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摘要:国防教育基地是开展国防教育活动、深化全民国防教育成果的重要阵地。近年来,随着国防教育政策的完善和颁布,通过不断加大经费投入和基础建设,国防教育基地快速发展,但仍存在监管规划、资源条件和人才队伍建设等方面问题。建议:(一)积极推动政府牵头基地建设,建立协同育人机制;(二)尽快出台基地准入条件,加强管理制度建设;(三)大力夯实专业师资队伍,建设专家人才智库;(四)坚持开放共享建设理念,创新基地发展模式等,全面推进国防教育基地建设与旅游产业、文创产业相融合。 关键词:国防教育;基地;军事训练;全民国防 [1]国防教育作为党和国家的一项战略性任务在全社会推广开来。国防教育基地是实现国防教育的主要阵地和重要载体。2022年,中共中央、国务院、中央军委联合印发的《关于加强和改进新时代全民国防教育工作的意见》(以下简称《意见》)明确指出:“推动各省区市建设一批国防特色鲜明、功能设施配套的全民国防教育基地。”这对新时代国防教育基地建设和发展指明了新的方向,提出了新的要求。目前,我国场馆类国防教育基地,如纪念馆、烈士陵园、革命遗址、兵器馆、科技馆等建设管理较为完善规范[2],实训类国防教育基地,如民兵训练基地、学生军训基地等,总体发展呈现两极化趋势,特别是非公立基地建设由于缺乏政府有效监管,问题较多,乱象频出,严重影响了国防教育持续健康发展。为积极推进实训类国防教育基地(以下简称“基地”)建设,现对基本情况进行梳理,并对存在的问题和对策做出如下分析。 一、国防教育基地建设现状 据不完全统计,全国国防教育基地至少有12000多个,发展过程中数量稳中有升。这与国家重视国防教育,军地各级认真贯彻党中央决策部署,不断夯实基地基础有密切关系。从分布情况看,湖南、福建、河北、上海、辽宁、广东等地的国防教育基地不仅数量多,而且颇具知名度和品牌价值,社会效益和经济价值都较好,这得益于所在省市的历史传统、城市文化和经济发展等因素。从数量上看,地方各级各类国防教育基地占全国总量的90%左右,其中省级以下国防教育基地的数量较少。从建设情况看,全国各地基地投资建设步伐加快,如上海东方绿舟青少年校外活动营地,占地5600亩,总投资11亿元人民币,广东惠州惠城区东江国防教育基地,占地约8000多亩,总投资6亿元人民币。从主管机构来看,主要有政府部门或事业单位主管、国有企业主管、军队主管和私营等不同类别,运营模式主要通过财政全额划拨或差额划拨、企业化运营自负盈亏等不同方式[3]。从目标手段看,基地可分为模拟仿真基地、军地共建基地、主题公园基地、军事训练基地等。 二、基地建设存在的问题及原因 目前,全国国防教育基地数量庞大,但是由于种种原因,部分国防教育基地存在建设不平衡、管理不规范、资源条件不足和人员队伍不专业等问题。 (一)监管规划问题 在过去的一段时间里,以私营或民间机构投建的基地对国防教育表现出了极大的兴趣,学生训练基地、拓展训练基地,以及社会上以各种名头举办的军事夏令营、研学活动如雨后春笋般不断涌现。这对实现国防教育的快速普及和发展起到了一定的促进作用,但“膨胀式”发展和过度追逐“商业化”的结果导致在组织开展国防教育的实践过程中问题频出、乱象频发,质量堪忧。其中,承接中小学生军训、开展主题实践和夏(冬)令营活动是基地的主要盈利项目。但大多数基地没有教育培训资质,缺乏专业教官队伍,甚至个别教官在政治思想和教学能力方面存在不足,难免会在军训时向学生传输错误的人生观、价值观,导致一些教、训行为不得当的现象时有发生。如浙江温州一中学军训中,教官在操场上众目睽睽之下用剪刀强行给学生剪发①,以及广州黄埔军事主题园教官侮辱学生事件均在网上引爆舆情,造成恶劣影响。此外,通过调查发现,在私营组织的基地活动中,学员在餐饮卫生、住宿条件、安全保障等方面的反馈意见也不是很满意。即便是这样,基地军事活动体验的市场价格也不低,一般3天收费1000—2000元,5—7天收费3000—4000元,国防教育俨然成为“贵族式”教育,这与国防教育法鼓励普及和加强全社会开展国防教育,强调国防教育公益性的立法之本背道而驰①。基地快速膨胀发展表面上是追求经济效益、优胜劣汰的结果,实质上反映的是在市场规律中政府组织领导“缺位”问题。由于政府未能较好地承担起国防教育工作的管理、组织实施、监督监管等职能[4],无法为社会力量参与全民国防教育实践提供有效的规则和环境,教育在“扩量”和“提质”之间很难形成和谐稳定的关系。尤其是政府对基地建设缺乏准入门槛和审核管理,“自我建设”的结果就是谁想建基地就能建基地,哪都能建基地,有的地方遍地开花,有的地方资源稀少,各个基地之间单打独斗,同质化现象严重,无法形成地方国防教育的合力。 (二)资源条件问题 基地建设和发展需要较好的基础条件作为支撑。课程体系、教学内容、教研资料、师资队伍等构成了基地建设“软”资源。从实际情况看,课程设置随意性较大,内容质量良莠不齐,教学组训过程简化,综合保障不到位的问题比较突出。以教学内容为例,根据教育部下发的《高中阶段学校学生军事训练教学大纲》规定,高中生的军训内容应该包括基本军事知识和基本军事技能两部分。其中基本军事技能的部分内容如武器射击、投弹、战术动作、识图用图都需要专业的训练场地和设施。大多数基地由于场地设施限制,仅对军事技能中容易开展的项目施训,其他必修科目训练存在“缺项”。此外,根据《意见》要求,持续强化领导干部国防教育,分级组织对省部级、厅局级、县处级领导干部进行国防教育专题培训,有序开展企事业单位、大中小学校、各类媒体等负责人的国防教育专题培训。由于基地缺乏专业教育教师,难以完成各级各类教育培训任务。军事训练类基地的特殊性要求场地要足够大、教官足够多,需要开展室外军训或在野战场地模拟实战环境进行射击、投弹等训练任务,同时要为学员提供吃、住等配套设施和后勤、保洁服务等。这些支撑基地发展的“硬件”建设资金投入大,运营成本高,有的基地在运行一段时间后难以为继。以沈阳为例,冬季供暖30元/平,运营一个建筑面积10000平米的基地,仅供暖一项就需要30万元/年②。军事训练类科目大多在室外,受季节影响较大,每年旺季仅有6个月,淡季几乎没有收益,运营费效比很高。此外,基地教学设施落后,装备器材陈旧,培训方式单一,能利用虚拟仿真技术、人工智能技术等最新手段开发新课程的基地还屈指可数,很难积累起创办高质量基地所需要的基础条件。 (三)人才队伍问题 国防教育的内容以军事技能训练和军事理论教学为主,专业人才队伍可分为军事训练教官和理论专职教师两个部分。目前二者都存在着数量不足、来源不稳定、结构不合理、素质良莠不齐、培训经验不充分、教研能力弱等问题。军训类教官主要以聘用退役军人为主,由于基地尚未形成聘用、培训、管理、考核、上岗一条龙的管理体系,教官在开展教、训过程中缺乏教学规范,总体教学质量堪忧。在军训旺季,基地通常采取的方式是大量招揽退伍军人临时上岗,工资实行日结,军训结束后便遣散人员。这种流动性造成教学施训无标准、无管理、无制约。军事理论专业师资严重匮乏。造成这种现状的原因:一是地方高校开展国防教育专业较少,培养本科、硕士、博士生人才能力有限。二是国防与军事紧密联系,传统上军事教育资源全部集中在军队体系内,军地之间因为机制、保密等原因,无法建立师资互聘、人才互培、资源互享渠道。为了解决这个问题,基地大多从社会渠道聘请非专业的教师兼职,结果人员流动性大,教师队伍很不稳定;或者是聘请军校和部队离退休人员来做理论教学,他们虽然经验丰富、专业对口,但是普遍年龄偏大,又不能纳入正式教师编制,不能解决国防教育师资队伍短缺的根本性问题。 三、基地建设的对策建议 (一)积极推动政府牵头基地建设,建立协同育人机制国防教育是一项群众性、基础性教育,其本身属于公民教育范畴。单就这些特征而言,基地必然要面向社会公众,汇聚多方资源和力量,才能真正实现国防教育的目标和价值。针对基地发展过程中出现的问题,尤其是根据《意见》指出的“各级党委、政府应当把国防教育纳入国民经济和社会发展规划,将国防教育经费列入财政预算,加强国防教育基地建设”,政府部门应增强忧患意识,立足本职工作,承担起组织领导和统筹规划责任,从源头上严把基地建设质量关。一是各地省委全民国防教育工作领导小组要尽快研究、规划,牵头建设一批高标准的公立全民国防教育基地。基地建设要强化政府主导,领导小组各单位要在政策、规划、土地、资源、财政、人力、装备等方面大力支持、通力合作,以高标准、高质量、高要求尽快推进全民国防教育基地建设。二是基地建设要做好统筹规划。要统筹全省、全市资源条件,综合设计,通盘考虑,结合当地的社会资源、军事资源、人才资源、文化资源,因地制宜,建设一个人无我有、人有我精、人精我特的国防教育基地。三是要立足长远,瞄准前沿,建设有前瞻性、长远性、创新性的功能完备、门类齐全、设施一流,融合爱国主义教育、国防知识教育为一体的国防教育基地。四是突破传统建设思路,创新更多载体的基地发展新模式,构建从实体到网络、现实到虚拟、平面到立体、城镇到乡村的新型国防教育基地网,不断拓展国防教育覆盖面。 (二)尽快出台基地准入条件,加强管理制度建设关于国防教育基地的准入条件,无论是理论上还是实践中都还在探讨。可以从五个层面进一步明晰准入条件:一要有足够规模和数量的场地、建筑和环境布置,有设施和功能完善的基地场所,兼有生活、理论教学及其教学野外训练等各种设施,配套符合要求的安全保障设施。二要有稳定的资金基础和经费投入,要着重加强军事训练设施、理论教育设施、融合高新技术的模拟训练装备,足够且充分的教、训生活保障条件。三要有综合素质较高的专业人才队伍,基地需配备专职军训教官、理论授课人员和教研教学团队,既要有学历或专业培训经历,又要有一定的军事工作背景或经验,爱国防、懂军事、知理论,综合素质高。四要承担国防教育的社会责任,通过拓展教育实践活动、丰富培训方式方法、增加宣传推广力度,真正做到普及于民、惠及于众。五要严格基地管理制度,包括教学制度、训练制度和后勤管理制度,重点落实学生军训教学主体责任制,健全学生军训安全保障制度,完善各项安全管理办法,做好应急处置预案,统一收费标准,让国防教育真正成为惠及全民的基础性教育。组织有关单位和部门、国防教育专家学者形成专家咨询论证机构,对全民国防教育基地进行定期检查考核。对于管理使用好的要积极鼓励,对好的经验和做法进行总结推广。对于管理混乱教学效果差的要立行立改,整改不到位的坚决给予取缔摘牌。通过规范化管理,使全民国防教育工作稳步发展。 (三)大力夯实专业师资队伍,建设专家人才智库在队伍建设上,注重把好招聘、培养和使用关口,引入竞聘与选用相结合的用人机制和“走出去”与“请进来”相结合的培养机制,重点根据基地对专业人才的不同需求,组建教训、教学和教研“三支团队”,形成多方向、跨领域、成梯次、专兼职相结合的队伍发展趋势。一是做好军训教官的招募、选拔、培训、考核、管理等工作,建立持证上岗制度。加强对教官的日常管理和教育方式、教学方法的培训,严格落实军事课教学大纲要求,规范化实施军事技能训练。二是吸收具有专业背景的教师人员,通过培训、参观等学习手段强化教师队伍的军事理论知识学习,形成稳定的高素质师资力量。重点对军事理论课程的设置、教学内容的编排、教学手段的使用和内容资源的选择进行研究,形成科学的、合理的国防教育体系内容。三是建设专家人才智库。通过聘请方式引入军事人才到基地进行军事思想指导、军事地理、军事战略战术指挥等战略战术教育,加强理论教学前瞻性研究;聘请政府职能部门人员到基地兼职任教,承担课程建设、教学实践或管理工作,提高国防教育政治站位和科研水平。尤其是针对国防教育专业教师和高层次人才短缺问题,迫切需要从推进国防教育专业学科建设入手。深入研究国防教育特点规律,理清国防教育的学科体系和研究方法,整合教师资源做好国防教育本科、硕士、博士培养工作,重点从理论专家型、专业技术型、应用管理型等方面加强国防专业人才培养和储备,为基地建设发展奠定坚实基础。 (四)坚持开放共享建设理念,创新基地发展模式在全民国防教育领域中,军事类基地具有鲜明的军事化特征,实践活动丰富,组训方式灵活,相对于其他类型国防教育具有得天独厚的优势,承担着全民国防教育的重担。因此,基地要坚持共建共享原则[5],面向社会、面向市场开放共享,不断拓展与各类资源、各类行业的融合和创新,增加基础服务项目,丰富教育实践活动,创新教育教学模式,主动适应社会不同层次的国防教育需求。综观世界其他国家国防教育的经验做法,他们已经逐渐将国防教育与旅游产业、文创产业、军事仿真领域深度融合,产生新价值。最新数据表明,中国军事仿真行业市场规模将超过200亿元,文旅产业也是一个过万亿级的市场,国防类教育广泛参与其中,产值前景良好,市场空间巨大、人才需求强烈。传统基地建设必然随着国防教育发展新热点、新空间、新资源的引入实现转型创新。例如,通过“用数、上云、创媒”等方式,加快教育资源展示陈列现代化建设,提升国防教育的吸引力和趣味性;通过研发融合各种最新技术的系统、平台和训练器材,开发模拟仿真训练课程,走科技赋能国防教育教学的新模式,提高国防教育的科技感、现代感;充分利用当地红色资源或特色地质资源,发展基地化的文旅(创)产业,提升基地开发利用的综合功效;利用信息媒体优势催生更多宣传新载体,如开发小程序APP、在线军事类社团,微博、抖音等,加大对基地的宣传力度,增强基地知名度与影响力。 注释: ①《国防教育法》第二十三条规定烈士陵园、革命遗址和其他具有国防教育功能的馆所等,应当为公民接受国防教育提供便利,对有组织的国防活动实行优惠或者免费;依照本法第二十八条的规定被命名为国防教育基地的,应当对有组织的中小学生免费开放;在全民国防教育日向社会免费开放。②2022年沈阳物价部门规定,非居民供热价格32元/平方米,居民供热价格26元/平方米(建筑面积)。 参考文献: [2]高秀用.国防教育基地解读[J].国防,2016(2). [3]叶科嘉.新时代加强国防教育基地建设路径探析———以厦门市为例[J].高校后勤研究,2021(12). [4]陈楚瑞,廖金宝.政府、基地与高校“三位一体”的国防教育协同育人机制研究[J].肇庆学院学报,2020(3). [5]沙业青.“准军事化”高校国防教育基地建设探究[J].清远职业技术学院学报,2022(2). 作者:田佳 兰兰
计算机仿真技术课程教学研究:计算机仿真技术课程教学中的应用 摘要:在研究生的计算机仿真技术课程教学中,针对机械工程类研究生的专业方向、课程体系的设置以及工科研究生自身特点,为培养研究生的自主学习能力、创新能力以及增强其工程应用意识,通过在计算机仿真技术课程教学的经验积累,逐步探索出以项目驱动为主要教学方法,通过实践应用,取得良好的教学效果。 关键词:项目教学法;计算机仿真;创新;实践 一、前言 研究生教学有其突出的特点,他们中多数人理论基础扎实,获取书本知识能力强。但同时也存在创新意识和创新能力不足、工程应用背景不够的缺点。本人通过十多年研究生教学的实践,结合本学院研究生专业方向、课程内容针对性强等特点,对如何在研究生教学改革中突出培养学生的自学能力、创新能力,增强学生的创新意识与工程应用能力等问题进行了一些改革创新。 二、课程定位及课程特点 随着现代工业的发展,科学研究的深入与计算机软、硬件的发展,计算机仿真技术已成为分析、综合各类系统,特别是大系统的一种有效研究方法和有力的研究工具,计算机仿真技术已经广泛应用在各技术领域、各学科内容和各工程部门。仿真技术已经在国防军事、国民经济、社会生活的众多领域发挥了重要的作用,国内外众多学者认为,仿真技术“正在成为与理论、实验并列的第三种认识和改造客观世界以及科学研究的手段”,因此仿真技术被认为是“使能”技术。计算机仿真技术是仿真科学与技术涉及到的有关具体仿真技术中最为基础的部分,具有综合性、多学科交叉等特点。为了拓宽机械工程专业基础,提高培养对象的整体素质,更好地适应社会对机械工程专业人才的需求,高校工科专业的研究生应掌握一定的计算机仿真知识与技能。计算机仿真技术课程是我校机械工程学院面向所有研究生各专业方向的研究生开设的一门专业基础课程,考虑专业应用需求并结合教学实践情况,课程目的是通过本课程的学习,要求学生掌握计算机仿真技术方面的基本理论,基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力,为今后分析、综合各类工程系统或非工程系统提供一种有力的工具,以便能灵活应用所学的计算机仿真技术为本专业工作服务。一方面,基于仿真技术课程的内容方法较多,实践性强的特点;另一方面,授课对象专业方向较多、授课学时有限等特点,如何解决在有限的教学课时内讲授内容繁多的仿真内容、对计算机仿真技术课程进行教学方法和手段的改革探索和实践,以达到计算机仿真技术教学目标。 三、教学内容的设置和教学方法的选择 课程开设初期,由于只是机械电子工程专业方向的同学选修,所以所讲内容基本针对该专业方向进行设置。随着选修人数的不断增加,以及选修学生所属专业方向的扩大,专业方向包括:机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、机械工程(专业学位)等,基本涵盖了机械工程学院的所有专业方向。计算机仿真技术课程涉及多个交叉学科,紧密相关的课程包括数值计算方法、计算机编程、计算机图形学、高等数学、自动控制原理、现代控制理论、优化设计等课程。如何讲出本课程的特点,并充分结合相关课程内容,必须在教学内容的选排上下功夫。项目教学法是一种以任务驱动、以项目为基本教学单元,将理论教学和实践教学有机融合在一起,强调综合能力的培养在研究生教育中的重要性,突出学生在整个教学过程中的主体地位。因此,为了满足各个专业方向学生的要求,使他们能够掌握一门工程分析技术,为后续的学术论文和硕士学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段,本人在讲授该门课程的过程中,逐年对教学内容、教学手段和教学考核方法等不断进行调整和完善。1.采取项目专题方式进行教学内容的讲授,调整授课内容,采用专题教学方法使课程主题内容分明,有利于将仿真方法讲深、讲透。2.扩展所授课程内容涵盖的范围,包括数值计算、优化设计、图形可视化、控制系统特性仿真、控制系统设计以及与外部软件的接口等内容,以满足各专业方向学生的需求。3.增加与课程相结合的实验教学内容。计算机仿真技术本来是实践性很强的综合性技术,仿真技术本身是在对控制系统分析的过程中不断完善和发展起来的。因此并结合各个专业研究生的不同研究方向,灵活设计若干个专题实验,使学生学以致用,培养学生将该门课程应用于实际工程的能力。4.采用多个工程应用实例进行教学,从系统应用、数学建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等,使学生从生产实际认知的研究对象,提升到理论高度的学习,应用所学的各科理论知识和技术手段,进行数学建模、仿真建模的建立,并对模型求解以及特性进行分析,获得直观结果,提高学生学习兴趣,最终解决实际工程问题,培养学生解决工程实例问题的能力。5.结合学科前沿,进行课堂讨论。研究生在初步掌握了对系统的模型、仿真算法设计、仿真及结果分析这一流程后,为强化计算机仿真在实际工程的应用概念,在此基础上,以项目形式,开展课程学科前沿以及将该门课程与现代技术融合等专题讨论。6.增加实验环节,培养研究生工程实际应用能力。利用各种平台,扩充计算机仿真技术资料,提供最新的仿真案例,结合教学团队的科研课题,设计实验项目,培养研究生工程实际应用能力。 四、项目教学法的教学效果 基于项目教学法计算机仿真技术课程的教学方法改革与实践,满足机械工程学院各个专业方向研究生的需求,教学方法和手段的完善,使研究生自主学习能力、创新能力和工程应用能力等得到了进一步的提高。计算机仿真技术作为工科研究生的必备研究手段和技术,使学生掌握一门工程分析技术,为后续的课题研究、学术论文和学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段。近五年的每年30—40人研究生选课,工程硕士每年20人左右选课,课程得到了各专业方向研究生的普遍认同。本人指导的研究生,发表与该课程相关的学术论文近20篇,撰写的硕士论文均用到计算机仿真技术。 五、结束语 根据工科研究生自身特点、研究方向以及课程体系设置等情况,本文以计算机仿真技术课程教学为例,基于项目教学法为主要方法,对课程的特点、教学内容设置、教学方法实施等方面进行了总结,达到本门课程的教学目的,满足研究生的培养要求和培养目标。 作者:罗艳蕾 罗瑜 刘会勇 单位:贵州大学机械工程学院 计算机仿真技术课程教学研究:项目教学法在计算机仿真技术课程教学中的应用 (贵州大学机械工程学院,贵州 贵阳 550003) 摘要:在研究生的计算机仿真技术课程教学中,针对机械工程类研究生的专业方向、课程体系的设置以及工科研究生自身特点,为培养研究生的自主学习能力、创新能力以及增强其工程应用意识,通过在计算机仿真技术课程教学的经验积累,逐步探索出以项目驱动为主要教学方法,通过实践应用,取得良好的教学效果。 关键词:项目教学法;计算机仿真;创新;实践 一、前言 研究生教学有其突出的特点,他们中多数人理论基础扎实,获取书本知识能力强。但同时也存在创新意识和创新能力不足、工程应用背景不够的缺点。本人通过十多年研究生教学的实践,结合本学院研究生专业方向、课程内容针对性强等特点,对如何在研究生教学改革中突出培养学生的自学能力、创新能力,增强学生的创新意识与工程应用能力等问题进行了一些改革创新。 二、课程定位及课程特点 随着现代工业的发展,科学研究的深入与计算机软、硬件的发展,计算机仿真技术已成为分析、综合各类系统,特别是大系统的一种有效研究方法和有力的研究工具,计算机仿真技术已经广泛应用在各技术领域、各学科内容和各工程部门。仿真技术已经在国防军事、国民经济、社会生活的众多领域发挥了重要的作用,国内外众多学者认为,仿真技术“正在成为与理论、实验并列的第三种认识和改造客观世界以及科学研究的手段”,因此仿真技术 被认为是“使能”技术。计算机仿真技术是仿真科学与技术涉及到的有关具体仿真技术中最为基础的部分,具有综合性、多学科交叉等特点。 为了拓宽机械工程专业基础,提高培养对象的整体素质,更好地适应社会对机械工程专业人才的需求,高校工科专业的研究生应掌握一定的计算机仿真知识与技能。计算机仿真技术课程是我校机械工程学院面向所有研究生各专业方向的研究生开设的一门专业基础课程,考虑专业应用需求并结合教学实践情况,课程目的是通过本课程的学习,要求学生掌握计算机仿真技术方面的基本理论,基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力,为今后分析、综合各类工程系统或非工程系统提供一种有力的工具,以便能灵活应用所学的计算机仿真技术为本专业工作服务。 一方面,基于仿真技术课程的内容方法较多,实践性强的特点;另一方面,授课对象专业方向较多、授课学时有限等特点,如何解决在有限的教学课时内讲授内容繁多的仿真内容、对计算机仿真技术课程进行教学方法和手段的改革探索和实践,以达到计算机仿真技术教学目标。 三、教学内容的设置和教学方法的选择 课程开设初期,由于只是机械电子工程专业方向的同学选修,所以所讲内容基本针对该专业方向进行设置。随着选修人数的不断增加,以及选修学生所属专业方向的扩大,专业方向包括:机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、机械工程(专业学位)等,基本涵盖了机械工程学院的所有专业方向。 计算机仿真技术课程涉及多个交叉学科,紧密相关的课程包括数值计算方法、计算机编程、计算机图形学、高等数学、自动控制原理、现代控制理论、优化设计等课程。如何讲出本课程的特点,并充分结合相关课程内容,必须在教学内容的选排上下功夫。 项目教学法是一种以任务驱动、以项目为基本教学单元,将理论教学和实践教学有机融合在一起,强调综合能力的培养在研究生教育中的重要性,突出学生在整个教学过程中的主体地位。因此,为了满足各个专业方向学生的要求,使他们能够掌握一门工程分析技术,为后续的学术论文和硕士学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段,本人在讲授该门课程的过程中,逐年对教学内容、教学手段和教学考核方法等不断进行调整和完善。 1.采取项目专题方式进行教学内容的讲授,调整授课内容,采用专题教学方法使课程主题内容分明,有利于将仿真方法讲深、讲透。 2.扩展所授课程内容涵盖的范围,包括数值计算、优化设计、图形可视化、控制系统特性仿真、控制系统设计以及与外部软件的接口等内容,以满足各专业方向学生的需求。 3.增加与课程相结合的实验教学内容。计算机仿真技术本来是实践性很强的综合性技术,仿真技术本身是在对控制系统分析的过程中不断完善和发展起来的。因此并结合各个专业研究生的不同研究方向,灵活设计若干个专题实验,使学生学以致用,培养学生将该门课程应用于实际工程的能力。 4.采用多个工程应用实例进行教学,从系统应用、数学建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等,使学生从生产实际认知的研究对象,提升到理论高度的学习,应用所学的各科理论知识和技术手段,进行数学建模、仿真建模的建立,并对模型求解以及特性进行分析,获得直观结果,提高学生学习兴趣,最终解决实际工程问题,培养学生解决工程实例问题的能力。 5.结合学科前沿,进行课堂讨论。研究生在初步掌握了对系统的模型、仿真算法设计、仿真及结果分析这一流程后,为强化计算机仿真在实际工程的应用概念,在此基础上,以项目形式,开展课程学科前沿以及⒏妹趴纬逃胂执技术融合等专题讨论。 6.增加实验环节,培养研究生工程实际应用能力。利用各种平台,扩充计算机仿真技术资料,提供最新的仿真案例,结合教学团队的科研课题,设计实验项目,培养研究生工程实际应用能力。 四、项目教学法的教学效果 基于项目教学法计算机仿真技术课程的教学方法改革与实践,满足机械工程学院各个专业方向研究生的需求,教学方法和手段的完善,使研究生自主学习能力、创新能力和工程应用能力等得到了进一步的提高。 计算机仿真技术作为工科研究生的必备研究手段和技术,使学生掌握一门工程分析技术,为后续的课题研究、学术论文和学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段。 近五年的每年30―40人研究生选课,工程硕士每年20人左右选课,课程得到了各专业方向研究生的普遍认同。本人指导的研究生,发表与该课程相关的学术论文近20篇,撰写的硕士论文均用到计算机仿真技术。 五、结束语 根据工科研究生自身特点、研究方向以及课程体系设置等情况,本文以计算机仿真技术课程教学为例,基于项目教学法为主要方法,对课程的特点、教学内容设置、教学方法实施等方面进行了总结,达到本门课程的教学目的,满足研究生的培养要求和培养目标。 计算机仿真技术课程教学研究:计算机仿真技术课程教学改革实践初探 摘要:计算机仿真技术是仿真科学与技术学科的重要分支,具有综合性、多学科交叉等特点。本文针对计算机仿真技术本科课程的特点和现行课程教学的不足,对该课程进行了教学改革探索与实践,从教学内容、教学方法、教学资源、实践环节等方面进行了改革实践。实践结果表明优化和提高了教学效果,为计算机仿真课程改革提供了参考。 关键词:计算机仿真;教学方法;教学改革;实践 一、引言 仿真技术已经在国防军事、国民经济、社会生活的众多领域发挥了重要的作用,国内外众多学者认为,仿真技术“正在成为与理论、实验并列的第三种认识和改造客观世界以及科学研究的手段”,因此仿真技术被认为是“使能”技术。 仿真科学与技术虽然尚未成为一级学科,但国内多个军队院校已经开始设置仿真专业和仿真工程二级学科,已经培养了数千名仿真工程技术人才。我校从2005年起开始在测控工程本科专业开设《计算机仿真技术》课程,30学时,每年选课人数近150人,主要目的是让学员建立起计算机仿真的概念,掌握计算机仿真的基本方法并能够对连续系统进行初步的仿真研究,为今后从事导弹控制系统的分析与设计奠定基础。 计算机仿真技术是仿真科学与技术涉及到的有关具体仿真技术中最为基础的部分,具有综合性、多学科交叉等特点。因此,学员普遍反应该课程难学、难懂。为提高教学效果,针对课程特点和现行课程教学的不足,我们从教学内容、教学方法手段、教学资源和实践环节等方面进行了课程改革和实践,取得了较好的教学效果,为计算机仿真课程的教学改革提供了实践基础和案例参考。 二、现行课程教学的不足 1.课程定位不明确。由于计算机仿真技术在本校是第一次开设,对于课程应该达到什么样的目标定位并不明确。现行的课程标准将目标定位为掌握连续系统仿真方法和离散事件系统建模与仿真方法,并能够对具体的连续系统进行仿真研究。事实证明这种要求目前是达不到的,特别是在有限的学时限制之下。另外,课程的定位也和测控工程专业的培养目标不尽相符。同时,本校应届毕业的研究生反映,本科阶段已经学过的内容,硕士阶段还得重新学一遍,甚至到了博士阶段,也有部分重复的教学内容出现。这说明目前对于计算机仿真技术本科课程、乃至整个仿真课群的设置与定位是不明确的。 2.教学内容与其他课程重叠。计算机仿真技术课程现行的教学内容与《现代控制理论》等课程的内容有所交叉和重叠。连续系统数学模型及相互转化等内容在《现代控制理论》中已经讲授过。而有关“数值积分法”的内容和《计算方法》的内容有交叉。教学内容交叉和重叠现象令学生无法准确界定、无法准确区分课程内容,也令教学督导专家诟病,当然也就不利于学员的系统学习了。 3.教学方法手段单一。该课程的教学方法还主要停留在传统的讲授为主的教学理念上,只采用单一的教学方法和手段。教学内容文字性公式居多,直观性材料、多媒体材料、应用型材料偏少,学员学完后不知道如何应用、如何解决实际问题,总认为计算机仿真就是一种数值游戏、一种计算机游戏。 4.缺乏必要的实践环节。计算机仿真技术本来是实践性很强的综合性技术,仿真技术本身是在对控制系统分析的过程中不断完善和发展起来的。现行的教学模式缺乏实践环节,学员难以了解仿真技术具体是如何应用解决实际问题的,缺乏感性认识和实践的机会,不知道在导弹控制系统分析中有何用处。 三、课程教学的改革实践 根据作者的教学实践和实际科研工作经历,提出并实践了如下改革思路。 1.教学内容改革。计算机仿真技术课程涉及多个交叉学科,紧密相关的课程包括计算方法、计算机软件设计、计算机图形学、计算机控制、自动控制原理、现代控制理论等课程。如何讲出本课程的特点同时又避免与其他课程雷同是必须解决的问题,因此必须在教学内容的编排上下功夫。 经过分析与调研,最终将本课程的主要内容选定为连续系统的数字仿真方法上(占总学时的40%),而对连续系统的建模及模型表示、相互转换则不作过多讲述,避免与自动控制原理、现代控制理论重复。而对于计算机仿真技术中的离散事件系统仿真(占总学时的25%)则仅作原理性讲述,因为经过调查发现,学员在现阶段还体会不到离散事件系统仿真建模的精髓,还不能够从离散事件仿真建模过程抽象出解决实际复杂系统的建模与仿真方法,而这正是离散事件系统仿真的优秀思想和应用目的所在。剩余的学时则主要讲述计算机仿真的基本概念、步骤与发展趋势及应用等内容。 授课内容调整后,课程主题内容分明,有利于将连续系统仿真方法讲深、讲透,增进学员的理解。 2.基于比较教学的教学方法实践。为了加深学员对内容的理解,在教学过程中广泛采用了比较教学方法[1]。 一是连续系统与离散事件系统仿真方法的比较。仿真的本质是在计算机上对模型进行试验,完成状态转移计算。连续系统仿真模型的建立主要是从数学模型出发,建立适合计算机上实现的运行模型。因此连续系统仿真推进时钟时,以为增量进行推进,采用差分方程实现状态推进。因而连续系统其仿真方法明确,好理解,在计算机上求解微分方程即可,重点放在如何选取微分方程的数值解法上。 而离散事件系统的状态变化是由于随机发生的事件而引起的,如何进行离散事件系统的仿真时钟推进和状态变迁就成为离散事件系统仿真的优秀问题。离散事件仿真的基本思想就是将事件序列模拟出来,记录事件引起的状态变化并进行统计,最后得到感兴趣的系统性能参数。时钟推进方法根据仿真粒度分别可采用事件调度法、互动扫描法和进程交互法,其中事件调度法是基础,体现了离散事件系统演化的特点。 离散事件系统只能根据其系统特点,将由事件驱动引起的状态变化通过简化在计算机上复现出来,从而进行仿真研究。这种思路大部分学员开始时不理解,甚至认为是“很笨的方法”,没有什么特别之处。然而,这种方法却是对离散事件系统甚至复杂混杂系统进行仿真的唯一有效方法。 通过建立连续系统和离散事件系统仿真比较表(如下表所示)进行比较教学,学员对两种系统的仿真方法理解得更透彻。 二是数值积分法、替换法和离散相似法的比较教学,后面两者都是从仿真的快速性出发进行设计的。 数值积分方法是从求解微分方程的角度发展而来的,思路严谨,方法体系完整,是主流的连续系统仿真方法,其主要过程是建立差分方程。替换法是应用z与s的映射得到离散脉冲传递函数,再由Z反变换求得差分方程的方法。替换法相当于数值积分法的多步法,简单替换法可以欧拉方法一致的精度,双线性替换法可得到和梯形法一致的精度,但计算过程相比欧拉积分方法和梯形法快。但缺点也很明显,替换法要求对系统先进行线性化,因而只对线性系统有效,而且替换法其理论依据不严格,误差大小也没有定量的结论。 离散相似法是一种快速仿真方法,其基本思想是简化系统的输入。由于实际系统输入经常选择阶跃信号,对输入采用零阶保持器的简化措施没有引入误差,可以获得更高的仿真精度。而欧拉方法要求状态变量的导数为阶跃信号时,才没有系统误差,这在实际中是很难满足的。因此对于阶跃信号输入,采用零阶保持器的离散相似法可以获得没有系统误差的仿真结果,这不仅优于欧拉方法,还优于其他的高阶数值积分算法。 但离散相似法的局限也是很明显的:即要求系统必须是线性的。非线性系统要采用离散相似法,首先要进行线性化,但线性化过程已经引入了误差,自然会影响仿真结果的准确性;另外系统的阶次和“病态”属性的存在使得计算状态转移矩阵很复杂甚至不收敛,将带来较大的截断误差。因此对于线性系统,离散相似法将系统拆分为一系列低阶环节,再针对每个低阶环节应用离散相似法,但此时这些低阶环节的“输入”已不再是阶跃信号了,因此采用离散相似法同样带来了误差。 只有在离散相似法选择的典型环节是积分环节时,离散相似法(零阶保持)等价于欧拉方法。 通过以上比较教学,学员对连续系统的仿真方法理解就很透彻了。 3.辅助教学资源开发。学员通过比较教学,虽然对连续系统的仿真方法已经很理解的,但是对其如何使用仍然是模糊的。为此,我们利用Matlab语言开发了连续系统仿真算法辅助教学演示软件。 软件的主要功能包括:(1)对常用的数值积分法进行Matlab实现,写出各种数值积分法的递推叠代公式,显示出每步计算结果;(2)连续系统包括典型的一阶系统、二阶系统和三阶系统;(3)可对数值计算结果和系统精确解进行列表比较和图形比较;(4)对病态系统采用不同的仿真方法进行仿真演示,比较方法的异同和计算精度;(5)一个鱼雷攻击移动目标系统(6阶系统)进行具体应用,演示如何对具体连续系统进行仿真分析。 教学过程中,涉及到相关算法时,利用辅助教学软件进行教学演示,对计算公式的推导、每步计算过程和结果都进行演示,并最终演示仿真结果及与真实解、其他算法之间的差异,从而班组学员理解算法的计算过程。 4.增加实践环节。由于教学过程中,只能采用较简单的对象进行讲授和演示,学员对于如何采用计算机仿真技术解决导弹控制系统的定量分析与精度评定等应用仍然没有概念。鉴于学时的限制和实验条件的限制,目前尚不具备让学员动手进行计算机仿真验证的条件。因此依托战略导弹控制系统半实物仿真试验系统科研条件,让学员参观、体验计算机仿真技术在大型导弹连续系统仿真中的应用这一实践环节,感受半实物仿真试验过程和数字仿真、可视化仿真过程,从而增强了学员理解仿真技术应用的直观性,使学员的实践能力得到全面锻炼和提高。 四、教学效果 计算机仿真技术课程在我校开设了7届,前几届学员普遍反映难学,抓不住重点和思路,不知道如何应用。经过近3年的教学改革与实践,教学效果明显改善,具体教学效果如下。 1.课堂和实践教学效果。通过以上教学改革和教学实践,学员在课堂上能够积极主动地思考和回答问题,对学习计算机仿真技术课程充满了兴趣,能够在教员的引导下主动对具体连续系统进行仿真建模与分析,主动阅读参考文献提出问题。实践环节中,多数同学能够从总体上理解半实物仿真系统的组成及工作原理、过程,有些学员甚至与实验指导教员探讨,提出半实物仿真、数学仿真、可视化仿真的改进措施。总体来说,课堂和实践教学效果较好。 2.大作业反馈教学效果。从近几年大作业完成情况看,学员对连续系统的仿真算法掌握较好,对于算法在一阶微分方程中的应用基本能够掌握,通过文献的参考和指导,初步掌握了对连续系统建模、模型转换、仿真建模、仿真实现这一过程。大部分同学也能对高阶系统进行模型转换和仿真分析,这表明大部分学员已经掌握了对实际系统进行仿真分析的能力。 总之,通过教学改革和实践,学员在学习过程中发挥了主体作用,提高了综合分析能力和知识运用能力,教学效果显著提高。 五、结束语 本文针对计算机仿真技术课程特点和现行教学模式存在的课程定位不明确、教学内容交叉重叠、教学方法手段单一、缺乏必要的实践环节等不足,结合作者多年的教学实践和经验,提出并实践了一些该课程教学改革的具体思路,相信对于该课程的后续教学改革、提高教学质量和效果具有一定的参考意义。这种教学改革的实践表明,不仅增加了教学的趣味性,学员也普遍反应计算机仿真技术更容易理解了,仿真方法思路更清晰了,取得了明显的教学效果。 作者简介:廖守亿(1974-),博士,副教授,硕士生导师,主要研究方向为导弹精确制导与控制。
航空新技术论文:“福特级”航空母舰新技术 一提起航空母舰,映入人眼帘的往往是其海上巨无霸的形象。作为现代海上作战体积最大的移动堡垒,航空母舰不仅是一个国家大国地位的象征,更拥有极为强大的战斗力,是一国海上军事威慑的重要战略力量。美国是当前拥有航空母舰数量最多的国家。载有大量战机的核动力航空母舰,无疑是美国强大军事实力的招牌。在各国的武器库中,还找不出一款比航空母舰战斗群更具有惊人战力的进攻性武器。航空母舰能够在远离路基支援的战场条件下,驰骋于占地球表面积70.8%的海洋之中,并可在数个月的时间内对特定目标展开持续攻击。战力如此卓越的航空母舰战斗群显然早已成为美国各战区指挥官的“宠儿”。这也导致美国航空母舰在海外的战备值班周期不断延长。除了航空母舰战斗群的攻击实力外,航空母舰上所配备的各类高科技武器与装备,也是支撑其得以驰骋深蓝的重要利器。 从“尼米兹级”到“福特级” 美国当地时间2017年4月9日,全球第一艘“福特级”航空母舰福特号进行了海上测试。当天,“福特号”航空母舰被拖船从位于弗吉尼亚州的纽波特纽斯造船厂内拖出进行出海测试。作为“福特级”的首舰,“福特号”航空母舰的设计、施工和制造前后耗时十余年,总造价高达130亿美元。“福特号”航空母舰原计划于2015年正式在美国海军服役。不过,核反应推、发电机等部件的故障问题,导致“福特号”的出海测试时间一拖再拖。美国海军称,“福特号”航空母舰在出海测试期间,将进行飞行甲板测试验证等事项。待“福特号”航空母舰正式服役后,美国的核动力航空母舰将拥有11艘。作为新一代的航空母舰,美军计划最迟于2058年建造十艘同级航空母舰,以取代当前承担主力任务的“尼米兹级”航空母舰。 在“福特级”正式服役前,“尼米兹级”航空母舰乃是美国海军现役的主力航空母舰,且在数十年间中均为美军乃至全球范围内最大的军舰。“尼米兹级”航空母舰首舰“尼米兹号”自1975年正式服役后,美先后共建造了10艘同型航空母舰。“尼米兹级”航空母舰均采用核动力推进,属于大甲板弹射型航空母舰。其设计长度为330米,宽度为40米,吃水11米,满载排水量在10万吨左右,可以搭载一支约70架战机的舰载机联队。根据作战任务以及性质的不同,航空母舰上搭载的作战飞机类型也有所区别,通常包括了战斗机、预警机、固定翼反潜机以及电子战飞机等。每艘“尼米兹级”航空母舰都装载有四台蒸汽弹射器、四条拦阻索以及四座升降机,平均每20秒钟时间即可弹射出一架舰载作战飞机。 可以说,“尼米兹级”航空母舰战斗群能够控制的海域面积大、攻击性能强,是当前世界范围内作战能力最为顶尖的海上机动作战编队。不过,航空母舰战斗群并非仅仅只有一艘航空母舰所组成。航空母舰自身除配备少量用于自卫的武器外,其主要的武器装备即为所搭载的各类舰载作战飞机。这些作为重要武器装备的作战飞机可以对敌方的舰船、潜艇、飞机以及陆地目标等进行攻击,直接将敌方消灭于航空母舰数千米以外的区域,并对海上舰队进行保卫。除航空母舰所搭载的战机外,以其为优秀的战斗群通常会由巡洋舰、驱逐舰、潜艇和补给舰等混编而成。 尽管“尼米兹级”仍是现役航空母舰中无人能匹敌的佼佼者,但其设计与制造毕竟发端于20世纪60年代,舰上的各项技术已显得较为老旧。譬如,“尼米兹级”所使用的弹射系统、推进系统等基本均采用机械结构,不仅极为复杂可靠性较低,且需要大量人员进行操作和维护。在此背景下,新一代“福特级”航空母舰应运而生。 “福特级”航空母舰的新技术 “福特级”航空母舰从外表来看,与“尼米兹级”航空母舰并没有较大的差异,两者在飞行甲板上也极为接近。从数据上而言,“福特级”首舰“福特号”航空母舰长度为330米,宽度为41米,设计的满载排水量为10万吨,这些数据与“尼米兹级”亦相差无几。“福特级”在吨位和尺寸等方面较之“尼米兹级”并未有多少提升,但在舰船的电力容量、舰载机的数量、舰船故障率等诸多关键性指标上,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”相比有了质的飞跃。譬如,“福特级”航空母舰搭载的舰载机联队数量可达到75架,大大提升了作战飞机的出动率。通过采用全新的电磁弹射系统、电磁阻拦系统等所使用的各类前沿技术,“福特级”航空母舰真正成为了一艘适应未来战争环境下作战的超级航空母舰。 电磁弹射技术的应用 航空母舰诞生之初,舰载机均是依靠自身发动机带动螺旋桨产生拉力,进而使轰炸机或战斗机从航空母舰飞行甲板上起飞。彼时,这种起飞方式对于以轻金属和木质为主的螺旋桨飞机而言并非难事。不过,随着喷气式飞机的普及,其在短短一百多米的航空母舰甲板上的起飞,需要借助于外界的推力帮助,这也使得弹射系统随之产生。 “尼米兹级”核动力航空母舰所使用的是蒸汽弹射系统。其由核动力装置生成的热能来产生蒸汽,进而推动舰载机非短距离起飞。蒸汽弹射装置从结构而言较为复杂,包括了蒸汽系统、液压系统、起飞系统、归位系统、润滑系统以及控制系统等。 舰载飞机在从航空母舰甲板上起飞前,需要由位持器钢圈把尾部扣在一处坚固点上。当蒸汽弹射系统运作时,蒸汽由航空母舰上的锅炉输出,经增压后输入弹射装置唯一露在飞行甲板之上的滑梭中。被位持器扣住的飞机在起飞时需要开足马力,当蒸汽弹射系统一启动,飞机引擎的动力加之蒸汽的压力,令钢圈断开,飞机立即向前冲去,在短短数十米的距离内即可将时速提升至250公里每小时。当舰载机被弹射起飞并脱离滑梭后,滑梭回到原位,并继续推动下一架舰载机起飞。 从数量上来说,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”航空母舰一样,都装载有四部弹射器。但两者在设计理念和技术层面上有着显著的区别。由于舰载机在“尼米兹级” 航空母舰第四号弹射器时,其机翼已接近甲板边缘,这也导致该级航空母舰的四号弹射器无法弹射满载起飞的作战飞机。为了提升舰载作战飞机的出动能力,“福特级”航空母舰对飞行甲板的构造进行了改进,从而令其第四号弹射器能够弹射满载起飞的作战飞机。 “尼米兹级”航空母上所用的蒸汽弹射系统,其体积和重量均较大,不仅需要消耗大量的海水,还需要大量的人力和资金进行维护和更换,这显然不利于长时间的海上持续作战。此外,由于在弹射过程中需要消耗大量的蒸汽,“尼米兹级”航空母舰在连续弹射出几架满载起飞的作战及飞机后,其航速就会受到较大的影响,从而限制了下一个攻击波中能够出动的战机的数量。蒸汽弹射系统的最大局限性,还在于其输出功率有限。“尼米兹级”航空母舰采用的蒸汽弹射方式,决定其只能弹射载重30吨以下的舰载飞机,难以满足舰载机未来发展的方向。加之蒸汽弹射系统存在功率无法调节的限制,只能有效弹射重量较轻的无人机。若要进行强行弹射,很可能会造成飞机受力过大,从而影响其服役时限。 在此情形下,美军在其最新型的“福特级”航空母舰采用了前沿的电磁弹射技术,以规避和完善当前“尼米兹级” 航空母舰蒸汽弹射系统所存在的实际问题。所谓电磁弹射技术,即是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外进行运动。电磁弹射技术的主要应用是大载荷物体的短程加速,其起步与发展相对较晚,目前在航空母舰的舰载飞机起飞弹射上已得到高度重视和应用。相较于蒸汽弹射系统,电磁弹射系统不需要使用蒸汽来驱动活塞,而是使用电来驱动。同时,电磁弹射技术的容积小、效率高、质量轻,对航空母舰上的辅助系统相对要求较低,且运行和维护的费用较为低廉。在功率损耗方面,电磁弹射系统要远小于蒸汽弹射系统。其可控性能也优于蒸汽弹射系统。当蒸汽弹射系统的蒸汽阀门打开后,飞机起飞的弹射过程中基本无法控制。但电磁弹射的全过程均可以有效掌握,并可根据不同机型、飞机速度与负载变化等进行调整。这也使得电磁弹射技术成为了未来航空母舰发展的优秀技术之一。 电磁阻拦技术的应用 除了将重型飞机送上天空外,如何能够令舰载机顺利降落在航空母舰甲板上也是一项困难重重的任务。舰载飞机在运动的航空母舰上降落,其风险之大、难度之高,被全世界公认为“刀尖上的跳舞”!通常情况下,陆地机场的跑道会长达数千米,而航空母舰上的甲板长度不会大于300米,可供利用的降落距离仅有100米。然而,舰载机降落的速度却高达300公里每小时。在如此高的速度、如此短的距离,再加之随时处于颠簸中的航空母舰,如果没有航空母舰阻拦系统,现代喷气式飞机在航空母舰上的安全着落显然是一项难以实现的“天方夜谭”。航空母舰上安装的阻拦系统,能够有效帮助舰载机在极短的距离内强制制动。 “尼米兹级”航空母舰所使用的是液压式阻拦系统。其由液压缓冲系统、制动器具以及冷却系统共同组成。当舰载机降落时,其机尾钩挂上阻拦索后,阻拦索一边利用滑轮阻尼器来减缓飞机的速度,另一方面则持续将动能转化为压缩空气罐,从而令飞机趋于平稳并有效制动。不过,液压式阻拦系统的阻拦能力较为有效,但缺乏灵活机动性。面对不同的机型降落,航空母舰上的海军航空兵需要依靠人工对配重物进行更换,这也直接影响到了舰载机的出动频率。如果不对液压式阻拦系统予以适当的配重,在阻拦过程中产生的过大峰值拉力甚至可能造成飞机损坏。 为此,在全新的“福特级”航空母舰上,设计者采用了前沿的电磁阻拦技术。在这一技术中,阻拦机和电脑控制系统是最为优秀的两部分。阻拦机的构成较为简单,包括了水力涡轮、感应电机、旋转轴以及机械制动装置等,在阻拦系统中起到吸能的作用。电子控制系统则包括了操作人员工作平台、维护人员工作平台以及动态子系统。该系统可以精准地对飞机阻拦着舰的即时受力情况进行分析和控制,并反馈给电动机后施予阻拦索合适的拉力,从而令舰载机在阻拦着舰的过程中能够获得更为平稳的力,进而也可控制舰载机在飞行甲板上制动的距离。作为电磁阻拦系统中的重要一环,阻拦索采用了新型轻质合成缆索,这不仅可以减少结构载荷,降低系统惯性,并可由此缩小滑轮减震装置的尺寸。 电磁阻拦技术的工作方式主要可以分为两个环节。第一个环节也就是初始接触阶段时,舰载机的机尾钩一旦与阻拦索相接触后,其就会牵动阻拦索,进而带动换轮索牵出,并令旋转轴转动。这一工作的关键,是为了令舰载机和阻拦索之间得以平稳接触。在实现了第一环节的既定目标后,第二环节则是如何对于舰载机的动能吸收。舰载机在降落时,其自身带有极大的动能。电磁阻拦系统中的水力涡轮、感应电机和摩擦制动器就是为了吸收舰载机的动能。通常情况下,水力涡轮和感应电机正常工作,即可吸收舰载机的动能,并实现飞机的安全着舰。可是一旦发生水力涡轮或感应电机不能正常工作,阻拦机的摩擦制动器就作为备用的吸能装置,以保障电磁阻拦系统的安全、可靠。较之液压式阻拦系统,电磁阻拦系统更为简洁、可靠,且无需大量的人力、物力进行维护,令其维护成本得以大幅度降低。 无论是电磁弹射技术,还是电磁阻拦技术,都是用于提升航空母舰战斗力的关键技术和措施。考虑到航空母舰在未来会搭载有各类无人飞机,前述新技术的应用,也可为未来航空母舰的发展奠定重要基础。 航空新技术论文:遥感及航空摄影测量中的新技术探讨 摘要:随着当前生产的发展需求,大比例尺航测成图技术的应用在国内各城市测绘单位快速得到推广应用;同时一些与航空摄影测量和遥感相关的测绘高新技术也在不断的投入。本文首先对摄影测量与遥感的发展的重要作用进行阐述,进而分析遥感及航空摄影测量中的新技术以及应用。 关键词:遥感技术;航空摄影测量;新技术;应用 一、摄影测量与遥感的发展的重要作用 从摄影测量与遥感的发展来看,在近三十年来,摄影测量与遥感技术已经进入了测绘、农业、林业、水利、气象、资源环境、城市建设、海洋、防灾减灾等各个行业,在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。从上世纪七十年代后半程起,摄影测量已经开始从模拟摄影中跨越出来,已经进入了数字摄影阶段,摄影测量正在经过传统测绘技术向数字化测绘技术体系的转变。 (一)摄影测量与遥感有利于推动测绘技术的进步 从二十世纪七十年代后期开始,我国的摄影测量经过了一个系统的转变。摄影测量逐渐从模拟摄影测量转化到解析摄影测量,并最终进入到了数字摄影测量的发展阶段,也标志着我国的传统测绘技术体系的解体,新的数字化的测绘技术体系的兴起。 首先,从数字影像的类型来说,我国目前已经建立了数字正射影像(DOM,Digital Orthophoto Map)、数字高程模型(DEM,Digital Elevation Model)、数字线划图(DLG,Digital Line Graphic)、数字栅格图(DRG,Digital Raster Graphic),同时还有其他相应的地名数据库与土地利用数据库,多样化的数据库与模型为摄影测量在现实生产生活中的应用提供了可能性,推动了测绘技术的发展。 其次,国家利用摄影测量与遥感技术绘制了大量各种比例尺地形图。除此之外,还建立了大量的全国级别的基础地理信息数据库。例如1:1000000、1:250000、1:50000比例尺级别的地理信息数据库;除了部级外,省一级的1:10000比例尺级别的基础地理信息数据库、市县级1:500至1: 2000比例尺级别的地理信息数据库等等。 另外,我国应用陆地卫星TM数据、中巴卫星数据等,于上世纪80年代中期、90年代中期和末期完成了全国土地利用调查,并建立了业务运行系统,具有每年耕地数据动态更新和每五年土地利用数据全面更新的能力。现正在利用高分辨率遥感数据,开展第二次全国土地详查工作。我国还利用彩色红外遥感数据开展地质找矿应用研究,并成功地在新疆博罗霍乐北山地区发现矿藏。 (二)摄影测量与遥感有利于提升 空间数据的获取能力经过近50年的发展,我国在空间数据获取能力方面有了巨大的提升。研发了具有自主知识产权的遥感数据处理平台,以此为优秀建立了国产卫星遥感影像地面处理系统,并开展了定量遥感反演研究,为形成我国独立自主的对地观测数据获取、信息处理与分发服务体系奠定了基础。 首先,从数据获取能力方面来看,在国家973与863计划的支持下,成功研制了一系列传感器,发射了50多颗对地观测卫星,包括气象卫星、海洋卫星、资源卫星、通信卫星、导航定位卫星、返回式陆地卫星、科学实验卫星等,组成了风云、海洋、资源和环境减灾四大民用系列对地观测卫星体系,从地球同步轨道和太阳同步轨道上实现了对地球的多平台、多传感器观测,可以获取地球表面不同分辨率的光学和雷达图像,并将对地观测数据应用于气候、大气成分、水循环、植被变迁、海洋现象、自然灾害等地球空间环境变化的监测。 其次,在数据储备方面,已经积累覆盖全国陆地、海域以及周边国家和地区1500万平方公里的地球表面数据。 二、几种测量新技术的应用探讨 (一)GPS在航空摄影中的应用 (1)GPS用于航摄飞机导航 在航空摄影测量获取航片的过程中,航空摄影飞行必须按航摄计划中的要求,在一定的高度沿设计的航线飞行,以保证所得影像具有一定的摄影比例尺、航向重叠度及旁向重叠度。随着GPS的广泛应用,已普遍使用GPS对航空摄影飞机进行导航。 (2)GPS辅助空中三角测量中的导航与定位 GPS辅助空中三角测量的目的是利用GPS精确测定的摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置,将所测数据应用于摄影测量内业加密,以便尽可能减少对地面控制点的数量要求。用于确定摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置时需采用高精度相位差分的GPS动态定位方法,其实时差分定位可用于摄影导航,而确定航摄仪物镜中心的位置则利用布设在地面的2~3台GPS基准站的观测数据进行后处理获得。目前已采用QPS/IMU。 (二)LIDAR激光测高扫描系统的应用 LIDAR激光测高扫描系统利用GPS辅助空中三角测量技术,可以减少地面控制点,缩短作业周期,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。利用该种测量技术,在有地面控制点的四角带,完全可以满足1∶10000比例尺的地图精度要求;在地面特征丰富、影像较好时,可以达到1∶50000比例尺的精度要求。这种测量技术对于实施西部大开发战略、完善国家基本地形图有重要意义。 (三)机载侧视雷达技术的应用 机载侧视雷达是利用装于飞机机身两侧或下方的天线,随着飞机向前飞行而扫描飞机下方两侧的带状地面,进行高分辨率地形测绘的雷达。飞行器上的侧视雷达包括发射机、接收机、传感器、数据存储和处理装置等部分。侧视雷达具有下列特点: (1)具有全天候工作性能; (2)分辨率高,所摄照片清晰; (3)覆盖面积大,提供信息快,把飞行中连续拍摄的照片拼接起来可构成大面积的地形图; (4)不易受干扰; 航空新技术论文:浅析航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:随着科学技术的进步与发展,航空摄影测量新技术被广泛应用于城市地形图测绘中,并取得了重大的成果。本文针对我国航空摄影测量的发展历程,分析我国航空摄影测量新技术的应用及注意事项,从而推动我国航空测绘的发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;应用;发展 航空摄影测量即是在飞机上利用航摄仪器对地面进行连续拍摄,绘制地形图的过程,其原理是利用航摄仪器的摄影光束相交而确定地面点的位置。随着科学的进步,以及社会建设中对土地利用的现状,航空摄影测量技术在不断得到创新和完善,并推动了航测行业的发展。 一、我国航空测绘的发展现状 我国对航空摄影测量技术的应用可以追溯到20世纪80年代。当时,我国各大城市开始应用航空摄影测量技术进行对城市大比例尺地形图的测绘,以便科学合理的使用土地。在城市化进程以及生产的需要中,大比例尺城市测绘技术被广泛应用于各城市测绘企业单位。在科学技术不断发展的今天,数字化技术迅猛发展起来,在航空摄影测量技术上,涌现出数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR 激光测高扫描系统、雷达等先进技术设备,为城市大比例尺地形图的测绘创造了更多的技术条件,不断推动着航测行业的发展。然而,受诸多客观因素的影响,我国航空摄影测量技术力量还相对薄弱,其测绘精确度仍有待落实,航测工作有待进一步完善。 二、航空摄影测量主要新技术的应用 1、对数字航摄仪DMC的应用 数字化技术是现代信息社会不可或缺的技术手段呢,无论对人们生活和社会各项工作的开展都起到不可比拟的作用。而数字航摄仪DMC也是在数字化的基础上创造的航测产品,它是一种用于高精度、高分辨率的航空摄影测量的数字相机系统。这一航空相机摒弃了传统胶片相机的设计思想,由四个全色传感器及四个多波段传感器组成。其四个全色传感器用于捕捉每一个设想的特定区域,从而确定一个大的镶嵌影像;四个多波段传感器则主要用于捕捉红、蓝、绿色及进红外数据。因此,航摄仪DMC能满足小比例尺和高分辨率大比例尺航摄的需求。与此同时,在低空进行测绘时,DMC能够在无人控制的情况下实现机动、快速的摄影测量,其测量精度高。 2、对IMU/DGPS新技术的应用 IMU技术是惯性测量单元的简写,主要是由陀螺、加速度、电路构成,它能够独立提供高精度的导航参数,同时具有抗电子干扰、隐蔽性好等特点。但这一技术的不足之处在于不适合长时间单独飞行,否则容易造成导航位置参数的误差。而大家熟知的GPS全球定位系统功能强大,被广泛应用于航空摄影测量、工程测量等诸多领域。因此,将IMU与GPS集成起来构成组合导航系统,能有效提高系统的导航精度与其测绘性能,就是目前的IMU/DGPS航空摄影测量系统。这一新技术的应用能够减少地面控制的工作,提高了测绘效率,并降低了在高山荒漠等区域测绘的危险性,推动了航测事业的发展。 3、对LIDAR 激光测高扫描系统的应用 对LIDAR 激光测高扫描系统的应用,主要是针对困难地区、无图区及边界区而实施的新技术。该技术主要利用GPS辅助空中三角测量技术,从而减少地面控制点,完成对外空难度大的测绘区高精度及大比例尺的测绘工作,这一技术的应用有利于缩短作业周期,减低生产成本而提高生产效率。这一技术对于实施我国西部大开发战略、完善国家地形图有深远的意义。 4、SAR合成孔径雷达成像系统 SAR合成孔径雷达成像系统具有高分辨率的成像技术,不受客观恶劣天气条件的影响便能获取空间数据,大大改善了对困难地区地形图绘制的困境。这一成像系统的使用原理是将合成孔径雷达安置于飞机上,利用孔径雷达发射微波对地面目标扫描,从而经过对空间坐标的计算,记录回波特性得出地面目标的空间特性,再经过数据处理成像。这一系统的运行主要由天线系统、数据记录系统、监控系统、发射与接收系统协调运行而完成。 三、对航空摄影测量技术应用的和主要注意事项 1、落实测绘区选点工作 航测人员在开展航空摄影测量工作过程中,运用IMU/DGPS作业的前提必须对测绘区做好现场踏勘的选点工作,这一选点工作要按照前期设计图纸要求并结合GPS定位测量范围的选点要求进行实地选点定位。选点的点位要位于交通方便、便于安置设备便于埋石操作的区域;点位还要在视野开阔的地方,避开建筑物及水域便于信号及电磁波的传输。同时,点位之间还要做好加密与联测工作,以便测量工作的连续开展。 2、确定航摄仪、比例尺及航高 在航空摄影测量工作开展之前,首先要做好航摄仪、比例尺及航高的选择与确定工作。在选择航摄仪时要优先考虑其性能质量,进而保证航摄资料的准确性。在确定比例尺时,首先要按照国家对大比例尺地形图航空摄影标准并根据当地地形实际与相应的精度要求,以及配套仪器的利用,综合确定航摄比例尺与航高数据。 3、策划检校场的布设方案 检校场的布设方案主要针对IMU /DGPS 系统设备生产商而言的,这些生产商在从事 IMU /DGPS 系统设备生产过程中对于检校场的布设方案的策划,一般要考虑达到如下工作的因素:检校场要根据比例尺大小设置相邻的平行航线;检校场要能保证航向重叠和旁向重叠都是60%;采用直接定向法,使航测高度与摄区高度一致;对于检校场的位置可以选择在离摄区较远的区域或摄取中任意两条航线位置等。 四、结语 在科学技术迅猛发展的今天,我国航空摄影测量实现了岁数字测绘技术的应用与完善,取得了相应的进展。但是,我们也应看到在航空摄影测量新技术应用方面较西方先进国家还有很长的距离。我国的航测领域应该在认识航摄新技术优点的同时,找寻并探索其对于该技术应用中应注意的问题,有针对性的做好航摄工作,提高航摄效率,保证影像质量,进而推动整个数字摄影测量事业的发展,满足社会经济发展和环境的可持续发展需求。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘 要:随着科技进步,航空摄影测量技术广泛应用于城市测绘、复杂地形及国界等测绘区域。目前,航空摄影测量技术发展迅速,测绘技术向数字化转变,出现了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空航摄仪;新技术;应用与发展 引言 自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。随着生产发展的需要,各城市测绘单位,在航测机构增添航空摄影测量业务,大比例尺航测成图技术在国内各城市测绘单位得以快速的应用推广。目前,随着数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LI-DAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用,航空摄影测量技术逐渐成为大比例尺地形图的主要测绘方法。但是,航空摄影测量技术应用于地籍测绘领域时间短,加之航测本身的技术缺陷以及测绘精度问题,有时仍然难以达到预期目标。 一、航空摄影测量技术的分类 (一)按处理方法分 在航空摄影测量技术的分类中按处理方法可分为模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。模拟摄影测量通过模拟测量的方式,使测量达到最真实的效果,同时减少了使用过程中的出错率,用模拟的方式实现了对实际的掌控能力,使技术取得最好的实用效果。解析摄影测量是指通过对形状、大小、和数据进行解析达到对综合数据的了解,使出现的问题和错误得到改善,并增加对具体内容的了解,让数据达到还原效果,增加图像的准确率,并通过分析和应用提供最真实的影像和数据,更好的为地形摄影和非地形摄影的发展服务。数字摄影测量使测量的结果更接近于对数字的掌控,通过对数字摄影的掌握加强测量的数字化能力,通过对数字及影像的综合处理达到理论和实际的有效结合,使摄影测量达到数字化和科学化,使数据更加准确,更加接近测量的实际。 (二)按研究对象分 在航空摄影测量技术的分类中按研究对象可分为地形摄影测量技术和非地形摄影测量技术。地形测量是指对地形图的测绘过程,通过对地表和地形在水平面的投影中显现的数据,把数据按比例尺进行缩放来实现摄影和测量的目地。地形的测量一般采用航空摄影测量技术,在飞机上就可以拍摄和掌握各种测量数据,实现数据和图像的高标准。非地形测量不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的精确测量使理论知识更加丰富,它为生物领域、军事领域、建筑领域、矿山工程领域、文物领域的发展提供更多的理论基础,使各领域的技术得到发展,并通过摄影和测量使这些领域得到实际的发展,使非地形测量应用到这些领域中,取得更长远和丰富的发展。 (三)按摄影的位置分 在航空摄影测量技术的分类中,按摄影位置进行分类,包括航天摄影测量技术、航空摄影测量技术和地面摄影测量技术。其中航空摄影测量技术通过航天摄影来完成整体测量,要根据具体的测量对象进行不同的研究。航天测量的测量距离相对更远,技术水平也更难达到标准,对摄影及测量人员的要求也更严格,并且环境造成的干扰对摄影的影响也更大。工作人员需要更精细的测量,并对地形进行精准的勘测,来保证摄影测量技术符合测量和勘测的规定。航空摄影测量技术是指在空中进行摄影并根据比例尺对具体的距离进行计算的过程,航空摄影测量一般是在飞机上。而地面摄影测量技术一般需要对摄影进行处理,使形状、大小等综合数据达到预期的效果,通过采用地面测摄影测量技术使很多难以测量、难以勘测、难以计算的地形得到勘测,很多大坝和地形复杂铁路的测量就采用地面摄影测量技术,它攻克了地形勘测带来的危险,为地域勘测服务。 二、航空摄影测量技术的任务 (一)非地形测量 在非地形测量中不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的测量促使理论知识更加丰富,达到为各种领域服务的目的。非地形测量的发展促进了生物领域的发展,使生物医学领域可以通过对地形的利用,取得更多的生物医学资源,带动更长领域发展。同时也有利于公安机关侦破案件,通过对非地形的勘测,了解罪犯的藏身之处,和犯罪窝藏点,使案件得到侦破。在文物和建筑领域也得到了发展,很多文物就存放在复杂的领域内,通过测量可以找到它们的位置,开垦出更多的古文物。非地形测量也有利于军事侦查,通过非地形测量检查各军事地点,保证军事地域内没有军火和其它领域的军事人员。 (二)地形测量 地形测量指加强对地形图的了解,通过对地表和地形在水平面投影来掌握数据,按比例尺进行准确的缩放,以此达到测量的目的。在测量中第一点要掌握具体的数据和具体的图像,按照比例尺来还原真实的指标,要建立专题的图片,对各种地图要进行了解,掌握各种硬件条件,要了解具体的摄影影像,对各种图形要分类型掌握。第二点,要建立相关的数据库,通过对数据的掌握,通过对数据的分类、筛选和汇总来了解各种数据的不同,了解测量的变化,使数据可以互相参考、互相借鉴,达到为测量服务的效果,达到测量的数字化。数据库的内容要系统化,方便管理人员查阅和掌控。 三、航空摄影测量的要点和作业方式应用 (一)质量检查准确,成果提交合理 在航摄摄影测量的最后阶段要对质量进行高标准的检查,对整体的过程进行准确核实和分析,达到整体质量的准确性,在最后的检查中一定要严把质量关。针对作业方式要加强各步骤的联系,区别各步骤的不同,对内容进行整体计算,并对结果进行重复的分析,使结果符合真实的效果。要对数字精度、数据完整性和准确性进行检查,检查的单位是质量检查机构,对检查和验收工作要合乎规定,以合同为根据。在检查合格后进行相应的验收工作,当检查资料不合格时验收单位可以拒绝验收。当核实无异议后要把成果提交给相关部门,提交过程中要把内容标记的详细些,确保相关部门能够根据数据开展以后的工作,作业方式也要列出相关数据和相关表格,使内容清晰易懂。 (二)空中采集准确,数据处理合理 在航空摄影测量中要对控制采集的数据和图像进行准确的处理,采集过程要正确,作业方式要符合标准,通过找准正确的距离和采用正确的拍摄方式,使效果更真实、更具准确性。拍摄人员也要掌握合理的拍摄方法,针对不同的高度,拍摄的方法也要有所不同。同时对数据的处理也要合理,要经过科学的研究和科研人员的重复计算,实现对不同数据的合理分析和比较,使航空摄影测量任务完美的完成。要在飞机上安装摄影仪,对地面垂直拍摄,获取相片或影像,使数据采集向自动化和数字化方向发展。数据处理过程中用绘制比例尺进行空中测量,用模拟法和解析法测绘,使精度和质量达到高标准。要用正确的采集方式取得最优异的内容,并通过科学的数据处理,达到整体测量的准确性。 (三)航摄准确,航摄设计合理 在航空摄影测量中要对航摄进行精准的计算,促使其它指标合理发展,并且要加强对航摄的设计。作业方式要通过找准目标和进行合理角度的拍摄实现精准化计算。拍摄过程一定要符合实际,通过合理的比例来还原数据和图像 , 要加入大比例尺的数字图,提高航摄的精度要素,提高航高、比例尺、焦距和影像质量,通过上述要素加深设计的合理性。还原的方式一定要合理,数据和图像设计也要有根据,要根据具体影像来开展数据和图像设计,测量不要局限在绘画图上,需要信息性的影像图件。要用科学的方式和科学的设计达到预期标准,实现测量的目的,实现测量的高标准,使作业方式合理的完成。 结束语 随着计算机技术和互联通信技术的发展,航测技术由模拟测绘向数字测绘转变,由计算机代替“人眼”,迈向信息化测绘时代。航空摄影测量已成为当前大比例尺地图绘制技术中的热门话题,各种航空摄影新技术一定会逐步完善。根据航摄地区的特点选择合适的技术获取影像,极大地提高航摄效率,缩短获取影像周期,提高影像质量。 航空新技术论文:航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:伴随着计算机以及互联网通信相关的技术的开发与研究,航空摄影测绘技术已经从模式测量朝着数字化测量转化,从而做到了运用高科技技术来代替人进行测绘,令摄影测绘全面地走进数字信息化的测绘阶段。本文对航空摄影测量新技术的应用与发展进行了分析探讨。 关键词:数字航摄仪;DMC IMU/D GPS;激光测高扫描系统 引言 航空摄影测量就是在航空器中安装摄影仪器,进而在空中对需要测量的地形进行摄影。随着我国经济的发展,地形变化的速度非常快,同时由于我国地形结构复杂,依靠传统的测量技术很难对特殊地形进行实地测量,因此借助航空摄影技术可以实现对复杂地形的测量,并且航空摄影测量可以缩短测量工作周期,提高测量数据的准确。 一、航空摄影测量技术的任务 目前我国航空摄影测量技术的任务主要包括对地形面貌的测量和非地形测量两种: 1、地形测量 地形测量是航空摄影测量的主要任务,它是通过对测量地形的摄影,加强对地形的了解,并且按照比例尺寸对摄影的对象进行准确的浓放,以此实现测量的目的。在地形测量中需要做好以下三点工作:一是要保证摄影图形的具体数据和图形,并且按照预定的尺寸比例对航空摄影的图片进行数据还原,并且根据还原的数据图像,建立相应的图片库;二是要建立数据库,航空摄影要根据对地形的数据分析建立相应的数据库,掌握数据的不同分类以及数据之间参数的变化情况,以此实现在航空摄影时实现测量的数字化;三是积极掌握测量地形的相关数据,并且根据掌握的数据情况完成对地形的整体测量,最后实现摄影图像的真实还原。总之在航空摄影测量的时候要进行合理的分工,保证摄影的图像数据真实、准确,使测量数据更加符合标准。 2、非地形测量 航空摄影测量技术不仅仅应用在地形测量领域,其还应用在许多其它领域。非地形测量不是以测量地形为目的,而是通过对地形的摄影观察地形的变化,以此更加地形变化发现其中的问题,比如航空摄影技术应用在军事领域中,就可以通过航空摄影技术对某一区域内进行军事侦察,以此观察该地形是否存在军事设备以及该地区的变化情况;航空摄影技术应用在工程领域,通过航空摄影技术可以对地形进行勘测,分析该区域是否存在矿物质等,以此实现对该区域的合理开发利用。航空摄影技术的非地形测量功能被越来越多的领域所应用,其发挥的价值也越来越大。 二、航空摄影操作的关键和方式应用 1、摄影精确,设计科学 在航空摄影测绘的过程当中需要先对摄影实施准确的计算,从而令别的相关要求都有一个很好的发展,同时需要注意的是要优化航拍的设计。摄影办法是要先确定好摄影的地点以及实施一个适合的角度摄影从而能够进行准确的设计计算。进行摄影测绘必须要切合现实情况,利用适合的比例来对收集到的数据以及图像进行还原,此外还需要添加一个大比例尺的数字图,增加摄影的准确因子,增强摄影高度、比例尺、以及摄影的焦距以及图像的清晰度,经过以上的因素从而对摄影设计进行优化。另一方面,对图像进行还原的方案必须要是科学合适的,图片以及数据的收集设计需要有根有据,需要依据实际的图像从而进行数据以及图片的收集相关设计,测绘不能仅仅关注在绘制图像上,应当具有数据性的图像视频。 2、收集精确,处理科学 在航空摄影测绘过程当中需要对摄影器械摄影收集到的数据以及图片实施精确的计算分析,收集的方式要合理,满足相关的指标要求,利用精确的定位以及摄影的方式是科学合理的,从而使摄影的结果更加的切合实际情况、更加的精确。另一方面实施摄影的相关作业人员也需要对于摄影的方法有个准确的认识,根据摄影的高度不同,所采用的摄影办法都要根据实际做出调整。同样需要关注的是相关数据的处理方式,处理方式需要通过反复的分析探究以及相关人员的反复推算,从而可以完成对于各种数据的科学统计分析,因此令航空摄影测绘工作能够很好的被执行。航空摄影首先要在使用的飞机外体组装好测绘过程当中所需要使用到的相关装置,因此能够对地面实施竖直摄影,从而得到有关的图像视频,指导数据的采集朝着自主化以及数字化方面进行开发。 3、质量检测精确,结果提交科学有效 在实施航拍测绘的最终阶段需要针对收集到的相关数据实施高要求的检测,对于摄影的整个过程实施精确审核以及研究,从而达到整体的质量准确性标准,此外在最终阶段的检测作业中必须要把控好质量的这个标准。针对摄影的方式要增加每个操作单元智联的相互联系,能够分辨出各个操作单元之间的异同点,对于摄影的具体项目实施整体的计算,同时对于计算得到的结果要进行多次推导验证,验证结果是否符合实际情况,增加其真实性。此外对于数字的准确度、数据的完整性以及精确性都要实施验证,而进行验证的部门都是相关的质量检测部门,对于检测和验证的过程都需要依照相关的要求,将合同中的规定作为依据。在检测合格之后再实施相关的验证,如果出现检测资料不达标则验证部门能够拒绝验证。 三、航空摄影测量新技术的应用 1、数字航摄仪DMC DMC航空摄影相机是利用四个多频率的接收器分别接收红、蓝、绿三色光以及近红外数据;而四个全色传感器分别捕捉的影像,依靠少量的重叠区域生成一个大的768013824镶嵌影像。此系统能够在各种光线环境中,通过调整相机的曝光时间,保证图片的质量,该系统对于地面的分辨率能够达到5cm。低空数字航空摄影测量以2000万像素以上的小像幅数码相机为传感器,采用无人飞机进行低空航摄,具有机动、快速、经济等优势。此种技术可以在较短的时间内获得部门地区较为准确的高分辨率的数字图像,另外对于天气以及机场的依靠性较小,目前已经被广泛的应用在应急保证、防灾减灾、图形测绘等方面。 2、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 GPS,即是全球定位系统,运用在航空摄影测绘后,利用空三素的办法得到角元素,从而完成了部分直接得到投影光束。IMU/DGPS,即是惯性测量单元/差分GPS,运用在航拍之后,能够直接取得三个线元素以及三个角元素,极少需要甚至不需要地面控制点就能够实施航空摄影测绘,从而大大的简化了摄影测绘工作。IMU/DGPS协助航空摄影的工作原理是利用了IMU、DGPS两种新技术的综合分析验算,从而得到了具有十分高的准确度的航空摄影测绘相关的概念、技术以及方案。 这种摄影方法的工作方式是首先利用组装在飞机外体上的GPS接收装置或是地面站点的GPS接收装置,进行持续的并且同步的检测太空中的GPS卫星信号,接下来是利用GPS载波相位测绘差分定位技术的协助从而得到了航空摄影仪的有关定位数值。IMU/DGPS技术能够直接的得到每一张摄影到的图片外方位元素,把其当作加权检测值参加到摄影测绘区域网的平差,因此得到了准确度更加高的图片外方位元素结果,这种测绘的方法叫做IMU/DGPS协助航空三角测绘方法。高准度的差分GPS与惯性测绘部分得到航拍的曝光时间的图像定位期空间位置,之后再针对去实施变差的更正,因此得到个各张图片的高准度外方位元素的方法称作直接定向法。 3、LIDAR激光测高扫描系统 LIDAR激光测高扫描系统通过GPS辅助空中三角测绘技术,能够减小地表的控制点,减短测绘时间,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。 结束语 航空摄影测量技术的发展,为我国的经济发展提供了重要的贡献,带动了测量技术的发展。航空摄影测量技术的广泛应用,突破了地形复杂、摄影周期长等一些弊端,促进了我国测量事业的发展。 航空新技术论文:“地沟油”华丽转身新技术助其成为航空用油原料 “民以食为天”,中国人痛恨“地沟油”危害食品安全,却每天制造出成千上万吨的餐饮废油。如今能源技术的进步,给中国人带来了福音――“地沟油”转换成航空生物燃料。每多一千克“地沟油”转化成航空油,也就意味着餐桌上少了一份用“地沟油”回收做出来的“口水菜”! 2014年8月14日,波音中国公司在北京召开航空生物燃料油研讨会,并在会上宣布,波音与中国商飞合作的“废气油脂”(包括地沟油、食用油边角料、餐饮废油等)研究项目正式进入到了筹建“中试车间”阶段,最早于八月底开通一条日产500千克航空生物燃料的生产示范线。 2012年8月16日,波音公司正式与商飞合作成立了节能减排技术中心,中心的第一个项目就是研究如何将“地沟油”转化成航空燃油。该项目在此前的一年当中均处于试验阶段,试验目的是为了打通“地沟油”转变成航空油的技术路线。然而餐饮废油变航油,波音-商飞并非首例,国外有荷兰航空的成功案例,国内也有中石油1号生物航煤的技术先例,波音与商飞之所以耗费一年多时间打通技术路线,是因为中国的“地沟油”与其他生物油脂存在不同的特性。 荷兰航空旗下SkyNRG与中石油1号生物航煤采用的多为石油化工技术路线,比较适用于结构较稳定,成份较纯的餐饮废油,如肯德基,麦当劳炸鸡剩下的油。而波音与商飞此次针对具有“中国特色”的”地沟油“采用油脂化工技术路线,其目的是为了适应中国八大菜系,蒸煮炒爆涮等各式各样烹饪手法所遗留下来废油。如全国闻名的重庆火锅,最地道的做法就是用一锅被重复利用的老油涮食,试想火锅废油的成份会何其复杂! 解决这些“成份复杂”难题的最佳办法就是“去除杂质”。中国商飞-波音航空节能减排技术中心对此已研发出相适应的解决技术路线:“我们将首先对其进行去杂质处理,得到成份较纯的中间产品,之后再利用优化过的催化剂工艺对其进行转换。” 目前,中国商飞-波音航空节能减排技术中心已成功利用“地沟油”转换出了一定量的航空油,转换比例在40%左右,即100万千克“地沟油”可转化成40万千克航空油。但不得不承认,该转换技术在成本上仍需进一步优化,因为相对普通航油,“地沟油”转换航油的成本是其2倍左右。 在大多数人眼中,那些脏乱差的“地沟油”应该是一文不值,但事实并非如此。事实上,目前“地沟油”的收购并不容易,价格也远非我们想象的那么廉价。从食堂、餐馆回收的泔水价格很低,但现在并没有形成行业性的集中回收,而是被一些不法商贩零散回收炼制成泔水毛油获利,转手又卖回餐馆,扰乱食品安全环境。 对于民众一直期盼的“地沟油”转航油,其成熟商业化运作仍需要企业技术研发,社会自觉回收,政府政策扶持等多方面的持续努力。但好消息是通过诸如波音中国,中国商飞与中石油这类有社会责任感的企业的不懈努力,该事业离商业投产又更进了一步。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘要:随着测绘技术、信息技术和计算机技术的迅速发展,航空摄影测量技术也有了前所未有的发展和进步,其空间数据获取已从单一的野外测量发展到内外业综合以内业为主的采集方式。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;DMC;LIDAR 引言 摄影测量指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。它的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型,为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。伴随生产的不断发展,各航测机构都开始增添航空摄影测量业务,在我国个城市测绘单位中,大比例尺航测成图技术得到了广泛应用。 一、数字航空摄影测量的最新进展与应用领域 从本世纪初数字航空相机问世开始,ADS40、DMC、UCD、SWDC等航空摄影仪相继出现,近些年,GPS技术、惯导技术、数码扫描、激光扫描、雷达等高精端技术跟航空摄影联系紧密,产生了很多新的航空摄影技术,比如GPS辅助航空摄影技术、IMLJ(POS)/DGPS辅助航空摄影技术、运用高解像率的CCD阵列将胶片替换,获取地面的地物地貌光谱数字信息的数字航摄仪、SAR合成孔径雷达成像系统、LIDAR激光测高扫描系统等,都在很大程度上促进了数字航空摄影测量的良性发展。 二、数字航摄仪DMC 数字航摄仪(DigitalMappingCamera)简称DMC,是用于高精度、高分辨率航空摄影测量的数字相机系统(如图1)。基于替代胶片相机的设计思想,DMC具有历史意义的技术突破。DMC数字航空相机由8个内部传感器组成:4个全色传感器与4个多波段传感器。4个多波段传感器一个捕获红色数据,一个捕获蓝色数据,一个捕获绿色数据,一个捕获近红外数据。4个全色传感器每个捕获一个影像的某个特定区域,区域之间有少量重叠以便形成大的7680×13824镶嵌的影像。所有传感器的动态辐射分辨率均为12比特。 一次飞行中由4个全色传感器获取的数据产品:全色、真彩色与彩红外。还有由4个多波段传感器获取的分辨率为2048×3072数据产品:真彩色、彩红外、四波段和近红外。通过获取相机影像数据,可利用PPS软件得到各类影像输出。DMC兼顾小比例尺与高分辨率大比例尺航摄业务的具体需求,其地面分辨率为5cm。这一系统可光线不同的条件下,用多种曝光时间来曝光,保证影像的质量。 (一)1:20000比例尺摄影的试验 为了对DMC数字航摄仪1:20000比例尺摄影的成图精度情况进行研究,在某处选取一个Ⅱ地形测段进行航摄,共30个像对。控制点的布设采取双五点法,基线数16条,运用GPS对控制点进行观测。用VirtuoZo进行内业加密,全数字摄影测量系统进行量测,采用PATBNT光束法软件来平差,加密精度统计如表1。 表1 1:20000比例尺摄影的加密精度统计 从统计的加密精度看,完全符合规范要求。运用JX4数字摄影测量工作站恢复立体模型来测图,之后跟该区域GPSRTK实地量测的72个显著地物点进行精度统计,平面误差是0.167m,高程误差是0.15m。 (二)试验主要成果 1、DMC航空摄影分辨率高,影像清晰,加密自动选点成功率较好,连接差小,碎玉提升加密精度十分有利,且测图地物判读精度高。 2、运用DMC相机进行航空摄影,可放宽其摄影比例尺到传统摄影比例尺的115~ 2倍。 3、可在传统布设方法基础上将控制点的布设降一个地形等级。 4、通过现有设备,完全可完成DMC摄影的成图作业。 二、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 IMU/DGPS辅助航空摄影测量指的是运用装在飞机上的GPS接收机与设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号,通过GPS载波相位测量差分对技术获取航摄仪的位置参数进行定位,应用和航摄仪联系紧密的高精度惯性测量单元(IMU,InertialMeasurementUnit)对航摄仪的姿态参数直接测定,通过联合IMU,DGPS数据后的处理技术获取测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术与方法。 IMU/DGPS辅助航空摄影测量的主要方法有直接定向法与IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 (一)直接定向法 运用高精度差分GPS与惯性测量单元(IMU),获得航空摄影曝光时刻影像的空间方位,通过校正系统误差,获取每张像片的高精度外方位元素。该方法就是直接定向法。 (二)IMU/DGPS辅助空中三角测量方法 把基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素,作为带权观测值参和摄影测量区域网平差,获取精度更高的像片外方位元素成果。该方法称为IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 四、LIDAR激光测高扫描系统 LiDAR(LightLaserDeteetionandRanging),是激光探测及测距系统的简称。用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是结合了激光技术和雷达技术的产物。主要是发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分构成的。发射机是各种形式的激光器;天线是光学望远镜;接收机通过各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外与可见光多元探测器件等。激光雷达用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测和外差探测。 激光自身的测距能力就非常精确,其测距精度可达几厘米,而LIDAR系统的精确度不仅仅取决于激光自身因素,还由激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素所决定。伴随商用GPS和IMU的不断发展,通过LIDAR从移动平台上(如在飞机上)获取高精度的数据已被广泛应用。 LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,从而被接收器接收。接收器准确地对光脉冲从发射到被反射回的传播时间进行测量。由于光脉冲以光速传播,因此接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。因为光速为已知,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向,就可能够对每一个地面光斑的座标X,Y,Z准确进行计算。激光束发射的频率能够从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例来说,一个频率为每秒一万次脉冲的系统,接收器将会在一分钟内记录六十万个点。通常情况下,LIDAR系统的地面光斑间距为2-4m不等。 激光雷达是一种在从红外到紫外光谱段工作的雷达系统,其原理与构造和激光测距仪非常相似。科学家将利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称作连续波激光雷达。激光雷达的作用是可以对目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状进行精确测量,对目标进行探测、识别、分辨和跟踪。在多年的努力之后,科学家们已经研发出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。 结语 我国航空摄影测量技术起步较晚,它用计算机代替“人眼”,在理论和实践中使数字摄影测量得到了快速发展,在三维可视化、GIS数据更新、数学近景摄影测量等方面它将会被应用的更加广泛。其发展使得胶片摄影被数字摄影所取代成为必然趋势,而新型数字航空摄影机的应用必将为航空摄影测量技术带来一次变革,并把我国航空摄影测量技术推向数字航空摄影时代。 航空新技术论文:探索民航空管新技术的应用情况 【文章摘要】 随着国家综合国力的提升,我国航空领域取得重大成就,民航空管新技术在现代高新技术的带领下,逐渐走向成熟;同时民航空管局也在尝试着改变发展模式,提高运行的安全性,以确保经济效益与社会效益的统一。在此民航空管新技术的应用发挥着不可代替的作用。 【关键词】 空管新技术;必要性;发展;问题 1 空管新技术应用的必要性 1.1 运输量逐渐提高为航空事业带来了巨大压力 改革开放以来,我国在航空运输领域有了很大突破,与往年相比,不管是安全性能还是技术层面都有了很大提高,同时我国也成为世界中航空总运输量排名第二的国家。根据最近几年的经济发展情况、以及我国现有的科学技术水平来推测,到二零一五年,我国的机队规模将超过两千六百架,全国的机场总数将增加到大约二百五十个,而每年的飞行次数将达到1143万,与二零一零年相比,将提高一倍。然而由于我国经济发展水平不平衡以及地理环境等因素的影响,我国的大部分机场位于华北、华东、中南以及西南这些地势相对优越的地区,随着技术条件的提高,西部等地质环境恶劣的这些地方,也将会感受到便捷航空带来的好处。正是这些运输需求的增加,对我国航空事业带来很大压力,这对于航空事业来说不仅仅是一次新的挑战,更是一次难得的机遇,因此空管技术的应用在很大程度上,促进了航空事业的快速发展。 1.2 航空运行环境复杂,有待进一步改善 我国的大部分机场,在建设过程中以及航线制定中,会受到当地经济发展水平的影响;一般情况下,机场建设地区是经济较为发达,或者具有非常显著政治地位的城市或地区,或者作为中转站而建设的,在机场运行过程中,会产生一定的放射圈,其中具有非常复杂的电磁波、地形特点等,这会在很大程度上影响到航空运输的安全性,再加上人民群众对航空运输安全性要求的提高,就增加了航空建设的难度。尤其是在西部地区一些机场的运行中,由于其经济发展水平有限、人流量有限,再加上地区环境十分恶劣,就需要在航空运行中,花费大量的财力物力去进行维护和检修工作,不仅仅没有实现经济效益,同时由于传统空管技术的落后,使航空运输的安全性、可靠性大大降低,因此空管新技术的应用就势在必得,也是确保航空运输实现精确性的重要手段。 1.3 是实现航空领域可持续发展的必然要求 伴随着我国经济的快速发展,现在航空领域面对的最大难题之一,就是资源供应不足,将可持续发展作为航空行业的发展宗旨,能够在很大程度上为未来的发展打下基础,具有非常重要的实际意义。针对这个问题,民航空管系统就不得不采取多种方式来提高航天领域的飞行效率,但是其前提条件是要确保飞行安全以及容裕度。我们要在科学统筹规划的基础下,对空域资源进行优化配置,缩短飞行距离、提高飞行准确率,尽可能的达到节能减排的效果,降低飞行成本,以实现经济最大化。 民航空管新技术的应用,需要在效率、服务、安全、容量等方面进行重点提高,这就对新技术的推广提出了更大挑战,同时也表现了提高飞行系统综合能力的迫切性,使新技术应用得到更快速的发展。 2 空管新技术的发展和问题研究 2.1 我国民航空管新技术的发展 我国民航局是在一九九四年成立的,在成立之初就特别重视新技术的研发和使用,并还开设了相应的技术研究部门,在相关法律法规的严格督促下,以及相关政策的支持下,将一系列先进技术投入研究实验中,如卫星导航、自动监视等;2000年,经过一段时间的研究,在我国西部地区建立了世界上第一条投入使用的FANS航路,即L888航路,这一成果为我国航空事业的发展奠定了扎实的基础,到如今,短短的十几年的时间内,在民航局的大力支持下,加强对新技术的研发力度,并成立了一系列科研基地,取得很大的科研成果。但是我们不能忽略在新技术研发应用中,所凸显的问题,要重视我们在实践中,积累的相关经验,并对航空领域的发展做进一步的贡献。现如今 2.2 空管新技术应用中应重点关注的问题 空管系统从构成上来讲,是一个相当复杂的系统,不管是哪一种的新技术,在实际应用中,总会或多或少的对目前的运行产生一定的影响,为了最大程度上确保飞行安全,在新技术投入使用时,要进行一定的测试工作,包括整体评估、工程验证、数据分析以及安全性考察等等,在新技术的应用中,我们需要对以下几点问题进行重点掌握。 首先是就是空管技术的软件功能,在科学技术的快速发展的影响下,空管设备的价值已经由原来的硬件主体转变成软件主体,并且逐渐实现了自动化操作系统;对于软件功能来讲,其主要的特点就是在系统性、兼容性以及验证性上,提出了更高的要求,需要在严格的管理中,提高运行效率,这些特征在间接说明了对新技术及逆行那个测试的必要性。 其次就是在系统验证方面,一项新技术从研发到最后的推广,需要经过一个非常复杂的验证工作,任何一种技术都是需要一定的外界环境或者操作技能来配合完成的,而是在一遍遍的实验中,不断整理相关数据,而明确其是否能够达到可靠、可用的效果,是否能够与我国的飞行条件和外界环境相适应,是否能够实现预期的运行效果。所以在整个测试过程中,我们要对评估、验证等工作进行严格的控制,并在新技术的测试中引进现代化、科学化的管理模式,为新技术的推广奠定基础。 然后就是在新技术应用中的过渡性,从多年工作经验中,我们可以看出,很多新技术的投入使用,都需要进行非常长的一段时期的过渡,在此过程中,要充分考虑到技术应用的可行性,对外界环境进行准确的测量,对技术的成熟度进行精确测定,在多种综合因素的考虑下,制定出长期的发展规划、以及各阶段的发展目标,以确保新技术的顺利使用。 最后就是在空管新技术的掌握上,我们要进行重点把握;纵观整个世界中的民航技术发展情况来看,每个国家之间在技术上都有一定的合作互助,但是国家与国家之间为了进一步保存实力,并不会将一些关键技术进行共享,一些西方发达国家仍旧在技术上保持着绝对优势,对于我国来说,我们要在技术上加大投资力度,将技术研发作为我们航空事业发展的重要内容之一,逐步实现国产化,并要逐渐提高航空管理的有效性。 3 结语 经过一段时间的发展,我国民航空管新技术的研发和应用,取得良好成效,在其中我们对民航空管新技术发展的必要性以及发展概况和要重点关注的问题,进行了简要的概述,希望能够为同行业的研究者提供一定的理论参考。 【作者简介】 于洋,男,出生于1981年5月,籍贯山东省海阳市,就职于济南民航山东空管分局; 靳红志,男,出生于1990年12月,籍贯山东省济宁市,就职于济南民航山东空管分局。 航空新技术论文:3D打印:改变航空工业的制造新技术 引言 英国《经济学人》杂志2012年制作专题论述了当今全球范围内工业领域正在经历的第三次革命,认为这次革命是一种建立在互联网和新材料、新能源相结合的工业革命,它以“制造业数字化”为优秀,并将使全球技术要素和市场要素配置方式发生革命性变化。新材料、新工艺、新机器人、新的网络协同制造服务,生产会更加经济、高效、灵活、精简。3D打印技术作为“第三次工业革命的重要标志”,被认为是推动新一轮工业革命的重要契机,已经引起全世界的广泛关注。3D打印技术作为具有前沿性、先导性的新兴技术,正在使传统生产方式和生产工艺发生深刻变革。3D打印技术将以其革命性的“制造灵活性”和“大幅节省原材料”在制造业掀起一场革命,它最适合应用于多品种、小批量、结构复杂、原材料价值量高的结构制造领域,因此有望在航空制造领域获得广泛应用。 3D打印技术(3D Printing)是快速成型技术(Rapid Prototyping Manufacturing)的一种,也叫做增材制造( Additive Manufacturing)。基本原理是把一个通过设计或者扫描等方式做好的3D模型按照某一坐标轴切成无限多个剖面,然后一层一层打印出来并按原来的位置堆积到一起,形成一个实体的立体模型。3D打印技术使用的方法有很多种,表1给出了美国科技政策研究所对3D打印技术按过程、主要厂商、所用材料和典型市场进行的分类。 国内外3D打印技术及产业发展情况 世界主要国家竞相从战略高度重视发展3D打印 3D打印技术的历史由来已久。1986年,美国3D System公司推出了第一款工业化的“3D打印”设备,1990年开始销售,短短几年中,形成了巨大的市场。近年来,美国以企业和大学及科研机构等半政府半民间的组织为主导力量,明显加大加快了对3D打印技术研发的组织力度。2009年,以美国相关大学为主的“增材制造路线(RAM)研讨会”就未来5~10年的技术发展进行了广泛的讨论,并发表了较有影响的路线图研讨报告。根据这一报告的建议,由爱迪生焊接研究所(EWI)牵头于2010年成立“增材制造共同体AMC(Additive Manufacturing Consortium)”,试图将相关的制造商与供应商同大学与研究机构联结成为一个互动良性促进发展的生态组织,共同解决3D打印技术中还存在着的大量问题。AMC目前已有30余家企业、研究所、大学、军方和政府等机构成员,以金属材料的增材制造技术为主,每季度活动一次。目前,AMC整合EWI及其成员的设备、技术和专业知识,初步构成了一个分布式、网络化的增材制造“国家实验平台中心NTBC(National Test Bed Center)”。AMC和NTBC的使命就是提高3D打印增材制造技术的成熟度,促进相应的产业投资,在全美范围内将这一新兴的制造方式早日转化为主流的制造方式。自2011年起,AMC每年都向其会员增材制造的现状报告。此外,近3年来美国政府、军方及企业还多次组织3D打印技术的有奖挑战大赛,希望以此加速相关技术的发展、应用和普及。 尽管美国在3D打印的整体技术上领先全球,但在基础研究设施、研发组织和政府支持上,欧盟明显领先。首先,欧盟在政府研发方面的投入要大于美国(不计不公开的国防军事投入),著名的大型合作项目包括英国的增材制造创新中心、欧盟第六框架项目大航空航天组件快速生产Rapolac(Rapid Production of Large Aerospace Components),全程专注航空航天的SMD(Shaped Metal Deposition)技术等。其次,欧洲工业界也主动组织形成3D打印产业群,开发增材制造的市场。一度形成原始创新技术源于美国,但其后的研发和应用及商业化却是由欧盟等国家完成的局面。此外其他一些国家也都竞相从国家战略高度重视发展增材制造业,澳大利亚近期制定了金属堆积制造路线,南非正在扶持基于激光的大型堆积制造机器的开发,日本也在着力推动堆积制造技术的推广应用。 3D打印行业处于迅速兼并与整合过程中,专利成为竞争的重要武器 2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元。目前,快速成型技术的市场应用份额如图1所示,其中航空航天约占8%。目前,全球有两家3D打印机制造巨头,分别为3D System 和Stratasys,均在美国上市,2011年营业收入分别为2.3亿美元和1.6亿美元。3D Systems公司自2009以来已连续收购了25家公司,并于2011年11月收购了3D打印技术的最早发明者和最初专利拥有者Z Corporation公司之后,一举奠定了在3D打印领域的龙头地位。Stratasys公司继2011年5月收购Solidscape公司之后,又于2012年4月与以色列著名3D打印系统提供商Objet宣布合并。当前,国际3D打印行业正处于迅速兼并与整合过程中,行业巨头正在加速崛起。 3D打印行业巨头积极展开收购行动,在扩大公司规模的同时也吸收了大量的相关专利,并以此专利优势,在专利上限制对手的发展。目前全球拥有3D打印专利前5名的公司见图2、表2。 从2005年开始,3D Systems利用自己的专利优势成功狙击了纳博特斯克的7项专利申请。2012年底,3D Systems又控告Formlabs公司推出的初级3D打印机涉嫌侵犯其专利技术。 我国3D打印的技术水平基本与国际同步,但在产业化方面严重落后 20世纪90年代初,我国开始推进增材制造设备,即3D打印机的研发,在快速成型技术方面取得了长足进展。我国的华中科技大学、清华大学、西安交通大学、北京隆源公司、中航重机激光和南京航空航天大学等单位,于上世纪90 年代初率先开发快速成型设备,以及进行相关技术的研究、开发、推广和应用。其中,清华大学成功开发了无木模铸造工艺 (Patternless Casting Manufacturing),即采用逐点喷洒粘结剂和催化剂的方法来实现铸造沙粒间的粘结。华中科技大学研发出世界最大激光快速制造装备,使得我国在快速制造领域达到世界领先水平。西安交通大学研制出了激光快速成型设备LPS、SPS 系列成型机,并成功推向国内外市场。在国家科技部领导和组织下先后成立了近10家旨在推广应用快速成型技术的“快速原型制造技术生产力促进中心”,863/CIMS 主题专家组还将快速成形技术纳入目标产品发展项目。可以说我国在典型的快速成形设备、软件、材料等方面的研究和产业化方面获得了重大进展,我国快速成形技术的研究工作基本与国际同步。但在快速成形技术新设备研发和应用方面我国则落后于国外。国外快速成形技术在航空领域有超过8%的应用量,而我国在这方面的应用量则非常低。据估计,3D打印设备在我国企业级装机量在400台左右,2010年以来年增速均为70%左右,市场规模超过1亿元。 3D打印技术在航空领域的应用情况 欧美已将3D打印技术视为提升航空航天领域水平的关键支撑技术之一。3D打印技术在航空领域的应用主要集中在3类:1)外形验证,整机和零部件外形评估和测试、验证;2) 直接产品制造,例如无人机的机翼、云台、油箱、保护罩等,美国一些大飞机中也有多个零部件采用3D打印直接制造;3) 精密熔模铸造的原型制造,采用精密浇铸工艺来制作部件前的原型等。 国外应用情况 波音公司已经利用3D打印技术制造了大约300种不同的飞机零部件,包括将冷空气导入电子设备的形状复杂导管。目前波音公司和霍尼韦尔正在研究利用3D打印技术打印出机翼等更大型的产品。 空客在A380客舱里使用3D打印的行李架,“台风”战斗机中也使用了3D打印的空调系统。空客公司最近提出“透明飞机概念”计划,制定了一张“路线图”,从打印飞机的小部件开始,一步一步发展,最终在2050年左右用3D打印机打印出整架飞机。“概念飞机”本身有许多令人眼花缭乱的复杂系统,比如仿生的弯曲机身,能让乘客看到周围蓝天白云的透明机壳等,传统制造手段难以使用,3D打印或许是一条捷径。 GE航空2012年11月20日收购了一家名为Morris Technologies的3D打印企业,计划利用后者3D打印技术打印LEAP发动机组件。GE把这次收购看作是对新制造技术的投资,认为具备处理新兴材料与复杂设计的工艺制造开发能力,对GE的未来至关重要。 美国空军对3D打印也报以厚望,近日与3D Systems签约,投资29.5亿美元用于其开发打印F-35战机部件和其他武器系统的3D打印系统。 国内应用情况 中航重机激光技术团队早在2000年前后,就已经开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发。目前,中航重机激光产品已经应用于我国多款新型飞机上,并起到关键作用。除了军用飞机,中航重机激光还在开拓世界最先进四代航空发动机最优秀技术之一——整体叶盘应用市场,以及大型水面水下舰艇市场。 北航同我国主要飞机设计研究所等单位“产学研”紧密合作,瞄准大型飞机、航空发动机等国家重大战略需求,历经17年研究在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺、成套装备和应用关键技术,并已在飞机大型构件生产中研发出五代、10余型装备系统,已经受近十年的工程实际应用考验,使我国成为迄今世界上唯一掌握大型整体钛合金关键构件激光成形技术并成功实现装机工程应用的国家。2013年1月18日,王华明联合研发团队凭“3D激光快速成型技术”获国家技术发明一等奖。3D打印对生产方式的变革 相比较传统制造业,3D打印在制造模式、流程、供应链等方面发生巨大变化。1)定制成为新标准。制造模式上,过去是生产线规模化生产,今后则可能更多的是数字化、个性化、分散化的定制生产,不再需要库存大量零部件,也不需要大量生产。2)缩短上市时间。3D打印无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期。3)更优越的产品性能。3D打印的产品是自然无缝连接,结构之间的稳固性和连接强度要高于焊接等传统方法。4)开放式的产品设计。3D打印产品设计者与消费者之间可以通过互动改进产品,这个互动是双向的,消费者也可以自己设计产品。5)改变离岸经济模式。3D打印对产品供应链有重大影响,选择生产地时,劳动力成本不再那么重要,而是考虑如何接近消费者,传统过程的供应链就变得短了,使得传统的离岸经济模式得以改变。 3D打印产业的未来发展前景 对于3D打印未来的发展前景,业界普遍看好。作为全国工业的主管部门,工信部准备组织研究制订3D打印技术路线图、中长期发展战略,推动完善3D打印技术规范和标准制定,研究制定支持3D打印产业发展的专项财税政策。据报道科技部的3D打印相关战略规划也正在研究制定中,近期即将公布。高德纳( Gartner )公司2012年的新兴技术炒作周期报告判断:3D打印技术目前正在进入概念炒作的高峰阶段,在5~10年的时间内将迎来发展高峰(见图3)。 据Wohlers Associates报告分析,全球3D打印产业产值在1988~2010年间保持着26.2%的年均增速。2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元,到2016年产业总产值将达到31亿美元,2020年将达到52亿美元,其中零部件制造将占80%。而对于快速成型应用领域,则市场更为广阔。2012年,全世界快速成型制造的产值估计为230亿美元,2015年产值将会达到350亿美元。 不过3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间,目前仍面临着一些瓶颈和挑战:一是成本方面,现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵,给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面,目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物,选择的局限性较大,成型品的物理特性较差,而且安全方面也存在一定隐患。三是精度、速度和效率方面,目前3D打印成品的精度还不尽如人意,打印效率还远不适应大规模生产的需求,而且受打印机工作原理的限制,打印精度与速度之间存在严重冲突。四是产业环境方面,3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散,制造业面对的盗版风险大增,现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。 3D打印技术未来发展的主要趋势 随着智能制造的进一步发展成熟,新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域,3D打印技术也将被推向更高的层面。未来,3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。 提升3D打印的速度、效率和精度,开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法,提高成品的表面质量、力学和物理性能,以实现直接面向产品的制造;开发更为多样的3D打印材料,如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等,特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点;3D打印机的体积小型化、桌面化,成本更低廉,操作更简便,更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求;软件集成化,实现CAD/CAPP/RP的一体化,使设计软件和生产控制软件能够无缝对接,实现设计者直接联网控制的远程在线制造。 航空制造业整合3D打印技术的建议 我国是制造业大国,3D打印技术对中国诸多企业将是颠覆性的变革。我国航空制造业必须未雨绸缪,积极为迎接此技术革命做好准备。 (1)推进“产学研用”结合,拓展应用领域,延伸产业链,提高产业化程度。 (2)改变产品,如研发现有产品的数字版及3D打印所需相应的硬软件。 (3)改变制造过程和方法,将现有制造系统智能化自动化,引入3D制造系统,形成复合体系。增材制造和减材制造相辅相成,复合制造体系在今后将成为主流。 (4)改变商业模式。这一次新工业革命要求完全不同的价值获取与盈利模式,及相关的流程设计,资源配置和组织机构的形式。 (5)提前专利布局,在发展初期就要将目光放长远,不能满足于现有已经被国外企业掌握的优秀技术,而是要更多的走自己的专利之路,努力发展创新技术,抢占技术先机,积极进行合理的专利布局,包括国际市场专利布局,同时摆脱对国外3D打印耗材的依赖,避免陷入不必要的专利泥潭,争取在未来的市场竞争中占据有利地位。 (5)GE收购3D打印企业,某种程度上给航空企业提供了借鉴:通过一些资本化运作手段,兼并收购一些具有优秀技术的3D打印企业,以优秀制造能力为重点,打造航空企业自身的价值元宝曲线,或许是在这次工业革命中实现快速赶超的有效途径。 (作者单位系中国航空工业发展研究中心) 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机燃烧室新技术 航空燃气涡轮发动机燃烧室的功能是将燃料的化学能通过燃烧转化为热能。在航空燃气涡轮发动机上燃烧室分为主燃烧室和加力燃烧室,主燃烧室是发动机优秀机的三大高压部件之一,加力燃烧室主要用在战斗机发动机上以短时间增加发动机推力,使飞机加速,在除战斗机以外的其他飞机发动机上一般不设加力燃烧室。主燃烧室将燃料燃烧后形成的高温高压燃气驱动涡轮做功带动压缩部件,除去带动压缩部件所消耗的功之外,剩余的高温高压燃气的能量通过喷管排气产生推进力推动飞机前进,或通过动力涡轮带动螺旋桨、桨扇、旋翼产生拉力及升力。发动机吸入的空气中的氧气在主燃烧室燃烧过程中并未全部消耗,因此在涡轮后可以设置加力燃烧室,再次喷入燃料燃烧加热燃气,进一步提高燃气能量以增加发动机的推力,主燃烧室和加力燃烧室在发动机上的位置见图1。 随着航空发动机技术的发展,发动机的工作压力和涡轮前温度越来越高,燃烧室的工作条件和技术指标要求越来越苛刻,突出的技术矛盾是在燃烧室负荷越来高的情况下,满足高的燃烧性能和轻的重量要求,在传统燃烧技术基础上必须采用新的原理和技术方案以提高发动机总体性能指标。 主燃烧室新技术 航空燃气轮机主燃烧室的传统结构形式可分为单管燃烧室、环管燃烧室、环形燃烧室,这基本与航空燃气轮机的发展历程相对应。早期的燃烧室多为单管燃烧室,后来发展为环管燃烧室,上世纪60年代,环形燃烧室出现并成为燃气涡轮发动机的必然选择,随着燃烧技术的发展,短环形燃烧室是目前普遍采用的方案(图2)。在采用离心式压气机的燃气轮机中为了缩短轴距并利用离心压气机径向尺寸较大的特点,发展了环形回流燃烧室或环形折流燃烧室。 现代高性能发动机对主燃烧室提出了越来越高的要求,对于军用发动机主燃烧室而言,要求其具有更高的温升工作能力和更宽的工作范围;而民用发动机对燃烧室污染排放指标提出了极为苛刻的要求,以满足发动机适航取证。因此主燃烧室主要朝两个方向发展:高性能军用发动机使用的高温升燃烧室及民用发动机需要的低排放燃烧室;为应对上述挑战,提出了以下燃烧室新技术方案。 旋流器阵列多点喷射燃烧室(图3)。此类燃烧室是将常规燃烧室头部的旋流器和喷嘴的尺寸缩小,在传统燃烧室单个头部大小的空间内布置多个喷射点,每个喷射点的燃料和空气快速均匀的混合,每个喷射点有自己的回流区和燃烧区,燃烧时有多个火焰,由于每个喷射点的回流区长度短,燃烧驻留时间短,在降低污染物的生成方面有很大的潜力。同时该类型燃烧室由于有多个喷射点的存在,可以将喷射区域进行分区燃烧,兼顾燃烧室在低工况下的稳定工作及高工况下的高效燃烧,适合于工作范围宽广的高温升燃烧室;还可以对喷射点进行控制,具有温度场主动调节能力,能够满足高性能军用发动机高品质燃烧室出口温度场的需求。 驻涡燃烧室(图4)。驻涡燃烧室是一种采用独立凹腔进行稳焰的燃烧室,其原理是由超声速燃烧的背风台阶稳定火焰原理演变而来,最早在美国的IHPTET计划中提出。驻涡燃烧室由产生值班火焰的凹腔结构和钝体稳焰主燃区组成,其主要特点是可以实现分区分级燃烧,发动机在点火、慢车等小工况状态时,燃烧室只驻涡区工作,保证了燃烧室低工况稳定性;而在起飞等大功率状态下燃烧室驻涡区和主燃区同时工作,保证高工况下的高效燃烧性能;驻涡燃烧室其点火器位于驻涡区内,不易被吹熄,点火性能相对其他燃烧室更加优越。由于实现分级燃烧,能够有效控制氮氧化物等污染排放物的生成。美国GE公司在驻涡燃烧室研究方面处于领先地位,通过多年的研究已经发展了四代驻涡燃烧室,并开展了相关的试验,GE公司在2007年完成了全环形驻涡燃烧室设计和试验验证,拟应用在高推重比发动机上。 涡轮级间燃烧室及超紧凑燃烧室。涡轮内燃烧最初的目的是采用涡轮内燃烧取代主燃烧室建立定温循环, 定温循环的效率比常规燃烧室的定压循环高30%~40%,但定温循环超出了常规发动机的设计参数与运行参数,只能用于理论研究。在本世纪初,由Sirignano等人提出了在高低压涡轮之间的补燃燃烧形式,在此方案的基础上发展了涡轮级间燃烧室(Inter-stage Turbine Burner,ITB)及超紧凑燃烧室(Ultra-Compact Combustor,UCC)。 涡轮级间燃烧室(图5)是在高低压涡轮之间再布置一个小型燃烧室,由于有涡轮级间燃烧室的存在,可以拓展压气机总增压比的设计范围,适当降低涡轮前温度提高涡轮寿命,实现高飞行马赫数下发动机推力更大耗油率更低的目标。涡轮级间燃烧室由于受到结构布局的影响,需要在较小的空间内完成稳焰、燃烧等过程,所以一般采用驻涡凹腔稳焰燃烧的方案。 超紧凑燃烧室(图6)是涡轮间燃烧室的进一步提高和发展,其基本原理是将燃烧室与高、低压涡轮导叶整合,实现在涡轮导叶内燃烧,实现近似等温燃烧循环,提高发动机的热效率,此方案对发动机性能参数及结构的改变较多。超紧凑燃烧室是目前几种先进燃烧技术如:凹腔稳焰、多点喷射组织燃烧,周向燃烧、旋流燃烧、补气射流、驻涡燃烧等技术的综合应用的集成。 美国空军研究实验室针对超紧凑燃烧室开展了四个阶段的研究。阶段一:以替代主燃烧室为目标的研究;阶段二、阶段三:以替代涡轮级间燃烧室为目标的研究工作;阶段四:以实现涡轮内燃烧替代加力燃烧室为目标的研究工作,最终实施定温循环燃烧。超紧凑燃烧技术目前已经在涡轮间燃烧上进行了试验验证(图7),其贫油熄火油气比只有目前系统的25%~50%,同时在应用时可以和涡轮叶片整合一体,实现涡轮内燃烧构想,并且已经开始实施,更设想用以取代主燃烧室,实施定温循环,实现高效率动力输出,并且作为下一代燃烧室技术,减小发动机重量和尺寸。 低排放燃烧技术。其中包括:贫油预混预蒸发燃烧技术;富油燃烧技术。 贫油预混预蒸发燃烧技术燃烧室的污染排放物包括:一氧化碳(CO)、未燃碳氢(UHC)、氮氧化物(NOx)和冒烟等4种燃烧产物,目前除氮氧化物以外,其他排放物指标已相当低,低排放技术的重点是进一步降低氮氧化物的排放,直接的措施是缩短燃料的燃烧时间,降低燃烧区的燃烧温度。贫油预混预蒸发燃烧室是通过在燃烧区加入大量空气,并使燃油和空气预先混合并完成部分蒸发再进行燃烧,相对于传统的旋流扩散燃烧,燃烧均匀,燃烧温度低,因此燃烧产物中的污染排放特别是氮氧化物(NOx)显著降低,贫油预混预蒸发燃烧技术有很多种方案,目前取得成功的是GE公司研制的双环预混旋流(TAPS)燃烧技术(图8),燃烧室结合了分级分区燃烧和贫油预混燃烧的思想。由值班级(预燃级)和主燃级组成。值班级为扩散火焰模式,保证发动机启动点火可靠和较为宽广的燃烧边界;主燃级为贫油预混燃烧模式,主要工作于大工况,以减少NOx的生成。 目前,TAPS燃烧室已发展了三代,分别为TAPS1、TAPS2和TAPS3。TAPS1技术目标是要比传统富油头部设计的燃烧室或CAEP2标准降低NOx排放50%,成功用于GEnx发动机上;TAPS2的目标是在TAPS1的基础上再降50%,主要是针对总增压比大于40的发动机,比CAEP2标准NOx排放降低70%,首先用于我国大飞机C919的启动发动机LEAP-X上;TAPS3目标是比CAEP/6降低NOx排放75%,比CAEP/2降低85%。 富油燃烧技术。富油燃烧的基本特点是主燃区空气量低于燃料完全燃烧所需空气量,当燃烧区为富油燃烧时,因燃烧不完全,燃气温度较低,NOx生成量也较低,但是经过富油燃烧后,有大部分燃油未燃烧完全,随着燃气向下游流动,必定要在化学恰当比附近燃烧,此时,燃气温度很高,是NOx大量产生的区域,为了跳过该区域,通过在富油燃烧区末端加入大量空气瞬时降低燃气温度,此后未完全燃烧的可燃成分在贫油状态继续燃烧,从而整个燃烧过程的温度降低。典型的富油燃烧技术是PW公司研制的富油燃烧-快速淬熄-贫油燃烧(RQL,图9)技术。PW公司将RQL燃烧技术用在V2500发动机扇形试验段上试验,其结果比当时的排放标准低50%。之后,PW公司进行一系列的低排放燃烧室的研发,他的低排放燃烧室称为TALON燃烧室,分别发展了TALONⅠ、TALONⅡ和TALONⅩ等一系列低排放燃烧室,已在PW4084、PW6000、PW8000等发动机上成功应用。 加力燃烧室新技术 战斗机在起飞、爬升、规避导弹或机型作战机动飞行等状态需要更大的推力以实现短时间加速飞行,发动机使用加力是短时间内增加推力的最好办法。加力燃烧室是实现发动机加力的部件,它能保持发动机最大转速和涡轮前燃气温度不变的情况下,将燃油喷入气流中让剩余氧气再次燃烧,产生额外推力。现在军用涡扇发动机加力燃烧室(图10),大都采用V型稳定器来稳定火焰,这种加力燃烧室通过气流在钝体后形成的尾迹旋涡和回流区产生一个油气混合均匀的低速区,从而具备了火焰稳定的必备条件。 现代高推重比航空发动机加力燃烧室工作条件越来越恶劣,性能要求更高,主要特征表现在内涵进口温度更高、氧含量降低的情况下,进一步提高加力温度和燃烧效率,降低流体阻力,缩短长度,加力重量超轻。传统发动机加力燃烧室很难实现上述要求,未来加力燃烧室的发展必然将某些部件进行一体化设计,变得更加紧凑,以减少长度和降低重量,提高发动机推重比。涡轮后框架一体化加力燃烧室、旋流加力燃烧室、外涵加力燃烧室是目前研究的重要方案。 涡轮后框架一体化加力燃烧室。 涡轮后框架一体化加力燃烧室的主要特征是取消传统加力燃烧室的混合扩压器,将喷油杆和钝体稳定器整合到涡轮后支撑框架的支板上,形成超级紧凑的一体化结构,加力燃油从支板内的喷嘴孔喷入并进入支板后形成的回流区内稳定燃烧,涡轮后框架一体化加力燃烧室与传统加力燃烧室对比如图11所示。这种加力燃烧室的设计关键在于:合理的安排燃油喷射,既保证加力燃油浓度分布与氧浓度分布主动匹配,又避免燃油的自燃与结焦,还能保证燃油在支板后的回流区内形成稳定燃烧点火源,同时保证加力燃烧室较低的流阻损失;一体化加力燃烧室方案能适用于更高的加力热负荷,具有更简单的结构以及更高的喷杆和稳定器工作可靠性,在高推重比发动机研制中得到了深入广泛的研究。采用涡轮后框架一体化加力燃烧室的典型代表为美国PW公司研制的F119发动机,其推重比在10左右。 旋流加力燃烧室。旋流加力燃烧室是采用类似主燃烧室的旋流燃烧原理组织燃烧,以涡轮后承力框架作为旋流加力的叶片,燃油喷杆内置在叶片内,形成旋流器的流场结构,取消了喷油杆和钝体稳定器。该方案可大幅度强化油气混合,提高燃烧强度和燃烧稳定性,缩短燃烧段长度,降低尾喷流火焰辐射强度,从而缩短加力燃烧室的长度、减轻重量,提高发动机隐身性能,但旋流加力燃烧室出口气流存在较大的余旋,会引起发动机推力损失。 外涵加力燃烧室。 常规加力燃烧室是采用内外涵燃气和空气混合后再点火燃烧,外涵加力燃烧室是直接在外涵道贫油组织燃烧。与传统方案相比,外涵加力燃烧室结构尺寸更紧凑,有利于发动机减重设计;外涵空气含氧量高,有利于组织燃烧,但由于进气温度和压力较低,燃油蒸发困难,不利于油气混合,影响点火性能和燃烧效率。外涵加力燃烧室工作与常规加力燃烧室组织燃烧方式基本相同,采用喷油杆喷油与空气混合,钝体稳定器稳定火焰,原理图如图12所示。 外涵加力技术主要应用在两个方面:垂直/短距起降(STOVL)发动机技术和变循环发动机(VCE)技术。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机优秀机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。PW公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR优秀机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119优秀机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡技术,验证了涡重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(罗罗公司参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平1500℃以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10℃。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机优秀机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。P W公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR优秀机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119优秀机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡技术,验证了涡重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(RR参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平150度以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10°C。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:浅谈新技术下的航空维修人员培训 【摘要】随着新技术的发展,制造水平的提高,复合材料的大量使用,以及自动化检测技术和计算机技术的使用等对于航空维修人员有了更高的要求,而设备的更新、新装备的操作难度、技术含量等问题,对航空维修人员提出了新的要求。 【关键词】航空维修;人员培训 随着INTERNET和数字化技术的发展,自动化检测技术,计算机技术,复合材料等新技术的大量应用,大大加快了飞机设计、制造和服务的速度。航空公司的飞机一旦发生故障和失效问题,不仅会增加企业维修成本,而且会严重影响企业的生产效率,使企业蒙受巨大损失。但由于飞机故障的不可预知性,航空公司无法预先制定完美的维修和航班计划。为了提高服务效率和质量,提高航空产品的竞争力,在这种情形下维修方式已由传统模式下民航飞机维修,发展为数字化的维修,这种数字化维修方式对航空维修人员提出了新的要求。 一、飞机维修新技术 1.维护手册的数字化 2.维修信息系统与飞机系统的数字化、智能化对接 目前,新一代的飞机都已经能够实现由空中向地面传送飞机参数、故障和维护信息。这种技术就是目前为人们所熟知的远程传递技术,即应用飞机的通讯寻址和报告系统(ACARS)实时下载飞机系统故障(CFD)和飞机性能参数(DFD)报文,把它们传递到地面信息站点上。然后这些飞机的信息先经过分析、过滤和处理,形成与维修信息系统格式一致,可以相互交联对话的数据,再由维修信息系统进行分析、评价、处理用以形成维修决策,生成维修方案。同时自动生成维修调度报告送达各个相关部门,在飞机落地前就可做好维护准备。这样可以大幅度减少飞机维修停场时间,降低飞机航班延误率,减少维修费用开支,提高维修效率和飞机运营周转率。 3.智能化维护系统(IMS) 二、国内外航空维修队伍分析 1.我国航空维修人员存在以下问题 ①维修人才综合素质需进一步提高:飞机维修人员队伍尚待成熟,缺乏技术带头人和技术骨干。 ②飞机维修人员队伍维修类别结构失调:据统计2009年5年以下维修人员占人数的54%,小龄化现象造成维修经验严重不足,不能进行深度维修等工作,深度维修人才严重不足。 ③维修人员队伍管理存在的问题:飞机维修人才储备不足,飞机维修人员的培训不够,机务人员待遇低,人才流失严重。 2.国际航空维修人员存在以下问题 在西方国家,加入飞机维修队伍的年轻人的数量比离开的要少。此外,一些高技能和有经验的人员离开航空到其他行业寻找高薪职位;在世界各地均存在飞机维修工程师、技术员和机械师短缺的问题;航空运输业是工作人员的工作时间不利于社交。飞机工程师可能会突然转行到金融或者IT 行业。 三、新技术新形势维修人员要求 由上可以看出,国内外维修市场新技术都对我国航空维修人员的培训,在数量和质量上都提出了较高的要求。这些发展和变化都在要求航空维修人员的培训将由人员密集型向技术密集型转化,由常规经验维修向高技术科学维修转化。尤其是空客A380大面积使用复合材料,对复合材料的维修人员有了较大的需求。 因此,新的工程与维修课程应包括更多的结构和复合材料的培训。对计算机、网络等有了很高的要求。多数新的技术人员都将是IT实用专家,易于了解新的航电设备。机务维修领域的变革决定了机务人才培养的方向将向着:工程化、系统化、综合化、 信息化、集成化、国际化方向发展。新技术新形势对航空维修人员的培训提出以下要求: 1.多学科开展,由基本的结构课程为主,发展集结构、计算机、网络、电子于一体的多学科教学。 2.增强与MRO间的交流,及时与先进技术接轨,倾听企业对维修人员的要求,与企业合作办学,学习最新的维修方法。 3.加强国际国内院校之间的交流合作,做到与世界同步,学习最新的世界维修方法。 4.开设专门的复合材料修理培训课,以适应市场的需要。 5.引进虚拟维修训练系统,可以及时更新维修信息并缩短人员的培训时间,降低耗材成本。 6.加强学生自学能力的培养,以满足工作后的再学习;加强动手实际工程能力及自信心的培养。 7.培养严谨独立的工作作风和较好的团队沟通协作能力。 航空新技术论文:中苏《国防新技术协定》转让的航空技术探微 [摘要]中苏《国防新技术协定》中规定苏联向中国转让米格-19歼击机和图-16轰炸机,就其技术水平来说,两者都是苏联当时最新装备或最新型号之一。苏联向中国转让新技术最基本的原因是为巩固其国内与国际政治地位并寻求中国的支持。除此之外,苏联的导弹威慑观使其认为图-16作为轰炸机已无实际意义,歼击机也将被导弹所取代,因而同意进行转让;在转让最新装备的同时,苏联在科学研究上对中国严格保密,以便限制中国超越苏联;航空技术转让的主动权完全掌握在苏联手中,重要的技术资料、特殊材料、特殊部件设备都可以成为限制中国发展、控制技术转让进程的手段。 [关键词]航空技术转让 飞机 中苏《国防新技术协定》 1957年10月15日,中苏签订了《中华人民共和国政府和苏维埃社会主义共和国联盟政府关于生产新式武器和军事技术装备以及在中国建立综合性原子工业的协定》,简称《10月15日协定》或中苏《国防新技术协定》。目前,学术界对中苏《国防新技术协定》的关注集中于原子弹或导弹部分的技术转让,鲜有关于转让航空技术的内容。本文将综合各种史料,厘清中苏《国防新技术协定》中航空技术转让的内容、执行过程中实际转让的飞机型号以及在当时的技术水平,进而分析苏联转让的原因。 一、转让飞机的具体型号与内容 《当代中国的航空工业》明确指出:“议定转让制造权的航空产品有米格-19歼击机、图-16轰炸机和四种战术导弹。” 由于米格-19有多种改型,按规定转让给中国仿制的具体型号是什么呢?《沈阳市志-军事工业》称:徐昌裕、112厂设计室主任徐舜寿等人随中国工业代表团谈判购买米格19埃斯(米格-19C)、米格19坡(米格-19л)和米格19坡埃母(米格-19лM)飞机,并选定米格19坡(米格-19л),于10月15日签订购买全套技术资料和样品的协议。由此可以确定转让仿制的歼击机型号是米格-19л。 《当代中国空军》记载:20世纪50年代,中国空军装备的歼击机有米格-19C、米格-19л。1959年4月,沈阳飞机制造厂仿制米格-19л成功,未正式生产。根据空军需要,转而仿制米格-19C,1963年12月仿制成功,命名为歼-6。不过,中国最后大规模仿制的是米格-19C而非协定中规定的米格-19л。这是因为1958年7月,中国空军在进驻福建前线通过与台湾当局空军的实战检验后,认为米格-19л机动性差,提出需要大量灵活机动的前线歼击机(即米格-19C)。但当时中国并没有就c型飞机向苏联订货。于是从1958年12月起,112厂在米格-19л的基础上进行改型设计,综合米格-19C和米格-19л的特点,利用米格-19л的后半部,并对米格-19c的机头稍作改进以提高机动性,自行设计了一个新型号,命名为东风-102。1959年2月投入试制,9月30日首次试飞。但后来由于东风-102质量不过关,于1960年停产整顿。从1961年起,重新选择原样仿制苏联米格-19c,1963年,飞机仿制成功,即后来有大量改型的歼-6。 事实上,转让图一16的时间比中苏《国防新技术协定》规定的时间有所提前。1958年9月16日,赫鲁晓夫在雅尔塔接见中国驻苏大使刘晓,主动提出苏联可派一批带有导弹的图一16轰炸机到中国,由苏联飞行员驾驶,以便为炮击金门时提供打击力量。10月12日,拒绝了此建议,但同时表示:中国决定提前制造图-16。10月,就提前试制图-16问题致电赫鲁晓夫。随即派张连奎、王西萍、陆纲等赴苏进行具体谈判。张连奎、王西萍、陆纲等23人于11月赴苏,主要落实各项技术资料和物资供应安排,经过谈判,苏方同意加班生产,备齐物资和资料,及时发货。1959年4月,中苏签订补充协议,苏方承诺1960年上半年供应中国20架份飞机本体、40台份P-3M发动机、96项仪表等机载成品及相应毛坯材料。 因此,根据中苏《国防新技术协定》的规定,苏联向中国转让的飞机型号是米格一19歼击机和图一16轰炸机,包括提供样机、零部件、图纸资料以及指导仿制的苏联专家。 二、转让飞机机型的技术性能 苏联方面普遍认为,对中国国防新技术的转让是毫无保留的,赫鲁晓夫甚至声称:“我们给了他们坦克、大炮、火箭、飞机、海军武器和陆军武器。事实上,我们的整个国防工业都是向他们敞开的。”而中方资料则通常指出,苏联转让的飞机大都是落后的型号。那么,苏联转让的航空技术水平究竟如何? 关于米格-19的技术性能 就当时而言,一般认为是很先进的:“以爬升快,加速性和机动性好,能全天候超音速作战、火力强和易于操纵等优势装备于苏联空军部队……米格一19为一件成功的设计”;“米格-19的机动性能极其出色”;“米格-19是前苏联研制的一种轻型超音速歼击机……主要用于空战,争夺制空权,也可实施对地攻击”。 苏联于1951年开始研制米格-19,1953年首次试飞,1955年开始装备部队。这是世界上第一种进入批量生产的超音速战斗机。1956年,米格-19首次公开亮相,由于其在爬升率、加速性、机动性、操纵性等方面的良好性能,先后有多种改型:c型(昼间型)、CФ型(高空型)、п型(加装雷达的全天候型)、YIM型(发射导弹的全天候型),1961年停产。米格-19C没有雷达,于1956年投产、服役,中国大量仿制并在此基础上进行多种改型。苏联向中国转让的米格-19п于1955年投产并装备部队,加装了雷达;而米格-19пM则由米格-19п改来,从携带火炮改为可发射导弹,由于采用了米格-17пM上的RP-2U雷达和APU-4导弹发射轨等成熟技术,该型很快于1957年底生产。 由于米格-19п与米格-19пM都装备了雷达,但这两种雷达都存在不少问题,有时甚至因雷达故障使战机无法升空,而且加装雷达的米格-19п机动性较差。通过实战检验后,中国最后选择了不能发射导弹、没有雷达的米格-19C,并在此基础上做了大量改型。在实战中,歼-6表现良好,曾击落多架美制RF-101,并以负速度差击落过RF-104,还创造过平流层击落战机(无人高空侦察机BQM-147G)的世界纪录。
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1引言 教育是社会发展的产物,也是促进社会进步的重要工具[1]。近年来,在我国大类人才培养模式成为了一个新的热点。所谓大类招生培养模式是指高校将相近专业,按照相近的学科属性进行一个专业大类培养[2]。同时大类培养模式在招生时具有较强的优势:招生专业数量大大减少,相对应的是招生专业的名额增加了,考生的第一志愿录取率也将增大[3]。尽管这项改革尚处于探索和推广阶段,它的优秀旨趣、培养模式机制及支撑体系等问题还有待深化和完善,但这并不影响它的受追捧程度[4]。大类招生培养是市场经济体制下人才培养的需要,它已经成为高校教育教学改革的一种趋势。实行大类招生培养,使学生入校后有更多选择专业的机会,同时也能满足学生不同个体发展以及不同社会人才多样化及综合化发展的需要[5]。为满足社会对学生综合能力的需求,按大类招生、大类培养,由此真正培养具有知识面广、综合能力强的高级技术人才的大类培养模式已逐渐成为高校招生及人才培养模式改革的重要方向。目前国内知名高校都积极探索大类培养方式,并得到了推广实践,取得了满意效果,主要包括中国科学技术大学、同济大学、浙江大学、中国人民大学等。例如,浙江大学从2005年开始,首先在3个学院率先开展大类培养试点,到2006年,大部分学院基本实现了大类招生及大类培养迈出了巨大的一步[6]。 2面向汽车产业链大类培养体系构建 2.1襄阳汽车产业链背景 襄阳市位于武襄十汽车工业走廊中心,汽车产业是襄阳的龙头产业。襄阳形成了以汽车设计、制造、研发等产业为主体,以东风汽车股份公司、湖北新火炬轴承股份有限公司、骆驼蓄电池公司、襄阳轴承股份有限公司、东风旅行车公司、南车电机、京远新能源科技为龙头,200多家汽车零部件企业为配套的完整产业体系,拥有汽车整车及零部件在内的完整产业链。在整车领域,涵盖乘用车、商用车、专用车、新能源汽车等多个品种,产品包括中高端轿车和SUV、豪华乘用车、高端轻客、全系列轻型载货车、交叉型乘用车、纯电动公交车、纯电动环卫车、混合动力公交车(包括油电、气电、超级电容等)、纯电动移动警务平台、纯电动物流车、纯电动校车、多种类型的专用车等。 2.2大类培养目标 大类培养模式最重要的目的是在宽厚的知识基础上,培养学生的综合能力,同时在学科背景下在专业细分的不同方向中使学生形成自己特定领域的“个性”专业[7],使学生能够在兴趣、个性、潜能发掘的前提下,自主选择专业,深化专业学习。 2.3大类体系 2.3.1通识教育模块 通识教育是大学教育的理念和灵魂,湖北文理学院通识教育模块是高等教育人才培养的一个重要组成部分,目的在于培养学生具有健全人格,注重培养学生的人文情怀及创新精神,并为后续的专业学习和职业规划打下良好基础。通识教育模块包括通识教育必修课程和通识教育选修课程共51个学分。通识教育必修课程占43个学分,包括军事理论和训练、思想品德修养、军事理论和训练、法律基础,思想、马克思主义基本原理、形势与政策、大学体育、大学英语、计算机基础等。选修课程占8个学分,包括经济学、法学、理学、管理学等。 2.3.2专业教育模块 如果说通识教育模块在我国不同高校人才培养模式中大致相同,那么专业教育模块在不同高校即使是相同的专业,差别也是非常大的,通识教育与专业教育不应该是简单的拼装,而应该是根据培养目标,结合行业特色进行有机融合。只有这样,学生在掌握通识教育的基础上,才能较好的掌握专业知识,这一点是至关重要的。专业教育模块包含专业必修课程、专业必修课程和学科基础课程。(1)专业必修课程。专业必修课程因专业设置不同而各有不同,以车辆工程为例占39个学分,包括汽车构造、汽车发动机拆装实习、汽车底盘拆装实习、汽车发动机原理、汽车理论、汽车电气与电子控制系统、液压与气压传动、汽车测试技术、汽车制造工艺学、汽车驾驶实习,汽车综合实训、汽车专业专项技能训练、生产实习、毕业设计等。(2)专业选修课程。专业选修课程以车辆工程为例,占23学分,包括机电传动控制实训、数控编程与加工技术、控制工程基础、汽车服务工程基础、企业管理、汽车文化与汽车新技术、汽车环境污染与控制、汽车优化设计、电动汽车、车辆工程仿真与分析、汽车振动学、汽车CAD/CAE、可靠性工程基础等。(3)学科基础课程。该模块学科占67.5个学分,内容包括高等数学、线性代数、概率论或数理统计、大学物理、大学物理实验、电子工艺实习、工程实训、电子技术基础、现代工程图学、理论力学、材料力学、互换性与技术测里、机械原理、机械设计、先进制造技术、工程材料与热加工、单片机原理、电子电路基础等。 2.3.3创新模块 创新是民族的灵魂,创新是第一生产力,社会的发展、国家的强大需要有创新人才的不断涌现,高等教育对人才创新精神的培养尤为重要。为了实现创新人才的培养,湖北文理学院机械与汽车工程学院在大类人才培养模式方案中,特别增加了一个创新模块,目的是以创新课程的开设促进大学生掌握创新技法,提高创新能力。创新模块共8个学分,可以通过以下方式获得:(1)课外创新:包括发明创造、创新创业训练、学科竞赛;(2)实践创新课:包括暑期进企业实践活动、专题社会调查、参加学术报告或活动;(3)科学研究:包括撰写与发表科研论文、参与科研项目研究、进行产品研发、开展社会服务等。 2.4专业方向 机械大类四个本科专业学科基础相同,行业背景相同,技术领域相近,同时结合地方高校的实际,开展机械大类人才培养模式研究,着重研究学科基础能力课程的要求,反映在课程体系中,有着共同的学科基础理论、技术及技能要求,四个专业环环相扣,有各自的区别又有着共性,行业特征更明确,能力要求更明确,人才培养质量也得到提高。(1)机械设计制造及其自动化专业。以机械工程为背景,面向襄阳地区汽车产业需求,以汽车关键零部件设计、制造为对象,培养面向行业需求,能在工业生产第一线从事机械产品的设计、制造及应用等方面工作高级应用型工程技术人才。(2)车辆工程专业。扎实掌握车辆工程专业基础知识,了解汽车(包括新能源汽车)整车及关键零部件最新技术及其发展趋势,具有较强的实践动手能力,能在汽车及其相关行业从事汽车整车和汽车零部件的设计开发、生产制造、试验检测、技术服务等方面工作,具有较强实践能力和创新精神的高级工程师。(3)汽车服务工程专业。培养具有扎实的汽车构造、性能检测、故障诊断等理论基础,掌握一定的汽车市场营销和经营管理知识,具备“懂技术、善经营、会服务”的综合素质,富有创新精神的应用型高级工程技术人才和管理人才。(4)工业工程专业。是工程技术与管理技术完美结合的交叉型、复合型学科,专业以机械工程为一级学科,面向机械制造行业,培养既懂管理又懂制造理论与技术的复合型应用人才。四个专业方向虽各有不同,但在课堂内外也有共同之处,包括基础实践平台和创新实践平台等。 2.5大类实践模块 实践教学模块是提升理论知识、巩固对理论知识的有效途径,是培养具有创新精神的高级技术人才的重要环节,是理论联系实际、培养学生掌握工程技术方法和提高动手能力的重要平台。为实现实践与理论有机结合,湖北文理学院按照机械大类人才培养模式的需要,构建了大类实践培养模块,构建了“一条主线(工程应用)、二个平台(课堂内、外)、三个层次(基本操作技能训练;专业工程综合训练;创新创意训练)、八个环节(基础课实践、专业课实践、基础技能实践、课程设计实践、专业技能训练、科技创新活动、就业岗位技能培训、毕业设计)”的网状基本框架。通过该实践平台的教学和训练,使学生具备一定的机械工程专业知识,具备实际动手能力和一定的科研能力,该实践教学平台主要开设各专业课程实验、课程设计、专项实习等项目,主要集中在各专业实验教学中心进行。科技创新平台主要通过学生课外第二课堂科技创新活动,培养学生的工程意识、综合能力、创新精神及团队合作意识。 3结束语 地方高校实施大类人才培养是一个不断探索与创新的实践过程,尽管湖北文理学院提供了可供借鉴的成功案例,然而,立足于服务新汽车产业链需求,机械大类培养支撑体系和管理运行机制(政策条件、组织保障等)还需要不断创新与完善,推进校企联合、校校联合、教师与学生以及体制机制协同创新,以支撑应用型创新人才培养。 参考文献 [1]黄伟达.我国高等院校本科生转专业动因调查研究[J].高教发展与评估,2005(2). [2]刘锐,邵强.高校按大类招生的理性思考[J].大连民族学院学报,2005(3):88-90. [3]罗晓甜.大类招生:高校招生的新趋势[J].经济研究刊,2011(20):256-257. [4]侯海青.以创新人才培养模式提升高等教育质[J].科技经济市场,2013(3):103-104. [5]罗素.教育论[M].北京:东方出版社,1999:67-68. [6]张淑敏.按大类招生改革与大学生创新能力的培养[J].天津商学院学报,2006(1):53-56. [7]黄兆信.大学本科大类培养模式之构建[J].教育论,2005(2):11-13. 作者:陈国华 柳丹丹 常礼昌 单位:湖北文理学院
电子测量技术论文:电子测量仪器技术分析论文 中国电子测量仪器经过40多年的发展,为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,特别是经过“九五”期间的发展,我国电子测量仪器在若干重大科技领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。 一、成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪 我们已经成功地研制了被称为“世界电子测量仪器之王”的微波毫米波矢量网络分析仪。随着我国新体制电子信息系统和新式武器装备的发展,占领和利用有限的频谱资源已经成为高新技术发展和军事电子技术及装备发展的一个重要特点,其中充分利用频谱资源中的电磁波幅度、频率、相位和极化信息是现代电子装备的优秀特点。而现代电子装备的发展又急需能同时获得被测对象的幅度、相位和群时延特性的高性能矢量网络分析仪。特别是雷达相控阵列技术的普遍应用,对相位和群时延特性的测试要求越来越高,因此矢量网络分析仪便成为现代电子装备必备的、关键的测试设备,是其他测试设备无法取代的重要检测手段。另外微波毫米波有源器件CAD技术正在日益普及,而有源CAD的基础是提取有源器件的S参数,当前只有矢量网络分析仪有能力同时获得有源器件的S参数,使CAD的设计结果更接近于实际应用。除此之外,矢量网络分析仪已走出传统的线性网络的应用领域,而在非线性、大功率网络的测试和分析中发挥着重要作用。另外,以矢量网络分析仪为优秀可以组成天线、RCS、大功率、T/R组件等自动测试系统,因此它的应用领域将是非常广阔的。 为了适应我国的急需,信息产业部电子第41研究所已成功研制成高水平的矢量网络分析仪,该仪器的突出特点主要有以下几个方面: 1.工作频带宽,一次扫描即可完成45MHz~40GHz全频段幅频特性和相频特性的测量。 2.测量精度高,由于采用误差修正技术,大大减小了系统误差对测量结果的影响,即使采用非理想的硬件电路,也能获得高精度测量。 3.大动态范围,由于矢量网络分析仪采用高灵敏度幅相接收机技术和数字信号处理技术,提高了小信号测试灵敏度,拓展了测试动态范围。 4.高速实时测试,由于采用了嵌入式高速计算机技术,将测量校准、测量控制、误差修正、显示控制等过程程序化、软件化,提高了自动化程度和测试速度,使实时测量成为可能。 信息产业部电子第41研究所,经过多年的艰苦努力,该所研制的矢量网络分析仪已实现系列化和家庭化,有十多个型号可供用户选择,包括同轴和波导校准件在内的测试附件齐全,配套性强,能够满足不同层次用户的测试要求,其频率范围可在0.0003~110GHz内选用。 国产矢量网络分析仪的研制成功,使我国矢量网络分析仪的设计和制造水平跨入了世界先进行列,成为继美国之后世界上第二个掌握此项技术的国家,产品的技术水平和品种可以与国外同类产品相比,同时通过对矢量网络分析仪的研制,掌握了多种以矢量网络分析仪为优秀的自动测量技术和自动测试系统。 二、掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪 调制域测试技术是二十世纪末出现的一个新的测试技术领域,它与过去我们熟知的时域测试、频域测试成为目前的“三域”测试技术。时域测试是测量输入信号随时间而变化的信号值,是信号幅度与时间的关系。频域测试是测量输入信号随频率而变化的信号值,是信号幅度与频率的关系。调制域测试是测量输入信号随时间而变化的频率值,所产生的显示图形代表信号的调制域,是信号的频率值与时间的关系。调制域测试技术是一门新兴的非常重要的而技术难度又非常大的测试技术,这主要取决于科学技术和电子装备的飞速发展。大家知道,过去大多数电子信息传送的是幅度变化信息,现在转向传送数字信息以后,信息越来越多地作为数字脉冲之间的定时或相位关系的方式传送出去,单单使用示波器或频谱仪这类的以幅度为基础的仪器,就不能满足表征这些数字信号需要了。于是提出了相位数字化新方法。这种方法非常适合测量定时信号、相位编码信号或频率编码信号。调制域测试技术的出现,必将对众多的测试问题做出新贡献。事实已经证明,调制域分析技术,在越来越多的应用领域成为一种不可或缺的测试技术,尤其是在军事电子测试领域更有其重要的意义。 譬如,随着综合业数字网和同步光纤网络等新的数字通信技术进入主流电话系统,其高速传输速率应用传统的测试手段已经不能精确地测量传输信号;再有通信传输中晃动的精确测量,是传输中至关重要的一个问题。由于调制域分析技术可以进行二百万次/秒,64000次背对背的频率测量,因而它是当今唯一能直接显示随时间而变化的晃动技术;再有,调制域分析技术在军事上具有其独特的应用,由于它可以测量、分析迅速变化的频率、时间间隔或相位关系函数,因此调制域分析技术可对这种信号进行调谐,以达到电子装备的最佳性能,以雷达而言,可以消除其盲点,减少目标运动的负效应,改善雷达系统的作用距离和分辨率。此外,调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。总之,调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。 南京新联电子设备有限公司已经研制成10Hz~2.5GHz的调制域分析仪,达到国外同类产品的水平,填补了国内空白,为我国跳频领域的电子设备和军事装备提供了低于国外价格1/3~1/2的测试手段。为了更好地满足测试需要,下一步将继续研制更高频率的调制域分析仪。 三、VXI总线技术取得重大进展 VXI总线技术是二十世纪末出现的一个新的母线技术。它首先出现于美国,应用于美国空军电子测量仪器。VXI总线将VME总线和GPIB结合起来构成一个新的标准,这种模块式仪器平台可以满足未来仪器应用的需要,使电子测量仪器和系统步入一个新的发展时期。VXI总线是一个新的行业标准接口母线,是一种完全开放的、适应多厂家仪器产品(模块、插卡式)的行业标准。这个标准的推出有三个原因:一是适应技术发展的要求,二是多厂家的仪器缺乏互联性,三是军方的需要,而且这是最重要的一个方面。军方需求什么?一是军用电子测量仪器战争现场所强调的便携性,VXI可以大大减小设备的体积和重量;二是大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍;三是测试系统的适应性、灵活性大为提高;四是价格适中;五是有利于充分发挥计算机的作用。 这个新的总线标准,在美国应用之后,我国各界都非常欣赏,研究者众多。我国经过几年的探索,已经取得了较大的进展,在若干方面实现了具体的应用。如成都电子科技大学测试技术及仪器研究所CAD研究室研制的VXI总线测试软件平台是我国VXI测试技术的重大突破,其主要技术指标:1.硬件环境:内嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI转换器;有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口,还有打印机和UPS等其它必要外设。2.软件环境:Windows98操作系统;支持标准模块驱动器(VISA32)。3.软件特性:可编辑的图形化编程环境;可自定义的虚拟面板;丰富的数据处理函数;开放的外部程序接口;同时管理VXI、GPIB、1553B、RS232仪器和模块;方便使用的帮助系统。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 四、电子测试仪器向毫米波推进 众多民用和军用电子装备都在向毫米波发展,特别是在军事方面,其发展更为迅速。预计未来电子战系统的信号环境将达100~200万个脉冲/秒,装备系统可能要执行几十亿条指令,目前集成电路的处理能力还不能满足军用电子设备的要求,这将影响新一代电子战系统的作战能力,为此必须发展超高速集成电路(VHSIC)。于是集成电路的测试将从几十万门/芯片升至几百万门/芯片,其测试难度相应地大幅度增加。鉴于“现代战争的胜利属于能驾驭电磁频谱的一方”,因此从80年代起,美、苏等国就将毫米波技术纳入新式武器装备研制计划。由于微波/毫米波单片集成电路(MIMIC)能够在一个基片上制作出宽带接收机或宽带功率组件,从而能做出重量小于25磅,体积小于90立方英寸,能随1000g冲击加速度的小型宽带灵巧的投掷式干扰机和多倍频程相控阵干扰单元。但是从若干年的研究看,测试技术已成为制约MIMIC进一步发展和提高的瓶颈。因此近几年我们电子仪器重视向毫米波发展。 信息产业部电子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S参数测试装置及校准件,与主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位精确量;频谱仪的毫米波扩频模块与该所研制的高性能频谱分析仪一起组成系统可实现9kHz~110GHz频段的频谱分析;毫米波功率计探头系列与主机一起实现了微波/毫米波功率的直接测量。南京新联电子设备有限公司研制完成的EE3395型毫米波频率计数器,其频率测量范围达10Hz~110GHz,该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。 五、通信测量仪器达到高技术水平 通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 六、数字化仪器迅速发展 近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器,譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品。其中四川川嘉电子有限公司的数字化视音频测量仪,是把若干硬件功能软件化的电子测量仪器,除去众多的基本测量功能外,还可以进行远距离传输和测量,测量23个视频项目和4个音频项目,现为我国广电系统选定的最佳仪器。 其他诸如在光通信测试仪方面,合成信号源方面,VXI总线仪器模块方面、声学测量仪器方面等等,都研制出不少二十世纪末国际水平的产品,但与信息技术的飞速发展相比,我国电子测量仪器必须瞄准世界技术的发展方向,做出与信息技术发展相适应的一流的电子测量仪器产品。 电子测量技术论文:电子测量仪器技术发展论文 中国电子测量仪器经过40多年的发展,为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,特别是经过“九五”期间的发展,我国电子测量仪器在若干重大科技领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。 一、成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪 我们已经成功地研制了被称为“世界电子测量仪器之王”的微波毫米波矢量网络分析仪。随着我国新体制电子信息系统和新式武器装备的发展,占领和利用有限的频谱资源已经成为高新技术发展和军事电子技术及装备发展的一个重要特点,其中充分利用频谱资源中的电磁波幅度、频率、相位和极化信息是现代电子装备的优秀特点。而现代电子装备的发展又急需能同时获得被测对象的幅度、相位和群时延特性的高性能矢量网络分析仪。特别是雷达相控阵列技术的普遍应用,对相位和群时延特性的测试要求越来越高,因此矢量网络分析仪便成为现代电子装备必备的、关键的测试设备,是其他测试设备无法取代的重要检测手段。另外微波毫米波有源器件CAD技术正在日益普及,而有源CAD的基础是提取有源器件的S参数,当前只有矢量网络分析仪有能力同时获得有源器件的S参数,使CAD的设计结果更接近于实际应用。除此之外,矢量网络分析仪已走出传统的线性网络的应用领域,而在非线性、大功率网络的测试和分析中发挥着重要作用。另外,以矢量网络分析仪为优秀可以组成天线、RCS、大功率、T/R组件等自动测试系统,因此它的应用领域将是非常广阔的。 为了适应我国的急需,信息产业部电子第41研究所已成功研制成高水平的矢量网络分析仪,该仪器的突出特点主要有以下几个方面: 1.工作频带宽,一次扫描即可完成45MHz~40GHz全频段幅频特性和相频特性的测量。 2.测量精度高,由于采用误差修正技术,大大减小了系统误差对测量结果的影响,即使采用非理想的硬件电路,也能获得高精度测量。 3.大动态范围,由于矢量网络分析仪采用高灵敏度幅相接收机技术和数字信号处理技术,提高了小信号测试灵敏度,拓展了测试动态范围。 4.高速实时测试,由于采用了嵌入式高速计算机技术,将测量校准、测量控制、误差修正、显示控制等过程程序化、软件化,提高了自动化程度和测试速度,使实时测量成为可能。 信息产业部电子第41研究所,经过多年的艰苦努力,该所研制的矢量网络分析仪已实现系列化和家庭化,有十多个型号可供用户选择,包括同轴和波导校准件在内的测试附件齐全,配套性强,能够满足不同层次用户的测试要求,其频率范围可在0.0003~110GHz内选用。 国产矢量网络分析仪的研制成功,使我国矢量网络分析仪的设计和制造水平跨入了世界先进行列,成为继美国之后世界上第二个掌握此项技术的国家,产品的技术水平和品种可以与国外同类产品相比,同时通过对矢量网络分析仪的研制,掌握了多种以矢量网络分析仪为优秀的自动测量技术和自动测试系统。 二、掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪 调制域测试技术是二十世纪末出现的一个新的测试技术领域,它与过去我们熟知的时域测试、频域测试成为目前的“三域”测试技术。时域测试是测量输入信号随时间而变化的信号值,是信号幅度与时间的关系。频域测试是测量输入信号随频率而变化的信号值,是信号幅度与频率的关系。调制域测试是测量输入信号随时间而变化的频率值,所产生的显示图形代表信号的调制域,是信号的频率值与时间的关系。调制域测试技术是一门新兴的非常重要的而技术难度又非常大的测试技术,这主要取决于科学技术和电子装备的飞速发展。大家知道,过去大多数电子信息传送的是幅度变化信息,现在转向传送数字信息以后,信息越来越多地作为数字脉冲之间的定时或相位关系的方式传送出去,单单使用示波器或频谱仪这类的以幅度为基础的仪器,就不能满足表征这些数字信号需要了。于是提出了相位数字化新方法。这种方法非常适合测量定时信号、相位编码信号或频率编码信号。调制域测试技术的出现,必将对众多的测试问题做出新贡献。事实已经证明,调制域分析技术,在越来越多的应用领域成为一种不可或缺的测试技术,尤其是在军事电子测试领域更有其重要的意义。 譬如,随着综合业数字网和同步光纤网络等新的数字通信技术进入主流电话系统,其高速传输速率应用传统的测试手段已经不能精确地测量传输信号;再有通信传输中晃动的精确测量,是传输中至关重要的一个问题。由于调制域分析技术可以进行二百万次/秒,64000次背对背的频率测量,因而它是当今唯一能直接显示随时间而变化的晃动技术;再有,调制域分析技术在军事上具有其独特的应用,由于它可以测量、分析迅速变化的频率、时间间隔或相位关系函数,因此调制域分析技术可对这种信号进行调谐,以达到电子装备的最佳性能,以雷达而言,可以消除其盲点,减少目标运动的负效应,改善雷达系统的作用距离和分辨率。此外,调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。总之,调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。 南京新联电子设备有限公司已经研制成10Hz~2.5GHz的调制域分析仪,达到国外同类产品的水平,填补了国内空白,为我国跳频领域的电子设备和军事装备提供了低于国外价格1/3~1/2的测试手段。为了更好地满足测试需要,下一步将继续研制更高频率的调制域分析仪。 三、VXI总线技术取得重大进展 VXI总线技术是二十世纪末出现的一个新的母线技术。它首先出现于美国,应用于美国空军电子测量仪器。VXI总线将VME总线和GPIB结合起来构成一个新的标准,这种模块式仪器平台可以满足未来仪器应用的需要,使电子测量仪器和系统步入一个新的发展时期。VXI总线是一个新的行业标准接口母线,是一种完全开放的、适应多厂家仪器产品(模块、插卡式)的行业标准。这个标准的推出有三个原因:一是适应技术发展的要求,二是多厂家的仪器缺乏互联性,三是军方的需要,而且这是最重要的一个方面。军方需求什么?一是军用电子测量仪器战争现场所强调的便携性,VXI可以大大减小设备的体积和重量;二是大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍;三是测试系统的适应性、灵活性大为提高;四是价格适中;五是有利于充分发挥计算机的作用。 这个新的总线标准,在美国应用之后,我国各界都非常欣赏,研究者众多。我国经过几年的探索,已经取得了较大的进展,在若干方面实现了具体的应用。如成都电子科技大学测试技术及仪器研究所CAD研究室研制的VXI总线测试软件平台是我国VXI测试技术的重大突破,其主要技术指标:1.硬件环境:内嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI转换器;有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口,还有打印机和UPS等其它必要外设。2.软件环境:Windows98操作系统;支持标准模块驱动器(VISA32)。3.软件特性:可编辑的图形化编程环境;可自定义的虚拟面板;丰富的数据处理函数;开放的外部程序接口;同时管理VXI、GPIB、1553B、RS232仪器和模块;方便使用的帮助系统。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 四、电子测试仪器向毫米波推进 众多民用和军用电子装备都在向毫米波发展,特别是在军事方面,其发展更为迅速。预计未来电子战系统的信号环境将达100~200万个脉冲/秒,装备系统可能要执行几十亿条指令,目前集成电路的处理能力还不能满足军用电子设备的要求,这将影响新一代电子战系统的作战能力,为此必须发展超高速集成电路(VHSIC)。于是集成电路的测试将从几十万门/芯片升至几百万门/芯片,其测试难度相应地大幅度增加。鉴于“现代战争的胜利属于能驾驭电磁频谱的一方”,因此从80年代起,美、苏等国就将毫米波技术纳入新式武器装备研制计划。由于微波/毫米波单片集成电路(MIMIC)能够在一个基片上制作出宽带接收机或宽带功率组件,从而能做出重量小于25磅,体积小于90立方英寸,能随1000g冲击加速度的小型宽带灵巧的投掷式干扰机和多倍频程相控阵干扰单元。但是从若干年的研究看,测试技术已成为制约MIMIC进一步发展和提高的瓶颈。因此近几年我们电子仪器重视向毫米波发展。 信息产业部电子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S参数测试装置及校准件,与主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位精确量;频谱仪的毫米波扩频模块与该所研制的高性能频谱分析仪一起组成系统可实现9kHz~110GHz频段的频谱分析;毫米波功率计探头系列与主机一起实现了微波/毫米波功率的直接测量。南京新联电子设备有限公司研制完成的EE3395型毫米波频率计数器,其频率测量范围达10Hz~110GHz,该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。 五、通信测量仪器达到高技术水平 通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 六、数字化仪器迅速发展 近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器,譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品。其中四川川嘉电子有限公司的数字化视音频测量仪,是把若干硬件功能软件化的电子测量仪器,除去众多的基本测量功能外,还可以进行远距离传输和测量,测量23个视频项目和4个音频项目,现为我国广电系统选定的最佳仪器。 其他诸如在光通信测试仪方面,合成信号源方面,VXI总线仪器模块方面、声学测量仪器方面等等,都研制出不少二十世纪末国际水平的产品,但与信息技术的飞速发展相比,我国电子测量仪器必须瞄准世界技术的发展方向,做出与信息技术发展相适应的一流的电子测量仪器产品。 电子测量技术论文:数字信号处理技术在电子测量仪器领域上的应用 摘 要:数字信号处理技术在电子仪器测量中是非常重要的,人类社会的发展是离不开测量的,电子仪器在使用的过程中主要的作用就是要进行相应的测量,因此,将数字信号处理技术应用到电子测量仪器领域就变得越来越重要。本文就是对数字信号处理技术在电子测量仪器领域上的应用进行分析,为相关的研究提供借鉴。 关键词:数字信号处理技术;电子测量仪器;应用 数字信号处理技术就是指利用计算机或者是其他的信息设备来对相应的信号进行分析和处理,从而得到有用的信息的过程的一门技术。数字信号处理技术可以将同一类型的信号转变为数字信号,这样计算机就可以进行相应的处理。目前,人们对数字信号处理技术在电子测量仪器领域上的应用进行了大量研究,数字信号处理技术对于电子仪器的测量有着非常重要的意义,必须要重视数字信号处理技术。 一、数字信号处理技术的重要性 (一)测量的作用 测量也可以使得生产活动的行为更加规范,在机械零件制造的过程中,已经生产完成的机械零件必须要进行相应的检查,判断这些零件是否符合相应的标准,而且通过测量也可以了解相应零件的各个环节是否符合零件的使用要求,工作人员对于零件的参数进行充分的了解,才能够在生产制造的过程中落实到每一个生产环节。 (二)数字信号处理的意义 测量技术在不断地发展,目前测量工作使用的都是电子测量仪器,电子测量仪器的应用使测量结果更加精确,也提高了测量的效率,但是电子测量仪器的测量结果都是利用电信号的形式来进行表示的,这样测量人员就很难对测量结果进行相应的分析,但是数字信号处理技术可以将电信号进行转化,转变为数字信号,这样工作人员就可以利用数字信号处理技术来对相应的数字信号进行分析,保证了后续工作的稳定运行。在电子测量仪器测量的过程中,如果使用的是直流电压,那么就要进行数模转换,如果使用的是交流电压,那么就要先进行交流电压和直流电压的转换,之后再进行数模转换。这样就可以使得测量的结果更加准确。通过相应的实验可以发现数字信号在利用的过程中可以对整个电子测量仪器的测量过程进行简化,这样复杂的问题简单化,就使得工作人员的工作效率提升,减少了各种因素对于测量结果的不利影响。 二、数字信号处理技术在电子测量仪器领域的应用 (一)在发生器上的应用 发生器就是信号源,这是一种十分重要的电子测量设备,发生器使用的是频率合成技术,但是无论是直接的数字频率合成技术还是间接的锁相式频率合成技术,都必须要利用低通波滤器来完成相应的测量工作,数字信号处理技术的主要内容就是进行滤波,而合成信号源能够克服晶振仅仅能够提供特定频率的相应缺陷,提高了信号输出频率的准确性和稳定性,还能够使得输出信号频率达到与基准频率相同的高度,在这样的情况下,数字信号处理技术就能够提高发生器的功能,使得信号源变得更加稳定。 (二)在电业测量中的应用 电子测量的过程中,电业测量是非常常见的,也是最为基本的测量方式。电业测量的机理就是将测量的电压转变为直流电压之后再进行相应的测量。目前电业测量已经被数字化,数字信号处理的过程中涉及两个优秀的问题:一个是交流电压和直流电压转换之后再进行A/D转换,另一个就是在得到了直流电压的时候直接进行A/D转换。但是无论是哪一种转换,A/D转换所包括的量化和取样都是数字信号处理技术中非常基础的环节。在实际的应用中,将这两者应用在了电压表上,这样电压表的测量准确性就得到了一定程度的提升,测量的范围、抗干扰能力和分辨能力都得到了提高。 (三)在示波器中的应用 示波器是一种利用波形硐允静饬拷峁的一种电子测量仪器,被测量的信号必须要将电子束打在相应的荧光物质上,这样屏幕上就会显示出相应的图像,工作人员就可以对所显示的图像进行分析和解读。如果使用的是常规的电量,那么示波器均能够进行相应的显示,例如频率、峰值、电流和电压。但是如果遇到了特殊的电量,就要通过一定的调整才能够利用示波器进行测量,例如调幅度和相位差等。示波器是一种常见的电子测量仪器,但是示波器在使用的过程中必须要符合相应的规范,如果违背了相应的操作要求,就会导致测量结果出现偏差。在正常的情况下,示波器设备所显示出来的图形能够准确地描述出被测量的信号,以下就是对数字信号处理技术在电示波器中的应用进行分析: 如果将示波器设备当作是信息系统,那么就可以得到相应的关系式:s0(t)=s(t)*h(t)。 其中,s(t)是我们需要测量与观察的相应信号,s0(t)是在示波器上所显示出的相应的波形,*是一种卷积运算的符号,h(t)是指已经输入的信号源。因此为了保证测量人员所观察的信号和示波器上所显示出来的信号的契合度较强,那么就要保证示波器的输入激响能够满足迪拉克函数的要求。这一函数为h(t)=δ(t)。 只有这一函数成立的时候,s0(t)与s(t)才能够相等,按照斯彭斯的信号理论可以得知,如果上述的说法要想成立,那么就示波器的宽带就要无限大,但是在实际的应用中,这一条件是无法达到的。而且示波器在使用的过程中,还会受到相应的3db带宽的影响。进行估算的时候,使用的是方根原则,而且被测量的信号就是高斯信号,而且高斯信号也是方根原则能否成立的关键,在实际的应用中,高斯信号极少,这样就导致了高斯信号与示波器之间会出现较大的误差。要想减少这一误差就要利用数字信号处理中的反卷积技术,相应的关系式如下:s(t)=s0(t)(l/*)h(t)。 在这一公式中,l/*就是指反卷积计算,在这对关系式中可以将误差缩小,这一计算公式在过去仅仅是在理论推力中得到广泛的应用,而在实际的应用中很少被应用。但是在科技不断发展的今天,通过数字信号技术就可以将这一理论应用到具体的项目测量中,使得电子测量仪器的应用范围更加广泛。 假设使用一个标准信号,将其输入到相应的示波器中,并且将这一输出信号设定为s(k),在这样的情况下,就能够准确地计算出示波器对于信号的离散型算式h(k),在对这一离散型算式进行存储的过程中,需要加存一个信号重构的反卷积算法,在这样的情况下,就可以得到以下的结论:无论示波器达到了什么样的标准,信号是否存在着失真的现象,都能够根据现有的信号进行重构,从而得出我们想要得到的信号。这样,进行电量信号的观测便无须再受到示波器的限制。 结论 人类社会发展的过程中永远离不开测量工作,其是社会生产实践活动的重要基础,而电子测量技术与电子测量仪器则是当前测量工作所使用的高级手段,为实现测量工作的精确化提供了重要保障。通过上文我们可以看出,数字信号处理对于提高电子测量效果以及电子测量仪器的使用有着非常重要的作用,甚至能够让电子仪器测量的性能提高至原效果的数倍以上。虽然当前该种方式仍然存在着一定的问题,但这也为我们的研究提出了更加丰富的思路,让我们可以进一步在科学的高峰上继续攀登。 电子测量技术论文:虚拟电子测量仪器技术 摘 要 近年来出现的虚拟仪器突破了传统仪器的束缚,是仪器发展史上的一次革命。虚拟仪器技术是以计算机为优秀的测试测量仪器组建技术,由计算机操纵,利用高性能的软硬件平台及模块化硬件板卡,结合高效灵活的应用软件,完成各种测量、测试任务。 【关键词】虚拟仪器 测量 LabVIEW 1 虚拟仪器概述 虚拟仪器(Virtual Instrumentation)是一种计算机控制的仪器系统,以通用化计算机作为优秀的硬件平台,由使用者自己设计定义,具有计算机操作界面,测试功能由软件来实现。它通过应用程序,将通用化计算机与功能化硬件相结合,这样使用者可以通过友好图形界面,自己操作计算机,完成对被检测量的采集、判断、分析、显示、存储数据等功能。 1.1 虚拟仪器与传统仪器的比较 虚拟仪器是以计算机为基础的软硬件测试平台,它可代替传统测量仪器并自由构建专有仪器系统。传统的测量仪器受到硬件的限制不能发挥很大的互联。而虚拟仪器将仪器硬件搭载到计算机平台,再加上应用软件,将计算机硬件资源与仪器硬件有机的融合,大大缩小硬件成本和体积,通过软件实现对数据的显示、存储及分析处理。 1.2 虚拟仪器系统的构成 虚拟仪器系统由硬件和软件构成,硬件是基础,软件是优秀。基本硬件是计算机和信号采集调理部件。计算机自身包括微处理器、储存器、显示器等部件;信号采集调理部件为GPIB仪器控制模块,VXI/PXI,仪器模块/总线标准模块以及数据采集卡。软件构成主要有开发平台软件和用户应用软件。目前使用最多的计算机语言是美国国家仪器公司(national instruments,NI)的LabVIEW。LabVIEW全称laboratory virtual instrument engineering workbench(验室虚拟仪器集成环境),是功能强大灵活的仪器和分析软件应用开发工具,图形化,用图标来代替文本行,创建应用程序。 LabVIEW具有以下主要特点:图形化的仪器编程环境;高效内置的程序编译器;灵活的程序调试手段;数据采集与仪器通信应用的支持;数据处理和分析函数库;支持多种系统平台;开放式的开发平台等。LabVIEW程序包括三个部分:前面板、框图程序、图标和接线端口。前面板模拟真实仪器前面板;框图程序利用图形语言控制前面板上的对象;图标和接线端口把LABVIEW程序定义成子程序,实现模块化编程。 2 虚拟电子测量仪器概述 2.1 传统仪器测量系统概述 传统电子测量仪器,如信号发生器、逻辑分析仪、示波器、频谱分析仪等,都是硬件化的技术方案,因其结构上的先天局限性,决定了相互之间没有令人满意的互联与通信机制,不能实现充分的信息与资源共享,所以在不改变设计思路的情况下,难以组建成综合测试系统或电子测量平台,也就不能完成对被测系统的综合分析、评估,进而得出准确判断。 2.2 虚拟电子测量仪器集成系统设计概述 虚拟仪器技术是以计算机为优秀的测试测量仪器组建技术,由计算机操纵,利用高性能的软硬件平台及模块化硬件板卡,结合高效灵活的应用软件,完成各种测量、测试任务;除信号的输入输出外,测量、控制、分析、变换、显示等功能均由软件来实现。 2.3 虚拟仪器与传统仪器测量系统比较的优点 虚拟仪器技术的优势是,使用者可以自定义专用仪器系统,功能灵活容易构建,应用面广。它符合“硬件软件化”发展趋势,被称作“软件仪器”。它的功能齐全且多样化,价格合理,因此具有很强的竞争力,在仪器计量领域有很大的发展空间。它主要有以下特点:软件是虚拟仪器的优秀;性价比高;缩小仪器厂商与使用者之间的距离;扩展性强,开发维护费用低,可配置性强;有良好的人机交互界面;信息量大,测试过程完全自动化,数据可编辑、打印、存储,有完整的时间记录和测试说明;通过软、硬件的升级,可便捷地提升测试系统的水平和能力;信号电缆少,故障率低,有操作保护;系统开放、灵活,功能可更改,技术更新快;可以和其他设备互联;软、硬件都具有模块化、开放性、可重复使用及互换性等特点。 3 虚拟电子测量仪器设计原理 虚拟电子测量仪器的软件应用程序,由LabVIEW编程环境开发,动态链接库通过CLF节点调用,达到与USB控制器的互联通信。LabVIEW程序编写分为前面板和后面板,前面板有登陆界面和各个虚拟仪器界面。后面板是编程程序框图,对前面板的各个模块进行编程,再把它们整合在一起,组成一个大的、整体的程序框图。 程序设计中,使用软件模板提供的旋钮、按钮、开关、数字显示、图表、图形等控件,在前面板设置输入输出对象,按照使用者的实际需求,设计图形化交互界面。框图程序设计是图形化程序的源代码,与前面板一一对应,使用软件提供的结构控制、数值运算、字符串运算、数组运算、布尔运算、信号分析、波形处理、文件输入输出、仪器控制等控件,按照使用者的需求,控制和分配前面板的输入输出。程序中的数据信号根据程序逻辑关系,沿数据线流动,满足“数据流驱动”。 在虚拟电子测量仪器中,硬件部分由USB控制卡,信号发生卡和信号采集卡组成。12V电源供电,通过USB2.0连接到计算机,与软件连接相通。 作者单位 榆林职业技术学院神木校区 陕西省榆林市 719300 电子测量技术论文:《电子测量技术》课程中应用Proteus仿真的教学改革实践 【摘 要】分析目前高职《电子测量技术》课程教学中存在的问题,研究将计算机仿真技术应用于课程教学中去,采用项目教学法,使得学生加深对基本知识的理解,提高学生的动手能力和研发能力,培养学生成为与时俱进的创新型人才。 【关键词】电子测量技术;Proteus仿真 1 电子测量教学中存在的问题 《电子测量技术》是高等职业院校电子信息类专业的一门专业课,其目的在于使学生理解常用电子测量仪器结构、原理,会正确选择和使用电子测量仪器进行测量,培养学生成为具有电子信息技术基本技能和综合职业能力的,在电子信息领域适应生产、建设、管理及服务第一线工作的高级技术应用型人才。该课程传统的教学方法多采用老师首先讲授理论,然后再实验室验证性实验的方法,随着现有高职生源水平的下降,传统的教学方法已经不能取得良好的教学效果,这就要求教师要根据实际情况,利用先进的教学手段和技术条件进行教学方法和形式上的改革。 多媒体技术是现代教育的一种有效的教学手段,教师可以将晦涩难懂的理论知识利用图片,动画等多种形式演示出来,既能引起学生兴趣也能使学生更容易理解知识。但是单纯的图片或者动画演示对于《电子测量技术》这门课程显然的不够的,它涉及到很多具体电路和仪器的工作原理,这些仪器的构成原理和使用方法较难理解。 2 Proteus仿真在电子测量教学中的应用 计算机仿真技术已成为现代工程中的一种有效手段,所以我们在教学过程中使用了电路仿真软件Proteus。Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的一款EDA工具,它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及器件。 我们以信号发生器为例,将计算机仿真技术应用与教学中来,采用项目教学法,让学生利用之前所学的电路知识设计信号发生器。 信号发生器总方案如下: 信号发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,使用的器件可以是分立器件,也可以采用集成电路。产生正弦波、方波、三角波的方案有多种,如首先产生正弦波,然后通过整形电路将正弦波变换成方波,再由积分电路将方波变成三角波;也可以首先产生三角波―方波,再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。本课题采用先产生正弦波波―方波,再将方波变换成三角波的电路设计方法。由RC桥式正弦波振荡器产生正弦波,经过迟滞比较器产生方波,再由积分电路产生三角波。 学生通过设计信号发生器的电路了解了信号的发生器的结构原理,也对振荡器,延迟比较器和积分电路原理和应用有了更深的掌握。而且通过计算机仿真软件来设计和搭建电路也节约的时间和硬件等资源,同时也避免了搭建实际电路时,由于焊接水平影响而出现的一些问题和故障。 3 总结 将Proteus仿真技术应用于《电子测量技术》这门课中,不仅使教学方式和考核方式多样化,也激发了学生对学习的兴趣和主动性,提高了教学效果和实践能力,也有助与学生在国家电子类各项竞赛中取得优异成绩,对毕业设计,创新项目和课外活动也起到了一定作用。 电子测量技术论文:以省精品资源共享课为契机 加强《电子测量技术》课程建设 摘要:以省精品资源共享课为契机,从课程体系、教学方法、课程资源、教材建设、实践教学等方面入手,加强《电子测量技术》课程建设。通过启发式讲授、案例法强化、探究力引导、前沿性引入、任务性温故的教学手段,以及“仿真―调试―实验”的自主性实践模式,激发学生学习兴趣,培养学生自主学习的能力和创新性思维的形成。 关键词:电子测量;资源共享;精品课程;教学改革 一、引言 《电子测量技术》是高等院校仪器仪表类和电子信息科学技术类学生的一门重要专业基础课,是电路理论、模拟电子线路和数字电路等基础课知识的延续和深化,又和后续专业课程衔接,起着承上启下的作用。课程具有较强的理论性、实践性和应用性。通过学习,使学生能够掌握电子测量的基本原理、方法及操作技能,在以后科学实验和生产实践中能制定先进的测量方案,合理地选用测量仪器,正确处理测量数据,具有初步的科学研究和科技开发能力[1]。近年来,测试技术迅猛发展,与其他学科交叉融合,为本课程的发展提供了一个广阔的空间[2]。电子测量技术是学生将来从事科研开发是不可缺少的知识和技能,也是电子信息用人单位检验学生工程能力的重要方面。根据近年毕业生的跟踪调查,真正掌握了测试系统的设计、安装及调试,具备一定科研素质的同学,在就业中深受用人单位青睐。因此,本课程的建设既要从专业自身发展的需要出发,又要从社会上的广泛需求出发,改革电子测量课程的教学与实践方法,培养学生工程项目开发实践能力及创新思维,将本课程建设成为以培养综合型人才为主要目的的高层次精品课程[3,4]。 二、课程体系构建 1.教学内容围绕课程特点。《电子测量技术》不同于其他专业课程,在介绍测量原理的基础上,更侧重于测量方法运用和测量仪表的操作,具有相当强的实用性和实践性,因此其课程教学目标有三个:一是了解电子测量的意义及特点、新型数字仪表的发展趋势,掌握电子测量方法及仪器的分类,测量仪器基本功能与性能,电子测量的基本组成原理,使学生了解专业的前沿发展现状和趋势。二是能够运用误差理论对各种电量和电参数的测量仪器进行误差分析,并对测量数据进行处理,使学生具有综合运用电子技术工程学科理论和技术手段分析并解决工程问题的基本能力,并能够对研究结果进行分析的能力。三是掌握电子示波器、数字万用表等常见电子测量仪器的基本组成及工作原理和使用方法,使学生具有在电子测量工程实践中掌握并使用电子技术、技能和现代化电子测量工程工具的能力,具有测量系统研究、开发、设计、制造的基本能力。 2.知识结构脉络清晰。在整个课程的讲授过程中始终贯穿测量原理―测量方法――测量系统―测量误差分析―测量仪表应用这一主线,按照知识衔接顺序,由易到难安排教学内容。首先介绍误差的基本概念、来源、性质、估算法方法、减小措施、要求学生掌握误差的表示及在电子测量范围内测量误差的估计、测量数据的处理等。然后介绍电压测量技术,让学生重点掌握交流电压表的定度及波形误差,掌握常用A/D转换器工作原理。再依次介绍波形测试技术、频率和时间的测量技术、集中参数测量方相位差测量技术等,知识结构如下页图1所示。 3.教学内容精练先进。测量误差分析及各参量测量原理理论性较强,对这部分知识要归纳提炼,把复杂的理论简单化、通俗化,使之易于理解。而对测量方法及测量仪表的介绍要注重引入新知识、新器件、新仪表,力争体现电子测量技术的最新发展方向,使学生掌握较前沿技术,为将来步入工作岗位及尽快适应工作打下基础。 三、教学方法改革 1.启发式讲授。在课堂上,教师是指挥官,要让学生跟随着教师的指挥棒,教师就必须有足够的吸引力。本课程理论性比较强,若想吸引学生的注意力,调动学生的积极性和主动性,必须经常提出一些具有启发性、诱导性的问题,让学生发表自己的观点和看法,增强课堂的教学气氛。比如在讲各种积分式AD转换器原理时,要让学生注意积分器的输入信号是什么,有什么特点,让学生先思考,然后带着问题听讲,这样在师生互动的基础上,培养学生多思考、多提问、多研究的良好习惯和积极、灵活的思维方式[5]。 2.案例法强化。在讲授理论原理之后,要适时引入案例,加深与强化学生对理论知识的理解。案例要通俗易懂,计算过程要简单,最重要的是案例之后要引导学生学会归纳总结,得出重要的结论,意在培养学生的分析问题、解决问题的能力。比如在讲授完每一种AD转换原理之后,给出该类型转换器的典型芯片应用实例,通过实例加深对原理的理解,在此基础上让学生自行归纳该方法的特点。案例强化法,一方面可以牵引学生思路,增加师生互动,活跃课堂气氛;另一方面能够加深学生的理解,引导学生把理论应用到实际中,化抽象为具体,提高学生的理论应用能力。 3.探究力培育。在专业工程认证中要求学生能够顺利阅读专业文献,能够熟练使用技术语言进行有效的技术沟通和交流,因此在专业课程的讲授过程中应该注意引导学生学会科技阅读。让学生检索一篇与电子测量技术相关的科技文献,并进行认真细致的研读,从论文研究什么、采用什么方法研究、完成哪些工作、怎样完成以及研究结果是什么几个方面撰写读书报告,让学生深入体会原文献的研究思路、研究方法和研究结论,培养学生的文献检索能力、归纳总结能力、文字撰写能力,从而来引导学生进行研究性学习。 4.前沿性引入。在该课程的教学过程中,充分结合教师所取得的科研成果,以及校外专家在本领域的报告、相关视频材料,让学生充分了解与掌握本领域国内外的前沿与最新发展动态,引发学生对该学科的浓厚兴趣和求知渴望。 5.任务性温故。在每章讲授结束时,都给学生留有作业思考题,以促进学生的课下复习与总结,达到温故知新的效果。 四、课程资源建设 随着互联网的发展,单一纸质教材已不能满足学生需求,开发网上课程资源,为学生自学开辟了一个新的渠道。本课程利用超星尔雅教育开放平台,从基本资源和拓展资源两个方面建立了系统、完整的网上课程资源。 1.基本资源建设。根据辽宁省精品资源共享课的要求,基本资源必须要能够反映教学思想、课程内容、教学方法等内容,包括课程简介、课程视频、课程团队、教学大纲、授课教案、演示文稿、案例、练习、作业等反映教学活动必需的资源。基本资源按照理论、实践两类来组织,理论部分包括理论课程的知识模块(课程模块)构成。模块概要包括学习目标、学习指南、知识内容、练习、实践、作业、案例、常见问题、测验(试题和试卷)、知识结构和参考资料目录等资源构成。知识点由学习指导、知识内容、教学录像、练习、测验(试题和试卷)、案例、演示文稿和与之相关的资料素材构成。实践部分由实践单元构成,实践单元由实践目的、实践内容、实践指导和素材等一系列资源构成。 2.拓展资源建设。拓展资源是指导学有余力的学生进行拓展学习的资料,是多样性和交互性辅助资源。包括对应章节知识的网站链接、相应芯片及测量仪表的使用手册、文献资料及案例库等。 五、教材建设 教材建设也是课程建设的一个重要组成部分,教材的好坏直接关系到授课质量的优劣。课题组经过多方调研讨论,搏众家之所长,组成由沈阳工业大学、沈阳理工大学和大连交通大学联合教材编写小组,拟编写高等学校仪器类“十三五”规划系列教材之一《电子测量技术》教材,已与电子工业出版社达成出版意向。本教材内容丰富、层次清晰、体系完整,强调理论与实践的结合。在讲述电子测量中的基本概念的基础上,系统阐述电子测量的原理与方法,以及现代电子测量仪器的原理与应用。具有内容的连贯性和全面性,知识的科学性和前瞻性。新颖之处在于该教材采用二维码形式提供扩展资源,方便学生自主学习。 六、实践教学改革 实验教学是高等教育的重要组成部分,是影响人才培养质量的关键,实验教学对培养学生发现问题、独立思考和解决问题能力起着至关重要的作用[1]。 1.精选实验内容,合理安排时间,及时更新设备。由于学时有限,实验内容要精练,实验时间要合理,要克服以往集中实验的弊端,每个实验都安排在相应理论讲授之后,称热打铁,可以达到很好的实验目的。实验设备要及时更新,淘汰了原有的旧设备,新购进40套常用电子测量仪器,对实验教学内容进行全面改革,编写了新的实验指导书。 2.采取“仿真―调试―安装―实验”模式,培养学生的综合设计能力。改革传统的验证性实验教学,先利用仿真软件进行仿真设计,改变输入条件,观察输出结果;然后给学生发放裸板和元器件,由学生利用课外时间自行安装调试,最后实验课上自行设计实验步骤,与仿真结果进行对比。这样学生由被动实验变为主动实验,既给学生充分展示自己的机会,同时也让授课老师了解学生对哪些知识点掌握有欠缺和不足。 3.与课程设计相结合,加强实训。鉴于电子测量课程与其他学科联系的紧密性,可以把电子测量课程与课程设计结合起来,通过课程设计进一步强化电子测量的理论知识,把课堂中学到的知识与实际项目相衔接。比如与电路仿真课程设计相结合,通过对峰值检波电路、均值检波电路的仿真加深对电路的理解。再比如与单片机课程设计联系起来,以单片机为优秀,设计一个简单的电压表或频率计。还可以利用设计的简单电路进行测试,根据测量数据进行误差分析,计算出测试精度等,这些可以加深学生对电子测量基本知识的理解和应用,达到学以致用的目的[6]。 七、建设成效 经过课程组多年来的努力,《电子测量技术》课程已于2015年获批为辽宁省精品资源共享课,并在超星尔雅教学平台上共享使用,而且正进行跨校选课的尝试。 1.资源特色。①教学团队经验丰富。经过这几年的努力,逐步形成了一支充满活力、教学特色鲜明的教学团队。课程组两位主讲教师教龄均为20年以上,长期工作在教学第一线,有着非常强的责任心和丰富的授课经验,深受学生喜爱,其中贾丹平被评为沈阳市三育人先进个人、沈阳市首届高校青年教师师德先进个人、沈阳工业大学教学优秀教师。②课程内容适合共享。课程体系脉络清晰,原理知识精练概括,应用技术与时俱进,课程内容涵盖了电子测量技术的基本原理、基本方法、综合应用等,具有基础性、科学性、可持续性特点,适合在网上公开使用。③课程资源充足完备。运用现代教育技术,进行教学方法和手段的改革,不断提高教学质量。探索与实践了现代教育技术与课程教学相整合的模式,构建了包括教材、配套课件、授课电子教案及网络课程等多种媒体构成的立体化教材,为学生提供了良好的多媒体学习环境和丰富的教学资源。④师生交流便捷通畅。本课程的网络资源可以对各类文件进行浏览、下载、评价,这大大地提高了课程资源的使用效率。可以通过答疑、讨论、作业等多种方式进行师生互动,发挥网络优势,实现线上线下相结合、课上课下相结合,有效提高教学质量,促进学生自主学习能力的提高。 2.课程特色。①重视学生的学习兴趣及学习能力的培养。采用案例式、启发互动式教学,提高学生学习兴趣,将科学素质培养融入课堂教学,以讲授内容为主线,传授科学思维、创新精神、研究方法,培养学生的学习能力。②跟踪新技术,教师科研成果进课堂。融合最新技术和科研实践,把最新技术带给学生,使课堂成为培养创新能力的舞台,学生由被动接受,变为主动探索与创新,为培养高质量人才提供了有力支撑。③充分利用网络教学平台资源。其不仅给学生提供了一个自学的空间,也给师生提供一个交流互动的空间。④注重学生实践能力的培养。通过“仿真―安装―调试―实验”模式以及读书报告训练,培养了学生自主思考、自主分析、自主设计的综合实践能力。 电子测量技术论文:电子测量技术》课程实验教学改革的实践与探索 摘要:为使学生更好的掌握电子测量技术的基本理论和相关仪器设置的使用,提高学生解决电子测量技术领域问题的能力,主要针对实验教学进行了改革的实践。通过实验设计型实验内容安排和考核方式的调整,培养了学生对电子测量技术理论和知识的理解和应用的能力。实践证明这些教学改革能提高学生对于专业知识的兴趣,加深学生对课程的理解,提高学生的设计能力和综合分析能力,获得了较好的教学效果。 关键词:电子测量技术;实验研究;设计型实验 电子测量是电子技术中进行信息检测的重要手段,它是一门发展快、应用面宽、实践性强的重要学科,在当今的信息化社会中发挥着重要的作用。“电子测量技术”课程是电子信息类专业中一门重要的专业必修课程。 “电子测量技术”课程的主要任务是使学生掌握近代电子测量的基本原理和方法,熟悉新型电子测量仪器的应用技术,在科学实验中能够制定先进,合理的测量和测试方案,具备正确选用测量仪器、设计合理测试方案、科学严格地处理数据、以获得最佳结果的能力。 电子测量技术实验教学一方面建立在理论教学的基础之上,是对理论教学进行服务的实践教学环节,它对理论教学有画龙点睛的作用;另一方面其效果应高于理论教学的内容,是将理论教学转化为实验测试能力的关键环节,对理论教学有升华的作用。电子测量技术课程实验对于电子信息类专业学生的综合素质的培养有着十分重要的意义,其教学效果直接影响后续专业课程及专业技能的培养。 1传统电子测量技术实验存在的问题 受有限的资金和实验条件的限制,传统电子测量技术实验教学以验证性实验为主,忽视能力培养。实验教学仅作为验证和巩固理论教学的附属,使实验教学缺乏设计性、研究性、综合性、创造性和实用性,忽略了对学生能力的培养。而且,在实验内容的设计和安排上,传统的实验内容大多是按照指导书使用一些测量仪器进行规定的测量,比较单调、片面,学生为了使用而使用,照本宣科的进行实验操作,收获甚少,且挫伤其对电子测量技术实验课程的兴趣;另一方面,实验中安排的仪器在前期课程中已有使用,如万用表、信号源、示波器等,使学生极其轻视电子测量实验,认为其无新内容甚至可有可无。 传统的验证型实验使电子测量实验偏离了实验的初衷,单一的实验教学方式,陈旧的实验教学内容,使得电子测量实验环节的教学效果受到极大的限制。实验变成了对电子测量仪器的认识和简单操作,学生掌握了各种测量仪器的使用方法,却不能够自主完成对某待测量的设计、测试、分析以及处理数据的测试过程;而电子测量实验的真正目的是培养学生具有正确选用测量仪器、设计合理测试方案、科学严格地处理数据、以获得最佳结果的能力。不难看出,电子测量实验环节达不到本学科教学目的,离社会需求更是相差甚远。 结合学校的质量工程建设,对电子测量实验进行了改革。改革坚持“一个中心、两个基本点”的原则,“一个中心”即以培养学生综合测试能力为目标,“两个基本点”即熟练掌握测量仪器的原理和使用、熟练掌握测量原理和方法。改革的目标确定为:在熟练掌握常用测量原理和方法和常用电子测量仪器的原理和操作的基础上,能根据被测对象正确选择测量方案和仪器,能对测量结果进行正确的误差分析和数据处理,切实提高学生动手能力和创新意识,增强学生的综合测试能力。结合改革的目标,我们做了如下改进: 2电子测量技术实验教学改革的实践探索 对于电子测量技术课程实验教学的问题,我们针对学生的能力和认知特点,结合学院实际情况,对电子测量技术实验教学提出了一些新的思路,并在此基础上进行了实践和探索。 1)在内容方面,建立3个层次递进的实践教学体系:验证型实验、设计型实验和综合型实验。 验证型实验的目的是加深学生对测量仪器原理的理解,掌握常用测量仪器如万用表、信号发生器、示波器等的使用方法。改革后的实验体系中保留了1个代表性实验(实验1)。通过对电阻电容、二极管、三极管等常用分立器件量值的确定,熟悉万用表、LRC测试仪的使用;采用信号发生器发生波形,输出给示波器观察,从而熟悉信号发生器和示波器的使用。 设计型实验要求学生利用实验室已有的仪器设备和材料,自己设计实验方案,在实验室完成实验任务。一般要求在实验前一周查阅实验所需要用的设备的相关技术资料,阅读使用说明书,并观看相关视频,设计基本的实验方案和步骤;做好了前期的准备工作,每组同学带着设计好的实验测试方案进入实验室,实验时间学生就可以根据设计的实验方案搭建简单的电路,并进行测试,记录相应数据;实验结束后,要求对于所得到的数据要做详细的、有计划的、科学的数据处理,撰写实验报告。 改革后的电子测量技术实验以设计型实验为主,实验2、3、4均为设计型实验。 例如对于RC电路特性的测试实验,该实验学时为4学时,学生需要进行无源RC电路仿真设计,确定其电路元件参数;进而选择电路元件搭建和焊接电路,根据自己的电路特点设计相应的电路特性即幅频特性、相频特性测试方案。通过对RC电路特性的实验设计及实现,要求学生能够熟练掌握基本测量设备的使用,并且熟练掌握幅频特性、相频特性测试方法,对电路中关键器件对电路特性的影响有一定的认识。在改革前的实验中,要求学生用信号发生器发生不同信号,用示波器对其进行测试,以掌握电压的测试方法。但是学生在做实验时索然无味,更不可能加以认真的思考和分析。改革后的实验将电压测量等知识点融入到实验中的各个环节中。学生在测量幅频特性的时候需要考虑所测电压的使用何种表征方法,电压幅值和频率的关系如何测试,示波器的频率特性等;另外,相频特性测量中需要考虑示波器测量相位差的方法等等。 2)在学生分组方面,我们按照班级人数确定,一般4人一组,要求小组成员分工明确,各司其责,同时充分发挥团队精神,确定合理、完备的测试方案。在其实验报告中,列出本小组的成员以及分工情况,详述本人分工的工作情况。同时,在测试过程中,每位同学必须有各自独立的测试,记录各自独立的测试数据并进行相应的数据分析。 3)在考核方面,我们对实验教学设立了独立的考核环节。实验考核内容为开放式的综合性实验设计,时间为2周。通常电子测量技术课程的所在学期学生还有教学实习课程即收音机焊接实习课程,按照要求每位学生都要焊接的自己收音机作品。对于电子测量技术实验的考核则结合收音机焊接实习开展,要求每位学生查阅资料,对自己焊接的收音机进行电路特性的测试设计和调试,由实验指导老师根据实验设计水平、设备操作熟练程度以及调试结果现场打分,并最终提交一个完整的报告。作为本门课程实验环节的考核。通过改革考核方式,增强了学生的动手实践能力和独立解决问题的能力;也为指导老师客观、公正、全面地反映学生的掌握情况和能力。 3教学效果 改革后的实验内容体现出重应用、重技能、重素质的特点,要求学生在实验过程中运用所学的理论基础知识来指导设计并独立完成,其成效是显著的,一方面,在参与实验的过程中,一切由学生独立思考和动手,学生在课堂上学习的理论知识得到了验证和应用,从而提高了学生的实验兴趣,学生的设计技能、调试技能、测试技能和实验研究技能得到了充分的训练。另一方面,实验内容的安排贯穿了整个电子测量技术理论教学的各个知识点,学生在实验设计的过程中需要相应的电子测量技术的理论知识支撑,从而促进了学生对于课堂理论教学内容的学习兴趣,更激发了学生对于电子测量方法和原理和学习和探索欲望。 综上,学生在进行了电子测量技术的课堂及实验教学环境的学习后,能够在熟练掌握常用测量原理和方法和常用电子测量仪器的原理和操作的基础上,能根据被测对象正确选择测量方案和仪器,能对测量结果进行正确的误差分析和数据处理,切实提高了学生动手能力和创新意识,增强了学生的综合测试能力。 4结束语 经过不断的改革与实践,将电子测量技术实验逐渐转变成学生喜欢且重视的环节,学生的学习兴趣明显提高,在实验过程中更是培养了学生的团队合作精神以及独立解决问题的能力。改革后的实验大大增加了老师指导实验的工作量,十分辛苦,但是看到电子测量实验中涌现出一批理论知识扎实,动手能力强的学生,我们颇感欣慰。电子测量实验也成为后续的大学生创新大赛发现和选拔人才的重要环节,电子测量实验室成为实践创新能力培养的重要基地。 电子测量技术论文:浅析电子测量技术的走向和发展 【摘要】随着科技的日新月异,世界进入了信息爆炸时代,层出不穷的新设备新技术诞生,逐渐改变着人们的生活方式。新的技术逐渐替代旧的技术,其中之一,便是电子测量技术。 【关键词】电子测量,发展,走向 前言 科技改变生活,随着改革开放的成功,我国人民的生活水平不断提高,越来越多的新技术新设备应用于我们的日常生活中,电子测量技术作为一种新兴技术,越来越广泛的应用到了我们的生活中,它的出现,能够精确测量许多之前很难检测的数据,为我们的各种工作,提供了安全保障,方便人民工作,现在,就让我们一同来认识一下电子测量技术的发展。 1电子测量技术发展 随着电子测量技术的发展和成熟,电子测量技术慢慢从一种理念技术,逐渐走入生产实际中,在人类的生产生活中,具有越来越重要的地位和作用,它广泛应用于测量电能量、信号特性及其所受干扰、元件及电路参数等电学专业的测量。 这是一门新兴产业,具有高知识密集性、高技术性的特质。无论是国内还是国际,都具有广泛的市场,特别是随着市场的不断成熟,电子测量技术可挖掘的空间将会越来越多。电子测量技术并非是一项独立的科技,它包括了很多领域,比如微电子技术,光学,计算机技术等。电子测量技术是一门综合性学科,随着各种技术的成熟和发展,它的通用性和可实际操作性越来越得到广大公司和用户的认可,数据的可信度越来越高。 随着材料,仪器等的不断提升,随着新的测试理论、测试方法、测试领域以及新的仪器结构不断涌现,在电子、电力、航空、航天、能源、交通、广播、电视、通信及其信息系统、微电子及电子元器件测试等方面已冲破了传统仪器的概念。 2电子测量技术的走向 2.1电子测量技术的优势 相对于传统的测量技术来说,随着电子测量技术的成熟与发展,它的优势是毋庸置疑的。电子测量技术具有测量频率范围宽、量程大、精度高等优势。特别是在一些特殊环境下,比如深海压力大,温度高,环境险峻等因素,传统的测量方式是无法与其竞争的。现代的电子测量技术不仅降低了测量人员的工作量,也大大增强了他们的竞争力和工作效率。 比如现在的房地产项目中,现代企业开发了很多简单实用的测量工具,比如激光电子测量。我们的测量人员在墙上定一个基准点,就能测出到对面墙壁的直线距离。从屋顶上打出激光,便能直接射到楼底,测量到我们需要的精确数据。这种工作效率和工作方式在传统测量方式下是无法想象的,它既大大增加了工作效率,缩短工作时间,又得到了传统测量无法实现的数据精确。而且,在特殊环境中,传统测量的方式更是无法实现我们想要的数据参数。 随着科技的发展,人们对数据要求的精确度越来越高,数量级越来越小,有些数据甚至要求到了纳米级甚至更小。这个时候,传统测量更是无法实现其要求,人类的肉眼是无法实现此数量级的。因此,电子测量的走向和发展必将越来越宽广,也是将来发展的必然方向。 科技让人类可适应的环境越来越宽广,人们从陆地走向河流,海洋,深海之底,甚至太空。在这样的复杂环境下,传统测量更是失去了可供施展的空间。在这样的情况下,电子测量彻底成为主力,在广度、精度、长度、复杂环境等方面全面占优。 2.2与信息技术的契合 计算机信息技术和电子测量技术是高度契合,不可分离的。在现代,是一个信息爆炸的时代,电子测量的发展前景是离不开计算机技术的发展的。随着材料技术的发展,电子计算机的成本越来越低,在不久的将来,当光子计算机技术和量子计算机技术成熟之后,电子计算机更将会向小型化,节约化发展,计算速度也将是一日千里。而且在方式方法上也呈现了多样性。 随着计算机技术的发展和动漫技术的兴起,很多电子测量的方式方法也出现了变化。在恶劣环境中或者人类无法达到的环境中,比如火星,月球等表面的情况和数据的采集,渐渐通过动画虚拟的技术具象在人们的眼前。 现在,经常通过电子测量的方式收集具体数据,再通过动画呈现的方式,模拟出具体的地形。再通过对虚拟地形的研究来得到很多我们想要的参数,分析出人们想要的结果。比如火星,比如其他星球,是否适合人类生存,这是个永恒的话题。 随着计算机技术与智能传感技术的不断发展,检测仪器也将朝着“更快、更宽、更深”方向发展。微型计算机的不断发展,让电子测量仪器能够更加便捷地携带,能够对测量的数据、结果以及变化情况进行记录和保存,体现了电子测量技术多功能、高性能的特点。 3电子测量技术的未来 科技发展是第一生产力,科技的领先进步与否成为了衡量一个国家现代化水平和综合国力的最重要标志。电子测量技术便是其中的重要一环。电子测量技术复合在多项技术之中,成为其支点或者重要一环,很多技术的发展都必须依托科学的数据。而电子测量技术的发展跟仪器、材料和多种科技密切相关。 由于电子测量技术的发展,材料参数的数量级越来越小,由于材料和其他技术的发展,电子测量技术的发展也越来越快。从模拟仪器到数字仪器、智能仪器,再到目前的虚拟仪器的发展历程,微电子技术和计算机技术的迅猛发展推动了电子测量仪器的发展。传统的仪器与测量方法已经很难适应这种需求,必须大力发展测试系统技术、测试软件技术等,用以研制开发新的仪器和新的测试方法。如能适应这种需求,仪器行业将得到很大发展。 4结束语 通过本文的研究,我们了解到电子测量技术对人类社会发展的重要性,也了解到它相对于传统测量来说,不可替代的优势,电子测量技术的发展,可以让人类得到更宽、更广、更精确数据,也可以在更在复杂,人类无法长期活动的地方进行作业。我们相信,电子测量技术的发展前景必定是广阔的。 电子测量技术论文:大学电子测量技术课程改革探讨 摘 要:“电子测量技术”是一门理论知识和实践性都很强的一门学科,开设这门课程旨在培养大学生的基本动手操作能力和提高综合设计能力。教师从理论教学、实践教学和考核方式三个方面进行探讨,目的是通过改革激发大学生的内在动力,提高大学生的自主学习能力。 关键词:电子测量仪器;教学方法;教学效果 “电子测量技术”是一门理论知识和实践性都很强的学科。“电子测量技术”这门课程的内容包括测量误差的性质、特点、分类和测量结果的处理,常见元件(电阻、电容、电感)标注方法和测量方法,电参量(电流、电压、功率)的测量,常用的测量仪器的原理、使用方法,时域测量频域测量和数据域测量的基本特点。学习本课程的目的是使大学生初步学会选择合适的测量仪器、制定合理的测试方法,学会设计一个最佳的测试方案,并且学会对测量结果进行误差分析和处理。开设“电子测量技术”课程旨在培养大学生的基本动手操作能力和提高综合设计能力。该课程涉及知识点多,数学公式推导复杂,学习难度大,容易造成大学生学习疲劳,致使学习效率下降。因此,我们不仅要加强大学生理论知识的学习,还要注重大学生创新和动手能力的实践培养。我们可将实验分为基础验证实验和综合设计实验。在基础验证实验中要求大学生能够识别常用元件,并能对简单的电路进行测量。在综合设计实验中,要根据大学生电子协会和电子设计大赛比赛要求事先拟定题目,使课堂教学和实践教学相融合,加强大学生的设计和创新能力。通过改革,我校大学生近几年的参赛均取得了可喜的成绩。本文从理论教学、实践教学和考核方式几个方面进行了改革,目的是为了激发大学生的内在动力,提高大学生的自主学习能力,通过一系列的改革取得良好的效果。 一、课程内容的改革 当前的“电子测量技术”课程体系陈旧,过多的介绍一些繁杂的公式,对于专科大学生来说难度过大,因此我们联合黄河水利职业技术学院的教师编写了适合大学生使用的“电子测量技术”“电子测量技术教学大纲”和“电子测量技术实验实训指导书”。该套教材介绍常见电参量的测量方法、常用元器件的特点以及测量方法和测量常用仪器的工作原理、使用方法和测试技能,并且介绍了误差理论和误差分析,时域测量、频域测量和数据域测量的基本方法。该套教材的特点是突出应用性和实践性,在课程内容上能够将知识点与能力点有机结合起来,注重培养大学生解决现场实际问题的能力。在内容安排上,力求广度和深度的统一,对电子测量的主要方面做了全面、系统的介绍,对于具体测量问题,选择典型的具有代表性的例题,使大学生既能够建立基本测量理论和基本概念的学习,又能加强基本操作技能的培养和提高。在课程内容上增加了现代测量新技术如无线通信测试、蓝牙测试、光通信测试等,每一部分均附有例题和习题,供大学生练习,以加深理解。在每章的开始部分增加实训项目,在选择实训内容时,应结合现场工作需要和我校实验室的设备条件,所选择的仪器都是全国各大高校普遍使用的测量仪器。 二、课堂讲授 在课堂讲授中,不再采取满堂灌的“填鸭式”的方式,而是将大学生进行分组,选择具有代表性的例子引导大学生自己去讨论、自己制订测量方案,使每个大学生都能够全身心地投入到课堂的学习中来。授课过程中,对于基本公式、基本定理的推导采用传统的板书形式,既能使大学生加深理解,又方便大学生记录。对于电路的测试技术和方案,利用多媒体技术、动画演示等手段,通过形象直观的演示,增加了传授的信息量。在教学过程中以大学生为主体,使大学生参与到课堂中来,改变了以往在课堂上教师乏味的讲解方式,教师在课堂上起引导作用,大学生才是主体。对于难点、抽象的知识点,教师要给大学生讲解清楚。同时,教师要在课堂上设置训练项目,让大学生先对项目进行分析,然后到网上和图书馆查阅资料,通过自己搜集信息,了解每种测量仪器的优缺点、适用范围和测量精度,从而学会建立一个优化的切实可行的测量方案。 三、加强实践技能训练 在实验环节的安排上,增加实验台、实验课时和实验数目。我们把整个实验内容分为基础验证型实验和综合设计型实验,在基础验证型实验中使大学生学会常用元器件的识别方法,学会常用测量仪器的使用方法,会对简单的电路进行测量;在综合设计性实验中,强化大学生创新能力的培养和综合设计能力的提高。同时,布置一些难度适中的题目和一些高难度的题目,难度适中的题目能使大部分的大学生经过自己的努力就可以完成,高难度的题目可以使少部分有探索精神和创新能力的大学生脱颖而出,从而带动其他的大学生,营造一个优良的学习氛围。 四、考试方式的改革 为了杜绝考前突击几天就能过关的现象,对大学生的考核方式也进行了改革。以前的测试就是笔试,以至出现了大学生眼高手低、只会纸上谈兵的现象。为了彻底杜绝这种情况的发生,我们更注重大学生平时的课堂表现、出勤率、作业情况以及在实验操作中的具体表现,这样给出的成绩更加客观公正,能大大提高了大学生的学习积极性,使大学生在平时的课堂上能更好地参与到课堂讨论中来。 五、结束语 通过这几方面的改革,激发了高校大学生的学习的兴趣,充分调动了大学生的主观能动性。近年来,我校的大学生参加河南省电子技能大赛、全国电子大赛还有电工证的等级考试,取得了良好的成绩,促进了他们的成长成才。 电子测量技术论文:《电子测量技术》课程教学方法的探索与实践 摘要:《电子测量技术》是电子信息科学与技术、自动化等高等教育专业的一门专业必修课。通过教学工作的探索与实践,对该课程的理论教学和实验教学做了尝试性的改革,将理论教学与实验教学融合为一体进行授课,在理论教学内容上突出原理及新技术,在实验教学上充分运用实验室开发学生的动手能力和创新能力。、实践教学结果证明教学效果获得较大提高。、 关键词:电子测量 教学方法 理论教学 实验教学 1 引言 现代科学技术的发展,如现代数学、物理学、微电子学、材料学等科学的发展为电子测量技术的发展创造了条件。电子测量技术的发展又为各行各业科学技术的发展提供了有利的工具,推动了现代科学技术的发展与进步。当今的各行各业都离不开电子测量技术和电子测量仪器,甚至在一些原先与“电”无关的专业,如化学、生物、医学、土木建筑等行业也都得到了充分的利用。各式各样的精密电子测量仪器在各种实验室里早已成为不可替代的基本工具和设备,因此电子测量技术的课程绝对不是可有可无的。当代大学生、研究生必须把电子测量技术和仪器作为一门基本功,认真学好。不论哪行哪业,在今后的工作中都将会大有益处、受益非浅。《电子测量技术》如此重要,如何更有效的展开本课程的教学工作,是一个值得我们深思的问题,本文笔者从理论教学和实践教学两个方面对《电子测量技术》课程的教学方法进行探索与实践。 2 理论教学 电子测量技术课程的内容主要包括电路参数测量、频谱分析、时域信号的测量、晶体管特性测量等电子测量的基本原理和测量误差分析,并包含了相关电子测量仪器的工作原理、性能指标、实际应用和相关仪器的最新成果等。与很多课程一样,该课程的理论内容非常枯燥,如果在教学过程中将理论内容和实验内容严重脱节,只是一味的介绍理论知识,将使得学生无法全面掌握电子测量的优秀技术。若要出色的完成这门课程的教学是一项非常有挑战性的任务。理论教学工作作者是从教材选择、教师的自我提高、逆向思维教学法三个方面展开的。 2.1 教材的选择 一本好的教材不仅可以使教师易教,大大提高教学效果和教学质量,而且还可引导教学改革和教学思想的转变,而且可使学生易学,启发学生思维、引导学生创新。 笔者选用的教材是电子工业出版社出版的由桂林电子科技大学陈尚松等编写的《电子测量与仪器》,该书按高等学校电子信息科学与工程类专业的教学要求编写,教材中的内容与时俱进,技术上跟进更新。书中的内容是按发展历程讲解仪器原理,容易入门,叙述深入浅出,图文并茂,宜学宜懂,同时也包含了扩展或深入的内容可供教学和科研的不同需求选用;该书的具体内容做到了理论联系实际,既讲电子测量原理,又讲具体仪器应用,通过实例与仪器型号参数介绍,加深对仪器的认识和对国内外技术水平的了解。在内容上每章均附本章要点、小结和思考题与习题,便于学生预习、复习和总结。 2.2 教师的自我提高 在任何一门课程的教学过程中教师都具有主导作用,教师知识水平的提高可使教学质量得到有效地提高。我们知道电子技术的发展是非常迅速的,电子产品的发展速度呈摩尔定律所描述的规律,即集成电路的规模和微处理器的性能每18个月都会提高一倍,在这一速度的带动下各种电子测量仪器的生产厂家不断发展更新自己的产品。作为《电子测量技术》的教师,一方面应该时刻关注研制和生产电子测量仪器的商家的产品动态,要实时关注Aglient、Tektronix等这些大的电子仪器生产厂家的产品动态,定期查阅他们产品的资料,用来深化和扩展教学内容,将这些新内容、新知识在课堂上呈现给学生,丰富课堂内容激发学生的学习兴趣和热情,拓宽学生视野做到与时俱进;另一方面教师要主动进行电子测量方面的科学研究,促使教师对该方面的知识有更深入的理解,多参加学术交流会议,到科研水平较高的国内国际会议或其它相关的平台学习,通过与他人交流学习来提高教师自身的水平。 2.3 逆向思维教学法 任何一门课的理论学习都是一个枯燥的过程,如何化枯燥的理论学习为一个有趣的学习过程也是教师要思考的一项重要内容。这要求教师明确教学目的,在双重考虑教学目的和本专业实际情况的条件下,选取授课内容和授课方法。本课程主要介绍电子测量的原理及仪器使用部分,教师将理论教学的阵地从教室转移到实验室,直接面对仪器教学,使用逆向思维的方法进行理论教学,先从教学生如何使用测量仪器开始,让学生对仪器的结构有一个直观的感性认识,懂得仪器的各个旋扭或按键分别实现了什么功能,以及各旋扭或按键间如何协调工作,以使用过程中遇到的问题引发对理论知识的思考与学习。 以信号源和示波器的教学为例,这一教学过程将第三章和第六章的内容结合起来,先对信号源和示波器两种仪器的表面结构进行讲解,让学生使用示波器测量信号源输出的信号,学生使用仪器并利用仪器观察到信号后学习积极性也被调动起来,教师由实际操作引导理论知识的学习。如在信号源的使用过程中,信号的形状会发生变化,由此引出怎样才能使信号的波形发生改变,这就指引学生去学习“函数信号发生器的基本组成”部分的内容,这里讲解了常见信号波形的产生和转换方法;再如我们可以从示波器上观察到信号源的频率可以从低频段调到调频段,在同一频段内频率也会在一定范围内发生变化,信号源是如何实现这些频率变化的呢?带着这样的问题能引导学生学习信号源内部电路设计中的多种频率合成方法。在示波器的使用过程中同样提出问题,引导学生去学习示波器的理论内容,如打开示波器观察到光点,通过辉度与聚焦的调整引导学生学习示波管的原理及构造,这一显示原理也用于其他的显示设备上,如频谱仪、扫频仪等,做到触类旁通;通过示波器的触发模式调节键观察不同触发模式下信号的显示变化,反过来引导学生去研究是怎样的设计变化促使了显示屏信号的相应变化,带着学生学习示波器X通道中的触发电路的组成、触发耦合方式、触发电平、触发极性等知识;再如使用示波器观察信号源的同一个信号波形时,通过调节垂直或水平偏转旋扭观察信号波形的变化,为何会出现这种变化?带着同样的思考引导学生学习X通道、Y通道的放大电路设计等等。 3 实验教学 本课程的实验教学采取验证性实验和设计性实验相结合的策略。 3.1 验证性实验 验证性实验的目的是让学生通过操作各个实验项目,使他们对电子测量的基本概念、原理及方法有更加深入的认识和理解,培养学生独立思考的习惯,提高学生理论联系实际的能力和分析、解决问题的能力。在本课程的理论教学过程中,学生已基本掌握了实验所用用仪器的操作和使用方法,学会利用现有设备采取正确方案进行一些简单的测试测量。教师设计一些具有锻炼学生思考能力的实验给学生。如:通用计数器的应用,该实验要求学生理解通用智能计数器工作原理,掌握测量频率周期的测量方法及其检定高频信号源频率准确度,熟悉计数器的其他扩展功能;再如通用示波器的应用,要求学生理解示波器的工作原理、技术指标,熟练掌握通用示波器测试信号参数的方法等。 3.2 设计性实验 《电子测量技术》课程综合运用了电子、计算机、通信、控制等方面的技术知识,教师结合本专业的基础课程,设计了本课程的设计训练题目,目的是培养学生将科学理论与实际工程相结合的能力,通过设计训练,要求学生在掌握电子测量仪器基本理论的基础上,能根据所学知识综合设计简单的测量电路,运用单片机、FPGA、Protel等工具对简易电子测量系统进行仿真与设计,从而提高学生的创新设计实践能力。 设计题目主要有简易信号源设计、简易计数器设计、简易频率计设计、简单的数据采集卡设计等,让学生通过这些题目进一步对课本理论知识进行深入的学习。设计要求学生首先要写出《设计任务书》,包括以下内容:第一,仪器名称、用途、特点及简要设计思想;第二,主要技术指标;第三,仪器应具备的功能;第四,仪器的设备规模;第五,系统的操作规范等。该任务书反映同学的设计目标,同时也是教师作为设计完毕进行验收的依据。在设计之前要先学习基本的设计方法;在设计过程中除写好《设计任务书》外,还要做到理论联系实际,实现书本知识到工程实践的过渡,要求学生在每一步设计结束要及时与教师沟通,尽可能完善设计工作。硬件电路设计前要画好硬件原理框图,过程中要绘制详细的电路图,仿真无误后方可制作电路板;硬件完成后要规划软件控制流程图,根据流程图逐步、逐点编写程序;最后进入软、硬件联调、实验,最后还要撰写设计报告。教师根据任务书中的指标逐项检查设计成品。 通过课程设计同学们学习了硬件电路设计、软件程序设计、电路调试等知识,使学生深入理解并掌握了测量仪器的基本原理,硬件结构和工作原理。掌握程序的编制方法和程序调试的方法,掌握常用接口的设计及使用。学生为其它课程、项目和毕业设计做了大量的知识储备,也为将来在自动化、智能检测、电子信息工程、测试计量技术及仪器、电子科学与技术及其它领域工作打下良好基础及应用实践能力。 4 结论 作者在课程教学过程中采用理论教学与实验教学相结合的教学模式。教师在“做中教”,学生在“做中学”。教师充分利用实验室现有的实验仪器、智能仪器控制软件、虚拟仪器软件等,较为全面地介绍电子测量技术的基本知识、电子测量仪器及测试系统的工作原理以及它们在工程实际中的具体应用,让学生尽可能广的学习到本课程所涉及的专业知识。经实践,本文提出的理论教学和实验教学方法证明了该方法的构建激发了学生的学习兴趣,巩固和加深了学生对理论知识的掌握与理解,提高了学生分析问题和解决问题的能力并加大了授课的信息量,符合创新人才培养和社会发展的要求。 电子测量技术论文:《电子测量技术与仪器》课程基于工程应用的实践教学改革 摘 要:电子测量技术与仪器教学改革引起了高职院校教学改革的热点讨论。根据我院实际教学情况和学生自身特点,对电子测量技术与仪器”课程的教学进行了讨论、探索和实践,并提出理论指导实践、强化应用、分组指导教学等良好的建议。 关键词:电子测量技术与仪器;工程应用;分组指导;教学改革 1 强化实践操作的《电子测量技术与仪器》课程教学内涵 目前,《电子测量技术与仪器》课程作为移动通信专业的必修理论课,该课程对理论和实践的要求都比较高,高职学生在移动通信工程中所需的测量技能以及微波理论知识需要有较高的要求,传统教学中实验操作较少,电子测量仪器种类较少,如何通过教学改革,强化学生的理论知识和实践操作技能,形成具有高职自身特色的教育课程,值得我们深入研究和思索。 结合该课程特点,我认为其教学内涵应体现任务驱动的本质,一是理论性和实践性。理论性是指对学生的基本理论知识要求较高,因为移动通信专业的知识外联性较低,学生以前接触的很少,因此我们要求学生掌握基本的电子测量技能,并能够运用理论去指导本专业的实践操作。实践过程必须以提高学生基础和应用能力为主线,使其能够胜任岗位基本要求。二是任务性。《电子测量技术与仪器》课程教学将工作任务细分,同时配备多种电子测量仪器,让学生在实际操作中练习各种测量技能,学和做相辅相成,更重要的是在学习中以实际电子仪器作为载体,遴选、重构课程内容,将工作任务作为终极努力目标。 2 教学改革实施 依据高职院校培养高端技能型专门人才的培养目标,本课程实践教学改革的原则如下:⑴以电子仪器或模块作为课程载体。⑵将实际工程应用引入实践教学。⑶以实践作为教学的主线,通过实践带动知识、技能的学习与职业素养的养成。 在上述原则的指导下,对该课程教学进行如下改革: ⑴在教学中以学生为主体,以教师为主导,充分发挥主导的导向作用,使主体具有自主学习的能力。主导教师应加强自身理论知识水平的提高和技能的锻炼,同时及时更新专业动向。主体学生需要在理解理论知识的基础上,着重锻炼自身实践操作。通过调查分析及学生反馈,移动通信专业对于电子测量的能力要求为熟练使用各种电子仪器,运用自己所学理论指导实践,进行高频微波各种信号的测试,对相关数据进行记录分析并处理。因此,本课程从专业需求入手,充分利用实训室条件,培养学生分析问题,解决问题的能力。 ⑵充分采用多种教学方法,逐步培养学生自主学习能力。在实践教学中,引入实际工程应用,以任务作为驱动,积极引导学生学习。主导教师介绍任务,将学生分组,每组同学分贝完成不同任务,在同一组中,每位同学轮流当组长,指导该组学生进行整个任务的完成流程。在授课过程中采用课前预留,让同学们在课下时间充分利用网络资源丰富和准备即将学习的知识,在后续课中鼓励同学们上台展示,给学生发挥的空间。将教学内容分为基本模块和拓展模块两部分,基本模块用于提高电子测量能力,拓展模块用于培养学生的创新能力。 ⑶以电子仪器作为载体,联合企业开发多项实验实训项目,构建理论实践统一的教学体系。通过整合电子测量实践教学,合理有序的安排实验项目,根据不同的工程环境、工作任务及精度要求,选取科学合理的测量方案,选取正确的测量仪器。主导教师给定测量要求,学生自行确定实验方案,配置实验仪器,分组制定实验步骤,完成实验任务。比如测量射频放大器参数实验,不同组别的学生可以选取不同测量模块,自行查阅实训手册,分别制定不同实验步骤,最终完成测量任务。同时提出扩展性任务,添加学生自己的新思维,锻炼学生分析问题解决问题的能力。构建虚拟实验平台,引入Lab View虚拟仪器平台,利用虚拟仪器测量相关实际电路测试点,得出仿真结果,从而掌握电子产品发展新方向。 在综合性课程设计中,要求学生使用DXP、Multisim等软件进行项目设计与仿真。根据仿真通过的电路结构与参数,进行搭建实际电路并进行实际参数测量,要求学生提交测量结果,完成课程实习报告的书写,同时在实训结束前预留一定时间,自行讲解实训原理、数据处理过程、实训过程中碰到的问题及如何解决等,指导教师进行点评与打分。整个过程其他同学均可参与讨论,学生分析与解决问题的能力得到了进一步的升华。 3 总结 通过对电子测量技术与仪器课程进行的教学改革,学生有了较强的自信心,理论知识在不断的展示讲解中得到了进一步的提高,而有目的的实践又能够帮助学生从全局角度完善整个任务,进而提高学生整体思路思考方式的锻炼。师生在教学过程中关系融洽,面对问题能够共同讨论解决,学生的学习积极性有了明显的提高,真正落实了理论实践深层次理论的过程,学生探究性的学习精神得到提高。课改过程中学校和企业关系进一步增进,教学内容贴近实际要求,因此,基于工程应用的电子测量技术与仪器课程实践教学意义深刻。 电子测量技术论文:基于案例引导、任务驱动教学法在《电子测量技术与仪器》课程教学中的应用 【摘要】对于《电子测量与仪器》课程的教学改革,通过基于案例引导、任务驱动教学方法提高学生的职业素质出发,适当调整理论教学的内容、加强实践教学环节、积极改进教学方法、扩展课程外延,培养学生的职业能力和创新能力等观点。 【关键词】案例引导;任务驱动;教学 《电子测量技术与仪器》是一门注重理论性、应用性及综合性很强的课程。课程内容包括测量误差及误差分析、常规仪器的工作原理及仪器操作使用。除了学习和掌握必要的理论知识外,更重要的是能掌握各种电子测量仪器的选择原则以及使用方法。但我们一般的教材理论部分较多,具体测量方法特别实例分析、实训项目等内容介绍较少,教学也相对枯燥,学生的学习热情不高,学习效果不佳,所以需要更多的实践课程,利用案引导和任务驱动教学,更好地学习《电子测量技术与仪器》。 1.案例引导和任务驱动教学的应用 1.1 案例引导 20世纪初,哈佛大学创造了案例教学法。就是围绕一定培训的目的把实际中真实的情景加以典型化处理,形成供学员思考分析和决断的案例(通常为书面形式),通过独立研究和相互讨论的方式。来提高学员的分析问题和解决问题的能力的一种方法。 以往在讲解电子测量基本仪器的原理时,教师按课程的理论体系阐述知识点,学生听老师讲解,适当时候教师提问。这样课堂气氛沉闷,不利于调动学生学习积极性。采用案例引导教学法有利于改变这种状况。例如讲解频率测量这一章节,教师可先拿教师自己或上一届学生设计的一个简易数字频率计向学生演示,介绍其功能和设计过程,再介绍其基本工作原理,这样学生的积极性被有效地调动起来,学习兴趣大增。讲完后,再让学生思考这个作品还存在什么问题,或者还可以采用什么新的方案,并及时布置与之相关的研究性学习任务,以小组为单位进行学习交流与研究。在这个过程中每个学生根据兴趣选择一个内容完成开学时布置的小制作及小论文。上交作品或小论文时对学生进行面试,以避免抄袭现象。另外,教师在平时的教学科研工作过程中要注意收集与电子测量相关的小产品,充实到案例教学中。这种教学方法对理论基础相对较差的学生帮助也很大,其动手能力、应用能力可得到较好的锻炼。案例引导应着眼于学生正确和熟练地使用仪器这一教学目标,围绕这一主线展开讨论。对于电子测量仪器,主要强调其基本组成与整机工作原理,不对整机电路作较多的讨论。教学中的仪器内容及选型注意与当前生产、科研实践相联系,使其具有一定的代表性。在介绍典型仪器产品时,把仪器的面板构成和原理框图相联系,有利于学生把所学的理论知识与实践相结合。 不过需要注意的是:(1)案例的来源往往不能满足培训的需要。研究和编制一个好的案例,需要较长时间。同时,编写一个有效的案例需要有技能和经验。因此,案例可能不适合现实情况的需要。(2)案例法需要较多的培训时间,对教师和学员的要求也比较高。在案例引导的过程中建议:1)案例讨论中尽量摒弃主观的成分,教师要掌握会场,引导讨论方向,要注意培养能力,不要走过场。2)案例教学耗时较多,因而案例选择要精当,开始时组织案例教学要适度。3)学生一般都具有实践经验,不必担心讨论不起来,但一定要有理论知识作底衬,即案例教学一定要在理论学习的基础上进行。 1.2 任务驱动教学 任务驱动教学就是在学习信息技术的过程中,学生在教师的帮助下,围绕共同的任务活动中心,在问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,引导学生产生一种学习实践活动。它要求“任务”的目标性和教学情境的创建。使学生带着真实的任务在探索中学习。学生获得成就感,激发他们的求知欲望,形成感知心智活动的良性循环,从而培养出独立探索、进取的自学能力。 把课堂搬到实验室,针对具体的测量仪器来介绍工作原理及电路组成,同时观察实验效果。鼓励讲授理论的教师同时承担实验教学,此教学形式的改进能帮助教师拓展知识结构,理论教师通过实验课程指导,能深刻体会实验对理论教学的重要促进作用,提升教师自身教学和工程实践能力。令学生学生能够独立设计测量方案、熟练运用电子仪器、利用已学理论知识分析测量结果。通过任务驱动教学让学生充分掌握以下几点:(1)了解主要电子技术中如电压、电流、频率、元器件参数、阻抗、噪声等物理量的测量原理;(2)了解电压表、信号发生器、电子示波器、扫频仪、逻辑分析仪等电子测量仪器的工作原理并能熟练操作和使用这些测量仪器;(3)针对具体的物理量的测量,能够设计出合理的测量方案、正确操作测量仪器、并对测量结果能科学分析。 在仪器的新技术方面,我们建立了虚拟仪器实验室。通过Virt ualBench 等软件在教学中应用,使学生认识到在虚拟仪器中,一台计算机可当作多台仪器使用,“软件即仪器”;还可以根据自己的需要,应用Lab VIEW 等图形化编程软件编制软件,使计算机变成自己所需要的仪器。这样,大大地扩宽了学生的视野,提高他们的学习兴趣,也培养了他们的创新能力。 任务驱动教学需要注意的是:(1)教学进度不易把握。每一组的探究程度和进度教师很难把握,实训结束时,有的组提前完成,有的组不能完成,影响效果。所以后需采取一些措施,要既能保证探究效果,又不影响进度。(2)课堂管理待改进。探究性学习法的课堂更为生动,这也导致个别学生干扰他人。采取措施在行动上约束学生,最好能使学生都积极参与起来。(3)评价上有困难。任务驱动教学法,可能有个别学生滥竽充数、混水摸鱼,给教师造成教学质量好的错觉,影响到教学效果。 1.3 小结 总之,案例引导和任务驱动的教学模式改变了传统的教与学的结构,使学生真正成为学习的主体,教师除了具有辅导者、引导者的身份外,不具备其他任何权威。在这一模式下,学生将可能通过计算机网络随时获取帮助,并随时成为教师。这种教学方式全面应用到技能教学相信只是一个时间上的问题,它将完全改变传统的教学方式,使因材施教真正落到实处,让每个学习者将学习当作一种享受。 2.建立新型的考核评价体系 传统的考试制度比较注重理论和笔试,实验成绩虽占有一定的比例,但比重较小,这不利于人才的培养,理论测试与实践动手能力考核应同等对待。理论考核应从培养学生分析、解决问题的能力和创造能力出发。而实践考核中,既为不同层次学生提供更加公平的评价方式,也为那些擅长动手和创造的学生提供空间和时间,帮助他们脱颖而出,对学生的评价更客观、更全面。突出了实践环节的重要性。 3.重视教师自身素质的提高 教师在教学活动中是处于主导地位的,很难想像一个专业化程度不高、业务一般的教师能教出一批好的学生。而且随着新技术、新方法、新仪器的不断出现,测量应用领域的拓展,对教师知识结构、素质和能力也提出了新的挑战。为此教师一方面必须积极参加科研,掌握学科前沿动态,另一方面定期到企业挂职锻炼,掌握相关电子产品生产测试实际情况,丰富实用教学案例,把自己获得的实际经验、所掌握的最新信息传授给学生。 4.小结 21世纪是知识经济时代,知识经济时代对人才的素质和创造能力提出了越来越高的要求,对人才培养工作产生极其深刻的影响。大学作为培养高级人才的摇篮,只有紧跟时代的发展脉搏,改革人才培养模式,转变教学观念,更新教学内容,探索各种教学方法和教学手段,切实提高教学质量,才能很好担当起为社会输送合格人才的重任。在本课程的教学过程中,我们采取了多种教学方法,虽然取得了一定的成绩,但教学改革毕竟是一个长期探索、不断完善的过程,需要我们去不断总结经验,探索更有益的方法。 电子测量技术论文:浅谈电子测量技术和仪器的重要性 摘 要:本文对电子测量技术与电子测量仪器在经济发展和技术进步中的重要性进行了分析和讨论。本文首先对电子测量的对象及其应用特点进行了介绍,然后重点对其应用场景和重要性进行了讨论,最后对其发展前景做了分析。 关键词:电子测量技术;电子测量仪器; 信息技术的发展拓展了参数测量的应用场景,提升了对参数测量的应用需求,为获得更高精度、更快速度以及更多功能的测量结果,电子测量技术及电子测量一起得到了飞速的发展。完善有效的测量方法配合先进的电子测量设备逐渐成为电子专业测量的主要实现方式。 一、电子测量的特点 (一)电子测量的对象 早期的电子测量主要是对被测量对象的电参数信号、传输特性、受干扰特性进行测量,之后随着信息技术的发展,电子测量技术及其相关设备也被逐渐应用到其他内容的测量当中,如通过传感器等设备将诸如机械物理量、热物理量以及光物理量等转化为量化的电信号量进行分析等。目前电子测量技术和仪器主要被应用的场景为:电能量信号的测量,如电功率、电压与电流等;干扰量及干扰后的信号特性测量,如信噪比、频谱、相位、失真度等;电路元器件测量,如电容与三极管的参数测量、集成电路的性能参数测量等。 (二)电子测量的优势 现代电子测量仪器的应用拓展了参数可测量的范围,现代测量技术的应用拓展了可被测量参数的种类,传统测量方式下所无法获得的测量,都可以通过相应的电子测量技术获得高精度的测量结果。具体来说,应用电子测量技术和设备所具有的测量优势主要体现在以下几个方面。 1.能够在更宽范围内对参数进行测量。电子测量仪器的量程更广,精度更高,量程数量级更大,可测量的频带范围更宽。如电阻电子测量设备的量程宽度可达到六至七个数量级,这是普通的欧姆表所无法达到的。 2.测量精度和测量准确度更高,测量速度更快。电子测量仪器对参量的测量主要是通过电磁波或电子运动来实现的,因而所能够实现的测量精度和测量准确度更高,特别是在时间量和频率量测量方面其优势更为明显。同时,相较于其他信号而言,电磁信号的速度更快,能够在更短时间内获得测量结果。 3.可进行在线测量和远程测量。电子测量技术可以在相关仪器中添加多种类型的传感器,这些传感器可被放置于不便于停留或无法达到的区域对相关信号进行采集,若能够集成到相关位置,还能够在不改变被测量对象工作状态的情况下实现不间断在线测量,并将测量结果以有线或者无线的方式传输给接收端进行显示、存储或打印等。 4.便于计算机处理。电子测量所获得的数据大多都是数字信息,这些信息更加便于在计算机端进行处理与分析,配合使用计算机能够有效扩展被测量的应用范围。 二、电子测量技术与仪器的应用重要性分析 电子测量技术和仪器以测量技术为基础,吸收融合了计算机技术、数字处理技术、传感器技术、通信技术等多种计数方式,可以将被测量对象或系统的参数以电量、光量以及其他非电量的方式传递给处理端进行处理和分析。电子测量技术和仪器已经在各行业各领域得到了广泛的应用,是推动科技进步和科技创新的重要条件。 电子测量技术和仪器配合使用基本能够实现对任何参数的测量,因而其应用场景非常广泛,几乎涉及到了人们生活与社会发展的各个方面。其测量结果对各项技术的发展具有指导意义。如对无线通信速率的测量以及空间噪声特性的测量可以有效指导无线通信系统的技术革新;光栅、磁尺以及激光测量设备等在机械行业的应用推动了高精度数控机床产业的发展,使得越来越高精度的器件生产成为可能。 特别地,电子测量技术与仪器的发展更是同步甚至于超前其他技术进行发展的。统计资料显示,二十世纪九十年代的发达国家中,电子测量技术与仪器所占的国民生产总值只有百分之四左右,但是其对整个国民经济的推动作用却占据了超百分之六十的份额,与国民经济的关联度达百分之九十。电子测量技术和仪器是国家综合技术的客观体现,是国民经济发展的重要保障。 三、电子测量技术和仪器的发展前景 总体来看,电子测量仪器的未来发展方向主要集中在通用化与平台化、模块化、虚拟测试化等方面。 通用化与平台化是指现代测量仪器和技术正在逐渐由依赖硬件性能向依赖软件性能转变,各种测量软件和功能逐渐被集成到一台测量仪器中,且测量对象与测量设备相互独立,只需要根据测量需求适当的更改软件功能即可实现单台测量仪器的多参数、多用途测量。 模块化是指整个测量系统提供总线接口,各功能采用模块化思想进行设计,在应用时可实现快速配置和模块更新。这样既能够有效减小测量仪器的体积和重量,还能够依照最新的测量技术和方案对测量系统进行更新或升级,使得整个测量仪器的兼容性更强。 虚拟测试化是指应用虚拟测试技术对测量结果进行优化,对具体参数测量过程进行改进,增强电子测量技术的工程实用性,进而提升测量效率和数据测量进度。 四、总结 随着被测试系统和器件的发展速度越来越快、体积越来越小、应用场景越来越广泛,人们对测量技术和测量仪器提出了更高层次的要求,促进了新技术和新方法在电子测量技术和仪器中的应用。电子测量技术和仪器的应用对整个社会的发展具有先导作用,代表着一个国家的科技实力,影响着社会经济的发展速度。可见,正确认识电子测量技术和仪器的作用和功能具有重要的指导意义。 电子测量技术论文:电子测量技术实践课程教学改革浅析 摘 要:本文分析了电子测量技术课程在实践教学环节存的问题,并结合实际情况提出了实验课程改革措施。 关键词:电子测量;实验;教学;改革 电子测量是高等院校电子信息工程专业和电子信息科学技术类学生的一门重要专业课。是具有较强的理论性和实践性的课程。包括电子测量的基本理论和方法、主要电子仪器的工作原理、误差分析、电参数的测试方法、实际应用以及该领域的最新发展等。电子测量技术综合应用了电子、计算机、通信、控制等技术。通过本课程的学习,使学生具有电子测量技术与仪器方面的基础知识和实际应用能力,以后在科学实验和生产实践中能制定先进的测量方案,合理地选用测量仪器,能正确处理测量数据,以获得最佳的测量结果。课程较强的实践性要求在教学过程中要加强实验教学环节,提高学生的动手能力。 1 电子测量技术实验课程教学存在的问题 ⑴测量课程的理论内容相对独立。在好多电信学生的心目中,测量课程是独立的,实验更是由于本课程的特点即与其他课程内容的有机联系和综合应用,使得学生容易产生误觉,好象在重复其它课程的实验,无太大新意,而变得好象索然无味,使得本课程成为了一门抽象难懂、深不可测、高不可攀、望而却步的“难学难用”课程了。而使得学生对此门课程兴趣不大或兴趣全无。其实不然,测试一直贯穿于学生的整个大学阶段。刚入校时所学的高数是测试技术的理论依据;计算机是现代测试的重要工具;电路、低频电路、高频电路就是讲解的测试电路;信号与系统、数字信号处理、信息论与编码讲解的就是测试原理。也就是说学生的知识不应是孤立的,而应有机的联系成一体。 ⑵本课程具有很强的实践性,必须结合实验等实践环节才能理论联系实际提高综合应用能力。但随着科学技术的发展,各学校为了培养宽口径的人才,增开各种课程,使得电子测量的学时数日渐减少,与其在专业里的重要性不相符合。一般高校的测试技术大概就是40多学时,有的学校实验学时还包含在里面,对于学生的理论知识的掌握和实践上的应用及创新思维和能力的培养远远不够。 ⑶实验教学内容不尽合理。现有的测试技术的实验不外乎是一些基本测试仪器的使用,非常片面。使得学生容易产生误觉,一是好象在重复其它课程的实验,二是学生好象有点知道,但又感觉知道的不是很透彻,觉得无太大新意,而变得 索然无味,使得本课程成为了一门抽象难懂、深不可测、高不可攀、望而却步的“难学难用”课程了。其实测试技术应该贯穿于整个电子信息专业的实践当中。 2 电子测量技术实验课程改革措施 ⑴研究电子测量实验可与其他课程实验的整合。测量在电信工程专业中起着举足轻重的作用,并一直贯穿始终。无论是从高数、计算机基础到电路、低、高频电路,再到信号与系统、数字信号处理、信息论与编码;从微机原理、单片机到EDA、MATLAB、DSP、ARM,无不与测试技术相关。高数是测试技术的理论依据;测量电路与系统由各种电路、传感器和计算机构成;测量仪器的使用和测量电路的设计与调试过程中可利用一些计算机语言进行辅助设计和仿真。测量技术的讲解可以站在信号的高度上讲解,使得学生起点更高,更能充满信心的找到自己未来的人生目标。故而可将学生四年的实验课统一安排,统筹规划;先从实验仪器的基本使用,到应用实验仪器测量基本电路及其电参数,再到实验仪器的熟练使用、扩展使用;最后到自行选用实验仪器,计算参数,构成测量电路,设定实验步骤,完成各种任务。这样即可合理安排学时,避开学时压缩对课程带来的不利影响;又可避免重复劳动所带来的厌倦心理;还方便开设一些综合性课题。 ⑵合理设置实验内容。实验教学作为电子测量课程的重要组成部分在内容安排上也不能一成不变照本宣科,实验内容的选取要做到适应不同层次学生的需要,将单纯的验证性实验逐步向综合应用实验和创新实验类型发展,增强学生的参与意识,提高学生的动手能力。就是以验证性实验为主,对于设计性实验我们都是要求学生利用传感器等来间接测量一些与实际应用有关的参数,如温度、液位、重量、位移等。这样一方面提高了实验的难度,另一方面提高了实验的趣味性。在整个实验过程中,学生独立设计方案,确定实施方法与手段;对实验过程中遇到的问题进行多方位思考并借助于测试仪器认真地分析,教师仅在适当的时候加以启发引导。在参与实验的过程中,一切都由学生独立思考和动手,自己寻求正确答案,真正成为实验的主体,从而提高了学生的实验兴趣,激发了学生的创新意识,培养了学生的创新能力。可以让学生较系统地掌握电子测量系统设计过程的选项立项、方案论证、工程设计和实现、系统调试、文档整理等全过程的各个环节,充分发挥学生的主观能动性和创造力,培养学生的协作能力和团队精神。 ⑶建立虚拟实验平台,电子测量课程面临两个难以回避的瓶颈,其一是传统实验手段落后的瓶颈,其二是实验设备资源的瓶颈,构建基于软硬件结合的仿真实验平台,既可充分利用学校计算机房的现有设备减少实验设备的硬件投入及维护工作量,又可以帮助学生更好、更快地掌握理论教学内容,加深对概念原理的理解,有利于促成课程和教学改革更有利于具备工程实践能力的应用性人才的培养。 电子测量技术论文:我国电子测量技术的发展 【摘 要】21世纪以来,我国已经进入了科技化信息化时代。各种先进的科学技术都在涌现,其中也包括电子测量技术。它是新时代不断发展创新的产物,具有很大的发展潜力。 【关键词】电子测量;技术发展;广阔前景 0 前言 随着我国经济不断发展,我国居民的生活水平都在提高,使用先进的科学技术是必然趋势。电子测量技术应用于我们生活的方方面面,能够精准高效率的测量许多数据,方便人民的生产生活,下面我们就来阐述一下电子测量技术的发展历程。 1 电子测量技术的简单介绍 新形势下,随着现代化科技的蓬勃发展,电子测量技术在实际生活中的发展及应用越来越受到人们的广泛关注和重视。电子测量技术,作为大多数电子产品精密及准确测量的重要技术,广泛应用于测量电能量、信号特性及其所受干扰、元件及电路参数等电学专业的测量。就目前的电子技术市场来看,可以说,电子测量技术的应用早已进入了一个较为理想和成熟的发展环境。电子测量仪器是知识密集、技术密集、高速发展中的行业。由于微电子技术、计算机技术的高速发展及其在电子测量技术与仪器中的应用,新的测试理论、测试方法、测试领域以及新的仪器结构不断涌现,在电子、电力、航空、航天、能源、交通、广播、电视、通信及其信息系统、微电子及电子元器件测试等方面已冲破了传统仪器的概念。电子测量主要应用于电学专业的测量,例如,电信号传输特性的测量。电子测量也广泛的应用于非电学专业的测量,例如,它通过各种类型的传感器,能量转化器把非电量(如热力学、光学、机械学的物理量)转换为电量(如电流、电压、频率等)进行研究,而后得出反映出非电量的测量结果。随着电子技术的不断发展,测量的内容愈来愈广泛,通常包括以下几个方面:(1)电能量的测量,包括对于电流、电压、电功率的测量。(2)信号的特性及所受干扰的测量,例如信号的失真度、频率相位、脉冲参数、调制度、信号频谱、信噪比等。(3)元件和电路参数的测量,例如电限、电感、电容、电子器件(电子管、晶体管、扬效应管等)的测量,集成电路的测量,电路频率响应、通频带宽度、品质因数、相位移、延时、衰减和增益等的测量。然而目前国际上著名仪器公司电子仪器销售额所占比例不断下降,国内电子仪器厂所处的状况大致类同。因而研究我国当前电子测量仪器行业发展战略决策,已成为仪器行业专家们共同关注的问题。 2 电子测量技术的优点 2.1 电子测量技术的测量频率范围广 相对于以往的测量技术来说,电子测量技术具有测量频率范围宽、量程大等优势。通过电子测量技术的实际应用,能够利用电子测量仪器,进行深海压力、高温炉温度等特殊环境下的测量工作,一定程度上降低了测量人员的工作强度,同时也有效保证了测量结果的准确性和客观性。此外,电子测量技术的测量频率范围宽、量程广,还表现在测量电子欧姆表的测量能力上。由于所测量的大小相差极大,要求测量仪器的量程也极宽,同一台电子仪器,经常能做到量程涉及很多数量级。例如一台普通的欧姆表,可以测出几欧姆至几十欧姆电阻,量程宽达六、七个数量级。 2.2 电子测量技术能够实现遥测 电子测量技术的遥测优势,具体表现在电子测量技术能够帮助人们解决在不便长期作业或是难以直接到达的区域的测量工作,而且不间断测量,又能够保证测量的数据具有高度的实时性,同时它拥有直观、清晰的显示方式,能够为测量人员的测量工作带来更大的便捷性。电子测量技术能够将传感器设置在人类无法到达或者无法长期停留的地方,在对象运行的状态下能够持续进行测量,并直观地记录下相关的数据,这样就方便人们对被测对象进行了解和分析。例如在测量发光二极管时,电子测量技术将数据以数字的直观形式显示出来,将频率以示波的方式显示在荧光屏上,都能起到直观、清晰分析参数信息的重要作用。同时,电子测量技术在实现遥测和不间断测量时能够利用荧光示波法和发光二极管来直接显示出测量的结果,具有直观、清晰的效果,便于测量人员直接对被测对象的行为特征进行认识和掌握。荧光屏示波法,便于形象直观地给出被测量的特征。测量结果还便于打印、绘图或启动指示灯显示。 2.3 与计算机技术相结合 电子测量技术的高速发展离不开计算机技术的大力支持,因此电子测量技术和计算机技术的紧密集合是又一个应用优点。随着现代计算机技术的高速发展、计算机硬件价格的不断下降,通用硬件平台和虚拟仪器也正在成为趋势。通用硬件平台主要包括用于数据采集、信号分析处理和信号输出显示等带有共性的硬件,例如微型计算机、A/D和D/A变换器、显示器等,有了这些通用硬件平台,根据不同仪器的具体技术要求,开发出相应的软件,就可以产生不同的测试功能,输出多种测试信号。虚拟仪器充分利用了微型计算机强大的软硬件技术,可以设计出风格不同的人机操作界面,并且易于随着计算机软、硬件的升级而升级。虚拟仪器允许用户在通用硬件平台上根据自己的需要构造仪器,充分发挥计算机或数字信号处理器的作用,对仪器功能进行变换组合,因而比实物仪器更具有灵活性。在当今科技的高速发展中,测量技术和实验手段的现代化已成为科技现代化的重要条件和标志。随着计算机技术与智能传感技术的不断发展,检测仪器也将朝着“更快、更宽、更深”方向发展。微型计算机的不断发展,让电子测量仪器能够更加便捷地携带,能够对测量的数据、结果以及变化情况进行记录和保存,体现了电子测量技术多功能、高性能的特点。 3 电子测量技术的发展前景 随着信息技术的高速发展,信息和信息化已成为推动经济、技术和社会发展的要素,它反映了当代经济发展、科学技术进步的趋势,被认为是国家现代化水平和综合国力的主要标志之一,从而成为各国竞争的热点。对此各发达国家均把实现社会信息化作为重要的国策竞相投入了大量的人力、物力和财力。电子测量仪器与测试技术正是这些系统与技术的支撑。传统的仪器与测量方法已经很难适应这种需求,必须大力发展测试系统技术、测试软件技术等,用以研制开发新的仪器和新的测试方法。如能适应这种需求,仪器行业将得到很大发展。电子测量仪器经历了从模拟仪器到数字仪器、智能仪器,再到目前的虚拟仪器的发展历程,微电子技术和计算机技术的迅猛发展推动了电子测量仪器的发展。随着电子测量仪器的应用领域不断扩大,现代科学技术的发展和现代化工业大生产,必定会对电子测量仪器提出更高的要求,相应地,电子测量仪器的发展会呈现出新的特点,主要会包括:测量仪器的通用化;测量仪器的模块化;融合大量的高新技术;测量仪器的网络化。 4 结束语 通过本研究的介绍,我们对于电子测量技术的发展有了一定的了解。根据它的诸多优点,相信在未来一定会有更好的发展前景,应用到我们的生产和实践中去,为我们提高优质的生活。 电子测量技术论文:电子测量仪器抗干扰技术措施分析 [摘要]随着电子技术的飞速发展,人们对电子产品提出了越来越高的要求。许多企业都在使生产实现自动化,在实现自动化的过程中需要用到较多的电子测量仪器来检测生产过程中的参数,通过检测到的参数来指导生产操作。所以,电子测量仪器必须要保证其测量数据的准确性,防止出现误差。在实际的操作过程中,利用电子测量仪器检测参数容易出现干扰问题,干扰问题的出现会降低信号的质量,影响设备的正常使用。因此,提高电子测量仪器的抗干扰性能非常重要本文对干扰现象进行了介绍,研究了几种常用的电子测量仪器抗干扰技术和措施,并得到了相关的结论。 [关键词]电子测量仪 干扰 抗干扰 问题 技术 措施 一、干扰现象 (一)、干扰的定义 干扰是指对系统的正常工作产生不良影响的内部或外部因素。对于电测系统来说,干扰就是指对电测系统或仪器的测量结果产生影响的各种内部或外部的无用信号。干扰因素包括电磁干扰、温度干扰、湿度干扰、振动干扰和声波干扰等等,其中,电磁干扰是最为常见的干扰方式,电磁干扰对于系统的影响也最大。电磁干扰容易对系统的性能或信号传输产生有害的影响,使信号的数据发生瞬态变化,加大误差,严重时可能会导致整个系统出现故障。 (二)、干扰的来源 产生干扰必须具备三个因素:干扰源、传播途径和接受载体。对于电磁干扰来说,许多的设备都能够成为干扰源,例如继电器、变压器、微波电器、电动机、高压电线等,这些设备都能够产生电磁信号,对电子测量仪器进行参数检测造成影响。另外,宇宙射线、太阳光和雷电这些自然现象也会产生电磁信号,成为干扰源。电磁信号在空中是直线传播的,具有极强的穿透能力,电磁信号还能够通过导线传人电子测量仪器,传播的途径众多,也是电磁干扰现象十分广泛的原因之一。电子测量仪器就是很好的接受载体,它会吸收干扰信号,影响参数检测。所以,干扰是会对系统造成有害影响的,除去干扰形成因素的任何一个,都能够有效地避免干扰。抗干扰技术就是针对干扰的三个要素进行研究和处理,破坏其中的一个或几个干扰生成的要素。 二、几种常用的电子测量仪器抗干扰技术措施 电子测量仪器容易出现干扰问题,通过干扰现象的来源进行分析,可以知道,提高电子测量仪器抗干扰性能最理想的方法就是抑制干扰源,使其不向外产生干扰或者将其产生干扰造成的影响限制在允许的范围之内。对于生产车间来说,想要生产的过程中不产生干扰源几乎是不可能的。有些干扰是避免不了的,例如电网和外界环境的干扰。所以,在电子测量仪器来说,除了要对一些干扰源进行抑制之外,还需要在产品自身设计方面进行研究,提高其抗干扰性能。常见的电子测量仪器抗干扰技术措施如下所述: (一)、屏蔽技术 屏蔽技术室利用导电或导磁材料制成的盒状的或壳状的屏蔽体,可以将干扰源或者受干扰对象包围起来,这样就可以割断或者削弱干扰源的空间耦合通道,组织干扰源向受干扰对象传输电磁能量。根据屏蔽的干扰场的性质的不同,一般可以将屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种类型。通常采用电场屏蔽的方式来消除或者抑制由于电场耦合而引起的干扰,使用铜和铝等导电性能良好的金属材料充当屏蔽体,且屏蔽体要保持良好的接地。磁场屏蔽是为了消除或者抑制由于磁场耦合而引起的干扰,一般可以用高磁导率的材料来充当屏蔽体,从而保障磁路的畅通。对于一些电气设备,既存在电场耦合,又存在磁场耦合,例如,变压器、发电机等等,变压器的电磁屏蔽一般采取的是在变压器绕组线包的外面包一层铜皮作为漏磁短路环,漏磁短路环会产生反磁通来抵消部分的漏磁通,从而使变压器外的磁通减弱。另外,在同轴电缆中,可以在电缆线中设置屏蔽层,防止信号在传输的过程中受到电磁干扰。同时,为了防止电磁干扰发生在通信电缆里面,可以在生产车间的通信电缆外面包裹一层薄膜,这样就能够起到屏蔽外界电磁干扰的作用。需要注意的是,对电磁干扰的屏蔽效果与屏蔽层的数量和每一层的厚度是有很大关系的。 (二)、隔离技术 隔离技术是抑制干扰的有效手段之一,它是指把干扰源与接收系统隔离开来,从而让干扰耦合通道被切断,使得干扰信号无法传输。比较常见的隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法。光电隔离需要用到的仪器是光电耦合器,光电隔离借助光作为媒介来耦台隔离两端输入和输出的电信号,它所具有的隔离能力比较强,能够有效地提高电子测量仪器的抗干扰能力;变压器隔离主要用在传输交流信号的过程中,需要用到隔离变压器来阻断交流信号中的直流干扰和抑制低频干扰信号的强度;继电器隔离主要是利用继电器的线圈来接受电信号,在利用其触电来控制和传输电信号,这样就可以通过不和电产生联系而将强电和弱电分离开来。 (三)、滤波技术 滤波的形式有多种,主要有波形滤波、频率滤波、时间滤波、空间滤波、软件滤波和幅度滤波等。滤波主要是通过挡住噪声,只让有效地信号输出。干扰源发出的电磁干扰的频谱往往比要接收的信号的频谱宽很多,所以可以采取滤波的方式来抑制干扰。根据滤波器频率的特性,可以将滤波器分为低通、高通、带通、带阻等类型。 (四)、接地技术 为了提高电子测量仪器的抗干扰性能,还可以通过接地技术来实现。接地技术主要是将电路、设备机壳等与大地相连,这样就能够给系统提供一个基准电位。接地可以分为保护接地、屏蔽体接地和信号接地三种类型。通过接地的方式,不仅能够防止设备使用时漏电造成人身安全,还能够有效地抑制干扰。 三、结束语 综上所述,在电气化的环境下,干扰现象时有发生。如果干扰源不能够消失,就需要想办法让其对其他设备的使用造成的干扰降低到最小。通过屏蔽技术、隔离技术、滤波技术和接地技术能够有效地抑制干扰信号的传输,保证电子测量仪器能够在允许的范围内进行参数检测。 电子测量技术论文:现代电子测量技术与仪器仪表的发展 近几年来科学技术迅猛发展,以信息技术为代表的新科技促进了电子行业的飞速增长,也极大地推动了测试测量仪器仪表的快速发展。电子测量仪器的发展为我国国民经济、企业发展,科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,鉴于中国在全球制造环节和设计环节的重要地位,使得中国成为全球各大仪器厂商青睐的大战场,同时,也带动了中国测试测量仪器的研发与测试技术应用的迅速发展。 电子测量技术的现状及存在的问题 目前国内的电子测量技术已有了很大的发展,中国测量仪器的可靠性和稳定性问题得到了各个方面的重视,状况有了很大改观。测试仪器行业目前已经越过低潮阶段,重新回到了快速发展的轨道,尤其最近几年,中国的仪器取得了巨大的进步,特别是通用电子测量设备和汽车电子设备的研发方面,与国外先进产品的差距正在快速缩小,给国外电子仪器龙头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟电子技术的发展,为中国的测量仪器行业带来了新的契机,加上各级政府越来越重视,以及中国自主应用标准研究的快速进展,都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。从中国电子信息产业统计中可以看出,中国的电子测量仪器每年都以超过30%以上的速度在快速增长。在此快速增长的过程中,无疑催生出了许多测试行业新创企业,也催生出了一批批可靠性和稳定性较高的产品,现在已基本上采用了标准化,模块化的设计体系,已从CAMAC、PC总线、STD总线向VXI、PXI总线发展,从堆叠式测试系统向标准化、模块化测试系统发展,并先后研制出国产化VXI模件、VXI测试系统及PXI系统,使我国测试系统技术水平逐步进入国际先进行列。 虽然国内的测试测量产业快速的发展,但客观地说中国的测试测量仪器还普遍落后,表面上看的有精度不高,外观不好,可靠性差等,深入分析则存在以下问题: 人们在整个产品的制作流程中对测试这个环节不够重视。在传统的产品的制造流程中,研发始终处于优秀地位,而测试则处于从属和辅助位置,研究者对测试不够重视。 数字化、标准化、模块化结构有待提升。“数字化时代”是社会与经济现代化的最新标志,关系着一个国家在科技领域“优秀竞争力”的高低。模块化则是国际电子测量仪器发展的方向。由于历史的原因,中国仪器配套行业的企业多为良莠不齐的小型企业,标准化的研究也没有跟上需求的快速发展,从而导致仪器的材料配套行业的技术水平较低。虽然目前已有较大的改观,但距离整个产业的要求还有一定距离。所以,还应把标准化和模块化的研究放到重要的位置。还有,在技术水平没有达到的条件下,一味地追求精度或追求高指标,而没有处理好与稳定性之间的关系。这些都是制约本国仪器发展的因素。 软件技术、集成技术不够发达。软件技术在电子测量仪器中的作用,就如同人的大脑一样,然而现代我国的电子测量仪器中的软件技术还远远没有体现出来。电子测量仪器硬件,即电子电路技术、同轴器件组件技术、波导器件组件技术的集成技术,在电子测量仪器中是其重要的优秀技术,它与总线技术、软件技术、模块化技术共同组成现代化的电子测量仪器,这是我们电子测量仪器企业尚待攻克的一个难关。 面向应用和现代市场营销模式还没有真正建立起来。中国的仪器设备厂商只是重研发,重视生产,重视狭义的市场,还没有建立起一套完整的现代营销体系和面向应用的研发模式。传统的营销模式在计划经济年代里发挥过很大作用,但无法满足目前整体解决方案流行年代的需求。所以,为了快速缩小与国外先进公司之间的差距,国内仪器研发企业应加速实现从面向仿制的研发向面向应用的研发的过渡。特别是随着国内应用需求的快速增长,为这一过渡提供了根本动力,应该利用这些动力,跟踪应用技术的快速发展。 目前电子测量仪器的高技术成果 成功研制微波毫米波矢量网络分析仪。微波毫米波矢量网络分析仪是我们成功研制的被称为“世界电子测量仪器之王”的仪器。该仪器的突出特点主要有以下几个方面:工作频带宽;测量精度高;大动态范围;高速实时测试。 调制域分析仪的成功研发。调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。 VXI总线技术取得重大进展。VXI可以大大减小设备的体积和重量,还可以大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍,它测试系统的适应性、灵活性大为提高并且价格适中,有利于充分发挥计算机的作用。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 电子测试仪器向毫米波推进。通信测量仪器达到高技术水平。通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 现代电子测量仪器的发展方向及趋势 电子测量仪器的生产和设计是衡量一个国家工业基础和工业生产能力的重要标志,因此在仪器仪表生产技术的研究中要注重解决好产品的设计和过程监管模式,研究新型的仪器仪表应注重高精度,高质量,稳定性,可靠性,可维护性,可操作性,易升级性等。 我国电子测量技术的发展应保证产品性能更加优异,逐步与计算机融为一体,使测试及仿真软件在仪器中广泛应用,提高自动测试系统的性能,测量数据采集和处理的自动化,实时化,数字化,测量数据管理的科学化,标准化,规格化,测量数据传播于应用的网络化、多样化、社会化,GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进的地面测量仪器等广泛应用与工程测量中,并发挥其主导作用。
