即(1)时间开放:学生可以通过上网预约实验时间和实验室,实验仪器1人1组。(2)内容开放:学生完成基本的实验后,可以扩展实验内容。(3)元器件开放:与实验相关的所有元器件发给学生,由学生保管。学生每做完一个实验课题,教师收集学生实验中的问题,组织同学课堂讨论,还可以在课堂上提问,师生共同讨论。理论与实践相结合,学生以自学为主,实验为主,教师现场指导的方法进行教学,同时还用多媒体课件给学生讲授20学时的理论课,介绍电子线路的设计方案、设计思路,新器件和EDA技术的应用以及实验测试方法等问题。 二、实践到理论再到实践的教学方法 1.先理论后实践的缺点 电子类课程理论较难掌握,相当一部分学生成绩较差,分析其原因,课程理论知识比较难只是一方面,最重要的是学生学习兴趣不高,觉得理论知识没有用处。而参加电子设计大赛的同学学习却非常轻松。由于比赛的题目多数都是和实际应用相结合,甚至要求设计一种全新的产品,学生在制作过程中会深刻体会到理论知识在实际应用中的作用,实际问题的解决要靠理论知识来支撑。教师无数次地强调理论知识的重要性也没有学生一次实际经历给他们的印象深刻。 2.实践到理论再到实践的作用及效果 低年级的同学参赛前没有学习电子类课程,相关的知识也只是中学阶段和课外自学获得的,并没有系统性地学习。因此在实际制作过程中,会遇到很多问题无法解决,使他们带着问题学习理论课程,问题解决后,也已掌握大部分的理论内容。因此,在电子课程的教学中,我们采用实践到理论再到实践的教学方法。具体实施如下: 教师在先实践后理论的教学中要起主导作用。主要是调动学生的积极性和学习兴趣。在指导实践过程中,教师对电路原理只做简单的讲解,告知学生如何应用相关组件,并强调在后续的理论课程学习中会学习相关的理论知识。在理论课程教学中,以学生制作过的电路等为实例,结合课程内容详细讲解其工作原理,让学生懂得电路为什么能实现相应的功能。在开始的实践引导下掌握好理论知识,再将理论知识应用到实际中去,是我们的教学目的。理论后的实践是学生自主应用理论知识的过程,这时我们给学生提供的只是场所,由他们自由发挥自己的想象力和创造力,目的明确地设计和制作小产品。 3.与项目教学法相结合 我们在先实践后理论的教学中紧密联系项目教学方法,以实现一定功能的机器人设计和组装作为主要项目,结合电源设计、功放设计和收音机组装等纯电子线路设计,对学生进行基本的电子实践训练。教师全程参与到教学过程中去,从纯粹的知识传授者转变为教学过程的组织者和指导者。 在初始阶段,教师是学生学习的指导者,根据教学目标由教师或师生共同确定教学项目。教师要帮助学生完成信息的收集、计划的制定与论证。由于我们是机电专业,强调机械电子相结合,我们给学生推荐的项目是机器人设计和组装,机器人是典型的机械电子产品,既有机械设计部分,又有电子控制部分,能让学生对机械电子结合有很深的感性认识,能够很好地满足教学要求。 设计制作过程中,教师对学生遇到的问题进行引导解决,对于部分自主学习能力较强的学生,可以鼓励他们自主学习,自行解决问题。解决一个问题学习到的知识远比纯粹的理论讲授印象深得多。 设计制作结束后的评价,以制作结果的性能可靠性作为主要的评价依据,还参考制作过程中对遇到问题的主动解决能力。这种实践主要以激发学生兴趣和学习主动性为目的,因此并不作为成绩记录,让学生无须担心最后的成绩,可以尽情发挥自己的想象力,在教师总的要求下,做出有自己特色的产品来。 三、结语 在实际教学中采用实践到理论再到实践的方法,极大地提高了学生的学习兴趣,开拓了学生视野,激发了学生的思维,使得理论教学变得比较容易,学生的成绩有了显著的提高。但是我们的教学目的不是仅仅为了掌握理论知识,先实践后理论是为了提高学生学习效率,教学的最终目的还是为了实践,因为学生工作后面对的就是对知识的实际应用。 信息类论文:信息化水平聚类分析论文 1、变量指标的选取 国家统计局在其《中国信息能力报告》中,设计了一套评价我国信息化水平的指标:指标体系共分4级,有25个指标:①信息技术和信息设备应用能力:a.每千人拥有PC数;b.每千人拥有传真机数;c.每百人拥有电话数;d.每千人拥有电视机数;e.每千人拥有收音机数;f.每万人接入因特网用户;g.每百万人互联网上网主机数;h.每平方公里光缆长度;i.每百家企事业单位上网数;j.基础信息产业产值占GDP比重。②信息资源及开发利用能力:a.每户打国际电话时间;b.每百人期刊发行量;c.每日信息量;d.网络用户平均上网时间;e.每万人Web站点数。③人口素质:a.每万人平均科学家和工程师数;b.第三产业从业人数占就业总人口比重;c.大学入学率;d.每十万人在校学生数;e.计算机专家和工程师数。④国家对信息产业发展的支撑:a.信息产业产值占GDP比重;b.研究开发(R G)支出占GDP比重;c.每主线电信投资;d.人均GNP;e.教育投入。 鉴于遵循数据的客观性和代表性,以及易得性,本文采取以下指标:每千人工业增加值x1;每千人电信业务量x2;每千人移动通信交换机容量x3;移动电话普及率x4;电话普及率x5;广播综合人口覆盖率x6;电视综合人口覆盖率x7;有线电视普及率x8;每十户宽带上网用占有户数x9;R D经费支出占GDP比重x10;每十人从事科技活动人员总数占有的人数x11;每十人在校大学生人数占有的人数x12;每千人专利授权数占有数x13。其中缺省值用平均值代替或者临近年数内值代替。由于篇幅有限,指标数据省略。 2、因子分析 因子分析法是能够实现数据简化目的的有效方法之一。其基本思想是根据相关性大小把变量分组,使得同组内的变量之间相关性较高,使不同组的变量相关性较低,每组变量代表一个基本结构,这个基本结构称为公共因子。运用因子分析法,借助EXCEL多元统分析,对已得的指标数据进行分析处理,在处理过程中选取方差贡献比率为0.80。 按照方差贡献比率大于80%,应提取前四个因子,它们所解释的方差占总方差的84.58%,这四个因子就可以解释原始数据的大部分信息了。 分析结果中可以得到每个城市的四个因子得分情况F1,F2,F3和F4。最后,对28个城市的信息化水平进行综合评价并排序。以旋转后四个因子的方差贡献率为权数计算综合得分,计算公式为:F=0.5923F1+0.09957F2+0.0804F3+0.0736F4,最终可以得到所有城市的综合得分排名。 由于变量指标取值的同向性,得分越高代表信息化水平越高。排名依次为:北京,天津、广东、浙江、江苏、湖南、福建等等。 3、聚类分析 聚类分析是统计学中研究“物以类聚”问题的多元统计分析方法,在统计分析的应用领域已经得到了极为广泛的应用。其思路为:首先每个数据对象自成一类,并且计算各个类之间的“距离”或者相似性。然后每次将最相似的两类合并,合并后重新计算新类与其他各个类之间的距离或相似度。这一“凝聚”的过程一直继续直到所有对象都归为一类为止。利用各城市的因子得分,还可对28个城市进行分类,得分值相近的城市被认为具有较相似的属性。 4、结果分析 由所得到的聚类图可以看出,全国信息化水平基本上可以分为五类,北京,山西各成一类,从上面的综合水平排名可以看出,北京信息化水平处于全国领先地位,这首先归功于北京的地理位置和政治人文环境,其次结合因子得分矩阵,北京在因子1上的得分最高,而根据因子载荷矩阵可以看出,因子1在13个变量指标上的载荷系数都比较大,证明北京在城市信息化的各个方面都比较出色。山西的信息化综合水平排名第10,属于中等偏上的水平,在因子4上的得分较高,因子4在变量指标x1,x2上的载荷量较大,这正好符合山西是个煤矿大省的特征,通信电信比较发达繁荣。天津、广东、江苏、福建、浙江归为一类,这几个城市都是发达城市,信息化水平偏高,在每个指标上得分都比较平均。而河北、黑龙江、河南、江西、辽宁、吉林、湖北、湖南、安徽、山东、四川、海南、重庆可以归为一类,这几个城市由于地理环境、产业结构、人口众多等因素使得信息化水平中等偏下。最后一类,信息化水平偏下的一类包括:内蒙古、甘肃、青海、宁夏、广西、云南、西藏和陕西,信息化水平底下源于经济发展水平不高、对于信息化认识薄弱以及对信息产业的投入不够。 5、政策建议 虽然我国信息化应用工作已取得了较大的成绩,但在发展的过程中还存在着一些问题和不足使信息化带动经济发展的优势难以更好地发挥与国外发达国家相比还有很大差距,就是同亚洲一些发展中国家(或地区)比较也存在不小的距离。当前,经济全球化、我国加入世界贸易组织和世界信息产业的新发展,都对我国信息化应用发展提出了新的要求,因此,我们应认真分析中国信息化水平现状,分析与国外信息化发展的差距,有效地针对问题和不足进行改进,正确地规划未来发展方向和应采取的对策。 对策和建议主要有:(1)加快有关信息化法律、法规的制定,确保应用中的可靠性和安全性(2)降低成本,普及大众。(3)加强信息化知识普及与培训力度。(4)加大国家对信息化投资力度缩小地区间差距。(5)加强信息资源建设,提高信息化服务质量与水平。(6)建立信息化数据采集系统和评价监测体系。 另外,由上文的分析,信息化水平测度的数据很不全面,在每个地区城市的报告中尚未包括有些信息化水平测度指标,比如说信息产业增加值占地区生产值的比重。完整的数据不仅可以帮助很好的测度信息化水平,同时可以鞭策及时发现问题,提出相应的解决办法,这对于提高信息化水平是必要的途径。 信息类论文:电子信息类专业课程教学研讨论文 摘要:《微机原理与接口技术》是电子信息类专业学生的一门必修课程,此课程内容多、细、零散且抽象不易理解,学生反映难学,为此,对此课程的教学方法提出了几点体会。 关键词:微机原理与接口技术;教学方法;形象比喻法 1引言 随着我国微机事业的发展,目前微型机在我国工业过程控制、智能化仪器仪表、机电一体化、办公自动化等领域已得到迅速发展。许多现代通信设备都融合了当今最前沿的计算机技术,这就要求我们培养的通信类人才必须了解和掌握计算机在通信领域的应用技术。为培养综合性人才,我系将《微机原理与接口技术》作为电子信息类专业的主要课程,主要阐述微型计算机的基本组成结构和应用系统设计,以及汇编语言程序设计。通过本门课程的学习,学生可以获得微机软硬件方面的基本理论、基本知识和基本技能,从而培养学生工程应用能力,为深入学习计算机控制技术、智能仪器的设计打下良好基础。但是,在以往的教学中,学生普遍反映该课程“难”、“活”、“繁”,属于“困难课程”之一。从如何提高微机原理课程教学质量、增强教学效果,促使学生个性化发展等方面,谈谈在教学上的一些体验和认识。 2课堂教学 2.1明确教学内容,突出重点难点 《微机原理与接口技术》作为一门技术基础课,其中需要记忆的内容较多,而且比较抽象,不好理解,所以学生普遍反映难学,随着所学内容的增多,越学到后面越觉得乱,理不出个头绪来,更谈不上好好理解并加以应用了,经常是顾此失彼,穷于应付。我们认真地分析了学生所反映的问题,从本专业的特点、学生的素质及教材系统性出发,主要以8086/8088为主,从CPU的组成、内存单元的存储原理、寻址方式入手,讲述指令的组成及应用,实验部分强调基本接口电路的原理与编程及系统设计的基本方法。 在每一章节讲授之前,先指出重点和难点,重点部分精讲,要求学生全面掌握。例如:在讲8086/8088结构一节时,存储器地址分段是本章的重点和难点,讲课时应配以大量图表形式进行重点阐述并辅以例题和练习题加深理解,而关于计算机硬件和软件一节,学生在前修课程中已经学过,只是粗略复习一下即可。其他章节也采用类似的方法。这样,学生知道每一章节的重点、难点,学习有了目标,大大提高了学习效率,增加了学习本课程的积极性。 2.2有选择地运用多媒体教学,提高教学效果 课堂教学是教学过程的基础,也是教学过程的主体。课堂教学的效果决定了授课过程是否成功,决定了这门课程能否达到授课目的,也影响到学生的学习兴趣。为加强课堂教学的效果,教师可以采用边理论教学边进行演示实验的方法,使学生在轻松有趣的学习中掌握理论。例如,在讲解芯片引脚图和芯片的内部结构图时,可在课件中通过点击相应文字或按钮来控制这些图片的显示或隐藏,并在图片旁边显示文字说明或语音提示,从而增强图片的可读性;又如,汇编语言指令和数据寻址方式是课程的基础知识,可在课件中用动画效果来模拟原本无法看到的指令执行过程和数据流动方向。在此课程中,类似的情况还有很多,采用多媒体教学一方面可以加快教学速度,弥补教学时数的不足,另一方面图文并茂,动感演示,无疑会激起学生的学习兴趣,课后阅读时容易产生联想。 2.3利用形象比喻法,加深内容理解 本课程有一些概念比较抽象,学生初次接触时会觉得很难弄明白,例如:堆栈、存储单元、寄存器、各种寻址方式等等。在教学时,不妨把这些内容和现实中的事情联系起来,比如:在讲解堆栈“后进先出”工作方式时,可以将“堆栈”比喻成火车站,先到的火车排在最后,最后到的火车排在最前,出站时,后到的火车必须先走,先到的火车才能出发。又如,在讲存储器物理地址和逻辑地址时,可用学校的教室做比喻,每一个教室是一个存储单元,有且只有一个唯一的教室编号,而该教室又属于某一个教学楼,即存储器的段,在该段里通过偏移量找到该存储单元比喻成在该教学楼里找到该教室。类似的例子还有很多。实践证明,凡是比喻恰当的地方,学生就容易掌握,只要我们认真地去探索和联想,课本中许多枯燥、抽象的问题都能与生活中的事情联系起来,从而使它们变得生动形象,易于理解和接受了。 微机原理与接口实验是电子信息类专业学生今后从事系统设计、研究、开发和应用的一门重要实践课程,学习最终结果是要求学生具有开发嵌入式系统能力。要达到这样的目的,除了课堂讲授原理外,还要靠实践加深理解,要通过对一些典型软件、硬件进行设计,编写程序、调试,直到正常运行,才能让学生具有基本的微机开发能力。我们在实践环节上主要作了以下一些探索: 3.1注重实验的选择 在传统教学中,汇编语言的实验占用了大部分课时,而实际效果却并不理想。为此,在实践教学过程中让学生掌握汇编语言的调试过程即可。重点学习与输入输出相关的指令,并通过实验熟练掌握。中断和接口技术对于电信类学生而言,可在今后的实际中直接进行应用,因此在实践教学过程中需要有重点的学习。 3.2注重实验方法的运用 在实验课程中,适当采用逆向教学方式,例如在中断技术的教学中,可以让学生先做实验。在实验中,学生们只要将电路按规定连接好,并输入预先编好的程序即可。然后再在课堂教学中在对实验的原理和实验中出现的问题进行讲解和分析,学生参与共同讨论。由于学生通过实验已经建立起感性认识,因而在理论学习上就容易理解和接受了。 4结束语 从我系学生的平时反映及成绩来看,本文所提倡的教学方法收到了良好的效果。通过对“微机原理与接口技术”课程教学方法的探讨,我们深刻地认识到只有通过教学改革才能提高教学质量,才能培养出能尽快适应社会的应用型人才。我们只要坚持不懈地努力下去,不断总结,相信一定可以取得较满意的效果。 信息类论文:网络信息组织分类研究论文 1网络信息分类组织面临的问题 分类组织方式是网络信息资源组织的一种重要方式。目前,大多数提供网络信息服务的搜索引擎或门户网站都采用自编的分类体系进行信息组织。这些分类体系虽然充分考虑了用户的需求和网络信息的特点,突出了个性,方便了使用,但这些体系仍然存在许多有待改进的问题。 1.1学科大类设置不全,知识体系不完整 以中文雅虎(Yahoo)为例,它将网络信息分为14个宽泛的类目,每个大类又分出若干二级类,二级类目下细分出三级类目,可根据需要细分出四、五级类目。可以说,Yahoo采取的是一种逐层扩充的方法,以使知识的覆盖面越来越全。但是,从Yahoo分类每年都发生的明显变化和迅速增长的网络信息资源我们可以看到,仅仅设置这14个大类是难以涵盖人类社会生产生活的各个方面的。又如搜狐(sohu),将网络信息分为18个大类,网易()将网络信息分为19个大类,都有类似情况。总之,由于各种原因,现在的网站分类设置还不完善。知识覆盖不全,体系过于简单。几乎所有的中文搜索引擎的分类体系都存在着知识残缺不全、体系设计不完整的通病。 1.2类目划分标准不够合理 信息资源在同一层次下划分的标准不够统一,有时出现两个或两个以上划分标准的现象。具体来讲,同一层次类目在选择上存在的问题有:一方面,网站为了突出当今的热门和主流信息,将一些下级类目提升到大类中,如大多数中文网站把“电脑网络”或“计算机与网络技术”与“科学技术”并列为大类;又如网易将“体育竞技”和“少儿乐园”放在大类中。另一方面,子类的设置的标准问题,如Yahoo的“科学”这一大类下设有“电脑与信息技术”、“活动”、“教育”、“科普”、“酷站”、“能源”、“字典”、“组织”等等的二级类目。此外,在大类的展开中常出现整体不包含局部的违反逻辑规则的现象。 1.3各网站采用的分类标准不同,各行其是,导致了用户在使用时无所适从 以网络信息资源为基础建立类目体系,虽有较好的实用性,但类目划分的规律性不强,从而造成了各搜索引擎的分类不一致,体系也不太严密、科学,类名不规范,各个搜索引擎设立分类目录时力图突出的是自己的特色。 如新浪设立了“少儿搜索”大类,搜狐把“公司企业”单独列为一个大类,这就使得用户在使用时必须对某个搜索引擎的类目比较熟悉,否则当人工的分类有时与某些用户的习惯不一致时,会造成这些用户无法在正常的路径中找到资料。 1.4类目名称设置不够规范合理,不能全面反映类目的内容,给用户查找易造成误解 类名有时不能确切地概括类目的内涵,有时只有象征意义。此外,由于类目的下位类范围较宽,上位类有时很难有效限定其含义,再加上网络自编分类体系一般不使用注释揭示类目内涵,容易使一些类目的含义和范围难以确定。 设置好类目名称关键是选好类日用词。很多网络分类体系中采用一些含义模糊的语词,而且没有注释,这就使用户很难判断该类目的外延。如“网易”的“另类科学”,“搜狐”的“生活情趣”等类名,如果没有注释,根本就无法明白该类的内容包括什么。 1.5类目排列缺乏逻辑性 目前,中文网站总的来讲类目排列比较随意,外延常常有交叉重叠。几乎所有的中文搜索引擎的分类体系都存在着类目排列混乱的通病。如新浪、网易、搜狐、中华网在线等,都把“文学”与“艺术”、“电脑网络”与“科学技术”、“经济”与“文化”及“政治”等原本密切的大类,却人为地分割开来。又如网易对“文学”大类之下15个二级类目的排列,逻辑性不是很强。再如新浪对”文学”大类之下30个二级类目的排列,即便是按类目的使用频率或访问量序列排列,也使人感到排列次序不规律,不易查找。 1.6从事网络信息分类组织的人员都大多是非专业的分类人员,缺乏专业知识 随着网络信息资源的迅速增长以及信息需求的不断加大,网站业务量也快速攀升,而建立一个优秀的中文搜索引擎是一项庞大复杂的系统工程,在技术、设备、人力、财力的投入上都有比较高的要求。因此,许多网站扩大了工作人员的招收数量和范围,与此同时,许多网站却忽视了引进有信息处理专业知识的人才,因此造成了许多诸如以上提到的网络信息分类组织方面的问题。 面对海量网络信息,其分类体系的诸多弊端为用户充分利用网络信息、开发共享网络资源带来严重困难。因此,构建规范合理的网络信息分类体系,实现网络信息分类组织标准化已是大势所趋。 2国内有关学者的研究观点 从1998年开始,国内对网络信息分类组织的研究此起彼伏。其中,有许多学者表达了网络信息组织“标准化”的思想。如黄如花在文献1中指出要“信息描述标准化”;又如郑福根在文献2中认为网络信息组织的原则之一就是“标准化原则”;再如张林龙在文献3中指出“建立统一的网络信息分类标准成为网络信息分类组织的迫切需要”等等。此外,从近几年的研究成果来看,要编制一部适用于网络信息分类组织的分类法已具备了一定的理论基础,此说法可从刘延章、余义芳在文献4中对1998年~2002年这5年间160余篇有关网络信息分类组织研究的一些结果中略见一二。下面是文献4中的部分观点: (1)关于网络信息、网络信息用户、网络信息技术环境特点方面的研究成果极大地提高了我们对网络信息分类检索工具的标引对象、使用对象、所处环境的认识,为编制高质量的网络信息分类法打下了认识基础。 (2)关于网络信息分类法与传统文献分类法方面的比较研究为我们借鉴二者各自的特点、编表的理论、方法和技术提供了便利,从而为编制高质量的网络信息分类法打下了理论基础。 (3)关于传统分类法应用于网络信息分类组织方面的研究虽然有助于传统分类法特别是《中图法》自身的调整和改造,使之适应于网络信息分类组织的需要,但也为更好地编制网络信息分类法打下了方法基础。 (4)关于现代技术应用于网络信息分类组织方面的研究为编制高质量的网络信息分类法奠定了坚实的技术基础。 (5)关于中文网络信息分类体系的特点、问题及其改进方面的研究对于编制高质量的网络信息分类法具有现实的借鉴意义。 (6)关于统一的中文网络信息分类法编制方面的研究对编制高质量的网络信息分类法奠定了扎实的基础。 从上述研究结果可以看出,我国编制一部高质量的网络信息分类法具备了一定的理论研究基础和技术实现条件,为实现网络信息分类组织标准化提供了强有力的保障。 3对网络信息组织标准化的构想 通过以上分析,要实现网络信息组织标准化,编制一部适于网络信息组织的《分类法》是非常紧迫,也是切实可行的。但网络环境下的信息分类体系与传统文献分类体系相比存在着许多差异:①网络分类是以事物为中心,而不是以学科为中心列类;②网络信息分类是以网络资源为分类的基本对象,类目收录对象的范围更广;③采用了更多的信息技术;④直接采用语词进行信息标引;⑤传统分类是以线性方式展开类目,而网络分类是以网状方式进行超文本链接;⑥更新速度快。因此,编制网络信息分类法应考虑以下两大方面。 3.1宏观构想 编制网络信息分类法,实现网络信息组织标准化,应体现以下主要原则: (1)科学性原则。网络信息分类法应结合网络信息资源的特点,在充分揭示各学科之间内在联系和相互关系的基础上,将学科分类与事物分类相结合,构建一套科学合理的网络分类体系。 (2)继承性原则。网络信息分类法应吸收传统分类法的精华,吸收目前各中文网站分类体系的优点,结合现代信息技术来共同建造。对传统的东西不能全盘抛弃,也不能全盘吸收,应在吸收借鉴的基础上有所创新,有所发展。 (3)动态性原则。由于互联网是一个多元、开放的信息系统,因此,网络信息资源具有范围广、数量大、动态性强的特点。这就要求网络信息分类也要随着互联网内容的变化及时调整,使各种类型的网络信息资源都能在分类法中找到自己的位置。 (4)实用性原则。网络信息分类法应考虑网络环境下用户需求的特点。在类目的设置上,既要体现分类体系的相对稳定性,又要方便用户快速查询。类目数量控制在20~25个,类目层次展开至3~4级为宜。 (5)多维性原则。传统分类法以线性方式揭示文献信息内容,而网络信息分类法要尽可能全面而深入地揭示网络信息的内容和形式,多层次、多途径、全方位、多角度地进行信息揭示和描述,用超文本链接技术,变线性方式为网状方式,构建新型网络信息分类体系。 (6)开放性原则。网络信息分类体系具有相对的稳定性,但网络信息资源的开放性和动态性决定了网络分类体系也要随时增添新的内容。同时,不断吸收新思想、新技术,进一步满足和适应社会以及科技发展的需要。 3.2微观构想 根据上述对网络信息分类法宏观构想原则,结合传统分类法和现有网络信息分类体系的研究成果,笔者针对网络信息资源中的一类资源——综合性网站的框架构建了5大板块,对其中内容相对稳定的休闲娱乐、社会科学、自然科学和综合信息四大板快设计了22个一级类目。该分类体系以主题为主要聚类标准,充分体现网络信息组织分类——主题一体化思想。具体如下: 一级类目 热门追踪板块:考研聊天室游戏同学录人物明星下载专区招聘动漫flash...... 休闲娱乐板块:新闻与媒体娱乐与休闲体育与健康旅游与交通生活与服务 社会科学板块:社会文化哲学与宗教政治与法律军事与战争经济与金融教育与就业人文与艺术历史与地理 自然科学板块:自然科学医疗与卫生农业科学计算机与网络工程技术环境科学 综合信息板块:国家与地区参考资料综合网站 上述各板块中,热门追踪板块内容不固定,根据网上热点话题的变化而变化,其余四个板块的内容相对稳定,即休闲娱乐板块包括5个一级类目;社会科学板块包括8个一级类目;自然科学板块包括6个一级类目;综合信息板块包括3个一级类目。 Internet是一个开放、动态的网络体系,对其分类体系的构建,实现网络信息分类组织标准化是一个逐步完善的过程。本文所探讨的分类体系也需要进一步细化和发展,相信经过不断的努力和实践,实现网络信息分类组织标准化的这一天不会太晚。 信息类论文:信息系统开发类论文写作研究 摘 要:信息系统开发类课题一直在信息类本科专业毕业生选题中占多数比例。学生在设计开发完系统后,接下来就是如何高效地完成论文的写作。本文重点就信息系统开发类论文的写作框架结构,以及论文中每个部分的叙述内容注意要点进行了论述。近3年中,我院本科专业信息系统开发类论文的写作,基本上按照本文论述的方法撰写。此方法不仅提高了该类论文的写作效率和质量,也对学生以后做科研工作有一定的帮助。 关键词:信息系统;论文;写作研究;设计与开发 1 引言(Introduction) 本科毕业设计(论文)是学生综合运用所学知识和技能,学习科学研究或工程设计基本方法,培养实践能力、创新能力、科学精神和创业精神的重要实践教学环节,也是学生将所学知识深化和升华的重要过程[1]。它既是对学生素质与综合能力的一次全面检验,又是对学生的毕业资格和学位资格认证的重要依据[2]。 通过对我院近几年信息管理与信息系统专业、软件工程专业以及计算机科学与技术专业本科生的毕业设计选题内容调查统计后,发现信息系统开发类选题占90%以上。为规范和提高我院信息系统开发类论文的撰写工作,并根据《中华人民共和国国家标准科学技术报告、学位论文和学术论文的编写格式》(国标GB7713-87)的规定,本文给出了撰写信息系统开发类论文的框架结构,以及在论文框架每个部分的写作方法和要点。 2 论文章节结构(The structure of the kind of thesis's writing) 本科毕业生在选择了信息系统开发类毕业设计后,首先利用自己所学信息系统开发的方法、工具、技术等设计和开发一个完整的信息系统,然后就要整理开发过程中的各类文档完成论文的撰写。依据国标GB7713-87的规定、信息系统开发过程,以及结合多年指导本科毕业生论文写作实践经验,信息系统开发类论文结构一般包括:摘要、正文、结论、谢辞、参考文献和附录,其中正文部分包括:绪论、开发工具技术介绍、需求分析、概要设计、详细设计与实现和系统测试。 (1)摘要 摘要是整篇论文的关键内容,是设计与开发工作的缩影,通过摘要了解研究的问题、角度、方法、目的和观点[3,4]。摘要内容杜绝阐述背景信息,应该直奔目的、方法、结果、结论。目的主要说明设计与开发的前提、目的和任务,所涉及的主题范围,或本文主要解决的问题。方法是说明在设计开发过程中所用的原理、理论、工具、技术等。结果是设计开发了一个什么样的系统,即说明系统实现的功能。结论要说明设计与开发的某个(类)信息系统,对企业或者商家的实际应用价值。信息系统开发类摘要可归纳总结为一种格式,“为了什么目的;设计开发了一个什么样的系统;使用了什么工具、技术、设计与开发思想如何做的;实现了信息系统的哪些功能;所开发的系统对企业或商家有哪些利弊。” (2)正文 ①绪论 此部分主要说明设计与开发的背景和意义、国内外研究现状、论文的组织与结构。 开发背景和意义主要说明为什么要做这样的一个信息系统,也就是说,传统的人工信息管理方式或者目前存在的此类信息系统在管理信息时有哪些问题、弊端、不足之处等,一定要针对存在的问题具体说明,切忌用大量的通用性语言来说明。国内外现状就是开发背景中存在问题在国内外是如何研究和解决的,即就是此信息系统目前在国内外的研究情况,一般描述国内的要多一些,最好找到具体的实例系统用数据加以说明。论文的组织与结构是阐述论文的框架结构,说明论文包括哪些章节,每个章节都叙述了什么。 ②开发工具技术介绍 本节中说明设计与开发信息系统时,用到的主要开发环境、工具、技术、原理知识等的介绍,每类可以用一个小标题来说明。写作此部分的要点:一是说明该工具技术的主要作用是什么;二是与同类工具技术相比的优势在哪里;三是在本信息系统中是如何应用的;四是切忌用大量语言描述其功能和特点。另外,此部分与其他论文的重复率高,应该尽量用自己的语言重新组织。 ③系统分析 此部分主要阐述两个方面的内容,一是系统的可行性研究;二是系统的需求分析。 可行性研究是指在当前具体条件、环境、知识等具备的情况下,信息系统的研制工作是否已具备必要的资源及其其他条件。一般从技术可行性、经济可行性、社会可行性分析三个方面说明。技术可行性主要是指构建和运行信息系统所必需的硬件、软件及相关技术对系统功能实现的支持分析;经济可行性主要指构建与运行系统的投入与产出的效益分析;社会可行性是指企业组织内外是否具备接受和使用该信息系统的条件。 需求分析一般可以从功能分析、业务流程分析、数据流程分析等三个方面说明。功能分析可以从前台用户和后台管理员操作功能,如电子商务购物系统前台用户操作功能一般包括:查询商品信息、购买商品、查看订单信息以及修改个人信息等,后台管理人员需求主要表现为:对商品类型、商品信息、订单信息、用户信息的管理等。业务流程分析是系统中主要功能业务的操作流程说明,一般通过业务流程图来表示,如用户购买商品业务、购物车操作业务、后台信息管理业务等。数据流程分析是将信息系统中的数据流动情况抽象地独立出来,单从数据流动过程来考察实际业务的数据处理模式,一般通过数据流程图来表示,如购物车数据流程。 ④概要设计 此部分主要包括三个内容,一是系统总体结构设计,二是数据库设计,三是系统开发与运行环境设计。 系统总体结构设计主要是从实现功能方面,说明系统包括的前台功能和后台功能模块,如购物系统前台主要指用户的购物功能,后台主要是管理人员操作管理基本信息的功能,分别画出前台和后台功能模块图。 数据库设计是指设计信息系统的数据逻辑模式和物理结构,并据此建立高效的数据库,以服务于信息系统。在论文中一般说明数据库的概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计。数据库概念结构设计是说明信息系统中包括的数据以及之间的关系,具体可以通过E-R建模图来表示,在绘制E-R图时,可以先给出单个数据实体的实体属性图,然后画出系统总体的E-R图,总体E-R图不包括单个实体的属性,只包括实体及其联系和联系的属性。数据库逻辑结构设计是在概念结构设计的基础上,选择关系数据模型抽象出数据库的关系数据模式,具体抽象时E-R图中的一个实体对应一张二维数据表,实体之间联系为多对多时,联系单独也要抽象成一张二维表。数据库的物理结构设计是数据库如何存储,具体采用什么数据库访问技术来访问数据库。 系统开发运行环境的设计是指以系统开发环境是如何配置的,系统运行的软硬件详细配置是什么。 ⑤详细设计与实现 此部分重点说明信息系统重要功能模块是如何设计与实现的。具体要分别对每个优秀功能单独说明,先用文字语言详细叙述功能的算法步骤以及实现方法,然后再画出每个功能的算法实现流程图。要注意两点,一是功能的算法步骤不要写成业务操作过程;二是说明功能实现时可以放置优秀代码,但是不要将放整个实现函数或者模块代码。 ⑥系统测试 系统测试是为了发现信息系统中的错误而执行程序的过程。在写此部分时,首先说明系统测试有哪些常用方法,在本系统的测试中使用了什么测试方法。然后,选择系统中优秀功能来测试,在测试时,先要以表格形式给出具体的测试用例,然后给出相应测试结果图以说明测试过程。 (3)结论 结论先叙述使用了什么设计思想,开发了一个什么样的信息系统。然后重点叙述三个方面内容:一是设计、开发过程中遇到了哪些问题(典型的、可借鉴的),并且是如何解决的;二是系统目前的不足之处,有没有解决方案;三是系统还需要改进、完善的方面是什么。 (4)谢辞 简要叙述在整个毕业设计过程中,向曾帮助过你的组织和人以致谢。请注意言辞要恳切,要根据实际情况,尽量减少大话、客套话。 (5)参考文献 此部分是在写论文的过程中,按照章节以及参考的文献资料顺序,逐个列出所有参考的文献资料。重点要注意不同类型参考资料的著录方式,可以参考国家《文后参考文献著录规则2005》[5]中列出的著录格式。所有文献资料列出后,要在前面论文章节引用位置处添加引用点。 (6)附录 如果在论文中使用了大量的公式、图、表等,可以统一整理后放置在此部分。 3 结论(Conclusion) 本文论述了信息系统设计与开发过程,信息系统开发类本科毕业设计论文的写作问题,着重叙述了信息系统开发类论文的结构,以及论文中每个部分的写作要点。本文的研究为计算机类相关专业本科毕业生完成信息系统开发类论文的写作提供了指导性的依据,为学生走向工作岗位的科研工作奠定了基础。 作者简介: 段 群(1980-),女,硕士,讲师.研究领域:计算机教学,图像处理. 李 红(1976-),女,硕士,副教授.研究领域:图形图像处理. 康世英(1980-),女,硕士,讲师.研究领域:计算机网络应用. 信息类论文:电子信息类专业计算机网络论文 1实验教学内容和形式的研究 为提高实验教学的质量,针对以上存在的问题,笔者从实验教学的内容和形式两方面对计算机网络实验教学进行研究和探索。结合计算机网络课程自身的特点,利用电子信息类专业有限的实验条件,在传统的验证型实验的基础上增加了操作型实验、设计型实验和研究型实验。在实验内容的安排上力求循序渐进,先通过对基础原理的验证型实验和操作型实验来加深对网络原理和技术的理解,提高学生的实际应用能力,进而逐步涉及难度较大的设计型和研究型实验。 1.1验证型实验优化和整合传统的验证型实验,将验证型实验分为初级验证型实验和高级验证型实验。主要用于帮助学生理解网络基本概念如协议、数据帧和算法等,观察和评价网络性能指标。初级验证型实验主要利用网络协议分析工具截获网络中传送的数据包,验证网络上数据包的基本结构,通过观察分析数据包的传送认识和理解协议的运行机制。高级验证型实验依托网络仿真软件进行,首先由教师给出实验的仿真优秀源代码,学生根据教师的讲解及关键部分的提示对网络仿真脚本做相应的修改后运行,利用网络仿真软件中的可视化工具观察网络协议运行过程的动画演示。在高级验证型实验中学生还可以通过修改某一参数观察网络各性能指标的变化,分析比较仿真结果,领会协议和算法的含义。以Wireshark软件抓取网络上的数据包为例实现初级验证型实验。该实验的硬件配置要求比较低,配备网卡的PC机和局域网环境即可,操作系统Windows2000或者XP都可以。通过Wireshark软件抓取网络上的数据包,可以得到封包的详细信息[3],如物理层的数据帧概况Frame、数据链路层以太网帧头部信息EthernetII、互联网层IP包头部信息InternetProtocolVersion4、传输层TCP的数据段头部信息TransmissionControlProtocol和应用层的信息HTTP协议HypertextTransferProtocol等。学生可以通过每层捕获的数据包清楚地验证数据包头部信息的嵌套,数据帧或包的格式,进而理解网络协议分层的意义。为了提高学生独立分析能力,而不是被动验证所学知识,可以用Wireshark捕获到的实验数据分析TCP/IP连接的三次握手情况,识别Wireshark截获到了三次握手的三个数据包。高级验证型实验中的网络仿真软件目前使用较多的有OPNET、Matlab、NS2和OMnet++等。由于NS2是开放源码的网络仿真平台,不需要额外付费,可以运行在Linux或Windows操作系统上,能够在计算机网络各个层次上模拟网络运行,并支持目前计算机网络教材中出现的大多数有线和无线网络协议,所以可选择NS2作为高级验证型实验的主要软件工具。以NS2为网络仿真软件的高级验证型实验的硬件配置要求比较低,配备网卡的PC机。如果现有实验室的PC机已有Windows系统,又想在Linux下运行NS2仿真,可在PC机的现有操作系统上安装虚拟机,虚拟机上再安装Linux操作系统运行NS2即可。在运用NS2做高级验证型实验时,重点是验证网络协议或算法的动态运行和变化过程。由教师给出TCL脚本实现对模拟仿真场景的产生和控制,并对关键控制部分进行详细讲解。学生依据图1所示实验流程完成实验。在这个实验阶段,学生一般不具备独立编写网络控制脚本的能力,对NS2网络仿真软件使用不熟练,所以学生主要是观察和验证已有网络协议的运行过程,修改关键网络仿真参数,通过观看动画演示和分析NS2的跟踪记录文件,得到网络性能如何变化,深层次领会网络协议和算法。 1.2操作性实验为提高学生的动手能力,突出电子信息类专业注重学生实践能力的培养,可在传统网络实验的基础上增加操作性实验,适当购置一些计算机网络实验的硬件设备,如双绞线夹线钳、双绞线测试工具、小型路由器、网络检测设备等,针对性地开设一些必要的计算机网络硬件实验,如网络线缆的制作与测试、网卡等一些常用设备的安装、设置及使用,路由器的设置、小型局域网的配置等。操作性实验不仅能增强学生实际操作能力,还能激发学生的学习兴趣,真正达到学以致用的目的。操作性实验包括3个步骤:①布线实验。主要是掌握双绞线的制作与连接,使学生明白双绞线与直通线的不同点,能够使用测试仪测试网线,制作出合格的双绞线[5]。②组网和建网实验。主要是掌握如何利用小型路由器、PC机和在步骤①做好的网线连接形成一个小型局域网。通过这一步实验,使学生能够掌握路由器的基本配置、路由器的级联方法、理解冲突域的概念等。③测试和管理网络。主要是掌握常用网络测试命令的应用,如Ping命令、Tracert命令、ipconfig命令等。对学生在步骤②中组成的一个网络运用基本的网络测试命令进行网络测试和管理。在传统的计算机网络实验中,常用网络测试命令通常都放在验证型实验中,学生实验的目的性不强,通常是把每一个测试命令敲一遍看看结果就结束实验,大约20分钟不到就可以完成,实验的效果不佳。将基本网络测试命令的运用放在操作型实验中,可让学生有针对性地对自己布线和组网成功的网络进行测试,检查网络是否连接成功,如何通过命令修改网络配置等。这样学生做实验的兴趣比较浓厚,也达到学以致用的目的。在操作性实验结束之后建议学生在家里组建自己的有线或无线小型局域网通过ADSL上Internet,也可以鼓励学生实验在笔记本上配置无线AP(接入访问点),手机接入WiFi的方法,进一步巩固实验内容。 1.3设计型实验电子信息类学生一般要具备一定的网络应用软件开发能力,因此设计性实验是电子信息类学生计算机网络实验不可缺少的一部分。设计性实验的主要目的是让学生能够编写简单的网络通信程序,掌握网络基本编程技巧。计算机网络课程通常在电子信息类专业的大三和大四开设,此时学生一般都已熟练掌握一门程序设计语言,如C语言和Java语言,学生具备顺利掌握网络编程技巧的基础。设计性实验的主要内容是用Socket套接字进行网络程序设计,让学生能运用Winsock提供的API函数接口进行面向连接或无连接的网络程序设计,实现网络数据传输。通过该实验学生可掌握Socket编程的基本方法,进一步深入理解UDP及TCP协议的工作原理,初步掌握TCP和UDP方式的网络编程模式。传统的计算机网络设计性实验通常是侧重网络应用层通信的设计,即实现网络聊天程序,FTP客户端/服务器端程序开发等[6]。电子信息类专业要求学生掌握一定的网络底层通信技术,因此其计算机网络设计性实验需要侧重网络底层的通信实验。针对电子信息类的专业特点,设计型实验主要包括3个部分:①基于Socket的异步串行通信设计。电子信息类的课程设计中会大量用到串口通信测试,可以让学生设计基于Socket的异步串行通信,通过这部分实验不仅让学生了解串口通信的原理,而且有利于学生掌握基本的Socket编程方法。②基于原始套接字的通信设计。电子信息类专业在进行硬件设计特别是嵌入式开发时,通常要对网络的数据链路层和IP层进行开发,而原始套接字可以用来处理数据链路层及IP层数据。这部分实验可以让学生自己设计Ping程序,完成数据链路协议设计和修改等。③基于流式/数据报套接字的客户/服务器通信设计。这部分实验是传统的计算机网络设计性实验的主要内容,目的是让学生掌握基于TCP和UDP方式的网络通信设计,如设计FTP客户服务器程序。 1.4研究型实验研究型实验主要对学有余力的学生利用课余时间进行的自主研究实验,采取2~4人为一组的形式,旨在提高学生运用所学知识解决实际问题的能力,以及培养学生的团队协作能力。在高级验证型实验中学生已对网络仿真软件有了一定的了解和熟悉,通过高级验证型实验学生能了解网络协议的动态工作工程,分析网络性能。研究型实验可以在高级网络验证实验的基础上进一步让学生深入了解如何修改和设计自己的网络协议,并观察、测量和比较其性能的变化。以NS2网络仿真软件为例,图2给出了NS2的网络仿真模型,由上至下可以针对网络层、数据链路层(包括介质访问控制层)和物理层分别展开研究。(1)在网络层上,重点研究动态路由。在有线网络环境中,研究动态路由的路由信息更新过程。以距离矢量算法的动态路由为基础,研究当链路状态发生改变时,静态路由和动态路由之间的差异。在无线网络环境中,在分析无线Adhoc网络路由协议(如DSDV、AODV以及DSR)性能的基础上,进一步修改和设计无线网络路由协议。(2)在数据链路层上,重点研究链路层协议。在研究以太网基本协议(如滑动窗口协议、停止等待协议、CSMA/CD协议等)的基础上尝试修改链路层协议以改善网络在某方面的性能(如吞吐量、延时、数据包投递率等)。(3)物理层上,重点研究无线传播模型和能量模型对无线网络性能的影响,从而为不同网络环境设计不同的无线网络的上层协议。 2结语 计算机网络是一门理论和实践结合非常紧密的课程,计算机网络实验教学具有十分重要的地位,电子信息类专业的计算机网络实验有必要独立设课,规范实验教学,并针对电子信息类专业培养目标更新实验教学内容,因地制宜地引入多种实验教学形式方法。通过实验教学内容和形式的具体实施,笔者完成了两个电子信息类专业教学班的实验教学任务,对比没有实施上述实验教学的班级学生,发现这两个班学生思维更加活跃,对计算机网络的基础理论掌握更加熟练。下一步,将重点考虑培养学生网络通信协议的独立开发能力和综合实践能力。 作者:李晓卉单位:武汉科技大学信息科学与工程学院 信息类论文:中职类学校信息化建设论文 1中职类学校信息化建设的重要意义 在当今信息化社会,信息在我们的日常生活中无处不在,我们每天都会通过各种多媒体手段获取大量的信息,信息已经彻彻底底地成为了我们的精神食粮,不可或缺。如今QQ、微信、微博等已经成为了人们互相联络的重要手段,QQ工作群已经取代了电话,成为了很多单位重要的通知手段。朋友圈、微博也成为了人们交朋友和联络感情的好地方。大家都知道“有问题找度娘”,利用数据库可以检索各种论文,解决学术问题。因此,在这个全民都倡导信息化建设的社会,不会使用互联网的人,就是当今社会的新型文盲。学校办学的主要目的是教书育人,信息化建设自然要以教书育人为中心,要为教师和学生服务。中职学校的信息化建设,应该坚持以教师和学生为本,提高全体教师的整体信息化素质,增强学生对信息化的兴趣。本文从信息化建设普遍存在的问题入手,和我校以人为本的信息化建设两方面来剖析中职学校的信息化建设对策。 2中职类学校信息化建设的现状与普遍存在的问题 2.1计算机应用已经普及,每个学校都有自己的多媒体教室、机房,每个办公室都有办公电脑,并且都已经开通互联网,但信息工程建设滞后。据调查,目前中职院校的计算机仅仅用于上网和学校的局部管理,只是解决一些相对独立的问题,计算机系统仍然处于封闭和静止的状态,系统的集成相差很远,信息工程建设与其他行业相比有较大差距。搞得信息化建设成为了一种硬件投资,尤其在一些中职学校,考虑到学生自律性比较差,机房在平时都不向学生开放,利用率不高。 2.2信息化建设没有从本校的实际需要出发,缺乏符合本校实际需要的数据软件,信息的采集、处理、利用等工作做的还很不够,学校内部的信息资源未能开发,没有本校的数据库,网上有价值的数据寥寥无几,整个计算机网络就相当于空架子,未能发挥出应有的效益,造成资源的极大浪费。 2.3对职业学校信息化的内涵理解模糊。很多人包括学校领导都把学校信息化看作是信息部门的事情,而忽视与整个学校的管理改革和应用发展相结合,缺乏学校决策者、管理者和普通员工的共同参与配合。信息化涉及到学校的方方面面,不是单纯的技术问题,它既包括管理体制、管理模式的变革,更包括人的思想观念、思维方式的转变。 2.4信息化建设水平有限,教师信息化建设水平整体偏低。 3中职类学校信息化建设的主要内容 3.1信息化建设的第一步也是至关重要的一步就是建立一个稳定、安全、高速的计算机网络,这一步做不好,其后续的软件应用也就无从说起。我校现在不但建立起了稳定、安全、高速的计算机网络,还着手建立了无线网,并在不断的完善中,满足教师和学生随时随地上网查询资料的需要。 3.2中职学校成员素质的信息化。一方面,搞好教职工的职业技术培训,提高职工的计算机应用技能。二是通过科普宣传,开展全员信息化教育,提高信息化意识。我校在假期期间经常承担全省中职学校教师的信息化培训任务,并鼓励本校老师积极参与,利用业余时间提高信息化技能。为了提高老师的信息化技能,我校还鼓励老师自主进行课件开发,并进行校内评比,然后给予物质奖励。并且,我们还成立了课件开发中心,扩大开发团队,协助全校老师开发教学课件,帮助全校老师提高信息化水平,丰富课堂内容,使得原本枯燥的课堂变得生动、形象,有利于学生学习得更好更快,提高学生学习兴趣,增强教师的信息化意识,提高学生的信息化兴趣。我校还响应号召,组织全校老师学习微课制作,并开展微课制作大赛,提高教师微课制作水平,将微课引进课堂。我校通过组织全校教师参加全省乃至全国的课件、说课和教学设计等竞技比赛,增强教师的信息化意识,提高教师的信息化技能。培养学生参加信息化大赛,增强学生的竞技意识,提高学生的动手能力,通过学校和老师对信息化的重视,加强学生的信息化意识,信息化技能,增强学习兴趣。 3.3管理过程的信息化。我校积极调研学校老师和学生的需求,搜集整理学校有用的数据,不断完善我校的数据管理系统,实现学校的教务管理、人事管理和资源管理等的统一化、网络化、集成化、信息化,方便教师和学生管理的工作。 3.4完善学校的数据系统,搜集整理有用的数据资源和学习资料,实现资料的网络化、集成化、共享化,方便教师和学生的随时下载、使用,提高这些资料的利用率,最大限度的实现这些资料的价值。 4结束语 我校一直秉承着以人为本的办学理念,始终从教师和学生的需求出发来推进学校的信息化建设,增强教师和学生的信息化意识,让教师和学生参与进来,推动信息化建设的高速发展。当然,我校在信息化建设这条道路上还需要很大的努力,我们的信息化团队还需要壮大,信息化技能还有待加强,还没有实现全体师生对信息化的重视,信息化的数据整理也需要一个过程。我校还在不断的摸索和改进的路上,希望中职学校的同仁们,共同分享成功的经验,实现信息化建设的高速发展。 作者:赵冰 单位:齐齐哈尔铁路工程学校 信息类论文:信息通信类电力企业论文 一、企业人才队伍现状 截止2014年6月,拥有员工600多人,从性别来看,大部分员工为男性,男性占比达到8成多;从学历来看,主要以本科及以上为主,占比达到了90%,硕士研究生及以上员工占比38%,人才当量密度达到1.05;从年龄来看,大部分员工比较年轻,这是信息通信类行业的普遍现象,25岁及以下员工为13%,26岁至30岁员工占比44%,31岁至40岁员工占比为37%,41岁及以上员工为5%;从职称来看,拥有高级专业技术职称的人员占比6%,中级专业技术职称的人员占比32%;从专业结构来看,大部分员工主要集中在计算机类、电气类、通信类、信息安全类等专业。 二、企业人才队伍建设存在的问题 随着信通公司规模快速扩大,人员总数也快速上涨,五年来将近翻了一番,人才队伍素质与企业规模的不匹配逐渐凸显,人员结构不够合理、人才梯队建设不完备、人力资源有序流动和优化乏力等问题亟需解决,亟需变“以量换量”(以人员数量增加推动业务量增加)的粗放式管理为“以质取胜”(以人员综合素质提升市场/行业地位)的精细化运营。企业人才队伍建设存在的问题主要体现在以下方面。 1.人才队伍结构不够合理,人员偏向年轻化 从数据来看,信通公司年龄30周岁(含)以下人员占比达到57%,40周岁(含)以下人员占比达到93.7%,50周岁(含)以下人员占比达到95.4%,人员平均年龄仅31周岁,因此公司人才队伍相对年轻,人才队伍不稳定因素加大。 2.人才梯队建设不完备,高、精、尖人才缺乏 从数据来看,信通公司硕士研究生及以上员工占比38%,中高级专业技术职称的人员占比38%(但高级专业技术职称的人员占比仅为6%),可以看出职称结构整体层次偏低,公司人才队伍的梯队存在“断层”,初级型、单一型的人员比较富余,但高层次、复合型人才相对短缺,技术骨干队伍亟待加强。 3.人才配置机制不科学,人才缺乏有序流动 信通公司向来重视人才的引进和培养,但在人才配置上,却相对缺乏科学合理的岗位配置和有序流动,有时造成了人才资源的浪费,不能营造有利于人才脱颖而出的机制环境。因此企业经营者要遵循“人岗匹配”原则,选择最合适的人放到最合适的岗位上,建立平等竞争、有序流动、优胜劣汰的岗位竞争机制,从而实现人力资源的合理配置。 4.人才培养机制不完善,考核激励机制不健全 信息通信行业的知识、技术、技能和设备日新月异的变化对人才提出了更高的要求,虽说信通公司已经认识到对人才再培养的必要性,但对于如何再培养却没有相应的机制支撑,对人才的培养和使用缺乏长远观念。在人才考核激励方面,工作绩效考核指标不够量化,考评方式不够完善,不利于发挥和调动人才的积极性和创造性。 三、加强企业人才队伍建设的对策 1.创新人才理念,确立人才发展思路 第一,树立“人力资源是第一资源”的理念,坚持贯彻落实科学发展观,大力实施“人才优先发展”战略,以优化人才队伍结构和提升队伍整体素质为主线,以加快高端人才的培养和引进为重点,把人才发展规划纳入公司总体发展规划和各级各部门的工作规划中持续推进,对人力资源管理进行重新定位,推动科学化管理进程,做到人才资源优先开发、人才结构优先调整、人才资本优先积累、人才制度优先创新。 第二,坚持以人为本,贯彻落实科学人才观,将优秀人才个人职业发展规划与公司发展规划结合起来,实现人尽其才、才尽其用。坚持改革创新,不断创新选人、用人、育人、留人机制,营造有利于人才脱颖而出的机制环境,充分调动各类优秀人才的积极性和创新性。坚持培养和引进并用,既要努力培养好现有各类人才,提升优秀能力,又要根据事业发展需要,积极引进高层次的优秀人才和急需紧缺人才。 2.建立人才管理体制,培养复合型人才 第一,逐步建立结构合理的人才队伍控制机制,实施“三定”工作(定岗、定编、定员)与战略目标、收入、产品线“三挂钩”,保证公司人才队伍结构均衡发展。具体有以下两个方面:一是制定公司《机构编制管理规范》,提高内设机构管理、编制管理的规范性、协同性和有效性;二是逐步建立并完善《劳动用工计划测算模型》,将业务部门人员数与战略目标、综合业绩增长率(营业收入增长率及利润总额增长率或合同额增长率)、产品线发展阶段、盈利能力水平、产出效率水平等因素进行挂钩;职能部门人员数由用工总量、部门使命、部门职责进行确定。 第二,建立平等竞争、有序流动、优胜劣汰的岗位竞争机制,健全公司《轮岗管理办法》,通过内部岗位轮换,营造有利于人才脱颖而出的机制环境,给员工提供更广阔的职业发展平台,促进员工熟悉和掌握相关岗位作业流程,有效培养复合型人才,进一步优化人力资源配置,有效解决结构性缺员。主要可以从三个层面进行岗位轮换:业务部门间岗位轮岗(营销部门与事业部之间、研发部门与事业部之间);部门内相关岗位轮岗(研发、工程实施、项目管理、市场销售等职位之间);职能部门关键性岗位轮岗(如采购、财务等岗位)。 3.完善选拔任用机制,助力人才脱颖而出 第一,转变人才招聘的思维方式,拓宽工作思路,充分考虑现有人员结构(性别、学历、专业、年龄、职称分布情况),依据人岗匹配原则,及时开展内外部招聘、调整人员,确保各部门的人才当量密度在合理范围内,有效防止员工量增质降。 第二,多渠道多方式实施各类人才引进工程,加大国家青年、江苏省333高层次人才、江苏省“双创”人才、国家电网公司“科技领军人才”等专家人才的引进力度,加大博士等高学历人才的引进力度,加大教授级高工、高工的引进力度,加大信息系统项目管理师等高级资质的引进力度,确保人才队伍梯队中有足够的高、精、尖人才。 第三,创新优秀人才和后备干部的选拔机制,大力推行关键岗位竞争上岗制度,将民主推荐专业拔尖人才和后备干部常态化,建立“人力资源人才池”,选拔具有良好发展潜力的年青同志为我公司今后3~5年的重点培养对象,采取各种措施予以重点培养。完善高层次人才“传帮带”机制,强制要求高层次人才在规定时间内须培养下一级技术肯干,培养结果与其年度绩效奖金挂钩。 4.优化人才培养机制,促进人才素质提升 第一,建立集团级、公司级、部门级、分部级“四级”培训体系,发挥“网络学堂”、“管理培训课堂”、“职称培训课堂”、“资质培训课堂”、“新员工培训课堂”、“岗位技能提升课堂”等“六大”课堂更大的作用。加强职称管理工作,强化职称建设考核责任制,提升公司员工总体职称水平。结合公司市场拓展需求和员工个人职业通道规划,以资质认证为重点,开展针对性培训,推动员工专业技能与职业素养的持续提升。 第二,探索与高校、党校、行政管理学院、管理咨询公司等建立委托培训关系,以短期委培的形式,对公司技术骨干、管理骨干、业务骨干进行相关专业前沿知识、短板知识的培训,提高其工作能力和工作前瞻性,使其在各专业领域成为企业各项工作的推动力量。 第三,加强对员工职业生涯通道的管理,充分了解员工的职业倾向,寻求更有效的培养方式,有意识地、有选择性地进行培养(包括调整岗位),提高员工的职业满意度,从而最大地激发员工的自主创新精神,提高对公司的贡献度。建立专家人才(高级专业类职位)职业发展通道,形成公司级专家、集团级专家、行业级专家及部级专家“四级”专家人才梯队。 5.健全考核激励机制,激发人才发展潜能 第一,进一步完善绩效考核制度,通过考核对人才的招聘、流动与配置、职业生涯规划、培训的效果进行衡量,同时推进人力资源管理各模块的良性互动和人才队伍动态管理,形成有效的激励与约束机制,整合各类资源,形成合力,实现员工与企业同发展。加大绩效考核在人才队伍建设中的强化作用。明确各部门人员素质提升各阶段的考核指标,加强对人才发展规划各项任务目标的督促落实,并列入季度、年度绩效考核。 第二,完善内部分配激励机制,探索管理、技术等生产要素按贡献参与分配的方式,处理好效率与公平的关系,增大科研成果转化应用的奖励比重,培养更多的创新型人才。对创新性人才、科研人才、突出贡献人才等实行年薪制,或在内部薪酬分配方案中增设特殊贡献奖,体现分配向关键人才倾斜。 四、结语 综上所述,构建一支服务于一流信息通信类现代公司的人才队伍是一项系统工程,它涵盖人才规划、人才引进、人才配置、人才培养、人才管理和激励等人力资源管理的各个方面和各个环节,需要企业不断地加强人力资源管理,不断改革、创新和突破,形成多层次、全方位、系统化、制度化的人力资源管理体系,营造有利于人才脱颖而出的机制环境,为保障公司可持续发展和战略目标的实现提供强有力的人才保障和智力支撑。 作者:蓝丽娟单位:南京南瑞集团公司信息通信技术分公司 信息类论文:电子信息类实践教学论文 1构建合理完善的实践教学体系 围绕专业综合改革目标,建立分层分流人才培养方案的课程体系.根据学生的学习认知规律,实施按层次、分阶段组织实践教学.将实践教学内容分为4个模块:认知类实习实验模块、基本技能训练模块、专业综合能力训练模块和创新能力训练模块.建设新目标下的实验室和实验教学模式,以适应培养创新型、复合型人才的需求.不断完善各类实验室开放形式,创造条件让学生较早地参加科研和创新活动.同时不断深化教学内容和教学方法与手段的改革,将仿真技术与各模块融为一体,充分利用软件操作的便捷性,探讨问题的关键所在. 1.1实践教学体系的模块化、层次化建设 坚持“以实践与创新能力培养为优秀”的实践教学观念,优化实践教学内容,改革实践教学方法和手段.结合专业综合改革,在相同知识平台基础上,将教学内容联系较为密切的课程,整合成系列课程群,按群建立以能力培养为主线,分层次、多模块、相互衔接、科学系统的实践教学体系.实现与科研、工程、社会应用密切联系,基础与前沿的有机结合的良性互动.引入现代技术,改造传统的实践教学内容和技术方法.建立新型的适应学生能力培养的考核方法和教学模式.在专业综合改革的基础上,整合拓展,完善实践教学过程的层次化,在实践教学体系中主要完成: (1)基础型训练——实践教学的基础,加深学生对基本知识的理解; (2)综合设计型训练——实践教学的关键,增强学生理论联系实际能力; (3)拓展应用型训练——实践教学的提高,促进学生对交叉学科的知识综合性; (4)工程创新型训练——实践教学的升华,培养学生对系统的工程能力和创新精神. 1.2理论、实践和仿真并举 将仿真技术逐步渗入到电子信息类理论课程以及相关的实践类教学中,在课程内容设置上理论教学与实践教学相辅相成、相互渗透.在实验教学中,加强实验教材建设,编写集电子电路、通信与信息类处理、计算机控制三位一体的电子信息类专业实验教材,突出软件仿真技术在实验中的应用.在具体过程中,硬件实验与软件仿真并举,加强对系统设计工具软件的实训,突出对知识综合运用能力、系统设计能力、创新能力、团队协作能力与工程实践能力的培养. 1.3以大学生电子设计竞赛促进实践教学 伴随科学技术迅速发展,专业之间相互交叉与渗透,而电子设计竞赛内容具有明显电子技术、信息类技术、计算机技术等的综合特征,需要理论与实践的紧密结合,强调系统总体方案的设计和具体电路的实现,朝着新技术和新应用方面发展.传统下的课程体系已经不能适应这种需求,必须更新教育理念,在专业综合改革框架下,构建新的实践课程体系,以满足专业学科在新环境下要求.鼓励学生申报开放项目,自主选择指导教师,在教师的宏观指导下完成课题研究,为参加电子设计竞赛打下基础.对积极愿意参加电子设计竞赛的同学,则组成参赛小组,指派理论水平高、实践经验丰富、创新意识强的教师给予指导,提高综合实践能力.十多年来,我们在竞赛中获得优良成绩,有力推动实践教学改革. 1.4实践教学保障体系的进一步完善 实践教学保障体系的基础是拥有一支实践经验丰富,勇于创新的实践教学队伍.以现有的两个教学团队《现代电子技术教学团队》、《信息类与控制教学团队》为基础,整合两个团队的师资力量,打造一支教学理念先进,教学管理有力,实践环节特色突出,教学、科研成果丰富,朝气蓬勃、开拓创新的一支优秀电子信息类专业实践教学团队.实践教学保障体系的优秀是实践教学管理制度,为保证正常的实践教学秩序,必须加强实践教学工作的规范化管理.实践教学由实验、实训、实习、毕业论文(设计)等环节有机构成,强调每个环节都重视实践教学的管理和监督,并积极探索创新管理监督模式,是提高实践教学质量的关键.如成立由教学经验丰富、责任心强的高级职称教师组成的教学督导组,督导实验课中的备课情况、课程教学计划的执行情况、实验报告的批改情况;实训中的电子电路制作的方案、调试、验收情况;专业实习中的计划、实施过程、实习报告的撰写和鉴定情况;毕业论文(设计)的选题、开题、论文(设计)规范性的指导情况等.对教师实施教学过程及时提出针对性的意见和建议,以提高实践教学效果,形成长效管理机制. 2实习、实训基地建设 建立一个集实践教学内容、形式、手段、考核、教材建设和队伍建设等为一体的电工电子实验中心,能为学生能力培养提供便利.围绕专业综合改革目标,在分层分流人才培养方案的课程体系下,根据学生的学习认知规律,按层次、分阶段实施实践教学. 2.1实验室建设 不断深化教学内容和教学方法与手段的改革,将仿真技术与各模块组成有机整体,采用现代仪器方法和技术,将理论教学与实践教学紧密地联系在一起,重点培养学生的知识综合运用能力、实践动手能力、创新意识和创新能力.通过实验与多媒体及计算机软件仿真相结合,体现现代教育技术在电子教学实验中心实施的实验教学.以培养和提高学生的科学实验素质和创新能力为目标,积极开展实验教学改革,努力提高实验教学质量,进行实验教学改革.精选实验项目,按照基础型、综合型和设计性等实验类型,分层次开设教学实验,因材施教.改革教学方法,利用现代教育技术加快实验教学手段的现代化,并努力将科研成果转化为实验方法和内容.依托优势学科让学生及早参加科学研究,通过科学实验培养学生理论联系实际的学风、严谨的科学态度和分析问题、解决问题的能力与创新精神.充分重视实验室向学生开放工作,把实验室开放工作作为教学改革的重要内容.坚持“面向全校、因材施教、形式多样、注重实效”的基本原则,有效利用现有实验室条件或创造必要的条件,统筹规划实验室开放工作,制定相应的实验室开放制度.本着实验教学改革的精神,积极开展实验室开放工作,采用多种形式向学生开放.不断完善各类实验室开放形式,创造条件让学生较早地参加科研和创新活动.在时间和空间上全方位开放实验室,吸引学生利用课余时间(假期)到实验室参加实验研究、进行科技制作和发明创造等活动,培养学生动手能力和创新实践能力. 2.2电工电子实验中心建设 经多年努力,已经形成一个实验形式上开放与计划安排相结合,实验内容上基本是内容与创新相结合的新型实验教学与管理模式,是一个提高学生的实验技术水平、增强动手能力、逐步养成从事科学研究的基本素质和良好习惯的综合性平台.在这个综合平台上,建设新目标下的实验室和实验教学模式,以适应培养创新型、复合型人才的需求. 2.3实习基地建设 校企合作是高校培养创新型人才的一种新型人才培养模式,是促进高等教育改革创新,全面提高人才培养质量的重要举措.通过校企共建实习基地,实现应用型人才培养的目标.在实践基地中,完成对大学生的技能训练,培养实践动手能力.学生在企业导师的指导下,有望直接参与企业的产品研发和技术活动,增强创新意识.目前我院已与杭州大华,武汉众友,江苏洪泽瑞特,扬中绿杨电子、苏州固纬、福建冠捷电子、淮北东磁电子、淮北矿业集团等企业建立长期稳定的专业实习基地,收到良好实习效果. 3结束语 在专业实验中,以多媒体技术仿真技术为主线,采用“层次化、模块化、相互衔接、整体统一”的模式,不断优化实验项目.坚持因材施教,提供一部分拓宽与提高的选做实验项目,为学生的自主研究与发挥留有足够的空间,以满足部分学生兴趣特长和个性发展的需求,促进创新人才的成长.在专业实践教学中,以实验教学为基础、课程设计为主线、电子设计竞赛和工程训练为依托的教学模式.结合仿真技术特点,从课程、课程群、逐步过渡到以系统设计、模拟分析和系统实现为主的方式,强化EDA技能训练和突出工程应用培养,以满足加强素质教育、培养复合型、应用型人才的要求. 作者:杨一军陈得宝方振国李峥王江涛李素文单位:淮北师范大学 信息类论文:电气信息类应用型人才培养论文 1电气信息类专业人才“画像”与“塑像” 在专业人才准确“画像”的基础上,形成符合行业需求、岗位要求的应用型人才培养方案——“塑像”。我校电气类相关专业根据“画像”,优化人才培养方案,整合课程形成新的课程体系,加强网络课程、优秀课程建设,实践能力培养从“满足学生实践能力基本训练需求”转入“提升学生综合训练和创新训练的质量和效果”,完善“三级”大学生创新训练体系,加强教学过程设计、管理、评估等环节,探索多种应用型人才培养模式,并逐步完善以适应高级应用型人才培养需求。 2课程整合优化,强化专业基础能力培养 应用型人才培养的关键是能力的培养,而基础能力培养又是其他各种能力培养的重要前提。调研发现,有相当一部分电气信息类专业的毕业生在择业、就业时连专业相关的基本能力和基本素质都很缺乏,在就业时就失去了专业的优势,专业领域实力与竞争力明显不足。因此,适应应用型人才培养的课程体系就显得尤为重要。我校电气信息类相关专业以此为人才“塑像”、课程体系整合优化的重要依据,形成了“通识基础+学科基础+专业优秀+实践、创新训练环节”课程体系框架,进行课程整合优化,加强网络课程、优秀课程建设,提升学生综合训练和创新训练的质量和效果。如独立出“模拟电子线路”、“数字逻辑电路”课程的课内实验与EDA课程相结合,进行课程整合与教学内容、过程管理、评估考核等方面的创新改革,设立“模电实验”、“数电试验”课程,将传统的课内实验与专业常用的软件工具(如Multisim、Altiumdesigner)相结合,要求学生在进行相关课程实验之前需要用相关的专业软件进行仿真或画出原理图,并调整实验内容增加综合性设计实验,加强过程管理、考核。又如,调整传统的电子实习内容,增强学科基础与专业优秀课程、实践创新等的联系,具体做法是将传统的焊接、调试收音机和数字万用表的实习内容调整成利用“模电实验”、“数电试验”课程所学的专业相关软件进行原理图绘制、PCB版图设计,单片机开发套件(我校自行研发)焊接、测试、软硬件联机调试等内容,为后续的“单片机原理及应用”、相关课程设计、综合应用开发、毕业设计及创新训练等做准备,这不仅加强了前后课程衔接,还在实践应用中强化了学生的专业基础能力培养。再如,整合“传感器原理及应用”与“虚拟仪器”课程,增设“检测技术综合训练”环节,以综合项目设计形式将传感器应用与LabVIEW开发平台结合,增强学生的系统设计、工程素质意识,培养学生团队协作精神。 3完善创新训练体系,注重应用型人才工程实践能力与创新意识培养 创新训练包含两个层面的含义: (1)人才培养模式的创新,以往本科生教育更注重理论学习,而进实验室进行项目化的综合训练机会相对较少,创新训练让更多的学生有机会进入实验室得到实践训练; (2)真正意义上的创新训练,包括各类创新实践活动及各种学科相关竞赛活动。不管从哪个层面来说,创新训练都成为应用型人才能力、素质等培养不可或缺的重要途径和有效方法。完善省级、校级、二级院系组成“三级”创新训练体系,为应用型人才工程实践能力、创意意识、综合素质培养提供了制度上保障与激励。电子电气工程学院在省级大学生实践创新训练计划、校级实践创新训练计划的基础上,总结多年经验出台了二级院系层面的“实践创新训练计划实施办法”、“学科竞赛组织实施办法”等条例,开放创新实验室,成立了以学生为主导由经验丰富的教授、副教授等为顾问的科技协会,积极组织开展各类科技创新活动,引导学生积极参与科学研究、技术开发和社会实践等创新活动,充分发挥学生学习的主动性、积极性和创新性。这些办法的实施有效地激发学生求知欲望、实践创新意识,培养了一批专业基础扎实、工程实践能力强、有一定研究基础的、综合素质高的应用型人才。先后多次斩获“中国机器人大赛暨RoboCup公开赛”特等奖、一等奖,江苏省大学生机器人大赛冠军、一等奖,江苏省大学生实践创新“最具潜力项目奖”、江苏省普通高校本专科优秀毕业设计(论文)优秀团队、优秀毕业设计,飞思卡尔智能车华东赛区二、三等奖等众多赛事奖项。 4教育教学内容改革创新,强化过程设计、管理与评估 课程体系整合优化完成后,为达到好的教学效果,相应的教育教学内容与教学方式的改革创新也就成为至关重要的一步。教学内容改革注重认知规律、实际应用,以实例、综合性设计等讲解相关知识点等。如电子信息工程专业与电子科学与技术专业的“FPGA系统设计”课程授课内容组织时不受教材的制约,而注重认知规律,循序渐进,逐步推进,减少传统的硬件结构讲解,以实例讲解硬件描述语言,在应用中提升学生的学习兴趣,将枯燥的记忆与实际练习相结合,加深了学生的记忆。在教育教学方式方面打破传统的理论教学和实践教学分离先讲理论后做试验的教学方法,将上课地点安排在实验室,采用边讲边练和竞赛式实践操作的教学方法。这种“练中学,学中练”、“竞赛式”的教学方法,提高了学生的学习兴趣、提高了学习效率、提升了教学效果与教学质量。又如“单片机原理及应用”课程作为推广试点,经过教学内容整合、教学环境及教学方式改革,在电气工程及其自动化专业先期开展,取得了与“FPGA系统设计”课程同样的预期效果。 5探索多种人才培养模式,促进应用型人才培养 电子电气工程学院在对人才培养目标进行“画像”、“塑像”过程中,除了修炼内功、继承优良传统、吸收消化兄弟院校较好的做法,还积极引导电气信息类相关产业、行业、企业参与“画像”、“塑像”,探索“CDIO”、“校际合作”、“校企融合”等多种形式人才培养模式,促进应用型人才培养。电气工程及其自动化专业作为“CDIO”试点专业,在应用型人才培养教学实践中,运用“CDIO”人才培养模式有效的建立理论与实践之间的联系,取得显著效果,校际合作方面,与南京理工大学紫金学院就“电子工程师”、实践创新训练等项目合作达成意向;与本地兄弟院校相关专业共享优质资源、学分互认等校际合作进行积极磋商并取得进展。校企融合方面,先后与ADI、北京精仪达盛、连云港龙瑞电气等企业建立联合实验室;与绿扬电子仪器集团、华清远见南京分中心、南京诺网信息等企业建立“产学研”合作关系,积极参与电气信息类专业应用型人才培养方案的制定。在模块课程设置、实践创新、嵌入式系统开发集中实践、通信技术服务、实习、毕业设计、就业、师资培养、教师企业实践等方面相关企业都给予了很多帮助并提出了宝贵意见,安排工程师走进课堂开展技术培训。与华清远见、诺网信息合作成果显著,并走向深入,进一步探讨校企合作项目。 作者:井娥林温宏愿孙正凤单位:南京理工大学泰州科技学院 信息类论文:新型信息传播媒体类型探究论文 论文摘要:新媒体是一个很有弹性的相对性概念,不同时期对其的解释并不相同.新媒体具有传播上的无限性、时间上的即时性、沟通上的互动性、内容上的整合性等特点.互联网技术、多媒体技术、通信技术和数字技术的迅猛发展,使各种类型的新型信息传播媒体不断推陈出新,但是总起来讲,新媒体的类型主要是网络媒体、新电视媒体、手机媒体三种类型. 论文关键词:新媒体;类型;特点;分析 1新媒体的界定 段鹏博士在其著作《传播学基础:历史、框架与外延》中提出:“所谓传播媒介,是指介于传播者与受传者之间,用以负载、传递、延伸、扩大特定符号的物质实体.”新闻传播学中的媒介一般指狭义的媒介.“新”,一般用来描述与传统的、旧的、落后的不同的、更先进的、新近出现的事物.童兵先生也曾在他的著作《理论新闻传播学导论》中提出:“传播媒介有时也称媒体.” 由此我们可以看出,所谓“新媒体”,就是指一定时期内,在传统媒体基础上,以最新的科学技术为背景和手段,随着传播新技术的发展和传媒市场的进一步细化而产生出的一批新型的信息传播媒体的统称.新媒体出现于20世纪中后期,计算机的发明和网络技术的应用是其获得发展的科技基础和最主要的标志. 2新媒体的类型 新媒体,这一概念的提出可以追溯到近40年前.1967年,美国CBS哥伦比亚广播电视网)技术研究所所长、NTSC电视制式的发明者P·戈尔德马克(P·Goldmark)发表了一份关于开发EVR(电子录像,ElectronicVideoRecording)商品的计划,其中第一次提出了“新媒体”(NewMedia)一词.新媒体是个综合性的概念,它不是专指某一种特定的媒介,而是对为适应信息传播的新需求而出现的一批媒介的统称.这里所说的“新媒体”,是在传统媒体的基础上,以最新的科学技术为背景和手段发展起来的新型媒介,主要包括以下几大类:其一,光纤电缆通信网、电子计算机通信网、大型电脑数据库通信系统、互联网等网络技术下的网络媒体;其二,都市型双向传播有线电视网、利用数字技术播放的广播网、图文电视、通信卫星和卫星直播系统、高清晰度电视、数字电视等电视技术下的新电视媒体(为了和传统的电视媒体相区别,我们在这里把这些新型的电视媒体称为“新电视媒体”);其三,手机短信和多媒体信息的互动平台、WAP手机、手机电视等手机技术下的手机媒体. 2.1网络媒体 计算机网络在传播新闻和信息方面具有媒体的性质,因而将其称为“网络媒体”.网络媒体的发展是以目前全球最大最普及的计算机信息网络—互联网为基础和载体的,有时,国内也将其称为“互联网媒体”. 互联网又译为“因特网”或“英特网”,其全名是“国际计算机互联网网络”,是目前最大的国际性互联网络.互联网突破了时间和空间的限制,网络上的每一台计算机就是每一个节点,最大限度地实现了资源共享,这是人类传播领域里的实质性变革. 因特网起源于1969年美国国防部为避免核战时通信瘫痪而开发的计算机“ARPANET",这个网络的使用者最初被严格控制为有关从事国防科研的科学家.1991年,欧洲粒子物理研究所科学家提姆·伯纳斯·李(TimBernersLee)开发出了万维网(WorldWideWeb),还开发了极其简单的浏览软件.此后,互联网开始向社会大众普及.1993年,伊利诺斯大学美国国家超级计算机应用中心学生马克·安德里森(MarkAndreesen)等人开发出了真正的浏览器“MOSAIC".该软件后来被作为NetNavigator推向市场.此后,互联网才开始爆炸性普及.90年代中期,互联网在全球迅猛发展起来.到1998年,互联网已经通达180多个国家和地区,连接着超过947万台的计算机主机,用户超过1亿. 我国在20世纪80年代中期以后才开始和互联网发生联系.1987年9月,在北京计算机应用技术研究所正式建成了我国第一个互联网电子邮件节点,并于同月22日22点55分在北京通过互联网向全世界发出了第一封电子邮件:“越过长城,通向世界”(OvertheGreatWall,WecanreacheachcornerontheWorld),而当时我国还没有加人互联网.1991年10月,在中美高能物理年会上,提出把中国纳人互联网络的合作计划.1994年4月,我国实现了和互联网的TCP/IP连接,开通了互联网的全功能服务,并在同年5月完成了我国最高域名CN的主服务器设置,这标志着我国正式加人互联网工程.1995年,张树新创立了第一家互联网服务供应商—壕海威公司,中国的普通百姓才开始使用互联网.至今,互联网进人普通家庭仅12年时间,但互联网工程在我国已经取得了很大的发展和普及.2000年末,我国颁布了《互联网站从事登载新闻业务管理暂行规定》和《互联网电子公告服务管理规定》.在国家政策的规范下,相信中国的互联网媒体产业能够走出一条富有特色的发展道路. 2.2新电视媒体 1884年,德国科学家保罗·尼普科夫(P"Nipkow)发明了一种机械式的圆盘扫描盘,并申报了专利.这项发明为现代电视的诞生提供了有力的技术支撑.20世纪初,电子电视的研制工作正式开始.1926被称为“电视之父”的英国科学家约翰·洛克·贝尔德(J"L"Baird)利用尼普科夫发明的机械扫描盘成功地完成了画面传送和接收的完整组合试验.1962年7月,电视图像首次越过大西洋. 麦克卢汉在《理解媒介》一书中首创了“地球村”(TheGlobalVillage)一词.他认为,传播革命改变了人们的感官尺度,电子媒介的高速传播压缩了广漠的空间,消除了人类视觉和听觉上的珍域,使世界逐步变小,最终成为一个村庄.麦克卢汉认为,电子媒介尤其是电视的普及,把遥远的世界拉近了,整个世界成了一个“地球村”,任何国家和社会都是这个村庄的一部分. 电视在中国出现于1958年.那年5月1日中国中央电视台(初名“北京电视台”,1978年5月1日改为现名)开始试验播送节目,同年9月20日开始正式播送节目. “电视”,在今天应该是属于传统媒体的,但是随着都市型双向传播有线电视网、图文电视、通信卫星和卫星直播、数字信号处理的等技术的发展和应用,“电视”这一传统媒体衍生出了属于新媒体的数字电视、高清晰度电视、车载移动电视等新型的传播形式. 数字电视是21世纪广电领域中引领人们享受现代数字化生活的一项新的技术革命.在电视节目的制作、传输和接受中,使用模拟方式的叫模拟电视;而在电视信号的获取、产生、处理、传输、接受和存贮的过程中均使用数字方式的电视叫数字电视.一般而言,数字电视系统是将活动图像、声音和数据,通过数字技术进行压缩、编码、传输、存储、实时发送或者经过纪录媒体传播的视听系统.有线电视是通过电缆或光缆组成传输线路,将电视节目直接传送给用户接受机的一种区域性电视广播方式.1999年,中国国务院作出决定,组织我国高清晰度(数字)电视产业的研究和发展,并把数字电视产业化项目列人国家“十五”计划的十二项重点项目中.电视产业数字化发展的趋势不可阻挡.中国国家广电总局更是提出了发展数字电视的“三步走”战略,到2015年全面实现数字电视的播出. 数字电视的发展在中国具有深远的意义.它不仅会改变人们的日常收视习惯,也给传统的广播电视产业带来了巨大的革新和激烈的竞争.今后几年,数字电视在中国将会得到更大程度的发展.公务员之家 “移动电视”作为新电视媒体的一种,其发展之迅速,依然让人始料不及.移动电视具有覆盖面广、反应迅速、移动性强等特点.移动电视首先在新加坡得到应用.我国内地已经有北京、上海、广州等十多个大城市开始在公交车上播放移动电视.上海文广集团在我国率先开展了移动电视业务.一个中型城市公交车达2000至5000辆,2003年我国私人轿车数量突破1000万辆,2003年全国列车年运载量达13亿、2007年将达17.6亿、2020年更有望达40亿.面对如此庞大的移动受众群,广播得到了很好的发展,国家广电总局将2003年定为“中国广播发展年”并大举酝酿中国广播业的第二次复兴.然而,移动电视的出现,注定了我国广播业的繁荣只是昙花一现,也注定了广播业将很难再有如此巨大的辉煌,这份辉煌将属于移动电视. 2.3手机媒体 传播学大师麦克卢汉曾说:“媒介是人体的延伸.”用这句话形容今天的手机再合适不过了.手机是手中的交际圈、是移动的生活艺术.如今,手机已经不只是普通的通讯工具了,科技的发展使人们对手机的要求越来越高,那些功能多样化、设计个性化的时尚手机更是倍受年轻消费者的青睐. 现代移动通信技术在20世纪得到了飞速的发展.20世纪20年代至40年代,美国在短波几个频段上开发出专用移动通信系统,这是现代移动通信的起步阶段.移动通信技术的发展为手机的出现铺平了道路,固定电话技术的成熟也为手机的发展奠定了基础手机,本是简单的点对点语音通讯工具,但是随着微处理器技术、数字信号处理技术、多媒体技术的发展和应用,手机的功能得到了飞速的发展和扩充,手机的发展为信息传播带来了全新的途径.1992年世界上第一条手机短信在英国沃达丰的网络上通过电脑向手机成功发送,这标志着短信时代的到来.1999年,诺基亚推出了首款WAP手机,用户使用支持WAP的网上通系列手机就可以随时通过无线蜂窝网络登录互联网.而后,2000年5月,中国移动通信有限责任公司正式开通了短信(SMS)服务,发出了中国的第一条短信.接着,2001年4月底开始,新浪、搜狐、网易等门户网站率先推出手机新闻短信服务,提供重大时事和热点新闻.另外,2002年诺基亚推出了第一款内置摄像头手机,这让手机的功能更是达到了登峰造极的程度.2005年江西发生地震后,九江市政府在第一时间向全体市民发出了:“九江市附近发生5.7级地震,但不会给九江市民造成很大影响”的公共短信,在最短的时间里对缓解市民的恐慌心理、稳定社会的正常秩序起到了很好的作用.手机已经不再仅仅是通讯工具了,它已经俨然成了影响人们生活方式的新型信息传播媒体.手机作为产品消费平台和付费平台,被视为是未来一段时间信息和娱乐消费的个人终端设备. 信息类论文:剖析电力工程建立项目信息分类论文 摘要:近年来,随着经济的快速增长,我国的电力需求也在大幅度的提高,电力工程项目的快速增长对我们提出了一些新的要求。如何有效、有序、有组织地对电力工程项目全生命过程的信息资源进行管理,是电力工程项目管理的重要环节。以计算机为基础的信息处理技术在电力工程项目管理中的应用,又为大型电力项目信息管理系统的规划、设计和控制提供了全新的信息管理理念、技术支撑平台和全面解决方案。 关键词:电力工程;信息管理;智能化 0引言 近年来,随着国民经济的快速发展,我国电力工业也得到了快速的发展。电力工业成为国民经济产业的基础,承担着促进我国国民经济发展的重要任务。 据统计,2009年1月至10月我国电力工业生产简况如下: “十一·五规划”即将完成,从电网的“十二·五规划”可知,在今后一段时期,我国经济增长仍将保持高速的态势,伴随着社会对电力工业也将保持旺盛的增长需求。电力项目按照超前规划、适度发展原则进行建设,实现更大范围的资源优化配置,推动能源的高效开发及利用,是我国经济又好又快发展的重要保障。发电厂、变电站等电力工程项目建设的任务繁重,如何进行科学合理的项目信息管理,对提高电力工程项目的质量、工期、造价都起着重要的作用。 1电力项目信息管理 对于电力工程建设项目,随着电力项目的计划、启动、规划、实施等项目生命周期活动内容的展开,大量项目的文件、报告、合同、照片、图纸、录像等各种各类信息会不断地产生,需要对其进行诸如收集、分类、加工、过滤、归档、储存等处理,以实现对项目的有效控制和管理。所谓电力项目信息管理是指在整个电力项目全生命周期管理过程中,对信息进行收集、加工和输入、输出活动的总称。项目信息管理过程包括信息收集、信息传输、信息加工和信息储存等内容。 电力项目信息管理直接影响项目管理工作的效率、风险、质量和成本。因此,如何有效、有序、有组织地对电力项目全生命过程的信息资源进行管理,是电力项目管理的重要环节。以计算机为基础的电力项目信息处理技术在电力项目管理中的应用,又为大型电力项目信息管理系统的规划、设计和控制提供了全新的信息管理理念、技术支撑平台和全面解决方案。 1.1项目信息管理的基本原理项目信息管理是涉及信息资源、信息技术、参与活动的人员等要素,是多要素、多学科、多手段的管理活动。项目信息管理是一种技术性很强的管理活动,它要运用许多技术手段和管理方法。具有以下四大基本原理: 1.1.1信息增值原理信息增值是指项目信息内容的增加或者信息活动效率的提高。它是通过对项目信息的收集、组织、存储、查找、加工、传输、共享和利用来实现的。 1.1.2增效原理项目信息管理可以通过提供信息和开发信息,充分发挥信息资源对包括信息和知识在内的各种社会活动要素的渗透、激活与倍增作用,从而能够节省社会资源、提高工作效率、创造企业效益,实现社会的可持续发展。 1.1.3服务原理项目信息管理与一般的管理过程相比,具有更强烈的服务性,项目信息管所有过程、手段和目的都必须以用户需求为中心,必须通过服务用户来发挥作用。 1.1.4市场调节原理信息管理也受到市场规律的调节,主要表现在以下两个方面:信息产品的价格受市场规律的调节,信息资源要素受市场规律的调节。 1.2电力工程项目信息管理的特征电力工程项目信息管理具有管理的一般性特征。例如,管理的基本职能是计划、组织、领导、控制;管理的对象是组织活动;管理的目的是为了实现组织的目标等,在信息管理中同样具备。但是,电力工程项目信息管理作为一个专门行业的管理类型,又有自己的独有特征:与电力企业制度紧密结合,设备及人员信息需要高度集中。正是有了信息的集中统一,才使得信息真正成为一种资源,并且实现了信息资源的共享。使电力项目管理人员随时掌握设备、人员的相关信息,使电力运行安全可靠。 2电力工程项目信息管理系统 “电力工程项目信息管理系统”是向电力企业内各级主管部门(人员)、其他相关人员,以及组织外的有关部门(人员)提供信息的系统。它通过提供作为决策依据的统一的信息来为企业的计划、组织、领导、控制以及日常的作业服务。电力项目信息管理系统应向主管部门提供四种主要的信息服务:确定项目信息、搜集项目信息、处理项目信息及使用信息为项目服务。 以“变电站智能化巡检信息管理系统”为例: 变电站智能化巡检信息管理系统采用了“条码(无线射频钮)”作为设备标识器,各个需要巡检的设备上安装一个“条码”,内部存储特定的代码,标识着设备的状态、参数等所有内容。当工作人员巡检时只需带着巡检器(掌上电脑)到现场读取各设备标识器的数据即可,由于巡检器机身小巧轻便、操作简单方便,十分适合现场使用,同时它还解决了巡检到位问题以及省去了大量的数据录入工作,使用效果良好,对提高设备的运行维护水平及减轻数据的输入工作量起了很好的作用。当需要进行设备状态检修、设备缺陷管理和设备性能动态分析时,将工作站数据库的相关信息调出,设备的历史状况便一目了然了。 2.1变电站智能化巡检信息管理系统的硬件组成 变电站智能化巡检信息管理系统主要由无线射频设备标识器(条码)、巡检器(掌上电脑)、客户计算机和网络服务器组成。 2.2变电站智能化巡检信息管理系统的特点 2.2.1巡检内容的编制灵活 巡检路线按部门、专业、巡检员分类; 每一条巡检路线按设备、部件、项目分层组织; 每一条巡检路线可定义巡检或点检两种模式; 2.2.2巡检项目齐全,巡检工作人员录入方便 系统设定了“观察类”、“记录类”、“代码类”、“测温类”、“测振类”五种巡检项目类型。 2.2.3强大服务器软件的信息处理与统计功能 ①信息查询信息查询是系统对信息进行处理的主要部分,通过不同的查询功能可以按不同的方式对信息进行处理、分析获得所需的结果。系统提供五种查询方式:工作查询、异常查询、缺陷查询、结果趋势查询、漏检查询。 ②考核统计功能主要功能是对巡检工作人员的日常巡检工作的统计,以便考核巡检工作人员的工作情况,主要包括:路线统计、到位检查、工时统计、异常统计。 异常统计用于统计设备有无异常情况或是有哪些异常情况;路线统计、到位检查、工时统计用于统计巡检工作人员到达巡检现场各个检查点的时间,以及在各个检查点耗费的时间。 漏检统计用于巡检人员在应巡检周期内未检查项目的条数,以及哪些已派发而未下传的点检计划。 ③报表功能系统设计有各种完善的报表,并且用户能够根据实际需要定制各种报表。 ④缺陷管理系统可以按巡检人员、巡检日期、缺陷类别、设备等方式作为检索条件,方便地统计设备的缺陷情况,同时也可以将设备缺陷转给其它系统,以便与其它系统集成。 3结论 电力工业是关系国计民生的基础产业,承担着保障和促进国民经济发展的重要任务。当前乃至今后一段时期,电力工程建设都处在一个快速发展的时期,电力工程项目投资大,任务紧迫,环境复杂,新技术新工艺不断应用,业主对项目质量、工期、安全、投资效益等方面的要求不断提高,电力工程项目管理应当适应新的发展要求,借鉴国内外先进的管理理念、管理模式、制度、方法和手段,实现项目管理的现代化,促进工程建设规范有序、优质高效、安全可靠的进行。信息管理是项目管理的重要内容之一,对电力工程项目管理的好坏起着决定性的作用。公务员之家 工程项目信息管理系统在电力工程项目管理中的应用,不仅提高了工程管理效率,而且提升了工程管控水平。目前,信息技术快速发展,利用先进的信息技术手段进一步深入工程信息的挖掘利用,可以强化工程信息整合处理能力,推进工程效益的有效管控。本文结合变电站智能化巡检信息管理系统来制定科学合理的管理制度和规范完善的管理程序。 变电站智能化巡检信息管理系统是变电设备运行维护单位用来辅助对变电设备及其附属设施进行日常巡视和检查工作的信息系统。此系统的使用将改变以往设备大修制定计划需要再三催促各部门上报计划,而各部门进行上报时又需要翻查大量资料统计设备信息,不但工作效率低还有可能漏报的状况,现在大修计划的制定只是举手之劳的事,设备的安全运行水平、管理效率都得到了极大的提高。借助系统的帮助不但可以及时掌握设备的第一手现场资料,而且可以快速地进行处理。变电站智能化巡检信息管理系统大大提高了设备的健康水平,保证了各项生产任务优质高效地完成。 信息类论文:企业网络营销的客户信息分类研究论文 【关键字】:互联网络网络营销客户信息管理 【摘要】:网络环境下传统的营销模式发生了巨大的变化,网络营销的产生促进了以客户为中心的营销观念的产生和发展。针对目前在网络营销中对客户信息处理的不完善性,提出了关于网络营销客户信息管理的实施策略 1.网络营销与客户信息组织 互联网络的开通与不断完善,为企业营销带来了新的契机,预示着一场营销革命即将发生,网络营销时代即将到来。网络营销是利用网络资源展开营销活动,是目标营销、直接营销、分散营销、顾客导向营销、双向互动营销、远程或全球营销、虚拟营销、无纸化交易、顾客参与式营销的综合。其实质是利用互联网的技术和功能,通过信息的交互式流动,在虚拟的市场中实现交易。上网企业可以利用互联网,以很低的成本进行国内外商品信息的查询;对网上目标顾客进行产品测试与满意调查,让顾客自行设计产品,满足个性化需求;可在网上有关信息,进行广告、促销活动;可利用网络渠道进行直接的网上交易(主要是诸如电脑软件、电子图书、电子资料库等电子化产品,有的可使用电子货币),或配合传统的送货上门、结算完成交易过程;也可通过网络提供各种售后服务,建立顾客档案,与顾客进行一对一的双向互动沟通。由于渠道缩短,业务人员及管理人员的减少,企业内外部虚拟组织(如虚拟橱窗布置、虚拟商品、虚拟经销商、虚拟业务代表)的采用而导致的经理、及分店、门市数量的减少或消失,“按单制造,及时送货”所带来的库存成本及风险的减少,交易过程简化所带来的高交易效率与低交易成本,势必会大大降低营销成本,提高营销效率、质量和效益。 1.1基于网络的营销方式与营销信息流的组织 我国目前网络营销的主要方法有: a.网上页面广告。主要包括横幅旗帜广告(即Banner,可以是静态图片或gif动画或Flash动画),标识广告(即Logo,它又分为图片和文字2类),文字链接以及分类广告(ClassifiedAd.)等几种形式。当访问者看到网上广告并对其感兴趣时,即会点击链接到广告者的网站上。 b.搜索引擎加注。经常上网的朋友都会熟悉这个名词,搜索引擎收集了成千上万的网站索引信息,并将其分门别类地存放于数据库当中,当我们想在网上寻找某方面的网站时,一般都会从搜索引擎入手。有关机构的统计报告显示,搜索引擎查询已经成为上网者仅次于电子邮件的一种最常使用的网上服务项目,相信每一位网站建设者都希望自己的网站能被搜索引擎罗列出来,甚至排名靠前,这就必须进行搜索引擎加注。 c.商业分类广告。据统计,上网者查看分类广告与查看新闻的比例不相上下。分类广告是指按行业及目的等进行分类的各种广告信息,它具有针对性强、费用低、见效快、交互方便及站点覆盖广等优点。目前网上提供这种服务的站点层出不穷,较常见的有阿里巴巴、经贸信息网及市场商情网等。d.电子邮件。历年来世界各国的互联网应用调查都显示,电子邮件几乎永远是网络用户的首要应用项目,各类专业的邮件营销服务商已将服务深入到千家万户,作为一种全新的电子邮件RichEmail,由于其具有的多媒体特性,正在受到越来越多客户的关注。 e.交换链接。如果说“链接”是互联网站上最实用、最有特色的技术,那么“交换链接”应当是开展网上营销的最经济、最便利的手段,网站之间通过交换图片或文字链接,使本网站访问者很容易到达另一个网站(对新网站尤其重要),这样可以直接提高访问量,扩大知名度,实现信息互通、资源共享。以互联网为载体的网络营销呈现出勃勃生机。在这个过程当中客户处于中心地位,而信息的获取成为企业追逐的目标。而网络营销中企业的信息活动主要表现为以企业为中心的信息流的运动。任何信息都是为了满足某一特定企业的某一需求而产生的,任何企业又作为信息的生产者而存在。营销信息流的出现很好地满足了企业的需求。网络营销作为企业经营活动的一部分,是信息的生产者。它产生了大量的无序杂乱信息,需要进行信息组织,以其更好的为企业服务,创造更多的价值。 1.2网络营销中的客户信息组织 互联网具有跨时空、交互性、拟人化、超前性、高效性、经济性的特点,可以将企业和客户紧密地结合在一起,真正实现了以客户为中心的网络营销观念对企业服务的能动作用。在整个网络营销环节中,客户信息发挥着重要的作用。 a.客户信息是企业资源的组成部分。客户不仅是普通的消费者,而且成为信息的载体,能有效为企业提供包括有形物品、服务、人员、地点、组织和构思等大量信息。而信息是不能脱离客户而单独存在,它成为企业争夺的重要资源。在互联网上,客户的地位和作用正在发生着变化。客户可以控制自己作为产品和服务的潜在购买者的价值。但是客户却没有认识他们作为人口统计信息和交易史的价值,并没有从他们的信息所创造的经济价值中得利。另一方面,企业需要大量的投入以获得客户信息。双方都缺乏对信息的正确认识,因为客户信息不仅是企业资源,也成为个人的一部分价值。对企业而言,有效客户信息的获得成为他们开拓市场、取得成功的第一步。 b.客户信息是企业创新的合作伙伴。创新是企业生存的灵魂。企业创新的过程就是不断研发新产品、开拓新市场的过程。而客户信息提供了关于未来产品的价格和性能的变化趋势,及时反映最新的市场动向,便于加强客户和企业的联系。客户信息成为企业和市场的一座桥梁,熟练地运用客户信息可以加快企业的 创新步伐。 c.客户信息是企业利润的部分来源。随着互联网技术发展的成熟和互联成本的低廉,信息传播的速度加快,客户与企业之间对信息的享有和具有对等的权利。客户可以利用信息,根据企业的报价,选择最具有吸引力的企业。而企业也将从中获益。首先企业可以利用互联网更容易地找到客户,减少搜寻费用,而且还可以获得关于这类产品的潜在客户的信息。另外,在交易中企业的信息由客户跨时空地传递,使得企业在全球范围内拥有更多的客户。在这个过程中,客户信息间接地为企业创造了利润。由于客户信息自身的特点,以及企业对其认识不足,目前客户信息的使用较为混乱,没有统一的方法、高效的管理策略。主要的问题在于以商品物流为中心的闭环系统缺乏对客户信息的足够重视,不能及时反馈消费者的潜在需求和消费热点,从而造成信息不对称。客户信息管理在现代企业中已显得日益重要。 2.网络营销中的客户信息管理及其实施 科学的客户信息管理是凝聚客户、促进企业业务发展的重要保障。客户信息是一切交易的源泉。由于客户信息自身的特点,进行科学的客户信息管理是信息加工、信息挖掘、信息提取和再利用的需要。通过客户信息管理,可以实现客户信息利用的最大化和最优化。 2.1客户信息管理的内容 网络营销中的客户信息管理是对客户信息进行收集、抽取、迁移、存储、集成、分析和实现的全过程。具体内容如下: a.客户信息的收集。客户信息的收集是客户信息管理的出发点和落脚点。客户信息的收集可以广泛地利用各种渠道和手段,最为有效的是网络营销所提供的大量信息。但也不能忽视传统的方式(例如电话咨询和面对面交谈)发挥的作用,他们可以作为因特网的有效补充,保证客户信息的全面性。 b.客户信息的抽取和迁移。客户信息的抽取和迁移也是在进行客户信息的收集,但其不是直接面对客户,而是利用已有的信息进行一定的加工。因为各种行业所需的客户信息是千差万别,所以各个企业都占有大量的为本企业所用的客户信息。为了实现信息使用的高效率,有必要在各个行业之间推行一套客户信息的使用标准,最大限度地取得信息的一致性。 信息的抽取机制是建立在不同行业的客户信息基础之上。它使用信息过滤和信息模糊检索技术,在其他企业的客户信息数据库中取得所需的客户信息。它强调两个企业之间客户信息数据的相似性,从共性出发,实现信息的抽取。信息的迁移机制是从客户信息的整体角度考虑,在不同企业之间实现客户信息的共享。信息在迁移过程中忽视细微的差别,重视整体的一致性,花费较少的精力取得较大的效果。 c.客户信息的存储和集成。客户信息的存储和处理技术是客户信息管理的优秀技术,数据仓库技术在其中占有重要地位。因为客户信息是十分巨大的数据,为了能够实现数据使用的便捷高效,需要对使用的数据库进行慎重选择。建议采用大型的关系型数据库管理系统,并带有对并行处理、决策查询优化的组件。客户信息在存储过程中应考虑冗余问题,避免浪费大量有效的空间。客户信息的集成是指客户信息数据按照时间或空间的序列保存,并进行一定层次的划分后存储在数据库中。用户在查询、统计中都使用集成后的数据,可以提高运行效率。 d.客户信息数据库的设计。客户信息数据库是以家庭或个人为单位的计算机信息处理数据库。针对不同的行业有不同的数据单元,而且客户信息数据库的更新频率较高,数据处理量逐步增大。 索引的使用原则。使用索引可以提高按索引查询的速度,但是会降低插入、删除、更新操作的性能。因选择合适的填充因子,针对客户信息数据库更新频繁的特点,亦选用较小的填充因子,在数据页之间留下较多的自由空间,减少页分割和重新组织的工作。 数据的一致性和完整性。为了保证数据库的一致性和完整性,可以设计表间关联。这样关于父表和子表的操作将占用系统的开销。为了提高系统的响应时间,有必要保证合理的冗余水平。 数据库性能的调整。在计算机硬件配置和网络设计确定的情况下,影响到系统性能的因素是数据库性能和客户端程序设计。数据库的逻辑设计去掉了所有冗余数据,提高了系统的吞吐速度。而对于表之间的关联查询,其性能会降低,同时也提高了客户端的编程难度。因此物理设计对于两者应折衷考虑。公务员之家 数据类型的选择。数据类型的合理选择对于数据库的性能和操作具有很大的影响。在该数据库中应注意避开使用Text和Image字段,日期型字段的优点是有众多的日期函数支持,但其作为查询条件时服务器的性能会降低。 e.客户信息的分析和实现。客户信息的分析是客户信息数据库的落脚点,是直接为企业开展其他一系列工作服务的。客户信息的分析是指从大量的数据中提取有用的信息,该信息主要可以分为直接信息和间接信息。直接信息是可以从数据中直接取得,价值量较小,使用范围较小。而间接信息是经过加工获得的较有价值的信息。分析过程主要包括基本信息分析、统计分析、趋势分析、关联分析等。基本信息分析是利用客户的基本情况信息,分析本企业或产品的主要客户的特点,包括年龄、性别、职业、工资状况、学历、地理位置等等。统计分析是利用所有的信息进行统计,分析企业或产品的销售额、利润额、成本量等经济指标,也包括大客户分析和业务流量分析。趋势分析是利用本企业的信息和同行业其他企业的信息,并结合国民经济的整体运行状况,对长期和短期的业务状况进行预测。关联分析是利用客户信息对产品信息、市场信息、企业信息进行分析,综合评价企业的运行状况和产品的供需比例。 2.2客户信息管理的实施 网络营销中客户信息管理的实施主要是指客户信息数据库的实现。在当前环境下,客户信息数据库技术中数据仓库技术是企业使用的主流,该技术的实现也表明了当代客户信息管理系统的走向。以数据仓库系统为优秀技术的数据仓库型客户信息管理系统的广泛应用,为在技术实施以客户为中心的个性化服务提供了可能,又极大影响了企业业务流程的转变,使机构向“扁平化”方向发展。 数据仓库是面向主题的、集成的、稳定的、不同时间的数据集合,用以支持经营管理活动中的决策制定过程。面向主题是指数据仓库内的信息按照企业重点关心的数据(即主题)进行组织,为按主题进行决策的信息过程提供信息;集成是指数据仓库内的信息不是从各个业务系统简单抽取来得,而经过系统加工、汇总和整理,保证数据仓库内的信息是整个企业的全面信息;随时间变化数据仓库内的信息并不是关于企业当时或某一时刻的信息,而系统记录了企业从过去某个时刻到目前各个阶段的信息,通过这些信息,可以对企业的发展历程和未来趋势做出定量分析和预测;稳定是指一旦某个数据进入数据仓库,一般情况下将被长期保留,也就是数据仓库中一般有大量的插入和查询操作,但修改和删除操作比较少。 数据仓库的特点可以描述为主题突出的集成性的信息管理系统。它由源数据、仓库管理和分析工具组成。数据仓库的数据来源于多个数据源,包括本企业的内部数据,也有来自外部的相关数据。网络营销中源数据主要从开展网络营销的实践中获得,包括企业所关注的关于客户的各类信息。仓库管理是根据信息需求的要求进行数据建模,从数据源到数据仓库的数据抽取、处理和转换,确定数据存储的物理结构等。这一阶段是进行客户信息管理的基础,因为大量的源数据经过仓库管理进行了初步的处理。分析工具指完成决策所需的各种信息检索方法、联机分析方法和数据挖掘方法。这一阶段是针对企业的客户群服务的,它直接与客户发生联系,因为企业的产品企划就是在这里完成。数据仓库型客户信息系统继承了以往信息管理系统的一切手法,并以其强大的数据检索和分析功能,为企业提供了综合性的及时信息服务手段,成为客户信息管理系统发展的主流。 客户信息管理在各个方面的运用,已经显示出了强大的生命力。特别是在当今企业以网络营销为支撑来开展业务的情况下,由于网络信息的复杂性和多样性,开展信息管理迫在眉睫。客户信息管理已经也必将会成为企业生存取胜的重要一环。 信息类论文:信息化对人类传统认识方式的改变研究论文 论文关键词:当代认识论信息化信息化社会 论文摘要:在信息亿社会中,人类的传统认识问题得到了扩展,信息化带来了人类认识模式的改变。这主要表现为:认识主体由单一的人发展到“人——机联合体”;主体间关系复杂化、抽象化,构成了一种以平等合作为基础的共生关系;认识客体符号化,实践活动虚拟化。在信息化社会视野下,反思信息化给人类认识方式带来的改变,重新审视人类的认识和实践活动,突破主客二元对立的研究方法,已经构成哲学认识论的当展路向。 在传统马克思主义哲学的视域内,认识论研究基于认识和实践的辩证关系展开[f}l。这种把认识的主客关系作为重点的研究模式强调人作为认识主体是如何在实践中获得、检验认识以及认识之于实践的意义。换言之,该模式只是抽象地建构认识论体系,却忽视了认识论与现代科学的系统结合。随着信息技术不断深人社会生活诸领域,社会实践的发展必然冲击并改变这种模式。对传统认识论的丰富和发展表明,当代认识论发展的新路向渐成雏形。 一、信息化社会的创生 申农1948年在贝尔系统技术杂志上的《通讯的数学理论》奠定了信息论的基础,它与当时的系统论、控制论共同构成了现代社会信息化的基石。计算机网络技术的蓬勃发展催生信息社会化和社会信息化,信息化社会是什么?W.JMartin认为:信息化社会是一个生活质量、社会变化和经济发展越来越多地依赖于信息及其开发利用的社会。在这个社会里,人类生活的标准、工作或休闲的方式,教育系统和市场都明显地被信息和知识进步所影响r}0 信息化社会是工业化社会之后人类社会发展的一个独特形态。在这个以信息技术为基本特征的社会,社会生活各领域都信息化、符号化,信息将起主要作用的社会。在农业社会和工业社会中,物质和能源是主要资源,所从事的是大规模的物质生产。而在信息社会中,信息成为比物质和能源更为重要的资源,基于开发和利用信息资源的信息经济活动蓬勃发展,逐渐取代工业生产活动而成为国民经济活动的主导。在国民经济中占主导地位的信息经济同时构成社会信息化的物质基础,以计算机、微电子和通信技术为主的信息技术革命成为社会信息化的动力源泉。信息技术在各个领域、各个层面的广泛应用对经济社会发展产生了广深影响,从根本上改变了人们的生活方式、行为方式和价值观念。概言之,在信息化社会,信息是重要的资源,信息和知识是社会发展的重要动力,它们以“加速度”方式积累,以丰富多样的形式提供多感官、多通道的信息。 二、信息化杜会对传统认识论的挑战 传统马克思主义哲学认为,认识是人脑在实践基础上对外部现实的能动反映。在这里,认识内含三要素:作为主体的人脑、作为客体的外部现实和充当中介的实践。在马克思主义哲学的文本研究中,实践中介论虽然频遭实践基础论和实践物质论的反对,但它一直以来还是得到了人们的广泛认可。勿庸讳言,实践中介论的表述在当时的生产力条件下是合理的。但是,科技的发展已经远远超出了我们的想象,传统意义上的认识主体、认识客体和实践活动都发生了不容忽视的巨大变化,变化的原因就是信息化社会的挑战。 人类的大脑从来没有像今天这样被如此繁多的信息包围着。信息的社会化和社会的信息化相伴而生,人脑对外部世界的认识已经超出了单一的时空,扩展到全球历史的范围。各认识主体间的联系越来越紧密,蝴蝶效应日益显著。具体而言,信息化社会对传统认识论的挑战主要表现在以下几个方面: 1.认识主体的改变 在信息化社会,认识主体发生了深刻的变化,已经从单一的个体变成了由人和计算机构成的系统。人工智能的出现实现了人的部分智能的外化和虚拟化,扩展和增强了人的认识能力。众所周知,人类曾不断运用物质性工具来延伸和提高自己认识和改造世界的能力,如望远镜、显微镜等。但计算机的问世是对人的智能的扩展。这种扩展在有的部分已经超出了人脑,有些人工智能同人一样也充当着认识主体的角色。 当今时代只是信息爆炸的开端,人们却无时不在感受着信息爆炸所产生的威力。认识主体面临着比以往任何时代更多的挑战与机遇。信息化社会带来了自动化的工作和数字化的生活娱乐。人类不再需要像工业时代那样事必躬亲,而只要准备好大脑接受信息,信息爆炸产生的碎片俯拾皆是。有时候人们不得不被迫接受信息。人们在惊叹万维网信息海洋的绚烂多彩时,却又在迷失中乐此不疲。在信息化社会的迅猛发展中,人类主体与人工智能的互动性关联已经造成了传统认识论认识主体的迅速改变。 2_主体间关系的改变 认识主体向人一机系统的拓展使主体认识能力增强,同时促使主体间关系发生擅变。主体间的交往最大限度地以信息交换的形式显现。在人一机一人的模式下,主体间关系进一步符号化、模式化与单一化,一种平等合作、共生共荣的关系是交往的现实注脚和诊释。个性在系统里被模糊处理,年龄、性别、身体状况之间的差异都被抹去。在0和1的交相映辉中,人们凭借信息能力攻城掠地。家庭、朋友、师长等传统人伦关系遭遇空前挑战。纷繁复杂的信息世界,丰富多变的交往主体,但交往都是在相同的信息规则下完成。个体的违规将会给自身和以自己相关主体带来连带影响。主体间关系的符号化无异于复杂现象中的分形,看似混沌无序,实则每一步都是同样规则的延伸和复制。相较于传统的主体间关系,信息化社会中的主体间关系更具广泛性,任何两个主体都能依信息技术手段发生联系。 3.认识客体的改变 传统认识论的认识客体是物质世界和精神世界的具体客体,信息化社会中的认识客体还包括信息世界。科技的发展和人类认识能力的增强深化了人们对这三个世界的认识。物质世界和精神世界的客体被不断符号化,转化成信息化的客体。这种符号化的客体既非物质亦非精神,是超越于传统二元哲学思维之外的。换言之,这种符号化了的客体是信息化(数字化)了的虚拟客体,它是对真实客体的抽象与模拟,能较全面地反映真实客体的各类特征。在这种情况下,认识主体与客体不再是一对一的间断性反映,而变成了一对多、多对一、多对多的连续性反映。客体的信息化使对客体的连续认识和认识成果的长久保存成为可能,但信息化的客体在人机系统中不断被创生、修改、变换、传输和删除,使得它的生成、运化和发展已非模型能精测实握,个体的认知难度由此增大。这种矛盾只能通过技术进步和主体间合作的加强来逐渐缓解。 信息化社会认识客体的能动性增强了,认识客体不再像过去那样羞答答地等待被主体认识,而是主动地大量涌现到主体面前。这导致主体信息量剧增、认识难度加大,同时促使客体社会化。客体的涌现倘若利于主体的认识,就能很快被主体发现并认识,反之便会阻碍主体的认识活动。虚拟客体的能动性是以主体的能动性为前提的,主体对物质和精神客体的信息化过程本身就是一个能动的改造过程,这一过程直接影响着虚拟客体的能动性。因此,在信息化社会中,客体的能动性归结于主体的能动性,并影响主体的认识。 4.人类实践方式的改变 认识是以实践为基础的。在传统意义上,认识是观念性的活动,实践是物质性的活动。在信息化社会中,认识主体和客体的极大丰富和发展,必然带来实践活动的巨大变革。实践渐渐远离那种传统意义上的物质生产活动,而代之以复杂信息的处理过程。信息构成了人们实践的对象。 信息化社会中的实践作为认识的来源,内涵和外延都已扩大。有人提出“虚拟实践”的概念,首先,引出了一个问题,即实践的客观性问题。传统的实践是主体有目的地改造外部世界的感性活动,外部世界是客观地呈现在主体面前等待改造的。信息化社会中的外部世界大部分被信息化处理,变成了高度符号化的信息,因此这种实践的客观性取决于对外部世界进行信息化处理的科学性和准确性。其次,实践的客观性取决于主体的囚素,诸如主体的道德因素和技术熟练程度等。虚拟空间的主体一切都符号化,个体实践是跨时空的。相较于现实世界更广阔的虚拟世界并不是虚假的,实践的客观性取决于认识主体的道德因素。幻化的主体缺少了他人的道德注视,容易为所欲为。道德的外在约束似乎鞭长莫及,主体自身的道德内在约束尤显重要。最后,虚拟实践是一种低成本高效率的实践。 三、哲学认识论研究的新路向 传统认识论在宏观上仍不失为人认识和改造世界的工具,但在信息化社会的发展视域中,微观层面的变革势在必行。信息化社会的迅猛发展促进了哲学认识论思维模式的改革,现实地造成了哲学认识论在研究主题、方法、视野和目的上的新路向。 首先,哲学是其所处时代精神的精华,认识论研究需要紧密关注现当代科学发展的状况。信息化影响日盛,人的认识界定的变迁,把人类认识简单化为认识论的研究对象已不能满足社会的需要,人类个体的认识活动应同科学的发展和社会的进步联系起来。公共视阂中的人类认识才是信息社会认识论研究的主题。其次,认识论的研究要勇于突破传统主客二元对立的研究方法,主客之分是认识论研究的基础,但主客的区分不等于主客的对立,在认识论的研究中要更多关注客体的主动性和主体的客体化问题。再次,应树立全球化的信息化社会发展的世界历史视野。自资本主义开辟世界历史以来,信息化社会的发展更为迅速地将人们的认识问题融为密不可分的整体。为此,马克思主义认识论应强调信息化社会认知中的世界历史视野,为有效地改造世界提供有力的工具。最后,马克思主义认识论一般强调认识的目的在于认识世界和改造世界。信息化社会的发展使得改造世界的目的较之以往更为迫切。在当代社会中,信息化社会的发展使得虚拟实践成为可能,这样认识实践的目的便能够在虚拟实践中得到呈现。因此,认识的实践目的更为突出、更为迅捷。 信息类论文:电子信息类专业体系建设论文 一、建设和改革的方向 在提高普通民办高校办学质量这一系统工程中,课程体系与课程内容的改革无疑是一个优秀的问题。尤其是专业基础课的教学与课程平台的建设对于人才培养起着至关重要的作用。电子信息类的专业基础课程体系改革建设同样对其他专业课程体系改革有着重要的指导意义和应用价值。本文依据应用性本科院校人才培养的需求,针对电子信息类的四门专业基础课,从课程体系建设的角度对教学内容的优化,理论课程与工程应用相结合的具体方法进行了探讨和研究。《电路分析基础》、《信号与系统》、《模拟电子技术》和《数字电子技术》四门课程是电子信息类专业学生的重要专业基础课,具有理论性强、公式定理多、计算量大等特点。而这四门课程内容循序渐进,联系紧密,对后续课程的学习意义更是重大。同时着眼于民办普通高校“应用型、创新性”的人才培养目标;充分考虑其生源情况,坚持“因材施教、突出实践、个性发展”的方针;深入研究课程群之间的内在关联性;优化和精简教学内容;强调理论课堂引入仿真软件的教学手段;立体的、科学的开展电类专业基础课程体系的建设和改革。 二、建设和改革的指导思想 1.课程体系突出“综合化、应用性”人才培养目标结合民办普通高校的办学实际,强调学生素质和能力的培养,使学生在掌握基础理论、工程实践、运用现代化技术等方面得到全面锻炼,注重培养学生的工程应用意识,培养学生用综合与整体性眼光解决工程技术问题的能力,塑造具有高素质的“应用型、创新型”专门人才。 2.科学的、立体的专业基础课程体系建设要让专业基础课程体系的建设改革取得成效,必须是系统和科学的。一方面对课程理论内容进行优化整合,与时俱进,做好教材建设;其次,结合计算机仿真软件辅助教学,改善教学手段;另外,加强实践环节在教学中的地位,减少验证性实验,增加综合性实验,补充设计性实验。在课程体系建设中,以“掌握原理”为准则,贯穿“加强实践、提高兴趣、培养技能、积极创新”的理念。 3.注重专业基础课程间的内在联系体系内课程建设应尽量减少课程群中课程间的人为隔断,从课程体系的角度对授课内容进行整合;考虑课程之间的相互衔接,理顺课程间的相互关系,制定统一的教学大纲和实践计划表。 三、建设和改革的主要内容 1.课堂教学与工程应用的有机结合根据电子信息类四门专业基础课程的特点,结合三本院校生源的实际情况,突出“综合化、应用性”,将Matlab与《电路分析》和《信号与系统》;Multisim与《模拟电子技术》和《数字电子技术》有机结合起来。在理论课的教学中引入Matlab软件辅助分析电路问题让理论教学变得直观、易懂,是化解教学窘境的有效手段。通过Multisim仿真软件来绘制电路,观察电路的工作过程,让学生一看就懂,一听就会,突出重点的同时又解析了难点。利用仿真软件进行辅助教学,即降低了学生的学习门槛,又提高了其学习兴趣,对理论课程教学效果的改善是显而易见的。同时,对于应用性本科院校,将仿真软件引入课堂教学,还有更长远的意义。通过软件仿真,学生不仅对知识理解更深刻,掌握更牢固,应用更熟练,并进一步加强了理论联系实际的运用能力,缩短了传统课程与相关实用技术和科学技术发展前沿的距离;对学生的职业发展之路作了很好的铺垫。 2.优化整合,统一部署体系内课程建设不能孤立单干、各自为政;应减少课程群中课程间的人为隔断,从课程体系的角度对授课内容进行整合;考虑课程之间的相互衔接,理顺课程间的相互关系,制定统一的教学大纲和实践计划表。在教材建设上,削枝强干,注重基本理论和知识性,合理定位内容的广度和深度;弱化复杂推导和深度计算,突出概念和原理,强调其在实际工程电路中的分析与运用;注重揭示课程内容之间的内在联系和普遍规律,前呼后应,浑然一体,力求构建一个良好的教材体系。在实践教学环节,注重营造工程环境,加强集中实践课程建设;以综合性实验为载体,实行跨课程的基础理论应用训练的和技能训练。有助于学生对所学知识的宏观把握和深入理解,提升了学生分析问题、解决问题的能力。 独立学院经过十余年的发展,已经形成一批新的高等教育资源,在发展本科教育中发挥了重要的作用。但随着独立学院数量和规模的不断扩大,同质化现象日趋严重,人才培养、专业设置等方面的雷同和缺乏特色已成为制约独立学院发展的主要原因。教育部《独立学院设置与管理办法》等相关文件出台后,母体高校的“光环效应”逐渐减退,独立学院在专业设置、人才培养等方面遭遇到前所未有的挑战。为了更好地适应市场和社会需求,有效提高电子信息类专业工程应用能力,众多高校都在积极研究与探索。 针对民办普通高等院校,课程体系改革的趋势是向着“基础化、综合化、学研产一体化”发展,适应市场的人才需求变化。“基础化”就是强调设置最基本的理论知识课,讲授基础性最强的科学、技术和专业工程知识,训练作为电子信息类专业工程技术人员最基本的技能,这是当前电子信息类专业课程体系改革中的一个重要趋势,也是应对当前电子信息类工程技术高速发展和工程人才需求快速变化的有效途径。“综合化”就是要求电子信息类专业教育应加强交叉学科或多学科的教学,扩大人文、社会科学和管理科学的课程设置,以及加强综合性的工程设计的理论教学和实践训练。高等工程教育培养的是未来的工程师,工程综合是电子工程师工作最显著的特征。“学研产一体化”是指应建立教学、科研、生产一体化的联合体,面向科学研究、技术开发和工业生产实际,调整课程设置,精简教材内容,改变课堂教学方式,改善传统教学手段。在专业课程体系改革的道路上,始终以“掌握原理”为准则,坚持贯穿“加强实践、提高兴趣、培养技能、积极创新”的理念,为电子信息类专业教育带来新的生机。 作者:姚敏单位:武汉东湖学院