计算机小论文:计算机离散数学课程改革思考 摘要:“离散数学”是计算机科学与技术、软件工程、通信工程、网络空间安全等信息类本科专业的优秀基础课之一,在计算机科学与技术等专业课程体系结构中起到非常重要的理论支撑作用。本文分析了计算机专业开设“离散数学”课程中存在的一些问题,从教学目标、教学内容、教学方式等方面,建议在教学时结合计算机相关领域中的实际例子,深入浅出地传授“离散数学”中的理论知识点,并采用理论教学结合编程练习,激发学生的兴趣,提高教学质量。 关键词:离散数学;课程改革;问题驱动;编程实现;结合应用 一、引言 离散数学(DiscreteMathematics)是计算机科学与技术、软件工程、通信工程、网络空间安全、信息与计算科学等信息类本科专业的优秀基础课之一,在计算机科学与技术等专业课程体系结构中起到非常重要的理论支撑作用[1]。因此,离散数学早在1977年就已被美国电子电气工程师协会(IEEE)确定为计算机专业的优秀课程。2001年又被IEEE协会和美国计算机协会(ACM)联合认定为计算机专业的第一优秀主干课程[2]。由于电子计算机存储空间与计算能力的限制,计算机相关的很多领域都使用到了离散结构的概念。如计算机中的任何一个变量都是离散变量,计算机中的图片都是以离散像素的形式存在。所有的存储和通信的数据本质上都是0和1构成的。因此,“离散数学”的教学内容与计算机硬件和软件都有着密切的关系。“离散数学”采用严格形式化的数学语言来描述离散系统的状态、关系和变化过程,是进行定性定量分析和逻辑推理的工具,可以为计算机系统处理离散对象的状态及变换提供有效的描述[3]。离散数学不仅是计算机专业的优秀课程,更是“数据结构”、“算法设计与分析”、“数据库原理”、“数字逻辑(数字电路)”、“编译原理”、“信息安全”、“操作系统”、“并行计算”等一系列课程的先导课程。如图1所示,离散数学中优秀的六个部分:数理逻辑、关系集合论、代数系统、图论、初等数论和有限自动机,分别衍生出计算机的学科体系架构。通过离散数学的教学,使学生掌握课程的基本概念和基本原理,采用严格的数学方法,培养学生的抽象思维能力和逻辑推理能力,为从事计算机的科研与应用提供必要的描述工具和理论基础,培养学生利用计算机分析问题、解决问题的能力。根据教育部“离散数学”教学指导委员会建议,目前国内离散数学的教学大致可以分为三个层次:科学型、工程型、应用型[4],对应的学时分别为108、90、72。科学型人才培养的目标要求学生有坚实的数学基础,较强的抽象思维能力,形式化描述能力和推理、分析能力;工程型人才的目标是要求学生有较好的数学基础,能综合运用离散数学中的理论和模型去分析问题和解决问题,兼顾计算机科学和计算机应用,内容较为宽广深入;应用型人才目标则要求学生能够运用典型的离散模型,进行系统建模与软件集成[5]。针对不同的教学内容与教学要求,需要采用“因材施教,分流培养”的教学理念与策略。然而,在实际的教学过程中,离散数学的教学课时量常常被压缩,一般正式授课时间约为48学时。如何在有限的时间里充分地把知识传授给学生,将能力传播给学生,给离散数学的教学提出了新的挑战。一些高校采用减少学时数量、降低考试难度,这样会造成学生无法认识到“离散数学”在计算机专业的课程架构中的重要地位,导致“离散数学”的教与学越来越边缘化[3]。为此,笔者在对“离散数学”多年的观察与教学的基础上,对本科阶段计算机专业的“离散数学”课程存在问题进行了深入剖析,并给出了一些初步的建议。 二、存在的问题 笔者在近几年的“离散数学”授课过程中,发现不少学生在课程学习与能力培养方面容易存在以下三个问题。 (一)课程学时少,理论难度大 绝大多数的高校开设“离散数学”的学时有限,往往比“教指委”给出的时间少,一般在48学时,难以完整地开展包括数理逻辑、集合论、代数结构、图论、初等数论和形式语言与自动机等内容的教学,往往仅对前四部分(甚至更少)的内容展开教学,初等数论和形式语言与自动机部分由于难度较大,将作为选学内容。 (二)课程辐射不够,相互割裂,学生畏难情绪严重 在实际教学中,很多高校把“离散数学”作为一门数学课,由数学系教师作为主讲教师,采用纯数学经典的“定义—定理—证明—习题”的教学模式[6],忽视了“离散数学”在计算机中的应用背景,让学生感到恐惧与反感,因其未能从“高等数学”与“线性代数”等课程的学习思路和模式中走出来,从而降低了学习兴趣,最终影响教学质量。 (三)理论学习与计算机实践相互割裂 对于计算机专业的学生,需要将所学的理论知识与计算机编程相互关联起来,不能将计算机工具与“离散数学”的知识点强行割裂,如果将理论学习与计算机实践相互割裂,只会使学生纸上谈兵,实际操作能力不能得到有效提高。 三、课程的建议 1.教学手段多样化,凝练重点知识。首先要讲清楚什么是离散的概念,为什么要引入离散的概念,重点介绍离散数学的思维方式和解题思路,消除学生反感、对立的情绪。针对大学生已普及手机等智能移动设备的现状,对于重要的知识点,建议采用微视频、微课的形式,供学生利用点滴课余时间,反复理解,对课堂知识的重、难点进行再现,充分互动,达到知识传递的效果,并及时采用微学堂、微试题等形式,对教学效果进行反馈。 2.以点带线,线面结合,增加课程关联度介绍,建议梳理计算机专业本科课程,与“离散数学”之间建立对应联系。比如在数字电路设计中,使用“与非”门和“或非”门设计逻辑线路,代替单一的“非”门、“与”门和“或”门的组合;利用等值演算,可大幅度优化逻辑线路。再如利用哈密顿图求解最短路径问题和旅行商周游问题,利用基于最优二叉树的哈夫曼算法来优化编码并提高通信效率;等等。 3.编程实现。离散数学作为计算机相关专业的一门基础课,必须与学生已有的基础课(如程序设计语言等)相互关联,使得学生学以致用。开展离散数学中常见算法的编程实现,如利用C/C++语言实现公式真值表的输出:对于给定的公式,判断其合法性之后,给出其真值表。类似的,结合离散数学课程,笔者推荐如下算法:集合的笛卡尔积计算,欧拉图的判定,关系的判定,自反、对称、传递闭包的计算。对于Dijkstra算法、Kruskal算法、Prim算法等,在后续的“数据结构与算法”课程中将有详细的算法描述,在离散数学课程中不必要求实现。 四、结语 “离散数学”既作为计算机大类专业的一门重要专业基础课,又在计算机领域具有广泛的应用。有人说:没有“离散数学”就没有计算机理论,也就没有计算机科学[7],足以证明它的重要性。本文针对计算机专业知识体系的结构特点,提出在教学时结合计算机相关领域中的实际例子,深入浅出地传授“离散数学”中的理论知识点,采用理论教学结合编程练习,激发学生的兴趣,提高教学质量。近几年,笔者通过实际教学的检验,该教学方法效果良好,值得借鉴与推广。 作者:魏立斐 王晓明 王春华 单位:上海海洋大学信息学院 计算机小论文:本科院校计算机基础课程改革思考 摘要:针对应用型本科院校计算机基础课程教学中出现的弊病,即在课程教学和学生能力培养间存在鸿沟,提出将计算思维引入教学,解决计算机基础课程的教学危机。通过介绍计算思维中的关键内容,分析计算思维的优秀方法,探讨融入计算思维的分层次分类别教学模式,提出以计算思维能力培养为优秀的计算机基础课程改革方案。 关键词:应用型本科院校;计算思维;计算机基础课程;课程改革 0引言 应用型本科院校是中国高等院校的重要组成部分,学校数目众多,办学特色明显。不同于传统研究型本科院校,应用型本科院校立足于地方,为本地经济和社会培养技术密集型产业的高技术应用型人才。大学计算机基础课程是高校学生入学后的第一门信息技术类课程,该课程旨在培养学生使用计算机科学知识和技术分析和解决实际问题的能力,提升学生创新意识,培养学生的信息素养,为学生学习后继课程打下坚实的信息技术基础。该课程的教学是保证人才培养质量的一项重要教学工作,对大学生毕业后是否能够迅速适应社会需要,并具有可持续发展的再学习能力,具有重要意义。 1应用型本科院校计算机基础课程教学现状 2012年全国共有普通本科高校1171所,其中:211工程高校116所,占9.9%,非“211”高校1055所,占90.1%,新建的本科院校是指1999年以来新晋升科学校,共有647所,约占全国普通本科高等学校数量的55.3%,占非“211”普通本科高校数量的61.3%[1]。这些地方本科院校在办学地位、人才培养模式、生源质量和课程教学上都与传统的重点院校有着明显区别。随着网络技术、多媒体技术和无线接入技术的迅速发展,计算机基础知识得到快速的普及,特别在应用型本科院校中,计算机基础课程进入蓬勃发展期,呈现出以下特点。1)大多数学校都十分重视计算机教育教学的重要性,并确立了计算机基础课程的基础性地位,计算机基础课程在各专业的培养方案中已成为不可缺少的一部分。2)随着计算机的发展和普及,计算机基础课程的教学转变为理论教学与实践教学高度融合,用理论指导实践,并在具体的实践案例中去深化理论。同时,以能力训练为优秀的实验教学理论已经渗透进课程中,“案例教学”、“任务驱动”等多种教学模式得到广泛运用。3)社会信息化进程不断加速,各种学科间不再局限于单纯的某一领域的研究,多学科交叉融合是信息技术发展的契机,计算机的辅助功能得以极大的发挥作用,各专业对学生的计算机应用能力的要求日趋强烈,计算机基础课程成为很多专业课程的前驱课。 虽然计算机基础课程在应用型本科院校里得到越来越多的关注,但受限于学校的历史沿革和生源质量,该课程存在以下方面的问题。1)课程体系不明确应用型本科院校大多是1999年以后晋升为本科院校的,以前大都是高职高专层次的学校,在课程体系的规划上缺乏系统性和规范性,部分学校还继续沿用专科阶段的课程体系,教学内容还停留在“计算机文化基础”或“计算机应用基础”阶段,体现不出计算机技术的先进性。2)学时少、内容多计算机基础课程的教学学时一般在32至70个学时之间,每一章的教学内容可能对应着计算机科学与技术专业的一门专业课程,造成每章的教学只能触及表面即止,不能深入系统的学习。特别是教育部对本科教学计划的总学时做出规定后,很多专业在指定教学计划时就首先减少公共基础课程的学时,计算机基础课程首当其冲,有些院校甚至将计算机基础课开设为选修课,不仅学时大幅缩减,其基础性地位也受到动摇。3)陷入“狭义工具论”误区“狭义工具论”就是认为计算机基础教学就是教学生怎么将计算机作为工具使用[2]。教学内容的组织上以各种软件的使用为重点,教材中的一章就是某些软件的使用手册,如Windows操作系统、Office办公软件和网络软件等常见内容,教学过程以教会学生熟练使用常用软件为目的,让学生掌握软件工作环境的构成、具体的菜单命令和操作步骤等。“狭义工具论”误区使计算机基础教学丢失了灵魂,学生往往只会使用教会的软件,由于软件的升级换代非常频繁,很多学生又要重新学习新版本的或其他的软件,导致培养学生的创新能力成为空话。 2计算思维的关键内容 2.1计算思维的引入 针对高校计算机基础课程教学中出现的上述问题,2010年陈国良院士在第六届大学计算机课程报告论坛上所作的报告第一次正式提出将“计算思维能力培养”作为计算机基础课程教学改革切入点的开创性倡议。2006年,美国卡内基•梅隆大学的周以真教授显性的提出“计算思维”的定义:计算思维是运用计算机科学的基础概念去问题求解、设计系统和理解人类行为的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[3]。计算思维是人类早已存在的思维活动,只是未被发掘提升到理论高度,它引领人类思考问题进行解决,推动人类科技进步。2010年,包括清华大学等高校在内的九校联盟在《九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》中,确定了以计算思维为优秀的计算机基础课程教学改革。 2.2计算思维的地位 计算思维是一种科学思维,与理论思维、实验思维一起构成了人类的三大科学研究思维。计算思维并不是一种新的发明,而是早已存在的思维活动,是每一个人都具有的一种技能[4]。以其他思维方式相比,计算思维以抽象和自动化为本质,以设计和构造为特征,强调对问题进行自动化求解。计算机学科是计算思维的代表学科,思维的训练是一个长期的过程,在计算机基础教学中,不是仅仅通过几节课就要求学生了解计算思维的内涵,而要通过营造环境、设计案例让学生潜移默化的掌握。 2.3计算思维的优秀方法 计算思维方法是计算思维的优秀。计算思维是思维过程或功能的计算模拟方法论,其目的是为了提供适当的方法,使人们能借助现代和将来的计算机,逐步达到人工智能的较高目标,诸如模式识别、决策、优化、自控等的有关算法都可属于计算思维的范畴。计算思维方法很多,周以真教授将计算思维阐述成具体的七大类方法,有把一个困难的问题简化为如何求解的约简、转化等方法;有控制庞杂的任务或进行巨型复杂系统的设计的抽象和分解的方法;有对一个问题的相关方面选择合适的方式陈述或建模的方法;有对进行系统恢复的采用预防、保护等方式;有利用海量数据来加快计算,解决时间和空间之间矛盾的思维方法。这些方法中既有数学和工程的方法,也有如递归等公认的计算机科学方法。美国ACM前主席PeterJ.Denning教授将计算原理归为七类:计算、通信、协作、记忆、自动化、评估和设计,大多数的计算技术都使用这七类计算原理[5],它们是解决问题的有效方法。 3融入计算思维的计算机基础课程改革方案 3.1构建“分层次、分类别”教学模式 应用型本科院校是服务于地方经济社会发展需求的高校,计算机基础课程教学内容、方法和手段,必须与时俱进,才能适应学校办学定位和人才培养目标的要求。根据教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见》,采用了“1+X”的课程体系,“1”即“大学计算机基础”课程,推行“分层次、分类别”的课程教学模式[6]。1)分层次“分层次”是值新生入学以后进行计算机基础分级测试,根据测试成绩编入层次1班级(普通班)和层次2班级(高级班)。2)分级测试入学后新生参加分级考试,测试系统使用无纸化网络考试平台,测试题型包含理论题和实践操作题,测试题型和期末考一致,难度持平,以我校2015学年上学期的测试数据为例。以分级测试成绩作为分班依据,达到标准的学生编入层次2班级,没有达到标准的学生编入层次1班级。层次1的学生系统学习公共平台基础知识,层次2的学生通过强化公共平台知识的综合应用能力,快速提升后学习与专业后继课程对接的模块课程。3)分类别根据学科属性,将学科类别相近的院系学生划分为一类,全校分为4类,为每个类别的学生开设不同的模块课程。模块课程是在认真分析各院系人才培养方案的基础上确定的,原则是学习模块课程后对学生学习本专业的后继课程提供信息基础支持。通过分类别模块课程的学习,打牢了学生学习后继专业课程的信息基础,实现了计算机基础课与专业课的“无缝对接”,更好地满足了不同专业学生对信息技术的学习需求。“分层次、分类别”的教学模式很好地解决了计算机基础课程学时少与内容多的结构性矛盾,克服了讲授内容只能“点到为止”,学生学习效果只能是浅尝即止,更谈不上让学生掌握使用计算机进行问题求解的方法。 3.2融入计算思维的课程知识体系 针对所有学生利用2周的时间(8学时)开展计算思维基础知识专题教学,主要介绍三大科学思维、计算思维优秀概念和方法,结合生活化的例子引入计算思维的存在,激发学生学习计算思维的兴趣。通过讲授汉诺塔问题说明计算机和人类相比,各自的优势和局限性所在;讲解图灵机和停机问题让学生理解计算模型和可计算理论;讲解图灵模型让学生了解人工智能,引导学生主动探索人工智能领域的知识。对于层次2学生,理工类模块课程强调程序设计能力的培养,通过算法多样化训练计算思维;经管类模块课程强调数据库技术,讲授概念模型和数据模型,训练学生的建模思维;音体美类模块课程强调多媒体技术应用,通过制作多媒体体作品和网站设计训练学生的分析设计能力;文史类模块课程强调Office综合技术应用,通过对海量数据的统计分析挖掘出有效的知识。在不同类别的模块课程中以案例教学和任务驱动的方式,继续深入介绍计算思维的方法,培养学生的计算思维,让学生更加深刻的理解抽象和自动化这一计算思维的本质。 3.3考核方式改革 期末考试实施“教考分离”方式,在学校建设的“全自动网络考试平台”实现无纸化考试,该考试平台不但能够实现理论题型的自动评分,也能够对操作实践进行自动判分,操作实践题型包括Windows操作系统、Office软件、网络应用等。对于层次2的学生,增加了C程序设计、Access数据库和Dreamweaver题库的建设,以适应计算思维内容的考核。推行期末考试和社会认证的双重教学质量考核标准,在组织学生参加云南省级高校计算机等级考试的同时,积极引导和鼓励学生报考全国计算机等级考试及各类行业能力认证考试,如获得考试证书也能获得课程学分,有效追踪了课程教学效果,实现教学质量与能力认证间的有机结合。 4总结 计算思维的培养不仅仅是计算机技能的培养,而是思考方法和方式的培养,它的最终目标是培养大学生可持续学习和发展的能力,是一种受益终身的教育。将计算思维融入到计算机基础课程教学中,不仅让学生从“做中学”升华为从“思考中学”,而且能让教师真正做到“授人以鱼,不如授之以渔”。 作者:岳强 胡中玉 李玲 平大林 黄吉花 单位:昆明学院 计算机小论文:计算机网络工程信息化管理分析 摘要:本文通过对立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理的相关概念与拥有的优势,对于实施环节的问题作出必要性分析,阐述建立管理系统的步骤与存在的功能模块,最后则是对于计算机网络工程全面信息化管理发展趋势作出进一步展望。 关键词:计算机;网络工程;全面信息化管理 1计算机网络技术工程项目全面信息化管理的相关概念与优势 1.1概念界定 所谓的立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理这就是通过将项目信息化管理软件当成平台做好运用,选取的传输介质则是计算机网络,全面的传递、整理、应用、储存、手机项目信息的一个过程,另外还能够让信息指导工程项目企事业。 1.2优势 往往根据对立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理实施分析,那么其中最为明显的成效则是做好无纸化管理,除此之外,还凭借着计算机网络沟通拥有的比较低沟通成本,做好成本的节约,使得沟通效率得到有效提升。那么在立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理系统环节当中,信息在网络相互之间传输则是借助于信息流这样的形式,正是其所具备的高安全性与质量高的影响,那么管理者所具备的知情权限相同的话就会处于相同时间知晓信息,这样就能够对信息不对称信息避免,这就能够为顺利执行项目管理决策提供必要的保证。从立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理的角度进行分析,那么这就能够做到快捷而即使的处理传输大量复杂的信息,使得组织当中原先处理传输信息的中间层次极大的缩减,这也能够将有效的实现手段提供给运行扁平型组织。针对立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理能够将项目运行系统和外部环境两者之间建立起有效信息沟通渠道及时实施相应的沟通联络,这就能够为确保统一分权与集权和稳定临时性组织与经常性组织,从而能够做到性质的柔性化实现创造条件,导致项目能够充分利用各方面资源,对于变化着的环境保持着适应能力。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理能够让项目管理组织将以往所存在的空间界限予以打破,也能够将各个部门相互之间的界限打破,另外还能够按照各自资源优劣,做好和外部组织优势互补资源,以便做到根据市场机会去组织跨部门与团队与职能,随后做到虚拟化组织实现。通过立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理作用的发挥,这也就能够做到让经济部门与项目技术部门相互之间比较方便的按照数字化数据信息凭借计算机网络实施协调,以便能够实现协调技术和经济指标,做好综合优化项目进度、质量、成本。各种类型的统计数据处于传统工程项目管理模式下都是属于粗略统计与静态的,往往面临十分明显的时滞性。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理系统能够凭借工程日报子系统及时跟踪项目,凭借项目信息做好分组、管理、筛选项目编码、活动编码、资源编码,另外还能够标记工程各类核算与评估,卒子实现全方位控制项目人力、质量、采购、成本、进度管理。 2面临的困难 即便不管是政府层面还是企业都对于工程项目电子信息化管理高度重视,可是从发展历程上显得困难重重,普及的进度显得特别慢,通过建立立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理,如今主要面临以下困难:由于各个行业建设项目组织和地点所存在的临时性显得特别强,有些项目处在偏远地区,面临比较差的通信条件。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理如果保持高效性,这就应该存在计算机软件和良好计算机网络提供相应的支撑,这就会和如今运行工程项目条件存在一定的矛盾,比如有极个别的项目仅仅凭借拨号上网与项目信息化管理系统相连,这就会使得出现一定的困难实现网络化全面信息管理。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理要想做到定量投资回报分析特别难,这就使得管理决策者往往存在着观望质疑通过大量人力、物力、财力的运用实施开发信息化管理系统。即便从国家层面上已经通过立法将法律上电子文件的合法性进行认可,可是哥哥公司考虑法律的安全性,特别是部分牵涉其自身关键性利益问题,比如商业机密、变更单、合同等,觉得电子文件并不可靠,通常排斥电子文件。导致实际操作环节当中项目管理组织依然还是对之前信息管理模式偏好,这对于应用与普及电子信息化管理系统造成影响。从当前我国的情况进行分析,如今还没有形成信息化管理有序化环境,也并没有出台相应的统一性的各个领域信息化标准,这就使得各个企业开发出与自己特点相适应的信息化管理系统软件,各个软件相互之间交互性比较差,另外还面临着过高的成本,使得在运行环境下项目信息出现流通不畅的局面,将立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理系统功能降低。 3发展趋势 由于如今持续发展的网络技术背景下,这样也就会持续深化研究开发网络安全,相继也会持续加强工程项目信息管理系统数据安全性,从而可以保障安全高效的将其作用发挥出来。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理系统会更进一步加强其所具备的使用功能,比如在系统当中不断加入在线视频会议、视频监控等功能,也可以实现远程管理控制。开发建设工程项目信息化管理系统逐步形成自己的行业标准,比如统一性的系统开发标准要求、数据库标准平台、网络标准平台定,这就会持续加强不同信息管理系统交换性,做到标准化共享信息的无边界。PM-ASP这是工程项目信息化管理的未来一个趋势,持续发展的网络经济与日益细化的社会分工,这就导致促成产生专业的工程项目信息管理服务供应商,使得工程项目信息管理的管理成本极大的降低,让信息的作用更好的发挥出来。如今由于持续性发展网络技术与电子信息技术,这样也就会持续性完善工程项目的电子信息化管理系统。处于网络经济时代背景下,信息这是仅次于人才的一个十分重要的战略性资源,立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理能够提供支持和保障有序高效运行整个项目。全面信息化管理可以对企业管理信息化进程起到有效的推动作用,还能够有效促成企业做好企业资源信息库的收集与监理,通过其自身管理水平的全面提升,积极应对国际竞争的挑战,真正做好准备迎接电子商务时代的到来。 作者:马昆 单位:贵州航天特种车有限责任公司 计算机小论文:计算机网络工程现状分析 摘要:目前,随着我国科学技术水平的不断提高,计算机网络技术日益完善,但是,由于计算机网络自身的缺陷以及外界的不良影响,致使计算机网络技术的发展受到限制,因此,了解计算机网络工程的现状,找出相应的解决对策,成为推动计算机网络工程快速发展的有效方式之一。本文通过分析计算机网络工程的现状,指出合理的解决对策,以期为计算机网络工程的健康发展提供参考。 关键词:计算机网络工程;现状;对策 近年来,由于我国经济的快速稳定增长,计算机网络技术也获得了巨大的发展空间,并且逐渐成为人们生活中必不可少的一部分,人们在享受计算机网络技术带来的便利的同时,也面临着诸多的问题,因此,在人们越来越依赖于计算机网络技术的情况下,分析计算机网络工程的现状,及时发现和解决计算机网络工程问题,保障用户的合法权益,是促进计算机网络技术进一步发展的前提。 1计算机网络工程的现状 1.1受到自然灾害的影响 由于计算机信息系统是一个系统的智能操作整体,由各种各样的机器设备组成其基础设施,因而,计算机网络工程必然会受到自然灾害的影响。另外,计算机网络工程所处的温度、噪音、湿度等外部环境,会影响计算机设施的正常运行,但是,许多计算机系统的硬件设施缺乏特殊的防护措施,不能很好的防火、抗震、防水、避雷等,再加上接地处理的不合理,自然灾害或者突发事故的破坏性大,给计算机网络工程的正常运转造成干扰。 1.2计算机系统存在漏洞 系统是计算机有效运行的基础,但是,由于设计人员或者编制人员自身的原因,致使计算机系统存在着一些漏洞,进而影响了计算机网络信息的安全。受到专业知识、工作经验、工作能力等的影响,设计人员或者编制人员没有合理的设计或编制计算机应用软件和操作系统软件,给黑客或者不法分子以可趁之机,从而造成计算机网络工程的安全隐患。 1.3计算机病毒的干扰 计算机病毒严重威胁着广大用户的利益,给用户带来巨大的损失,是用户在使用计算机网络时最常遇到一种情况。计算机病毒分为良性病毒和恶性病毒两种,其来源可能是编制或运行过程中出现的一些破坏性数据,它不仅影响计算机本身的数据存储,而且会影响计算机的正常运行甚至会使计算机丧失基本或者特定的功能,而且,许多计算机病毒传播速度较快,不能被轻易控制,致使用户面临着严重的信息安全的威胁。 1.4黑客等不法分子的威胁 拥有高超的计算机网络技术能力的黑客,是当前计算机网络安全所面临的最大的威胁。黑客可以不经用户的许可,随意的登录他人的网络服务器,甚至连接网络单机,给用户的信息安全造成威胁。一般来说,黑客的攻击具有较强的主动性和目的性,只能当危险发生之后,用户才能知晓和处理,因此,黑客攻击所造成的损失,补救的机会很小。通常,黑客常用网络攻击和网络侦察的手段攻击用户的计算机系统,破坏或者窃取用户的数据信息,给用户造成巨大的危害。 1.5计算机网络工程中的其他安全隐患 计算机病毒不仅是由计算机内部所引起,而且受到计算机外部条件的影响,计算机病毒有内部和外部两个方面引起,其中逻辑炸弹、系统漏洞、信息泄露等,都是用户在使用过程中所遇到的问题。逻辑炸弹虽然不具有传染性,但却具有很强的隐秘性,可以极大地破坏信息处理机器本身,给数据处理硬件带来不可挽救的损失,另外,在编制软件时造成的系统漏洞,给计算机病毒或者黑客等不法分子提供了可乘之机,严重威胁着计算机网络工程的安全。 2解决计算机网络工程问题的对策 2.1做好计算机网络系统的外部防护措施 自然灾害虽然不可以避免,但是可以通过有效的预防措施,来减轻其造成的损失,因此,建立安全的物理环境,做好计算机网络系统的外部防护措施,是计算机网络工程正常运行的前提。在选择建立计算机网络系统时,要注意外部环境、场地的抗震能力等,尽量避开噪声源和振动源,以提高计算机系统的防震、抗灾能力。 2.2安装防火墙 防火墙是网络安全的屏障,它通过在不同网络或网络安全域之内设置一系列的部件组合,来限制内部用户的外部访问,并且对限制用户访问外界网络的权限,以维护计算机运行环境的安全。作为信息进出的唯一通道,防火墙可以有效地控制信息的进出,增强计算机网络的安全性,对暴露的用户点进行保护,及时的监控和审计网络存取、访问行为,因此,安装防火墙,减少计算机病毒、黑客等的威胁,确保计算机网络运行环境的安全,可以有效地避免数据窜改、数据丢失情况的出现,进而保障用户的合法权益。 2.3安装漏洞补丁程序 黑客等不法分子可以利用系统漏洞和计算机病毒入侵用户的计算机网络系统,因此,需要安装漏洞补丁程序,通过控制网络访问,以保护计算机网络的安全。例如,用户可以利用路由器,设置系统文件的访问权限。同时,计算机管理者和用户需要不断更新知识,增加知识储备,减少安全风险,切实做好信息安全防范工作,以及时发现、解决计算机信息安全问题,从而减轻信息泄露所带来的损失。 2.4养成良好的上网习惯 虽然防火墙、漏洞补丁程序可以有效的控制病毒入侵,但是,不正当的操作行为可能会产生木马等病毒,因此,计算机用户需要养成良好的上网习惯,以减少病毒入侵情况的发生。用户要警惕陌生网页、陌生邮件,增强信息安全意识,防止泄露个人信息,以维护自身的数据信息安全。 3总结 总而言之,信息化是当今时代的显著特征,在科学技术水平不断提高的基础上,增强计算机网络过程的安全,保障用户的合法权益,是计算机技术发展的前提。因此,计算机系统设计者和编制者,应该积极学习新知识,提高工作能力,同时,计算机用户应该安装防火墙、漏洞补丁程序等,以确保计算机网络的正常运行,维护自身的信息安全。 作者:徐兴顺 单位:曲阜师范大学信息科学与工程学院 计算机小论文:网络工程计算机网络课程实验教学研究 摘要:计算机网络为网络工程专业重要基础专业课,它为学生后续课程的学习奠定坚实的基础.但是,计算机网络实验教学一直被人们所忽视.本文首先介绍了计算机网络课程的特点,提出了计算机网络实验教学存在的不足;在文章最后结合实际教学情况,从实验教学模式方法等多方面进行了有意的探索,提出了关于计算机网络实验教学的改革方法. 关键词:计算机网络;网络工程;教学方法;任务驱动;ICT 1引言 计算机网络是网络工程等相关专业的一门重要专业基础课,是网络工程专业很多后续课程的基础.计算机网络课程对整个知识体系的构建,网络工程能力的培养起到至关重要的作用.同时,计算机网络又是一门理论与实践联系紧密的课程,不仅需要扎实的理论基础,还需要大量的工程实验.计算机网络实验教学与其它课程相比,实践性和操作性要求较强,是该课程的关键环节[1].但原有的计算机网络实验课状况已不能适应当今计算机网络技术的发展需求,应对计算机网络实验进行改革,突破原有的课程界限,建立新的计算机网络实验教学体系. 2计算机网络课程特点 计算机网络技术涉及通信技术、计算机技术、信息技术等多个技术领域,是一门综合交叉性学科,是ICT领域典型的代表.随着计算机网络技术的迅速发展,新理论、新技术、新标准的不断更新变化,这就要求教师在讲授中,既要传授主流网络技术,又要让学生了解最新技术的发展前沿.在学习过程中树立创新意识,为今后的学习生活打下坚实的基础.计算机网络课程具有知识点多、内容新、“无联系”等特点.因此,计算机网络在教学过程中对学生来说非常枯燥,学习兴趣不高. 3计算机网络实验教学存在的问题 目前,计算机网络教学主要存在以下几个问题: 3.1教学模式陈旧,不能适应计算机网络教学的发展 目前,对于计算机网络实验,一般按照先理论,后实验的顺序.整个教学过程不能调动学生的积极性,不能提高学生的自主学习能力,特别是一些编程性实验,限制了学生的创新能力,同时不能够有效的提高学生的网络工程能力[2]. 3.2对计算机网络课程实验认识不足,实验课程设置不合理 目前,在计算机网络课程教学过程中大多采用以理论为主,实验为辅的教学模式,教师把重心放在理论教学上,忽略了实验的重要性.大部分实验多为验证性实验,缺少设计性、综合性实验,大部分实验主要通过Wireshark等工具抓包分析,整个实验过程对课程的理解和知识点的掌握帮助不大.学生实验积极性不高,从而影响计算机网络的教学. 3.3对实验室投入不足,实验条件不能够满足实验要求 计算机网络技术日新月异,对实验设备更新提出了更高的要求.很多高校由于经费投入问题,网络设备种类和数量不足,即使是“985”、“211”等高校也很难及时更新相关实验室,从而造成了大量实践性较强的实验无法开设,比如路由、交换和安全等试验.目前,好多高校采用虚拟仿真技术,但学生不能在真实网络实验平台操作实验,因此,就不能够真正锻炼其网络工程能力. 3.4实验老师缺乏工程背景,知识更新慢,教学水平有待提高 计算机网络为网络工程专业重要专业基础课,要求老师有一定的工程背景和项目管理能力,而现在大部分老师从高校毕业后直接从事计算机网络教学工作,没有从事网络工程的背景.很多老师缺乏网络配置和管理大型网络的经验,没有参与过大型网络组建和管理,导致实验中遇到的很多问题无法解决,影响了学生对做网络实验的信心.而且,计算机网络技术日新月异,对老师的知识更新也提出了更高的要求.在计算机网络实验教学过程中,也会存在一些其他问题,但上面几个问题,笔者认为直接影响了整个教学过程,阻碍了学生学习积极性. 4计算机网络实验教学改革探讨 4.1改革教学模式,选用合适教学方法,激发学习兴趣 爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”.任何一件事情,感兴趣主动完成一件事和被动的完成一件事情效果是不一样的.因此,首先要解决如何必须激发学生学习积极性和自主学习的能力.把“教师为主,学生为辅”课堂教学模式变成“以学生为中心”实验室教学模式,要彻底改变以教师和书本为中心的照本宣科的教学方式.在教学过程中,我们根据课程特点使用了启发式教学和任务驱动等多种教学方法.通过启发式教学,可以从学生的实际出发,采用多种方式,以启发学生的思维为优秀,调动学生学习的主动性和积极性,促使他们生动活泼地学习的一种教学指导思想.比如在分组交换实验中,我们通过学生淘宝购物的体验,思考现在物流体系运输货物的方式,最后引入到分组交换.通过上述过程,可以把抽象难懂的分组交换理论转换成现实生活中的物流体系,既简单,又贴近生活.整个过程,学生在不断的思考,激发了学生学习的兴趣.计算机网络实验在整个教学过程中,根据知识点和学生的能力,提供了几个比较重要的编程实验.对于该类实验,采用了项目驱动式教学法,组织学生通过参加实际的项目设计来完成实验任务.在项目式教学法中,以项目为主体,以行业或职业为引导,以提高学生综合能力为目的.通过实验,使学生理解计算机网络体系结构,提高学生网络设计、实施和管理的能力. 4.2改革实验内容,提高学生编程能力 计算机网络给人们的印象是昂贵的路由器和交换机等网络设备.但本质上计算机网络的优秀是协议,通俗的是说就是软件;因此,网络编程能力对网络工程的学生至关重要.我们提供了如表1所示的几个编程实验,学生根据自己实际情况选作其中的一部分实验.整个过程采用项目小组式的项目驱动教学方法,效果较好.通过编程实验,学生在掌握相关的基本原理的同时,提高了编程能力[4]. 4.3提高教师网络工程能力 在师资培养上,引进与培养结合,采取“请进来,走出去”策略.一方面,企业派驻资深工程师和专业技术人员进驻学校,以实际工程项目为依托,开展实践实训课程的教学,为学生提供工程实习、毕业设计与职业规划方面的指导.另一方面,定期邀请企业管理专家、职业导师在学校开展行业动态、最新技术等方面的讲座,并指导学生完成职业规划.企业协助学校完成具有实际工程能力的双师型教师培养.学校每年派驻2-3名教师进入企业,企业对教师进行通讯专业技术培训,并以企业讲师标准对教师进行考核,根据考核结果颁发企业资质证书.企业建立“教师工作站”,构建企业与教师之间沟通的桥梁,安排高学历教师进入企业,与企业联合开展工程应用项目研究[5]. 4.4加大专业实验室建设,提高学生解决问题能力 实验室是计算机网络实践教学的有效保障,如果没有相应的实验设备、实验场所,计算机网络实践教学根本无从谈起.通过专业实验室,可以让学生掌握从网络原理到网络实现的整个过程.近年来,我们新建了锐捷网络学院、华为云计算实验室、协议分析实验室、网络安全实验室和网络虚拟仿真等多个实验室. 5结束语 计算机网络实验教学在计算机网络教学过程中,其作用至关重要.实验教学直接影响到学生网络工程能力的培养,知识体系的构建.我们在实验教学过程中,重点培养学生的实际操作能力、解决实际问题能力、编程能力、以及创新能力.经过近几年,在计算机网络实验我们不断的进行探索,不断的完善,教学效果较好.在以后教学过程中,我们会根据计算机网络技术发展过程,不断完善,实验内容、教学方法等,以提高学生的计算机网络综合应用能力,培养适应社会所需的高素质人才. 作者:徐涛 李旭宏 潘雯雯 王冠 单位:枣庄学院信息科学与工程学院 计算机小论文:计算机网络工程项目管理实践分析 摘要:项目管理是现代管理科学的重要组成部分,日益在工程建设中得到了十分广泛的实践应用。作为网络技术和计算机技术的结合,计算机网络工程对于信息处理,起着十分重要的作用。因此,项目管理在计算机网络工程中的实践应用问题的研究是十分必要而且重要的。阐述了项目管理的基本内涵,计算机网络工程的应用,进而分析了项目管理在计算机网络工程中的实践应用,以期加深对这一问题的认识与理解。 关键词:项目管理;计算机;网络工程;应用 一、引言 随着经济社会的快速发展,信息化成为目前社会发展的主要趋势,信息化发展带动了我国政治、经济以及文化事业的改革,信息时代的来临给今天的社会生产和生活各个方面带来了巨大冲击。计算机网络工程具有非常广泛的实用性,具有十分庞大的生命力。随着经济社会的快速发展,网络工程是发展大潮中重要的成果,而且是在计算机发展信息化驱使下的必然产物。项目管理是最近几年提出的一种更加有效的管理模式,能够帮助提升项目工作效率,减少时间成本,项目管理在计算机网络工程中的实践应用,将会对我国信息产业的完善和更进一步的发展有很大程度上的推动作用。 二、项目管理的内涵 为了阐述与理解的方便,对于项目管理的内涵我们主要就三个方面来进行分析。第一,通常所说的项目管理就是为了实现项目目标与过程高效率的优化与协调,以项目为讨论对象,通过某一个临时性的组织结构的编排,对项目进行组织与计划的一整套系统性的管理方式。第二,项目管理的特点有很多方面,项目管理是个人负责制并且基于团队管理的,项目管理的组织结构方面具有临时性的特点,项目管理所涉及到的方式和工具具有开放性的特色。第三,从项目管理的意义角度来讲,项目管理模式的应用非常重要,总的看来,项目管理能够降低时间成本,提高企业的运作效率、帮助促进管理项目目标的顺利实现,从而有助于推动事业创新机制和改革的有效发展,为进一步实现中国经济的国际化提供更有利的帮助。 三、计算机网络工程应用中的问题 我国的计算机网络技术经过很长一段时间的发展,正在逐渐不断缩小与发达国家之间的差距,已经取得了较为显著的成就。然而在看到发展成就的一面的同时,我们也必须明确的认识到一点,我国计算机网络工程的发展现状中仍然有很多方面的问题。从总体上来看,计算机网络工程应用现状主要表现在以下几个方面:首先,在网络工程设计方面,我国计算机网络工程存在较大问题。在设计方面存在的缺陷主要是受国外设计思想的影响较严重,我国计算机网络工程技术立法制度不完善等等。应该认识到的一点是,其设计的好坏对于计算机网络工程技术来说是非常重要的。对整个计算机网络工程技术的发展来讲,设计方面的问题将会将直接影响到其的进一步发展。其次,在工程技术问题方面,我国计算机网络工程技术还不够成熟,主要表现在没有将理论知识与实践相结合、业务不精致全备以及缺乏突破性创造等几个方面。我国在网络工程技术和计算机技术这两个方面的发展都很不成熟。而计算机网络工程技术是两者的结合体,从而导致计算机网络工程技术的不成熟。最后,在技术性人才方面,我国的计算机网络工程缺乏专门性人才。计算机网络工程包含多个方面的学科内容,所具有的较为复杂的学科特性,也就对其相应的技术人员的专业性也提出了较高的要求。简单的分析原因我们能够发现,我国的计算机发展水平不高,我国计算机网络工程人才短缺的最根本的原因就在于这一点,给计算机网络工程的专业化发展带来一定的限制。 四、项目管理在计算机网络工程中的实践应用 为了阐述与理解的方便,对于项目管理在计算机网络工程中的实践应用这一方面的问题,我们主要可以从项目管理在计算机网络工程中的实践应用的具体情况以及其实际情况下的应用效果两个方面来进行分析。一方面,是计算机网络工程中的实践应用的具体情况。目前,对于任何一个企业工厂来讲,其想要未来更好的建设与发展,第一步就是建设一流的计算机局域网,这一步骤占有十分重要的关键地位。然而总的来看,计算机局域网络一般是目标性不太明确,还有任务边界太过模糊的特征。这些因素都十分有可能导致工程项目的严重超支或者造成项目的延期。因此,通常在计算机网络工程的建设的过程中,需要不断的进行修改和完善。从这方面来看,非常有必要将项目管理方法应用于计算机网络工程中的建设。对于计算机网络工程建设来说,大体上分为四个阶段,即前期准备阶段、建设主干线路光缆、安装网络工程设备以及调试测试网络工程系统。整个计算机网络工程共涉及到了十九步工序。项目管理的实践应用涉及到的大致流程为:首先项目管理招投标管理阶段,之后分别是合同管理和计划管理阶段,再后涉及到了质量管理进度管理、成本管理以及信息管理等等多个方面,这好几个方面是同步安排同步进行下去的,然后是工程索赔阶段,技术管理和安全管理阶段,直至工程结束。另一方面,是计算机网络工程中的实践应用的具体应用效果。我们对于这一方面的分析,可以主要从费用、进度以及质量这三者之间的相互联系来进行。如果想要达到最优化的应用效果的话,需要费用、进度以及质量这三者之间的相互联系达到最优的程度。通过对项目管理的实践应用,对于计算机网络工程建设来说,最基本的是很好地保证了质量问题,与此同时降低了工程费用,缩短了工程建设周期。 五、结束语 计算机网络工程将计算机技术与网络技术结合起来,是形成的一种新型的工程技术,具有广阔的发展前景。项目管理相比传统的管理模式具有更多的优势,可以在更大程度上适应现代经济社会发展的要求。因此,从这个角度来讲,项目管理在计算机网络工程中的实践应用,具有非常重要的价值和意义。 作者:杨雨锋 单位:四川信息职业技术学院 计算机小论文:计算机仿真技术与信息处理结合分析 摘要:进入新时期以来,得益于计算机技术不断进步,仿真技术成为了当前其主要发展趋势。这是因为借助于该计算机技术,使得人们能够通过构建精准而逼真的模型实现对物体进行三维图像模拟,这一优势使其迅速被应用各行各业生产建设中去。而信息处理作为计算机重要的基础组成,仿真技术在很大程度上依赖于其,因而可以说这二者有着极为密切联系。对此,本文将基于笔者多年计算机研究实践,对计算机仿真技术进行概述,并分析该技术,最后在探究其与信息处理的结合。 关键词:计算机;仿真技术;信息处理;结合;探究 1计算机仿真技术概述 计算机仿真技术(ComputerSimulation)指的是通过运用建模、仿真以及图像处理分析等方式把不可视的物体转变成为可视形象化模拟,从而使得人们能够借助于此了解该物体性质、规律等。结合实践来看,建模可以说是该技术的重要组成部分,通过建模可以实现在实际情况下难以或无法实现对物体内部构造模拟,随后再辅以相关技术,让我们能够全面而准确地掌握物体。正是凭借于这一优势,使得计算机仿真技术被广泛地应用到诸如建筑、航天、交通以及制造等多种行业,并逐渐成为行业中不可获取重要技术。 2计算机仿真技术分析 计算机仿真技术就是通过计算机对物体进行虚拟模拟的技术,结合实践来看,其主要涉及建模思想、图像处理分析与数字化等技术。通过研究可知,该技术在运用过程中一般经历以下几个步骤: 2.1对物体进行数据模型构建 实践中,计算机仿真技术运用第一个步骤便是对物体进行数据模型构建。在此过程中,主要使用归纳与演绎两种分析方法,有时我们只需单独使用某一方法便可以实现数据模型构建,有时则需要将这二者结合,这需要技术人员根据相关要求决定。以演绎法为例,首先计算机将物体模拟的数字化数据进行采集,随后系统在此基础上根据所设定参数对上述数据开展演绎分析,将该物体数据模型构建起来。 2.2物体仿真模型实现 当物体数据模型构建起来后,技术人员需要对其进行仿真模型实现。简单来说,就是技术人员通过使用编程语将所构建数据模型进行程序化处理,从而使得该模型实现仿真。需要注意的是,在物体仿真模型实现时,所使用编程语言众多,技术人员必须在充分结合数据模型特征以及相关要求基础上进行数据分析,随后准确地使用编程语言将其模型化,最后通过程序化管理,确保仿真模型实现。 2.3仿真模型验证 在上述工作完成后,为了确保所构建物体仿真模型有效性,技术人员需要对其进行验证。此项工作的重点主要是在于对该模型中数据根据相关方法开展验证,随后技术人员根据相关标准对验证结果进行判断,从而确定该仿真模型是否达到要求。 3计算机仿真技术与信息处理结合探究 正如上文所述,计算机仿真技术的实现在很大程度上依赖于信息处理,将二者相结合对仿真来说不但有助于有效地提升其效果,同时也可以使得仿真实验功能不断完善;而对于信息处理而言,则可以在把抽象的信息进行可视化、虚拟真实化处理前提下,有效地提高其处理准确性以及效率。有鉴于此,加强二者地结合与应用逐渐成为了当前主要发展趋向。对此,下面笔者将二者一些结合进行简单阐述。 3.1计算机仿真技术与光信息处理结合 光信息处理具有速度快、容量大、可并行等优点,是一类极为先进的信息处理技术。而计算机技术对二维图像信息的处理有着显著的优势,将二者进行有效结合,可以有效识别图像特征、增强图像处理能力。例如CAI、CAD等软件都是现阶段科学研究工程实际的新手段。 3.2计算机仿真技术与软件信息处理结合 除了上述与光信息处理相结合外,计算机仿真技术与软件信息处理结合也是当前极为重要的一种形式,而在此其中以matlab软件最为典型。该软件作为计算机重要软件之一,不但涉及矩阵运算以及信息处理等众多方面,同时还具有很高的灵活性。除此之外,该软件在信息处理上还具有诸如运算安全性高、输入快捷以及功能丰富等诸多优点,因而使得其成为了当前计算机仿真技术与软件信息处理重要的结合与应用。结合实践来看,技术人员在运用matlab软件时,首先将所要处理的信息输入到其中,随后该软件按照相关设定开展仿真模拟,然后计算机在此基础上对信息开展可视化处理,如此一来将极大程度地提升信息处理工作准确性以及效率。 4结束语 总而言之,计算机仿真技术是现阶段应用较为广泛的计算机技术,并且定将在未来发展的道路上越走越远。而对于信息处理来说,大部分信息处理技术已被植入到计算机仿真技术当中,将二者相互结合起来,不能呈现出巨大的优势,并且极具发展空间,具有极为广阔的研究价值。 作者:高晓星 单位:河北省石家庄经济学院 计算机小论文:汽车领域计算机仿真技术研究 【摘要】随着控制理论、计算技术、计算机科学与技术的飞速发展,系统科学研究的深入,计算机仿真技术已经逐渐发展为一门新的学科。信息处理技术的突飞猛进,更使得仿真技术得到了迅速发展。计算机仿真技术是分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法。本文分析了轿车产品的特点,研究了计算机仿真技术在轿车全生命周期中不同阶段的应用现状,以及相关技术思想的发展。 【关键词】计算机;仿真技术;轿车;发展 1前言 计算机仿真技术是一门利用计算机软件模拟实际环境进行科学实验的技术。它具有经济、可靠、实用、安全、灵活、可多次重复使用的优点,已经成为对许多复杂系统进行分析、设计、试验、评估的必不可少的手段。它是以数学理论为基础,以计算机和各种物理设施为设备工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验仿真研究的一门综合技术。 2计算机仿真技术的发展 计算机仿真技术主要是随着计算机技术、计算技术、图形图像技术、复杂系统建模技术和专业建模技术的发展而发展的。从历史上看,计算机仿真大致经历了四个发展阶段: 2.1模型试验 最原始的仿真思想,其模型试验是基于物理模型进行的,缺乏柔性和精度。 2.2数字化仿真 采用计算机进行分析计算,但是计算结果表达局限于记录文件和图表上,缺乏直观形象。 2.3图像化仿真 大量采用丰富的图形图像技术来表达仿真结果,如三维图形。 2.4虚拟现实技术 不光采用三维图形技术表达计算结果,而且采用特殊装置,如戴上三维数据头盔,触摸仪器等,使人有身临其境的效果。 3计算机仿真技术的关键 目前,计算机仿真计算的关键技术主要包括: 3.1面向对象的仿真 (object-OrientedSimulation-OOS)其主要是将整个系统的功能设计和实现归属为对对象的操作及对象信息的彼此综合利用来实现,对象间信息的传送引起了系统的活动。 3.2分布交互仿真 (DistributedInteractiveSimulation-DIS)主要是通过计算机网络将分散在各地的仿真设备互连,构成时间与空间互相耦合的虚拟仿真环境。 3.3智能仿真 (IntelligenceSimulation-IS)主要是以知识为优秀和人类思维行为作背景的智能技术,引入整个建模与仿真过程,构造各处基本知识的开发途径。是人工智能(如专家系统、知识工程、模式识别、神经网络等)与仿真技术(如仿真模型、仿真算法、仿真语言、仿真软件等)的集成化。 3.4人机和谐仿真 主要包括可视化仿真、多媒体仿真、虚拟现实仿真。[1] 4计算机仿真技术在汽车领域的应用 汽车产业是我国的支柱产业之一,具有极大的发展潜力。尤其是在轿车生产方面同其他发达国家相比还有很大差距,入世必然会对我国的民族轿车工业产生一定的冲击。为了抵御这种冲击,迫切要求我们认真分析世界轿车工业发展的新趋势,学习和借鉴其中的新思想和新技术,使我国的轿车产业能够顺利地同国际接轨,争取在未来的竞争中处于有利的位置。目前世界轿车工业的激烈竞争集中反映在降低生产成本上,即以价格优势去争夺市场。围绕着成本的降低,出现了许多新的发展趋势,如开发周期缩短化、生产管理精益化、目标成本控制化、零部件采购全球化等等。在这种情况下,传统的轿车设计开发过程显得周期过长、成本过高、而且效率低下,已经很难适应激烈的市场竞争的需要。为了解决这些问题,各种新的思想和技术纷纷出现,并被各大轿车生产厂家所采用,其中计算机仿真技术就是被广泛应用的技术之一。仿真技术是出自对系统研究的需要,用系统的模型对真实的或设计中的系统进行试验,以达到分析、研究和设计该系统的目的而计算机仿真就是利用现代计算机技术,对待分析的系统进行数字建模,并根据需要编制相应的程序对系统模型进行仿真分析的过程。计算机仿真技术为轿车产品的设计开发提供了强有力的工具和手段。通过将计算机仿真技术全面应用于轿车产品的设计开发过程,使得在设计阶段即可以对产品的全生命周期进行分析和测,[2]从而保证了产品的制造要求、使用要求、维护要求、销毁要求等。由于其先进性和革命性,计算机仿真技术已经得到汽车界的广泛重视。如福特公司第一辆样车定型之前,已经完成了全部仿真分析的95%以上,可以在工程开发阶段节省四千多万美元,在制造阶段节省超过十亿美元。通用公司由于在轿车设计开发过程中全面采用了计算机仿真技术,使得开发时间由原来的39个月减少到24个月奔驰汽车公司1998年之前已经完成了数字化轿车的设计,并实现了较强的虚拟显示技术,可以在设计阶段对轿车的总体性能匹配和车身系统布置设计等进行仿真分析、评价和改进。 4.1计算机仿真技术在轿车方案阶段的应用 方案阶段的主要任务是根据市场的发展和客户的需求等信息进行需求定义,包括参考样车选型、系统功能定义、技术经济评价等等。在方案阶段实际系统并不存在,设计人员根据不同的功能模型建立系统的动态模型,以便于比较不同方案的优劣。尽管此时模型的粒度较粗,但仍可为设计人员提供不同方案下的比较分析结果,并为进一步的设计提供决策依据。例如,轿车的技术经济评价就是在方案阶段,对轿车产品的技术质量信息、成本信息以及竞争对手信息进行建模,并在此基础上运用合适的理论方法综合处理这些模型,从而产生出可以对设计、管理与决策提供依据的综合知识。 4.2计算机仿真技术在轿车设计阶段的应用 在轿车的设计阶段,各种CAD/DAE工具已经得到广泛的应用,具有比较完善的数字化基础。因此这个阶段的仿真活动是同这些计算机辅助工具紧密结合的,甚至可以直接将CAD产品模型作为仿真模型输入,即由CAD软件来完成仿真建模工作,实现了部分的信息集成。这种信息集成是以一些图形信息交互标准为基础的,常用的格式有IGES、STEP等。但在实际使用时,由于各种软件对这些标准支持程度的差别,某些情况下CAD模型直接导入到仿真软件中会产生部分信息丢失现象,需要进行必要的修补工作后才能进行仿真分析。随着信息集成技术的发展,这些问题将会得到很好的解决。[3] 4.3计算机仿真技术在轿车制造阶段的应用 这里的制造主要是从技术角度出发,对产品的制造工艺的进行数值模拟与优化,对制造装备的进行数值模拟与改进。典型的如轿车车身覆盖件冲压成型工艺的数值模拟、模具型面抛光仿真等等。以轿车车身覆盖件冲压成型工艺为例,轿车中金属冲压件占到总重量的3/4,整个轿车的开发周期中,近40%的时间用于车身的设计和定型。采用传统的试错方法来解决冲压成型中的工艺问题已经无法满足现代轿车生产的需要。[4]在计算机仿真技术的支持下,通过在计算机上建立数字化模型,用有限元方法进行成型模拟,可以全面了解板料在成型过程中的应力、应变及厚度分布,预测成型缺陷,从而给设计人员提供进行工艺分析和模具设计的科学依据。通常所用的仿真/分析软件有CATIA、ANSYS、ADAMS、SIMPACK等。在西方发达国家,板料冲压成型的数值模拟技术已经称为缩短模具产品研制周期、提高产品质量、降低生产成本的必不可少的手段和工具。 4.4计算机仿真技术在轿车生产线阶段的应用 计算机仿真技术在轿车生产线阶段的主要应用包括确定生产管理控制策略、车间层的设计和调度、库存的规划管理等。其中用于生产管理控制策略的仿真包括确定有关参数以及用于不同控制策略之间的比较;用于车间设计和调度的仿真主要用于对各种可能方案进行分析评价,进而选择出最优方案;用于库存管理的仿真主要目的为确定订货策略、确定订货点和订货批量、确定仓库的分布、以及确定安全库存水平等等。[5] 4.5计算机仿真技术在轿车销售阶段的应用 在轿车的销售阶段,可以根据收集到的客户和对手的信息,通过计算机仿真手段来分析和比较各种方案,进而调整市场价格、制订销售策略等等。[6] 4.6计算机仿真技术在轿车使用阶段的应用 轿车的使用阶段,可以通过计算机仿真技术对用户进行驾驶培训、维修培训等。同生产设计阶段的仿真相比,这种面向用户的仿真大量应用了虚拟现实技术,由计算机全部或部分生成的多维感觉环境,使参与者产生沉浸感。通过这个虚拟环境,人们可以进行观察、感知和决策等活动。[7] 4.7计算机仿真技术在轿车回收阶段的应用 在回收阶段,计算机仿真技术可以用于对产品拆卸分解过程提供决策支持。严格的说,产品的可拆卸性应该是在设计阶段就予以考虑的因素。产品材料的使用和产品结构的合理性,直接影响废旧产品的可拆卸和回收价值。利用计算机仿真技术对产品回拆卸序列的分析和优化,可以对现有产品给出最大回收价值的拆卸方案。 作者:孙斌 单位:沈阳理工大学汽车与交通学院 计算机小论文:电路原理教学中计算机仿真应用 摘要:电路原理是电子信息类专业的必修课,具有理论性和逻辑性强、推导严谨,公式繁杂的特点,所以在电路原理教学中教学的任务中,教学难度大,教学的效果不理想。尤其是传统的教学模式难以满足教学的目标和效果。进行教学方式和方法的改善有重要的意义。因此,计算机仿真技术在电路原理的教学中受到极大的欢迎。本文从传统电路原理教学中存在的问题角度进行分析,探讨计算机仿真技术的特点、计算机仿真技术在教学中的应用以及独特的优势,希望能对电子信息行业的工作者有一定的帮助。 关键词:计算机仿真技术;电路原理教学;Multisin应用 在高校的电子信息类专业中,电路原理教学是一门基础课程,对学生专业知识和技能的掌握具有重要的意义[1]。然而由于抽象性较强、难度较大等原因教学的效果不理想。近年来随着社会经济的发展,计算机也逐渐普及开来,计算机仿真技术在高校教学中的比重越来越大,有利于提高教学的效果和质量[2]。 一、传统电路原理教学中存在的问题 电路原理教学需要作图进行授课,抽象性强。但是传统的教学模式难以满足教学的要求,教学的效果低下。首先是理论性强、抽象。电路原理教学需要学生对电路、元件等等各个环节都要熟悉,比较注重原理概念性的教学。同时还需要学生进行大量的计算推导和联想,将抽象的东西转化为具体的事物,所以整个课堂气氛沉闷,学生感到枯燥乏味,教学效果不理想[3]。其次是在电路原理的教学过程中,需要画大量的电路图,通过图形来进行讲解。在传统的黑板教学中,图形复杂导致画图不精确,另外也浪费了大量的课堂时间,整节课没有很好地利用,教学的效率不高。最后,传统的课堂教学实验中,难免会出现仪器的故障、电子元件的损坏等情况,影响实验的正常开展,不仅浪费了上课的时间,也造成了资金的浪费,打击了学生的动手积极性和参与性,制约了教学工作的开展和完成。在这种形势下,加强对传统教学模式的改革尤为重要。在目前的高校电子信息类专业教学中,计算机仿真技术的应用越来越广泛,教学的效果大幅度提高。 二、计算机仿真技术的特点 第一是更加生动直观,便于学生理解。传统的教学模式以黑板教学为主,图形复杂,注重理性的分析,学生很难接受。在电路原理教学中引入计算机仿真技术,可以将繁复的电路图等资料详细地绘制出来,具备直观、生动的界面,学生也更容易接受,有利于学生的理解和记忆。 第二是为电路原理教学提供了多重的手段。传统的教学理论型较强,需要经过严谨的推导和大量的计算,学习的难度较大。在教学中应用计算机仿真技术,可以把许多元件细致地描绘出来,而且更加的齐全,为学生的学习提供了便利。另外,计算机仿真技术功能强大,不但可以保存各种工作状态中的电路数据,还可以打印出来进行教学。最重要的就是当电路中出现短路或其他故障时,计算机仿真技术可以进行提前的预防和提醒。 第三是为课堂教学提供简单有效的实验方法。在电路原理教学活动中,实验是必不可少的一个环节,对巩固知识具有重要意义。在教学中引进计算机仿真技术,保证了成本的低投入,学生的实验过程避免受到其他不必要因素的影响,保证了实验过程的顺利开展和完成。另外,学生在实验过程中,不会造成原料和器材的损坏浪费,可进行长期的、反复的实验。计算机仿真技术帮助学生学习,激发学生学习的兴趣,提高教学的效果。 三、计算机仿真技术在电路原理教学中的应用 一方面计算机是一种智能化的工具,在电路原理教学中,能够自动建立电路运算方程,并且进行计算,将结果通过图形的方式表达出来。因此,在电路原理教学中,引用Multisin(电路仿真软件)软件进行教学活动,可以激发学生的学习兴趣,提高学生的参与能力和动手操作的能力,有利于帮助学生直观地了解掌握知识,提高教学的效果。 另一方面Multisin软件具备齐全的电子元件,并且可以进行长期的实验而不必担心器材和原料的损坏,资金投入较少。另外,Multisin软件的功能齐全,可以进行各种类型的仿真电路实验活动,得到详细的数据报告和图形,并且可以将Multisin软件和多媒体技术相结合,在大屏幕上演示整个实验的过程,让学生更加直观地参与、了解电路的原理,掌握专业的知识和技能[4]。 再者,因为社会经济的发展和对人才的需求,Multisin软件应用于电路原理教学已经成为一种趋势,对于高校教学工作具有重要意义。Multisin软件是一款专门针对于电路设计和仿真的工具类软件,随着科学技术的进步和多媒体技术的发展,Multisin软件在国内和国外的电子行业应用的范围越来越广泛,已经成为高校电子信息类专业教师和学生进行授课和学习的教学工具。 四、Multisin软件在电路原理教学中的独特优势 第一是有助于帮助学生加强对基本概念和原理的理解和掌握。电路原理课程具有衔接性和实践性,因此在高校的教学活动中,通过将Multisin软件和PPT相结合的方式,制作一个教学用的多媒体课件,并在课件中标明重点和难点。在教学过程中,理论部分的学习通过PPT幻灯片制成文字进行授课;在实验部分,依赖于Multisin软件强大的仿真能力,利用图形、视频、现场操作等方式对学生进行演示,将抽象的、逻辑性较强的文字转变成生动的、具体的图像,实现理论和实践的良好配合。另外,在PPT幻灯片的制作过程中,可以将电路原理的仿真过程穿插到课件当中,使整个多媒体课件内容丰富,文字图形的协调搭配为课件增添了吸引力,同时能够让学生直观地接受知识,提高学生的学习积极性和动手操作能力,保证教学活动的正常开展和完成,促使电路原理教学实现改革和完善。 第二是有利于学生自己分析解决问题,提高自主能力。在“电路原理教学”中,运算量大,公式的运用和推导复杂,造成整个电路的工作原理十分的抽象和枯燥,难以集中学生的学习注意力。其次,教师在授课过程中进行纯理论知识的灌输,用文字对电路工作的原理进行分析和讲授,学生往往是难以接受,教师的“教”和学生的“学”之间脱节,抑制了学生的学习积极性,教学的效果不理想。只有将理论变得生动和具体,抽象变得形象化,学生对知识有充分的兴趣,主动地参与课堂,才能够更好地学习和掌握电路原理,完成教学的任务和进度。因此,在教学中引入Multisin软件,利用Multisin软件独特的电路分析的能力,例如运算放大器对数据的放大性能分析等等,学生可以自主地发现并解决出现的问题,并在实验的过程中通过多次反复的实验来验证结论,提高学生独自分析问题的能力,将对电路原理的学习从理性的认识上升到感性的认识。 第三是有利于帮助学生掌握电路的结构。在电路原理教学中,需要绘制复杂的电路图来进行授课和设计。但是在传统的教学活动中,电路原理是通过黑板教学完成的,用手绘图形保证不了电路绘制的准确性。另外,手绘图形的复杂导致学生难以辨认,无法集中学生的注意力,造成上课的效果低下。在教学中应用Multisin软件后,情况大大改善。因为在Multisin软件的元器件库中,具备数量齐全的各种电子元件,在进行电路原理教学中所需的电子元件都可以找到,而且元件的大小并不是固定的,可以根据实际教学和实验所需的参数和大小进行更换。因此在教学中绘制电路图的效率和速度大幅度的提高,并且还可以随时地增删。与黑板教学相比,Multisin软件仿真技术具有独特的优势,成为电子信息类专业教学中的主流工具。再者,利用Multisin软件绘制完电路图之后,可以直接将电路图进行课堂的演示,在教学中对电路图进行仿真分析,帮助学生更加了解电路的结构和各个元器件的作用,集中学生的注意力,激发学生的学习积极性和能动性,提高教学的效果。 五、结束语 传统的教学模式和教学的手段已经难以适应时代的潮流,所以进行教学方式的改进和完善,应用先进的技术辅助教学是非常有必要的。电路原理这门课程的理论性和操作性强,学生在学习的过程中因为知识比较抽象而感到难度过大,因此在教学中运用Mul-tisin仿真技术辅助教学是非常有作用的。Multisin软件将抽象的理论文字转换成直观的、具体的图形和图像,并且针对教学的重点和难点充分利用自身独特的优势和PPT软件相结合,制作内容丰富、生动的课件,帮助学生更好地进行学习,了解和掌握专业的知识。将传统的教学和先进技术相结合,激发了学生的学习积极性,提高了教学的效果,促进了电子类专业的长远发展。 作者:刘增磊1 高爱莲1 王栋2 陈娟3 单位:1.南阳理工学院 2.山东交通学院 3.国网山东禹城市供电公司 计算机小论文:瓦斯抽采系统计算机仿真系统分析 摘要:采用可视化与计算机虚拟仿真技术对瓦斯抽采工艺系统开展研发,利用3DMAX和NURBS曲面技术实现了巷道系统及瓦斯抽采系统的仿真,结果表明:该仿真系统成功地展示钻孔布置,抽采范围以及瓦斯运移状况,具有直观、生动和易懂等特点,可用于煤矿安全培训,对现场施工和培训学习具有一定的指导意义。 关键词:虚拟仿真;瓦斯抽采;计算机;安全培训 1概述 矿井瓦斯是煤矿的主要灾害之一,预防突出的主要方法之一是预抽采瓦斯[1-3]。随着软件开发应用的高速发展,越来越多的计算机软件应用到了矿井设计和预测中。根据瓦斯抽采形态,采用计算机技术(3DMAX、NURBS曲面技术)建立三维巷道仿真模型和瓦斯抽采工艺系统等的虚拟仿真,将整个工艺过程用模型动作制成动画演示出来,直观地展示了抽采瓦斯的相关细节,可供人员学习和培训应用。 2瓦斯抽采仿真系统研发 本文借助计算机结合3DMAX软件,把井下瓦斯抽采工程中的岩层、钻场、巷道、瓦斯抽采管道等要素展现出来,在系统开发中,涉及的关键技术包括系统的智能化、三维要素的建模和显示等,运用控制插值算法的精度和视窗的消隐与裁剪等技术,实现了多角度观察、旋转、透明处理等可视化功能。 2.1巷道模型仿真 以拱形巷道为例,通过NURBS中CV曲线创建巷道轮廓,利用UV放样曲面生成巷道断面,进行UV放样时先画出CV曲线,当点击修改面,出现NURBS的工具面板,依次选择两条曲线即可生成巷道断面图形,将各条巷道用中心线条表示;利用创建“复合对象”中的放样工具,拾取已创建的巷道断面作为基本图形,放样得到立体巷道模型,辅以巷道内部管路、轨道等设施模型设计,抽排巷道的三维巷道模型。 2.2瓦斯抽采系统模型仿真 根据现场抽采工艺,基于抽采设备的3DMAX静态建模,模拟了抽采巷道、卸压煤层的空间位置关系,并实现了钻机,注浆泵、油泵等抽采设备的创建及配套。在3DMAX中设置模型透明度参数,使内部煤岩体变得透明可见,设置多个角度的摄像机路径进行分段渲染,设定摄像线性路径,摄像机在渲染时沿着指定路径运动。打开“修改”命令,设置摄像机镜头参数,达到较好的摄影效果,在渲染窗口设置视频的帧数,控制演示速度和时间。通过仿真,清晰展示了煤层与钻场、巷道层位的关系,具有较强的立体感,将钻杆钻进,注浆封孔及瓦斯流动真实地展现出来,实现了可视化,有利于工程技术人员对该工艺的了解。 3结论 本文建立的可视化瓦斯抽采计算机仿真系统在一定程度上反映了瓦斯抽采的主要工艺过程,清晰地显示钻孔布置,抽采范围,瓦斯运移状况。该仿真系统可直接应用在其他煤矿企业的安全培训中,能够将钻孔布置及参数设计模型准确形象地用于培训教学上,同时,可为煤矿瓦斯抽采及综合治理提供一定参考。 作者:史友升 单位:国投新集能源股份有限公司培训中心驻刘庄煤矿培训办 计算机小论文:计算机仿真技术创新发展 【摘要】随着现代化计算机技术的快速发展,计算机所模拟的结构、功能以及所使用的计算机系统,在涉及到的过程控制系统在动态行为上的模仿更为逼真。这属于一种描述性的技术,是通过定量分析来建立出相应的模型,或者是通过系统对一个过程或者系统进行描述,最终在一个集的条件之下,就能够获得定量的仿真指标或者是定量分析过程亦或是系统。文章从计算机仿真发展的全过程出发,分析其特点、仿真步骤与关键技术,然后基于应用领域,对其发展进行探讨。 【关键词】计算机;仿真;发展 1引言 自改革开放以来,计算机技术发展不断加快,信息处理技术也得到了进一步的提升,让仿真技术拥有更为广阔的应用控制。为了更好地做出全面的运行行为分析,需要做好计算机仿真的应用与研究,最终满足提高计算机仿真技术的目的,使其在各个领域的作用都可以得到良好发挥。 2计算机仿真的发展 随着图形图像技术与计算机技术的发展,计算机仿真技术也有所提高,纵观历史发展之河,计算机仿真主要发展分为几个阶段。第一,模型试验。这属于一种古老的方式,是基于物理模型的一种试验,不仅费时费力,还浪费材料。第二,数字化仿真。通过计算机技术做好相应的分析,但是计算机分析的结果却存在局限性,无法作辅导直观的表达。第三,图像化仿真。通过三维图形技术的利用,将计算结果表达出来,具备重复使用以及科学性的优势。第四,虚拟现实技术。不但可以利用图形图像技术来对仿真结果进行表达;另外,通过触摸仪器的利用,也可以为人们传递逼真的现实环境,让人们愿意沉浸其中。 3计算机仿真技术特点 第一,根据实际的需求,可以对模型参数进行调整、修改以及补充。人们可以获取想要的结果,改善研究计划。相比传统的物理实验,仿真技术操作成本更低,不存在风险,而且更加灵活。第二,计算机模拟结果是一个极短时间的仿真,可以及时地提供生产实践指导。第三,仿真结果不仅准确,而且可靠。只要仿真模型、仿真程序以及系统模式是科学合理的,其结果就一定是准确的。传统的模拟技术属于迭代的过程,在一定程度上,一个真正系统的性能,抽象的模型,在通过假设与实验之后,受试者阅读输出与验证模型,根据相关的参数以及模型的变化进行判断,不仅效率偏低,而且还会受到环境、安全等因素的影响,很难让仿真结果符合人们的意愿。计算机仿真技术以及科学技术是基于系统仿真结果而建立起来的,在动力模型试验的条件之下,不会受到过大的环境影响,其效率更高、安全性更高,能够对时间规模进行改变,进而成为设计、运行、评估、培训系统,特别是复杂系统的关键工具。 4计算机仿真的步骤及关键技术 开展计算机仿真的步骤。第一,建立出数学模型。通过专家经验以及观测数据表达的分析,利用各种手段做出考虑,然后建立一个数学模型。第二,将数据模型程序化,利用先进的自动编程软件,通过交互式的操作,就可以将数据模型程序化完成。第三,仿真实验。在进行仿真实验之前,需要设计一套实验方案,并按照实际要求运行仿真模型,以满足实验需求。在计算机仿真的计算中,包含几个关键技术。第一,智能化仿真。通过科学技术,在整个仿真过程中植入人类的思维行为,并以知识作为其优秀,进行开发研究,通过仿真技术和人工智能的相互结合,就能够仿照出接近于现实的物体和景物,满足人们的实际需求。第二,仿真面向具体的对象。由于人们主观的意识,通过功能设计的研究与发展,对图片与动画进行整合,就能够实现对象对信息的获取,最终带动系统活动。第三,人机仿真和谐。站在多媒体、虚拟以及可视化的仿真角度,就可以将计算机仿真的实际作用反映出来。第四,分布交互仿真。通过现代化网络计算机技术的运用,可以实现仿真设备的互连,让空间与时间相互配合,这样就能够达到仿真环境的虚拟。 5计算机仿真技术的应用 5.1军事领域 在军事领域中运用计算机仿真技术,主要是贯穿武器装备的设计、研制、生产、使用和维护。设计阶段,需要针对设计的实物做好仿真模型的试验,这样可以将产品设计的风险降低;研制过程,通过仿真技术,可以完成项目的检测与调试,避免出现不必要的环节,同时,研制进度也能加快;生产阶段,通过仿真模型,可以实现武器装备的测试,以确定产品是否能够满足质量标准;维护阶段,通过仿真模型可以对产品性能进行综合化评估,并建立出预控方案。在军事领域中运用计算机仿真技术,就可以将研制武器装备的周期加快,这样也可以节约成本,降低风险,将产品的综合性能提高到新的高度。 5.2教育教学领域 在教育教学领域中运用计算机仿真技术,可以满足课堂教学质量与效率的要求。通过仿真模型的教学试验仿真与动态试验的相互结合,就可以将抽象化的内容实体化,如此就能让学生对仿真计算的方法以及网络模型有一个更深入的了解,最终满足教学所需。5.3工业领域随着工业的不断发展,工业领域涉及到的项目与系统等都具备一定的特殊性与复杂性,通过计算机仿真技术,就可以提高生产的经济性与安全性,也可以对工业项目生产的机理和规定有更进一步的了解,提供理论依据以支持工业产品的性能指标。一般来说,主要是在石油化工、设备仪器、电子产品和汽车等领域使用。 6计算机仿真技术未来的发展 随着计算机科学技术的发展,计算机仿真技术发展也在不断完善。在新的发展空间、发展条件之下,计算机仿真技术发展集中在两个方面。 6.1网络化计算机仿真技术 由于当前计算机仿真系统所开发出来的并不兼容,也不能实现相互之间的转移,导致共享存在一定的难度。由于开发成本过高,并且需要耗费大量的时间,所以一直无法满足物尽其用的功能。为了将这一部分问题解决,实现网络化的计算机仿真技术,就能够达到资源共享的目的。在未来,这一趋势必定会拥有极为广阔的发展前景,并且也可以避免因为二次开发所造成的投资成本费用的大幅度增加。另外,在这一过程中,还可以得到一定共享费用的回收,带来一定的经济效益。 6.2虚拟制造技术 随着虚拟制造技术不断端深入,使得计算机仿真技术也拥有另一个重要的发展方向。在20世纪的末期,虚拟制造技术得以发展。在计算机上运用虚拟制造技术,主要是实现从产品的设计阶段到产品的出厂阶段以及企业各个级过程的控制与管理,都需要通过计算机仿真技术才能够将其实现。另外,通过虚拟制造,也使得制造技术不必再对原本的生产经验过于依赖,可以实现多维度的制造预测,这样就能够促进机械制造领域更好、更快的发展下去,让其拥有更为广阔的前景。 7结束语 随着计算机技术的不断发展,计算机仿真技术发展已经成为计算机领域的一大趋势,并且在未来的发展道路上也可以获得提高与完善。所以,以计算机为基础的仿真技术,再配合上通信技术与计算机技术,就可以促进信息化以及社会现代化的发展,再以此为基础,就可以推动仿真技术的发展。因此,我们可以清楚地了解到,不断地扩大计算机仿真技术应用领域,才能够将其应用效果扩大,让其拥有更为广阔的发展空间。 作者:胡命杰 单位:广州航海学院 计算机小论文:工程教育认证下计算机专业人才培养 [摘要]工程教育专业认证可促进专业建设、提高教学质量。针对计算机专业的特点,结合工程教育专业的认证标准,明确专业定位、制定合理的人才培养方案,可为通过专业认证奠定基础,从而培养符合行业需求及国际标准的工程技术人才,提高专业竞争力。 [关键词]工程教育专业认证;计算机专业;培养模式 一、引言 随着全球经济的迅速发展,我国产业结构不断调整,社会对工程技术人才的要求越来越高,国际化人才竞争越来越激烈。中国是世界工程教育大国,培养符合国际标准的工程技术人才势在必行。如何结合院校自身发展特点,培养出符合国际标准、满足社会需求、具有人才市场竞争优势的IT类毕业生呢?国际工程教育专业认证为我国IT类人才培养改革提供了新的思路。借鉴国际工程教育专业认证的成熟经验,结合我国专业建设具体实践,通过全面开展专业认证建设工作,可以更加明确人才培养目标,关注专业培养与社会需求的接轨,并可以有效促进专业建设,优化课程体系和提高学生就业竞争力。[1]但工程教育专业认证是一项十分艰巨的任务,国内外众多学者对此进行了深入研究、探索与实践,并取得了丰硕成果。本文借鉴已有研究成果以及国内外工程教育专业认证实践经验,结合本校计算机专业发展特点,研究该专业工程教育专业认证下的人才培养改革问题。 二、问题描述 我院计算机专业创办时间不长,要通过专业认证还需不断探索实践、发展壮大。这主要因为工程教育专业认证是一项复杂的工程,与传统的本科教育评估不同,只有扎实进行工程教育专业建设才能顺利通过专业认证。[2]目前,我院计算机科学与技术专业通过专业认证存在的主要问题如下。 (一)培养目标、毕业要求及课程设置问题 专业认证要求培养目标准确合理,毕业要求具有足够的分辨率,并能够完整支撑培养目标,同时课程体系能够有效分解并合理承载各项毕业要求,三者须保持一致。[2]我院计算机科学与技术专业在培养目标、毕业要求及课程设置上还需完善。 (二)质量保障问题 专业认证要求应具备完善的教学管理规章制度及评估机制。[2]我院计算机科学与技术专业人才培养质量保障体系存在的问题有:在实际运行过程中过于重视学生理论知识的学习和考试成绩,不够重视对工程实践能力的培养;评估体系指标领域过窄,缺乏具有特色的评价指标,且由于评估的复杂性,通常以定性评价为主,定量分析计算所占比重较小;在现有人才培养质量评估体系中,基本没有行业参与人。 (三)持续改进问题 由于技术产业不断变化,专业必须具有不断改进的能力。[2]我院计算机科学与技术专业现有培养方案制订及修订过程中主观性成分所占比重较大,缺乏来自企业及毕业生的反馈信息,导致决策存在一定程度的盲目性。以上分析了我院计算机科学与技术专业人才培养的现状,通过对比该专业国内外专业认证标准,我们找出了专业认证存在的问题及差距。为保证该专业顺利通过专业认证,提升人才培养质量,提高专业竞争力,必须制定合理的人才培养方案及人才培养质量评估机制和保障体系。本文主要探讨人才培养方案的制订问题。 三、基于工程教育专业认证的计算机专业人才培养方案 (一)明确专业定位 在制定具体的人才培养方案之前,必须根据工程教育专业认证标准,结合专业实际情况,明确专业定位。根据我院生源与师资的实际情况,确定本院计算机科学与技术专业的定位为培养应用型工程技术人才。[3] (二)合理制定培养方案 确定专业定位后,需根据工程教育专业认证标准,结合行业需求和专业特点制定具体的人才培养目标,然后根据人才培养目标确定毕业要求、调整课程体系等。 (三)培养目标 专业认证首先要关注人才培养目标是否准确合理。[4]本院计算机专业制定的培养目标为:培养德、智、体、美全面发展,掌握计算机科学与技术基础知识、基本理论,具有计算机软件设计、网络设计、移动终端程序设计及开发能力,具备良好的职业道德和团队合作精神,面向计算机应用领域,从事计算机软件设计、开发、维护以及网络部署、多媒体技术的应用技能型工程技术人才。 (四)毕业要求 专业认证主要关注毕业要求是否具有足够的分辨率支撑培养目标。因此,毕业要求必须具体定义毕业生应该具备哪些素质、知识和能力。不同的培养目标应该对应不同的毕业要求。根据专业认证标准中规定的关于学生毕业要求的十条准则,结合上述培养目标,确定本院计算机专业学生毕业要求如下。 1.素质要求 了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发的法律法规,具有较好的人文社会素养、较强的社会责任感和良好的工程职业道德。(1)思想道德素质:热爱祖国,具有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感;能树立科学的世界观和人生观,具有敬业爱岗、团结协作的品质及良好的思想品德,遵纪守法,严谨务实,具有职业道德修养,具有诚信意识和团队合作精神。(2)文化素质:具有一定的文学艺术修养、交流和沟通能力。(3)专业素质:掌握科学的思维方法和工程设计方法,具有良好的工程素养,具备一定的创新意识和严谨的科学态度以及务实的工作作风。(4)身心素质:具有较好的身体素质和心理素质,掌握科学锻炼身体的方法和基本技能,心理健康,积极向上。 2.能力要求 (1)获取知识的能力:具有查阅文献、获得信息,了解本专业及相关领域科技动态、不断提高自身业务水平的能力。(2)应用知识的能力:具有运用基础知识、基本方法和工具的能力;具有选择和使用开发工具的能力;具有良好的工程素质和软件分析、设计、构造、测试、维护的能力。(3)组织合作能力:具有一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力。(4)创新能力:在基础研发、工程设计和实践等方面具有一定的创新意识和能力。 3.知识要求 (1)工具性知识:具有外语、文献检索、科技写作的能力。(2)人文社会科学知识:具有基本的人文知识、政治思想品德、职业道德、艺术、军事和经济管理等方面的素养。(3)专业基础知识:具有数学、计算机科学与技术的基础知识,包括离散数学、数据结构与算法、操作系统、计算机网络、计算机组成原理、数据库系统原理等。(4)专业知识:具有基于Java或C进行软件开发的相关知识,具有网络工程规划、设计与实施的相关知识等。 (五)课程体系 课程体系是人才培养的主要部分,是承载各项毕业要求、实现培养目标的主体。因此,课程体系必须从培养目标出发,结合具体毕业要求以及本专业发展的特色和学生自身情况以及师资队伍优势进行设置。针对我院计算机专业学生的特点及上述培养目标和毕业要求,经过大量的教学研讨,将毕业要求全部分解到课程中,以保证毕业要求全面落实,为此构建了如下课程体系。[5][6] 1.课程设置 课程分为公共基础课、专业课和通识教育课,其中专业课包括专业基础课和专业课,专业课又分为必修课和选修课两种,学生可以根据兴趣分方向进行选修,例如Java、数据库应用、网络规划、软件测试等方向。 2.实践教学 专业认证特别关注学生实践能力的培养,为此我们设计了分层次的实践教学体系。这些实践教学环节既立足于课程,又与行业需求紧密结合,由基础到专业层层深入,不仅为学生提供了学习实践的机会,还可以让学生获取职业资格证书,提高了学生的就业竞争力。说明:(1)课程内实践主要针对课程知识点设置,以提高学生接受和使用基础理论知识的能力。(2)课程设计与综合实训则综合一门或几门课程知识解决实际问题,以提高学生综合应用理论知识的技能,并加强团队合作精神。(3)校企合作实习有助于培养学生的职业技能、职业素养。职业取向顶岗实习根据学生选修课程的方向有针对性地开展,目的是让学生了解行业生产过程、技术应用和发展前景;校企合作项目实战实习进行真实项目开发或模拟演练,这有助于学生尽早进入工作状态。(4)毕业设计是培养学生实践能力的重要环节。学生需综合应用四年所学的专业知识解决问题。为保证毕业设计质量,学院制定了详尽的毕业设计规范。 (六)课程体系与毕业要求 课程体系的设置必须完整支撑毕业要求,本方案课程体系设置与毕业要求中的素质要求、能力要求以及知识要求能完整对接。 四、结论 通过专业认证困难重重,任务十分艰巨。为此,必须制定合理的人才培养方案及质量保障体系,这样才能保证顺利通过专业认证。本文根据工程教育专业认证标准,结合本院计算机专业实际发展情况,针对学生具体情况描述了基于工程教育专业认证的计算机专业人才培养方案的制订思路、策略及具体内容。合理的人才培养方案是专业认证的基础,但距离专业认证标准尚存较大距离。我们希望以工程教育专业认证为契机,不断规范人才培养过程,从而培养出具有更高竞争力、符合国际标准的工程技术人才。 作者:孙宪丽 张欣 张楠 单位:沈阳工程学院信息学院 计算机小论文:计算机信息安全技术及防护策略 摘要:随着计算机的不断应用和发展,计算机已经被应用在各个领域之中,人们的生活中已经慢慢的离不开计算机的身影,对于计算机的依赖性也在逐渐加深,不同程度上的工作内容的都会让计算机加以利用和更新。在这样的广阔空间中,计算自己正在以飞速的脚步不断地向前迈进。但是不论它的发展有多么快速,这中间都会存在一定的问题。现在一直以来不断困扰的计算机信息安全问题已经渐渐凸现出来。本文将对计算机在信息安全技术方面的问题加以概述,并且提出一定的改善措施。 关键词:计算机;信息安全;技术防护 前言:社会的发展已经渐渐离不开计算机的技术革新,计算机的应用程度已经逐步扩散到社会中的方方面面:政治、经济、文化、军事、教育、科技等一系列的领域之中。它丰富了人们生活的同时也在不断地加快自身的步伐。但是发展的过程中都会出现各种各样的问题,我们首先考虑的就是现在网络下的计算机技术应经实现了联网化的能力,信息流的来源也越来越广泛。但是同时也暴露了一些问题——计算机的信息安全化问题就变得尤为重要[1]。 一、计算机信息技术所存在的问题 随着计算机技术的日益革新和不断发展,网络实现联网化的技术已经把计算机技术逐渐的推向了历史的顶峰。越来越丰富的资源可以在计算机世界的海洋中获取,但是同时也存在着一种逐渐凸显的隐患问题——计算机信息技术安全问题。这项问题的产生就严重影响了大部分人的正常生活,同时引起了社会上的广泛关注。近几年的发展来看,我国单位对计算机安全的管理工作也越来越重视,但是仍存在一些单位防护意识淡薄,负责人员素质偏低,计算机安全措施的不健全,还有一些企业对专业人员的培训力度不够深入,这都影响着我国目前的计算机信息技术安全问题的产生和加深还有防护水平上的严重缺陷。所以面对着这样的问题,我们的首要问题就是分析其产生的原因加以研究从而得到有效的解决方法。真正做到改善计算机信息技术的安全问题,加强其防护水平,而不是任其自由发展、蔓延恶化[2]。 二、计算机信息安全的偏向普通用户防范技术 (一)增强对计算机信息安全问题的重视 目前,我国的计算机安全防护技术仍处于发展的初级阶段,政府及相关部门并未重视计算机安全问题,甚至有些单位的计算机已处于长期不设防的状态,所以一旦有病毒或者而已软件侵入,就会使国家或企业遭受到严重的损失。所以,首先应当纠正的是我们思想中忽视计算机安全的错误理念,应当意识到计算机安全对于企业发展的重要性,为提高企业计算机信息数据安全指数做充足的准备。 (二)物理安全防护措施 虽然我国的计算机物理安全防护措施的种类有很多种,但是它的根本目的都是将计算机受人为及自然因素破坏的可能性降到最低,提高计算机网络链路的安全指数。使用计算机物理安全防护措施,不仅能够验证用户身份信息和使用权限,还能从根本上保障计算机网络的安全。 (三)设置防火墙 防火墙,又称防护墙,是一种位于内部网络与外部网络之间的网络安全系统。一项信息安全的防护系统,依照特定的规则,允许或是限制传输的数据通过。因为防火墙可以对任何一台计算机进行安全防护,确保计算机被的数据安全、防止不明身份的人非法侵犯计算机内患者隐私、保证安全运行用户交换信息系统,所以被认定为是确保计算机正常运行的基础。第一,数据包过滤。主要是在网络信息传递过程中,软件系统会科学的选择出相应数据,然后允许该数据通过;第二,应用网关。主要是对网络服务协议中的数据包进行科学的分析,并严格的管理、控制网络信息。第三,服务。是以代码形式存在的针对计算机防火墙的一种网络服务。她会根据用户的不同要求而显示出不同类型的功能。 (四)身份认证技术 身份认证通常指的是用户在进行身份确认后方能知道自己是否被赋予访问数据的资格。如果在系统中存有申根认证,那么当认证通过后,用户就可以自由的查询数据。但是如果在身份认证中存有安全隐患,那么在遭到非法侵害时数据信息就可能被盗用、破坏甚至是销毁,处于相当危险的境地。所以使用计算机系统对用户进行身份信息确认,在某种程度上来说可以确保计算机数据信息的完整性和安全性。 (五)选择有效的数据备份 在计算机信息中需要进行备份的数据有两种,即用户数据和系统数据,因此,对于信息的备份也分为两种,即备份用户数据和备份重要系统信息。前者是可以降低计算机内数据信息被破坏和丢失的可能性,确保用户信息的安全性。后者是可以确保计算机保障系统能够正常的运转。所以,在对网络数据信息进行备份时,应注意及时更新本地及异地备份。 (六)安装病毒、木马等防护软件 要想在企业内树立计算机信息安全的防范意识,应当设置计算机安全防范技术的专业人员,为计算机安装病毒、木马等防护软件,可养可以时时保护计算机安全。例如,可以安装较为普遍的360安全卫士或者金山杀毒等防护软件。这样就能够确保用户在安全合法的环境下进行计算机的使用,并能够确保计算机数据信息的安全[3]。 三、计算机信息安全的偏向技术用户防范技术 提示:(一)、(三)是针对现今技术状况提出建议。(二)、(四)、(五)是现有技术,我已经标明。其余蓝色部分均为语句不通修改。 (一)操作系统的安全保护措施 目前对我国计算机网络的研究证实,其依旧存在着相对较为严重的安全漏洞。通过对目前针对性解决办法的研究,需要对信息的管理进行重点的研究。通过对信息管理研究进而为计算机网络给与安全保障。同时通过对计算机病毒传播方式进行分析,操作系统存在的众多难以解决的漏洞等问题。需要肯定的是,黑客入侵开始不断的向深入化进行发展,让计算机系统各漏洞间联系加大。针对上述状况提出一定的解决建议:首先,在修复计算机漏洞方面,我们有必要采用安全企业提供的优质服务,获得真实效果的可靠保障。对个人计算机用户分析,需要对其进行系统的运行安全保证,如按照电脑管家等软件,并对不良风险网站进行监控处理,不主动的进行登录等等。并且,在修复计算机漏洞的时候,我们应该重点选择专业的技术人员,严格选取安全的厂商。目前很多的网站都具有自身专业素质和技术能力都齐备人员,进而在计算机系统的维护上也可以获得另一层面的安全保障。其次,在网站建设和维护角度方面,主要是对黑客入侵和非法的信息数据载入给与有效防御,检测工作人员需要考虑到各种现实状况,对没必要打开的端口进行及时关闭。在对系统进行日常维护中要依靠检测工作人员最为系统和专业的检测工具,通过科学完备的检查体系,用较为先进的技术针对性的对计算机系统给与维护,才能确保计算机操作系统的运行状况在周期性上获得持续的问题保障。 (二)充分利用防火墙技术和应急方案 防火墙技术是我国现有技术之一,下面针对该种技术给与一定的详细分析。具体来讲个人计算机用户的有效分析能够个人信息的安全起到一定的保障。目前通过对防火墙应用属性和自身属性的分析,得出防火墙是可以合理设置在服务器端口上,通过端口的合理设置让计算机网络的安全性以及可靠性获得完备的保障。对技术层面进行由浅入深的分析得出,防火墙主要是包括了滤信息处理、监测数据反馈、网络位置转化等技术。该种技术能够交换计算机内部网络数据,同时在此基础上起到安全控制的有效作用。当前,在监测数据的过程中,监测型防火墙作为一种较为先进的计算机网络安全技术具有一定的可操作性,它能够通过一定的方式,主动进行相关方面的工作。通过对计算机在威胁机制的研究证实,计算机网络外部不同属性的危险多来自其内源机制运作过程,主要是指计算机网络内部的各种威胁。进而通过选择分布式原理达到监测此类危险,并合理规避相应危险的作用。不管是计算机个人用户,还是服务器的提供商,为了能够更好地处理计算机病毒,要保持数据在可变度以及可控度范围内实现最大舒展性发挥,科学合理地安装相关方面的防火墙,降低从网络端口进行风险数据载入等情况的发生。 (三)防范计算机病毒 目前从计算机风险病毒袭击的内在表现可以得出,计算机网络中断之后会发生威胁问题。也就是说当计算机出现病毒破坏后,会对现有的生产生活造成一定程度的影响。通过对计算机病毒属性的分析可以的得出,计算机网络病毒在隐秘性和防阻碍性都有更为优越的更新表现。通过仅仅依靠单机防病毒产品,无法将计算机感染的相应病毒彻底清除干净。我们必须结合实际情况,选择更为科学、合理的计算机防病毒产品。实践表明,通过不断提高计算机操作水平,采取一些高效率的网络安全方式,能够更为准确地判断出计算机系统中有无存在病毒。随着现有科学技术的更新,软件产品也更新较快,因而对计算机病毒的实际防范提出了以下几点建议:其一,计算机检查。检测计算机的过程中,要对计算机防毒软件进行针对性的预防。其二,计算机识别。通过对计算机病毒按照其检测方法的研究获得标识的首先识别,为了彻底将其消除,正确使用的计算机防毒软件。其三,安全扫描。为了得到系统代码,获得相应的技术安全扫描,让其硬盘到系统多角度获得安全层面的保护。其四,有效运行。为了有效运行计算机程序,在按照分析、编译、运行,及时修复相应漏洞。除此之外,加大监管力度,通过监督机制的完善让计算机防毒获得时效性的体现。 (四)对IP地址实施有效的隐藏 黑客技术同样也是我国现有技术之一,下面针对该种技术给与一定的详细分析。具体来讲该种技术主要是通过网络探测实现对现有的IP地址获取,因而对问题的解决要集中在区分IP地址的位置方面。IP地址是计算机网络信息安全会形成完备的整体概念,黑客在对其目标进行确定后,进而建立IP地址攻击流程。若黑客无法得知IP地址,那么各种攻击行为就无法实行。因此现今对于IP地址实施有效的隐藏主要是指对通过利用服务器来实际隐藏IP地址。即黑客探测到IP地址属于服务器,使得用户在获得IP地址上获得安全的首要保护。让网络安全在技术层面和网络探测标识层面获得多效的安全保护。 (五)做好网络运行质量的设计 网络运行质量设计是我国现有技术之一,下面针对该种技术给与一定的详细分析。具体来讲,在人们对计算机网络防御系统升级的同时,黑客等对计算机网络攻击手段也在迅速升级,对计算机安全维护的传统技术已经无法满足网络信息安全防御的需要,因此要想提高计算机网络系统的安全性、依靠性、持续性、稳定性,就要从建设和完善网络系统本身做起。由于局域网层面不同节点间的数据可能被太网上其他节点所截取,因而就需要对不同节点给与研究并得出具体的整改和修缮意见。通过对不同规则的研究可以得出严格的质量体系检测模型,并对其数据得出相应的监听整改,进而认真完成网络运行质量的相关设计。因此,只需要对太网上某一节点实施监听,就可以获得太网上的数据包,从而获得所需的关键信息。总结来讲采用网络分段技术可以避免这种监听现象的发生,并且将非法用户与保密资源隔离开来,切断非法监听行为的实施途径,从而保证网络信息的安全。 四、结论 综上,计算机的飞速发展已经是这个时代的必然产物,而且今后的一段时间里,计算机的应用和发展也会是社会、国家关注的焦点。但是网络中的计算机存在着这样一些无法避免的难题——信息技术安全问题。这也是一直困扰着专家们的优秀话题。该问题不仅仅关系到计算机本身的发展,同时也影响到信息化社会化社会的发展。所以我们不仅要对计算机的信息技术安全问题起到一定的高度重视,还要积极分析形势找到有效解决问题的方法,避免意外的发生。 作者:石珣 单位:渤海大学 计算机小论文:计算机信息安全问题及解决策略 摘要:文章分析了计算机安全面临的问题,提出了解决策略。信息安全重在防范,首先要提高人们的信息安全的意识,认识到保护信息安全的重要性,其次要不断完成信息安全保护方法,努力营造一个安全健康的网络环境。 关键词:计算机;信息安全;问题策略 1计算机信息安全面临的问题 1.1自然环境的影响 计算机硬件芯片都是高精度电子器件,与生俱来对温度、湿度较为敏感。自然环境出现异常,如果温度过高、湿度过大或者雷雨天气造成的突然断电,都会对计算机硬件造成不可修复的损坏,从而造成存储信息的丢失,带来信息安全问题和无法挽回的损失。 1.2人为操作失误 用户在计算机的使用过程中,一些常常无意识的操作带来了信息安全,如硬盘格式化、镜像还原到分区错误,这些无意识的操作都会造成信息的损失。再者就是网络安全意识不强,网络安全设置的漏铜、用户密码的不慎和文件共享等等,都给信息的丢失提供了条件,给网络安全带来了威胁。 1.3人为恶意攻击 恶意的网络攻击主要分为2类: (1)显性型。它已各种方式破坏信息的完整性和有效性;(2)隐蔽型。它潜伏在用户的计算机中,不影响用户的正常使用,用截获、破译的手段窃取用户计算机中的有用信息[1]。这两种形式都给信息安全造成极大的威胁,造成信息的泄露。具体主要有以下几种途径[2]:(1)信息的截获。信息的获取是指在未授权的情况下,第三方非法获得了传输的信息,此时接收方虽然也获得了信息,但已经造成了信息的泄露。在信息的传输过程中,第三方可通过在信息的发送方或者接收方,亦或者在传输中途植入相应的病毒程序,既不影响信息的正常传输,又悄无声息的截获了有用信息。 (2)信息的伪造。信息的伪造是指第三方在未授权的情况下,将信息植入传输通道,使得接收方获得的是虚假信息,不是发送方的真实意愿。 (3)信息的中断。信息的中断时指信息传输通道被非法破坏,造成信息无法有效传输,破坏的信息的实时性、有效性。造成信息的中断一方面可能是软硬件故障使得信息无法传输、丢失或者无法接受;另一方面有可能是恶意攻击,计算机网络本身受到病毒的恶意攻击,造成无法有效的接受和发送信息。 (4)信息的篡改。信息的篡改是指在未经发送方许可的情况下,对发送方发送的信息进行了篡改,破坏了信息的真实性。尤其在商业活动中,信息的篡改非常常见,被篡改的信息造成的信息安全问题常常伴随着巨大的商业损失。 1.4网络软件的漏洞 网络软件不可能百分之百完美没有缺陷,或多或少会存在漏洞,而这些漏洞就是黑客攻击的首选目标,为网络非法犯罪提供了缺口。曾经出现的网络黑客攻击事件,无一不是网络安全措施不完善给犯罪份子造成了可乘之机。另外,软件“后门”通常是软件设计人员为了自身方便而设置的,一般非常隐蔽,但一旦“后门”被犯罪份子打开,比较给信息安全带来极大的威胁[3]。 2计算机信息安全解决策略 2.1改善计算机使用环境 通过改善计算机的使用环境,保证计算机在一个温度湿度适宜稳定的环境中工作,可以最大限度的降低计算机硬件损坏的风险,防止因硬件损坏造成的信息丢失。 2.2安装网络防火墙和杀毒软件 用户可通过安装网络防火墙和杀毒软件来保护网络,不受外界干扰,降低网络安全风险。安装网络防火墙和杀毒软件,一方面通过秘钥、口令限制外部用户的访问,将有毒信息拒之门外;另一方面对用户所在网络和计算机进行查杀,保证已有信息的安全,防止内部产生安全威胁。专业的网络防火墙和杀毒软件一把配合使用,大部分病毒都可以查杀,并且阻止外部入侵。在软件的使用中,要注意定期升级软件,更新病毒库,提高杀毒软件的有效性[4]。 2.3计算机用户的账号安全 计算机用户的账号涉及非常广,包括系统登录账号、网银账号和各种门户网站账号,一旦账号泄露,必将造成用户个人信息和机密信息的泄露。因此,在设置账号密码时,一方面可以通过再加密码的复杂程度,包括字符数或者加入各种符号;另一方面可以通过使用电子密码,如U盾等。账号的安全保护重在防范,首要要提高用户的防范意识,要认识到网络安全的复杂性。 2.4信息加密技术 信息加密技术是信息安全和网络保护的优秀技术。其原理是利用一种规定的算法,信息的发送方将明文变为密文,这个过程称为加密,信息的接收方将密文变为明文,这个过程称为解密,而加密和解密使用的算法就称为秘钥。这样,即时在信息的传输过程中,信息被截获或者破坏,第三方非法获得者也无法获得准确的信息,从而提高信息的保密性。根据算法和秘钥的不用,通常将加密技术分为对称加密技术和非对称加密技术。对称加密技术又称私钥加密技术,加密秘钥可以从解密秘钥推算出来,反之也可成立[5]。非对称加密技术又称公钥密码加密技术,这种加密技术要求密钥成对出现,一个为加密密钥,另一个为解密密钥。在这对密钥中,可以将任何一把都作为公开密钥(加密密钥)向他人公开,而将另一把秘钥作为私有密钥(解密密钥)加以保存。公开密钥用于进行加密,私有密钥用于进行解密。 2.5引入网络监控技术 在计算机信息安全的保护中可以引入网络监控技术。这种监测技术已统计技术和规则方法为理论基础,能够监控网络现有运行状况,并且预测网络可能存在的风险,保证计算机的信息安全。这种技术从分析角度考虑,可分为签名分析方法与统计分析方法,其中根据系统弱点展开的攻击行为活动称为签名分析法,对这种行为的概括总结后得到其签名,最终将签名编写到计算机的系统代码中去。而统计分析方法的理论支撑是统计学,是指在计算机正常运行状况下,辨别并判断其中的正常动作与行为模式,从而确定动作的正确性。 3结语 如今计算机信息安全面临的问题概括起来主要是两方面:一方面是非人为的,比如用户的操作失误、网络和软件自身的缺陷;另一方面是人为的,主要是指犯罪份子截取或破坏用户计算机内存储的有用信息。计算机信息安全重在防范,首要要提高用户的信息安全意识,认识到信息安全保护的重要性。其次要完善各种信息安全保护方法,包括信息加密技术、防火墙技术、杀毒软件的不断更新换代等等。通过行之有效的努力,一定能够不断降低计算机信息安全的风险,为用户提供一个安全健康的网络环境。 作者:王钧丰 单位:辽宁省实验中学 计算机小论文:计算机信息管理及其应用实践 摘要:计算机信息管理技术涵盖多个方面,例如信息加密技术、防火墙技术、安全入侵检测技术等等,它们对信息管理都有极强的应用实践性,已经被广泛应用到了社会的各个领域层面,值得不断深入研究和推广。主要针对计算机信息管理技术中的一种———防火墙技术进行其应用实践的研究深入,分析了它的技术类型和具体应用实现,希望为提升计算机信息管理及应用实践研究带来一定的参考价值。 关键词:防火墙技术;计算机信息管理;技术应用;实现 防火墙技术是计算机信息管理技术中的一种,它确保了信息管理的安全可靠性和稳定性,在网络之间形成了持续稳定的执行控制策略系统,从而为网络通信监控建立桥梁,保障了计算机及其信息管理的安全。作为一种控制技术,它既可以以软件产品的形式出现,也可以作为嵌入硬件产品的基本组件。 1基于计算机信息管理的防火墙功能 防火墙技术是计算机信息在网络管理应用中的重要安全技术,“防火墙”也被业界领域视为是一个典型的通用术语。基于逻辑思维来看,防火墙能够起到分隔、限制和分析三大作用。但实际上,防火墙是由强化后的内部Internet网络与其相应组件所共同组合而成的,因此所有计算机所发送、接收、管理的Internet信息都要经过防火墙,所以防火墙就起到了保护文件传输、电子邮件、远程登录等等功能的作用,并且实现了信息之间的安全交换。防火墙可以被视为计算机信息管理及网络安全策略中最重要的有机组成部分。另外,防火墙也被视为是一种内网与外网之间的连接阻塞点,它专门负责那些被授权的、通过阻塞点的通信信息,进而达到防治非法入境或非法利用系统资源行为的出现。以下详细介绍3点针对于计算机信息安全管理技术的防火墙功能。 1.1网络安全的屏障。上文提到,防火墙是阻塞点,也是控制点,它能够最大限度的提升内部网络的安全性,并通过对不安全服务信息及协议的过滤而降低网络风险。理论上来说,防火墙是可以做到同时保护内部网络和内部协议免收来自于路由的外部攻击的,它甚至可以拒绝所有类型的攻击报文并及时通知防火墙管理员采取合理的安全防护措施。 1.2强化网络安全相关策略。以防火墙为中心进行相关的安全方案配置,不但可以实现如加密口令、身份认证、审计等安全软件配置,也能够通过网络安全策略将其分散到各台主机上,以达到防火墙对计算机信息安全管理的集中性和经济性。比如说在进行网络信息访问时,一次一密口令系统与其它身份认证系统就可以完全不用分散到每一台主机上,而是集中结合到防火墙一体上进行网络安全强化策略。 1.3VPN功能。防火墙技术除了具备安全防护功能,还可以支持具备Internet服务特性的企业计算机内部技术实现VPN功能,借助VPN来实现企业与地域间、甚至世界范围的LAN及专用子网有机联合。这种操作方法不但节省了搭建专用通信线路所消耗的人力及物力成本,也能为信息共享提供安全可靠的技术保障[1]。 2新一代防火墙技术的应用与实践 在21世纪的第一个10年中,防火墙技术越来越丰富和成熟,它不但能够强化数据的安全性传输及系统运行效率,也提升了对信息数据的过滤功能,增加了应用层服务,建立了传统中所不具备的过滤和透析,即从数据链路层到应用层实现了全方位的信息数据安全处理效用,这就是新一代防火墙技术。本文简单介绍3种防火墙技术,探讨它们的优点以及在计算机信息安全管理体系中的应用。 2.1嵌入式防火墙技术。嵌入式防火墙技术是嵌入到路由器及交换机的计算机信息管理技术,它作为某些路由器的标配,也被专业领域称为计算机信息过滤的阻塞点。它的工作位置是防火墙的IP层。从本质上来看,嵌入式防火墙技术没有常规的监控体系,因此在信息包传递过程中,它可能不会过多考虑防火墙与系统的连接状态。从优势上看,嵌入式防火墙可以弥补目前企业防火墙在防病毒程序、主机应用程序、入侵检测告警程序以及网络程序设计上的缺陷,确保企业内外部信息传输与管理的安全稳定性。而它可管理式的执行方式也能够为企业用户的非物理设施进行自定义,根据实际状况开展安全防护策略,保护信息安全。在实践应用方面,嵌入式防火墙主要针对那些需要通过访问企业局域网或需要远程办公处理业务的个体及企业集体,嵌入式防火墙会提供给他们相应的保护措施,确保企业信息管理体系中薄弱环节和未保护领域的安全性。比如可以实施以集中式管理为主的嵌入式客户机方案来实现跨企业边缘的防火墙网络连接功能,进一步强化对企业中数据信息的安防措施。 2.2分布式防火墙技术。分布式防火墙技术是对传统边界防火墙技术缺陷的弥补,广义上来看,分布式防火墙也可以被视为是一种全新的防火墙体系结构,它还可以被细分为网络防火墙、主机防火墙和中心管理部分。三个部分的组合相当于为计算机系统及网络添加了一层新的安全防护,它有效抵御了来自于计算机内部的攻击,同时也消除了存在于网络边界的单一故障点与通信瓶颈,另外它也支持带有认证与加密功能的网络应用程序。最后,它与拓扑体系是完全分开独立的,并支持移动计算功能。在应用方面,分布式防火墙一般应用于企业的网络与服务器主机上,它的任务就是封堵企业内部网络所存在的各种漏洞,避免来自于内部网络的各种攻击,对新一代网络应用的需求适应能力也相当强大[2]。 2.3混合型防火墙技术。通常情况下,传统防火墙被外部侵袭攻破后,企业的内部就会处于暴露状态,造成对企业网络系统及信息安全极大的威胁。所以以现代技术为基础,就基于常规防火墙的技术之上实施了创建了混合防火墙系统。混合防火墙系统不但能有针对性的解决计算机的信息安全管理问题,而且它所消耗的成本也相对较低。混合型防火墙技术由内外部防火墙、堡垒主机、基站主机、邮件、Web等服务器以及数据库组成。首先,堡垒主机服务器在运行应用过程中会过滤管理器模块,对到达壁垒主机的所有数据包,从最底层协议开始到最高层协议逐层分析,并相应提取数据、通信等安全信息,将所获取的信息再通过安全通道秘密传输至基站主机服务器上实施进一步分析。最后再发送到过滤管理器模块进行应用服务方面的过滤功能配置,以便于顺利完成所有过滤工作。如果用户正在使用网络服务,就会从混合防火墙所监控的某一个节点发送一个打过包的数据到网络当中,这个数据包中就应该包括该节点的IP地址与映射物理地址,如果IP地址与所映射的物理地址相符,网络通信就可在安全状态下顺利完成[3]。 3结论 如文中所述,计算机信息管理及应用实践技术是一个庞大的体系,防火墙安全技术只是其中一个微小的分支,但它却是其它计算机信息管理应用技术的基础。在计算机信息网络技术日益发达复杂的当今社会,只有保证网络信息的安全基础,才能更顺利的推动国家国民经济走上正确发展的高速轨道。 作者:崔雷1 王琪2 单位:1.吉林省科学技术协会学会服务中心 2.长春理工大学
1引言 作为世界上最成功的动画公司,皮克斯用全电脑制作颠覆了整个动画行业,乔布斯曾经让这家全球最顶尖的电脑动画制作部经营售价高达125000美元的图像电脑(PIC),当然是以惨败告终,幸亏动画制作挽救了皮克斯。皮克斯开创性地将计算机技术和艺术高度结合,之后21个奥斯卡获奖影片中有19个采用了皮克斯的RenderMan技术,包括我们熟知的《指环王》和卡梅隆的3D《泰塔尼克号》、《阿凡达》。实际上,1946年第一台计算机在宾夕法尼亚大学开始从事弹道计算工作以来,计算机技术就已经和艺术开始结合,比如1950年拉普斯基的作品Oscillon用计算机制作,1960年威廉•菲特首次提出了电脑图形图像这个词,1980年,赫伯特?弗里曼在他的《IEEE计算机图形学》的论文中提出了计算机合成图像的概念。直到计算机视窗系统的发明和应用,可视化技术已经在艺术、工业和军事领域发挥了重大的作用。软件时代正在颠覆传统,和皮克斯一样,图形图像技术已经突破了艺术领域,正在深刻地改变着这个世界。 2计算机可视化技术的发展历程 2.1早期艺术家推动计算机可视化技术的发展 正如乔布斯以一个艺术家的思维创造苹果,早期计算机可视化技术的局限性也是由艺术人员打破的。1945年,为了帮助二战中的美国训练飞行员,开始进行旋风式计算机开发,1951年,旋风式计算机成功问世,不仅为飞行员提供了一个可编辑的飞行模拟环境,还首次利用显示器输出。1952年麻省理工实验室就有了世界上第一台数控铣床的雏形。1960年曾在麻省理工高级视觉研究中心工作过的计算机图像之父大约翰•惠特尼创立运动图像公司,在IBM的资助下,他们共同开发了扩展计算机设备控制图形的语言。麻省理工林肯实验室的汤姆•斯托克曼利用传真机将图片数字化,这种方格化的技术就是今天我们熟知的像素。1960年麻省理工心理声学专家立克里德发表了《人-计算机共生关系》,实际上首次提出“人机”概念的他四年前才接触电脑。1961年,麻省理工的三个学生史帝芬•罗素等通过PDP-1发明了世界上第一款射击游戏——spacewar。1962年麻省理工博士生——后来的虚拟现实之父、计算机图形学之父、图形界面的创始人伊凡•苏泽兰成功开发了著名的“画板”系统,这个人类第一个交互式绘图系统是一次创世大爆炸,带来了电脑图形学上诸多新概念,从此计算机仿真学、飞行模拟、矢量图、电子游戏和虚拟现实技术都开始发展。可以说,麻省理工和林肯实验室是对可视化技术做出最大开创性贡献的。当然其他大学机构和实验室也做出了巨大的贡献,比如贝尔实验室的肯•诺尔顿创造了许多艺术作品和电影。而之后推动可视化技术发展多是电影公司和软件公司等,比如罗伯特•亚伯、太平洋数字影像公司、加州理工的卡基亚,他们将渲染技术投入电影市场,大大地推动了可视化技术的发展。 2.2图形用户界面(GUI)的发展 1973年施乐公司研发了奥托电脑,尽管奥托是否是第一台个人电脑还存在争议,但是这台电脑首次使用了桌面比拟和鼠标驱动,施乐奥托启发了乔布斯,乔布斯以一个艺术家的眼光极力推荐麦金塔图形界面,他对图形界面有着异常的执着,这也影响了他日后开创皮克斯电影动画的辉煌,以及重回苹果以iPod力挽狂澜。但是乔布斯并没有统治PC领域,击败乔布斯的并不是IBM,而是他的合作者盖茨。盖茨利用微软在软件开发上的优势和与IBM签订的有史以来最成功的协议击败了麦金塔,当乔布斯还执着于建立完美图形,盖茨已经抢先占领了市场。之后微软通过市场的垄断地位基本上霸占了全球桌面操作系统的90%以上份额。乔布斯重回苹果之后,麦金塔系统销量有所回升,这都得益于苹果产品在全球的销量。另一方面,开源系统在全球市场也有少量的份额,2017年Windows一家独大,占到整个视窗系统的91%以上,MacOSX占6.2%,ChromeOS占2.06%,linux占2.05%。尽管我们研究1973年以来图形用户界面发现,无论是麦金塔彩色界面还是NeXT计算机操作系统都要比同时期微软可视化界面强很多,NEXTSTEP1.1界面友好度独霸市场长达10年,功能强大到领先14年后推出的XP,但是微软还是垄断了市场。乔布斯在图形界面领域最大的贡献在移动端,1998年从三星分离出来的韩国世韩公司发明第一款mp3的时候,没有人想到这种便携音乐播放器会颠覆整个桌面市场。最初,MP3只是功能单一化的黑白屏幕,而最后发展到集手机、视频多播放器、PSP、掌上办公设备等多种功能集一身的智能化设备。乔布斯并没有预见到iPod和iTunes彻底革新了整个产业,当初乔布斯只是坚持一个让音乐变得更简单的理念。而iPhone的发明就更简单,因为人们携带手机和iPod的同时性非常高,而之后的iMovie和iPad不过是市场发展的潮流。之后智能化手机时代来临,人们从移动端转移到PC端,各种应用从桌面转移到了手机。 3可视化技术发展的关键因素 3.1可视化界面的诞生以来最大的技术突破 计算机诞生以来最重大的事件就是鼠标的发明,恩格尔巴特博士在1964年发明了鼠标,今天我们不需要用键盘输入繁琐的指令就能够实现指哪打哪完全是因为这项划时代的技术。鼠标就像一只手可以抚摸到电脑屏幕的任意位置,它是可视化界面发展中最关键的一步。触摸屏真正实现了手和机器之间的零距离人机交互,将图形界面带入了一个新的时代。1993年IBM发明第一款智能手机Simon的时候,没有人预见到苹果会凭一个MP3成为智能手机行业领导者,触屏技术并不是苹果公司的发明,1971年,美国肯尼迪大学教师SamHurst因为每天处理图形数据不胜其烦,于是思考用最简单的方法搞定这些可恶的图形,于是他埋头钻研发明了AccuTouch,此后他西门子合作,不断完善该技术,最早触摸屏技术只被美国军方所采用,直到1982年他展出了触屏电视剧,这项人机交互技术才进入公众领域,此后ATM,售货机,点歌机,打票机等等进入人们的视野。iPhone的出现标志着手机智能化时代的来临,手机行业的巨头诺基亚和摩托罗拉瞬间被击垮,三大系统之一的塞班关闭。Google依靠开源优势将安卓系统推向世界,iso则依靠苹果手机的热卖坚挺不倒。 3.2图形界面的虚拟概念 50年代麻省理工的TX-2计算机使用了光笔和x-y点图像显示器,建立了虚拟图像的标尺,卖出了虚拟图像文件化的第一步。1960年SRI发展的OLS在线系统增加了光标和多窗口,让看屏幕就像看文件一样。70年代施乐进一步简便了“翻文件”的功能,建立了窗口、图标、菜单、指针和鼠标的应用。1981年施乐8010代替奥托,推出了可重叠的窗口,双击鼠标和对话框,现在文件可以摞在一起处理了。1983年vision电子表格的标志着现在不仅阅读文件还可以写作。1984年是划时代的一年,苹果公司推出的麦金塔系统建立了虚拟桌面的概念,桌面上有文件夹,文件夹里有各种文件,还有计算器、记事本、钟表等等。1987年的彩色麦金塔二代窗口可以叠加,大小能够改变界面友好度更高。随着办公软件、游戏、网络视频音频和各种应用软件被搬上桌面,计算机窗口这个虚拟世界显得更加真实。网站界面、软件界面、社交媒体界面、手持设备界面和游戏界面这些视觉通信交互打造了一个越来越真实的虚拟情境。虚拟概念是计算机图形界面的根本性变革,它的意义不仅在于大大地简化了计算机操作,促进了计算机技术的发展,更在于改变人际交流的方式。像kindle电子阅读器,音乐视频播放器,人脸识别系统都不足以描述可视化界面的虚拟概念。虚拟键盘的发明预示着未来计算机输入设备可能只是一个界面投影。随着3D技术的发展,越来越多的计算机图形从平面向更真实的立体化转变。谷歌眼镜拓展现实的功能异常强大,真正实现无需动手眨眨眼就能上网处理信息,该眼镜智能到通过透视人的面部表情分析内心情绪。更强大的是SixthSense,可以用手指上的感应芯片随意投影。 4未来计算机可视化技术发展的趋势 未来可视化界面的交互程度更高,机器可以主动识别判断人类的行为,就像现在的语音模糊输入系统一样,电脑可以通过判断人的动作做出响应。电脑将越来越AI化,电脑体积越来越便携化,就像从PC到笔记本再到手机,而图形界面将会以投影的形式利用3D技术创设更真实的情境。在未来,VR技术将会是可视化技术的一大发展方向,VR虚拟现实将会全面应用到人类生活的各个领域,可视化界面会以视觉为基础,结合多种感官体验,比如触觉,通过“力反馈触摸屏”给触摸屏添加震动功能,手指感觉就像是按下了一个真实的按键一样。计算机更多会利用可视化界面表现出和人的互动关系,而不再是简单接受指令。未来计算机将会以智能设备的形式出现,计算机不再有庞大的显示器和笨重的外观,可能只是一副眼镜、手表、手链甚至只是一个芯片,智能设备传感器依据手指触摸的位置及力道,人的声音、语言、动作、表情甚至是生理活动变化来判断指令,然后机器通过投影显示图像,并且根据实际光线自我调节,根本不需要真实屏幕。 5结语 第一代人机交互图形界面以生硬的文本指令进行冰冷的操作,命令复杂而响应缓慢。第二代人机交互界面是以图形为基础的WIMP界面,更多通过视觉交互,对计算机发出指令。而未来的第三代人机交互界面则是智能化图形界面,在集成交互各种多媒体的基础上,人机高度互动,电脑可以识别人的动作、表情、手势甚至生理活动,从过去的单向交互发展到双向交互,人和计算机呈现出一种沟通的新关系形态。 作者:孙成丽 单位:辽宁省葫芦岛市龙港区锦西工业学校
电子测量论文:电子测量仪器发展分析论文 一、成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪 我们已经成功地研制了被称为“世界电子测量仪器之王”的微波毫米波矢量网络分析仪。随着我国新体制电子信息系统和新式武器装备的发展,占领和利用有限的频谱资源已经成为高新技术发展和军事电子技术及装备发展的一个重要特点,其中充分利用频谱资源中的电磁波幅度、频率、相位和极化信息是现代电子装备的优秀特点。而现代电子装备的发展又急需能同时获得被测对象的幅度、相位和群时延特性的高性能矢量网络分析仪。特别是雷达相控阵列技术的普遍应用,对相位和群时延特性的测试要求越来越高,因此矢量网络分析仪便成为现代电子装备必备的、关键的测试设备,是其他测试设备无法取代的重要检测手段。另外微波毫米波有源器件CAD技术正在日益普及,而有源CAD的基础是提取有源器件的S参数,当前只有矢量网络分析仪有能力同时获得有源器件的S参数,使CAD的设计结果更接近于实际应用。除此之外,矢量网络分析仪已走出传统的线性网络的应用领域,而在非线性、大功率网络的测试和分析中发挥着重要作用。另外,以矢量网络分析仪为优秀可以组成天线、RCS、大功率、T/R组件等自动测试系统,因此它的应用领域将是非常广阔的。 为了适应我国的急需,信息产业部电子第41研究所已成功研制成高水平的矢量网络分析仪,该仪器的突出特点主要有以下几个方面: 1.工作频带宽,一次扫描即可完成45MHz~40GHz全频段幅频特性和相频特性的测量。 2.测量精度高,由于采用误差修正技术,大大减小了系统误差对测量结果的影响,即使采用非理想的硬件电路,也能获得高精度测量。 3.大动态范围,由于矢量网络分析仪采用高灵敏度幅相接收机技术和数字信号处理技术,提高了小信号测试灵敏度,拓展了测试动态范围。 4.高速实时测试,由于采用了嵌入式高速计算机技术,将测量校准、测量控制、误差修正、显示控制等过程程序化、软件化,提高了自动化程度和测试速度,使实时测量成为可能。 信息产业部电子第41研究所,经过多年的艰苦努力,该所研制的矢量网络分析仪已实现系列化和家庭化,有十多个型号可供用户选择,包括同轴和波导校准件在内的测试附件齐全,配套性强,能够满足不同层次用户的测试要求,其频率范围可在0.0003~110GHz内选用。 国产矢量网络分析仪的研制成功,使我国矢量网络分析仪的设计和制造水平跨入了世界先进行列,成为继美国之后世界上第二个掌握此项技术的国家,产品的技术水平和品种可以与国外同类产品相比,同时通过对矢量网络分析仪的研制,掌握了多种以矢量网络分析仪为优秀的自动测量技术和自动测试系统。 二、掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪 调制域测试技术是二十世纪末出现的一个新的测试技术领域,它与过去我们熟知的时域测试、频域测试成为目前的“三域”测试技术。时域测试是测量输入信号随时间而变化的信号值,是信号幅度与时间的关系。频域测试是测量输入信号随频率而变化的信号值,是信号幅度与频率的关系。调制域测试是测量输入信号随时间而变化的频率值,所产生的显示图形代表信号的调制域,是信号的频率值与时间的关系。调制域测试技术是一门新兴的非常重要的而技术难度又非常大的测试技术,这主要取决于科学技术和电子装备的飞速发展。大家知道,过去大多数电子信息传送的是幅度变化信息,现在转向传送数字信息以后,信息越来越多地作为数字脉冲之间的定时或相位关系的方式传送出去,单单使用示波器或频谱仪这类的以幅度为基础的仪器,就不能满足表征这些数字信号需要了。于是提出了相位数字化新方法。这种方法非常适合测量定时信号、相位编码信号或频率编码信号。调制域测试技术的出现,必将对众多的测试问题做出新贡献。事实已经证明,调制域分析技术,在越来越多的应用领域成为一种不可或缺的测试技术,尤其是在军事电子测试领域更有其重要的意义。 譬如,随着综合业数字网和同步光纤网络等新的数字通信技术进入主流电话系统,其高速传输速率应用传统的测试手段已经不能精确地测量传输信号;再有通信传输中晃动的精确测量,是传输中至关重要的一个问题。由于调制域分析技术可以进行二百万次/秒,64000次背对背的频率测量,因而它是当今唯一能直接显示随时间而变化的晃动技术;再有,调制域分析技术在军事上具有其独特的应用,由于它可以测量、分析迅速变化的频率、时间间隔或相位关系函数,因此调制域分析技术可对这种信号进行调谐,以达到电子装备的最佳性能,以雷达而言,可以消除其盲点,减少目标运动的负效应,改善雷达系统的作用距离和分辨率。此外,调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。总之,调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。 南京新联电子设备有限公司已经研制成10Hz~2.5GHz的调制域分析仪,达到国外同类产品的水平,填补了国内空白,为我国跳频领域的电子设备和军事装备提供了低于国外价格1/3~1/2的测试手段。为了更好地满足测试需要,下一步将继续研制更高频率的调制域分析仪。三、VXI总线技术取得重大进展 VXI总线技术是二十世纪末出现的一个新的母线技术。它首先出现于美国,应用于美国空军电子测量仪器。VXI总线将VME总线和GPIB结合起来构成一个新的标准,这种模块式仪器平台可以满足未来仪器应用的需要,使电子测量仪器和系统步入一个新的发展时期。VXI总线是一个新的行业标准接口母线,是一种完全开放的、适应多厂家仪器产品(模块、插卡式)的行业标准。这个标准的推出有三个原因:一是适应技术发展的要求,二是多厂家的仪器缺乏互联性,三是军方的需要,而且这是最重要的一个方面。军方需求什么?一是军用电子测量仪器战争现场所强调的便携性,VXI可以大大减小设备的体积和重量;二是大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍;三是测试系统的适应性、灵活性大为提高;四是价格适中;五是有利于充分发挥计算机的作用。 这个新的总线标准,在美国应用之后,我国各界都非常欣赏,研究者众多。我国经过几年的探索,已经取得了较大的进展,在若干方面实现了具体的应用。如成都电子科技大学测试技术及仪器研究所CAD研究室研制的VXI总线测试软件平台是我国VXI测试技术的重大突破,其主要技术指标:1.硬件环境:内嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI转换器;有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口,还有打印机和UPS等其它必要外设。2.软件环境:Windows98操作系统;支持标准模块驱动器(VISA32)。3.软件特性:可编辑的图形化编程环境;可自定义的虚拟面板;丰富的数据处理函数;开放的外部程序接口;同时管理VXI、GPIB、1553B、RS232仪器和模块;方便使用的帮助系统。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 四、电子测试仪器向毫米波推进 众多民用和军用电子装备都在向毫米波发展,特别是在军事方面,其发展更为迅速。预计未来电子战系统的信号环境将达100~200万个脉冲/秒,装备系统可能要执行几十亿条指令,目前集成电路的处理能力还不能满足军用电子设备的要求,这将影响新一代电子战系统的作战能力,为此必须发展超高速集成电路(VHSIC)。于是集成电路的测试将从几十万门/芯片升至几百万门/芯片,其测试难度相应地大幅度增加。鉴于“现代战争的胜利属于能驾驭电磁频谱的一方”,因此从80年代起,美、苏等国就将毫米波技术纳入新式武器装备研制计划。由于微波/毫米波单片集成电路(MIMIC)能够在一个基片上制作出宽带接收机或宽带功率组件,从而能做出重量小于25磅,体积小于90立方英寸,能随1000g冲击加速度的小型宽带灵巧的投掷式干扰机和多倍频程相控阵干扰单元。但是从若干年的研究看,测试技术已成为制约MIMIC进一步发展和提高的瓶颈。因此近几年我们电子仪器重视向毫米波发展。 信息产业部电子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S参数测试装置及校准件,与主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位精确量;频谱仪的毫米波扩频模块与该所研制的高性能频谱分析仪一起组成系统可实现9kHz~110GHz频段的频谱分析;毫米波功率计探头系列与主机一起实现了微波/毫米波功率的直接测量。南京新联电子设备有限公司研制完成的EE3395型毫米波频率计数器,其频率测量范围达10Hz~110GHz,该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。 五、通信测量仪器达到高技术水平 通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 六、数字化仪器迅速发展 近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器,譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品。其中四川川嘉电子有限公司的数字化视音频测量仪,是把若干硬件功能软件化的电子测量仪器,除去众多的基本测量功能外,还可以进行远距离传输和测量,测量23个视频项目和4个音频项目,现为我国广电系统选定的最佳仪器。 其他诸如在光通信测试仪方面,合成信号源方面,VXI总线仪器模块方面、声学测量仪器方面等等,都研制出不少二十世纪末国际水平的产品,但与信息技术的飞速发展相比,我国电子测量仪器必须瞄准世界技术的发展方向,做出与信息技术发展相适应的一流的电子测量仪器产品。 电子测量论文:我国电子测量仪器发展论文 中国电子测量仪器经过40多年的发展,为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,特别是经过“九五”期间的发展,我国电子测量仪器在若干重大科技领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。 一、成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪 我们已经成功地研制了被称为“世界电子测量仪器之王”的微波毫米波矢量网络分析仪。随着我国新体制电子信息系统和新式武器装备的发展,占领和利用有限的频谱资源已经成为高新技术发展和军事电子技术及装备发展的一个重要特点,其中充分利用频谱资源中的电磁波幅度、频率、相位和极化信息是现代电子装备的优秀特点。而现代电子装备的发展又急需能同时获得被测对象的幅度、相位和群时延特性的高性能矢量网络分析仪。特别是雷达相控阵列技术的普遍应用,对相位和群时延特性的测试要求越来越高,因此矢量网络分析仪便成为现代电子装备必备的、关键的测试设备,是其他测试设备无法取代的重要检测手段。另外微波毫米波有源器件CAD技术正在日益普及,而有源CAD的基础是提取有源器件的S参数,当前只有矢量网络分析仪有能力同时获得有源器件的S参数,使CAD的设计结果更接近于实际应用。除此之外,矢量网络分析仪已走出传统的线性网络的应用领域,而在非线性、大功率网络的测试和分析中发挥着重要作用。另外,以矢量网络分析仪为优秀可以组成天线、RCS、大功率、T/R组件等自动测试系统,因此它的应用领域将是非常广阔的。 为了适应我国的急需,信息产业部电子第41研究所已成功研制成高水平的矢量网络分析仪,该仪器的突出特点主要有以下几个方面: 1.工作频带宽,一次扫描即可完成45MHz~40GHz全频段幅频特性和相频特性的测量。 2.测量精度高,由于采用误差修正技术,大大减小了系统误差对测量结果的影响,即使采用非理想的硬件电路,也能获得高精度测量。 3.大动态范围,由于矢量网络分析仪采用高灵敏度幅相接收机技术和数字信号处理技术,提高了小信号测试灵敏度,拓展了测试动态范围。 4.高速实时测试,由于采用了嵌入式高速计算机技术,将测量校准、测量控制、误差修正、显示控制等过程程序化、软件化,提高了自动化程度和测试速度,使实时测量成为可能。 信息产业部电子第41研究所,经过多年的艰苦努力,该所研制的矢量网络分析仪已实现系列化和家庭化,有十多个型号可供用户选择,包括同轴和波导校准件在内的测试附件齐全,配套性强,能够满足不同层次用户的测试要求,其频率范围可在0.0003~110GHz内选用。 国产矢量网络分析仪的研制成功,使我国矢量网络分析仪的设计和制造水平跨入了世界先进行列,成为继美国之后世界上第二个掌握此项技术的国家,产品的技术水平和品种可以与国外同类产品相比,同时通过对矢量网络分析仪的研制,掌握了多种以矢量网络分析仪为优秀的自动测量技术和自动测试系统。 二、掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪 调制域测试技术是二十世纪末出现的一个新的测试技术领域,它与过去我们熟知的时域测试、频域测试成为目前的“三域”测试技术。时域测试是测量输入信号随时间而变化的信号值,是信号幅度与时间的关系。频域测试是测量输入信号随频率而变化的信号值,是信号幅度与频率的关系。调制域测试是测量输入信号随时间而变化的频率值,所产生的显示图形代表信号的调制域,是信号的频率值与时间的关系。调制域测试技术是一门新兴的非常重要的而技术难度又非常大的测试技术,这主要取决于科学技术和电子装备的飞速发展。大家知道,过去大多数电子信息传送的是幅度变化信息,现在转向传送数字信息以后,信息越来越多地作为数字脉冲之间的定时或相位关系的方式传送出去,单单使用示波器或频谱仪这类的以幅度为基础的仪器,就不能满足表征这些数字信号需要了。于是提出了相位数字化新方法。这种方法非常适合测量定时信号、相位编码信号或频率编码信号。调制域测试技术的出现,必将对众多的测试问题做出新贡献。事实已经证明,调制域分析技术,在越来越多的应用领域成为一种不可或缺的测试技术,尤其是在军事电子测试领域更有其重要的意义。 譬如,随着综合业数字网和同步光纤网络等新的数字通信技术进入主流电话系统,其高速传输速率应用传统的测试手段已经不能精确地测量传输信号;再有通信传输中晃动的精确测量,是传输中至关重要的一个问题。由于调制域分析技术可以进行二百万次/秒,64000次背对背的频率测量,因而它是当今唯一能直接显示随时间而变化的晃动技术;再有,调制域分析技术在军事上具有其独特的应用,由于它可以测量、分析迅速变化的频率、时间间隔或相位关系函数,因此调制域分析技术可对这种信号进行调谐,以达到电子装备的最佳性能,以雷达而言,可以消除其盲点,减少目标运动的负效应,改善雷达系统的作用距离和分辨率。此外,调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。总之,调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。 南京新联电子设备有限公司已经研制成10Hz~2.5GHz的调制域分析仪,达到国外同类产品的水平,填补了国内空白,为我国跳频领域的电子设备和军事装备提供了低于国外价格1/3~1/2的测试手段。为了更好地满足测试需要,下一步将继续研制更高频率的调制域分析仪三、VXI总线技术取得重大进展 VXI总线技术是二十世纪末出现的一个新的母线技术。它首先出现于美国,应用于美国空军电子测量仪器。VXI总线将VME总线和GPIB结合起来构成一个新的标准,这种模块式仪器平台可以满足未来仪器应用的需要,使电子测量仪器和系统步入一个新的发展时期。VXI总线是一个新的行业标准接口母线,是一种完全开放的、适应多厂家仪器产品(模块、插卡式)的行业标准。这个标准的推出有三个原因:一是适应技术发展的要求,二是多厂家的仪器缺乏互联性,三是军方的需要,而且这是最重要的一个方面。军方需求什么?一是军用电子测量仪器战争现场所强调的便携性,VXI可以大大减小设备的体积和重量;二是大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍;三是测试系统的适应性、灵活性大为提高;四是价格适中;五是有利于充分发挥计算机的作用。 这个新的总线标准,在美国应用之后,我国各界都非常欣赏,研究者众多。我国经过几年的探索,已经取得了较大的进展,在若干方面实现了具体的应用。如成都电子科技大学测试技术及仪器研究所CAD研究室研制的VXI总线测试软件平台是我国VXI测试技术的重大突破,其主要技术指标:1.硬件环境:内嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI转换器;有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口,还有打印机和UPS等其它必要外设。2.软件环境:Windows98操作系统;支持标准模块驱动器(VISA32)。3.软件特性:可编辑的图形化编程环境;可自定义的虚拟面板;丰富的数据处理函数;开放的外部程序接口;同时管理VXI、GPIB、1553B、RS232仪器和模块;方便使用的帮助系统。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 四、电子测试仪器向毫米波推进 众多民用和军用电子装备都在向毫米波发展,特别是在军事方面,其发展更为迅速。预计未来电子战系统的信号环境将达100~200万个脉冲/秒,装备系统可能要执行几十亿条指令,目前集成电路的处理能力还不能满足军用电子设备的要求,这将影响新一代电子战系统的作战能力,为此必须发展超高速集成电路(VHSIC)。于是集成电路的测试将从几十万门/芯片升至几百万门/芯片,其测试难度相应地大幅度增加。鉴于“现代战争的胜利属于能驾驭电磁频谱的一方”,因此从80年代起,美、苏等国就将毫米波技术纳入新式武器装备研制计划。由于微波/毫米波单片集成电路(MIMIC)能够在一个基片上制作出宽带接收机或宽带功率组件,从而能做出重量小于25磅,体积小于90立方英寸,能随1000g冲击加速度的小型宽带灵巧的投掷式干扰机和多倍频程相控阵干扰单元。但是从若干年的研究看,测试技术已成为制约MIMIC进一步发展和提高的瓶颈。因此近几年我们电子仪器重视向毫米波发展。 信息产业部电子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S参数测试装置及校准件,与主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位精确量;频谱仪的毫米波扩频模块与该所研制的高性能频谱分析仪一起组成系统可实现9kHz~110GHz频段的频谱分析;毫米波功率计探头系列与主机一起实现了微波/毫米波功率的直接测量。南京新联电子设备有限公司研制完成的EE3395型毫米波频率计数器,其频率测量范围达10Hz~110GHz,该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。 五、通信测量仪器达到高技术水平 通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 六、数字化仪器迅速发展 近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器,譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品。其中四川川嘉电子有限公司的数字化视音频测量仪,是把若干硬件功能软件化的电子测量仪器,除去众多的基本测量功能外,还可以进行远距离传输和测量,测量23个视频项目和4个音频项目,现为我国广电系统选定的最佳仪器。 其他诸如在光通信测试仪方面,合成信号源方面,VXI总线仪器模块方面、声学测量仪器方面等等,都研制出不少二十世纪末国际水平的产品,但与信息技术的飞速发展相比,我国电子测量仪器必须瞄准世界技术的发展方向,做出与信息技术发展相适应的一流的电子测量仪器产品。 电子测量论文:电子测量仪器技术分析论文 中国电子测量仪器经过40多年的发展,为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,特别是经过“九五”期间的发展,我国电子测量仪器在若干重大科技领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。 一、成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪 我们已经成功地研制了被称为“世界电子测量仪器之王”的微波毫米波矢量网络分析仪。随着我国新体制电子信息系统和新式武器装备的发展,占领和利用有限的频谱资源已经成为高新技术发展和军事电子技术及装备发展的一个重要特点,其中充分利用频谱资源中的电磁波幅度、频率、相位和极化信息是现代电子装备的优秀特点。而现代电子装备的发展又急需能同时获得被测对象的幅度、相位和群时延特性的高性能矢量网络分析仪。特别是雷达相控阵列技术的普遍应用,对相位和群时延特性的测试要求越来越高,因此矢量网络分析仪便成为现代电子装备必备的、关键的测试设备,是其他测试设备无法取代的重要检测手段。另外微波毫米波有源器件CAD技术正在日益普及,而有源CAD的基础是提取有源器件的S参数,当前只有矢量网络分析仪有能力同时获得有源器件的S参数,使CAD的设计结果更接近于实际应用。除此之外,矢量网络分析仪已走出传统的线性网络的应用领域,而在非线性、大功率网络的测试和分析中发挥着重要作用。另外,以矢量网络分析仪为优秀可以组成天线、RCS、大功率、T/R组件等自动测试系统,因此它的应用领域将是非常广阔的。 为了适应我国的急需,信息产业部电子第41研究所已成功研制成高水平的矢量网络分析仪,该仪器的突出特点主要有以下几个方面: 1.工作频带宽,一次扫描即可完成45MHz~40GHz全频段幅频特性和相频特性的测量。 2.测量精度高,由于采用误差修正技术,大大减小了系统误差对测量结果的影响,即使采用非理想的硬件电路,也能获得高精度测量。 3.大动态范围,由于矢量网络分析仪采用高灵敏度幅相接收机技术和数字信号处理技术,提高了小信号测试灵敏度,拓展了测试动态范围。 4.高速实时测试,由于采用了嵌入式高速计算机技术,将测量校准、测量控制、误差修正、显示控制等过程程序化、软件化,提高了自动化程度和测试速度,使实时测量成为可能。 信息产业部电子第41研究所,经过多年的艰苦努力,该所研制的矢量网络分析仪已实现系列化和家庭化,有十多个型号可供用户选择,包括同轴和波导校准件在内的测试附件齐全,配套性强,能够满足不同层次用户的测试要求,其频率范围可在0.0003~110GHz内选用。 国产矢量网络分析仪的研制成功,使我国矢量网络分析仪的设计和制造水平跨入了世界先进行列,成为继美国之后世界上第二个掌握此项技术的国家,产品的技术水平和品种可以与国外同类产品相比,同时通过对矢量网络分析仪的研制,掌握了多种以矢量网络分析仪为优秀的自动测量技术和自动测试系统。 二、掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪 调制域测试技术是二十世纪末出现的一个新的测试技术领域,它与过去我们熟知的时域测试、频域测试成为目前的“三域”测试技术。时域测试是测量输入信号随时间而变化的信号值,是信号幅度与时间的关系。频域测试是测量输入信号随频率而变化的信号值,是信号幅度与频率的关系。调制域测试是测量输入信号随时间而变化的频率值,所产生的显示图形代表信号的调制域,是信号的频率值与时间的关系。调制域测试技术是一门新兴的非常重要的而技术难度又非常大的测试技术,这主要取决于科学技术和电子装备的飞速发展。大家知道,过去大多数电子信息传送的是幅度变化信息,现在转向传送数字信息以后,信息越来越多地作为数字脉冲之间的定时或相位关系的方式传送出去,单单使用示波器或频谱仪这类的以幅度为基础的仪器,就不能满足表征这些数字信号需要了。于是提出了相位数字化新方法。这种方法非常适合测量定时信号、相位编码信号或频率编码信号。调制域测试技术的出现,必将对众多的测试问题做出新贡献。事实已经证明,调制域分析技术,在越来越多的应用领域成为一种不可或缺的测试技术,尤其是在军事电子测试领域更有其重要的意义。 譬如,随着综合业数字网和同步光纤网络等新的数字通信技术进入主流电话系统,其高速传输速率应用传统的测试手段已经不能精确地测量传输信号;再有通信传输中晃动的精确测量,是传输中至关重要的一个问题。由于调制域分析技术可以进行二百万次/秒,64000次背对背的频率测量,因而它是当今唯一能直接显示随时间而变化的晃动技术;再有,调制域分析技术在军事上具有其独特的应用,由于它可以测量、分析迅速变化的频率、时间间隔或相位关系函数,因此调制域分析技术可对这种信号进行调谐,以达到电子装备的最佳性能,以雷达而言,可以消除其盲点,减少目标运动的负效应,改善雷达系统的作用距离和分辨率。此外,调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。总之,调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。 南京新联电子设备有限公司已经研制成10Hz~2.5GHz的调制域分析仪,达到国外同类产品的水平,填补了国内空白,为我国跳频领域的电子设备和军事装备提供了低于国外价格1/3~1/2的测试手段。为了更好地满足测试需要,下一步将继续研制更高频率的调制域分析仪。 三、VXI总线技术取得重大进展 VXI总线技术是二十世纪末出现的一个新的母线技术。它首先出现于美国,应用于美国空军电子测量仪器。VXI总线将VME总线和GPIB结合起来构成一个新的标准,这种模块式仪器平台可以满足未来仪器应用的需要,使电子测量仪器和系统步入一个新的发展时期。VXI总线是一个新的行业标准接口母线,是一种完全开放的、适应多厂家仪器产品(模块、插卡式)的行业标准。这个标准的推出有三个原因:一是适应技术发展的要求,二是多厂家的仪器缺乏互联性,三是军方的需要,而且这是最重要的一个方面。军方需求什么?一是军用电子测量仪器战争现场所强调的便携性,VXI可以大大减小设备的体积和重量;二是大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍;三是测试系统的适应性、灵活性大为提高;四是价格适中;五是有利于充分发挥计算机的作用。 这个新的总线标准,在美国应用之后,我国各界都非常欣赏,研究者众多。我国经过几年的探索,已经取得了较大的进展,在若干方面实现了具体的应用。如成都电子科技大学测试技术及仪器研究所CAD研究室研制的VXI总线测试软件平台是我国VXI测试技术的重大突破,其主要技术指标:1.硬件环境:内嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI转换器;有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口,还有打印机和UPS等其它必要外设。2.软件环境:Windows98操作系统;支持标准模块驱动器(VISA32)。3.软件特性:可编辑的图形化编程环境;可自定义的虚拟面板;丰富的数据处理函数;开放的外部程序接口;同时管理VXI、GPIB、1553B、RS232仪器和模块;方便使用的帮助系统。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 四、电子测试仪器向毫米波推进 众多民用和军用电子装备都在向毫米波发展,特别是在军事方面,其发展更为迅速。预计未来电子战系统的信号环境将达100~200万个脉冲/秒,装备系统可能要执行几十亿条指令,目前集成电路的处理能力还不能满足军用电子设备的要求,这将影响新一代电子战系统的作战能力,为此必须发展超高速集成电路(VHSIC)。于是集成电路的测试将从几十万门/芯片升至几百万门/芯片,其测试难度相应地大幅度增加。鉴于“现代战争的胜利属于能驾驭电磁频谱的一方”,因此从80年代起,美、苏等国就将毫米波技术纳入新式武器装备研制计划。由于微波/毫米波单片集成电路(MIMIC)能够在一个基片上制作出宽带接收机或宽带功率组件,从而能做出重量小于25磅,体积小于90立方英寸,能随1000g冲击加速度的小型宽带灵巧的投掷式干扰机和多倍频程相控阵干扰单元。但是从若干年的研究看,测试技术已成为制约MIMIC进一步发展和提高的瓶颈。因此近几年我们电子仪器重视向毫米波发展。 信息产业部电子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S参数测试装置及校准件,与主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位精确量;频谱仪的毫米波扩频模块与该所研制的高性能频谱分析仪一起组成系统可实现9kHz~110GHz频段的频谱分析;毫米波功率计探头系列与主机一起实现了微波/毫米波功率的直接测量。南京新联电子设备有限公司研制完成的EE3395型毫米波频率计数器,其频率测量范围达10Hz~110GHz,该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。 五、通信测量仪器达到高技术水平 通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 六、数字化仪器迅速发展 近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器,譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品。其中四川川嘉电子有限公司的数字化视音频测量仪,是把若干硬件功能软件化的电子测量仪器,除去众多的基本测量功能外,还可以进行远距离传输和测量,测量23个视频项目和4个音频项目,现为我国广电系统选定的最佳仪器。 其他诸如在光通信测试仪方面,合成信号源方面,VXI总线仪器模块方面、声学测量仪器方面等等,都研制出不少二十世纪末国际水平的产品,但与信息技术的飞速发展相比,我国电子测量仪器必须瞄准世界技术的发展方向,做出与信息技术发展相适应的一流的电子测量仪器产品。 电子测量论文:电子测量仪器技术发展论文 中国电子测量仪器经过40多年的发展,为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,特别是经过“九五”期间的发展,我国电子测量仪器在若干重大科技领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。 一、成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪 我们已经成功地研制了被称为“世界电子测量仪器之王”的微波毫米波矢量网络分析仪。随着我国新体制电子信息系统和新式武器装备的发展,占领和利用有限的频谱资源已经成为高新技术发展和军事电子技术及装备发展的一个重要特点,其中充分利用频谱资源中的电磁波幅度、频率、相位和极化信息是现代电子装备的优秀特点。而现代电子装备的发展又急需能同时获得被测对象的幅度、相位和群时延特性的高性能矢量网络分析仪。特别是雷达相控阵列技术的普遍应用,对相位和群时延特性的测试要求越来越高,因此矢量网络分析仪便成为现代电子装备必备的、关键的测试设备,是其他测试设备无法取代的重要检测手段。另外微波毫米波有源器件CAD技术正在日益普及,而有源CAD的基础是提取有源器件的S参数,当前只有矢量网络分析仪有能力同时获得有源器件的S参数,使CAD的设计结果更接近于实际应用。除此之外,矢量网络分析仪已走出传统的线性网络的应用领域,而在非线性、大功率网络的测试和分析中发挥着重要作用。另外,以矢量网络分析仪为优秀可以组成天线、RCS、大功率、T/R组件等自动测试系统,因此它的应用领域将是非常广阔的。 为了适应我国的急需,信息产业部电子第41研究所已成功研制成高水平的矢量网络分析仪,该仪器的突出特点主要有以下几个方面: 1.工作频带宽,一次扫描即可完成45MHz~40GHz全频段幅频特性和相频特性的测量。 2.测量精度高,由于采用误差修正技术,大大减小了系统误差对测量结果的影响,即使采用非理想的硬件电路,也能获得高精度测量。 3.大动态范围,由于矢量网络分析仪采用高灵敏度幅相接收机技术和数字信号处理技术,提高了小信号测试灵敏度,拓展了测试动态范围。 4.高速实时测试,由于采用了嵌入式高速计算机技术,将测量校准、测量控制、误差修正、显示控制等过程程序化、软件化,提高了自动化程度和测试速度,使实时测量成为可能。 信息产业部电子第41研究所,经过多年的艰苦努力,该所研制的矢量网络分析仪已实现系列化和家庭化,有十多个型号可供用户选择,包括同轴和波导校准件在内的测试附件齐全,配套性强,能够满足不同层次用户的测试要求,其频率范围可在0.0003~110GHz内选用。 国产矢量网络分析仪的研制成功,使我国矢量网络分析仪的设计和制造水平跨入了世界先进行列,成为继美国之后世界上第二个掌握此项技术的国家,产品的技术水平和品种可以与国外同类产品相比,同时通过对矢量网络分析仪的研制,掌握了多种以矢量网络分析仪为优秀的自动测量技术和自动测试系统。 二、掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪 调制域测试技术是二十世纪末出现的一个新的测试技术领域,它与过去我们熟知的时域测试、频域测试成为目前的“三域”测试技术。时域测试是测量输入信号随时间而变化的信号值,是信号幅度与时间的关系。频域测试是测量输入信号随频率而变化的信号值,是信号幅度与频率的关系。调制域测试是测量输入信号随时间而变化的频率值,所产生的显示图形代表信号的调制域,是信号的频率值与时间的关系。调制域测试技术是一门新兴的非常重要的而技术难度又非常大的测试技术,这主要取决于科学技术和电子装备的飞速发展。大家知道,过去大多数电子信息传送的是幅度变化信息,现在转向传送数字信息以后,信息越来越多地作为数字脉冲之间的定时或相位关系的方式传送出去,单单使用示波器或频谱仪这类的以幅度为基础的仪器,就不能满足表征这些数字信号需要了。于是提出了相位数字化新方法。这种方法非常适合测量定时信号、相位编码信号或频率编码信号。调制域测试技术的出现,必将对众多的测试问题做出新贡献。事实已经证明,调制域分析技术,在越来越多的应用领域成为一种不可或缺的测试技术,尤其是在军事电子测试领域更有其重要的意义。 譬如,随着综合业数字网和同步光纤网络等新的数字通信技术进入主流电话系统,其高速传输速率应用传统的测试手段已经不能精确地测量传输信号;再有通信传输中晃动的精确测量,是传输中至关重要的一个问题。由于调制域分析技术可以进行二百万次/秒,64000次背对背的频率测量,因而它是当今唯一能直接显示随时间而变化的晃动技术;再有,调制域分析技术在军事上具有其独特的应用,由于它可以测量、分析迅速变化的频率、时间间隔或相位关系函数,因此调制域分析技术可对这种信号进行调谐,以达到电子装备的最佳性能,以雷达而言,可以消除其盲点,减少目标运动的负效应,改善雷达系统的作用距离和分辨率。此外,调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。总之,调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。 南京新联电子设备有限公司已经研制成10Hz~2.5GHz的调制域分析仪,达到国外同类产品的水平,填补了国内空白,为我国跳频领域的电子设备和军事装备提供了低于国外价格1/3~1/2的测试手段。为了更好地满足测试需要,下一步将继续研制更高频率的调制域分析仪。 三、VXI总线技术取得重大进展 VXI总线技术是二十世纪末出现的一个新的母线技术。它首先出现于美国,应用于美国空军电子测量仪器。VXI总线将VME总线和GPIB结合起来构成一个新的标准,这种模块式仪器平台可以满足未来仪器应用的需要,使电子测量仪器和系统步入一个新的发展时期。VXI总线是一个新的行业标准接口母线,是一种完全开放的、适应多厂家仪器产品(模块、插卡式)的行业标准。这个标准的推出有三个原因:一是适应技术发展的要求,二是多厂家的仪器缺乏互联性,三是军方的需要,而且这是最重要的一个方面。军方需求什么?一是军用电子测量仪器战争现场所强调的便携性,VXI可以大大减小设备的体积和重量;二是大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍;三是测试系统的适应性、灵活性大为提高;四是价格适中;五是有利于充分发挥计算机的作用。 这个新的总线标准,在美国应用之后,我国各界都非常欣赏,研究者众多。我国经过几年的探索,已经取得了较大的进展,在若干方面实现了具体的应用。如成都电子科技大学测试技术及仪器研究所CAD研究室研制的VXI总线测试软件平台是我国VXI测试技术的重大突破,其主要技术指标:1.硬件环境:内嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI转换器;有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口,还有打印机和UPS等其它必要外设。2.软件环境:Windows98操作系统;支持标准模块驱动器(VISA32)。3.软件特性:可编辑的图形化编程环境;可自定义的虚拟面板;丰富的数据处理函数;开放的外部程序接口;同时管理VXI、GPIB、1553B、RS232仪器和模块;方便使用的帮助系统。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 四、电子测试仪器向毫米波推进 众多民用和军用电子装备都在向毫米波发展,特别是在军事方面,其发展更为迅速。预计未来电子战系统的信号环境将达100~200万个脉冲/秒,装备系统可能要执行几十亿条指令,目前集成电路的处理能力还不能满足军用电子设备的要求,这将影响新一代电子战系统的作战能力,为此必须发展超高速集成电路(VHSIC)。于是集成电路的测试将从几十万门/芯片升至几百万门/芯片,其测试难度相应地大幅度增加。鉴于“现代战争的胜利属于能驾驭电磁频谱的一方”,因此从80年代起,美、苏等国就将毫米波技术纳入新式武器装备研制计划。由于微波/毫米波单片集成电路(MIMIC)能够在一个基片上制作出宽带接收机或宽带功率组件,从而能做出重量小于25磅,体积小于90立方英寸,能随1000g冲击加速度的小型宽带灵巧的投掷式干扰机和多倍频程相控阵干扰单元。但是从若干年的研究看,测试技术已成为制约MIMIC进一步发展和提高的瓶颈。因此近几年我们电子仪器重视向毫米波发展。 信息产业部电子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S参数测试装置及校准件,与主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位精确量;频谱仪的毫米波扩频模块与该所研制的高性能频谱分析仪一起组成系统可实现9kHz~110GHz频段的频谱分析;毫米波功率计探头系列与主机一起实现了微波/毫米波功率的直接测量。南京新联电子设备有限公司研制完成的EE3395型毫米波频率计数器,其频率测量范围达10Hz~110GHz,该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。 五、通信测量仪器达到高技术水平 通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 六、数字化仪器迅速发展 近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器,譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品。其中四川川嘉电子有限公司的数字化视音频测量仪,是把若干硬件功能软件化的电子测量仪器,除去众多的基本测量功能外,还可以进行远距离传输和测量,测量23个视频项目和4个音频项目,现为我国广电系统选定的最佳仪器。 其他诸如在光通信测试仪方面,合成信号源方面,VXI总线仪器模块方面、声学测量仪器方面等等,都研制出不少二十世纪末国际水平的产品,但与信息技术的飞速发展相比,我国电子测量仪器必须瞄准世界技术的发展方向,做出与信息技术发展相适应的一流的电子测量仪器产品。 电子测量论文:汽车电子测量管理论文 随着汽车中电子系统的增加,如何对高度机电一体化汽车系统进行高效率的测试是中国测试工程师面临的挑战,作为本文针对汽车研发过程中所涉及到的各种测试问题,请横河电机介绍满足发动机、驱动、振动、环境影响、燃料电池效率和CAN总线测试需要的完整解决方案。 随着汽车工业与电子工业的发展,越来越多的电子技术被应用在现代汽车上。汽车也将由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展。由于实时驾驶信息系统及多媒体设备在汽车上普及,汽车更具个性化、通用性、安全性和舒适性。无线及移动电脑技术迅速发展,即使独自驾驶在陌生的土地上,也不会觉得孤独或迷失方向。汽车在人们的生活中不仅仅是代步工具,而逐步成为一种享受生活的方式。在汽车电子领域的研究成为汽车研发中最活跃的一部分,在这方面取得的成果,将在市场上取得更大的回报。 本文针对汽车研发过程中所涉及到的发动机分析、驱动分析、振动分析、环境影响、燃料电池效率分析、CAN总线分析等方面,介绍横河电机提供的各种测试解决方案(图1)。 电动汽车燃料电池的测试 对于从事汽车研发的工程师来说,在测试中如下几方面是影响测试效率和结果的重要因素: 1.各种高频和低频、高功率和低功率的电磁辐射干扰 2.共模电圧、振动、多变的环境 3.数据采集分析的可靠性 4.路试时仪器的供电及能耗 5.便于移动和现场使用 通过和汽车生产研发企业的测试工程师沟通,横河电机不断改进其产品,使其更适应汽车研究发展的需要。譬如为了适应电动汽车燃料电池的研究需要,横河电机在DARWIN系列的基础上开发出DAQMaster系列MX100。 因为每个电池只输出0.8-1.5VDC,为了输出足够的电力。燃料电池组一般由约一百个单片电池组成,特别是汽车应用,电池组会由六百个单片电池构成。电池电压监视(CVM)系统通过测试电池组结构中每个单片电池的电压可以检测出有问题的电池;分析现场或带负荷长时间运行时的电池性能。 检测电池电压时使用差动输入。虽然单片电池的电压不高,可是差动输入端子对测试仪表地端会产生几百伏的电压。这种电压被称为共模电压。多数数据采集仪器(DAQ)没有绝缘,输入电压限制范围一般是5伏或10伏。另外,非绝缘仪器经常容易受接地环路的影响。为了克服燃料电池CVM系统中高共模电压的问题,要求高电压绝缘。虽然可以使用外部信号变换器或缓存,为了在减小体积和间低成本的同时保证较高的信号分辨率和精度,现在许多的DAQ系统内置缓存。 MX100DAQMaster可以提供最高水准的通道对地,模块间和通道间隔离。另外,它的模块化结构和标准软件使MX100很容易实现最多1200通道的电池电压的监视。 同时实现高电压绝缘和多通道的DAQ系统的设计是一个难题,因为大多数数据采集仪器模块使用单一A-D转换器与前端倍增或扫描组合。高共模电压信号在经过绝缘变压器和A-D转换器实现绝缘和离散化之前一定要通过切换继电器。 MX100在扫描器中使用横河专利技术的高耐压固态半导体继电器,实现了多通道输入信号的切换,这种继电器由高耐压(1500VDC)、低漏电流(3nA)的MOSFET(金属氧半导体场效应晶体管)和电压输出的光电耦合器构成,具有1秒周期内10通道高速扫描、无触点、长寿命、无噪音等优点。 此外,MX100内部的绝缘变压器和积分式A-D转换器也是横河的专利技术。其他使用电磁式继电器提供绝缘的DAQ系统,会产生切换时间,切换稳定性,和日常维护的问题。最后,MX100DAQMaster提供高性能的绝缘和4通道的同期采样,因为4通道模块每个通道的硬件采用互相独立的硬件构成。 对于正确再现波形,采样率非常重要、高速采集可以得到正确数据。为此MX100的最小测量周期10ms,并且一个系统中可以混合使用3种测量周期,测量周期可以对每个模块单独进行设定。MX100支持最大容量2GBytes的CF卡,当通讯故障时开始数据备份当通讯恢复正常时,重新自动开始向PC传送数据。MX100针对燃料电池测试的高速/多通道/高耐压/多周期的特点,帮助测试工程师提高了测试的效率和准确性。 CAN总线分析 在当今汽车中广泛采用了汽车总线技术。汽车总线为汽车内部各种复杂的电子设备、控制器、测量仪器等提供了统一数据交换渠道。汽车上由电子控制单元(ECU)控制的部件数量越来越多,例如电子燃油喷射装置、怠速控制(ISC)、防抱死制动装置(ABS)、安全气囊装置、电控门窗装置、主动悬架等。随着集成电路和单片机在汽车上的广泛应用,车上的ECU数量越来越多。于是,一种新的概念--车上控制器局域网络CAN的概念也就应运而生了。CAN最早是由德国BOSCH公司为解决现代汽车中的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种数据通信协议,按照ISO有关标准,CAN的拓扑结构为总线式,因此也称为CAN总线。 随着CAN总线的广泛使用,在汽车的研发、生产、维修的各个环节上总线信号的测试与分析变得越来越重要,特别是噪音信号观测与分析。 由于电缆配线长度、终端阻抗位置而引起的反射噪音等或由连接复数接点时超负荷LEVEL变动等造成的异常现象,可以利用DL7400系列的CAN信号触发,捕获CAN总线信号并显示其波形。根据CAN协议进行的分析以列表的形式和波形信号显示在一起。触发条件能被设置成CAN数据帧(ID,Data,RTRbits,等.)的字段或多字段。触发在错误帧时也能被激活。可在时间轴上对捕获的CAN总线波形数据进行分析,每帧的ID和数据以16进制或二进制符号显示。 ABS工作时的电池电压波动 ABS控制装置通过比较来自附在每个车轮上的速度传感器的信号监测车轮是否被锁上。当ABS控制装置探测到一个轮子被锁上后,它会给ABS传动装置送去一个信号从而打开阀门。ABS传动装置包括螺旋管阀门、泵、马达、制动液箱。打开阀门可以瞬间降低盘式液压,减弱制动力,可以恢复车轮速度。接着再次迅速提高盘式液压,通过ABS传动装置增加制动力。换句话说,可通过增减盘式液压防止制动器被锁上。增加盘式液压也就是用泵将液体压入汽缸,会使泵马达迅速工作。这个快速的马达将影响控制螺旋管阀门的PWM电流信号。一般ABS操作无法得到这是否影响电池电压波动。因此,有必要观察这个电池电压波动。 利用DL750Max.1GW长内存可以高速采样捕捉从开始到结束的所有制动动作过程。也可在捕捉到整体过程后,利用放大功能详细地测试其中某个不规则部分。此功能可自动设定波形参数的自动测试区域,包括放大区域。此放大功能不仅能够准确的测试一个周期中的不规则部分也能够自动测试该放大区域内的波形参数。 动力方向盘控制ECU(含变频器)/电机开发 动力方向盘(EPS)在小型汽车中应用已经比较普及了,但在需大扭矩的大型车中应用时需要采用3相电机.不同于传统的DC机,测试3相交流电机需要功率计测试电力及效率.此外,ECU间采用CAN总线通信,还必须测试CAN总线信号。 DL7400可以对CAN总线上特定的ID/Data触发,实现与其它信号的同步观测。通用示波器DL1640/DL1740,可以测试ECU的CPU信号,使用100MHz差分探头和150A电流探头还可以测试电机的浪涌电流等。DL750最多16ch绝缘输入,适用于变频器输入输出电压/电流及ECU控制信号的长时间观测。WT1600可以评测大型汽车EPS用3相驱动系统变频器的1次端DC、2次端的3相电流/电压/功率,变频器效率。对特定运行模式还可以进行累积功率测试。使用WE7000的时间模块/CAN模块/隔离A/D模块/温度模块等可以实现多通道综合测试。操舵角/消耗电流/电压/温度等多通道长时间同时测试。使用CAN模块可以将CAN总线上的数据同时转化为物理量实现同时测试。 直喷式柴油发动机喷射实验 直喷式柴油发动机可以降低燃料费用和净化废气排放.以下就其开发的关键-高压喷射和电子控制的性能评价方法提出解决方案: 1.机械部分设计值的评价(喷射时间与喷射压力) 测试对象是喷嘴喷射出燃料的喷射压力,发动机转速变化及喷嘴电磁阀开关时间。发动机开发需要进行动态测试(逐步提高发动机转速检查是否符合设计要求)和静态测试(在转速固定状态下检查是否运转稳定)。 2.与ECU控制信号同步测试 与ECU控制信号同步测试,测试ECU正时和实际喷射正时。 本文小结 由于和世界各地整车及部件公司有着广泛的合作,横河电机在这一领域有很多测试实例。横河电机希望能为汽车电子的发展贡献力量,在合作中能解决更多的测试难题,出现更多的横河产品应用实例. 电子测量论文:微课视角下电子测量课程教学探究 摘要:从电子测量课程借鉴微课教学模式的意义出发,分析了微课对电子测量课程教学改革的启示意义,并指出微课在电子测量教学中的优势与不足。 关键词:微课;电子测量;教学改革 微课的雏形是60秒的课程,这个概念由1993年美国北衣阿华大学LeRoyA.McGrew教授针对化学课程提出来的,包括三个部分:总体介绍、解释说明、举例分析[1-2]。另外,微课也包含了一分钟演讲,这个概念是1995年由英国人T.P.Kee提出的,他认为学生应该掌握优秀概念以应对快速增长的学科知识与交叉学科的融合,提出让学生进行一分钟演讲,并要求演讲必须做到精练,具备良好的逻辑结构且包含一定数量的例子[3]。目前,微课的推广在中小学教育比较多,大学课堂应用仍然较少。实际上,我国正处于微课发展的起步阶段,对微课的认识理解尚未统一,资源建设尚未成型,应用研究零散,评价模式不够完整,微课的组织化、系统化、规范化建设还有很长一段路要走[4-5]。 一、电子测量课程借鉴微课模式的意义 在参加过“中国高等教育教师发展研究会”主办的“高等院校慕课、微课教学开发与利用骨干教师”培训会后,通过与授课专家及各同行的教学研讨交流,我们专业确立了“电子测量”这门课程作为微课的试点课程。“电子测量”是一门电类、自控类的专业课程,一般安排在大学三年级的时候开设。这个时候,学生已经掌握了模拟电路、数字电路、高频电路、通信电路等基础课程的相关知识,再学习电子测量的误差理论分析和测试仪器原理就显得水到渠成,有承前启后的作用。由于电子测量这门课程包括比较多的公式推导和计算,学生学习的积极性普遍不高,尤其是在讲解到示波器、频率计数器、电压表的工作原理时,有学生不以为然,认为只要会用这些仪器就足够了,至于这些仪器的内部结构无需了解。这样就达不到最好的教学效果。此外,误差分析也是纯理论的内容,数学基础不好的学生往往有畏难情绪,看到教材中大段的公式推导就蒙了,学好这门功课的信心也无从建立起来。有鉴于以上的原因,课题组一直在想方设法采用各种方法试图提高学生的积极性,包括设立学习兴趣小组,开放实验室等,但收效甚微。学生参与到课程教学中的积极性低下,通常都是听完课,做完作业就算完事了。因此,如何让学生对这门课产生浓厚的兴趣并且引领学生建立严谨的数据分析科学态度,达到教学预期目的,就成了摆在课题组面前的难题。微课学习概念的到来,为课程的学习提供了一个全新的视角,电子测量未来的教学改革方向应该以微课为契机,借助于微课资源共享平台,使得课内教学和课外的自主学习相得益彰,从根本上把学生的被动学习变为主动学习,从而提高教学质量,让学生亲自动手参与到课程学习中来。 (一)教师教学理念有了根本改变 传统教学,教师始终处于主导地位,主导着课堂讲授的节奏,学生必须亦步亦趋地紧跟着教师的思路,不能开一丝小差,不然就不知道教师的思路跑到哪里去了。这样的学习需要精神高度紧张,几堂课下来学生觉得精神疲惫,学习效率并不高,学生需要在课后再花大量的时间去复习和自习。微课的出现改变了这一局面。教师不再是教学的主导者,而是指引者。教师在课前就提出要求,要求学生进行课前预习,预习的作业是布置一些微课程的制作。举例来说,可以把一个班的学生分成若干个学习小组,每个学习小组分配给一个知识点,要求小组成员课前预习,集体讨论,理解该知识点,然后制作一个3到5分钟的微课程视频,用来对班上其他同学讲解清楚该知识点。教师只需要在播放完该知识点的微课程之后,进行补充解释或者点评,适时地多加鼓励,以激发学生的积极性。另外教师还需要做一个串联的工作,把一节课上的若干个知识点承前启后,形成一个整体。 (二)学生积极投身参与教学中 由于学生被分配了制作微课程的任务,在掌握了录制、配音、配字幕、剪辑这些基本的计算机操作技能后,每个学生都能成为“导演”,按照自己的喜好导演出一部精彩的微课程。当然,为了不本末倒置,我们并不需要微课程有多好的特技,所有的技术都是为内容服务的。只需要学生能把这个知识点讲解清楚,就算是一个成功的微课程。所以教师在点评时要注意这点,不要因为某个视频的特技用得多而过于给予美誉,以免引起以后的效仿而忽略了内容讲解的浅白清晰,失去微课程的意义。学生制作微课程,目的不是炫技,也不是用来提高软件操作能力,而是考查他们对预习内容的理解。分学习小组也是为了互帮互助,有困难时可以互相启发,在讨论中对知识点的理解能更加深入。 二、微课对电子测量课程教学改革的启示 微课的优势很明显,但是微课也有其不足之处,我们不可能用微课这种教学模式完全代替传统的课堂教育。原因很简单,对于简单的知识点,学生依靠自学不会出现理解上的困难或者偏差,但是对于困难的知识点,在没有教师的讲解和指导下,学生在理解上有很大的困难,所以不赞成全程采用微课模式。但是作为一种新的教学手段,微课还是为“电子测量”这门偏向技术的课程带来了新的启示。 (一)为电子测量众多仪器的操作提供了示范平台 在以往的电子测量课上,重点讲解各种测量仪器的工作原理,伴随着的是大量数学推导。数学基础差的学生会被众多的烦琐公式弄得不知所云,从而失去学习的兴趣和动力。而且电子测量这门课长期以来有个误区,学生以为只要会操作仪器就行了,对于仪器内部结构、工作原理不求甚解。对于测量得来的数据,也不做数据处理。微课需要学生把各种测量仪器,比如示波器、电压表、频率计等的使用方法用微视频来展示,同时配上语音讲解,对于后期的误差分析也用图表展示出来。因此微课是在凸显这门课程的教学目的和优秀价值理念的前提下,把学习主动权交还给学生,教师起到的是领路人的角色,更多的责任在于启发和引领,归纳和总结。与以前的口若悬河滔滔不绝相比,淡化了教师的主体地位,提升了学生学习的主观能动性。 (二)为电子测量构建了新的教学模式与学习方式 在微课的冲击下,如何让学生感兴趣并且主动参与到课堂教学上来,如何吸引学生注意力,如何掌控课堂的节奏,这些都是教师应该考虑的问题。教师不能仅仅着眼于把课讲好,更应该注重学生的个体发展,尊重个体差异,给予每个个体足够的发展空间。”翻转课堂”已经作为一种新型教学手段,在某些专业教学中采用并取得了较好的效果。翻转课堂要求学生在上课前先观看微课程视频,完成相应知识点的学习,再回到课堂中来,对于线下学习不明白的地方进行师生互动,解决线下遇到的困难。这样一种方式实际上是把传统教学和新型教学模式有机地结合起来,不仅对于学习者而且对于教导者都提出了新的要求。 (三)有效采用微课教学方式,发挥实践课程的优势 作为一门有众多实验课程的功课,“电子测量”需要通过做实验来加深对课本上的知识点的理解。目前的普遍情况是,女生动手能力比男生差,如果分组到一起,一般都是男生动手调试仪器,女生记录数据。这样不利于女生动手能力的培养。究其原因,有怕触电的畏惧思想,有怕麻烦的畏难思想,还有根本不懂怎样做的。如果能在做实验之前观看了微课程的示范操作,她们也就明白做实验其实也很容易,只要规范操作就不会出问题。作为工科专业的学生,实验和实践必不可少,合理利用微课程能大大提高实验的成功率和操作的规范性。 三、微课在电子测量教学应用中的优势与劣势 (一)优势显而易见,作为一个3到5分钟的微课视频是能够在这个时间段中吸引学生的注意力,过长的时间必然会导致学生注意力的分散。微课在内容编排上通常是一个知识点一个视频,不拖泥带水,不可责备求全。力求能讲清楚一个知识点即可,如果学生在观看完这个视频后仍有疑问,可以在课堂上向教师提问,教师作为引领者,负责答疑解惑。课下,教师也可以通过网络进行答疑,拓宽了学习的场所。由于观看微课程的地点既可以在学校,也可以在家里。在宽松的环境下,学生能以放松的心情投入到学习中。 (二)劣势3到5分钟的微课颠覆了传统教学理念。有的教师会认为既然有视频,就不需要教师讲解了,让学生都去看视频就行了。这种认识上的不到位会使得微课的作用大打折扣。诚然微课能为教师省却很多讲解知识点的时间,但是内容的展开,知识点的总结,课堂习题的讲解,还是要教师来完成。另外,微课视频的制作容易陷入本末倒置的境地。有些教师认为要吸引学生的注意力,视频的制作就需要越炫越好。结果在技术上投入了大量的精力,反而失去了务实求真的精神。学生的注意力都被绚烂的技术吸引过去了,对于视频讲解的知识点反而忽略了。另外,一个微课视频包含的内容也非常值得斟酌。有些教师认为微课就是说课,说课就是把一堂40分钟的课浓缩成3到5分钟的微课,导致内容过多,没有重点。 (三)反思作为一种新型的教学方式,微课利用移动设备进行教学的模式目前在全世界范围内都得到了推崇,国内的教育界对这种新型教学方式也是持肯定的态度。引用这种新的方式在电子测量课堂教学上,还需要不断磨合,去芜存菁,使得这种先进的教学模式更加适应我们的教学,更加接地气。 作者:张辉 单位:广东第二师范学院 电子测量论文:独家原创:浅谈职业学校电子测量课堂教学 摘要:大力发展高等职业教育是国家的既定方针,国民经济的飞速发展对应用性人才的需求也十分迫切。但我国的高等职业教育历史不长,对高职的发展规律目前仍处于摸索阶段,特别的一些职业学校把以前的三年制变成了两年制,国内众多高职院校在教育教学改革方面也进行了大胆实践,取得了一定的成效。本文针对职业学校《电子测量》课堂教学中学生出现的种种问题进行分析,然后提出了相应的措施,最后给文章来个简单的总结。 关键词:电子测量,职业学校,课堂教学 课堂教学是学校教育教学工作中极为重要的组成部分,他直接关系到学校的办学质量及学生的学习成效。作为一名教师,我们每天都要组织课堂教学,可目前我国职业学校在教学当中存在很大的问题: 1.就中专生缺乏学习的积极性,大部分都是想着自己成绩差与大学无缘,然后在同学和老师的谈说下来到了职业学校,但因为中专生的基础较差,在上课时感觉是饱受煎熬、受尽折磨。 2.教师课堂组织教学失策。这种情况当然不多,但的确存在。主要表现在错误的教育观和学生观、课堂教学行为中的随意性,如课堂语言毛病多、上课讲话过快、教学过程安排不当等、课堂教学缺乏艺术性、课堂管理不当、滥用处罚手段、教师情感的偏差等方面。诸如教师本人的业务水平不高,教学方式方法不当;对教学不负责任;对学生要求不一致,明明错了还要掩饰;讽刺和训斥学生等等。这些因素的存在“经常打击学生的积极性、自尊和自信”等等。这些因素的存在,都会导致教师威信的降低甚至丧失。 3.电子测量是一门孤躁而又累的专业,很多学生因为自己的对电子的认识不够,就是对课堂的内容不明白,加上孤躁的电子测量。从而主动性和兴趣都没有了,对于一门理科,如果没有了兴趣,那还能学下去吗? 4.由于课堂上,很多老师都是以传授为主,对学生的问题过于忽略,那样课堂上的主体还是老师,学生根本就不能真正的学到知识。 5.学生的心理影响,特别的在农村,在职业学校读书的学生一般都是被认为不是很好的学生,无形中,很多学生就开始带有一定的影响还有就是学生的压力过重。继而导致学生的心理 6.电子测量需要的更多是学生自己的动手能力,但是有的职业学校因为条件的原因只是给学生来个简单的描述,从而使学生的动手能力偏低。 针对职业学校电子测量教学中出现的问题,笔者做了几点阐述: 1.提高教师的教育教学和管理能力是解决这种课堂问题的关键所在。作为课堂教学的直接操纵者,教师的教育理念如何,决定着他如何实施教学,决定着他如何组织和管理课堂,也决定着他如何处理课堂中的问题行为,那么也就决定了有什么样的课堂。这有赖于每一位教师更加主动、积极的学习,有赖于每一位教师真正把课备得深入浅出,符合学生实际,让学生学到东西。教师要精心设计课堂教学,丰富教学活动,努力提高教学艺术。老师可以通过师生互动培养学生与老师的感情。还有就是提高学生主动性,比如通过讨论问题,让学生成为课堂的主人。 2.实践教学。通过实践教学掌握科学的实验方法,养成严谨的工作作风。经过系统化、规范化的训练,使学生熟练使用常规的电工电子仪器、仪表和设备,具有电工电子线路和常用控制系统的测试分析能力。实验内容除验证性项目外,采用较多的设计开发性项目。单独开课的实验课程为:电路实验、电子技术基础实验、电机与电气控制技术实验,可编程控制器应用实验、电视原理实验、高频电子技术实验等,实验教学实现实验室的开放教学,激发学生自主学习的热情。比如就拿示波器做个例子,要学生理解示波器的原理,实验的目的和示波器的操作,同时对于职业学校来说要学生明白示波器的用途 3.增加课堂的趣味,因为电子测量是一门高科技的学科很多学生会因为难度较大从而自信心下降,从而对本课程产生反感的现象,所以可以通过一些抢答形式提高学生的兴趣。 4.定期考核,因为学生都是不想自己考那么少分的,对于职业学校也一样,可以再期末对学生进行期末总结,评出好成绩的学生,并给予一定的奖励,那样学生的主动性就会提高了,像以前那样浪费时间。 5.互帮活动,那是老师与学生间,同学与同学之间的活动,因为一间学校总有好的同学和差的同学,由于差同学可能因为考试不好导致心理问题产生不想学的念头,老师可以给与学生帮助,一方面可一拉近老师与学生的距离,另一方面又可以鼓励学生去学习,另外,可以采取一帮一的活动,就是老师安排每一位差的学生有一个成绩好的学生来辅导。 6.提倡多问,因为老师讲课的速度很快,可能一些学生不能明白一些内容,在这里,同学就要多问。不要觉得害羞,提倡不懂就要问的教学理念。 7.中等职业学校课堂教学内容一定要结合专业特点,岗位需求实际,在课堂教学实践中善于创设职业训练氛围和情境,使学生能够做到学以致用。在我们日常听评中,发现有部分课程在这方面做得比较好,可供借鉴。职业学校培养人才的规格、质量必须以社会需求为出发点和归宿点。课堂讲授要实用、实际,紧密联系企业生产实践活动,以及为适应生产活动所需要的各种能力,包括职业道德和行为规范、思维能力、表达能力、职业发展能力和实践能力等。 8.实习基地建设,学校要加大经费的投入,另外与企业进行合作,将先进的生产工艺和技术穿插到实际的教学环节中去,学生的课程设计可联系生产实践来进行,比如让学生自己来操作示波器,让学生自己动手,激发学生的兴趣。充分锻炼学生,调动学生的积极性、主动性,同时发挥学生社团的作用,积极调动和组织学生开展校外实践。校外实习基地不仅可有效缓解教学设备不足、理论与实践脱节的矛盾,对企业来说也可以获得高素质的人才,提高企业的知名度,形成学校和企业双赢的效果。 9.职业学校课堂教学一定要避免和克服脱离实际的所谓全面和打基础,避免空洞的说教,而要“眼睛向外”,从劳动力市场实际需要出发,真正做到就业岗位需要什么就讲什么,就做什么,这不是短视,而是抓住了职业教育的本质特征,是在办真正的职业教育。文化课功能化,专业课实际化. 总结:职业学校电子信息技术是近年来发展最为迅猛的领域之一,越来越成为一个国家发展水平的标志。电子信息产业的发达与否在今后相当长的一段时间内将决定一个国家综合实力的强弱,我国也把电子信息产业作为国民经济的一个支柱产业大力扶持。对于我国职业学校的电子测量教学在新课标下还是存在一定的问题,因此还要加大对职业学校教学的调查和研究,加大中专生的测量教学,从实职业学校办学理念。 电子测量论文:从《电子测量》课程看现代高职电类工具课程改革 摘要:随着现代化制造业的飞速发展,对于实用高技能型人才的需求日益增长,随之而来的是高职教育的同步改革。在高职电类专业教学中,课程的设置需紧跟行业企业的需要,其中非常重要的一部分是仪器仪表的使用,工具课程如何教学成为亟待解决的问题。文章从《电子测量》课程教学方法出发,探索新形势下电类工具课程的改革方法。 P键词:工具课程;课程改革;课程融合 1背景 当前高职教育,以培养实用技能型人才为主要目标,其根本目的是更好地适应现代化生产需求。高职教育有其特殊性,不要求高深的理论钻研,更多的是对实用技能的了解和使用,能够掌握一技之长成为对高职学生的基本要求。针对教育的特殊性,高职课程设置及教学方法也有自己的特点。 随着现代制造业的飞速发展,高职教育越来越多地受到社会的重视,行业企业也逐渐参与到高职教育中,并逐渐融入高职教育体系改革。作为我国高等教育的一种新型教育模式,高职教育以工作过程为导向,逐步将课程教学衍变成更适应于技能培养的模式。在此基础上,如何改革课程结构和课程内容也成为当前高职教育所面临的问题之一。 2课程设置的特点 高职课程设置着重于“技术”,为了培养更符合当代社会发展需求,符合制造业快速增长的人才需求,高职电类课程在设置时,是以“实践技能培养”为重点,突出学生的认知规律和职业能力培养规律,提高学生的发散思维,从基础技能的掌握延伸到对现代化智能仪器仪表的熟练运用,从而实现实用技能型人才培养的目标要求。 随着先进的教学模式的改变,在实际教学过程中,改变传统的以教师为主导的模式变得尤为重要。特别是电类课程教学,因为是工科专业,电类课程对学生的实际操作能力要求更高,很多技能的掌握并不能靠教师言传,而对于很多课程本身,在教学时已经要求学生必须具备一定的实际操作基本仪器仪表的能力,因此,就衍生出工具类课程的教学,如《电子测量》。而工具类课程如何教、怎么学也成为必须思考的问题。 3工具类课程改革的必要性 《电子测量》课程是电子信息类专业基础必修课程,主要教授学生有关电子测量仪器的基本知识和电子测量仪器的操作使用能力,其目的是使学生更好地使用和维护电子仪器,初步形成解决实际问题的能力,通过理论与实践的学习与训练,使学生的全面素质得到提高,职业道德观得到加强。 电子制造业在不断发展,各种先进的仪器仪表层出不穷,随之而来的仪器仪表的使用和操作成为了几乎每个电子人的必修功课,通过对仪器仪表的熟悉和实际操作,达到电子产品的设计、生产、检测和维修。可以说,工具课的应用是学生学习其他课程的一个保障。 在工具课程教学中,以往的教学通常是将其单独开设,作为一门独立的理论、实践课程,一般开设在大一的下学期或者大二的上学期。然而在实际教学过程中,由于其他相关课程开设不同步,所以会导致在学习过程中出现听不懂弄不明白的情况,而且非常难纠正。 4融合课程、突出实践 针对《电子测量》课程内容特点,教学过程注重实践环节,这与很多专业课程需要进行实践教学相符,因此,教学过程中,可将课程整体打散,整合到相关专业课程中,不再专门开设在某一学期,同时,采用项目式教学,按照知识点归类,同时配以相应的工具课教学,让学生们在学习专业知识的同时掌握工具使用,以达到齐头并进的目的。 教学过程中,采用专业课教师和实践课教师分离的教学方法,专业课教师专职教授相关专业理论知识,实践课教师负责学生测量仪器仪表使用的培养和专业课内实验教学,两者各司其职又紧密联系,让学生在学会专业知识的同时增强实践操作能力,培养仪器仪表的使用能力。 工具课程的整合,着重在于将其与专业课程的实践教学部分融合,采用项目式的教学方法,将“教学做”一体化带入课堂,带人实验室。可采用翻转课堂的教学方法,对学生提出问题,由学生自行思考、讨论、实验,再由教师进行总结,对理论知识归纳,对实践操作中具体问题进行解惑,加深学生记忆,提高学生熟练度,增强学生动手能力,形成“教师――学生――教师”一整套的课程教学体系。 采用虚拟与现实相结合的方法,引人虚拟仿真,对于课程教学,结合仿真软件,如电路连接、元件参数测量等,利用电路仿真软件锻炼仪器仪表使用方法,再应用于专业相关实践操作中,使学生巩固专业课程知识,同时增强对实践技能的把握,进一步为专业整体人才培养提供支撑,同时使相关实践教学达到更好的效果。 课程在高职人才培养中占据重要地位,课程改革关系到教学活动是否能够更有成效地进行。在实际教学过程中,如何不断改进课程,改进教学方法是我们要思考的问题。随着现代高职教学管理水平的不断提高,越来越多的新的教育模式的提出,也为我们改革课程教学提供了宝贵的经验。在实际教学中,我们要不断创新,对课程不断改革,以适应现代制造业发展的需求。 电子测量论文:数字信号处理技术在电子测量仪器领域上的应用 摘 要数字信号处理是当前使用电子仪器进行测量工作的重要组成组成部分,可以说,测量是人类社会发展过程中必不可少的一项工作,而电子仪器则是测量工作发展至今最为先进的设备。如何才能够通过数字信号处理加强电子测量仪器的使用效果成为了当前函待解决的问题。本文便将对数字信号处理技术对电子测量与仪器的影响进行分析,并提出一些意见与建议。 【关键词】数字信号处理技术 电子测量仪器 应用 1 引言 随着科技的不断发展,我们步入了数字化时代,数字化时代的重点在于数字信号处理。数字信号处理是一种采用数字计算的方法,对信号进行后期处理的理论和技术,它的简称为DSP,英文全称Digital Signal Processing。DSP发展至今,单点指令平均执行速度和每秒处理语言指令之多是我们无法想象和超越的。数字信号处理技术在电子仪器测量中是非常重要的,测量是人类社会发展过程中必不可少的一项工作,人类社会的发展是离不开测量的,电子仪器在使用的过程中主要的作用就是要进行相应的测量,因此,将数字信号处理技术应用到电子测量仪器领域就变得越来越重要。本文就是对数字信号处理技术在电子测量仪器领域上的应用进行分析,为相关的研究提供借鉴。 2 测量的作用 测量在生产实践中占据着重要的地位,将抽象事物具象化是测量的主要内涵,尤其是针对生产制造领域,一个产品想要批量生产,各项的参数信息必不可少,获取这些信息就就是测量的工作。另外,测量能够促使生产活动规范化,同样是多应用于制造业,零件生产出来之后,必然要进行检查,通过一系列数据来对所生产的产品进行评估,以判定其是否符合生产标准。 3 数字信号处理技术的重要意义 电子仪器是进行测量工作的主要工具,随着测量技术的不断发展,对电子仪器的要求也就越来越高,目前多数的电子测量仪器都是通过电信号的形式传递测量结果的,度数的难度较大,更不要说进行分析处理了。而有了数字信号处理技术,就能解决这一难题,针对测量仪器的数字信号处理,其主要内容是将将电信号转换为熟悉信号,然后通过数字信号对信息进行分析,后续工作才能够进行。 4 数字信号处理技术在电子测量仪器领域的应用 4.1 在发生器上的应用 发生器就是信号源,它是一种能提供各种频率、波形和输出电平典型的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其他电参数时,它可以用作测量的信号源或激励源。发生器在测量时使用的是频率合成技术,需要利用低通波滤器来完成相应的测量工作,而数字信号处理技术的主要内容就是进行滤波,采用数字计算的方法,对信号进行后期处理的理论和技术,它能够克服晶振仅仅能够提供特定频率的相应缺陷,提高了信号输出频率的准确性和稳定性。 4.2 在电压测量中的应用 电子测量时泛指以电子技术为基础手段的一种测量技术。它是测量学和电子学相互结合的产物。 在电子测量的过程中,电压是电子技术测量的一个基本参数,电压测量是电子测量的基础。很多电子设备都与电压有关,如信号发生器、发射机和接收机等。电压的测量对电流、场强、衰减等参数的测量也很重要。目前的电压测量已经被数字化,实际应用中,在数字信号处理的过程中有两种形式:一是交流电压和直流电压转换之后再进行A/D转换,另一个就是在得到了直流电压的时候直接进行A/D转换。在这两种转换方式都涉及到了A/DD换,A/D是指模数转换,是数字信号处理技术中非常基础的环节,它将模拟量或者连续变化的量进行量化(离散化),转换为相应的数字量的电路。A/D转换包含三个部分:抽样、量化和编码。如果将A/D变换的三个部分都应用在电压表上,就会大大提高电压表测量的准确性、抗干扰能力以及分辨能力。 4.3 在示波器中的应用 示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器,它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。它通过波形的形式将所要测量的信号显示出来,被测信号通过电子束打在荧光屏上,显示的图像有助于测量人员的分析与解读,电流、电压、频率等都能通过示波器。进行显示,此外,一些较为特殊的信号也能够在示波器上显示出来,诸如调幅度、相位差的显示也常常出现在示波器的应用范围内。假设使用一个标准信号,将其输入到相应的示波器中,并且将这一输出信号设定为s(k),在这样的情况下,就能够准确地计算出示波器对于信号的离散型算式h(k),在对这一离散型算式进行存储的过程中,需要加存一个信号重构的反卷积算法,在这样的情况下,就可以得到以下的结论:无论示波器达到了什么样的标准,信号是否存在着失真的现象,都能够根据现有的信号进行重构,从而得出我们想要得到的信号。这样,进行电量信号的观测便无须再受到示波器的限制。 5 结论 随着数字信号处理技术的不断发展,它在多个领域都是具有很大的发展空间,通过上文我们不难发现,数字信号处理技术是当前使用电子仪器进行测量工作的重要组成组成部分,它对提高电子测量效果以及电子测量仪器的使用有着非常重要的作用。本文详细分析了数字信号处理技术对电子测量与仪器的影响,并提出相应的意见与建议,具有一定的实际指导意义。 参考文献 作者简介 王志勇(1983-),男,吉林省白山市人。助教。研究方向为电子信息工程。 作者单位 长春理工大学光电信息学院 吉林省长春市 130012 电子测量论文:基于自动化控制的电子测量技术发展 摘 要:自动化控制技术的不断发展对电子测量技术的应用提出了更高的要求,为了能够更好地了解电子测量技术,本文展开了研究,首先分析了基于自动化控制的电子测量技术的发展概况,在此基础上,分析了基于自动化控制的电子测量技术发展的重要性,并对加强基于自动化控制电子测量技术的发展提出相关策略和措施,希望对电子测量技术发展有所启发。 关键词:自动化控制;电子测量技术;发展研究 一、基于自动化控制的电子测量技术的发展概况 (一)基于自动化控制的电子测量技术的发展背景 我国的经济发展是从20世纪80年代迅速发展起来的,尤其是我国的一些国家政策和经济发展规模,都是那个时代起步并取得卓越成绩的。我国经济刚刚起步的过程是十分艰难的,整个科学技术水平受到很大程度的限制。所以导致我国的经济生产力和生产技术是比较落后。我国是人口大国,为了更好地发展,只有在生产上投入大量的人力,尤其是针对生产建设,投入大量的人力势必会造成更大的成本支出,为了能够更好地建设和发展生产,我国的科学家艰苦创新,对生产技术水平进行发展,而且随着整个生产技术的发展,我国的自动化控制技术取得了良好的成绩,在建设生产上对于自动化控制技术的应用逐步取代了大量的人力进行生产建设,对于生产建设的成本是很大的一种节约。生产自动化技术不断发展,对于我国的现代化建设有非常大的贡献,在自动化控制技术发展过程中电子测量技术不断发展。电子测量技术应用到自动化控制过程中,能够为我国自动化控制技术的发展提供强大的动力支持,从而进一步完善我国的现代化生产过程。 (二)基于自动化控制的电子测量技术的发展现状 通过对自动化控制技术的研究和分析,能够发现在我国自动化生产技术应用过程中,整个电子自动化控制的电子测量技术的发展时间较短,所以对于电子测量技术来说,其应用的过程和应用实际还没有达到很成熟的阶段,在整个自动化控制中的电子测量技术中还存在一定的问题,影响整个电子测量技术的发展,尤其是针对整个电子测量技术,对于整个自动化控制技术来说,在实际生产应用中,使用电子测量技术还没有达到一定的规模,尤其是针对整个自动化控制技术来说,但是在整个电子测量技术的发展上,发展技术和发展空间很大,尽管是作为一种新兴的技术,但是同时能够保证我国绝大多数生产和建设工作取得良好进展。电子测量技术的发展成本很高,这大大限制了整个电子测量技术的发展,所以很多一些规模较小的企业和生产单位还不具备在自动化生产中应用电子测量技术的基础,从而导致电子测量技术的发展受到进一步的限制。 二、基于自动化控制的电子测量技术发展的重要性 (一)利于电子测量技术动态性的发展 通过研究和调查,能够发现在电子测量技术发展过程中,往往只是利用自动化技术对生产建设进行一种单一的管理模式,这种管理模式对于整个生产建设工作的管理是一种弊端,管理模式是动态的管理模式才能够促进生产建设工作的效率提高。但是在进行实际的管理工作中,只应用自动化控制技术对整个生产建设进行管理是一种静态的管理。所以在实际的生产工作中,要把电子测量技术应用到整自动化控制技术中,从而能够保证整个生产建设工作实现动态管理。这种管理方式对于我国的自动化生产来说是一种重大的突破,有利于电子测量技术动态性的发展,从而能够保证整个现代化建设步上一个新台阶。 (二)利于电子测量技术高效性的发展 在国民经济发展过程中,自动化控制是检验我国生产企业是否得到提高与发展的重要标志,同时通过对自动化控制技术的管理,能够看出我国的经济水平和生产建设的重要作用,能够为对我国经济水平的稳步提高做出重要的贡献。在自动化控制技术中应用电子测量技术能够将整个电子测量技术的发展提上一个新台阶,电子测量技术通过借助自动化控制这个平台能够得到更大的完善,为了能够将生产过程更加完善,自动化生产控制技术也需要对整个生产技术进行优化和调整,而电子测量技术能够将自动化控制技术的效益发挥到最大,能够有效提高自动化控制技术在生产过程中管理的高效性。为了能够将整个电子测量技术进行完整发挥,需要对应用过程中产生的问题进行调整和优化,从而保证生产建设的有序性,这种应用模式能够促进生产力的提高,从而有助于我的自动化生产企业的获取更大的经济效益。 (三)利于电子测量技术全面性的发展 在对自动化控制技术的研究中不能忽视电子测量技术的效用,只有对两者的效益进行研究,才能够保证整个电子测量技术发挥最大的功效。两者结合能够产生出更大的效益。所以为了能够保证整个电子测量技术发挥出更大的效益,要对整个自动化控制技术进行完善和优化,在应用过程中,要结合自动化控制技术的特点,不断实现更大程度上的应用效益,有利于促进我国的电子测量技术在未来的发展过程中得到更为全面的应用与发展,从而创造出更大的经济效益。 三、加强基于自动化控制电子测量技术发展的主要措施 (一)重视自动化控制电子测量技术的推广 电子测量技术在我国的应用情况需要与整个生产建设相结合,只有在自动化的生产建设中应用电子测量技术才有助于电子测量技术的推广。所以在进行自动化生产过程中,有关单位和部门要注重对电子测量技术的推广,只有将电子测量技术所能产生的效益推广到建设单位手中,要管理人员明晰整个电子测量技术与自动化控制结合所能产生的效益,才能够保证整个电子测量技术在自动化控制中的发展和应用。注重对电子测量技术效益的宣传,能够更好地实现电子测量技术的发展。 (二)拓展自动化控制电子测量的范畴 在自动化控制技术中应用电子测量技术能够实现更大的生产效益,但是在实际的应用过程中,整个电子测量技术受到功能的限制,会导致应用程度不完善,所以要针对这一情况去进行研究和创新,要能够不断拓展电子测量技术的应用范畴,保证整个电子测量技术在自动化控制环节中的实际应用。只有这样才能够促进整个自动化生产建设的大发展。 (三)降低电子测量技术的成本费用 电子测量技术的应用成本较高是制约电子测量技术发展的主要原因,为了更好地发展电子测量技术要能够对电子测量技术的成本费用进行降低,不断对科学技术水平进行创新,加强对电子测量技术的研究,降低电子测量技术的成本费用,以达到提高整个电子测量技术的应用效果。 结语 总体来说,电子测量技术在自动化控制中发挥重要作用。为了促进自动化生产,我们要结合自动化控制的电子测量技术的发展背景和发展现状,对电子测量技术在自动化控制中有利于电子测量技术动态性的发展和高效性的发展以及全面性的发展的重要性进行分析,然后积极采用重视自动化控制电子测量技术的推广、拓展自动化控制电子测量的范畴和降低电子测量技术的成本费用等措施希以达到提高电子测量技术发展的效果。 电子测量论文:浅谈我国电子测量专业的发展 摘要:电子测量技术在生产应用中主要用于测试测量,对于电子电路进行相应的测量也是测量专业的必备课程,同时国家对于电子测量专业的发展也是极其的重视。与此同时,许多年轻人也意识到这个专业的前景,积极投入到这个专业当中来,为这个专业增添了大量的活力。 关键词:电子测量专业;发展;前景 1.电子测量概述 电子测量泛指以电子技术为基础的一种测量手段,是测量技术学与电子工程学相互结合的一种产物。电子测量除了具体运用电子测量的原理、方法和设备对各种电量、电信号以及电路元件的特性以及参数进行测量外,还可以测量各种敏感器件和传感器件,以及测量一些常规器材无法测量的器件,并且这种测量具有简单方便、准确率高等特点。最近几年计算机基础与微电子技术的快速发展为电子测量技术增添了巨大的活力。电子计算机的使用尤其是微型计算机与电子测量技术的结合,构成了一种新的仪器与测量系统,即人们通常所说的“智能仪器”和“系能检测机器”。并且对其功能可以进行自主选择,如数据处理、数据传输、故障诊断、误差修正等,这样不仅改变了若干传统的测量方法与概念,更对整个电子测量和其他的相关产业产生巨大的推力,现在电子测量技术已经成为电子科学领域中最为重要且发展迅速的一门分支学科。 2.电子测量技术的发展、现状以及存在的问题 2.1测量技术的发展 20世纪60年代中期,我国刚刚改革开放,同时也随着中小集成电路工厂的建立,所谓的集成电路就是讲电阻、电容、二极管和三极管等等电源器材进过半导材料工艺或者薄膜工艺制作过程中在同一个硅胶片上,并且按照某一种顺序排列起来,具有某种特征和功能,从而打破了传统半导体材料的概念,实现了材料、电路、元件三位一体的目标。集成电路的产生使得原本的基本电路变得更小。因此由电子集成电路做成的电子测量仪器越来越小,同时其测量的范围更为广泛,精确度也大大提高了,从而极大地推动了电子测量专业的快速发展。现在一些比较先进的电子测量技术都是由集成电路组成,并且现在还有了智能功能,特别是在顶尖的世界仪器和现代化的农业生产中,集成电路的测量仪器具有巨大的优势。20世纪70年代以来,计算机、微计算机发展迅速,同时也适应了现代化农业生产的新需求甚至是战争的需求,测量技术与仪器在不断地进步与改进。随着测量技术的不断提高又相继出现了智能仪器、虚拟仪器和互换性虚拟仪器等计算机仪器和自动测试系统。计算机与现代机器之间的联系日益紧密,同时二者的界限也逐渐模糊,电子测量领域也不断拓展。近几年,以网络为代表的网络技术的出现以及与其他高科技的结合,不仅使智能网络进入日常生活中,而且也为电子测量技术带来了前所未有的发展空间和机遇,网络化测量技术与网络功能的新兴产品也由此诞生。 2.2测量技术的现状与存在的问题 在我国,由于国际化需求,在航天器和武器系统的单元系统也设计了电子测量技术,进行自我检测功能。但是在实际自我检测功能自动测试的试验中,尤其是在武器系统的自我检测中,缺少人工检测步骤,这就存在大量的安全隐患。由于缺少实用的人工智能检测技术,导致了故障检测水平低、实用性差、网络水平低。所以在这个方面,电子测量专业还要向自动化的方向发展,将自动化和测量进行有效的结合,给电子测量技术注入新的活力,电子测量和自动化是相同重要的,电子测量需要通过自动化的方式来体现。而对于现在的科学水平还不可以进行有效的结合,所以就要对测试体制方面进行改革。在国内还没有完整的边缘扫描技术和完整的智能内装系统。因此国内的电子测量技术与国际还存在着一定的差距,国内20世纪末就提出了内装测试系统和可行性系统的探索,并且随后就研制了相应的设备,并制定了相应的制度与规定。近些年,我国的测量技术的可靠性和稳定性得到了很多方面的重视,国内的电子测量技术有了很大的改观,测试技术产业在最近几年也有了很大的改变,已经走出了前几年的低谷。电子测量技术产业已经步入正轨,我国的测量技术取得了长足进步,特别是通用电子测量与汽车设备的测量与研发方向,与国际上的平均水平正在快速地拉近,对国外的电子测量产业的巨头产生了一定的冲击。模块化和虚拟技术的发展,为我国的电子测量技术带来了新的契约,加上各级政府的重视,我国自主运用标准的实践与运用,都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。通过这几年来看,我国的电子测量技术增长速度极其迅速。国家也想通过这几年的努力发展来改变现状,快速地拉近与国际化平均水平的差距。 3.电子测量技术的前景 网络技术的出现,正在并极大地改变了人们生活的各个方面。在现实中具体表现在计量测试、测控技术和仪表领域中。微机化仪表的产生,高档精密机械的出现以及测量信息的地域性、全国性乃至全世界共同标准资源的共享,各个等级测量标准的选定都与电子测量技术有关。电子测量技术水平提高了,与之对应的微计算机、高端知识产业等科研先进部分都会有所联系,并且,电子测量在科研的部分中占据着很重要的部分,这也是一个重要的研究基础。那么电子测量技术在这个过程中起到了至关重要的作用,知识的引导、技术的支持、思想的总结等等高端的指导思想。 21世纪,我国的电子测量技术的发展趋势和方向是:测量数据的采集以及处理都采用自动化的模式进行处理,采用了自动化、实时化与数字化,测量数据管理的科学化、标准化和规格化,将粗量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化、数字化以及先进化的全面测量等广泛地运用到工程测量中,并且发挥电子测量的主导性、主观性与准确性。我国测试技术已经进入到了全球平均化的水平,同时我国的标准化测量已经进入了设计阶段,而且采用了世界先进水平与我国自身水平相结合的方法,逐步向世界一流先进水平迈进。但是如何进一步发展,发展的主要内容是什么,这些都是摆在测量工作者面前的首要难题。所以,当从事电子测量专业时,就应该准确地思考测量基础行业的发展方向以及基础行业要做的是什么。只有了解这些问题以后才可以很好地解决自身与工作之间的问题。任何技术的发展都取决于社会发展的需要以及社会人们的思想状态。根据调查,20世纪初硬件成本6%,检测开发24%,检测操作57%,维护成本占了13%。除了硬件成本外,其他3项基本都是软件开发、维护、操作成本。因此,对于软件的开发、移植、维护,应该是检测系统重点研究的问题。因此,美国对于此次的调查格外重视,并且提出了相应的重点描述和规范,以信息模型对采来的数据进行格式化的、标准化的处理,很好地消除了信息之间的层次性与间断性,并且消除了整体应用的障碍,将测试从宏观上分为产品描述层、仪器控制层、测试资源管理层等等内容。其根本目的就是建立一种通用的认知模式与思考模式。该体系在衍生出由具体硬件、软件和系统实现的整体体系,使得测试与检测贯穿产品从设计思想到装配现场的整个寿命周期。从初期的设计阶段到成型阶段需要大量的测量技术,涉及高端的技术产业还需要使用电子测量技术来提高精度。在产品成型阶段所需测试程序与过程中信息的使用都是紧密相连的。故在产品的隔离和修理中,在判断报告和诊断测试中需要维护信息的收集和诊断信息的反馈。同时通过渐行的方法逐步确定开放系统的体系环节,设计了4个开发项目,每一个发展目完成后,产生一个开放系统体系完整的开放部件,通过每一个独立的零部件的相互补充最终形成了一个完整的个体。他们之间是紧密结合的,每一个部分的相对位置都是事先计算好的,这种误差需要降低到最小。电子测量技术在这里起到了至关重要的作用。所以,现代化的每一个部分都需要精密的电子测量技术。 4.结语 电子测量专业是一门用计算机等现代化技术进行电子信息测量的学科主要是研究信息的获取与处理能力,电子设备与信息系统中的某些部件的测量。现在,电子测量已经涵盖了社会的诸多方面,比如航空设备的运动路线的测量、国防建设武器的合理性规划等,甚至现在人们日常生活中都可以用到的具体工具等都体现了电子测量技术。所以这个专业的毕业生在较为广泛的领域内具有较好的技术适应性,就业范围广、实践能力强、工作上手快、就业率高是他们的特点,毕业生在相关的企业和工作单位中可以较快胜任生产、经营与技术管理等工作。 电子测量论文:数字信号处理对电子测量仪器的影响分析 摘 要:数字信息化在我国越来越受到重视,许多人开始关注数字信息化,这也就决定了数字信息化在我国的使用范围和影响。测量是社会发展过程中必不可少的一项工作。在研究的过程中会发现数字信号处理与电子测量有着很密切的联系,在使用电子仪器进行测量的时候是离不开数字信号处理的,离开了数字信号处理电子测量是无法正常运行的,所以说数字信号处理与电子测量是紧密联系的。为了方便使用,就需要对数字信息处理和电子测量技术之间的关系进行研究。基于此,文章就数字信号处理对电子测量仪器的影响展开分析和探讨。 关键词:数字信号处理 电子测量仪器 影响因素 引言 数字信号处理技术就是指利用计算机或者是其他的信息设备来对相应的信号进行分析和处理,从而得到有用的信息的过程的一门技术。数字信号处理技术可以将同一类型的信号转变为数字信号,这样计算机就可以进行相应的处理。目前,人们对数字信号处理技术在电子测量仪器领域上的应用进行了大量研究,数字信号处理技术对于电子仪器的测量有着非常重要的意义,必须要重视数字信号处理技术。 1.数字信号处理技术的重要性 1.1测量的作用 测量也可以使得生产活动的行为更加规范,在机械零件制造的过程中,已经生产完成的机械零件必须要进行相应的检查,判断这些零件是否符合相应的标准,而且通过测量也可以了解相应零件的各个环节是否符合零件的使用要求,工作人员对于零件的参数进行充分的了解,才能够在生产制造的过程中落实到每一个生产环节。 1.2数字信号处理的意义 测量技术在不断地发展,目前测量工作使用的都是电子测量仪器,电子测量仪器的应用使测量结果更加精确,也提高了测量的效率,但是电子测量仪器的测量结果都是利用电信号的形式来进行表示的,这样测量人员就很难对测量结果进行相应的分析,但是数字信号处理技术可以将电信号进行转化,转变为数字信号,这样工作人员就可以利用数字信号处理技术来对相应的数字信号进行分析,保证了后续工作的稳定运行。在电子测量仪器测量的过程中,如果使用的是直流电压,那么就要进行数模转换,如果使用的是交流电压,那么就要先进行交流电压和直流电压的转换,之后再进行数模转换。这样就可以使得测量的结果更加准确。 2.数字信号处理对测量仪器性能的提高 (1)信号发生器。信号发生器是产生设定信号的电子仪表,利用频率合成技术促进了信号发生器质量的提高。通常采用直接数字频率合成方法的低通信号处理技术,和间接锁相式合成信号处理技术。合成信号处理技术促进了输出信号的稳定性和准确性提高,几乎保持了与基准信号相同的水平。所以数字信号处理技术的提高促进了信号发生器性能的稳定和使用范围。 (2)示波器与模拟示波器。示波器可以测量电子电路中的微量信号,并动态的实现在工作平面上,示波器的工作特性很大程度上取决于采样技术。数字化的采样和处理技术保证了示波器的采样质量,从而可以为测量人员提供准确稳定的测量波形图,指导后续数据处理等工作。采样技术包括实时采样、非实时采样、顺序采样、随机采样等,扩展了示波器的工作范围。模拟示波器可以根据实验测量要求,自由的改变波形信号和触发点的位置,输出较为理想的波形。 (3)频谱分析仪。频谱分析仪主要应用于频域测量领域,分析数字信号的频域特性的一种电子测量仪器。频谱分析仪采用的数字信号处理技术有高斯滤波、离散傅里叶变换、拉普拉斯变换、快速傅里叶变换等。高斯滤波的频谱分析仪促进了电子测量设备的小质量和高可靠性,快速傅里叶变换可以模拟信号处理,实现了信号的实时测量与分析。另外扫描外差技术和快速傅里叶变换技术结合的频谱分析仪拓宽了频谱分析的范围,提高了频率分辨力。实时频谱分析仪通过带通滤波的输出信号与A/D转换实现数字化,可以分析、调制和信号显示。 3.数字信号处理技术在电子测量仪器领域的应用 3.1在电业测量中的应用 电子测量的过程中,电业测量是非常常见的,也是最为基本的测量方式。电业测量的机理就是将测量的电压转变为直流电压之后再进行相应的测量。目前电业测量已经被数字化,数字信号处理的过程中涉及两个优秀的问题:一个是交流电压和直流电压转换之后再进行A/D转换,另一个就是在得到了直流电压的时候直接进行A/D转换。但是无论是哪一种转换,A/D转换所包括的量化和取样都是数字信号处理技术中非常基础的环节。在实际的应用中,将这两者应用在了电压表上,这样电压表的测量准确性就得到了一定程度的提升,y量的范围、抗干扰能力和分辨能力都得到了提高。 3.2在示波器中的应用 示波器是一种利用波形来显示测量结果的一种电子测量仪器,被测量的信号必须要将电子束打在相应的荧光物质上,这样屏幕上就会显示出相应的图像,工作人员就可以对所显示的图像进行分析和解读。如果使用的是常规的电量,那么示波器均能够进行相应的显示,例如频率、峰值、电流和电压。但是如果遇到了特殊的电量,就要通过一定的调整才能够利用示波器进行测量,例如调幅度和相位差等。示波器是一种常见的电子测量仪器,但是示波器在使用的过程中必须要符合相应的规范,如果违背了相应的操作要求,就会导致测量结果出现偏差。在正常的情况下,示波器设备所显示出来的图形能够准确地描述出被测量的信号,以下就是对数字信号处理技术在电示波器中的应用进行分析: 如果将示波器设备当作是信息系统,那么就可以得到相应的关系式: 其中,s(t)是我们需要测量与观察的相应信号,s0(t)是在示波器上所显示出的相应的波形,*是一种卷积运算的符号,h(t)是指已经输入的信号源。因此为了保证测量人员所观察的信号和示波器上所显示出来的信号的契合度较强,那么就要保证示波器的输入激响能够满足迪拉克函数的要求。 只有这一函数成立的时候,s0(t)与s(t)才能够相等,按照斯彭斯的信号理论可以得知,如果上述的说法要想成立,那么就示波器的宽带就要无限大,但是在实际的应用中,这一条件是无法达到的。而且示波器在使用的过程中,还会受到相应的3db带宽的影响。进行估算的时候,使用的是方根原则,而且被测量的信号就是高斯信号,而且高斯信号也是方根原则能否成立的关键,在实际的应用中,高斯信号极少,这样就导致了高斯信号与示波器之间会出现较大的误差。要想减少这一误差就要利用数字信号处理中的反卷积技术,相应的关系式如下: 在这一公式中,l/*就是指反卷积计算,在这对关系式中可以将误差缩小,这一计算公式在过去仅仅是在理论推力中得到广泛的应用,而在实际的应用中很少被应用。但是在科技不断发展的今天,通过数字信号技术就可以将这一理论应用到具体的项目测量中,使得电子测量仪器的应用范围更加广泛。 假设使用一个标准信号,将其输入到相应的示波器中,并且将这一输出信号设定为s(k),在这样的情况下,就能够准确地计算出示波器对于信号的离散型算式h(k),在对这一离散型算式进行存储的过程中,需要加存一个信号重构的反卷积算法,在这样的情况下,就可以得到以下的结论:无论示波器达到了什么样的标准,信号是否存在着失真的现象,都能够根据现有的信号进行重构,从而得出我们想要得到的信号。这样,进行电量信号的观测便无须再受到示波器的限制。 结语 电子测量是一种实现数字化、数据化、信息化的必要手段,电子测量仪器是实现电子测量的必要装置。数字信号处理技术可以更新目前的电子测量设备,促进测量设备性能的提高。多种信号处理技术集成到电子测量设备中将丰富电子设备的测量功能,优化测量效率和品质,提高测量设备的智能化、集成化。
设计论文范文:加强商品包装设计知识产权的法律保护论文 商品包装设计,是商品整体形象的重要组成部分,在商品形象中占有突出地位。采用外观设计专利、版权以及反不正当竞争行为对商品包装进行知识产权的综合保护,有利于弥补单一法律手段保护之不足,可增强保护的力度。 随着商品经济的日益发达,知识产权保护已经成为商业交易和流通领域中最为重要的问题之一。而商品包装设计,是商品整体形象的重要组成部分,在商品形象中占有突出地位,它与商品的交易流通等各个环节紧密相连。随着市场竞争的日益激烈,假冒和仿冒商品包装设计的行为屡见不鲜,其危害性是显而易见的。基于商品包装和装潢的属性,采用外观设计专利、版权以及反不正当竞争行为对商品包装进行知识产权的综合保护,有利于弥补单一法律手段保护之不足,可增强保护的力度。 1.商品以及商品包装设计 马克思主义政治经济学这样定义商品:“商品是用来交换的劳动产品”。本文所指的商品仅指被生产出来后进入流通领域并能够满足人们的某种需要的商业产品。虽然商品包装也可以包含某些特定服务领域的vi系统,但在本文中不再做此方面的详细论述。 我国在《包装通用术语》国家标准中注明包装为“在流通过程中保护产品、方便储运、促进销售、按一定技术方法而采用的容器、材料和辅助物等的总体名称”。可见商品包装的概念就是:可以在运输、展示等各种流通过程中保护商品,并进一步提高商品附加价值的各种容器和辅助物等材料以及相关商品化技术手段的总称。简单理解的话商品包装就是保护商品并提升商品附加价值的材料和手段。 商品包装设计是为实现上述目的而开展的一系列设计活动的总称,是产品特性的直接和主要传递者,也是产品个性和流通过程中最敏感和最大的影响因素。商品包装设计的最终目的是为了辅助商品更好的完成销售、使用等流通过程。 2.国内外商品包装知识产权保护状况 知识产权(intelectual property)是人们基于自己的智力活动创造的成果和经营管理活动中的经验、知识而依法享有的权利。把来自知识活动的权利概括为“知识产权”最早见之于17世纪中叶的法国学者卡普佐夫,后为比利时学者皮卡第所发展。他认为知识产权是一种特殊的权利,不同于物的所有权。19世纪末期,国际商品包装知识产权保护领域,出现了世界上历史最悠久的、最具权威性的国际公约——1883年保护工业产权《巴黎公约》(pcpip)和1886年保护文艺作品版权《伯尔尼公约》;以及最近的wto的《trips协定》、《wipo公约》等等国际公约。当今世界上,保护包装商品最全面、最权威的国际公约是1994年wto的《与贸易有关的知识产权协定(trips协定)》。 经过近30来年的努力,我国已经形成比较完备的知识产权法律制度,相继颁布实施了《中华人民共和国专利法》、《中华人民共和国商标法》、《中华人民共和国著作权法》等近10部知识产权领域法律以及30多部相关法律法规,并根据国内国际的形势变化,分别于1992年和对专利法和著作权法进行了两次修正。又分别对《中华人民共和国著作权法》和《中华人民共和国商标法》进行了修改,进一步完善了知识产权对商品包装设计的保护作用。 3.商品包装设计的知识产权保护 目前我国已颁布的涉及商品包装设计知识产权保护的相关法律包括《中华人民共和国专利法》、《中华人民共和国商标法》、《中华人民共和国著作权法》、《中华人民共和国反不正当竞争法》等近10部知识产权保护法律以及30多部相关法律法规。商品包装设计的知识产权保护具体途径包括: 3.1运用反不正当竞争法保护包装设计的独特性 商品包装设计的目的是装饰、宣传商品。它作为包装设计的重要组成部分,经常与商标同时出现在商品本身或包装上。《中华人民共和国反不正当竞争法》第5条第2项规定:擅自使用知名商品特有的名称、包装、装潢,或者使用与知名商品近似的名称、包装、装潢,造成和他人的知名商品相混淆,使购买者误认为是该知名商品的,属于不正当竞争行为。 3.2运用商标法保护商业品牌标志设计的专用权 商标设计是不同商品具有的特殊的法定视觉标志,在商品的流通过程中和商品包装的其他视觉识别元素共同起到了利于识别、促进销售的作用。我国商标法将商标定义为:任何能够将自然人、法人或者其他组织的商品与他人的商品区别开的可视性标志,包括文字、图形、字母、数字、三维标志和颜色组合,以及上述要素的组合。这里所说的三维标志即所谓的立体商标,主要是指以商品的外形或包装作为商标。商标法修改后,将立体商标纳入保护范围,从立法层面为包装设计注册立体商标提供了基础。 3.3运用专利法保护商品包装的外观设计专利权 外观设计又称工业产品外观设计,是指对产品的形状、图案或者其结合以及色彩与形状、图案相结合所作出的富有美感并适于工业上应用的新设计。商品包装设计是将美术与技术结合,运用于产品的包装保护和美化的设计,包括造型设计、结构设计、装潢设计等。我国授予外观设计专利权的条件是新颖性、实用性、富有美感,并不得与他人在先取得的合法权利相冲突。如果包装设计符合外观设计专利的授权条件,可以申请外观设计专利保护。 3.4运用著作权法保护商品包装画面的著作权 对于一些构思独特、创意新颖的包装装潢设计,可以通过著作权方式来保护。平面设计以及人体工学设计,包括色彩、图形、文字、商品品牌、条码、包装外形、受力分布、持握舒适程度等要素构成了商品包装设计内容,而具有独创性和可复制性的包装装潢画面即平面设计部分做为消费者的直观视觉体验部分,是其中的重要构成。著作权法保护的对象是文学、艺术和科学领域内具有独创性并能以某会既有照相艺术、浮雕艺术、临摹艺术和色彩艺术,因此,具有独创性和可复制性的包装装潢画面从其完成之日起就可以受到我国著作权法的保护,享有著作权。我国著作权法采取自动保护原则,即作品一经产生就自动取得著作权。所以,采取著作权方式保护装潢设计的,与运用《反不正当竞争法》的保护方式类似,一般都是在作品遭遇侵权后,通过诉讼的方式维护权利。 设计论文范文:电子信息类红外线控小车设计论文 论文关键字:单片机89C51 脉宽调制 直流电机 LED显示 论文摘要:本课题组设计制作了一款具有智能功能的小车,功能强大。小车具有以下几个功能:可遥控小车的车速,方向,可按喇叭,小车的状态用LED和数码管显示。 而小车的车速和转的方向则是通过直流控制电机的正转反转和转速来控制,以及PWM的占空比通过转换成二进制显示在数码管上以显示小车的车速。而本文即是设计了用89C51和74HC138等控制的直流电机实现脉宽调制(PWM)调速系统,硬件电路实现了小车正转,反转,加速,减速的功能,给出了程序流程图程序及仿真结果。 1实习目的及意义 大学毕业实习是完整大学生活的一部分,是本科学生毕业前的一个重要的实践教学环节,是成长为一名高级专门技术人才所得到专门实践训练的重要手段。通过毕业实习可以使学生在毕业前有一定的职业意识、职业素养、职业经验,可以使学生能较深入地了解本专业的生产技术、生产过程和管理知识,进一步加深对所学专业理论知识的理解,进一步熟悉实际电子产品研发的方法与过程,培养学生分析问题、解决问题的能力以及工程实际能力,为实际工作打下良好基础。 (1)巩固、联系、充实、加深、扩大所学知识基础理论和专业知识; (2)提高运用所学知识来解决实际问题的能力; (3)初步掌握专业设计工作的流程和方法; (4)学习体会典型电子产品项目开发团队的角色构成及团队角色协同工作技巧; (5)学习典型的电子产品开发技术; (6)学习体验课堂理论知识在实际工程项目中的应用,积累项目实战经验; (7)感受电子产品研发对学生知识结构、技术技能、综合素质的要求; (8)加速由学生向员工的身份转变,增强同学的就业能力和信心; (9)学习体会电子产品企业规范化、专业化、标准化、规模化的电子产品设计、开发流程、典型开发团队中人员角色设置。 2实习任务及要求 实习题目:红外遥控小车 实习具体要求: (1) 可遥控小车的车速、方向、可按喇叭,同时小车的状态用LED灯和数码管显示。 (2) 独立查资料,同时订立方案,然后画出原理图及其相应的PCB板,并且相关的程序并进行仿真。 (3) 焊接电路板,下载源程序进行调试。 3实习时间及地点 实习时间:2010年3月2日~2010年3月19日(3周) 实习地点:西华大学电气信息学院专业实验中心 4实习情况及完成情况 4.1主要芯片介绍 MCS—51系列单片机及其特点 (1)可靠性高: 因为芯片是按工业测控环境要求设计的,故抗干扰的能力优于PC机。系统软件(如:程序指令,常数,表格)固化在ROM中,不易受病毒破坏。许多信号的通道均在一个芯片内,故运作时系统稳定可靠。 (2)便于扩展: 片内具有计算机正常运行所必需的部件,片外有很多供扩展用的(总线,并行和串行的输入/输出)管脚,很容易组成一定规模的计算机应用系统。 (3)控制功能 具有丰富的控制指令:如:条件分支转移指令,I/O口的逻辑操作指令,未处理指令。 (4) 使用性好 体积小,功耗低,价格便宜,易于产品化。 单片机的发展历史简介 (1)第一阶段(1971年到1978年),以MCS-48系列为代表,称4位单片机。在片内:CPU有四位或8位,ROM有4KB或8KB,RAM有64B或128B,只有并行接口,无串行接口,只有一个8位的定时/计数器,中断源只有两个。在片外,寻址范围只有4K,芯片引脚只有40个。 (2)第2阶段(1978年到1983年),以MCS-51系列为代表的成为8为单片机:在片内:CPU有8位,ROM有4KB或8KB,RAM有256B或128B,只有并行接口,有串/并行接口,有2个或3个16位的定时/计数器,中断源有5个至7个。在片外:寻址范围有64KB,芯片引脚有40个。 (3)第3阶段(1983以后),以MCS-96系列为代表,称16位单片机。在片内:CPU有16位,ROM有8KB,RAM有232B,有串/并行接口,有4个16位的定时器,中断源有8个,增加了D/A和A/D转换电路。在片外:寻址范围有64KB,芯片引脚有48个或68个。 以上MCS-51系列以及优良的性价比,在我过得到了广泛的应用。 4.2硬件模块的设计 在本次的设计中,我们涉及的硬件模块主要包括电源电路、串口电路、晶振电路、复位电路、显示电路以及红外收发电路组成。整体的组成框图如图4.1所示: SHAPE \* MERGEFORMAT 图4.1 硬件组成框图 4.2.1电源电路的设计 这次的设计我们选择用USB接口供电的电路图,是因为用USB接口供电比较方便,并且在此次的设计中,USB仅作供电用,不参与与PC机的数据传输。 在电路设计中,用LED灯来显示电路是否通电,用一个开关制电源的通与断。电源电路如图4.2所示: 4.2.2串口电路 RS-232C是美国电气工业协会推广使用的一种串行通信总路线标准,是DCE(数据通信设备,如微机)和DTE(数据终端设备,如CRT)间传输串行数据的接口总线。RS-232C最大传输距离为15m,最高传输速率约20kbps,信号的逻辑0电平为+3V~+15V。逻辑1电平为-3V~-15V。RS-232信号线和DB-9引脚关系如表4.1所示。 4.2.4复位电路的设计 复位电路可以在单片机不正常工作时,让其复位,使其跳出错误的循环,重新开始进行新的运行。本次设计采用了如图4.5的设计。 4.2.5显示电路的设计 此次设计我们要用到数码管显示电路和LED灯的显示电路用以显示小车状态。数码管显示电路采用74LS138译码器来选择控制数码管的显示,通过PNP三极管对输出信号进行放大来驱动数码管的显示。数码管采用共阳极,显示数据信息通过P2口传输给数码管,这样就能完成数码管对小车状态的显示功能,其电路图如图4.6所示: 图4.6 数码管显示电路 此次电路设计的显示小车状态的电路还有LED显示电路,LED显示电路采用74HC573锁存器将P0口传来的数据用以控制LED灯的亮灭,其电路图如图4.7所示: 图4.7 LED显示电路 4.2.6红外收发电路的设计 该模块使用一体化红外接收头,其电路如图4.8所示。瓷片电容为去耦电容,DOUT即是解调信号的输出端,直接与单片机的P3.7口相连。有红外编码信号发射时,输出为检波整形后的方波信号,并直接提供给单片机。 4.3软件的设计 要对然间进行设计,首先我们应该考虑到红外接收的波形,在熟悉了红外接收的波形的基础上,才好更进一步的对然间进行设计。图4.9是这次设计所用的遥控板的红外接收信号的波形图: 在搞清楚了红外接收波形的原理以后,下面我们就可以开始设计本设计的程序了,图4.10是本次设计的软件流程图: 该流程图设计了P3.7口是否接收到低电平的判断程序,解码程序,遥控执行程序等主要的软件模块。 4.4系统调试 系统调试包括硬件调试和软件调试两部分。 4.4.1硬件调试 在完成了电路板的焊接之后,我们首先要做的是硬件的调试。我们将电路板通过USB接上电源后,电源的显示灯亮了,这表示此电路板已通上电了,把电源处的开关按下之后,指示灯熄灭,这表示此时可以通过电源处的开关来给电路板供电。 然后分别按下与单片机相连的八个开关,对应的LED灯也都亮了,除了第四个灯没亮之外。因此我么就用万用表分别挨着侧了一下与这个LED相关的器件,发现是LED接反了,将其接正了之后,此LED就能正常显示了。由于这个电路比较简单,在加上我们焊接板子的时候比较仔细,因此在硬件调试的时候没有发现电路板有什么大的错误。 4.4.2软件调试 Keil C是重要的软件仿真软件,对软件的编写有着重要的作用。 Keil C51 µVision2集成开发环境是Keil Software,Inc/Keil Elektronik GmbH开发的基于80C51内核的微处理器软件开发平台,内嵌多种符合当前工业标准的开发工具,可以完成从工程建立到管理、编译、链接、目标代码的生成、软件仿真、硬件仿真等完整的开发流程尤其是C编译工具在产生代码的准确性和效率方面达到了较高的水平,而且可以附加灵活的控制选项,在开发大型项目时非常理想。Keil C51集成开发环境的主要功能有以下几点: µVision2 for Windows:是一个集成开发环境,它将项目管理、源代码编辑和程序调试等组合在一个功能强大的环境中; C51国际际准化C交叉编译器:从C源代码产生可重定位的目标模块; A51宏汇编器:从80C51汇编源代码产生可重定位的目标模块; BL51链接器/定位器:组合由C51和A51产生的可重定位的目标模块,生成绝对目标模块; LIB51库管理器:从目标模块生成连接器可以使用的库文件; OH51目标文件至HEX格式的转换器,从绝对目标模块生成Intel Hex文件; RTX-51实时操作系统:简化了复杂的实时应用软件项目的设计。 这个工具套件是为专业软件开发人员设计的,但任何层次的编程人员都可以使用,并获得80C51单片机的绝大部分应用。 Keil Software提供了一流的80C51系列开发工具软件,下面描述每个套件及其内容: ⑴PK51专业开发套件。PK51专业开发套件提供了所有工具,适合专业开发人员建立和调试80C51系列微控制器的复杂嵌入式应用程序。专业开发套件可针对80C51及其所有派生系列进行配置使用。 ⑵DK51开发套件。DK51开发套件是PK51的精简版,它不包括RTX51 Tiny实时操作系统。开发套件可针对80C51及其所以派生系列进行配置使用。 ⑶CA51编译器套件。如果开发者只需要一个C编译器而不需要调试系统,则CA51编译器套件就是最好的选择。CA51编译器套件只包含µVision2 IDE集成开发环境,CA51不提供µVision2调试器的功能。这个套件包括了要建立嵌入式应用的所有工具软件,可针对80C51及其所有派生系列进行配置使用。 ⑷A51汇编器套件。A51汇编器套件包括一个汇编器和创建嵌入式应用所需要的所有工具。它可针对80C51及其所有派生系列进行配置使用。 ⑸RTX51实时操作系统(FR51)。RTX51实时操作系统是80C51系列微控制器的一个实时内核。RTX51 Full提供RTX51 Tiny的所以功能和一些扩展功能,并且包括CAN通信协议接口子程序。 一下是用KEIL C 运行本实验程序的结果如图4.11所示: 图4.11 软件调试图 将用KEILC仿真程序所生成的HEX文件通过串行通信下载到单片机上之后,通过遥控板的控制,就可以实现此次设计的功能:按方向键的时候,相应的LED亮,按档位键的时候,数码管分别显示1、2、3,同时led还要闪烁。 5实习产品的功能及指标参数 本次实习产品是红外遥控小车,小车的功能: (1)显示小车的方向,车速,分别用LED灯和数码管显示了其状态; (2)当遥控板按下方向键时,相应的LED灯会亮,以此表示小车的前行方向; (3)当按下遥控板的档位键时,数码管会分别显示相应的车速1、2、3,同时伴随着LED灯的闪烁,以此表示小车在变速。 6总结与体会 通过三周的努力我们设计出了红外遥控小车的设计、制作和调试的任务。虽然没有真正的小车实物,但我们用了数码管和LED灯来代替了小车的状态,通过遥控板对其进行了控制。 在设计的过程中用到了单片机,用到了Protel 99se。在Protel的界面中找到单片机芯片,画出电源电路,复位电路,晶体振荡电路,LED接口电路连线后实现PCB的转换。做课程设计是为了让我们对平时学习的理论知识与实际操作相结合,在理论和实验教学基础上进一步巩固已学基本理论及应用知识并加以综合提高,学会将知识应用于实际的方法,提高分析和解决问题的能力。在做课程设计的过程中,我深深地感受到了自己所学到知识的有限,明白了只学好课本上的知识是不够的,要通过图书馆和互联网等各种渠道来扩充自己的知识。同时我认为我们的工作是一个团队的工作,团队需要个人,个人也离不开团队,只有在充分的分工合作中才可以事半功倍做到最好,所以必须发扬团结协作的精神。 此次任务中主要做了下面几点较突出的工作: (1)通过查阅大量的相关资料,详细了解了红外遥控系统的原理,明确了研究目标。 (2)通过本次毕业实习进一步加深了对专业软件的了解,并能够灵活运用Protel 99se。 (3)通过此次毕业实习重新复习并进一步学习了单片机;熟练掌握了WORD软件的使用。 同时此次实习中也存在很多的问题,特别是软件方面对程序的编写还比薄弱,编写出的程序还不能完全实现预期的目标。通过这次设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。有了这次的设计经验,相信在以后的学习设计实践过程中,我们可以做到更好。 设计论文范文:基于PHP技术的网站设计毕业论文 摘 要 随着Internet在中国的迅速发展,人们日常生活中越来越多地使用这项新的技术来为自己的工作和学习服务.由于WEB页面能把文本、图像、声音、动画、视像等多种媒体信息集于一体,不但使信息的显示更加生动,而且使信息的浏览更为方便,同时WEB页能实现网上交易平台、客户信息反馈方便了企业与客户之间信息交流,因此许多企业纷纷建设网站以增强企业知名度. 柳州华力网站主要介绍柳州华力的有关信息,并用PHP+MYSQL架设用户登陆以及客户信息反馈,使客户信息第一时间反馈给企业,拉近企业与客户之间的距离。本篇论文是对我设计的网站的一点论述,主要论述了柳州华力网站建设规划的主体思想、利用PHP+MYSQL数据库实现用户登录和信息反馈,以及在设计过程中所遇到的要点、难点等。 关键字:网站规划、PHP+MYSQL数据库 目 录 1 . 绪论 1.1 . 互联网现状 互联网的快速发展使企业可以实现快捷的信息传送以及直接的客户介入,但企业中各个系统的相对独立性使信息渠道比较混乱。企业系统中各类人员的信息渠道多种多样,互不兼容,没有一个统一的应用界面让系统使用者可以根据自己的需要获得想要的信息,这不利于电子商务应用模式的建立和开展。如何通过建立一个单独的界面给企业遍布全球的现实客户、潜在客户、供应商、雇员和合作伙伴提供全面的企业信息和应用呢?于是企业门户(Enterprise Portal)诞生了,并成为一个新的热点。 1.2 . 如何定义企业门户 目前,尚不能准确地对企业门户下一个完整的定义,企业门户与IT业有些名词一样,不同的专业人士和机构对之有不同的理解,并有很多术语用于描述企业为其客户、合作伙伴和员工的方便而采用的"门户",如企业门户、社团门户、员工门户等。同时根据应用的具体功能不同又把企业门户细分为信息门户、知识门户和应用门户等,并且这种划分方法已逐渐得到认可。下面介绍一下这3类门户。 1.2.1 . 企业信息门户 企业信息门户(Enterprise Information Portal,EIP)的基本作用是为人们提供企业信息。企业信息门户提供了一个了解企业的访问入口,所有访问者都可以通过这个入口获得个性化的信息和服务。对企业来说,信息门户既是一个展示企业的窗口,又可以无缝地集成企业的内容、商务活动及社区等,动态地存储在企业内部和外部的各种信息,同时还可以支持网上的虚拟社区。企业信息门户强调对结构化与非结构化数据的收集、访问、管理和无缝集成,这类门户必须提供数据查询、分析和报告等基本功能,企业员工、合作伙伴、客户及供应商都可以通过企业信息门户方便地获取自己所需的信息。 1.2.2 . 企业知识门户 企业知识门户(Enterprise Knowledge Portal,EKP)是一个平台,该平台是知识加工平台、决策平台、知识与获取平台的集成,它使企业各部门职员之间的信息共享和交流更加流畅。这里的"知识"不仅包括数据库、文档、企业政策方针和过程手续等,甚至包括存在于员工头脑中的工作经验与专业技能等非具体化的信息资源。 企业知识门户是企业信息门户的延伸与发展。信息门户的重点是信息的收集、整理及传输,有效利用企业已有的信息、知识和公共关系,并能收集、分析、增值、共享信息和知识。企业知识门户的重点是企业信息的加工与处理。企业知识门户的目的是使恰当的人在恰当的时间使用恰当的知识,企业信息门户主要通过数据挖掘、数据加工技术使零散的信息成为知识,供决策支持服务。 1.2.3 . 企业应用门户 企业应用门户(Enterprise Application Portal,EAP)实际上是对企业业务流程的集成。它以商业流程和企业应用为优秀,把商业流程中功能不同的应用模块通过门户技术集成在一起。从某种意义上说,我们可以把企业应用门户看成是企业信息系统的集成界面,企业员工和合作伙伴可以通过企业应用门户访问相应的应用系统,实现移动办公,进行网上交易等。 以上3类门户虽然在侧重点有所不同,但随着企业信息系统复杂程度的增加,越来越多的企业需要能够将以上3类门户有机地整合在一起的通用型企业门户,这已是一种趋势,我们在这里把它们统一称为企业门户。 最后,让我们试图通过企业门户的作用来帮助读者理解企业门户的定义。维持客户的最基本战略因素是企业整体强大、互利关系网,包括客户、供应商、合作伙伴和员工本身。这些关系的培养主要通过各方之间的相互沟通和信任感--即各方及时收到相关信息、信息准确并且服务最优。企业门户被认为能够满足这种需要,通过使用户利用方便、可靠的工具接入实现有效的信息交换。或者说,企业门户能为用户提供建设信息型企业网站的应用,包括网站生成、信息、信息管理、信息反馈、网站管理等系统,实现企业网上形象展示及对外沟通的需求。 1.3 . 有无必要建立企业门户 在国外,特别是在美国,实施企业门户战略已经被列入了许多大企业的日程表中。与国外相比,国内了解企业门户概念的企业十分少,而计划建立企业门户的企业就更加微乎其微。但是,互联网在国内的发展速度相当迅速,中国企业建立自己的门户网站,为自己的客户、员工和商提供综合性服务的重要性不言而喻。 从网络经济的特点来看,速度和知识是网络经济的两大支柱。首先,企业只有借助于网络才能获得发展的先机,这就要看谁能够以最迅捷的动作联系客户、供应商和商,组织生产和销售。毫无疑问,企业门户是实现上述目标最有力的手段。 从资源利用的角度来看,企业门户是以最小可能成本,实现最大程度开发利用现有资源目标的可行途径。首先,企业门户将本需要占用多台不同硬件系统的应用集成到较少的系统设备上,从而节约硬件的投入。其次,减少了多种未经集成的应用软件的总体维护成本。除了新设立的企业,其他实施企业门户的企业都已有多种应用系统和以数据库、文档等形式存储的信息资源。这些资源往往条块分割,分散维护成本高昂。新的企业门户将现有的资源加以整合,并经过一定的处理,最后集成到企业门户这样一个统一的平台上,提供给更多的用户。由于它的继承和集成,企业可以实现集中维护,从而降低维护成本。第三,企业门户采用高效的互联网作为信息传输的工具,相比建设或租用线路价格低廉,同时减少了人力投入。第四,企业门户的实施可以改进企业的供应链管理,企业门户能够帮助企业实现真正意义上的零库存。 由此看来,企业尤其是大中型企业,不论是从节约成本角度还是从提高竞争力角度考虑,建立企业门户都是有效的方法。 1.4 . 如何建立企业门户 既然企业门户功效如此之大,那么企业要想建立企业门户应该如何去操作?一般来说,企业要成功地部署企业门户可按照如下几方面进行。 1.4.1 . 前期准备工作 企业在建立企业门户之前,要进行大量的信息调查工作,弄清楚企业的商业信息是如何使用的。对于大多数企业而言,这意味着要进行商业信息应用的调查和研究。调查的目的是了解谁使用信息,信息是如何使用,以及信息如何流入和流出。 1.4.2 . 产品与技术的选择 在进行完信息的使用调查之后,企业就要选择门户产品和技术。门户软件不仅要满足商业信息和应用访问的需要,还要满足事先定义的技术层面(如协议)的要求。目前,由于有相当数量的公司推出了企业门户解决方案,这为企业提供了较大的选择余地。但不可否认,目前企业门户的产品良莠不齐,功能和所采用的技术差别较大,如何正确选择适合自身企业需要的企业门户产品是一门学问,本栏目下期对此进行讨论。 1.4.3 . 企业门户的建设 选好技术和产品,接下来就是建设了。这方面需要注意的是企业信息要集成到门户有关目录之下,或安排在某个主题里,以便用户可以容易地找到所需要的信息。信息的组织及个性化,应用和服务以能够满足用户的需求为目的。 1.4.4 . 推广使用企业门户 企业门户建好了,并不意味着工作就完成了,因为建企业门户的目的是让其发挥作用。接下来就是让更多相关的用户群体来了解和使用它。在这个阶段,个性化是举足轻重的。个性化的目的是针对合适的用户群,如营销分析、财务分析、经理或商业伙伴,合理地将门户信息、应用和工具进行有针对性的设计。 2 . 网站规划设计要点 因特网正在改变世界,它促成了网络经济雏形的形成,特别是电子商务正由新概念走向实用化。由于因特网具有传播信息容量极大、形态多样、迅速方便、全球覆盖、自由和交互的特点,已经发展成为新的传播媒体,所以全球几乎各个企业、机构纷纷建立自己的Web站点。 Web站点是向用户或潜在客户提供信息(包括产品和服务)的一种方式。其文档所包含的内容是由被称为超文本(HyperText)的文本、图形图象、声音,甚至电影等组成。使这些超文本能够有机地关联并可使浏览器识别,是通过HTML语言(HyperText Markup Language超文本标记语言)实现的。同时CGI(Common Gateway Interface公共网关接口)能使Web具有交互功能。Web站点指引用户浏览该站点或其他站点上的分页信息,可以通过表格和电子邮件的连接提供双向交互方式。站点建立后,你的企业就在国内、甚至在国际上有了一席之地,有了每周7天、每天24小时的“虚拟门市部”。网站是未来企业开展电子商务的基础设施和信息平台,它是“知识经济”的制高点,企业的网址犹如企业的商标和品牌一样,是反映企业形象和文化的巨大的无形资产。 因此企业网站规划必须注意以下八个方面: 2.1 . 目标明确、定位正确 Web站点的设计是企业或机构发展战略的重要组成部分。要将企业站点作为在因特网--这个新媒体上展示企业形象、企业文化的信息空间,领导一定要给予足够的重视,明确设计站点的目的和用户需求,从而作出切实可行的计划。 挑选与锤炼企业的关键信息,利用一个逻辑结构有序地组织起来,开发一个页面设计原型,选择用户代表来进行测试,并逐步精炼这个原型,形成创意。 分析有些网站的效果不如预想的好,主要原因是对用户的需求理解有偏差,缺少用户的检验造成的。设计者常常将企业的市场营销和商业目标放在首位,而对用户和潜在的用户的真正需求了解不多。所以,企业或机构应清楚地了解本网站的受众群体的基本情况,如受教育程度、收入水平、需要信息的范围及深度等,从而能够有的放矢。 2.2 . 主题鲜明、富有特色 在目标明确的基础上,完成网站的构思创意即总体设计方案。对网站的整体风格和特色作出定位,规划网站的组织结构。 Web站点应针对所服务对象(机构或人)不同而具有不同的形式。有些站点只提供简洁文本信息;有些则采用多媒体表现手法,提供华丽的图像、闪烁的灯光、复杂的页面布置,甚至可以下载声音和录像片段。最好的Web站点将把图形图像表现手法与有效的组织与通信结合起来。 要做到主题鲜明突出,力求简洁,要点明确,以简单明确的语言和画面告诉大家本站点的主题,吸引对本站点有需求的人的视线,对无关的人员也能留下一定的印象。对于一些行业标志和公司的标志应充分加以利用。 调动一切手段充分表现网站的个性和情趣,突出个性,办出网站的特色。 设计论文范文:超声医学科研设计与撰写论文 1、超声医学科研设计 超声医学科研设计,基本与其他临床学科的科研设计相同。通常可分为两大类,一类为前瞻性,一类为回顾性。前者是既往初步作过或尚未作过的课题,作以预计性的研究,如研究一种新技术、新治疗方法对临床的诊断、治疗价值如何, 其结果可有实际应用价值,也可得出相反的结论。而后者是将过去所做的工作给予回顾性的总结评价。目前采用前瞻性研究更具有新的实际意义。 在作前瞻性的课题研究时,首先要立题,而立题一定要新颖,最好通过查新,以确定待作的这项研究,他人是否作过,如果多人已作过并已有了明确结论,自己再作则仅是重复他人的项目而无新的意义。当然,在实际工作中发现了与前人不同的结果,此时为了进一步深入研究,仍可立题,其结果可能是一项重大突破或发明。立题后,继之要对本课题作合理的设计,并且绝对要严谨。 在确定了具体的科研题目后,应按以下几点去做并固定不变。 研究对象:要恒定。包括病人、对照健康人(志愿者),某种动物或其他。这个栏目中,对人体最好不用“实验”两字,对动物或其他类可用“实验研究”。对所研究对象的年龄、性别、条件等应当一致且固定不变,特别在病人组与对照组间的性别、年龄要相当方可。 研究方法:要新颖。检测和治疗方法切勿全部重复他人所用的内容,并且应由专人、专机完成。例如技术熟练者与新参加工作者的技术条件不相同,其检测的结果则会出现人为的差异。又如仪器性能相差过甚时,所作结论会有一定的差异,否则作出的结论均一致,其可信性则值得考虑。 检测指标:要准确。选择容易观察和意义明确的客观指标。如观察胎儿脐带绕颈的时间,最好在分娩前,若距分娩时间较长,则其结果之可信性就不如分娩前。 若使其科学性强,检测的指标要有旁证,如检测诊断冠脉狭窄最好有冠脉造影结果的对比。诊断腹部某脏器之恶性肿瘤则应有手术病理或针吸细胞学的证实。这些在科研设计时应安排好。 研究结果:要有科学性。要按科研设计的目的研究和观察,得出结果以统计学的客观数据为结论,作为本项课题研究的结果最佳。 统计方法:设立对照组:要条件相似。为使结果更具有说服力,应设对照组,通过实验组与对照组的结果对比,分辨出处理因素与非处理因素对研究结果的差距。处理因素包括对病人的检测、治疗方法、剂量等,非处理因素包括社会、环境等。非处理因素在两组均相对一致时,例如,两组间的年龄、性别均一致,检测时期亦相同,如同在某一季节内等,其得出的结果才具有较高的科学性。 随机化:要客观。随机化即研究两种不同检测方法、治疗方法、用药方法等对检测或治疗结果的观察。随机化是保持实验组与对照组相对均衡的方法,即应用抓阄、抽签等方式。这并非按主观愿望挑选,而是被研究对象是从总体中随机抽取的,即每个对象都有同样的机会被抽到。 样本量:要大。样本量越大,其反映客观的真实性越大。病例组与对照组样本最好各在30例以上或再多些。如常见的病例在观察药物疗效时,最好 100~200例或更多,对照组也应有50~80例或更多。如果某种新疗法作鉴定性研究时,样本量应超过200例。有时大样本有一定困难,但应确保研究结果的科学性。样本少时,要求: (1)个体间差异不大; (2)两组间效应差异大(p<0.01)时; (3)严格控制非处理因素; (4)罕见或少见病例,例数可少到10例左右; (5)特殊疾病可个案报道。 2、撰写论文 将自己所做的各种研究,予以真实的、客观的作一总结和评价。但不应同于一般的工作总结。撰写时应重点突出、简明扼要,文字通顺、条理清楚、用词得当、数据可靠。一般论著不超过3000字(含图、表及参考文献),短篇和个案500~1000字,综述亦勿超过5000字为宜。 题目:立题应简明确切。通常20个字左右,最多不超过26个字为宜。应能准确的反映出论文的主要内容。 作者:一般论著不超过5人;综述1人,审校不应超过2人。 摘要:250字左右,并按结构式摘要撰写,即: (1)目的:本项检测或研究的出发点。 (2)方法:所观察或检测的指标,如病人及对照组的数目、性别、年龄、病种,使用的仪器、探头频率以及采用的方法等。 (3)结果:检测或实验方法得出的具体效果或指标,对比数据,最后结果,以及对上述各项的附加解释。 (4)结论:本项目的观察、研究或检测后的总结性的定论。 关键词:凡有摘要的论文皆应标引关键词。关键词主要自文题中选取,不足时可自摘要或正文中选用。选自论文所研究的目的、对象和涉及的新技术等。 (1)定义:可直接表达论文要点、中心内容和特征的词。 (2)用途:提供检索窗口。 (3)数量:3~10个,一般3个。 (4)词性:名词或名词性词组、形容词性。而代词、介词、冠词、连词、情态动词等皆不能作为关键词。 (5)方式:按顺序排列成关键词索引。 (6)要求:用规范化检索语言,即主题词。应查阅中国医学科学院信息研究所编辑出版的《医学主题词注释字顺表》(Medical Subject Headings Annolated Alphabetic List.Me SHAAL)。当所用词未查及时,可用同义词、近意词或关联词,并可配用有关的副主题词,亦应查阅《Me SHAAL》副主题词字顺表〔1〕。 引言:应在250字之内。应概括简明的叙述立题的理论依据,研究思路与基础,国内外现状,并应明确指出本研究的目标。 材料与方法(资料与方法):此部分是论文的基础和关键。评价论文主要看材料和方法的可信度和确定结果的标准。应写明病人、对照组、所用仪器种类、探头频率、检测的方法、药物名称(不用商品名)、剂量等。 结果:此段是论文的优秀部分。研究和检测的最终目的,即所获得的结果。此部分可分别用文字、图表表示。可强调或摘要叙述本研究的主要发现。 结果应有充分的数据及对比性研究,最后结果应是科学的、合乎逻辑的,而不是作者自行判断或推断的。例如:应用B超诊断胎儿脐带绕颈30例分析。在此文章中,仅有诊断多少例的所见及数据,而无最后的分娩证实,这样的文章则欠科学性。 讨论:是论文最重要的部分是反映文章水平高低的主要部分。应重点突出自己的新发现、新概念、新学说、新规律,及所作出的结论和观点。对研究中所发现之不足处亦应说明,此外,可以提出设想或建议。 在书写讨论段时,应注意撰写技巧,要简明扼要、语言顺畅、抓住重点、条理分明的表达出所要说明的主要问题,使读者易懂,看后有收益,但要避免口语化。 (1)讨论之重点是应有自己的某些独到观点和见解,并将之讲深讲透,切勿仅重复他人的或众所周知的内容。如:超声检查法对人体无痛、无损伤、价格低廉……。 (2)讨论段与其他段相关联,特别是结果段中的某些数据及最后的结果,用以进一步表明自己的观点,但并不是结果中的数据又全盘搬到讨论中,造成重复。 (3)讨论中切勿引用他人文献过多,更不要写成:本研究结果与×××和×××的结果一致或符合×××的结论。一来是将论著写成了综述,二来是仅说明自己是重复他人所作。 (4)通常讨论是文章中较长的一段,应突出重点,不要洋洋数百字,冗长的内容反而使该说明的问题模糊不清。此外,不要对某一问题尚未解释清楚时,又另讨论其他内容,使读者费解不得要领。 (5)用语尽量勿重复,如在前言或结果中已用过的语言,讨论中最好不用或少用,更勿过多的使用“国内外未见报道、笔者、我们”等。 参考文献:应引用作者近年来所阅读的正式发表的期刊或书籍内容,勿引用内部刊物或资料,并应遵原著立意不得改动。基础、临床及实验研究引用不超过10篇,综述以不超过20篇为宜。同时应按各期刊对参考文献的要求撰写。 设计论文范文:关于高校毕业设计(论文)教学影响因素与对策研究 论文关键词:毕业设计 毕业论文 教学质量 论文摘要:毕业设计(论文)是实现本科教学目标的综合性实践环节,本文结合天津城市建设学院实际情况、专业特点,分析了影响毕业设计(论文)工作的因素,从多个方面对全面提高毕业设计(论文)的教学质量进行了论述。 毕业设计(论文)是本科人才培养计划的重要组成部分,是对学生综合运用多学科的理论、知识与方法的全面检验,是集中训练学生科研能力和创新能力的必要教学环节,也是检验学生的学习状况、知识活化程度、学识水平和创新思维的主要标尺,对培养学生的实践能力、创新能力,全面提高教育质量具有重要意义。天津城市建设学院(以下简称“我校”)在毕业设计(论文)工作中科学地组织各项工作,形成领导高度重视、教学单位严密组织、指导教师认真负责、评阅答辩严格标准的教学氛围,做到加强“三个突出”、落实“五项检查”,关注薄弱点,制定激励措施,保证毕业设计(论文)质量的提高。 一、提高思想认识是毕业设计(论文)工作的重要前提 提高毕业设计(论文)质量,首先要从思想上高度认识毕业设计(论文)的重要性。毕业设计(论文)是实现专业培养目标的一个综合性实践教学环节,它与其他教学环节相辅相成,构成一个完整的本科教学体系,是毕业前的综合训练,是对所学知识的深化和升华,也是学生走向社会的必要准备。川学校各级领导充分认识到此项工作的必要性和重要性,制定了完善.的管理办法和切实有效的实施措施,从制度保障、时间安排、场地设备、资金支持等方面切实加强毕业设计(论文)工作环节,并重视实习基地的建设,充实与加强校内外毕业实习基地,有效保障毕Zi9,:计(论文)的各项需求。各教学单位在毕业设计(论文)工作开展前成立由院系主管领导牵头的毕业设计工作领导小组,根据专业特点与自身特色,制定本院系提高毕业设计(论文)质量的措施;审定毕业设计(论文)题目和指导教师;定期检查各专业毕业设计(论文)工作的进度和质量,组织毕业设计(论文)的答辩和成绩评。 二、针对毕业设计(论文)的影响因素。加强“三个突出” 笔者认为主要有三个方面的因素影响毕业设计(论文)的质量和水平:一是毕业设计(论文)题目缺乏吸引力。毕业设计(论文)选题中常规、经典、虚拟题目偏多,部分课题仅仅是名称、数据等内容发生变化,研究过程模式化、程序化。题目与生产实际结合不紧密,内容和学生将要就业的单位实际生产状况脱钩,难以激发学生的热情和调动学生的积极性。二是师资不足。招生规模连续多年扩大,一线教师绝对数下降,导致每位教师指导的学生数上升,加上教师必须承担的教学,科研工作,指导教师的精力投入难以保证,工作负荷较重;同时应对扩招需求,教师队伍扩大较快,年轻的新教师直接进入毕业设计(论文)教学中,在指导能力、方法和经验方面的欠缺导致指导质量下降。三是质量监控体系难以实施。毕业设计(论文)是一项环节多、耗时长的教学工作,为加强管理,需要制定相应的质量监控体系,但实际实施过程中,存在制度多、要求多、可操作性差、落实不到位的问题,致使很多监控环节流于形式。针对以上影响因素,我校在工作中加强“三个突出”。 1.突出毕业设计题目与教师科研、生产实践相结合 根据我校以工科专业为主的特点,强调毕业设计的实践性,注重工程实践和设计能力的培养。2008年,我校工学类的毕业设计(论文)课题比例为科学研究l5.5%、生产实践64.2%、教师及学生申报的自拟题目20.3%。毕业设计(论文)题目与教师科研、学生实习及拟就业单位生产’科研等相结合,尽量采用科学、技术、生产等领域能体现专业特点的实际问题,题目的内容具有实践性,学生参与热情高,实践能力、工程能力得到训练和大幅度提高,为就业打下坚实的基础。 2.突出学科特色,校内指导教师与外聘指导教师相结合 教师比例下降和年轻教师增多是无法回避的事实,为解决这一问题,结合学校以建筑类为主的工科特点,我校采取了聘请校外指导教师的方式,既有效解决了师资不足的问题,又充实了具有丰富实践经验的指导教师,提高了指导教师队伍的整体水平和指导质量。在进入毕业设计阶段时,学校通过与实习单位签订委托协议书的方式,规定双方的职责与义务,对实习单位资质、指导教师资格严格要求,实行校内校外双师制。外单位指导教师必须是总工或正高工,每位指导教师指导一名学生,一对一指导;校内配备年轻教师作为助理指导教师,加强沟通与规范管理,弥补校外指导教师在校内规章制度和规范方面的不足;助理指导教师负责最多不超过六名学生,实行全程跟踪负责制,同时向校外指导教师学习实践指导经验。校外指导教师的引入,与校内指导教师的传统指导方式和方法也形成了对比,促进了毕业设计(论文)教学的不断改革。几年的毕业设(论文)检查情况表明学生的毕业设计(论文)质量实践能力和设计都有了大幅度的提升,教师队伍也得到了加强和锻炼。 5.突出检查关键点,由关键点控制实现全过程监控 理想的质量监控是指在毕业设计(论文)的质量管理过程中,详细了解每名学生、每个环节的实施进度,能够及时对出现的问题做出适当的反应。但毕业设计(论文)涉及的学生数量众多,耗费的时间在3个月左右,很难将所有的监控落实到位,从而使很多监控环节流于应付制度、填写表格的形式。因此,对质量监控不能全盘一手抓,要分环节,重点查找各环节监控的关键点。环节进行过程中,是否达到了教学的目标与管理要求能够直接反映到关键点上,因此可以通过集中精力对关键点进行监督、检查,实现对毕业设计(论文)质量切实、有效的监控。 三.落实“五项检查”,开展基于监控点的多环节毕业设计(论文)的监控 我校制定监控体系过程中,将毕业设计(论文)分为毕业设计(论文)选题、初期准备与开题、中期进度监控、后期答辩与归档、学期末专项检查五项检查工作,根据监控的关键点,详细制定了检查要求和检查内容,明确教务处、各院系、指导教师的职责和对学生的要求。各院系根据检查内容和时间安排自查,及时解决存在的问题,并对检查情况进行书面总结和提交检查记录。学校组织专家组对毕业工作进展进行专项检查和抽查,加强监督和管理。 1.监控选题源头,严把指导教师资格关 选题是毕业设计工作的基础,更是完成高质量论文的关键,题目选择直接影响到学生毕业设计(论文)、实习等后续工作的进行,因此是监控的重要环节。选题环节包括两个监控关键点,一是题目的类型,二是指导教师资格。对题目的监控,要求改变目前由指导教师选定题目的状况,按照题目申报、审查公布、学生选题(学生申报题目)、选题确认流程进行,实行双向选择,严格实行一题的原则。各院系按专业对题目进行类型统计,由教务处进行检查,加强工程实践、教师科研等题目的开设。严把指导教师资格关,要求指导教师必须全部具有中级以上职称,具有高级职称的教师必须参与毕业设计(论文)的指导工作。严格控制每位指导教师指导的学生人数,最多不超过8人,平均指导学生数小于6人。教师资格、指导人数的监控促使各院系必须吸引校外工程专家,组建校内外指导教师相结合的指导教师队伍。 2.强化初期、中期检查力度,确保设计进程 初期检查主要从组织管理工作、教学文件、师资力量的配备、设计选题、物质条件及学生的开题情况等几个关键点进行检查。重点包括课题符合教学培养目标的情况、课题名称、内容、工作量及要求,课题结合工程或科研的实际情况,任务书下达完成情况等。 中期检查主要检查毕业设计进度、教师工作状况、学生设计状况、教研室组织管理等方面。重点包括指导教师、学生到位情况,指导教师对学生课题的了解情况,存在的问题;外聘指导教师的管理、质量保证等措施落实情况等;题目展开情况,是否与进度计划相符,存在的问题及解决方法等。 通过毕业设计(论文)初期、中期检查,实现对毕业设计过程的有效监控,确保了指导教师和学生的到位情况和设计进度的执行情况,能够及时了解毕业设计进展并解决存在的问题。 5.后期检查严把教学最后关 后期检点包括课题完成时间、写作规范、论文评阅、答辩安排、成绩评定等情况。严格审查毕业生的答辩资格,达不到要求的学生不予安排参加答辩。各院系成立由学术带头人、优秀教师等组成的答辩委员会,全面负责毕业设计(论文)答辩工作,下设若干个答辩小组,各答辩小组成员不少于5人。所有答辩成员于答辩前召开专门会议,研究答辩的有关事项,严格答辩程序和纪律,明确评分标准,统一答辩要求,加强毕业设计(论文)答辩资格审查,严格控制优秀率和优良率。答辩完成后,各院系对年度毕业设计(论文)工作认真总结,并形成书面材料,完成对毕业设计(论文)资料的归档、保存工作。 4.强力度专项检查,促进工作不断改进与提高 我校连续几年来,在学期结束后,由主管校长带队,聘请由校内外一线教学和管理的专家进行毕业设计(论文)工作专项检查。根据院系数量成立9个检查小组,每个小组设组长1名,由3~5名校内外专家组成,分别深入各院系,按照文件规范和检查指标对工作完成情况进行专项检查。检查日期设在周末,各院系所有领导、指导教师必须到岗,全程陪同,逐项进行。这有利于及时和专家沟通,听取专家意见,学习经验,改进工作。我校已经聘请了多所高校的主管校长、教务处处长、知名教授作为检查组组长人校检查指导,既加强了学校的工作,也学习到了其他高校的宝贵经验,发现改进了工作中存在的不足,促进了毕业设计(论文)质量的不断提高。 四、查找薄弱点,解决实际问题 1.开展指导教师培训工作 随着学校的发展,学生数量增多和教师队伍的充实,指导教师中新增教师逐年增多,为使指导教师充分了解与掌握学校的毕业设计(论文)相关管理制度和规范,抓住学校的发展定位与培养特色,更好地完成毕业设计(论文)的指导工作,学校每年在毕业设计(论文)工作开展前,都组织指导教师集中学习与培训。内容主要包括相关管理制度文件、毕业设计(论文)规范指导技巧、注意事项等内容,并要求各院系进一步根据专业特点和规范要求,对指导教师组织多主题的培训和学习。同时,教师通过集中的学习,能够交流经验,群策群力解决指导工作中发现的问题。 2.加强对新专业的指导与管理 新专业开设的逐年增多是许多高校共同的特征。我校将新专业作为毕业设计(论文)工作的重点对象,加强对新专业的管理和审查,提前与相关院系研究毕业设计(论文)工作,编写指导手册、制度规范,制定从选题至最后答辩的工作流程,挑选优秀教师,积极调动优势教学资源,确保新专业学生的毕业设计(论文)高质量开展。 五、制定激励措施,提高教师学生积极性 1.开展校级优秀毕业设计(论文)评选 为提高学生的积极性,组织开展校级优秀毕业设计(论文)评选活动。以专业为单位按当届毕业生数3%~5%的比例,由指导教师在毕业设计(论文)成绩优秀的学生中提出推荐名单,并由学生本人写出3000~5000字的毕业设计(论文)摘要,经所在院系审核,报学校评审小组评审。对评审通过的学生颁发校优秀毕业设计(论文)证书。 2.开展校级优秀指导教师评选 学生毕业设计(论文)质量的提高,离不开指导教师的悉心指导,校级优秀指导教师的评选是对教师工作的肯定。校级优秀指导教师评选的首要条件就是指导的学生中必须有优秀成绩,要求指导教师对学生严格要求,指导工作量饱满,指导效果优良,、学生评价高。评选活动增强了毕业设计(论文)指导教师的事业心和责任心,是对优秀指导教师指导经验的总结、交流与宣传过程,有助于全校教师的学习、借鉴,对提高指导水平,促进教学改革与发展,起到良陛循环的推动作用。 5将毕业设计(论文)与校外竞赛相结合 仅仅是校内的评选,不能认清学校自身教学水平处于何种地位,因此,学校鼓励各专业积极参加全国性质的各类毕业设计(论文)相关竞赛。如我校艺术系将毕业设计坚持与“中国高校环境艺术专业毕业设计主题年竞赛”活动紧密结合,组织学生毕业设计作品展,由学生和教师投票筛选出参加竞赛的作品。此项活动不但激发了学生的学习兴夔,也增强了学生的竞争意识,使毕业设计整体水平得以大幅度提高,增进了各高校之间艺术设计专业的教学实践及学术交流,找出了与全国同行教学水平的差距,并能及时总结经验,调整教学内容,加强专业设置和学科建设。 六结语 从近几年来毕业设计(论文)工作的情况看,采取的各项措施收到了良好效果,指导教师责任心进一步加强,学生选题质量得到保证,真题真做比冽逐年上升,毕业设计(论文)的质量明显提升,尤其是在毕业设计说明书、毕业论文规范方面效果明显。但应该认识到毕业设计(论文)的质量建设是一项长期的任务,必须全方位考虑,学校要从实际出发,敢于改革与创新,制定完善的制度化、科学化管理模式,成熟的质量监控机制,构建切实可行的管理平台,以保证毕业设计(论文)的质量不断提高。 设计论文范文:通信工程毕业设计论文 1 引言 超宽带(UWB,Ultra Wide Band)无线技术在无线电通信、雷达、跟踪、精确定位、成像、武器控制等众多领域具有广阔的应用前景,因此被认为是未来几年电信热门技术之一。1990年,美国国防部首先定义了“超宽带”概念,超宽带无线通信开始得到美国军方和政府部门的重视。2002年4月,美国FCC通过了超宽带技术的商用许可,超宽带无线通信在民用领域开始受到普遍关注。目前“超宽带”的定义只是针对信号频谱的相对带宽(或绝对带宽)而言,没有界定的时域波形特征。因此,有多种方式产生超宽带信号。其中,最典型的方法是利用纳秒级的窄脉冲(又称为冲激脉冲)的频谱特性来实现[1]。 超宽带无线电是对基于正弦载波的常规无线电的一次突破。几十年来,无线通信都是以正弦载波为信息载体,而超宽带无线通信则以纳秒级的窄脉冲作为信息载体。其信号产生、调制解调、信号隐蔽性、系统处理增益等方面,具有独特的优势,尤其是能够在密集的多径环境下实现高速传输。由于脉冲持续时间很短,多径分量在时域上不易重叠,多径分辨能力高,通过先进的多径分离技术或瑞克接收机,可以充分利用多径分量。 目前,典型的超宽带无线通信调制方式以TH-PPM、TH-PAM为主,本论文中,介绍超宽带无线通信中的调制技术,主要讨论TH-PPM、TH-PAM的基本原理,并且对比调制技术的优缺点,性能的好坏,并进行动态的仿真,从仿真图中较清楚的研究调制方式,从而得出正确的结论,细致的研究超宽带无线通信中的调制技术。 关键字:超宽带 调制方式 PPM调制 PAM调制 OFDM调制 2 概述 2.1 总述 近几年来,超宽带短距离无线通信引起了全球通信技术领域极大的重视。超宽带通信技术以其传输速率高、抗多径干扰能力强等优点成为短距离无线通信极具竞争力和发展前景的技术之一。FCC(美国通信委员会) 对超宽带系统的最新定义是:相对带宽(在- 10dB 点处) (fH - fL)/fc 20 %(fH ,fL ,fc分别为带宽的高端频率、低端频率和中心频率) 或者总带宽BW 500MHz。[1]它与现有的无线电系统比较,在花费更小的制造成本的条件下,能够做到更高的数据传输速率(100~500MbPs) 、更强的抗干扰能力(处理增益50dB 以上) ,同时具有极好的抗多径性能和十分精确的定位能力(精度在cm 以内) 。 2.2 UWB基本原理 发射超宽带(UWB) 信号最常用和最传统的方法是发射一种时域上很短(占空比低达0. 5 %) 的冲激脉冲。这种传输技术称为“冲击无线电( IR) ”.UWB - IR 又被称为基带无载波无线电,因为它不像传统通信系统中使用正弦波把信号调制到更高的载频上,而是用基带信号直接驱动天线输出的[6];由信息数据对脉冲进行调制,同时,为了形成所产生信号的频谱而用伪随即序列对数据符号进行编码。因此冲击脉冲和调制技术就是超宽带的两大关键所在。 2.2.1 脉冲信号 从本质上讲,产生脉冲宽度为纳秒级的信号源是UWB 技术的前提条件。目前产生脉冲信号源的方法有两类: ①光电方法,基本原理是利用光导开关导通瞬间的陡峭上升沿获得脉冲信号。由于作为激发源的激光脉冲信号可以有很陡的前沿,所以得到的脉冲宽度可达到皮秒(10 - 12 ) 量级。另外,由于光导开关是采用集成方法制成的,可以获得很好的一致性,因此是最有发展前景的一种方法。②电子方法,利用微波双极性晶体管雪崩特性,在雪崩导通瞬间,电流呈“雪崩”式迅速增长,从而获得具有陡峭前沿的波形,成形后得到极短脉冲。在电路设计中,采用多个晶体管串行级联,使用并行同步触发的方式,加快了雪崩过程,从而达到进一步降低脉冲宽度的目的[7]。 冲激脉冲通常采用单周期高斯脉冲,典型的单周期高斯脉冲的时域和频域数学模型分别表示为: (2-1) (2-2) 单周期脉冲的宽度在纳秒级(0. 1~1. 5ns) ,重复周期为25~1000ns ,具有很宽的频谱,如图2-1 所示。实际通信中使用的是一长串的脉冲,由于时域中信号的周期性造成了频谱的离散化,周期性的单脉冲序列频谱中出现了强烈的能量尖峰。这些尖峰将会对信号构成干扰,通过数据信息和伪随机码来进行编码P调制,改变脉冲与脉冲间的时间间隔,可以降低频谱的尖峰幅度[2]。 2.2.2 UWB的调制技术 超宽带系统中信息数据对脉冲的调制方法可以有多种。脉冲位置调制( PPM) 和脉冲幅度调制(PAM) 是UWB 最常用的两种调制方式。通常UWB信号模型为: 其中,w ( t) 表示发送的单周期脉冲, dj , tj 分别表示单脉冲的幅度和时延。 a PAM- UWB PAM是一种通过改变那些基于需传输数据的传输脉冲幅度的调制技术。在PAM调制系统中,一系列的脉冲幅度被用来代表需要传输的数据。任何形状的脉冲都是通过其幅度调制使传输数据在{ - 1 , + 1}之间变化(对于双极性信号) 或在M 个值之间变化(对于M 元PAM) 。增加传输脉冲所占的带宽或减少脉冲重复频率,都可以增加一个固定平均功率谱密度的UWB 系统所能达到的吞吐量和传输距离,可以看出这一效果与增加传输功率的峰值的效果是相似的。[8] 采用脉冲幅度调制(PAM)的超宽带信号波形如下:[4] (2-4) 其中, dj 是信息序列, Tf 是脉冲重复周期。根据dj 的不同取值, 可将PAM调制方式分为以下三种: (1) OOK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为0) ; (2)PPAM(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为β1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为β2) ; (3)BPSK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为- 1) 。 对于这三种方式,在超宽带的PAM调制方式中多采用BPSK方式。 b PPM- UWB 脉冲位置调制(PPM) 又称时间调制(TM) ,是用每个脉冲出现的位置落后或超前某一标准或特定时刻来表示某个特定信息的[3]。二进制PPM 是超宽带无线通信系统经常使用的一种调制方法,相对其它调制方法来说也是较早使用的一种方法。采用PPM的一个重要原因是它能够使用零相差的相关接收机来接收检测信号,而这种接收机有着非常好的性能。采用脉冲位置调制( PPM) 的超宽带信号波形如下: (2-5) 其中, dj 取0 或1 ,δ为调制因子, 与脉冲宽度Tm (1/Tf ) 是一个数量级。当发送数据为1 时脉冲就会相应滞后一个时延δ。 图2-2 给出了上述四种调制方法的信号波形图,对这四种调制方式给出了一个比较直观的描述。 除了这些对脉冲的调制方法外,用伪随机码或伪随机噪声(PN) 对数据符号进行编码以得到所产生信号的频谱时,根据编码的不同即扩频和多址技术不同,超宽带系统又被分为跳时的超宽带系统(TH - UWB) 、直扩的超宽带系统(DS - UWB) 、跳频的超宽带系统(FH - UWB) 和基带多载波超宽带系统(MC - UWB) 等[9]。 图2-2 不同调制方式的信号波形[4] 2.3 UWB 技术特点 由于UWB 与传统通信系统相比,工作原理迥异,因此UWB 具有如下传统通信系统无法比拟的技术特点[4]: (1)系统容量大。香农公式给出C = Blog2 (1 +S/N) 可以看出,带宽增加使信道容量的升高远远大于信号功率上升所带来的效应,这一点也正是提出超宽带技术的理论机理。超宽带无线电系统用户数量大大高于3G系统。 (2)高速的数据传输。UWB 系统使用上GHz 的超宽频带,根据香农信道容量公式,即使把发送信号功率密度控制得很低,也可以实现高的信息速率。一般情况下,其最大数据传输速度可以达到几百Mbps~1Gbps。 (3)多径分辨能力强。UWB 由于其极高的工作频率和极低的占空比而具有很高的分辨率,窄脉冲的多径信号在时间上不易重叠,很容易分离出多径分量,所以能充分利用发射信号的能量。实验表明,对常规无线电信号多径衰落深达10~30dB 的多径环境,UWB 信号的衰落最多不到5dB。 (4)隐蔽性好。因为UWB 的频谱非常宽,能量密度非常低,因此信息传输安全性高。另一方面,由于能量密度低,UWB 设备对于其他设备的干扰就非常低。 (5)定位精确。冲激脉冲具有很高的定位精度,采用超宽带无线电通信,可在室内和地下进行精确定位,而GPS 定位系统只能工作在GPS 定位卫星的可视范围之内。与GPS 提供绝对地理位置不同,超短脉冲定位器可以给出相对位置, 其定位精度可达厘米级。 (6)抗干扰能力强。UWB 扩频处理增益主要取决于脉冲的占空比和发送每个比特所用的脉冲数。UWB 的占空比一般为0. 01~0. 001 ,具有比其它扩频系统高得多的处理增益,抗干扰能力强。一般来说,UWB 抗干扰处理增益在50dB 以上。 (7)低成本和低功耗。UWB 无线通信系统接收机没有本振、功放、锁相环( PLL) 、压控振荡器(VCO) 、混频器等, 因而结构简单,设备成本将很低。由于UWB 信号无需载波,而是使用间歇的脉冲来发送数据,脉冲持续时间很短,一般在0. 20ns~1. 5ns之间,有很低的占空因数,所以它只需要很低的电源功率。一般UWB 系统只需要50~70mW 的电源,是蓝牙技术的十分之一[10]。尽管如此,UWB 在技术上面临一定的挑战, 还有诸多技术的问题有待研究解决,比如需要更好地理解UWB 传播信道的特点,建立信道模型,解决多径传播;需要进一步研究高速脉冲信号的生成、处理等技术;研究新的调制技术,进一步降低收发结构的复杂度等。 2.4 UWB发射机和接收机组成框图 2.4.1 UWB发射机组成框图 UWB发射机直接发送纳秒级脉冲来传输数据而不需使用载波电路。所以,UWB发射机比现有的无线发射设备要简单得多。TH-UWB发射机组成框图如图2-3所示[5]。 图2-3 UWB发射机组成框图 调制后的数据与伪码产生器生成的伪码一起送入可编程延迟电路,可编程延迟电路产生的时延控制脉冲信号发生器的发送时刻,脉冲信号发生器输出的UWB信号由天线辐射出去。脉冲信号产生电路的一个关键部分是天线,它的作用相当于一个滤波器。 2.4.2 UWB接收机组成框图 TH-UWB接收机采用相关接收方式,接收机框图如图4所示。图4中虚线内的部分是相关器。它由乘法器、积分器和取样/保持电路三部分组成[5]。 接收机与发射机类似,两者的区别在于接收机的基带信号处理器从取样/保持电路中解调数据,基带信号处理器的输出控制可编程时延电路,为可编程时延电路提供定时跟踪信号,保证相关器正确解调出数据。 图2-4 UWB接收机组成框图 2.5 UWB 技术的应用前景 UWB 系统在很低的功率谱密度的情况下,UWB具有巨大的数据传输速率优势,最大可以提供高达1000Mbps 以上的传输速率,使UWB 同其它短距离无线通信系统的技术优势非常明显,如表1 所示。现有的各种无线解决方案(例如802. 11 ,Bluetooth等) 的速率均低于100Mbit/s ,UWB 则在10m 左右的范围之内打破了这一限制,UWB 的应用将使人们可以摆脱更多线缆的牵绊,通信因而变得更为方便[6]。 2.6 结束语 无线通信已经迅速渗入我们的生活当中,对容量不断增长的要求需要一种不对现有的通信系统造成影响的新的无线通信方案,超宽带脉冲无线电系统正好满足了这一要求。UWB 技术对于无线短距离的高速数据通信是非常有竞争力的,随着研究的深入,凭借多方面的优势,它将在很多领域占有一席之地。特别是短距离传输的后3G领域,UWB 将有广阔的发展空间[8]。 3 MATLAB 软件工具介绍 3.1 MATLAB语言的概述 MATLAB是一种科学计算软件,适用于工程应用各领域的分析设计与复杂计算,它使用方便,输入简捷,运算高效且内容丰富,很容易由用户自行扩展。因此,它已成为大学教学和科学研究中最常用且必不可少的工具。 MATLAB是“矩阵实验室”(MATrix LABoratoy)的缩写,它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言,着重针对科学计算、工程计算和绘图的需求。与其他计算机语言相比,其特点是简洁和智能化,适应科技专业人员的思维方式和书写习惯,使得编程和调试效率大大提高。它用解释方式工作,键入程序立即得出结果,人机交互性能好,为科技人员所乐于接受。特别是它可适应多种平台,并且随计算机硬、软件的更新而用时升级。因而,MATLAB语言是数值计算用得最频繁的电子信息类学科工具。它大大提高了课程教学、解题作业、分析研究的效率。 3.2 MATLAB的历史 在1980年前后,美国的Cleve Moler博士在New Mexico大学讲授线性代数课程时,发现应用其他高级语言编程极为不便,便构思并开发了MATLAB(MATrix LABoratory,矩阵实验室),它是集命令翻译、科学计算于一身的一套交互式软件系统,经过在该大学进行了几次的试用之后,于1984年推出了该软件的正式版本。它是以著名的线性代数软件包LINPACK和特征计算软件包EISPACK中的子程序为基础发展而成的一种开放型程序设计语言,其基本的数据单元是一个维数不加限制的矩阵,这就允许用户可以根据数值计算问题的复杂程序,对问题进行分段甚至逐句编程处理,显然这与C、FORTRAN等传统高级语言完全不同。在MATLAB下,矩阵的运算变得异常的容易,后来的版本中又增添了丰富多彩的图形图像处理及多媒体功能,使得MATLAB的应用范围越来越广泛,Moler博士等一批数学家与软件专家组建了名为MathWorks的软件开发公司,专门扩展并改进MATLAB。 为了准确地把一个控制系统的复杂模型输入给计算机,然后对之进行进一步的分析与仿真,1990年MathWorks软件公司为MATLAB提供了新的控制系统模型图形输入与仿真工具,并定名为SIMULAB,该工具很快在控制界得致函广泛的使用。但因其名字与著名的软件SIMULA类似,所以在1992年正式改名为SIMULINK。此软件有两个明显的功能:仿真与连接,亦即可以利用鼠标在模型窗口上画出所需的控制系统模型,然后利用该软件提供的功能来对系统直接进行仿真。很明显,这种做法使得一个很复杂系统的输入变得相当容易。SIMULINK的出现,更使得MATLAB的控制系统的仿真与其在CAD中的应用打开了崭新的局面。 3.3 MATLAB语言的特点 MATLAB语言有以下特点。 (1) 起点高 每个变量代表一个矩阵,以矩阵运算见长。当前的科学计算中,几乎无处不用矩阵运算,这使它的优势得到了充分的体现。 (2) 人机界面适合科技人员 MATLAB的语言规则与笔算式相似。MATLAB的程序与科技人员的书写习惯相近,因此,易写易读,易于在科技人员之间交流。矩阵的行列数无需定义。MATLAB不必有阶数定义,输入数据的行列数就决定了它的阶数。键入算式立即得到结果,无需编译。MATLAB是以解释方式工作的,即它对每条语句解释后立即执行,若有错误也立即做出反应,便于编程者立即改正。这些都大大减轻了编程和调试的工作量。 (3) 强大而简易的做图功能 能根据输入数据自动确定坐标绘图,能规定多种坐标系,(极坐标系、对数坐标系等),能绘制三维坐标中的曲线和曲面,可设置不同颜色、线型、视角等。如果数据齐全,通常只需一条命令即可出图。 (4) 智能化程度高 绘图时自动选择坐标,大大方便了用户;做数值积分时自动按精度选择步长;自动检测和显示程序错误的能力强,易于调试。 (5) 功能丰富,可扩展性强 MATLAB软件包括基本部分和专业扩展两大部分。 基本部分包括矩阵的运算和各种变换、代数和超越方程的求解、数据处理和傅立叶变换及数值积分等等。可以充分满足大学理工科学生的计算需要。 扩展部分称为工具箱。它实际上是用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集,用于解决某一方面的专门问题,或实现某一类的新算法。现在已经有控制系统、信号处理、图像处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络及小波分析等工具箱,并且向公式推导、系统仿真和实时运行等领域发展。 MATLAB的优秀内容在于它的基本部分,所有的工具箱子程序都是用它的基本语句编写的。 3.4 MATLAB仿真 通过利用所学的理论知识,建立一个完整、准确的需求说明,清楚、准确地提出仿真试验所要解决的问题。 对所提出的仿真系统给出详细定义,明确系统中的模块、系统构成、模块之间的相互关系,系统的输入输出、边界条件以及系统的约束条件,并明确仿真所要达到的目标。 根据仿真系统分析的结果,确定系统中的参数、变量及其互之间的关系,并以数学形式将这些关系描述出来,从而构成仿真系统的数学模型。数学建模是系统仿真中最关键的一步,所建立的数学模型必须尽可能准确地反映所关心的真实系统的特性,而又不能过于复杂,以免降低模型的效率,增加不必要的计算过程,即建模需要根据求解问题的要求,在模型的近似程度与复杂程度之间折中。电子与通信系统的数学模型通常以方框图形式或数学方程形式来表达。 根据建立的数学模型所需要的数据元素,收集与模型系统有关的数据。根据数学模型建立系统的计算机仿真模型,收集数据,确定其中各子模块的结构,输入输出接口,输入输出的数据表达形式,数据的存储方式等。然后编制相应的程序流程,用MATLAB语言实现。 仿真模型验证的目的是确定计算机仿真模型是否准确表达了数学模型。仿真模型验证通常的方法是将数学模型的解析结果(或理论结果)与仿真所得到的数值结果相比较来完成的;或通过已知的系统输入输出结果,对比在相同条件下的系统仿真结果来验证仿真模型的正确性。 根据仿真试验设计的方案,让计算机执行计算,并在执行计算的过程中了解仿真模型对于各种不同输入信号以及不同参数和仿真机制下的输出,得出试验数据,从而预测系统在实际环境中的运行情况。 对仿真模型的运行阶段所产生的数据进行分析,其目的是从运行阶段所产生的数据中找出系统运行规律,对仿真系统的性能做出评价,为系统方案的最终决策提供辅助支持。对仿真结果进行分析,对仿真数据的可靠性、一致性、置信度等做出判定,最终将仿真结果以曲线、图表和文字等形式形成论文。 4 超宽带无线的调制技术 发射超宽带(UWB)信号最常用和最传统的方法是发射时域上很短的脉冲。这种传输技术称为“冲激无线电”(Impulse Radio,简写为IR)。信息数据符号对脉冲进行调制,其调制方式可以有多种。脉冲位置调制(PPM)和脉冲幅度调制(PAM)是最常用的两种调制方式。除了要对脉冲进行调制外,为了形成所产生的信号的频谱,还要用伪随机码或伪随机噪声(PN)对数据符号进行编码。一般是,编码后的数据符号引起脉冲在时间轴上的偏移,这就是所谓的跳时超宽带(TH-UWB,Time-Hopping UWB)。直接序列扩谱(DS-SS)就是编码后的数据符号对基本脉冲的幅度进行调制,这在冲激无线电(IR)中被称为直接序列超宽带(DS-UWB,Direct-Sequence UWB),这种调制方式似乎非常有吸引力[1]。 对于超宽带信号,也可以通过很高的数据速率来产生而根本不需要具备脉冲的特性。只要UWB定义所要求的相对带宽或最小带宽在整个传输过程中得到满足,那么,靠发射高速率数据而不是窄脉冲所产生的具有UWB射频带宽的系统,就不应该被排除在UWB系统之外。诸如正交频分复用(OFDM),在数据速率适当的情况下也可产生UWB信号。因此,OFDM也是一种超宽带的调制方式。 本文主要讨论TH-UWB、DS-UWB和OFDM调制方式。 5 性能分析及应用前景 5.1 脉位调制(PPM)和脉幅调制(PAM) 脉位调制(PPM)是一种利用脉冲位置承载数据信息的调制方式。按照采用的离散数据符号的状态数可以分为二进制PPM(2PPM)和多进制(MPPM)。在这种调制方式中,一个脉冲重复周期内脉冲可能出现的位置有2个或M个,脉冲位置与符号状态一一对应。根据相邻脉位之间距离与脉冲宽度之间关系,又可分为部分重叠的PPM和正交PPM(OPPM)。在部分重叠的PPM中,为保证系统传输可靠性,通常选择相邻脉位互为脉冲自相关函数的负峰值点,从而使相邻符号的欧氏距离最大化。在OPPM中,通常以脉冲宽度为间隔确定脉冲位置。接收机利用相关器在相应位置进行相干检测。鉴于UWB系统的复杂度和功率限制,实际应用中,常用的调制方式为2PPM或2OPPM[3]。 PPM的优点在于:它仅需要根据数据符号控制脉冲位置,不需要进行脉冲幅度和极性的控制,便于以较低的复杂度实现调制与解调。因此,PPM是UWB系统广泛采用的调制方式。但是,由于PPM信号为单极性,其辐射谱中往往存在幅度较高的离散谱线。对此超宽带信号的幅度谱仿真也证明了这一点。如果不对这些谱线进行抑制,将很难满足FCC对辐射谱的要求[10]。 脉幅调制(PAM)是数据通信系统最为常用的调制方式之一。在UWB系统中,考虑到实现复杂度和功率有效性,不宜采用多进制PAM(MPAM)。UWB系统常用的PAM有两种方式:开关键控(OOK)和二进制相移键控(BPSK)。前者可以采用非相干检测降低接收机复杂度,而后者采用相干检测可以更好地保证传输可靠性[3]。 当发射能量相同时,使用二进制PAM调制的信号可以比使用二进制PPM调制的信号获得更好的性能。 5.2 OFDM调制 OFDM有很多优点:能够提供较大的系统容量,具有较强的抗多径干扰、抗频率选择性衰落和频率扩散能力,适应多径和移动信道传播条件,能够适应不同设计需求,灵活分配数据容量和功率,可提供灵活的高速和变速综合数据传输可以实现较高的安全传输性能,允许数据在复数的高速的射频上被编码。由于OFDM技术的良好性能使得它在无线通信系统中得到了广泛的应用[12]。 OFDM技术是将频道资源分成若干个子信道,每个子信带再采用一定的调制技术,提高频率利用率。OFDM可与PPM、PAM等结合使用,将会有性能更好的调制技术出现。 5.3 UWB的应用前景 超宽带技术在通信、雷达和无线定位等领域都将有广阔的应用前景。近年来,人们对超宽带技术深入的研究使超宽带技术在系统理论、功率放大器、脉冲的产生与接收、同步、集成电路等方面取得了重大进步,尤其是在超宽带无线产生领域的技术进步,使超宽带通信成为无线网络的重要组成部分成为可能。 相对于传统的窄带无线通信系统,超宽带无线产生系统具有诸多优点和潜力,使超宽带无线产生成为中短距无线网络的理想接入技术。根据产生速率不同,挤兑超宽带无线传输系统也具有不同的特点和应用领域。 利用超宽带技术可以提供高数据率传输的能力与定位功能,可以设计依赖定位信息优化网络资源管理的WPAN或WLAN,并应用于多媒体传输、计算机通信和家庭娱乐等领域。 利用脉冲超宽带信号对障碍物的良好穿透特性与精确测距功能,可以设计既具有通信功能也具有定位功能的超宽带脉冲无线通信与定位系统。该系统包括传输距离远(通信速率低)、颁布式移动定位、便携、超低成本、超低功耗、定位可靠性和精度高等特点。因而可以广泛用于传感器网络、消防、公共安全、库存盘点、人员监护与救生等重要领域。利用超宽带脉冲信号低截获概率、保密性高和体积小的优点,该系统还可以应用与侦察、情报收集、伤员救护、武器制导等军事领域[8]。 超宽带信号具有很低的辐射功率,而这样的辐射功率分布在某些方面GHz的频率范围内,功率谱密度极低,类似白噪声频谱,具有低干扰、低截获概率特性;同时由于使用窄脉冲为信号载体并采用跳时扩频,接收端必须已知发射端扩频码的条件下才能解调出发射数据来,加上它对多径干扰具有很好的鲁棒特性,非常适合在军事保密通信的应用。非常低的辐射功率可以避免过量的电磁波对人体的伤害[7]。 结论 超宽带无线通信技术是目前发展的热门技术。它以其自身的优点,被研究人员广泛关注。超宽带无线电技术大体包括基带脉冲传输方式和带通载波调制传输的方式两大类。脉冲传输的特点是把信息调制在离散脉冲信号上发射,而带通载波调制传输的特点则是把信息调制在正弦载波上发射。本论文是以采用基带脉冲传输技术的经典超宽带无线电通信系统为基础进行研究的。 为了更好地了解超宽带通信系统,本文先概括地介绍了超宽带无线通信的基础知识。接着将仿真的基本工具MATLAB的使用说明简单介绍。然后,重点介绍超宽带通信的调制方式,主要包括对TH-PPM、DS-PAM和OFDM调制方式的介绍,并通过仿真图像加以对比,说明调制方式的优缺点。 常采用不同的调制方案,对系统传输速率、搞多径干扰能力有很大影响。对它们进行分析比较,对系统调制信号的设计具有一定的参考意义。通常,在一个通信系统中,应用何种调制方式不仅要看调制方式本身性能,还要根据系统总的设计加以考虑。 设计论文范文:住宅室内储物空间设计论文 摘要: 通过对住宅室内设计实例中物品储存空间的分析,强调住宅室内设计应以居住者的生活内容为设计依据,表现人的活动,感受真挚的生活情感,在解决使用功能的基础上进行设计,营造良好的、个性化的家居氛围。 关键词: 生活 居室 物品 储物空间 在报纸上曾看到这样一篇文章:作者喜迁新居,宴宾送客返家,却走错了家门,一样的住宅楼,一样的崭新,一样淡淡的油漆味,一样的室内装饰,一样的家具摆设,不一样的是家人熟悉的脸容换成了陌生的客套,待内室中走出的女主人疑惑地询问时,作者尴尬地落荒而逃。在作者“何处是我家?”的结语中,我读到了一个设计师的责任。 一、 设计观念: 工业经济时代,产品生产的高度机械化、规模化,解决了社会需求量的问题,产品的雷同也就不可避免了。而在跨越世纪的今天,物质生产已相当丰富,产品的同质化程度日趋提高,人们的生活需求已从单纯的物质转向兼顾精神,这一点也可从马斯洛的“需求理论”中得到证实。在住宅室内设计中讲求个性,为居住者创造良好的生活环境,是对每个设计师的基本职业要求。 个性化的室内设计,不是选择不同的装饰材料,也不是单纯追求造型的变化,而是针对居住者的人口结构、文化水平、职业特点和经济状况等等背景条件差异性而言的。设计者面对的是不同的委托者,以业主的独特生活习惯和生活内容作为入点来进行设计,才能使业主满意,也不致于出现上述质疑。 “以人为本”的设计理念,成为了一个口号,在各种报章媒体中频频出现,有时也成为一个时髦的标签,贴在了某个设计作品上。对于从事住宅室内设计的设计师来说,第一重要的是真正地从生活需求出发,认认真真地观察生活,感受生活;第二重要的是真诚地与业主沟通,了解其职业特点、生活习惯和生活方式,用心来做设计。我们可以没有理论,但是我们不能没有思考。 花大钱追求豪华奢侈生活的业主毕竟数量有限,广大百姓对居住环境的要求只是舒适?整洁?温情,体现居住者的生活情趣,良好的空间感受?完善整齐的居家设施是首要的,对居住者生活习惯?生活方式的关切,将其生活内容体现在设计中远胜于那些抽象莫名的理论,更无需用高档的饰材铺贴去误导业主,千万不要让自己仓促的设计造成人们日常生活的麻烦。 二?设计起由 认识教授夫妇纯属偶然,他们的睿智和豁达吸引了我,分享他们的快乐与烦恼,所幸我的专业知识似乎能帮上一点忙,便自告奋勇。事情是这样的:原本79改良式的住房,正好在扩建,增建厨房?餐厅和小卧室。增加了面积,也增加了对美好生活环境的憧憬,决定借此机会将居室装饰一番。随之而来的烦恼是:多年的生活积累了许多旧物品,因而浓缩着往昔岁月的情感回忆而不忍舍弃,新世纪的丰富物质也随着铺天盖地地广告不断涌进家门,物品零零碎碎?各种各样,却是生活中不可缺少的,该怎样来安排呢? 三?储物空间设计原则 为了不被这些愁绪塞满脑袋,首先将生活中所有的用品一一清理,然后分门别类,根据要求设置储藏空间,理顺关系,让新生活付诸实施。 储物空间设计原则就是: 第一、 精简物品,家具设置适宜,不让室内空间因家具过多而给人压抑的感觉。第二、 就近原则,尽量将各个功能房间中所需使用的物品储存于相应的房间中,便于日常取用,大体积?大重量的物品集中放在储藏室。 第三、 储物空间根据物品尺寸合理分割,常用物品放在中?低各层,换季或取用频率较低物品设于顶层。第四、 关于人体尺度:在室内设计的各种教科书中,都有人体尺度这一章,在各种规范?标准图集上也有平均人体尺度的示意图,而具体进行室内装饰设计时,以主人的尺度为依据进行设计较为合适,虽然在设计制图时带来了一些麻烦,但会为居住者日常生活提供良多便利。 第五、 因小外孙的时常来访,须在儿童用品的储存设计中考虑到增进培养孩子的动手能力和生活自理能力,以便减轻家长的负担;另外,安全因素是不能忽视的,儿童不宜接触的诸如刀剪药品洗涤剂工具等物品应隐蔽或就高放置。 四? 居家新生活 4.1进门处 现代生活带来的全新观念在居家中的体现,从进门时就能看到──外面的忙碌与风尘犹如进行曲在进门处写上了休止符,大门关上了外界的烦杂与喧闹,坚硬的皮鞋换成了柔软的拖鞋,笔挺的外套换成了宽松的家居服。 原有住宅入户处较为狭小,带灰沾尘的外套?皮鞋,皮包?手套?雨伞都要有藏身之处,在不破坏建筑结构的前提下,对进户墙面稍加处理,做一个壁柜,下面部分作为鞋柜,中间的小抽屉可放手套钥匙等零星物品,上面部分则为挂衣服?放皮包用。 4.2 书房 进得门来,原来的客厅作了书房。虽没有直接采光,白天透自厨房的光线已能满足采光;看报读书时,暖黄的白帜灯光却给人真切的家的温馨感:紧靠侧墙面是一排从下到上的书橱,总算给积累了半辈子的书籍安了个家;跟了多年──传自曾祖一代的写字台,还得留着,红色的花梨木质,时光并未抹去昔日的风采──精致的抽屉拉手,透着灵秀之气的线脚和雕花;在其正面白色乳胶漆墙面上,挂着一幅齐白石的兰花,尽管不是珍品,但镶在红木镜框中,仍使小小斗室弥漫着花香与书卷气。 偶有朋友来访,在此也是探讨学术的佳处。 4.3储藏室 原来的储藏室,还是发挥其作用,稍事整理,便是全家大件物品的集散地了。趁装修之便,在其内部做柜子,分层分格,尺寸按照所需放置物品的规格。 老式的樟木箱是女主人的嫁妆,随主人辗转了几个城市,仍然完好无损,而且家中的羊毛?羊绒制品全靠它的保管,只需改装一下铰链,将箱体放成侧面开门,减少了向上开门的空间浪费。 夏日用的席子,从草席?篾席到竹席,因其特殊的规格和不小的重量而较难存放,而且如放在高处则存取不易。席子卷起垂直放置将会减少占地面积,因此在门侧的一小块面积上,做一个300mm高的木盒与其它柜子固定,将席子卷起包扎好直接垂直放在地上就行了。 4.4厨房 厨房中“锅碗瓢盆交响曲”,热闹有加,烦恼不少,好在不锈钢的厨具设施越来越多,适当地选择,合理地设置,会使“马大嫂”乐在其中。在这里还是采用就近原则,确定好洗?切?烧?备餐的流程后,储物内容的关联性也就相应确定了:生菜篮?储米器──水池,废物箱──切,锅/调料筐──烧,消毒碗柜/碗──备餐。 如果说厨房中的物品?餐具是可以在橱柜中一关了事的话,食品的存放则太有讲究了,冰箱并不能解决所有的食品存放问题,姜?葱?蒜?香菇?木耳?红枣……因此也有必要将食品分类,相应的橱门也可以选用百叶门,利用通风,不会引起食品霉变。 因经营现代厨房设施的商店陈列了较多的样品,也因本设计中扩建的厨房面积较为宽松,解决问题也就轻而易举了,在此不再赘述。 4.5卫生间 原来的阳台被扩建成了小卧室,本来就不是很大的卫生间还得放下一台必不可少的洗衣机,而且主人的卫生习惯尚未全盘西化,卫生间除了有浴缸?抽水马桶?洗脸盆外,还要放一些塑料盆?桶之类的物品。洗脸池的台面下做成了可拆卸式的搁架,平时可放盆桶一类的物品,也可存放洗衣粉?多余的牙刷?牙膏?肥皂?卫生纸?洗涤剂等。 4.6卧室 卧室中的主要储存空间就是衣橱了,可能每家都是这样布置的,但大多都存在这样的问题:即注重橱门的外观造型变化,而疏忽其门内的实用性,内部分格较为随意,导致衣物存放的混乱。 衣橱中的衣物可分为床上用品和个人衣装(男?女)两大类:前者折叠规整存放体积小,较易安置;而后者因其包括大到西装?外套小到领带?袜子?丝巾……存放颇为费心。且宜挂在衣架上的衣服与可折叠的衣服要分开;男式的与女式的要分开:裤子?裙子?上衣要分开;领带?丝巾?围巾要分开;春、夏、秋、冬不同季节的服装要分开……这样所需的分格?抽屉就要许多了。 装修时工匠会嫌麻烦,但设计师不能这样,耐心细致地设计,会使主人整理衣物时井然有序。五? 结语 “建筑为人所造,供人所用,也作用于人。”[1]简洁清净的居住空间,与外界纷繁嘈杂的交往,正好是一种平衡,在此,使人的心情得到调节和修养。 对于尚生活在发展中国家的居民来说,所需要的居住空间不是用昂贵的装饰材料堆砌墙面?地面,也不是在各界面上使用哗众取宠曲线?三角形,而是应符合室内设计基本要求,在满足日常生活的使用基础上,讲究造型和风格,才会是一个使用方便?整洁舒适的温馨之家。 从事住宅室内设计,应为居住者的一切活动服务,而不是停留在追求视觉效果上。住宅的室内设计也是生活的设计,虽然琐琐碎碎,也颇让人费力费时,但完成一个设计作品,又多了一些热爱生活的朋友,不是人生的一大乐事吗? 设计论文范文:ASP技术在交互式网页设计中的运用毕业论文 一、ASP技术简介 ASP技术 ASP(Active Server Pages动态网页)是微软公司推出的一种用以取代CGI(Common Gateway Interface通用网关接口)的技术。目前,Internet上的许多基于Windows平台的Web站点已开始应用ASP来替换CGI。 简单地讲,ASP是一个位于服务器端的脚本运行环境,通过这种环境,用户可以创建和运行动态的交互式Web服务器应用程序,如交互式动态网页,包括使用HTML表单收集和处理信息,上传与下载等等。通常情况下,用户通过浏览器看到的网页大多是静态的,目前Internet 上的许多站点,仍然提供"静态"(static)的主页内容。 所谓"静态",指的就是站点的主页内容是"固定不变"的。 当浏览器通过Internet 的HTTP (Hypertext Transport Protocol)协议,向站点服务器(Web Server)要求提供主页的内容时,站点服务器收到要求后,就传送原已设计好的静态的HTML 的文件数据给浏览器。 一个"静态"的站点,若要更新主页的内容,必须手动的来更新其HTML的文件数据。而随着Web应用的发展,用户希望能够看到根据要求而动态生成的主页,例如响应用户查询数据库的要求、生成报表等。当在浏览器上填好表单(form)的输入数据,以提供HTTP要求时,可以在站点服务器中执行的应用程序,而不只是一个HTML 文件。站点服务器收到要求执行的应用程序,分析表单(form)的输入数据,将执行的结果以HTML的格式传送给浏览器。 根据用户请求生成动态主页的传统方法有CGI、ISAPI等。CGI是根据浏览器端的http请求激活响应进程,每一个请求对应一个进程。当同时有很多请求时,程序挤占系统资源,造成效率低下;ISAPI针对这一缺点进行改进,利用dll(动态链接库)技术,以线程代替进程,提高了性能和速度,但要考虑线程的同步问题,而且开发步骤烦琐。这两种技术和另一普遍使用的开发动态网页的技术Java都还存在着另外一个问题,那就是开发困难,程序的开发和HTML写作是两个完全不同的过程,需要专门的程序员开发。而较简单的开发技术如javascript和IDC(Internet Database Connector)等功能有限,不敷使用。 ASP使用的ActiveX技术基于开放设计环境,用户可以自己定义和制作组件加入其中,使自己的动态网页几乎具有无限的扩充能力,这是传统的CGI等程序所远远不及的地方。ASP与常见的在Client端实现动态主页的技术如Java applet、ActiveX Control、VBScript、javascript等不同,ASP中的命令和Script语句都是由服务器来解释执行的,执行结果产生动态生成的Web页面并送到浏览器;而Client端技术的Script命令则是由浏览器来解释执行。由于ASP是在服务器端解释执行,开发者可以不必考虑浏览器是否支持ASP;同时由于它在服务器端执行,开发者也不必担心别人下载程序从而窃取编程逻辑。 ASP通过后缀名为.asp的ASP文件来实现,一个.asp文件相当于一个可执行文件,因此必须放在Web服务器上有可执行权限的目录下。当用户从浏览器输入了.asp文件的地址后,浏览器就将这个URL请求发给Web Server,如果Web Server上装了ASP,就调用ASP。ASP读出相应.asp文件,解释并执行命令,动态生成一个HTML页面回传Web Server,然后Web Server再把结果发送给浏览器。ASP文件的制作和HTML类似,且和HTML开发集成,可以在同一个过程完成,利用ASP将可以执行的脚本嵌入到HTML文件中(将HTML文件的后缀名改为.asp),这使得HTML文件的编写与脚本的开发融合在一起。通过ASP内置的对象、服务器组件(Server Component)可以完成非常复杂的任务,而且用户还可以自己开发或利用别人开发的服务器组件完成专门的任务。ASP比较网关及服务器扩展模式有着以下优点: (1)完全与HTML文件融合在一起; (2)容易创建,不需要其它编译、链接程序; (3)面向对象的并通过ActiveX Server对象可扩展。 二、电子商务数据访问方式 电子商务是指通过电子方式,并在网络基础上实现物资、人员过程的协调,以便商业交换的活动。在电子商务系统中,Web提供了与客户进行通信联络的有效手段,利用Web技术,实现Web服务器与数据库系统的连接,完成对数据的处理与查询,用户可以通过操作简单易学的浏览器来查询处理所需要的各种数据。 实现Web服务器与数据库的连接一般有两种方法:一种是利用中间件技术在两者之间建立连接和通信,如CGI(通用网关接口)和API(应用程序编程接口)。Web服务器通过调用CGI程序实现与Web浏览器的交互,即CGI程序接受浏览器发给Web服务器的信息,进行处理后,将相应结果再送回给Web服务器,通过Web服务器将信息传送给浏览器。但CGI程序在响应速度和资源利用等方面有较大局限性,客户端每请求一个CGI程序,服务器端便打开一个进程,当请求的数量较大时容易引起瓶颈现象,开发人员常利用API编程来扩展服务器功能,API程序占系统资源少,运行效率较高,但它的编程较CGI程序更为复杂;另一种是由浏览器中的Java小应用程序(Java Applet)通过浏览器访问Web服务器上的数据库,利用了JDBC(Java Database Connectivity)技术,它通过JDBC提供的API实现对Web Server的访问。由于Java Applet本身的局限性,目前大多数的应用是基于中间件技术的。 ASP也是属于中间件的一种模式,但在Windows平台上它比较网关及服务器扩展模式有着较大的优点。网关的最大特点是它的平台无关性,但网关程序通常较难编写和改变。网关程序通常是一个独立的程序,并不和HTML文件融合在一起,它需要用如C、C++、VB、Perl等语言来编写独立的应用程序,而ASP应用改变了这一点。使用ASP不仅可以读取Access和 SQL Server的数据库,而且还可以读取其他ODBC(Open Database Connect 开放式数据库互联)兼容的数据库。在ASP中访问数据库是通过ADO(ActiveX Database Object活动数据对象)及事务处理语句来实现的。ADO是一种操作Microsoft所支持的数据库的方法,是一项容易使用并且可扩展的将数据库访问添加到 Web 页的技术。ADO对象的使用与DAO(数据访问对象)、RDO(远程数据对象)的方式相似。在ASP中,ADO可以看作是一个服务器组件,更简单点说,是一系列的对象,应用这些功能强大的对象,即可轻松完成对数据库复杂的操作。 三、ASP在电子商务中的应用 在电子商务中,对用户而言,进行网上信息查询的目的是寻找自己需要的产品或服务,而对于商品或服务提供者来说,其目的则是向用户推销自己的产品或服务。因此,让用户通过浏览器查询服务器的后端数据库是许多Web服务提供者必需有的服务,ASP通过内置的ADODB组件来实现这一功能。可以使用ADO去编写紧凑简明的脚本以便连接到ODBC 兼容的数据库和 OLE DB 兼容的数据源。具体的操作步骤可以归纳为以下几步: ① 创建数据库源名(DSN) ADODB通过ODBC工作,因此要在ODBC中设置DSN(数据源名)。打开Windows的"控制面板",双击"ODBC"的图标,然后选择"文件 DSN "的属性页,单击 添加 ,选择数据库驱动程序,然后单击"下一步",按照屏幕的指示键入数据源文件的名称,然后单击"下一步",再单击"完成"创建数据源。 ②创建数据库链接 链接用以保持一些关于正在访问的数据的动态信息,以及链接者信息。利用ADODB的成员函数Open和先前设定的DSN与数据库连接,其语法如下: SetConnect=Server.CreateObject("ADODB.Connection") '创建了链接对象Connect。 Connect.Open("DSN=dsnname;UID=userID;PWD=password") '打开链接。dsnname为数据源名;userID为用户名;password为用户口令。 ③创建数据对象 ADO中的数据对象通常保存的是查询结果。RecordSet 是ADO中最复杂的对象,有许多属性和方法,灵活运用,可以达到许多好的效果。其创建方法如下: Set RecordSet =Connect.Execute(sqtStr) '创建并打开了对象RecordSet ,sqtStr是一个串,代表一条标准的SQL语句。例如: sqlStr="SELECT*FROM b1" Set RecordSet =Connect.Execute(sqlStr) 这条语句执行后,对象RecordSet中就保存了b1中的所有记录。 ④操作数据库 可利用Execute方便地执行数据的插入、修改、删除等操作。如执行插入操作: sqlStr="Insert Into b1Values(1,2)" Connect.Execute(sqlStr) ⑤关闭数据对象和链接 在使用了ADO对象之后,一定要关闭数据对象和链接。在ASP中通过调用方法close实现关闭。 关闭创建的数据对象:Record Set .close Set Record Set=Nothing 关闭创建的链接对象:Connect. close Set Connect=Nothing 完整的程序片段: 五、结束语 随着Web技术的发展,基于Intranet的电子商务系统无疑较传统商务有着更大的应用前景,如何提务系高这种电子商统中的数据访问效率及事务处理能力仍是当前人们所关注的问题。 设计论文范文:住宅室内储物空间设计论文 摘要: 通过对住宅室内设计实例中物品储存空间的分析,强调住宅室内设计应以居住者的生活内容为设计依据,表现人的活动,感受真挚的生活情感,在解决使用功能的基础上进行设计,营造良好的、个性化的家居氛围。 关键词: 生活 居室 物品 储物空间 在报纸上曾看到这样一篇文章:作者喜迁新居,宴宾送客返家,却走错了家门,一样的住宅楼,一样的崭新,一样淡淡的油漆味,一样的室内装饰,一样的家具摆设,不一样的是家人熟悉的脸容换成了陌生的客套,待内室中走出的女主人疑惑地询问时,作者尴尬地落荒而逃。在作者“何处是我家?”的结语中,我读到了一个设计师的责任。 一、 设计观念: 工业经济时代,产品生产的高度机械化、规模化,解决了社会需求量的问题,产品的雷同也就不可避免了。而在跨越世纪的今天,物质生产已相当丰富,产品的同质化程度日趋提高,人们的生活需求已从单纯的物质转向兼顾精神,这一点也可从马斯洛的“需求理论”中得到证实。在住宅室内设计中讲求个性,为居住者创造良好的生活环境,是对每个设计师的基本职业要求。 个性化的室内设计,不是选择不同的装饰材料,也不是单纯追求造型的变化,而是针对居住者的人口结构、文化水平、职业特点和经济状况等等背景条件差异性而言的。设计者面对的是不同的委托者,以业主的独特生活习惯和生活内容作为入点来进行设计,才能使业主满意,也不致于出现上述质疑。 “以人为本”的设计理念,成为了一个口号,在各种报章媒体中频频出现,有时也成为一个时髦的标签,贴在了某个设计作品上。对于从事住宅室内设计的设计师来说,第一重要的是真正地从生活需求出发,认认真真地观察生活,感受生活;第二重要的是真诚地与业主沟通,了解其职业特点、生活习惯和生活方式,用心来做设计。我们可以没有理论,但是我们不能没有思考。 花大钱追求豪华奢侈生活的业主毕竟数量有限,广大百姓对居住环境的要求只是舒适?整洁?温情,体现居住者的生活情趣,良好的空间感受?完善整齐的居家设施是首要的,对居住者生活习惯?生活方式的关切,将其生活内容体现在设计中远胜于那些抽象莫名的理论,更无需用高档的饰材铺贴去误导业主,千万不要让自己仓促的设计造成人们日常生活的麻烦。 二?设计起由 认识教授夫妇纯属偶然,他们的睿智和豁达吸引了我,分享他们的快乐与烦恼,所幸我的专业知识似乎能帮上一点忙,便自告奋勇。事情是这样的:原本79改良式的住房,正好在扩建,增建厨房?餐厅和小卧室。增加了面积,也增加了对美好生活环境的憧憬,决定借此机会将居室装饰一番。随之而来的烦恼是:多年的生活积累了许多旧物品,因而浓缩着往昔岁月的情感回忆而不忍舍弃,新世纪的丰富物质也随着铺天盖地地广告不断涌进家门,物品零零碎碎?各种各样,却是生活中不可缺少的,该怎样来安排呢? 三?储物空间设计原则 为了不被这些愁绪塞满脑袋,首先将生活中所有的用品一一清理,然后分门别类,根据要求设置储藏空间,理顺关系,让新生活付诸实施。 储物空间设计原则就是: 第一、 精简物品,家具设置适宜,不让室内空间因家具过多而给人压抑的感觉。第二、 就近原则,尽量将各个功能房间中所需使用的物品储存于相应的房间中,便于日常取用,大体积?大重量的物品集中放在储藏室。 第三、 储物空间根据物品尺寸合理分割,常用物品放在中?低各层,换季或取用频率较低物品设于顶层。第四、 关于人体尺度:在室内设计的各种教科书中,都有人体尺度这一章,在各种规范?标准图集上也有平均人体尺度的示意图,而具体进行室内装饰设计时,以主人的尺度为依据进行设计较为合适,虽然在设计制图时带来了一些麻烦,但会为居住者日常生活提供良多便利。 第五、 因小外孙的时常来访,须在儿童用品的储存设计中考虑到增进培养孩子的动手能力和生活自理能力,以便减轻家长的负担;另外,安全因素是不能忽视的,儿童不宜接触的诸如刀剪药品洗涤剂工具等物品应隐蔽或就高放置。 四? 居家新生活 4.1进门处 现代生活带来的全新观念在居家中的体现,从进门时就能看到──外面的忙碌与风尘犹如进行曲在进门处写上了休止符,大门关上了外界的烦杂与喧闹,坚硬的皮鞋换成了柔软的拖鞋,笔挺的外套换成了宽松的家居服。 原有住宅入户处较为狭小,带灰沾尘的外套?皮鞋,皮包?手套?雨伞都要有藏身之处,在不破坏建筑结构的前提下,对进户墙面稍加处理,做一个壁柜,下面部分作为鞋柜,中间的小抽屉可放手套钥匙等零星物品,上面部分则为挂衣服?放皮包用。 4.2 书房 进得门来,原来的客厅作了书房。虽没有直接采光,白天透自厨房的光线已能满足采光;看报读书时,暖黄的白帜灯光却给人真切的家的温馨感:紧靠侧墙面是一排从下到上的书橱,总算给积累了半辈子的书籍安了个家;跟了多年──传自曾祖一代的写字台,还得留着,红色的花梨木质,时光并未抹去昔日的风采──精致的抽屉拉手,透着灵秀之气的线脚和雕花;在其正面白色乳胶漆墙面上,挂着一幅齐白石的兰花,尽管不是珍品,但镶在红木镜框中,仍使小小斗室弥漫着花香与书卷气。 偶有朋友来访,在此也是探讨学术的佳处。 4.3储藏室 原来的储藏室,还是发挥其作用,稍事整理,便是全家大件物品的集散地了。趁装修之便,在其内部做柜子,分层分格,尺寸按照所需放置物品的规格。 老式的樟木箱是女主人的嫁妆,随主人辗转了几个城市,仍然完好无损,而且家中的羊毛?羊绒制品全靠它的保管,只需改装一下铰链,将箱体放成侧面开门,减少了向上开门的空间浪费。 夏日用的席子,从草席?篾席到竹席,因其特殊的规格和不小的重量而较难存放,而且如放在高处则存取不易。席子卷起垂直放置将会减少占地面积,因此在门侧的一小块面积上,做一个300mm高的木盒与其它柜子固定,将席子卷起包扎好直接垂直放在地上就行了。 4.4厨房 厨房中“锅碗瓢盆交响曲”,热闹有加,烦恼不少,好在不锈钢的厨具设施越来越多,适当地选择,合理地设置,会使“马大嫂”乐在其中。在这里还是采用就近原则,确定好洗?切?烧?备餐的流程后,储物内容的关联性也就相应确定了:生菜篮?储米器──水池,废物箱──切,锅/调料筐──烧,消毒碗柜/碗──备餐。 如果说厨房中的物品?餐具是可以在橱柜中一关了事的话,食品的存放则太有讲究了,冰箱并不能解决所有的食品存放问题,姜?葱?蒜?香菇?木耳?红枣……因此也有必要将食品分类,相应的橱门也可以选用百叶门,利用通风,不会引起食品霉变。 因经营现代厨房设施的商店陈列了较多的样品,也因本设计中扩建的厨房面积较为宽松,解决问题也就轻而易举了,在此不再赘述。 4.5卫生间 原来的阳台被扩建成了小卧室,本来就不是很大的卫生间还得放下一台必不可少的洗衣机,而且主人的卫生习惯尚未全盘西化,卫生间除了有浴缸?抽水马桶?洗脸盆外,还要放一些塑料盆?桶之类的物品。洗脸池的台面下做成了可拆卸式的搁架,平时可放盆桶一类的物品,也可存放洗衣粉?多余的牙刷?牙膏?肥皂?卫生纸?洗涤剂等。 4.6卧室 卧室中的主要储存空间就是衣橱了,可能每家都是这样布置的,但大多都存在这样的问题:即注重橱门的外观造型变化,而疏忽其门内的实用性,内部分格较为随意,导致衣物存放的混乱。 衣橱中的衣物可分为床上用品和个人衣装(男?女)两大类:前者折叠规整存放体积小,较易安置;而后者因其包括大到西装?外套小到领带?袜子?丝巾……存放颇为费心。且宜挂在衣架上的衣服与可折叠的衣服要分开;男式的与女式的要分开:裤子?裙子?上衣要分开;领带?丝巾?围巾要分开;春、夏、秋、冬不同季节的服装要分开……这样所需的分格?抽屉就要许多了。 装修时工匠会嫌麻烦,但设计师不能这样,耐心细致地设计,会使主人整理衣物时井然有序。五? 结语 “建筑为人所造,供人所用,也作用于人。”[1]简洁清净的居住空间,与外界纷繁嘈杂的交往,正好是一种平衡,在此,使人的心情得到调节和修养。 对于尚生活在发展中国家的居民来说,所需要的居住空间不是用昂贵的装饰材料堆砌墙面?地面,也不是在各界面上使用哗众取宠曲线?三角形,而是应符合室内设计基本要求,在满足日常生活的使用基础上,讲究造型和风格,才会是一个使用方便?整洁舒适的温馨之家。 从事住宅室内设计,应为居住者的一切活动服务,而不是停留在追求视觉效果上。住宅的室内设计也是生活的设计,虽然琐琐碎碎,也颇让人费力费时,但完成一个设计作品,又多了一些热爱生活的朋友,不是人生的一大乐事吗? 设计论文范文:基于PHP技术的网站设计毕业论文 摘 要 随着Internet在中国的迅速发展,人们日常生活中越来越多地使用这项新的技术来为自己的工作和学习服务.由于WEB页面能把文本、图像、声音、动画、视像等多种媒体信息集于一体,不但使信息的显示更加生动,而且使信息的浏览更为方便,同时WEB页能实现网上交易平台、客户信息反馈方便了企业与客户之间信息交流,因此许多企业纷纷建设网站以增强企业知名度. 柳州华力网站主要介绍柳州华力的有关信息,并用PHP+MYSQL架设用户登陆以及客户信息反馈,使客户信息第一时间反馈给企业,拉近企业与客户之间的距离。本篇论文是对我设计的网站的一点论述,主要论述了柳州华力网站建设规划的主体思想、利用PHP+MYSQL数据库实现用户登录和信息反馈,以及在设计过程中所遇到的要点、难点等。 关键字:网站规划、PHP+MYSQL数据库 目 录 1 . 绪论 1.1 . 互联网现状 互联网的快速发展使企业可以实现快捷的信息传送以及直接的客户介入,但企业中各个系统的相对独立性使信息渠道比较混乱。企业系统中各类人员的信息渠道多种多样,互不兼容,没有一个统一的应用界面让系统使用者可以根据自己的需要获得想要的信息,这不利于电子商务应用模式的建立和开展。如何通过建立一个单独的界面给企业遍布全球的现实客户、潜在客户、供应商、雇员和合作伙伴提供全面的企业信息和应用呢?于是企业门户(Enterprise Portal)诞生了,并成为一个新的热点。 1.2 . 如何定义企业门户 目前,尚不能准确地对企业门户下一个完整的定义,企业门户与IT业有些名词一样,不同的专业人士和机构对之有不同的理解,并有很多术语用于描述企业为其客户、合作伙伴和员工的方便而采用的"门户",如企业门户、社团门户、员工门户等。同时根据应用的具体功能不同又把企业门户细分为信息门户、知识门户和应用门户等,并且这种划分方法已逐渐得到认可。下面介绍一下这3类门户。 1.2.1 . 企业信息门户 企业信息门户(Enterprise Information Portal,EIP)的基本作用是为人们提供企业信息。企业信息门户提供了一个了解企业的访问入口,所有访问者都可以通过这个入口获得个性化的信息和服务。对企业来说,信息门户既是一个展示企业的窗口,又可以无缝地集成企业的内容、商务活动及社区等,动态地存储在企业内部和外部的各种信息,同时还可以支持网上的虚拟社区。企业信息门户强调对结构化与非结构化数据的收集、访问、管理和无缝集成,这类门户必须提供数据查询、分析和报告等基本功能,企业员工、合作伙伴、客户及供应商都可以通过企业信息门户方便地获取自己所需的信息。 1.2.2 . 企业知识门户 企业知识门户(Enterprise Knowledge Portal,EKP)是一个平台,该平台是知识加工平台、决策平台、知识与获取平台的集成,它使企业各部门职员之间的信息共享和交流更加流畅。这里的"知识"不仅包括数据库、文档、企业政策方针和过程手续等,甚至包括存在于员工头脑中的工作经验与专业技能等非具体化的信息资源。 企业知识门户是企业信息门户的延伸与发展。信息门户的重点是信息的收集、整理及传输,有效利用企业已有的信息、知识和公共关系,并能收集、分析、增值、共享信息和知识。企业知识门户的重点是企业信息的加工与处理。企业知识门户的目的是使恰当的人在恰当的时间使用恰当的知识,企业信息门户主要通过数据挖掘、数据加工技术使零散的信息成为知识,供决策支持服务。 1.2.3 . 企业应用门户 企业应用门户(Enterprise Application Portal,EAP)实际上是对企业业务流程的集成。它以商业流程和企业应用为优秀,把商业流程中功能不同的应用模块通过门户技术集成在一起。从某种意义上说,我们可以把企业应用门户看成是企业信息系统的集成界面,企业员工和合作伙伴可以通过企业应用门户访问相应的应用系统,实现移动办公,进行网上交易等。 以上3类门户虽然在侧重点有所不同,但随着企业信息系统复杂程度的增加,越来越多的企业需要能够将以上3类门户有机地整合在一起的通用型企业门户,这已是一种趋势,我们在这里把它们统一称为企业门户。 最后,让我们试图通过企业门户的作用来帮助读者理解企业门户的定义。维持客户的最基本战略因素是企业整体强大、互利关系网,包括客户、供应商、合作伙伴和员工本身。这些关系的培养主要通过各方之间的相互沟通和信任感--即各方及时收到相关信息、信息准确并且服务最优。企业门户被认为能够满足这种需要,通过使用户利用方便、可靠的工具接入实现有效的信息交换。或者说,企业门户能为用户提供建设信息型企业网站的应用,包括网站生成、信息、信息管理、信息反馈、网站管理等系统,实现企业网上形象展示及对外沟通的需求。 1.3 . 有无必要建立企业门户 在国外,特别是在美国,实施企业门户战略已经被列入了许多大企业的日程表中。与国外相比,国内了解企业门户概念的企业十分少,而计划建立企业门户的企业就更加微乎其微。但是,互联网在国内的发展速度相当迅速,中国企业建立自己的门户网站,为自己的客户、员工和商提供综合性服务的重要性不言而喻。 从网络经济的特点来看,速度和知识是网络经济的两大支柱。首先,企业只有借助于网络才能获得发展的先机,这就要看谁能够以最迅捷的动作联系客户、供应商和商,组织生产和销售。毫无疑问,企业门户是实现上述目标最有力的手段。 从资源利用的角度来看,企业门户是以最小可能成本,实现最大程度开发利用现有资源目标的可行途径。首先,企业门户将本需要占用多台不同硬件系统的应用集成到较少的系统设备上,从而节约硬件的投入。其次,减少了多种未经集成的应用软件的总体维护成本。除了新设立的企业,其他实施企业门户的企业都已有多种应用系统和以数据库、文档等形式存储的信息资源。这些资源往往条块分割,分散维护成本高昂。新的企业门户将现有的资源加以整合,并经过一定的处理,最后集成到企业门户这样一个统一的平台上,提供给更多的用户。由于它的继承和集成,企业可以实现集中维护,从而降低维护成本。第三,企业门户采用高效的互联网作为信息传输的工具,相比建设或租用线路价格低廉,同时减少了人力投入。第四,企业门户的实施可以改进企业的供应链管理,企业门户能够帮助企业实现真正意义上的零库存。 由此看来,企业尤其是大中型企业,不论是从节约成本角度还是从提高竞争力角度考虑,建立企业门户都是有效的方法。 1.4 . 如何建立企业门户 既然企业门户功效如此之大,那么企业要想建立企业门户应该如何去操作?一般来说,企业要成功地部署企业门户可按照如下几方面进行。 1.4.1 . 前期准备工作 企业在建立企业门户之前,要进行大量的信息调查工作,弄清楚企业的商业信息是如何使用的。对于大多数企业而言,这意味着要进行商业信息应用的调查和研究。调查的目的是了解谁使用信息,信息是如何使用,以及信息如何流入和流出。 1.4.2 . 产品与技术的选择 在进行完信息的使用调查之后,企业就要选择门户产品和技术。门户软件不仅要满足商业信息和应用访问的需要,还要满足事先定义的技术层面(如协议)的要求。目前,由于有相当数量的公司推出了企业门户解决方案,这为企业提供了较大的选择余地。但不可否认,目前企业门户的产品良莠不齐,功能和所采用的技术差别较大,如何正确选择适合自身企业需要的企业门户产品是一门学问,本栏目下期对此进行讨论。 1.4.3 . 企业门户的建设 选好技术和产品,接下来就是建设了。这方面需要注意的是企业信息要集成到门户有关目录之下,或安排在某个主题里,以便用户可以容易地找到所需要的信息。信息的组织及个性化,应用和服务以能够满足用户的需求为目的。 1.4.4 . 推广使用企业门户 企业门户建好了,并不意味着工作就完成了,因为建企业门户的目的是让其发挥作用。接下来就是让更多相关的用户群体来了解和使用它。在这个阶段,个性化是举足轻重的。个性化的目的是针对合适的用户群,如营销分析、财务分析、经理或商业伙伴,合理地将门户信息、应用和工具进行有针对性的设计。 2 . 网站规划设计要点 因特网正在改变世界,它促成了网络经济雏形的形成,特别是电子商务正由新概念走向实用化。由于因特网具有传播信息容量极大、形态多样、迅速方便、全球覆盖、自由和交互的特点,已经发展成为新的传播媒体,所以全球几乎各个企业、机构纷纷建立自己的Web站点。 Web站点是向用户或潜在客户提供信息(包括产品和服务)的一种方式。其文档所包含的内容是由被称为超文本(HyperText)的文本、图形图象、声音,甚至电影等组成。使这些超文本能够有机地关联并可使浏览器识别,是通过HTML语言(HyperText Markup Language超文本标记语言)实现的。同时CGI(Common Gateway Interface公共网关接口)能使Web具有交互功能。Web站点指引用户浏览该站点或其他站点上的分页信息,可以通过表格和电子邮件的连接提供双向交互方式。站点建立后,你的企业就在国内、甚至在国际上有了一席之地,有了每周7天、每天24小时的“虚拟门市部”。网站是未来企业开展电子商务的基础设施和信息平台,它是“知识经济”的制高点,企业的网址犹如企业的商标和品牌一样,是反映企业形象和文化的巨大的无形资产。 因此企业网站规划必须注意以下八个方面: 2.1 . 目标明确、定位正确 Web站点的设计是企业或机构发展战略的重要组成部分。要将企业站点作为在因特网--这个新媒体上展示企业形象、企业文化的信息空间,领导一定要给予足够的重视,明确设计站点的目的和用户需求,从而作出切实可行的计划。 挑选与锤炼企业的关键信息,利用一个逻辑结构有序地组织起来,开发一个页面设计原型,选择用户代表来进行测试,并逐步精炼这个原型,形成创意。 分析有些网站的效果不如预想的好,主要原因是对用户的需求理解有偏差,缺少用户的检验造成的。设计者常常将企业的市场营销和商业目标放在首位,而对用户和潜在的用户的真正需求了解不多。所以,企业或机构应清楚地了解本网站的受众群体的基本情况,如受教育程度、收入水平、需要信息的范围及深度等,从而能够有的放矢。 2.2 . 主题鲜明、富有特色 在目标明确的基础上,完成网站的构思创意即总体设计方案。对网站的整体风格和特色作出定位,规划网站的组织结构。 Web站点应针对所服务对象(机构或人)不同而具有不同的形式。有些站点只提供简洁文本信息;有些则采用多媒体表现手法,提供华丽的图像、闪烁的灯光、复杂的页面布置,甚至可以下载声音和录像片段。最好的Web站点将把图形图像表现手法与有效的组织与通信结合起来。 要做到主题鲜明突出,力求简洁,要点明确,以简单明确的语言和画面告诉大家本站点的主题,吸引对本站点有需求的人的视线,对无关的人员也能留下一定的印象。对于一些行业标志和公司的标志应充分加以利用。 调动一切手段充分表现网站的个性和情趣,突出个性,办出网站的特色。 设计论文范文:ASP技术在交互式网页设计中的运用毕业论文 一、ASP技术简介 ASP技术 ASP(Active Server Pages动态网页)是微软公司推出的一种用以取代CGI(Common Gateway Interface通用网关接口)的技术。目前,Internet上的许多基于Windows平台的Web站点已开始应用ASP来替换CGI。 简单地讲,ASP是一个位于服务器端的脚本运行环境,通过这种环境,用户可以创建和运行动态的交互式Web服务器应用程序,如交互式动态网页,包括使用HTML表单收集和处理信息,上传与下载等等。通常情况下,用户通过浏览器看到的网页大多是静态的,目前Internet 上的许多站点,仍然提供"静态"(static)的主页内容。 所谓"静态",指的就是站点的主页内容是"固定不变"的。 当浏览器通过Internet 的HTTP (Hypertext Transport Protocol)协议,向站点服务器(Web Server)要求提供主页的内容时,站点服务器收到要求后,就传送原已设计好的静态的HTML 的文件数据给浏览器。 一个"静态"的站点,若要更新主页的内容,必须手动的来更新其HTML的文件数据。而随着Web应用的发展,用户希望能够看到根据要求而动态生成的主页,例如响应用户查询数据库的要求、生成报表等。当在浏览器上填好表单(form)的输入数据,以提供HTTP要求时,可以在站点服务器中执行的应用程序,而不只是一个HTML 文件。站点服务器收到要求执行的应用程序,分析表单(form)的输入数据,将执行的结果以HTML的格式传送给浏览器。 根据用户请求生成动态主页的传统方法有CGI、ISAPI等。CGI是根据浏览器端的http请求激活响应进程,每一个请求对应一个进程。当同时有很多请求时,程序挤占系统资源,造成效率低下;ISAPI针对这一缺点进行改进,利用dll(动态链接库)技术,以线程代替进程,提高了性能和速度,但要考虑线程的同步问题,而且开发步骤烦琐。这两种技术和另一普遍使用的开发动态网页的技术Java都还存在着另外一个问题,那就是开发困难,程序的开发和HTML写作是两个完全不同的过程,需要专门的程序员开发。而较简单的开发技术如javascript和IDC(Internet Database Connector)等功能有限,不敷使用。 ASP使用的ActiveX技术基于开放设计环境,用户可以自己定义和制作组件加入其中,使自己的动态网页几乎具有无限的扩充能力,这是传统的CGI等程序所远远不及的地方。ASP与常见的在Client端实现动态主页的技术如Java applet、ActiveX Control、VBScript、javascript等不同,ASP中的命令和Script语句都是由服务器来解释执行的,执行结果产生动态生成的Web页面并送到浏览器;而Client端技术的Script命令则是由浏览器来解释执行。由于ASP是在服务器端解释执行,开发者可以不必考虑浏览器是否支持ASP;同时由于它在服务器端执行,开发者也不必担心别人下载程序从而窃取编程逻辑。 ASP通过后缀名为.asp的ASP文件来实现,一个.asp文件相当于一个可执行文件,因此必须放在Web服务器上有可执行权限的目录下。当用户从浏览器输入了.asp文件的地址后,浏览器就将这个URL请求发给Web Server,如果Web Server上装了ASP,就调用ASP。ASP读出相应.asp文件,解释并执行命令,动态生成一个HTML页面回传Web Server,然后Web Server再把结果发送给浏览器。ASP文件的制作和HTML类似,且和HTML开发集成,可以在同一个过程完成,利用ASP将可以执行的脚本嵌入到HTML文件中(将HTML文件的后缀名改为.asp),这使得HTML文件的编写与脚本的开发融合在一起。通过ASP内置的对象、服务器组件(Server Component)可以完成非常复杂的任务,而且用户还可以自己开发或利用别人开发的服务器组件完成专门的任务。ASP比较网关及服务器扩展模式有着以下优点: (1)完全与HTML文件融合在一起; (2)容易创建,不需要其它编译、链接程序; (3)面向对象的并通过ActiveX Server对象可扩展。 二、电子商务数据访问方式 电子商务是指通过电子方式,并在网络基础上实现物资、人员过程的协调,以便商业交换的活动。在电子商务系统中,Web提供了与客户进行通信联络的有效手段,利用Web技术,实现Web服务器与数据库系统的连接,完成对数据的处理与查询,用户可以通过操作简单易学的浏览器来查询处理所需要的各种数据。 实现Web服务器与数据库的连接一般有两种方法:一种是利用中间件技术在两者之间建立连接和通信,如CGI(通用网关接口)和API(应用程序编程接口)。Web服务器通过调用CGI程序实现与Web浏览器的交互,即CGI程序接受浏览器发给Web服务器的信息,进行处理后,将相应结果再送回给Web服务器,通过Web服务器将信息传送给浏览器。但CGI程序在响应速度和资源利用等方面有较大局限性,客户端每请求一个CGI程序,服务器端便打开一个进程,当请求的数量较大时容易引起瓶颈现象,开发人员常利用API编程来扩展服务器功能,API程序占系统资源少,运行效率较高,但它的编程较CGI程序更为复杂;另一种是由浏览器中的Java小应用程序(Java Applet)通过浏览器访问Web服务器上的数据库,利用了JDBC(Java Database Connectivity)技术,它通过JDBC提供的API实现对Web Server的访问。由于Java Applet本身的局限性,目前大多数的应用是基于中间件技术的。 ASP也是属于中间件的一种模式,但在Windows平台上它比较网关及服务器扩展模式有着较大的优点。网关的最大特点是它的平台无关性,但网关程序通常较难编写和改变。网关程序通常是一个独立的程序,并不和HTML文件融合在一起,它需要用如C、C++、VB、Perl等语言来编写独立的应用程序,而ASP应用改变了这一点。使用ASP不仅可以读取Access和 SQL Server的数据库,而且还可以读取其他ODBC(Open Database Connect 开放式数据库互联)兼容的数据库。在ASP中访问数据库是通过ADO(ActiveX Database Object活动数据对象)及事务处理语句来实现的。ADO是一种操作Microsoft所支持的数据库的方法,是一项容易使用并且可扩展的将数据库访问添加到 Web 页的技术。ADO对象的使用与DAO(数据访问对象)、RDO(远程数据对象)的方式相似。在ASP中,ADO可以看作是一个服务器组件,更简单点说,是一系列的对象,应用这些功能强大的对象,即可轻松完成对数据库复杂的操作。 三、ASP在电子商务中的应用 在电子商务中,对用户而言,进行网上信息查询的目的是寻找自己需要的产品或服务,而对于商品或服务提供者来说,其目的则是向用户推销自己的产品或服务。因此,让用户通过浏览器查询服务器的后端数据库是许多Web服务提供者必需有的服务,ASP通过内置的ADODB组件来实现这一功能。可以使用ADO去编写紧凑简明的脚本以便连接到ODBC 兼容的数据库和 OLE DB 兼容的数据源。具体的操作步骤可以归纳为以下几步: 设计论文范文:超声医学科研设计与撰写论文 1、超声医学科研设计 超声医学科研设计,基本与其他临床学科的科研设计相同。通常可分为两大类,一类为前瞻性,一类为回顾性。前者是既往初步作过或尚未作过的课题,作以预计性的研究,如研究一种新技术、新治疗方法对临床的诊断、治疗价值如何, 其结果可有实际应用价值,也可得出相反的结论。而后者是将过去所做的工作给予回顾性的总结评价。目前采用前瞻性研究更具有新的实际意义。 在作前瞻性的课题研究时,首先要立题,而立题一定要新颖,最好通过查新,以确定待作的这项研究,他人是否作过,如果多人已作过并已有了明确结论,自己再作则仅是重复他人的项目而无新的意义。当然,在实际工作中发现了与前人不同的结果,此时为了进一步深入研究,仍可立题,其结果可能是一项重大突破或发明。立题后,继之要对本课题作合理的设计,并且绝对要严谨。 在确定了具体的科研题目后,应按以下几点去做并固定不变。 研究对象:要恒定。包括病人、对照健康人(志愿者),某种动物或其他。这个栏目中,对人体最好不用“实验”两字,对动物或其他类可用“实验研究”。对所研究对象的年龄、性别、条件等应当一致且固定不变,特别在病人组与对照组间的性别、年龄要相当方可。 研究方法:要新颖。检测和治疗方法切勿全部重复他人所用的内容,并且应由专人、专机完成。例如技术熟练者与新参加工作者的技术条件不相同,其检测的结果则会出现人为的差异。又如仪器性能相差过甚时,所作结论会有一定的差异,否则作出的结论均一致,其可信性则值得考虑。 检测指标:要准确。选择容易观察和意义明确的客观指标。如观察胎儿脐带绕颈的时间,最好在分娩前,若距分娩时间较长,则其结果之可信性就不如分娩前。 若使其科学性强,检测的指标要有旁证,如检测诊断冠脉狭窄最好有冠脉造影结果的对比。诊断腹部某脏器之恶性肿瘤则应有手术病理或针吸细胞学的证实。这些在科研设计时应安排好。 研究结果:要有科学性。要按科研设计的目的研究和观察,得出结果以统计学的客观数据为结论,作为本项课题研究的结果最佳。 统计方法:设立对照组:要条件相似。为使结果更具有说服力,应设对照组,通过实验组与对照组的结果对比,分辨出处理因素与非处理因素对研究结果的差距。处理因素包括对病人的检测、治疗方法、剂量等,非处理因素包括社会、环境等。非处理因素在两组均相对一致时,例如,两组间的年龄、性别均一致,检测时期亦相同,如同在某一季节内等,其得出的结果才具有较高的科学性。 随机化:要客观。随机化即研究两种不同检测方法、治疗方法、用药方法等对检测或治疗结果的观察。随机化是保持实验组与对照组相对均衡的方法,即应用抓阄、抽签等方式。这并非按主观愿望挑选,而是被研究对象是从总体中随机抽取的,即每个对象都有同样的机会被抽到。 样本量:要大。样本量越大,其反映客观的真实性越大。病例组与对照组样本最好各在30例以上或再多些。如常见的病例在观察药物疗效时,最好 100~200例或更多,对照组也应有50~80例或更多。如果某种新疗法作鉴定性研究时,样本量应超过200例。有时大样本有一定困难,但应确保研究结果的科学性。样本少时,要求: (1)个体间差异不大; (2)两组间效应差异大(p<0.01)时; (3)严格控制非处理因素; (4)罕见或少见病例,例数可少到10例左右; (5)特殊疾病可个案报道。 2、撰写论文 将自己所做的各种研究,予以真实的、客观的作一总结和评价。但不应同于一般的工作总结。撰写时应重点突出、简明扼要,文字通顺、条理清楚、用词得当、数据可靠。一般论著不超过3000字(含图、表及参考文献),短篇和个案500~1000字,综述亦勿超过5000字为宜。 题目:立题应简明确切。通常20个字左右,最多不超过26个字为宜。应能准确的反映出论文的主要内容。 作者:一般论著不超过5人;综述1人,审校不应超过2人。 摘要:250字左右,并按结构式摘要撰写,即: (1)目的:本项检测或研究的出发点。 (2)方法:所观察或检测的指标,如病人及对照组的数目、性别、年龄、病种,使用的仪器、探头频率以及采用的方法等。 (3)结果:检测或实验方法得出的具体效果或指标,对比数据,最后结果,以及对上述各项的附加解释。 (4)结论:本项目的观察、研究或检测后的总结性的定论。 关键词:凡有摘要的论文皆应标引关键词。关键词主要自文题中选取,不足时可自摘要或正文中选用。选自论文所研究的目的、对象和涉及的新技术等。 (1)定义:可直接表达论文要点、中心内容和特征的词。 (2)用途:提供检索窗口。 (3)数量:3~10个,一般3个。 (4)词性:名词或名词性词组、形容词性。而代词、介词、冠词、连词、情态动词等皆不能作为关键词。 (5)方式:按顺序排列成关键词索引。 (6)要求:用规范化检索语言,即主题词。应查阅中国医学科学院信息研究所编辑出版的《医学主题词注释字顺表》(Medical Subject Headings Annolated Alphabetic List.Me SHAAL)。当所用词未查及时,可用同义词、近意词或关联词,并可配用有关的副主题词,亦应查阅《Me SHAAL》副主题词字顺表〔1〕。 引言:应在250字之内。应概括简明的叙述立题的理论依据,研究思路与基础,国内外现状,并应明确指出本研究的目标。 材料与方法(资料与方法):此部分是论文的基础和关键。评价论文主要看材料和方法的可信度和确定结果的标准。应写明病人、对照组、所用仪器种类、探头频率、检测的方法、药物名称(不用商品名)、剂量等。 结果:此段是论文的优秀部分。研究和检测的最终目的,即所获得的结果。此部分可分别用文字、图表表示。可强调或摘要叙述本研究的主要发现。 结果应有充分的数据及对比性研究,最后结果应是科学的、合乎逻辑的,而不是作者自行判断或推断的。例如:应用B超诊断胎儿脐带绕颈30例分析。在此文章中,仅有诊断多少例的所见及数据,而无最后的分娩证实,这样的文章则欠科学性。 讨论:是论文最重要的部分是反映文章水平高低的主要部分。应重点突出自己的新发现、新概念、新学说、新规律,及所作出的结论和观点。对研究中所发现之不足处亦应说明,此外,可以提出设想或建议。 在书写讨论段时,应注意撰写技巧,要简明扼要、语言顺畅、抓住重点、条理分明的表达出所要说明的主要问题,使读者易懂,看后有收益,但要避免口语化。 (1)讨论之重点是应有自己的某些独到观点和见解,并将之讲深讲透,切勿仅重复他人的或众所周知的内容。如:超声检查法对人体无痛、无损伤、价格低廉……。 (2)讨论段与其他段相关联,特别是结果段中的某些数据及最后的结果,用以进一步表明自己的观点,但并不是结果中的数据又全盘搬到讨论中,造成重复。 (3)讨论中切勿引用他人文献过多,更不要写成:本研究结果与×××和×××的结果一致或符合×××的结论。一来是将论著写成了综述,二来是仅说明自己是重复他人所作。 (4)通常讨论是文章中较长的一段,应突出重点,不要洋洋数百字,冗长的内容反而使该说明的问题模糊不清。此外,不要对某一问题尚未解释清楚时,又另讨论其他内容,使读者费解不得要领。 (5)用语尽量勿重复,如在前言或结果中已用过的语言,讨论中最好不用或少用,更勿过多的使用“国内外未见报道、笔者、我们”等。 设计论文范文:关于高校毕业设计(论文)教学影响因素与对策研究 论文关键词:毕业设计 毕业论文 教学质量 论文摘要:毕业设计(论文)是实现本科教学目标的综合性实践环节,本文结合天津城市建设学院实际情况、专业特点,分析了影响毕业设计(论文)工作的因素,从多个方面对全面提高毕业设计(论文)的教学质量进行了论述。 毕业设计(论文)是本科人才培养计划的重要组成部分,是对学生综合运用多学科的理论、知识与方法的全面检验,是集中训练学生科研能力和创新能力的必要教学环节,也是检验学生的学习状况、知识活化程度、学识水平和创新思维的主要标尺,对培养学生的实践能力、创新能力,全面提高教育质量具有重要意义。天津城市建设学院(以下简称“我校”)在毕业设计(论文)工作中科学地组织各项工作,形成领导高度重视、教学单位严密组织、指导教师认真负责、评阅答辩严格标准的教学氛围,做到加强“三个突出”、落实“五项检查”,关注薄弱点,制定激励措施,保证毕业设计(论文)质量的提高。 一、提高思想认识是毕业设计(论文)工作的重要前提 提高毕业设计(论文)质量,首先要从思想上高度认识毕业设计(论文)的重要性。毕业设计(论文)是实现专业培养目标的一个综合性实践教学环节,它与其他教学环节相辅相成,构成一个完整的本科教学体系,是毕业前的综合训练,是对所学知识的深化和升华,也是学生走向社会的必要准备。川学校各级领导充分认识到此项工作的必要性和重要性,制定了完善.的管理办法和切实有效的实施措施,从制度保障、时间安排、场地设备、资金支持等方面切实加强毕业设计(论文)工作环节,并重视实习基地的建设,充实与加强校内外毕业实习基地,有效保障毕Zi9,:计(论文)的各项需求。各教学单位在毕业设计(论文)工作开展前成立由院系主管领导牵头的毕业设计工作领导小组,根据专业特点与自身特色,制定本院系提高毕业设计(论文)质量的措施;审定毕业设计(论文)题目和指导教师;定期检查各专业毕业设计(论文)工作的进度和质量,组织毕业设计(论文)的答辩和成绩评。 二、针对毕业设计(论文)的影响因素。加强“三个突出” 笔者认为主要有三个方面的因素影响毕业设计(论文)的质量和水平:一是毕业设计(论文)题目缺乏吸引力。毕业设计(论文)选题中常规、经典、虚拟题目偏多,部分课题仅仅是名称、数据等内容发生变化,研究过程模式化、程序化。题目与生产实际结合不紧密,内容和学生将要就业的单位实际生产状况脱钩,难以激发学生的热情和调动学生的积极性。二是师资不足。招生规模连续多年扩大,一线教师绝对数下降,导致每位教师指导的学生数上升,加上教师必须承担的教学,科研工作,指导教师的精力投入难以保证,工作负荷较重;同时应对扩招需求,教师队伍扩大较快,年轻的新教师直接进入毕业设计(论文)教学中,在指导能力、方法和经验方面的欠缺导致指导质量下降。三是质量监控体系难以实施。毕业设计(论文)是一项环节多、耗时长的教学工作,为加强管理,需要制定相应的质量监控体系,但实际实施过程中,存在制度多、要求多、可操作性差、落实不到位的问题,致使很多监控环节流于形式。针对以上影响因素,我校在工作中加强“三个突出”。 1.突出毕业设计题目与教师科研、生产实践相结合 根据我校以工科专业为主的特点,强调毕业设计的实践性,注重工程实践和设计能力的培养。2008年,我校工学类的毕业设计(论文)课题比例为科学研究l5.5%、生产实践64.2%、教师及学生申报的自拟题目20.3%。毕业设计(论文)题目与教师科研、学生实习及拟就业单位生产’科研等相结合,尽量采用科学、技术、生产等领域能体现专业特点的实际问题,题目的内容具有实践性,学生参与热情高,实践能力、工程能力得到训练和大幅度提高,为就业打下坚实的基础。 2.突出学科特色,校内指导教师与外聘指导教师相结合 教师比例下降和年轻教师增多是无法回避的事实,为解决这一问题,结合学校以建筑类为主的工科特点,我校采取了聘请校外指导教师的方式,既有效解决了师资不足的问题,又充实了具有丰富实践经验的指导教师,提高了指导教师队伍的整体水平和指导质量。在进入毕业设计阶段时,学校通过与实习单位签订委托协议书的方式,规定双方的职责与义务,对实习单位资质、指导教师资格严格要求,实行校内校外双师制。外单位指导教师必须是总工或正高工,每位指导教师指导一名学生,一对一指导;校内配备年轻教师作为助理指导教师,加强沟通与规范管理,弥补校外指导教师在校内规章制度和规范方面的不足;助理指导教师负责最多不超过六名学生,实行全程跟踪负责制,同时向校外指导教师学习实践指导经验。校外指导教师的引入,与校内指导教师的传统指导方式和方法也形成了对比,促进了毕业设计(论文)教学的不断改革。几年的毕业设(论文)检查情况表明学生的毕业设计(论文)质量实践能力和设计都有了大幅度的提升,教师队伍也得到了加强和锻炼。 5.突出检查关键点,由关键点控制实现全过程监控 理想的质量监控是指在毕业设计(论文)的质量管理过程中,详细了解每名学生、每个环节的实施进度,能够及时对出现的问题做出适当的反应。但毕业设计(论文)涉及的学生数量众多,耗费的时间在3个月左右,很难将所有的监控落实到位,从而使很多监控环节流于应付制度、填写表格的形式。因此,对质量监控不能全盘一手抓,要分环节,重点查找各环节监控的关键点。环节进行过程中,是否达到了教学的目标与管理要求能够直接反映到关键点上,因此可以通过集中精力对关键点进行监督、检查,实现对毕业设计(论文)质量切实、有效的监控。 三.落实“五项检查”,开展基于监控点的多环节毕业设计(论文)的监控 我校制定监控体系过程中,将毕业设计(论文)分为毕业设计(论文)选题、初期准备与开题、中期进度监控、后期答辩与归档、学期末专项检查五项检查工作,根据监控的关键点,详细制定了检查要求和检查内容,明确教务处、各院系、指导教师的职责和对学生的要求。各院系根据检查内容和时间安排自查,及时解决存在的问题,并对检查情况进行书面总结和提交检查记录。学校组织专家组对毕业工作进展进行专项检查和抽查,加强监督和管理。 1.监控选题源头,严把指导教师资格关 选题是毕业设计工作的基础,更是完成高质量论文的关键,题目选择直接影响到学生毕业设计(论文)、实习等后续工作的进行,因此是监控的重要环节。选题环节包括两个监控关键点,一是题目的类型,二是指导教师资格。对题目的监控,要求改变目前由指导教师选定题目的状况,按照题目申报、审查公布、学生选题(学生申报题目)、选题确认流程进行,实行双向选择,严格实行一题的原则。各院系按专业对题目进行类型统计,由教务处进行检查,加强工程实践、教师科研等题目的开设。严把指导教师资格关,要求指导教师必须全部具有中级以上职称,具有高级职称的教师必须参与毕业设计(论文)的指导工作。严格控制每位指导教师指导的学生人数,最多不超过8人,平均指导学生数小于6人。教师资格、指导人数的监控促使各院系必须吸引校外工程专家,组建校内外指导教师相结合的指导教师队伍。 2.强化初期、中期检查力度,确保设计进程 初期检查主要从组织管理工作、教学文件、师资力量的配备、设计选题、物质条件及学生的开题情况等几个关键点进行检查。重点包括课题符合教学培养目标的情况、课题名称、内容、工作量及要求,课题结合工程或科研的实际情况,任务书下达完成情况等。 中期检查主要检查毕业设计进度、教师工作状况、学生设计状况、教研室组织管理等方面。重点包括指导教师、学生到位情况,指导教师对学生课题的了解情况,存在的问题;外聘指导教师的管理、质量保证等措施落实情况等;题目展开情况,是否与进度计划相符,存在的问题及解决方法等。 通过毕业设计(论文)初期、中期检查,实现对毕业设计过程的有效监控,确保了指导教师和学生的到位情况和设计进度的执行情况,能够及时了解毕业设计进展并解决存在的问题。 5.后期检查严把教学最后关 后期检点包括课题完成时间、写作规范、论文评阅、答辩安排、成绩评定等情况。严格审查毕业生的答辩资格,达不到要求的学生不予安排参加答辩。各院系成立由学术带头人、优秀教师等组成的答辩委员会,全面负责毕业设计(论文)答辩工作,下设若干个答辩小组,各答辩小组成员不少于5人。所有答辩成员于答辩前召开专门会议,研究答辩的有关事项,严格答辩程序和纪律,明确评分标准,统一答辩要求,加强毕业设计(论文)答辩资格审查,严格控制优秀率和优良率。答辩完成后,各院系对年度毕业设计(论文)工作认真总结,并形成书面材料,完成对毕业设计(论文)资料的归档、保存工作。 4.强力度专项检查,促进工作不断改进与提高 我校连续几年来,在学期结束后,由主管校长带队,聘请由校内外一线教学和管理的专家进行毕业设计(论文)工作专项检查。根据院系数量成立9个检查小组,每个小组设组长1名,由3~5名校内外专家组成,分别深入各院系,按照文件规范和检查指标对工作完成情况进行专项检查。检查日期设在周末,各院系所有领导、指导教师必须到岗,全程陪同,逐项进行。这有利于及时和专家沟通,听取专家意见,学习经验,改进工作。我校已经聘请了多所高校的主管校长、教务处处长、知名教授作为检查组组长人校检查指导,既加强了学校的工作,也学习到了其他高校的宝贵经验,发现改进了工作中存在的不足,促进了毕业设计(论文)质量的不断提高。 四、查找薄弱点,解决实际问题 1.开展指导教师培训工作 随着学校的发展,学生数量增多和教师队伍的充实,指导教师中新增教师逐年增多,为使指导教师充分了解与掌握学校的毕业设计(论文)相关管理制度和规范,抓住学校的发展定位与培养特色,更好地完成毕业设计(论文)的指导工作,学校每年在毕业设计(论文)工作开展前,都组织指导教师集中学习与培训。内容主要包括相关管理制度文件、毕业设计(论文)规范指导技巧、注意事项等内容,并要求各院系进一步根据专业特点和规范要求,对指导教师组织多主题的培训和学习。同时,教师通过集中的学习,能够交流经验,群策群力解决指导工作中发现的问题。 2.加强对新专业的指导与管理 新专业开设的逐年增多是许多高校共同的特征。我校将新专业作为毕业设计(论文)工作的重点对象,加强对新专业的管理和审查,提前与相关院系研究毕业设计(论文)工作,编写指导手册、制度规范,制定从选题至最后答辩的工作流程,挑选优秀教师,积极调动优势教学资源,确保新专业学生的毕业设计(论文)高质量开展。 五、制定激励措施,提高教师学生积极性 1.开展校级优秀毕业设计(论文)评选 为提高学生的积极性,组织开展校级优秀毕业设计(论文)评选活动。以专业为单位按当届毕业生数3%~5%的比例,由指导教师在毕业设计(论文)成绩优秀的学生中提出推荐名单,并由学生本人写出3000~5000字的毕业设计(论文)摘要,经所在院系审核,报学校评审小组评审。对评审通过的学生颁发校优秀毕业设计(论文)证书。 2.开展校级优秀指导教师评选 学生毕业设计(论文)质量的提高,离不开指导教师的悉心指导,校级优秀指导教师的评选是对教师工作的肯定。校级优秀指导教师评选的首要条件就是指导的学生中必须有优秀成绩,要求指导教师对学生严格要求,指导工作量饱满,指导效果优良,、学生评价高。评选活动增强了毕业设计(论文)指导教师的事业心和责任心,是对优秀指导教师指导经验的总结、交流与宣传过程,有助于全校教师的学习、借鉴,对提高指导水平,促进教学改革与发展,起到良陛循环的推动作用。 5将毕业设计(论文)与校外竞赛相结合 仅仅是校内的评选,不能认清学校自身教学水平处于何种地位,因此,学校鼓励各专业积极参加全国性质的各类毕业设计(论文)相关竞赛。如我校艺术系将毕业设计坚持与“中国高校环境艺术专业毕业设计主题年竞赛”活动紧密结合,组织学生毕业设计作品展,由学生和教师投票筛选出参加竞赛的作品。此项活动不但激发了学生的学习兴夔,也增强了学生的竞争意识,使毕业设计整体水平得以大幅度提高,增进了各高校之间艺术设计专业的教学实践及学术交流,找出了与全国同行教学水平的差距,并能及时总结经验,调整教学内容,加强专业设置和学科建设。 六结语 从近几年来毕业设计(论文)工作的情况看,采取的各项措施收到了良好效果,指导教师责任心进一步加强,学生选题质量得到保证,真题真做比冽逐年上升,毕业设计(论文)的质量明显提升,尤其是在毕业设计说明书、毕业论文规范方面效果明显。但应该认识到毕业设计(论文)的质量建设是一项长期的任务,必须全方位考虑,学校要从实际出发,敢于改革与创新,制定完善的制度化、科学化管理模式,成熟的质量监控机制,构建切实可行的管理平台,以保证毕业设计(论文)的质量不断提高。 设计论文范文:通信工程毕业设计论文 1 引言 超宽带(UWB,Ultra Wide Band)无线技术在无线电通信、雷达、跟踪、精确定位、成像、武器控制等众多领域具有广阔的应用前景,因此被认为是未来几年电信热门技术之一。1990年,美国国防部首先定义了“超宽带”概念,超宽带无线通信开始得到美国军方和政府部门的重视。2002年4月,美国FCC通过了超宽带技术的商用许可,超宽带无线通信在民用领域开始受到普遍关注。目前“超宽带”的定义只是针对信号频谱的相对带宽(或绝对带宽)而言,没有界定的时域波形特征。因此,有多种方式产生超宽带信号。其中,最典型的方法是利用纳秒级的窄脉冲(又称为冲激脉冲)的频谱特性来实现[1]。 超宽带无线电是对基于正弦载波的常规无线电的一次突破。几十年来,无线通信都是以正弦载波为信息载体,而超宽带无线通信则以纳秒级的窄脉冲作为信息载体。其信号产生、调制解调、信号隐蔽性、系统处理增益等方面,具有独特的优势,尤其是能够在密集的多径环境下实现高速传输。由于脉冲持续时间很短,多径分量在时域上不易重叠,多径分辨能力高,通过先进的多径分离技术或瑞克接收机,可以充分利用多径分量。 目前,典型的超宽带无线通信调制方式以TH-PPM、TH-PAM为主,本论文中,介绍超宽带无线通信中的调制技术,主要讨论TH-PPM、TH-PAM的基本原理,并且对比调制技术的优缺点,性能的好坏,并进行动态的仿真,从仿真图中较清楚的研究调制方式,从而得出正确的结论,细致的研究超宽带无线通信中的调制技术。 关键字:超宽带 调制方式 PPM调制 PAM调制 OFDM调制 2 概述 2.1 总述 近几年来,超宽带短距离无线通信引起了全球通信技术领域极大的重视。超宽带通信技术以其传输速率高、抗多径干扰能力强等优点成为短距离无线通信极具竞争力和发展前景的技术之一。FCC(美国通信委员会) 对超宽带系统的最新定义是:相对带宽(在- 10dB 点处) (fH - fL)/fc 20 %(fH ,fL ,fc分别为带宽的高端频率、低端频率和中心频率) 或者总带宽BW 500MHz。[1]它与现有的无线电系统比较,在花费更小的制造成本的条件下,能够做到更高的数据传输速率(100~500MbPs) 、更强的抗干扰能力(处理增益50dB 以上) ,同时具有极好的抗多径性能和十分精确的定位能力(精度在cm 以内) 。 2.2 UWB基本原理 发射超宽带(UWB) 信号最常用和最传统的方法是发射一种时域上很短(占空比低达0. 5 %) 的冲激脉冲。这种传输技术称为“冲击无线电( IR) ”.UWB - IR 又被称为基带无载波无线电,因为它不像传统通信系统中使用正弦波把信号调制到更高的载频上,而是用基带信号直接驱动天线输出的[6];由信息数据对脉冲进行调制,同时,为了形成所产生信号的频谱而用伪随即序列对数据符号进行编码。因此冲击脉冲和调制技术就是超宽带的两大关键所在。 2.2.1 脉冲信号 从本质上讲,产生脉冲宽度为纳秒级的信号源是UWB 技术的前提条件。目前产生脉冲信号源的方法有两类: ①光电方法,基本原理是利用光导开关导通瞬间的陡峭上升沿获得脉冲信号。由于作为激发源的激光脉冲信号可以有很陡的前沿,所以得到的脉冲宽度可达到皮秒(10 - 12 ) 量级。另外,由于光导开关是采用集成方法制成的,可以获得很好的一致性,因此是最有发展前景的一种方法。②电子方法,利用微波双极性晶体管雪崩特性,在雪崩导通瞬间,电流呈“雪崩”式迅速增长,从而获得具有陡峭前沿的波形,成形后得到极短脉冲。在电路设计中,采用多个晶体管串行级联,使用并行同步触发的方式,加快了雪崩过程,从而达到进一步降低脉冲宽度的目的[7]。 冲激脉冲通常采用单周期高斯脉冲,典型的单周期高斯脉冲的时域和频域数学模型分别表示为: 单周期脉冲的宽度在纳秒级(0. 1~1. 5ns) ,重复周期为25~1000ns ,具有很宽的频谱,如图2-1 所示。实际通信中使用的是一长串的脉冲,由于时域中信号的周期性造成了频谱的离散化,周期性的单脉冲序列频谱中出现了强烈的能量尖峰。这些尖峰将会对信号构成干扰,通过数据信息和伪随机码来进行编码P调制,改变脉冲与脉冲间的时间间隔,可以降低频谱的尖峰幅度[2]。 2.2.2 UWB的调制技术 超宽带系统中信息数据对脉冲的调制方法可以有多种。脉冲位置调制( PPM) 和脉冲幅度调制(PAM) 是UWB 最常用的两种调制方式。通常UWB信号模型为: PAM是一种通过改变那些基于需传输数据的传输脉冲幅度的调制技术。在PAM调制系统中,一系列的脉冲幅度被用来代表需要传输的数据。任何形状的脉冲都是通过其幅度调制使传输数据在{ - 1 , + 1}之间变化(对于双极性信号) 或在M 个值之间变化(对于M 元PAM) 。增加传输脉冲所占的带宽或减少脉冲重复频率,都可以增加一个固定平均功率谱密度的UWB 系统所能达到的吞吐量和传输距离,可以看出这一效果与增加传输功率的峰值的效果是相似的。[8] 采用脉冲幅度调制(PAM)的超宽带信号波形如下:[4] (2-4) 其中, dj 是信息序列, Tf 是脉冲重复周期。根据dj 的不同取值, 可将PAM调制方式分为以下三种: (1) OOK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为0) ; (2)PPAM(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为β1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为β2) ; (3)BPSK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为- 1) 。 对于这三种方式,在超宽带的PAM调制方式中多采用BPSK方式。 b PPM- UWB 脉冲位置调制(PPM) 又称时间调制(TM) ,是用每个脉冲出现的位置落后或超前某一标准或特定时刻来表示某个特定信息的[3]。二进制PPM 是超宽带无线通信系统经常使用的一种调制方法,相对其它调制方法来说也是较早使用的一种方法。采用PPM的一个重要原因是它能够使用零相差的相关接收机来接收检测信号,而这种接收机有着非常好的性能。采用脉冲位置调制( PPM) 的超宽带信号波形如下: (2-5) 其中, dj 取0 或1 ,δ为调制因子, 与脉冲宽度Tm (1/Tf ) 是一个数量级。当发送数据为1 时脉冲就会相应滞后一个时延δ。 图2-2 给出了上述四种调制方法的信号波形图,对这四种调制方式给出了一个比较直观的描述。 除了这些对脉冲的调制方法外,用伪随机码或伪随机噪声(PN) 对数据符号进行编码以得到所产生信号的频谱时,根据编码的不同即扩频和多址技术不同,超宽带系统又被分为跳时的超宽带系统(TH - UWB) 、直扩的超宽带系统(DS - UWB) 、跳频的超宽带系统(FH - UWB) 和基带多载波超宽带系统(MC - UWB) 等[9]。 图2-2 不同调制方式的信号波形[4] 2.3 UWB 技术特点 由于UWB 与传统通信系统相比,工作原理迥异,因此UWB 具有如下传统通信系统无法比拟的技术特点[4]: (1)系统容量大。香农公式给出C = Blog2 (1 +S/N) 可以看出,带宽增加使信道容量的升高远远大于信号功率上升所带来的效应,这一点也正是提出超宽带技术的理论机理。超宽带无线电系统用户数量大大高于3G系统。 (2)高速的数据传输。UWB 系统使用上GHz 的超宽频带,根据香农信道容量公式,即使把发送信号功率密度控制得很低,也可以实现高的信息速率。一般情况下,其最大数据传输速度可以达到几百Mbps~1Gbps。 (3)多径分辨能力强。UWB 由于其极高的工作频率和极低的占空比而具有很高的分辨率,窄脉冲的多径信号在时间上不易重叠,很容易分离出多径分量,所以能充分利用发射信号的能量。实验表明,对常规无线电信号多径衰落深达10~30dB 的多径环境,UWB 信号的衰落最多不到5dB。 (4)隐蔽性好。因为UWB 的频谱非常宽,能量密度非常低,因此信息传输安全性高。另一方面,由于能量密度低,UWB 设备对于其他设备的干扰就非常低。 (5)定位精确。冲激脉冲具有很高的定位精度,采用超宽带无线电通信,可在室内和地下进行精确定位,而GPS 定位系统只能工作在GPS 定位卫星的可视范围之内。与GPS 提供绝对地理位置不同,超短脉冲定位器可以给出相对位置, 其定位精度可达厘米级。 (6)抗干扰能力强。UWB 扩频处理增益主要取决于脉冲的占空比和发送每个比特所用的脉冲数。UWB 的占空比一般为0. 01~0. 001 ,具有比其它扩频系统高得多的处理增益,抗干扰能力强。一般来说,UWB 抗干扰处理增益在50dB 以上。 (7)低成本和低功耗。UWB 无线通信系统接收机没有本振、功放、锁相环( PLL) 、压控振荡器(VCO) 、混频器等, 因而结构简单,设备成本将很低。由于UWB 信号无需载波,而是使用间歇的脉冲来发送数据,脉冲持续时间很短,一般在0. 20ns~1. 5ns之间,有很低的占空因数,所以它只需要很低的电源功率。一般UWB 系统只需要50~70mW 的电源,是蓝牙技术的十分之一[10]。尽管如此,UWB 在技术上面临一定的挑战, 还有诸多技术的问题有待研究解决,比如需要更好地理解UWB 传播信道的特点,建立信道模型,解决多径传播;需要进一步研究高速脉冲信号的生成、处理等技术;研究新的调制技术,进一步降低收发结构的复杂度等。 2.4 UWB发射机和接收机组成框图 2.4.1 UWB发射机组成框图 UWB发射机直接发送纳秒级脉冲来传输数据而不需使用载波电路。所以,UWB发射机比现有的无线发射设备要简单得多。TH-UWB发射机组成框图如图2-3所示[5]。 图2-3 UWB发射机组成框图 调制后的数据与伪码产生器生成的伪码一起送入可编程延迟电路,可编程延迟电路产生的时延控制脉冲信号发生器的发送时刻,脉冲信号发生器输出的UWB信号由天线辐射出去。脉冲信号产生电路的一个关键部分是天线,它的作用相当于一个滤波器。 2.4.2 UWB接收机组成框图 TH-UWB接收机采用相关接收方式,接收机框图如图4所示。图4中虚线内的部分是相关器。它由乘法器、积分器和取样/保持电路三部分组成[5]。 接收机与发射机类似,两者的区别在于接收机的基带信号处理器从取样/保持电路中解调数据,基带信号处理器的输出控制可编程时延电路,为可编程时延电路提供定时跟踪信号,保证相关器正确解调出数据。 图2-4 UWB接收机组成框图 2.5 UWB 技术的应用前景 UWB 系统在很低的功率谱密度的情况下,UWB具有巨大的数据传输速率优势,最大可以提供高达1000Mbps 以上的传输速率,使UWB 同其它短距离无线通信系统的技术优势非常明显,如表1 所示。现有的各种无线解决方案(例如802. 11 ,Bluetooth等) 的速率均低于100Mbit/s ,UWB 则在10m 左右的范围之内打破了这一限制,UWB 的应用将使人们可以摆脱更多线缆的牵绊,通信因而变得更为方便[6]。 2.6 结束语 无线通信已经迅速渗入我们的生活当中,对容量不断增长的要求需要一种不对现有的通信系统造成影响的新的无线通信方案,超宽带脉冲无线电系统正好满足了这一要求。UWB 技术对于无线短距离的高速数据通信是非常有竞争力的,随着研究的深入,凭借多方面的优势,它将在很多领域占有一席之地。特别是短距离传输的后3G领域,UWB 将有广阔的发展空间[8]。 3 MATLAB 软件工具介绍 3.1 MATLAB语言的概述 MATLAB是一种科学计算软件,适用于工程应用各领域的分析设计与复杂计算,它使用方便,输入简捷,运算高效且内容丰富,很容易由用户自行扩展。因此,它已成为大学教学和科学研究中最常用且必不可少的工具。 MATLAB是“矩阵实验室”(MATrix LABoratoy)的缩写,它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言,着重针对科学计算、工程计算和绘图的需求。与其他计算机语言相比,其特点是简洁和智能化,适应科技专业人员的思维方式和书写习惯,使得编程和调试效率大大提高。它用解释方式工作,键入程序立即得出结果,人机交互性能好,为科技人员所乐于接受。特别是它可适应多种平台,并且随计算机硬、软件的更新而用时升级。因而,MATLAB语言是数值计算用得最频繁的电子信息类学科工具。它大大提高了课程教学、解题作业、分析研究的效率。 3.2 MATLAB的历史 在1980年前后,美国的Cleve Moler博士在New Mexico大学讲授线性代数课程时,发现应用其他高级语言编程极为不便,便构思并开发了MATLAB(MATrix LABoratory,矩阵实验室),它是集命令翻译、科学计算于一身的一套交互式软件系统,经过在该大学进行了几次的试用之后,于1984年推出了该软件的正式版本。它是以著名的线性代数软件包LINPACK和特征计算软件包EISPACK中的子程序为基础发展而成的一种开放型程序设计语言,其基本的数据单元是一个维数不加限制的矩阵,这就允许用户可以根据数值计算问题的复杂程序,对问题进行分段甚至逐句编程处理,显然这与C、FORTRAN等传统高级语言完全不同。在MATLAB下,矩阵的运算变得异常的容易,后来的版本中又增添了丰富多彩的图形图像处理及多媒体功能,使得MATLAB的应用范围越来越广泛,Moler博士等一批数学家与软件专家组建了名为MathWorks的软件开发公司,专门扩展并改进MATLAB。 为了准确地把一个控制系统的复杂模型输入给计算机,然后对之进行进一步的分析与仿真,1990年MathWorks软件公司为MATLAB提供了新的控制系统模型图形输入与仿真工具,并定名为SIMULAB,该工具很快在控制界得致函广泛的使用。但因其名字与著名的软件SIMULA类似,所以在1992年正式改名为SIMULINK。此软件有两个明显的功能:仿真与连接,亦即可以利用鼠标在模型窗口上画出所需的控制系统模型,然后利用该软件提供的功能来对系统直接进行仿真。很明显,这种做法使得一个很复杂系统的输入变得相当容易。SIMULINK的出现,更使得MATLAB的控制系统的仿真与其在CAD中的应用打开了崭新的局面。 3.3 MATLAB语言的特点 MATLAB语言有以下特点。 (1) 起点高 每个变量代表一个矩阵,以矩阵运算见长。当前的科学计算中,几乎无处不用矩阵运算,这使它的优势得到了充分的体现。 (2) 人机界面适合科技人员 MATLAB的语言规则与笔算式相似。MATLAB的程序与科技人员的书写习惯相近,因此,易写易读,易于在科技人员之间交流。矩阵的行列数无需定义。MATLAB不必有阶数定义,输入数据的行列数就决定了它的阶数。键入算式立即得到结果,无需编译。MATLAB是以解释方式工作的,即它对每条语句解释后立即执行,若有错误也立即做出反应,便于编程者立即改正。这些都大大减轻了编程和调试的工作量。 (3) 强大而简易的做图功能 能根据输入数据自动确定坐标绘图,能规定多种坐标系,(极坐标系、对数坐标系等),能绘制三维坐标中的曲线和曲面,可设置不同颜色、线型、视角等。如果数据齐全,通常只需一条命令即可出图。 (4) 智能化程度高 绘图时自动选择坐标,大大方便了用户;做数值积分时自动按精度选择步长;自动检测和显示程序错误的能力强,易于调试。 (5) 功能丰富,可扩展性强 MATLAB软件包括基本部分和专业扩展两大部分。 基本部分包括矩阵的运算和各种变换、代数和超越方程的求解、数据处理和傅立叶变换及数值积分等等。可以充分满足大学理工科学生的计算需要。 扩展部分称为工具箱。它实际上是用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集,用于解决某一方面的专门问题,或实现某一类的新算法。现在已经有控制系统、信号处理、图像处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络及小波分析等工具箱,并且向公式推导、系统仿真和实时运行等领域发展。 MATLAB的优秀内容在于它的基本部分,所有的工具箱子程序都是用它的基本语句编写的。 3.4 MATLAB仿真 通过利用所学的理论知识,建立一个完整、准确的需求说明,清楚、准确地提出仿真试验所要解决的问题。 对所提出的仿真系统给出详细定义,明确系统中的模块、系统构成、模块之间的相互关系,系统的输入输出、边界条件以及系统的约束条件,并明确仿真所要达到的目标。 根据仿真系统分析的结果,确定系统中的参数、变量及其互之间的关系,并以数学形式将这些关系描述出来,从而构成仿真系统的数学模型。数学建模是系统仿真中最关键的一步,所建立的数学模型必须尽可能准确地反映所关心的真实系统的特性,而又不能过于复杂,以免降低模型的效率,增加不必要的计算过程,即建模需要根据求解问题的要求,在模型的近似程度与复杂程度之间折中。电子与通信系统的数学模型通常以方框图形式或数学方程形式来表达。 根据建立的数学模型所需要的数据元素,收集与模型系统有关的数据。根据数学模型建立系统的计算机仿真模型,收集数据,确定其中各子模块的结构,输入输出接口,输入输出的数据表达形式,数据的存储方式等。然后编制相应的程序流程,用MATLAB语言实现。 仿真模型验证的目的是确定计算机仿真模型是否准确表达了数学模型。仿真模型验证通常的方法是将数学模型的解析结果(或理论结果)与仿真所得到的数值结果相比较来完成的;或通过已知的系统输入输出结果,对比在相同条件下的系统仿真结果来验证仿真模型的正确性。 根据仿真试验设计的方案,让计算机执行计算,并在执行计算的过程中了解仿真模型对于各种不同输入信号以及不同参数和仿真机制下的输出,得出试验数据,从而预测系统在实际环境中的运行情况。 对仿真模型的运行阶段所产生的数据进行分析,其目的是从运行阶段所产生的数据中找出系统运行规律,对仿真系统的性能做出评价,为系统方案的最终决策提供辅助支持。对仿真结果进行分析,对仿真数据的可靠性、一致性、置信度等做出判定,最终将仿真结果以曲线、图表和文字等形式形成论文。 4 超宽带无线的调制技术 发射超宽带(UWB)信号最常用和最传统的方法是发射时域上很短的脉冲。这种传输技术称为“冲激无线电”(Impulse Radio,简写为IR)。信息数据符号对脉冲进行调制,其调制方式可以有多种。脉冲位置调制(PPM)和脉冲幅度调制(PAM)是最常用的两种调制方式。除了要对脉冲进行调制外,为了形成所产生的信号的频谱,还要用伪随机码或伪随机噪声(PN)对数据符号进行编码。一般是,编码后的数据符号引起脉冲在时间轴上的偏移,这就是所谓的跳时超宽带(TH-UWB,Time-Hopping UWB)。直接序列扩谱(DS-SS)就是编码后的数据符号对基本脉冲的幅度进行调制,这在冲激无线电(IR)中被称为直接序列超宽带(DS-UWB,Direct-Sequence UWB),这种调制方式似乎非常有吸引力[1]。 对于超宽带信号,也可以通过很高的数据速率来产生而根本不需要具备脉冲的特性。只要UWB定义所要求的相对带宽或最小带宽在整个传输过程中得到满足,那么,靠发射高速率数据而不是窄脉冲所产生的具有UWB射频带宽的系统,就不应该被排除在UWB系统之外。诸如正交频分复用(OFDM),在数据速率适当的情况下也可产生UWB信号。因此,OFDM也是一种超宽带的调制方式。 5 性能分析及应用前景 5.1 脉位调制(PPM)和脉幅调制(PAM) 脉位调制(PPM)是一种利用脉冲位置承载数据信息的调制方式。按照采用的离散数据符号的状态数可以分为二进制PPM(2PPM)和多进制(MPPM)。在这种调制方式中,一个脉冲重复周期内脉冲可能出现的位置有2个或M个,脉冲位置与符号状态一一对应。根据相邻脉位之间距离与脉冲宽度之间关系,又可分为部分重叠的PPM和正交PPM(OPPM)。在部分重叠的PPM中,为保证系统传输可靠性,通常选择相邻脉位互为脉冲自相关函数的负峰值点,从而使相邻符号的欧氏距离最大化。在OPPM中,通常以脉冲宽度为间隔确定脉冲位置。接收机利用相关器在相应位置进行相干检测。鉴于UWB系统的复杂度和功率限制,实际应用中,常用的调制方式为2PPM或2OPPM[3]。 PPM的优点在于:它仅需要根据数据符号控制脉冲位置,不需要进行脉冲幅度和极性的控制,便于以较低的复杂度实现调制与解调。因此,PPM是UWB系统广泛采用的调制方式。但是,由于PPM信号为单极性,其辐射谱中往往存在幅度较高的离散谱线。对此超宽带信号的幅度谱仿真也证明了这一点。如果不对这些谱线进行抑制,将很难满足FCC对辐射谱的要求[10]。 脉幅调制(PAM)是数据通信系统最为常用的调制方式之一。在UWB系统中,考虑到实现复杂度和功率有效性,不宜采用多进制PAM(MPAM)。UWB系统常用的PAM有两种方式:开关键控(OOK)和二进制相移键控(BPSK)。前者可以采用非相干检测降低接收机复杂度,而后者采用相干检测可以更好地保证传输可靠性[3]。 当发射能量相同时,使用二进制PAM调制的信号可以比使用二进制PPM调制的信号获得更好的性能。 5.2 OFDM调制 OFDM有很多优点:能够提供较大的系统容量,具有较强的抗多径干扰、抗频率选择性衰落和频率扩散能力,适应多径和移动信道传播条件,能够适应不同设计需求,灵活分配数据容量和功率,可提供灵活的高速和变速综合数据传输可以实现较高的安全传输性能,允许数据在复数的高速的射频上被编码。由于OFDM技术的良好性能使得它在无线通信系统中得到了广泛的应用[12]。 OFDM技术是将频道资源分成若干个子信道,每个子信带再采用一定的调制技术,提高频率利用率。OFDM可与PPM、PAM等结合使用,将会有性能更好的调制技术出现。 5.3 UWB的应用前景 超宽带技术在通信、雷达和无线定位等领域都将有广阔的应用前景。近年来,人们对超宽带技术深入的研究使超宽带技术在系统理论、功率放大器、脉冲的产生与接收、同步、集成电路等方面取得了重大进步,尤其是在超宽带无线产生领域的技术进步,使超宽带通信成为无线网络的重要组成部分成为可能。 相对于传统的窄带无线通信系统,超宽带无线产生系统具有诸多优点和潜力,使超宽带无线产生成为中短距无线网络的理想接入技术。根据产生速率不同,挤兑超宽带无线传输系统也具有不同的特点和应用领域。 利用超宽带技术可以提供高数据率传输的能力与定位功能,可以设计依赖定位信息优化网络资源管理的WPAN或WLAN,并应用于多媒体传输、计算机通信和家庭娱乐等领域。 利用脉冲超宽带信号对障碍物的良好穿透特性与精确测距功能,可以设计既具有通信功能也具有定位功能的超宽带脉冲无线通信与定位系统。该系统包括传输距离远(通信速率低)、颁布式移动定位、便携、超低成本、超低功耗、定位可靠性和精度高等特点。因而可以广泛用于传感器网络、消防、公共安全、库存盘点、人员监护与救生等重要领域。利用超宽带脉冲信号低截获概率、保密性高和体积小的优点,该系统还可以应用与侦察、情报收集、伤员救护、武器制导等军事领域[8]。 超宽带信号具有很低的辐射功率,而这样的辐射功率分布在某些方面GHz的频率范围内,功率谱密度极低,类似白噪声频谱,具有低干扰、低截获概率特性;同时由于使用窄脉冲为信号载体并采用跳时扩频,接收端必须已知发射端扩频码的条件下才能解调出发射数据来,加上它对多径干扰具有很好的鲁棒特性,非常适合在军事保密通信的应用。非常低的辐射功率可以避免过量的电磁波对人体的伤害[7]。 结论 超宽带无线通信技术是目前发展的热门技术。它以其自身的优点,被研究人员广泛关注。超宽带无线电技术大体包括基带脉冲传输方式和带通载波调制传输的方式两大类。脉冲传输的特点是把信息调制在离散脉冲信号上发射,而带通载波调制传输的特点则是把信息调制在正弦载波上发射。本论文是以采用基带脉冲传输技术的经典超宽带无线电通信系统为基础进行研究的。 为了更好地了解超宽带通信系统,本文先概括地介绍了超宽带无线通信的基础知识。接着将仿真的基本工具MATLAB的使用说明简单介绍。然后,重点介绍超宽带通信的调制方式,主要包括对TH-PPM、DS-PAM和OFDM调制方式的介绍,并通过仿真图像加以对比,说明调制方式的优缺点。 常采用不同的调制方案,对系统传输速率、搞多径干扰能力有很大影响。对它们进行分析比较,对系统调制信号的设计具有一定的参考意义。通常,在一个通信系统中,应用何种调制方式不仅要看调制方式本身性能,还要根据系统总的设计加以考虑。
多媒体技术论文:多媒体技术下计算机教学论文 1计算机教学中多媒体技术的应用问题 首先,多媒体技术当前正在呈现出滥用的趋势。当前很多计算机教学活动将多媒体技术作为灵丹妙药,认为只有在教学中多多运用多媒体技术才能提高课堂教学质量,才能说明计算机课堂够先进和现代化。这种多媒体技术应用误区,使其在计算机教学中出现滥用现象,计算机教学课堂被变相地转变为多媒体技术的展示阵地,容易使学生过多地被视觉形式吸引,而忽略了计算机教学活动的真正目的。其次,计算机教学中多媒体技术的普遍应用存在着忽略学生主体地位的情况。在实际计算机教学中,教师对多媒体的应用仅仅体现了个人在计算机教学中的主动性,在备课的过程中,只想着如何更好地将教学重点呈现出来、设计出来的课件往往忽略了与学生的互动,没有重视学生在教学活动的主体地位,自然无法真正快速提高学生的学习效率。最后,当前计算机教学中还存在着多媒体课件质量较差的问题。多媒体技术在计算机教学中的应用,增加了教师备课的任务和课件难度及负担。一些计算机教师为了节省时间、精力等,其多媒体课件制作仅仅是对书本知识的简单罗列,并没有根据教材精心布置罗列音乐、动画等,对学生缺乏吸引力。 2改善多媒体技术应用问题的建议 关于多媒体技术在计算机教学中呈现滥用的趋势,当前计算机教学中教师必须认识到的是多媒体的辅助性。教学中对多媒体技术加以应用确实能够转变理论知识的抽象和枯燥无味,通过音乐、图像等使计算机课堂变得更加生动、有趣,给学生营造更加逼真的计算机学习过程。相对传统计算机教学,多媒体技术的应用具有更多优势。但教师在运用的过程中必须掌握多媒体技术应用的度,避免计算机课堂沦为走马观花的空架子。教师在应用多媒体技术时,应将计算机教学内容放在首位,无论课件形式、内容如何,都必须围绕教学内容进行,进一步完善计算机教学环境。计算机教学对多媒体技术的应用应立足于学生,充分体现学生的主体地位。新课改以来,传统教学中的教师主体地位被打破,以学生为课堂教学主体成为教育潮流。计算机教学也不例外,教师应根据课改变化主动变革自身地位,在教学中坚持以学生为本。计算机教学中对多媒体技术的应用也应重视学生的主体地位,在教学中尽可能地给予学生更多时间,使学生能够在学习理论知识的过程中有充足的时间体会、学习理论知识。通过多媒体课件中问题情境的设立,提高学生自己动脑思考的概率,使学生在自我学习和思考中,不断促进自身动手、思考和动脑能力的提高,尽最大可能地发挥学生在计算机教学中的主体地位。计算机教学中教师必须将多媒体技术与计算机教材之间的关系处理好,提高多媒体课件制作质量。教师在计算机教学活动中不仅是一个引导者,同时还是一个组织者,学生对知识的学习几乎全部来自于教师课堂计算机知识的灌输。多媒体课件作为传递计算机知识的载体,其制作质量对学生的重要性不言而喻。在制作课件中,教师应立足计算机教材,精益求精地结合学生实际创设更加形象、生动的教学情境。中高职院校也可对以计算机专业为基础建立资料数据库,收集网络、杂志、书籍等中各种与计算机教学有关的资料,为计算机教师制作课件提供丰富的数据和资料,促进教师课件制作质量的提高。 3结束语 多媒体技术在计算机教学中的应用,不管是对准备过程、教学过程,还是对课后辅导过程,都带来了极大的方便,具有十分显著的教学效果。因此,计算机教学必须有效利用多媒体技术,从其应用问题入手,对多媒体在计算机教学中的应用不断改善,充分发挥多媒体技术的教学优势,促进计算机教学质量的提升。 作者:金玮 单位:北方机电工业学校 多媒体技术论文:美术欣赏教学下多媒体技术论文 一、多媒体技术在美术欣赏教学中的价值分析 1.改变美术欣赏教学展示手段 多媒体技术在美术欣赏教学中的应用从根本上改变了美术作品的展示手段,对从本质上依赖视觉听觉直观材料的美术欣赏教学而言,多媒体的应用在作品展示上是一项重大改革。传统美术欣赏教学过程中,由于美术作品信息获取、处理、展示的手段匮乏,学生只能够欣赏到教材中已有的图片和介绍,教学中授课的内容多局限在教师讲解的知识本身,深入和扩充不足,学生难以对美术作品全面了解。多媒体技术以计算机为基础,把图像处理功能、语音处理功能、视听操作技术集成在一起,而且把直观的语音、图像等信号转变成统一的数字信号,方便计算机对其进行处理、编辑、变换和存储,使得作品在展示时更加具体化、可视化和丰富多彩。因此,多媒体技术在进入美术教学中后就得到快速发展,使得美术欣赏教学手段得到快速改变。 2.激发学生的学习兴趣 兴趣是学习的动力,是学生积极主动学习的重要条件。采用集多媒体技术的图像、动画、音乐、讲解等于一体的教学方式具有鲜明的视觉效果和多彩的展现效果,容易激发学生的兴趣。通过多媒体对美术作品进行形象直观的演示,可以引导学生自由思索和想象事物的本质及内涵,加强了美术作品信息的欣赏广度和深度,使凝固在美术作品中的静态美升华为动态美,有效激发他们的审美主体因素和心理功能活动,从而产生强烈的美感吸引效应,进而提高其对美术欣赏的学习兴趣。多媒体美术欣赏教学可以巧妙地运用现代技术创造活跃真实的氛围,可以打破时间、空间的限制,将学生带入美术作品欣赏的独有意境中,使学生切身体会作品的美妙并产生强烈的求知欲,从而进入良好的美术欣赏学习状态。例如,服饰广告作品欣赏中,动态立体的场景可以促使学生感觉身在其中,从自身角度对作品进行欣赏和评价,学习兴趣和激情容易得到激发,从而喜欢上美术欣赏。 3.提高美术欣赏教学效率 提高美术欣赏教学效率即提高教师的授课能力,多媒体技术可以很好地解决这个问题。首先,教师只需要在课前做好备课,将课堂上需要欣赏和讲解的知识用高质量的图像、简洁的文字、美妙的音乐和吸引人的影像等进行多媒体播放,就可以节省教学中大量的讲解、作品的变换展示、问题的解释等所需的时间;其次,多媒体技术的使用可以让教师在有限的时间内展示和讲解大量的信息,可以留给学生更多的思考时间。例如,在欣赏意大利文艺复兴时期“三杰”的美术作品时,由于他们的代表作较多,多媒体技术的使用就可以弥补传统实体化作品尺寸小、清晰度低、切换慢的缺点,在一节课中可以完美展示几十幅作品,还可以对不同作品、不同角度欣赏画面进行对比分析和演示,可以使学生在欣赏过程中能够较多地、系统地、连续地欣赏他们的代表作品,根据欣赏进行思考和点评,达到学习的目的。又如,欣赏世界奇迹“兵马俑”,由于学生已在教材上看到过许多类似的图片和讲解,对其熟悉的同时又缺乏深层次的感受,可以利用多媒体技术制作“兵马俑”高清视频、图片、背景音乐、时代背景和风格讲解等于一体的课件,以明确的逻辑思维向学生展示大量的信息,可以减少教师的讲解,促进学生的探索和想象。 4.提高学生的学习效果和质量 多媒体技术可以为美术欣赏教学提供图像、声音等视觉和听觉的交互界面以及交互操作功能,便于创造出各种不同的丰富情景和意境氛围,能够对学生美术欣赏产生多种感官上的综合刺激,使学生可以通过人机交互界面方便灵活地操作学习状态和内容,以自我主动欣赏代替被动欣赏,提高学习效果。多媒体技术把电视电影播放机所具备的视听功能和计算机快捷方便的交互功能相结合,产生一种新的图像、声音、语言、操作于一体的人机交互系统,可以实时控制和立即反馈。在这种美术欣赏教学的环境下,学生可以根据自己的兴趣爱好和思维模式选择所要欣赏的内容和方式,可以选择适合自己水平的美术作品进行欣赏。这种利用多媒体技术的交互式新型教学模式可以有效调动学生的积极性,充分发挥其主体作用,促使其在美术作品欣赏中提升发现、思考和解决问题的能力,有效提高学习质量。 5.提高学生素质和理解作品内容美的能力 美术欣赏教学的最主要目的是提高学生的综合素质和思想道德水平,当前美术欣赏教学忽视了学生综合素质的培养,多媒体技术可以在美术欣赏教学中渗透道德教育和素质培养的内容。在美术欣赏过程中,可以利用多媒体技术制作和呈现纯洁、高尚的作品和氛围意境,让学生在欣赏作品的同时在不知不觉中受到美的感召和熏陶,自然而然地接受审美教育。如人物作品徐悲鸿《愚公移山》的欣赏,配上艰辛苦难的背景和辛酸的音乐,可以让现代学生体会生活的来之不易,由此产生动人的艺术力量。利用多媒体技术进行美术欣赏教学,可以有效展现出美术作品的内容美,内容美是指作者通过美术作品塑造形象,进而再现作品代表的现实生活。美术作品内容广泛,内涵深奥,令人难以理解,多媒体的运用有利于学生认识和理解作品的内容美。如对美术作品进行欣赏时,可以提前进行编辑,对关键部位和内容进行剪辑,逐步播放和欣赏,可以促进学生自我理解作品表现的内涵和背景等,提高其对事物内容美的理解能力。 二、多媒体技术在美术欣赏教学中的有效应用 1.美术欣赏教学中应用多媒体技术要先进 多媒体技术在美术欣赏教学中的应用具有重要的作用和意义,与传统美术欣赏教学手段相比更是体现了巨大的优势,体现在创设情境、美术信息资料详尽、欣赏效果直观、教学方便快捷等方面,这些优势也明显表现在多媒体技术在美术欣赏教学的应用中。多媒体美术欣赏教学手段技术先进、方法新颖,它由教师在课前做好电子课件和备课工作,课堂上可以直接与学生进入作品所展示的社会情景中进行互动,教师的知识得到顺畅教授和传输,学生的欣赏和学习自主、自觉。这种教学手段不但可以提高美术欣赏教学效率效果,还可以引导学生情感抒发,综合素质得到培养。 2.美术欣赏教学中应用多媒体软件要精选 多媒体技术在美术欣赏教学中的应用除了计算机硬件设备的强大功能外,更主要的在于多媒体软件多功能性,多媒体软件的精选主要包括计算机教学软件选择和美术欣赏教学课件制作。 (1)计算机教学软件的选择。 计算机教学软件主要是在提高美术欣赏教学效率、效果中起到辅助工具的作用,从教学软件在课堂中扮演的角色可将软件分为三类:第一类软件属于教学辅助工具。这类软件可以提高教师的教学效率和学习效果,如Word、PowerPoint、Photoshop等,这些简单常用软件在美术欣赏教学中应用较多,其中Photoshop应用十分广泛。由于美术欣赏需要大量相关的图片,同时需要在欣赏中展示出图像各种不同的效果,就需要通过Photoshop软件对其进行颜色编辑、特殊效果添加等处理,使得美术作品展现出更加抽象、逼真,具有观赏性的效果。第二类是教学功能软件的设计,一般包括教学和练习两个部分。教学部分是指由教师将需要教学的内容按类进行设计,分为不同单元模块,对各个模块嵌入美术作品的相关信息、需要传输的知识、提出的问题等;练习模块设计是指教师提供软件或端口,里面设计好美术欣赏后的题目,学生进入作答。这类软件主要促进教师与学生的互动交流,提高学生的主动性和操作能力。第三类软件是教学仿真系统,这种仿真教学主要是创造强烈的幻觉和真实的环境,使学生感觉自身处于美术作品作者所需要表现的思想环境下,在身临其境的感觉下对作品中的人物角色进行欣赏。虽然这种软件技术目前在美术欣赏教学中尚不成熟,应用较少,但是其效果和应用前景毋庸置疑。 (2)美术教学课件的制作。 教学课件的制作是多媒体技术在美术欣赏教学中最主要的应用。教师可以在课件备课时,运用感性的认识理念以轻松灵活的教学方法将美术欣赏的内容展现给学生,给人带来新的感受、新的观念和思想等。然而,受到市场经济、现代科技和教师素质的影响,现在教学中绝大多数只是应用PPT做出简单的课件,在课堂上播放给学生看,原本提高教学质量的多媒体技术却成了教师偷懒、完成教学任务的工具,达不到良好的欣赏效果。因此,教师要合理设计和制作课件,使其在质量和效果上满足美术欣赏的需要,这样的课件才能真正体现多媒体技术的应用。多媒体技术在制作课件中展现其强大的功能,可以根据教学需求制作不同格式、不同风格、不同模式的课件,如顺序讲解的PPT演示型、互动教学的交互型、激发兴趣和吸引性的视频播放型等,教师可以利用多媒体技术强大的人机交互功能,根据自身能力对应教学需求选择和设计不同的课件,确保美术欣赏的良好表现力和感染力。 3.美术欣赏教学中应用网络多媒体教学要灵活 网络多媒体教学成为E-Learning,是指利用多媒体技术和因特网相结合手段实施教学活动的过程,它充分利用现代科技和丰富的网络资源,实现的新型教学方法模式。网络多媒体在美术欣赏教学中的应用主要是以多媒体技术为基础,以网络为载体,实现美术欣赏在庞大的信息、多维的空间、创新思维等方面的突破。网络多媒体教学在美术欣赏中的应用是美术欣赏教学的飞跃,主要有四个方面的应用优势:一是美术欣赏过程中可使用的教学信息资源更为充分。它不受时间、空间、地域的限制,使用世界范围内的所有美术作品相关信息资源;二是学生自主控制美术欣赏作品信息资源的倍增。网络多媒体更加注重人机交互操作,学生在老师的教学传输知识外,还可以根据自身实际需要和知识水平选择不同的学习内容和资源,对喜欢的美术作品进行探索和欣赏;三是学生在美术欣赏时进行多向交流的机会增多。在自我选择美术资源进行欣赏时,可以在聊天室、论坛上发表和讨论自己的欣赏体会和观点;四是美术欣赏学习方式得到彻底改变,教学更具有开放性。网络信息的应用使得美术欣赏教学以自主学习为主,学生欣赏美术作品也不再局限于课堂教学。老师可以私下组建美术欣赏学习网络小组、虚拟空间室等平台,师生可以在不同地点进行实时视频语音交流,这种开放性教学平台可以使学生各抒己见而不受影响,学生的不同意见都会得到体现和参考,也可以弥补老师教学信息的不足。 三、多媒体技术应用的局限性和存在的问题 美术是造型艺术,美术欣赏教学的根本离不开大量的直观教学,多媒体技术提供了丰富的美术欣赏信息和教学内容,获得了美术教师和学生的喜爱,但是,多媒体技术在美术欣赏教学中的应用也由于其本身的特征和社会现状存在一定的局限性和相关问题,这些问题在美术教学过程中不容轻视。 1.局限性 多媒体技术在美术欣赏教学中的应用虽然带来了方便和丰富性,但是其局限性十分明显:一是多媒体技术在美术欣赏教学中的应用不彻底,设施完善后得不到全面发挥,许多学校教师教学时只重视硬件忽视软件,造成了多媒体技术的浪费;二是地区间经济差距导致贫困地区和偏远地区的学校难以配备多媒体设施,学生在美术欣赏时享受不到多媒体技术教学的乐趣和优势;三是师资力量普遍薄弱,难以掌握多媒体技术对应的图形编辑、软件编制、软件运用等,难以在美术欣赏教学中深入应用多媒体技术。 2.存在的问题 一是多媒体教学从多样化逐步向单一化转变,损害了学生的美术欣赏兴趣。多媒体教学虽然带来了新的教学方式和理念,但是绝大多数教师都是以“打开电脑多媒体→导入美术作品的课件→播放及欣赏”模式进行教学,缺乏互动教学和主动教导学习,降低了学生的兴趣;二是形式花俏、内容杂乱,学生欣赏时看得眼花缭乱,造成视觉疲劳,干扰了美术欣赏的真正内涵,影响了欣赏效果;三是网络多媒体资源信息量太多太杂,学生难以把握美术欣赏的主线和关键信息,容易接受错误的观点,不但降低了美术欣赏的艺术性,而且自身理解能力和新颖观点也受到被动影响。 四、结语 总之,多媒体技术的有效应用为美术欣赏教学提供了多元化的教学方式和丰富的教学环境。虽然它在某种程度上也存在一定的局限性和问题,但是从整体上对改变美术欣赏教学模式,对美术欣赏教学的发展产生了深远的影响。在未来美术欣赏教学中,要进一步引入多媒体技术,如果注意和改正存在的问题,将多媒体技术的各项功能逐步应用于美术欣赏教学各个对应方面,那么,多媒体技术在美术欣赏教学中的应用必将发挥更好的作用。 作者:赵民 单位:北华大学师范分院 多媒体技术论文:生物教学中多媒体技术论文 一、初中生物教学中多媒体技术的应用策略 初中生物教学当中,科学合理地应用多媒体教学,可以提高学生对生物课程的学习兴趣,使生物课程的教学效果显著提升。以下我根据自己的工作经验,探讨了初中生物教学当中多媒体技术应用的策略。 (一)应用多媒体必须分清主次 多媒体,是一种工具,是辅助课堂教学的一种手段,它并非教学当中的主体,也并非主要的内容。作为教师,我们必须避免盲目地应用先进的科学技术,将教学为主、多媒体为辅的主次地位颠倒。教师是生物课堂上的主导者与引导者,多媒体设备是生物教师运用的教学工具,教师要避免将自己变成多媒体设备的放映员,要使自己成为多媒体设备的掌控者,在操作多媒体设备的同时,使多媒体技术能够更好地为生物教学服务。 (二)多媒体技术的使用要科学合理 初中生物教学当中,应用多媒体技术必须抓准时机,科学合理地应用。例如,教师可以在教学之初,通过多媒体课件,给学生创设情境,也可以在教学当中遇到生点和难点时使用,通过形象生动的画面帮学生直观地理解教学的内容,提高教学的效率。另外,还可以在知识拓展时使用,将教学内容延伸到的一些知识通过多媒体课件展现出来,拓展学生的知识面。但是,多媒体教学必须避免形成多媒体展示课,多媒体教学需要适度,并不是越多越好。教师必须按照教学的内容与学生实际,选择多媒体教学的内容,科学合理地应用多媒体技术,才能使生物课堂教学提高有效性。 (三)精心设计多媒体教学课件 制作多媒体教学课件,教师必须将教学内容与学生的知识水平作为根本,精心地设计多媒体课件,使多媒体课件能够针对自己的教学内容和学生的知识水平真正实现多媒体教学的功能。教师不可将网络上他人的课件拿过来直接用,要根据自己学生的特点在原有基础上进行修改,避免追求方便和形式。例如,“血液循环”的教学中,生物教师可以制作3D动画,再给图像配上心脏跳动以及血液流动的声音,将整个血液循环的全过程给学生展示在大屏幕上。将比较难不容易懂的知识点,通过音频和3D动画的有效结合,将难以理解的知识通过直观、生动、形象的多媒体展示变得清晰易懂。在血液循环3D动画播放时,对于学生有疑问的部分,教师还可以通过慢放让学生详细地观察,教师再引导学生完成教学任务。丰富的多媒体课件,也替代了文字讲述的枯燥乏味,学生的注意力高度集中。多媒体课件吸引了学生的学习兴趣,使学生形成了主动参与到生物知识学习的心理。 (四)多媒体在生物实验中的应用 通过多媒体课件,可以将生物实验的过程快速的给学生进行展示,能够突破生物实验中的重点和难点。例如,受精卵的形成过程教学时,通过多媒体课件,教师可以将受精卵的整个形成过程给学生直观的展示出来:先是精子进入卵细胞,然后精子与卵子结合形成受精卵,再经过多次细胞的分裂形成胚泡,最后进入子宫着床。由于这一过程需要数天才能完成,而且还需要在显微设备下时刻观察才能捕捉到这一过程,初中生物实验课上短短的时间难以完成,经过多媒体课件的演示,轻松地化解了生物实验不能突破的难点,使教学内容变得生动、形象,也更易于学生的理解与掌握,教学效果非常好。还有一些动物解剖实验,很多初中生都难以接受,再加之整个社会保护动物意识的提高,这种活体解剖实验在学生看来显得很残忍。这种情况下,运用多媒体技术将模拟或是演示的动物活体解剖实验以正常播放、反复慢放等形式,真实地演示出来,让学生有如身临其境般的观察实验过程,这对于加强学生的环保意识,提高学生观察能力意义重大。另外,初中生物教学中多媒体技术的应用,还要求教师不断补充自己的知识水平,教师要在业余时间,深入研究多媒体技术,使自己能够熟练运用各种多媒体设备,多观看网络上的优秀多媒体课件,使自己运用多媒体技术的能力以及制作课件的水平得到有效提高。 二、结语 总之,多媒体技术的应用可以将抽象的生物知识变得清晰易懂,将枯燥乏味的文字内容以及难以突破的重点难点,变成直观的图像、视频和音频的多媒体课件,在吸引学生学习兴趣的同时,使学生能够轻松地掌握生物知识,有效提高初中生物教学的效率。 作者:牛得吉 单位:甘肃省定西市安定区柏林学校 多媒体技术论文:武器精确制导中多媒体技术论文 一、现代多媒体信息系统分析 随着经济的发展,计算机的普及,人们进入到一个多媒体时代,我们的生活充满了多媒体技术产品的应用,同样也为军事化能力的提高作了很大程度的铺垫。多媒体数据形式一种非结构化的或者是半结构化的数据,它包含了人们可以辨别的信息,例如录音设备、个人信息文本文件以及商业数据等,还有就是也包含着人们无法辨别的信息,需要进行算法计算,进行数据的解密才能进行辨别,也就是我们常说的数据的加密与解密,如语音信号的加密与解密以及图像的加密与解密等。因此可以这样总结到,多媒体数据一个包含特定特征、创建日期、含有语义、同时以音、视频或者静态图像的显示的数据包,人们从这个数据包中可以挖掘其它人不知道的信息,也可以直接查询自己想知道的信息,例如图像的颜色、文件夹包含的文件,文件的内容等一系列用户关注的内容。多媒体数据一般存储在多媒体数据库中,多媒体数据库系统对多媒体数据进行多元化管理,能够对所有数据进行有效的管理,以此建立文件与用户之间的关系,使得用户利用多媒体系统能够快捷的查询用户需要知道的信息,并下载相应的信息文件,并且这样一个系统也提供了全面的辅助功能,例如增加文件、删减文件、修改文件以及查询文件等。多媒体数据对计算机的存储容量是有要求的,不同的电脑硬盘格式,接受的文件大小是有限制的,用户通过压缩包压缩的文件进行拷贝也是有限制的,不同电脑以及不同的多媒体数据能够进行相互传递与拷贝依赖于多媒体系统的标准化规范,使得所有的电脑系统以及所有的数据格式遵循国际标准,特别是电脑技术的发展以及MPEG-7、MPEG-21等技术的应用,使得现代多媒体技术更加普及,很好的解决了前期多媒体数据的兼容性问题等。 二、多媒体技术在军事上的应用 军事技术作为作战力量的主要内容决定作战方式。在科技进步的影响下,军事技术快速发展,并最终导致了军事领域技术要素的庞大与繁荣,从简单的器械到庞大的武器系统,军事技术几乎要颠覆战争中人的主导性地位。在这种情况下,作战方式的制定与实施势必以军事技术作为主要标准。因此军事化信息分析以及武器的精确制导对军事现代化影响很大,而现代的军事化战争取决于多媒体技术的应用普及,以此多媒体技术扮演中决定性作用。现代很多国家致力于国家军事技术的开发,将军事技术的进步逐渐应用于民用,经过长时间的开发与研究,从而实现军事化新技术的大规模应用,现代军事化信息多依赖于多媒体系统,多媒体系统为作战人员提供一线情报以及及时的战情,友好的人机界面以及现代化的设施,使得军事化多媒体系统更加受到青睐,例如在军事化地理系统中,室内指挥官能够很清晰的知道攻击地方的地形地貌,即所谓的3D虚拟技术,用户能够身临其境,从而更好的消灭敌方,这是数字化地图库与传感器的巧妙集合的产物,在军事化信息处理中是不可或缺的关键技术,也为打赢现代化战争提供有力的技术保证。谈到信息化军事,我们知道,一旦攻击方知道了地形地貌以及获悉了攻击目标,攻击方更加关注的是如何精确的制导,精确的命中敌方,这也需要多媒体技术的支持,即基于多媒体技术的武器精确制导,运用多媒体技术进行攻击已成为战争的一个大趋势也是技术上的进步,现代的无人驾驶飞机、跟踪导弹,侦察机的协助调查等,没有这些调查装置的协助,制导武器也是无头苍蝇,根本无法精确的定位制导,这些侦察装置所获得的是静态信息,也是最基本的信息。其次,在实施打击之前,需要了解战场的动态情况,也就是在准备攻击的时刻,获得一些制导武器所需要的比如风速、空气状况、发射点与目标的距离等信息,从而充分利用这些经过多媒体技术处理的信息搜集,可以很大程度上增加制导武器的攻击准确性,目前多媒体技术下的武器制导已达到百分之九十以上的命中几率。因此多媒体技术在军事化信息处理以及武器精确制导上取到关键性的作用。 三、结束语 军事战争经历了肉搏作战、火力作战、机动作战、核威慑以及联合作战等不同的作战形式,然而一系列的战争方式,多依赖于当前的经济实力以及技术的更新,二十一世纪,各国均具备人工智能技术能力,从而使得作战方式变得更加快捷,并且极具危险性和针对性。现代化军事战争多依赖于多媒体技术的普及,并且现代的军事多依靠机器人为人类效劳,减小动用大规模的士兵作战,很大程度上大大降低了人员伤亡,多媒体技术是一种依靠数据进行操作判别的一种新技术,该数据包含了人们可以辨别的信息,多媒体系统也为作战人员提供一线情报以及及时的战情,因此多媒体技术广泛应用与军事信息化处理领域以及武器精确制导等,当然多媒体技术在军事上的应用远不止这几点,更多的应用还得依靠现代的技术的支持。 作者:王青 单位:沈阳市95979部队训练部电教资料室 多媒体技术论文:小学语文童话教学多媒体技术论文 一、小学语文童话教学的现状 从现用的教材选文情况来看,低年级的童话课文比以往教材中出现的要多,而且低年级的要比高年级的多,它是随着年级的递增而递减。但当前的童话教学幻想性缺乏,不利于小学生的想像力培养,而且从童话教学的目的来看,童话教学内容比较重教化而缺少能力的培养。与此同时,语文教师的童话素养也有待于进一步提高,教学过程当中与多媒体技术的结合还很不足。而且教师对于童话教学的课外拓展不足,明显缺少有益的补充和拓展。 二、在小学语文教学中应用多媒体进行童话教学的重要作用 小学生时期孩子们正处于创造性和想象力发展的最佳时期,他们常常借助幻想的方式来观察、理解和解释他们生活中的事物。而童话教学不仅可以放飞学生的想象力,同时还可以培养他们的创造能力。在《语文课程标准》中也强调:激发学生展开想象和幻想,鼓励写想象中的事物。所以,借助网络的共享性、交互性进行教学,无疑可以更加有效的达成教学目标,增进学生们的想像力和理解力。 (一)应用多媒体技术,可强化课堂童话教学过程 小学语文童话教学是为了正确引导学生理解童话的含义,掌握童话的表达特征和表现手法,指导学生欣赏童话并创作简单的童话故事。所以,在童话课堂上充分利用多教媒体技术,可以发挥其科学、准确、生动、形象、视野宽阔等方面的教学优势,起到优化语文童话课堂教学过程的教学作用。同进还可以更加吸引学生的注意力,激发起学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,给童话课教学打下良好的入门和认知基础。比如,在学习《雪孩子》一课时可以利用多媒体先播放进行导入,然后通过雪孩子牺牲自己勇救他人的动人场景,让孩子们形象的感受到它一点点被火烧融时还拼命去救小伙伴的感人画面,使学生在看的同时,增强内心的感受,从而明白这篇童话的精神主旨,认识到这则童话所要表达的中心思想。然后再进行学习,则更使学生有更加深刻的感受和兴趣,有更多的理解和思考。同时也为进一步学习理解课文内容打下坚实的基础。 (二)利用多媒体技术,可优化童话课堂的教学方法 语文童话课程教学质量的提升,有赖于强化其教学过程的直观性和形象性。所以,在其优化加强的过程中,多媒体的运用是其中积极有效的方式方法,利用多媒体可以使抽象的东西具体化、形象化,可以使一些深入的道理简单化、生活化,从而把枯燥的语文知识变得生动有趣。使童话易于理解和接受,引发学生们的共鸣,增强他们的学习兴趣,培养他们的注意力、观察力和理解力、思维能力,使他们在轻松愉悦的状态中完成学习的过程,加深对知识的印象,有效的提升教学效率。 (三)使用多媒体教学,可促进童话课堂时教学成效 首先,其可以激发学生的学习兴趣,提高语文童话教学质量。兴趣是最好的老师,是人们力求认识某种事物或爱好某种活动的倾向,所以,运用多媒体技术手段,可以全面、多层次、多角度地激发小学生们的好奇心与求知欲,使他们产生探索的欲望和学习的动机。多媒体技术可以突破传统的教学局限,以有声有形、视听结合、声情并茂、动静交错、富于感染力和吸引力的特点,将课文内容做文字、声音、图象、图形等方面的展现,通过图文处理、动画、视频音频等方面的有机结合,可以有效满足学生们视听感官的需要,吸引他们的集中注意力,以更佳的状态和更多的兴趣抽入到童话学习当中来。将其学习的积极性活跃性有效的运用到学习当中,生发积极的学习动机,达到良好的学习效果。其次,多媒体技术可以增强童话教学的直观性,易于理解和突破重点难点。多媒体技术的应用不仅有效应用于童话教学的导入部分,更贯穿于整体童话教学的过程当中。我国古代大教育家荀子早已提出:“不闻不若闻之,闻之不若见之”。所以,可以说闻和见在教学当中发挥着重要的作用,是教学的基础。怎样把童话课文中的一些静态场景以及一些抽象的图象、表情等生动的表现出来,这是教学当中的难点和重点。而多媒体的强大功能却可以解决这一问题,其可以将符号、语言、文字以及声音和图像综合运用,灵活多变,可以将抽象的事物变化的浅显易懂,将不好理解的问题变得生动形象,从而达到解决困难,形象思维的良好教学效果。再次,视听结合,多媒体教学让语文童话课堂“活”起来。多媒体可以将无声的语言和有声的口头语言及文字、图片、声音、动画、视频等有机统一起来,不受时间和空间的限制,将教学内容中涉及的事物、现象或过程生动地再现于课堂,并将教学中无法展现出来的东西呈现在学生面前,将文字、图像、动画、视频、音频等融于一体,把学生的各种感官最大限度地调动起来,从而拨动学生“趣”的心弦、使学生兴趣盎然地投入语文学习,这是传统教学中粉笔加黑板所无法比拟的。 三、结语 多媒体教育技术集声、形、色、动态于一体,可以变抽象为直观,极易营造学习情境,加深体验,使学生在最佳状态综合分析信息、处理信息、利用信息。也促进了学生在愉悦、宽松的情景中,无拘无束地、认真地读童话,说童话,写童话,深刻感受童话的魅力。所以,我们应当充分认识,积极运用,使多媒体技术有效推动小学童话教学之成效。 作者:谷艳蕊 单位:河北省赞皇县职工子弟小学 多媒体技术论文:多媒体技术初中生物论文 一、制作初中生物多媒体教学课件 1.教学思路设计要精巧。 完美的多媒体课件设计,好的教学思路是其灵魂。在生物课堂教学当中,教师要作为主导的地位,充分地发挥主导作用,通过巧妙的教学思路设计制作而成的多媒体课件,有效地引导并吸引学生注意力,并根据教学思路圆满完成课堂教学。多媒体教学当中,好的教学思路决定了课堂教学是否完美,在多媒体教学当中是非常关键的环节。 2.收集并整理生物教学的多媒体素材。 在制作生物多媒体教学课件时,收集并整理相关素材非常重要。所要收集的资料包括:视频资料、音频资料、图像资料等,教师也可以自己制作。例如,教师可以利用丰富的网络资源,在网上搜索学生都比较喜欢看的《人与自然》栏目与生物教学内容有关的专辑视频,也可以找到相关的科普网站,都有很多初中生物教学相关的内容。如教师需要自己制作课件需要的素材,可以自己拍摄学生实验的过程、校园内的各种植物、家里的小动物等等,学生看到这些内容会感觉很亲切,更乐于在多媒体资料当中学习知识,也会将注意力高度集中到教学内容上。 二、初中生物教学中多媒体技术的应用策略 初中生物教学当中,科学合理地应用多媒体教学,可以提高学生对生物课程的学习兴趣,使生物课程的教学效果显著提升。以下我根据自己的工作经验,探讨了初中生物教学当中多媒体技术应用的策略。 (一)应用多媒体必须分清主次 多媒体,是一种工具,是辅助课堂教学的一种手段,它并非教学当中的主体,也并非主要的内容。作为教师,我们必须避免盲目地应用先进的科学技术,将教学为主、多媒体为辅的主次地位颠倒。教师是生物课堂上的主导者与引导者,多媒体设备是生物教师运用的教学工具,教师要避免将自己变成多媒体设备的放映员,要使自己成为多媒体设备的掌控者,在操作多媒体设备的同时,使多媒体技术能够更好地为生物教学服务。 (二)多媒体技术的使用要科学合理 初中生物教学当中,应用多媒体技术必须抓准时机,科学合理地应用。例如,教师可以在教学之初,通过多媒体课件,给学生创设情境,也可以在教学当中遇到生点和难点时使用,通过形象生动的画面帮学生直观地理解教学的内容,提高教学的效率。另外,还可以在知识拓展时使用,将教学内容延伸到的一些知识通过多媒体课件展现出来,拓展学生的知识面。但是,多媒体教学必须避免形成多媒体展示课,多媒体教学需要适度,并不是越多越好。教师必须按照教学的内容与学生实际,选择多媒体教学的内容,科学合理地应用多媒体技术,才能使生物课堂教学提高有效性。 (三)精心设计多媒体教学课件 制作多媒体教学课件,教师必须将教学内容与学生的知识水平作为根本,精心地设计多媒体课件,使多媒体课件能够针对自己的教学内容和学生的知识水平真正实现多媒体教学的功能。教师不可将网络上他人的课件拿过来直接用,要根据自己学生的特点在原有基础上进行修改,避免追求方便和形式。例如,“血液循环”的教学中,生物教师可以制作3D动画,再给图像配上心脏跳动以及血液流动的声音,将整个血液循环的全过程给学生展示在大屏幕上。将比较难不容易懂的知识点,通过音频和3D动画的有效结合,将难以理解的知识通过直观、生动、形象的多媒体展示变得清晰易懂。在血液循环3D动画播放时,对于学生有疑问的部分,教师还可以通过慢放让学生详细地观察,教师再引导学生完成教学任务。丰富的多媒体课件,也替代了文字讲述的枯燥乏味,学生的注意力高度集中。多媒体课件吸引了学生的学习兴趣,使学生形成了主动参与到生物知识学习的心理。 (四)多媒体在生物实验中的应用 通过多媒体课件,可以将生物实验的过程快速的给学生进行展示,能够突破生物实验中的重点和难点。例如,受精卵的形成过程教学时,通过多媒体课件,教师可以将受精卵的整个形成过程给学生直观的展示出来:先是精子进入卵细胞,然后精子与卵子结合形成受精卵,再经过多次细胞的分裂形成胚泡,最后进入子宫着床。由于这一过程需要数天才能完成,而且还需要在显微设备下时刻观察才能捕捉到这一过程,初中生物实验课上短短的时间难以完成,经过多媒体课件的演示,轻松地化解了生物实验不能突破的难点,使教学内容变得生动、形象,也更易于学生的理解与掌握,教学效果非常好。还有一些动物解剖实验,很多初中生都难以接受,再加之整个社会保护动物意识的提高,这种活体解剖实验在学生看来显得很残忍。这种情况下,运用多媒体技术将模拟或是演示的动物活体解剖实验以正常播放、反复慢放等形式,真实地演示出来,让学生有如身临其境般的观察实验过程,这对于加强学生的环保意识,提高学生观察能力意义重大。另外,初中生物教学中多媒体技术的应用,还要求教师不断补充自己的知识水平,教师要在业余时间,深入研究多媒体技术,使自己能够熟练运用各种多媒体设备,多观看网络上的优秀多媒体课件,使自己运用多媒体技术的能力以及制作课件的水平得到有效提高。 三、结语 总之,多媒体技术的应用可以将抽象的生物知识变得清晰易懂,将枯燥乏味的文字内容以及难以突破的重点难点,变成直观的图像、视频和音频的多媒体课件,在吸引学生学习兴趣的同时,使学生能够轻松地掌握生物知识,有效提高初中生物教学的效率。 作者:牛得吉 单位:甘肃省定西市安定区柏林学校 多媒体技术论文:多媒体技术视域下健美操教学论文 1多媒体技术在健美操教学中的特点 健美操是一种新兴的集娱乐、观赏为一体的体育项目,越来越多的高校都开展了这个课程,在学生学到基本动作、基本要领的同时又达到了修身养性的效果。健美操将体育、音乐、舞蹈融合到一起,和传统体育项目不一样,即使没有专门机械也能达到健身、健美、健心的目的。教师在健美操教学过程中不遗余力的将自己所知道的理论知识、基本动作等都传授给学生,有利于学生培养广泛的爱好兴趣,拥有健康体魄、提高自身素质和综合能力。 (1)学员范围广,教学方式新颖,内容丰富。 健美操作为一项新兴的运动项目,没有周期性,不需要专门机械,可徒手做,练习场地也不需要固定,所以健美操吸引了来自不同年龄段,不同族群的人们投入学习。健美操融入大量的舞蹈动作,学习内容较为广泛,动作复杂多变,新内容较多,具有一定的挑战性,既有趣味性,又有时效性,容易提高学员的学习兴趣。在健美操教学中,教师有计划地合理安排身体各个部位的肌肉力量练习和控制练习,从而达到健美体型的效果,使身体得到全面的发展。 (2)练习者在健美操的反复练习和学习可以锻炼身体,开发智力。 健美操内容复杂多样,且和音乐一样具有节奏型,无论是在教师的教授中还是学院的练习中,都需要强大的记忆力来理解和记住多变的动作,同时健美操教学还能不断改善学员的身体机能,提高大脑血液和营养物质的供应,实现在运动的过程中同时达到教育和智力开发的整体效果。 (3)健美操练习有明显的健身功能。 健美操中有很多的舞蹈成分,对于学员尤其是是女学员而言,有利于塑造美的形体。健美操教学从准备动作开始就严格跟着节奏,进行反复地且不间断地练习,运动强度适中,促进人体的新陈代谢,与人体合理生理曲线的要求相符合,有明显的健身功效。 2多媒体的应用在健美操专项教学中的优点 多媒体是指教师在向学生传授知识时所运用的手段,而多媒体教学是教师根据授课目的有计划地运用现代计算机技术及一些电教设备,让学生在轻松有趣的环境下学习、练习。此教学结构突破了传统教学中老师一对一教授,并纠正动作这个繁杂的过程,改变了传统课堂枯燥乏味、持续重复的特点,最大范围的调动了学生学习的兴趣和动力。多媒体技术辅助健美操教学有以下优点。 (1)有利于学生听课效率的提高。 多媒体教学能够使得课堂学习氛围更加浓厚。多媒体是及其先进的传媒手段,在这个平台上,来自不同层面的网友分享自己的看法和知识,这有利于教师能够广泛、快速的搜索到有效教学资源,并运用丰富的教学形式将知识传授给学生。多媒体技术像电影一样将各种理论知识呈现出来,减轻了学生的学习压力。同时提升了学生学习兴趣,丰富了理论知识、开阔了学生视野,这有利于提高学生的听课效率和上课质量。 (2)有利于规范教师的教学内容。 在传统的健美操教学中一贯遵循老师就是模板,老师的想法就都是正确的这样想法,有时即使教学内容不规范也没有学生提出异议,这样教师的习惯和素质就决定了学生学习的内容和效果。然而在多媒体融入健美操教学之后,教师可根据网络内容纠正自己的错误,给学生传授正确的知识,这样可以减少教师对学生学习的影响,能够促进教学规范化。 (3)有利于进行个性化教学。 学习健美操的学生较多,正所谓有多少个人就有多少个哈姆雷特,所以教师在教学中不能一概而论,要进行个体化教学。让多媒体技术辅助健美操教学有利于教师根据学生的特点,制定不同的教学方案,有针对性、有计划地进行教学,让学生更够更深刻的认识到自己的错误,并加以改正。多媒体技术能够促进个性化教学,能够让学生严格的有求自己规范练习。 (4)有利于突破健美操教学的时空限制。 在传统健美操教学中,教师是唯一的教学资源来源,教师按教材讲解,学生也仅仅是模仿老师的动作,这限制了学生学习的时间和场地且因为上课时间有限,在课上学习的内容更是寥寥无几,而这些就大大降低了学生的学习效率。然而有了多媒体技术老师可以将上课讲解的或需要学生预习的内容放在电脑上,并通过网络资源共享平台让每个学生都可以看到,这样不仅解决了学生肢体不协调,学习能力弱等问题,还可以突破时间、空间的限制,在任何时间任何地方都可以学习。 (5)有利于学习内容和形式及时更新、与时俱进。 随着时代的进步,各国之间的交流也越来越频繁,当然也免不了文化融合。健美操作为以音乐、舞蹈为主题的新型体育项目,近些年来陆续增加了街舞、形体操等及具西方艺术特点的形式,使健美操运动形式丰富,节奏感强,动感十足。依托于计算机网络的普及和各种媒体的即视化,健美操教学也越来越跟随潮流发展,具备时代特征。 3多媒体技术在健美操教学应用中可能出现的问题 (1)传统教学观念的束缚。 传统的健美操教学主要以是老师示范,学生模仿为主,教师在备课过程中也只是将课堂分为三部分,即,示范、模仿、纠错,但这个过程让学生养成类比的习惯,不能够最大程度地提起学生学好健美操的兴趣,不利于学生独立思考,达不到学生创新学习和锻炼身体的目的,所以传统健美操教学方式已不适应时代的发展。必须进行改革。 (2)健美操教师的现有水平较低,不能够满足客观需要。 都说健美操教学是吃青春饭的行业,由此可见传统健美操教学理念的弊端。健美操教师观念的转变是健美操教学改革方案首要内容。现有的健美操教师来自不同的年龄段和生活环境,其素质,观念,能力也不同,随着健美操老师年龄的增长,许多的教师的观念并没有随着时代的发展而转变,对多媒体的使用不屑一顾,不想要去更深入的理解,因而各高校应对教师进行多媒体操作技术的普及,对多媒体教学持乐观态度。 (3)多媒体教学实践水平较弱。 多媒体虽然对教育有促进作用,但它毕竟只是辅助教学的一种手段,如若利用不好,依然会有弊端。有些教师在教学过程中仅仅是依靠先进的多媒体技术,只是将教学内容、材料、数据等做成课件,完全忽略了创新教学内容、教学形式依然要靠广大的教育工作者。所以为充分发挥多媒体在教学方面的积极作用,教师在用投影仪播放课件时也要加以辅助说明和讲解。并且因人而异,对学生进行针对性教学,提供良好的学习环境和学习氛围。 (4)部分学校设备不齐全。 各高校教学目标、教学对象、投入教学资金不一样,这就决定了多媒体技术在健美操教学中的普及收到了阻碍。多媒体技术是一个专业领域,必备配备专业转件和技术,然而这些需要健美操教学者就多媒体应用教学人员相结合,需要多方面的知识和操作技能,而实现这些需要一段时间。主要原因一个是经济的现实,我国现在还只是处于发展阶段,且人口总量多,为各高校配备专门设施需要耗费大量资金,辅助健美操教学软件也相当匮乏。 4建议 (1)普及多媒体教学知识、技术和作用,转变健美操教师传统教学观念,促进健美操教师素质和能力的提升。 随着信当代信息技术的不断发展,传统教学方式、教学内容、教学手段的弊端逐渐暴露,必然会被现代化教学方式所取代。教师作为学生的引导者,应积极应对挑战,转变观念,努力学习,提高自身素质和能力,用现代化手段传授知识,适应信息化社会的发展,引领时代潮流。 (2)对健美操老师加强计算机技术的培训,传授计算机的基本知识,让健美操老师能熟练应用多媒体技术进行授课。 (3)加大多媒体辅助教学软件的开发,软件公司应着眼于市场的需求,教学软件的开发应让专业的软件工作者和健美操教学者共同参与。 健美操教师也应当走独立自主的道路,与计算机工作和相互写作,学习计算机知识和应用,并开发出健美操教学辅助软件,服务于健美操的发展。 (4)在运用先进的多媒体技术的同时不能完全摒弃传统的教学模式,应当在教师和学生两方面进行教学。 在多媒体教学中学生自主学习放在主要位置,但也不能忽视老师的作用。将多媒体教学与传统教学相结合,用积极的态度看待传统教学方式,优化传统的教学手段,为其增添新的内容,共同促进健美操教学的发展。 5结语 传统的健美操教学方式已落后于时代的发展,必须进行改革,与现代化多媒体技术相结合,为健美操注入新的活力,充分体现多媒体教学人机交互、以学生自主学习为中心的特点,发挥多媒体教学在提高学生上课质量、促进个性化教学、突破时间空间限制、规范教学内容、促进自主学习等方面的优势,使多媒体技术不但成为健美操教学的手段,而且还是提高学生学习兴趣的工具。 作者:杨楠楠 单位:信阳师范学院体育学院 多媒体技术论文:焊接机器人实习教学多媒体技术论文 1多媒体教学 (1)多媒体教学节约时间、效率高 在多媒体实习课程教学过程中,教师利用计算机将教学目标和课题任务演示给学生看,节省了以往传统教学模式中的逐个示范操作,缩短了学生循环操作周期,争取了更多的操作练习机会。多媒体教学通过声音、文字、图片、视频,多角度、多方位地帮助学生理解知识使学生从以往的想象空间到图文并茂的课件,思维方式得到转变,理解问题的能力得到提高,对知识的把握更加精准,提高了学习效率。 (2)多媒体教学丰富课堂内容 焊接机器人多媒体教育的内容不光是对本课题知识的摘抄和复制,备课期间可以利用计算机对课程的内容进行多方面的获取,充分利用网络的资源对实习课题任务进行扩展,使学生学习知识的同时,了解该学科的某知识点发展的最新信息,开阔学生眼界,拓展学生思路。 (3)多媒体教学设计的优势 多媒体技术在教学设计方面的优势体现在两个方面:一方面,由于多媒体技术是将视觉、听觉信息通过多种媒体有机结合并由计算机进行综合处理和控制,因而能极大地调动学生的各种感官协同作用完成教学任务,这与我们以前所介绍的媒体的单一感官作用不同;另一方面,因为利用多媒体技术进行的教学是基于学生的特点,以学生为主体进行的,针对不同的学生群体或个体,多媒体教学的方式和内容有很大的不同,不同的学生接受能力不一样,动手操作能力也不一样,因此,通过多媒体教学可以更好的实现因材施教。 (4)多媒体教学的综合优势 以计算机为基本工具,以多媒体技术为依托,教师教学手段多样化,教学内容丰满多元化,教学的信息传达方式具有多样性,整体来说,是传统教学方式的进步。尤其是在实习教学中,计算机更以其自身的特点,辅助学生进行实习,理论与实际联系更紧密。 2多媒体技术在焊接机器人操作实习教学中的应用 焊接机器人操作作为实习教学,不单要使学生掌握理论知识,更要学生熟练应用到实际中。焊接机器人操作实习的多媒体教学可以结合课程特点,通过制作KUKA机器人实物模型仿真动画以及机器人实习多媒体教学系统进行教学,教师操作平台与学生计算机相连接,实时掌握学生的情况,能够起到更好的教学效果。机器人操作包括机器人编程及操作两部分的内容。编程部分的内容如果在机器人示教机上集中演示会导致部分学生看不到,因而无法理解,造成编程障碍。而机器人操作的时候存在的问题在实习现场我们只能一对一的传授,在集体讨论时我们无法具体探讨。采用多媒体教学我们可以很轻松的解决这些问题,下面分别结合焊接机器人编程以及焊接机器人基础操作加以说明。 2.1焊接机器人离线编程 采用多媒体技术进行教学,以计算机为教学平台,以VC编程软件为工具,通过机器人动画视频的播放使学生明确教学目标。学生观看视频后结合理论知识的引导,就能领悟机器人编程动作是怎么实现的。机器人焊枪沿着图形轨迹模拟四条直线焊道,在操作过程中要求学生掌握步骤: (1)确定base坐标系 (2)生成一条新的Sequence路径,在Teach页面,设置Base,Tool的编号及参数,编写直线语句时要求焊枪寻找的点的位置,并使焊枪沿着工件轨迹运行。 (3)焊枪在运行过程中注意焊枪焊接角度的调整。 (4)设置焊接参数 (5)生成焊接程序 运用任务驱动学生根据教师讲解的实习操作步骤结合理论知识自行在电脑上实现编程。在教学过程中可通过联网远程计算机对学生的编程情况进行了解,并作出相对应的指导。利用仿真软件,学生在实习中可以通过计算机进行仿真模拟,验证焊接路径是否正确,焊枪姿态角度是否合理以及检验焊接工艺。通过以上方法学生容易理解,机器人编程理解难的问题也就迎刃而解了。 2.2焊接机器人基本操作 由于焊接机器人实习设备有限,学生3人一组轮流操作,若每组都详细讲解演示,不仅示范时间有限,工作量大,而且教学效果较差,若使用多媒体演示操作,并详细指导在操作中容易出错的地方,学生一边记笔记,一边理清操作思路,为操作做好准备工作。这样不但节省了学生操作时间,而且通过总结的经验结合切身体验,起到事半功倍的效果。 3提高多媒体教学的措施 在中职学校,传统的多媒体教学运用在理论教学上较多,实习课程使用多媒体的概率比理论课程少的多,原因有很多,例如实习课的老师大多数具备较强的实践经验,但理论知识相对薄弱;使用多媒体能力有限;多媒体课件资源不足、课件质量欠佳等。因此,要进行高效的多媒体教学就必须对上述问题结合教学实践进行深入的分析与探究,这也是多媒体教学发展的要求,具体措施如下: 3.1组织教师学习多媒体软件制作 常用的课件制作软件有PowerPoint、Authorware、Director和Flash等。结合本课程的制作,主要是在PowerPoint的基础上插入Flash动画,主要目的使学生直观的通过动画形式来理解编程及操作原理,为本课程的实习操作打下坚实基础。学会了多媒体软件的制作,可以使理论及实习教学课堂更生动,内容更丰富。 3.2提高教师多媒体应用能力 教师是教学中的主导者,教师的水平高低和课件制作的质量,是多媒体教学的关键。教师一方面要提升自我工作能力,另一方面要提高多媒体使用的技能和技巧,这样才能发挥多媒体本身的优势,充分利用课件资源,更好的实现多媒体教学。 3.3提高实习教师的自身理论素养 通过参加培训,科研活动,比赛,继续教育等活动提升实习教师的理论水平,更好的为教学服务。 4结论 随着多媒体技术发展越来越快,应用于教学的多媒体教学,其覆盖方位越来越广,多媒体技术与实习教学相结合,更好地帮助学生进行实习的学习,调动学生学习的积极性,提高学生的动手能力,使实习教学的目的更明确,使学生更深层次将理论与实际相结合,真正实现教学的最优化,提高教学效率。 作者:丁肖 单位:江苏省徐州技师学院 多媒体技术论文:初中政治教学多媒体技术论文 一、多媒体教学应用的特点 1.直观展示,提高学生的兴趣 图文并茂能够直观的展示政治教学内容,这是多媒体技术的特点,它能够把抽象的理论很直观的传达给学生,因此,在应用多媒体技术进行教学,能够有效提高感官作用,学生在获取知识的过程中能调动多个器官,有效的把所学知识传递给学生,教学开展也由单一模式转变为多种方式,能够很好的促进政治教学,充分发挥其声像、动画特征,用图形、动画、文字、声音等形式,清楚直观地揭示事物的发展变化,增强课容量、教学条理性和形象性,更易吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,使学生积极参与教学,有利于教学目标的完成。 2.课件包含信息量大,节约课堂教学时间 在上课前,必须要充分准备多媒体课件,这就很大程度节约了大部分课堂时间,通过多媒体播放教学内容,让翻书的时间减少,有效提高了教学效率。政治课的教学内容素材比较多,在教学活动过程中,为了能够帮助学生更好的理解内容,还要补充很多材料。因此,把教学内容与事例联系起来,并且在课堂上完成教学比较困难,通过多媒体的技术合并,就能轻而易举的解决这样的难题。另外,多媒体教学课件可以保存大量信息,还能够回放,有助于学生复习和查找不懂的内容,这在传统的教学模式下是不能够实现。 二、初中政治教学的多媒体技术应用手段 1.多媒体技术可以使备课质量提高 政治教学的备课非常重要,用何种方式进行授课,备课起着决定作用,因此,应用多媒体技术备课能够优化教学内容,有利于教师在课上讲解重点内容过程中,可以通过增补知识来辅助教学;另外,教学内容的表现形式也可以用多媒体技术来实现,让单一的黑板白字模式得到改变,让授课形式变得丰富多彩,使学生在多元结构的教学环境下接受知识,提高学生的学习兴趣。 2.多媒体技术可以使授课形式更加丰富 好的授课形式对政治教学效率能有效提高,随着现代教育的发展,传统的授课形式已经不能适应现在变化的政治内容,尤其是在课堂教学过程中,有些政治材料不能很好的得到表现,因此,急需要多媒体技术来革新传统教学方式,多媒体技术教学就不受任何教学题材束缚,能够形象生动的反应政治的丰富教学内容,用这种直观的授课形式能有效提高政治教学氛围,学生通过视觉、听觉等感受政治教学题材,帮助学生理解和吸收相关政治知识。 3.多媒体技术能丰富政治教学内容 由于传统的教学方式,不能够丰富教学内容,而且授课形式单一,学生在学习过程中也不能对政治课产生兴趣,教师在课堂上施行满堂灌,所采用的形式也只有口述和黑板来表现,这中教学方式往往给学生催眠。通过多媒体技术的应用,可以在讲授教学内容的过程中播放一些电影素材,或者是通过生活事例视频来辅助教学,学生就会被贴近生活的知识所吸引,容易接受所学政治教学内容。多媒体在初中政治教学中,能够有效丰富政治教学内容,提升了初中政治教学质量,但是,由于教师的水平各有差异,在推广多媒体技术过程中出现很多困难,与其他学科相比较,如,数学,化学等,初中政治教学的多媒体应用还显得不足,不能够完全发挥多媒体的教学优势。 4.多媒体教学可以优化政治教学结构 初中政治教学如果只把课堂理论讲解放在首位,那么学生在获取知识的过程中很难掌握教学内容的重点、难点,在应用多媒体技术以后,可以把一些初中政治教学中重点、难点通过多媒体来归纳展现出来,并且用各种动画、视频等形式激发学生的思维,提升教学效果。例如,“身边的诱惑”这一内容,政治教师可以用多媒体技术展现一些视频、图片,让学生从中说出诱惑的种类,并结合自己的理解说说原因,然后在让学生讨论和自己生活相关的诱惑有哪些,分组进行讨论遇到有些不良诱惑如何去解决等。学生讲完后,教师加以点评。这样的课堂教学将教材上的观点与实际相结合,突出了教学重点,达到了优化教学结构、提高教学质量的目的。 三、结语 综上所述,多媒体技术已经是现代教学应用的趋势,其自身有信息量大、直观的视觉效果等特点。极大的丰富了初中政治教学课堂,有助于学生提高政治学习兴趣,提升政治教学效率。但是多媒体技术不是万能的,需要教师熟练掌握多媒体应用,灵活的把教学内容表现出来,这样才能发挥多媒体技术的作用,实现优化政治教学的目的。 作者:陈万清 单位:内蒙古赤峰市克什克腾旗宇宙地中学 多媒体技术论文:影视后期制作中计算机多媒体技术论文 一、传统影视后期制作存在的问题 (1)在传统的影视拍摄过程中由于受到技术的限制传统影视制作通常采用磁带进行拍摄纪录,磁带的不易携带,在搬运的过程中容易受到损坏。在影视制作的后期进行影视的剪辑工作中,由于技术和工作方式受到传统模式的限制导致影视作品在后期的剪辑工作中主要是进行线性剪辑,就是沿着影视作品拍摄的前后顺序开展剪辑工作,主要使用的组合剪辑的方法将拍摄的内容进行剪辑后形成连续的画面,在根据影视表达效果的不同进行画面的切换,由于技术有限画面只能进行删减修改而无法加长。 (2)传统的影视后期制作工作主要是对拍摄的影视作品进行剪辑,将拍摄的材料剪辑成画面。传统的影视剪辑工作主要依靠的是人工进行,剪辑的质量受到人员因素的影响较大。剪辑人员的水平决定了影视作品的质量。如果出现问题那就是严重的一般会影响影视画面的连贯性。 (3)传统影视后期制作过程中,进行影片的剪辑工作就是单一的将送来的拍摄材料进行剪辑同时对拍摄的材料不能进行增加,在剪辑的过程中一旦出现问题除了将演员召集起来重新拍摄外没有其他更好的办法。这就会导致影片的成本加大,同时也给广大的演员带来不便。 二、现阶段计算机多媒体技术在影视后期制作中的应用 2.1计算机多媒体技术在影视后期制作中的作用 影视作品在发展的过程中不断的引进计算机多媒体技术,并得到充分的肯定。现代技术同影视后期的制作工作的完美结合解决了影视作品在后期制作过程中存在的问题和缺陷。计算机多媒体技术在影视作品的后期制作中充当重要的作用。 2.2多媒体技术的运用充分的保证了影视节目质量 利用计算机多媒体技术进行影片的后期制作剪辑工作可以很好的发挥该技术的特点和优势。首先,利用计算机多媒体技术可以避免拍摄完成的材料在搬运的过程中受到的损坏。能够更好的保证信号的强度。其次利用计算机多媒体技术能够将剪辑的工作进行不同的分工,可以不按照传统的剪辑时间顺序,拍摄顺序进行剪辑工作,这就大大的提高了剪辑工作的效率,方便了剪辑人员进行剪辑工作。再次,数字信号同传统的磁带信号相比具有较强的抗干扰性,即便是进行多次的传输复制都能保证信号的质量,影片的完整性。 2.3多媒体技术的运用提高了影视剧的制作效率 传统的制作为线性编辑方式,而现在更加灵活有效的非线性编辑方式正在广泛应用于影视后期制作。这就使得影视在后期制作时抛弃了以往的方法,可以更加方便灵活的对影片进行剪切和编辑。即使剪切和编辑发生错误,也可以很容易地进行修复。 2.4提供更多的影视创作手段,丰富了影视的表现力 传统的拍摄方法更多的是对拍摄现场的记录和完全复现。现代的数字制作技术是将拍摄现场的所有信息转换为计算机能够识别的信息流,并记录在相应的存储设备之中,这就使得对这些信息流的更改成为了可能。运用计算机的相关软件,我们可以任意添加、删除和更改影视剧作品中的信息,利用影视数字制作技术的强大功能丰富影视作品的表现力,获得超凡的视听盛宴。 三、我国影视后期制作计算机多媒体技术应用策略 从我国当前所制作的影视作品来看,大多数都未达到预期结果。在我国数字影片制作道路中,还存在着很多的不足,因此,必须进一步加强对计算机多媒体技术的改革,确保计算机多媒体技术在今后影视后期制作中获得更长远的发展。 3.1不断提升数字制作技术能力 针对我国自行生产的影视作品分析,国内的影视制作水平是十分有限的。尽管已经取得了巨大进步,创造出一个又一个我们“看不见”的镜头,但在有些影片当中的特效镜头还是非常少的。目前国内影视制作技术依然比较落后,依然有大量先进设备不会应用。 3.2把握好数字制作技术的应用方向 通常情况下,影视作品都是利用图像与声音来叙事的,从而准确传达出创作者的内心情感思想。尽管数字技术可不断提升影视作品的表现力,却不能替代人思想与感情。而从对诸多美国所创所的影视作品我们不难发现,创作出良好的影视作品,并不只是因数字技术能够为人更神奇的视觉效果,更重要的是数字技术和故事情节的完美结合,这样才会使影视作品的主题十分逼真。 四、结语 总而言之,在影视制作的过程中利用计算机多媒体技术进行影视后期的剪辑制作工作不仅能够提高效率同时也可以将影视作品的质量进行很好的保存。事物的两面性告诉我们在看到计算机多媒体技术在影视制作过成中发挥的作用外还应该对其进行更深的了解以便更好的利用该项技术。而不是盲目利用此项技术。以保证影视作品的质量。 作者:王佳音 单位:哈尔滨铁道职业技术学院 多媒体技术论文:经贸知识中多媒体技术论文 1多媒体教学的优势 1.1改变传统教学模式 经贸俄语教学通常以教师讲课、学生听课方式为主,而多媒体教学可以将所授内容通过声音、文字、图形、视频等多种形式表现出来,教师也可以根据教学进度制作出内容丰富的教学课件及文本。在利用多媒体辅助教学的同时,教师能通过示例、练习、讨论以及边演示边讲解等多种教学手段,实现教与学、学与用的最佳结合。借助多媒体更有利于在课堂开展交际活动,活跃课堂气氛,营造出一种生动活泼,灵活多样的教学氛围。 1.2激发学生学习兴趣、提高学习效率 在多媒体教学中所要教授的经贸知识和对话情景等内容图文并茂,真实地呈现在学生面前,为学生创造了一个具有良好视听的语言交流环境,方便学生理解和掌握所学经贸知识。在课堂上,学生听、说、读、写、译五项技能都可以得到训练,充分调动了学生的学习热情和积极性。 1.3丰富学习资源 多媒体可向教师及学生提供内容丰富、包罗万象的相关中外信息。通过这个途径,学生可以了解到科技、文化、贸易、金融等多方面的信息资料。教师也可以随时更新和增减教学内容,多媒体教学内容的增减,可以由教师和学生共同完成,使教师以学生为中心,教师进行主动教育的主导意识增强。 2经贸俄语教学中多媒体的应用 2.1以经贸俄语中的专业词汇、术语、例句以及写作技巧为教学重点,通过多媒体教学,提高笔译能力 例如,教师可以借助多媒体课件搜集大量图像、示例材料,向学生展示各种外贸信件、单证、票据样本等,使学生更直观地了解相关知识;通过所设定的模拟商务环节,要求学生编写商务函电,如进行咨询、拟写信件、下订单、制作单据等,练习中要求学生能够正确理解、准确翻译、熟练掌握所学的短语、句型。教师可借助多媒体对学生的翻译及写作进行指导,锻炼学生独立拟写商务函电的能力。 2.2通过多媒体模拟外贸业务流程,创造直观教学情境,强化口译训练 教学中把理论分析和案例讨论相结合,播放真实的贸易谈判视频,引出本课主题,组织学生进行模拟谈判。教师可以设定一些简单的贸易谈判题目,让学生以谈判双方的身份模拟贸易谈判实景,共同讨论业务方案、谈判注意事项、策略及技巧。教学中教师及时引导学生发现和解决实际问题,加强对商务函电类公文语体口译的训练,使学生既可以提高经贸俄语的口译水平,又可以增长从事经贸活动的实际能力。 2.3多媒体直观展示贸易双方相关人文知识背景,扩大学生知识面 经贸活动中往往会涉及到贸易双方的文化背景,因此,在教学中可适当融入中俄两国的历史、文化、风俗习惯、政治宗教、经济政策、城市风光及名胜古迹等资料。通过多媒体选取合适的影音资料,以生动形象的课件取代以往单调呆板的教案,可以营造出的情景交融的课堂气氛,同时产生的教学效果是其它授课方式所无法比拟的。 2.4多媒体课件应用把握适度原则 在教学中,根据教学设计理论,适度运用多媒体教学课件,使学生通过多个感觉器官来获取相关信息,提高教学效率,增强教学的积极性、生动性和创造性。由于多媒体教学更加自由灵活,有时会因信息量过大,令学生应接不暇。因此,在运用多媒体教学中教师要进行主导教学,突出教学重点、难点,各种训练手段交叉进行,使之相辅相成,互为促进,让学生有一定的理解、思考时间。 3结语 在教学过程中,只有合理地使用多媒体资源,才能使经贸俄语课程授课效果达到最佳,使学生掌握基本的从事对外贸易活动所必需的知识和业务技能,为日后从事外贸工作打下良好基础。 作者:刘颖 张雪莹 单位:沈阳理工大学外国语学院 多媒体技术论文:多媒体技术下初中数学论文 一、多媒体在数学教学中的应用 (一)自主学习中的应用 二次函数教学时,抽象的图象问题让学生理解起来十分困难。尽管小组探索,也通过分析教材概括了一些绘图特点和函数规律,但效果不明显。鉴于此,老师可以用多媒体演示二次函数图象,来启发学生发现规律和特点。如此,学生就容易理解,能够准确地归纳概括内容。不管怎么说,多媒体提供的图形和模型演示能让学生更积极有效地学习。 (二)课外拓展中的应用 初中数学教学时,可以把多媒体技术运用到课外拓展任务中。工作人员使用多媒体建好拓展任务的数据库,教师运用该多媒体技术把各种初中数学问题逐个累积起来存放到数据库,学生通过下载使用获得学习的进步,这是指导学生学习的有效方法。并且通过该信息技术搭建的网络沟通的平台,师生间可以方便及时地沟通交流学习情况,及时有效地处理有关的数学问题。 二、多媒体教学中存在的问题及措施 多媒体教学能提高学生的兴趣,激励他们积极主动地学习。经过研究和实践证明,最终发现使用多媒体教学确也存在一些消极的问题。 (一)公开课与随堂课中的问题 日常随堂教学中,部分老师觉得传统板书教学方式更直接有力,因此很少使用多媒体。等到研讨课时才忙于制作课件,因此多媒体教学成了上公开课的工具用不到实处。措施:作为新课标的一线教育工作人员,应及时转变板书教育思维,接受社会进步所带来的挑战,学习多媒体幻灯片的设计制作,以便运用起来游刃有余,适时地把多媒体运用到随堂教学中,切实地服务好教学。 (二)板书与多媒体不能有机结合 多媒体使用不能片面化。如今有些教师、教育部门的部分领导觉得没有多媒体就评不了优质课,没有多媒体就不能称之为公开课”,于是发生了滥用多媒体的现象,既极大地浪费了资源,又使多媒体教学成为形式上的东西。有些内容像二次图象的呈现适合用多媒体来展现,有些标题就适合在板书上呈现出来,方便学生回顾所学小节的主要框架,因此对二者的选择不能一概而论,要根据教学内容的特点决定是选择多媒体还是选择板书。措施:尽管多媒体有很大的便利性,可有时其独立使用时又有很多弊端。传统的教学方式中,教师生动有力的语言和形象的肢体动作比多媒体更有感染力,师生交流也更融洽。所以要在教师的积极引导下,把多媒体有机结合到传统的教学方式中去,多种教学方式互相协调、互相促进。 (三)课件修饰 现在的课件按照传统的教学方式使用预设好的课件组织教学,如果遇到突发事件就难以应对。课件着重华丽、漂亮,减少了教学过程中师生间的情感眼神交流。看重演示的结果,对过程的展开常常不清楚。多媒体帮老师呈现出其他教学工具讲解不清楚的问题,可老师也忽视了帮助学生。为公开课使用多媒体,把多媒体作为容纳大量板书内容的黑板,学生独立思考的机会大大减少。措施:在教学时要选择低成本、高效能的教学工具,一些常规的教学内容应减少使用计算机辅助教学设备,尽量使用挂图、实物的教学工具、投影仪等具备各自优点的教学用品,勿多使滥使多媒体。 三、总结 总的来讲,运用多媒体教学工具,很大程度地拓宽了初中数学教学的渠道和范围,增添了初中数学课堂的教学方式和教学设备资源,生动活泼的新局面在向初中数学教学招手。不过,不管计算机技术多么的完美有效,传统的初中数学教学模式都无法完全地被多媒体教学替换掉。我们数学教师既要有扎实的数学功底,又务必彻底掌握多媒体教学是社会发展的必然需求,把多媒体教学与传统教学方式有机结合起来,抓住课堂使用多媒体的最好时机,做到有分寸不滥用,切实使多媒体发挥出其出色的作用,进而使初中数学课堂的多教学方式结合教学最优化,全面推进数学素质教育,对初中数学教学的发展做出巨大的贡献。 作者:韩想德 单位:武山县贾河初中 多媒体技术论文:高中体育教学与多媒体技术论文 1利用多媒体,激发学生学习动机,引发学生学习体育理论的兴趣 多媒体起到了很好的辅助教学的作用。比如在讲授田径的理论知识时,我自己制作了PPT教学课件,先介绍了大家熟悉的刘翔和王军霞,并播放相关视频,从学生的学情出发,引入新知识。接下来系统介绍了田径运动的定义和价值、田径运动的发展状况、田径运动的分类,并引导学生如何科学地运用田径运动来锻炼身体,为后续的实际训练提供理论指导。为了更好地进行理论教学,我先后自己制作了体操、足球方面的技术动作、运动生理学方面知识的PPT,起到了事半功倍的效果。 2巧用多媒体,将知识与问题、任务与活动相结合 在体育技能教学时,我通常先讲解动作原理和生理基础知识,把学生对动作的认识由感性认识提高到理性认识,同时利用多媒体创设出更富启发性的教学情景,选择更加优美的示范动作。比如在排球运动的正面双手下手垫球的技术这节教学中,我先领学生看排球实际比赛录像片段,然后自主体验,发现问题。体验失败的感觉后,教师讲解示范垫球技术动作,让学生了解垫球的重点难点,亲身体验技能的形成过程。然后组织学生进行分步练习,体会手臂夹、插、提的协调自然,分层讲解,由浅入深。教师创意性地给学生录像,让学生看自己动作的回放录像,找到不足,巡回一对一指导,再次讲解纠正学生易犯错误。接下来,分组训练,最后进入游戏环节。让学生们在自主、探究、合作的氛围下进行学习。学生通过交流,互相纠正动作,掌握垫球的技术,为后续的比赛打下坚实的基础。 3活用多媒体,增加课堂教学容量,拓宽教学的广度和深度 高中体育课程要求教师要充分注意到学生之间的个体差异,应该根据差异合理设置学习目标,选择学习内容和方法。为此,我们高中体育课有选修内容。有的选修羽毛球,有的选修篮球,有的选修健美操,体现了以学生为主体的教育理念。而太极拳是我校的传统体育项目,凡是我校的毕业生都应该掌握,还会经常进行全校性的展示表演。我们把一些学生必须掌握的体育教学视频放到学校的教学资源共享栏目里。学生可以根据自己掌握程度,回家登录学校的体育教学资源网,反复观看教学录像和动作讲解,逐步提高,保持对运动的兴趣以及养成体育锻炼的意识和能力。 4运用多媒体,在高中体育课堂渗透心理健康教育 在体育课中,鼓励学生不断进取,培养学生乐观开朗的生活态度,建立生理、心理和社会三维的健康观,形成良好的个性品质。新课程十分强调体育课程对促进学生心理健康和社会适应能力方面的作用。平时课堂上,在学生进行训练时,我常用手中的录像机记录下来他们精彩的瞬间,并给每个学生建立成长视频,放到我校的高中体育资源网上,设置学生登陆密码,并在视频的文字表述中给每个学生精心评价。评价促进每个学生的发展,关注不同学生在不同的基础上不断进步,并让学生相互评价,及时捕捉每个学生的闪光点。这样让学生在繁忙的高考升学中,不仅重视文化课的学习,更关注体育的学习与交流,使学生体育学习有目标。但目标不要太完美,既要积极进取,又要正视客观现实,有一定弹性的评价准则。体育课,以实际训练为主,而多媒体辅助教学则给体育教学起到了润色的效果。以往体育理论教学相当枯燥,而多媒体为其创设了良好的教学情境,激发了学生乐学情绪。同时在技能课上,多媒体辅助教学使学生看到了优秀运动员的动作示范,并能了解肌肉构造和动作的生理原理,再运用慢放、反复播放,掌握动作的来龙去脉,体育运动中所强调的体位感觉也得到了教育,整个技能课的授课质量达到质的突破。改变了“教得辛苦,学得痛苦”的现象,建立在学生“想学”和“愿学”的基础之上,激发了学生体育兴趣的养成,关注学生身体健康、心理健康和社会适应,使每个学生都能体验到体育的乐趣和价值,促进学生不断发展和进步,为培养全面发展的人才贡献我们的力量。 作者:陈壮 单位:吉林省梨树县第一高级中学 多媒体技术论文:高职美术教学多媒体技术论文 一、高职美术教学中存在的问题 1.在新技术上处于被动接受的状态 在高职美术教学过程中,由于部分教师对于多媒体教学缺乏足够的认识,使教学过程中多媒体的应用流于形式,甚至影响了课堂教学效果,使得学生对于多媒体教学产生排斥心理,课堂学习兴趣不高,教学质量也无法得到提高。 2.教学观念僵化 在美术教学过程中,由于部分教师的教学观念存在问题,虽然在课堂教学中应用了多媒体教学方式,但是仍然没有摆脱固有教学模式的限制,违背了应用多媒体进行教学的初衷,无法获得良好的教学效果。 二、多媒体技术在高职美术教学中的运用策略 1.利用多媒体创设教学情境,提高学生自主学习的积极性 以往的美术教学模式主要以教师为主体,这就使学生在课堂中缺乏主动学习的意识,进而制约了学生自主学习能力的发挥。多媒体教学方式主要是在传统教学方式的基础上,通过信息技术优化教学环境和方法。多媒体教学方式打破了知识传授在时间和空间上的限制,使教学内容更加具体、直观,弥补了传统教学方式的不足。教师可以激发学生对于教学内容的兴趣,提高学生的学习效率。如,在多媒体的教学过程中,教师可以借助动画、声音等实现教学内容的生动性与形象性,使教材内容体现出动态美,进而对学生产生视觉上的刺激,使学生形成一种积极向上的心理暗示,这样就能不断提高学生的学习积极性。 2.利用多媒体技术开展欣赏教学 从理论上来看,美术的欣赏属于一种视觉艺术。因此,在美术作品的欣赏过程中需要特别注重图像的质量。但是,在教材学习过程中由于作品的展示有限,并且在画幅等方面也存在缺点,使教材已经不能够满足学生知识上的需求,这就需要更多的信息和交流来实现艺术上的体验。因此,在多媒体教学过程中,教师可以利用点、线、面等信息的整合实现画面吸引力的提高,进而为课堂营造良好的教学环境和艺术氛围,从而提高学生的学习兴趣,最终实现课堂教学效率的不断提高。 3.通过绘画的模拟提高教学质量 在以往的教学过程中,教师在进行绘画示范时主要是通过在黑板上绘画进行直接的示范,这样既浪费时间,又很难在较短的时间内实现预定的效果。多媒体技术的运用转变了过去直接绘画的方式,通过课件设计的方式模拟整个绘画过程,这样的教学方式更加直观,教学效果也更加理想。如,在教学生画竹子的过程中,教师可以通过多媒体技术播放绘画步骤,这样不需要过多的语言解释,学生就能够掌握知识,也能够更加深刻地感受到绘画中的美,进而使得课堂教学事半功倍。 4.借助多媒体技术充实教学内容 在美术教学过程中,网络使得美术教学更加具有开放性和交互性,这就需要教师利用网络教学的方式实现学科与技术的整合,在教学过程中通过应用现代科技提高教学效率。多媒体转变了单一的教学方式,教师通过多媒体充实教学内容,拉近了教师与学生之间的距离,实现了学生对知识的探索以及师生之间的互动,最终提高了美术课堂教学效率。因此,教师在教学过程中需要根据教学内容选择最为合理的教学方式。 三、结语 网络是一个巨大的资源库,具有非常大的开放性。因此,教师在教学过程中可以利用多媒体技术实现现代教育观念与新课程观念的整合,进而改进固有的教学方式,使学生的学习与时代接轨,进而充实课堂教学内容。因此,借助多媒体直观呈现教学内容,能够提高学生的探究能力和主动学习能力,满足学生的需求,进而不断提高教学效率和教学质量。 作者:袁琛 单位:广州华夏职业学院 多媒体技术论文:物理教学与多媒体技术论文 1利用多媒体信息技术使物理教学更加具象化 1.1利用多媒体教学技术化抽象为具体,增强学生的学习兴趣 例如,中学物理教学中最为重要的知识点之一“凸透镜成像”问题,许多学生反映难以进行深入学习,一知半解的现象屡见不鲜.分析得知,凸透镜问题的抽象性成为了学生的主要学习障碍.利用多媒体技术设计这堂课,学生将获得不一样的体验.主要步骤为:学生先进行自主实验,进而发现凸透镜成像的一般规律.教师再通过多媒体的课件展示技术生动模拟物距逐渐变小的过程中物体成像的变化情况.而其他一些同样抽象的物理问题如牛顿力学、天体运动等也可借助多媒体信息技术使教学活动变得生动有趣. 1.2利用多媒体技术将动态的物理现象进行静态演示 物理世界变幻莫测,我们难以通过肉眼观察事物细微的变化,需借助专门的实验仪器进行深入研究.引入多媒体信息技术后,学生将能观察事物运动变化过程中的每一个环节,从而加深对物理现象及规律的理解.例如,在探究抛物线运动的规律时,由于抛物线运动过程非常短暂,学生难以切身体验,利用多媒体信息技术的拍照功能,教师可以向学生展示物体抛物线运动过程每一个时间节点物体的位置,最后将这些时间点连接起来组成物体总的运动轨迹,进而得出计算抛物线运动的一般公式. 2利用多媒体信息技术开展全面的、综合的教学 多媒体信息技术为拓宽学生的知识面也起到了关键性的作用.传统教育过分关注书本知识的传授,而忽视了学生其他知识的补充,一方面是传统教育存在的弊端,另一方面也是由于课堂时间有限.多媒体技术则通过声音、图像等形式单一或综合地向学生提供更多物理知识,并且不影响教学进度.另外,多媒体信息技术的超文本性赋予了物理教学更大的可操作性,主要表现为将具有相似属性的知识点整合成一个统一的整体,使学生获得全方位的学习体验.比如,教学者在讲解“自由落体运动”的知识点时,可将比萨斜塔实验等经典案例进行整合,并联系现实生活中体现自由落体规律的典型现象,最后展示给学生看,使学生深刻理解自由落体规律的发现过程及内涵. 3利用多媒体信息技术提升学生学习能力和师生互动 3.1利用信息技术增强教学的有效性,提升学生综合能力 以多媒体为代表的现代信息技术增强了教学的有效性,主要是因为它将丰富的信息通过生动而多样的形式展现在学生面前,为学生提供了多元化的选择.另外,它通过特殊的反馈系统可以迅速收集学生的学习反馈信息,从而指导教师调整教学思路和方法.在开放性的信息面前,学生都将获得平等发展的机会,学生之间的竞争也将更加公平有序.由于多媒体信息技术为学生创造了自主学习的环境,学生的主观能动性将被释放出来,将积极主动地发现物理学习中的问题,获取其中具有价值的信息并加以研究,从而增强发现问题和分析问题的能力.物理学习关键要使学生在大脑中形成一个模拟现实事物变化的情境,如“火车过隧道”问题,学生需思考车身大小在计算中不可忽视的重要性,应用多媒体技术可以很好地模拟火车的行驶过程. 3.2利用信息技术增强教学过程的互动性和生动性 多媒体信息技术由于其自身的特性将更有利于教师开展互动式教学.传统教育中,师生的关系处于一种机械的、单向的状态中,学生的积极性在很大程度上被抑制,不符合物理类理科学习的要求.使用多媒体教学虽然在前期的备课中需要花费大量的时间与精力,但却能极大地帮助教师提升课堂教学效率,增进对学生学习需求的了解.多媒体技术还可以创设属于学生的网络平台,让学生在这个平台里实现资源共享,开展各类学习活动,从而培养更加开放性的思维以及协作精神.利用多媒体信息技术还可以创设趣味性与实用性并存的物理学习情境,改变传统的机械学物理的方式,将课堂中学到的物理知识应用于实际生活中,增强学生应用物理知识的能力.另外,利用多媒体技术还可以向学生展示现实生活中发生的各种物理现象,向学生们展示大自然的无穷魅力,带领学生认识广袤无比的物理世界,主要以图片循环播放和视频播放等形式为学生呈现一个立体的学习氛围.利用多媒体信息技术进行物理教学还可以极大程度地提高课堂效率,学生可以在更加充裕的时间里发挥想象力,构建自己的思考图像.例如,在学习气体、固体和液体的相互转化规律时,雨雪形成原因成为联系实际生活并包含上述物理知识的自然现象,在此过程中,学生可以发挥想象力以一般常识解释雨雪现象,再通过学习相关物理知识进行专业而深入的分析,最后再将想象与现实进行对比,加深对固、液、气转化规律的认识. 4利用多媒体信息技术应坚持“人机结合” 以多媒体为代表的信息技术走进课堂之后一定程度上助长了部分教师的惰性,使其过分倚重工具教学而忽视了与学生之间的亲密互动,以及善于调动学生主动参与的积极性.物理教学中涉及的事物运动形态、声音变化等现象均通过多媒体技术进行模拟演示,而没有鼓励学生通过亲身试验去感受这些现象,就不利于学生自我探索和自我成长.因此,教师引入多媒体等信息技术开展教学时应坚持“人机结合”、“以人为主”,充分关注物理学科的特点.具体来看,就是要使信息技术成为挖掘教材深层次内容的有效工具,并以此来规范信息技术教学的原则和标准.比如教师要认识到多媒体教学的局限性,防止以模拟实验代替实际实验.如果某种物理现象通过观察不能得出结论,教师应组织学生开展实验,再利用多媒体技术模拟实验的结果与之对比,进而得出较为准确的结论.信息技术的引入只是从形式上革新了教学过程,但内容上还需教师严格把关、充分研究,还应避免过分依赖课件教学的思维方法,而应认识到师生才是教学的主导性力量. 5结语 总而言之,教学手段和教学理念的现代化是不可阻挡的发展潮流,学校以及教师都应深刻了解和顺应这种潮流,以信息化武装大脑,提升课堂魅力,但同时也要避免过度信息化而出现舍本逐末的现象. 作者:陈斌 单位:福清市龙江初级中学