电子技术论文:我国模拟电子技术的论文 1趣味实验,提高学生学习的感性认识和积极性 高职院校的学生并不擅长纯理论的学习,如果在学习模电这门课程时,先进行一些感性认识的教学环节,他们往往更容易学习这门课程。科学家爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”。因此,在讲授模电这门课程时,在讲完绪论以后首先由老师做一些电子方面的趣味实验,以激发学生的兴趣和好奇心,以增强学生学习这门课程的积极性。如果有条件让学生到实验室动手做一些较简单的电子实验,这些实验不仅能提高兴趣,又让他们认识了一些电子器件及特性,使今后在讲授各种电子器件时不再空洞乏味。 2要引导学生进行思维方式的转变 模电作为一门技术基础课,有其自有的特点和规律,其课程更重视理论与实践的结合。一般教学计划都是电工基础安排在模电课程之前来作为模电的基础课程,但如果不加分析地用电工基础的分析方法去分析模电,可能不会得到正确的结论。模电的理论有其自身的特点,表现在:第一,模电主要的电子器件二级管、三级管都是非线性器件,这与线性电路的分析和计算是有很大区别。第二,模电的分析都是直流加交流的分析方法,即直流通道和交流通道。直流通道决定静态工作点,而交流通道是信号的通道。第三,反馈网络是模电经常使用的电路,不管是运算放大器还是振荡器都必须有反馈网络的构成。以上几点正是学生学习模电的难点,因此在讲课过程中,要让学生了解这些特点与难点,调整思维方式和学习方法,使学生能够正确把握这门课程的学习特点。以下通过几个实例说明如何引导学生思维方式的转变。 2.1非线性电路与估算 在模电中常用的二极管、三极管的伏安特性为非线性,一般称为非线性元件,而电阻、直流电源的伏安特性为线性,一般称为线性元件。在模电中线性元件与非线性元件共同组成各种电路,那么电路的计算问题在电工基础中并未涉及,那么计算这种电路目前使用估算法、图解法。有的同学往往提出为什么不用解析法,而那样计算的不是更精确吗?在讲解这类问题时要给学生讲清楚估算法在工程计算中是非常重要的,它能使有些计算问题变得简单,能较快地解决实际问题,而用解析法,一是目前学生的数学知识不能解决这种问题,二是如果能用高等数学的方法解决,但过程过于繁杂,虽然计算精度高,但与估算结果差距不大。因此在这里要让学生思维方式有一个转变。 2.2放大电路的直流通路与交流通路 在模电的放大电路中,直流通路和交流通路的分析也是模电独特的电路分析方法,由于二极管、三极管中PN结死区电压的存在,必须在交流信号通过放大电路时有一个直流电压及电流的存在,这样才能保证交流信号不失真地通过放大电路。这也是学生需思维转变的一个重要方面。对于三极管、电阻、电容、电感、电源等电子元器件,它们分别在直流电及交流信号激励作用下的不同响应决定了它们在直流电及交流信号中所起的不同作用,这些都是分析复杂放大电路的基础。很难想象不清楚放大电路直流通路和交流通路的学生能够学习好这门课程。 3通过课程综合实验提高学生的整体水平 由于模电是一门与实践联系非常密切的技术基础课,通过一些综合实验来提升学生的理论水平和实践技能是非常重要的,因此在课程讲完之后,笔者就安排一个超外差式收音机综合实验来提升学生模电的理论水平和实践能力。读图——提升学生的读图能力,课上讲的模电电路一般是各类单元电路,如共射基本放大电路、振荡电路、功率放大电路等。通过综合实验课可以将各个电路串成一个整体,笔者通过对一个超外差式收音机电路图进行整体讲解和分析,来提升学生模电电路的整体分析能力。一般超外差式收音机的电路组成为变频级——中放级——检波级——低频放大级——功率放大级,对照理论教学所讲授的内容,变频级对应振荡电路及基本放大电路,而该放大电路又工作在非线性区属非线性放大,这样才能混频输出差频信号,在这里还要补充讲解一下放大电路的非线性特性及应用,这样使学生对三极管有了更深刻的认识,平时常常强调放大电路要工作在线性区,似乎非线性区是不可用的、多余的,但通过这样一个实例让学生明白,三极管放大电路工作在线性工作区时可进行线性放大,工作非线性区时可以进行混频等应用。这样一级一级来分析后面的中频放大电路、检波电路、低频放大电路、功率放大电路等。实践证明,通过整体电路的分析与讲解,学生的读图和分析能力得到了明显的提高。 4结束语 通过对模电教学的改革,教学效果有了明显的改善。趣味实验提高了学生的学习兴趣,综合实验提升了学生的理论水平和实践能力。因此只要精心设计,合理安排教学的各个环节,不断改进教学方法,模电教学水平会得到很大的提高。 电子技术论文:电子技术基础信息技术的论文 1.信息技术与《电子技术基础》课程整合的必要性以及可行性 电子技术基础课作为理工院校电类专业中最重要的课程,其由数字电路与模拟电路组合形成。对后面课程的学习必须将这门课学好。相比于传统的的院校学科,这门课相关的技术发展的非常快,这使得教师需要拥有丰富的相关知识,从而将学生的数字视野拓展开来,在教学中网络则可以在这方面起到很大的帮助,毕竟在信息量方面,网络有着无可比例的优势。很强的应用性与实践性可以说是电子技术基础课的优势所在,这几年高校的扩张使得学校的实验设施方面无法得到满足,这可以通过课后对实验进行分组进行与在课堂中运用计算机仿真进行讲课进行改善。而且高校改革压缩了教学的时间,这使得学校必须将课堂效率进行提升,而多媒体课件在这方面起到很大的帮助作用。在信息技术的素养方面,对于电子技术专业的学生来说要求是非常高的。因此电子技术专业的学生一般都拥有很强的信息接收以及适应能力,因为计算机与网络技术是基于电子技术进行开展的。所以,相比于其他的学科,信息技术与电子技术基础课的结合更加的容易。 2.整合现代信息技术与电子技术基础课的原则 丰富多彩是整合课程最突出的优点,因而在整合的过程中需要对心理学、教育学以及教育技术学等相关的理论进行借鉴,通过联系二者的结合点,用系统的手段将教学系统中的学生、老师、教学内容等各方面的因素进行整合,做到协调的一致性,从而将各种因素的优势发挥出来。课程整合的成功在于量变到质变的改变教堂教学与管理、教师备课、师生关系等等方面,通过自身的优势与对成功经验的借鉴,整合二者的原则需要对以下几个方面进行遵守:第一,对电子技术基础课中信息技术的作用做到正确的认识,在整合二者的过程中教学的主体依旧是课程本身,这是无可争议的。在整合的过程中其个体自身的特点不能因信息技术的加入而被改变,必须对个体特征的继承性进行强化。任务作为信息技术服务的对象,要以任务为主体,不能做到随意的更改。教学目标与学科特点的特殊性使得天然联系的二者的优势被削弱。对电子技术基础课来说,信息技术处于服务地位,传统教学的优势不可能因信息技术的加入导致改革教学模式而废掉。对多媒体教学手段使用的标准就是服务教学,目标就是将教学目的达到,不可做到本末倒置。通过这几年的实践可以发现教学要从实际出发,对传统的教学优势要进行保持,这是对信息技术与电子技术基础课进行整合所需要遵守的。第二,在学习过程中学生与教师的作用做到正确的认识。在整合过程中对教师为主导、学生为主体的原则做到肯定,在教师的指导下可以优化教学过程。老师的作用不可能由多媒体技术来代替,而且在整合过程中对老师的要求反而更高,老师不仅要在授课能力方面过硬,还有对现代信息技术有着深入的了解,二者还要有效地结合起来。当然,在对教师的主导地位进行强调的同时也不能忽视学生的主体地位,作为学习的主人,其主体意识必须明确,同时要将学生在学习过程中的积极性、主动性等做到充分的发挥。在整合过程中学生对新的学习方式与环境进行适应的时候老师要起到帮助的作用。不能让学生对信息技术有抵触情绪,要让他们认识到信息技术可以帮助自己更好的寻找知识,对问题进行解决。在整个课程整合过程中,学生作为参与者,在知识的构建过程中,学生应该主动去完成学习的任务与目标,在这个过程中学生对资料的获取可以通过网络信息资源寻求帮助。就像老师在电子技术基础课中仅仅出题目,余下的是学生所要完成的,学生可以通过信息技术进行,老师在这个过程中起到帮助的作用。通过对课程的整合,学生的自主学习能力得到了很好的锻炼,而且他们的信息素养也因此得到了有效地培养。 3.结语 随着时代的发展,传统的教学模式已经无法适应社会的改变,通过信息技术与电子技术基础课程的整合,不仅改变了落后的传统教学模式,更能适应社会的变化,为社会贡献更多的人才。学生在这个过程中使得自己的自主学习能力得到了很好的锻炼,而且他们的信息素养也因此得到了有效地培养,从而更好的步入社会。 电子技术论文:现代电力电子技术应用及发展论文 摘要: 现代电力电子技术自上世纪六十年代开始出现,其发展势头迅猛。这是一项能够对电能进行控制和转换的技术,在多个行业都起到非常重要的作用,应用领域十分广泛。文中分析了现代电力电子技术的发展趋势,并进一步对现代电力电子技术的应用进行了具体的阐述。 关键词: 电力电子技术 发展趋势 应用 前言 现代电力电子技术的发展经历了几个不同的阶段,整流器时代、逆变器时代和变频器时代,现代电力电子技术属于变频器时代,同时又与微电子技术有效地进行了结合,这不仅使其应用范围十分广泛,而且在国民经济中的地位也变得越来越重要。 1现代电力电子技术的发展趋势 在当前科学技术快速发展的新形势下,随着电力电子技术的不断革新,其发展达到了一个较高的水平。现代电力电子技术主要是对电源技术进行开发和应用,可以说电源技术的发展是当前电力电子技术发展的主要方向。 1.1现代电力电子技术向模块化和集成化转变 电源单元和功率器件作为现代电力电子技术的重要组成部分,是电子器件智能化的优秀所在,其组成器件具有微小性,因此电力电子器件结构也更为紧凑,体积较小,但其能够与其他不同器件的优点进行有效综合,所以其具有显著的优势。也加快了现代电力电子技术向模块化和集成化转变的进程,为电力系统使用性能的提升奠定了良好的基础。 1.2现代电力电子技术从低频向高频化转变 变压器供电频率与变压器的电容体积、电感呈现反比的关系,在电力电子器件体积不断缩小的情况下,现代电力电子技术必然会加快向高频化方向转化。可控制关断型电力电子器件的出现即是现代电力电子技术向高频转化的重要标志。而且随着科学技术发展速度的加快,电力电子技术也必然会向着更高频的方向发展。 1.3现代电力电子技术向全控化和数字化转变 传统的电力电子器件在使用过程中存在着一些限制,而且关断电器时还会产生一些危险,自关断的全控型器件在市场上出现后,有效地弥补了这些限制和避免了危险的发生,这也是现代电力电子技术变革的重要体现,表明现代电力电子技术加快了数字化发展的进程。 1.4现代电力电子技术向绿色化转变 现代电力电子技术向绿色化转变主要表现在节能和电子产品两个方面。相比于传统的电力电子技术来讲,现代电力电子技术的节能性更好,这也实现了发电容量的有效节约,对环境保护带来了较好的效果。一直以来一些电子设备会将严重的高次谐波电流入到电网中,给电网带来较大的污染,导致电网总功率质量下降,电网电压出现不同程序的畸变。到了上世纪末期,各种有源滤波器和补偿器的面世,实现了对功率参数的修正,从而为现代电力电子技术的绿色化发展奠定了良好的基础。 2现代电力电子技术的应用 现代电力电子技术的功能具有多样性的特点,其在多个领域都有着广泛的应用,这也决定了现代电力电子技术在国民经济发展中占据非常重要的地位,有着不可替代的作用。 2.1电源方面 (1)一般电源。 现代电力电子技术在开关电源和供电电源方面都取得了较大的进展,交流电直接由整流器转变为直流电,这部分直流电一部分由逆变器转换为交流,然后经由转换开关到达负载,而另一部分则直接对蓄电池组进行充电。一旦逆变器发生故障,蓄电池组则作为备用电源开始直接向负载提供能量。在现在的电力电子器件中普遍采用MOSFET和IGBT作为电源,不仅具有较好的降噪性,而且电源的效率和可靠性也能够得到有效的保障。 (2)专用电源。 高频逆变式焊机电源和大功率开关型高压直流电源是比较典型的两种应用现代电力电子技术的专用电源。高频逆变式焊机电源是一种高性能的电源,由于大容量模块IGBT的普遍使用,使得这种电源有着更加广阔的应用前景,逆变式焊机电源基本采用的都是交流-直流-交流-直流的转换方法,由于焊机工作的环境条件恶劣,所以燃弧、短路等就成为了司空见惯的问题,而采用IGBT组成的PWM相关控制器,能够提取和分析参数和信息,进而预先对系统做出处理和调整。大功率开关型高压直流电源主要应用CT机、静电除尘等比较大型的设备上,因为这类设备电压比较高,甚至达到了50-159kV,将市电经过整流器整流变为直流,然后与谐振逆变电路串联,逆变为高频电压,再升压,最后整流成为直流高压。 2.2传动控制及牵引 这主要应用在无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制等等方面,通过将一个固定的直流电压转换为一个可以变化的直流电压,这样就能够使控制更加的平稳和快速,而且还可以节能。 2.3在电力系统中的应用 在发电系统中现代电力电子技术的应用更是广泛,比如说水力风力发电、用电系统、配电、输电等等都和现代电力电子技术有着密切的联系。目前的风力电力机组已经结合了机械制造、空气动力学、计算机控制技术、电力电子技术等等,而现代电力电子技术就是发电系统中不可或缺的重要技术,它对于电能的转换、机组的控制和改善电能质量等都很重要。 2.4在节能和改造传统行业中的应用 现代工作的发展离不开电能的支持,电能是现代工业的重要动力和能量源头。随着我国工业用电量不断增加,用电的不合理及浪费现象也日益显现出来。这就需要有效的降低能源的消耗,提高电能的利用效率,以便于能够对当前能源紧缺的局面起到一定的缓解作用。因此需要充分的发挥现代电力电子技术的性能优势,有效的提高现代电力电子技术的效率,应用现代电力电子技术,通过工业控制有效的将电能转换为劳动力,建成现代化的智能车库,从而降低工人的劳动强度,实现人力资源的节约,确保劳动生产力的提高,以便于推动传统行业的改造进程。 2.5在家用电器方面的应用 现代电力电子技术在我们日常生活中应用也较为广泛,当前家用电器普遍应用现代电力电子技术,给我们的日常生活带来了较大的便利。许多电器都只需要按下按钮就能进行工作,而不需要人们新自动手。 3应用展望 在今后现代电力电子技术应用过程中,需要重视以下几个方面的问题:首先,需要对节能和环保给予充分的重视,通过完善控制设备和设计专用的电机来有效的提高电机系统的使用性能和效率;其次,为了实现节能和环保,则需要使用中高压直流转电系统,使其实现低能耗及低污染;最后,需要加快解决电力系统中储电装置的设置问题,需要电力系统设计者从控制技术等方面来制定切实可行的解决方案,从而对电能储备中存在问题进行有效解决,更好的推动电力系统的持续、稳定发展。 4结束语 现代电力电子技术在多个领域都得到了广泛的应用,特别是对电网的控制和转换上发挥着非常重要的作用。通过现代电力电子技术的应用,使大功率电能成为其他高新技术的重要基础,这也决定了现代电力电子技术在国民经济发展中的重要地位具有不可替代性,对推动经济和社会的发展发挥着非常重要的作用。 作者:蒋天予 单位:哈尔滨理工大学荣成校区电气工程系 电子技术论文:通信工程电子技术论文 1电子技术的概述 电子技术是在物理技术和电子学的基础上,兴起的一门程技术,目前,电子技术主要分为电力电子技术和信息电子技术两大类,分别应用在电力领域和信息领域中。其中电力电子技术主要研究信号是如何发生的,信号在转化、放大、滤波等过程中有怎样的表现;而信息电子技术的研究范围比较广,甚至可以将电力电子技术当做信息处理技术,但从信息电子技术的应用方式看,可以将其分为模拟电子技术和数字电子技术两大类。 1.1电力电子技术 电力电子技术是电子技术中的新兴的一门科学技术,在电力领域有十分广泛的应用。电子技术从上世纪至今,历经了半个多世纪的发展,带动着世界信息通信行业的大力发展。如今,在高新科技产业的应用中电子技术依然是如此的适逢发展要求,同时还在不断推动着科技的进步、应用行业的改革以及社会经济的持续发展。而电力电子技术恰好满足了目前国家所倡导的循环经济、低碳环保、可持续发展社会的这种生态发展理念。从上世纪五、六十年代的硅整流器件到整流器的形式、逆变器形式及六十年代末期变频器形式的出现,电子技术经历了非常迅速的发展,同时也将电力电子技术带入到了各个相关的行业、领域当中。到了八十年代,伴随着半导体复和器件形式的问世,真正意义上推动了电力电子技术时代的到来,也使得电力电子技术建立起了属于自己时代的标志。电力电子技术不但适用于传统行业的发展,即使是在现代化的高新技术产业当中,也能适应其发展的需求。这是一门应用比较广泛的技术,并不会因时代性的更新变化而淘汰。另外,电力电子技术还能再不同的程度上促进行业的进步,同时还可以推动科技及社会经济的发展。 1.2信息电子技术 随着人们生活水平的不断提高,人们的环保意识越来越高,越来越重视低碳、环保的生活方式,这对于信息技术来讲意味着信息电子行业迎来了高速发展的黄金时期。电子技术应用在这难得的发展机遇中起着非常重要的作用,在这新环境里电子技术将引领着社会走向低消耗、高利用、可持续发展的循环经济时代。汽车的出现是工业革命的成果,标志着人类文明的进一步发展,同时汽车的出现为人们的工作、生活带来了极大的便利,对汽车行业而言,电子技术的兴起,有效地促进了汽车业的快速。但从环境保护的角度看,汽车行业的飞速发展虽为人们生活带来了便捷,但汽车也对生态环境造成严重的污染,对环保型社会的构建造成很大的影响。而在汽车研究领域,电力电子技术的引进,能将环保理念充分的应用在汽车生产制造的各个环节。目前,世界各国都加大了电子技术在汽车行业的应用研究,并且在软件技术、智能化集成的传感器技术等方面取得良好的成果。软件技术与互联网有着很大的关联。而伴随着汽车行业的不断进步,各行业中都运用到了一些新型的技术。互联网的异军突起给软件技术带来了长足的发展,使得软件技术在各企业行业中普遍使用,进而促进了软件功能的不断完善,也将一些程序输入到了网络之中。汽车行业中可以用来决策和处理的信息则是源于智能化集成传感器技术的应用。智能化集成传感器技术在对汽车的技术信息进行处理的同时,还可以对错误信息进行校矫正,起着能即使纠错的作用。而智能化集成传感器技术的另外一大优点就在于,它可以避免一些信号传输问题。 2通信工程的发展现状 在信息科学技术中,通信工程师是一个非常有发展潜力的领域,尤其是互联网通信、光纤通信和数字移动通信的发展,这些通信工程让人们在信息传递和获取的时候非常的便利高效。在当今科技高速发达的社会,人们对于信息传递和交流的需求在逐步提升,而各种信息沟通已经与人们的正常工作、生活息息相关。其中,代表性的就是现代网络技术,可以说网络技术已经渗透到了人们生活的各个方面。网络技术的发展和应用好处的满足了人们对于信息交流和信息的需求,因此,通信工程的发展前景极具潜力。信息技术的应用面积非常之广泛,在当今科技社会,信息产业或多或少的对现在最为流行的领域有着直接或间接的影响。如,媒介信息的获取和处理、光纤、计算机、激光、卫星等等。而信息产业以其特有的范围广、产值高和技术新等特点,逐步的发展成为了我国国民经济的重要组成部分,成为了引领社会经济发展的主导力量。同时通信工程的迅速兴起,也带动了我国信息产业的可持续发展。 3电子技术和通信工程间的关系 相辅相成是对电子技术和通信工程之间关系最客观的描述。可以从两个方面来看:一方面从原理学的角度看,电子技术和通信工程之间是相互依赖、密不可分的,电子技术在通信工程中得到广泛的应用,而通信工程通过电子技术得到发展壮大;另一方面,从应用的领域看,电子技术能推动通信工程的快速发展,而通信工程也能促进电子技术发展,两者是呈相互促进发展的关系。电子技术和通信工程的有效地结合,极大的带动了相关领域的发展,例如物理电子、光电子学和微电子学等,有效地促进了现代信息社会的稳定发展。电子技术和通信工程的相结合为社会科学技术领域的进步作出了突出贡献,也奠定了良好的发展平台。不仅推动了社会经济快速发展,而且还在我国信息产业当中发挥着其无可替代的巨大作用。从工程技术角度出发,电子技术与通信工程的结合遍及了社会及应用领域的各个角落,也将现代科技时代推向了一个新的发展阶段。人们日常生活所直接接触到的有移动通信和个人通信、宽带通信与宽带通信网络。媒体通信中为满足人们的各种高质量要求,应用了信号处理以及应用技术。这些都体现了电子技术与通信工程相结合的科技成果,其他所涉及的领域还有光电子学和光纤通信工程、微波工程和纳米材料与技术等等。 4结语 电子技术与通信工程不管是在应用领域方面,还是在学术研究方面,都有十分广泛的发展空间,同时电子技术和通信工程不仅与高科技术有很大的关联,与铁路系统、金融系统等也有很大的关联,甚至一些企业单位也会应用到电子技术和通信工程,因此,加强电子技术和通信工程的研究对我国社会经济的持续发展有十分重要的意义。 作者:沈强 单位:同济大学 电子技术论文:职业技术学校电子技术论文 一、教师要把握学生的应用电子技术能力,以学定教 在教学的过程中,由于应用电子技术是新兴交叉学科,电子技术的发展对人才的知识以及能力、素质结构提出了新的要求。企业对人才的要求已经越来越现代化,教师要在现行的课程体系、教学内容和教学方式已经改革的基础上,了解学生的应用电子技术能力与现代企业对人才的要求之间的差距。教师要让学生的专业教学内容与专业知识的掌握相契合,让学生本身的素质能够在现有素质的基础上有一个飞跃。因此,教师要以培养学生技能和职业岗位应用能力为主,培养“基础理论知识必需与够用、专业技能应用能力强、知识面较宽、素质高”的专门人才。 二、针对职业技术学校学生的学习基础选择适合学生的教学策略 教师在教学中选择的教学方式要与职业技术学校学生的学习基础紧密结合起来。职业学校的学生的学习基础都不是特别好,因此教师要寻求教学方法的改革,首先要调动学生的学习兴趣,通过“精简、融合、重组、增设”等途径,促进课程结构体系整体优化,教师要根据学生的学习基础以及学习能力调整教学内容,电子技术应用专业是门特殊的行业知识与要求的专业,教师不仅要在课堂教学中改进教学方法和教学手段,要在改革中建设教学,要搬出特色,全面提高教育教学质量。如在应用电子技术教学中,学生需要掌握一些基本工具如电工电子仪表等的使用方法,教师可以从电工电子实验以及基本工具的实践操作入手,让学生一边学习理论知识一边进行实践操作,这样的教学方式更好地适合职业技术学校的学生的学习水平,让学生更好地提升职业技术教学能力。 三、运用多媒体课件进行理论讲解,并采取实践与理论相结合的教学方式进行教学 (一)运用多媒体课件进行应用电子教学的理论教学。 在职业教育中,高素质技能型人才的培养已经成为社会发展的需要。教师要通过课程结构体系整体进行优化,改革旧的教育思想和教学观念,以学生就业为导向完成学生的应用电子技术的理论教学。教师要改革旧的人才培养模式,以学生的就业行业的岗位能力要求为依据,进行理论操作。教师要将多媒体教学引入课堂,将工作岗位要求与学生的学习能力进行整合。如在“常用元器件的选用”教学中,枯燥的教学理论如果教师单凭口述很难确保学生的学习效果,但是教师如果引入多媒体课件进行辅助教学,多媒体课件中的声音、图像以及教学视频会让学生更加清晰地理解常用元器件的选用标准。学生通过课件更好地把握了教学的重点,能够逐步学会在不同的电子电路设计中选用不同的常用元器件如何选用。 (二)教师要采用实践与理论相结合的教学方式进行教学。 教师在教学中要采用实践与理论相结合的教学方式进行教学。只有这样,学生在掌握了理论知识后马上进行实践操作,不但能够更好地掌握理论知识,而且能够在实践操作的过程中迅速将学习能力转化为实践操作能力,能够将自己的理论知识变成实践操作能力,并与市场进行接轨。教师在教学中,要根据理论知识的内容选择不同的电子实训操作场地,并引导学生在教学。如教师要在“开关电路”的教学中,教师在进行理论教学的同时,可以引导学生进行开关电路的实践操作,这样学生会马上在理论学习的过程中提升实践操作能力。在教学中,教师要充分运用运用启发式、讨论式、现场教学、专业仿真教学等灵活多样的教学方式,让学生的理论学习与实践操作学习结合起来。另外,教师也要改变单一的闭卷考试的考核方法,采取实际操作、课程设计与理论考核相结合的考核方法,对学生采取多维评价。 四、小组合作学习,让学生在小组合作中共同提升能力 教师可以根据学生的应用电子技术能力将学生按照同组异质的原则分成若干个学习小组,让学生在小组合作的过程中,培养学生创新意识和操作技能,让学生在小组合作中相互提携,互相提醒,让人才培养与岗位零距离。让学生能够在学习的过程中准确定位自身的专业培养目标和人才规格,在实践操作以及理论学习的过程中更好地与同学相互沟通交流。 五、结语 总之,在职业技术学校的应用电子技术的教学中,教师要针对不同层次的学生选择适合学生的教学策略。教师要不断发展学生自身的潜能,让学生能够在小组合作中更好地提升自身的应用电子技术能力。教师也要采用多媒体课件等教学形式进行辅助教学,创建高效课堂。 作者:裴亚娜 单位:河北省辛集市第一职业技术学校 电子技术论文:计算机电子技术论文 1课程教学中出现的主要问题 (1)学生对课程学习缺乏兴趣。主要原因是:①学生对计算机专业的相关情况了解不全面,通常认为该课程不属于计算机的课,是否学好都无关紧要;②学生因对专业知识、电学知识的陌生而产生消极心理,失去课程学习的兴趣。(2)学生的基础参差不齐,而课程概念较多、内容较抽象、逻辑性较强。对实际电路环境有概念的学生,学习兴趣可能建立得较快;但对相关概念空白的学生就会感到课程难懂、难学,继而失去学习的兴趣。(3)先修课程的教学目的不明确,涉及到的课程相关知识掌握不到位,如大学物理中关于电学的物理现象及概念、高等数学中复数的计算方法等等,学生学过也不知所以然;(4)课程内容不合理且偏多,涵盖了基本电路分析、模拟电路分析及数字电路分析三大内容板块,有限的课时需要更合理地统一这三方面知识;(5)教材内容都较经典,与时俱进的实际内容较难体现,学习枯燥感会由此而生。(6)实验教学内容太过于详细,实验的目的无法体现,对知识的理解仅限于表面。 2合理分配教学内容,建立正确教学方法 结合我校计算机专业教学计划,课程的教学课时定为64课时,其中理论课时为48课时,实验课时16课时。课时有限,教学内容应围绕专业的培养计划进行优化选择和重新组织,保证知识的系统性和完整性基础上突出能力培养,增加教学内容的关联性,涉及先修课程的内容以定义式形式给出,充实一些与专业密切相关的内容。 2.1关于理论教学 理论知识是课程实践的基础,成为课程教学中的一个重要环节。电子技术课程涵盖了三大板块知识,理论教学的内容根据专业的特点和需要进行取舍,依据职业岗位对技能和知识的实际需要,重点体现够用,建立合理的知识结构,淡化知识的学术性和理论性;教学思路上遵循电路器件特性、电路处理方法及电路分析方法三条主线,有针对性地选择教学例题,提高教学效果,明确教学目的。 2.1.1基本电路分析 教学内容应强化电路基本概念及电路基本分析方法。电路基本概念主要讲解认识电源和电路基本元件及电路中参考方向学习和识别的意义;电路基本分析方法主要讲解电路基本定律的内容及应用,选择性地讲解基尔霍夫定律、叠加原理及戴维南定理,以例题的方式说明定律的内容及应用,有针对性地建立正确的电路分析方法,对定律的数学证明不作说明。教学中注意引导学生构建正确的学习方法,学会看图,分析电路中的元件和电源,区分电路的类型,确定电路的分析方法,以直流电源作用下的电路作为电路分析方法的学习,后续电路的电源可能不同,但电路经过处理后的目的就是要采用直流电源作用下的电路分析方法,后续电路中重点学习的就是电路如何进行处理;如交流电源作用下的电路首先解决的是如何将电压、电流相量化及元件特性相量关系的建立。基本电路分析中主要涉及的是电路的计算,电源以直流、交流为主,教学例题中可以引入模拟电路需要解决的问题,对模拟电路中出现的元器件可以作为已知条件给出,如二极管、三极管、运算放大器,有机统一基本电路分析与模拟电路分析二方面内容,建立明确的学习目的。本篇安排8课时,其中电路基本概念约3.5课时,电路基本分析方法约4.5课时。 2.1.2模拟电路分析 教学内容主要包含三个元件二极管、三极管及运算放大器的特性说明及元件应用电路分析。二极管中讲解半导体尤其是杂质半导体的特点,二极管的截止和导通工作状态及对应等效方法,以整流电路及数字电路的基本门电路作为教学例题,建立含二极管电路的处理方法及基本分析思路。三极管中讲解器件的结构特点和工作区域,放大区放大的原理及电压放大电路的组成和性能指标的计算,工作在饱和区和截止区的器件在数字电路典型集成器件与非门中的分析;教学例题主要解决放大状态下三极管管脚、管型的判别,小信号作用下含三极管电路的微变等效电路处理方法,以及分压式偏置下电压放大电路静态、动态指标的计算。运算放大器作为直接耦合多级放大电路讲解如何削弱零点漂移现象,淡化其内部结构,突出器件的外部输入输出特性及线性和非线性工作区域,通过说明扩大其线性区域施加负反馈条件讲解反馈的概念、类型及判别方法;教学例题主要构建含运算放大器的电路处理方法及分析思路,如线性工作区域的器件使用在模拟信号运算中的功能,非线性工作区域的器件组成实用的电压比较器,传感器输出电路中运放的放大作用等。本篇安排18课时,其中二极管4课时、三极管8课时、运算放大器6课时。 2.1.3数字电路分析 教学内容需淡化数字电路逻辑器件的内部结构及工作原理,重视外部逻辑功能的分析,包括数字电路分析基础、组合逻辑电路的分析和时序电路的分析三大部分。数字电路分析基础中教学内容涵盖数制、码制的概念及其转换方法,逻辑函数的概念及化简方法和意义,基本逻辑门的逻辑功能,数字电路分析方法;由于数字电路的信号源与模拟电路的信号源完全不同,尤其强化分析方法的讲解。组合逻辑电路的分析重点教学的内容包括常用组合逻辑器件的外特性,组合逻辑电路的分析与设计方法;以设计方法设计实用的组合电路如加法器、编码器等,建立中规模数字器件的概念,认识常用中规模集成器件,再讲解中规模组合器件的应用,教学内容因此组成一条清晰的知识连线;教学例题可以偏向与专业密切联系的内容,如计算机中加法器、计算机键盘编码电路、存储器中译码器应用等。时序电路的分析教学内容首先要充分体现时序电路与组合电路的区别,包括电路中组成器件的逻辑特性不同、分析方法的特点等,主要讲解触发器的外部逻辑特性,仅基本RS触发器分析其内部结构以说明触发器中复位与置位功能,其余触发器仅说明其外部的逻辑功能,摈弃其内部枯燥的结构原理说明;以分析触发器组成的计数器电路讲解时序电路的分析方法,同样可以适用其他电路如寄存器电路的分析,同时也揭示了集成计数器的内部结构及原理和功能,解决任意进制计数器的设计问题;教学例题要体现学习触发器逻辑功能的重要性,时序电路的分析和设计思路,将555定时器作为综合例题分析讲解,包含三极管、运算放大器及触发器。本篇安排22课时,其中数字电路分析基础4课时、组合逻辑电路的分析6课时、时序电路的分析12课时。 2.2关于实验教学 课程实验共8个,安排16课时,包含验证、仪器使用、综合分析及设计项目,基本电路分析实验主要以验证性实验为主,安排4课时;模拟电路分析包含仪器使用、综合分析等项目,安排6课时;数字电路包含验证、综合分析及设计等项目,安排6课时。通过课程实验巩固和加强对理论知识的理解,增加电子技术方面的感性认识及学习兴趣,培养学生对工程问题的基本分析能力、电路的调试技能以及分析和解决工程问题的综合能力,提高学生的工程素质。(1)对验证性和分析性实验给出实验电路和实验内容,由学生根据实验目的结合理论知识自主决定测量量、自拟实验步骤及实验表格;对设计性实验给出设计要求,由学生自行设计实验电路并调试得出结果;转变学生被动学习的局面,培养学生独立思考、独立分析及解决问题能力。(2)实验项目安排上要体现各实验的相关性,内容安排体现从元器件到单元电路再到系统设计。如示波器、信号发生器的使用主要用于电压放大电路及运算电路的实验测试;数字电路器件逻辑功能测试与具体应用电路相结合。以往实验中出现问题时通常有器件本身存在问题,但学生实验前总是忽略器件的好坏,实验中的问题难以入手解决,强调实验的相关性可以开拓学生解决问题的思路,进一步掌握实验中的主动性,并且各实验的目的也更加明确,对课程从理论到实践的学习过程做到循序渐进地完成。(3)丰富实验内容,将实用小电路、电子竞赛试题等应用于实验中,或分析或设计,增加实验的趣味性。课时限制使得实用电路在某个实验中不可能完整实现,但可以将其中的单元电路作为实验的内容,其他部分以模块代替,实现电路的功能。(4)实验前预习内容及实验后的思考问题与实验内容密切关联。实验前的预习可以保证实验的有序进行,进一步理解学习的相关理论知识的应用性,从而提高学习课程理论知识的兴趣;实验后的思考是对实验中的总结、实验中出现问题的解答、实验数据的分析等,培养学生建立综合分析问题的方法及理论联系实际的能力。 3结束语 任何课程教学的主要任务是提高学生的继续学习能力和职业技术素质,强化职业能力的培养。只有学生对课程学习兴趣有了,才能谈论课程对学生能力的培养与提高。从此点出发,重新组织电子技术基础课程的教学内容,增加各章节之间知识的关联性,选择与专业相关的教学例题,设计实际且有用的实验项目,使课程的学习结果达到与未来职业岗位相适应的基本要求,满足就业、创业的需求。 作者:包蕾 管冰蕾 单位:宁波工程学院电信学院 电子技术论文:学生实验教学电子技术论文 一、精心设计实验内容,培养学生的创新创业能力 电子技术实验教学不能仅仅是电子技术理论课程的一个辅助,而应以其教学内容改革为突破口,以提高学生的实践能力、创新能力和创业能力为目标。过去的实验指导书,叙述详细,内容单一,学生只需按照实验步骤按部就班地进行,却不去思考为什么要这样做,甚至不知道操作结果说明了什么,从而限制了学生创新性思维的发挥和求知的热情。自2007年本人担任电子技术实验课主讲教师以来,便会根据具体情况不断更新和完善实验指导书,我们根据不同层次学生的实际水平编制不同类型的实验指导书,对不同专业的的学生安排不同水平的实验、采取不同的实验方式。首先,根据课程需要,我们对实验内容进行了整合,删减了部分验证性实验,增加了设计性实验、应用性实验和综合性实验。其次,在教学内容上应注重应用部分和实验部分并重,使学生在掌握电子技术实验的同时能为走上工作岗位打下坚实的基础。最后,我们还在实验内容中增加“思考与总结”环节,每做完一个实验后,让学生根据自己的实验情况,写出相应的实验总结,这样既避免了学生做完实验不知道操作结果说明了什么,也为学生提供了反思和思考的空间,为提高学生的实践能力和创新能力做了一个很好的铺垫。 二、引用Multisim仿真软件,提高学生的创新创业能力 随着电子技术的飞速发展,新电路、新器件不断涌现,现有的实验设备和实验室条件已难以达到设计现代电子系统的要求标准,同时也限制了学生对新知识、新事物进一步的探究。随着计算机技术的飞速发展,虚拟实验室的产生和发展正好弥补了传统实验室的弊端,给实验教学提供了发展的平台。虚拟仿真实验的一大特点就是不受实验设备、实验时间和空间的条件限制,只要有计算机,用电子电路仿真软件完全能够仿真模拟各种电子技术实验,许多实验接近于理想。而现在,由加拿大InteractiveImageTechnologies公司研发的Multisim仿真软件为我们搭建了一个功能强大而操作简单的万能平台。仿真实验避免了传统实验中仪器和元器件的损坏与更换周期。在Multisim这个虚拟电子实验的平台上,学生可以根据自己的兴趣选择实验内容,自行设计实验方案,自主地进行电路分析和设计,从而激发学生的实验兴趣,提高实验效率,提高学生的动手能力与创新能力,进一步提高实验教学的创新性。 三、通过社会实践,提高学生的创新创业能力 高校的一切教学活动均应围绕培养大学生的实践能力和创新能力进行,建立以知识经济为基础的创新方式带领学生走向市场、企业和社区。将学生的视野引向广阔的实践大课堂,将鲜活的实践知识引入教学过程。我们学校每年都有一个实践学期,这个学期对我们的大学生来说是宝贵的,因为在这个学期里,他们可以走出校园,走向社会,走上工作岗位,既锻炼了学生的生存生活能力,又培养了他们的实践能力、创新能力和创业能力。在每年的实践学期里我们系都安排学生到与本专业相关的大中型企业或公司进行实习实践,在这个过程中,学生会遇到一些在学校实验课上没有遇到过的问题,需要学生积极发挥主观能动性和创新性来解决,这样的创新能力需要在具体的社会实践中不断分析总结、提炼和升华。利用这种长期有效的社会实践教学,能够为学生的就业打下良好的基础。五、结束语通过近几年对电子技术实验教学的改革,在培养学生创新创业能力方面取得了一定成效,激发了学生的学习兴趣,训练了学生的创新思维,提高了学生的创业能力,使学生的综合素质得到了很大的提高。在今后的实验教学中,我们还需要不断探索和创新,努力完善实验教学平台,为培养更优秀的下一代电子技术应用人才创造良好条件。 作者:赵祥敏 赵文海 单位:牡丹江师范学院工学院 黑龙江商业职业学院实训中心 电子技术论文:航空电子系统电子技术论文 1航空电子系统的发展现状 1.1离散式的结构 20世纪初一直到20世纪50年代,现代的军用飞机处于离散式结构阶段,作战飞机的测量设备主要是火控雷达和光学瞄准。它的子系统有自己独有的显示器、传感器、控制器和计算机,中心计算机并不对整个系统进行操控。这种结构适用于专用性强,但是大量信息难以交换,灵活性差,如果要调整必须通过处理硬件系统才能实现。 1.2集中式的结构 20世纪50年代到20世纪70年代,微电子技术的发展越来越快,而航空电子系统中更面临很多亟需解决的问题。美国空军Wright实验室开始向公众介绍数字式航空电子信息系统,使用LSL和MSI可以使控制部分和航空电子系统实现综合化。在当时,因为子系统都是模拟式的,综合化的性能效果大打折扣。 1.3联合式的结构 20世纪70年代到80年代,联合式的结构在软件技术、微计算机技术和数字通信得到发展的背景下出现了,通过1553B的数据总线配合火控计算机来实现对飞机上各个独立功能的子系统进行管理。通过这一技术,拟补了以前的结构功能上的不足,能够使整个飞机上的功能有机的结合在一起。 1.4综合共享式的结构 20世纪80年代以后,微电子技术得到更快的发展,ASIC技术促使电子系统的体积、性能和可靠性增强。Wright实验室希望通过Pavepace计划,把综合化范围发展到天线孔径和射频通道一级。 2微电子技术中包含航空电子系统的发展 根据我国航空电子装备发展的历史可以看出微电子技术在其中所起到的巨大的推动作用。例如,我国军用飞机通过对微电子技术的应用使得各方面的能力大幅度地得到了提高,例如空对空的作战能力;精确制导武器具备了的对地攻击的能力等,这同微电子技术的应用是有着密切的关联的,同航空相关的微电子技术在发展中主要有以下的几个方面: 2.1超高速的集成电路 超高速集成电路是组成航空电子设备的部件。在第三和第四这两代战斗机上我们主要采取的是硅超高速集成电路。超高速集成电路让电子设备实现了小型化,大幅度降低了集成电路的总数和体积。设备故障也同时减少了。加快了数据处理速度,加大了储存能力。然而硅超高速集成电路并不能完全满足我们的要求,比硅超高速集成电路效率更高的是砷化镓集成电路。可以预见的是砷化镓集成电路在航空电子的应用前景将更加广泛。 2.2专用的集成电路 根据需要,制造了专用集成电路的微电子芯片,应用在航空电子系统中,使性能得到提高。设备保密性增强。美国第四代机已经应用专用集成电路,主要装配在通信等保密的微电子元件。专用集成电路的制造成本比较高,所以这也阻碍其发展。 2.3微电子新技术的发展 20世纪90年代提出了SOC的概念。它把各层次电路、处理机制、模拟算法、软件、芯片结构和器件设计都联系在了一起,通过一块芯片来完成以前几个芯片组合才能完成的功能。SOC技术使微电子技术由原来的电路集成走向系统集成。SOC技术考虑了整体因素,减少了复杂性,所以造价成本降低。微电子技术得到充分发展之后,出现了微电子机械系统,微电子机械系统把微电子技术和精密机械结合在一起,可以感受到来源自自然界的光、热、声、等信号,并且经过加工转换成电子系统识别的电信号,电子系统接受信号之后,完成该信号的指令。MEMS把感受到的外部信号进行处理,做出相应的判断和操作。MEMS技术的应用,开拓了更为广阔的领域,许多产业通过它,降低了成本,并且完成了以前的大尺寸机电系统不能完成的工作,例如在磁场中像蜻蜓大小的飞机等。 3航空电子系统的发展趋势 3.1新微电子对于航空电子的促进作用 现代武器系统得益于微电子在航空领域的应用,无论在作战能力还是威力上都得到了前所未有的增强。微电子技术不断发展,其体积越来越小、可靠性越来越强,可以实现对整个机的功能提升和小型化。在现代的战斗机中,我们主要应用在雷达、通信、武器等设备中。因为应用了微电子技术,无论功能和性能稳定性的得到提高,这点在雷达的技术应用中格外显著。 3.2微电子技术在航空微处理器中的发展 在显控处理机和任务处理机中,航空微处理芯片是不可或缺的,随着航空微处理芯片处理能力的提高,任务计算机对数据的处理分析能力也不断的提高。主要表现在两方面。其一是使任务计算机可以完成所有武器机器攻击的火控解算(依据雷达、计算机所接收到的信息,通过火控计算,讲分析结果传递至显示器上,供飞行员瞄准、发射),其二是增强任务计算机为系统其他非数据准线接口设备提供总线接口的能力。随着日后科学技术的发展,对航空微处理器能力的改造加强,优秀处理系统技术的建设,任务计算机模块会逐步取代显控处理机模块的位置。从而航空电子系统整体的智能化水平将会随之提升,其数据融合、人工智能算法起其他的一些网络控制算法都会随之加强。 3.3微电子技术的应用推动航空电子综合化、模块化 SOC概念的应用使得微电子技术由原先的电子集成变为了系统集成。从整体与联系方面来看,对系统的组成、功能、结构方面考虑研究,推动航空电子综合化的进程,包括航空电子综合系统中的子系统、设备、技术等方面。从系统的方面来说,应始终致力于对整体同环境之间、整体同部分之间的关系进行协调,综合地对所应进行研究的对象进行考察,在部分同整体的相互结合、相互依赖以及相互制约的关系之中对系统运动的规律与特性进行揭示,并对其的功能、组成、联系的方式以及结构等方面进行有话,以达到实现航空电子系统综合的最优化的目标。 4总结 微电子技术的发展必然能够带动航空电子设备的不断创新,对性能与功能都将会有着很大的进步。随着技术的不断发展,战争方式也出现了较大的改变,微电子技术在当前的战争技术领域中将会发挥出起不可替代的时代性作用,航空电子设备经历了分立式和组合式,不断的深化和提高。可以想象,在未来随着微电子技术的不断发展,必然促进航空电子系统更加完备,不断地朝着模块化、综合化以及智能化的目标不断地发展。 作者:姜振灏 单位:渤海大学数理学院 电子技术论文:高校实验课程教学电子技术论文 一、提高学生的实验兴趣,增强学生对实验课的重视程度 必须要使学生认识到,电子技术课程作为一门基础课程,是步步依靠实验技术,不断地从实验研究中吸取营养而发展的,电子技术实验课程是阐明电子技术优秀知识,探索新的电子技术设计方法、新的电子技术发展方向和应用方向的重要手段,无论是民间基础技术应用还是国防高科技应用都离不开大量电子技术实验方面的支持。通过电子技术实验课程可以使学生巩固教师上课讲授的基础理论知识,掌握基础的实验操作技能,熟悉各种电子仪器的使用,并且能帮助学生分析和解决日常生活中很多有用的电子技术方面的问题。因此,一定要想方设法引导学生对电子技术实验课程的学习兴趣,激发他们的学习主动性,有目的、有计划的提高学生的综合素质。 二、加强动手能力的培养,让学生肯想、敢想、敢做 动手能力的培养是电子技术实验课程的优秀内容,学生是否能够深刻理解教师课堂教授的理论知识,能否将理论知识转化成为实际操作技能,在以后的工作中是否能跟上形势,在电子技术高速发展的潮流下不落伍,关键就在于在实验课程中的动手能力培养的好坏。因此,在进行电子技术实验课程教学中,一定要反复强调动手能力的重要性,并且在整个电子技术实验课程教学中不断要求学生自己动脑、动手。要让学生进入实验室就开始自己动脑筋思考实验步骤、实验过程,设想实验过程中产生的各种问题,思考问题的解决方法,最终能自己动手解决问题。所以,在电子技术实验课程教学中,教师首先要以身示范,从简单仪器的使用到复杂电子线路的设计,带动学生多动手,多思考,在实验操作过程中及时发现问题,及时纠正错误,使学生能养成勤于思考,敢于动手的良好实验习惯。 三、促进学生对基础知识的理解,引导学生从基础理论方面分析问题 各种实验课程相关基础知识是做好实验的必要条件,从理论课本中各种基础理论知识的教学到各种实验室基础设备、器件的属性、使用方法的教学,都是培养学生学好实验知识,增强实验动手能力的必要条件。在基础理论知识的教学中可以穿插理论知识在实际电子技术应用方面的知识,将各种复杂的使用到或者能借鉴到基础知识的应用进行分析,将书本上的各种符号、器件图标通过实际案例进行讲述,以此把理论知识和实际电路应用进行结合,以大大增强学生对电子技术理论知识的理解,增强对电子技术实验课的兴趣。在实验教学中,将各种基础实验设备、器件属性的讲解,渗透到实验设计中去,培养学生由实践理解理论,使用实验手段多方面应用理论知识的能力。 四、优化实验组合形式,培养学生的团队创造能力 在电子技术实验课程教学中由于学生人数多,分组过大,实验器材不足等原因导致部分学生只看不练成了旁观者。由于电子技术更新迅速,实验手段和实验器材也随之更新,加之市场上的电子技术实验设备大多又很贵,所以,很多高校的电子实验室都存在电子实验器材少,实验设备老化等现象。这导致很多高校的电子技术实验课程教学时学生分组过大,很多学生得不到锻炼的情况出现,最终影响或者达不到实验教学目的。因此,在高校实验课程教学中,除了合理配置实验设备外还应该通过改进实验教学方法,优化实验组合形式来达到实验教学目的。可以通过布置任务、自由组合、团队合作等方法使所有学生都积极主动地参与到实验教学中去,都能动手,都能总结讨论,最终达到实验课的教学要求:既提高了学生的动手能力又培养了他们的团队合作能力。 五、充分利用多媒体教学设备,从多方面改进实验教学方法 现代科技的发展,给课程教学带来了很多便利。在电子技术实验课程教学中引入多媒体教学方式,能大大提高实验教学的效果。多媒体教学手段有如下几点优势:第一,在课前教师可以组织学生观看实验教学视频或者让学生自行通过网络观看视频,熟悉实验基本操作方法和操作流程。实现实验教学的统一规范。第二,在教学进程中可以根据需要,反复对学生播放实验操作视频,如对电子器件的放置方式,线路的布置,仪器的使用等方面分解动作,教师可以详细向学生讲解各个步骤的操作要领,使学生对每一个步骤,每一个动作都有深刻的理解和认识,并且能通过视频来改正自己在操作方面出现的各种不正确和不规范的动作,使学生有据可依。第三,利用多媒体设备还能缓解高校实验设备紧张的情况,随着计算机技术的快速发展,出现了很多虚拟实验室教学软件,为电子技术实验教学带来更大的便利,使学生能在实验室以外的地方动手操作实验,不仅提高了学生的实验兴趣,还大大增强了他们对实验内容和步骤的理解。 作者:胡灿 单位:湖南环境生物职业技术学院 电子技术论文:电子技术档案护理管理论文 1资料与方法 1.1一般资料 本院是隶属于武威市的三级乙等肿瘤专科医院,目前开放床位500余张,临床护理单元12个,特殊护理单元11个,护理人员370人,其中本科学历56人,大专202人,中专112人;副主任护师3人,主管护师29人,护师89人,护士249人。 1.2方法 1.2.1传统纸质档案管理 2010—2011年护理部将所有护士的毕业证、身份证、执业证、资格证复印件按科室装订成册并定期更新,将荣誉证、进修结业证等复印件按类别分别装订成册,并定期更新。 1.2.2电子技术档案管理 2012—2014年护理部按来院时间为护理人员编写档案号,以护理人员的姓名及档案号为名称建立文件夹,将毕业证、身份证、执业证、资格证、荣誉证、进修结业证等各类证件的扫描件以子文件夹形式保存于其中;将护理人员基本情况登记表(包括护理人员的基本信息,学历,职称,家庭情况,奖惩记录,科研及论文情况,每月护理部理论、操作抽考成绩,进修情况等)存入文件夹内,形成电子技术档案。护理部定期或不定期更新技术档案并保留备份。 1.3评价指标 对比分析两组管理方法更新、整理一次花费的时间,资料保存的完整性以及护理管理人员对两种管理方法的满意度。 1.4评价方法 工作人员分别记录更新一次档案所需时间,每月一次;每月统计科室、个人审核资料保存是否完整;采用自行设计的满意度调查表,每季度对护理管理人员进行满意度调查,并汇总结果。 1.5统计学方法 采用SPSS17.0统计软件进行数据处理,计量资料采用t检验,以x±s表示,计数资料采用χ2检验,P 0.01为差异有显著性。 2讨论 2.1节省时间,提高工作效率 在电子技术档案中,可以通过计算机搜索功能,快速查找相关人员的资料,方便护理部对全院护理人员进行培训、考核,同时还可以客观了解护士继续教育以及科研论文等情况。观察组在更新、整理技术档案时消耗的时间较对照组明显减少(P 0.01)。通过电子技术档案,护理管理人员可随时了解护士个人的工作表现及晋升情况,动态掌握护理人员资料,改变了以往因人员资料繁多查询困难的局面,节省了时间、人力、物力,提高了管理人员的工作效率。 2.2资料保存完整 纸质版档案在办公室搬迁、借阅、保存不当等情况下可能会遗失,而电子技术档案管理充分利用了计算机的优点,弥补了纸质版档案管理的诸多不足,使得资料保存更完整。观察组资料保存较对照组明显完整(P 0.01)。护理部对全院护理人员的电子技术档案存有备份,要求科室管理人员对科室护理人员的技术档案也存有备份,保证了资料的完整性,减少了资料遗漏、丢失等现象。 2.3提高管理人员工作满意度 护理部存有全院护理人员的电子技术档案信息,并由专职人员管理,负责完善基本情况登记表,各类证件扫描件的存储,理论、操作考核成绩的录入,并负责定期更新;各护理站及特殊护理单元均有科室护理人员电子技术档案,由护士长或护理组长负责。电子技术档案的实施减少了管理人员整理、更新技术档案的时间,且方便查阅,增加了管理人员与护士、患者沟通交流的时间,提高了护理管理人员工作满意度。表3显示,观察组管理人员满意度明显高于对照组(P 0.01)。 2.4体现人文关怀 护理人员家庭关系的建立便于紧急情况下护理管理人员查找其相关信息,了解护理人员的家庭背景,方便护理部主任、护士长与护士间的沟通,帮助护士解决生活中的困难。对护理人员的人文关怀,可激发护理人员工作积极性,提高护理质量。 2.5节约人力及资源 改变了以往各类证件复印件由各科室护理人员复印、上交护理部、护理部工作人员按类别顺序排列的工作方式,电子技术档案管理由护理人员将各类证件的扫描件通过QQ等方式传至护理部,护理部按技术档案号入册,节省了护理人员复印、上交档案所花费的时间,节约了护理部工作人员整理、更新技术档案的时间,同时也降低了纸张的消耗,节约了人力及资源。 3小结 护理管理是一个持续的、动态的过程,是护理部与护士长及护士共同实现护理目标的活动过程,管理的对象包括人、财、物、时间、信息五大要素。而信息技术的飞速发展也带动了医疗卫生的信息化,护理事业的发展也趋向于信息化。我院护理部充分利用计算机优势,对护理人员的档案实行电子管理,实现了科学护理管理的目标,使护理管理工作更加专业,从而有效推动了基层护理管理事业的信息化发展。 作者:张彦芳 郭玉梅 张晓霞 张王莹 单位:甘肃省武威肿瘤医院 电子技术论文:纳米光电子技术论文 一、纳米光电子的相关概念 纳米光电子主要是研究在所有纳米结构中各个电子以及光子存在的相互作用。将光电子以及纳米电子的相关技术相互结合共同组成了纳米光电子技术。传统的半导体硅并不具备发光的基本功能,但是引进了纳米技术以后,能够发出一种非常耀眼的光,同时开设了一门新兴的纳米光电子。 二、纳米光电子技术的发展 新时代的纳米电子技术能够快速的制作各种单电子存储,同时还可以制作一些非常精巧完美的微电子机械以及电机械系统。随着现代纳米技术的不断进步与发展,集成电路也将成为一种比较先进的半导体器件,并成为了未来发展的新方向。如今的信息社会对于所有使用的集成电路具有的集成度的各种要求也逐渐增高,这就导致人们不断突破尺寸具有的极限途径。在新的社会形势下,纳米电子以及纳米电子光技术应运而生,并成为了半导体科学以及各种工程研究的重要领先技术。光电子技术属于电子技术以及光电子技术的结合体。二十世纪以后,光电子技术逐渐发展,并取得了一定的进步。将光电子技术以及纳米技术巧妙的相互融合最终形成了纳米光电子技术,成为了未来电子技术不断发展的新领域。如今的二十一世纪,也为光电子技术以及纳米光电子技术发展提供了新的机遇。 三、纳米光电子各个器件的具体分类 3.1纳米光电技术探测器 如今的纳米光电技术探测器主要是利用纳米光电子的基本材料进而不断发展而来。这种微型的探测器主要由纳米丝以及各种纳米棒共同组成,例如,超高灵敏度红外探测器等。 3.2纳米发光器件 引进纳米光电子的相关技术并利用纳米光的基本材料,利用纳米光刻技术,最终研制出新兴的纳米发光器件。主要有利用纳米粒子等材料制作完成的一种硅发光二极管,使用各种纳米尺寸制成的可以实现调谐的纳米发光二极管。 3.3纳米光子器件 纳米量子机构以及量子电路等各种集成技术都蕴含着非常深奥的研究内容。例如,利用三维光电子自身的晶体天线,还可以利用光子晶体技术二极管,以及无损耗产生的光电波,光开关等,这些都属于先进的纳米光子器件,在量子保密通信中的各种重要的关键器件,都是利用纳米光子器件完成的。 3.4纳米显示器 纳米显示器主要包括碳纳米管显示器,还有一种碳纳米发生显示器等。如今的纳米电子学还有纳米光子学以及先进的磁学微电子,自身具有的极限线宽都是70nm,这种先进的技术通过几十年的研究就完成了。为了能够在最短的时间内完成新兴的器件,使用单原子具体的操作方式成为重要的研究方向,并且,利用这种先进的技术能够制成计算机,并且能够有效的提升计算机自身的计算能力,甚至可以提高上千倍,但是需要使用的功率只有现在计算机的使用功率的百万分之一。如果使用先进的纳米磁学,计算机具体的信息存储量甚至能够达到上千倍。使用纳米光电子能够提升通信带宽的上百倍。另外,除了以上介绍的各种器件,还可以从广义上分析,纳米器件还有分子电子器件,这种器件无论是在材料上还是在使用的原理上都与上述的半导体量子器件存在较大的差异。 四、结束语 综上所述,以往的各种科学技术为二十一世纪的高科技奠定了良好的基础,并提供了有效的理论依据。虽然,如今的纳米电子技术以及纳米光电子技术仍然处于初级发展阶段,但是,随着各种纳米技术的不断发展,以往传统的集成技术早就已经无法适应时展的新需求,这就需要纳米电子技术以及纳米光电子技术的不断发展,不断满足社会时展变化的新的需求,在新的社会形势下,这种新兴的技术也终将会逐渐普及并改善人们的生产生活。 作者:杨兆国 单位:贵州工程应用技术学院理学院 电子技术论文:学生课堂教学电子技术论文 一、采用启发式教学,促进学生思维能力的发展 根据职高电子技术课堂教学的现状分析,很多学生对学习不感兴趣。为了提高学生学习的积极性,使他们在课堂学习中能主动地对知识进行探究,树立自主学习的意识,教师要从教学方式上进行改进,摆脱枯燥单调的教学方式,运用启发式教学来使学生对知识进行深入思考,提高他们解决问题的能力。例如,电子技术教材中对放大电路工作是否正常的判断,一般是和教材中给出的集成电路各引脚的静态工作电压相比较进行的,如果数据一致,则放大电路正常工作;如果数据不一致,则放大电路工作异常。这种方法在使用时很不方便。如果教师在进行教学时对教材内容照搬,在学习过程中不能有效发展学生的思维,使他们在考虑问题、分析问题时的思路单一,不利于学生创新思维的形成和发展。在教学电子技术理论知识时,教师在学生对知识进行探究时,对他们进行引导和启发,使学生能有效理解和掌握电子技术专业知识,促进他们能力的提高。 二、加强实践教学,提高学生综合能力 职高学生的知识能力不同,他们接受知识的速度也不同,针对学生的知识差异,教师要重视培养学生的电子技术运用技能,让学生多实践,提高他们解决实际问题的能力。在教学过程中,教师可以给学生布置一些创造性的工作,让他们在理论知识的引导下进行动手操作,在深入研究过程中,提高电子技术综合能力。在培养学生的动手操作能力时,教师要把生活中的实际问题引入到情境创设中,提高学生的探究兴趣,使他们积极主动地进行操作,提高学生运用知识的能力,并让他们在操作过程中摆脱思维定势的束缚,发展创新思维。在教学过程中创设动手操作情境,能有效激发学生的参与兴趣,使他们积极地和教师进行知识的探讨,并能让学生在主动探究过程中理解知识,提高对电子技术理论知识的掌握,形成较高的电子技术能力。学生通过动手操作,能深刻理解学习的知识,他们的学习兴趣被极大地调动起来。除了在课堂教学时结合实践进行学习,教师还可以让学生把学习电子技术的场所引申到课外,给他们布置一些开放性的作业任务,让学生积极地开动脑筋,充分运用已有的电子技术知识进行思考和创新,在完成教师布置的任务同时,也让学生感受到了学习的乐趣,体会到了创造性学习的成就感。 三、优化教学策略,有效整合教材内容 由于电子技术发展迅速,学校的电子技术专业教材不及时更换,就会出现教材陈旧的问题。在教学时,教师要根据电子技术发展的现状来对教材内容进行调整,把一些过时的知识内容删除,同时要多介绍一些现代化的先进的仪器的使用方法,让学生学到真正实用的知识,提高他们的综合素质和能力。 (一)突出教学的重难点,提高学生对知识的理解和运用 随着社会的快速发展,对具有高技能人才的需求越来越多。教师在进行教学时要根据学生专业的发展方向,以提高学生的专业技术能力为主,在让学生理解重点知识的同时,要设计相关的实践操作,让学生在手脑结合的状态下获得提高和发展。在以发展学生的综合素质的前提下,教师要明确该课程在整个教学计划中的地位和作用、基本要求、基本内容和本课程与前后课程的联系。在进行教学设计时,教师要综合分析学生的知识水平和接受能力,从学生的角度出发,充分分析、研究课程内容,合理制定授课计划,突出每一章节的重点、难点等教学内容。 (二)精心选择教学内容,激发学生的创新思维 在进行教学时,教师要对教材内容进行有效整合,并运用多样化的教学方式来调动学生的积极性。教师要压缩分立元件电路的内容,删除陈旧的内容;以集成电路为主,结合典型电路讲清基本概念、基本理论和基本分析方法,并着力讲清讲透。重视器件的外特征性和应用。加强课堂练习及典型例题的讲解,提高学生的综合分析与解题能力。学生要想学好电子技术,必须学会分析和计算。我们在授课时对各章节的典型例题的分析、计算内容一定要给予讲解,有利于学生巩固概念,启发学生的思维,使学生熟悉解题步骤、方法及结论的分析,如三极管放大电路的分析与计算,首先要教会学生了解电路的组成,说明各元器件的作用,分析电路的直流通路,从而计算静态工作点;然后学生画出交流通路,求出其动态参量。讲过典型例题后,再出一定量的课堂练习,让学生亲自体会电路的分析过程,形成分析思路,做到学习内容的丰富性、多样性。 四、运用成功激励帮助学生树立学习自信心 自信心在学生学习过程中能起到强大的促进作用,教师要在教学中注意培养学生的学习自信心,用“天生我才必有用”的信念去支持学生、鼓励学生、引导和教育学生,让他们热爱电子技术专业,并能为了提高自己的综合深入探究专业知识。在职高电子技术教学中,教师要让学生从探究简单的问题开始,在学习的过程中体验到成功,并对学生取得的进步进行表扬,激励学生能更积极地进行学习。在学习过程中,教师要注意引导学生树立学习电子技术专业知识的信心,使他们能在自主意识下深入探究知识。 五、结语 总之,要使高职电子技术教学不断完善,需要教师用创新的精神进行教学设计,并不断提高自己的专业知识水平,能灵活解决学生提出的各种专业问题,用教师的人格魅力和专业技能来影响学生,使他们把教师作为学习的榜样,在主动探究意识下进行电子技术知识的学习,通过实践来深入理解知识内容,使学生不断提高专业技术能力,成为高素质的专业人才。 作者:张海山 单位:站北省廊坊市三河市职业技术教育中心 电子技术论文:模拟电子技术教学改革论文 一、目前模电教学中存在的问题 存在的问题1:课程理论性强,概念抽象,章与章之间的内容相互脱节,知识跳跃性大。存在的问题2:教学方式中绝大部分教师仅采用讲授法,缺少理论联系实际,学生接受较困难。存在的问题3:考试方式单一,往往以一张试卷定“终身”,缺少对学生的过程考核和实际动手能力的考核。存在的问题4:实验开设主要是一些验证性实验,缺少创新性实验的训练,对学生的自主动手能力的培养较少,往往是老师讲一步学生跟着做一步,学生不动脑筋,依葫芦画瓢。针对以上存在的四方面问题,本文提出在模拟电子技术的教学内容、教学方式、考试方式等方面进行一定的改革。 二、以CDIO工程教育模式为指导 模拟电子技术是电类工科的专业基础课程,对学生工程素质的培养应该从基础课程的学习开始抓起,而不能仅仅从某几门专业课程学习才重视工程素质能力的培养,工程能力的培养是一个系统工程,应该贯穿于整个大学教学环节中。CDIO,即构思、设计、实施和运作。这是产品开发的四个阶段,让学生主动参与到这几个阶段中,培养其工程能力。CDIO工程教育模式具有大工程理念、注重综合素质的培养、密切联系产业实际和系统的工程教育改革四大特点。模拟电子技术虽然是专业基础课,但是以项目制方式进行授课时是比较容易实现CDIO工程教育模式的嵌入的。 三、模拟电子技术教学内容的改革 模拟电子技术课程教学内容的改革以四大项目的设计、制作为基础,全面覆盖模电的所有理论基础知识,使学生在学中做(Learning-By-Doing),做中学(Doing-By-Learning),理论联系实际,提升学生的工程素质。尊崇理论学习到软件仿真,软件仿真到实物制作的学习流程。四大项目分别为:直流稳压电源的制作与调试、实用助听器的制作与调试、远距离调频无线话筒的制作与调试、温度指示器的制作与调试。项目一:直流稳压电源的制作与调试。项目包涵的知识、技能有:二极管和三极管的识别与检测、桥式整流电路的应用、电容滤波电路的应用、运放构成的比较器的应用、基准稳压电路的分析与检测、小功率直流稳压电源的制作与调试等。项目二:实用助听器的制作与调试。其基本任务是将接收到的微小音频信号经过放大电路、功放推动而提供能量足够的音频信号。项目包涵的知识、技能有:三极管基本放大电路原理与分析(包括共射放大电路、共集放大电路和共基放大电路)、多级放大器的特点、负反馈在放大电路的应用等。项目三:远距离调频无线话筒的制作与调试。项目包涵的知识、技能有:正弦波振荡电路工作原理,掌握RC振荡电路、LC振荡电路和石英晶体振荡电路的原理和各自的特点,掌握振荡频率的计算方法。了解无线电信号的调制、传输和解调原理及作用。为信号的无线通信原理的学习打下基础。项目四:温度指示器的制作与调试。其基本任务是利用集成运放电路,制作一款温度指示器。项目包涵的知识、技能有:集成运算放大器在分析问题时的虚断和虚短的概念掌握;集成运放的线性应用和非线性应用等。此外,学习并制作完以上的四大项目后,要求学生在若干设计题目中选择一个作为本课程的课程设计,要求学生进行电路设计、PCB板制作、器件的购买与焊接、电路的调试与运行,写出制作文档,并对整个制作过程进行陈述与答辩。 四、模拟电子技术教学方式方法的改革 模拟电子技术的教学很多高校还是采用纯理论教学方法,使得理论脱离实际,学生学习枯燥,缺少兴趣与动力,教师教学满堂灌,事倍功半,效果不佳。采用BOPPPS的教学模型教学并使用LBD的教学方法,采用这样的教学方法的改革会使教学效果明显提高。 1.BOPPPS的教学模型。 BOPPPS是将一堂完整的课程教学分成六个阶段,依序为暖身/导言(Bridge-in)阶段、学习目标/结果(Objective/Outcome)阶段、先测(Pre-assessment)阶段、参与式学习(ParticipatoryLearning)阶段、后测(Post-assessment)阶段和摘要/总结(Summary)阶段。 2.LBD的教学方法。 所谓LBD的教学方法,即学中做(Learning-By-Doing)。以下即对LBD教学方式在模拟电子技术中的基本共射放大电路的教学作一个案例,整个案例分为四步。(1)原理讲述。首先是引入分压式偏置稳定电路的意义和重要性;然后讲述电路构成及各器件的作用,并与固定偏置电路进行比较;依次进行电路的静态分析及静态工作点的分析计算;最后进行电路的动态分析,通过微变等效电路计算电路的输入电阻、输出电阻和电压放大倍数。(2)仿真实验。以下仅对分压式偏置稳定电路的电压放大倍数Au进行仿真。(3)实物制作。仿真完成后,要求学生根据仿真原理图绘制PCB板,PCB版电路图,然后购买元器件并焊接进行系统调试运行。最终做出共射放大电路的实物。(4)学结。要求学生对原理学习、电路仿真和实物制作进行总结。同时教师对学生的仿真和实物制作的效果进行评判记载,作为过程性学习成绩。 五、模拟电子技术考核方式的改革 为进一步深入推进课程考核评价方式改革工作,并以此深入推进XX学校的“五大教学改革”。考核方式要从纯理论的试卷考试向学生的能力考核转变,增加过程性考核的权重,削弱期末考试的权重;增加能力考核的权重,削弱理论考试的权重。针对模拟电子技术课程,为进一步提高学生理论联系实际的能力、学习迁移能力和动手能力为目的,改变原有考试方式,即加重学生的过程学习考核权重和加强学生的动手能力的考核为主。课程总成绩由以下四个模块构成:期末理论考试占40%;课程设计实物制作占20%(学生要答辩并提供制作报告);四个项目的过程性检测占30%;平时作业占10%。 六、总结 本文以CDIO工程教育模式为指导,在模拟电子技术教学内容的组织上提出了项目制,并理论联系实际地涵盖了模拟电子技术的所有基础理论和基础知识;在模拟电子技术教学方式、方法的改革上提出了BOPPPS教学模型的课堂应用并结合LBD教学方法,使学生在趣味中学习,实现“教、学、做”的一体化;针对现有考核内容的局限性和考核方式、方法的单一性提出了注重学生工程技术能力和注重学生过程性学习效果的过程性考核为重点,减少期末结果性考核的权重。经过近两年本人在模拟电子技术课程教学的改革实践证明,学生学习效果有了明显提高,教师教学也事半功倍。 作者:包宋建 单位:重庆文理学院电子电气工程学院 电子技术论文:考试模式下模拟电子技术论文 一、考试模式改革内容探讨 为了实现对学生全方位的考核与测试,我们将模拟电子技术课程基本理论、EDA软件设计以及电路实验操作进行综合,形成一套模拟电子考试体系,该体系主要包括基础理论考核、EDA仿真软件设计以及电路实验验证环节。具体考核形式如下:本课程通过测试学生能否在规定的时间内完成本课程主要知识点的电路原理的验证实验。该课程总评成绩的评定是结合综合测试和平时成绩两部分综合考核,各占成绩的50%。其中平时成绩给定方式为划分5个等级,分别为优、良、中、及格以及不及格。考核的内容分别为:上课缺勤率、教学互动情况、课堂作业完成情况、实验内容充实与完整性情况。其中综合测试成绩主要通过理论分析、仿真设计、现场调试操作以及数据测量与分析这几部分构成,最后根据完成电子系统的整体性能给定成绩。具体评分标准如下:1.每个学生需独立完成三个实验和仿真电路的搭建,每个电路原理图5分,完成电路搭建的学生,监考老师会在其上机测试的试卷上进行电路设计打分。2.在理论计算完成之后,根据每个电路原理图,完成相应要求的答题,仿真结果与实验测试结果分别写在测试卷上,其具体评分标准在上机实验测试卷注明。由于本课程涉及知识点多,知识面较广,故对学生在知识的融会贯通能力上要求较高,不但要掌握模拟电路基础理论,还要熟悉EDA仿真软件设计,最后还要熟悉实际电路操作,进行实验验证。 二、课程考试改革体系实际案例 以二级反馈电路设计考题为例,要求针对这一考试题目,学生掌握以下三点:1.掌握放大器基本原理;2.掌握基本放大器和负反馈放大器的放大倍数间的关系;3.掌握负反馈放大器能改善输出波形的原理。考试题目为:(1)当开关放在位置“1”时,请判断此电路中引入的反馈网络是哪些?反馈的信号是直流还是交流信号?是正反馈还是负反馈?哪种组态?对电路的哪些性能有影响?(2)首先,调节静态工作点,设置Vc1=5.2~5.6V,Vc2=4.5~4.8V,当输入电压设置在1~3mV时,分别求出开关放在位置“1”与位置“2”时的交流信号输出与输入的电压之比。(3)观察输入波形的失真并改善:输入信号的频率保持1KHz,逐步增大输入信号Vi,使输出波形出现失真,(Vi=10mV)(a)在无反馈的情况下(但有Rf的负载效应,即Rf与RL并联),记录此时的VO值,观察波形。(b)在上述情况下,接入负反馈回路,观察输出波形。然后增大输入信号使输出也为VO值,观察并比较两波形。通过上述三个问题,学生首先要对电路进行理论分析,综合所学基础理论,对反馈形式进行判定。然后再运用EDA软件,例如EWB软件,对电路进行设计,并完成仿真,得到两个开关位置下的交流信号电压放大比例,同时在实验平台上构建实际电路进行验证。最后,通过EDA仿真手段与实验电路验证组合的方法,结合EDA中模拟示波器与实际示波器输出波形,完成输入输出波形记录,理解反馈电路对于波形失真的改善原理与效果。综合上述操作,进行考试打分。各个子模块都有分值标定。经过三个模块的考核,综合测试学生的基础理论水平、EDA仿真软件设计能力以及实际电路搭建及操作能力。教师则针对新的考试体系出现的新情况、新现象进行总结,进一步提高学生的综合素质与专业水平,使得学生真正能够达到理论与实际结合,甚至能够提出富有创新意义的课程学习思路。 三、结论 经过两轮考试体系的实践,调查结果表明,学生对该考试模式改革的积极性较高,认为其比较符合当代大学生对于考试模式多元化的需求。与传统单一、结果式考试模式相比,该考试体系为过程式模式,更注重学生对于考试细节的领悟,而不是单单去做练习题,需要对模拟电路技术这门课程理论以及该课程涉及的相关技术进行系统的学习和掌握,提高学生的综合能力,使其能够学以致用。 作者:樊启高 沈锦飞 单位:江南大学物联网工程学院 电子技术论文:高压直流输电和电力电子技术论文 1高压直流输电系统的设备及技术应用 1.1高压直流电网的技术发展 欧洲专家介绍了近海岸直流电网示范工程的研究结论,这项研究工作包括近海岸间歇性能源,直流电网经济,控制保护等问题。两个著名硬件设备开发商参与了该项目,完成用于测试控制技术开发的低功率模拟器,并证明保护算法可用于直流电网,开发出了基于电力电子和机械技术创新的直流断路器;另有专家提出了利用有限的直流断路器操作,设计具有故障清除能力直流网络,模拟研究表明使用直流断路器可迅速隔离直流侧电网故障,即可在点对点的电缆方案中使换流器继续支撑交流网络。针对此问题,中国专家发言指出可采用全桥型子模块拓扑结构来清除直流侧故障,实现与电网换相换流器(LCC)相同的功能。德国专家提出了关于采用电压源换流器(VSC)的交直流混合架空线运行的特殊要求,虽然混合运行可提高现有输电通道的容量,但存在一系列挑战,包括利用可控、有效的方式实现多终端的操作管理,交直流系统的耦合效应,直流电压和电流匹配原则以及机械特性差异等。韩国专家提出了用于晶闸管换流阀的新型合成运行试验回路,该回路可向测试对象施加试验用交、直流电压和电流脉冲,并配置了可在试验前给电容充电的可控硅开关,以及为试验回路中晶闸管门极提供触发能量的独立高频电源。 1.2可再生能源的并网 美国专家提出了近海岸高压直流输电系统设计方案的可靠性分析方法,研究了平均失效时间和平均修复时间等可靠性指标,并结合概率(蒙特卡洛)技术来评估风速波动对风电场的影响,且评估不同的系统互联、系统冗余以及使用直流断路器与否等技术方案的能量削减水平,提议将能量削减作为量化直流电网可靠性的指标。为设计人员选择不同的技术方案、拓扑结构和保护方案提供依据。近海岸直流输电换流站选址缺乏相关的标准、项目参考及工程经验,难以给项目相关者提供合理的建议,并且可能会在项目的开发过程中引入风险。挪威专家针对此情况提出了一种从石油和天然气行业经验总结得出的技术资格要求,将有助于更加快速、高效、可靠地部署海上高压直流输电系统。 1.3工程项目规划、环境和监管 哥伦比亚和意大利专家提出了哥伦比亚与巴拿马电气互联优化设计方案,初步设计方案额定容量为600MW/±450kV,经过综合比较,方案优化为300MW/±250kV,400MW/±300kV的双极结构,并使用金属回线作为最佳的技术和经济解决方案。线路长度由原来的600km变为480km,但考虑到哥伦比亚输电系统的强度问题,决定保留原来的输电路线。贝卢蒙蒂第一条800kV特高压直流输电线路项目规划构想了额定参数为2×4GW/±800kV双极结构,直流线路长2092km,连接巴西北部与南部的直流输电工程方案;印尼第一条Java-Sumatra直流输电工程,额定参数为3GW/±500kV,双极结构,直流线路包含架空线和海底电缆,考虑采用每极双十二脉动换流器和备用海底电缆来提高系统的可靠性和可用率;太平洋直流联接纽带介绍了延长太平洋北部换流站寿命的最佳方案,将原有的换流器变为传统的双极双换流器结构,但保留多余的2个换流器阀厅,现以3.8GW/±560kV为额定参数运行。 1.4工程项目实施和运行经验 新西兰和德国专家提出“新西兰直流工程新增极3的挑战和解决方案”,该工程不仅要保证设备能承受较高的地震烈度,保障其在弱交流系统中安全稳定运行,还要设计合理的设备安装地点,以及新建极与原有极的一体化控制保护系统;巴西互联电力系统的Madeira河项目中SanAntonio发电厂对400MW的背靠背中第一个模块及额定参数为3.15GW/±600kV双极中的第一极进行充电,工程因交流系统没有足够的短路容量而延迟工期,后通过安装500kV/230kV联接变压器得以解决。印度的Champa-Kurukshetra±800kV/3GW高压直流工程首次在特高压输电工程中采用金属回线返回方式运行,输电线路长1035km,远期增加容量3GW,双极功率传输容量可达6GW;法国与西班牙东部互联案例中采用双回VSC-HVDC馈入交流网络,研究认为VSC-HVDC是首选的技术解决方案。 2FACTS装置及技术应用 2.1可再生能源并网 丹麦专家开发了多电平静止同步补偿器(STATCOM)通用电磁暂态模型,并基于伦敦Array风力发电厂多电平STATCOM现场测量和电磁暂态仿真结果对比研究进行了验证,仿真结果与现场测量结果比较相符,并显示出良好的相关性。 2.2提高交流系统的性能 加拿大专家提出了用于工程规划的通用VSC模型,开发了基于PSS/E的稳态和动态模型。验证了该模型部分交流侧和直流侧故障,结果表明具有良好的相关性,可在新的工程规划和规范研究中应用。伊朗专家提出了分布式发电并网中基于自适应脉冲VSC的新型控制方法,与另外两种控制方法相比,谐波补偿和电能质量改善比较表明,分布式发电中谐波含量减少,从而减少谐波注入交流网络。“智能电力线路(smartpowerline,SPL)实验研究项目”引入了在架空输电线路嵌入微型变电站的概念。电源交换模块,保护模块和在线监测系统可使输电线路变得更智能,该技术还可以用于管理功率潮流和额外参数测量。 2.3FACTS工程项目规划、环境和监管 印度专家进行了动态补偿装置在印度电力系统的配置及选址研究,以易受故障扰动影响的印度西部地区为重点研究区域,并提出了无功功率控制补偿器的最佳位置和动态范围。 3电力电子设备的技术发展 3.1直流断路器、直流潮流控制器和故障电流限制装置 Alstom进行了120kV直流断路器的开发和测试研究,该断路器包括电力电子元器件,超快速机械断路器,串联电容器和避雷器等重要组成部分,可在5.3ms内开断电流。ABB提出混合型直流输电工程断路器为未来高压直流系统的解决方案,描述了混合直流断路器的详细功能、控制方式和设计原则,混合断路器的优秀部件同样为超快速机械断路器。ABB的专家还提出了低损耗机械直流断路器在高压直流电网中的应用,其可替代混合直流断路器,开断参数最大为10kA/5ms。断路器包含电磁制动器、并联谐振电路,已完成一个额定参数为80kV的断路器样机,并成功通过了开断目标电流的试验。 3.2新型半导体设备和换流器拓扑 ABB的专家提出一种理想的可应用于电力电子直流断路器的功率半导体(bi-modeinsulatedgatetransistor,BIGT),BIGT是同时具有绝缘栅双极型晶体管(IGBT)和二极管结构的单一元件,额定电压为3.3~6.5kV。 作者:饶宏 李凌飞 许树楷 单位:南方电网科学研究院
电子设计大赛论文:基于过程的电子设计大赛论文 1赛前准备 统一思想,明确目的.大学生电子设计大赛是考察在校大学生专业知识和实践能力的综合型竞赛,是检验学校办学能力的高水平竞赛,同时保证参加大赛的同学能通过大赛这一平台有所收获和进步.指导教师通过比赛积累经验,实现比赛在学校可持续发展,实现以赛促管、以赛促学、以赛促改.大学生电子设计大赛组织过程分为宣传、动员、报名、培训、筛选、强化、竞赛、奖励、总结.赛前准备包含赛前组织和赛前培训.赛前组织包括人员组织、经费组织、设备与耗材组织,赛前培训是对学生进行针对性高强度模拟训练,赛前精心准备是竞赛成功的一半,让每位指导老师和同学在电子设计大赛赛前、赛中、赛后都有所收获. 1.1赛前组织 1.1.1人员组织 学校成立电子设计大赛领导小组.全国大学生电子设计大赛和省级大学生电子设计大赛轮流隔年举办一次,领导小组是常设机构,负责电子竞赛组织、管理、协调工作.电子设计大赛领导小组组长一般由主管教学副校长担任,副组长由学校教务处处长和相关学院院长共同担任,办公室主任由电工电子实验中心主任担任.办公室设在实验中心,负责处理大赛日常事务,成员包括指导老师、实验员及大赛相关人员.电子设计大赛领导小组负责相关部门协调和政策落实和大赛组织和宣传,负责参赛人员管理和学生培训,负责赛前制定培训计划收集整理资料,负责与赛区组委会联络和大赛专项经费管理,负责元器件及耗材保管、整理、发放、采购和培训竞赛场地管理,负责培训竞赛后勤保障和学生管理.电子设计大赛人员组织包含指导老师的组织和参赛学生的组织.强有力的指导老师团队是电子设计大赛取得成功的基础.随着技术发展,大赛专业知识广度和深度不断加深,题目更加新颖贴近生活,包括电源类、控制类、无线收发类、仪器仪表类等,涉及电子技术各领域和方向,对指导老师综合素质和能力提出了更高要求.指导老师需要精通模拟电路、数字电路、高频电路,精通51单片机和熟练运用CORTEX-M3嵌入式系统、CPLD/FPGA可编程逻辑器件、DSP数字信号处理器等,有丰富的实践经验和极强攻坚能力.根据实际情况组建指导教师团队给学生全方位的指导,充分发挥指导教师特长,取长补短,相互学习,共同提高.参赛学生是大赛主体,加强宣传,吸引更多同学参与大赛,同时保证竞赛质量和水平,经选拔合格或任课老师推荐才能正式报名参加.大三学生知识结构和实践能力强于大二学生,选拔时以大三学生为主,适当选取大一、大二学生保证后备力量,组成电子设计大赛参赛队伍.通过学校宣传、领导小组动员、辅导员讲解,使参赛同学全方位多角度了解电子设计大赛的意义和目的,对就业和成长的帮助,调动学生竞赛积极性和热情. 1.1.2经费组织 电子设计大赛经费使用原则:预算清晰,专人管理,专款专用,合理使用,厉行节约,保证运行,各项开支在预算内完成,开支与预算一致.经费来源分为学校年度预算和校内部门筹集,用于电子设计大赛基本运行和指导教师课时补贴.基本运行包含报名费、管理费、电子元器件及耗材采购添置、竞赛期间餐费及其他杂费.指导教师课时补贴指赛前教师培训课时费、竞赛期间指导教师补贴.电子设计大赛经费不含教师差旅费和竞赛获奖后学校发放奖金,赛后根据政策另行拨付. 1.1.3设备耗材组织 大赛设备耗材专人管理,专人采购,统一分配;培训类耗材由培训教师提出计划统一采购. 1.2赛前培训 电子设计大赛赛前对学生的培训是学生提高的重要过程,很大程度上决定了比赛成绩.指导教师根据历年竞赛内容和特点,结合自身特长制定详尽的培训计划和方案.大三学生知识相对全面但实践应用能力较差,没有系统设计经验,知识点孤立难以将各门课程融合到一起,大二学生专业知识结构不完整,认识片面,指导教师根据学生实际情况因材施教做出个性化的培训与辅导,使培训效果达到最佳.培训分两个阶段,时间5~6周.第一阶段(3~4周)采用集中授课与实际制作相结合的方式,第二阶段(2~3周)采用三人一组半开放自主设计的方式.第一阶段包含模块电路分析、设计、调试、制作、参数测试、基本仪器使用及报告书写,对往届比赛重点模块电路进行有针对性专题讲座和制作.重点模块有电源电路、信号调理与运算放大电路、传感器与微弱信号检测电路、信号发生电路、通信电路、电压与频率转换电路,单片机最小系统、人机交互电路、数据采集电路、驱动电路等.设计报告内容包含:摘要,叙述优秀技术、实现方法与发挥;系统设计方案,叙述方案选择、系统结构、实现方法;硬件电路设计与分析计算,叙述硬件电路原理、计算、设计与实现;软件设计,叙述软件程序思想、流程、实现方法与重点程序;测试结果与分析,叙述测试仪器、测试方法、测试结果、数据分析;总结与展望,总结题目完成情况、存在问题与展望.第一阶段使学生掌握基本模块电路,对电子设计进一步了解和认识,优秀学生脱颖而出,具备冲击奖项实力,指导教师对这部分同学重点关注,毕竟指导教师精力有限,不可能面面俱到,拿奖也是一项重要而艰巨的任务.第二阶段3人一队进行赛前热身.按比赛要求自主设计,锻炼同学们系统分析与设计、制作与调试、参数测试、团队分工与协作能力.每队由3名同学自愿组合组成,1名同学负责软件编写,1名同学负责硬件制作,1名同学负责报告撰写.实际比赛有很多突发情况需共同讨论、共同参与、共同应对、共同解决.指导教师可以根据以往题目特点、内容和难度自行设计题目,也可以直接选择往届典型题目.第二阶段模拟训练展现了各队水平和能力,也暴露存在的问题,指导教师根据每队实际情况进行赛前辅导. 2赛期管理 比赛前2~3周,组委会发放比赛用单片机和开发平台,提前让参赛队熟悉开发环境,赛前一周公布本届电子设计大赛可能用到的元器件测试仪器,指导教师团队根据公布元器件清单估计本届比赛可能出现的题目和用到的模块.指导教师对器件进行分析,列出本次大赛可能用到元器件详细清单,交器件管理员清理汇总,不足部分立即准备和采购,采购应确保器件质量,排除器件质量问题带来的故障和干扰.参赛队在赛前调试好竞赛场地仪器设备,查看元器件清单结合指导老师分析对新器件和不熟悉模块进行搭建与调试,为比赛正式开始做好准备.4天3夜的电子设计大赛开始后,第一天选择题目、设计方案与具体电路,领取元器件及耗材,不足的元器件汇总立即采购.第二天完成软件编写和部分模块电路搭建.第三天完成软硬件联调和报告书写.第四天完成参数测试,有能力的同学完成发挥部分设计. 3赛后总结 大学生电子设计大赛推动了教学改革,提高了教学水平,促进了教学的科学管理,但也存在很多难以解决的问题.例如很多高校以拿奖为目的,重视结果而忽视过程,学生受益面太窄;指导教师综合素质和能力要求高,压力大,有能力的教师愿意搞科研不愿意搞竞赛,缺乏制度上的规范和鼓励;大学生电子设计大赛成了学校与学校指导老师的比赛,甚至指导老师直接代替了学生直接参与比赛;但无论如何最终学生是比赛的最大受益者. 作者:晏勇单位:阿坝师范高等专科学校物理与电子科学系 电子设计大赛论文:大学生电子设计大赛论文 一、目前电子设计大赛教学中存在的问题 (1)学生掌握的专业知识参差不齐,而电子设计所用的集成芯片种类型号繁多,学生必须学会自己查阅资料,尤其要会查阅英文资料。 (2)学生虽有一定的动手能力,但容易仅凭经验拿到元器件直接在电路板上进行焊接,往往导致功能测试时纠错困难。随着计算机技术的飞速发展,学生利用计算机仿真软件进行硬件原理图的设计是发展的必然趋势。 (3)学生制作出的电子作品外观布局多样,如何将设计好的电路进行科学PCB制板能力制板,才能方便焊接,且减少相互干扰,是设计最终成功的关键。 (4)学生在焊接技术不够娴熟,使得电子作品调试不能完全达到要求,焊接的好坏,直接关系到电子产品或制作的质量。为了取得好的赛绩,必须着力培养学生电子设计制作的综合能力,即查阅资料、硬件原理图的设计、电路板的布线与制作、焊接功能测试能力。其中硬件原理图的设计能力的培养是教学中的突出难点。 二、Proteus硬件仿真技术改革电子设计大赛教学内容 电子设计大赛采取理论教学与制作训练结合的集训思路对学生进行指导。理论部分进行模块化分解包括:基本元件;传感器;集成芯片部分。教师按此分类进行模块化理论教学,学生通过模块来构建自己的知识结构,形成个体独特的知识体系。制作训练部分包括:电子仪器和Proteus仿真软件的使用;常用的基本单元模块的设计和制作;综合电子制作训练。理论教学和制作训练在时间安排上遵循交替进行原则,并增加了Proteus硬件仿真技术的应用。Proteus是英国Lab-centerelectronics公司于1989年开发的一款电路仿真软件,拥有丰富的元器件、各种虚拟仪器、图形化的分析功能,现已在全球50多个国家得到应用,广泛应用于高校的大学生或研究生电子学教学与实验以及公司实际电路设计与生产。Proteus主要由两部分组成:ISIS原理图设计仿真系统;ARES印制电路板设计系统。硬件原理图的设计能力是困扰学生的突出难题,也是保障电子设计制作成功的重要前提。因此,在电子设计大赛中将主要应用Proteus软件的ISIS原理图设计仿真系统辅助教学。Proteus软件硬件原理图设计及仿真的具体步骤为:新建设计文件并设置图纸参数和相关信息;放置元器件;对原理图进行布线;利用ISIS提供的电气规则检查命令检查原理图,调整原理图布局;电路运行调试。 三、Proteus硬件仿真技术在电子设计大赛中的教学实施 Proteus硬件仿真技术作为一种先进的教学手段,贯穿应用于电子设计大赛的理论教学和制作训练教学全过程。 1.Proteus硬件仿真技术在理论教学中应用Proteus软件提供了很多种类的虚拟仿真工具,包括探针、虚拟仪器、信号发生器、仿真图表等。Proteus软件的虚拟仿真模式包括交互式动态仿真和基于图表的静态仿真。采用虚拟演示实验的方法,将Proteus仿真技术引入电子设计大赛理论教学环节,教师可以通过多媒体展示电路的仿真情况,形象地讲解电路理论及原理,使学生清晰观察到电路运行的现象、信号波形以及各种参数曲线,从感性上加深对电路原理与性能的理解,直观地掌握教学内容,提高教学的效果与效率。以非门电路组成非对称型振荡电路为例,电路的基本工作原理是利用电容器的充放电。当输入电压达到非门的阀值电压Vth时,非门的输出状态发生变化。因此,电路输出地脉冲波形参数直接取决于电路中阻容元件的数值。通过Proteus软件的交互式动态仿真方式,采用虚拟示波器输出电路中的四处节点波形,从波形结果发现:非对称型多谐振荡器的输出波形是不对称的,输出脉冲宽度tw1=RC,tw2=1.2RC,T=2.2RC。通过调节R和C值,可改变输出信号的振荡频率,改变C实现输出频率的粗调,改变R实现输出频率的细调。 2.Proteus硬件仿真技术在制作训练中应用 制作训练采用循序渐进的方式进行,制作训练初期主要是电子仪器和Proteus软件的使用;从制作训练中期开始,需针对常用的基本单元模块进行设计与制作;制作训练后期,以往届赛题和模拟赛题为训练内容进行综合电子制作。通过分析往届赛题发现,计数显示电路的设计训练是赛前培训的重点之一。现以一款数字显示倒计时定时基本单元电路的设计为例,该电路适用于各种需要定时的场合,如电话定时、路灯定时、某一种状态或过程控制定时等。按照Proteus硬件原理图设计步骤,电路主要由计数脉冲产生电路、减法计数与数字显示电路组成。其中计数脉冲产生电路可以由NE555芯片按照多谐振荡电路进行接线,也可以由简单的门电路产生,还可以由运放电路产生,此处简要地用矩形波信号源表示计数脉冲输入信号。减法计数与数字显示电路主要由可预置4位二进制可逆计数器U1(74HC193)、U2(译码/驱动CD4511)、U3共阴极七段数码管组成。R2与C1组成预置数电路,在通电瞬间对U1(74HC193)进行预置数9。之后,U1的4脚每接收到一个负脉冲,U1计数一次并减一,数码显示由9变成8,当定时时间一到,显示器显示0,并且U1的13脚TCD输出一负脉冲,由该信号驱动各种执行元件,如晶体管、晶闸管、继电器、光耦合器等。本电路作为一款通用基本电路,只需稍作改动就可实现多种功能,例如需要进行两位数显示,只需改用两片74HC193分别对个位和十位进行计数,再用两片CD4511驱动两位数字显示即可;如果需要实现倒计时定时报警功能,只需利用U1(74HC193)的13脚TCD作为触发信号连接驱动蜂鸣器的执行电路即可。采用Proteus硬件仿真技术,在原理图设计阶段就可以进行评估,验证所设计的电路是否达到要求的技术指标,还可以通过改变元器件参数使整个电路的性能最优化,大大节省了设计时间与经费,提高了设计效果和质量。 四、Proteus硬件仿真技术在电子设计大赛中实施的效果评价 1.Proteus为电子设计大赛提供了多媒体教学平台 Proteus软件为理论教学提供了先进的实验、演示和电路分析。教师可以在多媒体教室中深入浅出地分析各种电路的特性,讲解各种参数改变对电路的影响,帮助学生突破抽象的难点知识的理解,形成扎实系统的知识体系。 2.Proteus为电子设计大赛提供了虚拟实训平台 Proteus软件所提供的一系列元件库,既能实现实验箱固定模块的验证功能,还能根据教学内容进行调整,整个过程不受时间、空间限制,突破了传统实训室的局限性,克服了学校经费不足和仪器设备不足对教学指导的困扰。 3.Proteus为电子设计大赛提供了创新平台 Proteus软件提供的硬件仿真功能,为电子设计大赛注入了活力,培养了学生科学的电子设计方法,有效地提高了学生针对实际问题进行电子设计制作的能力以及创新发挥的能力。 五、结语 Proteus以其强大的互动硬件仿真功能,给电子设计大赛提供了一个电子设计的教学平台、实训平台和创新平台,提高了电子设计大赛指导的效率,为当今电子类专业的教学改革提供了强有力的手段,但在教学实施过程中仍需明确:坚持Proteus虚拟演示为手段,深层理解电子理论为目的;坚持Pro-teus硬件仿真技术为手段,实际制作为目的。 作者:谢富珍单位:新余学院机械工程学院 电子设计大赛论文:大学生电子设计大赛 全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一,是面向大学生的群众性科技活动,目的在于推动高等 学校促进信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革,有助于高等学校实施素质教育,培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风;有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力;有助于吸引、鼓励广大青年学生踊跃参加课外科技活动,为优秀人才的脱颖而出创造条件。 全国大学生电子设计竞赛的特点是与高等学校相关专业的课程体系和课程内容改革密切结合,以推动其课程教学、教学改革和实验室建设工作。竞赛的特色是与理论联系实际学风建设紧密结合,竞赛内容既有理论设计,又有实际制作,以全面检验和加强参赛学生的理论基础和实践创新能力。 全国大学生电子设计竞赛的组织运行模式为:“政府主办、专家主导、学生主体、社会参与”十六字方针,以充分调动各方面的参与积极性。 全国大学生电子设计竞赛: 大学生电子设计竞赛交流社区: 大学生电子设计竞赛交流社区简介 专注于大学生电子设计竞赛,一切服务于电子设计竞赛,让参赛者在本社区自由交流,在赛场上我们是对手,在这里我们是朋友,互相学习共同进步,为电子设计竞赛事业献出自己的微薄之力! 该社区立志于做中国最大的大学生电子设计竞赛论坛,以“方便广大电子爱好者,服务于大学生电子设计竞赛”为宗旨,以“一切皆有可能,没有什么不可以”为理念,他们一直在努力,为了方便一切的电子爱好者! 全国大学生电子设计竞赛章程 一、总则 1.指导思想与目的 全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一,是面向大学生的群众性科技活动,目的在于推动高等学校促进信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革,有助于高等学校实施素质教育,培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风;有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力;有助于吸引、鼓励广大青年学生踊跃参加课外科技活动,为优秀人才的脱颖而出创造条件。 2.竞赛特点与特色 全国大学生电子设计竞赛的特点是与高等学校相关专业的课程体系和课程内容改革密切结合,以推动其课程教学、教学改革和实验室建设工作。竞赛的特色是与理论联系实际学风建设紧密结合,竞赛内容既有理论设计,又有实际制作,以全面检验和加强参赛学生的理论基础和实践创新能力。 3.组织运行模式 全国大学生电子设计竞赛的组织运行模式为:“政府主办、专家主导、学生主体、社会参与”十六字方针,以充分调动各方面的参与积极性。 二、组织领导 4.领导 全国大学生电子设计竞赛由教育部高等教育司和信息产业部人事司共同主办,负责领导全国范围内的竞赛工作。各地竞赛事宜由地方教委(厅、局)统一领导。为保证竞赛顺利开展,组建全国及各赛区竞赛组织委员会和专家组。 5.组织委员会 (1)全国竞赛组织委员会由教育部、信息产业部、部分参赛省市教育主管部门负责人或有关学校专家组成,组委会成员由教育部高等教育司以文函形式任命,每届全国竞赛组织委员会和赛区组委会任期四年。 全国竞赛组委会设立秘书处,设秘书长一人,常务副秘书长一人,副秘书长若干人,主持全国大学生电子设计竞赛的日常工作。 (2)各赛区竞赛组委会由省(自治区)、直辖市教委(厅、局)、高校代表及电子类专家、企事业代表组成,负责本赛区的竞赛组织领导工作。 (3)原则上以省(自治区)、直辖市独立组成一个赛区。若参赛学校少于3所或参赛队少于20个队时,可与邻近省市联合组成一个赛区。 6.专家组 (1)全国只组建一个全国专家组,主要由来自高等学校电子及其相关专业的专家组成,全国专家组由责任专家、专家和专家库成员三个人员层面构成,全国竞赛的命题和评审工作以责任专家为主体。 (2)各赛区成立赛区专家组,由赛区内高校电子及其相关专业的专家组成,负责本赛区的竞赛征题、评审工作。 7.参赛单位 以高等学校为基本参赛单位,参赛学校应成立电子竞赛工作领导小组,负责本校学生的参赛事宜,包括组队、报名、赛前准备、赛期管理和赛后总结等。 8.参赛队和参赛学生 每支参赛队由三名学生组成,具有正式学籍的全日制在校本、专科生均有资格报名参赛。 9.辅导教师 对于赛前辅导教师的辛勤工作,应按照教育部高等教育司下发的《关于鼓励教师积极参与指导大学生科技竞赛活动的通知》(教高司函[2003]165号)精神,承认并计算其工作量。 三、竞赛时间和方式 10.竞赛时间和竞赛周期 全国大学生电子设计竞赛每逢单数年的9月份举办,赛期四天(具体日期届时通知)。在双数的非竞赛年份,根据实际需要由全国竞赛组委会和有关赛区组织开展全国的专题性竞赛,同时积极鼓励各赛区和学校根据自身条件适时组织开展赛区和学校一级的大学生电子设计竞赛。 11.竞赛方式 竞赛采用全国统一命题、分赛区组织的方式,竞赛采用“半封闭、相对集中”的组织方式进行。竞赛期间学生可以查阅有关纸介或网络技术资料,队内学生可以集体商讨设计思想,确定设计方案,分工负责、团结协作,以队为基本单位独立完成竞赛任务;竞赛期间不允许任何教师或其他人员进行任何形式的指导或引导;竞赛期间参赛队员不得与队外任何人员讨论商量。参赛学校应将参赛学生相对集中在实验室内进行竞赛,便于组织人员巡查。为保证竞赛工作,竞赛所需设备、元器件等均由各参赛学校负责提供。 四、竞赛规则 12.为保证竞赛工作的顺利进行,应严格遵守全国竞赛组委会届时颁布的《全国大学生电子设计竞赛竞赛规则与赛场纪律》。竞赛期间,各赛区组织巡视人员,严格执行巡视制度。 五、竞赛命题与相关规定 13.竞赛题目 竞赛题目是保证竞赛工作顺利开展的关键,应由全国专家组制定命题原则,赛前发至各赛区。全国竞赛命题应在广泛开展赛区征题的基础上由全国竞赛命题专家统一进行命题。全国竞赛命题专家组以责任专家为主体,并与部分全国专家组专家和高职高专学校专家组合而成。 全国竞赛采用两套题目,即本科生组题目和高职高专学生组题目,参赛的本科生只能选本科生组题目;高职高专学生原则上选择高职高专学生组题目,但也可选择本科生组题目,并按本科生组题目的标准进行评审。只要参赛队中有本科生,该队只能选择本科生组题目,并按本科生组题目的标准进行评审。凡不符合上述选题规定的作品均视为无效,赛区不予以评审。 六、竞赛报名、评审和评奖工作 14.竞赛报名 参赛学校应在广泛开展校内培训与竞赛的基础上选拔出适当数量的优秀代表队报名参赛。每个报名的参赛队必须在报名时按照规则确定本队参赛选题的组别(本科生组或高职高专学生组),开始竞赛时不得更改。各赛区负责本赛区的报名工作,填写全国统一格式的赛区报名汇总表,并在规定的截止时间内上报全国竞赛组委会秘书处备案。 15.评审工作与要求 根据竞赛评奖模式,竞赛评审分赛区和全国两级评审,按本科生组和高职高专学生组的相应标准分别开展评审工作。赛区的竞赛评审工作由赛区组委会组织、赛区专家组执行,需严格按照全国专家组制定的统一评分及测试标准执行,并在全国统一评分及测试标准基础上制定赛区的评分标准及测试细则,每个测试组至少由三位赛区评审专家组成,每位评审专家的原始评分及测试记录必须保留在赛区组委会,赛区向全国组委会推荐申请全国奖代表队时,必须将报奖队的设计报告、有赛区评审组每位评审专家签字的各项详细原始测试数据及评分记录、登记表和推荐表一并上报,否则不受理评奖。各赛区评分及测试细则需要上报全国组委会秘书处备案,以备全国评审时参考。 全国竞赛评审工作原则上由一个专家组在一地完成。全国竞赛评审分为初评和复评两个阶段。全国竞赛组委会负责组成全国竞赛评审专家组,对各赛区按比例推荐上报的优秀代表队的作品,按照命题时制定的全国统一评分及测试标准,参考赛区评审原始记录进行初评。 全国一等奖候选队一律集中在一地参加复评,原则上不再另行命题,以原竞赛题目为基础,由专家组确定测试内容和方式,参加复评的代表队名单以全国竞赛组委会届时公布的有关通知为准。 16.上报全国评审的比例 赛区和全国对参赛规模进行统计时,一律以实际参赛队数量为准。实际参赛队是指已经正式报名并按时向赛区组委会上交参赛作品(含制作实物和设计报告)的参赛队。在赛区评审、评奖的基础上,赛区组委会应按时向全国组委会推荐本赛区的优秀代表队参加全国评审,推荐的队数分别不得超过当年本赛区本科生组和高职高专学生组实际参赛队数量的10%,逾期未上报的不予受理。 17.评奖工作 (1)评奖工作采用“校为基础、一次竞赛、二级评奖”的方式进行,即竞赛建立在学校广泛开展课外科技活动的基础上,积极组织学生参加全国大学生电子设计竞赛活动,每次全国竞赛后,经赛区评奖(第一级评奖)后再推荐出赛区优秀参赛队参加全国评奖(第二级评奖)。 (2)各赛区组委会聘请专家组成赛区评委会,评选本赛区的 一、 二、三等奖,获奖比例一般不超过总参赛队数的三分之一。此外,对参赛成功者,赛区也可酌情颁发“成功参赛奖”或“成功参赛证书”。 (3)由于各赛区采用的是全国统一制定的竞赛命题和测试评分规则,赛区颁发的获奖证书、奖杯等冠名原则上为“XXXX年XXX杯全国大学生电子设计竞赛XX赛区(本科生组或高职高专学生组)”。 (4)全国分组设立 一、二等奖。本科生组和高职高专学生组获奖队数量分别不超过当年实际参赛队的8%,其中一等奖和二等奖的比例原则上为3:7。竞赛颁发全国统一的获奖证书。全国颁发的获奖证书、奖杯等冠名为“XXXX年全国大学生电子设计竞赛(本科生组或高职高专学生组)”。 18.异议制度 为保证全国大学生电子设计竞赛评奖工作的公正性,对全国和赛区的评奖初步结果坚持执行异议制度,“异议期”自公布评审初步结果之日起为期15天,过期不再受理。异议期间,各赛区竞赛组委会和全国竞赛组委会受理参赛队有关违反竞赛章程、竞赛规则和纪律的行为等。异议须以书面形式提出,个人提出的异议,须写明本人的真实姓名、工作单位、通信地址,并有本人的亲笔签名;单位提出的异议,须写明联系人的姓名、通信地址、电话,并加盖公章。赛区竞赛组委会和全国竞赛组委会必须对提出异议的个人或单位严格保密。 全国竞赛组委会充分尊重各赛区的评审及评奖结果,赛区评审中出现的异议由各赛区组委会协调解决。 七、竞赛经费 19.关于报名费 全国竞赛组委会不向参赛单位和参赛队收取报名费。赛区竞赛组委会应积极办理收费许可,适当收取报名费。参赛单位统一向赛区竞赛组委会交纳报名费,每队的报名费金额由赛区竞赛组委会根据组织工作的需要自行确定,原则上不超过200元。报名费只限用于当年竞赛的组织工作。 20.社会资助 全国和各赛区竞赛组委会可积极争取社会各界的资助。 八、其他 21.全国竞赛组委会组织开展的全国性专题邀请赛章程有另文细述。 22.本章程的具体解释权归全国大学生电子设计竞赛组织委员会。 《全国大学生电子设计竞赛章程》 (1997年修订) 一、总则 1.指导思想与目的 全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的四大学科竞赛之一,是面向大学生的群众性科技活动,目的在于推动全国普通高等学校促进信息与电子类学科面向二十一世纪课程体系和课程内容的改革,促进教育也要实现两个转变重要思想的落实,有助于高等学校实施素质教育,培养大学生的创新能力、协作精神和理论联系实际的学风;有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力;有助于吸引、鼓励广大青年学生踊跃参加课外科技活动,为优秀人才的脱颖而出创造条件。 2.竞赛特点与特色 全国大学生电子设计竞赛努力与课程体系和课程内容改革密切结合,与培养学生全面素质紧密结合,与理论联系实际学风建设紧密结合。竞赛内容既有理论设计,又有实际制作,可以全面检验和促进参赛学生的理论素养和工作能力。 3.组织运行模式 全国大学生电子设计竞赛的组织运行模式为:“政府主办、专家主导、学生主体、社会参与”十六字方针,以充分调动各方面的参与积极性。 二、组织领导 4.领导 由教育部高等教育司及信息产业部人事司负责领导全国竞赛工作,各地竞赛事宜由地方教委(厅、局)统一领导。为保证竞赛顺利开展,组建全国及各赛区竞赛组织委员会和专家组。 5.组织委员会 (1)教育部教高司函[1999]41号文件公布了第二届全国大学生电子设计竞赛组织委员会组成名单,任期四年,1999年全国大学生电子设计竞赛的各项事宜委托本届组委会具体组织。本届全国组委会由教育部、信息产业部、部分参赛省市教委代表及有关电子类专家组成,负责全国竞赛的组织领导工作。 全国组委会设立秘书处,设秘书长一人,副秘书长若干人,主持全国大学生电子设计竞赛的日常工作。 (2)各赛区竞赛组委会由省、市、自治区教委(厅、局)、高校代表及电子类专家、企事业代表组成,负责本赛区的竞赛组织领导工作。 (3)原则上以省(市、自治区)独立组成一个赛区。若参赛学校少于3所或参赛队少于20个队时,可与邻近省市联合组成一个赛区。 6.专家组 (1)全国专家组由部分高校电子类专家组成,负责全国竞赛的命题、评审工作。 (2)各赛区成立赛区专家组,由赛区内电子类专家组成,负责赛区征题、评审工作。 7.参赛单位 以普通高等学校为参赛单位,参赛学校应成立电子竞赛工作领导小组,负责本校学生的参赛事宜,包括组队、报名、赛前准备、赛后总结等。参赛学校可以独立组织不超过20个参赛队。 8.参赛队和参赛学生 每队由三名学生组成,除研究生以外所有具有正式学籍的在校本科生、专科生都有资格参加。 三、竞赛规模、时间和方式 9.竞赛时间和竞赛周期 竞赛时间定于竞赛举办年度的9月份,赛期四天(具体日期届时通知)。从1997年开始,每二年举办一届全国大学生电子设计竞赛,即今后凡逢单数年号时举办全国竞赛,其他时间赛区、校、系间可开展小规模竞赛或群众性科技活动。 10.竞赛方式 竞赛采用全国统一命题、分赛区组织的方式,竞赛采用“半封闭、相对集中”的组织方式进行。竞赛期间学生可以查阅有关文献资料,队内学生集体商讨设计思想,确定设计方案,分工负责、团结协作,以队为基本单位独立完成竞赛任务;竞赛期间不允许任何教师或其他人员进行任何形式的指导或引导;竞赛期间参赛队员不得与队外任何人员讨论商量。参赛学校应将参赛学生相对集中在一个或几个实验室内进行竞赛,便于组织人员巡查。为保证竞赛工作,竞赛所需设备、元器件等均由各参赛学校负责提供。 四、竞赛规则 11.为保证竞赛工作的顺利进行,应严格遵守全国组委会届时颁布的《全国大学生电子设计竞赛竞赛规则与赛场纪律》。 五、竞赛命题 12.竞赛题目是保证竞赛工作顺利开展的关键,应由全国专家组制定命题原则,赛前发至各赛区。命题过程应广泛开展征题,拓宽题型。 六、竞赛报名、评审和评奖工作 13.竞赛报名 各赛区负责本赛区的报名工作,采用全国统一格式的报名表,报名表一式两份,一份留赛区组委会,一份报全国组委会秘书处备案。 14.评审工作 各赛区负责本赛区竞赛的评审工作,需按照全国统一评分及测试标准执行,赛区在全国统一评分及测试标准基础上制定赛区的评分标准及测试细则,每位评审专家的原始评分及测试记录必须保留在赛区组委会,赛区向全国组委会推荐申请全国奖代表队时,必须将报奖队的设计报告、有赛区评审组每位评阅人签字的各项详细原始测试数据及评分记录、登记表和推荐表一并上报,否则不受理评奖。各赛区评分及测试细则需要上报全国组委会秘书处备案,以备全国评审时参考。 15.评奖工作 (1)评奖工作采用“校为基础、一次竞赛、二级评奖”的方式进行,即竞赛建立在学校广泛开展课外科技活动的基础上,积极组织学生参加全国大学生电子设计竞赛活动,每次全国竞赛后,经各赛区级评奖(第一级评奖)后再推荐出赛区优秀参赛队参加全国评奖(第二级评奖)。 (2)各赛区组委会聘请专家组成赛区评委会,评选本赛区的 一、 二、三等奖,获奖比例一般不超过总参赛队数的三分之一。此外,对参赛成功者,赛区可酌情颁发“成功参赛证书”。 (3)各赛区向全国组委会推荐申报全国奖的参赛队比例由全国组委会届时通知,全国组委会在全国专家组的基础上根据实际需要聘请有关专家组成全国评委会,评选全国奖。全国设立 一、二等奖。 (4)按教育部、信息产业部的指示精神,竞赛颁发全国统一的获奖证书(包括赛区级获奖证书),竞赛成绩记入学生档案,对成绩优秀的参赛学生,各校根据实际情况在评选优秀学生、奖学金及推荐免试研究生时予以适当考虑。对于赛前辅导教师的辛勤工作应予以一定形式的承认,但辅导教师的工作应纳入学校教改和教学基础建设的整体中予以考虑。 七、竞赛经费 16.报名费 参赛队按有关规定向赛区组委会交纳竞赛报名费。 17.社会资助 全国和各赛区组委会可积极争取社会各界的资助。 组织与领导 为保证竞赛顺利开展,组建全国及赛区组织委员会和专家组。 l、全国竞赛组委会由国家教育部、信息产业部及部分参赛省市教委代表及电子类专家组成,负责全国竞赛的组织领导、协调工作。全国竞赛专家组由电子类专家组成,负责命题、评审工作。 2、每个参赛的省(自治区、直辖市)为一个赛区。各赛区组委会由省(自治区、直辖市)教委(教育厅、高教厅)、高校代表及电子类专家组成,负责本赛区的组织领导、协调工作。各赛区专家组由本赛区的电子类专家组成,负责组织在本赛区内的征题并向全国专家组推荐、速选所征题目及赛区评审工作。 请各省、自治区、直辖市教委(教育厅或高教厅)认真筹备、精心组织好本赛区的电子设计竞赛活动。做好宣传和发动工作,鼓励各校积极参与,并正确理解竞赛的目的,不要因组织竞赛而影响正常的教学秩序,保证竞赛健康发展。 现任全国大学生电子设计竞赛组委会主任简介 王越,男,汉族,1932年4月生。教授,信息与通信系统专家、中国科学院院士、中国工程院院士。曾任中国兵器工业部206所所长、北京理工大学校长,现任北京理工大学名誉校长。兼任国务院学位委员会学科评议组成员、中国兵工学会副理事长、中国电子学会会士、北京市学位委员会副主任、北京市人民政府顾问团成员、国防科工委专家咨询委员会成员等职务。长期从事电子学与通信领域的科研工作,曾获国家科技进步一等奖、部科技进步特等奖、全国科学大会奖、光华基金一等奖等奖励,以及兵器工业功勋奖、兵器工业先进工作者、全国教育系统劳动模范等荣誉称号。1991年11月当选中国科学院院士,现任中国科学院技术科学部主任;1994年当选中国工程院院士,任信息与电子工程学部常委。自1995年至今,担任全国大学生电子设计竞赛组织委员会主任。 内容与要求 l、以电子电路(含模拟和数字电路)应用设计为主要内容,可以涉及模-数混合电路、单片机、可编程器件、EDA软件工具和PC机(主要用于开发)的应用。题目包括“理论设计”和“实际制作与调试”两部分。竞赛题目应具有实际意义和应用背景,并考虑到目前教学的基本内容和新技术的应用趋势,同时对教学内容和课程体系改革起一定的引导作用。 2、题目着重考核学生综合运用基础知识进行理论设计的能力,考核学生的创新精神和独立工作能力,考核学生的实验技能(制作、调试)。 3、题目在难易程度方面,既要考虑使一般参赛学生能在规定的时间内完成基本要求,又能使优秀学生有发挥与创新的余地。 参赛形式 l、全国大学生电子设计竞赛原则上安排在单数年的9月中旬举行,为期4天。竞赛以赛区为单位统一组织报名、竞赛、评审和评奖工作。 2、鼓励设有信息与电子学科及相关专业或已开展电子设计科技活动的高等学校,积极组织学生参加全国大学生电子设计竞赛。 3、学生自愿组合,三人一队,由所在学校统一向赛区组委会报名。参赛队数由学校自行确定。 4、为鼓励不同类型的高校和不同专业或专业方向的学生都能参加竞赛,全国竞赛专家组根据命题原则,将统一编制若干个竞赛题目,供参赛学生选用。 5、竞赛所需场地、仪器设备、元器件或耗材原则上由参赛学校负责提供。 竞赛规则 l、参赛学生应是高等学校中具有正式学籍的全日制在校本科或专科学生。 2、参赛学生必须按统一时间参加竞赛,按时开赛,准时交卷。各赛区组委会须按时收回学生的答卷(报告和制作实物)并及时封存,然后按规定交赛区专家组评审。 3、竞赛期间,参赛学生可以使用各种图书资料和计算机,但不得与队外人员讨论,教师必须回避。 4、竞赛期间,各赛区组委会要组织巡视检查,以保证竞赛活动正常进行。 5、在竞赛中,如发现辅导教师参与、队与队之间讨论,队员与队外人员讨论、不按规定时间发题和收卷,以及赛前泄题等违纪现象,将取消获奖名次,并通报批评。 竞赛评奖 全国大学生电子设计竞赛采取“一次竞赛、两级评奖”方式,评奖等级分为“赛区奖”和“全国奖”两种形式。 1、各赛区负责本赛区的评奖工作,赛区奖的评奖等级及各奖项获奖比例由各赛区根据实际情况自行确定。 2、赛区评审结束后,各赛区组委会将本赛区竞赛优秀参赛队的设计报告及有关评审材料报送全国组委会,报送的优秀参赛队数应严格控制在本赛区参赛队总数的12%之内。全国组委会根据全国专家组的评审结果确定全国 一、二等奖,获奖总数原则上不超过全国参赛队总数的10%。 3、全国大学生电子设计竞赛设立“赛区优秀组织奖”,对当年竞赛组织中表现出色的赛区组委会给予表彰奖励;同时设立“优秀征题奖”,对当年竞赛征题工作中表现突出的个人给予表彰奖励。 2005年全国大学生电子设计竞赛试题 参赛注意事项 (1)2005年9月7日8:00竞赛正式开始,每支参赛队限定在提供的A、B、C、D、E、F、G题中任选一题;认真填写《登记表》各栏目内容,填写好的《登记表》由赛场巡视员暂时保存。 (2)参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生,应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件(如学生证)随时备查。 (3)每队严格限制3人,开赛后不得中途更换队员。 (4)竞赛期间,可使用各种图书资料和网络资源,但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作,不得以任何方式与他人交流,包括教师在内的非参赛队员必须回避,对违纪参赛队取消评审资格。 (5)2005年9月10日20:00竞赛结束,上交设计报告、制作实物及《登记表》,由专人封存。 2007届题目 正弦信号发生器(A题) 一、任务 设计制作一个正弦信号发生器。 二、要求 1、基本要求 (1)正弦波输出频率范围:1kHz~10MHz; (2)具有频率设置功能,频率步进:100Hz; (3)输出信号频率稳定度:优于10-4; (4)输出电压幅度:在负载电阻上的电压峰-峰值Vopp≥1V; (5)失真度:用示波器观察时无明显失真。 2、发挥部分 在完成基本要求任务的基础上,增加如下功能: (1)增加输出电压幅度:在频率范围内负载电阻上正弦信号输出电压的峰-峰值Vopp=6V±1V; (2)产生模拟幅度调制(AM)信号:在1MHz~10MHz范围内调制度ma可在10%~100%之间程控调节,步进量10%,正弦调制信号频率为1kHz,调制信号自行产生; (3)产生模拟频率调制(FM)信号:在100kHz~10MHz频率范围内产生10kHz最大频偏,且最大频偏可分为5kHz/10kHz二级程控调节,正弦调制信号频率为1kHz,调制信号自行产生; (4)产生二进制PSK、ASK信号:在100kHz固定频率载波进行二进制键控,二进制基带序列码速率固定为10kbps,二进制基带序列信号自行产生; (5)其他。 三、评分标准 项目满分 基本要求设计与总结报告:方案比较,理论分析与计算,电路图及有关设计文件,测试方法与仪器,测试数据及测试结果分析50 实际制作完成情况50 发挥部分完成第(1)项12 完成第(2)项10 完成第(3)项13 完成第(4)项10 其他5 集成运放参数测试仪(B题) 一、任务 设计并制作一台能测试通用型集成运算放大器参数的测试仪。 二、要求 1、基本要求 (1)能测试VIO(输入失调电压)、IIO(输入失调电流)、AVD(交流差模开环电压增益)和KCMR(交流共模抑制比)四项基本参数,显示器最大显示数为3999; (2)各项被测参数的测量范围及精度如下(被测运放的工作电压为±15V): VIO:测量范围为0~40mV(量程为4mV和40mV),误差绝对值小于3%读数+1个字; IIO:测量范围为0~4μA(量程为0.4μA和4μA),误差绝对值小于3%读数+1个字; AVD:测量范围为60dB~120dB,测试误差绝对值小于3dB; KCMR:测量范围为60dB~120dB,测试误差绝对值小于3dB; (3)测试仪中的信号源(自制)用于AVD、KCMR参数的测量,要求信号源能输出频率为5Hz、输出电压有效值为4V的正弦波信号,频率与电压值误差绝对值均小于1%; (4)按照本题附录提供的符合GB3442-82的测试原理图(见图2~图4),再制作一组符合该标准的测试VIO、IIO、AVD和KCMR参数的测试电路,以此测试电路的测试结果作为测试标准,对制作的运放参数测试仪进行标定。 2、发挥部分 (1)增加电压模运放BWG(单位增益带宽)参数测量功能,要求测量频率范围为 100kHz~3.5MHz,测量时间≤10秒,频率分辨力为1kHz; 为此设计并制作一个扫频信号源,要求输出频率范围为40kHz~4MHz,频率误差绝对值小于1%;输出电压的有效值为2V±0.2V; (2)增加自动测量(含自动量程转换)功能。该功能启动后,能自动按VIO、IIO、AVD、KCMR和BWG的顺序测量、显示并打印以上5个参数测量结果; (3)其他。 三、评分标准 项目满分 基本要求设计与总结报告:方案比较、设计与论证,理论分析与计算,电路图及有关设计文件,测试方法与仪器,测试数据及测试结果分析。50 实际制作完成情况50 发挥部分完成第(1)项30 完成第(2)项15 其他5 四、说明 1、为了制作方便,被测运放的型号选定为8引脚双列直插的电压模运放F741(LM741、μA741、F007等)通用型运算放大器; 2、为了测试方便,自制的信号源应预留测量端子; 3、测试时用到的打印机自带。 简易频谱分析仪(C题) 一、任务 采用外差原理设计并实现频谱分析仪。 检波器 滤波器 二、要求 1、基本要求 (1)频率测量范围为10MHz~30MHz; (2)频率分辨力为10kHz,输入信号电压有效值为20mV±5mV,输入阻抗为50Ω; (3)可设置中心频率和扫频宽度; (4)借助示波器显示被测信号的频谱图,并在示波器上标出间隔为1MHz的频标。 2、发挥部分 (1)频率测量范围扩展至1MHz~30MHz; (2)具有识别调幅、调频和等幅波信号及测定其中心频率的功能,采用信号发生器输出的调幅、调频和等幅波信号作为外差式频谱分析仪的输入信号,载波可选择在频率测量范围内的任意频率值,调幅波调制度ma=30%,调制信号频率为20kHz;调频波频偏为20kHz,调制信号频率为1kHz; (3)其他。 三、评分标准 项目满分 基本要求设计与总结报告:方案比较、设计与论证,理论分析与计算,电路图及有关设计文件,测试方法与仪器,测试数据及测试结果分析。50 实际制作完成情况50 发挥部分完成第(1)项20 完成第(2)项20 其他10 四、说明 1、原理框图中虚线框内的“信号处理电路”和“显示电路”两模块适用于发挥部分(2),可以采用模拟或数字方式实现; 2、制作与测试过程中,该频谱分析仪对电压值的标定采用对比法,即首先输入幅度为已知的正弦信号(如:电压有效值为20mV,频率为10MHz的正弦信号),以其在原理框图中示波器纵轴显示的高度确定该频谱分析仪的电压标尺。 单工无线呼叫系统(D题) 一、任务 设计并制作一个单工无线呼叫系统,实现主站至从站间的单工语音及数据传输业务。 二、要求 1、基本要求 (1)设计并制作一个主站,传送一路语音信号,其发射频率在30MHz~40MHz之间自行选择,发射峰值功率不大于20mW(50W假负载电阻上测定),射频信号带宽及调制方式自定,主站传送信号的输入采用话筒和线路输入两种方式; (2)设计并制作一个从站,其接收频率与主站相对应,从站必须采用电池组供电,用耳机收听语音信号; (3)当传送信号为300Hz~3400Hz的正弦波时,去掉收、发天线,用一个功率衰减20dB左右的衰减器连接主、从站天线端子,通过示波器观察从站耳机两端的接收波形,波形应无明显失真; (4)主、从站室内通信距离不小于5米,题目中的通信距离是指主、从站两设备(含天线)间的最近距离; (5)主、从站收发天线采用拉杆天线或导线,长度小于等于1米。 2、发挥部分 (1)从站数量扩展至8个(实际制作1个从站),构成一点对多点的单工无线呼叫系统。要求从站号码可任意改变,主站具有拨号选呼和群呼功能; (2)增加英文短信的数据传输业务,实现主站英文短信的输入发送和从站英文短信的接收显示功能; (3)当发射峰值功率不大于20mW时,尽可能地加大主、从站间的通信距离。 (4)其他。 三、评分标准 项目满分 基本要求设计与总结报告:方案比较、设计与论证,理论分析与计算,电路图及有关设计文件,测试方法与仪器,测试数据及测试结果分析。50 实际制作完成情况50 发挥部分完成第(1)项15 完成第(2)项15 完成第(3)项15 其他5 四、说明 1、主站需留出末级功率放大器发射功率的测量端,用于接入50W假负载电阻,以测试发射功率; 2、为测试方便,作品中使用的衰减器(可以自制),应与作品一起封装上交。 电子设计大赛论文:电子设计大赛对大学生的培养 电子实验大赛对于学生创新能力的培养具有重要的意义,并且由于这种意义的存在,对于高校中实验教学的改革以及教学模式的改变也是具有很重要的战略性指导的意义。本文主要是对电子设计大赛的组织与策略,以及教学的改革的指导做简要介绍。 一、大学生电子设计大赛的组织与策略 对于高校的电子设计大赛来讲,其存在的意义就是不断的培养学生的能力,其中包括学生的自主创新能力以及团队协作能力,所以高校应该对此加以重视,对这项工作能够有组织,有纪律的进行。首先,要成立团队,成立设计以及制作的兴趣小组的目的有三个:首先就是能够提升学生关于创新能力以及实践动手能力的兴趣;其二就是能够给学生一个动手实践的平台,其三就是为大学生电子设计大赛提供一个人才的基础。其次,就是对于参见大学生电子设计大赛的人员进行选拔,参赛人员选拔的范围是在学校组织的设计小组的基础上,或者是从电气自动化系来进行选择,选择的标准不仅仅是要求其理论知识过硬,还要有比较强的动手能力。选拔的方式主要包括两个方面:其一就是对于积极性比较高,动手能力的学生予以保留,对于兴趣不高,态度不认真的劝退团队;其二就是从电子设计与制造兴趣小组中的尖子生重来组建参赛团队。所以,对于学校来讲,应该给参赛人员提供足够好的练习平台以及系统的培训。最后,就是引导与指导学生开展创新性与研究性项目的设计与研究,这项工作的开展主要从两个方面来进行,其一就是为了培养学生的实际动手能力以及创新能力,学校应该鼓励学生参与研究型的以及创新性的项目;其二就是鼓励学生根据社会的需求自主的研发新产品。 二、电子设计竞赛对课程体系与教学内容改革的促进作用 对于大学生电子设计大赛看来,涉及的内容主要包括以下几个方面,电源,无线电,信号源,简易无线电遥控控制系统仪器,数据的采集与控制,这些竞赛方面所涉及的课程主要有:电路(包括低频与高频两类),数字点的路,单片机,微机,嵌入式等等,对于教学体系以及教学内容的改革思路也需要考虑这方面的因素,是学生的知识积累能够达到电子设计大赛的水平。(一)进行机构调整与课程整合与优化。在实际的教学过程中,需要将电子信息工程教研室,电子科学与技术教研室等这些实验室进行合并,成立电子教学基地,这个基地的教学课程包括电子技术,电路,微机原理,单片机,嵌入式等等这些电子设计大赛所涉及的必备课程。(二)建立四个层次的实验教学模式。对于实验教学模式主要包括以下四个层次:1.基础实验。对于基础实验的教学,主要是一些比如说是电阻,电容以及二极管等等这样一些基本电子器件的应用性实验,基础实验的目的就是通过一些简单的,学生可以自主进行的一些实验来提高学生学习的兴趣。2.设计性实验。对于设计性的实验,主要的教学任务是对低频,高频,数字电路中各单元电路的设计及小系统设计。为了能够完成电路设计的任务,需要采用积木式,模块化的结构,将设计的单元电路组合成小系统电路。设计性实验教学的目的就是为了培养学生进行各种电路的设计以及装调,测试的能力,培养学生理论联系实际应用的能力。3.综合性设计实验。综合性实验教学的任务是包括电子信息类专业的信号检测,控制,传输和处理等应用性比较强的综合性设计的实验。这样的实验目的就是为了能够更好的锻炼学生对于电路的设计,调试等等的能力,培养学生的创新性思维,鼓励创新与突破。4.设计研究性实验设计研究性实验的教学内容包括与电子信息学科相关的科研或者是学生自己设计的课题,鼓励学生有新思维,新想法。目的是为了培养学生的科研能力与自主创新能力。 三、改进与思考 (一)建立现代电子创新设计实验室。为了能够给学生创造一个良好的学习环境,给学生的创新性思维提供一个展示的平台,需要建立现代型电子创新设计实验室。该实验中可以提供各种单片机的开发系统,万用表,现场可编程门阵列等等这些设备,对于创新设计实验室的开放面对人群主要是优秀的本科毕业生以及研究生。(二)因材施教。对于每个大学生来讲,动手能力以及知识储备量是不一样的,所以在进行创新能力的培养过程中也需要注意培养方案的区别。在进行电子技术,单片机等这些实践教学的环节中对于一些学习成绩好,动手能力强,以及有自己想法的学生来讲可以免做一些验证性的实验,可以让他们进行一些自主拟题的实验,实验室可以为学生提供一些特别的仪器。 本文主要是探讨电子设计大赛对大学生创新能力培养进行简单的介绍,希望读者对其有基本的了解。 作者:张凡 单位:西安职业技术学院 电子设计大赛论文:电子设计大赛活动工作汇报 从元件清单已经能猜到题目的大体轮廓,电子设计大赛活动总结比如烟雾传感器热释电等可能是跟家居环境监测有关。万用电桥测电容电阻等。 经过个小时的商讨我们决定做e题——三相多功能电表。任务是设计并制作一个能同时对三相工频交流电(频率波动范围为45-65hz)的三相电压、三相电流、三相有功功率、三相无功功率、总有功功率、总无功功率、功率因数、电网频率、有功电能和无功电能进行测量的数字式多用表。 对于这题首先要把很多概念性的东西搞懂,然后进行设计。我和大头感觉选这题真的很幸运,每当在某个技术问题上卡住的时候,我们总能有意或无意间解决问题,就像《人在囧途》中的那位——福将(“猴哥”,我是福将吧,硬件我可是没有出现问题哈,还算满意吧?哈哈)。 从早上7、8点起来,到晚上2、3点睡觉,就这样8、9天始终是这样的作息时间。饭的问题,由“海夫卡卡”解决,他每天到饭点就去帮我们买饭,这次海夫卡卡做的真不错,论文写的很有质量,我们基本没有修改,在制作过程中也帮了很多。睡觉就在隔壁实验室,有人问道睡在哪里?我说在试验台上,哈哈。我们真是睡在试验台上的,那种比较大的试验台。 在这些天感觉快乐要大于辛苦,“男人海洋”的搞笑头像以及言谈,我和大头(猴哥),在说话的时候,当提到他的时候,总是很难想到他的真实名字,而是他的网名——男人海洋。当大头调程序出现问题的时候,我会说“找男人(海洋)问问去”。猴哥也很搞笑,看着猴哥,你不得不开心,他脸上分明就写着一个字“笑”。与猴哥合作那么多次了,每一次,感觉都是很成功,即使有些时候成绩不是很好,但是总是收获很多快乐。 言归正传,说说我们的设计制作——我们采用作为电能采集及数据处理芯片,由继电器组成控制电路对3个电压等级进行切换,对att7026输出数据由58单片机构成的主机进行处理,实现掉电存储、液晶显示、键盘控制以及485通信和红外传输等功能控制,从机负责信号的接收,实现远程抄表。 在设计过程中遇到的难点就是校表,采用硬件和软件校表。由于实验室条件所限很多项目无法检验。调压器坏了,我们只能对220v电压下进行试验。由于压敏电阻没有买到相应的型号,ptc也没有达到预定的效果,所以过载保护没有能很好实现。还有就是误差没法降低到最小。总之本次设计有很多不足,当然,我们也学到很多知识。 这次是去德州,从早上6点出发,下午1点到,然后准备答辩。由于e题测试较麻烦,我们组在晚上11点多才答辩好。回到是早上5点多了。然后睡了一天。 电子设计大赛论文:值得回味与留恋的电子设计大赛 我本科所学专业是电子信息科学与技术,研究生读的专业是通信与信息系统,方向是多媒体通信与图像识别嵌入式系统。从模拟电路、数字电路、单片机系统到FPGA、ARM、DSP等嵌入式系统,自己都浮光掠影般学习过,或乐在其中,或痛苦不堪。 我的本科母校是山东大学威海分校,作为中国第一所分校,虽然从没进入中国主流大学的排行榜,但却以独立精神和自由校风以及世外桃源般的旖旎风光培育了一代又一代分校学子。她背靠玛珈山,三面环海,前面环抱文心湖,校园内还有一片专供青年男女约会的茂密松树林。从学校到海边,只有一条马路相隔。在这里我不仅享受着海风的洗礼,更得到师长帮助。我们学校最推崇的是学生创新思维的科技实践。由老电子系牵头,信息工程学院创建了创新实验室。在这个实验室,我度过了三年美好的时光。 4年的时光,给我留下最深刻的记忆便是电子设计大赛了,下面我就这段经历让大家分享下我的心路历程。 2005年,我和两位同学一起参加“索尼杯”全国电子设计大赛。由于刚刚大二,所以一切都是从头学起。从电路设计到单片机系统,从C语言编程到制板焊接。每一点进步都让我们欣喜若狂。还记得我们参加比赛的作品是“数控恒流源”。我们经历过电路焊反、元件烧掉,以及一次又一次的枯燥的调试。最终我们几乎三天三夜没睡觉,带着作品赴济南参赛。由于系统的非线性缺陷,我们最终并没有获奖,可是却收获了团队合作的友谊,以及电子系统设计的宝贵经验。 后来,我对电子设计产生了更加浓厚的兴趣,经常泡在实验室里,利用实验室的各种资源,实现着自己的奇妙想法。感谢学校和校领导提供给我们优越的科研条件。后来据我了解,这样的自由和宽松在全国也是少见的。 我记忆最深刻的是参加院里一次科技作品大赛。从一开始确立想法到最后完成,从早到晚,我整整用了一天的时间。从发计电路到布板,从制板到焊接,再经过无数次艰难的调试。最终实现了“无线发射器”的设计。并且为它设计了很多功能:窃听器、微型电台、讲座器……整个过程,我没吃过一口饭也没喝水,一个人像狂热的教徒一样,完全沉浸其中,快乐、充实! 2007年我和赵兵、晓亮一起备战“凌阳杯”电子设计大赛。整个过程充满了坎坷和戏剧性。上天总爱捉弄我们,我们几乎经历了各种各样的困难和匪夷所思的问题。几乎每个模块的调试都经历了这样那样的挫折。 记忆最深的是一次调试RAM,我们调试了两天,想尽了各种办法,改软件、换芯片、换板子、测信号,却始终无法测试通过。到了第三天,我们几乎要放弃。下午,赵兵吃饭去了,晓亮去给同学修电脑去了,我一个人在那里又从头到尾细细地查找问题所在。突然,灵光乍现般,我发现原来是两排飞线的纵横位置搞错了。而这个错误,是说明书上本身的错误,也是我们从没有怀疑过的地方。修改后,RAM测试终于通过了!那一刻,自己激动万分。在去吃饭的路上,我正好碰到晓亮,我还记得我告诉他这个好消息的场景,我们兴奋地拍着手掌,激动地欢呼雀跃。 那些难忘的岁月,就是由这样一个个点滴串起来的。我们连续几天几夜不睡觉在电子楼一起调试,有苦有乐,有喜有悲。虽然自己并不是什么技术大牛,但是这些难忘的点滴却时常在我脑海中浮现。 参加电子设计大赛让我深深爱上了电子设计,无论是做软件还是做硬件,总是让我充满了成就感,而失败和挫折则让我更加务实和踏实。参加电子设计大赛,使我从头到尾对电子设计流程有了清晰的认识。我虽然并不是一个优秀的电子工程师,但成为一个好的电子工程师的动力始终促使着我努力。 根据我的经历,我觉得要成为一个优秀的电子工程师,必须要坚持做到以下几点: 1 始终如一地对技术抱有执着的兴趣。 能够沉浸在其中,乐以忘忧,这样的境界是所有工程师的最高追求。 2 始终如一地对新技术抱有好奇心。 技术领域总能出现让人耳目一新的东西,电子工程师要有灵敏的嗅觉才行。 3 对困难和挫折能够百折不挠。 在电子工程领域,苦难挫折和鲜花掌声从来都是如影随行为,只有经历千万次的打击才能获得调试成功后的喜悦。 4 追求完美,才能成就完美。 优秀的电子工程师必然是完美主义者,系统设计不能有丝毫瑕疵。完美的软件,完美的布板,完美的外观。 一个非主流电子工程师的成长经历就是这样,从对模拟电路和数字电路的一知半解,到对嵌入式系统的无限热爱;从小时候就反复拆卸妈妈的收音机,到制作出一个个能解决实际问题的电路。自己心中有很多感慨:成长之路充满了喜怒哀乐,只有泥泞的路才能留下脚印…… 而今,我已经开始了全新的生活,开始了举步维艰的创业岁月。北京相邦互动网络技术有限公司还刚起步,前途光明而充满艰险,我将一如既往地坚守阵地,永不放弃,艰难刚苦,玉汝于成! 电子设计大赛论文:以电子设计大赛为导向、探索单片机实践课程建设 摘要:本文以大学生电子设计大赛为导向,探讨了如何将其与单片机实践课程结合,达到为大赛选拔人才、锻炼学生实践动手能力的目的。本文从教学理念、教学内容组织、教学方法手段、课程考核方式等多方面作了深入的探讨,期望通过该门课程的建设为学生后续专业课程学习打下扎实的基础。 关键词:电子设计大赛;单片机实践;课程建设 1 前言 全国大学生电子设计大赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一,是面向大学生的群众性科技活动,自1997年第一届开始至今已举行了13届。由教育部和工信部共同发起的这项活动极大地促进了普通高等院校信息与电子类学科体系的改革,推动了高校课程建设和实验室建设工作,参与的学生在实践方面获得了很大锻炼,在未来工作中的竞争力也得到了提高。 我院自去年参与大赛以来,克服了时间紧、经验缺乏的不足,发扬了勤奋刻苦、团结协作的精神,获得了四次上海赛区三等奖的好成绩。电子设计大赛涉及的内容广,有模数混合电路、单片机、可编程器件、PC机的开发应用等方面。为更好地为电子大赛服务,选拔竞赛人才,也为了更好地锻练学生的实践动手能力,我院于今年面向自动化专业卓越班学生新开设了单片机实践课程,并希望以此为试点,推广到其他非卓越班的自动化专业课程中。如何设计好单片机实践课程的教学内容,建设好这门实践课程,成为该门课程指导教师工作的重中之重。 2 实践课程内容建设 由于本实践课程是第一届开课,之前并无相关的教学内容资料可参考,所以需要紧密结合前期《单片机原理》理论课程教学内容并在此基础上有一定的拓展和延伸。目前该门课程的前续理论课程《单片机原理》在教学上存在着实践比重小而理论比重大的情况,学生的学习着重基础理论知识的学习,而动手实践的机会少,造成学生认为单片机的学习就是背理论知识的错误认识。针对上述理论教学的不足,考虑在开设的本实践课程中加以补充和改进,通过将设计实践课程和理论课程结合,达到单片机教学的循序渐进的良好效果。具体做法如下。 在教学理念方面,俗话说兴趣是最好的老师。我们改革以往实践课程仅仅简单地布置任务的做法,而是在讲解时把思路扩展开来讲,不仅讲在设计实践中所用的单片机技术,还要把单片机目前发展状况介绍给学生,介绍单片机领域的风云人物如周立功,介绍他们的成功创业过程及他们的创业网站,让学生知道技术也是资本,也是可以创业的。再让学生上网搜索单片机类产品,让学生感知单片机产品开发离自己不是很远。然后鼓励学生上网搜索单片机网站,加入单片机论坛,在和网友的交流中激发学生的学习兴趣。 在实践内容组织方面,以项目化设计为基础,实践项目的设置参考电子大赛题目的命题要求,包括基本要求和自主发挥两大块,使大部分同学能完成基本设计要求,又便于优秀学生有发挥和创新的余地。项目组织形式亦参考大赛的形式,3人一组共同完成一个项目,各有其侧重点,每位同学分别负责软件设计、硬件设计和最后报告的撰写,这样各有分工,以锻炼学生的团结协作能力。 在教学方法和手段方面,我们摒弃了之前陈旧落后的启东微机实验箱,要求学生在我院2015年新购进的西安唐都公司生产的全新的SST51单片机应用实验及开发板上完成硬件电路的部分或全部调试。即应用“PROTEUS仿真软件+西安唐都的SST51单片机应用实验开发板”这样双平台的模式,以项目化的方式进行设计实践。 PROTEUS是英国LABCENTER公司开发的电路分析和实物仿真软件,在实践中应用PROTEUS仿真技术能起到活学活用的目的,其仿真结果不仅具有准确性、可靠性和可读性,并且直观形象,能提供一个感性的认识平台。当然仿真软件不能解决电路构建、系统调试、故障排除过程中的所有问题,所以仿真只是一个初步要求,在仿真成功后要求学生在SST51单片机应用实验开发板上完成实际程序的下载和调试运行工作。即实践课的内容流程遵循如图1所示的过程。 当然在实践课程的开展过程中也碰到了一些实际的问题,比如SST51电路板由于硬件资源固定,缺少设计方案中的元器件,导致没法完成硬件调试,这就需要在今后的课程中改进,允许学生自行设计选用接口芯片和所需的元器件,设计接口电路板并在面包板上自行焊接完成。还有本课程由于课内教学时间紧任务重未来还需考虑学习并制作微视频,弥补课内时间的不足,檠生学习提供重要保障。 3 课程考核方式设计 考核方式是教学过程中非常重要的一个环节。实践课程如何合理考核一直是一个难题。因为实践教学质量监控没有较好的量化标准,而设计合理的考核方式可以激发学生的学习动力夯实教学效果。借鉴电子设计大赛最终的成绩评定方式,我们确定单片机实践课的考核主要依据作品的完整度(占30%)、最终的设计报告(占30%)和面试答辩(占40%)三方面组成。先是作品展示,由教师根据作品的工作量和完整性给出一个分数,其次是面试答辩环节,由学生对作品的功能、原理设计过程、设计的创新点等进行介绍,并由老师对重要知识点提问,根据学生的表述和对问题的回答情况给出一个分数,最后老师根据提交的设计报告再给出一个分数。这种考核方式增加了指导老师的工作强度,因为每个小组需要10分钟的答辩时间,按3人以小组算,考核过程也需要3到4次课,但经过这样的课程答辩,锻炼了学生的表达能力,为学科竞赛打下了扎实的基础。 4 结论 以全国大学生电子设计大赛为导向,我们进行了单片机实践课程建设的初步探索。我们的目的不仅教给学生单片机应用项目的设计方法,更是锻炼学生各有分工、团体协作的合作能力,为学生后续专业课程的学习和工作打下坚实的基础。 电子设计大赛论文:电子设计大赛与电工电子设计实训课程改革 摘要:目前高等院校电工电子设计实训课程普遍存在学生积极性不高,教学课时较少和教学效果不理想的问题。通过对教学内容和实训考核评价方法的改革,提高了电工电子设计实训课的教学质量。 关键词:演示实验;虚拟实验;Multisim;自制套件;面试考核 全国大学生电子设计竞赛是具有22年历史的科技活动,从1994年第一届开始至今已经举行了12届。教育部和工信部共同发起的这项活动极大的促进了普通高等院校信息与电子类学科课程体系的改革。推动了课程建设和实验室建设工作。参与的学生在实践方面获得了很大的锻炼,将来在工作中的竞争力也得到了提高。指导教师的付出也得到了教育部和高校的认可,承认并计算其工作量。电工电子设计是面向高校理工科专业的学生开设的实训课。主要面向大一大二新生,介绍常用电子元器件的封装结构,不同元器件的选用及常见故障的识别;熟悉常用电子仪器仪表的使用;掌握电子元器件的焊接技术。着重训练学生的实践动手能力,作为电子设计竞赛的前期基础教学环节,承担发现选拔人才的任务。 1 目前教学中存在的问题 学生学习积极性不高。通过对学生上课精神状态的掌握和课下与老师同学之间的交流可以发现一个普遍共识,随着时间的增长,大学生的学习积极性逐年下降。主要表现在实践能力不足,眼高手低的问题比较突出。大一新生对大学充满好奇,相对来说情况还算较好,但是也存在上课玩手机,实训不按照操作规程执行,组织性差纪律散漫的问题。这一方面是现在社会知识爆炸以及知识碎片化造成的,另一方面也反映新时代下教学的改革迫在眉睫。 学校对实践教学重视度不够,课时较少。随着学校实践教学课程数量的增加,而总学时并没有增加多少,这就造成留给每一个课程的实践教学课时非常有限。电工电子设计的实训教学是非常花时间的,一次教学单元应该在4个课时左右,否则很难有效展开教学工作。因为教学课时受到压缩,原来的教学内容就需要进行改进,以适应新形势的要求。目前存在实践教学和理论教学方面的衔接没有处理好的问题。 2 教学内容的改革 目前高等院校学生普遍反映课程设置负担过重,而教学效果并不明显。造成的原因是多方面的,其中之一是课程内容陈旧,已不适应新形势的需要。针对电工电子设计实训课程的特点,需要增加实训套件的选择性和趣味性。传统的实训套件主要是六管收音机,尽管成本低廉但是教学效果并不好。应该允许学生根据自己的专业特点和兴趣爱好自由选择实训套件内容,这就要求实训套件的研制要与时俱进,每年都需要增加一些创新性的实训套件,并将其引入实训教学中。这对实训指导教师和实验室元器件库的建设都提出了新的要求。 重视演示实验,增加虚拟仿真实验。有些实验趣味性很强,但是成本较高不适合作为电工电子基础实训内容。可以将这类实验制作成演示性的,如四旋翼飞行器和脑波控制轨道车等等。这些演示性的实验可以增加学生的学习乐趣,开阔专业知识的视野。在教学开始的时候进行演示,可以吸引学生的注意力,在接下来的学习中更加积极主动。同时在教学过程中将虚拟仿真实验引入电工电子设计实训教学中,采用Multisim仿真软件,增加学生对电路的直观认识,为后续专业课程的学习奠定很好的基础。这很好地解决了课时少和课程综合性、实践性强的矛盾,同时也降低了材料的耗损,减少了经费的支出。采用虚实结合的方式,弥补了现场实验中的不足。 以滤波器实训为例,最简单的形式是一阶无源低通滤波器。对于没有学习过专业课的学生来说一阶无源滤波器截止频率的概念,显得很难理解。可以通过仿真让学生理解频域、波特图的概念,学会使用示波器和信号源等仪器。通过虚拟仪器的使用学生可以掌握常用仪器仪表的使用,并进行电路的直流工作点分析、交流分析、瞬态分析等常用分析方法。在对无源滤波器理解的基础上,再进行二阶有源带通滤波器的实训。通过采用仿真软件,在教学过程中随时提供演示电路和定性定量分析。教师可以在多媒体教学的过程中分析电路的特性,灵活的更改电路参数,进行接近于实际电路的调试分析,有利于对电路进行故障识别,并加深对理论的理解。 3 考核方式的改革 实践教学的考核一直是个难题,实践教学质量监控一直没有较好的量化标准。电工电子设计实训课程的考核不仅作为评价学生学习质量和教师教学效果的手段,同时也肩负为电子竞赛选拔人才的任务。通过近十年的实践摸索,采用面试的方式进行考核,收到了良好的效果。学生在课程结束时不仅掌握了基础知识而且语言表达能力得到了有效提高。可以在公共场合,自信地描述自己的实训作品。在面试的过程中教师需要根据学生的专业和兴趣爱好来提问,学生的回答反映其思维方式、应变能力和对专业知识的掌握程度。最终课程的成绩是根据面试成绩和实训套件制作效果综合打分。通过这种考核方式可以更加真实地反映学生的专业素养。这种考核方式增加了指导教师的工作强度,但是提高了学生的语言表达能力并且锻炼了其面试技巧和应变能力。 4 结论 以全国大学生电子设计大赛为契机,进行了电工电子设计课程的实训教学改革。不仅给学生以有用的专业知识,更重要的是通过这些教学环节和知识载体,使学生了解电工电子设计的思想、方法和精神,学会使用这种方式理性的观察和分析生活中的电子产品。为后续专业课程的学习和工作中的实践打下了坚实的基础。 电子设计大赛论文:大学生电子设计大赛赛前培训的研究与探索 摘要:大学生电子设计大赛是目前大学生关注的比赛之一,如何提高学生比赛成绩,是每个指导教师、参赛学生一直共同关注的重点。本文根据电子大赛期间,学生在完成电路时候经常出现的问题,指出赛前培训的重要性,提出赛前需要通过对学生进行理论培训,电路设计、电子器件认识、电路焊接工艺,来提高学生设计电路、实现电路的能力,以使学生在比赛中获得更好的成绩。 关键词:电子大赛;理论培养;焊接工艺 一、导论 全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一,是主要面向全国电子类学科大学生赛事,目的在于推动教学改革、培养实用型人才,同时也有助于培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作、提高学生电子设计制作的能力,为选拔人才也创造了条件。比赛自从开办以来,一直备受全国高等院校和学生的重视,被认为国内“含金量”最高的比赛之一,比赛成绩在某种程度上已经成为标志着学校教学水平的高低。而参加比赛获奖的学生在求职过程中,也经常受到用人单位的青睐。全国大学生电子大赛是一种半开放的比赛,比赛时间为4天3夜。比赛期间[1],同一个队伍的队员之间可以商讨设计思想,确定设计方案,进行分工协作,以队为基本单位独立完成比赛任务。指导教师不允许对参赛学生进行指导,参赛队员也不可以与其他人员探讨任何问题,队员可以查询相关资料设计电路并完成作品。比赛内容涉及范围比较广,包含高频、低频电子线路设计、单片机等控制电路,几乎包含了电子类专业所有的专业课程,没有深厚的理论基础和对电子元器件扎实的认识,很难在短短的4天中完成比赛,赛前培训则成为完成比赛内容提高比赛成绩的关键。如何进行赛前培训、提高比赛成绩,已经成为指导教师及参赛学生讨论的重点问题。本文根据电子大赛和教学内容,对学生的培训可以从几个方面进行考虑,主要包括是理论培养、电路设计训练、电子元器件认识、焊接工艺练习等。 二、理论培养 良好的比赛成绩与对电路理论知识的掌握情况是分不开[2,3]。首先需要熟练掌握基础知识。电子设计大赛的电路设计与参加考试不同,对知识的认知不能停留在仅仅会做习题的层面上,需要深刻理解教材中每一个电路设计的原理,如三极管、电阻、电容、电感等元器件在电路中发挥的作用,其数值变化对电路的影响等。例如,三极管的三个工作状态饱和、截止、放大,如何设计参数,使其工作在不同的工作状态,实现所需要的功能,这些都需要学生对电路知识有深刻的认识才能够设计出相关的电路。然而,电子大赛比赛时间一般为9月初,大四的学生已经学习了电路与电工基础、模拟电子线路、单片机、高频电子线路等课程等相关的电子技术专业课,从所学习的课程上可以看出,完全具有独立完成电子大赛题目的电路设计的能力。但是由于时间的关系,大四的学生对以前所掌握的部分知识存在遗忘的现象,这些都需要学生利用业余或者假期时间重新复习以前学习过的相关知识,以便在比赛的时候能灵活运用理论去设计电路。由于电子大赛与电子线路等课程相关的内容比较多,单靠学生自己很难在业余时间复习学会相关的知识,并且,学生习惯于考试的方法学习,对于电路的设计,几乎没有任何经验,很难把握住理论学习的重点。为了提高学生的理论水平,学校应该组织在电路设计上有经验的教师,对参赛学生进行辅导,以加深对理论知识的认识与理解。 三、电路设计训练 普通高等学校课程体系建设上[4],受到高等学校师资、投入等各方面的影响,电子类的教学还是以理论授课为主,同时开放对应的实验、课程设计等实践教学环节,学生对电路的认识还停留在实验上,很少能够形成电路设计的概念。面对一个电路设计,不知道如何从何处入,这就需要从简单的电路设计入手,培养学生设计电路的能力。如何贯穿所学电路知识设计电路,是参赛的关键。电子大赛的电路设计是绝对不是靠一门课程可以设计出理想的电路完成比赛任务的,它是需要依靠多门课程知识内容的集中体现。电子大赛的电路设计通常需要由多个小单元电路组成。如遇到显示温度、采集信号等内容则需要使用单片机等器件来实现、如果采集的信号幅度过小则需要对其进行放大达到下一级电路的输入要求。因此将电路知识融合贯穿起来才能完成整个电路的设计。总所周知,无论多么复杂的电路,都是由简单的单元电路组合起来,实现复杂的电路功能,因此,根据学生所掌握的本科知识,先给出若干单元电路题目进行设计,如加法器、振荡器、乘法器等电路设计,让学生自行设计。随着软件技术的发展,已经存在一些电路仿真软件,如EWB、Proteus等,学生可以依据这些软件将自己设计的电路进行仿真实现,验证自己的设想是否正确。采用这些软件实现电路仿真,不仅可以使学生的设计电路时候的一些想法得到实现,也可以降低成本,同时学生也可以很容易修改参数,观察每个单个电子元件在电路中发挥的作用,这在实物电路中是很难实现的。 四、电子元器件的认识与焊接工艺 电路设计采用仿真软件实现,可以对学生起到一个锻炼作用,但是这些仿真电路毕竟与实际电路的设计毕竟存在一定的距离,我们必须把仿真电路转换成实物电路,才能提高学生对真正电路的认识。对于很少接触实际应用的本科生来说,首先培养学生对电子元器件的认识,如电阻、电容、电感等型号、阻值、电容数值等的认识,如何分清三极管、二极管的管脚;认识常用的运放芯片,比如OP07等,对于比较不熟悉的芯片,学会如何查找芯片的参数,芯片输入的电压范围等,以便用于在设计电路的时候可以依据参数,选择性能比较合适的芯片用于电路中。其次,电路焊接问题一直是困扰学生电路成功参赛的主要原因,经过了2~3天的电路设计及仿真实现,学生基本上完成电路设计,在实现作品的时候,学生焊接完的电路板,经常会出现电路不能正常工作、或者输出信号与设计初衷不一样的情况,甚至无任何信号输出,电路的焊接往往是出现问题的主要原因,虚焊、焊点过大、电子元器件被烧坏等问题都严重影响电路正常工作,即使比赛结束前可以正常工作的电路,到了比赛现场测试的时候,也经常会出现电路无法正常工作,或者是电子元器件被烧的情况。当然电路无法正常工作的原因有很多,焊接技术不过关是常见的原因,由此,需要加强对学生平时对焊接工艺的训练,提高作品成功由于焊接问题导致的比赛失败。另外,熟练的掌握示波器、万用表、直流稳压电源、信号源等基本仪器也是需要对学生进行培训的重要环节。比赛赛场通常不是在本校进行,而常用的仪器种类有分为很多种,国内的仪器面板也几乎都是专业英文标识,在紧张的比赛环境中,顺利操作这些仪器仪表进行测量也不是很容易的事情,因此需要训练学生熟练掌握常用仪器的使用方法,掌握仪器面板每一个按钮的英文含义,熟练掌握仪器的操作和按钮含义以后,即使遇到不熟悉的仪器,也可以很快学会使用方法。 五、赛前模拟练习 实战模拟训练是赛前不可缺少的一个重要环节。由于电子大赛需要面向电子、通信、自动化等专业学生参赛,因此,每年电子大赛的题目大致包括几个方面:电源、放大器相关的内容、通信、控制等几个大方面的设计。指导教师可以依据自己所带学生的专业方向设计一些相关题目进行模拟训练。经过理论、电路设计等方面系统的培训,参赛学生已经基本掌握了电路设计的相关知识。在这种情况下,参赛学生也需要参与几次模拟训练以达到组员之间相互配合的目的。每组参赛队员为3人,比赛中也通常涉及基础电路设计、单片机设计、电路焊接、最后完成比赛报告。合理的分工合作能够数顺利完成电路设计,如果在比赛配合出现问题,则有可能导致在规定时间内无法完成比赛,指导教师可依据学生掌握知识的情况,对学生进行分工。如将基础知识掌握比较全面的学生作为组长,负责电路整体设计、单片机编程比较好学生的负责单片机控制、文笔比较好的同学负责论文报告的写作。这种赛前实战模拟训练还有一个重要的目的,学会排查问题电路。在电路的设计和焊接过程中,会出现各种问题,一般来说,即使是指导教师在短时间内发现问题也是很困难的事情,这些问题出现在赛场上,只能依靠学生自己解决问题,对于对电路的初学者来说,这种问题也是经常发生,焊接的电路也很难一次成功,学会排查电路故障时参赛学生必须掌握的基本内容。针对存在问题的电路,当某一部分电路出现问题的时候,首先需要要做的是需要是检查电路设计的是否正确,确信电路设计正确后,再依照电路图检查电路连线问题,如果都没有问题,则需要依照电路从前往后每一个焊点都需要采用万用表或者示波器测量电压或者波形。这也需要对电路的原理极为熟悉,清楚了解电路中每一处的电压的大小、每一处电压波形形状等相关参数,以判断电路出现的问题所在。 六、结论 本文仅仅是从以上几个方面来讨论如何在赛前对学生进行培训,以提高学生参加比赛的成绩。但是,毕竟比赛各种意外都会发生,在短时间内完成电路的设计、购买元器件、完成电路作品,即使参加培训的学生也会由于经验不足,参数设计等问题等会有很多意外发生,影响比赛成绩。加强平时对学生的训练、增加电路设计经验是靠平时一点一滴积累起来的,只有打下深厚扎实的基础,才能在比赛中取得良好的成绩。 电子设计大赛论文:电子设计大赛促进新建本科院校实践教学改革的探究① 摘 要:本文对照电子设计大赛的要求,查找新建本科院校实践教学中存在的问题,针对实践教学理念、实践教学课程体系、实践教学师资队伍、实践教学实验室建设、校外实践教学基地群的建立等方面提出实践教学改革的措施,以供参考。 关键词:电子设计大赛 新建本科院校 实践教学改革 随着大众化教育的普及新建应用型本科院校应运而生,实践教学成为应用型本科教育的重要组成部分。新建本科院校都非常重视实践教学在应用型高级专门人才培养中的重要作用,大力加强开展实践教学工作,但从近几年参加全国大学生电子设计大赛的情况来看,新建本科院校实践教学存在着诸多的问题,这些问题严重制约着实践教学功能的发挥,影响着人才培养质量。本文对照电子设计大赛的要求,查找出新建本科院校实践教学中存在的问题,针对实践教学理念、实践教学课程体系、实践教学师资队伍、实践教学实验室建设、校外实践教学基地群的建立等方面提出实践教学改革的措施,以供参考。 1 全国大学生电子设计竞赛的目的和特点 全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一,是面向大学生的群众性科技活动,目的在于促进高等学校对实践教学课程体系和课程内容的改革。其特点是与高等学校相关专业的实践教学密切结合,竞赛内容既有理论设计,又有实际制作,可以全面检验参赛学生的理论与实践相结合的综合能力。 2 新建本科院校实践教学存在的问题 2.1 实践教学理念存在误区 很多新建本科院校前身是师范专科学校,重理论课轻实践课。近几年,随着学校升本和社会对人才规格需求的变化,人才培养目标才转向以培养应用型人才为主。由于受传统办学模式的影响,部分主管领导和一线教师的教学观念仍未转变,即使是新办的应用型专业,也反映出重理论课轻实践课的教学观念。课堂教学很规范,有严格的制度保障体系、质量监督体系和考核程序,而对实践课的教学就很不规范,缺乏制度保障体系、质量监督体系和考核程序;在排课时依然依据理论课为主实践课为辅的模式,把综合素质高的教师安排上理论课,把综合素质相对较差的老师安排带实践课,这些认识的错位在很大程度上限制了实践教学的顺利开展。 2.2 实践教学体系设计不合理 对照电子设计竞赛的要求,新建本科院校的实践教学课程体系设计不够合理,主要表现在实践教学内容不能相互衔接、相互配套,相对比较杂乱;实验教学与理论教学不能有机的结合,没有形成系统地对学生实践能力培养的课程体系,不能成为各门课程的有机联系体,制约了学生创新精神的培育和实践能力的提升。 2.3 实践师资力量不足 新建本科院校目前的师资从整体上看缺乏实践经验,因为目前新建本科院校几乎所有的实践教学环节都是由一线任课教师兼任,理论课教师一般很少具有实践经验,因为很多老师基本上都是在学科型人才培养模式下造就出来的,从学校到学校,一毕业就从事教学工作,理论知识渊博,但实践经验缺乏,指导学生进行实践的能力欠缺。 2.4 实践基地建设不到位 新建本科院校由于经费不足,对实践教学基地的建设不到位,数量严重不足,不能满足本科教学的需要。原有的实践教学基地主要是初级中学,只能满足教育类专业专科学生的教育实习。学校升格为本科的院校后,新建的非师范类的工科专业实践教学基地严重缺乏,根本不能满足教学的需要,有的院校为了减轻负担,让学生自主实习,影响了学生实践能力、创新能力的培养。 2.5 实验课教学内容和方法陈旧 以电子技术实验课为例,传统的电子技术实验教学一般是根据理论课的课程进度,分为模电和数电技术基础实验、电工基础实验、电子电工综合实验三个层次。各层次的实验内容和实验方法陈旧、呆板、单一,所有实验都是统一模式:实验目的、实验原理、实验方法与步骤、实验结果、注意事项等。实验内容严格按照理论教材设计,都是验证性实验,主要研究由分立元件组成的各种电路,学生对此类固定模式的实验不感兴趣,对实验课程产生了厌烦情绪,经常应付了事,达不到提升实践能力的目的。 3 电子设计大赛促进新建本科院校实践教学改革的对策 3.1 树立正确的实践教学理念 作为新建本科院校,必须明确自身发展定位和人才培养目标及服务面向,必须转变思想观念,要充分认识到实践教学是实现应用型人才培养目标的重要途径。新建本科院校要符合大众化教育的要求,不搞精英式教育,而搞大众化教育,为社会培养适应生产、建设、管理、服务一线或岗位群的高级应用型专门人才。将实践教学纳入人才培养方案,使实践教学与理论教学并重,加强理论教学与实践教学的有机融合,真正发挥实践教学环节的实践育人作用。 3.2 加强实验室的建设 大多新建本科院校实验教学条件较差,部分专业实验设备过少,尤其有的新建工科专业根本没有实验设备,严重缺乏实践性教学环境。全国大学生电子设计竞赛的实验室是由参赛学校自己提供的,竞赛实验室如果具有应变能力和综合适应能力的功能,才能满足电子设计竞赛各种题目的要求。建议通过电子设计竞赛的培训以及参赛,查找出已有实验室的建设差距,学校要加大实验室投入,根据专业需要购买先进的仪器设备,充实与电子专业相关实验室,建设满足电子竞赛需要和满足学生进行课外科技活动的创新实验室。 3.3 科学设计实践教学体系 电子设计竞赛内容不同于一般的实践教学,它强调理论与实践的有机结合,竞赛内容既包括系统的设计和实际制作,又包括报告的撰写,特别注重学生综合能力的培养。由于学生在竞赛前所学的各门课程知识比较分立,设计制作中学生们普遍缺乏各学科之间的综合应用能力。这就要求改革原有的课程体系,科学设计实践教学体系,加大实践教学的力度,增加实验课程比例。 3.4 更新教学内容、改革教学方法 教学中不仅要考虑到大多数同学的需求,还要满足参加电子设计竞赛学生的愿望,使电子设计竞赛的内容成为课堂教学的案例,及早传授给学生,提高学生对竞赛的兴趣。要更新教学内容,舍弃过时陈旧的知识,比如数字电子技术实验中过多的小规模集成电路实验就可以舍弃;引入CPLD、FPGA以及SOC芯片的应用等新的内容。 电子设计大赛要求给学生更多独立学习、独立思考的空间,传统的“满堂灌”式的教学方法必须改革。留给学生更多时间和自主学习的空间,可以将传统的集中实验教学改为开放式实验教学,学生可以根据自己的专业和爱好,选择课程规定以外的实验内容,使学生在时间上和空间上有较大的灵活性,提高学生学习的主动性和自主性。对那些积极参与竞赛的同学采取因材施教的方法,鼓励学生参与教师的科研课题研究,根据学生的实际情况指派指导教师专人指导,这样有助于培养学生的创新能力,提高实践能力,使他们能在竞赛中脱颖而出。 3.5 加强实践指导教师队伍建设 打造一批具有扎实的理论知识和动手操作技能的实践教师队伍,应该成为新建本科院校提高实践教学质量的重中之重。由于电子设计竞赛命题范围广,涉及的课程多、主要体现新技术的应用,要求指导教师要有很宽的知识面和丰富的实践经验。新建本科院校的教师层次不同,年轻教师熟悉新技术,但缺乏实践经验;老教师有丰富的经验,但对新技术和计算机应用又不熟悉。建议赛前成立教师指导小组,将不同学科、不同年龄、不同特长的教师进行组合,指导教师在指导学生竞赛的过程中相互学习,共同提高。 学校可以分批次选派教师到一些企事业单位短期实践学习,激励教师考取相关专业的职业资格证书。积极引进有丰富实践教学经验的工程师、技师,改善实践教学师资结构,这样才能加速新建本科院校应用型专业的实践教学的师资队伍建设,会尽快改变应用型专业的实践教学师资匮乏的困境。 3.6 建立校内外实践基地群 培养应用型人才必须有足够的实践教学基地,因为实践教学基地是实现应用型人才培养目标的基本保证,只有在实践基地中才能完成对大学生的技能训练,培养实践动手能力。新建本科院校要充分利用和有效融合社会资源,积极加强实习基地建设工作,克服地域、经济上的重重困难,投入资金全面保障实践教学条件,逐步形成校内外相互结合、相互补充、分布合理的实践教学基地群。 总之,全国大学生电子设计大赛是对高校实践教学的一种有效检验手段,竞赛的成功举办推动和深化了高校实践教学的发展。同时,高校实践教学的发展,也有力促进了全国大学生电子设计大赛的成功举办。新建本科院校应当以电子设计竞赛为契机,不断总结、改进和推广这些经验,从而使实践教学更上一个台阶,为社会培养更多的应用型人才。 电子设计大赛论文:以电子设计大赛促进多层次MCU为优秀的系列课程教学改革 【摘要】本文章以大学生各类学科竞赛活动为契机,论述了以多层次MCU为优秀的系列课程教学改革的探索与实践,着重从课程体系、教育内容、实践能力等方面进行了改革和探索,从而进行具有创新意识、适应性强、综合素质高的应用型专业人才的培养。 【关键词】学科竞赛;MCU;教学改革 引言 一直以来我院电子信息系提倡培养应用型人才,以学生为主体,以教师为主导,把促进学生健康成长作为学校一切工作的出发点和落脚点,为每个学生提供适合的教育,提高学生用于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力,提高学生服务国家,服务社会的责任感。因此在重视学科建设的基础上,不断改革实践教学内容,改进实践教学方法,通过吸引更多的高水平教师从事实践教学工作,但又不能仅仅按照传统意义上的实验教学来开展,而是通过鼓励和引导学生通过开展产品的制作、参加各类学科竞赛等新型形式走出校园与全国重点院校同台竞技的同时,获得交流与学习的机会,并能快速捕捉社会的实际需求,提高就业竞争能力,真正做到以赛促教,以赛促建。 1.以竞赛活动为契机,深化课程体系改革,培养学生创新意识 当前,面向大学生的科技竞赛种类繁多,规模越来越大,内容越来越丰富多彩,受到了各大高校师生的广泛关注。近年来,我院高度重视大学生竞赛活动,通过构建大学生竞赛平台,举办和参加多层次,多形式的大学生科技竞赛活动,不断推动学校进一步加强专业建设,推动校内外实习实训基地建设,深化教学内容和课程体系改革,以竞赛促教学,以教学带竞赛,不断探索有益于学生发挥潜能和成长的创新人才培养模式。 我院电子信息系从2007年以来已经成功地组织学生参加了多次全国大学生电子设计竞赛,广东省大学生电子设计竞赛,“博创杯”全国大学生嵌入式物联网设计大赛,“毕杯”全国电子创新设计竞赛以及“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛等等,并在比赛中取得了优异的成绩――获得全国大赛总决赛特等奖三项,一等奖两项,广东省一等奖七项,二等奖三等奖若干项,有近百名学生参与到各类大学生电子竞赛活动中去。回顾近几年的历程,我们深有感触:是竞赛大大提高了学生的实践动手能力,培养了学生的创新意识,增强了学生的团队合作意识,提高了实践教学质量。 2.建立以多层次MCU为优秀的系列课程平台,加强实践教学内容的改革 根据我院参加以上不同的学科竞赛活动的特点,建立以多层次MCU为优秀的系列课程平台,有针对性地进行实验实践教学。以多层次MCU为优秀的系列课程分为四个方向:电路设计类课程、仿真设计类课程、软件设计类课程及应用设计类课程,各个方向又细化为基础课、专业基础课和专业课。如图所示。以单片机技术、EDA技术和嵌入式技术的应用开发为优秀的课程平台建设,有机融合了电子电路系列课程,仿真分析系列课程以及软件设计系列课程,强化了学生的电路设计、软硬件相结合、综合运用先进技术的能力,进一步通过各类MCU设计项目提高学生系统分析、设计、开发的能力,为激发学生的实践创新意识、实践创新思维、实践创新能力提供了知识平台。 图一 MCU系列课程体系 加大各门课程之间的相互联系和承前启后性,加大各课程知识点的相互促进作用,进一步优化课程体系,将更多应用型,设计型课程引入到培养方案中。在51单片机、电路CAD、ARM处理器原理课程的教学中,更多将MCU的应用和实际结相合,结合企业应用的最新技术和发展方向把握教学的内容,在学生完成一门课程后则具备使用该专业知识进行相关电子制作的能力。 联合电子信息系实验室动态合理配置系内实验资源,以实验楼328嵌入式实验室为学生科技活动中心,全日制面向电子信息系学生开放,电子信息系教师与实验中心实验员共同对参与科技实践活动的学生进行指导与培训,支持和鼓励学生进行各类电子设计、电子制作、软件设计、各种创新科技实践活动。成立各类兴趣小组,引导学生在电子信息技术应用的各种领域进行创新型产品的研发和制作,通过参加全国大学生电子设计竞赛、博创杯嵌入式竞赛、毕杯创新电子竞赛,挑战杯课外科技竞赛等全国性竞赛活动,重点培养学生的实践动手能力和创新能力,提高学生自信心。 图二 单片机课程实验内容创新与完善 打破传统的验证性实验教学模式,根据实验教学的内容不同,将实验课程划分为验证性、应用型、设计型、创新型实验,注重理论与实际紧密联系,题目由简单到复杂、难度从小到大,以单片机课程为例,如下图所示,将实验教学内容进行创新和完善,将51单片机在各类电子产品的应用引入实验课程,学生围绕单片机进行各种电子制作,例如:交通灯的设计,电子时钟的设计,立体停车库控制器的设计,自动行走小车,太阳能发电照明控制系统,基于单片机的智能家居系统等一系列设计型创新型实验(见图二)。 增设电子系统综合设计。电子系统综合设计涉及电子,通信,自动化,嵌入式等多个学科领域,是从模拟电子、数字电子到单片机,传感器原理与应用,嵌入式linux,物联网技术等多个相关专业课程的综合设计课程,着力于培养学生开发创新的综合应用的实践操作能力,为参加各类全国大学生电子竞赛取得优异成绩起到促进作用。参赛获奖作品有“基于LINUX系统和ARM11处理器的智能家居系统”,“基于WINCE系统和GRPS的远程校园智能监控系统”,“基于ARM7的风光互补发电照明控制系统”,“基于ARM6410及Android系统的六足机器人”,“基于ARM6410的六轴航拍飞行器的控制”,“基于第六感的探险救援爬墙机器人”,“基于物联网的智能安防兼排爆机器人”等。 3.总结 大学生电子设计竞赛检验了电路设计类的教学内容与教学质量;博创杯嵌入式大赛反映了我们本科生很好的将嵌入式、物联网应用系统与现实需求紧密结合,学生将所学的技术知识得以转化,并充分利用大赛平台相互学习、交流,为未来快速适应工作环境打好基础;毕杯创新设计大赛通过我们的学生在达盛科技的开发板上进行不拘泥于各种技术形势的创新设计,培养学生的动手能力以及学习能力,弘扬了民族创新精神。由此可见,以多层次MCU为优秀的系列课程改革的全面实施取得了丰硕的成果,改革是成功的。今后,我们将进一步扩大竞赛的参与面,促进校际交流,为优秀的创新人才的脱颖而出提供舞台。 作者简介: 刘梦亭(1981―),女,江西景德镇人,工学硕士,讲师,主要研究方向:系统工程,嵌入式开发,信号处理。 通讯作者:赵丽红(1978―),女,湖北鄂州人,工学硕士,工程师,主要研究方向:系统工程,计算机软件技术。 电子设计大赛论文:电子设计大赛促进新建本院校实践教学改革的探究 摘要:本文对照电子设计大赛的要求,查找新建本科院校实践教学中存在的问题,针对实践教学理念、实践教学课程体系、实践教学师资队伍、实践教学实验室建设、校外实践教学基地群的建立等方面提出实践教学改革的措施,以供参考。 关键词:电子设计大赛;新建本科院校;实践教学改革 随着大众化教育的普及新建应用型本科院校应运而生,实践教学成为应用型本科教育的重要组成部分。新建本科院校都非常重视实践教学在应用型高级专门人才培养中的重要作用,大力加强开展实践教学工作,但从近几年参加全国大学生电子设计大赛的情况来看, 新建本科院校实践教学存在着诸多的问题,这些问题严重制约着实践教学功能的发挥,影响着人才培养质量。本文对照电子设计大赛的要求,查找出新建本科院校实践教学中存在的问题,针对实践教学理念、实践教学课程体系、实践教学师资队伍、实践教学实验室建设、校外实践教学基地群的建立等方面提出实践教学改革的措施,以供参考。 1 全国大学生电子设计竞赛的目的和特点 全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一,是面向大学生的群众性科技活动,目的在于促进高等学校对实践教学课程体系和课程内容的改革。其特点是与高等学校相关专业的实践教学密切结合,竞赛内容既有理论设计,又有实际制作,可以全面检验参赛学生的理论与实践相结合的综合能力。 2 新建本科院校实践教学存在的问题 2.1 实践教学理念存在误区 很多新建本科院校前身是师范专科学校,重理论课轻实践课。近几年,随着学校升本和社会对人才规格需求的变化,人才培养目标才转向以培养应用型人才为主。由于受传统办学模式的影响,部分主管领导和一线教师的教学观念仍未转变,即使是新办的应用型专业,也反映出重理论课轻实践课的教学观念。课堂教学很规范,有严格的制度保障体系、质量监督体系和考核程序,而对实践课的教学就很不规范,缺乏制度保障体系、质量监督体系和考核程序;在排课时依然依据理论课为主实践课为辅的模式,把综合素质高的教师安排上理论课,把综合素质相对较差的老师安排带实践课,这些认识的错位在很大程度上限制了实践教学的顺利开展。 2.2 实践教学体系设计不合理 对照电子设计竞赛的要求,新建本科院校的实践教学课程体系设计不够合理,主要表现在实践教学内容不能相互衔接、相互配套,相对比较杂乱;实验教学与理论教学不能有机的结合, 没有形成系统地对学生实践能力培养的课程体系,不能成为各门课程的有机联系体,制约了学生创新精神的培育和实践能力的提升。 2.3 实践师资力量不足 新建本科院校目前的师资从整体上看缺乏实践经验,因为目前新建本科院校几乎所有的实践教学环节都是由一线任课教师兼任,理论课教师一般很少具有实践经验,因为很多老师基本上都是在学科型人才培养模式下造就出来的,从学校到学校,一毕业就从事教学工作,理论知识渊博,但实践经验缺乏,指导学生进行实践的能力欠缺。 2.4 实践基地建设不到位 新建本科院校由于经费不足,对实践教学基地的建设不到位,数量严重不足,不能满足本科教学的需要。原有的实践教学基地主要是初级中学, 只能满足教育类专业专科学生的教育实习。学校升格为本科的院校后,新建的非师范类的工科专业实践教学基地严重缺乏,根本不能满足教学的需要,有的院校为了减轻负担,让学生自主实习,影响了学生实践能力、创新能力的培养。 2.5 实验课教学内容和方法陈旧 以电子技术实验课为例,传统的电子技术实验教学一般是根据理论课的课程进度,分为模电和数电技术基础实验、电工基础实验、电子电工综合实验三个层次。各层次的实验内容和实验方法陈旧、呆板、单一,所有实验都是统一模式:实验目的、实验原理、实验方法与步骤、实验结果、注意事项等。实验内容严格按照理论教材设计,都是验证性实验,主要研究由分立元件组成的各种电路,学生对此类固定模式的实验不感兴趣,对实验课程产生了厌烦情绪,经常应付了事,达不到提升实践能力的目的。 3 电子设计大赛促进新建本科院校实践教学改革的对策 3.1 树立正确的实践教学理念 作为新建本科院校,必须明确自身发展定位和人才培养目标及服务面向,必须转变思想观念,要充分认识到实践教学是实现应用型人才培养目标的重要途径。新建本科院校要符合大众化教育的要求,不搞精英式教育,而搞大众化教育,为社会培养适应生产、建设、管理、服务一线或岗位群的高级应用型专门人才。将实践教学纳入人才培养方案,使实践教学与理论教学并重,加强理论教学与实践教学的有机融合,真正发挥实践教学环节的实践育人作用。 3.2 加强实验室的建设 大多新建本科院校实验教学条件较差,部分专业实验设备过少,尤其有的新建工科专业根本没有实验设备,严重缺乏实践性教学环境。全国大学生电子设计竞赛的实验室是由参赛学校自己提供的,竞赛实验室如果具有应变能力和综合适应能力的功能,才能满足电子设计竞赛各种题目的要求。建议通过电子设计竞赛的培训以及参赛,查找出已有实验室的建设差距,学校要加大实验室投入,根据专业需要购买先进的仪器设备,充实与电子专业相关实验室,建设满足电子竞赛需要和满足学生进行课外科技活动的创新实验室。 3.3 科学设计实践教学体系 电子设计竞赛内容不同于一般的实践教学,它强调理论与实践的有机结合,竞赛内容既包括系统的设计和实际制作,又包括报告的撰写,特别注重学生综合能力的培养。由于学生在竞赛前所学的各门课程知识比较分立,设计制作中学生们普遍缺乏各学科之间的综合应用能力。这就要求改革原有的课程体系,科学设计实践教学体系,加大实践教学的力度,增加实验课程比例。 3.4 更新教学内容、改革教学方法 教学中不仅要考虑到大多数同学的需求,还要满足参加电子设计竞赛学生的愿望,使电子设计竞赛的内容成为课堂教学的案例,及早传授给学生,提高学生对竞赛的兴趣。要更新教学内容,舍弃过时陈旧的知识,比如数字电子技术实验中过多的小规模集成电路实验就可以舍弃;引入CPLD、FPGA以及SOC芯片的应用等新的内容。 电子设计大赛要求给学生更多独立学习、独立思考的空间,传统的“满堂灌”式的教学方法必须改革。留给学生更多时间和自主学习的空间,可以将传统的集中实验教学改为开放式实验教学,学生可以根据自己的专业和爱好,选择课程规定以外的实验内容,使学生在时间上和空间上有较大的灵活性,提高学生学习的主动性和自主性。对那些积极参与竞赛的同学采取因材施教的方法,鼓励学生参与教师的科研课题研究,根据学生的实际情况指派指导教师专人指导,这样有助于培养学生的创新能力,提高实践能力,使他们能在竞赛中脱颖而出。 3.5 加强实践指导教师队伍建设 打造一批具有扎实的理论知识和动手操作技能的实践教师队伍,应该成为新建本科院校提高实践教学质量的重中之重。由于电子设计竞赛命题范围广,涉及的课程多、主要体现新技术的应用,要求指导教师要有很宽的知识面和丰富的实践经验。新建本科院校的教师层次不同,年轻教师熟悉新技术,但缺乏实践经验;老教师有丰富的经验,但对新技术和计算机应用又不熟悉。建议赛前成立教师指导小组,将不同学科、不同年龄、不同特长的教师进行组合,指导教师在指导学生竞赛的过程中相互学习,共同提高。 学校可以分批次选派教师到一些企事业单位短期实践学习,激励教师考取相关专业的职业资格证书。积极引进有丰富实践教学经验的工程师、技师,改善实践教学师资结构,这样才能加速新建本科院校应用型专业的实践教学的师资队伍建设,会尽快改变应用型专业的实践教学师资匮乏的困境。 3.6 建立校内外实践基地群 培养应用型人才必须有足够的实践教学基地,因为实践教学基地是实现应用型人才培养目标的基本保证,只有在实践基地中才能完成对大学生的技能训练,培养实践动手能力。新建本科院校要充分利用和有效融合社会资源,积极加强实习基地建设工作,克服地域、经济上的重重困难,投入资金全面保障实践教学条件,逐步形成校内外相互结合、相互补充、分布合理的实践教学基地群。 总之,全国大学生电子设计大赛是对高校实践教学的一种有效检验手段,竞赛的成功举办推动和深化了高校实践教学的发展。同时,高校实践教学的发展,也有力促进了全国大学生电子设计大赛的成功举办。新建本科院校应当以电子设计竞赛为契机,不断总结、改进和推广这些经验,从而使实践教学更上一个台阶,为社会培养更多的应用型人才。 电子设计大赛论文:依托电子设计大赛培养大学生创新能力的研究 【摘要】从多方面入手,阐述电子设计大赛的开展与大学生创新能力培养的课题研究。 【关键词】电子设计大赛 大学生创新能力 培养 知识经济需要素质教育,实施素质教育的重点是培养学生的创新意识和创新能力。本文研究如何依托电子设计大赛培养大学生的创新能力。 一、电子设计大赛的开展与大学生创新能力培养研究课题的预期目标 一是以电子信息学科为依托,进行机构调整与课程的整合、优化。二是调整实训教学模式,创建一流的电子实训课程体系。三是建立四个层次的实训教学模式:基础性学习、设计性实训、综合性实训、产品开发训练。四是组织课题成员和系部教师参加全国、全区大学生电子设计大赛,力争获得一等奖以检验课题的实战效果。 二、本研究课题主要解决的教学问题 我们走访了多家兄弟院校,听取了一些电子企业对大学毕业生的能力要求,查阅了大量的资料,并和广西电力职业技术学院教授、毕业生讨论与座谈,对当前教学中存在的问题进行深入分析。通过广泛调查研究,大家一致认为目前的教学模式和实训室管理模式已不适应培养21世纪所需的电子类具备创新能力人才的需要,主要表现在:一是教学模式过时。实训以验证性实验为主,缺乏创新能力培养的有效机制。教学中只考虑完成一种实训项目,没有按照学生的特点进行个性化、分层次教学。二是实训课效率低。实训内容陈旧,实训设备落后,尤其缺乏现代现代化水平的教材、仪器和相应软硬件设备。三是管理封闭。课程之间的联系、资源共享等方面存在障碍,设备利用率不高。四是陈旧的考核手段不利于大学生创造力的培养,不利于发掘学生的创造性。五是理论教学脱离实际。针对上述问题,我们提出以下解决方法: 第一,成立电子设计竞赛领导小组,从组织上、制度上保证这项工作的顺利进行。领导小组成员从组长到指导教师分工职责明确,管理规范。 第二,针对当前高职电子技术教育存在的问题,建立基础性学习、设计性实训、综合性实训、产品开发训练四个梯度层次的实训教学模式,并由此形成一整套基于问题驱动的电子技能训练的方法与课程体系;建立现代电子创新设计实训室,模拟企业工作环境,配备现代化的电子仪器设备,制定开放的管理制度,提供自主命题、自主研究、自主讨论的空间;利用电子协会和电子课外科技活动中心,设立创新设计奖,吸引大批学生参加业余电子产品制作活动,形成广泛的群体基础,通过层层选拔,层层培训,培养拔尖人才;不定期邀请校内外电子专家、教授为大学生作专题报告,拓展学生视野;组织有经验的教师编写《电子实训》培训教材,增加以设计性、系统性为主的实训内容,将反映电子科学技术发展趋势的内容充实到实训教材和教学环节中。强化对学生创新能力的训练功能,提高他们应用新技术、新器件解决系统问题的能力。 三、实施过程 (一)现代电子技术实训教学模式改革思路。在分析电子技术实训教学存在的主要问题后,大家明确了项目的目标:通过改革,探索和建立适合现代电子技术实训的教学模式、管理模式;注重应用型人才的培养,强化实践环节的训练,使实训室成为学生动手能力和技术创新的主要基地之一,培养具有创新能力的学生;通过改革,编写与完善一些实训教学的新教材;培养和锻炼一支高素质的师资队伍。在此基础上,确定本项目对现代电子技术实训教学模式进行研究的思路: 1 全面修订本学科教学计划和实训教学大纲。根据教育部对电子信息科学技术专业教学的基本要求和广西电力职业技术学院电子与信息工程系对课程改革的思路,应对本学科教学计划和实训教学大纲进行全面修订。教学内容的更新也是一个与时俱进的过程,改革的基本目标是减轻学生负担;压缩必修课学时,增加选修课门数,给学生较大的自主选择空间。加强实践教学环节,突出综合应用能力的训练,培养学生的创新能力。 2 提出实训教学改革的整体思路。按基础、综合应用、提高创新三个层次的培养目标组织实训教学,将实训课分为基础实训、综合应用实训和创新实训三种类型。压缩原有大量验证性的基础实训的比例,增加以设计性、系统性为主的实训内容,将反映电子科学技术发展趋势的内容充实到实训教材和教学环节中。强化对学生创新能力的训练功能,提高他们应用新技术、新器件解决系统问题的能力。根据学生的不同类型,贯彻“基本要求、需求选择”两种不同的教学要求,即对大部分学生的教学执行基本教学大纲的要求,对部分学有余力、有进一步需求的学生,创造各种条件进行培养,以满足他们的创新要求。 3 改进教学模式。改革传统教学模式,分层次教学:基础实训以教为主导,强调学生掌握扎实的基础;综合应用实训教师与学生并重,教师着重指导;创新实训以学生为主。 4 改革实训考核体制。将实训从封闭模式向开放模式过渡,在项目实施期间将电子系现有十几个验室改建成实训中心,资源共享,并向全校相关院系师生开放。 (二)参赛队员选拔方式。我们面向全院学生发动宣传,正确引导学生根据自身条件自由报名。由于场地可容纳人数有限,一般参加培训的竞赛学生组数计划为32组,每组3人,同时为了保证参赛选手的可持续性,我们规定每年都有部分一年级的新生加入,采用“以老带新”的方式持续培养。参赛队员一般有如下选拔方式: 1 在学院统一报名,经过笔试、面试两个环节选拔。 2 任课教师、辅导员推荐部分优秀的学生,工作小组三名以上成员考核通过。 3 学生提交个人作品自荐,工作小组三名以上成员考核通过。 通过以上方式的筛选,学生中的优秀创新型人才有了展现的机会。 (三)阶段性的电子设计大赛培训内容与课时实施计划。根据大赛的要求、学生的学习特点、创新能力培养的规律要求,培训内容采用基础性学习、设计性实训、综合性实训、产品开发训练四个梯度层次的实训教学模式,以训练学生的电子设计与制作能力和创新能力、产品开发能力。 第一阶段是基础性学习。由全体指导教师在课余时间对选拔的参赛队员进行集中辅导授课,强化智能电子产品设计相关的基础知识和技能。 第二阶段是设计性实训。由全体指导教师在课余时间对参赛学生进行分方向类别的专项训练,大致分为电源电路类、功放类、可控放大与滤波器类、仪器类、智能小车和其他运动控制类,使每组学生初步掌握两个方向类别的电子设计与制作的知识和技能。 第三阶段是综合性实训。主要是用历年的竞赛真题来训练参赛学生,并按照相同的要求在三夜四天的时间内完成,以此来激发学生的潜力和检验训练的成果,并找出进一步努力的方向。 第四阶段是产品开发训练。主要是让学生设计和制作一个在现实生活中具有一定实用价值的产品,以此检验学生的技术思维路线、创新思维方法、专利策略意识等在新产品开发中的应用能力。培训的项目安排和课时安排见表1。 经过以上训练,学生的个人能力有了长足的进步,参加大赛时能够从容面对并且取得非常好的成绩。 (四)制定考核评价方法与奖励方法。考核评价方法分为训练过程的考核评价和竞赛过程的考核评价两部分。训练过程的考核评价由广西电力职业技术学院大学生电子竞赛组委会的工作小组制定标准和执行,包括日常工作考核、理论知识考核和项目作品考核三部分内容,其考核结果相当于一门专业课程的成绩,有相应的学分,具体见相关专业的人才培养方案。竞赛过程的考核评价按大学生电子设计竞赛组委会规定的办法和标准执行。奖励方法按广西电力职业技术学院对学生学科竞赛获奖奖励的相关文件执行。 四、电子设计大赛开展以来取得的成果 第一,开展大学生电子设计大赛促进了电子专业教学模式的改革和课程体系的整合与优化,推动了以项目为载体、以任务为驱动的教学方式的改革,培养了学生科学创新、理论联系实际、团队合作、吃苦耐劳的精神,极大地提高了广西电力职业技术学院电子类专业学生解决实际问题的能力。 第二,电子设计大赛所采用的基础性学习、设计性实训、综合性实训、产品开发训练四个梯度层次的基于任务驱动的电子技能训练的方法,已经推广应用到广西电力职业技术学院电子与信息工程系计算机控制技术、计算机应用等专业,收到了良好的效果。 第三,为了更好地适应课程体系改革的需要,课题组组织编写了《电子技术基础》、《电子技术基础实训教程》、《电子工艺实训教程》、《汽车车身电子控制维修技术》、《自动检测技术》电子类系列规划教材,由北京理工大学出版社出版发行。课题组努力将电子教学做一体化的思想融入教材中,使学生在学习中获得职业过程的训练。该系列教材在国内高职院校使用了三年,发行量超过3万套,使用效果明显,学生受益匪浅。 第四,课题的研究成果带动了广西电力职业技术学院电子与信息工程系专业建设、精品课程建设和教学团队建设。2010年,应用电子技术专业团队被确定为自治区教学团队;智能电子产品设计与制作被评为学院精品课程;2011年,应用电子技术专业被评为自治区优势专业。 第五,课题的研究成果对学生参加学科技能竞赛起到了巨大的推动作用。广西电力职业技术学院电子与信息工程系参加的六届电子设计大赛中,有3人获得部级一等奖,24人获得省级一等奖,获二等奖24人次、三等奖达198人次,这些学生正在国民经济建设中发挥重要作用。项目成员发表相关论文6篇,出版相关教材6部,获自治区电子大赛优秀指导教师2人。获自治区级优秀组织奖2次,取得了非常好的成绩。 大学生电子设计大赛的实践证明:在全国大学生中开展的电子设计大赛对提高教育质量、培养学生团结协作意识和创新能力、创新意识及综合素质方面有举足轻重的作用。大学生电子设计大赛实质上是一种特殊形式的教学改革实践载体,其目的在于推动实践教学改革,有助于逐步改革实践教学中存在的弊病。大赛使大学生得以自主地学习,其锻炼的广度和强度是任何教学环节都无法比拟的。因此,本研究从某些侧面触动原有的课程教学体系,尤其促进了实践教学体系、内容、方式改革以及实训室建设工作。 电子设计大赛论文:以大学生电子设计大赛为导向的高职单片机实践教学改革 【摘要】分析大学生电子设计大赛对高职单片机实践教学改革的推动作用,阐述高职单片机实践教学存在的问题,以及大学生电子设计大赛导向下的高职单片机实践教学改革。 【关键词】大学生电子设计大赛单片机实践教学改革 由教育部高等教育司和信息产业部人事司共同举办的全国大学生电子设计大赛,其参赛的规模和对社会的影响力不断扩大,现在发展为每两年一次,逢单数年举行。由此可看出大学生电子设计大赛越来越得到重视,并且社会的认可度越来越高。大赛的目的是为了促进高校相关课程体系以及授课内容的改革,提高高校的素质教育质量,培养大学生的创新意识与动手能力、团队合作精神。所以大学生电子设计大赛不仅有利于锻炼学生对具体方案进行电子设计制作的能力和创新能力,同时也有利于促进实践教学的教学内容、教学模式、考核机制等方面的改革,使实践教学更加符合社会科学发展的需要。 一、大学生电子设计大赛对高职单片机实践教学改革的推动作用 以往的单片机综合应用课程都在大三才开展,而参加电子设计大赛的选手大多是刚升人大三的学生,他们刚学习单片机原理、数字电路和模拟电路等相关课程,但是所学的各门课程相对独立,并没有综合在一起。这样学生往往缺乏相应的大规模应用电路设计经验,难以在大赛中取得好成绩。对此,可以在大二第二学期开设单片机综合应用选修课,给学生提供更多的锻炼机会。在这门课中,根据比赛的流程,按照电路设计制作、调试、撰写实验报告步骤对学生进行训练。可见,大学生电子设计大赛贵单片机实践教学改革能够起到积极的作用。此外,大学生电子设计大赛对教师实践教学中教学方法的改善以及教学水平的提高都有很大的促进作用,因为几乎所有学校的电类专业学生都会参加这项比赛,比赛的成绩在一定程度上反映了学校的教学水平,这就大大调动了参赛学校及教师改善实践教学的积极性。 二、高职单片机实践教学存在的问题 大学生电子设计大赛采用“半封闭、相对集中”的组织方式,统一命题,时间为4天3夜。每队参赛选手下载大赛试题后,在规定时间可以通过网络查阅相关资料,制订设计方案,设计并制作相应作品。最后需要提交作品实物、设计报告、测试报告等相关材料。大学生电子设计大赛检验了学生的综合素质,同时也暴露了高职单片机实践教学中存在的问题。 (一)学生获取信息的能力不高。在大学生电子设计比赛开始时,学生面对设计题目,需要先审题,从题目要求中获取信息,结合自己的知识面,选择适合自己的题目。但是学生往往理解题意不够深切,不能从题目中获取有效信息,不能理解出题者的意图。确定题目后,就开始进入比赛的设计阶段,参赛选手可以通过网络查找需要的资料,但是很多参赛学生不清楚从何处查资料,不懂得下载芯片使用说明书,缺乏获取对比赛有用信息的能力。这是因为平时的实践教学没有加强这方面的训练。 (二)学生的知识不够全面。大学生电子设计大赛是一项综合性的比赛,对学生各方面的要求比较高。但是学生在基础知识方面得分不高,对知识掌握不够全面。这与平时的实践教学有一定的关系,很多教师在实验课中,没有做到理论与实践有机结合,致使学生只是机械地完成实验,对实验知识目标、能力目标以及素质目标不清楚;也没有实现举一反三,让学生达到以点到面的学习效果。 (三)学生设计的报告质量较低。在大学生电子设计比赛结束后,每队参赛成员需要提交设计报告。从多次比赛结果来看,学生设计的报告质量比较低,格式不规范,语句不通顺,电路设计没有理论分析以及相应公式推导。这体现了平时实践教学中对学生的实验报告要求不严,没有按照一定要求规范编写。 (四)学生的创新能力不强。学生除完成比赛试题的基本要求外,很少有创新。究其原因,是因为平时的实践教学内容陈旧、形式比较呆板、方法单一,没有从培养创新精神和实践能力的角度出发,培养基本功扎实、知识面广、富有竞争意识的高技能型专门人才;在实验教学中过多强调共性训练,没有根据单个学生的特征,有针对性地开展个性训练。在训练学生的理性思维的同时,应加强学生非理性思维方面的训练,因为加强学生的非理性思维对创新能力的培养是非常重要的。 三、大学生电子设计大赛导向下的高职单片机实践教学改革 在大学生电子设计大赛的导向下,高职单片机实践教学应加强以下方面的改革: (一)加强单片机实验室的建设。大学生电子设计大赛是对学生综合能力和创新意识的检验,但目前的实验室在很大程度上制约了学生的发展。大学生电子设计大赛比赛的时间长,学生需要在竞赛场地内完成全部工作,而高职院校目前的实验室大多是“封闭式”的,所以建设开放性的实验室显得尤为重要。由于近几年的比赛试题跟社会科技发展主题密切相关,比如增加了环保、节能等方面内容。这些试题融合了当前的前沿知识和先进的芯片技术,这需要及时更新实验室设备,使学生在平时的实验、实训中有更多机会接触这方面的知识。 (二)加强教学内容和教学方法的改革。根据社会和企业发展需要,应优化单片机实践教学内容。把现有的教材中一些过时的、过于理论化的内容删掉,增加一些跟生活密切相关的以及与当前先进技术相关的实验。多增设一些综合性的实验项目,减少一些验证性实验。采用循序渐进的步骤,实验由易到难。每次实验内容分基本部分、发挥部分,重点指导学生完成发挥部分,并引导学生采用多种方法完成实验。 在单片机实践教学中,采用任务驱动、项目导向的实践教学模式。在单一的实验课教学中,以学生为中心,按照学生接受任务、学生自学、学生提问、学生观摩、学生训练、学生评价这六个步骤完成教学项目,如图1所示。最开始由教师根据教学内容和培养目标,设计实践教学项目,向学生布置教学项目后,学生通过课外自学,查找相关资料。这一环节可以培养学生的信息获取能力。学生在经过课外自学后,会有很多疑惑,在提问阶段进行师生互答,回答完学生的疑问后,学生观摩教师的演示,理解项目的实施过程。然后让学生分组训练,根据完成情况学生互相评价,最后教师对本次任务进行总结,布置新的任务。 对于综合性的实验、实训,按照电子设计大赛的竞赛流程,教师布置综合实验项目后,学生分成3人一组,采用信息、计划、确定、实施、检验、评估六步法进行项目的实施,如图2所示。在这类综合实验中,学生的自我发挥空间更大。在接到教师的任务后,学生自己独立收集制订项目计划以及项目实施所需要的资料,然后根据项目要求制订切实可行的计划。为了提高项目的成功率,教师对该计划进行总体把关,分析其是否可行,并分析项目的关键点以及难点。接着学生按照项目计划独立完成项目,再按要求独立检验项目完成情况,进行自我评价。最后教师同学生对每组的结果进行评估,并对项目进行总结。 (三)提高教师的专业水平。大学生电子设计大赛试题知识面越来越宽,难度也越来越大。大赛不仅检验了学生的水平,同时也反映了教师的教学水平以及专业水平。如果指导教师没有扎实的基本功,过硬的专业水平,则很难指导学生获得优异成绩。这就要求教师不仅要提高自己的教学能力,更要提高自己的专业技能。在途径上可以采用多种方式,比如现在流行的导师制,由经验丰富、技术过硬的老教师带领年轻教师,在业务上、专业上对其进行指导,指导年轻教师申请科研课题,通过课题来提高他们的专业水平。同时,年轻教师自己也可以多关注电子行业的新技术,多使用新的芯片。 (四)引导学生参加第二课堂活动。“社会是一所最好的大学”,因此应鼓励学生多开展第二课堂的学习活动。每门课程的课时有限,可以把一些教学环节放到课外完成。让学生加入电子协会以及提前进入创新实验室,使他们有更大的空间和更多的时间去挖掘自己的潜力。同时,电子协会中大多是有共同爱好的同龄人,便于交流沟通,这样也能更好地培养学生的团队协作能力。此外,应鼓励学生多参加社会实践,在实践中获得更多实战经验。 电子设计大赛论文:依托电子设计大赛 促进实践教学改革 [摘 要]2011年全国大学生电子设计大赛广东赛区取得了历年来最好的成绩。本文探讨了我校以参赛并承办广东赛区赛事为契机,激发学生对实践教学的学习兴趣,完善实验室软硬件条件,深化实践教学内容改革,达到了培养学生创新实践能力的目的。 [关键词]电子设计大赛 实践教学 教学改革 一、引言 全国大学生电子设计竞赛是面向大学生的群众性科技活动,目的在于按照紧密结合教学实际,着重基础、注重前沿的原则,促进电子信息类专业和课程的建设,引导高等学校在教学中注重培养大学生的创新能力、协作精神;加强学生动手能力的培养和工程实践的训练,提高学生针对实际问题进行电子设计、制作的综合能力;吸引、鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,为优秀人才脱颖而出创造条件。目前,全国大学生电子设计竞赛已经成为教育部主办的最有影响力的在校大学生竞赛活动之一。 2011年全国大学生电子设计竞赛广东赛区的组织工作由华南农业大学承办。实验室作为学生开展创新实践活动的主要场所,在培养学生创新实践能力方面发挥着不可替代的重要作用。通过大赛的组织与承办,进一步促进了我校电子类实践教学的建设与发展。 二、2011年电子设计大赛广东赛区赛事回顾 全国大学生电子设计竞赛的权威性受到全国各高校和企业的高度认可与赞同。2011年是广东省赛区参加该赛事的第10周年,也是华南农业大学参加该竞赛的第10周年。为了进一步推动这项赛事的健康有序进展,激发学生参赛的热情和积极性,华南农业大学十分重视大赛的参赛工作和本次承办工作。 截至2011年6月28日,广东赛区共收到来自广东省的80所高校(39所本科院校,41所高职院校)的报名参赛信息,共有593支参赛队伍、1779名学生报名参加比赛。比上届增加了11所高校,增加了62支参赛队伍,为历届参赛人数最多的一次赛事。为了使参赛学校和参赛队伍及时了解赛事的信息和通知,组委会于2011年6月28日及时开通了2011全国大学生电子设计竞赛广东赛区的官方网站(http:///),并陆续在此网站上了相关信息。 2011年全国大学生电子设计竞赛广东省赛区测评工作于9月9日-9月11日在华南农业大学进行。本次竞赛共有593支参赛队伍报名,573支参赛队伍参加测评,经过专家组测评、讨论决定,共评比出广东省一等奖57项,二等奖93项,三等奖123项,其他参加测评的参赛队伍为成功参赛奖,如表1所示。全国一等奖共6队,其中深圳职业技术学院的DG4810队伍(队员:满兴震,詹一挥,田宇,指导教师:熊建平)获“瑞萨杯”奖,全国二等奖共39队。 为保证本次电子设计竞赛测评工作的公平性和评测质量,根据全国组委会的《全国大学生电子设计竞赛(2009-2012)专家工作守则》要求,本次竞赛对评审专家的组成采取了各校推荐和组委会遴选相结合的原则。各高校推选的专家必须具备副高级以上职称,在电子工程相关教学科研领域具有丰富的经验和一定的影响力。组委会确定了43位来自省内本科和高职高专院校的专家对学生的参赛作品进行评审,其中女性专家10名,专家合影如图1所示。 三、电子设计大赛促进实践教学改革 (一)激发学生对实践教学环节的学习主动性 高等教育由于受传统教育观念的影响,特别是受“重理论轻实践”观念影响,学生对实践教学环节往往并不十分重视。电子设计大赛命题往往是一个或几个学生就能够完成的、规模不太大的电子系统,没有现成的实验步骤,需要自己设计并完成,而且学生还要能够自行检验系统是否合理,是否达到要求,这就对学生的理论知识和实践技能都提出了较高的要求。在竞赛的促动下,学生对实践技能训练产生了很大的热情,使被动学习变为主动学习,激活了学生的创新思维。 (二)完善实践教学的软硬件条件 为了方便参赛学生开展实践技能训练和科研活动,学校建立了全天候实验室开放制度,设立了创新实验室,并自主开发了开放实验室管理软件专门用于南楼408创新实验室的管理。对参赛队员和测评专家来说,配备齐全的各级各类的实验设备,是保证学生顺利完成设计和专家顺利完成测评工作的前提条件。为此学校以承办电子设计大赛为契机,加大对实验设备的投入,更新设备,保障了我校学生参赛期间和为期4天的广东省竞赛作品测评以及综合测评期间的设备需求。本次广东赛区的现场测评均设在华南农业大学工程南楼电子工程系与自动化系实验室,共13个实验分室。共使用测评仪器251台套。测评仪器使用情况如表2所示。 (三)发现不足进而深化实践教学内容改革 高校实践教学过于薄弱,实践教学内容过于教条,在一定程度上制约了学生创新实践能力的提高。中国工程院院士罗锡文教授在本次赛事总结会议中表示,非常支持这样的学术性比赛,并建议今后应当把实际科研与大型科技类比赛结合起来,把学生的积极性和创新思维充分调动起来,让学生在比赛中赛出更好的成绩。 电子竞赛选题的内容充分体现了实践能力和创新精神的培养。依托电子设计大赛,我校拓宽实践教学的思路,深化实践教学内容的改革;加强综合性实践教学,减少验证性实验;注意实践教学内容的更新,不断将新理论、新技术介绍给学生;注重考核方式的多样化,鼓励学生阅读相关电子刊物,并以论文、读书笔记、小产品设计等形式作为作业或考试的一部分。 (四)培养了学生的创新实践能力 电子设计大赛需要的理论知识涉及电子信息技术的各个方面。电子设计竞赛实质是学生专业综合素质技能的竞赛,是实际科研活动和实际生产过程的缩影。在知识考查方面具有广泛性和深入性,在综合设计能力考察方面也具有一定难度。这不仅要求学生要有扎实的理论功底,同时需具有熟练的实践技能,并且能够熟练查阅资料,充分利用网络资源,发扬团队精神,互相取长补短。在大赛的促动下,学生自发地进行技能训练,到实验室的次数和频率都大大增加。参加过大赛的学生普遍反映,在后续的学习中,解决问题的动手能力和解决问题的信心明显增强。目前,不少知名的企业如合众达电子、深圳华为、深圳中兴、金信通信等来学校招收毕业生时,都表示愿意对参加过电子大赛并获奖的学生以优惠条件优先录用。 四、结束语 全国大学生电子设计竞赛,其规模正在不断扩大,其作用、意义也得到了广泛的肯定。通过参与并承办2011年广东赛区的赛事,激发了学生的学习热情,加强了创新实践能力的培养,同时有效地检验了我校电子类实践教学的水平和质量,促进了实践教学内容的改革与发展。
随着经济的蓬勃发展,我国的电网规模得以不断扩大,但传统的电网运营系统已难以及时全面地处理日益复杂的电网运行工作。2005年9月,海南由于遭受台风袭击而导致全市电网大停电事故引起了大众对于我国电网脆弱性的思考,海南电网的电网结构设计不合理,电网结构薄弱,二次回路设计的脆弱性较高等问题是我国电网的一个缩影,因此,为降低电网系统故障造成的经济损失和社会影响,可靠性和安全性更高的智能电网系统应运而生,而作为智能电网的运行基础———电力通信网,也由此进行大众的视野,电力通信网的脆弱性分析近年来也成为专家学者的广泛研究的课题。 1电力通信网脆弱性的产生原因 电力通信网脆弱性指由于各种原因导致电力通信系统失效后,电网功能受影响的程度,其的产生主要来自于外界自然环境因素的影响和电力通信网自身的结构和设计隐患。由于外界自然环境存在较大的人工不可控特点,因此,目前主要通过对电力通信网自身的结构和设计进行优化,来降低电力通信网的脆弱性,其脆弱性产生的原因主要有以下几个方面:(1)电网结构和电源结构规划不合理。这类问题主要有两种表现形式:一种是由于分区电网联络线薄弱或是电网主通道负载能力较小,从而产生部分线路过载导致负载转移至其他线路,最终引起连锁跳闸的故障;另一种是由于供电与用电距离较远而采用的远距离大容量输电方式,用电端严重依赖供电端电力输送通道,一旦负荷中心没有按分层分区的原则进行设计,电力输送通道等稳定性在遭到外界环境影响时会变得极差,严重影响用电端的正常用电。2005年海南电网大停电、2008年我国南方冰灾大停电的原因就属于这类原因导致的。(2)电网继电保护技术、运行监控技术存在漏洞。继电保护系统是保证电网正常工作的第一道安全屏障,而电网的运行监控则是保证继电保护系统正常工作的前提,但由于继电装置本身的质量问题以及部分人工监控和维护不及时等因素的影响,由于继电装置引起的停电现象在全球都时有发生,比如2006年河南电网双回线保护误动作、2003年美国加利福尼亚州大停电等。(3)电力系统管理方面存在漏洞。这方面的漏洞主要表现在电网的保护设备设定值管理、电网维护人员对紧急事故的处理以及各级部门对紧急事故的协调工作等问题上。我国部分地区电力系统的基层管理极为混乱,存在严重的职责不明,对紧急事故的应急培训也落实不到位。比如2006年河南电网大停电和2008年我国南方冰灾大停电都是由于对紧急事故的应急处理不到位所引起的。 2电力通信网脆弱性的评价方法 电力通信网的脆弱性越高,电网运行就越难保证其安全性和可靠性,因此对电力通信网的脆弱性进行及时和准确的评价就显得尤为重要。目前,国际上主要是通过综合电力通信网设备、网管系统以及电力二次防护等多方面进行全面地评价,指出其中可能会导致电网功能下降的隐患,进而有利于对电力通信网进行规划和风险预警等工作的开展,具体执行时,基于不同情况有以下几种评价方法:(1)业务重要度评价方法。这类评价方式主要是基于电力业务不同需求来进行评价的,比如体育赛事直播注重实效性,评价时影响电力通信网的时延的因素是重点的评价参考;再比如工业用电注重稳定性,评价时影响电力通信网的安全性的因素是重点的评价参考。具体评价时一般采用归一化函数和区间映射函数对重要值矩阵进行计算,最终算出业务重要度,从而及时对风险预警,降低电力通信网的脆弱性。(2)状态脆弱性评价方法。这种评价方法主要是通过对电网受到干扰或产生故障后电网状态变量发生偏移的大小来衡量电网系统的抗干扰能力,简单来说,电网的抗干扰能力越强则其脆弱性越低。具体评价时需要通过仿真软件对电力通信网在过负荷和低电压负荷等常见电力故障下,其节点电压、频率和功角等电网参数的变化,通过仿真软件进行模糊推理,计算出电压风险指标变化率,最终得到电力通信网的归一化电压脆弱度。(3)结构脆弱性评价方法。这种评价方法通过仿真软件模拟电力通信网中单一或多个运行单元停止运行,对电力通信网的网络拓扑结构的完整性和正常工作能力进行评估,从而得到电力通信网的脆弱性指标。具体评价时通过仿真软件对电网系统在产生故障后的聚类系数、、节点度数、平均度数等电网基本特征参数进行测量,然后进行拓扑建模,得到电网系统的网络负荷损失经济型后评估指标,最终得到电力通信网的结构脆弱度。(4)综合脆弱性评价方法。由于状态脆弱性评价方法侧重评价网络结构的影响,而结构脆弱性评价方法侧重评价电网元件运行的影响,故都存在一定缺陷,综合脆弱性这种评价方法是将状态脆弱性和结构脆弱性两种评估方法结合在一起的综合评估方法,所以评价结果更加准确。具体评价时通过仿真软件将电网的拓扑参数和运行状态量进行二维拟合,得到电网运行受到干扰后电网运行状态和电网结构变化之间的对应关联,从而得到网络结构和电网元件运行对于电网脆弱性的影响结果。 3总结 随着智能电网的推广,电力通信网的可靠运行至关重要。本文通过对电力通信网脆弱性的产生进行分析,并简单介绍了当前对电力通信网脆弱性评价的四种方法,使人们能通过对电力通信网脆弱性的评价,及时了解电力通信网的可靠性,为促进智能电网的稳定发展发挥着巨大作用。 参考文献: [1]何宇.电力通信网安全风险评估系统设计与实现[J].电力信息与通信技术,2014,03:53-59. [2]孙凤杰.电力通信网电源风险评估系统的设计与实现[J].电力信息与通信技术,2013,10:51-55. [3]郭静.基于复杂网络理论的电力通信网脆弱性分析[J].电力系统通信,2009,09:6-10. 作者:王淋漓 单位:国网安徽电力有限公司安庆供电公司
网络新技术论文:创新网络绩效高新技术论文 1创新网络绩效是整个技术创新网络成果大小的具体表现 形成创新网络最根本的目标是为了获得创新绩效。绩效的好坏体现出整个高新技术企业创新网络的成功与否,是企业获得市场竞争力最关键的影响因素。创新的成果越多,能转化成实际创新产品的可能性越大。要研究创新网络绩效,对于创新收益、创新产品的市场占有率和创新网络产生专利数之间的关系和作用路径的研究必不可少。在整个高新技术企业技术创新网络中,各要素表现的相互关系如下:企业研发经费投入力度在很大程度上影响创新网络能力的大小,创新网络能力越大,对于其他成员的吸引力越大,越容易参与到创新网络中来,以期获得网络整体创新成果,当参与的创新成员达到一定的规模和数量时,研究与开发的创新成果成功应用于生产或成为专利技术标准的机会上升,标准数量增加,整个创新网络的创新绩效增加,企业的市场竞争能力急剧增强。当创新网络绩效提升后又反过来增加企业研究经费的投入力度,以此形成良性循环。基于上述的分析,本文为更系统、动态地探讨在高新技术企业技术创新网络中创新网络能力对于其绩效的影响路径及其他变量对它们的敏感度,将其分为五个子模块:创新网络能力模块;企业研发经费投入力度模块;标准数量模块;新加入科研机构数量模块和创新网络绩效模块。 2理论分析与系统动力学建模 已有文献表明,技术创新网络中的优秀成员包括企业、销售商、顾客、供应商、科研机构、地方政府、中介服务等机构。李大为认为,技术创新过程中各行为主体在协同行为和交互作用中形成了包括关联企业、大学及科研机构、地方政府部门、中介组织及金融机构等[27]。Ritter指出,企业与其他外部关系不仅仅包括供应商、客户,还应该包括销售商、竞争者、政府、科研机构(大学、研究所)和咨询机构[28]。尽管不同行业的技术创新网络不尽相同,但其基本结构都是由网络节点和节点间的联系两方面构成。对于高新技术企业创新网络,其基本结点包括焦点企业、供应商、客户、科研院所、政府、中介机构等,它们分别在创新网络中发挥着不同作用,众多的不同要素聚集在一起,其目的是推动高新技术企业创新网络新技术或新知识的产生、流动、更新和转化,最终提高技术创新网络绩效。这个创新网络包含知识的共享与转移、系统创新成员的流动、R D的投入与产出等各种传递回路,形成许多非线性的作用过程。在这个过程中,通过对人才、资金、物质及信息等创新要素的合理配置,形成一个具有整体性与动态性的复杂网络系统。本文在扩充吴传荣的技术创新网络因果关系图的基础上[1],通过新加入的科研机构数量、标准数量、企业研发经费投入力度等中间变量,构建了系统动力学模型,探索创新网络能力与创新绩效的交互作用。模型中各变量的因果关系如图1所示。根据网络能力理论,提升网络能力会增强与其他机构的联系程度。因此,高新技术企业的创新网络能力越大,企业与大学科研机构的合作力度越强。合作力度加大后,双方沟通程度得到进一步提升。根据知识网络相关理论,网络中各成员为了弥补自己在竞争中的劣势,以知识合作和知识交流为渠道,在网络中互相吸收共性知识和各方独立拥有的优势知识,知识转移的真实性和有效性不断提高。随着创新网络中知识的有效积累,网络对外部环境的动荡性和不确定性会不断减少,企业对于外界和市场的把握程度相应提高,会对创新产品相关项目投入更多的研究经费和科技创新人员。当高新技术企业的创新人员增加时,创新产品开发数量会相应地扩大,企业的创新收益也会增多。按照协同理论的思想,当优秀企业的利益不断增加时,与之相关联的其他网络成员的利益也会相应的提升,最终使整个技术创新网络绩效增加。一般情况下,当企业在某方面获得了新利益时,在追求更多利润的驱动下,企业必然会投入更多的R D经费,企业专利的数量得到增加。企业的优秀竞争力进一步增强,在市场中的地位相应提高,从而吸引更多的科研机构加入这个技术创新网络中,最终增强了整个技术创新网络的创新能力。随着企业和网络中其他成员合作力度的进一步加大,整个网络的创新管理会变得比以前简单有效。比如,企业与供应商合作力度加深,供应商能够更加充分地掌握企业的开发进展、市场销售等情况,从而可以在最短的时间内满足企业的各种需求。因此,创新管理的成本会减少,而创新收益会增加。通过上述因果影响因素的分析,认为创新网络吸引力将会得到有效提升,可以吸引科研机构的加入,增加网络中的创新人才和标准从业人员,最终导致企业的行业标准数量增加、标准化推进的速度和力度加大,从而使整个创新网络的创新能力增强。 3模型流量图和方程式分析 在图1的基础上,将整个系统分为五个子模块,分别为创新网络能力模块(见图2)、企业研发经费投入力度模块(见图3)、标准数量模块(见图4)、新加入科研机构数量模块(见图5)和创新网络绩效模块(见图6)。在深入分析各子模块的基础上,考虑各子模块之间的相互关系,最后探索整个网络。这些子模块本身就是一个复杂的系统,其内部包含各种各样的关系,同时各个模块之间又交织成一个大系统。模型中大部分变量间的函数关系是在分析流量图中每个相邻变量因果关系的基础上得到的,少部分常变量的取值是在研究市场数据规律的基础上得到的。比如,模型中把市场竞争度看成是随机函数而不是一个定量的市场平均值;市场需求信息延迟和标准化推进延迟是用更加贴近高新技术企业实际需求和预期目标的随机函数来表示的,这样使模型更加贴近了实际情况。流量图中涉及的各方程式符号含义见表1~表4。 4模型仿真与结果分析 4.1选取案例分析 在2012年和2013年中,通过与企业技术创新项目经理和相关高层的交流以及对这家企业技术创新项目的跟踪调查,获取相关研究数据。高新技术企业具有技术含量高、技术变化迅速和创新密集的特征。选取的高新技术企业虽然成立时间不久,但是相关产品的技术创新水平位于整个制造行业前10名左右,此公司员工150人,是一家上市公司控股的中小企业,同时每隔1~2年,在原有创新产品的基础上,增加国外先进技术,使得产品的更新速度极其迅速。在整个企业营业收入中,创新产品带来的利润达44%左右。较好地满足了Eisenhardt提出的案例研究中案例选择的标准[29]。因此,选择这家企业作为中国高新技术企业具有一定的代表性和合理性。 4.2模型中变量的表示和取值 本部分采用VensimDSS对模型进行仿真测试。VensimDSS是一种十分有效的可视化仿真工具。用户利用它可以探究引起变量变化的原因、考察该变量影响整个模型的路径和程度。根据模拟数据和历史数据的吻合度可以清晰地判断模型是否合理。在此基础上,通过对相关参数灵敏度的分析,使模型进一步优化。模型数据源自于一家非常具有代表性的高新技术企业,详细数据见表1~表4。模型的研究周期为1个月,整个研究跨度为100个月。 4.3状态变量动态关系及其拟合优度分析 检验模型中各状态变量的因果关系具有重要的意义。因果关系的合理度是检验模型对于现实系统拟合度的试金石。状态变量之间的变化关系可能在短时间内符合实际的需要,但是随着时间的推移,它们之间的关系是否还能足够代表早期的关系,有待深究。它们之间的动态关系见图7。图7表明,企业研发经费投入力度与创新网络能力随时间的变化趋势基本呈现等比例上升。企业研发经费投入力度加大,随之创新网络能力也会加大。相互之间的动态关系在整个时间跨度内与因果关系图中的关系吻合度很高。标准数量与创新网络能力在100个月周期里,在前20个月里,它们之间的上升趋势与因果图中完全吻合。在后80个月,虽然彼此上升的趋势没变,但随着时间的推移,创新网络能力上升的速度比标准数量的速度要快。创新网络绩效变动幅度很大,尤其在前10个月增长速度极快。第10个月后,它的趋势基本不随时间的推移而变化。新加入科研机构在前10个月呈上升趋势,第10个月后基本稳定。检验系统动力学模型的拟合度对于模型的实际推广同样具有重大意义。此模型利用前29个月的模拟数据与高新技术企业的历史数据进行对比。用新加入科研机构数量测量模型的拟合度,见表5。前30个月技术创新网络中新加入科研机构数量的模拟值与高新技术企业的实际数据相对误差平均值为4.35%。误差在可靠的范围内,说明模型拟合性好、符合实际,可以在企业未来的创新决策中提供合理的指导意见。模型能够普及的程度是衡量已建立模型好坏的重要尺度。一方面,系统动力学模型在很大程度上是依据主观经验,构建的方程不可能完全符合现实情况。另一方面,技术创新是一个高不确定、高风险、高投资的一系列活动。因此,检验系统动力学模型的稳定性十分必要。由于状态变量是模型中最关键的变量,检验它们的稳定性对于整个模型具有很好的代表性。把Timestep从1提高到3,考察它们的变化趋势,如图8所示。从图8可知,当Timestep从1提高到3时,企业研发经费投入力度前30个月里交替上升,在后70个月里,虽然它较之前略微有所提高,但是它们在整个研究跨度里基本保持一致的变化趋势。创新网络绩效虽然在前5个月有较明显的变化,后95个月也有微小差异,但是在整个研究跨度里,它的整体趋势没有出现较大变化。创新网络能力在时间步长改变前后基本没有变化。新加入科研机构数量在前15个月里有较大的变化。时间步长加大,科研机构的增加速度反而会减慢。但是在后85个月里,时间步长的变化不再影响新加入科研机构的数量。标准数量基本没有变化,前后交替上升。因此,可以说明模型对于参数的变动不灵敏,模型可以较好地在实际中运用。 4.4模型结果执行与优化分析 系统动力学仿真结果的最终目标是为企业决策提供依据。R D投入占科技投入比例影响企业在创新项目上投入金额的大小,从而最终决定企业利润的数额,这是企业关心的优秀问题。研究R D投入占科技投入比例在不同取值下它对企业研发经费投入力度、创新网络绩效、创新网络能力的影响。把R D投入占科技投入比例从0.2提高到0.5,它们三者的变化趋势如图9所示。图9表明,fR D从0.2提高到0.5,受技术创新网络中复杂环境的影响,企业研发经费投入力度上升幅度很小。然而,创新网络能力和创新网络绩效却基本没有变化。结果表明,企业如果盲目加大投入力度,对于整个技术创新网络绩效的增加并不会有明显的作用。在整个创新网络中,影响创新网络绩效的因素很多,它们之间构成了复杂的影响系统,单一变动fR D并不能带来有效成果。创新网络绩效是企业最关心的指标之一,深入探索时间步长对于创新网络绩效的敏感度同样具有重要意义。如图10和图11所示。从图8可知,Timestep从1提高到3,创新网络绩效有小幅度的变化。而图10表明,当时间步长从1提高到2,创新网络绩效没有任何变化。但是当时间步长从1直接大幅度跳跃到4,创新网络绩效如图11所示。在第3个月和第30个月这段时间,创新绩效随时间的变化是以最初的创新网络绩效为中线振幅越来越小的波浪型图线。经过反复仿真,当Timestep维持在2.8左右,整个创新绩效稳定提升到一定数值。即当企业与地方政府合作力度因子Sgr取值为0.30028;创新成果淘汰比例fA取值为0.40028;科研机构退出比例fy取值为0.10056时,网络风险最小,创新网络绩效在较高的水平上最平稳。 5结语 本文通过对已有文献的研究与总结,结合高新技术企业技术创新过程的特征,在综合考察各参与主体相互作用的动态情况下,构建其技术创新网络的动力学模型,探索了创新网络能力对创新绩效的影响路径及其网络中其他变量对它们的敏感度。并利用VensimDSS对模型进行仿真,得到初步结论:(1)在复杂的技术创新系统中,只单纯地加大研究经费的投入,并不能取到预期的成果。一方面,网络系统中包含几十个直接或间接因素影响预期目标。变动复杂系统中某一因素,经过非线性的集合和融化,可能原本很敏感的因素变得十分不敏感。另一方面,在反复模拟过程中,并不能保证每次模拟的环境都完全一样,这是模型本身带来的误差。(2)企业与地方政府合作力度因子取值接近0.30028,创新成果淘汰比例取值接近0.40028,科研机构退出比例取值接近0.10056时,整个创新网络绩效在较大的取值上保持稳定。(3)当供应商合作力度因子取0.9且时间步长取3左右时,整个创新网络的创新管理成本平均值最低。可以看出,网络中不同的主体有不同的价值诉求,因此对于整个网络系统,并不是高新技术企业和地方政府合作力度越大越好。地方政府和企业合作,最终的目标是为地方政府或者整个国家带来创新价值。比如,政府在网络成果利益分配上会有一定的要求,要求创新绩效必须给地方政府带来利益。政府对高新技术企业创新的不确定性也会提出一定的要求,要求在一定范围内维持稳定的效益。因此,可能减弱了企业把创新绩效转化为实际产品的机会和能力。高新技术企业网络能力的企业绩效提升路径研究多基于全球范围内普遍存在的企业生存和成长现象展开,但对基于网络能力的企业绩效研究则是一个极富挑战性的工作。由于研究问题的复杂性和时间的有限性,本研究还存在许多不足,需要在今后的研究工作中进一步深入探讨和完善。第一,模型和结论的可推广性有待深究。系统动力学虽然是解决非线性复杂系统关系的有效方法,但是模型的精度还有待提高。尤其对于方程的构建,很大程度是局限于研究者本身的知识水平和见识。第二,选取对象的代表性有待考察。本文仅仅以一家高新技术企业作为整个中国高新技术企业的代表。它的代表程度有多高值得进一步商榷。其他企业能否可以直接利用它得出的一些指导性建议同样值得深究。第三,模型系统的边界精度有待探索。整个创新网络的边界遵循了模型边界的一般原则。钟永光认为,现实系统的各种对象往往存在着千丝万缕的联系,如果尽可能地一一可虑,就有可能把许多不重要的因素考虑到模型中去,这样会使得模型十分庞大,可能迷失自己,太少可能又不能精确模拟现实系统[30]。不同的研究对象和目的,边界的选取也不尽相同。在遵循一定原则的同时,模型边界的确定能否有更加精确的数学方法还有待深究。 作者:游达明 李志鹏 杨晓辉 单位:中南大学 网络新技术论文:光纤网络的新技术特征论文 摘要:光纤通信是以光波为载波,利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介,通过光电变换,用光来传输信息的通信系统。从国家骨干通信网到城域网以及到用户的接入网,基本上都是采用光纤通信的方式实现的。 关键词:光纤网络传输容量超高速超长距离DWDM自动交换光网络 一、光纤网络的发展现状和发展需求 光纤通信是以光波为载波,利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介,通过光电变换,用光来传输信息的通信系统。从国家骨干通信网到城域网以及到用户的接入网,基本上都是采用光纤通信的方式实现的。光纤通信技术和计算机技术是信息化的两大优秀支柱,计算机负责把信息数字化,输入网络中去;光纤则负责信息传输的重任。目前,我国累计敷设光缆近400万公里,累计光纤用量近8000万公里。随着当代社会和经济的发展,信息容量日益剧增,为提高信息的传输速度和容量,光纤通信技术有了突破性的发展,成为继微电子技术之后信息领域中的重要技术。 随着网上办公、3G移动通信、远程移动存储等新业务的应用,人们对光纤通信网的传输速度和容量需求不断增长,甚至有些地区的单用户接入速度要求达到1Gb/s,因此必须建设速度更快、容量更大的光纤通信网才能满足人们日益增长的通信需求。为了满足更高的用户服务质量要求,对基层传输协议的更新也是很重要的。光纤网络快速发展的另一个应用领域是网格计算以及商业化的云计算,在未来几年,这样的计算将不再仅仅局限于科学计算,而将进一步扩展到商业领域和军事应用领域。如在军事上成功应用的传感器网格和美国国防部耗资几十亿美元的“全球信息栅格”计划,都是网格计算的应用。 二、光纤网络的新技术 2.1光纤高速传输技术 人们需要光纤网络的超高速、超大容量,但到目前为止我们能够利用的最理想传输媒介仍然是光。因为只有利用光谱才能带给我们充裕的带宽。光纤高速传输技术现正沿着扩大单一波长传输容量、超长距离传输和密集波分复用(DWDM)系统三个方向在发展。单一光纤的数据传输容量在20年里提升了万余倍;超长距离实现了1.28T(128x10G)无再生传送8000Km;波分复用实验室最高水平已做到273个波长、每波长40Gb。 2.2宽带接入 光纤网络必须要有的支持,各种宽带服务与应用才能开展起来,网络容量的潜力才能真正发挥。宽带接入技术五花八门,主要有以下四种:一是基于高速数字用户线(VDSL);二是基于以太网无源光网(EPON)的光纤到家(FTTH);三是自由空间光系统(FSO);四是无线局域网(WLAN)。 2.3无源光网络 无源光网络(PON)的概念由来已久,它具有节省光纤资源、减少线路和外部设备的故障率,提高系统可靠性,节省维护成本、对网络协议透明的的特点,在光接入网中扮演着越来越重要的角色。同时,以太网(Ethernet)技术以其简便实用,价格低廉、易维护、可扩展、标准化和广泛的商用软硬件支持的特性,几乎完全统治了局域网,随着IP业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升,以太网也在通过传输速率、可管理性等方面的改进,逐渐向接入、城域甚至骨干网上渗透。而以太网与PON的结合,便产生了以太网无源光网络(EPON)。它同时具备了以太网和PON的优点,被认为是下一代网络中主要的宽带接入技术。它通过一个单一的光纤接入系统,实现数据、语音及视频的综合业务接入,并具有良好的经济性。业内人士普遍认为,FTTH是宽带接入的最终解决方式,而EPON也将成为一种主流宽带接入技术。由于EPON网络结构的特点,宽带入户的特殊优越性,使得全世界的专家都一致认为,无源光网络是实现“三网合一”和解决信息高速公路“最后一公里”的最佳传输媒介。 2.4自动交换光网络 下一代的光网络是以软交换技术为优秀,采用容量巨大高密集波分系统,具有自动配置功能的大容量光交换机,新一代的光路由器,各种适合于不同场合运用的低端光系统(如MSTP和RPR),组成的智能光网络。早在2002年AT T在OFC上就称“智能光网络目前就已经成为现实”。构建高效灵活的自动交换光网络的重要节点设备光交叉连接设备(OXC)和光分插复用设备(OADM),随着这些设备的发展,智能光网络有了新的发展,也就是自动交换光网络(ASON),其最突出的特征是在光传送网中引入了独立的智能控制平面,利用控制平面来完成路由自动发现、呼叫连接管理、保护恢复等,从而对网络实施动态呼叫连接管理。 目前,光网络的发展主要是利用DWDM技术扩大传输容量,但是,随着光分插复用(OADM)和光交叉连接(OXC)技术的逐步成熟,原来只是提供带宽传送的波长本身也能成为组网(分插、交换、路由)的资源。同时,在扩大传输容量的同时,如何有效的运行、管理和维护如此大规模的网络已经被人们提上日程。目前,光网络的管理与控制仍然采用类似于SDH网络的传统模式,光网络只作为简单的传送介质。这种传统的传输业务与通信业务分别控制与管理的模式,使当前提供宽带通道仍然只能采用静态配置方式,不能灵活提供各种需要的带宽。 随着IP业务快速的增长及IP业务量本身的不确定性和不可预见性,使得对网络带宽的动态分配要求越来越迫切。这种不可预见的业务需求要求具有很强动态性能的新型光网络出现,以适应新业务的需求。另外,在当前竞争激烈的通信市场上,提供"即时服务"已经成为电信运营商竞争的关键优势。因此,人们将在未来优秀光网络中引入动态的网络配置方式,或称"自动交换",以满足数据/互联网的无法预测的动态特性。这将充分提高网络的资源利用率,从而降低网络成本。为此,ITU-T等国际标准化机构提出自动交换光网络(ASON)的概念作为下一代光网络的标准草案。ASON这一概念的提出,是光传送网的一大突破,它将交换功能引入了光层,促进了通信网两大技术--传输和交换的进一步革新和融合。 ASON是一个智能化的光网络,它采用客户/服务器(Client/Server)的体系结构,具有定义明确的接口,可以使网络资源按照用户的需求快速动态的分配,同时具有快速的网络恢复和自愈能力,能够保证网络的可靠性和提供灵活的路由功能。现有的光通信系统大都采用电路交换技术,而发展中的自动交换光网络凭借其"智能"交换技术为用户提供了交叉连接、交换和路由等强大的功能,从而实现了网络的高速率和协议透明性。 ASON网络体系主要由智能光传输设备、智能光交换设备和智能光终端设备组成,并通过专门的智能化的分布式控制软件平台完成ASON内的自动连接和交换的控制。ASON通过将网元智能化,改集中式管理为分布式管理,将原来网管的许多功能下放到各网元中,从而实现了网络的实时管理。使许多原来需要人工参与的工作使得网络本身去完成,这极大地增强了整个网络的服务效率,使ASON能够给用户提供灵活、快速的服务。 三、结语 专家分析说,随着全球电信业的转型,光通信又一次进入蓬勃发展时期,而这次发展涉及的范围更广,技术更新更难,影响面也更宽。我国在超高速率、超大容量、超长距离光通信方面取得的突破,尤其是基于40Gb/s系统的超高速超大容量光传输技术的应用,将大大改善通信网的结构,人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来到来,满足社会信息传输需求,并将产生巨大的社会效益和经济效益。 网络新技术论文:网络信息新技术传播管理论文 摘要:本文探讨了网络传播中的信息开发利用新技术,包括数据采掘和知识发现技术、XML、自动分类与自动摘要、智能搜索引擎技术,并讨论他们对新闻传播工作的影响。 关键词:网络传播,数据采掘,知识发现,XML,自动分类,自动摘要,智能搜索引擎 在网络时代,广大新闻传播工作者和受众面临信息过载的难题。人们一方面被信息淹没,一方面却饥饿于知识和有用信息。大量的信息不能进行及时有效的开发利用。面对信息爆炸,如何才能不被信息的大海所淹没,从中及时发现知识、有用的信息、新闻、或新闻线索,使信息真正成为资源,正在成为各国研究的热点。从技术上看,目前主要有种解决方案。 一数据采掘和知识发现技术 在某种意义上说目前我们不是缺少信息,而是被信息淹没了。在因特网上有无穷的信息和数据。目前的数据库系统和搜索引擎可以高效地实现数据的统计、查询等功能,但是无法发现数据中存在的关系和规则,无法根据现有的数据预测未来的发展趋势,缺乏挖掘数据背后隐藏的有用的信息、知识、新闻、或新闻线索的手段,导致了“数据爆炸但知识贫乏”的现象。人们需要有新的、更有效的手段对各种大量数据进行挖掘以发挥其潜能,数据挖掘正是在这样的应用需求环境下产生并迅速发展起来的,它的出现为自动和智能地把海量的数据转化为知识、有用的信息、新闻、或新闻线索提供了手段。 数据采掘与知识发现(KDD)一词首次出现在1989年8月举行的第11届国际联合人工智能学术会议上。知识发现(KnowledgeDiscovery)研究的主要目标是采用有效的算法,从大量现有或历史数据集合中发现并找出最初未知、但最终可理解的有用知识,并用简明的方式显示出来。 数据采掘(DataMining)就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的原始数据中,提取隐含在其中的、先前未知的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。数据采掘在一些文献中有些相近似的名称,如数据开采、发现知识(KDD)、知识采掘、知识抽取、知识考察、数据融合(DataFusion)等。 知识发现是一个从数据中提取出有效的、新颖的、潜在有用的并能最终被人理解的知识、有用的信息、新闻、或新闻线索的过程。知识发现是从数据库和中发现知识的整个过程,而数据挖掘是整个过程中的一个步骤。因为数据挖掘是知识发现整个过程中最重要的步骤,所以我们通常将知识发现和数据挖掘作为同义词使用而不加区分。 数据采掘的工具目前,国外有许多研究机构、公司和学术组织从事数据采掘工具的研制和开发。这些工具主要采用基于人工智能的技术,包括决策树、规则归纳、神经元网络、可视化、模糊建模、簇聚等,另外也采用了传统的统计方法。 知识发现技术可以帮助我们从网上大量的原始数据和信息海洋中,挖掘出能反映其中规律的知识提供新闻工作者和网民。 在知识发现的基础上可以构成虚拟知识共享系统。虚拟团体是一个分布式的组织,它的成员是一组在网络上协同工作的同行,他们依靠网络的支持相互合作、共享知识,可以快速有效地解决问题。新闻工作者之间、网民之间,新闻工作者与网民之间可以构成虚拟团体,进行交互式信息传播,进行新闻、信息、知识的交流与共享。 虚拟知识共享系统包括:(1)先进的知识获取技术。帮助成员搜索、处理知识,从中提炼专家经验。(2)支持多用户的Web开发,以使成员定制自己的Web站点。(3)可以自适应团体需求的自组织式的新闻、信息、知识存储。 二XML HTML是目前因特网上广泛应用的标记语言。其优点是非常简单;固定的样式;简易且标准的连接;支持表格;编程简单。但是也存在难以扩展;交互性差;语义性差;单向的超链接:链路丢失后不能自动纠正;动态内容需要下载的部件太多;致使搜索引擎返回的结果过多;缺乏对双字节或多国文字的支持等不足。尤其是目前基于HTML的搜索引擎存在着返回结果太多,检索精度差的弊端。而XML可以有效地克服这些不足。 XML句法可标注出文档的结构和目的,这样就可缩小检索范围,提高提高检索精度。例如,用户想购买二手车,就可将查询限制为用于描述“汽车销售”的标识中。 XM能帮助人们辨别模糊词义。自然语言中的词经常多义、多指,网络信息检索系统不能分辨哪一种意思是查询中的,哪一种是文档中的。XML有助于解决词义模糊问题,提高检索的准确性。如,用户使用“brown”作检索词,他有可能想查找由DonaldBrown所写的论文,由BrownUniversity出版的论文,或有关brownbear的论文。如果用户明确想查询[author]Brown[/author],[university]Brown[/university],还是[subject]brown[/subject],就会提高检索准确性。 XML使得能用结构相邻关系来替代物理相邻关系进行检索结果相关性排序。XML可允许利用非文本数据,如数值数据、地理位置、温度值等进行检索。 三智能搜索引擎技术 目前,计算机信息检索功能已经从基本的布尔检索、截词检索、邻近检索、短语检索、字段检索发展为高级的加权检索、自然语言检索、相关信息反馈检索、模糊检索和概念检索。网络信息检索优秀工具是搜索引擎。 搜索引擎的目的是帮助新闻工作者和受众寻找信息资源。在因特网环境下,其典型实现是基于关键词匹配的信息检索机制。搜索引擎主要由四部分组成:搜索器,索引器,检索器,用户接口。搜索器的功能是在互联网中发现和搜索信息。它要尽可能快、尽可能多地搜集各种类型的信息,同时还要定期更新已有信息,避免死连接和无效连接。索引器的功能是理解搜索器所搜索的信息,从中抽取出索引项,用于表示文档以及生成文档库的索引表,建立起自己的物理索引数据库。一个搜索引擎的有效性在很大程度取决于索引的质量。检索器的功能是根据用户的查询在索引库中快速检出文档,进行文档与查询的相关度评价,对将要输出的结果进行排序,并实现某种用户相关性反馈机制。用户接口的作用是输入用户查询、显示查询结果,提供用户相关性反馈机制。 [page_break] 搜索引擎的工作原理搜索引擎起源于传统的信息全文检索理论,即计算机程序通过扫描每一篇文章中的每一个词,建立以词为单位的倒排文件,检索程序根据检索词在每一篇文章中出现的频率和每一个检索词在一篇文章中出现的概率,对包含这些检索词的文章进行排序,最后输出排序的结果。互联网搜索引擎除了需要有全文检索系统之外,还要有所谓的“蜘蛛”(SPIDER)系统,即能够从互联网上自动收集网页的数据搜集系统。蜘蛛将搜集所得的网页内容交给索引和检索系统处理,就形成了我们常见的互联网搜索引擎系统。当然,一个完整的搜索引擎系统还需要有一个搜索结果的页面生成系统,也就是要把检索结果高效地组装成互联网页面。当系统的访问量(PAGEVIEW)变大时,页面生成系统往往会成为整个系统的瓶颈。与传统的信息检索理论研究不同,搜索引擎的用户看重的是系统的稳定性、速度、易用性和返回的信息量及相关度。 据专家评测,目前主要的搜索引擎返回的相关结果的比率不足45%,其原因是现有的Internet搜索引擎拥有极少量的知识,并且是面向最一般的用户模型。不划分知识领域,不对用户建立任何描述以及使用关键词匹配的交互方式,都限制了搜索引擎的使用效率。由此提出了智能搜索引擎的概念。 智能搜索引擎应具有的特点新一代中文智能搜索引擎是一个基于汉语语法、词的上下文和语义等中文信息处理技术,自动收集、识别Internet网上的WWW和News信息,智能化地提取摘要和关键词、建立索引、提供查询和对不良信息的监控、报警功能和网络信息自动发现和查询系统。它以加权的启发式搜索算法控制信息资源的搜集,采用了一种加权的启发式搜索算法,系统根据用户配置的领域导向词和资源服务器所在地域信息,以启发式函数计算每个URL的权值,并选择权值高的URL优先访问。 智能搜索引擎可以根据互联网本身的链接结构对相关网站用自动方法进行分类,再加上结构严谨,萃取精华的开放式信息目录,为每一个查询迅速提供准确的结果。 智能搜索引擎可以预期用户的需求,并可有效地抑制关键词的多义性。如Eastman、Kodak都在尝试在它们的Intranet中使用更加智能化、知识化和专业化的搜索引擎。目前比较成功的智能搜索引擎有FSA,Eloise,InFind,CompassWare和FAQFinder。 InFind是一个类似于元搜索引擎的产品,但支持自然语言、模糊检索,可将结果自动去重、聚类,并可返回对所有搜索引擎并发查询的结果,其检索结果根据分类排列。 芝加哥大学人工智能实验室开发的FAQFinder。它是一个具有问答式界面的智能搜索引擎。在获知用户问题后,它查询FAQ文件以给出比较合适的回答。FAQFinder的内核由五个互联联系的技术环节构成:(1)基于统计方法建立FAQ文件。这是由FAQFinder中的工具Smart完成的。(2)用一个由简单名词和动词短语构成的文法树分析用户的查询,以得到一个用于支持内容匹配的描述。(3)问题识别者(QuestionRecognizer)操作文法树以辨识问题从属的类别。(4)使用语义网分析与概念匹配技术,找出与用户查询最近似的问题。(5)FAQFinder将得到的匹配返回给用户。如果没有近似的匹配,则将使用一个启发式的策略。 智能搜索引擎还可以采用协同式检索方法。该方法一般用于一个特定的用户(如一个或一组新闻工作者、一个新闻媒体、一个或一组受众)。协同式方法有时又称为公众学习方法,它将其他用户的反应反馈给当前的用户。系统不去计算分类项目的相似程度,而是计算用户之间的相似程度。协同式方法不分析分类项目的内容。协同式方法一般用于非文本化的数据,如电影、音乐等,但是也有的系统将其用于文本数据的挖掘,如新闻过滤等。已有一些系统用于电子邮件处理、会议时序安排、电子新闻过滤和娱乐节目推荐。 与智能搜索引擎技术相关的还有信息智能“推”技术和个性化检索技术。 基于网民和新闻工作者访问互联网的特点,在用户拉取信息的搜索过程中,根据其输入的关键词,通过机器学习,可以识别和预测其兴趣或偏好,从而有针对性、及时地向网民和新闻工作者主动推送相关知识和最新信息、新闻和新闻线索。推送的形式可采用频道式推送、邮件式推送、网页式推送或专用式推送。目前已有构造Web访问模式树(WAPtree)的算法,可从大量信息访问日志中挖掘用户访问信息的模式。也可从用户访问文档的超链接来预测用户的访问偏好,其知识发现采用关联性法则。 个性化检索要求能够网络信息检索系统能够学习网民和新闻工作者的兴趣、适应其兴趣的变化并提出检索建议。一般采用分布式Agent技术,例如在客户机上运行用户接口Agent,表示用户个性化模式,在服务器上运行信息检索管理Agent,相当于中介信息检索服务器,实现与各引擎的交互,用户Agent用户开始一项个性化查询quest,通过与个性化模式库中模式的类比学习,产生净化了的个性化检索模式,提交信息Agent协调模块选择相关信息检索。返回的检索结果通过信息滤波,送交显示模块,新闻工作者和网民通过浏览返回的结果,确认是否为感兴趣的文档,若为感兴趣的文档,就提交相关反馈文档模块并进行聚类,产生个性化模式,同时存入该用户的个性化模式库中,如果用户不满意,也可以将确认结果提交给强化学习模块,进行交互学习,进一步净化检索结果。 网络新技术论文:TD-LTE无线网络规划新技术初步探讨 目前,TD―LTE实验网和预商用网络建设正在全球范围内如火如茶地展开。中国移动公司在六个重点城市承担了TD-LTE规模试验网络外场测试工作。在外场测试中,性能和组网方面测试作为重要内容,将为商用网络的大规模部署奠定基础。相应地,无线网络规划新技术研究和软件工具的开发也被提上日程。 首先,TD―LTE无线网络规划流程与3G区别不大,主要包括需求分析、规模估算、站址选择、网络仿真、参数规划,始终贯穿于TD―LTE网络规划及优化各个阶段。TD―LTE采用了OFDM和MlMO多天线等多项先进技术,承载着高清视频、即摄即传等特有业务类型,需要无线网络规划中特别考虑。由于TD-LTE:~线网络规划涉及很多参数输入和最优组合,复杂高,需要软件工具支撑,因此我们开发了TD―LTE无线网络规划工具,基本实现覆盖、容量规划、自动选站、RF参数规划等部分功能。 其次,我们一起讨论TD―LTE自动选站问题,也是工程建设中关键一环。目前,2G/3G站址都是宝贵的站址资源,根据需求,从中选择符合要求的最优站点,也可以新增部分站点。我们的方案是通过采用智能局部搜索的最优化技术,自动运算获得优选站址和新增站址信息。优势在于省去了采集、校正和分析传播模型相关测试数据相关的工作量。另一方面,创新性地改变了现有基站的选址方式,使选址工作由手工操作转变成智能自动地完成。算法平衡了RSRP、RSRQ、S1NR等指标,获取全局最优方案,快速输出现存站点中,满足网络KPI情况下,可以使用的站点信息,体现出优化工作前移的思想,节约运营商在勘站、建站等方面的大量费用,为快速建设TD-LTE网络提供了重要的支撑工具。 第三点讨论的主题是TD―LTE网络容量仿真方法。在目前常用的TD―LTE无线网络数据业务网络规划仿真方法中,动态仿真方法需要海量的数据运算及硬件存储,实现复杂,运行效率低,对支撑平台要求高,实用性差。极少应用在网络规划仿真中。另一方面,基于快照的Monte-Carlo静态仿真不能够准确反映用户在TD-LTE网络下业务用户感知或者是满足一定业务QoS下的网络容量。为此,我们提出一种基于半动态仿真实现高精度TD―LTE网络数据业务的网络规划仿真方法。通过兼容Monte―Carlo仿真在空间上静止的特点与动态仿真在时间上“运动”(考虑前后TTI之间的相关性)的特点,彻底规避了动态仿真的庞大存储量和计算量问题。在TD―LTE数据业务网络规划仿真中将不同TTl在时间上关联起来,准确反映uE在一段时间内稳定的业务行为,输出较为符合实际网络的各类业务平均速率和符合实际网络的小区吞吐量。 第四点,我们就TD-LTE场景划分和优化问题进行汇报。研究内容是借鉴TD-SCDMA网络优化的思路,通过移植到TD-LTE中,在网络规划阶段就关联到后期网络优化中。通过划分不同地理场景和无线场景,根据TD覆盖场景特点建模,在不同场景配置不同优化参数。在此基础上提出TD―LTE多场景优化机制,目的在于提升网络指标、改善用户感知、提高优化效率、降低优化成本。 第五点谈谈TD―LTE无线网络RF参数自动优化问题。目前天馈优化主要是靠根据DT测试发现问题进行手工局部调整。这种方法缺陷在于针对局部问题优化,基于人工经验,效率低,不适合大量应用,考虑因素有限。通过开发1套TD―LTE自动天馈优化工具,将天馈参数的联合优化设置,快速达到优化目标。预估优化效果,无需反复路测,缩短优化时间。均衡考虑各无线网络指标,保证优化效果。通过工具软件开发,实现自动输出天馈参数优化方案,降低了网络优化时间和成本。 TD-LTE商用化进程任重道远,产业链各方需扎扎实实研究TD-LTE无线网络规划基础性和前瞻性创新技术,为TD―LTE网络规划和建设提供技术支持。在此也呼吁集产业界之力,尽早开发出满足移动公司大规模网络部署需求TD-LTE网络规划商用软件,更好支撑促进TD-LTE产业发展。 网络新技术论文:用DOL新技术组建高性价比无盘网络教室 摘要:DOL(Disk On LAN)无盘网络以全新的通信模式、高效的网络利用、低廉的服务器要求、灵活又方便多样的工作站配置迅速得到了业界的认可。很多网吧、电脑游戏厅都已经从原来的有盘网络改成了DOL无盘网络,由此可见DOL的性能及管理的方便性高与有盘网络,我们用DOL新技术组建高性价比网络教室是完全可行的。 关键词:无盘网络;DOL;服务器;无盘工作站;网络教室 1 引言 什么是无盘网络?简言之,一个网络中的所有工作站上都不安装硬盘,而全部通过网络服务器来启动,这样的网络就是无盘网络,这些工作站被称为无盘工作站。 没接触过无盘网络的人可能会很快对这样的网络产生兴趣,每台工作站省掉一个硬盘,一套三四十台机器的网络省掉的钱就相当可观,这可能是每个刚接触无盘网络的人的第一印象。的确,省钱是无盘网络的一大重要优点,而实际上无盘网络的最主要优点却并不是省钱。无盘网络的最主要优点应该是“管理和维护”。 作为网络管理员的教师们可能对"管理和维护"有比较深的认识,网络管理员的主要工作就是要保证一个网络能正常运行。一个普通的有盘网络,如一个网络教室,如果网络中的工作站出了什么问题,开不了机、上不了网,或者网络中的软件要升级,比如说这个网络教室中工作站本来安装了Office97,而现在要全部升级为Office2000,这时网络管理员就要忙起来了,他要负责把每台机器都调整好,安装上新的软件,甚至每台机器的硬盘都要重新格式化、分区、安装好系统……也许过不了多久,系统又被学生不小心破坏掉,于是又是繁琐的安装、调试……麻烦不说,还要耽误工作影响用户的正常使用。 因此,一种新的网络结构:无盘网络出现了。无盘网络的本意一个是为了降低工作站的成本,另一个就是为了管理和维护的方便。试想,如果把工作站要用到的操作系统的文件和软件文件都放到服务器上,系统的管理和维护、软件的升级都只需要在服务器上完成,这对网络管理员来说的确是福音。 DOL(Disk On LAN)无盘系统是局域网应用中的新技术,它将充分发挥了网络、硬件和操作系统的潜能,自从出现后迅速在深圳、南京、福州、南昌、长沙、内蒙、成都、云南等地的网吧掀起一遍无盘的浪潮,获得了众多用户的一致认可!该技术在性能上、在管理的方便性上都超过了有盘网络,有盘能运行的,DOL无盘不但全部能运行,而且运行更稳定、更快、内容更多、维护更简单,DOL无盘系统在校园网、网吧、游戏网、企业网、证券网、电子酒店、KTV包房VOD系统等局域网中正在迅速发展。 DOL无盘教学网的好处:服务器价格低廉,使用DOS操作系统,不需配置驱动程序,出现故障可随时更换;工作站电脑不需要硬盘,节约能源,节省成本,减少了硬件投入与维护;启动和运行跟有盘一样快,解决了速度瓶颈,在千兆网络上70台机器同时上网。联机工作等速度不受影响;系统不怕被破坏,能自动还原,无需频繁重装系统;系统可以内置各种大型教学软件,且随着市面上的新教学软件的出现在不断升级,保证你的教学时刻是最新、最全、最大限度吸引生源。 2 DOL 无盘网络教室的特点 2.1 硬件要求低、配置简单 (1)服务器:不需要使用专业的服务器及SCSI硬盘,普通的INTEL 845、865主板配置双IDE硬盘及1―2G内存即可胜任。操作系统使用无版权问题的DOS,且不需配置驱动程序,如果服务器损坏,只需将硬盘和内存插接到另外一台机器上,开机即可作为服务器工作; (2)客户机:只要求有Realtek 8139或RTL8100集成网卡,不用硬盘,其它配置无特殊要求,只与希望运行的操作系统和应用程序有关。采用DOL系统后,绝大部份软件的运行速度会比有盘更快;如可以在P3 550 128M的机器上运行Win XP和Office XP,开机自检完成后25秒进系统,完全可满足计算机初、中级及办公自动化的培训要求; (3)网络:100M/1000M网络到桌面,最好交换机有1000M端口。 2.2 运行速度快 (1)DOL系统充分考虑到网络环境的运行特点,在网络通信协议和磁盘驱动的处理上都进行了优化,服务器端可采用多块千兆网卡,并行运行;DOL服务器用海量内存作为磁盘的缓存,客户机的磁盘读写操作只与服务器的内存进行数据交换,因此远程启动的客户机启动运行迅速、流畅,远远超过本地硬盘的速度。所有客户机电脑同时重启动完成所需时间仅在1分钟之内。 (2)不必安装防火墙和杀毒软件,不用对网上的文件,网页,邮件进行扫描,因此上网收发邮件的速度更快。 2.3 系统安装更简单(只要有一个系统盘,3分钟内可以开机上课) (1)只要在任意一台客户机上安装完操作系统及共用的软件;将安装好系统的硬盘挂到DOL服务器上;打开局域网内所有电脑(无需硬盘)立即可以使用,不用化费大量时间每台安装系统,也不用象其它无盘系统需要上传操作系统; (2)更换操作系统,只要更换服务器的系统盘(可选用抽屉式活动硬盘盒),重新开机便可使用,只需3分钟,也就是说每个任课老师可以带自己的系统盘来上课; (3)采用多种方式以简化客户机的配置过程,在服务器上可以自动、批量或个别指定任何一台客户机的IP地址网关、DNS和工作站名称等; (4) 新的工作站,插上网线开机认一遍机器的驱动就可以使用。把这一状态保存下来即可。 2.4 软件更新方便 (1)管理员在客户机端使用“超级客户机”启动,只需在这台客户机上进行一次操作,即可实现整个网络软件的更新。软件更新只要在一台学生机上进行,在服务器上将其共享后,其它学生机重新开机即可使用; (2)可以在客户正在使用电脑时,安装新的软件,在需要使用时再共享出来; (3)如果新装的软件暂时不用,可以关闭共享,如不需要再用,只要删除共享,不会影响原来的使用,更不会留下任何的软件垃圾; (4)客户机也可以安装或更新软件,如果新安装的软件不再需要,不用卸载,只要按下还原键,再启动就可以。 2.5 系统更稳定 (1)去除了客户机上的硬盘,也就去除了病毒的存储介质,使从局域网内部感染病毒的机会降低为零; (2)DOL服务器中没有常规的Windows 操作系统,不支持常规的网络访问方式,也不可能感染病毒; (3)客户的所有写入均为虚拟操作。可以做硬盘分区,格式化,修改和删除文件,系统启动时一按还原键(可以设定为自动还原),统统复原。服务器中的系统盘只读不写,不会被修改; (4)支持服务器多网卡和网卡备援, 服务器端可以有多块网卡同时为客户机提供服务,可以为客户机指定从哪块网卡启动运行,以达到服务器负载均衡的目的,避免网络阻塞。在指定的网卡有故障时,客户机可以从备援网卡启动; (5)每个磁盘映像有两个还原点,管理员可以在任何时间把磁盘还原到指定的还原点。每台客户机也有两个还原点可用,用户可以在任何时间把系统还原到指定的还原点,管理员还可以将其设定为自动还原。 2.6 支持多种硬件软件配置 (1)DOL系统支持多种硬件配置,多种硬件型号的客户机可以共用同一个网络硬盘映像,因此即使是在不同硬件的客户机上,也可完成软件的同步安装和更新; (2)DOL系统支持多种软件配置,多种软件配置的客户机可以共用同一个DOL服务器,一个DOL服务器最多可同时提供4种操作系统(98/2000/XP/2003),8种硬件配置。利用客户机的备份还原功能,理论上可以将服务器提供的8种配置扩展为24种配置。 2.7 运行成本更低 (1)硬盘是电脑中易损配件,无盘电脑的故障率更低,不但能减少维护费用,更可以节约配件更换的开支; (2)客户机上不用安装硬盘,不但可省下运行时的电费。还可以减少热量散发,省下不少空调费用(每个机房按50台电脑估算约可节约3KW的电能消耗)。 2.8 软件兼容好 DOL软件优秀采用硬件存储设备驱动程序模型,通过网络把服务器上的映像文件模拟为与本地硬盘一模一样的“硬盘”,由于该驱动程序处于系统的最底层,对所有上层的文件系统和应用程序都是透明的,因此使用本系统的客户机稳定可靠、软件兼容性极佳,客户机的操作与普通有硬盘的计算机没有任何区别。目前已通过DOL系统测试的软件: 3 多媒体计算机网络教室配置方案 3.1 要求 能满足目前所有的教育课程的培训需要。 (1)为满足计算机网络培训需要,每台电脑要求独立运行一个服务器版的操作系统,Win2003,Win2000 server,Win2000 advance server。学生在配置完成后,重启电脑时,能够保存,在下个班级上课时能够清空。(通常有盘电脑能设置,能保存但清空不方便;一般的无盘电脑设置后不能保存;DOL可以做到。) (2)能满足多媒体,网页制作,办公自动化,CAD,3DMAX,编程等教学要求。 (3)对电脑维护类课程,可以做硬盘分区,格式化,安装、删除软件,软件配置等操作,在下一个班级上课时可以对所做的所有操作全部清空(只需要一分钟)。 (4)可以引导多个上课环境(DOL一个系统盘可以引导4个不同的操作系统同,8个不同的用户环境。) (5)每个任课老师可以打造自己的教学环境,上课时只要把自己做好的系统盘插到服务器上,开机便可使用。 3.2 网络拓扑图 3.3 硬件配置和费用估算 3.4 优点 (1)50台电脑的网络教室只花费十万元左右,性价比突出; (2)采用普通的网络结构,布线、管理简单,维护方便; (3)服务器未使用动辄数千元的SCSI硬盘、服务器主板和专用的CPU、内存等,而是使用了价格低廉的IDE硬盘、865主板、赛扬CPU及DDR内存;服务器的搭建十分简单,和工作站的本质区别在于安装了DOL系统和配备了较大的内存、硬盘,服务器一旦出现故障,只需用任何一台工作站替代即可继续工作; (4)由于虚拟系统的与服务器无关性,每个任课老师可以打造自己的教学环境,上课时只要把自己做好的虚拟系统盘插到服务器上,开机便可使用。 4 结束语 DOL无盘系统平台,可以完全替代现有学校机房硬盘加保护卡的使用方式,兼容教学中常用的信息技术教育和学校管理所需的各种软件和硬件环境,易于搭建出低成本、高效益、全功能、易维护的计算机教学及办公网络,是学校搭建网络教室的首选。 网络新技术论文:基于人工神经网络BP算法在电能质量检测分析监控新技术应用研究 摘要:人工神经网络BP算法在农村电力短期负荷多变量预测结构发生了重大变化,探索一种人工神经网络BP算法在农村电力短期负荷的多变量质量检测相空间融合方案,以及新型智能电网中的物联网信息聚合技术,和每一分量质量检测采用互信息法进行最佳延迟时间的选择,及最优嵌入维数则采用最小BP算法,预测误差法进行电压波形发生畸变引起电压波动和闪变以及三相不平衡。 关键词:电能质量检测;BP算法;人工神经网络 1电能质量新技术研究 人工神经网络BP算法在农村电力短期负荷多变量预测结构发生了重大变化,探索一种神经网络BP算法在农村电力短期负荷的多变量质量检测相空间融合方案以及新型智能电网中的物联网信息聚合技术,同时针对每一分量质量检测采用互信息法进行最佳延迟时间的选择,最优嵌入维数则采用最小BP算法预测误差法进行电压波形发生畸变成引起电压波动和闪变以及三相不平衡等,对供电电能质量造成严重的干扰或“污染”。 2电能质量检测新技术 2.1当前电能质量检测原理 对电能质量进行监测是获得电能质量信息的直接途径,虽然只局限于持续性和稳定性指标的检测,而传统的基于有效值的检测技术由于时间窗太长,仅测有效值已不能精确描述实际的电能质量问题,因此需发展满足以下要求的新检测技术:(1)能捕捉快速瞬时干扰的波形;(2)需要测量各次谐波以及间谐波的幅值、相位,需要有足够高的采样速率,以便能测得相当高次谐波的信息;(3)建立有效的分析和自动辨识系统,使之能反映各种电能质量指标的特征及其随时间的变化规律。 2.2电能质量新技术应用 基于电能质量在硬件和软件上应用平台主要有数字信息聚合技术处理、物联网信息聚合技术等新技术以及新的如小波变换的BP算法。电能质量检测对于系统实时性和支持复杂算法的特殊要求,提出一种基于双CPU的嵌入式实时系统解决方案。基于连续小波变换的信号奇异性检测原理及其在电能质量暂态信号检测中的应用进行了详细的研究,通过基于标准偏差估计的小波消噪算法,有效排除了噪声干扰,实现了精确的故障时刻定位。基于小波变换的理论,结合电能质量检测数据的特点,将基于小波变换系数的门限方法应用于电能质量检测数据的压缩。基于电能质量检测系统的组成部分和该系统不但能实现电网数据的精确采样分析电网的各项电能质量指标,并以直观的图形显示出来。 3电能质量新技术分析原理 电能质量的分析计算涉及对各种干扰源和电力系统的数学算法,由于干扰源性质各异,干扰的频谱从0Hz到GHz的广宽范围内,建立干扰源和物联网聚合电网元件准确的数学模型有时困难很大,有赖于电网基础资料的可信度。近年来,基于数字技术的各种分析方法已在以下电能质量领域中得到应用:分析谐波在网络中的分布波形畸变及在网络中的传播;分析各种电能质量控制装置在解决相关问题方面的作用;多个控制装置的协调以及与其他控制器的综合控制等问题。目前所采用的方法为: (1)时域仿真方法该方法在电能质量分析中的应用最为广泛,其主要的用途是利用各种时域仿真程序对电能质量问题中的各种暂态现象进行研究。 (2)频域分析方法该方法主要用于谐波问题的分析计算,包括频率扫描,谐波潮流计算等。即在非线性负载的动态特性,常规的谐波潮流计算法基础上,对非线性负载进行仿真计算,从而得到动态谐波潮流解。 (3)基于变换的方法这里主要指Fourier变换方法、短时Fourier变换方法和小波变换方法。作为经典的信号分析方法Fourier变换具有正交、完备等许多优点,而且有象FFT这样的快速Fourier算法,因此已在电能质量分析领域中得到广泛应用。但在运用FR时,必须满足以下条件:满足采样定理的要求,即采样频率必须是最高信号频率的两倍以上;被分析的波形必须是稳态的、随时间周期变化。 4电能质量研究中的人工智能新技术 (1)专家系统成本较高且在开发过程中耗时过长,但依然出现了很多应用。这些主要体现在对畸变的电压和波形进行分类;对电能质量问题的解决方案在专家系统架构下进行开发;测量和分析电能质量及电力系统电磁兼容性和识别电能质量可扩展的系统。 (2)根据历史数据和一些影响负荷变化的因素变量来推断将来时刻的负荷值。具有原理和结构简单、研究速度快、外推特性好的等特点。也存在历史数据要求高、无法详细地考虑各种影响负荷的因素,模型初始化难度较大,需要丰富的经验和较高的技巧的缺陷。 (3)滑法指数平滑法是一种曲线拟合法,在短期负荷研究中,一般用过去数周的同类型日的相同时刻的负荷组成一组时间上有序的观测值,然后对该数组进行加权平均就得到所需的负荷值。 (4)序列法就是根据负荷的历史资料设法建立时间序列的数学模型,并在该模型的基础上建立负荷研究的数学表达式,对未来的负荷进行研究。 (5)神经网络BP算法在农村电力短期负荷预测的主要思想是把电能质量检测分析监控分为两个阶段:第一阶段(正向传播过程),给出输入电能质量检测分析监控信息采集通过输入电能质量检测分析监控层经隐含层逐层处理中心数据采集来的信息并计算每个单元各个节点的实际输出电能质量检测分析监控技术;第二阶段(反向过程),若在输出层未能得到中心数据采集期望的输出值,则逐层递归地计算实际输出电能质量检测分析监控与期望输出电能质量检测分析监控短期负荷之差值(即误差),以便根据电能质量检测分析监控短期负荷此差值调结权值,就是可对每一个电能质量检测分析监控短期负荷权值计算出接收单元的误差值与发送单元的激活值的积。因为这个积和误差对权重的(负)微商成正比(又称梯度下降算法),把它叫做权重误差微商。电能质量检测分析监控短期负荷规则的指导思想:对电网权值和阈值的修正要沿着表现函数下降最快的方向-负梯度方向如下: 5结语 基于人工神经网络BP算法在电能质量检测分析监控新技术应用研究两个趋势:其中之一就是全智能控制化,自动对电能质量问题进行识别和数据处理,从而实现全面的无人监控功能;另一个则是通信技术远程化和同时针对每一分量混沌时间序列采用互信息法进行最佳延迟时间的选择,最优嵌入维数则采用最小BP算法预测误差法进行确定。所以远程化就可以适应不同层次的监控要求,从而使电能质量的监控点能够分布到电网中的任何地方,并且具有良好的在线功能。利用计算机VPN和以太网网络技术的更新融合,为不同地点供电系统电能质量的远程集中监测和分析数据建立主要包括GPRS授时技术进行与GIS多点同步采样,同时建立WEB网络平台和大型数据库管理供电网络运行数据供电系统的稳定。 作者简介:池安祥,重庆市綦南供电局助理工程师;康鸿飞,重庆市綦南供电局助理工程师;徐奉英,重庆市綦南供电局助理工程师。 网络新技术论文:关于网络安全新技术研究 摘要:目前,宽带网的普及,业界电子商务的开展,海量的网络信息,日趋丰富的网络功能使得“网上办公”条件已经成熟。随着我国电子政务的进一步发展,政府对企事业单位的管理将更多地从网络上进行,因此企业办公将不再局限于传统模式,而是将内部办公计算机通过局域网连接起来,形成信息化办公的群体效益,而企业内部网络搭上Internet互联网这个信息高速直通车后,使得信息交换传递更加快捷及时,现代办公已经发展到办公信息化的时代。然而随着信息化在我国的不断深入与发展,网络安全问题也日益成为我们关注的焦点。 关键词:网络隔离; 防火墙;局域网;网络安全 1 前言 随着Internet的飞速发展以及我国政府信息化为代表的电子政务的蓬勃发展,宽带网已经得到普及,业界电子商务的开展,海量的网络信息,日趋丰富的网络功能使得“网上办公”条件已经成熟。,办公信息化带来了办公效率质的飞跃,但办公信息化的安全,特别是内部办公网络的安全问题,也极大地引起人们的关注和思考。信息安全性要求和政府办公效率问题一度使人们陷入两难境地。2000年1月1日起正式实施的《计算机信息系统国际联网保密管理规定》中更是明确规定:“凡涉及国家秘密的计算机信息系统,不得直接或间接地与国际互联网或者其他公共信息网络相连接,必须实行物理隔离”。 2 网络隔离技术简介 2.1 网络隔离技术的发展历程 最早研究网络隔离技术的国家有美国、以色列和俄罗斯,我国提出物理隔离是在20世纪90年代的中后期。网络隔离概念最早是国外军方以“物理隔离”提出来的,不过直到现在,也没有完整的关于网络隔离技术的定义和标准,现在一般称之为“GAP Technology”,意为网络隔离。 网络隔离技术的发展到目前为止经历了以下五个发展阶段: 1) 完全的物理隔离。内部网络与外部网络为两套网络,它们之间完全的物理隔离。 2) 硬件隔离卡隔离。在客户端增加一块硬件卡,客户端硬盘或其他存储设备首先连接到该卡,然后再转接到主板上,通过该卡能控制客户端硬盘或其他存储设备。 3) 数据转移隔离。利用转移系统分时复制文件的途径来实现隔离。 4) 空气开关隔离。通过使用单刀双掷开关,使得内外部网络分时访问临时缓存器来完成数据交换的。 5) 安全通道隔离。通过专用通信硬件和私有不可路由协议等安全机制来实现内外部网络的隔离和数据交换,不仅解决了以前隔离技术存在的问题,并有效地把内外部网络隔离开来,而且高效地实现了内外网数据的安全交换,透明支持多种网络应用,成为当前隔离技术的发展方向。 2.2 网络隔离技术原理 网络隔离产品采用了网络隔离技术,是使用带有多种控制功能的固态开关读写介质连接两个独立主机系统的信息安全设备。由于两个独立主机系统之间,不存在通信的物理连接、逻辑连接、信息传输命令、信息传输协议,不存在依据协议的信息包转发,只有数据文件的无协议“摆渡”,且对固态存储介质只有“读”和“写”两个命令。所以,网络隔离产品从物理上隔离、阻断了具有潜在攻击可能的一切连接,使“黑客”无法入侵、无法攻击、无法破坏,实现了真正的安全。 3 防火墙的体系架构 3.1 防火墙的体系架构 目前的防火墙大都依赖于对数据包的信息进行检查,检查的重点是网络协议的信息。防火墙主要查看IP包中的IP包头、TCP包头、应用层包头以及数据加载的包头,要了解防火墙的具体架构,就需要分析它是检查的那一层协议的信息。根据OSI模型,防火墙架构包含以下几种:包过滤防火墙,电路网关防火墙,应用网关防火墙,状态检测包过滤防火墙和切换防火墙。 3.1.1 网络隔离设备的体系架构 防火墙是建立在内外网边界上的过滤封锁机制,内部网络被认为是安全和可信赖的,而外部网络被认为是不安全和不可信赖的。防火墙的作用是防止不希望的、未经授权的通信进出被保护的内部网络。防火墙对网络安全的保护程度,很大程度上取决于防火墙的体系架构。 3.1.2 网络隔离设备的实现机制 网络隔离设备由内网处理单元、外网处理单元和专用隔离硬件组成。网络隔离硬件包括一个独立的固态存储单元和一个独立的调度和控制单元,内网处理单元和外网处理单元在同一时刻最多只有一个同固态存储单元建立非TCP/IP协议的数据连接,并通过私有协议进行数据的交换。