石油化工企业自动化控制研究:石油化工企业中自动化控制探讨 1自动化控制在石油化工企业中的具体运用 1.1智能阀门定位器 阀门定位器的使用情况影响到产品生产的质量及安全性,为了保证石油化工装置自动化控制系统的精度,首先要做的就是正确选择调节阀,随着自动化控制系统在石油化工企业中的应用,智能阀门定位器也得到了普及。智能阀门定位器中双向数字通讯减少了现场额外的布线,保护操作环境,提高了操作的安全性,实现了对整个过程的控制,同时还节省了硬件开支,为企业带来经济效益。智能阀门调节器采用全密封结构,减少了外界环境对其造成的影响,有利于维持调节器的性能,延长使命寿命。此外,FIELDVUE阀门定位器和变送器可以通过HART通讯协议及时里了解现场信息。 1.2分散性控制系统 在石油化工企业中,分散性控制系统的应用是一个较为普遍的现象。分散性控制系统在我国经历了长久的发展历程,已经形成规模较大的企业,目前的分散性控制系统具有独特的优势,比如智能控制的数字化发展、装置的兼容性等,并且不同型号的分散性控制系统还可以互相连接,组成一个规模较大的便捷网络管理控制系统。分散性控制系统在石油化工企业中的应用主要是在油品储运系统、化工生产装置等方面,极大地提高了石油化工企业的生产效率。然而,分散性控制系统仍然存在诸多尚未解决的问题,其中较为突出的问题就是,分散性控制系统装置的利用率偏低,资源浪费现象严重,且系统冗杂。 1.3火灾和气体检测系统 与传统的全球分销系统相比,火灾和气体检测系统不需要借助其他装置就可以实现对装置火灾和危险气体泄漏的检测、分析、预防和控制。火灾和其他检测系统作为一套可燃气体检测及火灾控制系统,适应了现代化工厂的HSE管理,满足了石油化工企业管理的需要。石油化工企业在生产产品的时候,其各个环节对于SIL等级的要求都比较高,因此,火灾和气体检测系统的组成件也必须具备相应的SIL等级国际认证才能投入使用。火灾和气体检测系统的各组成设备、附件分布在危险区域和非危险区域当中,各区域内的传感器具备检测功能,终端执行器则发挥执行功能。此外,在布置现场还会设置许多手动报警按钮,以便于及时险情并迅速做出报警反应。火灾和气体检测系统提供的主要功能有发现可燃气体、有毒气体、火焰和火灾,提供自动和手动灭火装置。同时,火灾和气体检测系统可以将火灾报警系统和气体探测系统归属到一起进行设计,与其他设备的联网可以构成一个消防安全网络。 2石油化工企业加强自动化控制运用的有效策略 2.1采用自适应控制模式和最优控制技术进行自动化生产 自适应控制和最优控制是自动化控制的两种模式,自适应控制指的是能够根据工作环境的情况而自动智能调节机器性能的反馈控制系统,从而使系统能够按照设定的标准以最佳的状态进行工作,而最优控制则是现代控制理论的一个重要组成部分。自适应控制和最优控制虽然有其缺陷,但仍被广泛应用于多个领域,石油化工企业要采用自适应控制和最优控制技术进行自动化生产。石油化工企业可利用自动化控制设备来反馈企业的生产状况,从而根据反馈结果对企业生产的薄弱环节作出相应的调整,从而保证企业能够按照原定的生产计划正常运转。最优控制的基本理论是动态规划和最大原理,采用变分法的方式在企业的生产过程中严格对温度、压力等因素进行严格控制。 2.2全面提升企业自动化生产的综合控制能力 石油化工产业本身具有生产规模大的特点,互联网技术、信息技术、网络技术以及自动化技术等技术在石油化工生产中运用的效果较为突出。根据国内外的经验,石油化工企业要想确保自身正常运转,扩大生产规模,提高石油生产的效率,必须要全面提高企业自动化生产的综合控制能力,要求石油化工企业充分借鉴技术优势,做到信息管理控制一体化,优化企业的生产结构,提高企业自动化生产的效率,保证企业生产环节的正常进行。 2.3以市场需求做为自动化生产的出发点 我国石油化工企业生产的目的是为了满足市场需求,因此,石油化工企业的生产必须要结合市场现代化需求,符合现代化生产的发展规律。石油化工企业需将市场需求作为自动化生产的出发点,把握好市场的导向,生产出大量的石油化工产品,充分满足市场需求。同时,石油化工企业还要借鉴国内外的先进技术,更新自己的生产技术,做好应对生产过程中出现问题的准备,防止出现资源浪费、技术落后的情况,优化资源配置,提高企业的生产效率。 3结束语 综上所述,自动化控制系统在石油化工企业中的应用具有非常重要的意义,我国石油化工企业应当及时更新自动化控制技术,为自身的发展奠定坚实的基础。 作者:刘阳 单位:陕西省西安市西安石油大学 石油化工企业自动化控制研究:石油化工企业仪表自动化控制系统应用研究 摘 要:科技在不断的发展,对工业生产有着重要的影响,科技的进步使得工业生产的效率也得到了提高,在进行石油化工的生产时,对科技的要求的是非常高的,石油化工在生产的过程中需要使用仪表自动化控制系统,这一系统的应用对化工企业的发展是十分有利的,需要得到我们的重视。 关键词:石油化工;仪表自动化;控制系统 石油化工企业的发展对国家的经济有着十分重要的影响,随着科技的不断发展,人们对石油化化工的要求在逐渐的增加,在整个石油化工的生产中,需要使用仪表自动化控制系统,这一系统随着石油化工企业的发展,要求在逐渐的增加,在这样的发展状态下,就需要进行改进,在企业生产的过程中使用的是智能化的仪表,也就是仪表自动化系统,这样的系统在整个功能上有了很大的提升,还在效率上也得到了极大的提高,这样对石油化工企业的生产是十分重要的,使用仪表自动化控制系统为石油化工企业的发展做出了贡献。 1 石油化工企业仪表的重要性 石油化工企业要想发展就离不开仪表,仪表系统在整个化工企业的发展中扮演着重要的角色,现在的石油化工企业生产已经逐渐的走向了现代化和数字化,数字化的应用提高了使用的效率,在仪表中除了使用数字化,还使用了智能化、网络化等手段,这样就可以很大程度的促进石油化工企业的发展。随着石油化工行业的不断发展,人们对石油化工仪表的要求在逐渐的增加,在这样的发展趋势下,对仪表进行了改进,尤其是自动检测仪,自动监测仪在性能上的改进是十分大的。 从现场的总线上来说,可以更好的适应了工业的生产,在性能上的提高使变送器也在不断的发展,这样对整个变送器来说也是十分有利的。现代化的自动化仪表在使用的过程中需要在安全性和稳定性上得到提升,这样就可以将整个石油化工企业的发展水平体现在仪表系统的使用上,因为自动化仪表的改进可以提升石油化工企业的生产侠效率,对整个生产有着十分重要的影响,需要得到我们的重视。 数字化仪表的出现不仅仅在性能上得到了极大的提升,在结构上也得到了极大的提升,数字化仪表在操作的时候变得更加便捷,因为现在的很多货物都是进出口贸易,这样对整个生产的要求就在逐渐的增加,在这样的情况下,就需要在产品的质量上有着严格的要求,尤其是在整体性上,需要将整体性总合的运用到仪表控制系统中,还要将在仪表的管理上加强,使用性能和结构较好的仪表,对生产的产品也是非常有利的,在质量上可以得到保证,这样出口到过国外的产品就会更加的受欢迎,对整个企业的影响也是非常大的,因此要使用较为先进的仪表自动化控制系统,这样对石油化工企业的生产是非常重要的。 2 石油化工企业仪表自动化系统的介绍 2.1 DCS(分布式控制系统) 在石油化工的生产中,使用的较为频繁的系统就是分布式控制系统和集中式控制系统,这两大系统在石油化工产业中是十分关键的。但是在我国的石油化工企业中使用的都是DCS系统,DCS系统在性能和结构上都有着一定听的优越性,相对于传统的仪表自动化系统来说,DCS系统在使用的过程中,使用了数字化和智能化技术,在兼容性上是非常好的,这样对整个企业的发展就有了要求,在整个企业的发展中,一定要有着足够的重视,兼容性的体现是DCS系统在功能上有着优越性的体现,在整个企业的生产中,需要将整个企业的发展作为重点,因此兼容性就变得十分重要,在企业的发展中,可以将本企业不同的型号的系统与厂商的DCS系统连接在一起,这样就可以形成一种控制体系,对整个企业的发展是十分有利的,在控制的时候也是非常便利的,提高了企业的生产效率,在出现问题的时候也可以及时的沟通,这样对整个企业的生产有着十分重要的影响。 2.2 新型DCS系统 DCS系统在石油化工企业的发展中是非常重要的,尤其是在炼油的时候,炼油是不能够离开DCS系统的,在生产的过程中,会生产出半成品和成品,在石油化工企业中使用DCS系统可以增加其控制能力,提高自动化的性能,石油化工企业的生产可以利用DCS系统进行石油化工的生产,应用DCS系统进行控制,在一定程度上能够更好的利用系统进行控制和管理,但是,还是有很多的企业在进行生产的时候无法更好的利用DCS系统的所有功能,导致自动化系统在使用的时候出现情况复杂的问题。我国在DCS系统生产方面也有很大的发展,在这种情况下,很多的软件开发更加适合于石油化工企业的生产,这样在功能方面也出现了更好的情况,同时在使用的时候可靠性也是非常高的。 3 具体分析 3.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200~1800℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。 3.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。 石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。 4 结论 石油化工在生产过程中实现了安全生产,同时在控制方面也发生了很大的变化,因此,企业在发展过程中要不断提高自动化控制水平,这样能够保证企业在激烈的市场中获得更好的发展控制,提高企业的竞争力。 石油化工企业自动化控制研究:石油化工企业中自动化控制的应用前景分析 摘 要:石油化工产业与我国的经济和能源安全有着直接的关系,对我国社会发展起着至关重要的作用。为了促进石油化工产业的发展,自动化控制系统逐渐在我国得到广泛的研究和应用。本文将对我国自动化控制在石油化工行业的发展及应用做了探讨。 关键词:自动化控制 石油化工行业 在我国,虽然石油资源总量较大,石油消费增长速度很快,但是就目前的石油产量并不能使人们对石油的需求得到满足,需要进口的石油数量越来越多。在这种形势下,石油化工产业需要在不断研究和引进新技术的同时,提高企业管理水平,采用自动化控制系统。自动化控制不仅能避免人工操作的危险,而且为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥了更大作用,同时推进了石油化工行业的发展转型。 一、石油化工企业人工操作的危险性 1.现场人工操作用人多,一旦发生事故件直接造成人员伤亡。 2.人工手动控制中很难严格控制工艺参数,稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象,引发溢料、火灾甚至爆炸事故。 3.作业环境对人体健康的影响不容忽视,很容易造成职业危害。 4.设备和环境的不安全状态及管理缺陷,增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生,直接威胁现场人员安危。 二、石油化工企业自动化控制运用历程 石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平,因此,十分引人关注。多年的经验证明,自动化已成为企业提高效率的有效手段之一,特别是随着信息技术的应用和发展,现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化,还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化,具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统,是企业的综合信息管理系统。中国石油化工自动化经过50多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。主要体现在:现场已从手工操作发展到自动化控制,从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制,直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制,并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术,并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段,电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展,近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高,并取得了良好的经济效益。 三、自动化控制的几种方法 1.自适应控制 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。一般地说,自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论,传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统;对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中,传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的,广泛应用于商业产品,但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法,要么采用模型参考要么采用自整定,一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题:需要复杂的离线训练;辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾;对系统结构假设;实际应用中,模型的收敛性和系统稳定性无法保证。另外,传统自适应控制方法中假设系统结构的信息,在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。 2.最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域,在许多方面改变了人们的生活。一个典型的最优控制问题描述如下:被控系统的状态方程和初始条件给定,同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态,并达到最优的性能指标。动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具,应用于大部分最优控制问题。在实际应用中,最优控制很适用于航天航空和军事等领域,例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。工业系统中也有一些最优控制的应用,例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而,绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关,用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。 四、自动化控制在石油化工企业的发展趋 石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为主富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化:亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。应当说,炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统,其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。 五、结语 石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展,另一方面,自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工企业自动化控制研究:浅谈自动化控制在石油化工企业中的应用 摘要:石油化工自动化控制系统是一个极其丰富而广泛的技术领域,在该行业内当前的智能控制理论及控制算法的发展格外的引人关注,本文将浅要谈论一下自动化控制在石油化工行业的发展及应用。 关键字:自动化控制;石油化工行业;发展;应用 一、石油化工企业人工操作的危险性 1、危险性大小五要素: 化工装置的危险性大小通常用危险度来分级,分为高度危险级、中度危险级和低度危险级三级,构成危险度的五个要素是: (1)、物质:工艺过程中的物质本身固有的点火性、可燃性、爆炸性和毒性。 (2)、容量:工艺过程中物料量,量大危险性大。 (3)、温度:运行温度越高,点火温度低的危险性大。 (4)、压力:运行压力越高越危险。 、操作:不同的化工产品、不同的反应类型、不同的运行条件、不同的工艺路线、不同的原料路线造成化工操作异常复杂。 人工操作的危害 (1)、现场人工操作用人多,一旦发生事故件直接造成人员伤亡。 (2)、人工手动控制中很难严格控制工艺参数,稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象,引发溢料、火灾甚至爆炸事故。 (3)、作业环境对人体健康的影响不容忽视,很容易造成职业危害。 (4)、设备和环境的不安全状态及管理缺陷,增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生,直接威胁现场人员安危。 二、石油化工企业自动化控制运用历程 石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平,因此,十分引人关注。多年的经验证明,自动化已成为企业提高效率的有效手段之一,特别是随着信息技术的应用和发展,现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化,还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化,具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统,是企业的综合信息管理系统。 中国石油化工自动化经过50多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。主要体现在:现场已从手工操作发展到自动化控制,从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制,直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制,并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术,并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段,电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展,近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高,并取得了良好的经济效益。 自动化控制的几种方法 1. 自适应控制 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。 一般地说,自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论,传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统;对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中,传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的,广泛应用于商业产品,但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法,要么采用模型参考要么采用自整定,一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题:需要复杂的离线训练;辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾;对系统结构假设;实际应用中,模型的收敛性和系统稳定性无法保证。 另外,传统自适应控制方法中假设系统结构的信息,在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。 最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域,在许多方面改变了人们的生活。 一个典型的最优控制问题描述如下:被控系统的状态方程和初始条件给定,同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态,并达到最优的性能指标。 动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具,应用于大部分最优控制问题。 在实际应用中,最优控制很适用于航天航空和军事等领域,例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。 工业系统中也有一些最优控制的应用,例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而,绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关,用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。 自动化控制在石油化工企业的发展趋 世界级规模的工厂需要集成自动化的系统。对于当前的大型炼化一体化企业来说,为应对全球竞争,对于企业信息化系统的建设高度重视,这就要求DCS系统打破以往只是单装置控制形成一个个“信息孤岛”的状况,通过系统集成实现真正的全厂集中控制、操作和管理。与此同时,当前新建的大型石油化工企业,生产装置规模大且同步建设,控制系统规模多达几万点,涉及分散控制系统砚场总线控制系统(DCS/FCS)、安全仪表系统(SIS)、火灾和气体检测系统(FGS)、压缩机控制系统(CCS)、转动设备监视系统(MMS)、设备包控制系统(PECS)、分析数据采集系统(ADAS)、罐区数据采集系统(TDAS)、储运自动化系统(MAS)、设备管理系统(AMS)、操作数据管理系统(ODs)、先进控制(APC)、实时优化(RT-OPT)、操作培训仿真系统(OTS)等多种自动化控制系统,要实现全厂控制系统之间的集成,对于自动化系统的集成水平就提出了更高的要求。 石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为主富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化:亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。应当说,炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统,其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。 结语 石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展,另一方面,自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。
卫星通信论文:采集系统卫星通信论文 1卫星信号复用模块 卫星信号复用模块的功能是:将船载北斗收发设备与其原配的控制终端设备进行分离;将信号根据不同策略复用为两路数据信号;提供与数据采集终端的接口。图1给出了卫星信号复用模块与系统的其他部分的连接的方式。其中的北斗卫星通信天线完成北斗信号的收发、导航信号的接收以及双向数字接口的信号交互;北斗控制终端是国内北斗星通公司开发的多用途控制设备,其功能涵盖了导航、轨迹录、报文收发和紧急情况下的报警呼救等;数据采集终端是本系统中的采集数据的收发系统,利用人工输入海洋资源数据,并通过卫星信道将数据发回北斗整列控制中心。卫星信号复用模块是各个模块的通信中枢,完成设备对信道的申请和释放,并且为各个工作子系统供电,系统对其工作稳定性和可靠性提出了较高的要求。图2给出了卫星信号复用模块的内部结构图。其中RXD_T和TXD_T分别表示RS232电平的北斗卫星天线的数据收发信号;RXD_K和TXD_K表示北斗控制终端的RS232数据收发信号;RXD_C和TXD_C表示数据采集终端的数据收发信号。其结构比较简单,但是在前期的设计和测试中发现了一系列可靠性问题。长时间地将数据采集终端以在线方式工作会造成卫星天线或者控制终端无法收发数据,因此在设计上采用了回馈电源模式,即当采集器不工作时,切换电路工作于信号直接切换模式,信道不受数据采集器控制。同时还发现当数据采集器不工作时,地线连接会造成数据串扰,所以在设计中采用了地线切换模式,当采集器不工作时将地线断开。为了进一步提高可靠性,降低干扰,信号切换没有采用有源的电子器件,而采用了电磁式继电器,当采集器不工作时系统的信号处于机械切换模式。采取上述措施后,系统无响应和数据通信失败的现象基本没有出现。 2控制终端设计 控制终端是数据采集人员的操作设备,其功能是输入采集的数据并且将数据发送。控制终端采用了ARM9架构的S3C2440作为优秀处理器,利用自主开发的嵌入式操作系统,采用面向对象技术进行开发。其设计的模块结构图见图3。S3C2440优秀板上有SDRAM与NANFLASH,分别用于应用程序的执行和程序的存储;北斗控制终端接口包含了北斗天线的串行控制口和电源;智能液晶显示接口通过串口2将优秀板的显示控制数据传递给智能液晶模块;阵列式扫描接口读取操作人员的输入键值用于数据控制。控制终端的软件结构图见图4。扫描键盘处理模块驱动阵列式键盘,读取用户的输入键值,并提交系统处理;智能终端GUI模块负责用户的图形界面处理,主要功能包括控件界面绘制,事件响应以及消息传递;GPIO电路驱动模块用于控制卫星信号复用模块的北斗信号切换,以及北斗系统电源的管理;伪汉字空间的转换模块负责将采集到的数字信号映射到GB2312的汉字空间,以适应北斗卫星通道的数据传输;稀疏数组压缩模块解决了北斗数据包短,而采集数据量较大的问题,通过自定义的无损压缩算法,将采集的数据高效率压缩以适应北斗数据通道的特点;北斗数据编码解码模块负责将处理好的数据以北斗规定的格式编码和解码;系统参数管理模块负责管理存储在智能终端中的系统参数,以配置不同的应用方案。 3伪汉字编码方案 北斗卫星通信系统对用户的级别做了严格限制,民用的北斗运营商普遍采用了内容过滤程序,即当发现传输内容为GB2312国标码时,允许数据通过,当发现传输内容为非GB2312国际码时不允许数据通过。数据采集的数据格式不符合GB2312编码标准,因此在系统设计上遇到了数据无法传递的困难。为了解决上述问题,设计了伪汉字编解码方案。其基本思路是:编码时将原始的数据流进行分解,分配到多个汉字空间,解码时从汉字空间提取出数据流,并且将拆分的数据进行合并。GB2312是北斗采用的汉字通信系统,用于民用终端的数据发送。GB2312中每个汉字由2个字节组成,第一个字节的范围为176~247,而第二个字节的范围为160~254。因此第一个字节的有效编码空间为0~71,而第二个字节的编码空间为0~94。为了简化算法,将两个字节的编码空间都设置在0~63即2的6次方范围内。实际上将数据看成一个Bit流,将8Bit为单位分解为6Bit为单位,其示例图见图5。图中上方的8Bit的3个字节被看成24Bit的数据,在图中部分解到4个字节,每个字节为6位,高2位补零。实际上上方的数据与中部的数据从Bit流看来都是24Bit。得到4个字节的6Bit数据后,在每个字节上加上176得到图5中下部的数据,即伪汉字编码。该编码的范围位于GB2312的范围内,可用于北斗信号的数据传送。解码的过程与编码的过程相反,不再叙述。在编码的过程中还会遇到实际问题:图5中演示的情况属于比较特殊的情况,输入的数据的字节数量是3的倍数,输出的字节数量为4的倍数。现实的数据流不一定满足上述要求,例如如果输入的数据是4个字节,输出需要的字节数是6个字节;如果输入的是5个字节输出的需要6个字节。这样会给编解码带来巨大的困难。为了简化编解码,可以将数据进行特殊的处理,办法是在传递的数据中增加一个数据的长度指示,并且将数据进行整数倍拼凑。其过程见图6。在数据的头部附加了一个长度指示器,其作用是当收到的数据后部附加的有PAD时可以将原始的数据提取出。PAD是附加在有效数据后面的无效数据,PAD的数量根据原始数据长度变化,其数量为0~2个。数据扩展的原则是将数据的整体长度扩展为3的倍数。这样得到的伪汉字编码的数据长度就是4的倍数,如此扩展的目的是有利于编码和解码。 4北斗数据通讯阵列与系统整体架构 由于北斗系统是军民两用系统,并且随着用户数量的增加,通信带宽日益紧张,为了保障系统中的高级用户权限,对用户的收发信息的频度做了限制,平均一分钟才能发送一条信息。而对于接收信息的频度却没有限制,所以信息的接收相对较快。由于北斗的信息通道采用了无验证的协议,发送方无法得知接收方是否成功接收数据。为了保证通信的可靠性,本数据采集系统对北斗通信协议进行了改进。具体方法为:发送方发送消息后,从系统中获取一个随机变量用于产生延时,如果在规定的时间长度内没有收到对方发来的验证数据就继续发送,直到成功收到接收方的验证数据报。采用上述协议后,系统通信的可靠性得到了提高,但却给北斗的通信系统带来的严重负担。特别是随着采集系统数量的增加,控制中心的通信负担日益加大,采集终端数据发送的成功率也大幅下降,严重影响了系统的正常工作。为了提高系统的数据吞吐率,利用北斗系统收发速率不平衡的特点设计了北斗卫星阵列,采用了单点接收设备以及多点发送的通信模式。当接受北斗设备收到采集系统来自海上的信息后,根据负载平衡的算法,从发送阵列中选择一个空闲设备完成数据发送。如果没有空闲设备就根据负载最少原则获取北斗发送设备并将数据压入发送消息队列。采用北斗阵列和负载平衡算法后,数据的吞吐率提高,系统的反应速度加快,也提高了采集设备的用户体验。系统的整体结构见图7。多个北斗设备通过统一的网关接入北斗应用服务器,相关的控制软件运行在其上,负载解析和实现北斗设备的控制协议,系统的负载平衡以及将采集的数据回写到数据库服务器。系统决策服务器上运行的软件负责解析数据,分析相关的资源信息,以及GIS的控制信息。Web服务器对通过VPN网关的远程用户提供了数据访问服务,由于数据涉密,对不同的用户采用了硬件加密的认证模式,数据的传输也经过了加密通道的处理。 5实际应用 该研究项目经过多年的研发已经在海洋渔业资源、海洋生态和海洋安全方面得到广泛应用。为了分析海洋渔业资源,在本终端上设计了渔业捕获实时报告系统。具体方法是针对渔业捕捞的的各种船型,每种船型选择常见的50种鱼类,将鱼类的名称和图片写入终端。船员在捕捞结束后利用本终端将各种鱼类的产量通过北斗发送给控制中心。其中的数据不仅有渔获产量,而且还有捕捞的时间和地点,控制中心将数据记录入数据库后,结合相关的港口渔获数据,以及海洋卫星遥感数据,可以分析海洋鱼类的巡游规律,并且指导渔业生产。渔业管理部门也可以了解海洋整体上的生产情况,以便合理地进行生产管理。目前已经在南海生产渔船上安装了近300套设备,大部分设备工作正常。图8给出了第二代渔获采集终端实物,图9给出了GIS软件上的安装了设备的渔船的作业分布图。该系统还用于渔场预测,结合卫星遥感信号得到的温度、洋流和叶绿素等相关因素,根据终端传回的数据,分析渔场并将得到的预报信息通过控制中心发送到终端上,从而指导渔业生产,减少资源消耗,提高经济效益。图10给出了渔场预报的样图。该设备还用于增值放流工作的检测:为了保证渔业资源的稳定,需要人工放流鱼种。为了跟踪放流鱼种的生长和巡游情况,放流前在部分鱼种上留有标志,并且在放流前将标志与鱼种信息记录在数据库中,当鱼被装有终端的渔船捕获后,船员将鱼的参数和标志编号输入终端,通过北斗发回控制中心,相关的放流数据就可以进入软件分析,从而得到放流的效果评估。目前本终端还具有了天气预报信息的发送以及他国渔船越界捕鱼事件报告的功能,可以在渔业安全和保护国家渔业资源等方面发挥作用。 6结束语 北斗卫星船载数据采集系统是针对大面积海洋资源数据采集设计的集成系统,涵盖了嵌入式系统技术、卫星通信技术、伪汉字编码技术、数据库技术、WEB技术以及数据安全技术。研究的内容涉及硬软件开发技术、通信协议设计技术、编码技术、GIS技术、数据库访问技术以及Web开发技术等各个方面。项目经过样机研发、小规模测试到大规模推广等各个阶段,目前已经在南海的船舶上得到推广应用,获取了大量的南海资源数据,并在数据分析的基础上产生了一批相关成果。在今后的工作中,该系统将和正在研发的船载无人数据采集系统相结合,将现场采集数据与资源采集数据相融合,进一步研究海洋的规律,为科研和生产服务。 作者:邓锐王峰陈海生陈亮单位:广东海洋大学智能工程研究所 卫星通信论文:静止轨道卫星通信论文 1静止轨道卫星通信资源-任务匹配约束分析 静止轨道卫星通信资源-任务匹配就是根据通信任务需求,综合考虑各种约束条件,按照一定规则对卫星资源进行优化配置,制定出满足卫星应用任务需求的资源分配调度方案[9]。卫星任务规划方案的合理性和正确性直接关系到任务的完成效果[10]。因此,要实现规划调度的目标,必须对静止轨道卫星通信资源调度问题中涉及到的约束条件进行详细分析。静止轨道卫星通信资源调度问题的约束规则,可分为2大类共6项,如图2所示。 1.1静止轨道卫星通信资源-任务匹配的硬性约束硬性约束是指完成卫星通信必须具备的最基本的条件。包括3项内容,具体为:1)通信资源调度的范围约束卫星通信首先要求卫星能被卫星无线电通信使用终端“看到”,而这是由卫星天线波束覆盖范围决定的,即当卫星无线电通信使用终端处于卫星天线波束覆盖范围内时,才能进行通信;否则无法达成通信。2)通信资源调度的时间约束①任务的时间约束。针对某一任务的资源调度时间不能晚于该任务的开始时间,资源调度结束时间不能早于任务的结束时间,且任务对于资源的占用时间不能小于任务执行的持续时间。②资源的时间约束。在春分和秋分期间,静止轨道卫星由于处在太阳和地球之间,此时太阳带来的强噪声将引起通信中断,即日凌中断。3)通信资源调度的频段约束不同卫星、卫星使用终端的工作频段通常是确定值,而只有处于同工作频段的卫星和使用终端之间才能建立通信链路,提供通信服务,这是卫星通信资源调度问题中的一个硬约束。 1.2静止轨道卫星通信资源-任务匹配的软性约束软性约束是指对卫星通信的质量、取得效益具有影响的约束条件。包括3项内容,具体为:1)通信资源调度的能力约束资源具备的能力(比如带宽等)必须达到完成任务的最低要求,才能被分配执行任务。2)通信资源调度的质量约束在卫星通信中,无线电波要先后穿越对流层、平流层、电离层等,不可避免的会受到多种因素影响,产生自由空间传播损耗、大气吸收损耗和雨衰损耗等,导致通信质量下降,甚至出现通信中断的现象,特别是降雨对Ku,Ka频段信号产生衰耗较大[12]。而目前,实际应用中的通信卫星工作频段大都在C,Ku和Ka频段。因此,在调度过程中要考虑通信链路载噪比、损耗、误码率等的影响。3)通信资源调度的优先级约束①任务的优先级约束。任务的价值(重要程度)、紧迫度和执行顺序等属性决定了每项任务具备不同的优先级。②资源的优先级约束。资源的价值、能力和稀缺程度等属性决定了每个资源也具备不同的优先级。 2静止轨道卫星通信资源-任务匹配问题模型 在一个多任务的通信环境下,通信资源分配问题可以描述为一个由通信资源和通信任务所构成的数学规划问题。基于以上对静止轨道卫星通信资源-任务匹配的约束分析,建立数学模型如下。 2.1问题假设为简化问题,便于建立数学模型,在不改变问题性质的前提下,做出如下假设:1)所有资源都绝对可靠,即不考虑出现资源性能降低或者故障的情况;2)一个通信资源某一时刻只能为一个通信任务提供服务。3)卫星转发器均为透明转发器,不考虑卫星具备星上处理功能;4)所有任务在进行匹配调度前已经确定,不考虑有新任务动态更新的情况;5)任务一旦开始就必须完成,不考虑自然或人为干涉的任务中断;6)各个任务之间是相对独立任务,不存在逻辑上的先后关系;7)匹配调度过程中不考虑决策者或者事件固有经验的偏好因素。 2.2变量约束条件描述1)覆盖范围约束卫星覆盖区域d由波束决定,对于全球波束,覆盖区域为地球南北纬75°之间与以星下点为中心对地球边缘张角17.34°所围成的部分。对于点波束,覆盖区域d可以通过模型计算得到。若任务区域为D,任务区域必须在覆盖范围之内。 2.3目标函数卫星资源调度相关研究中,通常根据任务完成情况确定目标函数[17]。一般的资源-任务调度多数是以产生的综合收益最大为目标,本文从任务收益和卫星资源使用两方面考虑调度目标。1)任务调度收益大。即任务收益之和尽可能高,不仅要尽可能调度高收益的任务,而且成功调度的任务数量要多。收益主要根据任务的优先级确定。 3静止轨道卫星通信资源-任务匹配问题求解思路 根据以上分析可知,静止轨道卫星通信资源-任务匹配是一个多目标组合优化问题,结合静止轨道卫星通信资源-任务匹配规则,给出求解该问题的思路,如图3所示。匹配过程可以描述为:步骤1数据初始化。根据通信任务和卫星资源的描述,进行数据预处理,主要是编号、计算资源覆盖区域和可用时间,得到任务集合T和资源集合R,进入步骤2;步骤2匹配可行性检测。对照资源-任务匹配的“硬约束”条件,筛选出可调度任务集Tk。如果Tk为空,则无法进行匹配,终止流程,否则进入步骤3;步骤3选择任务。从可调度任务集Tk中选出优先级最大的任务Ti,并将Ti移出Tk,进入步骤4。如果已完成的任务数量等于可调度任务总数,则结束整个流程;步骤4选择资源。根据资源优先级,为选定的任务Ti分配资源Rj,如果资源能够满足任务需求,进入步骤5;否则进入步骤6;步骤5资源分配。将资源Rj从R中移出,设置Rj状态为已调用,并将Rj的处理任务结束时间设为tie,返回步骤3进行循环操作;步骤6资源释放。选择刚完成的任务,将其占用的资源状态设置为可调用,并放回R中,返回步骤4进行循环操作。 4数据仿真 人工智能算法是求解多目标组合优化问题的有效手段,本文采用蚁群算法进行仿真分析。采用MatlabR2010a编程,在Win7系统(硬件配置Core二代2.2GHz,1G内存)计算完成,调度总收益19,经验证其结果正确,运行时间2.775756s。运行结果如表4所示。 5结束语 结合静止轨道卫星通信的工作过程和轨道特点,系统分析了在多卫星和多任务通信环境背景下,静止轨道卫星通信资源与卫星通信任务需求进行匹配调度的约束规则,并提出了问题的优化目标函数,建立了静止轨道卫星通信资源-任务匹配调度的模型,最后,给出了求解该问题的基本思路,进行了实际仿真,为开展静止轨道卫星通信资源分配调度算法研究奠定了基础。 作者:贺寅张海勇任重单位:海军大连舰艇学院通信系 卫星通信论文:频谱仪的卫星通信论文 1技术方案 本系统采用LabWindowsCVI来进行设计与开发,系统软件框图如图2所示。软件系统由监控界面、参数设置模块、数据采集模块、程控命令模块、数据处理模块、图像显示模块和数据存储模块组成。各模块功能通过LabWindowsCVI进行模块化设计。 计算机通过GPIB通信接口对AV4033的功能控制是通过程控仪器标准指令来实现的,程控指令是可以对频谱仪进行远端控制的一组特殊格式串,包括仪器设置、通道配置、数据扫描方式、控制输出、读取数据、状态报警、接口设置等指令集。这些指令的发送均是字符串形式,所有的频谱仪命令都必须符合特殊的语法规则,在应用高级语言进行编程时,程控指令一般是作为一个独立的参数在调用函数中出现,这类针对远程控制的函数随GPIB接口和采用的高级语言的不同而不同,但其程控指令是相同的,AV4033系列频谱仪的语法命令图如图3所示。本文利用程控指令和频谱仪进行通信时,选择LabWindowsCVI自带的GPIB函数库,可以方便地进行程控命令发送和数据读取操作。 2应用举例 卫星固定通信台站天线口径大波束窄,对天线伺服系统的自动跟踪性能要求较高,为确保通信效果,需定期测量卫星天线系统的自动跟踪性能,传统的测试方法需用频谱仪在射频方舱内测试,且测试结果保持和记录都不方便,利用本系统可以方便进行远程测试,而且可以将测试结果保存在数据存储单元中,方便后续查询和参考。卫星天线跟踪性能测试流程如下:(1)调整卫星天线使其对准通信卫星;(2)在监控主机上按下述过程设置频谱仪;a)按卫星信标频率设置频谱仪中心频率,设置SPAN为0到100KHzb)根据信标信号的电平变化范围设置Sacle/DIV,以使测量过程中的载波电平变化始终落在频谱仪的可显示电平范围内c)根据信标频率稳定度,选择尽可能窄的RBWd)根据载波的峰值频率和功率,调整频谱仪的中心频率和参考电平e)利用键盘调窄SPAN,重复4f)重复5,将SPAN调整到最小g)将SPAN置0,使载波显示谱线作水平运动h)输入扫描时间,确定扫描长度(3)用手控方式调偏卫星天线的方位角和俯仰角,频谱仪显示谱线的电平将随天线偏离卫星而下降(4)启动天线自动跟踪功能,观察卫星信标电平随时间的变化,记录自动跟踪天线的对星过程以及跟踪速度和精度(5)存储记录数据,重复3、4步骤,多记录几次测试结果,分析卫星天线自动跟踪性能。 3结束语 基于GPIB总线技术构建的频谱仪可以建立快速、高效的卫星信号测试系统,该系统人机界面更加友好,测试功能更为方便,用户能够在值勤终端上方便对频谱仪进行控制和使用,能够快速、方便、准确的完成测试任务。 作者:张德文尹训锋景丹玉单位:91917部队 卫星通信论文:卫星通信下的应急通信论文 1卫星通信的优势与劣势分析 1.1卫星通信具有众多的优势(1)电波覆盖地域比较宽广。(2)传输路数多,通信容量大。(3)通信稳定性好、质量高。(4)卫星通信不受地域限制,运用方式灵活。 1.2卫星通信的一些劣势主要的方面有:(1)延迟现象比较常见。(2)传播过程中由于信号较差,容易出现信号中断的现象。(3)终端产品的选择面不广。 2卫星通信产品的多址体制方式的选择 卫星通信由于具有广播和大范围覆盖的特点,因此,特别适合于多个站之间同时通信,即多址通信。多址通信是指卫星天线波束覆盖区内的任何地球站可以通过共同的卫星进行双边或多边通信。目前比较常用的两种卫星通信多址体制方式为:TDM-FDMA(时分复用-频分多址)和MF-TDMA(跳频-时分多址)。(1)多址体制方式一:TDM-FDMA。(2)多址体制方式二:MF-TDMA。 3卫星通信在铁路应急通信中的应用网络架构 有时候会因为遇到突发性、严重的自然灾害、人为因素导致其他所有通信手段无法使用时,而应急指挥中心又急需现场相关资料,这时就可以利用卫星通信覆盖区域广和快速部署的优势将信息发送到应急指挥中心。常规卫星系统现场接入方式可以分成两种:一种是车载型,一种是便携型,这两种卫星接入方式可以视现场情况而定。而对于铁路应急通信人员来说,以上两种接入方式均可以采用,但在到达应急现场后,还需要在现场对卫星接入设备进行开设,考虑操作使用人员的技术水平和熟练程度,选择自动对星的车载或便携卫星设备就显得非常的方便,可确保快速建立通信链路保证通信。 事发现场人员要将信息传送到应急指挥中心,在铁路应急卫星通信系统网络建设时,可根据实际情况需要,按下文所述三种方案进行建设,如图1所示。 方式一:在中国铁路总公司应急中心建立卫星地面通信站,这样就可以通过应急指挥中心收发数据,再通过地面的有线网络传输到需要数据的各路局应急指挥中心。这种方案对于现代网络资源的应用比较充分,但在遇到一些突发情况时,数据可能无法通过地面有线网络传输到需要数据的各路局应急指挥中心,这就导致可能会出现一些无法预知的情况。 方式二:在各个路局的应急指挥中心建立卫星通信站,这样就可以在发生状况时迅速的将数据发送到各路局的应急指挥中心,同时各路局也能够及时的下达指令,进行相关问题的处理。这样做的好处是各路局应急指挥中心能及时掌握应急现场状况,但不利的是其建设费用将会大大增加。 方式三:在中国铁路总公司应急指挥中心以及各路局应急指挥中心均设置卫星通信站,这样一来,无论发生什么灾害情况,各路局应急指挥中心与中国铁路总公司应急指挥中心都可以实时掌握事发现场情况。这样做的好处不言而喻,但其建设费用也无疑会昂贵很多。 4结束语 综上所述,随着卫星通信技术的发展和使用成本的降低,及现代化的铁路应急通信系统的迫切应用需求,建立全国范围内完整统一的能够互联互通的铁路应急通信卫星网络是大势所趋。希望通过本文的简单分析,能对我国的铁路应急通信卫星网络的建设和发展提供一点建议。 作者:程岚单位:南京凯瑞得信息科技有限公司 卫星通信论文:移动网络卫星通信论文 1.通用动力公司 2013年11月15日,通用动力C4系统公司宣布,通过移动用户目标系统赤道地区的卫星,该公司的一对AN/PRC-155单兵电台成功实现了语音和数据呼叫。该软件定义电台配有移动用户目标系统波形。无论是从北极还是南极的高纬度地区,连通地球赤道静止卫星都是一个难题,因为这些卫星靠近地平线。由于地球是扁圆的球体,在两极地区它会变平,因此,地球表面某些区域看不到赤道上的卫星。“在几近结冰的温度下,在刺骨的北极寒风里,在地球纬度最高地区,唯有PRC-155单兵电台才能连接移动用户目标系统,安全传送语音和调用数据。”通用动力C4系统公司总裁克里斯•麻兹利这样评价该系统。这次验证展示活动于2013年10月中旬进行,涵盖通用动力公司所描述的多种真实场景,包括在阿拉斯加州安克雷奇和巴罗的固定地点,以及绕整个北极圈飞行的飞机。该公司称,除了5名参加试验的人员进行了电话会议,这种双通道AN/PRC-155电台还完成了多重一对一语音通话和数据调用。在演示中,数据调用速率达到了64kb/s。通用动力公司进行过多次测试活动,将该公司的单兵携带和手持电台连通移动用户目标系统。2013年10月份的这次测试为其最新的一次。而在2013年8月,该公司成功通过AN/PRC-155电台将AN/PRC-154“步”电台与移动用户目标系统的一架航空器连通。之前的4月份,该公司基于2012年2月第一次通信验证展示,通过移动用户目标系统完成了电台对电台的语音和数据测试。2012年的演示只是使用卫星模拟器以及装载移动用户目标系统波形的AN/PRC。 2.哈里斯公司“猎鹰”III 哈里斯公司宣布,该公司的AN/PRC-117G“猎鹰”III多波段单兵电台于2013年12月2日与移动用户目标系统卫星成功连通。接下来,该公司又在北极圈进行测试,将“猎鹰”III电台装在一架货运飞机上从阿拉斯加飞往北极,然后返回。北极圈地区当前使用的是甚高频系统。根据该公司提供的数字,有多达30000台的AN/PRC-117G电台可以升级使用移动用户目标系统波形软件。 3.Alico公司相控阵终端 尽管相控阵天线在雷达应用中很常见,但是在通信领域相对少见。然而,Alico系统公司已经在其宽带分布式孔径移动卫星通信系统终端中植入相控阵天线技术,并于2013年6月公布了技术详情。这种X波段系统显示,4个小型矩形平板式天线安装在M1“艾布拉姆斯”坦克和M2“布雷德利”步兵战车车体顶部四周以及MaxxPro防地雷反伏击车的出入口四周。对宽带移动卫星通信相阵天线而言,这种设计考虑非常周全,因为它并没有在车辆的可视部位增加设备,这样就可避免炮塔或者车辆上的货物阻挡信号,也可防止在非常传统系统的突出部分遮挡信号。这就意味着它能在0°~90°的全半球覆盖,从而实现0°~360°连续的全方位覆盖。借助电子束自动转向功能,该系统实现了自动操作,其电子束可以在100Hz频率上指向并跟踪卫星。也就是说,该系统每秒要计算该卫星的相对位置100次。分布式相阵天线还解决了“钥匙孔”(keynole)以及“常平架自锁”(gimballock)问题。前者是稳定电子机械天线系统的难题。由于俯仰角不到90°,这样在顶点处就会有一片空域无法被天线光束覆盖。后者的问题在于其天线系统俯仰角 90°、 180°,所以当常平架达到其仰角极限时,方位转台必须旋转180°才能继续跟踪,因而不能平滑跟踪经过其顶点的卫星。宽波束可以缓解这个问题,但是高增益天线都是窄波束,必须要有所取舍。在相控阵天线覆盖重复区域,可以通过电子方式轻松解决。由于设计之初就是为了解决移动中的语音、数据以及流视频问题,这种全双向系统可以用于很多卫星通信系统,比如美国的全球宽带卫星通信系统(WGS)和XTAR系统、西班牙卫星系统(SpainSat)以及英国的天网卫星系统(Skynet)。该系统采用115V交流电或28V直流电,功耗700W,重68kg。 4.埃尔比特公司 2013年9月,以色列艾尔比特公司(Elbit)在伦敦国际防务展上展示了基于MSR-2000系列的下一代天线Elsat2000E。该天线采用新型被动波导平面面板技术,能够全面覆盖Ku波段。该公司称Elsat2000E技术性能有了巨大提升,大大超越了采用印刷电路多成分平板技术的Elsat2000。Elsat2000E新型天线直径50cm,重15kg,性能和效率是Elsat2000的两倍。埃尔比特公司称其具有30Mb/s的下行速率和5Mb/s的上行速率。该公司强调该系统有个关键特性,即它有先进的三重跟踪机制,具备100°仰角能力,因而可以提升移动中的跟踪和重新锁定性能。该公司声称该系统的G/T比为7dB/K,而这是信号噪声比方式,是天线能够接收的信号。该比值越大,从背景噪音中提取微弱信号的效果就越好。和Elsat2100相似,2000E也集成了该公司的InterSky4M军用战术卫星通信系统平台,能够在视线内、视线外以及超越地平线模式下,提供“无缝”宽带连接。该系统在机械扫描中结合平板相阵技术,最大限度提升了覆盖角度。它能够达成360°全覆盖,俯仰角度从0°~100°,这是其他系统做不到的。通常情况下,天线系统会采用碟状天线,这是因为其增益很好,但是由于高度原因极易被探测到。 5.Ibetor公司X波段终端 2014年2月28日,西班牙Ibetor公司在华盛顿哥伦比亚特区2014卫星展上推出了新型的X波段Ib-Stom100X终端,其特点就是低矮不易探测。由于该终端高度只有20cm,该天线系统实现空气动力的高效能和自由调整(discretion),同时还能在极端地形情况下高效可靠连通。Ib-Stom100X专为舰船、飞机和地面车辆设计,加入了Ibetor公司设计的天线控制单元(ACU),包括惯性单元(IMU)、同千赫兹双GPS接收器、三轴陀螺仪、加速计和磁力计。通过这种组合,该系统号称指向精度提高0.3!,能在移动车辆上获取卫星信号并能“瞬时”再次找回。能做到这一点,部分原因是由于该系统使用的软件程序始终让机械扫描天线指向卫星位置,即使信号受到遮挡仍旧如此。其关键参数为瞬间频率500MHz、G/T比7.5dB/K以及波束中心上行速率高达8Mb/s。依据不同配置,其重量从75~85kg不等。根据Ibetor公司的信息,该系统已在西班牙军队服役。 6.Indra公司 西班牙的Indra公司提供了备选方案,它的Sotm解决方案运行在X和Ku波段上,使用低矮天线,并集成惯性导航。通过IP电台和骨干能力,该系统的卫星通信可为旅、营一级的巡逻部队提供服务。该系统经过专门设计,可用于任何车辆,甚至可用于小型船只。另外,其可选方案还包括Ku波段扩展频率(13.75~14.5GHz)、加密、运行时间20min的不间断电源,还可载有发电机,能够提供10h电力供应。 7.吉拉特卫星网络公司 就在Ibetor公司推出低矮天线终端之后,以色列吉拉特卫星网络公司(Gilat)也紧随其后,于2014年3月11日推出了“低矮光线卫星隐形光线(RaySatStealthRay)300X-M”。该系统经过专门设计,可与任何X波段卫星配套使用,可用于全球宽带卫星通信系统(WGS)以及崎岖道路行驶的车辆。它集成了多种动作传感器,可以进行准确跟踪、在最短时间获取信号以及能够“瞬间”再次找回信号。该系统经过设计,可以轻易装到未经改装的车辆上。它包含一个外置天线,长55.6cm、宽49cm、高25cm、重15kg。另外,它还有内置天线控制单元(ACU),重4.5kg。但是,由于它可以和集成MLT-1000调制解调器一起使用,故不必安装天线控制单元。吉拉特公司新产品的G/T比为2dB/K,传输和接收增益分别是23和25dBi,其接收频率为7.25~7.75GHz,传输频率为7.9!8.4GHz。SR300系列还包括用于Ku波段和Ka波段的低矮天线。 8.DRS技术公司X46-V认证 2013年5月,随着DRS技术公司的X46-V终端获得认证,允许用于美国国防部高性能卫星网络,该公司已能提供X-波段,为更多的偏远、分散的军事单位提供接入全球信息网络(GIG)。该认证由美国国防部联合卫星通信工程中心和美国陆军战略司令部颁发,从而允许X46-V用户接入全球宽带卫星通信系统(WGS),其语音、数据和视频传输速率高达6Mb/s。除了美国部队,澳大利亚、加大那、丹麦、卢森堡、荷兰以及新西兰军队都可以使用该系统卫星。另外,由于可以运行K-y以及Ka波段,该系统能为其它商业和军事卫星提供更大灵活性和冗余能力。该公司还于2013年8月27日宣布,其L-3Linkabit可以提供系列移动卫星通信终端,刚刚升级了Alsat永久移动地球站许可证,可以在美国境内以及其它商业航空器上使用其Ku波段终端。该证书允许的终端包括L-3DatronFSS-4180-LP(0.33×0.46m)、FSS-4180-LC小型孔径天线(圆周长0.46m),还包括LinkabitMPM-1000网络中心IP卫星通信调制解调器。美国陆军的“战术级作战人员信息网”(WIN-T)以及美国海军陆战队的“移动网络”中都采用了L-3终端。 9.全球移动网络主动布局系统 Elexis公司宣布,在成功将全球移动网络主动布局系统(Gnomad)集成到“斯特赖克”装甲车辆之后,公司又将这一经受战斗考验的系统扩展到另一美军的重要平台,并在美国乔治亚州本宁堡的美国陆军第7远征作战试验部队完成安装。全球移动网络主动布局系统易于安装,并且不需要对现有车辆进行改造。该系统包括卫星天线、RF组件以及几代模块底盘,使其可以安装在美国军用产品目录内以及商业用等车辆上,比如“悍马”等。该低矮型天线尺寸为45×35×7in(合114.3×88.9×17.78cm),重量不到25kg,可用于商业和军事卫星。由于采用开放式架构,该系统可以和许多视线内电台以及卫星调制解调器共用,并通过解调器实现全双向语音、数据和视频通信。通过和超高频或甚高频电台配合,比如和“单信道地面及机载无线电系统”(Sincgars)以及嵌入式GPS共用,该系统能够在运行图像中直接嵌入跟踪蓝军数据。该系统传送频率为14.0~14.5GHz、接收频率为17.7GHz或11.7~12.75GHz,速率分别高达512kb/s和2Mb/s。在30°仰角、23℃情况下,G/T值最低为8dB/k。 10.罗克韦尔•柯林斯公司 罗克韦尔•柯林斯瑞典通信技术公司的终端和萨博公司的四轴稳定平台结合,从而产生了一种新型的移动卫星通信终端,既可适用崎岖路面也可用于海上。它可以安装到轻型越野车辆和小型船只上,也可以安装在指挥所车辆和中型滨海船只上。这些应用由于速度快、颠簸剧烈、移动幅度大,建立和保持卫星连接非常困难。但是,该系统可以轻易解决这些问题,在高海况下时速高达50节以及崎岖地形下速度超过40km/h,它都能在1s内自动恢复丢失的连接,同时宽带通信速率可达10Mb/s。该系统全重约140kg,在20°仰角、11.0GHz情况下,G/T值为19dB/K。 11.泰利斯公司 2010年法国陆军首次在阿富汗战场部署移动卫星通信系统,而在马里,法国陆军也采用了泰利斯公司开发的设备,将其集成到VAB轮式装甲车上。由于配备了X、Ku和Ka波段,该系统能够为部署在偏远、敌对地区的部队提供连续不间断的语音、数据和视频服务。这些卫星通信系统为战斗网络无线电系统提供远距离通信连通,主要用于法国“维纳斯”计划的甚高频PR4G网络,尽管它也可方便地集成到甚高频/超高频的系统中。泰利斯公司是最早应用相控阵技术公司之一,而作为主动雷达天线,它具备优越的越野跟踪能力,集成了现代波形、抗干扰、抗简易爆炸装置的发射机,甚至还有防弹天线罩。长期以来移动卫星通信系统不断革新,毫无疑问,将来还会有更多的新技术应用到该系统中。 作者:姜天元刘华 卫星通信论文:本天线伺服系统的卫星通信论文 1伺服控制单元设计 本天线伺服系统采用高性能DSP+FPGA架构作为系统控制优秀,因DSP具备指令周期短、运算精度高等特点,因此选用高性能DSP芯片TMS320F28335完成天线控制与位置解算功能,从而满足控制系统的时效性和精确性;又因FPGA具备逻辑单元丰富、集成度高以及工作稳定可靠等特点,因此选用XC2S300E⁃6PQG208I型FPGA实现DSP外设接口的扩展,即在单片XC2S300E⁃6PQG208I上完成操控输入及显示、数据采集、滤波及控制算法处理,并输出PWM信号进行电机调速控制,从而满足天线伺服系统中多电机、多编码器、多通信接口以及系统操控界面接口的需要。伺服控制单元框图如图3所示。由图3可以看出,系统要实现的控制功能比较复杂,主要体现在:天线姿态、天线地理位置的解算,主天线方位、俯仰角度的闭环运动控制,馈源极化角度的闭环运动控制,卫星位置的存储,系统限位开关的采集与安全保护单元的联锁设计,显示接口与界面的设计,操控面板的设计等。由图3还可以看出,系统所有外设接口均通过FPGA进行扩展,并采用了光隔,确保控制单元运行的稳定性和可靠性。 2电机的选型及计算 2.1主天线电机选型及计算 2.1.1天线转台加/减速时所需要的力矩式中:W为天线直径;L为天线宽度方向到回转轴的距离;I为天线相对于转轴的转动惯量;m为天线的总质量;θ为天线倾角。 2.1.2转台在风载荷下产生的颠覆力矩(按照天线迎风面最大算)风载荷(20m/s)作用于雷达的最大作用力:式中:ρ为空气质量密度(取1.2kg/m);υ为平均风速(20m/s);Cx为风力矩系数(取1.2);A为天线风阻反射面积(πR2θ)。考虑到交流伺服电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定等特点,选择韩国麦克彼恩交流伺服电机作为主天线方位和俯仰驱动电机,电机参数如表1所示。 2.2极化电机选型及计算极化电机主要用来驱动馈源极化轴。本天线系统采用波纹喇叭作为馈源,重量轻,约5kg左右,且极化轴对速度要求严格;而步进电机转动角度精确,转角和转速不受电压波动和负载变化影响,能实现快速启动、停止、反转和改变转速,因此选型为步进伺服电机,其参数如表2所示。 3卫星通信伺服控制算法 为了实现天线高精度指向卫星,本天线伺服系统采用了粗精对准相结合的方式进行对星,即先利用预设的卫星位置计算出天线理论指向角,实现天线的粗对准;再通过监测信标接收机输出的AGC电平信号强度,实现天线的精对准。 3.1天线粗对准控制算法天线粗对准控制算法即天线理论指向角的计算,这包括天线俯仰角E、天线方位角A和馈源极化角P的计算。设天线所处地理位置的经度为φ1,纬度为θ,静止卫星所在经度为φ2,经度差φ=|φ|1-φ2,可计算出天线方位角A、天线俯仰角E和馈源极化角P。计算公式为。在天线粗对准过程中,将目标卫星的轨道信息(卫星的在轨经度)输入伺服控制单元,利用GPS接收机测得天线所在地的经纬度信息。伺服控制单元进行姿态解算后得到天线对准目标卫星所需要的方位角、俯仰角和极化角,然后驱动各电机运动以实现对卫星的搜索。在对星的过程中同时要利用姿态传感器不断检测天线波束的实际指向信息,得出天线实际角度和理论角度的差值,伺服控制单元根据这些差值驱动天线的方位、俯仰和极化方向的电机不断转动,通过不断地比较,驱动天线最终指向卫星。在天线转动的同时还要不断采集信标接收机输出的AGC电平值的大小,该值也作为一个反馈信号反馈至伺服控制单元,判断该值与预设电平门限值的大小。当采样的电平值大于该门限值后,结束粗对准状态,进入精对准状态;否则,则需继续转动天线进行对准。 3.2天线精对准控制算法天线完成了粗对准后,天线进入能收到信号的范围,但是收到的信号强度较弱,距离信号最强指向还有一定的角度差。为了使信号接收效果达到最佳,需进行天线精对准。在这一阶段,需在粗对准后的位置附近结合信标接收机的输出电平AGC的大小变化做微动精确跟踪,最终找到信号最强(AGC电平值最大)的位置作为对准卫星的目标位置。天线精对准控制算法图如图4所示。 4好结语 笔者详述了采用DSP+FPGA架构为控制优秀的车载卫星通信天线伺服系统利用双轴倾角传感器和GPS测得的数据为参数来对星的控制算法,并利用信标接收机接收到的AGC电平值大小作为是否准确对星的关键,这对降低卫星通信系统成本、提高卫星通信天线对星的快速性和准确性具有一定的工程参考价值。 作者:章百宝陈涛单位:中国兵器工业第五八研究所军品部 卫星通信论文:认知无线网络技术的卫星通信论文 一、卫星通信的网络 卫星通信网络由各类地球站与通信卫星构成,通过完成功能予以划分,它大概包含业务网络与管理网络两部分。现如今卫星网络当中,上面两部分内容只做简单业务呼叫处理与通信链路维护工作,功能构成相对比较简单,对于环境信息感知与用户相关信息,网络状态获取方面处理的不够理想。每个卫星通信的网络可以说是互相独立的,对信息交互交流都不能很好的完成,造成通信资源利用率很低,多网系的融合与智能化的决策将是可望而不可及的任务。卫星通信网络当中将认知技术和卫星通信联网,组建一个卫星通信系统,可以说是现今解决上面所提问题的最佳选择。 1.用户的预感知相关技术。用户的预感知相关技术指的是将用户个人喜好和通信政策有机融合。不同的人有不同的喜好,在不同的基础上应合理考虑用户的个人喜好。在卫星的语音通信当中,用户保障基本语音业务就可以了。但是在综合应用领域,不但要将用户服务质量列入其中,还要对各种抗干扰因素综合考虑。在视频通信当中要把用户对于延迟等各种指标要求也一并纳入考虑范围之内,最终对用户需求予以满足。 2.环境的预感知相关技术。卫星通信环境当中雨雪等对部分频段信号有一定的干扰作用,中心站与远端站对当地雨雪等信息进行预感,基于雨雪特性与通信轨道估计感知的信息,各类信息集中于中心站,再经中心站分配到各处,给各个站点分配功率与宽带相关资源。当业务建链以后,经远端站把感知信息报上来,再对链路的特性做综合评估,同一时间对初始建链数据库进行修正,资源分配自主学习功能就此达成,对系统频谱相关资源的利用率会有很好的提升作用。 二、认知无线网络技术在卫星通信中未来的发展前景 最近几年时间,认知无线网络技术与多媒体相关技术可以说是在卫星通信中的应用展开了一个新局面。卫星无线网络关键的技术研究包含对无线卫星网络的体系结构的支持,对无线运行网络的层协议、互联网规定协议与传输层相关协议卫星链路要求的支持等等。卫星无线网络可以说是地面无线技术处于卫星通信相关领域当中的演变及应用,把它视作卫星分组相关业务与减少系统的复杂性一种努力,旨在将大流量的分组数据廉价提供给用户。伴随通信技术与认知无线网络技术不断发展前行,认知无线网络技术拓展开来是必然的,卫星通信对认知无线网络技术的运用也是预期的。在我们国家军方卫星通信系统当中引用认知无线网络技术并做以相关研究,是有历史性的意义的。 三、结语 认知无线网络技术可以说在地面无线的通信网络当中发展的如火如荼,但是针对卫星通信方面研究展开的比较迟缓,所以,它发展空间是非常巨大的。认知无线网络技术在卫星通信中的应用和技术,会对卫星通信行业起到很好的铺垫作用,对于系统智能化,资源的利用率,通信的成功率,异构网络的融合,也起到了坚实的后盾作用。 作者:柴思远单位:北京网御星云信息技术有限公司 卫星通信论文:地震应急卫星通信论文 1存在的问题及对策 自通信车改装后投入使用以来,通过近5年来各种规模的应急演练以及2010年玉树7.1级地震、2013年青海省海西州5.0级地震的实际检验,该应急卫星通信车在使用中暴露出来很多的问题,总结情况如下:(1)原有车内设备机柜设计及布局不合理,使得各设备的供电及信号之间产生交叉干扰。其中部分通信设备的散热条件无法保证,电力线路杂乱无章。在实际使用过程中,不仅存在故障排查困难,同时还有因用电安全引发火灾等事故的重大隐患。鉴于上述情况,对机柜内设备进行了重新布局,只保留与卫星通信相关的通信设备及供电设备,将部分周边设备进行下架处理。(2)原车所用的视频编解码器及网络交换机等设备,经与原厂家联系后,确认部分产品已停产,另有部分已无法提供维修必须的备品备件。因而通过对此类设备进行维修,使其具备通信功能的做法不可行。因此更换掉原有的解码器,采用时下主流的视频会议设备及网络交换机,以确保应急通信车与指挥中心视音频信号的安全畅通。(3)原车卫星设备的配置不合理。该车是在原有箱式卫星便携站的基础上进行了改进,将便携站的全套设备安装于改装后的依维柯厢式货车内,天线部分做了车顶安装。由于车顶天线与功放采用软波导连接结构,长期风吹日晒会产生老化磨损。破裂后的波导产生微波信号泄漏,造成通信质量下降的同时,对现场操作的工程技术人员也会产生人身伤害。对此采取的策略是:平常不使用时对车辆加盖防尘遮雨罩,定期检查软波导的连接结构,如发现问题及时联系厂家更换或维修。(4)卫星系统对星时间长或无法正确对星。由于原有卫星系统未配备频谱仪或卫星信标机等对星设备,使得自动对星动作完成后无法对目标卫星的正确与否进行有效判定。因而,往往造成对不上或对错星的情况,无法实现正常通信。基于上述情况,对现有设备进行优化。其中,对已停产或无法提供维修服务的设备进行更换;部分尚能使用的设备作为现有链路的备份设备;使原有的单通路卫星应急系统升级成为具有一定抗灾能力的1∶1备份的卫星应急通信系统。此外,在寻星过程中尽量避免指挥车周围有高层建筑物、树木枝叶等阻碍,以免造成卫星波速回波反射[1]。(5)整车配重不合理,集成后车辆右后部偏重,影响车辆行驶的平稳性。因此,在满足基本通信功能的前提下对车厢设备,车顶卫星系统和后舱供电设备重新合理布局,调整车辆的平衡性。 2对策探索 目前,卫星通信技术是我国大范围区域内应急通信的主要技术手段,包括VSAT技术系统、BGAN技术系统。短波通信技术在地震应急救援现场的局域通信中也有很大的作用。这类应急通信系统应当具有高信噪比、大容量、高稳定性、全天候、盲区小、抗干扰、多通道、低功耗、小型便携、高机动性等基本特性[2]。在目前技术水平条件下,应进一步完善通过多种技术系统集成的震后应急通信系统,以解决地震后初期不同情况下地震现场与后方指挥中心的通信。 2.13G技术的应用据科学统计,不同震级的地震因为释放能量的大小不同,对震区内的通信环境的影响也有不同的差别。比如,Ms5.0~6.0级地震发生后,震区大部分地面网络或3G网络受损普遍轻微,Ms6.0~7.0级地震对地面网络或3G基站的破坏一般发生在高烈度区,而Ms7.0级以上的地震发生后,地面通信设施基本不可用[3]。应急通信车应根据地震现场的实际情况选择不同的通信方式,在地面通信设施受损较小的情况下可依托地面网络或者3G作为信道开展视频会议、语音通讯、数据传输业务,极端条件下使用VAST卫星网络,这样可大幅度提高地震应急通讯效率。3G网络与VAST卫星网络相比传输速度较快,下行速度峰值理论可达3.6Mbit/s,上行速度峰值也可达384kbit/s。国内支持国际电联确定3个无线接口标准,分别是中国联通WCDMA、中国移动TD-SCDMA、中国电信CDMA2000。WC-DMA以其技术成熟、终端类型多、速率高、网络覆盖好等特点在3种3G网络中具有明显优势,因此可以采用WCDMA技术作为主用3G通信技术,实现应急通信车与指挥中心的3G通信,CD-MA2000或TD-SCDMA可作为备用的3G通信方式。 2.2短波电台的应用短波通信属于独立自主通信,不依赖其他有线和无线通信手段都必须具备的网络、传输线路、中继体和建筑等基础运行条件,抗毁能力最强,是实现中、远程无线联络的基本手段[4]。从点对点直通距离看,短波是所有无线通信方式中距离最远的一种无线通信手段。另外,短波通信设备简单,可以根据使用要求进行固定设置,也可以个人背负或车载安装进行移动通信,组网灵活,实时性好,特别是在救灾初期常常是主要依赖的通讯工具。因此,我们可以建设一套短波通信网络,由车载电台、便携式电台组成。车载电台用于组成指挥所通讯枢纽或作移动通讯使用,选择使用鞭形天线或双极天线,这样可以保证应急通信车在一般行进速度时正常通信,便携式电台具有体积小和重量轻等特点,一般采用鞭形天线,利用地波进行近距离通信,主要用于应急通信车无法抵达的陡峭山地灾害现场,由应急人员背负便携式电台进入地震现场,保障通讯联络,实现无盲区通讯。为了解决短波通信网与其他通信的融合问题,同时提高整个短波通信网络的可靠性,必要时可以配备多网系融合设备,通过该设备可以将短波无线通信和有线通信、卫星通信及超短波通信等通信手段进行融合,通过其他制式的承载网络,实现对短波系统的延伸和扩展,从而可以大幅度提高通讯效率[5]。 3结语 随着人们生活水平的发展,经济密度的提高,地震灾害对社会的影响也越来越显著,如何使地震应急卫星通信车在地震现场更好的发挥作用,不断提升地震应急卫星通信车对突发地震事件的应急及救援指挥能力,使其具有机动能力强、建立通信链路快、集成度高、通信距离远、通讯方式多样化、功能强大、减少地形敏感的特点,为新形势下的灾害应急救援工作、防震减灾事业做出更大的贡献,还需要不断思考和努力,同时也是青海省防震减灾工作亟待解决的问题。 作者:杨理臣胡玉郭鹏樊光洁徐玮阳单位:青海省地震局 卫星通信论文:CFDAMA-PA卫星通信论文 1用户接入 1.1协议基本类型目前CFDAMA基本协议类型有CFDAMA-PA、CFDAMA-RA、CFDAMA-PB等几种。CF-DAMA-PA的上下行链路帧结构和基本的CF-DAMA相同,不同的是协议中的每一个用户在上行链路都有自己的预约请求时隙,系统将该时隙固定的分配给相应的用户,用户在这个固定的预约请求时隙中发出请求消息进行预约。CFDAMA-RA的上下行链路帧同样与CFDAMA-PA协议类似,不同的是其控制部分的预约时隙不再是固定分配给用户或者通过星上调度采用轮询的方式进行分配,而是用户终端通过竞争预约的方法来获取预约请求时隙的位置。CFDAMA-PB的上行链路帧结构不同于前面两种接入方式,如图2。上行链路帧不再划分为控制部分和数据部分,而是由一系列的数据信息时隙组成,数据信息时隙里面包含有按需分配时隙和自由分配时隙,它们随机的被安排在上行链路帧中,每一个数据信息时隙都对应一个业务分组,各用户的预约时隙请求信息附带在相应业务分组上以捎带的方式发送给星上集中调度器。 1.2性能分析CFDAMA基本接入方式能够实现较好的时延/吞吐量性能。CFDAMA-PA成功的将按需分配和自由分配结合在一起,采用固定预约时隙分配的形式来保证用户接入的公平性和实际业务需求量,在信道负荷较低的时候,其平均时延和固定分配方式保持一致,在信道负荷逐渐增大和接入用户数变化较大时,存在资源利用率下降的问题。CFDAMA-RA在低信道负荷时由于采用的竞争方式进行接入,对信道利用率更高,但对于用户接入的公平性却不能保证,并且存在接入过程中的碰撞,在高信道负荷时碰撞概率逐渐增大,平均时延性能也急剧下降。CFDAMA-PB通过对上行数据帧结构的改进,减小了用户发送预约时隙请求的间隔时间,但随着信道负荷的增大,某些用户会因为其他用户预约请求的资源占用导致无法发出预约时隙请求,同样不能保证接入的公平性。因此,如何保证用户的接入时延和接入过程中的公平性,成为本文的一个研究重点。 2CFDAMA-PRI 2.1CFDAMA-PR由于当前网络数据业务大多突发性较强并且业务类型呈现多样性,抽象出来这类数据业务流通常用ON-OFF信源模型来表示[5]。而在此信源模型的情况下,数据业务具有很强的突发特性,用户的预约时隙请求也带有很强的随机性和不确定性。基本的CFDAMA接入方式此时由于多次请求造成的再分配策略和预约请求的冲突概率增大,在信道负荷较高和接入用户数逐渐增大时,其性能受到明显的影响。CFDAMA-PR协议在用户时隙申请阶段对发送队列的堆积状况进行判断,比较当前时刻和上一时刻发送队列中数据分组的差值Δ,如果Δ>0表示当前发送队列有数据包的堆积,则通过加权的方式向星上调度器发送更多的预约时隙请求[6]。该协议的好处在于实际应用中可以根据用户发送队列的堆积情况获得更多的分配时隙,能在突发数据分组到来情况下实时的将新的数据分组发送出去。因此,本文在CFDAMA-PR的基础上提出了基于用户优先级排序的改进协议CFDAMA-PRI,优化星上调度算法,进一步保证接入的时延性能和接入的公平性。 2.2用户优先级排序在对CFDAMA-PRI优先级排序的详细描述过程中,设置如下的参数。在卫星收到上行链路帧之后,进入星上处理的优先级排序阶段。资源调度器的按需分配表如表1所示,每个预约用户都含有优先级条目,卫星在收到上行帧之后,首先获取每个用户的预约时隙数,按照从高到低的顺序对用户进行排序并设置优先级号prinumber_i,优先级号越小代表当前用户申请的预约时隙数越多,然后根据优先级号从小到大的顺序依次将用户ID填入按需分配表中,因为有预约时隙申请并且foreslots_i>0的用户排在按需分配表的前端,所以由表1可以看出,a≤k。如果frame_slotsremain>0,代表当前还有剩余时隙可供自由分配,此时资源调度器实施按需分配方式,将已经分配过的用户从按需分配表中删除,同时在自由分配表中将该用户移到表的尾端,按需分配完成之后,资源调度器为自由分配表中的用户轮询分配剩余时隙,直到将剩余时隙分配完。由于按需分配中用户的优先级设置,有预约时隙申请的用户在自由分配表的尾端仍然是按照优先级号从小到大的顺序进行排列,这样可以保证在轮询的过程中时隙需求量大的用户仍然可以得到更高的时隙分配权。CFDAMA-PRI的下行帧同样分为控制部分和数据部分,如图3所示,资源调度器根据按需分配表中各个用户优先级号从小到大的顺序将响应信息填入相应的时隙中。当用户收到下行链路帧时,时隙请求量越大的用户就能越快的获取卫星的分配时隙。 3仿真分析 本文采用OPNET仿真平台[7],将基本的CF-DAMA-PA、CFDAMA-PR和改进的CFDAMA-PRI进行对比仿真。具体的仿真参数设置如表2所示。对信道负荷固定但用户数目变化条件下的仿真结果进行分析,目的是为了得出CFDAMA-PRI的时延性能和在用户接入公平性方面的优越性。选取信道负荷为0.8,用户数目依次为5、10、20、40、80,CFDAMA-PA的预约时隙数为20,得到的仿真结果如图5、图6所示。由仿真结果可以看出,当系统中用户数不断增大时,由于CFDAMA-PA在一个链路帧中仅使用了一部分时隙用作预约请求时隙点,那么更多有请求的用户就无法通过预约时隙点接入链路帧,加之信道负荷较大,突发数据强,用户申请时隙的不确定性也大。如果增大预约请求时隙数的比例也会以牺牲数据时隙为代价,平均时延和队列的分组累积同样会增加。CFDAMA-PRI则采用CFDAMA-PR对信源突发数据分组的计算方法,并使用优先级排序的方法对时隙需求量大的用户给予更高的时隙分配权,确保了用户的可接入次数,降低了时延,提高了接入公平性。 4结语 本文分析了宽带卫星通信系统中的CFDAMA接入协议,阐述其原理,分析了CFDAMA相关协议的优缺点,在CFDAMA-PR协议的基础上提出了用户优先级排序的改进协议CFDAMA-PRI,以适应当前突发性较强的数据业务流。该协议通过优先级排序的算法,在星上调度的过程中让时隙需求量越大的用户获得更高的时隙分配优先权和更快的接入过程,优化了整个处理流程。最后,在OPNET仿真平台下选择突发信源模型下进行对比仿真测试,测试结果表明CFDAMA-PRI协议在突发增强、信道负荷加大的情况下能很好的控制平均时延和队列分组累计数,具有更好的性能表现,在今后的实际应用中也具备良好的可操作性。 作者:郭爽曹宝刘心迪单位:中国电子科技集团公司第三十研究所 卫星通信论文:无线电技术下的卫星通信论文 1卫星通信应用软件无线电技术的设想与展望 卫星通信技术则是由使用围绕地球的同步/非同步的通信卫星来做一个中间站进行一种远距离通信的实现方式。它本质上是由微波通信以及航天技术之上发展新颖的无线通信的技术,而卫星通信技术自身采用的无线电频率为微波频段。从而产生的卫星通信技术,它的主要特点就是传输的距离远,且频率高。也因为卫星通信频带宽,且频率高,变化范围大的重要优点,卫星通信技术在我国的军事建设和经济发展等方面都具有深远的意义。 我国的现今卫星通信技术的发展在扩展新的频段,加强先可用的频段的利用率以及现在公用干线的通信网都应该一步步转向跟随宽带化的发展趋势,能够准确地利用卫星通信技术来建立我国的卫星宽带业务以及数字化通信网络。所以对于卫星通信网技术而言应该逐渐的走向小型化的、智能化的未来方向。从目前我国的计算机科技的水平来看,假设把设备功能全部换由软件来进行操作实现,那么由于软件的特点也就是需要按照一条条的指令来运行,就算我们采用多处理器的方式来进行协助共同运算,也没有办法真正保障高频率情况下的处理能够及时有效,也使得软件无线电技术在卫星通信领域中的使用范围明显受到限制。基于以上原因,以下设计想法是为了能够让软件无线电技术能真正应用在卫星通信方面。 首先我们所有的设备都需要经过模块化处理,各个模块分开保证控制功能,以及各个模块之间的高速数据的交换问题。而信道设备以及接口设备的内部结构信道设备包括调制解调器、信道的编译码器和置乱器等,在总的CPU的控制之下,信道设备的具体参数值可以做到由软件来进行定义处理。而将无线射频的设备、信道设备和接口设计在卫星通信技术中也是十分关键的存在。再来考虑到了卫星通信技术有着多址方式,业务类型广以及其频率高且变化区域广等各种优点,在信道设备和接口设备的设计选用模块化的设计构思。各个模块应该能够各自拥有能定义自身功能的各个软件接口,而选用的软件接口更应保证标准化以方便各个不同供应商的生产。然后在各个模块的具体设计上面,也要根据具体运算量大小,选择不同的软件接口功能。再来根据具体的各类应用环境,更加灵活地修改和使用数据帧结构,并且保证以软件协同硬件两相结合的方式实现。最后就是设备功能和系统功能的定义要靠网络管理系统来最终实现。 伴随着因特网大面积普及及现在移动网络的迅猛发展,卫星通信技术绝对会在未来迎来更进一步的发展机会。现在我国逐渐采用自主研发的通信卫星为主体,来建立完善的卫星通信系统。软件无线电技术作为一个可利用在卫星通信方面的技术来说,也一定会伴随卫星通信的脚步,成为加速我国科技发展的重要技术。 2结语 通过以上的详细分析以及深入探讨,我们可以清楚的得知,在我们现今的软件无线电技术之上,对软件无线电技术在卫星通信领域内的应用的设想已经不仅仅是一种可能,而是一种具有可操作性和实现性的想法。而对于未来的软件无线电技术在卫星通信及其他方面广泛使用来说,只要能有更多想法与结构概念,这种大范围应用也指日可待。 作者:胡志明单位:新疆公安厅特侦队 卫星通信论文:互联网与卫星通信论文 1卫星通信系统组成及工作过程 1.1卫星通信系统组成卫星通信系统由两段组成,即地面段和空间段。 1.1.1空间段空间段包括通信卫星以及地面用于卫星控制和监测的设施,即卫星控制中心,及其跟踪、遥测和指令站,能源装置等。 1.1.2地面段地面段包括所有的地球站,这些地球站通常通过一个地面网络连接到终端用户设备,或直接连接终端用户设备。地球站的主要功能是将发射的信号传送到卫星,再从卫星接收信号。地球站根据服务类型,大致可分为用户站、关口站和服务站3类。 1.2卫星通信系统的工作过程卫星通信系统地球站中各个已调载波的发射或接收通路经过卫星转发器转发,可以组成多条单跳或双跳的双工或单工卫星通信线路,整个通信系统的通信任务就是分别利用这些线路来实现的。单跳单工的卫星通信系统进行通信时,地面用户发出的基带信号经过地面通信网络传送到地球站。在地球站,通信设备对基带信号进行处理使其成为已调射频载波后发送到卫星。卫星作为中继站,接收此系统中所有地球站用上行频率发来的已调射频载波,然后进行放大和变频,用下行频率发送到接收地球站。接收地球站对接收到的已调射频载波进行处理,解调出基带信号,再通过地面网络传送给用户。为了避免上下行信号互相干扰,上下行频率一般使用不同的频谱,尽量保持足够大的间隔,以增加收发信号的隔离度。 2卫星通信所使用的频率 卫星通信所用的频率大多是C频段和Ku频段,但是由于业务量急剧增加,这两个频段乃至1—10GHz的频段都显得过于拥挤,所以必须开发更高的频段。现已开发出Ka(26—40GHz)频段,其带宽是3—4GHz,远大于上述两个频段。 3卫星通信的基本参数 3.1有效全向辐射功率:也称等效全向辐射功率,其定义为发射机发出的功率与天线增益的乘积。 3.2噪声系数和等效噪声温度:噪声系数,定义为接收机的输入信噪比与输出信噪比的比值,它用来表示接收机噪声性能的好坏。根据噪声理论,电子元器件内部的电子热运动和电子不规则的运动都将产生噪声,而且温度越高,噪声越大。所以接收机的噪声可用等效噪声温度来衡量。等效噪声温度是假设接收机输入端接一等效电阻,该电阻在一定温度下与该系统实际产生的噪声温度相同的热噪声。 3.3载噪比:卫星通信线路中的载波功率与噪声功率之比,是决定卫星通信线路性能的最基本的参数之一。 3.4地球站的品质因数,定义为接收机天线增益与接收端系统噪声温度之比。 3.5卫星转发器饱和通量密度:表示卫星转发器的灵敏度,其基本含义是,为使卫星转发器单载波饱和工作,在其接收天线的单位面积上应输入的功率。 3.6门限载噪比:为保证用户接收到的话音、图像和数据的质量达到一定要求,接收机所必须得到的最低载噪比,也是门限载噪比的含义。 4卫星通信与互联网 互联网是全球最大的多媒体商用网络、信息库和数字媒体。互联网和数字技术的发展使得所有信息内容都在网上实现,特别是数字音视频技术使得可以在互联网上看电视听广播[3]。由于卫星通信具有三维无缝覆盖能力、远程通信、广播特性、按需分配带宽,以及支持移动性的能力,成为互联网摆脱自身诸多问题的一个重要途径,也是向全球用户提供宽带综合互联网业务的最佳选择[4]。基于卫星的互联网是卫星直播、数字音视频、互联网的有机结合,作为一个开放、宽频、实时广播的网络平台,可以提供以下服务。 4.1宽带互联网接入,可根据使用者的需求,通过地面网络和卫星线路回传。 4.2多媒体服务,比如网页内容投递、内容镜像、缓存、数字电视、商务电视、流式音视频、软件分发(更新)、远程教学、信息商亭等。 4.3交互式应用,如视频点播、网上学习、网上游戏等。卫星通信与互联网结合能够带来很多益处,同时也应注意到,卫星系统和现有互联网地面基础设施之间的结合存在着互操作性问题,再设计和实现基于卫星的互联网时还存在许多技术挑战。 5卫星通信与导航定位系统 该系统是以人造卫星为导航台的星基无线定位系统,其基本作用是向各类用户和运动平台实时提供准确、连续的位置、速度和时间信息。目前该技术已基本取代无线电导航、天文测量和大地测量,成为普遍采用的导航定位技术。拥有此技术及能力,国家就会在政治、军事和经济等诸多领域占据主导地位,因此世界各大国不惜花巨资发展这一技术。1958年美国为解决北极星核潜艇在深海航行和执行任务中的精确定位问题,开始研究军用导航卫星,命名为“子午仪计划”,从1960年起就取消了无线电导航,第二代导航系统即———GPS(GlobalPositioningSyitem)便应运而生。俄罗斯的GLONASS(GlobalNavigationSatelliteSystem)是继GPS之后又一全球卫星导航系统,欧盟与欧空局也开发了新一代卫星导航系统———伽利略(Galileo)系统,习惯上称其为3G(GPSGLONASSGalileo)系统。我国的导航定位技术始于GPS,从2000年10月开始,我国发射了多颗导航卫星,命名为北斗卫星导航系统,现已覆盖我国及周边地区,预计2020年前后覆盖全球。 6卫星与激光通信 卫星与激光通信是利用激光光束作为信息载体在卫星间或卫星与地面间进行通信。经过多年探索,卫星激光通信已取得突破性进展,逐步成为开发太空、利用广阔的宇宙空间资源提供大容量、高数据率、低功耗通信的最佳方案,对于国防及商业应用都具有极大的价值。其原理是信息电信号通过调制加载在光波上,通信双方通过初定位和调整以及光束的捕获、瞄准和跟踪建立起光通信链路,然后在真空和大气中传播信息。其组成有激光光源子系统、光发射/接收子系统、APT子系统和其他一些辅助系统,其工作过程如下: 6.1发射过程。使用不同的激光器,产生信号光和信标光。经准直系统对激光进行光束准直后,具备了合适的发射角,2束光由合束器合成1束光,然后经分光片、精对准机构和天线发射出去。 6.2接收过程。接收到的光经过天线和分光片后,信标光一部分到达粗对准探测器,由粗对准控制器控制和驱动电路控制粗对准机构,完成粗对准和捕获;信标光另一部分经精对准机构、分光片、分束片到达精跟中踪探测器,由精对准控制器控制精对准机构,完成双方的精确对准和跟踪。信号光由信号光探测器检测。 7卫星与量子通信 卫星搭载量子通信技术,能够使人们借助外太空的卫星平台,建立星地高效自由空间量子信道,实现量子保密通信、星地量子纠缠分发、量子隐形传态实验。我国拟在近期发射量子通信卫星,在卫星平台应用量子技术的能力将达到世界领先水平。 7.1星地量子通信通过自动跟踪瞄准系统在高速相对运动的地面站和卫星终端之间建立高效稳定的量子信道,地面站随机发送H/V和+/-四种偏振状态的单光子信号;接收端接收量子信号,并随机选择H/V或+/-基矢对单光子信号进行测量;测量到足够的量子比特后,接收端将通过经典信道通知发射端其每次测量所用的基矢,抛弃所用基矢不一致的测量结果;接收端再将基矢选择一致的测量结果取一部分在经典信道公布出来供发射端校验。通过这一过程就可以在星地之间建立安全的量子密钥。 7.2星地纠缠分发将纠缠光源放在卫星上,通过搭载在卫星平台上的望远镜系统和自动跟瞄系统同时与两个地面站之间建立量子信道。将纠缠光子对的两个光子分别发送给两个地面站,两站在满足类空间隔条件下分别对纠缠光子对进行独立测量,观测量子纠缠现象。 7.3星地量子隐形传态地面量子信源产生一对纠缠光子,其中一个光子通过地面发射端传输给卫星,另一个放入量子存储器中存储起来。空间量子通信平台将接收到的光子态和未知量子态进行联合Bell态测量,同时将测量结果通过经典信道传输给地面系统。地面系统将另一个纠缠光子从量子存储器中读出来,并根据空间量子通信平台的测量结果进行相应的幺正变换,从而得到空间量子通信平台的未知量子态。 通过利用空间平台中转,我们可以在地球上的任意两点之间建立量子信道。在传输过程中,光子的传输距离可达数万公里甚至更远。只要能够实现将纠缠光传出大气层,配合星载平台技术和光束精确定位技术,就可实现覆盖全球的量子通信系统。卫星通信是通信技术、计算机技术和航天技术相结合的重要成果,在国际通信、国内通信、国防通信、移动通信以及广播电视领域均有广泛应用,已成为最强有力的现代通信手段之一。 作者:刘旭生单位:鹤壁无线电四厂工程中心 卫星通信论文:抗干扰卫星通信论文 1卫星通信过程中主要应用的技术 1.1卫星通信CDMA技术卫星通信CDMA技术是根据用户需要和卫星的特点,用功率控制的手段实现导频信号的幅度变化,降低用户对星上功率的要求,减少多址干扰。卫星通信CDMA技术可利用多个卫星分集接收信息实现网络传递,大大降低了系统内耗和干扰的出现,改善了上星通信信息传输的可靠性。卫星通信CDMA技术具有优越的抗干扰性能、很好的保密性和隐蔽性、连接灵活方便等特点,使之成为卫星通信中关键的技术优秀。 1.2卫星通信MPLS网络体系MPLS网络体系可以将IP路由的控制和第二层交换无缝地集成起来,是目前最有前途的网络通信技术之一。卫星通信MPLS体系结构分为用户层、接入层、优秀层三部分,其中,用户层包括卫星手持移动终端、小型专用局域网用户、其他网络用户等。各结构和网络体系将信息有效绑定、标注和转发,实现卫星的通信功能。 1.3卫星通信的抗干扰技术卫星运行在外太空,电磁环境复杂,统一受到太阳风、强磁暴等空间环境影响,导致出现信息干扰和信息失真,卫星通信的抗干扰技术主要依靠卫星传输链路中不同的抗干扰设备和系统完成其功能,抗干扰设备和系统主要有DS/FH混合扩频、自适应频域滤波、猝发通信、时域适应干扰消除、基于多用户检测的抗干扰、自适应信号功率管理、自适应调零天线、多波束天线、分集抗干扰、变换域干扰消除、纠错编码和交织编码抗干扰技术等。在软硬件共同的作用下阻断电磁干扰、过滤杂波、屏蔽信号污染、实现程序监视等功能。 2卫星通信技术的发展趋势 2.1通信卫星体积的发展趋势通信卫星体积正在向大型化和微型化两个方向发展。其一,各国把通信卫星体积建造得越来越大,以便实现高灵敏和强处理能力。其二,各国推出小型通信卫星,用多颗小卫星组网构成卫星通信网络代替单颗大卫星,具有方便发射和成本低廉等优点。 2.2卫星移动通信技术方兴未艾卫星移动通信是指利用卫星实现移动用户间或移动用户与固定用户间的相互通信。随着频谱扩展、数字无线接入、智能网络技术的不断发展,卫星移动通信在向卫星个人通信方向演进,用手持机可实现方便接入卫星移动通信网,进行卫星移动通信。 2.3卫星互联网技术兴起将卫星通信网络转化为互联网中数据上下交换的链路,可将电话拨号、局域网等其他通信链路作为上行数据链路,还可以将下载和传输作为下行数据链路,利用卫星的特点实现地面随时连接互联网络。 2.4卫星通信向宽带化发展为了满足卫星通信系统用户对大数据量和高负荷的需求,卫星通信技术已向拓展直EHF频段发展,扩大频段的容量,大大减轻现有频谱拥挤现象,减少受电磁现象影响引发的信号闪烁和衰落,提高了卫星的抗干扰能力。使卫星通信部件尺寸和重量大大缩小和减轻,方便卫星搭载更多的通信设备。 2.5卫星通信光通信化发展卫星光通信是利用激光进行卫星间通信,达到降低卫星通信系统设备质量和体积,提高卫星通信保密性等目的。 3结语 综上所述,卫星是一种在高空运行,在独特角度进行通信、测量、遥感等诸多科学的研究和服务社会的工作。卫星通信技术具有通信容量大、传输质量高、覆盖面积广、方便组网和抗地理环境制约能力强等诸多优点,成为新时期通信行业发展的一个主要方向,卫星通信技术方便建立与外界的通信联系,通过数据、视频信息和语音信息的传输实现信息的交换,增加通信的能力、提高通信的质量,满足不同用户的差异性通信需要。卫星通信技术主要包括:CDMA、MPLS和抗干扰等主要技术,做好卫星通信工作必须从上述的技术入手,在把握卫星通信技术发展的大方向的前提下,才能做好卫星通信的相关工作。 作者:于甄忠单位:哈尔滨中科智能楼宇工程有限公司 卫星通信论文:地球站智能切换的卫星通信论文 1硬件设计 1.1硬件组成硬件部分主要由单片机主控、监控和切换矩阵3部分组成。单片机通过识别本控和远控开关的工作模式,根据串口中断送来的控制信号对在线工作的设备进行操作,同时和数据采集器Nport通信,发送参数注入指令,监控机按指令将正确参数注入到优先级最高的备用设备,完成倒换开关的控制。硬件系统的组成如图2所示。单片机是主控部分[7]的优秀,主要完成本控/远控的判断及主要程序的执行、射频设备的倒换以及与监控机的通信,实现电路的选通、面板显示等功能。其主要包括单片机辅助电路、输入输出口驱动电路、射频切换控制数据口、中频切换控制数据口、4线RS-485串口通信电路、外部指示灯控制电路及电源电路。监控部分通过网口与数据采集设备通信,轮询设备的当前工作状态,依据设备工作状态向单片机发送调整信息,并进行参数的注入,实现智能切换单元的远程控制竞争-冒险”现象而导致系统崩溃。切换矩阵通过控制元件完成切换控制。开关矩阵中选择了可控功率大、损耗小的PIN管作为优秀控制器件。由于吸收式PIN开关改善了端口驻波,“开”与“断”状态下的驻波较好,兼顾系统的稳定性,在此选择吸收式PIN开关[9]。 1.2硬件电路功能模块根据功能模块划分,实际电路分为5个模块:CPU接口电路模块、串口通信模块、键盘控制模块、液晶驱动模块及PIN开关切换控制模块。①CPU接口电路模块CPU接口电路主要完成电路的控制。电路主要包括晶振电路、外部复位电路、JTAG接口电路及电源指示电路。设计中采用AVR公司的ATMEL6450单片机,此类单片机拥有68个双向I/O口,同时具有64K字节的Flash,2K字节的EEP-ROM,4K字节的RAM,满足设计需求。②串口通信模块串口通信模块用来完成单片机与计算机的通信,实现计算机在远控模式下对整个切换网络的控制,选用MAX1482器件完成双工通信。③键盘控制模块设计中选用74C922键盘控制集成电路模块,运用12个键组合完成所有的设置功能,采用中断方式实现与单片机的数据交换和控制。④液晶驱动显示模块液晶显示模块选用LCM128645zk模块,该模块主要特点是内带8000多GB1/2中文汉字字库液晶显示模块,串行/并行两用接口。设计中采用并行传输模式,由指令位(DLFLAG)来选择8-BIT或4-BIT接口,单片机配合(RS,R/W,E,DB0..DB7)完成传输动作。⑤PIN开关切换控制模块PIN开关采取自主研制,选用吸收式PIN开关改善端口驻波。通过单片机的3个I/O管脚直接控制单刀6掷开关,单刀3掷开关则是先通过74HC139译码器译码,然后通过74LS04后作为中频PIN开关的控制信号。 2软件设计 2.1软件结构设计智能切换单元的软件部分[10]通过对中/射频切换单元和射频设备定期轮询[11],经串口或网口从硬件获取数据信息,将提取到的状态信息进行分析、统计综合、决策,根据优先级策略控制切换单元和射频设备的参数,完成监控和切换。单片机作为控制优秀,通过中断完成相关功能。不断查询中断口是否有信号输入,从而触发不同动作。单片机控制的主流程及中断子程序流程如图3所示。监控机通过不断轮询射频设备的工作状态,验证在线设备是否故障。在线设备故障时,监控机根据备用设备的优先级选择设备,同时向单片机发出状态调整信号,完成设备倒换后,监控机会对故障进行记录和压缩,以备用户查询。在线设备正常工作时,监控机继续轮询设备工作状态。 2.2各功能模块设计软件模块主要分为串口数据通信、数据传输与存储、综合处理和设备状态显示4个模块。①串口数据通信模块通过串口服务器与被控设备通信,以轮询的方式采集各设备的上报数据,并发送控制命令。②数据传输与存储模块该模块将接收到的设备上报数据进行解封装,提取出设备状态参数,将其保存并传递给综合处理模块进一步处理;将综合处理模块发出的设备控制命令封装后送至串口数据通信模块。③综合处理模块综合被控设备的状态参数,分析得出系统配置状态,将所有状态信息传送至设备状态显示模块。手动模式下,处理用户的各种操作,完成用户管理、设备控制命令发送和日志记录查询等功能;自动模式下,当检测到在线射频设备故障时,按优先级策略控制切换单元实现切换,并设置备份射频设备频率和衰减等参数,完成自动切换功能。射频设备切换优先级策略如表1所示。④设备状态显示模块将各种信息(系统配置状态和设备状态参数等)以图形化的方式显示在软件的各功能界面上。 3切换策略和逻辑关系 3.1切换策略①射频设备切换策略3站射频设备之间切换需建立正确的切换机制[12],避免“竞争-冒险”而导致系统崩溃。默认情况下,各地球站射频设备都将一台设为备用,此设备的优先级最高。平时管理中,A站对应射频设备1和射频设备2,B站对应射频设备3和射频设备4,C站对应射频设备5和射频设备6。当A站主用1出现故障时,倒换优先级2为最高,另外2站的备用设备也设置响应的优先级。每一台设备对于3个站都具有不同的优先级,如表2所示。②本控/远控切换策略从本控状态切换至远控状态后,键盘按键(除设置键)不起作用;从远控状态切换至本控状态后,串口进行有选择性地执行指令,仅对查询命令回应当前状态。 3.2切换的逻辑关系①联动切换逻辑关系切换矩阵是实现射频设备倒换的关键部分,矩阵中3个单刀6掷中频PIN开关和3个单刀6掷射频PIN开关依据逻辑关系进行动作,实现射频设备的主备切换,如表3所示。M1、M2和M3分别表示3个站中频单刀6掷PIN开关6个管脚的某一个,N1、N2和N3分别表示3个站射频单刀6掷PIN开关6个管脚的某一个,要保证射频设备正常倒换,中频和射频PIN开关要实现联动。②交叉切换逻辑关系在一般情况下,智能切换单元进行联动切换,各站终端设备始终和各站射频设备配合使用。但在特殊情况下,需要各站终端设备与射频设备交叉使用,交叉使用的切换逻辑如表4所示。 4结束语 地球站智能切换单元的引入,合理调配了地球站系统资源,提高了关键设备的使用效率,解决了关键环节故障导致卫星通信系统瘫痪的难题,消除了主备设备同时故障导致系统崩溃的隐患。同时,智能切换单元操作简单,切换迅速,为提高系统稳定性提供了一种便捷高效的解决方案。采用基于优先级的切换策略,结合射频设备频率和衰减的自动修正,可迅速可靠地实现地球站主备设备的自动切换。 作者:孟学军赵艳朝林贺单位:西安卫星测控中心 卫星通信论文:运营管理的卫星通信论文 1运营管理平台设计方法 平台在设计上主要分为两大部分,分别为Sever端和Client端。它们以数据库作为中间连接桥梁,如图1所示。图1平台整体架构Sever端程序主要功能是同步数据,卫星通信系统的GAC记录文件由GAC服务器运行的定时脚本传输至FTP服务器,Sever端得到GAC记录文件后再结合操作人员编写的带宽更改文件,处理后得到通信机上下线记录,并录入数据库。其中GAC记录文件为txt格式文件,这些信息经过服务器端处理过会形成信息完整的通信机上下线记录。Client端程序根据运营需要,对特定或全部通信机在指定时段的上线时间进行结算,并生成供参考的计费结果,还可以同时生成用于递交给客户的临时用星确认表。 2运营管理平台的实现 2.1开发环境的选择程序代码的编译环境为MicrosoftVisualC++2008,它可以高效开发Windows应用,尤其是Office的应用,数据库采用MySQLSever5.0,其使用的SQL语言是用于访问数据最常用的标准语言,它有着速度快、体积小、代码开源等特点,特别时候想节约成本的中小型企业[4]。另外还需要具有FTP上传及下载功能的传输工具LibCURL。 2.2数据同步算法设计2Mbps专用池在线时间的计算是本平台的优秀部分。2Mbps专用池是一种总带宽为2Mbps的捆绑复用模式,同属于一个池的通信机,只要有一台在线就记为该池在线,只有当所有通信机都下线才记该池下线,该算法属于递归调用,具体计算过程如图2所示。 2.3平台的实现流程及内存分配Sever端程序首先备份、更名上一次使用的GAC记录文件、带宽更改记录文件,然后登录FTP服务器下载最新的GAC记录文件和带宽更改记录文件,再登录MySQLSever建立各数据库与母表,同时导入GAC记录文件和带宽更改表,建立通信机分立带宽更改表,选出本轮数据同步需要更新的GAC记录,根据需要进行掉线情况过滤并进行通信机分立上下线计算及2Mbps专用池上下线计算,最后编译时间戳记录文件LastUpdate.ini并断开MySQL连接。该段程序用于描述时间的数据类型time_t实际为_int64的64位整数,time_t变量初始化时必须调用time(0)赋值为当前时刻的“历史秒”,即从1970-01-0100:00:00到当前时刻历经的秒数。tm是一个结构体,包含若干计时单位的序数(年序数以1900年为0、月序数以1月为0、日序数以1日为1),用于记述相对于从1900-01-0100:00:00到当前时刻历经的时间。计算两笔GAC记录时间差的方法是:从GAC记录中读出的时间字符串赋值给tm结构体变量,调用mktime()函数将两个GAC记录时间的tm结构体变量记述的时刻分别转化为time_t变量,再调用difftime()函数将两个time_t变量的差值计算出来。VC用于处理时间的数据类型丰富多样,选择适当的数据类型和处理函数可以事半功倍。MYSQL_RES和MYSQL_ROW是MYSQLAPI内置的数据类型。MYSQL_RES类型变量担负了SELECT存储语句查询结果的任务。MYSQL_RES类变量在使用完成后需调用mysql_free_result()进行内存回收,而在实际开发中,根据上下文不一定能判定一个MYSQL_RES类型变量初始化(或经上一次内存回收)后是否被使用过,而如对初始化后未经使用的MYSQL_RES类型变量进行内存回收,可能会引发错误导致程序异常退出。经权衡,决定在开发中放弃对MYSQL_RES类型变量回收内存的设计,牺牲一定的空间换取可靠性。MYSQL_ROW类型变量实际是二维指针,使用时要特别注意SE-LECT语句的查询结果究竟有多少列,如果越界访问使得该二维指针超出查询结果的列数,会导致程序异常退出。Client端可以查询数据库,选出在指定时段内归属欲结算项目的通信机列表,同时查询在指定时段内欲结算项目的有效租用合同,接着结合计时计费结果的框架将查询的上下线结果填入表格,并按带宽小计时长计入临时数据库表便可完成计时计费结果文件。最后让VisualC++程序控制Word自动化客户端生成用星确认表,这里要通过使用OLE-DB(ObjectLinkingandEmbeddingDatabase)技术,它提供了对包括对关系数据库和非关系数据库在内的所有文件的统一接口。自动化客户端可以理解为模拟人工进行的编辑操作,对编辑目标文档需要进行的操作序列,可逐条列出,然后分解成每一个键入(或点选,拖动)的操作,几乎每一个分解操作,都对应了自动化客户端程序的一行指令。自动化客户端的性能卓越,可以在一两秒内完成数十页含表文档的编辑工作。Office的自动化客户端编程中,最常遇到COleVariant和CComVariant两种数据类型:COleVariant类是对VARIANT结构的封装,当对象构造时首先调用VariantInit进行初始化,然后根据参数中的标准类型调用相应的构造函数,并使用VariantCopy进行转换赋值操作,当VARIANT对象不在有效范围时,它的析构函数就会被自动调用,由于析构函数调用了VariantClear,因而相应的内存就会被自动清除。CComVariant提供了很多构造函数来对VARI-ANT能够包含的多种类型进行处理。CComVariant没有提供针对VARIANT包含的各种类型的转换操作符,必须直接访问VARIANT的成员并且确保这个VARIANT变量保存着期望的类型。 2.4平台实现界面介绍根据如上所述对平台的设计思想和方法,利用MFC分别实现出了人机交互的Sever端和Client端,其界面如图3-4所示。Sever端除了选择系统类别、开始结束时间功能,主要还能实现清空数据库、开始同步数据及暂停、备份、还原等功能。Sever端正常都是在运行状态的,未遇故障时是不停运的。Client端中首先要输入用户信息、设备信息、项目信息及租用信息,利用“新建”和“删除”按钮可添加或删除这些信息。在界面的左边有搜索功能,只要输入设备信息、项目信息或租用信息的关键词就可在下面的列表框里显示出相关的信息。按钮“导入带宽信息”实际就是导入上文所说的带宽更改记录文件,导入成功后便可实现右下角的计时计费功能,把结果以Excel表格形式生成到指定路径下,还能同时生成Word版用星确认表。 3结束语 本文介绍了卫星通信运营管理的基本任务,由此给出了运营管理对数据处理的思路和方法,设计出了运营管理平台,实现了对运营项目的自动化管理,弥补了对卫星带宽的使用情况只能由人工来核算的缺陷。本平台在工程应用中已处于试运行阶段,需求已经能全部实现,且结果正确可靠。 作者:夏正国沈晓东骆贵新单位:南京信息工程大学电子与信息工程学院南京中网卫星通信股份有限公司 卫星通信论文:民用航空卫星通信论文 一、通用航空领域应用 通用航空是指除从事公共航空运输(客运或货运)以外的民用航空。通用航空具有机动灵活、快速高效等特点,作业项目覆盖了农、林、牧、渔、工业、建筑、科研、交通、娱乐等多个行业,主要是在3000m以下空域飞行。通用航空的具体内容包罗万象,我们熟知的通用航空有以下几种:航空摄影、医疗救护、气象探测、空中巡查、人工降水等。其他类型包括海洋监测,陆地及海上石油服务,飞机播种,空中施肥等。另外公务机飞机和私人飞机都属于通用航空范畴之内。与地面交通类比,通用航空客比作出租车运营;民航公司可比作公交运输。我国是农业大国,通用飞机的广泛应用是发达国家农业现代化的一个重要方面。西部地区与资源优势由于交通不便而长期得不到发挥,交通已成为制约西部地区经济发展的瓶颈,西部大开发需要通用航空。据民航局预测显示,预计未来5~10年,我国需要各类通用航空飞机10000到12000架,通用航空飞机数量的年均增长率将达到30%,通用航空及其带动的产业将形成一万亿元人民币以上的市场容量。随着中国经济的发展,公务飞行、商用飞行、空中游览、私人驾照培训,正受到越来越多人的青睐,在市场需求的推动下,通用航空服务的领域将出现快速的发展。在有这样巨大发展前景的市场中,卫星通信的应用将是不可或缺的解决通信需求的方案之一,在面对挑战同时,卫星通信只有抓住机遇努力满足市场需求,创新开拓应用服务于这一领域。 二、民用航空使用频率规划 (Ku/Ka/L频段可应用范围)依据《中华人民共和国无线电频率划分规定》,民用航空无线电频率使用和业务主要分为:1)制式无线电台是指为确保航空器的安全,在制造完成时必须安装在其上的无线电设备。2)非制式无线电台是指制式无线电台以外的无线电台。如:机载客舱卫星通信电台。3)航空移动业务是指在航空电台和航空器电台之间,或航空器电台之间的一种移动业务。营救器电台可参与此种业务;应急示位无线电信标电台使用指定的遇险与应急也可参与此种业务。4)航空电台是指用于航空移动业务的陆地电台。在某些情况下,航空电台也设在船舶或海面工作平台上。卫星通信在民用航空应用中又主要划分为驾驶舱(前舱)和客舱(后舱)。驾驶舱(前舱)通信需要高度完整性和快速响应的安全和正常通信,属于卫星航空移动(R)业务,主要分为空中交通服务部门用于空中交通管制、飞行情报与报警的安全相关通信,以及航空器承运人进行的、会影响到空中运输的安全、正常和效率的通信[航空运行管理控制通信(AOC)]。民航局《航空公司运行控制卫星通信实施方案》中推荐使用的卫星通信系统有海事卫星通信系统、铱星系统和Ku卫星系统。客舱(后舱)通信是为航空承运人的私人通信[航空行政通信(ACC)]服务,以及公众通信[航空旅客通信(APC)]。目前在国际上使用的客舱(后舱)通信系统主要有海事卫星通信系统、Ku卫星系统及Ka卫星系统。具体使用频率规划如表1所示。 三、民用航空的卫星通信网络运营系统现状 1.卫星网络与资源目前国际民航驾驶舱(前舱)卫星通信多使用的是L和S频段卫星通信系统,采用卫星移动通信使用的L、S频段。而卫星移动通信系统的建设是一项复杂的系统工程,国内尚无自建的商用卫星移动通信系统投入运行。国内正在使用或准备使用的商用卫星移动通信系统都是由国外运营商提供的服务。国外商用卫星移动通信系统主要包括:海事卫星系统(Inmarsat)、铱星系统(Iridium)、全球星ICO系统(Globalstar)、亚洲蜂窝卫星系统(ACes)和Thuraya等。具体所用卫星移动通信系统具体所用频率范围如表2所示。在客舱(后舱)卫星通信应用方面,中国卫通集团公司目前拥有12颗在轨卫星,可以提供以覆盖中国及周边地区的Ku频段卫星通信服务资源,并计划在2015年,达到拥有15颗以上在轨卫星。在卫星频率资源使用上将形成C、Ku与S、L、Ka频段相结合,固定广播通信卫星与移动广播通信卫星结合,覆盖范围广、用途多样的卫星空间段资源体系。中国卫通现有运营在轨卫星情况如表3所示。考虑到航空运输飞行国际、国内航线的特点,从卫星资源的服务能力来看,尤其是至今我国没有自主可管可控,用于飞机驾驶舱(前舱)卫星通信的L和Ka频段卫星网络系统;即使是Ku频段卫星,目前我国自主运营的卫星服务能力,不论是覆盖范围,还是轨道频率资源,也远远不能适应满足我国航空市场发展卫星通信需求。这既是对我国卫星通信运营服务提出的挑战,更是开拓卫星通信服务业务的机遇和发展应用潜力。 2.用户终端设备由于我国在这方面应用起步晚,再加上用于航空领域的准入门槛制约,目前用于驾驶舱(前舱)卫星通信的L频段终端系统设备,以及用于后舱(客舱)卫星通信的Ku和Ka频段终端系统设备,全部是由国外厂商提供,几乎全面占领我国终端系统设备市场。民航飞机上卫星通信设备的制造门槛很高,除了要遵循现行技术标准,还要得到国际有关机构认可,为了国家信息安全的需要,国内厂商在这一领域还需要努力追赶,有所作为。驾驶舱(前舱)卫星通信的L频段终端系统设备主要有:霍尼韦尔,柯林斯,泰雷斯公司等。后舱(客舱)卫星通信的Ku和Ka频段终端系统设备主要有:Row44,Panasonic,GoGo,Aerosat等。后舱(客舱)卫星通信终端天线系统如图4所示。的通信系统多数是高频和甚高频通信系统,卫星通信的应用多是使用铱星系统,海事卫星,Globalstar,Thuraya,ACeS等卫星系统,以及与这些卫星系统相配的L频段在轨卫星系统的终端设备。驾驶舱(前舱)卫星通信终端设备如图5所示。 3.网络运营和用户业务管控从国家战略安全考虑,在航空运输飞行网络运营和用户业务管控方面,更需要建立可管可控的航空卫星通信网络运营和用户业务管控系统。系统网络运行管理主要是负责管理、监控和维护机载通信全系统,实时对全网系统涉及卫星、地面网络和终端设备等工作状态进行管理、监控,实时对运营网络中业务用户使用情况,进行本地或者远程、监控、维护和计费结算等管理,对网络运营和业务运营数据进行存储、备份管理,对网络运营中出现的包括卫星系统、终端设备和用户使用等问题,进行实时分析排查,及时警示和问题预先发现等必要的日常维护,保障全网络系统运行安全正常。民航卫星通信业务横跨通信信息传输服务和民用航空飞行运输服务,在相关系统设计规范、业务运营管理、设备准入等方面,必须同时满足国家对民航飞行安全,信息通信网络传输安全,信息内容安全和数据存储安全规定要求。民航卫星通信涉及国家信息安全,有必要在网络运营和用户业务管控方面在满足国家相关法规要求前提下,做到完全自主,实现业务运营可管可控。 四、结论 目前民航飞机驾驶舱(前舱)卫星通信使用占95%份额,后舱(客舱)卫星通信应用只占5%份额。但是据预测,随着卫星宽带通信推广应用,在飞行中对涉及飞行安全类似电子飞行数据包等大数据的实时传输要求,以及个人移动终端公众通信服务应用需求的进一步猛增,在使用卫星带宽方面,将出现后舱(客舱)超过驾驶舱(前舱)卫星通信应用的状况。虽然目前无论是卫星网络覆盖还是卫星通信设备,我国都存在着一定差距,但是机遇与挑战永远是并存,我们面对的是一个巨大潜在的亟待开发市场,卫星通信应紧紧跟踪其发展趋势,并抓住这一机遇,拓展卫星通信应用新领域。 作者:柴勇单位:中国卫通集团有限公司
计算机仿真论文:智能变电站计算机仿真论文 1仿真的总体思路 1.1信息一体化平台 信息一体化平台采用一体化模式,集监控和五防功能于一体。一方面作为后台监控系统软件,模拟数据采集处理、运行监控、正常操作、事件和报警处理等,实现常规站监控系统功能,同时新增加智能变电站特有的高级应用功能:一键顺序控制、告警信息分类、智能告警等;另一方面作为五防系统软件,嵌入到信息一体化平台中,不仅保留就地间隔内电气设备的电气联锁,同时还通过以太网实现相互通信,交换设备的状态,实现智能变电站站控层、间隔层、过程层3级防误闭锁功能。 1.2智能化保护测控系统 智能化保护测控系统按照保护测控装置的物理原理建立数学模型,采用定值驱动法,当故障发生后计算的故障电流结果到达定值要求时自动启动保护测控装置,按照其工作原理进行判别,相关保护动作,报出故障信息报文,有关指示灯点亮,与变电站真实设备保持一致。 2系统功能 智能变电站高级应用功能的仿真是以智能变电站仿真系统为基础,将智能站高级应用集成于信息一体化平台中,实现了智能变电站特有的一键顺序控制、智能告警信息分类、故障综合分析决策功能的仿真。该系统从其功能上可以作为培训和测试的平台。 1)培训功能。智能变电站高级应用功能是智能站特有的新应用,对运行人员来说是全新的知识,需要进行培训学习。该系统真实再现了智能变电站场景,可以为运行人员提供一种有效的培训手段,使运行人员能够学习智能变电站中的新知识、新技术,提升专业素质。该系统已经投入培训使用,系统运行稳定,人机界面友好,培训功能完善,培训效果逼真。 2)测试平台功能。智能变电站高级应用功能的仿真还可以为高级应用功能的研究提供测试平台。由于电力系统的特殊性,不能在真实运行设备上进行任意操作,而该仿真系统通过为其他系统或软件提供开放的数据接口,可以反复进行操作和设置故障,对被测系统或软件运行情况进行测试,通过与某公司合作,能够正确地实现测试功能,为研究智能站高级应用功能提供了一种有效的测试平台。 3智能告警信息分类的仿真 通过建立故障信息的逻辑推理模型,对故障告警信息分类过滤,并对变电站运行状态进行实时在线分析推理,能够实现智能告警功能,可以自动报告站内异常状态,并根据需求提供分层分类的故障告警信息。智能变电站各种运行告警信息量非常大,包括3类: 1)提示性信息。这类信息不需要特别关注; 2)告警信号。这类信息虽然没有直接引发事故跳闸,但实际隐含着可能的故障,若不进行综合分析,消除异常,持续发展会导致事故发生,需要给予重点关注; 3)事故信息。事故信号产生一般都会有保护动作、开关跳闸,要求在尽可能短的时间判断故障原因,以便上报,并依据调度指导进行故障隔离和恢复操作。因此,需要对故障告警信息进行过滤,提供分层分类的告警信息,以方便运行人员工作。智能告警信息分类的仿真包括以下几个方面: 1)图形界面仿真。智能告警信息分类通过信息一体化平台进行展示,信息告警图形界面是信息分类结果的直观展现。在进行仿真开发时,按照智能变电站信息分类的原则,根据告警信号重要性,告警实时显示窗口由多个页面组成,包括:全部告警、严重保护事件、一般保护事件、SOE、开关刀闸动作和智能告警6类,所示同时还会根据告警信息的级别,通过声音的方式发出告警。 2)数据库仿真。智能告警信息量非常大,其仿真时所需的数据量也很多。仿真时全站采集信息采用统一的命名格式。变量命名格式包括:变量名、变量描述、变量单位、变量标识、变量数据指向。变量名是信息的代表,当变量为1时,其变量描述才有意义,该描述会在智能告警图形界面中显示出来;变量单位的作用是区分告警信息变量的间隔,是实现变量筛选分类的基础;变量标识的作用是区分告警信息变量的重要程度,以便于告警信息的分类;变量数据指向主要用于数据通信。 3)告警信息筛选分类功能。由于告警信息总量很大,为满足不同的关注需求,在告警显示窗口设置信息筛选的功能,在窗口中选择某一设备间隔,根据告警信息变量的标识,可以在告警窗口各页面中自动显示出有关该间隔的所有信息,将不关注的信息屏蔽。可以通过左上角下拉列表选择变电站间隔来显示不同间隔的告警信息,使运行人员更有针对性地查看所需的信息。 4故障综合分析决策的仿真 故障综合分析决策是指在故障情况下对事件顺序记录、保护装置动作及信号、故障录波数据等进行深入挖掘,通过多专业综合分析,并将变电站故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。通常当变电站发生异常或事故时,其处理过程是运行人员按照现场情况、规程及经验进行判断处理,这种方式不仅要求值班员非常熟悉变电运行规程、规范及设备运行要求,而且需要较长的分析判断时间。故障综合分析决策功能可自动为运行人员提供一个或多个可能的事故分析报告,便于迅速确定事故原因和应采取的措施。 4.1故障仿真 故障仿真是进行故障综合分析决策仿真的基础,该仿真系统中对真实系统中可能发生的故障类型进行了分析总结,可实现真实系统中常见故障的仿真。在仿真中故障类型,分为4类,一百多个故障: 1)一次设备故障及异常,包括线路、母线、主变压器、电容器、所用变、断路器操作机构、SF6泄露等; 2)保护与测控装置故障; 3)智能组件故障,包括智能终端、合并单元、网络故障; 4)低压交直流故障。其中,一次故障可以进行故障相别、故障距离、故障性质(瞬时/永久)进行分别设置。在仿真中既可以单独设置一次、二次故障或网络故障,也可组合一次、二次故障和网络故障。故障仿真范围全面,效果逼真。通过仿真系统在培训中的应用,该系统能够在故障和异常发生时,能够真实反应故障现象和保护动作情况,故障信息详细,为故障综合分析决策提供分析依据。 4.2故障综合分析决策仿真的基本结构 故障综合分析决策仿真的基本结构,以仿真支撑系统为服务器,进行故障模拟、采集信息、建立推理知识库、故障综合分析推理,并将分析结果以可视化的形式在信息一体化平台中展示出来。信息采集是对设备实际状态信息和故障信息的采集,在仿真时通过支撑系统完成数据的采集;推理知识库存放专家提供的告警及故障分析知识,推理机完成故障信息的综合分析,给出推理结果,推理知识库和推理机以数学模型的形式存放于支撑系统中;推理结果展示是将推理结果以一条条报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中。 4.3建立推理知识库 推理知识库的知识源自变电运行规程、规范及运行人员的经验总结,通过分类归纳总结,形成一定的知识规则,在仿真过程中其规则内容包括设备名称、事件、原因、推理相关信息等。它采用统一建模方式,可以通过修改、完善知识库中的推理逻辑来提高综合分析决策的功能。 4.4推理机 推理机是利用类似专家解决问题的思维方式,通过推理机来实现知识库的价值。在故障发生后,推理机将采集到的告警信息、设备状态信息与知识库中的推理建立起关联关系,采用正向推理策略,按照推理规则进行反复匹配和判断,最终给出一个或多个合理的推理结果以供参考。 4.5推理结果展示 推理结果展示既是将推理结果以报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中,告警窗口“推理信息”页面提供简单的故障分析结果报文信息,包括故障发生时间、设备名称及简单推理结论,通过双击该报文信息调用具体故障分析报告的展示窗口,分析报告显示的内容包括故障发生的时间和间隔、动作事件、故障原因、故障相关信息分析的结果。通过推理结果展示,可以直观的看到故障综合分析决策的结果。 5结束语 本文介绍了实现智能变电站高级应用功能仿真的总体思路,并对一键顺序控制、智能告警信息分类、故障信息综合分析决策功能的仿真进行了详细阐述,该智能变电站高级应用功能的仿真为既为高级应用功能的研究提供了测试平台,同时也为运行人员提供了培训平台,有较好的推广意义。 作者:张洪波 刘国宏 徐岩 单位:国网河南省电力公司技能培训中心 计算机仿真论文:变电站塔架计算机仿真论文 1CAD标准和构件标准化 本文针对不同的变电站构件类型,研究其标准化方法,从而可选取标准化构件进行组合和建模。特别是在多排架结构建模时,如果没有标准构件库,模型的建立将需要繁琐的手工设置,变得非常复杂,影响模型的质量。标准化的构件能够帮助设计师迅速建立起复杂模型,同时也能保证模型的质量,提高设计效率。因此,提供一套标准的构件模型库就变得十分必要。 2变电站塔架的标准化 本文研究的建模系统向用户提供了110kV、220kV、500kV、750kV四种变电站类型下常见梁、柱形式的建模。它主要包含圆钢梁、三角形格构梁(三种形式)、四边形格构梁(两种形式)、圆钢柱、人字柱和格构柱等。 2.1圆钢梁和圆钢柱 圆钢梁和圆钢柱是110kV变电站类型中常见结构。圆钢梁的主要描述参数为横向段杆数、每段杆长度;圆钢柱的描述参数包括柱高度、地线柱高度。另外,圆钢梁在实际工程中会设置挂线点,电线从挂线点处穿过;圆钢柱上的地线挂点处会有地线挂载,默认为地线柱的最高点。要特别注明的是,一般提到的杆,其描述参数有起始位置、结束位置、截面类型、材料类型等。 2.2人字柱(A柱) 人字柱常用在220kV和500kV变电站中,采用三角支撑使结构更加稳定,在柱顶处设置连接支架,用于支撑梁。描述人字柱的特性,从下往上讲:第一是根开尺寸,就是底部叉开的Y向宽度;第二是是否有端撑,即是否存在第三条支撑柱,如有则需要指定端撑的X向根开宽度;第三是顶部宽度,人字柱的顶部一般会设立面积不大的操作平台,一般为两边支撑柱截面面积之和的二分之一;第四是柱分段数,在段与段间设置横撑,横撑的长度由以上参数可以计算;第五是地线柱设置,同圆钢柱;第六是避雷针设置,一般提供用户选择,不为必须,避雷针也可配置分段数和长度,并可设置每段截面属性,一般截面设置形式为从下往上越来越细。 2.3三角形格构梁 三角形格构梁拥有三种形式,其特征描述主要包含以下部分:第一是偏心尺寸,即梁与柱之间的间隙距离;第二是横向分段数,每一段的长度属性;第三是段与段之间的属性,包含是否有立杆,立杆中是否有腹杆,段结尾处是否为挂线点;第四为梁的底部宽度和垂直高度,如有起拱则最高起拱处拱起高度。为三角形I型格构梁模型示意。该类型梁的特点如下:首个横向段顶部不存在主杆,每一段的斜撑起点与上一段斜撑终点相连;模型的斜撑呈之字型前后相连。因此,该模型建模时必须保证模型的总跨数为偶数。为三角形II型格构梁模型示意。该类型该类型梁的特点为在其2~3段处有一个折点,梁的起始宽度小于梁最大宽度。梁底部的斜撑形式为交叉形,而侧面的形式则呈以中心段为轴左右对称型。并且,此种类型每一段都存在立杆。因此,该类型在标准化时需额外提供折点,而不需要选择立杆选项。 2.4格构柱 格构柱常用在500kV以上级别的变电站中,其特点是具有高度优势,当承载高压电线时可大大降低对地面设施的影响。展示了工程中使用的格构柱。格构柱模型是由多个竖向的段叠加而成,段与段之间由横向的隔层隔开,每一段有四个面,每一面的形式也不尽相同。因此,对该结构标准化定义,重点在于定义每一段。具体来说,可将每一段分为前后左右四个面,前后面相同,左右面相同;每一面拥有底部宽度、顶部宽度和高度三个几何属性;每一面的支撑杆件的形式一般为以下五种形式之一:“/”、“×”、“>”、“”、“”。段与段间的隔层一般为交叉型结构,故此处仅需要提供截面定义接口即可。 2.5四边形格构梁 四边形格构梁包含两种形式,其横截面均为四边形。四边形I型格构梁与人字柱结合使用,在500kV变电站中较为常见。而四边形II型格构梁则与格构柱结合使用,在750kV中较为常用。展示了750kV变电站中,格构柱和格构梁结合使用的情况。四边形I型格构梁模型图,其底面为交叉型斜撑组成,侧面和顶面为“之”字相连形式斜撑。与三角形格构梁相同,描述其特征也需要描述横向段数、每段长度、结构整体宽度和长度等。每一段之间的腹杆也需要进行定义,如腹杆类型和截面等。该格构梁的首段也没有立杆,故分段数需要为偶数形式。四边形II型格构梁模型图,与I型不同。它在两侧存在额外的支撑,可以与格构柱连接。因此,该模型在定义时还需要提供该支撑部分的参数定义。以上详细介绍了每一种构件的标准定义方法和描述参数,通过这些参数的研究和定义,为构件的计算机模型化创造了前提条件。 3变电站塔架的建模方法 针对上述构件的计算机模型设计,提出构件的计算机建模方法。在构件的计算机表示设计中,Component为构件顶级父类,为每一个构件提供了Name属性。另外,构件的建模需要提供一个初始原点,即Zero-Point,根据构件的参数和该ZeroPoint,调用Genera-lElements生成构件。Pole类为柱构件的公共父类,提供了两个公共方法:GetHeight为得到构件的总高度,即柱本身、地线柱、避雷针的高度之和;GetBottomPoints为得到构件地面支撑点。Pole类有三个子类,即圆钢柱、LinePole、人字柱APole和格构柱GridPole。LinePole可以设置其柱身高度PoleHeight和地线柱GroundColumn;APole可以设置其底部宽度BottomWidth、顶部宽度Top-Width、地线柱GroundColumn、避雷针LightRod、垂直段VerticalParts等;GridPole可设置的主要为垂直段VerticalParts和最上部段的顶部宽度TopWidth。除此之外,GridPole提供了一个自动计算段宽度的方法AutoCaculateParts。Beam为梁构件的公共父类,提供了两个公共方法:GetLength为得到构件的横向全长;Eccentricity-Length为偏心距离,即梁与柱结合建模时,梁连接点到柱连接点距离,一般在这里安装连接件。Beam有三个子类,即圆钢梁LineBeam、三角形格构梁Rect-angleBeam和四边形格构梁QuadrangleBeam,分别表示三种常见梁构件。其中,LineBeam的设置只包含线形横向段LineParts;RectangleBeam包含有宽度Width、高度Height、横向段HorizontalParts、挠度De-flection、梁类型BeamType等的设置。Deflection是指梁最高处的拱起高度;QuadrangleBeam中除了这些属性之外,还包含与格构柱连接处的属性设置StandBarWidth和StandBarHeight。除了主要的Pole和Beam构件之外,还有其包含的子构件。LightRod即避雷针构件,其提供了分段数Parts设置,以及每段的截面类型SectionName和长度Lengtj;GroundColumn为地线柱构件,其提供了高度Height和截面的设置SectionName;Horizon-Part为水平向的段构件,VerticalPart为垂直向的段构件,一般包含段的长度Length和一些特点属性。上述基础对象模型构成了变电站塔架的基本构件库,为模型的计算机实时建模和分析提供了支持。 4结论 本文基于构件组装的变电站塔架CAD设计系统,实现了对模型常见构件的标准化工作,提出自主模型构件标准,实现了变电站构件模型的计算机模型构件标准化,并实现了计算机建模方法。目前变电站建模系统已经可以将模型在计算机中建立和生成,模型的仿真结果对变电站设计工程师来说更加重要。因此,笔者将会深入研究基于计算机模型的工程仿真方法,为变电站行业的CAD设计仿真做出更大的努力。 作者:白勇 张为 单位:重庆电力高等专科学校 重庆市电力公司检修分公司 计算机仿真论文:海事事故分析中的计算机仿真论文 1计算机仿真 1.1案例介绍 2009年9月18日晚22点左右,一艘渔船(下文称“船A”)在仰光河沉没,船上16人全部遇难.由于水面风平浪静,渔船在出港前进行过适航检查,所以排除因自身原因沉没的可能.为了查明事故原因,缅甸交通部成立事故调查委员会对当时位于出事水域附近的船舶展开调查.海事部门调查得知渔船沉没当时有5条船经过附近水域.对这5条船舶进行检查发现:4条船都无明显摩擦痕迹,其余1艘韩国籍货船(下文称“船B”)吃水线附近有摩擦痕迹,船首右舷方向有一0.5m×1m的凹陷,并重新上了船用漆.据此,“船A”的船东认为“船A”的沉没是由“船B”碰撞而致,要求“船B”的船东赔偿损失.然而碰撞事故发生在晚上,出事海域还有其他船舶,并没有人直接观察到哪条船为碰撞船舶.而且仰光河上经常有原木等漂浮物,无法辨别摩擦和凹陷是与船舶碰撞而导致的抑或与原木等碰撞而导致的.所以海事法庭裁决:仅凭“船B”有擦痕不足以断定“货船B”就是撞击船舶.因缺乏有力证据,一审判决“船A”败诉.“船A”的船东对判决不服,委托保险公司找研究人员,希望找到新的证据.本文即是在此背景下进行的仿真研究,通过计算机仿真驳斥和补充了一审中的一些证据.在新证据的支持下最终在2013年9月份的二审中,“船A”胜诉,获得赔偿. 1.2仿真建模 从缅甸海事局公布的材料模型的质量是影响仿真分析精确度的重要因素之一.虽然仿真建模技术在不断发展,但是目前精确建立一整条船仍是件很费时费力的工作.而且实际经验表明,绝对精细的模型难以进行网格剖分和有限元计算.准确建立出总体轮廓和主要承力部件,忽略非承重结构对仿真精度和精细模型相差不大.本文以实船的横剖面型线进行放样,中纵剖面型线进行拉伸切除,采用这种自上而下的建模方法得到的模型与实船轮廓=几乎一致. 1.3数值计算 船舶碰撞是短时间内,在巨大碰撞载荷作用下的一种复杂的非线性动态响应过程,碰撞中存在着大量的非线性问题,如几何的非线性、材料的非线性、接触非线性和运动的非线性等.所有这些特点使船舶碰撞问题的研究变得相当复杂.当前的研究方法主要有:经验公式法、实船试验方法和有限元仿真分析法.经验公式法计算粗糙,多用于研究船舶在水平面内的二维运动;实船试验方法虽然可以得到可靠的数据,但“破坏性”试验的代价极其极昂贵.相比之下,有限元仿真分析法运算能力强,成本低廉,结合计算机对图像的后处理功能,可直观的再现碰撞过程,顾永宁、崔维成等开始利用有限元法对船舶碰撞进行深入的研究.计算时中心差分法对系统刚度矩阵要求不高,但对时间步长要求挺严格.通常,时间步长越小,计算越准确,但可能导致运算量太大而无法计算;而较大的时间步长容易导致计算不收敛,所以在用中心差分法计算时合理的确定时间步长是十分重要的一步.本文中各单元的时间步长Δt按如下计算方法确定. 2仿真实验 2.1实验一 事故发生在晚上,无人看到碰撞过程,若是“船A—船B”相撞,那么2船碰撞的过程是什么样的?据海事部门对2船的检查:“船A”有2处凹陷,一处位于水线附近,另外一处位于驾驶台左侧;“船B”有3处擦痕,2处位于水线附近,一处位于船首外板的右侧.但并不能据此来证明“船A”与“船B”碰撞,还需验证2船的损伤位置是否能够对应起来. 2.1.1仿真设置 利用前面建好的船舶仿真模型,根据“船A”和“船B”的变形位置、吨位、吃水确定碰撞实验的相对高度。模拟2船碰撞局面,还需知道边界条件和初始条件.主要是明确2船碰撞位置、碰撞角度,以及碰撞速度.参考船舶航行记录仪的数据,以及船员的描述可得到:“船A”航速为2kn,“船B”航速为14kn,两者的航向接近垂直,当时海面风平浪静,故无需考虑风浪对船舶碰撞的影响.计算时“船A”现对静止,根据速度的矢量合成,设置“船B”以14.14kn航速,85°方位角向“船A”左舷船中偏后位置撞去。 2.1.2仿真结果 通过仿真碰撞的平面视图,直观的再现碰撞过程.仿真实验得到的船舶碰撞全过程的二维。通过划分的6个重要阶段能够直观再现碰撞过程:(左边)“船B”以8kn航速、正横的角度向(右边)“船A”撞去.受到“船B”的撞击,“船A”会被推向X轴一段距离,即横移.同时,在撞击力与水阻力的共同作用下,“船A”还会向右侧倾斜.“船B”横向速度较大,向右航行会再次撞上“船A”,造成“船A”继续右倾.最终“船A”右舷入水,水进入船体,稳性降低,加速倾覆. 2.1.3仿真结果与实测结果对比 缅甸海事局公布的“船B”损伤资料,具有法律效应和可信度. 1)由图5a),b)可知,“船B”的船首外板从吃水线上方1m开始由下至上向前延伸使得“船B”接近正横撞向“船A”尾部左舷区时,“船B”上方的船首右侧外板要先于水线附件的首柱外板与“船A”发生接触碰撞.这正对应的是图6标示的“1号损伤”. 2)由图5c),d)可知,第一次碰撞后,“船A”会发生右移和右倾,(“船B”质量和动能比“船A”大很多)“船B”状态几乎不变.“船A”的右移速度受水阻力影响不断下降,“船B”向右航行会第二次撞上渔船.由于“船A”的右倾,“船B”上方的船首右侧外板不再与“船A”发生接触,水线附件的首柱外板与“船A”发生第二次接触碰撞.这对应的正是图6所标示的“2号损伤”和“3号损伤”处.3)图5e),f)显示球鼻首吃水线附近的上端碰撞点距吃水线大约0.9m,下端碰撞点距吃水线大约1.7m;小船吃水线附近的上端碰撞点距设计水线大约0.9m,下端距设计水线大约1.4m,撞深为0.43m(注意:小船已经右倾,在测量小船时不能再以水线(WL)来算距离,而应以设计水线(DWL)来算距离).仿真结果中2船碰撞点位置和图6中所标的2船损伤部位基本吻合. 2.2实验二 事故当时在附近航行的船舶共有5艘.其中3艘为椭圆形球鼻首,2艘(包括“船B”)为柱形球鼻首.不同形状的球鼻首撞击它船后的损伤特点是否相同?“船A”的损伤变形到底是被哪种形状的球鼻首撞击所致? 2.2.1实验设置 首先确定了2种球鼻首———椭圆形球鼻首、柱形球鼻首,二者形状不同,但是为了比较的准确性,两者的质量、速度、角度都须设置相同.因为怀疑“船B”为撞击船,本文以“船B”为基准,通过调节密度使2种球鼻首的质量都为42195t.并以85°碰撞 2.2.2仿真结果 在ExplictDynamics中进行求解,碰撞时间设为0.11s,输出“船A”在2种不同形状船首撞击下的损伤变形云图,受柱型球鼻首撞击,船体在碰撞区域有垂向的长条状变形,有2处变形较大,位于长条上端和下端区域,最大总变形为0.4344m;受椭圆形球鼻首撞击,船体在碰撞区域明显体现出水平方向变形,区域中间的变形较大,最大总变形为1.1159m. 2.2.3仿真结果与实测的对比 缅甸海事部门提供的“船A”实船。真实变形为从甲板边线到舭龙骨间的垂向的狭长状变形,而且据缅甸海事局勘测,实船的最大撞深为0.48m.实验和实测值的对比。将仿真实验得到的变形形状、最大变形与实船测量结果对比分析可得: 1)从碰撞后“船A”的变形形状上比较,很明显受柱型球鼻首撞击后得到的实验结果和真实结果最为吻合,均为垂向狭长状变形. 2)实测“船A”的最大总变形为0.48m.受柱型球鼻首撞击,“船A”最大总变形的仿真结果为0.4344m,与实际损伤变形误差为9.5%;受圆形球鼻首撞击,“船A”最大总变形的仿真结果为1.1159m,相对误差达到63.59%.显然,从“船A”的变形程度上比较,也是受柱型球鼻首撞击后得到的实验结果和真实结果最为吻合. 2.3结论 通过仿真实验,知道了“船A”、“船B”的多处损伤变形是由2次碰撞所致;两船的损伤位置可以一一对应;“船A”吃水线附件的狭长状凹陷,是被柱形球鼻首撞击所致,“船B”以航海日志中记录的吨位、航向、航速为参数撞击“船A”,“船A”最大总变形为0.4344m,与海事局实测数据0.48m较吻合.这为执法部门对碰撞事故的责任认定提供了一份客观、科学的材料. 3结束语 本文将计算机仿真技术用在船舶碰撞中,再现了碰撞过程,计算了碰撞后船舶的变形.实际上运用计算机仿真技术还能解决很多海事问题:反推碰撞角度和碰撞速度;计算、校核碰撞后船舶的稳性和强度等.目前计算机仿真技术在事故分析中的运用还不广泛,仿真模型的建立、网格的剖分、边界的约束,时间步长的设定,每个环节都会对结果的精度有较大影响;耗时较长的计算也让很多人对计算机仿真望而止步.但随着海事现代化、数字化的发展,事故数据的收集已不再是难题,对数据的深入研究将逐渐成为提高海事事故分析水平的关键.根据事故数据运用仿真技术可以直观的模拟事故经过,结合有限元计算对事故做定量分析,达到许多传统分析手段无法达到的研究深度. 作者:刘超 李范春 李翔 单位:大连海事大学轮机学院 大连海事大学交通运输装备和海洋工程学院 计算机仿真论文:汽车电子悬挂系统计算机仿真论文 1电子控制悬挂系统的原理与主要结构 悬架系统是影响汽车驾驶及乘坐舒适性和操纵稳定性的主要部件,是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。汽车悬挂系统就是指由车身与轮胎间的弹簧和避震器构成的整个支撑系统。悬挂系统应有支撑车身的功能,改善乘坐的颠簸感觉,不同的悬挂系统设计会使驾驶者有不同的乘坐感受。外表看似简单的悬挂系统综合多种作用力,决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性,是现代轿车十分关键的部件之一。常见的悬挂系统结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成,个别系统则还有缓冲块、横向稳定杆等。计算机仿真系统的电控单元控制悬挂系统可根据车载重量、路况条件、行驶速度等来调节悬挂系统的刚度、减振器阻尼力以及车身高度。从而使车辆在各种行驶条件下均可获得最佳的行驶平稳性和操纵协调性。有多种不同类型的电子控制悬挂系统,以大众汽车的电子控制空气弹簧悬挂系统为例,电子控制悬挂系统主要由空气压缩机、干燥器、车身高度传感器、带有减振器的空气弹簧、悬挂控制执行器、悬挂控制选择开关、悬挂用电控单元等组成。在汽车行驶过程中,电控单元不停地接收车身高度传感器、加速度传感器(即油门动作传感器)、制动传感器、转向传感器以及车速传感器输出的信号并进行运算、分析和判断,最终向执行器输出控制信号,控制车身高度和悬挂刚度。 2计算机仿真技术在汽车悬挂系统的应用特点 电控单元中计算机仿真控制悬挂系统的主要优点有:为提高汽车正常行驶时乘坐的舒适性,可以将弹簧刚度设计得较小,以使车身的自然振动频率尽可能的低。为提高汽车的操纵稳定性,使汽车的行驶安全性明显提高,可以将汽车悬挂抗侧倾,抗纵摆的刚度设计得比较大。将车轮快速提起,避开障碍物,可以在车轮碰到障碍物(如砖、石等)时,提高汽车的通过性。电控单元可以在汽车载荷变化,在不平路面上行驶时自动保持车身高度不变。仿真技术可以防止汽车制动时车头的下冲。提高汽车转弯时的操纵稳定性,可以避免汽车转弯时车身向外倾斜。为提高车轮与地面间的附着力,可以减小轮跳离地面的倾向。 3总结 计算机仿真技术是研究和分析系统运行行为、展现系统动态过程和运动规律的一种重要形式手段和方法。计算机仿真新技术的快速发展和计算机仿真技术所表现的实用性和前景效益是相当大的。特别近年来在仿真方法、技术研究、机械系统仿真应用等方面都取得了显著的成就。因此,计算机仿真技术在多方领域有广泛的应用。 作者:王来丽 田雪萍 王海峰 单位:黑龙江农业职业技术学院 计算机仿真论文:3A21铝合金矩形管变形计算机仿真论文 1简化模型与截面变形 通常采用截面变化率δh表示弯曲后矩形管在截面处的变形程度,其可用公式δh=(h-h1)/h×100%表示,其中h、h1分别表示矩形管变形前后截面处的高度。 2建立有限元模型 2.1模型建立 矩形管坯尺寸为b×h×t=24.9mm×12.3mm×1mm,材料为3A21铝合金。采用Abaqus软件建立有限元模型。步骤如下:建立部件的几何模型、部件进行装配、设置接触条件、划分网格等。 2.2可靠性验证 采用试验方法对有限元仿真结果进行验证,判断有限元仿真的可靠性,进而对芯模参数影响矩形管截面变形规律进行研究。试验与模拟中工艺参数设置一致,即:弯曲角度θ=90°,弯曲半径R=40mm,弯曲速度w=1.567rad/s,芯棒、夹块及其他模块与管坯之间的摩擦系数分别为0.01、0.50、0.17,管坯与模具间隙ΔC=0.1mm,芯头参数为,H=10mm,B=22.88mm,D=3mm,A=60°,n=3,同时要求芯棒无伸出量。对有限元方法与实验方法得到的截面变化率δh进行对比。可以看出:靠近弯曲两端部分(0°、90°)时截面变化率比较小,处于弯曲中间部分(40°~80°)时截面变化率较大,且随着截面位置的增大而增加。对比两条曲线,发现曲线变化趋势相同,通过计算可知模拟结果与实验结果的最大误差为2.9%。充分说明本文采用的模型可有效的模拟3A21铝合金矩形管在绕弯成形中的截面变化。 3模拟结果分析 3.1芯头个数n影响截面变化 以2.2节中设定的工艺参数为基础,保证其他参数不变,改变芯头个数n,分别设置为1、2、3、4,采用文中建立的模型进行仿真模拟,研究芯头个数n对截面变化的影响。不同时截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,n=1或者n=2时截面变化率δh较大,且在弯曲中间位置(45°左右)取得最大值,分别为37%、34.5%。当n=3时,截面变化率迅速减小,最大截面变化率为6.9%。继续增大芯头个数n,当n=4时,截面变化率变化不大,可以判断当n大于3时,增大芯头个数对矩形管绕弯成形中截面变化无太大影响,故应选取n=3,矩形弯曲管质量较好。同时,截面变化率在弯曲两端较小,而在弯曲中间位置较大。由于压块、弯曲模与防皱模对矩形管的外壁进行限制,同时芯头和芯棒对内壁起到支撑作用。在弯曲中间部分,内壁失去了芯头的支撑作用,外壁没有压块进行限制,故处于悬空状态,此时截面变形率会较高。矩形管的末端受到夹块及弯曲模作用,即使没有了芯头的支撑作用,其截面的变化也不会很大。 3.2芯头间距D影响截面变化 保证其他参数不变,改变芯头间距D,分别设置为3mm、4mm、5mm和6mm,研究芯头间距D对截面变化的影响。不同芯头间距D下截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,芯头间距D为3~5mm时,弯曲始端的δh比末端的明显小,而D=6mm时两端的δh相近。截面变化率δh随着芯头间距D的增加而逐渐减小。这是由于芯头间距D增加,芯头支撑矩形管内壁的角度增大,故δh减小。 3.3芯头厚度T影响截面变化 改变芯头厚度T,分别设置为3mm、5mm、7mm和9mm,保证其他参数不变。不同芯头厚度T时截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,截面变化率δh随着芯头厚度T的增加而逐渐减小。T≤7mm,截面变化率δh在矩形管的起始端与末端比中间部分小。T=3mm时,当绕弯角度大于40°时,δh迅速上升,角度在60°时δh达到最大值,随后逐渐减小。随着芯头厚度T逐渐增加,δh随截面位置变化趋势也较为平缓。这是由于芯头厚度较大时,在绕弯过程中芯头对矩形管的支撑范围比较大,所以使得截面变化程度较小,综上选择T=9mm时矩形管绕弯效果好。3.4芯头圆弧角度A影响截面变化改变芯头圆弧角度A,分别设置为60°、90°、120°、180°,保证其他参数不变。不同芯头圆弧角度A时截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,在弯曲过程中矩形管始端与末端δh较小,在中间位置δh较大。截面变化率δh随着芯头圆弧角度A的增加而逐渐增加。这是由于随着芯头圆弧角度A的减小,圆弧上的顶点U与末点C之间的高度差Δh减小,芯头对矩形管的支撑效果越明显,故截面变化程度越小。但是当圆弧角度A过小时,一套芯模不适合在不同弯曲半径的多种弯曲模中使用,而A=60°时,芯头中心与圆弧中心位置一致,方便芯头的加工。综合考虑选择芯头圆弧角度A为60°。 4结论 (1)在矩形管的始末端截面变形程度较小,中间位置(40°~80°)截面变形程度较大;增大芯头数目、芯头间距、芯头厚度及减小芯头圆弧角度,均使得绕弯过程中矩形管截面变化程度降低。 (2)选择3个芯头,芯头间距、厚度和圆弧角度分别为6mm、9mm、60°时,可以生产质量较高的矩形弯管。 作者:赵秀梅 单位:长春工业大学 吉林司法警官职业学院 计算机仿真论文:电弧传感焊缝偏差计算机仿真论文 1电弧电流信号的数据检测 该高速旋转电弧传感器的频率0~30Hz,扫描区域半径0~3.5mm。本次实验选用25r/s的固定频率进行数据采集。实验表明,如果焊接工艺参数一定,设定水平偏差为变量,则在一个旋转电弧圆周运动的周期内,电流的波形具有一定的规律性,通过电流波形的变化特点可以得到焊点的水平偏差的参数。但是在实际操作中,焊接作业很容易受到外界因素的影响,如熔池的震荡、飞溅等,这样获得的电流信号就有了干扰因素,即使在偏差一定的情况下,检测到的电流也不相同。所以为了减小这些因素的影响,将采集到的数据通过小波滤波后进行归一化处理。将采集到的不同周期内的同一点的电流信号进行纵向的平均值处理,取该均值为这点的电流信号,这样便减小了外界因素的影响。设定采样频率为104Hz,旋转频率为25r/s,则每个周期内可以采集到416个点的信息,然后将各个点的电流信息进行小波滤波、归一化、均值处理后得到样本波形保证结构风险最小化原则要求,采用不敏感损失函数ε,加入惩罚参数C和松弛变量ξ(*),ξ(*)=(ξ1,ξ1(*),ξ2,ξ2(*),…,ξb,ξb(*)),得到原始最优化问题minτ(W,ξ*)=12W2+C1l1i=1Σ(ξ1+ξ1*)(1)s.t.(Woxi+b)-yi≤ε+ξi,i=1,2,…,lyi-(Woxi+b)≤ε+ξi,i=1,2,…,lξi*≥0,i=1,2,…,l构造拉格朗日函数进行求解,最优问题以Wolfe对偶原则化作凸二次规划问题min121i,j=1Σ(αi*-αi)(αj*-αj)•K(xi,xj)+ε1i=1Σ(αi*+αi)-1i=1Σyi(αi*-αi)1i=1Σ(αi-αi*)=0αi≥0αi≤Cn变为标准形式,得到最优解α=(α1,α1*,…,αl,αl*)T根据α构造出决策函数为(fx)=1i=1Σ(αi*-αi)K(xi,x)+b(3)式(3)为决策函数式,其支持向量为非零解所对应的矢量。不敏感损失函数ε的选取可以用来调整回归逼近的精确度。根据式(3)选取新的输入参数便可得到一个精确的输出参数。 2支持向量回归机的实现 2.1支持向量回归机的计算原理 设定输入的训练样本集为D={(xin,yk),k=1,2,3,…,l}式中xin∈Rn,yk∈R。通过训练样本可以得到一个决策函数,这样通过训练样本集之外的输入参数x可以较为精确的计算到相应的输出参数y。际工程中可操作。提高焊缝跟踪精度前(下)后(上)的焊缝形貌。 2.2构造核函数运用 支持向量回归机解决实际问题时必须构建一个合适的核函数,类型不同的核函数与之相对应的支持相对应的向量回归机类型也不相同,一个合适的核函数直接决定了所构造的支持向量回归机的运算性能。通过采集的数据信息的包角映射建立SVR核函数,然后修正函数,以提高核函数的回归精度。构造核函数:设定一个标量函数式F(x),F(x)≥0。令F(x)的最大值在支持向量处取得,最小值在支持向量以外点处取得,得到修正后的核函数K(x,x')=F(x)F(x')K(x,x')(4)令其标量函数F(x)的最小值在支持向量处取得,最大值在其他以外点处取得。这样修正后的核函数对支持向量回归的精度有所提高。由于实际操作中支持向量一般都是不知道的,所以通常的初始核函数选为GAUSS核函数K(x,x')=exp(-x-x'22σ2)(5)式中σ为归一化参数。通过式(5)可以得到初始的支持向量,将其带入函数F(x)实现支持向量邻域内黎曼度规的减小。修正后的GAUSS核函数大大提高了回归精度。在Matlab中编写函数式M文件,其逻辑流程为:(1)读取样本数据集;(2)建立数据集矩阵;(3)构建矩阵f,LB,UB;(4)计算初始核矩阵;(5)计算初始α值;(6)计算修正函数;(7)计算各个最优解α,将最后求的各个α值和变量值保存到MAD文件,然后编写决策函数编码通过调用MAD文件里的参数得出偏差值。 3仿真模拟 3.1水平偏差值 计算通过调用MATLAB中已经编写的M文件,得到的变量与函数值采用小波滤波、归一化、均值化处理后得到一个周期内的数据点参数集,使用已经编写好的决策函数文件计算出各个点的水平偏差,将其转化为水平偏差值。 3.2高度偏差值 计算焊炬的高度与电弧的电流值具有一定的规律性。选取焊炬在某一不变的位置高度,得到该位置的电流值,将该电流值与电流均值做差值,则该差值和高度偏差值具有线性规律,在LABVIEW中通过函数公式的各节点可以推算出高度偏差值。 3.3焊缝跟踪将LABVIEW 与机器人纠偏系统相联结,将水平偏差值与高度偏差值的实时参数传送给机器人纠偏系统,焊接机器人实时调整焊缝的路径,这样就实现焊缝焊接的实时跟踪。 3.4实验结果 选取旋转电弧传感器的扫描半径为3mm,V型坡口,角度45°,取样频率104Hz,电弧旋转频率25r/s。在水平偏差不相同的条件下分别选取两组数据,第一组取采集试验结果12个数据训练支持向量回归机,第二组作为参考组,进行偏差识别对比测试。使用该算法系统具有较小的偏差识别误差,提高了系统的识别精度,在实{st(2)α(*)∈R2lW∈R,ξ(*)∈R2I,b∈R。通过图像能够清楚地看到,进行处理后的数据提高了系统的精度和实时性。 4结论 在一定工艺参数下,焊炬的水平偏差和焊接电弧的电流大小在一个旋转周期内具有一定的规律性。通过采集LABVIEW焊接过程中的电弧电流信号,将原始信号进行小波滤波减少外界因素干扰,然后信号进行归一化、均值滤波处理,提高了数据精度。将处理后的数据在MATLAB中进行支持向量回归机的计算,通过修正核函数与决策函数的运算处理最终得到偏差值。试验结果证明,采用这种算法进行电弧传感焊缝的偏差识别是可行的,提高焊缝识别精度约20%,完全满足实际工程的需要。 作者:王霞 单位:江苏师范大学 江苏省泰州职业技术学院 计算机仿真论文:计算机仿真和建模临床医学论文 1引言 研究团队、制药产业及医疗服务业已经认可生命科学仿真系统的作用。在化学工程师和计算机辅助过程工程专家的帮助下,生物工程师可以运用这些手段解决诸多生理学和医学问题。 2仿真技术的研究进展 系统生物学要使用定量分析来研究生命系统。起因于处理大量数据的需要。学者通过计算机仿真技术,利用定量分析来处理临床问题,产生了名叫系统医药学的新学科。化学工程师长期参与生物学和生物医学的定量分析。Peppas和Langer认为在20世纪60年代早期化学工程师就参与生物医药工程。Bailey和同事研究出一种控制新陈代谢的手段,这种手段不仅可用于生物制造技术,也可用于其他生物问题。2005年,Solis和Stephanopoulos指出了纳米级的系统工程需要解决的问题。2006年,Doyle和Stelling回顾了用计算机仿真技术去分析代谢网络的一些重要的成果。2009年,Eissing、Chaves和Allgower利用仿真模型来分析细胞死亡。近年来,有许多论文概述了计算机工程师和化学工程师在医疗系统中的作用。对化学工程师,尤其是工艺系统工程师来说,免疫系统是一个采用仿真技术的复杂系统,化学工程师能够研究免疫系统和病毒之间的相互作用。2004-2005年,Deem开发了一种运用计算机仿真技术研究了病毒和疫苗造成的免疫反应的定量模型。Chakraborty在2003年用仿真技术研究了免疫系统的细胞间的通信,以及免疫反应。2006年,Joly和Pinto认为HIV-1发病机理的数学模型优化了药物治疗的方法。这种方法会导致药物设计和配方设计的改进。Yin在2007年提议把病毒当作一种产品,研究病毒生长和传播时需要考虑时空的影响。可以预见,将来人们会用生理学模型和计算机技术设计出最佳药物配方。为了有效地进行仿真,需要根据生物具体的特性建立多种生理学计算模型。几年前,学者启动生理组计划(PhysiomeProject),旨在寻找人和其他真核生物的计算模型。迄今为止,该计划主要关注使用CellML标准的细胞电生理学的数学模型。CellML标准是一种使用细胞进程模型的生物物理学模型标准。另外SBML标准是一种能够辨识生物进程的计算机可读标准。最近,一个名为虚拟生理人的项目进一步促进了欧洲学者研究生物医学的建模和仿真。学者开发了一些数据库去存储生物模型。细胞模型系统和生物模型数据库是其中两个重要的数据库,两个数据库都建议使用CellML标准和SBML标准。学者可使用这两个数据库来探索复杂的生命系统。生物模型在药物的使用方面有重要作用,这不仅是一个通用手段,而且对癌症治疗和眼病治疗也有特殊的贡献。2002年,Cstete和Doyle提出一种生物反馈系统的逆向工程分析原理。2003年,Tyson、Chen和Novak回顾一些生物控制模块的设计原则。 3简单系统的建模 2001年,Hangos和Cameron强调明确建立模型的目的,模型是在对现象总结的基础上,用计算机能够接受的方式反映规律,建模是下一步仿真计算的基础。对复杂系统来说建模十分必要。复杂系统不可能设计出含所有现象的实验,因为部分量不可测量,并且几个现象间很难找到相互关系。尽管学者已经在测量基因与代谢领域取得巨大进展,但仍有许多生物量无法测量,即便能够测量出一些,测量的准确性也不够高。下面的例子是伦敦大学研究得到的一种模型,该模型模拟了血流改变时动脉壁内皮细胞的反应。血流改变刺激细胞产生化学信号,而这些化学信号拉长了内皮细胞,在某些条件下,巨噬细胞在动脉壁上增加了,最后导致动脉粥样硬化。动脉粥样硬化斑块的位置与血流改变的区域息息相关。并造成影响。学者研究出两个模型来探索这种影响。模型一是细胞表面的血液模型,首先把细胞表面分解成许多不同的小三角形区域(0.4um),这个模型可以看成一个斯托克斯公式的边界积分表达式,通过该模型可以研究在血流作用下细胞的受力情况。模型二研究了力对细胞骨架的影响,细胞骨架保持细胞形状,可以使用开尔文体模型研究这个问题,它是由1个缓冲器和2个平行的弹簧构成的黏性弹性系统,开尔文体代表一种将机械力转化成生化信号的细胞成分,这种生化信号会导致Src激酶的活化,Src激酶会调节Rho激酶和GTP酶(Rac和Rho),而Rho激酶和GTP酶可以控制细胞结构和形态。简单的展示了该过程。此模型可以解释很多现象,但仍然有一些问题解释不了,例如当涉及体内细胞间的通信时,该模型不适用。研究人员建立复杂的仿真模型,这些模型涉及化学和机械领域,可以使用这些模型来进一步研究各种生理学和临床医学现象。 4复杂系统的建模 生命系统具有很强的鲁棒性,生命系统和多反馈的鲁棒性系统相似。建模时要识别模型中的薄弱区域,在该薄弱区域模型可能不够准确,需要用模型进行预测,这要求修改模型。在复杂模型中,特别要注意内部参数不能测量的区域,当处理涉及复杂生理问题时,这些区域变得很重要。原料中包括必要成分A,A和其它成分一起加到反应器。在该反应器上,一些原料反应生成副产物B。在这个过程中,在一定范围内控制成分A的数量很重要。在反应器上,A在催化剂C的催化下生成B,B在催化剂D的催化下生成A。A的数量决定CSTR产生C或者D的数量。如果A加入很多,将会产生C催化正反应。如果A加入的很少,将产生D催化逆反应。与此同时,膜反应器过滤掉废物。这个简单的工艺流程初步反映了血液中葡萄糖调节机制。葡萄糖由肠道进入血液,并供给其它所有的器官。葡萄糖维持在一定浓度很重要,因为维持在一定浓度可以确保人类各种机能的良好反应,这种调节过程称为葡萄糖稳态。如果葡萄糖糖浓度高,胰腺产生胰岛素,指示肝脏把葡萄糖转化成糖原,如果血液中的葡萄糖浓度低,胰腺产生胰高血糖素,将糖原转化回葡萄糖。肝细胞还将血液中废品送入胆汁,并通过胆管过滤并排泄。这是一个涉及多个器官的复杂系统,探索该系统需要考虑许多器官间的联系,葡萄糖稳态系统可以用7个模型表示。 1).胰高血糖素受体模型 通过胰高血糖素模拟肝细胞表面受体的活化,受体活化产生三磷酸肌醇。该模型由5个微分方程构成,分别描述受体的各种状态、G蛋白的活化和三磷酸肌醇的产生。 2).钙模型 模拟由三磷酸肌醇活化产生的钙信号通路。该模型由2个微分方程构成,分别涉及细胞质和内质网中钙浓度。钙模型的前提是Hill方程。 3).环磷酸腺苷模型 模拟受体的活化和环磷酸腺苷的产生。该模型由5个微分方程构成,分别关于环磷酸腺苷的浓度、S-腺苷甲硫氨酸(SAM)的浓度、受体的比例、不活动的比例以及核定位蛋白激酶A的比例。模型遵守Hill方程。 4).胰岛素模型 模拟肝脏对于胰岛素的反应,该模型由1个描述糖原合成酶激酶(GSK)活化的微分方程构成。 5).血液模型 模拟葡萄糖在血液、肝脏和胰腺之间的运输,该模型由1个描述血液中葡萄糖浓度的微分方程构成。 6).糖原分解模型 模拟控制糖原分解与合成的4个因素,葡萄糖及6磷酸葡萄糖的控制、钙离子的控制、环磷酸腺苷的控制、胰岛素的控制。该模型是一个模糊逻辑模型,该模型描述糖原合成酶(Sta,控制糖原合成速率)及糖原磷酸化酶(Pho,控制糖原分解速率)的活性水平。该模型由4个微分方程构成,分别关于糖原磷酸化酶(Pho)、糖原合成酶(Sta)、糖原和细胞内的葡萄糖。 7).胰腺模型 模拟胰高血糖素或胰岛素的释放。该模型由2个微分方程构成,分别关于胰岛素和胰高血糖素的血液浓度。每一个微分方程都要遵循Hill方程。上述7个模型共同构成葡萄糖的调控模型,需要软件管理系统来协调它们。Saffrey等人在2007年描述一种模型管理系统。该管理系统用来存储模型和数据。在该系统中,上述的7个模型互相联系,共同模拟出葡萄糖稳态系统。Hetherington等人详细描述这个葡萄糖稳态系统的模型。 5完善和应用模型 建立模型以后,需要进一步完善。可以选择各种不同的实验者,将实验者分成多个小组,分别观察和记录他们的数据,根据这些数据完善和调整模型,甚至改变模型,最终确定适合不同人的具体的模型。通过这些具体的模型可以预测未来的变化情况,为了达到某些目的也可以设计一些干预措施。在其他领域中,学者已经充分研究了基于模型工程的设计方法,利用这些设计方法可以达到一些想要的结果,虽然这些设计方法还不成熟,需要进一步完善,但值得借鉴。在生命科学中,要特别注意干预措施也可能会导致一些危害。这些干预措施包括环境干预、药理学干预或基因干预。环境干预通过物理或化学因素,药理学干预主要通过临床干预。在上一部分描述的复合模型中,广泛的使用了计算机辅助过程工程技术,和优化技术寻找最佳解决方案,如糖尿病患者的最佳胰岛素剂量;使用随机技术寻找高敏感度模型的解决方案;使用区间方法确定能够接受的最坏情况。上述方法和模型已经被用来预防一些疾病。如糖尿病患者很可能患非酒精性脂肪肝(NAFLD),利用上述方法可以提出一些措施,有效地避免Ⅱ型糖尿病患者患非酒精性脂肪肝(NAFLD)。基于模型的方法(例如优化、随机分析、间隔方法)将促进生物学和医学的发展,并且随着生物学和医学的发展,这些方法将更完善。要在生物学和医学领域中很好地使用这些方法和模型,必须要掌握生命科学的知识和计算机的知识,单个的研究者常常不具有这两个领域的知识,因此合作很重要。那些希望从事相关研究工作的学者必须合作,例如通过短期或长期项目,建立一个促进合作的机制。 6结论 本文展示了生理学和临床医学中一些可以用计算机辅助技术解决的问题。这些问题涉及化工厂(或者身体内)的化学和物理变化,并且常常涉及到复杂多尺度系统。虽然生命科学发展很成熟,但是在不能测量的领域,我们仍需使用计算机仿真和建模技术去解决问题。只有通过使用系统模型,某些复杂问题才可能解决,最终才有可能设计出合适的干预措施。最大难题是如何建立出好的模型,只有使用足够精确的模型才可以预测生理学系统的行为。在医疗领域的模型只有到很高的精确度时才可以用。模型的临床推广仍然有很长一段路要走。通过新的系统生物学和系统医药学手段,将会使用于临床的这种方法加速运用。 作者:蔺玉柱 邱晓磊 沈平冰 单位:安徽师范大学物理与电子信息学院 计算机仿真论文:冰壶运动轨迹计算机仿真论文 1冰壶运动简介 冰壶运动是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目。投掷的冰壶为圆壶状,周长约为91.44厘米,高(壶的底部与顶部)11.43厘米,重量(包括壶柄和壶栓)最大为19.96公斤,冰壶底部和冰面相接触的部分是一个半径约为12.8至13.1厘米的圆环。冰壶所用场地是一个长44.5米、宽4.32米的冰道。场地冰面浇过平整的冰面后,还需要用喷头像冰面喷洒热水滴,保证冰面出现表面圆滑的凸起的小冰点,使冰壶的底面不能完全接触到冰面,并且冰面更粗糙,对冰壶的阻力更大。冰道的一端画有一个直径为1.83米的圆圈作为球员的发球区,被称作本垒。冰道的另一端也画有一圆圈,被称为营垒。在场地两端各装有一个斜面橡胶起蹬器。在冰壶场地前后两端各有一条蓝色的实线称为“前卫线”和“后卫线”。球员掷壶时,身体下蹲,蹬冰脚踏在起蹬器上用力前蹬,使身体跪式向前滑行,同时手持冰壶从本垒圆心推球向前,至前卫线时,放开冰壶使其自行以直线或弧线轨道滑向营垒中心。在一名队员掷球时,由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面使冰壶能准确到达营垒的中心或者将对方冰壶击打出得分区域。最后当双方队员掷完所有冰壶后,以场地上冰壶距离营垒圆心的远近决定胜负。 2运动学方程的建立 冰壶在冰面上滑行可以视为刚体的平面运动,可以将其分解为质心的平动和绕过质心轴的定轴旋转。以前卫线的中心为O,前卫线中线为x轴,垂直于x轴的是y轴,垂直与冰面的为z轴建立坐标系。 2.1旋转 冰壶的质量为m,开始时的角速度为,冰壶与冰面间的摩擦系数为μ,μ的大小与温度T有关,可表示成假设摩擦力是均匀分在整个低面圆盘上,故计算摩擦力矩时,应将圆盘分解为许多的以转轴为圆心的同心环来考虑。 3仿真系统结构 为了实现冰壶运动轨迹的仿真,根据前面所述的运动方程模型,需要先确定冰壶运动轨迹的一些参数。为此将冰壶运动轨迹仿真系统分成两部分,即基础参数设置和动态模拟。基础参数设置中分别输入初速度、初始角速度和温度。冰壶场地两营垒之间的距离近30米,所以在没有任何干扰的情况下,冰壶应可以自由滑行20米才是有可能到达营垒。 4结论 根据机械能量守恒理论建立的冰壶运动方程,从主观上验证了它的正确性,可以帮助运动员分析投掷冰壶时应以怎样的初速度和角速度投壶,才能有效的进入营垒。 作者:田雨 单位:沈阳体育学院 计算机仿真论文:飞机模型设计计算机仿真论文 1综合保障效能评估与质量控制 飞机的综合保障效能是飞机及其保障系统在预期的使用环境和条件下经济有效地满足平时战备完好和战时任务持续能力的度量。综合保障效能评估就是在现有飞机研制程序的基础上,利用适宜的保障效能评估方法和技术,在飞机研制过程中持续开展综合效能评估,评价出研制过程各阶段的综合保障效能,提出优化、改进建议,实现对新机研制过程综合保障的有效监控;在部署/使用阶段开展保障效能评估,验证飞机及其保障系统是否满足规定的系统战备完好性要求,为调整保障系统和飞机改型、研制新型号飞机提供必要的经验信息。保障效能是由飞机平台设计特性、保障系统设计及维修保障方案所决定的,是在飞机研制过程中设计,逐渐形成、并在使用过程中不断保持的。综合保障效能的度量不仅考虑飞机平台及其使用特点、可靠性与维修性、保障系统的特性与表现,而且还要考虑飞机的利用率、使用方式、任务剖面以及使用环境等。飞机设计质量控制就是要实现飞机及其保障系统满足规定的系统战备完好性要求,飞机设计质量不仅包括飞行平台具有优良的性能,而且还包括其保障系统的性能和配备能够支撑飞行平台实现战备完好、战时可用的目标。综上所述,综合保障和质量控制具有共同的目标,综合保障效能的高低反映了飞机平台及保障系统设计质量的高低。在飞机设计的各个阶段,对综合保障效能评估即可实现对飞机设计质量进行阶段性和系统性地控制。 2评价指标选择 由于综合保障和质量控制具有共同的目标,反映综合保障效能的指标即可作为飞机设计质量控制的评判标准。飞机的综合保障效能不仅取决于飞机的设计性能,同时也取决于飞机的使用和保障。综合保障效能评估结果对四性和综合保障工作直接产生影响,这关系到飞机的设计、研制,并决定着综合保障最终目标——以可承受的寿命周期费用实现战备完好性要求的实现。飞机设计质量评价指标的确定必须遵循以下原则:(1)以作战任务需求、综合保障各阶段的任务和目标为依据。(2)参考国内、外同类飞机的有关指标,相似装备的战备完好性水平,以及本国的国防工业科技水平等。(3)环境条件的约束,包括作战使用和平时训练、储存和运输等环境条件。(4)预期使用的新技术、新产品对保障效能的影响。(5)现役同类装备的保障方案和新机预期的保障方案、使用与维修保障资源的约束条件。(6)费用、进度等约束条件。(7)其他约束条件,如充分考虑各指标之间的协调性(不可互替代性、全面性)和各指标的阶段性等。根据以上原则,结合相关标准,选用使用可用度(固有可用度)、能执行任务率、出动架次率、再次出动准备时间和寿命周期费用作为评价指标。这五个指标从不同的侧面反映了保障系统设计质量对战备完好性和任务持续能力的影响,其中使用可用度综合反映飞机在实际任务过程中的使用情况,主要体现了飞机特性、维修保障、供应保障水平对战备完好性的影响;能执行任务率主要反映在平时条件下飞机保障系统的训练保障水平;出动架次率主要是反映在战时条件下飞机维修保障和使用保障水平对战时任务持续能力的影响;再次出动准备时间主要是反映飞机在连续出动条件下保障系统的使用保障水平;寿命周期费用从经济性的角度度量装备系统和战备完好和战时任务持续能力的权衡。这几个指标之间具有不可替代性。战备完好性的度量不仅考虑飞机及其使用特点、可靠性与维修性、保障系统的特性与表现,而且还要考虑装备的利用率、使用方式、任务剖面以及使用环境等。这五个指标从不同的角度反映了不同设计和使用因素对战备完好性和保障效能的影响,涵盖了飞机设计特性、保障系统的要素(包括使用保障、维修保障、训练保障、供应保障)和寿命周期费用对飞机设计质量的贡献。以这些指标作为评价标准,可以实现飞机设计质量全面控制。 3评估方法和模型构建 3.1评估方法 可用的方法可分为解析法和仿真法两类。解析法能够准确地计算各类效能指标,但缺乏对飞机维修和使用保障动态特性的描述;仿真法能够动态地描述飞机的维修和使用保障动态特性,但仿真结果不够稳定。为了得到客观、合理和科学的结果,本系统采用解析法和仿真法相结合的方法。 3.1.1计算机仿真 仿真技术具有低成本、有效克服解析法所不能解决的动态问题独特优势。计算机仿真体现在以下几个环节:(1)根据对业务、模型、输出参数之间的逻辑关系进行分析的结果,模拟单一飞机和机群在仿真周期内的总体使用业务流程。根据实际使用情况,模拟仿真周期内飞机的作战使用流程。一般流程均从飞机执行的任务开始,进行任务前准备、执行任务、返回进行维修保障,然后进行再次出动。优秀业务活动包括飞机状态的判断、飞机的调度、修复性维修、预防性维修、起飞前准备、再次出动准备等。(2)故障抽样。采用蒙特卡洛方法进行飞机系统故障抽样,确定故障发生时刻序列。单架飞机的年平均飞行时间或者每次的仿真时间。η为由RANDOM()函数生成的0~1之间的随机数。故障发生时刻序列的确定方法如下:下一次故障发生时刻=本次故障发生时刻+下一次故障发生时间间隔(2) 3.1.2数据统计 对于已经研制的飞机及其保障系统,数据统计方法主要体现在飞机故障数据、资源数据等输入数据的获取。而对于新研发的飞机及其保障系统,这些数据可采用设计参数或者相似型号飞机参数。为了计算最终的评价指标,仿真过程中通过多次统计最终评价指标的分解项,获取最终的评价指标计算结果。 3.1.3解析法 解析法主要用于各评估指标的计算,飞机各业务活动分解及其时序的确定、时间和资源分配等。各评估指标均可采用解析法进行分解,一直到最底层指标与飞机设计指标相同为止。这有利于确定最终的输入参数,也利于模型数据的收集。 3.2评估模型构建 任务周期从飞机执行的任务开始,进行任务前准备、执行任务、返回进行维修保障,然后进行再次出动,直到当天任务结束。而在这一任务周期中,将涉及到任务系统、结构、维修保障活动、保障资源、保障组织五大方面设计工作的动态协同。如何全面、科学、客观模拟这一过程,并将其量化,进而构建数学模型,最终计算出飞机在执行任务过程中的各评价指标,是飞机设计质量控制需要突破的优秀技术。 3.2.1模型组成 建模的关键体现在任务建模、保障资源建模、飞机建模、组织建模和任务执行过程建模五个方面。这些模型都描述了飞机系统某个方面的特性,它们独立构成飞机系统的不同侧面。因此,飞机设计质量控制模型分为任务、装备、资源、组织、过程五个子模型。(1)任务模型:描述作战单元的任务内容及其构成的模型。任务可分为若干个子任务,子任务又可分为若干个次级子任务,各个子任务的内容及其相互关联都在任务模型中进行描述。随着任务的进程,其他各个模型都会发生相应的变化。不同模型间的逻辑关联是保障系统模型所固有的。(2)飞机模型:描述系统中飞机的结构和功能组成的模型。复杂的飞机系统由各单元以一定关系组成并形成特定的功能。(3)资源模型:描述保障系统的各种资源以及资源间关联关系的模型。保障系统中的资源有很多种,例如:维修人员、备件、设施、技术资料、计算机资源等,但是在作战单元执行任务的过程中,由于任务的持续时间一般比较短,对保障效能影响最大的资源只有两种:备件和维修人员。因此,资源模型主要包括维修人员和各种备品备件的分配信息(其中的备品备件即为飞机的最小保障单元)、各种备件在维修过程中的消耗信息以及维修人员的占用信息等。(4)组织模型:描述系统中的组织、角色信息以及组织、角色间关联关系的模型。其中系统中的组织为各个作战单元和基本作战单元,存在的关系有组织间的所属关系、角色间的存在关系等。(5)过程模型:是保障系统的优秀模型,保障系统的其他模型都是围绕着过程模型展开的。过程模型是描述任务的执行过程中发生的一系列维修、使用保障活动及为维修、使用保障活动之间关联关系的模型。 3.2.2系统输入 根据模型的组成、评估指标的分解结果以及飞机设计理论和原理,通过梳理以上模型组成中各描述参数之间的关系的,理清了各输入参数以及5个子模型之间的关系,明确了各子模型必要的输入参数。该模型分为任务、飞机、资源、组织、过程5个子模型。根据每个模型的描述,对描述参数进行结构化描述。例如,任务模型结构化为任务系统、任务剖面和基本任务;任务系统结构化为飞机名称、飞机总数、飞机任务种类;任务剖面结构化为任务种类、任务持续时间、任务所需飞机数量、基本任务名称;基本任务可结构化为基本任务名称、基本任务持续时间、所含波次数、单波次所需最小飞机数、单波次持续时间和单波次任务成功点等设计参数。 3.2.3业务流程 在大量调研的基础上,对单一飞机和机群的总体使用业务流程进行了梳理,并对业务、模型、输出参数之间的逻辑关系进行了分析。根据实际使用情况,对飞机的作战使用流程进行了梳理。在活动过程子模型中,需要确定各专业活动执行的逻辑先后、执行时间、资源、组织、特殊要求、所属专业等信息。通过仿真飞机的任务和使用保障过程,梳理各任务和活动的执行流程,将5个子模型以及个输入参数关联起来,最终统计相关参数和计算结果。 4模型初步验证 为了易于验证模型和方法,对案例进行了以下简化:(1)飞机结构假定只有三个子系统(燃油系统、航电系统、火控系统)。(2)将所有的保障资源放在同一个“资源池”中。(3)使用保障活动与任务暂时没有关联,作业时间是一个定值。(4)维修过程中备件的周转时间为定值。(5)预防性维修活动看作一个事件,作业时间为一个定值。(6)供应保障和训练保障暂时不考虑。模型的验证采用本模型仿真结果和LSEM模型仿真结果进行对比,计算的出动架次率分别为2.56架•次/天和2.5架•次/天,偏差为2.4%。该偏差处于可接受范围内。 5模型特点和应用 5.1模型特点该模型具有以下特点: (1)系统性。该模型使得飞机设计质量的控制不再以各系统、各部件、各产品等孤立地进行,而把整个飞机及其保障系统作为一个有机系统进行质量控制。这不仅符合飞机研制的客观规律,而且将飞机的装配、各系统、各产品之间的接口对飞机质量的影响也进行考虑。其结果能够更真实、全面、客观反映飞机及其保障系统的设计质量。该方法的这个特点与戴明的系统论理论一致。(2)阶段性。由于飞机研制具有明显的阶段性,每一阶段的设计参数逐步详细和准确,因此,该模型也具有阶段性。随着设计的深入,该模型的输入将不断逼近飞机及其保障系统的设计质量。该方法的这个特点与戴明的质量持续改进一致。 (3)动态性。以往的控制方法仅采用了质量管理体系和程序,是一种静态的控制方法。该模型能够动态性地描述飞机的使用和保障过程,其结果与真实的设计质量具有较小的偏差。(4)客观性。该模型能够克服以往采用的程序控制和专家评审方法具有的主观性,其结果更加科学、合理、客观。(5)全面性。目前,美国工业界已开发出大量相关模型,如战备完好性试验用可用性原型的快速构建(RAPTOR)软件、装备保障性仿真工具SCOPE、后勤复合模型LCOM、战备完好性评估模型METRIC、F-15E的可用度评价模型SLAM、JSF战斗机的全任务仿真系统、美国空军基地资源的战区仿真模型TSAR等。以往的模型仅采用单一的评价指标。选择的使用可用度、出动架次率、再次出动准备时间、全寿命周期费用指标能全面衡量飞机设计质量。评价结果不仅反映了飞机平台本身的设计质量,而且还反映了其保障系统和他们之间接口的设计质量。(6)经济性。地面试验的成本高昂,而本模型可以省去地面试验所需要的飞机及其保障系统的研制费用,地面试验的包括人工、场地、设施等其他费用也不再需要了。 5.2应用 由于飞机及其保障系统的研发具有明显的阶段性,本文提出的模型和方法在各阶段对飞机设计质量的控制途径也不相同。 (1)在项目的招标和投标阶段,利用该模型评价供应商提供的设计方案和标书,确定其是否满足项目的指标要求,从而最终选定合适的供应商,从而确定最佳设计质量方案。 (2)在概念设计阶段,利用该模型评价设计方案,找出飞机和保障系统设计的薄弱环节,提出优化和改进措施,完善飞机平台和保障系统设计,提高飞机设计质量。 (3)在详细设计阶段,利用该模型评价详细设计方案,找出飞机和保障系统设计的薄弱环节,提出优化和改进措施,完善飞机平台和保障系统设计,提高飞机设计质量。 (4)在部署/使用阶段,验证飞机及其保障系统是否满足规定的系统战备完好性要求,找出设计中的模弱环节,提出优化和改进措施,为调整保障系统和飞机改型、研制新型号飞机提供必要的经验信息。 6结论 针对当前飞机设计和使用中存在的诸多问题,本文提出了一种基于计算机仿真和数据统计的飞机设计质量控制方法,确定了衡量飞机设计质量的评价参数,构建了计算机仿真模型,利用成熟的LSEM模型对模型的正确性、有效性和合理性进行了初步验证,但是仍需要经过大量的真实使用数据的验证。该模型具有系统性、阶段性、动态性、全面性、客观性和经济性等。在飞机研制的各个阶段,利用该模型对飞机平台及其保障系统的设计质量进行评价和控制,提出优化、改进措施,实现对飞机研制过程设计质量的有效监控。 作者:袁聪聪 张传超 单位:中航航空电子有限公司 中国人民大学 计算机仿真论文:自动化专业中的计算机仿真论文 一、计算机仿真理论教学内容改革 现代控制理论近年来发展迅速,使得我们对各类控制对象有了更好的理解,能够很好地刻画实际对象中事件驱动的动态过程,提出了离散事件系统,它的动态行为是由一系列随机出现的事件驱动的,而且控制理论界已经给出了很多建模方法和建模工具,如Gracefet图、自动机和Petri网[2,3]。而现有的计算机仿真内容主要是面向连续动态系统,虽然也涉及离散事件系统,但是对离散事件系统建模和仿真方法少有涉猎。离散事件系统的模型大部分来自计算机科学研究领域,现代控制理论和控制工程都离不开计算机,对此类建模工具的了解可以拓宽自动化专业学生的知识结构,提升他们思考和解决计算机控制工程问题的能力。为此,在计算机仿真课程内容中,我们增加了自动机和Petri网的基本概念。考虑到学生缺乏离散数学的基础,我们拟根据实际对象建模需要,结合Matlab中的stateflow工具箱,介绍离散事件系统的建模和仿真方法。具体内容包括: (1)离散事件系统概念; (2)自动机模型; (3)Petri网模型; (4)离散事件系统的自动机模型的建模方法; (5)离散事件系统Petri网模型的建模方法; (6)自动机的仿真模型的设计方法; (7)Petri网的仿真模型的设计方法。 另外,现实工程领域大多数系统是混杂系统[4],既有连续变化的特征,又有事件驱动的特征,而且连续变量子系统与事件系统之间相互作用相互影响。从20世纪60年代,学界就开始了混杂系统的研究,目前已经取得了丰富的成果,涉及混杂系统的建模、分析、控制、调度和优化等问题。其中,建模和分析方法对自动化专业知识体系的构建非常重要,事件驱动的思想能够让学生将控制理论与实际过程更好地建立联系,因此在计算机仿真课程中,我们增加了对混合自动机和混合Petri网的介绍,并结合实例阐述如何给出混杂系统的数学模型以及仿真模型和仿真程序的设计方法。具体内容包括: (1)混杂系统概念; (2)混合自动机; (3)混合Petri网; (4)混杂系统的混合自动机建模方法; (5)混杂系统的混合Petri网建模方法; (6)混合自动机的仿真模型的设计方法; (7)混合Petri网的仿真模型的设计方法。 二、计算机仿真实践教学内容改革 计算机仿真是一门实践性很强的课程,利用代码将实际对象虚拟到计算机中,这就要求自动化专业的学生不仅要掌握知识概念,还要能够编写代码用计算机实现抽象的概念。如果实验课内容设计合理,可以很好地锻炼学生解决实际问题的能力。鉴于自动控制原理大量内容属于动态系统的分析方法,而仿真是分析系统不可或缺的手段,仿真实践课程可以巩固控制原理的抽象的知识。如何设计仿真课程的实验项目对自动化专业的计算机仿真课程非常重要,围绕自动化专业课程体系,我们拟设定如下实验项目: (1)二阶电路的C程序仿真实验; (2)单容水箱的C程序仿真实验; (3)电机拖动控制系统的C程序仿真实验; (4)一阶倒立摆的C程序仿真实验; (5)立体仓库系统的自动机模型仿真实验; (6)立体仓库系统的Petri网模型仿真实验; (7)Bang-bang控制液位系统的混杂自动机、Petri网模型的仿真实验; (8)反应釜复杂控制系统的Matlab仿真。 三、结束语 本文探讨了自动化专业计算机仿真课程的教学改革问题,通过实践改革,使教学内容更加符合自动化专业的课程体系。从前期的教学效果看,上述改革能够激发学生的学习兴趣,巩固专业知识基础,并且有效地提高了学生解决工程实际问题的能力。 作者:罗继亮 邵 辉 晏来成 单位:华侨大学自动化系 计算机仿真论文:计算机仿真制造业论文 一、计算机仿真技术在制造业中的应用分类 (1)计算机仿真计算在产品模型为中心的应用:在产品模型引入计算机仿真技术可以对产品的静态及动态性能、可制造型、可装配性等情况进行分析。一个产品的研究与开发,需要考虑其实用功能、实际需求、产品外观、产品尺寸、产品的可制造型、产品的可批量生产性等方面的因素,计算机仿真技术很好的完成这些工作,在产品模型中发挥作用。 (2)计算机仿真技术在制造系统模型为中心的应用:制造业中的制造系统模型中包括了制造设备的高仿真智能运用。复杂制造系统的模拟等过程,计算机仿真系统在检测设备的运行能力、监控设备的实际运行状况中发挥着巨大的作用。 (3)计算机仿真技术在开发过程模型为中心的应用:在这个分类中,计算机仿真技术主要是在产品设计和制造中起到作用。产品的制造过程引入计算机仿真技术就是利用仿真技术将制造系统模型和产品模型进行有效的结合,进行多方位的模拟、全面的运算,以及全面的考虑生产批量、产品成本等问题,开发出合格并且满足需求的产品。 二、计算机仿真技术在制造业中的应用 计算机仿真技术作为一种高新的科学技术在制造业中具有广泛的应用,在工业、军事、医疗等汗液都有应用,特别是在航空行业、国防行业等大规模、复杂的系统研发中具有很高的应用价值。计算机仿真技术在制造行业中的应用可以减少不必要的损失、节约经费、缩短产品开发周期、提高产品质量。在制造行业中,计算机仿真技术涵盖了产品的设计、制造、测试运行的全过程,已经成为了制造业不可或缺的重要技术手段。 计算机仿真技术中的虚拟现实技术可以使用户通过电脑屏幕进入一个三维世界,其可以为产品提供一个可视化的三维环境,对物体进行交互操作,从而对质量和数量进行综合决策,这种可视化的解决策略可以对快速化及批量化生产的发展起到推动作用[2]。虚拟现实技术可以实现人机互动,对产品的性能和运行状况进行测试与监控,这种技术将计算机图文学、高仿真技术、计算机传感技术等多种技术手段进行了结合,这种技术对产品的各个阶段都可以进行支持,使用者通过操作可以检验产品的各个部件是否合格,检验产品的各个性能进的稳定性,检验产品功能的实用性。 计算机仿真技术中的虚拟制造技术将三维模型和虚拟仿真进行有有效的集成,从而可以对实际世界中的物体进行操作,是一种计算机辅助系统技术,是一种实现生产制造过程的应用技术[3]。虚拟制造技术在制造业中的引入可以实现实际生产线或车间中少人力、物力、财力并在短时间内进行产品的设计验证[4],为产品的生产奠定坚实的基础。 三、制造业中计算机仿真技术的研究展望 计算机仿真技术实现了企业的生产过程的信息化、数字化、以及网络化,为企业产品的设计与制造提供了包含生产源、工艺流程、管理等多种动态信息的分析方法。在传统的制造方法却无法对生产线进行快速化设计,无法进行小批量多品种的产品的生产,对于产品的设计、制造、控制都很难达到预期的效果,而计算机仿真技术的引入就可以很好地解决这些问题。 现阶段应用比较广发的物流仿真软件有DEL-MIA/QUEST、EM-Plant等,这些软件都是面向对象的、图形化集成建模仿真软件,可以搭建系统仿真模型,通过参数输入而获得系统的参数输出,对制造企业的实际生产具有很高的参考性。随着仿真软件在制造业中的需求的不断增大,计算机仿真技术会不断的发展,三维建模软件与物流仿真软件会得到更好的结合,并以快速、简单的建模建立、工艺仿真以及优化算法等一步一步的集成,这将是制造业中计算机仿真技术的发展方向。 四、结论 计算机仿真技术在制造业中得到飞速的发展,最主要的原因是其对我国社会的发展和经济的提高具有重要的意义。现在段,在制造业中仿真技术是一种具备综合性、高科技的基本保障,并发挥着越来越重要的作用。,在一些大规模、复杂性强的研发中更是必不可少的工具。计算机仿真技术在制造业中的仿真规模在不断的扩大,仿真功能也在不断的强化,大力的推进计算机仿真技术在制造业中的应用,对提高我国产品的自主生产力,推动我国制造业的发展具有重要的意义。 作者:崔建亭 单位:上海交通大学 计算机仿真论文:高频电子线路教学改革计算机仿真论文 1教学方法改革 1.1情景教学 在高频电子线路教学内容中,概念多、难点多、数学推导多,同时还会涉及到非线性分析法,因此学生在学习过程中经常会觉得枯燥、难学。通过实验展示可以使教学中的难点得到化解。但在实际教学中,因为受到空间和时间条件的限制,在实际教学中实物演示受到了制约。在高频电子线路教学中要找到教学过程中的教学难点、抽象点,要准备例如振荡器平衡的调制系数、稳定条件等多个仿真实验,在课堂情境教学中应用,为学生在认识上提供更加便利的条件,提高教学效率。 1.2课程统筹教学 通常情况下,在高频电子线路教学中,理论课与实验课是分开的,两者相互独立,这样在实际教学过程中难免会出现理论与实践脱节情况,主要表现在时间和内容上脱节,教学过程中的验证性试验无法在及时的加深学生对教学内容的理解,导致了教学效果大大降低。在教学过程中为了完整性经常会对一些操作简单、结论明显的实验也安排相应的实验环节,这浪费了实验课程。在教学过程中应当对这一现象进行合理改革,对课堂教学和实验教学中的内容进行统筹,课堂教学结束后,应当安排相应的验证性实验;部分理论课程可以在实验课程上进行,可以一边做实验一边传授理论知识。针对每个验证性实验,设计相应的仿真预习,利用计算机仿真代替实验内容,通过预习报告的方式完成。通过实践证明,采用此种教学方式不仅解决了教学时间,而且提高了学生在自我学习中的管理能力。此外,计算机仿真通过计算机对实验条件和环境进行了模拟,学生可以进行多次实验,并且可以对实验过程中的参数进行自行修改,这样不仅缩短了实验时间,而且对实验设备也起到了一定保护作用,避免学生在实验过程中因为操作不当而给设备造成损伤。 2仿真教学应用实例 Multisim11是高频电子线路教学中经常被应用的一种软件,仿真分析具体步骤如下:依据设计和原理创建电路原理图,然后依据实验情况对电路图选项进行设置,开启仿真开关,使电路运行,再借助仿真仪器,获取理想的仿真结果。解调、调制电路是组成通信设备的重要部分,解调和调制方式对系统的性能有着巨大影响,同时也是在高频电子线路学习中的难点。 2.1普通AM(调幅)信号波形仿真 调幅是振幅调制的简称,调幅包括:抑制载波、普通调幅等,普通调幅是其中最基本的一种,其余调幅都是有普通调幅演变来的。依据调幅信号形成的基本原理,在Multisim11下创建普通调幅电路,开启仿真后可以可在双踪示波器上看到低频调制信号与普通调幅信号波形对比图。对直流电压V3进行调整,使电路调幅系数进行改变但V3与1V相等时,调幅系数将超过1,则为方正波形,发生调幅现象,已调波在经历检波后将无法恢复到原有的形态,属于严重失真,因此在实际教学中应当尽量避免此现象的发生。 2.2二极管包络检波器仿真波形 二极管构成的包络检波器性能强,结构简单,因此被广泛应用与检波电路教学中,经过解调后输出的信号能够对输入信号的包络进行合理反映,仿真电路如图4所示。开启仿真,对电路参数进行调整,便可得到获得调解后信号与输入信号两者的对比。但在对电路参数调整过程中,如果没有对电路参数进行正确选择,二级管包络检波器在实际工作中极有可能发生负峰切割失真和惰性失真。因此,在实际操作过程中要注重电路参数的调整。 3计算机仿真应用需要做好辅助工作 (1)整合教学内容对课堂、实验教学内容进行整合,在使用计算机仿真前,教师需要做大量工作。首先,教师要对教学中的内容进行详细统筹。例如,在教学过程中,哪些部分课堂讲解的内容需要利用计算机仿真代替,哪些教学内容应当通过计算机仿真演示,又有哪些内容使需要通过计算机仿真对学生进行指导。 (2)编制辅助教学手册对高频电子线路教学内容进行整合后,教学应当精细编制辅助教学手册,对进行过程进行指导。辅助教学手册中的内容应当通俗易懂,计算机仿真的思路、目的、步骤等内容要言简意赅,便于学生理解和运用。 (3)改革考核制度考核是检验教学成果的主要手段,既然在高频电子线路教学中引入了计算机仿真,那么在考核中也应当有所体现。在考核过程中不仅要涵盖大纲的教学要求,同时也要加入计算机仿真考核。在考核上应当做出合理的改革,主要体现在总成绩的构成上。通过实践应用表明,合理的考核结构,不仅能够使计算机仿真教学在高频电子线路教学中起到更好的作用,同时对学生的学习起到了一定督促作用。 4结语 将计算机仿真软件应用到高频电子线路教学中,可以将教学中抽象难懂的内容进行展示,通过改变参数获取不同波形,不仅可以提高学生的学习兴趣,同时也可以加深学生对知识的理解,是一种值得推广的方法。 作者:张晓军 陆兴华 单位:广东工业大学 计算机仿真论文:公铁联运物流系统计算机仿真论文 1计算机仿真技术概述 1.1宏观仿真(Macro-simulation) 描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度较低,主要通过集聚行为来对物流及交通流进行描述,仅仅对车流在路段和节点的流入流出行为进行描述,而对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为等细节行为不进行描述。常见的宏观仿真软件有TransCAD、TRIPS、CUBE、VISUM及EMME等。 1.2中观仿真(Med-simulation) 能够较高程度的对系统要素及其规律进行描述,以列车或者货车组成的队列为基本单元,在对车流在路段和节点流入流出行为进行描述的同时,能够对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为进行简单的近似描述。常见的中观仿真软件有CONTRAM、TISI和INTEGRATION等。 1.3微观仿真(Micro-simulation) 描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度较高,对于物流和交通流以单个列车、车辆为基本单位进行描述,对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为能够较为真实地反映。常见的微观仿真软件有Corsim、Paramics、Trans-Modeler、AIMSUN、SimTraffic、VISSIM、MITSIM及Synchro等。 1.4次微观仿真(Submicroscopic-simulation) 描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度最高。例如:次微观仿真模型在对运输方式切换行为进行描述的同时,还要对车辆承载量的改变对车速的和费用的影响等进行描述。 2公铁联运物流仿真平台建设及关键技术研究 2.1公铁联运物流工程仿真平台的建立 采用先进的物联网及信息技术,以公铁联运物流业务流程管理为优秀,集成交通运输工程、物流工程、现代物流运筹规划、计算机控制技术、信息处理技术、工业现场总线通讯技术、分布式数据库技术、实时数据库技术等学科和技术,建立针对公铁联运物流的高连接性、精确性、集成性、动态性、实时性的要求,区别于一般物流概念的学习实验室或演示实验室,建立基于实际工程项目应用为背景的公铁联运物流工程仿真平台。 2.2不同运输环节的无缝连接 采用基于XML的EDI技术协调公铁联运的各个环节,完成两种不同运输环节的无缝衔接,深入研究公铁联运信息的传输效率及跨地区传输,进而实现跨区域的实时信息传输、远程数据分布式和集中式处理的结合以及多个异地局域网连接等。 2.3公铁联运的信息集成服务的研究 通过多目标协同优化方法对公铁联运多式联运的信息集成服务进行研究,达到物流过程中信息的高效共享和业务的协同联动,实现跨区域,跨行业,跨部门的信息共享,充分发挥信息集聚效应,达到降低成本提升效率的目的。 2.4公铁联运物流安全控制与研究 建立基于GIS的公铁联运物流安全监控系统,根据该系统采集的数据以及历史数据,建立预警数据库,对数据信息进行定性和定量分析,作出识别、诊断和决策。 3结束语 综上所述,我国由于基础设施落后,技术水平低及信息化程度不高等不足,迫切需要通过一种低成本、高效率的方式从多角度开展多式联运研究,因此通过计算机仿真技术,建立公铁联运工程设计仿真平台对于寻求最优解决方案具有重要的理论和实践意义。 作者:李晶 侯倩倩 田彬 单位:兰州交通大学机电技术研究所 兰州交通大学自动化学院 计算机仿真论文:计算机仿真自动化物流系统设计论文 1我国的物流运作现状分析 我们通过对2003年的第四次中国物流市场的供需状况调查进行分析,调查出来的结果显示出我国的物流行业运转情况并不是很好。2.1企业的库存期过长、周转时间太慢通过该项调查我们可以看出,有百分之八十的企业原材料库存时间在一周到三个月期间,百分之八十四的生产企业产品库存都在三个月以下,百分之七十的商品企业销售库存在一个月以下,这就表明我国的企业产品库存时间太长,周转时间太慢,主要还是物流情况差劲导致的,在此我们也能看出我国的物流情况急需得到相应改善,从而改变现在这种状况。2.2人们对物流的满意度较低生产企业里面的3PL相比较自理物流来看,在满意度方面差别很大,对于自理物流的评价主要是不完全满意,对第三方的物流评价就不是这么固定了,分布相对分散,满意、不完全满意和不满意都有一部分。而在商业企业中,对物流不完全满意的比例是最大的,这就表明第三方的物流服务是好于自理物流的。再从不满意的原因分析,企业内部对于物流服务的关心侧重在于物流信息的操作质量以及运作能力,对运作成有不满意的评价也占一小部分,这就说明我国的物流系统还是不够完善,物流行业的成本需要进一步降低。通过上述现状我们可以看出,我国现如今的物流运作水平还是比较落后的,所以说我们应该加大对物流系统的优化工作,提高物流系统的服务水平已经在物品运输上的成本的降低,只有这样才能保证我国的物流行业继续发展下去,才能让企业的竞争优势得以凸显。 2基于计算机仿真技术的自动化物流系统设计 2.1企业内部的生产物流系统 当企业内部开始安排并且计划着在生产领域实行物流系统并且提出运行的总体方案时,应该根据企业内部的实际情况以及生产出的产品的需求多设计出几套不同的物流方案,然后对这些方案进行分析比较,不论是对哪一套方案进行分析,都需要在企业内部的产品生产系统中采集需要的样品进行分析。此外,我们可以在这一流程里面融入计算机仿真技术,这样就能够对多套方案进行实际情况下的运作模拟操作、物流运作的绩效评估以及企业产品的生产试验等等。一般而言,计算机仿真技术在企业的物流系统中加以应用,主要在原材料的购买、运输以及储存,还有整套产品的生产流水线以及产品的加工、出库这些方面有所体现,它能够对上述的过程进行动态化的仿真模拟操作,从而能够对生产环节的效率进行提升,还能够降低原材料等物质的运输成本,可以让企业内部的物流系统各项指标得到改善。此外,通过计算机仿真技术的物流系统我们可以有效地对生产设备的功能进行检查,还可以检验企业的订单要求和生产环节的匹配程度,还有交通工具的有效利用,物流的运输方式和运输路线是否最优,生产物资的原材料经过的环节是否达到了最简等等。现在看来,物流系统中融入自动化计算机仿真技术可以有效地对企业物流的各个方面进行检验,能够极大的对物流系统进行完善,在促进其优化方面起着重要的作用。 2.2适用于港口的物流系统 在港口的物流系统中加以应用计算机仿真技术,主要是在港口物流系统的环节以及相关领域的规划方面得以体现,即船舶泊位设计、货柜堆场设计、装运搬卸工艺设计等的合理分配和资源优化上,另外对于现实港口管理系统的策略制定和优化方面也是计算机仿真系统要解决的一个重点问题,最主要的目标就是想对港口物流作业的调度进行实时化的实现,包括港口生产调度、货柜堆场作业控制、车辆作业路线等,我们对这些线路环节进行仿真操作以及分析,能够对港口的物流作业系统有一个科学合理的评判,对其整体的流程进行有一定的积极影响,此外,还能实现对于物流系统整体的钱能诊断以及深入分析。我们在分析之后的基础上对港口物流系统进行改进优化,选择最优的改进方案,就能达到最好的改进效果。目前计算机仿真技术在港口物流货柜堆场的管理中已经实现了实时立体化全景象管理和控制,这在很大程度上对各种货柜的存放、搬运以及出入情况进行了改善,操作起来更加的方便,从而提高了企业的生产效率。 3结论 自动化的物流系统设计最前沿的手段以及现代的解决方案就是对计算机仿真技术的利用,那些基于计算机仿真技术的自动化物流系统的设计,能够对物流行业的操作自动化水平、智能化水平以及技术化水平有效地进行提高,此外,物流工程的直观性也可以通过计算机仿真技术来进行提高。本文主要分析了计算机仿真技术和物流系统的含义,然后分析了两种技术的相互融合起到的促进作用,之后对我国前几年的物流运作状况进行了统计性分析,最后是介绍了两种不同的应用了计算机仿真技术的物流系统,与相关的物流作业的基本功能和要求进行联系,认为我国的物流系统还需要进一步的进行完善,我们要致力于发展基于计算机仿真技术的自动化物流系统设计。 作者:余小花 单位:陕西财经职业技术学院 计算机仿真论文:负控系统计算机仿真论文 1覆盖率算法在负控系统中的应用 负控系统在电力网络中有两个重要的应用,首先是数据采集节点,通过部署在各个电力网络节点的负控终端来实时的采集电力负荷的运行数据,并且通过中继站上传到负控中心。由于中继站的成本较高,因此在中继站的部署过程中也要通过仿真分析来确定一个优化的部署方案。在中继站的部署过程中要考虑到本区域的电力负荷、地形等因素,以便能够更好的规划部署,消除盲区。在负控系统的规划阶段,可以使用现有的智能算法来确定最优化的方案,在本节剩下的部分中将会根据人工鱼群基本算法提出一个适用于负控系统规划的人工鱼群算法模型。在负控系统中,为了避免负控终端的资源浪费,规划的目标应该是使目标函数达到最大值,因此也就是使人工鱼群向食物浓度较大的方向移动。 1.1参数设定 根据负控系统的特性对参数进行设定,根据指定区域中预先估计的负控中心的规模、中继站的数量负控终端的数量,结合该区域中的用户数量和电力负荷来确定人工鱼群的规模,根据负控系统需要覆盖的区域的大小来确定鱼群的移动范围,根据中继站的覆盖范围和负控终端的覆盖范围来确定鱼群的视野,最后根据指定中继站所管理的负控终端数来确定迭代参数和密度参数。 1.2初始化人工鱼群 根据指定区域中的用电负荷和用户数来生成n个数,为每条人工鱼的初始位置,人工鱼的初始位置要根据指定区域中电力负荷来确定。 1.3执行算法 根据预先设定的参数,使用人工鱼群基本算法对人工鱼群的追尾行为、聚群行为进行模拟,人工鱼根据自己的所在区域中鱼群密度较大而且食物浓度较高的区域移动。如果无法确定移动方向,则根据自己当前位置的食物浓度选择一个比当前浓度高的方向进行移动或者随机移动一步。如果达到最大迭代次数,输出鱼群密度最高的区域,即得到最佳的部署位置。 1.4方案分析 根据算法执行结果来设定负控终端和中继站的部署方案,根据地形等因素适当的进行调整。最后根据指定区域的实际用电数据对方案进行仿真测试,根据测试结果在进行方案的优化和修改。人工鱼群的基本算法提出后,学术界根据不同的需求对该算法模型进行了大量的优化,并且在电力系统中有很多的应用研究,例如齐志华将人工鱼群算法应用于电力控制系统,吴杰对人工鱼群算法在输电网络规划中的应用进行了分析。 2结语 随着社会经济的发展,必然会对电力负载控制提出更高的要求。负控系统将在监控电力网络中各节点的状态、动态控制各节点的运行等方面起着重要的作用。合理的部署负控系统能够最大化的节约电力网络的投入,更好的为用户服务。因此,在以后的发展中,基于人工智能算法的计算机仿真优化技术将会对负控系统的规划提供更好的决策依据。 作者:田博今 李源 刘亚敏 陈劲 单位:国网重庆信息通信分公司 计算机仿真论文:水轮机调节系统计算机仿真论文 1.水轮机调节系统仿真模型建立 1.1引水系统 由于水轮机是一个动态元件,在工作时,其内部结构的变化和运动相对于稳定时要复杂很多,所以在进行水力瞬变的计算中,工作人员通常采用水轮机在稳定情况下工作时的综合特性曲线去确定水轮机流和水轮机力矩特性,但是在水轮机稳定状态下的综合特性曲线不包括尾水管和蜗壳不称定工况时水流惯性对水轮机特性曲线的影响。在计算水轮机综合特性曲线时如果引水管道很长,其影响对于整体的综合特性曲线影响不大,所以可以忽略。反之,则要进行一些运算确定其特性曲线而不可忽略。在计算机对水轮机调节系统进行仿真建模时,由于实际的水力发电站中线路复杂,所以在建立模型是必须要对整个水力发电系统中的所有管道通路进行编号,这样可以有效地避免重复而出现的误差,也可以提高整体的工作效率。在对于系统管道进行编号后,由于整体管道过多,同时建立其仿真模型非常麻烦,工作人员通常需要把管道分成若干个网格,网格的边界点作为计算节点,然后在网格内部进行仿真,然后进行最后统一的计算,建立合理的引水系统。 1.2电液随动系统 现代水轮机调速是由电子调节控制器和电液随动系统两部分构成。对于前一部分我国研究的比较深入,技术比较成熟。但对于电液随动系统基本保持原有体制并在此基础上进行一部分优化微调。微调主要分为模拟电调和微处理器电调两种方法。但是这两种方法都是采用电液随动系统。电液随动系统作为水轮机调速的执行部分,是其中不可缺少的重要组成部分。但是由于在水轮机调速系统中工作油液量大,流动路径较长,并且与大气和压缩空气直接接触,使得工作油液内的金属微粒、油泥、纤维等机械杂质较多,并且由于酸碱、水分所引起的油质劣化十分严重,又由于电液随动系统可靠性差,综合所有因素,电液随动系统油孔容易被堵塞,多次工作后断线,强度低等缺点。但是通过电子计算机仿真系统对此进行仿真,可以满足不同情况下的水轮机调节系统,使效果达到最优值。 2.水轮机调节系统仿真算法 2.1引水系统仿真算法 在仿真编程时,引水系统特征线方程与水轮机联立作为一个部分,引水系统采用特征线法求解;水轮机的流盆和力矩可由模型特性曲线上查得。调速器和发电机等部分的徽分方程作为另一部分,并分为存在大扰动和小扰动两种情况考虑。由于存在大扰动时,水轮机参数变化很大,超出其线性范围,因此小扰动模型不适用。为此调速器和发电机采用差分方程的方式建模,采用特征线原理求解。将上述两部分交替求梁晨哈尔滨电机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨150040解,即为水轮调节系统动态仿真结果。 2.2电液随动系统的传递函数 将电液随动系统中的步进电机,主接力器作为积分环节,液压缸、主配压阀作为一阶惯性环节。同时记录导叶控制信号的限幅,步进电机输出限幅,步进电机输入信号死区以及液压缸、主配压阀死区等5个主要非线性。并且利用连续系统离散化非线性系统数字仿真,即可得电液随动系统传递函数。 3.仿真系统具备功能 3.1水轮机特性的计算 在求解非线性方程组时,如果没有水轮机流量特性和力矩特性的全特性,就只能在模型综合特性与逸速特性的基础上延长使用,所以在求解非线性方程组时,必须知道水轮机流量特性和力矩特性的全特性。同时将水轮机的特性参数用数组的方式在计算机中储存,需要储存的参数有:导叶开度,机组单位转速,机组单位流量和机组力矩。但是由于实际值与计算机所储存的理想数值存在误差,所以在实际计算出的数值与计算机储存的数值不相等,可以通过拉格朗日公式或者四点插值方法计算求得与单位流量个单位力矩所对应的计算值。 3.2仿真系统步长计算 由于理想情况下和现实情况存在误差,从而导致计算结果不准确,为了减小误差,使计算结果与实际情况更加符合,仿真计算时的步长必须取得足够小,分割的足够精密。步长的确定原则是:仿真系统计算步长的时间必须小于计算机微调调速器的采样时间,这样才能最小的减小误差,同时步长的计算必须在上述条件下同时也满足水击计算的特征方程曲线。当步长计算不能满足水击计算特征方程曲线时,应该在仿真系统中适当的调整波速使得步长满足其条件。 4.水轮调节系统仿真硬件设计 对于水轮机调节系统的仿真,应该从我们的真实情况出发,不能在理想情况下进行仿真实验,否则实验结果很难融入到真正的生产使用。在设计仿真系统的同时应该在实物中加入输入输出模块,以便系统中参数的输入。同时为了方便我们更容易的观察水轮机调节系统的实时性变化,仿真系统应该具备显示功能,并且为了方便我们对参数的调节,确定系统的优先级别,安装可控制的显示屏是最好的选择。结束语水轮机调节系统作为水电站中最为重要的环节,其控制性能和可靠性一直是人们十分关注并希望优化的问题。因此在计算机发展迅速的今天,很多学者利用计算机仿真技术研究。在当前看来,通过计算机仿真技术,分别建立模型,列写算法,并根据不同条件对模型算法进行微调,即可得到可靠,准确的结果,大大节省了人力物力,也使其可靠性增加。但随着科技的进步,越来越先进,精确的仿真也被提出来。由此可见,计算机仿真技术因为具有高效,优质,经济的特点,被越来越多的学者青睐,并且在水电能源理论研究和技术开发方面具有很好的前景。 作者:梁晨 单位:哈尔滨电机厂有限责任公司
一、虚拟显像技术 虚拟显像技术,意思为虚拟现实场景技术,英文全名为OSVR(Open-SourceVirtualReality)。此概念于20世纪80年代首次被提出,由图形计算、数据处理和逻辑控制以及数据开发构成技术基础,外接硬件包括现实设备和外接触控设备。目前思想政治教育教学主要应用其中的图形计算板块。图形计算是借助计算机及最新传感器技术的一种崭新的人机交互手段。虚拟现实技术是一项在数字交互技术背景下建模和渲染虚拟世界并给人提供真实的场景体验的计算机仿真系统。这是一种多源信息融合的三维动态视景和实体行为的仿真系统,能使用户沉浸到该环境中。使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受身临其境的逼真性,而且能够突破时空的限制,体会到真实世界中无法亲身体验到的感受。根据被试者体验的纵向深度的程度不同,虚拟显像技术系统可分为四大类,即面触系统、分播系统、浸入系统和远程系统。虚拟显像技术在思想政治教育教学过程中的应用主要采用的是浸入系统、分播系统以及远程系统。用户突破三维和思维的局限,借助数字设备和电子装置获得足够的显示感觉和交互,似身临其境并可介入对现场的远程监控。 二、虚拟显像技术在高校思想政治教育教学中的具体应用 传统思想政治教育模式通过纸媒静态单项输入,学生参与度不高、交互性不足,很难有效激发学生的研究热情和学习乐趣。一名好的老师固然可以通过个人热情在一定程度上吸引学生的注意力,然而仅仅靠个人努力是无法解决整体性问题的。一方面,高素质、高水准的教师数量极其有限;另一方面,考取高分数也并非是思想政治教育课程研发的优秀价值所在。思想政治教育课程的目的在于培养爱祖国、爱社会、爱人民的拥有正确世界观、人生观、价值观的合格的公民。因此,培养学习兴趣、追求高分数对于学科建设的远期目标来讲是不够的。能将虚拟显像技术应用到高校思想政治教育教学中,能使学生体验到具体的历史的学科场景、还原抽象理论所处的历史时期,展观历史人物的真实面貌,让学生身临其境地全方位感受思想政治教育理论的现实魅力和理论魅力。科学、有效地使用虚拟显像技术进行教学,或许能突破传统思想政治教育教学模式,颠覆教学观和方法论,从而达到思想政治教育的目的。 (一)虚拟显像技术在高校思想政治教育教学中的应用模式 1.实践化教学模式。在疑似绝对现实的虚拟现实环境中学习,全面激发学习兴趣。高校思想政治教师或许常常为无法真实地还原时事政治而苦恼,为无法真实地呈现抽象含义的面貌而烦闷,而虚拟呈像技术或许能在一定程度上帮助老师解决这些烦恼的问题。学生只需要带上显像设备头盔,开启实践化教学模式,就可以通过亲身实践的方式到各个地方去实地考察学习。比如,学生可以随时来到人民大会堂现场,身临其境地感受国家领导人讲话时的情景,从而自己总结出最近的时事政治;学习地域文化时,学生可以到各个民族、各个国家去亲身触摸多样的文化,从而总结出文化地缘性特点,而不是死背书本上归纳好的知识点;在学习经济生活时,学生可以实地穿越到美国等国家金融危机爆发时的现场,亲眼见证金融危机给国际局势带来的冲击;在学习哲学时,学生同样的可以“穿越”到古希腊同伟大的哲学家苏格拉底进行对话,共同探讨哲学问题。当然,这里所说的“穿越”并非真正的时空穿越,因为目前的虚拟显像技术追求的是不改变空间时间概念的前提下创造出极致化的个人现实体验。虽然不能与已经去世的先贤进行真正的对话,但我们可以通过计算机模拟系统进行模拟,同样可以达到想要的效果,满足学生的学习需求。采用实践化的教学模式,学生将从传统课堂的暮气沉沉的理论文本中解放出来,越学越想学,从而激发学生参与政治生活的热情。“填鸭灌输”的传统教学模式将在虚拟呈像技术的应用中逐渐改变。随着技术的应用与发展,学生也将从过去的教学对象实现身份和动机的转换。 2.流动性教学模式。中华人民共和国成立后,我国学习的是苏联的集体灌输教学模式,这种教学模式采取的是军事化集中教育方式,不能充分发挥学生自主学习、主动学习的能力。而虚拟显像技术在高校思想政治教育课堂中的引入将颠覆这一传统教学模式。突破时空的限制,学生在任何生活场景、工作场景甚至于随机环境,都可以佩戴显像头盔随时“穿越”到教室中来。环顾四周,同样的教室场景,同步学习的同学,都将展现在学生的眼前。学生可以自主选择和自己具备相近研究方向的同学和相似研究课题的导师来共同探讨学习思想政治课程。这在一定程度上避免了不必要的摩擦和矛盾,降低了管理成本和组织成本,同时也达到了高校思想政治教育的初始目标。当然,这一选择权科学有效地行使需要依靠虚拟现实“数字空间”的构建。通过这种“数字空间”的构建,学生既可以根据专业需要和研究方向选择自己喜欢的思想政治教育课的研究内容,又可以在这种虚拟空间中结交到更多志同道合的朋友。这样的课堂模式或许在传统的mook和“微课”中似曾相识,但运用虚拟显像技术的课程将远超传统的慕课课程,因为传统的慕课只能突破时空的限制,却无法实现与周边海量教师和同学的同步课程互动,无法身临其境地体会课程的历史背景。纵使虚拟显像技术目前在追求细节、还原真实、追求极致、音效逼真等技术层面仍有很多需要完善与改进的地方,但这仅仅是时间和研究方向的问题,借助大数据更新和数字媒体迭代便可使这一技术更加完善与成熟。 3.“三位一体”教学模式。科学配置资源,优化成本结构。在党的十八届五中全会上,提出了“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念,同样适用于在教育工作中推广虚拟显像技术。这项技术普及到高校思想政治教育领域中,学生可以更自主地选择在非传统教学环境学习。而传统教育教学单位只需要定期对学生的思想政治教育课程的学习成绩进行考核,监督以及追踪新的教学任务。家庭教育、学校教育和社会教育在思想政治教育课的教学中将成为“三位一体”的有机整体。由家庭、学校、社会共同对学生进行思想政治教育进行监督和负责,其效果要比校方单方面对学生进行思想政治教育好很多。而家庭此时在思想政治教育教学中发挥的作用将是监督自己的孩子戴上虚拟显像技术头盔,然后按学校要求完成思想政治教育相关课程的学习。这种情况下,国家和学校将不会再为传统教育的支出而烦恼,教育资源的地缘性差异也会减小,学生随地都可以享受到全国和海外优质的教育资源,资源的整合将大大节约教育经费的开支,顺利实现“教育资源的供给侧改革”。对于节约的这部分资金,又可用来开发新的课程内容和奖励优秀的学生和教师,思想政治教育又回到了学科的内涵和教育的初始目标。加大对虚拟显像技术的继续研发与资金投入,促使其不断发展,突破现有技术发展的瓶颈,从而更好地运用到高校思想政治教育教学中来。纵使这项技术初期的研发成本较高,但一经完善与成熟,后期的更迭和升级将远低于传统教学模式所需的投入,着眼于长期利益来看,这笔投入有很高的性价比。 (二)虚拟呈像技术对于高校思想政治教育教学的影响 第一,学生将会更加积极主动地学习思想政治教育理论课程。虚拟呈像技术变传统思想政治教育课程的抽象生涩为真实可触、变模糊久远的理论为近在咫尺、变死记硬背的学习方法为沉浸体验,带着这种艺术化心境进入学习,学习效果是不言而喻的。第二,对于教师而言,一方面,虚拟呈像技术的应用可以帮助教师减轻管理负担和时间成本;另一方面,也对思想政治专业教师的二次学习提出了新要求,要做新时代复合型、技能型、理论型全方位教师,而不是传统意义上的“教书匠”和“文抄工”。 三、现有虚拟显像技术在高校思想政治教育教学中的不足 当前虚拟显像技术在思想政治教育教学过程中的应用还存在一些问题:第一,缺乏有效的管理技术,这对于后期的宏观管理和微观监督都是不小的挑战,局部自我管理能力不足的学生无法达到预定的目标;第二,各种建模技术、场景渲染的制作成本较高,因光纤设备限制,虚拟呈像技术分辨率不够高,多重技术局限使之无法较快推广。第三,由于光效的渲染分辨率和光照强度因没有光学管理可能会造成灼伤视网膜,多重空间显示也可能造成学生屈光度不正,长期佩戴容易伤眼等方面的问题都还有待解决。所以,虚拟呈像技术只有在国家有关部门的监督下和经过课程教学实践的检验,在实践中不断丰富与发展,才能更好地服务于高校思想政治教育教学。 作者:涂彦 单位:升达经贸管理学院