下面提到的外网指不可信网络(如Internet),内网指高安全性的内部专用网。 通常情况下,网络隔离系统的外网处理单元与外网相连,内网处理单元与内网相连,外网和内网是完全断开的。 3.2 安全性分析比较 防火墙设备侧重于网络层到应用层的策略隔离,操作系统、内部系统的漏洞、通用协议的缺陷等都成为不安全的潜在因素。 首先由防火墙的体系架构可知,防火墙可能会产生网络层短路,从而导致伪造合法数据包带来的危害;防火墙还难于抵御数据驱动式攻击,即大量合法的数据包将导致网络阻塞而使正常通信瘫痪。其次,防火墙很难阻止由通用协议本身漏洞发起的入侵。第三,防火墙系统本身的缺陷也是影响内部网络安全的重要因素,当防火墙主机被控制后,内部受保护网络就会暴露无疑。第四,要使防火墙发挥有效的安全性,需要正确、合理的配置防火墙相关的安全策略,而配置的复杂程度不仅带来烦琐的工作量,同时也增加了配置不当带来的安全隐患。 3.3 各自定位的分析比较 3.3.1 解决目前防火墙存在的根本问题 1) 防火墙对操作系统的依赖,因为操作系统也有漏洞。黑客攻击防火墙,一般先攻击其操作系统,控制了操作系统,即控制了防火墙。而网络隔离产品在内、外部主机系统中嵌入安全加固的操作系统,并且内部主机的操作系统对外部攻击者是不可见的; 2) TCP/IP的协议漏洞; 3) 防火墙、内网和DMZ同时直接连接; 4) 应用协议的漏洞,因为命令和指令可能是非法的; 5) 安全策略的漏洞:在防火墙的安全策略,对于一个厉害的黑客来说是暴露的,他可通过利用错误配置的安全策略,侵入到您公司的内网。 3.3.2 网络隔离技术的指导思想与防火墙有很大的不同 1) 防火墙的思路是在保障互联互通的前提下,尽可能安全; 2) 网络隔离技术的思路是在保证必须安全的前提下,尽可能互联互通。 3.3.3 体系架构不同 网络隔离产品一般为双机或三机系统,而防火墙由一台处理机组成,为单机系统。而网络隔离设备实现了OSI模型七层的断开和应用层内容的检查机制,因而不会产生网络层短路,消除了基于网络协议的攻击。 3.3.4 设备本身的安全性不同 防火墙为单机系统,无法彻底消除操作系统的漏洞的威胁。一旦其操作系统被恶意攻击,防火墙完全处于被黑客控制之中,那么受防火墙保护的另一端网络就完全暴露在攻击之下。受保护网络的安全程度,很大程度上取决于防火墙自身的安全强度。而网络隔离产品由于采用了可靠的双机系统结构,可以提供从硬件、协议到内容的全方位安全保护。即使外部主机系统被曝光,也无法对内部主机系统进行攻击,因为内部主机系统和外部主机系统是物理隔离的。 3.3.5 安全规则配置的复杂程度不同 防火墙主要依据网络管理工程师配置的规则进行安全检查,其安全性的高低与规则配置情况密切相关。规则配置十分复杂,规则最终所起的作用不仅与每条规则有关,而且与每条规则的先后顺序、规则之间的相关性都有很大关系。网络管理工程师必须仔细检查每条规则,以保证其结果是其预期的结果。 从另一个方面讲,防火墙的配置要求网络管理工程师有较高的网络知识和技术水平。防火墙只是一个被动的安全策略执行设备,防火墙不能防止策略配置不当或错误配置引起的安全威胁,规则配置错误将造成不安全通道打开。 而网络隔离设备无需进行复杂的规则配置,只需设定一些内外网访问政策。网络隔离设备仅允许定制的信息进行交换,即使出现错误,也至多是数据不再允许传输,而不会造成重大安全事故。 3.3.6 是否防止内部的泄密行为 网络隔离与信息交换系统采用内容过滤和检查机制来防止泄密,另外具有严格的身份认证机制,因此不仅使信息网络的抗攻击能力大大增强,而且有效地防范了信息外泄事件的发生。而防火墙一般不具有这些安全机制,内部的用户主动泄密,防火墙是无能为力的。 3.3.7 内部支持的协议不同 防火墙由于采用标准的TCP/IP协议,不能防止利用标准网络协议中的缺陷进行的攻击。一旦防火墙准许某些标准网络协议,防火墙不能防止利用该协议中的缺陷进行的攻击。 而网络隔离产品内外网主机之间不存在依据协议的信息包转发,只有数据文件的无协议“摆渡”,因此最大程度上减少了由于标准协议所带来的安全漏洞。 3.3.8 对未知网络攻击的防范能力不同 目前发现的攻击,按照分类,有基于应用协议漏洞的,有基于TCP/IP协议漏洞的,有基于命令的,有基于包的,有基于操作系统的。网络隔离产品从根本上解决了这五种类型的攻击。因此,新的攻击,只要是基于上述五种原理的,不管是已知的,还是未知的,都可以阻止。而防火墙没有从根本上解决基于操作系统、应用协议、TCP/IP协议等漏洞造成的安全问题,从而缺乏对未知网络攻击的防范能力。 3.3.9 安全性和处理速度的矛盾 防火墙在安全性、效率和功能方面的矛盾比较突出。防火墙的技术结构,往往是安全性高效率就低,效率高就会以安全性为代价。而网络隔离产品私有硬件隔离交换,不存在安全性和处理速度的矛盾。 3.4 发展趋势的分析比较 针对目前防火墙存在的安全缺陷,防火墙技术会向具有入侵防御功能的智能化方向发展,同时网络架构的不断升级要求防火墙处理能力的不断提高。 目前网络安全市场上,以防火墙为优秀的安全体系架构实现的安全保障体系未能有效的防止频频发生的网络攻击,以及防火墙集成的IDS造成的漏报误报,这些都要求未来的防火墙具有更高的安全性,集成IPS的防火墙将逐步取代集成IDS的防火墙。通过集成多种功能设计,例如包括VPN、AAA、PKI、IPSec等多种附加功能,提高防火墙的可管理和可控能力,不断增强防火墙的抗DoS攻击能力,同时利用统计、记忆、概率和决策的智能方法对数据进行识别来达到访问控制的目的。具备集中的网络管理平台,支持双机热备份、负载均衡和多出口路由以及IPv6等将是未来防火墙的发展重点。 网络隔离技术经过几个阶段的发展,目前正处于第五代网络隔离设备的研发阶段。网络隔离技术正向易用性、应用融合化等方向发展,网络隔离技术在负载均衡、冗余备份、硬件密码加速、易集成管理等方面还需要进一步的改进,同时更好地集成入侵防御和加密通道、数字证书等技术,将成为新一代网络隔离产品发展的趋势。为了更好的满足我国提出的内网、外网和公网的网络体系结构,从成本和易管理方面出发,三网或多网的网络隔离设备也将成为网络隔离技术的一个发展方向。 4 结束语 网络隔离是一项网络安全技术,网络隔离可能对防泄密管理有很大的帮助,但这不意味着网络隔离是一项完全的防泄密技术。将网络隔离技术完全等同于防泄密技术是一种错误的理解。实际上即使是网络隔离,也没有解决类似于电磁辐射所导致的泄密,只有防电磁辐射泄密技术如TEMPEST才能解决这类问题。 网络隔离是目前最好的网络安全技术,它消除了基于网络和基于协议的安全威胁,但网络隔离技术也存在局限性,对非网络的威胁如内容安全,就无法从理论上彻底排除,就像人工拷盘一样,交换的数据本身可能带有病毒,即使查杀病毒也不一定可以查杀干净。但它不是网络安全问题,不存在攻击和入侵之类的威胁。如果用户确定交换的内容是完全可信和可控的,那么网络隔离是用户解决网络安全问题的最佳选择。 网络新技术论文:网络入侵检测系统NIDS的新技术研究 摘要:该文在阐释入侵检测系统与网络入侵检测系统概念、原理的基础上,分析了现有网络入侵检测系统在攻击检测方面存在的不足与问题,并针对存在的问题提出了具体的改进策略与建议。以期对新型网络入侵检测系统的研究与应用有所启迪。 关键词:网络入侵检测系统;NIDS;改进 随着计算机和因特网的普及与应用,大量的个人、企业与政府机构信息开始保存在于计算机和网络服务器中,这就对信息安全提出了更高要求,对安全解决方案的需求与日俱增。现有的网络、信息安全解决方案中最常用的就是防火墙。传统意义上依靠防火墙建立网络组织结构,常常是“外紧内松”,能够有效阻止外部人员的入侵,但对内部人员所做的攻击却无能为力。而入侵检测系统的成功研发与应用,是对防火墙缺陷的有益补充。入侵检测系统能够在入侵攻击发生时或者对系统造成危害前,检测到入侵攻击,并驱逐入侵攻击,有效减少因为入侵造成的损失。入侵检测系统因此也被称为继防火墙之后的第二道安全保护锁。本文欲在阐释入侵检测系统概念、分类的基础上,分析现有网络入侵检测系统在攻击检测方面存在的问题,并针对存在的问题提出具体的改进策略与建议。 1 IDS与NIDS概述 1.1入侵检测系统(IDS) 入侵的含义,从广义上讲,包括攻击发起者通过非正常手段取得合法的计算机系统控制权,也包括攻击者利用收集到的漏洞信息,恶意的对计算机及网络系统造成拒绝访问、使用等危害的行为。而入侵检测,便是发觉、发现入侵行为的过程。它通常是通过对计算机或网络系统中若干个关键点进行信息收集,以此来判断、分析、发现计算机或网络系统中存在的违反安全规定、安全策略的行为或者曾被攻击过的迹象。能够实现上述功能的件、硬件或得它们的组合,即是所谓的入侵检测系统(IDS)。与其他计算机、网络安全产品不同,入侵检测系统更多的具有智能特点,它可以对收集的数据进行分析、判断,进而得出有用的结果。有效的入侵检测系统能够简化、降低计算机和网络管理人员的工作程序和工作量, 1.2 网络入侵检测系统(NIDS) 网络入侵检测系统的最大特点之一,就是检测数据来源于网络,而非传统的主机。在以太环境下,它主要利用网卡的混杂模式来获取监测网段中的数据包,其保护着整个网段信息安全的任务。而在交换环境下,网络入侵检测系统为了获取到有用的数据需要对其进行精心的设计。网络入侵检测系统功能的实现,是通过对所收集数据三类特征的对比来发现可能存在的入侵行为的。这三类特征分别是:串、端口和数据包头三者的特征。串特征表现为在数据正文中出现代表某种攻击意义的字符串;端口特征则是通过对特定数据连接端口查看来发现可能存在的入侵,如:木马程序大多都是通过指向特定的端口来接收控制信息。数据包头特征是指所检测到的数据包头中存在码位上的非法的组合,最为典型的例子就是Winnuke。 2 网络入侵检测系统检测方面存在的不足 网络入侵检测系统常用的检测方法有异常检测、特征检测、协议分析和状态检测等。在实际中的应用中入侵检测系统通常都是多种检测方法的组合。但这同样不能保证入侵检测系统的有效性,其中一个重要原因就是自身存在的设计缺陷。具体主要表现为以下几点: 2.1 异常检测方面 异常检测通常使用统计的方法来实现。它是以大量的原始审计记录为基础的,如果单纯的使用统计来实现入侵检测功能,则对不会或很少影响统计规律的入侵审计记录予以忽略,即使已经有了明显的入侵特征。并且采用统计方法实现的入侵检测系统在大量的入侵行为发生情况下,被训练成适应模式。在入侵者发现入侵活动被监视时,可以对统计人侵检测系统中统计方法进行研究,有意识的在该系统可以接受的范围内制造审计事件,逐步使入侵检测系统将入侵事件当作正常事件来对待。 2.2 特征检测方面 一个困扰着网络入侵检测系统的问题就是,现有检测规则的更新永远落后于攻击手段。现实情况是,一个新的系统漏洞的公布,可能就会立即出现利用该漏洞攻击的方法或手段,但与之相适应的检测、防护规则却可能需要很长时间才能研发出来,弥补该漏洞。现实中存在着一个发现新入侵方法到用户升级安全规则库和知识库的时间差,对于恶意的入侵者,这个时间差就已足够入侵者发动入侵攻击行为。并且,既使公布了可以防范攻击的检测规则,也可能存在误报率过高问题,而对真正的攻击却起不到防护作用。现在有越来越多的恶意入侵者,或者所谓的黑客有不公布他们发现的漏洞的倾向,这就为攻击特征的总结带来无形中的困难。 2.3 系统实现方面 由于受网络入侵检测系统保护的网络、主机及其内部五花八门程序影响,既使是对同一个协议分析,实现的方法也不尽相同。入侵者很有可能利用不同系统中不同的实现方法的差异来进行目标系统信息的收集或者进行选择性的攻击。由于网络入侵检测系统不可能智能化到通晓这些不同系统的不同实现方法,故而也就可能被入侵者成功绕过。同时,在外在检测方法方面也存在着入侵变体、协议、及TCP/IP协议等方面局限的限制。 3 网络入侵检测系统的改进 网络入侵检测系统结构改进的原则是:“网络入侵检测系统知道得越多、越智能,其效果就更好”。首先引入网络环境信息的概念,它表示网络入侵检测系统所处网络的各种相关的信息,体现了网络入侵检测系对所网络情况的认知与把握。网络环境信息,主要“主机特征信息”、“主机评估价值”以及“网络拓扑信息”等和当前网络相关的所有信息。改进的网络入侵检测系统主要就围绕网络环境信息展开,通过对网络环境信息的获取、利用与维护,达到对当前网络入侵检测系统的改进目的。 3.1 网络环境信息的获取 1)主机特征信息的被动发现 一般情况下网络接口设备都在“混杂模式”下工作,通过与目标网络的并联,来侦听通信数据,抓取数据包。数据包获取后,再进行协议分析。抓取的数据包在协议分析后,被送到“入侵数据分析器”中进行入侵分析,主要是对这个包的副本进行分析,以此来判断是否可能含有主机特征信息,如果可能,则被送至“网络环境信息分析器”中进行主机特征信息分析。该过程主要采用被动发现技术。但网络情况的不断变化的,所以应该采用“发现”的动态的、长期的过程来实现,可以考虑与主动发现技术结合起来,取长补短。 2)主机评估价值的产生 对于主机评估价值,管理员可以有意识的予以把握,而不是被动的应用。可以采用以下两种设置方式:1)自动生成。管理员可以通过预先设置自动主机评估价值的生成规则,由系统自动动态生成。2)手动生成。对于有特别重要的、有特殊用途或意义的,或者对配置要求可能长期不变的设备,进行手动设定主机评估价值。 3.2 网络环境信息的维护 这里我们主要讨论,建立、维护带有“针对信息”的入侵规则库的改进。改进的网络入侵检测系统的入侵规则最好还是以snort规则为基础,加入“针对信息”,即通常所说的本入侵可能针对的群体范围。 3.3 网络环境信息的利用 当前的网络环境信息的利用可以说是很不明确的,随着对网络环境信息的发现和分析研究的深入,应该会更高效地利用。如:利用网络环境信息数据库对入侵信息进行必要的过滤和分拣,生成针对特定“主机评估价值”的分类安全信息,过滤掉不会对目标主机产生威胁的信息;而按主机对安全日志信息进行分类及必要的排序后,可以更加的直观与突出,有助于管理员采取不同的应对策略或方案。 4 结束语 在未来的工作与研究中,我们希望再实现一个较完整的“网络入侵检测系统”原型,将文中提到改进方法予以进一步验证和改进。同时,随着被动网络发现研究的深入,网络环境信息的利用方式可能会越来越多样化、越来越明确。本文通过对现有的网络入侵检测系统的分析,发现了其中存在的问题,即“无效告警情况多,对所处的环境一无所知”,以此提出一些改进方法,以期能够开阔思路开展进一步的深入研究。 网络新技术论文:房地产缩减开发成本与数字网络新技术在房地产营销中的应用 【摘 要】随着现代经济和社会的发展,信息技术和网络技术在人们日常的生产生活中发挥的作用越来越大,但是在房地产行业当中却是刚刚起步,基于目前房地产行业价格居高不下,房地产行业的市场存量逐年增加,所以论文主要是探讨房地产缩减开发成本与数字网络新技术是如何推动房地产营销的。 1 引言 随着现代科技和经济的发展,城市中信息技术越发的普及,各种生产活动似乎都用到了信息技术。而且随着城市化进程的加快,人们的思想认识也越来越开放,对生活的品质十分的看重。但是城市建设用地却在逐年减少,房屋开发建设所需的新科技和新型环保材料等成本持续攀升,导致房屋价格迅速上升,造成了房地产的市场储存量增加。 2 在网络技术的支持下房地产缩减开发成本的具体方法 房地产的市场储存量过大,排除我们国家经济宏观调控的因素,更多是因为价格机制波动大的原因造成的。根据经济规律,价格下降会促进产品的销售,并且会出现供不应求的情况;价格上升,则会出现供大于求的情形。拿房屋来讲,人们还是想要购买的,可却是心有余而力不足。因为近年来房价一直在上升,而且居高不下,目前还在上涨,普通民众的工资水平却没有上调,薪资水平与持续攀升的房价不是正比例关系,所以要想减少房屋的市场储存量,打开营销市场,必须从要从房价着手,缩减房屋开放的成本。 现在是网络化的时代,缩减房地产开发成本,可以借助互联网的模拟统筹和精密的计算分析对房地产的开发成本进行有效的控制和管理。一般来说,房地产开发工程是一个十分复杂的施工过程,对各种资源的调配和分布以及施工进程等有着既定的目标,但是在实际的施工过程中,总是会出现各种各样的问题,所以在对房地产行业的成本进行A估时一定要留有一定的度,把工程的建设控制在上下可浮动的度里就可以了,还有一点需要兼顾的是项目管理与成本控制的相关人员的职业涵养与专业度,这也是控制房产项目成本的一大关键因素。房地产项目成本控制大致可以分为三个大的阶段,事前、事中、事后。具体可以在以下几个方面进行缩减调控。 2.1 前期的设计阶段 众所周知规划设计阶段对整个工程建设的影响非常大,所以房地产开发企业在进行房地产项目开发时要做的第一点就是要转变观念,与从前的旧思想说再见,过去在工程的规划设计时我们比较倾向于房屋的外型、规模,其次才会考虑价格方面,现在我们要做到的就是达到施工费用与房屋建设效果的双重目标。介于网络信息技术的模拟性,我们可以通过模拟建筑群效果和规模,来规划所需的费用。 2.2 招投标阶段的成本控制 房地产开发商应对整个项目的开发做好定位、营运方案,并向各有关职能部门及所委托的工程管理公司就营运方案进行技术交底,给出明确的各项成本控制指标,对成本控制、开发意图有一个统一的意识。 2.3 项目实施阶段的成本控制 工程实施尤其阶段性特点,也就是每个阶段都存在着成本管理与控制的问题,所以每个环节必须要严格把关,注意成本的缩减和工程建设的保质保量。 2.4 审计阶段的成本控制 为更仔细地做好审价结算,房地产开发企业可以引用市场机制,与建设咨询公司签订协议,聘用造价工程师长期驻守,专门协助房地产企业复审复核各竣工房地产项目的决算资料。 3 开发成本的缩减对房地产营销的影响 毋庸置疑,根据经济的规律,价格战术一旦施展成功,将从很大程度上促进我国房地产行业的发展,对于房地产营销来说更是一个极大的契机。成本得到有效的控制后,房屋的销售活动肯定会顺利开展,且必定是如火如荼的一派繁荣景象。虽然说房地产开发成本的缩减促进了房屋的销售,但是对于房屋销售者,必须要加强管理,同时要提高售卖人员的行业素质,避免出现为了获得经济利益,而出现一房多卖的现象以及房屋倒买倒卖的情况。还有一点需要注意的是,禁止房屋炒作,有部分心术不正之人会乘房屋促销季,大肆购买房屋,等到房价回升时,高价卖出,所以在房地产营销热季一定要严格控制这种行为。 4 数字网络新技术在房地产营销中的应用 4.1数字网络新技术在房地产营销中的具体应用――网络营销 数字网络新技术的应用,对于房地产营销最大的作用应该就是网络营销的技术[1]。顾名思义,网络营销就是利用计算机互联网进行市场推广的活动,突出特点就是以计算机和网络技术为依托的市场营销行为。网络营销是网络新技术和市场营销相结合的一种方式,单纯的强调某一方面是万万不可的,并且随着经济和数字网络技术的发展,网络营销已经成为了企业营销体系中不可缺少的重要组成部分。 4.2 网络营销相比单纯的市场营销具有哪些优势 ①针对性传播。通过网络技术可以实现一对一的交易,销售者可以针对某一特定的消费者进行宣传,或者是为其量身打造,以便促进合作。②生动形象、立体可见。数字化的网络技术,可以将产品的特点通过声音、图片、视频等形式展现出来,可以给消费者更直观的感受和体验。而且,有研究证明,通过这种全方位的展现方式可以让消费者有身临其境的感觉。③网络销售的成本低。利用网络技术进行产品的和销售,具有很低的成本,而且由于虚拟技术的发展使得产品展现的空间有着无限大的可能性,相比传统销售的纸质宣传和条幅等,节省了很大的成本。④即时性和可互动性。现在的销售是一种即时性的交易,消费者看到自己心仪的物品会向客服人员询问产品的相关问题,如果回复不及时,可能会丧失一个顾客,网络销售的即时性和互动性,解决了这样的问题,保证了沟通的畅通性。 4.3 房地产项目在网络营销方面的方式分析 ①可以通过各种网站对公司的项目和产品M行宣传。公司可以设置自己的网站,建立自己的企业文化,也可以用来进行对产品的宣传和展现,也可以通过微博、微信或者空间等进行宣传,加大企业产品的宣传,扩大企业影响力。现在在一、二线城市,房地产项目在销售时都会选择搜狐等门户网站或如搜房、焦点房地产网及各地区的房地产信息专业网站上广告。②定期对自己的项目产品进行网上调研,接受意见反馈。网上市场调研可以承担的主要工作包括:市场分析、产品和服务研究、市场营销策略研究等。在Internet上房地产企业可以开展低成本、高效、范围广泛的市场研究,为正确预测市场需求、做出市场决策打下扎实的基础[2]。③房地产的网上销售。现在网上销售产品已经不是什么新鲜事物,通过当当网买书、通过淘宝网买运动鞋或衣服、通过携程网定房旅游,是很多上网一族的实际体验,但房地产其价值的高昂和产品的特殊性,显然制约着网上销售的开展。至今,还没有哪一家企业通过互联网实现过完整的房地产销售。但这并不等于房地产的网上销售不可作为,针对房地产的特点,结合互联网技术的进步,在网上销售住房仍有其操作的空间。④网络客户服务平台。营销专家说过,现代市场营销已经由产品销售阶段进入客户服务阶段,企业客户服务质量的高低是企业优秀竞争力之一。国内成功的房地产企业,非常重视客户服务工作,对内,企业成立了专门的客户服务部,对外,成立了专门的客户活动组织。 5 结语 房地产缩减开发成本与数字网络新技术对地产企业的发展而言是至关重要的,文章先是讨论了房地产企业的项目成本控制的基本理论问题,找到了房地产行业缩减开发成本的有效方法,构建了合理的高效的房地产成本管理与控制的方法。同时文章也就数字网络新技术在房地产营销中的作用,进行了详细的探讨和分析。 网络新技术论文:面向家庭宽带用户全业务光纤网络新技术的应用 【摘要】 伴随着家庭宽带的普及,电信运营商的竞争也随之而起。竞争促进着技术的进步,作为电信界的主旋律,全业务催生着光纤和光缆的大规模应用。基于光配线网络技术,华为提出了智能光配线网络技术。本文从全业务背景下光纤光缆的应用现状、对技术的要求、iODN技术的引入和无跳接光交箱的引入,对面向家庭宽带用户全业务网络新技术的应用进行了简要阐述。 【关键词】 家庭宽带用户 全业务 光纤 新技术 一、全业务背景下光纤光缆的应用 1、现状。中国移动、中国联通、中国电信作为我国当今三大运营商,均具有移动电话和固定电话的经营牌照。全业务,在此时便成为了一个亮眼的词汇,因为中国移动、中国联通、中国电信的业务范围从原有的移动和固定的语音、数据服务,拓展到互联网领域业务和一些增值业务。网络通信技术的进步离不开光纤光缆技术的大范围运用。作为当时电信界的主旋律,全业务,催生着光纤和光缆的大规模应用。在全业务的大背景下 ,在各大运营商的长期发展中,这个行业已经形成了一个符合其发展趋势的光纤网络框架。如下图所示,该光纤网络框架大致分为接入层、汇聚层和骨干层。 2、对技术的要求。光纤网络的快速发展对着技术有着必要的要求,主要包括光纤类型的选择和光缆结构的选择。G.652和G.655光纤是当下主要使用的两种光纤类型。光缆结构多种多样,不过经过了长期的技术考核和实际应用考验,这其中较为出色的光缆结构有如下几种:骨架式光缆结构、层绞式光缆结构、中心束管式光缆结构、8字型光缆结构和气吹架空型光缆结构。骨架式光缆结构、层绞式光缆结构多用于骨干层和汇聚层,层绞式光缆结构、中心束管式光缆结构适合用于接入层,8字型光缆结构和气吹架空型光缆结构则适用于末端的引入层。光纤光缆线路建设在全业务的背景下,在默默无名了几年后,实现了冷启动,迎来了又一个高峰。由于受到各大运营商的高度重视,光缆资源已经被列为企业发展的具有战略性的基础物资。 二、iODN(智能光配线网络)技术的引入 2.1 iODN(智能光配线网络)技术简介 在FTTH快速建设的推动下,华为提出了iODN技术,即智能光配线网络(智能ODN),iODN技术能够结合光纤实现信息的同步和无误的传输,以及信息的高效录入和便捷管理。不同于中兴提出的eODN和烽火公司提出的sODN,华为提出的iODN配合设备上的LED灯和相关可视化软件提示后,能够使得光纤精确的、高效的、全自动的进行系统维护。与此同时,iODN作为底层架构,可以允许在其上面进行外延开发和开源研究等。 2.2 iODN(智能光配线网络)的技术特点 (1)准确的查找端口位置:通过读取采集到的etag信息,以及参照LED灯的被点亮情况,智能光配线网络系统可以准确的查找到端口位置,并进行协助检修,提高了检修的效率;(2)采集识别端口信息:在全自动情况下,智能光配线网络系统通过对光线连接器的实时监控,以接口作为媒介,动态监控端口状态并且实时进行自动报警;(3)实时更新信息的功能:当实际参数与系统预置的参数存在差异时,智能光配线网络系统终端会进行自动报警,且在维修后实时同步核对数据,实现信息的实时更新。 2.3 iODN(智能光配网络)技术的不足 在华为提出iODN解决方案后,iODN在世界上多个项目中已经得到应用,不过由于我国对其还没有形成统一的规范,这就导致了不同厂商的适配性和兼容性会存在较大的差异。因此,智能光配线网络技术在当下的背景下还存在一定的局限性。 三、无跳接光交箱的引入 在面向家庭宽带用户的全业务光纤网络新技术背景下,无跳接光交箱拥有着客观的应用场景。无跳接光交箱是PON网络中配线光缆段的不可或缺的设备,无跳接光交箱向上连接着馈线光缆,向下连接着光分路器以及配线光缆。无跳接光交箱分为托盘式和插片式两种,托盘式和插片式大体相似,主要不同在于分光电源处。顾名思义,托盘式无跳接光交箱的分光单元为托盘式,插片式无跳接光交箱的分光单元为插片式。在FTTH快速建设的大工程中,无跳接光交箱起着举足轻重的作用,相对于传统光缆交接箱,无跳接光交箱的优点如下,包括:可以使光纤在箱体内整齐摆放,方便维护;可以极大的提高光资源的利用率;可以有效的降低光衰减的损耗。 总结:综述所述,家庭宽带已经进入了千家万户,在用户获得便利的同时,作为新技术的另一受利者,运营商同时也在推动着技术的发展。 网络新技术论文:4G无线网络规划新技术应用前景分析 【摘要】 当今社会,科学技术步入了高速发展的时代,4G网络覆盖范围越来越大,进一步地突显了现代信息技术所具有的优势。在未来日子里,考虑到4G 网络未来网络发展趋势和新的建设要求,将会对规划设计技术提出了更高的新的要求。4G网络建设是以面向用户需求为根本目标,着重强调把规模领先的优势转变为客户感知领先的端到端系统优势。因此,本文将会对4G无线网络规划新技术及其应用前景进行研究和分析。 【关键词】 4G 网络规划 无线网络新技术 应用前景 一、4G 的定义 4G,即第四代移动通信技术。该技术主要包括两种制式:即FDD-LTE和TD-LTE。4G的下载速率能够达到100Mbps以上,并且具备低时延的特点。由此可见,4G的优越性是不言而喻的。 二、无线网络规划的重要意义 当前,是我国电信行业进行4G网络建设的初期阶段,各大运营商在启动大规模的网络建设之前,做好充分准备,进行全面性的、系统性的规划4G网络则极其重要,不仅如此,这还关乎到未来4G网络的建设和发展方向,运营商的投资效益和成本回收也将会受其影响,对国有资产的有效管理和利用的重要性更是不可衡量的。之所以,无线网络规划,对于4G的网络建设和发展有着非常重要的意义。 三、4G无线网络规划新技术 大家都知道,在很长的一段时间内,语音业务是我们的移动通信系统的主要业务。但是,考虑到近年来科技高速发展,社会正在不断进步,信息技术也因此焕发了新的面貌。现在,数据分组业务在市场上的分量越来越重,并且其发展的速度是空前的,难以控制的,它将会很快超越语音业务并成为主流。然而,4G网络在这种发展中所占有的地位是无法替代的,如果想日后随时随地地接入网络的话,一些新的前沿的技术是必不可少的。 3.1 精细化规划 伴随着移动通讯业务的快速发展,运营商和用户越来越关注通信网络质量,精细化覆盖已经成为运营商增加业务量、提高服务质量的重要方式。一般来说,对于大面积信号盲区和信号微弱区域的问题,传统覆盖方式都是可以解决的,但对于深度覆盖薄弱的问题却无法彻底地解决。根据以上思路,在无线网络规划方面必须追求精细化,从而逐步建设优质LTE网络。此外,为了4G网络的精品化发展,在现有的4G网络中,最好先进行案例测试和建设,以达到验证无线网络精品化的效果。因此,精细化的规划无线网络,需要点、线、面系统配合,多种场景解决方案互相配合,围绕点、线、面系统来对短板区域展开;同时根据问题区域的资源配置情况以及场景特点,匹配相应的场景解决方案进行规划。 3.2 无线网络仿真 无线网络仿真技术,主要可以分为动态仿真(连续时间仿真)和静态仿真两种。前者通过建立真实的时序环境,对网络中的各种复杂因素进行真实环境模拟,且引入真实的处理机时延。静态仿真则通过在计算机上建立离散时序事件,来进行模拟网络行为。虽然处理机的处理时延在这种方法被忽略了。现在主流的网络仿真工具均采用第二种方案实现。仿真可依据网络整体拓扑结构综合评估区域的覆盖达标情况,评估维度更为全面,其缺点在于室内覆盖评估经度较低。对于成功使用仿真技术,在很大程度上有利于4G 网络的进一步推广,人类的信息技术也将会取得进一步的发展,是4G 改革过程中不可缺少的一项技术。 3.3 MR数据分析 在未来的日子里,人们的需求将会随着时代的进步而将不断增多。通过MR数据分析来评估和优化无线网络,能够更真实地反映用户感知,快速精准地定位网络问题,可以有效提高网优用户满意度和工作效率。目前,基于MR数据的优化逐渐得到大家的重视,不仅用于干扰评估、覆盖评估及参数分析优化等,还应用到用户投诉关联分析中,取得了不错的效果。我们还需要更进一步开发基于MR的分析优化方法,为日益扩大的网络规模和日益复杂的优化工作提供有力的支撑。 四、4G 网络规划新技术应用及前景分析 可以肯定的是,市场需求的必然结果是4G 网络的不断推广。这和无线网络当前及未来的用户及业务需求、差异化的性能要求与精细化的网络实现、数据与话音业务端到端的性能要求、对保持竞争优势和高投资回报率的强烈要求有着密切的联系。但是,目前的网络技术还可以有很大的提升空间,并没有完全达到我们的期望值,还需要不断的去完善和发展。 4.1 确立以用户与需求为中心的新目标 在以往的网络规划当中,我们一贯的目标是以网络为中心的。但是,既然网络的优秀宗旨是要服务于民,则放置在首位的应当是用户的需求,尽量地满足用户,并围绕其需求进一步的展开,以将网络技术提升到一个更高的水平。通过我们不断的努力和追求,设立4G网络建设新目标,以面向用户需求为根本,尽最大的努力来满足客户的各方面需求,以保证客户在使用4G 网络时更加顺畅和便捷。 4.2 打造多维度渗透与融合的新手段 以规划设计技术角度来看,相对于2G/3G 网络,4G 网络呈现出了更多的软特性,包括与用户及业务类型、网络覆盖及干扰等相关的软容量特性,与用户及业务分布、功能及参数配置等相关的软覆盖特性,这些特性决定了必须将4G无线网规划与用户及业务发展规划、网络运维、网络优化进行紧密衔接与相互渗透,形成闭环的规划设计流程。之所以,4G 无线网络规划设计更加注重了与其它环节的相互作用。 4.3 推动大数据应用的新趋势 在4G网络规划设计工作中,引入大数据处理的应用需求与工具成果,包括在需求分析阶段引入深度覆盖需求发现平台,在系统间干扰排查阶段引入的系统间干扰排查工具,在网络结构及系统内干扰分析阶段引入的预规划工具,在网络仿真阶段引入的网络仿真平台等。和传统的测试验证方式和理论分析相对比,一方面,用户及业务特征得到了充分体现,使网络规划设计与用户需求和建网效益产生了直接关联;另一方面,大数据应用还可以做到分析整网的全样本量,保障了分析的全面性和精准度。另外,万事具有两面性。所以也应看到目前所存在的种种问题,比如针对大数据应用存在的价值挖掘不充分、数据规范性欠缺、关联性不足等,后续需要不断完善。 4.4 实现竞争与合作的新格局 当前,4G网络的竞争激烈化,以及电信公司运营带来的站址资源同质化的挑战。使得4G 网络规划的优秀要求变得更加明确,即如何实现差异化的竞争优势、使网络投资收益率得到保障。而保障网络投资收益率的无线规划要求优秀是“精确”,即运营商提出的 4G 无线网络建设,在规划、设计、施工、优化等环节上一定要做到高度精准,包括把握需求、设计方案、组织实施、分配投资、开展优化等方面力求更加“精确”。 五、总结 随着高速发展的信息技术,我们的生产与生活的水平也越来越高,但如果离开了信息技术的发展,将会变得举步维艰。 4G 网络的大范围覆盖,无疑是造福于人民。而4G 网络技术的进一步探索与研究,将会带领世界的科技水平进入一个全新的纪元。 网络新技术论文:中国联通网络重构与新技术应用实践 摘要:提出了中国联通面向云端双中心的解耦与集约型网络架构――CUBE-Net 2.0。CUBE-Net 2.0实现了在总体建设与运营成本最低的优化目标下,用户与数据双中心的网络格局。针对CUBE-Net 2.0和企业云服务的具体要求,介绍了E-CUBE网络发展概况和主要应用场景,以及通过E-CUBE实现网络跨层跨域协同的关键技术。认为结合E-CUBE网络演进与发展方向,电信运营商需要构建新的运营生态来适应网络的变革。 关键词:网络架构;产业互联网;软件定义网络(SDN);网络功能虚拟化(NFV);云计算 1 运营商面临的挑战 近些年,随着网络承载业务的丰富,通信技术(CT)与信息技术(IT)的深度融合,运营商在当前网络运营中面临网络连接数和流量增长推动网络规模快速膨胀,业务云化和终端虚拟化颠覆网络全局流量模型,专有网络和专有设备极大增加网络经营压力,互联网业务创新加快驱动网络智能化转型等一系列挑战。 (1)网络连接数和流量增长推动网络规模快速膨胀。 未来10年,将有海量的设备连入网络,连接将变得无处不在。宽带从连接50亿人增加到连接500亿物,同时宽带流量将有10倍的增长。家庭千兆以及个人百兆接入成为普遍服务,而一些新业务(如4 K/8 K视频、虚拟现实游戏、汽车无人驾驶等)对网络丢包率、时延等的服务质量(QoS)要求更苛刻。 (2)业务云化和终端虚拟化颠覆网络全局流量模型。 随着云计算的发展和大规模移动网络的建设,用户对宽带的需求已从基于覆盖的连接,转向基于内容和社交体验的连接。传统电信业务流量主要服务于网络终端节点之间的通信,符合泊松分布模型;而互联网流量和流向则由热点内容牵引,难于准确预测。数据中心成为主要流量生产和分发中心,呈现无尺度分布的特征,且与现有电信网络部署架构不匹配。 (3)专有网络和专有设备极大增加网络经营压力。 随着固定和移动网络覆盖范围的扩大,网络规模日趋庞大。网络服务需要由具有不同功能属性的多个专业网络组合提供,各专业网络彼此之间条块化分割,能力层次不齐,业务的端到端部署和优化困难。同时,传统设备研发和部署体系封闭,网元功能单一和受限,功能扩展和性能提升困难,导致新业务的创新乏力以及响应滞后,无法满足互联网应用对服务的动态请求。 (4)互联网业务创新加快驱动网络智能化转型。 互联网业务创新需要更加智能弹性的网络服务,网络需要及时洞察用户需求,实时响应用户需求。今天运营商的网络难以满足互联网业务创新对网络的灵活性、扩展性、智能化、低成本等要求。 面对这些挑战,中国联通对于网络服务的定义也从狭义的连接和转发服务向广义的信息转发、存储和计算一体化服务,并在2015年对外正式了新一代的网络架构CUBE-Net 2.0[1],作为中国联通面向未来网络转型和技术演进的总体指导框架。 2 中国联通CUBE-Net 2.0网络架构 2.1 架构理念 CUBE-Net 2.0以泛在超宽带网络为基础,并引入云计算、软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)技术进行网络的重构和改造,使得基础网络具备开放、弹性、敏捷等新的技术特征,形成网络即服务(NaaS)的架构理念(顶层架构如图1所示)。其主要的技术理念体现为3个方面:以泛在的宽带为基础,通过云网协同的手段实现弹性的网络。 2.2 关键特征 为实现上述技术理念,CUBE-Net 2.0的顶层架构特征可概括为:面向云端双中心的解耦与集约型网络架构。 在秉持总体建设与运营成本最低的一个原则下,CUBE-Net 2.0将逐步形成“用户”与“数据”双中心格局,网络将更多服务于用户与数据间的沟通以及数据本身的分发处理。对于云服务,网络的灵活性、动态性、开放性和资源的快速提供尤为重要,网络建设理念也需要实现由“云随网动”到“网随云动”的转型。随着移动宽带的发展和智能终端的普及,“用户中心”将更多地体现为移动智能终端和物联网终端;而“数据中心”则成为信息通信服务的基础依托,网络将由纯粹的连接型哑管道转型为具备更强智能和一定计算/存储能力的“云网络”宽带基础设施。 其次,通过服务功能、逻辑功能和部署功能的三维解耦,实现弹性灵活的网络服务。针对传统网络紧耦合不灵活的束缚,功能“解耦”将是实现网络弹性化的基本手段,CUBE-Net 2.0将网络按服务功能的不同划分为用户域、互通域和数据域3个服务功能域。其中,用户域负责实现用户与用户间的通信服务,涉及用户接入网内流量以及用户接入网间的流量;互通域负责用户与云服务之间的通信服务,涉及用户上传到云服务的流量和云服务下发到用户的流量;数据域负责云数据中心间的通信(DCI)以及云数据的分发服务(利用内容分发网络(CDN)将内容数据由基地云分发到边缘云),涉及数据中心间流量以及云数据的分发流量。 除此之外,CUBE-Net 2.0还将打造高效经济的网络基础。通过由厂家提供的设备模型与控制器网络模型的两层建模,现网络设备控制面与转发面解耦、控制器集中化部署,对全网形成统一的调度策略。同时,在软硬件解耦的基础上,将计算/存储/网络资源池组化,通过引入NFV的管理和编排(MANO)实现对虚拟网络功能、网络服务的生命周期管理,并通过与SDN、服务链的协同交互实现网络远程、自动、智能的快速部署,形成控制平面的集约。通过构建网络大数据平台、挖掘数据价值,实现数据管理的集约。 3 面向产业互联网应用的E-CUBE网络 3.1 服务定位 中国联通在CUBE-Net 2.0整体架构下,针对向企业提供“云专线”的新型服务,提出了涵盖企业-企业,企业-互联网,企业-数据中心(DC),DC-DC之间的专线场景的产业互联网络解决方案[2-4]。产业互联网络解决方案具备了分钟级开通业务的敏捷属性、按需提供差异化的专线服务能力的服务等级协议(SLA)属性、支持资源和网络控制多层次开放的开放属性和诸如虚拟用户终端设备(vCPE)、虚拟防火墙(vFW)等虚拟增值服务的增值属性。 3.2 技术架构 产业互联网络解决方案的优秀使能技术是SDN/NFV[5],为支持企业端到端的“云专线”业务体验,需要包含4个领域:云接入、云互联、云DC网和跨域管理控制协同,具体如图2所示。 云接入用于企业分支接入到DC或Internet场景,根据不同企业的需求提供差异化专线接入方式,根据接入方式不同,可以为企业提供差异化功能和质量要求的用户终端设备(CPE)设备。 在CUBE-Net架构下,用户终端和云数据中心成为网络服务的双中心,这就实现DCI,即从用户中心节点到数据中心节点骨干平面之间的互联。云互联骨干网引入SDN技术,实现专线业务自动发放和动态优化、调整。云互联转发面将采取多协议标签交换(MPLS)L3虚拟专用网络(VPN)over MPLS-TE方式承载企业租户L2/L3互联业务。 云DC网是支撑DC运转的网络设备和组网技术的总称。云DC网将以SDN构建业务感知网络,不仅支撑传统DC的机架资源出租,还可以对企业提供虚拟DC(vDC)服务。云DC网也是支持电信NFV和网络功能云化(NFC)的基础,是构成未来产业互联网基础设施的重要支撑。 跨域管控协同基于CUBE-Net 2.0定义的“云化的网络服务平面”实现,在云化的服务平面内,主要新技术是SDN控制、协同和NFV管理(NFVM)。VNFM负责对云化的虚拟网络功能进行生命周期的管理,SDN控制器负责对物理转发和虚拟转发网络功能进行集中控制和自动化。这包含两个层面的协同:管理和控制。以VPN业务自动发放为例,对象存储(OSS)/网元管理系统(EMS)完成物理设备VPN初始化配置、虚拟设备生命周期管理;控制器完成业务的动态发放和闭环控制。跨域控制协同是指一个端到端的服务提供,需要SDN、NFV构筑一个统一的协同编排层来实现,并通过统一的协同层将服务需求按照业务逻辑分解、分配给SDN、NFV,进而实现业务的敏捷和自动化。 3.3 组网结构 为实现端到端连接,产业互联网络解决方案的基础网络包括DC内网络、DCI、DC接入网络和传送网络,其基础网络架构如图3所示。其中,DC物理网络采用树-脊柱(LEAF-SPINE)二层架构,LEAF用于连接服务器或机架,SPINE用于下行连接LEAF,上行LEAF和SPINE之间通过10 GE/40 GE互联,每个DC都有直连链路连接到城域路由器(CR)、综合承载传送网(UTN)汇聚CR和DCI PE CR。对于DCI,每个DC部署两台路由器(DCI PE),用于实现彼此之间全连接(MESH)的双归属互联。对于DC接入网络,企业CPE通过城域网或UTN接入,采取虚拟可扩展局域网(VxLAN)Overlay专线或者MPLS专线技术。UTN与DC互联网络之间有直连链路。企业集团总部一般光纤直连到DCI骨干平面,企业分支一般通过UTN网络汇聚后接入DCI骨干平面。传送网络是支撑DC接入和DC互联的底层基础网络,采取标准化的GE/STM-1与企业对接,保障跨厂家跨域的端到端质量。 3.4 应用实践 3.4.1 SD-UTN场景 在CUBE-Net 2.0的框架下,中国联通对本地UTN进行了SDN化升级,并结合虚拟化技术以及IP/MPLS转发机制,打造了软件定义(SD)-UTN网络[6]。SD-UTN主要用于承载城和传送包括移动互联网、企业专线在内的各类电信级业务。SD-UTN的引入,可以简化移动回传网的运维,实现集客专线业务的协同。 SD-UTN的网络架构由数据平面、控制平面、管理平面和应用平面4个部分组成(如图4所示[6])。其中,控制平面功能将不再完全分布于每台设备上,而是集中到SDN 控制器实现。在控制平面(SDN控制器)的上层应增加应用平面。管理平面除对数据平面网元进行管理外,还需管理控制平面,并且与控制平面和应用平面互通,联合提供网络的管控能力。 3.4.2 DCI鼍 在产业互联网技术架构下,DCI是支撑企业端到端“云专线”业务所必需的4个领域中的重要一支。由于SDN技术可以分离网络的控制平面与转发平面,对DCI的SDN化升级也是实现云互联的必由之路。 基于SDN的DCI业务可以帮助企业实现云到云、企业到云的连接,进而实现业务的快速灵活提供功能。基于SDN的DCI系统[7],由应用层、协同层、控制层、转发层构成,整体网络架构如图5所示[7]。 网络转发层主要由路由器设备组成,和控制层通过Netconf/分组集中器(PCE)/边界网关协议-链路状态(BGP-LS)/命令行界面(CLI)等协议或方式交互。转发层利用VxLAN等技术,可以实现不同云之间的连接。控制层主要由控制器构成,控制器向下对转发层的DC对接能力、TE能力等配置进行下发,向上通过Restful等协议和协同层协同器交互。协同层主要由协同器构成,兼具协同和业务编排功能,协同层提供基于Restconf等协议的北向接口给应用层调用。应用层由各种应用软件构成,这些软件由Portal、后台数据库等组成。SDN控制器的北向接口支持第三方APP调用网络资源,云控制平台可以通过插件调用基于SDN的DCI服务,实现连接的快速调整。 4 E-CUBE网络演进与发展 E-CUBE网络的落地也随着概念的提出在积极展开,中国联通产业互联网络解决方案发展规划如图6所示。2016年,已实现基于IP A网完成云互联网的SDN化改造,网络覆盖到省会一级和海外POP点,支持运营商和跨国企业区域总部以及企业DC的敏捷接入需求。未来3年的发展将依托于IP A网和UTN网络逐步落地。2017年,将基于分布全国的UTN网络完成云接入网的SDN化改造,并在转发面和控制面实现与A网的端到端互通。支持企业分支的敏捷专线需求。2018年,在云承载网络(云互联和云接入)敏捷的基础上,进一步通过协同层实现云业务与网络专线的一体化服务能力。 网络新技术论文:长三角高新技术企业创新网络中关系管理能力与利用式合作创新关系研究 摘要:已有文献对关系管理能力、利用式合作创新进行了研究,但鲜有探讨关系管理能力对利用式合作创新的影响以及网络中心度的调节作用机制。文章以209家长三角高新技术企业为研究对象,对关系管理能力和利用式合作创新的理论关系及网络中心度的调节作用进行了实证研究,结果表明:关系管理能力与利用式合作创新呈正向关系;网络中心度强化关系管理能力与利用式合作创新的正向关系。 P键词:关系管理能力;利用式合作创新;网络中心度 一、 引言 本文整合网络社会资本理论和创新搜寻理论,构建关系管理能力、利用式合作创新的关系模型,以期在三方面做出贡献:一是深入研究关系管理能力的内涵和发起能力、交流能力和协调能力三个维度的分类;二是目前学者研究探讨关系管理能力对利用式合作创新的影响机制较少,本文重点研究探讨关系管理能力与利用式合作创新的理论关系;三是揭示在不同的网络中心度情境下,在关系管理能力对利用式合作创新的影响中产生的不同作用。 二、 理论与假设 1. 关系管理能力是利用式合作创新的重要影响因素。 关系管理能力也被称为联盟能力、关系能力、协同能力、网络能力等(Dyer Hatch,2006),指根据外界环境变化(Gulati,1995),发展、管理、利用和协调外部各层次网络关系(Ritter Gemunden,2003),以获得相关资源要素、引导创新网络变化的能力(邢小强和仝允桓,2007)。关系管理能力决定了企业角色、发展(Ritter Gemunden,2003),对其参与创新网络的创新行为、过程以及创新结果状态具有重要影响(Collis,1994;Hagedoorn et al.,2006)。在创新网络中通过关系管理能力,可以在吸收、积累、内化和应用外部成员企业知识的过程中激荡出新创意和想法,进而激发合作创新方式(Henderson,1993)。已有的研究较多是从资源观、知识观的角度,从网络结构等因素(Capaldo,2007)探讨关系管理能力如何影响影响创新。 学者们最早从20世纪90年代就逐步研究关系管理能力。Moller和Halinen(1999)最初将关系管理能力视为单维度的概念,定位关系管理能力为组织与组织间单一的关系。以后学者们对关系管理能力的研究越来越深入,将关系管理能力划分为多维度。在萧维嘉(2012)等学者研究成果的基础上,本文将关系管理能力划分为发起能力、交流能力和协调能力三个维度。发起能力指建立网络关系的能力,即企业寻找、选择网络合作伙伴,积极与潜在的同行企业、高校或科研院所、客户、供应商等建立合作关系。交流能力指企业与网络合作伙伴企业之间在技术、信息、人员、资本等多方面进行交流的能力。协调能力指构建与利用创新合作规则和解决冲突的机制,确保企业与企业间保持一致的行为,促使合作创新行为顺利开展的能力。 2. 研究假设。 (1)关系管理能力和利用式合作创新。 ①发起能力对利用式合作创新的影响:发起能力使企业在自身和网络合作伙伴基础上,提高和拓展企业技术、范式,利用已有的资源或机会,开发新技术或新产品(Lee lee,2003)。发起能力强的企业可以挑选适合的网络合作伙伴成员,获得、利用基于自身和网络合作伙伴的资源,从而拥有关系租金(Lavie,2004),促进利用式创新。 假设1:企业的发起能力与其利用式合作创新正相关。 ②交流能力对利用式合作创新的影响:企业交流能力越强,越能提高相互沟通的频率,增强利用企业已有资源、技术的效率。随着交流能力的增强,企业将与网络合作伙伴间的沟通形成惯例,导致企业在已有资源和技术基础上进行微调的利用式合作创新。通过沟通惯例获得的资源使得企业更加注重使用原有信息。如果交流能力不强,网络成员间易发生猜疑、怀疑,增加交易成本,将严重影响利用式合作创新(Zerni et al.,2010)。 假设2:企业的交流能力与其利用式合作创新正相关。 ③协调能力对利用式合作创新的影响:协调能力有利于促进形成创新网络成员间的专有资产,在利用式合作创新中企业使用的大都是网络成员伙伴的已有知识,而且这些知识存在于创新网络成员的企业内部。网络成员间的专有资产更有可能促进企业对网络合作成员中创新伙伴有关隐性知识、技术的利用、消化和吸收(Uzzi,1997),增加情感(任胜钢等,2011),增加网络成员的稳定性,有利于企业在现有产品、技术基础上组织开展较小的利用式创新。同时,协调能力有利于突出合作目标和团队合作,企业和网络成员交换、整合各自技术、知识信息以及不同思想、观点,确保企业对创新网络成员易于管理,促进对已有知识、技术资源的理解、应用,增强产品、工艺的创新开发,提高利用式合作创新的高效性(Triandis,1995)。 假设3:企业的协调能力与其利用式合作创新正相关。 (2)网络中心度的调节作用。 ①网络中心度对发起能力与利用式合作创新之间关系的调节影响。网络中心度高的企业能吸引到更多的网络成员开展合作,在创新合作中稳步增强关系质量和强度(王晓娟,2008)。企业位于创新网络中心位置,则其具有丰富的网络节点资源,对于创新网络成员具有更大的吸引力,可以增加与更多具有互补资源的优秀企业合作的机会,从而在众多有联系的节点中挑选出合适的创新合作伙伴(Powell et al.,1996)。与处于网络边缘位置的企业相比,网络中心位置集聚资源的磁场效应更强,更利于利用式合作创新(程聪等,2014)。 假设4:企业的发起能力与利用式合作创新的正向关系受到网络中心度的正向调节,即企业具有较强的网络中心度时,企业发起能力与其利用式合作创新的正向关系会受到显著强化。 ②网络中心度对交流能力与利用式合作创新之间关系的调节影响。企业的网络中心度较高,伴随着信息、资产、声誉的流动,企业能够在短时间内快速获取丰富知识,提供更多推动利用式合作创新的技术要素(Nooteboom Gusing,2004)。处于创新网络中心位置的企业是创新网络中各长远间技术、信息沟通的通道,集聚了创新网络内各种不同的技术和信息流,企业对于信息数量和质量的把握得天独厚(Bell,2005)。网络中心度高的企业与其他企业联结程度高,易于复杂嵌入性知识的转移、交流(Gnyawali,2001),有利于和其他创新网络成员基于外部信息和内部现有知识进行技术开发、交流互动,增强利用式合作创新(Powell et al.,1996)。 假设5:企业的交流能力与利用式合作创新的正向关系受到网络中心度的正向调节,即企业具有较强的网络中心度时,企业交流能力与其利用式合作创新的正向关系会受到显著强化。 ③网络中心度对协调能力与利用式合作创新之间关系的调节影响。处于网络中心位置的企业在创新网络中具有很高的权威,地位、权力和威望较高(Wasserman Faust,1994)。 这些企业与创新网络内各成员将的联结对合作伙伴的资源承诺增加,合作伙伴的关系质量也会提升,有利于企业和合作伙伴成员间协调冲突、解决问题(Rowley et al.,2000)。在利用式合作创新中,要素具有一定的稳定性,较高的网络中心度为企业提供了更多进行利用式合作创新的技术知识和信息(Nooteboom Gilsing,2004)。 假设6:企业的协调能力与利用式合作创新的正向关系受到网络中心度的正向调节,即企业具有较强的网络中心度时,企业网络关系协调能力与其利用式合作创新的正向关系会受到显著强化。 三、 研究设计与分析结果 1. 研究样本与数据收集。本文将信息技术、节能环保、装备制造、新材料、新能源、智能装备、汽车、生物医药等战略性新兴产业领域企业作为研究对象,问卷发放区域在长三角区域,以上海市为主,重点聚焦在上海临港产业区、漕河泾开发区、张江高新区和苏州工业区、杭州工业区等部级园区。预测试阶段的问卷发放、回收以及小样本梳理后,本文采用最终形成的调查问卷进行正式调研;整个问卷发放和回收过程历时4个月,在正式数据收集阶段,共回收问卷280份,其中有效问卷209份,回收有效率74.6%。 2. 变量与测量。 (1)关系管理能力的测度。发起能力。借鉴Inkpen和Tsang(2005)、朱秀梅等(2010)和方刚(2014)等学者关于发起能力的测度题项,运用Kaiser-Meyer-Olkin方法,得到KMO值是0.784(χ2=239.444,4df, p 交流能力。借鉴Lavie(2004)、Gilsing和Nooteboom(2004)关于协调能力的4个测度题项,利用Kaiser-Meyer-Olkin方法,得到KMO值是0.771(χ2=194.942,4df,p f调能力。借鉴Gilsing和Nooteboom(2004)和Achim Walter等(2006)关于协调能力的测度题项,基于Kaiser-Meyer-Olkin方法,得到 KMO值是0.757(χ2=184.813,4df, p (2)利用式合作创新的测度。本文借鉴Morgan和Berthon(2008)、Atuahene-Gima和Murray(2007)关于利用式合作创新创新的4个测度题项,采用Kaiser-Meyer-Olkin方法,得到KMO值是0.673(χ2=122.981,4df,p (3)网络中心度的测度。本文借鉴李文博等(2008)和邬爱其(2007)关于网络中心度的5个测度题项,利用Kaiser-Meyer-Olkin的方法,得到KMO值为0.813(χ2=332.816, 5df, p 为确保研究结果可靠性,本文选取了员工人数、企业年限、销售规模等变量作为控制变量,采取层级式多元回归方法进行数据分析。本文对关系管理能力和网络中心度进行了中心化处理,以避免加入关系管理能力与网络中心度的交互项后导致多重共线性问题。 3. 实证分析与结果。根据关系管理能力对利用式合作创新以及网络中心度的层级回归结果表1,关系管理能力中的发起能力、交流能力、协调能力均与利用式合作创新呈现正向相关关系,标准化的回归系数分别是0.105(p 四、 结论与展望 1. 研究结论。本文以长三角209家企业为样本,运用网络社会资本和创新搜寻等理论就企业关系管理能力对利用式合作创新的作用机制进行了实证研究,取得了一些有意义的研究成果。首先,关系管理能力突出了关系建立、互动、关系资本及冲突的协调解决,体现在企业从自身出发,依靠自身及网络社会资本处理与创新网络内其他企业的合作关系,并与网络内企业共同协同发展。其次,发起能力、交流能力和协调能力通过不同的路径影响利用式合作创新,但都与利用式合作创新存在正相关关系。第三,网络中心度代表了企业在创新网络中的资源、权力和地位,往往位于信息、资源通道的节点中心,会是企业信息、技术交易和合作的桥梁,增强了利用式合作创新。 本文对于管理实践具有重要启示:第一,关系管理能力是利用式合作创新的重要影响因素,对于创新网络中的企业而言,在加强自身内部能力建设的同时,应主动参与到利用式合作创新中,有计划、有目的地与合作伙伴交流、互动和协调;第二,关系管理能力中发起能力、交流能力和协调能力同等重要,企业在这三个方面都需重视,以在利用式合作创新中获得和利用网络资源蕴含的价值;第三,当企业致力于利用式合作创新时,可以主动占据创新网络的中央位置,汇聚焦点知识和信息,正向推动创新网络朝有利于企业的方向变化。 2. 不足与未来研究展望。一是本文以长三角的高新技术企业作为样本数据分析对象,产业领域具有一定的局限性,一定程度上会影响研究结论的普适性,未来可以在全国范围内增加数据样本。二是本文仅仅研究了209家长三角高新技术企业的横截面数据,对这些企业不同发展阶段、发展时期的动态数据进行分析,未来可以进一步研究关系管理能力、利用式合作创新在不同发展阶段的变化,对其动态变化作更深入研究。三是本文只对网络中心度对关系管理能力与合作创新之间的调节影响机制进行了分析,未来研究可以考虑将结构洞、网络异质性、网络密度等变量纳入综合分析,进一步补充和完善“关系管理能力―利用式合作创新”的理论关系。 作者简介:王玉(1953-),女,汉族,浙江省宁波市人,上海财经大学国际工商管理学院教授、博士生导师,研究方向为战略管理;邓艳宾(1978-),男,汉族,河南省安阳市人,上海财经大学国际工商管理学院博士生,研究方向为组织与战略管理。 网络新技术论文:计算机网络新技术及发展初探 摘要:计算机网络技术是通信技术与计算机技术相结合的产物。计算机网络是按照网络协议,将地球上分散的、独立的计算机相互连接的集合。计算机网络具有共享硬件、软件和数据资源的功能,具有对共享数据资源集中处理及管理和维护的能力。本文将对网络关键技术及其新发展进行概述。 关键词:计算机;网络;新技术 1计算机网络传输介质技术? 1.1双绞线 用于公共电话交换系统,可分为屏蔽双绞线和无屏蔽双绞线; 1.2同轴电缆 具有传输频带宽,话路容量大,抗干扰性能好,传输速率高等优点; 1.3光纤 具有载波频率高,通信容量大,传输损耗小,不受外界电磁场干扰,体积小,重量轻等优点,是计算机网络通信领域中最具竞争性的一种传输介质; 1.4视线介质通信 包括无线电通信、微波通信、红外线通信等利用空间传输电磁波技术实现的通信。 1.5卫星通信 一个静止轨道的同步卫星只需要经过一次中继,就可以覆盖地球表面积三分之一的地区。 2计算机网络交换技术 2.1电路交换网 电路交换网进行数据通信交换时,首先申请通信的物理通路,通路建立后通信双方开始通信并传输数据; 2.2存储转发交换网 在进行数据通信交换时,先将数据在交换装置控制下存入缓冲器中暂存,并对存储的数据进行一些必要的处理。 2.3混合交换网 这种网同时采用存储转发和电路交换两种方式进行数据交换。 2.4高速交换网 高速交换网采用ATM异步传输模式、帧中继FR.及语音传输等技术。 3公用网络传输技术 3.1X.25协议 X.25协议是应用较广泛的一种传输协议。它规定了网桥和路由器等通信O备如何在连接线路上打包和选择路由。 3.2帧中继 帧中继是继X.25后发展起来的数据通信方式。它通过按需要分配带宽来处理分段信息传输增加带外信号来实现。帧中继这种新技术在局域网的互连中得到广泛应用。 3.3ISDN ISDN是基于单一通信网络、能够提供包括语音、文字、数据、图像等综合业务的数字网。ISDN通过标准POTS线路传送数据。速率可以达到128kbps。 3.4千兆快速以太网 千兆快速以太网较快速以太网速度提高了10倍,达到1000Mbps。通常用光纤、6类非屏蔽双绞线进行组网。 3.5ATM异步传输模式 ATM异步传输模式是一种高速面向连接的、标准化的传输、复用交换技术。它使用了由53B(字节)组成的传输分组,可以同时传送各种不同类型的数据,包括视频和音频。在25Mbps-655Mbps的数据范围内提供专用带宽。 3.6B-ISDN宽带综合业务数字网 B-ISDN宽带综合业务数字网是基于光缆网络使用异步传输模式(ATM),通过SONET同步光缆网络进行数据交换传输的新一代ISDN网络。 3.7蓝牙技术 蓝牙技术是一种短距离的无线连接技术标准。其实质内容是要建立通用的无线电空中接口及其控制软件的公开标准。蓝牙技术主要面向网络中各类数据及语音设备,如PC机、笔记本电脑等。 3.8无线AP 无线AP是无线局域网中的接入点和无线网关。作用类似于有线网络中的集线器。 3.9大容量无线网 大容量无线网是以蜂窝式移动数字通信网实现个人数据通信的技术。美国微软公司与美国移动通信公司已联合投资90亿美元开发卫星蜂窝网,建立21世纪的个人数据通信。 3.10空间信息高速公路 空间信息高速公路是美国规划全球Internet通信卫星计划,休斯公司已经筹划开发的空间信息技术。 4宽带用户入网技术? 4.1DSL数字用户链路网 以铜质电话线为传输介质的传输技术组合,包括ADSL、HDSL和RADSL等,一般称之为XDSL技术。 ADSL非对称数字用户线路是运行在原有普通电话线上的一种新的高速宽带技术,利用现有的一对电话铜线,分别传送数据和语音信号,数据信号不通过电话交换机设备,不需要拨号一直在线,属于一种专线上网方式。 HDSL高比特率数字用户线路是一种对称的DSL技术,可以利用现有电话线中的两对或三对双绞线来提供全双工的1.544Mbps(T1)或2.048kbps(E1)数字连接能力。优点是充分利用现有电缆实现扩容,可以解决少量用户传输宽带信号的要求。 RADSL速率自适应非对称数字用户环路是自适应速率的ADSL技术。可以根据双绞线质量和传输距离动态地提交640kbps到22Mbps的下行速率。以及从272kbps到1.088Mbps的下行速率。 4.2Home PNA对称式数据传输技术 Home PNA对称式数据传输技术的双向传输带宽均为1Mbps或10Mbps。其传输距离一般为100~300m。Home PNA技术运用现有的电话线高速接入互联网。不需要改变原有电话的设置,而且上网速度很快。 4.3Cable接入技术 可以使有线电视公司利用现有HFC(光纤铜轴混合网)网络提供了宽带业务。HFC在一个500户左右的光节点覆盖区可以提供60路模拟广播电视和每户至少2路电话、速率至少高达10Mbps的数据业务。 4.4光纤接入技术 光纤接入技术是指在光纤用户网中局端与用户之间完全以光纤作为传输介质的接入网技术。光纤用户网具有带宽大、传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强等特点。 4.5无线接入技术 利用无线技术作为传输媒介向用户提供宽带接入服务。除了传统的无线局域网络接入外,卫星宽带技术正在迅速发展。用户通过计算机的调制解调器和卫星配合接入互联网,从而获得高速互联网传输、定向发送数据、网站广播等服务。 5网络安全技术 5.1端到端的安全技术 主要指用户(包括)之间的加密、鉴别和数据完整性的维护。 5.2端系统的安全技术 主要涉及防火墙技术。 5.3安全服务质量 主要指如何保证合法用户的带宽。防止用户非法占用带宽。 5.4安全的网络基础设施 主要涉及路由器、城名服务器,以及网络控制信息和管理信息的安全问题。 6计算机网络的未来技术 6.1开放技术 开放的体系结构、开放的接口标准,使各种异构系统便于互联和具有高度的互操作性,归根结底是标准化技术问题。 6.2集成技术 表现在网络的各种服务与多媒体应用的高度集成,在同一个网络上,允许各种消息传递。既能提供单点传输,也能提供多点传递;既能提供无特殊服务质量要求的信息传输,也能提供有一定时延和差错要求的确保服务质量的实时传递。 6.3高性能技术 表现在网络提供高速率的传输、高效率的协议处理和高品质的网络服务。 6.4智能化技术 表现在网络的传输和处理上。能向用户提供更为方便、友好的应用接口。在路由选择、拥塞控制和网络管理等方面显示出更强的主动性。尤其是主动网络的技术研究,使得网络内执行的计算能动态地变化,该变化可以是/用户指定0或/应用指定0,而且用户数据可以利用这些计算。计算机网络技术的未来趋势是优化网络体系结构、提高网络传输效率和解决网络关键技术。 网络新技术论文:需求驱动下的“网络新技术专题”教学探索 摘 要 采用需求驱动进行网络新技术专题课程教学,讨论了教学所涉及的主要技术专题,对各专题对应的需求进行了分析,探讨了以需求为中心的专题教学方法,包括专题选取,专题讲授方法,学生在教学中的主体性,并给出了在需求变化后的一般应对方法。 关键词 需求驱动 教学改革 网络新技术专题 0 引言 需求和教学之间存在着固有的关系:教学服务于需求,需求推动教学。在教学中应重视需求,如:文献[1]认为分专业层次进行大学英语教学的前提是深入科学分析英语的社会需求;文献[2] 通过需求分析,改革大学英语教学;文献[3]讨论了以社会需求为导向提高体育院校英语专业教学质量等。网络新技术专题这门课程是网络工程专业的专业选修课,在计算机网络这门课程的基础上讲授有关网络技术的新的理论和应用等,使学生了解计算机网络前沿,跟踪计算机网络学科的新发展,掌握在该领域进行研究工作的基本方法。在信息时代,计算机网络技术发展迅速,涉及很多方面,单纯从新的角度来展开课程的教学存在着不足之处,围绕需求开展是一种有益的探索,也能在一定程序上提升学生的就I技能。 1 主要网络新技术专题与对应需求分析 (1)光接入网。光接入网由于采用光纤通信,因此具有带宽、防电磁干扰、性能等多方面的优点,可有效解决用户的固定宽带接入需求,因此在生活当中已经越来越得到广泛的使用,同时也是未来的发展重点,如:FTTH。 (2)宽带移动因特网。人们需要随时随地的使用网络,宽带移动因特网可有效解决用户在移动过程中实现宽带接入需求,如:3D导航、云端游戏、移动支付等。 (3)主动网络。主动网络允许在网络节点运行特定的程序代码,使得网络具有可编程性,因此可以利用主动网络的这个特性开展新的网络应用,合理利用主动网络技术也可改进网络带宽性能需求。 (4)网络存储。目前需要存储的信息越来越大,并且需要在网络中频繁传输,网络存储技术即用于解决数据存储的网络化需求,如:FC SAN。 (5)Agent技术。可以在特定环境下自主运行,移动Agent还可以从一个节点迁移到其它节点,的这些特性可用于解决新的网络应用需求,如:合理应用移动Agent进行查询可以有效利用带宽。 (6)软交换。软交换吧呼叫控制功能分离出来,从而在网络建设、网络管理以及为运营商提供各种新的业务等方面都存在优越性,使用软交换技术也可以更好地服务于用户。 (7)家庭网络。家庭中的电器设备越来越多,家庭网络将家庭中的各种电器之间通过网络进行连接,实现智能家居,可以有效改善生活体验需求。 (8)无线传感器网络。通过无线传感器网络用户可收集到来自传感器所覆盖区域的被感知对象的信息,进而有效的利用这些消息。随着传感器及其采集信息的种类越来越丰富,其应用领域也越来越多,如:环境监测、医疗护理。 (9)云计算。云计算可以通过网络按需访问所提供的共享的计算资源,提供基于互联网的相关服务,可以满足按需使用计算资源的需求。 (10)软件定义网络。带宽需求是一种基本的网络需求,网络带宽追求越宽越好,但目前所能提供的带宽总是有限的。现在进入了大数据时代,数据量增长迅速,因此有效利用带宽进行数据传输显得越来越重要,SDN可以实现对网络流量的灵活控制,从而实现更好地利用带宽。 2 以需求为中心的专题教学探索 2.1 专题选题原则 (1)与专业知识体系相适应。在整个专业体系中,该门课程主要让学生了解网络的最新发展,在知识层面要区别与计算机网络,要把新发展反映出来,首先适合介绍网络新技术及其发展概况,然后再逐个专题介绍。另外譬如新一代因特网协议IPV6尽管在计算机网络教程里有介绍,应用也相对比较普及,这种专题也可以引入进来,但应侧重在移动IPV6以及IPV6的发展趋势上。 (2)是网络新技术热点应用问题。热点应用问题一般具有广泛的需求,可以作为选题的一个考虑因素。 (3)与社会需求相适应。任何一项技术,脱离了社会需求,则缺乏生命力,需要分析目前主流网络新技术的需求在哪里,是一种适合特定领域使用的还是适合各个领域普及的,是符合单位内部应用的还是因特网范围适用的。还要考虑这种技术是暂时满足需求或者有很强的竞争力具有较长的生存期,如ADSL技术作为一种网络接入技术在过去一段时间满足了用户的宽带接入需求,ITU-T也在制定下一代ADSL的相关技术标准。但和PON技术相比,本课程选择介绍PON技术。 2.2 专题讲授方法 (1)典型应用场景。专题围绕应用展开,从课堂教学的角度,最好先引入一种典型应用场景,这样使技术和应用能够紧密的结合,也能提高学生的学习兴趣,以及让学生了解如何解决实际应用问题。如:在介绍MapReduce编程模型时,可以引入大规模WEB访问日志分析作为典型应用场景。 (2)解决方案。给出应用场景之后,按照教学思路接下来即给出解决方案,尽管解决方案有很多种,但教学的目的是为了介绍相应的网络新技术,也就是说前面的应用场景就是为导入新技术服务的,当然要考虑这种解决方案尽量是最佳解决方案,至少要是一种合理解决方案。 (3)与传统技术Ρ取=樯苄录际跏保要突出这种技术的优势。当然任何一种技术都是有它的长处也存在着不足之处。在讲授时和传统技术对比也是很有必要的,传统技术一般比较成熟,在过去甚至未来一段时间一般也能满足相应的需求,在讲授替代新技术时要从多方面进行对比分析,这样既容易让学生理解又容易让学生对该技术有个全面的认识。 2.3 学生的主体性体现 (1)根据专题给出应用场景。在本课程的教学中,专题可以采取“应用场景――解决方案――其它应用场景”三个步骤进行,前面的两个步骤即应用场景及解决方案由教师给出,第三个步骤由学生给出。这样学生会去充分发掘还有哪些场景是适合用这种技术去解决的,发现问题是解决的问题的前提,在教学中引导学生发现问题比单纯的介绍一种技术更有启发价值。 (2)给出自己对专题的理解。当然作为一个专题,在课堂上教师的教授总是有限的,并且有些技术本来就还在发展当中,因此在课程的教学过程当中适合设置一个环节,即由学生自己给出对相应专题的理解。当然不是在讲授完之后就立即让学生发表意见,尽管这样在一定程度上可以了解课堂教学效果,但作为本课程,适合采用让学生课后通过充分查阅相关文献书籍等,再给出学生自己对专题的理解。这样处理有三个目的:一是锻炼学生的自学能力,二是提高学生的科研水平,三是让学生对该专题有更充分的认识。 (3)以小组为单位开展讨论。本课程适合在专题介绍的最后一个环节开展小组讨论,小组的组建根据小组人数随机组建,讨论方式采取规定时间,根据专题情况给出合适的讨论时间,讨论完成后,由每个小组选出代表进行发言。讨论可以交流彼此的看法,也同时是学生课后学习该专题的动力,只有在自己有所理解的基础上才有发言权,才能得到其他同学的认可。 2.4 需求变化应对方法 (1)应用场景变化。需求是不断变化的,当然相应的应用场景也在变化。如大数据处理:离线计算需求可以使用MapReduce框架,需要计算效率较高的交互式应用环境则可以采用Spark框架,Storm框架则在实时性较高的流式计算具有优势。 (2)技术升级。技术是不断发展的,教学过程中要注意技术的升级变化。如:Hadoop 从1.0 发展到2.0之后有哪些变化。 (3)教学中的专题更新情况。在近几年的教学实践中,对专题进行了部分调整,具体情况及原因见表2。 3 结语 有效开展网络新技术专题的教学需要考虑到各种情况,同时也要适应网络技术的发展变化,采用需求驱动法开展该课程的教学在实用性方面表现突出,也具有较好的可操作性。
项目管理课程论文:软件项目管理课程教学设计论文 1传统软件项目管理课程存在的问题 1)课程内容理论性较强。 该课程相关教材理论知识抽象、知识体系庞杂,加大了学生的学习难度。另一方面,过度偏重理论知识的传授,让学生觉得课程所学知识离实践很远,不能很好地保证教学质量和效果。 2)教材案例不完整。 传统教材难以容纳完整的案例,所选皆为虚拟案例,缺乏实际可操作性,使案例分析没有起到应有的作用。 3)教师缺少项目管理实战经验。 该课程要求主讲教师既具备较强的理论知识,又有丰富的实战经验,而高校教师往往理论基础较好、工程项目经验积累不足,授课常常照本宣科,很难对学生进行理论联系实际的有效指导。 4)学生没有项目开发经验。 在校大学生很少有机会参与实际项目的开发,多数没有参与过完整的课堂模拟项目开发,不易理解课程中的工程概念。 5)实践教学学时不足。 软件项目管理是一门实践性非常强的课程,由此决定了该课程不能完全通过书本和课堂掌握知识。实践教学一般安排18个学时,在如此短的时间内,需要完成项目管理工具,还要求学生选择一个新项目,既要从事项目分析设计工作,又要从事项目管理工作,还要学习项目管理工具的使用,难度非常大。 2理论加案例的课堂教学设计 在软件项目管理课程的教学中,教师应结合当前社会需要,利用多媒体授课的优势,以案例充实教学,增加知识面和信息量,使理论具有鲜明的应用特色,激发学生学习的兴趣和积极性;同时,以理论武装案例,彰显案例的科学性,令学生在应用中能够举一反三,活学活用。 2.1以项目管理知识体系组织课堂讲授的理论内容 软件项目管理的知识体系、内容框架及管理流程有多种版本,如美国项目管理学会推出的项目管理知识体系(projectmanagementbodyofknowledge,简称PMBOK)、英国商务部推出的受控环境下的项目管理(projectsincontrolledenvironments2,简称PRINCE2)、IBM提出的全球项目管理方法(worldwideprojectmanagementmethod,简称WWPMM)。该课程采用国内外最流行的PMBOK(第5版)组织授课内容,把软件项目管理的内容分为10个知识领域、5个过程组和47个过程。10个知识领域分别为集成管理、范围管理、时间管理、成本管理、质量管理、人力资源管理、沟通管理、风险管理、采购管理、干系人管理;5个过程组包括启动、计划、实施、监控和收尾;授课时以4个优秀知识领域(范围管理、时间管理、成本管理、质量管理)作为重点内容。以PMBOK指导授课内容既保证了授课内容的权威性,又能够与时俱进地适应项目管理内容的新变化。 2.2组织开篇案例 每章开始,教师都会安排一个与该章内容相关的开篇案例,激发学生学习的兴趣。这些案例经过精心选取,尽量贴近实际。案例部分来源于教材,部分来自项目管理认证中的案例分析,每个案例都包括案例描述和问题两部分。在讲解项目管理的概念和技术时,学生可结合案例问题进行分析,学以致用,提高运用所学知识解决实际问题的能力。 2.3结合CMMI认证展示实际项目资料 当以实际项目资料展示项目管理的实践成果时,课程对学生的影响将是实际的、深刻的。在软件全生命周期的工程化管理和持续过程改进领域,软件能力成熟度集成模型CMMI(capabilitymaturitymodelintegration)是无可争议的主流模型,在专业研究认可度和软件业界接受度方面都处于绝对的领导地位。作为软件工程特色专业建设,计算机学院软件工程系教师与学院软件开发团队成员一起准备进行CMMI3级认证,认证过程中积累的项目资料为本课程的项目展示提供了优质教学资源。 2.4认证考试试题操练 计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试(简称软考)由于不设报考条件,很受学生欢迎。它可用于以后职称的评审或者作为工作的敲门砖和晋级的阶梯,部分学生会考虑在学校报考软考认证。与本课相关的认证有信息系统项目管理师、系统集成项目管理工程师、信息系统管理工程师。步入工作岗位,学生能报考的与实际项目管理经验相关的认证还有美国项目协会PMP(projectmanagementprofessional)、国际项目管理协会的IPMP(internationalprojectmanagementprofessional)及中国的CPMP(Chinaprojectmanagementprofessional)认证等。教师在每个知识点讲授完毕时,辅以这些考试中的相关试题,可以加深学生对知识的理解。 3承接工程项目训练成果的实践教学设计 以现代工程教育理念CDIO(conceive-design-implement-operate)为指导,河南大学计算机与信息工程学院为各专业在第六、七学期开设工程项目训练课程,一个导师负责带几个学生,完成从选题、分析、设计到实现的整个项目过程。学生通过分工合作在大四找工作之前有了完整的项目实践训练。针对本课程实践学时少及学生缺乏项目开发经验这一突出问题,笔者尝试用承接工程项目训练课程来,组织实践教学。 3.1保留工程项目训练课程中的实践成果 软件项目管理开设在第七学期,学生在学习本门课程之前,已经在工程项目训练课程中完成了项目的选题、分析及设计工作,可以把实践重点放在以前所选项目的管理工作中去,这样既节省了时间,又让学生有了自己的实际项目,对项目工程训练课程的学习也是一种有效促进。 3.2课外作业围绕所选项目设置 由于在课堂上有大量的案例分析和习题操练,学生不需要再花过多的时间去巩固理论知识,因此教师布置的课外作业可以围绕项目设置。比如,在项目集成章节,教师让学生准备项目章程(或模拟的项目合同)和团队契约;在范围管理章节创建项目的工作分解结构;在时间管理章节利用Project提交项目进度计划;在成本管理章节对项目利用Excel进行成本估计与预算等;最终,学生能够提交所选项目的必要管理文件。 4结语 软件项目管理课程对于软件工程专业的学生是一门优秀专业课,对计算机相关专业的学生来说也十分重要。从实践的效果来看,学生从思想上改变了以往重技术轻管理的观念,认识到项目管理关系着项目的成败。理论授课一改往常上课以理论为主、教师满堂灌、学生被动听的死气沉沉局面,变为学生积极参与课堂授课、活学活用基础知识。实践授课也不是简单的管理工具操作,而是以项目为中心,让学生全面参与项目管理的各方面工作。软件项目管理课程和其他课程联系紧密,如何更进一步与其他课程相结合,提高课程的教学质量,完善和发展教学模式,有待继续研究。 作者:辛明 周清泉 单位:河南大学计算机与信息工程学院 项目管理课程论文:项目管理课程教学改革论文 摘要:项目管理是一门实践性与综合性较强的课程,是管理学的一个分支学科,随着国家经济的发展及社会的进步,项目管理成为了众多高校热门的课程。但是在高校的项目管理教学中仍旧存在着许多弊端,老师缺乏对学生实践能力以及创新能力的培养,降低了项目管理课程教学的效率。本文指出了目前项目管理课程教学存在的问题,并进一步探析了项目管理课程教学改革的有效策略。 关键词:项目管理;教学;改革 随着经济的发展以及社会的不断进步,项目管理作为经济管理领域的重要部分,普遍受到了关注与重视,近些年来,众多高校陆续开设了项目管理这门课程,高校教师在项目管理课程具体的教学过程中,应注重学生实践能力的培养,使学生在熟练掌握项目管理的理论知识以及相关技术的基础上,将所学知识与项目管理实践活动充分结合起来,提高学生的专业素养,为学生毕业后走向社会相关工作岗位提供坚实的保障,为社会输送更多的专业型与复合型人才。 一、项目管理课程教学中存在的问题 部分高校目前仍旧采用传统的教学方法进行项目管理课程的教学,主要是通过PPT或者板书的方式,课程上以老师教授为主,学生听课为辅,期末考核多以试卷形式为主。随着现代教育的不断深化与改革,项目管理课程传统的教学方式已经不能满足学生的需求,也无法适应现代社会的发展。项目管理作为一门实践性与综合性极强的课程,必须要注重实践与理论相结合,并及时的转变教学观念,采用多元化的教学方式,提高学生学习的积极性与主动性,达到事半功倍的教学效率。目前众多高校在项目管理课程教学中仍旧存在着许多弊端,具体分为以下几个方面。 1.课程教学模式单一 目前许多高校中项目管理教师在具体的教学过程中,主要是以课本知识教学为主,以资料以及专业相关的书籍资料为辅,对理论知识进行教授,教学模式非常单一,只是通过板书以及PPT的方式进行授课,并结合着一些实际的典型案例讲授项目管理相关理论知识,但是这种方法过于抽象,效果并不理想,学生们无法从案例中深刻的理解并掌握项目管理的相关知识,课堂教学过程显得枯燥无味,打消了学生学习的积极性与主动性,无法保证项目管理课程教学效率的提高。 2.教师教学观念落后 项目管理课程具有很强的时效性,需要随着社会的发展而不断更新,这样才能满足现代社会的发展需求,但是目前多数高校中项目管理课程的教师的教学观念都极为落后,在教学方法以及教学内容方面没有进行创新与改革,无法满足现代社会对高素质复合型项目管理人才的需求,不利于学生毕业后的就业。项目管理课程本身是一门新兴的课程,需要以先进的教学观念以及创新的教学手段来开展项目管理教学活动,但是教师对项目管理课程不够了解,依旧采用传统的教学观念及教学手段,而且忽略了学生在课堂教学中的主体地位,使学生一直处于被动的接受知识的状态。 3.教师缺乏实践经验 项目管理教学的实践性较强,因此项目管理教师必须要具备丰富的实践经验与极强的专业知识,但是目前许多高校中的项目管理教师都是在毕业后就直接从事教学工作,缺乏实践经验,对项目管理教学的重点与难点不够清楚,导致在课程教学的过程中不能把握住重点,降低教学效率。在具体的项目管理实践中,包含了许多阶段,每一个阶段都具有很强的实践性与渐进性,如果教师在缺乏实践经验的情况下,将无法很好的将项目管理课程的理论知识还原到项目管理实践活动中,这样一来就会使教学实践活动的过程变得非常空洞与杂乱,降低学生学习的积极性以及教学效率。 4.忽略了对学生实践能力的培养 许多高校的项目管理教师在课程教学的过程中,主要是以教授项目管理理论知识为主,忽略了对学生实践操作能力的培养,这种教学方法过于陈旧与死板,一方面会降低学生学习的积极性与兴趣,使学生们无法在课程学习中集中精力投入学习,另一方面会导致学生在学习并掌握了理论知识之后,无法将其真正的运用到实践操作中,使理论知识变得没有使用价值。因此,在理论知识教授的基础上,老师应注重对学生实践能力的培养,将实践教学与理论知识教学充分结合起来,否则学生只能处于一知半解的状态,达不到真正的教学效果。 二、项目管理课程教学改革策略 1.提高教师能力素质,加强教师职业技能培训 教师是保障项目管理教学效率提高最基本的保障,因此,学校应加强对项目管理教师的培训,定期开展对教师项目管理技能的培训,使每位老师都能够获得项目管理师资格证,提高教师的专业水平以及综合素质,塑造出一批高素质、高水平的优秀师资力量,这样才能为社会培养出更多的项目管理人才。此外,学校还可以与一些企业建立长期的合作关系,使老师能够参与到企业项目的运作过程中,为教师提供更多的实践平台与机会,不断提高教师的专业水平,用自身丰富的实践经验以及理论知识完善教学方法与教学内容,提高教学效率。 2.成立项目团队,开展项目管理实践演练 为了提高学生实践操作能力,教师可以指导学生以小组的形式成立项目团队,每个团队以6~8人为宜,每个团队根据自己的实际情况以及自身兴趣来选择具体项目,并选出每个模块的具体负责人。在进行项目管理实践演练的过程中,应注意几个方面,一是要紧扣着项目本身,不要偏离主题,比如如果确定的是服装市场调查的项目,就不能偏离主题做成服装店开设的项目。二是项目团队中的每一个成员都要负责好各自的模块,还需要关注着其他学生模块的内容,保持连贯性与一致性,避免中途有学生把项目要调查的内容搞混淆,三是项目相关负责人应起到主导与协调的作用,及时传达重要信息,提前通知各个模块同学准备好项目汇报PPT的制作。项目管理实践演练的开展能够真正的将理论知识与实践充分的结合起来,使学生们深入的理解并掌握项目管理相关知识,面对具体的实际问题时能够学以致用,有效地解决。 3.改革课程考核方式,适应新的教学理念 在新的教学观念下,项目管理课程的教学模式及教学方法都需要进行改革与创新,因此该课程的考核也必须要体现出新的教学观念,突出对学生实践能力以及操作能力的注重,考核的内容除了包括项目管理的相关理论知识之外,还包括学生能够运用知识解决实际问题的能力。具体来说,主要包括四个部分:第一部分是考核学生对项目管理课程中重点与难点知识的掌握,占总成绩的20%,第二部分是考核学生平时到课以及课堂发言具体情况,主要是根据学生出勤情况以及课堂知识掌握程度进行评分,占总成绩的20%,第三部分是考核学生对项目管理软件的操作能力,根据学生具体的操作状况进行打分,占总成绩的20%,第四部分是考核学生的项目团队作业,主要根据团队分阶段提交的一些资料以及成果汇报进行具体打分,占总成绩的40%。从这四个部分对学生进行考核,能够从各个方面充分的了解学生知识的掌握情况,效果显著。 4.引入项目管理软件,提高学生实践操作能力 在项目管理课程教学过程中,还需要适当的引入一些项目管理软件,项目管理软件不仅能够模拟真实的项目管理环境,还能够实现对项目的全方位动态控制与跟踪,可以境地项目管理的成本,提高项目管理的水平。因此,在具体的项目管理教学过程中,老师应适时的引入项目管理软件,使学生能够充分利用先进的计算机技术开展项目管理实践活动。项目管理软件包括低档的项目管理软件,如ProjectScheduler、TimeLine以及Projec等,还包括一些高档的项目管理软件,如P3、WorkBench、OpenPlam等,在引入项目管理软件时,应根据学生的具体需求以及项目的具体规模来进行选择,使学生能够将所学的理论知识与软件实际操作结合起来,全真模拟项目管理流程,对项目的成本、进度等进行全面控制,提高学生对项目管理的实践操作能力,有助于学生在今后的工作岗位中更好的进行实际运用。 三、结束语 随着社会经济的不断发展,项目管理人才已经成为了企业发展以及提高竞争实力的关键之一,项目管理在高校中的开设能够为社会输送更多的项目管理专业人才,但是在具体的项目管理教学过程中,必须要注重学生实践能力的培养,不断改革教学方法与教学模式,使学生能够将所学习的知识转变为实际技能并熟练应用于实践操作中,这样才能真正的培养出适应于二十一世纪社会发展需求的项目管理人才。 作者:单位:贵州商学院 项目管理课程论文:工业工程项目管理课程的教改路径分析 项目管理课程教学的基本内容 1.现代项目管理发展。包括现代项目管理的发展历史、发展过程、发展趋势、发展特点以及热点,项目管理学科的发展,我国项目管理的发展,项目管理的专业化与职业化发展等。 2.项目与项目管理。包括项目的定义、特点、分类以及与项目相关的一些概念,项目管理的定义、特点以及理念等。 3.项目管理知识框架。包括国内外几种典型的知识框架、项目生命周期过程及其管理内容、项目管理职能要素及其内容、项目管理的五大过程及其内容等。 4.项目组织与团队。包括项目组织特点,几种常见的组织结构形式及其特点,项目组织形式的选择,项目经理的责任、权力,合格项目经理的能力与素质要求,项目经理的选拔,项目团队定义、特点,项目团队的发展过程,团队组建与建设,团队成员的激励与考核等。 5.项目论证与评估。包括项目论证的定义、意义以及阶段划分,项目论证的原理与方法,项目论证的内容,项目评估的定义与论证的区别等。 6.项目计划与控制。包括项目计划的概念、层次、内容与方法,项目启动,项目目标,范围计划,进度计划,资源计划,费用计划,质量计划,项目控制的组织、流程、工具、方法,项目采购的方式以及合同的类型等。 7.项目验收与后评价。包括项目验收的概念、意义、内容、方法,项目后评价的定义、特点、目的、内容以及方法工具等。 课程教学中存在的主要问题 近年来,我国制造企业大力推广从新产品试制到投产的全过程项目管理,在给企业带来巨大经济效益的同时,呈现出了既规范又多样化的发展态势。笔者根据多年的教学实践,认为目前项目管理课程教学存在以下主要问题。 1.课程认识不到位。当前我国高校工业工程专业大都设在经管学院,学生都不同程度地存在重管理、轻技术、怕理工等课程的现象。而项目管理是介于自然科学和社会科学之间的一门边缘学科,其课程内容必然体现“工”、“管”结合的显著特点。推广应用先进制造技术和管理模式,是现代制造企业面临的重大课题。 2.工业工程与项目管理课程简单叠加。随着项目管理在制造企业的广泛推广和应用创新,教材建设问题凸显。近年来,工业工程项目管理教材几乎毫不例外地将工业工程与项目管理知识简单叠加。一般在介绍工业工程之后,就是项目管理的知识。这就使得学生难以将学到的工业工程专业知识和项目管理知识进行很好的综合应用,因此在制造企业提出其项目管理解决方案时无从下手。 3.实践教学环节薄弱。由于工业工程专业开设项目管理课程历史较短,很少有实践性教学,并且设置在企业的实践教学基地也寥寥无几。理论和实践教学环节脱离,使得学生对理论知识难以更深入理解,培养技能的教学目的也受到影响。 4.案例教学重视不够。项目管理作为一门实践性、操作性很强的课程,在理论教学过程中需辅助运用案例分析,过度偏重理论知识的传授,就不能很好地保证教学质量和效果。 5.课程的教学和考核方法单一。项目管理课程课堂授课,教师较多的还是沿用传统的教学方式,即教师通过板书或PPT授课,期终以试卷形式对学生进行知识考核。教学和考核方式的单一化,只是在一定程度上给予学生一些直观感受,其结果是学生对所学知识无法融会贯通,综合分析问题能力、项目实践能力以及解决问题能力等得不到有效地培养和提高。 6.信息技术平台未能充分利用。目前很多专业软件公司开发出了多层次的项目管理应用软件投放社会,项目管理课程由于课时都安排紧张,客观上使得授课教师无暇有效地利用该信息技术平台。 课程教学改革对策 笔者在项目管理课程教学改革的研究与探索中,提出了以下对策,以提高课程的教学质量。 1.教育引导学生正确认识课程。在应对全球化的市场变动中,战略管理和项目管理将起到关键性的作用。笔者认为,增强学生的管理意识,丰富工程技术的管理知识,开展好的项目管理教学十分必要。 2.加强教师专业技能培训和项目实践。鼓励教师参与企业项目运作,或学校直接与一些项目型企业建立长期的合作关系,给予教师更多时间或更多的机会走出学校获取实践经验,提高教师的业务水平、专业技能和自身素质。 3.强化实践教学环节。在项目管理课程学习的过程中,带领学生到制造企业进行参观学习,并积极创办校外实习基地。引导学生利用暑假等较长节假日到制造企业参加生产活动,使其比较全面系统地了解企业项目管理程序、生产制造技术及项目计划与控制等环节工作及内容,以此加深对工业工程和项目管理所学知识的理解、巩固和实际应用。 4.建立项目管理信息系统平台。信息技术的不断发展,项目管理的信息化已成为必然趋势。目前市场应用的国外项目管理软件有P3、P3E、P3E/C、P6、OraclePri-mavera、OracleP6EPPM、OracleP6PPM等,国内项目管理软件以上海普华科技发展有限公司开发的PowerPiP和PowerOn为代表。在课程教学中必须尽可能地搭建起信息系统平台,把项目管理软件引入教学过程,以便将理论方法与软件实用操作技巧相结合,使学生具体掌握项目管理信息系统对项目时间、成本、质量、人力资源等方面的计划和控制技术及方法。 5.对课程教学和考核方式进行改革。每次课程教学前后及时安排相对应的案例作情景演练,是项目管理课程教学方法改革的关键。在课程考试方式上,将着重测试学生运用理论知识解决实际问题的能力,课程考核成绩分为三个部分:平时到课、课堂发言情况占总成绩的20%,由教师根据学生的出勤情况和对知识的掌握情况给出;案例讨论中的项目团队作业占总成绩的50%,根据团队分阶段提交的项目资料和成员汇报表现由项目评估师和任课教师给分;项目管理软件操作占总成绩的30%,通过考核软件操作情况得分。 结束语 项目管理能够培养学生结合企业实际运用项目化的理论、方法和工具来观察、分析和处理各种实际问题,对项目进度、成本、质量进行有效的计划与控制,以实现企业战略目标。项目管理的教学研究是一项长期而艰巨的工程,教师必须考虑工业工程专业的需要,以培养学生能力为主线,精心组织教学内容,合理运用启发式、案例式、实验式等教学方法,采用课件、网络、计算机等各种现代化手段辅助教学,不断完善教学内容,进一步提高教学质量。(本文作者:董雄报、张学龙、李军单位:桂林电子科技大学) 项目管理课程论文:应用型院校软件项目管理课程教学探讨 摘要:软件项目管理是软件工程专业的主要专业课程,针对课程中理论知识抽象,学生学习积极性不高等问题,文章结合笔者教学改革实践,从教学内容、教学过程、考核方法的设计等方面进行了探讨,重点论述先进软件平台辅助下的项目导向型学习过程。 关键词:软件项目;项目管理;教学改革;项目导向 软件项目管理课程作为软件工程专业的主要专业课,对培养工程化的软件人才有极为重要的意义。在早期软件工程专业的课程设置中,对学生的软件开发工程化教育主要由软件工程课承担,但随着计算机、网络等技术的飞速发展,软件项目的规模、复杂度等大大增加,同时对软件项目的质量、进度、成本等约束又要求有更严格的控制。在此背景下,只依靠软件工程课作为学生软件工程化教育的支撑已经无法达到培养合格软件工程师的要求。 大连东软信息学院作为培养应用型IT专门人才的院校,2005年开始在软件工程专业本科生中开设软件项目管理课程。课程安排在三年级下半学年的软件工程课之后、四年级的项目实训之前,讲授软件项目管理知识,在巩固软件工程课所学知识的同时,对后续的实训项目开发和毕业设计又进行了知识和技能储备。 虽然软件项目管理课程有着重要的意义和作用,但作为本科生课程学习还有一些困难,主要体现在以下方面: 1)软件项目管理概念抽象、知识点众多,学生不愿记忆,学习没有兴趣。 2)在校学生缺少实际项目经验,对于课程中的工程概念不易理解,学习难度大。 31授课教师往往缺乏工程项目经验,照搬书本,授课过程枯燥乏味。 4)学生认为学习软件项目管理没有学习编程语言那样直接的效果,学习动力不足。 针对以上问题,结合软件项目管理课程的教学实践,我院在授课内容设置、教学过程和方法以及课程考核等方面进行了有益的探索,取得了较为显著的教学效果。 1 教学内容设计 软件项目管理是一门理论性和实践性都很强的课程,以往的教学活动中往往更强调理论知识的识记,致使学生感觉概念难于理解,无法指导实际项目开发,理论脱离实际。笔者在教学活动中将理论和实践教学的学时比重设置为1:1,更加强调实践,对理论知识做有重点的讲授,收到了理想的效果。 1.1 理论教学抓重点 在授课内容上首先不能一味追求全面,因为受到课程学时及学生能力的限制,要想在教学中涵盖PMBOK的9个知识领域,即项目综合管理、范围管理、时间管理、成本管理、质量管理、人力资源管理、沟通管理、风险管理和采购管理,并且讲得较为深入细致是不可能的。为此课程中我们选择项目管理的4个优秀知识域重点讲解,包括项目范围管理、时间管理、成本管理和质量管理,占理论学时的3/4。对于4个项目管理的辅助知识域(人力资源管理、风险管理、沟通管理、采购管理)和对各领域管理进行有机整合的项目综合管理则作介绍性讲解,占理论学时的1/4,要让学生了解相关概念,在课程实践过程中再结合项目渗透讲解。 软件项目在管理知识域上可以分为9部分,但如果授课过程仅按各部分割裂讲解,学生必然不会对各项管理间的联系以及各项管理该如何进行实施有清楚的认识,所以按时间顺序把项目分成启动、计划、执行和控制、收尾各个阶段,授课时在各阶段结合具体知识域讲解,如表1所示。 1.2 实践教学抓工具 随着计算机技术的发展,诸多行业都引入了软件工具的支持,软件项目管理这个软件产业的指挥棒更是不例外。学习项目管理软件的使用能让学生形象地认识到项目管理的相关理论和过程是如何应用的,因此在实践教学中一个重要的内容就是学习使用经典项目管理软件。 业界用来进行软件项目管理的工具软件很多,其中最著名的就是微软的MS Proiect软件(当然MS Proiect可以用在各类项目的管理中),这个软件相对简单,对于有Office使用经验的学生,在学习了项目管理的相关理论后比较容易掌握。MS Proiect主要是项目计划的工具,不适合于软件开发整个过程的管控。 IBM作为业界领先的软件服务解决方案专家,在2008年推出了基于Jazz平台的工具解决方案Rational TeamConcert,简称RTC。RTC平台整合了软件项目中不同的阶段性工具,使得软件项目过程的各阶段和项目管理的各项工作能在RTC平台上进行操作和控制,保证了开发过程的完整性和一致性,如图l所示。RTC平台有专门供学习者使用的免费版本,教学过程中通过带领学生学习在RTC平台下进行项目开发,能够让学生直接感受到软件项目管理的作用和意义,在进行软件项目开发的同时深化学生对软件项目管理理论的理解。 2 教学过程设计 好的教学效果离不开好的教学内容,也离不开有效的教学过程控制。在教学过程方面主要是调动学生的主观能动性。传统软件项目管理教学主要以教师理论讲解,学生倾听为主。这种教学过程即便是教师讲的再好也难收到好的学习效果。教育的目的是为了让学生学会,为此我们的课堂提倡以学生为中心,践行“做中学”的学习模式,教师只讲授必要的理论知识,并且只是在需要的时候讲。现代工程教育理念CDIO强调以项目为中心,提倡团队协作,软件项目管理课程为实践这种教学理念提供了土壤。 2.1 项目导向型的分组教学 在学习软件项目管理课程之前,学生已经先修了软件工程、数据库、计算机网络、程序设计语言等课程,具备了完成软件项目开发的基本条件。为此软件项目管理课程在学习过程中采用分组教学,以具体模拟项目开发为导向的教学过程。分组即将班级中的学生按5~6人一组划分为团队,每个团队中有项目经理1人、技术总工1人、开发人员2人、测试人员1到2人组成。在学习过程中,各团队在RTC平台控制下完成各自模拟项目。在这个过程中,每位同学在完成各自任务的同时,与团队成员共同学习RTC平台的用法,感受项目管理理论是如何在RTC平台上体现的。 在模拟项目的选型方面,教师要帮助学生进行控制。模拟软件项目要源于企业对实际问题的解决,但又要“适合”学生学习开发。模拟软件系统项目应该具有如下一些特点。 1)可用于教学的软件项目,即软件项目是经过教师“裁剪”后的,因为学生时间和精力有限,不适合开发业务、逻辑过于复杂的大系统。 2)项目要有先进性,即选择项目的开发环境和开发工具要与企业要求相一致。 3)选择的项目在开发时要便于组员间协作,便于培养学生的沟通、协作能力。 4)选择有多种解决方案的项目,以便不同能力的学生都能提出自己的问题解决路线。 2.2 教师与学生共同的讲台 软件项目管理中有很多重要的知识点需要教师在课堂上教授给学生。这些理论知识是学生项目实践前的基本准备,对学生理解软件项目有指导作用。很 多项目管理的概念比较抽象,例如“基线”、“配置项”等。教师如何能够结合自己的经验,用形象的语言给学生解释清楚是教师在备课过程中需要积极思考的。在笔者单位,遴选软件项目管理课教师的一个重要条件就是教师要有软件项目开发及管理经验。理论知识的集中讲解过程一般安排在每次课的前半段,内容上要与后半段的项目实践相联系,以便学生把理论与实践相结合。 学生将来要从事的软件开发工作是一个特别注重沟通的职业,课堂教学过程要给学生展示自己的舞台。为此教师在课程中设计若干个软件项目管理的问题案例。每个团队选择其一,并对此案例深入准备,对案例中的问题及解决方案进行分析。之后在教师指定的课堂时间内,由团队成员配合完成案例的讲解,形式不限。这种尝试不仅锻炼了学生分析问题、解决问题的能力,同时还让学生开始思考如何在团队中沟通协作,如何在大家面前展示自我。 3 考核方法设计 学习的目的不是为了考核,但科学的考核方式能够有效的激发学生主观能动性,让学习更有效果。本课程的成绩考核采用如下方式: 学生成绩=期末考试(50%)+实践项目作品(30%)+课堂表现(10%)+团队贡献(10%)-缺勤、迟到扣分。 其中,期末考试主要是考察学生对项目管理知识的掌握和分析、解决案例问题的能力,采用闭卷笔试。实践项目作品是指在RTC平台下学生团队完成的模拟项目,与以往团队作品容易产生无法衡量个人工作量的困难不同,RTC平台能够准确记录每个合法用户的工作,包括完成的文档、代码,操作及时间。教师可以通过RTC平台检验项目,并核实团队成员的工作量。团队贡献成绩是指教师按每个团队在课程学习中的表现给0~10分的一个成绩(m分),假设团队有n个人,则团队就有m×n的总分,然后由团队负责人按组内成员贡献分配分数(每人不得多于10分),这样可以有效地激励团队成员多做贡献,且较为真实。课堂表现主要是记录学生在案例分析和课堂提问等环节中的成绩。对于学生缺勤和迟到等行为,则通过扣分的方式给予惩戒。 4 结语 通过几个学期的教学实践,这种软件项目管理课程教学模式在应用型院校本科软件人才培养方面取得了较好的效果。学生普遍反映这种理论与实践并重,以模拟项目开发为导向,辅助先进软件开发过程平台,强调团队协作精神的授课模式,让大家在学习软件项目管理知识和技能的同时,能够更多地了解企业环境下的软件开发和管理过程,做到了学以致用。 项目管理课程论文:BIM仿真在工程项目管理课程教学改革中的应用 广西财经学院 【摘要】在工程管理专业中,工程项目管理课程是一门注重实践的课程,其教育与教学在素质教育深化中得到了进一步的改革,创新地应用教学手段也为当前课堂教学效率的提高注入了新的推动力。文章结合多年的教学经验,浅谈BIM仿真在工程项目管理课程教学改革中的应用,以供参考。 【关键词】BIM仿真;工程项目管理课程;教学改革;实践应用 工程项目管理专业的优秀课程是《建筑工程项目管理》,其涉及的知识面广、实践性强,且需要用理论与实践相结合的方式全面提升学习效果[1]。工程管理专业的学生,更是要求在学校期间掌握相关专业知识,培养适应行业发展与时代变化的能力,确定学习的目标。本文拟用BIM仿真技术,发挥其在推动工程项目管理课程教学工作中的价值与作用。 一、BIM技术教学实践简述 BIM的中文直译是建筑信息模型,在中国《建筑工程信息模型应用统一标准》中,它直接表述为:工程项目全寿命期内项目组成部分物理特征、功能特征以及管理要素的数字化表达。利用计算机数字技术表达不但整合了几何、物理和功能信息,还为在三维数字化技术支持项目生命周期建设中提供了决策。有资料显示,美国建筑业存在57%的资源浪费,但在同样的时间中,普通制造业领域浪费为26%,因此美国在很早就已经希望将BIM技术信息化运用于建筑业。时至今日,美国已有多所高校开设有关BIM实践性课程,学生从理论到实践均能掌握项目的整个交付过程,从而明确当下建筑行业运行发展的各项要求。例如德克萨斯州A M大学工程建设学院,早在10年前就一直为学生开设BIM课程,并将这门课程定义为3D-2D模型集成信息过程,参与学习的学生要掌握的仿真模型技术包括Autodesk、Google Sketch-Up以及Autodesk Revit等软件应用[2]。除了教学领域,BIM工程技术的应用,以信息共享作为基础,很大程度上减少了不必要的重复劳动,有效降低了成本,提高了效率。 与国外学校注重的BIM技术教学相比,国内的教学改革依旧处于初级阶段,且在发展过程中遇到了瓶颈,同时又受到缺乏专业教授人员等资源的限制,导致其教学改革举步维艰。但目前国内有好几所大学正在BIM课程的教育改革中不断摸索。 二、BIM仿真教学应用模式的实施方案 在应用的BIM可视化教学实践中,工程项目管理教学改革的思路可以从以下几点出发;首先要确保一定的实际工程项目模仿环境与施工条件,便于在教学改革过程中进行分析与问题解决,增强应变能力培养的可操作性;其次是动态行仿真演练可视化工程,针对具体模拟的工程项目要有系统、全面和整体的管理理念;最后是确定模拟过程中的参与方式、实际内容、责任等信息,一旦确定角色,就要保证整个模拟建设全过程的全面性与系统性。在《工程项目管理》教学中应用BIM技术,基本原理的消化理解是首要的任务。结合当前学生普遍的自学能力,可以将这门专业课程的教学规划安排如下:(1)详细传授有关项目管理方法的概念、原则、技术,紧密结合理论与实践;(2)全面掌握项目管理与BIM技术的基础知识和操作方法,并在操作过程中要求学生养成对日后具体工作可能产生隐患的预防性意识;(3)以分析项目管理与BIM相结合的综合性案例为主,准确区分涉及其中的各项因素关系,确保学生学会定性的分析方法与定量的分析方法结合理论;(4)工程管理课程专业涉及的知识范围较广,教学过程难免遇到对专业知识不理解的情况,如果条件允许,最好全方位引入BIM技术手段辅助教学,模拟课外实践的环境,提高教学效果。其中,具有改革意义的模式为“课堂案例结合讲授+多媒体辅助教学+可视化仿真建模+现场实践”。在重要的实施阶段,学生的逻辑能力与分析水平非常重要,具体的教学内容不但要强调工程项目过程管理、工程进度控制、工程造价管理、安全环境管理、工程信息管理以及后续的验收等,还包括掌握BIM技术的原理和应用软件。因为结合了BIM技术的多媒体教学展示更具备生动形象的特征,学生的应用教学过程更有身临其境之感,所以专业课程的章节带入BIM模拟或实景录像,如建筑施工现场管理、建筑安全环境等都更能提高效率。 BIM信息技术最大的益处在于三维可视化模型应用,学生将建筑物以专业的BIM软件进行模拟,真正实现将工程带进课堂,如身临其境。例如在学习施工阶段项目管理,最优秀的内容包括进度以及各种横道图、网络计划等,这些内容烦琐而枯燥。如果采用了BIM技术的4D虚拟仿真建造技术,采用4D模拟施工动画,从电脑中建立模型,借助三维可视化设备虚拟描述项目,那么学生更容易感知并接受。此外,还能在虚拟的项目实施环境下发现施工过程可能存在,但传统教学过程中无法发现的问题和危险因素,再次针对问题进行方案模拟,根据模型展开实时调整和修改,更能帮助学生理解和掌握有关工程施工计划优化的内容。 三、BIM仿真在工程项目管理课程教学中的改革创新 全国性的《工程项目管理》课程明确要求要通过课程学习来确保学生掌握工程项目管理的理论与方法、计划和组织、事实与控制,提高从事工程项目管理工作的能力。但不可否认,在当前的教学过程中具体知识的传授与市场行业要求以及国际化标准存在较大的出入。由此可以看出,过去的教学形式已经无法满足社会的需求,而《工程项目管理》更需要突出学习的实用性与技能性,重在改革创新[3]。过去的教学形式侧重理论细节的深入讲述,忽略了学生的实践能力与应用能力。在科技不断发展的背景下,应用如AutoRevit2012、AutoCad2012等计算机技术辅助工程软件更能强化教学效果,针对具体工程采用三维图形软件模拟数据,并以实例的情况来展现三维可视化动态仿真工程重点,学生也才更能感受到学习的乐趣。 再如国外使用的BIM虚拟可视化模式,就能在《工程项目管理》中获取很好的效果,除了上述的模拟工作环境以外,还能提供咨询事务所。学生可以实现可视化仿真工程平台取代纸质资料数据的读取方式,用更高的效率发挥更逼真的功能。另外,还能针对案例中出现的典型建筑项目,通过搜集BIM信息,建立全面的案例库,为学生当前的学习或以后行业工作提供借鉴。BIM虚拟可视化仿真工作的工程项目管理BIM教学优势如下:(1)逼真还原施工现场,使学生更能身临其境地感受现场管理活动的流程、细节以及很多难以用文字在课本中表述的知识;(2)还原虚拟施工过程的现实场景,还可以安排学生扮演其中的各个工程角色,负责现场的指挥、组织和管理,理解团队合作的重要性,并在模拟中积累直接的合作验;(3)采用BIM模型最大的优势在于通过三维技术将施工管理信息集成和优化,尤其是在工程造价的节能上有巨大的优势,同时也是对学生工程经济、工程组织或工程计价等其他课程的补充;(4)BIM建立后,学生有了具体观察的模型,对应的信息展现不仅仅是图形,更是整个专业的轮廓与规模。 将BIM仿真应用在实际模拟中可分为两个内容,首先是引入项目管理BIM电子仿真沙盘,采用BIM电子沙盘组织学生模拟过程中的策略创建、沟通管理、决策过程、项目运作等环节。另外,学生还能采用电子沙盘的实例练习成本核算、合同预算、预算决算等过程,并针对工程涉及的工期、资源、费用等设计优化方案。这种全新的教学形式能够确保学生更深入地了解工程项目各周期具体的工作内容和流程,进一步了解物资流、信息流等本质,同时还能自我选择担任营销经理、采购经理、项目经理等模拟角色,从各部门不同分工合作的体验中完成实践,增强学习过程中的主动参与性和趣味性。 在工程项目管理课程中应用BIM技术,教学软件的主要功能模块有土木工程模拟仿真实验单元、建筑材料实验单元、工程造价模拟实验单元、工程力学实验单元以及工程过程管理模拟实验单元,其在教学各环节中均发挥了重要作用。在课堂教学中结合某建筑企业工程完成一次虚拟的仿真教学,而软件应用所带来的即视感更是以标配大屏幕来加强真实性的体验,这就能够及时为教师的教学提供所需要展示的视频输出,特别是落实到建筑施工的过程,其对应的仿真单元将进一步丰富教学内容,如有可行性的研究、招投标研究、合同管理研究、项目管理研究等,都可以进行动态化的演示,更直观地将现实的信息真实地传递给学生,进一步提高学生在应用学习中的实践能力,为今后的工作打下坚实的基础。 四、小结 本文紧密结合笔者的教学实践经验,谈论采用BIM可视化仿真技术应用于《工程项目管理》课程教学中的实践功能与价值,其高效的代入感和模拟性质有助于当前工程项目管理教学的改革,无论对改革的最终目的还是原则都有重要的作用。就目前我国应用这一技术推动教学的现状来看,《工程项目管理》的课程教学还有很大的价值和方法可以挖掘,教师后续目标应放在如何让学生在较短时间内全面深入掌握有关项目管理知识的重点目标上。 对于今后的教学改革工作,笔者补充以下几点建议:(1)结合社会对职业需求程度以及专业学科的定位来设定课程目标;(2)详细制订课程计划和设计步骤,通过BIM转变传统教学无法涉及的专业领域,如自动化计量方面,优化课程内容与结构;(3)建立BIM实验室,紧密结合社会发展潮流,确保教学与时代共同进步,积极整合当下最新的行业发展动态,完善学生专业知识结构,采用更多的BIM手段辅助教学,进一步提高学生的实践应用能力,为学生今后的成长成才打下坚实的基础。 项目管理课程论文:工程项目管理课程改革与实践研究 【摘 要】工程项目管理课程是工程管理专业的一门专业必修课程,本文针对工程项目管理课程,总结了课程建设现状,结合教学实践提出了教学改革的建议。 【关键词】工程项目管理;课程建设;教学改革 1 工程项目管理课程建设现状 工程项目管理课程是工程管理专业的一门专业必修课程,也是很多专业的选修课程,具有很强的专业性、技术性、实践性、综合性和政策性。该课程主要包括工程项目管理的基本原理、可行性研究与评价、时间管理、费用管理、质量管理、风险管理、组织与人力资源管理、采购管理、决策理论与方法、信息管理与项目管理支持系统,以及组织级项目管理等内容。课程涉及知识面广,不仅涉及工程技术、管理等专业的内容,而且与国家的方针政策等都有密切的关系。 然而,正是由于这一特点,使得本门课程与众多课程存在不同程度的交叉,使得授课教师在授课过程中困难重重。比如费用管理一章内容,与《工程经济学》课程存在较大程度的交叉;时间管理一章内容,与《土木工程施工》课程存在较大程度的交叉。因此,课程内容如何设计,才能既有效避免授课内容的重复,又能够涵盖所有学生应该掌握的知识点,需要进行一定的统筹规划和科学的设计。 另外,由于本门课程属于管理类课程,文字性内容较多,课程在教学过程中,难免枯燥乏味,授课效果并不是非常理想。因此,如何进行教学设计,才能提高学生学习的积极性,增强课程的教学效果,是摆在授课教师面前不得不思考的问题。 再者,随着整个社会对工程的要求提高,工程项目管理课程必须紧扣时代特点,响应国家政策,了解行业需求,掌握科技发展。沿用固有的知识、照本宣科,必将被社会所淘汰,学生步入工作后也会感到迷茫。为此,如何科学合理的将国家政策、行业需求,以及项目管理的科研成果融入到工程项目课程教学过程中,也需要进行一定的研究与实践,用实践成果促进工程项目管理课程改革。 2 工程项目管理课程改革实施方案 针对工程项目管理课程建设现状及存在的问题,制定工程项目管理课程改革实施方案如下。 2.1 课程内容设计问题 针对工程项目管理课程与各门课程授课内容交叉问题,必须站在专业建设的较多,召集各门课程授课教师,进行集体讨论。从专业培养计划、课程大纲,到授课计划,进行统一制定和科学的规划。在这一过程中,尤其要详细规划每门课程要讲授的内容,以及先导课程及后续课程设置问题,科学划各门课程的授课先后顺序,保证各门课程讲授过程中所需要的合理铺垫,以及学生学习过程的连续性,使整个专业建设具有连续性,保证知识的融会贯通。 2.2 教学设计问题 授课中的枯燥乏味,是很多教师曾经经历过或正在经历的难题,对于工程项目管理课程,如何有效避免这一问题,同样存在一定的难度。以往的教学研究已经提出了众多的授课手段及方法,结合工程项目管理课程特点,更应从以下两个方面加以把握。第一,充分发挥案例教学在授课过程中的作用。工程项目管理课程实践性较强,实际的工程项目管理案例众多,应通过科学的设计,将这些经典案例融入到课程教学过程之中,增强学生的感性认识,提高其对所学知识点的理解。第二,充分发挥工程项目管理科研成果促进教学的作用。科研成果,尤其是科研论文,提供了很好的对具体知识点的应用案例。因此,科学合理的引入较高质量的科研论文,必将使学生清晰了解所学知识点的具体应用,以及应用后能够得到的结论。 2.3 课程建设与时俱进问题 对工程项目管理课程建设与时俱进问题的研究,主要包括两个方面:一是科研成果促进工程项目管理课程改革的研究与实践;一是以数字化教学平台建设为基础、依托注册资格考试,工程管理专业系列课程习题库建设研究与实践。在科研成果促进工程项目管理课程改革的研究与实践方面,应注意收集经典的科研成果,使学生了解工程项目管理发展的最新动态,掌握所学知识的具体应用方法,并用最新的科研理论提高课程授课效果。随着国家对执业资格的重视,工程管理相关专业的注册执业资格考试每年都在进行,这为工程管理专业相关课程的考核提供了很好的素材。同时,注册执业资格考试的考试内容,也在一定程度上反映了目前行业实践中,对工程管理专业知识的需求,以及具体知识的应用方法。因此,依托注册资格考试加强工程管理专业相关课程习题库建设,能够更好的贴近工程管理专业实际需求,并且使学生对工程管理专业产生更深的理解,强化对所学知识的理解掌握。数字化教学平台的建设,提出了“反转课堂”等众多新的理念,为相关课程习题库建设提供了良好的基础。 3 结语 针对工程项目管理课程内容多、覆盖面广、时效性强的特点,本文总结了工程项目管理课程建设现状及存在的问题,并制定了工程项目管理课程改革的具体实施方案。针对工程项目管理课程与各门课程授课内容交叉问题,提出了系统科学的设计各门课程授课各环节的解决方案;针对授课中的枯燥乏味问题,强调了案例教学及科研成果促进教学的作用;针对课程建设与时俱进问题,提出了科研成果促进工程项目管理课程改革、以及依托注册资格考试,加强工程管理专业系列课程习题库建设的解决方案。这些解决方案的科学实施,必将有效促进工程项目管理课程的改革。 项目管理课程论文:工业工程专业项目管理课程体系设计及基于信息化技术的教学研究 摘要: 本文首先分析了工业工程专业项目管理课程的教学现状,参阅了一些作者关于该课程的教学改革研究成果后提出了和信息化技术相融合的教学改革思路;然后本文针对工业工程专业的学科特点和培养目标,设计了该课程的内容体系,构建了项目管理知识体系屋;最后本文进行了基于信息化技术的课程教学设计和实践,实践结果表明学生学习兴趣得到了提高,学习积极性及学习效果均得到了改善。 1 概述 工业工程是关于系统设计和改善的学科,是管理科学与系统工程、制造科学等学科的综合交叉学科。在历经一个多世纪的发展过程中,工业工程学科对世界的经济建设起了不可估量的作用;美国著名质量管理大师朱兰认为美国正是由于工业工程才在世界经济格局中处于领头羊地位。工业工程学科教育在我国的发展,对于培养我国高素质的综合性管理人才,对于企业生产效率的有效提升,对于促进中国制造2025战略的具体实施等都具有重要意义。 在工业工程专业教育中,不仅要重视制造系统相关的基本专业技术技能的训练,而且要注重管理理念及技能的培养,力求使学生成为具备工程实际与管理能力的复合型人才。项目管理课程是工业工程学科教育的骨干课程,主要关注项目的有效规划管理、执行与控制等内容。课程的目标是使学生对项目的管控有较为全面的理解,掌握应用计划与控制的方法帮助企业实施项目时达成Q(质量)、D(时间)、C(成本)等多维相互制约且矛盾的目标。目前,我校工业工程专业学生毕业后,大都从事中小企业的管理运营改善等工作。据统计[1],国内中小企业约占企业总数的99.3%,吸纳了75.5% 的就业人口,创造40.3%的利税。而企业的项目管控工作,对于企业新产品的开发,生产系统的新建、扩建、改善等都具有重要的意义。中小企业做好项目管理,可有效实现降低库存,缩短订单交货期,控制产品研发成本、生产成本,最终全面提升企业的优秀竞的争力。因此,有效引导工业工程专业的学生学好项目管理课程,让学生具备应用相关理念方法解决企业实际生产中的问题的能力,是我们培养学生的重要目标。该课程的课程建设工作也被大多数院校列为工业工程专业建设的主要环节之一。 然而,在实际的课堂教学中,许多学生觉得课程理论性太强,学起来有些枯燥,兴趣不浓。这是因为传统的教学往往停留在填鸭式教学模式,学生被动接受知识;由于实验教学设施和手段的限制致使教师偏重理论的讲解,从而使得学生的主动思考能力和创造性学习能力都难以发挥;此外大多数学生对项目没有感性确切的认知,难以把所学的知识进行理论实际的联系,这也导致了学生学习难度的增加。 针对学生学习的积极性不高,教学效果不好等问题,许多教师做了相应的教学改革研究。赵浩宇[2]分析了高校项目管理教学中存在的问题,提出了一种基于案例和情景推演的教学方法;程敏[3]基于分布式认知视角对项目管理课程的学习活动的特质进行了分析,分别从师生关系、教学过程、教学媒介三个方面探讨了项目管理课程分布式教学观的转向及教学模式创新方法。吴振华等[4]通过比较《项目管理》课程在本科生和研究生中教学方式的差异,分析了研究生《项目管理》课程教学过程中存在的问题并从学生自主学习、加强案例教学和开展实践性教学三个方面提出了工业工程专业研究生《项目管理》课程的教学改革方案。董雄报等[5]分析了工业工程专业的特点及与项目管理的关系,总结了项目管理课程教学内容的选择、教学中存在的主要问题,指出运用启发式、案例式、实验式等教学方法提高学生课堂学习效果;楚岩枫等[6]分析讨论传统教学模式与研究性教学模式的区别,从《项目管理》课程的特点出发,在课程教学中实施研究性教学模式,深度发掘学生的自主学习与创新意识;袁华[7]指出了目前项目管理课程教学存在的问题,并进一步探析了从教师能力,教学团队,考核方式等几个方面着手的项目管理课程教学改革的有效策略。 以上教师的研究都对项目管理课程的教学改进具有积极意义,但同时针对工业工程专业特点和现代信息化技术两个角度出发的项目管理课程教学的研究比较少。本文参照已有教师的改革研究成果,结合现代数字化、信息化技术的发展,针对工业工程专业的学科特点和人才培养目标,对项目管理课程的教学体系及方法进行了探索实践,调查结果表明教学效果良好,学生学习的主动性、积极性大幅度提高。 2 项目管理课程体系分析设计及其与信息化技术的结合 2.1 项目管理信息化技术简介 信息管理的信息化技术是指应用先进的管理理念,借助先进的信息技术、数字化技术来整合项目现有的生产、物资、技术、设备、材料、财务、管理等资源及时有效的为项目管理者提供准确的数据信息,以便项目管理者对项目环境变化做出迅速反应,对干系人的需求及满意度进行及时的干预,以便最大限度地让各项目干系人的需求得到满足,促成项目的成功,加强企业的竞争力。 S着科技的发展,项目管理工作已经不再是简单的以人工劳动为主,现代信息技术对项目管理的传统方式造成了冲击,越来越多的企业认识到引进符合自身要求的信息化技术的重要性与迫切性。此外,项目管理作为企业管理的重要组成部分,项目的信息化管理有利于企业实现深化改革,促进企业效益的大幅提升,越来越多的企业借助项目管理信息化工具进行项目管理,达到了企业简化管理流程和提高项目成功率,最终提高了企业竞争力。基于项目管理信息化平台的可移植性及便利性,信息化技术可以和教学实际密切联系起来,可以把具体的项目信息化模型在课堂里完整呈现给学生,让理论教学有的放矢,克服传统理论教学空对空的填鸭式传授。 2.2 基于信息化技术的项目管理课程体系设计 工业工程专业的项目管理课程体系和一般管理类专业的项目管理课程(如“工程项目管理”、“会展项目管理”、“软件项目管理”)应做有效区分。我们认为应结合工业工程专业特点和专业培养目标对该课程的课程体系进行优化设计,以使该课程区别于其他专业的项目管理课程。工业工程专业的学生通过学习项目管理课程,最终应对项目及其管理技术形成深入认识并掌握应用计划与控制的手法改善项目管控绩效的相关技能。课程的体系设计应紧扣工业工程师的能力培养目标,应围绕工业工程师对项目的掌握、认知及管理改善相关能力的培养。基于以上考虑及未来智能制造、数字化、信息化的普及等远景目标,我们设计了课程体系内容,并制定了能力培养目标和课程体系内容对应表,如表1所示。 项目管理课程就是要在企业在面临项目多维度且互相矛盾的目标抉择时,提供恰当的管控技术与手段,尽最大可能满足各个目标,为企业创造最大的效益。学生要想掌握这一优秀能力,必须构建必要的知识脉络体系。图1中,本文给出了由各知识点构建而成的工业工程专业学生的项目管理知识脉络体系。在该体系中,我们以对项目的基本认知和对项目管理的基本认知为基石,以项目外部环境的整体把控与分析及内部组织过程资产的使用及构建为支柱,以项目启动、规划、执行、控制及收尾各过程中所涉及的子过程为各层架,构筑了工业工程专业的项目管理知识体系屋,最终追求的目标是全面达成企业的项目管理目标Q(质量)、D(交期)、C(成本)及满足干系人的需求和期望。工业工程专业的学生,只要搭建了这样的知识体系脉络,就可以对项目管理有全面深入的了解认知,能够对项目管控过程进行调研分析,然后本着工业工程的问题意识,用工业工程的专业手法去发现问题,分析问题,解决问题,最终帮助企业提高项目成功率,提升优秀竞争力。 基于工业工程专业特色的教学,一定要从分析与改善着手;所以在课程的理论教学中,理论一定要和分析与改善结合起来,让学生认识到所学的理论知识是真正有用的知识,是能为企业创造真金白银的知识,从而提升学生的学习兴趣和积极性。而信息化技术为该目标的实现提供了可行的路径,有了信息化技术,我们可以方便的把“项目”搬进课堂,可以对其分析,优化,改善,“实施”并确认改善效果。 2.3 信息化技术和项目管理课程的融合 信息化技术基于现代建模与仿真技术,可以快速的建立项目管控模型,可以方便的把“项目”搬进课堂,让理论教学言之有物。基于信息化技术的教学,可有效克服传统理论教学的空洞无物等缺点,让教学变得生动活泼起来,极大的提升学生的学习兴趣,强化学生的知识掌握及有效知识体系的构建。信息化项目管理模型构建完成后,基于该环境可以让学生充分理解掌握项目管控的关键知识点。可以让学生结合实际任意调整项目计划模型,验证改善效果,从而深化工业工程改善意识,建立工业工程意识的项目管理理念;同时可以让学生课下学习项目管理信息化软件,在实践环节中,布置具体的实践任务,让学生自己设置项目模型各环节参数,自己建模,自己分析问题,提出问题解决方案;在课程设计环节中,让学生尝试自己设计项目,制定计划,模拟执行,模拟改善,形成执行――模拟――改善的PDCA循环。最终形成基于信息化技术的理论教学、实践体验与课程设计的全方位体验式学习与实践,强化、固化关键知识点,形成具有工业工程专业特色的项目管理知识体系。 3 结合信息化技术的教学实践案例 本节我们结合信息化技术给出具体的教学实践案例。 在讲授项目管理的进度优化环节时,资源均衡一直是一个教学难点。我们结合信息化技术对该环节的教学过程进行了设计。首先在建立简单的项目模型(如图2所示),然后基于该模型进行现场资源分配,信息化管理软件会实时绘制出资源需求曲线(如图3所示),让学生实时的看到资源在各任务之间的参与程度,理解资源需求曲线的绘制方法及逻辑。 在图3中,可以明显的看到未经优化的资源需求波动距离,非常不利于项目的有效管控。在讲解了资源平衡的基本概念后,就可以在信息化软件窗口中实时调整甘特图中的任务开始时间,资源需求曲线随之马上发生变化(如图4,图5所示),学生可实时看到资源平衡的动态过程。因为学生有了充分的感性认知,以及基于信息化教学的兴趣激发,大部分学生在接受该部分理论知识时都会兴趣盎然,参与讨论资源平衡的基本原则,最终形成对理论知识的深入掌握。 通过对项目计划的动态调整,让学生充分对比各种进度计划下的资源需求情况,以及进一步讲解资源平衡的原则,从而让学生不仅掌握了资源均衡相关的理论知识,同时也掌握了相应的改善思路和方法,对进度优化中的关键概念也深入了解。 4 教学结果分析与讨论 笔者对传统的理论教学方法和与信息化技术相结合的教学方法的分别进行了问卷调查。问卷发放对象为前后学习该课程的工业工程专业学生,问卷调查结果显92%的同学认为基于信息化技术的教育方法比传统方法更容易接受,学习兴趣得到了提升。学生普遍反应,采用与信息化技术相结合的项目管理课堂,感觉言之有物,学之有用,兴趣很浓。此外,笔者也对前后两年的考试卷进行了详细分析,分别针对各知识点的得分率进行了统计,统计结果如表2所示。 从表2中可以看到,采用基于信息化技术的教学方法后学生在各知识点的得分率普遍获得提高。比较枯燥的环节各类计算部分,采用和信息化技术相结合的教育方法后,各知识点的得分率大幅度提高,这表明学生的学习兴趣得到了有效激发,知识体系的掌握深度和广度都得到了充分扩展。 