大学化工毕业论文:高校大学生就业创业孵化工作途径探析 大学生就业创业是高校人才培养中的一个重要组成部分,也是解决高等院校人才培养输出与用人单位人才需求之间的关键环节。高校共青团作为党领导下的先进青年群体组织,应充分认识到促进大学生就业创业工作的重要性,着重提升人才培养质量和大学生就业竞争力,引导大学生树立正确的就业观念,使学生在竞争激烈的就业创业中脱颖而出。 创业孵化大学生创业途径 一、高校大学生创业孵化的意义 联合国教科文组织在“面向21世纪教育国际研讨会”上提出了学习的“第三本护照”的概念,将发展青年的创业能力问题作为重要的议题进行讨论,会议认为应把创业能力提高到与目前学术性和职业教育同等的地位。由此可见,创业己经成一个全球范围内所广泛关注和思考的问题,我国作为一个发展中国家更需要认真对待和重视。 近年来,随着我国社会经济的不断发展,创业环境也日渐成熟,在当今这样一个知识经济的时代,大学生群体作为其中的中坚力量在这一趋势中无疑发挥着重要作用。大学生群体在专业领域普遍具有较高的文化素质和专业技能,在另一方面,他们也患有远大的理想、敢于创新,能够突破传统的束缚,对工作充满热情和活力,富有朝气与活力,是最适宜创业的一个群体。在创业的过程中,大学生可以发挥自身的优势,运用科学技术与文化创意等方法灵活创业,使得创业实践活动取得较大的成功和更好的效益。 二、高校共青团服务大学生就业创业的困境 高校共青团组织是大学生群体中最为先进的青年组织,具有悠久的扎根于高校的历史,在新的历史条件下,对于发展和巩固党领导下的青年组织、团结带领广大青年为实现中华民族的伟大理想而共同奋斗提出了新的要求。在如今创业大浪潮的环境下,组织青年开展就业创业教育成为了高校共青团组织帮助大学生群体就业创业最现实、最紧迫的需求之一。高校共青团在实际工作中应及时转变观念,把推进大学生就业创业作为自己新时代的根本职责。尽管在实际工作中,但在实际工作中,我们也发现,尽管高校共青团在促进青年就业创业发面具有自己独特的优势,但在定位与执行力等方面依旧存在一些问题。 由于高校共青团在大学生就业创业教育中起步较晚,存在认识不足等问题,加上目前大学生就业创业的实践经验普遍缺乏,在高校的创业教育中,也存在“重理论、轻实践”的问题,即对于实践创新方面的教育较少,使得创业教育并未能够取得理想的效果。另一方面,社会实践基地的创建对于提高大学生的社会经验和实践能力有很好的帮助,但由于财力、物力等诸多综合因素的限制,使得许多大学生的社会实践基地没有办法得到有效的保障。仅仅依靠学校团委的力量是远远不够的,解决大学生的就业创业实践问题还必须得到全社会有效资源的支持。此外,由于工作范围的限制,高校共青团组织与外界的沟通并未达到最优,信息沟通的不良导致高校团组织无法为毕业生提供高效、有价值、科学的各类信息。从高校毕业生本身来说,由于刚刚步入社会,本身就存在获取信息不通的劣势,面对鱼龙混杂的就业创业信息平台,如何确定其信息的真实性和可靠性也成为困扰毕业生的一大难题。一些创业孵化项目尽管有良好的创意与研究思路,但由于无法得到贯穿始终的指导,加上缺乏科学的管理与市场推广,最终难以取得理想成效。一些社团干部,对于大学生就业创业的执行能力较差,无法落实任务目标,存在利己主义的思想和形式主义,在工作中以自我为中心,对于大学生在就业过程中遇到的就业岗位较少、工作难度大等现象表现出一种消极观望的态度和情绪。还有一些社团干部,为大学生就业创业工作服务的意识薄弱,没有正确梳理为青年就业创业工作服务的意识,因此,在实际工作中也应对有意向创业的大学生提供一定的支持与鼓励。 三、高校大学生就业创业孵化的有效途径 经过以上研究我们发现,良好的创业孵化基地的知识、技能培训等组织人力资本对大学生创业具有非常正向的影响,而组织社会资本和组织物质资本的影响则相对较小。造成这一现象的原因与目前我国高校的教育内容滞后密切相关。 当前,我国正处于经济发展的转型期,各行各业在发展的过程当中都面临着结构性的转变,原有的知识架构和理论体系也在不断的改进与完善。高校作为人才输出的摇篮,为适应经济发展的要求,也需要与时俱进,不断的修订和完善自己的教学理念与教学内容,适应社会发展的新形势。现行的教育体制,对于大学生就业创业技能方面的培训相对较少,而对于大学生本身来说,先进的技术手段、高效率的管理模式以及广泛的知识积累是影响其人力资本质量的重要因素,直接关系到其自身的创业水平及成效,而目前许多高校在这一方面的教学内容未能达到社会的新需求,亟待进一步的改进。 创业并不总是一帆风顺的,往往伴随着一定的风险,创业的过程对于创业者来说也是一个不断克服困难和阻碍的过程。创业在客观上要求创业者要具备良好的创业素质与技能。目前,我国的高等教育模式仍然较为单一,偏重基础理论的教育而非能力教育,这也导致了一部分大学生动手能力较弱,缺乏实践经验,在遇到实际困难时分析和解决问题的能力也普遍较差,“高分低能”的例子并不少见。高校作为大学生教育工作的一个重要基地应该在大学生技能培训方面发挥更大的作用。从根本上扭转高校教育的不平衡的状态,真正的提高大学生创业能力与水平,一方面需要政府在宏观层面上面加强引导,营造良好的社会氛围,为大学生提供更多的有制度化保障的创业就业的实践机会。另一方面,也应注重建设创业孵化基地等多功能载体,为社会输出更多优秀的创业人才。在高校方面,高校自身也应注意改革教育教学内容,增加对大学生各种实践能力及管理能力的培养,提高大学生的人力资本质量,使得大学生在创业过程中更具优势,真正提高大学生自主创业的优势及水平。参考文献: 大学化工毕业论文:轻化工程专业大学生实践教学研究 摘要:本研究针对当前我校轻化工程专业大学生实践能力培养过程中存在的问题与困难,探讨今后轻化工程专业大学生实践教学思路与努力方向。从大学生专业学习角度出发,探索如何将学生实践能力的培养与专业学习进行有效结合,激发大学生实践能力培养的自主性和积极性,通过创新专业教育形式有效提高大学生实践能力,为进一步完善我校轻化工程专业学生实践能力培养模式、课程体系设置提供理论和实践支撑。 关键词:实践能力;实践教学;课程体系 一、课题研究背景和意义 我校轻化工程专业2007年开始招生,依托绍兴市重点学科“纺织化学与染整学科”,目前已列入省新兴特色专业建设计划。结合我校“地方性院校、应用型人才培养、服务地方为主”的办学定位和本专业的区域产业背景,轻化工程专业始终坚持以服务地方为主,以满足岗位或职业需要,培养应用技术型人才为导向的高等教育办学方向。但由于办学时间短,经验不足,在大学生实践能力培养的探索中面临许多问题和挑战。我国把培养具有创新意识和实践能力的高质量人才作为21世纪高等教育发展的目标。2005年教育部印发的《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》中第10条明确提出要“大力加强实践教学,切实提高大学生的实践能力”[1]。中共中央关于构建社会主义和谐社会若干重大问题的决定也指出:保持高等院校招生合理增长,注重增强学生的实践能力、创业能力。这是实施科教兴国战略和人才强国战略,全面实施素质教育,提高教育质量,构建社会主义和谐社会的重大课题。进入21世纪以来,随着科技的进步和社会的发展,大学生就业问题日益突出,大学生实践能力和创新能力在就业和实际工作中也越来越重要。社会建设的发展、社会生产力的转化、社会价值的创造与实践能力、创新能力密切相关。具体到学生个体,实践能力已经成为影响大学生就业的关键因素,也决定着学生能否立足社会以及未来的发展前景和命运[2]。大学生自身乃至家庭对大学生实践能力培养都抱有较高的期待和要求。因此,重视培养并提高大学生的实践能力已经日益成为社会关注的焦点。 二、大学生实践能力培养存在的问题 高校大学生实践能力的培养是一种可持续性学习和能力发展的过程,是在学习专业知识的基础上又能综合运用专业知识的培养过程。从大学生实践能力培养理念和目标上讲,是在培养理论知识运用能力、专业技术操作能力等专业性实践能力的基础上,注重和拓展学生的岗位适应能力、专业迁移能力和内在发展潜力的培养,而这种能力的培养需要充分利用丰富的专业教育教学资源[3]。目前我校轻化工程专业在大学生实践能力培养与专业教学的有效结合方面还存在许多不足,主要表现在: 1.认识实习时间安排较晚,实习机会少。轻化工程专业将学生的认识实习安排在大学二年级下半学期,主要目的是让学生在专业课程学习之前对本专业有一个实际的感性认识,但由于部分专业课程提前到二年级上半学期,导致实习安排较晚、实习时间相对集中、缺少连贯性、实习机会少等问题。 2.实习内容缺少精心设计与指导,没有机会将所学专业知识应用于实践中。目前,虽然在实习的安排上已经开始注重与专业的相关性相结合,但在具体实习过程中,学生还不能有效地将所学专业知识与实践相结合,主要原因是在实习内容和细节层面缺乏精心的设计和指导。 3.课程实践性无法彰显,教学方式有待于进一步改善。课程设置的实践性得不到充分彰显,在教学内容上,有关实际案例等实践联系理论的内容不多,教学方式也始终无法突破讲授式的局限,实践课程太少,专业课程中不注重对实践能力的培养。 4.教师实践培养能力较弱。轻化工程专业教师主要以学术科研为主,偏重于知识讲授,缺乏与实际结合的经验。教师师资结构的单一化、实践经验的薄弱化构成了大学生实践能力培养的瓶颈。 5.实践基地建设有待加强。学校实践教育经费的投入明显不足,稳定、有效、专业地参与大学生实践能力和创新能力培养的实习实训基地较少,实习保障机制不健全,大多数学生不能参与到企业日常的具体工作中去,实习基地的建设和相关配套机制的健全迫在眉睫。 三、轻化工程专业实践教学体系构建基本原则 1.目标性原则。根据轻化工程专业人才培养目标和人才培养规格来构建实践教学体系。 2.系统化原则。结合轻化工程专业特点,按照组成实践教学活动各环节的地位、作用及相互之间的内在联系,形成相互联系的实践教学体系,做到实践教学活动各要素之间的协调统一,并贯穿于教学全过程。 3.效益原则。实践教学体系中要体现各环节设置的效益和实效性,最大程度地节约资源。 4.规范化管理原则。创新实践教学环节的内容和形式,加强和规范实践教学过程的管理,制定出科学合理的考评体系和指标。 四、轻化工程专业实践教学层次、模块及相互关系 本专业实践教学环节包括实验、实习、实训等,具体见图1。 实践教学环节是环环相扣、循序渐进、由浅入深的系统过程。本专业实践教学在第一学年开设专业教育和认识实习、基础化学实验,第二学年开设物理化学实验和化工原理课程设计,第三学年开设染整工艺实验,第四学年开设染色打样实践、综合实验、毕业实习、毕业设计(具体可见图2)。不同的实践环节指向不同的专业能力的培养,各实践环节之间相互对应,前后关联(具体可见图3),形成一个有机的整体。 在实践过程中,我们发现轻化工程专业学生实践能力培养还有许多需要改进和完善之处。需要进一步创建校内外创新实践基地,构筑开放式实验教学新体系,改革和完善学生和教师评价体系,建立创新激励机制,引导和激励学生进行创新精神和创新能力的培养。 大学化工毕业论文:化工专业大学生创新性实验计划项目的实践研究 摘 要:当前,我国正处于发展的重要战略机遇期,大力培育创新型人才,为建设创新型国家、国家创新体系和全面建设小康社会,提供坚强的人才保证和智力保障,显得尤为迫切和重要。实践性教学是对大学生进行实践能力培养的重要途径,为强化实践教学,教育部推出“大学生创新性实验计划”,倡导以本科学生为主体的创新性实验改革,调动学生的主动性、积极性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识,在校园内形成创新教育氛围,建设创新教育文化,全面提升学生的创新实验能力。 关键词:大学生;创新性;实验计划 社会需要创新型人才,高校培养人才的实践创新能力,需要转变教育思想观念,大胆创新人才培养模式。实践性教学是对大学生进行实践能力培养的重要途径,为强化实践教学,教育部推出“大学生创新性实验计划”(以下简称“实验计划”),支持本科生申报高校教学质量工程项目,旨在资助本科生开展创新性实验,初步涉及科学研究领域,激发科学研究的兴趣,为培养实践创新人才搭建平台。该项目采用学生选题与自主申报、学生与指导教师双向选择、各学院推荐、学生答辩、专家评审、立项资助、监督管理、分阶段验收等模式进行。以研究项目为载体,依托学科、科研优势,结合本科生导师制,利用学校各类实验室、工程中心、产学研基地和研究所的教学科研资源,为大学生开展科技活动创造有利条件。 经过几年的实践,我们在“实验计划”实施中探索了一些规律性的做法,并实践出以下模式:将要报的实验内容实行模块化整合,分为两个层次。第一层次是在低年级学生中开展,让学生开始进行一些基础实验,了解老师的课题方向等,为后续申报项目奠定基础。当这部分学生到了高年级就进入第二层次,进行项目申报或参加教师科研,开始创新性实验。这样带着任务去学习,学习的目的性增强,同时也使学生的学习由被动变为主动。具体实施过程如下: 项目申报。学生在完成教师规定的基础实验后,一方面,可以根据自己的兴趣和能力自拟题目,进行申报。自拟题目者需在申请中写明其创新思路,可自主地进行实验,极大地激发了他们的学习兴趣,是锻炼学生独立思考能力和设计能力的良好机会;另一方面,教师可以向学生公布一些适宜学生做的课题内容,使学生有机会参与教师的科研工作,感受科学研究的氛围,接受创新意识的熏陶与锻炼。 制订实验方案。实验前必须制订周密而具体的实验方案,制订方案时要反复推敲,认真考虑方案的合理性与可行性,并可采用一定的数学模型如正交试验等方法,用尽可能少的实验次数,取得尽可能多的实验结果。 实验研究过程。实验研究是创新实验的中心环节,要求学生以严谨的科学态度进行各实验工作,同时充分发挥观察力、想象力和逻辑思维判断力,对实验中出现的各种现象p数据进行分析与评价,并运用已学过的数据处理理论与方法对实验结果进行整理p分析与归类,找出其中规律。这样的实验教学方法不仅有利于提高学生主动索取知识的积极性,也增强了学生分析问题和解决实际问题的能力。 项目总结报告(论文)的撰写。项目的完成,意味着一个完整实验过程结束,这就要求学生对实验过程及获取的结果进行总结评价,这也是学生进入毕业论文前的一个实训过程。因此,项目总结报告的撰写要求按照一般科研论文的写作方法进行,内容包括标题、作者、摘要、关键词、引言、正文(材料与方法、结果与分析)、结论、参考文献及外文分析及讨论,这将要组织学生集体讨论。先将讨论内容变成一个个问答题,分配给参与项目的学生,要他们回到书本,通过图书资料,甚至网络获取答案,实现从“实践到理论”的飞跃。正是这种规范的要求,学生完成的每一个项目都撰写了1~2篇研究论文,培养了学生撰写科技论文的能力。该成果除用于实验项目的鉴定、验收外,教学职能部门还将其作为指导教师的教学成果进行界定,为推进大学生创新性实验工作的深入有序开展提供了有益支撑。 通过“实验计划”项目的实施,我们探索并实践了一种新的实验教学模式,较好地培养了化工专业学生的创新意识与实践能力。项目实施既体现出了个性化培养的理念,又提高了学生对整个大学阶段相关知识的掌握与应用的能力。从实践来看,项目的实施增强了学生的学习兴趣,提高了学生的资料查阅能力、实验动手操作能力、综合知识的运用能力和论文的撰写能力。正是因为这种创新能力的提高,提高了创业和就业质量,较好地达到了培养创新型人才的目的。 (作者单位:兰州大学化学化工学院) 大学化工毕业论文:新媒体时代下大学生网络文化工作室建设研究 摘要: 本文结合西安邮电大学新媒体建设应用情况,阐述了建设大学生网络文化工作室的意义,分析了该校当前新媒体使用现状,并由此提出了建立学校建设大学生网络文化工作室的思路。 关键词: 新媒体;大学生;网络文化;工作室 0 引言 当前,信息传播和接收方式发生了巨大变革,大学生作为使用新媒体技术最为广泛、最为活跃的群体之一,浸润于新媒体环境,成长于新媒体环境,生活方式、思维方式、行为方式无不被烙上新媒体时代印记。 1 建设大学生网络文化工作室的意义 党的十八大报告中非常重视信息化建设工作,也强调:“着力提升新媒体时代社会沟通能力”。如何占领网络舆论的制高点,利用新媒体手段去开展学生思想政治教育,进一步贴近实际,贴近学生,是学校加强学生网络思想政治教育的重要课题。因此,成立西安邮电大学大学生网络文化工作室,利用新平台、新载体,创造性地开展大学生网络思想政治教育,融入社会主义优秀价值观内容,传播优秀传统文化,对进一步深化学校“人文与科学并重”的办学理念、实现立德树人目标有着重要的意义。 2 当前新媒体使用现状分析 2.1 形式多样,内容分散 目前,西安邮电大学在新媒体运用上,相关职能部门、学工系统、各二级学院都有自己的网站,学工系统老师有自己的QQ群、博客、微博和微信等网络多媒体,涉及到思想政治教育、心理健康、教务管理、职业生涯规划、日常生活服务等内容,但是没有学校层面的系统架构,资源分散不能充分利用,也无法做到相互交流、相互借鉴和相互学习。 2.2 专业平台已搭建,渐行体系 学校e-learning工作室,根据教务处汇总的全校重点、难点课程信息,针对性地对一批校本课程进行微课程建设,目前已经系统性的完成了《大学物理》、《高等数学》、《通信原理》、《电路分析》等一系列课程的建设与,同时也摸索和总结出了视频课程制作的宝贵经验,形成了具有西邮特色的教学信息化服务与建设模式。 2.3 微信平台数量多,影响力加大 2013年11月以来,学校建立了以微信为主体的网络思想政治教育新媒体应用平台,目前已发展包括思政工作的“党员工作站”、心理健康教育的“西邮下午茶”、实践育人的“西邮科创平台”和服务性的“西邮课表”为代表的101个微信平台,年累计关注用户数万人次。 3 大学生网络文化工作室的建设思路 从以上内容可以看出,成立学校大学生网络文化工作室,可以有效地延伸大学生网络思想政治教育工作的深度和广度,增强工作的吸引力、感染力,提高工作的信息化、数字化、高效化,从而实现育人“润物无声”。 3.1 大学生网络文化工作室的建设方向 ①进行整合资源。通过整合学校各类教育网站、网络工作室和新媒体等平台,统一管理,建立学校大学生网络文化工作长效机制,做到有的放矢,形成工作室整体协调。②加强队伍建设。使工作室的新媒体手段不断新颖化、易接受化;使工作室的管理方式更加规范化、科学化;使工作室的教育内容更加人文化,感染化。③提供条件保障。大学生网络文化工作室要发挥作用,需要从学校层面解决工作室运转所需的经费、场所和人员,只有解决了人、财、物,工作室的功能才能不断深化、教育方式才能不断创新、教育影响力才能不断扩大,才能在对学校的实践育人工作发挥积极的促进作用。 3.2 大学生网络文化工作室的建设重点 ①建立“一”个机制。结合学校具体情况,建立“西邮人”网络文化工作室的管理、运行、评价机制和激励措施,建章立制,宏观调控工作室的运转,完善教育服务育人能力,提高学生思想政治教育的成效。②突出“三”个主体。以党员工作站、学生团学组织和学生社团的学生骨干为创作主体,扩大“西邮人”网络文化工作室的影响。为学生的成长成才服务是建立大学生网络文化工作室的源动力,只有不断地贴近学生、服务学生,工作室才能永葆活力,因此可以代表学生最广泛需求的学生骨干是工作室不断创新和开展教育服务工作的基本保障。③打造“一”批品牌。一是宣传品牌,科学设置大学生网络文化工作室活动内容,图文音像并茂,提高工作室的宣传实效;二是实践品牌,以学校科技创新基地和挑战杯等科技创新活动为依托,开发应用APP,提升学生实践能力;三是文化品牌,根据学校专业特色,整合资源,成立“西邮风采”视觉传媒,展示“西邮人精神”,让育人潜移默化。 4 大学生网络文化工作室的功能模块建设 4.1 建成“西邮e家”平台 以学校党建进学生公寓工作为基础,不断提升公寓文化内涵,通过开展网络宣传、网络互动、网络教育和网络培训,营造积极向上公寓文化,让“家”的文化不断入脑入心,为学生创造一个和谐的公寓人文环境,充分发挥宿舍文化在学生思想政治教育中的特殊作用。 4.2 建成“西邮e学”平台 依托学校学科特色,教育和引导学生积极主动学习,将日常学习与网络学习、微课程学习相融合,让工作室成为大家学习的交流空间、答疑解惑的互动空间、创新思路的碰撞空间,增强师生之间沟通、交流,对于学生的困惑、困难等及时给予引导和帮助,有效提高大学生的学习能力、钻研能力、敢于质问的能力,助推学风建设。 4.3 建成“西邮e生活”平台 按照“贴近实际、贴近生活、贴近学生”的原则,整合心理健康教育、学生社团服务、生活服务贴士等资源,让工作室成为学生生活问题的讨论空间、学生生活能力的培养空间、丰富学生生活的休闲空间、真善美的展示空间,有效助推学校第二课堂文化建设,为学生创造一个轻松的人文生活空间。 4.4 建成“西邮e话”平台 积极引导学生开展网络文化、网络思政、网络舆情等内容的正能量传递,宣传典型实践案例,让工作室成为学生文化的交融空间、思想政治潜移默化的教育空间、网络舆情的分析空间,有效增强大学生思想政治教育的针对性、主动性和时效性,从而营造校园网络文化建设的良好氛围。 4.5 建成“西邮e创”平台 打造学生科技在线交流互动平台,开设“学生科技信息”、“竞赛专栏”等板块,推动西安邮电大学学生科技成果转化,让工作室成为学生创新创业思路的孵化空间、学生创新创业经验的推广空间,帮助学生认识自己、明确目标,从而有效促进学生创新创业能力。 5 结语 建立大学生网络文化工作室就是要在信息化大潮中,抢占新阵地,传播正能量,通过相互关注、相互推荐、功能分化,让学生们切实感受到新媒体技术的应用给自己带来的便利,实现学生自我教育、自我管理、自我服务,帮助学生成长成才,最终实现立德树人的目标。 大学化工毕业论文:浅谈三峡大学材料与化工学院化工专业 摘 要 本文从三峡大学材料与化工学院的化工专业的培养目标、课程设置及简介以及该专业毕业生的就业出路三个方面进行了阐述,为化工专业的入学新生尽快适应学校新环境、明确学习目的等起到一定的作用。 关键词 化工专业 培养目标 课程设置 就业 三峡大学材料与化工学院2014级新生马上就要入学了,新生可能在思考诸多问题。我们谈三个方面的问题,供新生参考。(1)通过四年大学学习后同学们将成为什么样的人?(2)化工专业开设那些课程?(3)同学们毕业后就业前景怎样? 首先谈谈通过四年大学学习后同学们将成为什么样的人。 总而言之,对同学们的培养目标是成为厚基础、宽口径、高素质、具有创新精神和实践能力的高级化工工程师。工程师指具有从事工程系统操作、设计、管理,评估能力的人员。按职称(资格)高低,分为:研究员级高级工程师(正高级)、教授级高级工程师(正高级)、高级工程师(副高级)、工程师(中级),助理工程师(初级)。一般来讲,要把同学们培养成为具有创新意识,具备系统、扎实的化工专业基础理论知识和基本技能,宽广的专业面知识,具有一定的化工新产品、新工艺、新设备、新技术的研发能力和较强的工程设计能力,一定的市场认知和开拓能力,良好的外语及信息获取能力,能够胜任化工、石油、能源、环保、医药、食品及劳动安全等部门的工程、技术开发、生产管理和科学研究的应用型高级工程技术人才。 与培养目标相应,需要开设哪些化工专业课程呢?下面对它们作简略介绍。 “体育”课程的作用是促进同学们身心发展,增强体质,并对同学们进行道德品质的教育,使同学们能很好地完成学习任务。 “军事理论”课程以国防教育为主线,通过军事课教学,使大学生掌握基本军事理论与军事技能,增强国防观念和国家安全意识,强化爱国主义、集体主义观念,加强组织纪律性,促进大学生综合素质的提高。 “军事训练”是借助军事化训练,培养同学们克服困难的能力,培养坚强的毅力、良好的沟通和协作能力、百折不挠、打不烂拖不垮的铁血精神,对待生活持正确态度,全面提升个人综合素质。 “大学生心理健康教育”是提高大学生的心理素质,提高大学生的自我调节和自我成长能力,并有助于同学们社会能力、方法能力的形成。 “形势与政策”是促进同学们用马克思主义基本观点、立场和方法,深入了解国情民情、准确把握社会发展动向,提高认识问题、分析问题、解决问题的能力。 “大学英语”和“专业英语”(内容涉及无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、材料化学、环境化学、环境工程等。)是对中学英语的深化,有助于国际交流与合作。 “马克思主义基本原理”是马克思主义科学体系的基本理论、基本范畴,是其立场、观点和方法的理论表达,是科学的世界观和科学的方法论。对于同学们的学习和生活及将来的工作都具有指导意义。 “思想和中国特色社会主义理论体系概论”讲述马克思主义中国化的历史进程和理论成果、马克思主义中国化理论成果的精髓、新民主主义革命理论、社会主义改造理论、社会主义的本质和根本任务、社会主义初级阶段理论等等。 “思想道德修养与法律基础”是使同学们了解大学生活的特点,树立新的学习理念;引导学生正确认识当代大学生的历史使命,树立正确的成才目标;使大学生理解社会主义荣辱观的科学内涵和实践社会主义荣辱观的重要意义;理解和践行“富强、民主、文明、和谐、自由、平等、公正、法治、爱国、敬业、诚信、友善”社会主义优秀价值观;培养学生独立学习和生活的能力,努力塑造良好的自我形象。 “中国近现代史纲要”主要讲述近、现代时期中国人民反对外国侵略斗争,探索国家出路,改革浪潮中的大事变,中国革命的新道路,中华民族的努力奋斗,改革开放与现代化建设等内容。使同学们不忘国耻,坚持四项基本原则,坚持一个中心,两个基本点,构筑中华民族复兴梦。 “大学生就业指导”包括大学生就业的政策指导、技术指导、法律指导、创业指导、就业生涯规划指导、就业岗前指导等内容,为同学们将来就业指明方向。 “创业基础”为同学们指明创业之路,为解决在创业过程中遇到的问题提供思路和方法,为同学们将来自主创业奠定一定的理论基础。 “大学计算机基础”以微型计算机为基础,主要介绍计算机基础知识、Windows XP、Word 2003、Excel 2003、PowerPoint 2003、Office 2010、网络基础、Photoshop、Flash、FrontPage 2003和Access 2003等,同时还概要介绍了Windows 7和DOS等内容。主要训练同学们在计算机应用中非程序设计部分的操作能力,培养同学们的计算机文化素养。 “计算机语言C”广泛应用于基础软件、桌面系统、网络通信、音频视频、游戏娱乐等诸多领域,是世界上使用最广泛的编程语言之一。随着互联网技术的发展,C/C++技术在3G网络通信(移动网络、互联网、Zigbee等专用网络)、多媒体处理、智能识别等领域得到了进一步的推动和发展。 “高等数学”、“大学物理”、“无机化学”及“有机化学”都是同学们在中学已经涉及的课程,其研究对象不变,但是,内容却大大拓宽和加深了,研究手段也发生了质的变化。 “物理化学”是一门从物理学角度分析物质系统化学行为的原理、规律和方法的学科,可谓近代化学的原理根基。 “能源化工”是对一次能源和二次能源的加工和有效利用。一次能源指从自然界获得可直接应用的热能或动力,通常包括煤、石油、天然气等化石燃料及水能、热能等。二次能源指从一次能源经过各种化工过程制得的使用价值更高的燃料,例如,由石油炼制得到的汽油、柴油、重油等。本课程讲述通过改进化工生产工艺,可以减少能耗,降低生产成本,提高经济效益。 “高分子物理化学”是以高分子链为中心内容的研究领域。它包括天然的和合成的高聚物在聚合过程中所生成的高分子链的分子量分布,链结构的序列分布,支化、交联、降解和其他化学反应过程的链结构理论分析,分子链的构象统计,稀溶液性质,溶液理论等内容。 “现代化工概论”使同学们学习和了解现代化工概貌及其工程与技术基础知识,化工各领域的基础知识、典型生产过程及发展的方向等,同时结合新世纪化工面临的挑战阐述了传统化工向绿色化、精细化、高科技化的现代化工的发展趋势。 “化工分离工程”讲述化工生产过程中,原料或中间产物或粗产品等混合物的分离,利用被分离组分间的物理性质或化学性质的差异,采用机械分离工程方法或传质分离工程方法将混合物分离开来。 “化工传递过程”着重阐述动量、热量和质量的传递实质和规律,以及传递过程中强度量分布和传递速率。 “化工过程模拟”主要介绍化工过程模拟的基本原理和应用,重点讲述主要化工单元过程的计算。 “仪器分析”是以物质的物理和物理化学的性质为基础建立起来的一种分析方法。利用比较特殊的仪器,采用几十种分析方法,对物质进行定性分析、定量分析和形态分析。同学们将学习多种分析方法的原理、操作及应用于化工生产中的许多物理量的测量。 “化工过程设计及开发“是研究如何进行化工产品开发。化工产品开发是新的化工产品或新的化工工艺经过实验室研究、放大试验到工业化生产的全过程。课程涉及合成、工艺、工程、设备、控制、经济及环保等多种学科知识,是从学习化工专业知识到应用知识的桥梁。通过学习,同学们可以了解新的化工产品开发的过程和开发的方法。 “化工热力学”是热力学化学工程领域的一门学科,是以热力学第一定律及第二定律出发,研究化工过程中各种能量的相互转化和有效利用以及研究变化过程达到平衡的理论极限、条件或状态,是化工过程开发、设计和生产的理论依据和有力的工具。 “化工系统工程“是对化工生产过程中的某个系统,谋求该系统的整体优化,即合理确定和控制系统各个组成部分输入、输出状态,使得反映系统效益的某种定量函数达到最大值或最小值。这种体现系统整体目标的函数称为目标函数。例如进行某个化工装置的最优设计时,通常选用投资费用和操作费用作为目标函数,以寻求总费用最小的设计方案。 “化学反应工程”是以工业反应过程为主要研究对象,以反应技术的开发、反应过程的优化和反应器设计为主要目的的一门新兴工程学科。 “过程装备控制技术及应用”是从过程装备自动控制的应用角度出发,主要介绍过程控制系统的基本概念,过程控制系统的组成、原理及其应用;压力、温度、流量、液位、物质成分等常见参数的测量方法及所用仪器、仪表的结构、原理和应用。 “化工工艺学”是研究将各种原料加工成为更有价值的消费品或生产资料的过程。本课程以典型的化工产品生产工艺为主线,介绍其涉及的化工过程,介绍基础理论和生产方法,例如工艺路线分析、反应原理、影响因素、工艺条件的确定、流程的组织及主要设备结构的特点等内容,使同学们初步掌握化工工艺过程的基本思路和技巧。 大学化工毕业论文:三峡大学材料与化工学院化工专业谈 摘 要 本文从三峡大学材料与化工学院的化工专业的培养目标、课程设置及简介以及该专业毕业生的就业出路三个方面进行了阐述,为化工专业的入学新生尽快适应学校新环境、明确学习目的等起到一定的作用。 关键词 化工专业 培养目标 课程设置 就业 化工专业的其它课程及其简介如下: “化工安全生产” 课程学习化工生产中的安全知识。安全是人类最重要和最基本的需求。安全生产既是人们生命健康的保证,也是企业生存与发展的基础,更是社会稳定和经济发展的前提和条件。 “工厂设计”是一项技术与经济相结合的综合性设计工作。广义的工厂设计还包括对建设项目的投资决策、设计程序。 工厂设计通常包括设计前期工作、初步设计和施工图设计三个阶段。学生们只做初步设计。 “机械原理”着重讲述分析和设计现代机械的基本技能和思维方法。它是机械类专业的主干课程,对化工专业的学生,要求没有那么严格。 “机械制图”是用图样确切表示机械的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求的学科。图样由图形、符号、文字和数字等组成,是表达设计意图和制造要求以及交流经验的技术文件,常被称为工程界的语言。学生们通过学习,能够识图和作图。 “机械设计”是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。对化工专业的学生,要求没有机械类的严格。 “电工电子学”是电工基础、电路基本分析、数字电子、模拟电子等电类基础学科的共称。是所有理工类专业学习的基础课程。内容包括电路和电路元器件、电路分析基础、基本放大电路、集成运算放大电路、数字集成电路、波形的产生和变换、功率电子电路、变压器和交流电动机。 “文献检索和科技写作”主要介绍文献检索的基本知识、工具书类型及功用、网络信息资源、国内外的全文数据库检索、著名外文文摘检索、专利文献检索、特种文献检索及科技论文写作等相关内容。 “现代企业管理与产品营销”讲述怎样对企业的生产经营活动进行组织、计划、指挥、监督和调节等。 “毕业设计”是教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节。通过毕业设计,能使学生综合应用所学的各种理论知识和技能,进行全面、系统、严格的基本能力的练习。 “物理实验”、“无机及分析化学实验”、“有机化学实验”、“物理化学实验”“化工原理实验”及“高分子化学实验”是学生们将理论知识应用于实际,培养学生们的动手能力而设置的。化学工程与工艺专业建设以来,学校已投入专业建设经费300余万元。现有面积260平方米;800元以上的仪器、设备300多台(套),仪器设备总值近450万元。除普通仪器设备外,拥有变压吸附实验装置、薄壁容器应力测定实验装置、安全阀泄放性能测定实验装置、三元液液平衡数据的测定、乙苯脱氢实验、传热过程综合实训、反应精馏、纳滤反渗透分离实验、尿素仿真与实训、管式反应器流动特性测定实验、间歇反应实训等装置。 “认识实习”、“化工实习”、“工程基础训练”、“化工综合实训”是能让学生们面向企业、面向化工生产实际而设置的。我们学院实训实习基地有湖北宜化化工股份有限公司,湖北兴发集团有限公司,湖北当阳华强化工集团有限公司,湖北华阳化工有限公司。 从化工专业的课程设置可以看出,为了把学生们打造成为过硬的高级化工工程师,开设了基础理论课程,如高等数学、大学物理、无机化学。有机化学、物理化学等;开设了专业基础及专业课程,如分析化学、高分子物理与化学、化学工程制图、化工原理、化工传递过程、化工热力学、现代化工概论、化工过程模拟、化工系统工程、能源化工、化工分离工程、化学反应工程、化工工艺学、化学工程设备、化工安全生产等。作为高级化工工程师,还应该懂得一些机电仪表方面的知识,从而开设了机械制图、机械原理、机械设计、电工电子学、过程装备控制技术及应用等。为了提高学生们的综合素质和多方面的能力,相应开设了一些通识课程和实习实训课程(前已述及)。 学生们毕业后有两个走向,一个是考研究生,进一步深造。二是参加工作。二者均可视为就业方式。 下面谈谈第二种就业方式。 首先,从化工产品谈这个问题。化工产品种类繁多,从某个角度可以分为以下几类: (1)化学矿:硫矿、磷矿、硼矿、钾矿、其它化学矿。 (2)无机化工原料:酸类、碱类、无机盐其它金属盐类、氧化物、单质、工业气体及其它无机化工原料。 (3)有机化工原料:基本有机化工原料、一般有机原料及有机中间体。 (4)化学肥料:氮肥、磷肥、钾肥、复合肥料、微量元素肥料、细菌肥料、 农药肥料及其它肥料。 (5)农药:杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂、杀鼠剂、混合剂型及生物农药。 (6)高分子聚合物:合成树脂及塑料、合成橡胶、合成纤维单(聚)体、塑料制品及其它高分子聚合物。 (7)涂料及无机颜料:油漆、特种印刷油墨、无机颜料及其它涂料。 (8)染料及有机颜料:纤维用染料、皮革染料、涂料印花浆、电影胶片用染料、有机颜料及其它染料。 (9)信息用化学品:片基、电影胶片、X光片、特种胶片、照相用化学品、磁记录材料。 (10)化学试剂:通用试剂、高纯试剂及高纯物质。 (11)食品和饲料添加剂:食品添加剂和饲料添加剂。 (12)合成药品:抗感染类、解热镇痛药、维生素类药物、抗寄生虫病药物、内分泌系统用药、抗肿瘤药、心血管系统用药、呼吸系统用药、平喘药、神经系统用药、消化系统用药、沁尿系统用药、血液系统用药、调节酸碱平衡药、手术麻醉用药、解毒药、生化药、创伤外科用药、五官科用药、皮肤科用药、诊断用药、滋补营养药、放射同位素原料药、制剂用料和附加剂及其它化学原料药。 (13)日用化学品:肥皂、洗涤剂、香料、化妆品及其它日用化学品。 (14)胶粘剂:聚醋酸乙烯胶粘剂、对脂胶粘剂、丙烯酸酯胶粘剂、聚氯酯胶粘剂、三聚氰胺胶粘剂、橡胶型胶粘剂、无机胶粘剂、热熔胶及其它胶粘剂。 (15)橡胶制品:轮胎外胎、轮胎内胎、力车胎外胎、力车胎内胎、航空轮胎系统、橡胶运输带、橡胶类传动带、橡胶三角带、橡胶风扇带、橡胶胶管、再生胶、油法再生胶、水油法再生胶及其它再生胶、橡胶导风筒、橡胶杂品、乳胶制品、胶布制品、O形橡胶密封圈、密封圈、特种橡胶制品及其它橡胶制品。 (16)催化剂及化学助剂:催化剂、印染助剂、塑料助剂、橡胶助剂、水处理剂、合成纤维抽丝用油、有机抽提剂、高分子聚合物添加剂、表面活性剂、皮革用助剂、农药乳化剂、钻井用化学品、建工及建材用化学品、机械用化学助剂、炭黑、吸附剂、冶炼助剂、电子工业用化学助剂、油品添加剂及其它化学助剂。 (17)火工产品:烈性炸药、起爆药及导火索。 (18)其它化学品:煤炭化学产品、林产化学品、酶及其它化工产品。 由此可见,化工产品如此之多,化工专业的就业之路是非常广阔的。 下面,我们给出一部分数据,进一步说明这一点。 与2012年相比,2013年,我国化工行业企业3.32万家,实现总产值11.28万亿元,同比增长31.5%;利润总额为8234.34亿元,同比增长19.0%。完成固定资产投资7348.71亿元,同比增长15.3%;进出口总额2600.2亿美元,同比增长35.7%,其中进口和出口总额分别为1517亿美元和1083.2亿美元,分别增长34.4%和37.5%。 我国化肥产量总计6619.8万吨/年,同比上升2.5%。其中:尿素产量2516.3万吨/年,磷肥产量1701.4万吨/年,钾肥产量396.8万吨/年。化学农药原药产量(折纯)234.2万吨,同比增长20.4%。我国乙烯产量1419万吨,增长31.7%;纯苯产量553.1万吨,增长18.7%;甲醇产量1574.3万吨,增长26.2%;硫酸产量7060.1万吨,增长18.7%;烧碱产量2086.7万吨,增长12.8%;合成树脂产量4361万吨,增长18.3%;合成纤维单体产量1373.8万吨,增长17.3%;轮胎产量7.76亿条,增长19.8%。 还有,据全国化工人才交流中心负责人介绍,目前排名世界500强的化工企业绝大多数都在中国设立了公司,国内民营化工企业也迅速崛起,由此迅速拉动了对化工类人才的需求。企业需求最大的前三个专业是化学工程与工艺、高分子材料与工程和精细化工,分别占到需求总数的19%、14%和14%。化学工程与工艺是人才市场最走俏的专业。 据可靠消息,宜昌市某保险企业,点名要化工专业方面的人才。至于其它看似与化工专业无关的企业和事业单位,都可能需要化工专业方面的人才。可见,化工专业的就业门路极其广阔。 化学工业还是所有高新技术产业的支撑工业,如能源、电子、信息、生物及材料等领域,都离不开化学工业提供的物质支撑。 三峡大学深入贯彻落实党的十八届三中全会提出的“要健全促进就业创业体制机制”,“促进以高校毕业生为重点的青年就业”的精神,着力推进三峡大学毕业生就业创业体制机制建设,完善就业服务体系,卓有成效。今年,经过专家组来三峡大学实地调研,然后综合评定:三峡大学进入了“全国就业50强高校”之列。学生们临近毕业时,促使学生们就业的举措之一是我们学院和学校将组织人员到全国许多地方,联系与化工专业有关的企业,让学生们与企业做双向选择。 大学化工毕业论文:非化学化工类专业的《大学化学》课程改革与实践 摘要:针对非化学化工类专业大学化学课程原有的单一教学模式,提出了大学化学教学改革的重点应结合专业特点,因材施教,使化学和工程技术尽可能联系起来,提高学生学习兴趣。课程改革主要从课程体系、教学方法和考核方法等方面进行,通过几年的实践,取得了良好的效果。 关键词:非化类专业教学模式 改革 考核方式 随着科学技术的飞速发展,各学科间的相互渗透日益加深。新时期人才观要求科技工作者应具备比较完善、合理的知识结构。对非化学化工类学生而言,化学课程是作为高等教育中实施化学教育的基础课程,对完善学生的知识能力结构,实施素质教育具有重要作用,因此化学素质教育是高等教育中不可或缺的部分[1]。此外我校启动了“卓越工程师培养计划”,旨在培养和造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类复合型工程技术人才,卓越计划涉及的多个非化类专业中均开设化学课程。原来非化学化工类专业基础化学课程的设置单一,教学模式固定,造成课程与专业联系不紧密。因此我们结合各专业的特点,因材施教,使化学和工程技术尽可能联系起来,使学生在今后解决实际问题不仅用到化学知识,更重要的是运用化学的思维方法近几年的实践表明,非化学化工类专业课程改革取得了良好的效果。 1.课程体系改革 1.1 结合专业特点,优化、重组教学内容 优化、重组教学内容,改革目前各专业的单一教学内容,是课程体系改革的首要任务。结合专业背景,从培养学生科学素质、创新能力出发,以工程技术的观点来组织教学。我校大学化学课程是由32学时的理论课和8学时的实验课组成。在有限的学时中,如何尽可能的减小非化学化工类学生学习的难度,提高他们的学习兴趣,是我们要解决的第一个难题。为此我们主要结合专业特点进行课程的优化重组,如:针对土木工程专业、道桥专业等增加金属腐蚀、物质结构与材料性能等内容;针对安全工程专业增加化合物和化学反应的腐蚀性、毒性、燃烧爆炸性与安全相关的性质,并让学生知道化学安全的重要性;针对新增的应用物理专业,突出电化学中原电池、电解池等过程中的物理知识,并结合手机充电这一过程激发学生学习兴趣。 1.2 注重实验教学,引入绿色化学概念 化学是一门实践性极强的学科,实验是实施素质教育、培养富有开拓创新能力的高素质人才的关键环节[2],对培养学生的动手能力和提高学生实验技能的重要作用不言而喻。简单的验证性试验内容偏多是以往的实验存在的主要问题,这不仅浪费财力物力,也不利于学生创造性思维能力的培养。在实验课程只有8学时的前提下,为满足不同专业的实验要求,我们采取设置多种类型的选做实验项目,形成寓专业性和科学性为一体的实验课程体系。 如增加贴近生活的测定性实验――醋酸解离常数的测定、趣味实验――洗发水的简单制备实验、综合性实验――碘酸铜溶度积常数的测定等。这样既训练学生化学实验的基本技能和相关知识,又提高学生的兴趣和动手、动脑能力。 同时还适时地将绿色化学的概念引入到实验中去,使学生明白实验进行时,也正在向环境排放着“三废”,而且我们学生是首当其冲的受害者。因此,我们尽可能选择对人体和环境无危害或危害小的实验药品。如过去的实验中有用SnCl2与Hg2+反应来验证Sn2+ 的还原性和 Hg2+ 的氧化性,后取消了该实验内容,改为课堂演示实验。另外要求学生养成良好的实验习惯,如将有机废液和含重金属离子的废液倒入回收瓶中等,细微之处见成效。 2.教学方法改革 无论教学方法怎样改变,其目的都是一样的,那就是提高学生学习兴趣和教学效果。鼓励教师改变过去传统单一的“传授式”教学法,运用启发式、讨论式、问题引入式等多种教学方法,渗透于每一节课程当中。注重理论联系实际并使用多媒体辅助教学手段,加强课堂教学,调动学生积极性。 2.1上好第一节绪论课 对于非化学化工专业学生来说,很多学生认为自己的专业与大学化学课程联系不大,学习这门课程用处不大,甚至觉得浪费时间。为改变这一观念,我们教研室要求任课教师结合专业特点,认真上好第一节绪论课,因材施教,将学生领进门。如采取提问式和讨论式教学方法让学生讨论一下衣、食、住、行方面与化学有关的例子,本专业为开设化学课程的必要性,化学在本专业中有哪些应用,则立刻引起了学生的热烈讨论。同时也给学生留下很多悬念问题,如常见的社会热点问题――如何利用化学知识解决诸如汽车尾气如何变为无害气体, 如何除去重金属离子污染的废水中有毒的离子,为什么船底、桥桩、储油罐的底部比上部更易遭受腐蚀,为什么海水比淡水的凝固点低等等。通过第一节绪论课,开阔了学生的视野,牢牢抓住学生的好奇心和求知欲,让学生明白这些问题都会在学习本课程过程得以解决。同时让学生明白能够运用所学的化学知识解决哪些实际问题,增强学生解决实际问题的能力,同时也激发了学生学习化学的兴趣。 2.2 注重理论联系实际 如果只注重理论知识的讲解而无应用方面的渗透,无疑会使学生觉得枯燥没用,因此要改变重理论轻应用的教学方法,提高学生解决工程技术中的实际问题。比如在讲解 “稀溶液的通性”时,采取问题引入式教学,联系实际生活中常见的与化学有关的现象,提出问题:“在寒冷的冬天,淡水湖都结冰了,而海水没有结冰,这是为什么?静脉注射为什么采用0.9%的生理盐水而不用其他浓度的?”只要留心,生活处处皆化学。最后让学生根据化学理论分析,自己来解释一下刚才的问题,学生一下子就明白了,并且掌握的更牢固。同时增添一些与现代化学及应用有关的最新科研成果内容,关注社会热点问题,给学生引进化学的概念和知识,提高学生的化学素养和科学思维能力,突出大学化学课程的社会性、应用性。 2.3 使用多媒体辅助教学手段 多媒体教学已逐渐成为当前和以后教学技术手段的主流之一。我们大学化学课程全部采用多媒体辅助教学。与普通教学相比,多媒体教学的明显优势在于其直观性、动态性、交互性,可重复性以及大的信息量和大容量。 大学化学课程内容多学时少,利用多媒体授课,首先节省了板书时间,而且屏幕清楚。其次多媒体教学图文声像并茂,多角度调动学生的情绪、注意力和兴趣。对一些比较抽象的概念,利用多媒体不仅能“讲清楚”,而且收到事半功倍的效果。如在讲共价键的类型分为键和键时,学生不容易听明白,借助多媒体动画演示可轻松解决这一问题;通过一些演示实验,实现了实验内容的扩充,既扩大学生的知识面,又培养学生的探索、创造能力。另外学生的学习水平参差不齐,课下学生还可将课件拷走,方便复习和巩固所学知识。 3.考核方式改革 课程考核是教学的一个极其重要的环节。它不仅是检测学生学习效果的重要途径, 也是检验教师教学效果的有效方法。为客观公平的评价学生的学习情况,我们的考核机制是结合学校实际校情,从三个方面综合衡量学生的学习效果:期末考试成绩占70%,实验成绩占15%,平时成绩(主要包括作业、出勤、课堂练习等)占15%。期末考试的载体是试卷,命题内容重视基础知识及其应用,考察学生分析问题和解决问题的能力。实验成绩有其严格的考核标准,从实验预习、实验过程、实验完成情况和实验报告等几方面综合评定。 结语 结合专业特点,从课程体系、教学方法和考核方式等方面进行改革,理论联系实际,既提高了学生的学习兴趣和积极性,又使学生获得了化学的思维方式去解决实际问题的能力。通过摸索和实践,建立了适合我校非化学化工专业学生实际情况的课程体系,取得了初步的理想效果。 大学化工毕业论文:大学化工专业生产实习的教学研究与实践 摘 要:工业生产技术人才创新能力是未来我国工业发展的关键基础,是新产品和新技术不断研发推广的重要影响因素。但目前很多高校化工专业生产实习并没有达到预期效果,在很多培养环节上还存在着一些不足之处。基于此,该文结合所在学校的实习情况,将对目前高校化工专业生产实习现状进行简单分析,并针对发现的问题提出一些有效解决措施,以期能够通过不断完善来培养更多的高素质化工人才。 关键词:化工 生产实习 教学研究 化学工程与工艺专业主要研究内容是无机化工、有机化工、高分子材料和能源等领域,是一门实践性很强的学科,而且承担着我国化学工业发展人才培养的重任。学生在校期间的生产现场实习是为了培养学生的实际操作能力,也是独立学院创建实用性应用人才所倡导的重要教学环节。通过生产实习能够让学生在校期间了解更多的实际生产过程,掌握并积累一定的实际工业经验。这样不仅有利于学生对各种理论知识的巩固,同时也有利于他们更好地从一个学生转变为一名职业技术人才。 1 化工专业生产实习现状及成因分析 1.1 生产实习现状 生产实习对于每一个在校大学生而言都是一段非常重要的学习阶段,通过生产实习学生可以有效的将理论知识与实践相结合,思考并解决在实际生产生活过程中遇到的各种问题。而且生产实习对于树立工程意识、提高综合实践能力有着不可替代的作用。化工工业生产过程一般都伴随着很多危险因素,稍有不慎就会酿成惨重的后果。刚刚踏入工作岗位的学生难免会因为各种因素在工作上出现差错,所以该专业的学生更应该多多参与生产实习。在校期间就要对典型化工过程和各种生产设备有进一步的了解与认识,能够为其自身踏入工作岗位打下坚实基础。但是目前很多高校因为种种原因,不论是从规模上还是从实际内容上都没有达到预期目标,学生通过生产实习教学环节并没有学到什么实质性的东西。而且很多学生反映生产实习过程更像是一个参观过程,走马观花似的看一下各种设备,大致听一听技术人员的讲解就结束。学校考核时,学生都是从网上下载图片和资料应付过关。可想而知,这种生产实习教学对学生实际能力的培养不能起到多大的作用。 1.2 成因分析 生产实习教学环节之所以出现当前这种问题,究其原因主要有以下几点:第一,学校难以建立一个长期、稳定、专业对口的校外实习基地。校外实习基地的建设不仅需要学校广泛挖掘企业资源,同时也需要企业给予积极响应。市场经济大背景下,企业生产经营更注重实际效益,而且很多企业都有技术保护制度。大学生到企业工厂实习肯定会对企业的技术保护造成一定的威胁,而且大多数学生在这里实习将来也不会在这里工作,这就导致很多企业对于和高校建立长期生产实习基地兴趣不大;第二,学校经费严重不足,难以承担学生生产实习过程中的开销。有研究人员粗略的估算了一下,一个学生在生产实习教学环节中每天大约需要花费70元左右(包括交通费、住宿费、教师和技术人员的讲课费等),如果想要达到一定的生产实习效果,那么实习时间基本要至少保证3~4周。这样一来一个专业学生一次生产实习就需要学校花费较大一笔开支。对于经费已经非常紧张的高校而言,基本是不可能完成的任务;第三,现代工业日趋自动化、集成化,学生即使到现场也难以直接参与动手实践过程。在生产实习教学中,只能听和看,与课堂教学没什么太大的区别,这对于调动学生积极性、主动性影响很大。 2 化工专业生产实习教学改革策略 2.1 全体动员,重视生产实习教学环节 生产实习环节教学效果的提升首先要做的一点就是从思想上重视该教育教学环节,能够了解并认同生产实习对于学生技术技能提升的作用。同时学校要对每一批即将参加生产实习的学生进行思想教育,让他们能够重视学校给提供的这个来之不易的生产实习过程,努力学习更多的实际工业生产技术,积累更多的相关工作经验。作为以培养应用型工程师的独立学院,从院领导到系主任、专业教师都非常重视化工专业的生产实习,实行责任制划分,落实到每位教师每个实习单位。 2.2 积极筹措资金,建立校内化工仿真实训基地 资金是学校开展生产实习教学环节的重要影响因素之一,早在1998年国家教育部就针对高校建设仿真教学实训基地出台了相关指导性意见。海滨学院自设立化学工程专业以来,就积极筹资建设化工专业仿真实验室,运行两年来,已培养了两届化工专业学生。校内化工仿真实训基地是当前高校化工专业生产实习的有效途径,仿真训练系统是一种能够充分发挥学生创造意识的环境,学生可以反复试验自行设计的开停车方案和事故排除方案。对于相关教学改革有着非常大的帮助。 2.3 建立相对稳定的实习基地 校内化工仿真实训基地虽然在一定程度上能够锻炼学生的实际工业生产能力和技能,但毕竟这个教学环节是在校内进行,与实际工业生产还是有一定程度的区别,所以建设长期稳定的校外企业实习基地也是学校应该重点努力的目标。校外实习基地的选择以产品对口、技术先进、设备齐全为理想条件,毕竟这样的工厂代表了该领域最前沿科技和工业生产水平,学生在这种环境中实习能够较全面的掌握相关技术技能,能够将自己所学习到的理论知识全面加以应用。同时学校要积极与企业合作,努力构建“双师型”师资资源体系,为学生的生产实习配备专业、全面的师资培训队伍。学校可以针对企业未来发展规划,制定相应的人才培养计划和相关制度,以吸引更多的企业与学校建立长期稳定实习基地。结合地域性经济结构,依托环渤海经济走廊,海滨学院签署了十余家石油化工企业作为校企合作单位,合作比较成熟的有六七家,每年都为大四学生提供相应的顶岗生产实习岗位,稳固了生产实习基地的建设。 2.4 构建全面有效的生产实习评价标准 全面有效评价标准是制约生产实习教学环节流于形式的关键,学校要根据不同生产实习内容制定有针对性的评价标准,达到全面真实考核学生实习效果的目的。同时考核内容不仅要针对于学生,还要有针对教师教学效果的评价标准。从教师和学生两个角度对整个生产实习教学环节进行考核,防止生产实习变为参观浏览,防止学校仅有的教育教学资源浪费。所以化工专业生产实习教学改革,全面有效的评价标准是关键。 3 结语 生产实习教学环节是提高学生实际生产实践能力的关键,从某种意义上来说,该环节的教育教学价值要远远高于很多课堂理论教学。因此高校有必要针对生产实习教学环节进行多方面的实际论证,以全面提高生产实习教学效果,达到预期教学目标,作为独立学院更是如此。 大学化工毕业论文:化工材料类大学生课外科技活动的现状分析 摘要: 本文以辽宁某地方高校为例,在分析该校化工材料类大学生课外科技活动开展现状的基础上,对其存在的问题及影响因素进行有效研究,并提出了加强和改进大学生课外科技活动的对策及建议。 基金项目:2012年度辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目。 作者简介:高霞(1981-),女,辽宁抚顺人,辽宁石油化工大学,讲师,硕士研究生,研究方向为大学思想政治教育。 0 引言 本调研高校始终将人才培养质量放于首位,着力培养学生的创新精神和实践能力。以“挑战杯”为龙头的科技竞赛、以普及科技知识与营造学术氛围为宗旨的科技创新活动等都展现出了该校创新型人才培养的勃勃生机。然而,大学生课外科技活动作为一项创新型人才培养的系统工程也受到了许多因素的制约。大学生科技创新小组对该校化工材料类专业大学生的课外科技创新活动的现状展开调查。 1 调查对象及方法 本研究采取问卷调查法及走访调查法,随机抽取样本200份,回收问卷194份,有效回收率为97%,其中大一学生54名,大二学生44名,大三学生47名,大四学生49名。调查数据对研究化工材料类大学生课外科技活动的现状具有一定的代表性。本次调查问卷设计问题18题,分别从大学生课外科技活动的参与情况及大学生课外科技活动的影响因素两方面进行调研。 2 调查结果及分析 2.1 课外科技活动的参与情况 2.1.1 低年级学生参与程度较低,科技活动普及率不高 通过调查发现,调查对象中没有参与过科技活动的人数占56.5%,其中一年级学生所占的比例最高达到83.3%。当被问及愿意参与哪类科技活动时,有53%的学生表示想选择自己感兴趣的活动,认为活动效果可事半功倍;有24.7%的学生想参加贴近本专业的活动,以此提高专业水平;13.9%的学生选择了跨学科参与活动,以此拓展个人学术领域。可见,在开展大学生课外科技活动时应注重专业与兴趣爱好的有效结合。在参与类别上,有52.7%学生表示参与过挑战杯、化学竞赛等科技竞赛,38%的学生表示参与过学术讲座,有9.3%的学生选择“其他”选项。可见,活动的类别有一定的倾向性,以科技竞赛为主,普及性科技活动的开展频率和种类仍有待提高。 2.1.2 对参与课外科技活动持积极态度且目的明确 调查结果显示,47.9%的学生认为大学生应适当的参与一些科技活动;31.4%的学生认为参与创新活动对学生的能力提高起到很大的作用。在对参与科技活动的目的进行调查时,49.5%的学生参加课外科技活动的目的是为了锻炼多方面的能力;39.2%的学生是为了获得各类证书,为将来就业和升学赚取筹码;另有15.5%的学生是为了通过参加高端的实验竞赛,增强实验技能。以上结果表明,多数大学生对参与课外科技活动持有积极态度、期望值较高,且参与活动目的较为明确。 2.2 大学生课外科技活动影响因素分析 2.2.1 资源配备不足,物质保障匮乏 在影响因素调查中,认为”经费支持力度和物资设备”是影响活动开展的主要因素的占88.1%。虽然该校对科技活动的经费投入不断增加,但还不能满足活动开展的需要,且在活动场地和设备支持上仍较为有限。 2.2.2 师资力量有限,指导教师投入精力不足 调查表明,仅有21.1%的学生选择了“所有参加竞赛的学生”均有教师指导这一选项,从以往开展的科技创新活动看来,有教师指导的课外科技创新活动效果较佳,学生的参与程度也较高。然而,由于资力量有限,且教师多忙于教学科研工作,在指导学生科技活动上投入精力明显不足。 2.2.3 第一课堂压力过大,学生评价体系单一 调查结果显示,有42.3% 的学生认为其”课业负担重”,担心参与过多的科技活动会影响成绩。有51%的学生认为“缺乏相应的激励机制,难以使学生全身心的投入到科技创新活动中去”。在解决办法调查上,有14.9%的学生认为应当适当减轻学生第一课堂课业负担;有22.2%的学生认为应适当调整课程设置及课时量;有31.4%的学生认为应当完善课程的学分设置,优化课程整合;有38.7%的学生认为应当改革大学生评价体系,将学生参与课外科技活动更多地与奖优评定、保送读研及留校就业等挂钩,施行大学生综合量化考评机制。 3 关于促进化工材料类大学生课外科技活动开展的几点思考 3.1 明确育人目标,科研、普及并重 在化工材料类大学生课外科技活动中,既要重视精英化教育,使部分学生能在科技创新活动中有所建树,也要注意活动的宣传与普及,尽可能吸引更多的学生参与到科技创新活动中来,使其从根本上强化学生的创新意识,科研积极性。针对当前参与面窄、活动普及低等问题,不仅要在基础性研究、群众性普及和高层次竞赛三个层面理顺课外科技活动的开展形式,还要建立纵向阶梯式化工材料类大学生科技创新活动体系。 3.2 健全评价体系,完善激励措施,提高师生参与积极性 对于教师,应设置具体的评价指标来体现其在指导活动中的实际工作量,而不仅以其指导作品的获奖情况为评价依据。对于学生,应建立课程改革、学分设置、综合测评、物质和精神奖励等因素之间的相互联动体系,从而激发其参与科技活动的积极性。 3.3 优化课程设置,注重课内与课外的有机衔接 本次调研发现,难以协调第一课堂与第二课堂的关系是影响学生参与课外科技活动的一个较为突出的原因。化工材料类学生专业课程繁重,近年来,学校虽然在压缩第一课堂课程总量方面做了大量的工作,在某种程度上也减轻了学生的学业负担,但与实际上的要求相比仍有一定的差距。同时,为了保证正常的教学质量,大幅度的削减课程学时更是一种不现实的做法。因此,正确协调第一课堂与第二课堂的关系,重点不在于时间上的调整,而在于内容上的有机融合,促进学生在课堂内外的协调进步。 3.4 建立创新实践基地,采取规范化组织管理模式 目前,学生在参与科技创新活动中存在着缺乏活动场地、设备、活动指导等诸多问题。建立创新实践基地可充分挖掘现有资源并加以整合,以提高学校场地、器材以及现有人力的使用效率,为大学生科技创新活动提供必要的支持。同时,实践基地具有严密的组织管理、连续的培养环节、规范的操作程序、量化的检验标准等优势,又能够解决在分散情况下所造成的管理力量薄弱,监督机制不够完善以及科研经费支出混乱等不利因素。 大学化工毕业论文:大学生思想政治教育精细化工作案例 [摘要]中央16号文件颁发实施以来,各高校坚持“育人为本、德育为先”,不断加强和改进大学生思想政治教育工作[1]。随着国际国内形势的深刻变化,大学生的价值取向和思想观念日趋多元化、复杂化,要求高校政工干部要把思想政治教育做精、做细、做实,进一步提升教育的针对性和实效性,促进大学生健康成长成才。 [关键词]思想政治教育;精细化 国际国内形势的深刻变化,使大学生的思想教育面临挑战越来越突出[2],思想政治教育的粗放型、经验型管理越来越难以适应形势的发展要求[3],新形势下,迫切要求我们对大学生思想政治教育必须坚持“做精、做细、做实”,针对90后的学生价值取向和思想观念日趋个性化、多元化、复杂化的特点,高校必须以人为本,瞄准学生需求,将精细化管理引入思想政治教育工作中,从而进一步提高思想政治教育工作的针对性和实效性。 一、案例的概况 某学院2009级女生黄某,于2010年元旦放假结束后未返校,辅导员通过联系其家长,得知该生元旦放假并没有回家,当即跟黄某的家里以及有可能去的亲戚、朋友、同学联系,同时让他们不间断打黄某的手机;与此同时,辅导员通过其舍友、高中同学以及当晚打通的几次电话,判断黄某和陌生人在一起且其人身自由已经受控制了。学院据此情况及时向公安局报案并提供很多相关信息,警方根据调阅黄某手机的通话记录,综合分析各方面情况,初步判断黄某在湖北被非法传销组织所控制。最后,经过学校的再三努力,警方及时会同校保卫处、该生的辅导员赶往武汉,于1月9日通过用技侦手段在湖北孝感江北找到非法传销窝点并救出黄某。 学生黄某一是由于在传销窝点限制人身自由近十天了,内心有恐惧感;二是由于受到非法传销组织洗脑,上当受骗,羞于和同学见面,思想情绪不稳定;三是时间紧,已经是接近期末复习考试了。学院综合分析考虑以上各方面因素,决定:一让黄某暂时请假一段时间,接受心理疏导和思想教育;二督促其家长配合学院努力安抚黄某的情绪,尽快让她恢复平静;三在学生黄某返校后,视其具体情况采取相应办法,帮助她尽快投入正常的学习、生活中。在那一段时间,辅导员为学生黄某办理期末缓考手续,经常打电话了解黄某情况并做她的思想工作,鼓励其树立信心尽快摆脱非法传销的影响,走出阴影,争取早日返校学习。 辅导员考虑到学生黄某在一定程度上受到非法传销组织的“洗脑”,认为应该争取各种办法,耐心细致的开展思想政治工作,才能尽快帮助黄某走出阴影,勇敢面对过去。一是在黄某返校前,辅导员首先深入黄某所在宿舍、班级做好同学们的思想工作,要求他们在学习和生活上多给予同学黄某帮助,不要在背后议论其被非法传销组织所骗之事,做到象什么事也没有发生似的,从而减轻其心理压力;二是要求同学们在黄某返校后,不要看不起而疏远她,要帮助她树立信心,早日回到正常的学习、生活中;三是为黄某安排专门的补考时间。在黄某返校的当天,学生科长和辅导员一起到宿舍看望她,并鼓励她勇敢走出这起事情的阴影、积极面对今后的学习和生活。同时,在该班安排一次专门的班会,让黄某以身说法,以自己的亲身经历为例,向同学们揭示非法传销组织欺骗大学生的伎俩和惯用手法,通过亲口讲出受骗经过和悔悟,更好的消除自己内心种种顾虑,以平常心态去面对今后的生活。同时也让全体同学通过这一实际案例,吸取教训,提高安全意识,避免上当受骗。 三年来,在学院领导、辅导员和同学们的鼓励和帮助下,学生黄某不仅走出心理阴影,而且对生活充满信心,比以往更加勤奋学习,学习成绩不断取得进步;积极主动参加集体活动,热衷于社团活动,担任校商务协会团支书、宣传委员并荣获校“优秀共青团员”光荣称号;积极参与个人创业计划大赛并荣获 “二等奖”;获校“就业与创业训练营优秀团长”称号,其带领的团队赢得了“优秀团队”称号;同时,珍惜课余时间,通过努力学习获得了英语专业四级、省计算机一级以及教育学、心理学成绩合格证等技能证书。 二、案例分析 学生黄某被非法传销组织所骗,限制人身自由近十天,通过辅导员及时了解情况,向警方提供诸多可靠信息,为黄某得以从传销窝点救出提供条件。该生所在学院正确分析了学生黄某被非法传销组织“洗脑”和救出后存在思想情绪不稳定这一事实,从而作出了“暂时休息一段时间,接受心理疏导和思想教育”的正确决定。 为了帮助黄某做好心理调适,尽快融入集体,辅导员耐心细致的做了思想政治工作。黄某返校前,辅导员深入黄某所在宿舍,班级要求同学们在其返校后尽量帮助她,避免以异样的眼光、态度看待她,帮助她早日回到正常的学习生活中;为了做好黄某的思想转化工作以及通过这一案例教育周围同学提高安全意识,辅导员特地精心安排了一次特殊“班会”;为了让学生黄某尽快忘却这段经历,辅导员讲究工作方式方法,避免与其频繁接触,交待身边同学暗中关注她的情况,然后在适当的时候再及时和她谈心,化解其心中疙瘩,同时鼓励她多参加集体活动。 三、案例点评 学生黄某受非法传销组织蒙骗,学校认为把黄某从非法传销窝点救出来固然重要,但是如何通过教育疏导让黄某正确认识这段被骗的经历,重新树立起对生活的信心,走好今后人生之路更重要。为此,学院制定了正确的帮助教育转化方案。辅导员在帮助教育学生黄某过程中,及时联系沟通其家长,让他们主动配合学校做好该生的思想工作;辅导员适时的做好黄某的心理疏导,把做好心理疏导工作和加强思想教育相结合,让其树立正确的思想认识和建立健康的心理。 在该案例中,学生家长、普通同学、班级干部、辅导员、分管学生工作书记以及学校有关部门通力合作,很好地化解了受蒙骗学生的危险,同时做好其教育转化工作。该案例在高校思想政治教育过程中具有典型意义,整个过程体现了对学生的细心教育、辅导和服务,真正把思想政治教育做具体、做扎实、做出成效。 通过帮助、教育、转化受非法传销组织蒙骗学生这一例子,我们从中得到启发:新时期大学生既渴望走进社会,接触新事物,又涉世未深、社会经验不足、缺乏安全意识,容易导致一些案件的发生;高校政工干部在开展大学生安全教育和案发后的教育转化上要改变传统教育模式,要本着人文关怀,做到严和爱相结合,规范管理和教育引导相结合。此外,新时期开展大学生思想政治教育工作,要进一步提高其针对性和有效性,高校政工干部首先要不断加强自身学习,努力提高自身政治素质和业务素质,同时在工作中要具备“四心”,即“责任心”、 “爱心”、“细心”、“耐心”,才能更好的在大学生思想政治教育工作中讲究精细化,用心挖掘,寻找亮点,做大学生的引路人。 大学化工毕业论文:化工专业女大学生就业难的原因与对策 【摘 要】当前,在我国大学生就业难已成为普遍的现象。虽然近几年来,化工行业有一批新项目上马,创造出一定的就业岗位,对化工人才的需求增多,为化工专业的高校毕业生提供了一些就业机会。但是化工专业的女大学生的就业难问题并没得到改善。本文分析了化工专业女大学生就业难的原因,并在此基础上提出了解决化工专业女大学生就业难的对策。 【关键词】女大学生 化工专业 就业难 随着高校的扩招,每年将有数百万的毕业生涌入社会,大学生就业问题就成了人们关注的热点。据统计2013年将有700万大学毕业生,大学生就业难已成为普遍的现象。虽然近几年来,化工行业有一批新项目上马,创造出一定的就业岗位,对相关专业人才的需求也逐步增多,为化工专业的高校毕业生提供了一些就业机会。但是很多企业在招聘过程中,仍然秉着“只限男性”或是“男生优先”的原则。在同等条件下,化工专业的男生获得就业机会明显高于女生。许多女大学生在求职过程中经常被拒绝,化工专业的女大学生在就业上的弱势越来越明显,值得引起社会关注。 1 化工专业女大学就业难的原因分析 化工专业女大学生就业难问题是由多方面原因造成的,既有用人单位及化工行业特点的原因,也有女大学生自身的原因。 1.1 企业性别歧视 2012年12月28日《羊城晚报》报道:一名女大学生在一天内应聘28个岗位被拒,原因竟都是“限招男性”。在对全国13所高校745名女大学生进行的调查显示,被调查者中47.8%的人在求职和就业过程中遇到了“很严重”或“比较严重”的性别歧视。而来自全国妇联的近期调查发现,女大学生平均求职10次才能找到一个工作,而男生平均只需四五次。 全国妇联妇女发展部、权益部等机构的蓝皮书《2009~2010年:中国女性生活状况报告》显示,91.9%的被访女大学生感到用人单位存在性别偏见;四成被访女大学生认为女生找工作比男生困难。 1.2 化工行业的特点 化工专业求职比较对口的是进入化工行业。化工行业包含化工、炼油、冶金、能源、轻工、石化、环境、医药、环保和军工等部门从事工程设计、精细与日用化工、能源及动力、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面的行业。而对技术操作人员、一线工人需求量大。而技术操作人员及一线工人劳动强度大,环境差,更适合男性。化工行业这一特点阻碍了女大学生的择业面。 1.2.1化工行业的倒班制度 化工行业需求量比较大的是操作人员,由于一般化工生产都是以连续为特点的,如化工厂的开车和停车,各工序之间是有严格顺序和时间配合的,全厂的开停车要几个小时或十几个小时甚至一两天才能完成。所以要求员工倒班,如两班三倒、四班三倒等。丹麦科研人员进行的一项研究显示,与男性相比,倒班工作对女性健康的损害更大,在上倒班的人群中,女性更容易患病;她们的体重更容易失衡。研究人员介绍说,经常改变工作时间会影响人们的睡眠质量,而在缺少睡眠的情况下,人们的内分泌系统将严重紊乱,内分泌的失衡很容易引起包括乳腺癌等妇科疾病的出现。此外倒班对怀孕妇女体内胎儿的身体发育非常不利,可能导致新生儿体重过轻,因此倒班制对女性的健康构成了更多的威胁。这就阻碍了女性的就业面。 1.2.2 化工行业的工作环境特点 化工企业安全性较差,化工厂多数物料是有毒有害物质,有些是剧毒物质,并且是易挥发的液体或气体。由于生产工艺流程长设备多,物料的泄漏点和排放点也就相当多,稍有泄漏就会对环境和个人造成危害。另外,即是平时各泄漏点的微小滴漏造成工人慢性中毒,长期慢性中毒要得职业病,职业病是难以治愈的,同时还可能影响下一代,影响女性生育。因此化工操作不利于女性就业。 1.3女大学毕业生自身的原因 女大学生比较注重书本学习,实践能力相对差些,就业竞争力不高。又由于化工行业属于高污染行业,化工企业都建在郊区或乡镇,位置比较偏僻,这与女大学生追求都市、追求便利的工作环境想背离。还有些女大学生没有树立正确的择业观,一味追求国企、事业编、公务员,对普通中小企业不屑一顾。女大学生过高的期望值,给个人、企业、学校带来了不必要的麻烦。 2 解决化工专业女大学生就业难的对策 2.1 更新女大学生的就业观念,加强自身素质培养 首先加强女大学生的就业指导,指导她们认清形势,认识自身情况,调整择业心态。树立先就业再择业的就业观,不要一味追求国企、事业编、公务员,对普通中小企业不屑一顾。其次,要加强自身素养的提高。许多企业在挑选人才时,除了要求具有良好专业知识外,还要求具有较强的工作能力、创新能力和敬业精神,特别要求有专长的复合型人才。还有些企业把员工对企业的忠诚度放在第一位,尤其是化工类企业,因为企业在生产过程中会涉及到许多研究成果和优秀技术,如果招聘到的人员对企业忠诚度不高,他们在掌握技术后一旦不辞而别,将会对企业造成很大损失。因此,女大学生在校期间应该做好职业规划,多收集信息,多了解社会,根据企业要求,充实自己,完善自己,增加自己的竞争力。 2.2 消除企业性别歧视,完善法律制度 要提高化工类女大学生就业竞争力就要克服和消除在求职过程中的歧视女性的问题,给女大学生更多的机会。还要完善相关法律制度,国家必须立法明确禁止对女性的就业性别歧视。对于招收女大学生的企业可以在贷款、税收等方面,给予一定的优惠措施,鼓励企业招聘女大学生。 2.3 解放思想,拓宽就业面 化工专业就业既可以选择化工行业也可以跨专业、跨行业就业。化工行业就业面广,可以说衣食住行都和化工相关,因此化工专业的就业面宽,就业机会多。从工作性质来看,可以从事生产性的、技术管理类的,也可以从事销售方面的。除生产性的不太适合女生外,技术管理、销售都比较适合女生。 大学化工毕业论文:浅论大学生的化工学习 摘 要 随着化工的发展,化工的应用已经深入我们的生活和未来,本文主要围绕大学生学习化工的困惑,就如何掌握科学的学习方法、明确学习目标,端正学习态度等方面来探讨化工学习。 关键词 化工发展 学习方法 学习目标 1 化工发展的趋势 1.1 化工发展行业发展的重点——精细化工 化学工业(chemical industry)、化学工程(chemical engineering)、化学工艺(chemical techno-logy)都简称为化工(chemical industry)。精细化工包括医药、农药、合成染料、有机颜料、涂料、香料与香精、化妆品与盥洗卫生品、肥皂与合成洗涤剂、表面活性剂、印刷油墨及其助剂、粘接剂、感光材料、磁性材料、催化剂、试剂、水处理剂与高分子絮凝剂、造纸助剂、皮革助剂、合成材料助剂、纺织印染剂及整理剂、食品添加剂、饲料添加剂、动物用药、油田化学品、石油添加剂及炼制助剂、水泥添加剂、矿物浮选剂、铸造用化学品、金属表面处理剂、合成润滑油与润滑油添加剂、汽车用化学品、芳香除臭剂、工业防菌防霉剂、电子化学品及材料、功能性高分子材料、生物化工制品等40多个行业和门类。随着国民经济的发展,精细化学品的开发和应用领域将不断开拓,新的门类将不断增加。 1.2 化工在国内发展的规模 2011年,化学工业综合实力进一步增强。截至2011年11月末,全国化学工业规模以上企业24125家,累计总产值6.0万亿元,同比增长35.2%,占全行业总产值的58.61%。2011年化工行业利润总额3208.98亿元,同比增长44.4%,占全行业利润总额的47.1%。我国正处于工业化和城镇化加速发展阶段,部分石油和化工产品仍有较大增长空间,民营企业应找好切入点,充分参与到石化产业的发展中来。成品油、钾肥等细分行业、烯烃、部分有机原料等仍然缺乏,天然气、轻烃等低碳原料与产品、国内紧缺的化工新材料、新型专用种化学品等高端产品,将是“十二五”期间具有较大增长空间的领域。“十二五”期间,石油和化学工业规模将继续稳步壮大,总产值年均增长率将达到10%以上。到2015年,全行业总产值增长到16万亿元左右。过去十年中,我国石油和化学工业年均增长20.6%,截至2010年底,石油和化学工业总产值达到8.88万亿元。 目前,我国的工业化进程尚未完成,城市化处于高速发展期,住房、交通的发展对能源、原材料形成大规模需求,未来相当长的时期内石油和化学工业仍有较大发展空间。石化、化工是国家支持的重点领域。具体来看,“十二五”期间石化重点开发渣油沸腾床加氢、悬浮床加氢、灵活焦化、重油催化裂化等技术,符合国Ⅴ标准的清洁燃料技术,催化裂化烟气脱硫脱硝技术,乙烯装置的裂解、分离、深冷、精馏等先进控制和优化技术及副产物综合利用技术,芳烃生产成套技术,合成树脂、合成橡胶高性能化技术,特种合成纤维生产技术,新型分子筛材料、催化剂载体和制备新技术等。 化工对于我们的生活和未来发展重要,我们还有何理由不认真学习这门实用而深奥的学问呢? 2 如何学好化工 2.1 掌握科学的学习方法 (1)勤于预习,提高课堂效率。要想学好化工知识,必须先了解这门课程。为此,同学们可以利用课余时间把化学课本先预览一遍,也许妙趣横生、图文并茂的化学课本会深深地吸引你,又或许枯燥乏味、复杂的化工公式让你望而却步,但是课前预习对于我们的学习很重要,预习知识使我们能快速进入课程,了解教师讲课内容,提前进入课程状态。在预习时,除了要把新课内容仔细读一遍外,还应在不懂处作上记号,并试着做一做课本上的练习。这样带着疑问、难点,听课的效率就会大大地提高。 (2)吃透课本,联系实际。同学们必须善于阅读课本,做到课前预读、课后细读、经常选读等,既重视主要内容,也不忽视小字部分和一些图表及选学内容,因为这些内容有助于加深对主要内容的理解及拓宽知识面。课后细读时要边读边记边思考,联系生活实际,争取能将预习、听课中未解决的问题全部解决,课后细读有助于长远记忆,长远记忆有别于考试前“临时抱佛脚”的短时记忆,长远记忆使我们的知识记忆更深刻、更持久。 (3)重视实验,培养兴趣。化工是一门以实验为基础的学科,要注重实验方面的复习,在网上找些优质的教辅材料来做,勤于练习课本的实验内容,对实验所用的仪器、药品、装置以及实验原理、步骤、现象和注意事项等具体细节都应该弄清、记熟,在此过程中,培养自己做化工实验的兴趣,在点滴实验中理解教学内容,强化书本知识。 (4)掌握记忆规律。很多同学都觉得化工知识学习很难,其实很简单,但是需要记忆的很多,并且这些知识很多容易混淆,所以还需要理解内涵掌握本质。不管怎么说,记忆对于学习无疑是至关重要的前提,如下是化工知识的一些记忆方法: A理解记忆——对所学知识进行分析、综合、比较、归纳总结,找出内在联系及规律,然后记忆这些带有规律性的知识。如化工原理课程的一些知识点,必须在理解的意义前提下去记忆,特别是有关化学计算,化学方程式的记忆,如果没有理解记忆是很难掌握的。 B口诀记忆——由于知识点多,记忆量大,在化学学习中往往会出现一些很容易记住的口诀,老师要求我们去记忆它。首先,要告诉自己这是一种学习的捷径,然后再深刻理解它的内涵,最后记住了,就会成为你学习化学的利器。 C趣味记忆——为了分散难点,提高兴趣,要采用趣味记忆方法来记忆有关的化学知识,例如可以把身边的实际生活甚至自己的经历和书本的有关知识联系起来,让化学知识富有趣味。特别是一些物质的物理性质和化学反应的现象。 D重复记忆——要利用必要的重复来加深记忆事物的印象也是跟遗忘作斗争的有效方法,所以在记住某些知识时常常用默默重复、叙述再现方法来加深印象。德国心理学家艾宾浩斯(H.Ebbinghaus)研究发现,遗忘在学习之后立即开始,而且遗忘的进程并不是均匀的。最初遗忘速度很快,以后逐渐缓慢。他认为“保持和遗忘是时间的函数”,并根据他的实验结果绘成描述遗忘进程的曲线,即著名的艾宾浩斯记忆遗忘曲线。艾宾浩斯的实验向我们充分证实了一个道理,学习要勤于复习,而且记忆的理解效果越好,遗忘的也越慢。所以重复记忆很有必要,很多同学学得快忘得快也就是这个原因。短时记忆对于我们的学习远远不够,只有通过不断反复记忆,才能够把短时记忆转化为长时记忆,为我们的学习打下坚实的基础。 还有归类记忆、比较记忆等方法,这些方法大家在学习中可能也在有意识无意识地用到,它们在其他专业的学习中也同样适用,只要能用适合自己的方法就是最高效、最牢固的,如果记住了这些,我们的学习就会变得轻松有趣很多。 2.2 明确学习目标,端正学习态度 在任何一个领域,能取得较大成就的人,他们的行为时刻都根据自己设定的目标努力奋斗。我们都想成为优秀的学生,首先最关键的是要给规划好自己的时间,明确学习目标和端正良好的学习态度。只有这样,在学习过程我们才能有的放矢、胸有大志,克服身边各种牵绊和困扰,扬着心中的风帆在学海里坚持航行下去。 2.2.1 学习目标 学习目标就是我们学习的动力与方向,如要知道学习的最终目的是什么?为自己、还是为父母、或者是为了其他值得感恩的人?为了以后的发展,还是为了证明自己的个人价值?这些都是个人的学习目标。只要使给你带来学习动力,促使你不断向前发展的,都可作为你人生中的阶段性目标。学习目标的接下来部分,就是实现第一个步骤性目标。根据这个步骤性目标最终决定能否实现自己学习的总目标。例如,我一节课要掌握哪些内容,我这一天的复习要达到怎样的效果,这一个月的学习要完成哪些章节,然后规划好自己的每个小时、每一天的学习和生活,这样日积月累,我们会益接近我们的最终目标。 2.2.2 学习态度 A正视周围环境。环境是客观的,它不会因任何人改变,如果要环境来适应你,那只能是幻想,而现实中只有让自己主动适应周围环境,才能以积极的态度从外部的环境资源中汲取营养成分,为我所用。我们不能总抱怨周围环境不尽如人意,而应从自身的态度着手分析问题,就像特级教师魏书生所说:“改变自我,天高地阔;埋怨环境,天昏地暗,与己无补”,求人不如求己。 B持有一种积极的心态,掌握科学的学习方法。“天生我才必有用,千金散尽还复来”、“是金子总会发光的”,相信通过自己的刻苦学习必将收获成功,摆脱消极的想法。掌握科学的学习方法,成功路上需要“勤奋刻苦、坚持不懈”,勤奋是学习路上取得成功的重要因素之一,但勤奋不是取得成功的唯一条件,成功需要多方面因素的结合,譬如还要掌握科学的学习方法和积极乐观的心态。不求科学的学习方法,耗时间,死学习,其实是没有尽力,最后结果往往令人失望,归因还在于他们没有去研究学习方法。 3 让我们从现在出发 要有恒心,持之以恒,欲速则不达。我要强调的是打好基础最重要,万丈高楼平地起。没有扎实的基础,无论多矮的楼,都会有倒塌的可能。我们现在就是打基础的时候,扎实的功底才是学习知识的重中之重,我们应该明白这个道理。立即行动起来,从现在出发。“明日复明日,明日何其多。我生待明日,万事成蹉跎。”不要把希望寄托在明天,希望永远都在今天,活在当下。让我们从现在出发,行动起来吧,拿起书,拿起笔,走入学校课堂和图书馆,课堂是汲取宝贵知识的重要场所,虚心向老师请教,勤于实践,未来的成功属于勤奋的人,更属于那些掌握科学学习方法的人,努力学习化工,让我们用学的化工知识改变世界,让我们把梦想变成现实,让我们笑言青春无悔,学有所成,超越梦想,超越自己。 大学化工毕业论文:做好个别大学生思想转化工作应把握的几个问题 【摘 要】个别大学生的思想转化工作是高校管理教育工作的重要内容,文章从个别大学生的界定、分析其形成原因,着重在抓住工作的关键环节以及注意把握政策等方面进行了阐述,旨在及时有效地做好这部分学生的思想转化和心理疏导工作,进一步提高工作的针对性、有效性和科学性。 【关键词】个别人;工作;思想转化 所谓个别大学生(以下简称个别人),一般是指学习目标模糊不清、思想问题比较突出或思想基础、心理素质较差,缺点较多的学生。其中包括对党的现行方针政策有不满言论、违反政治纪律的;对评奖评优、入党、转专业以及受到批评处分等,有严重抵触情绪的;婚恋受挫、身体残疾、亲属被判刑或者受到不法侵害,本人不能正确对待包袱较重的;师生或同学关系紧张,隔阂较深的;心理障碍较严重,自我认知失调,情绪情感不稳定的;虚荣心强、思想偏激、心胸狭窄、性情粗野、报复心强,有可能发生问题的人。个别人虽是少数,但如果发现不及时、工作不得力,就很可能酿成案件事故。因此,高校教育管理部门要把个别人的思想转化工作作为教育管理和安全防范工作的重点,认真研究探索,采取有力措施,扎实做好工作。工作中尤其要注意把握好以下几个问题: 一、认真分析原因,增强做好个别人工作的针对性 个别人的情况因人而异,千差万别,须具体原因具体分析,就其客观而言,是与整个社会大环境的影响密不可分的,分析主观原因和发展趋势,大致有以下几种情况:一是入学前有劣迹,上大学后“旧病复发”的个别人。受市场经济和网络传媒的付面影响,有的学生可以说“什么地方都去过,什么场所都进过,什么不健康的东西都看过”个别学生入学后 惹是生非,甚至违法违纪。二是自控能力差,激情型的个别人。现在的大学生思想活跃,民主和自我意识强,绝大多数都是独生子女,单亲家庭的也不占少数,他们感情脆弱,心理承受能力和自我控制能力较差。有的听不得不同意见;有的好义气用事,仅为一点小事就大动干戈;三是贪图享受、追求钱财的个别人。一些学生受腐朽思想文化的影响,人生观、价值观发生了偏移,滋生了个人主义、拜金主义和享乐主义的思想,贪图舒适安逸、盲目攀比消费,有的出口必谈金钱,交往必讲排场。四是因管理教育不当引发的个别人。有的老师自身表率作用不好,形象差,致使一些思想基础较差、感情比较脆弱、心理承受能力较低的学生产生对立情绪和逆反心理,往往导致师生关系紧张,进而诱发案件事故。 二、抓住关键环节,提高做好个别人工作的有效性 第一,及时发现。及时发现是做好个别人工作的首要环节。只有及时发现,才能弄清问题,化解矛盾。一些单位不能做到及时发现,主要是思想认识不到位,对个别人的表现特征不清楚,对有严重违纪的现象 见怪不怪,甚至对有违法违纪苗头的也没有引起警觉。及时发现个别人,首先要思想敏锐,善于扑捉。充分认识到,任何单位、任何时间都可能出现个别人,这是不以人的意志为转移的客观规律。其次要防止认识上的片面性,注意用辩证的观点看问题。有些基层学工干部骨干思维方法简单,只把作风散漫、不服管教的学生看成个别人,限制了自己的视野;只注意后进层,忽视其他层次;只注意了学习成绩差的学生而忽视了学生成绩好的学生;只注意可能发生刑事犯罪的个别人,忽视可能发生政治性问题的个别人。由于认识上的片面性,导致了一些本该作为重点做工作的,没有纳入视线。再次要拓宽发现个别人的渠道。个别人的内心世界总是要以不同的形式在与家庭、社会、同学的交往中表露出来,这样就可通过群众性的思想工作或心理工作网络,多渠道掌握情况。要充分发挥思想工作和心理工作骨干队伍的作用,从个别学生吃饭香不香、睡觉好不好、学习劲头足不足、日常情绪高不高等细节中发现问题。要借助社会和家庭的力量,建立定期联系,广泛获取有关信息,多层次地掌握和发现个别人。 第二,切实弄清。发现和掌握了个别人,就要弄清是什么问题,从而对症下药,有针对性地搞好教育转化和心理疏导工作。而一些单位在对个别人的帮教过程中,虽然做了大量工作,但效果并不明显,主要是没有真正弄清个别人的具体情况和原因。弄清个别人的问题,一是要广泛接触,全面了解。切忌先入为主,从印象出发,主观臆断,偏听偏信,切实把问题的性质、原因及其对问题的认识态度全面了解清楚。二是要坚持定期的思想分析和思想汇报等制度。在发展入党、选拔骨干、转专业、评奖评优等时机,要深入细致地分析,真正把个别人的思想动态掌握起来。三是要善于运用辩证思维的方法弄清问题。个别人隐藏在现象背后的深层次问题,只靠观察了解是远远不够的,必须采取科学的思想方法,通过去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的分析,才能弄清事实真象,作出全面、准确的结论。 第三,正确解决。发现了问题,弄清了情况,只是为解决问题提供了前提条件,只有正确处理,才能使问题得到圆满解决。如果处理不当,就会功亏一篑。要做到正确处理,一要以诚相待。个别人往往有一种自卑感,最怕别人瞧不起、另眼相看,这就需要学工干部要满腔热情真诚相待,以心换心,不歧视,不冷漠,在政治上关心,思想上帮助,生活上体贴,真正使他们体会到学校的关心,师生的温暖。二要善于疏导。形成个别人的原因尽管多种多样,但大都与个别人的思想基础不牢,基本觉悟不高有关。因此,做好个别人的工作必须理直气壮地讲大道理,启发他们提高觉悟,明白立身做人的道理,划清是非界限,克服只讲小道理,甚至歪歪理的现象。三要因人施教。做到一把钥匙开一把锁,比如:对因考试作弊受了处分的,着重教育他们认清考试作弊的危害,讲清组织上给予处分的目的,提出希望,引导他们端正学风、振作精神,继续前进;对在个人荣誉进步等方面不能如愿的,要帮助他们正确分析主客观原因,鼓励他们抓紧学习和实践,并选择符合自己实际的目标;对因伤病、婚恋和家庭发生变故产生思想问题的,要教育疏导他们勇于战胜困难和挫折,同时尽可能地帮助其寻找解决问题的办法;对个别心胸狭窄、性格粗野的,绝不用过激言语揭他们的短处,把感情亲近和行为引导结合起来,激发他们奋发进取,励志成才的勇气和决心。对此,基层学工干部要有耐心,反复抓,抓反复,不解决问题不撒手。要有具体的工作方案和目标,一个问题一个问题帮助教育,持之以恒地坚持下去。同时,要注意宣扬那些浪子回头的典型,大胆使用转化好的个别人,以启迪和激励其他个别学生放下包袱,把精力用到学习成才上。 第四,加强防范。这是做好个别人工作的最后一道防线。许多单位在做个别人转化工作中,对有现实危险的采取了必要的控制措施,有效防止了案件事故的发生。而有的单位思想麻痹,疏于防范,致使个别人有机可乘,最后导致了事故案件。加强对个别人的防范工作,首先要保持应有的警觉,随时掌握他们的情绪变化和反常现象,采取相应的控制措施。对有现实危险的,要严密防范,确保不发生问题。 三、严格掌握政策,注重做个别人工作方法的科学性 有的单位个别人问题成为老大难,费了很大劲,也不见好转,就认为个别学生是“出窑的砖定型了”、“煮熟的鸡蛋不变了”,对于个别人的工作,我们既要克服工作大而化之,笼而统之的简单化倾向,又要防止把个别学生的心理障碍当作“思想消极”来对待。必须辩证地看待个别人,采用科学的方法做好个别人的工作。 一要尊重个别人的合法权益,防止和克服侵犯权利、滥施处罚的现象。个别人虽然有这样那样的问题,但对其民主权利和合法权益必须尊重和维护,防止武断行事,滥施处罚。对个别人的申诉、控告、揭发检举和反映情况,要按政策规定办理,不得阻挠、压制,不能乱扣帽子,打击报复。要关注个别人的心理疾病问题,不要把心理问题当成思想问题,注意观察和分析个别人行为上的异常表现,找准心理障碍的原因,有针对性地进行心理教育和疏导,适时缓解和调控病情,避免心理矛盾加剧。对不适合继续上学的学生,要按有关政策规定办理休学或退学手续。 二要公正合理地处理涉及个别人切身利益的各种实际困难和问题,防止因处理不当酿成祸患。要实事求是地对待个别人的具体问题,不能随意扩大和无限上纲;要严格区分两类不用性质的矛盾,不能把思想认识问题看成是原则立场问题。对入党、评奖评优、转专业等问题,要公开标准,公道正派,不分亲疏,不徇私情;对恋爱、婚姻、家庭变故和家庭纠纷等方面问题,主要是教育本人依靠学校、依靠法律、依靠当地政府解决,防止感情用事,采取过激行为;对家庭成员或亲友有重大问题受到刑事处罚的,要教育其划清界限,同时把家庭问题与学生本人区分开来,不另眼对待;对提出不合理要求,要讲清道理,做好解释和疏导工作。 三要依照法律规定,严肃处理个别人的违法违纪问题。应当看到,个别人绝大多数是可以转化的,但确有些人恶习很深,极个别的甚至胆大妄为,肆无忌惮,成为“害群之马”。一些单位对此处理不严,失之于宽,失之于软,有的怕影响本单位声誉,对违法违纪学生姑息迁就,客观上助长了违法犯罪的胆量。因此,对已经有违法违纪行为的个别人,不能无原则地迁就,必须严明法纪。要依照法律和有关政策,依法依规果断处理,以真正起到教育警示作用。
配送运输论文:关于零散货物干线运输与城市配送融合发展的思考 【摘要】合理衔接干线运输与城市配送是推动交通运输与现代物流融合发展的重要内容,有助于整合物流资源、提升服务效率、降低物流成本,对促进城市可持续发展也具有重要意义。本文基于对江苏省内多地的现场调研,明确了零散货物运输市场的发展现状,指出了导致干线运输与城市配送环节衔接不畅的主要问题。通过分析影响干线运输与城市配送融合发展的主要因素,提出了政府推进干线运输与城市配送融合发展的主要方向。 【关键词】干线运输;城市配送;融合发展 1、引言 区域一体化发展和电商大潮推动干线运输和城市配送较快发展,也对干线运输与城市配送联合呈现的物流服务质量提出了更高的要求。一方面,传统干线运输与两端城市配送松散衔接的发展模式,其服务效率已经很难适应城市现代化进程和城市配送效率提升的要求;另一方面,由于城市配送中心多为自营,节点布局分散,干线运输车辆与城市配送环节的接驳点相对分散,加剧了城市道路网的通行压力,引发交通堵塞、能源消耗、生态环境等诸多问题。部分城市已对从事干线运输的大型货车进行了限行,可以预计,未来城区内货车限行的城市还将越来越多。整车运输因货主单一,在通行权不受限制的情况下,干线运输与配送服务往往由同一载运工具一次完成不经换装。而对于单票货物量在0-3吨之间的零散货物,干线运输与配送服务是两阶段的工作,由于干线运输时将不同货主的货物拼凑为整车货运进行运输,为了实现“门到门”运输,不可避免地需在配送环节换装至多台配送车辆。因此,零散货物干线运输和城市配送间的衔接已成为影响末端用户物流服务体验的关键环节。 2、零散货物干线运输与城市配送融合发展现状 当前,我国的零散货运市场已基本形成快递(0~30公斤)、零担(30~300公斤)、专线(300公斤~3吨)三个细分市场。其中,除了快递提供“门到门”的物流服务,在企业层面基本实现干线运输和配送环节的全覆盖外,零担和专线目前仍以“点到点”的干线运输为主,由货主自行提货,或依赖企业外部的社会运力资源进行配送。 部分大型干线运输企业已实现了在城市配送领域的业务延伸,但零散货物运输市场的主力实为广大的中小微货运企业及拥有1-2辆货车的个体车主,这些企业不具备必要的作业场所,多以临时租用的居民住房作为仓储设施,缺乏相应的安全保障措施,运营管理水平也较低,自身并不具备融合干线运输与配送服务环节的能力。而一些功能合理、运营良好的物流基地通过相关企业的集聚,已发展成为促进干线运输和城市配送融合发展的重要载体。如常州亚邦物流基地即可为入驻的专线企业提供“同城物流公交”服务,将干线运输货物统一配送到客户手上。 3、影响融合发展的主要因素分析 干线运输与城市配送作为物流活动的不同环节,其融合发展不可避免地受到多重内外因素的影响。从基础设施层面来看,物流节点为不同运输环节的衔接提供作业场所,其服务功能与运营水平一定程度上也决定了干线运输与城市配送所呈现的整体服务质量,是现阶段推进融合发展的重中之重。此外,道路条件对干线运输和城市配送的衔接效率也具有较大影响。从市场主体层面来看,参与业务融合的各方企业的发展规模、业务构成、运营管理水平,以及具体的组织、合作形式等都会直接影响干线运输与城市配送融合发展的实际效果。 此外,高度个性化和信息化的物流服务需求,要求干线运输和城市配送在进一步优化提升运作水平的同时,加强业务融合。行业主管部门出台的相关发展规划、政策措施等,也对推动干线运输与城乡配送融合发展具有较大影响。 4、推进融合发展的主要方向 要推进干线运输与城市配送的融合发展,应针对基础设施、物流服务需求、市场运作主体等影响因素,着重发展激发各类经营主体的创新活力,同步提升干线运输与城市配送的服务水平和效率。 4.1依托基础设施的融合方向 充分发挥基础设施,尤其是物流节点在不同物流环节间的衔接作用,为干线运输与城市配送的融合提供在物理空间上的便利,引导设施实现更合理的布设。 1、促进节点用地集约化。优先利用既有的物流园区、中心,在城郊用地、交通条件相对较好的地区,统一规划建设城市配送分拨中心,引导各类服务本地的一级转运、分拨节点在空间上的集聚整合。2、促进节点功能多元化。在城市配送分拨中心内设置零担专线运输和仓储配送专区,吸引干线运输和城市配送企业、车辆进驻;依托节点建立对货运中小企业及零散运力的服务质量与诚信评价体系;鼓励具有城市配送分拨功能的大型物流节点吸引电商进驻园区开展业务。 4.2依托市场主体的融合方向 视干线运输与城市配送经营主体的发展程度与阶段,以单个或多个企业为载体,加强业务融合和资源互补,以加强干线运输与城市配送融合发展。 1、强化企业自身业务拓展融合。以大型干线运输企业为主体,通过对配送企业的兼并、控股等,实现在城市配送领域的业务延伸;以自营物流的大型电商、连锁超市等为主体,进一步整合社会物流服务资源,拓展提供干线运输与城市配送紧密结合的社会化物流服务。2、强化企业间业务协同合作。经营干线运输和城市配送业务的中小物流企业,以联盟形式加强在零散货运服务方面的资源和功能服务整合,实现运力、线路与网点等资源的互补;大型干线运输企业通过加强与经营城市配送业务的中小物流企业及零散运力资源的业务合作。 4.3依托信息化手段的融合方向 继续建设完善物流公共信息平台,加强不同类型、不同级别物流公共信息平台的功能整合和对接;物流平台运营企业依托实体节点和市场资源,采用手机APP等多种形式,开发针对干线运输和城市配送业务的信息平台功能,并积极与物流公共信息平台和电商平台对接。 5、结语 建议政府部门在充分激发和保障市场主导作用的同时,从社会资源合理配置和可持续发展的角度出发,强化顶层设计,统筹规划服务干线运输、城市配送的节点设施,鼓励建设具有干线运输与城市配送接驳功能的公共型城市配送节点。同时,利用政策手段和行政杠杆,积极引导和推动干线运输与城乡配送融合发展。 配送运输论文:基于铁路运输的应急物资配送问题研究 摘 要:随着自然灾害的频繁、随机发生,以及灾害发生后对应急物资运输的迫切要求,铁路作为大宗货物的主要运输方式之一,应在最短的时间内全力配送应急物资。文章主要基于灾害应急物流的概念,研究物资配送车辆的调度优化,找到车辆调度的优化路径,保证应急物资能在最短的时间和径路配送。 关键词:应急物流;车辆路径;调度优化 1 应急物流概况及意义 应急物流是指在自然灾害、突发性公共事件等发生后,需要紧急组织运输物资、资金等来保障受灾地区的人身和财产安全的一种特殊的物流活动,其目的是最大限度地减少灾害中的生命财产损失[1]。因此,国务院建立抗灾救灾物资储备体系、设立救灾物资储备仓库的同时,民政部也增加了一个新的建设方案,即将中央级救灾储备库由十个增加到二十四个。 在理论方面,目前我国应急物流研究总体上还属于研究初期,文章的研究有助于解决应急物流中存在的物资需求及配送的问题,对应急物资需求量的预测提供参考。同时,对于应急物流系统和应急物资调度问题的研究,也希望能够丰富现有的应急物流相关系统内容,能够对现有应急物流实现方案研究有一定的进展。 文章研究中建立的灾害应急物资车辆调度优化模型希望能够起到以下作用:在最短的时间内协调救灾物资储备仓库间的调度,将紧急救援物资送达受灾地区,以减少突发事件发生后对社会秩序的影响。 2 我国铁路应急物流研究存在的问题 (1)我国救灾物资存储量不够。这是我国在突发性的灾害来临时面对的最大问题,也直接影响了铁路运输之前的物资集结进度。特别是我国地域辽阔,灾害类型南北方截然不同,使得主要存储的帐篷、食品、衣被等生活必需品不能在铁路货场大量存储,严重制约了铁路运输的准备过程。 (2)铁路救灾体系不完善。我国的救灾体系包括国家和私人捐赠,以及一些社会组织,这些救灾物资一般分散存储在各个城市的不同地点,因此经常会发生物资供需上的冲突和矛盾,因此需要有一个统一的铁路救灾网络指挥救灾物资的运输,提高物资集结和运输的效率。 (3)由于救灾信息不畅通、城市发展水平不均衡等原因,往往造成大中型城市的批量救灾物资不能及时运输,而考虑附近存储量不高的城市运输,造成了物资运达后救助范围小的现象。特别近年来出现的救灾初期物资出现短缺,而救灾后期可能出现物资过剩的情况,导致了救灾物资存在不平衡的问题。 虽然应急物资无法按正常情况来应对供需情况,但是铁路的直达性好和作业机械化程度高的特点,能够在短时间内调度机车车辆,保证物资能够大批量的一次性配送到位,减少对救援车辆路径的干扰。 3 铁路运输路径问题的研究 车辆路径问题(VRP):通过组织连续的一个系统里的点,根据车辆必须满足一定的约束条件的需求选择路线,车辆通过这些组织好的点,以达到最终目标[2]。VRP包括两部分,其一是行车路线的设计,其二是出行时间表的安排。目前有关车辆路径问题的研究可以表示为:给定一个或多个中心,一个车辆集合和一个顾客集合,车辆和顾客各有自己的属性,每辆车都有容量,所载的货物不能超过它的容量[3]。 通常情况下,车辆路径问题主要的研究影响因素是车辆运输目的地、车辆分类、目标函数以及其他的因素。在铁路应急物资运输路径问题的研究过程中,运输路径主要受到了现有可供作业的铁路站场和装卸能力的约束的出发地、目的地选择性特点,而车辆特性主要是受到车辆数量、调运时间以及车辆载重约束的影响,从而建立时间最小化的目标函数。 车辆调度问题典型的模型是VRP模型,其目标函数是确定完成运输量所需要的车辆数以减少调运时间,主要有配送车辆、货物、物流中心、运输网络、约束条件和目标函数等构成。但是对于应急物资的运输问题而言,其主要研究的问题是怎样才能尽快调运车辆将应急物资运输到灾害发生地,因此应急物资在运输过程属于货物装卸混合的装填,运输车辆的类型和物资种类都不尽相同。特别的,不同于典型的VRP模型的是,调运车辆不必返回原地,且在运输过程中要保证运输的不间断性,运输成本不再是考虑的因素。 4 应急物资基于铁路运输的车辆调运优化模型研究 在建立模型前,要先设定模型的边界条件。根据铁路运输和应急物资的特点,在整个运输网络中要先确定需要运输的应急物资数,以寻找能够满足需求数的所有供应点。在运输过程中,要忽略其他特殊因素的影响,简化模型的计算维度。 受灾点和物资供应点组成无向图G(S,D),其中S={S1,S2,…,Sn},S0是物资供应点,S1,S2,….,Sn为N个受灾点;D为边集,dij∈D(Vi,Vj∈V,i≠j)指列车i的行驶速度Vi到Vj的距离。 假设:铁路运输列车集为L={L1,L2,…,Ln};当列车L经过边(i,j)时XLij=1,否则为0;当列车L配送到受灾点Vi救灾物资时ZLi=1,否则为0;M为铁路运输网络中能够提供的运输应急物资的最大车辆数,G为列车的最大运载量,Gi为受灾点Vi所需要的物资数量。根据以上描述建立调运列车数和车辆满足0-1整数约束的目标函数为: 约束条件为: 5 结束语 应急物资的畅通是减少灾后损失的重要保证,因此合理快速的统筹运输安排有利于灾后救助,也是铁路应急运输应急物资能力的体现。文章在介绍应急物资概况的基础上,结合铁路应急物资和运输路径研究存在的问题,建立了应急物资基于铁路运输的车辆调运优化模型。应急物资一般是综合运输的方式,这种单纯的考虑铁路运输虽然提供了一种解决方法,但是与实际的运输情况还有一定的距离,这也是文章需要继续研究的方向。 配送运输论文:物流运输中多车型配送车辆的调度模型 【摘要】多车型多路径的单个配送中心的车辆调度优化是城市配送中的典型问题.针对该问题,本文从空驶成本、运输成本两个维度构建了一个VRP的数学模型,并采用爬山算法对模型加以求解.通过实例仿真,获得其最低运输成本的方案. 【关键词】车辆调度;物流配送;多车型 配送车辆调度问题是运筹学和组合优化领域的热点问题.多车型配送车辆调度问题是配送车辆调度问题的一个分支,一般情况下,配送企业为了适应配送商品种类繁多、性质各异、客户要求各不相同的情况,往往配置多种类型的配送车辆,以提高车辆的满载率,降低配送成本.可见,研究多车型配送车辆调度问题具有重要的理论和现实意义. 本文在现有研究成果的基础上,建立了多车型配送车辆调度问题的基于直观描述的数学模型,考虑的目标函数和约束条件比较接近实际,决策变量、目标函数和约束条件的表示较为自然、直观和易于理解. 1.对多车型配送车辆调度问题的描述 现实中的多车型配送车辆调度问题十分复杂,为了方便建模和求解,需要对现实问题进行一些抽象和简化.现对本文研究的多车型配送车辆调度问题作如下描述: 1)从一个配送中心向多个客户送货,配送中心供应的货物能够满足所有客户的需求; 2)各个客户需求的货物均可以混装,单一客户的货物需求量不超过配送车辆的最大载重量,每个客户的送货要求必须满足,且仅能由一辆车完成,不允许分批配送; 3)配送车辆按载重量分类,每种车型的最大载重量一定且不允许超载,每种车型 的一次配送最大行驶距离一定,不允许超过.配送车辆均由配送中心出发,向一些客户提供配送服务,最后返回配送中心; 4)配送中心与客户之间及客户相互之间的最短距离已知且固定. 在满足上述条件下,我们要求运输成本最小. 4.实验计算和结果分析 实例:设配送中心(0,0)和16 个客户配送点分布及需求情况,具体数据见表1,假设该配送中心有3种车型,见表2.根据以上的爬山算法,我们应用Lingo语言来求解,获得费用最少的行驶路径,见表3,此时费用为3654.40元. 5.结 论 总的来说,对于复杂的VRP,如果仅凭决策者的经验,是很难在较短时间内作出一个合理的运输路径规划的,本文利用优化模型,采用爬山算法,再通过Lingo自动搜索得到费用最少的最优路径和车辆调度数.最终结果是比较令人满意的. 配送运输论文:基于行为导向法的运输与配送课程教学研究 摘 要: 本文基于行为导向教学法,对本科院校物流管理专业运输与配送课程进行应用探讨,包括教学目标、课程内容、教学方法和学习环境,力求有所创新。 关键词: 行为导向教学法 运输与配送课程 教学创新 社会经济的快速发展,区域经济的差别发展,对物流人才的柔性能力要求日益增高,因此对物流人才需要进行差别化、针对性培养与教学。行为导向教学法是德国双元制的一种延伸,是将学生“学会学习、学会做事、学会生存”贯穿教育教学之中的教学模式。 一、《运输与配送》实行双向互动教学的意义 《运输与配送》作为物流专业的主干课程,具有很强的理论联系实际的要求,同时随着信息时代的来临,科学技术和管理方式不断创新,课程内容更新变化速度不断加快。因此应用行为导向教学法在《运输与配送》课程教学中,有助于学生发展成为一个包括专业能力、方法能力、社会能力的多维体。同时传统照本宣科的教学方法已经不适应当今变化莫测的社会发展,需要更柔性的教学模式适应经济问题的时效性,增强学生主动思考的意识,提高运用多学科知识的能力。 二、构建基于行为导向教学法的《运输与配送》课程的教学体系 1.层次化培养目标 按照培养目标和社会需求建立分层次教学体系。按照物流专业培养目标,对学生进行基础层、应用层、创新层分层次分阶段教学的培养。在基础层充分运用模拟教学法,借助实验操作软件,训练学生专业素质和从业能力;在应用层充分运用各种先进教学法对学生进行多渠道多模块应用训练;在创新层将多个项目进行综合,通过参加大学生科技创新项目和物流、管理类竞赛,提高综合能力。解决原有物流管理专业课程之间自成体系,教学内容存在重复和交叉的问题。通过项目的实现,学生将物流管理的理论内容相互衔接与融合,形成较完整的解决问题的理论体系与思路。如在创新层引导教学中,将仿真技术、运筹学应用到运输与配送课程中的运输路径规划部分,通过实际项目进行完整地训练,既培养学生处理实际问题的能力,又提高学生的就业层次。 2.模块化课程内容 根据行为导向教学法的基本思想,课程教学内容应当根据实际工作内容组织,着重体现课程的实用性和创新性。目此,结合我院教学条件对运输与配送课程内容进行重新规划,将课程教学内容划分为三大模块:运输与配送基础知识模块,运输规划模块,配送管理模块。并且进一步确定每个模块应实现的教学实践目标,然后将实践能力目标分解成为学习领域的学习内容,即知识、方法与技能。 运输与配送基础知识模块。学习内容包括运输与配送基本概念、功能、作用和运输的基本系统。实践能力目标包括掌握运输、配送与物流其他环节的关系,以及运输基本系统的特点,学生具有物流全局观念。 运输规划模块。学习内容包括运输合理化、运输成本、运输价格、运输路线等。实践能力目标包括掌握不同运输方式的运输成本特点和计算方法,通过定性和定量的分析与决策,优化运输路线,提高运输合理化水平。 配送管理模块。学习内容包括配送模式、配送作业和配送组织。实践能力目标包括掌握配送功能和合理化方法。 3.多样化教学方法 通过师生共同确定的行为目标引导物流管理教学组织过程,采用跨学科综合课程模式,结合PBL教学法、情景模拟教学法、案例教学法、角色扮演教学法等多种方法使学生通过主动且全面的学习,实现脑力劳动和体力劳动的统一,不强调知识的学科系统性,重视“案例分析”、“解决实际问题能力”及学生的自我管理式学习,从而实现教学、学习和工作的统一。 PBL教学法:学生按照兴趣和研究方向自由组合与教师协调相结合的方式组建团队,教师根据学习目标、学习重点和难点设计有一定难度、能结合实际情况的问题。由学生独立合作学习,小组成员根据各自特点分工合作、制订学习计划、收集相关资料文献、确定一致认同的方案。在各小组课余学习阶段,教师根据学生意愿给予适当的指导,引导其进度和时间管理,以此培养学生利用团队资源解决问题的能力。 情景模拟教学法:指教师创设情境,学生通过分析情景,找出问题,提出设计方案,或者学生根据要解决的问题创设情境并设计方案。此方法在设计时要从学生角度进行,以利于拓展学生的思维空间,培养学生分析能力、判断能力和解决问题的能力。 案例分析法:指教师选用典型案例,如在运输规划模块,笔者给出某物流公司的运输难题,学生通过对运输路线的重新设计、运输成本的核算等进行科学的决策。 4.体验化学习环境 结合学院的资源优势,与大型生产制造企业和物流企业建立实训基地,在生产现场直接进行教学,由老师、学生、企业人员三方共同在实训基地通过边教、边学、边做补充教学内容。通过这种体验教学,学生除了能直接到企业现场工作外,还能理解运输调度、线边物料投放、配送中心管理等实际物流内容,缩短理论课堂教学与实际的距离,加强学生对于整个知识体系的理解。同时学生在实践中充分思考,给企业提出创新性建议,达到理解实践又高于实践的教学目的。 三、结语 本文针对物流管理专业的特点,以运输与配送课程为研究对象,探索行为导向教学法在物流管理专业教学中的综合应用与实施策略。通过实践探究表明,行为导向教学法对促进学生综合能力的培养,诸如学习能力、自我评价能力、团队合作能力等切实可行。 基金项目:2014年四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目“理工类双语教学模式及评价体系探索与实践――以《智能运输系统》为示范”。编号:B141008ZL 配送运输论文:谈中职物流专业商品运输与配送 摘 要: 目前,中职教育是基层物流人才培养的主渠道之一。为了更好地开发和培养物流人才,在人才特色化培养、物流行业特点、区域经济发展需要等方面有必要进行针对性的探索,对中职物流专业中商品运输与配送进行有效性研究,从而提高学生的基础能力、专业能力和职业能力。同时,构建符合职业导向的课程教学实践体系是实现上述目标的重要途径。 关键词: 中职物流专业 商品储运 商品配送 当代物流是一个新兴的复合产业,同样是劳动技术密集型产业。在商品运输与储存等环节中都需要大量技术人员。中职院校是培养这些基层物流操作人员的摇篮。由于设备有限,尽管中职院校开设了物流这一类专业,对这些基层物流操作人员培训时,仍然存在教育资源匮乏、教学方法落后、学生实训经验不足等一系列问题,这就在一定程度上严重影响对物流人才的培养,需要对中职院校物流专业学生的商品运输与配送的教学实践做出简要分析,帮助中职学校认识到自身在教育方面存在的不足,促进中职学校更好地开展物流专业教育。对于中职物流专业商品运输与配送的研究已经成为当下中职学校物流专业的头等大事。 一、中职物流专业商品运输与配送的职业定位 随着21世纪网络的高度普及,网络购物的高速发展,当代物流这个新兴的复合产业应运而生。目前物流行业对于物流专业人才的需求远远超过了市场所能提供的总和,整个物流专业都处于一种缺乏专业人才的状态中。这种情况对中职学校培养物流专业人才提出重大考验,中职学校对于物流专业人才培养的职业目标要定位于中低层,以培养综合性操作人才为目标。在整个教育培养过程中,中职学校要加强对学生动手操作能力的培养,物流专业中的商品运输与配送更是需要重点培养的环节。中职学校培养的这种综合性操作人才具有专业的物流人的从业精神和服务他人的意识,接人待物也经过专业训练,能够熟练地运用计算机,自主解决物流中的一些简单问题,这些人才是整个物流行业的基石,着眼于当下社会对于物流人才的需要,中职学校培养商品运输与配送的物流人才的目标要符合当下时代需求,只有这样才可以更有针对性地培养物流专业商品运输与配送方面的专业人才。 二、中职物流专业商品运输与配送的发展前景 当今时代,信息科学技术迅猛发展,在经济的飞速增长中物流产业成了重要支柱,也在工业化进程中成了最基本的服务模式,以迅猛的发展速度在全球范围内广泛传播。中职学校开设物流专业无疑是顺应当下时展潮流的。在物流行业中,商品运输与配送是整个物流行业的优秀,中职学校大力重视物流专业中商品运输与配送方面的人才培养是符合当下社会对于人才培养的需求的。国际上,物流行业是我国国民经济发展的基础产业之一,已经逐步成为衡量国家综合国力的重要标准之一,其发展前景可见一斑,尤其社会对于商品运输与配送方向的人才需求更是呈现出供不应求的局面。物流行业在社会中服务于消费者,物流行业水平的提高不仅体现了我国城乡居民生活水平和生活质量的不断提高,而且体现了我国物流专业不断服务化,更是市场竞争和商品运输与配送不断创新发展的内在要求。综合社会各个方面,中职物流专业商品运输与配送的发展前景是非常乐观的。 三、中职物流专业商品运输与配送的教育模式 学校对于物流专业学生的培养时间为三年,结合整个物流行业对于人才的需求,在商品运输与配送的课程设计中要以加强学生的动手能力为基础,开展素质教学,保证学生在实践中将书本上可得的知识熟练运用,这是人教版教材对于中职物流专业商品运输与配送教学的基本要求。在实际教学过程中,物流专业商品运输与配送的教育思路必须紧跟学生的学习进度,以社会需求为参考,保证学生“基础扎实,能力过硬,适应性强”,只有这种以学生为本的教育方式,才可以最大限度地开发学生的潜力,激发他们对于物流专业商品运输与配送的学习兴趣,使每一位学生都成为商品运输与配送方面的专业人才。在中职学校三年的教育过程中,学校重视教育的内部联系,首先明确培养目标,以培养目标为基准,根据学生的学习情况对学校的教育课程安排做出调整,加强商品运输与配送方向人才的培养,保证学生综合发展。学校要积极优化对于物流专业学生的教育方式,完善课程设计,只有这样才可以培养出更优秀的物流专业商品运输与配送方向的专业综合性人才。 四、结语 在当下物流行业高速发展的大背景下,中职学校开设物流专业非常符合发展需求。面对物流行业高速发展的趋势,社会各界要加大对于中职学校培养物流人才的关注力度,倾斜更多教育资源集中发展中职学校的物流专业教育,只有这样才可以培养出更好的综合性物流人才。 配送运输论文:Dijkstra算法在物流配送运输中的最短路径优化研究 摘 要:传统的Dijkstra算法一般用于计算一个源节点到所有其他节点的最小代价路径,它能够适应网络拓扑的变化,因而可以应用在物流中的配送线路规划上。原始的Dijkstra算法在实现时不仅占用大量计算机内存,而且执行效率也不高。针对这一问题,本文基于传统的Dijkstra算法,对其数据存储和算法思路进行了优化。最终通过实验证明优化后的Dijkstra比原始的Dijkstra算法在执行效率上有了较大的提高。 关键词:Dijkstra算法;最短路径;物流配送;优化算法 物流业的发展已成为国民经济的一个新的增长点,科学合理的物流业是经济可持续发展的重要部分,其发展程度已经成为衡量一个国家现代化程度和综合国力的重要标志之一,被喻为促进经济增长的“第三利润源泉”。在物流配送活动中,主要是把一批货物从配送中心运送到一个或多个非固定客户的接货处。通常配送中心与客户之间有多条运输路线可以选择。如果配送中心不进行运输路线的合理规划,往往会出现不合理的运输现象,如迂回运输、重复运输等。不合理运输会造成运输成本上升。因此确定合理的配送路线,从而使运输成本降低的同时又使服务水平得到改善是物流配送管理工作的一项重要内容。 本论文是笔者在湖北某软件公司实习期间,参与的一个物资综合管理系统,其中有一个模块是关于车辆调配和物流运输的,然后在此基础上实现基于Dijkstra算法并对其进行优化的物流配送最短路径选择算法。通过实验发现,不仅节约了物流成本,而且提高了运输的效率。 1 Dijkstra算法介绍 1.1 Dijkstra算法思想及步骤 Dijkstra算法用于计算一个源节点到所有其他节点的最短代价路径,它是按路径长度递增的次序来产生最短路径的算法。该算法的输入包含一个有权重的有向图G以及G中的一个顶点s,用V表示G中所有顶点的集合,S表示已求得最短路径的值顶点,w(u,v)表示从顶点u到顶点v的权重(设定权重均为非负值),(u,v)表示从顶点u到顶点v有路径相连,d(v)表示从顶点s到顶点v的最小权重。步骤如下: (1)初始时,集合S只包含顶点s,s的路径长度值被赋为0(即d(s)=0),选择顶点m,若存在能直接到达的边(s,m),则d(m)=min{w(s,m)},并将顶点m加入集合S,对于所(1)Dijkstra算法的效率与顶点数N密切相关。 (2)在存储图形数据和运算时,需要定义N*N的数组,其中N为网络的结点数,当网络的结点数较大时,将占用大量的计算机内存。 (3)当从未标记节点集合(V-S)选定下一个顶点m作中间节点后,在更新最短路径的过程中,需要扫描所有的未标记节点并进行比较更新。而未标记节点集合(V-S)中往往包含大量与中间点m不直接相连的节点,即Cost[j,k]=∞。因而很多操作无效而导致执行效率降低。 2 Dijkstra算法优化 2.1 数据存储的优化 通常在一个城市交通图模拟出来的网络图中,存在很多顶点(物流运输的地点)和边(道路),而且错综复杂,但真正与某一顶点相关的边和顶点是有限的。以邻接矩阵或关联矩阵为基础的算法中,存在着很多权值为∞的元素,这些无效的元素占用了大量的计算机内存。如果在表示网络结构图的关系时,只是记录与某一顶点相关的边和顶点,这样就可以减少很多无效的权值为∞的顶点,从而起到节约内存的作用。具体步骤如下: (1)依据最大相邻顶点数的概念,计算出网络图中的最大相邻顶点数m; (2)根据网络图构造邻接矩阵。以网络图中的顶点为行,以该顶点相邻的点为列,矩阵的行数为网络图中的实际顶点数,列数为网络图中的最大相邻顶点数m,改邻接矩阵中的值为与行顶点相连的顶点值。如果该顶点的相邻顶点数少于最大相邻顶点数m,则用0代替。 (3)根据网络图构造判断矩阵。对照上一步构造出来的邻接矩阵,用邻接矩阵里的各个元素对应边号的权值代替同一位置的顶点值就构成了判断矩阵; (4)然后根据邻接矩阵和判断矩阵求网络图上某一顶点到其他顶点间的最短路径。 2.2 算法思路的优化 传统的Dijkstra算法能求出网络图中的最短路径,但是在顶点和边很多的情况下,该算法需要遍历很多节点,而且很多是无效的顶点,所以执行效率比较低。其主要表现在:更新新加入的顶点m到集合V―S中所有顶点的最短路径时,需要大量比较d[m] + w[m,v]和d[v]的大小,而此时很多顶点并不与m相邻(即w[m,v]=∞),这样就增加了额外的运算量。由于Dijkstra算法是计算从起点到某一顶点的最短路径,我们也可以将其表述为计算从某一顶点到起点的最短路径。因此求最短路径问题可以分解两个子问题,即计算由起点到终点的最短路径和由终点到起点的最短路径,这样就大大降低了求解最短路径问题的复杂度。 传统 Dijkstra算法在提取最短路径节点时需要遍历所有的在集合V―S中的顶点,并更新最短路径值,所以算法的实践复杂度为O(N2)。而本文改进的算法将此问题分解为两个子问题进行求解,而且符合并行处理思想。这样对执行速度有了较大的提高,特别是对于网络图中顶点数和边较多的情况下。 3 结束语 在物流配送中,合理的配送路线规划不仅能够及时地满足客户的需求,而且可以节约配送中心的运输成本,所以求出最短配送路径算法的效率具有重要的作用。本文结合配送路线规划的实际情况,选择Dijkstra算法作为物流配送路线规划的优秀算法,并对它的不足提出了优化方法,在数据存储和算法思路两个方面进行了优化,使优化后的算法能够提高配送路线规划的效率。最后经实验证明,优化后的Dijkstra算法不仅节约了物流成本,而且提高了运输效率。 作者简介:钟宝荣(1963-),通信作者,教授,1992年华中理工大学计算机软件专业硕士毕业,主要研究方向为:网络数据库技术、图形图象处理技术、多媒体数据通信技术等。 作者单位:长江大学计算机科学学院,湖北荆州 434023 配送运输论文:探究遗传算法应用于物流的配送运输 摘要:随着社会经济和网络技术的不断发展,社会物流业也呈快速发展的趋势。在物流业中,物流配送是很重要的环节之一。本文以临沂地区的物流业为背景,为了更好地解决物流配送路径优化问题,建立了一种遗传算法模型。实验计算表明,通过用遗传算法进行物流配送路径优化,可以方便有效地得到问题的最优解或者近似最优解。 关键词:遗传算法 物流配送 优化 临沂地区 1.引言 市场经济的改革以及跨地区贸易的发展共同促进了物流业的快速发展。物流配送是指将客户所购的货物及时的送交客户的过程,物流配送不仅是物流业最重要的环节之一,同时物流配送的效率也直接影响着整个工作流程的效率,因此,需要不断地改进、优化物流配送路径。本文的研究背景是山东的临沂地区,临沂市被确定为省级物流节点城市,将利用商贸市场集聚的优势,以建设大物流促进商贸流通发展为目标,建立连接江苏、辐射长江三角洲,连通日照、连云港的商贸物流基地,服务于省内外商贸流通和经济建设。那么在这样一个重要的物流节点城市,合理地选择配送路径具有重要的意义,不仅能偶缩短配送时间,也能降低配送成本,在提高服务质量和提高经济效益方面都有较大贡献。 优化配送路径是一个NP-Hard问题,为了解决这一问题,近年来提出了不少算法,比如节约法、扫描法等,本文通过一系列的研究,将遗传算法应用于物流配送的决策分析中。遗传算法(Genetic Algorithms,GA)最早是由John.H.Holland于1975年提出的,它是一种结合了生物自然选择和基因遗传学的优化搜索方法。它的优点非常多,比如鲁棒性强、速度快、搜索范围广等而广泛应用于各个领域。本文针对物流配送路径优化问题,首先分析了其数学模型,然后引入了遗传算法来优化,最后进行了实验计算,研究表明,将遗传算法应用于物流配送路径优化问题是行之有效的方法,取得较好的结果。 2.优化物流配送路径的数学模型 物流配送的优化可以描述为:配送中心用多辆汽车向多个客户送货,其中汽车的载量确定,客户的位置和需求量确定,通过优化,使得汽车所行驶的总路程最短,并且满足以下条件: (1)各路径上的客户的总需求量小于等于汽车载量; (2)各路径总长度小于等于汽车配送一次可行驶的最大长度; (3)一条路径由一辆汽车进行配送,且必须满足个客户需求。 通过对以上条件的分析,建立物流配送路径的数学模型。首先规定以下公式中各字母的意义:K为配送中心拥有的汽车总量;[Qk](k=1,2,…,K)为各汽车的载量;[Dh]为汽车进行一次配送所行驶的最大长度;L为客户总数;[qi]为客户i的需求量;[d0j]为客户与配送中心的长度;[dij]为客户i和客户j之间的长度;[nk]为第k辆汽车负责的配送的客户数,若此值为0,则表示此汽车未使用;[Rk]为集合,表示第k条路径,其中[rki]表示客户[rki]在路径k中的顺序为i,令[rk0]=0表示配送中心。经过分析,建立如下数学模型: 3.优化物流配送路径的遗传算法 3.1遗传算法的基本思想 遗传算法是一种很好的搜索优化方法,它的操作对象为种群的所有个体,个体与问题的解是一一对应的,其中选择、交叉和变异是最主要的操作。它的流程图如下: 这种算法主要包括6个基本要素: (1)编码:通过编码将空间的数据转变为基因型串数据,在编码前先进行量化。 (2)生成种群:通过随机方法产生初始种群,每个个体对应问题的一个解。 (3)评估适应度:用来评估个体的优劣,评估结果作为遗传操作的依据。 (4)选择:通过“适者生存”的选择方法,从当前种群中选取适应度高的个体组成新的种群,适应度越高,被选择几率越大,但不能保证一定被选择。 (5)交叉:将选出的个体存入配对库,进行随机配对,产生新的个体。 (6)变异:引入变异是为了解决在交叉过程中引起的信息遗失现象,按概率改变染色体基因位。 3.2优化配送路径的遗传算法构造 (1)编码方法。在本文中,配送中心用0表示,客户用1表示(L个1表示有L个不同客户)。每条配送路径的起点和终点都是配送中心,配送路径的最大值由配送中心的汽车总数K决定,这样,L个1或者K—1个0随机排列成一条染色体,则对应一种配送路径方案。 (2)初始种群的产生。由1和0构成的序列称为一条染色体,那么由多条不同的染色体构成初始种群。 (3)适应度评估。在评价一种配送方案的优劣时,既要判断是否能够满足约束条件,又要计算它的目标函数值。因此,在进行评估时,首先判断各配送路径方案是否满足约束条件,如果不满足,则该路径为不可行的路径,然后计算目标函数值。适应度[Fi]的计算公式如下所示: [Fi=1Zi+MiG] 其中,[Zi]为目标函数值,[Mi]为染色体i所对应的不可行路径数,G为权重因子,为值较大的正数。 (4)选择操作。在本文中,综合使用最优个体保留策略和赌法,首先,将所有染色体按照适应度小进行排序,对于适应度最高的染色体,则直接进行复制;然后采用赌法,使剩余的染色体产生下一代的N-1条染色体。每条染色体被选中的概率为它本身的适应度与种群中所有染色体的适应度之和的比值。 (5)交叉操作。交叉操作主要是按照交叉概率将除了第一条染色体外的其他染色体进行交叉配对,本文采用两点交叉法。 (6)变异操作。本文所采用的变异操作是为了保证一旦某基因片段需要发生变异,那么另一片段也要发生变异,这个片段是随机产生的。 4.实验与计算 在本实验中,采用C语言编程,以2辆汽车为5个客户配送为例,其中汽车载量为8000千克,一次配送最大行驶长度为40千米,配送中心与客户以及客户与客户之间的长度由下表表示(单位千米): 5.小结 通过本文的理论分析与实验证明,将遗传算法应用于物流配送路径优化方案中是可行的。本文首先分析了物流配送路径的数学模型,然后简介了遗传算法的原理,并进一步将遗传算法应用于物流配送路径中,最后通过实验计算,证明用遗传算法能够得到快速的得到物流配送路径的最优解,是提高配送效率有效的方法。 作者简介: 殷俊峰(1978- ),男,山东费县人,汉,临沂大学讲师,山东大学硕士研究生,主要研究方向:统计学,运筹学,计量经济学的应用问题、时间序列分析等。 配送运输论文:物联网技术在B2C电子商务配送运输中的应用 摘 要:随着电子商务的不断发展,传统的物流模式已经不能满足当前业务的需求,建立以及完善运输车辆实时动态监控系统,实现对运输全过程的车辆以及货物状态的监测,是当前亟需解决的问题。物联网技术能够大大提高车辆货物在运输过程中的安全性以及可靠性。因此,文中首先对物联网相关技术进行了阐述,重点探讨了物联网技术在B2C电子商务配送运输中的应用设计以及实现的功能,最后分析了物联网技术对电子商务模式的影响。 关键词:物联网技术;B2C电子商务;配送运输;GPS 0 引 言 B2C(Business to Customer)电子商务是指企业针对个人开展的电子商务活动的总称,企业向消费者销售产品或者服务的一种电子商务模式,这种形式的电子商务一般是以网络零售为主,借助于互联网开展在线销售活动。该种模式能够节省客户与企业的时间和空间,提高交易效率。然而,在物流配送运输过程中出现很多问题,如货物在运输过程中丢失现象时有发生,以及在配送过程中导致订单配送延迟等。鉴于此种现象,建立以及完善运输车辆实时动态监测尤为重要。在该环境下,物联网技术能够较好解决这一问题,利用高新科技手段实现智能物流,减少人工操作失误以及货物损坏等。因此,研究物联网技术在B2C电子商务配送运输中的应用具有重要的实际意义。 1 物联网技术简介 1.1 物联网技术的内涵 物联网(The Internet of things)技术是利用各种信息传感设备,如激光扫描器、红外感应器、射频识别(RFID)等,将所有商务活动的物品信息以互联网连接起来,从而实时进行信息交换及通信,实现智能识别、追踪、监控以及管理的网络技术。该技术由RFID 技术与Internet 相结合,提出产品电子代码(Electronic Product Code,EPC),该代码对物联网上的每一个物品都赋予一个全球唯一编码,当该编码通过读写器时,就会通过互联网传输到指定的计算机内,最终实现全球智能监测网络。 1.2 物联网相关技术 物联网相关技术主要包括GPS技术、无线网络通信技术、RFID技术、传感器技术以及IP和IPv6 技术。GPS技术能够提供车辆定位、防盗、行驶路线的监控以及指挥等功能,若有意外状况,能够及时将获取的信息模块化,在企业电子商务监控中心地图上显示出来,及时反馈给客户;RFID是一种非接触式的自动识别技术,对拥有全球唯一编码的物品进行自动识别以及信息共享,实现在计算机网络条件下,对物品进行跟踪、追溯以及定位等功能;无线网络通信技术是利用现有的通信网络(GSM/CDMA移动网等),通过无线收发设备(无线网桥、MODEM)等建立无线局域网,将传感器终端所采集到的数据传输到电子商务监控中心,为企业以及客户提供准确的产品或者服务信息;传感器技术能够探测以及感受到外界的信号或者化学组成等,在电子商务中主要是通过红外、门磁来确保电子商务办公以及仓储的安全性,也能够在物流过程中实时监控车辆的运行轨迹等;IP技术是物联网技术的基石,IPv6技术拥有的地址容量可达到2128个,能够解决网络地址资源有限的问题,能够实现电子商务中任何一个系统、设备以及物品数据的对接,方便实施智能化控制。 2 物联网技术在B2C电子商务配送运输中的应用 物联网技术在许多领域都得到了广泛应用,并取得了较好的应用效果。伴随着我国电子商务的不断发展,在物流配送中出现诸多问题,因此,探索物联网相关技术在B2C物流配送中的应用,以便提高工作效率,减少货物损坏,提高货物运输的安全性以及可靠性。下面对其应用设计进行详细探讨。 2.1 B2C电子商务配送运输系统的功能需求 首先,要求通过无线传感网络来监测获取车辆所处的具体状态,物品周围的温度、湿度以及车辆速度,同时根据监控中心发来的控制指令,进而完成指令任务;其次,需要对车辆实时监控,要求用户在任意时刻都能通过发出定位查询指令来获取运输工具的地理位置,并且在电子地图上表示出来,获取货物以及车辆的准确位置;另外,要能够实现风险控制,当运输过程中出现问题时,运输人员能够通过网络监控中心发出紧急求救信息,对人员或者货物进行技术处理,减少不必要的损伤。 2.2 分析B2C电子商务配送运输流程 B2C电子商务配送运输流程如图1所示。客户在下过订单之后,电子商务网站将订单录入到托运单;仓库按照发货指令进行发货;企业与第三方物流公司签订合同;配送中心对车辆进行调度;进行货物配载,并在规定的时间内将货物配送给客户;客户提取货物之后,填写回单,然后将回单返回到配送中心,完成货物的配送。在这一系列过程中,通过物联网技术能够对车辆实现实时跟踪以及监测,进而确保货物的安全,同时及时将监测的信息反馈到配送中心,便于客户查询。 图2所示是物联网技术对数据的传输流程。首先,需要登录合法的账号及口令,在登录完成之后进行系统初始化;其次,对车辆速度、温度、湿度以及车内货物信息相关数据进行处理;最后,将处理之后的数据结果反馈到电子商务企业、客户以及配送中心,完成这一过程,退出运输系统。 2.3 B2C电子商务配送运输方案设计 物联网技术在B2C电子商务运输设计中,运用GPRS技术、传感技术等,其整体建构如图3所示。 2.4 应用物联网技术实现的功能 首先,实现实时监控。通过运用物联网技术中的GPS接收机,传感器将配送车辆的定位信息,及时传输到配送监控中心进行相关处理,并且配送监控中心能够计算出当前时刻车辆的最佳匹配位置,并能将车辆位置在配送监控中心及时显示出来。运用GPS技术能够将车辆的实时位置通过无线网络通信技术传送到电子商务监控中心,进而实现信息的全程监控。其次,采用传感技术以及射频技术能够监控商品是否损坏,若用户需要了解当前商品的详细信息,电子商务中心将商品的位置以及状态信息详细地传给用户,同时还能够通过视频技术将所看到的货物状态反应给用户。最后,实现风险控制功能。应用速度传感器、温度传感器、湿度传感器、视频监控器能够准确获取车辆速度、车内温度、湿度以及货物的相关状态等,车辆的数据采集系统也能够将车辆的各类参数进行实时动态显示,对于不正常的状态给予报警或者提示。另外,车载子系统所采集到的相关参数以及视频等信息都能够通过物联网技术中的无线传感网络发送到物流监控中心,将收集到的信息整理成文字、图片或者视频传给用户,以供用户查询。 2.5 系统运行效果展现 在我国经济水平发达的城市,已经使用了相关技术,在电子商务运输系统中应用物联网技术,能够对车辆实现实时监控,如货物正输往北京市朝阳区东五环,就会在监控中心详细展示这一信息,图4所示是系统的车辆实时监控界面图。通常情况下,在图上一般都能够确切地了解到车辆的准确位置以及路名信息。 运输过程中,根据上面所阐述的使用物联网技术实现的功能,能够对车内的湿度、温度以及车辆的速度实现全面监测,使监测中心人员了解到最新以及最全面的货物信息,进而了解货物是否有损坏或者丢失等,同时详细显示车内温度、湿度及车辆速度等,图5所示是系统中的货物在途控制界面图 3 物联网技术对B2C电子商务模式的影响 物联网在中国也称为传感网,与其他国家相比,我国的科研水平还有一定的差距,但是,与自身相比,有着重大进步,对我国的配送运输系统有着重要影响。主要体现在能够提高库存管理水平、提高物流配送质量、追溯货物的行踪以及推动移动支付的发展等。 3.1 时刻追溯货物的行踪 电子商务网站的商品大多是由企业集中生产或者采购的,一般情况下,能够确保商品的质量。近几年来,随着电子商务的飞速发展,商品的种类也越来越多,一些著名的网站也时常出现商品质量以及运输问题,不仅影响了自身的发展,而且还有损消费者的利益。如我国最大的电子商务购物网站淘宝网,2012年举行“双十一”活动,在这一天各大商家相继推行优惠活动,引发消费者疯狂购物。然而,由于购物量较大,导致大批的订单不能够及时发货,或者在发货的路途中出现各种问题,不能在预约的时间里将货物传给消费者。通过应用物联网技术能够建立商品追踪系统,进而为每一个商品贴上唯一的标签,使得每一件商品都有自己独特的编码。在产品有自身的属性信息后,就能够随时将附加信息储存到EPC中,而这些数据对于追溯商品的行踪具有重要作用。当这些数据统一集中到云端时,就会被授权用户所共享。消费者仅仅需要在网上查找相关商品的EPC信息,就能够获取该商品的所有信息。这样一来,不仅能够确保商品的真实信息,而且还能够随时了解商品的运输路线,商品在哪一环节出现问题,及时采取相关措施进行补救。通过对商品实现追踪,最终促进用户对商品的信心以及购买商品的积极性,推动我国电子商务的发展。 3.2 提高物流配送质量 长期以来,B2C电子商务发展的瓶颈为物流配送,大多消费者反应物流慢或者货物存在质量问题等,进而影响消费者的合理利益。物联网技术中的GPS技术及GIS技术能够快速响应物流,并且实时监控货物状态,进而实现智能物流。在网上订单到达后台后,立刻生成相关商品的清单,向仓库发出送货请求,通过仓库传感技术对商品的库存位置进行获取,利用仓库传感技术能够对商品的详细信息进行监测,尤其是商品若出现破损等也能够及时的反应,采取相关措施进行补救。另外,消费者还能够对商品的在途状态进行实时监测。 3.3 提高库存管理水平 B2C电子商务与传统的零售业相似,都需要对商品进行提前库存,进行库存管理的主要任务就是最大限度地提高系统的服务水平,最终降低库存总成本。在今后的电子商务发展中,其优秀竞争力应为库存管理能力以及货架存放效率。一方面,使用物联网技术能够使货物信息自动发送。电子商品贴有标签后就能够自动发射信号,利用无限局域网技术将收集到的数据传输到后台,管理人员就不需要对物品进行手工扫描,大大降低了工作人员的劳动量,提高拣货速度。另一方面,能够使货物随机摆放,节约货物空间。由于仓库中的商品都带有电子标签,并且在标签中包含有商品的尺寸以及库存位置,在仓库的存放过程中,可以根据货物的尺寸进行摆放,对于大型的商品摆放在仓库里面,这样一来,就能够节省存放空间。商品若按照销售程度进行摆放,最为畅销的商品摆放在仓库外,方便工作人员装载货物。 3.4 推动移动商务的发展 在B2C电子商务配送运输中使用物联网技术,能够将PC电脑网购搬到移动终端购物,消费者可以通过移动手机进行网上购物,同时对货物进行实时监测,随时掌握产品的最新动态,为消费者开创一种全新的购物体验。移动购物进一步促进电子商务的发展,同时移动支付也能够确保支付的可靠性以及安全性,最终推动移动商务的发展。 4 结 语 如今,B2C电子商务通过完备的双向信息沟通、灵活的交易手段及快捷的配送运输,为消费者提供了一种便捷的购物模式。同时,随着近年来物联网技术的不断更新以及应用成本低,逐渐在诸多行业中得到广泛应用,能够为电子商务的物流发展提供强有力的技术支持,进而实现时刻追溯货物的行踪、提高物流配送质量、提高库存管理水平以及推动移动商务的发展等,为消费者提供更为便捷可靠的服务。 配送运输论文:煤炭储存配送运输中机电设备管理及维修 摘 要:煤炭的储存配送是一项相对复杂,对工作人员的技术操作能力要求相对较高的工作。一个环节出现问题就可能影响到后续的正常作业。煤炭运输中皮带机作为主要的工作设备,其能否顺畅运转直接关系着煤炭储存配送的工作效率。本文通过对煤炭皮带机的工作原理的分析介绍,指出了影响皮带运输机正常运转的相关因素,进而探讨了皮带机工作过程中经常出现的故障并提出了相应的解决对策,希望能够进一步改善皮带机的工作质量。 关键词:煤炭配送运输 机电设备 故障分析 处理对策 皮带运输机的安装不规范或者在使用过程中操作不标准都会引起故障出现,轻者降低工作效率造成时间、电力等资源的浪费,重者可能会影响到工作人员的生命安全,给个人、家庭或企业带来严重的经济损失。所以,如何全面掌握皮带机的工作原理,及时排除相关的干扰因素,降低皮带运输机出现故障的频率,保证煤炭运输的顺畅安全十分重要。 1 皮带机的基本工作原理 皮带运输机是一种借助摩擦驱动来进行工作的设备,其主要部件包括输送带、托辊、滚筒、驱动、制动、装载、卸载等。在工作时将煤炭放在输送线上,运输机借助滚筒以及托辊同胶带之间的摩擦力运转后将煤炭等物料输送到目标位置。 2 干扰皮带运输机正常运转的因素 干扰皮带机征程运转的因素包括煤炭的质量、工作人员的操作能力和设备整体状况、运输胶带的质量水平、以及皮带的硫化水平这四个主要方面。 2.1 煤炭的质量 如果煤炭在装载过程中并未对质量进行严格把关,例如:煤炭存在较多的杂质等因素都可能会导致在装载、卸载的过程中使皮带被划伤的状况,这对皮带运输机的正常工作都会带来风险。 2.2 工作人员的操作能力和设备整体状况 工作人员对设备的工作原理了解的不够深入或者相关的操作不够标准规范就可能引起:(1)皮带机发生堵斗、卡死状况,这时候若不及时关闭机器就可能使皮带被磨损或者被拉断;(2)如果运输机的托辊或者滚筒已经损坏而工作人员未能及时发现,进而可能引起皮带损坏;(3)皮带机上的相关螺栓发生松动或者滑脱,一些衬板未能严密牢固地焊接在一起,这些部件脱落在皮带上也会使皮带损坏影响到设备的工作质量。 2.3 胶带的质量水平 不同质量水平的胶带也直接关系着皮带运输机的工作质量,而皮带机的生产厂家众多,质量标准相差很大,如果皮带的质量较差,在使用过程中就极易出现皮带脱胶或者龟裂等状况。 2.4 皮带的硫化水平及天气、环境因素 在对煤炭进行硫化时,可能无法做到标准切割,另外,胶的配比不科学合理,存在气泡就可能使粘合出现问题。如果环境、天气过于潮湿,就可能会降低摩擦系数,使皮带出现打滑现象影响到皮带机的正常工作。 3 皮带机经常出现的故障及处理对策 3.1 存在非正常噪音时的故障分析及处理对策 当皮带运输机的驱动无法正常工作的时候就会有非正常的噪音出现,工作人员可以通过异常噪音来了解、掌握设备的工作状况。通常情况下,如果托辊工作出现异常,发出一系列节奏感较强的震动性质的噪音,就可以从以下几点进行判断:皮带运输机的轴承孔心严重偏离了外圆的中心,或者是无缝钢管的厚度没有达到足够的均匀程度。这两方面因素都会增大离心力,致使发生异常噪音。这时候就需要及时对减速机的位置做出校正,避免皮带机的输入轴出现断裂状况。 3.2 皮带打滑故障的处理 当煤炭无法顺利运量上去、煤炭回溜或者洒落时就应当判断是否是由于打滑造成的。导致打滑的原因有:运输机的工作环境较为潮湿,一定量的煤泥等附着在滚筒上减弱了摩擦力导致皮带打滑;也可能是由于胶层磨损相对严重或者老化致使表面变得过于光滑降低了摩擦力。这时候就应当对配重进行适当的增大、更换新的胶带或者是增大滚筒的摩擦力等措施来保证设备的正常运转 3.3 皮带跑偏的处理 皮带运输机工作过程中胶带与预先规定的运行区域发生了偏离就称之为跑偏,这类故障经常出现。通常皮带的工作范围不应当偏离滚筒或者托辊断面带宽距离的5%。事实上,这一标准只有在皮带机空载或者重载的调试过程中才能够达到,在真正的工作过程中,由于受到煤炭、配重、环境等因素的干扰很难控制在这一范围内,当运输机发生跑偏的时候就会引起物料的洒落,影响到设备的正常工作。 3.3.1 滚筒错位的对策 运输机的皮带之所以会发生跑偏原因可能是由于在对设备进行配置安装是没有实现滚筒之间的严密配合。为了避免这一问题的发生在对设备进行安装时应当做到以下几点。 (1)科学合理地依照设备的纵轴线、滚筒轴线以及硫化轴线的安装标准进行设备安装;适当地选择相关位置安装一系列的控制设施,例如对于皮带的回程或者重载部位应当尤为注重对跑偏问题的控制,当皮带发生跑偏时要及时通过开关做出调整,以防皮带和支架之间由于过大的摩擦力造成设备的损坏。对于设备安装完成后的调试过程应当进行严密的控制,对于存在的问题应当及时作出调整避免在设备的运行过程中出现故障。 (2)对于跑偏问题的出现还有可能是由于设备、部件的质量不过关造成的,例如粘结环双侧的尺寸不够科学合理,一些部件发生松动等。因此在设备部件的采供过程中相关人员应当严格进行把关,选择标准规范的设备部件,对于设备的存放保养也应当引起足够的重视,减缓设备的磨损、老化进程。相关的粘结工艺也应当依照标准实施,确保设备的整体质量。 3.4 煤炭洒落问题的对策 煤炭发生洒落通常是由于运输机的皮带发生跑偏导致的,这是由于跑偏会使得皮带两侧失去平衡,使得煤炭发生洒落,这时候就应当对皮带的位置重新进行校正。对于转载点这一经常出现煤炭洒落的位置,可以通过更换运输机的挡料裙板,对钢板进行加长或者是减少皮带的物料运送量等方式来进行解决。 配送运输论文:基于模糊综合评价法的配送运输设备选优配置 摘 要:对配送运输设备选优配置的重要性进行分析,提出选优配置的原则,在配置原则的基础上,分析归纳出出配送运输设备模糊综合评价的3大类9项指标,即货物适应、环境适应、特殊适应、购置成本、使用成本、使用效益、技术性能、可维修性和安全性能。构建配送运输设备选优配置模糊综合评价模型,根据模糊综合评价的步骤,结合实例对配送运输设备的选优配置进实例分析。 关键词:配送;运输;设备;模糊评价;配置 引言 随着消费需求日益多样化和个性化,物流需求越来越多品种、小批量。作为物流重要功能之一的配送,是面向最终客户提供物流服务,是物流系统服务质量的最终体现,也是物流成本形成的重要环节。当前,针对物流配送的理论研究与实践中,关注的重点是物流配送中心的选址、中心内各功能区优化布局、作业系统的优化设计、多个企业联合组织实施的共同配送及配送运输的线路的最佳选择等方面,鲜见对于配送运输设备优化配置方面的关注。配送运输作为末端运输,直接与顾客接触,其服务质量对于物流配送乃至整个物流系统的服务质量至关重要,因而,合理配置配送运输设备,对于提升整个物流系统的服务质量,降低物流系统的运营成本具有重要而现实的意义。影响配送运输设备配置的因素很多,既有经济方面的考虑,也有城市交通状况的制约,还有货物的差异性及设备本身的性能等等。本文基于模糊综合评价法对配送运输设备的优化配置进行探讨。 一、配送运输设备配置原则 配送运输设备的配置直接影响到货物送达顾客手中的效率和服务的质量。为保证配送运输的高效、经济运行,在进行设备配置时应遵循如下原则: (一)适用性原则 货物种类、作业环境、配送运输距离、运输路线状况、作业量等决定了配送运输设备类型、额定作业能力和数量。作为末端运输的配送运输设备的配置,必须以能够适应配送服务为基本原则。货物种类较为单一,配送运输量较大、频率较高的,应考虑额定作业能力较大的运输设备;货物种类较多时,需要考虑运输设备的通用性,尽量地提高设备的适应性。 (二)经济性原则 经济性是衡量一切经济活动的主要指标,物流配送运输也不例外。一般来说,配送运输是一个收益既定的服务环节,作业过程中不再产生新的收益,因而,配送运输设备的购置成本及使用和维护保养费用就直接反映了该环节的经济效益。设备配置的目的就是在满足适应性原则的基础上,实现设备全寿命周期的成本最小。 (三)系统性原则 物流配送是整个物流系统的一个子系统,而配送运输又是物流配送环节的一个子系统,承担着把货物交付到顾客手中的重要的任务。配送运输设备的选择,必须考虑与配送中心的装载设备和顾客的卸载设备相互衔接、相互协调,保证配送工作的顺利进行。因此,在考虑配送运输设备的适用性、经济性的基础上,要以系统的观念,对整个物流系统作整体评价。 二、选优配置模糊综合评价模型 (一)评价指标体系构建 配送运输设备的配置要根据货物类型、配送运输路线的状况及设备的工作性能等方面来进行综合评价。到目前为止,货物的配送运输主要是以公路运输来进行,因此,本文只分析公路运输车辆的选优配置。根据上述原则,本文构建了以下指标体系,共三大类9项指标。 一是适用性指标。(1)货物适应,指设备适应货物物理性能与化学性能的程度。(2)环境适应,指设备适应所在地的路况,气候的温度、湿度等的程度。(3)特殊适应,指设备的机动性、人机适应性以及满足特殊作业要求的能力。二是经济性指标。(4)购置成本,指购置设备时一次性支付的成本,或分期付款总额的现值。(5)使用成本,指燃油或电力、保养维护、维修、操作人员工资、保险及其他费用,(6)使用效益。指使用设备能产生的收益。三是技术性指标,(7)技术性能。指设备的动力等各项额定功能指标及设备质量,(8)可维修性。指设备维修及性能恢复的难易程度,(9)安全性能。指设备在使用过程中易发生事故的概率,从人员安全、货物安全及设。 (二)模糊综合评价模型 模糊评价法是应用模糊集理论对一个系统进行评价的方法,其评价的对象可以是系统的各种替代方案。模糊综合评价模型可以平判出各种备选设备的优先度,为设备的购置与使用提供决策依据。方法步骤如下: 1.邀请有关人员组成评价小组。小组成员一般不超过10人,可以邀请设备管理人员、设备操作维护人员、配送中心管理人员、装卸人员、财会人员、货物生产单位人员及其他企业人员等参与。 2.确定评价项目集与评价尺度集。评价项目集即上述3大类9项指标。采用5级评价尺度,即评价尺度集为E=(e1,e2,e3,e4,e5),其中e1=0.9(最好),e2=0.7(较好),e3=0.5(一般),e4=0.3(较差);e5=0.1(最差)。 3.确定各评价项目的权重。可通过小组讨论,采用层次分析法确定各评价项目的权重集W=(w1,w2,w3,w4,w5,w6,w7,w8,w9),分别对应三大类指标中的(1)~(9)项指标。 4.按照已经确定的评价尺度,对不同设备的评价项目进行模糊评定,并计算隶属度矩阵,第个方案的隶属度矩阵为: 。 5.计算第k个方案的模糊综合评定向量Sk:Sk=WRk 6.计算第k个方案的优先度Nk:Nk=100SkET 三、模糊综合评价模型应用 某配送中心要选用配送运输设备,从中心各部门及外部共挑选了9名相关专家组成评价小组。经评价小组讨论,指标体系的权重 由此可以看出,方案2比方案1具有更大的优先度,因此,该配送中心选用某品牌的微型货作为配送运输车辆更为合理。此外,如果有更多个可供选择的方案,则评价方法与此类似。 结语 本文利用模糊评价法选用配送运输车辆,该方法求解简单,容易操作,能够实现配送运输设备的合理选用配置。当然,在评价指标的组成以及各评价指标的权重上,还需要在设备配置原则的指导下进行更为深入、更为切合实际的研究。评价小组成员的组成,也会影响评价结果的合理性。 配送运输论文:优化军事物流配送运输保障 摘要: 信息化条件下的战争,不仅是对人和武器最佳组合的较量,更是对运输保障能力的考验。运输保障跟得上,部队才能有战斗力,才能打得赢。军事物流配送运输是保障军队平时训练、生活等军事活动的重要方式,更是军队战时的大动脉。 0 引言 进入二十一世纪以来,随着信息技术日新月异地飞速发展及其向军事领域的加速渗透,伊拉克战争中,美军“适时,适量,适地”的精确后勤保障令世人瞩目和震撼,美军后勤保障的实践表明:实施有效的军事物流配送运输保障,不仅是后勤保障能力的倍增器,更是军队战斗力的倍增器。 1 军事物流配送运输的作用 军事物流是为保障军队平战时或特殊情况下的需求所采取的具有军事性质和目的的物流活动。它是物流在军事活动中的广泛应用。 军事物流配送运输是指在一定区域内,根据部队用户的需求,将已经拣选、加工、包装、分割、组配的军事物资按时送达用户指定地点的物流运输活动。 第二次世界大战之后,由于大吨位、高效率运输力量的出现,干线运输无论在铁路、海运或公路方面都达到了较高水平,长距离、大批量的运输实现了低成本化。但在干线运输之后,都要铺以支线运输和小搬运,这种支线运输及小搬运成了物流运输的一个薄弱环节。这个环节有和干线运输不同的许多特点,如要求灵活性、适应性、服务性等,优化和完善这个环节,往往能解决运力利用不合理、成本过高等问题。 军事物流配送运输或输送,是运输与其他活动共同构成的组合体。在物流配送过程中处于“二次运输”、“支线运输”、“终端运输”的位置。优化军事物流配送运输,能够使分散的供应保障活动协调运作,减少整个军事物流范围内的迂回运输、交叉运输、重复运输等现象,创造了更多的军事物流效益。 2 现代军事物流配送运输中存在的问题 军事物流配送运输是军事物流活动的重要环节,是实现军事物流保障目的的关键。因此,搞清军事物流配送运输中存在的问题,找出它内部的客观规律,我们才能用这些规律指导军事物流的实践,改善不利因素,实现军事物流配送运输的高效、快捷。 2.1 运输管理机制不健全,配送运输计划不完善 目前,军事物流运输管理没有现成的模式、经验供我们学习和借鉴。由于军队物流缺乏专业管理人才,导致军事物流管理中出现漏洞,存在问题。在物流实践活动中,不能充分挖掘利用部队现有装备人员的潜力,制约了军队物流运输活动的高效性。其次,缺少完善的配送运输计划。“一计划多用”的现象尤为明显。 2.2 物流基础设施落后,物流技术装备水平低 总体来看,我国现有的物流基础设施虽然有了很大发展,但是还比较落后。按国土面积和人口数量计算的运输网络密度,我国仅为1344.48公里/万平方公里,而美国为6869.3公里/万平方公里,德国为14680.4公里/万平方公里,印度为5403.9公里/万平方公里。这方面,我们不仅落后于欧美发达国家,与印度等发展中国家相比也有很大差距。如果按人口计算则差距更大,我国每万平方公里国土面积拥有铁路74.89公里,排在世界第60位之后。如果按人口计算则排在世界第100位之后。在我国物流业发展较晚的环境下,军事物流作为后继发展者,国家没有太多的精力来推动军事物流的发展。军事物流和地方物流没有完全接轨,它们之间存在差异和相对独立性,没有很好的协调发展。军事物流的发展处于从属地位。 2.3 物流专业人才欠缺,信息化水平低 当前,军队物流专业管理人才还相当缺乏,军事物流运输网络建设还处于探索阶段,军队内相关的物流设施建设还不健全。尤其是物流信息化建设水平较低,它严重影响了军事物流配送运输的发展。因此,我们要加大人才培养速度,推动信息化建设进程,学习借鉴发达国家的经验和技术,弥补我国物流技术的欠缺。 2.4 物流设施和设备标准不统一,运输成本高 我国物流系统各环节的衔接较差,运转效率不高。反映为各种运输方式之间的装备标准不统一,限制多式联运的开展。以集装箱为例,海运和铁路运输各有各的一套集装箱标准,使得海铁联运必须经过再次拆箱、装箱后才能实现,造成了多次的包装成本以及储存费用,同样的问题还出现在公路、航空中。物流包装标准与物流设施标准之间缺乏有效的衔接,严重影响运输工具的装载率、装卸设备的载荷率。虽然军用物品包装已有初步的标准,但在与各种运输装备、装卸设施相衔接的物流单元化包装标准方面还比较欠缺,影响较大。物流环节的运输工具、承载设施、设备的标准和规范不统一,导致物流无效作业环节增加,货物的在途时间较长,物流速度降低和成本上升。根据调研有关资料分析,我国许多商品总成本中,运输造成的损失约500亿元,公路因缺乏合理的物流组合,空驶率多年来保持在50%左右;铁路因能力不足,使相当数量的商品失去销售机会或无法保证企业提供客户满意的服务;水运因运输组织方式不能适应市场的需求变化,使许多产品失去了低价运输的途径,诸多的因素都大大地增加了物流的运输成本。 由于我国物流系统存在的以上问题,在很大程度上制约了我军军事物流配送运输的发展水平。目前,我军物流运输管理比较分散,调度效率较低,运输系统现代化程度不高。运输管理缺乏体系化,整体化。物流运输方式相对单一,表现为主要以传统的公路运输,运输的货物量少。没有很好的利用铁路运输的运输货物量大,长距离运输的优势,不能满足军队长距离运输的物质需求。物流效率低,物流运输成本高。 3 提高军事物流配送运输的措施 3.1 建立一体化物流信息平台,科学调度物流运输 物流网点是军事物流体系的起点和基干,多层次的军事物流网点能及时跟踪控制和科学调度物流运输。美军自20世纪90年代初就展开了“三种物流网点”的建设,即本土物流网点、近海物流网点、海外物流网点。所倡导的“聚焦式”后勤就是以物流网点为依托展开物资保障的最佳样板。这些网点军民兼容、资源共享、信息化程度高。军队物资保障机构与地方供货商签订采购合同,由供货商直接将物资供应部队的物资保障方式,减少了物资供应运输环节,大大降低了相关费用,提高了军队的保障质量。 军事物流运输活动的运量不确定特点,导致物流管理过程复杂。靠人工去实施管理已经不能满足物流运输活动的要求。如美军提出了全球资源可视系统的概念。该系统将自动识别技术、全球运输网络、联合资源信息库和决策支持系统等综合在一起,使得部队指挥官可以不间断、可视化地掌握全部资源的动态情况,全程跟踪“人员流”、“装备流”和“物资流”,并指挥和控制其接收、分发和调换,从而有效地提高了物流保障效率。正是依托该系统,在2003年的伊拉克战争中,美军后勤信息处理中心仅有1500个工作人员,却使数万部队的输送、数亿元的开支,以及几十万种不同型号、规格的装备物资供应顺利进行。因此,建立现代化的物流管理系统是发展的需要,只有信息化的管理工具才能实现物流运输中的全程监控,掌握物流运输任务的完成情况,并及时做出调整,对运输工具进行科学调度,合理使用。提高管理的高科技水平,达到理想的管理效果。 3.2 建立模拟运输网络,优化运输方案 在高技术条件下的物流活动中,利用的高科技工具越多,物流的整体效能就越高。物流运输部门的科技含量,信息化程度,代表着它的物流水平,决定着它在物流行业的竞争能力,标志着它在未来竞争中的发展潜力。 我们要想在激烈的国际竞争中独领风骚,在新军事变革中引领潮流,就必须建立自己的物流信息网络,模拟运输网络系统和管理信息系统。运用模拟运输网络系统实现对物流运输活动的全程可视化,及时对有关情况进行跟踪控制,整体协调,进行有效的调度指挥。 模拟运输网络系统是利用高科技信息技术实现对运输全过程的计划、组织、决策、指挥和控制的模拟。它是对物流运输活动中的综合因素的抽象化分析、实施、优化的直观显现。该系统能直观暴露实际物流运输中存在的问题及突发情况,它能使物流运输部门及时对问题进行解决,减少损失,使物流运输活动在预计的情况下进行组织实施,确保运输任务的顺利完成。 模拟运输网络系统具体有以下子系统组成:①运输工具选择系统;②运输方法及道路筛选系统;③道路状况分析系统;④任务分析系统;⑤制约因素分析系统;⑥车流、人流和距离分析计算系统;⑦综合分析信息系统;⑧方案制订系统;⑨可视化模拟、突发情况预测系统;⑩问题反馈分析系统;{11}人工干预操作系统;{12}方案优化决策系统。该系统的工作流程如图1。 3.3 采取组合运输系统,减少货物空载率 组合运输是指物流运输公司与其发生业务关系的供应商及其客户进行组合运输的方式。它可以防止货车往返之间的空载。要真正防止空载,就必须搜寻运输的货物。日本的花王公司就是实现组合运输的很好例子。开始时,花王公司主要是与花王的原材料供应商进行组合运输,即花王公司将物品从工厂或公司运抵销售公司后,与当地花王公司供应商联系,将生产所需的原材料装车运回工厂,这样就不会出现空载。后来,由于组合对象的逐渐扩大,所有其他企业都可以利用花王公司的车辆运载货物,花王公司与其销售公司之间近80%的物品运输都实行了组合运输。组合运输系统有效地减少了货物的空载率,降低了运输成本,提高了资源的利用率。 为了节约运输资源,提高物流运输效率,我军军事物流运输应建立有效的组合运输系统。目前,我军的物流运输主要是小单位独立保障模式。比如以师(团)为单位的汽车营(汽车连)保障自身物流需求。师与师之间,团与团之间相对隔离,运输资源没有得到充分的利用。这种保障模式严重限制了我军协同作战的发展。未来战争是诸军兵种的协同作战,因此,对保障也提出协同保障的要求。在未来战争中,要求统一调度利用诸军兵种的物流运输资源,实现单位之间物流运输的组合利用,尽量避免空载,减少运输资源的浪费,形成一个高效的物流运输保障网。 3.4 科学选择运输工具,综合运用多种运输方式 在实际军事物流运输活动中,科学合理选择运输工具,能有效地节约运费开支,降低物流成本。因此,我们要根据货物的种类,贵重程度,运输距离的远近,环境道路条件等因素综合分析,选择合理的运输工具,提高运输的时效性。同时,结合运输工具的特点采取适当的运输方法。汽车运输的特点是灵活性、机动性强,能够实现运输的“门到门”。铁路运输的特点是运送货物量大,运输距离长,能满足远距离高需求。空运的时效性强等等。综合运用多种运输方式能充分发挥运输工具的潜力,最大限度地发挥运输工具的效能,实现物流运输的高效、快捷。 3.5 结合军队实际,制定战备配送运输方案 军事物流运输活动不同于地方的物流活动,它服务于军队这个特殊的对象,体现部队的特点,有其特殊的地位和作用。他要求物流运输必须具有很强的时效性、准确性。因此,建立一套完整的物流配送运输方案至关重要。 制定战备配送运输方案时,要根据物流运输部门的任务、性质、自身能力、保障类型、兵种类型等因素进行制定。按照从实际出发,从战争出发,认清军事物流运输的军事性。军事物流运输不同于地方物流运输活动,他具有战争性质和军事企图。军事物流运输关系到战争目的能否实现,能否满足战争需要。 平时,我们要利用军事演习,抗洪抢险等紧急情况检验战备运输方案的可靠性、操作性。评价其满足战争需求的实践性,对实施中出现的问题,加以修正、完善。确保战备配送运输方案在战时用得上,保障跟得上,确保其战争的实践性。 配送运输论文:国际物流配送运输的外包和自营决策研究 摘 要:国际物流配送中,运输方式的选择是降低配送成本的关键因素之一,本文针对配送运输的外包和自营的对策,建立模型分析,提出解决的方法并通过美国考察的结果加以实例验证,以解决长期以来在国际配送网络中存在的高成本问题,为中国产品进入国际市场建立配送网络提供一种决策工具。 关键词:国际物流 配送 车辆 决策 1.问题的提出 国际化配送是全球的配送活动,国际配送运输是物流配送决策中的关键所在。除采购产品的成本外,一般来讲,配送运输成本比任何其他物流活动的成本所占的比重都高。尽管配送运输决策的形式多种多样,但其中首要的不外乎运输方式选择、承运人运输路线的规划、车辆调度和集中运输等项内容。而在运输方式方法的选择中,配送运输是以汽车为主的。这是因为汽车运输具有其他运输方式不能完成的特点: 1.1门到门服务,配送仅指从物流据点至需求用户之间的货物输送,是工厂和配送中心之间的货物输送,配送中心到顾客之间的货物输送,不是依靠车站、码头的运输。配送以服务为目标,以最大限度地满足客户要求为优先,因此,应尽可能地让顾客享受到便捷的服务。通过采用高弹性的送货系统,如紧急送货、顺道送货与退货、辅助资源回收等,为客户提供真正意义上的便利服务。 1.2准时运输,即货物按客户要求的指定时间段被运送到客户手中,集时间、空间为一体的运输方式,配送运输是从客户定货到交货的最后环节,也是最容易引起时间延误的环节。影响时效性的因素很多,除配送车辆故障外,所选择的配送线路不当、中途客户卸货不及时等均会造成时间上的延误。因此,必须在认真分析各种因素的前提下,用系统化的思想和原则,有效协调,综合管理,选择配送线路、配送车辆及送货人员,完成货物的最终使用价值的实现,要比单纯的运输要复杂得多。 1.3配送是按照顾客订货所要求的品种、规格、等级、型号、数量等在物流据点中经过分拣、配货后,将配好的货物送交顾客。因此除了各种“运”和“送”的活动外,还要从事大量的分拣、配货、配装等工作。“配”是“送”的前提和条件;“送”是“配”的实现与完成,两者相辅相成,缺一不可。需要规模优势获取较低的送货成本。 在配送运输中,车辆的选择又是最首要。配送运输业务车辆的对策一是企业自己拥有运输设备,二是与运输公司签订服务合同,外包运输业务。 从用户的角度的理想状态是,运作绩效更好,服务更方便,运力更大,成本更低。满足用户的需求,从企业的角度企业必须投资运输设备以获得运力以遵守长期协议。一般情况下如果运量大,自营运输服务会比外购服务更经济些。但是有的企业对服务有特殊要求,公共承运人的服务就将无法满足其要求,所以即使成本高也不得不自己投资或签订运输协议。自营运输的优点是. 1)高度可靠的快速运送服务; 2)非通用的特殊设备; 3)货物的特殊搬运处理要求; 4)要求服务随叫随到。 公共承运人服务于众多客户,优点是运输总成本较低,运输设备的效率高。选择公共运输外包的好处是企业运输风险小,运输过程中发生的车祸、货物的损毁、回程空驶、运输设备的闲置浪费等都可以避免。但并不总是能满足单个用户的特殊需要,运输外包难以满足个性化需求,国际配送运输在时间、空间要快速满足用户需要,选择公共运输就难以达到此类要求。公共运输就世界范围而言,发展方向是第三方物流,第三方物流市场具有潜力大、渐进性和高增长率的特征。这种状况使其可能拥有大量的由不同背景发展起来的、为在第三方物流业方面取得成功而提供特色服务的物流服务提供者。就美国而言,已有400多个第三方物流供应商,其中大多数公司并不一开始就是第三方物流公司,而是传统的公共运输公司。 因此如何选择配送运输需要科学的计算和决策,长期以来许多企业缺少此方面的详细考虑,在我国企业进军国际市场的过程中,是一个需要认真对待的战略问题。 2.模型的建立 配送车辆型号繁多,商品品种、数量复杂,一类商品运输用的自购车辆和外包运输公司的车辆不会是一种型号的大小,如以某种车辆比较的,难以说明问题。但任何车辆都需要投入资金,作为固定资产,从管理角度固定资产都有价格,从价值的角度,不同技术型号的设备就可以进行比较的了。在可以考虑的决策指工具中,现金流量是一种十分重要的技术经济分析工具。通过分析多种投资过程的现金流量,可以揭示这些投资过程的一些重要经济待性。现金流量是指将技术方案看作一个独立系统的条件下,系统中现金流入和现金流出的统称。现金流入是指进入该系统的现金,现金流出是指离开该系统的现金。这里所指的现金可以是纸币、硬币、支票、汇票等。一个时期内现金流入量减去现金流出量之后的差额,称为净现金流量。现金流量的特点是: 1. 它有助于进行经济分析。只要首先把所要研究的过程或者系统明确定义(资金的流人、流出、年份),则现金流量就把整个系统中资金流通的时间过程明确表示出来。 2. 现金流量可以十分明确、有效地表明一个系统经济分析中所用到的资金流通信息。 3. 不同技术方案表现为不同的现金流量,通过对现金流量的研究,可以评价不同方案的优劣,从而进行方案决策。 4.通过研究某一投资过程的现金流量,可以了解这个投资过程的一些最本质的问题。例如,该投资过程对于给定的投资收益率是否有利可图,企业应当怎样安排投资过程中各年度的费用,从而使企业能最大限度地利用货币资金的时间价值。 配送运输论文:轨道运输作用于城市配送系统可行性分析 摘 要:文章针对于目前城市发展现状,将轨道运输作为新的运输手段纳入城市配送体系之中,并对于轨道运输作用于城市配送的优劣势进行分析,研究当下城市配送体系中引入轨道运输方式的可行性与实践对策。 关键词:轨道运输;城市配送 城市配送服务一向被称为“物流服务的最后一公里”。作为物流服务中直接面向终端用户的服务形式,其时效性与经济性一直是物流服务企业研究者与物流企业经营者们探讨的话题。在现今城市发展规划有了长足进步与重大变革的前提下,随着运输技术的不断进步,将城市轨道运输运用于城市配送服务体系是城市配送服务运输方式的一个新选择。在结合传统的城市公路运输体系的情况下,轨道运输能够为整个城市配送体系的优化起到重大作用。 1 轨道运输运用于城市配送的现实意义 在人类社会的城市化进程中,随着社会分工不断专业化,技术的不断进步,特别交通运输技术的发展,人类生活和工作的空间距离不断加大,活动范围越来越广。从我国近十多年的发展观察,城市化与经济相互促进发展过程中,我国许多城市空间布局越来越趋向于“多中心组团式”空间布局,并以“城市群”发展促进区域经济发展。在城市群中,人员和物资集中在各城市,并在各城市之间集中流动,“多中心组团式”城市布局的城市功能在空间上的集中与分离,这种集中与分离带来各功能区人员或物资的集中,并在各功能区之间的集中大量的流动,城市群内各城市的集中和在各城市之间的流动。随着社会经济的发展,人员和物资在各功能区或各城市的大量集中,与在相对集中时间段内及时流动之间的矛盾日益突出。 在解决人员流动问题的过程中,轨道交通被广泛证明为一种行之有效的方法。轨道交通能够很大程度上满足现代城市人口固定时间大规模高速流动的需求,因此被各大城市广泛采用,将此经验推广至物资流动范畴,将轨道运输手段引入城市配送系统,结合传统的公路运输,使得城市配送系统更符合当今城市经济发展需要。随着城市基础设施构架的不断强化,现代城市轨道运输与传统公路运输结合不断加大,引入了轨道运输手段的城市配送体系也就有了实现的前提与基础。 轨道运输相较于传统公路运输形式,具有运量大,运速高,成本低,环境污染小,对现行城市交通资源占用小的特点,将其运用于城市配送体系之中,能够更好满足当代经济发展的需求,使得物流服务更好作用于城市发展,其具体优势如下。 ①降低城市配送服务成本。鉴于轨道运输所具有的运量大,运速高的特征,能够将货运的在途时间尽可能地压缩,从而提高运输效率。物流企业关心的运输成本通常产生于货物积压与在途时间过长而库存保管成本。加快物资本身流动速度就是对物流成本最大的控制。轨道运输在加大了单次运载量的同时也降低了单位商品的物流成本,实现了规模经济效应。 ②更适应于现代化城市经济生产与生活需要。随着经济技术的不断进步,城市配送系统中,无论是面向一般终端用户的生活性配送还是面向于生产企业与大型零售终端业态的生产型配送都对于配送服务的及时性提出了更高的要求。无论是大型零售业态所追求的零库存模式还是制造型企业的敏捷制造,“JST”生产模式都对于供应链上游所提供的物流配送服务提出了更高的及时性要求。而城市终端普通用户对于产品配送服务的时限要求也在逐步提高。在此情况下,传统的公路运输因其自身限制,不能很好地完成城市配送服务中的运输职能。而轨道运输因其运速快,不受城市交通状况限制,准点及时的特质,能够在城市配送服务中发挥更大作用。 ③缓解城市交通系统压力,降低环境污染可能。现代技术的发展很多时候是以牺牲环境为代价,尤其是现代交通系统成为了碳排放的重点来源。而城市交通拥堵也是不少城市发展的关键性难题。将轨道运输引入城市配送系统,除了可以对系统内效率进行优化,同时亦可改善城市交通运输状况,降低污染,实现经济效应的同时落实可持续发展。 2 现代城市规划下的轨道运输作用于城市配送可 行性分析 正如之前所言,现代城市的重要特征之一就是城市地理空间空前化扩大,功能区划分明确。为了追求规模经济效应,避免现有资源的浪费,城市规划中都有意识地把具有相同职能的区域在地理位置上进行整合。正如之前所提到的,现代城市规划布局中存在着一种被称为“多中心组团式”的布局形式,代表城市为重庆市等。一定区域内的中小型城市为了追求经济效应也会以一个中心城市为优秀进行资源整合,形成区域城市群,实现区域规模经济效益最大化,其代表为长三角、珠三角、环渤海城市群等。 无论是“多中心组团式”布局的大中型城市,还是多个中小型城市组成的城市群,其城市配送面临的最大难题都是各功能区之间地理范围内的极大分散。轨道运输对于城市配送体系的贡献的前提还是在于轨道运输在现代城市规划下的城市之中是否具备可行性。我们就以重庆市为例,分析轨道运输作用于城市配送的可实现意义。 首先,巨大的物流需求是轨道运输作用于城市配送体系的第一个前提。重庆市主城区内就被划分为解放碑、沙坪坝、南坪、观音桥、杨家坪“五大商圈”,以及以朝天门批发市场、盘溪观农贸批发市场为代表的一系列商品集散中心,其物流需求的庞大程度不言而喻。同时推进的万州、涪陵、长寿、江津、永川等五大市级物流枢纽建设,也使得重庆市的物流需求在很大程度呈现出了不断上升的趋势。正是在这一需求递增的趋势下,轨道运输能够更好地完成城市配送中的运输职能。重庆市的特殊性就在于作为直辖市,其所辖区域远大于普通城市,物资在城市不同区域内的流动需要高速高效的运输手段来完成。因此,轨道运输可以被看作解决城市巨大物流需求的有效手段加以利用。 其次,重庆市的轨道交通建设已颇具成果,现有的城市轨道建设已初具规模,具有了一定的覆盖率。。根据重庆《主城区轨道交通线网控制性详细规划》计划在主城区修建“九线一环”共10条轨道交通线路。预计“九线一环”建好后主城每平方公里范围内轨道交通线网密度将达到0.65 km,至2012年重庆的轨道交通运营里程将达到140 km。如此密集的城市轨道建设是将轨道运输用于城市配送系统的先行硬件条件,虽然现行的城市轨道建设主要服务对象都是城市客运系统,但是随着城市交通系统的进一步升级,城市人员流动问题得以很好解决之后,将轨道运输纳入城市配送体系自然是水到渠成。 3 轨道运输与城市配送相对分散性的协调 既然城市配送是指城市配送是指在城市范围内实施的,以配送为特有组织方式,实现发货方到收货方的一系列物流活动的总称,包括运输、拣选、加工、包装、拆分、组配等环节。这就决定了其服务对象包括了大量零售型门店与产品终端用户,其居住的分散性与需求量波动性在很大程度上构成了城市配送体系需求预测不确定性,同时对城市配送运输环节的及时性构成了很大的挑战。 正是因为城市配送的服务对象有着地理位置的分散性与需求水平的波动性,决定了城市配送必须在运输环节上具备足够的弹性,能够将物流服务区域扩散至城市每一个生活区域,并且能保证物流服务能够在客户所要求的时间段内送达。轨道运输虽然能够在很大程度上解决传统运输运量不足与时效性较差的缺点,实现一定时间内大量物资的定点高速流动,但是受限于轨道建设本身的特点,轨道运输缺乏一定的灵活性与支线覆盖能力。这就决定了在城市配送系统中,轨道运输的定位应更多被使用于干线运输,处理大宗物资相对集中的流动。 从流程上,城市配送服务起始于城市以外的物资集散地,经城市配送中心周转,完成选拣,加工,包装,组配等一系列只能,再经配送中心运输至产品终端用户的过程。在此过程中,鉴于之前所讨论的配送服务终端用户的分散性,轨道运输方式在这一阶段的运输中就将面对大量轨道固定性与服务对象相对分散的矛盾。 因此,如果将轨道运输作为城市配送物流服务的主要运输手段,解决好轨道运输路径相对固定与配送服务终端用户地理位置相对分散性矛盾的关键就在于运用好现代城市轨道运输与传统公路运输的有机结合,开展联运,做到轨道运输与公路运输无缝衔接,将轨道运输的规模经济效应与传统公路运输辐射面积大的优势整合,实现城市配送系统功能结构升级。 为了更好地解决这一问题,实际中我们可以采取的策略有如下几种。 ①整合区域物流资源,在城市的各个功能区内设置物流节点中心,使得配送服务对象分级化,在一定程度内减少被服务者的分散性。将原来配送服务由配送中心直达客户手中的形式转变为由一级配送中心向二级中转站运输,再由二级中转站向单个配送服务对象转运的形式。这可以使得配送服务运输过程中的分散性与不确定性得以降低,使得整个配送体系的运行效率得以增强。 ②加大转运节点建设,减少转运成本,尽可能实现公路轨道联运无缝衔接。在城市配送的过程中,被运送的物资通常要经过两种以上的交通工具进行运输。而在我们讨论的加入了轨道运输的城市配送体系之中,联运更成为了一种常态。因此,在转运节点加强物流服务中的装卸搬运职能,通过对系统的优化实现轨道运输与公路运输无缝衔接,是实现城市配送体系整体升级的必要步骤。 4 结 语 将轨道运输纳入城市现行配送系统,可以从整体上提升城市配送体系的运作效率,并且能够更好地适应现代化城市发展的需要,从长远看,城市配送系统的优劣是一个城市现代化程度的重要指标,对于城市配送系统的提升能够增强一个城市的经济实力,提高城市综合竞争力,意义深远。
财务专业实践性教学研究:高校财务管理专业实践性教学模式研究 [摘要]财务管理是一门集理论性与实践性于一体的工商管理应用型学科。财务管理教育,是以培养应用型专门人才为主要目标的高等教育,应以培养具有较为扎实的基础理论和专业知识,并具有一定创新意识的专门人才为教学目标。这些能力的培养,除了优化财务管理专业理论课相关教学内容外,更重要的是必须按照社会对财务管理人才的需求特征和财务管理实务岗位的要求加强财务管理实践教学。 [关键词]高校 财务管理专业 实践教学模式 财务管理是一个理论性和实践性很强的专业,这就决定了该专业在注重理论教学的同时必须注重实践教学。2009年1月国务院办公厅下发《关于加强普通高等学校毕业生就业工作的通知》,提出必须大力组织以促进就业为目的的实习实践等若干重要措施。这对高校的财务管理专业实践教学提出了较高的要求,必然会推动财务管理教学改革,而教学改革的关键之一是加强实践性教学环节。因此,探索建立符合财务管理专业目标特色的、以就业为导向、以能力为本位、以财务管理专业所需知识和技能为优秀的教学模式,已成为财务管理专业的当务之急和优秀任务。 一、目标与构想 1.财务管理专业定位与目标。财务管理专业定位于内部立足资金控制,外部面向资本市场,并能从事企业资产管理、资本营运、风险管理的一种综合性管理。基于这种定位,财务管理专业的培养目标应当体现出培养适应社会主义现代化建设需要,掌握经济、管理、法律、金融、会计、理财等方面知识,懂经营、善管理,富有创造性和适应性,能在工商企业、金融机构、事业单位及政府部门从事财务、金融管理工作的应用型人才。 2.财务管理专业实践教学构想。结合以上培养目标,要按照高校应用型人才培养模式的要求,以用人单位为情境,以培养学生的从事财务活动能力为主线,按照财务管理活动组织实践教学,在教学中注重开放性、实践性的融合,切实提高学生的实践动手能力,通过校内外实验基地的实习,实现学生与财务管理岗位的“零距离”结合。全新的财务管理实践性教学形式应该包括以下八个方面,即演示教学、案例教学、单元练习、模拟实习、校外生产实习、社会调查、项目设计、撰写论文等。 二、以提高职业能力为优秀,构建基于职业工作过程的财务管理实践教学模式 1.在思想上高度重视实践性教学,加大实践性教学的投入 在做好专业设置的同时,还应高度重视课程体系的调整,应在打破以学科为中心的课程体系的同时,按照突出应用性、实践性的原则,重组课程结构,更新教学内容,建立以职业综合能力为中心的课程体系。在课程安排上,实践教学课一般应占教学计划总课时的40%左右,必须安排相应的模拟操作课程,即使是理论教学,也应以应用为目的,围绕培养能力来开展,配合技能训练来进行。专业教学在加强针对性和实用性的同时,应使学生具备一定的可持续发展能力。为了体现理论与技能并重的关系,可把技术操作性(或实务性)较强的课程从传统课程表中分列出来,单独成表。在确定课程内容时,要根据未来职业岗位的实际需要删繁就简,摒弃落后、陈旧的内容,增加生产、服务、建设、管理第一线实用的最新技术。高校应加大对财务管理专业实践性教学设施设备的投入力度,真正按照现代企业财务管理职业岗位的要求建立校内模拟实践教学实验室,并且在财务管理专业的实践性教学过程中分别针对专业领域工作内容、操作方法和技巧等进行职业岗位模块教学。 2.构建多层次实践教学体系,培养学生的综合能力 第一层次,基础实验。目的是培养学生的计算机财务管理应用的基本操作能力,为下一层次的实验设计能灵活熟练运用这些能力奠定基础。可针对财务管理电算化软件的各种功能及基本操作分别设计若干实验项目。 第二层次,课程实验。以专业主干课程为优秀,提高学生对财务管理基本知识运用能力和实际操作能力。针对财务管理的每一个重要知识点分别设计若干实验项目(均可通过软件进行)。 第三层次,计算机财务管理综合实验。旨在培养学生对财务管理与相关专业知识的综合运用能力。一方面,运用Excel软件工具将国际通用的财务管理模型与计算机技术有机地结合起来,全面系统地反映在计算机环境中建立财务管理模型的方法、技术和实现手段;另一方面,将财务管理与会计学、金融学等相关知识融合在一起,以综合案例的形式加以体现。 第四层次,ERP沙盘模拟实验。旨在培养学生的实际操作能力以及团队合作精神,深刻体会企业实际运作状态。针对生产企业,将该企业运营的关键环节如战略规划、资金筹集、市场营销、产品研发、生产组织、物资采购、设备投资与改造、财务核算与管理等几个部分设计为ERP沙盘模拟课程的主要内容,把企业运营所处的内外部环境抽象为一系列的规划,由学生组合形成几个相互竞争的模拟企业。通过模拟企业经营,使学生在分析市场、制定战略、营销策划、组织生产、财务管理等一系列活动中,感悟科学管理规律,全面提升管理能力,培养决策能力。 第五层次,综合应用实践。由学年论文、毕业实习和毕业论文三大模块组成,其教学目标是在实务中进行操作,为走向工作岗位奠定基础。综合应用实践主要体现在校外实验基地的建设上。 在规定学制期间,要按照人才培养模式要求安排理论教学与实践实训。由于财务管理是对财务主体的筹资、投资、用资和收益分配等的管理,是一项专业性和技巧性都很强的业务管理活动,因此,第1至第4学期,主要进行财务管理的知识层次理论与实务的学习,开设的优秀课程包含财务管理原理、中级财务管理、运筹学、高级财务管理、技术经济学、跨国公司财务管理、财务评价与分析、审计学、财务软件运用与计算机模拟实验等课程,开设的专业选修课包含货币银行学、证券投资学、会计电算化、资产评估学、国际财务管理等课程。在具体实施中,按一学期为19个教学周计算,可按照“15:4”的比例分配课堂教学与集中实习的周数,前15周主要进行课堂教学,后4周在校内模拟实验室、校外实习基地集中进行实践实训。第7学期主要进行实习课程的学习,可按“11:8”的比例分配课堂教学与集中实习的周数。第8个学期安排12周时间进行校外实习,其余几周进行毕业设计和答辩。 3.以职业岗位为导向“重构”实践教学课程 课程是教学内容及其进程的总和。以职业岗位为导向的课程体系,是对多年来基本沿用的实践教学课程体系的一种否定。“重构”就是要从实践课程教学大纲、课程教学计划、教材组织与编写、内容选取、内容组织、教学方法、师资队伍等多方面重新构建实践教学课程体系。首先,实践课程教学大纲、课程教学计划的制订要摒弃传统的以章节划分的组织模式,而要根据该课程需要学生获得的相关专业技术知识、技能、职业判断能力,以工作环节划分为若干项目模块来进行组织;其次,教材组织与编写、教学内容的选取、教学方法的选择同样要以工作岗位为参照系,针对行动顺序的每一个环节来组织实施。在编写统一的、权威性的高质量的实践教材中,必须完善财务管理模拟实习教材编写制度,组织那些具有深厚财务管理理论知识的教授、具有丰富实践教学经验的实验课教师、财务管理实务工作者和既懂财务管理又懂计算机的教师共同组织编写,做到教材共享,既减少重复劳动,又收到事半功倍的效果;选用或编写的教材应具备“全、新、实、简”的特点。 4.进行双层次人才培养 财务管理专业应坚持将高校的学历教育与职业资格教育相结合,进行双层次人才培养。将职业资格教育引入理论与实践教学环节,在高年级开设注册会计师考试辅导和职业资格认证辅导课程,锻炼学生的实践应用能力和动手能力,增强学生的择业竞争能力。组织学生参加全国珠算证书、会计从业资格证书和初级会计师、见习国际财务管理师等考试,为学生就业上岗架桥铺路,增加砝码,提高就业率,也使学生较早地置身职业环境中,从而为毕业后顺利适应岗位的要求奠定基础。 5.不断开发校内外实践性教学基地,促进理论与实践的紧密结合 (1)制定实验和实习管理规定 实纲、实验教案、实验指导书编写内容要规范、完整;有切实可行的实习计划,并能按时上报和下达;实习管理制度与经费管理规范;指导教师有实习指导记录;学生有统一规范的实习日记;实习文档材料齐全;制度健全;院系领导进行检查指导;教师对学生的实习报告予以评阅;实习成绩的评定全面考虑学生的实习表现、实习日记和实习报告的质量;总结评价工作完善等。 (2)建立以职业岗位为导向的校内实践教学环境 要在校内建立能够模拟企业财务运作过程的实践教学环境,一般情况下该环境应包括:会计手工模拟实验室、会计电算化实验室、ERP沙盘模拟实验室等,各个实验室要配置必须的硬件、软件、材料,实验室布局要按财务部门的现实分工和安排来设计,体现财务部门的特点,使学生步入其中就有身临其境的感觉;其次要逐步收集完备的实验资料,实验资料不能采用传统的教材模式,要与企业加强合作,能够采用企业的实际数据进行实验。 (3)采取措施加强校企合作,使校外实验得到落实 加强财务管理实践性教学除在校内实践环境中模拟实验外,还必须在校外构建较完整的财务管理教学实习与学生就业实习基地,能使学生到企业进行在岗实习。主要实习任务是:账务处理的训练、财务分析和投资理财能力的锻炼。学校应从政策、经费上给予一定的支持。应积极寻求出路,拓宽建立校外实验基地的思路,把财会管理有创新、有成果的股份制企业、三资企业和民营企业作为首选目标,走校企合作办学的道路。这类基地可采取与企业签订合同的方式,建立长期的联系机制。实习期间,基地可实行指导教师负责制,由指导教师根据基地单位的要求有选择地安排学生,并对学生进行指导和管理。在实验基地,学生可以对企、事业单位的财务机构、财务岗位、财务人员的工作职责,企业的财务管理、生产经营与管理等方面的情况进行了解,增强学生的劳动观念,加深对社会的了解,提高思想政治觉悟与劳动技术素质,尤其是观察、分析和解决问题的实际工作能力。 (4)加强实践性教学考评,完善评价体系 运用科学的方式方法考评,是实践性教学改革的重要一环。一般来说可以从实验纪律、实验技能、实验报告、撰写论文等几个方面来综合评价实验成绩,其中以实验技能为优秀,制定一套具有针对性和约束力,并能充分调动学生积极性的灵活考核办法:①改革常规卷面考试内容,增加模拟实习课的分量,加大实务处理的考核力度。②探讨抽题考核的新办法,建立理论与实践相结合的模式(用于毕业考试)。③建立等级化的评价体系,采取层层量化。④尝试运用计算机,减轻评价的工作量。在实践教学的结束阶段,应按计划回收实践资料,组织指导教师对学生实践成绩进行评定,并及时组织学生对该次实践进行讲评。 (5)毕业设计内容 毕业设计要能够按照毕业设计管理规范围绕专业方向选题并开展后续工作。高校要制定导师监管、选题评价、过程检查、抽查评审、严格答辩等环节的质量监控措施。 6.以人才培养为出发点,构筑财务管理专业理论知识与实践经历并举的专兼结合的“双师”素质教学团队 (1)采取内引外联的方式,结合教学进行教师培训。财务管理专业的性质,决定了高校的教师既要有较高的专业理论知识,更要有很强的财务管理实践能力、财务软件运用能力以及网络操作能力。为此,高校要主动出击,向企事业单位、会计师事务所聘请一些经验丰富的财务总监、注册会计师担任客座教授,充实到教学岗位兼职财务管理专业课程教学,对在校教师进行培训与指导;或考虑与企业联合建立自身的实习基地,聘请有经验的实践人员担任基地的各科室负责人,弥补在校教师实践知识的不足。 (2)采取上送下派方式,提高财务管理专业教师的理论和实践操作技能。按计划、采取有效措施组织教师读研或到国内外高校学习进修,以提高教师实践教学和理论研究水平;根据需要脱产或利用假期选送教师下派到业务部门、企业进行专业培训或顶岗锻炼,到第一线去发现、研究和解决问题,使教师掌握企业财务管理工作的岗位要求,积累丰富的实践经验;鼓励专业老师参加各种技术资格的考试等,通过专业资格证书的获得,达到“双师”型教师的要求,直接将他们的财务管理工作实际经验传授学生,提高学生的工作职业技能;鼓励专业教师在业余时间到企业兼任财务咨询工作,到会计师事务所做短期项目审计工作,积累实际工作经历,不断提高实践教学能力;有计划、有组织地安排教师进行适当的社会调查,既可以由学校联系对口单位,也可以针对财务改革的热点和专业教学研究中的重难点,由教师自发组成专业调查小组,搜集整理资料。 财务专业实践性教学研究:论财务管理本科专业实践性教学体系的构建与完善 【摘要】 财务管理专业是一个对实践性要求很高的专业,但目前尚没有一套公认的实践教学体系。本文认为完善的实践教学体系应包括课堂单项实训、课堂综合模拟实训和校外实习等环节。本文就这一问题作一探讨。 【关键词】 财务管理专业;实践教学;沙盘教学;模拟实训 财务管理本科专业是一个年轻而又有前途的专业,其在我国高校开设的历史不到10年。多年来,围绕财务管理专业的建设问题展开了广泛的研讨,所达成的共识是财务管理专业是一个实践性要求很高的应用型学科,实践教学是专业课程教学的一个重要组成部分,是理论教学的补充和延伸,全国各高校的财务管理专业都把实践教学体系的改革作为突破口,以期培养出既有扎实的理论知识又具备过硬实际操作能力的具有竞争力和独特个性的高素质财务管理专业人才。但财务管理专业实践教学体系究竟应该由哪些部分组成却莫衷一是,没有形成一套完善的成熟体系,很多院校几乎照搬会计学专业的实践教学模式,不外乎增加一点财务分析。其实,众所周知,财务管理专业和会计学专业在很多方面是不同的,其对实践教学的要求也是不一样的。 一、构建与完善财务管理专业实践教学体系的迫切性 (一)是财务管理本科人才培养目标的内在要求 各个高校对财务管理本科人才培养目标有若干不同的定位,但其中都着重强调“培养富有创新精神及实践能力”的高级应用型人才。 (二)是实务界和学生就业的迫切要求 当前,一方面不少企业找不到熟练、合格的会计,另一方面则存在众多财会专业毕业生就业难的问题。学生抱怨由于缺少实际工作经验,应聘时每每因财会经验不足,屡试屡败。 根据有关调查数据(张英明等,2006)显示:绝大多数学生(占90%)认为“加强实践教学,重视操作能力的培养”是提高财务管理专业课教学效果首先要解决的问题。此外,76.3%的学生认为应“开展案例教学,增加师生互动”;74%的学生认为应“重视理论联系实际,邀请实务界人士讲学”。①这些数据均体现了学生对实践能力培养的迫切需要。 (三)财务管理教学现状要求加强实践教学环节 理论脱离实际是目前财务管理专业教学普遍存在的一大问题。一方面, 教师缺乏实践经验。高校大多数财务管理专业教师都是从校门到校门从教,以前基本没有理财工作经验,由于实践经验的缺乏, 课堂教学只能以教材为中心,以理论讲授为主,导致理论脱离实际, 使学主面对实际问题束手无策。另一方面, 在我国现行招生制度下, 学生来源主要是高中毕业生,几乎没有一点实践经验, 从而给学习专业课带来了一定的困难。 二、财务管理专业实践教学体系的构建与完善 一套行之有效的实践教学体系应包括课堂单项实训、课堂综合模拟实训和校外实习等环节。 (一)课堂单项实训 课程实训应涵盖财务管理专业相关的主要课程,如《会计学原理》、《财务会计》、《税法》、《成本管理会计》、《财务管理》、《会计电算化》专业主干课等,其实训内容要突出联系性。根据《会计学原理》的教学内容,对该课程组织简单的过程实训,实训的经济业务是最为基本的,涉及的凭证也是最常见的,目的在于突出会计核算从填制原始凭证到编制会计报表全过程,加强学生对整套会计核算基本过程的感性认识,掌握会计工作的基本规范;其他专业主干课可以是阶段性的分步实训,如对《财务会计》、《成本管理会计》、《财务管理》课程实训,不求全过程,根据各课程内容的侧重点和特征,抓住各自的特点,对技能进行专门的具体化训练,采取分步实训的方式,如《财务会计》主要组织货币资金、存货核算、应收应付往来等分步实训,《税法》各主要税种的申报实训,《财务管理》组织货币时间价值、风险价值和项目投资等的预测与决策分析实训,《成本管理会计》组织成本核算及预测决策等实训。 (二)课堂综合模拟实训 1.会计综合模拟实训 对于财务管理专业学生而言, 会计学属于最基础的专业课程, 财务管理工作也是建立在会计核算和分析的基础之上。虽然目前很多企业采用了会计电算化, 但手工会计仍然是会计处理的基础。只有了解并熟练掌握企业的业务处理过程, 才能在此基础上有效地进行财务预测、决策、计划、控制和分析, 以达到财务管理的目的。另外, 考虑到目前财务管理专业和会计专业在课程设置和社会认知上存在很多共同性, 财务管理专业的学生在毕业之后绝大多数也是从事会计工作, 其很强的应用性要求我们在教学过程中必须强化实践环节, 注意培养学生的动手能力和理论结合实际的能力, 因此在学生到校外进行毕业实习之前, 组织校内的模拟实训, 奠定必要的实践基础, 就成为财务管理专业教学过程中非常重要的一个环节。 有效的模拟实训应设计为“双重模拟实训”,所谓“双重模拟实训”是指利用一套数据,同时采用手工模拟和电算化模拟两种实训手段,并将其紧密结合所进行的一种会计实训模式。 在实训过程中, 必须结合财务管理专业的特点发掘财务分析和预测职能。在对核算资料进行了相应的账务处理后, 还应当对其结果进行必要的财务分析。我们可以根据资料中所提供的基础数据以及本期核算结果, 运用《财务管理》、《成本管理会计》的理论进行比率分析、比较分析、综合分析等; 借助财务软件的相关功能, 对当期成本、资金周转、报表等项目进行分析。为此, 在资料选取和设计上, 最好能够提供必要的财务指标标准、前期数据、同业资料等, 以便学生能够对分析结果进行比较和判断, 发现所存在的问题, 给出合理的解决建议或方案。 2.案例教学 案例教学具有实践性、启发性、针对性等特点,能帮助学生巩固所学的理论知识,提高学生思考问题、分析问题的能力和实际操作能力,培养学生的创造力,是一种适应创新教育需求的教学方法。 案例教学流程包括提出案例、学生讨论、教师启发和学习评价等四个阶段。提出案例是案例教学的首要环节。教师应根据教学内容有目的的选择具有一定的代表性和真实性的案例。学生讨论,是案例教学的关键。教师应充分引导、鼓励学生的分组讨论或集中讨论。教师应营造一个良好的自由讨论的氛围,一方面充分调动学生的积极性、创造性, 鼓励学生对案例进行充分探讨;另一方面, 要引导学生紧紧围绕案例主题展开讨论, 当偏题时要巧妙引导到被忽视的关键点, 当讨论不够深入时要引导学生视线进入那些尚未深入的关键点。最后,学习评价是案例教学的一个重要组成部分,是检查学生对本课程掌握、理解程度的重要手段。 3.财务管理“沙盘”教学 财务管理“沙盘”演示教学法就是以独特直观的“沙盘”来模拟企业生产经营运行全过程,采用角色扮演、情景模拟、教师点评等形式,让学生在虚拟的市场竞争环境中从事筹资、投资、分配等一系列财务活动的一种体验式教学方法。将“沙盘”和“沙盘”演示教学法移植到财务管理专业实训教学领域中来,使其在实训教学环节发挥独特的作用。 财务管理“沙盘”演示教学法的具体实施一般包括以下七个步骤:第一步,组建模拟公司;第二步,召开年初财务计划工作会议;第三步,编制年度财务预算;第四步,开展财务活动;第五步,编制年度财务决算;第六步,召开年末财务工作总结会议;第七步,教师分析点评。 (三)校外实习 校外实习包括课程认知实习和专业实习。 1.课程认知实习。认知实习主要是指在进行相关专业课程的教学过程中,根据需要到企业参观、调查,让学生身临其境,获得感性认识。比如:在讲授《成本管理会计》课程中的成本核算程序时,学生感觉很复杂、抽象,可安排学生到一些典型的工厂、企业参观其工艺流程及成本核算过程,从而增强学生的理论联系实际的能力。 2.专业实习。这是一种直接让学生到校外实习基地跟班或顶班参加会计和财务管理实务工作的实践性教学形式。校外实习一般属岗前练兵,是教学环节不可缺少的重要组成部分,它属于综合性实习,其实习内容涉及广,包括财务管理、会计核算、审计、税收、金融等诸方面的业务。通过校外实习,可锻炼学生语言表达能力、社会交往能力、团结协作能力等。 三、实施实践教学的注意事项 财务管理专业由于其内容的特殊性,就要求在实施实践教学时必须统筹兼顾,具体地讲,有如下方面需重点关注: (一)制订科学合理的实践教学大纲 实践教学大纲是实施实践教学的前提条件和保障。无论采用什么实践教学形式,都须制订实践教学大纲。在大纲中必须明确教学目的、基本要求和实践的内容等。 (二)建立专兼结合的“双师型” 实践教学师资队伍 建立了一支实践能力强、科研水平高、理论研究先进的专兼结合的“双师型”教师队伍是构建和完善实践教学体系的重要保障。所谓“双师”是指要建立一支既是擅长理论传授的优秀教师又是实践经验丰富的会计师队伍,这样的教师既会教学又会做实务,通过言传身教,引导学生动手动脑,从根本上保证理论紧密联系实际,说理透彻,指导有方。一方面,可以通过有计划地安排专业教师到相关企业实践锻炼,提高其实践工作能力,及时将社会的需求引入教学。另一方面,可通过聘请一批社会知名度高、理论知识扎实、学术水平较高、实践经验丰富的企业、事务所、税务财政部门、科研机构及其他院校的总经理、高级会计师、注册会计师等业务专家作为兼职教师。兼职教师全过程参与专业改革、教学、专题讲座,指导实训、指导论文写作、参与论文答辩,不定期举行专题讲座,开阔学生视野,扩大学生的知识面,从而形成一支过硬的专兼结合的“双师型”教师队伍,使师资队伍结构进一步完善。 (三)建立专业模拟实训室 通过建立专业模拟实训室,精心设置实训项目,使学生从筹资管理、投资管理、营运资金管理、利润分配管理到财务分析等每个知识点,都能在一种逼真的工作环境下,进行专业岗位的模拟训练。 (四)建立稳定的实习基地 学生在模拟实训室中虽然可以进行一些岗位模拟训练,获得一定的知识应用能力,但这种能力是否有用,还须在实践中予以检验。为此,学校必须加强与企业的联系,建立稳定的实习基地,定期组织学生参观、了解、调研企业财务问题,有效地组织好学生的学年实习与毕业实习,使学生有机会参与企业财务管理工作的全过程,在管理实践中锻炼自己的才干。 (五)加强对学生实践环节的管理 在学生认识性实习和毕业实习过程中,加强对学生的实践管理是非常重要的,应组织教师对学生实习进行查岗与指导,帮助学生解决实习过程中遇到的问题,督促、配合学生实践单位,使学生能够扎扎实实完成会计岗位实践;另一方面,通过教师与企业会计界的直接沟通和联系,了解用人单位对学生上岗实践中发现的会计教育存在的薄弱环节提出的要求及建议。 同时,及时取得学生实习反馈,是促进实践教学的重要途径。每年在毕业实习结束后,必须召开“毕业实习交流会”,组织学生与教师参加,让学生畅谈在会计岗位实习、实践中的感受和体会,同时反馈用人单位对财务会计专业人才培养的要求。可以通过学生反馈,了解用人单位还需学生加强哪些方面的实务能力,就考虑增加这些方面的相关实务课,同时聘请有关专业人士担任这些课程。通过这样的活动,加强课程建设,使我们开设的课程紧扣职业岗位的会计工作需要。 (六)成绩评定 专业实训(模拟实习) 的成绩,将采用综合测评的方法加以评定。(1) 学生的实习态度(20 %);(2) 案例报告质量(30 %) ;(3) 研讨发言情况(20 %);(4) 现场实习成果的评价(30 %) 。前三项成绩由校内指导老师给出。毕业实习成绩由校外指导老师给出。 财务管理专业是一个实践性很强同时又有别于会计学专业的应用型学科,应不断完善实践教学体系,重视学生实际工作能力的培养和提高,促进实践教学与职业岗位“零距离”。 财务专业实践性教学研究:高校财务管理专业实践性教学环节设计构想 【摘要】本文试就如何设计高校财务管理专业的实践性教学环节及其内容体系谈一些看法。 随着我国市场经济体制改革的不断深入和现代企业制度的不断完善,企业间的国际国内市场竞争越来越激烈。作为企业中组织财务活动(资金运动)、处理财务关系这样一项重要经济管理工作的财务管理,其地位越来越重要,其工作本身也越来越具有挑战性和复杂性。这就对财务管理人员知识、能力、素质提出了新的要求。如何加强高校财务管理专业人才教育,培养适应新形势的专业人才是高校所面临的迫切问题。 一、新形势下对新型财务管理人才的要求 在市场经济条件下,作为市场竞争主体的企业必须在资金市场上进行自主筹资、自主投资、自主地进行利润分配;必须进行筹资成本和筹资风险、投资报酬和投资风险的权衡;必须自主地进行财务预测、决策、计划、控制、分析。财务管理已经成为企业等单位中迫切需要重视的一项管理工作,这项工作的好坏直接影响到企业的生存和发展。不少有识之士甚至认为,财务管理是“企业管理的优秀”。如何加强对财务活动的管理势必成为企业管理的一个重要方面,为此,在企业中设置独立的职能部门并配备专门的财务管理人员从事财务管理成为必然。市场经济条件下极其丰富的企业财务活动和财务管理内容,给未来财务管理人员在知识、能力和素质等方面提出了新的挑战。除熟悉和掌握坚实、牢固的专业基础理论和方法,具备扎实的专业功底外,还要熟悉和掌握相关的其他专业的理论和方法,如信息技术和网络技术、软件应用等知识。 总体上说,财务管理人员首先应树立竞争观念、风险观念、货币观念、价值观念、信息观念等与市场经济相关的观念;其次要具有战略头脑、开阔的思路、高瞻远瞩的谋略、敏锐的洞察力和准确的判断力,要善于抓住机遇,大胆适时决策;再次,在具体的财务管理活动中,要遵循财务管理活动必须遵循的基本原则,如环境适应原则、平衡弹性原则、整体优化原则、收益与风险均衡原则等,并善于运用财务预算、投资决策、风险分折、价值评估等先进的财务管理方法来提高财务管理的水平。 因此,财务管理是一门“技巧性”相当强的学科,而财务管理技巧的培养,更需要对知识的应用、发挥和创新。注重高校财务管理专业人才培养的实践性教学环节,强化对学生创新能力、实践能力以及对知识的灵活应用能力的培养具有重要的现实意义。 二、关于财务管理专业实践性教学环节改革的模式 财务管理本科专业是1998年教育部调整专业目录后由理财学专业更名而来的。其实,上世纪80年代我国部分高校就开始试办理财学专业,但由于长期受计划经济时代“大会计”观念的影响,会计和财务管理的关系一直没有理顺,试办理财学专业的高校积累的成熟经验不多,财务管理(或理财学)专业培养目标定位不明确,专业课程体系设计不尽合理等都制约财务管理专业人才的培养。尤其是实践性教学环节的设置,一直是莫衷一是,有的也只是在会计专业的实践性教学环节的基础上略加修改,区别不大。 理论教学与实践教学是财务管理教学体系的两个重要方面,二者相辅相成、缺一不可,贯穿于教学的全过程。 目前,各高校财务管理本科专业的实践性教学环节安排有很多模式,下面列举两种: (一)由实习和实务教学两方面的内容组成 实践性教学环节不仅是学年实习,而且是由实习和实务教学两方面内容组成。其中: 1.实习包括课堂实习、学年实习和毕业实习 (1)课堂实习,是指在主要财务管理专业的专业课程的教学中,模拟企业的财务管理过程,使学生身临其境,获得感性认识。 (2)学年实习。一般安排在三年级完后,也可称为专业实习。这是一次重要的实习,一般由学校或专业教师安排。它能使学生亲自参与企业的财务管理,增强感性认识,培养以后的学习兴趣。 (3)毕业实习。这是结合毕业论文的写作和就业去向的选择进行的实习。学生可以根据情况自行联系单位,也可以结合毕业分配,到接收单位进行初步实习,以便收集资料,完成毕业论文。 2.实务教学包括案例分析和实务界专家讲座等 实务教学一方面要求教师在讲课过程中加入大量的案例,使学生形象地掌握理论知识;另一方面,要求学校经常与实务界保持联系,聘请企业的财务管理专家来校讲课,以扩大学生的知识面。 (二)由八个方面内容组成 这八个方面,包括演示教学、案例教学、单元练习、模拟实习、校外专业实习、社会调查、项目设计、撰写论文等。现分述如下: 1.演示教学。这是一种通过幻灯、电视录像、多媒体教学软件等现代化教学手段演示和解说财务管理实务操作过程的实践性教学形式。一般与日常课堂教学活动结合运用,以帮助学生对所学(或即将学)的知识建立感性认识,大大提高教学内容的直观性和可理解性,提高教学效果。 2.案例教学。这是一种在教学过程中由学生围绕某教学案例,综合运用所学知识与方法对其进行分析、推理,提出解决方案,并在师生之间、同学之间进行探讨、交流的实践性教学形式。教学使用的案例,要求最好来自实践,同时又要经过加工提炼。案例应尽可能多地包含各方面的信息资料,且答案应是多元的,从而培养学生主动学习、独立思考、综合分析和创造性地解决问题的能力。 3.单元练习。这是一种在完成课程某一单元(篇章)相对独立的教学内容后所进行的阶段性实务训练的实践性教学形式。在内容设计上应系统地反映本单元的教学内容,使学生能理论联系实际,完整、系统地掌握本单元的教学内容;练习中既要有确定解的问题,也要考虑能反映复杂多变的现实情况并有多个解的问题,以培养学生充分应用提供的资料全面思考问题、发现问题并提出多元化解决方法的能力。 4.校内模拟实习。这是一种在校内实验室进行的以企业基本财务活动以及相关资料为基础,模拟企业财务管理部门和人员进行相关的财务预测、决策、预算、控制、分析的实践性教学形式。校内模拟实习的关键是实习资料的仿真性和内容的完整性以及对模拟实习的指导和考核。从模拟实习的内容上看,应包括资金筹集、资金投放、资金耗费、资金收回、资金分配等全部财务活动和财务预测、决策、预算、控制、分析等整个财务管理的方法循环;从实习手段上看,既要进行一般的模拟实习,又要进行财务管理信息化模拟实习。校内模拟实习的目的在于培养学生根据财务管理的基本原理和方法进行实务操作、解决实际问题的能力。 5.校外专业实习。这是一种直接让学生到校外实习基地跟班或顶班参加会计和财务管理实务工作的实践性教学形式。校外实习一般属岗前练兵,是教学环节不可缺少的重要组成部分,它属于综合性实习,其实习内容涉及面广,包括财务管理、会计核算、审计、税收、金融等诸方面的业务。除此之外,通过校外实习,可以锻炼学生的语言表达能力、社会交往能力、团结协作能力等。校外实习的目的主要是对学生综合能力和素质的锻炼和培养。 6.社会调查。这是一种利用假期、校外实习机会或特定安排一定时间开展多种形式的专题调查、并撰写专题报告的实践性教学形式。社会调查一般由学生独立完成,调查的内容和形式也可由学生自主选择,学校和教师主要做好组织、动员和事后的交流、检查工作。社会调查是学生深入实际了解社会获取信息的有效途径,是对学生理论联系实际和观察、分析、表达、交际、合作及解决现实问题能力的培养。 7.项目设计。这是一种让学生综合运用所学知识和方法,亲自动手,完成某一实际或模拟系统(项目)设计,并撰写设计报告的实践性教学形式。如根据国家有关方针、政策、法律、法规和企业管理的需要设计一个财务管理制度、企业内部控制制度等。项目设计可以―人独立完成,也可以一个项目小组完成;可以在校内完成,也可以与企业联合完成。 8.撰写论文。包括中期论文(学年论文)撰写和毕业论文撰写与答辩。这是一种在教师的指导下,学生独立开展学术研究的实践性教学形式。撰写论文实际上是一个对知识获取、信息选择的过程,即综合知识、综合技能运用和发挥的过程。 三、财务管理专业实践性教学环节设计构想 嘉兴学院财务管理专业以培养为地方经济建设服务的、具有较高综合素质和较强实践能力的、实务操作(应用)型为主的财务管理专业人才为基本目标,在培养规格中突出强实践、善实务、知工艺、能创新的要求。因此,在专业教学计划中对实践性教学环节内容体系的设计和安排格外重视。其包括的内容主要有:(1)一些课程在教学计划中规定有实践性教学环节的内容和时间;(2)本专业主要专业方向与特色课中,每门课程必须安排至少一个综合性案例作为教学内容,实施案例教学法;(3)第四学期末,相关会计课程安排会计综合专业实验;(4)第七学期末,安排为期两周的财务管理模拟实习(验);(5)第八学期为毕业实习和毕业论文的写作与答辩; (6)从第二学年开始撰写学年论文;(7)从第三学期开始,安排由专业课教师担任导师的“导师制”;(8)从第五学期开始安排实行校内校外的“双导师制”指导制度;(9)暑期社会实践。 财务管理专业“专业实验”(也称模拟实习)作为实现本专业培养规格的重要途径,是嘉兴学院财务管理专业教学计划中规定的本专业的重要教学环节。它是学生综合运用已掌握的专业理论和实务知识,在校内和校外指导教师的指导下,在仿真的环境中,独立处理企业单位财务活动,锻炼财务管理专业能力的一项实习教学活动。学生通过模拟实习,经受一次专业理论研究和实践操作技能的训练,从而培养提高学生运用专业理论知识去分析、解决实际问题的能力。主要做法是: 1.明确教学目的和基本要求 (1)为了优化财务管理专业人才的培养过程,使学生在专业理论学习过程中就能接触实际、熟悉实务、加强实践,根据财务管理本科专业培养规格和教学计划的要求,财务管理专业学生必须在第七学期进行一次为期两周的财务管理模拟实习。 (2)通过财务管理模拟实习,要求学生能够把在此前学过的财务管理专业课程的知识串连起来,从感性上理解财务管理中筹资、投资、利润分配和财务分析等基本内容的实务做法,更深地了解和学会如何利用财务管理专业知识去分析解决实际问题的本领。 2.采取的实习(实验)方式 专业模拟实习(实验)将采取校内实习和校外现场实习相结合的方式。 校内实习将统一使用一个在财务方面内含一定潜在问题的上市公司的比较复杂的案例,内容涉及筹资、投资、利润分配、会计、管理、纳税、资产重组等。由学生在阅读案例、准备材料的基础上,综合利用学到的专业理论知识和专业技术方法,通过独立思考,站在一个财务分析师比较超脱的角度,将此上市公司在财务、会计、管理等方面的优势和存在的问题尽可能地详细罗列出来,并独立提出解决各种问题的综合对策,撰写案例分析报告,进行分组研讨,最后由指导老师进行总结,从而提高学生分析、解决具体问题的能力。 案例来源将选用某上市公司公开的2-3年的年报,结合教师对该公司的调研所得资料合成而得。 现场实习将由学生到“双导师”制下的校外实习单位,在校外指导教师的指导下进行财务管理专业方面的实习。 3.科学安排实习进程 实习时间共2周10天时间。 在校内实习前两个星期,将案例材料发给学生,让学生熟悉案例,并准备相关材料。校内实习时间共安排7天。5天时间主要用于独立撰写分析、对策报告,2天用于研讨。每个学生的分析和对策报告在研讨前交给各自的指导老师。 校外现场实习由学生提前1个月与校外指导教师定好实习题目,一般选用实习单位具体的筹资、投资或利润分配方面的实际事项,可以是已经完成的项目,也可以是正在进行的项目。让学生凭自己的学识独立设计解决问题的方案,时间为3天,如时间不够,用业余时间解决。 4.成绩评定 专业实验(模拟实习)的成绩,将采用综合测评的方法加以评定。 (1)学生的实习态度(20%);(2)案例报告质量(30%);(3)研讨发言情况(20%);(4)现场实习成果的评价(30%)。前3项成绩由校内指导老师给出;现场实习成绩由校外指导老师给出。 财务管理专业的特点决定了它不像会计专业那样具有较稳定的内容体系和方法体系,其工作性质也更具有复杂性和挑战性。因此,财务管理专业“专业实验”教学环节的具体设计,还存在不少困难和局限,需要作积极的探索,认真研究解决。 财务专业实践性教学研究:沙盘推演在财务管理专业实践性教学中的应用 [摘要]财务管理专业实践性教学体系包括很多方面,沙盘推演的引进能够运用一系列学习手段,具有互动性、趣味性、竞争性特点,教学中分步骤,按流程,进行仿真推演,让学生对所学内容形成深度记忆,并能够将学到的管理思路和方法在今后的实际工作中实践与运用。 [关键词]沙盘推演 财务管理 实践性教学 今几年,随着高校经济管理专业的热招,财务管理专业也成了一个热门专业,财务管理专业人才成了供需两旺的局面。人才的需求方面看,财务管理实践操作能力是一个重要的要求。大多数企业要求的财务管理专业人才都需要有实践经验,这对于我们高校的教学工作是一种挑战。我们综合性本科院校在教学过程中必须贯注实践教学这一理念,形成一个实践教学体系,以培养适应社会的应用型人才。实践性教学体系是财务管理专业教学的重要改革。当然,实践性教学体系包括很多方面,笔者作为多年的财务管理专业教师,对于这个方面的教学改革有一定的体会,本文主要讲述在实践性教学体系中运用财务软件——电子沙盘推演的过程与效果。 一、沙盘推演的概念及其演变 沙盘推演源自西方军事上的战争沙盘模拟推演。战争沙盘模拟推演通过红、蓝两军在模拟战场上的对抗与较量,找出战争双方战略战术上存在的问题,解决这些问题以提高指挥员的作战能力。这种方法因为英、美知名商学院和管理咨询机构意识到这种方法对于企业中、高层经理的培养和锻炼很有帮助,随即对军事沙盘模拟推演进行广泛的借鉴与研究,企业沙盘实战模拟培训这一新型现代培训模式就这样开发出了。 1978年瑞典的克拉斯?梅兰德(klas mellander)教授开发的Decision Base课程是最早的棋盘类沙盘,应客户的要求开发一门简单易学的财务课程是梅兰德教授开发这个课程的初衷。这个课程最初运用在财务管理课程上,出来后成了一个能有效提升资产使用率的课程,Volvo、ABB、Alfalaval等国际公司都引进了这个课程,使得这个课程空前流行。后来被运用到欧、美工商管理硕士的优秀课程上。同时,欧、美、日等发达国家的众多大中型企业将其作为中高层的常设必修课程,目前,成为世界500强企业中高层管理人员经营管理能力培训的首选课程,可以说沙盘模拟培训已风靡全球。在我们国家也开始在很多大学比如清华、浙大、人大、上海交大等18所高等院校相继将这一课程引入高层经理在职培训,教学系列沙盘模拟培训课程正式纳入其MBA、EMBA及中之中。 在我们财务管理教学过程中的沙盘推演又叫沙盘模拟培训,我们知道现在各行各业竞争性都非常大,沙盘推演就是通过模拟的竞争性行业,将学生分组建立几个模拟公司,根据形象直观的沙盘教具,模拟公司的经营管理与市场竞争,这几个公司当然所处的是同一行业,学生在经历模拟的3-4年的成败过程中感悟战略管理能力,领悟经营决策真谛。每一年度经营结束后,学生可以通过对“公司”当年业绩的盘点,总结决策成败,解析战略得失,整理管理思路,这个过程中当然也会暴露自身误区,但是可以通过多次调整与改进的练习,切实提高综合管理素质。整个沙盘推演显然是一个比较简单的模拟公司,所以从整个公司工作流程来说都是简化了的,目的在于使学生感受公司的内部与外部环境以及公司的大致的组织架构。 二、沙盘推演在财务管理教学过程中的特点和优点 财务管理专业的课程专业技术性很强,内容枯燥乏味,而且一般的在实习单位很难学习到真正的知识,运用沙盘推演学生得到的不再是空洞乏味的概念、理论,而是深层次的领会与感悟极其宝贵的实践经验。沙盘推演教学为提高财务管理专业教学质量、有效地进行理论与实践相结合的教学改革提供了新的思路,其真实性、协作性、实用性、趣味性是其它课堂教学形式难以比拟的。将沙盘推演教学法运用于财务管理专业教学具有重要的意义和广阔的应用前景,是财务管理教育改革的重要方向。其特点和优势主要表现在以下几个方面: (一)沙盘推演具有趣味性、知识性,能够提高学生的学习兴趣。我们认为要学好一门学科,首先必须热爱这门学科,所以兴趣是最好的老师,调动学生的积极性是能够取得良好的教学效果。这种教学模式采用的是具有竞赛性的教学模式,而且学习的过程中含有一定的游戏成分,这种互动性非常强的教学方法,能够最大限度的调动学生的学习兴趣,使学生在学习中处于高度兴奋状态,如果在教学过程中充分运用听、说、学、做、 改等一系列学习手段,就能开启学生的感官功能,对所学内容形成深刻的印象。 (二)沙盘推演能够提高学生的综合能力。财务管理是需要综合能力,通过沙盘推演模拟训练,仿真度高,可以促进学生将学到的管理思路和方法在实际工作中很快实践与运用,并且将单科知识联系起来,能够更深的领会和感悟。所以在沙盘实战推演中学生得到的除了概念、理论,还有极其宝贵的实战经验,比如:企业战略、商务谈判、沟通技巧、财务管理、技术合作、产品研发等方面,使学生在财务管理过程中能更加合理平衡企业盈利能力、偿债能力、营运能力与发展能力,对学生综合应用能力的培养具有很大的促进作用,这样培养出来的学生将更加适应社会,进入企业的角色转变能力也很快,企业使用这样的学生能为今后提高企业管理水平奠定基础。 (三)沙盘推演能够培养学生的团队合作精神。一直以来的电算会计模拟方式是“人—机模拟”方式,沙盘推演中的模拟方式是真正的人与人之间的模拟,协作性、直观性、实用性强。双方或者多方成立公司,组成一个行业,具有很强的直观性,公司内部与公司之间更具有协作性,学生围绕独特、形象直观的沙盘教具,领悟市场变数,模拟企业的经营管理与市场竞争,运作企业,能够锻炼学生的协调能力、实操能力、更是培养学生的团队合作精神的一种好机会。 (四)沙盘推演让学生亲力亲为,感受管理真谛。理论与实践脱节是传统教学模式的一大缺憾,这种遗憾在财务管理专业更加体现,因为任何一家公司,财务是优秀,任何一个不成熟的实习生到单位去很难取得单位的信任,实践经验的取得基本上要在参加工作之后,在时间和金钱方面付出的成本代价都很高,因此在实习中或者传统的教学过程中很难学到真正的实践知识。而在沙盘推演中,学生可以实际扮演各种管理角色,亲身经历模拟企业的荣辱成败,倾心投入到企业数年的经营管理过程中,运筹帷幄,总结经验教训,决战商场,这种优势是其他教学模式无法比拟的优势。 三、沙盘推演的教学过程 我们学校财务管理专业是一个新兴的专业,沙盘推演也是一个最新引进的软件,但是我们在教学过程中使用得较多,在这里我们主要根据我们财务管理专业学生在演练过程中的经验得失做出总结。这种沙盘推演我们在教学中分为学生平时训练和参与比赛。具体操作步骤和操作过程我们总结如下图(一): 四、沙盘推演流程中应该注意的问题 因为我们的沙盘推演是模拟的环境,所以学生在领悟的过程中可能会与实际生活出现偏差,那么我们在训练的过程中应该培养学生注意企业战略目标的确定以及企业计划的制定过程中的几个阶段性问题: 1.企业战略目标在制定是可以分为短期目标和中长期目标,这些知识要求学生联系专业课程上所学的知识,本着长期利润最大化的原则,根据自己对未来市场预测和市场调研,制定企业战略,制定的过程中允许进行调整。在训练的过程中,因为二者的实现方法差别非常大,笼统分解是难以找到正确的办法的。 2.沙盘推演课程为模拟企业设置了全维的外部经营环境、内部运营环境和市场竞争规则。外部环境是组建过程中的另外几家公司成立的行业环境以及目前所处的国内国际大环境 ,内部运营环境是公司组建的各个学生分工担任的角色,市场竞争规则在进行推演过程中会强调,在这里进行环境分析的目地就是要努力发现环境中蕴藏着的有利机会和主要威胁,然后科学地预测其发展趋势。这些都是具有较大影响的潜在因素,要求学生从近期在环境因素中找出对企业生存、发展前景所发生的重大事件里。 3.模拟公司经过一期经营之后,学生自己动手填报财务报表,这是财务管理专业学生掌握知识的一个重点,盘面上的筹码就是财务报表的该填报的数据,当然数据报告的格式是财务上要求的四表一注(资产负债表、损益表、现金流量表、所有者权益变动表、报表附注)。在填报数据的时候要求学生一年一年的填报,进行财务分析,最后一年盘点经营业绩,要求与每年的经营战略、经营行为相联系,相对应,这样使学生通过数字化管理,体会提高经营管理的科学性和准确性,并且理解经营结果和经营行为的逻辑关系。在这个环节让学生将财务管理专业的财务会计、财务报告分析、管理会计等课程一起综合起来运用。 (作者单位:湖南人文科技学院 湖南娄底) 财务专业实践性教学研究:高职财务管理专业实践性教学体系构建研究 【摘 要】高等职业教育的发展需要财务管理专业教学体系的支撑。建立财务管理专业实践性教学体系是高职提高人才培养的关键,确定合理的人才培养目标并采取基于工作过程的教学理念,设计教学过程,是高职财务管理专业实践性教学体系构建的优秀因素。 【关键词】实践性教学体系;财务管理专业;职业能力 我国高等职业教育经过了从上世纪八十年代起的举旗起步,经历了从规模扩张到发展方向定位的扩张阶段,至今已经形成从示范引导到质量全面提升的阶段。在这个过程中,高职教育的定位从中等职业教育和本科教育中脱颖而出,培养具有基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高的具有较强职业能力的符合企业岗位要求的应用人才成为了高职人才培养的共识。财务管理专业在高职教育中还是一个新的专业,在人才培养方面还有着很多需要解决的问题,特别是在实践教学体系的构建方面还不很完善,所以,构建完善的高职院校的财务管理专业实践教学体系有助于高职层次财务管理专业人才培养目标实现。 一、构建完善的财务管理专业实践教学体系的重要性 (一)是财务管理专业人才培养目标的实现的保障 开展实践性教学是各高职院校培养专业人才重要环节,任何的培养目标都会体现专业能力的要求,而这些能力的实现,都要依赖于实践性教学环节科学实施,是学生形成职业素质,职业能力的重要过程与保证。 (二)是专业与企业接轨的要求 教学的效果,学生的能力需要学生的就业来体现,培养符合企业要求的毕业生是既保障了学生的就业,又体现了企业的用人需求,其中实践教学这方面起到了不可替代的作用。 (三)是改变财务管理专业教学现状的迫切要求 现在大多数高职院校在财务管理专业的教学中还采用传统的教学模式,重理论教学,轻实践教学,还处在一支粉笔完成一门课程的落后教学方式,学生的学习目标不明确,学习愿望不强,学习效果不佳,为此必须通过建立完善的实践教学体系,把教学重点转为以学生职业能力培养为优秀的教学过程与教学方法。 (四)是培养优秀教学团队的要求 构建完善的财务管理专业实践教学体系需要有一支“双师型”的教学团队,促进教师理论知识与实践能力的提高是教学目标实现与教学质量保证的重要因素,这就要求教师不仅能讲清楚,还要能做明白,这既是对教学团队的要求,同时也会有助于培养出优秀的教学团队。 二、财务管理专业实践教学体系构建设思路 在财务管理专业实践教学体系构建过程中应坚持实践性、开放性、职业性、全员性的建设原则,坚决走校企业合作之路,将企业工作内容转变为职业教育过程,形成以培养学生职业能力为优秀目标,基于工作过程教学方法为理念,全支撑的实践性课程体系为依托,校内仿真实训与企业岗位实习为一体,“双师型”教学团队为保障的全过程实践教学是高职财务管理专业实践教学体系构建的基本思路。 形成职业能力是高职财务管理专业实践教学体系构建的出发点,也是最终实现与否的检验点。为实现上述目标,笔者认为需通过以下步骤来实现:(1)把基于工作过程的教学方法作为实现目标的基本理念,这就要求,在实践教学的课程体系的建立,实践教学的具体实施,都要以些为基点。(2)建设符合教学要求的实验实训基地是开展实践教学的物质保障,将场所设计与实验实训项目设计要有机结合,充分发挥其作用。(3)优化教学团队,提高任课教师实践指导能力,充分发挥其主观能动性,使积极参与到财务管理专业实践教学体系的构建工作中。 三、构建财务管理专业实践性教学体系的过程 (一)确定职业能力目标 根据高职财务管理专业的人才培养目标,在进行了大量的社会调查的基础上,把财务管理专业职业能力目标确定为以下职业能力: 1、职业专业能力,包括会计核算能力、财务管理咨询能力、财务分析能力,一般专业能力是财务管理专业实践性教学体系构建需要重点形成的能力内容,是实践性教学内容,教学场所建设的重要依据。 2、职业综合能力 主要表现为跨职业的能力、方法能力、社会能力和个人能力,这些能力的培养通过相关实践课程的设计,实践教学过程来实现。 (二)建立基于工作过程的全支撑的实践教学课程体系 突出职业专业能力培养,形成职业综合能力,是实践教学课程体系设计的关键。首先要对财务管理专业所对应的岗位(群)进行筛选和归纳,再对典型岗位(群)的工作任务进行分解、分析,归纳、提炼出学生需要掌握的技术和操作能力,对技术和操作能力需要的知识点、技能点和素质点进行梳理,确定需要开设的实践课程,以及支撵课程和相关课程,从而构成实践课程体系。在课程建设的同时要加强相关课程的教材建设,做到,课程与能力相一致,教材与课程相一致。 具体设计为: 1、职业专业能力实践课程设计 会计核算岗位会计核算能力(会计基础实训、会计实务实训、纳税会计实训) 财务管理岗位财务管理咨询能力(财务管理实训、投资实训) 财务分析岗位财务分析能力(管理信息系统应用实训、企业财务分析实训) 2、职业综合能力课程设计 职业综合能力一般不单独设计课程,而是在专业能力课程的设计与实施过程中将与职业综合能力有关的知识点,能力点,有机的结合在这些课程中,从而实现全过程的综合能力培养。 (三)实践教学基地建设 实践教学基础是开展实践教学的场所是学生完成模拟实训,仿真实训,工学一体化的重要教学环境。在财务管理专业实践场所的建设过程中,应该充分体现职业专业能力与综合能力的培养要求,以项目化,模块化,仿真化,信息化为原则,提高实训项目的可行性,实训设备的多用性,实训效果的可见性。 具体表现为: 1、项目化 岗位能力要求通过具体的实训项目来实现,做到项目有目标,过程有操作,结果有评价。完成一个项目则体现一个工作能力的实现。 2、模块化 模块是构成项目的基本单元,是提高实训资源利用效果的最好手段,通过将实训项目分解,形成模块,通过模块的构建完成岗位能力、工作的基本工作环节,再由项目要求组合各模块,从而完成单项和综合实训教学。 3、仿真化 在实践教学环境建设过程中,充分重视仿真环境对,学生专业能力培养与综合能力培养的重要作用,从而让学生在环境上,心理上,操作上,体会岗位工作,掌握职业能力。 4、信息化 将现代的信息技术与财务管理专业实践教学工作紧密结合,以各种信息形式完成实践教学过程。体现在实践教学的环境设计,教学设计,成果设计等多方面。 (四)实践性教学过程 实践性教学的开展是实践性教学体系的表现形式,是实践性教学目标实现的具体实施。在教学过程中应合理进行教学设计,从岗位讲解,典型工作任务的描述,行动领域与学习领域的演示与指导,通过“教、学、做一体化”的教学过程,使学生掌握职业能力的同时,形成较好高的职业素养,良好的工作习惯。将对专业知识单一评价转变为对专业能力的综合评价,这不仅是对评价内容的改变,也是学生对自我真实就业能力评价的形成。 (五)实践教学体系中的教师团队建设 在财务管理专业实践教学体系建设过程中,教师团队应该是一个全过程,全方位的概念,全过程是指在学生进入财务管理专业开始的每一门课程都应该体现其实践教学,在每个课程中都应该提出能力目标,自然每一位任课教师都应该成为本团队的成员。全方位是指团队的教师在工作能力,知识结构,实践水平,师资来源,都应该是全方位的,只要是对实践教学有力的都要把它吸收进来。有为财务管理专业实践教学体系中的一份子。 综上所述,高等职业教育的发展需要财务管理专业教学体系的支撑。通过只要把财务管理专业实践教学与企业要求紧密结合,并以此构建财务管理专业实践性教学体系,并通过这一体系,有利于达成高职教学质量登台阶、上水平的目标,培养出能够就业,工作胜任,有所成就的合格的财务管理专业的毕业生。