5 结论 本文基于信息化技术对工业工程专业的《项目管理》课程体系进行全面的详细设计,教学体系和内容更加贴合工业工程专业的学科特点和人才培养方向。然后采用和信息化技术相结合的方法进行了理论教学研究与实践以及构建了基于信息化技术的实践体系和课程设计体系。实践结果表明,本文所采用的教学改革极大的激发了学生的学习兴趣,有效改善了学生学习的积极性和主动性,取得了较好的教学效果。 项目管理课程论文:基于CDIO的工程项目管理课程群建设的探索 摘要: 以CDIO(构思-设计-实现-运作)理念为指导,构建了包含八门理论课程和三门实践课程的工程项目管理课程群,提出了该课程群的建设方案和具体的建设措施。目的是通过整合教学内容、改革教学方法,使学生系统掌握专业知识和技能、提升实践和创新能力,成为拔尖创新人才。 0 引言 在目前建设一流大学和一流学科的新形势下,加快推进人才培养模式改革、培养拔尖创新人才成为我国高等教育的使命和方向。CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate)指构思-设计-实现-运作,它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,注重培养学生的综合能力和素质,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习[1-2]。将CDIO理念引入到工程项目管理课程群建设中,通过整合教学内容、改革教学方法等手段使学生系统掌握专业知识和技能,提升学生的实践和创新能力,从而培养出具备学习能力和富有创新精神的高级复合型人才,这正契合了我国当前高等教育“双一流”建设的改革目标。 1 工程项目管理课程群构建 根据高等学校工程管理本科指导性专业规范[3]中的专业课程推荐,以CDIO理念为指导,构建了工程项目管理课程群如图1所示。该课程群包含了八门理论课程和三门实践课程,旨在形成一个从项目构思-方案策划-建筑施工-运营维护的包含项目全生命周期的理论和实践框架,让学生构建完整的工程项目管理的知识体系和实践技能,通过课程间的有机联系和整合,实现工程项目管理所有知识模块的融合和转化。 2 工程项目管理课程群建设方案设计 2.1 强化基础,突出专业特色 坚持“厚基础、宽口径”的培养方针,加强对工程项目管理课程群知识点的系统化研究,同时在课程群中突出学科的专业特色,打通课程教学之间的壁垒,使培养环节更连贯、更成体系,从而提升学生对工程项目管理认知的系统性和实践能力。 2.2 提升教学手段,改进教学方法 坚持多元化、启发式教学,将课堂讲授、计算机模拟教学、案例教学、项目教学结合起来。强调以学生为教学的中心,提倡教师与学生、学生与学生之间的互动,强化学生工程管理基础知识的应用能力。 2.3 强化实践环节,提高学生的综合专业素质 实践环节应贯穿课堂讲授、课程设计的整个过程,甚至延伸到课外,要求学生利用课外时间深入工地现场。课程群内不同课程的案例讲授及课程设计应具有一定的连续性,不能完全割裂、各成体系。 3 工程项目管理课程群建设措施 根据CDIO培养大纲和标准[4],从教学内容整合、教学方法提升、考核方式改革、实践环节设计、师资队伍建设、教材建设、第二课堂建设七个方面全面对将工程项目管理课程群建设进行改革(如图2所示),以培养学生在企业和工程实践环境中构思-设计-实现-运行方面的能力。 3.1 教W内容整合 3.1.1 整合知识点分配,强化专业基础 坚持“厚基础、宽口径”的培养方针,合理规划总体目标与各门课程的教学目标,并围绕课程目标设置知识点。明确知识点分配,避免课程之间知识重复或脱节,保证单门课程知识的独立性和课程群知识的系统性。协调知识点讲授的顺序,使培养环节更连贯、更成体系,从而提升学生对工程项目管理认知的整体性和专业实践能力。 3.1.2 系统规划特有知识点,突出专业特色 在《地下工程》、《土力学与地基基础》等技术类课程的基础上,通过案例设计、专题讲授等方式,将“深部岩土工程”的专业特色延伸到管理领域,系统培养学生在特色领域的管理技能。部分知识点设置应与职业资质认证(建造师、造价师、项目管理师)无缝衔接,提升学生的专业素养。 3.1.3 做好与课程群外其它课程的衔接,共建具有专业特色的人才培养模式 明确与课程群外相关课程知识点的分配,如《土木工程合同管理》、《工程项目管理信息系统》等课程。将专业特色延伸到课程群外的课程体系中,形成系统的专业特色培养模式。 3.1.4 适当增加前沿性内容,扩展学生的国际视野 在讲授基础理论和方法的同时,引进前沿的管理理念,扩展学生的国际视野,激发学生的创新性思维。 3.2 教学方法提升 3.2.1 教学方法改革,培养学生的实践技能 开展项目式教学,由以“课本”为中心转变为以“项目”为中心,以“知识讲授”的被动学习转变为“问题导向”的主动学习。课程内容围绕实际工程问题逐步展开,激发学生的学习积极性和主动性。 开展“团队协作”的教学模式,培养学生的团队合作能力。将一个相对独立的项目交由学生自己处理,建立以解决实际工程管理问题为主的“现场调研、提出解决方案、研讨、改进建议、评析”五个环节开放式的教学模式。 探索“研究性”教学方式,组织讨论、讲演、辩论等,指导学生查阅相关文献资料、撰写论文,为后续的毕业论文写作和毕业后的研究工作奠定基础。 3.2.2 教学手段创新,调动学生学习的积极性 建设课程群网站,形成数字化网络平台资源库,强化师生课后的联系和互动。运用先进教学工具,丰富课堂氛围。如运用实物投影仪展示实际工程资料,运用选择器获取学生对知识的掌握程度,运用BIM软件、模拟教学软件辅助教学等等。 3.2.3 大案例建设,提升学生知识和技能的系统性 在课堂讲授时,以同一已建项目背景作为讲授案例,这个案例将贯穿整个课程群的知识体系。项目管理的范围应涵盖项目全生命周期的投资、进度、质量管理。在课程设计环节,也以同一在建项目作为工程背景,以使得学生形成系统的工程管理思维和实践。 3.3 考核方式改革 加强过程管理,构建多元考核体系,从“知识性”考核转变为“知识+能力”的考核。结合课堂考勤、分组讨论、论文写作、读书报告等,全面评定学生课程总成绩,重点考核学生运用知识、分析问题、解决问题的能力。此外,在考试内容上增加实务性及开放式问题。 3.4 实践环节设计 调整各课程设计任务书。以同一在建项目作为工程背景,以利于循序渐进提升学生的实践技能。除基础知识和技能的培养外,还应注重培养学生现场调研、资料收集、论文撰写的能力。《工程项目管理》课程设计的要求应提高到培养学生综合的专业素质和创新能力上,应是学生毕业设计环节的一次练手,在内容上应更强调工程管理的系统性和前沿性。此外,通过充分利用项目管理沙盘模拟工具,来丰富学生的实践性体验。 3.5 师资队伍建设 课程群的任课教师均应是“双师型”。课程群内所有任课教师要对课程群中所有课程都有一个基本了解。在讲授一门课程的同时,能拓展到与其他课程相联系的知识领域。 3.6 教材建设 落实课程群建设的新思路,需要有配套的教材。建议先选用已出版的精品教材,然后逐步编制具有本专业特色的教材。在教材选用时应选择具有一定的基础性、理论性和实践性,避免选用如监理培训教材等纯实务性教材。避免不同教材在知识点上的的重叠,搭建完整的知识体系。 3.7 第二课堂建设 充分利用校内外实践基地,利用现场调研、课堂外实习等方式促使学生走出课堂,深入工地。适时邀请校外的工程师,以讲座的形式分享工程现场的管理经验。此外,可结合各级大学生创新实践计划项目,由任课教师指导,学生自主申报和实施与课程有关的课题。 4 结语 在我国“双一流”建设的大潮下,课程整合和课程群建设是目前高等教育改革的重要举措。工程项目管理课程群的教学目标是培养具备良好的专业素质和实践能力的复合型工程管理人才,这与CDIO的人才培养理念不谋而合。因此,基于CDIO的工程项目管理课程群改革既顺应了国内外高等教育改革的潮流和方向,又契合了工程管理专业的人才培养目标。通过在中国矿业大学工程管理专业的实践验证,本文提出的基于CDIO的工程项目管理程群改革方案和措施较好地提升了学生的综合专业素质和实践能力。 项目管理课程论文:能力目标导向下的工程项目管理课程群建设 摘要:课程整合和课程群建设是目前高等教育改革的重要举措。在分析目前工程项目管理课程教学中存在问题的基础上,以能力培养目标为导向,构建了以《工程项目管理》课程为优秀的工程项目管理课程群,并分析了各课程间的上下游关系及其在能力培养目标中的定位。 0 引言 工程管理人才已经成为社会和经济发展的关键因素之一,是提升企业竞争力的优秀驱动力。截至2013年国内高等学校中有406所开设了工程管理专业,在校学生总人数为15万人,在高等学校土建本科专业中招生规模仅次于土木工程[1]。课程群是以单门课程为基础,由多门相互独立而又紧密相连的相关课程共同组成的一系列课程[2]。工程管理专业的优秀课程就是工程项目管理课程群。工程项目管理课程群以《工程项目管理》为中心展开,实践性和综合性较强[3],是培养学生专业综合素质和专业综合创新能力的关键环节。 本文以能力培养目标为导向,在分析目前工程项目管理课程中存在问题的基础上,构建工程项目管理课程群,达到知识整合和转化的目标,从而提高学生的综合专业素养和创新能力。 1 工程项目管理课程教学中的问题分析 工程项目管理课程包括《专业导论》、《工程项目管理》专业主干课程以及投资造价、质量管理、安全管理等专业选修课程。在单门课程建设中,教师往往较为重视课程内容的完整性和系统性,但由于不同的专业课程由不同的教师主讲,缺乏系统性规划和建设,忽视了平行课程、上下游课程之间的交叉和衔接,因此出现很多弊端,主要体现在: ①教学内容存在局部交叉或脱节。由于《专业导论》、《工程项目管理》是纲要性课程,是系统性讲授专业课程所需掌握的基本知识点,然后通过其他具体课程详细讲授不同领域的知识内容,这种课程体系的架构很容易带来教学内容划分不清晰,造成教学内容存在局部交叉或空白的现象。 ②知识点被割裂到不同的课程,课程间的互动和系统性不足。工程管理是一个系统性工作,对知识点割裂性的讲授实际上违反了工程管理学科自身的特点,影响学生综合专业素质和创新能力的培养。 ③实践教学环节各自独立,缺乏整体设计。体现在:课堂案例设计围绕各自课程,缺乏系统性和延伸性,学生无法接触到全面的工程管理案例分析实训;单独课程的课程设计主要起到巩固对应的知识点的作用,对学生专业知识的综合应用能力的提高作用有限。 因此,目前的课程设置方式,无论在教学内容、案例讨论还是课程设计环节,都没有顺应工程管理学科综合性和系统性的特点,造成前后课程间缺乏有机的联系,迫切需要对相关课程的关联性和系统性进行整体规划和融合。 2 工程项目管理课程的能力目标分析 工程管理专业的目标是培养具有土木工程或其他工程领域技术知识,能够在土木工程或其他工程领域从事全过程工程管理的高级专门人才[4]。因而,作为工程管理专业的优秀课程,工程项目管理课程旨在通过技术、管理、经济、法规、计算机等专业知识和技能的训练,培养学生在专业领域的综合素质和创新能力。 根据工程项目管理课程综合性和实践性强的特点,将能力目标分为三阶段逐级建设(如图1所示),从整体认知阶段扩展到专业课程的学习阶段,最后通过知识和实践的综合运用达到对所有理论和实践知识的整合和转化。 3 工程项目管理课程群建设 结合工程管理专业的课程体系设置和图1所示的能力培养目标,构建工程项目管理课程群(详见表1)。 考虑到《专业导论》是先导性的启蒙课程,培养学生初步的、整体的专业认知,因此设置在第1学期。《建筑施工》是技术类的基础性课程,《工程造价与投资管理》、《建设工程进度管理》、《建设工程质量管理》是工程管理的三大优秀知识领域,《建设法规》和《BIM技术原理及其应用》分别补充法规和计算机方面的理论和方法。因此,将工程项目管理课程群建设的对象确定为表1所示的八门理论课程,共288学时。此外,根据单门课程的培养要求,设置了《建筑施工课程设计》和《工程造价与投资管理课程设计》的实践环节。根据能力培养目标,设置了《工程项目管理综合课程训练》的实践环节以促进学生的知识整合和转化。课程群建设不是对多门课程内容简单的叠加,而是要在整合总体知识的同时,实现各门课程知识结构的优化和改进[5]。 各门课程在工程项目管理课程群中的能力目标定位如图2所示。最后通过《工程项目管理综合实训》的实践环节,对所有课程中的知识点以综合性案例分析的方式进行融合,更有利于促进知识的整合和转化。可以看出,课程群中各门课程的上下游关系更清晰,这种“整体-局部-整体”的认知方式更符合知识获取的一般规律。 4 结语 在我国新型工业化和城镇化迅速发展的新时期,更加迫切需要具备良好的专业素质和实践能力的复合型工程管理人才。工程项目管理课程群的建设有利于学生对专业知识进行系统梳理和整合,综合提升学生的实践能力和创新能力。 项目管理课程论文:基于混合式教学的软件项目管理课程建设 [摘 要]席卷全球的MOOC风潮推动了大学教学模式的改革,随着国内外一流大学的加入,国内更多高校也参与其中。通过基于混合学习的MOOC、SPOC创新应用研究,创建基于混合学习的软件项目管理课程的SPOC教学模式并进行实践,SPOC比MOOC更适合当下的高等工程教学模式。 一、引言 SPOC是英文Small Private Online Course的简称,按照字面意义理解为“小规模限制性在线课程”。其中,small和private是相对于MOOC中的massive和open而言。“small”是指学生规模一般在几十人到几百人;“private”是指对学生设置限制性准入条件,达到要求的申请者才能被纳入SPOC课程。加州大学伯克利分校的阿曼德・福克斯教授指出,当前MOOC对大学实体课程的影响很小,而这原本应该是大学的最初目标和出发点。也许正因如此,哈佛大学、加州大学伯克利分校等全球顶尖名校开始跨越MOOC,尝试一种小而精的课程类型――SPOC。 21世纪的大学应该培养具有全球化视野的创新人才,目前多数高校的课堂学习现状远不能满足这样的需要,这种形势迫使我们寻找新的教学方法和教学手段,并进行有效的高校教学改革,突破传统教学模式势在必行。曾任耶鲁大学校长的施密德特说“青年必须用文明人的好奇心去接受知识”。一所真正的大学,应该创造知识,而不只是传递知识,是“教育产出”而不是“教育输入”。中国工程教育专业认证采用了以“能力为导向”,以“服务学生为优秀”的基本原则,体现了以“培养能力”为优秀,以学生为中心的理念。 软件项目管理这门课程是与实践结合很紧密的课程,我们多年逐步进行课程改革,借鉴CDIO工程教育模式,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式进行学习,使学生获得工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力,充分体现“做中学”、“基于项目教育和学习”的理念,增强了自学和解决问题以及团队工作和沟通的能力。 本文介绍了软件项目管理课程组在课程教学方面的探索研究,结合最新教学理念,进行课程创新和课程建设。通过“爱课堂”平台进行了SPOC课程建设,在校内教学中进行课堂与在线混合式教学改革试点,在课程设计、学生评价等方面探索在线课程教学规律,研究在线课程的质量规范和标准,分析学生的学习行为、过程和特点,推动教学观念的转变和教学方式的提升,提高学习质量和效率。 二、软件项目管理的混合教学模式 软件项目管理是IBM-教育部精品课程,本课程开课10年多,教学团队积累了丰富的经验,已经随堂录制2次。本课程在实践中经过多次的改进、完善,也经历了网络课程实践,基本实现了面向软件学院学生的SPOC授课模式,同时体现了混合教学过程,而且也不断总结经验,提供了可以推广的教学模式。本课程参考了加州大学伯克利分校的SPOC模式,基本模块如下。 (一)学习前提 本课程是面向软件工程专业高年级学生或者研究生的专业必修课,他们基本掌握了开发语言、数据库等软件开发的一些工具,同时,学生需要遵守相关的网上学习要求,完成项目实践。软件项目管理课程将CDIO工程教育模式引入课堂教学中来,实现“做中学”和“基于项目的学习”,学生们通过做项目来学习课程。在实践中分组进行,5人一组,需要课前对学生进行分组。 (二)学习资源准备 本教学团队在原有教学平台http:// / SPM / JSP / index.jsp的基础上,借助“爱课堂”平台,建设了课程的线上资源。它们内容丰富,使用方便,互动教学便捷和频繁。平台包括课程主页、课程介绍、教学大纲、网络课堂、在线测试、课程实践、课程小组、交流互动、课程案例分析、课程资源等等,其中网络课堂不但有课件,也包括了教学视频,课程实践不但包括了实践指导书、实践提交结果,也包括了学生的讲述视频等。 为了方便学生观看视频,将每章的教学录像按照知识点给出视频片断,视频时间基本控制在5-10分钟左右,最长的40多分钟,方便使用。 本课程2007年建立了课程教学网站http:// / SPM / JSP / index.jsp,而且此网站也经历了多版本更新,2014年借助“爱课堂”平台又进一步得到完善。网上教学资源,尤其课件、视频、教材是经过多年多次的不断磨合、修订完善的结果。 教学团队出版了《软件项目管理案例教程》《软件工程案例教程》《软件过程改进案例教程》等多本教材,其中《软件项目管理案例教程》《软件工程案例教程》在实践中得到了广大教师和学生的好评,近百所高校采用这个教材,具有一定的社会效益。《软件项目管理案例教程(第2版)》是“十一五”国家规划教材,2011年获得北京市精品教材。《软件工程案例教程》获得“十二五”国家规划教材。本课程的教材《软件项目管理案例教程》自从2005年出版到目前已经出版了3版。 (三)学习计划和实施要求 本课程有16个教学周、2个考试周,学生可以按照教学计划,在线学习课程内容,完成在线测试。在线测试是自动评分的,及时得到反馈,可以验证学习结果。在线学习过程中,学生们可以在线提问,参与讨论,通过博客发表自己的想法。此外,学生线下分成5人一组的团队完成实践项目,按照实践指导书完成项目,之后在线提交项目,在指定的期限内可以随时修改提交内容。在课堂教学上实现了师生混合授课模式:对于学生,按照要求讲述对章节知识点的理解,同时讲述和展示相应项目实践过程;对于老师,课堂上总结重点、难点,回答学生的问题,评价学生的项目实践。 在课程的16个教学周内,学生按照教学计划,结合自己的节奏、进度和方式随时随地地通过网络学习基础内容,课堂时间更多地用来进行师生间的深度互动,讨论重点和疑难问题。每章的在线测试是自动评分的,自动评分功能允许学生多次提交作业,在获得更高分的同时,也提高了学生对知识和技能的掌握。每个实践小组根据自己的情况,开发并管理项目,成功完成后可以随时网上提交结果。 (四)学生成绩评价 学生成绩由线上、线下以及团队合作项目等评价组成,对于学生的成绩评价是综合性的。 1.在线学习评价 学生在线学习时间、发表的帖子、博客内容都是评价的依据。 2.课堂讲述评价 每个团队在课堂的讲述也是评价的指标。 3.项目实践评价 每个团队在线提交项目实践结果,包括项目文档,程序,运行结果,针对每个团队的实践结果,采取自评、互评、老师评价、专家评价等多种评价方式。其他的团队也可以给予建议或者批评。这些都可以作为评价的基础。 4.期末考试 当然,为了适应学校的要求,期末也有试卷考试评价。 三、结束语 针对软件项目管理课程实现了基于SPOC的混合式翻转教学模型,在实践中得到了一定的认可。提出了以学生为中心,为学生服务的理念,通过重构学习流程、学生在线参与、自主学习、互动讨论与协作、课堂讨论、即时测试、反馈和评价等形式,激发了学生参与课程学习的热情,改善了教学质量与效果,创新了教学模式。 项目管理课程论文:基于PMST系统的建筑工程项目管理课程教学模式改革与实践 摘要:文章通过研究建筑工程管理项目课程性质、特点,指出传统教学模式和方法在该课程教学中的不适用之处,提出将PMST系统引入课程教学。文章不仅从理论层面深入分析了PMST系统对建筑工程项目管理课程教学模式革新的重要意义和作用,而且根据开封大学相关专业教学过程中的实际经验,详细阐述了运用PMST系统促进建筑工程项目管理课程教学模式改革的具体做法和实际成效。 关键词:PMST;建筑工程项目管理;教学模式;改革 建筑工程项目管理是工程管理类专业的优秀课程之一,该课程内容综合性强,不仅要求学生熟练掌握施工技术、施工组织等技术性知识,更从工程实际需求出发,要求学生必须具备经济、管理、法律等相关基础学科知识,成为现代工程项目要求的综合性管理人才。同时该课程内容在建造师、项目管理师等执业资格考试中占有重要地位,岗位针对性极强。因此不断引入新方法、新思想探索建筑工程项目管理课程教学模式改革,具有重要的现实意义。 一、传统教学模式在建筑工程管理课程教学中面临的困境 传统的工程项目管理教学模式仍然是一种以讲授为主的静态教学模式[1]。在传统教学模式下,基本还是通过教师“讲”,学生“学”完成课程知识的传授。这种教学模式对于一些着重理论化、逻辑关系强的课程,如数学、力学等不可否认仍具有较强的适用性。但对于建筑工程项目管理课程来说,由于课程内容的特殊性和抽象性,传统教学模式在该课程的运用面临诸多困境。 (一)传统教学模式不能适应课程自身性质 建筑工程项目管理课程系统性和综合性强,既包括进度计划编制、施工技术等实践性较强的内容,同时又包括质量管理、安全管理等管理类内容,是介于工程技术学和管理学之间的交叉学科。这一课程性质不但要求学生熟练掌握理论知识,更要切实具备实际项目管理能力。传统教学模式虽能基本满足理论知识讲授要求,但对于提高学生相关实操技能却作用有限。 (二)常规教学手段不能满足教学需求 建筑工程项目管理课程特殊之处在于它对实践性的要求不体现在具体工程技术问题或是某个固定场景上,而是要求学生能从工程项目的投标阶段开始到最后竣工清场,全过程掌握项目实施和处理其中发生的各种经济、技术、法律和管理问题。因此受制于这一因素,常规教学手段中的课堂讲授、实验、现场实习等措施都无法完全满足建筑工程项目管理的教学需求,工程项目管理理论知识很难通过实验或现场实习得以重现。 (三)课程对象要求教学模式的创新 建筑工程项目管理与学生习惯的前后内容联系紧密,数学公式推导环环相扣,知识点具体形象的一般工科课程大不相同。该课程融入了大量的管理学和经济学等知识,理论推导较少,但理念、流程、规范、法律要求等较多。对于学生来说,将这些抽象知识具体化、实际化,进而与工程实际相联系,是他们的迫切需求。为使学生深入掌握这些理论知识,必须认真探索课程教学模式的改革创新。 二、PMST系统在建筑工程管理课程教学模式改革中的作用和意义 如前文所述,受课程性质和内容等客观因素制约,传统教学模式和常规教学手段在建筑工程管理课程中的作用受到较大限制。为保证课程教学质量,培养合格现代工程管理人才,必须开拓思路,运用新型技术和方法,改革课程教学模式。 PMST系统,即工程项目管理沙盘模拟系统(Project Management Simulation Triaining)[2],借鉴现代沙盘教学形式,贯穿融合工程技术、管理理论等知识,模拟一个工程项目从中标开始到竣工结束的全过程管理。其优秀思想在于强调建筑工程项目管理课程知识的具体化和实践化,通过硬件仿真模拟操作和软件智能方案评分,使学生将理论知识在仿真环境下最大限度地用于工程管理实践。充分结合PMST系统探索建筑工程项目管理课程教学模式改革,具有十分重要的现实和理论意义。 1.完善建筑工程项目管理课程实践教学手段 “管理是科学也是艺术。”[3]建筑工程管理课程实践性很强,但同时也要求学生领悟工程管理的艺术。受限于工程现场实际情况和教学手段等因素,以往的工程项目管理课程实践环节基本与施工技术、施工组织等课程无异,学生只能看到具体施工部位和施工技术的做法,而很难把课程中的管理知识运用到实际工作中。如何让课程与工程实际相结合,一直是工程管理类课程的薄弱环节。PMST系统为解决课程教学与工程实际脱节问题提供了一种切实可行的途径和方法。 2.促进形成逻辑完整严密的课程知识结构体系 建筑工程项目管理作为工程管理类专业优秀课程,内容比较繁杂,一般包括进度控制、质量控制、成本控制和安全管理、合同管理、信息管理等内容,知识结构学科跨度大。在以往教学实践中,学生往往反映课程学习内容繁多,相互间找不到有机联系,掌握起来难度很大。引入PMST系统后,课程理论知识如融资计划、施工管理方案、现场紧急事件应对等在全过程模拟中都得以重现,各种理论知识按照实际工程开展顺序逐一得到应用,课程与实际紧密结合,形成前后呼应、逻辑严密的知识体系,使学生对课程内容产生十分直观、深刻的理解。 3.锻炼学生独立思考能力 PMST系统能逼真模拟工程实际,允许系统参与者自主确定项目盈亏决策、进度计划编排、资金筹措、资源使用计划等活动,并依据系统软件自动判定项目参与者自主制定方案的合理性与可行性。因此在教学过程中充分结合PMST系统,促使学生不止满足于基本原理的掌握,激发学生求知欲望,锻炼独立思考能力,将理论知识灵活运用到工程实践中,寻求项目管理的最优化方案。 4.提高学生团队合作与沟通能力 现代工程管理中很重要的一点在于和各方的沟通协调,因此作为培养项目管理人才的本课程来说,提高学生的团队合作与沟通能力是教学任务之一。在PMST系统操作过程中,每5~6人一组,完全按照工程实际管理岗位设置项目经理、财务经理、生产经理、经营经理等不同角色,由学生各自担任,在项目执行过程中遇到的各种问题由学生自由讨论,PMST系统要求每一位参与学生在真实气氛中体验项目管理决策,强调和组内其他成员的交流与合作,为学生在实际工作岗位中的团队合作与沟通能力打下良好基础。 三、基于PMST系统的建筑工程项目管理课程教学方案设计与实施 (一)切实做好课程理论知识准备工作 建筑工程项目管理课程强调实践,但并不否定理论知识的重要性。相反,只有深入熟练掌握理论知识,才能进一步将其运用到工作实际中。运用PMST系统进行教学,要根据工程项目全寿命周期内各项工作开展的先后顺序和各个岗位的技能要求,对课程理论知识进行分析和重组,加强技术、经济、管理、法律等各学科知识的有机结合,使之模块化、系统化,可大大改善教学效果,为PMST系统的实际操作打下坚实理论基础。 (二)认真领会PMST系统操作规则 这一阶段的主要任务是根据PMST系统操作规则,完成仿真工程项目启动。以广联达公司出品的工程项目管理沙盘模拟(PMST)系统为例,首先将学生每5人一组模拟组建一个真实的项目经理部,让学生自主决定项目经理、经营经理、生产经理、采购经理、财务经理的人选,确定各岗位在系统仿真操作过程中的职责和任务。然后教师向学生详细讲解PMST系统软、硬件使用方法,尤其是解释清楚关于系统的基本假定、系统操作规则、施工费用支出、施工紧急事件补救以及施工报表填写方法等方面内容,为学生后续的项目执行做好准备。 (三)充分发挥学生主观能动性 实际工程项目面临的情况千变万化,PMST系统同样可以仿真模拟出工程实际中可能出现的各种情况,让学生从自主讨论和决策中深入领会相关知识的运用技巧。从资金筹措计划到各项施工费用的支出决策,从各构件施工顺序到施工材料,从施工现场临时设施容量确定到劳务班组的进出场安排,实际施工中所可能面临的一切问题,在PMST系统仿真模拟操作过程中都会遇到。每一事项的决策,都会影响到项目最终盈利数字,从而真实反映出学生对于工程仿真项目的管理水平。在这一过程中,教师要改变传统的“评判者”角色,不能也无法直观给出“标准答案”,而应充分激励学生运用所学相关知识自主思考和讨论,并最终统一意见实施决策。 (四)借助PMST系统软件完成操作评价 在PMST系统操作过程中,由于各个项目部(学生小组)资金筹措计划、施工方案、劳务进出场安排和现场临时设施数量等各不相同,因此各学生小组最终操作成果无法用人力简单判定,必须借助系统自带的软件系统完成评价工作。这就要求学生必须按照现实中工程项目施工过程资料管理要求准确填写PMST系统中的施工单据,并输入系统评价软件,从而判定仿真操作过程中是否存在错误环节和项目管理最终盈利水平。 四、运用PMST系统的几点建议 在使用PMST系统进行建筑工程项目管理课程教学过程中,笔者认为有以下几个问题需要注意。 首先,运用PMST系统不能只重操作,忽视策划。PMST系统在课程教学应用中可以归纳为项目策划和项目执行两个阶段,在教学过程中笔者发现学生普遍存在只重项目执行操作,严重忽视动手之前的工程前期研究和策划的问题。这一现象必须避免,因为从PMST系统设置初衷来说,追求的并不是让学生精确而近乎机械地完成仿真项目执行,而是借助系统提供的仿真工程项目,提高学生运用所学理论知识做出项目管理最优决策和解决实际问题的能力。从这一角度来说,“看不见”的项目决策重要性远远超过“看得见”的项目执行。 其次,教师要多应用PMST系统自建项目功能,加大系统应用深度。PMST系统初始状态下只有较简单的几个仿真项目供学生练习,在使用一段时间后难免出现仿真项目紧缺、深度不够的问题。这时教师应充分研究PMST系统,依托其强大的项目自建功能,根据可视化语言自由创建仿真项目供学生练习,并由PMST系统软件自动完成其操作成果评价。这样不但充分发挥教学设备效益,更能加深学生对课程知识的掌握。 最后,建议继续深入研究完善PMST系统。目前PMST系统的一些基本假定和操作规则距离工程实际仍有相当距离,例如,将所有构件简化成绑钢筋、支模板、浇筑三个工序,假定施工现场所有机械不需要人工值守等。这些假定和规则明显过于简单和理想化,建议相关专业教师和科研人员继续深入完善PMST系统,使其更加符合工程实际。 五、结语 开封大学于近年采购6套PMST系统,建立了工程项目管理沙盘实训室,2013年首次尝试课程教学与PMST系统相结合,得到了学生和教师的一致好评。2013年、2014年连续两年参加全国性的施工管理沙盘及软件应用大赛,连续取得项目执行一等奖、项目综合管理一等奖的优异成绩。实践证明,PMST系统在建筑工程项目管理课程教学中的引入,填补了工程管理类课程综合实训项目的空白,对丰富课程教学手段和提高教学效果起到了巨大的推进作用。 项目管理课程论文:高等院校项目管理课程教学方法改进 摘 要 针对项目管理课程教学的特点,对项目管理课程教学过程中存在的问题进行了分析,并结合在项目管理课程中的教学实践提出了提高项目管理专业教学质量的措施。项目管理课程应以案例教学为主线,结合实际场景进行教学,从而培养学生解决实际问题的能力。 关键词 项目管理 教学实践 课程改革 0引言 项目管理(Project Management)是经济管理类研究生及本科生教育中的一门重要的专业基础课程,课程的内容是最新的现代项目管理知识体系及相关的理论与方法。项目管理课程的内容与现有的面向日常运营的职能管理课程有很大区别,传统的管理类课程教学中,课程的主要侧重点在于企业日常运营的重复性事务管理,这些课程所教授的管理技能和方法,已不能完全适用于现代项目管理的实践。 1项目管理课程教学过程中存在的问题 1.1教师实践经验缺乏 项目管理是一门需要和实践紧密结合的课程,而从事项目管理教学的大部分教师是毕业后直接从事教学工作的老师,对项目管理缺乏实践经验,因此在项目管理教学中缺乏相关实战经验,长此以往,课程教学质量会受到很大影响。 1.2课堂教学模式单一 当前,项目管理教学的内容局限于项目管理的理论和方法,模式局限于课堂上的“传递―接受”的这种传统教学模式。然而项目成功的关键不在于掌握了多少项目管理的技术和方法,而在于是否具有项目管理的思维模式,再加上项目管理本身就是一门实践性和灵活性很强的学科,如果高校采用这种传统的教学模式,就很难培养出满足社会需求的项目管理人员,其教学模式必须要进行相应的改变。 1.3学生能力有待提高 目前项目管理课程合班授课的情况居多,在教师进行案例讨论时课堂秩序较为混乱,教学效果不佳。大多数授课过程中期末考核也对学生平时课程的参与程度没有涉及,也缺乏实际项目管理能力的考核,以上原因造成大多数学生在平时很少认真上课,都是在考试前进行理论内容的突击学习。这样的后果是学生的理论学习不够扎实,实际的项目管理能力也不具备,难以适应以后的就业。 2课堂教学改进实例 2.1对学生进行分组,模拟实战教学 在项目管理的课程实践中,尤其是研究生项目管理这一类小班授课的课程,可以在授课过程中采取小组授课的方法。在课程第一课时就以4―6人为一组对班级上的学生进行分组,每班组成4―5个项目团队。之后再由项目小组自行选出项目管理各个环节中的负责人以及课程作业的分工方案。 在每一章节开始前,可以轮流选定一两个学习小组作为汇报人,利用宣传板或ppt的方式向全班汇报本节学习的重点及对章节案例的思考,汇报结束后还需对其他小组或老师提出的问题进行答辩,汇报和答辩的情况将由老师记入平时成绩。 2.2 提升学生实操能力,把Project管理软件引入教学实践 Project项目管理软件中集成了各类实用的项目管理工具,是从事项目管理的人员必须要掌握的软件工具。但在项目管理的教学实践中发现学生对于Project软件的操作较为生疏,对软件中许多实用的工具不够了解。因此,为了达到对接市场、从实战出发的教学理念,必须要求学生掌握Project项目管理软件的操作和使用。在实际的教学中,一方面用总课时四分之一的课时来学习软件的使用,对于有些课堂作业,要求学生需要通过操作软件来实现;另一方面,在期末的考核中,将项目管理软件的操作使用也纳入考核项,以增强学生的动手能力和实操能力。 2.3紧扣实际、改革课程考核方式 项目管理是一门需要和企业管理实际紧密结合的课程,如果还采用传统的考核方式,一方面无法准确反映出课堂的教学效果和学生对于课程知识的掌握水平;另一方面也无法激发起学生主动学习的兴趣。在教学实际中,课程考核的重点在于测试学生利用项目管理的思维解决实际问题的能力。将研究生项目管理的课程考核分为三个部分,分别是:课堂表现和团队作业占30%;案例展示与答辩成绩占40%;项目管理软件的操作与使用占30%。 3结语 在高等项目管理教学中还存在着一些短板和不足,主要表现在与管理实际的不相符合,其根本原因是一方面授课教师对学生还采取传统的考核方式,另一方面学校对授课教师也采取传统的绩效考核办法造成的。要以实践为引导,改革项目管理教学方式,一方面就需要授课教师提升自身素质和水平,紧跟市场实际,采用创新的教学手段,培养能与管理实践相结合的学生,为学生将来从事项目管理工作打好基础;另一方面学校在对授课教师进行绩效评价时,也应当研究相关的绩效评价体系,鼓励创新的授课方式和根植于实际的教学安排。 项目管理课程论文:建筑工程项目管理课程信息化改革与应用 摘要: 工程项目管理是一门综合性、应用型很强的学科,涉及到管理科学、工程技术、工程经济、建设法规等学科。随着信息化管理方法的更新,工程项目管理的教学方法与内容也应解决。课程内容有较强的综合性、教学方式较为传统以及实践环节操作性弱等问题,通过对信息化的广泛应用,重新设计教学内容来体现项目管理课程的前瞻性,为建筑行业管理岗位培养高级管理人才。 关键词: 工程项目管理;教学方法;信息化;课程设计;实践教学 工程项目管理课程是一门综合性较强的课程,知识体系中涉及的理念、方法、程序等知识点比较多,其中许多知识点与建筑工程技术、工程经济、建设法规等学科有着紧密联系,看似简单但要完全掌握应用却不容易。所以,课程的教授必须将工程实际紧密结合,利用项目教学基于真实条件来增强学生实践能力、和创新能力,改变传统的考核方式更适应的教中学模式的评价等,能让学生及时掌握有关工程项目管理的新知识,使学生在实践中掌握工程项目管理的理论和方法、培养上岗能力以适应日后工作的需要。 但在从实际工程项目选为教学项目的过程中,遇到的最大问题就是工程项目的信息量太大。实际工作中利用信息化技术处理信息,能够准确的将信息化项目中的任务条件进行及时的整理和分析,从而更好的控制案例项目工程的质量,能够最大限度的利用企业现有的人力、物力和其他资源,大大的提高了工作效率。传统的项目教学方法也不能让血色还能够在短时间内处理大量的信息,学习效率不高,因此将信息化模型融入建筑工程项目管理的教学中,即能提高学生收集各种信息的能力,还能让信息处理过程快速进行。因此,以下为课程教学改革的几点改革建议: 1采用信息化项目教学提高学生的创新性能力 由于改革前的教学模式过分强调项目管理的相关概念、原则及方法等,严重缺乏实践环节,所以,不利于提高学生的创新能力。信息化项目教学法是一种基于启发式的互动教学方法,关键在于教学主体之间要强化相互的交流,有利于形成利于学习的教学环境和效果,这种教学模式特别适合工程项目管理课程教学。 对着教学硬件环境的提高,多媒体技术已经进入工程项目管理课堂,大量的信息资料可以通过互联网便捷获取,并由学生利用来分析项目中的任务。教师可对所选取的项目进行知识点的选取和整理,使项目的知识体系更加完善,针对有这些知识点组成的任工作过程务让学生分析、讨论,能让学生学生从项目工作过程中发挥创新能力,增强岗位工作潜力。 2建筑工程项目管理课程的信息化管理系统设计 建筑工程项目管理课程信息管理系统结构图如图1所示,它由三个部分组成:质量检测;工程管理;系统维护。质量检测的目的系对工程试件的质量展开评估,首先对数据进行采集,然后再将采集到的数据整理到数据库中;工程项目管理的目标是对采集到的数据进行分析和管理,作为传输至系统的门户模块环节的基础模块;最后系统维护模块,它可以对系统中的数据信息和评估系统的硬件设备等实施维护和更新。 3加强教学实践环节的建设 改革后建设工程项目管理教学目的是将学生所学的理论知识应用于实践工程项目,为适应工作岗位奠定基础,关键在于将理论教学和实践操作科学的结合在一起。而加强实践教学的建设可以从两个方面入手,一是稳定校企合作关系,建立企业实训基地;二是充分利用项目案例教学的信息化系统来更好贴近实际的管理模式。 学生能够对其掌握的管理程序、方法及控制环节并对其增加更直观、更全面的认识,同时也对所学知识进行巩固并对学习中存在的缺陷有所了解捉进其主动加强后续学习。 4对课程考核方式改革 建设工程项目管理是一门综合性较强、实践性较强的课程。所选取的工程项目应确定任务及考核方式,目的在于检验学生理论知识学习效果和实践能力,并结合评价体系加以提高。任务是针对每节教学内容设计的,所以要求学生迅速完成,目的是让学生们及时掌握所学知识,教师也可根据教学主体对任务的完成情况,对教学内容和教学方法进行适当调整,完善课程的项目设计。教师将学生分成5人左右的项目小组,每组组设置一名小组长。小组讨论后针对项目的子任务进行深入分析,填写教师所布置的项目任务书。通过课程任务,即能掌握学生对所学知识学习情况,更能提高他们的实践技能。另外,卷面考试内容应以课堂讲授的基本原理、方法运用和案例分析为主应着重考核学生运用信息化管理理论知识解决实际问题的能力。 随着现代科学技术的不断发展,先进的信息技术已应用到各行各业中,因此,企业采用的管理手段也不再是传统的方法,而是结合先进的计算机技术和现代管理知识对整个项目开展信息化的管理,我们也应将先进的信息化技术应用于建筑工程项目管理课程的教学中。通过对工程项目管理信息化教学的改革与评价分析,一定能培养出适应社会需要的、与时俱进的、优异工程项目管理人才。 项目管理课程论文:工程项目管理课程改革实施效果与体会 摘要:工程项目管理是一门应用性和综合性很强的课程,在加强基础知识和基本理论教学的同时必须强化学生能力的培养。文章分析了天津大学水利工程专业工程项目管理课程以往教学状况,探索了虚拟现实、案例分析、科技前沿讲座等先进教学改革方法,收到了比较好的实施效果,基本达到了培养创新和实践复合型人才的目的。 关键词:工程项目管理;教学改革;虚拟现实;案例分析;科学前沿讲座 工程项目管理是一门由管理科学、工程技术、工程经济、建设法规等众多学科理论与知识集成的应用性和综合性课程。目前,工程项目管理在工程建设中的地位和作用已得到国内广泛共识[1]。 我国大型水利工程的建设,需要高校培养复合型、应用型人才,天津大学建工学院在人才需求的背景下,近十年来针对水利工程专业开设了工程项目管理课程,以培养“懂设计、精施工、善管理”的复合型工程人才为培养目标。但在实际教学过程中,由于课程学时有限、实践教学难以保障等原因,存在“重理论,轻实践;重课堂,轻课外”的问题,没有达到课程设置初期培养复合型人才的目标。因此,工程项目管理课程改革已成当务之急,应主动转变教学理念,将理论教学与实践教学、课堂教学与课外教学相结合,在学习理论基础知识的前提下,全面培养学生的实践能力和创新能力,真正为工程建设输送有用人才[2-9]。 一、水利专业工程项目管理教学现状 工程项目管理是一门紧密联系工程建设管理实践的课程,目的在于使学生了解并掌握工程项目建设过程中如何进行全方位全过程的科学管理和合理协调,为学生毕业后从事有关的工程建设工作奠定坚实基础。该门课程针对大二或大三学生开设,此阶段已学习了部分专业基础课,没有学习专业课程,对工程建设程序、工艺等没有足够的了解,因此教学过程中若没有充足的工程实践教学 环节,很难将理论与实践相结合。由于课程设置初期缺乏对实践教学的考虑,以及大型的水利水电工程基本分布在西南地区,实践花费和难度较大, 不利于学生实践能力的培养,更谈不上培养学生的专业素养。 (1)课堂教学。原有的课堂教学主要为理论学习,讲课虽然深入、细致,但由于学生对工程建设过程及规律缺乏直观认识,工程案例教学不足,学生虽然掌握了基本理论,但离如何应用还有很大的差距。 (2)实践教学。课程设置初期,对该课程的实践教学重视不够,没有认识到该课程具有很强的应用性特点。课堂理论教学与实践教学结合不到位,工程项目管理案例库还未建立。客观条件上,实践教学成本高,难度较大,很难实现课外实践。这些不利因素致使在实施环节上,学生主动参与不够。 (3)教学方法。未能有效采用现代化信息技术,模拟工程项目管理的新型教学形式没有广泛普及。 因此,有必要从课堂教学、实践教学和教学方法入手,推动工程项目管理课程的改革和实施,使工程项目管理课程真正达到培养管理和技术复合型人才的目的。 二、课程改革和实施方案 针对课程设置初期存在的问题,采用多元化教学手段和考核方式,在教学中进行了适当的课程改革。在课堂教学中注重工程项目管理基本思想、管理方法的学习和掌握,增加案例分析式教学和科学前沿教学的课时。教学不局限于课堂内,增加了实践教学的环节,包括实际工程现场教学和虚拟现实平台教学。这样,把认知和实践环节紧密结合,使学生在知识、能力和素质三方面得到全面提高。通过课程改革,学习方式更加灵活,学习自主性进一步增强,激发了学生的学习兴趣。 (一)多元化教学手段的实施 1.虚拟现实平台教学 工程项目管理作为一门实践性强的课程,工程现场讲学是最好的实践教学方式。而大型水利工程主要分布在我国西南地区,来往交通不便,花费较大,客观上不可能经常去现场, 因此,有必要探索开发虚拟现实教学平台,从而在一定程度上弥补现场实践教学的不足。三维虚拟现实平台的教学,依托于天津大学水利工程仿真中心,自行开发相关教学资源,学生在实验室中体验工程现场的感觉,充分保证所学知识与工程实际的结合度。图1―图2所示为水利工程仿真中心已开发的教学资源实例。 2.工程现场讲学 虽然有虚拟现实平台作为现场教学的辅助,但必要的现场讲学仍必不可少。天津地处北方,有很多水闸、防波堤等水利工程。结合地区实际情况,可进行的工程现场讲学包括以下三方面。 (1)建立教学实践基地,教学过程中组织1~2次工程现场教学和参观。 图1 高拱坝施工过程三维交互仿真系统教学资源 图2 施工截流工程仿真系统教学资源 (2)利用集中的认识实习和生产实习,安排工程项目管理有关的实践和讲座。 (3)鼓励学生参与教师承担的研究课题和社会咨询服务,提高解决工程项目管理实际问题的能力。 3.理论知识学习 理论知识的学习是工程项目管理应用的基础。在理论和基本方法的讲解中,以基本概念、基本理念、基本常识、基本原理、技术方法等为主,辅以一定的思考练习和随堂讨论,使学生初步掌握该门课程的原理和方法。 4. 案例分析 理论知识的融会贯通与案例讲解和分析密不可分。 (1)案例讲解。通过多种渠道精心挑选案例素材,如鲁布革水电站招投标案例,详细讲解和分析对应的教学内容。 (2)案例分组研讨。要求学生自由组合成立讨论小组,4~5人为一组,每组一个案例项目进行讨论,利用课后时间完成讨论及总结报告,在课堂上每组派代表进行汇报,教师给予点评。通过案例讨论,不仅牢固地掌握了课堂理论知识,而且学到了如何进行组织、分工、配合和沟通。 5. 科学前沿教学 工程项目具有一次性的特点,工程项目管理的理论和技术随着工程实践不断发展而提高。随着信息技术的飞速发展,这种变化更是日新月异,教材及案例库的更新速度显然已达不到现代工程项目实际管理的需要,而教师参与的科研课题则是紧密结合工程实际的,代表了科学发展前沿和实际工程的需要。因此,有必要定期组织拓展性专题学术讲座,通过专题报告与学术讲座,拓展学生的知识面,开阔学生的视野,使学生充分了解工程项目管理的科学前沿和实际情况需要。 (二)考核方案改革 工程项目管理是一门实践性较强的课程,单纯通过考试难以评判学生对课程的掌握情况,因此考核形式采取卷面考核、课堂讨论与分析报告相结合的方式。其中,课堂讨论即平时在课堂教学过程中的记录、问题讨论等,占总成绩的20%;分析报告在结课后,由教师布置相应的工程项目管理题目,如进度计划编制、索赔报告等,4~5个学生一组,按要求提交最终报告,占总成绩的30%;卷面考核以闭卷考试为主,主要考核基本理论和方法的掌握,占总成绩的50%。通过不同考核形式的结合,既考察了学生对基本理论知识的掌握,又考核了学生的综合能力。 三、实施效果 虽然在课程设置初期的教学环节中,因实践教学和教学方法的原因,没有达到预期的教学效果,但是通过教学手段和考核方案的不断改进,学生通过课程学习可以达到如下目标:(1)基本掌握工程项目管理的原理和方法,包括基本概念、基本理念、基本常识、基本原理、技术方法等;(2)通过实践环节提高学生兴趣和课程参与度;(3)通过案例分析、分组研讨等,学生初步具有应用课程所学知识解决工程实际问题的能力;(4)通过学科前沿讲座,学生在掌握基本理论方法的同时了解学科前沿动态,具备了毕业后从事实际工程项目管理工作的基础。 四、结语 实践证明,工程项目管理这门新学科,在教学过程中仍存在许多需要改进的问题,如何确保学生在有限的时间内掌握更多的项目管理知识和实践技能,是目前教学改革中探索的内容。在今后的教学过程中,应时刻谨记从教学实际需要出发,重视实践能力培养,一步一步地完善教学改革,培养学生成为适应社会的工程管理应用型人才。 项目管理课程论文:建筑工程项目管理课程教学改革的建议 摘要:笔者结合自身教学体会和教学实践,紧扣工程项目管理课程的特色,提出了在教材选用、教学内容设置、创新授课方式、运用多媒体手段、加强师资队伍建设等几方面的教学改革建议,倡导从教学过程到教学方法的全面改革。通过突出教学内容和方式的实用性、实践性,增强学生学习这门课程的兴趣,从而达到良好的教学效果。 关键词:项目管理教学改革 作为一名高级职业学校教师,我常年从事建筑工程项目管理课程的教学。建筑工程项目管理课程具有综合性、实践性强的特点,课程教学的目的在于使学生了解并掌握在项目管理中, 如何进行全方位和全过程的科学管理和合理协调,为学生今后从事相关工作奠定基础。然而传统教学过程中存在着诸多问题,如理论填鸭式教学、缺乏与工程实践和案例的结合等,这些都严重影响着学生学习的兴趣和实效,课堂教学效果不够理想。自2012年我校部级示范校建设工作开展以来,我作为施工项目管理精品课程开发小组的一员,不断深入思考课程改革方法,,突出教学内容和方式的实用性、实践性和可操作性,现将思考的几点心得总结如下: 一、科学选用教材教材,注重理实一体。 《施工项目管理》教材在市场上有多种,但内容大都重理论轻实践,不能与当前职业学校学生的接受能力和理解能力相适应,造成了学生学习中易厌烦的情绪。所以在选择教材时一定要注重实践案例的解析内容,能让学生在教材中找到解决实际问题的方法。教师也可以根据多年的教学经验自主编写校本教材,根据课程的培养目标和教学大纲要求,精心选择和编写与之相适应的案例,内容要有针对性和全面性.案例本身应在整体上尊重课程体系及课堂教学规律,内容及授课顺序应与课堂教学同步.通过案例的引入,使课堂教学内容更丰富。 二、合理安排教学内容,以“必需、够用”为度 课堂教学中,教师要注重对课程内容进行合理的安排。以满足专业需求为根本,以“必须、够用、适度”为原则,对课程内容进行精讲、简化。精讲,就是为满足专业能力需求中“必须”的部分课程内容开展重点教学,讲清、讲透、讲明白。例如在质量、进度、成本、安全等主要环节的控制过程中的程序、方法都是实际运用中的重点内容,需细致分析讲解以让学生理解掌握,能够运用到现场管理中。简化,就是以“适度”为原则,在对一些内容进行教学时采用从总体把握,归纳总结,简而化之。例如在编制各种文件、报告时的依据,处理问题时的原则、要求、提交的资料等枯燥理论,要求学生能了解就可以了。通过以上对课程内容的合理安排,既能使课程内容要求得到满足,又能使学生工作后深刻体会到学以致用。 三、创新授课方式,灵活考核方式 传统的单向陈述知识的教学状态已不适合现在的教学环境,在授课过程中要注重案例教学法、项目教学法、启发教学法的课堂应用。例如以小组为单位,针对学生以后从事建筑行业可能会遇到的现场情境,模拟施工企业投标报价、施工过程中现场纠纷、事故处理等。让学生在模拟场景中进行实战练习,在此训练中掌握课程知识,提高学生就业上岗的适应能力。另外也可适时地进行生校外课堂、工程现场教学、专家互动式专题讲座等结合起来,依据案例,传授书本相关章节的理论知识与方法, 使学生能够将每个章节的理论知识与实际案例的相应部分建立起联系, 知道某一章节的理论方法是如何解决实践问题的,它在什么时候、什么环节使用。 课程考核也要以灵活的方式进行重点考核学生的实践能力,淡化传统的记忆型考核。如:即每个小组一份任务,要求其提交成果并能课堂展示,教师在学生解决实际问题的过程中全面评估学生的应用实践能力和团队合作能力。 四、利用多媒体教学优势,提高学习兴趣 现在我校教室都已安装多媒体设备,教师应充分利用这些有利资源。将传统纸质教案制作成精美的多媒体课件,一方面可以节约板书的时间,增加单位时间的信息量,使得既能简化又能表述清楚;另一方面可以利用计算机的图片、声音、色彩、动画等效果,使教学过程更加形象生动,吸引学生的注意力;例如,课程之初利用多媒体等手段演示一个较为典型的、完整的工程项目管理案例实施过程, 使学生首先建立一个较为系统完整的工程项目管理感性认识框架。教学过程中可到施工现场拍摄现场录像资料,利用动画形式展示各控制环节主要工作。这些方式与枯燥的语言表述相比更能让学生理解掌握课程内容,提高学习兴趣。 五、加强师资队伍培养,建立专业化队伍 教学活动的开展和教学手段的实施,离不开教师的引导和实践。师资水平的高低,不仅决定了总体教学质量,而且是影响预期教育目标能否实现的最重要因素。建筑工程项目管理课程要求任课教师既要有工程背景下的实践知识和经验,又要具备相应的的管理知识和管理理念。因此,学校应从教师专业背景、学历层次、职称结构,参与社会实践等方面提高教师整体素质。造就一批经常参与工程实践活动,具有较强的实际业务操作能力,思想和业务素质过硬,专业基础扎实,研究方向稳定,教学和实践经验丰富的优秀教师群。使教师通过实践亲临其境的经验,把知识讲透讲活,丰富课堂教学内容,把传授知识和培养技能、理顺观念结合在一起,为完善课程教学与实践应用结合,增强知识的前沿性、贯通性打好基础。 以上是我在教学实践中的几点思考,这些建议已在笔者的教学过程中显出成效。所谓教学有法,但无定法,建设项目管理课程的教学改革是一个系统、复杂的工程,更好,更有效,更符合当今社会发展需要的教学方法尚在进一步探索之中。我校工学结合,校企合作的课程教学改革行动也刚刚开始探索和尝试,希望每位教师都能深入地研究教学改革与创新,将本专业课程建设得越来越好,从而提高学生解决实际问题的能力,培养出更多适应市场需求的实用型人才。为高级职业学校的发展奠定坚实的基础。
物流管理职业教育研究:高等职业教育物流管理专业校企合作技能人才实证研究 【摘 要】本文针对提高学生的实践操作技能,进行了基于工作流程的课程改革,实行双证制,建设仿真性实训基地、建设“双师型”师资队伍,确定了“职能定学、理实一体、工学交替、课证融合”的物流人才培养模式,最后提出了基于校企合作的技能人才培养模式的对策及建议。 【关键词】校企合作;技能人才;培养模式;实证研究;宝鸡职业技术学院 一、高等职业教育物流管理专业人才培养现状及问题 由于高职物流管理开办的时间较短等原因,在高职物流管理专业人才培养过程中,普遍存在办学实力不强,投入不足,缺乏创新机制,还存在一些问题:政府支持力度不够、校企合作难以深化、专业建设思路模糊、人才培养方案定位不清、人才培养模式与行业需求脱节、课程体系和教学内容设置不尽合理、实践实训流于形式、“双师型”实践教学师资力量比较薄弱、教材选用及教学条件等问题。这些问题都制约着高职物流专业人才的培养。 二、高职物流技能人才的培养目标 (1)高职物流技能人才的培养目标定位。宝鸡职业技术学院物流管理人才培养目标与定位是:培养适应21世纪服务于宝鸡地方经济社会物流发展需要的,掌握现代物流采购、仓储、运输、配送、信息处理、物流系统规划设计、物流服务等物流管理基础知识,具有较强的实践技能和良好的职业能力与综合素养的,能胜任物料采购与控制、仓储管理、运输组织与调度、配送策划与管理、信息处理、跟踪调度、物流销售及客户服务、物流系统初级规划设计的适应中小型物流企业及相关事业单位的培养符合社会发展需要的“下得去、留得住、用得上”的高端技能人才。(2)高职物流技能人才培养方案。依托宝鸡职业技术学院经管类职教集团、陕西省省级经管实训基地建设和会计电算化专业及专业群省级示范基地建设的大好时机,实施“五个对接”,在学院校企合作、订单培养的“2+0.5+0.5”三段式教学模式下,融合国家物流师职业岗位标准,分析本专业应具备的能力、素质、知识培养规格,针对运输、仓储、配送、采购、营销、信息等主要岗位群设置课程,确定对应的课程设置与标准,整合课程内容,制定了以突出职业技能和综合素质培养为主线的专业人才培养方案,构建了高职物流管理专业的“宽平台、多方向”的理论教学体系、“开放式、递进式”实践教学体系和“四好”(好品德、好技能、好形象、好使用)素质教育体系,突出实践技能培养,理论课程与实践课程按1:1.2组织教学,集中实践,保证职业通用能力训练,强调职业技术能力训练,突出职业方向技术能力训练,培养学生职业岗位群的胜任能力和可持续发展能力。确定了《物流管理实务》、《物流运输管理实务》、《仓储与配送管理实务》、《物流采购与供应》、《物流营销实务》、《第三方物流》为优秀主干课;对于人才培养质量的评定,建立以能力考核为主,校内考核和与企业共同考核、常规考核与技能测试并行的多元考核评价体系,最终实现双证率达100%,就业率达到95%,单位满意度为90%。物流管理专业课程设置及教学进程如下表所示: 三、基于工作流程的高职物流管理专业课程设置改革 顺应国家高职教育改革的政策要求,为了实现人才培养质量目标,宝鸡职业技术学院融“教、学、做”为一体,强化学生职业能力的培养,采取基于工作流程的高职物流管理专业课程设置改革,与物流企业专家形成专兼结合的课程建设团队,一起编写开发《物流管理实务》、《仓储与配送管理实务》、《物流企业会计》、《物流运输实务》、《物流营销实务》等5门工学结合优质优秀项目化课程,开发《物流管理实训》、《仓储与配送管理实训》、《物流企业会计实训》3部校本教材,实现课程内容与物流职业标准相对接,提高教材推广普及性。利用“现实的教学平台和网络教学平台”两个平台进行课程建设,建设教学资源库,实现教学资源共享与集成度和开放型。 四、校企深度合作,加强建设仿真性、生产性、开放性实训基地 宝鸡职业技术学院与陕西物流采购与联合会深度合作,加强仿真性、生产性、开放性的陕西省经管物流多专业校内实训基地建设,按专业基础实训、专项技能实训、专业综合实训和生产顶岗实习四个层次建设“多环节、多岗位、多流程”的校内仿真实训基地,可以进行会计、营销、订单、信息、仓储、分拣、包装、配送、ERP管理、电子商务、网络营销、金融服务等综合操作,提高学生实践操作技能。依托宝鸡经管类专业职教集团,整合资源优势,改革校企合作的体制机制,在与宝鸡蒙牛集团、康龙物流、华誉物流、宝鸡邮政物流、宝烟物流、宝鸡车站货运处、陕汽物流、宝商佳美家超市等单位开展校企合作的基础上,深化“产业+企业+专业”的校外实训基地校企共建机制,打造教学、育人、就业、服务四位一体的校企合作机制,实现多方共赢。 五、岗位对接,实施“双证制”的“校中工厂”技能人才培养模式 将国家物流师职业资格标准和职业技能鉴定标准融入人才培养方案,实施“双证制”,“订单式及“校中工厂”技能人才培养模式,打造“职能定学、工学交替、理实一体、课证融合”的技能人才培养方案,双证率达100%。 六、基于校企合作,加强双师型师资队伍建设 建设专兼结合的“双师型”教学团队,通过内配外引,聘任(聘用)1~2位具有物流行业影响力的专家作为专业带头人,引进物流企业3~8名能工巧匠和物流技师担任物流管理专业兼职教师,进行现场或网络远程指导实践教学;教师定期到优秀物流企业(如华誉物流)顶岗挂职锻炼,切实提高教师实践技能,达到双证书双能力,力争3~5年建设,双师型率达到85%,“双师结构”特色鲜明。 七、基于校企合作人才培养模式实施的对策及建议 基于校企合作人才培养模式实施的对策及建议:有打造地方专业特色;明确人才培养目标及准确定位、健全校企合作机制体制,尽快出台增强企业吸引力的政策制度;建立仿(全)真教学环境,丰富“体验式”教学手段;加强校企课程团队建设,创新专业课程体系和教学改革;增强地方专业特色为重点,探索校企合作的人才培养新模式;加强兄弟院校之间的交流,共同提高职业教育水平;以赛促教,激发学生学习积极性;主动适应经济发展,调整物流专业方向;深化专业人才培养质量评价体系的改革,建立激励机制。 总之,基于校企合作高职物流管理专业技能人才培养方案的探讨,在正确定位物流专业人才培养目标与就业去向的基础上,适时调整制定科学合理的人才培养目标及教学方案,重构课程体系与教学组织,深化体制机制及教学改革,不断创新人才培养模式,打造物流专业地方特色,突出岗位技能的培养,不断提高人才培养的质量为当地物流经济社会的发展做出重大的贡献。 物流管理职业教育研究:广西高职物流管理专业职业教育实训基地建设探析 【摘 要】分析广西生态工程职业技术学院及广西其他高职院校物流管理专业职业教育实训基地建设的现状,提出加强物流专业职业教育实训基地建设的必要性及具体措施。 【关键词】物流管理专业 实训基地校企合作 高职教育 物流管理专业职业教育实训基地是指为提高职业院校物流管理专业学生的实践动手能力,由职业院校单独举办或与企业联办的物流实训、实习场所。《国务院关于大力发展职业教育的决定》中提出:“加强职业院校学生实践能力和职业技能的培养。高度重视实践和实训环节教学,继续实施职业教育实训基地建设计划,在重点专业领域建成2000个专业门类齐全、装备水平较高、优质资源共享的职业教育实训基地。”可见,职业教育实训基地的建设在高职教育中的重要地位,它是实现职业教育目标的重要条件之一。因此,物流管理专业职业教育实训基地的教学基础实施与工作状况直接反映了学校教学质量与教学水平,其开发与建设的成功与否,是职业教育能否真正培养社会需要的高等技术应用型物流人才的关键。 一、广西高职物流管理专业职业教育实训基地建设现状 广西高职院校在开设物流实习、实训基地时,一是受学校资金缺乏影响,职业教育实训基地规模小,甚至有个别院校没有物流实训基地,有的学校为了达到评估标准,只购买简单的设施、器材,达不到物流教学目的;二是照搬一些大学的仿真试验和模拟物流信息操作,并没有结合广西高职院校的学科优势、行业特色和广西对高职人才的需求状况等实际情况设置。 广西生态工程职业技术学院学院的物流管理专业于2004年开设,至今已招收9届学生,共1563人;已毕业学生1435人,在校学生428人;该专业专任教师25人,高级职称10人,双师型教师14人。自物流管理专业创建以来,学院一直采用校企合作、工学结合的人才培养模式,与广西有关企业合作建立多种形式的校内、外实训基地,满足教学、科研、生产和社会培训的需要。 目前广西生态工程职业技术学院物流管理专业设有校内、外实训基地,其中校内实训基地有: 第一,物流综合技能实训中心。该实训中心面积800平米,配备货架、手动叉车、托盘、传送带、工作台、信息系统等设施设备,主要用于日常教学实训与综合实训的需要。以教学做一体化为目标,让学生在仿真的职业环境中熟悉职业规范、动手实践操作;同时培养学生的职业技能,促进职业道德素养的形成,提高职业岗位适应能力。 第二,多功能模拟实训室。现有物流管理实训室、沙盘实训室、财会模拟实训室。主要用于物流信息系统实训、运输规划实训、进销存软件实训、财务软件实训、企管沙盘实训、物流沙盘实训等。 第三,校办企业实训基地。现有林业经济贸易公司、学院教学林场、木材研究所(永翔木业公司)、美林木业公司4所校办企业。主要用于库存管理实训、运输管理实训以及采购与供应链管理实训、供应链管理实训、林产品流通加工、林产品检验养护、林产品仓储管理等课程实训。 物流管理专业与区内多家企业建立了良好的合作关系,并签订了长期合作协议。其中主要的校外实训基地及其承担的实训内容见表1。 二、加强广西高职物流管理专业职业教育实训基地建设的必要性 高职物流管理专业职业教育实训基地建设是搭建理论与实践的桥梁,在培养社会急需的高技能人才中起着举足轻重的作用,职业教育实训基地建设和管理水平也是衡量高职院校办学水平的重要标志之一。 (一)满足广西经济快速发展的需要,为社会培养大批技能型实用人才 随着我国加入WTO和世界经济一体化的发展,物流成为经济发展的新增长点,中国的物流产业以每年30%的速度突飞猛进,社会上对物流人才的需求日益增加,根据《广西北部湾经济区2008-2015年人才发展规划》人才需求预测,2015年广西人才需求将达到95800人。因此,大力发展高等物流职业教育和技术培训,尤其是加强物流专业的职业教育实训基地建设,为广西培养大批技能型实用人才,对推动广西物流产业的快速高效发展具有重要的意义。 (二)有利于深化职业教育改革,促进“产学融合、学做一体”教学活动的开展 走产学研相结合的道路是职业教育重要发展方向之一,也是深化职业教育改革,积极探索人才培养模式的重要途径。高职物流管理专业职业教育实训基地的建设将有利于改善实训条件,培养出素质更高、能力更强的高技能型物流专业技术人才,有利于教师以实训基地为平台更好地开展科学研究,进一步提升教学水平,也有效地促进校内顶岗实习活动的开展。 (三)为地方职业教育提供实训、实习的共享平台,发挥示范带动作用 近年来,职业教育观念不断创新,“校企合作、工学结合”是新世纪职业教育的优秀模式,实训基地是职业教育的本质特征,也是必备条件。职业教育要赋予学生“做中学、学中做”的条件,就需要广泛开展生产性实训、顶岗实习等教育模式,而现阶段广西区内各高职院校物流类专业的硬件条件很难满足这一要求。因此,在现有基础上建设同类专业可共享,以服务区域院校为主,又能与周边企业共享的校产互动的综合性的物流管理专业职业教育实训基地显得尤为重要。 三、加强广西高职物流管理专业职业教育实训基地建设的措施 (一)明确物流管理专业职业教育实训基地建设目标 高职院校物流管理专业职业教育实训基地应该具有教学、培训、职业技能鉴定、科学开发和生产五大功能;注重产教结合、深入开展校企合作、深化教育教学改革,加强专业、课程和师资队伍等内涵建设,有效实施毕业生就业服务;坚持以就业为导向、以服务为宗旨、以实践教学为主线,建设一个以教学实训为主,产学研相结合的服务对象广、管理水平高、社会效益好、培训能力较强的能承办广西全区高职院校物流技能大赛的区级现代物流示范性实训基地。 (二)加强物流管理专业职业教育实训基地建设的具体措施 1.建设符合社会和行业对物流管理专业技能人才需要的实训基地。第一,可以开展物流专业课程实训、期末实习、毕业顶岗实践等工学结合的教学,边学边做,符合职业教育的教学规律;第二,突出应用性,在校内、外物流实训基地的建设中,力求体现真实的职业环境,强调实训项目的应用性和操作的规范性并鼓励创新,使基地与行业实际水平基本同步,有利于实现学生能力与社会职业岗位的“零距离”接轨,培养实用型人才;第三,构建“专业基础课程专业优秀课程专业拓展课程”的课程体系,形成“理论够用,实践为重,能力为本,人格本位”的高职物流管理专业教育特色;第四,面向社会开展物流师等职业技能培训、技能鉴定与物流技术服务,并对周边院校同类专业的建设起示范性作用。 2.校企联手创办特色优势专业。校企联手把“产学一体化”物流管理专业职业教育实习基地建在物流园区,学校可依托实训基地与物流园区内企业结合紧密的优势,实现资源共享、互利互惠。在校企合作方面,如南宁的高职院校物流实训基地与当地有利的交通运输企业合作;柳州的高职院校物流实训基地与柳州的汽车、钢铁、化工等支柱产业的企业合作,以及与中国铁路物资柳州物流园合作。所以在物流管理专业职业教育实训基地规划上,要凸现广西地区自己的物流专业特色,如北部湾地区的高职院校物流实训基地应突出港口物流特色;广西生态工程职业技术学院物流实训基地则突出林业物流特色。 3.实现专业与产业的对接。广西生态工程职业技术学院的物流管理专业主要是面向广西培养高职林产品物流特色人才,其培养方向主要是针对木材物流的高技能型人才,广西林业中的造纸与木材加工业属广西优先重点发展十四个千亿元产业之一,现代物流属广西经济社会发展急需专业,也是国家列入重点支持发展的现代服务业。因此广西生态工程职业技术学院物流管理职业教育实训基地与广西“14+10”产业中的造纸与木材加工千亿元产业相对接,同时也与中央财政支持高等职业学校提升物流专业服务产业发展能力项目相衔接。 4.实现教学过程与生产过程的对接。广西生态工程职业技术学院物流管理专业采取“教学+实践+顶岗实习”人才培养模式来组织林产品物流特色人才教学过程与生产过程对接。一方面,密切与高峰林场等广西区直国有林场实行校企深度融合;另一方面,加强物流管理专业与“中国—东盟(南宁)林业产业物流园”、广西北部湾现代林业产业加工园区、贺州大桂山八桂木材集散中心等校外林产品物流实习基地合作建设力度,实行顶岗实习,使物流管理专业职业教育实训基地与木材加工等生产过程对接。 5.加强中职与高职的对接。广西生态工程职业技术学院属广西2012年高等职业院校对口中等职业学校毕业生自主招生学校,物流管理专业主要与桂林林业学校等中职学校实行联合开展招生、共同组织教学、协同推荐就业的“1+1+1”联合办学制度,采取“3+2”或“2+3”学制模式,扩大广西生态工程职业技术学院物流管理专业接收中等职业学校毕业生的规模,构建中等职业教育与高等职业教育(物流管理专业)相互衔接的技能型人才成长“立交桥”。 物流管理职业教育研究:职业教育物流管理论文 一、创新物流职业教育模式,提升人才培养质量 物流管理职业教育体系设计,统筹规划区域内现代物流业职业教育新体系,由政府部门、企业、学校三方组成区域内物流管理职业教育委员会,规划区域内物流人才培养中长期发展,指导区域内物流职业人才培养,协调区域内物流人才培养体系建设。物流管理职业教育人才横向联合,纵向贯通,立体化设计。横向联合,校企合作,同层次校校合作,同层次国际合作,同层次教学团队合作,教学资源共享。纵向贯通,中职、高职、本科相互贯通,建立学分积累,学分转换,确定相互贯通的人才培养方案。物流管理职业教育人才培养质量体系建设,确定物流管理专业人才培养质量保障体系,人才培养过程监控办法,毕业生质量评价考核办法,确保不同层次物流人才能够适应社会需要。 二、专业设置与产业需求、课程内容与职业标准、教学过程与生产过程“三对接” 1、专业设置与产业需求对接。 物流管理专业设置与区域物流产业发展情况进行物流专业培养方向的对接,物流专业人才培养方案与物流产业人才需求结构需求的对接,物流专业学生能力、技术、知识、素质与物流产业生产、经营、管理、服务岗位需求的对接,物流人才的知识结构与行业未来的发展需要对接。 2、课程内容与职业标准对接。 物流管理专业课程体系与职业标准对接,为职业能力优秀课程、专业基本技能课程、专业优秀技能课程、专业拓展课程。物流管理专业课程体系与物流管理岗位对接,物流管理岗位横向类型分为:采购、仓储配送、运输、物流信息、国际货代。纵向类型岗位分本三层级:管理员、助理、主管。物流管理专业课程体系。物流管理专业课程应与物流管理专业职业资格证书对接。物流管理专业人才培养考核评价体系与职业标准考核评价体系进行对接。物流管理专业中职、高职、本科层次体系与职业标准层次体系的对接。 3、教学过程与生产过程的对接。 物流管理专业知识能力类课程与物流管理工作人员知识结构与能力要求相对接,物流管理专业工程技术类课程与物流管理工作实际操作技术与工程水平相对接。教学过程设计分为理论课程和实践课程,理论课程与生产过程理论体系相对接,实践课程与生产操作过程相对接。物流管理专业实训类课程体系与物流管理生产过程所需要技术进行对接。 三、校企联合培养的现代学徒制实践 物流管理专业职业教育现代学徒制模式,校企合作两方合作,实现四个融合育人,开展六个共同育人,深化产教融合、校企合作,工学交替,着力推进现代学徒制理论研究与实践探索试点工作。推行校企双元育人。该校通过校企合作方式,建立双向人才培养机制。基本理论知识和技能传授由教师完成,学校考核;职业岗位实践知识和技能则由企业师傅进行传、帮、带,校企共同考核。实现理论与实践的紧密结合、知识与技能的完全融合,从而实现人才培养与考核的“双元化”管理模式。实现四个融合育人。在人才培养过程中,实施教室与店堂、教师与师傅、考试与考核、学历与证书的四个融合。该校充分利用企业在校内外建立的实训基地,完成技能培训;在教学中更加注重企业师傅对学生的传、帮、带,以及师傅对徒弟(学生)最终的考核;将企业对学生的考核是否通过作为人才培养是否成功的重要标准;学生毕业时企业技能证书的取得是学生取得学历的前提。开展六个共同的校企双元育人。该校积极推进校企双方共同制订人才培养方案,共同开发理论课与实践课教材,共同组织理论课与实践课教学,共同制订学生评选与考核标准,共同做好双师(教师与师傅)教学与管理,共同做好学生实习与就业工作。构建现代物流管理专业人才培养体系,是政府、企业、学校共同参与,中职、高职、本科相互融合,是一个系统工程,旨在为区域经济培养具有创新能力的应用型人才。 作者:吴会杰单位:西安职业技术学院 物流管理职业教育研究:高等职业教育物流管理教学论文 物流管理科学是在现代经济水平不断提高的过程中应运而生的。现代经济的发展理念以及社会生产运用的一体化、全球化都亟需综合的物流管理工作人员。因此,物流管理学科本身就是一门综合性以及系统性很强的学科,不仅要求对本行业的各种知识进行掌握,还有对市场营销、企业生产、财务核算、采购运输等都有一定深度的了解。因此,高等职业教育出了培养学生专业的物流管理知识之外,应该在教学过程中融入一定程度的相关类型专业知识,保证教学的实用性以及普遍性。 一、互动式教学方法在物流管理授课过程中的应用 互动教学法不是传统意义上流于形式的课堂上师生的交流,真正的互动式课堂应该是以学生为中心的,而老师在其中起到的作用仅仅是辅助、引导、鼓励的作用,并且在课堂上控制教学节奏以及学习时间的分配等等,通过互动式教学来帮助学生更快的掌握专业知识,同时,还可以锻炼专业知识以外的协调、沟通能力,让学生在学习过程中充分参与进来,这样枯燥的课堂氛围才能够变得活跃。互动式教学法基本可以应用在任何物流管理课程内容的讲解过程中,现主要列举三种模式。第一,主题探究法。在授课前就确定好本节课程的教学中心和主题,由老师提出问题,供在场的所有学生进行思考和讨论。这个过程按照问题提出——分析讨论——得出结论——老师归纳总结的套路进行。但是这个过程一定要以学生为主导,老师的发言时间一定不能高于学生,要给予学生充分的思考和讨论时间。第二,问题归纳分析法。其教学模式主要为问题提出——归纳分析——得出结论。此种方式适合在讲解一些难度较大的专业知识时候来使用。这样的方法在教学过程中针对性强,有助于提高教学效率,但是因为教学目的性较强,互动交流学习的过程较少,知识面的涉猎也较窄,容易造成学生在学习之后形成思维定势。第三,案例分析法。其流程主要为典型案例分析——分析并提出问题——实际案例中理论知识的讲解——方案剖析。案例分析的教学模式更加贴近生活、联系实际。能够将理论知识生动的展现出来,便于学生理解。 二、情景模拟教学法的应用 情景模拟教学法也是高职教学物流管理教学过程中的一种常见教学方式,其本意是模拟现实环境的情景来展示教学过程中所要展示的内容,争取让专业理论知识与实际应用联系在一起。情景模拟教学又可以衍生出一种模拟仿真的培训方法,如果条件允许的前提下,可以布置逼真的环境、任务以及情节。甚至可以在模拟的过程中制造管理冲突、突发事件等等。学生可以在这个过程中选择自己想要担任的角色。让自己全身心的投入到角色扮演的过程中,并在扮演角色之后提出自己对于物流管理相关问题的看法以及观点,这样的教学方法虽然对于时间以及资源的消耗比较大,但是教学环境逼真,基本与实际环境一致,能够起到很好的教学效果。例如:在《仓储物流管理》的教学过程中,就十分适合使用情景教学法来进行课程内容的讲解,首先,老师要在课前对学生的角色进行筛选和编排,比如,物流司机、库管、信息录入员、卫生清洁人员、仓库经理助理等等,学生按照对应的角色,在不同的位置进行现场情景的模拟并展示,最好提前设计好台词以及对白,列好出入库的清单等。让学生在完全接近实际工作的过程中对专业知识进行学习,这样才能够帮助学生做到真正的学以致用。 三、任务驱动型物流管理教学方法的应用 任务驱动式教学方法主要通过老师指定既定的目标而学生在学习过程中一切活动围绕目标而展开,带有强烈的目的性。让学生在自主学习的过程中不在盲目,学生因为有目标的存在而为了目标而努力和探索,而在这个探索的过程中又获得强烈的认同感以及成就感,这样的管理教学方式能够有效的激发学生的学习热情,让学生在学习过程中有一个发现问题、思考分析、问题解决的过程中,从而真正的提高学生自主学习以及创新学习的开拓精神。任务驱动的教学方式主要步骤为:任务设计——学生自主学习探索——结果评估——课后思考与拓展,四个步骤为和新的,老师通过科学合理的任务布置来控制课堂的教学节奏并激发学生的学习探索兴趣。在设计任务的过程中,首先要考虑到学生的认知能力以及学习特点,然后有针对性的设计具体的教学内容,难度不能太高,使学生遥不可及而失去兴趣,又不能太低,使学生简简单单就完成任务,这样又失去了应有的教学效果。只有难度适中,才能充分激发学生的钻研精神以及创造力。在实际教学过程中,可以首先将班级内的学生分为几组,每组成员最好少于5人,然后老师根据教学大纲设定相应的教学任务,但是不同组之间的教学任务也要进行一定的区分。比如,5人小组可以给予5个小任务,或者是2两个大任务,这些都可以根据实际教学情况进行适当的调整,但是务必要求学生全员参与,并且讨论的过程也要制定适当的规则,防止课堂教学过程中出现偏离主题的讨论,浪费教学时间,降低教学质量,但是规则的制定也不能够太死板,使得学生的讨论内容毫无新意,无法激发学生的学习热情,应该根据实际的教学情况来制定,避免教学进程过于死板。 四、结束语 综上所述,互动式教学方法、情景模拟教学法、任务驱动型物流管理教学方法都有自身独特的教学特点以及对应的适用范围,物流管理专业内容涉猎范围广,因此每一节的课程内容的讲解,都需要高职老师根据需求进行不同教学方法的灵活运用。并在课后对课程教学的内容进行反思和总结,并不断改进,这样长期的坚持下去,才能够在教学过程中灵活的运用各种教学方式,达到良好的教学效果。 作者:吴明安单位:鄂州职业大学 物流管理职业教育研究:双元制物流管理职业教育探索 德国双元制职业教育历经半个世纪的实践与探索,已形成一个完整且规范的教育体系,其中国家政策、地区经济、企业参与、行会协调等各种因素环环相扣,这种职业教育的模式对国家的社会、经济和文化高度依赖。中国引入德国“双元制”职业教育的理念多年,由于受政策、经济和区域等多方面情况的限制,显然无法照搬德国经验,如何解决德国双元制在中国水土不服的问题,打造符合中国特色的双元制职业教育模式、适应中国经济发展要求,是本文所要研究的问题。本文以天津中德职业技术学院物流管理国际化专业为例,解析针对引入德国双元制职教模式“水土不服”的问题,做出适应中国本土化双元制职业教育的实践与探索。 一、中国、德国双元制职业教育特征对比 (一)中国双元制职业教育概述 我国的职业教育基本由职业院校承担,企业参与度非常有限。受师资、实训场所等多方面因素的限制,实施过程中理论过多,而实践性不强。职教教师无法设计企业真实的学习情境,而是依赖教材、录像、网络等,导致他们的知识无法跟上经济发展的步伐。为了提升教学质量,部分职业院校已尝试根据教学与工作实践设计职业教育体系。然而,在实践教学的环节还不能实现如同德国双元制的企业培训,或是企业与职业院校的合作教学。 (二)德国双元制职业教育概述 德国双元制职业教育具有悠久的历史和完善的法律保障。1969年颁布的《职业教育法》(简称BBiG)明确定义了“双元制职业教育”,即必须在企业和职业学校两个地点交替进行,企业和职业学校共同参与职业教育与培训。学生70%的时间在企业实践操作,30%的时间在学校进理论学习。企业和学校相互合作,实践与理论培训交叉进行。德国职业教育的教学大纲是全国统一的,各类职业教育与培训在结业时均设有统一的考试,采用相同的标准,文凭在全国范围内都有效。企业负责实践培训,而且职业院校也会在学习情境中建立相应的实践关联。教师通过参加学校和企业的进修培训,更新知识。相比之下,在德国,企业在职业教育中的参与度更高,职业教育教师的准入标准更高,学生以准员工的身份接受企业的技术培训和文化熏陶,校企双方已实现合作双赢。 二、开发适合中国“本土化双元制”职业教育模式 2011年初,原德国莱茵兰-普法尔茨州(Rheinland-Pfalz)教师进修学院院长、中国政府友谊奖获得者赫尔穆特•贝克教授受聘为天津中德职业技术学院经贸管理专业特聘教授,引入了德国QMVC教学质量评价体系(QualityManagementofVo-cationalCollege),在物流专业组织小范围的教师研讨,对教师的教学方法进行指导,大家就教学方法和教学质量的改善进行了讨论和分析,制定促进教学质量持续提高的方案,在实际教学中进行实践。通过对比教学计划,物流管理专业以德国双元制人才培养方案为基础,结合我国职业教育现状,构建了物流管理专业“本土化双元制”人才培养方案。 (一)德国双元制模式 德国路德维希港第一经济学校物流管理专业采用理论实践交替的方式进行,学生每周一天半在职业学校进行理论学习,三天半在签约企业进行实践。在第三学期结束时参加职业教育中期考试(Zwischenpruefung),第六学期结束时参加由行会组织的结业考试(Abschlusspruefung),考试合格即可取得由州文教部颁发毕业证书和手工业行会(IHK)颁发的职业资格证书。 (二)我国传统职业教育授课模式 天津中德职业技术学院“传统物流管理专业”完全采用授课式教学模式,学生按照科目按部就班上课、考试,最后一个学期学生需要自行找一个校外企业进行实习,完成全部学业即可获得毕业证书。此种模式的问题在于,学习理论和实践的时间间隔得过长,使学生在校期间无法理解“为什么要学习某一个科目”,而在企业实践时也已忘记在学校学习的理论知识。学生进入工作岗位后需要更长的时间适应学习企业实际的工作步骤。 (三)“本土双元制”授课模式 2013年,按照教育部和天津市教委《开展职业教育部分专业教学标准开发试点工作》的要求,天津中德职业技术学院物流管理专业引入德国路德维希港第一经济学校物流管理专业全套原版教材、试题和教学计划,进行教学资源的本土化引入、调整、推广。赫尔穆特•贝克教授全程指导了中德学院物流专业的教学改革项目,并组织专业教师分别赴德国路德维希港第一经济型、曼海姆双元制大学、戴姆勒职业学校进行实地专业研修。教学改革后,天津中德职业技术学院“国际化试点物流管理专业”采用分阶段模块化授课方式。第一学年,安排如军训、思政、大学语文等教学大纲里无法删改的内容,完成基础课。第二学年,以模块化授课方式,在校内进行职业能力课程和职业技能实训课程的讲授,穿插一次为期六周的企业实践,使学生首次实地感受自己未来工作岗位,找准个人定位。完成第二学年全部课程和实践可参加中期考试(Zwischenpruefung)。第三学年依然以模块化授课方式,在校内进行职业能力课程和职业技能实训课程的讲授,穿插两次为期六周的企业实践。完成全部课程和实践方可参加结业考试(Abschluss-pruefung),获得学校颁发的毕业证书和海外德商会颁发的AHK职业资格证书。 三、中国“本土化双元制”职业教育模式的优势 (一)引进优质教育资源,对接国际人才培养标准 引入德国物流专业的人才培养方案、原版德国物流专业教材和课程标准,所有授课教师都接受德国职业教育教学法、物流专业教学课程的培训,使物流专业人才培养标准与国际接轨,顶层设计人才培养方案,教学模块、授课方式、实训内容和测评标准等完全与德国标准相吻合,进而推动了教育教学试点工作。 (二)引进德国职业教育评价体系,构建中国本土化评价标准 德国各州文教部都十分注重OES质量控制体系(ObjectivEigenstaedigesSystem)、巴伐利亚州(FreistaatBayern)推行的Q2E体系(QualitybyEvaluationandDevelopment)等。虽然各州推行的学校质量保障体系名称不尽相同,但其宗旨都是希望通过建立和统一质量评估体系标准,保障职业教育领域的教学质量。赫尔穆特•贝克教授借鉴德国莱茵兰普法州、巴登符腾堡州及巴伐利亚州的经验,为物流管理专业引进德国职业教育质量评价体系QMVC(QualityManagementofVocationalCol-lege),根据德国莱茵兰普法尔茨州学校发展与质量保证研究所(InstitutfuerSchulentwicklungundQualitaetssicherung)的评估指导意见与评估方法,结合中国职业教育特点,研究开发本土化的评价标准,全面提升教育教学质量,并予以推广和应用。 (三)引进国际化师资培养模式,打造国际视野师资队伍 在物流管理专业的教学改革项目中,为了使教师切身实地地感受德国职业教育的理念和的文化精神,中德学院组织教师赴德国进行为期三周的教学法、专业技能进修,通过企业真实案例,行动导向、小组教学,项目教学、理实一体化教学和课程开发理念等方面的培训,开拓了师资队伍的国际视野,提升了教师的教学水平。此外,引进美国GLM国际物流师资格认证,在教师培训中嵌入国际通用职业资格证书。 (四)搭建高端校企合作平台,强化服务区域经济能力 为了加强与企业之间的互动,天津中德职业技术学院通过德国商会及数十家京津地区德资企业建立了合作关系,包括德国运输物流企业DHL、德国装备制造物流企业戴姆勒奔驰和西门子公司、德国大型连锁经营企业麦德龙等。加强高职院校与企业在技能人才培养中的联动效应,探索并形成“双元制”理论在中国本土化后的职业教育校企合作成功实践经验。吸引国内知名企业参与校内实训基地建设,引入企业资源和管理模式、营造企业文化氛围。吸引用友新道投入600万共建“天津中德———用友新道创新学院”。指导在校学生开设创业超市,为学生开辟了良好的就业途径,提升了学生创新创业能力。良好的校企合作为学校扩大了企业技术培训的规模,强化了服务区域经济能力,进而创造了可观的“隐性”价值。 四、结语 构建中国特色双元制职业教育模式,一方面,企业参与人才培养全过程,掌握学生特点,能够为学生提供更适合的发展空间;另一方面,学生真正实现了从学校到企业的“零过度”,学习期间参加实训、在岗培训、轮岗实习、毕业设计等,了解岗位需求和企业文化,适应力强。无论如何,我们应注意,每一个职业教育的专业都要切合实际,以需求为导向。中国特色双元制职业教育的本身也要考虑到学生、企业、社会的需求。学校必须紧紧围绕区域经济的需求办学、严格按照市场规律办学,才能与企业更好地合作,加强企业投身职业教育的积极性,实现真正的合作共赢。 作者:翟鹤 张昕 赫尔穆特·贝克 单位:天津中德职业技术学院
室内设计论文范文:生活化教育方式下室内设计论文 一、生活化教育方式 在生活中进行教育,将教育生活化,是当代教育的重要理念之一。“生活教育”是中国现代杰出的人民教育家陶行知先生教育思想的优秀。其内涵为:“从定义上说:生活教育是给生活以教育,用生活来教育,为生活向前向上的需要而教育。从生活与教育的关系上说:是生活决定教育。从效力上说:教育要通过生活才能发生力量而成为真正的教育。”具体包括三方面主张:“生活即教育”、“社会即学校”和“教学做合一”。具体来说,生活化的教学方式遵循的是“来源与生活,回归到生活”的教育方式。通过对于生活中教育元素的有效认知,教师要将日常生活中与教学目的相关的材料运用到教育当中,同时也需要让教育教学的情境、情景更加贴近现实生活与外部环境,最重要的是,生活化教育方式要求学生在接受教育之后,要将所学到的内容运用到实际生活当中去,实现学以致用。生活化教育方式使得教育教学的方式更加柔性化,更加贴近实际,对于学生来说也更容易来接受,因而无论是在教育氛围还是在教学效果上成效都比较好。 二、室内设计专业学生“软实力”内涵与培养的重要性 1.室内设计专业学生的“软实力”。 所谓“软实力”,本是国家发展建设层面上的概念,内涵包括城市的文化、价值观念、社会制度等潜力与感召力的因素。对于个人来说,“软实力”指的是除去个人的身体条件、身体素质、个人专业技术能力以外的为人处世的能力与态度的总和。对于室内设计专业学生来说,与专业相关,其“软实力”大致可以总结为个人的沟通交流能力、抗挫折能力、组织协调、团队合作等方面的能力。 2.室内设计专业学生“软实力”培养的重要性。 现代室内设计专业的学生就业前景比较好,然而这与近年来行业发展需求较快,客户需求量提升有密不可分的关系。然而反观我国目前室内设计学生的综合素质,其在沟通交流能力、抗挫折能力、组织协调、团队合作等方面上都呈现出了短板,这些问题如果得不到解决,走上工作岗位之后必将缺乏竞争力,如果再不加强自我提升,将逐渐被行业所淘汰。从现状上来看,室内设计专业学生在走上工作岗位之后,负责的相关工作都是压力较大的。一方面,室内设计师需要了解客户的需求,又要服从领导的命令,因此沟通交流的能力成为其进行日常工作的基础;另一方面,室内设计师需要向客户负责,又要向上级领导负责,而自身工作是否完善,需要客户的认可,这一点经常难以达到,因而都肩负沉重的工作压力,需要具备强大的内心和抗挫折的能力。在日常工作中,室内设计专业的毕业生通常不是一个人完成任务,在进行设计的过程中,需要和同事交换意见,在进行施工选材、开工的过程中,需要与工程方、承包方、销售商等多方打交道,这就要个人具备沟通能力、协调能力以及团队合作能力。从这一层面上来看,室内设计专业学生想要获得良好的发展,在职业生涯上有所建树,必须要在完善自身设计能力水平的同时,多方提升自己的“软实力”。否则,这些短板如果不在学校内部进行解决的话,在学生走上工作岗位之后必将出现各种掣肘的情况,学生自身的职业发展会受到影响,对于个人目标的实现也会造成阻碍。 三、室内设计专业学生“软实力”的生活化教育方式 1.走入实际生活,帮助学生感受“软实力”。 生活化的教育方式,重在让学生进行感受,然后内化为自己的思想,而后展开相关的活动,感知是其中的第一步。作为室内设计专业的学生,由于长期在象牙塔中与社会隔绝,对于社会、职业的认识不甚深入,这就要求教育者要引领他们进入实际的社会生活,对于“软实力”进行感受。由于“软实力”的内涵是多方的,因而这种探究也是比较丰富的。带领学生去室内设计公司进行观摩,与领导、工作人员、设计师进行座谈,学生就能够对领导儒雅的谈吐、得体的行为,设计师数易其稿的坚韧品质进行感受,获得一定的收获。通过与行业内人力资源部门工作人员的接触,学生能够直接了解从事室内设计行业所需要的“软实力”,才能够在今后的学习中有目标地进行探究;通过与现场施工人员的接触,学生能够了解到与同业人士打交道时自身“软实力”方面的不足。通过这一系列的体验,学生能够从中感受到自身很多的不足,也挖掘出同行业优秀人员身上优秀的“软实力”,这样其对于行业所具备的“软实力”就有了感性的认识,这是教育的第一步。 2.校内组织活动,挖掘学生自身“软实力”。 学生自身都是有一定潜能的,生活化教育是帮助学生挖掘潜能,而不是“教会”学生具备某些“软实力”。在大学生的生活当中有为数众多的各种活动,无论是辩论赛、歌唱比赛、文艺汇演,还是各类体育运动赛事、与课堂教学相关的各类活动等,都能够透露出学生自身某一方面的良好品质,而这些就是“软实力”的所在。作为教师,需要通过仔细的观察,在日常生活中挖掘学生身上的“闪光点”,然后加以分析,对于学生自身“软实力”的着力点和缺失点进行合理的判断。在这一过程完毕之后,教师需要肩负起引导学生的责任,在教学、生活中从各种细节上来进行疏导,帮助学生扬长避短。例如,学生本身就性格开朗,乐于助人,可以让其担当一定的班级职责,在服务同学中增强自己的沟通交流能力;学生如果自身性格较弱,心理承受能力较差,则可以让其担负起劝导、安慰别的同学的职责。总而言之,在生活中挖掘学生的特点,有针对性的培养“软实力”,是教育的优秀之所在。 3.鼓励参与实习,锤炼学生自身“软实力”。 室内设计专业学生的“软实力”,最终还是要带入到实际的工作与生活中去的,而学校的主要责任是把学生培养人合格的人才,还是以职业为主要导向的。因而,真正培养学生的“软实力”,还是要为学生提供好的“练兵场”,实习的环境就再好不过。在实习过程中,学生能够真正深入到行业内部,去感受职业对于自身各方面的要求,同时进行检讨、查缺补漏,认识到自己的不足。在此之后,在教师的指导和学生的自我调整之下,学生能够对自己不恰当的行为进行调整,逐步适应实习的环境,克服实习中遇到各种各样的问题,实现有效的自我发展。从这一层面上来说,挖掘实习资源,为学生提供良好的、充足的实习环境成为了校方工作的关键之所在。同时,在学生进入到实习单位后,要建立良好的信息交流渠道,通过学生熟悉的QQ、微信等方式,教师要及时关注学生的日常生活,对于出现的问题给予解答,为学生做好“软实力”培养这一层面上的好导师、好助手。 4.注重多元配合,全面打造学生“软实力”。 学校作为室内设计专业学生“软实力”教育的引导者,在自身努力的同时,也要注意到家庭、社会因素在“软实力”教育中的作用与意义。目前,我国社会上活跃着很多专业团体与组织,这些组织对于“软实力”教育有着更加深入的研究,其教育经验也更为深厚,高校与这些团体多联系、多接洽,不仅能够吸取更多的“软实力”教育的经验,更能够开拓自身工作的视野,将室内设计专业学生“软实力”教育与社会现实联系在一起,使其更具有实用性。高校可以与这些团体开展官方的联系,学习其经验和教育理念,也可以将学生直接输送到这些团体中接受帮助与教育,使得社会的力量加入到学校工作中来,如虎添翼。学生的“软实力”教育还需要家庭的配合。对于一些在日常挫折中受到了打击的学生、在沟通方面能力缺失的学生、本身处事态度较为消沉的学生,需要家庭与学校的共同关怀,而高校需要起到主导作用,积极地向家长介绍抗挫折的一些方式和方法,使得家长能够成为“软实力”教育的有力配合者。即使在平时,高校也要密切注意与家长的联系,将“软实力”教育的一些方式方法传授给家长们,以便其敦促学生进行自身“软实力”提高。 四、小结 室内设计专业学生的“软实力”多数都并不是与设计专业水平相关的,而是直接与日常生活、对待职业的态度、消解问题的方式方法有关的,这些“软实力”看似简单,却是一个室内设计学生未来面对职业、面对生活能够有积极态度、处事得益的关键之所在。与其说“软实力”是一项教学内容,不若说是一种生活态度与方式,因而,这些能力的培养是十分适合采用生活化教育方式来展开的。生活化的教育方式能够将学生即将遇到的各种问题得以真实得呈现出来,用案例的方式进行展示,从而增强学生对于“软实力”重要性的感性认识与理性认知,激发自身对于相关教育的积极性。更为重要的是,生活化教育使得学生直接在教育中实践,直接获得裨益,从而实现有效激励,增强其对于这一教育方式的认同感。总而言之,“软实力”从生活中来,在生活中进行教育,符合教育本身的规律与诉求。 作者:唐荣华 单位:江阴职业技术学院 室内设计论文范文:3dsMax室内设计论文 一、现高职院校装潢艺术设计学生现状与教学中存在的问题 (一)装潢艺术设计学生现状 1.高职艺术类学生生源素质相对于文理科学生较差。生源素质问题也和社会对艺术设计的认识有关,从根本上来说家长和学生还是一直把艺术设计放在一个很低的位置,把学艺术作为走投无路的选择。 2.高职艺术类学生有着明显思想活跃、热情奔放、富于幻想、善于创新的特点,这种特点有利于教师与学生在课堂中进行互动,因势利导,来提高学习热情。 3.艺术类学生文化基础也相对比较薄弱,如英语基础较薄弱。3dsmax软件拥有很强的功能,但由于其复杂性阻挡了很多人的学习热情,另外软件的英文版本更是让很多同学望而却步。正由于3dsMax软件本身的专业性和复杂性,高职学生基础薄弱、学习能力不强,导致该课程的教学开展相对困难。 (二)教学中存在的问题 1.3dsMax的理论知识与专业实践脱节。 2.以教师为主,引导启发不足,课堂教学时间利用率、教学时效低;学生学习兴趣、积极性难以形成和提高。 3.学生创新学习欠缺,动手能力弱,课程教学目的与要求难以完成。 二、针对现状,运用多种教学方法提高教学质量 (一)结合学生专业特点,加强学生艺术文化教育 孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”艺术教育不以说教和训诫为手段,而是依靠形象的力量向人们揭示什么是真善美,什么是假恶丑。针对室内设计专业学生,在学习专业课的同时让学生欣赏并掌握一些世界著名的建筑设计与室内设计的相关信息,提高学生的综合素质。学生在欣赏这些国内外的优秀作品时也会潜移默化地接受到高尚情感的熏染和陶冶。 (二)结合学生的实际,把握课程知识的重点与难点 3dsMax室内设计课程是对三维空间能力的锻炼,根据学生的现状与岗位特征,在课程中要求学生掌握3dsMax软件的基本操作,重点强调熟练掌握视图、坐标与物体的位置关系的重要性与实操技能的培养。如在授课过程中讲解该软件的难点让学生掌握,做到放眼过去就可以判断物体的空间位置关系,可以随心所欲地控制物体的位置。如果掌握不好,下面的所有内容都会受到影响。有了一定基础和空间能力的学生,掌握起来就很容易了。强调了难点重点而其他与动画制作的视图、坐标与命令无关紧要的就无需过多介绍。 (三)引入项目化教学,加强学生的动手能力 与学校开展的“产、学、研”结合,采用项目化任务教学。教师在教学过程中提供真实案例,布置项目任务。围绕项目任务展开教学,分析项目任务要注意的问题,组织学生展开讨论,并分成小组开始实施项目。在这教学过程中,调动学生的兴趣与积极性,鼓励各层次的学生积极参与到案例中,做到学生是主体,教师只起到指导、辅助的作用。在完成项目后,各组学生相互展示、学习与评价,教师作点评与总结。通过项目化教学不但培养了学生的自主学习的习惯,相互协调、团队合作的精神,也提高了学生的设计创新能力、思维应用能力与动手操作能力。 (四)运用多种教学方法,调动学生积极性 高职教育突出实践应用性教育,特别是艺术类学生更应该强调动手能力与创新能力。3dsMax课程以实训为主,理论为辅。课堂采取一人一机,案例教学。教学时根据课堂内容采用多媒体现场演示,辅以拷贝台、动检仪、数码相机、录音室等现代教学设备对学生因材施教,灵活运用多种恰当的教学方法,有效调动学生学习兴趣,促进学生积极思考与实践,开展体验性学习促进学生职业能力发展。结合我院系装潢专业学生艺术功底实际和人才培养方案的要求,建立了注重因材施教,讲练结合式、讨论启发式、示范模仿式、师生参评式、项目式教学等多种教学方法,激发学生学习兴趣和学生的主动性,培养学生的设计精神、创新意识和职业方向感。 (五)严格把关,做好课程评价与课程考核 考核不但是对学生知识、能力验收的一种手段,也是对教学课程质量的一种反映,更注重是对学生对3dsMax操作技能的考察。运用课堂作业与上机实操综合评价体系,对作业加以点评分析,提高学生自信心和学习积极性。在实操中的过程中出现的问题,教师要及时给予评价与反馈。对于学习态度相对认真、作品有创意的学生要及时在课堂上表扬,对于学习态度欠缺的学生要有技巧地及时提醒与督促。在巡课中对于个别性的问题要个别指导,普遍性的问题要及时纠正与总结。该课程采用多元化考核方式,总成绩由平时考核和期末考试两部分形成,平时成绩由学生出勤率与上级操作的完成情况来考核,期末考试即在期末考查周上机绘制案例效果图。通过全面、综合评定学生的实操能力,学生动手实践能力大大增强,教学效果良好。 三、结语 让学生掌握3dsMax软件并不是我们教学的最终目标,让学生通过这个软件进行创作与设计才是这门课的目的。只有重视学生的职业优秀能力的培养,尊重学生的个性和创造性,才能培养出更多社会需要的室内设计人才。 作者:徐慧敏 单位:清远职业技术学院信息技术与创意设计学院 室内设计论文范文:信息共享室内设计论文 1三维设计软件的交互使用 采用三维设计软件进行室内的施工图和方案设计时,能够应用的三维设计软件非常多,比如Auto-CAD、v-ray、3DSMAX、天正建筑、Photoshop、Ar-chiCAD(具有很多新功能)、Revit、ERDAS、CASS和PKPM等,其中最常用和最基本的软件是Auto-CAD。对于室内设计师来说,学习一个新的三维软件并不困难,关键要看这个软件能否简化工作程序,提高工作效率,能否在设计之初就形成一个逼真的三维建筑模型,从任意位置和角度对室内的结构和布局进行观察,并且还能自动生成室内的平面图和立面图。随着软件功能的不断完善,运用设计软件使设计工作变得十分简单,不用再像使用CAD那样进行繁琐的绘图工作,并且设计图的修改工作也变得十分简单,比如使用Revit软件进行室内设计时,只要使用软件中的一个普通的参数化功能,在一个视图中做修改就能在其他的视图中实现修改工作,达到图样的一致效果,这样可以节省设计师的很多时间,让他们有更多的时间提高设计的新意。室内设计一般分为3个阶段:方案设计、初步设计和施工图设计,同时还包括结构工种水、电、暖的设计等。在使用手工绘图时,只能分别制作各工种之间的设计成果。但是,应用三维设计软件可以实现数据信息和设计信息的共享,比如PKPM软件中的CAD系统,在开始设计图样时,就可以将建筑的全部数据信息储存在一个公用的数据库中,这样在进行平面布置等设计时,就可在数据库中调用相关的数据信息,并且还能够自动生成各种设备条件图,实现数据共享和设计的一致,在很大程度上提高了设计的工作效率,实现了统计门窗、详图绘制、管理图样和修改标注等的统一协调。不同的三维设计软件可以实现信息的交互使用,使构件统计、设计修改和文件制作等变得十分简单。比如,在对建筑进行设计时,综合使用CAD、Revit及PKPM等三维设计软件,能够自动生成在设计建筑的剖面图、立面图及门窗等所需要的统计表格,此外还能使三维建模与设计施工图完整结合,这样,设计师只需要提供平面设计信息,在此基础上就可以看到三维效果的整体建筑模型。三维设计软件的信息共享和交互使用,促进了室内设计的发展。使用不同的三维设计软件建立建筑模型时,其基础为数据处理,不同软件的功能不同,其数据存储及数据传递形式也不相同,而软件的应用也已经由单一软件模式转变成多方向、多软件的模式,并以动态库的形式实现建模技术,从而达到大幅度缩短时间,提高效率并达到更好的效果。本文以一楼梯的设计为例,阐述了使用天正建筑、AutoCAD和3DSMAX等软件进行平面设计和实现三维效果时的信息共享与应用。 2室内设计中应用多种三维设计软件间的信息共享 2.1CAD软件和天正建筑软件相结合进行方案设计 设计写字楼时,如果只使用CAD软件,每层平面图中的各个构件只能逐步画出,比如楼梯、墙体、门窗、卫生用具等不同的尺寸和三维形状。以楼梯的画法为例进行介绍,楼梯的转台、楼梯横向的宽度等比较复杂,且顶层、地层及标准层中每层的布置都不相同,单一采用CAD软件进行制图时,工作十分繁琐,如果不同的图层使用不同的颜色时,其工作效率更低。当设计好一个地层平面图时,还要以相同的尺寸重新画出顶层平面图和正立面图等,使用天正建筑的新添功能进行这些平面图的设计可以缩短至少3/4的时间,并且楼梯构件表达的设计效果优于CAD软件。在设计楼梯的整体方案时,天正建筑软件和CAD软件同时使用,其软件的功能更加强大,可实现信息的共享。天正建筑在CAD平台上运行,能够使用CAD所有的基本功能,并且还能基于CAD的设计信息自动生成侧立面图和正立面图,自动标注柱体、自带墙、窗、门、门窗统计和楼梯等尺寸,简化了室内设计步骤,得到了更好的室内设计效果。 2.2以设计好的CAD方案为基础使用 3DSMAX软件实现办公间的三维立体效果使用CAD软件进行三维设计时,其功能比较欠缺。虽然CAD软件具有门窗、装饰物、灯光和楼梯等这些选择,但是由于缺乏渲染功能,在建立建筑模型时比较繁复,并且三维效果不太好,和实图不太接近。如果在天正建筑和CAD的平面图设计基础之上综合应用3DSMAX软件,可以使三维设计效果更加真实,能体现出构件和室内空间设计效果的立体性。3DSMAX在设计图的绘制中使用非常广泛,并且建模十分简单、方便。为了达到更好的设计效果,设计师在设计过程中通常会使用渲染器,比如巴西和VRay等进行配合。综合应用软件CAD和3DSMAX设计室内效果时,需要以AutoCAD软件中的平立面图为基础,在应用3DSMAX软件建模时可以直接将其以DXF.或者DWG.导入,但要注意在进行导入之前,一定要将CAD图样的图元绘制精确,图层设置合理,这样导入之后在进行建模时,可以节省很多时间。 3结语 本文分析了使用三维设计软件进行室内设计时的信息共享,通过分析可知,综合使用不同的软件进行室内设计,可以在最大程度上发挥三维软件的优势,为建筑设计节约更多的时间,并且使设计图更加立体和逼真。三维设计软件的不断发展既促进了建筑设计的发展,同时建筑设计软件的广泛应用又推动了软件科学的不断发展,这是一个良性的循环过程,并能在这个过程中相互促进,和谐发展。 作者:李瑜 单位:西安医学院 室内设计论文范文:软装饰现代室内设计论文 一、在室内设计中软装饰的应用 在现代室内空间中,软装饰艺术是室内环境中重要的部分,很多情况下空间的功能和表现形式也依靠软装饰来实现。室内家具在室内环境中装饰美化室内空间。空间中的家具配置和摆设要注意整体性设计,要和灯饰、窗帘、植物等作一个整体的搭组,有好的造型和感观,创造出想要的设计风格,可以将素雅的空间,呈现出艺术感。美化室内环境,织物的色彩丰富的图案,柔软、温暖的质感,曲折变化的线面,增添了柔软、婉约、丰厚的韵味,可以用来美化室内整体环境,通过不同的色彩,可以产生不同的视觉效果,利用色彩的冷暖变化,可以在视觉上扩大空间和缩小空间,因此,在室内环境设计中,当色彩以不同的面积、造型、位置出现时,就能够起到不同的作用。织物的色彩选择应考虑与空间其他物品协调和适中。光影和色彩在室内设计中是两个互相依附的重点,能够直接且强烈的影响人们的视觉感受,继而影响人们在室内的活动,因此室内光照和色彩设计必须要同步进行。在空间里,我们可以利用照明方法和灯具选择的不同来划分虚拟空间,增强空间的层次感,可通过明暗的对比,来在一片光度较低的背景中突出“明框效应”,从而吸引人的注意力,造成一个视觉中心。明亮的灯光可以让狭小的空间显得大一点,暗淡的灯光可以让空旷的空间显得紧凑一点;暖色的灯光可以让空间感到温暖,冷色的灯光可以让空间感到凉爽。不仅如此,色彩还具有很强的表现力,能够使人生理和心理,产生各种丰富的联想。在进行室内设计的时候,应该特别注意协调好光影和色彩之间的关系,在室内用灯光结合不同符号,营造出各种不同的空间感觉。开拓出丰富的想象空间的整体意向。要注意光影效果与室内环境的配合。另外,通过室内绿化可以改善室内的环境。植物的色彩丰富,形态优美,青翠欲滴的枝叶,含苞待放的花蕾,给室内注入大自然的生机勃勃,室内绿化不仅,使人赏心悦目,愉悦情感,还能够消,除疲劳,影响甚至,改变人们的心理状态。在优美的绿色环境中,人们容易保持愉,快、平和的心境,减少焦躁跟忧虑。让本来冷硬的室内空间变得活泼起来,充满了温馨和柔美。同时,室内绿化还能起划分、填充、沟通、虚拟空间等作用。 二、在室内设计中软装饰的应用价值 (一)划分空间 现代室内设计的一个趋势就是争取空间的可变性,达到这种目的的一个重要手段就是对软装饰的利用。如图1所示,恰当的使用窗帘、地毯等软装饰,能够在心理起到一个划分空间的作用,使空间具有很大的可控性和灵活性,提高了空间的利用率跟使用质量。 (二)烘托环境气氛、丰富空间层次 气氛指的是内部空间环境所给人的总体印象,如欢快热烈的喜庆气氛、深沉凝重的庄严气氛、亲切随和的轻松气氛、肃穆哀痛的悲伤气氛、高雅清新的文化艺术气氛等。通常软装饰都具有较强的视觉感知度,它对烘托室内环境的气氛起着巨大的作用。如所示: (三)调节环境色彩 室内色彩是室内设计的灵魂,对室内的环境气氛、舒适度、使用效率以及人的心理均产生很大的影响。在一些公用空间内,软装饰可能只是起点缀、缓冲的作用,而私人空间,则几乎全部都是以软装饰作为主题,塑造居室应有的温馨。 (四)物理性能 软装饰尤其是软装织物,由于其本身的材料和结构特点,使其具有很强的隔音功能。窗帘的质料尽管厚薄疏密不同,但都能够起到一定的遮挡阳光的作用,使室内的光线变得柔和,有利于人们的日常休息并能让人产生舒适的心理感受;粗重厚实的呢麻类窗帘或帷幔等的吸声及遮光效果极好,厚重的窗帘不仅有良好的遮阳效果,还能起到隔音、保温的作用,并且还有利于室内环境艺术氛围的塑造。 作者:刘强 肖宇 单位:黄淮学院艺术设计学院 室内设计论文范文:装饰材料室内设计论文 一、装修材料的质感与肌理在越来越强调个性化 (一)材料质感 设计今天装饰材料将会成为设计中间领域的焦点,新材料的运用,同时也带动了新技术、新工艺的发展。不同质感的材料给室内空间环境带来不同的影响。材质的形状大小、色泽等会给空间带来不一样的感受。在不同的室内空间设计中,装饰材料的组合既要与空间环境设计大小相呼应,又要以材料资深所属材质有机的结合起来来考虑,或许会有不同的效果。 (二)材料的肌理 材料的肌理,是指材料本身的肌体形态和表面纹理,是质感的形式要素,反映材料表面的形态特征。材质肌理的变化就是要形成相同或不同材料质地间的纹理对比,材料的美感喝多时候是靠对比的手法来得以实现的。运用材质纹理间平面与立体大小粗细等细小的局部来与整体来进行对比的,产生了相互映衬的效果,达到了相互弥补的状态,这样就能给室内展现出丰富多变、音律跳动,赏心悦目的空间环境。在我们常见的装饰材料中,抛光平整光滑的石材质地坚固、凝重;纹理清晰的木质、竹质材料给人以柔和、温暖、亲切的感觉。 二、装修材料的质感运用 室内空间想达到最佳的视觉效果,就必须在形态、材料及色彩等方面设计元素上保持协调一致。装饰材料的选择,更能体现出与众不同的的空间环境,想要达到这种视觉效果需要把几种不同材料组合起来进行装饰,充分的把材料本身所具有的质地肌理展现出来。本文着重探讨了不同材料产生的质感相互组合进行材料再造而形成的新的装饰风格,举实例论述了材质以不同的方式组合来体现空间不同的艺术效果。 (一)材质组合 关于装饰材料质感组合在实际运用中主要有三种方式: 1.相同性。 将同一材质感的材料组合在一起,如采用同一木材饰面板来装饰家具或者是墙面,可以采用对角、对缝、点、线、面进行组合。通过材质本身的纹理走等来实现组合构成的关系。 2.相似性。 将两种或几种相似肌理的材料组合在一起,就像属于同一种木质质感的有桃木、梨木、柏木。因其生长的地域环境不同、所生长的年数不同,所形成的纹理也就大不相同,所以才会存在纹理的差异,这些相似肌理的材料组合,在环境效果上起到了中介和过渡作用。 3.对比性。 将几种或多种质感差异较大的材料组合在一起,会得到不同的空间效果。如果将木材与自然的材料放在一起,即便不是同一色调,也不会显得单调如果将木材与人工所致材料组合在一起,则会形成强烈的对比反差与不协调性,不会那么自然随和。在体现材料的材质美上,除了用材料的对比手法来进行比较,同时可以运用平面与立体、大小、粗细、软硬等质感来获取等设计的技巧,达到能产生相互烘托的作用。 (二)材料再造 当代科技日益更新,形形色色的材料不断涌出,装饰材料属强质材料,凡具有质感、质地、光泽这三项特性中任意一项的材料都是强质材料,强质材料除了将自身的纹样和色彩等奉献于所需的空间效果外,还可以与其它材料一同再造,进一步丰富装饰效果;装饰材料的不同质感对室内空间环境会产生不同的影响,例如材质的大小、形状如何、是何色系,在不同功能的建筑环境设计中,装饰材料质感的组合设计应与空间环境的功能性设计、职能性设计、目的性设计等多重设计结合起来考虑。装饰材料发展到今天,其种类日益繁多、肌理质地变化更是多样,这也为设计师的设计使用提供了更为广阔的空间和更多的选择。要了解在材料使用中不能墨守成规,一成不变,要敢于创新,善于创新,追求材质新的变化,尝试各种不同材质组合设计的新方法,让更多不可能变为可能。 三、结语 综上所述,装饰材料作为室内空间谁及中的重要因素,也是室内环境谁及的灵魂所在,平时在选择材料时候,不但要根据空间的造型、功能和使用位置还要根据所处的环境来进行合理地运用材料的形态、质感、色彩,以便产生不同材质所带来的美感和舒适感,又能充分利用合理的成本来取得最佳的装饰和使用效果。 作者:李瑾 单位:南通职业大学 室内设计论文范文:传统建筑装饰元素中室内设计论文 1.传统建筑装饰元素在室内设计中的应用方法 1.1传统建筑装饰元素在室内设计中的直接运用 传统的建筑装饰中,有些装饰的设计无论是装饰的内容还是装饰的技艺已经达到的较高的水平,因此可以直接选取其中的一些元素运用到室内设计之中。在室内设计中,首先要明确室内设计的要求与需求,然后从传统建筑装饰众多元素中选取实用性强的元素进行应用。例如,中国传统建筑装饰元素中的窗雕、砖雕,传统的砖雕是指在青砖上雕刻出人物、花卉、山水等图案,是传统建筑雕刻中的一种重要的文化元素。以前主要用来装饰房屋等建筑物的构建和墙面,砖雕的题材大多朴素自然,形象美观,具有良好的观赏效果,在现代室内设计中,窗雕、砖雕等雕刻元素被广泛运用,室内设计师运用传统的雕刻技术,针对民居室内朴素自然的设计风格,设计出古朴典雅的作品来装饰室内,不仅增强了室内的历史文化气息,同时还提升了室内的整体艺术感。再如,中国传统建筑装饰元素中的藻井及天花元素的直接运用。在徽州民居,绝大多数房屋都设有天井,天井的设计能够增加室内的光线,使室内空气流通。在现代的室内设计中藻花天井也继续被应用。只是在现代室内设计中,更加强调对藻井天花片段式的设计方式。在对藻井天花的运用中,运用现代设计理念根据不同的空间,选用不同的藻井天花设计方案,充分发挥藻井天花增添室内文化气息的作用,而且,这种设计与组合方式既对藻井天花元素进行了直接运用,又加入了现代化的设计理念,是设计出来的室内空间既具有历史的文化气息,又具有现代时代气息。现代室内设计中对传统建筑装饰元素中门上雕刻各种图案的直接运用。在古代,人们运用自己的想象力与艺术创造力,在门上雕刻上各种的图案,图案色题材以吉祥平安为主,使门成为一件件精美的艺术品,具有较高的欣赏价值。在现代的艺术设计中,室内设计师们借鉴传统的建筑装饰在门上雕刻上各种的图案的工艺,根据现代室内风格的不同,选择不同的图案,并运用现代的技术将图案装饰在门上,使室内门充满历史文化气息。 1.2传统的建筑装饰元素在室内设计中的间接运用 由于传统的建筑装饰元素具有时代性,所以在应用于现代室内设计中时,很多时候需要对传统的建筑装饰元素进行组合或者创新,以满足的当代人的审美需求,在现代室内设计中对传统建筑装饰元素进行运用时是在充分理解元素的意义及其背后蕴含的寓意基础上进行有意义、有价值的组合与创新,通过对传统的建筑装饰元素在构成方法和表现形式上进行加工使传统的元素与现代元素融合在一起,来表现新的时念与历史文化思想。对传统的建筑装饰元素在室内设计中的间接运用,有利于传承与发展传统建筑装饰文化。 1.2.1对“形”的简化 在室内设计过程中,设计师不仅要看到传统建筑装饰元素的应用价值,还要看到传统建筑装饰元素中存在造型繁缛、形式陈旧的缺陷,因此在实际应用过程中,需要对传统建筑装饰元素进行简化。对传统建筑装饰中抽象的元素挖掘其实质与本质,再对这些实质与本质进行强化与修饰,对繁杂的元素进行简化,使其具有概括性与精炼性。在对“形”的简化中,要具有针对性,根据传统建筑装饰元素的特点与室内设计的需要进行科学合理的简化,避免毫无目的的改变、拼接和罗列。从而保证室内设计能够通过传统建筑装饰体现出传统建筑内涵。 1.2.2对材料的选用和更新 在室内设计中,材料的选用决定着质感和肌理,也代表着不同的情感倾向与技术手法。在特定情况下,出于环保、造价等多方面的考虑,室内设计中应用传统建筑装饰元素可以运用现代材料来对传统建筑装饰进行创新,这样不仅能够满足现代室内设计对传统材料的需求,还可以减少对自然环境的破坏,以及节约成本。例如,现代室内设计中很多吊顶和立面装饰采用传统木结构装饰手法,只是为了保护环境以及节约成本,将木材料换成了金属材料,但是仍然是借用中国传统木结构的榫卯结构的榫卯穿插、咬合方式。而且西方的一些设计师们也大量运用木结构线条和中国传统建筑中的木结构组合手法,对室内内部的家具造型、界面的装饰进行装饰设计,只是所用的材料不再是木材,而是现代化的材料。 2.结束语 总而言之,室内设计师在应用传统的建筑装饰元素时,要把握好其内涵与精神实质,在设计中突出其内涵与精神实质。在实际运用中,不仅要以尊重传统和表现传统为前提,同时要根据现代室内设计的时代特点和时代审美需求为依据,将两者完美地结合起来。在设计中,追求现代设计与传统建筑装饰元素的和谐统一,以促进中国传统建筑装饰在现代室内设计中的可持续发展。 作者:谷晓龙 单位:石家庄职业技术学院艺术设计系 室内设计论文范文:实践教学体系室内设计论文 一、室内设计专业实践型教学体系的教育观念 1.创新性。 在现代社会,创新占有十分重要的地位。室内设计专业实践型教学中,我们也应该注重创新课程内容和授课方式,从而活跃课堂氛围,便于学生轻松掌握相关知识。创新性的教育观念不仅有利于提高教学效率,还能够让学生在学习过程中逐渐形成创新型思维,促进高校室内设计专业人才的培养。 2.开放性。 首先,开放性指的是在实践教学模式中特有的开放,主要体现在教学理念的开放以及在教学中对社会现有资源的有效利用。其次,教学过程中的课程内容需要开放,必须紧跟行业动态。在传统的室内设计专业教学体系中,通常是以学科为中心,课程内容不大考虑是否已脱离当下社会中的流行元素,课程资源仅限制在书本等文献资料上。因此,在室内设计专业实践教学体系中,我们要组织各种实践活动,让学生了解整个行业的发展趋势,把握时代潮流。再次,在师资方面,也需要进行有效开放。传统的教学模式大都是以校内师资为主,而真正能够与社会与行业有紧密联系的却是有大量实践经验的室内设计师、工程师等,因此,将这些校外资源引进校内,使之成为校内课堂重要的一部分师资力量也是十分必要的。最后,开放性也体现在区域间以及国际的师资交流、学术交流、实践交流等方面。 3.关联性。 在室内设计专业实践教育体系中,各课程之间应该互相关联,即各门课程不再是独立存在,而是穿插结合、互相渗透、互相支撑。学习室内设计,就要学习艺术、经济、营销、技术等多方面知识,交叉学科的特性以及系统性都表现得十分明显。实践型教育体系需要整合各种教学资源与内容,通过各个课程的有效衔接促使学生在整个知识体系的学习过程中获得能力的增长。 4.导师制。 为提高学生的学习实践能力,在室内设计专业上实施导师制也尤为重要。由专业教师带领学生组成团队,负责学生的实践与学习,在实践工作中带领学生完成实际项目,让学生切身体验、接触设计的完整流程,全身心地参加与投入,感受自己在团队生活中的重要性。设计师在工作中往往都需要整个团队的相互协作才能完成自己的设计,在教学过程中,由专门的导师指导学生学习实践,让学生亲身感受团队生活的魅力,这对于培养复合型、社会型、实践型人才无疑是十分重要的。 5.应用性。 在传统教学中,知识在生产生活中的灵活应用并不太被重视。实践型教学体系中的课堂教学,注重形成应用性知识从而去解决实际问题,强调理论与实践相结合。只有当理论与实践相结合,教学质量才会发生一个质的变化,而这种应用性的教学观念对于人才的培养也尤为重要。 二、室内设计专业实践型教学体系的构建原则 实践型教学体系的构建,要注意考虑课程在实际教学中对学生的吸引力,呆板的教学不利于提高学生对课程的兴趣,同样也没有很好的引入性。因此,课程编排时应遵循特色性原则、实用性原则、混合型原则,具体要求如下: 1.特色性原则。 任何事物的发展都离不开其自身的特色,室内设计专业是一门创新性强、思维活跃性强、适应性强的学科,专业的发展需要特色,而其实践型教学更需要拥有一个完整的、有条理有规划的特色性体系。在专业主干课程、专业实践课程的教学过程中,我们将学生应用能力培养作为主线,来设置室内设计专业实践教学体系中的特色性。 2.实用性原则。 为了与社会需求更好地对接,学生在校园内的学习不能仅仅只是学习课本知识,而是应该将课程与实际相结合。室内设计专业需要设计师在设计过程中与客户思想保持统一,设计师设计出的作品应该符合顾客的标准,贴近顾客的要求,而顾客的不同,其要求也必然会不同。因此,在教学过程中,培养学生设计的实用性是至关重要的。当然,在整个教学体系的构建中,针对学生的学习以及教师的教学,构建一个层次分明的实用型教学体系,对学生的培养也是极为重要的。一方面,实用性原则在整个教育体系中的应用可以使教学更有条理更为明确,同样,也使得教育不再仅仅是传统中的单板,而是让整个体系与社会相交叉、相融合。另一方面,这个原则的运用可以让学生与实际工作更为接近,更为明确地了解专业岗位对其自身的要求,有利于校内知识与社会的接轨。 3.混合型原则。 一方面,混合型原则体现在学科的混合上。室内设计专业是一门多学科交叉的专业,其中包括室内设计概论、设计手绘表达、材料加工工艺等多门学科。混合型原则在实践教学体系中体现为将多门学科有效结合穿插,使得各科有机结合,例如,家居设计中包括室内装饰与材料加工等,景观设计也需要以设计原理为基础,涉及各种材料加工工艺,而这些设计在前期工作中都不可缺少手绘表现。另一方面,混合型原则也体现在教师类型与教学方式的混合:不同教师有自己的思维方式、设计理念与方向,而将这些不同进行综合归纳,整合出一套符合社会发展的理念,同时让同学们适应不同的教师以及学习多种多样的思维方式,可以培养出拥有更强适应能力的学生。实践教学与理论教学的混合:理论教学重在理论知识,实践教学重在动手能力、亲身体验,一名优秀的设计师既需要有扎实的理论基础,同样也要拥有丰富的实际操作能力,因此,实践与理论的混合至关重要。 三、室内设计专业实践型教学体系的实施基础 1.加强室内设计专业实践课程标准化的建设与管理。 每门实践课程在规划的时候,既要体现课程设置的特色,同时还要规范每门课的课程性质、课程目标、实践内容、实施建议等教学指导性文件。总之,课程标准化就是对学生在经过一段时间的学习后应该知道什么和能做什么的界定和表述。在室内设计实践性教学体系的建设中,只有明确了课程标准化的建设和管理,并且很好地将其进行应用,在之后的教学系统中才能有进一步的发展。传统教学模式下注重理论知识的传授和理解,考试通常采用提交虚拟课题的作品,针对性不够突出。而实践型教学体系下的课程标准,强调知识的够用以及知识在实践中的必需性,课程目标是学生解决问题的实际能力,考核形式由调研报告、实训报告、设计作业、施工方案、答辩情况等方面组成。在教师能力方面,实践型教学体系下的课程标准要求教师不仅要有教学组织与教学实施能力,还要有实践教学与产学研合作及课程开发等方面的能力,对教师的能力提出了更高要求。室内设计专业实践型教学体系下的课程标准应该以社会对学生的能力需求为依据,从而在课程的定位、目标、内容等方面进行全方位的更新。以此形成的新的课程标准才能更符合学生的发展、社会的需要。 2.在室内设计专业实践型教学体系中加强实践性教学授课环节,使学生的学习由被动变主动。 在室内设计专业实践型教学体系的课程设计中,实践环节是其中最具有特色也是最基本的一个环节,实践环节的应用在很大程度上决定着课程的质量。除了常规的教学课堂外,实践型课题体系更需要新的观念、新的模式和新的内容。因此,加强室内设计实践课程体系的构建,始终是以学生的能力、素质提升为目标的,这种培养模式不同于单纯的技术性训练和职业化教育。学生可以根据学科要求在不同的施工现场或是实习企业进行学习,而这些施工现场或是企业具备着校内所没有的环境、设备、技术以及团队,因此,这些校外实训环境更具有真实性、复杂性,并且能够真正地与日后的工作相接轨。通过在这些真实环境下亲身参与到真实的案例中,学生能够提高与人的交际能力、关系的协调能力以及对设计的实施能力,而这些对于学生综合素质的培养无疑有着十分重大的帮助。另外,校内的教学对于室内设计专业学生的学习也是必不可少的,校内拥有着各种实验室、实验设备,教师可以根据理论教学的进程安排学生的校内实训,这样让学生在学习过程中更好地进行理论与实践相结合,弥补校外实践中自由性大等缺点,保证学生学习的扎实性。 3.组建双师型实践教学团队。 教师是知识的传播者,在课程体系中起到开发和实施的作用,教师的能力与知识的掌握直接决定了实践型教学体系能否有效实施。室内设计专业实践型教学体系对于学生的专业要求具有一定的复杂性,因此在教学中仅仅依靠校内专任教师的教授是远远不够的。根据不同类型的课程及其教学要求,我们需要不同类型的人员给学生教授课程,如实践经验丰富的专任教师、拥有实际项目并具有创新能力的设计师、熟悉各类装饰材料的特性和施工工艺的工程师等。不同的教师在教学过程中所充当的角色与职责不尽相同,专任教师可以教授学生最基础的知识,设计师为学生讲解在工作中遇到的实际问题,同时,他们作为专业发展的引领者,可以将最新的专业动态与信息传递给学生。在实际教学过程中,单一类型的教师进行授课显然也是片面的,因此,根据课程需要,让不同类型的教师通力合作,才能全方位地指导学生,实现教学资源的充分利用,对于实践教学体系的构建和学生能力的培养具有重要的意义。 四、结语 总之,高校室内设计专业实践型教学体系与传统的教学体系有很大的不同,它将教学观念、构建原则以及实施进行了整体性的变革。室内设计专业实践型教学体系的构建应该以社会对学生的需求为出发点,兼顾学生的实际情况,考虑课程的实用度、可实施性,形成一套合理、健全的课程体系,并在实际教学过程中能够将其有效运用。只有这样,实践性教学体系才能突破传统的教学牢笼,达到改革中真正的高度。 作者:宓胜杰 赵庆 孙巍巍 单位:北华航天工业学院材料工程系 佳木斯大学机械工程学院 室内设计论文范文:地域文化室内设计论文 1地域文化在室内设计中的运用现状 科学技术的不断发展,与国外文化的交流融合,使得地域文化对于室内设计的影响越来越小,而国外文化的思想和理念占的比重越来越大,出现了设计风格严重雷同的局面,出现这种情况的主要原因是由于设计者严重的崇外思想,认为外来的和尚会念经,国外的思想和文化要优于本国的,严重的忽略了多种文化应互相取长补短,相互融合才能达到设计的创新性,盲目的照搬照抄严重影响了室内设计中地域文化的运用,对我国的室内设计行业形成了消极的影响。面对这种崇洋媚外的思想,我们必须及时的遏止,通过借鉴外来文化中优秀的方面,与地域文化有效的融合,表现出我国传统文化的魅力,同时展现出东西方文化迸发出的火花,这样,才能够真正意义上使我国的室内设计达到一个崭新的层面。 2地域文化与室内设计的关系 地域文化是在一定范围内的地理环境下长期积累所形成的一种特定的文化模式,是当地历史和人们文化习俗的一种表现。现在大多数的设计师在设计风格上会受地域文化的影响,将设计理念与人文因素充分的结合,形成独特的设计风格。现实中,地域文化与人类生活的各方面有着重要的联系,当地的生活习俗、娱乐方式、节日等都与地域文化相互影响,同时也影响着当地人的审美观和价值观,是特定区域内人们对于文化的理解和认识。室内设计是设计师根据建筑物的特点,通过运用合理的设计方法将建筑内部的空间进行改造,使得设计后的结构能够满足人们的物质生活和精神生活。