铁路运输论文:收入清算制度铁路运输论文 一中国铁路运输收入清算制度存在的问题 虽然铁道部已正式走入历史,但是原来存在于各铁路局、专业运输公司、合资铁路、地方铁路之间的运输收入清算制度仍在照旧运行,制度的监督、协调与执行职能暂由新成立的中国铁路总公司承担。尽管铁路运输收入清算制度在从1950年建立至今的64年时间里几经改革,不断完善,但是,随着铁路部门政企分开和经济管理体制改革的深化,随着各铁路运输企业市场主体地位的确立和多元化投资的引入,中国铁路运输市场将会逐步形成适度竞争的局面。那么,就需要相应地建立更加符合市场规律,公平合理的铁路运输收入清算制度。目前正在实行的,2005年新修订完善的运输收入清算制度,虽然基本贯穿了运输生产的全过程,初步体现了“收入来自市场”,但是,由于很多运价仍是按照原来铁道部和国家发改委统一制定的标准执行,所以不可避免仍存在一些问题: 1未能真实反映市场供需 不同地区,由于经济发展水平、自然禀赋、人员流动特征的不同,对铁路运输产品和服务的需求也呈现出明显的地区差异。各个铁路运输企业由于基础设施、运输装备、员工素质和盈亏状况的不同,对运输产品和服务的供给能力、供给效率也会呈现一定差异。这种供给和需求的地区差异本应该通过不同的运价有所体现,并通过运价进行调节,开行列车的数量、车种、等级等也需要根据市场供需来确定,并与相应的运价匹配。但是,现行的由原铁道部规定统一运价的收入清算制度,几年调整一次,不但不能及时反映而且也不能真实反映运输市场的供求状况。比如运输淡季,很多线路列车空跑现象严重,但也不能取消列车和降价揽客,极大浪费了运输资源。 2未能真实反映运输企业成本 铁路运输企业若要成为真正独立的市场主体,就不仅要考虑日常运营,还要考虑未来发展,所以,其成本支出除了客货运输、管理运营、设施设备维护之外,还应该包括基本建设投资、生产规模扩大、人力资源开发、运输市场开发等等。因此,铁路运输收入清算所遵循的运价应该是包含了上述成本再加上适当利润。但是,目前所执行的运输收入清算制度包括为体现区域成本差异而制定的价格调整系数,仅是在全路平均运输成本的基础上,对各铁路运输企业所做的成本补偿,并未真实反映企业的实际成本,影响了铁路运输企业的经济效益和主动适应市场的积极性。在这种全路统一标准的清算制度下,铁路运输企业很难成为真正意义上的市场主体。 3未能有效激励 铁路运输企业兼顾运输数量与质量目前的铁路运输收入清算制度,是和运输周转量即工作量相挂钩的,但是缺乏和运输质量相挂钩的激励制度。原铁道部统一规定了大部分运输清算单价,尤其是直通运输清算单价,使得铁路运输企业完成的运输周转量越多,获得的收入就越多,这就大大激发了铁路运输企业通过增加运量来增加收入的积极性,但同时也导致了铁路运输企业间在争抢运量时的内耗竞争。管界相邻的各铁路运输企业在每天清算时间节点(18:00点)重复上报和抢报相同的分界口接入交出车辆,就是这种内耗性竞争的明证。现行清算制度也导致了在运输质量方面对铁路运输企业的负向激励,因为假如运输企业过多关注运输质量,就会提高运输成本,降低周转效率,从而降低运输收入。事实上,铁路运输企业在提供运输产品和服务时重数量轻质量的现象普遍存在,诸如野蛮搬运、野蛮装卸、缺乏对承运物品的保护措施等等现象,广受诟病。这使得铁路运输企业从事的大多是低附加值运输服务,而丧失了高附加值运输服务市场。这种重数量轻质量的现象,也是导致近年来铁路运输在整个运输市场中所占份额不断下降的重要原因之一。但是,由于原铁道部的政企不分和目前政企初步分开后仍然维持的垂直一体化及垄断经营的模式,使得现行铁路运输收入清算制度存在的上述问题对铁路运输企业造成的影响尚未显现。然而,随着铁路经营管理体制改革的深化,这些问题终将凸显。所以,未雨绸缪,提前着手研究适应市场化改革要求的中国铁路运输收入清算制度,显得尤为重要。因此,本文在已有的铁路运输收入清算制度基础上,针对前文总结出的三大问题,提出相应的政策建议。 二对铁路运输收入清算制度改革的政策建议 1使清算价格真实反映市场供求又要避免垄断高价 同时兼顾公益运输由于铁路网的自然垄断属性,铁路产业无论采用什么样的改革方式,终究无法完全避免垄断。政府部门只能通过一定的规制措施尽量限制铁路企业的垄断程度,尽量打破行政垄断,同时又要通过一定的财政补贴保障铁路完成政策性和公益性运输;既要使市场这只“看不见的手”正常发挥作用,又要能够弥补“市场失灵”,避免“政府失灵”。具体到铁路运输收入清算来讲,首先,要使铁路企业的客货运输收入直接来自市场,根据从市场上实际取得的运输收入和成本支出进行清算,而不再经过政府部门的二次调节平均分配。其次,政府价格规制部门应该制定合理灵活的铁路运输清算价格政策,使清算价格能够成为及时调节运输供给和需求的有效手段,使清算价格信号能够及时有效配置包括铁路运输在内的各种交通运输方式的运力资源。再次,政府部门还要通过一定的财政补贴,使铁路企业有能力完全保障军事国防、专运特运、节日运输、救援救灾、“老少边穷”地区、国土资源开发等公益性运输。最后,虽然中国铁路进一步改革的目标是让铁路企业成为真正的市场主体,收入直接来自市场,拥有较自由的定价权,但是政府也不能对铁路运输清算价格放任不管,仍要对清算价格上浮做出适当限制,在分区域基准清算价格的基础上,严格规定清算价格上限或浮动比例上限。因为中国地域辽阔,经济发展水平和自然资源分布的区域结构性矛盾非常突出,人员流动在各种节日前后呈现非常规律性的大规模跨区域迁徙特征,物资尤其是煤炭、石油、粮食、果蔬等大宗物资的运输需求总是呈现非常明显的季节性跨区域大增大减,所以,运量的波峰波谷差异非常大,同时区域经济发展水平不同也导致各地区交通运输资源供给能力的不同。因此,假如政府对铁路运输清算价格放任不管,则有可能出现部分铁路企业凭借垄断力量,形成垄断高价,提供低质服务,侵害服务对象利益(这里的服务对象包括旅客、货主和铁路承运企业),影响正常的人员物资流动,扰乱正常运输秩序,进而增加了整个社会的经济运行成本。 2使清算价格真实反映运输企业成本 营造公平竞争环境在原铁道部时代,各铁路局和铁路专业运输公司虽然是独立法人,但并不是真正“独立核算、自主经营、自负盈亏”的企业,并不享有真正企业应当拥有的市场权利,比如投资权和定价权等等。由于政企不分,使得中国铁路兼具自然垄断和行政垄断的特点,但同时,各铁路运输企业也承担了大量的政策性和公益性运输任务;虽然历经多次清算价格调整,但都是服从和服务于国家宏观调控的需要,却忽视了对铁路运输成本的合理补偿和各铁路企业成本的个性化差异。中国幅员辽阔,由于自然条件、经济状况等客观因素和运输服务水平等主观因素,导致各地区铁路运输成本差异很大,越是偏远落后的地区,自然地理条件就越恶劣,铁路基础设施的维护成本和铁路运输成本就越高,但服务质量意识相对较弱,越是经济发达地区,自然地理条件相对优越,维护和运输成本相对就越低,但服务质量意识相对较强。要让改革之后的铁路企业成为真正的市场主体,除了要让铁路企业在政府规制下拥有相对自由的定价权之外,还要保证其拥有对运输基础设施、机车车辆等资产进行投资的自主权,便于铁路企业因地制宜,满足日常运营服务、市场竞争和企业发展的需要。因此,铁路运输收入清算价格,不能由政府统一定价,而要充分考虑不同铁路企业的成本特征。建议本着“涵盖成本,合理留利,政府监管,避免垄断”的原则,采用成本加成的定价机制,市场定价和政府限价相结合。具体来说,首先,由政府规制部门根据各地区和线路的实际成本,分区域制定不同的基准清算价格,基准清算价格要足以弥补各区域铁路公司的运输成本,为其他铁路公司跨区运输提供服务的成本,基本建设和运营成本;政府规制部门还要在基准价格的基础上对利润加成比例和价格浮动区间做合理限定,便于铁路企业根据市场供求情况和服务的差异化需求,制定相应价格,合理配置资源,同时避免垄断高价。其次,政府要制定合理、严格的规制政策,兼顾网运一体区域铁路公司、专业运输公司、合资铁路、企业专用铁路等多元化投资主体、多类型铁路运输企业之间相互提供服务清算价格的公平合理,保障各铁路企业在不同区域都享有公平公正的通路权,避免铁路企业尤其是拥有铁路网络基础设施的企业凭借区域垄断和路网垄断优势设置接入瓶颈,哄抬路网接入价格,扰乱正常运输秩序,破坏市场公平竞争环境。再次,对于政策性和公益性运输要实行分类补贴。最后,对于新建铁路项目实行分类负责,经营性铁路由企业投资建设和管理;公益性铁路由政府投资,企业组织建设和管理;兼具经营性和公益性的铁路由政府政策和适度财政支持,企业具体负责筹融资和建设管理;继续保留铁路基本建设基金,由各铁路承运企业代为收取上缴国库,其中半数以上返还中国铁路总公司,用于非公益铁路项目的建设,少数由国家铁路局安排,用于公益性铁路的建设。 3完善清算体系 细化服务标准,激励企业兼顾运量与质量要激励铁路运输企业在提升运量的同时提升服务质量,同时减少内耗性竞争,就需要进一步完善清算体系,细化服务标准,让市场和参与交易的双方直接决定铁路运输收入清算分配,改变“统收统分”的清算方式。具体来讲,就是本着“运输收入直接来自市场,服务收入直接来自被服务对象”的原则对整个铁路运输市场的总收入进行两次分配。首先,整个铁路运输市场的总收入都由组织发送、承运和到达作业的铁路企业分别直接从买方即旅客或货主方得到。这样买方手中的货币就是“选票”,买方会根据市场口碑和消费意愿将“选票”投给中意的卖方并选择相应的服务标准,这里的卖方包括铁路、公路、民航乃至水运等各种可能的运输市场竞争主体。这样整个铁路运输市场的总收入不仅取决于组织发送、承运、到达作业的各铁路公司的服务水平和接纳能力,而且取决于铁路运输整个环节中各个服务提供方的服务水平和接纳能力,整个铁路运输市场将由此形成一个整体同其他交通运输方式展开竞争,同时多个铁路运输企业之间也会展开竞争。其次,铁路运输市场的总收入将由直接取得收入的组织发送、承运、到达作业的铁路公司根据参与运输各中间服务环节的铁路企业的工作量和服务水平进行再次分配,经由路网使用费由铁路承运企业根据经由里程和线路畅通情况,分段清算给其经由的铁路企业,避免经由铁路企业之间相互扯皮内耗。这样就会形成铁路运输市场内外竞争的良好格局,实现优胜劣汰,激励铁路企业同时兼顾运量与服务质量,增加铁路在整个运输市场的份额和高附加值运输产品的比重。因为铁路运输“全程、全网、全天候”的特点,为保证上述清算规则的有效执行,还需对应改进和完善现有的运输收入清算信息管理系统,加强收入清算的信息化、自动化、网络化水平,同时保持现有铁路资金清算中心的独立性,保证铁路运输收入清算规则制定和执行的公开、公平、公正。 作者:马晓飞王欣单位:北京邮电大学北京交通大学 铁路运输论文:经济发展铁路运输论文 1铁路运输业发展趋势及提速效应 1.1铁路货物周转量的增长趋势 自20世纪90年代以来,由于受到1998年亚洲金融风暴的影响,中国1998年铁路货物周转量出现负增长。受始于美国金融危机的影响,中国2009年铁路货物周转量也出现0.53%的微弱增长。在2012—2013年期间,中国铁路货物周转量则分别出现-0.95%、-0.05%的负增长。1998年、2009年、2012年、2013年这4年的经济增速均在6.8%以上,但这几年铁路货物周转量的增长却不尽人意,甚至在一些年份出现了负增长。铁路货物周转量是铁路运输业发展的显著标志,按常理,经济以较快的速度增长,铁路货物周转量也应该会增长,但为什么出现负增长?出现负增长的原因可能是多方面的:有可能与经济增速放缓有关,但也有可能在市场竞争中,面对公路货运、航空货运、水路货运的高度竞争,受挤出效应所造成的。由此可以认为,经济向前发展能为铁路货物周转量的增长带来机遇,但在市场竞争环境下,铁路运输业良好的经营也是至关重要的。 1.2铁路营业里程的发展趋势据 中国统计资料显示,自1952年开始,铁路营业里程总体上呈现小幅增长的态势。1952年中国铁路营业里程为2.29万km,1978年中国铁路营业里程已上升到了5.17万km,2013年这一数字达到了10.31万km。自1952年以来,虽然在个别年份(如1958年)铁路营业里程增长率达到了10%以上,但绝大部分年份的增长速度较慢。从最近5年来看,由于动车、高铁等快速发展,2009年之后的铁路营业里程增长速度总体上好于过去。 1.3铁路的提速效应 从1997年4月至2007年4月,中国前后共计有6次铁路全面大提速。对应的时间分别为1997年4月1日、1998年10月1日、2000年10月21日、2001年10月21日、2004年4月18日、2007年4月18日。其中,在2007年4月18日第6次大提速之后,铁路旧线改造和客货混运的线路最高时速将达到200~250km的国际铁路发展惯例。铁路的6次全面大提速,市场流通的商品将通过铁路运输更迅速地运送到目的地,从而加速了市场商品的周转速度。特别是自2000—2007年之间的提速,显著地带动了铁路货物周转量的快速增长。当然,2000—2007年也是中国经济发展最为快速的黄金岁月。在经济发展的促进下,中国铁路货物周转量从2000年的13770.5亿t•km,上升到2007年的23797亿t•km,是自20世纪90年代以来铁路货物周转量增长最为显著的时间段。取得如此骄人的成绩,一方面可以看出铁路的提速有着重大的社会意义,另一方面也是与铁路营业里程的稳中增长和中国经济的高速向前发展分不开的。 2铁路运输与经济发展协整检验本研究 采用计量经济学中多种研究方法,探讨了中国铁路运输与经济发展的关系。为了建立协整模型,定义变量railTN、Line、realGDP,它们分别表示铁路货物周转量、铁路营业里程、实际国内生产总值。 3结语 本研究分析了铁路运输业的发展趋势及提速效应,通过使用计量经济学的相关方法和模型,分时段探讨了中国铁路运输与经济发展的关系,得出铁路货物周转量、铁路营业里程、经济发展水平之间存在协整关系,分时段探讨了变量之间的格兰杰因果关系;并从铁路网密度、四大运输竞争格局的视角,提出了需要提高铁路运输业的经营效率,确保铁路货运不被公路运输、水路运输、航空运输所挤出;同时,建议政府应该有条件地多发展联合运输,以此为铁路运输业带来更多的发展机遇。 作者:王富忠单位:浙江科技学院 铁路运输论文:危险货物铁路运输论文 一试验项目内容、方法与条件配置 1试验项目内容军用危险货物 在铁路运输过程中主要受装卸条件、加固器材、铁路限界等限制,其理化特性会受到冲击、运行机械条件、温湿度条件和电磁环境的影响。除此之外,还存在其它影响因素,但由于其重要程度不高,为此,应针对性地进行与上述限制条件和影响因素相关的运输性试验, 1.1装卸试验 (1)滚装(卸)试验 检验适于滚装滚卸的军用危险货物滚装(卸)时与装卸设施、设备及相关铁路车辆的适应性。重点检查装备接近角、离去角、纵向通过角、车辙宽度、爬坡能力等与装卸站台和铁路平车的适应性,检验利用固定站台或试验大纲指定的移动站台装(卸),或需采取辅助措施装(卸),或需利用特种铁路站台装(卸)的可行性。 (2)吊装(卸)试验 检验适于吊装(卸)的军用危险货物利用铁路平车或敞车装载时,使用起重机械进行吊装(卸)时的适应性,检验起吊装置的数量、位置、结构、强度的适应性及吊装(卸)过程中的稳定性和安全性。重点验证起吊装置是否符合技术要求,吊装(卸)过程是否稳定且试验后装备有无损伤,或是否需要有专门的起吊装置,能否利用指定的起重机械装(卸),或是否需通过局部分离、拆解等辅助措施方可装(卸),或是否需特殊装卸机械。 (3)叉装(卸)运输性。检验适于叉装(卸)的箱装、集装军用危险货物在使用叉车进行叉装(卸)时的适应性和安全性。重点检验能否利用试验大纲指定的叉车装(卸),或是否需特殊装置辅助作业。 1.2加固试验 针对需要加固的军用危险货物,检验载运军用危险货物的车辆或者军用危险货物的固定装置对加固器材的适应性,检验载运军用危险货物的车辆或者军用危险货物固定装置的数量、位置、结构、强度的适应性。重点检验加固方案是否合理,固定装置是否符合技术要求,且试验后装备有无损伤,加固所需时间是否符合战术要求。 1.3限界通过性 试验检验利用铁路平车装载的载运军用危险货物的车辆以及利用敞车装运的军用危险货物装载后总体外廓尺寸是否适应运输限界要求。 1.4冲击及运行试验 军用危险货物采用铁路运输时,车辆所装的货物将受到惯性力与离心力等作用。当车辆变速运行和车辆连挂碰撞时,所产生的冲击力较大,最严重的情况是车辆在运行中实施紧急制动所产生的冲击,此时的机械环境相对比较恶劣,致使货物移动、变形,货物在受振动冲击后导致外表受损,战术技术性能下降、失效、失灵,甚至发生爆炸。因此,必须进行紧急制动、调车作业等工况下铁路运输冲击及运行试验。用于检验列车正常运行时紧急制动和调车作业过程中军用危险货物的稳定性和安全性。重点检验在冲击或运行时固定装置或加固点有无损伤,装备战术技术性能是否发生变化。 1.5电磁环境试验 铁路电气化比例逐年增加,其接触网电压高达5万V、电压峰值甚至高达75万V,电磁环境较非电气化铁路更为复杂,对安装有电爆装置的军用危险货物影响较大。该试验主要检验电磁辐射环境对电爆装置性能以及军用危险货物理化性能的影响。 1.6温湿度试验 检验铁路运输极限温度、湿度环境下,军用危险货物的安全性,以及低温、高温、湿度环境对军用危险货物性能是否有影响。 1.7运输包装试 验检验军用危险货物运输包装在运输过程中的安全性。检验该运输包装是否符合《铁路危险货物运输包装性能试验要求和合格标准》。 2试验方法 军用危险货物的铁路运输试验方法,主要包括现场试验、仿真试验及两者相结合的方法。由于各试验项目内容及检验目的各有不同,因此,所采用的试验方法亦有所差异。现场试验是传统的试验方法,准确性高、说服力强,且有很严密、规范的试验流程。但是,现场试验存在费用成本较大、试验获取数据受条件制约因素明显、灵活性不高等缺点。运用仿真技术试验是一种新的试验方法,可以在一定程度上避免现场试验的不足,其费用成本较低且试验灵活。但是,仿真试验也存在建模精度要求太高、模型调整困难且可信度不高等问题。因此,将现场试验与仿真试验相结合是一种最佳方法。先室内模拟仿真,后进行现场试验验证,获取相关运输试验数据,再对数据进行分析,最后得出试验结论。具体方法是利用CFDe-sign热环境分析软件、SIMPACK动力学仿真软件,对军用危险货物进行运输性仿真试验,测量货物的温度变化和位移、加速度变化情况,以及包装件和加固器材的受力变化情况。分析仿真试验结果数据,如果相应数值在军用危险货物理化特性安全阈值范围内,则认定可采用既有的捆绑加固方案实施铁路运输。如果数值超出了军用危险货物阈值范围,或者与既有军用危险货物的有关性质相悖,则改进其装载加固方案,并对相应的内容开展现场试验,将现场试验与仿真试验相结合,通过某几条线路现场试验数据和仿真试验数据的比对,最终确定其铁路运输的可行性。 3试验环境条件配置 军用危险货物铁路运输试验,必须配置相应的设施设备和专业试验技术人员。 二推进军用危险货物铁路运输项目试验的建议 1充分发挥各方专业人才和知识密集优势 由于军用危险货物铁路运输性试验影响因素多、技术要求高、涉及范围广,必须要依托和发挥军地科研院所、军工企业、试验单位等多方的专业人才和知识密集优势,集智攻关,来开展其研究工作。一要充分发挥中国铁路总公司运输局、总后军交运输部铁路运输局、科技训练局等业务领导机关的把关定向作用,确保相关研究沿正确方向开展,且具有较高的权威性;二要充分发挥中国铁道学会、中国铁道学会军事运输专业委员会等科技社团这一平台的决策咨询、技术指导和桥梁纽带作用,确保研究力量的宽泛性,在试验研究的主要领域获取技术上的咨询和指导;三要充分发挥军地院校、铁道科学研究院、军工企业等专业人才和知识密集的优势,确保研究力量的专业性和延续性,培养一批长期从事铁路运输试验的理论研究和专业技术人才。 2完善适于我国国情军情的试验法 规标准法规标准是实施军用危险货物铁路运输试验的主要依据。这是一项基于系统研究的基础性工作,而我国尚没有专门针对军用危险货物铁路运输试验相关的法规标准。必须在借鉴与吸收国内外、军内外危险货物试验法规标准的基础上,结合我国国情军情,逐步完善适于我国国情军情的试验法规标准。可根据我国铁路线路条件、运输组织方法、安全运输要求等因素,明确与区分不同品类军用危险货物在新研、产品改进、改变包装等不同情况下需要的运输试验项目,科学合理地确定各种试验项目的试验方法、条件以及试验结果评价标准、方法,为组织实施运输试验提供标准依据。 3建立专门的试验 场地与机构专门的试验场地与机构是实施军用危险货物铁路运输试验的物质基础与条件,其相关建设是一项庞大的系统工程。近期可按照先理论后试验、先易后难、分步完善,以获得军队和行业部门试验认证或认可为主要标志的基本思路逐步展开,以军队和铁路相关研究院所、认证机构试验力量为依托进行各种试验项目。远期可按照理论与试验并举、设施设备配套、功能完善,以取得国家和行业认定试验资质为主要标志的基本思路展开,与中国铁路总公司运输局、铁道科学研究院、总后军交运输部有关业务局等沟通与协调,获取多方支持,建设试验场地,配备试验力量,取得认证资质,提高试验效率,加快军用危险货物定型与运输实施的衔接步伐。 4优化军用危险 货物运输试验流程现行《军用危险货物铁路运输规则》等规章中,对新定型军用危险货物和改变包装军用危险货物的运输试验的相关规定,没有明确指定专业认证机构,且没明确各项试验实施的时机。这与产品定型、包装改变等流程脱节,这容易导致各军用危险货物生产企业对铁路运输试验的认识比较模糊,认识不到位,使得铁路运输试验滞后,影响运输工作的开展。应通过研究,优化设计更为科学合理的运输试验运作流程,使产品定型与运输组织衔接得更为紧密,最终实现无缝链接。 三结束语 军用危险货物铁路运输试验是一项技术性强、程序严格、安全要求很高的工作。它涉及试验法规制度、试验项目内容、试验方法、试验结论判据、试验条件建设、试验组织实施等诸方面,需要认真论证研究,逐步完善解决。 作者:黄伟伟辛昕张瑞鹏杨永伟单位:军事交通学院研究生管理大队军事交通学院联合投送系 铁路运输论文:卷钢装载铁路运输论文 一卷钢装载中常见问题 多数车站基本可以按照《加规》的要求进行装载加固,但部分车站所装载的巻钢在运输途中仍多次发生窜动位移,造成偏重、偏载等,对铁路运输安全形成威胁。当前铁路运输巻钢在装载加固细节上存在隐患主要表现在以下4个方面。 1装车前车地板清扫不净 装车作业员在装车前没有对车地板上的杂物进行彻底清理,违反原铁道部运输局《关于加强卷钢装载安全管理工作的通知》(运营货管电〔2009〕2597号)电报关于“装车前装车单位要对车地板上残留的煤渣、矿石及其他杂物进行彻底清理”的有关规定,致使残留的煤渣、矿石影响了货物装载防滑材料的防滑性能,导致防滑材料未能发挥应有的作用。 2装车温度控制未到位 一些车站在装车时,不重视对热轧卷钢装车温度控制,没有严格遵守热轧卷钢的表面温度不能超过70℃的标准,装车卷钢的表面温度不同程度的高于70℃。有些车站甚至在卷钢装车现场无测温仪或测温仪已坏无法使用,特别是企业的一些有关人员对巻钢装车温度的规定不明确、不知晓,造成对热轧卷钢装车温度的控制处于失控的的状态。 3卧装卷钢“挡距”控制不准确 某些车站采用敞车卧装卷钢使用草掩挡,但车站无挡距表或档距表未及时更新,装车时挡距仅凭主观臆测判断,造成在实际使用中挡距不准确,无法保证装载加固质量。 4加固材料使用不规范 在检查中发现,有些车站卧装卷钢方案规定货件与车地板间纵向铺垫条形草支垫,实际铺垫的是稻草垫,立装卷钢方案规定货件与车地板间铺垫稻草垫,实际铺垫的是稻草绳把。由于所用加固材料不符合《铁路货物装载加固规则》有关技术条件要求,造成卷钢在运输途中窜滚、偏重,影响运输安全。 二改进措施针对现场 在卷钢装载加固中存在的一些问题,要积极采取有效措施加以改进,确保运输安全。 1加强对卷钢装车站管理 各铁路局应对管内卷钢装车站、装车点实行资格管理。要定期对卷钢装车作业人员和技术管理人员进行专业培训,对路局最新下发的有关文件要求要及时传达,必要时组织培训班统一学习。做到让现场作业人员从思想上重视作业要求、在作业中落实各项作业要求,从源头上保证运输安全。 2强化装车各个作业环节的“三控”要细化 卷钢装车作业各环节的质量控制标准,通过强化装车各个作业环节的“自控、互控、它控”,确保切实按方案装车。在各个作业环节中,强调“自控”——作业人员按作业标准完成自己的作业内容,不给下一作业环节留下隐患;“互控”——前后作业环节互相监督,发现问题及时指出,立即解决;“它控”——技术管理人员要对整个作业环节进行监督检查,针对容易出现安全问题的细节重点检查,避免出现车地板上有残留的煤渣、装车温度控制不到位这类严重影响货物运输安全的问题。 3严格装载加 固材料运用的把关严格按照“加规”的要求选择、使用装载加固材料进行装载加固。用于装载加固的座架、稻草掩档、凹形草支垫等材料的质量必须满足卷钢安全运输的要求并要与所装卷钢的规格尺寸匹配,避免出现“大脚穿小鞋、小脚穿大鞋”等问题。 三结束语 货物的装载安全是实现货物安全运输的第一步,在装载作业中一定要严格执行作业标准的要求,同时结合各站实际情况,不断改进管理和作业方法,提高卷钢货物装载质量,确保货运安全持续稳定。 作者:于丽颖单位:天津铁道职业技术学院 铁路运输论文:能源审计铁路运输论文 一北京铁路局开展能源审计情况介绍 北京铁路局自2010年开始,根据企业自身发展和节能管理要求,充分利用节能监测站的人员和专业技术优势,先后在机务、车务、工务、电务、供电等10个单位开展自主能源审计工作,收到了较好的审计效果。 (1)严格按GB/T17166—1997《企业能源审计技术通则》规定的程序和内容对所属单位进行能源审计 通过对所属单位能源购入、支出的财务账目和反映企业内部能源消费状况的台帐、报表、凭证、运行记录及有关内部管理制度为基础,以《节约能源法》和总公司《铁路实施<节约能源法>细则》为评价依据,极大地提高了所属单位节能管理的科学性,使被审计单位认识到开展能源审计的过程是企业改进能源管理的有力措施之一。 (2)开展能源审计 主要是帮助被审计单位梳理能源消耗流向,分析能源消耗指标、摸清能源计量现状、完善能源管理体系、分析挖掘节能潜力。企业自主能源审计,审计单位与被审计单位不存在经济利益关系,所以审计报告体现的内容更加客观、公正,查找的问题更加准确、务实,受到了被审计单位的广泛认同。能源审计相当于为被审计单位找到了下一步节能管理的工作方向。 (3)开展能源审计工作 可以查清企业主要耗能设备的运行状况(包括能源利用效率以及淘汰设备的使用情况),对淘汰期限已到或能源利用达不到国家最低要求的设备制定限期整改计划,并针对浪费能源的工艺流程和管理环节提出整改意见和建议。能源审计组对被审计的10家所属单位总共提出能源管理建议80条,主要涉及能源定额管理、国家明令淘汰设备、计量设施配备及“三定双卡”制度执行落实等。提出技术措施建议70条,主要涉及建筑物外墙保温、节能设施设备保养维护、供热管网保温、推广集中供热提高锅炉效率、老旧管网维护、节能产品推广应用等。出检测报告20份,主要对锅炉热效率、炉渣含碳量超标、螺杆空压机功率因数低、负载过高、运输作业现场照度不够等问题进行分析并提出整改建议。有效地促进了被审计单位的节能管理工作。 (4)通过能源审计可以使用能单位的生产组织者、管理者、使用者及时分析 掌握用能单位能源管理水平及用能状况,排查问题和薄弱环节,挖掘节能潜力,降低能源消耗和生产成本,提高经济效益。 (5)随着能源审计工作范围的不断扩大 可以积累铁路企业大量用能产品的能源消耗数据,为制定铁路各系统主要产品能耗限额提供科学依据,有利于对所属企业的能源使用状况进行有效的监督和合理的考核。 (6)探索出了适合于铁路各专业交流的评价指标 总公司对各个铁路局按百万换算吨公里的单耗进行考核,但是局属各运输站段主要工作性质不同,不便于用某个单一标准进行评价,所以评价的重点放在了能耗总量的考核。通过能源审计我们发现,单纯能耗总量的增减不能反映单位能源利用效率的变化情况,考核评价并不科学。例如:我们在审核张家口车务段时就发现,该段能耗总量在逐年增加,但是装车每千列的单耗在逐年下降,应该说该段的能源利用效率在逐步提高。所以我们现在评价某单位能源管理水平时,是以该段主要工作量的单耗作为评价依据,如果该段连续三年单耗逐年下降,说明该段能源管理水平在逐年提高,反之就要分析查找原因。 二对铁路企业开展能源审计工作的建议 为更好地落实节能减排工作,使铁路企业的自主能源审计工作得到进一步的发展,提出几点建议。 (1)加强领导,规范管理 建立能源审计评价考核制度。开展能源审计政策框架研究,制定适合于铁路企业的能源审计方法,使能源审计工作更加规范、合理。 (2)积极宣传贯彻能源审计的相关标准、规定 建立配套的能源管理体系标准,针对铁路企业特点,制订相应能源审计评价标准,不断提高铁路企业的能源管理水平。 (3)加强能源审计的能力建设 作为企业能源内部审计,应建立一支能源审计专业化队伍,对那些懂技术、会管理,懂财务、会统计,了解铁路各专业工作特点的人员进行能源审计业务培训,提高能源审计人员整体素质,是开展好企业能源审计的重要保证。 (4)对审计发现的问题 从而提出的节能措施,要有计划、有针对性的实施节能技术改造,并确保投资使用科学、合理,收到经济效益。 (5)应定期对被审计单位进行回访 确保能源审计发现的问题得以解决,体现能源审计工作的严肃性。 三结束语 能源审计就像给被审计单位的能源管理做“体检”一样,从用能单位的能源管理情况、能源计量及统计情况、能源消费指标计算及能源流向、影响能源消费指标的变化因素、用能系统和用能设备、节能量计算及节能潜力、节能技改建议分析入手,挖掘节能潜力,降低能源消耗成本,对于铁路企业不断提高能源利用效率是一种行之有效的工作方法和手段。铁路企业可以吸取先进企业能源审计方法的优点,结合铁路各专业特色加以创新,不断提高能源审计方法的实用性。 作者:刘新单位:北京铁路局计划统计处 铁路运输论文:增值税铁路运输论文 一、铁路运输企业“营改增”税负增加原因分析 (一)从营业税与增值税计税方式角度分析 铁路运输企业长期以来一直实行营业税政策,造成其生产经营管理以营业税影响下的减少流通环节,内部增加人力、物力,分工协作,完成生产经营的全过程,铁路历次运输业生产布局的调整改革,不同程度的都有减少营业税支出的考虑,车、机、工、电、辆等主业运输站段和房建生活等运输辅助单位自己配备修理、建筑安装等各类生产车间,形成自给自足的生产能力,减少流通环节,降低营业税税负。铁路运输企业“营改增”后,自给自足型的生产经营管理模式不能适应增值税管理需要,增值税属于价外税,价税分离,道道征收,环环抵扣,消除重复征税。营业税与增值税计税方式的不同,导致生产经、业务流程价值链管理上有不适应增值税管理的部分,铁路运输企业基本属于“自力更生”型,基本大部分业务都自行进行生产经营,造成“营改增”后增值税进项较少,税负增高。 (二)从铁路运输企业成本特点角度分析 根据《铁路运输企业成本费用管理和核算规程》的规定,成本费用按支出性质分为工资、材料、燃料、电力、折旧、其他等六大要素,在铁路运输企业六大成本要素中可抵扣要素为外购原材料、电、燃料支出,在现行的增值税政策下,可抵扣进项税额支出占43.43%,不可抵扣支出占56.57%;资产类支出中可抵扣支出占37.32%,不可抵扣支出占62.68%,且铁路运输企业本身属于资本与劳动密集型产业,其成本费用的特点是固定资产投入大(存量固定资产大导致不可抵扣的折旧费用高)、资产有机构成高、人工成本高,可抵扣支出所占比例更少,抵扣额不足。 二、解决铁路运输企业“营改增”后税负问题的建议 经济的发展决定税收政策,税收政策要适应经济的发展变化,从宏观上讲税收政策的变化影响市场的资源配置、国家的产业布局、产业结构的调整升级,微观上税收制度的变化将影响甚至决定企业的生产经营模式、生产经营流程及企业整体经营管理。铁路运输企业“营改增”后出现税负上升,这对于铁路运输企业既是压力也是机遇,一方面铁路运输企业现在正在大规模进行基础建设,资金不富裕,税负的增加必然导致资金的流出;另一方面,税负上升的压力必然会促使铁路运输企业重新审视自身,从而对企业战略管理、生产流程、价值链管理等多维度进行改革,适应增值税的管理模式,争取企业效益或效率最优。 (一)争取国家政策的优惠争取 国家政策的优惠包括两个方面,一是公益性支出方面。铁路运输企业是名义上的企业,实质上背负有很大的社会公益责任,一方面走向市场独立核算、自负盈亏,另一方面由于我国社会发展的阶段、经济发展的水平导致运价不能自主,具有很强的公益性成分,如承担军事物资、扶贫救灾、学生和军人残疾人运输等,据统计2012、2013各年铁路公益运输线路政策性亏损额达700多个亿。其次铁路运输企业一方面要面对因人力、原材料等物价上涨造成的成本增加因素,另一方面国家严格控制运价,造成运价与实际成本的严重偏离。铁路运输企业作为经济发展的基础,必须从国家政策上争取支持、优惠,首先正确划分非公益性与公益性的界限,明确公益性支出的业务范围、种类,其次在季度、年度会计报表中增加公益性业务收入报表,详细统计出各类公益性业务与正常业务收入的差额,然后根据翔实的数据申请财政部、国家税务总局通过税式支出的形式对铁路运输企业进行补贴,以弥补公益性支出造成的亏损,增加铁路运输企业的可持续发展能力,降低增值税税负。二是铁路基础建设投资。铁路新线建设属于国家基础性建设,其投入应有国家财政出资,原铁道部因为政企不分,承担了政府筹融资的角色,随着中国铁路总公司的成立,铁路运输企业改革不断深化,政企职能分离,产权界定清晰,这部分职能也应相应明确或给予补偿,以保障铁路运输企业正常健康发展。此外,金融业暂未纳入“营改增”范围,其借款利息自然也不能作为进项抵扣,应争取将这部分借款费用以税式支出的形式补贴或将存量固定资产进项税额以一定方式抵扣。 (二)加强企业管理,提升企业整体管理水平 一是建立完善适合增值税管理的生产流程。铁路运输企业应对自身业务进行流程再造,从增值税的角度重新审视作业流程,将可以外包的业务进行外包,增加增值税进项税额。首先是根据铁路运输企业特点,围绕行车安全将原先的车、机、工、电、辆等生产业务进行细分,明确划分安全主要流程与次要流程,将与行车安全相关度的强的业务自营,与行车安全相关度弱的业务进行外包,如可将客、货车中小修、技术研发等加工修理、修配类进项可抵扣业务外包,增值税在建筑、劳务派遣等全行业实施后,可进行分析计算,将中小维修、列车服务、餐车服务、教育培训等业务外包,增加增值税进项。铁路运输企业实施“营改增”后,相关生产流程的再造将是一个刻不容缓的问题,它将促使铁路运输企业进行深化改革,调整发展战略与思路,“自力更生”式的生产方式已不适应新的生产力发展要求,专业化、分工协作将是铁路运输企业发展的主流,传统非运输业务、劳务外包或剥离将是今后一个时期的发展方向,这也符合国家税收政策宏观调控鼓励发展第三产业的目标。二是选择上游客户,增加增值税进项税额。增值税的管理一个系统工程,其中上游客户的选择对增值税税负具有很大的影响,生产资料的采购是生产经营的第一阶段,客户的选择对降低税负具有良好的节税效应。 三、结束语 铁路运输企业“营改增”的意义及影响深远,增值税的管理牵涉各个方面,对其既有的经营模式、业务管理模式、财务核算、预算管理、清算体系等都有很大影响,在增值税税制体系的影响下,未来可能对其业务划分、流程管理进行重新梳理,打破既有的“多而全”的“自力更生,自给自足”型的生产经营模式,向专业化协作发展。“营改增”必将刺激铁路进行深度改革,现行的运行模式必然发生重大变化。 作者:蔡万普单位:兰州铁路局财务处 铁路运输论文:资金管理铁路运输论文 一加强铁路运输企业资金管理的有效措施 1充分认识资金管理的重要性 铁路运输企业的管理层和全体员工都应该深刻的认识大资金管理的重要性,并认识到加强资金管理在企业经营管理中的重要作用。铁路运输企业应该以预算为起点,把经营活动中各环节、各部门的资金流纳入到预算管理范畴,并明确各个职能部门以及相关人员在资金管理中的职责以及目标,各个部门和人员应该各司其职,主动的参与到资金管理活动中。此外,铁路运输企业还应该全面地发挥各部门以及全员的协同作用,充分地激发各基层班组人员的主动性,把资金管理和预算考核作为绩效考核的重要指标,这样便于企业全体员工的参与,进而实现横到边、纵到底的资金管理。 2建立健全资金管理机制 首先,通过建章立制,保证铁路运输企业的资金管理工作有章可循、有章必循、违章必究;其次,通过严格的执行企业财务管理制度,能够实现企业的管理人员对资金运用的有效性与合理性的控制;最后,通过实行制度管理和控制,能够及时、准确地发现企业资金管理的薄弱环节或者存在的问题,并进一步完善,显著地提高铁路运输企业的资金管理水平与经济效益。因此,铁路运输企业应该加强资金管理制度建设,不断地加强和完善企业资金管理,真正实现资金管理的集约化管理,促进货币资金的良性循环,尽可能地提高企业的运行效率。 3建立完善的监督与审计制度 铁路运输企业应该创建独立的审计机构,并配备综合素质高的内审人员,内审人员之后获得了相应的从业资格证书之后才能上岗,并且还应该定期地进行培训和学习,及时、准确地发现资金管理存在的问题,并采取有效的措施进行处理,以此提高审计部门的权威性以及独立性,进而实现对企业资金管理的全面监督和管理。同时,还应该加强外部监督。 4加快资金周转速度 提高资金使用效率想要加快资金周转速度,应该从以下四个方面入手:其一,物资供应和采购部门应该根据企业的实际状况,对生产部门提出的物资需求计划进行分析,然后制订有效的采购计划,合理地调整库存结构,尽可能地做到不盲目采购,避免材料大量积压占用大量的资金;其二,创建集中采购管理运行机制,采用招标采购制度和限价采购制度,企业使用量相对较大的物资,应该采用招标采购的方式,通过对供应商的信誉、资质、价格以及产品质量等进行对比分析,选择售后服务好、价格低廉、优质的供应商,并建立长期的供需合作关系,这样能够有效地控制采购成本,降低资金支出;其三,强化存货资产管理,铁路运输企业应该积极的处理积压物资,广泛地开展修旧利废活动,合理储备物资,优化库存结构,这样能够有效地降低资金占用率;其四,强化预付款和应收账款的清理工作,通过创建应收款项业务跟踪制度,能够保证清欠工作的完整性以及延续性。 二结语 资金管理是铁路运输企业经营管理的重要组成部分,针对铁路运输企业现阶段资金管理存在的问题,企业的管理者以及全体员工应该充分地认识到资金管理的重要性,创建完善的资金管理机制,加强监督和审计,然后采取有效的措施加快资金流动,提高资金管理和使用效率,实现资金的良性循环,进而促进铁路运输企业能够健康、稳定地发展。 作者:张敏单位:呼和浩特铁路局 铁路运输论文:物联网技术铁路运输论文 一、目前物联网技术在铁路运输各方面的应用 近几年来,我国的物联网技术在铁路方面得到了初步的应用,尤其是在设备的客货运输的服务系统以及安全保障系统。各方面的智能化应用给乘客带来了极大的方便,同时也提高了铁路运输的安全以及服务质量。 1.火车票售票和检票的智能化应用 目前,在全球的高速铁路中物联网技术的应用飞速发展,我国的售票和检票系统也已经实现了很高的智能化,给广大乘客取得了很大的便利。而在铁路运输的领域中,所运用的是RFID电子容票,它根据乘客需求,采用自动售票机使得乘客可以自己提取,而且在检票中指定相对应的读写器,解读数据来分析车票是否有效,这给乘客带来了很大的便利,同时也缩短了工作流程。 2.铁路行车时的调度得到有效管理 在铁路行车的调度管理中,物联网的运用能够有效管理火车的各节车厢从而进行铁路速度的监察控制以及信号系统升级改造。它是将电子标签芯片安装在各个车厢里面,这样同时,隔一段距离在铁路的两装上特有的读写器,这样,不仅能够全面掌握全国所有的铁路某个时刻所在的线路位置信息,还能够读出火车的速度,大大的帮助了火车的安全控制、调度以及追踪。 3.铁路上车辆智能化监控识别系统 一般而言,铁路机车车辆智能化识别系统由五个部分所组成,即数据集中管理、复示设备、机车车身底部识别标签、地面自动识别设备(AEI)等,其中,地面自动识别设备包含了防雷设备、天线、读取装置、列车探测装置、远程通信设备、微波射频装置等。将自动识别的仪器装在各种不同的站,通过对国王的车辆分析解读,然后传至信息系统处理,采集包含数量、车次、类型等各种数据的信息,这就实现了车站管理信息的系统对机车进行每个时段的有效跟踪。 4.物联网技术在客运系统的运用 在铁路系统的各个主要地方安装读写器,这样就能识别车票中的芯片,对应相应的乘客。除此之外,这样的系统能够统计等候的乘客人数,如果有乘客不小心进错了检票口,那么就会发出提醒。而且在列车驶出后,这些信息就会自动的传输到下一个车站,而到下一站的时候就会自动提醒,除此之外,乘客下车后系统能对信息写入。 5.物联网在铁路货运物流信息化系统的应用 互联网与现代化技术的迅速发展,人们的生活方式也在潜移默化的改变着。而如今网上购物的便利使得人们购物的方式越来越倾向它,那么货运的稳定、高效成为了人们关注的热点。而相比其他的运输方式而言,铁路有其独特的优势,但是,也经常会出现一些非常重要的漏洞。并且这些情况的发生,不但损失了消费者的利益,同时也给铁路部门带来了许多损失。而将物联网技术的使用,使得在货物上车前就对其进行检测,那么这些信息都能被采集到,组合管理人员能够将货物与单据信息核对。不仅如此,物联网的应用,使得消费者能在网络上看到货物所在地以及到达的时间。 二、物联网技术在铁路运输领域内的未来展望 随着大规模的铁路建设,物联网技术的迅猛发展,铁路运输信息化程度的要求越来越高,那么,基于物联网技术在智能化交通以及现代中的应用,物联网的技术会在一下更多的方面得到更为广泛的应用。 1.物联网应用于站车信息的共享系统 如今铁路的售票系统已经与网络相连,但是车上的补票依旧需要独立的开展,这就导致了车站里面的所留的票以及车上所补的票之间会有所脱节,那么就会有浪费的现象出现。如果利用RFID技术的网络信息共享性,将车站售票系统与车上补票系统联网,车站可以准确掌握无票上车人员的情况,根据实际情况确定车票的预留,车上也可以准确掌握列车预留情况,方便为旅客补票,从而可以充分利用列车资源,同时便于车上进行检票。 2.综合安全预示系统 安装以物联网技术为基础的综合安防预警系统,能够及时有效的感应入侵,包含火灾等各类安全隐患的子系统,实现列车更为安全的运行。 3.仓库管理系统 借助标签我们能使工作人员在不开箱的情况下检查物品,这同时可以防止货物在仓库里面受到损害或者被盗。 三、结语 物联网作为一次技术革命,带动或者是与产业链共同发展,实现了人与物品之间的对话。铁路是我国各方面的重要产业,随着各方面发展的提高以及互联网技术的飞速发展,在不远的将来,铁路交通智能化一定会迎来质的飞跃。 作者:吴鹏单位:内蒙古集通铁路(集团)有限责任公司 铁路运输论文:公益性运输铁路运输论文 一、中国铁路运输效益的影响因素 (一)铁路运价 运价是影响铁路发展和经济运行的关键性因素。国家物价局在实施调价政策的时候把基本运价和基金统一称作铁路运价。一直以来,中国铁路运输的价格政策要求全国统一运价,主要是以取得成本收益为目的,降低人们的出行成本。铁路运价长期以来受国家管制。铁路运价的制定和调整主要是一种政府行为,这种运价机制显然不符合铁路运输企业转换经营机制、建立现代企业制度的客观要求,存在的问题是,运价不是根据市场信息来决定,而是由政府部门制定,这样的运价形成就有很多不合理的地方,阻碍了铁路在运输市场与其他运输方式的自由竞争。中国现在施行的铁路运价体系是50年代以平均成本为基础形成的。当时固定资产估价偏低,基本折旧率也很低,而且国家实行的是低运价政策,以此为基础的铁路运价很难完全补偿铁路运输的全部成本。虽然新中国成立以来,国家几次大幅度提高铁路运价,但是国家高度集中统一管理的铁路运价机制并没有改变。因为铁路运价起点低,铁路建设资金严重短缺,经济效益水平也一直处于低水平状态。 (二)公益性运输 所谓铁路公益性运输,是国家为了社会公共利益,要求铁路运输企业对特定人群、特定物资和特定列车承担的低于运输价格的运输行为。铁路公益性运输是计划经济遗留下的问题,是铁路政企不分的产物。根据中国铁路运输的实际情况,有九项公益性特征非常明显的铁路运输方式可界定为公益性运输:公益性铁路建设并交付运营的项目,支农物资的运输,抢险、救灾物资的运输,市郊旅客运输,伤残军人、学生的运输,军运客运,铁路支线运输,军运物资的运输,特定物资的运输(指出口煤炭减免基金)。以上公益性运输是客观存在的,并且近几年公益性运输给中国铁路企业所造成的损失额呈现递增态势。 二、提高铁路运输效益的建议 (一)放松铁路运价管制 国家可以分阶段逐步放松管制,先允许铁路部门在某些时段、对某些运输产品、某些区域实施部分市场机制方式的经营手段,采取价格自由变动来调节产品的供给与需求关系。铁路的运输价格应该实施“价格歧视”,因为中国的范围太大,应该基于经济发展水平的不同制定不同的价格水平,不应该采取统一的价格。定价应有利于充分利用现有运输功能和机制,能够实现均衡运输状态,最大化利用相应的运输能力。特别是,铁路企业在制定的价格水平上应发挥铁路运输与其他行业的公平竞争,这样才能更好地促进社会福利。也可以按照民航的方式,利用折扣或者弹性的定价方式。 (二)对公益性运输给予补贴 前面己经提到,国家按照企业性质对铁路运输行业的管理进行相应的监督,应该形成以相关指标来衡量铁路行业盈亏的评价体系。要依据体制上的相关要求,用制度来规范企业的评价标准,对自身的业务进行不依赖于其他因素的计算和考核,自己来承担风险,自身具有相应的剩余索取权,这样才‘能具有激励机制所能产生的运营动力。同时也要加大运输的体制变革与改进,把铁路运输行业市场化,让它们独立地承担不可预期的情况,也就是说让它们有剩余索取权与自身抗风险的能力和挑战力。 三、总结 本文认为应该由国家来给予补贴,主要给出两条建议作为参考:以税收抵扣方式进行补贴。可以把铁路运输企业进行的公益性运输工作量以及由此生成的费用金额,算作该企业的正常营业收入,这里暂时称为抵扣额。在铁路运输企业应缴纳增值税和企业所得税时,把应付金额减去抵扣额,这样就变相减轻了铁路运输企业的经济负担,操作简单,而且减少了资金的流动。相应的铁路运输企业的经济效益也会有所提高。再者,可采用国家财政清算方式进行补贴。这种方式要求国家把公益性运输所生成的费用纳入财政预算,根据实际发生的金额实行等额补偿原则对铁路运输企业给予税后经济补偿。对于已经发生的国家尚未补贴的公益性运输费用,国家也应该交由专门部门进行清算,据实对铁路运输企业给予补偿。 作者:张瑜单位:上海铁路局杭州机务段 铁路运输论文:景气灯号系统铁路运输论文 一、建立景气灯号系统的目的及意义 1.有助于对区域铁路运输市场运行态势的整体把握,以便平衡运输市场的供需矛盾,加强运力配置和运输组织,做好全程物流服务资源整合。 2.有助于把握区域铁路运输市场变化、波动及平稳发展规律,以便同步乃至超前对市场周期的实际波动进行宏观调整,在市场周期波动发生时能及时采取有效的调整措施。 3.有助于对区域铁路运输市场进行科学预测判断,采取对策,当出现过热增长时,及时采取适当的调控措施,可避免铁路发展大起大落所带来的严重后果。 二、建立景气灯号系统的基本思路 首先确定对区域铁路运输市场发展变化状况反映敏感的一组监测指标,然后运用适当的处理方法统一指标的可比性,并参照交通信号灯管制系统的方法,将每项指标划分成不同状态的景气区间,通过用不同的灯号(“红”、“黄”、“绿”、“浅蓝”、“蓝”)把不同状态的景气区间显示出来;在此基础上,运用适当的方法将所有监测指标综合起来,得到一个反映整体性的综合景气评价值,并参照交通信号灯管制系统的方法,将这一综合景气评价值划分成不同状态的景气区间,再用不同的灯号加以显示,便于人们直观地了解和掌握铁路运输市场景气变化动态。 1.景气指标选择 由于铁路运输市场景气灯号系统,是建立在从多个角度、不同方面反映其运行状况的一系列指标基础之上的,因此,所选择的监测指标应遵照以下原则: (1)经济上的重要性:是指该指标在反映区域经济发展与铁路运输市场景气高度相关,即在景气即将发生或刚刚发生变动时,它们就能表现出变动的征兆或特征。 (2)统计上的完整性:是指该指标应具有完整的月度统计资料,且这些资料能从相关部门的统计报表中取得。 (3)监测上的及时性和稳定性:监测上的及时性是该指标能按月进行监测,其统计数据能定期、及时地出来,并且统计口径、统计方法稳定、统计数据具有很好的可比性,以保证对区域铁路运输市场的景气动向及时、准确地做出预警预报。 (4)波动的周期性和一致性:铁路运输市场是具有波动性的,其周期性和一致性是指相应的指标具有周期性变化特征,并且其波动与总体景气波动基本一致,具有较稳定的波峰、波谷对应关系。 2.景气指标体系 根据以上指标选择原则,以及区域铁路运输行业与经济发展的关系,以铁路运输统计指标为基础,选择以下指标组成景气监测指标体系: (1)运输量指标:旅客运输量、货物运输量、旅客周转量、货物周转量。 (2)货车和机车运用指标:装车数、卸车数、货车日产量、机车日产量。 (3)旅客列车运行指标:旅客列车出发正点率、旅客列车运行正点率。 (4)大宗商品产量:黑货(指煤、石油、焦炭、金属矿石、钢铁及有色金属、非金属矿石、水泥等货物)产量、白货(指除“黑货”以外的各类货物,包括集装箱运输的货物统称为“白货”,如饮食品及烟草制品、纺织品、纸及文教用品、医药品等。)产量、黑货库存量、白货库存量。 (5)经济增长指标:地区生产总值、铁路固定资产投资、铁路运输收入。 (6)安全指标:行车重大、大事故件数。 3.建立景气监测灯号系统 第一步,对各监测指标进行预处理。将经过选择的每个指标的月度数据序列(一般应保证取到足够多月份的数据,例如10年左右的月度值)进行适当处理,如生成与上年同期比的速度、与上月环比的速度等。第二步,划分每项监测指标景气状况判断区间。将每项指标月度值(增幅)划分为五类状况,第一类为“过热”,第二类为“偏热”,第三类为“正常”,第四类为“偏冷”,第五类为“过冷”。确定各类状态的界限可以采用两种方法,一是综合专家们的意见进行分类,例如对铁路货运量来说,综合专家们意见后的结果可能是:月同比增长速度在15%以上属于“过热”,低于3%属于“过冷”等;二是对将过去历年的数据进行分类,然后规定出各类状况所占的百分比,例如可规定中间60%的月份为正常状况,偏高的10%的月份属于“过热”状况,偏低的10%的为“过冷”状况等,当然,这些百分位的确定也是要根据过去历年的实际数据并综合专家们的意见。对每项指标划分出的五类状况,分别用“红灯”、“黄灯”、“绿灯”、“浅蓝灯”、“蓝灯”表示,当被监测的指标数据超过某一灯界时就分别亮出相应的信号灯。同时,每一种信号还赋予不同的分数,如红灯5分,黄灯4分,绿灯3分,浅蓝灯2分,蓝灯1分,五种灯号分别对应该项指标所处的状态。第三步,将各项指标得分汇总计算综合景气分值。将所有监测指标的“得分”相加(必要时可对各项指标赋予不同的权数),即可得到综合景气分值。每月将M个指标所得的信号分值合计得到综合分值。第四步,划分铁路运输市场景气状况判断区间。通过综合景气分值的界限值(灯界)来判断当月的景气信号应亮哪一种灯。对综合景气分值界限值的确定一般是根据过去多年的实际数据,先确定出各类状态的百分比,再换算成相对应的分数段。第五步,根据综合景气灯号判断运输市场景气状况,为决策者提供形象、直观的理论依据。 作者:石利单位:上海铁路局合肥货运中心 铁路运输论文:财务风险铁路运输论文 一、铁路运输企业财务风险管理的功能 财务风险管理的功能包括: 1.识别财务风险。风险的识别是财务风险管理的基础,识别的内容主要包括:铁路运输企业在生产经营过程中将面临哪些风险,这些风险之间的关联度如何,哪几种风险对企业的影响比较大。 2.衡量财务风险。就是运用概率和数理统计的方法对特定财务风险发生的概率以及财务风险发生后可能造成的损失进行测定和评估。 3.控制财务风险和财务损失。就是铁路运输企业在损失发生前,采取各种措施防止财务风险的发生或将财务风险控制在可接受的限度内;在损失发生后,采取转移、分散风险等手段将风险损失降至最低。企业应当综合运用风险规避、风险降低、风险分担和风险承受等风险应对策略,实现对风险的有效控制。 二、当前铁路运输企业财务风险的主要表现 形式在市场经济体系中,铁路运输企业具有行业特点,其财务风险也具有特殊性。 1.筹资风险:铁路大规模建设、运输设备技术改造、保障安全生产等,带来了巨额的资金需求,必须采取各种措施筹措庞大的资金,这虽然与国家宏观政策密切相关,但还本付息和成本增长的压力,也使铁路运输企业财务风险陡然加大。 2.投资风险:主观臆断型的投资决策未能建立在科学论证的基础上,缺乏严密准确的市场预测和科学的投资可行性研究,审核把关流于形式化,造成企业投资决策失误,投资管理严重滞后,投资项目效益低下,有的甚至损失巨大。 3.经营风险:主要的风险,一是个别专用线和铁路延伸至大型厂矿出现的取送车收费项目上,有的企业存在迟交或不交作业费的现象;二是在铁路货车进入装卸作业的地方企业后产生的货车使用费,有的企业存在长期拖欠作业费的现象;形成了铁路运输企业资金回收风险。 三、财务风险防范与控制的主要建议 针对财务风险的现状,铁路运输企业要树立风险意识,积极采取措施,建立科学规范的财务风险防范与控制管理制度,并保持有效的落实,确保企业的财务风险最低。 1.以人为本,抓住控制财务风险的关健。提高财会人员的政治素质、职业道德水准和业务素质,是构建防范财务风险的长效控制机制的前提。政治上,通过加强政治理论学习和财经政策、法规制度的学习,增强财会人员遵纪守法的自觉性,树立起高度的敬业精神和正确的政绩观;道德上,通过组织会计人员培训学习、加强诚信教育和职业道德建设,树立起诚实守信的职业道德观和廉洁自律的人生观;业务上,通过加强业务培训、继续教育和岗位锻炼,增强财会人员的工作技能,培育扎实有效的过硬本领,铸就防范财务风险的坚实防线。 2.健全机制,筑牢控制财务风险的基础。在财务风险机制的建设中,必须从事前、事中、事后全过程来考虑。事前控制重在项目决策时,通过集体研究等制度,对财务风险的存在及其原因的客观分析,制定出留有余地的管理措施,以保证意外风险发生时能有效地应对;事中控制重在过程执行时,通过健全各种规章制度,利用会计处理和财务分析方法来防范生产经营活动中的风险发生,随时调整财务活动,控制偏差并制定出新措施;事后控制重在评价考核时。无论是否出现风险,都应及时总结风险管理的经验,评价财务活动,为指导未来财务管理行为、规范风险管理措施提拱依据。 3.把握重点,解决企业财务风险的难点问题。 3.1积极研究创新融资手段,拓宽融资渠道,筹措资金,控制筹资风险。铁路运输企业是资金密集型企业,铁路基本建设、设备更新改造和大修理都需要大量资金。这对铁路投融资体制改革提出了更高的要求。为适应这一新形势,一方面要理顺投融资的外部环境,争取各方面的政策优惠,另一方面要优化融资理财的内部环境,逐渐扩大融资途径,采取合资建路规模、铁路企业股改上市融资等吸收外部权益性资本的方式,实现持续融资、滚动发展,减少铁路运输企业财务风险。 3.2控制投资和违规违纪形成的风险。控制违规违纪形成的风险是日常控制财务风险的重点内容。应从两方面人手,一是提高决策者的素质,减少主观上的违纪行为,二是杜绝“一言堂”现象,实行民主管理,只有做到不唯个别领导意志或小集团利益而决策,让一切权力都能在阳光下组织,在集体研究后实施,在有效的监督下运行,在信息反馈后能够及时趋利除弊地进行调整,才能减少由于违规违纪而形成的风险。 3.3减少运输进款收入迟交风险。严格执行中国铁路总公司的规章制度,宣传有关取送车收费和货车使用费的收取政策,并加大清欠力度。 4.坚持不懈,确保控制财务风险的制度落实到位。 4.1将思想认识落实到位。要不断提高财务管理人员的风险意识,明确财务风险存在于财务管理工作的各个环节,任何环节的工作失误都可能会给企业带来财务风险,财务管理人员必须高度重视,将风险防范贯穿于财务管理工作的始终,做到警钟常鸣。 4.2将督促检查落实到位。各级领导、财务主管要把财务风险防范的督促检查纳人议事日程,定期、不定期听取汇报,抽查、监督执行情况。 4.3实行风险抵押管理办法。铁路经营业绩考核办法推行的风险抵押办法可以引入财务风险防范机制,通过实行类似的制度将管理者、财务人员纳入共同承担风险责任的范畴内,做到责、权、利三位一体,从整体上全面控制风险。财务风险贯穿于企业生产经营过程的始终,各级财务管理人员要发挥财务风险管理职能,把风险管理提高到企业管理的突出位置,充分识别财务风险,深入研究财务风险,积极防范和控制财务风险,以保证铁路运输企业获得安全稳定长期的经济效益,在激烈竞争的市场中处于不败之地。 作者:王国娟单位:锦州车务段 铁路运输论文:预算管理铁路运输论文 1在铁路运输企业推行财务集约化管理的优势 1.1推行财务集约化管理,有利于提高铁路运输企业的资金使用效率通过内部资金整合,对企业资金支付推行集中支付与结算,由铁总、路局统一调配内部资金,有利于优化企业筹、融资渠道,在保证企业正常运营的情况下,最大限度地降低企业总体资金存储量和贷款额度,有效地降低资金的使用成本,防范资金风险,进一步提高资金的使用效率。 1.2推行集约化管理,有利于提高铁路运输企业整体经济效益通过财务集约化管理,有利于铁总(原铁道部)对路局或路局对站段财务直接调控,增强地域与组织间的财务协作和财务协同,优化预算编制程序,依托信息化平台,有利于实现铁路运输企业内部资金流、业务流、信息流三者实时统一,改变以往信息不对称的状态,增强上级对下级的实时调控,有利于提高企业整体的经济效益。 1.3推行财务集约化管理,有利于防范经营风险,实现铁路运输企业发展战略众所周知,财务资源是企业发展的主要资源,铁路运输企业推行财务集约化管理后,可以统筹运作资本,合理调配财务资源,有效地发挥企业的规模优势。通过财务5.0财务信息系统,规范了会计信息口径,统一信息标准和组织体系,使会计信息更加准确、透明,对关键控制点实时把控,防范风险的发生,更有利于发展战略的实现。 2铁路运输企业推行财务集约化管理的现状与不足 2.1会计信息相对滞后铁路运输企业点多、线长、覆盖范围广,管理幅度宽、跨度大,对会计信息及时性、准确性难以得到有效保障。就目前从铁路形势上分析,主要存在以下不足:①局属各运输站段会计质量有待提高,尤其实行货改以来,有部分单位的财务人员从辅业分流回来,人员素质和业务水平参差不齐,对运输主业的会计信息系统相对生疏;②由于会计管理战线拉得太长,很难及时、准确地给财务决策提供有用数据。 2.2预算管控能力严重不足,使预算流于形式铁路运输企业由于体制的原因,推行全面预算管理起步相对较晚,始于20世纪初,虽然目前初见成效,但仍存在着一些问题,基层单位对全面预算管理认识存在曲解,上下级之间以及各业务部门缺乏有效的沟通和协同,过分强调预算的编制,而忽视了预算的执行与控制,对预算的考核缺乏强有力的惩罚与激励措施,导致预算流于形式。总的来说,铁路运输企业全面预算管理还需进一步的加强。 2.3资本投资效益低下受市场经济的冲击,铁路运输企业前几年为了实现跨越式发展的宏伟蓝图,采取较为粗放的财务管理方式,为了需求更为广阔的发展空间,盲目投资、乱铺摊子现象严重,插手于煤焦油、电石、房地产、广告、旅游等十几种行业,由于管理人员成本意识淡薄和对所涉猎的行业不熟悉,根本没有实现预期的效果,最终导致资本效益低下,有很多属于无效投资。如今铁路面临转制,背负的东西太多,给转制带来难度。 2.4财务风险分散由于铁路运输企业点多、线长,再加上多元化经营战略格局,造成企业业务分布广、下属运输站段、子公司多,这使得铁路运输企业产生财务风险的几率也比较大。铁路运输企业目前还没有建成完善的财务评价体系和规范业务操作流程,很难对财务风险进行及时全面防范和有效管控。 3对铁路运输企业现行的财务集约化管理提出具体的改进措施 3.1统一财务集中管理体系目前,铁路运输企业主业采用的财会5.0信息系统,为实施集约化管理提供了信息平台,统一了会计核算口径、规范了业务处理流程,运输主业实施财务集约化管理上已初见成效,而对于其所属的多经企业,由于主辅分离,经营管理理念和管理模式不同,加上各个子公司所处的环境、生产经营条件不同,很难形成统一的财会信息系统。转制后,为了使总公司真实地了解全公司的生产经营情况和财务状况,应将财会5.0在全路范围内普及,使集团上下的会计业务处理流程和处理方法规范化、制度化,有利于提高总公司对下属路局、公司的控制力,有利于对下属公司的生产经营进行指导,优化资源配置。 3.2推行预算的集约化控制在铁路运输企业中,全面预算管理是企业财务管理体系的重要组成部分,已成为铁路运输企业未来经营规划的重要手段,并且在铁路运输企业中推行已取得显著成效,为了进一步增强全面预算的管控力度,发挥预算优化资源配置的功效,完善全面预算管理系统,根据集权与分权相结合,事权与财权相分离的原则,应采用“二上二下”的预算编制流程,将绩效管理与预算管理相结合,建立科学的预算编制方法以及跟踪制度,预算调整和滚动预算制度以及预算考核检查制度,从而实现全面预算的集约化控制,以提高企业的管理效率和管理水平,充分发挥全面预算管理对企业发展的重要作用。 3.3实现资金的集中管理资金集中管理是目前国内外大型集团普遍采用的资金管理模式。在发挥资金规模优势、防范资金风险,提高资金使用效率等方面都起着重要作用。铁路运输企业在20世纪90年代末开始采用结算中心模式来集中管理资金,将下属运输站段、分公司、子公司资金集中在铁道部(目前铁路总公司)、铁路局来统一调配、运营资金,有效地保障了资金的安全,对铁路的发展起到关键作用。但是资金结算中心隶属与财务处,作为职能机构,缺乏独立性,在资金管理上只有执行权而无决策权,过分强调资金的集中,忽视了集中后的管理,随着铁路的转制,其弊端逐渐显现,应需求建立一种适应铁路运输企业发展的资金集中管理模式,资金管理不应仅仅停留在过去资金的收支两条线管理,更应将业务拓展到多元企业筹资、投资、资金运作等方面。资金集中管理是财务集约化管理体系的重要组成部分,只有完善资金集中管理体系,建立适合铁路发展的资金集中管理模式,才能有效地推动财务集约化管理的进程。 4结束语 财务集约化管理是依托信息平台加强财务管理为根本,以资源集中管理为手段的一种新型的管理模式,在铁路运输企业中推行财务集约化管理,不仅能提高企业经营管理效率和管理水平,改善企业经营现状,而且对提高会计信息质量和资金使用效率,防范财务风险都有着重要的作用,但实施财务集约化管理,并非一朝一夕之事,任重道远,需要我们广铁路职工共同努力为之奋斗。 作者:檀红春单位:呼和浩特铁路局 铁路运输论文:新会计准则下的铁路运输论文 1铁路运输企业在执行新准则中的有利条件 1.1会计基础工作规范铁路运输企业的会计基础工作要求会计人员综合素质过硬,岗位职责明确,工作流程顺畅清晰,会计核算真实合法,会计凭证、会计账簿手续完备,登记准确,财务报告及时准确、内容丰富,会计档案整洁、完整,内部控制制度完善,基础台帐完备,各项制度体系相互衔接、相互协调,财务工作高效、有序,并以制度的形式予以规范。经过长期实践,铁路运输企业的会计基础工作扎实,为执行新准则奠定了良好的基础,提供了保证。 1.2新准则已执行多年更趋完善新会计准则自2007年开始执行到今年,已经8年了,在各类企业执行的过程提出了很多问题,准则也在不断修订、完善,可理解性增强了,可操作性难度降低了,降低了铁路运输企业执行新准则的难度。同时,很多企业在执行新准则的过程中也积累了丰富的经验,值得铁路运输企业借鉴,实现由企业会计制度向会计准则的顺利过渡。 2铁路运输企业执行新准则面临的问题 2.1对执行新准则的认识不到位铁路运输企业开始执行新会计准则,对会计人员来讲,是一件大事,但对于一些业务部门看来,这只是财务部门的事情,与各自的业务不相关,这与铁路运输企业的经营管理观念有关。一直以来,铁路运输企业都存在重生产、轻管理的思想,一切都得为安全生产让路,对财务管理工作没有足够的理解、配合和支持,认为财务人员就是报销、发工资,没有生产部门重要。这种观念无形中对执行新准则形成障碍,增加了执行的难度。再者部分基层会计人员认为执行新准则是上级财务部门的事,在思想上不积极、不主动。 2.2会计人员的职业能力不足新会计准则引入了新的会计理念,会计核算方法也与现行铁路运输企业会计核算方法大相径庭,这对铁路运输企业的会计人员是一个相当大的挑战。新准则要求会计人员要在准确理解准则的基础上,拥有更强大职业判断能力,而铁路运输企业实行三级管理模式,从总公司、各铁路局到基层站段,会计人员众多。在年龄结构上,有50后的老会计,也有90后的小会计;在专业知识结构上,有财会博士也有财会中专生,专业素质参差不齐。而且现有的会计人员已经习惯了规定详细的会计制度,形成了固有的思维模式,很少有自由空间,对新事物缺乏新准则要求具备的专业判断能力,在一定程度上制约了会计信息质量的提高和新准则的执行效果。 2.3执行新准所需的信息缺乏有效的平台和系统支持新会计准则中的经济事项的计量很多使用公允价值,准则中阐述公允价值是市场参与者在计量日发生的有序交易中,出售一项资产所能收到或者转移一项负债所需支付的价格。在现实中,我们知道股票当日的收盘价是其公允价值,但不是所有的资产或负债具有股票这样容易获得的公允价值的信息平台,如何确定其公允价值?在目前情况下,还没有一个专门的信息平台和系统能象证券交易系统,可以提供会计计量所需的公允价值信息,这给企业的核算带来困难,增加了操作难度。 2.4会计工作难度加大,工作量加大新会计准则更为复杂,工作量也更大。主要表现在以下几方面:第一,推翻原有的会计科目体系,按照新准则的规定重新建立新的会计科目体系,增加了会计人员的工作量;第二,按照新准则的规定,在首次执行日,企业应当对所有的资产、负债和所有这权益进行重新分类、确认和计量,并编制初期资产负债表。在编制初期资产负债表时,要对长期股权投资、解除与职工劳动关系的预计负债、资产负债的帐面价值与计税基础不同形成的暂时性差异的所得税影响以及对持有的金融资产重新划分而进行追溯调整。首份年度财务报表至少应当包括上年度按照企业会计准列报的比较信息,财务报表项目的列报发生变更的,应当对上年度比较数据按照新准则的列报要求进行调整。对铁路运输企业来说,该项工作的工作量相当大。第三,新会计准则中的很多事项要求设置备查簿,这也增加了不小的工作量。 3解决问题的对策 3.1转变观念,完善执行新准则的各项配套工作企业的财务管理工作,是生产经营管理不可替代的组成部分,在现代企业尤其是上市公司中地位极其重要。铁路运输企业的管理者应该转变观念,建立健全各项规章制度,号召全员参与,明确分工,加强协作,支持配合财务部门的工作,顺利执行新会计准则,确保财务工作正常、有序运转。 3.2加强会计人员执业培训,提高专业水准在颁布实施新准则后,铁路运输企业也曾组织会计人员进行了相关培训,但是参加培训人员范围小,培训时间短,培训内容不全面,不深入。因为企业本身也没有执行新准则,学完后不能应用于实际工作,所以这些培训也没有真正提升会计人员的专业素质,仅仅完成了继续教育的任务。新准则对会计人员提出了更高的要求,铁路运输企业执行新准则在即,必须加强会计人员的培训,提高专业水平。一是培养会计人员的职业判断能力,通过案例剖析的技能学习,并联系理论知识,提高会计人员独立思考、分析和解决实际问题的能力;二是深入培训,让会计人员了解实施新准则的背景和目的,自觉接受新准则,结合企业具体操作中的实际情况进行解释说明,使会计人员真正领悟并掌握。 作者:许红霞单位:兰州铁路局 铁路运输论文:会计核算下的铁路运输论文 一、新会计准则下铁路运输企业会计核算的新变化 1.适度引入了公允价值。新会计准则最大亮点是引入了公允价值计量属性。所谓的公允价值,是指熟悉市场情况的买卖双方在公平交易条件下和自愿情况下进行资产交换或者债务清偿的金额。作为一种新的计量属性,公允价值较其它价值计量属性有自身独特的优势,即可比性、预测性、及时性、决策相关性。 2.扩大了资产减值准备计提范围。新会计准则规定,企业应当定期评估资产价值,判断资产是否减值,对各项资产可能发生的损失计提合理数额的资产减值准备。评估内容具体包括固定资产、存货、长期投资及无形资产等八项资产减值准备。该项准则实施以来,有效遏制了部分铁路运输企业随意计提资产减值准备的行为,减少了有意利用资产减值调节利润空间的可能性。 3.剔除了后进先出的存货发出计价法。在存货发出计价上,新会计准则仅保留了先进先出、加权平均两种方法,剔除了后进先出法,这就有效减少了企业有意利用存货计价方法的变更来操纵利润空间的机会。比如,很多铁路运输企业都存有钢轨、煤炭等货物,这类货物价格正处于上涨阶段,如果采用后进先出法计量,则将更早形成的成本留在企业存货中,将低价格货物入账,导致低估存货公允价值,降低铁路运输企业的档期利润,减少企业应交所得税。 4.增加了政府补助核算内容。铁路运输企业属于特殊企业,政府补贴是普通现象。新会计准则将政府补贴分为与资产相关的及与收益相关的两部分。与资产相关的补贴确认为递延收益,在资产使用年限内摊销;与收益相关的补贴确认为当期损益,这一做法直接增加了企业当期利润。 5.强调了企业合并财务报表。由于铁路运输企业“点多线长”的运营特点,大多实行铁路局、铁路分局和基层站段三级会计核算方式,或二级会计核算方式,合并财务报表是常见现象。加之,铁路运输企业有很多跨行业、跨专业的投资项目,新会计准则要求将基层站段财务账目及除运输业务之外项目的财务账目都纳入总财务报表中,也包括债务情况,这对合并财务报表利润产生了巨大影响。 二、铁路运输企业的会计核算问题分析 《会计法》规定会计核算内容有款项和有价证券的收付、财物的收发、增减和使用、债权债务的发生和结算、资本、基金的增减、收支与成本费用的计算、财务成果的计算和处理等。具体到不同领域企业,核算内容的具体明细也有不同的差别。铁路运输企业不同于其它领域企业,会计核算有其自身的特殊性,主要体现在存货核算、运输收入核算及运输成本核算等方面。 1.存货核算。存货是企业为保持生产经营活动持续运作而储存的各种实物物资,需不断购入、耗用及储备。铁路运输企业的存货,根据其在运输生产中的不同作用,可分为燃料、材料、车辆配件及低值易耗品等。燃料在运输企业中所占比例较大,有机务段的机车用煤、机务段内燃机用柴油,一般借记“主管业务成本合运输支出”账户,贷记“燃料”账户,用单独账户进行核算;线上料是材料中的优秀内容,多采用直供料方式,账单直接交送运输处,材料直接运达基层站段并验收入库,所以要设置“一般材料”、“线上料”账户;车辆配件通常不会一次消耗掉,维修后还可继续使用,所以应单独设置“车辆配件”账户进行核算。总的来看,为精确核算存货的增减变动及结余情况,应当单独设置“原材料”账户,下设“燃料”、“一般材料”、“线上料”、“车辆配件”账户。同时,还要设置“材料成本差异”账户,用以核算存货实际成本与计划成本的差异额。 2.运输收入进款核算。铁路运输企业的运输收入进款由销售收入、铁路建设基金及各种代收款构成。会计核算一般采用“双挂钩”、“现收现支”的计算方法,每项收入的会计核算公式各不相同。至于基层站段的运输收入款项计算,通常按照其实际完成的工作量及其质量来确定。在具体的运输收入进款核算中,多由铁路分局根据基层站段运输收入进款报表进行汇总核算,再由铁路局根据各铁路分局的核算报表编制运输收入总表。铁路分局根据站段运输收入进款报表进行汇总核算时:要根据收方记录登记运输收入进款,借记“运输进款”,贷记“应缴运输收入”、“其他应交款-铁路建设基金”、“应收账款-迟交运杂费”;要根据支方记录冲减运输进款,借记“应缴运输收入”、“应收账款-迟交运杂费”,贷记“运输进款”。铁路局进行运输收入会计核算时:要根据各铁路分局运输收入进款编制运输收入总表,借记“下级欠缴运输进款”,贷记“应缴运输收入”、“其他应交款”;根据各铁路分局汇缴的运输收入进款,借记“其他货币资金-分局汇缴中途款”,贷记“下级欠缴运输进款”。值得注意的是,当实际收到收账通知后,要借记“银行存款”,贷记“其他货币资金-分局汇缴途中款”。 3.运输成本核算。运输成本是铁路运输企业在生产运营过程中实际发生的各项费用支出,包括工资、燃料费、材料费、电费、固定资产折旧费及其他费用等要素内容,按经济用途划分可归类为主营业务成本、期间费用和营业外支出。成本支出核算应遵照权责发生制原则,凡应由本期(月、季、年)负担的支出都要纳入本期运输成本核算范围之内。由于铁路运输企业采用分级会计核算制,所以运输成本核算要由基层站段、铁路分局、铁路局自下而上的逐级完成,最终汇总计算出运输总成本。在具体的运输成本核算中,应根据运输成本的构成要素内容进行核算。核算内容有工资、燃料费、材料费、电费、固定资产折旧费及其他费用。其中,固定资产折旧费所占的比例较大,要根据《铁路运输企业固定资产管理办法》中的规定计提折旧支出。在具体核算处理中要设“主营业务成本”等账户,下面以成本构成要素为据设置“工资”、“燃料费”、“材料费”等账户,借方登记运营成本的实际发生数。 三、新会计准则下铁路运输企业会计核算采用的对策 新会计准则的全面实行对铁路运输企业的会计核算产生了重大影响,为积极应对新变化,保障会计核算质量,准确反映铁路运输企业的财务情况,应采用以下对策。第一,要求会计人员深入了解学习新会计准则,紧跟会计准则变化趋势;第二,建立严格的内部控制制度,加强会计核算监督;第三,根据新会计准则规定调整现有的会计科目,适应公允价值计量属性的引入;第四,优化财务信息系统建设,构建与新会计准则要求相符的数字化财务数据库,以改善会会计信息系统的稳定性。 四、结语 随着我国铁路运输业持续而稳定发展,以及新会计准则的颁布,铁路运输企业的会计核算愈加谨慎,期望通过会计核算明确揭示铁路运输企业的生产经营的实际情况,为企业提供高质量的会计信息,为其经营决策提供科学依据。铁路运输企业针对新会计准则带来了新变化采取相应的对策,能够适应公允价值计量的引入,规范会计科目,这对整个铁路行业的健康发展都有着深远影响。 作者:崔海燕单位:沈阳铁路局沈阳审计室 铁路运输论文:安全管理铁路运输论文 1概述 目前,我国铁路系统正处在黄金发展时期,尤其高铁建设,正在高效有序进行,运输经营成效显著。铁路运输系统在综合运输体系里占有重要地位。铁路作为国家重要的基础设施,是国家运输系统的中坚力量,是国民经济的大动脉。对于铁路运输来说,安全是最大的问题,一旦发生安全问题,发生行车中断,甚至车毁人亡,不仅会造成重大的直接经济损失,还会带来不可估量的间接损失,甚至造成严重的社会问题,影响社会的稳定。 2铁路运输安全问题的特点 铁路在国民经济和社会发展中具有决定性作用,影响着生产和生活的各个方面。铁路运输系统是一个综合体系,在空间和时间分布上都有其自身特殊性,影响因素错综复杂,涉及面众多,导致铁路运输安全问题具有动态性、系统性、复杂性、艰巨性等特点。 1)动态性:铁路运输安全影响因素一直处于变动状态之中,不可预测事件、意外情况以及非正常因素时有发生,给运输安全带来不利影响; 2)系统性:铁路运输涉及铁路专业技术系统的人员、设备、环境、组织等各个方面,还包括生产运输的各个环节,需要用系统的观点加以分析处理; 3)复杂性:铁路系统基本处于野外,属于全天候、开放性作业,信息控制、传输、接收都受到制约,控制人员与操作人员分离,既有内部人员素质的主观影响,还要受设备、自然环境和社会环境等客观因素影响; 4)艰巨性:我国高速铁路发展很快,路网规模快速扩充,新技术新装备广泛应用,使得铁路运输问题复杂度不断提高,安全事故风险加剧,因此,铁路运输安全面临的情况也越来越复杂,问题越来越严峻。 3铁路运输安全管理的问题 从20世纪80年代至今,铁路运输发生过多起安全事故,仅重大事故及大事故就达300多起,表明我国铁路运输安全问题存在较大风险,形势不容乐观。主要表现在人员组织方面、设备方面、环境方面以及安全管理方面等。 1)人员组织因素。人的主观能动性、主导性和创造性以及组织方式对铁路运输安全起着关键作用,铁路运输系统人员的思想素质,技术业务水平,生理、心理素质,团队的配合和组织方式都是铁路运输系统中最活跃和最具有决定性的因素。由于人员组织因素导致有关人员责任心不强,业务技术水平不高,从而注意力不集中,反应迟钝,工作容易发生失误。主要表现在责任落实不到位、工作方法比较单一、考核制度不够严格、组织作用不够突出等方面。 2)设备方面。设备质量的好坏、运行状况是否平稳是影响铁路运输安全的另外一个重要因素。质量良好的设备以及设备运行状况的稳定不仅是运输生产的物质基础,也是运输安全的关键保证。随着铁路的高速发展,新技术、新设备广泛应用,更新换代较快,设备种类繁多,数量巨大,整体关联性高,涉及面广,配置零散,运行时间连续,监控难度大,故障发生频繁,处理时间紧迫。加之管理制度不够完善,保养维修不够及时,设备不足,都影响铁路运输安全。 3)环境方面。铁路运输环境包括运输系统内部作业环境和通过组织管理所营造的运输系统的内部社会环境以及运输系统外部的自然环境和社会环境。铁路运输环境是组织和管理铁路运输的空间环境,是机车行驶的基础,直接影响着铁路运输的安全问题。 4)管理方面。长久以来,安全管理观念相对陈旧,管理往往是局部的、静止的,管理的机制弱化,目标不够明确、重心发生偏移,工作人员的安全意识不强,管理的激励和约束机制不够完善,安全检查和考核制度不够有效,安全监督制度不够健全,这些管理上存在的诸多漏洞和疏忽很容易导致事故的发生。 4铁路运输安全问题的建议 1)提高管理及作业人员综合素质。劳动者作为整个运输生产过程中最活跃的因素,对铁路运输安全起着决定性的作用,因此,为了保证铁路运输安全进行,最重要的就是提高相关人员的综合素质。首先,对相关人员进行安全教育,提高安全意识,增强安全生产责任心,树立安全生产第一的思想。其次,定期对相关人员进行考核,从技术水平,思想政治等各个方面进行测评,达到上岗标准后,方可上岗作业。最后,要制定严格生产纪律,专人负责检查,整顿工作作风并严肃工作纪律,禁止思想上松懈,行动上疏忽。 2)提高线路、机车等相关设备的质量。先进可靠的铁路运输设备是保证行车安全的重要基础。保证安全技术所需资金的有效使用,重点放在铁道线路、机车、信号传输等关键设备上。在引进国外先进技术设备的同时加快自主研发国产新设备,把科学技术作为确保铁路运输安全的关键突破口。建立健全日常的保养维修制度,确保日常保养维护设备的合理有效运行。具有相应的应急抢险救援设施,一旦发生安全问题,可以迅速开展救援行动。 3)确保铁路运输环境的良好。铁路运输终究离不开环境的支持,为了确保作业人员高效安全工作,要营造一个有利于身心健康和劳动操作的环境,改善作业环境。在应对自然环境方面,要全天候全方位监测天气及自然气候,做好大风、强降雨、暴雪、雾霾等恶劣天气的应对准备,对泥石流、塌方、地震等自然灾害做好预警预报,采取具有针对性的预控措施,防患于未然。 4)制定行之有效的管理制度和措施。由于环境复杂多变、参与人数众多、安全生产难度大,因此,建立各项规章制度,规范铁路运输生产,对于确保运输生产的安全是非常重要的。安全生产责任制度是所有安全生产管理的优秀,逐级确定安全负责人,落实安全生产制度。建立健全安全生产责任制,制定完备的安全生产规章制度和操作规程,设置安全生产管理机构,制定安全生产监督检查制度,把内在约束和外在监督有机的统一起来。实行安全生产教育培训制度,进行经常性和特殊性的安全教育,不断提高相关人员的安全意识。 5结语 铁路运输安全是一项复杂的系统工程,关系到国计民生,直接影响着广大人民群众的生命财产和安全,铁路运输的安全状况反映铁路运输企业的人员素质、设备质量、管理水平以及社会秩序的状况,是铁路运输质量综合水平的重要表现。相关人员应该认真对待,做好预防和解决,更好地服务于国家和人民。 作者:陈春莉张志虎单位:呼和浩特铁路局调度所
电子学论文:成人教育电子学籍档案管理论文 一、电子档案的含义 电子档案是指通过计算机磁盘等设备进行存储,与纸质档案相对应,相互关联的通用电子图像文件集合,通常以案卷为单位。电子档案与传统的纸质档案有相同的本质:都是文件存在的一种方式、都具有物理实态的特征、都是形成者真实活动的记录,有参考利用价值,需要存档备查。但相比之下电子档案在记录方式上有许多独特的特性:即电子档案依赖于计算机软、硬件和数据库与网络系统,其信息存储量大大高于过去的各种信息介质。而且便于存放、方便快捷,极大地提高了工作效率,信息可以实现共享且不受地域的限制。 二、成人教育电子学籍档案管理的作用 首先,计算机内存容量满足大,可以满足由于招生规模扩大而导致的学籍档案数量迅速增加的需要。一台配备电子档案管理软件的计算机就可以存储历年历届学生的学籍档案,这样就能够安全高效地完成各级学生学籍档案的日常管理。同时电子档案管理通常情况下实行专人管理,档案的保密性强,工作效率高。其次,由于电子档案管理软件具有搜索和查询功能,管理人员可以随时输入查询条件仅需几分钟甚至更短的时间就可以调取任何一个考生的信息。如果是传统的纸质方式进行查询往往需要数小时甚至更长时间才能找到,为管理人员节约了大量的时间和精力,既减少了档案管理的成本,也大大提高了工作的效率。再次,利用计算机中某些软件,可以对相关学籍信息进行分析处理,对每个学生的信息进行综合处理,为学生加深对自身的了解、高校提高管理水平、用人单位找到更合适的员工和制定合理的用人计划提供方便。 三、目前成人教育学籍电子档案管理工作中存在的问题 1、成人电子档案管理重视程度不够。 一部分成教管理工作人员对学籍管理工作认识模糊,思想上只把成教当成普教的附属品;还有少数分管成教工作的校领导和工作人员仅将它看成创收的渠道。这种思想导致许多软件和硬件的配备都不能满足电子档案的管理需要,硬件设施不够完善,不能按岗配备专门人才及档案管理混乱等。 2、成人电子档案管理仍然存在手段落后和模式陈旧现象。 虽然目前很多成人教育都采用了电子档案管理方法,但实践中还有许多高校的成人教育学籍电子档案管理仍然采用的是传统手工操作,没有采用电子档案管理,没有配备专门的电子档案管理软件。有一些学校的学籍管理的常规性工作虽然也一部分使用了计算机,但也仅仅是采用单机操作,计算机的价值只是打印的工具而已。这些手段明显落后于形势,跟不上时展的需要,从而必然阻碍了工作效率的提高和成人教育事业的发展。 3、电子档案管理存在忽视学籍档案管理队伍建设和人员培训的现象。 成教学籍档案管理工作是一项复杂的系统工程,要求成人电子档案管理人员不仅要有过硬的专业素养,而且要把握工作中的准确性和原则性。随着计算机系统软件的不断升级,要求电子档案管理人员要不定期的参加系统培训。但是实践中,许多地方高校普遍存在着忽视学籍管理队伍的建设的现状,学籍管理人员存在着综合素质偏低、专业结构、年龄结构不合理等现象。高校只有紧紧围绕当前时展对成人高等教育的新要求,彻底摒弃陈旧和落后的管理理念,将科学、先进、高效的管理理念引进到学籍电子档案管理领域,才能有效地加强和完善学籍管理队伍建设工作。 4、成人电子档案管理存在着信息技术领域内的一些难题 如学籍管理密钥升级过于繁复、网上黑客与病毒的客观存在。而且电子档案管理有其自己的特点,它是无形的东西,装载在某种介质上,并且必须通过计算机或其他“懂”得其组成规则的工具才能看得到它,没有传统档案的直观性等等。可以说,保证电子文件的真实性和原始性的技术难题很多,这些因素都制约着学籍电子档案管理水平。当然,电子档案当前还处于发展的初级阶段,需要不断的改进和完善。 四、成人教育学籍电子档案管理的具体措施 1.成人教育学籍管理需要引进一套规范、标准的学籍档案管理软件。 目前大部分高校使用的学籍档案管理软件是购买软件公司开发的通用的档案管理软件,比较有实力的高校也可能根据本校的实际情况自行开发管理软件。软件公司开发的档案管理软件虽然设计的原理遵循了国家档案实体分类法的规定,能够基本适应高校学籍档案管理的需要,但是这类软件更适用于文书档案的管理。将其用于高校的学籍档案管理比较牵强。而部分学校自行开发的软件由于根据本校实际进行设计,所以比较适合本单位档案管理工作。但自行开发的软件分类标准却欠规范。两种类型都各有利弊,如何扬长避短?实践中购买软件的高校可以在引进软件时与软件公司进行约定,要求开发人员根据本校实际,在原有通用软件的基础上做适当的修改。而有条件自行开发软件的高校,可以在基于本校工作实际的基础上,严格按照国家档案实体分类法的规定制定分类标准,使其在适应自身学籍档案管理需要的同时,更加标准和规范。 2.配备专职的成人学籍档案管理人员,并加强管理人员的培训。 首先,先进的学籍管理软件需要掌握信息技术知识并能熟练操作使用这些管理软件的专职管理队伍才能实现发挥作用。要保障成人学籍档案管理的现代化和信息化,不仅要大力提高学籍管理人员的知识水平及管理能力,尤其要管理人员具有熟练使用现代化办公设施的能力。所以配备专职的成人学籍档案管理人员至关重要。其次由于信息技术是不断更新的,所以重视和加强对档案管理人员的培训和继续教育也不容忽视。学籍管理人员必须及时学习新技能和新知识以提高他们的信息管理意识和水平,这样才能更好地为本职工作服务。 3.成人电子学籍档案管理需要建立网络互联平台以实现信息共享。 成人教育的学籍管理不仅部门自身需要查阅,各级教育主管部门也要在需要时对成人教育学籍档案的相关信息进行查询。如何提高办事效率,减少重复劳动和查阅纸质档案的时间?这就需要建立网络互联平台以实现信息共享,实现成人教育学籍档案相关管理模块与教育主管部门的对接。各部门可以根据工作需要直接调用学籍档案中的信息。 4.成人电子学籍档案管理要注意学籍档案的安全性和保密性。 成人电子学籍档案由于教育系统分布广泛,多个校区和工作站或总校与各分校及各分校之间都要进行相关信息的交流和传递,所以不可避免的具有一定的开放性。但是学籍档案中又包含了很多如身份证号码、联系方式及家庭住址等涉及学生个人隐私的信息,这些信息的泄露会影响学生个人正常生活,为了避免学生的隐私信息不被不法分子利用,保护学生的合法权益,成人的电子学籍信息是需要保密的。这就要求管理软件首先要具有一定的学籍信息安全与保密功能。另一方面学籍管理工作还要严格审查网上公布的信息,避免涉及学生隐私的信息泄露以保障成人教育学籍档案信息的安全。 作者:徐松 单位:营口职业技术学院 电子学论文:医用电子学与医疗论文 一、医用电子学与医疗器械的关系 随着社会进步,有些便携式医疗器械进入家庭,使人们随时了解自己身体的健康情况。人口老龄化的增多,医疗器械市场需求不断增长,人们健康意识不断增强,促进医用电子学的发展和进步。血压计、血糖计等早已进入家庭,使人们及时发现血压动态变化。如发现血压出现不正常,及时调节饮食和生活,减少不必要的病痛。同时血糖计可以提前预防糖尿病,及时发现血糖是否增高,减少去医院的次数和时间。电子是由原子组成的,导体之所以能够导电,是由于导体中存在着大量可以自由移动的电荷。各种医疗器械都是医用电子学发展的产物。如CT机、彩超等大型医疗设备内部芯片的制作原理,必须有一定的医用电子学基础理论才能解释。随着医用电子行业的进步,一些医用电子行业的最新研究结果将运用于医疗器械,使医疗器械行业得到发展。现实中我们每个人都希望有一个健康的身体,这就需要随时观察自己的身体状况,就要用到医疗器械。要想弄清医疗器械的内部结构和原理,就需要有足够的医用电子学理论知识。因为,医疗器械内部由很多电子器件和集成块组成的,每个电子器件和集成块都需要医用电子学知识才能知道它是如何正常工作的。科学家们不断研究更新医疗器械,如血压计由机械式发展到电子数字式,体重计也由指针式发展到电子数字式,体现了全球科技的进步。 二、电子学是一门以应用为主要目的的科学 电子是一种极其微观的粒子,在物理领域对其研究比较深入,它的性质决定了应用的广泛,自由电子能够在导体的原子之间轻易移动,利用这个原理我们通过导线可以控制引导电子的定向移动,进而为人类服务。电子学是研究导体及半导体如何导电的,电子学课程包括低频电子电路、数字电路,这些都是以应用为主要目的的科学技术。如医疗器械维修专业,所开课程必须有电子学。没有电子学知识,医疗器械内部电路原理无法解释。有些医疗器械为什么只能用,不会修,就是因为没有丰富的电子学知识,充分证明电子学在医学学科中的重要性。要想维修好医疗器械,必须有丰富的电子学知识和医学知识。低频电子线路主要讲半导体电子如何导电,单级、多级放大器的工作原理、差动放大器原理、多谐振荡器原理、直流稳压电源等知识,掌握这些基本知识,才能学习电子学高深的内容。高频电子电路,阐述频率高的电子学知识,数字脉冲电路,阐述电路输入不同的脉冲电路的工作原理,有了这些电子学的基本知识,才能初步了解电子仪器的内部结构原理。电子技术是一门实用技术,是一门综合科学。要想学好电子学,必须学好高等数学和物理。因为高频电路涉及高等数学,物理涉及电学和磁学,它们都是相互联系的共同体,所以,电子学是一门实用的科学。现代的电脑、手机这些实用电子设备,机芯都是由若干集成电路组成的,集成电路是根据电子电路原理制成的,集成块各有不同的原理和作用。任何电子器件都是在电子学原理基础上研制成的。电子学这门学科已经普及,在飞速发展的年代起到了重要作用。在现实生活中,电子学这门科学运用到各个领域。电子技术的飞速发展使得电子仪器在医学领域得到了广泛的应用,如基础医学研究、临床诊断和治疗、病房监护以及预防保健。在这些应用过程中,电子技术不断吸取生物医学领域中其他学科的知识,从而逐步形成一门新兴学科——医用电子学。目前,医用电子学已成为医学影像、生物医学工程,其目的是解决医学中的有关问题,保障人类健康,为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。 三、现代医疗器械在病理诊断中的重要性 医学发展到现代,已经是一个应用高端电子技术以及材料科学的学科。医学的重要方面就是诊断。于是,就要有现代医疗设备,不断发展检测手段。“诊断”包括诊察和判断两方面。所谓诊断,指的是对病性、病因的判断。在此过程中,医生对疾病规律比较全面的掌握非常重要。具备了比较全面的知识和经验就能作出比较准确的判断,从而为病症施治提供依据。为了高效准确诊断病症,我们不得不依赖科技发展。例如运用现代检测设备,我们可以快速采集到病理标本,并通过电子设备使用电子学的各种原理变换、传输、交换、处理信息,从而直观再现出来,使我们对病症诊断有一个科学精确的分析。不仅是病理诊断使用到,就是我们未发病的时候也能经常使用简单而又准确的检测仪器自检。医疗器械在人们生活中起到重要作用,为医生诊断病情提供了一定的依据,提高了诊断病症的准确率,使医疗水平得以提高。在高节奏、高强度的竞争时代,需要强壮健康的体魄,更好地工作学习生活,要不断学习专业知识,才能跟上快节奏的时代。尤其电子学这门学科,更要努力学好,只有掌握电子学专业知识,才能维护医疗器械。现代医学的发展,医疗器械的不断更新与换代,使医生对病症的诊断精确率越来越高,从而使人们的寿命不断增长,现代医疗器械充分发挥了有效的作用,为全世界人们服务。科学家们不断创新研究医疗器械,加之医生专业水平的提高,使难疑病症得到医治。 四、传感器与电子学的关系 传感器技术、通信技术和计算机技术一起构成了现代信息技术的三大基础,分别被喻为五官、神经和大脑,分别完成信息的采集、传输和处理。随着信息处理技术以及微处理器和计算机技术的高速发展,传感器的作用越来越重要。传感器是一种能把非电学量转变成便于测量的电信号的器件。传感器的种类很多,常用的有光电门、声、电、光强、温度、电位、位移、压力、电压等传感器。它们的主要功能是将诸如力、热、光、温度等非电学量的信号转化成电信号并通过接口电路与微机相连,实现实时监控。还有电磁传感器、红外传感器、光纤传感器。磁传感器是最古老的传感器,指南针是磁传感器最早的应用。红外技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。光纤传感器是最近几年出现的新技术,可以用来测量多种物理量,比如声场、电场、压力、温度。人体的血压、血流、呼吸、温度、生物电、化学物质和生物物质,细微的变化,我们自身无法及时体验,有时一些轻微的变化也会引起生理疾病,我们运用各种物质传感器就能及时感知到这些变化。各种传感器都是依赖电子学中电路处理、计算机整合等原理,通过极敏感的感知效应和强大的放大效应将生物信号转化为直观可见的图像信号。于是我们便能及时获得人体的生理健康信息。诊断结果出来我们更需要考虑治疗方案,严重的可能需要置换人造或组织器官,这就涉及到了材料科学。而电子学在改造现有材料、创造新型材料方面发挥着积极的作用。 五、结束语 由此可见,尽管电子和医学属于不同的领域,但在科技发达的现代社会,两者有着密切的关系,人类对电子的研究不断进步应用到更广泛的领域,为我们的医学事业发展提供强大的支持。 作者:林凤云 单位:内蒙古医科大学计算机信息学院 电子学论文:电子学系统电路设计论文 1.辅助电子学系统电路设计实现 1.1ARM处理部分 针对ARM内核的高速可顺序执行特性,更适合处理复杂协议信息。ARM处理部分在设计中主要负责协议层处理工作,包括通信信息、人机交互设定、系统工作参数监测、报警数据设定、监测以及系统数据分析处理等多方面的工作,整体采用抢占式进行多任务分配,提高CPU利用率以及系统鲁棒性。 1.2FPGA控制部分 总体来看,FPGA主要负责硬件设备底层驱动的读写,作为ARM的一个外部扩展RAM进行外设数据交换,所有FPGA采集、输出的数据均可通过ARM的可变静态存储控制器(FlexibleStaticMemoryController,FSMC)总线读写。在设计中运用FPGA独特的可多任务并行执行的特性,FPGA控制部分主要负责外部通信模式的选择;外部模拟信号的采集、输出温度的控制、时钟同步、时钟移相、数码管计数显示等多项功能的处理。在外部模拟量、氢原子钟内炉温度采集部分,由FPGA内部硬件采用状态机形式通过两片AD7490D对外部32路模拟量采集,并直接用模数转换器进行控制处理;另一个状态机通过热敏电阻对内炉顶,上,底等三部分温度进行采集;在温度输出控制部分,通过三路PWM控制方式,以外部温控器作为驱动信号,调节加热功率。在模数转换部分由专用基准电压芯片REF192产生参考电压,温度转换经过带有前置运算放大器(Operationalamplifier,OP)的模数转换器进行采样,并同时具有抑制50Hz抑制功能,以抵消测量中所产生的工频干扰。在通信电路的设计部分由FPGA来选择所采用的通信方式,其中串口通信采用隔离式电平变换芯片,避免电平不兼容或是不同设备间的静电释放(Electro-Staticdischarge,ESD)所带来的放电损坏;以太网部分采用专用以太网接口模块,可同时兼容TCP/IPv4、用户数据报协议(UserDatagramProtocol,UDP)等。 1.串口通信接口的电路设计 原本的串口通信设计为了满足两路串口通信的技术指标,采用AT89C52结合通用同步异步接收发送器8251A实现双串口的扩展。本文采用ADM3251E[3]来解决多路串口的通信功能。ADM3251E是一款高速、2.5kV完全隔离、单通道RS-232/V.28收发器、具有isoPower隔离电源的双通道数字隔离器,设计中无需使用单独的隔离DC-DC转换器。由于RIN和TOUT引脚提供高压ESD保护,因此该器件非常适合在恶劣的电气环境中工作,或频繁插拔RS-232电缆的场合。ADM3251E采用ADI公司的芯片级变压器iCoupler技术,能够同时用于隔离逻辑信号和集成式DC-DC转换器,因此该器件可提供整体隔离解决方案。 2.ADC模拟量采样电路设计改进 原本的ADC采样电路使用两片ADC0816。ADC0816是逐次比较式16路8位A/D转换器,其内部包含有一个8位A/D转换器和16路的单端模拟信号多路转换开关,转换精度为1/2LSB,转换时间为100us(时钟频率为640KHz)。改进设计中采用AD7490,它是一款12位高速、低功耗逐次逼近型ADC。同时AD7490采用单电源工作,电源电压为2.7V至5.25V,最高吞吐量可达1MSPS;其内置一个低噪声、宽带宽采样/保持放大器,可处理1MHz以上的输入频率;转换过程和数据采集过程通过CS和串行时钟进行控制,从而为器件与微处理器接口创造了条件。 3.温度控制部分的设计改进 温度对于氢原子钟来说是个很重要的因素,温度控制不好会引起氢原子钟稳定度变差;温度失控会直接导致氢原子钟没有中频信号输出。因此在温度控制的设计中首先要做到可靠、稳定。原先的温度控制系统采用模拟控制多块电路板各温度区域独立控制模式,其缺点是变容二极管参数数值不在正常工作范围内之后,需要人为调整电路板的电位器,即通过人为改变电阻的模式来达到调整温度的目的。在数字化智能温控设计中采用AD7792[4],AD7792具有两个高精度的可编程恒流激励源,内置有可编程的仪表放大器,可以对不同的输入信号选择相对应的放大倍数,实现信号的匹配。它内置16位ADC,采用SPI串行接口,容易实现光耦隔离,有三路差分模拟输入,可以满足设计中分别对内炉顶,上,底三部分温度进行采集的设计要求。AD7792为适应高精度测量应用的低功耗、低噪声、完整模拟前端,内置一个低噪声、带有三个差分模拟输入的16位Σ-Δ型ADC。它还集成了片内低噪声仪表放大器,因而可直接输入小信号;内置一个精密低噪声、低漂移内部带隙基准电压源,而且也可采用一个外部差分基准电压。图2中所示CHAN表示温度区域,其中CH1代表内炉顶,CH2代表内炉上,CH3代表内炉底;ACTU代表采样温度数值,SET代表设定温度数值,OUT代表了输出功率的大小。 4.移相同步精度设计改进 传统控制板同步精度为100ns±逻辑门延时(约几个ns),移相分辨率为0.1us。经过设计改进后,采用独特的先倍频后同步技术,可大大提高移相同步分辨率。在本次应用中,先对外部输入的10MHz方波信号,经过FPGA内部的锁相环(PhaseLockedLoop,PLL)的配置进行零度移相五倍频,得到和输入信号零相位差的50MHz信号。上一幅为10MHz信号波形,下一幅为倍频后的50MHz方波信号波形。 5.DDS电路设计部分 之前控制板在综合器设计输出时,采用AT89C52驱动三片74LS595串入并出输出6位8421码共24位数据信息经25芯弯角插座(DR-25)将数据传输至接收机控制板,再由CPLD处理后输出所需的频率信号。而目前设计中选取AD9956[5],使用直接数字式频率合成器(DirectDigitalSynthesizer,DDS)技术直接从监控板输出所需的频率信号,AD9956是由美国AnalogDevice公司推出的高性能的DDS芯片,提供速度高达400MHz的内部时钟,可合成频率高达160MHz,支持2.7GHz的时钟输入(可选2,4或8分频)、内部集成14位的D/A转换器,具备快速频率转换、精细频率分辨率和低相位噪声输出的性能,适用于快速跳频频率合成器的设计,本设计DDS输出频率信号可以根据键盘键入的频率值不同而输出不同的频率值。 6.存储器设计改进 氢原子钟必需具有对时间以及对所监测数据实时保存的功能。然而外部存储器的选择也是多种多样的,目前应用最多的仍是SRAM、EEPROM及NVRAM这三种方案。我们目前使用的存储器就是采用SRAM加后备电池的模式,型号62256,它是组织结构为32K*8位字长的高性能CMOS静态RAM。在设备掉电的情况下,存储数据易丢失。同时SRAM加后备电池的方法增加了硬件设计的复杂性,降低了系统的可靠性;EEPROM方式可擦写次数较少(约10万次),且写操作时间较长(约10ms);而NVRAM的价格问题又限制了它的普遍应用。因此越来越多的设计者将目光投向了新型的非易失性铁电存储器(FRAM)。铁电存储器具有以下几个优点:可以总线速度写入数据,而且在写入后不需要任何延时等待;有近乎无限次擦写寿命;数据保持45年不丢失;具有较低的功耗。设计中采用的FM25L16是串行FRAM。其内部存储结构形式为2k×8位,地址范围为0000H~07FFH,FM25L16支持SPI方式0和方式3。具有先进的写保护设计,包括硬件保护和软件保护双重保护功能。FM25L16的数据读写速度能达到18MHz,可与当前高速的RAM相媲美。结束语从设计的测试结果来看,全新的设计模式对电路的性能,可靠性,稳定性等多方面都有很大的提高,具体表现如下所示: (1)设计中采用AD7490替代ADC0816,从而使得ADC精度提高8bit升级到12bit,精度提高了16倍,并且无需经过外接模拟开关,减少了信号经过多个模拟芯片引起误差。 (2)温度控制系统采用全数字化设计模式,提高测量精度,降低干扰,可避免处理运放电路所造成的对温度飘移的影响以及多级模拟带来的累计误差,最重要的一点就是不用再人为的通过改变电阻模式来达到调整温度的目的。 (3)综合器设计部分采用DDS处理技术,直接从监控板输出所需频率信号,从而大大减少设计中潜在的故障点,大大提高了设计的可靠性,稳定性。 (4)通信电路采用的ADM3251E是ADI公司推出的基于其专利iCoupler和isoPower磁隔离技术的RS-232隔离器,在性能、功耗、体积等各方面都有传统光电隔离器(光耦)无法比拟的优势。它的功耗仅为光电耦合器的1/10~1/6,具有比光电耦合器更高的数据传输速率、时序精度和瞬态共模抑制能力,大大提高了通信的质量和正确性。 作者:李锡瑞 单位:中国科学院上海天文台 电子学论文:硅微电子学研讨论文 摘要本文展望了21世纪微电子技术的发展趋势。认为:21世纪初的微电子技术仍将以硅基CMOS电路为主流工艺,但将突破目前所谓的物理“限制”,继续快速发展;集成电路将逐步发展成为集成系统;微电子技术将与其它技术结合形成一系列新的增长点,例如微机电系统(MEMS)、DNA芯片等。具体地讲,SOC设计技术、超微细光刻技术、虚拟工厂技术、铜互连及低K互连绝缘介质、高K栅绝缘介质和栅工程技术、SOI技术等将在近几年内得到快速发展。21世纪将是我国微电子产业的黄金时代。 关键词微电子技术集成系统微机电系统DNA芯片 1引言 综观人类社会发展的文明史,一切生产方式和生活方式的重大变革都是由于新的科学发现和新技术的产生而引发的,科学技术作为革命的力量,推动着人类社会向前发展。从50多年前晶体管的发明到目前微电子技术成为整个信息社会的基础和优秀的发展历史充分证明了“科学技术是第一生产力”。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式,与材料和能源一起是人类社会的重要资源,但对它的利用却仅仅是开始。当前面临的信息革命以数字化和网络化作为特征。数字化大大改善了人们对信息的利用,更好地满足了人们对信息的需求;而网络化则使人们更为方便地交换信息,使整个地球成为一个“地球村”。以数字化和网络化为特征的信息技术同一般技术不同,它具有极强的渗透性和基础性,它可以渗透和改造各种产业和行业,改变着人类的生产和生活方式,改变着经济形态和社会、政治、文化等各个领域。而它的基础之一就是微电子技术。可以毫不夸张地说,没有微电子技术的进步,就不可能有今天信息技术的蓬勃发展,微电子已经成为整个信息社会发展的基石。 50多年来微电子技术的发展历史,实际上就是不断创新的过程,这里指的创新包括原始创新、技术创新和应用创新等。晶体管的发明并不是一个孤立的精心设计的实验,而是一系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重大突破后的必然结果。1947年发明点接触型晶体管、1948年发明结型场效应晶体管以及以后的硅平面工艺、集成电路、CMOS技术、半导体随机存储器、CPU、非挥发存储器等微电子领域的重大发明也都是一系列创新成果的体现。同时,每一项重大发明又都开拓出一个新的领域,带来了新的巨大市场,对我们的生产、生活方式产生了重大的影响。也正是由于微电子技术领域的不断创新,才能使微电子能够以每三年集成度翻两番、特征尺寸缩小倍的速度持续发展几十年。自1968年开始,与硅技术有关的学术论文数量已经超过了与钢铁有关的学术论文,所以有人认为,1968年以后人类进入了继石器、青铜器、铁器时代之后硅石时代(siliconage)〖1〗。因此可以说社会发展的本质是创新,没有创新,社会就只能被囚禁在“超稳态”陷阱之中。虽然创新作为经济发展的改革动力往往会给社会带来“创造性的破坏”,但经过这种破坏后,又将开始一个新的处于更高层次的创新循环,社会就是以这样螺旋形上升的方式向前发展。 在微电子技术发展的前50年,创新起到了决定性的作用,而今后微电子技术的发展仍将依赖于一系列创新性成果的出现。我们认为:目前微电子技术已经发展到了一个很关键的时期,21世纪上半叶,也就是今后50年微电子技术的发展趋势和主要的创新领域主要有以下四个方面:以硅基CMOS电路为主流工艺;系统芯片(SystemOnAChip,SOC)为发展重点;量子电子器件和以分子(原子)自组装技术为基础的纳米电子学;与其他学科的结合诞生新的技术增长点,如MEMS,DNAChip等。 221世纪上半叶仍将以硅基CMOS电路为主流工艺 微电子技术发展的目标是不断提高集成系统的性能及性能价格比,因此便要求提高芯片的集成度,这是不断缩小半导体器件特征尺寸的动力源泉。以MOS技术为例,沟道长度缩小可以提高集成电路的速度;同时缩小沟道长度和宽度还可减小器件尺寸,提高集成度,从而在芯片上集成更多数目的晶体管,将结构更加复杂、性能更加完善的电子系统集成在一个芯片上;此外,随着集成度的提高,系统的速度和可靠性也大大提高,价格大幅度下降。由于片内信号的延迟总小于芯片间的信号延迟,这样在器件尺寸缩小后,即使器件本身的性能没有提高,整个集成系统的性能也可以得到很大的提高。 自1958年集成电路发明以来,为了提高电子系统的性能,降低成本,微电子器件的特征尺寸不断缩小,加工精度不断提高,同时硅片的面积不断增大。集成电路芯片的发展基本上遵循了Intel公司创始人之一的GordonE.Moore1965年预言的摩尔定律,即每隔三年集成度增加4倍,特征尺寸缩小倍。在这期间,虽然有很多人预测这种发展趋势将减缓,但是微电子产业三十多年来发展的状况证实了Moore的预言[2]。而且根据我们的预测,微电子技术的这种发展趋势还将在21世纪继续一段时期,这是其它任何产业都无法与之比拟的。 现在,0.18微米CMOS工艺技术已成为微电子产业的主流技术,0.035微米乃至0.020微米的器件已在实验室中制备成功,研究工作已进入亚0.1微米技术阶段,相应的栅氧化层厚度只有2.0~1.0nm。预计到2010年,特征尺寸为0.05~0.07微米的64GDRAM产品将投入批量生产。 21世纪,起码是21世纪上半叶,微电子生产技术仍将以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术为主流。尽管微电子学在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大进展;但还不具备替代硅基工艺的条件。根据科学技术的发展规律,一种新技术从诞生到成为主流技术一般需要20到30年的时间,硅集成电路技术自1947年发明晶体管1958年发明集成电路,到60年代末发展成为大产业也经历了20多年的时间。另外,全世界数以万亿美元计的设备和技术投入,已使硅基工艺形成非常强大的产业能力;同时,长期的科研投入已使人们对硅及其衍生物各种属性的了解达到十分深入、十分透彻的地步,成为自然界100多种元素之最,这是非常宝贵的知识积累。产业能力和知识积累决定了硅基工艺起码将在50年内仍起重要作用,人们不会轻易放弃。 目前很多人认为当微电子技术的特征尺寸在2015年达到0.030~0.015微米的“极限”之后,将是硅技术时代的结束,这实际上是一种误解。且不说微电子技术除了以特征尺寸为代表的加工工艺技术之外,还有设计技术、系统结构等方面需要进一步的大力发展,这些技术的发展必将使微电子产业继续高速增长。即使是加工工艺技术,很多著名的微电子学家也预测,微电子产业将于2030年左右步入像汽车工业、航空工业这样的比较成熟的朝阳工业领域。即使微电子产业步入汽车、航空等成熟工业领域,它仍将保持快速发展趋势,就像汽车、航空工业已经发展了50多年仍极具发展潜力一样。 随着器件的特征尺寸越来越小,不可避免地会遇到器件结构、关键工艺、集成技术以及材料等方面的一系列问题,究其原因,主要是:对其中的物理规律等科学问题的认识还停留在集成电路诞生和发展初期所形成的经典或半经典理论基础上,这些理论适合于描述微米量级的微电子器件,但对空间尺度为纳米量级、空间尺度为飞秒量级的系统芯片中的新器件则难以适用;在材料体系上,SiO2栅介质材料、多晶硅/硅化物栅电极等传统材料由于受到材料特性的制约,已无法满足亚50纳米器件及电路的需求;同时传统器件结构也已无法满足亚50纳米器件的要求,必须发展新型的器件结构和微细加工、互连、集成等关键工艺技术。具体的需要创新和重点发展的领域包括:基于介观和量子物理基础的半导体器件的输运理论、器件模型、模拟和仿真软件,新型器件结构,高k栅介质材料和新型栅结构,电子束步进光刻、13nmEUV光刻、超细线条刻蚀,SOI、GeSi/Si等与硅基工艺兼容的新型电路,低K介质和Cu互连以及量子器件和纳米电子器件的制备和集成技术等。 3量子电子器件(QED)和以分子原子自组装技术为基础的纳米电子学将带来崭新的领域 在上节我们谈到的以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术,可称之为“scalingdown”,与此同时我们必须注意“bottomup”。“bottomup”最重要的领域有二个方面: (1)量子电子器件(QED—QuantumElectronDevice)这里包括单电子器件和单电子存储器等。它的基本原理是基于库仑阻塞机理控制一个或几个电子运动,由于系统能量的改变和库仑作用,一个电子进入到一个势阱,则将阻止其它电子的进入。在单电子存储器中量子阱替代了通常存储器中的浮栅。它的主要优点是集成度高;由于只有一个或几个电子活动所以功耗极低;由于相对小的电容和电阻以及短的隧道穿透时间,所以速度很快;且可用于多值逻辑和超高频振荡。但它的问题是制造比较困难,特别是制造大量的一致性器件很困难;对环境高度敏感,可靠性难以保证;在室温工作时要求电容极小(αF),要求量子点大小在几个纳米。这些都为集成成电路带来了很大困难。 因此,目前可以认为它们的理论是清楚的,工艺有待于探索和突破。 (2)以原子分子自组装技术为基础的纳米电子学。这里包括量子点阵列(QCA—Quantum-dotCellularAutomata)和以碳纳米管为基础的原子分子器件等。 量子点阵列由量子点组成,至少由四个量子点,它们之间以静电力作用。根据电子占据量子点的状态形成“0”和“1”状态。它在本质上是一种非晶体管和无线的方式达到阵列的高密度、低功耗和实现互连。其基本优势是开关速度快,功耗低,集成密度高。但难以制造,且对值置变化和大小改变都极为灵敏,0.05nm的变化可以造成单元工作失效。 以碳纳米管为基础的原子分子器件是近年来快速发展的一个有前景的领域。碳原子之间的键合力很强,可支持高密度电流,而热导性能类似于金刚石,能在高集成度时大大减小热耗散,性质类金属和半导体,特别是它有三种可能的杂交态,而Ge、Si只有一个。这些都使碳纳米管(CNT)成为当前科研热点,从1991年发现以来,现在已有大量成果涌现,北京大学纳米中心彭练矛教授也已制备出0.33纳米的CNT并提出“T形结”作为晶体管的可能性。但是问题是如何去生长有序的符合设计性能的CNT器件,更难以集成。 目前“bottomup”的量子器件和以自组装技术为基础的纳米器件在制造工艺上往往与“Scalingdown”的加工方法相结合以制造器件。这对于解决高集成度CMOS电路的功耗制约将会带来突破性的进展。 QCA和CNT器件不论在理论上还是加工技术上都有大量工作要做,有待突破,离开实际应用还需较长时日!但这终究是一个诱人探索的领域,我们期待它们将创出一个新的天地。 4系统芯片(SystemOnAChip)是21世纪微电子技术发展的重点 在集成电路(IC)发展初期,电路设计都从器件的物理版图设计入手,后来出现了集成电路单元库(Cell-Lib),使得集成电路设计从器件级进入逻辑级,这样的设计思路使大批电路和逻辑设计师可以直接参与集成电路设计,极大地推动了IC产业的发展。但集成电路仅仅是一种半成品,它只有装入整机系统才能发挥它的作用。IC芯片是通过印刷电路板(PCB)等技术实现整机系统的。尽管IC的速度可以很高、功耗可以很小,但由于PCB板中IC芯片之间的连线延时、PCB板可靠性以及重量等因素的限制,整机系统的性能受到了很大的限制。随着系统向高速度、低功耗、低电压和多媒体、网络化、移动化的发展,系统对电路的要求越来越高,传统集成电路设计技术已无法满足性能日益提高的整机系统的要求。同时,由于IC设计与工艺技术水平提高,集成电路规模越来越大,复杂程度越来越高,已经可以将整个系统集成为一个芯片。目前已经可以在一个芯片上集成108-109个晶体管,而且随着微电子制造技术的发展,21世纪的微电子技术将从目前的3G时代逐步发展到3T时代(即存储容量由G位发展到T位、集成电路器件的速度由GHz发展到灯THz、数据传输速率由Gbps发展到Tbps,注:1G=109、1T=1012、bps:每秒传输数据位数)。 正是在需求牵引和技术推动的双重作用下,出现了将整个系统集成在一个微电子芯片上的系统芯片(SystemOnAChip,简称SOC)概念。 系统芯片(SOC)与集成电路(IC)的设计思想是不同的,它是微电子设计领域的一场革命,它和集成电路的关系与当时集成电路与分立元器件的关系类似,它对微电子技术的推动作用不亚于自50年代末快速发展起来的集成电路技术。 SOC是从整个系统的角度出发,把处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计紧密结合起来,在单个(或少数几个)芯片上完成整个系统的功能,它的设计必须是从系统行为级开始的自顶向下(Top-Down)的。很多研究表明,与IC组成的系统相比,由于SOC设计能够综合并全盘考虑整个系统的各种情况,可以在同样的工艺技术条件下实现更高性能的系统指标。例如若采用SOC方法和0.35μm工艺设计系统芯片,在相同的系统复杂度和处理速率下,能够相当于采用0.18~0.25μm工艺制作的IC所实现的同样系统的性能;还有,与采用常规IC方法设计的芯片相比,采用SOC设计方法完成同样功能所需要的晶体管数目约可以降低l~2个数量级。 对于系统芯片(SOC)的发展,主要有三个关键的支持技术。 (1)软、硬件的协同设计技术。面向不同系统的软件和硬件的功能划分理论(FunctionalPartitionTheory),这里不同的系统涉及诸多计算机系统、通讯系统、数据压缩解压缩和加密解密系统等等。 (2)IP模块库问题。IP模块有三种,即软核,主要是功能描述;固核,主要为结构设计;和硬核,基于工艺的物理设计、与工艺相关,并经过工艺验证过的。其中以硬核使用价值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A/D、D/A等都可以成为硬核。其中尤以基于深亚微米的新器件模型和电路模拟为基础,在速度与功耗上经过优化并有最大工艺容差的模块最有价值。现在,美国硅谷在80年代出现无生产线(Fabless)公司的基础上,90年代后期又出现了一些无芯片(Chipless)的公司,专门销售IP模块。 (3)模块界面间的综合分析技术,这主要包括IP模块间的胶联逻辑技术(gluelogictechnologies)和IP模块综合分析及其实现技术等。 微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术新发展的里程碑。通过以上三个支持技术的创新,它必将导致又一次以系统芯片为主的信息技术上的革命。目前,SOC技术已经崭露头角,21世纪将是SOC技术真正快速发展的时期。 在新一代系统芯片领域,需要重点突破的创新点主要包括实现系统功能的算法和电路结构两个方面。在微电子技术的发展历史上,每一种算法的提出都会引起一场变革,例如维特比算法、小波变换等均对集成电路设计技术的发展起到了非常重要的作用,目前神经网络、模糊算法等也很有可能取得较大的突破。提出一种新的电路结构可以带动一系列的应用,但提出一种新的算法则可以带动一个新的领域,因此算法应是今后系统芯片领域研究的重点学科之一。在电路结构方面,在系统芯片中,由于射频、存储器件的加入,其中的电路结构已经不是传统意义上的CMOS结构,因此需要发展更灵巧的新型电路结构。另外,为了实现胶联逻辑(GlueLogic)新的逻辑阵列技术有望得到快速的发展,在这一方面也需要做系统深入的研究。 5微电子与其他学科的结合诞生新的技术增长点 微电子技术的强大生命力在于它可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。这种技术一旦与其它学科相结合,便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点,这方面的典型例子便是MEMS(微机电系统)技术和DNA生物芯片。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的,后者则是与生物工程技术结合的产物。 微电子机械系统不仅是微电子技术的拓宽和延伸,它将微电子技术和精密机械加工技术相互融合,实现了微电子与机械融为一体的系统。MEMS将电子系统和外部世界联系起来,它不仅可以感受运动、光、声、热、磁等自然界的外部信号,把这些信号转换成电子系统可以认识的电信号,而且还可以通过电子系统控制这些信号,发出指令并完成该指令。从广义上讲,MEMS是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统。MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域,它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域,如电子技术、机械技术、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等〖3〗。 MEMS的发展开辟了一个全新的技术领域和产业。它们不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统所不能完成的任务。正是由于MEMS器件和系统具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异及功能强大等传统传感器无法比拟的优点,因而MEMS在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。例如微惯性传感器及其组成的微型惯性测量组合能应用于制导、卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死系统(ABS)、稳定控制和玩具;微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护;信息MEMS系统将在射频系统、全光通讯系统和高密度存储器和显示等方面发挥重大作用;同时MEMS系统还可以用于医疗、光谱分析、信息采集等等。现在已经成功地制造出了尖端直径为5μm的可以夹起一个红细胞的微型镊子,可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞机等。 MEMS技术及其产品的增长速度非常之高,目前正处在技术发展时期,再过若干年将会迎来MEMS产业化高速发展的时期。2000年,全世界MEMS的市场达到120到140亿美元,而带来的与之相关的市场达到1000亿美元。 目前,MEMS系统与集成电路发展的初期情况极为相似。集成电路发展初期,其电路在今天看来是很简单的,应用也非常有限,以军事需求为主,但它的诱人前景吸引了人们进行大量投资,促进了集成电路飞速发展。集成电路技术的进步,加快了计算机更新换代的速度,对CPU和RAM的需求越来越大,反过来又促进了集成电路的发展。集成电路和计算机在发展中相互推动,形成了今天的双赢局面,带来了一场信息革命。现阶段的微机电系统专用性很强,单个系统的应用范围非常有限,还没有出现类似于CPU和RAM这样量大面广的产品。随着微机电系统的进步,最后将有可能形成像微电子技术一样有广泛应用前景的新产业,从而对人们的社会生产和生活方式产生重大影响。 当前MEMS系统能否取得更更大突破,取决于两方面的因素:第一是在微系统理论与基础技术方面取得突破性进展,使人们依靠掌握的理论和基础技术可以高效地设计制造出所需的微系统;第二是找准应用突破口,扬长避短,以特别适合微系统应用的重大领域为目标进行研究,取得突破,从而带动微系统产业的发展。在MEMS发展中需要继续解决的问题主要有:MEMS建模与设计方法学研究;三维微结构构造原理、方法、仿真及制造;微小尺度力学和热学研究;MEMS的表征与计量方法学;纳结构与集成技术等。 微电子与生物技术紧密结合诞生的以DNA芯片等为代表的生物芯片将是21世纪微电子领域的另一个热点和新的经济增长点。它是以生物科学为基础,利用生物体、生物组织或细胞等的特点和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,并与工程技术相结合进行加工生产,它是生命科学与技术科学相结合的产物。具有附加值高、资源占用少等一系列特点,正日益受到广泛关注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。 采用微电子加工技术,可以在指甲盖大小的硅片上制作出包含有多达万种DNA基因片段的芯片。利用这种芯片可以在极快的时间内检测或发现遗传基因的变化等情况,这无疑对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。 DNA芯片的基本思想是通过生物反应或施加电场等措施使一些特殊的物质能够反映出某种基因的特性从而起到检测基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人员已经利用微电子技术在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他们制作的DNA芯片是通过在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽,然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维。不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基因片段,该芯片共包括6000余种DNA基因片段。DNA(脱氧核糖核酸)是生物学中最重要的一种物质,它包含有大量的生物遗传信息,DNA芯片的作用非常巨大,其应用领域也非常广泛:它不仅可以用于基因学研究、生物医学等,而且随着DNA芯片的发展还将形成微电子生物信息系统,这样该技术将广泛应用到农业、工业、医学和环境保护等人类生活的各个方面,那时,生物芯片有可能象今天的IC芯片一样无处不在。 目前的生物芯片主要是指通过平面微细加工技术及超分子自组装技术,在固体芯片表面构建的微分析单元和系统,以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞以及其它生物组分的准确、快速、大信息量的筛选或检测。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具体实现技术、基于生物芯片的生物信息学以及高密度生物芯片的设计、检测方法学等等。 6结语 在微电子学发展历程的前50年中,创新和基础研究曾起到非常关键的决定性作用。而随着器件特征尺寸的缩小、纳米电子学的出现、新一代SOC的发展、MEMS和DNA芯片的崛起,又提出了一系列新的课题,客观需求正在“召唤”创新成果的诞生。 回顾20世纪后50年,展望21世纪前50年,即百年的微电子科学技术发展历程,使我们深切地感受到,世纪之交的微电子技术对我们既是一个重大的机遇,也是一个严峻的挑战,如果我们能够抓住这个机遇,立足创新,去勇敢地迎接这个挑战,则有可能使我国微电子技术实现腾飞,在新一代微电子技术中拥有自己的知识产权,促进我国微电子产业的发展,为迎接21世纪中叶将要到来的伟大的民族复兴奠定技术基础,以重铸中华民族的辉煌! 电子学论文:硅微电子学研究论文 摘要本文展望了21世纪微电子技术的发展趋势。认为:21世纪初的微电子技术仍将以硅基CMOS电路为主流工艺,但将突破目前所谓的物理“限制”,继续快速发展;集成电路将逐步发展成为集成系统;微电子技术将与其它技术结合形成一系列新的增长点,例如微机电系统(MEMS)、DNA芯片等。具体地讲,SOC设计技术、超微细光刻技术、虚拟工厂技术、铜互连及低K互连绝缘介质、高K栅绝缘介质和栅工程技术、SOI技术等将在近几年内得到快速发展。21世纪将是我国微电子产业的黄金时代。 关键词微电子技术集成系统微机电系统DNA芯片 1引言 综观人类社会发展的文明史,一切生产方式和生活方式的重大变革都是由于新的科学发现和新技术的产生而引发的,科学技术作为革命的力量,推动着人类社会向前发展。从50多年前晶体管的发明到目前微电子技术成为整个信息社会的基础和优秀的发展历史充分证明了“科学技术是第一生产力”。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式,与材料和能源一起是人类社会的重要资源,但对它的利用却仅仅是开始。当前面临的信息革命以数字化和网络化作为特征。数字化大大改善了人们对信息的利用,更好地满足了人们对信息的需求;而网络化则使人们更为方便地交换信息,使整个地球成为一个“地球村”。以数字化和网络化为特征的信息技术同一般技术不同,它具有极强的渗透性和基础性,它可以渗透和改造各种产业和行业,改变着人类的生产和生活方式,改变着经济形态和社会、政治、文化等各个领域。而它的基础之一就是微电子技术。可以毫不夸张地说,没有微电子技术的进步,就不可能有今天信息技术的蓬勃发展,微电子已经成为整个信息社会发展的基石。 50多年来微电子技术的发展历史,实际上就是不断创新的过程,这里指的创新包括原始创新、技术创新和应用创新等。晶体管的发明并不是一个孤立的精心设计的实验,而是一系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重大突破后的必然结果。1947年发明点接触型晶体管、1948年发明结型场效应晶体管以及以后的硅平面工艺、集成电路、CMOS技术、半导体随机存储器、CPU、非挥发存储器等微电子领域的重大发明也都是一系列创新成果的体现。同时,每一项重大发明又都开拓出一个新的领域,带来了新的巨大市场,对我们的生产、生活方式产生了重大的影响。也正是由于微电子技术领域的不断创新,才能使微电子能够以每三年集成度翻两番、特征尺寸缩小倍的速度持续发展几十年。自1968年开始,与硅技术有关的学术论文数量已经超过了与钢铁有关的学术论文,所以有人认为,1968年以后人类进入了继石器、青铜器、铁器时代之后硅石时代(siliconage)〖1〗。因此可以说社会发展的本质是创新,没有创新,社会就只能被囚禁在“超稳态”陷阱之中。虽然创新作为经济发展的改革动力往往会给社会带来“创造性的破坏”,但经过这种破坏后,又将开始一个新的处于更高层次的创新循环,社会就是以这样螺旋形上升的方式向前发展。 在微电子技术发展的前50年,创新起到了决定性的作用,而今后微电子技术的发展仍将依赖于一系列创新性成果的出现。我们认为:目前微电子技术已经发展到了一个很关键的时期,21世纪上半叶,也就是今后50年微电子技术的发展趋势和主要的创新领域主要有以下四个方面:以硅基CMOS电路为主流工艺;系统芯片(SystemOnAChip,SOC)为发展重点;量子电子器件和以分子(原子)自组装技术为基础的纳米电子学;与其他学科的结合诞生新的技术增长点,如MEMS,DNAChip等。 221世纪上半叶仍将以硅基CMOS电路为主流工艺 微电子技术发展的目标是不断提高集成系统的性能及性能价格比,因此便要求提高芯片的集成度,这是不断缩小半导体器件特征尺寸的动力源泉。以MOS技术为例,沟道长度缩小可以提高集成电路的速度;同时缩小沟道长度和宽度还可减小器件尺寸,提高集成度,从而在芯片上集成更多数目的晶体管,将结构更加复杂、性能更加完善的电子系统集成在一个芯片上;此外,随着集成度的提高,系统的速度和可靠性也大大提高,价格大幅度下降。由于片内信号的延迟总小于芯片间的信号延迟,这样在器件尺寸缩小后,即使器件本身的性能没有提高,整个集成系统的性能也可以得到很大的提高。 自1958年集成电路发明以来,为了提高电子系统的性能,降低成本,微电子器件的特征尺寸不断缩小,加工精度不断提高,同时硅片的面积不断增大。集成电路芯片的发展基本上遵循了Intel公司创始人之一的GordonE.Moore1965年预言的摩尔定律,即每隔三年集成度增加4倍,特征尺寸缩小倍。在这期间,虽然有很多人预测这种发展趋势将减缓,但是微电子产业三十多年来发展的状况证实了Moore的预言[2]。而且根据我们的预测,微电子技术的这种发展趋势还将在21世纪继续一段时期,这是其它任何产业都无法与之比拟的。 现在,0.18微米CMOS工艺技术已成为微电子产业的主流技术,0.035微米乃至0.020微米的器件已在实验室中制备成功,研究工作已进入亚0.1微米技术阶段,相应的栅氧化层厚度只有2.0~1.0nm。预计到2010年,特征尺寸为0.05~0.07微米的64GDRAM产品将投入批量生产。 21世纪,起码是21世纪上半叶,微电子生产技术仍将以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术为主流。尽管微电子学在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大进展;但还不具备替代硅基工艺的条件。根据科学技术的发展规律,一种新技术从诞生到成为主流技术一般需要20到30年的时间,硅集成电路技术自1947年发明晶体管1958年发明集成电路,到60年代末发展成为大产业也经历了20多年的时间。另外,全世界数以万亿美元计的设备和技术投入,已使硅基工艺形成非常强大的产业能力;同时,长期的科研投入已使人们对硅及其衍生物各种属性的了解达到十分深入、十分透彻的地步,成为自然界100多种元素之最,这是非常宝贵的知识积累。产业能力和知识积累决定了硅基工艺起码将在50年内仍起重要作用,人们不会轻易放弃。 目前很多人认为当微电子技术的特征尺寸在2015年达到0.030~0.015微米的“极限”之后,将是硅技术时代的结束,这实际上是一种误解。且不说微电子技术除了以特征尺寸为代表的加工工艺技术之外,还有设计技术、系统结构等方面需要进一步的大力发展,这些技术的发展必将使微电子产业继续高速增长。即使是加工工艺技术,很多著名的微电子学家也预测,微电子产业将于2030年左右步入像汽车工业、航空工业这样的比较成熟的朝阳工业领域。即使微电子产业步入汽车、航空等成熟工业领域,它仍将保持快速发展趋势,就像汽车、航空工业已经发展了50多年仍极具发展潜力一样。 随着器件的特征尺寸越来越小,不可避免地会遇到器件结构、关键工艺、集成技术以及材料等方面的一系列问题,究其原因,主要是:对其中的物理规律等科学问题的认识还停留在集成电路诞生和发展初期所形成的经典或半经典理论基础上,这些理论适合于描述微米量级的微电子器件,但对空间尺度为纳米量级、空间尺度为飞秒量级的系统芯片中的新器件则难以适用;在材料体系上,SiO2栅介质材料、多晶硅/硅化物栅电极等传统材料由于受到材料特性的制约,已无法满足亚50纳米器件及电路的需求;同时传统器件结构也已无法满足亚50纳米器件的要求,必须发展新型的器件结构和微细加工、互连、集成等关键工艺技术。具体的需要创新和重点发展的领域包括:基于介观和量子物理基础的半导体器件的输运理论、器件模型、模拟和仿真软件,新型器件结构,高k栅介质材料和新型栅结构,电子束步进光刻、13nmEUV光刻、超细线条刻蚀,SOI、GeSi/Si等与硅基工艺兼容的新型电路,低K介质和Cu互连以及量子器件和纳米电子器件的制备和集成技术等。 3量子电子器件(QED)和以分子原子自组装技术为基础的纳米电子学将带来崭新的领域 在上节我们谈到的以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术,可称之为“scalingdown”,与此同时我们必须注意“bottomup”。“bottomup”最重要的领域有二个方面: (1)量子电子器件(QED—QuantumElectronDevice)这里包括单电子器件和单电子存储器等。它的基本原理是基于库仑阻塞机理控制一个或几个电子运动,由于系统能量的改变和库仑作用,一个电子进入到一个势阱,则将阻止其它电子的进入。在单电子存储器中量子阱替代了通常存储器中的浮栅。它的主要优点是集成度高;由于只有一个或几个电子活动所以功耗极低;由于相对小的电容和电阻以及短的隧道穿透时间,所以速度很快;且可用于多值逻辑和超高频振荡。但它的问题是制造比较困难,特别是制造大量的一致性器件很困难;对环境高度敏感,可靠性难以保证;在室温工作时要求电容极小(αF),要求量子点大小在几个纳米。这些都为集成成电路带来了很大困难。 因此,目前可以认为它们的理论是清楚的,工艺有待于探索和突破。 (2)以原子分子自组装技术为基础的纳米电子学。这里包括量子点阵列(QCA—Quantum-dotCellularAutomata)和以碳纳米管为基础的原子分子器件等。 量子点阵列由量子点组成,至少由四个量子点,它们之间以静电力作用。根据电子占据量子点的状态形成“0”和“1”状态。它在本质上是一种非晶体管和无线的方式达到阵列的高密度、低功耗和实现互连。其基本优势是开关速度快,功耗低,集成密度高。但难以制造,且对值置变化和大小改变都极为灵敏,0.05nm的变化可以造成单元工作失效。 以碳纳米管为基础的原子分子器件是近年来快速发展的一个有前景的领域。碳原子之间的键合力很强,可支持高密度电流,而热导性能类似于金刚石,能在高集成度时大大减小热耗散,性质类金属和半导体,特别是它有三种可能的杂交态,而Ge、Si只有一个。这些都使碳纳米管(CNT)成为当前科研热点,从1991年发现以来,现在已有大量成果涌现,北京大学纳米中心彭练矛教授也已制备出0.33纳米的CNT并提出“T形结”作为晶体管的可能性。但是问题是如何去生长有序的符合设计性能的CNT器件,更难以集成。 目前“bottomup”的量子器件和以自组装技术为基础的纳米器件在制造工艺上往往与“Scalingdown”的加工方法相结合以制造器件。这对于解决高集成度CMOS电路的功耗制约将会带来突破性的进展。 QCA和CNT器件不论在理论上还是加工技术上都有大量工作要做,有待突破,离开实际应用还需较长时日!但这终究是一个诱人探索的领域,我们期待它们将创出一个新的天地。 4系统芯片(SystemOnAChip)是21世纪微电子技术发展的重点 在集成电路(IC)发展初期,电路设计都从器件的物理版图设计入手,后来出现了集成电路单元库(Cell-Lib),使得集成电路设计从器件级进入逻辑级,这样的设计思路使大批电路和逻辑设计师可以直接参与集成电路设计,极大地推动了IC产业的发展。但集成电路仅仅是一种半成品,它只有装入整机系统才能发挥它的作用。IC芯片是通过印刷电路板(PCB)等技术实现整机系统的。尽管IC的速度可以很高、功耗可以很小,但由于PCB板中IC芯片之间的连线延时、PCB板可靠性以及重量等因素的限制,整机系统的性能受到了很大的限制。随着系统向高速度、低功耗、低电压和多媒体、网络化、移动化的发展,系统对电路的要求越来越高,传统集成电路设计技术已无法满足性能日益提高的整机系统的要求。同时,由于IC设计与工艺技术水平提高,集成电路规模越来越大,复杂程度越来越高,已经可以将整个系统集成为一个芯片。目前已经可以在一个芯片上集成108-109个晶体管,而且随着微电子制造技术的发展,21世纪的微电子技术将从目前的3G时代逐步发展到3T时代(即存储容量由G位发展到T位、集成电路器件的速度由GHz发展到灯THz、数据传输速率由Gbps发展到Tbps,注:1G=109、1T=1012、bps:每秒传输数据位数)。 正是在需求牵引和技术推动的双重作用下,出现了将整个系统集成在一个微电子芯片上的系统芯片(SystemOnAChip,简称SOC)概念。 系统芯片(SOC)与集成电路(IC)的设计思想是不同的,它是微电子设计领域的一场革命,它和集成电路的关系与当时集成电路与分立元器件的关系类似,它对微电子技术的推动作用不亚于自50年代末快速发展起来的集成电路技术。 SOC是从整个系统的角度出发,把处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计紧密结合起来,在单个(或少数几个)芯片上完成整个系统的功能,它的设计必须是从系统行为级开始的自顶向下(Top-Down)的。很多研究表明,与IC组成的系统相比,由于SOC设计能够综合并全盘考虑整个系统的各种情况,可以在同样的工艺技术条件下实现更高性能的系统指标。例如若采用SOC方法和0.35μm工艺设计系统芯片,在相同的系统复杂度和处理速率下,能够相当于采用0.18~0.25μm工艺制作的IC所实现的同样系统的性能;还有,与采用常规IC方法设计的芯片相比,采用SOC设计方法完成同样功能所需要的晶体管数目约可以降低l~2个数量级。 对于系统芯片(SOC)的发展,主要有三个关键的支持技术。 (1)软、硬件的协同设计技术。面向不同系统的软件和硬件的功能划分理论(FunctionalPartitionTheory),这里不同的系统涉及诸多计算机系统、通讯系统、数据压缩解压缩和加密解密系统等等。 (2)IP模块库问题。IP模块有三种,即软核,主要是功能描述;固核,主要为结构设计;和硬核,基于工艺的物理设计、与工艺相关,并经过工艺验证过的。其中以硬核使用价值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A/D、D/A等都可以成为硬核。其中尤以基于深亚微米的新器件模型和电路模拟为基础,在速度与功耗上经过优化并有最大工艺容差的模块最有价值。现在,美国硅谷在80年代出现无生产线(Fabless)公司的基础上,90年代后期又出现了一些无芯片(Chipless)的公司,专门销售IP模块。 (3)模块界面间的综合分析技术,这主要包括IP模块间的胶联逻辑技术(gluelogictechnologies)和IP模块综合分析及其实现技术等。 微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术新发展的里程碑。通过以上三个支持技术的创新,它必将导致又一次以系统芯片为主的信息技术上的革命。目前,SOC技术已经崭露头角,21世纪将是SOC技术真正快速发展的时期。 在新一代系统芯片领域,需要重点突破的创新点主要包括实现系统功能的算法和电路结构两个方面。在微电子技术的发展历史上,每一种算法的提出都会引起一场变革,例如维特比算法、小波变换等均对集成电路设计技术的发展起到了非常重要的作用,目前神经网络、模糊算法等也很有可能取得较大的突破。提出一种新的电路结构可以带动一系列的应用,但提出一种新的算法则可以带动一个新的领域,因此算法应是今后系统芯片领域研究的重点学科之一。在电路结构方面,在系统芯片中,由于射频、存储器件的加入,其中的电路结构已经不是传统意义上的CMOS结构,因此需要发展更灵巧的新型电路结构。另外,为了实现胶联逻辑(GlueLogic)新的逻辑阵列技术有望得到快速的发展,在这一方面也需要做系统深入的研究。 5微电子与其他学科的结合诞生新的技术增长点 微电子技术的强大生命力在于它可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。这种技术一旦与其它学科相结合,便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点,这方面的典型例子便是MEMS(微机电系统)技术和DNA生物芯片。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的,后者则是与生物工程技术结合的产物。 微电子机械系统不仅是微电子技术的拓宽和延伸,它将微电子技术和精密机械加工技术相互融合,实现了微电子与机械融为一体的系统。MEMS将电子系统和外部世界联系起来,它不仅可以感受运动、光、声、热、磁等自然界的外部信号,把这些信号转换成电子系统可以认识的电信号,而且还可以通过电子系统控制这些信号,发出指令并完成该指令。从广义上讲,MEMS是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统。MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域,它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域,如电子技术、机械技术、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等〖3〗。 MEMS的发展开辟了一个全新的技术领域和产业。它们不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统所不能完成的任务。正是由于MEMS器件和系统具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异及功能强大等传统传感器无法比拟的优点,因而MEMS在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。例如微惯性传感器及其组成的微型惯性测量组合能应用于制导、卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死系统(ABS)、稳定控制和玩具;微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护;信息MEMS系统将在射频系统、全光通讯系统和高密度存储器和显示等方面发挥重大作用;同时MEMS系统还可以用于医疗、光谱分析、信息采集等等。现在已经成功地制造出了尖端直径为5μm的可以夹起一个红细胞的微型镊子,可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞机等。 MEMS技术及其产品的增长速度非常之高,目前正处在技术发展时期,再过若干年将会迎来MEMS产业化高速发展的时期。2000年,全世界MEMS的市场达到120到140亿美元,而带来的与之相关的市场达到1000亿美元。 目前,MEMS系统与集成电路发展的初期情况极为相似。集成电路发展初期,其电路在今天看来是很简单的,应用也非常有限,以军事需求为主,但它的诱人前景吸引了人们进行大量投资,促进了集成电路飞速发展。集成电路技术的进步,加快了计算机更新换代的速度,对CPU和RAM的需求越来越大,反过来又促进了集成电路的发展。集成电路和计算机在发展中相互推动,形成了今天的双赢局面,带来了一场信息革命。现阶段的微机电系统专用性很强,单个系统的应用范围非常有限,还没有出现类似于CPU和RAM这样量大面广的产品。随着微机电系统的进步,最后将有可能形成像微电子技术一样有广泛应用前景的新产业,从而对人们的社会生产和生活方式产生重大影响。 当前MEMS系统能否取得更更大突破,取决于两方面的因素:第一是在微系统理论与基础技术方面取得突破性进展,使人们依靠掌握的理论和基础技术可以高效地设计制造出所需的微系统;第二是找准应用突破口,扬长避短,以特别适合微系统应用的重大领域为目标进行研究,取得突破,从而带动微系统产业的发展。在MEMS发展中需要继续解决的问题主要有:MEMS建模与设计方法学研究;三维微结构构造原理、方法、仿真及制造;微小尺度力学和热学研究;MEMS的表征与计量方法学;纳结构与集成技术等。 微电子与生物技术紧密结合诞生的以DNA芯片等为代表的生物芯片将是21世纪微电子领域的另一个热点和新的经济增长点。它是以生物科学为基础,利用生物体、生物组织或细胞等的特点和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,并与工程技术相结合进行加工生产,它是生命科学与技术科学相结合的产物。具有附加值高、资源占用少等一系列特点,正日益受到广泛关注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。 采用微电子加工技术,可以在指甲盖大小的硅片上制作出包含有多达万种DNA基因片段的芯片。利用这种芯片可以在极快的时间内检测或发现遗传基因的变化等情况,这无疑对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。 DNA芯片的基本思想是通过生物反应或施加电场等措施使一些特殊的物质能够反映出某种基因的特性从而起到检测基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人员已经利用微电子技术在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他们制作的DNA芯片是通过在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽,然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维。不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基因片段,该芯片共包括6000余种DNA基因片段。DNA(脱氧核糖核酸)是生物学中最重要的一种物质,它包含有大量的生物遗传信息,DNA芯片的作用非常巨大,其应用领域也非常广泛:它不仅可以用于基因学研究、生物医学等,而且随着DNA芯片的发展还将形成微电子生物信息系统,这样该技术将广泛应用到农业、工业、医学和环境保护等人类生活的各个方面,那时,生物芯片有可能象今天的IC芯片一样无处不在。 目前的生物芯片主要是指通过平面微细加工技术及超分子自组装技术,在固体芯片表面构建的微分析单元和系统,以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞以及其它生物组分的准确、快速、大信息量的筛选或检测。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具体实现技术、基于生物芯片的生物信息学以及高密度生物芯片的设计、检测方法学等等。 6结语 在微电子学发展历程的前50年中,创新和基础研究曾起到非常关键的决定性作用。而随着器件特征尺寸的缩小、纳米电子学的出现、新一代SOC的发展、MEMS和DNA芯片的崛起,又提出了一系列新的课题,客观需求正在“召唤”创新成果的诞生。 回顾20世纪后50年,展望21世纪前50年,即百年的微电子科学技术发展历程,使我们深切地感受到,世纪之交的微电子技术对我们既是一个重大的机遇,也是一个严峻的挑战,如果我们能够抓住这个机遇,立足创新,去勇敢地迎接这个挑战,则有可能使我国微电子技术实现腾飞,在新一代微电子技术中拥有自己的知识产权,促进我国微电子产业的发展,为迎接21世纪中叶将要到来的伟大的民族复兴奠定技术基础,以重铸中华民族的辉煌! 电子学论文:光学与电子学相结合分析论文 0引言 光电检测技术是光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术[1]。它主要利用电子技术对光学信号进行检测,并进一步传递、储存、控制、计算和显示[2]。光电检测技术从原理上讲可以检测一切能够影响光量和光特性的非电量。它可通过光学系统把待检测的非电量信息变换成为便于接受的光学信息,然后用光电探测器件将光学信息量变换成电量,并进一步经过电路放大、处理,以达到电信号输出的目的[3]。然后采用电子学、信息论、计算机及物理学等方法分析噪声产生的原因和规律,以便于进行相应的电路改进,更好地研究被噪声淹没的微弱有用信号的特点与相关性,从而了解非电量的状态。微弱信号检测的目的是从强噪声中提取有用信号,同时提高检测系统输出信号的信噪比。 1光电检测电路的基本构成 光电探测器所接收到的信号一般都非常微弱,而且光探测器输出的信号往往被深埋在噪声之中,因此,要对这样的微弱信号进行处理,一般都要先进行预处理,以将大部分噪声滤除掉,并将微弱信号放大到后续处理器所要求的电压幅度。这样,就需要通过前置放大电路、滤波电路和主放大电路来输出幅度合适、并已滤除掉大部分噪声的待检测信号。其光电检测模块的组成框图如图1所示。 2光电二极管的工作模式与等效模型 2.1光电二极管的工作模式 光电二极管一般有两种模式工作:零偏置工作和反偏置工作,图2所示是光电二极管的两种模式的偏置电路。图中,在光伏模式时,光电二极管可非常精确的线性工作;而在光导模式时,光电二极管可实现较高的切换速度,但要牺牲一定的线性。事实上,在反偏置条件下,即使无光照,仍有一个很小的电流(叫做暗电流或无照电流1。而在零偏置时则没有暗电流,这时二极管的噪声基本上是分路电阻的热噪声;在反偏置时,由于导电产生的散粒噪声成为附加的噪声源。因此,在设计光电二极管电路的过程中,通常是针对光伏或光导两种模式之一进行最优化设计,而不是对两种模式都进行最优化设计[4]。 一般来说,在光电精密测量中,被测信号都比较微弱,因此,暗电流的影响一般都非常明显。本设计由于所讨论的待检测信号也是十分微弱的信号,所以,尽量避免噪声干扰是首要任务,所以,设计时采用光伏模式。 2.2光电二极管的等效电路模型 工作于光伏方式下的光电二极管的工作模型如图3所示,它包含一个被辐射光激发的电流源、一个理想的二极管、结电容和寄生串联及并联电阻。图中,IL为二极管的漏电流;ISC为二极管的电流;RPD为寄生电阻;CPD为光电二极管的寄生电容;ePD为噪声源;Rs为串联电阻。 由于工作于该光伏方式下的光电二极管上没有压降,故为零偏置。在这种方式中,影响电路性能的关键寄生元件为CPD和RPD,它们将影响光检测电路的频率稳定性和噪声性能。CPD是由光电二极管的P型和N型材料间的耗尽层宽度产生的。耗尽层越窄,结电容的值越大。相反,较宽的耗尽层(如PIN光电二极管)会表现出较宽的频谱响应。硅二极管结电容的数值范围大约在20或25pF到几千pF以上。而光电二极管的寄生电阻RPD(也称作"分流"电阻或"暗"电阻),则与光电二极管的偏置有关。 与光伏电压方式相反,光导方式中的光电二极管则有一个反向偏置电压加至光传感元件的两端。当此电压加至光检测器件时,耗尽层的宽度会增加,从而大幅度地减小寄生电容CPD的值。寄生电容值的减小有利于高速工作,然而,线性度和失调误差尚未最优化。这个问题的折衷设计将增加二极管的漏电流IL和线性误差。 3电路设计 3.1主放大器设计 众多需要检浏的微弱光信号通常都是通过各种传感器来进行非电量的转换,从而使检测对象转变为电量(电流或电压)。由于所测对象本身为微弱量,同时受各种不同传感器灵敏度的限制,因而所得到的电量自然是小信号,一般不能直接用于采样处理。本设计中的光电二极管前置放大电路主要起到电流转电压的作用,但后续电路一般为A/D转换电路,所需电压幅值一般为2V。然而,即使是这样,而输出的电压信号一般还需要继续放大几百倍,因此还需应用主放大电路。其典型放大电路如图4所示。 该主放大器的放大倍数为A=l+R2/R3,其中R2为反馈电阻。为了后续电路的正常工作,设计时需要设定合理的R2和R1值,以便得到所需幅值的输出电压。即有 3.2滤波器设计 为使电路设计简洁并具有良好的信噪比,设计时还需要用带通滤波器对信号进行处理。为保证测量的精确性,本设计在前置放大电路之后加人二阶带通滤波电路,以除去有用信号频带以外的噪声,包括环境噪声及由前置放大器引人的噪声。这里采用的有源带通滤波器可选通某一频段内的信号,而抑制该频段以外的信号。 Q为品质因数,Q值越大,则随着频率的变化,增益衰减越快。这是因为中心频率一定时,Q值越大,所通过的频带越窄,滤波器的选择性好。 有源滤波器是一种含有半导体三极管、集成运算放大器等有源器件的滤波电路。这种滤波器相对于无源滤波器的特点是体积小、重量轻、价格低、结构牢固、可以集成。由于运算放大器具有输人阻抗高、输出阻抗低、高的开环增益和良好的稳定性,且构成简单而且性能优良。本设计选用了去处放大器来进行设计。 本设计选用了去处放大器来进行设计。 图6所示的二阶带通滤波器是一种二阶压控电压源(VCVS)带通滤波器,其滤波电路采用有源滤波器完成,并由二阶压控电压源(VCVS)低通滤波器和二阶压控电压源高通滤波器串接组成带通滤波器。 4完整的检测电路设计 本光电检测系统设计的完整电路如图7所示。为方便表示,电路中的R2、R3即为前面等效电路模型中的RT、RF。前级部分由光电转换二极管与前级放大器组成,这也是光电检测电路的优秀部分,其器件选用高性能低噪声运算放大器来实现电路匹配并将光电流转换成电压信号,以实现数倍的放大。然而,虽然前级放大倍数可以设计得很大,但由于反馈电阻会引入热噪声而限制电路的信噪比,因此前级信号不能无限放大。 5结束语 本文研究了光电检测系统的原理和设计方法。通过从经济和实用的角度对相关的光电转换器件和前置放大器进行了选择和电路设计,从而确定了关键元器件的参数。实际使用证明:该设计可以满足一般光电检测场合的需要。 电子学论文:电工电子学阅卷心得浅谈 摘要: 电工电子学是中国石油大学的一门部级精品课程,本文介绍了该课程的试卷批阅流程及特点。在阅卷时采取集体阅卷、试阅、流水作业、复查和反复检查的标准流程,有效避免错判和错给分的现象。借助于Excel软件进行单题成绩的登记、再查、誊写的标准流程,避免分数登记错误、分数计算错误,并根据学生的各题得分情况用EXCEL软件对试卷进行统计分析,从中发现教学中存在的问题,以便于进一步提高教学质量。 关键词: 电工电子学;阅卷;Excel;分数统计;试卷分析 0引言 考试是对学生学习的阶段性总结和评价,也是对教师教学情况的评判。对于大学生来说,考试成绩还成为了个人能力的重要指标,好的成绩能成为各种机会的敲门砖。所以教师对于阅卷工作一定要认真负责,要做到公平、公正,这不只是本科评估的要求,更是教师的责任。而且,学生的答题情况还在很大程度上反映了老师的教学情况,可以从中发现教学中存在的问题,从而在以后的教学中不断改进,使教学水平不断提高。 电工电子学是中国石油大学的部级精品课程,在课程建设过程中,经过不断探索改进,总结了一套比较好的阅卷方法,既提高了阅卷效率,又提高了准确性,同时还进行试卷统计分析,便于进一步提高试卷质量,并从答卷情况中分析讲课过程中存在的问题,以便进一步提高教学质量。下面从几个主要方面说明电工电子学课程的阅卷方法和特点。 1阅卷方法 1.1 集体阅卷多年来,电工电子学课程一直采取集体阅卷的方式,尤其在高校扩招后,集体阅卷的优势更加明显。集体阅卷有两大优点: 1.1.1 质量高,效率高扩招后,教师教授的班数增加,一般在七个班到十几个班,如果独立阅卷,一则不可能及时上报成绩(不负责任的阅卷方式除外),二则因阅卷时间太长,教师身心疲惫,阅卷质量容易越来越低,并且很容易出错。而集体阅卷则体现了合作互助的优势,每个人都不太累,而且人多不沉闷,一般在一天到一天半的时间内即可完成。因时间短,故每人都精力充沛,阅卷质量高。而且每人只阅一道或两道题,在思维上简单,容易对评分标准掌握得一致,公平性好,而且阅卷速度快,一般在阅过十几份卷后就基本不再需要看答案及评分标准了。 1.1.2 教学研讨集体阅卷还是一个很好的教学研讨的机会。 在阅卷开始前,首先讨论标准答案及评分标准,往往会有不同意见,讨论的过程就是互相学习提高的过程。 在阅卷过程中,教师都会把学生的各种不同的甚至稀奇古怪的做法讲出来,针对一些典型问题一般要进行简短的讨论,分析为什么会有这种情况发生,在教学中应该如何教导学生才能使其真正领会,从而在今后的教学过程中避免这种情况的发生。 有的时候是因为题目不太严谨以至部分同学产生歧义,以后如何避免,本次应该如何评判,等等。例如,数字电路的组合逻辑电路设计中没有真值表直接得到的情况,讨论结果,一是因题目并没有严格要求一定要真值表,而学生通过其他手段进行分析得到了正确的表达式,应该全部得分,二是学生的理解还存在问题,其实是知识理解不深造成的,在今后的教学过程中要强调分析的方法和步骤,因为不规范的做法是不可取的,三是在今后出题时应该详细说明都要求哪些结果。 因为这种研讨是针对学生答题中出现的具体问题进行讨论的,但由于时间限制不能讨论得非常深入,所以可以作为正常教学研讨活动的有效补充。 1.1.3 深刻把握学生存在的问题由于每位老师只阅其中的一道或两道题,所以对于学生的答题情况掌握得深刻,能够发现学生比较集中的问题。一般地,在一道中学生犯错的模式不过几种,大同小异,由此可以发现学生错误的症结所在,由此对教学方法进行改进,以便让学生更好地掌握知识,减少犯错学生的比例,提高教学质量。试卷批完后,阅卷教师都要向主讲教师汇报答题情况,并由主讲教师记入试卷总结,为进一步改进教学方法以及改进试卷质量做一个很好的参考。 例如,选择题内容较杂,仅从分数上看不出问题。在某次考试中,阅卷教师发现其中一道选择题出错率很高,属于不正常情况,故当场提出。该题目的电路如图1所示,要求当开关S闭合时两灯的明暗情况。该题的考点在于电源为一直流电源,而变压器只能对正弦交流电源进行电压变换。而很多学生并未注意到加的是直流电源,理所当然地按照交流电源计算,所以大面积出错。一方面说明学生观察不仔细从而失分,另一方面该题有“陷阱”嫌疑。改进措施:对于类似的题目,应该在题目叙述中强调“电源为直流电源”。 1.2 试阅一份好的试卷应该难易适中,使得学生成绩呈正态分析。如果题目偏难,则会出现成绩总体偏低、优良率低、不及格率高的现象。如果全部阅完卷总完分才发现问题就被动了。如果对分数用某种算法处理,如“开方乘十”或统一加分等,都是本科评估所不允许的;如果不作处理,则会成绩总体偏低,学生的成绩不能反映学生的水平,至少是不能反映学生的相对水平,对学生是不公平的;如果重新修改评分标准重新阅卷,则会在试卷上普遍留下太多的改动痕迹,这在本科评估中也是会受到质疑的。 为避免以上问题,应该先取一个班的试卷为样本进行预先评估。 试阅时,各老师对一个班的试卷同时进行,并不断报告每题的得分情况及出错情况,并不断总结比较普遍的错误方式,如果需要则适时修改评分标准。如果试卷严重不合理,则中途就会发现,否则,就在整班阅完后立即总分,算出试卷成绩,各档次人数,如果分布不合理,则根据具体情况调整评分标准,并重新阅卷。 1.3 流水批卷在流水阅卷时,每题的得分只记在题目左上角,并不登到封面上,这样阅卷效率高,并且封面比较干净。阅卷时必须避免既有加分又有减分的情况,我们统一用加分,因为加分制可避免多给分或遗漏的情况。 阅卷中还实行复查制。每位教师在阅完所有的试卷后,再复查一遍,主要查评分标准是否一致,有没有多给分或漏分的情况,然后再查一下每题的总分是否正确。这次复查必须是认真进行的,尤其保证不能有错给分或漏给分的情况。 然后再复查一遍,这次的复查主要针对分数加得是否正确,可由助教完成,如果由教师完成,则应交换来做。 至此,教师的阅卷工作就可以告一段落了。 1.4 用Excel录入成绩这项工作可由助教完成,但应事先准备好名单及处理模板。 录入方法:由助教两人一组,一人念一人录,把每道题的成绩都录入到事先准备好的Excel表格中。录完后,将成绩打印出来再进行核对,打印出来不容易出错。核对时,两人互换,原来念成绩的拿成绩单,原来录入的念试卷上每题的得分。一般在这个过程中多少总会有点错误,经过核对后就不会再有错误了。 有的文献采用了另一种核对方法:由两人分别将各题成绩录入到两个Excel表中,然后利用Excel的公式功能对两个文件进行对比,但本文的方法效率要高些。 由于用Excel可以很容易地实现总分的功能,所以总成绩就不必人工口算了。 成绩核对无误后,就可以由助教对照着成绩单上的各题分数及总分誊写到试卷的封面上了。 至此,阅卷完毕。教师的主要任务是题目的审阅,分数的给定,而总分、誊写等工作则可由助教或研究生完成,减轻了老师的工作量,提高了效率。 2试卷分析 每题的得分都录入到了Excel表中,这就为试卷分析提供了方便。成绩录入及分析模板应该在阅卷前完成。 试卷分析主要使用得分率,其次为方差,因每题分数不同,故平均分并无太大意义。 考虑到每次阅卷使用方便,特将成绩录入模板进行如下设计。 由于每个学生班的人数不尽相同,所以在计算时不应按人数计算,比如“Average(I4:I33)”,而应该按列计算,即“Average(I:I)”。为了保证按列计算的正确性,在每一项成绩所在列中,除了中文的说明字符外,不应再有其他数字,所以统计分析工作都放在成绩右侧的列中进行。 统计时,主要统计每道题及总分的平均成绩、得分率、方差值。为了模板的通用性及计算得分率方便直观,还应列出每题总分。 统计模板的截图如图2所示。 其中,得分率和方差是考察的重要内容。 例如,在图2所示的成绩分析表中,三(4)题的得分率只有30%,四(1)题的得分率只有50%,这两题需要重点关注。 三(4)题的题目为:设八位模数转换器ADC0809的输入电压范围为0~5V,求最小分辨电压ULSB,以及输入电压为4.5V时输出的二进制数。 经分析,该题得分率的原因主要为:①该部分内容为最后一次课时讲授,时间紧张,学生出现浮躁情绪;②该内容夹在介绍性的内容当中,部分同学未认真听讲,误认为不考,未听讲也未复习;③学时分配偏少,未能细讲;④对于非电专业的学生来说,对这类问题理解较困难,单靠死记硬背则容易出错。 虽然该题的分数少,但得分率严重偏低,说明学生未能掌握知识,所以必须改进教学方法。措施为:①适当增加学时,放慢进度,适当举两个例题;②重点强调,提醒学生应该掌握哪些知识,以及在工作中可能会遇到的类似问题,加深印象。 经过调整后,在以后的考试中,这类题目的得分率提高到了60%~70%,效果明显。 四(1)题考核整流滤波稳压电路的知识,电路图如图3所示,要求学生求解电路主要器件的参数。该题目的主要原因是:讲课时主要以W7805和W7815为例进行讲解,虽然讲了78系列稳压器件的命名规则,但部分同学知识复习不全面,故不知道W7818为何物,从而造成失分。这也暴露了讲课的局限性,故在后来的讲课中,有意识地在举例时多用几种器件,并强调产品的系列性,以加深学生的印象。在后来的考试中,该类题的得分率都达到了70%以上。 3结论 本文总结了我校部级精品课程―电工电子学在教学实践中多年积累的阅卷经验。阅卷采取了集体阅卷、试阅、流水作业、复查、反复检查、登记、再查、誊写的标准流程,有效避免了错判、错算的现象,实现了优质高效的阅卷方式,并对学生的各题得分情况进行统计,实现试卷分析,为后来的提高教学质量提供了参考依据。 电子学论文:利用电子学档进行外语学习评价的特征与功效 摘要: 基于电子学档的学习评价以其较强的人文性、个性化、开放性和多元化特征强调元认知和自我反思。本文从分析其特征的基础上,探讨如何在大学外语教学中通过建立电子学档,充分发挥其评价、反馈和管理功能,使其成为培养学生信息技术、问题解决、协作交流、元认知等诸多方面的能力和态度的有效工具。 关键词: 电子学档;学习评价;元认知策略 1问题的提出 学习评价是教学过程中一个重要组成部分,我国传统教学评价依赖于终结性评价,关注等级、名次和知识,重视课程和技能,把教室内评定(测验、小考和家庭作业)和标准化测验当成衡量学生学习优劣的唯一依据,忽视学生的成长和发展,忽视对学生情感、学习策略、文化意识及综合素质的考察,缺乏以人为本的教学理念。 作为教学信息化进程中产生的一种新事物,电子学档(E-Portfolio)以其信息强大的交互性、数据收集整理的即时性和方便性特点,通过文本、视听文件、超媒体、超文本链接、数码照片和动画等各种媒体,长期动态地收集和管理个人信息和学习结果,实现了在教学中对学生学习的有效结果和学生的发展潜能进行整体价值判断的过程。 2电子学档在外语教学中的运用 2.1 利用电子学档进行学习评价的理论基础多元智力学习理论认为人的智力至少有八种:语言智力、逻辑―数学智力、空间关系智力、形体运动智力、音乐智力、人际关系智力、个人内省智力和自然智力,因而不能用固定统一的标准来测试、要求不同的学生。多元智力理论的提出从神经心理学、认知心理学、发展心理学、心理测量学等多学科上支持了档案测评。 2.2 电子学档在外语教学中的运用 2.2.1 学生的基本信息学生的基本信息包括标识,外标识,姓名,电话,通讯地址,扩展信息(学生个人有关的其他信息,主要包括注册日期,自我介绍,专长,个人爱好,学习风格等)。 2.2.2 学业信息 2.2.2.1 学习任务的识别学生对学习任务的识别主要是指识别自己与所从事的学习活动相关的心理、任务操作因素。 2.2.2.2 制定学习目标在自我识别基础上,学生在教师指导下制定不同层次、阶段的学习目标(包括课程学习目标、小组学习与研究目标、个人学习与发展目标),并将总目标分解为阶段性目标,使其具体化、个性化、具有可操作性和可检测性。 2.2.2.3 选择学习策略二语习得者从获得语言输入到语言输出的感知、识别、选择、内化、提取和使用的全部过程即学习策略的选择运用过程,对其语言学习潜能和语言学能的发展有重要的制约作用。 2.2.2.4 评价信息评价信息是学生学习评价的汇总,应包括评价标准和成绩记录。评价标准应由师生从语言层面(词、句、篇章)、语言技能(听、说、读、写)和心理过程(识别、记忆、理解、推理、概括和重构等过程)等三个方面共同讨论制定;评价主体有教师评价、自我和同伴评价等多种形式。 2.2.3 反思总结反思总结主要是指学生以书面论文的形式围绕认知主体对自身在学习活动中的心理状态、能力、目标、策略等方面的认知以及对自身认知活动的计划、监控和评价等方面做出的反思。 3利用电子学档进行学习评价的特征与功效 3.1 利用电子学档进行学习评价的特征 3.1.1 人文性此特征把学生看作一个全面发展的人,尽可能客观真实地评价其学业成绩和能力品质,它不仅要评价学生对知识的获取程度(目标导向),还要评价学生应用、分析、综合、创造性思维等高层次的智力因素,以及兴趣、态度、情感等方面的非智力因素。 3.1.2 个性化电子学档创作活动的优秀是学习者个体的独立思考和创新呈现出个人风格。学生可自行决定如何组织电子学档的内容,决定评价的标准和依据,此特征还体现在档案是个人学习与成长的记录。 3.1.3 开放性电子学档完成之后,可利用网络条件链接在教育网络资源上,在任何时候、任何地方、任何教师(学生)都可以将自己最新的电子学档添加入资料库,成为全体师生共享的丰富教学资源。 3.1.4 多元性评价的多元性是指评价主体、内容和手段的多样性。如:除采用传统标准化测验的手段之外,还要采用一种“另类评价”,即采用观察、记录、展示、演说、辩论、调查问卷等多种方式进行;评价主体不仅仅是教师,还可以是学习者本人和学习同伴等。 3.2 电子学档的功效 3.2.1 评价功能电子学档对学习评价具有事实描述和价值判断两种功能。 3.2.2 反馈功能由于电子学档用于存放学生在学习过程中包括学习评价、学习策略、学习自省等在内的各种学习材料,教师可从中获取很多有关学生知识获取和能力发展的各种信息。如学生的当前水平、学习需求、学习策略、学习风格、个性特征及发展潜能等。教师可根据这些信息及时制定或调整教学内容、方法和计划以适应学生的发展需要。 3.2.3 管理功能基于电子学档的学习过程包括学生的自我监察、指导、强化和评价等环节,这是由一系列互动的、以动态方式彼此影响的组成部分构成的活动,这些环节可使学生成为能够参与、控制并管理学习过程的自我调节的主体,形成对自己学习的元认知并掌握一整套策划、启动、实施、监控、调节和评价学习的自我管理技能。 电子学论文:电工电子学教学改革的探索与实践 摘要: 本文提出了关于电工学实行“四段式”教学模式的设想。四段式教学是指:感性认识阶段、理论教学阶段、实践教学阶段、综合提高阶段。通过这种四段式教学体系的初步实践及教学效果的反馈,深刻体会到这种教学模式能够进一步开发学生的创造性思维,培养学生的动手能力,引导学生培养自学能力。让学生在学习理论知识前学会提出问题,在学习理论知识后学会发现新问题,从而能够通过自学不断的将新知识填充到自己的知识框架中,这样学生就掌握了科学研究的基本方法(提出问题-解决问题-提出新问题),具备了很强的适应能力和可持续发展的能力,将终身受益。 关键词:教学改革 电工电子学 教学模式 教学效果 0引言 高等教育教学必须屏弃那些与现代高等教育不相适应的旧思想、旧观念,培养和造就未来社会所需要的高质量的开拓型创造型人才。改革是社会的需求,每次教学改革的前进,都是在社会经济进步的基础上,教育思想上有所飞跃的条件下形成的。电工学是高等院校工科非电类专业的一门重要的技术基础课,该门课程的改革重点是将过去传统的以传授知识为主的教学模式,向培养学生知识、能力、素质并重的模式转变。本文所提出《电工电子学》“四段式”教学体系的建立正是基于这种理念,把单调的理性教学转变为一个从感性认识到理性教学,到实践教学、再回归理性教学的过程。这样就形成了电工学教学的感性认识阶段、理论教学阶段、实践教学阶段、综合提高阶段的“四段式”教学体系。 1感性认识阶段[1] 感性教学的目的在于激发学生的学习兴趣和学习热情,最大程度的发挥学生的主观能动性,挖掘其潜能,从而达到提高教学质量的目的,这在高等教学中有着重要的意义。因此首先必须提出电工电子学感性教学概念,所谓的感性教学资料是在教学改革讨论中,以及对毕业生的跟踪调查中得到的,然后把这些资料介绍给学生或穿插在教学过程中,学生总会对那些实际的事例很感兴趣,而学生在学习的过程中,时间、精力的投入主要源于兴趣,有了学习兴趣,就能理性的深入学习,对教学内容理解得更深刻,学习更扎实,反过来会使学习兴趣更浓,步入良性循环的学习过程。 感性教学的实施是在理论教学之前,我们在非电专业学生中提前一个学期开展了电子工艺实习,让学生到实验室来认识常用的电子元器件,了解常用电子仪器的使用,了解电子器件的焊接工艺及技巧,并通过实物展示、模型教具及感性教学录象片等形式使学生了解电在工农业生产及日常生活中的主要应用,了解安全用电常识。通过感性阶段的学习,使学生明确学习电工学的重要性,能带着问题独立思考进入理论学习阶段。 2理论教学阶段 本阶段的教学重在使学生掌握基本理论知识和基本技能加强对学生能力的培养。在教学内容上做了较大的调整。 2.1 对课程改革的探讨 2.1.1 适当增加新的教学内容随着电力电子、数字控制技术的发展,数字电路的集成度愈来愈高,一批大规模和超大规模的新型集成电路应运而生,并很快在工农业生产中得到了广泛的应用,因此,在讲述数字电子技术过程中要及时补充这方面的内容,如可编程逻辑器件、数模转换器和模数转换器等,并列举一些应用实例,使学生对该方面的知识有更为系统的认识。 2.1.2 对教学内容进行适当的整合、顺序适当调整《电工电子学》是由《电路理论基础》、《模拟电子技术》与《数字电子技术》三门课合成的,它涉及的内容多、知识面广,三门课之间既独立又相互联系。因此,在有限的学时数内有必要对其课程内容进行有效的整合、顺序进行适当的调整,以力求达到更好的教学效果。比如:电阻元件、电容元件、电感元件属于电工技术课程,而二极管、三极管属于电子技术课程,在电工电子技术里可将上述内容统一到电路元件中。又比如:“运算放大器”的内容在电工技术课程和电子技术课程中都有讲述,电工技术里只讲述它的输出特性及线性应用和非线性应用,电子技术里则着重讲述其内部电路,如果将它放在电工技术 “电路变量与元件”,“电路化简与电路分析”的内容之后,“电路响应”与“正弦波分析”的内容之前讲述,这样在进行信号运算和信号处理电路的讲述时,便于进行带运算放大器与不带运算放大器电路的对比,进而加深学生对此类电路知识的理解和掌握。另外,这样更切合实际,使学生更易于理解实际应用中的电路。 2.2 对教学方法和教学手段改革的探讨随着信息化时代的到来,通讯技术和传媒技术得到了迅猛的发展,课堂教学方法和教学手段发生了根本的变化。传统的教学方法和教学手段已经无法满足现代教学的需要,运用现代化的教学方法和教学手段,既可以丰富课堂教学内容,又可以提高教学质量。 2.2.1 采用多元化教学[2],提高教学质量采用多元化教学方法,是一种提高教学质量的手段。它使得现代教学方法在整个教学过程中所采用的方法和措施都是以教学为对象、学生为中心,以充分发挥学生的主观能动性为目的。教学中重视学生的感觉、质疑、逻辑推理等感知和思维过程,让学生在反复实践和挫折中体味“发现的喜悦和创造的价值”。 根据《电工电子学》课实践性很强这一特点,在学生的实验方式上,要采用“开放式”,在时间和内容上充分对学生开放,让有时间、有兴趣、有能力的学生有一个自我发展的空间,这样可以培养他们动手能力和提出问题、分析问题和解决问题的能力。 2.2.2 采用多媒体技术[3],改革教学手段多媒体技术作为一种新的教学手段,已经在各门课程教学中得到了广泛的应用,它在传授知识、描述过程、阐述原理、演示过程、揭示本质等方面显示了独特的功能和优势。它不但丰富了教学内容,而且可以使很多抽象知识通过演示而具体、形象,更重要的是在教学环节上通过多媒体与传统教学的有机结合,可以大大节省时间,提高教学效率和教学质量。但同时要求教师在制作多媒体课件时要多花时间和精力,力求更好的发挥多媒体技术的优势。 3实践教学阶段 我这里所说的实践教学是指学生见习阶段,当理论教学进行到一定阶段中间可带领见习教育,这样可以建立学习与就业的桥梁、使学生明白理论学习的重要性,从而培养学生学习的主动性。每当我们讲完电工电子学的基础理论部分,剩下的内容比如电动机、继电接触系统和下册的电子技术都很重要但比较抽象,学生对这些内容的感性认识不足势必会影响学习的效果。在这种情况下我们带领学生去见习,在见习过程中我们就可以着重介绍理论教学的相关内容,让学生有针对性地去观察了解,这样会引发学生极大的学习兴趣,学生就会主动提出问题,为我们接下来的理论教学做好铺垫。事实上经过这样一个实践环节,当学生再次坐在教室里学习时教师会发现自己的讲解变得不那么费力,因为所涉及到的器件他们都认识而且都有了解;对于学生来说理论学习再不是抽象的和枯燥的,他们也很渴望获得更多的知识去面对毕业、就业。 当然,一次见习不能只为一门课程而安排,应该同时为一个专业的课程而安排,所以见习的前期工作就变得尤为重要,带领学生见习的教师须对这个专业课程知识体系和专业课程结构都非常了解,这样就可以在见习过程中指导学生的实践学习以备与我们的理论教学接轨;否则学生只是走马观花的无目的性的参观那些厂家和相关器件,对于学生的学习是没有多大帮助反而会因为理论学习的偶然中断而分散学习注意力使他们一时无法集中于学习。见习实践教育阶段是学校教学体系中的一个不可缺少的重要组成部分和不可替代的重要环节。成功的见习是学生衔接理论学习到实践操作的过渡、也是从学习到就业的过渡。实践教学可以培养技能型人才,是实现培养目标的重要途径。没有实践教学,就没有完整的教育,它是校内教学的延续。学校要提高教育教学质量,在注重理论知识学习的前提下,首先要提高实践教学管理的质量。实践教学的成功与否,关系到学校的兴衰及学生的就业前途。 4综合提高阶段 以“加强基础、突出能力、注重创新、全面发展”为优秀的教育理念贯穿于《电工电子学》教学的始终。实验教学是《电工电子学》教学的重要组成部分,是提高学生综合运用知识和分析问题、解决问题能力的重要途径。学校一定要加大对电工电子实验中心的投入,大量更新了实验仪器、设备及装置,使实验条件得到完善,同时对实验教学的内容和方法作出相应的调整和改革。以教学大纲为基础,以改善实验条件为保障,以因材施教为优秀,根据学生的不同层次,建立三级实验教学平台:基础部分应满足教学大纲要求的实验;提高阶段应结合各部分理论知识,带有一定设计性的实验,学生可有选择的完成;最后综合型阶段结合本专业,自行设计并实现具有一定功能的电路,将所学的知识得以综合利用。通过提高阶段的学习,使学生的实验能力得到提高,同时对理论教学内容有了更深层次的理解,在这个过程中,实现了理论与实践相互促进的效果。 5结论 综上所述,我们通过这种四段式教学体系的初步实践及教学效果的反馈,深刻体会到这种教学模式能够进一步开发学生的创造性思维,培养学生的动手能力,引导学生培养自学能力。让学生在学习理论知识前学会提出问题,在学习理论知识后学会发现新问题,从而能够通过自学不断的将新知识填充到自己的知识框架中,这样学生就掌握了科学研究的基本方法(提出问题-解决问题-提出新问题),具备了很强的适应能力和可持续发展的能力,将终身受益。 电子学论文:福州大学微电子学专业卓越工程师培养体系的探讨 【摘 要】根据卓越工程师培养体系的标准,提出微电子学专业卓越工程师培养体系的建设内容,分析了该培养体系实施过程中遇到的问题,给出卓越工程师培养实施的几点建议。应用该培养体系对在校生进行试点,在多个方面已取得初步成效。 【关键词】卓越工程师 培养 体系 福州大学于1970年开始招收微电子专业学生,为我省培养出第一批微电子专业人才,但由于历史原因,80年代微电子学专业停办了。为促进福建省IC产业的发展,加速福建省集成电路专业技术人才的培养,促进闽台两岸IC产业对接和为海峡西岸创新经济建设提供有力的人才支撑,2007年2月,经教育部批准,福州大学复办微电子学本科专业,依托福建省集成电路设计中心的公共服务平台,建立起集教学、研发与产业化功能于一体的国家集成电路人才培养基地。经过这几年的建设,微电子学专业实验室、福建省集成电路重点实验室等几个平台已建立起来,基本可满足学生、老师学习与研究之用,但微电子的人才还很奇缺,培养的人才与社会的需求还有一定的差距,因此我们根据教育部“卓越工程师培养计划”的标准,对微电子学专业的培养方案进行探索,培养符合社会需求的人才。 作为第一批试点单位,福州大学“卓越工程师培养”采用校企联合培养模式,把工程师培养分为校内学习和企业学习两个培养阶段。本科培养采用“3+1”培养模式,即前3年在校内学习本科课程,第4年到企业实践;硕士培养采用“1.5+1”培养模式,硕士工程型要求前一年半以校内为主学习硕士课程,后一年到企业实践,接受工程设计研发训练。 一、卓越工程师培养体系的建设 根据卓越工程师培养标准,卓越工程师培养体系的建设应包含以下几个方面: 1.教学计划建设(理论教学和实践教学安排) 集成电路设计、集成电路测试与封装等微电子专业都是实践性很强的学科,除了要有厚实的理论基础外,学生参与实践显得非常重要,这与卓越工程师的培养精神相吻合。因此在本科工程培养阶段,课程体系要面向工程,强调宽基础、重实践、重应用,强调学以致用,教学内容精而管用,可适当削减部分课程学时,同时开设企业与工程管理、企业法规、企业文化、国内外营销等与企业管理密切相关的课程,注重自然科学与人文科学的融合,并开设前沿性交叉学科课程,拓宽学生知识面。 2.教学模式和考核方式方面 教学模式和考核方式方面改革,课程教学与考核结合工程实际进行,专业课强调案例教学。通过课堂理论教学、研究性学习和企业实践性学习三段式的培养,实现培养模式创新。学生一年时间到企业顶岗或挂职,接受工程实践训练,并结合企业生产实际完成相关课程与毕业设计(工程设计)。 3.学生管理方面 学生管理方面实行校内、外双导师制。在企业的生产实习、企业实践与毕业设计的教学过程中,采用“双导师制”,即学生下派企业的同时,一个企业指定一名学院内在职教师为指导教师,长期与企业合作,与企业导师共同制定课程进度与相关内容等,为学生及时完成学业奠定基础。学生到达企业后,由企业指派高级技术人员(一般应为总工程师或部门负责人)为固定企业指导教师。 4.课程建设方面 把构建科学的卓越工程师培养课程体系,与实际的教学实践有机地结合起来,突出工程实践和创新能力,打造一批工程教育特色课程,一些面向企业实践性强的课程或项目聘请企业高级工程师授课或学生到企业通过动手实践完成,力争每一届学生有6门专业课是由具备5年以上在企业工作的工程经历教师主讲。 5.师资队伍建设方面 在每个企业中遴选出2~3名适合微电子专业各相关专业课程教学的高级专业人才,通过福州大学高等教师专业培训,正式聘任为福州大学教师,完成企业课程的授课任务与承担企业导师的工作。此外,学院的教师也应不定期地深入到相关企业进行调研和科研项目合作,加强校企的实质性深入合作,提高校内教师的工程素质与业务水平。同时鼓励中青年教师积极参加、探索新的教学模式和实验创新机制,逐步形成一支优秀教学团队,以培养一批中青年骨干教师。 二、卓越工程师培养计划的实施 目前正处于卓越工程师培养启动阶段,部分培养模式可对在校生进行试点,针对目前教学体制更注重学生的理论学习、实践环节明显不足、学生工程意识淡薄、毕业后很难让企业满意、学校的教学环节与企业的需求有较大的脱节等问题,并根据我省集成电路行业的发展状况和我校的现有条件,适当调整现有课程与课程的教学内容,适应微电子行业的人才结构需求,力争与福建省现有微电子企业联合培养集成电路方面的人才,探讨IC专业人才的培养模式与培养方案的创新和研发,是目前的工作重点。 1.课程体系的改革 深入集成电路的有关企业调研,了解企业需求,对2009级《微电子学专业培养计划》已做了很大修改,课程设置突出工程实践和创新能力的培养,培养方案与目标比较接近于企业的要求。这些变化体现在大多数理论课程之后都设置了相应的应用课程,比如数电、模电、C语言、数字集成电路设计、模拟集成电路设计、微机原理等课程,不仅有相应的课内实验,还有相应的课程设计,将刚学到的基础知识赋予实践,不仅巩固了基础知识,加深了理解,而且也培养了学生学以致用的能力。 2.本科第四学年的教学安排 根据卓越工程师培养方案的要求,第四学年应安排一些实践性的、研究性的课程,比如毕业实习、科研实践、毕业设计、项目研发管理等,这些课程可以带到企业中完成,可以结合各个企业的实际情况,做相应的课程研究,使得学生的研究内容来源于实际,使学生的学习与实际接轨。 3.课程建设方面 与实践相关的课程、教学内容要求直接使用目前行业流行的三大巨头软件,比如SPICE模拟设计与实验、逻辑设计与FPGA、数字集成电路CAD、模拟集成电路版图设计、集成电路制造工艺、集成电路可测性设计等课程的实验,都要求用目前市面上流行的软件工具与版本,并且教学内容要求来源于实际工程,逐步形成几门有特色的课程。 4.师资培养方面,加强现有教师参与企业项目研发的力度。 目前6名年青教师承担了福州福大海矽微电子有限公司的研发项目,研制的三个芯片已经完成MPW流片,经测试达到了设计技术要求,取得良好的效果;另有多名教师参与了福建省集成电路服务中心的建设与技术服务工作,逐步培养与锻炼了一批中青年骨干教师,形成了一支优秀的教学团队。 5.企业师资培养 在企业中遴选适合微电子各相关专业课程教学的高级专业人才,通过福州大学高等教师专业培训,正式聘任为福州大学教师,完成企业课程的授课任务与承担企业导师的工作。《集成电路实习》课程已经在ICC上课,07级的《教授讲座》由福州贝莱特集成电路有限公司的老总陈炳来教授承担。今后,其他相关课程的部分实践也将在该中心完成。 三、卓越工程师培养过程中存在的难点 1.企业难以接受学生实习 微电子行业都有较高的技术要求,企业一定是靠技术生存,各个单位对保护自己的商业秘密都非常重视,所以一般都不太愿意接受实习生。他们认为大学生没有实际工作能力,即使有,短时间内也不能很好地发挥出来为企业所用,所以企业接收大学生实习不仅没有得到免费的劳动力,而且还要冒着泄露商业机密的风险、需要付出各种代价,比如,至少必须给实习生安排办公位置及设备等,另外学生短时间内难以接手相关工作,还要让老职工去带,必然影响企业的进度安排,因此企业收益和成本相比得不偿失。总之,由于行业的原因,企业难以接受学生实习,这是微电子学专业卓越工程师培养实践过程的最大难点。 2.诚信问题 现在企业愿意接受学生实习的,大多是希望学生毕业后能够到企业来工作,这样相当于学生提前一年来企业实习,企业可以少培养学生一年,这对于学生、企业都是一件双赢的好事。但出现了很多学生毕业后又不去这个企业工作,失信于企业,以至于企业认为现在的学生诚信差,眼高手低在企业呆不住,打击了很多企业的热情。 3.学生管理上的难题 学生分散于各个企业实习,给学生管理带来了很大的难度,如学生在外地,老师很难经常去检查学生的情况,如在本地实习,学生大多还会住在学校,则交通问题给学生的安全带来了隐患,学校存在很大的压力。 四、卓越工程师培养的出路 1.政府给予参与企业一定的优惠 目前实行本计划的难点之一在于企业的参与。建议教育部联合国家有关部门共同出台政策,调动企业接受学生实践并共同参与培养学生的积极性,例如给予参与本计划的企业在税收上的减免或经费补贴,或在企业申报国家有关部门科研立项,技改立项时给予优惠。 2.加强学生的诚信建设 如果学生的诚信度可以得到企业的信任,那么我们可以这样来分流学生:对于不考研的学生,可以以找工作单位的方式去找实习企业,与企业签定协议,毕业后到企业工作,这样企业基本上就会接受这一批学生;至于要参加考研的学生,可以到学校的各个研究室等参与老师的课题研究,或者由一些有实践经验的老师各自带几个学生做些实用性、综合性的设计,也可以得到一些工程性的实战。 3.加强学校自身科研机构的建设,让更多的学生可以在校参与科研研究。 4.在一些重点企业设置教育部门,参与学校的实践教学。 建议国家、学校在各个地方建立大型的实践基地,接受学生的实习,这些实践基地可以依托某些学校已有的实践中心也可以依托某些大型企业。 本文根据教育部卓越工程师培养体系的标准,提出了微电子学专业卓越工程师培养体系的建设内容,结合该培养体系实施过程中遇到的问题,给出卓越工程师培养实施的几点建议。该培养体系对在校生进行试点,在多个方面已取得初步成效。 电子学论文:Multisim10在医学电子学教学中的应用 【摘 要】本文介绍了在医学电子学教学中引入Multisim 10仿真软件的必要性。以共射极单管放大电路和RLC谐振电路为例研究了Multisim 10在医学电子学教学中的应用,说明Multisim 10仿真软件是化解教学难点、提高教学效果的重要教学辅助工具。 【关键词】Multisim10;医学电子学;仿真 医学电子学是医学信息工程、医学影像技术等专业的一门专业基础课,是应用电子技术解决生物医学工程中问题的一门交叉学科,教学内容涵盖了理工科院校多门电子学课程的相关知识,而且它又有别于理工科的电子学课程。通过学习,可以提高学生运用电子学技术来解决生物医学中相关事情的能力[1-2]。 1 Multisim10仿真软件引入医学电子学教学的必要性 医学电子学课程由理论课和实验课两部分组成,课程内容主要包括电路基础、模拟电子技术和数字电路三部分。该课程的很多重点教学内容抽象、难懂,成为教学难点,目前理论课的主要教学手段是利用传统教学与幻灯片结合在课堂上完成,不能实时、动态显示电路的功能,对复杂的内容,教师难于讲解,学生不易接受。随着计算机仿真技术的发展,利用计算机构造一个虚拟的实验环境,通过建立电路、设定参数、自动建立电路方程并计算结果,最后以图形和动画的形式将电路功能表现出来,可达到与传统实验的效果和目的,大大增强教学效果[3]。这类仿真软件很多,现在比较流行的仿真软件有Matlab、Orcad/Pspice、Multisim和Protel等。在众多的电路仿真软件中,Multisim是最容上手的。multisim10属于较新的版本,具有界面直观、操作简单等优点。将Multisim10引入教学,对于帮助教师课堂上阐述、验证医学电子学的基本原理以及学生深入理解概念和掌握规律有着重要作用[4]。将Multisim10软件引入到理论课教学中,对电路进行仿真,使学生很直观的看到由于参数变化引起的电路各项指标的变化,使课堂教学变得形象、直观,学生易于理解,化解了教学难点。学生可以在业余时间利用Multisim10仿真软件设计各种电路并判断电路的可行性与结果,仿真验证正确后,再进行实物的设计,可以有效提高效率,避免浪费。 2 Multisim10软件简介 Multisiml0仿真软件是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟、数字电路板的设计工作,它含了电路原理图的图形输入,电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力,作为专业的应用软件,它具有以下功能特点[5-6]:直观的图像界面、丰富的元件库、强大的分析功能、高效的“实时仿真”模式。由于 Multisim10具有以上特点,被广泛应用于电子类课程的辅助教学,成为提高电子类课程教学效果的重要工具。 3 应用思路 教师在备课时根据教学内容提前设计仿真电路,在理论课和实验课上进行传统教学、幻灯片教学的同时,在必要时刻将Multisim10软件仿真教学穿插到教学中,把三种教学手段有机结合起来,达到最佳的教学效果。由于Multisiml0具有界面直观、操作简单等优点,学生完全可以通过自学掌握该软件的使用方法并加以应用。教师在上第一次课时就将Multisiml0安装包包拷贝给学生让学生自行安装,要求学生利用课余时间自学该软件,掌握其使用方法并会设计简单电路。 4 Multisiml0在医学电子学教学中的应用 4.1 Multisiml0在医学电子学课堂教学中的应用 医学电子学中戴维南定理、RLC谐振电路、共发射极放大电路、负反馈放大电路等重点教学内容都很抽象、复杂,因而成为教学难点。下面就以共发射极放大电路为例介绍Multisiml0在医学电子学课堂教学中的应用。 教师在利用传统教学和幻灯片讲解完共发射极放大电路的静态工作点、放大倍数、输入电阻、输出电阻后,打开如图1所示的仿真电路并进行仿真,通过投影仪把仿真结果展示给学生看。 图1 共发射极放大电路的仿真电路 图2 静态工作点仿真结果 4.1.1 设置静态工作点 4.2 Multisiml0在医学电子学实验教学中的应用 医学电子学实验是培养学生基本技能的重要环节,是实践能力培养的重要手段,为学生以后学习专业课程奠定必要的实验基础。我校医学电子学课程开设有:电路元器件伏安特性的测绘、RLC串联谐振电路、整流滤波电路、共发射极放大电路四个实验项目。下面就以实验电路比较简单,学生能比较容易的搭建电路的RLC串联谐振电路为例介绍Multisiml0在医学电子学实验教学中的应用。在开设此实验前一周,要求学生利用仿真软件按照实验讲义预做实验并记录仿真结果。教师在讲授完实验目的、原理、实验步骤等内容后,将提前设计仿真电路进行仿真,把仿真结果展示给学生看后才让学生进行实物实验。学生可以将自己的仿真结果与老师的仿真结果进行比较,实物实验完成后还可以将实物实验数据、仿真数据与理论值进行对比,验证仿真数据、实验数据的正确性。 4.2.1 测定谐振频率与品质因数 4.2.2 绘制幅频特性曲线 幅频特性曲线是在信号源电压值不变的情况,电路中的电流随频率变化的规律。在输入信号的电压值为1V不变的情况下,在13kHz-23kHz之间取11个值对电路进行仿真,用万用电表测出各个频率值相对应的电流值如表1所示。 由表1所示仿真数据看出随着信号频率的增加,输出电阻R上的电流先增大然后减小,在输入信号频率为17.9kHz时输出电流最大,说明这一频率点电路发生了谐振。利用表1所示的数据可以绘制幅频特性曲线。 通过上述两个实例可以看出把Multisim10仿真软件引用到医学电子学教学中,够让学生形象、直观的理解教学重点并化解教学难点,激发学生学习兴趣,提高教学效果。 电子学论文:机械电子学课程信息化教学需要把握的几个重点 摘 要 随着计算机、多媒体、网络通讯等技术在课堂上的应用,信息化教学也应运而生。与传统教学相比,信息化教学具有很多优势,对学生学习习惯具有颠覆性,同时,它可以更好地将复杂抽象的知识展现在学生面前,对学生也具有思维启发作用。文章围绕信息化教学理念和教学设计,针对如何将信息化教学在机械电子学课程中应用提出了几点见解。 关键词 机械电子学 信息化教学 课程教学 0 引言 机械电子学是一门综合了机械工程、计算机技术和电子技术的学科,它内容丰富,实践性强,知识更新快,对机电行业人才的培养具有重大的作用。随着机电制造业的快速发展和市场对机电一体化人才需求的变大,机械电子学课程在高校的地位也越来越突出。目前来看,工业信息革命对教育行业的影响也已然敲响了教育改革的钟声,传统的教学模式无法满足这一门课程的特点要求。 信息化教学是将先进教学理念与现代信息技术相结合,运用现代教学方法的教学,它明确以学生为中心,强调协作、透明、思辨。本文就信息化教学在机械电子学课程中的应用提出了需要把握的几个重点。 1 树立信息化教学正确理念 信息化教学,研究的主体对象是教学,目的是达到教学的信息化。信息化教学模式是教师以信息技术为教学手段,引导学生积极主动获取知识,摆脱传统的知识灌输者角色的教学方式。教学过程也由讲解说明转变为情景设定、问题分析、协商研讨、总结延伸等模式,极大地去调动学生的积极性、主动性和创造性。①从目前来看,高校教室都配有计算机和投影仪等基础教学设备,并实现了联网,但教师的传统角色并没有改变,从而对教学设备资源也造成了一定的浪费。可见,如果教师没有领悟信息化教学内在本质,即使丰富了课堂知识内容,但还是无法更好引导学生获取知识,只是在为用技术而用技术,忽视了教学的目的是让学生深刻理会课堂知识,摆脱传统的僵化的教学模式。 在信息化教学模式下,课程考核机制也要随着改变,并不是“一卷定全程”的做法,因为每个学生对不同知识的理解程度、兴趣度是不一样,单凭教师所谓的“重点知识”来考核,极易忽视学生的个性化,遏制学生的思辨思维,对于学生学习知识也纯属应付教师、应付考试,容易造成理论知识和实践操作的脱节。 在整个教学过程中,教师只有具备合理的信息化教学理念,并以此为依据制定信息化教学目标,每一环节都要认识到学生的主体性,使课堂变得科学化、现代化,高校培养的人才才是社会所需要的。 2 丰富信息化教学的数字化资源 传统的教学中一支粉笔、一块黑板就够了,教师是以知识灌输者的角色“活跃”于课堂。随着信息化、数字化已成为当今时代的显著特征,教学领域也应丰富教学的数字化资源,多层次的激发学生的发散思维、创造性思维以及知识处理能力。机械电子学是融合了多种技术的学科,内容丰富多样,所以学习它需要多方面的基础知识。然而课堂多媒体资源毕竟有限,这就需要在信息化教学设计中,使课程资源多样化。如今,移动网络终端发达,数字化资源可能会比书本内容提供更好的服务,而且数字化资源能紧跟机械电子行业发展,提供前沿的知识,对学生以后的实践操作能起到很大的作用。 机械电子学课程的特点也表明,单凭一本教材很难让学生深刻领悟知识。学生的实践机会本来就很少,如果理论方面还不能提供丰富生动的资源,那这门课对于学生的作用就很小。由于数字化资源不局限于时间和空间的限制,教师的教学设计中可以从课本内容或者相关基础知识出发,围绕某个知识点提供全方位的学习资源。信息化教学中,教师所有的备课资源应该是为学生服务,而不是在课堂上进行教学“表演”。除PPT课件外,教师可根据每节课内容要求,录制或搜索相关视频分享给学生,建立实践应用题库,并开通教学平台鼓励学生积极讨论,开设教师答疑专栏等。 3 完善信息化教学的硬件环境 信息化教学的具体实践离不开配套的教学硬件,没有硬件设施的支持,再好的信息化教学理念也只是“纸上谈兵”,也就不能达到信息化这一教学目标,可见,硬件设施环境是信息化教学环境的基石。 类似于传统课堂中的粉笔、黑板、板擦等基本物品,计算机和多媒体设备已成为课堂必不可少的“一员”,而计算机和多媒体大多情况也只是方便教师教学的设备。随着科技的快速发展,硬件设备趋于智能化、便携化,教学课堂的布局也要根据设备的应用程度。②对于机械电子学中抽象难懂的知识点,教师可以带领学生参观或展示相关机器或构件,使学生对知识有清晰的掌握。机械电子学这门课程是服务于实践操作,理论知识要与实践相结合,考虑到实际设备购置昂贵,可引进相关模拟系统,使学生通过虚拟的操作达到对理论知识的把握。 4 提高信息化技术的运用能力 信息化教学理念再好,课堂设备再先进,教师不会运用这些技术,也就不会使信息化技术发挥到高效的作用,所以信息化教学对教师的信息化技术应用能力也提出了要求。教师是学生攀登知识殿堂的阶梯,决定了学生攀登的高度。在信息化教学中,教师也要积极主动地提高自己的教学能力,紧跟时展步伐,而教师教育技术能力的优秀是基于信息支持的教学设计,美国《面向教师的美国国家教育技术标准》(2008版)中明确指出了,教师应能够使用各种数字化时代的媒介和方式与学生、家长及同事就一些信息和想法进行有效的沟通。教师信息化技术能力是一种综合能力,它包括信息化教学迁移能力、信息化教学融合能力、信息化教学交往能力、信息化教学评价能力、信息化协作教学能力、促进学生信息化学习能力。③ 在信息化、数字化时代,教师也要不断学习,不断创新教学方式方法,注重技能培养,如多媒体设备操作技能、教学应用软件开发设计能力。虽然在过渡阶段,教师可能会有压力,但要有清醒的认识,只有把自己综合教学能力提高上去,才不会在教学改革中迷失,才可以在以后教学中更加轻松灵活。 5 掌握信息化教学的方法手段 以往教师备课只是去制作和熟悉讲课用的课件,而多数情况课件也都是随着教材附带,给学生的感受是教师只是在念课件内容,忽视了学生对本节课知识的掌握程度,期间教师并没有认识到信息化教学理念的本质。很多教师以为教室配备了计算机和多媒体设备,只是用来方便教学,而有些教师虽然认识到了信息化教学的重要性,通过技巧使课件生动,比如在课件中穿插搞笑动画、字体显示伴有特殊声效等简单手段,吸引学生注意,但这并不适用于高校课堂,尤其对于机械电子学这门理论知识繁琐、内容抽象的课程。教师存在的价值是为学生传授解答知识,而方法手段是取得成效的保障。 信息化教学手段是将信息化教学硬件设备和信息化教学理念相结合的教学方式,教师充分合理使用教学中的资源,使课堂形象化、生动化、具体化。④机械电子学课程要求有较好的机械、计算机、电子等基础知识,综合性较强,而学生以前“术有专攻”,可能并不能很全面地理解课堂知识,在这种情况下,教师就要提前了解到学生的具体情况,因材施教,为学生更好理解新知识制定良性的教学方法。 6 信息化教学的课堂把控能力 在信息化教学课堂上,教师需要具备调动学生积极性、主动性,根据不同知识点灵活组织课堂模式,把控课堂气氛,擅于转变师生主体地位,把握全局,避免学生自由思想泛滥的能力。现在的高校学生在中学时代都是在传统教学模式下培养的,新的教学模式对于他们来说是新颖的,就会导致学生很容易“乐在其中”,这对于教师也是一种挑战。在信息化教学中,学生接触的数字化设备功能强大,摆脱了单一的课本,他们很容易偏离教学设计内容,虽然上课积极性很高,但是并没有对知识有系统性的掌握。教师要“利用”学生的这一心理特点,制定完善的学习任务,使学生学习具有明确的目的性。信息化教学并不仅局限于课堂,它具有延长性。⑤教师要充分利用教学资源,课下带动学生在教学平台交流、利用数字化资源并完成作业,同时教师也应注意方式方法,不能忽略学生的主体地位,要体现出学生个性化,发掘出学生对知识的兴趣。 7 结论 机械电子学这门课理论与实践结合性强,这就需要学生接触更多虚拟仿真环境、操作实际设备,经常进行互动交流。同时教师也要根据知识特点搭建信息化教学环境,既要给学生明确的学习任务,也要起到教学监督的作用。信息化教学模式以其和信息技术的高度结合,越发体现出它在现代教学中的优越性,必将代表教学模式改革和发展的趋势。对信息化教学模式的研究和推广,将是推动高等教育信息化进程的必由之路。 电子学论文:电子学籍档案管理在普通高中的探讨 【摘要】随着科学技术不断发展,互联网技术不仅对于教育起着十分重要的影响,同时还对学校档案管理产生了影响。学生的学籍档案十分重要,在电子档案的保管方面,快捷便利是电子档案比传统纸质档案管理中的突出优势。本文主要分析在普通高中中,电子学籍档案管理工作的具体应用。 【关键词】电子学籍档案;管理;普通高中;具体应用 社会不断发展的今天,个体的档案在整个社会中起到的作用越来越突出,而学籍是学生档案的一个重要组成部分,对学生的学业来说起着十分重要的作用。它详实的记录了学生在学校学习过程中整个学习状态和具体生活状态,也表现出学生学习所在的学校展现出来的具体情况,十分丰富多彩的学习状况,由此可见学籍的涉及内容范围很广,并且是学生学习状态以及学校具体情况的真实性反应。这对于教育部门以及学校具体管理工作的开展和教学内容的选择方面具有极高重要价值。而随着科学技术不断发展,学籍也朝着电子化和数字化方向发展,表现出了优越性。 一、电子学籍管理所具有的重要作用 现在许多高校学生毕业之后,因为思想中没有档案的概念,使得他们没有档案的重要性的想法,对档案如何处理和安排也毫不关心。所以,现阶段越来越多的高校毕业生对自己的档案采取一种漠然的态度,一旦开始工作、读研、出国等,就发现自己的档案早已经不知道被放置在何处,成为一个阻碍。 (一)电子学籍档案在保管方面具有极高的优势。与传统纸质学籍档案的管理工作相比,电子学籍档案的管理具有极为明显的优越性,主要表现在以下几点:首先,由专门的系统进行学生各种资料的收集和整理,不论是在学校期间的各种荣誉奖项,还是在学校期间的学习成绩,都晚安整整的保存在这个专门的系统之中。不仅由专门的档案保管所进行档案的保存,学生也有自己的一份报关,定期在档案中输入各种的信息,十分的方便并且安全。其次,所有的教学信息都储存在专门的教育系统之中,以互联网为基础,通过正确的登录步骤就能够查看学生的各种信息内容,这样方便了学校对于档案的管理,还简化了整个档案的具体工作效率,更加的省时省力。 (二)电子学籍档案在学籍的改动方面具有优势。在高速发展的社会中,信息总是时刻处在高速的变动之中,教育教学也在所难免。学生在学习过程中,总会遇到这样或者那样的问题,从而导致学校的改变或者年级的变动,甚至会出现休学、退学的现象。这种时期需要提交大量的表格,手续很多。但是电子学籍档案在这一方面的手续要明显简化于传统的档案管理方式。因为电子档案主要基于互联网,在专门的系统中进行内容的更改就可以了,修改后,信息共享就可以使得全国各地的教育机构看到学籍的变化。这样不仅简化了工作步骤,还提高了办事效率。 (三)电子学籍档案管理是整个学校管理的重要组成部分。在具体的教育教学管理活动中,学校应该重视电子学籍档案的突出优势,把握好电子信息档案所掌握的各种真实性信息,更加做好教育教学的服务。对于电子学籍的管理中,极好的发挥了整个网络的独特性优势,满足了整个学校的社会发展需要,能够密切不同部门的沟通和联系,推动着学校朝着统一的方向不断发展,并且帮助学校实现自身监督管理工作的标准化。 二、电子学籍档案管理在普通高中中的具体运用 学籍管理是一项十分严肃并且对于严谨程度要求极高的管理工作,需要学校高度的关注这一项工作,并且秉持着高度的热情来对待管理工作。 (一)现代高中需要转变传统学习管理意识。随着科学技术不断发展,我国教育也受到计算机网络的影响,朝着电子化的方向发展。从这一角度看出,学籍档案朝着电子化的方向发展是主要性的趋势。中小学生电子学籍管理是教育工作者在逐步发展中不断探索的成果,它是适应信息时代教育教学管理的一种重要模式。在潜移默化中,它逐步提高了教育界的管理水平和效率,实现了学校和教育行政部门办公自动化的管理模式。实践证明,有效实施电子学籍管理,对于教育教学的管理质量非常有益,同时有利于学校、学生管理信息的积累、分析、利用、交换和共享。电子学籍管理的主要内容是熟练运用电子信息技术,利用电子信息技术的优势对学籍管理的方式、方法进行改革,以此提高办事效率。现阶段我国的学籍管理制度都已经是电子化管理。电子信息化管理的应用能够帮助我们快速的查阅学生的学籍信息,在中学生的高考、升学、就业等多方便起着至关重要的作用。所以,电子学籍档案对学生来说,是成长、学习的痕迹,更是一个学生学历证明的重要材料。 (二)给电子学籍的管理制定健全的制度。教育部门和学校要负起责任,切不可马虎。学校的学籍管理工作应该交给一些管理经验丰富、责任心强的老师。这些老师应该有着熟练的计算机技能,对电子数据的管理有着过硬的基本功。学校还应该制定健全的制度,有序地管理学生的电子学籍。制定科学、规范、高校的管理制度也有利于学校管理工作的健康运行,是一个学校教师的素质水平和综合水平的体现。学校应该做好细心的准备,相关的教育部门也应该给以足够的认识。学籍的电子档案也应该坚持“以人为本”的原则。深入贯彻落实学生信息的准确化和标准化。学生档案的纸质版和电子版相对接,做到真正地服务于学生。有效的管理,必将带来学校的有序管理,是受学生和家长们值得肯定的制度。 三、结语 随着我国整体教育水平的提高,大多数的家长已经不满足于学生只有九年义务教学,追求更高的学历是学生和家长的追逐的目标。所以,学籍的流动性也很大,所以学籍是非常重要的。学校科学、规范的学籍管理制度也直接影响学会学籍的相关工作。伴随着计算机水平的发展,我国的电子学籍必将成为趋势。所以,不断地根据教育现状的特点,从而改进电子学籍管理,在实践中积极稳妥地去工作。学校有序组织相关老师和部门管理人员去认真落实电子信息档案的整理和扫描工作,才能为学生带来切实地方便,从而辅助我国教育教学质量的提高。完善相关部门的科学化管理,并真正地让学生家长感受到电子信息档案的好处。 电子学论文:翻转课堂在《电工电子学》的教学实践研究 【摘要】近年来,随着信息技术的发展,推动了新型学习模式的发展,翻转课堂正是信息技术与现代教育相结合的产物。翻转课堂改变了以往先课堂授课再课后复习的传统模式,采用先课前在线学习后课堂吸收消化,提高了混合学习的层次,使学生的学习更加深入,提高学生学习的自主性,改变传统教育统一施教的弊病,尽可能的做到因材施教,并对教师提出了更高的要求。本文以《电工电子学》为例,设计基于翻转课堂的教学模型,通过教学实践,探索翻转课堂教学模式的优缺点。 【关键词】翻转课堂 混合学习 教学改革 一、研究背景与意义 传统教育的弊端是以知识的传授为中心,过分强调了教师的作用,忽视了学生的主动性。课堂进度统一,不能因材施教,忽略学生个体特点,教师在授课过程中把知识单向输送给学生,双向的互动和反馈不多;强调老师的教,弱化学生的学。极大地削弱了学生自主学习的动力和能力,也减少了学生自主学习的时间。为了改善传统教学模式的弊病,提高教学质量,需要对传统教学模式进行改革,翻转课堂借助现代信息技术的发展,致力解决传统教学模式的这些弊端。翻转课堂及其教学实践研究培养学生的学习兴趣,调动学生学习的主动性和积极性。 二、翻转课堂的内容 翻转课堂属于一种新型的混合学习模式,它是传统课堂模式教学与现代在线学习的高度融合。翻转的课堂摆脱了传统“课堂知识传授课后知识内化”的教学形式的束缚,将二者实施的顺序颠倒过来,采用“课前知识学习课堂知识深化”。翻转课堂教学中,课前和课堂的大部分时间交由学生支配,课堂小部分时间留给教师,大大减少了教师知识讲授的时间,这是翻转课堂的一个重要特征。翻转课堂将原来课堂讲授的知识内容转移到课前去完成,在不缩减原先课时知识量的基础上,利用课堂时间来增强师生以及学生之间的交流和沟通。 翻转课堂是构建一个全新的深层次学习的课堂,学生成为课堂的主角。翻转课堂通过充分利用课下时间完成了基本知识的传递,极大地延长课堂上教与学的时间,而且时间是弹性的。学生角色的转变随着教育信息化学习网络化的不断深入,在定制化的网络学习环境中,学生能够根据自己具体的学习情况需要选择学习的内容、时间和地点,然后再按照自己的节奏和特点进行学习。 三、翻转课堂的设计与实施 通过研究并分析现有的翻转课堂教学模式,构建全新的通用型翻转课堂简单教学模型,翻转课堂的三个关键环节都是双向的闭环的,三个部分都是要根据实际情况不断改进更新的,根据翻转课堂教学模式,设计出支持翻转课堂网络教学系统模型,为翻转课堂的具体实施提供网络技术支持,实现翻转课堂教学效果的最大化。课前,老师根据课程任务安排学习计划,制作学习视频,布置学习任务;学生观看视频,自主决定学习进度,观看结束后完成老师布置的任务,在完成过程中检验自学的效果;在课堂上,师生间及同学间讨论课程知识,深化学习。 以《电工电子学》课程为例,设计基于支持翻转课堂的网络教学系统,通过教学实验来探索翻转课堂教学模式的优点与不足。翻转课堂要点在于:一、课外真正发生了深入学习;二、课堂上观点能够真正相互碰撞并将对问题的研究引向更深层次。实施的关键在于:微课程开发、课前深入学习、课堂学习活动组织。根据《电工电子学》各章节的知识点,制作微视频,学生在学习各知识点的时候自由进行,《电工电子学》各知识点结合非常紧密,如电路的基本定律、电路的分析方法,学生看视频时可以前后视频穿插看,以便自己理解,在学习三相交流电时,又可以复习正弦交流电路的知识。在制作视频和设计作业时也考虑前后知识点衔接的问题。根据《电工电子》各个知识点的情况,结合本校和本班情况录制有针对性的微课视频。设计视频教程时控制时长,因为太长学生容易学习倦怠,不利于学习效率的提高,一般一个微视频5-15分钟,辅以用于知识巩固强化的针对性练习和用于课堂知识内化的学习活动等。为很好促进学习,建立班级《电工电子学》学习群,在群里面师生合作探讨本学科的问题,及时解决学生在自主学习过程遇到的问题,适当布置设计任务,让同学们协同解决难题。布置设计任务,学生完成后可以上传班级群,同学们一起点评,提出意见和建议,共同进步。 《电工电子学》学习过程中,实验部分也是重点,以往传统教学中,老师会在实验室教授实验内容,并指导学生操作,但是一般只演示一两次,不能保证每个学生当时就看懂且会操作,在翻转课堂学习时,学生可以多次观看并就疑惑处询问老师,到了课堂阶段就可以短时间学会操作并完成实验内容,提高学习的效率。学生也可以录制各自实验步骤,请老师点评,老师可以全时段的了解全部同学的实验步骤,有针对性的进行指导,以便学生改进。 在课程考核时,根据学生课前学习、课堂情况、平时知识讨论、以及上传的实验视频综合考量,不简单以试卷为衡量,促进学生学习能力动手能力的提高。 四、总结与展望 翻转课堂实施过程中存在几个关键环节,一是明确视频教内容,要精品化,以往视频内容大多是课堂内容的录制,内容简单,形势呆板,问题的针对性不强,不利于学生自学。二是精简视频长度,现有的教学视频一般以课时为单位,时长一般在40-50分钟,甚至更长,视频片段过长,学生专注力下降,效率降低,达不到好的学习效果,三是布置针对性作业,学生要根据学到的知识完成作业,及时巩固所学内容。四是在教学闭环中根据学生学习时的反馈及时跟进,帮助每个学生解决所遇问题,调整视频内容和作业,不断完善时时更新。 结果证明,基于文本提出的通用翻转课堂教学模型教学效果优于传统教学模式,但翻转课堂的适用范围具有一定局限性,其实施难度也高于传统教学模式。对老师的要求较传统教学模式都有所提高,首先要求老师能制作适合本班本专业的识破内容,其次要求老师全程跟踪学生学习,包括学生课堂学习;对学生要求也有所提高,要求学生有更强的自主学习的主观能动性。反之翻转课堂也正是提高教师和学生综合素质的有利手段,也更能促进学习效果的提高。 作者简介: 职燕,女,陕西杨凌人,硕士,桂林理工大学讲师,研究方向是自动化控制,嵌入式系统。 电子学论文:《微电子学导论》“过程化管理”方法的研究 【摘 要】《微电子学导论》课程是微电子专业学生本科阶段接触的第一门专业课程。本文通过研究《微电子学导论》“过程化管理”的方法,使学生具备自主学习的能力和习惯,自己掌控学习。充分利用网络的在线互动,增加学生学习中的时效性。真正培养学生的良好的生活习惯和学习态度。通过本项目的实施,有利于培养具有全面高素质的微电子本科毕业生,为我国的微电子专业的发展培养合格人才。本项目提出的课程建设思路,也适用于其它专业的课程建设,具有一定的推广价值。 【关键词】 过程化管理;微电子;自主学习 0 引言 近几年,微电子专业教师的队伍在不断扩大,教师的专业方向也在不断丰富,能够胜任并有选择性的担任各主要方向的专业课教学。但学生的个性不同,使学生在学习的兴趣、主动性等方面差异很大;随着社会竞争的日益激烈和社会需求的不断变化,又使学生的未来发展面临很大挑战,学生的需求随之呈现多样化。因此,多元化的培养规格应当成为共识。将学生的具体情况和社会需求相结合,这就要求我们必须打破现有的统一模式,根据学生的实际和社会需求建立多样化的课程体系,实施分类教学和过程化管理教学,在保证打好扎实的专业基础的前提下,设立尽可能多的适应当今社会发展的方向性课程。因此,本项目选择一门专业基础课程《微电子学导论》,尝试“过程化管理”的教学模式,即学生自主选择时间观看教师录制的讲课录像,保证一定的学习时间,并和教师在线和课堂互动,用于答疑和讨论。 《微电子学导论》课程是微电子专业学生本科阶段接触的第一门专业课程,本课程教学的主要任务:通过向微电子专业的学生介绍微电子学科体系结构,使其掌握微电子专业知识的基本构架,了解本专业毕业后可能从事的工作和进一步深造的方向,同时也培养他们的专业兴趣。本课程按照自底向上的方式对微电子学的知识体系展开介绍。通过本课程的学习,学生可以循序渐进、由浅入深地初步掌握半导体物理、半导体器件物理、集成电路工艺、集成电路设计、集成电路设计方法学、微纳机电系统和纳电子技术等基本内容,从而为其后续学习奠定基础。因此,其教学有着十分重要的地位。 1 研究内容 本项目选择《微电子学导论》,尝试“过程化管理”的教学模式,即学生自主选择时间观看教师录制的讲课录像,同时保证和教师的在线互动,用于答疑和讨论。根据本课程的特点,课程的过程化管理通过以下四个环节进行: (1)进行4-5次课堂讨论,组织学生进行讨论,成立学习小组; (2)提交1-2份读书报告进行交流,了解掌握微电子最新技术及发展趋势; (3)布置2-3次课堂作业,巩固学生所学知识; (4)开展2-3随堂测验,测试学生学习效果。 备注:课堂讨论与课堂教学交叉进行,读书报告与课堂作业交叉进行。 项目研究具体内容包括以下两个方面: (1)研究教学视频内容:首先应明确学生必须掌握的目标,以及视频最终需要表现的内容。在安排视频内容的时候,要考虑已有知识点的主次分配。同时,还应考虑学生的想法,以适应不同学生的学习方法和习惯。 (2)研究课堂活动:内容在课外传递给学生后,那么课堂内更需要高质量的学习活动,让学生有机会在具体环境中应用其所学内容。如何建立更加有效的课堂互动和讨论。 2 研究目标 通过此次项目的研究,争取达到以下目的: (1)使学生具备自主学习的能力和习惯,自己掌控学习。过程化管理后,利用教学视频,学生能根据自身情况来安排和控制自己的学习。学生在课外或回家看教师的视频讲解,完全可以在轻松的氛围中进行;而不必像在课堂上教师集体教学那样紧绷神经,担心遗漏什么,或因为分心而跟不上教学节奏。学生观看视频的节奏快慢全在自己掌握,懂了的快进跳过,没动的倒退反复观看,也可停下来仔细思考或笔记,甚至还可以和同学相互讨论、寻求帮助。 (2)充分利用网络的在线互动,增加学生学习中的时效性。保证有一半左右的学时用于课堂互动。具体表现在教师和学生之间以及学生与学生之间。让教师有时间与学生交谈,回答学生的问题,参与到学习小组,对每个学生的学习进行个别指导。当学生在完成作业时,我们会注意到部分学生为相同的问题所困扰,当学生遇到难题准备请教时,我们能及时的给予指导。 (3)真正培养学生的良好的生活习惯和学习态度。过程化管理扩展了我们与学生交流的内容。我们会更愿意去思考:学生们是否在学习?如果他们不学习,我们能做些什么来帮助他们学习呢?这个更深刻的问题会带领教师思索:如何把学生带到一个环境,帮助他们成为更好的学习者。 考核方式如下: (1)总成绩有平时成绩和期末考试构成,其中平时成绩占比0.6,期末考试占比0.4; (2)平时成绩严格由五项教学环节的情况产生,其中课堂讨论占比0.3,随堂测验占比0.2,读书报告占比0.2,课堂作业占比0.2,课堂签到占比0.1。 3 研究的创新性 研究的重点、难点在于如何使学生具备自主学习的能力和习惯,自己掌控学习。如何能真正培养学生的良好的生活习惯和学习态度,如何把学生带到一个环境,帮助他们成为更好的学习者。如何利用好视频资源,增加学生学习中的时效性。合理地安排教学视频内容和课堂的在线讨论和互动。即使有这些难点,但本项目的创新点仍然很明显: (1)过程化管理可以帮助学习有困难的学生。过程化管理巨大的灵活性让学生能够自主安排时间―可以提前学习或事后补课,做到课程和活动两不误。而且能够暂停、倒带、重放讲座视频,直到听懂为止。 (2)过程化管理增加课堂互动。改变了教师与学生相处的时间。过程化管理后,教师可与学生进行一对一的交流,也可以把有相同问题的学生聚集在一起集中讲解。教师与学生时时互动。学生之间的互动也比以前更多了。学生间互相讨论、帮助学习,而不是依靠老师作为唯一的知识传播者。学生的参与度更高了。 (3)过程化管理让教师更了解学生。过程化管理让教师花更多的时间与学生在一起,听学生们讨论讲解。因此我们能更好的了解学生。同时,我们还能了解学生的生活。并有机会给予他们生活上和精神上的帮助。 (4)过程化管理能实现学生个性化学习。每个学生的学习能力和兴趣都不同。虽然我们早认识到这一点,但传统教学统一的课堂却无法真正分层教学。过程化管理承认了学生的不同,并能真正实现分层教学,每个学生可以按自己的速度来学习。学习速度快的学生可以掌握更难的课程内容,速度慢的学生则可以反复学习,并寻求教师的帮助。 (5)过程化管理改变了课堂管理。在传统教学课堂上,我们必须始终密切注意课堂上的学生动向。很多学生因为没兴趣就分神或是睡觉。从而跟不上进度或者影响其他人的学习。过程化管理课堂后,学生都在忙于讨论或活动,也没有时间分神了。 4 对本科教学的意义 全面高素质人才的培养顺应了二十一世纪对人才的需求。通过本项目的实施,有利于培养具有全面高素质优良的微电子本科毕业生,为我国的微电子专业的发展培养合格人才。有利于提高学生全面素质、加强专业技能、扩大专业知识涵盖面、增强实践能力的培养。本项目提出的课程建设思路,也适用于其它专业的课程建设,具有一定的推广价值。 电子学论文:电子学案的特征分析 摘 要:文章通过对“电子学案”简要分析,明确了“电子学案”与“普通学案”相比所具有的六个基本特征,即学习目标层次化、学习资源多样化、学习路径个别化、学习反馈及时化、学习评价导向化和学习记录全程化,并对每一个特征的特点及如何在设计中体现做了简要说明。 关键词:学案;电子学案;特征 课程改革倡导以学生为中心,充分发挥学生学习的主动性、积极性,课堂教学的重心由教师的教向学生的学转变。经过多年改革实践,一批体现学生学习主体的改革成果不断涌现,其中以“学案”作为成果之一的研究受到重视,“学案导学”成为当下课堂教学改革的一道亮丽风景。当前,在信息技术飞速发展的影响下,信息化环境下的学习成为研究热点,以“电子学案”为代表的研究正逐步走向深入,这对建立“深化课程改革,适应时展”的教育新常态,无疑具有十分重要的现实意义。 一、对电子学案的认识 为了研究的方便,以便建立交流的共同话语体系,我们有必要对什么是“电子学案”做进一步明晰。查询中国知网发现,对于“电子学案”的研究成果相对不足,以“电子学案”作为“关键词”查询,仅有4篇文献,其中硕士论文1篇、期刊文献2篇,会议文献1篇。但对于“学案”的研究成果相对丰富,以“学案”作为“关键词”查询,有14941篇文献资料(查询日期:16年4月10日)。 梳理相关文献发现,关于“学案”的界定并不统一,主要有三种观点[1]:学案即学习方案,学案就是学习材料,学案就是案例。这三种观点虽然从不同角度解读了学案,但对学案本质的认识而言是一致的,那就是重视学生的学,强调学生学习的主动性,强调教师的教是为了促进学生的学。因此,对学生来说,学案是学生课前预习、课堂自学、课后复习所使用的工具与方案,是学生主动学习所依据的材料。对教师而言,它是教师启发讲解的工具与方案。[2] 电子学案可通俗地理解为是基于数字化环境下的学案。它是电子化(数字化)的学习活动方案,是教师基于对数字化学习的理解,依据学生现有认知特点和知识背景,为指导学生进行主动意义建构而精心编制的学习活动方案。电子学案的主体是学案,用信息技术来扩充“学案”的功能,使“学案”插上“信息技术”的翅膀。[3]普通学案与电子学案的关系见表1。 从学案到电子学案实现了四个转变:从静态学案设计转变为动态学案设计,学生有机会参与其中;从传统学案设计转变为电子学案设计,引导学习教材变为组织和帮促学生自我发展;从针对全体学生的集体统一设计,转变为面向每个学生的个性化设计;从重视学习结果评价,转变为个体能力发展评价。[5] 因此,电子学案是以支撑学生在数字化环境下如何有效学习为设计的基本理念,以提升学生在数字化环境下的有效学习能力为优秀,着眼于学生学习方式的有效变革,面向学生终身发展,切实提升学生的信息化学习素养为目标指向,它是推进课程深化改革的有效抓手。电子学案具备普通学案的一般特征,但并不是普通学案的简单数字化,而是基于数字化学习环境的学案设计,有其自身的特征。本文以信息技术课程为例,研究电子学案所具备的基本特征及在设计中如何体现。 二、电子学案特征分析 电子学案具有十分显著的特征,主要表现在学习目标层次化、学习资源多样化、学习路径个别化、学习反馈及时化、学习评价导向化和学习记录全程化等方面。 1.学习目标层次化 在进行目标设计时,传统学案也会考虑分层的要求,但限于课堂教学现状,大多只是完成了基础性目标,拓展、提升目标往往只能停留在纸面上,没有完成的时空。而以电子学案为载体的学习,可以较为有效地解决这一问题。在数字化学习环境下,学生学习有更大自主性,可以自己确定学习的要求、节奏,这样教师就可以设计对应不同学习目标要求的多项活动,学生可以根据自身情况有选择地进行学习。学生有了学习的自主性,不同层次的目标要求就有了达成的可能。传统课堂上,师生是“一对多”的关系,不可能关注到每个学生,而基于电子学案的学习,可以有效改变这种对应关系,实现学案与学生之间的“一对一”关系,不同的学生可以达成不同的目标要求,在达成基本目标要求的基础上,允许学有余力的学生根据自己的特点获得更大提升。 2.学习资源多样化 (1)从表现载体上来看 学习资源的表现载体包括文字、图像、动画、音频、视频、虚拟环境等,这也是与普通学案的一个根本区别。而且,这些载体充分体现了网络学习的特征,如文本资源可以体现出超文本的特性,在一些关键词汇上实现“超链接”,动画资源可以实现交互功能等。从另一角度来看,在设计这些载体时也应该充分体现其特征。如,操作学习可以设计为一种虚拟环境,学生在虚拟环境中进行操作学习,针对性更强,因为在虚拟环境下,无关操作是被禁止的,这对于技能的掌握会更加有效。 (2)从资源功能上来看 学习资源承载的功能可以是学习内容,也可以是学习工具。对应优秀学习内容,我们可以通过不同的表现载体准备多种学习资源供学生选择学习。这里可以有两类思考方案:一是对应优秀学习内容,可提供多类型资源,如学习信息技术的发展史,可以是文字资源、图片资源,也可以是视音频资源,这些资源可由学习者自主选择使用。二是多角度提供资源,让对应优秀内容的学习变得更加丰满。如某一技术的使用,既可以提供技术使用的方法介绍资源,也可以提供技术解决问题的案例资源,还可以是技术使用技巧类资源等。学习工具类资源主要是学习者学习的助手,让学习者的学习更加方便,一般也有两种类型:一是直接工具,是指直接用于学习支持的工具,如为了让学生更好地学习计算机系统的组成知识,可以将“输入、输出、存储器、运算器、控制器”等学习内容设计成积木,学生可以以类似搭积木的方式进行学习,而且还可提供判断对错功能,在这样的情境下,学生的学习可以更加有趣、有效。二是间接工具,一般为非学习的内容,只是学生可以借助于该工具资源进行学习,如对于图片资源格式的认识,可以借助于“格式转换”软件,让学生将同一素材资源进行格式变化,再进行对比研究,如文件大小、分辨率等等,从而加深学生对学习内容的理解。 (3)从资源呈现上来看 学习资源包括学生必读资源、主动选择阅读的资源以及学案智能推送的资源。学生必读资源一般包括了学生学习所包括优秀内容,供学生阅读学习,以达成共同基础目标要求;学生选读资源一般为拓展类资源,以进一步提升学习者的能力,促进学生的个性发展。学案智能推送资源一般基于两种情况进行设计:一是发展学生的个性特长。可由学案系统依据学生各种表现,如选择阅读的文章类型,所推送的自选实践作品分类等,从而判断学生的喜好而推送的。如学生平时喜欢上传一些小的Flash作品,系统由此判断学生是对Flash学习有特殊追求的,因此可以有意向其推送一些Flash学习的资源。二是针对学生可能存在问题而推送。如学案系统可以根据学生在测试系统中的表现或问题解决中的表现来判断学生的不足,而推送相关学习材料。 3.学习路经个别化(分支化) 考虑数字化学习的特点,可以针对学习的内容进行细化、加工,对相应的知识点、技能点实现单独设计,这样学生也可以根据自己的基础情况进行选择学习。如对知识点没有逻辑层次的平行学习内容,学生可以自行决定先学习的内容,对不同的学习内容也可以选择花费不同的学习时间,在学习内容的资源使用上,可以选择文本性阅读材料、动态型的动画(视频)材料、音频材料等等,从而为每一个学生的学习提供不同的学习路径,满足了不同学生的学习风格和个性特点,充分体现出个性化学习的特点,同时也体现出电子学案学习的可选择性。一般来说,学习选择可体现在学习内容、时间分配等方面。从内容的选择来看,可以有两种情况:一是根据自己的基础情况,选择相应能力要求的学习内容,如基础性的内容、拓展性内容等。二是对于选择学习的内容,也可以根据自身的情况,选择学习的起点、学习的知识点、学习的技能点等。如对网络传输介质学习,从知识点来说,主要涉及分类(有线与无线)及特点、有线介质的认识(同轴电缆、双绞线、光纤)等。学习者如果对其中某一部分已知晓,可以选择不学或少学,对特别有兴趣的内容,可以先学。时间分配同样也可以体现出选择性,简单的内容或熟悉的内容可以少花时间,比较难或有兴趣的内容可以多花些时间,这都可以依据学生的个体情况进行选择。这种选择正是学习路径个别化的基本保证。 4.学习反馈及时化 信息时代的学习,及时反馈是一大基本特征。基于电子学案的学习,就是要充分发挥技术优势,实现有效及时反馈,促进学习质量的有效提升。从信息技术课程本身来看,其“所见即所得”的特征本身就是一种及时反馈,错误的操作系统可能马上提示,也得不到正确的结果;从测试上来看,通过在线测试系统有效实现测试结果反馈及时化,不单是学生本人,教师也可以通过测试系统获得全体学生的学习反馈信息,这为有效组织后续学习提供了第一手资料。同时,对于学习中可能出现的问题,学生可以通过电子学案本身提供的帮助系统解决,如相关资料、微课、学件等,也可以利用在线工具得到老师、同学甚至其他人的在线支持,甚至获得学习系统(如智能技术)的支持,实现反馈的及时化。 5.学习评价导向化 评价应立足于发展,强调运用多元评价,实现内容、形式、主体、反馈的多元化,充分发挥诊断、调节、反馈、激励的作用,达到促进发展的目标[6]。即通过评价,要发现学习中的问题,分析问题产生的原因,并指明学生后续学习的方向,从而有效促进学生的发展。所以,评价应该是基于过程的,也是基于发展的。有学者将这种基于过程的评价喻为学习行程中的指路牌,在现代技术支持下,这种“导向”变得更加可能。在评价设计上,可以通过技术手段及时获得学生学习情况,并提供进一步的学习支持,如根据学生完成试题的情况初步判断学生出现错误的问题所在,从而给出进一步的学习建议,如某个知识点掌握不好,可以建议再看一看,而且在技术支持下,可以对不同学生给出不同建议,实现“因材施教”,充分体现出评价的“导向”价值。另外,通过学生互评、教师点评都能给学生的学习提供进一步学习的方向。 6.学习记录全程化 基于电子学案下的学习,学生的学习过程在技术支持下进行,可以被有效记录,从而为有效地分析学习、指导学生提供重要信息。如学生在阅读相关电子材料时,可以从材料中提取自己认为重要的信息,并将这些信息以一定的方式记录下来,这样,学生的学习过程通过这些记录的信息就能有效呈现。如通过学生提取的信息可以分析学生对关键信息的获取能力,从而判断学生的自主学习能力等。再如,学生的操作实践能力,一般通过学生最后的实践作品来分析,但我们也可以通过屏幕录像的方法全程记录学生的操作过程,从而进一步分析学生的操作行为,有效提升学生的操作能力。同时,学生参与各类互动所留下来的发言、进行系统测试的应答等都可以成为学习过程资料而被保存,体现出学习记录的全程化。 三、结束语 这里,我们抽取了电子学案的六个基本特征,其中学习目标层次化是设计的基础,学习资源多样化既是对学习目标层次化的响应,也是对学习路径个别化的支持,学习反馈及时化、学习评价导向化和学习记录全程化是对学习支持系统的要求,因此,它们构成了一个有机的整体,有效地服务于信息化环境下的教与学。 随着社会的发展,基于信息化环境下的学习会成为常态,对学校教育产生巨大影响,在课堂教学中,以“电子学案”的设计与应用为抓手,对于提高学生信息素养十分重要。如果我们能够在设计与应用中更好地体现出这些特征,对于提升学习过程的效果,进而提高教与学的质量无疑具有重大价值。 电子学论文:生物医学电子学实验课程设计 【摘 要】为了加强对生物医学工程专业本科生的电子工程技术训练,对该专业的生物医学电子学实验进行课程设计。选取生物电位放大器作为实验主题;实验中,要求学生将基于电子设计自动化软件的设计仿真和实践操作相结合,完成生物电位放大器的设计工作、验证其功能、并对其重要性能进行测量;该实验安排在理论课早期集中精力完成。实践表明,学生经过生物医学电子学实验的训练,对电子工程技术中不同手段的特点有了更深刻的体会,对生物电位放大器的原理和性能有了更深入的理解。因此,该实验的课程设计是成功的。 【关键词】生物医学工程;生物医学电子学;生物电位放大器;电子设计自动化 0 引言 生物医学工程专业涉及多种学科和技术,具有很强的综合性[1];但与此同时,该专业的本科生培养工作也具有很高的难度,原因就在于学生学习的内容多而不精,在择业时常常无法体现出能力优势。因此,从培养生物医学工程专业本科生的角度而言,应该在对学生进行综合素质培养的同时、加强特定专业技能的训练,为学生的就业和继续深造打下良好的专业基础[2]。 医学电子仪器方式是上海理工大学生物医学工程专业的一个重要方向,在课程设置上,专注于培养学生的电子工程技术[3]。这其中,生物医学电子学[4]是生物医学工程专业的重要专业课程之一,其教学目的是让学生掌握医学电子仪器中带有共性的电子器件、电子线路及电子学设计方法,因此是引导学生学习将电子工程技术应用于生物医学工程专业的重要环节。生物医学电子学实验是该课程的配套实验,目的是在于通过有代表性的实验课题,引导学生学以致用、将课堂内容融会贯通于实践之中。因此,生物医学电子学实验是生物医学工程专业的一门重要实验,需要进行慎重的实验选题、认真的实验设计和细致的实验安排。为此,进行了相关的课程设计和实践工作,详述如下。 1 课程设计思想 上海理工大学生物医学工程专业的生物医学电子学实验被安排于第五学期,和生物医学电子学理论课平行设置。此前,学生已经通过电路原理、模拟电子技术基础、数字电子技术基础和电子技术技能训练等课程的培养,具备了一定的电子工程技术基础。生物医学电子学实验的总课时为16学时,在有限的课时内,让学生得到最大程度的专业训练,具有一定难度。在此背景下,展开生物医学电子学实验的课程设计工作。 首先要解决的问题是实验选题。生物医学电子学实验的选题,应该能够突出生物医学电子学的特色,具有代表性。经过研究,多个生物医学电子学的相关教材中,都将生物电位放大器(Biopotential Amplifier),即仪表放大器(instrumentation amplifier),放在了相当重要的位置上[5]。生物电位放大器,是用于放大心电、肌电和脑电等信号的专用放大器;这些信号具有的特点包括:由生物体内的电活动产生、属于微弱的差分信号、非常容易被更加强烈的共模噪声淹没;而生物电位放大器具有很好的共模抑止特性,最适于放大这些存在于强烈共模噪声背景下的微弱差分信号[6];因此,生物电位放大器在生物医学电子学中占有重要地位,以生物电位放大器为主题开展生物医学电子学实验,不仅具有代表性,而且能够引导学生在前期的课程基础上有所提高。 其次要解决的问题是实验设计。围绕生物电位放大器这个主题开展实验设计工作,需要使实验具有一定深度,但同时又要保证大部分同学有能力在限定的课时内完成任务。经过反复论证设计,最终决定生物电位放大器相关实验由两部分组成:基于电子设计自动化(Electronic design automation, EDA)软件的设计仿真实验和动手实践实验。在第一部分实验中:学生基于LM324[7]完成生物电位放大器的设计工作;仿真验证设计结果;仿真测试其差模增益幅频响应曲线[8]。在第二部分实验中:学生在面包板上动手搭建生物电位放大器;并在实验室中,使用各种设备测试差模增益幅频响应曲线。上述实验设计的优点在于:通过设计仿真工作,让同学们尽快掌握生物电位放大器的原理,同时,基于EDA软件开展电路工作,符合发展趋势[9];通过设计仿真和动手实践相结合,互为验证,比较差异,容易引发思考,更加深刻的体会电子工程技术中不同手段的特点;对生物电位放大器的重要参数进行仿真、测量和总结,有利于学生们在更深地程度上掌握生物电位放大器。 最后要解决的问题是实验安排。由于生物医学电子学实验是生物医学电子学理论课程的配套实验,因此在进度安排上必须要统筹考虑;此外,实验设计决定了生物医学电子学实验适宜集中精力完成,而不是分散到每周进行,集中完成实验能够取得更好的效果。为此,在生物医学电子学理论课程中,生物电位放大器相关内容被安排在课程的早期进行讲解;紧随其后,利用课余和周末时间,在一周内完成生物医学电子学实验。这样安排的好处是:学生能够在课程的开始阶段,就体会到了如何将理论应用于实际,引发学习兴趣。 2 实验内容展示 下面以一位学生的实验情况为例,说明课程设计效果。 1)生物电位放大器的设计和仿真 a)生物电位放大器的设计: 基于lm324设计一个基于三运放的仪表放大器,用于生物电位测量,仿真电路原理图如图1所示。增益公式如公式(1)所示,其中:R1、R2、R5和R6都选用10KΩ的电阻;R3和R4都选用24KΩ的电阻;Rg为增益电阻,当Rg为无穷大时,(这里选用600MΩ),增益约为1倍,当Rg为5.6kΩ时,增益约为10倍,当Rg为470时,增益约为100倍,当Rg为47时,增益约为1000倍。 A=(2*R3/Rg+1)*R2/R1(1) b)对所设计的生物电位放大器进行仿真,验证其功能 如图1所示:使用+Vdm/2和-Vdm/2两个信号源组合成模拟心电信号的差模输入信号Vdm,峰值为10mV,频率为18Hz;使用Vcm仿真工频干扰产生的共模信号,峰值为500mV,频率为50Hz。取Rg为5.6kΩ,输入、输出信号对比图如图2所示。由图可见,差模输入信号被放大约10倍,但50Hz共模输入信号在输出信号中全无踪迹,因此该生物电位放大器正确的实现了预期目的:放大差模信号、抑制共模信号。 c)对所设计的生物电位放大器进行仿真,测量其性能,频率范围设定在0.1Hz-5MHz之间: 对图1的生物电位放大器进行仿真,测量其差模增益频率响应,如图3所示。图中从上到下的短划线、虚线、点划线和实线分别代表差模增益约为1000倍、100倍、10倍和1倍时的幅频响应。由图3可见,放大倍数越小时的幅频响应截止频率约高:差模增益约1000倍时,幅频响应在1kHz左右就开始截止;差模增益约100倍时,幅频响应在10kHz左右开始截止;差模增益约10倍时,幅频响应在100kHz左右开始截止;差模增益约1倍时,幅频响应在1MHz左右开始截止。 2)生物电位放大器的实践实验 动手实现所设计的生物电位放大器。使用的器材包括:面包板、lm324、10KΩ电阻、24KΩ电阻、5.6KΩ电阻、470Ω电阻、47Ω电阻和导线等,电阻均为5%精度;使用的仪器包括SPF05数字合成函数信号发生器、DS1000数字示波器和电源。测试所得到差模增益频响曲线如图4所示。其中,差模增益随频率变化的趋势与仿真所得的结果基本类似,除了差模增益为1时的截止频率出现在了100kHz左右。 3)实验分析 相比于实际实现的生物电位放大器,仿真实验而得的结果具有更好、更理想的特点。其原因在于:仿真时避免了器件差异造成的影响,需要匹配的电阻和运放可以做到完全匹配,同时也避免了人为测量失误造成的影响,因此可以排除随机误差。仿真实验更容易实施,对于理解理论课内容大有裨益;但动手实验更加真实,且可以提高动手能力、积累实验经验,对于理解真实情况、解决实际问题非常有好处;两者可以互为补充。 3 结论 为了避免生物医学工程专业本科生培养博而不精的问题,在对学生进行综合素质培养的同时,应该加强特定专业技能的训练;上海理工大学生物医学工程专业医学电子仪器方向在课程设置上专注于培养学生的电子工程技术;生物医学电子学实验作为该专业的重要课程生物医学电子学的配套实验,在引导学生“入门”、引发专业兴趣等方面,具有重要作用;为此,对该实验进行了相关的课程设计工作。实践表明,通过生物医学电子学实验的训练,学生对专业的认知程度、对技术的理解程度和对知识的掌握程度,都得到了提升,这些能力的加强有助于学生对其它专业课程的学习和掌握。因此,该实验的课程设计是成功的,今后将沿此方向继续推进。 电子学论文:高校电子学籍档案法律效力探析 [摘 要]随着信息技术不断演进,电子档案正在以惊人的速度激增并终将取代传统纸质档案,解放人类的劳动。高校有效保管教学管理中需要长期甚至永久保存电子学籍档案的任务已经显得十分迫切,探索电子档案法律效力,成为法律上认可的证据,是本文重要的研究内容。 [关键词]电子学籍档案;保全认证;信息技术 一、电子学籍档案的特性 学籍档案电子化管理系统模式是通过采用现代化信息技术快速而又高效的完成学籍档案收集、分类、存储、统计以及查阅等环节,从而实现学籍档案管理全程的自动化[1]。电子学籍档案拥有以下一些不同于纸质档案的特性:1.信息载体的变化。传统的学籍档案都是纸质的,档案形成依赖人工的立卷、装订、上架,工作效率低,使用起来查找不便,难以发挥其作用。学籍档案电子化后,改变了信息的载体,以电子数据格式等形式存储于服务器或者磁盘,查找方便,检索快速,并且便于保存。2.信息和载体的可分离性。同纸质学籍档案相比,电子学籍档案的显著特点就是其内容和载体的是可以分离的,我们可以通过技术手段将电子学籍档案无限次数的分享给不同的用户使用。这样虽然能够极大的方便使用者减少获取档案的时空成本,但是原始信息有容易被修改、破坏的风险。3.技术依赖性。电子学籍档案的利用依赖一定的电子设备,因为电子学籍是以计算机可识别的一定的文件形式来进行保存和利用的。所以,一旦获取了电子原文件,还需要利用设备来还原电子学籍信息[2]。 二、电子学籍档案在利用过程中的问题 随着教学管理信息化的推进,各高校普遍建成自己的教务管理系统,用于排课与选课、教学与实践、招生与学籍、考试与成绩等教务管理领域。系统的广泛使用极大提高了教务管理的信息化水平,解放了繁杂的手工劳动,提高了教务工作效率。但是,教务管理系统海量数据如何有效转化为规范的电子教学档案却显得十分滞后。很少有高校开展电子教学档案的归档工作,包括需要长期甚至永久保管的学生学籍档案的电子档也没有归档,教务管理电子档案的安全隐患巨大。部分高校已开始借助教务管理系统进行电子学籍管理,但远远未上升到电子学籍档案管理层面。分析其原因,主要有以下两个方面:1.教务管理系统电子数据如何有效同档案资源管理系统进行对接,同时确保教务管理系统与档案管理系统数据的真实性(收到的文件与上传的文件相比数据是否被修改过)、完整性(是否在传输过程中丢失)和有效性(是否与上传的文件是同一文件)未得到有效解决;2.当前电子档案法律效率未得到真正认可,保管电子档案必须同时保存纸质档案,实行“双套制”管理,不少单位认为多一事不如少一事,没有推进保管电子档案的动力。3.在教学管理过程中,教学档案意识薄弱,误以为借助系统进行电子学籍管理,就能够确保电子学籍的安全和有效。 然而,随着信息技术不断演进,电子档案正在以惊人的速度激增并终将取代传统纸质档案,解放人类的劳动。高校有效保管教学管理中需要长期甚至永久保存电子学籍档案的任务已经显得十分迫切,探索电子档案法律效力,成为法律上认可的证据,更是一直以来都是档案界、法律界和软件行业共同努力研究的课题。 三、利用电子证据保全解决电子学籍档案法律效力问题 所谓电子证据保全即是指对以电子形式存在的,能够作为证据证明有关事实的一切材料及其派生物的固定和保护制度。充分利用理论和技术相结合的办法来解决电子学籍档案利用过程中的法律效力问题:理论上采用电子证据保全的方法,重庆邮电大学数字档案系统所提供的远程异地电子档案利用依托于重庆邮电大学法学院建成的电子保全认证中心。该中心已获中央与地方共建项目400万元资助,建成了集电子数据收集、分析、取证和保全功能于一体的电子保全认证系统,该系统能够有效、安全的对各种形式的电子文件进行保全认证,并且于重庆市各级法院以及北京部分法院进行试点,其司法有效性得到了验证;该系统作为具有公信力和权威性的第三方为数字档案的法律效力提供了真实的,可靠的理论保障。在技术上采用数字摘要技术,也称作安全Hash编码法。应用单向Hash函数对文件中若干重要元素进行某种变换运算得到固定长度的摘要码,并在传输信息时将之加入文件一同发送给接收方,接收方收到文件后,用相同的方法进行变换运算,若得到的结果与发送来的摘要码相同,则可断定文件未被篡改,反之亦然,它可以产生信息的数字“指纹”,以确保数据信息未被修改或变化,保证信息的完整性不被破坏[3]。 具体的流程如下:将电子学籍档案传送予保全认证系统。保全系统主动抓取用户电子档案信息特征的Hash值,应用混沌分组密码对电子文件进行保密,采用分片Hashing技术保证电子文件的完整性,利用数字签名标准DSS防止通信双方相互欺骗或抵赖,通过算法的运算,保证证据的原生态。然后由保全系统反馈给档案系统经过运算加密后的、保存用户信息特征的电子戳文件。最后再由档案系统将经过加密的电子档案原文传送给用户使用。经过保全认证的电子档案,在使用的过程中完全可以等同于纸质档案加盖公章的效力。 电子学籍档案远程异地利用平台,为用户提供远程异地信息服务,既提升了档案资源管理系统的服务层次,方便用户使用,又利用第三方权威机构提供的电子证据保全对电子文件、数字档案的法律效力进行保障,让用户摆脱纸质文件的束缚,可以利用方便、实时的电子文件、数字档案,同时确保了数字档案的真实性、完整性、有效性并同时赋予其法律效力。 电子学论文:试论“电子学案”在初中数学学科中的运用 “电子学案”作为新课改教学探索中的一部分,正将全新的教学理念和教育模式带进了我们的课堂.它的主旨是最大程度关注学生的学,更明确教师的作用不是向学生灌输知识,而是引导学生自主学习.作为一名初中数学教师,我以这种全新的教学模式开展了《轴对称》这一内容的“电子学案”课.现就自己对如何将“学案”引入数学教学课堂谈谈自己的浅见. 一、课前准备有预案 首先,我们应当明确“学案”只是一种教学手段,电脑网络仅仅是传播知识的一个载体,但由于“学案”课的特殊教学模式,导致教师在课前的准备工作的重要性和必要性更是不容忽视,它将直接影响到“学案”课能否顺利地开展.因此,在进行《轴对称》一课的教学设计前,我充分考虑到以下几方面: 1.预习工作适当放手 由于“学案”课更多依靠的是学生自己的自主学习,自我探究.因此,对于学习内容的预习显得尤为重要.我在课前要求每位同学认真阅读《轴对称》这一章节的内容,对先前所学内容安排了适当的练习巩固,确保学生对前后知识有系统性的了解.另外,要求学生在课前上网阅读“学案”资料,并熟悉评价表的内容,根据此表对自己的任务有明确的了解,并根据“学案”内容做好适当的准备工作,以便于能使学生迅速进入课堂角色,真正成为课堂上的主角. 2.课堂设计层层铺垫 对于逻辑性较强的数学学科,相较于其他学科而言,要让学生通过自学扫除所有障碍比较困难,因为它的知识结构不是被分割成一个个单独的个体的,而是有十分强的前后连贯性,因而为使学生能顺利开展自学探究活动,我对于《轴对称》这一课的内容安排设计上安排了阶梯式的铺垫工作,如为让学生对于轴对称有直观的认识,我在设计时安排了实验这一内容,让一名学生将一张纸对折,用油彩在上面绘图,然后将纸张展开,发现位于折痕两边的图案是完全相同的,从而让学生从直观的实验中引入了轴对称的思想.又如在让学生掌握如何画一个图形关于一条直线成轴对称,我安排了观察多幅两图形成轴对称的图片,让学生通过互相启发,充分讨论,总结两个图形之间形状、大小关系,两个图形的关键点与这条对称轴之间的位置与距离关系,从而让学生有了完整的思考过程,也便于他们总结正确的绘图方式,有效解决本课的难点. 二、课堂探究有抓手 课前细致的准备工作无疑为正式“学案”课的开展奠定了扎实的基础,而在课堂中我们必须关注的是以下几个问题: 1.自学效果真实反馈 由于“电子学案”课将学习的任务真正转交给学生本人,更多的是需要学生运用所给的资料,通过独立思考以及小组协作来解决问题,因此课堂上的设疑就显得格外重要.因此我在上《轴对称》一课时,在“学案”内容中的每一阶段均铺设了疑问,如轴对称图形与轴对称有什么区别和联系;两个图形成轴对称有什么特点?如何运用这些特点进行规范作图等等,让学生在不断解疑的过程中牢固掌握知识. 2.课堂合理调整节奏 学生在自主学习过程中所发生的问题,以及可能出现的情况是教师在课前无法完全预知的,有些时候或许会与当初的设想大相径庭.因此对于教师来说,运用教学机智,适当调整教学的进程将是格外重要的.我在授课过程中,当进行到寻找两个图形与对称轴的关系这个环节时,学生无法像我事先预料的那样将“连接对应点的线段被对称轴垂直平分”这一特点正确表达,此时,若我还坚持赶进度,或者直接将答案告知,势必违背了让学生自主探究的初衷.因此我适当放慢了节奏,再次形象地展示各图片,使学生在直观的刺激感受下,自然得到了结论,既使他们对知识有了更深层次的认识,同时也真正体现了让学生通过自主学习得到结论的理念. 3.自我评价激励学习 在上《轴对称》这一课时,我要求学生时刻关注自己学习的每个阶段实效如何,并在完成一个任务后迅速给自己一个评价.如在比较轴对称与轴对称图形填表后,请他们即刻反思自己是独立正确填写,还是经过同学启发填写,亦或是填写有误等等,为学生的自学提供了一个衡量的标准,减少了这种自主学习的盲目性,为他们更好地进入角色提供了平台. 三、课后思考有深度 经过实践,我在课后对这堂课进行了深入的分析和思考.我认为采用“学案”课这一教学手段的目的是希望通过它让学生在自我探究的过程中,能更主动和牢固地掌握知识,提高学习的能力,并能增强团队协作的意识.对于数学课的教学来说,由于理科的内容着重于概念明确,步骤清晰,较其他学科而言也应当有其特殊之处.要达到这个目的,更多地要求教师进行层层深入的设疑和引导,对此,我经过反思后,认为数学“学案”课的顺利开展,在课堂上必须注重以下几点: 1.无可厚非,“学案”课的安排应以学生自学为主,让学生能有更充分的时间通过小组间的交流以及自我探索来掌握知识.但是由于数学这门学科客观性十分强,很多概念、定理、性质并不是靠学生单方面的学习能够真正掌握的.因此对于这些内容,教师不应当太过“吝啬”于自己的语言提示与小结,不能因为是“学案”课而让数学课的本质变了味,刻意去减少讲授的时间.毕竟一堂真正的数学课,无论以任何形式进行,它的教学目的只有一个――那便是要让学生真正从本质上牢固掌握新的知识. 2.由于“学案”课需要分组进行,学生被分配到各个小组中进行学习,如此形式确实能增进同学间的交流与讨论.但是对于数学学科而言,培养学生进行独立思考的能力是十分必须的.因此教师在创设问题时必须充分考虑到这一方面,既要合理分配好自我解答和交流合作的时间,使每个学生都能有所收获,更要充分利用好这个特殊的教学形式,以此作为提高教学成效的一个台阶.自己上完“学案”课后的一个体会是,这样的合作其实不仅仅是讨论型的,更是在无形中形成了一个“互助”的氛围.由于在传统的教学课堂上无法跟上教师上课节奏而落下了队伍的同学,而今因为有了这样的一个小团体,能够在同组同伴的帮助下也能掌握知识,这样的学习方式既使各层次同学均有提高,更加深了同学间互帮互助的良好风气. 最后,我认为教师应当及时组织学生再次利用“学案”内容巩固所学知识,并及时通过练习加以反馈.因为对一堂数学课而言,练习是必不可少的一部分,学生在整堂课中若没有完整的书面练习,仅仅是靠听和看是无法牢固掌握数学知识的,而这堂课的实际意义也是空的. 当然,无可置疑,每种课堂形式都或多或少存在着利与弊,对于各个学科而言,应该明确并不是每个内容都能利用“学案”的形式来开展教学的.相信“电子学案”课的探究路程还很长,它有待我们每位教师从实践中去体会和总结,希望通过大家的努力,能够让其在我们的课堂中真正发挥提高学生学习能力,提高课堂教学效率的作用.