在设计过程中,设计师必须结合当地的地域特点、人文环境和历史文化等因素,充分体现当地的地域文化特征,在此基础上,结合时尚元素及时代特征,形成鲜明的设计主题,来表达设计者的设计理念。 3室内设计中地域文化设计思路分析 地域文化受当地的地理环境、人文因素、生活方式等条件的长期影响,在漫长的发展中逐渐形成,在很大程度上决定了我国室内设计的风格和设计理念。我国的室内设计在传统文化影响较大的环境中,应将民族传统习惯作为设计的基础,设计的结构能够最大限度的满足人们的日常生活需求,并且应该能够满足当地人们对于建筑结构的审美观,对于建筑物的物质需求和精神需求,延续地域文化在室内设计中的主导地位。 4室内设计延续措施 4.1地域文化实践延续总体策略 (1)充分继承传统文化。 传统文化是中华民族上千年形成的独特的文化形式,是中华儿女应该继承和发扬的优良文化,其中,地域文化是传统文化中的一部分,是特定地理环境形成的,具有地域性的文化形式,它直接影响着当地人们的生活方式和行为习惯,与人们的日常活动息息相关。所以,必须加强对传统文化的传承,对于合理优秀的传统设计理念进行充分继承和发扬,在室内设计中,将其中好的因素充分与设计理念相结合,发挥设计者的创新意识,实现新时期室内设计的创新性和继承性。 (2)融合地域环境。 结合现代社会的室内设计理念,充分考虑当地的地理环境、人文特色,并且结合建筑物的实际情况,将这些因素与设计理念相融合,实现完整合理的地域性设计。 (3)融合地方风俗,遵循人性化设计。 人是建筑物居住的主体,必须要充分尊重用户对居住区域的个性化要求,满足用户的精神和物质需求,以当地的风俗习惯为基础,设计出最适合的设计主题,满足用户的不同需求,实现设计的精品化。 (4)可持续发展的设计理念。 新时期的室内设计,应该尊重时展特点,将可持续发展的设计理念融入到设计中,满足设计的生态化和绿色环保。由于能源的日益枯竭,资源浪费严重,绿色环保和可持续发展是全球关注的话题,也是未来发展的方向,所以,室内设计必须顺应时展的潮流,设计师应紧跟时代步伐,在实际生活中寻找设计灵感,通过科学的设计理念和设计主题,将地域文化和传统文化的可持续发展在室内设计中淋漓尽致的展现出来,实现新时期室内设计的可持续发展。 4.2创新手法,渗透地域文化于室内设计 地域文化的设计手法通常是用材料与色彩来表现的,因此,凡是具备地方文化特色的图案、纹样等传统设计品均可作为室内设计的参考。然而传统材料以及传统的单一色彩的设计手法都有一定的缺陷与不足,在新时期的设计体系下,往往不能达到设计趋势的要求,若是简单地为了追求创新,而过分迎合新时期的设计理念,虽然在设计中添加新元素,但是设计师的思路仍是按部就班,使得设计毫无新意,这也是不可行的。这样就要求设计人员因地制宜选取室内装饰材料,在装饰过程中合理融入地方特色,并使材料生态化(即材料无污染)。色彩的合理运用是展现地域文化的重要手段,在古代,色彩是地位的象征,具有重要的阶级性。设计师在色彩运用方面,应该充分结合当地的文化特色,对色彩进行大胆尝试和搭配,通过各种色彩搭配手法,营造出具有设计感的居住空间,将地域文化充分的与设计理念相融合,实现室内实际的创新性和实践性。同时,要加强室内设计国外文化相结合,在满足传承地域文化的基础上,充分了解用户的个人审美观和价值观,借鉴国外的流行元素和设计理念,更好的满足用户的精神文化追求,实现室内设计的国际化和创新性。 5结语 地域文化对于室内设计的影响非常大,并且具有重要的意义。室内设计应该充分结合当地的地理环境、人文环境和历史文化等因素,结合国内外先进的设计理念,充分尊重时展特点和用户的个人审美观、价值观,形成科学创新的设计理念,实现室内设计的可持续发展。 作者:雷鸣 单位:黑龙江农垦职业学院 室内设计论文范文:高职院校仿真实训室室内设计论文 一、高职院校室内设计专业教学存在的问题 1.思想意识上对职业教育认识不足 师资有限,缺少全能型的专业教师。部分高职院校是由原来的专科院校转化而来或是由中职学校升级而来,部分教师是从学校毕业后就直接留校任职。这就导致一些教师存在自身专业实践经验不足的问题,自然不能很好地对学生进行专业技能教育。 2.实践环节缺乏有效的实践教学内容 一些高职院校室内设计专业在实践环节缺乏大型设计企业为学生提供实践岗位。室内设计属于创意产业一类,该专业本身较为特殊,很多与该专业有关的企业都是以中小型设计团队的形式存在。因此,高职院校很难组织大规模的学生到企业进行实习,因而在实践教学方面大打折扣,大多让学生自己进行实践活动。 二、高职院校室内设计仿真实训室建设与管理存在的问题 1.室内设计仿真实训室建设形式有待丰富 部分高职院校的室内设计仿真实训室缺少专业实训场所应有的特色,导致仿真实训室只能用来进行计算机软件的制作和使用,仅仅体现了机房化建设和管理这一特色。这些较为简单的仿真实训室的作用是有限的,无法满足高职院校室内设计专业发展的需要,也无法让学生得到充分的锻炼,所以需要进行相应的改善。 2.各种软硬件设施协调性不足 如今部分高职院校相关专业的仿真实训室的软硬件设施协调性不足,一些高职院校注重实训场所的建立和实训设备的配备,而缺乏相应的实训课程,导致实训课程的研究和建设无法满足市场发展的需要。此外,部分高职院校对于一些和设计有关的数据资料未能配套完善,而有些院校则注重一些实训项目、实训资料等软件设施的建设,而缺少配套的硬件设施,这就导致各种和企业接轨的实验实训设备较为缺乏。 三、完善仿真实训室的措施 1.要建立数字化的实训材料展示平台 对于室内设计这一专业来说,设计和材料是紧密相关的,二者缺一不可。因此,在建设室内设计专业仿真实训室时,实训材料展示平台的建立是必不可少的。高职院校的室内设计实训材料展示可以借助现有数字化软硬件设备,建立一个虚拟的实训材料展示系统。这样一来,不但能够在很大程度上减少展示所需的各种材料,还能确保与室内设计材料有关的资料能够得到及时更新和完善。 2.建立以设计为优秀的实训教学体系 室内设计专业是以培育优秀的设计师为目标。所以,实训教学体系的优秀应当是设计,所有的实训活动都应当围绕设计展开。这样做一来有利于增强学生对专业基础知识和基础技能的掌握,二来有利于促进学生思维的发散,培养其想象能力和设计感,让学生以设计师的标准要求自己,进而不断提升自身的专业素养。 四、仿真实训室的重要性 仿真实训室作为学生实践的重要场所,对于促进高职院校室内设计专业的发展,增强学生的专业实力有着重要的意义。在高职院校室内设计专业建设仿真实训室,一方面可以为学生提供一个方便、有效的实践教学平台,让学生能更好地把专业的理论知识转变为实践经验。通过实训,学生能够发现专业理论知识的不足并加以完善和改进,进而加深对理论知识的理解。另一方面,仿真实训室的建设也给教师提供了一个很好的实践交流平台,有利于教师在教学过程中不断积累实践经验,提高教学质量。不仅如此,教师还能更好地了解企业对相关专业人才的具体要求,以便有针对性地进行教学实践。部分高职院校的室内设计专业在实践教学方面存在缺陷,建设相应的仿真实训室,能在很大程度上弥补这些不足,改变实践教学现状。作为学校和企业之间的一个过渡平台,仿真实训室可以让学生进行相关实践,了解到一些与企业相关的知识,有利于学生在真正进入企业后更好地适应企业的环境,从而进一步提高就业竞争力,拥有足够的就业优势。 五、结语 21世纪是一个信息化、数字化的时代,科学技术不断发展,社会不断进步。高职院校室内设计专业在教育教学方面应当紧跟时代的潮流,不断地创新发展。高职院校室内设计专业要根据自身存在的问题,加强仿真实训室建设,更好地完善教学实践活动,不断满足时代对室内设计人才的客观需要。 作者:国娟娟 单位:惠州经济职业技术学院 室内设计论文范文:计算机辅助设计软件室内设计论文 1计算机辅助设计软件的重要作用 由于计算机辅助设计软件的不断改革,可以正确直观的体现出设计作品的重要内容,所以,计算机辅助设计软件对室内设计专业教学尤为关键。当前,社会上流行的计算机辅助设计软件大致分为二维绘图软件、三维模型塑造软件、图片与动画渲染软件和视频编辑软件等。在室内设计进行时,必须具备创新性思维,才能够通过二维绘图软件加快抽象化设计理念的体现,之后再透过三维建模、渲染等方式,获取相对完美的室内设计作品。透过设计辅助软件,可以将大脑中创新性的思维融入到设计当中,可是一旦被传统手工制作所束缚,就会无法正确的将学生的设计理念展现出来。通过计算机设计平台修改作品,可以较大的提升设计作品的效果,缩短完成作品的时间。所以,计算机辅助设计软件在室内设计中的应用时无法取代的。 2计算机绘图和传统绘图的差别 计算机能够透过三维制图进行表达,让人们可以直接了解不同位置的设计,通过这样的方式将对图形产生的无法理解的错误理念进一步降低。计算机能够令尺寸更为精准,在较大程度上降低误差,设计出的模型与实物出入不大。由此可见,计算机绘图的优势远远超出了传统绘图的优势,并不会由于绘图失准而使作品失败。而且,计算机可以为人们形成不同视觉体会,并不会经由人为方式来夸大效果,并且可以和设计的效果相符。在应用计算机时,对方案的更换尤为有利,可以更加直观的掌控设计物体以及整体环境的关联,可以令两者完美结合,令设计出的模型可以和环境相融合,还可以将真实的外观体现出来,经由光照下物体的模拟情况,将光照物体的信息进行传递,再将物体景象实施方案以后展现出来,与图版绘制相比,此种方式更为生动。室内设计在方案方面,能够反复进行修改,并且由于计算机的发展,使得修改更加便利,不仅仅能够令工作效率提速,还可以处理传统绘图修改不便的问题,提高了复制提取的速度,将最理想的画面通过设计师的制作展现出来。计算机将设计图在输出效率上的速度大大提高,可以将结构图、平面图以及立体图的效果一同展现出来,而且还能够将材料进行自由选择和搭配,较大程度上节约了人力和时间,工作效率显著提升。通过计算机可以为人们还原现场最终的视觉效应。随着社会的持续发展,使得计算机在技术与应用方面有了大幅度的提高,也逐步在室内设计当中运用了虚拟漫游技术和动画设计等技术,大大填补了静态图片的不足,可以让业主在三维空间中更加清楚最终的设计场景与布置情况,更快体现出头脑里的画面。而且可以和传统的设计方案区别开,更快分解各个部分,也对各个部分的组织结构的观察非常有利。应用计算机可以将人力与空间的投入大大降低。 3计算机辅助设计软件在室内设计中的应用现状 我国计算机辅助设计开始于上世纪70年代,同国外计算机辅助设计发展顺序较为相近。在上世纪90年代以前,我国对室内设计效果的体现是通过手工绘制方式进行的,到了上世纪90年代初期,计算机辅助设计软件开始应用在室内设计当中。到了上世纪末,计算机辅助设计逐渐变成了艺术设计的主要体现方式。由于近十几年来我国计算机辅助室内设计的进步,计算机对室内设计辅助类别已经做出了详细的规划,而其中计算机草图可以通过3DHome、SketchUp等在设计初期的方案中进行传达,其特点为速度较快、模型精准度较低,能够在较快的时间里直观的了解此项构思是否可行。因为计算机技术应用于室内设计的时间较短,因此当前在室内设计以及计算机技术上进行开创性的研究较少。 4简述常用计算机辅助设计软件 Autodesk公司早在1982年便将AotoCAD的绘图设计软件研发出来,被归类为运用在绘图设计中的软件,也从此开辟了新的天地,在设计行业中融入了计算机技术。随着技术的不断发展,Autodesk公司又将不同的改良版本投放到市场。AotoCAD在行业中的运用时间最久、也最为优秀,适用范围较广,深深获得了设计师的喜爱。其自身的渲染、三维建模、三维绘图等功能为设计人员创造了非常便利的工作条件,显著提高了工作效率。3DMax是三维绘图软件中使用率最高、最为先进的制图软件,并且深受行业的认可。具有十分明显的特征,例如具有十分强大的功能,具有较好的拓展性,在动画制作和使用方面非常显著,具备很多插件也正是此软件的优势所在,操控便利,被人们所青睐。此软件具有较高的兼容性,同各类软件的配合度较高,支持DWG文件,能够较好的同AutoCAD配合制作出较好的立体图、平面图、水电图,并且能够更加良好的将材质与灯光强度进行选择和处理。Chaos-Grope公司是保加利亚最为著名的软件提供商,其研发的Vray是适用于全局光照计算渲染器,在插件渲染器行业中尤为优秀。其在室内设计中的表现更为明显,在渲染速度方面也非常迅速,较大的节省了时间,可以与3Dmax一同创建虚拟模型,兼容所有3Dmax的材质,可以使用的灯光效果、贴图材质和阴影效非常丰富,能够更加形象的描绘出事物本身,在使用方面也更加便利。Adobe公司推出的Photoshop软件成为了图像设计软件中最优秀的作品之一,尤其其融合了大量的广告创意、编辑、图像绘制、修改等方面的内容,所以受到设计人员的推崇,也为室内设计的发展做出了较大的贡献,并将3Dmax设计理念中欠缺的方面完美补充,提升了色彩和图像的品质,让图像还原的更为形象、更加真实,也更能够获得人们的认同及理解。Adobe公司还退出了一款用于视频编辑的软件———PrmierePro软件,其具有质量高、兼容性好的特点,因此被大量使用在电视及电影当中,这一软件也成为人们制作视频的首选。 5室内设计中的计算机辅助设计软件的应用 为了能够完美展现出室内设计具体化、形象化的精华所在,一定要将计算机辅助设计软件与室内设计相结合。 5.1CAD设计施工图的设计体现 通过设计人员在现场进行考察与分析,可以再设计理念中展现出一个环境协调、构思独特、布局完整的效果。再将基本材料传输于CAD软件,绘制出原始户型图、平面图、强弱电图、构件立面图,将室内设计施工图更加完美的展现出来。 5.2三维场景设计的展现 5.2.13D建模 随着CAD设计图的绘制完成,紧接着要展现出室内三维立体图。3Dmax建模形式通常为在形式上可以分成3种高级方式和1种基础方式,即:mesh、poly、nurbs以及基础建模修改器。现将基础模型建立完善,再经由具体要求,改变成mesh、poly、nurbs三种模式。进行建模时,能够通过需求选择建模的形式。先将之前在CAD里进行的设计结构图导入3Dmax,再经由平面图的设计,依照图纸的要求完成模型的制作。建模时要以准确、远粗近细的原则进行。 5.2.2灯光效果设计 对于创建灯光而言,因为在场景方面有所不同,所以所创建的灯光类别、数量、属性都存在差别。三个不同的基本类型光源为主光、辅助光、背景光。主光变成了创建画面在形象方面最关键的光线,是最先需要设定的光源,平常处在四分之三的位置之处,可是也可以透过具体的要求改变位置。辅助光可以再主光无法表现之处进行填补之用,被称之为环境光。背景光属于轮廓光、边缘光,经过光找出对象的边缘,把目标对象从背景中进行分离。 5.2.3巡游动画设定 场景中所使用的摄像机,在设定时,室内通常使用28mm左右,高度在1.6~1.8m左右。摄像机可以代替人的视角,使用时相当于人在观看。摄像机的方位取决于所处空间里最精彩的内容,通常来讲,在效果图中最好将最明显的内容展现出来。 5.3Vray渲染技术的体现 Vray主要使用在渲染一些较为特殊的效果当中。在材质编辑器中,能够观察到Vray专用材质的参数卷展览和3DMax内置材料有所区别,基本的反射、折射、透明参数都在基本参数卷展览中分区域进行排列。 5.4PhotoShop、PremierePro后期处理技术 通过PhotoShop把图像画面的影像敏感以及色彩效果进行调整,构图设计出室内周围的环境。对于PremierePro里执行而言,后期处理归为最终步骤,可以经由渲染出的连续.tga文件,将视频动画进行导出,能够更加清晰的让人们观看到画面效果。 6结语 对于室内设计而言,通过长期的实践,以上软件大致可以满足室内设计市场的需求,透过不断优化内容,通过工程过程的行动导向,不断完善设计学科的发展。 作者:林春蕾 单位:浙江广厦建设职业技术学院 室内设计论文范文:职业能力培养下室内设计论文 一、中国室内设计市场与室内设计师现状 (一)中国室内设计市场现状 1.住房制度改革为室内设计市场提供了基础。 上世纪90年代国家开始实行住房制度改革,室内设计人才需求随着装饰行业逐步兴起而迅速增加。 2.城市化进程和新农村的建设为室内设计提供了更为广阔的市场。 一方面,城市化进程中,外来人口和农村人口大量涌入城市,城市扩建、老百姓住房问题急需解决等现状催生了房地产业的兴起,一座座高楼大厦、一栋栋综合商场以及那些源源不断拔地而起的住宅楼盘为室内设计提供了广阔的市场。另一方面,为了缓解城市的压力,提高和改善农村的生活质量和水平,国家提出了新农村建设的策略,从农村包围城市,美化、亮化农村,这些也为室内设计市场增添了新的份额。 3.人们经济、物质生活和文化素质的提高对室内设计提出了更高的要求。 中国的改革开放和世界经济一体化使得中国人民的经济和物质水平得到了空前的提高。人们开始注重提高自身的文化精神生活质量,国外的先进理念和生活方式逐步地融入到中国老百姓生活的方方面面。人们开始思考人与环境的关系,对居住环境提出了更高的要求,那就是舒适、健康、绿色环保的居住环境理念。这也对室内设计提出了更高的要求。室内不仅仅是遮风挡雨、栖息修养的空间,更是人们生活娱乐享受、人文交流、赖以生存的环境。 4.行业不规范导致室内设计市场混乱。 中国室内设计行业规范性还有待提升,在公装方面,相对规范,不同场所和性质的设计施工都有明确的相关条例。由于涉及的受众范围广泛,国家相对重视,再者设计施工比较专业、难度大,所以一般的室内设计师难于介入。相比较而言,家装行业却乱象环生,设计图纸的收费、工程质量、室内装修验收认定、售后服务等,都没有明确的规定。 (二)中国室内设计师现状 室内设计师是专门从事室内设计的人员,其职责在于提高室内空间的功能和居住质量,工作内容包括室内空间的规划、研究、设计、形成以及工程实施,专业的室内设计师必须经过教育、实践和考试合格后获得正式资格。目前中国的室内设计师大体分为室内家装设计师、室内公装设计师、室内软装设计师和家具设计师等。在欧洲、美洲,分为室内建筑设计师、室内装饰设计师、室内陈设设计师。 1.中国职业室内设计师的来源。 主要来源大概归纳起来有三类:科班出身、从其他艺术或相关技术行业转行的人员、某些培训机构速成的从业者。第一类,科班出身的设计师主要来自环境艺术、建筑土木工程、工艺美术等专业高校的毕业生,他们在室内设计专业知识方面各有优势,比如环境艺术专业则对光影、时尚、艺术方面有更多的了解,建筑土木工程专业对空间结构、材料、光影等方面的知识较丰富,工艺美术专业对设计手法、色彩、空间层次、美术方面更有优势。而第二类,其他艺术或相关技术行业转行的人员,可能来自相关的艺术专业,如产品设计、网页设计、美术绘画等专业;也可能以前是工长、工程技术人员,如木工、泥工、水电工等。这部分人员艺术或技术的功底和素质相对来说还是比较扎实的。第三类,某些培训机构速成的从业者,是就业压力和市场需求带来的产物,他们大多没有经过严格的艺术素质的练习,只是在某些专门培训机构学了一些应用软件,如3DMAX、AUTOCAD等,经过短期速成培训,就匆匆进入到室内设计行业中。 2.中国职业室内设计师的整体素质。 中国职业室内设计师从业人员队伍可谓是规模庞大,其中有很多优秀的室内设计师,也不乏众多的鱼目混珠者。为了适应社会对室内装饰设计的人才需求,许多高校开设了室内设计专业。从上世纪90年代末中国高校扩招以来,高校培养出来的设计师已经占据了大部分市场,但是专业素质良莠不齐。据有关资料统计,中国每年毕业的室内设计人才堪比整个欧洲每年毕业的设计师的总和。而我国每年从事室内设计工作的应届毕业生就业合格率不够理想。这些毕业生虽然具有一定的设计能力,但实际操作能力普遍较弱。至于另外一些转行或是通过培训速成的人员,由于缺乏扎实的艺术功底,整体艺术与设计素质就更低。 二、中国高校室内设计专业职业能力培养存在的问题 (一)生源数量和质量对室内设计专业职业能力培养的影响 1.生源数量现状。 近十年,中国高校室内设计专业毕业生数量巨大。全国近1400多所院校每年大概保守估计平均有100名左右的室内设计专业学生毕业,就算其中有一半的毕业生以后将不从事室内设计行业,每年仍有7万左右的室内设计师进入中国设计市场,这是一个巨大的数目。有人戏说“量变引起质变”,不是完全没有道理。但从目前中国室内设计行业现状看,虽然出了一些闻名的室内设计大师,但是相对于庞大的室内设计师队伍来说那只是天空中的几颗明亮的星星,少得可怜。 2.生源质量现状。 当今,在中国高考,一谈及学艺术,大部分人眼里立马就将那些考生视为学习成绩差不得不走冷门的一类,录取分数低,倒是成为许多高中提高升学率的途径。而学室内设计,更是被认为不需要很强的艺术功底,就能踏进高校的捷径。很多高中生只花一年的时间进行突击训练,便可以考上此专业,而真正奔着追求艺术梦想目标的人则少之甚少。这个问题让笔者困惑了许多年,当朋友每每谈及某某的孩子成绩不好想跟笔者学艺术考大学时,笔者无奈只能一笑了之。当然产生这种现象主要原因是中国高校扩招所带来的负面影响,使考生步入艺术殿堂的门槛大大降低,从而鱼龙混杂。纵观中西方艺术发展史,哪位艺术大师不是满腹经纶、博学多才。横向比较我们再看看西方的室内设计专业,不管是建筑工科等综合类的院校,还是专业的艺术院校,学生都必须具备良好的艺术和文化功底。学艺术的不是为了追求艺术境界,学设计的不是为了追求能动创新,这样的生源质量怎能提高中国整体的艺术和设计水平呢? (二)室内设计专业教学中职业能力培养方式 目前,高校室内设计专业依然延续传统教学模式,普遍采用老师讲、学生听的灌输式教学方法。室内设计专业自中国的各类大学扩招以来便无节制的兴办,这些新开的专业在许多综合类的院校没有扎实的教学根基,师资力量也不足,教学环境和条件不完善,没有自身的专业特色和优势,都本着人有我有的办学模式开展,这样毕业出来的学生与室内设计行业的需求相差甚远,有的毕业生大概只有初步的设计理念,没有扎实的基本功,制图粗陋,方案单调,对于施工技术更是一片茫然。笔者对目前高校室内设计专业的职业能力培养进行分类比较: 1.位于第一梯队的应该是清华大学美术学院、中国美术学院、中央美术学院等这些国际一流的艺术院校和同济大学、华南理工大学等这些国内领先的建筑设计专业的工科类院校。 这类大学专业性强、师资力量雄厚、设备齐全和教学培养计划完备,具有很好的实践条件,并且未受扩招的影响,招生数量虽有增加但严格控制,生源品质优良,教学质量得到保障,因此培养出来的室内设计专业学生基础知识扎实,艺术功底深厚,职业技术能力超前。 2.其次是原先已有美术专业后来增设艺术设计专业的院校。 此类院校依托原有的艺术教学经验、艺术专业师资队伍和院校特色,开设室内设计专业,具有一定的优势,但由于后期规模发展较快,生源增多导致品质下降。此类院校培养出来的室内设计专业学生艺术功底较好,但实际制图、施工技术能力缺乏,能看不能用。换句话说就是“能做出看上去好的设计,但是不能转化成现实,缺乏职业技术的支持”。 3.排在末尾的是一批为适应时代需求应运而生的新开艺术设计专业的院校。 此类院校发展速度很快,不但新设艺术设计专业而且还相继成立了艺术学院或设计学院,开设的艺术专业门类广,招生数量巨大。此类院校场所、设备和师资都匮乏,部分学校甚至把艺术设计专业当成一个产业来做,一味招生,从而忽视了质量问题。在教学形式方面,大部分高校室内设计专业都采取课堂教学模式,以理论教学为主,知识抽象难懂、枯燥乏味,缺乏趣味性、真实性的实践过程。这种教学方式导致学生完成课程学习后1-2个学期后便对所学知识渐渐遗忘,以致对知识点陌生。另外,还存在教材脱离实际、过于理想化,设计案例也过于陈旧,与现实技术和设计发展脱节,在学生设计练习的评述上过于注重形式而忽略职业能力内容等问题。最终导致学生的室内设计知识过于松散,缺乏室内设计师最重要的创造能力和实践能力。 三、探讨提高室内设计专业教学中职业能力质量的策略———艺术与技术并重 世界上第一所现代设计学院包豪斯设计学院,确立了现代高等艺术设计教育体系,倡导艺术与科学技术结合的新精神。强调“艺术不应当是一项专门的职业,艺术家与工艺技术家之间并没有根本的不同……然而,艺术家的素养与技巧的熟练对每一个艺术家都是不可或缺的,真正的创造力、想象力的源泉就建立在这一基础之上。” (一)室内设计师应该具备的职业能力知识 职业室内设计师应该具备的职业能力知识应该是艺术与技术结合,归纳起来有如下几个方面: 1.应具备较好的艺术素养和设计表达能力 艺术素养源于平时的积累,涉猎的知识要广泛。其中优秀的传统文化知识对提高艺术素养有着重要的作用,如对历史文化传统、地方人文风俗、乡村风土人情的学习和运用。设计表达能力是将创意思想有效地转化成设计图形的能力,作为设计师不能只是空想,应该能熟练掌握设计技能,在设计中能及时发现问题、分析问题、解决问题。 2.应具有建筑装饰材料、建筑装饰结构、施工技术方面的知识以及建筑与环境设计的基本知识 特别是对室内功能分析、平面布局划分、空间分配组织、形态色彩塑造的必要知识。此外,还必须具备对室内环境艺术设计的理解和素养。 3.应具备建立和改善室内环境设计基本知识 如:声、光、水、电、通风等物理和设备,并掌握与相关技术的协调能力。同时还应了解建筑和室内设计的相关规章和法规知识,比如,防火与安全、标准与残障、招投标法规、合同标准与工程管理等。 4.应学习并熟悉设计的相关学科知识 如人体工程学、建筑力学、设计与环境心理学、结构工程学、环境生态学等,以及能及时掌握现代信息技术知识,保持与时代同行。 (二)提高室内设计专业教学职业能力质量的策略 对设计艺术院校来讲,培养什么样的设计人才能够适应社会的发展,应是急待解决和重新思考的问题。具备良好的科学文化素养、敏锐的审美视野、综合的创造思维方法和熟练掌握本专业能力的综合素质,应该是普通高校设计艺术人才的培养目标。 1.加强师资队伍的培养和学科建设,强调办学特色。 虽然俗话说得好:“名师出高徒”,然而,全国开设艺术与设计专业的高校众多,不可能拥有这么多的名师与之匹配。国内只有少数的几所顶级艺术院校汇聚着大师,对于大部分的院校来说那是遥不可及。这就要求这些高校要切实加强已有的专业老师的培养、人才的引进和学科的建设。 2.制定符合现代职业室内设计师要求的教学计划、培养方案、课程设置。 不断修订、更新教学内容,以坚持育人为根本,以就业为导向,做到理论知识与实践紧密结合,在培养学生艺术创作与设计思维能力的同时,更要注重提高学生的职业技术能力,培养面向生产、建设、管理、服务第一线需要的应用型人才和高技能人才。 3.培养学生的发散、联想和创新思维等艺术设计创作能力 从而为提升室内设计专业学生的职业能力服务。在传统的室内设计专业教学课程中,学生的思维往往停留在对原有设计的摹仿上,很少想过如何进行发散和联想,更谈不到创意性设计的问题,势必限制着思维能力和创造力,导致设计只会照搬和摹仿,少有真正意义上的突破。室内设计教育应该注重培养学生的社会适应性及创新意识,从基础到专业应该是循序渐进,不能将两者分开。在教学内容的设置上注重介绍中外设计的源与流的发展和比对,提供宏观学习的视野。引导学生在学习上形成主动分析的习惯,以培养学生的发散、联想和创新思维及能力的发展,会用自己的意识去理解来达到创新创造的目标。转变观念,探求如何提高室内设计专业学生创造性思维的能力,这是室内设计专业教学走出设计与创新困境的重要途径,以适应二十一世纪社会发展对室内设计专业人才的需求为教学的主要目的。 4.采用多元化与现代技术相结合的职业能力 教学模式,获得自由发展的空间,达到艺术与技术完美的融合。首先教学形式灵活多样,如组织学生参观相关的装饰材料展或优秀室内设计作品,参加由国内外著名室内设计学者、职业室内设计师主讲的室内设计讲座、现场会、多媒体讲座。其次,建设校内实习基地,增强学生的实际动手制作的职业技能。比如家具设计课程就应该让学生在传统的木工房里自己动手设计制作出完整的家具作品;模型制作课程更应该配备相应的加工机床、精雕设施、立体雕刻设备等等。加强校企合作,增设校外教学实践基地。突出课程的特点,强调课外实践环节。让学生在课堂学习的同时又能直接或间接参与实际的设计项目之中,与职业室内设计师、市场和这个行业直接地接触。这样学生才能做到主观感觉和客观世界的结合,在实践中真正了解和消化课堂所学的知识。此外,围绕室内设计专业课程中的职业知识点,定期探讨交流,不断提高教学水平。坚持以“实际、实用、实践”的原则作为教学改革的指导思想,坚持以“立足岗位、一专多能、面向企业、服务社会”作为教学改革的目标。室内设计专业本身就是一个设计与实践性紧密结合的专业。如果室内设计专业毕业的学生只有理论知识而缺乏实际设计与操作能力,便会被如今激烈的市场竞争淘汰。在高校的室内设计专业教学中,应该把实际设计案例通过简化、补充、完善等方法来适应、满足教学要求,从而全面培养和提高学生的实际设计操作的职业能力就尤为重要。艺术与技术并重,结合现代室内设计的现状,狠抓理论与实践的创新。利用网络和资源优势,及时更新设计信息,与时俱进。为社会培养出更多符合市场需求的优秀的职业室内设计师是高校的最终目标。 作者:李田 肖学健 单位:江西农业大学园林与艺术学院 室内设计论文范文:地域文化酒店室内设计论文 1地域文化在酒店室内设计中应用的方法 1.1色彩设计上体现地域文化 色彩作为首先被人所感知的设计元素,在室内空间中的空间感、舒适度、环境气氛等都能直接通关色彩使观察者产生不同的心理感受。所以色彩空间在烘托设计灵感增添艺术氛围上起到了“画龙点睛”的作用。我国传统建筑中色彩的运用因为封建礼制的约束有着严格规定。 1.2材料运用上体现地域文化 全球化步伐的不断加快使得材料的使用和生产趋于同化和规格化,很多环保工艺简单的新型材料在全球被广泛使用。从一方面来说这些新型材料的流行对于地域性差异是一种削弱,但这些材料本身确实具有传统建材无法比拟的优越性。所以作为一个优秀的设计作品,就要能够通过新型材料去传达地域特色文化。如通过不同肌理效果的材料再现古代城墙的厚重感,用现代铁艺灯具仿照古代灯笼造型作为装饰等等。 2西安westin酒店设计实例 2.1整体展现“新唐风” 西安威斯汀酒店坐落于西安的大雁塔南广场,东临广场西路,北邻环塔路酒店一共有六层,地下两层地上四层,由酒店,博物馆以及商业广场组成,酒店及博物馆均以现代风格结合唐文化风格为主。大唐不夜城景区为了尊重城市肌理和历史文脉,规划布局采用了中轴对称、正南北向的棋盘型里坊和道路系统。作为整个景区的一部分,Westin酒店的平面布局也采用中国传统几何纹样,四幢主楼由砖石和灰泥屋顶构成,组成不规则的长方形形状,体现出一种中国古代建筑多规则对称的特点。 2.2地域文化的再现 酒店大堂展现出整个酒店的设计理念:极具历史厚重感的唐代风格与清新现代的设计元素相平衡,搭配绿色植物体现威斯汀品牌独特的健康理念,为宾客营造亲近自然的舒适,轻松氛围。大量的木板饰面的运用,结合明清时期家具营造出朴素典雅又不失大气沉稳的中式风格。酒店的整体风格都是现代与古典的结合,在空间格局的划分,材质肌理的运用,色彩和文化元素的运用都很好的体现出“新唐风”的独特性,非常完美地将西安的地域文化特色与现代酒店建筑空间融合在一起。 2.3唐代文化与现代时尚风格的结合 由于建筑高度受到限制威斯汀酒店采用大量下沉式建筑结构,在满足使用功能的同时增加空间感,酒店的主要公共空间是位于地下二层的一个面积达1860m2的户外下沉式花园,下沉花园的设计理念是极为现代创新的,但是为了与当地特色文化向呼应,设计师将广场的墙壁用花岗岩打造出类似古城墙的肌理效果,使整个广场感觉现代前卫又恢弘大气。酒店在装饰细节中也使用了大量的地域特色文化元素与现代景观相搭配,通过这些当地文化元素的使用,能够提升整体景观效果。这些装饰大多在材质,颜色,体量等各方面都能与所处环境完美的融合,从而达到地域文化与现代设计的和谐统一。 作者:赵伟 赵西平 单位:西安建筑科技大学艺术学院 室内设计论文范文:绿色设计理念下室内设计论文 一、绿色设计理念解读 系统论观点是上个世纪由美籍奥地利理论生物学家贝塔朗菲首次提出的,他的优秀思想是系统的整体观念,在系统中任何要素不是孤立存在的,而是处于一个大系统中存在的。环境、人、经济等都是这个系统的整体,都处于整个生态大环境中,彼此之间是一种制约关系。如果单纯地强调某一方面的发展而忽略其他方面均会出现系统的失衡问题,而当今的环境问题就是人类违背了系统论的观点,片面的追求经济和社会发展,而造成环境的极具恶化。鉴于这样的问题,设计圈将绿色理念融入室内设计中以求解决设计与环境的和谐发展关系。绿色设计不同于传统设计,它是将设计、生产、回收、再利用所有环节纳入到绿色设计的大系统中予以充分考虑,保证产品使用功能、生产成本等基本要素情况下,将产品生命周期中的各个环节中出现的资源利用与环境保护问题结合起来,综合权衡各方利弊。“设计不仅要实现产品满足消费者需要的基本性能,更重要的是要实现产品生命周期中‘预防为主,治理为辅’的环境保护战略,从根本上实现环境保护、劳动保护和资源能源的优化利用。因此,绿色设计是‘可持续生产’设计”。 二、绿色设计理念应用于室内设计的现实必然性 人具有精神与文化的双重属性,在社会活动中形成了对环境美的审美追求能力。当今社会是物质丰裕的时代,人们在满足基本物质追求基础上开始追求精神领域的生活,逐渐讲究生活的文化品味和居住环境的艺术气息。一方面,良好的居住环境给人带来了美的享受,唤起了对自然的审美向往;另一方面,在审视环境带来美的同时将自己的审美原则加以转移,以主观的审美特征塑造环境之美,使人与环境达到相互和谐。消费者将自己的想法很难以视觉的形式呈现给施工群体,所以便滋生了室内设计行业的大繁荣。全国成千上万的装饰公司遍地开花,为了争夺消费者,占领市场份额,设计公司纷纷采取不同的竞争手段。这些设计公司大部分都采用传统的设计理念进行室内设计。而传统的设计理念为了装修效果的富丽堂皇,在设计施工中出现过度装修或者使用大量的有危害的建筑材料,完全违背了系统论的设计理念,将设计产品最终的使用者人的因素排除在外,仅仅考虑设计中的某个部分,将部分单独出来就效果而效果。这样不仅造成资源的极度浪费,而且对人体造成严重危害,最终导致整个环境的恶化,忽略了人与自然和谐可持续发展的理念。“生态环境与人的全面发展具有密不可分的关系。其一,良好的生态环境是人的全面发展不可缺少的物质条件。其二,良好的生态环境是人的全面发展的有力支持。良好的生态环境有利于人类全面地肯定自我、完整地建构自身。”人是依托于自然界而存在的,自然界是为人类的生存和生产活动提供物质条件。同时,人又是社会人文环境的一部分,处于一定的社会关系之中,人的行为都要考虑社会人文环境的方方面面。所以,装修环境导致的大量问题使消费者对于人居生态环境的关注逐渐升温,对于室内绿色设计理念的要求越来越迫切,消费者开始意识到人生活的人文环境和自然环境构建的生态环境的重要性。 三、绿色理念视角下的室内设计创新 (一)利用绿色可再生资源 未来的室内设计理念应是人与环境和谐共存的绿色设计理念。在这理念的指导下,合理利用资源,采取资源最佳利用的原则,从可持续发展的角度出发,综合考虑设计、施工、材料等各个环节,避免过度设计和过度装修,充分考虑装修所用资源的环保性和再生能力。在能源利用方面,尽可能使用可再生资源,如太阳能、风能等。这类能源的利用可以在保护居住环境的同时实现居住者的各种物质需求,并且节约了生活开支,实现了人与环境的和谐共存。具体来说,在设计阶段,设计师要了解科技前沿,了解新材料的动向,在设计过程中极力推广环保新材料以取代传统室内设计的含有有害物质的装饰材料。同时在设计过程中,尽可能的将太阳光线引入到室内环境中,这样既可以最大限度的采用天光照明,还可以让居住者在室内感觉到与大自然的融合。贝聿铭设计的苏州博物馆就是天光使用的杰作,在整个展馆的设计中都采用顶部侧面进光的方式以最大可能的获取自然光照明,并且通过金属遮阳片和怀旧木构架应用于玻璃屋顶之下,过滤进入的光线强度,光线层次变化,达到妙不可言的效果。总之,室内设计总的原则就是要尽可能地减少不可再生资源的使用,尽可能让人们接近自然,实现自然环境与人文环境的协调。 (二)创造自然化的室内空间 在现代室内设计中出现多种设计风格,自然田园的室内设计风格受到广大群体的追捧。这种风格没有过多的去装饰,而是将把绿化与庭园引入室内设计中,包括窗外的植物、山石,将这些自然景观纳入到室内设计的大系统中进行系统设计,用自然景观美化室内环境。这些手法的应用,可以将居住者带入到自然的环抱,让其犹如畅游在自然环境中。同时,还可以采用古代园林通过窗格透景的原则,将室外境物与室内形成一个画面,让室内环境和室外景观融为一体。或者在室内采用人工造景的方式,如苏博中叠山手法的应用。借拙政园的白墙作画,以片石假山为笔,通过片石的大小来塑造错落有致的造型,同时用曲桥来进行隔断,打造出一副精美绝伦的山水画。 作者:张金秀 单位:信阳师范学院华锐学院艺术系 室内设计论文范文:民间美术元素室内设计论文 一、民间美术元素的文化价值及地位 (一)民间美术元素的文化价值 民间美术元素与流行美术元素的创作目的不同,因为流行的美术元素是时尚前沿的美术元素创造主体,为了让美术元素在媒介中传播为目的创作的,而民间美术元素以人民群众为创作主体,在生产生活中为了表达一些朴实的吉祥和富贵寓意,进行的美术元素创作,而且其中的很多美术元素的表现形式是纯手工的制作形式,它是由人民群众在生产生活的实践中创作出来的,所以在民间文化的美术元素中体现着民间的物质文化和精神文化,可以说不仅是民族习俗,更是民族文化的一种表现形式,是民族文化传承和多样性的主要表现形式。民间美术元素包含十分广泛,涉及到人们生活的各个方面,因为是在人民群众的生活和审美需求的推动下,结合民间实际创造出来的,因此民间美术元素与民间生活紧密相连,是我国民间文化的重要艺术部分。 (二)民间美术元素的地位 在美术艺术领域“,越是民族的越是世界的”在世界范围内的美术艺术活动中,只有充分的展现自己民族的美术元素特性,才能让我们的美术元素以自身的独特性傲立于世界美术艺术之林,所以在美术艺术领域民间美术元素的地位极高,类似于传统文化对民族文化的影响一样,民间美术元素的延续和发展,是我国美术艺术领域发展的重要基石,只有将民间美术元素的特征和优点有效的继承下来,并结合当代美术艺术发展的实际,对民间的美术元素进行传达方式的现代化改进,才能保证现代美术艺术发展方向的民族性、世界性。 二、民间美术元素与中国室内设计风格的再碰撞 民间美术元素与中国室内设计风格之间的碰撞融合,不仅有当代智能理念设计与传统美术元素的交融,还包含着在经济社会高速发展的社会环境中对传统文化传承和延续,可以说是一种新旧文化和新旧文化表现形式之间的碰撞交融,在这一交融过程中民间美术元素对人的影响显得至关重要,因为民间的美术元素就是经过这样一个途径来发挥它的独特作用的。民间美术元素尤其是当代的民间美术元素,因为其自身产生和设计的目的比较直接,所以许多民间美术元素都包含着最原始的感观风味,当人们因为生活的疲惫而焦虑、恐惧时,传统民间美术元素往往能够给人们带来宁静和安详,能够创造一个让身处其中的人充分放松并产生信赖感的环境。这是其他任何室内设计元素都无法做到的。在现代的室内设计中,因为社会生活环境的因素影响,很多传统的民间美术元素已经不再适合在室内设计领域应用了,所以在民间美术元素的应用中,要对民间美术进行科学系统的分析,不能“眉毛胡子一把抓”要结合房屋设计中的实际情况,进行民间美术元素的综合合理运用,其中最重要的就是要抓住民间美术元素的独特作用,意识到民间美术因素对环境的影响,主要体现在元素本身的美好寓意上,所以在室内设计中将民间美术元素有机的结合起来,让高科技现代化的室内设计理念和技术方便人们的生活,让民间元素的质朴和美好寓意装饰人们的精神,只有真正的了解到民间美术元素的优点,只有真正领会到民间美术元素在室内设计中的运用形式,才能让民间美术元素在室内设计的风格上起到积极主动的促进作用。设计师在室内设计活动中要充分考虑建筑物本身用途和室内设计的目的,然后再结合用途在丰富的民间美术元素中进行选择,选出适合房屋设计用途的民间美术元素,这有这样才能够实现民间美术元素的科学合理运用,只有这样的运用方式才能让民间美术元素为建筑物的室内设计增光添彩,例如在饭店和宾馆的室内设计中就可以考虑充分发挥民间美术元素的特点,彰显饭店或者宾馆的地域特色,让进入饭店或者宾馆的消费者感受到浓郁的民间特色氛围,让室内设计给他们留下深刻的影响,达到加深消费者印象,增加消费者满意度,提高运营效益的作用。 三、民间美术元素在中国室内设计中的运用 民间美术元素作为一种在生活实践需求推动下产生的美术形式,具有浓郁的自然气息,在当今的社会竞争形势下,人们的生存环境主要就是钢筋水泥组成的城市,放眼望去都是灰蒙蒙的一片,在这样的环境中生存会造成人们心理上的压抑,而长期的这种压抑会让人们在日常生活中表现的恐慌和不安,而且对人们的身体健康和身心健康都是一种损害,人们出于求生的本能会对这种生活环境表现出严重的厌倦,对自然、舒缓、慢节奏的环境有着强烈的需求,这就给民间美术元素的应用提供了巨大的市场,在室内设计中设计师可以考虑使用更加多的民间的美术元素,来缓和钢筋混凝土结构对人们心理的刺激,将室用民间美术元素装扮一新。这种装扮一定要在一个科学合理的理念指导下进行,因为民间美术元素的应用是为了创造一个自然、舒缓的环境氛围,既然是环境氛围的营造,那么这个设计就一定要是全面的系统的,能够向人们展示自己理念的设计,不能简单粗暴的将民间美术元素进行堆叠。所以设计师在进行室内装修设计时,要有一个整体设计的民间艺术理念来对室内设计进行指导,这一理念必须是民间艺术中的先进理念,很好的一个典范就是自然的、无公害的民间艺术理念,这一理念不仅是民间艺术中的典范而且和当代的绿色经济发展理念相符合,可以说是既是传统艺术的延续也是现代经济发展模式的体现。在这一设计理念的指导下设计师就可以进行室内设计的具体工作了,因为有了明确理念的指导,所以设计工作都变得简单明了,例如家具的选择上,就一定要选择有民间艺术气息的自然的草编或者柳编家具,在装饰用品的颜色上就一定要选择与民间艺术接近的自然的颜色,蔚蓝色和草绿色。在室内设计的具体细节中,影响室内设计的风格是民间艺术元素的强项,其中最突出的就是剪纸艺术的应用,因为剪纸艺术本身的可塑性非常强,可以利用剪纸艺术塑造出很多艺术形象来装饰室内,剪纸这样一种朴实自然的艺术表现形式再加上剪纸所表现出的艺术内容,将民间美术元素的优势表现的淋漓尽致,在提高室内文化品位的基础上,增添美的享受。 四、结语 民间美术元素在室内设计中的应用,不是一种新的室内设计形式,也不是增加室内设计效果的一种手段,而是对传统文化的一种回归,是传统文化在室内设计中的一种表现形式,是提高人们生活品质的一种重要形式,是适应当代经济发展形式需求的文化传承形式。注定要对室内设计风格产生巨大深远的影响。 作者:黎芳菲 单位:辽宁师范大学海华学院 室内设计论文范文:软装饰室内设计论文 1.软装饰的设计原则和功能 (1)软装饰的设计原则。软装饰不仅可以给室内设计提供装饰上的功能,还能满足审美等需求。软装饰的设计原则对于室内设计有着非常重要的意义,可以满足不同消费者的需求,使人们产生更加愉悦的心情软装饰的设计原则分为以下几种:基于审美的设计原则、基于环境心理学的设计原则和基于生态发展的设计原则。 (2)软装饰的功能。软装饰的功能可以从物质和精神两方面来分析。从物质性上来看,软装饰可以给人们限定合适的空间,为人们提供各种不同需求的便利,也可以使空间的层次丰富起来,使空间的线条不单调,更具有趣味性;从精神性上来看,软装饰可以给人们提供清晰的认知功能,空间的用途和风格具有鲜明的标识性。同时,软装饰的最重要的功能就是审美功能,可以在一定程度为生活增添情趣,营造意境,为人们带来生动而活泼的空间情感。 2.软装饰在现代室内设计中的应用 (1)家具的应用。室内设计中,家具占据的地位很重要。从家具整体的色彩、格调到家具的组合和摆设都可以更好地为人们营造愉悦的感觉。不同材质的家具可以传达不同的语言,比如玻璃质地的家具很具有现代感,而藤家具则更具有休闲感。 (2)纺织品的应用。相对于家具的直线条而言,纺织品最大的优势就是柔软。通过丰富多彩的图案和轻柔的线条为室内空间增添婉约的韵味。纺织品的色彩给人强烈的印象,通过不同视觉效应,织物起的作用也不同。同时,纺织品的图案更具生命力,图案对于人们心理和文化的暗示更具影响力,比如在现代简约风格的室内设计中多采用数码图案和光效应图案等。 (3)光和影的应用。在室内设计中,光和影的作用不容小觑。同时,光影和室内其他饰品的协调搭配更能体现软装饰的风格,很多装饰品需要通过光影的作用达到最佳的效果,比如一些盆景和工艺品,在光影的作用下,其色彩会更加丰富,更具质感。通过光影的作用,使不同的物品的阴影重叠在一起,产生丰富的立体感。 (4)色彩的应用。在室内设计中,色彩对于人们的心理有很大的影响。在满足空间功能和精神需求的同时,可以改善空间的使用效果。比如以黑白为主导的色彩搭配体现硬朗的感觉,以玫瑰色和灰色为主导的色彩搭配体现高贵的感觉,以绿色为主导色调的色彩搭配体现青春的感觉。 3.软装饰在现代室内设计中的发展趋势 (1)软装饰的材料更具环保性。可持续发展在当今社会发展中占据着重要的地位,软装饰的材料在满足人们需求的同时,更应该考虑到它的环保性和健康性。人们在装饰材料提供别致风格的同时,对于其环保性提出了更高的要求,低碳、健康的环保材料越来越更受到人们的青睐。 (2)软装饰的形态特征更加丰富。随着社会经济的不断发展,软装饰的种类和造型也在不断的丰富,更强调以人为本,以满足人的需求为主要目标。软装饰通过不同的原料和制造技术对于室内空间的安全性和便利性提供了巨大的帮助。 (3)软装饰成为一种趋势和文化。人们对于软装饰赋予了重要的意义,在满足自己的爱好、情感、梦想等各种需求下,软装饰体现不仅仅是空间使用的舒适性,在一定程度上更体现人们的精神追求,是一种文化的象征,承载了人们的梦想,逐渐成为人们的一种生活方式。 4.结论 作为室内装饰的一大类,软装饰已经在逐渐成为人们家居生活的重要部分。软装饰在室内设计中是一个系统的工程,需要整体考虑。随着经济建设的不断发展,人们生活水平的不断提高,对于软装饰的要求越来越高。在追求个性、注重品质的今天,一个实用性和观赏性兼具的家更加受到人们的青睐,软装饰在传递个性和生活情趣的同时,已经成为衡量人们居住环境质量的重要标准。 作者:李平 韩伟伟 韩晓科 单位:石家庄信息工程职业学院 河北工程技术学院 龙发装饰集团
1校企合作单位的选择 “十年树木、百年树人”,校企合作育人是一件长久的事情,不是一朝一夕就能完成的项目,因此合作单位的选择是校企协同育人能否持久运行的关键。在选择合作单位时,一定要选择规模大、信誉高、制度完善、具有良好教育情怀的知名企业,作为合作伙伴。校企合作育人是一件投入大、见效慢的事情,企业领导人的教育情怀可能是支撑项目运行的一必要要素。该院物流管理专业经过多方考察,深入协商,同京东物流集团山东分公司签订校企协同育人合作框架协议,共同实施校企协同育人项目。京东物流集团山东分公司是是京东物流集团在山东的直属机构,负责运营山东境内的供应链、快递、B2B、冷链物流、跨境物流等产品业务,拥有青岛胶州“亚洲一号”物流中心和德州齐河普罗旺斯物流园等多处仓储基地,与众多高等院校具有良好的合作关系。 2校企合作主要形式 目前,该院物流管理专业同京东物流集团的校企合作项目主要开展了以下几种形式的探索与实践。 2.1共建校外实习基地,支撑学生跟岗实习与顶岗实习 通过协商,京东物流集团同意以青岛胶州“亚洲一号”物流中心和德州齐河普罗旺斯物流园区作为该院物流管理专业的校外实训基地。每年“618”和“双11”期间,安排物流管理专业大二在校学生分期分批到校外实训基地进行为期2~3周到跟岗实训,让学生了解搬运、分拣、理货、打包等仓储管理的基本流程,掌握仓储管理的岗位技能。每年1~7月份,安排物流管理专业大三学生到校外实训基地进行为期半年的顶岗实习,让学生全面了解京东物流中心的运营过程,为就业奠定基础。在实习过程中,表现好的同学可以直接获得“京东绿卡”,实现毕业即就业。 2.2共建校内实训基地,支撑校内人才培养 随着校企合作的进一步深入,京东物流集团业积极投入人力物力、设备设施支持学院建设,与学院共建校内实训基地。实训基地主要有专业公共实训基地和“京东校园派”实践基地两部分组成。专业公共实训基地是由京东物流集团引入智慧物流VR实训系统、京东物流沙盘实训系统、物流设备VR教学系统等智能设备设施组建。智慧物流VR实训系统1∶1比例真实还原京东操作环境,并VR的形式真实再现分拣中心各岗位的作业流程,针对单个虚拟操作空间,都清晰逼真地还原现场布局和设施设备,学生将以第一视角分角色和岗位来进行专业标准的基础学习和实操练习。京东物流沙盘实训系统通过三维仿真模型方式,原汁原味的还原京东“亚洲一号”物流中心仓库空间结构,将现实物流仓库的物理信息与仿真模拟系统的虚拟信息嵌入集成,一一对应,生成全流程、多模式下的动态化的物流虚拟仿真互动,形成沉浸式互动教学。物流设备VR教学系统利用三维模型技术真实还原物流环节中常用物流设备的机械结构,结合设备使用场景,对设备基础信息及结构进行详细介绍,对设备使用方法、应用场景模拟演示。“京东校园派”实践基地依托京东物流快递业务,以满足全校学生的实际需求为目的,在校学生与京东物流联合组建公司入驻学院物流超市,实际运营,自负盈亏,在在校大学生感受真实的职场体验。 2.3校企协同开发“工单制”职业课程体系,组建“京东”冠名订单班 以满足京东物流所需高端技能型物流管理人才需求为目标,校企协同开发“工单制”职业课程体系,组建“京东物流”定向培养冠名班。在校企合作委员会的指导下,物流管理专业骨干教师深入京东物流中心生产一线进行顶岗调研,搜集仓储、配送、分拣、理货等优秀岗位的任务工单近百条,对岗位工单脱敏处理后,形成物流专业岗位工单库,并与京东物流专家协同开发“工单制”职业课程体系。在“工单制”职业课程体系基础上,依照京东物流岗位人才需求规格,量身订制“京东物流”冠名班人才培养方案,科学编制教学计划,由校企双方共同实施教学过程,为京东物流量身打造企业急需的“金蓝领”,实现学生就业和企业用工的双赢。 3校企合作的实践效果 通过近2年的实际运行,该院与京东物流集团的校企合作项目进展顺利,成果也正在逐渐显现,实现学生、学院、教师和企业四方共赢,为进一步合作奠定了良好基础。 3.1学生层面的收获 截止到今年,共计约4批次300多名在校学生到京东校外实习基地进行了为期2周跟岗实习,极大提高了学生的动手实践技能;共计约2届68名大三毕业生在京东校外实习基地进行了为期半年顶岗实习,并有近20名同学拿到“京东绿卡”,实现毕业即就业。 3.2学院层面的收获 第一期“京东”冠名班如期成立,正在按量身订制“京东”冠名班人才培养方案进行培养,包含智慧物流VR实训系统、京东物流沙盘实训系统、物流设备VR教学系统等智能设备设施的校内公共实训基地已经投入使用,这扩大了学院物流管理招生规模,提高了学院物流专业的办学水平,在一定程度上为学院优质校建设贡献了力量。 3.3教师层面的收获 通过在京东物流的挂职锻炼,丰富了自身的社会实践经验,提高了自己的实践教学能力,为成长为国家提倡的“双师型”教师打下了很好的基础。 3.4企业层面的收获 每年学生的跟岗实习和顶岗实习,解决了企业短期用工匮乏的问题。校企合作冠名班,为京东物流培养大批企业急需的技术技能型人才,实现了技能管理人才储备的长效机制。 4展望 未来,随着同京东物流集团的合作的进一步加深,校企合作育人项目可在以下几个方面做出进一步探索。(1)引入京东物流的KPI考核机制,探索多角度、多维度、校企共育人才考评机制,形成全新的职业院校学生评价体系。(2)借助京东物流的企业平台,加大任课教师的顶岗实践力度,切实提升任课教师的实践技能,努力打造一支水平高、技能强的“双师型”师资队伍,积极探讨引入京东企业专家参与到教学中来的途径,校企双方共同探索物流管理专业“现代学徒制”实施的可行性。(3)借助京东物流在无人配送、无人值守仓库等新技术方面的优势,探索人工智能专业的申报与开设的可行性。 参考文献 [1]王金婷.基于产教融合、协同育人的物流管理专业应用型人才培养模式创新研究[J].产业创新研究,2018(11):50-51. [2]原文涛.现代学徒制人才培养实践与探索——以山西工程职业技术学院物流管理专业为例[J].中国经贸导刊:理论版,2018(11):57-58. 作者:刘明伟 单位:山东信息职业技术学院
机械电子工程论文:人工智能与工程机械电子论文 随着新型科技的持续更新,工程中逐渐应用新科技,这也是科技朝着应用式与开放式方向发展的开始。电子工程在传统工程基础上的革新,随着人工智能化发展,逐渐转换为信息化产业链接。这一智能化技术机械生产明显减少,经济效益与产量提升,我国逐渐进入到智能化阶段。 一、机械电子工程的发展与特征 (一)发展历程 在机械电子工程发展初期,主要体现为手工制作,生产力水平较低,资源技术等对其发展产生制约。为了提升生产效率,逐渐朝着机械工业方向发展。在生产线阶段,机械工程己逐渐发展到流水线生产,实现标准化大批量生产,.这一生产模式使劳动力得到解放,生产力水平大大提升,同时生产效率也得到提高。但是仍然存在一些不足,比如,部分生产仍就以进口为主,生产成本较大,在市场方面缺少适应力舀灵活性较差,难以满足不断变化的市场需求。 在机械电子产业发展阶段中,产品生产能够适应市场的需求,对于不断变化的产品需求产业化发展能够满足。 (二)机械电子工程主要特征 机械电子工程是复杂综合性学科,同各类学科之间都有着密切的联系。机械电子工程发展要以计算机、电子以及机械为基础,结合其他学科做出合理、科学的设计。在设计的过程中,要求每一个模块都能够实现有机结合,进而使得各个模块都能将其最大优势发挥出来。机械电子产品内部结构简单明了,并不复杂,无需复杂原件的投入,这样能在一定程度上使产品性能得到提升,进而扩大消费市场, 二、人工智能简述 人工智能是一门复杂,并且综合性较强的学科,所涉及到的学科比较多。也可以说,21世纪人工智能是最伟大学科之一。人工智能实现了对人的智能模拟,并且能通过计算机使认得智能化得到进一步的延伸,人工智能这门学科有着较好的发展潜力。人工智能在发展的过程中主要经历下列几个阶段。 初步阶段。人工智能在17世纪开始发生萌芽,法国在这一阶段成功诞生世界上的第一部计算机,这一计算器只是单纯的能进行加法简单运算,但是仍就轰动世界,进而在世界范围内,对这项技术开始进一步研究。在最初阶段,人工智能并没有明显的进展,主要是在实践的过程中积累与总结知识,这为今后人工智能发展奠定坚实的基础。 发展初始阶段。美国人在二十世纪首次提出人工智能专业用语。在这个发展阶段,人工智能主要以证明与阐释为主要体现,在这一时期对于人工智能的研究就是首要任务。 发展起伏阶段。随着人们对于人工智能的不断深入研究,人工智能也处于持续的发展阶段,但是在实践过程中发现,要想使人工智能模仿和人类思维同步是非常困难的。大部分对于人工智能的科学研究仅仅是停留于简单映射层面,.对于逻辑思维的研究仍就没有突破性进展。不论怎么说,在发展的起伏阶段,人功能智能也在发展中得到了技术创新,特别是在系统方面、计算机机器人以及语言掌握方面取得了较大的成就. 起伏阶段发展以后。在这一阶段,人工智能的相关研究得到了发展,尤其是第五届国际人工智能联合会议的召开,人工智能逐渐朝着知识层面的方向发展,大部分的人工智能研都会结合相应的知识工程,在这个阶段中,人工智能发展的高度是前所未有的,在一定程度上促进了人工智能应用于实际工程中。 稳步发展阶段。随着互联网技术的快速发展,对于人工智能研究方向发生重大转变,由原本的单一主体朝着集中统一主体的方向发展。关于人工智能在实际中的运用以及研究,受到了互联网技术的影响。网络的普及与快速发展,在一定程度上促进了信息化的发展,信息在传送方面发生率重大性变革。在人们逐渐进入信息化社会后,在信息有效处理方面人工智能的发展起到了重要的作用,在模拟设计方面,机械电子工程的发展需要人工智能的大力支持。 三、机械电子工程与人工智能之间的关系 随着我国社会经济的持续发展,社会不断的进步,对于信息人们越来越重视。在21世纪,互联网技术得到快速发展,同时信息的传递也逐渐注入新鲜血液。互联网应用的普及说明人们正朝着信息时代的方向迈进,在社会逐步信息化以后,更加需要有人工智能这一技术的支持,特别是机械电子工程发展中有着重要作用,机械电子系统本身缺少一定的稳定性,这样在机械电子工程设计方面就有着较大阻碍存在。在现代社会中,信息的处理量持续增大,并且较为复杂,有些时候需要同时对不同类型的信息进行处理,所以需要采取人工智能的支持才能完成信息处理。人工智能主要包含模糊推理系统、神经网络系统这种两种方法。神经网络系统倾向于对人脑结构的综合分析,模糊推理系统更加重视对于语言信号的分析与理解。随着现代社会的发展,仅仅采取单一的人工智能方法,明显己经无法适应目前社会中不断变化的市场需求,所以,对于人工智能相关问题的研究正逐渐朝着多方位、全面的人工智能方向转变。多方位全面人工智能系统通过模糊推理系统和神经网络系统相互统一的方式,扬长补短,将二者有效的结合起来,使得二者的优势得到最大程度的发挥。 总结 人工智能同机械电子工程之间在相互影响的过程中,逐渐产生崭新的行业。首先通过现代科技逐渐,将人工智能融入到机械电子工程中,使机械工业发展潜力得到充分挖掘。其次随着机械电子工程发展难度的加大,对于人工智能也就提出来新的要求,这从某种程度上来推动了人工智能发展。在将机械电子工程与人工智能有效结合的基础上,促进社会生产力发展,同时也能促进有关经济产业的快速发展,这种效应将会对整个社会产生一定影响,使我国经济得到全面发展。 作者:万绍强 单位:江西金工建设有限公司 机械电子工程论文:工程机械电子论文 1广义节能的概念 1.1广义节能的定义 作业效率的定义是工程机械在单位时间内的作业量。提高作业效率往往会降低节能性。因此要比较节能性要在相同的作业效率下比较,这样的结果才是可信的。由以上分析可知,节能不只是取决于功率传递的效率和功率供求两方的动态匹配,还决定于不同功率流之间的有效配合,作业效率高低也会影响节能效果。 1.2以柴油机为例的工程机械功率流控制现状 从能量转换的定义上分析,工程机械的工作过程是不同能量形式相互转换、传递和对外输出功率的过程。想要分析工程机械的节能效果就要分析其功率流。对于使用柴油机当做动力源的工程机械,输出的动力最终来自储存在柴油中的化学能。柴油机将柴油的化学能转换为机械能,以转速和转矩的形式表达出来。这是柴油机的基本能量转换过程。目前采用的柴油机节能方法是全程调速或电控喷油等控制技术,这些技术能够有效地改善柴油机工作性能,降低油耗。采用液压泵吸取柴油机的机械能并将其转变为液压能,以流量和压力的形式表现出来,一般采用恒定功率控制、压力切断、正流量控制等控制策略改善泵的工作性能。柴油机是能量的供方,而液压泵是能量的需方,实际工作中对柴油机和液压泵使用转速感应控制或功率极限载荷控制等方法,以改变二者联合工作时的高能耗现状。而液压泵与液压阀是流量的供求双方,其中液压泵供给流量而液压阀需求流量。具体工作过程是液压阀吸取液压泵输出的液压能,然后液压系统的压力和流量等被调节至合理值进而输送给相应的执行机构。这个过程中大多使用变化流量控制方法以协调运转多执行机构,有些情况也会使用LUDV技术从而减少并联回路中负载变化对流量分配的影响。在这个系统中,液压阀直接由操作者控制。因此,液压泵和液压阀是流量的供方和需方的关系。为了协调这种供需关系,大多使用负流量控制策略或负荷传感控制策略。液压阀输出液压进而被油缸或发动机吸收,并向外输出机械能,机械能以力和位移或转速和转矩的形式表现。这些机械能中的一部分或全部对外界载荷做功,执行机构对外载荷的有效做功组成了有效功率。这就是柴油机工作过程中的功率流过程分析。由此可见,现在的元件效率控制技术、子系统功率控制技术和部件功率控制技术不能协调整机进行节能分析,只能在自己工作范围内达到局部最优值。 2工程机械全局节能控制系统 2.1全局节能控制系统 全局节能对于加强机械工作性能,降低能耗具有重要意义。为了建立广义节能定义下的全局节能控制系统,要将整机和外界负载作为研究对象,并将节能目标设定为传统节能控制技术、多执行机构的协同控制以及作业效率,达到最优节能效果。为了方便对节能效果进行定量分析,可以定义全局节能指标如下:全局节能指标=对外有效功/(油耗×作业时间)=有效功率/油耗从以上定义式可以看出,全局节能指标指的是单位时间单位油耗的工况下机械对外输出的有效功。这个定义考虑了传统节能控制技术、多执行机构的协同控制以及作业效率三个方面的内容,能够全面地评价工程机械能耗特性。全局节能目标的实现可以划分为三个小目标,即协同作业目标,作业效率目标以及传统节能目标。每个小目标还可以再往下细化为系统目标,部件目标和元件目标,对工程机械里面每个部件的协同作业情况,作业效率情况和能耗情况进行实时的控制,从而达到实现全局节能的效果。 2.2全电控系统电子节能控制技术 传统的节能控制已经能够达到局部最优,因此要想取得更大的节能成果只能突破传统节能控制技术,可以从以下三个方面实现:①改变固定参数功率匹配方法,实现不同工况下的动态功率匹配;②使用作业模式识别技术,即在不同作业模式的动态功率分配系统;③以操控人员的操作意图为出发点,建立不同操作模式的作业效率管理系统。以上目标的实现可以通过全电控节能控制技术和分布式节能控制技术来改善传统节能控制效果。 2.2.1全电控节能控制技术 全电控节能控制技术的实现使用电控喷油柴油机和电比例液压泵、电比例控制阀、电比例液压发动机。在全电控的能量传递条件下能够达到硬件功能的最小化的效果,增加硬件的通用化程度,达到更深入的感知和更全面的智能控制效果。因为电控系统中的控制功能和专用功能是由系统软件实现的,所以在机械工作过程中根据实时工况和操作意图在线调节控制参数,实现参数匹配柔性化,以获取更好的、全面的、广泛的节能效果。 2.2.2分布式节能控制技术 全电控节能控制技术虽然能够实现对整机节能的控制,但是控制程序需要处理液压系统的实时压力信号,要求控制系统有很高的响应速度,目前技术水平仍然难以满足对压力信号实时处理的要求。为加快对机器运转数据处理速度,可以开发基于总线的液压泵控制器、液压阀控制器和发动机控制器,也就是说每个控制器都连接了高速总线,加快处理速度。发动机控制器根据发动机的实时工况数据和用户操作意图改变发动机喷油多少,并将处理数据输送到总线,同时从总线上收取其他控制器的控制命令;液压泵控制器和液压阀控制器也执行类似的操作。基于总线的分布式控制系统可以有效地增加控制信息的运算和传送速度,满足全电控节能控制系统对数据处理速度的要求。 3结论 传统节能控制只能达到局部最优化,无法实现全局的能耗控制。基于全局式节能控制系统的定义设计的全电控节能控制系统与分布式节能控制系统能够实现基于动态功率和动态工况的节能控制模式,为工程机械节能指明了发展方向。 作者:杨哲 单位:长江工程职业技术学院 机械电子工程设计论文 1EDA技术 EDA技术是机械电子工程设计当中重要的技术,其主要载体可以进行大规模编程的逻辑器件,在编程过程当中,使用的表达方式是硬件描述语言。EDA技术在应用的过程中要使用计算机、编程逻辑器件等科技工具,应用的最终目标是对特定的目标新平进行适配编译和逻辑映射,形成电子系统或是成为专用集成芯片。EDA技术是在电子电路技术之上发展起来的,EDA技术要编译器、综合器、下载器、适配器等部件共同构成。其中,综合器能够对设计者的设计文件进行转换,使其成为系统内门级电路描述。适配器可以生产最终的下载文件,并安排到制定的器件中。EDA技术是机械电子工程设计中的优秀技术,EDA技术使用的HDL语言可以公开利用,其描述范围广泛,可以机械电子工程设计带来诸多的帮助。在后期进行交流、修改、保存等工序时也可以十分方便的进行。另外,EDA技术拥有较高的自动化,一些常规的纠错、调整等工作可以快速完成。 2电子工程中存在的问题 机械电子工程快速发展,但是到目前为止,世界各国对于机械电子工程都没有明确的定义和统一的认识,出现这种问题的原因,一方面是机械电子工程发展速度太快,所涉猎的领域越来越多,另一方面是因为设立明确的定义必定会对其发展产生一定的限制作用,不利于机械电子工程继续快速发展。电子工程在发展的过程中产生了一些难以解决的问题,电子产品的发展方向是具有更高集成和大容量,同时体积也越来越小,这就需要技术的不断升级来实现发展目标。电子工程设计方案需要获得科学的检验,要对其进行仿真分析。电子元件所处的工作环境是设计人员应该考虑的问题,要对设计方案进行有效优化,最后要对电路特性进行分析。另外电子工程在运行中要避免静电的危害。为了实现电子工程取得进步获得发展,需要在电子工程设计中采用EDA技术。 3电子工程设计要点 3.1仿真分析 机械电子工程设计方案需要通过科学的系统仿真或是结构模拟来说对其可行性、科学性进行验证和分析。通过仿真分析来确保设计方案在后续实践中能够顺利应用。在仿真分析过程中,使用EDA技术可以为仿真分析提供良好的支持。EDA技术能够通过各个环节当中的传递函数来进行数学建模并对其进行仿真分析,这样构建和仿真系统能够准确验证设计方案的实践性,并能够对电子系统工最后程设计方案进行推广和使用。这种仿真分析对于提高我国电子工程设计的整体水平和产品质量有积极的指导意义。 3.2优化设计 对设计方案进行优化的目的是尽可能确保电子元件在应用过程中具备稳定性与可靠性,保证其拥有最佳的容差和工作环境。在实际工作条件下,使用传统的电子工程设计方法,难以对实际容差及电子工程元件工作环境进行全面的检查和分析。不能对电子元件环境进行全面勘测,就容易导致设计方案在此方面出现漏洞,这样一来电子元件的容差及其工作环境温度就很难得到有效的保障。利用EDA技术则能对设计方案进行良好的优化,因为EDA技术可以对电子方案环境进分析计算,获得电子元件在实际工作中所处的环境温度等相关数值。在分析获得的数值基础上,来对电子工程设计方案进行优化,保证方案在实施后,可以稳定工作,具有可靠安全保障。 3.3预防机械结构中的静电 机械结构是根据设计方案来工作并应用于事物成为满足功能需求的结构。在科技快速发展的大环境下,集成电路设计愈来愈复杂,这对静电的防治也提出了更高的要求。静电对电子元件的破坏巨大,静电电场能够对周边电荷有吸引力会破坏绝缘体,使电子元件敏感度降低,甚至是引发集成电路烧毁,使电子产品直接报废。这要求工作人员做好静电防护,对防静电工作区域进行划分,保持操作空间的清洁,降低静电发生的概率。在电子工程故障检测方面,要将传统的电子工程故障检测和智能故障检测方法结合,相互验证,在电子技术投入方面加强,提升电子工程检测技术的能力,增强电子元件、电路对环境的适应能力。 3.4电路特性的有效分析 对电特性进行有效分析是EDA技术中的重要内容,在电子工程设计的过程中,理论分析都是在数据分析和特性分析的基础之上进行。因此,数据分析和特性分析方面的数据必须准确及时,使用传统的电子工程设计方法会受到多方面的限制,难以保证数值的准确性,电力测试的实际精度会受到较大的影响,不利于后期稳定性的建立。EDA技术就能够对整个系统进行全面的测试,并保证测试的精确性与科学性,避免设计方案出现结构性的差异确保设计方案的整体性以及合理性。 4结论 在对机械电子工程进行研究,对EDA技术进行了解的过程中,可以发现机械电子工程对于科技进步和社会发展有着重要的推动作用。当前,越来越多的学者和相关工作者对机械电子工程进行深入的研究和分析,推动电子工程进一步发展。但是,对于机械电子工程的研究和分析还存在诸多不足之处,在实际工作中仍然需要专业人士进行改进。 作者:文东云单位:海南师范大学物理与电子工程学院 机械电子工程论文:机械电子工程应用型毕业设计问题综述 一、加强指导教师的工程实践能力 高校教师普遍存在理论知识较丰富,工程实践经验相对不足的现象,要在毕业设计中较好地指导学生,使学生的理论和实践能力得到较大的提升具有很大的难度。为加强指导教师的工程实践能力,应从三方面入手:(1)学校出台相关的政策,鼓励教师开展和从事校企合作项目。(2)教师勤于到企业考察和学习,不辞辛苦,和现场的工程技术人员交流,探索和思考生产和实践中的难点和问题需。(3)着力提高实验室的利用率。在熟悉现有实验设备的基础上,可以鼓励教师和学生自主开发更好的实验项目和设备,促进教师和学生能力的锻炼和提高。 二、注重毕业设计课题实践性和多样化 在毕业设计的选题时,必须在遵循“真题真做”的原则下,鼓励实践性、多样化的选题模式,百花齐放,最大限度的发挥学生的能动性。其一,学生积极参与教师的科研项目。在各高校中,大部分教师在完成教学工作的同时,也承担了一些相关的纵、横向科研项目。学生通过毕业设计与教师的科研项目相结合,可以在毕业设计阶段真正参与到具体的工程实践设计中,促使学生主动地联系社会生产实践,深入工程现场,从而大大提高学生获取知识的能力、熟悉工程实践设计开发的手段和方法。其二,毕业设计与工作岗位切合。由于到了大学四年级下学期,许多学生已找到工作单位,或有心仪的工作对象。因此,应引导和鼓励学生根据自己的实际情况和兴趣选题,使学生的毕业设计针对性强,学习积极性高,交流主动,设计过程更加考虑工程实践应用,对毕业后较快进入工作角色很有帮助[4]。其三,校企联合指导。采用校企联合共同指导的方式,用人企业可以根据自己的实际情况,引入具体的工程实践课题,制定具体的毕业设计目标和要求。学生可以充分利用企业的设备、场地和技术力量,在毕业设计时采用各种灵活的方式,如:以企业技术人员的现场指导为主,以学校教师指导为辅等。通过这种形式学生能够尽早地熟悉企业的组织结构、管理模式、产品开发流程、生产工艺等基本内容,实现了学校教育与企业用人需求的紧密对接,促进毕业生更快更好地融入企业的生产和设计研发。其四,毕业设计与创新竞赛的结合。近年来,各种形式的创新竞赛得到了很大的发展,业已成为培养学生创新能力和实践动手能力的重要载体。创新竞赛对培养和提高学生的创新思维、创新能力、团队协作精神、解决实际问题和实践动手能力等方面具有极为重要的作用。我们总结多年来的经验,发现创新竞赛在形式、内容、深度和广度等方面都与毕业设计选题较为类似,因此很多毕业设计指导教师都尝试从创新竞赛中遴选课题,大多数学生特别是参加过竞赛的学生也非常愿意从事与竞赛相关课题的毕业设计,特别是参加实际项目,动手做出实际的系统或演示装置。 三、毕业设计的具体实施 1.提前进入毕业设计。指导教师通过给学生上课时讲解毕业设计的目的及意义,务必使学生充分认识到毕业设计的重要性,考核的严肃性,充分调动学生的积极性和主动性。选题时让学生根据指导教师的科研题目、企业课题或竞赛题目自由选题,教师再根据题目及学生的具体特点完成互选。选题结束后立即指导学生进入开题报告准备阶段,这样在学期末、寒假及最后一学期毕业设计之前的一段时间,学生可以提前3个月左右进入毕业设计。在正式进入毕业设计时,学生基本都已经完成了开题报告,资料收集、整理,相关知识和软件等的学习,确定了研究内容和研究思路。 2.深入工厂现场。在基于工程实践的毕业设计课题研究阶段,一定要求和鼓励学生勤下工厂,深入现场,分析相关的设备原理、结构,以及存在的问题等,制定详细、具体的设计方案,进行科学严密的分析、计算,为最后的具体设计和论文的撰写打下坚实的理论和实践的基础。在毕业设计期间指导教师要有针对性地引导学生进行思考,指引正确、合理的研究方向及思路,同时应充分发挥学生的想象力及创造力。经过毕业设计的锻炼,学生不仅可以加深和巩固专业技术知识,而且通过具体的工程实践灵活运用专业理论知识,激发学生的创新精神,培养优良的专业素养。 3.严肃毕业设计考核。在毕业设计开始时,指导教师一定要严肃纪律,提出较高的标准,激起学生的紧迫感,意识到毕业设计并不是想象中的轻松。在学生的毕业设计整个过程,指导教师要有很强的责任心,采用动态检查跟踪的方式,以“一日一记”、“一周一会”等形式,及时发现问题并迅速解决纠正。对于在设计中进度落后,问题较多的学生要严肃警告。对于最终没能达到毕业设计任务要求的学生不能给与通过。近几年,学校机械电子工程本科生中均有约3%的毕业设计不及格率。 四、结论 经过近几年来基于工程实践的机械电子工程应用型本科毕业设计的探索和实施,学生工程实践能力锻炼和培养取得了较好成绩。学生普遍认可在毕业设计中工程实践的锻炼,坚定了从事专业技术工作的信心和决心。同时,教师的工程实践能力和业务素质也得到很大提高。 作者:杨孟涛 王晓梅 杨永刚 单位:重庆科技学院 机械电子工程论文:探索机械电子工程设计技术 1机械电子工程中EDA技术研究 EDA技术在长期的发展过程当中不断实现完善和优化,且其实际应用范围也越来越广泛,到目前为止,已经全面应用到了电子工程、通信、生物、医药以及航空航天等多个领域,尤其是在机械电子工程当中,更是十分优秀的技术,这主要是因为在电子工程设计当中需要通过EDA技术中的虚拟仪器来对产品进行必要的测试,其具体应用分析如下。 2在电子设计当中进行仿真分析 机械电子工程设计方案完全确定以后就需要通过适当的系统仿真或者结构模拟来对其科学性、合理性以及可行性进行分析和研究,以此来保证所设计方案能够在后续实践当中顺利应用。此时采用EDA技术的好处就在于能够通过各个环节当中的传递函数进行数学建模来进行所需要的仿真分析,经过这样一种构建和处理的仿真系统,能够很好对机械电子工程系统设计方案进行推广和使用,并准确验证一些理论和构思的实际合理性。除此之外,EDA技术在仿真分析完成之后还能够对各个电路的实际结构进行分析,同时对电路结构的正确性和性能指标进行分析,实现分析过程的量化。可以看到的是,这样一种量化的仿真分析确实使得我们国家电子工程设计整体水平得到了极大程度的提高。 3电路特性的优化设计 想要保证电子元件在应用过程当中尽可能的安全和稳定,最重要的就是要保证其拥有最佳的容差和工作环境温度,但是在实际的工作环境下,传统电子工程设计方法是很难对电子元件的实际容差以及环境温度进行全面的勘测和分析的,因此就容易导致所得到的设计方案存在着各个方面的漏洞和误差,电子元件的容差以及工作环境温度当然也很难得到有效的保障。通过EDA技术则能够较好的解决该问题,这主要是因为EDA技术能够对温度进行统计分析,并根据分析结果确定出最佳的电子元件参数和电路结构来,相应的也就能够获取适宜的工作环境温度,这样一来,不仅能够对电子工程设计方案本身进行必要的完善和优化,还使得其实际工作环境也有了相当好的保证,可谓是一举两得。 4对电路特性进行有效分析 事实上,对电路特性进行有效分析是EDA技术当中非常重要的一部分内容,这主要是因为在电子工程设计当中,基本上所有的理论分析都是基于数据测试和特性分析来进行的,因此这样两部分数据获得的及时性和准确性都是非常关键的。在传统的电子工程设计当中,由于受到硬件和技术等各个方面的局限,其测试结构和测试方法都存在较多方面的问题,使得电路测试的实际精度受到非常大的影响,严重时候甚至有可能干涉到产品的后期使用稳定性。而EDA技术的应用则能够对整个系统进行全面而精确的测试,既能够避免方案在局部出现结构性差异,还能够对方案整体性和合理性予以保障。 5机械结构中注意防止静 电机械结构主要是指根据一定的原理方案,设计出具体的结构图,并应用于实物,最终达到要求功能的结构。随着高科技的发展,尤其是以轻、薄为发展趋势的电子产品的发展,对集成电路元器件的要求也越来越高,愈加缩小的线路和密集的电子元件排列对都静电防治提出了更高要求。静电电场和静电电流是造成电子元件毁坏的致命因素。静电电场和电流对周围电荷的强大吸引力,破坏了绝缘体造成元器件敏感度的急剧下降,甚至电路导体烧融,电子产品爆炸等。 6结束语 通过上文说明和分析就可以看到,EDA技术在机械电子工程当中的应用和发展给我们国家的电子工程设计带来了巨大的变革,通过EDA技术设计出来的机械电子产品不仅使用性能好,而且专业化程度也有着非常大的提升。机械电子工程设计人员在工作过程当中采用该技术不但能够较大程度的提高工作效率,还能够获得更多具有高附加值的电子产品来。在本文当中,对EDA技术进行了简要介绍,并重点分析其在机械电子工程当中的重要应用。 作者:王立君 单位:长春宏光—奥托立夫汽车安全装备有限公司 机械电子工程论文:机械电子工程与人工智能的关系思考 摘要:机械电子工程与人工智能的结合是机械电子工程的必然发展趋势,如今人工智能在机械电子工程中的应用越来越广泛,两者的结合将使机械电子工程的自动化和智能化水平进一步提高,同时也有利于人工高智能的更好发展。本文将对机械电子工程与人工智能的各自特点以及历史发展进行简要分析,着重探讨机械电子工程与人工智能之间的相互关系。 关键词:机械电子工程;人工智能;关系 机械工程的每一次发展都带动了工业生产水平的显著提升,机械电子工程通过融入电子技术,使其突破了机械工程的局限性,能够完成传统机械工程难以完成的复杂工作任务,同时也降低了对人员操作的依赖性。随着机械电子工程的不断成熟以及人工智能的快速发展,两者的结合应用得到了广泛重视,机械电子工程的智能化方向发展,将使其技术水平得到进一步提升,满足工业生产对机械设备的多元化需求。 1机械电子工程的发展过程及技术特点 1.1发展历程 机械电子工程在其发展的最初阶段,没有受到相关产业的高度重视,由于缺乏资源支持,技术水平提升缓慢,许多机械电子产品都需要通过手工制作,使其发展受到较大限制。随着机械电子工程的工业化水平不断提升,其技术价值逐渐显露出来,通过机械技术与电子技术的相互结合,能够有效提升传统机械产品的功能和性能。因此机械电子工程逐渐开始受到重视,并实现了流水线生产。但从目前生产规模和生产水平来看,虽然我国引进了国外标准生产线,但生产能力与市场需求相比还较为落后。 1.2技术特点 机械电子工程的主要特点是综合性强,具有跨学科性,涉及到机械、电子技术等多个领域,虽然在设计环节仍以机械为主,但电子技术和信息技术发挥出了越来越重要的作用。还需要根据系统配置需求和生产目标,综合利用其它科学技术。因此,在机械电子工程的设计过程中,通常采用从上至下的设计策略,将不同领域的技术模块相互结合,实现设计中产品的功能和性能要求。相比于传统机械产品,应用多门先进技术的机械电子产品在外观结构上更加小巧、精致,内部结构更加复杂,产品功能和性能都得到了极大提升。 2人工智能的三个发展阶段及发展前景 2.1三个发展阶段 截止到目前为止,人工智能历经了三个发展阶段,在其技术萌芽阶段,人工智能发展缓慢,但是在这一阶段为人工智能的后续发展积累了大量的宝贵经验。第一台超级计算机的诞生加快了人工智能的发展速度,但是在该阶段的研究仍未取得实质性进展。从1956年开始,随着人工智能命题的首次提出,人工智能进入第一个发展阶段,其基本原理和博弈原理得到证明,解放了技术思想,为人工智能的后续发展提供了强有力的理论支持。1977年,第五届人工智能会议的成功召开使人工智能进入第二发展阶段,其技术应用得到快速发展,并与实际生产相结合,取得了重要的实际应用价值。近年来,人工智能的发展受到了越来越多的关注,具有良好的发展前景。 2.2发展前景 人工智能以计算机为依托,不断延伸自身的智能性,深度挖掘计算机功能的各种可能,是21世纪以来最具有发展前景的学科之一。人工智能学科以计算机技术为基础,立足于心理学、信息论等多个领域知识,吸收了许多其他学科的特点,同时也推动了其他学科的更好发展,是一门极具发展潜力的前沿学科。人工智能技术在机械电子工程领域的应用,将弥补机械电子工程的不足,促进机械电子工程的更好发展。 3机械电子工程与人工智能的关系探究 3.1应用差异性 人工智能的应用需要以计算机网络系统为依托,因此无法通过其他途径在机械电子工程中得到应用只有对网络系统进行人工的指令转变,才能在机械电子工程中实现智能化控制。而计算机网络系统的运行是以数据分析和计算为基础的,一旦在数据处理过程中出现问题,就会导致人工智能控制失误,进而导致机械电子工程的网络系统发生崩溃。因此,人工智能在机械电子工程中具有一定的应用差异性。 3.2综合性补充 机械电子工程采用模块化设计方式,每个模块的功能特点较为固定,而现代机械电子工程对其功能的多元化需求不断提高,一些综合性功能需要人工智能提供支持。因此,人工智能技术可以对机械电子工程进行综合性补充,通过其自身的综合操作功能,为机械电子工程的多元化工程实现提供辅助。比如目前较为成熟的模型推理系统就是两者相互结合的典型例子,也是人工智能技术在机械电子工程中应用的正确方法。目前人工智能中神经网络系统通过对人体神经进行模仿,使其技术水平更进一步,在机械电子工程中的应用,可以实现对机械电子工程各个功能模块的完整控制,使二者更加完美的结合。 3.3不稳定性处理及精度控制 不稳定性是机械电子工程存在的主要缺陷之一,其系统本质以及输入、输出关系决定了机械电子工程的不稳定性,对其各项功能的实现及正常使用产生较大的负面影响。在传统的机械电子工程中,主要采用解析法对系统的不稳定性进行调节控制,但这种控制方法无法做到精确控制,因此对不稳定性的调节能力有限。人工智能技术以计算机技术为基础,能够实现对数据的准确、高效处理,可以很好的弥补机械电子工程的这一缺陷。可以采用人工职能的神经模式对机械电子系统进行精确化控制,为系统的稳定运行提供保障。 4结束语 综上所述,机械电子工程与人工智能都经历了较为漫长的发展过程,都整合了大量相关学科,具有较强的综合性。针对于电子机械工程目前存在的功能多元化需求和系统不稳定性缺陷,人工智能技术可以对其进行有效弥补,促进机械电子工程的更好发展。因此,应加大力度促进机械电子工程与人工智能的相互融合,使人工智能技术在机械电子工程领域得到更加广泛的应用。 作者:李向栋;胡方同 单位:宁夏固原市气象局 机械电子工程论文:机械电子工程与人工智能关系思考 摘要:新时期背景下,半导体技术取得了理想的发展成绩,而机械电子工程也随之进入到各领域当中。其中,机械电子工程被广泛应用在日常生活和生产当中,向着人工智能化的方向发展。随着相关技术的全面可持续发展,新型技术和机械电子工程的有机结合,一定程度上增强了智能化水平。基于此,文章将机械电子工程与人工智能作为研究重点,阐述了两者之间的关系,以期有所帮助。 关键词:机械电子工程;人工智能;关系 所谓的机械电子工程,集中了电子技术和机械工程,属于一种新型的工程技术,因而在机械工程应用中占据关键地位。在机械电子工程的作用下,将机械工程基本功能充分发挥出来,而且通过对电子技术的运用可以高质量地完成工作任务,所以具备了多元功能。长期以来,基于社会发展,对于与操作相关的功能都提出了更为智能化的要求,必须要实现人工智能化的变革。 1机械电子工程概述 机械电子工程将传统的机械工程和电子信息技术进行有机融合,使得电子、机械以及信息间的关系更为紧密,所以机械本身的精准度和操作可靠程度也更强大,在高新技术领域被广泛应用。现阶段,通过对计算机信息传输的合理运用,能够完美连接多样化的机械,以保证所有机械都能够将自身的功能发挥出来。而控制中枢则集中于主控系统当中,与生产多元化需求相吻合,产品性能也随之提高。通过对机械电子工程模块化的设计,能够简化其内部结果,不仅可以达到多元化生产的目标,还能够节省生产成本,所以未来发展空间较大。但是,机械电子工程产品通常都是由人工控制完成生产,即便可以达到性能和多元化生产的要求,但人工操作会直接影响实际的生产效率,使得资源和市场的需求难以保持一致。在这种情况下,机械电子工程发展遇到瓶颈,且生产灵活性以及高效性仍需不断增强。 2人工智能概述 以计算机技术为基础衍生的全新技术就是人工智能,其中包含了计算机操作系统和数据信息处理,同时实现了上述功能的具体化,可以有效地控制电子设备,并实现现代机械设备操作,对于人工操作的依赖性明显降低。其中,人工智能对计算机数据处理和信息传输功能进行了合理地运用,有效控制机械设备,所以,计算机对于人工智能来讲十分重要。在计算机技术发展的过程中,人工智能控制也更加准确与迅速。在人工智能理念被提出以后,相关研究人员开始深入研制这一技术,并且在智能机器当中有效地融入人自身的惯性思维以及流程,以保证机器可以对人的思维进行模拟,积极开展简单亦或是复杂活动。但是,由于人工智能和机械的契合度不高,始终无法实现完全人工智能。在实践过程中,人工智能在高新技术中的应用相对广泛,能够完成基本工作,所以在现实生产中的功能仍然有待完善与深入研究。现阶段,新人工智能的重点将放在和机械电子工程相互融合方面,而其发展的状态也同样对机械电子工程技术的智能化发展产生了积极的影响。 3机械电子工程和人工智能关系研究 通过以上对机械电子工程和人工智能的相关研究可以发现,两者都具有自身独特的优势,但是在实践应用过程中也同样存在缺陷与不足。在这种情况下,深入探讨两者间存在的关系能够为机械电子工程和人工智能的有效融合提供有力的保障。 (1)机械电子工程应用人工智能具有依赖性。对于机械电子工程而言,引进并应用人工智能需要将电子工程的计算机网络系统作为重要基础,所以,人工智能的应用条件也更高。在这种情况下,就必须要将高新技术作为优秀,在网络命令和计算机信息传输的作用下转变人工化指令,对机械生产以及运作进行正确地指导。所以,如果机械电子工程网络系统的数据不正确亦或是分析有偏差,都会直接导致机械动作的错误,甚至还会致使以人工智能为基础的机械电子工程自动化操作系统完全瘫痪,而电子机械工程功能也难以得到发挥。近年来,在科学技术发展的过程中,工业生产领域对于系统要求逐渐提高,其中涉及到诸多类型的数据处理问题,因而人工智能必须要保证系统工作正常才能够将功能充分发挥出来,所以系统的依赖性相对较强。 (2)人工智能有效补充机械电子工程。对于传统机械电子工程来讲,采用的是模块化设计方式,因而在功能方面表现出多元性、固定性以及生产方式单一性等特点,也同样对机械工程多元延伸带来了不利的影响。在这种情况下,为了实现机械电子工程综合功能的发挥,必须要对人工智能模型推理系统进行合理地运用,辅助实现目标。现阶段,机械电子工程模型推理系统自身已经具备了相对较高的智能化水平,而且基本能够完成整套生产过程操作。需要注意的是,系统对人体神经网络进行了模拟,进而在计算机内部构建出智能神经网络系统,一定程度上提高了人工智能水平,而且对于人工操作的依赖性减少,达到了机械工程自动化运作的目标,将模块控制完整功能充分发挥出来,并且在工业生产中有效连接。 (3)人工智能强化了机械电子工程的稳定程度。不管是操作系统亦或是信息传输系统,机械电子工程的稳定性都相对薄弱,而且在设计初期,控制操作稳定且不发生改变,始终根据设计程序固定,对机械设备进行控制并完成操作。由此可见,系统本身较为死板且不具备灵活性,如果计算机操作系统数据传输不正确亦或是分析出现错误,就会将错误指令发送出来,导致机械动作不正确,严重影响了模块机械功能发挥的效果。但是,若在机械电子工程中融入人工智能,通过灵活处理手段的应用与人思维惯性的模型,可以及时处理计算机操作系统不正确之处,进一步提高数据准确程度,确保所发出的操作指令是正确的,进而补偿机械电子功能缺陷。在实践过程中,人工智能可以对机械电子工程数据输入、处理以及输出等多项工作进行合理地控制,并且保证数据处理的准确性与高效性,有效提升机械电子设备的稳定性。 (4)人工智能提高了机械电子系统的精准度。对于机械电子工程模块设计而言,对数据控制主要是以精确状态存在。但是,在系统功能实现的过程中,客观数据会发生改变,所以,必须要合理调整系统功能当中的数据,只有这样才能够确保系统稳定地运作,同时增强系统精度控制的准确性。如果机械电子工程面对这一需求,难以自动处理,那么人工神经模式对于系统精度的控制将产生积极的现实意义。 4结语 综上所述,机械电子工程的智能化特征是传统机械电子工程难以比拟的,因而也逐渐成为工业制造的重要发展方向。基于科技的全面发展,各学科也随之细化与深化,学科交叉现象更加频繁,同样实现了知识的延展,进一步推动了科技的多元化发展。而智能化机械电子工程能够进一步增强实际的生产效率,尽可能节省生产制造行业人力成本。由此可见,机械电子工程和人工智能之间存在紧密的联系,相辅相成,共同进步,而深入研究两者的关系也更具现实意义。 作者:哈力旦木•乌甫尔 单位:新疆电化教育馆 机械电子工程论文:控制工程对机械电子工程的影响 1控制理论在机电系统中的应用 1.1预测控制在高速液压机中的应用高压、高速化是目前液压机的技术的重要发展趋势。但是随着速度和压力的不断提高负载惯性也随之不断增大,其直接后果就是系统超调变大、精度下降。采用预测控制是解决液压机高速、高压化造成的负面影响的有效手段。这一控制的基本原理是根据采样时刻及在此之前的系统输出的历史数据,建立系统输出的预测模型,然后再根据以预测模型为基础得到的预测输出值对系统误差变化率进行预测计算,并由计算结果来进一步确定控制器输出,以达到提前控制模式的实现。这种方法在数据较少和各种外界因素影响的情况下,仍可以获得较高预测精度,因此特别适合液压机为代表的电液伺服系统的快速预测控制,并获得良好的预测效果。 1.2鲁棒控制在柔性臂轨迹跟踪中的应用鲁棒性是指控制系统某方面的性能或指标在干扰因素影响下保持不变的程度。因此控制系统的鲁棒性是其能否应用于工业现场的重要指标。多变量系统鲁棒控制产生近四十年来,取得了丰富的成果,并为其在工业控制领域的应用奠定了基础。柔性机械臂是强耦合、非线性的多输入输出的分布参数系统。此类系统的重要特点是大幅整体运动与小幅弹性振动的耦合。这种耦合动力学行为相当复杂,其不仅具有逆运动方面的不确定性,同时还会遭遇多种不确定因素,因此针对柔性机械臂的控制较为困难。解决办法可以采用基于假设模态法和奇异摄动理论,将整个系统从理论上拆解为慢变以及快变子系统。用滑模变结构控制方法设计慢变控制器,利用H∞控制理论设计鲁棒控制器用于快变系统控制器设计,以克服非结构不确定性和振动的影响。此外,基于轨迹跟踪准静态补偿控制思想进行补偿控制算法,保证滑模变结构控制和H∞控制的组合控制,使系统能够精确跟踪目标轨迹。 1.3模糊控制在机械加工过程中的应用许多机械加工过程十分复杂,用常规的控制方法建立精确的数学模型困难较大,自动控制的效果也不理想。模糊控制具有将复杂问题直观话、构造算法灵活化以及控制编程简单化的特征,因此在这些机械工程控制中也得到了广泛的应用。模糊控制并不用对控制对象进行精准的数学描述,只需要直接的输入测量值与设定的偏差及其偏差变化率等条件,即可以得到最优控制输出值,目前利用模糊控制在805单片机上的模糊控制系统的仿真实验结果显示了控制效果十分明显。 1.4神经网络控制在数控机床中的应用神经网络是仿生学思想在控制领域应用的最新成果,其是由众多简单的神经元连接成。其中的每个神经元在结构和功能上都相对简单,但整个网络结构可以组成高度非线性动力学系统,从而用于复杂物理系统的表述。神经网络的主要优势是可以进行大规模并行处理,同时还初步具有类似人脑的自适应、自组织、自学习能力,因此在智能化方向下的自动控制领域具有广泛的前景应用。数控机床是现代机械工业必不可少的高效自动化设备。目前数控机床控制中的主要问题是自适应能力低下,主要表现在切削过程的不可预知和不可确定性的情况下缺乏良好的识别和处理能力。为了避免这种情形下的刀具破损、机床自激振动异常情况发生,通常要选用较为保守的切削参数,这就限制了数控机床加工能力的发挥和工作效率的提升。 2结语 目前机电技术的发展方向是电子化和智能化,这也是科技和时代进步的必然要求。在电子信息迅速发展的时代,机电人员只有将先进的现代控制理论应用于机电系统设计,使其稳定性、准确性和快速性不断提高,才能促进了工业生产向机械自动化和智能化的方向不断前进。 作者:朱颖单位:江苏紫光吉地达环境科技有限公司 机械电子工程论文:机械电子工程毕业设计的改革 一、毕业设计的改革 毕业设计是学生在校期间非常重要的一个环节,对于机电专业的学生来说更是重要。在之前的学习中,主要以学习理论为主,理论用于实际的时间不多。那么毕业设计就可以提供这样一个机会,将理论用于实践的机会,锻炼学生自主学习能力的机会。毕业设计的质量能直接反映一个学生的综合素质。毕业设计教学中,要注重提高学生的全面素质,融思想道德素质教育、业务素质教育、文化素质教育于一体,努力培养学生探求真理、勇于创新的进取精神、勤奋钻研独立思考的优良学风和严肃认真的工作态度,以达到培养应用型人才的基本要求。 1.加强学生管理,重视毕业设计为了提高毕业设计质量,应该从平时的学习抓起。经常性举办一些关于教育教学、职业生涯的讲座。要学生清楚学习不是分开的,是成一个系统、体系的。平时学习的基础知识和毕业设计有很重要的关系;平时养成的学习习惯直接影响学生以后的工作态度。笔者认为在大学里最重要的一点就是要学会怎么学习,这也是大学里最重要的财富。学生应该由被动学习转为主动学习,学习不是一种负担,而是一种“游戏”;考试不是目的,而是表现自我的一种方式。另外,要端正找工作的态度,找工作固然很重要,但是毕业设计更重要。学生一定要平衡好找工作和做毕业设计的时间,这也是学生应该学习的一种能力。 2.加强师资队伍建设,提高教师的业务水平教师在毕业设计期间起着很重要的作用,高水平的指导老师可以通过严谨细致的治学态度、求真务实的科研精神和一丝不苟的工作作风影响学生,并以高尚的道德修养、渊博的专业知识、扎实的理论功底感染学生,成为学生的表率,从而带领学生圆满完成毕业设计。提高教师业务水平方法很多,比如可以通过外出进修、在职培训等方式。教师在假期里可以交流、反思、读书、筹划。 3.毕业设计与企业生产实际结合毕业设计选题首先要符合教学的基本要求,并且学生要感兴趣,所以在选题时尽量要结合生产实践。这样就要求毕业设计指导老师要走进企业,了解企业现状,尽量能找到适合自己研究方向的课题,并且具有一定的实践性。这样的题目学生感兴趣,并且可以锻炼学生独立工作的能力,培养学生创新的能力,培养学生的综合素质和工程实践的能力,为学生将来走上工作岗位打下坚实的基础。尤其是机械电子工程专业,具有很强的工程实践性和实用性。针对此专业就业的渠道主要是大中型企业单位,而现代企业缺少的人才是能利用所学的专业知识解决企业里出现的实际问题的应用型人才。学生培养人才要迎合企业需要,因此将学生的毕业设计与企业生产实践相结合对学生将来的就业十分有利。学生的毕业设计与企业相结合可以以多种方式来呈现。比如:与用人单位签订就业协议的学生可以在相应的企业完成自己的毕业设计;再比如,部分学生可以在与学校对口的生产实习单位完成毕业设计;专业指导教师深入到企业,用与企业的横向课题指导学生完成毕业设计等。学生在企业做毕业设计可以充分调动学生的主观能动性,激发学生的好奇心,变被动学习为主动学习,使学生把所学的理论知识与生产实际相结合。在向工程人员学习的过程中,学生还可以接触到用前沿的生产工艺、生产设备去开发和研制新产品的技术。学校指导老师对这样的学生应该加强监督,把握毕业设计的方向、难度和进度,注重学生的宏观指导。学生既能为企业服务,又能接受生产实际的检验。 4.毕业设计与科研项目相结合毕业设计是大学最后的综合性实践教学环节,对学生以后的工作、考研都有一定的影响。而科研项目对学术发展和科技发展都有促进作用。所以本科毕业设计应该与科研项目相结合,这样有利于师生探讨,集思广益。另外,许多指导教师既做科研项目又要带毕业设计,时间和精力都跟不上。将毕业设计和科研项目相结合,老师在做科研项目研究的同时又可以指导学生做毕业设计,大大节省老师的时间,又能保证给学生毕业设计充分的指导时间。学生也可以为科研项目的进一步研究提供一些服务。科研项目与毕业设计相结合的方式可以使参加科研项目的学生感到责任的重担,激起学生对毕业设计的热情,培养学生的团队意识。这对学生以后的工作也有很大的帮助。项目的完成需要团队的力量。学生在参加科研项目时一般是负责科研项目其中的一个子课题,如果有一个学生进行不顺利,也许会影响整个科研项目的进程,这要求学生要有很强的团队意识。要想顺利完成课题,学生必须认真思考、刻苦钻研,有利于培养学生的团队意识以及克服困难的意志、毅力。毕业设计与科研项目相结合,为科研项目服务,这种方式可以将毕业设计结果运用到科研项目的研究当中,为科研项目奉献力量。再者,科研项目一般都有一定的资金支持,这使得科研项目的实验研究条件一般都比较好,研究氛围也比较浓厚,为提高学生的科研能力和综合素质提供了保障。 毕业设计与企业生产实践相结合,毕业设计与科研项目相结合可以使学生真正成为毕业设计的主体,真正参与进来,而不是指导教师怎样安排,学生便循规蹈矩、按部就班完成自己的任务,而且也可以促进学生之间的沟通交流,提高学生的集体合作意识、团队意识。将科研项目与毕业设计相结合是全面检验学生大学期间所学理论知识运用到实践中的良好方式,提高了学生的实际工作能力,是从学校学习到社会工作的良好过渡阶段。将科研项目与毕业设计相结合有利于锻炼学生的创新能力、应对能力、综合实践能力,有利于培养学生的责任意识、团队协作意识,有利于将本科毕业设计与实际生产、科研结合。 二、结论 对于我校应用型人才的培养要求,四年大学阶段的学习不仅要教授学生书本上的知识,更要培养学生实践应用的能力、创新的能力和学习的能力,全面提高学生的综合素质。把关好毕业设计就是很重要的一个方面。机械电子工程专业正在进行积极的探索和改革。主要从两个方面着手,一是加强学生管理、加强师资队伍建设;二是毕业设计与企业生产实践相结合以及与科研项目相结合等。实践证明,加强学生管理、加强师资队伍建设、与企业生产实践相结合以及与科研项目相结合是可行的、有效的,有助于提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力,提高学生的就业竞争力,有助于提高学校的应用型人才的培养,增强学校服务社会的功能。 作者:郝昕玉袁健王福元单位:盐城工学院机械工程学院 机械电子工程论文:机械电子工程探讨 1机械电子工程的特点 机械电子工程,顾名思义与传统的机械工程相比较有着明显的特点:第一,主要是具有明显的电子信息技术特征。无论是机械结构本身还是外在设计都充满了时代的气息,计算机信息技术完全被充分的体现出来,将更多地现代化元素融入机械设计当中,使其机械设计不仅仅是单纯的机械工程,可以从多个角度进行机械设计,从而更加能适应时代社会发展的需要,更好的促进经济建设与发展。第二,机械电子工程在产品设计上更加简单便捷,操作起来更加容易。但是往往对于设计要求上更加严格,与传统机械相比较而言,设计必须具有一定的可操作性和创新性。设计产品的创新是为了更好的适应时代社会的进步,同时也是为了更好的符合人们简单操作的实际需要,对此引起了社会各界广大消费者的关注。同时对于机械师而言也提出了更高的要求,设计者在进行机械设计的同时必须考虑到它的实用性以及受众的可接受性,在一定程度上设计的创新还可以推动机械行业的广泛发展,很多传统的机械设计之所以不能适应时展的需要就是因为在技术上难以突破创新,将其主要功能不能很好的被充分发挥出来,设计过于简单化,机械难以操作。很多机械者并不能完全掌握机械的使用方法与原理,这样在很大程度上还增加了机械事故的发生,为了避免这种现象的发生,必须加强对其设计理念的创新,不断引入新的元素,真正意义上促进机械设计的发展。 2机械电子工程的发展 2.1机械电子工程的初期发展时期 在人类历史上,外国人举办了很多次的机械电子工程的交流会,在初期的机械电子工程的交流会中,外国人第一次把结合了信息时代元素的机械工程称为“机械电子工程”,机械电子工程在这一时期得到了很多人的重视。人们应用这一时期的机械电子工程去做了很多的研究,这一时期的机械电子工程还是处在一个相对比较落后的发展时期,各个方面还相当不成熟。 2.2机械电子工程的滞后发展时期 一个新生事物的出现和发展必然会经历很多的挫折,这是任何一个新生事物的出现和发展过程所无法避免的,机械电子工程对于新时代来说也是一大新生事物,对于机械电子工程来说,机械电子工程的出现和发展必然会经历很多的挫折,这是无法避免的。科学家们在机械电子工程的初期发展时期之后,对机械电子工程的研究力度不断地加大,对它的研究领域不断地扩大,而研究力度越大,机械电子工程的问题也就会越来越多,对于很多的科学家来说这是一个很大的难题,因为要研究机械电子工程的各个因素,科学家们不仅要研究传统的机械工程,还要研究信息时代赋予机械电子工程的时代元素,而对于这些因素的研究对一个机械电子工程师来说要求很高,机械电子工程师不仅要对传统的机械工程进行一定的研究,而且要对新时代下的信息化元素进行深入的学习,只有充分地做到这两点,我们的机械电子工程师对机械电子工程的研究才会有所进步。而这一时期的机械电子工程师却没有满足这两个要求,这一时期的很多机械电子工程师对传统的机械工程颇有研究,但是对于新时期的信息时代的知识确是很欠缺,他们也并没有对新时代下的信息化元素进行深入的学习,而是对新时代下的信息化元素采取逃避的方式,在这一情况下,机械电子工程也不会得到发展,只会处在滞后时期。 2.3机械电子工程的平稳发展时期 在经过一段时间的滞后发展时期之后,很多研究机械电子工程的科学家都觉醒了,他们在寻求一种进步,而要使机械电子工程得到长足的发展,研究机械电子工程的科学家们就必须加强对传统的机械工程的研究力度和对新时代下的信息化元素进行深入的学习。研究机械电子工程的科学家们的觉醒使得机械电子工程在新时期下得到平稳的发展。 3机械电子工程的应用 随着社会的进步,人们对机械电子工程的研究力度不断地加深,机械电子工程的应用领域不断地扩大,对于传统的机械工程来说,它的应用领域受到了极大的限制,传统的机械工程仅仅只是应用在一些比较低级的和要求不是很高的基础领域,而随着时代的进步,这些比较低级的和要求不是很高的基础领域会逐步地淘汰,机械电子工程将会取代传统的机械工程,它的应用领域正好可以弥补传统的机械工程的不足,机械电子工程的应用领域不是一些比较低级的和要求不是很高的基础领域,而是经过改造的比较低级的和要求不是很高的基础领域和一些比较高级的领域。随着时代的发展以及人们对机械电子工程的研究力度不断地加深,机械电子工程的应用领域将会更广更大。 4结束语 在现在的社会状况下,我们对机械电子工程的研究越来越重视,它并不仅仅是一门学科的研究,对机械电子工程的研究更重要的是对我们现实生活的重大意义。我们应该意识到对机械电子工程研究的投入极为重要,对机械电子工程的研究有了很多的发展,其作用的领域也是越来越广,其发展的作用不容忽视。机械电子工程的发展还有待于研究机械电子工程的科学家们的共同努力,研究机械电子工程的科学家们只有不断加强对科学知识的学习,他们对机械电子工程的研究才会更加的深入。笔者相信,通过研究机械电子工程的科学家们的共同努力,我国的机械电子工程一定会蓬勃发展。 作者:杜景明单位:哈药集团三精制药诺捷有限责任公司 机械电子工程论文:小议机械电子工程的毕业设计 本科毕业设计基于工程实践的机械电子工程应用型本科毕业设计指导方针,毕业设计环节要实现产学研合作,进一步发挥学生的创新精神与求实态度,最大限度地提升学生用所学的理论知识解决具体工程实践问题的能力,为今后从事实际技术工作奠定坚实的基础。 (一)加强指导教师的工程实践能力 高校教师普遍存在理论知识较丰富,工程实践经验相对不足的现象,要在毕业设计中较好地指导学生,使学生的理论和实践能力得到较大的提升具有很大的难度。为加强指导教师的工程实践能力,应从三方面入手:(1)学校出台相关的政策,鼓励教师开展和从事校企合作项目。(2)教师勤于到企业考察和学习,不辞辛苦,和现场的工程技术人员交流,探索和思考生产和实践中的难点和问题需。(3)着力提高实验室的利用率。在熟悉现有实验设备的基础上,可以鼓励教师和学生自主开发更好的实验项目和设备,促进教师和学生能力的锻炼和提高。 (二)注重毕业设计课题实践性和多样化 在毕业设计的选题时,必须在遵循“真题真做”的原则下,鼓励实践性、多样化的选题模式,百花齐放,最大限度的发挥学生的能动性。其一,学生积极参与教师的科研项目。在各高校中,大部分教师在完成教学工作的同时,也承担了一些相关的纵、横向科研项目。学生通过毕业设计与教师的科研项目相结合,可以在毕业设计阶段真正参与到具体的工程实践设计中,促使学生主动地联系社会生产实践,深入工程现场,从而大大提高学生获取知识的能力、熟悉工程实践设计开发的手段和方法。其二,毕业设计与工作岗位切合。由于到了大学四年级下学期,许多学生已找到工作单位,或有心仪的工作对象。因此,应引导和鼓励学生根据自己的实际情况和兴趣选题,使学生的毕业设计针对性强,学习积极性高,交流主动,设计过程更加考虑工程实践应用,对毕业后较快进入工作角色很有帮助[4]。其三,校企联合指导。采用校企联合共同指导的方式,用人企业可以根据自己的实际情况,引入具体的工程实践课题,制定具体的毕业设计目标和要求。学生可以充分利用企业的设备、场地和技术力量,在毕业设计时采用各种灵活的方式,如:以企业技术人员的现场指导为主,以学校教师指导为辅等。通过这种形式学生能够尽早地熟悉企业的组织结构、管理模式、产品开发流程、生产工艺等基本内容,实现了学校教育与企业用人需求的紧密对接,促进毕业生更快更好地融入企业的生产和设计研发。其四,毕业设计与创新竞赛的结合。近年来,各种形式的创新竞赛得到了很大的发展,业已成为培养学生创新能力和实践动手能力的重要载体。创新竞赛对培养和提高学生的创新思维、创新能力、团队协作精神、解决实际问题和实践动手能力等方面具有极为重要的作用。我们总结多年来的经验,发现创新竞赛在形式、内容、深度和广度等方面都与毕业设计选题较为类似,因此很多毕业设计指导教师都尝试从创新竞赛中遴选课题,大多数学生特别是参加过竞赛的学生也非常愿意从事与竞赛相关课题的毕业设计,特别是参加实际项目,动手做出实际的系统或演示装置。 (三)毕业设计的具体实施 1.提前进入毕业设计。指导教师通过给学生上课时讲解毕业设计的目的及意义,务必使学生充分认识到毕业设计的重要性,考核的严肃性,充分调动学生的积极性和主动性。选题时让学生根据指导教师的科研题目、企业课题或竞赛题目自由选题,教师再根据题目及学生的具体特点完成互选。选题结束后立即指导学生进入开题报告准备阶段,这样在学期末、寒假及最后一学期毕业设计之前的一段时间,学生可以提前3个月左右进入毕业设计。在正式进入毕业设计时,学生基本都已经完成了开题报告,资料收集、整理,相关知识和软件等的学习,确定了研究内容和研究思路。 2.深入工厂现场。在基于工程实践的毕业设计课题研究阶段,一定要求和鼓励学生勤下工厂,深入现场,分析相关的设备原理、结构,以及存在的问题等,制定详细、具体的设计方案,进行科学严密的分析、计算,为最后的具体设计和论文的撰写打下坚实的理论和实践的基础。在毕业设计期间指导教师要有针对性地引导学生进行思考,指引正确、合理的研究方向及思路,同时应充分发挥学生的想象力及创造力。经过毕业设计的锻炼,学生不仅可以加深和巩固专业技术知识,而且通过具体的工程实践灵活运用专业理论知识,激发学生的创新精神,培养优良的专业素养。 3.严肃毕业设计考核。在毕业设计开始时,指导教师一定要严肃纪律,提出较高的标准,激起学生的紧迫感,意识到毕业设计并不是想象中的轻松。在学生的毕业设计整个过程,指导教师要有很强的责任心,采用动态检查跟踪的方式,以“一日一记”、“一周一会”等形式,及时发现问题并迅速解决纠正。对于在设计中进度落后,问题较多的学生要严肃警告。对于最终没能达到毕业设计任务要求的学生不能给与通过。近几年,学校机械电子工程本科生中均有约3%的毕业设计不及格率。 经过近几年来基于工程实践的机械电子工程应用型本科毕业设计的探索和实施,学生工程实践能力锻炼和培养取得了较好成绩。学生普遍认可在毕业设计中工程实践的锻炼,坚定了从事专业技术工作的信心和决心。同时,教师的工程实践能力和业务素质也得到很大提高。(本文作者:杨孟涛、王晓梅、杨永刚单位:重庆科技学院) 机械电子工程论文:机械电子工程设计及模式研究 摘 要:时代的进步,科学技术的革新,电子产品不断更新换代。研究发现,如今的电子产品具备较高的集成度,且体积较小,容量较大,那么在这种状况下,对电子产品的设计提出了较高要求。基于此,本文主要对机械电子工程设计与模式进行探讨,希望给相关人员提供参考。 关键词:机械电子工程;设计;应用 机械电子工程已经作为科技发展的产物,成为了高新技术的代表,在各个国家和领域都有大力度的研究和投入。在我国,机械电子工程不仅仅作为重要的高科技产业,还对全面提高我国的国际竞争力具有积极的意义。 1 机械电子工程中的技术要点――EDA技术 在机械电子工程设计中,EDA技术是一种新技术,是机械电子工程设计中非常重要的技术。在实际应用过程中,EDA技术的主要载体是能进行大规模编程的逻辑器件,在进行编程的时候,使用硬件描述语言的表达方式。在EDA技术应用的过程中,需要利用算机和可编程逻辑器件等,作为开发软件或试验软件,对特定的目标芯片进行适配编译和逻辑映射,最终形成电子新系统或专用集成芯片。EDA技术的发展是在电子电路CAD技术上形成的计算机软件系统。EDA技术的组成部件是编译器、综合器、下载器和适配器,对于综合器,是用来将设计师的设计文件进行转换,成为该系统的门级描述,综合器的作用其实就是能将硬件和软件进行相互连接。对于适配器,是能生成最终下载文件,并能将其安排到指定对的器件中。目前,在机械电子工程设计方面,主要的优秀技术就是EDA技术,其主要是因为在EDA技术中应用的是HDL高级语言,HDL高级语言可以实现公开利用、描述范围广,在进行机械电子设计中,能起到非常多的辅助作用,在进行后期交流、修改和保存的过程中也十分方便,且该语言能对现有的已经完成的设计方案进行自动在线升级。另外,EDA技术有着非常高的自动化程度,对一些常规的仿真、纠错等工作能够快速完成。 2 EDA技术的应用 当前,EDA技术已经在我国的很多领域得到了充分利用,比如教学、科研、设计、制造等行业,都是因为即使引入了EDA技术,才得以迅速发展。下面笔者将针对EDA技术在我国的应用进行探讨。 2.1 在教学方面 EDA技术已经是目前几乎是所有理工类院校的教学科目,尤其是机械电子工程设计专业,更是将其作为重点专业课程进行教学,这样做的主要目的就是让学生充分了解并掌握相关的EDA技术的概念与原理,并运用HDL语言编写相关的逻辑算法,进而学会简单的系统设计,为学生未来的就业打下基础。 2.2 在科研方面 科研阶段主要是通过电路的仿真工具来完成电路的设计,通过虚拟器来进行电子产品的调试,把OLI器件的开发应用到设备中。比如,当用到无线通讯系统CDMA时,为了区分不同的呼叫对象,CDMA就需要对每个手机和基站的编码进行合理的区分和识别,以找到不同的呼叫对象,这种判断依据是通过匹配滤波器的输出显示在输入数据流中的探调到特定的码序列,FRGA能够提供适合的滤波器,并完成数据处理的功能,体现了这项技术在信息通讯领域中的广泛应用。 2.3 在设计和制造方面 不论是高科技成果下的微处理器,还是彩电、音响等家用电器,EDA技术都在这些领域留下了深深的烙印。它不只是作为前期的模仿和调试而受到广泛应用,同时还关系到PCB的制作环节、电子设备的研发阶段以及焊接电路板等重要环节。 3 机械电子工程设计存在的问题 3.1 对于设计成果保护较为缺乏 根据我国机械电子市场的调查报告显示,当前我国存在大量的虚假机械电子产品,而且还存在部分商家仿冒他人品牌产品的现象,这种情况出现的主要原因,还是我国对机械电子产品设计成果的保护不够重视,而且相关设计人员也没有对自己所设计的产品具有维权意识,因此,机械电子产品设计成果的相关保护势在必行。 3.2 人才缺乏特定教育 尽管我国机械电子工程专业学生比较多,不过由于专业教学课程体系的限制,导致机械电子专业学生不能形成系统性学习,影响了学生在机械电子专业方面的实际应用。同时,机械电子专业教师更加注重学生的动手操作能力,忽视了学生相关理论知识的掌握,以至于出现了学生能够进行简单的机械电子设计,却无法明白其中的设计原理,也无法将其应用到更加宽广的领域,加上学生缺少综合性设计思想,所以很多机械电子专业的毕业生不能胜任设计岗位,就业率严重下滑。此外,我国从事机械电子设计的人员数量也相对较多,不过受自身能力的限制,这些设计人员不能紧跟时展的趋势,同时缺乏应有的发展眼光,最终造成机械电子设计行业发展较为缓慢。 4 机械电子工程设计的要点 4.1 仿真分析 在一款产品设计出来之后需要经过分析其是否具有现实意义上的可行性。而检验这个现实可行性的行为称之为仿真性分析。这个仿真性实验的主要工具就是EDA技术。EDA技术通过对产品的模拟实验建立相应的的模型,通过对模型进行仿真分析,得出一个函数,分析出其是否具备现实可行性。只有通过了仿真性分析的检验,才能将产品推向市场,才能真正地用于实践。所以,仿真性分析是机械电子工程设计的第一大要点。 4.2 优化设计 通过优化设计方案,可以保证更加稳定和可靠的应用电子元件,促使其容差和工作环境达到最优化。如果将传统的电子工程设计方法无法全面勘查电子元件环境,容易有不同方面的漏洞,这样就无法保证电子元件的容差和工作环境温度符合相关要求。而将EDA技术运用过来,则可以有效优化设计方案,原因就在于其可以分析计算电子方案环境,依据获得的电子元件的环境温度等数值资料,来优化设计方案,只有这样,方可以保障其能够可靠安全的工作。 4.3 防静电设计 人们日常接触到的这些机械电子产品,都是相关设计人员通过精心的设计并利用设计程序完成的,不过在科技迅猛发展的今天,我国的集成电路设计工作也变得愈加复杂,机械电子设计人员需要技术做好产品的防静电设计,确保产品的安全。我们都知道,静电在我们的生活中随处可见,而且其对设备的破坏力度也非常大,因此,机械电子设计人员需要充分了解静电的危害,在设计产品的时候加以关注,并保证防静电区域的整洁,降低静电发生的几率。 4.4 有效分析 EDA技术中非常重要的一点就是对电特性进行有效分析。机械电子工程设计中,相关人员需要及时对其中的理论数据进行分析,包括数据分析以及相应的特性分析,而要想确保这些数据与特性分析结果的准确性,就不能使用传统的设计方法,否则设计过程会受到很多方面的限制,同时相关分析结果的准确性也会受到影响。而EDA技术能够对整个设计系统进行全面的有效分析,对于保证数据的准确性以及分析结果的科学性都具有重要意义,这样设计出来的方案具有更高的科学性与合理性。 5 结束语 综上所述,机械电子工程在推动我国科技进步和社会发展方面有着非常重要的意义,而 EDA 技术在机械电子工程技术方案设计的应用中为我国的电子工程行业带来了巨大的变革,因此,必须加大对机械电子工程设计的创新与研究,才能通过科技改变我们的生活,进而促进社会的进步与发展。 机械电子工程论文:机械电子工程概述 摘 要:机械电子工程是20世纪70年代由日本提出的用于描述机械工程和电子工程一体化的一个技术术语。机械电子成为了一门新兴的学科也仅仅始于20世纪80年代。近些年来,由于以信息处理为优秀的人工智能技术的渗透,机械电子工程在传统机械系统动力传递和机构连接的基础上,更强调了信息的连接和驱动作用,并逐步向智能方向发展,已经逐渐成为机械工程的重要研究领域和技术革命的前沿方向。机械电子工程学科已经发展成为一门集机械、电子、控制、信息、计算机为一体的工程技术学科。 关键词:机械电子工程;传感器和转换器;测量系统 1 机械电子工程的概念 机械电子工程是20世纪70年代由日本提出的用于描述机械工程和电子工程一体化的一个技术术语。这个词的英文名字是取C械学的前半部分和电子学的后半部分组合而成的。 在工业发达国家,人们已经意识到,未来的工业系统,尤其是先进的机电系统的设计,制造和运行,将属于那些懂得怎么样去优化机械和电子系统之间联系的人,在这些系统中,信息将起着至关重要的作用;人工智能、专家系统、智能机器人将构成未来机械电子系统的驱动、监测、控制、和诊断的主导技术。 机械电子工程的本质是:机械与电子技术的规划应用和有效的结合,以构成一个最优的产品或系统。在激烈竞争的环境中,只有将电子学和机械工程有效的结合在一起生产出来的产品才更具有竞争力。 2 机械电子工程的应用 在制造业的广大领域中,采用机械电子方法设计的优点是:制造系统的结构易于改变,且产品的质量可以顺利的上升档次。日本人认为产品革新的未来属于那些能将电子系统和机械系统有机结合在一起的人,并已经在这些方面取得了卓有成效。日本的公司充分考虑市场需求,将机械电子方法用于高速纺织机械、计量和监测系统以及诸如集成电路自动检测等具有特殊用途的机械的设计中,并开创了新的局面。机械电子工程在产品中的应用从目前情况来看,有以下两类产品:1将现有产品进行机械电子改造以提高其性能;2用机械电子方法设计开发全新的产品。 3 机械电子工程的设计 在工程设计中,机械电子方法能将系统的大量材料和信息集中起来,使系统具有更高的性能、更强的灵活性。因此,要做到万无一失,机械电子工程的设计必须包括初步设计和具体设计两个阶段。用机械电子方法进行工程设计的优秀是将电子技术和计算机技术与机械系统有机的结合在一起。对现有产品或系统,也常用机械电子方法来改善其性能。工程设计的机械电子方法与系统结构的配置有关,在这种方法中,可以实现各种技术的集成,并对其进行评估。为达到这个目的,通常采用一种基于信息的自顶向下策略,就可以将系统分解成一些模块。例如:环境模块、装配模块、测量模块、通讯模块、处理器模块、软件模块、执行模块、界面模块等。从初级阶段的概念来说,在每一阶段都定义其下一级的模块子集,最终,整个系统中的每个部件的设计,都可以从该部件与其他部件的相关处着手。 4 测量系统 测量系统的任务是获取机械电子系统中需要的各种状态信息,并根据这些信息来控制系统的运行。将传感器配合某些特定功能的电路,可以构成一个测量系统。在测量系统中,由于测量的范围不同,并且测量系统的任一环节都可能存在内部的噪音或者外界的干扰,使测量系统的性能受到影响,因此也需要一些指标来表示测量系统的性能如:精度、稳定性、输入输出特性等等。对于测量系统的设计来说,机械电子系统中的测量系统大多是自动测量系统,他爸检测、数据处理、故障诊断和报警、校验等技术结合在一起。往往是多个敏感器件、多路信号有机的构成一个测量系统,而不是若干台仪器仪表的简单合并。简单系统往往采用直接连接。通用总线系统主要用于计算机和各种常规外部设备及I/O部件,构成通用计算机系统。测量系统的设计是为了保证能够得到所需要的信息,因此测量系统是设计中的一个重要环节。 5 传感器和转换器 在很多测量系统中,传感器和转换器都是用来提供系统状态信息的。传感器是在测量系统中,对所测物理参数发生响应的器件。转换器是能吧信息和能量从系统某一部分传送到系统另一部分的器件。在传送过程中的同时,能量形式也可能发生变化。在使用时通常不作区分。其分类可按功能分为:位移、速度、加速度、几何量、质量、力、等等。根据性能分:可以用精度、稳定性、线性度、灵敏度、量程等静态性能和响应特性的动态指标来评估。根据输出信号分:模拟量输出、数字量输出、频率输出、代码输出等等。在选用传感器或转换器时,用什么样的输出信号形式并不重要,因为用模/数转换器和数模转换器都可以获得多需形式。重要的是测量元件的功能和系统的总体性能指标必须满足需求。 6 微处理器 控制和信息处理是机械电子系统两种主要功能,期通常是由微处理器系统实现的。去其他控制和处理方式相比,微处理器有许多优势,其中最重要的是如下机电:1可存储、可编程控制2数字处理3工作速度4设计的灵活性5集成化6费用低。对于嵌入式微机系统的设计方法有:1基于模板的设计2基于模块的设计3基于芯片的设计。 机械电子工程论文:浅析机械电子工程发展方向 摘要:机械电子工程行业在之前的发展过程中,已经取得了非常大的进步,不仅成为我国国民经济支柱产业,同时竞争力也在不断提升。但是,在未来的发展过程中,仍然需要使得发展方向更加明确,才能够取得更大的发展。本文认为,未来机械电子工程发展的主要方向是机械化程度更高、电子技术更加完善、自动控制技术显著提升、信息处理速度加快。这些都是未矸⒄沟闹饕方向,当然为了更好发展,在其它方面也需要进一步加强。 关键词:机械电子工程 发展方向 一、机械电子工程行业现状分析 机械电子工程行业是目前来看,我国发展较为迅速,也比较重要的行业之一,因此,有必要对机械电子工程行业的现状进行分析,更好地了解机械电子工程的发展方向。 (一)国民经济支柱产业 从目前的情况来看,现阶段,我国机械电子工程行业发展十分迅速,在整个市场当中,有着十分重要的地位。甚至已经成为我国国民经济的支柱产业。尤其是在当前的国际贸易中,占有着不可或缺的地位。同时,随着经济的不断发展,尤其是随着当今社会的不断发展。消费者对于机电产品的需求量正在不断上升,关注程度也在正在不断提升。因此,伴随着这些需要,相应的出口也就显得越来越关键,国家和政府也在高度关注机械电子工程行业的发展情况。尤其是自我国加入世贸组织以来,我国的机械电子工程行业,实际上正在面临着新的发展机遇。尤其是经过几十年来的发展,实际上,我国的机械电子工程,已经发展得相对比较成熟。甚至已经逐渐成为我国国民经济发展中的第一大类出口商品,从而为社会的进步做出了较大的贡献。 (二)竞争力不断提升 随着市场份额的不断扩大,以及技术的不断成熟。因此,当前我国机械电子工程行业的发展,还在处于竞争力不断上升的阶段,尤其是对于那些现阶段经济全球化发展趋势越来越明显。在国际上的竞争力也是显得极为必要。当然,机械电子工程行业只有在现有的基础上,不断提升其在国际中的竞争力。从而才能够较好继续提升其发展水平。同时,还能够在不断发展中,为国民经济的发展做出较大的贡献。此外,由于我国机械电子工程行业的国际竞争力正在不断提升。当然,这就使得从我国机械电子工程发展来看,我国的机电产品的出口数量,其实是在不断增加的。一方面,我国机械电子工程行业的国际竞争力的提升主要表现两个方面。一是在相应的技术手段上,二是在技术的不断创新和优化上。这是我国机械电子工程行业竞争力不断提升的重要的原因。 二、机械电子工程行业发展方向 (一)机械化程度更高 机械电子工程的发展,很明显是离不开机械化程度的不断提高。因为机械技术是机械电子工程的支撑学科以及关键技术。因为在这一过程中,机械制造技术实际上是最为重要的影响元素。因此,在未来的行业发展中,必须要始终明确机械技术的重要地位。此外,因为机械电子工程,实际上是可以看做是多种技术向机械技术渗透的结果。因此,在实际的应用过程中,还是要注重机械电子产品的实际设计,同时要明确这些产品的设计思维、设计理念以及设计方法等,都是与机械制造技术有着很大的区别的。所以,在未来的行业发展方向中,对于机电行业人员来说,必须要从传统的机械思维模式,向着较为新型的机电思维模式的转变。 (二)电子技术更加完善 在机械工程行业中,另外一项比较重要的技术就是电子技术。因为,在机械工程行业中,实际上需要将电子技术,根据系统的实际要求,从而在实际的应用当中,将电子学的理论联系其中,从而在实际的工作中,不断地运用电子器件与机械元件。尤其是要在工作中采用某种控制策略,通过一定的技术和手段,从而很好地设计和制造出,能够满足用户需求的产品,并且可以实现特定功能的电路或电子系统。因此,做到将电子技术投入到机械电子系统或产品之中。 (三)自动控制技术显著提升 机械电子工程之所以受到广泛关注,这主要是因为现代机械电子工程的能够使得生产运用自动控制技术,很大程度上减少了人力成本。因为当代的自动控制技术主要是应用于生产、生活,以及军事、管理和教育等各个领域,所以应用范围较广,适用面也较广。实际上,自动控制技术能够在特定的情境下,做到不同程度地运用。从而使得这一技术的应用更加广泛。具体来说,就是在机械电子工程中,实际上自动控制技术主要就是控制理论的实践应用。基本上就是通过系统,将已经存在设备当中的硬件设备和软件系统,与其它多种技术相结合,从而能够有效地实现在系统的使用过程中,能够有效地选择控制方式,来很好地完成某种控制任务。从而有效地保证在实际的工作过程中,按照预想进行操作和运用,从而实现某个预设的目标。 (四)信息处理速度加快 现代社会处于信息快速发展的时代,因此就要实现快速处于信息。对于机械电子工程发展来说,未来的发展必须要进一步将信息处理的速度加快。从而能够更进一步地实现发展机械电子工程。同时,在实现信息处理速度的不断提升,需要在实际的工作中,提高信息处理设备的可靠性,从而帮助加快信息处理速度的提升,并且在此过程中,还能够有效地解决抗干扰及标准化问题。 三、结语 总之,机械电子工程行业是我国重要的支柱产业之一,对于我国经济发展,乃至全球经济发展都有着十分重要的意义。因此,在未来的发展中,还要不断地加强,对各方面技术进行不断完善,从而实现更大范围地运用。同时,在机械电子工程发展过程中还要注重产品的不断创新,以及人才的进一步培养,最终达到最佳的目的。 (作者单位:郑州市第七中学) 机械电子工程论文:机械电子工程领域中的人工智能技术应用分析 摘 要:将人工智能技术应用于机械电子工程领域中,强调将机械电子工程特点与传统机械系统功能、能量进行连接,突出信息连接的作用,并通过人工智能的方式促进机械电子产品的优化发展。本文在简单概述人工智能概念以及作用价值的基础之上,就机械电子工程以及人工智能的主要特点进行分析,重点就两者之间的关系以及人机械电子工程中人工智能技术的应用进行探讨与阐述,望能够促进机械电子工程与人工智能技术的进一步融合,从而为企业快速发展提供动力,促进经济效益目标的实现。 关键词:机械电子工程;人工智能技术;应用 在现代经济社会发展速度不嗉涌斓谋尘跋拢社会生产力水平明显提高。对于我国而言,在工业机械工程发展过程中,现代电子技术的应用促进传统机械工程逐步过渡至现代电子机械工程,而随着计算机技术以及信息技术的蓬勃发展,机械工程开始呈现出智能化、自动化的发展方向。特别是人工智能技术发展以来,此项技术在机械电子工程领域中的应用日益广泛,对提高生产力水平的意义同样非常确切。本文即围绕机械电子工程领域中人工智能技术的相关应用问题进行分析与探讨,望能够引起各方重视与关注。 一、人工智能的概述 人工智能是研究、开发用于模拟、延伸以及扩展人的智能的理论、方法、技术以及应用系统的全新学科。作为计算机科学的重要分支之一,人工智能技术所追求的是了解智能的本质,并研发出一种与人类智能高度相似的智能机器。从人工智能诞生以来,相关理论与应用技术不断成熟,人工智能技术的应用范围也明显扩大。可以预见的是,未来人工智能技术下所带来的一系列科技产品将成为人类智慧的“容器”。 二、人工智能技术的作用分析 人工智能技术的应用对意识结构的变化有非常重要的影响,使意识论研究领域明显扩大。人工智能终端作为一种全新形态的机器设备进入人意识器官范畴中。人工智能技术下,除了能够完成人脑的一部分意识活动以外,甚至在部分功能上较人脑有着更为明显的优势,如对信息进行处理,以及采取行动的速度,以及对动作和记忆的准确性等方面。除此以外,通过对人工智能技术的应用与发展,还为未来ICT等网络技术的发展提供了方向与指导,包括云计算、深度学习、以及智能算法等在内的大规模网络应用成为ICT产业重要的发展方向之一,深度学习作为人工智能研究领域中的重点关注对象之一,可通过构建模拟人脑进行分析学习的神经网络的方式,促进互联网领域的飞跃式发展。 三、机械电子工程及人工智能分析 1.机械电子工程特点 机械电子工程是将电子工程、机械工程以及自动化工程结合起来的综合性学科,在机械电工工程中占据非常重要的地位。现阶段机械电子工程主要具有以下几个方面的特点:(1)机械电子产品结构相对简单。机械电子产品构造复杂程度不高,产品占地面积有限,能够改变传统意义上机械电子产品占地面积大且外观笨拙复杂的特点,对优化机械电子产品工作性能也有重要意义;(2)机械电子工程设计方案合理性高。在电子工程、机械工程以及自动化工程相互融合的背景下,设计人员能够更为全面的决策设计方案,促进机械电子工程的不断进步与发展。如,将机械电子工程技术与管理技术相结合,一来能够促进机械电子工程在管理体制层面的发展革新,二来能够促进机械电子技术在管理层面的发展进步,综合价值突出。 2.人工智能特点 人工智能是研究、开发用于模拟、延伸以及扩展人的智能的理论、方法、技术以及应用系统的全新学科。作为计算机科学的重要分支之一,人工智能技术所追求的是了解智能的本质,并研发出一种与人类智能高度相似的智能机器,研究对象包括图像识别、语言识别、机器人、自然语言处理以及专家系统等多个部分。人工智能技术的应用具有以下几个方面的特点:(1)人工智能技术使人与人之间的沟通交流更加密切。人工智能技术作为高新科学技术,为大众间的沟通交流提供了极大便利,实现与不同群体的沟通,在促进人类社会进步的同时还对人工智能技术的改革创新提供动力;(2)人工智能技术对促进经济增长有重要意义。应用人工智能技术能够促进社会消费,扩大国内市场需求,对实现经济平稳健康发展有积极价值;(3)人工智能技术的应用有助于企业经济目标的快速实现。人工智能技术大量应用会促进行业市场的扩大,吸引投资,提高企业经济效益。 四、机械电子工程中人工智能应用 1.机械电子工程与人工智能的关系 不稳定性是机械电子工程普遍面临的问题之一,该特点的存在导致机械电子工程系统信息输入与信息输出之间的关系难以准确地描述出来。由于建设规则库方法、学习并生成知识描述法以及数学方式推导法这3种传统机械电子工程系统描述方法在严密性与精确度方面存在一定的局限,因此往往难以满足机械电子工程系统日益复杂的描述需求。但从信息处理的角度上来说,人工智能技术的应用及其与机械电子工程系统的融合对于解决系统不稳定性、不确定性以及复杂性问题有非常确切的优势。从这一角度上来说,将人工智能技术与机械电子工程相结合已成为机械电子工程领域发展的必然方向与趋势之一。 2.模糊系统及神经网络系统 模糊系统的理论基础与模糊集合,设计工具为模糊理论。模糊推理系统具有模糊信息的处理功能,在自动化控制、数字处理等诸多领域中得到了大量的应用,所取得的效果非常显著。模糊推理系统创建模拟人脑的相关功能,并分析语言信号,在网络结构的依托下无限接近连续函数,并遵循域至域的映射规则对信息进行储存。但模糊推理系统在应用中具有连接性不固定的特点,计算量偏小,因此应用范围存在一定的限制。 神经网络系统是人工智能技术领域中的关键分支之一,神经网络将信息分布于网络上的主要模式是神经元的兴奋模式。在神经网络系统干预下,可实现对信息的分布储存以及对动态信息的协同处理。神经网络系统可在确保行为丰富的前提下最大限度地精简结构,利用神经网络系统功能直接模拟大脑结构,并分析数字信号,在各个神经元间构成点对点的映射关系,进而达到提高信息数据输入、输出精度,并提高计算量的目的。 结语 综上所述,人工智能技术的应用与人工智能系统的构建、发展在很大程度上促进了现代机械电子工程的快速发展与进步。现代机械电子工程设计必须以人工智能技术的合理应用为依托,达成双赢的理想局面。在这一过程中,相关人员必须充分关注机械电子工程与人工智能技术的融合,不断开拓全新的人工智能技术,把握两者发展中的相通点与共同点,以促进两者的共同发展与进步。