智能交通论文:智能交通系统和人工智能系统 智能交通系统(Intelligent transportation Systems,简称ITS)是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。ITS能有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量,并以推动社会信息化及形成新产业而受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。 交通仿真是智能交通领域的重要分支,它是利用最先进的计算机技术,通过仿真模拟的方法来分析交通问题,辅助交通管理人员做决策。传统上,数学推导、科学实验是进行科学研究、解决科学问题的主要方法。对于交通问题来说,由于参与交通的人很多,影响交通出行的因素也很多,人们很难、甚至无法对交通问题建立精确的数学模型。同时,由于安全、法规,以及开销方面的原因,进行现场交通实验通常也是不可行的。而交通仿真恰恰能够有效地解决上述两个方面的困难。 然而,传统的交通仿真由于设计理念上的原因,并不能从根本上有效地解决交通问题。这是因为,交通系统是一个庞大的复杂系统,必须用对付复杂系统的方法来处理,也就是要用综合的方法,而不是还原分解的方法来处理。 城市交通系统是一个典型的复杂系统: 1)城市交通系统是由经济、环境、人口等因素综合作用的结果,必须全面综合地考虑城市交通和这些系统之间的关系。例如,不能为例城市交通问题的解决,而导致城市生态恶化,危害人居环境;不能为了城市交通的畅通,阻碍城市社会经济活动的健康发展。我们必须在已有工作的基础上,突破传统思维,探索研究此类复杂系统的新途径,而基于人工系统的研究方法正是这种有效途径之一。 2)城市交通问题不存在“一劳永逸”的解决方案。城市交通系统涉及人与社会的动态变化,本身也在不断变化和发展之中,不可避免地需要一个不断深化地认识过程,这类系统实际上不存在精确完备的整体解析模型。因此,无法“一劳永逸”地解决城市交通问题,我们需要基于“不断探索和改善”的原则,研究建立有效可行的计算实验方法体系,为不断地完善城市交通系统的综合可持续发展方案提供科学依据。 3)城市交通问题不存在一般意义下的最优解,更不存在唯一的最优解。首先,基于解析模型的最优解与假设条件直接相关,具有条件敏感性,但对于城市交通这样的问题,假设条件与实际情况往往存在很大差别。其次,解决这些问题一般不存在单一的优化指标,而多层次多目标优化往往导致多个甚至无数个解决方案,就连采用近似模型的多目标优化也是如此。再者,对于这类复杂系统,有时甚至连确定一个量化的综合优化指标也有困难,特别是由于复杂系统长期行为的不可预测性,试图求解其某一最优化解决方案本身就是不可行的。因此,我们应当接受有效解决方案的概念,而且还要接受一般情况下存在多个有效解决方案的事实。在这种情况下,我们应该利用平行系统方法,追求具有动态适应能力的有效解决方案。 基于以上分析,中国科学研自动化所王飞跃研究员提出了人工交通系统的概念。其基本思想是利用人工社会的理论与方法,把交通仿真推向更高的层次、获得更广的视野。它利用基于的建模、面向对象的编程和并行分布式计算等方法和技术,“生长”和“培育”交通系统,即“人工交通系统”。 利用人工交通系统解决问题的思路跟改革开放摸着石头过河差不多,不断探索和改善,使过程、方法更科学化、系统化、综合化,不断改善探索建立城市交通、物流、生态综合发展的理论和方法体系。 人工交通系统有三个优秀组成部分: 一是根据人工社会的原理思想,建立一个来源于现实交通系统又超越现实交通系统的虚拟交通世界; 二是计算实验方法,即在上述的虚拟交通世界里进行可重复的实验,不但可以复原已有的交通拥堵、事故的成因,而且能够预先运行解决方案,从而选择最优的拥堵解决方法和突发事件的紧急预案; 三是平行管理运行,虚拟交通系统与实际交通系统相结合,直接采集现实交通数据,进行超前运算,以判断可能发生的交通事件,提前采取预防措施,为交通的高效畅通提供保障。 人工交通系统具有以下特点: 1)在宏观认识上,人工交通系统不是单纯的讨论交通自身的问题。相反,人工交通系统将交通看作社会整体的一个子系统,与经济、人口、环境、气候等子系统具有平等的地位,并将各个子系统之间的相互衔接、相互联系、相互作用和相互影响作为研究的重点之一。 2)在仿真方法上,人工交通系统属于微观仿真的范畴,但是不局限于研究局部的交通问题。人工交通系统面向大区域的仿真研究,采用复杂性科学中“涌现”的原理,在底层建立单个交通出行元素的模型,通过大交通区域内单个模型之间的相互作用,“涌现”出宏观的交通现象。 3)在实现手段上,人工交通系统不能在单一、孤立的计算机上进行仿真,要使人工交通系统具备真实交通系统的分散性和社会性,必须采用先进的分布式计算方法,如网格和P2P等,在互联网上建立结构化、分散化的虚拟交通路网系统,并且通过终端界面将网络中的真实人吸引到人工交通系统的运行中来,以使每一个模型具有逼近现实的社会属性。 4)在仿真目的上,人工交通系统不是一味的追求逼近现实交通环境和状态。除此之外,人工交通系统可以通过调整参数、添加随机事件等方法产生现实交通系统可能但尚未发生的交通现象,用以制定突发事故的紧急预案、交通控制方案的预评估以及交通参与人员的培训等等。 人工系统说起来有一点抽象,其实说穿了很简单。第一是充分利用计算机技术的发展,第二是仿真与模拟的常态化。仿真不再是一个项目立项前跑一跑看看行不行的手段,仿真要秒秒在、分分在、永远在。它是经验与知识的数字化、动态化和即时化,使人工影响现实,虚拟影响实在。 人工交通系统完善之后,人们可以像玩网络游戏一样,作为一个行人或司机加入到系统中,不必出门即可体验交通;交警同志可以在人工交通系统中学习指挥交通,而不必担心造成拥堵;交通分析人员可以利用人工交通系统研究各种突发事故对交通的影响,而不必担心人民的生命财产受到威胁;交通管理和决策人员可以在人工交通系统试验交通政策和方案,而不必承担决策失败的风险。 智能交通论文:中国智能交通系统发展框架构想 摘 要:八十年代以来,世界一些发达国家纷纷投入智能交通系统(ITS)的研究与开发,并已形成二十一世纪交通运输系统的发展方向。我国是一个发展中国家,随着经济的高速发展,城市化、汽车化急速发展,导致交通拥挤、事故增多、环境污染等问题日益恶化。本文针对我国的实际情况,对发展ITS的必要性、紧迫性进行分析,并对发展我国ITS的框架提出了设想。 关键词:ITS 信息管理 通信 电子收费系统 一、中国发展ITS的必要性与紧迫性 1.ITS的概念及其意义 ITS(Intelligent Transportation System)是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一,而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输管理系统。 ITS将有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量,并以推动社会信息化及形成新产业受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。 2.发展中国ITS的必要性 1)中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量目前已达6000万辆,并以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到1.3亿多辆; 2)中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减; 3)改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。 交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应; 4)中国城市的大气质量恶化,已逐步由无烟煤污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使在世界十大空气污染最严重的城市中,我国就据之有七。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。以车况较好的北京市为例,平均日故障次数达500次以上,给城市交通带来巨大压力。 二、中国发展ITS的主导思想 从上述必要性与紧迫性分析得到如下结论: 1.中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架; 2.中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业; 3.二十一世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制的集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 三、中国发展ITS的目标及基本框架 综上所述,中国ITS的发展框架应逐步实现以下三个阶段目标: (一)前期阶段(5年) 1.目标 缓解交通需求矛盾,提高交通通行能力,减少中心区交通负荷。 2.措施 1)完善道路网系统功能,实施主干道(含快速路)的交通监控; 2)加强交通需求管理(TDM),实施中心主要道路的收费管理,缓解中心区交通压力; 3)减少路口非机动车干扰,实施机动车—非机动车时空分离及对自行车实行IC卡管理; 4)路口渠化。实施信号灯优化配时及多相位信号控制; 5)提高公交服务水平。吸引一部分交通量,实施公交优先道路及优先信号; 6)公交线路网智能调度系统及信息服务系统。该系统运用GPS和计算机技术、信息网络技术实施运行起讫点的调度,运行期间的控制、突发事件的处理,并向乘客提供实时的车辆运营情况,车辆间隔时间等服务信息; 7)建立城市机动车紧急救援系统。机动车突发故障是目前造成我国城市交通拥堵的重要原因,及时、有效地处理故障将大幅度减轻交通堵塞的发生。依靠成熟的GPS定位技术、通信技术、计算机网络技术,并利用城市现有厂、站、救援车辆资源,再加以适当扩充,可以很快形成生产力; 8)严格执法,加强违章处理,实施电子抓拍和电视监视等科技手段; 9)开展动态交通分配理论方法研究,实施集中式交通控制系统软件的开发。 3.目的 该阶段的目的是充分利用现有条件,主要解决中心区交通拥堵,有目的地改进交通控制中心监控系统,改善交通结构,减少交通需求,为ITS创造必要的技术条件和交通环境。 4.阶段任务 该阶段同时要完成以下任务: 1)ITS标准化的制定; 2)ITS相关部门完成本行业ITS发展规划及信息化建设目标; 3)加强宣传、教育,发动有关企业开展ITS开发; 4)加强国际交流,了解国际ITS的动态,消化、吸收国际先进技术,研发我国ITS技术及产品; 5)进行ITS示范工程建设,推广应用ITS技术; (二)发展阶段(10年) 1.目标 在综合信息网络平台下,形成信息管理、信息通信、信息服务子系统,实现交通信息双向交互;实施交通指挥、控制,达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。 2.措施 初步建设以下各系统: 1)城市信息管理系统 该系统按城市GIS数据库、信息网络、车辆管理信息等分步建设,不仅为ITS系统提供直接相关的动、静态信息,同时也为未来城市发展提供各项信息服务。 2)道路交通信息通信系统 该系统由信息采集、信息处理及信息三部分组成。 信息采集:实时采集交通拥挤、事故发生、道路施工、气候变化及停车泊位等信息。 信息处理、分析:采集的各项信息经交通信息中心进行处理和分析。 信息:将经过整理的实时信息及分析后的预测信息通过无线通信、有线广播、电子显示屏、net网,车载器向出行者及驾驶员。 3)微波接入网系统 该系统与交通管理监控系统及交通管理信息系统联网,提供开放式联网支持,通过车载单元(微波标识卡)和路边单元(微波天线及其控制器)有效地采集交通数据,提供信息及交通控制。 4)网络下的电子收费系统 该系统是车路间信息通信系统,通过微波通信技术实行不停车收费。该系统将在全区域内实现收费路网“一卡通”。 5)多式联运管理服务系统 该系统采取计算机网络技术将各交通方式的运费、管理、服务系统联网,为客、货运输提供联运服务,提高效率和管理水平。 3.目的 该阶段的目的是信息通信网络化,建立信息通信平台,实行人、车、路之间相互传递实时、准确信息。 4.阶段任务 该阶段需要同时完成以下任务: 1)ITS相关部门在信息平台建设中,要统一规划,联合攻关; 2)形成产、学、研一体化,推进信息产业的开发和产品研制; 3)加快智能车辆的研制生产,以适应ITS发展对汽车技术提出的要求; 4)有指导性地抓好示范工程; 5)国际间的交流与合作。 (三)成熟阶段(10年) 1.目标 以ITS的发展推动信息化社会的进程,创立新产业,开拓新市场。 2.措施 1)完善交通基础设施,并达到世界发达国家现有水平; 2)在城市综合交通实现规划、管理、运营智能化的基础上,逐步实现全国各交通方式的综合运输规划、管理运营智能化; 3)城市交通结构趋于合理,公交运量占较大比重; 4)完成车间通信系统; 5)成批生产电动汽车、环保车辆及智能车辆; 6)建立社会化信息服务系统; 7)形成ITS新产业。 3.目的 1)建立一种大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的智能化运输综合管理系统; 2)实现科教兴国和社会可持续发展的战略目标; 3)推动人类迈进信息化社会。 四、结 语 本文从我国的实际情况出发,提出了我国ITS发展的框架设想,计划用5个5年计划的时间实现ITS的发展目标。设想必定会存在主观臆想或脱离实际,仅作为抛砖引玉,引起大家讨论。设想虽然对其中的技术关键没有过多涉及,但技术问题也非常重要,是一只到达设想彼岸的船。因此,也望相关专业的同行一起讨论,共谋大计。 我们一直认为在技术上,我们国家绝不比其他国家落后,虽然在发展ITS的基础条件上远不如发达国家,但只要坚持“两弹一星”的创业精神,一定会实现工业化的宏伟蓝图。 智能交通论文:发展我国智能交通系统的思考 摘 要 智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词 智能交通 运输系统 智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失,据研究报道,美国每年因交通阻塞造成的经济损失约410亿美元,日本东京每年因交通拥挤造成的时间损失相当于 1 000多亿美元,欧洲每年因交通事故、交通拥挤和环境污染造成的经济损失分别为500~5000和50~500亿欧元。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 1 智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2 178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 2 中国发展智能交通的必要性和紧迫性 中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减。 改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。 中国城市的大气质量恶化,已逐步由煤烟型污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使中国处在世界十大空气污染最严重的城市之中。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。 3 中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 4 发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距,如交通运输基础设施总量不足的矛盾依然存在;交通运输设施在技术装备、服务质量等方面还很不适应国民经济持续发展的需要,与国际水平相比差距较大;部分地区、部分运输方式和一些运输方向上存在着运力过剩、低水平恶性竞争的现象等。 纵观美国、日本等发达国家的交通运输发展经验,不同经济发展时期,其交通运输发展具有不同的特征,尽管世界各国情况不同,条件也有相当的差异,但这种特征却有着一定程度的共性。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 4.1 打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 4.2 建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITS America,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 4.3 注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4.4 当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:浅论我国智能交通系统的发展对策 论文关键词:智能交通 运输系统 发展 状况 对策 论文摘要:智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 一、智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、智能交通系统建设的意义 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 三、中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 四、发展中国智能运输系统的对策 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITS America,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:浅谈智能交通系统在我国的发展现状与对策 论文关键词:智能交通;运输系统;发展;状况;对策 论文摘要:智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术,各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况,充分考虑引进技术与本国文化的整合,考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的,所以各个国家在制定本国ITS发展内容时,必须对本国现有技术进行整合,然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 一、智能交通技术在我国的发展现状 中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部,公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。 我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上ITS的发展。1995年,交通部ITS工程研究中心进行了GPS(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年。由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。 从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。 ITS建设投入已经达到40亿50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中。有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%~5%。1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素,我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。随着经济的快速发展,ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起ITS产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。 二、发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安,建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧洲的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性,兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目人手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化-ITS中的城市交通管理系统,先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统t先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:中国智能交通系统发展框架构想 摘 要:八十年代以来,世界一些发达国家纷纷投入智能交通系统(ITS)的研究与开发,并已形成二十一世纪交通运输系统的发展方向。我国是一个发展中国家,随着经济的高速发展,城市化、汽车化急速发展,导致交通拥挤、事故增多、环境污染等问题日益恶化。本文针对我国的实际情况,对发展ITS的必要性、紧迫性进行分析,并对发展我国ITS的框架提出了设想。 关键词:ITS 信息管理 通信 电子收费系统 一、中国发展ITS的必要性与紧迫性 1.ITS的概念及其意义 ITS(Intelligent Transportation System)是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一,而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输管理系统。 ITS将有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量,并以推动社会信息化及形成新产业受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。 2.发展中国ITS的必要性 1)中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量目前已达6000万辆,并以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到1.3亿多辆; 2)中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减; 3)改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。 交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应; 4)中国城市的大气质量恶化,已逐步由无烟煤污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使在世界十大空气污染最严重的城市中,我国就据之有七。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。以车况较好的北京市为例,平均日故障次数达500次以上,给城市交通带来巨大压力。 二、中国发展ITS的主导思想 从上述必要性与紧迫性分析得到如下结论: 1.中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架; 2.中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业; 3.二十一世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制的集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 三、中国发展ITS的目标及基本框架 综上所述,中国ITS的发展框架应逐步实现以下三个阶段目标: (一)前期阶段(5年) 1.目标 缓解交通需求矛盾,提高交通通行能力,减少中心区交通负荷。 2.措施 1)完善道路网系统功能,实施主干道(含快速路)的交通监控; 2)加强交通需求管理(TDM),实施中心主要道路的收费管理,缓解中心区交通压力; 3)减少路口非机动车干扰,实施机动车—非机动车时空分离及对自行车实行IC卡管理; 4)路口渠化。实施信号灯优化配时及多相位信号控制; 5)提高公交服务水平。吸引一部分交通量,实施公交优先道路及优先信号; 6)公交线路网智能调度系统及信息服务系统。该系统运用GPS和计算机技术、信息网络技术实施运行起讫点的调度,运行期间的控制、突发事件的处理,并向乘客提供实时的车辆运营情况,车辆间隔时间等服务信息; 7)建立城市机动车紧急救援系统。机动车突发故障是目前造成我国城市交通拥堵的重要原因,及时、有效地处理故障将大幅度减轻交通堵塞的发生。依靠成熟的GPS定位技术、通信技术、计算机网络技术,并利用城市现有厂、站、救援车辆资源,再加以适当扩充,可以很快形成生产力; 8)严格执法,加强违章处理,实施电子抓拍和电视监视等科技手段; 9)开展动态交通分配理论方法研究,实施集中式交通控制系统软件的开发。 3.目的 该阶段的目的是充分利用现有条件,主要解决中心区交通拥堵,有目的地改进交通控制中心监控系统,改善交通结构,减少交通需求,为ITS创造必要的技术条件和交通环境。 4.阶段任务 该阶段同时要完成以下任务: 1)ITS标准化的制定; 2)ITS相关部门完成本行业ITS发展规划及信息化建设目标; 3)加强宣传、教育,发动有关企业开展ITS开发; 4)加强国际交流,了解国际ITS的动态,消化、吸收国际先进技术,研发我国ITS技术及产品; 5)进行ITS示范工程建设,推广应用ITS技术; (二)发展阶段(10年) 1.目标 在综合信息网络平台下,形成信息管理、信息通信、信息服务子系统,实现交通信息双向交互;实施交通指挥、控制,达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。 2.措施 初步建设以下各系统: 1)城市信息管理系统 该系统按城市GIS数据库、信息网络、车辆管理信息等分步建设,不仅为ITS系统提供直接相关的动、静态信息,同时也为未来城市发展提供各项信息服务。 2)道路交通信息通信系统 该系统由信息采集、信息处理及信息三部分组成。 信息采集:实时采集交通拥挤、事故发生、道路施工、气候变化及停车泊位等信息。 信息处理、分析:采集的各项信息经交通信息中心进行处理和分析。 信息:将经过整理的实时信息及分析后的预测信息通过无线通信、有线广播、电子显示屏、net网,车载器向出行者及驾驶员。 3)微波接入网系统 该系统与交通管理监控系统及交通管理信息系统联网,提供开放式联网支持,通过车载单元(微波标识卡)和路边单元(微波天线及其控制器)有效地采集交通数据,提供信息及交通控制。 4)网络下的电子收费系统 该系统是车路间信息通信系统,通过微波通信技术实行不停车收费。该系统将在全区域内实现收费路网“一卡通”。 5)多式联运管理服务系统 该系统采取计算机网络技术将各交通方式的运费、管理、服务系统联网,为客、货运输提供联运服务,提高效率和管理水平。 3.目的 该阶段的目的是信息通信网络化,建立信息通信平台,实行人、车、路之间相互传递实时、准确信息。 4.阶段任务 该阶段需要同时完成以下任务: 1)ITS相关部门在信息平台建设中,要统一规划,联合攻关; 2)形成产、学、研一体化,推进信息产业的开发和产品研制; 3)加快智能车辆的研制生产,以适应ITS发展对汽车技术提出的要求; 4)有指导性地抓好示范工程; 5)国际间的交流与合作。 (三)成熟阶段(10年) 1.目标 以ITS的发展推动信息化社会的进程,创立新产业,开拓新市场。 2.措施 1)完善交通基础设施,并达到世界发达国家现有水平; 2)在城市综合交通实现规划、管理、运营智能化的基础上,逐步实现全国各交通方式的综合运输规划、管理运营智能化; 3)城市交通结构趋于合理,公交运量占较大比重; 4)完成车间通信系统; 5)成批生产电动汽车、环保车辆及智能车辆; 6)建立社会化信息服务系统; 7)形成ITS新产业。 3.目的 1)建立一种大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的智能化运输综合管理系统; 2)实现科教兴国和社会可持续发展的战略目标; 3)推动人类迈进信息化社会。 四、结 语 本文从我国的实际情况出发,提出了我国ITS发展的框架设想,计划用5个5年计划的时间实现ITS的发展目标。设想必定会存在主观臆想或脱离实际,仅作为抛砖引玉,引起大家讨论。设想虽然对其中的技术关键没有过多涉及,但技术问题也非常重要,是一只到达设想彼岸的船。因此,也望相关专业的同行一起讨论,共谋大计。 我们一直认为在技术上,我们国家绝不比其他国家落后,虽然在发展ITS的基础条件上远不如发达国家,但只要坚持“两弹一星”的创业精神,一定会实现工业化的宏伟蓝图。 智能交通论文:发展我国智能交通系统的思考 摘 要 智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词 智能交通 运输系统 智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失,据研究报道,美国每年因交通阻塞造成的经济损失约410亿美元,日本东京每年因交通拥挤造成的时间损失相当于 1 000多亿美元,欧洲每年因交通事故、交通拥挤和环境污染造成的经济损失分别为500~5000和50~500亿欧元。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 1 智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2 178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 2 中国发展智能交通的必要性和紧迫性 中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减。 改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。 中国城市的大气质量恶化,已逐步由煤烟型污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使中国处在世界十大空气污染最严重的城市之中。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。 3 中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 4 发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距,如交通运输基础设施总量不足的矛盾依然存在;交通运输设施在技术装备、服务质量等方面还很不适应国民经济持续发展的需要,与国际水平相比差距较大;部分地区、部分运输方式和一些运输方向上存在着运力过剩、低水平恶性竞争的现象等。 纵观美国、日本等发达国家的交通运输发展经验,不同经济发展时期,其交通运输发展具有不同的特征,尽管世界各国情况不同,条件也有相当的差异,但这种特征却有着一定程度的共性。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 4.1 打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 4.2 建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITS America,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 4.3 注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4.4 当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:浅论我国智能交通系统的发展对策 论文关键词:智能交通 运输系统 发展 状况 对策 论文摘要:智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 一、智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、智能交通系统建设的意义 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 三、中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 四、发展中国智能运输系统的对策 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITS America,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:浅谈智能交通系统在我国的发展现状与对策 论文关键词:智能交通;运输系统;发展;状况;对策 论文摘要:智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术,各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况,充分考虑引进技术与本国文化的整合,考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的,所以各个国家在制定本国ITS发展内容时,必须对本国现有技术进行整合,然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 一、智能交通技术在我国的发展现状 中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部,公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。 我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上ITS的发展。1995年,交通部ITS工程研究中心进行了GPS(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年。由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。 从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。 ITS建设投入已经达到40亿50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中。有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%~5%。1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素,我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。随着经济的快速发展,ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起ITS产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。 二、发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安,建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧洲的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性,兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目人手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化-ITS中的城市交通管理系统,先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统t先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:物联网在智能交通中的应用研究 摘 要 物联网技术成为城市交通智能化升级的新思路,为智能交通系统提供了新的选择。 智能交通系统深度集成了传感技术、可视化技术、远程识别技术等物联网关键技术,为公众提供交通信息、出行诱导、车流疏导等现代化服务。通过对城市交通中物联网技术的应用需求分析,探讨基于物联网的智能交通系统的功能构建与实现方案,就物联网技术在城市交通智能化服务中的应用问题做出微薄贡献。 【关键词】物联网 智能交通 智能化 我国城市现代化发展速度大大超越了城市交通的运输能力,为了满足公民对城市交通的需求,大力发展智能化交通建设,提高运输服务能力,把物联网技术引入到城市交通中,是发展智能交通的新思路。 1 城市交通与物联网概述 1.1 城市交通概述 城市交通实质是一种动态的流,以流来解决人或物在空间上的移动。然而,城市交通又是一个复杂的综合性系统并具有开放性。城市交通的子系统承担着相对独立的工作任务。经济的快速发展给城市交通带来的巨大的压力,具体表现在城市的流动源的增加、城市内外流动的增加。城市经济发展带来交通的繁忙,也加大城市对外交流的联系,成了更大的交通圈。从发达国家的交通历程来看,解决问题的思路不在于不断增加基础设备,而在于对交通流进行有效的“管理”,进而减少“流”的产生。通过强化交通管理,提升供给能力,实现系统信息化、交通智能化无疑是最佳解决方案。 1.2 物联网概述 物联网可以简单的理解为物物相连的互联网,实质上它所欲互联网的扩展内容。物联网集成了包括传感技术、定位技术以及rfid等多项现代化技术,在一定的协议框架下,实现物与物之间实现泛在的信息交互,通过信息处理中心对交互信息进行智能处理。物联网有三个主要特征:第一,通过射频标签等多种传感技术实现对“物”的基本信息采集,并能够对“物”进行识别,实现实时识别、抓取信息;第二,在一定的协议框架内,通过无线网络、有线网络以及互联网等泛在网络实现信息的实时传输;第三,采用模式识别、数据挖掘以及云计算等智能技术实现对海量数据的采集于处理,为各种之智能化服务提供必要支持。 2 城市交通中物联网技术的应用需求分析 城市道路交通系统中的物联网技术应用需求应该从管理层、企业层、公众层三个不同的角度来进行分析。 2.1 管理层需求分析 在管理层面上,主要四个方面需求的考虑:运行车辆的实时监控在城市出现的各种交通工具。城市各种车辆的运行信息是建设城市交通智能化的信息基础,对运行车辆信息进行远程识别与采集,实现信息的传递与保存;运营过程的智能监管是强化对运行车辆行驶行为管理的重要措施,通过物联网技术对车辆信息的实时抓取,实现对车辆的跟踪和监控,并采用电子地图基础以一种全新的可视化方式表现实时的行车环境,满足管理层直观、智能对交通进行监控的需求;智能安全管理需求主要体现在对运输过程中安全问题的管理,通过车辆进行安全监测,并将数据传回监控管理中心,实现车辆安全的实时监管,做好对技术设备的监控,提高突发事件的应对能力;城市交通发展信息的需求主要表现在对城市实现优化配置,引入物联网技术队车、人流进行信息采集,作为城市交通宏观调控的有力支撑。 2.2 企业层需求分析 从企业的角度来看,企业的需求包括运营车辆监控、智能调度、场站安全监控以及企业发展的信息采集诗歌方面的需求。对运营车辆实现时能监控是对企业车辆行为的运程监管,通过在车辆上安装摄像头,借助传感技术。对车辆的安全因素进行检测,将信息传回企业管理中心,满足企业对车辆的监控;智能调度需求体现在提高企业的经济效益。通过物联网金属实现客、货、车的科学调配,最大化企业的资源利用效率;场站安全智能监控需求表现在对车辆场站的安全管理,包括进站、候车、上车的安全管理,同时还能监控场站内乘客以及乘客的行李,物联网技术实现了吹场站的全方位可视化监控,包括对场站的温度、火情等多方面的感知监控;企业发展建设信息需求体现在对城市交通市场以及企业自身情况相关信息的收集与分析。宏观把控市场脉搏,定量分析企业发展方向,为企业发展提供准确数据参考。 2.3 公众层需求分析 在公众层面上,公众的需求包括公交线路信息查询、长途客运信息服务、 信息以及便捷字符交通费用等四个方面的需求。公共线路信息查询的需求体现在希望能通过互联网平台及时获取公交线路的信息,帮助制定出行路线,支持多种终端,实现出行方案的实时回送;长途科园信息服务需求表现在对长途路线路线的轻松访问,提供出行方案,并能都实现网络办理或电话办理,支持自动售票、换票、退票等自助服务;信息方面的需求体现在公众需要获知公交车辆到站时间、长途客运车辆状态以及出租车预约等方面的量化信息;便捷支付是公众的新型需求,是一个城市现代化的重要体现。互联网能够实现公交车、出租车、长途客运以及私人小汽车的停车费的刷卡付款,提高交通收费效率,给公众便利,也提高了车辆工作效率。 3 基于物联网的智能交通系统的功能构建与实现 3.1 基于物联网的智能交通系统框架设计 基于物联网的智能交通系统承袭了传统城市交通系统的开放性,智能交通系统同样具备强大的课扩展性。智能交通系统的结构框架设计是在城市交通系统的原有结构上发展而来,是对城市交通系统的重新整合和应用补强。智能交通居住物联网先进的信息技术手段,提高了对交通流中“物”的把控,利用感知设备扩展了服务内容,完成交通系统的现代化升级。智能交通系统的应用如图1所示,可以划分为公共交通子系统、交通综合信息子系统、交通综合管理子系统以及交通综合收费子系统。 3.2 公共交通系统 公共交通系统的管理对象主要为公共交通工具,其中常规公共交通的包括的公共汽车和轨道交通是公众出现的主要方式,是政府支持的出行方式;出租车是常规公共交通的补充,并相对便捷、舒适;长途客运承担了城市对外运输的交通压力,是城市交通的重要组成部分。 因此,公共交通的主要功能有三方面:一、收集与公共交通服务信息;二、为公众提供信息查询与服务;三、对公共交通车辆进行管理。 3.3 交通综合信息系统 交通综合信息系统是其他子系统实现功能的信息支持模块,主要负责信息的采集、传递、加工以及保存。交通综合信息所掌控的信息包括静态信息、动态信息、交通基础设备以及其他子系统产生的相关信息,它实质是上交通原始信息的记录。具体而言,它记录的信息可以分为四类:车辆信息、基础设施信息、实时路况信息以及系统共享信息。其中,车量信息包括车辆静态的特征信息和动态的运行信息。 3.4 交通综合管理系统 交通综合管理系统挂历的对象是运行的车辆,依据综合信息系统提供的相关信息对交通进行宏观调控借助信息处理软件,实现交通的科学疏导。综合管理系统功能模块有:一、运行车辆行为监管功能,以“行车速度阈值、行驶时空权限”为约束条件,对违章车辆进行管理,为执法提供信息凭证;二、交通疏导功能,通过综合信息系统提供的全局交通信息,为出行者提高路网车流信息,为出行者提供出行方案;三、智能信控功能,依据路网车流信息,对特殊路口实行信号配时优化,实现信号控制智能化;四、停车管理功能,借助综合信息系统提供的场站泊位数据,对停车进行指导于收费管理。 3.5 交通综合收费系统 现代化城市为公众提供了智能的一卡通交通支付服务, 尤其是公交ic卡已经进入了我国的绝大部分城市。伴随着城市智能化的步伐,公交ic卡已由原来只能由于公共汽车支付扩展到了轻轨、地铁甚至是出租车等领域。值得注意的是,公交ic卡还延伸为市民卡,可用于支付更多的付费项目,甚至已经扩展为某个地区的综合支付卡。交通综合收费系统结合物联网技术将为公众甙类更多便利。 作者单位 晋中职业技术学院 山西省晋中市 030600 智能交通论文:我国智能交通标准化现状及对策研究 原文作者:赵智慧 摘 要:近年来,智能交通系统及其标准化建设成为社会发展进程中的重要事项。从标准制修订分布、标准化技术组织、标准推广实施等方面分析了我国智能交通标准化现状,并从顶层规划、专业机构职能、企业主体地位等角度提出相应对策。 关键词:智能交通 标准化 标准 智能交通系统(its)又称智能运输系统,是在较完善的交通基础设施之上,通过应用先进的信息、通信、计算机、自动控制和系统集成等技术,加强载运工具、载体和用户之间的联系,提高交通系统运行的有序性和可控性,实现提高运行效率、减少事故、降低污染,建立一个高效、便捷、安全、环保、舒适的综合交通体系。近年来,智能交通系统及其标准化建设日益受到重视,《交通运输“十二五”发展规划》明确提出“大力发展智能交通”、“加强智能交通技术标准制修订”等要求,并将以“公交都市”建设示范工程、重大科技研发专项、信息化示范试点工程、节能减排示范推广工程、重点实验室建设等为抓手,显著提升我国智能交通的信息化、智能化水平。《2012-2020年智能交通发展战略》更是国内第一部通过政府文件形式出台的智能交通发展战略,其中也明确将标准化作为四大战略目标之一,提出应用导向、加快智能交通标准化建设的新要求。标准化建设已成为智能交通系统可持续发展的重要保障。 一、我国智能交通产业发展概况 我国在交通运输和管理中应用电子信息技术的工作始于20世纪70年代末,自20世纪90年代中期以来,开始跟踪国际上智能交通运输系统的发展,并通过召开国际性研讨会、成立试验室和研究中心等方式,加强国际技术交流,不断提高its 技术研究水平。目前,国内智能交通企业约有2000多家,主要集中在道路监控、高速公路收费、gps、地理信息和系统集成等环节,北京、上海、重庆、广州、深圳和济南等是智能交通发展较好的几个重点城市。但从总体上看,我国智能交通产业尚处于起步阶段,还存在着参与企业众多、品牌杂乱、企业规模小、成立时间短、竞争力弱、产品和服务的性价比低、顾客满意度低等问题,且主要依靠重大示范项目的推动。例如,“十五”期间,在国家科技攻关计划中安排了智能交通系统关键技术开发和示范工程、现代中心城市交通运输与管理关键技术研究等项目,确定了我国10个智能交通系统示范城市;在产业化项目中安排了卫星导航应用产业化专项、汽车电子产业化专项和下一代互联网示范工程等重大项目,促进了我国智能交通系统从技术研究到工程示范应用的全国开展,智能交通系统建设已成为各地交通工作的重点内容之一。“十一五”期间科技支撑计划重大项目国家综合智能交通技术集成应用示范取得重大进展,其中北京奥运智能交通管理与服务综合系统、上海世博智能交通技术综合集成系统、广州亚运智能交通综合信息平台系统和国家高速公路联网不停车收费和服务系统为近年来我国举办的大型国际活动提供了智能化交通管理和出行服务技术支撑。 二、我国智能交通标准化现状 据统计,截至2012年12月,我国智能交通相关现行国家标准共计148项,且全部为推荐性国家标准。其范围包括术语与定义、基础信息编码及表述、数字地图及定位、专用通信、信息服务、交通与紧急事件管理、电子收费、综合运输及运输管理、车辆辅助驾驶与自动公路等,形成了以分系统标准为主体,以通用标准为配套的智能交通标准体系。 (一)标准制修订分布情况 共有148家单位以第一起草单位身份参加了智能交通相关国家标准的制修订工作,其中部级单位起草129项标准,占比87.16%,北京、广东、湖北、辽宁、江苏、陕西、山东各省紧随其后(见表1)。 数据来源:根据“浙江省标准信息与质量安全公共科技创新服务平台”()中的相关数据整理获得。 (二)标准化技术组织发展情况 标准化技术组织一般包括专业技术委员会(tc)、分技术委员会(sc)和直属工作组(直属wg),是制定和维护标准的主要力量。对一个省份或地区而言,其在全国标准化技术组织的影响力直接决定了该地区参与国家标准制修订的能力。 截至2012年12月,我国与智能交通直接相关的已成立的标准化技术组织有全国智能运输系统标准化技术委员会(以下简称its标委会)、全国电子业务标准化技术委员会、全国交通工程设施(公路)标准化技术委员会、全国地理信息标准化技术委员会等4个标准化技术委员会,其中,its标委会承担智能交通标准制修订的主要任务,从事全国性智能运输系统标准化的技术工作组织,负责智能运输系统领域的标准化技术归口工作。 自成立以来,its标委会已经开展了大量的标准制定工作,如正式颁布27 项、报批11 项、审查6 项、送审稿2 项、征求意见稿24 项等,并针对“十二五”期间重点发展的交通信息行业集中推出13 项标准征求意见。内容涵盖智能交通系统的通用术语、数据字典要求、体系架构及服务等,道路交通信息采集、电子收费系统、专用短程通信技术、交通管理信息属性分类与编码、道路信息及控制系统等。在研的国家标准包括道路交通信息服务系列标准等。在组织结构上,its标委会下设3个工作组,分别为联网电子收费工作组、交通信息工作组、先进交通管理工作组。 (三)标准推广实施情况 1.标龄 标准应随着技术的进步和经济的发展而不断地制修订完善。据统计,2008-2012年是我国智能交通标准制修订的高峰段,所制订和修订的主要智能交通标准数和相关标准数分别达52和113项,占比分别为84%和76%。截至2012年12月,148项智能交通相关国家标准的平均标龄4.9年。其中,标龄大于等于10年的标准有17项,占比11.5%;标龄小于等于5年的标准有102项,占比70%。由此可见,我国智能交通的国家标准更新速度还是比较及时的,但部分国家标准的标龄已明显偏高,今后需加强这类标准的复审和制修订工作。 2.标准采标情况 主要智能交通国家标准采标统计如表2所示,62项主要智能交通国家标准中有30项采用国际标准,占比48.4%。其中等同采用为18项,占比29.0%;修改采用为4项,占比6.5%;非等效采用为5项,占比8.1%。其主要采标来源为iso标准,共27项,占所有采标类型的90%。 数据来源:根据“浙江省标准信息与质量安全公共科技创新服务平台”()中的相关数据整理获得。 智能交通相关国家标准采标统计如表3所示,148项智能交通相关国家标准中有52项采用国际标准,占比35.1%。其中等同采用为33项,占比22.3% ;修改采用为10项,占比6.8%;非等效采用为10项,占比6.8%。其主要采标来源为iso标准,共49项,占所有采标类型的94.2%。 数据来源:根据“浙江省标准信息与质量安全公共科技创新服务平台”()中的相关数据整理获得。 从以上数据分析可以发现,我国主要智能交通国家标准的采标率是比较高的,接近50%,且主要采标都来自iso标准。 三、对策思考 我国智能交通系统建设先于行业统一标准的推出是一个不争的事实。在这种情况下,许多地区的智能交通系统标准不统一,自成体系,形成了许多信息孤岛,这显然不利于智能交通系统的可持续发展。同时,当今社会的快速发展又对智能交通发展提出了更高要求,借鉴国外发达国家智能交通发展经验,从顶层规划、专业机构职能、企业主体地位等角度提出以下对策。 (一)顶层制定智能交通行业标准战略规划,为行业发展提供导向 建议结合我国交通、城市规划等部门的相关发展规划,并整合现有标准体系,制订《智能交通标准化发展战略》,系统规划,出台短期、中期和长期相结合的标准战略。同时,建议将智能交通行业标准战略作为省级地区技术标准战略的重要组成部分。 (二)发挥各级标准化技术组织职能,争取标准话语权 一方面,要继续利用好its标委会等现有标准化技术组织,充分发挥标准化技术组织在智能交通标准的组织制定、推动实施、效益评估、信息沟通等标准化公共服务工作方面的积极作用;另一方面,国家相关部门应在充分调研的基础上,协调统筹、引导扶持有条件的省份积极成立或承担相应的标准化技术组织,更大范围地争取标准话语权。 (三)突出企业的创新主体地位,发挥企业在标准化工作中的重要作用 鼓励以企业为主体实现标准研发创新,研究制定推动企业研究智能交通技术标准的配套政策,在科研经费安排、工程项目招标活动、行业规划等方面对重视标准化工作的企业给予政策扶持,鼓励企业加大标准化工作的自我投入,建立以企业为主体,协会为纽带,科研机构、大专院校为支撑,政府组织为支持,全方位系统化的标准化推进体系与工作机制。 智能交通论文:智能交通技术本土化问题讨论 摘要:随着各国交通事业的飞速发展,道路越修越长,车辆越来越多,同时交通面临的问题也越来越严重。智能交通技术是这些交通问题的新兴边缘学科解决方案,它起源于美国,目前正在各国得到发展。智能交通技术的研究内容与国情密切相关,因此各国政府在本土化该技术时都根据本国国情在美国研究内容基础上进行取舍或增补,本文以日本和中国为例对智能交通技术(its)的本土化问题进行讨论。 1.智能交通系统社会属性 交通安全、交通堵塞及环境污染是困扰当今国际交通领域的三大难题,尤其以交通安全问题最为严重。 1995年,美国总共发生交通事故 6613000起,造成 41798人死亡,3386000人受伤,经济损失达 1500亿美元 ;日本在交通事故中造成 11000人死亡,经济损失达 1亿美元 ;而中国则总共发生交通事故 271843起,致使 71494人在交通事故中死亡,159308人在交通事故中受伤,造成直接经济损失达 152267万元人民币[1]。据专家研究,采用智能交通技术提高道路管理水平后,每年仅交通事故死亡人数就可减少30%以上并能提高交通工具的使用效率50%以上。为此,世界各发达国家竞相投入大量资金和人力,开始进行大规模的智能交通技术研究试验。 2.智能交通技术国外发展现状 智能交通技术是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术、计算机处理技术等应用于交通运输行业从而形成的一种信息化、智能化、社会化的新型运输系统,它使交通基础设施能发挥最大效能,从而获得巨大的社会经济效益。它的功能主要表现在:提高交通的安全水平、提高道路网的通行能力和提高汽车运输生产率和经济效益。 在美国,1991年国会通过了“综合地面运输效率方案”(istea),旨在利用高新技术和合理的交通分配提高整个路网的效率,由美国运输部负责全国的its发展工作,并在以后的6年中由政府拨款6.6亿美元,用来进行its的研究工作。 在日本,建设省作为政府最大投资者,1999年至2000年投入1453亿日元用于its的开发。日本对其开展的自动化公路系统开发计划制定了具体目标,2001年后开始在全国进行实证试验,2015年左右在全国主要干线道路实现智能化。日本目前在its项目已经形成了官方、民间、学术机构的协调体制,这对日本its的发展起到了很大的推动作用。 欧洲十多个国家在80年代中期开始投资50多亿美元,联合执行一项旨在完善道路设施提高服务水平的drive计划,其含义是欧洲用于车辆安全的专用道路基础设施。除了欧、美、日以外,新兴的工业国家和发展中国家也开始its的全面开发和研究。 3.智能交通技术在日本的本土化 智能交通技术20世纪80年代起源于美国,接着在日本得到发展。智能交通技术正象其他被引进技术一样,引进国在引进时,一定要考虑被引进国的实际情况,使之成为本国社会相融技术。美国在its体系框架结构中,规定其研究内容为出行者信息服务、过境车辆管理、商用车队管理等6个系统,日本在美国its 体系框架基础上,结合本国国情制定出包含先进的导航系统、辅助安全驾驶、不停车收费、交通管理最优法等9个研究内容的日本its研究体系框架结构 [ 2],并在此框架基础上开发了一系列its产品,实现了its的产业化。 在日本,汽车导航系统于1989年进入市场, 到目前为止大约40种不同形式的产品服务于用户。这些系统通过将经由路线的堵塞信息、所需时间、交通管制信息、停车场的满空信息等提供给驾驶员的方式帮助驾驶员在驾驶中可以采用最佳行动,从而实现分散交通流等导航功能。导航系统同时还可以服务于汽车安全,比如1997年9月推向市场的本田雅阁98款,安装了带有弯道侦测传感器的导航系统,该系统可以在交通路径诱导的同时,当前方路段出现弯道时让司机提前作好准备,从而避免由于弯道出现得太突然而引发的交通事故。在收费公路方面,日本公共部门和私人公司正加紧合作,争取早日开发出一种适合日本所有收费公路的自动收费系统。为将事故防患于未然,日本开始研究智能公路系统,即通过车辆及道路的各种传感器实时监测车辆行驶道路周围环境及车辆状况的状态信息,并将这些信息实时提供给驾驶员,在必要的情况下还可对车辆实施强制控制。这些项目涉及运输省的“先进的安全汽车 (asv)”、通商产业省的“超级智能汽车系统 (ssvs)”、建设省的“自动化公路系统(ahs)”。1996年 9月,ahs在 11km长的环行道路上进行了一次自动驾驶的试验运行。 1998年 6月,出版了ahs-i、ahs-c、ahs-a研究所需的基本技术,包括与安全有关的 10个用户服务 (车道保持、避让障碍物、避免左转碰撞等 )以及9个提高效率和改善环境的用户服务 (保持适当车距、最佳道路使用率、最佳速度等 )。为了处理与大流量交通有关的问题,日本已经使用了交通控制系统。包括信号控制、车载设备获取的交通信息、公交优先、动态路线引导系统、商用车辆监控、绕行信息、减少交通污染的控制信号等。现在日本仍在不断寻找加强安全性、舒适性和环境保护的措施[3]。 目前,日本打算通过技术开发、制定国际标准、对发展中国家进行技术援助等途径来开发和输出其its技术。 4.智能交通技术在中国的本土化 中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35 000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部、公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家its体系框架》规定我国its发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面[ 2]。 我国its研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上its的发展。1995年,交通部its工程研究中心进行了gps(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于gps的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年,由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将its。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。 由于世界各国把不停车收费系统作为its领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家its领域首先启动的项目。 从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。 its建设投入已经达到40亿-50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。 在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中,有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%-5%。 1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿-50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统its应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后its应用水平的提高等诸多因素,我国的its市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。 随着经济的快速发展,its的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起its产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。 5.结论 智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术,各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况,充分考虑引进技术与本国文化的整合,考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的,所以各个国家在制定本国its发展内容时,必须对本国现有技术进行整合,然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。 智能交通论文:城市智能交通管理系统及其经济效益探究 摘要:随着信息时代的到来,信息技术对我们社会的发展和经济增长的作用越来越明显,在经济增长中也开始作为一个独立的经济结构——信息经济,在经济增长中的作用有了明显的提高。一个比较系统的信息管理是一个城市发展的充分体现,充分利用信息技术和怎样使用现代信息资源,将影响为社会创造更多的财富,将成为社会经济发展进步的重要标志。现代管理信息系统是计算机应用的一个重要的领域。本文将系统地介绍在计算机被用在管理数据的情况下:城市交通综合管理的停车场系统管理及产生的社会经济效应。 关键词:信息管理 智能交通 交通管理 经济效益 为了解决我国城市的交通问题,改善城市交通系统的性能,一方面需要通过改造路网系统、拓宽路面、增添交通设施以及道路建设等城市交通所必需的“硬件”建设来实现,另一方面需要通过采用科学的管理手段,把现代高新技术引入到交通管理中来提高现有路网的交通性能,从而改善整个道路交通的管理效率,提高道路设施的利用率,实现城市交通管理的科学性和有效性。 一、智能交通发展的现状 我国在its领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统ht-utcs,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的suats系统等;1998年交通部正式批准成立了iso/tc204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、中国发展智能交通的必要性和紧迫性 中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。 三、现代城市交通管理的现状及智能交通系统的经济效益 当今随着社会经济的发展,城市化进程加速,人口迅速向城市迁移聚集。人口、车辆数量不断的增长,但是有限的可用土地以及经济要素的制约却使得城市道路扩建增容有限,因此不可避免的带来一系列的交通问题。当今世界各地的大中城市无不存在着交通问题的困扰。交通拥堵使得人们每天将大量宝贵的时间消耗在路上、车中,同时也导致商业车辆在交通运输中延误,增加了运输成本。交通事故率也不断上升,每年都会带来巨大的人员伤亡和经济损失。 所谓的智能交通系统是指将先进的信息技术、电子通讯技术、自动控制技术、计算机技术以及网络技术等有机地运用于整个交通运输管理体系而建立起的一种实时、准确、高效的交通运输综合管理和控制系统。它是由若干子系统所组成的,通过系统集成将道路、驾驶员和车辆有机地结合在一起,加强三者之间的联系。借助于系统的智能技术将各种交通方式的信息及道路状况进行登记、收集、分析,并通过远程通讯和信息技术,将这些信息实时提供给需要的人们,以增强行车安全,减少行车时间,并指导行车路线。 四、智能交通管理的应用方案及其带来的经济效益 1.电子不停车收费(etc) 电子不停车收费系统(electronic toll collection,简称etc)是一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。它应用rfid技术,通过路侧天线与车载电子标签之间的专用短程通讯,在不需要司机停车和其他收费人员采取任何操作的情况下,自动完成收费处理全过程。不停车收费涉及交通基础设施投资的回收,又是缓解收费站交通堵塞的有效手段,而且在使用中收费卡的用量又很大,因此各个国家都优先投入不停车收费系统应用系统的开发,并且积极推广,目前在欧美应用已经比较成熟、普遍,我国也已经在广东、四川等地的高速公路上投入应用。通过应用不停车收费系统可以提高通过效率,防止收 费站交通“瓶颈”的发生,同时通过rfid技术实现无人为干预的收费,有效地遏制了偷逃过路费,收费人员玩忽职守、循私作弊等行为,同时降低收费站的管理成本,更快地收回基础设施的投资。 2.城市交通调度管理系统(tms) 车辆调度管理系统是智能交通系统的优秀组成部分,采用先进的信息通讯技术,收集道路交通的动态、静态信息,并进行实时地分析,并根据分析结果安排车辆的行驶路线,出行时间,以达到充分利用有限的交通资源,提高车辆的使用效率,同时也可以了解车辆运行情况,加强车辆的管理。 应用rfid技术作为交通调度系统信息采集的有效手段。比如利用将rfid应用于公交车场管理系统,可以实现公交车进出站,信息自动、准确、远距离、不停车采集,使公交调度系统准确掌握公交停车场公交车进出的实时动态信息。通过实施该系统可有效提高公交车的管理水平,对采集的数据利用计算机进行研究分析,可以掌握车辆运用规律,杜绝车辆管理中存在的漏洞,实现公交车辆的智能化管理,提升城市形象。同时采用rfid作为技术手段具有很高的经济性,与全球卫星定位系统(gps)等技术相比具有安装方便、适应性强、成本低,车辆无需改造等特点。同时一些地区和城市也开始将rfid应用于垃圾运输车辆、危险品运输车辆等特殊服务车辆的调度和管理。通过在车上安放电子标签,在特定路段的监控点放置识读设备来监控车辆是否按照规定的路线行驶、在有泄漏等情况出现时及时发现事故车辆。 3.电子注册管理(evr) 车辆的注册登记以及牌照管理一直以来都是交通管理部门的管理重点也是难点所在,黑车、假牌照等问题始终都没有得到根除。但是新技术也许会变得简单,采用rfid技术实现车辆电子注册管理系统就是有效解决这一问题的方法之一。车辆注册登记后加载rfid电子车牌,由于每个标签都有一个全球唯一的id号码——uid,uid是在制作芯片时放在rom中的,无法修改,所以可以实现防伪功能。同时标签可以被远距离识别,无需停车及人为干预就可以监查,因此可以规范车辆管理手段,加强对车辆的监查力度,实现车辆年检的智能化管理,加强对非法车辆的打击力度。现在该系统已经在军车等方面得到应用,取得了良好的社会和经济效益。 智能交通论文:基于GIS平台的城市智能交通管理系统构架研究 摘 要 本文对地理信息系统(gis)作为城市智能 交通 管理系统的共用信息平台的可能性进行了 分析 ,提出了系统总体架构及gis平台的基本功能,指出系统存在的 问题 及可能的解决方案。 关键词 gis 共用信息平台 智能交通管理系统 1 背景 为了解决我国城市的交通问题,改善城市交通系统的性能,一方面需要通过改造路网系统、拓宽路面、增添交通设施以及道路建设等城市交通所必需的“硬件”建设来实现,另一方面需要通过采用 科学 的管理手段,把 现代 高新技术引入到交通管理中来提高现有路网的交通性能,从而改善整个道路交通的管理效率,提高道路设施的利用率,实现城市交通管理的科学性和有效性。 城市智能交通管理系统由多个子系统组成,各个子系统的信息需求复杂多样,但有一些信息是可以共享的,通过共用信息平台可以使这部分信息增值,而且整个智能交通管理系统的信息通过共用信息平台的统一存储、组织、处理,能够更有效地保证数据间关系的正确性、可理解性和避免数据冗余,提高系统中信息的利用率和传输速度。 2 以gis作为共用信息平台 智能交通管理系统主要包括视频监控系统、 电子 警察系统、110/122接处警系统、车辆运营管理系统、路口控制系统、公共交通系统、gps系统、交通诱导系统等。对整个系统而言,应充分发挥子系统的作用,并做到无缝集成。 地理信息系统(gis:geographic information sys-tem或geo-information system)作为一种综合处理和分析空间数据的技术系统,能够有效地对地球空间数据进行采集、存储、检索、建模、分析和输出。它的独特之处就在于能够把地理位置和相关属性信息有机地结合起来。众所周知,交通信息与地理位置密切相关,利用gis技术构筑智能交通管理系统的共用信息平台,不但能够使交通信息在空间上直观明了地显示出来,并能为这些信息的深层次挖掘和后续信息服务及辅助决策提供空间属性上的支持。 信息是智能交通管理系统中重要的基本元素,也是联接各个子系统的纽带。通常把交通信息划分为两类:静态交通信息和动态交通信息。静态交通信息是指包括道路信息、交通附属设施信息、停车场信息、车辆管理信息等随时间变化较小的信息,它又可以分为基础数据(如道路路网数据等)和 历史 数据(如车辆违章历史数据等);动态信息主要指各类实时采集到的交通信息,如交通流量信息、视频监控信息、公交车位置信息等。利用gis可对以上所有数据进行集成管理。针对智能交通管理系统对信息要求的特点,建立专属的地理信息数据库,通过 网络 互联与分布式数据库系统建立gis平台。gis作为整个系统的协调者,对数据和 应用 进行管理。图1所示为地理信息系统在智能交通管理系统环境下的集成。 3 系统的技术框架 3.1 系统的总体架构 根据信息平台的一般架构,结合考虑gis作为智能交通管理系统共用平台的要求,系统可采用三层体系结构: (1)客户端。指的是信息平台的用户主体,包括道路使用者、道路建设者、交通管理者、运营管理者、公共安全负责部门、相关团体等。具体的服务对象由系统的建设者决定。 (2)应用服务层。以gis作为城市交通智能管理系统的信息平台,由各个交通管理子系统采集交通数据,将这些原始数据以规定的格式返回,再对数据进行分类、抽取、挖掘和融合等处理,在数据存储的同时,将不同的信息按照规范的协议给相应的应用子系统。同时提供多种静态和动态交通信息查询接口,满足这些外部系统的交通信息需求。 (3)数据管理层。存储系统所需的基础数据,提供平台与各子系统之间的信息接口。 基于gis平台的城市智能交通管理系统的组成如图2所示: 3.2 gis共用平台的基本功能 各个子系统由于功能的不同,获得的交通数据也不同,但大多具有信息量大、情况复杂等特点。将这些来源不同、类型不同的大量信息融合在一起,从中提取具有更多特征的更深层次的信息,并最终在系统的管理决策优秀中得到应用,是维持整个系统正常运作的关键环节。信息在智能交通管理系统中的综合利用如图3所示。 gis共用平台作为整个智能 交通 管理系统的枢纽,它担负着信息汇总、融合和中转的职责。其基本功能表现在: (1)信息采集功能。从各子系统按规定的格式提取共享数据,完成对静态交通信息和动态交通信息的重组,并保证数据的正确性、可读性,避免大量数据的冗余。 (2)信息融合功能。根据各个子系统间的功能要求和内在联系,对采集来的信息在一定的准则下加以分类、统计、关联,挖掘出更深层次的信息,以用于交通管理决策。 (3)信息提供与功能。按各子系统的要求,以规定的格式向子系统传输所需信息;根据服务请求和查询权限提供给客户数据、图形或图像等信息。4 主要 问题 与解决对策 以gis作为智能交通管理系统的共用信息平台也存在着一些问题,主要体现在实时性和数据量过大两个方面。 智能交通管理系统要求共用信息平台能够实时刷新数据用于交通管理(如决策、指挥和调度等)和信息,从而对gis平台提出了实时性的要求。另一方面,由于我国不允许将高精度的gis数据刻入光盘,相当一部分地理信息基础数据需要通过无线下载方式获得,导致各子系统与平台间的数据交换量庞大, 影响 gis平台的有效工作。 针对上面的两大问题可将地理信息分为基础地理信息(道路位置信息、单行道信息等)和交通属性信息(停车场位置、建筑物位置等),将大量的基础地理信息通过gis共用信息平台通过专用短程通信(dsrc)方式下载至车载装置的内置内存介质,少量的属性信息从智能交通系统实时,通过多种通信方式送至车载设备。 对于数据量大的问题,可考虑采用数据压缩技术减少数据量,采用分布式数据库来管理数据以分担数据存储的空间,降低 网络 堵塞的可能性。对实时性要求高的数据通过网络在gis平台和各子系统中传送,对实时性要求不高对数据定时传送到平台的数据库中。 5 结束语 本文探讨了基于gis平台的城市智能交通管理系统构架问题,主要讨论系统的技术框架与主要功能及可能存在的主要问题与解决 方法 ,对系统中的细节问题还有待进一步深入 研究 。 智能交通论文:高速公路智能交通管理系统创建分析 摘要:笔者结合工作经验,针对某高速公路扩建工程中关于建立高速公路智能交通管理服务系统的项目要求,介绍了在目标定位和实施过程中所应注意的道路状况监测、交通状态识别、分车道控制和紧急救援系统的功能设计。 关键词:高速公路;智能交通;管理服务系统 近年来,交通管理正在逐步向智能化的方向发展,高速公路监控系统日益为高速公路建设者所重视,全国大部分高速公路都建立了比较完善的视频监控系统和信息系统,这些系统为道路的日常管理运营提供了切实有效的手段。现将该系统实施过程中的有关智能交通管理与服务系统规划介绍如下。 1高速公路智能交通管理与服务系统的功能定位 高速公路智能交通管理与服务系统,为面向公众出行者提供完备的信息服务,为道路运营管理者提供高效、快速的后台管理奠定良好基础。高速公路智能交通管理与服务系统基础设施实施与设计应充分考虑管理者、出行者等各方面管理和服务需求。在原有监控系统基础上,加强安全管理和安全信息服务功能,以安全管理理念提升中心管理系统的功能、业务流。提高面向安全尤其是紧急事件情况下的管理效率,提高安全管理的服务品质。为此,应在原有系统的基础上着重加强三个方面的考虑。 1.1加强路面状况监测,提高公路行车安全 不利气象条件带来的恶劣路面状况是引发交通事故的主要原因之一,其中以湿滑路面最为不利。我国公安部交通管理局的1994~2003事故数据统计,属于南亚热带海洋性季风气候的高速公路地区,雨量充沛,年均降水量1619~1800mm,热带气旋所过之处多有暴雨。而高速公路存在个别凹型竖曲线底部,位于超高过渡段,易造成路面排水不畅,有必要通过路面状况监测设备有效监测雨天情况下的道路积水、湿滑等状况,从而为雨天管理措施、救援措施提供有效保障。 1.2可变车道信息,服务公众出行者 该高速公路是城际高速,互通与大桥较为密集,属于重点监控对象,目前设置的悬臂式和门架式情报板提供实时的信息,覆盖范围受限;在限速方面,若选择固定式四度标志正对小客车和大型车的速度控制,对于应对突发气象等条件的灵活度不够,同时八车道高速公路考虑到驾驶员的视认性、气象、突发事件影响等情况,采用分道限速。 1.3通过安全管理的业务梳理,提高安全管理效率和服务质量 通过对交通流量控制预案、接口、实时性、与现有监控系统融合、满足集团监控中心的需要。 2软件功能设计 根据本项目重点目标,是强化交通状态识别、车道控制、应急处置三个方面的功能,针对这三方面内容提出了如下设计方案。 2.1交通状态判别模块 本模块根据识道路设备别出来的交通状态或交通事件类型,并结合气象信息、基础设施状态信息等,初步划定事影响范围,搜索影响范围内互通立交入口处的可变情报板,前方道路事件信息和诱导绕行信息;在初步划定的影响范围内估算交通流特征状态参数。定义事件对主线同行的影响程度,根据实时判断,当影响程度严重扩散到影响范围边界时,反馈重新对事件的影响范围进行划定;当事件处置完毕交通恢复正常时,控制逻辑结束,可变情报板提示正常的路况信息,可变标志提供正常的限速信息;当事件未处置完毕,且其影响未超出当前影响范围时,对影响范围内其余的可变情报板分别进行处置。对在估计的排队长度范围内的可变情报板前方事件信息和车道关闭信息;对在估计的排队长度范围外的可变情报板前方事件信息和限速信息。本次改造过程中增设的遥感式路面状况检测器基于红外光谱原理实时采集反射波长,测量路面覆盖物的类型和厚度,评判路面状况,进而计算湿滑系数,确定路面安全性,这些数据也为交通状态识别和决策提供了重要参数。 2.2可变车道控制 通过分车道控制交通流,能有效梳理交通流量,提高道路在复杂交通状况下的同行能力。基于交通状态识别可变车道控制软件模块,依托视频监控子系统、交通控制子系统,结合路面状态子系统内功能进行信息采集与获取,通过可变车道子系统、交通控制子系统实现信息控制与。 2.3紧急事件应急处置 基于事件管理子系统,结合目前路公司或向管单位指定的紧急事件应急处置预案,开发紧急事件应急处置子系统。根据高速公路紧急事件的性质和救援措施,系统主要针对重特大事故应急救援、危险品车辆事故或遗洒、泄露等事故、火灾事故等紧急事件。紧急事件应急处置软件系统包括以下几点。救援物资布局显示,图形化显示相关救援物资的位置、数量。并定期检查救援物资库存、质量等情况。紧急事件应急处置预案,根据各个事件的性质,可能出现的路段范围,确定适当的救援方案。方案包括了需要调用物资的种类、数量、位置,需要调用火警、交通警等警力情况。疏散方案,救护车辆情况及各类救援车辆人员行使的路线引导。事件及救援过程全程记录,利用计算机强制记录、防篡改、视频强制记录动能措施,对事件现场、事件处置过程进行全程记录、监控,确保事后总结救援进程时,资料完整,可靠。应急预案演练,利用虚拟现实技术、交通仿真技术,定期与交警部门、医疗救护、特殊救护器具使用保管单位等联合演练应急预案,评估应急预案的可行性,提出改进建议。 3结语 在将原有的高速公路监控系统升级为智能交通管理与服务系统的规划中,应根据高速的具体条件,着重加强路面状态检测功能,以应对多雨天气和特殊线形,才可能是服务管理平台更加有针对性。制定应急预案,能够提高道路管理者应对各种紧急事件,提高救援能力和服务水平,提高道路的通行能力。 作者:张艳丽 单位:江苏铁电交通科技集团有限公司 智能交通论文:无线通信技术在智能交通系统中的应用 1智能交通系统的发展现状 智能交通系统又称ITS,交通系统包含道路车辆运营、服务控制等领域,我们在这些领域中将综合运用计算机技术、数据通信通信技术、传感器等技术,从而使车辆、道路管理人员和使用者之间的紧密联系在一起,建立起一种更加高效、准确的运输系统。智能交通系统最先起源于美国,自1994年起全世界通称为ITS。20世纪80年代起,中国开始从治理城市交通秩序入手,运用高科技手段来发展交通运输。之后,一些高校和研究机构开始进行城市交通诱导系统的研究和尝试,开始了解国际上的智能运输系统发展状况,交通部也将智能运输系统的研究纳入了公路、水运科技发展“九五”计划和2010发展纲要。在“十二五”期间,高速铁路安全运行、移动通信理论以及运行环境感知与综合检测也被国家自然科学基金委员会列为信息科学部的重点研究项目。ITS将会成为中国高新技术产业的巨大市场之一,建设ITS对于中国实现高新技术的产业化,促进经济实现快速发展具有重要意义。 2无线通信技术 无线通信技术是近些年来发展最快和应用最广泛的一种通信技术,利用这种技术可以将移动中的车辆与指挥调度控制中心紧密地连接在一起,保证相互不间断地信息联络。无线通信技术涵盖很多方面,如:蓝牙、ZigBee、蜂窝移动通信等无线通信技术。这些技术相互结合渐渐应用于智能交通系统领域,这些技术的融合可以实现交通管理中对紧急事件的处理和紧急车辆的管理,对于出行车辆可以提供道路导航服务,对于运营管理中心的车辆可以进行有效监控、合理调度。本文主要介绍了ZigBee技术、蜂窝移动通讯技术,并简要分析了它们在ITS中的应用领域以求跟大家共同探讨。 3ZigBee技术 ZigBee是一种双向无线通信技术,特具有近距离、低功耗、低成本、低复杂度、低速率的特点,它主要用于距离较短、功耗较低并且传输速率低的各种电子设备之间进行数据传输,此外也可以用作间歇性数据、周期性数据和低反应时间数据传输的应用。近年来,ZigBee技术被广泛应用于工业控制、家庭网络、汽车自动化、消费电子、医用设备控制等多个领域。在智能交通领域,ZigBee技术主要是传递信息的通用传感器。特别是在公共交通领域,ZigBee技术与移动通信技术相结合,可以更好的进行公交车的运行位置检测和车辆调度。利用ZigBee技术的特点,结合数字移动通信技术,建立无线网络,将采集到的信息发送给监测平台,从而解决公交车到站、离站的时间监测和自动报站问题。具体实施方案是,首先在各个站台安装“站台监控器”,然后在公交车内安装具有ZigBee功能的“无线识别器”。站台监控器里必须包含具有ZigBee功能的网络协调器和GSM/GPRS模块。一方面,该模块可以接收车内无线识别器发来的信号,通过检测该车的唯一“标识号”,识别到来的车辆,并将该车的到达时间、车牌号等信息通过GSM/GPRS传送到控制中心;另一方面,向公交车发送站台标识号,公交车可以根据收到的标识号进行自动报站。之后,站台监控器应该不断的检测该车发送的信号的强度,如果信号强度小于某一临界值时,即可认定该车已驶离此站,并向监控中心发出相关信息。这样,监控中心就能准确掌握每一辆公交车的运行情况。 4GPRS移动通信技术 移动通信技术是目前无线通信技术中更新速度最快的技术之一,目前国内应用比较广泛的移动通信系统是GSM,GSM虽然可以满足ITS对语音通信的需求,但是在数据通信方面GSM则表现得比较弱,无法满足需求。GPRS、CDMA、LTE等技术近年来发展迅速,渐渐取代了GSM,成为逐渐发展成熟的新的移动通信技术。下面主要介绍一下GPRS在智能交通系统中的应用研究。通用分组无线业务简称为GPRS,它打破了GSM只能提供电路交换的工作方式,只需增加相应的功能实体,对已有的基站进行部分改造即可,这种改造的投入成本不高,但得到的用户数据速率却相当可观,其传输速率最高可达9.6kb/s。在智能交通系统中除了需要传输交通流量状态信息外,还需要传输数据量较大的报文或图片,利用GPRS业务,可以采用端对端、组播或广播等多种传输方式。进行信息传递。从调度中心发出的交通信息可以通过组播或广播方式传输给行驶中的车辆,以便提供路径导航信息,由于这类信息在一分钟内需要重复多次播放,因此驾驶员偶尔收不到也不会引起很大的问题。但是,信息从车辆驾驶员传递给调度中心就要采用单播方式,它为调度中心提供正在行驶中的车辆信息,所以每次播放的内容都非常重要,不能丢失,但由于它的传输速率很低,不会造成网络堵塞。由此可见,GPRS提供的数据业务有了很大的改进,不仅增加了业务种类,而且连网快、功能强、降低了成本。此外,它还具有连接计算机的标准接口,可以根据不同国家和地区的频率资源分配来定制使用频率。由于无线终端的体积很小,可以与手提计算机相连,提高了使用上的灵活性,扩大了市场份额,降低了成本。 5结语 本文介绍了智能交通系统中无线通信技术的应用情况,通过对上述无线通信技术的分析可以发现,无线通信技术对于ITS的实现至关重要,并随着通信技术的发展,它在ITS中的作用与地位也将日益提高。 作者:张静 单位:淄博职业学院信息工程系 智能交通论文:高速公路智能交通管理服务系统建设 1软件功能设计 根据本项目重点目标,是强化交通状态识别、车道控制、应急处置三个方面的功能,针对这三方面内容提出了如下设计方案。 1.1交通状态判别模块 本模块根据识道路设备别出来的交通状态或交通事件类型,并结合气象信息、基础设施状态信息等,初步划定事影响范围,搜索影响范围内互通立交入口处的可变情报板,前方道路事件信息和诱导绕行信息;在初步划定的影响范围内估算交通流特征状态参数。定义事件对主线同行的影响程度,根据实时判断,当影响程度严重扩散到影响范围边界时,反馈重新对事件的影响范围进行划定;当事件处置完毕交通恢复正常时,控制逻辑结束,可变情报板提示正常的路况信息,可变标志提供正常的限速信息;当事件未处置完毕,且其影响未超出当前影响范围时,对影响范围内其余的可变情报板分别进行处置。对在估计的排队长度范围内的可变情报板前方事件信息和车道关闭信息;对在估计的排队长度范围外的可变情报板前方事件信息和限速信息。本次改造过程中增设的遥感式路面状况检测器基于红外光谱原理实时采集反射波长,测量路面覆盖物的类型和厚度,评判路面状况,进而计算湿滑系数,确定路面安全性,这些数据也为交通状态识别和决策提供了重要参数。 1.2可变车道控制 通过分车道控制交通流,能有效梳理交通流量,提高道路在复杂交通状况下的同行能力。基于交通状态识别可变车道控制软件模块,依托视频监控子系统、交通控制子系统,结合路面状态子系统内功能进行信息采集与获取,通过可变车道子系统、交通控制子系统实现信息控制与。 1.3紧急事件应急处置 基于事件管理子系统,结合目前路公司或向管单位指定的紧急事件应急处置预案,开发紧急事件应急处置子系统。根据高速公路紧急事件的性质和救援措施,系统主要针对重特大事故应急救援、危险品车辆事故或遗洒、泄露等事故、火灾事故等紧急事件。紧急事件应急处置软件系统包括以下几点。救援物资布局显示,图形化显示相关救援物资的位置、数量。并定期检查救援物资库存、质量等情况。紧急事件应急处置预案,根据各个事件的性质,可能出现的路段范围,确定适当的救援方案。方案包括了需要调用物资的种类、数量、位置,需要调用火警、交通警等警力情况。疏散方案,救护车辆情况及各类救援车辆人员行使的路线引导。事件及救援过程全程记录,利用计算机强制记录、防篡改、视频强制记录动能措施,对事件现场、事件处置过程进行全程记录、监控,确保事后总结救援进程时,资料完整,可靠。应急预案演练,利用虚拟现实技术、交通仿真技术,定期与交警部门、医疗救护、特殊救护器具使用保管单位等联合演练应急预案,评估应急预案的可行性,提出改进建议。 2结语 在将原有的高速公路监控系统升级为智能交通管理与服务系统的规划中,应根据高速的具体条件,着重加强路面状态检测功能,以应对多雨天气和特殊线形,才可能是服务管理平台更加有针对性。制定应急预案,能够提高道路管理者应对各种紧急事件,提高救援能力和服务水平,提高道路的通行能力。 作者:张艳丽 单位:江苏铁电交通科技集团有限公司 智能交通论文:计算机技术在智能交通系统的应用 摘要:借助智能交通系统,优化公共交通运行效率,为人们提供更大的便利。文章对智能交通系统内涵进行了简要分析,并从数据处理系统、交通监控系统、车辆导航系统以及车辆辅助驾驶系统4个方面对计算机技术在智能交通系统中的应用展开了讨论,旨在为技术研究人员提供有价值的技术建议。 关键词:计算机技术;智能交通系统;优化 1智能交通系统内涵分析 智能交通系统(IntelligentTrafficSystem,ITS),主要是指借助计算机技术和信息数据传输技术,能对交通运行过程进行科学化的管理和指挥,在管理机制建立过程中,要对人员因素、车辆因素、道路环境因素等进行全方位考量和判定[1]。为了保证交通管理的高效性,将技术和管理体系融合在一起,确保交通管理系统的多元化发展。在智能交通系统建立和运行过程中,智能交通管理模块、智能信息管理模块、智能公共交通模块、车辆管理模块以及电子收费和应急管理模块是研究的重点[2]。 2计算机技术在智能交通系统中的应用路径 正是基于计算机技术的发展,将其应用在智能交通系统中,能借助交通监控提高整体技术的应用效果和管理效果。技术主要是利用射频设备,将其设置在道路上方或者是道路两侧,获取交通情况的远程图像,借助信号的转化和传递,实现图像处理,保证交通指挥中心能第一时间了解现场交通实况。在计算机获取信息后,能对交通事故以及交通拥堵问题进行及时处理,提高技术模型的实际应用价值[3]。 2.1事故检测系统 在交通系统中,事故问题需要引起注意,不仅会造成人身受到伤害,还会造成经济受损,因此,结合计算机技术,要践行更加系统化的处理机制,确保应用模型和管控措施符合标准。有一部分交通事故主要是由于路面交通堵塞所造成的,若是能对路面的情况进行及时预测和评估,就会一定程度上减少交通事故问题。正是基于此,在智能交通系统中,结合实际情况建立健全稳定的管控机制,能在保证技术模型优化运行的同时,提高交通质量。主要是借助摄像设备与计算机设备的连接,保证射频设备能有效对运动的车辆进行信息的采集和捕捉,能建立有效的视频跟踪,并且保证序列图像的完整性[4]。只有强化数据分析,才能真正发挥计算机的实际价值和优势,对运动目标的连续帧图像进行统筹整合,并且将移动参数组合在一起,从而有效计算出运动目标的实际速度。针对具体的运动参数提出有效的管理措施,确保结构完整性的同时,为项目升级奠定坚实基础。若是检测目标长期处于静止状态,则需要借助计算机技术中的图像捕捉功能,对其进行有效跟踪和图像反馈,确保信息的有效性和完整性。只有充分利用计算机技术,才能结合实际数据和信息,以最快的速率对交通事故展开深度处理,一定程度上减少事故发生频率[5]。 2.2交通监控系统 将计算机技术应用在车辆监控中,具有非常重要的意义,主要是利用计算机的图像处理技术,能对运动的物体进行实时监督和控制。目前,在智能交通系统中,应用图像分差的方式,对车辆展开静态监督和动态监控,其运行机理都是视频图像序列的分差机制,从而借助相关参数对车辆的运动状态进行集中判定。这种计量方式的运算数量较小,借助一般的软件就能完成,且计算效果较好。在实际应用措施建立后,主要分为两种:(1)当前帧与背景帧之间的差值,这种计算方式和应用模型更加的简单和直接;(2)相邻帧之间的差值,这种方式能有效判定车辆的动态和静态。除此之外,在对车辆和行人进行监控时,会采取分割的方式,保证能对不同群体进行不同监控。在对车流量进行分析和计算的过程中,则需要结合车辆的平均速度以及车辆的列队长度,对交通运行情况展开预测和分析,一定程度上建立健全完整的整合机制和管控措施,保证交通运行状态得以全面升级。由于车辆和行人是道路结构中的主要元素[6],因此,在对监控项目进行全程监督的同时,也要有效分割,保证图像中不同运动模型能映射相应参数。 2.3车辆导航系统 随着科学技术的不断进步,车辆导航系统得到了全面普及,也是计算机技术在智能交通中的重要应用措施。利用车辆智能导航系统,能对车辆行驶道路的界限进行有效判定和识别;利用计算机内部相关元件和操作模块,能有效引导车辆向规定路线行驶,不仅能对车辆的安全距离进行系统化分析,也能保证导航驾驶过程的稳定性,并且为摄像机运动化识别结构的优化提供动力。在计算机车辆导航系统中,借助摄像机能对不同车辆的运动状态进行集中识别,并且保证检测点运行方式能符合模拟匹配点,从而一定程度上确保车辆的智能导航系统充分发挥其实际价值,为计算机技术中信息的提取提供动力,也能有效维护安全距离和运行速率,保证车辆的安全和稳定性。 2.4车辆辅助驾驶系统 目前,许多智能汽车都开始配备智能辅助驾驶系统,能帮助驾驶人员对外界的环境和影响因素及时作出正确的反应[7]。例如,在城市市区环境驾车,计算机内部的车辆辅助驾驶系统能对周围路过的道路标记进行记录和分析,确保能对相关交通指示展开综合性识别。然后利用计算机技术中的筛选功能,对相关信息进行集中的选择和调配,避免出现和其他车辆以及行人拥堵的问题。也就是说,正是基于这种辅助驾驶功能,在实际技术应用模型建立后,能在增强车辆安全驾驶的基础上,保证人机交互的同时性和完整程度。驾驶人员只有充分掌握路况信息,才能对驾驶操作给予正确的判断,保证驾驶行为符合标准,减少车辆拥堵和车辆事故的发生概率。除此之外,计算机技术还被应用在车辆智能收费项目中,借助计算机内部的识别软件,对车牌进行集中识别,从而采取相应的计费和处理措施,保证车辆信息留存效果。其中,ETC的应用实现了车载标签和阅读器之间的有效连接,能保证车辆在进入到入口后,及时收取相应的费用,系统自动放行[8]。 3结语 总而言之,在智能交通系统中,要充分利用计算机技术,升级识别和管理效果,为技术模型的综合性优化提供保障。为了进一步提高技术的应用水平,要积极研发更加适宜车辆进行信息采集的模块,及时对路况数据展开分析,为智能化交通的发展奠定坚实基础。 作者:陆莲芳 单位:新疆交通职业技术学院 智能交通论文:谈智能交通控制系统设计策略 摘要:智能交通的信号控制系统能够对城市交通情况以及整体的管理水平予以提升,本文主要对于城镇交通智能交通信号的控制系统建设进行分析,总结了这一系统自身的特点和整体的结构以及具体的运行形式和智能的控制体系等。 关键词:智能交通;交通信号控制;控制机制 1系统结构 1)中心控制完成交通信号控制中心系统的通信,完成交通数据的收集和优化计算。中央控制和集成管理软件通信,接收和管理软件管理和控制指令,并向管理软件发送相关交通状况信息[1]。交通控制系统的操作员和系统之间的接口。存储所有数据的交通控制系统,以确保数据的安全性和可靠性。2)区域控制负责控制交通流收集,实时状态收集,统计查询任务,信号机事件收集,交通数据预测任务,子区域系统优化,信号自动时间控制。一般情况下,信号系统由中心进行流量优化控制。当控制中心与区域控制器之间的通信链路出现故障时,相应的区域控制机器将替代信号机的管辖中心,以优化控制,避免整个系统的优化退化所导致的通信故障[2]。3)交叉口控制,包括信号,车辆检测设备(线圈检测器等)等。交叉路口信号机和检测器采集路口各检测器提供的实时交通数据,进行初步分析和整理,通过通信网络传送到上位控制机,调整定时计划[3];信号灯的颜色变换;在实施自适应控制时,根据交通需求,自动控制入口信号灯的颜色变换。 2区域控制机制 1)系统软件与子区的光控功能,业务应用可以控制800个子区,每个子区5?10个路口,每个子区有一个数字代码。以分区划分作为主要原则:相邻路口之间的距离比较近(通常在500米以下);交通流量在相似大小的交叉口;相似程度的交集;交通条件的交叉路口类似于道路的中间分支,并且不存在交通源。2)系统可以按照固定周期程序,固定周期程序运行,包括以下内容:分区;交叉数;固定周期数的程序;循环时间;绿色字母比值;相位差;最大绿色时间;最小绿色时间;相表:即相位表和信号灯组的对应表;时间表,不同的时间表,不同的控制计划;计划表,计划表,阶段计划,阶段计划,每年执行不同的日时间方案。3)信号和控制中心通信正常情况下,系统可以通过客户端修改控制参数,并在固定周期程序中更新数据库,包括程序运行的周期长度,绿字信号比和相位差。这种计划更新和修订不影响交叉路口信号机运动。4)系统控制周期程序的每个交叉点是108,通过调度表和手动选择调用,实现交叉点的合理控制。固定循环计划的输入是独立的,并且彼此不会干扰。这将帮助用户为每个交叉点设置不同的周期长度,绿色信号比和相位差。 3自适应协调控制机制 1)系统的自适应协调控制系统,系统算法,包括交通自适应控制算法,传感器控制算法,行人二级路过算法。自适应控制算法可以根据车辆检测器收集的信息(如交通流量,时间占用率和车辆速度)来调整信号定时参数,例如周期,相位差和绿色信号比。交通自适应控制算法是基于交通信号机的实际控制参数做小和频繁的优化,形成适合实际交通条件的控制方案,以满足交通的交通控制需要。2)最大限度地提高交通信号网络的效率,并最小化定时方案的维护。该系统使用自适应交通信号控制系统。系统的自适应控制算法如下:系统软件的算法基于对交通信息的实时检测,包括交通流量(PCU),车辆占用率,车辆速度/S),使用交通信号控制优化模型:周期时间优化模型,绿字母比优化模型和相位差优化模型,以减少车辆延迟,停车点数为目标,交通信号控制三个要素:周期时间,比率和相位差优化,区域最优控制方案。3)系统算法是一种实时自适应控制算法,根据交通信息在控制区内程序中实时调整控制信号的连接点。该系统不是方案选择性控制系统,并且方案选择系统根据当前检测到的交通信息匹配预设检测方案,并选择设定的定时方案。4)系统算法可以实现区域交通流量平衡,减少停车数量,车辆延迟和环境污染,以及台州玉环街道网系统子区,实现区域协调控制整个区域。分割原则是:相邻交点之间的距离近;交叉口的小时交通规模是相似的;交叉路口的交通状况相似;交点的饱和度接近;道路的中间分支较少。 4结束语 城市交通信号控制系统是智能交通领域的重要研究内容。可与其他智能交通系统相结合,实现城市交通的数字化,信息化和智能化管理。在本文中,提出了一种基于自适应控制算法的交通信号控制系统,可以有效地处理实时交通变化,提高交通流量的控制效率。 作者:陶强 解锡霖 贾冰 单位:沈阳理工大学 智能交通论文:无线网络技术在智能交通系统的应用 摘要:为进一步提升目前路网的利用效率,文中提出了研发一种依托于城市公交,以无线网络技术为优秀的现代城市智能交通系统,并且对这一系统需要的各类模块实施了硬、软件设计,并得出了理想的方案。本系统不仅能够提供非常及时的路况类信息,还可为公众推荐最为理想的公共交通出行线路。文章在对智能交通系统进行概述的基础上,分析了无线网络技术的运行模式,并提出了基于无线网络技术的智能交通系统设计方法。 关键词:无线网络技术;智能交通系统;设计;利用效率 引言 由于近年来我国经济持续发展,机动车数量飞速增加,造成了各城市交通流量的持续增加,以至于发生事故的频率不断上升。从上世纪八十年代以来,随着计算机与电子通信技术的不断发展,运用新技术将机动车、城市道路、驾驶员及乘坐人员、交通管理人员进行密切联系,以建立一种更加及时、快速、便捷的智能交通系统来解决上述问题。智能交通系统融合了计算机、无线通信技术以及全球卫星定位等技术,能在更大程度上发挥出智能交通的积极作用,让决策更富有时效性,使图像的传输更加稳定,为减缓拥挤的交通做出新的贡献。 1无线网络技术的运行模式 无线移动网络结构可以分成数据层、服务层、用户层。每一层都有其独特的功能,下面分别对其运行模式加以阐述:(1)数据层的运行模式。数据层主要包含了各类交通信息的获得、数据分析和发掘。数据层要确保所得到的交通信息能够准确及时,可使通信网络能够更加精准地传达各类交通信息;(2)服务层的运行模式。服务层为交通系统的中心层,同时它也是系统和用户层、数据层实施交互的重要接口。智能交通系统运用服务层为道路控制设施设备提供各类控制办法,为用户层提供各类信息,并且向数据层请求相关数据。与此同时,服务层还负责从用户层以及数据层之中接收相关信息;(3)用户层的运行模式。用户层一般需要配置一个无线终端接收类设备。以上三个层次的智能交通系统设备以服务层为优秀,并通过无线网络为用户层提供各类数据,可及时快速地向广大用户提供所需信息,同时还能拓展各类与查询有关的服务,从而较好地解决了当前我国各城市中出现的各类交通问题。 2基于无线网络技术的智能交通系统设计方法 2.1设计的主要目的 近年来各国学者对智能交通系统进行了大量研究,并取得了很大的成果。但我国国内的研究成果主要集中于公交车辆管理领域中,只能及时提供关于公交信息的和控制等内容,在智能分流、控制以及干预方面略显不足。事实上,我国城市的交通网络主要以安装于路口的高清摄像头以及设于监控中心的监控设备为基础来收集各类路况信息,之后进行堵情分析。其不足之处在于人力、物力等诸多方面的开支相对较大,对系统进行分析的成本相对较高。为此,笔者试图设计一个依靠目前已经存在的公交网络,利用无线网络技术提供实时路况信息、公交预报,并采用交通信号灯进行实时控制、路线推荐以及大屏显示等功能的现代智能交通系统。 2.2整体设计方法 智能交通系统整体设计如图1所示。智能交通系统以ITS主控中心为优秀,运用各线路的公交车来收集所在城市各公交车辆的具体位置和速度等相关信息,并结合GIS的地图数据提供最新的路况信息。依据全路网的负载状况图分别得出各具体路段的拥堵状况级别,并采用优化算法实施智能化分流。主控中心应当把分流解堵的信号发送至交警所持有的设备之中,并且指导交警及时排堵。还可依据道路优化办法直接控制本地的交通信号灯,以有效疏导交通状况。同时,还可运用短消息模块把实时路况信息发送至各驾驶员的手机上、显示在本市各主要路段的显示屏中,并把相关服务发送至网络,以指导社会公众更好地选择行车路线,提升路网的利用效率。 2.3硬件设计方法 2.3.1公交车模块的设计方法公交车的模块应当依据GPS测量出具体的位置以及速度等信息,并采用无线方式发送至ITS主控中心。公交车模块是主控中心最为重要的数据来源之一。因为公交车系统覆盖了城市中最为重要的交通网络,同时线路极为稳定,因此利用公交车来收集数据较为经济可靠,与高清摄像头的定点方式相比,该方法具备成本偏低、容易安装以及覆盖面较广等特点,其硬件结构图如图2所示。嵌入式微控制器是公交车模块中的中心设备,不仅需要对GPS接收模块所接收的GPS定位测速信息进行实时处理并打包,还应当把位置和速度等相关数据应用无线网络模块发送至主控中心。同时,对无线网络模块从主控中心所接收到的信息进行处理后再交由LED显示模块以及语音提示模块使用。无线通信网络主要负责公交车模块和主控中心之间的彼此通信。其位置、速度以及路况信息等均通过无线通信模块进行发送与接收。这样就能实现公交车辆和主控中心之间的交互。因为使用GPRS方式需要一定的带宽,而由于带宽有限,且国家在无线网络以及无线宽带上的投入持续增加,因此无线网络因其高效、经济、实用、安全的特点将成为今后网络产业发展的重中之重。笔者使用了无线网络技术进行接入通信,这样不仅能够有效降低投入,还能适应今后的发展所需。同时,LED显示以及语音提示模块被用以显示从主控中心得到的相关路况类信息,将“下一辆车进站所需时间、公交车前方的路况”等信息显示给驾驶人。图2公交车模块设计图2.3.2公交站牌模块设计方法公交站牌模块一般使用于公交车站点,主要运用LED显示本站信息及各条线路公交车的预计时间和到站时间等。公交站牌的硬件结构图如图3所示。无线通信技术能够接收到ITS主控中心所发的实时路况信息以及本线路公交车辆的运营信息等。输入模块能够对本站点的站牌信息、站点等进行初始化。因为站牌的位置一般都不会变动,所以完全可通过输入的方式获得,大大减少了GPS的开支。依据嵌入式微控制器所接收的具体路况信息、公交车的实时运行状况信息以及本站的位置信息等内容,可以分析并处理本站全部线路公交车辆的预计到站状况,并应用LED显示模块进行显示。LED显示模块不断滚动以显示出本站点中各线路最近所要到达的具体车况信息,从而显示出ITS主控中心所发来的各类路况信息以及新闻等。例如,某路公交车正行驶在A路上,线路畅通,约5分钟后可抵达本站:某路公交车正行驶在B路上,该线路拥堵十分严重,大约20分钟后才能抵达本站。2.3.3显示大屏模块显示大屏模块的设计类似于之前所述的公交站牌模块,其差别之处在于显示大屏并非安装于公交车站之中,而是设置于本市的各个主要路段以供社会公众了解当前本市的主要路况信息,并公布该大屏所处位置附近的具体路况信息,从而实现运用其指导与疏导交通的目的。2.3.4其他设备接入该部分包含交警手持设备的接入与交通信号灯的接入。(1)交警手持设备的接入。当前我国诸多地区的交警干警配备有专用的手持设备或通信设备。智能交通系统可以充分利用这些现有设备,并在此基础上实现功能的拓展设计。交警所使用的手持设备可以和ITS主控中心联结,而ITS主控中心可依据交警所处的位置把具体路况信息、疏导优化的方案等呈现在交警面前,从而帮助其更好地指挥交通。(2)交通信号灯的接入。城市中每一个交通信号灯的具体时间设置情况均会影响车流的急缓状况,进而影响到道路交通是否保持畅通。 2.4软件设计方法 ITS主控中心是智能交通系统的优秀,主要负责接收来自公交车模块的各项信息,并依据GIS地图所提供的信息,经分析和处理后掌握实际路况信息,找到最佳行车路线,并确定路线优化及排堵办法等。ITS主控中心使用了经典的三层架构设计,即表示层、逻辑层以及数据层。其主要功能结构如图4所示。 3结语 综上所述,将无线网络技术应用于智能交通系统中后,不但提升了当前交通系统的工作成效,还更方便现代人的生活。无线网络技术倚靠其在使用中所具备的灵活、便捷、组网方式多元化、不会受到环境影响等突出优点而倍受欢迎。接下来应在全面考虑目前各类交通情况的前提下提出全新的解决办法,很好地提升目前已有路网的利用率,有效缓解当前我国交通压力过大等社会现状。 作者:张晓东 单位:遵义职业技术学院
经济与贸易论文:广西参与次区域经济贸易合作的重要性论文 摘要:商贸合作是一项简单而又基础性的合作,是原始而又现代化的合作,如何发展值得研究。本文对广西参与大湄公河次区域商贸发展的必要性、可能性,开展商流、物流、服务贸易,以及增强企业竞争力等问题进行探讨。 关键词:次区域合作广西商贸合作 大湄公河次区域经济合作,作为区域合作的具体行动,目标是一致的,都建立在平等、互信、互利的基础上,旨在通过加强各成员国间的经济联系,促进次区域的经济和社会发展。广西要进一步建立广西参与大湄公河次区域经济合作的机构机制,整合次区域合作的多重机制,明确工作任务,拓宽合作领域,在经济商贸合作中发挥更大的作用。 一、大湄公河次区域与广西商贸合作 (一)商贸合作的现状与内容 湄公河发源于青藏高原,长4880公里,为世界第六大河,是亚洲一条重要的跨国河流,流域面积81万平方公里。国际上称此经中国(云南省)、缅甸、老挝、泰国、柬埔寨和越南入海的湄公河区域为湄公河次区域。它主要在中南半岛,位于中国与东南亚、南亚三大区域的结合处,是前者与后者大陆路桥。资源丰富,地理位置显要。中南半岛有“黄金半岛”之称。大湄公河次区域经济合作简称为GMS。大湄公河次区域(不含中国)总面积233万平方公里,人口2.46亿人,广西面积23.67万平方公里,人口4899万人,分别约为前者的10%和20%。大湄公河次区域与广西合作的历史1992年由亚洲开发银行根据该行成立的宗旨,与大湄公河沿岸各方磋商,旨在促进该流域各国之间经济发展,而建立大湄公河次区域合作。它建立在平等、互信、互利、互赢的基础之上,是发展中国家互利、联合、自强的合作,合作形式以项目为主导,亚行视各成员实行需要而提供资金支持。广西在2005年7月的大湄公河次区域合作第二次领导会议上作为中国参加合作前沿确定加入,从此融入大湄公河次区域经济合作之中。 大湄公河次区域经济合作的内容,主要在交通、能源、电信、人力资源、贸易、投资、旅游、农业、环保、灾害监测和禁毒等方面,特别是商贸经济合作最为需要,最为迫切。大湄公河次区域合作开发发展,成为我国与该次区域国家合作的热点。在商贸方面合作,主要有:参与次区域国家商贸合作和多边合作;推动商贸便利化和信息化进程;推动技术贸易合作;促进企业界参与次区域商贸经济合作;促进政府间协商合作,以加快商贸发展等等。而在参与合作各方的特点上,除广西之外,均处在湄公河流域,而合作已有14年,广西参与才1年。其中,除泰国2001年人均国民生产总值1825美元,经济状况较好外,其他国家和地区均处在较低水平,需要加强合作加快发展。 (二)广西在大湄公河次区域商贸合作的机遇与优势 大湄公河次区域合作宗旨和目标是:建立一个一体化的、繁荣进步和公正自由的经济区域。这给广西带来良好的发展机遇,促进广西在参与合作中经济更加开放、更多开发和更大发展。参与合作可以提升广西在中国—东盟自贸区的地位,突出广西在中国与东南亚、南亚合作的前沿作用,特别是商流先锋和物流中心的作用。广西作为西南大通道的作用将更加突显,不仅通中南半岛、东南亚,而且通南亚、西亚。这必将大大促进广西与东盟各国商贸经济关系的发展。参与合作中构建与大湄公河次区域国家民间文化交流平台,从而以文化搭台,商贸唱戏,发展商贸经济。广西与东南亚、南亚人文关系密切,与其多个民族有亲缘关系,生活文化习俗相同或相近,随着合作的深化,民族群体和文化交往必将增加。反过来,又必将促进贸易经济之间关系的密切、发展和增强。 与此同时,广西在大湄公河次区域具有很强的优势。参与大湄公河次区域合作,可以更有利地与其东部,与越南合作,从湄公河出海港口溯河而上到沿河流域。从而便利地进入该区域腹地,发展商贸合作。参与大湄公河次区域合作,可以更好地沟通该区域与我国西南、珠三角、长三角合作。使之更有力地发挥广西区位优势,促进彼此之间商贸合作发展。参与大湄公河次区域合作,可以发挥利用每年在广西南宁举办的中国—东盟博览会平台的优势,推动大湄公河次区域与广西商贸经济的发展,或通过广西加强与全国商贸经济的合作。 二、广西参与次区域商贸合作的必要性与可能性分析 广西与大湄公河次区域合作,最突出和重要的合作是商贸合作,这也是参与的必要前提。这是因为商贸合作是最简单的,也是最基础性的合作,是最原始的,也是最现代化的合作,其形式是互相交换劳动产品。在社会分工的条件下,交换表现为劳动产品产换,包括有形的产品交换和无形的产品(服务)交换。广西除与之交换工业品、生产要素之外,也交换农产品、生活资料和服务。通过商贸交换,以满足各国人民生产和生活需要。这是彼此需要的、必要的。在市场经济条件下,广西与大湄公河次区域商贸合作,是以国际货币为媒介而进行的。通过商贸,例如,缅甸丰富的石油和天然气,可与广西的机电产品交换,以支持相互商贸发展,促进各国人民走向繁荣富裕。广西与大湄公河次区域国家都处在发展之中,都需要开展商贸,发展经济,走共同振兴之路。马克思指出:“在商品生产中,流通和生产一样重要。”这就是说相互开展商业贸易流通,很是必要、很是重要。通过相互开展商贸,可以推动各国经济加快发展,共同振兴。 此外,广西与大湄公河次区域商贸合作具有很大的可能性。首先,地域相邻相接,生产发展基础相似相近,生活习俗相近相同,有着发展商贸合作的可能性广西与大湄公河次区域的国家山水相连,与越南有1020公里边界,可以方便开展商贸或转口贸易。大湄公河次区域人口为广西人口的5倍,国土面积为广西的10倍,资源丰富,市场十分广阔,前景看好,有着发展商贸合作的可能性。其次,经济互补互动,有着发展商贸的可能性。广西与缅、老、泰、柬、越五国在经济上有很强互补性,特别是在资源、产品上,因此有发展商贸合作的可能性。印度支那恢复和平前后,主要由港澳商人开展商贸。中越关系正常化前也通过香港进行商贸。随着中国—东盟自贸区的建立和广西融入大湄公河次区域合作,广西与它们的直接商贸将会有更多更大更好更快的发展。第三,交通和信息交流有一定基础条件。广西与大湄公河次区域诸国,除与越南可以陆水路相通以外,可通过越南—云南铁路、公路,或通过湄公河与之相通。广西公路到越南河内、老挝万象、泰国廊开也只需要几小时或一天的时间,到湄公河诸国自由通行。飞机到各国也方便。交通条件可以便利发展商贸。 三、广西与大湄公河次区域发展商贸合作的对策 大湄公河次区域经济合作涉及到交通、能源、电信、农业、环保、贸易、投资、人力资源和旅游等9大重点领域。根据广西的自然条件、地理环境和经济社会发展状况,应重点在交通、农业、人力资源和旅游等领域开展合作。广西在主动参与大湄公河次区域发展商贸合作时要明确重点领域。 (一)商贸方面 除了供应大湄公河次区域各国需要的各种工农业生产资料外,当前要着重发展劳动密集型传统生活资料初级产品,以适应各国市场发展和人民生活水平提高的需要,可以较好地取得比较效益,对各方都有利。可建立大湄公河各国需要的亚热带农产品、加工品和互补性农产品基地,利用自然资源优势发展种植业、养殖业、海产业和生态农业,建立农产品加工区。围绕市场需要,开展科技攻关,促进科教和商贸结合,增加科技含量高、效益比较好和数量比较足的适销货源,以源源不断供应。建立大湄公河次区域国民需要的工业品货源基地。在高新技术园区、工业区和投资区划出适合湄公河国家需要的工业品货源生产基地,以生产适销对路的工业品供应其需要。建立广西与大湄公河次区域国家招商交易市场。除利用每年在南宁举办的中国—东盟博览会与大湄公河次区域厂商签订现货、期货供应合同,以及到各国做生意以外,要建立“广西与大湄公河次区域合作招商市场”,常年或不定期开展商品商贸。 (二)物流方面 以港口和城市为基地,发展港口和物流经济。特别是要统一规划,分工合作,在北海、钦州、防城港、南宁市分别发展现代物流中心,开展物流服务。建立跨国物流企业(集团)。在物流中心(基地)建立专业跨国物流企业,以发展成为以物流为主的多元化经营的现代企业。或与东盟(含大湄公河次区域)国家合资办好跨国物流公司,为大湄公河次区域国家企业提供良好的物流服务。搞好公路、铁路与港口升级建设,以增强和加快通过能力和服务能力,改善经营管理,使之迅速周转,实现货畅其流,降低成本,提高盈利水平。发展“会”、“节”经济,以“会”、“节”促商流和物流,使商流物流加快发展。“会”和“节”对参展商、供应商、组织商、经销商、批发商、采购商、物流商和广告商等开展业务活动,搞活商贸交易,都有好处。通过节会形式进行会展,通过各种经济文化民俗节会进行商贸交易,可以搜集许多竞争者和消费者信息。定期不定期举办商品交易会、特色展销会、博览会、文化节等会节,塑造具有特色的会节,可以有效地招徕各界人士,带动商流、物流、信息流、人才流和资金流的发展,促进广西与大湄公河次区域商贸的发展。 (三)商贸服务方面 在大湄公河次区域各国因地因时制宜地开展餐饮、住宿、美容、摄影、化妆、健康、修理等生活和生产服务贸易,满足各国人民生活、生产的需要。在与大湄公河次区域商贸合作中,开展信息咨询服务既是一项重要业务,又是推动商贸发展一种重要手段。广西的服务集团或企业应当适当开展这方面的业务。这既是必要的,也是可能的,是发展商贸合作的一个重要方面,无论是商贸企业或者是政府部门都应重视抓好,使之有一个较快的发展。由于大湄公河次区域各国交通、水电、电信和城乡建筑等基础设施建设要加快开展,而人力、技术、设备缺乏。广西在这方面已具有一定条件,可以开展劳务贸易服务。例如,中国昆明至泰国曼谷的曼昆公路长1188公里,是亚洲公路网重要公路,南宁至曼谷的南曼高速公路等工程,广西都可以争取中标而开展工程设施服务贸易。作为一种服务,金融服务可以在合作中强化。广西金融机构——商业银行可以依托资金、信息、网络、技术和人才方面的优势,利用境内外两个市场、两种资源,拓宽融资渠道,为国际融资、各类型企业金融往来和经营提供服务。此外,注重文化艺术服务贸易。广西的文化产业已有一定发展,原有深厚底蕴,在与大湄公河次区域国家合作中,应注重发展文化娱乐与教育培训等服务贸易。要打破“文化产品”市场弱者地位,增加文化产业服务贸易,提高其比重,从而增加贸易额、贸易总量。 经济与贸易论文:外贸易可持续发展与循环经济关系研究论文 摘要:长期以来,我国对外贸易都是以粗放式发展道路为主:出口产品高耗能且附加值低,且某些进口资源过度依赖国外市场。粗放式发展道路与循环经济产生了诸多矛盾,面临着很多制约因素,产生了一些负面影响。在世界各国越来越重视循环经济的国际大背景下,要实现我国对外贸易的可持续发展,发展循环经济是一条紧迫而有效的路径。本文在深刻剖析我国传统外贸增长方式与循环经济的种种矛盾以及所面临的外贸环境的基础上,提出了发展循环经济以实现我国外贸可持续发展的战略措施。 关键词:循环经济对外贸易可持续发展 一、对外贸易可持续发展与循环经济的内涵研究 1、对外贸易可持续发展的内涵。对外贸易可持续发展是经济可持续发展的一个组成部分,位于流通环节,它要求一国通过制定与经济可持续发展、生态可持续发展、社会可持续发展等相协调的外贸战略与政策,促使对外贸易的经济效益、社会效益与生态效益的高度统一,实现对外贸易的长期、持久、稳定、健康地增长。 2、循环经济的内涵。循环经济就是在可持续发展思想指导下,建立在资源不断循环利用基础上的经济发展模式,它以资源重复利用、循环利用、永续利用为优秀,以实现经济效益、生态效益、社会效益的协调统一为目标,以减量化、再利用、再循环为原则,按照自然生态系统物质循环和能量流动规律重构经济系统,使经济系统和谐地纳入到自然生态系统的物质循环过程中,从而实现经济活动的生态化转向。 二、循环经济与对外贸易可持续发展的关系 1、循环经济与对外贸易可持续发展的本质是一致的。可持续发展是人类对自己与自然的关系进行深刻的反思后提出的全新的发展思想和发展战略,资源的持续利用和生态的可持续性保持是可持续发展的首要条件,也是可持续发展的标志,它要求经济社会的发展不能超越资源和环境的承载力。而循环经济是人们在可持续发展思维的引导下产生的一种全新的经济形态和发展模式,循环经济的指导思想是以最小的资源、环境为代价获取最大的经济效益和发展空间,实现经济与环境的双赢。因此可以说,发展循环经济就是实践对外贸易可持续发展战略,循环经济与对外贸易可持续发展本质上是一致的。 2、循环经济与对外贸易可持续发展的目标是一致的。循环经济追求的是社会、经济和环境的协调统一,它强调资源的重复利用、循环利用。循环经济一方面通过减少资源的使用量和废弃物的资源化减轻了经济系统对自然资源的需求压力,使得自然资源可持续利用;另一方面通过减少废弃物的排放量,降低环境的污染程度,把人类的经济活动和社会活动等对自然资源和环境的影响降低到尽可能小的程度,从而保护环境,实现社会、经济和环境的可持续发展。对外贸易可持续发展是以实现经济效益、社会效益和生态效益相结合为目标。可见,两者的目标是一致的,都强调资源消耗和环境影响的最小化。 三、我国对外贸易可持续发展的主要制约因素 1、粗放型的外贸增长方式。长期以来,对外贸易特别是出口贸易实施了“高投入、高消耗、高污染、低收益”的数量型发展模式,外贸企业在追求利润最大化目标引导下,一味追求规模和速度,很少考虑环境保护和资源消耗问题。这种增长方式导致了对资源的掠夺性开采和对环境的肆意破坏,造成资源的浪费、环境的污染以及发展后劲的削弱。 2.低层次的进出口商品结构。在出口结构方面,我国出口产品多为劳动密集型的初级产品和低附加值、低技术含量的工业制成品。近年来,我国出口贸易额最大的五大行业分别为:机械、电子、电子设备制造业,纺织业,化工原料及化工制成品制造业,金属制品业和采掘业,其产品出口额占当年出口总额的2/3以上,这些行业大都是污染严重的行业,并且,各行业在出口迅速增加的情况下,环境污染程度有所上升。在进口结构方面,进口商品中能源和原材料不断增加,如原油、化工材料、铁矿石、钢材等,这些作为投入品的原料型产品都是高能耗的,在生产过程中对环境造成危害。更为可怕的是,近年来由于经济利益的驱动,我国陆续发生进口工业垃圾和有害废物的事件,给我国生态环境带来严重的破坏。 四、发展循环经济以实现我国对外贸易可持续发展的战略措施 面对我国传统的外贸增长方式与循环经济之间的种种矛盾以及在循环经济下我国外贸所面临的环境,我们必须充分认识到,在循环经济发展的大趋势下,通过发展循环经济而实现我国对外贸易的可持续发展,既是我国经济发展的内在要求,也是面临着国外循环经济发展趋势的外在约束。为此,应从以下几个方面来协调我国对外贸易与循环经济的关系,以实现我国对外贸易的可持续发展。 1、正确认识循环经济与我国外贸可持续发展的战略关系。这是正确处理对外贸易与循环经济协调发展的指导思想。贸易与环境的协调发展是我国可持续发展战略中的一部分,我们应以可持续发展理论为指导思想,把贸易与循环经济协调发展纳入到可持续发展战略中统筹考虑,追求贸易、经济、生态环境和社会效益相统一的可持续发展,提高环境质量,促进科技进步,提高我国出口产品的竞争力,从而促进对外贸易的可持续发展。从整体上来看,要逐步改进大进大出的粗放式贸易战略,调整我国外向型经济政策,在重视对外贸易工作的同时,要加快国内贸易和国内市场的建设,加快培育国内循环经济模式的形成与发展。 2、调整我国的产业政策和产品结构,逐步改变资源型出口导向战略。加快调整产业结构、产品结构和能源消费结构是发展循环经济的重要途径。对出口产品来说,就是要提高产品的技术含量和附加价值;对进口方面来讲,就是要提高资源和能源的利用率,减少对石油、铁矿石等的进口。整体来看,就是要提升我国国际分工地位,提高产品的附加值,减少对外贸易发展中对资源的过度消耗。在当前和今后一段时期内,一是要遏制对部分地区和行业的盲目投资和低水平重复建设。二是要加快低耗能、低排放产业的发展。三是政府要制定环境保护产业发展规划,确保环境保护产业的发展目标和发展重点,培育环境保护产业的国际竞争力。四是政府要制订环境保护产业发展的倾斜政策,比如政府直接投资、信贷优惠、税收优惠、出口退税、加大研发投入和鼓励环保科技创新等。 经济与贸易论文:民办高校国际经济与贸易教学方式研究论文 摘要:通过对传统教学方式的弊端、大学生自身的学习特点以及我院国际经济与贸易专业的培养目标的要求的探讨,提出适合民办高校国际经济与贸易专业本科教学方式,即生本教育观。并结合西安欧亚学院学生实际提出了生本教育的具体做法,分析了贯彻生本教育观的课堂教学方式1年多来所取得效果,旨在探寻一条不同以往教学方式的有特色的民办院校人才培养路子。 关键词:教学方式;生本教育;民办高校 教学方式是在教学过程中,教师和学生为实现教学目的、完成教学任务而采取教与学相互作用的活动方式的总称,是指教师在要求学生获取知识、提高能力、获取学习方法的过程中所采用的方式(包括谈话式、讲授式、实践活动式等)。对于课堂教学方式的研究一直是许多教育工作者长期关注的焦点,作为民办院校的一名一线教师,我和我们的课题组历时1年时间对西安欧亚学院国际经济与贸易专业本科人才课堂教学方式进行了探讨和研究。 一、课堂教学方式研究的意义 首先,传统教育长期形成的教学方式是课堂教学,学生主要以静听、静观、静思的方式进行学习,处于被动地位,其活动形式主要是大脑机械记忆的活动。在这种方式下学生以个体学习为主,相互竞争,缺乏学习的主动性、实践性,缺乏群体的合作性,学习无兴趣、无动力,互不关心,不会交往,自我封闭等等,影响了学生全面、健康、主动地发展,远远不能适应当今社会发展的需要。民办高校要想在激烈的社会竞争中生存下去就必须改变这一现状,探索出有自己特色的课堂教学方式,以增强课堂教学的有效性,为国家培养出合格的人才。 其次,进入大学之后,大学生学习有自身的特点。(1)广博性。进入大学后,大学生普遍觉得知识浩瀚如海,他们渴望在较短的时间内有效的获得各种知识和技能。(2)专精性。大学生的学习活动是一种以掌握专业知识和技能为特征的社会活动,围绕着如何使大学生尽快成为高级专门人才而进行。(3)自主性。大学生的学习虽然按照老师的要求进行,但是不像中学生那样绝大部分时间是被动地完成老师布置的任务,而是有相当大的自主性。大学生有更多的自由支配时间,这就决定了大学生要有较强的自学能力和学习计划能力。(4)创新性。创新性是指大学生在学习过程中对书本结论之外新观点的寻求和钻研。大学教育的根本任务之一就是要重视培养学生具备思考、探索问题的本领。 最后,国际经济与贸易专业培养目标是培养适应社会主义现代化建设需要,德、智、体、美等方面全面发展,掌握国际贸易学科的基础理论、基本知识和基本技能,具有良好的职业素养、较强的学习能力、外语和计算机应用能力、外贸业务能力与创新能力,毕业后能在外贸公司、跨国公司及各类企业的相关部门,从事进出口业务、外贸业务管理、市场推广和营销策划等工作的高级技术应用型专门人才。学生今后的工作环境除了让学生掌握扎实的专业知识外,还必须具备良好的与人沟通交往与合作的能力。 二、生本教育的方法 鉴于传统教学方式存在弊端、大学生学习有其自身的特点及国际经济与贸易专业的应具备较强的与人沟通交往与合作的能力,我们提出了生本教育观。具体来说就是在课堂上运用各种方法,为学生自主学习而设计好具体环节,把教转化为学,以学定教,最大化的调动学生的学习积极性,提高学习的有效性。 (一)先做后学,先学后教 此法是让学生通过实验、探究、预学、尝试练习等途径,对研究对象的本质及内、外部联系产生直觉地、感性地、综合地认识或疑惑,在教师的启发和帮助下,达到对知识感悟深刻、易于内化、增强学生创新思维的目的。如“国际商务英语口语”课的教学,在课前先给学生设置一些商务情景,学生在课下准备。在课堂上采取让学生以小组的形式交流讨论,通过学生讲解、角色表演、作业互改等教学方法,引导学生开口讲英语,提高英语会话水平[1]。为了避免学生准备不充分、课堂气氛不活跃,老师还可提出学生感兴趣的话题,引导学生讨论。例如,在《公司及产品介绍》一章中,教师先讲授一些常用句型、接待礼仪等理论,然后,通过幻灯片给出一条英语新闻———2008年欧盟对中国贸易出口配额增加,并补充过去欧盟对中国贸易出口政策。学生通读后,给出讨论话题,DothetradebetweenEUandChina’sImport Exportcorporationshaveapros2perousfuture?(中国与欧盟外贸公司之间的贸易有好的前景吗?),用20min时间进行讨论。在讨论过程中,要求每个小组根据老师讲授,结合课本内容,提出自己的观点并给出至少一个理由。教师应积极参与到各组中进行引导及答疑。最后每组找1~2位同学将各组观点陈述,教师对其发音、观点等给予纠正和点评。如果时间允许,教师还可以陈述自己的观点,给学生做出示范。这样,在课堂上体现师生互动、生生互动,学生主动参与学习多,学生是真正的学习的主人。其教学模式:创设问题情境—提出问题—尝试解决—师生合作—引导学生小结。又如“外贸单证”课的教学,教师利用外贸单证系统,给学生在课堂上布置作业,让学生把在课堂上学到的制作单证的理论知识在模拟机上检验。学生通过自己动手制作单据,发现问题,提出问题,老师当场解决问题。通过这样的训练,学生真正掌握了外贸制单的技能,为成功就业打下了坚实的基础[2]。 教研室教师在授课过程中,积极加强实践性教学,比如:在教授“报关实务”、“国际货运”课程时,授课教师与西安海关联系,安排学生去西安海关观摩,并邀请西安海关报关科科长就报关程序和海关法规等知识进行专题辅导。活动过后让学生对此次活动进行小结,并就学生认为的实践和理论脱节的部分进行讨论,以增学生生的操作能力。 (二)创设自主学习氛围 在课堂教学中教师可采取小组讨论、小组竞赛等方式,各组之间互相提出问题,互相解决问题。学生个人能解决的问题个人解决;学生个人解决不了的问题,学生合作解决;学生合作解决不了的问题,师生合作解决。教师起着启发、引导、帮助的作用,学生自主、主动学习,思维互启,创新灵感增强。 (三)加强学习方法指导 教师教给学生的知识是有限的,而学生自学得到的知识是无限的。授人以鱼,不如授人以渔,因此,我们要加强对学习方法的研究,帮助学生掌握科学的学习方法,培养学生自主学习的能力。(1)确定学习目标、科学安排时间。(2)指导学生学会学习。(3)组织课外学生学习互助组,如“一帮一”等。 三、结果分析 开展“生本教育下教学方式研究”1年余,体会如下: (一)学生从要我学变为我要学。 实践表明:实施生本教育下的学生普遍要求老师继续举行生本教学,要求教师多布置任务。 (二)学生从苦学转变到乐学 传统的教学教师讲得多,学生睡觉也多。由于生本教育体现了为学生为本而设计的教学计划和教学方式,尊重了学生的学习主动权,学生在学习上自主,所以,他们学习的热情高、主动性强,创新意识强,维特别活跃,学习效率高。他们体会到了学习的乐趣,乐于学习。他们欢迎新的教学方法,例如分组讨论在课堂上的使用。 (三)有利于学生创造性和个性发展 传统教育以教为主,强调学生接受知识,视学生为容器,忽视学生自主学习能力培养;重理论、轻实践;重视记忆,忽视创新。生本教育不是教师把结论告诉学生,而是运用源流式教学法,让学生在原有的基础知识去探究、去品味、去熏陶、去感悟,学生的创造性得到发挥、个性得到发展。生本教育尊重了学生、尊重了学习天性,创设了自由空间,学生创新灵感较强、生命自身提升。 生本理念下的教育,回归了生命本体,把教育和人的生命发展联系起来,尊重了学生的天性,学生就会以极大的热情投入到学习中去,实践证明:生本教育理念下的学生,普遍达到我要学的境界。生本教育树立了“谁的事,谁来做”理念,学生学习积极性高,理解知识层次深、感悟大,学习成绩普遍得到提高,学生的个性和创造性得到发展,从而培养了更多适应社会需要的有用人才。 经济与贸易论文:国际经济与贸易课程体系的探讨论文 【摘要】随着全球化进程的加快,我国对涉外人才的需求越来越大。但近年来却出现了部分高校国际经济与贸易专业毕业生就业不理想,而很多外经贸行业找不到合适毕业生的矛盾情况。其主要原因是部分高校课程体系偏离社会需求。应该重构国际经济与贸易专业课程体系,提高毕业生在就业市场的竞争力。 【关键词】课程体系;创新能力;专业特色 近年来,中国加快了全球化趋势下与世界经济融合的进程,已经形成了“全方位、深层次、宽领域”的对外开放格局,出现了“国内竞争国际化、国际市场国内化”的局面。这为国际经济与贸易专业本科毕业生创造了更大的就业空间。一方面,外资企业“走进来”,几乎渗透到中国的每一个行业,外资企业开展业务急需一大批国际经贸专业人才;另一方面,国内各类企业的涉外程度普遍提高,产品出口国外和原材料、中间产品国外进口的比重大幅增加,特别是在我国“走出去”战略指导下,一大批国内企业已经或正在走出国门直接到外国从事生产经营,企业涉外业务的增多无疑大大增加了国际经贸人才的需求。 但同时出现的一种矛盾的现象是部分学校国际经济与贸易专业就业不景气,很多该专业毕业生从事与国际贸易根本没有关系的工作,造成社会资源的巨大浪费。 根据笔者的实践工作和教学工作经验,认为其主要原因是一些高校在课程体系上未能根据社会经济形势的发展及时调整和更新,从而使本科生培养工作暴露出许多弊端。 1.国际经济与贸易专业课程体系存在的问题。 1.1课程结构过于专和窄,即专业主干课方向偏专,专业选修课过窄。 在专业主干课方面,大多数高校专业主干课基本为国际贸易、国际经济学、国际贸易实务、跨国经营与投资等课程,专业课程过分偏重于国际贸易领域,国际经济领域的课程偏少;在专业选修课方面,专业选修课的面过窄,选修课程不仅数量少,而且涉及的课程也主要涉及国际贸易领域,缺乏区域性研究课程,也缺乏培养学生语言表达和沟通、人际交往与中外文化风俗知识等方面的课程。学生可以选择的余地小,缩小了学生的知识视角,削弱了该专业毕业生未来的工作适应能力。除此之外,专业主干课与专业选修课之间的内容交叉现象也较严重,大大影响了教学效果。 1.2课程设置“重理论、轻实务”。 过于偏重理论课程,忽视实务课程,一些重要的实务性专业课程开设不足,造成学生知识结构不完善。通过对用人单位实际调查显示,具备扎实的专业技能,并能熟练操作业务,在从事进出口业务中处于极为重要的地位。尤其对于刚刚走出大学校门的应届毕业生来说,良好的专业能力素质不仅能有效缩短与用人单位的“磨合期”,较快进入角色,而且能提高工作的自信心,降低工作压力,真正做到爱岗敬业。目前用人单位普遍反映应届大学毕业生动手能力差,很多人由于业务素质达不到企业的要求而感到工作压力太大、难以适应而频繁“跳槽”换岗。这说明我们的专业课程设置过多注重理论知识教学,而在专业深度开发课程和实战操作课程上还相对薄弱,需要根据社会需求在课程内容、时间安排、教学方式等环节作进一步调整和完善。 随着中国高等教育规模的扩大和人民生活水平的提高,高等教育已经由原来的精英教育逐步演变为目前的大众化教育。除了极少数国家重点高校外,其它高校培养的都是具有一定专业技能的应用型人才,从事的是实践性很强的具体工作,即使有部分学生继续攻读学位,但今后能够真正从事科研工作的人也非常少。然而很多高校忽视这一事实,在确定学生培养目标时,不从学校自身的办学条件、教师队伍结构、学生素质出发,目标贪大、求高,培养方案照抄、照搬重点高校。其结果是课程体系中,理论课程比重过大、实践课程比重小。片面强调专业理论的传授,而忽视专业技能的训练。 1.3课程设置中对创新能力重视不够,培养形式相对单一而缺乏个性,不利于学生创造性思维的形成和创新潜力的发挥。 创造性能力素质培养,在课程设置中主要通过实践性教学环节的学习和训练来实现。具体包括专业实习、学年论文、学期大作业、毕业实习、毕业论文、课外创新实践等。实践教学为学生创造了开放的空间,动态的场景和发展变化的社会背景,是学生掌握课堂知识的重要载体,更是激励和引导学生自主创新的动力和源泉。 通过调查显示,目前国际经济与贸易专业人才创新能力主要体现在四个方面,即职业适应能力、业务拓展能力、知识更新能力和组织协调能力,其中业务拓展能力是优秀和关键。要在大学四年学习期间使学生形成上述创新能力,仅靠课堂教学是远远不够的,必须加强社会实践,加强实际业务操作训练并从中探索其规律性。这就需要在改革与创新实践教学环节上下功夫,从实践教学目标、教学模式、教学内容、考试方法等环节入手,创造性地培养学生的动手能力。国际经济与贸易专业人才培养,不仅需要有丰富教学经验和科研能力的教授,更需要有实战经验的教练。但实际上很多高校由于建立课外实习基地组织学生到对口外贸企业实习困难比较大,因此在培养计划中千方百计地压缩、减少甚至取消校外实习,有些学校则完全用课堂模拟代替校外实习,而缺乏实战训练,严重影响和制约了学生创新能力的培养和提高。 2.适应市场需要,重构国际经济与贸易专业课程体系。 2.1调整课程体系,形成符合不同人才培育目标要求的课程结构。 不仅要强调“基本经济理论+国际贸易理论+国际贸易实务”三位一体,而且每一版快中的每门课程均要根据其在专业培养目标中的地位、作用进行整合,强调各门课的相互协调,加强课程内容的有机结合,体现课程之间的主次关系、层次关系及内在联系,以实现课程体系的整体优化。课程体系的优化需要体现在广和深两方面。广的方面,要做到课程涵盖的内容能够满足国际贸易发展对经贸人才的要求,学生不仅要掌握基本的经济贸易知识,而且要了解外部商业环境和投资环境的相关知识(其中包括相应的法律、政治环境)。比如,可开设“国际贸易文化”、“国际商务环境”等课程。深的方面,要做到不仅使学生能够较为深入地掌握国际经济与贸易理论的由来与演变,跟踪国际经济与贸易理论的最新发展,了解国际经济与贸易的最新发展趋势,掌握国际经济与贸易法律与规则的最新变化,而且要注重针对性的深度的区域研究。如,关于美国这一区域的研究,应了解美国经济、政治,美国文学,美国建筑等。因为要在经济全球化的市场中获胜,必须熟悉他国的政治、经济、文化、艺术等各方面情况。 2.2重新设计课程体系,提高实务性专业课课程比重,突出专业特色。 在长期过分强调“厚基础”的培养目标指导下,多数高等院校的实务性专业课开设严重不足。认为学生只要有经济学理论方面的基础,专业课特别是操作性较强的实务课便可有可无,学生走上工作岗位后通过“干中学”就可以厚积薄发,发挥后发优势。殊不知,在竞争激烈的现代社会,高效的企业要求学生能迅速“上手”进入角色,发挥科班毕业生的特长,而根本不会负担毕业生长期适应和在职培训的高额成本。由于目前的课程体系中,财经类各专业所开设的经济学基础课相差寥寥,专业基础课也区别甚微,而惟一能区别学生专业特色的实务性专业课严重不足,必然导致各个专业都没有明显的“专业”特色。其直接后果就是毕业生择业困难,或在工作中由于专业方面的“短腿” 而影响职业发展。因此,在国际经济与贸易专业的课程体系中,除要有完善的经济学理论基础和专业基础课程外,还必须有一定数量体现专业特色的实务性专业课程。作为应用性较强的实务课必须紧跟社会经济发展实践和就业形势的需要。就目前国际经济贸易实践发展和外向型企业的人才需求来看,国际经济与贸易专业必需开设的实务课程有国际贸易实务、外贸英文函电、国际结算、进出口单证实务、进出口报关实务、国际物流、电子商务、国际运输与保险、进出口商品包装、国际商务谈判、商务礼仪等。合理的课程结构应该是经济学基础课、专业基础课和实务性专业课三者之间的比例为1:1:1的关系,而不是过去那种3:2:1的关系。 2.3加大对创新能力素质的培养力度,改变创新能力素质的培养方式,走出课堂,面向社会,开阔视野,对实践教学理念、教学模式、教学内容和考核方式进行改革创新2.3.1积极改进和完善进出口模拟操作训练,配备具有丰富实战经验的青年教师指导学生模拟训练,让学生在仿真国际贸易环境中体会贸易全过程,促进知识向能力的转化,这是培养学生创新能力的基本前提2.3.2完善并强化国贸专业的专业实习、毕业实习的组织和执行力度,巩固课外专业实习基地,保障学生能按照教学计划进入对口涉外企事业单位实习和训练,通过实习单位指导老师的传、帮、带,积累相应的工作经验,这是培养学生创新能力的实践要求2.3.3科学设置学期大作业、学年论文、毕业论文、社会调查等创新实践环节。 配备有丰富教学和科研经验的教师指导学生收集整理文献资料、设计研究方案、掌握研究手段和调研方法,加强学生的多学科理论知识和技能的综合运用能力的训练,这是培养学生独立完成课题研究和启发创新思维的重要环节。 2.3.4细化实践教学环节全过程,做到分段实施,循序渐进。 使教学模拟性实验、专业实战性实践和专业综合性实训三个环节能环环相扣、有机结合,这是培养学生创新能力的有效保障。 经济与贸易论文:国际经济与贸易双语教学研究论文 摘要:双语教学是实现教育国际化的重要途径之一。本文以安徽财经大学国际经济与贸易专业双语教学探索与实践为基础,总结了经验与不足,并提出了制定长期的双语教学规划、加大师资培养力度、完善双语教学准入制度、建立双语教学课程评估体系等相关建议,以促进国内高校的国际贸易与经济专业双语课程工作的开展。 关键词:国际贸易与经济教学方法双语课程。 一、高等教育国际化与双语教学 (一)高等教育国际化。 高等教育国际化是指在经济全球化、贸易自由化的大背景下,充分利用国内和国际两个教育市场,优化配置本国的教育资源和要素,抢占世界高等教育的制高点,培养出在国际上有竞争力的高素质的人才。可见,教育国际化的最终目的是培养具有国际意识、国际交往能力、国际竞争能力的人才。教育国际化的深度和广度直接影响着高等教育的质量。正如联合国教科文组织《世界二十一世纪高等教育宣言》所指出:“国际化是高等教育质量的一个有机部分”。 安徽财经大学也十分重视高等教育的国际化,并已进行了一系列卓有成效的探索与实践。如引进海外留学人员回国从事教学工作、外派师资接受培训、与国外开展多种形式的合作办学、进行专业课程的双语教学等。然而和高等教育比较发达的欧美国家相比,在教育水平和教学效果上仍然存在较大差距。 (二)双语教学的界定。 通过长期的教学实践,我们认为双语教学是特指在专业学科教学过程中,采用外语(英语)作为教学语言开展和组织教学的活动。双语教学应包括以下要素: 1.采用原版教材。授课教师应了解国外相关专业的教材使用情况。由于不同国家在政治、经济、文化、法律、技术等宏观环境方面存在差异,原版的教材可能存在部分章节不适用的情况,但这并不影响教学活动的组织。授课教师可同时指定多本参考教材。 2.使用外语授课或课堂讲授以外语为主。如果只是使用原版教材,而还用汉语授课,笔者认为这不是双语教学。教师必须使用英语完成备课、多媒体幻灯片、课堂讲授、课堂活动组织才是我们所说的双语教学。在讲授过程中,必须坚持使用外语。笔者认为,对一些术语的表述可以适当使用汉语,但使用中文讲授的时间不宜超过总授课时间的20%。 3.学生考试形式的设计和成绩的评估。双语教学课程的考试形式可以根据课程需要灵活设计,采取英语口语面试和英文笔试相结合的方式是比较理想的选择。 二、国际经济与贸易专业双语教学的实践 (一)双语教学课程教材的选用。 在教材的选用上,我们一直都选用国外优秀的原版教学用书。如《国际经济学》课程的固定教材Dominick.Salvatore的《InternationalEconomics》以及《国际市场营销》课程的固定教材WarrenJ.Keegan编写的《GlobalMarketingManagement》。我们选择这些教材的理由是:首先,教材的语言表达比较规范、简单,用词准确;其次,教材同经济学科优秀课程中的国际贸易和国际金融的内容联系比较密切;第三,相比较而言,教材的内容更具有客观性,作者能从学术的角度去研究、探讨和解释国际贸易和国际金融的理论与政策,“大国主义”的思想较少;第四,教材和我国在职研究生经济学专业的国际经济学课程内容十分相似,可形成较好的接轨事态。当然,国外教材有它的长处,也有它的短处。如在一些内容上说明得过于详细。因此,在备课的过程中,因此,教学中我们对教学内容进行了有效的选择,抓住主要的内容,对于那些与国内教材重复的教学内容、章节和报道等一律删除,或让学生自行阅读。 (二)双语教学课程的设置。 各高校大学英语一般开两年,到了大学三年级,相当一部分学生已通过全国大学英语四级统考,还有一些学生达到了大学英语六级的水平,学生普遍已有了较好的英语基础,这时采用双语教学对学生来说困难相对要小些,可避免学生一开始就产生畏难情绪。另外,在大学三年级上学期开始连续、合理地部署和安排双语教学,可延续英语学习,使英语学习四年不间断,对学生的英语学习可起到一定的促进和提高作用,而且可在基础英语学习之后,将学生的英语学习兴趣转移到自己的专业上来。因此,我们把双语教学的时间安排在大学三年级,并选择合适的专业课程连续安排双语教学。目前国际经济贸易专业已经开设了国际经济学(英)、国际贸易(英)、国际市场营销(英)、电子商务概论(英)、特许经营(英)、国际商法(英)等六门双语教学课程。[论-文-网] (三)双语教学课堂实践。 1.双语教学方法的使用。 在课堂教学中,我们主要采用了英语沉浸式教学法(Englishimmersion)和参与法(Participationmethod)。所谓沉浸法就是完全使用英语授课,教师用简单浅显的语言进行教学,使学生能顺利的掌握英语,掌握教学的内容和其它知识。当然,对于一些比较专业的经济术语,教师用汉语给出其准确的含义,以使学生对术语和定义有准确的理解,但是汉语解释十分有限。 所谓参与法就是在教学中首先提供一些分析问题的必要条件,通过引导和启发,让学生积极参与课堂教学,让学生利用已经掌握的专业知识和西方经济学等基础知识,自己分析、讨论,找出问题的答案。以学生为中心,让学生扮演主要角色,教师的主要任务就是组织学生讨论、引导学生思维,循序渐进,由浅入深,使学生理解起来比较容易,掌握也比较牢固。比如在讲解国际贸易理论中的要素价格均等化理论时,我们就让学生按照这样的思路进行:要素丰裕的国家——要素价格较低——具有生产和出口密集使用该要素产品的优势——出口增加——要素使用增加——要素相对价格上升——要素价格均等,然后配以图形予以解释。这样,学生积极参与,发言踊跃。 2.多媒体在双语教学中的应用。 国际经济与贸易专业课程双语教学过程中,我们还充分利用现有的多媒体教学设备,制作了丰富多彩的教学课件。课件由任课教师自行设计制作,教学课件采用全英语,这有利于进行沉浸式教学,给学生制造全英语环境。同时,用英语制作课件可以避免因教师对个别单词发音不准带来的不利影响,上课时我们逐条、有时甚至是逐词显示讲授的内容,让学生看起来更加容易方便,重点更加突出,让学生在课件的帮助下理解的更容易、更深刻、更全面。另外,采用多媒体教室上课,节省了板书所花费的时间,从而可改善教学进度。多媒体课件可集声音、动画、文字、图像为一体,因此在讲课时,生动活泼、引人入胜,可调动学生的学习积极性,达到事半功倍的效果。 (四)双语教学的考核方法。 国际经济与贸易专业课程双语教学过程中,我们灵活运用多种考试形式。为适应高校素质教育的发展,我们努力改革当前高校中以百分制闭卷考试一统天下的局面,灵活运用笔试、口试、闭卷、开卷等考核方式,以考查学生的综合能力。我们增加了双语教学课程考试中的口试比重,采取笔试与口试相结合的方式。 学生平时在课堂上的发言次数、质量和水平也都可被计入考试成绩,以此来鼓励学生的学习积极性,提高他们的语言表达能力、思维水平及知识掌握程度。双语教学的成绩评定注重平时考核,使成绩构成多元化,力争改变“一次性闭卷考试”的局面,加强对学生的平时考核,避免“一考定成败”。我们注重平时考试,并不是频繁增加考试次数,而是由任课教师在教学过程中,根据不同阶段的教学要求,灵活运用提问、讨论、作业、小测验等方式了解学生学习状况,并通过测验获取教学信息,指导教学更好地开展。对于学生成绩的评定,结合课程总结性考试与平时考核进行综合评价,并逐步加大平时考核成绩在总成绩中所占比例。同时对采用双语教学课程的学习成绩予以注明,从而给学生毕业后的就业提供较好的条件。 三、加强国际经济贸易专业双语教学的建议 (一)制定长期的双语教学规划。 开展双语教学是一项持续工作,必须有全面长期的规划,体现在教学中就是人才培养目标、专业教学计划的调整。在人才培养目标上,要适应WTO要求,加快培养适应全球化的、有国际意识、有国际交往能力、有国际竞争能力的国际贸易人才。国际经济与贸易专业具有专业性强和实践要求标准高的特点,在专业教学计划的制定上应采用同国际相关专业(国际商务)接轨的教学计划。在课程体系设计方面,在现有的双语课程基础上,考虑增加一批适应于全球化的专业课程,使用双语教学。并且要特别注意这些双语课程之间的层次衔接,形成合理的国际经济贸易专业双语教学课程体系。在课时安排上要充分考虑原版教材的特点,安排足够的学时,以保证能保质保量的完成教学计划和教学内容。 (二)加大双语教学师资培养力度。 双语教学的任课教师不仅要掌握一定的授课技巧和较高的专业水平,更重要的是还需要较好的英语水平。然而,在高校的双语教学实践中,能流利自如地使用英语进行专业课程教学的教师比较缺乏。一方面,外语教师的专业知识不足;另一方面,专业课教师知识丰富,但英语功底不深。或者部分专业课教师的英语水平比较高,阅读文献与看专业杂志的能力较强,但口语和写作能力较差,进行课堂教学困难仍然很大。因此,培养既能熟练使用英语,又具有丰富专业知识的复合型人才,是提高双语教学水平的关键。 双语教学师资的培养可以采取“走出去,请进来”两种途径。 一是自己培养。对于英语基础较好的教师,可以采取短期集中培训的方法,也还可以选送一些教师到外语院校进行进修,由外国教师任教,采取封闭式的训练,使他们的英语水平在短期内有较大的提高。另一种方法就是引进双语教学人才。学校可以采取特殊政策引进国外人员归国进行教学工作,或者聘请其它外籍教师(相关专业的专家)进行教学工作。 (三)传统和现代教学方法相结合。 双语教学对于教师和学生都是一个挑战。利用多媒体进行教学,演示教学内容,就可以节省板书的时间,从而提高教学的效率。同时,教师也应努力把平常在专业课程教学中所总结与积累的教学方法,如案例分析、小论文竞赛、课堂小组辩论等方法有机地结合双语教学中,使学生真正感受到它所具有的纯汉语教学所无法比拟的优越性,使它在实践中不断发展成长。另外,有条件的地方可以利用“走出去、请进来”的方式,把与实际结合比较密切的专业课程直接开到实习基地,同时也可以邀请一些国外的专家或专业化人士到学校,进行学术讲座等活动,使学生体会到既懂英语又懂专业的优越性和紧迫性,激发他们学习双语教学课程的主动性。 (四)建立双语教学课程评估体系,加强对双语教学的监督和管理。 目前,双语教学仍然处于初级阶段,在实施过程中仍然存在许多问题。这与没有建立起完善的双语教学质量监督和管理体系不无关系。我们认为应尽快建立双语教学课程的特定评价体系,以保证双语教学的质量。 双语教学课程评价体系应该包括两个方面的内容。首先,做好双语课程的认定工作。根据大家普遍认可的高校双语教学的三种模式对双语教学的层次做好界定,并根据不同层次给予不同的工作量补贴,以激励教师开展双语教学的积极性。其次,制定双语教学质量认证体系,加强对双语教学中各个环节的质量监督和管理。如不定期地在院系、教研室内部开展双语教学交流与研讨,开展教学竞赛、组织观摩教学,邀请专家、外籍教师,包括外语专业人员对双语教学的效果进行考核,组织学生评教等。 (五)完善双语师资认证制度,严格双语教学准入。 我们认为,申请双语教学资格的教师应具备以下基本条件: 具有一定教学经验,教学水平较高,已用汉语主讲有关课程两轮以上;能熟练阅读外文版教材,准确理解教材中的知识内容。 符合基本条件要求的教师可向教研室提出承担哪种形式双语教学任务申请;教研室审定教师条件,报系(部)审核;教学系(部)审核后将符合条件要求的教师报教务处;教务处组织评议小组听申请教师试讲并给出评定意见,符合要求者报主管校长批准;取得双语教学资格的教师,由学校颁发资格证书,并具有优先参加校内各种评选和评优活动;具有双语教学资格的教师,在完成一(或二)轮双语教学任务后,才可申请高层次教学形式资格的认定。 经济与贸易论文:国际经济与贸易特色发展论文 [摘要]打造专业特色是高校取得竞争力的必然选择。本文阐述了对专业特色的理解,认为专业特色建设要在合理定位前提下配置教育资源,软硬件并重。 [关键词]国际经济与贸易专业特色误区 十一五期间,我国高等教育迎来了新的机遇和发展阶段,提高教学质量和培育特色成为高校的共识。对于国际经济与贸易这个较“老”专业,要办出特色确实面临着较多的困难。如何确立竞争优势,形成特色是摆在所有同仁面前的重要课题。 一、国际经济与贸易专业教育现状 国际经济与贸易专业可以说是个老牌专业,其前身叫“国际贸易”,1998年国家教育部调整新的专业目录,将国际贸易专业更名为国际经济与贸易专业。上世纪末,伴随着高校招生规模的迅速扩大和入世预期带来的外贸人才需求增加,该专业经历了史无前例的规模扩充。许多高校在这个时期纷纷增设了国际经济与贸易专业,招生人数的大量增加,保守估计,目前该专业每年培养毕业生人数超过3万名。 毕业生就业形势日益严峻。我们长期调查发现两个现象:一是很多的国际经济与贸易专业的毕业生并未从事国际贸易方面的工作;二是尽管就业难,可是那些综合素质优秀的学生仍能较顺利地找到工作。这些现象说明两方面的问题,一是专业培养与社会需求有矛盾,二是人才培养的整体素质仍需提高。从学科大类划分,国际经济与贸易属于经济学,其课程体系与师资队伍重点突出经济学,而管理与法律比较薄弱或不被重视。专业口径过窄,制约了人才培养的规格,学生个性不能被充分张扬,造成人才“克隆”。另外,扩招也导致了教育资源无法及时跟进,也容易造成培养质量下滑。 目前,教育部正在研究建立适应国家经济与社会发展需要的本科专业设置和调整制度。国际经济与贸易专业就业压力迫使许多招生单位重新审视自身实力,努力发挥特长,以差异化竞争策略重塑专业特色,从而能够赢得生存与发展空间。 二、对专业特色建设的理解及误区 什么是办学特色?目前我们能在教育部2004年的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》当中找到解释:“在长期办学过程中积淀形成的,本校特有的,优于其他学校的独特优质风貌。特色应当对优化人才培养过程,提高教学质量作用大,效果显著。特色有一定的稳定性并应在社会上有一定影响、得到公认。”该方案将特色列为评估一级指标来考察。特色可体现在不同方面:如治学方略、办学观念、办学思路;科学先进的教学管理制度、运行机制;教育模式、人才特点;课程体系、教学方法以及解决教改中的重点问题等方面。从这个解释来看,“特色”应具备三个必要条件:一是长期积淀出来的稳定的东西;二是要对提高教学质量发挥重要作用;三是特色要被社会认可。特色可不拘泥于形式,只要满足上述条件的教学要素,都应属于特色范畴。专业特色是学校特色的一部分,与特色的性质一样,专业特色也是多维的,只要在某一方面具备上述三个条件,就应被视为专业特色。 根据各自优势确定专业发展方向的思路是正确的,特色是可能总结提炼,并能在教育实践中不断强化,管理者可以集中资源促成特色鲜明化和更有社会影响力。但是,在认识和具体做法上存在一些偏差,片面地追求专业差异有可能导致相反的效果。对专业特色的含义理解不清,指导思想不明确现象比较普遍,尤其一些典型的认识误区需要引起关注:一是把特色定位与特色本身混淆。二是把专业特色等于人才培养特色。三是简单模仿名校。四是过分追求差异。五是对特色的稳定性与灵活性的曲解。六是重宣传、轻建设。 三、国际经济与贸易专业特色建设的思路 专业特色建设中的规律和原则却不可违背。实践才刚开始,许多规律在等着我们揭示。下面是我们的一些经验和体会。首先要明确特色定位。我校的国际经济与贸易专业创办于1993年,具有一定的历史积淀和优良传统,依托学校理工特色,已有较独特的优势。我们历经三年的调研,在学校发展规划和特色建设的框架下,结合相关专业优势,把原来初具雏形的传统加以优化,定位了专业特色。围绕定位,我们重新整合教学资源,在科研方向和团队支持上、人才引进上、资金分配上都进行了优化配置。在教学理念、教学计划、教学管理、实践教学等软件方面,我们采取了如下新举措: 第一,教学理念上体现尊重规律,尊重个性。国际经济与贸易专业的人才培养要以市场需求为导向,尊重社会发展规律,尊重年青一代的心理特征,尊重教育教学的基本规律。尊重每位学生个性,避免人才“克隆”。 第二,教学计划上扩大选修课范围和比重,为学生个性发展提供优良条件。设选修课的目的是让学生可按兴趣和职业规划进行自助式学习。课程可不拘专业范围,允许学生选修一定学时的外专业课。可与校外培训机构合作,把相关的职业资格认证考试课程引入教学。 第三,创新教学管理制度,给学生自由发展的空间。比如实习,如果制度上必须要求像课程一样集中在一段时间,实习效果就会大打折扣。再如,毕业论文一般都安排在毕业的最后学期,学生因为找工作就会影响论文。创新教学管理制度,改集中时为分散时间,这样的制度创新为学生提供自由选择空间,非常值得尝试。 第四,把实践教学落到实处,理论与实践统一。国际经济与贸易专业本身应用性极强。实践教学很重要但落实困难。我们是两手抓,一手是加强实习基地建设,与专业贸易公司签订协议,供学生全真的实践平台,另一手是搞好专业仿真实践平台建设,近年建成了专业仿真实验室、贸易谈判室、外贸仿真操作室,配备多套实习软件。切实解决了实践的难题,收效显著。 第五,以社团为平台,推动学生综合素质发展。围绕专业支持学生自发组织社团,作为学习交流,推动素质教育的平台。社团由专业老师指导,学校给予大力支持,邀请名家讲座,给学生提供了全面发展的空间。 经济与贸易论文:国际经济与贸易专业课程设计研究论文 论文摘要:世界经济一体化给中国带来了国际贸易应用型人才需求的增加,也给国际经济与贸易专业教育提出了新的要求。当前,国际经济与贸易专业课程体系建设中还存在着很多问题,突出袁现是课程设置贪多求全,结构不尽合理。课程体系和教学内容过分理论化。构建国际经济与贸易专业的课程体系,必须坚持知识、能力、素质协调发展和综合提高的原则,对国际贸易专业的课程体系进行科学、合理的设计。 论文关键词:创新能力;国际贸易;应用型;课程体系 在经济全球化不断发展的今天,外资企业、跨国公司以及我国各类企业对涉外经济人才的需求不断增长,同时,对外贸人才的要求也不断提高。培养既具有扎实的专业知识,又具备综合的实践能力的复合型人才已成为高校的人才培养目标。在实现这个目标的过程中,课程体系的建设就显得尤为突出。新的经济形势要求高校在构建国际经济与贸易专业的课程体系时,必须要坚持知识、能力、素质协调发展和综合提高的原则,注重知识结构和能力培养的整体优化,这样,才能培养出符合时代和社会要求的实用型、复合型外贸人才。 一、国际经济贸易人才的能力要求 在竞争日趋激烈的今天,社会对外贸人才的要求也日益提高,外贸工作者不但要有扎实的专业知识,还要具备综合的实践能力。具体包括以下几方面:第一,具备较高的商务外语沟通能力和计算机应用能力;第二,具有扎实的专业知识。国际贸易专业人才必须掌握国际贸易专业基本理论知识和基本技能,要通晓我国外贸政策和理论、国际贸易规则与惯例、进出易程序与合同条款等。除此之外,还要熟悉国际经济金融、政治法律、社会文化等情况;第三,具有良好的综合素质。国际市场竞争激烈,要想在激烈的竞争中立于不败之地,必须具有不断创新的能力。要时时注意外贸工作的动态、情况、问题,及时捕捉国际贸易信息和良好商机。要敢于创造新思维、探索新路子、开创新局面,从而在商战中出奇制胜。 二、国际经济与贸易专业课程体系建设中存在的问题 (一)课程设置贪多求全,结构不尽合理 由于许多高校要求学生修满一定的学分,因此设置了很多通识选修课和专业选修。学生学习负担很重,疲于应付,难有时间和精力满足不同学生的个性发展需要。在理论课与实践课方面,许多高校过分重视理论课而轻视实践课,甚至取消实践课或任意缩短实践教学的课时。导致学生动手能力差,学不能以致用,走向社会时,不能适应工作岗位的要求。 (二)课程内容交叉、严重重复 由于课程设置贪多求全,使许多课程的内容有所交叉。学生重复学习的积极性不高,上课不注意听讲,教师也难组织教学。除此,部分课程教学内容陈旧老化、更新慢,跟不上国际经济发展的形势,而在课时分配上,受传统旧体系的影响,难于舍弃。 (三)工程体系和教学内容的过分理论化 目前,毕业生就业压力相对较大,在“以就业为中心设置课程”,“培养宽口径复合人才”的指导思想上,部分高校依旧过分强调对学生基础知识的讲授,而忽略了某一方面或几方面的实用技能的培养。 三、国际经济与贸易专业课程体系的设计原则 课程体系构建的主导思想是以通识教育为目的,培养多元化和动态应用的复合型人才,强调所有课程模块之间、教和学之间的有机联系。在这种课程体系下,所有的知识都不是孤立的,所有的课程都可以找到与其相关课程的结合点,通过各课程模块相互的结合点展开对各门课程的学习和研究。因此,在构建国际经济与贸易专业的课程体系时,应遵循以下原则:第一,以培养专业复合型人才为目标的原则;第二,坚持理论和实践相结合的原则;第三,坚持以“就业主体”为主,兼顾个体发展的原则,国际贸易专业要以就业为导向,加强专业能力和专业素质培养,增强人才培养的针对性和适用性,实现人才培养与职业岗位的接轨,促进毕业生充分就业。 四、国际经济与贸易专业课程体系的设计方案 在“以学生为本”的现代教育、教学理念基础上,从知识、素质和能力三个方面,建立一切为了学生,适合专业培养目标要求的课程新体系。新体系要把掌握专业理论知识能力的培养,操作能力、综合实践能力和创新能力的培养,素质教育、知识传授与能力培养有机融合起来,以提升人才培养质量。 (一)课程的设置类型 1.公共基础课 公共基础课主要培养学生的基本素质,包括政治素质、道德品质和身心素质,计算机应用能力,语言表达、应用写作能力和外语应用能力。在基础课设置上主要有:政治、计算机应用基础、数学、外语、大学语文等。 2.学科基础课程 学科基础课程是经济类学生必修的基础课,它主要包括四个方面的知识:一是经济学基础课程。是向学生讲授经济学的基本知识原理与理论。具体课程包括微观经济学、宏观经济学、经济法学、经贸应用写作、会计学原理、统计学原理、管理学原理、农业经济学、产业经济学。二是经济类公共课程。包括金融学、国际贸易原理、风险管理概论、财政学等。三是经济类基本专业课。让学生掌握市场营销原理与实务;掌握市场经济与宏观管理的基本理论知识及国际金融学理论知识。其课程主要包括市场营销学、市场经济与宏观管理、国际金融学、计量经济学。四是经济类基本技能课。目的是让学生掌握财务、企业、金融、电子商务等外贸业务中所涉及到的相关的理论知识。课程包括财务管理、国际企业管理、人力资源开发与管理、公共关系学、现代企业制度、电子商务、CI策划与企业文化、证券投资与期货、企业战略管理、消费经济学。 3.专业课 在专业课设置上,应拓宽专业口径,使学生在学习专业课时可以自由选择。在重视理论知识传授与学生具体技能培养的同时,重视培养学生的兴趣爱好和社会适应能力。专业课要与国际接轨,要注重实尉陛。通过专业课的学习,使学生具备较强的分析问题、解决问题的能力。具体来讲,专业课可设置为四大类:专业基础课、专业实务课、专业知识课和相关专业课。 (1)专业基础课。让学生掌握中国国际贸易的发展历程及国际贸易基础知识、国际商法基础知识、商品相关理论知识。课程包括中国对外贸易概论、国际商法、商品学等。 (2)专业实务课。使学生掌握国际贸易实务、相关单据、结算的实务知识。课程包括国际贸易实务、外贸单证实务、国际运输与物流、国际结算、外贸函电。(3)专业知识课。使学生掌握与国际贸易实务相关的知识。课程包括国际经贸地理、海关报关实务、世贸组织规则、外贸谈判口语。 (4)相关专业课。目的是让学生掌握生物技术企业生产经营与管理的基本知识、法律法规、经济合同的签订执行原则及注意事项;具备生物技术产品市场调研、市场开发与营销能力;掌握不同的贸易方式的理论及实物知识。课程包括经济合同管理、国际投资与管理国际服务贸易、国际市场营销、国际经济合作等。 4.实验与实践教学 实验与实践教学主要培养学生的学习能力、适应能力和创新能力的综合素质,使学生具备掌握学习方法,理解掌握和固化新知识的能力,社会交往能力,组织管理和协调能力,决策能力,接受挫折能力,竞争能力,团结共事能力,最后达到具备跨学科溶汇能力,综合分析能力。课程包括国际贸易实务课程实习、ERP实战模拟实习、海关报关实务课程实习,公益劳动、军事训练,毕业实习。 实验与实践教学环节是大多数高校教学中的薄弱环节,为培养国际贸易毕业生的实践能力,可建立国际贸易网络模拟实验室与国际贸易场景模拟实验室,将整个国际贸易流程中所涉及的内容全部设计在内。实习形式包括商贸实习、行业见习、专业讲座和建立稳固的校外实习、实训基地,加强学生的技能训练。在国际贸易应用型人才应具备的知识与能力中,有相当部分只能在实际工作中获得,因此应拓展教学空间,与行业、企业密切合作,建立互利互惠机制,共同建设与国际贸易专业相匹配的校外实习实训基地,培养实用型人才。 (二)课程设计的结构比例 综上所述,在国际经济与贸易的课程体系改革中,要建立把单个相对独立的学科有机结合起来的课程体系,通过科学的教学方法和手段,在教与学中间架起沟通的桥梁,有效地发挥课程体系改革的效能。在当今,伴随世界经济一体化脚步的加快,中国对国际经贸人才的要求也逐渐走高,高等教育国际经济与贸易专业的课程设置也必须适应社会的需求,转变理念,以市场为导向,来培育实用型、复合型人才,不断的改革创新,与时俱进! 经济与贸易论文:进出口贸易与经济增长探析论文 一.数据和模型分析 本文采用出口总额(EX)、进口总额(IM)来反映对外贸易状况,通过国内生产总值(GDP)反映经济增长。本文依据各年《中国统计年鉴》从1985年至2005年的以当年价格计算的国内生产总值和以1985年为基期的按可比价格计算的国内生产总值指数,折算出1985年为基期的国内实际生产总值。为消除数据中可能存在的异方差性,分别对上述三个变量进行对数变换,其对应序列记为LEX、LIM和LGDP。 图2:实际国内生产总值、出口额和进口额对数差分的变化趋势 贸易,经济增长-[飞诺网] 1.单位根检验 从图1可以判断它们之间具有一定的共同趋势性,为消除共同趋势的影响,本文对变量采取差分处理(见图2)。从图2中可以看出GDP、进口和出口的差分序列呈现出平稳的特征,笔者使用ADF单位根检验,检验的结果如表1所示。 注:1.对GDP、出口和进口对数序列的ADF检验中,包含了位移项(intercept)和趋势顶(trend),因为从图1中可以看出,这二个序列都包含一定的位移和趋势,如果不考虑位移和趋势就可能产生错误的单位根判断;而对差分序列的ADF检验中,则既不包含移位顶,也不包含趋势顶,因为图2显示这二个序列都不包含位移和趋势。 2.*表示在1%的显著水平下,拒绝原假设;**表示在5%的显著水平下拒绝原假设;***表示在10%的显著水平下拒绝原假设。 GDP、出口和进口的对数序列ADF统计量的绝对值均小于在10%显著水平下临界值的绝对值,不能通过ADF检验,这三个序列都存在单位根,是非平稳序列。而这三个差分序列的ADF统计量绝对值均大于在5%显著水平下临界值的绝对值,不存在单位根,都是平稳序列。GDP、出口和进口的对数序列是一阶平稳序列,因此可以进一步检验三个变量之间是否存在协整性。 2.协整检验和误差修正模型ECM 本文采用使用Johansen极大拟然估计法检验经差分修正后的平稳序列LEX、LIM和LGDP。Johansen方法建立的VAR模型对滞后期的选择比较敏感,所以采用AIC准则来确定最佳滞后期。在滞后期数确定之后,再对协整中是否具有常数项和时间趋势进行验证,然后再对数据进行协整检验[12]。 这两个方程中的回归系数都通过了显著性检验,误差修正项系数为负,符合反向修正机制。方程(2)说明从短期动态关系来看,我国的GDP和出口、进口序列之间存在着密切的联系,但进口比出口对GDP的增长具有更强的促进作用,这不仅表现在进口项和出口项系数的大小上,而且也表现在进口项的系数在1%的显著水平上通过检验,而出口项的系数在10%的显著水平上才通过检验。由于DLGDP、DLEX和DLIM本身就是增长率的含义,因此,进口增长率每增加1%,GDP的增长率将增加0.047%,出口增长率每增加1%,GDP的增长率将增加0.025%,而上年度GDP、出口和进口的非均衡误差以0.229的比率对本年的GDP增长率做出修正。 方程(3)是在进一步剔除了不太显著的出口项后得到的误差修正模型。它表示在短期内不考虑出口对GDP的影响时,进口对GDP增长的促进作用。进口项的系数说明进口增长率每增加1%,GDP的增长率将增加0.063%,而上年度GDP、出口和进口的非均衡误差以0.217的比率对本年的GDP增长率做出修正。 3.向量误差修正模型VEC Granger(1987)[13]指出,若变量之间存在协整,则这些变量之间至少存在一个方向的Granger因果关系:要么滞后差分项的系数联合检验(一般用F检验)显著,因而存在短期因果关系,或者误差纠正项系数显著而存在长期因果关系。因此,在确定变量之间存在协整关系后,就可以构造向量误差修正模型,以确定它们之间的相互调整速率及短期互动影响井观察变量间的因果关系。表3为根据向量误差修正模型得到的估计结果,对表3的结果进行分析,可以得出以下结论。 (1)根据表3第一列数据分析各变量对GDP增长的短期影响及长期均衡关系,从短期来看,进口对GDP的影响仅在两个时滞后在10﹪的水平上对GDP有正向影响,可能是因为进口相对减少了内需。另一方面进口的增加将会淘汰落后厂商,所以起初进口的增加对产出增长有负向作用,但两个时滞后,进口的机械设备或原料会提高生产效率或加工后的产品销往国外赚取附加值,从而促进经济增长[14]。我国长期以来所实施的进口政策是鼓励生产性资本品的进口而限制消费品的进口,在我国的进口中包括了大量的先进设备和技术以及我国短缺的原材料,这无疑也会对我国的经济增长产生重要的推动作用;各变量均通过长期均衡关系来影响GDP的增长,每年LGDP的实际值与均衡值的偏差的约6.6﹪被纠正。这在一定程度上也证实了黄国祥(1999)[15]和贾金思(1998)[16]的观点。 (2)总产出对进出口影响不显著,主要的原因在于我国的出口产品结构升级战略仍处于外延式、粗放型增长阶段[17],出口以价格竞争为主,未能有效提高出口产品的质量和增加值,从而影响了出口对经济增长的促进作用。现阶段我国实行的不断提高制成品出口比例的出口导向贸易战略仍然是停留在粗放型、数量型的增长上,还未能实现有效提高出口产品质量及附加值的集约型发展方式的转变[2]。 注:括号内的数字为t检验统计量,EC为反映短期对长期均衡调整的误差纠正项。 4.格兰杰因果检验 对各变量的因果关系检验如表4所示。从表中可以看出,在10﹪显著水平上,出口是经济增长的原因,但经济增长不是出口的原因;经济增长与进口之间以及出口与进口之间都不存在因果关系。 三.主要结论与政策建议 通过协整检验分析,得出的结果具有明显的经济意义:出口对国民经济增长具有推动作用,进口对国民经济增长具有一定的抑制作用,但进口对国民经济增长的抑制作用要比出口的促进作用小得多,这与新古典经济学“出口促进经济增长”的假说相吻合。现代经济理论认为,一国对外贸易对经济增长的贡献,可以从短期贡献和长期贡献两个角度来分析。从短期来看,一国经济增长主要取决于投资需求、消费需求和净出口需求三个因素。但是,如果从长期供给的角度分析,经济增长的主要因素则是要素供给的增加和全要素生产率((TFP)的提高两大类。要素供给投入的增加包括资本和劳动供给的增加。全要素生产率的提高则包括产业结构优化、规模经济、制度创新、知识进展等等,全要素生产率的高低反映了一国经济增长的方式一,经济增长集约化的程度.对一国经济增长具有及其重要的意义,而这些因素都与进口和利用外资有着密切的关系。 从短期动态关系来看,出口和进口都对国民经济的增长具有促进作用,但出口对国民经济增长的促进作用比进口小得多,而且出口项系数不能通过5%显著水平的统计检验。这说明就短期动态关系而言,对外贸易对经济增长的促进作用主要是通过进口来实现的。就当前情况而言,扩大出口是促进经济增长的有效途径,但要在扩大出口的同时尽可能的保持进口的同步增长,要尽量保持进出口平衡,因为我国现阶段还不是完全意义上的出口导向型,进口对于经济增长的弹性仍然相当大。 格兰杰因果检验显示我国出口与经济增长的相关关系较弱,主要是因为传统上我国出口的扩大对经济增长的促进作用主要是依赖对闲置资源的利用。我国正逐步放弃传统出口增长的贸易战略,我国的初级产品出口基本上是符合市场调节机制的。我国的出口增长是可以获得贸易利益,并可为剩余资源找出路,故而对经济增长具有一定的促进作用。我国的制成品出口主要还集中于一些劳动密集型产品,以便发挥我国劳力和资源的优势,在国际上,这必然会面临劳动力和资源更加低廉的东南亚国家的有力的竞争,致使贸易条件进一步恶化。根据我国要素禀赋的特点,大力发展具有比较优势的劳动密集型产业,促进出口迅速发展和出口商品结构的优化,同时能够扩大就业,缓解就业压力。 从中长期来看,为了发挥出口贸易在经济增长中的作用,应该推进高新技术产业的发展,进一步提高技术进步的增长贡献,加强附加值高的产品的出口,是贸易出口尽快实现从劳动力和资源为主的粗放型向质量和技术为主的集约型的出口方式的转变,努力提高出口产品的国际竞争力。 经济与贸易论文:国际经济与贸易专业特色建设论文 一、国际经济与贸易专业教育现状 国际经济与贸易专业可以说是个老牌专业,其前身叫“国际贸易”,1998年国家教育部调整新的专业目录,将国际贸易专业更名为国际经济与贸易专业。上世纪末,伴随着高校招生规模的迅速扩大和入世预期带来的外贸人才需求增加,该专业经历了史无前例的规模扩充。许多高校在这个时期纷纷增设了国际经济与贸易专业,招生人数的大量增加,保守估计,目前该专业每年培养毕业生人数超过3万名。 毕业生就业形势日益严峻。我们长期调查发现两个现象:一是很多的国际经济与贸易专业的毕业生并未从事国际贸易方面的工作;二是尽管就业难,可是那些综合素质优秀的学生仍能较顺利地找到工作。这些现象说明两方面的问题,一是专业培养与社会需求有矛盾,二是人才培养的整体素质仍需提高。从学科大类划分,国际经济与贸易属于经济学,其课程体系与师资队伍重点突出经济学,而管理与法律比较薄弱或不被重视。专业口径过窄,制约了人才培养的规格,学生个性不能被充分张扬,造成人才“克隆”。另外,扩招也导致了教育资源无法及时跟进,也容易造成培养质量下滑。 目前,教育部正在研究建立适应国家经济与社会发展需要的本科专业设置和调整制度。国际经济与贸易专业就业压力迫使许多招生单位重新审视自身实力,努力发挥特长,以差异化竞争策略重塑专业特色,从而能够赢得生存与发展空间。 二、对专业特色建设的理解及误区 什么是办学特色?目前我们能在教育部2004年的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》当中找到解释:“在长期办学过程中积淀形成的,本校特有的,优于其他学校的独特优质风貌。特色应当对优化人才培养过程,提高教学质量作用大,效果显著。特色有一定的稳定性并应在社会上有一定影响、得到公认。”该方案将特色列为评估一级指标来考察。特色可体现在不同方面:如治学方略、办学观念、办学思路;科学先进的教学管理制度、运行机制;教育模式、人才特点;课程体系、教学方法以及解决教改中的重点问题等方面。从这个解释来看,“特色”应具备三个必要条件:一是长期积淀出来的稳定的东西;二是要对提高教学质量发挥重要作用;三是特色要被社会认可。特色可不拘泥于形式,只要满足上述条件的教学要素,都应属于特色范畴。专业特色是学校特色的一部分,与特色的性质一样,专业特色也是多维的,只要在某一方面具备上述三个条件,就应被视为专业特色。 根据各自优势确定专业发展方向的思路是正确的,特色是可能总结提炼,并能在教育实践中不断强化,管理者可以集中资源促成特色鲜明化和更有社会影响力。但是,在认识和具体做法上存在一些偏差,片面地追求专业差异有可能导致相反的效果。对专业特色的含义理解不清,指导思想不明确现象比较普遍,尤其一些典型的认识误区需要引起关注:一是把特色定位与特色本身混淆。二是把专业特色等于人才培养特色。三是简单模仿名校。四是过分追求差异。五是对特色的稳定性与灵活性的曲解。六是重宣传、轻建设。 三、国际经济与贸易专业特色建设的思路 专业特色建设中的规律和原则却不可违背。实践才刚开始,许多规律在等着我们揭示。下面是我们的一些经验和体会。首先要明确特色定位。我校的国际经济与贸易专业创办于1993年,具有一定的历史积淀和优良传统,依托学校理工特色,已有较独特的优势。我们历经三年的调研,在学校发展规划和特色建设的框架下,结合相关专业优势,把原来初具雏形的传统加以优化,定位了专业特色。围绕定位,我们重新整合教学资源,在科研方向和团队支持上、人才引进上、资金分配上都进行了优化配置。在教学理念、教学计划、教学管理、实践教学等软件方面,我们采取了如下新举措: 第一,教学理念上体现尊重规律,尊重个性。国际经济与贸易专业的人才培养要以市场需求为导向,尊重社会发展规律,尊重年青一代的心理特征,尊重教育教学的基本规律。尊重每位学生个性,避免人才“克隆”。 第二,教学计划上扩大选修课范围和比重,为学生个性发展提供优良条件。设选修课的目的是让学生可按兴趣和职业规划进行自助式学习。课程可不拘专业范围,允许学生选修一定学时的外专业课。可与校外培训机构合作,把相关的职业资格认证考试课程引入教学。 第三,创新教学管理制度,给学生自由发展的空间。比如实习,如果制度上必须要求像课程一样集中在一段时间,实习效果就会大打折扣。再如,毕业论文一般都安排在毕业的最后学期,学生因为找工作就会影响论文。创新教学管理制度,改集中时为分散时间,这样的制度创新为学生提供自由选择空间,非常值得尝试。 第四,把实践教学落到实处,理论与实践统一。国际经济与贸易专业本身应用性极强。实践教学很重要但落实困难。我们是两手抓,一手是加强实习基地建设,与专业贸易公司签订协议,供学生全真的实践平台,另一手是搞好专业仿真实践平台建设,近年建成了专业仿真实验室、贸易谈判室、外贸仿真操作室,配备多套实习软件。切实解决了实践的难题,收效显著。 第五,以社团为平台,推动学生综合素质发展。围绕专业支持学生自发组织社团,作为学习交流,推动素质教育的平台。社团由专业老师指导,学校给予大力支持,邀请名家讲座,给学生提供了全面发展的空间。 本文关键词:国际经济与贸易专业特色误区 经济与贸易论文:中山加工贸易与经济增长关系分析论文 一、中山市加工贸易增值系数分析 加工贸易增值系数是衡量中山市加工贸易创汇水平的质量指标,增值系数的提高表明加工贸易在质量上的扩张。 加工贸易增值系数=加工贸易出口额/加工贸易进口额 现对中山市2000年~2007年数据进行整理,得出其加工贸易增值系数,见表1: 从表1知道,从2000年开始,除了2003、2004两年有所回落外,中山市加工贸易增值系数逐年提高。这表明,中山市的加工贸易的质量是逐年扩张,逐年转好。 三、中山市加工贸易拉动度分析 加工贸易对经济增长的拉动作用可以通过开放经济条件下的简单凯恩斯模型测算,该模型建立在国民收入恒等式基础上,其基本形式为: 其中,Y,C,I,G,X和M分别表示国内生产总值、消费需求、投资需求、政府购买支出、出口和进口,NE=X-M表示净出口,表示增加值。当净出口增加时,对外贸易正向拉动国内生产总值增长,当净出口减少时,对外贸易对国内生产总值增长产生负拉动作用。由于净出口由加工贸易形成的净出口、一般贸易和其他贸易方式形成的净出口构成,上式又可以表示为: 根据上式,可以获得加工贸易对经济增长拉动作用的量化公式,即: =加工贸易净出口对GDP增长的贡献度*GDP增长的百分点 根据以上公式,我们可以计算出中山市加工贸易对经济增长的贡献。2001年~2007年中山市加工贸易对经济增长的贡献度和贡献率计算结果如表2所示: 表2中的计算结果表明: 第一,各年加工贸易净出口增加,加工贸易对经济增长的贡献度和拉动度都为正值,加工贸易正向拉动经济增长,因此,加工贸易净出口与中山市GDP总体呈正相关的关系; 第二,2001年~2007年加工贸易对中山市经济增长的年均贡献度为50.83%,年均拉动度为8.4%。加工贸易对中山市经济增长的贡献度和拉动度明显高于广东省的水平。由此可见,加工贸易对中山市经济增长起着十分重要的作用。 经济与贸易论文:国际经济与贸易专业特征试析论文 一、我国台湾地区“国际经济与贸易”专业的发展背景分析 技术职业教育是台湾近50年来社会与经济发展的一个重要动力,已经是台湾教育的“两大支柱”之一。进入21世纪后,台湾技术职业教育改革的一个突出特点就是在整合中升级、在升级中整合。台湾已经成功地加入WTO,正在积极规划和推动亚太营运中心或全球运筹中心,同时将两岸经贸关系纳入整体经贸关系中的一环,持续推动两岸经贸发展,以利于体现经济比较利益。在投资方面,基于经济互补互利的考虑,岛内企业纷纷赴大陆、东南亚等地投资,以建立横向或垂直分工的国际产业分工体系,致使岛内企业逐渐成为跨国性企业,不再单纯追求出口贸易为主,形成了社会对于中高级国际贸易人才的迫切之需。 二、我国台湾地区“国际经济与贸易”专业的培养目标分析 面对全球化的经济贸易活动和激烈竞争的商业环境,台湾国际经济与贸易专业以就业市场为导向,着重培养具有现代化商业管理技能、专业的国际经贸知识与能力、熟练运用外语进行国际交流能力的前瞻性贸易先锋与财经精英。同时加强信息应用与专业技术课程的教育,辅导学生各项专业证书的取得,提供技职教育多元化的升学渠道。从培养目标、发展特色到课程设置等方面形成一个连贯的体系,真正通过教学计划和课程设置,辅以独特的教学方法,系统培养合格的贸易人才。 三、我国台湾地区国际经济与贸易专业的课程设置特点 1.结合通识与专业。课程设置基本分为共同必修科目、共同选择性必修科目、共同选修科目和专业必修科目四大类别。 2.融合实务与实用。部分课程可以根据学生的需要和社会的要求有选择性和针对性的开设,实用性强;同时英语课程相对较多,并且突出对学生英语听说能力的培养,以适应国际交流的需要。 3.配合实作与练习。突出实际操作类的课程的比重,如电子商务课连续开设几个学期,同时还有大量的实验和社会实习,注重学生实践能力的培养。 四、我国台湾地区“国际经济与贸易”专业的师资队伍建设 通过加强教师的专业教育和技术能力对师资队伍建设实行专业化,以便实现技职教育的品质化和精致化。同时,技职教师还要与业界合作,学术支援企业,企业配合学术,使理论与实务相互结合,互补有无;聘请学识渊博的专业教师和业界人事参与教学,强化学生的学习成效。 五、我国台湾地区国际经济与贸易专业就业促进与学生道路导向 1.就业促进。台湾技职学校在促进就业方面有独到之处,突出的做法就是:周密的就业辅导与亲和的校友服务。台湾的技职院校为了增加学生进入就业市场的竞争力,积极辅导学生加强各方面的专业技能,落实推广技职证照制度。 2.道路导向。(1)升学方面:根据个人兴趣与志向,加强基础学科及专业能力,培植升学实力。(2)就业方面:培养专业技能,具备担任国际贸易相关岗位的实务能力,成为外贸的优秀基础人才。落实证照制度,符合就业市场需求。 六、我国台湾地区应用技术本科“国际经济与贸易”专业对大陆的借鉴意义 我国台湾地区国际经济与贸易专业的培养目标定位明确,课程设计合理、科学,教学过程注重理论与实际相联系和学生主动性和创造性的发挥,教学形式多样化,对成绩的评定注重学习过程的考核。相比较而言,大陆国际经济与贸易专业在培养目标、课程设置、教学方式、师资建设等方面存在一些问题。针对这些问题,今后可以考虑从以下几个方面加以改善。 1.确立符合实际的培养目标。国际经济与贸易专业的特点,决定了其培养目标应该是适应国际贸易和我国经贸事业发展的要求,具有较扎实的国际贸易和金融知识,有一定的涉外管理能力,至少能够比较熟练地运用一门外语,从事工业企业涉外经营和国际经济技术合作的实用型人才。所以,在培养目标方面,应注重知识结构和能力结构的统一。 2.设计科学合理的课程体系。国际经济与贸易专业的课程设置应根据培养目标和专业方向为依据,按照“宽口径、厚基础、重应用”的课程设置原则,使课程体系更加科学合理,适应学生个性化的要求。同时要加强实践教学环节,突出对理论知识的应用,注重素质教育,融传授知识、培养能力和提高素质为一体,给学生提供一个实际操作的机会。在成绩评定方式上,应改变传统的考核模式,加强学生学习过程的考核,体现学生学习的主动性和创造性。 3.采取形式多样的教学方式。在教学中,教师应该改变传统的授课模式,针对课程内容紧密联系社会舆论关注的热点问题,进行案例分析,鼓励学生参加不同学科的讲座,丰富学生的知识储备,加强院系之间和校际之间的交流,注重学生的实践教学和社会实习,激发学生的学习兴趣,调动学生学习的潜力和热情。 4.加强师资队伍建设。要使国际经济与贸易专业办得更有特色,更符合市场的要求,必须要拥有一支高素质的师资队伍。国际经济与贸易专业的教师既要懂得国际经济与贸易理论,又要有实际操作能力,还应该精通外语,以加强学生英语教学,提供学生对外交流的能力。同时各高校还应该深化学校内部管理体制改革,积极推进教师聘任制和全员聘用制。 经济与贸易论文:国际经济与贸易教学论文 一、国际经济与贸易教学方法改革的背景和意义 (一)国际经济与贸易人才需求强劲,高校人才培养竞争日趋激烈。 随着我国加入世界贸易组织以及世界经济一体化步伐的日益加快,我国参与国际分工日益广泛,我国对外贸易依存度不断提高,我国的经济已经与世界经济接轨、融合,市场对国际贸易人才的需求强劲。一方面表现在随着我国入世后外贸产业的蓬勃发展,加入世界贸易组织近六年来外贸总额翻了三番多;另一方面,自2005年7月1日我国贸易企业准入实施备案制,外贸业面临全新的发展机遇,这意味着原来集中在外贸企业出口的大量业务会分散至各生产企业,由各生产企业自营出口,从事国际贸易人员将会有较大需求;同时外国企业的本土化,本国企业的国际化特征已经凸现,国际贸易人才的需求也将大幅度增加,这样就对相关的高等院校人才培养提供了机遇和挑战,相互间的竞争亦趋激烈,进行教学改革也是适应市场变化的必然选择。 近二、三十年来,国外职业教育界兴起的以能力为本位的教育模式获得了新的发展。该模式强调适合给定的职业、职责或任务而言的综合能力,换言之,就是适应就业的能力。要求产业界参与职业教育的过程,由他们而不是教育部门来决定教育与培训的内容和方式。能力本位的优秀就是根据产业界需求而开发能力标准,采用完全不同于传统教育的实践性学习方式,它的课程开发、教学、评价和证书颁发完全是以此为基础的。而实践恰恰是这些职业能力形成的基本条件。实践教学环节能够为学生提供情境性,一方面帮助学生对所学的知识理论再认识,另一方面,帮助学生进行价值体验和价值判断。 在国际经济与贸易专业设置与人才培养目标相适应的实践教学课程,采用全过程的模拟,仿真和全真实践训练,由易到难,由简到繁,由一般到特殊,逐步提升学生的外贸业务应用能力,正是我们按照市场对人才的需求所做的教学改革努力。 二、当前国际经济与贸易专业教学管理过程中存在的突出问题 (一)学生培养标准与社会职业标准存在偏差 顺应经济全球化要求,国际经济与贸易成为一门被系统化和理论化的专业,学校教育成为了教育的主流,现代企业需要的外贸业务人员主要来源于接受国际经济与贸易教育的高校毕业生。为此,职业标准成为学生培养标准的主要参照。但由于与社会实践在某些方面的脱节,目前我国国际经济与贸易教育的学校培养标准与现代企业要求的职业标准存在相当程度的偏差。 (二)人才培养目标与课程设置的相互关系问题 不同的大学由于人才培养的目标不同,必然在课程设置的结构和布局上相差很大。按照现行的课程设置,学生得到的大多只是书本知识和离散的技能。不少学生对学校的课程设置感到不满,认为有些课程内容陈旧,与现实需要严重脱节;教师的教学模式过分偏重基本理论的讲授,而轻视或忽视应用性的东西。现代社会的人才标准更加强调人才的能力素质和创造性,要求人才具有获取新信息的能力,具有创新能力、社交能力,还要有协同工作和组织管理能力。这些能力的培养需要由系统的、合理的课程设置来完成。现行的国际经济与贸易的课程设置一般分为国际贸易理论、实务以及外语能力的专门训练,这对以传授知识为主的传统教学是合适的。但是,根据现代教育思想的要求,以训练学生的技能、培养学生的综合素质的标准来对照,其课程设置往往是对知识的割裂。在这种课程体系下训练出来的学生往往存在以下一些问题: 1.专业英语能力欠缺。有的学生英语八级都通过了,可一张信用证只能看个一知半解。基础英语能力很强,专业英语能力严重欠缺,不能够在实际业务中正确使用英语工具。 2.商业竞争意识不够。有的学生毕业后只知道按部就班地完成外贸业务流程,却很少去考虑如何讨价还价,如何与竞争对手争夺市场。也就是说所谓“商场如战场”的意识并不能够通过常规的教学课程传达给学生。 (三)教学模式未能适应高等教育的快速发展 教师使用传统的教学模式和方法满堂灌知识,学生被动接受知识的局面仍未改变。而且由于不断扩大招生,师资的缺乏,大班上课在所难免,这样学生与教师的交流机会越来越少。 在传统的教学活动中,教学方法和教学手段的相对滞后,学生接受信息量小,方式单一,学习兴趣不高,教学效率低下。而实践性课程的设置将会有利于培养学生自主学习的能力。这种自主学习过程有助于激发他们的学习潜能,提高发现问题、分析问题、解决问题的能力。 三、教学改革成效与特色 由于经济全球化,市场对国际贸易人才的需求不仅表现在量上的增加,也表现在质的方面要求更高。为了适应这种变化,我们必须改变以往的教学方法和模式,加强学生的实践能力和职业能力的培养。 《国际贸易实验》是为国际经济与贸易专业设立的一门实践性专业选修课程。在《国际贸易实验》的实践教学中,以学生为主体,产品出口为主线,借助网络工具,通过一笔实际买卖展现进出口业务的全部过程与内容,将真实的交易搬进课堂,对实务课程的知识点和实训进行了全面整合。这项教学改革先后在国际经济与贸易专业多届学生中试行,效果令人满意。 教学内容改革。在整个模拟的实验教学过程中,我们改变了以往只注重理论教学而轻视实践教学,只注重单项知识点的讲授而轻视综合素质能力的培养的做法。在通过网络建立的情景模拟状况下,把学生以往学习的国际贸易实务、外贸函电、货物运输与保险、商务谈判、报关实务等课程进行融会贯通,变单项知识点的传授为综合业务能力的培养。同时我们也注重学生的动手能力的培养,为避免实务理论课程的纸上谈兵,通过模拟的实际业务操作,真正让学生参与其中,做到学以致用。全面的外贸知识的综合实验一方面加强了学生的知识、能力和素质的培养,另一方面又是对学生以往课程学习的检验,把教学中存在的问题反馈给前置课程的教师,很好地促进了教学。 教学方法改革。根据国际贸易实验课程的特点,教学方法的改革主要从两个方面进行:一是教师教学的组织;二是学生的学习方式。教师在组织教学的过程中,首先是置于模拟的国际商业环境之下的,设定了出口公司以及经营的特定产品,学生充当出口商,教师充当业务中的其他角色,配合学生完成整笔业务,所以在教学组织上应该说是情景式教学、互动式教学、体验式教学等教学方法的综合运用,与传统的注入式教学方法相比,它的优点在于提高学生学习的积极性,改善学生的学习效果。另外从学生的角度来说,学生也实现了自主式学习、角色式学习和协作式学习的综合运用,充分发挥了学生的主观能动性。 教学组织创新。在国际贸易实验课程教学活动的组织实施中,教师和学生都同时具有双重身份。教师既是教学活动的组织者和实施者,又是模拟国际商业环境中的客户方、银行、船公司、海关、保险公司等;学生既是教学活动的的接受者,又是模拟国际商业环境中的出口商。教师与学生在整个教学过程中是互动的,一方面是教与学的关系,另一方面又存在着业务关系。 四、小结 随着市场经济及经济全球化的发展,外贸业务人员要考虑外贸流程中每一个环节的具体操作、与各当事方的沟通以及意外事故的处理等。而学生在校期间缺乏这方面的训练,使许多学生毕业后不能很快适应市场经济的冲击和竞争压力。为适应社会对人才的需要,学生的业务操作能力、沟通能力和意外事故的处理能力等素质的培养已成为国际经济与贸易专业人才培养中的基本任务。 为适应现代社会对人才质量和素质的要求,必须将学生置于学习的主体地位,才能真正有效地调动学生学习的积极性,培养学生的独立意识,为将来自身的持续发展打下基础。学生是学习的主体,教师要积极引导学生,充分发挥学生的主观能动性。以往的实践教学中,学生作为主体地位没有得到充分体现和发挥。教师与学生缺乏平等的沟通交流,教师以指导者的身份用灌输的机械的方法进行教学,束缚了学生的创新思维与能力培养,学生缺乏学习的主动性、积极性和创造性。通过本课程教学方法的改革,使学生目标明确、积极进取,表现出较强的独立操作能力,取得了良好的教学效果。 在教学过程中,还存在很多不尽人意之处。需进一步完善教学总体设计,丰富教学内容,探讨有效监督控制教学质量的方法,摸索出相适应的考核形式和标准。还要进一步研究学生群体内部的结构特点以及教学过程中成员间的相互关系,以及建立有效的奖罚机制。 经济与贸易论文:国际经济与贸易专业课程体系研究论文 1.国际经济与贸易专业课程体系存在的问题 1.1课程结构过于专和窄,即专业主干课方向偏专,专业选修课过窄在专业主干课方面,大多数高校专业主干课基本为国际贸易、国际经济学、国际贸易实务、跨国经营与投资等课程,专业课程过分偏重于国际贸易领域,国际经济领域的课程偏少;在专业选修课方面,专业选修课的面过窄,选修课程不仅数量少,而且涉及的课程也主要涉及国际贸易领域,缺乏区域性研究课程,也缺乏培养学生语言表达和沟通、人际交往与中外文化风俗知识等方面的课程。学生可以选择的余地小,缩小了学生的知识视角,削弱了该专业毕业生未来的工作适应能力。除此之外,专业主干课与专业选修课之间的内容交叉现象也较严重,大大影响了教学效果。 1.2课程设置“重理论、轻实务”过于偏重理论课程,忽视实务课程,一些重要的实务性专业课程开设不足,造成学生知识结构不完善。通过对用人单位实际调查显示,具备扎实的专业技能,并能熟练操作业务,在从事进出口业务中处于极为重要的地位。尤其对于刚刚走出大学校门的应届毕业生来说,良好的专业能力素质不仅能有效缩短与用人单位的“磨合期”,较快进入角色,而且能提高工作的自信心,降低工作压力,真正做到爱岗敬业。目前用人单位普遍反映应届大学毕业生动手能力差,很多人由于业务素质达不到企业的要求而感到工作压力太大、难以适应而频繁“跳槽”换岗。这说明我们的专业课程设置过多注重理论知识教学,而在专业深度开发课程和实战操作课程上还相对薄弱,需要根据社会需求在课程内容、时间安排、教学方式等环节作进一步调整和完善。 随着中国高等教育规模的扩大和人民生活水平的提高,高等教育已经由原来的精英教育逐步演变为目前的大众化教育。除了极少数国家重点高校外,其它高校培养的都是具有一定专业技能的应用型人才,从事的是实践性很强的具体工作,即使有部分学生继续攻读学位,但今后能够真正从事科研工作的人也非常少。然而很多高校忽视这一事实,在确定学生培养目标时,不从学校自身的办学条件、教师队伍结构、学生素质出发,目标贪大、求高,培养方案照抄、照搬重点高校。其结果是课程体系中,理论课程比重过大、实践课程比重小。片面强调专业理论的传授,而忽视专业技能的训练。 1.3课程设置中对创新能力重视不够,培养形式相对单一而缺乏个性,不利于学生创造性思维的形成和创新潜力的发挥创造性能力素质培养,在课程设置中主要通过实践性教学环节的学习和训练来实现。具体包括专业实习、学年论文、学期大作业、毕业实习、毕业论文、课外创新实践等。实践教学为学生创造了开放的空间,动态的场景和发展变化的社会背景,是学生掌握课堂知识的重要载体,更是激励和引导学生自主创新的动力和源泉。 通过调查显示,目前国际经济与贸易专业人才创新能力主要体现在四个方面,即职业适应能力、业务拓展能力、知识更新能力和组织协调能力,其中业务拓展能力是优秀和关键。要在大学四年学习期间使学生形成上述创新能力,仅靠课堂教学是远远不够的,必须加强社会实践,加强实际业务操作训练并从中探索其规律性。这就需要在改革与创新实践教学环节上下功夫,从实践教学目标、教学模式、教学内容、考试方法等环节入手,创造性地培养学生的动手能力。国际经济与贸易专业人才培养,不仅需要有丰富教学经验和科研能力的教授,更需要有实战经验的教练。但实际上很多高校由于建立课外实习基地组织学生到对口外贸企业实习困难比较大,因此在培养计划中千方百计地压缩、减少甚至取消校外实习,有些学校则完全用课堂模拟代替校外实习,而缺乏实战训练,严重影响和制约了学生创新能力的培养和提高。 2.适应市场需要,重构国际经济与贸易专业课程体系 2.1调整课程体系,形成符合不同人才培育目标要求的课程结构 不仅要强调“基本经济理论+国际贸易理论+国际贸易实务”三位一体,而且每一版快中的每门课程均要根据其在专业培养目标中的地位、作用进行整合,强调各门课的相互协调,加强课程内容的有机结合,体现课程之间的主次关系、层次关系及内在联系,以实现课程体系的整体优化。课程体系的优化需要体现在广和深两方面。广的方面,要做到课程涵盖的内容能够满足国际贸易发展对经贸人才的要求,学生不仅要掌握基本的经济贸易知识,而且要了解外部商业环境和投资环境的相关知识(其中包括相应的法律、政治环境)。比如,可开设“国际贸易文化”、“国际商务环境”等课程。深的方面,要做到不仅使学生能够较为深入地掌握国际经济与贸易理论的由来与演变,跟踪国际经济与贸易理论的最新发展,了解国际经济与贸易的最新发展趋势,掌握国际经济与贸易法律与规则的最新变化,而且要注重针对性的深度的区域研究。如,关于美国这一区域的研究,应了解美国经济、政治,美国文学,美国建筑等。因为要在经济全球化的市场中获胜,必须熟悉他国的政治、经济、文化、艺术等各方面情况。 2.2重新设计课程体系,提高实务性专业课课程比重,突出专业特色 在长期过分强调“厚基础”的培养目标指导下,多数高等院校的实务性专业课开设严重不足。认为学生只要有经济学理论方面的基础,专业课特别是操作性较强的实务课便可有可无,学生走上工作岗位后通过“干中学”就可以厚积薄发,发挥后发优势。殊不知,在竞争激烈的现代社会,高效的企业要求学生能迅速“上手”进入角色,发挥科班毕业生的特长,而根本不会负担毕业生长期适应和在职培训的高额成本。由于目前的课程体系中,财经类各专业所开设的经济学基础课相差寥寥,专业基础课也区别甚微,而惟一能区别学生专业特色的实务性专业课严重不足,必然导致各个专业都没有明显的“专业”特色。其直接后果就是毕业生择业困难,或在工作中由于专业方面的“短腿”而影响职业发展。因此,在国际经济与贸易专业的课程体系中,除要有完善的经济学理论基础和专业基础课程外,还必须有一定数量体现专业特色的实务性专业课程。作为应用性较强的实务课必须紧跟社会经济发展实践和就业形势的需要。就目前国际经济贸易实践发展和外向型企业的人才需求来看,国际经济与贸易专业必需开设的实务课程有国际贸易实务、外贸英文函电、国际结算、进出口单证实务、进出口报关实务、国际物流、电子商务、国际运输与保险、进出口商品包装、国际商务谈判、商务礼仪等。合理的课程结构应该是经济学基础课、专业基础课和实务性专业课三者之间的比例为1:1:1的关系,而不是过去那种3:2:1的关系。 2.3加大对创新能力素质的培养力度,改变创新能力素质的培养方式,走出课堂,面向社会,开阔视野,对实践教学理念、教学模式、教学内容和考核方式进行改革创新 2.3.1积极改进和完善进出口模拟操作训练,配备具有丰富实战经验的青年教师指导学生模拟训练,让学生在仿真国际贸易环境中体会贸易全过程,促进知识向能力的转化,这是培养学生创新能力的基本前提 2.3.2完善并强化国贸专业的专业实习、毕业实习的组织和执行力度,巩固课外专业实习基地,保障学生能按照教学计划进入对口涉外企事业单位实习和训练,通过实习单位指导老师的传、帮、带,积累相应的工作经验,这是培养学生创新能力的实践要求 2.3.3科学设置学期大作业、学年论文、毕业论文、社会调查等创新实践环节配备有丰富教学和科研经验的教师指导学生收集整理文献资料、设计研究方案、掌握研究手段和调研方法,加强学生的多学科理论知识和技能的综合运用能力的训练,这是培养学生独立完成课题研究和启发创新思维的重要环节。 2.3.4细化实践教学环节全过程,做到分段实施,循序渐进使教学模拟性实验、专业实战性实践和专业综合性实训三个环节能环环相扣、有机结合,这是培养学生创新能力的有效保障。 经济与贸易论文: 国际经济与贸易专业特色建设论文 一、国际经济与贸易专业教育现状 国际经济与贸易专业可以说是个老牌专业,其前身叫“国际贸易”,1998年国家教育部调整新的专业目录,将国际贸易专业更名为国际经济与贸易专业。上世纪末,伴随着高校招生规模的迅速扩大和入世预期带来的外贸人才需求增加,该专业经历了史无前例的规模扩充。许多高校在这个时期纷纷增设了国际经济与贸易专业,招生人数的大量增加,保守估计,目前该专业每年培养毕业生人数超过3万名。 毕业生就业形势日益严峻。我们长期调查发现两个现象:一是很多的国际经济与贸易专业的毕业生并未从事国际贸易方面的工作;二是尽管就业难,可是那些综合素质优秀的学生仍能较顺利地找到工作。这些现象说明两方面的问题,一是专业培养与社会需求有矛盾,二是人才培养的整体素质仍需提高。从学科大类划分,国际经济与贸易属于经济学,其课程体系与师资队伍重点突出经济学,而管理与法律比较薄弱或不被重视。专业口径过窄,制约了人才培养的规格,学生个性不能被充分张扬,造成人才“克隆”。另外,扩招也导致了教育资源无法及时跟进,也容易造成培养质量下滑。 目前,教育部正在研究建立适应国家经济与社会发展需要的本科专业设置和调整制度。国际经济与贸易专业就业压力迫使许多招生单位重新审视自身实力,努力发挥特长,以差异化竞争策略重塑专业特色,从而能够赢得生存与发展空间。 二、对专业特色建设的理解及误区 什么是办学特色?目前我们能在教育部2004年的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》当中找到解释:“在长期办学过程中积淀形成的,本校特有的,优于其他学校的独特优质风貌。特色应当对优化人才培养过程,提高教学质量作用大,效果显著。特色有一定的稳定性并应在社会上有一定影响、得到公认。”该方案将特色列为评估一级指标来考察。特色可体现在不同方面:如治学方略、办学观念、办学思路;科学先进的教学管理制度、运行机制;教育模式、人才特点;课程体系、教学方法以及解决教改中的重点问题等方面。从这个解释来看,“特色”应具备三个必要条件:一是长期积淀出来的稳定的东西;二是要对提高教学质量发挥重要作用;三是特色要被社会认可。特色可不拘泥于形式,只要满足上述条件的教学要素,都应属于特色范畴。专业特色是学校特色的一部分,与特色的性质一样,专业特色也是多维的,只要在某一方面具备上述三个条件,就应被视为专业特色。 根据各自优势确定专业发展方向的思路是正确的,特色是可能总结提炼,并能在教育实践中不断强化,管理者可以集中资源促成特色鲜明化和更有社会影响力。但是,在认识和具体做法上存在一些偏差,片面地追求专业差异有可能导致相反的效果。对专业特色的含义理解不清,指导思想不明确现象比较普遍,尤其一些典型的认识误区需要引起关注:一是把特色定位与特色本身混淆。二是把专业特色等于人才培养特色。三是简单模仿名校。四是过分追求差异。五是对特色的稳定性与灵活性的曲解。六是重宣传、轻建设。 三、国际经济与贸易专业特色建设的思路 专业特色建设中的规律和原则却不可违背。实践才刚开始,许多规律在等着我们揭示。下面是我们的一些经验和体会。首先要明确特色定位。我校的国际经济与贸易专业创办于1993年,具有一定的历史积淀和优良传统,依托学校理工特色,已有较独特的优势。我们历经三年的调研,在学校发展规划和特色建设的框架下,结合相关专业优势,把原来初具雏形的传统加以优化,定位了专业特色。围绕定位,我们重新整合教学资源,在科研方向和团队支持上、人才引进上、资金分配上都进行了优化配置。在教学理念、教学计划、教学管理、实践教学等软件方面,我们采取了如下新举措: 第一,教学理念上体现尊重规律,尊重个性。国际经济与贸易专业的人才培养要以市场需求为导向,尊重社会发展规律,尊重年青一代的心理特征,尊重教育教学的基本规律。尊重每位学生个性,避免人才“克隆”。 第二,教学计划上扩大选修课范围和比重,为学生个性发展提供优良条件。设选修课的目的是让学生可按兴趣和职业规划进行自助式学习。课程可不拘专业范围,允许学生选修一定学时的外专业课。可与校外培训机构合作,把相关的职业资格认证考试课程引入教学。 第三,创新教学管理制度,给学生自由发展的空间。比如实习,如果制度上必须要求像课程一样集中在一段时间,实习效果就会大打折扣。再如,毕业论文一般都安排在毕业的最后学期,学生因为找工作就会影响论文。创新教学管理制度,改集中时为分散时间,这样的制度创新为学生提供自由选择空间,非常值得尝试。 第四,把实践教学落到实处,理论与实践统一。国际经济与贸易专业本身应用性极强。实践教学很重要但落实困难。我们是两手抓,一手是加强实习基地建设,与专业贸易公司签订协议,供学生全真的实践平台,另一手是搞好专业仿真实践平台建设,近年建成了专业仿真实验室、贸易谈判室、外贸仿真操作室,配备多套实习软件。切实解决了实践的难题,收效显著。 第五,以社团为平台,推动学生综合素质发展。围绕专业支持学生自发组织社团,作为学习交流,推动素质教育的平台。社团由专业老师指导,学校给予大力支持,邀请名家讲座,给学生提供了全面发展的空间。 [摘要]打造专业特色是高校取得竞争力的必然选择。本文阐述了对专业特色的理解,认为专业特色建设要在合理定位前提下配置教育资源,软硬件并重。 [关键词]国际经济与贸易专业特色误区 经济与贸易论文:国际经济与贸易研究论文 一、国际经济与贸易专业课程体系现状综述 教育部1998年颁布的本科专业课程体系,由通识基础课程、学科(专业)基础课程、专业课程、实践教学环节四大基础模块和分阶段、渐进式教学安排组成。通识基础课程是指全国普通高等学校各专业在校本科大学生都必须要求掌握的基本知识;学科(专业)基础课程是指在校本科生在进入专业课学习之前所必须掌握的本学科本专业特有的基本知识、基本能力和基本素质,其目的是在修完通识基础课程基础上,为进入专业课程学习打好基础;专业课程包括专业优秀课和专业选修课两类,专业优秀课,指国际经济与贸易专业所特有的、在特定专业领域和范围内必须掌握的专业知识和专业技能,设置这类课程,是为了强化国际经济与贸易专业学生的专业知识和技能训练,以具备扎实的专业技能适应未来工作的需要。专业选修课是指在掌握专业优秀课并修满学分的前提下,根据学生自身条件和兴趣,选择一定数量与国际经济与贸易专业密切相关的若干其他课程,既可是本专业领域的新知识、新动态以及热点问题,也可是相关专业的新知识、新领域,以拓展国际经济与贸易专业学生专业知识的深度和广度,进一步提升专业素质和专业技能,提高分析问题和解决问题的能力;实践性教学环节,是指通过理论与实践相结合,知识与能力相交融,动手与动脑相协调的实践性教学过程,通过实践性教学环节的训练,提高学生的动手能力和职业适应能力,进而培养学生的创新能力和提升学生的综合素质。 经过多年的教学实践,尽管有些高校根据本校师资状况、教学条件及培养目标的差异,对上述课程进行了适当的调整,例如,南开大学课程设置的特点是“注重基础,简化课程,减少课时,注重训练”;武汉大学的课程设置上,主要有专业基础课和专业主干课。华南理工大学的国际经济与贸易专业,在课程设置上的特点:一是注重外语教学,外语课采用不断线的课程设计,第一阶段侧重于英语听说写三种能力的训练;第二阶段侧重于国际商务英语的学习,以强化专业语言功能。二是注重学生的社会实践能力的培养,将实习分为三个阶段:第一阶段为见习实习;第二阶段为外贸实习;第三阶段为毕业实习等,但主要课程设置上仍然大体相同,都没有对上述课程总体框架所规定的课程范围和内容做出实质性改革和突破。因为,不论哪类层次高校开设的国际经济与贸易专业,通识基础课程、学科(专业)基础课程、专业优秀课程几乎占理论教学80%左右,被牢牢锁定在规定范围之内,几乎没有太大的调整余地,唯有剩下的20%课程,包括专业选修课程和实践教学环节可作适当调整,这必将影响和制约国际经济与贸易专业课程体系的总体改革与创新。 了解上述内容,以便我们能针对目前国际经济与贸易专业人才培养计划中课程设置方面存在的问题,寻找素质培养与课程设置两者之间存在的差异与矛盾,为国际经济与贸易专业课程体系改革和创新提供依据。 二、国际经济与贸易专业课程设置与社会对人才需求的差异分析 一所高校专业课程设置是否科学合理,关系到本校的办学质量和教学水平,更关系到人才综合素质的培养和提升。评价国际经济与贸易专业人才综合素质必须以社会(主要指用人单位)对国贸人才的素质要求作为衡量标准,用人单位的素质要求,是检验国际经济与贸易专业人才综合素质的试金石,是国际经济与贸易专业课程体系建设的客观依据和出发点。因此,研究国际经济与贸易专业课程设置与社会对人才需求的差异,对实现人才培养目标具有重大的现实意义和研究价值。 从目前情况看,全国许多地方院校的国际经济与贸易专业大多都将培养目标定在培养适应从事国际贸易及其它涉外经济活动的经营管理第一线需要的高素质应用型人才。根据“第一线”和“应用型”培养目标的要求,我们的课程设置还存在许多问题。 1.公共基础课的设置没有考虑专业的特殊性。到目前为止,我国高等院校公共基础课的设置仍是由国家教育部统一规定的科目,比较强调政治、体育、军训、数学和计算机等课程,学分大概占全部学分的40%(含公共选修课),而且难度较大。就数学而言,我国文科类专业的学生,无论是会计专业、金融专业还是国际经济与贸易专业所学数学的难度是一样的,学校没有考虑高难度的数学课对国际经济与贸易专业的学生来说是否必要,由于这部分学生数学基础较差,再加上考研学生比例有限,因此,学生感到压力很大。这说明我国高等院校仍存在整齐划一的倾向。 从地方院校人才培养目标的角度出发,国际贸易专业公共基础课的设置应特别强调学生的外语水平。通过调研我们发现,这个问题已引起许多大学的重视,如有的大学国际贸易专业实行五年制,专门用一年的时间学外语;还有的大学将公共基础课的学分让出50%为院管(或系管),主要用来安排外语教学。这些做法都是可以推行的。总之,国际经济与贸易专业的公共基础课应强调难度适中,符合专业学习的需要。 2.专业基础课的设置过于狭窄。专业基础课又称专业优秀课、学位课或专业必修课。地方院校国际经济与贸易专业的专业基础课的设置应本着“宽口径、后基础、高素质、强能力、重应用”的原则。比如,根据当前经济发展的要求,可开设一些介绍贸易的基本理论、基本制度、基本体制、基本规则,商贸公司运作的基本原理,以及为制定贸易政策和商贸企业战略管理需要的一些市场调研与决策的技术等。除此,还应增加开设“现代物流”、“期货”、“电子商务”等交叉学科的课程,重点突出国际贸易主干学科特色,克服目前专业基础课与专业课学科之间相互重叠的问题及基础理论薄弱,知识面过于狭窄等问题,有利于学生为将来的发展奠定坚实的基础。 3.专业课的设置实务性不强。目前国际经济与贸易专业课程设置偏重理论教学,应用能力培养相对薄弱,尤其是英语和计算机能力训练。用人单位对学生的基础能力格外重视,特别是对最能反映国际经济与贸易专业特点的外语和计算机应用能力的要求倍加关注。目前用人单位普遍反映应届大学毕业生动手能力差,很多人由于业务素质达不到企业的要求而感到工作压力太大,难以适应而频繁跳槽、换岗,这说明我们的专业课程设置过多注重理论知识教学,实战操作课程上还相对薄弱,需要根据社会需求在课程内容、时间安排、教学方式等环节作进一步调整和完善。通过调查显示,目前国际贸易专业人才创新能力主要体现在四个方面:即职业适应能力、业务拓展能力、知识更新能力和组织协调能力。在四个能力里,创新能力是关键。要在大学4年学习期间使学生形成上述能力,仅靠课堂教学是远远不够的,必须加强社会实践,加强实际业务操作训练并从中探索其规律性,这就需要在改革与创新实践教学环节上下功夫,从实践教学目标、教学模式、教学内容、考试方法等环节入手,创造性地培养学生的动手能力。国际经济与贸易专业人才培养,不仅需要有丰富教学经验和科研能力的教授,更需要有实战经验的教练。但是,实际上由于建立课外实习基地组织学生到对口外贸企业实习困难比较大,因此在培养计划中千方百计地压缩、减少甚至取消校外实习,甚至完全用课堂模拟代替校外实习,而缺乏实战训练,严重影响和制约了学生创新能力的培养和提高。 4.英语课的设置缺乏应用性。现有高校的英语教学体系是依据为涉外专业的公共英语教学需要而设立的,该体系主要培养学生的英语阅读能力,对听说能力要求不高,没有专门的英语听力和口语课程。作为一名能胜任国际经济与贸易业务的业务人员,其英语听、说、读、写熟练程度应达到大学英语6级水平。可见,用人单位对国际经济与贸易专业人才英语应用能力要求日益提高,必须引起我们在课程设置中的高度重视。 三、合理构建地方院校国际经济与贸易专业的课程体系 目前全国高校可划分为国家教育部所属重点院校、地方所属普通等高院校和专科院校三类不同层次。不同层次的高校,办学定位不同,人才培养目标、课程体系设置也不相同。在人才培养的目标市场上,根据各自的办学定位和办学思路,培养出不同层次的人才,以满足社会对不同层次人才的需求,这样就要求不同类型高校开设的同一专业,在课程设置上有所不同。作为地方院校国际经济与贸易专业的课程设计应该有自己的特点。 1.国际贸易实务类课程应推进双语教学。国家教育部在2001年提出了加强大学本科教学的12项措施,其中要求各高等院校在三年内开设5%-10%的双语课程,并引进原版教材和提高师资水平。目前大部分地方院校开设的双语课仅占5%,开双语课的空间很大。例如,“国际贸易实务”课的课程体系一直是以实际操作中的业务流程为序进行讲解的,在实践应用中,特别强调英文函电的使用以及英文单证的制作,为了加强这方面的训练,将该课定为双语教学非常合适。总之,对国际经济与贸易专业增加双语教学不仅仅是加入WTO世界经济一体化的需要,也是国际经济与贸易专业的教学要求,更是现代教育理念和素质教育的需要。 2.加强实践环节的教学。理论与实务紧密结合,是培养应用型国际贸易专业人才的基本途径。对于《国际贸易实务》、《进出口业务模拟》、《国际结算》等应用性强的课程,除了课本教学之外,应该安排1/3左右的课时进行实践教学。实践教学就是让学生亲身经历业务操作过程,做到理论与实践相结合,毕业后更快的适应实际工作。实践教学采取企业实习和实验室模拟流程两种方式。一是学校与国际贸易企业的相互合作,积极建立校外实习点。国际化的民营企业将是未来国际贸易专业毕业生最主要的就业方向,国际贸易专业应该与民营企业建立长期合作关系,为国贸专业学生实习和就业提供相对稳定的实习基地。鼓励学生在生产和实际工作现场接受训练和教育。二是对于现场教学困难的课程,可以采用实验室的虚拟化、仿真化、模拟化教学。比如,可以建立国际贸易专业课程设计(模拟)实验室,与有关经济部门合作,建立一整套国际贸易实务的实习环节。从谈判开始—接受—签订合同—到合同履行过程中的有关业务,包括备货、运输、商检、报关、结算、保险及索赔等,让学生在实验室中亲身体会国际贸易的实际操作过程,填写有关函电、单证,办理相关的手续,学生在专业机房实现模拟信息交互,从而提高其实际工作能力。 3.采用前期基础统一培养、后期定单式与自主式专向培养的方式。为达到应用型国际贸易人才的培养目标,需要把基础知识和基础性专业知识的统一培养,与方向性专业性知识的学生自主选择培养和定单式培养结合起来。采用前期基础统一培养、后期自主专向和定单式培养的方式。 对于基础性和专业基础性课程,遵照教育部规定的基础知识的同时结合本院对专业基础知识的实践和认识加以设计,由学校教务处统一安排,其大部分课程集中在大一和大二传授。 对于后期的专业性课程,采用以各个方向为目标的模块化课程体系的方式设置,表现形式是模块化的专业选修课。学生可以根据自己的特点及志向选择自己的方向,再根据选定的方向系统地组织学习。在这个阶段,教育的方式是以学生的自我定位、自我设计为特点,教师给予适当的指导,学生自主地向自己设定的人生目标发展。这个阶段集中在大三和大四两年。学生的自我设计是以大三上学期的生涯设计为根据,由专业导师辅导每个学生设计自我生涯,由此确定专业方向和专业知识的构成和能力特点。对特定方向的模块化教学,也可以结合社会就业需要,与社会合作单位设计和培养学生,根据岗位需要签订合同,根据合同要求设计课程——定单式培养,让学生和就业岗位零距离接触。 4.开展双学位教学。国际贸易专业可以与英语专业合作,也可与计算机专业合作,开展国际贸易专业与英语、计算机专业的双学士学位教学,使学生不仅了解国际贸易业务知识,更有良好的英语基础,还有很强的计算机应用与操作能力。学生只要另外交一定的学费和资料费,在学校的统一组织下在四年中修完两个专业所要求的专业课程,就可以获得双学位,这部分学生在就业时将具备更强的竞争力。 通过调查显示:用人单位对学生的基础能力格外重视,外语好,懂电脑,专业知识过硬的毕业生以成为时代的宠儿。因此,地方院校的国际经济与贸易专业在课程设置上要特别突出最能反映国际经济与贸易专业特点的外语和计算机应用能力。总之,只有让学生尽量多地接触到实际业务的操作流程,才能真正提高学生的动手能力,让学生对所学的知识有全面系统的掌握,这样,培养出来的学生才是用人单位所需要的高级应用型人才。 经济与贸易论文:国际经济与贸易专业教学论文 一、国际经济与贸易专业必须开展双语教学实践 所谓双语教学,是指用两种不同的语言作为教学语言的教学(一般是指用非母语进行部分或全部非语言学科的教学),其内涵因国家、地区不同而存在差异。包括我国在内的不少亚洲国家和地区一般是指用英语进行学科教学的一种体系。双语教学有两个教学目标,一是获取学科知识,二是培养和提高学生运用外语的能力。这里我们要注意的是双语教学并不是单纯的英语语言教学,而是指使用英语作为教学语言。归根到底还是一种学科教学,而不是语言教学,更不是翻译教学。因此,双语教学不是为了单纯的学习英语,更重要的是运用英语这个语言工具来学习学科知识、专业课程的优秀知识和前沿理论。简而言之,双语教学是手段,而不是目的本身。 国际经济与贸易专业属经济类学科,是国际经济理论和国际贸易实务的结合,体现了理论和实践能力培养兼顾的指导思想。因此,该专业的培养目标就是掌握经济学、国际经济学、国际贸易实务,具有一定的理论分析和预测能力,掌握国际贸易实务的专门知识,能够从事外贸实际工作的复合型中高级专门人才。根据当前我国对外经济发展的状况以及本科教学逐渐普及化的趋势,国际经济贸易专业在本科阶段应培养具有一定研究能力,强调应用型和实用型的人才。因此其培养模式呈现的主要特点为:将从事国际经济与贸易专业的基础——英语的学习放在了尤为突出的位置,要求通过四年以英语为主体的专业系统学习,学生能够具备良好的英语听、说、读、写能力,并且在毕业时要求通过大学英语六级和至少一项国际商务英语考试。从毕业生择业意向和工作表现来看,具备良好英语水平和技能的学生就业率明显较高。就业后这类学生能够较快地独立开展工作并取得较好的工作业绩。因此,外贸企业、外资企业和生产企业的外贸岗位更欢迎这类人才,使得这类人才在人才市场上供不应求。而双语教学能最大程度满足上述国际经济与贸易专业本科阶段人才培养的目标和定位,使学生能够真正做到学英语、用英语。同时,随着中国加入WTO,我国各经济领域,尤其是国际贸易与金融领域将逐步与世界接轨,越来越多的中国企业和相关从业人员将逐渐融入到世界经济的大环境中,大量的跨国公司将进入中国或在中国开展经营业务,这使得能够熟练运用外语的国际贸易专业人员更加受到青睐,由此彰显出双语教学对于国际经济与贸易专业学生培养的重要作用。 二、国际经济与贸易专业如何开展双语教学实践 2001年教育部颁发了4号文件,其中提出推行双语教学的要求,大大推动了全国展开双语教学的实践与探讨。从国际经济贸易专业双语教学的实际情况看,笔者认为若要达到通过双语教学来提高学生的专业技能的目的,双语教学必须要形成体系。笔者的双语教学模式是包括教师、学生和配套条件这三个要素在内的三角形模式。 首先,要加强双语教学师资队伍的建设。教师在三角形双语教学模式中起着关键的作用,因此师资建设是双语教学成败的关键。双语教学的教师除了应该具备其他优秀教师所必须具备的素质(例如扎实的专业理论素养、先进的教学理念和方法以及和谐的科学和人文精神)外,还必须具有良好的外语综合应用能力即能够流利的进行两种语言的表达和全面的了解两种语言的文化背景及相关知识。笔者认为可以通过几个方法来提升教师的外语综合运用能力,首先,可以采用“送出去”的办法,这样使得教师能够在全英的语言环境中得到强化,这种办法能够在短期内起到一定程度的提高但并不是从根本上解决问题,因为这种方法时间短而且由于费用较大只有少数教师能有少数的机会。第二,可以采用“引进来”的办法,聘请外籍教师讲授专业课程,国内双语教师作为其助教,这样就可以逐步提高双语教师的教学水平。第三,可以采用同行研讨的方式。各学校双语教师互相到对方院校进修或定期研讨。总之,就是要连续不断的循序渐进的建设双语教师师资队伍。 其次,是调动学生的学习积极性与创造性。双语教学的本质是使得学生能够用英语进行思维,获取知识,进而提高学生的专业技能。由于双语教学提升了学生学习的难度,所以要充分调动学生的积极性与创造性,这在三角形双语教学模式中起着优秀的作用。 最后,是要完善各项配套条件。双语教学要形成体系,除了以上两点外,还不能少了最后一点,即各项配套条件的完善与建设。就目前各个高校的教学实践而言,笔者认为这些配套条件包括:课程设置、教材选用、教学模式的选择和有效的双语教学激励和评价机制。国际贸易专业具体哪些课程可以开展双语教学,要看课程的内容和性质,例如,理论性教学课程《国际经济学》和实践性教学课程《国际贸易实务》比较适合开展双语教学。关于教材的选择,笔者建议,还是应该选用国外教材,只是在使用时对于教师的要求较高。只要教师注意与中国实际结合,解释好国外的相关背景,学生理解起来还是没有问题的。针对双语教学的课程内容笔者认为双语教学应该选择课堂教学与实践教学的结合,两者互相促进相得益彰。课堂教学可以把多媒体教学,案例教学以及专题讨论等多种办法结合起来。运用多媒体教学一方面可以节省大量的板书时间,提高每一节课的教学密度,丰富课程教学内容,另一方面可以运用生动的多媒体课件对于课程中的重点与难点进行强化和分析,有助于学生消化理解每一节课的内容。实践教学采用实验室模拟业务教学和社会实践分散实习方式,培养学生用英语进行贸易的能力。在实验室的模拟环境中学习用外语填写单据进行谈判的能力,再到校外的实习基地进行实地外语演练,最终达到提高外语运用能力,夯实国际贸易专业知识的作用。一个有效的双语教学激励和评价机制包括对教师的激励评价机制和对学生的激励评价机制。对于教师的激励和评价机制包括必要的资金支持、精神方面的激励和连续不断的培养进修机会。而对于学生而言,涉及国外相关学习资料的广泛提供、双语课程学分的适当增加和考核方式的多样化等。双语教学涉及专业知识和英语语言技能两方面的内容,考核时应该以学生的专业知识考核程度为主,英语语言技能考核为辅,同时还要考虑到有利于调动学生平时的学习积极性,因此,应该改变原有的以期末试卷考核为主的考核方式,结合学生的课堂表现和实践教学能力进行综合考察。 经济与贸易论文:国际经济与贸易专业特色建设论文 [论文关键词]国际经济与贸易专业特色误区 [论文摘要]打造专业特色是高校取得竞争力的必然选择。本文阐述了对专业特色的理解,认为专业特色建设要在合理定位前提下配置教育资源,软硬件并重。 十一五期间,我国高等教育迎来了新的机遇和发展阶段,提高教学质量和培育特色成为高校的共识。对于国际经济与贸易这个较“老”专业,要办出特色确实面临着较多的困难。如何确立竞争优势,形成特色是摆在所有同仁面前的重要课题。 一、国际经济与贸易专业教育现状 国际经济与贸易专业可以说是个老牌专业,其前身叫“国际贸易”,1998年国家教育部调整新的专业目录,将国际贸易专业更名为国际经济与贸易专业。上世纪末,伴随着高校招生规模的迅速扩大和入世预期带来的外贸人才需求增加,该专业经历了史无前例的规模扩充。许多高校在这个时期纷纷增设了国际经济与贸易专业,招生人数的大量增加,保守估计,目前该专业每年培养毕业生人数超过3万名。 毕业生就业形势日益严峻。我们长期调查发现两个现象:一是很多的国际经济与贸易专业的毕业生并未从事国际贸易方面的工作;二是尽管就业难,可是那些综合素质优秀的学生仍能较顺利地找到工作。这些现象说明两方面的问题,一是专业培养与社会需求有矛盾,二是人才培养的整体素质仍需提高。从学科大类划分,国际经济与贸易属于经济学,其课程体系与师资队伍重点突出经济学,而管理与法律比较薄弱或不被重视。专业口径过窄,制约了人才培养的规格,学生个性不能被充分张扬,造成人才“克隆”。另外,扩招也导致了教育资源无法及时跟进,也容易造成培养质量下滑。 目前,教育部正在研究建立适应国家经济与社会发展需要的本科专业设置和调整制度。国际经济与贸易专业就业压力迫使许多招生单位重新审视自身实力,努力发挥特长,以差异化竞争策略重塑专业特色,从而能够赢得生存与发展空间。 二、对专业特色建设的理解及误区 什么是办学特色?目前我们能在教育部2004年的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》当中找到解释:“在长期办学过程中积淀形成的,本校特有的,优于其他学校的独特优质风貌。特色应当对优化人才培养过程,提高教学质量作用大,效果显著。特色有一定的稳定性并应在社会上有一定影响、得到公认。”该方案将特色列为评估一级指标来考察。特色可体现在不同方面:如治学方略、办学观念、办学思路;科学先进的教学管理制度、运行机制;教育模式、人才特点;课程体系、教学方法以及解决教改中的重点问题等方面。从这个解释来看,“特色”应具备三个必要条件:一是长期积淀出来的稳定的东西;二是要对提高教学质量发挥重要作用;三是特色要被社会认可。特色可不拘泥于形式,只要满足上述条件的教学要素,都应属于特色范畴。专业特色是学校特色的一部分,与特色的性质一样,专业特色也是多维的,只要在某一方面具备上述三个条件,就应被视为专业特色。 根据各自优势确定专业发展方向的思路是正确的,特色是可能总结提炼,并能在教育实践中不断强化,管理者可以集中资源促成特色鲜明化和更有社会影响力。但是,在认识和具体做法上存在一些偏差,片面地追求专业差异有可能导致相反的效果。对专业特色的含义理解不清,指导思想不明确现象比较普遍,尤其一些典型的认识误区需要引起关注:一是把特色定位与特色本身混淆。二是把专业特色等于人才培养特色。三是简单模仿名校。四是过分追求差异。五是对特色的稳定性与灵活性的曲解。六是重宣传、轻建设。 三、国际经济与贸易专业特色建设的思路 专业特色建设中的规律和原则却不可违背。实践才刚开始,许多规律在等着我们揭示。下面是我们的一些经验和体会。首先要明确特色定位。我校的国际经济与贸易专业创办于1993年,具有一定的历史积淀和优良传统,依托学校理工特色,已有较独特的优势。我们历经三年的调研,在学校发展规划和特色建设的框架下,结合相关专业优势,把原来初具雏形的传统加以优化,定位了专业特色。围绕定位,我们重新整合教学资源,在科研方向和团队支持上、人才引进上、资金分配上都进行了优化配置。在教学理念、教学计划、教学管理、实践教学等软件方面,我们采取了如下新举措: 第一,教学理念上体现尊重规律,尊重个性。国际经济与贸易专业的人才培养要以市场需求为导向,尊重社会发展规律,尊重年青一代的心理特征,尊重教育教学的基本规律。尊重每位学生个性,避免人才“克隆”。 第二,教学计划上扩大选修课范围和比重,为学生个性发展提供优良条件。设选修课的目的是让学生可按兴趣和职业规划进行自助式学习。课程可不拘专业范围,允许学生选修一定学时的外专业课。可与校外培训机构合作,把相关的职业资格认证考试课程引入教学。 第三,创新教学管理制度,给学生自由发展的空间。比如实习,如果制度上必须要求像课程一样集中在一段时间,实习效果就会大打折扣。再如,毕业论文一般都安排在毕业的最后学期,学生因为找工作就会影响论文。创新教学管理制度,改集中时间为分散时间,这样的制度创新为学生提供自由选择空间,非常值得尝试。 第四,把实践教学落到实处,理论与实践统一。国际经济与贸易专业本身应用性极强。实践教学很重要但落实困难。我们是两手抓,一手是加强实习基地建设,与专业贸易公司签订协议,供学生全真的实践平台,另一手是搞好专业仿真实践平台建设,近年建成了专业仿真实验室、贸易谈判室、外贸仿真操作室,配备多套实习软件。切实解决了实践的难题,收效显著。 第五,以社团为平台,推动学生综合素质发展。围绕专业支持学生自发组织社团,作为学习交流,推动素质教育的平台。社团由专业老师指导,学校给予大力支持,邀请名家讲座,给学生提供了全面发展的空间。 经济与贸易论文:统制经济与国营贸易研究论文 内容提要复兴商业公司是贸易委员会属下规模最大后来也是唯一的一家国营贸易公司,是负责执行战时统购统销、易货偿债政策的重要机构。本文充分利用贸易委员会等机构的源文件,深入分析太平洋战争爆发后公司的经营活动,包括对外贸易政策上的应变、人事上的调整、国营公司的改组与合并、资金的运营以及易货偿债的执行等具体内容,并以复兴商业公司为例,对于战时国民政府推行统制经济政策的得失以及国营公司所承担的作用予以客观的评价。 关键词复兴商业公司贸易委员会统制经济统购统销国营贸易 引言 抗日战争爆发后,摆在中国人民面前的一个重要任务就是如何充分利用有限的交通路线和贫乏的交通工具,出口国内农矿产品以换取外汇和偿还借款,同时进口抗战和民生所急需的重要物资,以坚持持久抗战。为此国民政府决定全面实施统制经济的政策,并因应时局与战况的变化,不断予以补充或修正,而对外贸易政策既是统制经济体制中的重要内容,它的制定及其演变也必定要与当时总的经济局势及战争需要相一致。 战时国民政府在对外贸易方面推行的重大举措包括成立贸易委员会(最初叫贸易调整委员会)统管全国的贸易行政,管理和统制外汇,对重要出口商品实施统购统销,并由国家投放资本,创办或改组三大国营贸易公司,统一经营出口货物和易货物资的收购、存储、运输及销售业务。在这三家国营贸易公司之中,当属复兴商业公司(FooShingTradingCorporation)的规模最大,职责最重,特别是太平洋战争爆发之后,贸易委员会相继下令将富华贸易公司和中国茶叶公司裁撤并与之合并,于是复兴商业公司便成为执行战时国家对外贸易统制政策的唯一一家国营公司,同时公司经营的业务也更加广泛。因此,若能以复兴商业公司作为研究个案,对其经营的业务进行全面深入的探讨,不仅有助于我们了解抗战期间国家推行统制经济的过程及成效,也可以清楚地认识到国家资本在统制经济体制中所占据的地位及如何发挥作用。 复兴商业公司是抗战初期中国为了向美国寻求援助,因应美方要求而创办的一家国家资本贸易公司。公司资本总额1000万元全部来自国库,并由财政部一次拨足,其后又不断予以追加,以有限公司的方式经营具体的业务活动,公司的董监事及主要管理人员则分别由政府主管财政经济的官员及部分银行家出任。①最初成立公司是根据美方要求,接受国家委托,承担国内桐油的收购、运输和对外销售,以完成对美借款的偿付,并负责在美国采购中国所迫切需要的各种战略物资。1941年7月,复兴商业公司再次修正公司章程,资本总额增加为国币1亿元,亦由财政部一次拨足,并明确规定公司营业范围为经营中国进出口贸易以及接受中外各公司、商行委托代办进出口货物。②随着局势的变化,复兴商业公司的职责不断扩大,经营业务的范围亦更加广泛,最终担负起对全国出口农产品统购统销以及易货偿债的重任。 有关中美桐油借款已有不少学者进行研究③,但关于复兴商业公司的情形却一直无人关注,笔者数年前曾对公司成立的背景以及初期(1939—1941年)的经营活动撰文详加叙述④。本文在此基础上,充分利用贸易委员会及其他相关机构的源文件资料,对太平洋战争爆发后复兴商业公司的经营活动加以全面的讨论,并进而分析国有企业在对外贸易和易货借款中所承担的责任。 一、太平洋战争爆发后公司的应变措施 太平洋战争爆发后,国际和国内形势都发生了重大的变化。一方面,由于中国加入了世界反法西斯盟国的行列,国际地位空前提高,同时又得到了美国和英国予以军事及财政援助的允诺,孤立无援的局面有所改善;另一方面,随着日本向南洋的入侵,使得中国赖以出海的唯一信道陷于中断,外销物资无法运出,国内迫切需要的军事物资也难以输入。1941年12月15—23日,国民党五届九中全会在重庆召开,全会鉴于当时形势的变化,对于各项政策予以调整,大会通过有关经济方面的《确定当前战时经济基本方针案》声称:“自太平洋战争爆发,我国经济形势为之一变。贸易政策与金融政策均须从新检讨,转移重心,确立自足自给之方略,并奠定战后经济复兴之基础。”⑤而外贸政策亦“因国际运输之困难,对外 ⑤《确立当前战时经济基本方针案》(1941年12月20日),《中华民国史档案资料汇编》第5辑第2编,“财政经济”(5),第50页;又见秦孝仪主编《中华民国经济发展史》第2册,台北,近代中国杂志社1983年版,第617页。 贸易之业务应调整,其不能输出之物品,应推广内销,以实国用;贸易委员会之业务,亟应另定方针,重加规划,以期适应战时国计民生之需要,所属公司,并应酌量合并,务求组织简单,节省开支。”①行政院即根据这一原则,于1942年1月12日召集相关部门拟具《战时重要经济设施原则》,财政部亦对其主管的外销物资拟订办法纲要,规定对现行统购统销货品桐油、茶叶、猪鬃等分别情形放松管制,准许内销,同时决定“复兴商业公司与富华贸易公司合并,中国茶叶公司兼办茶叶专卖事宜,以节省人才与经费”。②同年5月11日,国民政府又公布《战时管理进出口物品条例》,而对于经济部门来说,当时最重要的任务就是争取物资。财政部遵照最高当局的指示,拟定“战时经济持久政策”,其中有关物资方面规定:“以贸易方式营运物资。各项外销物资如生丝、羊毛、猪鬃、皮张、桐油、茶叶、砖茶等项,除易货偿债所需外,应积极办理购销,并充实其资金;以管制方式收购物资。关于花纱布之管制,拟特别注重增加棉花生产,并以统购统销之方式达到控制物资之目的,在统购方面,期以最少成本取得最多物资,在统销方面,力求合理分配,尽先供应军需,惟应切实核计数量,以轻国库负担,并严禁浪费,套购囤积,厉行战时节约。”③ 复兴商业公司作为贸易委员会属下最大的一家国营公司,自然要遵照国家的指令进行政策上的修正与经营方面的调整,争取和掌握物资,以坚持持久抗战,其后公司经营的重点也不断加以变化。 (一)统制桐油业务的演变 当初创设复兴商业公司的原意就是为了中美两国间桐油借款合同的具体实施,公司成立后首先接收美方拨借之1000辆汽车以备办理承运美国借款项下之进口器材与物资,并偿还对美国的桐油贷款,后因车辆划归中国运输公司,复兴公司便奉命专门负责全国桐油统购统销业务,主要工作也完全围绕着桐油的运输、销售、偿债以及在美购买战略物资的活动而进行。由于桐油是当时中国重要的出口创汇物资,早在抗战爆发后不久(1938年4月)就被列入首批应结外汇之统制物资,1939年2月中美桐油借款正式签订后,经政府授权由贸易委员会和中央信托局负责桐油的收购工作。同年7月,财政部将桐油、茶叶、猪鬃和矿产指定为统购统销物资,规定这四种物资“应由政府贸易机关体察产销情形及国外市价,随时以优惠价格,统筹收购运销,凭准运单向海关报运出口”④,但复兴商业公司最初只是承办桐油的运输和对外销售业务,直到1940年10月财政部公布《全国桐油统购统销办法暨实施细则》,正式规定“全国各地桐油之收购运销事宜,指定由复兴商业公司统一办理”,其目的乃为“提高品质,增加产量,由国营公司集中购运,以应外销,发展国家资源,维护农商利益”⑤, 此时复兴商业公司方成为执行桐油统购统销业务的唯一一家国营公司。太平洋战争爆发后,特别是1942年4月日军占领缅甸,通往国际的海路交通完全中断,统销物资外销严重受阻,对外交通只能仰仗空运,然而桐油体积笨重,价格低廉,难以出口。政府恐油价跌落,有伤农本,行政院经济会议遂决议废除桐油等统购物资内销的禁令,允许商民可在国内采购、存储、转运桐油,不加限制,并准许商民向复兴公司请领证件报运出口。但后来因汽油来源几告断绝,而桐油经裂变可制为工业燃料,有关部门遂决定于后方各地筹设提炼厂,计划添设新厂20处。此类炼油厂尤以重庆市及附近地区最多,据统计,1942年5月的一个月内重庆各炼油厂从桐油裂变成汽油18350加仑、灯油13450加仑、柴油80800加仑①,预计全年共需桐油约7万吨,可以裂炼汽油400万加仑。②由于国内各炼油厂需要孔急,部分商民以为有利可图而大肆收购和囤储,导致油价大涨,一月之间价格竟相差4倍之多。③在这种情形之下,财政部又于1942年7月颁布了《全国桐油调节管理暂行办法暨实施细则》,重申桐油为统购统销货物,规定其外销业务仍由复兴公司统一办理,该公司可秉承财政部贸易委员会审核给证,由商民结汇报运出口;内销可由商民经营,贸易委员会则授权根据桐油的产销情形指定管理区域。④复兴商业公司得在管理区及非管理区内参酌生产成本及供需情形,随时规定价格购售桐油,藉以调节购销,稳定油价。 (二)业务经营范围的扩大 太平洋战争爆发后桐油外销与易货受到极大的阻碍,一方面政府指示“一时不易外销之特种物资,应致力于开拓国内市场,以维生产者之效益,其可供战时军需之用者,如利用桐油提炼代汽油则应扩充设备,充分予以利用”⑤与此同时,为了增加易货物品,财政部又分别于1943年3月及5月将生丝和羊毛列入统购统销物资之中,并分别划定统制区域(生丝统制区域为四川、浙江、苏南、皖南、云南,羊毛统制区域为陕西、甘肃、宁夏、青海、绥远、四川、西康),在统制区域内,由复兴商业公司负责收购、制定价格并管制运销。所购生丝及羊毛均尽先用于对外易货与国内军需,报关出口则须凭财政部准运单,其他公私机关及个人均不得经营。特别是随着富华贸易公司和中国茶叶公司相继裁撤合并之后,复兴商业公司便成为贸易委员会属下唯一的一家主管对外贸易的国营公司,不但接管了猪鬃、茶叶这些原富华贸易公司和中国茶叶公司所垄断经营的业务,而且还得以享受特权,自1944年起开始兼营进口业务,即以外销所得之外汇在国外购置电器、颜料、药品等国内紧缺物资再以黑市牌价售与国内厂商,因而不但经营的范围日益扩大,而且公司的利润也直线上升。 (三)人事与机构的调整 太平洋战争爆发后,随着对外贸易政策的内容不断加以修正,贸易委员会及其下属机构的领导人物亦随之进行重大的调整。贸易委员会主任委员陈光甫请辞获批,由财政部政务次长邹琳接任,原副主任委员邹秉文(原上海商业储蓄银行总行襄理)、卢作孚(民生公司总经理)也同时辞职,继任者为童季龄(抗战胜利后历任经济部、工商部常务次长)和郭泰桢(长期于外交部任职)。1942年1月邹琳上任伊始,即召集各单位主管及所属各业务部门负责人重订业务方针,如管制外销物资、管理进出口贸易、办理借款购料、履行易货偿债、增产外销物资、促进民营贸易等。①贸易委员会这个原来由工商和金融界巨头经营的部门就彻底为职业官僚所掌控了。 复兴商业公司表面上是一个商业机构,实质上却是国家投资的国营公司,其股东以及董事会的组成完全依照政府的指令行事。太平洋战争爆发前公司的董事为:孔祥熙、陈光甫、邹秉文、李毓万、席德懋、徐堪、庞松舟、宋子良、卢作孚、贝淞荪、唐寿民、李锐、李泰初、张度、任嗣达,监察人为陈行、钱新之、叶琢堂、李得庸、钟秉锋。太平洋战争爆发后,随着贸易委员会主管人员的重大人事变动,复兴公司的董监事会也经历了较大的调整。按照财政部训令:“查公司董事宋子良、唐寿民、贝淞荪、张度,监察陈行、李得庸、钟秉锋均因事繁不能担任,监察叶琢堂病故出缺,兹改派邹琳、凌冰、童季龄、董承道为董事,李荐廷、郭泰桢、贝淞荪、陆崇仁为监察,并指定李荐廷为常务监察;因常务董事邹秉文、席德懋事繁不能常川驻会,另指定邹琳、凌冰为常董。”②陈光甫原为公司董事长,长期在美国为国家商洽易货借款并采购军用及民用急需物资,贡献良多,然而他却去意坚决,在辞去贸易委员会主委的同时,也辞去了公司董事长的职务,但仍留任副董事长,董事长一职则由财政部部长孔祥熙出任。常务董事凌冰后因公赴美,其职务改由周象贤接任。公司总经理最初仍由陈光甫的下属董承道③续任,但很快即改由孔祥熙的部下席德柄④接替。⑤与贸易委员会的人事更动相适应,复兴商业公司董监事中具有金融界背景的人数明显减少,其遗缺多由财政部的官员担任,虽然这些股东和董事均非个人投资者,但董事会的重大人事变动对于日后公司的业务运作乃至于经营作风还是会带来显著的影响。 二、国营贸易公司的改组与合并 抗战爆发后,为了承担统购统销的任务,贸易委员会先后投资创办或改组成立了复兴商业公司、中国茶叶公司和富华贸易公司,专司负责桐油、茶叶、猪鬃和其他统购物资的收购、储存、运输及销售等具体事宜。三大国营公司的创办标志着国营商业运销系统及其体制的成立,同时它也成为政府实施统制贸易的重要工具。虽然国营公司在统购统销和易货贸易的活动中曾发挥过重大作用,但在其具体实施过程中也存在一些问题,其中最明显的就是机构重叠,三家公司都在许多重要商埠相继设立分支机构,所经营的业务又相差不多,从而造成资源分散,人事上更是尸位素餐,浪费严重,因此有关主管部门早已有对三家公司实行合并经营的设想。 1940年10月19日,贸易委员会奉行政院副院长兼财政部部长孔祥熙面谕:“应将富华与复兴合并”,随即开始商议两家公司合并的具体办法。初步形成的原则大致为富华公司并人复兴公司,复兴公司增加资本,重组董事会,并拟定了改组后复兴商业公司的组织章程。①1941年3月24日,财政部部长孔祥熙在贸易委员会的呈文中亲笔批示“两公司应予合并,以节糜费,而资调整;组织章程交部速核正。”为此贸易委员会又拟具签呈,内称“本会自去秋改组后,所有进出口贸易之业务概已交由三公司办理,半载余来,其各业务之进展虽有可观,究因力量分散,未能臻于坚强之境,不无遗憾。今欲充实抗战物资,自非将各公司合并,藉以集中力量,难期有功。中茶公司具有特殊情形,固难一时归并,而复兴、富华两公司所经营之业务,则收购、运销之情形与夫运输路线之方向并无特异。衡诸经济原理及贸易情势,均无两公司分立之必要。”因此再次提出将富华贸易公司并人复兴商业公司,“藉以一其事权,集中力量,而收业务进行上指臂之效”。②5月27日,贸易委员会训令:“为统一业务集中力量以利推进起见,拟将复兴、富华两公司合并。”孔祥熙当即在训令上批示“扩大复兴,消并富华”③,最终确定了合并原则。 然而裁并之事涉及到机构的整合,特别是关于人事上的变动,阻力甚大。原来贸易委员会要求两公司于1941年6月底之前完成合并,但富华贸易公司则称合并需经董事会决定后才能办理,而且合并消息传出后“人心惶惑,难期安定”、“尤以各地分公司距离遥远,更多隔阂”为由加以拖延和抵制④,因而合并之事迟迟未能进行。 太平洋战争爆发之后,资金短绌,外销业务日趋困难,合并之事更是迫在眉睫,为此贸易委员会在以往拟定的计划上重新制定调整方案,即调整原则:配合业务计划,实行分层负责,限制一人一事,促进内外联系;调整办法:复兴商业公司与富华贸易公司实行合并,其业务仍照原定计划进行,人事与机构的调整原则为原总公司人员重复者适当予以遣散,各地分公司凡重复者则均予裁撒,同时对中国茶叶公司的机构与人事亦略作调整。⑤根据这一原则与方案,复兴与富华两公司于1942年2月正式合并。合并之初两公司共计有17个分公司、3个直属办事处、1个直属厂、130个附属机构,共151个单位;而合并之后不到一年即1942年年底,减至8个分公司、2个办事处、1个直属厂、56个附属机构(如收货处、储运站、 工厂等),共计67个单位,与合并之初相比减少半数以上;其后公司奉令接办贸易委员会所属之东南、西北两运输处,至1943年度复将该两运输处裁撤,分别归并于湖南、西北两分公司办理,并将两运输处所属机构尽量裁并,至1943年年底止,除分公司及办事处、直属厂数目仍与上年度相同外,其附属机构已减少为52个,合共为63个单位;1944年度仍视业务范围迭次调整,除在印度加尔各答因业务增繁奉令设立办事处外,其余均予以裁减,截至1944年年底,仅存8个分公司、3个办事处、2个直属厂、30个附属机关,合共43个单位。公司职工人数亦以实际需要历年续有裁撤,复兴、富华合并之初公司职工人数为2430人,加上东南、西北两运输处629人,合计3059人;至1942年底,即已减至1705人;1943年底再减至1363人;至1944年底,复减至1042人,较过去减少约70%。① 改组后的复兴商业公司将富华贸易公司的业务全数接管,其资本总额提高到1亿元,业务范围亦大大扩大,如政府统销之桐油、猪鬃及大宗外销之羊毛、生丝等项物品均归其掌管,总公司下设总务、业务、储运、财务四部,并在云南、贵州、广西、湖南、浙江、江西、苏皖、陕豫、兰州等地设立分公司。②湘桂战争发生后,由于衡阳、梧州相继陷敌,东南各省交通受阻,物资无法西运,业务亦陷于停顿,为此复兴公司又决议将浙江、苏皖两分公司暨江西办事处合并为东南分公司(所在地龙泉),并在屯溪、泰和设办事处,隶属东南分公司,并规定分公司员工人数要紧缩至最低限度。③下面统计的是1944年12月31日复兴商业公司组织机构各部门主管、驻地及职员人数的有关资料④: 1945年3月28日,财政部又发出训令,命中国茶叶公司于4月1日起裁撤,其业务及人员、资金均合并于复兴商业公司,并规定合并交接办法六项,主要内容包括:凡在同一地区同时设有两公司者,中茶公司即行结束,所有业务、器材、物资、账目等均由复兴公司接管;未设复兴公司地点之中茶公司机构即易名为复兴公司。①合并之后的复兴公司立即全面接管了中茶公司的所有业务,包括收购、运输、销售茶叶及对苏易货等,其业务由总公司在业务处内增设第七组继续办理,其余会计、总务、储运、财务、统计等工作则予以合并,各地分支机构分别裁并,其附设茶厂除合办者继续经营外,其余均停工已久,将来视实际情况再决定是否恢复抑或停办;人员方面,中茶总公司原有职员215人,工役164人,合并后遣散职员118人,因案停职3人,高级职员解聘7人,调回贸易委员会7人,留用84人,工役遣散l07人,留用57人。②经费方面,两公司合并后可能节省之推销费、管理费及其他营业费等计共46035600元;复兴公司下属之江西办事处、湖南分公司及广西分公司三机构裁撒后共遣散职员131人,工役108人,全年(扣除已呈报1个月)可能节省津贴经费(按职 太平洋战争爆发后局势发生重大变化,1942年6月贸易委员会上报该会及其属下复兴和中国茶叶两公司1943年度概算时,其数额较上年度均有大幅度增加。其原因主要为:第一,预计国际运输线路将会开通扩大,中印公路赶筑即将开通,预计每月运输量可达1万吨,与以往滇缅路运输量相差无几,同时中印空运航线亦经开始运行,每月运载量约为1.5万吨,加上西北公路运输每月5000吨,总计3万吨,因此运输费用势必大幅增加;第二,由于物价上涨速度极为迅猛(1942年1月已较1937年1月上涨30余倍,较前一年同期升幅亦达2倍以上),因此收购价亦水涨船高,步步高涨。以桐油为例,1941年1月重庆黑市价格为每公担128.49元(牌价为108元),至1942年1月已涨到320元(牌价180元),待到1942年2月政府公布放宽桐油统制,其价格突然暴涨,四川境内的桐油市价每公担涨至500元甚至800元,较前约增三倍至四倍。其他农产品上涨幅度亦大致如此,甚至有过之而无不及,因此复兴商业公司收购农产品的价格亦必须相应提高。 复兴公司成立后最重要的任务是对外易货偿债及供应盟国军需物资,以换取外汇及抗战建国所需之器材,公司先后承办的外销物资主要是桐油、生丝、猪鬃和羊毛四种。自太平洋战争爆发以来,国际问运输困难,外销物资严重受困,除了生丝、猪鬃因重量轻以致单位价值昂贵仍可继续出口外,桐油、羊毛大半系供应国内军需民用,需要通过发展内销来弥补外销的不足。 有关复兴商业公司后期资产及其运营的资料不够完善,但我们可从公司董监联席会的记录了解到复兴商业公司1942、1943年度业务和资产负债及1944年度的预算情形。①据统计,1942年度公司的收购总值为2.45亿余元,销售5.38亿余元,其中内销占21%,对外商销及易货占79%;1943年度总收购价值为7.5亿余元,销售总值为8.5亿余元,内销占64%,对外商销及易货占36%。至于公司的盈余及资产负债情形,1942年度盈余为3375万元,1943年度盈余为7175万元。1943年度营业收入7.85亿余元,其中商销6.8亿余元,易货收入8800余万元,其他营业收入1680余万元,易货数额仅占商销数额的13%弱。但易货仅对苏联一国,而商销则包括英、美等国,且易货为偿债之用,因为当时中国对苏联债务每年摊还有一定之数额,亦无必要过多输出货物。而商销成本3.6亿余元,与其收入相比,盈余高达3.2亿余元,几乎达成本的89%;易货成本1亿余元,与易货收入比较亏损1200余万元。虽略有损失,但却关系到国家的偿债信誉,这说明作为国营企业的复兴商业公司并非单纯以盈利为目的。 若将1943年度的决算与概算加以比较,可以看出决算所列营业收入为7.8亿余元,约仅及概算15亿元的50%,销售数量未达到预期目标是因为国内物价上涨,外销物资价格增高,销行于国际市场不无困难;营业支出为7.4亿余元,不足概算数15.4亿余元的一半。在公司营业状况不能如预期之际,营业支出尚能有适度的减少,并未出现销货减少而支出增多的现象。 再分析一下1943年度的资产负债情形。该年度资产类之流动资产计11.23亿余元,应收款项1.2亿余元,仓存、运输中及炼制中货物三项,计4.1亿余元,占整个流动资产总额的36%,虽然数额相当庞大,但因公司对外负供应同盟国军事需要之责,对内又须调剂军需民用,自应掌握大量物资,俾可保证供应,此亦为公司的一大稳健政策,预付货款2.61亿余元,这是为订购货物先期付出的价款,亦是争取物资之必要办法;负债类项下所列损失准备,总数额高达9600余万元,相当巨大,内中似乎暗藏盈余之嫌,但考虑到当时物价剧烈波动的形势以及处于战争的非常时期,这项损失提存实为商业机关所应有之准备,也表示公司处理业务之慎重。其中还有两点需要说明的是:一、商品盘存一项除物料以外,存货共值4.38亿余元,此系照进价计算,若按年底售价估计,则可值13亿元以上;二、已对货物落价、战争损失以及房屋、设备折旧等做出充分准备。因此公司基础相当稳固,即使战争结束后因物价跌落,公司的存货价格发生损失也不会导致公司出现危机。 1944年度的业务计划中收购总数估计为15.8亿余元,但业务方针却与以往略有不同。即公司除了仍致力于出口业务外,还计划做一部分进口贸易,这是因为国内物价高涨,各种物资成本随之增加,但外销价格却无法随之提高,只有亏本出售才可维持出口以控制国际市场。因此想到一个办法,就是一面维持外销,将售价提高,一面则把外销物资所得的外汇款换取进口物资,并将出售进口物资所得的利润贴补外销物资的亏蚀。这一方案当时即得到财政部部长兼公司董事长孔祥熙的赞同,同时又经与英、美两国采办物资的机构几度商讨,从而达成共识。 1945年4月,中国茶叶公司裁并后,复兴商业公司便成为财政部属下从事对外贸易的唯一一家国营贸易公司,经营的业务及公司的资产均有所增加。表2是公司结束前(1945年12月12日)根据各科目结数及各分支机构最后呈报之表格汇总而编制上报的有关资料,从中也可以看出此时公司的经营规模及其成效。 这里需要说明的是,表内资产项目中现金、应收款项和预付货款各科目中包括美金1000余万元及英金60余万镑,但这些外汇在资产负债表中均按法定汇率(即1美元等于20元法币、1英镑等于80元法币)折算,而存货部分亦是按原账值计算,并未升值或调整,因此复兴公司实际盈余要比该表所反映的数额高出许多。譬如表2中预付款项下包括已付外币货款美金5774130元及英金98000余镑,按法定汇率(即官价)共合国币122746600元,但是实际转售给各客商所得之货款则为959570832.50元,应有盈余836824232.50元,而该表仍将其列入预付预收科目货款科目,并未转作损益。① 国民政府在制定统制经济政策时曾多次强调,“战时经济统制之目的,原在发挥经济效率,增强抗战力量,而不在使政府机关牟利。例如出口物资之统制,应着眼于换取外汇,交易物资,故一面应使出口物资集中,一面应奖励其大量生产。”②但长期以来不少学者对此持怀疑甚至否定的态度,他们认为,“在贸易管制和经营的过程中,国民党政府的政策和措施多为不当,国家资本的经营活动更是以谋取垄断利润为目的,因此贸易的管制和经营不仅不能促进后方生产的发展,而且在一定程度上阻滞或扼杀了生产的发展。其结果当然不可能解决后方物资匮乏的严重问题,反而进一步助长了黑市贸易和投机商业的泛滥,使之成为战时后方经济的癌变组织。”③那么到底应该如何看待贸易委员会及其属下国营公司在对外贸易中的经营活动及其所获得的利润呢? 抗战期间由于时局的变化,贸易委员会及其属下公司在经营活动的各个阶段中亏损与盈余是不尽相同的。总的来讲,抗战初期多为亏损,后期(特别是太平洋战争爆发后)则呈盈余的趋势。抗战爆发之初,由于交通断绝,战火蔓延,经营农产品出口不但无利可图,而且随时都会遭到损失,故原经营出口业务的洋商均望之却步,导致农产品大量囤积,无法外运。因此当时最高当局设立贸易调整委员会的宗旨就是“一方面在求出口物资生产之增进与价格之提高,以嘉惠于农商;一方面在求出口物资之转运外销,以增加输出,改善国际收支。”④为此财政部一次拨存贸易调整委员会2000万元基金,主要用于资助出口商承做押汇,承担兵险,若有农产品无人收购,则由该会出面自行收买,组织出口。⑤因此抗战爆发后相当一段时间,国家用于收购出口农产品的金额大大超过销售额,一直到1941年之后,这种情形才发生变化。统计1938—1943年收购总额为1646174529元,销售额(包括易货和国内外商销)为2251348468元,从账面上看是有盈余,但若考虑到销售额中还包括管理和运输等多项 费用,那么不亏损就算是好事了。然而1942—1945年间仅内销额就差不多与收购额持平,而同期的易货和外销额则接近9000万美元①,因此这一时期贸易委员会属下的国营商业公司从事的经营活动应该是有盈余的。② 实际上复兴商业公司的盈余主要来自进口。该公司除了原有桐油、猪鬃、生丝、羊毛(1945年中国茶叶公司合并于复兴公司后又增加了茶叶)的购销业务外,很重要的是该公司还具兼营进口业务特权,且发展速度极为迅猛。复兴公司将外销物资所得外汇用以采购进口物资(如设备、药品、颜料等),再转售国内厂商,从而获得丰厚的利润。自1944年开始经营进口业务至l945年4月为止,复兴商业公司共计购入价值美金610余万元的进口货物,转卖国内厂商后售得国币9.6亿余元。在商言商,不论是国营企业还是私人资本,追逐利润乃是天经地义的事。当然复兴商业公司既是国家资本,所赚取的利润应上缴国库,我们不能因复兴公司在经营过程中获利就指责它“以谋取垄断利润为目的”,关键是要看这些利润的用途所在。从目前所见的档案资料中尚未发现复兴商业公司在经营活动中有甚么严重的贪污事件,按公司自己解释,所获利润“不但外销物资因价格不敷成本之亏损得以弥补,同时更可得大量资金用以收购物资之周转”。③若复兴商业公司真的就是按照这一方针去办理,那倒是值得肯定的。但应该指出,复兴公司的巨额利润是依靠特权而获得的,是以牺牲国内民营生产者的利益为代价的;同时,根据公司上报的有关报表和统计资料计算,复兴公司出售进口商品的汇率大约为160元,这虽然高于法定汇率8倍,却远低于当时的黑市价格。当然其出售之对象绝非一般民营企业,而都是那些与政府和复兴公司具有密切关系的个人或单位④,其间究竟有何内幕交易虽然暂时无法得知,但其现象的本身却是令人深思的。