电动汽车论文:电动汽车电池管理系统论文 1电动汽车的电池管理系统 电动汽车的电池管理一直是电动汽车关键技术中的一大难题。电池管理系统(batterymanagementsystem,缩写BMS),主要对象是二次电池。二次电池存在下面的一些缺点,如存储能量少、寿命短、使用安全性、电池电量估算困难等。为了能够提高电池的利用率,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态,BMS主要用于对电动汽车的动力电池参数进行实时监控、故障诊断、SOC估算、行驶里程估算、显示报警,充放电模式选择等,并通过CAN总线的方式与车辆集成控制器或充电机进行信息交互,保障电动汽车高效、可靠、安全运行。 2电池管理系统存在的问题 在电动汽车普及的进程中,电动汽车的电池充电管理是重要的一个环节。在硬件方面要求电池管理系统和充电机之间单独使用一路CAN总线,该CAN总线独立于动力系统控制之外。而现有的电池管理系统只有两路CAN接口,其中一路用于电池管理系统内部通讯,另一路用于和动力系统控制通讯,没有多余的CAN接口和充电机之间通讯,需要制定解决方案,包括电池管理控制箱结构、BMS系统硬件和充电机之间的硬件连接信号、电气配线等电池管理系统硬件的更改;而在软件方面,则要进行充电机与电池管理系统间通信协议的开发,包括与道路车辆控制系统的通信网络兼容,通信协议的物理层、数据链路层、数据帧格式遵循的规定;充电机和BMS对电压、电流和温度等参数的监测与设置等。 3电池管理系统的改进设计 3.1BMS系统硬件实现 本文所述系统采用专用的电池控制芯片LTC6802实现系统的分布式管理;重新设计电池的参数采集模块、均衡控制模块、数据处理模块、通讯模块、故障处理模块等;系统内部采用SPI总线进行数据和控制命令的传输,主控芯片通过CAN总线实现与整车控制器的通讯。(1)参数采集模块:LTC6802电压检测芯片可以对电池电压进行实时检测;有输入引脚专门用于温度传感器的输入;采用ACS758LCB-050B电流霍尔传感器进行电流检测,可采用直流、交流电流,并且强电侧与电子电路边具有很强的隔离作用,性能稳定。(2)均衡控制模块:若电池管理系统检测到的电池电压在正常范围内,系统根据设定的SOC估计算法对电池进行SOC估计,当电池组中出现电压异常时,控制系统就会根据设定的均衡算法进行均衡控制,由控制器LTC6802完成,通过对其控制字的写入,控制LTC6802引脚S的开关动作,实现均衡开关矩阵的控制。(3)数据处理模块:以单片机编程的模式进行数据处理。根据系统具有的功能分为若干子程序,包括:SOC估计、故障分析、信号监控、报警等。(4)通讯模块:采用CAN总线通讯协议。包括内部通讯和外部通讯,内部通讯对参数采集模块所采集的数据进行记录后传给数据处理模块,并将数据处理结果反馈给数据采集模块及故障处理模块;外部通讯通过CAN总线与PC机进行数据交互,使用户更直观的对BMS内部的数据进行监控及处理。(5)故障处理模块(保护电路):控制LTC6802的引脚对故障信息做出相应的处理,利用红绿二极管对于告警及保护信息进行光警报,并输出报警信息,自动控制调节充、放电或切断电路。 3.2BMS系统上位机软件实现 PC机通过CAN总线与下位机进行通讯。下位机的采集模块所采集上来的电压、电流、温度数据等上传给上位机,上位机对采集上来的数据进行保存、处理及显示。(1)上位机软件数据存储模块:由于电池组数据量比较大,监控数据的记录采用占用空间比较小的二进制流进行存储。XML提供了更强有力的数据存储和分析能力,而且XML极其简单,XML的简单使其易于在任何应用程序中读写数据。(2)上位机软件通讯模块:上位机与下位机之间采用CAN通讯,协议采用CAN协议2.0B扩展帧格式;通讯速率为100Kbps;物理层匹配电阻120Ω。上位机呼叫BMS并下发命令,BMS收到命令后返回响应信息。PC等待500ms后如尚未接收到BMS响应或接收响应信息错误,则认为本次通信过程失败。 4结语 电池管理系统的改进设计已在电池厂商、充电机厂商和电动汽车生产厂商中得到应用,当前研发的电池管理系统都已具有多路CAN接口(最少3个),充电机与电池管理系统通信协议已按统一标准进行了设计与测试,解决了电动汽车的充电问题,能够推进电动汽车的普及进程。 作者:王刃峰 单位:黑龙江农业工程职业学院 电动汽车论文:电动汽车故障诊断无线通信论文 目前,世界范围内都在推动电动汽车技术的研究与使用,但在电动汽车的使用过程中,由于其控制系统部分比传统汽车复杂,故障诊断需要综合电池、电机及整车的参数来进行综合判断,目前还依赖于有经验的工程师到现场进行诊断与维修,因此汽车故障诊断技术应用而生。文章详细阐述了一种集本地和远程诊断于一体的手持式故障诊断仪,该诊断仪参考了ISO和SAE的标准进行设计,可以对某些参数进行标定。 1故障诊断仪系统结构与功能 1.1结构 图1示出电动汽车用手持式故障诊断仪的系统架构图。由图1可以看出,该诊断仪的系统架构及工作方式为:手持式故障诊断仪通过CAN总线读取电动汽车ECU单元中的故障码,现场维修人员可以选择是否将该故障码通过无线网络发送给远程故障诊断服务器。如果选择不发送,现场人员则根据故障码对现场的故障进行诊断排查,故障排除后清除ECU单元中的故障码,如果选择远程故障诊断,现场维修人员需等待远程故障诊断服务器返回给现场维修人员的维修意见,从而指导现场人员的工作。 1.2功能 1.2.1本地和远程诊断功能 该诊断仪读取电动汽车ECU单元中的故障码,现场维修人员通过故障诊断仪的显示屏幕读取故障码,通过该故障码确定故障的部位或故障级别,对故障进行检查排除。同时将该故障码及故障处理方式通过无线网络远程发送给远程故障诊断服务器,用于指导其它远程故障诊断,同时清除ECU单元中的故障码。如果现场维修人员读取的故障码不能进行故障排除,可将该故障码上传至远程故障诊断服务器,远程故障诊断服务器将诊断数据库中对应于该故障码的诊断信息反馈给现场人员,现场人员通过该信息进行故障诊断。 1.2.2本地和远程标定功能 本地和远程标定功能类似于本地和远程故障诊断功能,当现场维修人员对一些参数进行标定时,可以通过手持式故障诊断仪的标定功能对电动汽车进行现场标定,如果对一些标定参数不能确定,可以请求远程故障诊断服务器进行远程标定协助。 2硬件系统架构 可以看出,该诊断仪的硬件电路设计,主要包括CPU控制与电路设计、CAN网络接口电路设计、可靠性保障电路设计及电源电路设计等。 手持式故障诊断仪通过电源电路给整车设备供电,并通过CAN网络接口读取ECU单元的故障码,该故障码可以通过USB接口进行存储,也可以通过无线通信模块发送给故障诊断服务器。 3软件系统架构 基于无线通信的电动汽车用手持式故障诊断仪的软件系统架构,包括手持式故障诊断仪与远程故障诊断服务器软件架构两部分。 可以看出,该诊断仪软件架构包括:读取和清除故障码、诊断数据库和软件升级等。其中软件和诊断数据库升级以及请求远程标定功能均需在无线通信功能使用的情况下才可以使用,否则该手持式故障诊断仪仅仅是由现场使用人员操作的一款诊断设备。 远程故障诊断服务器的软件系统为了配合手持式故障诊断仪的使用,主要包括:远程故障诊断、远程标定、手持式故障诊断仪诊断数据库升级、软件升级以及自身的数据库升级与更新。 软件系统的总流程,如图4所示。通过图4可以看出,该软件有诊断、升级及标定模式3种。这3种模式是互斥的关系,现场人员需根据具体情况对功能进行选择。 4结论 文章基于无线通信的电动汽车用手持式故障诊断仪的设计,实现了高效率的诊断和排除故障。该设计在提高工作效率的同时,大大缩短了维修人员的培训周期,由于其设计的先进性及功能的多样性,有利于节省电动汽车保养及维修方面的人力、物力及时间。 作者:于兰 李志平 辛明华 周能辉 单位:天津清源电动车辆有限责任公司 电动汽车论文:纯电动汽车设计论文 1驱动系统参数匹配 驱动系统是纯电动汽车的优秀,其基本特性参数的选配必须满足整车动力性能要求。通过计算,合理选择动力系统各部件的参数,并将其进行有效匹配,才能设计出高性能的纯电动汽车。 1.1电机最大功率计算 为满足纯电动汽车整车性能,通过3种方法计算电机最大功率Pnmax,即:根据汽车最高车速确定的功率即额定功率Pne;爬坡度确定的功率Pna;加速性能确定的功率Pnc。根据整车设计参数,可计算出上述3个功率值,取其中最大者作为电机最大功率选取参考值,即Pnmax≥maxPne,Pna,P[]nc。根据表1、2所给出的参数,由以上公式(1)—(3),计算求得Pne为22.64kW,在坡度为20°,以35km/h的车速爬大坡时,Pna为55.66kW,同时求得Pnc为45.78kW。因此,取Pna的值作为电机最大功率选取的参考值。 1.2电机功率与转矩选择 电机在工作时,其性能分为连续工作性能和短时工作性能。电机的额定值决定了其连续工作特性,短时工作特性是电机过载一定倍数之后的转矩功率特性。在电机转速与转矩选择时,通常以纯电动汽车的常规车速来确定电机的额定转速(电机通常运行的转速),再通过电机的额定功率和额定转速求出电机的额定转矩。 1.3电池组参数设计 动力电池是纯电动汽车唯一的动力源,其携带的总电量是整车动力性和续驶里程的基本保证。电池组的总电量与电池单体的容量和组合形式有关,而动力电池的单体电压和组合形式又直接决定了其为电机提供总电压的大小。动力电池参数匹配主要包括电池类型的选择、电池组电压和容量的选择。根据纯电动汽车对目标性能的要求,综合考虑整车所需的动力电池总电量、动力电池单体类型以及其组合形式后,计算确定动力电池单体数量。 2底盘系统设计 在纯电动汽车底盘系统中,动力系统需要重新架构,因此总布置方案改变较大。目前,电动汽车底盘设计主要运用2种方式,即:根据设计需求,在传统车平台基础上进行局部改制;开发“电动化、模块化、智能化、集成化”全新理念的底盘系统。本文采用的方式是基于原有车型平台进行局部改制。底盘系统中,大部分子系统的工作原理没有发生变化,改制后需对底盘及整车进行重新总布置,重新计算轴荷分配对悬架系统性能造成的影响,然后对悬架系统做出相应调整。 2.1电机、减速器布置 电机、减速器的布置在原发动机前舱布置的基础上进行,布置时应考虑如下几个因素(以下X、Y、Z方向为车辆坐标系坐标轴方向,即当车辆在水平路面上处于静止状态,坐标原点与质心重合,X轴平行于地面指向正前方,Y轴指向驾驶员右侧,Z轴通过汽车质心指向正上方):1)电机、减速器外轮廓距离左右纵梁的空间宽度应一致,以便于安装悬置;2)减速器输出轴中心线布置在满载前轮中心线附近,差速器输出轴与前轮中心连线尽量接近;3)减速器后部应与副车架、转向机构都留有安全距离;4)电机三相线进线与控制器出线方向位置相协调;5)半轴在YZ平面内与Y方向夹角,空载时应小于15°,满载时小于7°;6)电机布置位置应在整车满载条件下确定。确定减速器输出轴位置后,电机定位可绕减速器输出轴旋转,电机的轮廓上限不超过纵梁上平面,电机右侧为3相线接口,电机控制器放置于电机正上方;电机位于减速器右侧,如图2所示(以下示意图均是通过对各元件的简化建模后得到)。差速器中心平面相对XZ平面偏左200mm,电机减速器集成体外轮廓距左侧纵梁最小170mm,距右侧纵梁最小60mm。该设计方案中,根据电机减速器集成体的尺寸分布,将差速器中心平面布置与整车中心平面基本重合,左右半轴通过万向节将车轮与减速器的输出轴连接起来,在YZ平面上,左右半轴与前轮中心线的夹角相等,在核算半轴与前轮中心线夹角时计算一侧即可,如图4所示。装配时电机、减速器集成体与车架的连接点一共有3个,分别位于左侧纵梁、右侧纵梁、副车架。左侧纵梁悬置轴线平行于Y方向,限制X和Z方向运动;右侧纵梁悬置轴线平行于X方向,限制Y和Z向运动;副车架上的悬置轴线平行于Y方向,限制X和Z方向运动。 2.2前后舱元件布置 如上所述,将电机、减速器布置在原发动机前舱位置,同时DC/DC、电机控制器、空调压缩机等相应电气装置均布置在前舱。可利用各元件的外形尺寸将各元件简化为长方体模型进行布置,从车辆前舱上方往下俯视,如图5所示。原车的后舱容积约为0.43m3,将车载充电器、电源管理器、配电箱、直流空气开关布置在后排座椅背后,并且设计拱形支架,使其不影响备胎的放置,布置示意图如图7所示。同时,可设计一个大盖板,将这几个器件盖住,以达到从后面看车内美观的效果,后舱电器盖板采用塑料件制成,以减轻整车质量。 2.3动力电池布置 本设计将电池单体集中布置于一个电池包中,动力电池包中共布置了100个电池单体,包内电池单体总共分为6排,沿车辆X方向,前部3排电池卧放,后部3排电池立放,以保证其与后排座椅地板形状相统一,同时通过串联形式将所有单体进行连接,如图8所示。电池包采用无上盖结构,利用车身地板及四周安装板和加强板形成电池包的上盖。电池包外壳可采用钣金件折弯和焊接的工艺形成箱体,翻边形成安装板,可实现在安装孔定位时与车身地板的模具统一起来。同时,电池排布上充分利用车身地板下方空间,与车身地板的形状一致,以最大程度节省空间,为避开后轮摆臂安装座和后轮罩在电池包后部两边开有2个缺口,如图9所示。动力蓄电池布置在座椅地板下方,并且尽量保留了车身地板形状,该布置的电池包是车辆的最小离地间隙位置,如图10所示。该布置保证了驾乘人员安全,给货仓和备胎留下了一定的空间,同时还考虑了电池包整体快速更换原则,方便电池包的整体更换。该动力电池单体质量为3.1kg,电池单体共310kg,加上电池包壳体及加强等附件结构,电池包总质量约385kg。该布置后电池包重心位置距离前轴水平距离为1558mm,前、后轴轴荷比例分别为49.4%和50.6%,满足GB7258—2012中关于轴荷的要求。 3车身设计 纯电动汽车车身设计是整车设计的重点之一,其设计效果对整车性能(如续驶里程、加速时间、爬坡性能等)的影响显著。同时,车身必须达到足够的结构强度以及满足其他性能指标(如安全、耐久性、NVH、工艺等)。国内外对纯电动汽车车身设计研究较多,目前主要是应用多种轻量化材料,同时集成结构设计优化和先进制造技术及工艺等手段进行设计[8]。基于以上所述,本例中电池包安装在车身地板下方,其外壳设计及电池单体布置时尽量与车身地板的形状一致。同时,电池包布置时考虑了整体快换原则,根据设计需要及电动汽车相关安全规定,上车体可直接由原传统车平台提供,但原车身地板在结构上必须做出相应更改。 3.1更改因素 为满足要求,设计地板时考虑的因素如下:1)电池包安装于车身地板下方,根据电池实际布置,为达到电动汽车安全法规相关要求,需抬高地板高度;2)车身地板下方要根据电池包外壳的形状设计密封的加强梁,用于安装电池包,并且与电池包共同形成电池包空间;3)车身地板下方需焊接3个支撑杆,该支撑杆用于支撑电池包中部变形产生的载荷,同时也用于安装时的定位;4)车身地板上方需设计螺孔,用于安装中央通道盖板;5)设计中后排地板高度升至与前座椅安装支架一致,需在车身地板上重新设计凸台结构用于座椅安装;6)车辆地板结构发生变化,侧碰刚度发生变化,需重新校核,车身地板的承载能力同时也需要校核;7)新设计车身地板与周围钣金件的连接与原车不同,需重新设计。 3.2结构设计 根据以上设计需求,从车身底部右后边向上斜看改进后的车身地板结构如图12所示,其侧面剖视示意图如图13所示。图13中的台阶面从左至右依次表示:后排座椅安装面、后排座椅脚地板及前排座椅安装面、前排座椅脚地板。车身地板与电池包安装梁通过车身焊装构成车身的一部分,而中央通道盖板在整车装配线束后,再通过螺钉或螺栓固定在地板上,用于构成线束的通过空间。本例中由于车身地板在电池包的基础上进行了抬高和展平,使得后排座椅的H点与脚地板的垂直距离减小,从原车的400mm以上减少至250mm左右,但是仍然符合一般乘用车布置设计要求。座椅下方安装板展平后,重新设计了小的安装支架结构,使得坐垫底座轻微改动。本设计在适当的地方加强了车身地板设计刚度,以满足整车碰撞法规要求和承载要求。综上所述,前后舱、动力电池包及与车身地板之间的布置关系如图14所示。 4整车性能 改制后的纯电动汽车整车基本性能可通过理论计算求得。将以上计算选取的各项参数导入Matlab软件,并通过编程获得部分相关性能曲线,结果如图15—18所示。图15是不同车速电机需求功率曲线。可知,在整车运行过程中,电机的需求功率随整车车速变化,其大小随车速增加而增大。其中,车速为50km/h时,电机满足整车基本要求的需求功率为6.02kW;当车速为80km/h时,电机的需求功率达到13.41kW。图16所示是不同爬坡度的电机功率曲线。图16是在35km/h的车速匀速爬坡情况下获得,曲线反映出电机需求功率与爬坡度成正比例关系。在爬坡度为零时,电机功率为0.47kW;当爬坡度为14.05%(8°)时,电机功率为24.63kW;当爬坡度达到36.40%(20°)时,电机需求功率最大,达到55.66kW。图17是在电机额定功率、整车空载状态下,整车的百千米加速时间曲线。由图可见,车辆从原地起步加速至50km/h时,时间为5.66s;(50~80)km/h所用时间为6.16s;整车车速达到100km/h时,共用时为19.34s。图18是不同条件的加速度与时间的关系曲线。可以看出,车辆在实验质量-电机额定功率、车辆空载状态、车辆满载状态下,其起步加速度大小不同。在车辆起步时,加速度的值最大,图中3种条件下分别为2.63、2.41和0.84m/s2。在车辆起步后的一定车速范围内,加速度大小基本保持不变;当车速达到一定值后,加速度开始逐渐减小,最后变为零,此时车速达到最大。其他数据,如等速(60km/h)续驶里程大于260km,最小转弯半径小于11m,整车满载时最小离地间隙为147mm等。这些理论计算数据均达到了前期设计的性能目标要求。 5结束语 纯电动汽车在能源利用率、减少排放污染、降低噪声方面所具备的显著优势,对目前能源危机、环境污染问题均可起到有效缓解作用。本文针对基于传统汽车平台的纯电动汽车改制进行了重新设计,各总成布置合理,将选配的数据导入matlab程序获得了相应的车辆性能曲线。结果显示,所有性能数据能够满足本文所提出的整车目标性能要求,将为该纯电动汽车下一步整车优化提供有效参考。 作者:何勇彭忆强王子江王海单位:西华大学交通与汽车工程学院四川汽车工业股份有限公司新能源汽车研究院 电动汽车论文:电动汽车技术论文 一、旧技术体系的不适应性 汽车发展的历史表明,上个世纪前三十年曾经兴盛一时的电动汽车与燃油汽车的市场地位发生了逆转,燃油汽车后来居上成为欧美发达国家千万家庭的宠儿,电动汽车则沦为在特定封闭区域使用的专用工具。导致这一逆转的原因与当今电动汽车遇到的困难并无二致。近百年来,电动汽车技术虽然在电池、电机、电控等各个方面都有长足的发展,其根本技术架构却无大的改变。在此期间燃油汽车不仅自身技术日臻完美,与其相配套的道路、停车场、加油站等服务设施也日益完备。今日,正像“汽车社会”、“汽车文化”等学术用语所蕴含的那样,汽车(主要是燃油汽车)不仅已经成为现代社会的生活必需品,也被赋予了丰富的文化内涵。在此背景下如果无视电动汽车现存的诸多不便,奢望人们放弃燃油汽车改用电动汽车就等于要他放弃原有的生活习惯和价值观念,无异于让人弃用智能手机改用固定电话,让人弃液晶电视而改用黑白电视,其难度可想而知。因此,在发展电动汽车已经确立为国家战略的当下,重新谋定发展路线和发展策略应该成为当务之急。在我国这样一个汽车普及率不及美国的十分之一、三分之二的新车出售给初次购车者的发展中大国,电动汽车或许只有面向家庭的首辆车,也就是说能满足跨区域远程行驶需求才有出路。既然源于十九世纪的现行电动汽车技术架构无法满足这种需求,何不回到原点从零开始进行顶层设计,创造一个新的技术体系。 二、新技术体系探讨 在续航里程短、充电时间长这两个妨碍电动汽车远程行驶的关键障碍中,续航里程虽然受电池技术制约难以比肩燃油汽车,但续航150公里~200公里还不难实现。这个距离相当于在高速公路上驶过三四个服务区或大多数人日常行驶两三天的路程,只要电力耗尽时快速得到供给,驾驶电动汽车500公里一日往返、1000公里朝发夕至亦非难事。如此,快速电力供给就成为问题的焦点。既然沿用先开发出电动汽车而后为其配套电力供给体系的传统发展策略不能解决问题,那么运用一下逆向思维,先规划一个满足需求且容易实现的电力供给体系,然后再开发适应这一电力供给体系的电动汽车会怎样。出现总理所讲的“颠覆性技术”也未可知。说到快速电力供给,首先需要界定电力供给的快与慢。多年来,人们已经习惯于燃油汽车加油所需的数分钟时间,电动汽车的快速电力供给采用这一标准顺理成章。从物理学原理来看,现存的三种电动汽车电力供给方式中,快速充电相对来讲接近这个标准但也需数倍于加油耗时的30分钟(80%),普通充电所需的数小时可说是天壤之别,只有换电方式符合标准。有报道说特斯拉换电站一分半钟可以完成一次换电操作。自从曾经的明星换电运营商BetterPlace破产以来,支持换电的观点似乎已经销声匿迹。但是,既然特斯拉又开始换电了,事情看来尚存回旋余地。多数专家认为BetterPlace的换电方式一是换电站建设运营成本高,二是电池不能在多种车型间通用,使其最终走向破产。BetterPlace的失败说明它的换电方案和商业模式行不通,但是如果据此断定换电方式行不通特斯拉首先不会认同。达成一个既定目标从来都不止有一种方法,能否成功在于能否寻找到技术可行、经济合算的解决方案,将问题简单化的最有效手段莫过于“分解”。例如古代印刷书籍采用雕版印刷技术,一页印版雕成书页的内容布局、字的形状、大小无法更改,一部书的雕版需要具有高超技艺的雕刻工匠耗费大量时日,因而书籍昂贵。活字印刷技术普及之后,一套字模可以反复用来铸造铅字,而后随意排成印版,字模和铅字的通用性保证了印刷成本的低廉。如果说快速电力供给是电动汽车的必然选择,BetterPlace失败的主要原因是没有实现电池通用化,而将雕版上的字符分解为一个个铅字可以破解通用化难题,那么何不尝试一下将电动汽车的大箱电池组分解,代之以多个(比如说十个2kWh的)参照电动自行车锂电池标准的小箱电池。以小箱电池为基础可以构建一个简单的快速电力供给体系。只要电池体积和重量都适合人力搬动,而且借用电动自行车锂电池适合快速装拆的安装结构,换电作业就可以采用纯人工方式。从人工换电出发,继而将换电站的充电功能剥离出去,剩下的数个收纳电池的专用周转货架和两三个操作人员就能构成一个典型的简约换电站。接下来要做的是,将从各个换电站剥离出来的充电服务汇集到一个大型的储能电站,充分利用夜间电网的低谷电力为电池充电。最后用货运车辆在换电站与储能电站之间往返穿梭,为各个换电站运来充满的电池并带走放空的电池。在这样一个类似WI-FI无线局域网架构的电力供给体系中,如果说换电站好比WI-FI热点、储能电站好比无线路由器、货运车辆好比无线电波,一个个标准电池好比“无线电波”所携带的数字信号,那么电动汽车就相当于移动终端。可以预见,流通的商品从电转化为标准电池、消费者支付满电电池和空电电池之间的差价,上述电力供给体系各个利益相关方都能获得显而易见的经济收益。第一个受益者是电动汽车的购买者,不为电池付费却可以尽情享用别人提供的电,自然也就无需关心电池的价格寿命几何。电池制造者则不再因百来个“鸡肋”般的订单而苦恼,可以日复一日地生产同样的电池。电动汽车制造者不再为选用多大的电池而殚精竭虑,可以按自己的喜好灵活设计续航里程,只需考虑如何将所需个数的电池塞进车里。城市的管理者不必再为从哪里挤出充换电站的建设用地、为如何压迫小区物业放行充电桩安装、为可能到来的配电网增容改造而苦恼,只需将电动汽车的基础设施建设交给电力供给体系的运营者就万事大吉。电力供给体系的运营者的收益则更大。先是从“先有鸡还是先有蛋”的无休止口水官司中脱身,不说“鸡”也不说“蛋”,转而建造一个相当于自然界中“野生原鸡”进化地位的储能电站,先收获着电网峰谷电价差的利益,随着电动汽车拥有量的增加逐步转身为充电工厂,等到流通中标准电池寿命期来临梯级利用自然而然地发生,充电工厂再一次转化为储能电站。其次电力供给体系运营者不必烦恼换电站如何“建”只需筹划“搁”在哪里,只要能腾出几十平米的场地,加油站、公共停车场、居民小区、工厂商场都可以加入换电站的行列。 不仅如此,这些换电站的数量、换电站的地点和容量可以随时根据形势的发展任意调整。长远看,不仅这样的储能电站很容易与风力光伏电站相融合,如果将标准电池看作一个大的“充电宝”其应用领域甚至可以涵盖日常生活、生产的方方面面。有了电力供给体系和适合人工换电的小箱标准电池,接下来的课题就是能否将这些标准电池用于电动汽车的电源系统。其关键在于处理好三个问题:一是电池的安装位置,二是电池固定可靠便于快速更换安装结构,三是电池与电机之间的电气连接关系。对于采用一个大箱电池的电动汽车而言,考虑到车内空间和车辆重心、轴荷,其安装位置大多利用座椅下的空间安装在车辆下部中间位置。当采用多数个标准电池时,安装位置不仅可以在前后座椅下面还可以在引擎仓或者行李箱的边角处分布安装,设计者的选择自由度大大提高。若说电池安装结构,QB/T4428-2012《电动自行车用锂离子电池产品规格尺寸》所定电池外壳滑槽及配对的安装滑道是现成可用的,既安装可靠又方便插拔。至于电池与电机间的电气连接关系则需要多些文字加以说明。电动汽车以数个小箱标准电池为电源,除去上面所述种种以外还可为解决高电压触电风险、简化整车电池管理系统、简化电池热管理等电池相关问题创造机会。通常的电动汽车为在限制过大电流的条件下保证驱动电机的输出功率,单个大箱电池的工作电压多在300V以上。将电压分解给十个小箱标准电池,每个标准电池的电压就低于40V,处于安全电压范围内。如果不将这些电池串联一起而是分别经逆变器接入驱动电机,高电压的弊端就可以彻底根除。驱动电机可以相应地将定子绕组分解为十个分绕组,工作时各个分绕组产生的磁通势相叠加与原绕组相当。各个标准电池分别接入驱动电机还可以带来一个好处,电池均衡的对象不再是整个电源系统而转化为各个标准电池,所涉单体电池数量仅为整体电池的十分之一。更有意义的是,十个标准电池分别经逆变器接入具有十个分绕组的驱动电机,其功效相当于用十个小电机共同承担电动汽车的驱动。从理论上讲可以分别控制每个分绕组参与或者不参与驱动,利于电动汽车应对多种复杂工况。尤其是在电动汽车起步或者加速时确保全部分绕组参与驱动抑制大电流冲击,巡航行驶时控制各个分绕组逐次停歇方便相应的小电池散热,当某个分绕组或者为其供电的标准电池发生故障时其余分绕组继续工作就能避免电动汽车突然失速。 三、总结 总之,既然欠缺远途行驶能力是源于十九世纪的现行电动汽车技术架构的系统性缺陷,那么基于现有电池技术构建新的、技术可行经济合算的、涵盖电力供应和电源及驱动系统的电动汽车技术架构,或许是化解电动汽车诸多难题的有效路径。 作者:庄森 禹茜 单位:郑州大学 电动汽车论文:电动汽车产业经济论文 一、发展规律 1.环境可承载规律。 决定汽车产业的发展规律中环境的可承载规律也影响重大。随着现在各大城市的污染逐步加深,越来越多的人开始将环境恶化的原因归结到汽车的使用上。因此,必须找到一种低污染或零污染的交通工具,这样才能解决实质问题。 2.技术推进规律。 电动汽车作为新一代的交通工具其技术组成不仅包含了原有的机械技术、驱动技术和控制技术,还使用了最新的电力电子技术和信息技术等高端科技,这些技术的全面发展是推动电动汽车产业化的重要因素,并且为其发展打下基础。 3.市场拉动规律。 每一个产业的发展都离不开产品的实际使用价值,只有产品的使用价值得到认可才能够促进产品的再生产,而产品的使用价值是需要通过销售市场来体现的,任何一个产业都会遵循这个规律。当今世界经济全球化的浪潮高涨,想要推动电动汽车的产业化发展必须要注重对其市场的培育和开发。 二、与我国国情相结合 我国的国情有着非常明显的区别于他国的特点,具体表现在:人口数量大、人均资源量小、经济增长方式以粗放型为主、市场体系尚不完善、相关法规尚不健全等。电动汽车的产业化发展要做到主动与我国的国情相结合,改变以往被动适应的固有方式,让产业和经济两方面和谐发展,以科学的发展理念为指导,依照国情制定合理的产业化途径。 1.与我国能源现状相结合。 随着近些年我国汽车保有量的迅速增长,年均石油进口量不断上升,汽车燃油消耗量逐年增加,发展电动汽车产业首先要解决能源消费结构的问题,缓解我国的能源危机,保证能源的安全稳定。 2.与我国环境现状相结合。 新时期越来越多的人已经注意到了人与自然和谐发展对人类的重要性。进行产业化的电动汽车发展过程要注重其与环境的适应能力和相互融洽程度,适应我国的环境特点,发展零排放的低能耗工程。 3.与我国汽车工业的技术水平相结合。 面对目前我国汽车技术依旧没有实现完全的自主知识产权的国情,电动汽车产业在发展之初,要牢牢把握住各国均处于发展初级阶段的情况,积极地加大研究投入,让产业化带动我国的电动汽车技术走在世界的前列,增强我国的汽车工业国际竞争力。 4.与我国汽车市场现状相结合。 近10年,我国汽车产业呈现狂飙式发展,汽车销量从2001年占全球4.3%,到2010年攀升至23.5%,成为全球第一汽车生产和消费大国。未来10年我国汽车将进入第二个高速增长期,我国将逐渐步入“汽车社会”,迎来汽车消费大众化的时代。据专家预计,至2015年国内汽车的产能将达到3800万辆,消费量将达到3000万辆,我国汽车消费将占全球汽车总消费的25%左右。这为电动汽车产业发展提供了巨大的市场需求。电动汽车产业在开始发展之初,认清我国汽车市场的现状和经济规律,充分利用汽车市场的竞争机制,减少国家政策对市场竞争的过度干预,在短期内促进电动汽车产业按照市场规律得到最快发展。 5.与我国汽车法律法规体系相结合。 因此,在实际操作中要从社会的角度出发,在维护汽车产业利益的同时努力把产业的附加影响降到最低。促进我国汽车产业相关法律体系进一步完善。从政策层面看,我国已经将新能源汽车列入战略性新兴产业,国家颁布实施的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》提出,2020年中国将构建起支撑电动汽车大规模产业化的关键零部件产业体系,这必将为促进我国整个电动汽车产业健康发展奠定坚实基础。 三、与国际电动汽车产业接轨 为了发展汽车工业常常需要通过市场来换取技术,中国市场的发展受制于别国的先进技术。因此在电动汽车产业发展之初,应当积极投入电动汽车技术的研发,争取在世界上取得超前的地位,从以下几个方面做好相应的工作。 1.以技术研发为基础。 首先,要将优秀技术作为追求的主要目标和研究投入的主要方向。只有掌握了产业的优秀技术才能够真正掌握产业的“命脉”,实现产业链的水平分工,给产业的进一步发展提供充足的动力。 2.注重调整汽车产业结构。 将结构调整贯穿于电动汽车产业发展的始终,在产业化发展的全过程中,要注意到产业结构的调整和优化问题,政府部门不要将注意力集中在劳动密集型和资本密集型的产业上,而是多关注高科技的优秀产品和技术,通过充分的思考来指导产业的健康发展。 3.积极进行产业转移。 产业化的发展不仅需要全球的资源,更需要全球的市场。从国内外环境看,国际汽车产业呈现由汽车制造向汽车研发转移的趋势。我国作为新兴国家的代表,将从电动汽车产业研发转移中获取更多机会。我们需要适时地制定出产业发展的规律和策略,不失时机地走“引进来、走出去”的特色发展道路。 四、市场经济体制下推动电动汽车产业发展的措施 1.必须坚持“两条腿走路”的方针。 对于未来电动汽车产业的发展,必须采取一定的措施和制度,也要结合中国国情,从实际出发,必须坚持“两条腿走路,双管齐下,两手抓、两手都要硬”的方针。一方面,要以空前的热情和努力大力推动电动汽车产业发展;另一方面,高度重视传统汽车的技术进步和技术升级。 2.加快优秀部件的技术研发力度,尽快掌握优秀技术。 政府应以更大的力度支持电动汽车的技术开发,毫不放松地紧跟世界前沿技术,巩固己有的优势地位,加大科研的力度,走一条“吸收-引进-创新”的道路,形成国内电动汽车优秀技术,防止产业发展在技术上受制于人。 3.培育国内消费市场,提高消费者成熟度。 促进电动汽车消费的关键是降低产品价格。从汽车市场看,我国已经是世界上汽车产业发展潜力最大的地区之一,目前北京、成都等5个城市的汽车保有量超过200万辆,巨大的消费潜力是我国电动汽车产业不断发展的基本保证。推广电动汽车需培育国内消费市场,电动汽车只有在消费者的广泛使用中才能不断得到改进,其社会效益也才能得到体现。 五、结语 纵观电动汽车行业的发展,电动汽车的发展已不单单是在汽车行业内部的经济发展,而是上升到了国家战略高度,它的发展也将带来一场低碳环保的技术革命和创新。所以我们应该合理应用各方面的推动力量,最大限度的发挥国家政策和市场的巨大推动力,不断的革新电动汽车技术,满足市场的新需求,优化产业的资源合理利用,促进电动汽车产业良性发展。 作者:干波单位:西南财经大学 电动汽车论文:电动汽车热泵空调管理论文 摘要: 介绍研制的电动汽车热泵空调系统及其配用的双工作腔滑片压缩机的性能,依据测试样式机的试验结果分析了转速对该空调系统制冷量、输入功率及COP等性能的影响。若轿车顶盖全部布满太阳电池,所产生的电能约为225W,可以使空调系统的制冷量增加8%左右,同时还能降低汽车空调冷负荷的峰值。 关键词:汽车空调;热泵;太阳能 0引言 现代流行的燃油汽车不仅消耗大量的石油资源,而且还严重污染大气环境,危害人类健康。据统计排放到大气的污染物中,汽车的废气(主要是氮氧化物、碳氧化物及碳氢化合物等)约占42%。鉴于此,许多国家政府通过立法逐步限制这种高污染产品。电动汽车具有无任何排泄物、不污染环境、低噪声及节省石油资源等特点,再次引起全世界的广泛关注。世界汽车工业发达国家都投入大量的人力、物力进行电动汽车开发和研制,取得了大量的成果,一批批先进的电动汽车不断面市,有的已形成商业化规模生产。与燃油汽车一样,电动汽车也要创造一个舒适的驾驶和乘座环境,即要配备相应的空调系统,提高其中舒适性和竞争力。在开发和研制电动汽车同时,也对配套的空调系统进行了开发与研制。热电空调系统因效率太低而无法被电动汽车所接受[1]。采用直流电动机驱动蒸汽压缩制冷系统的电动货车空调系统的试验结果表明,其性能与普通燃油汽车空调系统基本相当[2]。90年代初又对采用环保制冷剂的电动货车空调系统进行了试验研究[3]、[4]。 我国也制定了电动汽车的研究与开发计划,并正在逐步实施。本课题组对电动汽车配套的空调系统进行研制,开悄磁直流无刷电机直接驱动旋转压缩机的电动汽车热泵空调系统,本文介绍该系统及对其所进行的试验研究。 将太阳电池布满整个车顶可以起到两个作用;一是给电动汽车空调系统提供部分能量,使其取自车载蓄电装置的动力减少;二是可将电动汽车所需冷量的峰值减少40%[5],从而使空调系统取自蓄电装置的动力进一步减少。根据Sekurit公司太阳能盖板的产品介绍,20组100mm×100mm单晶硅电太阳电池在完全曝晒时可产生25W的电能,对于小型轿车有1.81m2(19.5ft2)车顶面积[6],这个空间安装的光电池在完全曝晒时能产生大约225W的电能。这种方案非常适合电动汽车使用,因为它在不加大车载蓄电装置容量的条件下,使电动车的有效行驶距离增加。本文也对太阳电池在电动汽车空调系统中的应用进行探讨。 1电动汽车热泵空调系统 电动汽车热泵空调系统的工作原理如图1所示,压缩机由直流无刷电机通过皮带驱动,空调系统的制热/制冷运行方式由四通换向阀转换,实线箭头表示制冷运行方式,这时向车室内吹冷气,使车内降温冷却;虚线箭头表示制热运行方式,这时向车内吹热风使车内升温加热或对挡风玻璃除雾/霜。通过感受车室温度,逆变器调制电动机电源的脉冲宽度来控制压缩机转速的大小,从而改变空调系统的冷(热)量大小,以满足各种环境条件下车室的舒适性及除雾/霜要求。从原理上讲,该系统与普通的热泵空调并无区别,但由于该空调系统是用于电动汽车这一特殊场合,该系统所用的主要部件都有其特殊性。为此,我们配套开发了双工作腔滑片压缩机,专门制作直流无刷电动机和逆变器控制系统。 1.压缩机2.驱动电机3.逆变器4.车室温度传感器 5.平行流换热器(车外单元)6.四通换向阀7.轴流风阀 8.膨胀阀9.平等流换热器(车内单元)10.离心风扇 11.制热工作方式12.制冷式方式 图1电动汽车热泵空调系统 Fig.1Heatpumpairconditioningsystemforelectricvehicle 专门研制的双工作腔滑片压缩机的结构原理如图2所示,圆形转子同心地安装在扁圆形气缸内,五个滑片置于转子上开设的槽中并能来回滑动,原动机驱动转子转动时,滑片靠离心力被甩出,紧贴在气缸内表面上,在气缸内腔分隔成若干个随转子转角变化其容积的小空间(称为基元),随着转子转动,基元容积的大小周期性变化,从而完成了气体的吸入、压缩、排出等工作过程。该压缩机具有以下特点: 1.气缸2.转子3.滑片4.吸气口5.排气阀 图2双工作腔滑片压缩机 Fig.2Schematicviewofvanecompressorwithdouble-actingchambers 1)结构简单,零部件少,加工与装配容易实现。 2)运转平稳。由于无偏心转动零部件,动力平衡性能好,尤其在高转速运动时振动和噪声很小。 3)起动冲击小。滑片在起动时逐步伸出,静摩擦转矩小,因而起动转矩缓慢上升,减少了起动冲击。 4)效率高。由于没有吸气阀,余隙容积小且余隙膨胀不直接影响吸气基元,因而使吸气损失减少,容积效率提高。 5)体积小,重量轻,便于狭窄空间安装,因而比较适合汽车空调使用。 6)压缩机每转完成两次吸、排气,输气量大且脉动性小。 表1列出了所研制双工作腔滑片压缩机的主要尺寸,图3为它与电装(Denso)公司容量相同的汽车空调用涡旋压缩机制COP[4]比较,从图中可以看出:转速低于2500r/min时,涡旋压缩机的COP低于双工作腔滑片压缩机,这主要是由于涡旋压缩机的内泄漏间隙比较长,低转速时其内泄漏量较大的缘故;转速高于2500r/min时,涡旋压缩机的COP则高于双工作腔滑片压缩机,但高出的幅度并不很大,这主要是因为双工作腔滑片压缩机随转速的升高摩擦功率增加比较快的缘故。考虑到其它因素:如加工简单、高转速下的振动和噪声很小、起动冲击小等,双工作腔滑片压缩机是适合电动汽车空调系统使用的压缩机。涡旋压缩机虽然也有优良的性能,但对加工和装配等的要求都比较高,国产设备还不能完全满足其技术要求。 2试验装置与测试条件 研制的电动汽车热泵空调样机在按照国际标准建造的全自动汽车空调系统试验装置上进行了测试,主测采用蒸发器侧进出口空气焓差法,辅测采用冷凝器侧液体制冷剂流量计法。测试时,主辅测制冷量偏差应小于5%,并以主测数据为准。试验方法及数据处理均依据中国汽车行业标准QC/T72.1-93《汽车空调制冷装置性能要求》和QC/T72.2-93《汽车空调制冷装置试验方法》,所有测试所用仪表均符合QC/T72.2-93的规定。 由于压缩机由直流电机直接驱动电机的转速就可连续改变压缩机的转速,厂商的测试工况,试验中压缩机转速分别1000、2000及3000r/min;工质采用条件为:蒸发器侧干球温度(27±0.5)(19.5±0.5)℃,冷凝器侧干球温度(35±0.5)℃。样机的试验结果整理成如图4~6所示的性能曲线,这些曲线未计入太阳电池所产生的能量。 图6示出了空调系统的COP随转速的变化,从图中可以看出;转速较低(<1500r/min时,COP随转速的增加有较快地增长,当转速增长到一定程度(>2000r/min)后,COP随转速增加而定不变,这说明低转速时,转速的增加可使压的密封效果得到很大改善,致使制冷量速度较快,高转速时,压缩机的内泄漏再增加转速已使密封效果改善不大,所以长速度趋于稳定,而压缩机制输入功却一直比较稳定速度的增长。 作者研制的电动汽车空调系统与目前正在使用的燃油汽车空调系统(用斜盘压缩机)的性能比较如图6所示。电动汽车空调系统的COP在转速较低时(<1500r/min)略低于燃油汽车空调系统,而在高转速时(>2000r/min)却明显于燃油汽车空调系统。这主要由于斜盘压缩机工作腔的密封性能较好且几乎不受转速的影响,而滑片压缩机的工作腔密封性能受转速的影响较大,转速升高可以明显改善其工作腔密封性能。压缩机由独立电机驱动后,其转速不再受汽车动力机的影响,可以恒定在较高的转速下运转。因此带双工作腔滑片压缩机的热泵空调系统的性能优于现有的燃油汽车空调系统,能够满足电动汽车空调的。 4太阳能的应用 将电动汽车整个车顶布满太阳电池,所产生的电能使电动汽车空调系统制冷量增加的情况见表电能使电动汽车空调系统制冷量增加的情况见表2。表2中制冷量增加量是用光电池产生的电能乘以各转速下空调系统COP所得的结果,相对增加量为制冷量增加量与不利用太阳能时空调系统制冷量的比值。从表中可以看出,利用太阳能可使空调系统制冷量增加200W以上,且转速较高时的增幅较大,这是由于空调系统低转速时的COP较低、高转速时势COP较高的缘故;制冷量的相对增加量为6%~27%,且COP越低(对应的转速也低),增加的效果越明显。电动汽车空调系统采用独立电动机驱动后,压缩机转速不再受怠速的影响,可以稳定COP较高的转速(约为2500r/min)下工作,这时,可以增加制冷量350W以上,相对增加量约为8%,大家知道,汽车在太阳下曝晒时空调系统的冷负荷最大,当车顶布满光电池后,这时不仅能最大限度地产生电能,而且可以有效地阻止太阳辐射热通过车顶进入车室内,使保持车室舒适所需的冷量大幅度降低,从而使空调系统消耗蓄电装置的电能降低。总之,利用太阳能可以有效地减少空调系统取自车载蓄电装置的动力,增加电动汽车的有效行驶距离。 5发展展望 车载蓄电池提供的直流电是电动汽车唯一的动力源且很有限,辅助设备消耗的电力减少了电动汽车的行驶蹁,开发高效的电动汽车空调系统乃是电动汽车在商业上能够被接受的关键一步。压缩机和电动机做成共用主轴的封闭结构后不仅能大幅度提高效率,而且还可以杜绝制冷剂的泄漏、安装更加灵活;直流电驱动又使压缩机采用封闭结构成为可能,因此,高效节能将决定电动汽车空调未来的发展,采用封闭压缩机是未来电动汽车空调不可逆转的趋势。我国目前作为汽车空调的制冷工质,发达国家已于1996年1月1日全部采用对臭氧层安全的R-134a,但R-134a的温室效应系数较大,在不久的将来还可能会被更符合环保要求的制冷工质所取代,不管制冷工质如何变化,电动汽车空调必须符合环保要求的这一发展趋势将不会改变。采用人工智能技术开发先进的传感-控制系统,使创造的车室环境更加符合人体皮肤的感觉,进一步提高舒适性,也是电动汽车空调未来的发展方向。随着太阳电池效率提高和成本降低,其在电动汽车空调系统中的应用会成为可能,并且会逐步得到普及。 6结论 从以上分析可以看出,作者面向电动汽车开发的热泵空调系统具有良好的性能,适合电动汽车使用。分析样机试验结果得出以下结论: 1)空调系统的制冷量/制热量、输入功率随转速增加基本呈线性增长关系;空调系统的COP在转速较低时随转速增加有较快的增长,而在转速较高时,则受转速的影响较小。 2)所开发的双工作腔滑片压缩机,低转速时的COP高于容量相同的涡旋压缩机,而高转速时的COP低于涡旋压缩机,但所低出的幅度并不很大。综合考虑性能、加工及安装等因素,双工作腔滑片压缩机是比较适合电动汽车空调系统使用的压缩机。 3)与目前使用的燃油汽车空调系统相比,电动汽车空调系统的低速性能略差,但它却具有较好的高速性能。 4)若轿车顶盖全部布满太阳电池,所产生的电能约为225W,可以使空调系统的制冷量增加8%左右,同时还能降低汽车空调冷负荷的峰值。 致谢:广东省电动汽车实验专门为本项目研制驱动电机,并指导电控系统的设计;试验得到广州豪华汽车空调器有限公司质检科的支持和配合,在此一并致谢。 电动汽车论文:电动汽车制动能量管理论文 摘要:电动汽车的驱动电机运行在再生发电状态时,既可以提供制动力,又可以给电池充电回收车体动能,从而延长电动车续驶里程。对制动模式进行了分类,并详细探讨了中轻度刹车时制动能量回收的机制和影响因素。提出了制动能量回收的最优控制策略,给出了仿真模型及结果,最后基于仿真模型及XL型纯电动车对控制算法的效果进行了评价。 关键词:制动能量回收电动汽车镍氢电池Simulink模型 电动汽车(EV)的研究是在环境保护问题及能源问题日益受到关注的情况下兴起的。在EV性能提高并逐步迈向产业化的过程中,提高能量的储备与利用率是迫切需要解决的两个问题。尽管蓄电池技术有了长足进步,但由于受安全性、经济性等因素的制约,近期不会有大的突破。因此如何提高EV能量利用率是一个非常关键的问题。 制动能量回收问题对于提高EV的能量利用率具有重要意义。电动汽车采用电制动时,驱动电机运行在发电状态,将汽车的部分动能回馈给蓄电池以对其充电,对延长电动汽车的行驶距离是至关重要的。国外有关研究表明,在存在较频繁的制动与起动的城市工况运行条件下,有效地回收制动能量,可使电动汽车的行驶距离延长百分之十到百分之三十。 目前国内关于制动能量回收的研究还处在初级阶段。制动能量回收要综合考虑汽车动力学特性、电机发电特性、电池安全保证与充电特性等多方面的问题。研制一种既具有实际效用、又符合司机操作习惯的系统是有一定难度的。本文对上述问题作了一些积极的探索,并得出了一些有益的结论。 1制动模式 电动汽车制动可分为以下三种模式,对不同情况应采用不同的控制策略。 1.1急刹车 急刹车对应于制动加速度大于2m/s2的过程。出于安全性方面的考虑,急刹车应以机械为主,电刹车同时作用。在急刹车时,可根据初始速度的不同,由车上ABS控制提供相应的机械制动力。 1.2中轻度刹车 中轻度刹车对应于汽车在正常工况下的制动过程,可分为减速过程与停止过程。电刹车负责减速过程,停止过程由机械刹车完成。两种刹车的切换点由电机发电特性确定。 1.3汽车长下坡时的刹车 汽车长下坡一般发生在盘山公路下缓坡时。在制动力要求不大时,可完全由电刹车提供。其充电特点表现为回馈电流较小但充电时间较长。限制因素主要为电池的最大可充电时间。 由于电动汽车主要工作在城市工况下,所以本文将研究重点放在中轻度电刹车上。 2制动能量回收的约束条件 实用的能量回收系统应满足以下要求: (1)满足刹车的安全要求,符合驾驶员的刹车习惯。 刹车过程中,对安全的要求是第一位的。需要找到电刹车和机械刹车的最佳覆盖区间,在确保安全的前提下,尽可能多地回收能量。具有能量回收系统的电动汽车的刹车过程应尽可能地与传统的刹车过程近似,这将保证在实际应用中,系统有吸引力,可以为大众所接受。 (2)考虑驱动电机的发电工作特性和输出能力。 电动汽车中常用的是永磁直流电机或感应异步电机,应针对不同的电机的发电效率特性,采取相应的控制手段。 (3)确保电池组在充电过程中的安全,防止过充。 电动汽车中常用的电池为镍氢电池、锂电池和铅酸电池。充电时,避免因充电电流过大或充电时间过长而损害电池。 由以上分析可得能量回收的约束条件: (1)根据电池放电深度的不同,电池可接受的最大充电电流。 (2)电池可接受的最大充电时间。 (3)能量回收停止时电机的转速及与此相对应的充电电流值。 本项目原型车为XL型纯电动车,驱动采用异步交流电机,额定功率为20kW,峰值功率为60kW,额定转矩为53Nm,峰值转矩为290Nm,持续输出三倍额定转矩时间不小于30s,额定转速为3600r/min,最高转速为9000r/min。蓄电池采用24节100Ah镍氢电池,其瞬时充电电流可达1.5C(C为电池放电倍率),即150A。在充电电流为0.5C时,可持续安全充电。实验表明,在电机转速为500r/min时,充电电流小于6A。可设此点为电刹车与机械刹车的切换点。 3制动能量回收控制算法 3.1制动过程分析 经推导可得,一次刹车回收能量E=K1K2K3(ΔW-FfS)。 特定刹车过程中,车体动能衰减ΔW为定值。特定车型的机械传动效率K1和滚动摩擦力Ff基本上是固定的。对蓄电池来说,制动能量回收对应于短时间(不超过20s)、大电流(可达100A)充电,因此能量回收约束条件(2)可忽略,充电效率K3也可认为恒定。对于电机来说,在制动过程中,其发电效率K2随转速和转矩的变化而变化。制动距离S取决于制动力的大小和制动时间的长短。 由以上分析可知,如果电池状态(包括放电深度、初始充电电流强度)允许,回收能量只与发电机发电效率和刹车距离有关。在满足制动时间要求的前提下,通过调节电机制动转矩可以控制电机转速。 3.2控制算法 控制策略可描述为:在满足刹车要求的情况下(由中轻度刹车档位决定),根据能量回收约束条件(1)和(3)的不同值,确定最优制动力,使回收的能量达到最大,即电流对时间的积分达到最大。为了与平常的刹车习惯相符合,令制动力随刹车时间呈线性增长,即Fj=Fo+Kt。问题转换为寻找最优的制动力初值Fo和制动力增长系数K。 我国常用的轿车循环25工况规定,汽车最高速度不超过60km/h,加速度变化范围为-1.5m/s2~1.5m/s2。为了体现城市工况下汽车制动的典型性,同时保证安全性和平稳性,考察如下制动过程:电制动初始速度为60km/h(对应电机转速为4500r/min),电制动结束速度为5.4km/h(对应电机转速为500r/min),要求加速度的绝对值小于2m/s2,速度曲线尽量平滑。中度档位刹车时规定制动时间为8s~12s,轻度档位刹车时规定制动时间为12s~18s。下面只讨论中度档位刹车情况,轻度档位刹车情况与之类似。 镍氢电池(100Ah)在常温以0.5C放电时,电池单体电压变化范围为12~15V,但电池主要工作于平台段,即12.2~13V。为讨论问题方便,认为电池单体端电压为12.5V,总电压等于300V。据此假设,计算所得的充电电流误差不超过6%。 电机在不同的转速与转矩运行时,实测的效率曲线类似指数函数。为了处理方便,可将效率曲线分三段线性拟合成如下函数(拟合误差不超过5%,其中n为电机瞬时转速): 与此相对应,可将制动过程分成三个阶段: 第一阶段:电机转速变化范围为4500r/min~3600r/min,电机发电效率为0.9,要求制动时间t1≤3s。 取制动转矩为60Nm,即F0=1860N,K=20,可得t1=2.62s,平均加速度约为-1.29m/s2。计算可知,充电电流I单调减小,IMax=It=0=75.75A。 第二阶段:电机转速变化范围为3600r/min~1500r/min,电机的发电效率变化范围为0.9~0.82,要求制动时间t2≤5s。 此时问题归结为在约束条件下的最优控制问题。经仿真计算可知,回收能量值随F0、K的增加而单调增加,并且主要由F0决定。当F0较小时,K的变化对制动时间的影响较大。由于电机可运行在三倍过载(140Nm)的情况下,可得最大制动力为4300N。当F0=4300N、K=30时,回收能量取最大值,为274.3(单位:安秒/As),平均加速度为-2.83m/s2。为了满足刹车平稳性的要求,取F0=2300N、K=50。制动时间为4.71s,此时回收能量为262.8As,较最大值减少4.2%,而平均加速度为-1.68m/s2,仅为最大值的59.3%。此阶段充电电流最大值为76.9A。为了准确描述能量回收的效果;引入了一个新的单位“安秒/As”(即时间以秒为单位对电流的积分)来衡量能量的大小。 第三阶段:电机转速变化范围为1500r/min~500r/min,电机的发电效率变化范围为0.82~0.6,要求制动时间t3≤2s。 仿照第二阶段的分析方法可得,取F0=3000N、K=30时,制动时间为1.88s,回收能量为42.1As,平均加速度为-2.01m/s2。此时回收能量较最大值减少2.3%,而平均加速度为最大值的74.1%,此阶段充电电流最大值为35.9A。 4仿真模型及结果 根据汽车动力学理论并结合其它相关方程可得仿真模型: 驱动力合力:Ft=Ff+Fj+Fi+Fw 其中,Ft为作用于车轮上的驱动力合力,Ff为滚动摩擦力,Fj为加速阻力,Fi为坡度阻力,Fw为空气阻力。在城市工况下,Fi和Fw可忽略。 其中,车体质量为M,瞬时车速为V,制动初始车速为V0,电制动结束时车速为V1,充电电流为I,电池端电压为U。其它符号含义与前相同。 在Simulink环境下建立仿真模型,可得电机转速曲线如图1所示,充电电流曲线如图2所示,回收能量曲线如图3所示。 5制动能量回收控制算法功效的评价 以初始速度为60km/h的电制动典型过程为例,经仿真计算可得,回收能量占车体总动能的65.4%,其余的34.6%为机械刹车和电刹车过程中的损耗。以我国轿车25循环工况为例,考虑到摩擦阻力及各部分效率的问题,回收能量占总耗能的23.3%。 实验证明,本文提出的制动能量回收控制策略是简洁有效的。在典型城市工况下,配备能量回收系统的XL型纯电动轿车运行可靠,可以延长续驶里程10%以上。 6其它相关问题的讨论 锂电池由于比能量高,也是EV常用的动力源。实验证明国内研制的锂电池瞬时(20s)充电电流上限可达1C,对常用的80Ah锂电池而言,其最大充电电流为80A左右。但是出于安全方面的考虑,如果把制动能量回收系统用于锂电池系统,需要严格的限流措施或将电刹车与机械刹车同时作用。 制动能量回收的另一种情况是汽车下长缓坡。我国规定城市道路坡度不超过8%,在此条件下,如果EV下坡速度为30km/h(n=2200r/min,效率=0.847),则制动充电电流为37.6A,对镍氢电池来说不到0.4C,可以安全地持续充电。 尽管本课题针对纯电动车,但由于混合动力车与纯电动车的能量回收规律相似,因此以上讨论同样适用于各种混合动力车,主要区别在于电池放电倍率大小不同。 电动汽车论文:电动汽车应用管理论文 这种电力电子系统的两个特征是压接技术和机械高度集成化,这两者都是混合多动力电动汽车的里程碑技术。 2004年5月25日,纽论堡--来自于赛米控为混合动力和电动汽车开发的优化模块SKAITM,由于其特殊的压接技术以及机械集成度,满足了汽车工业的高可靠性需求。就产品性能而言,和以前开发的产品相比SKAI™模块取得了长足的进步。 SKAI™是一个三相逆变模块,用于将直流电源(来自于燃料电池)转变成交流电源(供给电机)并可附带能量回馈电路。该系统含集成的DSP控制器,驱动和保护电路,直流稳压电容,半导体,绝缘体,传感器,液体冷却回路以及和汽车通信的CAN总线接口。 该功率电子模块包含两种拓扑结构。其一IGBT模块设计有600V/1200V,500A/400A规格的输出能力,适合50~200KW功率的电机,而第二种拓扑MOSFET模块设计有75V/100V/150V,700A/600A/500A规格的输出能力,适合3~20KW功率的电机。 SKAI™是赛米控在其以往主要用于汽车领域的专利压接技术--SKiiP 技术的基础上发展起来的。事实上,得益于其SKiiP 技术,赛米控享誉电池汽车的功率电子系统专业供应商的殊荣已有十余年的历史,特别是在叉车领域中。这种用于所有电气接触和热接触上的压接技术,能延长产品寿命并提高温度循环能力。与焊接不同,压接技术对冲击、震动以及高环境温度不敏感,并能确保热直接扩散到散热器。“正是这种压接技术帮助我们在汽车工业立稳了脚跟”,赛米控国际营销/市场总监PeterFrey先生说道,“它为高要求,低成本,安全第一的汽车工业提供了服务保障”。 SKiiP 技术早已使用在很多电动汽车上,如OpelZafira,BMWE1,FordThink(其前身为Pivco),FiatSeicentoElettra,DaimlerChryslerA-Class,AudiDuo,混合动力公交工程,VWPowerGolf,ChryslerEpic。除了混合动力汽车和燃料电池汽车外,SKiiP 技术在叉车、平板传输带,社区汽车以及拖拉机上都得到广泛应用。 就赛米控产品策略的背景,PeterFrey先生表示:“对我们而言,如今内燃机最具潜能的替代品就是混合动力电动汽车和氢燃料电池汽车。这种想法事实上在19世纪就业已存在,出而非新近才出现。“燃料电池电动引擎不产生有害的排放物,噪音低,能量利用效率高。如此多的优点使得我们在该领域进行研究和开发的时候始终保持着昂扬的激情。” 电动汽车论文:电动汽车锰酸锂电池寿命的研究 本文作者:曹建华 高大威 宣智渊 魏解元 单位: 清华大学汽车工程系 前言 作为混合动力车辆的车载能源,锂离子电池的性能是车辆重要的参数之一。混合动力城市客车对于电池的要求很高,因其起停和加减速工况占总工况的很大一部分,电池工作电流区间跨度大,且电流变化率也非常大,这无疑会缩短电池寿命;而混合动力城市客车行驶特性则要求电池具有良好的寿命,以保证其经济效益。所以,对于车用电池使用寿命的研究很有现实意义。国内外学者对于混合动力车用电池寿命的研究主要在两个方面:一是锂离子电池循环寿命测试,包括分析影响电池寿命的因素等[1-4];二是电池寿命预测模型的建立[5-6]。研究结果显示,锂离子电池在55℃的环境下存储之后容量衰减加剧,表明高温下的工况测试对电池寿命的影响更大[7]。目前对锂离子电池的研究更多的是围绕单体电池进行的,而对单体电池成组之后的寿命研究较少。但电池成组对电池寿命有一定的影响,比如本来能够充满的单体电池成组后只能充入单体电池容量的95%[8]。本文中根据北京市混合动力城市客车的实际运行数据提取出一个电池充放电循环,作为电池使用寿命试验研究的工况,然后进行电池循环寿命试验,评估了锰酸锂电池的寿命;分析了影响电池使用寿命的因素,提出了合理的电池运行工况。通过电池寿命强化试验,可得到不同应力水平下电池寿命衰减的关系,给出了在大的应力水平下进行电池寿命试验和缩短试验时间的方法。 1车用锰酸锂电池寿命试验的介绍 1.1电池寿命试验研究平台电池使用寿命试验研究平台包括电池试验台、主控计算机系统和动力电池等,如图1所示。研究对象为某型号车用锰酸锂电池组,其主要参数见表1。电池组中各单体电池排列顺序见图2。电池试验台是美国Arbin公司生产的专业电池测试仪器,该仪器可对电池以恒流、恒压或者恒功率等手段充放电,并可进行工况测试。电池运行时的各种数据由电池管理系统采集,通过CAN总线和主控计算机实现通信,以监控试验状况,并记录数据。 1.2电池寿命的试验方法 1.2.1电池充放电工况循环的制定试验用的同型号电池搭载在混合动力客车上,在北京的某线路上进行了4000km的测试。分析试验过程数据可知,电池在运行过程中重要的3个参数:电压和SOC变化不大;电流的变化非常剧烈。最大充电电流达到120A,最大放电电流达到150A。所以,车辆对于电池系统的实际功率需求是随电流变化而变化的,在制定电池充放电工况循环时,可默认电压被限制在某一个固定值附近,而电流值的改变则对应了电池功率的改变。工况的时长是5min,如图3所示。工况提取的操作如下。(1)将充电电流从0到最大值等分成10个区间,统计落在各个区间的电流平均值和电流持续时间占总时间的比例。(2)将放电电流从0到最大值等分成10个区间,统计落在各个区间的电流平均值和电流持续时间占总时间的比例。(3)统计电流为0的持续时间占总时间的比例。(4)工况各脉冲电流值即是步骤(1)和(2)中的平均值,电流持续时间比例保持不变。(5)采用充电、静止和放电循环的步骤构成脉冲序列,充放电电流依次增大。由于工况参数都是混合动力客车运行时实测数据的平均值,该工况循环在很大程度上能模拟真实道路上电池的工作情况。 1.2.2试验方法工况循环试验共进行了5000个循环的测试,每个循环时长5min。每1000个循环之后进行1次电池全容量充放电,测量电池的容量。测量电池容量时参照汽车行业标准《电动汽车用锂离子蓄电池(QC/T743—2006)》,测定电池容量的流程见图4(电压判断标准是平均单体电池电压达到极值,I3=5.33A)。 2锂离子电池寿命的初步评估 一般认为当电池容量衰减至额定容量的80%以下时[1],电池不再适合动力系统或整车的需要,试验参考QC/T743—2006国家标准,也以电池容量衰减为额定容量的80%作为电池寿命终结的标志。电池寿命一般都是通过强化试验来缩短试验时间,但是强化试验须知道各种应力水平下的电池寿命试验结果的关系,这非常复杂。而如果给电池施加的电流应力水平是其工作时的水平,试验将会持续非常长的时间,同样不可取。在本文中,电池寿命试验采取了试验加模拟的方法,通过部分试验得到电池容量的衰减情况,模拟出电池容量衰减曲线,从而计算出电池的寿命值。电池每1000个循环后的容量测量结果见表2。从表2中第3栏的数据可见,与前面的4个1000循环相比,第5个1000循环的电池容量衰减率明显增加,显示出一定异常。在监测电池单体电压的过程中发现,4000个循环之后,电池组中24号单体电池出现电压明显下降的问题,并且随着试验的进行,它与其他电池的电压差距越来越大,因而断定是由于24号单体电池过度亏电导致电池组衰减速率加快。图5为5000个循环之后全容量放电时,24号单体电池与其他单体的电压曲线对比。为消除因24号单体电池原因造成电池组容量衰减速率的加快,在进行数值拟合时,舍去了5000循环后的数据,分别进行1阶以及2阶的拟合,并将其外推,来预测电池寿命,结果如图6所示。电池失效时的容量为标称容量的80%,即12.8A•h,按1阶拟合结果,电池可以使用21450个循环,折合时间为1787.5h。以混合动力客车实车数据统计得到的客车平均速度为18km/h计算,在电池失效前,车辆可行驶3.22万km;按2阶拟合结果,电池可使用15410个循环,折合1284.2h,行驶里程为2.31万km。对比这两种拟合方式,2阶拟合结果更接近随着电池使用时间延长容量衰减率加快的实际情况。 3温度和单体电池的一致性对电池寿命的影响 3.1温度对电池寿命的影响电池在工作时会伴随着电极和电解液的分解,锂离子也会在电极上沉积形成氧化物,这些反应导致了电池容量的减小。而温度和反应速率存在如下关系[9]。式中:K为电极衰减反应速率,mol/s;Ea为反应的活化能,kJ/mol;R为气体常数,R=8.31451J/kmol;T为温度,K;B为频率因子,A/(mol•s)。可见温度对于电池寿命有很重要的影响,表3为单体电池最高温度和容量衰减率之间的关系。从表3可知,在试验的不同阶段,控制试验中的单体电池最高温度略有差别,则电池的容量衰减率也不一样。随着单体最高温度的升高。容量衰减率也呈上升趋势。 3.2单体电池一致性对电池寿命的影响由于生产流程和工艺等方面的原因,单体电池间容量等参数会出现细微的差别,但使用环境会加大这种不一致性。因电池风道设计的缺陷,电池中的某些单体电池始终要比其他单体电池的温度高很多。这种温度的不一致性主要通过内阻的不一致来影响电池寿命。因为不同的单体电池温度会导致其内阻不一样,这样单体电池的电压也就不同。在整个试验过程(包括工况循环试验及下文所述的强化试验和容量补充试验)中,总共进行了17次充放电,按照时间先后顺序标示为试验1~17号。对电池进行容量测试时的起始放电和起始充电电压数据进行分析,发现它们随着试验的进行呈现出一定的规律,如图7和图8所示。从图7和图8可见,随着试验的进行,电池的起始充电电压越来越大,起始放电电压越来越小,说明每次电池在全容量充放电的过程中,充入的电量变少,且放出的电量更少,即电池的容量在逐渐减小。分析试验中电池充放电电压范围变小的原因可知,在充电过程中,某些单体电池的电压高于其他单体电池,当其电压达到4.2V时,很多单体电池的电压仍未达到4.2V,这导致后续放电电压降低;在放电过程中,某些单体电池的电压远低于其他单体电池,当其电压降至3.0V时,仍有很多单体电池的电压大于3.0V,这导致后续充电电压升高。随着试验的进行,单体电池的电压差距在增大,充放电电压范围就逐渐减小了。所以在电池工作时要保证每个单体电池不过充过放,每个单体最大电压不超过4.2V,最小电压不小于3.0V。单体电池的电压不一致还会造成充放电过程中的部分单体电池过充和过放,损坏单体电池。在试验中,24号单体电池由于过度放电导致其电压降低,进而影响了整个电池组的寿命。 4电池寿命强化试验 4.1电池寿命强化试验方法电池的强化试验就是对电池采用一些比较苛刻的试验条件,比如大电流、宽SOC范围充放电和电池处在较高的温度下等。这些极端的情况,会导致电池容量衰减加速,从而缩短电池寿命试验的时间。通常情况下,还须寻找这些极端情况试验和普通工况试验之间的关系,及二者对于电池影响之间的换算系数,从而可由强化试验的结果推导出电池在一般工况试验下的结果。把各种参数简化为对电池的作用应力值,电池强化试验的基本思路就是利用高应力水平下的寿命特征去推导出正常应力水平下的寿命特征,所以应先研究应力值和容量衰减率之间的关系。此次试验选取了电池充放电电流和电池SOC范围两个应力条件。首先,分别统计了实车试验数据中充电和放电电流的平均值,充电电流为40.71A,放电电流为35.43A。为考查两个因素对电池寿命的影响,采用控制变量法进行试验。选定两种不同电流应力水平,第一种是以80A电流充电,70A电流放电;第二种是以120A电流充电,105A电流放电。考虑到SOC在试验仪器中不可控制,以电压范围代替SOC范围,第一种是从320~400V;第二种是从340~380V。用控制变量法一共要进行4组试验,见表4。试验时每一应力水平下,进行多次充放电循环,之后进行一次全容量放电,测定该时刻的电池放电容量,计算这一循环过程的容量衰减率。为提高试验精度,采用了多次测量取平均值的方法。 4.2试验的结果分析将电池容量衰减情况列于表5中。可求得不同组别的容量衰减率:第1组为2.52×10-2A•h/h;第2组为0.108A•h/h;第3组为2.06×10-2A•h/h;第4组为0.114A•h/h。强化试验之前的工况循环试验按其平均容量衰减率为0.16A•h/103cycle计算,每个循环时间为5min,容量衰减速率换算为1.92×10-3A•h/h。分析试验结果,可得到的规律如下。(1)对于同样的电压变化范围,大电流强度容量衰减率远大于小电流强度。(2)对于同样的电流强度,不同电压范围应该是电压范围越大,容量衰减率越大。但是试验结果没有看出明显的规律。工况循环的电压变化范围一般在350~390V,从之前得到的数据来看,电压范围变化对容量衰减率变化的影响远不及电流强度变化的影响,因此本文中只考虑电流强度的影响。如果分别设工况循环电流强度和容量衰减率为x和y,则第1、3组强化试验电流强度应力水平为2x,第2、4组强化试验电流强度应力水平为3x;第1、3组强化试验容量衰减率为11.93y;第2、4组强化试验容量衰减率为57.81y。令P为强化试验电池电流强度和工况循环电流强度之比,C为强化试验电池容量衰减率和工况循环下电池容量衰减率之比。在P=1时,lnC=0的约束条件下进行2阶拟合,得到图9的曲线。拟合方程式为lnC=-0.4505P2+3.8305P-3.38(2)这样若得知电流强度为I2的强化试验条件下的容量衰减率为ΔC2时,则可按下式求得电流强度为I1的正常工况循环下的容量衰减率ΔC1。ln(ΔC2/ΔC1)=-0.4505(I2/I1)2+3.8308(I2/I1)-3.38(3)温度对于容量衰减的影响是不能忽略的,但是由于缺少相关的试验设备,温度部分的工作暂时未能进行,因此上述有关强化试验的结论有待今后进一步完善。 5结论 (1)所采用的工况循环测试方法能更真实地体现电池的实际工作状况,试验测得的电池循环寿命更加接近电池在实车环境中的寿命。(2)温度升高虽然会使容量有所上升,但是容量衰减率大大增加,导致了电池寿命的缩短。(3)单体电池不一致性导致容量测试时,起始充电电压增大,起始放电电压减小,从而导致电池能够释放的电量减少,使电池寿命缩短。(4)电池强化试验表明,电流强度是影响电池寿命的主要因素,由大的电流强度下的试验结果可推导出小的电流强度下的试验结果,为缩短电池寿命试验时间提供了依据。 电动汽车论文:新能源电动汽车电池技术探讨 摘要:电动汽车是最具发展潜力的新能源汽车,以电力为驱动,有着噪声低、低排放、效率高等特点,应用前景广阔。本文围绕新能源电动汽车对其电池技术进行了讨论。 关键词:电动汽车;比能量;可靠性;锂离子电池 0引言 由于传统内燃机汽车所造成的环境和能源问题愈加突出,汽车行业发展受阻。目前我国科研机构和汽车制造企业都加大了对新能源电动汽车的研发力度,以期解决现存电动汽车电池技术难题。 1新能源电动车电池技术 根据能源供给类型的不同,电动汽车可分为纯电动车、混合电动车和燃料电池电动车,且这三种电动车电池技术均面临着技术难题,较难量产推广。电池技术是影响新能源电动车推广和广泛应用的重要因素,所以迫切需要解决电池的容量和能源补充问题。 2新能源电动车电池技术对比 (1)铅酸蓄电池。铅酸蓄电池是由浸入稀硫酸电解液的正极板(PbO2)和负极板(Pb)组成。充放电反应方程式:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。该种电池的性能指标中的比能量和比功率均较低,电池的循环使用寿命也较短,充电所需时间较长,这些特点致使其在电动车领域的推广受到很大制约。同时,该种电池技术较为成熟,可以大批量生产,其造价也低,所以这种电池也具有一定的应用空间,目前是被用于行驶里程短,重点要求较低的场合,例如目前已投入使用的电动观光车、电动叉车、短途电动公交车等。 (2)镍氢电池(NiMH)。由镉镍电池发展而来的镍氢电池是由电解液(KOH)、碱式氧化镍(NiOOH)组成的正极和吸氢合金(MH)组成的负极构成。充放电反应方程:NiOOH+MH⇋M+Ni(OH)2。镍氢电池充电时间短、容量大、放电深度大,更有着耐过充和过度放电等优点,但是由于金属镍价格较昂贵对其在在电动车领域的推广和应用。镍氢电池与锂离子电池相比,能量密度较弱但可靠性高、成本低。在不久的将来镍氢电池会成为混合动力电动车的主流电池。 (3)燃料电池(FuelCell,FC)。燃料电池由正极、负极(不包含活性物质)和电解质隔膜组成。目前研究以氢燃料电池为主,充放电反应方程:2H2+O22H2O。作为被汽车制造商重点投资的燃料电池,仅须补充燃料与空气即可,并不需要充电储能的过程。氢燃料电池不仅供电效率高、功率密度高,也有着无污染和可循环利用的优点。但是其造价太高、启动时间过长,制造和存储代价高且氢燃料电池加氢站的建设有着很大的难度。就目前来说,燃料电池电动车只是处于研发阶段,尚存在较多技术难题,在短期内很难进行大规模的推广。基于燃料电池绿色环保的作用,燃料电池未来肯定会成为解决能源危机的动力电池,有着较为广泛的前景。 (4)锂离子电池。锂离子电池主要包括正极(锂离子金属氧化物LiMO2构成)、负极(焦炭或石墨C构成)和有机溶液(溶有锂盐)。充放电反应方程:LiMO2+nC⇋Li1-xMO2+LixCn。锂离子电池的性能要优于前两种电池性能,有着体积小、寿命长和自放率低的优点,锂离子电池并不存在传统蓄电池出现的“记忆效应”,该电池无污染,所以该种电池一直被看好,是最具有实用价值的电动车电池。但锂离子电池在快速放电性能、价格、过放电保护方面有着不足之处。而大容量、高功率的锂离子电池在安全方面有着一定能够隐患,使其大规模推广受到限制,现在主要被用于容量较小、功率较低的电动汽车的应用中。目前各国汽车生产商都在重点研究锂离子电池技术,主要围绕如何降低电池成本,实现快速便捷放电,确保大容量的电池安全性为研究重点。 3锂离子电池技术 (1)锂离子电池材料技术。该种电池正负极材料体系很丰富。用于动力电池的NCM三元层状正极材料,其中LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的应用比较成熟,而拥有较高容量的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2已被批量应用。近几年铝掺杂的锂镍钴氧电池将被用于驱动电动汽车,与锰酸锂混合也可用于制造车用动力电池。磷酸铁锂电池生产已满足客车和专用车辆的应用。用于负极的材料石墨、硬/软碳和合金负极材料,其中石墨应用最为广泛,无定形硬碳或软碳与石墨混合已经逐渐被应用。钛酸锂负极材料倍率性和循环性佳,但比能量低、成本高,适用于大电流充电。将纳米硅或硅氧化物作为负极材料已有小批量应用,但还需研究出解决因锂嵌入硅后造成的体积膨胀导致使电池循环寿命减少问题的方法。锂离子电池电解液中六氟磷酸锂及其它新型锂盐、溶剂提纯、电解液配制、功能添加剂技术不断进步,而如何提高电池工作电压,如何改善电池高低温性能是现在研究方向,目前安全型离子液体电解液以及固体电解质均在研制中。聚烯烃微孔膜是现如今锂离子电池隔膜销售中的主要产品,而耐高温、高电压隔膜将会是未来的主要发展方向。 (2)单体电池技术。单体电池形状主要有圆柱、方形金属壳(铝/钢)和方形软包散装,而车用电池组容量大、电池数量多、管理系统复杂。目前圆柱电池技术并不能满足车用电池需求;方形电池电芯制作方式较多(正极包膜叠片、卷绕+叠片、叠片+卷绕等),制作出的电池容量大,适用于软极片电池(磷酸铁锂和三元材料的电池)。叠片式电池在各材料体系中均适用,可靠性高,与卷饶电池相比寿命较长,例如日产Leaf纯电动汽车、Volt插电式混合动力汽车电池均采用叠片式。软包电池电芯的制作则与方形金属壳电池类似。总体来看,我国单体电池生产正在由半自动向着全自动大规模制造迈进。 (3)电池系统技术。我国动力电池系统产品存在功能简单、数据采集可靠性较弱,SOE估算精度、热管理、均衡、安全管理等有待提升,而优秀元器件则差距大。电池系统应从结构设计优化与材料选型两个方面入手结构抗振、抗冲击以及轻量化集成优化设计进行研究,并从故障诊断预测、热安全监测预警和防控三个方面进行关键技术的开展。 4结语 综上所述,对于新能源电动汽车来说镍氢电池性能要优于铅酸蓄电池,燃料电池和锂离子电池比与镍氢电池相比性能性能更佳,但都有着各自难以突破的技术难题。基于锂离子电池各项性能和目前技术研究程度,不久的将来锂离子电池会被广泛应用于纯电动汽车。 作者:姬超 单位:山东中实易通集团有限公司 电动汽车论文:纯电动汽车的故障诊断思路探究 摘要:随着国家经济水平与科技水平的不断提升,纯电动汽车技术正在不断成熟和发展,逐渐步入产业化进程。目前汽车故障诊断技术探索大多数是针对传统发动机汽车而进行的,对于纯电动汽车的故障诊断研究少之又少。我国与国际上汽车故障诊断水平先进的国家来说,仍处在起步阶段,因此对于纯电动汽车的故障诊断发展需要不懈的努力。对纯电动汽车的常见故障进行了阐述,并探索了故障诊断思路。 关键词:纯电动汽车;故障诊断;思路 纯电动汽车指的是整体运动全部通过蓄电池来提供电力驱动的电动汽车,尽管纯电动汽车已经经历了一百多年的历史,然而其一直限制在某些特殊环境下使用,面对的市场有限。造成这种情况的关键原因在于各种类型的蓄电池,大都存在成本高、工作期限低、外观较大、质量高、充电时间较长等明显缺陷。除此之外,纯电动汽车的故障诊断技术尚不发达,不仅仅是查找问题存在困难性,而且在处理故障的时候比之传统动力汽车更为复杂和危险。国内的纯电动驱动系统开发刚刚起步,出现故障的概率相当大,安全性能需要着重提升。同时,既有的汽车以及电机系统的故障诊断技术和智能检测技术大多数难以直接用在电驱动系统中,而且部分电驱动系统特有的问题同样缺少对应的诊断措施,所以非常有必要对纯电动汽车的故障诊断思路进行探索。 1纯电动汽车系统构造分析 由于生态与环境的压力和政府的大力支持,使得纯电动汽车正在渐渐走入大众的视野中并接受人们的考验。为了确保高压电安全,需要严格按照有关标准进行设计。电动汽车整车控制系统可以称作是汽车的指挥中心,通过它来统筹协调汽车每个部位运行,是整车控制系统的中心枢纽。随时能够正确诊断每个系统出现的故障且做出科学的解决方案,是确保汽车稳定运行的重要技术。纯电动汽车是通过组合多个子系统而形成的一个复杂系统,不但有低压电气组织,而且还有强电压、高电流的高压动力组织,其中任意一个部件故障都将导致整车不能稳定行驶,特别是对于电压高达上百伏的供电系统,假如产生漏电问题,将很可能给驾驶人员的生命带来威胁。本文设计了某纯电动汽车动力系统结构和控制机制,其中发动机、电池等各个零构件都配有相对独立的控制系统,并且利用控制器局域网络把数据传送给整车控制设备,同时利用控制器局域网络接收整车控制系统的控制命令,整车控制系统所采集到的零构件数据和采集的油门踏板数据、档位数据等乘坐人员数据,由此获得控制对象的信息,此外还可以利用控制器局域网络总线发送和直接操作继电系统,以此来保证汽车安全、稳定地依据乘坐人员需要工作。在进行控制的环节里,及时地判断各个系统故障且在出现问题时选择合适的处理手段,是确保整车稳定、可靠行驶的关键。 2纯电动汽车常见故障诊断思路分析 2.1纯电动汽车绝缘故障的诊断和查找 纯电动汽车是通过纯电池动力来为汽车提供动力的车辆类型,该类型车辆的动力电池的输出电压通常保持在DC/72V与DC/600V之间或者超出此范围。通过有关标准的规定可知,一般人的安全电压强度通常指的是不能导致人类直接死亡或者残废的电压强度,而通常环境条件下许可长时间触碰的安全最低电压为DC/36V。可以说纯电动汽车动力电池产生的电压强度已然大大超出了此安全电压范围,因此对纯电动汽车绝缘故障的诊断是相当重要的工作。同时纯电动汽车发生该故障的概率并不低,经过对诊断过程的归纳,累积了一些经验:首先对于绝缘故障警报来说,通常纯电池汽车的最小警报绝缘电阻额值度设置在500千欧左右,通过电池控制系统来负责检查功能,假如检查到的绝缘电阻额度不高于此值时,电池控制系统将把相应的绝缘问题代码发送给上位机设备,整车方面利用综合仪表来实现代码读取与故障提醒。如果综合仪表上出现故障代码或者警报提醒时,就意味着该汽车产生了绝缘问题,需要及时进行故障诊断,以此避免出现人身安全事故;其次要初步判断绝缘警报,按照实际汽车的情况来分析,故障的类型与故障零件多种多样,可以按照一定的步骤来实现初步判断。假如汽车的仪表可以正常工作,且真实反映出车辆是否存在故障,则表明电池控制系统绝缘监测自身是没有问题的。假如汽车的仪表提示的是绝缘没有连接,那么此时需要检测低压控制路线是不是正确连接或者已经松脱。当经过检测得知低压连接路线没有故障,就应该检查控制器局域网络线路的通信问题,测试终端电阻数值是不是合理,一般情况下数值是60欧,假如测试结果低于该数值,则表明信号被阻隔了,会致使控制器局域网络通信失常。除此之外,还应当对高压部件进行检测,确定了系统线路连接正常,则可以把注意力放着高压部件的绝缘过低方面。通过这种方式,可以高效提升诊断速度且正确找到故障部位。 2.2纯电动汽车高压电故障诊断和安全管理 纯电动汽车使用动力蓄电池与电动机作为驱动装备,产生的电压能达到数百伏。如果出现高压电路绝缘故障,则将直接威胁到乘坐人员的生命财产安全和车载物品的安全。所以纯电动汽车高压电故障诊断技术已经变为纯电动汽车设计人员首先要处理的关键问题之一。纯电动汽车高压电故障诊断和安全控制的意义在于处理纯电动汽车的高压电安全问题。纯电动汽车高压电系统线路的短路、漏电等问题都会给车辆的高压用电安全带来不可预测的损害。对于纯电动汽车高压电结构的配置,为该结构可能出现的故障实现分析,其中纯电动汽车高压电部位故障能够分成动力蓄电池系统问题、短路问题、绝缘问题、高压环路问题等,任意一种故障都是纯电动汽车的潜在威胁。为了真正处理电动汽车所面对的各种故障问题,保证电动汽车的高压用电安全,国内纯电动汽车安全规范对车载能源储存设备、性能安全与问题预防和驾驶员触电保护都做了明确的规定,为纯电动汽车高压电路设计与生产提出了科学的设计与测试规定,且提供了比较详细的硬件设计试验检查程序。然而,这只是高压电系统自身设计和生产层次上的保障手段。因为纯电动汽车工作环境复杂,故障的出现具有很大程度的随机性,单单依据高压电系统自身可靠性设计和生产仍不足以让电动汽车具有预防各样高压危险事故突发的能力。 2.3纯电动汽车电驱动故障诊断分析 以往的故障诊断系统是利用一套整车管理控制器局域网络实现通讯的,而整车控制器局域网络中通常会设置很多控制单元,于是就比较容易导致总线荷载过高,系统即时反应速度缓慢,故障分析数据难以获得快速的反应。本文针对该问题构思了一种独立的故障分析控制器局域网络,这种网络的特征是能够在整车控制器局域网络中获得数据,但是没有传送数据的能力。通过加工后的故障数据是应用故障诊断结构传送至独立的故障诊断控制器局域网络中的,继而通过故障诊断控制器局域网络传送到每个控制器,这种方式不但能够提升故障反应速率,还能够防止多个控制器局域网的互相扰动。在纯电动汽车的电驱动故障诊断系统中,整车控制器与电动机控制器把电压、电流、热度等数据以文字形式发送到故障诊断系统,故障诊断系统依据诊断规范分辨其是否为故障后,再以文字的形式传送出去。电驱动系统包含了驱动电路与电动机自身。该文中的电动机使用的是效率明显的永磁同步电机。 驱动系统包括了控制电路、驱动维护系统、电力供给系统和传感系统等。电驱动系统的故障一般出在控制器方面与电机自身方面。对于纯电动汽车电驱动故障诊断分析方法通常有两种,一种是自测试手段、另一种是在线诊断方法。直流母线系统线路中的电容是一种能够在自测时期处在非静态输出的零件,在自测试的结束阶段应当对母线电容进行充电,在充电环节里电容的接入电流和电压都是非静态的参数,应用这个特征能够实现电容故障的检查。在线诊断方法通常包括IGBT模块开路故障在线检测、电机绕组匝间短路故障在线诊断与位置传感器偏转误差故障的在线诊断。该方法具备工程实用性高、诊断迅速的优势。 3结语 电子信息技术在汽车领域的使用让车辆故障测试和诊断变得更加繁复,以往的经典修理手段已经难以满足实际需求,所以汽车故障诊断系统和专门的诊断设施的开发有着十分巨大的发展空间,故障诊断技术正在渐渐朝着自动化的方向发展。国内已经有部分研发机构对纯电动汽车故障诊断技术进行研究,并且获得了比较乐观的成绩。尽管目前纯电动汽车的故障诊断系统仍旧处在起步阶段,然而随着科技水平的持续提升,相信故障诊断系统必定会越来越完善。 作者:白彩盛 单位:甘肃金城理工中等专业学校 电动汽车论文:电动汽车复合电源控制研究 摘要: 针对蓄电池单独作为汽车电源不能满足纯电动汽车短时间功率的需求问题,可采用超级电容与双向DC/DC串联再与蓄电池并联的复合电源来满足汽车功率的需求。利用模糊控制工具箱设计对于复合电源功率分配的模糊控制器,搭建整车复合电源控制策略模块,应用Cruise软件快速完成整车模型的搭建,将控制策略添加到整车模型中。仿真结果表明,纯电动汽车复合电源控制策略能够有效地分配蓄电池和超级电容的功率,从而使超级电容充分发挥“削峰填谷”的作用。 关键词: 纯电动汽车;复合电源;模糊控制;联合仿真 0引言 动力汽车要求其车载电源具有充放电功率大、充放电效率高、使用寿命长、容量衰减小等特点[1-2]。而蓄电池单独作为汽车的电源时存在充电时间长、比功率太低,不能满足汽车短时间功率需求问题,严重影响汽车的加速、爬坡、制动性能及能量回收效率,不能完全满足汽车对车载电源的要求[3-5]。超级电容充放电迅速,可瞬间大电流充放电,充放电能力比蓄电池要高100多倍,动态特性很好,循环寿命在10万次左右[6-7]。一种新的汽车电源是将超级电容与蓄电池结合起来使用,由蓄电池提供整车运行期间电机需求的平均电功率,而超级电容则提供电机需求的峰值功率,这样可以充分发挥蓄电池比能量大和超级电容比功率高的优点[8]。针对超级电容和蓄电池构成的复合电源系统,实现能量的合理分配是关键。模糊控制利用人的经验、知识和推理技术及控制系统提供的状态条件信息,不依赖物理过程的精确数学模型,具有较好的鲁棒性,控制性能高,简化了复杂的控制问题[9-12]。Cruise是研究汽车动力性、燃油经济性、排放性及制动性能的高级模拟分析软件,灵活的模块化理念使得Cruise可对任意结构形式的汽车传动系统进行建模和仿真[13]。本文采用Cruise/Simulink联合仿真的形式,在基于传统电动车模型的基础上,添加超级电容模型和双向DC/DC模型,利用Cruise搭建整车模型,在Matlab/Simulink中设计了针对复合电源的模糊控制策略,将控制参数进行模糊化处理,并通过MatlabDLL方式进行联合仿真,实现复合电源功率的合理分配,并对模糊控制策略和整车性能进行研究分析。 1复合电源的结构 复合电源主要由蓄电池、超级电容和双向DC/DC组成。复合电源的拓扑结构有很多,例如:蓄电池和超级电容直接并联,蓄电池与双向DC/DC串联,再与超级电容并联[14-15]。本文选择的是超级电容与双向DC/DC串联,再与蓄电池并联共同向负载电机提供电能的方式。复合电源的工作模式为:当汽车正常行驶,需求功率低时,由蓄电池单独向电机供电;当汽车需求功率较高时,蓄电池和超级电容共同给电机供电,并且由蓄电池提供平均功率,超级电容提供峰值功率。当汽车制动时,超级电容优先回收制动能量,在超级电容不能再回收时由蓄电池回收能量。控制策略通过控制双向DC/DC的升降压来控制超级电容的充放电。复合电源组成结构如图1所示。功率总线的功率信息,蓄电池和超级电容SOC(Stateofcharge)等状态信息为模糊控制器控制的输入,经过控制器对功率进行分配。由于汽车在整个运行过程中会经历多种工况,而且交通状况复杂,汽车状态切换频繁,且各种工况下的电机功率、蓄电池、超级电容的状态都各不相同,需要制定合理的功率分配控制策略,使得在保证整车动力性的前提下,利用超级电容高比功率,能够瞬时大电流充放电的特性,为蓄电池“削峰填谷”,减小大电流对蓄电池的冲击,延长蓄电池的使用寿命,提高充放电效率,并且最大限度地回收制动能量,提高整车的效率和经济性[16-18]。 2模糊控制策略模型 利用Matlab中提供的模糊控制工具箱设计了对于复合电源功率分配的三输入、单输出的模糊控制器,输入为汽车的需求功率Preq,蓄电池荷电状态BSOC,超级电容荷电状态SSOC。输出为蓄电池功率分配因子(Kcap)。汽车的驱动电机有电动和发电两种工作模式,在这两种工作模式下系统需求功率大小和波动范围有较大差别,控制的侧重点也不同[19]。因此,在正常行驶与制动两种工作模式下应分别制定复合电源控制策略,即需要两个模糊控制器,它们的模糊控制规则不同,但是两个模糊控制器都是三输入单输出且输入变量和输出变量相同。因此,在Preq>0和Preq<0时各设计一个控制器,分别为模糊控制器A和模糊控制器B。当Preq>0时,设输入量Preq的论域为[04],模糊集为{S、MS、M、MB、B},分别表示{小、较小、中、较大、大}。动力电池BSOC的论域为[0.20.9],模糊集{S、M、B},分别表示{小、中、大},超级电容SSOC的论域为[0.11],模糊集{S、M、B},分别表示{小、中、大}。输出量为动力电池功率分配因子Kcap,其论域为[01],模糊集{S、MS、M、MB、B},分别表示{小、较小、中、较大、大}。各输入结果如图2所示。当Preq<0时,设输入量Preq的论域为[-10],模糊集为{B、M、S},分别表示{大、中、小}。蓄电池和超级电容的SOC论域、模糊集、隶属度函数和Preq>0时是一样的。输出量为蓄电池功率分配因子Kcap,其论域为[01],模糊集{S、M、B},分别表示{小、中、大},输入输出量的隶属函数如图3所示。根据前面设计的模糊控制器,在Matlab/Simulink环境下建立复合电源模糊控制策略模型如图4所示,模糊控制器根据输入变量的变化调节输出比例因子Kcap,从而得出蓄电池所分配的功率,因为汽车的需求功率由蓄电池和超级电容共同提供,所以汽车需求功率减去蓄电池所分配功率得到超级电容分配功率。 3整车模型的搭建 将建好的控制策略添加到Cruise中主要有MatlabDLL和MatlabAPI两种方法。联合仿真的结果都可以直接从Cruise获得。但是用MatlabDLL方法仿真的时间比采用MatlabAPI方式短很多。因此,本论文中采用的是MatlabDLL方式。在控制策略模型建好之后,需要进行模型编译,编译完成后生成controler.dll文件,在Cruise模型中放入MatlabDLL接口模块,进行接口模块的参数设置,完成以上设置后,在Cruisedatabus中完成相应的数据通信,即可实现Cruise与MatlabDLL方式联合仿真[19-20]。在进行信号通信时实际上是一个数据交换过程,Cruise通过数据接口将动力蓄电池和超级电容SOC值、电机转速、负载信号、超级电容电压值等信息传递给Simulink中的模糊控制策略模型,之后Simulink模型将超级电容电流、转换开关信号反馈给Cruise模块中的电气终端、电机及驾驶员,以建立Cruise和Simulink之间的数据通信。AVLCruise软件中含有简捷通用的模型部件、易懂的管理系统、可以与Matlab、C、Fortran接口完成复杂控制算法的设计和离线仿真,也可与DSPACE等硬件接口,展开实时仿真,真实模拟车辆传动系统,完成对复杂动力传动系统的仿真分析,整车仿真模型如图5所示。在进行整车建模时,从模块库中直接拖拽部件模块来搭建整车模型。修改部件属性来快速完成整车模型的参数设定并进行部件间的机械连接、电气联接和信号联接。 4仿真结果与分析 采用中国城市道路工况作为本文的循环工况。中国城市道路工况是中国汽车技术研究中心根据我国各大城市的行驶特征研究出的更加适合我国的城市工况。中国城市道路工况如图6所示,工况总运行时间是1304s。工况中最大速度达60km•h-1,其中怠速时间占工况总时间的28.8%,除去怠速部分之后平均车速则为22.6km•h-1。从图6可直观的看到我国交通系统中存在车辆怠速时间长、总体的均车速低、车辆的速度变化频繁等特点。图7是在中国典型城市道路工况下车辆行驶的当前车速度与期望速度变化曲线。从图中可以看出两条曲线基本保持一致,速度没有出现大的波动,这说明车辆的跟随性和平顺性都比较好。图8是在中国典型城市道路工况下,蓄电池和超级电容所需提供的功率曲线图。从图中可以看出在车辆运行过程中由超级电容和蓄电池共同供电,电池提供的功率比较平稳,在6kW左右。在制动时由超级电容吸收峰值功率,最大峰值功率达到10kW。超级电容充分发挥“削峰填谷”的作用,从而验证制定的模糊控制策略的有效性。 5结论 在纯电动汽车的基础上,借助Cruise软件搭建了带有复合电源模块的整车模型。详细介绍了通过联合仿真的方法将Simulink里搭建的策略模块加入到整车模型中的步骤。其他用户可以根据类似方法开发自定义策略和车型。提出超级电容与双向DC/DC并联再与电池串联的复合电源结构。用模糊控制工具箱设计对于复合电源功率分配的模糊控制器,搭建整车复合电源控制策略模块,使得超级电容充分发挥了提供瞬时功率的作用,避免了蓄电池过充和过放,提高了复合电源系统的循环使用寿命。此设计方案和仿真结果对于纯电动汽车复合电源系统的研究具有一定的参考价值。 作者:周美兰 胡玲玲 张宇 单位:哈尔滨理工大学电气与电子工程学院 哈尔滨职业技术学院电气工程学院 电动汽车论文:电动汽车充放电控制研究 摘要: 大规模电动汽车入网参与电网调度需要在某一区域设置一个机构,作为电力公司调度部门和电动汽车的中介。针对机构对所管辖电动汽车的控制,首先,以1天为1个周期把电动汽车可能被控制的区域分为办公区、居住区和超市购物区。然后,机构根据各电动汽车状态信息把各区域的电动汽车分为充电集群和放电集群。之后,机构根据可调度容量、可调度时长、电动汽车车主违约度制定评价体系对集群内电动汽车在每个时段的充电或放电的顺序进行排队。最后,在保证电动汽车车主行驶和电池安全约束的情况下,对电动汽车进行充放电调度,使机构充放电尽可能满足电力公司调度部门的调度计划。 关键词: 电动汽车;机构;分区;充放电集群;评价体系;充放电顺序 0引言 能源危机、环境污染和气候变化是当今人类面临的三大挑战,为了应对挑战新一轮的能源变革势在必行,基本方向是以实施清洁替代和电能替代为重点,加快能源结构从以化石能源为主向以清洁能源为主的根本转变[1]。电动汽车是以电能替代化石能作为驱动能源,是电能替代的重要内容。随着电池技术的逐渐成熟、充电站修建的不断完善和成本的不断降低,在不久的将来电动汽车将大批量替代燃油汽车[2-3]。对汽车行驶行为模式的研究表明,1天之中90%以上的时间电动汽车是处于停驶状态,可以与电网互动(vehicle-to-grid,V2G)[4],文献[5]围绕电动汽车与电网互动的调控技术、市场机制和基础设施这3方面的关键问题进行了分析。文献[6]针对电动汽车与电网互动对配电网规划的影响进行了分析。另外研究表明,电动汽车具有规模大、接入点分散、单机容量小的特性,电动汽车V2G服务若采用集中控制将对调度系统的复杂性、通信能力、计算处理能力提出很高的要求。同时,允许用户参与电力市场的门槛通常为MW级,而单辆电动汽车并不达到此容量级[7-8]。基于此,文献[9]提出了电动汽车集群的概念,也可称为电动汽车机构。电动汽车机构管辖着某区域内一定数量的电动汽车,具有一定容量的可调度负荷和储能容量,可以作为调度部门和每辆电动汽车的中介。目前,针对电动汽车集群并网对电网的影响及电动汽车集群的约束研究相对较多也比较完善[10],但是,针对机构对每辆电动汽车控制的研究虽相对较多但侧重点不同,有待完善和深入。文献[11]为实现电动汽车机构与电动汽车之间的互动策略,在计及电动汽车用户用车便利性的前提下,建立了基于优先权的电动汽车集群充放电优化模型。文献[12]对停驶的电动汽车根据状态进行分群,对可控状态的电动汽车的充电行为进行控制。文献[13]设计了一种用于协调电动汽车充电的多机构。文献[14]把电动汽车分为充电集群和放电集群,然后根据需要动态管理每个电动汽车集群。文献[15]提出了一种电动汽车根据自身以及附近电动汽车的信息进行决策的分布式控制策略。文献[16]提出了一种停车场通过管理电动汽车参与V2G进行套利的调度模型。文献[17]对电动汽车进行本地控制,为电力系统提供调频辅助服务。虽然,上述文献考虑了每辆电动汽车的影响,但是,并未全面考虑每辆电动汽车的调度优先顺序、每次调度时每辆电动汽车的调度功率和车主违约对调度的影响。以1天为1个周期对电动汽车进行充放电调度,需要机构管辖的区域包括电动汽车1天所有可能长时间停驶的区域。研究表明,除了个别时间个别车辆远距离行驶外,大多数车辆都是在一定区域内的办公区、居住区、超市购物区循环行驶的。因此,本文把机构管辖的区域分为办公区、居住区、超市购物区3个停驶区域,3个区域都是以充放电站的形式对电动汽车进行充放电管理。机构根据电动汽车的停驶区域和停驶时申报的停驶起始时刻、终止时刻、停驶时荷电状态、结束时荷电状态,把停驶区域内的电动汽车分为充电集群和放电集群,每辆电动汽车在每个停驶处只能选择充电或放电,因为研究表明随着充放电切换次数的增多,电动汽车的寿命会加速衰减[14]。除此之外,本文还制定一个评价标准对充电集群和放电集群的电动汽车在每时段调度的顺序进行排列。最后,在考虑约束条件的情况下,使机构充放电尽量满足调度计划。 1机构的控制结构 机构有2方面的功能:一方面把自已管辖的电动汽车信息上传给电力公司调度部门,并执行调度部门的调度计划,从而从电力公司获得收益;另一方面协调控制所辖各区的电动汽车充放电,为系统稳定运行、提高电能质量等创造条件,同时给予所管辖电动汽车车主一定收益。机构与各电动汽车只进行信息与资金交流,不进行能量交流,电动汽车与电网间的能量交换是通过现存的电力网络进行的[18]。考虑到电动汽车由于紧急情况可能需要快速充电,所以机构具备一定的零散快速充电桩,但是,由于需要快速充电的电动汽车数量少且接入电网时间短,不适合于调度[19]。所以本文只考虑接入办公区、居住区和超市购物区的选择慢速充放电的电动汽车。机构具体控制框图如图1所示。 2充放电集群的划分机构 给所管辖的每个区和每辆电动汽车都设置一个编号,作为区和电动汽车的标识。每辆电动汽车在1天中任意时段可以在任意区做长时间停驶,停驶开始时,车主把电动汽车停驶的状态信息告知机构,电动汽车车主提供给机构的状态信息为S=[m,n,TS,TE,eSOC0,eSOCmin](1)式中:m为电动汽车停驶区域编号;n为电动汽车编号;TS和TE分别为停驶的起始时刻和终止时刻;eSOC0为停驶起始时刻时电动汽车电池的荷电状态;eSOCmin为电动汽车停驶结束时刻用户设置的电动汽车电池的最小荷电状态。机构根据每辆电动汽车的状态信息可把在每个区的每辆电动汽车划分为充电集群或放电集群,划分的依据为:若eSOC0≤eSOCmin则把电动汽车划分为充电集群,至于充电起始时刻及充电结束时的电池荷电状态视调度计划和优先顺序而定,但是在停驶区间内充电结束时刻电池的荷电状态必须大于等于eSOCmin以保证电动汽车用户出行;若eSOC0>eSOCmin则把电动汽车划分为放电集群,放电起始时刻及放电结束时的电池荷电状态同样视调度计划和优先顺序而定,但放电集群中的电动汽车在停驶区间,放电终止时的荷电状态应该大于等于eSOCmin,以满足用户用车。通过充放电集群的划分可以使电动汽车在某一区的停驶时间内,只进行充电或放电,减少充放电切换次数,这样有利于对电池寿命衰减的减缓,维护电动汽车车主的利益。 本文针对机构对所管辖的电动汽车充放电控制进行了研究,首先机构把电动汽车调度区域分为办公区、居住区、超市购物区,然后机构根据电动汽车车主上传的电动汽车状态信息,把各区的电动汽车分为充电集群、放电集群,之后针对电动汽车在某时段充放电顺序问题,提出并建立了基于可调度容量、可调度时长、车主违约度的电动汽车优先级综合评价体系,确定充放电顺序。最后根据调度计划及充放电约束条件确定每辆电动汽车充放电情况。由于存在调度偏差和车主违约的可能,所以机构在设计过程中应具备一定常备储能设备。 作者:李文华 范新涛 孔梅娟 单位:河北工业大学电气工程学院 电动汽车论文:电动汽车充电桩服务营销策略 【摘要】 环保电动汽车充电桩是在传统充电桩概念中加入风能及太阳能的电能输入概念的新兴电动汽车充电装置。该文在于利用服务营销策略对于新型环保电动汽车充电桩进行市场营销。结论:提出了利用服务营销进行产品市场开拓及推广,在确保电能运行稳定情况下,不同等级客户区别对待,充电流程的电子化管理,开拓信息功能,关注用户体验,让用户享受方便,及时,快捷充电服务。 【关键词】 环保;充电桩;市场;服务营销 1.环保电动汽车充电桩简介 1.1输入模块电网供电:通过电力网直接供电。风力供电:通过风力带动发电机运转,产生直流电,储存在电池中,也可通过逆变器逆变成交流电直接供电。太阳能供电:通过太阳光经过太阳能电池板产生直流电,储存在电池中,也可通过逆变器逆变成交流电直接供电。 1.2输出模块直流/交流电,根据充电桩的类型输出相应电压类型。 1.3刷卡计费系统刷卡登陆,启动充电系统,选择充电类型及充电金额等。 1.4充电模块通过充电电路,变压器,逆变器等相应电力电子器件,输出安全的,快速的,稳定的充电参数。 1.5安全模块保护电路,防止过充,线路短路等等安全性问题,保护充电桩及汽车的安全。 1.6通讯模块通过无线/有线通信,使用户登录,传输用户指令行为,反馈充电桩的运行状态等信息。 1.7充电枪与汽车充电接触的接口,目前已出台国标统一标准。 2.环保电动汽车充电桩的产品竞争优势 环保电动汽车充电桩服务营销策略文/阮玉洁环保电动汽车充电桩是在传统充电桩概念中加入风能及太阳能的电能输入概念的新兴电动汽车充电装置。该文在于利用服务营销策略对于新型环保电动汽车充电桩进行市场营销。结论:提出了利用服务营销进行产品市场开拓及推广,在确保电能运行稳定情况下,不同等级客户区别对待,充电流程的电子化管理,开拓信息功能,关注用户体验,让用户享受方便,及时,快捷充电服务。 (1)由传统的电能供应,变成由风光能互补发电系统和电能结合供电; (2)具有通用性,具有多种充电接口; (3)具有普适性,适合目前市面上的大部分电动车。 3.环保电动汽车充电桩市场需求分析 电动汽车充电桩市场空余量很大,在未来五年的时间内至少有1万座充换电站需要被建成。然而市场上的电动车充电桩企业还是一片蓝海,大型企业如特斯拉的销售价格为60万人名币以上,普通消费者无法独立承受,而且其电动车桩的适配性较低,只能适配其专属的电动车。小型企业虽然价格有所降低,但是在运行监控和售后服务方面还存在很大的缺陷。面对这个市场,环保电动汽车充电桩潜力巨大。 4.环保电动汽车充电桩服务营销策略 4.1确保电能运行稳定现今的电动汽车充电桩市场,产品同质化现象明显。据此,从产品中提升经济效益具有很大难度,产品应该在保障产品质量的基础上,努力完善产品服务,进而扩大产品销售范围,以期更大的经济效益。首先,应该做到不断完善电力网络,太阳能与风能极易受环境因素的影响而导致诸多不稳定因素,应该考虑合理适配电力网,进而保证电能的优质与稳定。 4.2充电流程的电子化管理由于市场对于充电桩的性能的要求不同,所以在销售时因及时关注目标客户群体的不同需求,环保电动汽车充电桩的建筑占地面积较大,发电效能较高,可能不适用普通个体消费者,需要连结多个个体消费者形成消费网络群体,这就需要有营销技术服务管理系统对于掌握不同群体的不同需求并在此基础上有需求预测,报修投诉,电费管理等不同模块功能,尽可能实现充电流程的电子化管理,便于个体消费者及时找到消费网络群体享受充电桩服务,同时可以利用电子化管理掌握用户在用电过程中的困难与限制,并及时反馈以便于调整服务内容,创建高效,便捷的服务标准,最大程度满足电动汽车用户的充电需求。 4.3开拓信息功能开发环保电动汽车充电桩的APP系统,给用户提供方便,及时,快捷信息服务平台,例如用户可以通过APP及时了解电动汽车充电状态及完成充电的剩余时间,在行驶途中及时掌控附近环保电动汽车充电桩的所在位置进行及时充电。APP开发模式主要可以借鉴一下两种:(1)借助已有微信平台进行服务营销。微信作为更快速的即时通讯工具,传播到达率100%,使沟通更灵活、更智能。微信的用户基数大,用户关注快,且可以享受运营上为其量身定做的有针对性的服务,其实用性最强。(2)自主开发产品APP进行服务营销。前期用户市场开拓及资金投入较大,对于新兴产品不建议使用此种模式,在后期客户量增大后可以根据实际需求进一步开发自主APP软件应用。 4.4关注用户体验对用户使用信息资源进一步深入精细加工,充分揭示其中隐含、分散、动态的信息,促使信息情报化,实现信息的增值性,达到提高产品质量的目的。通过APP平台及时掌握用户消费体验状况,定期对固定用户进行电话回访,派专业人员定期对于环保电动汽车充电桩进行定期检查,让顾客在购买此产品后感到物有所值,让消费不仅仅是一次性购买,还帮助推销产品,建立产品与终端之间、终端与终端间的良性关系。同时,利用现有营销“大数据”,实现用能在线监测掌上运用,开发需求响应互动功能,为用户提供灵活双向互动服务。有针对性地服务平均电价高、能效水平低的用户赠送移动服务终端,为大型企业免费提供能效诊断服务,对不合理的企业用电进行指导。 5结论 电动汽车充电设施是七大新兴产业领域里很重要的一个方面,而此前由于电动汽车规模较小,充电设施建设投资巨大,投资短期效益不明显,因此充电设施建设速度较慢,现在则进入到一个很好发展时期。与传统电动汽车充电桩相比,环保电动汽车充电桩具有能源利用效率高和环境污染少(或无污染)的特点。就宏观来看电动汽车充电设备市场将会具有强烈的竞争,国内一些大型的国企对这个市场已经虎视眈眈,并且也做了相当的准备。环保电动汽车充电桩应利用强大的市场空间进入这个领域,推广服务营销,实现物联网效应占领一定范围内的市场。 作者:阮玉洁 单位:上海海洋大学 电动汽车论文:空气动力学下的电动汽车造型设计 摘要: 本文对基于空气动力学的电动汽车造型设计进行了讨论,对电动汽车的发展和普及起到一定的促进作用。 关键词: 电动汽车;造型设计;空气动力学 1电动汽车车身造型特点 电动汽车是未来汽车发展的主要方向之一,目前,电动汽车的发展才刚刚起步,而电动汽车车身造型的设计师大部分参与过传统汽车造型的设计工作。因此,汽车造型的特点及发展趋势,将会对电动汽车造型发展的趋势产生极大的影响,但是电动汽车由于本身结构特点的限制,与传统汽车的特点存在一定的差异,这些特点对于电动汽车的造型设计非常重要,下面进行了详细的分析[1]。 1.1结构和空间布局不同 相对于传统汽车,电动汽车在结构方面的最大差异是驱动方式的差异,传统汽车依靠汽油机和柴油机燃烧花式燃料产生能量,然后通过离合器、变速器以及传动装置传递能量,实现汽车的行驶,而电动汽车则依靠电池进行能量的储存和供给,通过将电池储存的能量传递给电机,实现对汽车的驱动。因此,电动汽车上减少了体积庞大的机械师传统系统,而由体积更小的电动机取代传统汽车发动机占据的空间。因此,相对于传统汽车来说,电动汽车的前悬距离大大缩短,前围到挡风玻璃的车头部分也有一定的缩短,车身比例更加协调,同时能够省略传统汽车进气格栅结构,只需对前悬结构进行包覆为设计师留下了更大的创作空间。 1.2集成化 集成化是电动汽车技术发展的主要方向之一,通过线控技术的应用能够使电动汽车底盘传动系统的结构极大简化,提高电动汽车的空间利用效率,底盘平整度提高,也为电动汽车的造型设计留下了更大的自由度。线控电子技术还能实现对电动汽车各种电子系统的电子控制,通过设计出类似软件接口的扩展插口,即可实现车身与底盘的连接,减少传统机械控制系统对空间的占用,同时还使车身与底盘的设计融合度提高,实现两者的模块化拼接,提高车身造型设计的自由度。 1.3智能化 智能化同样也是未来电动汽车发展的主要方向之一,从家喻户晓的EBD、ESP等,再到逐渐普及的智能泊车系统、只能制动系统等,在提高汽车安全性方面发挥了重要作用[2]。电动汽车智能化的持续发展,将不断降低交通事故发生的概率。现在的汽车造型设计中,包含了大量被动的安全性设计,包括前后防撞钢梁以及车身前后端预留的缓冲区域等。而随着智能行车系统的发展,这些被动安全设计可以逐渐减少,这对车身的整体造型必然会产生较大程度的影响,也为电动汽车的造型设计提供了更大的发挥空间。 2电动汽车的空气动力学设计 对电动汽车来说,良好的空气动力学性能能够提高电动汽车的操控性能和谐有效果,并且能够使电动汽车获得更好的续航能力,因此,电动汽车的空气动力学设计非常重要。 2.1电动汽车空气动力学设计原则 虽然电动汽车的造型在未来必然会呈现出多样化的发展趋势,但是从空气动力学的角度来看,仍然需要遵循以下几方面的原则:1)车身的简洁性,这一原则主要是要求减少车身表面的凸起物、减少不必要的进气口,确保车身的整体性,避免凸起物和进气口增加空气阻力,保证气流通过车身受到的阻力尽量要小。2)流线型车身,该原则是要求气流在流过车身时,尽量避免出现分离现象,图1给出的大众XL1概念车就属于典型的流线型外观。 2.2电动汽车空气动力学设计 针对电动汽车造型的空气动力学设计,需要注意以下几个方面的问题: 1)车头高度设计。电动汽车车头的高度将会直接影响到整车的启动阻力系数CD。通常,车身启动阻力系数与车头高度成正比。对于传统汽车来说,由于发动机舱内部结构的特殊性,车头高度必然会达到一定的值,而电动汽车由于省略了发动机舱,因此,车头高度能够得到降低,对于降低车身的气动阻力系数具有作用,也为车头设计提供了更大的空间。 2)车身尾部造型设计。汽车尾部造型与空气的流动关系非常复杂,通常很难对各种尾部造型的优劣进行准确的评价。从理论分析来看,小斜背的造型具有更低的气动阻力系数。因此,在进行电动汽车尾部造型设计时,首先把握好大方向的基础设计,然后经过复杂的工程分析之后,再对最初的设计方案进行不断优化。 3)车身底部离地高度设计。从相关的试验数据来看,光滑的汽车底板结构,为了实现更好的空气动力学性能,存在一个最佳离地高度。图2给出了汽车底板结构离地高度与气动阻力系数之间的变化关系。从图中可以看出,VW-Van、VW-Por-sche914和CompetitorF2-2这3种车型的气动阻力系数与汽车底板离地高度成正比;而Citroen-ID19车型由于车身底部属于光滑结构,存在一个最佳离地高度[3]。电动汽车的底板结构能够被设计为光滑的行驶,因此,在设计过程中需要结合工程分析的数据确定最佳离地高度,从而获得最佳的空气动力学性能,但是需要注意满足车辆的通过性要求。 4)前后扰流器设计。扰流器包括前后扰流器两个部分。由于电动汽车自身结构特点,其造型的设计更为灵活多变,扰流器的设计应该结合电动汽车的整车造型风格能够设计,同时这种风格应该以追求良好的空气动力学性能为主要目标。但是在实际设计时,尾翼与车身表面的高度参数非常重要,同时尾翼的高度也可能影响整车造型风格。通常情况下,利用尾翼与汽车表面的高度和尾翼弦长之比来描述,当这一比值大于1时,升力系数达到最小值,且不再继续变化。现代汽车的唯一更多的是与侧后围高度结合到一起,其作用不会过度凸显出来。 5)车轮与轮腔的设计。从相关实验可以看出,有轮腔覆盖的车轮通常比完全暴露在空气中的车轮具有更好的空气动力性能。对于前后车轮均存在轮腔包覆时,车轮的大小及轮腔间距的影响非常明显。通常情况下,如果车轮高度与直径之比大于0.75,则气动阻力系数与升力系数最小。当然,由于前轮存在专项问题,其空腔应大于后轮,空腔对外部气流更为开放,因此,前轮所受的气动阻力与气动升力比后轮更大。 3结语 空气动力学设计在未来电动汽车造型设计中占据着至关重要的地位,其设计水平将会直接影响到电动汽车的操作性能和节油性能。本文结合对电动汽车造型特点的分析,提出了基于空气动力学的电动汽车造型设计原则,并从多个方面提出了电动汽车空气动力设计需要重点注意的内容,通过本文的讨论,希望能够对进一步提高电动汽车造型设计水平,对电动汽车的发展和推广起到一定的促进作用。 作者:单承标 单位:中国第一汽车股份有限公司青岛汽车研究所 电动汽车论文:电动汽车产业发展战略 摘要: 在十八大“推动战略性新兴产业、先进制造业健康发展”精神的指引下,发展节能环保、新能源等新兴产业,已成为各地新一轮经济发展的重大战略。作为新中国汽车工业的摇篮,汽车工业是吉林省的支柱性产业,从长远来看,寻找石油的替代品,发展电动汽车不仅是节能环保的必然选择,也是吉林省汽车产业的发展趋势。发展电动汽车不仅对吉林省转变经济发展方式,建立现代产业体系,具有十分重要的现实意义,同时也能带动国内汽车市场的整体跃升。 关键词: 电动汽车;产业发展;战略 1吉林省电动汽车产业发展现状 在节能与环保的双重压力下,吉林省电动汽车项目起动较早,制定并实施了一系列发展电动汽车的计划和行动。纯电动客车于2007年底开始立项研制。项目由一汽客车公司、吉林大学、东北师范大学、辽源彤坤公司共同承担;一汽集团一直都在进行有关电动汽车项目的开发及课题研究,长春市基本具备混合动力汽车的部件和整车开发能力。汽车电子形成集群发展。重大专项实施以来"在纯电动+混合动力和燃料电池汽车的整车集成技术动力系统集成技术以及动力总成关键零部件技术方面取得重要技术突破"同时也在专利战略和技术标准平台建设方面为自主知识产权新能源汽车产业化奠定了良好的基础。不难看出吉林省现已具备发展电动汽车的技术、市场、人才、环境等综合产业优势。但将科技成果进行商品化与产业化转化过程与世界发达国家和地区还存在相当差距,竞争力仍然较弱。另外,吉林省在混合动力轿车、客车和纯电动客车的开发上也取得了一定进展,具备了一定的技术力量和生产基础,2009年年末,20辆锂源纯电动车供应给辽源市,作为城市公交车及往返长春的客车。这是吉林省首次批量下线的电动车辆;2012年,华奥纯电动公交车已于去年在长春开始运行,创造出电动公交车在世界最高纬度、高寒地区运行的纪录;2014年7月,欧朗纯电动轿车下线,欧朗EV的成功下线,不仅使一汽集团新能源汽车产品线更加完善,同时也是吉林汽车产业实施新能源汽车战略规划的重要行动之一。虽然吉林省在电动汽车产业取得一定发展,但从总体上看,目前仍处于研发阶段或小批量试制阶段,距离成熟的批量化生产尚有一定距离。 2吉林省电动汽车产业发展存在的问题 虽然吉林省电动汽车行业目前发展得如火如荼,并取得了阶段性的成果,但应该清醒地看到该行业目前尚存在以下问题: 2.1研究的单位、企业较少,缺乏协作,信息交流不畅 目前,整车厂和零部件厂商发展电动汽车由于合作主体与技术路线的不同,可能形成若干个不同的新能源汽车产业联盟,以及相应的新能源汽车标准。各个联盟之间应该能够通过竞争与交流,实现技术水平和研发实力的全面提升,拉动产业升级。吉林省在汽车零部件配套企业方面,涉足电动汽车动力系统的企业很少,支持力度不足。国内主要新能源汽车动力系统生产企业均分布在江浙、广东和北京等地区,吉林省在这方面处于明显弱势,在吉林省新能源汽车战略规划中仅有辽源雷天从事锂电池的研发和生产,并且与一汽的合作仅限于电动客车领域。本地的电动汽车动力系统配套企业不完备的问题将影响新能源汽车的整车研发进程,也将成为吉林省发展新能源汽车的一大瓶颈。 2.2研发起点较低,与国内外尚有差距,并且存在重复研究,现有资源没有合理配置和使用从汽车企业来看,除一汽集团外,省内绝大部分企业不具备自主开发能力。从产品来看,自主品牌产品尚在培育之中;零部件企业的配套产品开发仍依赖主机厂或购买国外技术,开发手段落后,周期较长,技术人员比重较低。在国内对新能源汽车的研发中,包括吉林大学汽车工程学院在内的长春本地研究机构,实际上被排除在国内第一集团军之外,上海和北京的一些研究机构抢占了足够的先机,在经费支持、人才准备方面,吉林省内的研究机构与京沪两地相比,还有较大差距。 2.3跨行政区划的产学研合作较少目前,跨行政区划的产学研合作项目还很少。实际上,东北三省及上海和广州等企业、高校和科研机构各具优势,但高校与高校,科研机构与科研机构,企业与企业,科研院所与企业,高校与企业,科研院所与企业之间也都有较强的互补性,存在较大的跨区划的产学研合作空间。 3吉林省电动汽车产业发展的对策建议 3.1完善吉林省电动汽车产业创新机制科技创新必须以企业为主体,目前吉林省企业由于投入不足和人才紧缺等原因"导致以企业为主体的创新体系尚未完全形成"在以往的产学研合作中企业基本处于被动接受成果的地位。成功的实践证明"建立以企业为主导的新型产学研联盟"学科链结合产业链"通过全方位的战略合作能够有力提升企业自主创新能力。 3.2制定发展电动汽车产业的总体规划由于缺乏发展电动汽车产业的总体规划,目前对发展电动汽车产业感兴趣的企业和研发机构很多,致使研发方向、资金投向分散,导致有限资源没有发挥最大效率,政府的引导和协调作用没有完全发挥出来,因此,应尽快制定电动汽车产业发展的总体规划,促进吉林省电动汽车产业的发展。 3.3建立吉林省电动汽车产业产学研合作机制电动汽车是高新技术的集中载体,具有研发投入大,技术含量高等特点,因此,依靠强强联合形成聚合能量,分摊研发成本并提高该项技术上的竞争优势,已成为新能源汽车发展的一个新趋势。吉林省汽车产业的生存和发展除了企业自身的发展壮大,更应注意产、学、研间的有效结合,建立产学研合作机制,通过生产企业、大学、科研院所在社会范围内依照各自的优势建立的,以共赢为目的的一种合作关系,最终形成基础研究或理论研究(学)、应用与开发研究(研)、商品化与产业化(产)的一体化,使产业系统、教育系统和科研系统相互融合的有机整体,实现优势互补,共赢的格局。此外,需要政府出台相应的扶持和优惠政策。只有这样,才能给电动汽车产业营造出一个良好的发展和应用氛围,才能发挥出电动汽车应有的作用。 作者:孔繁娟 单位:吉林工商学院 电动汽车论文:电动汽车商电力市场竞价 1电动汽车充放电模型 电动汽车商通过对所辖范围内居民区、充电站以及充电桩所接入电动汽车进行充放电调度控制。所有车辆统一安排在最后一次行驶结束后和次日出行前进行充放电。商根据所管辖车辆的行驶需求,通过制定报价策略,决定次日各时刻电动汽车的充放电功率,并满足次日车辆的电量需求。其充放电约束条件如下:1)电动汽车充放电功率约束。电动汽车的充放电功率主要受到车载电池以及充电设备所允许的电压电流限制。2)电动汽车蓄电池充放电等式约束。电动汽车蓄电池t时刻荷电状态与t+1时刻荷电状态关系式。 2电动汽车商电力市场报价模型 笔者所提模型考虑电动汽车用户侧和市场出清2个不同层面的优化问题,既要使电动汽车充放电用电效益最大、成本最小,同时也要考虑市场出清电价交易机制。下层优化模型以电动汽车用电效益最大化目的,并考虑其各个商管辖内电动汽车的行驶特性,以及各物理特性约束条件。上层优化模型主要为市场出清模型,电动汽车用户根据自身用电情况,向所属商申报次日电量需求。电动汽车商通过把每时段接入系统的电动汽车用户申报电量信息进行统计,并预测每时刻各发电商报价水平,以及各竞争对手报价,从而决定自身的报价策略。市场出清机制根据各方所报价格决定各参与者电量(发电量和用电量)。商根据市场竞价获得的用电量,从而优化所管辖区内电动汽车的充放电功率。该文主要考虑发电侧与电动汽车商竞价,不考虑其他可控负荷参与市场竞价。 3原对偶内点算法 原对偶内点算法是基于对数障碍函数法,由于原对偶内点算法的提出,故对数障碍函数法被重新用来求解线性规划问题。原对偶内点算法在数学上描述。 4数据仿真分析 4.1电动汽车参数笔者采用含电动汽车商参与电力市场竞价来说明该文所提模型的有效性和求解方法的可行性。假设某区域电动汽车商5000辆私人电动汽车参与市场竞价,获得各时段电动汽车充放电电量,其电动汽车型号为RAV4SUV[16],各项参数如表1所示。根据美国交通部联邦公路管理局对全美国家庭私人开车出行进行调查的结果[17],从统计数据中获得其私人电动汽车平均最后一次出行结束时间、有效充放电时间段以及平均日行驶里程,其数据如表2所示。 4.2发电商数据参数考虑到电动汽车行驶特性,电动汽车一般在夜间交由商进行充放电控制。因此,笔者将报价策略周期设置为中午12∶00至次日中午12∶00,调度周期以小时(h)为单位。假设在该电力市场中有3个常规机组发电商与1个风电发电商,其发电机组Pmint,k=0,Pmint,k=50MW。根据PJM公司公布发电商报价数据,选取3个发电商各时段平均报价数据[18]为预测发电商报价,如图1所示。风电不参与市场竞价,各时段风电出力预测采用文献[19]数据。 4.3电动汽车商报价策略分析在系统中各时段不可控负荷曲线如图2所示。笔者主要设计2种充放电模式,模式I参与电力市场竞价获得市场出清电价以及电动汽车充放电电量;模式II为自由充放电,当电动汽车接入系统时,便以额定功率先进行放电,然后对其充电,直至充满,不进行市场竞价,采取的是不灵活充放电模式。电动汽车各时段报价策略如图3所示,可以看出,电动汽车平均接入系统时间为18∶00,而在18∶00—24∶00期间,系统中不可控负荷用电量最大,为峰荷时段,各发电商报价也最高。因此,商选择在这几个时刻进行放电,报价比其他时刻高,获得放电收益。而在24∶00—07∶00期间,不可控负荷用电量减少,此时为系统谷荷时段,各发电商报价较低,因此,选择在这几个时段进行充电电量的竞价。模式I,II的充放电成本分别为1091.4,1305.3$,电动汽车商进行竞价所获得的充放电成本比不灵活充放电模式降低213.9$/MW。充分说明电动汽车参与市场竞价有效地降低了电动汽车充放电成本,验证了所提模型的可行性。由于电动汽车具有放电的功能,若电动汽车只针对充电参与市场竞价,其报价策略如图4所示。电动汽车商将主要集中在24∶00—07∶00时段参与竞价,并获得充电电量。笔者所提充放电报价策略模型和文献[20]所提模型所得充放电成本分别为1091.4,1507.8$,其充放电成本能有效降低416.4$/MW。 5结语 随着电动汽车的广泛投入使用,如何有序控制以及整合系统中分散的电动汽车参与市场竞价,将成为未来电力市场发展一个值得研究的问题。基于电力市场竞价框架,笔者提出了电动汽车商参与市场竞价的双层优化模型,上层以社会效益最大化为目标,下层以电动汽车充放电效益最大为目标。通过KKT条件将双层优化模型转化为单层优化模型,为了能快速求解,采用非线性互补函数将非线性不等式约束转化为等式约束,并通过原对偶内点算法求解模型。最后,通过含电动汽车商参与竞价的电力市场竞价机制,对所提模型进行仿真分析,验证了该文所提模型的有效性和可行性,为电动汽车参与市场竞价提供了理论基础。 作者:杨亚雄 杨洪明 张俊 单位:长沙理工大学 智能电网运行与控制湖南省重点实验室 电动汽车论文:电动汽车的驱动系统设计 1电动汽车控制系统中矢量控制技术 电动汽车系统控制电路中系统功率部分采用直-交电压型电路,功率回路有蓄电池、滤波电路和智能功能模块IPM逆变电路组成。系统控制器采用TI公司推出的TMS320LF2812-DSP作为控制主芯片,用它来完成电子差速算法、及高阶控制器离散化的鲁棒控制器,它们的实现需要记忆大量的历史数据,且完成电动机矢量控制系统的转速控制器、电流控制器的算法、以及电压空间矢量PWM的产生、A/D转换以及坐标变换等。辅助电路由速度检测电路、电流检测电路以及故障检测电路等组成。实现异步电机的转速检测、电流检测以及转速和电流的双闭环控制。DSP控制器负责将电动汽车驾驶员根据自己的意图与行车线路给定目标车速Vc、方向盘转角信号、刹车信号、电机转速、蓄电池电压、电容储能状态等进行A/D转换,应用电子差速算法计算电机的转速和位置,最后应用矢量控制算法和鲁棒控制算法,得到电压空间矢量PWM的控制信号,经过光电隔离电路后,驱动IPM功率开关器件。DSP控制器还负责整个系统的保护和监控,一旦系统出现过压、过电流、欠压等故障,DSP将封锁SVPWM输出信号,以保护IPM模块。异步电动机矢量控制基本思想就是把异步电机的电子电流分解为直轴电流分量ids和交轴电流分量iqs。矢量控制策略是当转子磁通恒定时,电磁转矩与定子电流的q轴分量成正比,通过控制定子电流的q轴分量就可以控制电磁转矩。这样由定子电流d轴分量控制转子磁通,q轴分量控制转矩实现了系统的完全解耦控制,形成经过SVPWM逆变调制信号,将期望电压矢量值供给逆变器,对异步电机进行供电,一旦控制器的参数设定好后,在电机的运行条件不发生改变的前提下,这个控制系统具有较好的动态响应性能。但由于电动汽车在行驶过程中道路工况复杂,且驾驶模式多变,那么电机的自身参数也随之改变,如果不对速度控制器的参数和输出不进行校正,驾驶性能会变差,所以利用通过脉冲编码盘获得的电机速度n反馈值,与经过电子差速算法输入的速度参考量refn和转向信号形成闭环。同时编码盘的另一个作用是获得转子的绝对位置,从而通过磁通观测环节,输出正确的磁通角θ以实现精确的PARK逆变换,这样对输出进行及时的校正,使真个系统在运行条件发生变化时,加快动态响应过程。为了抑制干扰对控制误差的影响,使得闭环控制系统正常工作,系统中的速度调节器采用H∞鲁棒标准控制问题的混合灵敏度设计算法以加强内部稳定性。采用矢量控制方案的交流异步电机的系统结构如图1所示。 2控制器硬件电路设计 控制系统的任务是根据驾驶员根据由方向盘、驱动踏板和制动踏板设定的指令信号,以及车辆当前的运行状态,即电机转速、蓄电池电压、电容储能状态等。首先调节主回路使其工作于某一特定的状态,然后调节相应功率器件的占空比,使电机电枢电流或者储能器件的充电功率满足驱动或制动踏板设定的指令值。控制系统硬件部分为以美国德州仪器(TI)公司的TMS320F2812型DSP(数字信号处理器)芯片为优秀的控制电路板和相应的电路构成,如图2所示。系统主回路的电压、电流信号及驱动和制动踏板位置信号经传感器采集后,通过信号调理电路由DSP的A/D转换模块进行模数转换。控制系统的输出为多路SVPWM信号,电路中采用Avago公司的HCPL-316J门驱动光电耦合器对SVPWM信号进行处理,经光耦隔离处理后接入IGBT的门极。IGBT的故障信号经光耦隔离后接入DSP的功率驱动保护中断引脚。在主回路进行相应的调整后可用于电机的驱动和再生制动控制,霍尔传感器检测到的电机转子位置信号经信号调理电路接入DSP的捕获单元。制动系统由电机和能量储存器件,即超级电容或者高速飞轮组成。车辆制动时,电机在驱动控制系统的调节下工作于发电机工况,将车辆的部分动能或重力势能转化为电能经过控制储存在超级电容或飞轮中。这部分能量在车辆加速和爬坡时释放出来,协助电池向电机供电,使回收的能量得到再利用。超级电容通过双向DC/DC连接到直流母线,和电池并联通过电机控制器向电机供电。电机控制器在刹车踏板被踩下后,使电机工作于发电机工况,将回馈能量送至直流母线;双向DC/DC作为超级电容充放电控制器使用。车辆制动时将直流母线上的电机回馈能量进行电压变换后向超级电容充电;车辆起动或加速时使电容放电,电容储存能量经电压变换后送至直流母线,和电池并联向电机供电,一方面改善车辆加速性能,另外还可以避免电池大电流放电,延长电池寿命。控制系统电路主要包括PWM输出与IGBT故障信号输入光耦隔离电路,主回路电压、电流信号调理电路,以及电机转子位置检测信号调理电路。 3控制系统软件设计 控制系统软件设计采用基于空间磁场定向控制策略,即在速度控制器采用H∞鲁棒标准控制问题的混合灵敏度设计算法,系统q轴、d轴电流环采用PI控制器。利用TMS320F2812强大的实时算术运算能力,对异步电机的速度、转矩进行实时控制。系统控制软件先完成系统的初始化工作,包括DSP的内核初始化,模数转换(ADC)子模块的初始化,以及PWM输出子模块的初始化和数字输入输出(DIO)子模块的初始化。系统初始化完成后进入等待定时器周期中断循环状态。控制软件主程序如图3所示。图3控制器主程序流程图主回路的电压、电流和车辆的驱动、制动指令经滤波电路输入到DSP中,在定时器周期中断服务子程序中,首先对这些信号进A/D转换和数字滤波,在控制系统对车辆的运行状态做出判断后,运行相应的控制算法,并用控制量,即IGBT的占空比设置相应的PWM模块及PWM引脚的输出。中断处理模块程序流程图如图4所示。 4实验结果 以7.5KW电动汽车用交流异步电机为控制对象,其最大功率15KW、额定电压72V、额定扭矩为32N.m、最大转速为5600rpm、效率95%,根据异步电机的技术指标得到在MTS-II电机测试台架上的测试结果如表1,电机及其控制器外特性曲线如图5。将给定目标车速cV、方向盘转角信号、刹车信号、电机转速检测信号、蓄电池电压、电容储能状态等进行A/D转换的信号输入到上述设计的驱动控制系统中,相应交流电机侧得的技术参数如电压为72V、输入功率为6.6KW,转矩得到11.9N.m、转速为4609rpm、输出功率为5.7KW、均低于额定值。根据实验结果表明,电动汽车异步电机驱动控制器具有较好的系统稳定运行性能,较快的转速响应速度、达到预期的设计效果。 5结论 选择合适的电动机是提高各类电动汽车性价比的重要因素,因此研发或完善能同时满足车辆行驶过程中的各项性能要求,并具有坚固耐用、造价低、效能高等特点的电动机驱动方式显得极其重要。本文从选择合适的交流选择异步电机,设计基于矢量控制的变频调速系统,采用H∞鲁棒标准控制问题的混合灵敏度设计算法,解决复杂系统在不确定条件下维持系统可靠性和稳定性;采用的新型的PWM调制方式——空间电压矢量(SVPWM)脉宽调制原理与实现直-交PWM电流源型异步电机变频器控制器,提高了能量的利用效率;同时采用电子差速控制技术,解决电动汽车发展瓶颈中的电机及其控制系统中需要协调控制电机差速,实现倒退,转弯等功能。通过以上技术应用与传统PID控制器相比,非线性方法具有更好的控制效果,改善了电动车运行的稳定性和可靠性,而且在制动过程中可以回收更多的能量,提高了整车的能量利用效率,并且再生能源方便地回馈到电动汽车的蓄电池中,实现了能量回收。 作者:黄英 殷军 单位:江苏省光伏风电控制工程技术研发中心 苏州经贸职业技术学院 苏州秉立电动汽车科技有限公司 电动汽车论文:电动汽车产业发展措施建议 镇江市发展电动汽车产业拟采取相应措施宜基于上述SWOT分析得出的战略定位,重点针对其劣势与机遇,充分发挥政府、大学及科研院所、企业、科技中介等机构主体协同联动效应,合理配置技术、人力、资金、公共服务、基础设施等科技资源,形成政务、商务、研发,科技服务等“组合拳”,大力推动镇江科技电动汽车产业取得长足进展。 1.完善新能源电动汽车技术创新研发体系 目前世界各国电动车发展真正进入产业化阶段的只有日本丰田,美、法、德、英紧随其后。研发技术虽已取得一些进展,依然存在不少瓶颈有待突破,如若不能在降低燃料电池和氢气存储系统成本上有所突破,那么燃料电池汽车至少在2030年前不具备大规模产业化成熟条件;我国政府在“863计划”中明确提出电动汽车发展重点:确立“燃料电池汽车发展居首位,第二为混合动力电动汽车,纯电动汽车兼顾的基本原则”。为此,可考虑由政府牵头,联合本地江苏大学、江苏科技大学在北汽集团镇江公司建立企业工作站,尤其江苏大学汽车学院在汽车研发方面具备一定技术研发实力与实践经验积累,应尽早让科研机构与高校介入企业研发,弥合产业与学术届信息不对称隔阂,使技术研发与北汽二期开发生产电动汽车在时间与空间上实现无缝对接,及早形成多方协作的科研创新合力。在企业工作站基础上组建部级创新平台,结合本地研发实力与要素资源重点突破动力电池、驱动电机、电子控制、快速充电设备等关键技术;推动产学研联盟建设,逐步形成集整车制造、关键部件与新材料、配套技术应用等为一体的研发设计机构;抢先进行相关技术专利申报,积极参与全国新能源电动车技术标准制定,争取创建部级新能源汽车研发平台和产业示范基地。 2.加强新能源汽车发展各项政策扶持力度 基于省市原先政策措施如:《江苏省新能源汽车产业发展规划纲要》,《镇江“十二五”发展规划》,《镇江市城市总体规划》,《镇江市综合交通规划》,《镇江市公交规划》等政策文件,进一步加强相关政策扶持力度。电动汽车研发成本与售价均较高,可适当采取政府补贴方式,对企业研发和个人购买电动汽车予以支持;鉴于人们对传统汽车依赖的思维惯性,在原先预计基础上,可以公交为突破口推进示范推广,适当将镇江市2015年公交电动汽车保有量提高至20%-30%。此后逐步推进并培育私家与出租电动汽车消费市场;通过政策引导电动汽车消费与日常维保新商业模式,比如电动机车与电池价格均较高,可以借鉴其他地区一些做法,探索“车电分离”运营模式,通过在政策和资金方面扶持充电设备运营商及融资租赁机构,由特许经营商将“裸车”租赁给公交公司,提供电池并保障其使用年限,从而缓解公交企业一次性支付压力;通过政策引导,适当降低车贷利率,并提供相应优惠电价,以促动人们消费积极性。 3.形成促进新能源汽车推广应用长效机制 通过电视、网络、报刊等媒体,积极宣传低碳环保理念,使环保意识深入人心,令各方潜在消费群明确新能源电动汽车是人类未来交通工具发展趋势;积极进行充电桩配套设施及电动汽车日常维保方面认证、规划和建设。在总结积累基础上,形成相应技术与运营方式特有模式。鉴于国内外在电动汽车纯技术方面研发及标准设定已走在本市前列,但我们在充电配套及日常维保方面的技术与商业运作模式依然有望形成标准化系列配套模式并推广至其他省市,为镇江电动汽车产业在全国乃至世界范围内推广与销售奠定坚实支撑。以北汽落户镇江为发端,由政府机构牵头组成招商团,加快产业园区基础实施建设,给予一定政策优惠。进一步积极引进电动整车、配套部件、电极材料、充电设备和其他相关系列生产厂家投资。比如:整车领域的比亚迪、五龙等,动力电池、电机、总控领域有沃特玛、长河动力、汇川科技、航盛电子等,充电设备有奥特迅、巴斯巴;电池隔膜、正负极材料方面有星源材质、惠程电器、贝特瑞等。这样有助于本市产业结构升级由粗放型转入深度精细化,有望最终形成以龙头企业带动,关键零部件及相关材料和配套产业有机整合的新能源汽车产业链群体系。这是镇江电动汽车产业发展由扭转型战略跃迁至增长型战略的关键,使其成为我市振兴地方经济的又一绿色高科技支柱产业。 4.推进人才培育引进与金融支撑 21世纪谁掌握了关键人才与技术,谁就把控了某一行业发展先导与契机,为此加快人才培养与引进步伐刻不容缓。电动汽车行业发展不仅需要各种高精研发人员,对于各类销售、生产线操作、生产工艺、后期维保等各层级相关工程管理技术人员需求量也很大。结合当地现有高等、高职院校及技师学院教育布局,各高校可根据自身科研基础与办学特点,针对产业发展实际需求,分层分类培养各种工程技术与管理、销售人员。比如江苏大学与江苏科技大学可以开辟与整车、各项零部件生产及充电设备有关的研究生层面研发人员,及工业工程专业本科生;镇江高专正积极筹建汽车学院,培养电动汽车管理、销售及日常维保方面的技术与管理人员;交通技师学院和镇江技校可以相应培养电动车维修、充电站维护、生产线操作等技术工人等。然而,人员培养有其滞后性,尤其高端人才培育很难一蹴而就,为此有必要从全国乃至海外引进高端技术人才,政府机构及用人单位应在工作条件、收入待遇、配偶随调、研发费用、生活设施、子女入学等方面给予适当倾斜,这样才能留住并用好人才。鉴于新能源电动汽车前期研发,生产及配套充电站建设等方面资金投入颇巨,仅一座大型充电站建设动辑上千万,资金缺口较大。可以采取梯度投资,逐步完善,使配套设施投资规模与投产速度相匹配。此外,汽车厂商由于巨额投资及技术和市场开发不确定性,囿于传统车型既得利益,对新能源电动车研发与生产积极性不高。这一心态亦会蔓延至金融领域,使电动汽车在研发、生产、配套设施建设,销售等方面的信贷规模与流向受到制约。为此政府要对各金融机构做适时引导,使其明确:加大相应信贷力度,支持科技型新能源交通“功在当代,利在千秋”,不能只顾眼前利益而忽视长远发展。此外应加强电动汽车在生产、研发、推广、日常维护等方面安全管理,促进信息化全面升级,以利于以电动汽车为龙头的新能源高新产业链逐步成形。 作者:凌峰朱冬林范灵单位:镇江市高等专科学校南京理工大学经济管理学院镇江市高等专科学校 电动汽车论文:电动汽车换电定价建议 《宁夏电力杂志》2014年第六期 1电动汽车的能耗成本 电动汽车的能耗成本主要包括建设成本、运营成本及电池折旧成本[1](电池由国家电网公司提供,但电池的折旧费用要摊到能耗成本之中)。在这里我们以单个换电站作为研究对象,假定电动汽车数量很多,换电站满负荷运营,计算出换电站的最大服务能力即能提供的最大能源补给的公里数,用以摊薄建设成本和运营成本。 1.4电动汽车换电成本将电动汽车能耗成本作为其换电成本,以上计算结果如表2所示。从表2可以看到,大客车的换电成本价格为5.25元/km,其中电池折旧所占比重最大。乘用车的换电成本价格为0.6元/km。 2电动汽车换电定价建议 2.1换电服务定价策略从市场情况分析来看,现阶段电动汽车能耗成本很高(电动大客车5.25元/km,而燃用天然气大客车则是1.42元/km,享受政府补贴的天然气公交车只需0.8元/km),如果按成本价格定价就无法吸引用户使用电动汽车。况且,现阶段银川地区的电动汽车充换电站仅有9座,而银川地区却有近40座天然气加气站,两者在服务便捷性上存在差距。但是,从可持续发展和绿色环保的角度看,电动汽车能耗成本下降存在很大的空间:随着电池技术的进步,2013年的电动汽车动力电池招标采购价格已经比2011年的采购价格下降25%,保守估计5年后还能下降50%~70%。如表3所示,随着国家推动电动汽车发展的相关政策逐步落实及政府对充换电网络建设提供资金补贴,电动汽车能耗成本会大幅度下降。而天然气作为不可再生能源,随着时间的推移储量将会越来越少,能耗成本会大幅上升。从表3中可以看到,如果能争取到50%的建站补贴,即电动汽车换电站建设成本降低一半;5年后,电动汽车动力电池价格下降70%,天然气价格上涨1倍以上;这几个条件同时实现的话,则电动汽车能耗成本均低于天然气车辆的能耗成本,电动汽车换电站比天然气加气站更具有竞争优势。因此,宁夏地区电动汽车换电服务的定价策略应是:积极争取政府补贴,先以具备市场竞争力的换电价格推动电动汽车的市场占有率,降低充换电网络经营风险,随着电池技术进步,换电价格逐步下降和竞争对手天然气价格的上升,在一定的时间范围内,最终实现充换电站的盈利。 2.2换电定价选择天然气车辆作为主要的竞争对手,电动汽车换电价格与天然气车辆的能耗成本价格挂钩,按约90%的比列收取。参考文献[2]的做法,根据实际情况,建议宁夏地区电动汽车换电价格如表4所示。电动公交车换电价格为0.8元/km。主要是争夺公交市场,虽然价格持平,但通过宣传电动汽车绿色无污染可以具备一定的竞争优势。普通电动大客车换电价格为1.25元/km。小型乘用车的换电价格为0.225元/km,都比天然气价格略低,以增加市场竞争力,吸引用户。 3效果和意义 (1)电动汽车换电定价建议已面向社会进行了意见征求:银川市公交公司对这个换电定价较为认可,在行驶成本基本相同的情况下,考虑到电动汽车环保、节能的优越性,愿意尝试使用电动公交车。银川地区的私家车主和出租车司机也表示,该换电定价比较具有吸引力。所以定价建议具有一定的市场可行性。(2)目前宁夏回族自治区经济和信息化委员会正在编写“‘十二五’期间宁夏电动汽车发展规划”,电动汽车换电定价建议可为其制定提供参考,对尽快实现规划目标有积极的促进作用。(3)电动汽车换电定价建议有助于实现电动汽车充换电站网络的市场化运营。 4结论 (1)电动汽车换电定价建议是通过调查、分析市场情况,综合考虑了宁夏地区交通车辆不同的能耗方式,论证了电动汽车换电服务网络的市场定位后提出的。(2)电动汽车换电定价建议具有可行性。虽然电动汽车换电服务的运营前期需取得政府补助,但随着电动汽车达到一定规模后,电池技术的不断进步,换电能耗成本将下降,预期5~7年后,电动汽车充换电价格可以不依靠政府补助参与市场竞争。(3)石油、天然气是不可再生能源,随着储量的下降,价格会越来越高,且以其为燃料的车辆还会产生环境污染问题。而电动汽车在节能环保、无污染零排放方面具有无可比拟的优势。所以电动汽车必将取代汽、柴油及天然气车辆,是未来交通工具的必然选择。 作者:刘德鹏单位:国网宁夏电力公司银川供电公司,
化工技术论文:高职应用化工技术论文 一高职应用化工技术专业实践教学基地建设 2010年3月“应用化工技术专业实践教学体系研究”的课题立项,截至2013年底,按照课题研究目标,先后在通辽地区多家大中型企业建立了校外实践教学基地,校外实践教学基地由开展此项课题之前的2家增加到了10家。已与我系签约承担学生见习、实训、顶岗实习的校外实践教学基地有:通辽市谷道粮源农产品有限责任公司、通辽市通华蓖麻化工有限责任公司、内蒙古玉王生物科技有限公司、通辽梅花生物科技有限公司、通辽金煤化工有限公司、内蒙古蒙牛集团通辽分公司;未签约的校外实践教学基地有:内蒙古蒙古王酒业有限公司、内蒙古利牛生物化工有限责任公司、内蒙古塞外狼酒业集团、杨氏调味品厂等企业。校外实践基地,主要采取校企合作的实践教学模式。要让学生在企业实习和顶岗实习过程中,能直接参与企业生产、管理的各个环节,了解现代化工企业的特点,进一步增强就业竞争力,就必须逐步建立和完善校企双向推动、产学密切结合的管理运行机制,将理论优势和科研优势渗透到企业之中,力争做到“双赢”。并根据企业的改革趋势优化实践教学的组织管理,改革以往企业被动地接受学生实习的局面,使校外实践教学能真正收到实效。 3.实践教学基地建设的制度保障 在实践教学体系运行及实施实践教学过程中,始终将建立与之配套的政策和运行机制作为一项重要工作来对待,先后制订并实施了一系列管理政策和办法,出台了一系列规章制度和措施,保障实践教学的可靠进行,先后出台了《实验室设置办法》《实验室工作条例》《实验教学管理规定》《化学化工实验教学中心管理制度》《实验室管理人员岗位职责》《计算机化工模拟仿真控制中心管理制度》《化工系学生实习管理规定》《化工系学生毕业环节管理规定》《校内实习基地管理办法》等,为实践教学改革的顺利实施提供了有力保障。 二高职应用化工技术专业实践教学师资队伍建设 1.实践教学师资队伍建设的要求 第一,要符合专业教师队伍的“双师”素质建设要求。本专业的“双师型”教师队伍建设的好坏,直接关系到学生实践应用能力的培养。优化“双师型”队伍结构、提高“双师型”教师素质是我系教师队伍建设的重点。第二,要符合建立“工学结合”机制的要求。我系现有的化工实验室、实训设施比较简陋,不能适应“工学结合”的需求。应根据实践课程之需求,加大化工实验、实训设备的投入,建立若干化工生产、操作、检验等方面的综合实训基地,以满足学生“工”与“学”的需求,将技能训练与教学课堂合为一体,是校内实验、实训基地建设的关键。第三,要符合加强校外生产实训环节的要求。改革原有的认识实习、生产实习、毕业实习等实践教学环节,集中时间安排校外生产实训(顶岗实习),带领学生深入化工行业具体操作岗位跟工人师傅学习化工生产操作技能、产品检验方法等。实训结束后,通过劳动部门的职业技能鉴定,取得相应的职业技能证书,实现毕业生到企业的“零过渡”。 2.实践教学师资队伍的建设 我系具有本科以上学历的中青年教师,大多是研究型和学术型人才,多数是非化工专业老师,普遍缺少生产、建设、管理、服务等第一线的工作经历,缺乏实践意识。我们利用学院政策,要求刚从学校毕业的青年教师必须到企业、行业实践训练半年以上。在经费和待遇上对到企业、行业实践训练的教师给予支持。经过几年建设,初步形成了一支既注重传授基本知识和基本技能,又注重培养实际操作能力,既能引导学生学习知识,又能指导学生实践训练的“双师型”教师队伍。这支“双师型”教师队伍是实现实践教学体系改革的有力保障。按学院的要求,为了提高青年教师的教学能力,有实践教学经验的老教师与青年教师之间以“师傅—徒弟”形式结成了五对师徒,并签订了师徒协议,以言传身教来培养青年教师尽快适应实践教学的要求。在实验实训工作中,为提高教学质量形成了化学实验团队、化工校内实验实训团队、化工校外实训团队。因为我系应用化工技术专业实践师资不足,为了确保校内外实训基地建设的顺利进行,努力构建一支结构合理、素质优良、教学水平高的“双师型”教师队伍。计划引进有实践经验的专业教师15名,其中高级职称5名,硕士5名,“双师型”10名,来充实化工专业教师队伍。每学期派出一定数量的专业课教师和实践指导教师到合作企业锻炼,参加教育部组织的骨干教师培训,接受新技术、新技能和学历提升教育培训,鼓励教师通过各种渠道参与行业职业技能鉴定,取得测试员、考评员等资格证,鼓励教师参加各类教研和科研交流活动。大力推进现代教育技术在实践教学中的应用,近几年来,院校努力将现代教育技术、计算机仿真技术运用于实践教学中。为适应计算机技术在化工领域广泛应用的趋势,我们组建了计算机化工模拟仿真控制中心,引进了一整套完整的化工仿真软件,内容涉及化工领域多项关键计算机技术,包括分子模拟、过程模拟、过程设计、过程仿真与控制等,有效地提高了师生的计算机应用水平。 三结束语 综上所述,要办好高职应用化工技术专业,就必须做好实践教学基地建设和实践教学师资队伍建设这两项工作;在此基础上才能培养出高技术技能型应用型人才,来适应国家日益增长的技术型人才的需求。 作者:王晓军单位:通辽职业学院化工系 化工技术论文:高职应用化工技术课程改革论文 一、影响高职课程改革成效的因素 (一)教师 1.教师的课程改革观念应用化工技术专业进行以“工作过程系统化”为主的课程改革,要求教师转变传统课堂上的角色,创设以学生为主体的课堂氛围,但部分教师尤其是年龄偏大的教师由于受传统学科教育体系、固有的工作方式与工作习惯的影响,缺乏学习新知识、新技能及更新知识结构的勇气,对进行课程改革不积极、不主动。因此,教师课程改革观念跟不上课程改革的发展,并在短期内难以转变,成为课程改革的一种阻力。 2.教师的素质应用化工技术专业进行“工作过程系统化”课程改革需要“双师”素质教师队伍,要求教师要不断更新专业知识结构并具备精湛的化工岗位实践操作技能,同时具备课程开发设计能力、项目课程的教学能力、课程改革的实施能力等。应用化工技术专业教学团队有专任教师11人,兼职教师9人。兼职教师主要参与了应用化工技术专业课程改革中的专业工作及典型工作任务分析、学习领域描述、学习情境设计等工作,但兼职教师由于工作繁忙、学校上课时间限制等原因其并没有真正进入课堂。即使进入了课堂,部分兼职教师没经过职业教育教学理论与技能的培训,课程的教学能力与课程改革的实施能力偏差,导致兼职教师没有完全发挥作用。另外,专任教师中30—35岁年龄段5人,工作经历就是从学校到学校,没有企业实践的经历,更谈不上具备精湛的化工岗位实践操作技能,所以对实际岗位工作过程不清楚,以致出现项目载体设计不合理、工作任务设计过难和学生完成起来吃力等现象,使课程改革成效受到限制。 3.教师的精力通过与应用化工技术专业教师座谈,教师普遍反映:教师工作量大,时间、精力不够。因为课程改革涉及化工专业工作任务及典型工作任务分析、课程体系的重新构建、学习情境及项目设计、工作任务设计、参与教学评价等,每一环节都需付出大量劳动;另外,我院专业教师还有河南省示范专业、河南省特色专业、河南省省级教学团队等建设任务。因此,对于课程改革过程中遇到的各种难题,教师很难深入地进行反思与总结,而国内外大量研究表明:要提高教师的专业化水平,主要依赖于教师的教育实践及其实践的反思,教师精力不够及缺少时间反思势必会影响课程改革的成效。 (二)校企合作的作用 应用化工技术专业进行课程改革主要是为服务地方区域经济发展,为地方化工企业输送高技能高素质人才,这就要求课程改革要在满足企业真实需求并有企业充分参与的条件下进行,因此,积极寻求校企合作(如企业为学生提供实践实训机会、使专任教师到真实的企业环境中进行历练、从企业聘请能工巧匠充实到教师队伍中来真正进入课堂参与教学各个环节等)是进行课程改革的根本保障,校企合作作用的充分发挥成为制约课程改革成效的影响因素。目前,应用化工技术专业的校企合作主要停留在人情和互赢的关系上,企业积极性不高。企业人员只参与课程调研及课程开发设计、定期开展讲座及最终的学生综合职业能力评价,企业兼职教师并没有真正深入课堂;专任教师无法到真实的企业环境中进行历练,学生无法进入企业进行现场上课。校企合作不充分、不到位,制约了应用化工技术专业的课程改革发展。 (三)教学管理部门 目前,学院教学管理部门的主要职责是建立健全各项教学管理规章制度,组织各专业人才培养方案、各课程的课程标准制定,安排各教师的课程表及教学场所,监督教师的教学计划及进度,进行期初、期中、期末的教学检查,组织学生对教师进行评教,教师工作量的核定等。应用化工技术专业课程改革彻底打破了传统的学科体系,倡导的是工作过程系统化课程改革,原来的教学管理模式和管理手段已经不适应课程改革的进行。如应用化工技术专业“化工单元操作技术”课程进行“理论、仿真、实训有机结合,教学做同步”的教学模式,这无疑对教学场所及教学时间的灵活性提出了要求,四节连上的课程完成过程中,根据教学需要有可能前两节在仿真室后两节就要到实训室,需要中途更换教学场所。但教学管理部门明确规定课程教学过程中途更换场所需要提出调课申请,需三级领导签字,手续繁杂,这无疑挫伤了教师课程改革的积极性,使工作过程导向的教学过程无法落到实处,影响课程改革的成效。教学管理部门在担当好“管理者”、监控者”角色的同时更应发挥好“服务者”的功能。而且,对大多数高职院校的教师来说,“工作过程系统化”课程改革是新事物,教师都有畏惧心理,极需管理部门的耐心指导与多方支持,当教师面对新情况、新问题而有畏难情绪或改革实践成效不如意时,管理部门应发挥好课程改革实践中“指导者”的作用。因此,教学管理部门“服务者”及“指导者”角色的发挥成为影响课程改革成效的重要因素。 二、高职课程改革的有效途径 为解决上述课程改革中出现的问题,课题组成员继续走访、调研、座谈讨论,认为这需要教师、教学管理部门、企业、政府多方的共同努力,发挥各自应有的功能,共同促进课程改革的有效性。具体体现在: (一)教师 1.调动学生参与课程改革的积极性目前,在进行课程改革过程中部分教师更多的是在埋怨学生素质差、学习不积极努力的情绪中开展工作的,而往往忽视了学生是课程改革成效的检验者、受益者,课程改革就必须围绕学生来展开。在我国,虽然高职学生是高考成绩处于中低段的学生,课程系统化学习的知识准备不足,但他们一般具有思想活跃、动手能力强、社会活动能力强的优势,还是比较适合工作过程系统化、项目化课程改革的。所以,应认清学生状况和特点,不是抱怨而是相方设法激发学生的学习兴趣,树立学生学习的自信心,调动学生参与课程改革的积极性。 2.更新课程改革观念,提高自身“双师”素质进行高职课程改革已是大势所趋,教师应该认识到:如果跟不上高职课程改革的步伐,势必将会被学校所淘汰,面临失业的危险。教师要意识到这种危险有可能变成现实,就会积极努力地进行课程改革。教师要进行课程改革,就要主动地更新自己的专业知识结构,不计条件地主动申请下企业进行工作实践,丰富自己的工作经验,了解现代企业需要怎样的技术工人,使教学更加有目的性、实用性,提高自己的课程开发设计能力。 3.坚持教学反思,深入课程改革研究教学反思是教师对自己的教学实践进行的一种回忆、思考、评估、总结的活动过程,符合实践—认识—再实践—再认识的认识论原理,也可指教师对自己完成一个项目或任务的教学后,对教学过程进行全面、客观地分析和思考,发现教学中存在的问题,提出解决问题的方案再组织教学,进一步提高教学质量。教学反思的途径有课后与学生交流、进行课后小结,可以进行公开课、讲课比赛等同行的观摩与交流等。 (二)教学管理部门 教学管理部门应认清目前课程改革现状,需要转变自己的角色,在充分做好课程改革的“管理者”和“监控者”同时,也要发挥好其课程改革“服务者”和“指导者”的作用。具体体现在以下几个方面: 1.做好教师思想工作,消除畏惧情绪教学管理者应放低姿态,多深入教师队伍当中与教师谈心,掌握教师的思想动态。使教师充分认识到传统学科教育教学模式已不适应当今社会的需要,只有课程改革了且改革有效、到位,学生才能发展,专业、学校才能生存,教师才能生存,否则教师将被新形势下的高职教育所淘汰;营造课程改革浓厚氛围,组织教师进行高职教育理论、高职教育教学设计、组织与实施技能培训,学习工作过程系统化课程开发步骤;监督检查教师实践效果,使培训落到实处,使教师感觉培训有效果,课程改革有望,增强老师的成功感,从根本上消除教师对课程改革的畏惧情绪并调动教师参与课程改革的积极性。 2.建立激励机制,调动课改积极性教学管理部门在保证其管理者功能发挥的前提下,要做好其服务者的功能,尽量为教师建立宽松的、支持课程改革的环境,尽可能地为课程改革提供便利,缓解其工作压力。如允许改革课程教学场所和教学时间的灵活性,不要把教师拘泥于“教学事故”的条条框框中;建立健全的激励机制,在教师年度考核、工作量计算、津贴分配、职称评定等方面对参与课程改革者进行倾斜,充分调动教师参与课程改革的积极性。对于承担课程改革实践的教师,教学管理部门有必要考虑减少其其他任务的工作量,使其将充足的精力和时间放在课程改革上。 3.构建有效的校企合作制度,兼顾教师实践和企业利益教学管理部门应当发挥其“管理者”和“监控者”的职能,制定“专业课教师到企业实践的相关制度”,尤其是教师下厂实践的量化考核制度,与教师年度考核、工作量计算、津贴分配、职称评定等方面挂钩;明确教师尤其是刚从学校毕业缺乏实践经验的青年教师每年到企业生产服务一线的时间、实习的内容,并对实践过程实时跟踪检查。另外,从企业角度讲,与学校合作的最重要目的就是能从学校赢得利益,学校要制定相关制度,吸引企业积极进行校企合作,如在科研方面建立制度,不断增强教师技术研发力,将解决企业问题和难点的课题加大支持和奖励力度;在教师年度考核和职称评定方面建立制度,倾向于能够定期为企业进行人力资源培训的业务素质高的教师;在兼职教师聘用方面建立制度,明确规定企业兼职教师的权利、义务以及薪资报酬等;在签订校企双方合作协议时,要考虑企业的人事变动、盈利状况等不确定因素对校企合作协议执行影响,写进校企合作协议中。 (三)政府政策倾斜 要想让校企合作更充分、更到位,需要政府政策倾斜,如给参与校企合作的企业实行税费减免、建立贷款贴息机制、建立校企合作专项资金、优先为校企合作科研项目立项等方式。国家在制定有关高职教育法规时,以立法的形式制定有关职业教育校企合作的法规或条例,明确政府、行业企业、学校在校企合作中的职责和义务。 作者:徐素鹏 单位:济源职业技术学院 化工技术论文:化学工程工艺中绿色化工技术论文 1绿色化工技术 绿色化工技术是通过改进改良现有的化学技术及方法,对化学原理的应用和使用工程技术来减少甚至消除化工原料、催化剂、溶剂、化学废物或化工产品等能够污染环境的物质,实现废物零排放,减少其对人类健康和生态环境的危害,建立友好环境。用“资源-产品-再生资源”这种全新的循环物质流动过程替换掉过去的“资源-废物”方式排放的流动过程。利用先进的绿色化工技术,研究出新型环保产品,及绿色工艺技术的运用实现清洁生产,从而大幅度降低三废排放量【1】。21世纪,绿色化工技术已经被国际发达国家在化学有机合成、生物化学、分析化学、催化等领域列为主要的研究发展方向之一。在我国制定的“九五”发展规划中,绿色化学与技术在酿造、制药、造纸、印染、海水淡化等行业作为应逐渐补充及开发应用的重大研究项目。 2绿色化工技术的开发 2.1原料的选用 绿色化工科技的发展,如果不从化工污染、化学反应的源头着手,那么始终是治标不治本而且十分被动的措施。那么化工科技及工艺发展过程中,选择无毒害溶剂、原料、催化剂等化学原料来进行化工生产、制作化工产品可实现零排放、零污染的清洁生产和加工原则,有效防止和控制化学污染的产生。近年较为常见的无害化学原料为:野生植物、农作物等生产物质。将芦苇、树木等天然野生植物纤维,以及稻草、麦秸和蔗渣等农副产品的废弃物作为原料加工糠醛、醇、酮、酸等化工原料。还有利用生物质气化产生氢气等,都是绿色化工技术中原料选择应用的非常好的例子。 2.2无毒害催化剂的选用 在百分之九十的化工生产中催化剂是提高反应速率的必需品。然而在绿色化工科技的开发过程中,无毒害的烷基化固相催化剂是国内外研发工作的重点。南京大学徐国际【2】利用环境友好性绿色化合成过程对烯丙基醇类化合物作为烷基化试剂,在无溶剂的条件下对1,3-二羰基化合物进行直接烷基化反应,反应后处理步骤简单,且催化体系可以循环使用,四次催化循环后收率仍然能大于84%。 3绿色化工技术在化学工业中的应用 3.1清洁生产技术 清洁生产技术是无毒、无害、无污染、无废物排放的绿色化工技术,包括辐射热加工技术,绿色催化技术,临界流体技术等。在冶金工业、印染工业、煤气化、制甲醇、垃圾处理、海水淡化等行业都得到了很好的运用。此外先进的脱硝脱硫技术、垃圾制沼气技术、高效清洁的煤气化技术、利用风能太阳能等自然能发电技术等等这些都利用了清洁生产技术。例如,海水淡化技术的应用不仅解决了我国淡水资源匮乏的现状,还利用有效的化学方法将海水中的盐水分离,在海水淡化的预处理过程中不会产生任何对环境状况的不良影响,也没有对生态环境造成伤害。而且,在海水淡化预处理过程中所产生的氢氧化镁作为一种成本低廉、工艺简单、不产生二次污染的清洁化工产品,具有非常广阔的发展前景。 3.2生物技术 生物技术领域包含细胞、基因、微生物和酶等技术范畴,其主要应用在化学仿生学和生物化工两个方面。生物酶在作为一种在生物体内的催化剂,具有高效、转移性,可以参与到各个生物化工的合成过程中。另外,化学仿生学中的膜化学技术也是这一领域中广泛应用的生物技术。在绿色化工技术中采用生物技术,可以利用再生资源合成化学品。从早期来源于动植物中的有机化合物原料,到后来以石油和煤炭作为原料。例如,在绿色化学工程与工艺中,制备丙烯酰胺,利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后,大大降低能耗,且没有污染环境副产物产生。由此可见,利用广泛存在于自然界中的酶当做催化剂,与工业酶及一般的化学催化剂相比,自然界中的酶具有无污染、反应条件温和、产物性质优良的特点。 3.3生产环境友好型产品 环境友好产品,指在产品的整个生命周期内对环境友好的产品,也称为环境无害化产品或低公害产品。它包括低毒涂料、节水、节能设备、生态纺织服装、无污染建筑装饰材料、可降解塑料包装材料、低排放污染物的汽车、摩托车、绿色食品、有机食品等。这些产品的生产工艺都要应用绿色化工技术,从而在生产过程中降低能耗、节约资源。总之,传统化工行业,为我们创造了丰富的物质基础和能源,但是化工产品在生产过程中的残余物,有毒有害物质等环境污染问题也日益显现。而今我国大力提倡开发绿色化工,并把它作为一项长期发展的基本国策,可见其对整个化工产业及环保事业的重要性。其中,绿色化工技术的开发和应用能大大的减少化工产品生产加工过程中的负面影响,从而真正实现绿色环保,节能减排等目的,是当今化学工业发展的重要环节。 作者:井博勋 单位:天津市化工设计院 化工技术论文:无机化学化工技术论文 1改变原有的实验教学理念 以前陈旧落后的教学理念已经无法适应知识更新比较快的时代了,这就需要我们根据社会需要,注重对学生动手操作能力的综合素质的培养[2]。在新的实验教学理念的指导下,学生会更加清楚社会需要什么样的人才,从而更主动的参与到实验教学当中,变被动为主动,真正实现学生的主体地位,学生对无机化学实验的兴趣也会大大增加,而不再是机械的模仿实验教师的操作,不加入任何自己动脑思考的过程,有针对性的选择与实际生产密切相关的实验操作,灵活有效的利用实验资源,增加学生自我锻炼的机会,培养出适应社会需要的高素质应用型人才。 2精选实验内容,实施绿色化实验教学 无机化学实验教学长期处于理论课的附属,选择的实验内容基本上是都是对理论课上所讲的理论的验证。要想满足教学大纲所规定的培养目标的要求,就必须精心选择实验内容,尽量减少验证性实验的比例,增加综合性、设计性实验的比例,将绿色化学理念贯穿在实验教学过程中,减少有毒有害实验药品的用量,在实验过程中尽量避免有毒有害的化学产物或副产物的生成,减少对周围环境造成的污染。提高实验试剂的利用率和药品的使用率,将实验产生的废液集中存放并按要求进行无害化处理,尽可能的回收再利用,注重对学生环保意识的培养。 3在实验教学中引入多媒体教学手段 多媒体技术是近年来发展非常迅速的网络技术之一,在无机化学实验教学中,一些抽象的原理和现象,很难通过单纯的语言讲解让学生理解,因此可以通过多媒体教学把难懂的原理和现象,具体而形象的展现的屏幕上,来帮助学生理解与掌握。多媒体教学具有较强的直观性,引入的素材较多,能够声形并茂的将抽象的原理,形象直观的表达出来,提高知识传授的效率,充分调动学生的学习积极性,学生的主体地位能得到更深刻的体现。 4更新实验教学方法 目前无机化学实验的教学方法有很多种,包括注入式、启发式、探究式等,而在实际教学过程中并不是只用一种方法,二是采用多种方法并用的形式,我们要改变传统的知识灌输式的把知识全部灌输给学生,学生只是被动的接受,取而代之的是,引导学生去主动学习,学生对实验内容中的知识点进行小组讨论,老师在实验过程中只起到监督和指导的作用,及时纠正学生的实验过程中的不规范操作,引导学生认真观察、分析解释实验现象,并以小组的形式讨论实验结果,使学生正确的理解和掌握实验原理。在实际教学过程中,采用多种方法联合并用的方式,从而提高无机化学实验的教学质量和水平。 5改善实验室的硬件设施 实验室是无机化学实验教学实施过程的主要场所,学生在这里不仅增长了实验技能,也提高了实践创新能力。在无机化学实验的内容里会涉及一些基本仪器的使用操作,这些仪器的更新程度直接反映出实验室的教学水平。随着时代的发展,科技的进步,仪器设备的更新换代非常快,只有跟上发展的步伐,引入先进的仪器设备,才能培养出与国际接轨的人才。因此,高校要增加实验经费的投资,建设高标准、高水平的无机化学实验室,健全实验室的管理体制,完善基础设施建设,建立更高级别的无机化学实验教学基地。 6结语 无机化学实验教学改革作为课程改革的一部分,是一项复杂而艰巨的工程,需要广大教师和研究者长期坚持不懈地做这方面的工作,我们要从教学理念、教学内容、教学方法等多方面进行研究和改革,结合我院学生的培养目标,加大力度,开拓创新,培养学生的综合素质和实践创新能力,在使学生具备基本的实验操作能力的基础上,为学生创造良好的实验操作氛围,激发学生的实验兴趣,也可适当的组织学生开展无机化学实验知识竞赛或操作技能竞赛,鼓励学生参加一些老师做的科研项目,调动学生的实验积极性,为学生将来的就业和深造打下坚实的基础。 作者:任莉 马立兴 叶倩倩 单位:河北联合大学迁安学院 化工技术论文:新能源化工技术论文 1《新能源技术》课程使用教材存在的问题 通过各学校一段时期的使用,有些教师和学生反馈,本课程使用的教材存在以下不足: 1.1综述较多,技术方面知识相对较少 其中核能及新型化学电源方面介绍不尽详细。例如,燃料电池中的“质子交换膜燃料电池(PEMFC)”,只是简单地介绍了这种电池的结构、原理及新的应用,而对于电池的材料、性能及电极制备工艺、PEMFC的应用和发展没有做详细的列举,工作原理也只是以“氢离子通过电解质渗透到阴极,而电子通过外部网路流动,提供电力。同时,以空气形式存在的氧供应到阴极,与电子和氢离子结合形成水”这样一句话带过。 1.2在材料制造和工艺计算方面有所欠缺 例如太阳能集热器,只介绍其结构、特点、原理,没有进行相关的分析计算。高职院校化工技术类专业的学生,已经学过《化工原理》及《物理化学》课程,具有工艺计算及设计计算的能力,如果能将太阳能集热器的原理和工艺计算结合起来讲解,收效会更好。 1.3理论与应用结合不够紧密 教材中第四章核能,只讲了核能的发展简史、核资源的分布、发电概述等,对于没有实践经验的同学们来说,他们没有机会接触核能,所以只通过理论学习并不能了解核能在实际应用当中的重要性。 2《新能源技术》课程使用教材的改进方法 2.1增加技术层面的知识 例如可以从技术角度详细介绍燃料(含氢、富氧)如何到达质子交换膜,在膜的阳极、阴极发生了怎样的反应而产生了电能,PEMFC从结构性能方面又分为单电池及电池组,以及它们的工作原理和特点。 2.2加强工艺计算 如可以对太阳能集热器传热进行分析计算,其效率方程为:fiajcTTttqAHABH其中Ac——太阳能集热器的面积,m2;A,B——与太阳能集热器类型和型号有关的常数;tfi——太阳能集热器入口流体温度,℃;ta——周围环境温度,℃;qj——热量;HT——热焓。由此可以看出,太阳能集热器的集热量一方面来自辐射,另一方面来自与周围环境交换的热量,而且与太阳辐射强度成正比,与外界空气温度成反比。 2.3理论与实际应用相结合 增加对核能在军事、民用、供热及核动力等方面的介绍,尤其是核电技术层面,可以分别就核裂变反应堆和核聚变装置,阐述电站装置结构、工作原理、分类,以及其安全性、核废物处理等发展。如核裂变反应堆235U,其合理结构:核燃料+慢化剂+热载体+控制设施+防护装置,由核燃料、慢化核和冷却剂三种材料的不同组合,产生出各种堆型,有轻水反应堆、重水反应堆、高温气冷堆和快中子反应堆。核聚变反应方式有四个氢核聚合成一个氮核,由氘到氘,由氘到氚,根据反应特点,分析其实现的可能性。 3结语 B-PBL教学法将课堂搬到床边,使学生能够亲临其境,与病人直接接触交流,将文字知识直观的呈现给学生,打破了传统PBL教学法只在于教室和书本的的局限性,弥补了其不足;医院的病例多种多样,即使同一种疾病,症状及体征等信息亦不会完全相同,因此,解决了PBL案例匮乏、易重复的瓶颈;在实施的过程中,将医学临床诊疗思维、操作技能、医患沟通、医学人文等等信息内容均融入了当中,使教学过程更加立体、更加生动,不但激发了学生学习五官科的兴趣,也为学生日后真正步入临床奠定了基础。 作者:周锦 王艳艳 单位:兰州石化职业技术学院 应用化学工程系 化工技术论文:煤化工技术论文 一、煤炭焦化 我国最具代表性的煤化工产业是焦化工业,同时,焦化工业也是冶金工业、机械工业铸造、高炉炼铁等行业最主要的辅助产业。目前,全世界的焦炭工业所直接消耗的原料精煤大约为4.5亿t/a,而全世界的焦炭产量大约是3.2~3.4亿t/a,机械化发达的国家受到世界钢铁产量调整、高炉喷吹技术的发展、生产成本增高以及环境保护的因素的影响,这些国家的炼焦能力处在收缩状态。我国目前有各类机械化焦炉大约750座以上,交谈年产量大约是1.2亿t/a,在世界上位居第一,直接消耗的原料煤占据全国煤炭消费总量的14%,年设计炼焦能力约9000万t/a,我国煤气净化技术在世界上已处于先进水平,焦炭的质量也得到了较大的提高。上世纪80年代,我国煤炭行业的炼焦技术得到发展,一些地区建成了专门输送人工煤气的工厂,也有以焦炭为主要产品的工厂。焦炭是我国的主要出口产品之一,每年的出口量也在逐年增加,目前是世界上焦炭出口量最多的国家。但煤炭行业的焦化也存在一些问题,其中普遍存在的问题是:焦炉炉型小、受矿区产煤品种限制、调整焦炭质量的难度较大、烟尘处理技术的缺乏等,造成国内大多数焦化行业与国外同行业产生较大的差距。 二、煤气化 煤化工产业化发展过程中最重要的单元技术就是煤气化技术。煤气化技术目前在我国广泛应用的领域有:化工、冶金、机械、建材等工业行业和生产城市煤气的企业,近二十几年,由于我国引进了加压鲁奇炉、德士古水煤浆气化炉等用于生产合成氨、甲醇或城市煤气等。随着社会的发展,科技的日新月异,煤气化技术的发展和作用也引起了国内煤炭行业的关注,“九五”期间,兖矿集团与科研机构、国内高校合作后开发并完成22t/d多喷嘴水煤浆气化炉中试装置。这一成果标志着我国在自主开发气化的技术上取得了突破性进展。 三、煤气化合成氨 目前我国有800多家中小型化肥厂。我国化肥生产的主要方式是以煤为原料,采用煤气化合成氨技术,采用水煤气工艺,每年消费的原料煤炭以及焦炭都会超过4000多万吨。与我国不同的是,国外生产化肥以煤炭为原料的工厂很少,国外企业和工厂一般都以石油或者天然气为主要原料,而中国因为技术和市场的关系,煤气化合成氨工厂和企业不能与国外相比之。 四、煤气化合成液体燃料 随着中国经济的发展,国内各项事业对能源的质量和用量的要求也越来越高,而由于我国对油品的消费每年都在增加,国内的资源能源并非取之不尽用之不竭,所以从国外进口原油成为我国煤化工业发展的必然趋势。20世纪50年代开始,中国就开展了间接液化技术的开发和研究,到80年代,由铁基催化剂托合成生产汽油技术的实验获得成功,这一技术得到进一步发展,同时,2000t/a规模的煤基合成汽油工业实验也获得成功。90年代开始,在对钴基催化剂合成工艺的开发方面开展了系统的研究和开发工作,并在这一阶段中取得令人瞩目的有效成果,由此开发出了3种型号的合成柴油钴基催化剂。“十五”期间,针对新型浆态床合成工艺的催化剂、反应器等小型试验得到立项,并在这一阶段中研制了工业级煤基合成油工艺软件包。 五、煤气化其他产品合成技术 不同的合成技术能合成制成不同的化学品,国外对使用煤通过气化制出合成气的相关技术也已进入研发、开发以及某些商业运作上。甲醇这种化工原料在煤化工行业中占据着重要地位,世界甲醇的生产能力约为3500万t/a,其中,总产量约为2900万t/a。在国内,甲醇的生产企业大概有100多家,这些企业当中,有一半以上是以煤为原料的工艺制作,而我国甲醇的生产能力约为300万t/a。但是我国的生产技术与国外相比,甲醇装置规模较小,生产工艺相较于国外也比较落后,尤其是在我国以煤为原来哦的工艺,生产过程复杂而成品偏高,因此在与世界上其他大国相比,我国的甲醇生产缺乏较强的竞争能力。此外,作为另外一种代用液体燃料,二甲醚的生产技术也受到各方关注。世界二甲醚产量约为15万t/a,主要利用甲醇脱水工艺制成,有相关研究人员认为,二甲醚可以作为车用柴油代替燃料,也可以为民用燃料。 六、煤炭直接液化 煤炭的直接液化,指的是通过对煤炭的加热、加压氢化直接获取液体产品的工艺技术。20世纪70年代开始,美、日、德等工业较为发达的国家已经相继开发出煤炭直接液化的工艺技术,这为全世界的工业化生产奠定了一定的基础。而我国从70年代末开始才进行煤炭直接液化的工艺技术的研究,我国虽然在逐年后都有所发展,并与世界各大国进行合作,但想要达到世界先进水平,还需一定的过程。 作者:王瑜琛 折亚飞 单位:陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司 化工技术论文:石油化工技术论文 1中国石化工业现状 在我国社会主义市场经济发展建设的过程中,石油化工产业的发展有着十分重要的意义,这不仅满足了人们日常生活和社会生产的相关要求,还有效的保障了社会经济的稳定发展。但是从当前我国石油化工行业发展的实际情况来看,由于我国石油化工行业起步得比较晚,而且其生产工艺在实际应用的过程中,也存在着一定的局限性,这就使得人们在石油化工生产的过程中还存在着许多的问题。不过,随着我国社会经济的不断发展,人们也将许多先进的生产技术应用到其中。根据相关的数据统计,在2003年年底,我国的原油加工量已经达到了3亿吨,在全世界原油加工中排行第二位,而在其他产品,比如树脂、乙烯、橡胶等产品中,其生产量也位居世界前十。但是,由于我国人口众多,这就使得其人均占有率比较少,因此还是无法满足现代化人们日常生活的相关要求。为此我们就应该采用相应的技术手段来对其进行相应的创新改进,进而满足现代化石油化工行业发展的相关要求。石油化工的范畴主要是以石油及天然气生产的化学品品种极多、范围极广。石油化工原料主要为来自石油炼制过程产生的各种石油馏分和炼厂气,以及油田气、天然气等。石油馏分(主要是轻质油)通过烃类裂解、裂解气分离可制取乙烯、丙烯、丁二烯等烯烃和苯、甲苯、二甲苯等芳烃,芳烃亦可来自石油轻馏分的催化重整。石油轻馏分和天然气经蒸汽转化、重油经部分氧化可制取合成气,进而生产合成氨、合成甲醇等。从烯烃出发,可生产各种醇、酮、醛、酸类及环氧化合物等。 2石化工业技术新进展 目前在我国石油化工行业发展的过程中,人们也在传统的石油化工技术的基础上,来对其进行相应的创新改进,这不仅使得石油化工生产的质量得到进一步的提高,还很好的满足了现代化经济发展的相关要求。而且在一些比较特殊的生产工艺当中,人们在对其进行相应的创新改进,从而使其生产技术达到了国际领先水平。 2.1顺丁橡胶技术 在石油化工行业发展的过程中,顺丁橡胶技术的运用有着十分重要的意义,这也是我国合成橡胶生产技术中应用得最为成熟的一种。近年来,在我国石油化工行业发展的过程中,人们为了使得顺丁橡胶技术的应用效果得到进一步的提高,人们就在其原本的生产工艺上来对其进行相应的改进和完善,尝试不采用终止剂来对其进行相应的加工,这样急速使得合成橡胶生产的效益和质量得到了有效的保障。而随着社会的不断发展,人们也在对该技术进行不断的完善和改进,这就使得顺丁橡胶技术的应用效果得到有效的提升,促进了我国石油化工采用的发展。 2.2丙烯腈技术 生产丙烯腈有多种方法。如环氧乙烷法。乙炔法、丙烯氨氧化工艺、Petrox氨氧化一再循环工艺。20世纪60年代初期我国开始研究丙烯腈技术,经过科研工作者的努力探索,取得了大量的工业化成果,特别是催化剂、流化床反应器,复合萃取精馏新工艺,新型空气分布板、丙烯氨分布板、PV型旋风分离器,负压脱氰等技术在丙烯腈装置上应用成功。随着市场上对丙烯腈需求量的不断增加,丙烯腈生产技术的研究重点应放在扩能减排、工艺优化和催化剂研发等方面。但新的生产方法如丙烷氨氧化法和Petrox氨氧化一再循环工艺也将成为丙烯腈生产原料多元化趋势中的又一亮点。 2.3甲苯歧化与烷基转移技术 甲苯歧化与烷基转移工艺是芳烃之间相互转化的一种技术,通过这种技术来调节苯、甲苯、二甲苯和C9芳烃之间的供求平衡关系。甲苯歧化与烷基转移技术各种工艺的工艺过程的不同主要表现在专利催化剂上。也就是丝光沸石、ZSM-5沸石及HAT系列这三种催化剂体系。在国内已经研制成功了ZA系列和HAT系列等六个牌号的甲苯歧化催化剂,其中ZA23和ZA290催化剂在20世纪80年代国际同类催化剂处于先进水平,ZA292、ZA294在当今催化剂领域中处于国际先进水平,属目前国际领先水平的催化剂是HAT2095和HAT2096。 2.4聚丙烯技术 在我国五大合成树脂中增长速度最快,自1996年起,总产量超过聚氯乙烯成为仅次于聚乙烯的第二大通用合成树脂品种。20世纪90年代,一大批连续聚合装置投产,其中仅1997-1999年即投产了10套,增加生产能力83×104t/a。在成套技术开发方面,具备了自行设计环管聚丙烯装置的能力,具有自主知识产权的聚丙烯成套技术。目前,上海石化建成的20万吨/年工业装置采用了第二代环管聚丙烯技术,作为实验装置并进行了气相聚丙烯催化剂、醚类高活性新型催化剂和聚丙烯新牌号的开发。我国研究开发聚丙烯催化剂的历史已有40多年,先后研制成功的催化剂有常规TiCl3、络合型催化剂、高效催化剂,高效催化剂已工业化的主要有N型催化剂、CS型催化剂、DQ型催化剂,等等。近年来,石油化工技术的研究开发虽然取得了较大的进展,新技术、新工艺的开发和应用也推动石油化学工业持续发展,同时也获得可观的经济效益。但是我国现在具有自主知识产权的石化技术与国际先进水平仍有一定的差距。我们只有立足于科技创新、降低生产成本、提高产品质量,才能使中国的石化工业立于不败之地。 3结束语 由此可见,在现代化石油化工行业发展的过程中,传统的石化生产技术已经无法满足现代化社会经济发展的相关要求,因此我们在对其化工技术进行开发的过程中,就要在原生产技术的基础之上,来对其进行相应的创新改进,这样不仅使得石油化工采用的经济效益得到有效的保障,还促进了我国社会经济的发展。而且随着时代的不断竞争,人们也将许多先进的科学技术应用到其中,这就使得石油化工技术的应用效果得到进一步的完善,进而满足人们日常生活和社会生产的相关要求。 作者:杨鹏 单位:哈尔滨石油化工设计院 化工技术论文:化工技术实践教学论文 职业教育是针对职业岗位的教育,其目的是培养应用型人才和具有一定文化水平及专业知识技能的劳动者,主要任务是面向生产、服务、建设、管理第一线培养高素质劳动者和高技能专门人才,与普通教育和成人教育相比较,职业教育侧重于实践技能和实际工作能力的培养。因此,职业教育必须坚持以职业技术能力培养为重点,根据个人的就业需求及职业岗位要求,结合当前市场需求,满足人们从事一定社会生产劳动的需要,推动社会生产力的发展,进而加快国家产业结构的调整与转型。 1构建实践教学体系框架 完善的实践教学体系是保证整个实践教学环节能够顺利进行的重要因素,所以实践教学目标体系的建设要符合区域经济和社会发展要求及符合重点服务区域或行业发展对高素质技术技能型人才需求,符合学生全面发展要求。体系的定位要体现应用化工技术专业自身纵向发展的需要。所以完善的实践教学体系的建设是建立在对区域或行业高素质技术技能人才需求的数量、层次,就业岗位所需知识、能力、素质等进行了充分调研论证的基础上建立起来的。完善的实践教学体系还应与专业人才培养目标及高素质技术技能人才培养目标相适应,与毕业生就业相匹配。 2实践教学目标体系建设 实践教学体系的目标应围绕学校目标及人才培养目标展开,并与之形成一个有机整体。所有实践教学目标体系应包括专业优秀能力、职业素养、创新能力三个方面。2.1专业优秀能力建设。专业优秀能力的培养要从学生入学开始抓起,开发以构建学生能力为根本的课程体系,培养出既具有专业理论知识又具备企业岗位所必须的专业技能。所以目标体系的建设必须在充分调研区域或行业内产业需求的基础上,结合学校办学特色和办学优势,明确学校专业建设重点和特色,体现行业、区域内支柱产业、优势产业、新兴产业的发展要求。呼伦贝尔煤炭资源丰富,探明及预测储量1948.48亿吨,是黑龙江、吉林、辽宁三省总和的1.8倍,其中褐煤占绝大多数,呼伦贝尔地表水资源储量272亿立方米,占全国地表水资源的1%,占内蒙古自治区水资源储量的73%,良好的水煤组合为本地区煤化工的发展奠定了良好的基础,无论是自治区“十三五”发展规划、呼伦贝尔“十三五”发展规划还是呼伦贝尔“两区三地一家园”的发展思路都提出将呼伦贝尔建设成为清洁能源及新型煤化工基地。我校应用化工技术专业实践教学目标体系正是在充分调研本地区行业、产业对技术技能人才的需求,并结合专业建设特点的基础之上,明确应用化工技术专业发展方向和目标定位。并以此制定相应的专业建设规划,按照专业建设实施计划,每年对建设实施情况进行监督、检查、反馈、评价,实现实施过程全监控,并根据定期开展的企业调研、毕业生反馈调研等活动,建立专业动态调整机制和优化机制。2.2职业素养建设。解决就业问题是全球各国面临的一个严峻考验,国际劳工组织通过的《全球就业议程》强调:“工作是人们生活的优秀,这使得工作成为社会和政治稳定的一个关键因素”,而中国人口众多,青壮年基数巨大,导致就业压力较大;中国有句古话,“人非有品不能闲,小人闲居为不善”。那么要解决大多数人的就业问题,就要从全面提高国民素质,提高就业率及从业质量入手,这也是职业教育义不容辞的责任,所以职业教育必须坚持“以就业为根本”满足社会需要。既然社会需要具有较高的职业素养的毕业生,那么,高职院校就应该把职业素养建设作为其重要目标建设之一。同时,现代社会提倡联合办学,即社会、企业参与到办学中来,共同培养大学生的职业素养。职业素养包含职业道德、职业思想(意识)、职业行为习惯及职业技能四个方面,其中前三项属于世界观、价值观、人生观的范畴是职业素养中最根基的部分。而职业技能,是通过学习、实践、培训获得。例如,应用化工技术专业的技能,可以通过三年左右的时间通过专业、系统的学习掌握入门技术,在后续的实习、实践中逐渐熟练进而成为专家。因此,无论学习的理论教学还是实践教学的培养方案不仅要包括学生职业素养教育,即培养方案要有完成知识、技能等显性职业素养的培养;还要有意识地培养学生具备良好的职业道德、职业态度、职业作风等方面的隐性素养。以此作为为大学生将来职业需要的储备。2.3创新能力培养。随着社会发展、科技进步,高职院校越来越认识到培养学生创新能力的重要性,而高职教学中的实践教学是培养学生具有创新意识、创新能力的主战场,所以实践教学体系框架最重要的一点就是要依据人才培养目标,结合地方经济发展的需要及企业岗位需求,以提升学生就业竞争力为目标,创新实践教学育人模式,积极构建新型的高职院校实践教学育人模式。 3实践教学内容体系建设 实践教学的终极目标就是解决学生就业,这也是实践教学体系建设的优秀;这一优秀在实践教学内容体系建设中得到了很好的体现,无论是在课程体系建设、还是课程设置都应该满足就业岗位的知识、能力、素质要求,并且要与人才培养目标相匹配、与职业标准相融合。我校应用化工技术专业在实践教学内容的制定上即满足以上标准,还新增了考取国家职业资格证书的内容,即实行“双证书”制度,这也是为了更好的促进学生就业;学生在校期间修完相应学分后会拿到毕业证,完成相应理论知识和实践技能的基础上,具备化工专业特定岗位所需的特定技能、专门知识后,通过职业技能鉴定,考取相应的职业资格证书;例如:可以在考取氨合成工、化工总控工、尿素加工工等诸多工种的职业资格证书;学生可以同时获得学历证书和相应的职业资格证书;真正做到教学与考核结合起来,既让教学考核保持职业方向性,又达到了知识和能力的相互渗透和融合。 4实践教学评价体系及内部质量保障体系建设 高职院校的办学定位决定了高职院校必须紧紧围绕地方经济的发展,服务地方经济为本地区相应的行业、企业培养生产、建设、管理、服务等一线的高素质技能型专门人才。要达到这一高标准、高要求,实现培养学生实践技能、创新能力、协作能力、综合素质的提高,仅仅具有完善的实践教学目标体系及内容体系还不足以完成,还要有对这些体系进行评价和保障的实践教学评价体系及内部质量保障体系。4.1实践教学评价体系建设。实践教学能否达到预期的目标,能否实现培养高素质技能型人才的要求,都需要对实践教学的效果及达到的水平进行评价,即建立校内、校外实践教学评价体系、学生评价和教师评价及社会评价相结合的三方评价体系;定期对实践教学内容、过程及要达到的效果;实训室、实验室教师的师资队伍建设;实践教学的管理、改革等进行评价;例如:定期对实习实训基地、实验室现状进行分析评价;对实验、实训项目及开出率进行统计、分析、评价。并制订明确的实习实训基地、课程、师资、教材等建设的评价标准及评价方案;对师资队伍建设和实习实训条件建设经费预算,额度是否符合相关制度要求,与专业建设需求是否相匹配进行评价。并分析评价结果,找出影响实践教学的主要原因及问题症结所在,形成有针对性的整改方案并落实。4.2内部质量保障体系建设。随着社会对高素质、高技能复合人才的需求越来越旺盛,实践教学的重要性也被很多高职院校重视起来。我院应用化工技术专业为了保障实践教学能顺利高效的完成,促进实践教学质量快速提高,建立了针对实践教学的内部质量保证体系,这个体系不是孤立的,而是与实践教学评价体系紧密联系在一起。通过这个体系能够正确处理实践教学效果与评价的关系,也体现了实践教学体系独特的特点。我院应用化工技术专业注重加强实践教学计划、课程大纲、学生实习、实训报告等文件资料的撰写和管理制度建设,按照制度要求做到组织管理工作到位、教学环节合理衔接。在校内开展了对实践课程建设水平和教学质量的诊改,形成常态化的实践课程质量保证机制;按照实践教学体系建设思路开展实践教学工作,强化学生基本实践技能训练(开展合成氨仿真实训、化工机泵、管路拆装理实一体实训等)、实验教学(化学分析、仪器分析等课程的实验实训)、实习(学生顶岗实习)、毕业论文设计等实践教学环节的管理;完善实践教学考核评价制度;进一步提高实践教学的质量,并取得了一定的成效。 5结束语 实践教学是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径,是培养高素质、技能型复合人才的重要保障。所以应用化工技术专业的实践教学不能局限于理论知识,不能与现实岗位脱节。我院根据应用化工技术专业人才培养目标,认真筛选实践教学内容,把培养学生技能和提高学生职业素养有机结合起来,注重提升学生的综合能力,突出强调职业岗位的适应性和针对性,从而大大增强学生的择业竞争能力。 作者:肖文侠 乌日娜 董怡辰 单位:呼伦贝尔职业技术学院 化工技术论文:煤化工技术发展论文 摘要:煤资源是世界上的最重要的燃烧能源之一,煤化工技术的发展历史较长,技术也比较成熟,但是随着能源逐渐枯竭以及煤炭对环境的影响,发展新型煤化工技术的现实意义极其重要。新型煤化工技术提高煤化工技术的生产效率,减少能源浪费,提高相关产品的转化率,能够有效减缓空气污染和环境破坏。 关键词:煤化工;煤炭;新型煤化工技术 1煤化工技术的发展 1.1煤化工技术的发展现状 煤化工技术是将煤作为加工原料,利用一些化学手段将煤转化为气体、液体和固体燃料以及其他用于生产生活的化学品的过程。煤化工主要包括煤气化、煤液化、煤干馏等化学加工方法。煤化工的发展历史比较长,早在18世纪后期,全球已经进入煤化工时代,并且在19世纪煤化工技术已经发展完善形成完整成熟的煤化工体系。虽然,在20世纪时,因为石油、天然气的利用削弱了煤炭化工产业的发展速度和规模,但是随着石油、天然气资源的日渐枯竭,煤炭化工产业又逐渐开始复兴。煤炭能源是我国能源结构中重要的组成部分,是确保我国能源安全以及利用的最重要的基础能源之一。所以,煤化工技术在我国的发展比较成熟,同时,在煤化工技术开发研究中,我国也处于比较先进阶段。我国目前仍以煤炭资源为基础能源的能源利用结构不能在短期内改变,因此,更好地发展探索新型煤炭技术是一个急迫而重要的挑战。如今,我国的煤化工产业发展基本处于集约化发展阶段,这样可以保证我国煤炭技术的充分研究利用,并且能够保证资源的合理有效分配,是适合我国发展实际的煤化工发展方式。 1.2煤化工技术 煤化工技术主要是对煤炭资源的再加工生产过程,主要的加工方式有:(1)煤干馏。其实更准确地说是煤焦化,也就是利用煤进行蒸馏加工后生产的焦炭、焦油以及焦炉气等。这些产品一般在化工、医药、农药等产业广泛应用。(2)煤气化。这是生活中比较常见的一种煤化工产品,没有普及天然气的地区,一般都会用煤气作为重要的燃料满足生活中的燃料需求。(3)煤液化。煤液化主要分为直接液化和间接液化。煤液化是将有机质转化为流质产物,利用煤液化产品的碳氢化合物可以代替石油以及石油相关的产品。因此,目前煤液化技术是新型煤化工技术的主要研究发展方向。 2新型煤化工技术的发展现状和发展前景 新型煤化工技术是在煤化工技术的基础上,利用高新技术,获取洁净能源以及产品的新兴技术手段。新型煤化工不仅可以提高煤炭资源的利用率,并且可以使煤化工产品对环境和空气的污染降至最低,新型煤化工技术最重要的研究探索方向是煤化工产品可以代替石油及其相关产品。 2.1我国新型煤化工技术的发展现状 目前我国的新型煤化工产业发展状况比较好,以煤制油、煤制烯烃和煤制天然气为代表的新型煤化工技术已经实现商业化示范运行,并且在重要工艺阶段以及关键技术拥有完整自主知识产权。根据我国煤化工产业的规划来看,我国的煤化工产业主要集中于新疆、内蒙、陕西省区,因此,这三个重要的煤化工产业地区也是我国新型煤化工技术的重点发展区域。 2.2新型煤化工的发展前景 新型煤化工技术的主要优势就是清洁能源以及有效利用煤炭资源。目前我国的新型煤化工产业发展前景较为乐观主要是因为以下几方面原因:(1)资源丰富。我国的石油和天然气储量虽然相对不足,但是煤炭储量较为丰富,可以满足新型煤化工产业的充足的煤炭资源需求。除此之外,我国的水资源也比较丰富,可以适应煤化工产业的耗水需求。(2)交通便利。目前我国的高速公路、铁路组成的陆上运输网较为广阔,可以保证煤化工产品能够快速方便的运输,而且我国还有专门的煤炭运输铁路,可以确保新型煤化工产业的运输需求。 3结语 新型煤化工技术的发展可以有效利用煤炭资源,并且可以代替石油资源,这在很大程度上可以缓解我国石油资源不足的情况,所以,新型煤化工技术的发展极其重要。随着科学技术的提高,对新型煤化工技术也会有所帮助,能够对煤炭资源进行更充分的利用,这需要我国煤化工技术人员的不停探索和创新。 作者:张洁 单位:山东港通工程管理咨询有限公司 化工技术论文:石油化工技术论文 一、学院现行人才培养模式存在的问题 1.项目选取缺乏适应性 专业优秀课程项目的选取大多来源于大型石化公司生产岗位,校内的生产实训装置与大型石化公司生产一线装置相比较,差距太大。导致工作任务项目化在实施过程中难度较大,有很多任务根本无法实施,最终导致项目化专业优秀课程又回到了传统的授课模式。 2.专业教师缺乏实践性 高等职业教育要求教师具备“双师”素质,并不是拿到了“高级工证”或“技师证”就属于“双师”型教师。学院石油化工生产技术专业教师的结构不合理,老教师具有一定的企业生产经验,但教育理念过于传统。青年教师学历层次较高,专业理论功底较扎实,但由于从教时间短,又缺乏实践操作经验和实践技能。绝大部分教师对教育教学理论了解不深,对职业教育教学规律把握不准,对教育教学技艺应用不够熟练。 3.企业参与度不足 对学生生产实践能力的培养,只是基于企业,而企业本身并没有较好地参加到学生实践能力培养中来。目前的校企合作只局限于把企业的生产能手、技能专家等召集到一起讨论课程的开发,往往忽略了课程的实施环节。聘请的企业兼职教师并没有真正参与到教学当中去。另外企业作为“校企合作”伙伴,对项目化教学的支持也不够。有些任务的实施是需要在企业生产一线进行的,但往往由于客观原因导致学生进不了工厂。 4.学生缺乏社会责任感 化工专业毕业生的就业岗位大多需要倒班,有些工厂离市区还很远。一些毕业生下不去、扎不深、留不住、难干好,跳槽现象较严重。 二、创新人才培养模式的思考 1.职业岗位分析 从近几年的石油化工生产技术专业毕业生的就业情况来看,毕业生的就业岗位有6类:一是生产一线的操作岗位。从事化工生产的操作、调试、运行与维护,这类人员占调查人数的30%。二是生产一线的技术岗位。从事化工产品的质量监督与控制等,这类人员占调查人数的40%。三是生产管理岗位。从事生产组织、技术指导和管理工作,如,工作在企业或公司的计划科、生产科、企管办等,这类人员占调查人数的15%。四是产品的销售、售后的技术服务等岗位。这类人员占调查人数的5%。五是产品的开发、科研、制图等工作岗位。这类人员占调查人数的5%。六是行政管理和个体、其他等岗位。这类人员占调查人数的5%。以上调查结果表明,高职高专石油化工生产技术专业是培养生产、管理、服务一线需要的、具有综合能力和全面素质的技术技能型人才。毕业后,学生主要从事成熟技术与管理规范的相关工作。如,操作与维修人员、工艺技术人员和管理人员等。从学院对2011届和2012届毕业生进行调查的结果显示,毕业生认为,本专业最需要改进的地方是“实习和实践环节不够”。这可以看做是社会对高职高专化工专门人才规格要求的直接反应。 2.职业能力分析 职业能力是确定专业培养目标的依据,良好的职业道德和职业素质是学生未来做好所从事工作的前提和基础,没有良好的职业道德和职业素质不可能做好职业工作。化工行业对高职石油化工生产技术专业人才的职业能力要求包含:操作能力、认知能力、表达能力及其他的相关能力。(1)操作能力是履行岗位职责的动手能力。包括:岗位需要的职业技能。如,化工仪表、仪器的操作及使用和计算机的操作等。基本的实验能力及设计能力,要求理解石油化工生产技术工作的内容要求和操作程序,掌握应知应会的职业技术规范,具有处理生产中出现的事故,一定的维修化工设备的能力等。具体的项目是:化工现场的操作、工艺流程编制实施、工艺参数的调整规范、紧急事故的及时处理和技术改进等。(2)认知能力是指获取知识和信息的能力,观察和判断临场应变的能力,运用所学专业知识分析解决实践问题的能力,以及进行技术革新和设计的创新能力等。(3)表达能力是指语言表达、文字表达和数理计算及图表展示的能力。(4)其他相关能力主要指,组织管理能力、自我发展能力和业务交往能力及社交能力。能将工程设计转变为工艺流程,将管理规范转化为管理实效。具有学习小知识、接受新事物的本领,并能自觉开发、充分发挥自身优势。能够处理好业务关系和人际关系,善于与人合作交流,并能沟通、协调横向关系与纵向领属关系。 3.创新人才培养模式 结合新疆经济发展需要大量石油化工行业的技术技能型人才的实际,构建出适合化工生产特点,符合人才培养规律的“校企共育、教训融合”的人才培养模式,按企业岗位能力要求设置课程教学内容和教学环节。(1)优化专业优秀课程体系。根据学校办学定位,炼油化工行业对专业人才培养的要求,以职业综合能力为优秀,与行业企业合作进行基于工作过程的课程开发和设计,形成“工学结合”特色鲜明的专业优秀课程体系(见图1)。(2)教学环节安排。第一学年进行职业基本素质能力培养,在学校主要进行英语、计算机等职业素质课程和部分职业通用技术知识的学习。第二学年、第三学年安排学生开展模拟训练和实训,并以工学结合的方式在企业顶岗实习,实现教学、实习、就业、工作的紧密结合,提高学生化工专门技能。(3)课程教学实施过程。课程教学实施过程做到“四合一”,即理论与实践融合,仿真模拟与实际操作结合,教室与实训室整合,以及教师与师傅配合等。从而强化学生石油化工生产操作能力,提高学生职业素质,实现企业与学校在石油化工技术技能型人才培养中的深度融合。 三、实施效果分析 总之,高职院校人才培养是一项艰巨而复杂的系统工程,它不仅是目前国家高等职业教育面对的一个重大课题,也是关系到每所高职院校生存与发展的重要工作。通过对石化行业特点的分析,结合新疆石油石化企业对高技能人才需求的规律,通过实施“校企共育、教训融合”的人才培养模式,实现了“企业环境育人三年不断线”的办学特色。学生的职业能力得到显著提高,成为新疆化工行业高素质、强技能、可持续发展的专业人才。毕业生除获取毕业证书外,还获取了一项或多项中级职业资格证书,“双证书”获取率达90%以上。学生就业竞争力强,在职业素质、综合能力等方面得到同行及社会的高度认可。 作者:付梅莉单位:克拉玛依职业技术学院 化工技术论文:高职化工技术论文 1应用化工技术专业群建设的重大意义 1.1整合资源辐射发展的需要 通过构建应用化工技术专业群体系,有效整合群内资源,实现专业群内课程、师资及实训基地的共享;在优秀专业的辐射作用和引领下,带动其他专业的发展。目前应用化工技术专业群所含五个专业的学科基础为:理论上以掌握无机及有机物质的特性为主线,建立了四大化学相关知识的相互融合、实用化为目的的课程体系;实践上突出以能力培养为主,通过微型化学实验,使学生在安全、环保的条件下发挥主动性,开拓思维、探索新工艺,培养学生的创新精神。通过基础理论和基础实践的学习,学生具备了基本化学基础、分析化学基础和化工操作基础的基本能力,形成了宽厚的基础平台教育,为后续的多方向模块教育打下良好的基础。此五个专业的技术服务领域包括精细化工、石油化工、制药、新材料等应用化工领域,在其整个领域中均贯穿着绿色环保和安全的技术与理念。我校应用化工技术专业是央财支持的重点专业,精细化学品生产技术专业是省特色专业,在其影响和带动下,其他专业也在不断发展,生化制药专业和环境监测与治理专业也被立项为校级品牌和特色专业建设点,这两个专业在建设过程中,不断借鉴前两个优秀专业建设的成功经验,共享其有效资源,内涵建设不断提高。鉴于此,围绕学科基础构建了以应用化工技术、精细化学品生产技术专业为龙头的包含生化制药技术、高分子材料及加工和环境监测与治理共五个专业的应用化工技术专业群,在群的基础上共建基础平台,共享资源,共建师资队伍,在产业背景下进行“宽平台+多方向”的群的内涵建设,创新人才培养模式,大力提升人才培养质量,培养复合型高技能人才。 1.2周边化工行业发展的需要 应用化工类产业是江苏省“十二五”重点发展的支柱产业之一。南通市是全国首批15个化工生产基地之一,特别是近三年,众多国内外知名化工企业,如王子纸业、迈图新材料、江山农化等落户南通化工园区。伴随上海北翼的如东洋口港、启东港、如皋港的陆续开发,1000万吨炼油、100万吨乙烯项目的引入,带动了大批下游项目及环保安全产业链的开发,为应用化工产业提供充足的原料,使南通成为国内重要的石油和化工基地。南通现有大小化工类企业数千家,生产规模在亿元以上的化工类企业有16家,其产品涉及农药、医药、合成材料及助剂等。根据南通市政府的发展规划,将重点打造高端精细化学品、高效广谱低毒低残留新农药、医药及生物化工、新型合成材料四大产业链,这些都为该专业群的人才需求提供了广阔的空间和契机。 1.3学生适应行业就业的需要 [3]通过构建应用化工技术专业群,学生可以在经过一定时间的学习,对基础知识、专业知识有一定的了解后,在群内有二次专业选择机会,使学生对专业选择更具有明确性、主动性和灵活性,更能适应将来的发展需要。 2应用化工技术专业群体系建设构想 2.1加强人才培养体制建设,改进人才培养模式 在“工学结合、校企合作、顶岗实习”的人才培养模式下,不断深化和创新人才培养体制。拟通过成立理事会、与企业联合招生、联合教学等方式,将教育和培训的一部分纳入市场化运营,同时让企业参与到人才培养方案的制定、教学管理等环节,实现共同培养。一是校企合作体制的建设。当前社会发展速度越来越快,社会的产业结构边界也越来越模糊,社会迫切需要高技能的复合型人才。针对周边地区对应用化工类人才的需求,企业合作组成“订单班”,企业参与制定订单班人才培养方案,由教师和企业工程师共同承担教学任务。由于订单班人才培养方案的针对性较强,与岗位结合较紧密,学生到岗后很快适应。订单班的培养真正实现了专业教学要求与企业岗位技能要求的对接。除了订单班培养人才的途径,还可尝试共同成立理事会、校企合作学院等其他校企合作途径,从更深层次的途径推进校企合作体制的建设。二是试行多学期、分段式的教学组织形式,引入“弹性学分制”的评价机制。试行弹性学分制,学生不再受时间的限制,即只要修完学分即可毕业。学生可以根据自身条件进行选择,如半年在校学习,半年到企业顶岗,然后再回到学校继续学习,然后再回到企业顶岗,这种“学习-实践-再学习-再实践-…”的学习模式不仅符合人对事物的认知和实践规律,同时也更能培养符合社会需要的人才。三是积极探索中高职衔接、专本科贯通分段培养新模式。推进中高职衔接,制定套餐式的教学计划,单招与普招相结合,探索中、高职教育衔接贯通的人才培养渠道。学生首先在中职院校学习3年,然后通过注册方式进入高职学习2年。5年学习期间,由两所院校统筹制定人才培养方案,系统培养学生。为架构高等教育人才培养的立交桥,满足部分学生继续深造的愿望,与本科院校合作,实施“升本、转本、接本”等多种形式的专本科衔接模式。 2.2加强课程体系建设,打造科学的模块化课程 专业群建设的优秀是构建“一平台,三递进,多模块”课程体系。一是构建“底层共享”的基础平台,将现有的资源进行整合,形成群内资源共享型平台,能够为群内所有专业服务[4]。即通过将现有课程及实训基地的资源整合,拟构建含化工单元操作、化学检验技术及安全与环保等技术的基础平台,通过构建,不仅能提高服务的范围,同时能提高服务质量;不仅对校内学生服务,同时面向社会开展技术指导、培训等多方位服务。二是构建“中层分立”的专业方向模块,将群内专业的优秀课程进行构建,打造更科学的模块化课程,让学生在学完平台课程后,根据自己的意愿进行模块化选择,从而达到专业学习的目的。拟构建分为五个专业方向的模块,即精细化工类、生化制药类、环境类、化学工程类和材料类五个专业方向。三是构建“高层互选”的职业拓展能力模块,包括群内拓展和群外拓展能力模块。群内拓展即以上提及的五个模块的拓展,群外拓展包括物流、营销、日语、建筑材料等方面。 2.3构建新的实训体系,锻炼学生岗位技能 本着资源共享的原则,打破现有实训体系格局,根据专业群的构建模块,将现有实训资源按照功能进行重构,并进一步完善。资源整合后有11个实训单元,包括化学基本技术、分析检测、化工单元操作、化工仿真、高分子材料加工与性能测试、水处理及环境检测、药物制剂、化工中试、化工生产型实训车间及大学生创新实训室。建成后的实训基地将能更好满足专业群的实训环节教育。选择技术先进、区域影响大、人才供需关系稳定的企业,建立紧密的合作关系,积极探索校企共建实习基地、建立“厂中校”、订单培养、工学交替,校企双向介入、预就业实习等多种形式的合作模式,保证每位学生在校学习期间有半年以上的顶岗实习,在浓厚的职业氛围中锻炼和培养学生从事和胜任化工职业岗位的能力。 2.4加强信息化教学资源建设,提高资源利用率 在校企深度合作的基础上,以企业技术应用为重点,校企之间搭建信息化平台,将企业课程引入教学,开发课程。如化工单元操作技术课程,引入了江山农化的草甘膦生产线的生产工艺技术,将其生产工艺嵌入到各个单元操作,让学生体验真实的工艺过程,结合仿真操作,让学生体验模拟的真实环境以及发生事故的模拟真实场景,进一步理解专业知识。引进企业资源还可以自主开发成套模拟设备或虚拟资源。信息化教学资源建设包括教学系统、自主学习系统、实训资源等信息化资源库的建设。通过信息化教学资源的建设,发挥学习者的自主学习,提高资源的利用率,可以提供学生“社会中的学习”,即学生毕业工作后的学习,可以在群内实现最大化共享。 2.5提升师资团队能力,满足专业群建设需要 重点打造一支具有现代职教理念、教学经验丰富、实践能力强的高水平“双师”型专业教学群团队,提升教学团队的教学能力、技术创新能力和技术服务能力,以满足专业群建设的需要。一是通过内培外引的方式培养或引进群内专业带头人,其中有来自于企业人员,并对现有师资进行优化,以优秀专业师资的建设为中心,带动其他专业教师队伍的整体水平,提高师资队伍的整体水平;二是通过专业教师与紧密合作企业中的技术骨干“一对一”互学互助,在人才培养、课程建设、实践教学、产品开发、技术服务、促进学生就业等方面共同合作,相互提高。定期安排企业骨干参加高职师资培训,安排教师到企业定岗或轮岗学习。建设期内重点培养和扶持已取得硕士学位和博士学位的教师;三是加大“双师”型教师到企业锻炼的力度,与企业联合建立教师岗位实践基地,通过校企合作科研项目或到企业轮岗实践等措施,努力打造“校企互通、专兼结合、动态组合”的高水平“双师”型教学团队。 2.6强化服务意识,加强专业群管理体制和运行机制建设 一是管理队伍创新,打造创新团队。要打造一支具有与时俱进的创新思想和灵活的创新思维的管理团队,同时具有百折不挠的锐意进取精神,科学管理。二是改革教学体制,适应建设发展。加大实行教学部门的二级管理制度,强化学校教学管理部门监管作用,打破以往管理体制和模式,设立集监督、管理、指导等为一体的覆盖理论教学和实践教学的质量控制部门,发挥其应有的作用。三是改革行政机构,强化管理服务。为切实加强服务地方经济社会发展的功能,成立理事会后,搭建学校和学院服务地方深度校企合作的平台,发挥学院先进的设施设备和专业师资优势,进一步推动了校企合作研发,帮助中小型企业解决相关的科研难题,帮助中小型企业走健康发展之路。同时通过成立理事会,将先进的管理理念和具体工作融合到专业群课程体系的改革、专业群实践体系的改革、专业群双师团队建设、人才培养方案的制定、专业群管理、教学质量控制、学生的实践管理及学生的就业管理等环节,实现校企的深度对接,为培养高素质的复合型人才打下基础。 3结论 高职院校应用化工技术专业群建设可以提升专业的特色、竞争力,专业群建设以应用化工岗位需求为导向,凭借区域优势,顺应现代职教体系的要求,在不断适应新形式、与时俱进的过程中,改革体制机制,整合课程体系,强化实训环节,打造一流师资队伍,完成对应用化工专业群的建设。 作者:黄艳芳刘志军单位:南通职业大学 化工技术论文:中高职化工技术论文 1目前中高职三二分段试点存在的问题 1.1中、高职人才培养目标不明晰 目前,中、高等职业教育定位模糊已是不争的事实,中职教育定位为“技能型人才”,高职教育为“高技能人才”,这种粗线条的划分方法,无法体现人才培养定位本质上的区分。高职教育究竟“高”到什么程度,用什么标准衡量没有明确规定。以化工类专业为例,应用化工技术专业的高技能人才和技能型人才的主要区别在哪里?相关课程的设计能不能来支撑和体现这个“高”字呢?从研究已开展中高职衔接试点的学校情况来看,很多院校的化工类专业在定位方面都比较模糊,难以区分中高职的主要特点。 1.2中高职衔接的合作院校培养方案脱节、内容模糊 中高职衔接的合作院校培养方案应体现高职教育是中职教育的进一步提升,使已具有一定专业知识和实践能力的中职毕业生提升理论知识、职业技能和创新创业能力、就业能力,但遗憾的是目前中高职院校的培养方案脱节,甚至出现相同的教学模式和培养方案。同时,人才培养方案中课程体系的设置和安排,直接关系到人才培养方案的落实、关系到人才培养目标的实现,而实际情况是中、高职的很多课程在名称、涵盖内容和教材上的区分度不大,甚至使用同一教材。例如:一些学校在安排五年制教学计划时,只是把过去中职的学制和教学内容做了延长和扩展,教学内容基本内涵无太大变化;有的学校课程内容设置中高职阶段部分重复,造成了教学资源浪费,给学生带来了不好的影响。 1.3实践教学体系的一体化设计未体现技能培养的递进性 目前大多数中高职衔接的专业和学校,在实践教学体系的设计方面,只是根据课程的设置,单纯的进行教学内容的安排[2],或根据岗位能力设置相应的独立实践课程。未根据两个阶段培养目标的不同和定位的不同要求进行相关实训和实践教学项目的设计和实施安排,从而不能体现技能培养的递进性。因此,在探索中高职衔接过程中,我院如能依据职业标准,结合国家职业资格技能等级和证书制度,遵照技能人才成长规律、教育教学规律,对准职业岗位,分析中、高职专业学生应知应会的知识和技能要求,与对口自主招生中职院校开展教师活动,加强沟通,开发出应用化工技术专业职业教育技能标准,无疑能很好的实现“三二分段”中高职衔接。 2对中高职三二分段有效衔接的几点建议 2.1多方参与共同制定人才培养方案 在制定人才培养方案之初设计实证调查问卷对中高职院校应用化工技术专业毕业生实行问卷调查,了解学生就业岗位及岗位需要能力;对我省部分中高职应用化工技术专业的学生和教师进行访谈,了解中、高职应用化工技术专业学生的学习情况,教师对课程设置及课程内容的意见和建议;对我省化工行业相关企业进行走访,了解企业岗位需求情况及要求,职业资格证书现状等,与对口中职学校召开联席会议,讨论教学计划、学生现状及实践教学情况,根据以上掌握的资源,高职院校应用化工技术专业教师应与中职学校的专业教师,及化工行业企业技术人才共同商讨制定中、高职衔接的专业人才培养方案。所制定的人才培养方案应注重强化学生职业道德、职业技能、就业创业能力的培养,注重中等和高等职业教育在培养目标、专业内涵、教学条件等方面的延续与衔接。注重中、高职层次知识点的有机融合,以适应其渐进性学习和终身教育的需要。并且在中高职衔接三二分段的实施过程中,各参与学校对学生及行业情况进行跟踪调查,及时调整培养方案[3]。 2.2加强专业及课程的标准衔接 在课程设置上,中职课程应重基础,强应用,让学生初步建立化工相关职业概念;高职课程重实践,强创新,高职课程设置应以化工产品生产及分析检测实践为导向,以培养生产操作及分析检测能力培养为优秀、以项目为载体、以任务为驱动,真正做到“教、学、做”一体化教学,让学生通过在真实或模拟的工作场景中对一些典型产品的分析、设计,以及在教师的指导下解决项目中的实际问题,提高学生的实践能力和创新能力。在课程目标衔接上,要将中职的实用性、操作性、工具性目标与高职的技术性、创造性目标优化整合。 2.3定期和对口学校教师开展教研活动 在教学过程中,高职学院与中职学校可联合申报三二分段衔接有关教学改革项目,为定期举办应用化工技术专业关于课程衔接及有效研究三二分段衔接的教研活动提供政策和资金保障。两校的专业教师一起以三二分段课程衔接为优秀议题,研讨计划、规划教材、交流心得。组织所有参与三二教学的教师进行讨论,分析学生特点,针对学生的这些特点,对既定课程的教学内容进行筛选,选取和现实生活较为贴近的部分,设计学生参与度高的教学互动环节。 2.4加强师资培训,建立双师型教师队伍 高职的培养目标是把学生培养成为高端技能型人才。这就对师资队伍提出了更高的要求,教师不仅应具有理论教学的能力,而且还应具有项目设计开发应用能力的双师型教师。构建现代职业教育体系要注重为教师发展提供空间,调动教师的工作积极性。由于经济社会的迅猛发展,社会岗位随之变化,对岗位技能的要求也随之变化,这就要完善教师定期到企业参加专业实践制度,通过参与企业生产实践提高教师专业课程实践能力与教学水平。 2.5中高职衔接需要规范管理 探索高技能人才选拔培养机制中高职衔接涉及到高职和中职两类学校的组织和沟通,对口学校需提供政策、组织机构、资金等方面的支持,做到计划周密、过程规范、监督有力、反馈及时,保证衔接工作高质量完成均需健全组织机构,加强试点工作的组织管理。成立校领导为组长、副组长的工作领导小组,成员包括教务处、招就办、纪检监察、相关院系等部门领导,统筹协调指导对口自主招生三二分段的工作。健全管理制度,制定学院层面的三二分段分流方案、命题方案、考核方案、保密措施等制度。学院纪检监察处全程参与,确保监察工作到位,保证对口自主招生工作的规范有序,确保公开、公平、公正。在实践的过程中,我院应和对口学校共同建立教学管理小组,定期组织教学检查,确保教学质量;中高职学校应设立专项经费支持三二分段试点工作。有了基本保障和规范的管理,中高职衔接工作才能顺利开展。 3结语 广东省为全国重要的经济大省,特别是石油化工产业作为未来重点发展的三大支柱产业之一,正积极由化工大省向化工强省过渡,对化工行业的人才的需求多,要求高。因此加强中高职的衔接与合作,是培养大批化工技能性人才的有力保证。 作者:侯红瑞王春晓黎春怡陈平清单位:茂名职业技术学院化学工程系 化工技术论文:职校应用化工技术论文 一、项目化教学模式实施中存在的问题 当前,高职院校普遍采用项目化教学模式。项目化教学是指师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。项目教学法是“行为导向”教学法的一种,具有实践性、自主性、综合性、开放性等特点,能够充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。毫无疑问,项目化教学模式的推广和改进,对于高等职业教育摆脱本本教学,促进课堂教学和社会生产实践的有机结合起到了不可替代的作用。然而,项目化教学实施过程中也存在着不可忽视的问题。首先,“项目化”课程开发脱离生产实际,课程体系构建经不起实践检验。“项目化”教学的初衷是以企业生产的内容和工作程序来规范高职院校的日常教学活动。但是在教学活动“项目化”的过程中,这一良好的愿望很难真正实现。因为“项目”这一概念很宽泛,涉及的内容比较庞杂,既有大项目又有子项目,既有综合项目又有独立项目。按照通常的理解,对于小小的课堂来说,项目化教学应该选择那些子项目或独立项目,但高职的很多课程是综合课程,涵盖方方面面的知识,并不是孤立的,很多项目课程的开发不可能依靠一个独立的项目来实现,而是需要多个项目的共同参与,这就形成了矛盾,处理不好会造成综合项目与子项目关系脱离、各子项目彼此不相关联、知识重复等现象。要想有效实施项目化教学,就需要对原有高职课程体系进行学科性架构,对课程门类进行重新划分,对专业教学计划、课时分配等进行大幅度的调整。这是不现实的。其次,“项目化”教学的实施缺乏教学资源的有力支撑。项目化教学依仗于丰富的教学资源,若没有与教学内容相吻合的现代化的生产设备和生产设施,项目化教学就会成为无源之水、无本之木。而这恰恰是目前国内大多数高职院校的短板。由于教学资源严重不足,因此很多项目化教学只是对原有的综合实训或毕业设计进行简单的重复,无法用现实的工作成果引领学生的学习,无法将生产实际中的“项目”变为教学活动中的“项目”,致使项目化教学收效甚微。 二、成品化教学模式探讨 高职教育中,无论是理论基础课程、专业基础课程还是专业课程,总能够在社会实践和生产实践中找到对应其知识体系的物化原型,这为成品化教学模式的确立提供了条件。成品化教学是指将教学目标产品化,或称实体化。它脱胎于项目化教学,是项目化教学的具体化。相较于项目化教学,该模式教学目标明确,更加贴近生产实际,适用于各类课程的教学活动。它以“教学做一体化”的高职教育理念和教学方法为支撑,基于工作岗位和工作过程来设计教学程序。它生发于成品又终结于成品,能够避免理论讲授和实验实训的脱节,实现课堂知识传授和实验实训的无缝对接,实现高等职业教育系统传授知识、全面培养能力的初衷,能够克服项目化教学脱离生产实际、内容空泛的弊端,能够切实提高学生的学习兴趣、提高教育教学质量。成品化教学模式很大程度上摆脱了传统单一课堂的束缚,集中了多媒体教学、仿真教学的优势,实现了教学资源利用的最大化。成品化教学模式也对教师的综合能力提出了较高的要求,需要任课教师实现由“授人以鱼”向“授人以渔”的转变。教师应该具备广博的专业理论知识、高超的职业技能、敏锐的行业发展洞察力、突出的职业素养。只有授业教师构建出合理的成品化教学方案,拿出合格的、有实质意义的教学产成品,才能够保证学生顺利完成成品化教学提出的各项任务,达到预期的教学目标[2]。对于高职教育而言,学生实践技能的获取需要有专门的实训场所和实训模式,同样,理论知识的传授也离不开专业性的教学场所和教学模式。成品化教学模式能够将传统课堂教学和实验实训有机地结合起来,根据教育教学的目标,灵活、高效地完成发展型、复合型和创新型高等级技能人才的培养任务。将课程知识体系所对应的物化原型或者类似于物化原型的事物作为教师教学分析和研究的对象,符合教育教学的规律;将其作为学生知识学习、技能培养的起点,符合认知规律,符合唯物辩证法的认识论原则。 三、高职应用化工技术专业成品化教学模式的实施 (一)理论基础课程 以《有机化学》、《无机化学》、《工业分析技术》为代表的理论基础课程是高职应用化工技术专业教学活动的起点,同时也是教学难点。这三门课程很难套用项目化教学模式,因为它们中的每一门都是一个完整的理论知识体系,无法用一个项目来代表。若强行套用项目化教学模式,只能是换汤不换药,仍然是传统的理论教学加实验检验,最多是用“项目”一词将原有的“教学单元”、“章节”直接替换掉,将原先的“实验课程”改为“项目实训”,达不到理想的教学效果。成品化教学模式可以克服项目化教学的弊端。以有机化学教学为例。我们将Gaussian03量子化学计算软件作为教学工具引入课堂。使用该软件可以逼真地展现各类化合物的立体结构、键长、键角、分子轨道的形状和电子排布的状况,揭示分子最外层电荷分布的规律。学生要在教师的指导下,利用该软件在课堂上完成不同教学阶段的教学成品工作。这样的教学模式可以用在每一章节、每一环节的教学活动中(如表1所示)。这样的教学方式,学生喜闻乐见、易于接受、易于配合。实践证明,成品化教学模式能够提高学生的学习兴趣、激发学生的成就感,最终实现教育教学的目的。在有机化学中,有些章节知识的传授需要实训环节的实时辅助和补充,这就需要引入大型仿真平台[1]。教师将基于仿真平台的实验实训操作融入这些章节知识的传授中,设计好成品化教学任务让学生来完成。有机化学第五章《醇、酚、醚》的成品化教学方案如表2所示。成品化教学模式在整个理论章节教学活动中的应用,其难点在于如何设计成品任务。这种成品任务应具有如下的特点:1.必须和当时所传授的知识相吻合;2.必须是一个具有现实性和合理性的工作过程的结果;3.可操作性强,有明确的评判标准。借助于大型仿真平台,教师可以及时模拟出所学理论知识在生产实践中的应用结果,并将此结果作为成品化教学的阶段性产品,将此产品目标作为判断学生课堂知识掌握程度和能力水平的唯一标准,这样可以达到激发学生的学习兴趣、提高教育教学质量的目的。借助于大型仿真实训平台实时模拟实验实训的成果,它的优点在于可以使实训内容更丰富、实训操作更灵活,它立足于实验实训又高于实验实训,克服了项目化教学模式实训项目过少、实训项目不能代表所讲授的知识体系甚至以偏概全的弱点。《有机化学》、《无机化学》、《工业分析技术》这类理论课程的教学目的在于,使学生掌握各类化合物的物理、化学性质及其化学反应的规律。实践证明,成品化教学模式的应用能够在很大程度上降低理论知识的抽象性,提高学生对专业理论课程学习的兴趣,丰富学生的知识体系,拓展学生的学习思路,提高学生的基础学习能力。 (二)专业基础课程 《化工单元操作技术》、《化工设备》、《化工制图》、《化工设计》、《精细有机合成技术》等是应用化工技术专业的专业基础课程的代表。这类课程以使学生获得某一方面、某一单元的专业基础知识和专业基础技能为教学目标。其成品化教学模式中“成品”方案的确立仍然需要克服项目化教学模式中“项目”过大、空洞的缺点,要将某一方面的知识和技能实物化,以灵活多样、切实可行、紧扣主题、操作性强为原则。以《化工单元操作技术》课程为例。该门课程的成品化教学方案可以进行如下的设计。在该门课程的理论教学中引入大型仿真软件操作平台,教师既可以以整个单元操作为成品目标,也可以将一个单元操作细分为不同的部分,将这些部分作为教学成品子目标。总之,要紧跟授课进度,将授课内容物化和实体化。如第二章《流体输送机械》的教学活动可以如表3所示那样进行。在该门课程的综合实训中,根据实训课程的教学目标,将实训内容成品化。在实训阶段,必须要求学生拿出合格的成品来,并以此作为成绩评定的依据;同时,在对实训内容的讲解和辅导中,要基于成品目标,将实训内容归入相关的知识体系中去。如“精馏塔分离50%乙醇溶液”的成品化综合实训,可以按照表4所示的那样进行设计。成品化教学模式借鉴了企业培训中“先习后学”的做法,弥补了学校教育“先学后习”这种方式的不足。同时,以小而全的成品化教学方案组织课堂学习,以实际工业产品为成品,使学生易于理解、易于接受。这种教学模式符合学生的认知规律,往往能够收到明显的教学效果。 (三)专业课程 专业课程的成品化教学方案设计完全可以依照现代工业生产程序来进行。要紧贴教学内容设定物化成品。该服务于教学活动的物化成品可以是多个,也可以是一个。整个教学活动可以依照工业产品制造的过程分为原材料的检测、物化产品的生成、物化产品的行业标准的检测、物化产品三废处理等阶段,并在产品生产的各个阶段,分别制定物化成品教学活动的目标。在现代化教育设施(电教室、教学做一体化综合实训室、校内实训基地)的数量和质量能够得到充分满足的条件下,专业课中理论知识的传授和实验技能的培养完全可以以教学做一体化的方式进行。这种情况下,理论课时往往被大大压缩,实训课时相应地增加;教师集中讲解的部分减少,而穿插在实训过程中的指点和讲评会占据课时分配的绝大部分空间。以《涂料及胶粘剂的生产技术》课程为例,成品化教学模式下的教学方案设计如表5所示。所有的专业课程都能够采用这样的成品化教学模式。学生对这种教学做一体的成品化教学模式认同感强,学习兴趣浓厚,学生能够从抽象的理论讲解中迅速找到理论知识所对应的实践原型或者类似的实践原型,学习效果显著。在这样的教学活动中培养出来的学生,更能够体验到掌握一门技术、获得相应能力的成就感,其就业自信心能够得到极大的增强,毕业后能够迅速进入角色,适应工作岗位的要求,拥有较大的发展空间。实践证明,成品化教学模式符合高职教学的实际,值得推广。 作者:崔金海单位:开封大学 化工技术论文:绿色理念下的化工技术论文 1校企联合在理论教学中的绿色化工教育 1.1开设“绿色化学”课程,邀请校外专家及技术人员进行专题讲座。 我校还聘请校外专家及企业技术人员进行专题讲座,介绍化工前沿性知识,回答学生的提问,与学生进行直面交流,学生的视野得到了开阔。如把模拟化学的数值运算与计算机化学的逻辑运算结合起来进行“分子的理性设计”,完全顺应目前倍受化学界重视和倡导的绿色化学的思想,使化学成为与生态环境协调发展的、更高境界的化学。在进行绿色化工工艺和技术的过程中,借助于量子化学计算的结果,可以更为精确地选择底物分子、催化剂、溶剂以及反应途径,这样可通过尽可能少的实验达到预期目标,大大减少了实验次数,从根本上减少了原料的消耗,对环境污染的排放也相应减少。再者反应与生物技术、分离技术、纳米技术等的结合使得开发新型反应路径仍有空间。微波反应器、膜分离技术及膜催化集成反应器、超声波萃取传质等等前沿知识的介绍使学生对绿色化工、绿色分离、集成过程等概念有所了解,开阔了学生的思路,激发了学生的求知欲。 1.2重视案例教学,增强学生对绿色化工的感性认识。 专业授课教师通过案例中采用绿色工艺,实行清洁生产增强学生的感性认识。而且针对具体工艺流程中存在的问题及对不同工艺路线和流程的技术经济评价让学生了解该工艺的发展状况和绿色工艺的应用。如氢气是一种高效而无污染的理想能源,制取氢气的方法很多,有①电解法:2H2O2H2+O2;②甲烷转化法:CH4+H2OCO+3H2;③水煤气法:C+H2OCO+H2;④碳氢化合物热裂法:CH4C+2H2;⑤设法将太阳能聚焦产生高温使水分解:2H2O2H2+O2;⑥寻求高效催化剂使水分解产生氢气。在上述方法中第五种方法设法将太阳能聚焦产生高温使水分解是可行且有发展前途的方法。因为太阳能是取之不尽、用之不竭的洁净能源,且该反应没有废弃物,不会对环境造成污染;第六种方法寻求高效催化剂使水分解产生氢气也是可行且有发展前途的方法。通过采用催化剂降低了反应活化能,提高了反应速率,降低了反应温度、操作压力,简化了流程。在大规模生产中,这种效应无论从环境影响方面还是从经济影响方面都是非常重要的。再比如,甲基丙烯酸甲酯是一种重要的化工原料,主要用作合成有机玻璃的单体,也用于制造其它树脂、塑料、涂料、黏合剂、润滑剂。其传统合成工艺为丙酮-氰醇法,即:甲基丙烯酸甲酯传统合成反应中使用剧毒原料氢氰酸,污染严重,设备腐蚀严重,而且合成路线长,原子利用率低。美国Shell公司开发的新路线不用剧毒物质,原料价格低,利用钯催化剂反应一步完成,产品收率高,原子利用率高,经济效益、环境效益均好。 1.3教学方法多样化,教学手段现代化。 绿色化学理念倡导教学方法多样化,教学手段现代化[3]。我校努力将现代教育方法融入课堂教学中,如幻灯片投影、多媒体教学课件、音频视频资料等等。化工教学中常常涉及到一些具体的工程设备、工艺流程、设备原理等,传统的教学方法是采用板书、挂图和实物微缩教具来进行讲解,只能演示设备静态,讲授过程枯燥,不生动。现利用现代教育方法集图、文、声、像和三维动画为一体的特性,提高学生学习兴趣及学习的积极性。并且课后教师积极引导学生充分利用网络资源和网络手段拓宽知识面,吸引学生主动求知。 2校企联合在实践教学中渗透绿色化工意识 2.1改进化学实验项目,多开展微型实验、串联实验。化学教师在设计实验内容时应强化绿色化学意识,并把注重环境保护的理念渗透到实验教学中[4,5],舍弃或减少毒性大、危险性大、对环境污染及三废后 处理困难的实验项目,尽可能多地选择低毒、污染小且后处理容易的实验项目,注重开设宣传绿色环保的实验项目[4]。如我们在有机化学实验中开设了从茶叶中提取咖啡碱、从元宝枫种壳中提取单宁等绿色技术实验,这些实验原料是天然的,提取溶剂是无毒的,并且可以回收利用,废渣无公害且可以用作肥料;如综合实验项目“从海带中提取海藻酸”,其传统方法是盐酸-甲醛提取法,我们改用木瓜蛋白酶作催化剂,超声波提取。这样不但大大缩短提取时间,提出率从30%提高到90%以上,而且工艺简单,无污染。微型化学实验的优越性主要表现在试剂与辅助材料用量、水电消耗量大大减少,从而降低实验成本,而且爆炸、燃烧、中毒等事故发生的可能性相应减少,提高了实验的安全性。又由于产生的“三废”量少,极大地减少了对环境的污染。如综合实验项目“海藻接枝丙烯腈制备高吸水性树脂的研究”,其所用单体丙烯腈不但价格贵,而且有毒,而采用微型实验后,不但经济而且减少了污染。串联实验是指通过调整实验顺序,使一个实验的产物成为下一个实验的原料。如双酚A的合成实验产品可作为环氧树脂实验的原料,乙酰苯胺实验的产品可作为磺胺类药物实验的原料。 2.2选用先进仪器和技术进行实验,利用计算机多媒体系统进行模拟化学仿真实验。 先进检测手段包括红外、紫外光谱,气相、液相色谱,电镜扫描,X-衍射等。选用较先进的实验仪器,不但减少了试剂用量,减轻了环境污染,同时也增加了实验操作难度,有利于培养学生严谨的科学态度、规范化的操作技能,有利于提高实验课的质量。如化工原理课程中的吸收实验,其测量气体吸收量的经典方法是酸碱滴定法,因此,实验气体往往只能选用氨气,致使实验过程产生大量废液并且实验环境恶劣。但改用气相色谱法测定气体吸收量后,实验气体可用CO2代替氨气,这既改善了实验环境,又使测量速度加快、测量精度大大提高,且使学生接触到先进环保的检测方法。一些常规、传统的化学实验消耗较多的试剂、药品和水,尤其是一些实验所用试剂药品较贵、有毒、有害或不安全,这时采用计算机多媒体系统进行实验仿真就很有意义,如醚的过氧化物爆炸、有毒溶剂的燃烧、砷化物的相互转化等。采用计算机仿真实验既能使学生学会实验方法,又避免了对人体和环境造成的伤害[4,5]。 2.3利用大学生创新实验及毕业设计渗透绿色理念 大学生创新性实验及毕业设计旨在探索并建立以问题和课题为优秀的教学模式,激发大学生的创新思维和创新意识,逐渐掌握思考问题、解决问题的方法[6]。指导教师首先必须有强烈的绿色意识,在设计课题时多注重向学生渗透绿色理念。如课题“海藻农用节水剂的制备及性能研究”,海藻是可再生性资源,储量相当丰富,而且海藻类植物中含有丰富的微量元素、氨基酸、维生素、胡萝卜素、矿物质等,极易被植物吸收。用海藻制得的保水剂不但能锁住土壤中的水分,改良土壤,提高果蔬品质,而且该保水剂能被降解,对环境无污染。又如课题“Ag@AgCl-壳聚糖/OREC/TiO2微球光催化降解有机污染物的研究”,原料是可再生的,成本低、可降解,制备的复合膜对有机污染物有吸附及光催化降解协同作用,该研究在解决医药、食品、化工企业废水处理方面有重要意义。学生在这种课题研究方式中增长了知识,开阔了眼界,培养了绿色环境意识及环保理念。 2.4校企联合在学生见习、实习过程中渗透绿色理念 见习、实习环节使学生在掌握专业理论知识的基础上,进一步了解化工行业的实际生产过程,对现代化工生产企业的生产和管理模式有一个较为全面的认识,让理论知识和实际生产相结合,提升学生独立分析和解决化工生产实际问题的能力。见习、实习是学生迈向化工行业工作前的重要的锻炼[2]。因此,学校和企业积极联手,结合企业生产实际,对学生进行绿色化工教育。如学生在长庆石油公司实习时,亲身感受到清洁生产、绿色工艺带来的好处:该公司投建硫回收系统工艺用于废物处理,它既避免了废物直接排放对环境造成污染,又回收到硫磺,创造了巨大经济效益;学生在长庆石油公司及兴平化工厂还参观了污水生化处理工艺。污水生化处理是利用微生物的代谢作用,完成有机物的分解和生物体的合成,将有机污染物转变成无害的CO2、水以及富含有机物的生物污泥,多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离,从净化后的污水中除去。污水生化处理相对于化学处理废水降解污染物更彻底,运行费用较低,基本上不产生“二次污染”。企业技术人员也通过自已企业实施清洁生产后获得的利益向学生宣传绿色化工的重要性。如通过实施清洁生产促进企业整体素质的提高;降低产品成本,提高竞争能力;同时,企业的环境好、无污染、不扰民,使企业具有一个良好的社会形象,增加了消费者对企业产品的信任度;改善了职工的生产操作条件乃至生活环境,减轻了对职工身心健康的影响。 3结束语 绿色化工是降低传统化工所造成的环境污染的最有效手段,学生是未来化工行业的主力军,需要高校与企业联手加强对学生绿色化工意识的培养,这也是素质教育的一项重要内容,是培养学生对社会及未来责任感的一项重要举措。当然,我们的校企合作在不少方面也有不如人意的方面,如合作关系多停留在表层,还不够深入,合作关系脆弱、具有不对等性。总之,校企合作工作任重而道远,需要政府、企业、学校的不断探索和实践。只有大家共同努力,培养学生保护环境、实施绿色化工的意识,我国化工工业才能健康、稳定、可持续发展。 作者:杨连利黄怡张卫红单位:咸阳师范学院化学与化工学院 化工技术论文:优秀课程下化工技术论文 一、优秀课程群的构建 1.基本框架。 通过对滁州市及周边地区化工行业的深入探索和市场广泛调研,以区域产业发展对人才的需求为依据,我院应用化工技术专业分设为化学检验、化工生产技术、化工仪表自动化和精细化工生产技术等多个方向,其专业优秀课程的选择与设置即与此相衔接。其中,《工业分析技术》课程旨在加强专业基础,配套的分析检验专业实验旨在强调实验技能的提高;《流体输送与传热》和《传质与分离技术》课程(原《化工原理》)强调化工基本原理的分析和化工单元操作技能的培养;《化工仪表及自动化》课程突出化工仪表及化工自动控制系统在化工生产中的主导地位;《化工工艺》课程旨在拓展专业适应面,重在工艺过程的分析与工艺参数的整定;《精细化工生产技术》课程以典型精细化学品的生产过程为重点,保留鲜明的化工行业特色。 2.基本关系。 《工业分析技术》是基础,《流体输送与传热》是强化,《传质与分离技术》是提高,《化工仪表及自动化》是主导,《化工工艺》是细化,《精细化工生产技术》是深入。以此为前提,在制定2013级应用化工技术专业人才培养方案的过程中,结合人才培养目标,突显了优秀课程的专业地位;综合课程之间的衔接关系,优化与整合了课程体系;考虑课程之间的先后排序,新构了配套的实践教学条件。 二、优秀课程建设与改革 1.工业分析技术。 《工业分析技术》是分析化学在工业生产上的具体应用,与新时期“双证书”教育这一新的“双证融通”的高职教育模式相对接,[4]与“化学检验工”职业资格证书考试相衔接,其对化学综合知识(包括无机化学、分析化学和有机化学)的整体应用能力有一定的要求。在第一、二学期已开设过《基础化学》和《基础化学实验》(包含《无机化学》、《无机化学》和《分析化学》)的前提下,适当加大了实践学时所占的比例,使得实践与理论学时的比例达到2∶1,不断强化学生分析检验技能的训练与提高;同时,在学生熟练掌握相关操作技能的基础上,还加强了学生专业基础知识的积累,培养学生从实验现象和教学过程中发现问题、分析问题、解决问题的能力,亦即让学生不仅“知其然”,更要“知其所以然”。 2.流体输送与传热。 《流体输送与传热》与《传质与分离技术》本身就是原《化工原理》课程的优化与整合,原《化工原理》课程教学推导过程繁琐,理论性过强,工程实例不足,经过优秀课程建设与改革之后,整合后的这两门课程均采用了“项目化”的教学模式。通过教学模式、教学内容和教学体系的优化,将原《化工原理》中课堂授课部分和实验部分整合为理实一体化的项目化教学,同时,增加了化工仿真实训,并将原课程设计部分有机地融入其中,用以模拟实际工业生产过程,实现低成本、高效率地引领学生进入生产性实习的环节。《流体输送与传热》在《物理化学》、《化工制图》和《化工机械基础》等前续课程的基础上,开设在第三学期,按照项目化教学的需要,其理论与实践学时的比例控制在1∶1左右,理论学时稍多,以便学生在接触本课程之初,充分掌握必要的化工基本原理和主要单元操作典型设备的构造与操作原理等知识。 3.传质与分离技术。 《传质与分离技术》作为原《化工原理》的下半部分,紧随《流体输送与传热》课程之后,开设在第四学期,以“简单化”(讲清基本原理、避开繁琐的数学推导,简化教学过程)和“具体化”(通过具体工程实例,将基本原理与实际应用有效关联,并与其他优秀课程有机融合)为根本宗旨,理论知识以“必需、够用”为原则,[5]强调技能的训练,因此,其理论与实践学时的比例控制在1∶2左右,实践学时稍多,充分体现“工学结合”、“教、学、做”一体化的项目化教学原则。通过理实一体化的项目化教学,强调理论与实践的有机结合,培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中各种工程实际问题的能力。 4.化工仪表及自动化。 《化工仪表及自动化》是应用化工技术专业一门应用性、实践性很强的优秀课程,也是优秀课程群中教学内容整合最大的一门课程。过去以纯理论教学为主的教学方式,与职业院校技能大赛严重脱节,理论讲解抽象,学生学习被动,动手能力较差。通过基于“工作过程系统化”的课程体系改革后,实施“任务驱动、项目导向”的教学做一体的项目化教学模式,以工作任务为中心,以实践行为为导向,根据职业岗位和职业能力培养的需要,改革课程教学内容,组织实施教学,施行以过程性考核为主的综合考评方法。通过与全国职业院校技能大赛“化工仪表自动化”赛项对接的CS2000型过程控制系统设备的全面投入使用,对典型化工生产过程自动控制系统进行选择与整合,通过对过程控制系统的操作与参数整定,培养学生的专业能力、职业优秀能力和社会能力。 5.化工工艺。 《化工工艺》作为应用化工技术专业课程群中的一门优秀课程,与其他多门优秀课程存在明显的交叉和互通之处,亟须进一步互相优化与整合。其理论知识部分优化的方向在于:通过与《化工仪表及自动化》等专业优秀课程的知识对接,精简理论知识点,针对典型化工生产过程,重点分析其工艺流程,培养学生分析问题的能力。在此基础之上,结合化工工艺仿真软件,细化与整合实践内容,通过对典型工艺过程的分析与工艺参数的整定,加深学生对“工艺流程”的充分认识和理解,拓展学生的专业适应面,培养学生的工程实践能力、创新能力及全面分析工程实际问题的能力。 6.精细化工生产技术。 《精细化工生产技术》作为高职应用化工技术专业的一门优秀课程,其行业特色鲜明,内容繁杂,知识面宽,要求学生掌握典型精细化学品生产必备的基本知识和操作技能;同时,对化工生产设备、化工单元操作、化工工艺流程等知识点又有较高的要求。为此,本课程在实施的过程中,还需要《基础化学》、《化工机械基础》和《化学反应过程与设备》等相关课程的配套与支撑。通过这些课程之间的优化与整合,以市场需求为导向,以专业技术应用能力培养为主线,与全国职业院校技能大赛“化工生产技术”赛项对接,在教学过程中通过以典型精细化学品的生产过程为任务引导学生,通过项目引导、任务驱动、工作过程系统化的课程设计和教学模式,充分发挥学生的主动性,培养学生的创新意识,激发学生对专业学习的兴趣,同时通过开放精细化工实训室,充分调动学生的学习积极性,进一步培养学生的动手能力和创造能力,教学效果显著提高。 三、配套措施 为了更好地实践与推行优秀课程建设与改革,依托中央财政特色专业建设项目,在省级示范实验实训中心的基础上,本着贴近生产、淡化理论重实践、绿色环保低碳的建设理念,配套新建了化工仿真实训室和精馏实训室。 1.配套的实践教学条件。 通过化工仿真实训室的建设,满足了大型分析仪器仿真实训、化工单元操作仿真实训、化工工艺仿真实训、化工自动化基本控制单元仿真实训,以及化学检验工、化工总控工、化工仪表自动化等技能大赛仿真操作的要求,极大地丰富了本专业的实训项目和实训内容。 2.对接职业资格和职业技能大赛。 通过与“化工总控工”职业资格证书考试和全国职业院校技能大赛“化工生产技术”赛项的对接,新建了精馏实训室,引进了全套新型精馏操作实训装置。该装置是化工单元操作实训最接近化工生产的理想设备,不仅满足了学生技能训练的需要,即可实现流体流动、流体输送和精馏单元操作的实训任务,同时也可用于化工总控工职业资格考试(实践部分),服务于职业技能大赛,亦可对企业员工进行岗前培训之用。 四、改革成效 1.加强课程整合,优化课程体系。 在专业优秀课程群构建的基本原则和基本框架下,通过优秀课程,以及相互之间的优化与整合,突显了优秀课程的专业地位,衔接了课程之间的关系,优化了课程体系。 2.创新课程内容,改革教学模式。 在教学内容体系设计上,秉承“简单化”、“具体化”的宗旨,淡化理论重实践,以国家职业技能标准要求为依据,创新与完善课程内容,构建以“项目引导、任务驱动”为一体的项目化教学模式,体现工学结合的工作过程系统化和工学交替的教学做一体,形成“实训环境职场化,教师学生角色化,实训内容工作过程化,专业技能培养递进化,实现教学做一体化”的“五化”教学模式,提高了教学质量。 3.改进教学组织方式,强化工程意识。 在教学组织方式上,采取“三个相结合”,即理论与实际相结合、课堂教学与实验实训教学相结合、常规课堂教学与现代教育技术相结合的方式。同时,还采用了包括参观企业、企业调研、工厂见习、案例教学、策划方案、开展实训、开放实验室、小组讨论、专业讲座等多种形式作为补充,强化了学生的工程意识。 4.培养职业素质,拓宽就业面。 改革后的优秀课程在教学过程中引进了“SHEQ”(安全、健康、环保、质量)的管理模式,有效地培养了学生的职业素质和工作习惯,增强了毕业生就业的竞争力和适应性,使其能够更早地融入到职业环境中,较快地适应化工职业岗位的要求,较早地投入到化工职业技能岗位上去。 作者:周玲玲汪蓓蓓周凯孟飞刘义章单位:滁州职业技术学院
1国际市场营销教学面临的困惑 在国际市场营销课程教学过程中,由于老师出国机会少,或者有的老师基本没有出国的经历,而且即使有出国的经历,也不可能走过每一个国家,或者说对每一个国际市场都有实地考察或工作的经历。因此,对国际市场的信息往往是从二手资料中获取的,并且老师首先要对间接资料进行理解和加工,然后才能把消化好的知识传授给学生,经过这样的过程后往往和实际情况会有些许偏差,或者有的内容已经陈旧。所以,对国际市场营销的教学就需要借助一定工具,掌握合适的教学方法来完成以此来解决难题。老师基本上会面临这样几个问题。 1.1认知的困难性 由于不是在母国的环境下,学生对纷繁复杂的国际市场的认知务必会带来一定的障碍。特别是对于初学者来说,会觉得国际市场很遥远、很模糊,那些空洞的理论是怎么来的?如何能在现实的市场上应用上去呢?他们特别需要对国际市场的了解。 1.2内容的复杂性 国际环境比较复杂,各国的政治、经济、文化等方面的环境和消费者的需求存在不同程度的差异。如果仅仅通过教材进行讲解,就会给人感觉内容繁多、庞杂,不仅无法掌握全部,而且不清楚如何应用。 1.3实战的缺乏性 拓展国际市场的成功和失败的案例很多,但是大多是国际知名大公司所为,离学生的生活比较远,让他们觉得这些都不是自己所能做到或参与的,学习的兴致会大打折扣。以上这些问题都需要从现实入手来进行解决,以下探讨分阶段教学方法来试着解决这些问题。 2分阶段多种教学方法结合的国际市场营销教学法探索 在大学阶段的专业学习是一个循序渐进的过程。大一可能强调专业基础课程的学习,大二到大三的专业课逐渐加深加宽并要和实践结合,大四更深入探讨专业理论和实践。因此,在教学中需要针对每个学习阶段的特点进行专业理论课教学方法的探讨是十分必要的。即使在同一个学年,也需要根据课程特点并结合前一阶段的学习基础来使用合适的教学方法。鉴于此,本文从三个阶段来探讨国际市场营销学习的教学方法。 2.1第一阶段———虚拟仿真认知教学法 对知识的学习认知是需要一个过程的。对刚刚接触国际市场营销课程的学生来说基本处于懵懂阶段,尽管他们经历了大一的学习,但是大一基本上是修基础课和专业基础课较多。另外,他们从高中考上大学基本上接受的是基础学科的教育培养,在这个过程中几乎没有涉及对专业的认知和学习。同时,在中国应试教育背景下,学生在高考后选专业大多是根据高考分数选择学校,然后再考虑哪些专业好就业,而考虑自己对专业喜好的极少。即使有某方面的喜好也会受制于分数、学校、就业和家长的限制,而且填报志愿也只有很短的时间,在学生平日忙于复习和考试的情况下,根本没有时间研究自己到底喜欢什么专业。在这种情况下,当他们进入大学校门时对专业的认知基本上处于空白阶段。皮亚杰认为,决定学习的因素既不是内部因素也不是外部因素,而是个体与环境的交互作用。因此,针对虽然学校在培养计划中安排了专业基础课,也通过了老师讲授式的讲解,但是学生依然处于认知不够清晰阶段。这个时候该怎么引导学生先对专业有初步的认知呢?根据以往的教学培养计划,通常会带学生到工厂见习,对生产流程等方面有初步的认知。我们知道,工业企业种类繁多,不可能每个企业都参观一遍,同时也存在很多企业不愿意接待的情况。即使参观一遍,一般也是安排2-3个小时,无法深入解决专业问题,大多时候仅仅是走马观花而已。同时,还存在经费问题,参观需要支付企业费用和学生的交通费等;另外,全校每个专业都参观,经费是比较可观的。还有一个问题是安全问题,带学生去校外实践是要任课老师负责的,老师也是有顾虑的。种种现实情况表明:通过虚拟仿真的方法解决学生对新接触课程的认知问题比较合适。因为虚拟仿真具有逼真性、交互性、沉浸性的特点。通过虚拟仿真技术实现学生对本专业领域的全面了解,解决了上面提出的三个现实问题,不失为一种不错的教学方法。 2.2第二阶段———任务驱动法 当学生对国际市场营销课程有了基本认识后,他们也就从全局角度对这门课的学习有了初步的认知框架,要进行深入学习,还需要采用任务驱动方法。所谓“任务驱动”就是在学习信息技术的过程中,学生在教师的帮助下,紧紧围绕一个共同的任务活动中心,在强烈的问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,并在完成既定任务的同时,引导学生产生一种学习实践活动。“任务驱动”是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法。它要求“任务”的目标性和教学情境的创建。使学生带着真实的任务在探索中学习。在这个过程中,学生还会不断地获得成就感,可以更大地激发他们的求知欲望,逐步形成一个感知心智活动的良性循环,从而培养出独立探索、勇于开拓进取的自学能力。由于国际市场营销课程理论部分通识性内容比较多,也就是说,这些理论内容大体上放到国际市场是适用,但具体性不够,比如如果进行越南市场拓展,仅仅遵循4Ps策略是不够的,还需要遵循经典理论的基础上根据这个市场的拓展实务具体情况加以补充或修正。这就是市场环境纷繁复杂的差异性带来的现实情况。因此,需要授课教师进行精心设计,让学生带着具体市场的具体真实的任务来完成学习。比如,我所在的高校距离东南亚比较近,学生是按照“3+1”的培养模式培养,即3年在国内学习,1年到东南亚国家学习,而且留学的学生毕业后大多到所在国工作。针对这种情况,除了讲授国际市场营销学的理论通论外,很多案例是结合东南亚市场来讲解和分析的,一方面为他们出国留学做准备;另一方面可能他们对留学目标国的市场情况更感兴趣。这样就可以为留学和工作打下良好的基础。在讲授这门课的时候,把学生分成学习小组,比如东南亚市场有10个国家就分成10个小组,每个小组负责完成一个国家的市场分析等。由于这门课有东南亚国家的留学生,因此,每一组会分到几个留学生参与进来,这对中国学生来说可以很方便进行国际环境的了解。 2.3第三阶段———现身说法法 由于老师在课堂上讲授的大多是理论,即使有诸多的案例分析和实验课,学生们对现实的国际市场的营销活动如何运作也不是很清楚。怎么解决这个问题呢?考虑到我所在学校是“3+1”培养模式,学生毕业后有相当一部分在留学对象国工作,这些学生基本上在东南亚国家工作,因此对东南亚市场比较熟悉,经过几年的锻炼后,他们应该有比较丰富的市场经验了。因此可以邀请这些有实战经验的学生或者公司的管理者现身说法。现身说法法是一种理论联系实际的方法,这种方法是根据以往的亲身经历和实战体验,把理论原理和实践结合起来从而达到使学生对理论知识指导实践的信服和变通有更深刻的体会,也能使学生对现实市场有深入了解。 2.3.1视频现身说法 根据课程要求和安排,通过录制视频的形式让一些有实战经验的毕业生介绍国际市场营销的情况和他们所在公司的国际营销实践情况。在有条件的情况下可以每一章节都录制一个视频,选择适当的时间在课堂上播放给学生或者课后观看已加深对理论知识的理解。学生可以看到实景,在现实市场的情形下了解国际市场和市场运作和国际营销情况,可以巩固虚拟仿真认知教学阶段学生的认知。由于时间、经费等多方面原因,解决了不能亲临现场的客观现实,而且这种方法显得比较经济。 2.3.2现场现身说法 邀请有实战经验的毕业生到国际市场营销的课堂上跟学生交流,把自己的实战经历讲给在校学生听。现场现身说法可以和在校生面对面交流,不仅可以巩固知识、了解具体国际市场和具体企业,也可以了解具体国家的风土人情,同时还可以了解国外就业情况,为未来就业做准备。这种方法对学生是很有吸引力的,但是需要做的工作会比较多,因此需要提前和这些毕业生取得联系,合理安排他们的时间,比如他们休假的时候,又比如他们参加中国———东盟博览会回国时候等,都可以和他们接洽。 2.3.3讲座交流法 邀请国际上主要是东南亚国家高等院校的相关学者以讲座的形式和同学们交流。根据课程和升学需要,可以和国外高校取得联系,邀请的学者结合本国市场情况讲授理论前沿以丰富学生知识,提高理论水平,也为准备继续深造的学生打下科学研究的基础。这需要校方和国外大学建立较好的长期合作机制,比如我所在学校就和东南亚高校有长期的往来交流,我们学校的学生可以申请到这些签订合作协议的高校继续攻读硕士学位,学费上也有优惠。东南亚高校的学者基本上有发达国家留学的经历,因此对留学国市场也基本有所了解。这种讲座交流法还可能给学生提供去东南亚国家的大学留学的便利和机会。 3结束语 通过这三个阶段的训练,学生基本上能从最初的粗浅认知到深入掌握,再到对真实市场的熟悉。他们不仅可以宏观把握这门课的知识体系,而且对某国市场有深层次了解,当碰到具体问题的时候可以清楚从哪里入手来找到解决问题的办法。当然,在国际市场营销教学实践过程中存在很多问题,以上是众多问题中的三个。随着时代的发展,环境的变化,需要不断改进教学方法。 参考文献 [1]赵红.交互式教学法的理论意义及其国际市场营销课程实践[J].高等建筑教育,2018,(5):104-107. [2]许莹.应用型本科院校国际市场营销课程教学方法探讨[J].中外企业家,2017,(7):226+230. [3]林玥岐.《国际市场营销》课程教学改革的探索[J].知识经济,2019,(5):108-109. 作者:李雪岩 单位:广西民族大学商学院