化工工艺论文:新生活运动生活艺术化工艺论文 1新生活运动中对生活艺术化的解读 新生活运动在开展的过程中,提出了民族复兴的口号,而且建立了新的价值体系,这项运动的理论优秀是礼义廉耻,是一项有效的治理国家道德规范措施。新生活运动对礼义廉耻下了新的定义,而且对国民不合理的生活方式进行了批判,采用新的理论体系对健康的生活方式进行了合理的解释。新生活运动对廉耻有着这样的定义:廉是行动的导向,耻是行为的动机,在平时的生活中,一定要明于廉、发于耻,还要注重礼节,在礼义廉耻中,首要的任务是行礼,这对构建文明的国家有着促进作用,无论是在军队还是家庭中,都要注重礼节,所以,在新生活运动中,礼占有重要位置。新生活运动是围绕民族复兴展开的,这项运动可以促进生活艺术化,可以提高国民的素质。新生活运动还提出了三化的生活方式,即军事化、艺术化以及生产化,军事化主要是指在生活中要守秩序、严纪律,还要改变以往散漫的生活习性。艺术化是指民众在日常生活中需要按照道德规范去操作,在待人接物方面,要严谨谦和,待人要宽厚;在处事方面,要勤俭节约。生产化是指在务农做事的过程中,一定哟啊具有刻苦的精神,还要做到自食其力,提高工作效率。军事化、艺术化、生产化的生活方式,可以改善人们的生活方式,而且对部队有着一定约束作用,可以促进国民经济的发展,还可以提高人们的生活水平。这项运动开展以来,得到了人们的支持与认同,这也达到了生活艺术化的效果,动员民众自觉的加入改变不合理生活的行列,使人们可以艺术地生活。 2生活艺术化对工艺美术的影响 新生活运动实现了生活艺术化,其提出了新的生活方式,对之前不合理的生活方式进行了改革,从衣食住行多个方面对人们的生活方式进行了改革,还促进了工艺美术的发展。新生活主张艺术地生活,使传统造物在规范化中更好的发展,还主张将社会经济与新生活精神结合在一起。我国的工业比较落后,为了避免受到帝国主义的侵略,一定要提高经济水平,还要学习外国的先进技术,对传统的生活方式要进行改革。新生活运动还提倡购买国货,有利于促进我国经济的发展,可以增进生产,是提高我国生产力的有效措施。生活艺术化,提倡国民在待人接物时,一定要合理运用生活技能以及方法。生活艺术化的内容几乎涵盖了“衣食住行”的方方面面。民众的生活受到社会的制约和限制,但在具体实施过程中却派生出了优化社会环境,提高国民健康、文明素质的积极效用,给许多城乡创造了清洁、井然的秩序,给大多数家庭和民众灌输了健康、文明的意识。在客观上为现代工艺美术设计提供了社会环境。新生活运动提倡“集团生活”,它使艺术走出“象牙塔”为大众服务,使设计师了解民众的实际需要,为市场而设计。林风眠在《艺术与新生活运动》一书中认为:集团生活与艺术的关系非常密切,他写道:“艺术家常常因为清高的观念而不习惯于集团生活,也因为觉得集团生活有损个性而反对,可是明白了集团意识的必要,就会合理运用个性来谋集团的幸福。集团生活可以促进艺术家对于社会的认识,可以深入民众,而知道民众的苦乐之所在及其需要。艺术家如果替众人服务,替众人求生路,他自己便该有集团生活。集团生活会使人认识人生的真意义,增进人们互助精神,更能加强人们的同情心。这对于负时代使命的艺术家尤其重要,艺术家如果有集团生活,随时随地与大众接近,不但自己可以更清楚地看到社会上一般的生活,并可以得到许多最有意义的艺术作品的材料。这种作品不但本身上是伟大的,而且对于社会更有良好的影响。”1936年,广东省立勷勤大学建筑系的《新建筑》应新生活运动提出了“反抗现有因袭的建筑样式,创造适合于机能、目的性的建筑”。主张建筑要为大众而设计,对推行现代设计产生了一定的影响。新生活运动是一种社会教育运动,对后世的工艺美术教育的发展产生了深远的影响。“新生活运动促进总会妇女指导委员会为提倡手工业,促进后方妇女生产,加强抗敌力量起见创办新运妇女工艺社。”工艺社的工作分为训练和制作二期,从文献资料记载看,工艺社具有相当的完备的培养计划和相当强的生产能力,培训班分为高级班和初级班,分为西服部、中服部、挑绣部、皮革部,“按预期生产之数量预计应设训练普通工作人员二千五百人,特别工作人员一千人”。相应的生产部门有西服部、中服部、挑绣部、草帽办等,“以每月能制造七千五百套为标准”。工艺社这种按产品的需求来确定培训人数,将培训与制作紧密联系的运作模式,虽然显得过于狭隘和实用,但是在抗战环境下工艺社还是颇有成效的,不仅为社会提供了生活用品,还培养了一大批掌握设计与制作的技师。 3结语 新生活运动的开展具有进步意义,其主张艺术地生活,对20世纪30年代人们不合理的生活方式进行了改革,而且对当时工艺美术的发展起到了促进作用。新生活运动的开展影响着人们传统的道德观念,对文艺复兴有着积极影响,人们在待人接物或者为人处世的过程中,一定要有严谨、谦和的态度,还要注重礼节,遵守规范制度以及纪律,这样才能促进我国现代化的发展,才能推动工艺美术不断的提升。 作者:李然单位:北大荒垦丰种业股份有限公司 化工工艺论文:催化裂化工艺化学工程论文 1引言 催化裂化具体的工艺过程是为实现特定的操作条件服务的。在一定程度上也限定了操作条件的调整范围。但就反再系统来说,操作条件就包括诸多方面,如温度、剂油比、停留时间、催化剂的预提升与预提升介质、油气与催化剂的接触、两者的混合与流动、两者的分离、反应的终止、催化剂中油气的汽提、催化剂的性能以及催化剂的再生条件等。尽管操作参数众多,但平时可调整的却屈指可数,有些参数,反再系统工艺路线已经确定,也就基本确定下来,不能再调整或无法调整了。 2操作条件的影响 催化裂化在接近常压的低压下操作,在这个压力范围内压力对热力学的影响微乎其微。较低的烃分压有利于裂化,不利于生焦,因而是有利的。最小总压取决于后续分离系统,目前在300l(Pa以下。烃分压可以通过喷入水蒸汽的方法来降低(一般喷入水蒸汽的量占进料的1~5%),也可以将一部分轻烃气体打循环,但循环量需要根据具体的经济性来确定。 3焦炭燃烧动力学 催化裂化焦炭的收率一般在4~8%之间。在再生器的典型温度条件下,富氢化合物要么挥发,要么裂化成可挥发性组分和焦炭。催化剂再生所需要的时间主要由焦炭的较慢的燃烧速率决定。焦炭燃烧的活化能约为147kJ/mol。催化剂焦炭含量为1%、燃烧后烟气中的氧含量为1%催化剂焦炭含量为1%、燃烧后烟气中的氧含量为1%,烧焦时间与温度之阃的函数关系如图1所示。该函数关系非常重要,因为它确定了催化剡的总量与再生器的大小。减小再生器的大小与催化剂的总量很重要,原因有两个:FCC再生器在整个装置的造价中占有很大的比重,减小其大小有利于降低装置的投资;减少催化剂总量,不仅有利于减少操作费用,而且还有利于根据原料与产品的变化迅速改变催化剂。FCC装置是一个“热平衡体系”,热催化剂为裂化反应提供了部分热量。FCC装置的热平衡与催化剂的活性、原料性质、原料的预热和反应温度有关。此外,热平衡还与再生烟气CO2/CO的理想比例有关。焦炭燃烧的一次产物有CO、CO2和H2O,CO与CO2之比是温度的函数。CO与O2反应生成CO2是自由基反应,在有固体存在的条件下反应速率会减慢。如果烟气中含有过量的空气,则只要一没有固体就会燃烧。到目前为止一直是这样。为了促进CO的燃烧,现在都加含有Pt等贵金属的助燃剂。使CO转化成CO2也可以通过提高反应温度来实现。CO均相燃烧生成C02的活化能较高,约为293kJ/mol,在空气充足的情况下,在7000C以上CO可以完全转化。从热平衡的角度,达到7000C以上的再生温度毫无问题,但是再生器的材质和催化剂限定了最大再生温度。催化剂在高温条件下容易烧结,也易于水热失活。当然,如今的催化剂可以保证在高达850℃的高温条件下不会造成烧结破坏,但水蒸汽的老化作用要求温度要比该温度低得多。设计者在迸行反应器设计时,在降低再生温度以减小水热失活与提高再生温度以减小再生器大小之间权衡。另外一个减小催化剂水热失活的方法是采用两段再生:在第一段,在较低的再生温度条件下,进行富氢焦炭的再生;二段在较高的温度下操作。燃烧所需的停留时间是根据等温反应计算得到的,而FCC再生器并不总是等温的,尤其是催化剂颗粒温度不均匀。再生过程中质量传递的影响要降低到最小,以便催化剂颗粒内部温度不超过气相温度。燃烧过程中的扩散控制是反应速率快造成的。扩散速率是催化剂颗粒直径的平方的函数,而反应速率则是温度的函数。颗粒直径需要在200岫1以下,再生器才能在6500c以上操作而避免颗粒内部产生高的温度梯度。固定床反应器的最小颗粒为1mm,移动床反应器的约为3mm,只有流化床反应器的催化剂颗粒直径小于200μm。对于焦炭收率很低的情况,可以考虑采取稀释空气、由此降低绝热温升的方法保护催化剂。这种方法理论上可行,实际操作过程中空气量太大,有一定的问题。 4结语 本文介绍反应的压力、温度、停留时间和催化剂的再生等的影响,对于进一步了解催化裂化工艺相关设计问题具有一定帮助。 化工工艺论文:化学工程工艺中绿色化工技术论文 1绿色化工技术 绿色化工技术是通过改进改良现有的化学技术及方法,对化学原理的应用和使用工程技术来减少甚至消除化工原料、催化剂、溶剂、化学废物或化工产品等能够污染环境的物质,实现废物零排放,减少其对人类健康和生态环境的危害,建立友好环境。用“资源-产品-再生资源”这种全新的循环物质流动过程替换掉过去的“资源-废物”方式排放的流动过程。利用先进的绿色化工技术,研究出新型环保产品,及绿色工艺技术的运用实现清洁生产,从而大幅度降低三废排放量【1】。21世纪,绿色化工技术已经被国际发达国家在化学有机合成、生物化学、分析化学、催化等领域列为主要的研究发展方向之一。在我国制定的“九五”发展规划中,绿色化学与技术在酿造、制药、造纸、印染、海水淡化等行业作为应逐渐补充及开发应用的重大研究项目。 2绿色化工技术的开发 2.1原料的选用 绿色化工科技的发展,如果不从化工污染、化学反应的源头着手,那么始终是治标不治本而且十分被动的措施。那么化工科技及工艺发展过程中,选择无毒害溶剂、原料、催化剂等化学原料来进行化工生产、制作化工产品可实现零排放、零污染的清洁生产和加工原则,有效防止和控制化学污染的产生。近年较为常见的无害化学原料为:野生植物、农作物等生产物质。将芦苇、树木等天然野生植物纤维,以及稻草、麦秸和蔗渣等农副产品的废弃物作为原料加工糠醛、醇、酮、酸等化工原料。还有利用生物质气化产生氢气等,都是绿色化工技术中原料选择应用的非常好的例子。 2.2无毒害催化剂的选用 在百分之九十的化工生产中催化剂是提高反应速率的必需品。然而在绿色化工科技的开发过程中,无毒害的烷基化固相催化剂是国内外研发工作的重点。南京大学徐国际【2】利用环境友好性绿色化合成过程对烯丙基醇类化合物作为烷基化试剂,在无溶剂的条件下对1,3-二羰基化合物进行直接烷基化反应,反应后处理步骤简单,且催化体系可以循环使用,四次催化循环后收率仍然能大于84%。 3绿色化工技术在化学工业中的应用 3.1清洁生产技术 清洁生产技术是无毒、无害、无污染、无废物排放的绿色化工技术,包括辐射热加工技术,绿色催化技术,临界流体技术等。在冶金工业、印染工业、煤气化、制甲醇、垃圾处理、海水淡化等行业都得到了很好的运用。此外先进的脱硝脱硫技术、垃圾制沼气技术、高效清洁的煤气化技术、利用风能太阳能等自然能发电技术等等这些都利用了清洁生产技术。例如,海水淡化技术的应用不仅解决了我国淡水资源匮乏的现状,还利用有效的化学方法将海水中的盐水分离,在海水淡化的预处理过程中不会产生任何对环境状况的不良影响,也没有对生态环境造成伤害。而且,在海水淡化预处理过程中所产生的氢氧化镁作为一种成本低廉、工艺简单、不产生二次污染的清洁化工产品,具有非常广阔的发展前景。 3.2生物技术 生物技术领域包含细胞、基因、微生物和酶等技术范畴,其主要应用在化学仿生学和生物化工两个方面。生物酶在作为一种在生物体内的催化剂,具有高效、转移性,可以参与到各个生物化工的合成过程中。另外,化学仿生学中的膜化学技术也是这一领域中广泛应用的生物技术。在绿色化工技术中采用生物技术,可以利用再生资源合成化学品。从早期来源于动植物中的有机化合物原料,到后来以石油和煤炭作为原料。例如,在绿色化学工程与工艺中,制备丙烯酰胺,利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后,大大降低能耗,且没有污染环境副产物产生。由此可见,利用广泛存在于自然界中的酶当做催化剂,与工业酶及一般的化学催化剂相比,自然界中的酶具有无污染、反应条件温和、产物性质优良的特点。 3.3生产环境友好型产品 环境友好产品,指在产品的整个生命周期内对环境友好的产品,也称为环境无害化产品或低公害产品。它包括低毒涂料、节水、节能设备、生态纺织服装、无污染建筑装饰材料、可降解塑料包装材料、低排放污染物的汽车、摩托车、绿色食品、有机食品等。这些产品的生产工艺都要应用绿色化工技术,从而在生产过程中降低能耗、节约资源。总之,传统化工行业,为我们创造了丰富的物质基础和能源,但是化工产品在生产过程中的残余物,有毒有害物质等环境污染问题也日益显现。而今我国大力提倡开发绿色化工,并把它作为一项长期发展的基本国策,可见其对整个化工产业及环保事业的重要性。其中,绿色化工技术的开发和应用能大大的减少化工产品生产加工过程中的负面影响,从而真正实现绿色环保,节能减排等目的,是当今化学工业发展的重要环节。 作者:井博勋 单位:天津市化工设计院 化工工艺论文:3D虚拟车间的氧化工艺流程论文 一、教学分析 1.教学内容分析。《集成电路制造工艺》这门课是微电子技术专业的优秀课程,是融工艺原理和操作技能为一体的理实一体化课程,本课程的内容主要包括:氧化、光刻、刻蚀、掺杂、薄膜五大工序,每个工序又分为:工艺原理、工艺流程、工艺实训三个教学模块。本次课是氧化工序的工艺流程模块,设置为2课时。2.学情分析。授课对象是微电子技术专业高职二年级学生,他们在知识基础、能力状态、学习心理特征、可能存在困难等方面的情况如下:(1)知识基础:已经具备了一定的集成电路制造基础知识,学过氧化原理和工艺概述,对设备的系统构成有一定了解。但还未接触实际工艺流程,需要进一步学习。(2)能力状态:对公式、流程、原理等理论内容学习起来比较吃力,但实践操作能力较强。(3)心理特征:对学习对象有很大的选择性,对于自己感兴趣的学习内容能够认真投入,对不感兴趣的东西则“不想听”。(4)存在困难:从往届学生的反映看,对着文字和图片来学习氧化工艺操作和设备运行知识,他们觉得抽象、烦琐、枯燥,教学效果差。结果导致后面的现场实训不敢动手,工艺流程操作的一次成功率较低。另外,设备内部的运行情况就算在企业现场也无法观察,这是教学上的一个难点。3.教学目标。根据教学内容和学情分析,参照国家半导体芯片制造工职业资格标准,设定本课题的知识、技能、素质三维教学目标:(1)知识目标-学生能熟记氧化工艺流程和操作方法,了解氧化设备运行情况;(2)技能目标-学生能选择正确的氧化工艺流程并完成操作;(3)素质目标:学生具有严格遵守净化室规章制度和工艺规范的意识。本次课的教学重点是:能正确完成氧化工艺操作。教学难点是:了解氧化设备运行情况。 二、策略选择 1.项目教学法。本次课采用项目教学法,设置创设情境、确定任务、实施任务、考核评价、拓展提高五个教学环节,充分体现学生在学习过程中的主体地位,教师应当成为学习活动的引导者、帮助者。2.信息化教学。为了克服传统教学中工艺操作方法和设备运行情况不够直观、信息量太过丰富不易掌握等制约因素,我们紧紧围绕具有自主知识产权的集成电路制造3D虚拟车间开展教学,在每个教学环节充分运用信息化教室、课程网站等信息化环境和多媒体课件、动画、视频等数字化资源,优化教学过程。 三、实施过程 课前回顾和预习:通知学生课前登陆《集成电路制造工艺》课程网站进行理论知识回顾,通过查看多媒体课件和化学反应动画,知识的复习显得快速高效。要求学生上网查阅相关资料,整理氧化工艺的详细工艺流程,通过课程网站发给老师。教师网上检查学生作业的递交情况。1.创设情境。新课的第一个环节是创设情境,利用信息化教室功能,学生登陆课程网站观看氧化环节的视频,初步了解更衣室、风淋室和净化车间的情况,配合教师的提问,激发学生的学习兴趣。然后教师进行集成电路制造3D虚拟车间的演示,教师通过广播系统演示软件操作方法,介绍更衣室规范要求和净化车间工作环境和设备,引出工艺操作这一学习主题。2.确定任务。教师总结点评学生上传的作业,整理出正确的氧化工艺流程,明确学习任务。3.实施任务。氧化工艺的全部流程可以分为“更衣室”“、清洗”、“氧化”“、测试‘四个环节。每个环节又包含多个工艺操作步骤。以氧化环节为例介绍学习的流程:氧化环节包含输入系统、货架取片、上料、下料四个工艺操作步骤,学生利用集成电路制造3D虚拟车间来完成学习任务,登陆软件选择教学模式,经过更衣室环节后,进入净化车间,选择氧化区域进行练习。在练习过程中,教师指导单个工艺操作的学习方法:(1)查看主菜单里面的工艺文件,了解工艺规范;(2)观看企业视频,学习操作要领;(3)进行虚拟操作,完成技能训练;(4)如果做错会有信息反馈,学生重新练习。氧化环节的货架取片、上料下料等操作也是用这样的方法学习的,其余工艺环节的所有操作训练均可在虚拟车间完成。在练习过程中,学生可以相互讨论,教师巡回指导,完成一个环节之后,学生总结操作要领,教师进行点评。这种学习方式教学内容呈现生动有趣,真正寓教于乐,学生学习的积极性和专注度明显提高。3D虚拟车间里面还整合了很多的数字化资源:比如清洗机构、氧化传片、测试传片的动画,克服了设备内部运行情况在企业现场也难以观察的困难,实现了对难点的突破。4.考核评价。最后一个教学环节是考核评价,学生选择考核模式进入,完成全套工艺流程。在考核模式中系统会有相关问题提出,学生作答。如果答错则会扣分,并会将正确答案显示在左下方。在工艺流程中如果选错流程,那么也会显示’步骤错误”并做正确提示。学生完成考核之后,可以即时看到得分和用时;通过软件统计分析,教师可以看到学生整体的掌握情况和每个知识点的正确率,获得及时的信息反馈,最后做总结点评。5.拓展提高。在前面实施任务过程中,学生可能把注意力集中在技能训练上了,要求他们关注车间墙壁上的工艺规范、员工守则、管理条例甚至急救方法等信息,在虚拟车间中实现环境育人,有利于学生职业素养的养成。 四、效果特色 1.教学效果。通过课堂教学调查问卷发现,采用信息化教学的12级学生在“学会知识”、“掌握技能”、“激发兴趣”三个方面的正面评价比例远高于采用传统教学的11级学生。本次课之后的实训环节的一次成功率也得到了明显的提高。2.特色亮点。本次教学设计的特色亮点是:学习资源数字化———有丰富的课件、动画、视频等资源可供学生随时在线查阅;学习过程项目化———教师“做中教”,学生“做中学”,以学生为主体;学习工具游戏化———运用3D虚拟车间,寓教于乐,激发学生学习兴趣;技能训练虚拟化———解决设备台套数不足的问题,节约实训耗材,确保安全可靠。总的来说,本次教学设计取得了良好的教学效果,可以移植到理实一体化课程的同类教学任务中。 作者:徐振邦 刘锡锋 单位:江苏信息职业技术学院 化工工艺论文:化工工艺英语网站设计论文 1、化学工程与工艺专业英语网站建设存在的问题 化学工程与工艺专业英语网站建设主要是为了利用网络这一现代化平台来丰富扩展专业英语知识的学习并实现资源共享。但遗憾的是,从目前的网络资源来看,英语网站相当多,但涉及到化工专业英语知识的网站几乎没有,或者要从大量英语资料中查找自己所需要的那一点化工专业英语资料,往往工作量较大。同时这些网站还存在如下几点问题:①导航不清晰;②与专业要求相比较,不够专业化;③形式和内容较多样性;④建设或者维护技术较复杂等问题。 2、化学工程与工艺专业英语网站设计的原则 为解决上述主要问题,在化工类专业英语网站建设中必须坚持以下原则。 2.1导航清晰,信息全面由于化工专业英语网站建设的初衷在于资源共享,这就注定其内容形式繁多。为了与普通英语学习类网站区别开来,应根据化工专业学生对专业英语的需求来设计网站内容及功能,因此网站导航应简洁清晰。在进行网站全局设计时,可采用网状结构进行设计,而局部性知识模块可采用树状结构进行设计,并用导航条、菜单等形式突出各关键模块内容。 2.2专业化风格网站风格是指,网站页面设计上的视觉元素组合在一起的整体形象,展现给人的直观感受。“整体形象”包括站点的版面布局、浏览方式、交互性、内容价值等等[2]。为体现网站的专业性,在风格采用上必须考虑化工课程的专业性。 2.3形式和内容统一性网站的建设是为了学习化工专业英语并达到学习资源共享的目的,而不单纯的只是简单的供给关系。因此,在一定形式的基础上,必须注重网站的内容以及功能,使网站的形式和内容相互统一。 2.4技术简单现在网络上较活跃的网站均是由专业化的技术人员完成,使得网站的综合风格越来越美观,功能越来越强大。但技术也越来越复杂。因此网站的维护对于普通的学生或者教师而言都存在一定难度。这种“技术”的要求不利于学生开发建立起适合自己需求的网站。所以要求技术简单化,这种简单化不是低级的代名词,而是指尽量摒弃不必要的一些网站设计,达到同等功能性的同时,尽可能多的人会使用的简单技术。 3、网站设计思路 3.1课程网站模式的确定网站建设有动态和静态之分,两种模式各有优缺点,静态网站较易被检索到,但文件交互功能较弱,不支持数据库,网站后期维护管理工作量较大。动态网站则弥补上静态网站上述缺点,但其缺点是不易被检索到、总体而言,为了达到资源共享的目的,动态网站更适合。 3.2网站建设软件的确定制作网站的软件非常多,本文主要介绍Dream-weaver8这款软件,非常适合初学者,该软件可以实现建设网站所需要的所有功能。Dreamweaver8是美国Macromedia公司开发的集网页制作和管理网站于一体的一款面向大众的网页制作软件。相对于其他网页制作软件,Dreamweaver8提供了设计者和代码编写者两种布局。而我们的网站建设和管理者主要都是本专业的普通学生和教师。设计者的布局让初学者也可以通过相关书籍介绍和软件教学视频等达到网页制作的目的。 3.3课程网站内容的确定依据化学工程与工艺的专业性质,确立网站的内容。依据化学工程与工艺的专业性质,网站资料的收集方向必须紧密联系专业课程设置和学生课外学习,创新研究需要。因此,在资料收集之前,做了大量的问卷调查,调查对象主要是对专业英语最具需求的化工专业学生。调查数据显示,大约92%的学生都希望该类型网站能与所学专业和课程紧密联系。除了依据专业和学生需要,也考虑到资料收集的可行性和成本。综合分析,网站的内容应包含以下几个方面:英语学习、专业英语学习、留学英语。①英语学习内容可以细化分成四级、六级考试学习资料和一些英语学习技巧,如词汇、语法、语境培养等;②专业英语学习可分为化工类课程英语视频资料、专业术语、英语科技文字撰写、专业英语科研资料等方面内容;③留学英语可根据学生需要来分享一些学习应试技巧等资料。课程内容一方面体现化工类学生对英语学习的需求,另一方面可以给学生提供资料学习共享的网络平台。化学工程与工艺专业英语网站建设是针对化工专业学生需求所设立的,也是教学过程中的一项重大改革举措,网站建设的好坏直接影响其最终目标的实现,而网站建设也是一项综合能力的考察,只有通过不断的实践学习,才能使其不断的发展完善,才能真正实现化工类专业英语网站建设的初衷,发挥网络的作用,实现优质学习资源的共享。 作者:王艳 刘申申 朱菁 盛杰 李岚 张征林 单位:东南大学成贤学院 化工工艺论文:化工工艺设计论文 一、化工工艺设计概述 危险等级的划分依据主要是根据化工生产过程中所使用的原材料,储存原材料的环境、原材料经生产加工后所形成的新的产品特性,如物理性、化学性等。根据不同危险等级的化工产品,确定各种类型化工产品在生产过程中的防火间距及防爆等级。进而以此为标准,在化工工艺设计过程中选择满足生产需求的操作方式,防火材料及防火设备。 二、化工工艺设计分类介绍 1.概念设计。 概念设计是指抽象性的设计,概念设计一般是在拟建化工生产装置前进行,概念设计的主要目的是为了通过建立化工生产装置模型,根据模型检查化工生产工艺中存在影响正常生产的因素,包括生产线路的设置的合理性,生产环境条件是否满足安全生产要求等,避免因化工工艺中某个环节存在不合理性给化工生产埋下安全隐患,同时根据概念设计建立模型检验所的的数据为进一步的化工工艺设计提供数据参考。 2.中试设计。 中试设计是为了检验小试所确定的工艺路线及相关运行条件。检测试制产品的功能稳定性;检验工艺系统的连续可靠性运行;获得化工生产工艺设计所必须的工艺参数;考察设计方案投入生产过程中所产生的杂质对成品的影响等。 3.基础设计。 基础设计是化工工艺设计的重要阶段。基础设计是化工工艺生产装置及配套设备安装及规划设计的技术支持。 4.初步设计。 初步设计是在基础设计完成后的精细化设计。初步设计的成果是设计说明书和工程总概算书,也可以说是从初步设计是化工建设的指导思想,以此为依据进行化工生产线的构建;结合基础设计和有关单位批准的设计任务书、化工厂的选址报告,从经济性和技术性角度出发,对化工生产线建设进行总体研究和计算,满足化工生产线安全生产的同时又能取得良好的经济效益和社会效益。 5.施工图设计。 施工图设计是化工工艺设计的最后阶段,设计过程中应根据有关部门对初步设计的审批意见,结合初步设计中确定的化工工艺方案,以图样及文字的形式将化工工艺技术要点和各个设备的原理、布置进行一一明确。并对初步设计中待解决的一些问题提出科学合理的解决方案,做到施工图纸设计最优化,满足化工产业安全稳定性生产需求。 三、化工工艺设计具有的特点 化工工艺设计交其他专业领域的设计具有明显的区别,化工工艺设计工艺流程独特,生产工艺安全性要求严格,技术含量高。尤其是针对化工产业近些年来频发的安全事故,如化工产品原料在加工过程中出现的有毒原料泄漏问题,严重地污染了人们赖以生存的环境,水源的污染,大气的污染、重金属污染土壤等。所以国家的有关部门对化工产业的化工工艺设计提出了更为严格的要求,明确提出在化工工艺设计时要高度重视工艺设计在投入生产中的安全性问题。但实际上,化工工艺流程的十分的复杂,整个工艺流程涉及的专业较多,设备种类繁杂,各种管线管道交织在一起,倘若在设计过程中没有确定科学的布线方案可能会早生产过程中因为线路故障问题,如线路老化搭接引起短路,又因为化工原料多数具有易燃易爆的特性,很容易引发火灾或者更为严重的事故。所以,为了保证化工工艺设计的质量,化工生产的安全稳定性,必须要加强对化工工艺设计危险的识别和控制。 四、危险因素识别与控制 危险因素是指在化工生产过程中虽潜在的不利于安全生产的系列因素,而危险因素的识别和控制是指对化工工艺设计以及设计方案投入到建设中虽体现出来的一些不利于安全生产的特征,如化工设备是否满足生产的需求,设备所处的环境是否满足安全性生产需求,设备及相关附属装置的排布方式及安装方式是否合理等,认真考究危险因素,识别各种不安全因素的风险类别及等级,进而有针对性地提出安全风险控制措施。具体来讲可通过以下措施控制。 (1)物料方面。 化工工艺设计人员应牢固掌握化工原料的物理特性、化学特性、化学反应特征以及燃烧爆炸性等方面的知识,并能准确地辨识各种原料之间的反应原理。 (2)路线布置。 在化工工艺路线设计时,应根据厂房的实际空间位置进行工艺路线的选定,尽可能地做到工艺路线不和其他电力线路相邻,避免因电力线出现安全故障对工艺路线造成一定程度的影响。 (3)严格控制化学反应装置。 在整个化工生产中,化学反应装置的质量对化工生产的安全性有着直接的影响。在设计化学反应装置时应根据不同的化工原理选择与其相符的反应器,反应器的耐高温性和耐压力性要满足安全生产的有关要求。 作者:林彬 单位:济宁市化工设计院嘉兴分院 化工工艺论文:论石化工业检测工艺的适用性 作者:陈慧芬 刘晓峰 潘巧霞 单位:宁波万华聚氨酯股份有限公司 宁波万华聚氨酯股份有限公司 浙江 宁探针法的另一个优点是适用范围非常广,几乎所有的石化企业都可以采用这种监测来监测设备或管道的腐蚀情况。缺点是由于受仪器测量灵敏度的限制,探针所测到的数据在不同腐蚀环境变化中差异会比较大,测量结果有时会发生偏差和失真。旁路法旁路法是在现场安装一套监测腐蚀的旁路,该旁路主要安装在设备管道腐蚀严重的部位,在装置正常工作过程中可以自由切换开关,进行现场腐蚀监测、腐蚀试验等,可取得准确的现场腐蚀数据。旁路测试方法可以说是给设备安了一个备份,在不影响设备正常运转的前提下,随时观测,非常准确。旁路测试方法也分为等流速、多流速等试验旁路,可以随时观测多种状态下的腐蚀速度。测厚法管道测厚法主要用于监测管道腐蚀速度,就是定点检测设备或管道的厚度,它包括普查测厚和定点测厚。定点测厚分为在线定点、定期测厚和检修期定点测厚。普查测厚一般是在设备检修期间,对重点部位及推测有可能发生严重腐蚀的部位进行测厚的检测。测厚法主要监测设备、管道的均匀腐蚀和冲刷腐蚀。测厚仪器一般采用超声波测厚仪,精度不低于0.1mm,能够很好的了解到测试点的腐蚀情况。但测厚方法不能随时进行,在密封类设备中,使用范围有限。 腐蚀监测方案的制定 由于石化企业的生产环境不一,设备情况也千差万别,只是采用某一种腐蚀监测方法一般是不能对设备腐蚀状态进行全面掌握的,如果要取得比较真实及时的监测结果,就要按照设备使用的实际环境结合行业经验,考虑到各种可能影响的因素,严格制定相应的腐蚀监测方案。一般来讲,该方案需要包括腐蚀监测位置、腐蚀监测方法及腐蚀监测频率的确定等,来达到整体设备的全面腐蚀监测。腐蚀监测位置的确定在腐蚀监测过程中,腐蚀监测位置的确定非常重要,因为如果监测位置不准确,就容易产生腐蚀严重的情况监测不到的情况,这样监测结果就无法准确反映设备或管道的实际腐蚀情况,造成的后果也可能会是灾难性的。一般来说,设备管道的局部严重腐蚀是威胁设备安全的主要因素,监测位置就是要确定在这些容易造成严重腐蚀的局部位置。这些部位通常要根据不同设备,不同环境,不同使用方式等因素综合考虑可能确定。根据经验,一般特别需注意以下几个腐蚀严重的部位,如有水凝结的部位、腐蚀物高度聚集的部位、管道的弯头、高温高压腐蚀严重的部位等等。腐蚀监测方法的确定腐蚀监测方法前面已经提到了,单一的腐蚀监测方法不能满足用户的要求的,需要同时采用多种方法才能获得比较准确可靠的腐蚀监测信息。例如,在监测时,电阻法是实时在线监测,但它也需要周期性的通过挂片监测到的实际腐蚀数据进行校正,以避免由于探头受污染、探头监测位置不同等因素造成的数据偏差、失真。总之,要根据设备的实际工作环境以及运转情况,来进行全面认真分析以确定合理的腐蚀监测方法。 腐蚀监测频率的确定 腐蚀监测可以实时进行,也可以按检修周期来进行。腐蚀监测频率应由企业在制定腐蚀监测方案时所确定的监测方法、被监测部位腐蚀程度及费用等方面来确定。监测方法决定着腐蚀监测结果的反馈时间,挂片法一般要一个检修周期才能取得监测结果,而探针法可以实时得到数据。监测部位也对监测频率有重要影响,监测部位腐蚀加重时应加大腐蚀监测频率,而腐蚀比较轻微的部位则可以相应减少。腐蚀监测费用也是企业制定监测频率时要关注的一个方面,如果过于频繁地采用成本较高的腐蚀监测方法,费用将比较高,这不利于企业的综合效益。在目前,连续性在线腐蚀监测费用一般都比较高,因此,一般设备腐蚀情况不太严重的企业多采用周期性腐蚀监测方法。但随着实时在线监测方法和技术的提高,未来会有越来越多的企业采用实时在线监测方法,这种方法也是未来石化行业腐蚀监测发展的方向。 结论 总之,众所周知,石油化工工业是一个国家的基础工业,也是关系到一个国家经济正常运转的命脉。石油化工工业设备生产的安危不仅关系到企业自身的安全,也影响到一个国家战略物资的正常供应。因此,石化设备的安全意义非常重要。据统计,现在有2/3的储油罐等压力容器爆炸事故是由腐蚀引起。提高我国石化企业设备腐蚀监测技术,是现阶段石化企业必须引起重视的问题。石化企业的安危关系到方方面面,必须引起我们高度重视,尽快提高设备腐蚀的监测技术,并采用与之相对应的防护技术,尽最大可能延长石油行业设备的使用寿命,减少腐蚀的发生,最短时间监测到事故隐患,以确保石油行业的安全运行,为企业为社会带来最大的经济、环境、安全效益。 化工工艺论文:飞机三维数字化工艺设计论文 1工程数据的集成管理 工程数据的集成是通过业务流程驱动,实现飞机单架次EBOM、PBOM、MBOM、产品数模、工装数模、AO和仿真验证结果数据等信息在系统之间的传递,其主要实现方式如下所述。(1)EBOM、PBOM、产品数模、工装数模的集成。从工程数据集成管理平台导出整机或指定部件单架次的EBOM结构和产品数模及相应工装信息,数据格式包括zip包、Excel等。导出的EBOM和产品数模将导入数字化装配工艺设计与管理系统进行使用。(2)MBOM数据的集成。MBOM分为顶层MBOM和底层MBOM。三维数字化装配工艺设计与管理系统提供顶层MBOM结构导出功能,将三维工艺设计与管理系统完成的顶层MBOM结构文件以XML/Excel格式输出,并导入工程数据集成管理平台,在平台上生成顶层MBOM结构。在工程数据集成管理平台上对顶层MBOM结构进行管理,当发生更改后在工程数据集成管理平台的MBOM编辑器中进行维护。底层MBOM结构在AO中的零组件配套表完成审签后由系统自动解析生成。(3)AO和仿真验证结果数据的集成。通过三维数字化装配工艺设计与管理系统和工程数据集成管理平台的集成,使数字化装配工艺设计与管理系统新增三维AO输出功能。把通过工艺设计和仿真验证后的AO数据以zip包(包含工程数据集成管理平台现有AO编辑器定义XML格式文件、具有工艺指导性的视图及Process、SMG、AVI文件等)形式输出。 2顶层工艺规划与管理 在三维数字化装配工艺设计与管理系统中进行顶层工艺规划与管理的主要工作包括PBOM的构建、顶层MBOM的构建。(1)PBOM的构建。PBOM是在EBOM的基础上,根据产品的特征和企业的制造能力,对产品的结构进行重组,使之符合企业的生产能力,为生产组织、布局、车间分工提供依据,保证生产的可行性、均衡性和经济性。飞机装配顶层工艺规划过程首先是对产品设计产生的EBOM进行重新组织形成PBOM,主要完成新建工艺组合件和划分工艺路线。PBOM在继承EBOM所有属性(产品结构、三维模型属性信息、3D链接路径信息)的基础上,增加了工艺路线、工艺组合件及备注等属性。首先利用制造资源库中每个单位所属的设备了解单位的生产能力,并在三维环境中查看企业生产单元布局,综合工艺专业类型和制造经济性构建工艺组合件;然后根据零部件类型,确定装配流程,结合各车间的业务分工和现有的任务量确定零部件需要流转的车间,进行工艺路线的划分。(2)顶层MBOM的构建。顶层MBOM由多层次的装配单元和AO编号构成。装配单元是装配件的总称,指在飞机装配过程中,可以独立组装达到工程设计尺寸与技术要求,并作为进一步装配的独立组件、部件或最终整机的一组构件。顶层MBOM构建的主要任务是根据产品的装配约束关系进行装配单元的划分,采用从大部件划分到小组件划分的顺序,将产品划分为若干个装配单元。装配单元是工序划分的基础。在PBOM的基础上,利用三维交互方式查看设计模型,分析装配约束关系,划分工艺分离面,将产品划分为几个大的装配单元,即大部件划分;再对大部件进行装配约束关系分析,在每个装配单元下确定并建立子装配单元;划分子装配体,完成顶层MBOM的构建。 3三维装配工艺设计与仿真 三维装配工艺设计与仿真主要包括底层MBOM构建、装配顺序规划、工装关联以及装配路径规划,并对工艺设计结果进行仿真和优化,将工艺设计结果形成的工艺数据(XML/Excel格式)和仿真文件等发送到工程数据集成管理平台进行统一管理。(1)装配工艺设计。利用数字化装配工艺设计与管理系统的三维可视化环境,针对具体装配单元包含的工序中零组件之间的装配约束关系,进行装配顺序调整,并对装配顺序规划的结果进行爆炸图仿真,及时发现不正确或不合理的工艺过程,进而进行装配顺序调整和优化,图2为某部件的装配工艺设计实例。然后以装配单元为基础建立AO件,并根据工位数量建立多个AO,定义AO代号和名称,确定AO对应装配单元在装配过程中所需要的装配工序,完善装配工序的基本信息,形成装配工艺,并关联各个装配工序的配套零组件、实现的装配约束、配套装配资源等信息。(2)装配工艺优化。飞机零部件尺寸大,精度要求高,装配过程需要协调的部位多,返工困难,为了避免在装配过程中因重点部位的误差叠加而导致装配精度问题的出现,需要在装配工艺准备阶段对装配精度进行预测,并对导致装配精度超差的工艺过程进行优化。直接影响产品装配精度的主要因素包括零件加工误差和产品装配工艺,现有飞机装配精度保证一般是通过测量和协调实现,不能在产品装配生产前实现对产品精度的控制。在MBD技术和数字化装配技术日趋成熟的情况下,为了缩短飞机研制周期,需要将精度控制技术融入装配工艺准备过程,实现基于精度控制的飞机装配工艺优化,确保装配工艺的可靠性。在装配工艺正式前,对产品进行整体装配精度预测(见图3),提前评估各关键特性的工艺能力。由于整体装配精度预测是在零件还未加工的情况下进行的,所以用位置公差(将尺寸公差转化为参考某基准的位置公差)作为输入。基于产品精度MBD模型,利用多维方向偏差搜索算法得出偏差传递路径,用蒙特卡洛算法将输入的位置公差转化为相应的偏差值(偏差值呈正态分布),利用上述的偏差值、传递路径、敏感度等信息来预测关键特性是否超差。在装配精度预测的基础上,通过分析预测结果,确定并优化导致精度超差的工艺因素,最终满足整体装配精度要求。如果预测出关键特性出现超差的情况,可以结合全要素的偏差贡献度分析和实际生产能力评估,确定工艺优化方案。如果该方案需要改变装配顺序、定位基准等工艺内容,则需要再进行装配工艺仿真。通过装配工艺仿真后的工艺优化方案为有效方案。为了避免飞机装配生产线生产瓶颈的出现,在装配工艺设计与仿真阶段,通过工序生产力平衡仿真,可以提前预测生产瓶颈和影响因素。通过对装配工序进行优化,可以在飞机装配生产前实现装配工序生产力平衡。对每个工序进行生产时间估算,评估每条工序任务链的生产时间,并进行生产力平衡,防止因部分工序任务链过长或过短导致生产瓶颈的出现,从而避免生产延误或等待的情况发生。 4三维装配工艺指令的生成与管理 装配工艺指令(AO)是用于规定生产管理单元的完整工艺流程和流程各环节的控制要求及记载生产过程中质量数据的工艺文件。在工程数据集成管理平台中,可获取完整的AO信息以及工艺模板,并自动创建AO。当AO完成审签流程后,系统将自动提取AO中的零组件配套表,将其关联到顶层MBOM结构中形成底层MBOM结构。(1)装配工艺文件编制。每个AO对应一道工序,将工艺组件关联至AO。在AO节点下创建工步,并添加工步属性和描述信息。将工艺组件中的零组件划分至工步,并根据要求将标准件和资源划分至工步。(2)三维工艺信息标注。根据三维信息标注规则,将工艺信息标注在三维仿真动画中,形成具有指导意义的工艺仿真文件。这些工艺信息描述关键的装配尺寸与公差范围、工装和精度要求等生产必需的工艺约束信息,以及在装配动画中无法表达的指导信息。三维工艺信息标注的主要方式包括:颜色、可见性、文本、局部放大等。(3)工艺指令。通过数字化装配工艺设计与管理系统生成AO数据包(Process、SMG、AVI、图片、XML格式的工艺文件等),将AO数据包传到工程数据集成管理平台,利用工程数据集成管理平台的AO编辑器将XML格式的工艺文件生成为AO文件,其余数据作为附件关联到AO,AO实例如图4所示。 5装配工艺知识管理 飞机装配工艺准备所涉及的专业范围广,包含的信息量大,是一种经验性非常强的知识密集型工作。在装配工艺准备过程中,为了实现装配工艺知识的共享和重用,提高设计质量,缩短准备周期和避免设计资源的浪费,需要对装配工艺知识进行建模并构建知识库。飞机装配工艺知识是指在飞机装配工艺准备和实际装配生产过程中形成的,能够用于指导飞机装配工艺规划与仿真的抽象的数据表达。作为飞机三维工艺设计与管理系统的基础数据库,装配工艺知识库主要是存储和管理装配工艺实例、典型工艺模板和制造资源。首先构建3个库的分类结构,定义相应的属性,再将装配工艺实例、典型工艺模板和制造资源等分别放入对应的分类中。将装配工艺实例划分为典型工艺、典型工序和典型工步,并存入装配工艺实例库。典型工艺模版库存储已结构化、参数化的针对典型工艺特点的工艺知识,例如,根据工艺特点不同,将产品分为框类、壁板组件类、地板组件类、管路类和锻件类等,并按照不同类型的装配流程构建装配工艺模板,用于固化装配过程、组织典型装配模板数据。将飞机制造企业的生产资源以装配环境模型、虚拟人体模型、设备模型、工装模型、工具模型等形式进行三维建模,并赋予相应的参数信息,形成飞机制造资源知识。 6结束语 数字化装配工艺设计与管理是飞机数字化装配过程的主要环节,也是飞机制造企业当前乃至未来一段时间之内实现数字化制造的主要工作之一。通过对飞机三维数字化装配工艺设计与管理技术体系和关键技术的阐述,构建了飞机三维数字化装配工艺设计与管理系统,并与PDM系统进行了有效集成,实现了飞机装配工艺的三维可视化AO编制和数据集成管理,为进一步提高飞机三维数字化装配工艺设计与管理的水平、质量和效率,实现工程应用提供了一种可行的思路。 作者:田锡天耿俊浩唐健钧赵东平单位:西北工业大学CAPP与制造工程软件研究所 化工工艺论文:悬浮床加氢裂化工艺技术经济论文 一、现有渣油加工技术的缺陷 现阶段世界上对渣油进行优化的主要方式主要有五种:焦化、减粘裂化、催化裂化、固定床和沸腾床加氢、溶剂脱沥青。以下对其进行简单的说明。焦化的方式是现阶段较为常用的渣油转换方式,其可以加工各种不同劣质的重质渣油,同时也会产生大量的焦炭,导致原料油中的残余碳含量逐渐增多,生产的焦炭也越来越多。随着科技的发展互进步,原油中的碳含量逐渐减少,但会在一定程度上降低原油的质量,多环芳径与沥青质含量逐渐的增加,并且不可以通过催化裂化原料直接使用,需要进行加氢预处理与加氢裂化处理,但这一工序存在一定的难度。减黏裂化的方式也是工业中使用较早的手段,其主要的目的就是降低残渣燃料油需要稀释的组成部分。随着长期的发展与使用,残渣燃料油主要是在船只使用与发电方面进行使用,随着环保概念的普遍化,船只所使用的是硫元素含量相对较低、氢含量相对较高的天然气来替代传统残渣燃料油。渣油催化裂化只可以对相对较为干净的渣油进行转化,并对渣油中残炭的含量有一定的约束,简单的说要求低硫、低碳、金属含量也要求相对较低等等,只有这样才能催化裂化,但在市场中,这种资源相对较少,难以达到预期的效果。 二、悬浮床加氢裂化(VCC)工艺技术的特点 1.全新的悬浮床工艺全新的悬浮床(VCC)工艺是对现阶段世界上各种不同的悬浮床加氢工艺特点进行有效地结合与利用,并对相应的技术进行创新处理,构成了较为完整的工业化新型悬浮床加氢工艺。并得到较为广泛的使用,目前已经在建的有3套。这一项工艺的用途相对较为广泛,可以加工硫元素含量与金属元素含量较高的渣油,也可以对氮含量、金属含量、粘度、碳含量、酸值相对较高的重油减压渣油轻质化加工也有着显著的效果,并且原油的性质相对较差,该项工艺的效果越是明显。且可以在不同的环境下对原油渣油进行转化,并且转化的效率相对较高,相对于传统工艺与劣质重油轻质化工艺来讲具有明显的优势,造成的原材料浪费效果也相对较小,适合现代的社会发展。 2.高度分散的催化剂体系这种悬浮床加氢(VCC)工艺主要是通过多金属粉末催化剂进行高度的分散来实现的,反应器内部的催化剂金属在原料渣油中只占1%左右,催化剂主要以铁、钴、锰、镍等等金属系列为主起到非常好的活性效果,其中有一部分的金属催化剂属于工业废料的回收(如赤泥催化剂),其自身的成本相对较为低廉。这种方式与国际上的类似工艺较为常用的固体催化剂等等有着本质上的区别,所以应该对其进行正确的区分。 3.尾油与蜡油循环裂化这种工艺(VCC)主要是通过对蜡油与尾油一次性通过加氢裂化、精制的手段来进行渣油处理,其余世界上的其他工艺存在一定的差异,具有较强的区分与明确性,这种装置主要产物是进行加氢之后的优质石脑油与柴油,车辆排放所得到的尾油相对较少。现阶段的悬浮床工艺的产物在线加氢精制工序,不仅对已有的压力与反映温度进行充分的利用,也在一定程度上提高了产品的质量与效果,在线加氢精制催化剂使用3996加氢催化剂的方式,来对温度进行有效的控制,从根本上提高了劣质油的优化效果。经过长时间的研究与探索可以发现,这一工艺技术通过与传统工艺完全不同的方式来进行劣质油处理,通过新型悬浮床加氢裂化(VCC)反应器分区域冷氢控制来对温度等方面进行高效的控制,反应温度度可以达到470℃,操作压力220Mpa,在一定程度上加强了操作的效果,从根本上降低反应器的控制难度,进而提高质量。 悬浮床加氢裂化工艺的经济优势现阶段,我国较为常用的重油轻质化工艺主要有三种,分别是固定床加氢、延迟焦化、中有催化裂化,以上对其中存在的局限性进行了简单的分析与研究,在此,对该项技术的经济指标进行研究与对比。根据表格可以看出,按照加工方案的完善配置进行估算,对悬浮床加氢裂化工艺方面的投资较高,但与固定床加氢方案进行比较则相对较低;悬浮床加氢裂化工艺的产品收率、质量与分布状况都是最好的,有其的产量与柴汽比例也相对较高,所以与传统的方式进行比较具有一定的经济优势;悬浮床加氢与重油催化裂化方案的内部收益都比较大,与其他两种方式进行比较有着明显的优势,在投资的回收时间方面相对较短,也就是说可以获取更大的经济效益;悬浮床加氢方案在各项经济指标上都有着较为明显的优势,远高于传统的优化方案,这也是社会经济发展与能源需求的重要趋势。传统的方案对金属与硫元素相对较为敏感,一旦含量超标就会导致装置难以正常的运行,所以在对劣质的重油进行优化与处理的过程中存在较为明显的差异。而悬浮床加氢裂化工艺则相对较为完善,适合现代的重油处理。 三、结语 随着社会经济发展的加快,能源危机对社会发展的影响越来越严重,这就要求加强劣质能源优化方式的研究,并对悬浮床加氢裂化工艺的经济型进行分析与对比,从而提高工艺的实用性,促进社会经济的发展与进步。 作者:王军单位:延长油煤共炼新技术开发公司 化工工艺论文:化工设备安装工艺设计论文 化工工艺设备作为化工生产过程中必不可少的硬件设备,其安装设计的质量直接影响到化工项目是否可以顺利进行和投入使用,因此,保障设备安装设计的科学性和安全性是在激烈的市场竞争中脱颖而出的重要条件。近年来,我国的社会经济得到了极大的发展,这也直接推动了化工行业的发展,随着社会生产生活对于化工产品的需求量增加,对于化工生产的要求也有了更高的要求,在现代科技的推动下,化工设备也逐渐朝着自动化以及智能化方向发展,带动了化工产品质量和生产效率的提升。化工工艺由于其自身原材料的特殊性,在生产的过程中容易出现一些纰漏进而造成安全事故,因此,做好化工工艺设备安装设计时确保生产安全的重要基础。 1设备安装设计的重要性 化工工艺是将原材料进行一系列化学反应变化之后,使其转化成为最终的化工产品,在这个转化的过程中,就必须要借助化工设备来确保化工工艺能够顺利实现,并在保障化工安全生产上起到了重要作用,因此,在进行化工工艺设备安装设计的过程中必须要坚持科学合理的原则。在进行设备安装设计时,要对化工产品的各种特性加以充分考虑,并综合各种因素来完整设备的安装设计以及调整工作。化工生产中,势必会涉及到易燃、易爆以及腐蚀性有毒的化工生产原料以及半成品等,要考虑化工产品对设备的影响、化工产品所选用的原料、设备及萃取剂等,另外,设备的使用性能也会直接受到安装质量的影响,因此,设备设计在化工工艺中显得尤为重要。 2具体的设备安装工艺设计 在化工工艺设计中,设备安装涉及范围广,内容繁杂,是首先要考虑的重点设计。(1)车间设备的布置设计在进行化工设备安装设计中,保证车间设备科学布置特别重要,譬如吊装孔设备的设置,若化工厂房长度超过36m,那么吊装孔设备的地点就应当选在和厂房中间距离较近且靠近墙壁的位置;若厂房长度不长,建议将吊装孔设备设置地点靠近来靠近山墙一端,在进行吊装孔设备位置选择时还应当考虑一些其他因素。总而言之,设备安置要遵循化工生产线优化组合、能源就近利用以及安全性原则,为化工车间的生产经营营造一个宽敞整洁的环境。(2)操作台以及设备支架的设计支架是化工工艺设备安装过程中的必要设备,机械设备以及仪器等设备在安装的过程当中都需要借助不同类型的支架,通过支架的合理设置来保证设备安装后稳固牢靠。为保障设备安全运行,在进行支架设计时需要重点关注操作台以及支架的质量,充分考虑支架的承载质量能否满足设备需要,是否坚固耐用。(3)化工设备的保温在化工设备安装设计过程中,除了上述两点需要考虑之外,还必须要将设备所处的环境考虑在内,其中,设备保温就是十分重要一个方面。在生产过程中,若设备保温设计不合理,设备放置不当,外界的环境影响就会更加明显,若一旦超出环境温度的限值,就可能会导致设备出现功能减弱,进而影响化工设备的正常运行,降低化工设备的生产效率,严重情况还可能导致安全事故,因此,加强设备保温设计非常重要,在进行工艺设计的过程中必须要重视保温设计。(4)设备安装技术说明设计化工设备安装设计中,顺序非常关键,设备安装的固定和防治标准也很严格,因此,在安装过程中要对需要注意的地方做好解释说明,设计说明要简明达意,清晰明了,可操作性强。 3化工设备安装的工艺设计 设备安装设计是化工设备工艺设计的重点,是对各种资源进行整合利用,以创造一个整洁通畅的生产环境。在设备安装设计的吊装孔环节,必须综合考虑各种因素,具体分为: 3.1化工设备的吊装孔位置设计 (1)位置设计。在设计中,,必须考虑到安装厂房的实际构造,设备装置的吊装口必须设计相应的位置,要在后一层的布置设计中反映出吊装孔的位置,确保在相同位置垂直设置基础建筑;在不影响安装质量的前提下,缩短吊装孔与检修设备之间所处的位置。最后,一定不要忽略最底层的设备布置,吊装孔区域内不可以进行设备的设置,以便确保设备从这个地方出入方便。(2)构造形式设计。在设计中,可以将敞开式吊装和闭式吊装两种设备吊装口的方式组合运用,取长补短,不仅要方便上下联系,还要增加泄压面积,根据厂房具体情况而设计。 3.2规范进行设备安装检修 在进行设备安装设计中,,安装位置与水平运输通道的距离一定要全面的、准确的测量,以确保设备顺利得送入。在设备安装时要充分考虑该楼层的起吊位置与下一层需要安装设备的起吊位置之间的关系,为做好设备的检修工作留有余地,并确保其吊装设计安装的合理、科学。 综上所述,化工工艺设备安装设计中,设备的安装位置以及安装过程的设计非常重要,这是确保化工工艺顺利实现的前提保障,直接影响到设备的维修质量和效率,因此在进行化工设备安装工艺设计时需要综合各种因素,确保设备安装科学合理,保障化工生产安全有序的进行。 作者:夏刚 单位:江汉油田分公司盐化工总厂 化工工艺论文:化工工艺安全设计论文 摘要:在化工工艺技术的兴起与发展中,各种化工产品在人们的生活中越来越多,极大的便利了人们的生活环境。但是在化工产品的研发与生产中还是存在一定的危险性,如何提升化工工艺的整体安全性是值得探究地问题,对此主要探究了化工工艺安全设计中的危险因素及解决对策。 关键词:化工工艺;安全设计;危险因素;解决对策 在现阶段的化工工艺设计过程中,对于化工工艺设计过程中的安全性越来越重视,在实践中要对相关工艺安全设计存在的危险因素进行系统的分析,对其存在的问题进行探究,进而提出具有一定实践意义的解决对策。 1化工工艺设计的主要类别 1.1概念设计 所谓的概念设计就是通过模拟具体的工业生产设备状况开展实施的一种技术手段。概念设计一般会在设计过程中开展并实施,其主要目的就是要提升整体的工艺条件以及相关生产路线的合理性。 1.2中试设计 中试内容与相关任务主要就是对小试中已经确立的相关条件以及工艺路线进行系统的检查,对于具体的产品进行系统的考核,了解其主要性能,对于具体的工艺系统的持续性以及可靠性进行探究,进而收集到相关工艺需求的数据,这些内容与系列内容可以作为整个检验部分,也可以对其进行部分的检验,具体操作要根据实际情况开展。 1.3初步设计 初步设计就是基于相关化工项目设计中的初始阶段进行优化,其主要成果为总概算书以及初步设计的说明书。主要是对相关化工工艺的设计的技术与经济进行计算。 1.4施工图设计 主要就是根据相关审批意见,将初步设计过程的具体设计计划与原则进行确定,在实践中要基具体的操作要求,明确具体的布置以及施工方式,明确具体的方法,解决各种初步设计问题。 2化工工艺设计中的安全问题与对策 化工工艺设计中主要存在的安全问题就是在生产过程中存在的各种安全隐患以及一些可以造成安全损失的不稳定要素。对此要提升对整个化工工艺设计的重视,加强对其危险意识的重视,通过科学的方式与手段,对其进行系统的控制,避免各种安全隐患问题的出现,在操作过程中,要尽可能的应用一些具有一定安全性的工艺技术与手段,要避免危险产品的应用,同时,在化工工艺设计中要采取与其相匹配的安全措施。 2.1化工工艺相关物料中存在的安全问题与控制对策 化工工艺在生产过程中要使用不同的原材料与半成品,这些物料应用中都是通过各种不同状态存在的,主要可以分为气态、液态以及固态三种形式。在相关物质具备特定的物质与化学性质与特定的状态之下,才可以判定其是否具有危害。因此,要对一些具有一定危害特征的物质进行详细的分析,对其具体状态进行了解与掌握,进而了解此种物质的稳定性与化学反应,对其毒性进行识别,通过科学的分析与评价,在一定程度上降低各种危险问题发生。 2.2化工工艺设计路线存在的安全问题与控制对策 化工工艺设计中的一种反应会对多种不同的工艺路线产生影响,对此在相关设计过程中,要对其进行综合考量,选择较为合适的生产路线,要尽可能的将各种危害降低到最小。工艺设计要对相关物料以及生产条件与设施等因素进行综合考量,要尽可能的使用一些危害相对较低的物料。同时要通过各种全新的设施与技术手段,降低废气、废水以及废渣的总排放量,要在合理范围之内对其进行回收时候,提升资源的最大利用率,进而避免对环境造成过度的污染。 2.3化工工艺设计中反应设备存在的安全问题与控制对策 化工反应是产品生产过程中最为关键的内容,在实践中主要就是通过各种化学反应获得一定的产物,整个过程在操作过程中存在着诸多的安全性问题,如果不足够的重视,会导致各种安全事物问题的产生,对此在进行相关反应设备的设计与选择过中要进行科学的设计与分析,避免各种问题的出现。在相关化工设计中存在着各种不同种类的化学反应,这也就直接给安全控制与管理问题带来了一定的挑战。同时,在化工反应过程中也存在一定的反应失控危机,也就是说提升对相关反应物的整体反应速度与热效应的控制,是十分重要的。 3结束语 在化工工艺设计过程中,要严格执行相关法律政策,保障操作的标准性,提升整个工艺设计的安全性,加强重视,对设计方案中的漏洞与缺点进行完善,在根本上避免各种事故与问题的产生。熟练掌握相关设计与生产过程中存在的各种安全隐患,保障化工工艺的整体安全性。 作者:孟佳 单位:众一阿美科福斯特惠勒工程有限公司宁夏分公司 化工工艺论文:化工企业工艺设计论文 1化工企业工艺设计特点 首先,化工企业工艺设计的时间相对比较短,但是任务量比较大,比较明显的特点就是整体投资大,而且反应设备和系统庞大及物料管道十分复杂等。由于化工企业工艺设计过程中所应用的物料十分特殊,为了能够在比较短的时间之内占据市场,就一定要充分考虑化工工艺具体设计周期,尽可能争取早日上市。对此,大部分化工企业为了能够降低建设周期,常常是边开发和边设计,出现问题就修改,如此繁重的设计工作常常导致设计人员忽视安全问题,从而埋下安全隐患。其次,化工企业工艺设计十分复杂,关系到各个方面的专业技术,要求大量的工程专业技术人员参与。其是一项系统工程,主要包含了化学工艺知识和机械设备知识以及安全工程等方面,各个专业和各专业设计人员需要密切配合,与合理协调。 2化工企业工艺设计安全控制对策 2.1化工反应过程的安全控制 化工反应作为化工工艺生产的主要流程,化工原材料在通过化工反应得到化工产物时,往往会出现安全问题,严重时可能发生安全事故。对此,在选取化工反应设备过程中,一定要科学、合理分析。同时各种化工原材料相关化学反应存在一定差异,加大了化工反应稳定、安全控制的难度,从而使化工反应常常出现反应失控安全问题,因此化工企业工艺设计必须严格控制相应化工原材料热效应以及反应速度。在进行化工企业工艺设计时,应该加大冷却能力或是进行多级化工反应,例如设置外循环冷却器,严格控制化工原材料的加热速度,在一定程度上减小化工反应的进料量等。除此之外,化工反应器在工作时,常常会因为超压产生变形,严重时会损坏,所以应该在化工反应器中设置压力检测和报警等相关设备。 2.2加大工艺物料安全控制 对于化工工艺生产过程中的原材料和中间产品以及产品等相关物资而言,应该以相应的状态存放,也就是固态、气态和液态。同时这些物质都具备独特的物理性质和化学性质,在某种状态下会造成危害。对此,针对一定要掌握此种物质的独特危害性,并且不断提升物质稳定性和化学反应以及毒性等方面的识别意识,从而可以科学进行评价与分析,避免或是减小危害的出现。 2.3加强管道的安全问题控制 一般情况下,管道输送的物料是易燃和易爆或是存在毒性的物品,若是管道某个环节发生泄漏,就会造成有毒有害物质流出,不但对大气环境造成严重污染,还对化工生产造成严重安全问题。对此,在进行管道设计时,一定要综合考虑与分析管道材料选取和设置以及应力等问题,比如管径和材料质量等的科学选取,一定要高度重视管道连接位置与拐弯位置的弯头材料与管径科学选取。不管是在室外或是室内,管道一定要安全、可靠的和地面进行连接。 2.4合理控制化工工艺路线 化工企业工艺设计常常存在许多工艺路线,在进行设计时一定要选择更为安全和可靠的工艺生产路线,从而在一定程度上有效减小化工生产危险性。对此在进行化工生产时必须深入考虑化工设备和生产条件以及物料应用,综合考虑化工危险物质的应用量,尽可能应用低危险性或是无害化工物料,对化工生产条件进行优化,有效缓解化工材料的激烈化学反应,大力引进新技术与新设备,降低废气、废液以及废固的排放,强化三废可回收和循环应用,在一定程度上降低对大气环境的污染。 3结语 化工行业的发展与居民的日常生活以及社会经济发展有着密切关系,化工企业不但要有效提升化工产品的质量,还应该严格控制化工工艺生产的安全性以及稳定性,综合考虑与分析化工生产相关危险要素,严格依据化工工艺的设计有关安全标准,不断强化化工生产管理与监督,加强化工生产所有环节的控制,有效提升化工企业的经济效益与社会效益。 作者:康娟娟单位:内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司 化工工艺论文:化工工艺节能降耗论文 1化工工艺当中常见的能源消耗来源 一般情况下化工生产均为流水线作业,并且整个生产流程无法可逆,在这种典型的机械化加工过程中显然会带来大量的能耗,同时这部分能耗也成为了化工生产成本当中的重要组成部分。正常情况下将化工生产能耗分为两大类,首先实际生产明显无法达到理论功的要求,这在很大程度上是受到了生产工艺本来的制约。另一方面在某些情况下由于生产期限所致,可能存在赶工或加速完成订单的情况,也就是说在实际生产过程中无法对推动力进行有效控制,或者说这部分能耗是客观存在的。其次是化工生产时由于人为操作不够规范或一些不合理的因素干扰使得工艺在原有基础上能耗更大,而对于这种能耗则可以通过改善工艺或改善管理进行调节,以此来降低损失。 2化工工艺当中节能设备分析 2.1热管换热器 热管换热器是化工工艺当中最为常见的节能设备,作为一种具备高导热性质的传热组件热管是基于在全封闭真空管壳内工质的蒸发与凝结来进行热量传递。由于上述特点使得热管具备了良好的等温性,并且冷热两侧的传热面积均可根据要求进行调节并能够实现远端传热,另外可对其进行温度控制。由于受到材质所限使得热管的耐高温性以及抗氧化能力均不够理想,为了弥补上述缺点可加入陶瓷换热器来进行完善。从经济角度来看热管的性价比较好,经济效益较高,安全性及稳定性都较为理想。在长期使用过程中热管换热器可能会出现堵灰问题,可预先对受热面积进行调节来预防此类情况出现。若生产过程中出现腐蚀性气体时,一般可对管壁温度进行调整,同时调节蒸发段与冷凝段接触面积来尽可能控制腐蚀情况。 2.2蓄热器 蓄热器多见于工业锅炉当中,它在供气系统当中可将多余热量储存起来即收集了一部分能量,当工业生产有所需求时则将这部分能量释放出来,从而达到能源循环的效果。在锅炉实际工作时会存在气量产生大幅波动的情况,这就会使得锅炉内部的气压受到影响,甚至还会带来水位浮动,在这种情况下会给锅炉操作带来较大的阻碍,同时会使得燃烧效率在一定程度上有所下降。针对于以上情况采取蓄热器便能够让锅炉获得稳定,对其负荷进行改善从而给予锅炉更好的运行条件,让锅炉可以保持相对较高的使用效率。从类型上来看蓄热器一般分为两种,一种是定压式蓄热器,另外一种是变压式蓄热器,其中定压式蓄热器在应用过程中能够保持恒压状态,给水蓄热器即为最常见的代表之一。当用汽量低比锅炉蒸发量还要低时,那么多余的蒸汽将被用于加热给水,然后将给水转变为饱和水在蓄热器当中储存。然而在汽量不断上升的过程中,蓄热器可将饱和水送入锅炉,以此来加大锅炉的蒸发量。相对而言给水蓄热器更加实用与小型锅炉,大型锅炉温度较高,会使得蓄热器的蓄热能力有所下降。蒸汽蓄热器的压力则会受到热量影响,热量增减时它也会随之出现变化。在锅炉蒸发量较汽量更大时,多余的蒸汽将进入至蓄热器当中并对饱和水进行加热,而蒸汽本身也凝结与其中,此时蓄热器压力也会在一定范围内提升。而汽量高于锅炉蒸发量时,也就是说蓄热器会产生加压,饱和水沸点下降,从而出现沸腾态,同时蓄热器将向锅炉提供蒸汽让锅炉负荷可维持不变。在这个过程中有一组自动阀门可对气压进行控制,从而让蓄热器以及锅炉的压力维持在正常态,在大型工业系统当中蒸汽蓄热器较为常见。 2.3热泵 热泵技术作为一种新型能源技术近年来受到了广泛关注。它的主要功能是将低位热源导向于高位热源。它主要是从自然界当中取得热能,然后以电力进行做功从而将其转变为高品位热能供用户使用。通常采取COP性能指数对热泵性能进行评价。大多数热泵制冷系数处于3至4范围内,换句话说热泵可将自身能量需求的3至4倍热能从低温物体导向于高温。事实上热泵是一种能量提升装置,工作时自身需消耗一部分电能,但经过转变提取的能量是消耗电能的数倍,因此带来了巨大的效益。在最新的报道中称最新的热泵制冷系数可达到6至8,若该技术可得到普及将能够大大地促进能源使用。 3节能降耗技术在化工工艺中应用建议 3.1加强催化技术使用 在大多数化学反应当中都需要利用催化剂来提升反应活性,特别是在规模化生产中催化剂有着十分重要的作用。通过使用催化剂不仅仅可以提升化学反应效率,同时可以降低化学反应条件,使得反应在低温低压条件下也可正常进行,这就大大地降低了能耗。在部分高效催化剂的作用下可以降低反应当中的副产物含量也就让原材料的使用量得到了有效控制。 3.2加强工艺自动化控制 在实际生产过程中通过投入自动化设备来对工艺进行控制,来提升工艺生产的稳定性以及安全性。例如将PLC应用在实际化工工艺控制当中便可实现化工生产自动化。PLC(ProgrammableLogicController)即为可编程逻辑控制器,它实质上是储存器但具有可编程功能,同时可实现逻辑计算、顺序控制并且可借助输出、输入手段对各类型生产过程进行调节。PLC系统通过数据采集对相关工艺进行控制,数据采集即按照自动化控制系统模数对精度进行转换,同时可对数据周期进行自动化扫描从而得到模块采样速度,然后利用各种方式如图表、文字等对数据进行表达从而将实时信息展示在相关工作者面前。工艺顺序控制则是对可选功能组级进行独立性的开启或停止工作,同时可满足单项控制需求。一旦出现特殊情况产生程序故障时,PLC将会直接对信号进行中断并关闭或停止相关程序,让自动化控制可保持安全态工作。自动化生产无疑较人为操作精确性更高,并且避免了人为操作错误,由此来达到能耗控制的目的。 3.3控制生产动力损耗 在生产线上投入变频调速器并构建出有效的变速调节方案,以此对电机能源消耗进行控制。方案设定中要保证电机拖动系统可在输入过程中与输出过程中维持平衡态。相对而言化工生产装置的负荷率较低,因此采取节能变频技术可避免机器长时间处于工频运作状态,让电量得到有效控制。同时对于供热系统进行改良,在这个过程中可采取组合装置来实现系统优化,来提升冷热能源转化的效率,从而产生低热高勇的效果。对余热回收进行完善。在使用传统工艺生产的过程中大量余热会直接被浪费,事实上这部分余热涵盖了很大的能量,完全可以被再次回收、利用来进行生产。在部分高温反应当中便可采取特殊装置如蓄热器对余热进行回收利用以此来提升热效率同时控制生产成本。 3.4合理利用阻垢剂 在部分设备如锅炉等使用一段时间后,设备内部必然会出现结垢或锈蚀,这显然会对设备的传热带来影响,降低设备的换热效果,采取阻垢剂能够将这些结垢或锈蚀出去从而保证设备的换热系数处于正常状态当中,这不仅仅可以控制能耗同时也提升了设备的使用安全性。 3.5加入新工艺促进生产效率提升 化工生产效率的提升必然与新工艺的加入有着明显关系,化工企业在资金、条件、规模允许的情况下应当引进国内外先进工艺以及节能型设备,以此来将降低能耗,控制成本。对一些基础技术如结晶技术、蒸馏技术等进行优化,从而让整个生产流程整体上更加合理化,进一步控制消耗。 4对化工工艺生产管理进行完善 节能降耗技术的有效实施不仅仅需要设备支持,同时还需要管理工作相互配合。由于化工生产涉及面及规模较大,因此整个流程较为复杂,在一定程度上能源损耗也取决于环境因素以及管理因素等。因此在实际管理过程中需要对节能损耗给予充分重视,加强生产监督,并落实执行生产制度的执行力,对违规行为进行严惩。对于生产操作进行规范,同时对生产设备使用投入进行合理化组织,预防出现过负荷生产。在上述基础上加强设备维护工作,让设备维持正常状态投入到实际生产当中。 5结语 化工生产节能对于化工企业而言是一项长久性的计战略,这既是行业趋势,同时也是当代社会需求。在宏观市场的作用下企业要想获取更大的竞争力就需要对这些流程进行优化,加大自动化设备、新工艺的投入,规范管理,以此打造一条安全、稳定的生产线,实现节能减排,提升企业经济效益。 作者:王润涛武杏荣单位:安徽工业大学 化工工艺论文:石油化工工艺管道质量控制论文 1石油化工工艺管道安装前的质量控制 在石油化工工艺管道安装之前,做好材料、设备、工艺以及现场布置等前期工作是确保后续施工质量的前提,缺少充分的准备工作则再先进的安装技术也无用武之地,具体来说有以下几点: 1.1材料选择 当前常用的石油化工工艺管道材料主要有硬聚氯乙烯冷热工艺管道、聚合物性工艺管道、PE冷热工艺管道等,与金属管道相比,这些管道具有更高的耐腐蚀、耐高温、耐高压等性能,随着新型管道的普及,传统的金属管道已经逐步被淘汰出石油化工工艺管道的范畴。在石油化工工艺管道安装前,应当根据工艺要求和物料的类型来界定管道的用途,并结合周围的环境特点和现有安装设备的配备等,综合考虑多方面的影响,从而优选能够在各方面均满足使用要求的管道材料。 1.2机械设备、仪器和仪表的配置 石油化工工艺管道要求密封性要好,而且经常需要耐高温、耐高压等性能,一旦出现泄漏或温度、压力超标就可能造成严重的安全事故,因此对与工艺管道配套使用的机械设备、仪器、仪表的质量和精确度均提出了更高的要求。在安装之前,一定要确保机械设备、仪器和仪表配置到位,检查其质量状态,并做试运行测试,对无法正常运行或精度有问题的机械设备、仪器、仪表要及时排查故障的原因,及时修复或者更换。 1.3优选工艺管道安装工艺 不同类型的工艺管道安装工艺有很大差异,因此石油化工工艺管道安装工艺的选择必须体现“因地制宜”的原则,实际工作中必须根据工艺管道的类型不同以及施工环境条件的差异来优选最佳的工艺管道安装工艺,以确保安装过程的环境安装以及管道安装质量的优良。 1.4安装施工现场的布置 石油化工工艺管道的安装比普通管道对安装环境的要求更高,主要体现在安装环境温度、湿度、埋设地土壤酸碱度等等,因此应当在管道安装之前首先做好施工现场环境的勘查,将勘查得到的资料作为安装工艺选择的重要依据,同时有利于对管道做好提前的防腐、抗压、隔热等防护工作,对于提高管道使用安全、延长管道使用寿命具有重大意义。 2石油化工工艺管道安装质量控制技术及应用 2.1穿越型管道预留预埋技术 在实际施工中,由于施工现场环境的原因会导致出现一些穿越型的管道,这些穿越型的管道安装必然要用到预留预埋技术,即在管道穿越之前要在欲穿越处设置钢制套管,以增强对石化工艺管道的侧壁防护,并做好防腐和防水等措施,具体如下: (1)钢制套管与工艺管道之间的空隙要设置环缝,并使用油麻、腻子等填充堵实,对于潮湿环境,应当出于防水的考虑而使用防水腻子填充抹平,而对于穿越防火分区的管道,应用防火材料封堵环形缝,并将钢制套管在预留预埋两侧的断面处做好防腐处理。 (2)预留预埋工艺管道的连接采用咬口的方式,并将管道卷制规整,穿越的工艺管道要用钢筋固定,工艺管道与钢制套管之间不允许采用焊接的形式连为一体,因刚性的连接可能会造成工艺管道的损坏。 (3)工艺管道穿越处要将管道与钢制套管之间的杂物清理干净,对于有工艺要求或者不可抗力必须中断安装的工艺管道,则要对管道端口做封闭处理。 2.2工艺管道安装连接技术对于石油 化工工艺管道安装来说,管道与管道以及管道与设备、仪器仪表之间的连接处是质量的薄弱环节,因此可以说连接工艺的选择是控制工艺管道安装质量的关键,当前石化工艺管道连接工艺最常见的有法兰连接、管道焊接以及硬质聚氯乙烯管道连接等,以下分别介绍: 2.2.1法兰连接质量控制 为确保法兰连接的严密度,应在安装过程中尽可能确保法兰与工艺管道的中心线相互垂直,以使连接口处得以紧密相扣,但由于石油化工管道的特殊性,使得法兰很难做到严格的垂直,为抵消可能由此产生的质量问题,应当确保法兰与工艺管道的连接口之间缝隙均匀,并加大法兰与管道连接口的作用面,一般来说在实践中常使法兰扣住管道口约100mm的范围,然后再进行施焊。 2.2.2管道焊接质量控制 对于金属工艺管道来说,焊接是主要的连接方式,在焊接之前首先要用气割将管道将要施焊的部位加工成坡型扣,将焊接处的尘土、毛刺、油污等清除干净,并通过打磨去除表面形成的氧化物薄膜,焊接表面应当光滑。焊接时要掌握好焊接工艺参数,避免出现漏焊、焊裂纹、焊瘤、夹渣等质量缺陷,焊后打磨光滑,用超声波探伤或射线探伤等无损检测技术检验焊接处是否存在质量缺陷,并检查焊接处的气密性,以便及时采取措施进行补救。 2.2.3硬质聚氯乙烯管道连接质量控制 硬质聚氯乙烯管道的连接通常采用粘接的形式,在连接之前首先要用无齿锯将需要粘接的管道断面处理平整,清除连接处的灰尘、水分等杂质,待表面干燥后将粘结剂均匀刷涂在管道插口的外表面,然后将插口插入到要连接的管段中,轻轻转动插口使粘结剂在缝隙中均匀分布,带粘接牢固后做气密性实验,不合格的要锯断重新连接。 3结语 综上所述,要做好石油化工工艺管道安装质量的控制,首先需要做好安装前的材料、机械、场地、工艺选择等技术准备工作,在此基础之上重点对穿越型工艺管道和管道连接处进行质量管控,做到重点突出,但也不可忽视其他环节,本文由于篇幅有限,仅介绍了对石油化工工艺管道安装质量影响最为突出的控制要点,实际安装工程中,有关人员不可生搬硬套,而应当根据工程现场的环境条件以及管道的具体用途,灵活运用,不断总结,充分发挥主观能动性,提升石化工艺管道安装的质量水平。 作者:屈东森单位:中国天辰工程有限公司黑龙江分公司 化工工艺论文:合理化工艺机械制造论文 一、机械制造工艺的基础知识 1.制作程序以及技术程序。 关于机器生产技术,制作程序具体是指原材料通过机器设备和劳动力的劳动转化为可以在市场上进行销售的商品。这一程序的内容比较丰富:制造工作开始实施的准备工作;原料与毛坯等材料的准备工作;半成品生产的基本操作;附加工作的具体实施环节;商品的包装设计工作以及需要注意的工作细节问题。然而技术程序是指在具体的工作当中通过更改需要制造的商品的大小、样式的方式,促进程序的多方面操作完善,例如半成品的有关内容、机器的相关问题、热处理的具体操作等具体工作。具体来说,机器生产技术程序是指用机器生产方式对已经经过加工的半成品进行操作,促进商品生产的完成。这些由多个步骤构成的商品生产程序是商品生产的基本步骤和环节。 2.零件装夹。 零件在进行生产之前,要先把工件放置在床或夹具的准确位置上,这一程序就是固定位置,并且为了能够确保位置的准确性,还要把零件夹紧进行稳固,这个程序就是夹紧,所以这两个步骤综合起来就是装夹。机器生产技术的零件装夹是不是科学对零件的生产品质有着很大程度上的影响,并且还会对商品的生产速度、生产成本以及安全性产生直接作用。普遍来讲,在机器生产技术中最常运用的零件装夹模式主要包含直接找正式、划线找正式以及用夹具装夹式。 3.定位。 作对于有效到达零部件的质量要求具有重要的作用,零件的定位方法有很多种,应该根据具体情况选择适合的定位方式,通过对零部件的加工处理,促进装备质量的提高。定位标准的确定对于定位的工作安排是非常关键的,可以通过选择适宜的定位标准加强机械设备的质量。在细节的问题上需要工作人员进行比例的研究,通过实践调查和理论研究,促进设备的安装质量的提高。依据具体的使用场合的差别所使用的标准也各不相同,技术标准也是跟随具体的要求不断提升的重要标准内容,这对于包装安装标准的实施具有很大的作用。 4.加工精度。 在机械制造工艺的具体工作当中,加工精度是重要的工作内容之一,对于影响加工的质量,保障加工的工作顺利进行具有关键性意义。具体而言在加工的方式上,在尺寸、形状、位置和表面质量等方面需要分门别类进行精度控制。有效的精度控制是加强机械质量工艺不断提升的重要方面,需要多方面进行努力。基本试切法、固定标准刀具法、自动形成法等是经常使用的重要方法;与获得尺寸精度有比较大的差异,轨迹法、成形法、展成法是基本的需要不断改进的方法。 二、机械设计过程中的注意事项 为了保障机械策划的质量要求,需要在设计策划方案的时候就对机械设计的要求进行多方面的努力,通过对方案的多方面改进调整设计理念,促进工程的进步。机器策划的总体程序对于保障机械设计的整体流程的顺畅具有比较关键,在机器策划的整体规划工作当中需要不断对每个环节的工作进行规范,确保每个工作人员做好自己的基本工作,促进策划方案的全面贯彻实施,就需要不断在工作中完善体系、合理、适宜进行方案的有效策划,工作中不断进行注意:首先,工作基本要求符合策划方案,做到实践和理论的基本一致。在技术工作的各个环节进行多方面的注意,促进工作的综合实施。其次,装置的具体调解的控制管理。装置的具体调解的控制管理是全部机器工作的最后一项内容,这一环节的工作也需要在具体落实上做到系统化。 三、基于机械制造工艺的机械设计合理化措施 1.提高加工精度的工艺措施。 在机器策划制造程序中,肯定会存在差异,必须对形成不一样差异的缘由开展具体解析以及探索,才可以有目的性的使用相关防范技术以降低差异的形成,进而有用的提升对生产零件的精准度。要想提高加工零件的几何精度可以考虑改进所使用的夹具,或者通过改进测量工具来提高精度,要想提升控制误差的水平,就需要对加工误差进行分析,必须弄清楚产生误差的原因,一般而言,由于系统应力、热变形、刀具磨损、内部应力等情况均会产生误差,根据对应的原因采取相应的解决措施,一般常用减小误差的方法有:误差补偿法、分化或均化原始误差法、转移原始误差法等。 2.提高加工表面质量的工艺措施。 加工表面质量指的便是机械加工后的零件表面的微观不平度,也就是平时所说的粗糙度。零件的粗糙度会直接影响的零件的性能和质量,甚至会决定其寿命。想要提高加工表面质量,一般都会采取以下的几种措施。①在刀具选择的时候予以重视。为了保证加工表面质量的提高,在进行刀具选择的时候,应该根据加工件的实际属性选择那些副偏角比较小、刀尖圆弧半径比较大的刀具或者合适的精车刀、修光刃等等,选择和工件材料适应性比较好的刀具能够更好的降低工件表明的粗糙度。②在进行切削条件选择的时候必须慎重。想要提高工件表面质量便必须根据材料的需要选择合适的切削速度,尽量避免产生积屑瘤的产生,此外还可以降低进给量,采用那些效果比较好的切削液等方式来提高工件表面质量。③在一定程度上减少表面层变形强化。想要更好的减少表面层的变形,可以采取的方法是比较多的,在用刀具进行工件加工的时候,必须很好的控制切削用量和刀面的磨损宽度。而一般情况下降低供给量使用比较高的切削速度,选择好的切削液能够取得比较好的效果。 3.加强绿色制造的工艺措施。 在机械设计的过程中需要对设计理念进行创新,不断改进设计的方案,将绿色环保观念贯彻进去,不断完善和更新传统的设计理念,将新型的设计要求与机械设计结合起来。与此同时,在注重环境保护的同时更加不能放松对经济效益的要求,做到环境保护和经济发展同时并举,在环境保护的基础之上,促进经济效益的最大化。目前,产品的绿色开发是对产品提出的新要求,只有不断对环境污染和生态破坏问题进行治理,才能够避免对周围环境的破坏。对于设计材料的使用对于合理控制环境污染也具有一定的意义。系统化的绿色机械设计理念对于原材料提出了更高的要求,以期在原料选择的源头上将环境污染控制在最小的范围之内。 作者:李景阳单位:河南机电高等专科学校机械工程系
经济预测论文:经济预测建筑工程技术论文 1建筑工程技术经济预测的原则 1.1以全过程经济效益为主,结合阶段性经济效益预测 建筑工程有效地开展,需要进行以下几个工作环节,分别是:对项目目标的确定、技术方案的提出、方案的筛选、工程的实施以及经济效益的分析等等。每一个工作环节都发挥着重要的作用。当然这些流程中也有所重点,经济预测要突出全过程的经济效益。然而,在以前的建筑工程经济预测中,往往忽视了工程技术的经济效益,只重视施工阶段,从而导致主次不分,很难有效的提升建筑工程技术经济效益。所以,建筑工程技术经济预测的首要原则就是立足于全过程经济效益的预测。 1.2最优化预测与满意度预测的结合 在进行建筑工程技术经济预测的过程中,要遵守原则最优化的处理方案,这种思想由美国经济学家西蒙所创造,其中关键词汇为“满意程度”,因为人们在对建筑工程技术问题进行分析、解决环节时自身处理问题的容量与问题本比较十分渺小,所以要想在实际生活中做到科学、有效的实施途径十分困难。为此该经济学家提出满意程度一词,用满足度来替换最优化,在预测建筑工程技术经济效益期间合理的结合最优化与满意度,这样便能够降低盲目追求高效率,却事倍功半发生的几率。 1.3以主动预测为主,结合被动分析 建筑工程技术的经济预测就是要将系统处理问题时即将面临的状况进行评估,从而确保工程实施的高效性。以往的操作方式是将实际值与预期值进行对比,倘若实际值较预期值相差甚远,便分析其内部因素,并采取进一步的改进措施。这种预测方式被称之为被动分析,只能对已经出现问题的系统评估和改进,无法达到预测的效果。如今,建筑工程技术人员已经将控制理论与体系理论融入到经济预测的内容中,事前主动的分析施工状况,避免不必要的损失。以主动预测为主,结合被动分析将成为今后实施途中的主要原则之一。 2建筑工程技术经济预测的方法 2.1定量预测方法 定量预测方法主要包含以下三种具体方法,分别是:平均移动法、平均简单法和平均加权移动法。平均移动法对实际发生的数据信息进行求平均值,一般在时间周期方面要移动一个周期左右,所得数值即作为下一个周期的经济预测值。平均简单法通过对以往的数据信息分析来预测未来的经济效益值,这种方法的操作较为简单,适合处理短期的经济预测情况。第三种平均加权移动法利用加权来反应数据信息之间存在的区别,该方法的经济预测平均值比较准确。 2.2定性预期方法 定影预期方法主要由专家分析法与德尔菲法组成。专家分析法的经济预测评估对象为专家所提出的建议,专家通过自身的丰富经验和所掌握的建筑工程技术知识,来从以往的项目中寻求规律,并对未来的发展走向做出判断。判断提出之后,还需要进行进一步的分析、整理以及归纳环节。专家分析法还分为个人分析与集体分析,个人分析的优势在于可以充分调动专家的创造性和主观能动性,集体分析的优势在于专家能够提出大量的数据信息,所涉及到的影响因素较为全面,有利于专家之间的沟通交流,经济预测结果精准程度较高。德尔菲法通过匿名的形式对专家的建议进行分析、整理,可以算作专家分析法的一种延续。 3建筑工程技术中的决策方法 3.1非确定性决策 非确定性决策主要包含以下几种决策方法:第一,最大最小后悔值法,首先需要选定一种建筑工程技术的施工方法,从而其最优化方法便得到确定,倘若一开始决策方法并不是最优化方案,实施人员便可能会后悔,为了避免这中现象的发生,在作抉择时便应该采用最大最小后悔值法,后悔数值即为所应用方案的效益值与最大化效益值的差值。第二,最小最大效益值法,首先寻找出各个决策方案的最小效益值,然后在这其中选择出效益值最大的方案,并将其作为最优化方案,这种方法在实施过程中一般不会出现操作失误等问题。第三,最大最大效益法,顾名思义,该方法与最小最大小效益法正好相反,选取效益值最大的决策方案,即各个方案中处于自然状况下收益值最大的方案。 3.2风险性决策 风险性决策也包含两种决策方法,第一种决策方法为等概率方法,又称之为合理性标准,该方法的实施条件一般是在统计数据资料不足或是参考资料缺失的情况,该方法假设正常状态下的自然概率均相等。第二种决策方法为标准期望值法,通过对每个方案进行期望值的计算,选择出损失最小或是效益最大的方案。期望值即某种方案在自然条件下所出现的损失值。由于该数值无法获得准确性的数据,便将其称之为期望值。 4结论 在建筑工程技术实施过程中,要做好经济预测,并选择好决策方法,以保证工程的顺利实施。由此不难发现,建筑工程技术的经济预测以及决策方法在各项工作环节中都起到了不可替代的作用,只有有效的控制工程的经济效益,才能最大程度的降低成本,为企业的可持续发展做出贡献。本篇论文主要从建筑工程技术经济的合理性与必要性、建筑工程技术经济预测的方法、建筑工程技术中的决策方法等方面展开论述。 作者:万东操 单位:黔南民族职业技术学院 经济预测论文:经济预测的工程技术论文 1建筑工程技术经济预测的原则 1.1以全过程经济效益为主,结合阶段性经济效益预测建筑工程有效地开展,需要进行以下几个工作环节,分别是:对项目目标的确定、技术方案的提出、方案的筛选、工程的实施以及经济效益的分析等等。每一个工作环节都发挥着重要的作用。当然这些流程中也有所重点,经济预测要突出全过程的经济效益。然而,在以前的建筑工程经济预测中,往往忽视了工程技术的经济效益,只重视施工阶段,从而导致主次不分,很难有效的提升建筑工程技术经济效益。所以,建筑工程技术经济预测的首要原则就是立足于全过程经济效益的预测。 1.2最优化预测与满意度预测的结合在进行建筑工程技术经济预测的过程中,要遵守原则最优化的处理方案,这种思想由美国经济学家西蒙所创造,其中关键词汇为“满意程度”,因为人们在对建筑工程技术问题进行分析、解决环节时自身处理问题的容量与问题本比较十分渺小,所以要想在实际生活中做到科学、有效的实施途径十分困难。为此该经济学家提出满意程度一词,用满足度来替换最优化,在预测建筑工程技术经济效益期间合理的结合最优化与满意度,这样便能够降低盲目追求高效率,却事倍功半发生的几率。 1.3以主动预测为主,结合被动分析建筑工程技术的经济预测就是要将系统处理问题时即将面临的状况进行评估,从而确保工程实施的高效性。以往的操作方式是将实际值与预期值进行对比,倘若实际值较预期值相差甚远,便分析其内部因素,并采取进一步的改进措施。这种预测方式被称之为被动分析,只能对已经出现问题的系统评估和改进,无法达到预测的效果。如今,建筑工程技术人员已经将控制理论与体系理论融入到经济预测的内容中,事前主动的分析施工状况,避免不必要的损失。以主动预测为主,结合被动分析将成为今后实施途中的主要原则之一。 2建筑工程技术经济预测的方法 2.1定量预测方法定量预测方法主要包含以下三种具体方法,分别是:平均移动法、平均简单法和平均加权移动法。平均移动法对实际发生的数据信息进行求平均值,一般在时间周期方面要移动一个周期左右,所得数值即作为下一个周期的经济预测值。平均简单法通过对以往的数据信息分析来预测未来的经济效益值,这种方法的操作较为简单,适合处理短期的经济预测情况。第三种平均加权移动法利用加权来反应数据信息之间存在的区别,该方法的经济预测平均值比较准确。 2.2定性预期方法定影预期方法主要由专家分析法与德尔菲法组成。专家分析法的经济预测评估对象为专家所提出的建议,专家通过自身的丰富经验和所掌握的建筑工程技术知识,来从以往的项目中寻求规律,并对未来的发展走向做出判断。判断提出之后,还需要进行进一步的分析、整理以及归纳环节。专家分析法还分为个人分析与集体分析,个人分析的优势在于可以充分调动专家的创造性和主观能动性,集体分析的优势在于专家能够提出大量的数据信息,所涉及到的影响因素较为全面,有利于专家之间的沟通交流,经济预测结果精准程度较高。德尔菲法通过匿名的形式对专家的建议进行分析、整理,可以算作专家分析法的一种延续。 3建筑工程技术中的决策方法 3.1非确定性决策非确定性决策主要包含以下几种决策方法:第一,最大最小后悔值法,首先需要选定一种建筑工程技术的施工方法,从而其最优化方法便得到确定,倘若一开始决策方法并不是最优化方案,实施人员便可能会后悔,为了避免这中现象的发生,在作抉择时便应该采用最大最小后悔值法,后悔数值即为所应用方案的效益值与最大化效益值的差值。第二,最小最大效益值法,首先寻找出各个决策方案的最小效益值,然后在这其中选择出效益值最大的方案,并将其作为最优化方案,这种方法在实施过程中一般不会出现操作失误等问题。第三,最大最大效益法,顾名思义,该方法与最小最大小效益法正好相反,选取效益值最大的决策方案,即各个方案中处于自然状况下收益值最大的方案。 3.2风险性决策风险性决策也包含两种决策方法,第一种决策方法为等概率方法,又称之为合理性标准,该方法的实施条件一般是在统计数据资料不足或是参考资料缺失的情况,该方法假设正常状态下的自然概率均相等。第二种决策方法为标准期望值法,通过对每个方案进行期望值的计算,选择出损失最小或是效益最大的方案。期望值即某种方案在自然条件下所出现的损失值。由于该数值无法获得准确性的数据,便将其称之为期望值。 4结论 在建筑工程技术实施过程中,要做好经济预测,并选择好决策方法,以保证工程的顺利实施。由此不难发现,建筑工程技术的经济预测以及决策方法在各项工作环节中都起到了不可替代的作用,只有有效的控制工程的经济效益,才能最大程度的降低成本,为企业的可持续发展做出贡献。本篇论文主要从建筑工程技术经济的合理性与必要性、建筑工程技术经济预测的方法、建筑工程技术中的决策方法等方面展开论述。 作者:万东操单位:黔南民族职业技术学院 经济预测论文:美国对日本贸易经济预测探讨论文 [摘要]本文研究美国对日本进出口贸易额的实证分析和演化模型。根据美国1974年1月到2006年2月年的美国对日本进出口贸易额统计资料,借助于计量经济学方法,建立了美国对日本进出口贸易额演化模型,并得出如下结论:美国对日本进出口贸易额已越过其相变点,以缓慢的速度接近其饱和值14686和6545(百万美元)。 [关键词]美国对日本贸易统计数据实证分析经济演化模型经济预测 一、引言 利用美国对日本进出口贸易额历史统计数据(历年《美国总统经济报告》),借助计量经济学软件进行回归分析,找出美国对日本进出口贸易额演化规律的形式的某些方面,建立美国经济演化的一个计算机仿真模型,是一个有意义的工作。以此模型为基础,根据经济学原理,可以解释这个模型各个参数的经济学意义,从而通过对各种参数的调节或变动所导致的美国对日本进出口贸易额路径的偏移进行计算机仿真展示,把握住美国对日本进出口贸易额演化的某些客观必然趋势,以及对我国与美国和我国与日本进出口贸易额的影响,预先提出相应的政策建议,从而增强我国的经济安全保障。 本文研究进行这一工作。 二、美国对日本进出口贸易额历史数据的实证分析和经济演化模型 美国经济在建国200年所打下的坚实基础之上,借助其科技优势、美元的支配地位等有利因素而高速发展。用计量经济学软件,我们对其1974年1月~2006年2月的对日本进出口贸易数据进行回归分析。 1.先进行数据截取:19741月年至2006年2月的美国对日本进出口贸易额演化数据作为模型创建样本;用以预测2008年至2020年的美国对日本进出口贸易额主要指标取值。所用数据来自历年《美国总统经济报告》中美国对日本进出口贸易额指标数据。 2.然后对主要经济指标系例数据作出散点图(图1中的圆圈表示)。 3.据数据散点图进行回归分析。函数形式设定:因为经济系统常态发展具有最大可能值(经济系统的最大负荷)和对负荷的一定的占据速率(经济增长速率),因而有可能具有如下的函数形式: 首先确定各参数的粗略估计值。L是曲线最大极限值即经济系统的负荷,b是曲线的增长速率因子即经济系统对其负荷的本征侵占速率,a近似是曲线的缩小因子即经济系统内在的交易费用等耗散因素的作用强度,据这三个参数的意义其估计值可近似由统计数据的演化态势进行估计。我们取为:L=6000,a=7,b=0.8。 在此基础上,借助计量经济学软件,对统计数据回归函数的参数进行优化估计,得出精确的统计数据回归函数完备表达式。在实际操作过程中,这一步骤可能进行多次,以便使残差最小。最后得出的优化参数值是:L=6546,a=6.7,b=0.9899,残差值为151093044。 于是我们得到美国对日本进出口贸易额演化的数学模型(百万美元): 图1美国对日本出口贸易额演化模型(据1974年1月~2006年2月样本数据) 4.据回归曲线进行主要经济指标在未来20年~30年(取2008年至2030年作为预测区间)的取值预测(图1中的加号表示)。公务员之家 5.据回归曲线进行经济系统演化态势分析:由仿真曲线可以看出,美国经济加速增长期目前已经越过其相变点(仿真曲线的拐点即经济增长相变点);但是,仿真曲线显示,缓慢增长渐渐接近其饱和值还有着巨大的区间(一直延伸到2025年以后);在接近极限点附近(6546百万美元),就是美-日经济结构的变革期。 同样地,美国对日本进口贸易额演化模型为: 残差为:354647648。相应地,美国对日本进口贸易额模型曲线图如图2。 图2美国对进口贸易额演化模型图 三、结论与政策建议 美-日贸易作为一个大的复杂自适应演化的经济系统,在美国科技优势、美元支配地位等有利条件下,各种自然资源和社会资源得以充分开发,各种比较优势得以充分利用,各种国内市场和国际市场得以充分沟通,科技创新借助于因大量引进各国优秀人材而使美国高校和科研院所的优势突飞猛进,制度创新随着主动或被动地接受人类文明的各个方面而日新月异,各种生产要素通过市场机制和政策机制不断趋于最优配置,使得美国对日本进出口贸易额总体态势在经过高速增长长达20多年后,目前处于渐渐接近饱和值的稳定发展的时期。认清这一基本态势,从各个方面规划和协调我国对美国和日本的经济贸易和科技合作等各方面的关系,促进我国经济全面协调可持续高速发展,应该是未来二十年我国对美经济政策的重要参考。 四、结论 美-日经济贸易系统是一个紊乱的、以逻辑斯蒂模型为主线演化的、进出口差额越来越大的复杂自适应演化系统,它的演化值将在不发生世界大战或或严重自然灾害的条件下,缓慢接近其饱和值14686和6545(百万美元),经过20年左右的稳定期和一个经济结构的重大调整,再进入新一轮的逻辑斯蒂演化。 经济预测论文:经济预测方法及应用探讨论文 内容摘要:随着计算机应用的日益普及与深入,处理、收集、分析、利用数据变得越来越普遍,统计思想、统计方法以及众多的统计分析技术成为诸多领域和部门不可缺少的有力工具。本文主要就应用统计中的经济预测方法及其在经济管理领域的应用进行分析和介绍。 关键词:经济预测方法定量研究回归预测模型 经济预测方法分类 经济预测是一门边缘性科学,它依据经济学原理,应用数理统计学以及数量经济与技术经济的方法对客观经济过程及其要素的变动趋势作出描述,从而达到预测未来的目的。它所提供的方法,对于我们制定各种经济、管理计划、政策等,都是十分重要的。 目前应用得比较广泛的经济预测方法主要有如下几类:专家评估法、回归分析预测法、时间序列平滑预测法、模型法、马尔柯夫预测法。 经济预测方法的应用 经济预测的方法多种多样,在具体应用过程中,必须对所研究的问题进行深入细致的分析,根据所研究问题的具体特点和性质,采取多种较为适合的方法,进行综合比较,才能够得出比较准确的结论。 在预测过程中,定性分析和定量分析两者之间相互补充。下面具体举例说明经济预测方法在经济管理中的应用。要求用回归分析预测法预测2001年的净利润(1992-2000年民营科技企业净利润及上缴税金增长情况统计表略)。 试配合适当的回归模型并进行显著性检验;若2001年民营科技企业上缴税金是1100亿元,当显著性水平а=0.05时,试估计2001年民营科技企业的净利润。 绘制散点图 设净利润为y,上缴税金为x,根据公式要求先算出xy、x2、y2,如表1示: 分别以x、y为横、纵坐标,绘制散点图(图略),由散点图看出两者大致为线形关系,可以配合一元线形回归模型。 建立一元线形回归模型 计算回归系数。由上表计算有关数据的结果以及利用MicrosoftExcel中的粘贴函数功能可直接求得b=1.2085,a=50.0384 所以所求回归预测模型为:=50.0384+1.2085x 检验线性关系的显著性 当显著性水平а=0.05,自由度=n-m=9-2=7时,查相关系数临界值表,得 R0.05(7)=0.666因为R=0.7994 0.666= R0.05(7),所以在а=0.05显著性水平上,检验通过,说明两变量之间相关关系显著。 预测。计算y的估计标准误差公务员之家 由MicrosoftExcel中的粘贴函数功能可得Sy=46.4166;当显著性水平а=0.05,自由度=n-m=9-2=7时,查t分布表得t0.025(7)=2.36;由已知得x0=1100亿元,所以y的点估计值为:=50.0384+1.2085x0=1379.3884(亿元) 所以预测区间为 即:当2001年民营科技企业上缴税金是1100亿元时,在а=0.05的显著性水平上,2001年民营科技企业的净利润的预测区间为:1209.8703——1548.9065亿元之间。从《中华工商时报》上查得2001年民营科技企业的净利润为1450亿元,属于上述预测区间。 应该看到,现代市场经济的发展,大大增多了社会运行中的不确定性,这为经济预测方法的大量应用提供了广阔的舞台。而经济、科技特别是计算机技术的飞速发展,又为经济预测方法的发展提供了技术支持。可以预见,预测的蓬勃发展对国民经济的发展将起着越来越大的作用。 经济预测论文:中国宏观经济预测论文 摘要:2004年中国政府推进新一轮的宏观经济调控成绩斐然,全年GDP增长9.3%,然而对于中国经济而言,说我们的经济调控已卓有成效为时尚早。2005年将是中国经济在新形势下自我调整的第一年,在国家宏观调控的指导下,个别高能耗、低水平的行业在未来几年内将会被逐步淘汰。因而2005年中国经济运行总的态势是:继续以较高速度增长,但势头将有所放缓,从“进中求稳”到“稳中求进”。 关键词:宏观经济分析国际经济安全人民币汇率 纵观2004年中国经济,一方面宏观调控的力度增加,宏观调控的形式更加多样化,在一定形式上暂时控制了国民经济的粗放型增长势头,另一方面,国民经济中的深层次矛盾被触及却并没有被解决,经济中的不稳定因素增加。这一切都将对2005年的经济产生巨大的影响。 根据国家发改委主任马凯在《全国非公有制经济界人士中国特色社会主义优秀建设者表彰大会》所作的报告中指出,尽管2004年宏观经济调控已初见成效,2005年国内经济增长将面临六大问题:(一)粮食进一步增产和农民进一步增收的难度加大。(二)国内投资总规模仍然偏大,部分行业过度扩张有反弹的迹象;(三)煤电油运紧张的问题仍十分突出,电力紧张局面还会持续;(四)价格上涨面临较大压力,使明年物价呈上涨趋势;(五)社会矛盾不容忽视,就业、再就业压力大;(六)深层次矛盾没有得到解决,经济结构不合理,增长形式粗放,体制、机制转换滞后。 然而困扰中国经济的顽症不止于此,总的来看,对明年中国经济所面临的考验可以分为国内、国际两个方面: 从国际方面的因素主要有: (一)国际经济安全与贸易保护主义。随着世界保守主义势力的抬头,国际经济形势变得更加不稳定,尽管刚刚出版的《2004年中国国防白皮书》一再指出“和平与发展依然是世界的主题”。从亚太地区来看,一方面俄罗斯和印度积极加强和中国在国家安全领域的合作,欧盟也将提出尽快解除对华武器禁售的问题。与此同时我们的近邻却在变得不安定,随着伊拉克问题的接近尾声,美国将其战略安全的目标从中亚转向了东亚,朝鲜问题成为国际安全的下一个焦点。 如果不发生大的改变,美国将推行其“三条线政策”,针对朝鲜,遏制中国: 其一,继续从经济和军事上支持“台独”势力,对台湾继续出售高技术武器,在拉动本国军事产业从而推动经济增长的同时,实现其在亚太地区的下一步全球战略; 其二,鼓动日本宣扬“中国威胁论”,尽管我们一再声称中国的崛起不会威胁任何人,但日本已经越来越不满于其经济与政治上的不平衡状况,继续积极寻求其在世界事务中的发言权,在通过国外经济援助寻求代言人的同时,日本军国主义势力开始登台,明年日本将继续修改各种《安全法案》,作为其在海外出兵的由头。这样日本将会建立起“国民军”,购买美国军火,正符合了美国的利益; 其三,在基本上结束伊拉克战争之后,美国通过其对中东石油资源的控制,延缓中国经济的快速增长。这样中国近土的石油来源只剩下了西伯利亚(俄罗斯)。从2004年来看,中国进口石油近1亿吨,随着国内油井的枯竭,明年石油进口将突破1.2亿吨。石油价格的持续上涨在减缓世界经济增长的同时也会将减缓中国经济增展的势头。一方面是油价上涨会使中国的进口总额增加,仅此一项,可能导致几年后国际收支逆差的出现;另一方面,油价的上涨将带动新一轮物价上涨,尤其是生产资料和产品生产价格的上涨,将会压缩原有的一些外向型企业和行业的利润空间,外向型出口业近年来面临着一次大的洗牌。 国际石油价格的持续上涨和国家(中日美)间意识形态因素的增加,中日、中美的贸易增长受限致使中国经济增长放缓。 (二)人民币汇率问题。2004年人民币的汇率问题受世人瞩目。国际经济学家、金融学家提醒我们,人民币的汇率已经存在严重低估的现象。由于我们依然坚持人民币盯住美元政策,有数据表明,一年多以来人民币已经对世界主要货币缩水近10%。如果再次当选的布什政府将继续执行弱势美元政策,在新一届任期内贬值近10%。这样从目前总的趋势来看,直到2008年,中国的国民财富将会再次无条件缩水10%左右。排除掉印尼海啸等威胁世界的自然性灾害,随着中国人民出多旅游的增多和中国所接受的境外游客的增多,以及中国的直接和间接性(制造业)输出劳务的增加,人民币汇率的持续走低对国民极为不利;从政府来看,这届政府推行的“亲民”政策也将大受影响。 我国政府推行的也是“弱势”人民币政策,维持国内较低水平的“温和”的通货膨胀,但10月29日,央行突然加息,表明“弱势”人民币政策已经开始有所变动,我们还看到,金人庆部长、周小川行长今年参加了G7会议,中国政府对待人民币汇率的问题已经有所缓和。尤其是近一个月来美元和人民币的汇率固定在8.2765的焦灼状态,种种迹象表明人民币汇率问题到达了一个关口。 问题的积累将在明年后半年,尤其是9月下旬之后有较大的反应,人民币的汇率将会有持续小幅上升,首次调整载3.5%左右,伴随的是轻微的物价上涨,以缓和汇率上涨的压力,这会对一部分微利的外向型制造行业产生影响,外贸的增长速度将放缓,对国民经济增长的拉动作用会有所变小。而且汇率的上升有利于减少对华反侵销的迅猛增长势头(如果汇率不作变动,在美国的示范下,明年的对华反侵销将超过75起,涉案金额可能超过150亿美元,同样会减慢中国经济的增长速度)。 仅从经济方面来看,2004年中国外贸总额将超过1.2万亿美元,相对于1.5万亿美元的国民经济大盘而言已经显得有些庞大,外贸依存度已经达到了80%,远远超过了国民经济安全警戒线(毕竟美国的外贸依存度也在30%以下),今年国民经济增长9.2%的成就有着外贸的巨大贡献。 根据上面的分析,2005年出口总额将难以有较大幅度的增加,尤其是高附加值行业,“外需”难以被大幅拉动。相对固定需求状况下的促进产品和产业升级将是未来几年内我国大企业和国民经济面临的最大难题。 国内方面,2005年一些行业的增长将放缓,某些行业面临大的调整。总的来看,国内问题也比较突出: 农业方面,由于生活必需品的价格上涨,大农业依然可以保持较快的发展势头,但种植业尤其是粮食种植的增长幅度有限,根据马凯主任的分析,由于粮食播种面积、单产、财力支持、粮价等上升的空间有限,以及天气等不确定的因素制约,明年粮食产量难以大幅度增加,大多数农民增收变得十分困难。由于今年中央政府开始实行“稳健”的财政政策,2005年物价依然会有小幅上升,但空间不会很大。由于中国经济的高速增长并没有带来人民收入的迅速增加,一些固定收入者将再次调整其收入分配政策,耐用品的市场比较看好。 汽车业方面,截至目前为止,中国依然有106家形形色色的汽车厂,年产量超过10万辆的只有十家,占总体产量的近一半,其余的近百家汽车厂商基本上不具备国际公认的规模生产竞争力,2004年实施的《汽车产业发展政策》,取消了实行多年的进口汽车保税政策2005年,汽车关税税率继续下调,2006年降至25%,明年将使中国汽车业大调整的一年,对于20万汽车业从业人员的很大一部分面临再就业的问题。 房地产业在2004年的“十大暴利行业”中位居榜首,这已经是房地产业第三年蝉联该冠军地位,根据胡润“中国百富榜”的数据,2004年在中国的前一百位富翁中,涉及房地产的为45人,占据了近半数。与此伴随的是2004年,近乎疯狂的房价继续快速攀升,涨幅高达13.4%,上海上涨21%,宁波上涨19.9%,天津上涨16.7%,南京上涨16.2%,重庆上涨15%,均创出8年以来的最大涨幅。由于国内利率上升,贷款买房受阻,而且银行已经开始出现大量由贷款买车房带来的呆账坏账,大摩、高盛等国际银行集团指出2004年中国(尤其是上海)的房地产已经存在严重泡沫,尽管建设部的官员一再否认和一部分国内学者一再否认。但房地产的价格上涨速度之快已经明显的超过了城市居民可支配收入的增长速度,2005年房地产仔给中国经济带来巨大风险的同时,已经难以保持2004年的增长势头。 总的来看,由于收入不能大幅度增长,一些行业的市场化步骤不协调,在收入分配制度没有实现大幅转变情况下,个别行业市场化进程相对过快,尤其是教育产业化(高校后勤社会化),百姓的主要支出项目,即所谓的“五子(孩子、车子、位子、票子、房子)”中,下一代的预期教育费用增加;汽车业价格下降,尚未到达人们的心理底线,持币待购的现象比较普遍;房地产价格持续上涨,预期支出呈上涨趋势,在没有发现新的消费增长点以前,对固定收入者而言,明年的“内需”也难以大幅拉动。 但在投资方面,由于2004年宏观调控并没有抑制地方政府投资冲动,1—11月份,全国完成固定资产投资4.93万亿人民币,同比增长近30%。这些投资的联动效应及带动效应将在明年年初得到体现,除此以外,各地方的小水泥、小钢铁依然会有一定程度的复苏。这对带动2005年GDP的增长是有作用的。 在经济指数方面,明年总体物价水平呈上升态势。CPI指数上涨3%左右,利息上调3%,汇率水平上升5%—7%。预测2005年GDP增长不会超过8.5%,可能在8.3%左右。 经济预测论文:经济预测报告格式 经济预测报告,是对经济活动的历史和现状进行调查后,运用科学的方法分析所调查的资料,从而作出预测,来反映未来经济发展趋势的书面报告。经济预测报告可对经济发展的前景作出推断和描述,以提供经济决策的科学依据;能改善计划工作,以减少不确定因素,使指标定得积极和稳妥;对经济活动前景的勾画可使企业加强经济核算,以掌握经济管理的主动权,增强企业竞争力。经济预测报告的特点是:在调查的内容上有广泛性;从调查的动机看,它有预见性;从它的分析方法看,它有科学性。 经济预测报告的种类很多,根据内容可分为综合性经济预测报告和专题性预测报告;根据经济对象分,有宏观经济预测报告和微观经济预测报告;按预测范围分,有全国性经济预测报告和地区性经济预测报告;按预测时限分,有长期经济预测报告和短期经济预测报告等。 经济预测报告的结构,一般包括标题、正文、落款三个部分。 标题。经济预测报告的标题有两种形式:一种是由单位、时间、事由和文种组成;另一种是论文式标题。 正文。经济预测报告的正文包括开头、主体和结尾三个部分。 经济预测报告的开头,简要说明预测的目的和意义,介绍预测对象的历史和现状,说明预测的方式方法。这一部分数据要准确,资料要典型,表述要概括精当。 经济预测报告正文的主体是写预测趋势。预测必须建立在对经济现象作科学分析研究的基础上。对材料的组织安排灵活多样,可用并列式结构,对预测对象归纳几个特点加以阐述;可用连贯式结构,按照发展顺序写预测的内容;也可用分总式结构,依循因果关系来表述。 经济预测报告的结尾,根据预测的结果提出建议和改善经营的办法,力求具体、切实,以供有关部门参考。 写经济预测报告,要重视搜集和分析资料,应全面、系统;预测要实事求是,具有科学性;文字表述要准确。 范例一 企业职工补发工资购买力投向预测 根据××省有关工资改革文件精神,我市于1985年12月下旬对企业职工工资进行了理顺。据初步测算,我市符合调资的职工人数约15~16万人,按文件规定每个职工补发工资额平均每月12.5元,由于企业性质未定,各单位暂按每个职工60元预支,其余多退多补,预计全市职工补发理顺工资额约为800万元左右。 为了摸清职工补发工资后的投向,我们对××纺织厂76户职工家庭共263口人进行了调查。这76户共补发工资金额为7,270元,他们主要购买投向是:吃的支出为3,960元,占54.47%;穿的支出1,000元,占13.76%;用的支出560元,占7.7%;储蓄为1,330元,占18.29%,其它支出为420元,占5.78%。 按上述购买投向比重推算,预计全市企业补发工资后投向吃的为436万元,占54.5%;主要用于购买呢绒、绸缎、各式服装支出为110万元,占13.8%;购买日用品支出为62万元,占7.8%;全市企业职工补发工资后存入银行的为146万元,占18.3%。此外还有部分用于其它支出约46万元,占5.6%。 19××年国家调整了机关事业单位职工工资,理顺了企业职工工资,放宽了企业发放奖金纳税起点,增加了肉食品补贴等措施。因此,今春市场将比往年兴旺。 目前库存呈下降趋势,1985年12月末为2752.8万元,较年初3167.0万元下降13.1%。市直国营零售单位1985年12月末库存562.1万元,较年初633.8万元下降11.3%。现有库存同当前市场不相适应,如不及时补充库存,增加货源,将满足不了市场需要。 经济预测论文:上半年经济预测分析及政策建议 今年以来,面对国内遭遇历史罕见的低温雨雪冰冻灾害、国际次贷危机不断蔓延和加深的严峻复杂形势,省委、省政府贯彻执行国家宏观调控政策,自觉践行科学发展观,有效采取措施,应对冰雪灾害、物价上涨等问题,国民经济保持了平稳较快发展。综合分析各方面因素,预计今年上半年我省工业生产形势较好,投资将高位运行,消费需求将进一步升温,外贸出口增速可能放缓,上半年全省经济仍将保持较快增长。 一、一季度*经济运行态势分析 1.经济继续保持较快增长,经济运行质量不断提高。一季度,全省经济继续保持两位数增长的发展态势,生产总值1212.6亿元,增长11.6%,同比提高0.1个百分点。其中,第一产业168.4亿元,增长4.3%;第二产业611.2亿元,增长14.3%;第三产业433.1亿元,增长10.7%,三次产业比重13.9︰50.4︰35.7,产业结构不断优化。工业对经济增长的作用进一步增大,完成增加值513.6亿元,增长16.1%,占GDP的42.4%,同比提高1.7个百分点。经济运行质量较好,据统计,1-2月,规模以上工业实现主营业务收入848.1亿元,增长35.0%。实现利税68.3亿元,增长8.8%,利润26.1亿元,增长3.0%。一季度,全省财政收入达到200.28亿元,同比增收44.5亿元,增长28.6%。地方财政收入突破100亿元,完成118.04亿元,同比增收29.4亿元,增长33.2%。 2.农业、工业生产形势向好,增长速度提高。一是农业有效应对冰雪灾害,继续保持较快的发展趋势。在我省出台了一系列惠农政策的影响下,一季度,全省农业总产值283.2亿元,增长4.4%。主要农作物播种面积扩大。据调查,主要农作物种植面积比上年增长0.5%;蔬菜种植面积增长2%左右。畜牧业快速发展。一季度,全省生猪出栏数和存栏数分别增长3.8%和3.6%,肉类总产量达70万吨,增长3.9%。渔业逐步恢复正常水平。一季度,水产品产量52.5万吨,增长7.4%。二是工业生产较快增长,园区集聚度进一步提升。一季度,规模以上工业增加值462.1亿元,增长22.1%。园区集聚度进一步上升,完成规模以上工业增加值234.3亿元,增长34.7%,比规模以上工业增幅高3.5个百分点。 3.开放型经济继续保持良好的发展势头,出口结构进一步优化。一是全省出口继续保持增长势头。一季度,进出口总额25.71亿美元,增长47.4%。其中,出口总额13.68亿美元,增长40.1%;进口总额12.02亿美元,增长56.8%。加工贸易业快速增长,完成出口3.73亿美元,增长65.5%。出口结构进一步优化。机电产品和高新技术产品等高附加值的产品出口快速增长,机电产品完成出口3.21亿美元,增长65.5%,高新技术产品出口1.92亿美元,增长1.9倍。二是实际利用外资不断增加。一季度,新签外资项目130个,合同金额9.09亿美元,实际利用外商直接投资7.5亿美元,增长14.1%。合同金额1000万美元以上的项目有16家,外商投资项目平均投资规模达699万美元,增长26.2%。外资企业增资扩股活跃,增资规模达3.26亿美元,增长39.3%。 4.投资、消费保持稳定发展的良好势头。一季度,全社会固定资产投资突破500亿元,完成503.63亿元,比上年同期增长31.5%,增速比上年同期加快6.7个百分点,全社会固定资产投资占GDP比重比上年同期上升2.9个百分点。其中,城镇固定资产投资完成450.69亿元,同比增长32.1%,增速比上年同期加快5.9个百分点。全省工业投资254.87亿元,增长65.7%,占全省50万元以上投资的54.5%,拉动投资增长28.3个百分点。全省实现社会消费品零售总额486.43亿元,同比增长20.2%,批发零售贸易业商品销售总额为795.72亿元,增长20.6%,灾后重建带动市场涨幅明显。城乡市场全面旺盛。城市市场实现零售额264.1亿元,增长21.3%;农村市场(县及县以下)实现零售额222.4亿元,增长19.0%,同比分别加快4.6个百分点和4.0个百分点。 5.民生工程取得进展,居民收入水平不断提高。一季度,城镇新增就业人员11.9万人,同比多增0.6万人。一季度,农民人均现金收入1204.3元,增长14.6%。延续了近年来10%以上的增长势头,同比加快1.5个百分点。受冰雪灾害、股市低迷等不利因素影响,城镇居民收入增速出现较大幅度回落,一季度城镇居民人均可支配收入3298.7元,增长2.6%。 二、国际、国内宏观经济形势判断 目前,世界经济增长减缓,金融市场动荡,国际市场原油、粮食等初级产品的价格持续上涨;国内物价总水平仍然处于高位,通胀压力较大,制约农业增产和农民增收的因素比较多;固定资产投资反弹的压力仍然存在,节能减排的形势依然严峻。 (一)国际经济形势分析 1.从国际经济环境看,世界经济增长的趋势放缓已成定局,我国的出口市场面临萎缩的风险。高盛公司最近发表的研究报告显示:美国的这次次贷危机给全球经济带来的损失预计为1.2万亿美元,不久前美国公布的损失是9000亿美元,其中美国的损失是4600亿,是原来曝光的4倍。据预计美国次贷影响还不止这些,因为还有很多应对的措施没有到位,次贷危机使美国的房价下降、股市缩水。美国的经济拖累了全球经济,据国际货币基金组织最近的预测,2008年全球经济的增长率是3.7%,比去年放慢1.2%,其中美国增长1.5%,放慢1.7%,欧盟是1.4%,放慢1.2%,日本是1.4%,放慢1.2%,实际上日本所受影响还远不是这个数量,因为日元也在持续升值,按照惯例,日元升值快,日本的经济受到的负面影响就越大。 2.世界粮食、原油等初级产品的价格持续上涨。推动全球通货膨胀持续增长的主要原因是已经不仅仅是工业原材料价格的上涨,食品原材料价格的上涨也格外引人关注,不少国家因为粮食的涨价已经引起了社会的动荡。据专家判断,从全球粮食生产现状,至少要半年以后,食品的原料价格才会趋于稳定,从短期看,增加石油供应的潜力有限,非欧佩克国家新增生产能力虽然有所增加,但是欧佩克国家不愿意增产,稳定油价。专家们预计今年的油价不会低于每桶100美元,实际上现在的油价已经超过了120美元。 3.经济放缓、通胀上升两大风险同时存在,使各国的货币政策面临严峻的考验。从汇率趋势看,美国货币当局是希望美元持续贬值,以发挥减少巨额外贸逆差的作用,同时会保持与主要经济体密切合作,防止汇率过于增大。从目前来看,美元还会继续贬值。最近欧盟的通胀速度居高不下,在欧元区,欧盟现在希望看到亚洲区货币升值,希望亚洲区货币升值减轻欧元区压力。由此,这都将对各国的货币政策形成严峻的考验。 (二)国内经济形势分析 1.出口增速持续下滑。一季度我国的出口增长了21.4%,其中对美国的出口增长了5.4%,对欧盟的出口增长了24.2%,同比回落了15%和10.3%,估计下半年的出口增速还有可能进一步下滑。 2.通胀压力增大,企业生产的成本面临较大的压力。一季度我国CPI同比上涨8%,高出上年同期5.3个百分点。这是最近十几年单季CPI涨幅首次超过8%,4月份全国CPI同比上涨8.5%,涨幅比上月攀升了0.2个百分点。在居民消费价格上涨的同时,工业品出厂价格、燃料动力价格也在加快上涨。一季度工业品出厂价格同比上涨6.9%(3月份上涨8.0%),比上年同期高4.0个百分点;原材料、燃料、动力购进价格同比上涨9.8%(3月份上涨11.0%),比上年同期高5.7个百分点。国内通胀压力增大,物价形势严峻。国际原材料价格上涨带来的“输入性通胀”威胁依然存在。美元贬值造成了相当多国际游资进入石油市场投机,油价连创新高,始终保持在高位增长;国际市场农产品供不应求的矛盾越来越突出,小麦、玉米、大米等主要农产品的价格持续攀升。铁矿石今年的协议价格又上涨了65%,矿产品的价格还会持续上升。煤炭的价格突然上升,今年以来煤炭的价格已经上涨将近50%。国际原材料价格的快速上涨对我国企业生产成本带来较大压力。 3.人民币汇率面临升值的压力。今年一季度人民币升值已达到4%,人民币对美元汇率已经破7,现在预计全年升值要达到10%,汇率的上升必然会使大量的国际游资涌向中国,除了要发行人民币来购买这些外币以外,更难的就是这些游资如何控制,所以汇率上升面临的压力依然很大。同时我们国家的利率也面临压力,现在利率调整面临两难的选择,调高必然进一步吸引热钱,不调当前的物价形势会更加严峻。 4.国内资本市场动荡。虽然印花税的下调股市总体反映不错,但用印花税来救市能不能见效还很难判断。股市的动荡目前还没有过去,因为经济增长还没有走入一个稳定持续增长的阶段,国际环境影响仍在制约着我们。 三、2008年上半年全省经济走势的判断和主要经济指标预测 (一)2008年上半年经济走势的主要判断分析 1.经济仍将保持较快增长。由于经济继续处于经济周期的快速增长期;我省基础设施和投资软环境进一步得到优化;省委省政府多年来重视招商引资的政策所取得的成果,带动效应进一步显现。一季度,新签外资项目130个,合同金额9.09亿美元,实际利用外商直接投资7.5亿美元,增长14.1%。合同金额1000万美元以上的项目有16家,外商投资项目平均投资规模达699万美元,增长26.2%。外资企业增资扩股活跃,增资规模达3.26亿美元,增长39.3%;我省民间投资和消费市场趋于活跃。一季度,民间投资完成额271.6亿元,增长43.9%。全省实现社会消费品零售总额486.43亿元,同比增长20.2%。城乡市场全面旺盛。城市市场实现零售额264.1亿元,增长21.3%;农村市场(县及县以下)实现零售额222.4亿元,增长19.0%,同比分别加快4.6个百分点和4.0个百分点。这些都将促使我省下半年整体经济走势处于高位运行。 2.工业生产仍将平稳较快增长。总体看,我省目前煤、电、油、运生产能力较好,不会形成制约。国内、国际贸易的持续较快增长,外部需求继续走旺。一季度我国出口增长了21.4%,其中对美国出口增长了5.4%,对欧盟出口增长了24.2%;一大批重大产业项目的投产和储备使得我省工业生产后劲仍然很足。截至到2月份,我省工业园区招商签约资金完成410.88亿元,园区内工业企业数达到了7250个。一季度,我省新增固定资产投资105.39亿元,新开工项目902个,这些都将继续促进我省工业生产的较快增长。一季度,我省发电量116.71亿千瓦时,增长19.5%,从另一个角度说明我省工业生产已经开始加速。 3.投资增速将继续高位运行。由于受以下因素影响,我省投资将会继续高位运行。一是全省环保投入加大,大批污水处理等基础设施投入建设。二是冰雪灾害灾后基础设施的修复和重建;三是地方政府换届,投资增长的体制性冲动依然存在;四是多数行业企业利润增加较快,资金充足。1-2月,规模以上工业实现主营业务收入848.1亿元,增长35.0%。实现利税68.3亿元,增长8.8%,利润26.1亿元,增长3.0%;五是企业家信心指数仍保持高位。根据景气调查,一季度全省企业家对当前本行业总体运行状况的判断持乐观及一般的认同率为92.01%,认为不乐观的占7.89%,企业家信心指数为136.79。 4.消费需求将进一步升温。促进消费的有利因素有:一是城乡居民收入的稳步提高。随着提高农民工工资、增加离退休人员工资和建立新型合作医疗等一系列民生工程的落实和国家对社会保障利民政策的出台,居民消费将逐步减少顾虑,继续升温;二是就业状况继续改善,将会对增加居民收入、稳定收入预期、扩大消费支出产生重要影响。一季度,城镇新增就业人员11.9万人,同比多增0.6万人。一季度,农民人均现金收入1204.3元,增长14.6%,延续了近年来10%以上的增长势头,同比加快1.5个百分点。一季度城镇居民人均可支配收入3298.7元,增长2.6%。但住房价格、资本市场动荡、物价上涨对居民消费的影响预计还将进一步显现。一季度,我省商品房施工面积同比上升了21.4%,但商品房销售面积同比下降了21.1%,商品房销售额同比下降17%,这说明居民对住房价格拐点预期增强,处于持币观望状态。资本市场动荡,居民收入缩水。从去年到今年一季度股指已经完成了从6000多点到3000多点的“腰斩”,近13万亿元市值的灰飞烟灭。一季度,基金净值缩水达6000亿元左右。一季度,我省CPI同比上涨8.2,居民通胀预期增强。 5.利用外资可望继续平稳增长,外贸出口增速可能放缓。虽然受美国次贷和国际原材料价格上升影响,但是国际资金仍然较为充足,跨国投资仍然十分活跃,再加上我国人民币升值预期的吸引,我省承接产业转移的势头仍将较好。我省目前正着力加强软环境建设,对外引资仍将保持较大的吸引力。同时,由于国际贸易摩擦加剧,世界经济放缓、美国次贷危机影响,人民币升值压力增加,国家对外贸顺差加大调控力度。据统计,美国的这次次贷危机给全球经济带来的损失预计为1.2万亿美元,不久前美国公布的统计是9000亿美元,其中美国的损失是4600亿,是原来曝光的4倍。据预计美国次贷影响还不止这些,因为还有很多应对的措施没有到位,次贷危机使美国的房价下降、股市缩水。同时,人民币兑美元汇率已经突破7。这些因素都不利于外贸出口,可能影响我省出口增长。 (二)2008年上半年全省主要经济指标预测 在以上分析判断的基础上,运用经济计量分析模型测算,我省2008年上半年主要经济指标的预测结果是: 2008年上半年,我省经济将继续保持较快增长,GDP增速可达13.0%。其中,一产增速4.8%,二产增速17.2%,三产增速11.0%;工业生产平稳较快增长,规模以上工业增加值增速可达23.5%;投资增速继续高位运行,预计全社会固定资产投资增速30.0%;消费稳步提高,预计全省社会消费品零售总额增速17.3%;预计出口有所放缓,进出口总额增速53.5%,其中出口增速51%。实际利用外资增速24.3%;财政总收入增速30.0%,地方财政收入增速31.0%;预计城镇居民人均可支配收入增速8.0%,农民人均纯收入增速14.7%。 四、政策建议 1.根据国家宏观调控政策,加快调整投资结构。根据国家宏观调控要求,加大投资结构调整力度,逐步淘汰高污染、高耗能行业,大力调整投资结构,集中资金确保关系全省发展后劲的一批重大项目及时开工建设。要加大对电子信息产业、大型装备制造业、运输装备制造业、生物技术和中医药产业、新材料工业、新能源产业的投资力度,促进产业结构调整升级。同时,加大“三农”工作力度,加大对农村公共卫生、基础设施、教育、医疗等的倾斜力度,促进农村经济的发展,扎实推进社会主义新农村建设,进一步促进社会和谐。 2.大力发展对外经济,加快招商引资从数量规模型向质量效益型转化。一是在招商引资中,坚持统筹规划和可持续发展,注重速度、质量和效益的统一,注重节约资源和保护生态,促进经济社会全面、协调、可持续发展。进一步优化投资环境,扩大外商投资领域,鼓励外商投资我省农业、林业、水利、交通、电力、市政、环保等基础产业或基础设施,引导外资投向电子信息、生物工程、新材料等高新技术产业领域,积极引进外资参与国有企业的改组改造,盘活资产存量,提高竞争能力。围绕已有的引进项目,制订配套项目引资规划,有针对性地加强引资工作,同时,加强招商引资项目的储备工作,为招商引资的长期平稳发展奠定坚实的基础,避免大起大落。内外资并重,在内资引进和外资引进中,实施同等的所得税、土地、软硬件基础环境等方面的优惠政策。二是针对国家对外贸出口退税政策的调整以及出口产品结构的控制,以及全球经济受美国次贷危机的影响将趋于放慢等因素,制定积极的政策,大力培育我省新型、高附加值的外向型经济发展,调整我省出口产品结构,转向高端产品主导型的现代化出口产品结构。 3.调整产业结构,依托中心城市做大做强支柱产业,大力发展服务业。落实产业政策,按照国家要求,努力淘汰高能耗、高污染的“五小”工业企业和过剩生产能力。根据市场需求、资源条件和环境容量的变化,坚持以能源消耗少、经济效益好为着力点,大力发展资源节约型和环境友好型的装备制造、农产品加工、清洁能源、高技术产业等特色产业。依托我省各大矿藏产地,打造我省特色产业基地,同时,依托南昌、九江等中心城市,做大做强支柱产业。依托南昌、九江、赣州等城市,加快发展信息、物流和金融等生产性服务业,建立重要区域集散中心,大力发展服务业,引领全省产业结构升级。 4.改善企业经营环境,提高企业竞争力。改善企业经营外部环境,一是要进一步完善中小企业融资担保体系,加大财政对融资担保的支持力度,降低融资成本,真正发挥好融资担保机构的资金服务平台作用。同时,大力发展和引入风险投资机构,提高中小企业发展的资金保障能力。二是要加大对重点行业,特别是因国家环保、产业政策门槛提高而受影响的行业领域的技术改造资金支持和政策引导,通过创新变“压力”为“竞争力”。三要出台并落实有利于增加就业的土地、财税等政策,减轻因劳动力综合成本上涨而增加经营压力的中小民营企业负担。四要积极研究国内市场。随着宏观调控不断深入,在经济增长动力由过分倚重“外需”向扩大“内需”调整过程中,结合我省实际情况,培育壮大具有比较优势的行业,提升企业竞争力。 5.大力发展县域经济,促进农村经济发展,启动农村消费。把发展县域经济同发展特色经济、扶持农业产业化龙头企业、小城镇建设、带动农村富余劳动力转移、促进农民增收结合起来,把县域经济发展同社会主义新农村建设有机统一起来。要本着多予、少取,放活的原则,在财政、税收、金融、信贷、投资等一系列政策上,支持县域经济,建立合理的激励机制,促进县域经济的发展。 6.加大节能减排力度,促进循环经济发展。采取必要措施,在土地供应、项目评估审批等方面严把能耗关、环保关。对严重污染环境的高耗能项目一律不予办理有关用地手续。积极推进排污收费制度改革,实行“环保部门核定、税务部门征收、财政部门监管”的征收体制。加快建立污染源自动监控体系,同时,加大对节能减排技术研究投入,建立节能减排技术研究和推广专项资金。采取利率差价,对节能减排技术改造项目贷款实行利率差别定价,对重点节能减排技术改造项目给予贷款贴息,对从事符合条件的节能减排项目企业给予税收优惠,建立节能减排奖励制度。 7.加强对物价的调控,确保全年经济稳定运行。鉴于当前物价涨幅较高的压力,要进一步加强和改进价格宏观调控,积极采取措施平抑涨幅过快的商品价格,把物价调控在合理范围内。重点监控粮油、猪肉、居住等直接影响民生的涨价主导因素变化,搞好居民基本消费品的供需平衡。加大对农资产品、钢材、煤炭、石油等重要生产资料的市场调剂供应,严控流通中间环节涨价,保障工、农业正常生产。合理引导市场价格预期,力保全年经济平稳运行。同时也要进一步提高社会保障水平,关注民生,保证中低收入群体特别是低保户不因涨价而影响正常生活。 经济预测论文:上半年经济预测分析及政策建议 今年以来,面对国内遭遇历史罕见的低温雨雪冰冻灾害、国际次贷危机不断蔓延和加深的严峻复杂形势,省委、省政府贯彻执行国家宏观调控政策,自觉践行科学发展观,有效采取措施,应对冰雪灾害、物价上涨等问题,国民经济保持了平稳较快发展。综合分析各方面因素,预计今年上半年我省工业生产形势较好,投资将高位运行,消费需求将进一步升温,外贸出口增速可能放缓,上半年全省经济仍将保持较快增长。 一、一季度*经济运行态势分析 1.经济继续保持较快增长,经济运行质量不断提高。一季度,全省经济继续保持两位数增长的发展态势,生产总值1212.6亿元,增长11.6%,同比提高0.1个百分点。其中,第一产业168.4亿元,增长4.3%;第二产业611.2亿元,增长14.3%;第三产业433.1亿元,增长10.7%,三次产业比重13.9︰50.4︰35.7,产业结构不断优化。工业对经济增长的作用进一步增大,完成增加值513.6亿元,增长16.1%,占GDP的42.4%,同比提高1.7个百分点。经济运行质量较好,据统计,1-2月,规模以上工业实现主营业务收入848.1亿元,增长35.0%。实现利税68.3亿元,增长8.8%,利润26.1亿元,增长3.0%。一季度,全省财政收入达到200.28亿元,同比增收44.5亿元,增长28.6%。地方财政收入突破100亿元,完成118.04亿元,同比增收29.4亿元,增长33.2%。 2.农业、工业生产形势向好,增长速度提高。一是农业有效应对冰雪灾害,继续保持较快的发展趋势。在我省出台了一系列惠农政策的影响下,一季度,全省农业总产值283.2亿元,增长4.4%。主要农作物播种面积扩大。据调查,主要农作物种植面积比上年增长0.5%;蔬菜种植面积增长2%左右。畜牧业快速发展。一季度,全省生猪出栏数和存栏数分别增长3.8%和3.6%,肉类总产量达70万吨,增长3.9%。渔业逐步恢复正常水平。一季度,水产品产量52.5万吨,增长7.4%。二是工业生产较快增长,园区集聚度进一步提升。一季度,规模以上工业增加值462.1亿元,增长22.1%。园区集聚度进一步上升,完成规模以上工业增加值234.3亿元,增长34.7%,比规模以上工业增幅高3.5个百分点。 3.开放型经济继续保持良好的发展势头,出口结构进一步优化。一是全省出口继续保持增长势头。一季度,进出口总额25.71亿美元,增长47.4%。其中,出口总额13.68亿美元,增长40.1%;进口总额12.02亿美元,增长56.8%。加工贸易业快速增长,完成出口3.73亿美元,增长65.5%。出口结构进一步优化。机电产品和高新技术产品等高附加值的产品出口快速增长,机电产品完成出口3.21亿美元,增长65.5%,高新技术产品出口1.92亿美元,增长1.9倍。二是实际利用外资不断增加。一季度,新签外资项目130个,合同金额9.09亿美元,实际利用外商直接投资7.5亿美元,增长14.1%。合同金额1000万美元以上的项目有16家,外商投资项目平均投资规模达699万美元,增长26.2%。外资企业增资扩股活跃,增资规模达3.26亿美元,增长39.3%。 4.投资、消费保持稳定发展的良好势头。一季度,全社会固定资产投资突破500亿元,完成503.63亿元,比上年同期增长31.5%,增速比上年同期加快6.7个百分点,全社会固定资产投资占GDP比重比上年同期上升2.9个百分点。其中,城镇固定资产投资完成450.69亿元,同比增长32.1%,增速比上年同期加快5.9个百分点。全省工业投资254.87亿元,增长65.7%,占全省50万元以上投资的54.5%,拉动投资增长28.3个百分点。全省实现社会消费品零售总额486.43亿元,同比增长20.2%,批发零售贸易业商品销售总额为795.72亿元,增长20.6%,灾后重建带动市场涨幅明显。城乡市场全面旺盛。城市市场实现零售额264.1亿元,增长21.3%;农村市场(县及县以下)实现零售额222.4亿元,增长19.0%,同比分别加快4.6个百分点和4.0个百分点。 5.民生工程取得进展,居民收入水平不断提高。一季度,城镇新增就业人员11.9万人,同比多增0.6万人。一季度,农民人均现金收入1204.3元,增长14.6%。延续了近年来10%以上的增长势头,同比加快1.5个百分点。受冰雪灾害、股市低迷等不利因素影响,城镇居民收入增速出现较大幅度回落,一季度城镇居民人均可支配收入3298.7元,增长2.6%。 二、国际、国内宏观经济形势判断 目前,世界经济增长减缓,金融市场动荡,国际市场原油、粮食等初级产品的价格持续上涨;国内物价总水平仍然处于高位,通胀压力较大,制约农业增产和农民增收的因素比较多;固定资产投资反弹的压力仍然存在,节能减排的形势依然严峻。 (一)国际经济形势分析 1.从国际经济环境看,世界经济增长的趋势放缓已成定局,我国的出口市场面临萎缩的风险。高盛公司最近发表的研究报告显示:美国的这次次贷危机给全球经济带来的损失预计为1.2万亿美元,不久前美国公布的损失是9000亿美元,其中美国的损失是4600亿,是原来曝光的4倍。据预计美国次贷影响还不止这些,因为还有很多应对的措施没有到位,次贷危机使美国的房价下降、股市缩水。美国的经济拖累了全球经济,据国际货币基金组织最近的预测,2008年全球经济的增长率是3.7%,比去年放慢1.2%,其中美国增长1.5%,放慢1.7%,欧盟是1.4%,放慢1.2%,日本是1.4%,放慢1.2%,实际上日本所受影响还远不是这个数量,因为日元也在持续升值,按照惯例,日元升值快,日本的经济受到的负面影响就越大。 2.世界粮食、原油等初级产品的价格持续上涨。推动全球通货膨胀持续增长的主要原因是已经不仅仅是工业原材料价格的上涨,食品原材料价格的上涨也格外引人关注,不少国家因为粮食的涨价已经引起了社会的动荡。据专家判断,从全球粮食生产现状,至少要半年以后,食品的原料价格才会趋于稳定,从短期看,增加石油供应的潜力有限,非欧佩克国家新增生产能力虽然有所增加,但是欧佩克国家不愿意增产,稳定油价。专家们预计今年的油价不会低于每桶100美元,实际上现在的油价已经超过了120美元。 3.经济放缓、通胀上升两大风险同时存在,使各国的货币政策面临严峻的考验。从汇率趋势看,美国货币当局是希望美元持续贬值,以发挥减少巨额外贸逆差的作用,同时会保持与主要经济体密切合作,防止汇率过于增大。从目前来看,美元还会继续贬值。最近欧盟的通胀速度居高不下,在欧元区,欧盟现在希望看到亚洲区货币升值,希望亚洲区货币升值减轻欧元区压力。由此,这都将对各国的货币政策形成严峻的考验。 (二)国内经济形势分析 1.出口增速持续下滑。一季度我国的出口增长了21.4%,其中对美国的出口增长了5.4%,对欧盟的出口增长了24.2%,同比回落了15%和10.3%,估计下半年的出口增速还有可能进一步下滑。 2.通胀压力增大,企业生产的成本面临较大的压力。一季度我国CPI同比上涨8%,高出上年同期5.3个百分点。这是最近十几年单季CPI涨幅首次超过8%,4月份全国CPI同比上涨8.5%,涨幅比上月攀升了0.2个百分点。在居民消费价格上涨的同时,工业品出厂价格、燃料动力价格也在加快上涨。一季度工业品出厂价格同比上涨6.9%(3月份上涨8.0%),比上年同期高4.0个百分点;原材料、燃料、动力购进价格同比上涨9.8%(3月份上涨11.0%),比上年同期高5.7个百分点。国内通胀压力增大,物价形势严峻。国际原材料价格上涨带来的“输入性通胀”威胁依然存在。美元贬值造成了相当多国际游资进入石油市场投机,油价连创新高,始终保持在高位增长;国际市场农产品供不应求的矛盾越来越突出,小麦、玉米、大米等主要农产品的价格持续攀升。铁矿石今年的协议价格又上涨了65%,矿产品的价格还会持续上升。煤炭的价格突然上升,今年以来煤炭的价格已经上涨将近50%。国际原材料价格的快速上涨对我国企业生产成本带来较大压力。 3.人民币汇率面临升值的压力。今年一季度人民币升值已达到4%,人民币对美元汇率已经破7,现在预计全年升值要达到10%,汇率的上升必然会使大量的国际游资涌向中国,除了要发行人民币来购买这些外币以外,更难的就是这些游资如何控制,所以汇率上升面临的压力依然很大。同时我们国家的利率也面临压力,现在利率调整面临两难的选择,调高必然进一步吸引热钱,不调当前的物价形势会更加严峻。 4.国内资本市场动荡。虽然印花税的下调股市总体反映不错,但用印花税来救市能不能见效还很难判断。股市的动荡目前还没有过去,因为经济增长还没有走入一个稳定持续增长的阶段,国际环境影响仍在制约着我们。 三、2008年上半年全省经济走势的判断和主要经济指标预测 (一)2008年上半年经济走势的主要判断分析 1.经济仍将保持较快增长。由于经济继续处于经济周期的快速增长期;我省基础设施和投资软环境进一步得到优化;省委省政府多年来重视招商引资的政策所取得的成果,带动效应进一步显现。一季度,新签外资项目130个,合同金额9.09亿美元,实际利用外商直接投资7.5亿美元,增长14.1%。合同金额1000万美元以上的项目有16家,外商投资项目平均投资规模达699万美元,增长26.2%。外资企业增资扩股活跃,增资规模达3.26亿美元,增长39.3%;我省民间投资和消费市场趋于活跃。一季度,民间投资完成额271.6亿元,增长43.9%。全省实现社会消费品零售总额486.43亿元,同比增长20.2%。城乡市场全面旺盛。城市市场实现零售额264.1亿元,增长21.3%;农村市场(县及县以下)实现零售额222.4亿元,增长19.0%,同比分别加快4.6个百分点和4.0个百分点。这些都将促使我省下半年整体经济走势处于高位运行。 2.工业生产仍将平稳较快增长。总体看,我省目前煤、电、油、运生产能力较好,不会形成制约。国内、国际贸易的持续较快增长,外部需求继续走旺。一季度我国出口增长了21.4%,其中对美国出口增长了5.4%,对欧盟出口增长了24.2%;一大批重大产业项目的投产和储备使得我省工业生产后劲仍然很足。截至到2月份,我省工业园区招商签约资金完成410.88亿元,园区内工业企业数达到了7250个。一季度,我省新增固定资产投资105.39亿元,新开工项目902个,这些都将继续促进我省工业生产的较快增长。一季度,我省发电量116.71亿千瓦时,增长19.5%,从另一个角度说明我省工业生产已经开始加速。 3.投资增速将继续高位运行。由于受以下因素影响,我省投资将会继续高位运行。一是全省环保投入加大,大批污水处理等基础设施投入建设。二是冰雪灾害灾后基础设施的修复和重建;三是地方政府换届,投资增长的体制性冲动依然存在;四是多数行业企业利润增加较快,资金充足。1-2月,规模以上工业实现主营业务收入848.1亿元,增长35.0%。实现利税68.3亿元,增长8.8%,利润26.1亿元,增长3.0%;五是企业家信心指数仍保持高位。根据景气调查,一季度全省企业家对当前本行业总体运行状况的判断持乐观及一般的认同率为92.01%,认为不乐观的占7.89%,企业家信心指数为136.79。 4.消费需求将进一步升温。促进消费的有利因素有:一是城乡居民收入的稳步提高。随着提高农民工工资、增加离退休人员工资和建立新型合作医疗等一系列民生工程的落实和国家对社会保障利民政策的出台,居民消费将逐步减少顾虑,继续升温;二是就业状况继续改善,将会对增加居民收入、稳定收入预期、扩大消费支出产生重要影响。一季度,城镇新增就业人员11.9万人,同比多增0.6万人。一季度,农民人均现金收入1204.3元,增长14.6%,延续了近年来10%以上的增长势头,同比加快1.5个百分点。一季度城镇居民人均可支配收入3298.7元,增长2.6%。但住房价格、资本市场动荡、物价上涨对居民消费的影响预计还将进一步显现。一季度,我省商品房施工面积同比上升了21.4%,但商品房销售面积同比下降了21.1%,商品房销售额同比下降17%,这说明居民对住房价格拐点预期增强,处于持币观望状态。资本市场动荡,居民收入缩水。从去年到今年一季度股指已经完成了从6000多点到3000多点的“腰斩”,近13万亿元市值的灰飞烟灭。一季度,基金净值缩水达6000亿元左右。一季度,我省CPI同比上涨8.2,居民通胀预期增强。 5.利用外资可望继续平稳增长,外贸出口增速可能放缓。虽然受美国次贷和国际原材料价格上升影响,但是国际资金仍然较为充足,跨国投资仍然十分活跃,再加上我国人民币升值预期的吸引,我省承接产业转移的势头仍将较好。我省目前正着力加强软环境建设,对外引资仍将保持较大的吸引力。同时,由于国际贸易摩擦加剧,世界经济放缓、美国次贷危机影响,人民币升值压力增加,国家对外贸顺差加大调控力度。据统计,美国的这次次贷危机给全球经济带来的损失预计为1.2万亿美元,不久前美国公布的统计是9000亿美元,其中美国的损失是4600亿,是原来曝光的4倍。据预计美国次贷影响还不止这些,因为还有很多应对的措施没有到位,次贷危机使美国的房价下降、股市缩水。同时,人民币兑美元汇率已经突破7。这些因素都不利于外贸出口,可能影响我省出口增长。 (二)2008年上半年全省主要经济指标预测 在以上分析判断的基础上,运用经济计量分析模型测算,我省2008年上半年主要经济指标的预测结果是: 2008年上半年,我省经济将继续保持较快增长,GDP增速可达13.0%。其中,一产增速4.8%,二产增速17.2%,三产增速11.0%;工业生产平稳较快增长,规模以上工业增加值增速可达23.5%;投资增速继续高位运行,预计全社会固定资产投资增速30.0%;消费稳步提高,预计全省社会消费品零售总额增速17.3%;预计出口有所放缓,进出口总额增速53.5%,其中出口增速51%。实际利用外资增速24.3%;财政总收入增速30.0%,地方财政收入增速31.0%;预计城镇居民人均可支配收入增速8.0%,农民人均纯收入增速14.7%。 四、政策建议 1.根据国家宏观调控政策,加快调整投资结构。根据国家宏观调控要求,加大投资结构调整力度,逐步淘汰高污染、高耗能行业,大力调整投资结构,集中资金确保关系全省发展后劲的一批重大项目及时开工建设。要加大对电子信息产业、大型装备制造业、运输装备制造业、生物技术和中医药产业、新材料工业、新能源产业的投资力度,促进产业结构调整升级。同时,加大“三农”工作力度,加大对农村公共卫生、基础设施、教育、医疗等的倾斜力度,促进农村经济的发展,扎实推进社会主义新农村建设,进一步促进社会和谐。 2.大力发展对外经济,加快招商引资从数量规模型向质量效益型转化。一是在招商引资中,坚持统筹规划和可持续发展,注重速度、质量和效益的统一,注重节约资源和保护生态,促进经济社会全面、协调、可持续发展。进一步优化投资环境,扩大外商投资领域,鼓励外商投资我省农业、林业、水利、交通、电力、市政、环保等基础产业或基础设施,引导外资投向电子信息、生物工程、新材料等高新技术产业领域,积极引进外资参与国有企业的改组改造,盘活资产存量,提高竞争能力。围绕已有的引进项目,制订配套项目引资规划,有针对性地加强引资工作,同时,加强招商引资项目的储备工作,为招商引资的长期平稳发展奠定坚实的基础,避免大起大落。内外资并重,在内资引进和外资引进中,实施同等的所得税、土地、软硬件基础环境等方面的优惠政策。二是针对国家对外贸出口退税政策的调整以及出口产品结构的控制,以及全球经济受美国次贷危机的影响将趋于放慢等因素,制定积极的政策,大力培育我省新型、高附加值的外向型经济发展,调整我省出口产品结构,转向高端产品主导型的现代化出口产品结构。 3.调整产业结构,依托中心城市做大做强支柱产业,大力发展服务业。落实产业政策,按照国家要求,努力淘汰高能耗、高污染的“五小”工业企业和过剩生产能力。根据市场需求、资源条件和环境容量的变化,坚持以能源消耗少、经济效益好为着力点,大力发展资源节约型和环境友好型的装备制造、农产品加工、清洁能源、高技术产业等特色产业。依托我省各大矿藏产地,打造我省特色产业基地,同时,依托南昌、九江等中心城市,做大做强支柱产业。依托南昌、九江、赣州等城市,加快发展信息、物流和金融等生产性服务业,建立重要区域集散中心,大力发展服务业,引领全省产业结构升级。 4.改善企业经营环境,提高企业竞争力。改善企业经营外部环境,一是要进一步完善中小企业融资担保体系,加大财政对融资担保的支持力度,降低融资成本,真正发挥好融资担保机构的资金服务平台作用。同时,大力发展和引入风险投资机构,提高中小企业发展的资金保障能力。二是要加大对重点行业,特别是因国家环保、产业政策门槛提高而受影响的行业领域的技术改造资金支持和政策引导,通过创新变“压力”为“竞争力”。三要出台并落实有利于增加就业的土地、财税等政策,减轻因劳动力综合成本上涨而增加经营压力的中小民营企业负担。四要积极研究国内市场。随着宏观调控不断深入,在经济增长动力由过分倚重“外需”向扩大“内需”调整过程中,结合我省实际情况,培育壮大具有比较优势的行业,提升企业竞争力。 5.大力发展县域经济,促进农村经济发展,启动农村消费。把发展县域经济同发展特色经济、扶持农业产业化龙头企业、小城镇建设、带动农村富余劳动力转移、促进农民增收结合起来,把县域经济发展同社会主义新农村建设有机统一起来。要本着多予、少取,放活的原则,在财政、税收、金融、信贷、投资等一系列政策上,支持县域经济,建立合理的激励机制,促进县域经济的发展。 6.加大节能减排力度,促进循环经济发展。采取必要措施,在土地供应、项目评估审批等方面严把能耗关、环保关。对严重污染环境的高耗能项目一律不予办理有关用地手续。积极推进排污收费制度改革,实行“环保部门核定、税务部门征收、财政部门监管”的征收体制。加快建立污染源自动监控体系,同时,加大对节能减排技术研究投入,建立节能减排技术研究和推广专项资金。采取利率差价,对节能减排技术改造项目贷款实行利率差别定价,对重点节能减排技术改造项目给予贷款贴息,对从事符合条件的节能减排项目企业给予税收优惠,建立节能减排奖励制度。 7.加强对物价的调控,确保全年经济稳定运行。鉴于当前物价涨幅较高的压力,要进一步加强和改进价格宏观调控,积极采取措施平抑涨幅过快的商品价格,把物价调控在合理范围内。重点监控粮油、猪肉、居住等直接影响民生的涨价主导因素变化,搞好居民基本消费品的供需平衡。加大对农资产品、钢材、煤炭、石油等重要生产资料的市场调剂供应,严控流通中间环节涨价,保障工、农业正常生产。合理引导市场价格预期,力保全年经济平稳运行。同时也要进一步提高社会保障水平,关注民生,保证中低收入群体特别是低保户不因涨价而影响正常生活。 经济预测论文:支持向量机技术及其在经济预测中的应用 摘要 在经济活动中,人们越来越依赖经济预测方法来分析经济发展过程和现象,以论证经济发展的方针、政策的合理性和科学性。而在当代的各种预测技术中,统计学习理论的支持向量机(SVM)方法则最具代表性。本文介绍了统计学习理论和支持向量机方法的基本原理和应用方法,结合支持向量机在其它领域内的成功应用经验,将支持向量机拓展了SVM方法在经济及其它管理方面的应用领域;并对支持向量机算法进行GDP预测的可行性与有效性进行分析,对GDP模型进行验证。 关键词 经济预测;数据挖掘技术;支持向量机;经济增长模型 1 研究背景意义 当代的经济系统是一个多目标、多变量、非线性的开放系统,具有非常复杂的相互依赖和相互制约关系,很难做出正确概率高的决策。 经济管理的过程,就是对经济系统的发展过程及其变动趋势进行预测,并在此基础上制定出发展规划和进行决策,以确定经济管理的目标和实施这一目标的方案,监督目标、方案的实现,并进行调节和控制。进行科学、合理的经济预测并依此制定发展规划对于促进经济的持续、快速、健康发展具有极其重要的战略意义。在经济统计工作中引进数据挖掘技术,将该技术在经济统计中的应用普遍化,能有效地提高统计工作的效率,降低统计成本。而利用数据挖掘技术从大量的数据中挖掘出有价值的信息,有利于相关部门在大量经济数据的基础上制定各种经济政策,促进我国经济良性发展。 2 支持向量机(SVM)技术综述 支持向量机(Support Vector Machine,缩写为SVM)是由Vapnik领导的AT TBell实验室研究小组在1963年提出的一种新的非常有潜力的分类技术,SVM是一种基于统计学习理论的模式识别方法,主要应用于模式识别领域。这种方法在90年代后得以迅速发展。 SVM方法将数据向量映射到一个更高维的空间里,在这个空间里建立有一个最大间隔超平面。对于只有两类的问题,可将分类线两侧的样本点分为正类和负类,则用符号函数的方式推断点所对应的类别的决策函数如下: 设训练样本输入为,,对应的期望输出为,其中,+1和-1分别代表两类标识,假定分类面方程为。为了使分类面对所有样本正确分类并且具备分类间隔,就要求它满足如下约束: 可以计算出分类间隔为: 现在求解在服从约束式的条件下最大化分类间隔。即最优超平面的权系数向量是训练样本向量的线性组合。 本文重点讨论非线性可分情况的SVM。对需要非线性分类的情况,支持向量机提出的方法是利用特征映射方法,使非线性分类的问题可以利用线性分类的计算框架来实现。 对于非线性问题,可以引用非线性函数,把输入空间Rn映射到m维的特征空间, ,然后在高维特征空间中构造一个分界超平面。 对支持向量机而言,核函数的构造和选择尤其重要。在满足Mercer条件下,核函数可以有多种形式:齐交多项式核函数、非齐交多项式核函数、径向基核函数、Sigmoid核函数、薄板核函数等。 3 经济增长模型 自20世纪80年代中期以来,以罗默和卢卡斯为代表的“新增长理论”的出现,该理论又称“内生技术变革理论”,是基于新古典经济增长模型发展起来的,认为人均实际GDP增长是因为人们在追求利润中所作出的选择,且增长可以持续下去。该理论可以揭示经济增长率差异的原因和解释持续经济增长的可能。经济活动的事实证明,经济增长率不是一个常数,它随着时间的变化而变化,并呈现出一定的周期性,新经济增长理论在参数中引入时间变量,可以较好地反映经济发展的周期性,同时对创新机制、人力资源成本等因素进行较好地反映,是比较适合中国国情的。 新经济增长理论有助于我们更深刻地认识到我国现实经济增长方式转变的必要性和紧迫性。新经济增长理论说明,要素投入的增加只有在起能够带来技术进步的条件下才能推动经济的持续发展,这从理论上说明粗放型经济增长模式不可持续。为了保证我国经济持续、快速、健康发展,必须将经济增长方式转变到主要依赖技术进步的集约型经济增长方式上来。 新经济增长理论模型的生产函数形式: 其中,Y是总产出,K、L、H和t分别是物质资本存量、劳动力投入量、人力资本(无形资本)存量和时间。 4 实证研究 在我国,投资对经济增长的推动明显,是推动经济高速发展的最主要的动力;而人力资本也是非常重要。现阶段,低廉的劳动力资源已成为我国吸引外资、提高经济竞争力的主要因素。 本文在设计经济预测模型时首先假定社会政治制度、财政政策、税收政策、退休养老福 利形式、金融市场发展为平稳渐进型;我国经济成功转型,则可假定技术进步也是一个平稳渐进的过程。考虑金融危机的影响,应对本模型预测结果进行修正。 本文中的国民经济产出模型的可看作一个生产函数: 其中,F表示国民经济产出,A表示技术进步,K表示资本投入,L表示劳动力,H表示人力资本。本模型用国内生产总值来表示国民经济产出。 文中对GDP的增长率靠固定资产投资总额、从业人员人数以及职工平均工资的增长率等指标来进行回归预测,选用拟合误差最小的结果进行GDP的增长率的预测。用RMSE和预测准确度为性能指标。 本文从《中国统计年鉴2008》选取1978年至2003年的GDP数据及增长率进行训练,将训练数据分成5份做交叉验证。选取2004年至2007年的GDP数据及增长率做测试样本集。利用LIBSVM进行模型的测试与预测。 关于核函数的选择,LIBSVM提供了4种常用的SVM算法核函数:线性核、多项式核、RBF 核、sigmoid 核。经研究,选择RBF、多项式、sigmoid核函数进行预测并进行比较,以保证预测结果的准确性。并采用探索法来确定参数。 5 结论 表1国内生产总值不同核函数形式的预测准确性对比 在实证中,RMSE值越小,相对误差越小,预测准确度越高。本文使用径向基核函数完成预测。 GDP预测结果见表2,2008~2010年的国民生产总值上扬,体现了我国在进行经济结构调整取得重大进展,国内生产总值的增长率保持较高水平。自2007年年末爆发了世界性金融危机,对世界经济产生了巨大的影响。金融市场的动荡,使世界各个国家尤其是西方发达国家的经济遭受到了毁灭性打击,对我国经济也造成了巨大的冲击。我国政府积极应对,加大了固定资产投资,共投入4万亿资金,拉动内需,取得了令世界瞩目的成就。从2008年~2009年,我国经济已触底反弹,并率先开始进入增长,确保GDP高速增长。 表2 全国2008~2010年宏观经济数据预测值 在研究中发现,支持向量机方法进行经济预测也存在一定的局限性。主要表现为:第一,在支持向量机方法中不能明确获得内部权重,所反映学习信息及结果,不利于确切把握经济现象的本质;第二,SVM算法选择小规模的样本集训练,降低了学习代价,但存在初始样本集选择不当,SVM的分类精度不高的缺陷;第三,如何在训练时确定核函数及参数,研究还很不成熟,另外核函数的形式有待不断的进行丰富。 经济预测论文:基于BP与RBF神经网络经济预测模型的研究 摘要:该文结合经济预测理论和BP神经网络算法和RBF神经网络的特点,研究浙江省基于BP神经网络算法和RBF神经网络算法的人工神经网络的经济增长预测。实证研究数据结果表明,人工神经网络具有较好的预测精度,但是各种神经网络进行经济增长预测的数据不一样,有些误差非常大。人工神经网络可以为宏观经济部门决策提供很好的参考依据。 关键词:BP人工神经网络;RBF人工神经网络;经济增长预测 1 经济预测概论 经济预测是与未来有关的旨在减少不确定性对经济活动影响的一种经济分析。它是对将来经济发展的科学认识活动。经济预测不是靠经验、凭直觉的预言或猜测,而是以科学的理论和方法、可靠的资料、精密的计算及对客观规律性的认识所作出的分析和判断。 2 人工神经网络经济预测技术 由于人工神经网络具有大规模并行处理、容错性、自适应和联想功能强等特点,作为非线性智能预测方法的人工神经网络预测方法成为国内外经济预测研究的一个热点。 人工神经网络不断应用于证券预测分析、企业经济战略预测、经济理论创新、经济预测预警等研究中,都得到了一定的效果。 3 BP与RBF神经网络预测模型分析 3.1 经济增长神经网络设计模型 3.1.1 宏观经济预测指标 经济增长率是判断宏观经济运行状况的一个主要指标。经济增长率指的就是不变价国内生产总值增长率(简称国内生产总值增长率。因此,判断宏观经济运行状况要落脚到对国内生产总值的核算上。在本文中我们采用GDP的增长率来作为预测目标。 3.1.2 神经网络设计模型经济模型的设计 本论文采用两种模型对经济进行预测。 1) 第一种 GDP预测模型:第n年的一、二、三产业的增长率作为输入,第n+1年GDP增长率作为输出。 2) 第二种预测模型。第n-3、n-2、n-1、n年的经济增长率作为输入,第n-1、n、n+1年经济增长率作为输出。 这里还要说明两个问题。第一我们用到的数据来自2009年 浙江省统计年鉴,它的网址是// 。 3.1.3 神经网络模型结构 设计经济预测神经网络模型前,首先需要确定神经网络的结构,主要包括如下内容:网络的层数,每层的神经元数和激活函数等。采用的神经网络结构如图1。 3.2 使用BP在以浙江省过去的每年的GDP增长指数的基础上进行BP神经网络预测 3.2.1 学习样本的选择 本次实验使用Matlab 软件采用3层BP神经网络建立浙江省经济发展的的预测模型。输入层节点数为n=4,输出层节点m=3.而隐含层节点数的选择是人工神经网络最为关键的一步,它直接影响网络队复杂问题的映射能力,实验中我们采用试凑法来确定最佳节点数。现设置较少的隐节点训练网络,然后逐渐增加网络节点数,用同一样本进行训练,从中确定网络误差最小时对应的节点数,隐层、输出层神经元的转移函数,隐含层和输出层转移函数分别采用tansig和logsig,训练函数选择traindx。 3.2.2 数值归一化处理 对于浙江省经济增长序列Q=(Q1,Q2…,Qt)。设序列的最大值、最小值分别为Qmax、Qmin。对时间序列的值作归一化处理。 令xi=(Qi-Qmin)/(Qmax-Qmin) 3.2.3 样本数据训练和数据预测 采用1978~2003年的数据样本在MatLab7.0软件中对输入网络进行训练.隐层节点数先从4开始训练,逐步增加到12时,当数值 为10时预测结果较好。允许误差为0.001,训练3217次达到训练要求。 采用1978~2004年的数据作为第一组训练数据,2005-年数据作为仿真预测数据,通过神经网络预测GDP。采用1978~2005年的数据作为第一组训练数据,2006年数据作为仿真预测数据,通过神经网络预测GDP, 采用1978~2006年的数据作为第一组训练数据,2007-年数据作为仿真预测数据,通过神经网络预测GDP,依次类推,产生结果如表1所示。 3.2.4 数据分析 从2000-2004的拟合数据来看,相对误差比较小,BP网络对整个模拟数据的拟合程度还是比较好的,但是从2005-2009的预测数据来看预测数据的误差还是比较大的,这也说明对未来的预测是很难的。各种不确定的因素在起作用。 3.3 三种产业增加率BP确定法预测GDP 3.3.1 样本数据训练 将1978-2004年数据对输入网络进行训练。然后把需要预测的样本2000-2004年的样本数据输入网络,得到结果,然后用反归一化公式获得结果。在Matlab7.0中调用newff函数,建立一个3个输入节点、18个隐含层节点、一个输出结点的BP神经网络,隐含层和输出层转移函数分别采用tansig和logsig,训练函数选择traindx,允许误差为0.001,训练1748次达到训练要求。 采用1978~2004年的数据作为第一组训练数据,2005年数据作为仿真预测数据,通过神经网络预测GDP。采用1978~2005年的数据作为第一组训练数据,2006年数据作为仿真预测数据,通过神经网络预测GDP, 采用1978~2006年的数据作为第一组训练数据,2007年数据作为仿真预测数据,通过神经网络预测GDP,依次类推,产生结果如表2所示。 3.3.2 数据分析 从预测数据来看预测数据的误差尽管比上一种类型的数据要好,但是误差还是比较大的,但是考虑到预测的能力 ,数据还是可以接受的 。但是数据误差还是比较大的,这也说明对未来的预测是很难的,不是十分确定的,有些文章的数据精确度挺高的,但我想应该是不太可能的,也许有故意凑数据的嫌疑。如果预测一年的话,可以通过调整参数获得近似结果,但是很多年就很困难。 3.4 使用RBF在以浙江省过去的每年的GDP增长指数的基础上进行RBF神经网络预测. 3.4.1 RBF 神经网络模型设计 该种方式与第一种BP神经网络预测方法类似, 以以前四年的GDP增长率作为输入,后两年加以预测的年作为输出。输入层节点数为n=4,输出层节点m=3.而隐含层节点数的选择是采用matlab的newrbe自动来设置.然后用同一样本进行训练。 3.4.2 样本数据训练和数据预测 1) 采用1978~2004年的数据作为第一组训练数据,2005年数据作为仿真预测数据,通过神经网络预测GDP。采用1978~2005年的数据作为第一组训练数据,2006年数据作为仿真预测数据,通过神经网络预测GDP,依次类推,产生结果如表3所示。这儿采用newrbe函数,spread参数为0.25。这是因为通过测试采用0.25获得的数据结果较好。 3.4.3 数据分析 从实验数据看,RBF对整个模拟数据的曲线拟合程度是相当完美,但是从2005-2009的预测数据来看预测数据的误差还是比较大的,这也说明RBF神经网络尽管曲线的拟合程度比BP网络好 ,但是从预测的能力来讲,并不比BP网络好,反而通过试验显得更差一些。这仍然表明对未来的预测是很难的。各种不确定的因素在起作用。神经网络的预测也只能作为参考之用,不能对各种的突发事件进行预测。 3.5 使用RBF三种产业增加率确定法预测GDP 3.5.1 RBF神经网络模型设计 该种方式与对应的BP神经网络预测方法类似, 以一年的三种产业增长率作为输入,后一年的GDP增长率预测作为输出。本次实验采用RBF神经网络建立浙江省经济发展的的预测模型。输入层节点数为n=3,输出层节点m=1.而隐含层节点数的选择采用RBF自动的newrbe方法实现。 3.5.2 数据处理 1) 采用1978~2004年的数据作为第一组训练数据,2005年数据作为仿真预测数据,通过神经网络预测GDP。采用1978~2005年的数据作为第一组训练数据,2006年数据作为仿真预测数据,通过神经网络预测GDP, 采用1978~2006年的数据作为第一组训练数据,2007-年数据作为仿真预测数据,通过神经网络预测GDP,依次类推,产生结果如表4所示。 3.5.3 数据分析 但是从2005-2009的预测数据来看预测数据的误差比上一组得RBF的误差还要大,几乎有点难以接受。这也说明RBF神经网络尽管曲线的拟合程度比BP网络好,但是从预测的能力来讲,并不比BP网络好,反而我通过试验更差一些。2009年的数据变得极为不合理,从而导致数据的偏差性很高。,从测试数据可看出,但是由于经济运行的复杂性,以及不可预知性,特别是由于2008的美国金融导致的世界范围的经济危机,导致经济数据的不可靠性大大增加,历史数据变得用处不太大。2009年的数据变得极为不合理,从而导致数据的偏差性很高。 4 总结与归纳 从我们的试验来看,各种神经网络的确可以对未来进行预测,但是精度多高却有一些问题,从我们的试验来看BP神经网络的数据要比RBF神经网络的数据要好,但是也只在一定范围内 ,四种检测方法,只有一种数据还略微能够接受。神经网络预测仍然需要不断的完善。 经济预测论文:基于径向基神经网络的宏观经济预测实证分析 一、绪论 国内外已不少学者通过构建不同模型对经济周期进行监测预警,人工神经网络是方法之一。神经网络实质是一个大规模的连续的非线性时间动力系统,它具有并行分布处理、连续时间非线性动力学、网络全局作用及学习联想能力和高度的鲁棒性等特点。[1]与此同时,它也具有不可预测性、自适应性、耗散性和吸引性等非线性动力系统的所共有的特性。[2]对于宏观经济这样一个复杂的“黑箱”运作系统,人工神经网络体现出其优良性。 再者,崔胜铉和瓦里安(2011)认为利用大数据信息可以为实时预测提供服务。[3]比如,提前捕获GDP这样的经济数据。人们可以依靠网络技术和实时信息的可采集性,比如,在2016年12月31日得到我国本月GDP的数值。本文将通过构建以经济理论为支撑的宏观经济的指标体系,然后采用径向基神经网络进行宏观经济预测分析。 二、径向基函数神经网络介绍 (一)径向基函数神经网络 径向基函数网络(Radial Basis Function,RBF)由三层构成:输入层、隐藏层和输入层。输入向量首先与权值向量相乘,输入到隐藏层的节点;再计算样本点与节点中心的距离,该距离通过径向基函数的转换形成隐藏层的输出;最后通过输出层的线性表达形成网络的最终输出。 在这个过程中,重点之一是如何确定隐藏层节点的中心和其标准差σ,以及隐藏层与输出层之间的权值矩阵。[4]其中节点中心可用聚类的方法确定,或直接从样本中选择;而标准差则可通过经验公式 其中dmax表示所选中心之间的最大距离,n为隐藏层节点个数。根据径向基函数中心确定的方法不同,RBF神经网络有不同的学习策略。本文将使用有监督选取中心的方法。“监督”即神经网络的权值通过输出数据来调整,整个过程采用误差修正来学习,其代价函数如下定义: 设E为一个输出节点的误差,N为训练样本的个数,ej为输入第j个训练样本所得结果与期望结果之间的误差: 其中,I表示隐含节点的个数[6]。学习时,正是通过寻找合适的自由参数使代价函数最小。 由于RBF网络能够逼近任意的非线性函数,可以处理系统内的难以解析的规律性,并且具有很快的学习收敛速度,因此RBF网络具有较为广泛的应用。[5] 三、基于径向基神经网络宏观经济预测的实现 宏观经济预测的影响因素众多,且各因素之间关系复杂,是具有高度不确定的非线性系统,故而先构建影响宏观经济的指标体系,再采用径向基神经网络实现宏观经济预测,以陕西省1996年~2015年的数据作为实证样本。 (一)宏观经济预警指标体系的构建 以陕西省省内内生产总值(亿元)表示陕西省的经济水平。以经济学理论为基础,划分出四类一级指标:消费、投资、政府支出及净出口;[6]但人力资本在地方经济发展中起着越来越重要的作用,所以增加技术、教育投资和文化公共事业这三项一级指标。兼顾指标数据的可获得性,选取以下指标来衡量陕西省的经济发展: 所有数据均来源于中国统计局,原始数据见附表1。 (二)径向基神经网络预测的实现 基于径向基神经网络进行陕西省宏观经济预测的实现依照以下步骤实现: 1.数据的预处理。利用RStudio处理初始数据,调用matrixplot查看是否存在缺失数据,结果显示共有7个缺失数据。补充方法如下:对于教育经费(EF)的第一处缺失、图书(TB)、期刊(TJ)和报纸(TN)的缺失采用均值插样做补充;教育经费(EF)的第二处缺失参考新闻“教育经费不少于地区总产值的4%”[5],加之2014年、2013年的教育经费投入都大于陕西总产值的5%,那么一定程度上用2015年地区总产值的5%作为本地的教育费投入。博物馆数量(NM)的两处均以1998年的67个类推。 接着定义样本并划分训练样本和测试样本。其中1996~2000年的数据为训练样本,2001~2005年的数据为测试样本。 2.训练样本。为了充分利用样本,对15份训练样本进行插值得到100份样本。具体操作为先将训练样本和对应的目标输出合并为16×100矩阵,采用Matlab2013(a)中的二维插值函数interp2插值后,再将该矩阵拆分为样本和对应目标输出。 3.创建径向基神经网络。使用newrb函数创建径向基神经网络,其中设定设误差容限为,扩散因子为22,最大神经元个数为101。调用函数后,得到的误差下降曲线图如下: 考虑到不同指标的数据量级不同,对数据做归一化后得到的神经网络如图3: 相比初次得到的RBF网络结构图(图4),数据归一化后误差下降速率更稳定: 4.测试显示测试结果。 相对误差结果总结如下: 四、总结 从实证过程可以归纳出以下三点:第一,指标有效,合适的数据预处理可以保证算法的收敛速;第二,预测结果的平均相对误差仅有0.071629,因此有理由认为,径向基神经网络可以准确预测宏观经济的走势;第三,预测值随着时间的推后,预测偏差逐渐扩大,这说明该方法和其他预测方法有着同样的确定,即只适合短时期内的预测,预测误差会随着预测期的延长而变大。 作者简介:苏珊娜(1993-),女,汉族,陕西省咸阳市,西安财经学院,硕士研究生在读,数量经济学。 经济预测论文:度应用经济预测 2016 年有望成为应用经济高歌猛进的一年。到 12 月底,App Annie预计移动应用商店总消费额将达到 520 亿美元,而移动应用内广告总消费额将达到 770 亿美元。移动端如今成为绝对的主流平台,各行各业的公司都依赖于移动渠道提升现有收入来源,同时开拓新的创收渠道。 2017 年将成为应用生态系统的又一里程碑。除了主要平台创新和移动优先型企业的持续发展,更多传统行业的公司也意识到投资移动端的重要性。 2017 年应用经济状态:全面增长 App Annie预测,2017 年移动应用消费总额(含应用商店消费和广告费用)将达到 1660 亿美元。 移动应用商店总消费额将达到 650 亿美元。游戏类应用仍是此项收入的主力军,但交友和流媒体应用订阅收入将迅速增长。 应用内广告总消费额将达到 1010 亿美元。社交媒体、视频平台和游戏仍是此项收入的主要来源。在以上类别中,移动视频广告形式带来的收入增长最快。此外,品牌广告也是重要的收入增长来源之一,在移动应用内广告消费总额中所占份额将上升至 12.5%。 2016 年前 3 季度,全球(不含中国)Android 手机平台上购物应用的使用时间同比增加 52%,主要原因是移动商务蓬勃发展。2017 年,由于移动应用对实体店内购物体验的影响,预计实体零售商将迎来一波强劲的增长趋势。 其他实体企业(尤其是银行和快餐厅)的应用总使用次数在 2017 年将大幅增长,因为各大公司纷纷开始在业务运营中利用移动平台。 商业合并浪潮席卷西方 2017 年,App Annie预计西方世界将会如同去年的亚洲一样,到处涌动商业应用合并的潮流。拼车与配送领域的创业公司在创新与发现阶段通过风险投资筹集大量资金,以支持业务发展和用户获取工作。折扣价格是吸引新用户的主要方式,但是也会导致单位经济效益难以持续。2017 年,整个市场将趋向成熟,预计合并会使竞争态势正常化,并推动几家占主导地位的大公司最终进行 IPO。 短视频风靡,地面电视面临激烈竞争 过去几年间,人们普遍认为 Netflix 和付费在线视频服务可打破传统付费电视规则。然而,Netflix 的定位是单一网络平台,也就是说,它只是与单个电视台竞争,而不是全面抗衡付费电视。Netflix 对于原创内容的投资印证了这种价值主张。由于主要消费渠道发生变革,这一策略也会让订阅者数量和用户参与度继续提升。但是,由于资源库存有限,付费在线视频服务仅凭自身力量始终难以取代现有的电视运营模式。 随着 YouTube、Facebook 以及后续加入的 Snapchat 等平台上短视频和视频直播发展,App Annie相信在未来几年内,上述平衡格局将会变化。2016 年 10 月,美国 Android 用户仅使用 YouTube 的时间就增加了近 45%。由于媒体公司加大了对独家订制内容的投资,这一数据在 2017 年预计还会继续增加。随着时间推移,这些公司会真正地颠覆规则,留给地面电视的时间已经不多了,尤其是年轻群体中,“掐线族” 和“没电视族”呈现出日渐增加的趋势。 聊天机器人影响力有限,但 B2C 消息类应用将会继续发展 2016 年,围@聊天机器人的诸多讨论都以“对话商务”的理念为立足点。反方观点则主要强调按需经济的存在。送餐和拼车应用存在的意义在于减少摩擦――用图形用户界面 (GUI)代替对话。与此相反,消息类应用的作用在于让现有的交流渠道更有效率,例如满足客户和售后服务人员的沟通需求。随着 Facebook Messenger 和 WhatsApp 等消息类应用逐步被整合到 Facebook 页面中,Facebook很有可能成为这一领域的领导者。聊天机器人能够发挥一定的影响,但是,2017 年人工智能技术水平还不够精细,不足以完成高水准的客户服务。因此,App Annie预测聊天机器人的用处仍限于发送通知,以及将用户导向人工服务流程。 语音搜索继续发展,但难以成为主流 Google已经推出Google Assistant,显然对语音辅助技术的未来充满信心。尽管App Annie相信,Google Assistant 能够提高移动端语音搜索查询的数量,但是在应用互动模式中仍然缺乏大规模变革的动向。即使是语音搜索有显著增长,预计语音互动在智能手机总体使用次数中所占比例仍低于2%。这是因为现有的触摸式交互功能已经比较成熟,不太可能在此时发生较大变化。尽管如此,屏幕建议(on-screen suggestions, 来自同样的基础 AI 技术)功能还是引起更多关注。 即时应用与分布式发现 共同改变应用导航 即时应用是指无需下载即可访问 Android 应用的一种方式,这也是2016年 Google I/O 开发者大会上的最重要信息之一。2017 年应用开发商将逐渐采用这一策略,首先以使用较少的应用为主,尤其是旅游、送餐和零售行业应用。接下来就是不需要大量用户时间份额的应用,例如拼车应用。由于一种被App Annie定义为“分布式发现(distributed discovery)” 的趋势,这一现象会越来越明显。例如,通过 Google 的所有产品都能发现应用,而不是像过去一样只能依靠应用商店这个单一的搜索发现渠道。Google Maps 中嵌入拼车、酒店预订和送餐服务的深层链接之后,开始变成应用发现的一大来源。此外,当用户位于当地商业店铺或零售商店附近时,Google Nearby 可发送应用提示。最后,Google search、Google Now 和 Google Assistant 推荐都可在某种程度上提供应用发现的功能。在中国市场上也出现了类似趋势,那就是微信“小程序”。 虚拟现实(VR)技术偏爱移动平台 移动 VR 配件(如 Gear VR 和 Google 的 Daydream Viewer)的使用量将大大超过 PC 平台的 VR 设备,如 HTC Vive 和 Oculus Rift。这是由于设备拥有成本大大降低,使用范围逐渐扩大,涵盖新闻、运动、娱乐甚至是教育类的 360 度全方位视频――这些都是推动虚拟现实设备迅速发展的原因。到 2017 年底,App Annie预计移动 VR 的用户群体数量大概与 2016 年底使用家用语音助手的用户数量基本相当。 新平台:语音助手产品依然小众,可穿戴设备的热点转移到眼镜领域 家用语音助手:Amazon Echo成为 2016年市场热点,因其未来感设计吸引大批早期用户,2016年11月它的配套应用下载量累计达到约350万次。随着产品“技能”范围的拓展和近期Google Home,预计设备保有量还会增加。但是,语音助手在2017年仍然是小众产品,因为缺少其他相关的家用设备,延缓了社会大众采用语音助手技术的步伐。 可穿戴设备:消费者和开发商对于智能手表的兴趣几年前就开始下降。因此,App Annie认为OEM和平台所有者会把投资转向智能眼镜,从配备基础相机功能的 Snap Spectacles 眼镜到功能齐全的 AR 平台(例如 Microsoft HoloLens)都在考虑之列。不过,由于基础技术尚未成熟,2017 年不太可能实现标志性的商业成就。 经济预测论文:大数据背景下的银行经济预测和金融统计研究 在经济学中,数据对于经济预测和金融分析有着极大的作用。大量数据的掌握和有效计算可以帮助银行准确地把握市场动态、经济发展趋势等,而且群体行为也会在数据上进行体现。在此背景下,如何有效的收集市场数据,分析出数据背后的经济运行脉络,理清金融发展线索称为当前银行业普遍关注的焦点。 大数据技术概念及银行应用的重要意义 大数据技术相关概念 大数据(Big Data)是一种在当前信息爆炸以及互联网不断发展背景下提出的关于非结构、半结构和相关关系数据的统称。当前大数据技术不仅是实体数据,而且包括相关的数据库、云计算等技术。在大数据背景下,银行企业将过往十几年间积累的客户数据、企业行为、政府行为以及国家经济行为统一集中在一个数据库中,利用相关关系来分析所需要预测的经济问题和进行金融数据统计。当前大数据主要以下三个特点,第一是数据的整体性,大数据时代的数据信息不再是随机样本,而是整体样本,包括所有的经济行为;第二是数据的庞杂性,大数据不再执着于数据收集的精确度,而是利用整体数据来分析和计算;第三是数据的相关性,不仅利用数据的因果关系,更多的利用相关关系来计算概率。 银行应用大数据进行经济分析的重要作用 对于银行等金融机构,使用大数据技术可以起到以下几个重要作用。 提高经济预测能力:大数据技术实现了对未来短期内的经济行为的预测,大数据带来的不仅是对过往经济的总结,还能够让银行在庞大的相关数据中分析出未来的经济发展趋势。因此银行使用大数据技术可以提升经济预测能力。 实现金融统计管理智能化:通过大数据以及其配套计算机、互联网技术,让银行可以将不同的数据进行系统自动聚类和信息清洗,优化数据统计结构,实现对不同数据统计的智能化管理,建立科学化的宏观预测和金融统计工作。 完善风险规避能力:通过大数据技术,银行可以完成更加精确地战略布局,大数据的经济分析概率可以帮助银行更好的搭配资金结构和营业结构,通过金融组合来完成对潜在市场风险、宏观经济风险以及国际金融风险的规避,降低金融危机对银行的冲击。 大数据时代下银行构建分析统计系统的应对措施 解决数据统计问题 对于当前银行机构的数据统计方式。应用在经济预测和金融分析中还存在不少问题。在数据技术上,银行缺少动态数据的统计工具,对于市场数据的实时变化缺少挖掘和采集渠道;数据的分析和整理模型工具还需要进一步优化,提炼系统对数据聚类程序和数据源的判断能力;加强对非结构化数据的应用能力,完善对财务报表、账簿等结构数据与经营中的非结构零散统计数据的对接,另外要提高对图像、影音等隐藏信息的统计能力;加强与现代电商之间的金融数据合作,强化全社会体系下的大数据分析能力,健全信息共享机制。除此之外,还要进一步加强信息收集过程中的安全防护,合法收集数据,防止客户隐私数据流出,强化互联网技术条件 完善数据分析技术的顶层设计 建立能够立足经济预测和金融统计的大数据技术,银行必须从顶层设计方面进行专业化的设计。银行需要成立专门的大数据技术研究机构和管理部门,负责针对大数据技术、系统开发、功能设计以及金融专业参数计算等工作,制定详细的工作计划。然后通过系统的会议,制定大数据技术以及大数据金融产业的发展重点以及制度保障,推动并开发硬件设施、软件工具以及分析工具,加强大数据系统的专业组织与管理,探索大数据技术在经济预测以及金融数据统计中的应用方向和应用方式。最后是完善大数系统在银行总行以及各分行之间的数据联合,完成数据的储存和管理,建立从总行到分行到地市支行再到县区支行的数据库结构,最终实现大数据系统在银行各级部门中的布局。 加强专业经济预测、会融分析功能研发 大数据技术在银行业中的具体应用归根结底还是要落在与金融业有关的业务方面。对此,银行管理者必须加强对大数据与经济领域应用的融合。比如,银行可以借鉴瑞士银行已开发的大数据系统,使用“定向算法文本分析(简称DATA)”技术,利用大数据为基础对经济的运行状态进行预测分析,通过计算客户的资金流通预测客户对经济的感情态度,然后再给出“积极/消极”或是“乐观/悲观”等态度概率,从而加强对未来几个月内经济走向的预测。 对于银行借助大数据的金融统计功能。也可以通过具体的算法来实现,比如日本央行开发并试运营的XBRL语言框架,可以通过银行现有的各种数据对金融报告进行分析。可以完成对企业财务状况、信用状况、债务状况、国际汇率、证券等其他金融项目的具体统计。 随着时代的发展,数据信息的价值在不断提升。通过数据可以分析出未来一定阶段内的经济状况、金融状况、市场状况,对银行未来的改革创新有着重要的推动作用。对此银行等金融机构需要针对大数据技术不断创新,吸收并培养专门的数据统计分析人才,实现数据分析对经济的预测和金融的统计功能,推动我国金融业的商业化改革。 经济预测论文:最小二乘法在经济预测中的应用 【摘要】探讨了最小二乘法的基本原理及其各种拟合方法,将这种思想运用于经济中的商品销售预测。社会经济走向与供求关系有关,稳定的发展与供求差异的程度相关,通过计算相关系数来确定收集数据间的相关系数,再运用最小二乘法,我们就可以根据相关系数较高的数据预测出未来的销售情况,根据预测结果提供相应的产量,保证社会的经济发展稳定性,这种方法还在社会中的人员流动和收支状况分析上也具有一定的参考意义。 【关键词】最小二乘法 多项式拟合 相关系数 消费品零售总额 一、最小二乘法的定义 二、最小二乘拟合的误差分析 由于在数据采集时出现观测误差是不可避免的,因此常设想所寻求的曲线与实验数据之间的误差在某种度量意义最小,令 其中i代表拟合值;代表观测值的平均值;yi代表观测值。Se,R2,s分别代表残差平方和,相关系数和剩余标准差。其中残差表示描述的是预测值(估计值)的期望与真实值之间的差距。残差越大,越偏离真实数据。当R2越大,说明残差越小,回归曲线拟合程度也就越好。当s越小,说明残差越小,也可以说明曲线的拟合程度越好。相关系数,剩余标准差都与残差,取决标准是一致的,只是看待问题的角度不同,因此可以利用上述的方法进行分析研究。 三、最小二乘法的应用 经济走向由许多因素共同决定,一个社会的良好发展取决于经济的总体发展,这个是取决于消费品的供给与需求之间的关系。如若供给大于需求,会有产品闲置,间接导致失业的结果;如若需求大于供给,增大对进口的需求,导致资金外流。所以,对于供求关系的把控是需要一定的估计,那么最小二乘法就提供了这样的方法,将损失最小化,将社会发展最大化。经调查和数据收集,某地区2015年3~12月社会消费品零售总额当期值(亿元)如下表格所示: 对应的拟合函数图像: 计算出来的3个对应残差平方和。s1=215.61,s2=194.30,s3=194.02,C合以上结果,三次拟合偏差最小,即经过3次拟合得到的拟合效果是相对较好的拟合方程,其方程为: Y=104(2.2562-0.0198x+0.0083x2-0.0002x3),x∈(1,26) 代入x=13,得到y=29621即2016年一月份.社会消费品零售总额当期值为29621(亿元) 代入x=14,得到y=31070即2016年二月份.社会消费品零售总额当期值为31070(亿元) 代入x=15,得到y=31517即2016年三月份.社会消费品零售总额当期值为31517(亿元) 可见,如果销售品较为稳定,可以用最小二乘法进行趋势预测。 以2016年1月份为例,经过计算,y的残差为1968.6,相关系数R2=0.9147,剩余标准差s=69601,我们知道,当R2越大,证明残差越小,回归曲线拟合程度也就越好。当s越小,说明残差越小,也可以说明曲线的拟合成都越好。与其它拟合曲线相比,该拟合曲线的残差平方和最小,相关系数最大,剩余标准差最小,三者统一,共同说明拟合的效果最佳,所以我们的解决方法对我们运用于实际中来分析问题是有参考价值的。 通过得出的结果,我们可以预估未来年份的当期值,对应这个我们可以生产相应的产品来满足,就避免了过大的供求差异关系,即2016年一月份、二月份及三月份社会消费品总额分别约为29621亿元、31070亿元及31517亿元,根据各消费品的比例分布,生产相应的产品,使得供求基本一致,更好地促进社会经济的发展。 四、总结 在处理上述问题的过程中,我们对在一定时期内,较为稳定的数据进行最小二乘进行趋势预测,分别对问题运用了一次、二次和三次三种不同的多项式拟合,通过得出的结果,我们可以知道在一定范围内,当拟合的多项式次数较高时,多项式拟合的误差平方和小,则拟合的效果会较好。相关系数能够揭示生活问题两组数据间的关系,再通过选取好的拟合函数,得到预测结果更加准确,从而更好制定方案。 作者简介:涂崇智(1995-),男,汉族,湖北武汉人,本科,江汉大学,研究方向:金融数学。 经济预测论文:浅析高中数学在经济预测与决策中的应用及重要性 【摘要】 随着经济的发展和科技的进步,经济研究领域得到了进一步的拓展,集中表现在经济预测和决策当中。在经济预测与决策中,数学发挥着重要的工具作用,辅助经济领域得到进一步拓展。高中数学对于经济预测与决策的重要作用,不仅表现为高中数学有助于经济理论的形成和发展,而且高中数学可以通过数字的灵活应用实现经济的交流、积累和传播。因此,本文从当前经济领域的发展现状出发,进一步探讨和分析高中数学在经济预测与决策中的应用和重要性。 【关键词】 数学 经济预测 经济决策 引言 新经济的发展离不开数学的带动作用,高中数学知识通过数学方法和思维更好地解决了实践中各种经济问题,因此,高中数学与经济的关系也越来越密切,突出表现在高中数学对于经济预测与决策中的发挥着不可替代的重要作用。下文将进行逐一的具体分析。 一、高中数学在经济研究中的作用 随着科技的不断进步,高中数学通过思维语言的应用和逻辑思维的辨析,与经济学更紧密的联系在一起,逐步在经济研究中发挥着重要作用。同时,数学知识的迅速发展,也极大地提高了经济研究的整体水平。数学知识不仅重视数字分析的严谨性,保证经济预测和决策的信息和数字依据更加准确化,同时进一步完善经济学这门科学,促进经济学理论的形成和进一步发展。在经济领域中,通过运用高中数学知识进一步建立函数模型,将复杂的经济问题进一步转化为数学问题,构建对应函数模型进行解决经济问题。例如,在经济研究的过程中,常用到的数学知识理论有:消费函数、边际分析、回归分析、主成分分析、投入产出函数模型等,都对经济研究和经济学的发展做出了巨大的贡献。因此,高中数学知识在经济研究中发挥着不可替代的重要作用,促进经济的交流、积累和进一步的传播与发展。 二、经济预测与决策在经济活动中的作用 经济和科技的迅速发展,让原本有限的资源获得了最大化的利用,换而言之,通过不断优化资源配置从而实现了经济最大化的获利。在经济决策中,决策的基础是要进行精准、明确的预测。对于经济决策和经济预测而言,两者又都是以商品的生产和交换为基础,以调查资料、经济信息以及调查结果为依托,采用科学有效的方法和理论,将可能出现的结果进行整合,再进行进一步的评估和分析,从而制定经济方案和发展方向。此外,市场经济的蓬勃发展,各种资源都在被进行整合利用,经济的高速发展在创造极大的经济效益的同时,也带来了极大的风险。 但是,随着科技发展的逐步成熟以及数学知识的应用,这种潜在的巨大风险是可以进行人为控制的。因此,在进行经济预测和决策的过程中,应该进一步优化资源配置,整合方案,降低经济发展过程中潜在的风险,从而实现经济活动的顺利、稳定发展。 三、高中数学在经济预测与决策中的应用 高中数学在经济预测与决策过程中的应用,主要是通过将数学理论与实际事实进行有机统一的结合,以此来进行实际中经济有关的问题的解决,主要的公式是:F(x)=f(x),其中,x代表经济活动中变量,则F(x)代表经济中与政策变化等相关的因素随经济活动中变量变化而产生的影响和联系。因此,经济预测与决策与高中数学知识之间的关系,是将经济理论、数学方法以及统计方法相结合,根据实际的经济问题,构建计量模型和估算方程,通过深入准确的定性分析与定量分析,以数学的形式进行表达和呈现,也就是将数学方程式、变量和参数进行整合。通过利用数学知识进行经济预测和决策,不仅能够准确地反映现实特点,还可以明确经济分析的思路,从而进行精确计算,发挥高中数学的重要作用,实现经济的可持续发展和资源的优化配置。 四、高中数学在经济预测与决策中的重要性 科技的迅速发展,带动经济领域的范围逐渐扩展,同时通过数学模型的建立,更加有效的解决了实际中很多的经济问题。尤其是随着以数字化为基础的计算机和互联网的出现和应用,更是强化了高中数学在经济领域中的重要作用。例如,在解决实际问题的时候,常常要通过建立目标函数,运用到极限理论进行有关经济问题的极限计算,,具体而言,若函数代表损失则达最小,若函数代表获利则达极大,从而将具体的经济问题转化为目标函数条件极值或者变分问题。 五、结论 经济和科技的发展,使高中数学知识广泛应用到经济学领域中。通过数学知识和方法的运用,让高中数学逐步成为经济预测和决策中至关重要的一部分。通过将实践中复杂的经济问}转化为数学知识后,从而进行函数模型的构建,通过进一步精确和理性的逻辑的分析,应用高中数学知识解决实际问题。总而言之,无论是高中数学知识还是数学思想,都在经济预测和决策中发挥着举足轻重的作用,对于实现经济的可持续发展和资源的优化配置以及利润的最大化都十分重要。
机电一体化技术在智能制造中的运用:试论机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用 摘要:文章重点介绍了机电一体化智能制造的概念、特点、支撑技术、研究内容和发展简况;并对智能制造与人工智能和计算机集成制造系统的关系作了简要介绍。 关键词:机电一体化 智能制造 制造企业 机电一体化又称机械电子学(Mechatronics,由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成)。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术,是机械和微电子技术紧密集合的一门技术,它的发展使冷冰冰的机器有了人性化和智能化。如今的现代化企业已经进入了崭新的智能制造时代。 一、智能制造的概念 智能制造应当包含智能制造技术(IMT)和智能制造系统(IMS)。因本文不涉及智能制造技术本身,只侧重于论述制造模式,所以重点讨论智能制造系统。智能制造技术是指利用计算机模拟制造专家的分析、判断、推理、构思和决策等智能活动,并将这些智能活动与智能机器有机地融合起来,将其贯穿应用于整个制造企业的各个子系统,以实现整个制造企业经营运作的高度柔性化和集成化,从而取代或延伸制造环境中专家的部分脑力劳动,并对制造业专家的智能信息进行收集、存储、完善、共享、继承和发展的一种极大地提高生产效率的先进制造技术。智能制造系统是指基于IMT,利用计算机综合应用人工智能技术、智能制造机器、技术、材料技术、现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、并行工程、生命科学和系统工程理论与方法,在国际标准化和互换性的基础上,使整个企业制造系统中的各个子系统分别智能化,并使制造系统形成由网络集成的、高度自动化的一种制造系统。 IMS是智能技术集成应用的环境,也是智能制造模式展现的载体。IMS理念建立在自组织、分布自治和社会生态学机制上,目的是通过设备柔性和计算机人工智能控制,自动地完成设计、加工、控制管理过程,旨在解决适应高度变化的环境制造的有效性。由于智能制造模式突出了知识在制造活动中的价值地位,而知识经济又是继工业经济后的主体经济形式,所以智能制造就成为影响未来经济发展过程的制造业的重要生产模式。 二、智能制造系统的特点 IMS具有以下几个特征: 一是自组织能力,二是自律能力,三是自学习和自维护能力,四是整个制造系统的智能集成,五是人机一体化智能系统,六是虚拟现实。 综上所述,可以看出IMS作为一种模式,它是集自动化、柔性化、集成化和智能化于一身,并不断向纵深发展的先进制造系统。 三、智能制造的支撑技术 人工智能技术; 并行工程; 虚拟制造技术; 信息网络技术。 四、智能制造主要研究内容及目标 1.智能制造主要研究内容 (1)智能制造理论和系统设计技术; (2)智能制造单元技术的集成; (3)智能机器的设计。 2.智能制造主要研究目标 (1)整个制造过程的全面智能化,在实际制造系统中,以机器智能取代人的部分脑力劳动作为主要目标,强调整个企业生产经营过程大范围的自组织能力。 (2)信息和制造智能的集成与共享,强调智能型的集成自动化。 五、智能制造的发展简况 1.国外发展简况 自20世纪80年代美国提出IMS概念以来,IMS一直受到众多国家的重视和关注。日本、美国、加拿大、澳大利亚、瑞士和欧洲自由贸易协定国在1991年1月联合开展了由日本首先于1990年4月提出的为期10年的IMS国际合作计划。 2.国内发展简况 我国20世纪80年代末也将“智能模拟”列入国家科技发展规划的主要课题,已在专家系统、模式识别、机器人方面取得了一批成果。1993年,中国国家自然科学基金委员会重点项目“智能制造技术基础的研究”获准设立,1994年开始实施,由华中理工大学、南京航空航天大学、西安交通大学和清华大学联合承担。研究内容为IMS基础理论、智能化单元技术、智能机器等。至今,已取得了不少可喜的研究成果。 综上所述,可以看出IMS是一种集自动化、柔性化、集成化和智能化于一身的制造模式,具有不断向纵深发展的高技术和高水平的先进制造系统,同时也是需要投入巨大科研力量去突破一个个技术难点的先进制造系统。目前研究的重点为虚拟企业、分布式智能系统、并行工程和基于的IMS。同时也应看到,这是一个人机一体化智能系统,只要努力追求人的智能和机器智能的有效结合,这样的系统就有可能实现。当然,这种实现是一个从初级到高级的发展过程。 总之,随着智能产品价值日益攀升,在可以预见的未来,IMS模式将成为下一代重要的生产模式。 (作者单位:淄博市技师学院) 机电一体化技术在智能制造中的运用:机电一体化技术在智能制造中的应用 摘 要:自从改革开放以来,我国的科学技术发展迅速,在工业生产中体现为微电子技术和自动化技术的应用,就目前的工业企业生产而言,机电一体化技术已经成为了我国工业发展过程中的一种强劲动力。机电一体化技术属于综合性的技术,它融合了电子、计算机、机械以及信息技术的优势,将生产设备进行有机的组合,利用信息设备对其进行控制,大幅度提升工业企业的生产效率。在智能制造过程中使用和发展机电一体化技术将是智能制造发展的大方向,在智能制造过程中,加强机电一体化技术的使用对于提升企业的生产能力,提升产品质量以及提升产品的科技含量具有重要意义。 关键词:机电一体化 智能制造 应用 机电一体化又称为机械电子学,随着科学技术的进步和经济的迅速发展,机电一体化技术在生产中逐步的得到了广泛的应用,尤其是在市场经济下竞争激烈的今天,机电一体化技术成为了工业生产的强劲动力,机电一体化技术将电子与机械进行紧密的集合,从而实现了人们对机械设备的智能化管理,新世纪的制造必然是智能制造。智能制造包含两重含义,即智能制造系统和智能制造技术,在目前的工业企业生产过程中,智能制造已经成为了制造业的主流,智能制造通过计算机模拟人脑,对制造过程中的各个环节进行分析、推理、判断以及进行生产的决策,从而实现整个企业生产过程的智能化以及高度人性化,以电脑的模拟分析代表人脑的分析过程,对生产过程进行准确的控制。该文介绍目前机电一体化技术的发展现状以及智能制造的概念,着重说明智能一体化技术在智能制造中的应用,希望对读者有所帮助。 1 机电一体化技术发展的现状 机电一体化技术是电子技术和机械技术的集合。机电一体化技术在20世纪60年代初步形成,这种技术的出现是为了满足工业生产的需要,在发展的最初阶段是通过电子手段对机械设备进行控制,提升企业的生产效率。最初的机电一体化技术十分简单,技术含量也不高,智能适用于简单小型设备的生产。经过几十年的发展,机电一体化技术已经逐步的融合了计算机技术的精华和微处理技术的精髓,尤其是进入21世纪以来,机电一体化技术又和信息技术以及电子技术等高新技术融合,模拟人脑对生产过程进行分析和判断,使生产逐步的智能化。 如今的机电一体化技术,尤其是在一些大型企业的生产过程中,涵盖了机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术、声学技术、光学技术等。机电一体化技术的发展依赖众多科学技术的发展,机电一体化的发展是为了适合生产的实际需要,机电一体化技术将更加的智能化、模块化和网络化。机电一体化技术能够高度的模拟人脑,对整个的生产过程进行分析和判断,发出各种操作指令,完成复杂的生产,对生产所用的机械设备进行智能控制,整个生产的过程也十分的人性化,电脑代替人脑进行控制大大的减轻了人们工作的负担。目前,随着经济全球化进程的不断推进,工业生产已经不仅仅局限于某个区域,而是就地取材,遍布世界的各个角落,因此,机电一体化技术也有了新的含义,远程控制技术以及远程监视技术也在渐渐的被应用到机电一体化技术中来,机电一体化技术的发展是随着科学技术的发展和生产的需要而不断发展的,机电一体化技术有着广阔的发展空间。机电一体化技术的发展也势必会使企业打破自有的生产模式,逐步的实现模块化集成机电生产,统一机电产品的部分标准,规范生产过程,提升产品质量。 2 智能制造技术及其发展 随着科学技术的迅速发展,机械制造技术也不再拘泥于陈旧的生产模式,科学技术赋予了机械制造新的活力,机械制造技术正在逐渐的吸取各种技术的精华,实现自身的改革和进步。现如今,生产逐步的实现机械化,人们对于机械设备的需求不断加剧,为了满足这种需求,人们不断的研究新的技术提升机械生产效率。智能制造技术是目前机械制造技术的主流,智能制造技术是使机械设备自主驱动并且自主的控制机械设备的元件,实现机械设备系统控制的智能化,智能制造也必然是机械制造的主流趋势。智能制造能够储存大量的信息,能够有效的获取生产过程中的信息,能够对生产过程中出现的问题进行及时的处理,具有组织、学习、分析、优化、维护的功能。智能制造技术克服了传统制造中的诸多缺点,大幅度提升了产品的质量,提升了产品的合格率和科技含量。智能制造技术正在逐步的借助三维动态演示,模拟技术、计算机编程、多方向视图技术以及比例缩放等技术,对所要制造的产品进行设计和生产过程控制,使生产过程能够满足设计图纸的高精度需要。智能制造技术在大幅度提升制造效率的同时还能够实现人机的互动。 智能自造技术能够对产品的设计生产等各个环节进行有效的控制,减少了人工的劳动,解放了大量的劳动力,在劳动力紧缺和劳动力成本很高的今天,智能制造技术对于企业的生存和发展有着特殊的意义。另外,对于一些污染较重以及危险技术较高的生产制造单位而言,使用智能制造技术不失为最佳的选择,使用智能制造技术能够及时发现安全隐患,有利于企业的安全生产。一些具有特殊生产要求的企业必须使用智能制造技术以实现劳动工人无法实现的操作控制,智能制造技术的使用还在很大程度上减少了误差和人为失误的出现,提升了产品的质量和生产效率。 3 机电一体化技术在智能制造中的应用 智能制造技术随着生产的需要发展迅速,并在短短的十几年间广泛的应用到绝大多数的工业生产当中来。当前,机电一体化技术正在逐步的和智能制造技术进行结合,用以满足多样化的工业企业的生产需要,同时两种技术的有机结合也为两者的发展提供了更为广阔的发展空间。机电一体化技术在智能制造中的逐步应用必然会应用到一些优秀的技术。传感技术就是其中的优秀技术之一,传感技术如若应用到智能生产当中来必须要保证其准确性和灵敏性,并且保证传感器不被目标信号以外的其他信号所干扰,单纯的传感器是不行的,还要建立相应的传感器网络系统,传感器用于目标信号的收集,无线传感器网络实现信息的传输,通过计算机收集的信息进行分析和处理,最终达到对于整个生产过程的控制。就目前生产制造而言,主要采用的是非接触性的检测手段以及光纤电缆传感器,采用统一且标准化的接口,将设计的难度适当降低,主要开发成本较低的串行接口。 机械制造在国民经济中占有重要的地位,同时机械制造对于国家农业和工业的发展有着重要的意义,在我国,数控领域最早将机电一体化技术应用到智能制造中来,数控生产对于智能控制的要求非常高,其中还要涉及到模拟、信息处理等多种技术,在生产过程中,智能控制技术能够对无法进行建立模型的环节以及模糊的信心进行处理,优化整个生产过程的管理和控制。目前的数控机床主要采用多CPU和总主线的结构形式,通过在线诊断以及模糊智能控制技术,采用大型的储存设备、提升数控能力,提供二维和三维的仿真动态画面,对整个生产的过程实现多过程和多通道的控制。 自动机械和自动生产线也在智能制造中得到了很好的应用,其使用人机界面控制装置、光电控制系统以及可编程序控制装置等。机电一体化技术在智能制造中的极高体现表现为工业机器人的使用,工业机器人综合了人工智能、遥感技术、通讯技术、仿生学技术等,它可以对生产信息记性获取、识别和处理,工业机器人在目前工业生产中发挥着不可替代的作用。 4 结语 机电一体化技术技术的在智能制造中得到了极为广泛的应用,提升了以往低下的生产效率,革新了传统的生产模式,机电一体化技术在智能制造中广泛的应用是经济发展的结果,也是工业生产的需要,这种生产制造模式实现了技术的融合,提升了生产效率,推进了工业生产的革新。 机电一体化技术在智能制造中的运用:机电一体化技术在智能制造中的应用浅析 摘 要:随着经济的不断发展,科学技术也得到了极大的进步,各种新技术、新手段层出不穷,给人们的生产生活带来巨大的冲击。其中智能制造利用机电一体化技术发展十分迅速,并且提升了我国的机械制造水平。基于此,本文从智能制造概念出发,分析机电一体化技术在其中的具体应用,以供参考。 关键词:智能制造;机电一体化;应用 0 引言 随着科学技术的不断进步,机电一体化也得到了快速的发展,并且其生产应用范围逐步扩大,机电一体化技术已经成为工业化发展的动力。机电一体化技术实现了电子与机械的紧密结合,从而实现了对机械设备的智能化控制和管理,这也是智能制造的构成基础。在实际的生产制造中,智能制造基本上包含两方面的内容,一是智能制造系统,另一个是智能制造技术。智能制造已经成为社会工业化发展的主体,使工业生产更加的智能化、人性化,可以准确控制生产过程。而智能制造的发展离不开机电一体化技术,加强机电一体化技术在智能制造中的研究具有重要的现实意义。 1 智能制造概述 从目前的社会发展来看是,智能制造主要包含两方面的内容:一是智能制造技术(IMT)。主要指的是,技术人员借助计算机模拟系统,从而实现对某一系统的分析、决策等,节省了大量的人力和物力,研究人员只需通过计算机系统就可以实现系统的分析,有效保证了研发的可靠性,同时也保证了生产的实效性。二是智能制造系统(IMS)。可以简单地理解为人机一体化智能系统,由智能机器人和人类专家共同组成。它在应用的过程中,以计算机为主要工具,借助人类专家进行分析、构思以及决策等智能活动,代替制造工程中人力脑力活动。智能制造系统是智能制造技术的延伸,是集网络化、自动化技术于一体的制造系统,使整个子系统实现智能化运转。这也是本文应用研究的重点。 智能制造系统一方面是集成应用的主要场所,另一方面也是智能制造模式展现的主要载体。智能制造系统主要是基于社会生态学的根基上,借助计算机并通过人工智能的控制,从而实现设计、加工以及控制管理等各个阶段,该系统在高度变化较为显著的环境中较为适用。在智能制造模式中对知识体系的注重程度较高,知识经济也是新兴经济的主导模式,因此智能制造将引领未来社会制造业的潮流,成为发展的必然趋势与目标。 2 机电一体化技术的发展概况 机电一体化技术研究的时间比较长,在发展的初期人们并没有实现电子技术与机械技术的融合,还将其视为分裂的个体,主要是要靠电子技术在机械工业中的应用,来提高机械生产效率,提升产品质量。但是,在当时的发展阶段,机械工业与电子没有融合,还是独立的个体存在于机械生产中,使得其发展水平并没有达到预期的目的,应用范围也不大,该技术没有得到充分的发展。而随着计算机技术、信息技术等的发展,机电一体化又焕发了新的活力,在生产中得到广泛的应用,其在智能制造中的应用更是促进了整个机械行业的发展,使生产管理工作更加的智能化、自动化,为生产工作的开展提供了更加便捷的服务。 机电一体化囊括了多种技术,并且不断更新技术内容,保持技术的先进性。机电一体化技术借助电子技术,以人工智能的方式,借助计算机系统,从而实现对机械设备的自动化控制,使生产更加的便捷、高效。并且随着网络技术的出现和普及,出现了很多跨地域生产活动,这主要是借助远程操控系统实现的。机电一体化技术的应用,解决了很多生产中的难题,使生产活动更加规范化、自动化、规模化。 3 机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用 3.1 传感技术的应用 传感技术是机电一体化技术中的一个重要技术之一,由于其具有较高的精准性与敏捷性,可最大限度地免受来自外界其他信号对设备的影响,若将其应用于智能生产中则将会发挥巨大的作用,而普通的传感器则效果不显著,若要使用还需构建相对应的传感器网络系统,这样才能实现信息之间的对接与传输,并借助计算机将所收集到的信息进行整合与分析,从而使整个生产过程得以有效控制。纵观当前各大生产制造中所使用的传感器,我们发现其主要使用的是光纤电缆传感器,并使用标准化的接口,这样可大大降低设计的难度与标准,在一定程度上也可节约一定的成本。 3.2 数控生产中的应用 在我国机电一体化最早应用在数控加工技术中,对提升我国机械制造水平方面发挥了重要作用。机械制造业的发展水平直接关系到我国的工业化水平,将机电一体化技术应用到数控制造中,在提升机械加工精度以及机械加工效率方面发挥了重要的作用。数控生产的价值主要体现在加工精度上,所以数控生产对智能控制系统要求十分严格。目前数控机床中的智能控制系统基本上采用CPU和总主线模式。该模式利用在线诊断技术和智能控制技术,实行三维仿真,模拟数控技术加工的整个工程,为数控机床的实际操作提供重要的依据。 3.3 自动生产线与自动机械的应用 目前许多大规模生产企业基本上都采用了自动化生产线和自动生产机械。该技术主要是借助电子技术中的光电控制系统以及人机界面控制装置,从而对生产流程实现全面的控制。自动生产线与自动机械应用的范围十分的广泛,例如在电脑、手机等都已经实现了自动化生产线。智能制造企业在生产的过程中融合柔性制造系统(图1所示),主要利用计算机控制系统对生产设备进行有序的融合,即数控设备、计算机设备等生产要素实行一体化管理,从而实现集约化、网络化生产。 3.4 工业智能机器人 工业智能机器人是当前机电一体化技术在智能制造中最先进的应用,并且结合了多种先进技术,是人工智能技术、仿生学还有计算机系统等众多学科相互作用的新型成果。机器人是当期科学技术的研究重点,智能机器人技术是控制论、传感技术以及信息技术等综合体,我国在其研究上已经取得了一定的成绩,并且在生产行业中已经得到应用。工业智能机器人的出现,在提高产品质量,增加产量以及减轻员工劳动强度方面发挥重要作用。工业智能机器人在应用的过程中具有明显的优点:一是能够有效甄别信息资料;二是可快速地完成较为复杂的工作流程;三是生产的精准度高,可应用于军事生产制造中,受到社会各界的认可。 4 结束语 综上所述,智能制造是工业生产行业的主要发展趋势,实现了工业生产的自动化、智能化管理,有效提升了工业生产效率和产品质量,为企业创造更多的经济效益和社会价值。机电一体化是智能制造实现的重要技术条件,其运用水平也直接关系到智能制造功能的实现。因此一定要注重机电一体化技术在智能制造中的应用,促进智能制造更好的发展。 机电一体化技术在智能制造中的运用:机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用 [摘 要]随着科学技术的不断进步,机电一体化也得到了快速的发展,并且其生产应用范围逐步扩大,机电一体化技术已经成为工业化发展的动力。机电一体化技术实现了电子与机械的紧密结合,从而实现了对机械设备的智能化控制和管理,这也是智能制造的构成基础。在实际的生产制造中,智能制造基本上包含两方面的内容,一是智能制造系统,另一个是智能制造技术。智能制造已经成为社会工业化发展的主体,使工业生产更加的智能化、人性化,可以准确控制生产过程。而智能制造的发展离不开机电一体化技术,加强机电一体化技术在智能制造中的研究具有重要的现实意义。 [关键词]智能制造;机电一体化;应用 前言 在当前市场竞争日趋激烈的形势下,机械制造企业都在努力革新自己的生产技术和设备,探寻新的生产方式,而智能制造作为一种更加先进的生产方式,自然就引起了越来越多人的重视。现实中,智能制造一般包含两层含义,一层是实现智能制造过程中所需要用到的各种先进技术,另一层就是指代智能制造系统。智能制造技术的提出和应用目的就是为了实现智能生产方式,构建智能化的制造系统。可以这么说,在机械制造领域实现智能化制造也是机械制造发展的必然趋势,对提高生产管理能力、生产效率以及企业效益等均具有极其重要的现实意义。 1 智能控制系统种类 智能控制系统的好坏决定着机电一体化系统的优劣。广泛应用于机电一体化的智能控制系统有:神经网络系统、模糊控制系统、家控制系统以及分级递阶智能控制系统等等。分别给予介绍:(1)专家控制系统。该系统汇集人的知识、经验以及技能于一体,将其录入到计算机中,按照编制好的指令程序对运行控制系统进行操作;(2)分级递阶智能控制系统。该系统又被称为分级控制系统,基于自组织和自适应控制,通过组织级、执行级等发挥控制作用;(3)神经网络系统。在机电一体化中,神经网络系统的应用十分广泛,其控制原理是:通过人工神经元、神经细胞等,进行非线性映射、对人的智能进行模仿以及分布处理等.其优势是:适应性强,能够实现自组织控制等;(4)模糊控制系统。在专家模糊控制中实现了多层次知识的表达和利用,对于提高控制的智能化来说十分有利;基于神经网络的模糊控制能够实现相应的模糊逻辑控制功能。 2 机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用 2.1 传感技术的应用 传感技术是机电一体化技术中的一个重要技术之一,由于其具有较高的精准性与敏捷性,可最大限度地免受来自外界其他信号对设备的影响,若将其应用于智能生产中则将会发挥巨大的作用,而普通的传感器则效果不显著,若要使用还需构建相对应的传感器网络系统,这样才能实现信息之间的对接与传输,并借助计算机将所收集到的信息进行整合与分析,从而使整个生产过程得以有效控制。纵观当前各大生产制造中所使用的传感器,我们发现其主要使用的是光纤电缆传感器,并使用标准化的接口,这样可大大降低设计的难度与标准,在一定程度上也可节约一定的成本。 2.2 数控生产中的应用 在我国机电一体化最早应用在数控加工技术中,对提升我国机械制造水平方面发挥了重要作用。机械制造业的发展水平直接关系到我国的工业化水平,将机电一体化技术应用到数控制造中,在提升机械加工精度以及机械加工效率方面发挥了重要的作用。数控生产的价值主要体现在加工精度上,所以数控生产对智能控制系统要求十分严格。目前数控机床中的智能控制系统基本上采用CPU和总主线模式。该模式利用在线诊断技术和智能控制技术,实行三维仿真,模拟数控技术加工的整个工程,为数控机床的实际操作提供重要的依据。 2.3 自动生产线与自动机械的应用 目前许多大规模生产企业基本上都采用了自动化生产线和自动生产机械。该技术主要是借助电子技术中的光电控制系统以及人机界面控制装置,从而对生产流程实现全面的控制。自动生产线与自动机械应用的范围十分的广泛,例如在电脑、手机等都已经实现了自动化生产线。智能制造企业在生产的过程中融合柔性制造系统,主要利用计算机控制系统对生产设备进行有序的融合,即数控设备、计算机设备等生产要素实行一体化管理,从而实现集约化、网络化生产。 2.4 工业智能机器人 工业智能机器人是当前机电一体化技术在智能制造中最先进的应用,并且结合了多种先进技术,是人工智能技术、仿生学还有计算机系统等众多学科相互作用的新型成果。机器人是当期科学技术的研究重点,智能机器人技g是控制论、传感技术以及信息技术等综合体,我国在其研究上已经取得了一定的成绩,并且在生产行业中已经得到应用。工业智能机器人的出现,在提高产品质量,增加产量以及减轻员工劳动强度方面发挥重要作用。工业智能机器人在应用的过程中具有明显的优点:一是能够有效甄别信息资料;二是可快速地完成较为复杂的工作流程;三是生产的精准度高,可应用于军事生产制造中,受到社会各界的认可。 结束语 总而言之,机电一体化技术作为实现智能制造方式所不可获取的一种关键技术,将其与智能制造技术进行结合应用具有重要意义,必须引起我们高度的重视。此外,智能制造技术和机电一体化技术的结合还会推动二者各自拥有各大的发展空间,这对机械行业的未来发展也将产生巨大的积极作用。 机电一体化技术在智能制造中的运用:机电一体化技术在智能制造中的应用分析 摘要:进入21世纪以来,人工智能技术取得飞速发展,在工业制造中人工智能发挥的作用越来越明显,尤其在南方沿海发达地区,很多企业都已经几乎实现了100%智能化无人生产。在工业制造领域,机电一体化技术成为当前最炙手可热的技术和应用。本文主要立足于机电一体化人工智能技术所处的特殊的宏观时代背景,对其在机械制造领域的应用现状、呈现的特点及存在的问题等做梳理分析,结合当前最新的理论与发展实际,探讨改进的措施和对策。 关键词:机电一体化;智能制造;应用 随着经济社会的进步与发展,机电一体化在工业制造生产中的应用越来越广泛。所谓机电一体化,通俗讲就是机械电子学,是电子信息科学技术在工业制造领域中的应用。在当前激烈的市场竞争中,可以说机械化程度的强弱,已经成为企业竞争实力强弱的体现之一。因此,从企业发展的角度看,不断加强机电一体化技术的推进,是企业长久发展直观重要的推动因素。 1机电一体化的意义 所谓机电一体化,主要强调的是将机械技术与电子技术之间的结合,在当前计算机技术的高速发展,再加上网络技术的辅助性作用,使得机电一体化的发展提升到一个新的高度上来。从客观上来看,机电一体化已经成为集中计算机技术、信息技术与自动化技术等为一体的综合性技术体制。在未来,C电一体化会朝着更为广阔的应用空间发展。 2机电一体化发展的现状 机电一体化技术研究的时间比较常,在发展的初期人们并没有实现电子技术与机械技术的融合,还将其视为分裂的个体,主要是靠电子技术在机械工业中的应用,来提高机械生产效率,提升产品质量。但是,在当时的发展阶段,机械工业与电子没有融合,还是独立的个体存在于机械生产中,使得其发展水平并没有达到预期的水平和目标,应用范围也并不十分广泛,技术没有得到充分发展。 如今的机电一体化技术,尤其是在一些大型企业的生产过程中,涵盖了机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术、声学技术、光学技术等。机电一体化技术的发展依赖众多科学技术的发展,机电一体化的发展是为了适合生产的实际需要,机电一体化技术将更加的智能化、模块化和网络化。机电一体化技术能够高度的模拟人脑,对整个的生产过程进行分析和判断,发出各种操作指令,完成复杂的生产,对生产所用的机械设备进行智能控制,整个生产的过程也十分的人性化,电脑代替人脑进行控制大大的减轻了人们工作的负担。当前,在全球化趋势的推动作用之下,工业生产已经并不单纯局限于某一个单独的领域当中,而是就地取材,遍布世界的诸多角落。所以,关于机电一体化的含义也被融入了新理念,因此,在现代化机电一体化技术当中,我们不难看到远程控制技术和远程监视技术的存在。伴随着科学技术的不断发展,机电一体化技术也处于不断完善与发展的过程当中,在未来,势必会突破原有的生产模式,从而对于机电产品的部分标准进行统一与规范。 3机电一体化技术在智能制造中的应用 3.1在自动生产和自动机械中的应用 当前,机电一体化在企业当中已经得到了广泛地应用,其中最为突出的就是智能化制造技术的应用,不仅体现了自动生产线在实际生产当中的运用,也体现了自动机械在实际生产当中的运用。无论是现代传感技术,还是电子技术,在实际生产当中都有着一定的运用。我们将计算机化的制造系统成为柔性制造系统技术,对于这一技术来说,将数控机床、计算机、工业机器人等进行连接,从而成为一个生产网络整体当中的生产技术。其存在着一个显著的优势,就是能够满足于生产部门所提出了相应问题[3]。 3.2计算机的集成化体制 基于当前的战略发展理念,借助于全局动态的形势,能够帮助促进整个计算机集成制造系统的完善与优化。在这一体系当中,其建立与组合,并不单纯是子系统的简单组合,而是立足于当前地系统,将各个部门之间的界线得以突破,在这一系统当中,制造系统是主干系统。对于企业本身来说,在其具有一定的集成性特征时,就能够对于生产因素当中的各项资源进行优化配置,从而在客观上保证生产开发水准的提升,使得企业当中所蕴含的潜力和发展潜力被激发出来。 3.3在工程建设当中的使用 机电一体化在工程建设当中的使用,能够体现在以下几个方面:首先,在建筑物照明系统的应用,在@一功能当中,主要能够通过通信系统和计算机控制系统联合实现的,因此,对于不同时段的照明系统,应当进行有效控制。在这一照明体系当中,对于照明时间的自动控制,能够帮助减少电能损耗,实现智能化控制。其次,在建筑内部空调系统的控制方面,也存在着智能化特征,利用比例积分调节器闭环的形势,从而对于不同季节的空调使用模式进行设置,这样能够实现空调的智能化调节,保证整个建筑物的室内空气的优化,从而最大程度上减少能量的损耗。 4机电一体化未来使用的方向 首先,在当前机电一体化趋势越来越明显的背景之下,其已经开始逐渐朝着微型化的方向发展,而就微型化发展本身而言,体现出来的是对于高新科技产品的发展与完善。就现有状况来看,由于卫星机电一体化产品在题记方面相对比较小,所以损耗的能量也不是很大,能够完成很多任务。 其次,从智能化角度上来看,工业领域对于人工智能的重视程度已经提升到一个新的程度上来,其中不仅涉及到机器人智能应用,也涉及到相应的数控智能应用。虽然当前的数控机床领域,并不能够与人类一样实现完全地智能化,但是,拥有部分人类智能的性能对于提升机电一体化产品的性能有着极强的帮助作用。 再次,无论机电一体化的发展方向如何,其最终目的始终是为人类服务,所以,在实际设计的过程当中,应当尽可能保存人性化的设计,在色彩和造型方面起到一致性,在满足上述条件之后,可以融入艺术性色彩。 5结语 总的来说,机电一体化设计对于人类的影响是极大的,这也是当前现代化经济发展的产物,也是多重高新技术的集合体。因此,在未来研究与发展的过程当中,有必要在智能性方面进行深入研究,从而实现生产方式的深化改革,保证生产质量和效率的提升,与以人为本的发展理念相契合。
环境安全论文:新时期环境下保障计算机安全论文 一、计算机被动使用安全 1 安装杀毒软件,保持系统更新 杀毒软件对于计算机使用安全来说是不可或缺的,杀毒软件是集成杀毒、监控、清理的综合性保护,有的杀毒软件功用比较丰富,还会对用户提供一些意想不到的计算机使用便利。计算机系统是保证计算机能正常使用的基本运行环境,一个好的计算机系统对于计算机的安全使用是根本性的,当前较为普及和优秀的计算机系统主要是微软公司开发的 windows 系统和苹果公司开发的 Mac OS 系统,系统更新是维持计算机环境保持与时俱进的必要手段,系统更新可以修补系统的漏洞,减少被黑客攻击,增强系统的稳定性和安全性,无论是安装杀毒软件还是保持系统更新都是为计算机使用创造一个安全的外部环境,是一种基本方式,是安全使用的前提,能有效避免病毒攻击和黑客窃取。 2 及时更新补丁,了解应急措施 补丁取“补钉”之意,就是对计算机系统及其他软件不足的地方进行补救的程序。补丁常以软件补丁更新为主,许多软件刚设计出来的时候都会有或多或少的漏洞和缺陷的地方,影响软件的体验程度,主要是开发者在设计的时候忽略的东西,这当然是不可避免的,所以需要在软件使用的过程中发现问题然后进行再开发运用补丁程序进行补救。但是,补丁程序也不可能解决所有的问题,也不可能杜绝所有的漏洞,所以对于使用者来说要及时关注补丁,做到及时更新就行了。对于计算机来说,一旦出现了令计算机死机、蓝屏或者不断重启的状况,作为使用者来说,了解一些必要的计算机应急措施是非常有必要的,常见的应急措施有:一键还原、快捷操作、进入系统权限等,有的应急措施可以令电脑恢复,有的即使不能恢复也能对信息做到及时的保存。 二、计算机主动使用安全 1 系统添加密码,升级应用程序 主动安全主要对计算机操作者的日常使用提出了规范,只有这样,才能避免个人计算机或者企业计算机遭受到外来攻击,不给其提供人为漏洞。为系统添加个人密码和及时升级应用软件都能很好的保障计算机安全,计算机大部分为个人使用,添加密码是为了尽量避免自己的计算机被他人使用。计算机系统为计算机使用提供了运行环境,但是计算机完成各项事务都必须依赖丰富的第三方应用程序,第三方程序都是由程序开发者自己去不断完善程序漏洞,这就需要使用者及时关注程序的升级信息,尽量使用最新版本的第三方的应用程序,这是因为开发者在运营过程中发现程序漏洞或问题都会借助升级来帮助用户做出优化和改进。 2 拒绝不良网站,尽量官网下载 不良网站主要指一些植入木马病毒诱惑用户访问下载并非法获取用户信息资料以及造成计算机系统损坏的网站。当前不良网站主要以色情、非法下载等作为伪装手段,也有一部分属于骗子网站,通过搭建和当前正规平台相似的购物界面诱使用户输入个人银行、支付宝等密码并进行复制以达到骗取目的,这就需要计算机使用者提高防范意识,不要去访问这些网站,不去打开未知的链接,根本是要有防范心理,对于需要提供个人密码以及需要下载的网站多一丝防范意识,当前一些主流的杀毒软件都整合了对不良网站的预警程序,用户不小心访问了不良网站,这些杀毒软件都会进行弹窗提醒,用户便要引起重视,及时关闭这些网页,为计算机提供一个绿色、安全、无毒的环境。另外一点就是在下载东西的时候尽量保证官网下载或者经过安全检测后再下载,用户在使用计算机浏览信息的时候,经常会对自己需要的信息进行下载处理,比如:文字文件、图片文件、影像文件等。很多病毒会和这些文件捆绑在一起,在下载这些文件的时候会一并将病毒也下载到电脑中从而造成计算机系统的损坏。而官网文件一般都是通过安全检测和安全认证的,相较于其他网站有更高的安全性和可靠性。“拒绝不良网站,尽量官网下载”都为计算机的安全使用保驾护航。综上所述,计算机改变了人类生活方式的同时也对计算机的安全使用提出了严峻的考验,使用计算机越频繁就愈发需要建立起对计算机安全使用的规范机制。普通大众作为计算机的主体使用对象,对于计算机的了解不可能那么专业,所以应当付出时间去掌握一些基本有效的计算机安全使用知识以及措施,在日常生活中,规范使用计算机,及时对个人信息做好备份,提高防范意识,保护个人财产不受损失。计算机不是完美的,但是计算机系统的开发者和第三方软件的开发者都在不懈的朝着这个目标努力,在这一过程中,需要使用者及时对于他们的更新程序、补丁程序做好接收工作的同时,最重要的还是自身,安全需要从自己做起。计算机仍然在以迅捷的速度发展,安全也将是长期的主题,保证计算机使用安全,需要所有人的共同努力,每一个人都应该为营造计算机安全环境贡献自己的力量。 作者:卢文伟 林向炜 单位:泉州师范学院 环境安全论文:环境安全教育论文 一、中职学校开展环境安全教育的必要性 当前,全球环境变化带来的灾难频发,环境问题日益突显,因此重视环境变化、改善环境以及应对环境变化所带来的安全问题已成为热门话题。从中职学生角度来看,中职学生教育大部分是针对实践教育开展的。由于很多中职学生毕业后都需要从事具体的职业,相当一部分学生可能从事较为特殊的工种,而这些工作也是环境安全需要重视的领域。如果学生在工作中缺乏环境安全的防范意识,很容易导致由环境灾害引发的个人伤害。因此,从工作性质角度来看,在校期间对中职学生开展环境安全教育工作,可以有效地提升学生的安全技术水平,对于中职学生参与工作后减少源于环境安全的事故伤害以及减少职业病的发生,有着非常重要的意义。 二、中职生物教育教学过程中如何进行环境安全教育 1.开设教育教学系列课程 学校要围绕学生环境安全教育的相关内容开设相应的教育教学系统课程,根据自身的学习时间安排和活动安排,根据专业特点开设相应的课程,让学生能够充分地掌握相应的环境知识和安全知识。如在生物教学中,我们可以开展生存环境的安全知识教育等,让学生充分了解自然灾害的种类以及发生的特征和防范的针对性,提高防范的有效性。此外,我们还可以针对空气质量、水质问题以及空气污染等方面的内容来开展相应的教育活动,加强学生基于生活环境方面的环境安全知识教育。 2.加强相关理论知识的教育 加强环境安全相关理论知识的教育可以根据中职学校学生的不同学习特点和阶段来开展,但一般可以针对安全公共道德和环境生态伦理两个方面进行。在日常理论教育活动中,首先要培养学生“安全第一、以人为本”的道德观念。安全意识的培养是开展任何理论知识教育的基础性内容,也是培养学生安全意识的关键内容,主要可以进行职业道德认识、道德习惯等方面的培养。而环境生态伦理方面专业知识的培养主要是针对我国出台的相关法律知识和安全生产规定的理论,让学生对相关理论知识有一个较为深刻的认识,了解从事特定工种的相关权利和义务,了解所需要掌握的职业技能知识;让学生对相关环境安全内容有一个初步的了解,在日后走上工作岗位后按照制度规范的要求,严格规范自己的行为,这对减少安全事故将起到一定的积极作用。 3.加强校园文化的实践教育 校园既是中职学生接受教育的场所,也是中职学生开展围绕校园文化进行实践教育的场所。因此,在进行环境安全教育活动时,我们要紧紧围绕学校校园文化,在其中渗入环境安全教育的内容,使得学生将安全教育知识在校园的实践教育中进行积淀,并不断地进行完善,最终帮助中职学生培养出安全价值观、安全理念和行为准则。如果在校园文化建设中没有很好地进行安全教育,容易导致中职学生安全文化的缺失,进而导致其安全风险防范能力变弱。中职学生和一般的普通院校学生不同,其工作面临更多的安全风险,所以教育活动要更注重提高学生的安全风险防范能力。中职学校要将校园文化建设融入教育、管理以及相应的科研工作中,提高环境安全教育的针对性和有效性。同时,要结合生物教育教学的内容和特点,根据课程安排进行有效的安全问题防范和预防知识的教育。 三、结语 学校要进行相应的活动组织,开展重大自然灾害安全演练,通过校园网络和其他媒体形式,让学生及时了解相关信息,不断开展正面引导和教育,在学生毕业或上岗实习前对其进行安全意识强化教育等。 作者:潘劲松 单位:重庆市涪陵第一职业中学校 环境安全论文:网络环境安全技术论文 1便于信息的传递与 人们在传递信息时,可以通过下载、长传或者发送邮件等形式对信息进行传递,大大提升了传递信息的速度。在信息的上,也因着计算机网络技术的广泛应用而得到了更加广阔的发展平台,使得信息能够更加爱及时准确的,免受空间的限制。例如,现阶段人们十分推崇的通过网上相应的平台实现招租、招聘等,为人们提供了极大的方便。 2网络环境下计算机信息处理存在的隐患 2.1信息筛选困难 各种信息可以通过网络环境实现迅速的汇集,虽然方便了人们的信息检索,但是在一定程度上信息又显得过于冗杂,各种政务、商务与技术方面的信息充斥着整个网络[2]。用户很难在这样一个被放大的信息汇聚地中获得自己需要的信息,使信息的筛选工作在一定程度上变得更加困难了。 2.2泄露机密信息 由于在网络环境中存在广阔的信息层面,会涉及到商业秘密、国家机密、宗教信仰与科研数据等一些敏感的信息,容易在人们的恶意攻击下导致信息丢失或者是泄露;或者是由于某个计算机出现的安全事故而导致损坏其他计算机,造成巨大的损失。同时网络犯罪不会留下很对罪证,导致网络犯罪的比列逐渐上升。 2.3共享信息质量差 由于信息处理在计算机网络环境中存在了很多的优势,使得人们越来越依赖于网络信息处理。但是如果用户想要得到相对优质的网络信息服务,那么,其用于服务的网络环境就必须相对优质,因为用户享用的网络信息质量会因为网络的质量降低或失效而随着降低。现阶段,我国还存在很多地区没有理想的网络质量,为顺利的传递信息造成了阻碍。 3网络环境下计算机信息处理安全技术 3.1防火墙技术 为了将公众访问网与内部局域网隔离开而设置的屏障就是防火墙。它能有效的将两者之间的访问制度控制住,防火墙内部可以对网内主机与数据进行访问,而外部则没有权限,进而有效的将外来黑客或是一些恶意攻击者加以控制,对数据与主机进行保护。目前,网关、数据包过滤与服务这几种防火墙技术比较常见。 3.2数据加密技术 该项技术是指通过对传输在网络中的信息进行数据加密来使其安全性得到保障的。通过这种主动安全的防御技术可以实现对上传到网络上的数据设计访问权限,想要访问加密后的数据则必须要拥有具有相应权限的网络,这样就有效的将保护信息所投入的成本降低了,这是一种比较常见的保护信息安全的措施[3]。数据加密技术通常有三种,分别是公开密钥加密技术、私用密钥加密技术、无解密数据加密。其中公开密钥加密技术对解密的要求更高、难度更大,能够更加严密的实现对信息安全的保护。 3.3身份认证技术 系统对用户展示出来的身份加以验证就是身份验证技术,进而查明其是否有权限对信息进行访问。身份认证包括两个部分,分别是验证协议与授权协议。用户想要访问加密信息就必须通过身份认证,这项技术是保护网络信息安全的重要举措。应当加强对身份的认证,进而使合法的用户得到授权认证,保障信息的安全。身份认证一般会依据用户的生理特征、口令或是采取其他硬件设备来对身份进行确认。由于网络环境下采用生理特征进行认证不太现实、口令验证的安全性又比较容易突破,所以在进行身份认证时,常常使用一些强度较高的密码。 4结束语 综上所述,计算机技术的广泛应用,使得信息处理的发展方向逐渐变得无形化,人们也从计算机网络技术中得到了很多有形、无形的益处。相信只要针对网络环境下的计算机信息处理技术中存在的安全隐患问题,实施能够高效予以解决的安全技术,网络信息处理一定会为人们的生活与工作带来更大的便利。 作者:尹建中 环境安全论文:云计算环境下的计算机网络安全论文 1云计算环境下的计算机网络安全相关问题 1.1云计算安全的现状 目前,我国云计算正在蓬勃发展中,计算机的普及使越来越多的人学会利用云计算享受网络中的共享资源。在诸多网络信息中,自然会涉及到用户的个人资料,其中潜在的安全隐患不可轻视。 1.1.1被动地位和网络陷阱云计算的运行需要云服务的提供商和提供商的客户共同配合。作为用户而言,在享受服务商提供的网络便利的同时,也受到服务商的直接制约。根据现今的科学技术,计算机网络仍呈单向箭头的供应趋势,即一旦服务商发生技术故障后暂停服务,用户只能被动地等待。此外,网络中存在大量的虚假地址和虚假标识,这些陷阱也令用户举步维艰。 1.1.2违法黑客当今社会,已有一部分黑客逐渐演变为违法黑客,他们利用高超的计算机技术破坏用户系统或窃取用户信息。云计算中存储的庞大资源群对于违法黑客们来说具有巨大的吸引力。因此加强计算机网络的安全屏障系统亟不可待。 1.2云计算服务隐藏的安全隐患 云计算的开放式网络在给用户带来便捷的同时,也给不法分子创造了犯罪机会。一方面,云计算服务被垄断在私人机构或企业手中,但他们只能提供商业信用,无法保证信息在传输过程中的安全;另一方面,在表面看来,云计算中的用户信息对于该用户以外的其他用户是保密的,可对于提供云计算服务的提供商而言并不存在保密功能,一旦内部遭受恶意攻击,大量用户信息极易被暴露并盗取。 1.3信息安全技术问题 1.3.1基础设施安全问题云计算的基础设施包括互联网和计算机基础设施,其安全问题自然针对每个组成部分采取相应的措施。单就互联网而言,它的云安全体现在公有云和私有云的安全问题上。前者收费较低,规模较大,网络交叉点较多,用户群较为广泛,因此无法确保公有云中的资源能够持久地具备隐秘性、完整性和可用性,同时,由于公有云节点的数目庞大,安全屏障无法顾全到整个云端,即使全面盖后也无法保障单个节点的强大安全性。而后者较之于前者,收费小幅增高,规模较小,网络交叉点较少,用户群较为密集,还额外设立了专用的外联网,全方位提高了私有云的安全性能。计算机基础设施的安全是整个基础设施安全的优秀所在,在保障主机应用安全的基础上,还需提高互联网的安全性能以保障云计算的稳定运行,二者缺一不可。云计算的安全问题是一场持久战,需要云计算服务商和用户长期、定期地更新安全系统,抵挡病毒、木马等人为攻击,消除安全隐患,树立牢固的安全意识。 1.3.2数据安全问题云计算的数据安全应具备隐秘性、完整性和可用性。服务商的安全保障需同时满足这三个特质,无论哪一点都不可或缺。(1)数据隐秘性。用户的个人信息属于个人隐私,在无本人的同意下,绝不可被窥窃。服务商应提供强力有效的安全屏障来维护用户的隐私。(2)数据完整性。用户上传并存储的数据须保持从始至终的完整性,即在无用户自身的修改等操作时数据不应出现任何变动。一方面,服务商要提供完善的网络防火墙以防黑客对数据进行篡改和破坏;另一方面,服务商也要定期更新和维修自身的总服务器,确保不因服务器出现的问题而破坏数据的完整性。(3)数据可用性。服务商应提供稳定的网络运行系统,使用户能够随时对数据进行有效操作。 2加强计算机网络安全防范的具体措施 2.1建立“云计算”数据中心 “云计算”数据中心较之传统的数据中心并无较大的差异。在基础设施方面,“云计算”数据中心和传统数据中心同样需要旁挂优秀或交换机来保证数据的分区部署;在特性方面,两者的数据部署都具备完整性、规范性和条理性;在功能方面,相同的是两者都需满足资源的最大化利用,不同的是“,云计算”数据中心比传统数据中心更快捷、更实用、更具体。 2.1.1模式扩大网络用户数量的急剧增加和网络应用程序开发速度的大幅增快,都对网络数据中心提出了更高的要求“。云计算”数据中心较之传统的数据中心拥有更大的规模。不仅是网络内外的传输,还是网络内部之间服务器的传输,都在最大程度上提高了供应量和存储量。数据中心还需确保每个节点之间、节点和服务器之间以及每个服务器之间的传输都能畅通无阻。首先“,云计算”数据中心需具备更大的容纳量,同时也要提高与之相适应的接应和处理能力,才能使网络能够灵活地运作。其次,服务量的增大也意味着网络危险因素的增多,这就要求云计算的安全性能也能随之增强。 2.1.2虚拟化将云计算中的数据进行虚拟化不仅可以节约网络存储空间,还能够加快网络的运行速度,对于整体而言则是降低了网络运营的成本投入。因此,虚拟化是网络发展的必然趋势。我国的网络虚拟化便有了较为成熟的技术支持;而今随着科技的快速发展,计算机人才的数量不断增多,技术水平也逐渐提高,他们创造的一次次网络革新都会为我国的“云计算”发展带来全新的局面。其中计算机网络服务器和存储器已有了先进的虚拟化技术,但防火墙等重要计算机网络安全设备的虚拟化还有待加强。 2.2加强防火墙的部署 在计算机网络安全防护设备中,防火墙无疑是最佳的选择。它不仅能够单向地抵挡病毒、木马等恶意攻击,还能将其安全防护性能扩展到其他插卡中以完成多方位的安全保障。同时,扩展后的安全性能并不会因设备的增多而减弱。因此,加强防火墙的部署可有效解决云计算的安全问题。至于防火墙的虚拟化则通过以下三种情况实现。 2.2.1通用化防火墙的通用化是指暂不升级防火墙的虚拟功能,只以其基础的安全屏障进行计算机网络安全的保护。但与一般的安全软件不同,服务商需针对不同的应用类型和需求提供不同的防火墙区域保护,做到因“域”制宜。 2.2.2虚拟化为保障多个用户的独立化安全保障,通常采取以下两种措施:①物理化,即简单地使用多台防火墙对相应的网络系统进行安全防护。②将防火墙虚拟化,即由一台防火墙设备投射到多个用户的网络系统中。第二种方法实现了资源利用的最大化,同时也可满足对不同业务的共同控制。 2.2.3多元化和独立化增强网络配置时,可实行多个管理员同时对所有设备进行配置管理,但每个设备又保有多个独立的配置文件。这种既交叉又独立的管理方式和配置原则可确保每个设备都拥有可选择的基本版和加强版的计算机网络安全防护配置。综上所述,最为科学且安全的防护措施即是对一台防火墙设备进行虚拟化,再将其功能投射到多个用户的网络系统中,每个系统既能通过自身的多个配置文件实行独立作业,又可在多个管理员的管理下确保设备能进行安全地运行。才能打造相互隔离但不分散的安全保障系统。总而言之,修补云计算的安全漏洞和保障云计算的安全运行是一个多层次、多领域、多方位的协作作业,也是一场需要耐心和毅力的持久战。针对云计算安全出现的问题要做到及时、有效地解决,并定期跟踪其后续的安全保障。包括增强网络安全意识、完善网络安全的法律法规、严格执行侵犯网络隐私的惩戒手段、建立健全的云计算安全屏障、更新云计算安全防范操作、提高云计算安全技术水平等措施在内,都保障了云计算的安全运行。只有在云计算安全运行的前提下,我国的信息技术才能做到长远地发展,并为国家的政治、经济、文化的前进提供了强劲的动力。 作者:那勇单位:吉林广播电视大学远程教育技术中心 环境安全论文:云计算环境下计算机网络安全论文 1云计算的概念及特征 云计算,是在internet的基础之上的一种新型的计算方式,通过这种计算方式,可以按照需要提供给计算机或者其他设备以软硬件资源和信息等,以达成资源共享,它的分布式处理、云储存和虚拟化技术很大程度地降低了成本以及便利化了网络生活。云计算一般具备以下特点:第一,安全可靠性高的数据储存中心;第二,方便快捷,消费者用户可随时获取资源,按需要使用,无论何时都可以以量化方式去购买资源;第三,数据共享,云计算为不同设备之间的数据与应用提供了共享的平台;第四,无限扩展性能,云计算为不同地域不同数量的用户去使用网络提供了无限可能。在云计算提供的环境下,避免了意外以及人为因素造成的计算机软件硬件数据被窃取、篡改甚至恶意破坏,保证了计算机网络数据信息的完整和安全。尽管如此,面向全球开放的互联网仍会使得计算机网络的安全性有所降低,因此,通过有效的防范措施来提高计算机网络的安全是有必要的。 2云计算环境下计算机网络安全的现状 2.1云计算技术隐患 虽然服务商提供的云计算网络技术给用户们带来了方便,但仍然直接牵制着用户的网络生活,一旦有服务器故障、中断、无响应等情况发生,只能使用户处于被动的不利状态。在现有的科学技术领域内,internet以TCP/IP协议为优秀取得了可观的发展,但安全性问题仍然不可小视,虚假地址和虚假标签即为其中最显著的问题之一。 2.2云计算网络环境下急需解决的问题 首先是病毒软件。在当前网络环境下,用户PC上的病毒软件是一个难以攻克的问题。其次是违法黑客。现如今,业余黑客过渡为违法黑客的比例逐渐升高,并且云计算庞大的数据信息储存对于违法黑客而言是极大的诱惑,他们利用强大的计算机电脑技术进入用户的系统,对其信息数据进行窃取甚至破坏,导致“云用户”对其的信任度有所降低。这些方面对云计算的网络安全造成了极大的威胁,再加上当前缺乏完善的计算机网络安全的政策法律的保护,很多时候用户们只能束手无策,因此完善及强化云计算安全系统迫在眉睫。 2.3云计算内部的安全隐患 由于互联网的全球式开放,从而给不法之徒带来了可趁之机。虽然云计算服务的企业或机构提供了商业上的信用保障,但是谁也无法保证在数据信息传输的过程中有无被劫取的情况发生。虽说用户的私人信息对于其他用户而言是具有保密性的,但是对其企业或机构的内部人员该保密性能是无效的。因此一旦内部发生状况,极易导致用户的个人数据信息泄露,从而使得该企业或机构产生信用危机。 3改善及加强计算机网络安全的具体措施 3.1强化网络安全系统 保证用户的网络数据信息安全是首要的,先是要避免用户的资料被窃取或篡改,强化网络身份识别系统,对于用户在网络上身份的确认和识别系统要定期更新强化,可降低被其他用户或违法黑客侵入的可能性。信息传输的过程中极易发生信息被劫取的情况,因此要加强信息传输的监控系统,禁止非本用户对其信息的修改,可避免信息的错乱和对用户造成的损失和影响。 3.2强化网络安全技术 3.2.1防火墙技术 计算机网络防护安全,抵御木马以及病毒的攻击,防火墙无疑是有力的武器。从概念上来说,防火墙技术是通过网络拓扑结构和服务类型上的隔离来加强网络安全的手段。对于一个企业的网络防御系统来说,防火墙是必不可少的基础设施。防火墙具有延展性和虚拟性,因此加强防火墙的技术结构以提高网络的安全性是很有必要的。 3.2.2认证和数字签名技术 认证和数字签名即使用户的身份得以实现认证的重要工具,它采用了加密技术保证了数据信息文件等的机密性及完整性,防止第三方的冒充,强化了网络环境的安全。 3.2.3应用程序和服务器技术 服务器,对于有效避免不法黑客的攻击,网站浏览的加速缓冲等起了很大的作用。在网络生活中,必要程序的应用来防止外界因素如病毒、信息等的干扰是很有必要的,比如防毒程序,它有效地防止了病毒的入侵,提高了系统的安全性。 3.2.4加密技术 加密技术是保证用户信息安全的基础技术,用户在选择程序的时候优先选择具有加密功能的网络程序,可加强其信息数据的安全保障,有效防止信息的泄露。 3.3云计算环境下用户自身确保信息安全的方法 首先,用户本身要具有一定的网络安全知识,树立牢固的网络环境安全意识,杜绝“网盲”现象。其次,云计算环境下面临的网路安全问题是一个多领域、多方面的问题,仅仅靠服务商或是用户自己本身就解决这个问题是不可能的,需要两者间的合作互助,定期更新系统,加强网络的安全防护,抵抗恶意因素的入侵干扰,降低甚至消除网络环境的安全问题。 3.4国家保护网络安全的方法 我国目前出现的众多偷窃、泄露、篡改等恶意破坏用户个人信息安全的情况,归根究底是我国还没有一个真正完善的政策法律来保护网络用户的信息数据安全。云计算环境中的计算机网络安全的强化保护,国家也应当出一份力,因此立法机关应该出台相应政策来惩治存在以上行为的不法分子,以建立和谐的网络环境。 作者:芦于忠单位:苏州大学计算机科学与技术学院 环境安全论文:化工生产安全环境管理论文 1化工生产的特点 1.1复杂的生产工艺设备多样化 化工产品多样、生产工艺复杂,不同的生产方法,造成工艺路线差别较大。一种化工产品由多个工序组成,每个工序又有多个操作单元组成,每个操作单元有多台仪表和设备组成,工艺流程长,技术复杂、工艺参数多和严格要求操作的生产线。生产工艺中大量使用反应设备、塔设备、储存设备等静设备,同时使用输送设备、风机、泵、压缩机等动设备。还有部分高温、高压的特种设备。 1.2化工生产的连续化、控制保障系统的自动化 现代化工生产规模的不断扩大,一些大型化工产品的生产,同时还要求与其配套的副产物的生产。化工生产的大型化;要求工艺生产的连续化、控制系统的自动化。应用计算机技术管理,实现了远程操作系统的自动化和智能化控制。 1.3综合性强的生产系统 化工生产是将不同的原料在不同的工艺下转变成不同的产品,其综合性主要表现在由公用工程中的电、水、蒸汽、氮气、等能源的供给,电器、仪表、机械设备的保障和维护,副产物的综合利用,还体现在内部生产系统的原料、中间体以及成品之间的联系。 1.4生产过程存在较大的风险 由于化工生产的产品多为易燃、易爆、腐蚀性、挥发性、有毒、有害的物品。原材料和辅助材料品种非常复杂,在运输和生产过程中存在极大的风险。化工单位应严格加强对原料和成品的管理,物料产品管理的任何疏漏,都会对企业的安全和环境造成极大的危害。 1.5化工生产的污染 化工生产易产生废气、废水和废渣,生产过程中产生的有毒、有害气体,一旦发生泄漏、火灾和爆炸事故,甚至可能对生态环境造成严重影响。由于安全和环境事故发生的不确定性,其发生的可能性及其影响后果应在安全环境风险评价中如实反映。 2做好安全和环境管理工作,保障安全环保生产 2.1确定正确的方针和理念 本公司坚持“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,在生产中坚持“以人为本,领导承诺,风险化解,全员参与,持续改进”的理念。把安全和风险管理从“经验控制”和“过程控制”转变为“超前控制”。 2.2突出安全和环境管理工作的主要地位 化工产品输送、生产和储存环节安全与否,是关系到公共安全、社会稳定的大事,应正确处理好安全和环境管理与生产、效益以及其他工作的关系,采取具体措施减少污染。 (1)对于本公司的新项目环氧氯丙烷装置产生的废气,采取的处理措施是:尾气先经尾气吸收塔碱洗吸收除去其中的HCL,然后再经活性炭吸附处理达标后排空。针对皂化及精制单元产生的有机物尾气,经活性炭吸附装置处理后达标排放。 (2)环氧树脂新装置采取的措施是:对反应釜采用DCS压力控制,反应釜达到设定的真空度时,自动切换反应釜的真空,降低尾气挥发及排放。采用尾气冷凝器进行将尾气捕集后,再用活性炭纤维吸附装置进行回收,使排放的废气达标。 (3)对储存的化工产品,采取的主要措施是:储罐上设冷水喷淋装置或外涂凉胶,采用氮封或选用内浮顶储罐。 2.3积极开展安全评价和环境风险管理工作,重点进行策划和控制 策划的主要内容是风险识别、风险评价和风险控制。安全和环境风险的控制方案分为生产准备前的事前控制,生产过程中的事中控制以及对风险控制的分析总结、分析事故原因等活动的事后控制。对新建项目氧氯丙烷和环氧树脂装置产生的高盐废水,公司采用风险管理中事前控制的方法进行控制。高盐废水是一种难处理的废水,具有高温、高盐、高碱性、高化学需氧量等特点,直接采用普通的生化处理技术无法实现达标排放,采用事前控制的具体措施如下:通过配置回收盐处理装置,产生的二次废水部分返回原装置重新利用,产生的结晶盐作工业盐回收利用。经过处理的废水达到标准后进入厂区内污水处理系统进一步集中处理,避免造成环境污染。 2.4落实安全生产和环境管理责任制 对生产中各部门和人员的责、权、利进行明确规定,通过签订《安全和环境生产责任书》,将安全生产和环境保护工作落实到人。做到“谁主管、谁负责,谁在岗、谁负责”,并跟据规定追究责任。 2.5开展有针对性的多种形式的安全检查 安全检查类型主要包括日常巡查、专项检查、定期检查和不定期抽查。通过检查发现作业人员、工具、设备、作业环境等方面存在的安全和环境管理的隐患,采取有效措施,及时消灭不安全和风险隐患,杜绝发生影响安全和环境的事故。针对现场的防爆生产装置,首先选用相应防爆等级电器设备,爆炸和火灾危险环境内有可能产生静电的设备和物品,如设备、管道等采用可靠的防静电接地措施。对高大的设备、建筑物和储罐等采取可靠的防雷接地措施,如在装置区内设置避雷环、避雷带和避雷针以防雷击。针对装置区内的设备,车间内进行自检、互检,主管领导和安全员应进行巡检和监督检查。针对检查出的隐患和问题,逐条逐项落实并采取整改措施。做到定时间、定人员、定任务,并做到跟踪检查,彻底杜绝问的再次发生。 2.6强化安全和环境管理培训,提高全员安全素质 制定安全生产知识和技术培训教育计划,做到教育培训经常化、多样化、制度化、专业化和系统化,充分提高员工的安全和环境管理素质,未经教育和考试不合格者禁止上岗操作。职工的“三级安全教育”面应达到100%,金属切割、电工、电梯和起重机械、登高作业、机动车辆驾驶、压力容器、锅炉、制冷、危化品等特殊工种人员应接受安全教育培训,严格按照河南能源集团公司要求和国家有关法律法规的规定,相关人员经专业部门培训合格,取得操作证后,持证上岗。实际工作中要求员工切实做到“干什么学什么、缺什么补什么”,掌握岗位技能,健全自身能力。在全厂上下构建“工作学习化、学习工作化、工学一体化”的培训格局,满足不同素质员工的培训需求,消除培训短板,努力提高全员素质。 2.7从严把关,抓好票证管理 化工装置区内进行各项作业,必须办理各种安全作业证件,并严格实行票证管理制度,如“设备内安全作业证”、“动火安全作业证”、“动土安全作业证”、“高处安全作业证”、“盲板抽堵安全作业证”、“设备检修安全作业证”、“断路安全作业证”、“吊装安全作业证”等。严格按照国家和集团公司规定的安全规程操作,做到控制严格,程序清楚,防范严格,措施落实,责任明确。切实实行专人专证、专事专证和专人签字确认,并设专人检查监护。 2.8开展安全评价和风险评估 做好安全和环境管理工作,关键是做好预防工作,做好事前控制的同时,定期对危险源和风险源进行安全和环境评价,采取措施有针对性地进行控制管理。对高中低压管网,按照使用时间长短和腐蚀程度及危害性分别进行评价。制定出检修控制计划,制定应急预案,预防突发事件,并定期进行演练,确保化工企业的生产安全、环保。 3持续推进“安全和环境风险预控管理”建设 为进一步提高全体员工的危险辨识能力,公司开展风险预控危险源辨识“口语化”工作,对体系内的危险源及后果、管理标准和管理措施进行“口语化”编制,按照员工岗位发放,使“风险预控管理”内容简单、易懂、会背诵、好掌握,真正地将“风险预控”运用到生产中来,运用到员工的实际工作中来。做好安全“双基”建设工作,本着“横向到边,纵向到底”的原则,积极开展“双基”考核工作,公司对分厂、分厂对工段、工段对班组,对照标准做到逐级检查,层层考核,不留死角,提高“双基”建设工作的全面性。 4加强环境管理,力求创建“零泄漏工厂” 根据集团公司的工作布置和节能减排及安全工作的要求,公司提出了“零泄漏工厂”的创建理念,并作为公司的一项创新管理项目,于5月份制定了“零泄漏工厂”创建实施方案,按照方案安排开展了“零泄漏工厂”创建的相关工作,建立了公司动静密封点统计台账,生产装置密封点数量统计,完成漏点治理工作。生产项目治理漏点196个,消漏率99%。各分厂首先根据创建实施方案要求,确定自身的实施计划,规划创建目标,分工段分岗位地做好零泄漏工作,按照规划目标逐步落实。 5结语 安全和环境管理是化工企业正常生产的重中之重,安全和环境管理必须常抓不懈、警钟长鸣。只有把安全和环境管理纳入日常生产管理当中,才能把管“安全和环境”上升到要“安全和环境”,才能从根本上杜绝影响安全和环境的事故发生,切实提高企业的经济效益,使化工企业持续长久地发展下去。 作者:宋向东单位:焦作煤业集团开元化工有限责任公司 环境安全论文:环境问题与农产品质量安全论文 “民以食为天,食以安为先”农产品质量安全关系到人们的生存、生活和身体健康,而环境的优劣是农产品质量安全的关键。 1保山市农产品质量安全现状 保山市经过多年的努力,大部分农业耕种田地的环境绿化覆盖面较好,市区周边覆盖率超过50%,一部分农村耕地周边的绿化面积达到70%以上,这样清洁无污染的农耕环境能够生产出高质量的农产品,但还有一部分受污染的农田区域现状不容乐观,主要体现在企业周围及农药、化肥的不合理施用的区域。近年来,保山市农业环保部门把加快绿色食品、有机食品、无公害农产品质量认证,加大农产品抽检力度,加强农产品污染源头治理等作为保障农产品安全生产和放心消费的重要措施,全面提升农产品质量安全水平。市农业环保部门始终把加强源头治理作为确保农产品质量安全的重要举措,加大农业投入品监督管理,坚持一手抓农产品生产环境,一手抓农产品质量安全监管,实现了不发生重大农产品质量安全事件的目标,农产品质量安全工作取得了明显成效。 2环境问题与农产品质量安全息息相关 农药环境污染问题主要是化肥、农药对作物的使用、塑料薄膜的大量应用而造成的土壤污染,还有部分水体污染等。 2.1农药残留对农产品质量安全的影响 农药在农业生产中应用广泛,农药残留问题是农业生产面临的重要问题,农药残留对农产品造成许多不利影响,也为人们的身体健康带来严重危害。施用农药是为了促进农作物生长,消除病虫害,增加产量,部分未被吸收的残留物直接污染了农产品;农药的施用影响了作物周围的空气、水土环境,而恶劣的环境反过来还会对农作物产生污染;农药与农产品放置不当,使农药扩散或洒出污染农产品;残留农药的农作物最终进入人体,进而影响身体健康。 2.2化肥的不合理使用对农产品质量安全的影响 保山市下辖四县一区,都是以农业为主,农业产品的生产在养分的投入上主要需要化肥,化肥养分含量高,肥效快,作物易于吸收,充分合理平衡的化肥投入可以提高产品的数量和品质,但其成分单一,有效利用率不高,特别是施肥水平不高,滥施的情况下,会影响到农产品的质量安全。一是氮肥施用过多,会明显提高农产品体内硝酸盐和亚硝酸盐含量,长期食用亚硝酸盐超标的食品,可诱发消化系统癌变;二是生产劣质磷肥的同时存在伴生元素铜、汞、镉、砷、铝、铬等杂质,也会进入肥料,施入农田,导致重金属超标;三是肥料的单一化,使土壤中的钙与其残留物反应生成难溶解的钙盐,造成土壤板结。 2.3塑料薄膜对农产品质量安全的影响 保山市耕地面积238万亩,旱地134万亩,水田104万亩,地膜覆盖面积103万亩,占耕地面积42%。主要是用在烟草和玉米种植上。近年来,大量的塑料薄膜得到推广和使用,“白色革命”增加了农产品的总量,但是废弃的塑料薄膜抑制了土壤的呼吸,并使农作物降低汲取营养的能力。 3保山市农业环境污染的控制策略 3.1农药污染的控制策略 用药次数的减少是控制农药污染的有效手段之一,要掌握农作物的生长特性,掌握引起病虫害的原因、时间及病虫害种类,在关键时期,选对关键药物类型进行施用,减少用药次数;掌握有效的农药喷洒方式,使用易降解及高效的农药,降低农药残留量;对农药污染严重或超标的田地改种不食用的农产品,用以保护人体健康。保山市为扭转农产品农药残留超标这一局面,2004年1月,市政府了《关于禁止在我市销售和使用剧毒高毒农药的公告》,明令禁止使用六六六、滴滴涕等18种农药,在蔬菜、果树、茶叶、中草药材上不得使用甲胺磷等19种农药,禁止甲胺磷等5种高毒有机磷农药及混配剂在我市销售和使用,严格控制农药污染;在具体工作上,以农资打假专项整治行动、农药市场监管年活动、种子执法年活动、农产品质量安全月活动为抓手,强化以农药为重点的农资管理,从源头上减少了农产品的农药残留。 3.2化肥污染的控制策略 近年来,保山市针对化肥的单一过量使用、土壤养分失衡、对农产品质量安全造成危害的状况,相继推广了测土配方施肥等技术措施。到目前为止,全市测土配方施肥技术累计应用面积达到上千万亩次,根据土壤养分情况和农作物需肥规律施肥,让农作物吃上了“营养餐”。 3.3地膜污染的控制策略 宣传教育农民适量的使用地膜,并选择能够降解的塑料薄膜是解决这一问题的方法。 4结语 保山市在保证农产品质量安全,治理农业环境问题的过程中,突出重点,注重源头治理。农产品质量安全的关键在农作物生长环节,农作物生长环境与农产品质量安全息息相关,因此,本市农业部门严把农产品生产环境安全关,确保农产品的质量安全。 作者:师桂玲单位:保山市农业环境保护监测站 环境安全论文:我国软环境建设的安全生产论文 一、安全生产软环境建设的必要性 从全国安全生产现状来看,改革开放以来,我国相关政府部门遵循有计划的市场经济发展这一前提,已出台了一系列规范企业安全生产的法律条文和行政规章,取得了显著成效,具体表现为伴随着经济总量的稳中有升,事故发生的绝对量和相对量指标逐年下降。2002—2013年随着GDP的增加,全国各类事故死亡人数逐渐下降,相对指标亿元GDP事故死亡率、工矿商贸企业就业人员10万人生产安全事故死亡人数、煤矿百万吨死亡人数自有统计数据开始也呈下降趋势,2013年这三个指标较2005年分别下降了82.3%、60%、89.8%,从总体上看,我国的安全生产状况趋于好转。但是,从单年生产安全事故分布统计来看,工矿商贸企业发生的生产安全事故中,除其他企业综合指标外,煤矿企业、建筑业事故起数和死亡人数居于前两位。加之工矿商贸企业重特大事故较多,造成的伤亡和经济损失较大。所以,虽然我国安全生产状况已得到了显著的改善,但是仍不能忽视事故高发行业安全生产事故频发、与发达国家差距较大这一亟待解决的问题。从区域经济发展面临的安全生产问题来看,中西部地区经济发展中建筑业、煤矿业占有重要的比例,虽然各省市安全生产状况有所好转,但是仍然存在有个别行业事故高发、安全生产事故经济损失较大的全国共性问题。以河南为例,“十一五”期间,全省共发生各类事故85775起、死亡17766人,比“十五”期间减少150262起、13957人,分别下降63.7%和43.9%,但是仍出现有2008年10月济源市克井镇马庄煤矿透水事故致使18人死亡3人失踪,以及2009年9月,平顶山市新华四矿瓦斯爆炸事故致使76人死亡等重特大安全生产事故,造成了严重的经济社会影响。另根据杨贺的空间异质模型分析及纳入空间效应的中原经济区县域经济增长计量模型分析,认为“矿业发展水平、工业化水平对中原经济区经济增长具有促进作用,而政府支出却与经济增长负相关”。这表明,因法律环境、政治环境、社会环境等软环境问题造成的政府安全生产的资金投入没有产生既定绩效水平,高事故率、高死亡率、高损失严重影响了中原经济区的经济持续发展。所以,我国经济建设在基础设施等硬件建设方面取得了长足进步的同时,在安全生产领域需要逐步提高安全生产软环境建设水平,逐步缩小政治、社会、经济、法律等软环境与经济发展需求间的巨大差距。 二、安全生产软环境建设存在的问题 (一)相关法律法规不够完善,缺乏民主性、透明性 立法是安全生产软环境建设的前提条件,公开、透明、民主又是保证立法能够有效反映市场参与者利益的重要手段。史普博认为政策是“管制者和有关的市场参与者之间互动过程的产物”,强调了立法公开、民主参与的重要性,并提出听证会制度这一民主参与的重要方式。目前,我国已基本实现立法的公开性和透明性,但是还无针对立法民主性的明确规定,致使听证会这一保证市场参与者实现民主权利的重要方式无法有效开展。同时,安全生产相关的法律法规严重不足,无法有效规范规制者与企业、消费者的沟通渠道。安全生产的法律环境建设存在诸如法律制订、修改落后于安全状况,法律条文的规定缺乏实际操作性等亟待解决的问题。 (二)安全生产管理体制落后,管理者执法不力 在经济转轨时期,市场经济发展的新环境使得包括安全生产管理体制在内的许多政府职能监管领域都出现了不同程度的管理体制落后问题。同时,安全生产的监督管理部门存在机构主体不清、职能不明,基层监管机构设置不规范,交叉重叠,“越位”“缺位”等问题。我国各地区各省市原本捉襟见肘的安全生产保障资金的投入,由于监管者本身职业素养较低、工作效率低下,监管机制落后等原因更呈现出严重不足,直接导致安全生产领域相关法律法规无法有效实施,无法有效保护从业者的自身健康和职业安全。 (三)市场主体非法牟利,行为不规范 在缺乏相关完善的法律法规,缺少社会监督的情况下,市场主体即各生产企业势必会出现企业利益至上,缺乏安全生产意识及减少安全生产资金投入的情况。各种健康、安全、环保的法律法规,最终要作用到生产企业才能产生应有的绩效。加大政府层面对安全生产的资金投入,完善监管体制只是改善安全生产软环境的方法之一,更重要的是企业作为行为主体对安全生产监管政策的努力实现。然而在中原经济区的建设发展中,存在少数生产企业雇主无视国家各级政府的法律法规,将获取超额利润作为企业的最终目标,用减少安全设施投入、降低污水处理费等各种方法降低成本。同时,经营者以各种寻租手段降低违法风险,获取非法利益,阻碍了我国经济的正常运行和监管的有效实施。 (四)专业人才供给不足,社会重视程度不够 人才环境作为软环境建设的优秀内容,区域经济发展的重要力量没有得到足够的重视。在安全生产领域,专业人才供给不足,使得安全生产技术无法得到有效推广。社会普遍存在对现有人力资源重视不足的问题,人才分配制度不合理,缺乏尊重人才的社会环境,吸纳高层次专业人才能力不足。同时,一线生产员工缺乏安全生产的专业知识及技能培训,对部分高危职业的从业危险认识不足,间接上助长了用工企业在追求超额利润的过程中对安全生产相关投入的漠视,不利于改善现阶段安全生产软环境建设。 三、安全生产软环境建设的路径选择 从我国安全生产软环境建设存在的问题入手,借鉴其他国家和地区的改革经验,可以从以下几方面入手,改善我国安全生产软环境建设现状。 (一)完善相关领域的立法工作 改革开放后,安全生产的立法工作取得了较大的进步,但是与现实需要还有很大差距,重要领域缺乏可操作性的法律法规给执法工作带来了巨大的困难。在实际工作中,中原经济区安全生产的立法工作要注意:第一,区域经济发展中制定的安全生产规章制度与中央、各省市的各项规章保持一致,对已实施规章存在矛盾的地方,在科学判断后进行修改或者废除;第二,强调相关法律法规的可操作性,在拟制订法律法规之前对该领域进行综合调研,加强审批过程中的可行性评估;第三,强调立法过程中的公众参与,积极推行立法过程中的听证会制度,广泛听取相关专家、社会公众的意见和建议,增加立法的透明度。最终目标为“通过法律规制,实现权利资源的最优配置,从而实现权利资源使用价值在质上的极优化程度和量上的极大化程度”。 (二)深化监管体制改革,提高监管者素质 执行是安全生产软环境建设的关键,权责明晰的监管体制、专业有素的监管队伍、独立专业的监管机构是安全生产各项政策执行有力的重要保证。改革监管体制中存在的多头管理,明确各执行机构的权责问题,成立专门的监管机构是西方国家监管体制改革的主要经验。我国各级行政机构改革要坚持这一改革思路,从人员任命、经费管理使用上保持安全生产监管机构的独立性,从而避免出现多头管理的利益争夺问题。同时,监管者自身的素养和专业素质对安全生产监管实施有重要影响。由于信息不对称的存在,“规制过程的当事人之间存在着:公众———政治委托人、政治委托人———规制者、规制者———被规制企业这样三层委托关系”。实际工作中,诸如安全生产一票否决制、绿色GDP生态指标考核制等问责制就是激励和约束监管的一种有效方式。我国的安全生产软环境建设也应积极探寻有效的方式方法,激励和约束监管者的执法行为。 (三)强化制度建设,约束市场主体的生产行为 传统的监管方式是靠政府强制力的“外在施压”措施,往往监管成本高,且难以取得预期效果。要想从根本上约束市场主体过度追求超额利润的行为,应逐步引入多种监管措施,结构合理的市场激励措施可以增强企业、社会团体和个人的内在动力,督促他们实现自我约束,积极运用创新和技术变化以实现政府部门安全的各项规定。同时,强化信息披露,及时向公众有关生产安全、产品安全、环境质量等方面的信息,提高信息的公开度,使消费者、从业者等社会公众能够根据自身利益采取行动。(四)营造良好的人才环境,重视人才培养从我国区域经济发展现状来看,中西部地区缺乏优越的区位优势,专业人才呈现出人力资本绝对数量的不足。而东南沿海地区近年来出现的“用工荒”也凸显出其专业人才的相对数量缺乏,所以从全国来看,人才引进、人才培养是实现经济可持续发展的优秀工作。具体来看,人才培养要推进地区发展就要把人才作为关键因素加以重视,努力造就数以亿计的高素质劳动者、专门人才和创新人才,建设规模宏大、结构合理、素质较高的人才队伍,开创人才辈出、人尽其才的新局面。在安全生产领域以鼓励劳动和创造为根本目的,加大对人才的有效激励和保障,加强对一线员工的安全培训,切实加强高层次人才队伍建设。 作者:张曦单位:新乡学院商学院 环境安全论文:探究国际经济环境与我国安全处境论文 摘要:国际经济相互依存现象日益加强,国际力量不仅影响国家行为,而且更深入到国家内部结构。国家经济政策处于应对国际经济力量和国内社会行为体利益偏好的双重约束中。受此影响,经济全球化背景下维护对外开放经济体的国家安全的重要环节在于国内政治过程。符合社会需求的决策机制是国家安全的基础,也是经济顺利运行的重要保障。 关键词:国际经济;国家安全;国内结构;决策机制 冷战结束以后,经济全球化加速发展,世界经济相互依存为各国发展开放经济带来动力,与此相伴的是“经济全球化的负面影响日益显现,非传统安全问题与发展不平衡现象日益突出”[1],当代国家安全的威胁因素在增多。在传统国家安全战略中,经济安全的地位在上升,以经济安全为主要内容的非传统安全观成为各国安全战略的重要内容。不过,对于不同国家以及不同国家的不同经济发展阶段,经济安全的含义是有区别的,这是由各国国情、经济实力和经济发展阶段不同决定的。随着国际力量对于国家的影响日益深入,经济安全的范畴也不只停留在国家间的经济实力的竞争方面,美国《国家安全战略报告》中把经济安全首先界定为“国内经济问题”,认为经济的不安全成为重要的“国内政治和经济事务”,经济安全的根本保障在于“国内的经济力量”[2]。自从20世纪70年代起,当全球经济竞争日益渗透到各国经济发展战略和政治决策过程,影响着国家间的传统政治关系时,国际政治经济学作为国际政治的前沿领域,把经济因素引入到国际政治领域来探索全球化日益发展过程中政治与经济的互动关系。本文根据国际政治经济学理论的最新进展,分析国家安全中的国际经济因素,以及国际经济影响国家安全的途径,以期对国家安全特别是国家经济安全得到全面理解,并开拓经济问题研究的新视野。 一、国际政治经济学视野里的国家安全问题 国家安全就字面来讲是国家不存在危险和不受威胁之义。本文认为,伴随着国际政治经济学理论的发展,关于国家安全问题的研究存在三个发展阶段。 1现实主义的传统安全 国家作为安全主体,“所致力维护的是构成国家的四个基本要素的安全:主权独立、领土完整、国民生命与财产安全、合法政府的存在和正常运转,维护这四个要素的安全都是国家权力机构的职能,从这个意义上讲,国家安全是政治”[3]。国家在国际体系中的生存与发展首先是确保国家主权的安全,这也是传统安全观的优秀所在。在二战结束以后的很长时期里,占据国际关系理论主流的现实主义理论把国家权力作为国家间竞争的优秀,研究国家利益与国家权力的关系,为传统国家安全观提供了充分的理论根据。 2相互依存理论的经济安全 20世纪70年代以后,世界经济迅速发展,世界市场的竞争异常激烈,各国经济往来日益密切,非国家行为体如跨国公司、国际组织等增多,经济一体化、区域化和集团化的趋势增加。国家的军事安全、国家权力受到了来自经济安全的挑战。围绕着国家与市场的优秀问题,国际关系理论在实证分析中拓展研究路径,使得经济因素在传统安全中与政治因素一样具有重要的国际关系层面的战略意义,非传统安全观逐渐形成并发展起来,上升到政治和外交的高度,在非传统安全中占重要地位的经济安全受到普遍的重视。尤其是冷战结束以后,经济全球化进程加快,各国经济竞争加剧,使经济安全问题成为国家安全关注的首要问题。 经济安全观的提出扩大了国家安全问题的范围,各国日益重视国家经济安全问题的理论依据超越了现实主义理论,国际政治经济学以国际贸易、对外投资和货币合作等领域为背景探讨世界市场与民族国家之间的关系,涉及国家经济安全研究的广泛议题,侧重国际经济相互依存理论的发展。在理论进展中,“复合相互依赖”强调多层次——国际组织、国家、跨国公司、民间团体等——和多领域——经济、政治、科技、文化领域分析国家间的相互依存关系。 3经济安全中的制度安全 20世纪90年代以后,国际政治经济学关于国内政治的探讨表现出了理性主义的一般性特点,把国家这个基本单位进一步分解,行政机构、立法部门、官僚机构、政党以及利益集团成为分析的基本单位,揭示在不同的国内结构下,不同的国内偏好是如何聚集成政策选择的。主要研究两种关系:一是国家和社会的关系;二是国内政治经济与国际政治经济的关系[4]。其中一个重要议题就是研究国际经济要素影响国家政治层面的问题,即国际力量对于国内政治的影响。经济安全问题已经不仅仅是经济运行本身的问题,而是与国家制度、政治体制以及经济政策密切相关的政治经济学问题。“重大特别是根本的国家经济利益被列入到国家经济安全的研讨对象,包括三个主要方面:一是基本经济制度、经济主权受损和经济危机发生。……”[5]经济安全观在某种程度上或可以称其为制度安全。 全球化背景下国内政治模式的探讨成为美国政治制度背景下国内政治过程研究,从而使国内政治形成一个什么样的模式具有一般性意义,带有美国背景的问题意识。“目前,在全球意义上的国际政治学界,美国的国际政治理论居于主导和统治地位,以至于在许多人看来,“真正”的国际政治理论基本上就是美国的理论,美国的理论就是全球性的理论”[6]。国内政治被普遍认为是一种国内政治过程,即政策出台机制,反映国内社会行为体的利益偏好从个体偏好转变为国家偏好的过程。从形式上看,西方国家国内政治过程表现为通过公民选举的民主制度形成国家政策,依此逻辑,国内政治成为经济发展的重要推动力。但是实质上,公共选择分析把政治过程看做是类似于市场的过程,“政治人”理性本身存在着有限理性的问题,国内公民选举并不能够反映出全民利益。新制度主义分析则是“将政治行为镶嵌进规则的、规范的、预期的与传统的制度化结构中的一种方式”[7]。在现有的制度框架内,美国国内政治模式目标在于如何取舍两个政党所代表的利益偏好,进而出台何种经济政策。“对于长期凝聚美国社会的价值观,对于支持美国实力增长的盎格鲁•撒克逊的自由资本主义发展模式,美国的政治主流仍然坚信不疑。美国的左派和右派、保守派和自由派所信奉的,乃是同一套价值体系,其区别仅在于采取哪种方式和政策予以实现”[8]。 在实践中,在国际力量的压力之下,某些占有竞争优势的利益集团的利益偏好通过国内政治过程和结构的改变得以实现。俄罗斯是一个典型的例子。从20世纪80年代末戈尔巴乔夫以美国民主政治模式为参照进行政治变革到普京时期主权民主思想的提出,俄罗斯对于民主政治的探索经历了一个国内政治失序的过程。俄罗斯曾经寻求国际动力来促使民主政治转型,进而推动经济改革,但是国际力量在拉动俄罗斯进入西方民主框架之后,政治体制改革打破了原有的制度框架,经济发展问题转变为政治冲突问题,既打乱了原有的经济秩序和经济生产链条,又没有新的市场经济主体有序运行。尤其是国外资本投资多在金融市场,极少进入生产领域,严重地影响了市场经济的建立与完善,给俄罗斯社会带来重大灾难。在21世纪初变化着的国际政治经济体系里,俄罗斯受到国际政治与国际经济两方面的压力,当各国纷纷从国内需求拉动经济增长的措施中寻求保持国内经济增长的时候,俄罗斯国内问题暴露出来,那就是“低效的经济”和“旧有资源出口结构”,严重威胁着俄罗斯经济增长。国际压力随着世界市场萎缩而成为俄罗斯国内经济发展的障碍。俄罗斯以西方民主模式为起点的政治转型在历经20年发展演变之后,留下了深刻的经验教训,甚至被称谓“损失的二十年”。目前俄罗斯国内依然存在着“脆弱的民主”和“薄弱的公民社会”。正如俄罗斯学者所言,“在全球化和区域化过程中,经济被提到首要位置,而俄罗斯近期难以在经济领域发挥主导作用。”[10]可见,当全球化进程把各国相继带入世界市场时,国家能否确立与本国经济结构相适应的民主政治制度已经成为国家安全的重要内容。 二、国际经济对于国家安全的影响途径及国家安全的维护 从国际政治经济学视角看,国际经济对于国家安全的影响突显出国际力量对于国内政治的影响。国际力量从一个客观存在的国际体系中的外生变量演变成内生变量,作用于国内政策选择过程,成为国家政治决策不可忽视的内生变量。国内政治过程与结构是国际力量影响国家政策的渠道,也是国家应对全球化负面影响的重要环节。那么国际经济力量如何影响国内政治结构及国家制度安全呢? 1国际力量影响国内政治的途径 国际力量的界定大体包括三个层面:一是国际体系中的战争体系和贸易体系对国内政治发展的影响。二是国际制度、国际规范和国际组织等制度性力量对国内政治的影响,以及国际机制、规范等制度性国际力量对国内政治的同化作用等。三是国际服务、商品和资本流动等跨国经济力量对国内政治过程和政策选择的影响。 国际力量之所以能够作用于国内行为体,是因为国际力量通过国内结构这个渠道进入到国内政治过程当中,进而影响到国家政策的选择与实施。“国内结构涵盖了政治和社会制度中的组织机构及其运行惯例,结合在法律与惯例中的决策规则与程序,以及深嵌于政治文化中的价值与规范”[2]。国家社会内部的利益主体经济关系制约着从政策决策到政治制度的国内行为,国内政治结构和社会的联系影响一个国家的对外经济政策,以及一个国家的议事日程。 国际经济力量的影响深入到国内结构,使国家经济政策处于应对国际经济力量和国内社会行为体利益偏好的双重约束中。由于各国国内政治模式的不同,各国国内制度对国际力量存在着抵抗,国际力量对于不同国家造成不同的影响,那么,国际力量进入到一个国家的政治过程与结构中,就产生了两种结果:或者是国际力量塑造国内政治的变迁方向朝趋同方向发展,或者是国际化在一些国家促成政治危机,导致全球化与本土化的冲突。美国学者海伦•米尔纳和罗伯特•基欧汉分析了世界经济变化改变国内政治的途径:创立新的政策偏好和同盟,引发国内经济和政治危机,削弱政府对宏观经济政策的控制。从长远的观点来看,国际化可能通过强加给自给自足国家日益高昂的机会成本而影响其国内政治。在自给自足经济国家,随着效益下降,公众不满增加,政府的合法性受到不利影响。全球化导致各国国际化发展过程中,尽管各国制度存在内在约束与激励机制,但是国际化仍然对国内政治产生了深刻的影响。国际力量影响着经济变化,从而影响着利益体的关系发生变化,直接影响着国内政治,造成国内政治冲突。因此,无论是短期国内政治对于国际力量的抵制,还是长期国内政治受到国际力量的同化影响理论问题的提出,对于国内政治层面而言,其所面临着外部冲击已经构成国家经济发展道路前行中的重要挑战。 2国家安全的维护考验经济政策形成机制与政府政治行为能力 从20世纪70年代的石油危机到90年代的金融危机,再到21世纪第一个10年还没有结束时由美国金融危机袭卷而来的全球经济危机,各国均受到巨大冲击,这也成为欧美各国探寻应对国际力量变化的国内政治过程的国际背景。如何有效防范国际经济危机的连带性影响,各国政府开始思考本国经济发展模式,政治因素的考虑已经远远超过自由贸易规律的影响。无论国际贸易政策,还是汇率政策,都面临着巨大的挑战,国内政治的稳定与政策机制的有效性成为迫切需要。国内社会行为体的不同政策偏好直接影响着国家政策的制定与实施,全球化背景下的国内政治力量不仅仅是干预力量,而且是被看做国内不同行为体的集合,反映着国内行为体利益关系的变化和社会结构的变化。这种变化深刻地考验着国家政治行为能力。 “虽然国外有关国家的政府运作机制不尽相同,但都将经济安全决策列为政府决策的最高层级”[2]。经济全球化背景下维护对外开放经济体的国家安全的重要环节在于国内政治过程。在这个环节中,符合社会需求的决策机制是国家安全的基础,也是经济顺利运行的重要保障。在全球化背景下,国内政治的稳定与发展关键在于能够抵制国际力量的压力并且能够利用国际力量发展本国经济,保障制度安全与经济安全。 国际政治经济学关于国内政治的研究启示我们,国家安全在国际关系领域面临着新的挑战。第一,经济安全成为国家安全的重要组成部分,国际经济的相互依赖使一个国家的经济发展战略与国家安全战略紧密相关。第二,对于经济安全问题的研究不仅仅是在国家经济发展战略问题领域,更是国家经济政策制定与实施过程中必须考虑的问题,从而经济安全问题更细化为国家决策机制和民主政治制度问题。 三、关于国际经济与国家安全问题研究的中国意识 伴随着对中国经济转型的探讨,中国的政治转型成为国际政治理论关注的对象,中国经受着进一步政治经济改革的考验。为此,深入探讨国家决策机制成为国家安全研究的重要内容。中国在成功进行经济转型的过程中,政治制度提供了很好的保障,抵制了国际力量对于国内政治的冲击,并且已经利用国际力量促进经济发展。但是在中国经济转轨历程中,国内社会经济利益关系发生着变化,如何使政治体制改革适应经济转型的需要,政治发展面临着新的任务,国家安全问题的探讨需要深入研究政治发展模式。 中国政治体制面临的是国内行为体的利益偏好与利益关系发生变动的历史时期,由于国际力量的渗透作用,国内政治变化内容既包含了自身的转型内容,也包含了对于国际力量的反应,国内政治过程与政治结构将变得更加复杂。今后,认清国际背景,规避风险,应对国际力量的冲击仍然是中国经济改革开放前行路上的重要任务。中国学者必须看清国际政治经济格局,探索适合本国国情的国家安全观及国家安全战略理论体系。 1在国家安全问题研究基础上深入国家经济政策选择机制研究 当国内政治过程受到国际力量的直接影响时,国家政策选择就是一个国家政府在全球背景下综合平衡各种国内国际因素而形成的博弈结果,“最重要的先决条件是要有一个胜任的决策机构,这个机构应拥有高水平的政治领导人,他们能够将外交政策中的经济与非经济因素互相结合,并与国内政策适当结合起来”[2]。在此种情况下,政府整合国内行为体的能力面临着考验,有可能表现为自主性政府或亲外国势力政府,从而国家的政治、经济、社会和外交等发展模式和战略相应发生改变。尤其是,对于转轨国家而言,国内社会行为体在国际力量的影响下利益矛盾冲突加大,整个社会面临全面转型,而政府本身同样面临转型与重建的过程,国内政治过程与政治结构必然经过一个失序的过程,国家经济战略和政策将发生重大变化。我国政治体制改革是以经济体制改革为基础的,经济体制改革为政治发展提出了相应的任务。受经济结构调整的影响,政治结构各要素之间的矛盾冲突是巨大的。这要求中国政治发展必须符合中国经济发展的实际,以经济渐进转型为基础,反映中国社会发展的现实和利益格局。 在国际化压力下,政府面临着几种可能性选择:一是隔绝于国际化压力之外,这是可能的,但是这样做的代价高昂,所以只能是短期或中期战略。二是操纵国际市场,这也是可能的,但是也需要付出可观的代价。三是与其他国家协调,进行国际合作。四是国家向国际市场压力让步,采取改变国内既有政策的做法,重新设计制定新的制度[9]。对于前两种类型的国家属于极端,比如前计划经济国家,霸权主义国家,大多数国家属于后两者,选择对外合作,或者是改变本国的制度。转轨国家面临的情况就是改变本国的制度,生成新制度的过程。在制度生成机制中,行为体偏好是自变量,通过对利益的界定,偏好决定制度的设计和选择。在不同的领域,由于行为体的利益不同,那么偏好就不同,从而进行制度设计和选择也就不同。随着转轨经济的演进,能够进入转轨国家国内结构的国际因素范畴在扩大。从主体上看,国际因素包括国家间的权力争夺,非国家行为体的冲击。如跨国公司、国际组织等进行经济权力的冲击目前已经进入到各国内部社会利益体冲击。从领域看,国际因素有国际政治安全问题,也有非传统安全问题,更多地涉及到国际贸易规则、关税壁垒、国际投资、跨国公司东道国法律法规和价格转移以及国际货币体系变化等因素。因此,转轨经济演进过程中,国家竞争优势的形成比较困难,国际风险的可能性更大。受国际因素冲击的所有国家中,转轨经济的特殊性在于:市场经济不完善,国内行为体自身的保护意识与竞争力不强,受到国际规范、观念的影响更大。国际力量会对转轨经济的不利的国际环境。美国新保守主义代表性人物罗伯特•卡根认为,俄中领导人有一套关于政府和社会以及统治者和人民之间关系的信仰,并把它作为对内对外政策的指导方针,而中国和俄罗斯的外交政策旨在为所有的独裁政府,至少为他们自己在构建一个安全的世界。“民主政府和独裁政府之间的全球竞争将成为21世纪的主要特征”[10]。而美国自由主义理论家、普林斯顿大学政治系国际政治学的教授约翰•伊肯伯里认为现有的由美国制定的国际秩序更加具有合法性,因此也能够更加持久。现有的规则建立在不歧视和开放市场的基础之上,同时具有以联盟为基础的领导性质,再有这些规则和秩序包罗万象、获得了广泛认同。美国无法阻止中国的崛起,但是可以确保中国在美国制定的西方规则和制度框架内行使权力。西方国家对于转轨经济的进展态势存在着防范和深入的关注,这也需要我们对转轨经济的研究要全方位地关注国际因素的动态。 2重视转轨经济进程中政府整合行为体偏好的能力的研究 经济转轨发生以后,各种关系的重新构建过程就开始了。这是一个长期的渐进过程,对政府能力提出了极高的要求,也是维护制度安全遇到的挑战。 国际因素冲击不仅指向对政府本身,而且是对各类社会行为体的冲击,对于国内行为体偏好的影响,可能聚合成国家偏好,也可能不会,反而成为国家内部矛盾的根源。因此,政府面对的不仅仅是国家应对国际力量的战略对策,而且要考虑国家如何在社会层面整合社会行为体的利益形成应对国际力量的战略对策。首先,政府满足社会基础,这是转轨制度有效生成的一个重要保障。整合国内利益体的基本途径是通过集体选择的逻辑,协调国内行为体利益。其次,政府促进制度环境生成,思考政治改革路径和法律规范问题,这是提供制度环境。政府的职能就是协调各利益体之间的矛盾,保证经济转轨国家社会和谐有序。 从国际政治经济学角度来看,经济转轨的启动是国家重新整合国内社会行为体利益偏好从而形成新的制度的过程。在转轨发生以后的若干年里,转轨经济稳定发展的关键依然是对于国内政治的把握,即在国内—国际层面正确处理国家—市场—社会模式下的行为体偏好问题。但是,从国际政治经济学学理空间的进展看,国家偏好与社会利益体偏好的整合受到多种因素的冲击,特别是受到国际因素的冲击,包括国际经济力量,也包括国际社会规范力量。这使政府面临对偏好来源的界定与整合的双重任务,政府协调利益体矛盾的能力面临严峻考验。 在转轨经济演进过程中,转轨国家会继续面临国际—国内互动影响,但是社会行为体的利益偏好及其受到的影响途径与转轨启动时期存在着差异。在各转轨国家里,来自于国际体系中的各种国际力量,包括经济力量和观念力量对国内行为体的影响加剧,而且变得更加直接,通过生产链、贸易链、资金流或者是某种规范、观念、文化以及主体间信念等因素直接作用于国内某一产业、行业或企业以至于个人,使个体偏好与集团偏好的矛盾增加。在转轨经济体发展过程中,这种矛盾将长期存在。因此,政府采取什么样的措施来整合行为体的利益偏好,从而使社会和谐稳定,将是转轨经济中国家安全问题研究面临的一个重要任务。 四、结论 国际经济发展趋势是国际经济相互依存现象日益加强,国际力量不仅影响国家行为,而且更深入到国家内部结构,通过国内政治过程与社会结构,影响国家经济政策的制定与实施,甚至制度变迁。在此背景下,国家安全这个概念的外延在扩大,不仅包括传统安全,也包括非传统安全,更为重要的是,在非传统安全中的经济安全领域,不仅存在国家间经济安全,而且存在着国内—国际互动过程中的制度安全问题。国家经济政策处于应对国际经济力量和国内社会行为体利益偏好的双重约束中。受此影响,经济全球化背景下维护对外开放经济体的国家安全的重要环节在于国内政治过程。一个国家的政府如何面对国际力量与国内社会的双层压力,这严重考验着政府的执政能力。符合社会需求的决策机制是国家安全的基础,也是经济顺利运行的重要保障。 环境安全论文:现有网络环境电子商务安全策略研究论文 [摘要]计算机仿真是指通过实验模型去研究一个已经存在的或者正在设计的系统的过程。仿真实验不仅是对实验原型的再现,而且是按照实验的侧重点对模型进行研究,最终建立在模型系统上的实验技术。 [关键词]仿真实验实验教学 一、计算机仿真 计算机仿真就是将一个描述实际系统的数学模型通过第二次模型化,变成一个能够采用计算机运算求解的仿真模型,并在计算机内进行运转的过程,以此获得有关实际系统的定量信息、数据或资料,深化对实际系统的认识和研究。 计算机仿真的全过程:①建立描述实际系统的数学模型。②经二次模型化建立仿真模型。③仿真模型在计算机内运行,有必要再根据技术要求修改仿真模型并校验。④分析仿真运行结果,为研究、分析,设计和调整所研究的实际系统提供可靠的信息、数据。 根据仿真中所采用的计算机类型的不同,计算机仿真可分为模拟仿真和数字仿真。 1.模拟仿真 模拟仿真是采用模拟计算机作为仿真工具进行仿真,模拟计算机是一种连续变量的解算装置。它将被研究系统的各种物理量用机器电压来表示,通过由模拟电子器件构成的各种运算部件,进行模拟量的连续解算。 模拟仿真时,首先根据所研究系统的数学模型,用连续积分、降阶求解的方法变成仿真模型——模拟结构图,再选择合适的变量幅值比例尺,使实际系统变量与机器电压之间建立数量上的折算关系,然后将计算机中有关的运算部件按比例尺化后的模拟结构图进行连接。通过上机调试、运行,获得仿真结果。 模拟仿真的突出特点是仿真结果非常接近于实际系统的真实情况。这是因为模拟计算机采用机器电压代表实际系统的变量参加运算和输出结果,它是一个有正、负极性和连续变化的量,用它来描述连续系统的动态过程就显得逼真,和真实系统在测试设备上观察到的波形几乎完全相同。此外,模拟计算机运算部件采用的电路及所用的信号很简单,人们可以通过系数电位器的设置、调节和运算部件连接关系的改变,方便而迅速地改变系统的参数和修改系统的仿真模型,人机联系很方便。 2.数字仿真 数字仿真是使用数字计算机作为仿真工具进行仿真。数字计算机是一种离散量的计算装置,它将实际系统数学模型中连续变化的物理量离散成一组组二进制码表示的数字量,经过机器码的运算求得数学模型的解答,输出一组组时间离散节点上的数值解答。 数字仿真的大致过程:①建立被仿真系统的数学模型。②将数学模型经数值计算方法改造成仿真模型。③编写仿真程序。④键入并运行仿真程序,获得仿真结果。 二、仿真实验在教学中的应用 仿真实验是开放式实验教学的重要资源组成。所谓“仿真实验”,是相对于实物实验而言的,两者的主要差别在于:实验过程中所触及的对象与事物是否真实。在实物实验中所采用的实验工具、实验对象都是以实物形态出现的;而在仿真实验中,不存在实物形态的实验工具与实验对象,实验过程主要是对虚拟的实验仪器及设备进行操作。仿真实验虽然难以达到与实物实验完全一样的程度,但其良好的教学效果仍显而易见,其表现如下。 1.营造多样化教学环境,提高学习兴趣 对大多数学生来说,在预习实验的时候,会感到书上一些概念性的介绍很抽象。虽然有些仪器附有图片,但是仍然显得很单调。学生预习起来容易缺乏兴趣,对实验原理并不能真正理解。如果学生以前没有接触过该实验的仪器,实验中就有可能因使用方法不当而进行误操作,造成实验中断、仪器损坏。仿真实验可以提供形象直观、内容丰富的学习环境,图文并茂、动静结合、节奏有序的实验内容,并以声音、图像等丰富的表现力帮助学生进行多感官的学习,这样无疑会增加学生的兴趣,调动他们学习的积极性,促进学生对实验仪器的熟悉和对实验原理的理解。特别是一些对学生来说陌生而复杂的仪器,经过仿真实验的练习,操作起来既轻松又胸有成竹,从而提高教学效率。同时,降低了大大了损坏率。 2.打破时间和空间的局限,确保开放式实验教学的实施 将仿真实验与网络相结合,以网络为平台开展仿真实验教学。学生可以利用校园网或Internet对实验教学内容进行课前预习和课后复习,使教学内容在时间和空间上得到延伸,学生能够充分的学习和掌握实验教学内容。作为一个“开放的实验室”,学生可以根据自己的时间,在任何地点自主学习,利于学生根据兴趣选择,并能满足不同层次学生的学习需求。同时,给学生提供了自学实验的环境,培养了学生对实验的自学能力。 3.节省实验经费,提供无惧环境,保证实验的项目和数量 自然科学前沿领域的高新技术设备价格昂贵,目前伴随着高校办学规模的不断扩大,受教育资金的限制,高校仪器设备的数量和种类相对匮乏,传统单一的实验教学模式已远远不能满足实验教学的需求。多媒体仿真实验以较少的投入,更大灵活性的缓解了上述的矛盾。同时学生可以按自己的设想在多种实验环境中搭建自己的实验。另一方面,部分实验还具有一定的危险性,因此许多学校在开设实验项目时常有所保留,学生也不敢大胆尝试实验。这在很大程度上扼杀了学生创造能力的发展。仿真实验系统认错性很强,在模拟的过程中学生操作一旦出错,系统立即指出调节错误,如果前一步调整不好就不允许进行下一步,迫使学生反复演练直至成功,学生的创造性思维会得到良好的发展。从而保证了实验的项目和数量。 4.真正实现理论教学与实验教学的结合 仿真实验可以经过设置或再开发,作为理论教学的辅助工具。一些在学科发展中做出了历史性贡献的典型实验都可以利用仿真实验展现于课堂教学中,通过实验的方法引入新的概念和规律,把理论教学与实验教学有机的融为一体,按照科学探索和研究的过程进行教学,这样可以开阔学生的视野,提高学生实验的学习兴趣。仿真实验以仿真的仪器为主要器材,它所仿真的元器件、仪器仪表和系统功能与真实的硬件存在着必然的差异。仿真实验虽然新颖有趣,但与真实实验仍有距离感。并且,将仿真实验应用于教学,它的整个教学过程都是在计算机上操作完成的,在教学应用中不可避免地具有一定的局限性。 环境安全论文:现行网络环境营销安全管理论文 【关键字】:网络营销信息交流 【摘要】:本文从信息交流的角度对网络营销兴起和发展进行了探讨,分析了网络营销所面临的问题,并提出了解决办法。 自从1995年互联网完成商业化以来,利用互联网及内联网、外联网开展网络营销逐渐成为信息时代市场营销的一个热点。全球网上交易额在2001年估计为6000亿美元,高盛公司预测到2005年这一数字可以达到415万亿美元,而利用网络进行信息传递和交流,在网下完成的交易则数额更大。网络营销这一新的营销方式为什么能在短时间内得到如此迅速的发展;如何更好利用互联网开展营销活动。本文拟从信息交流的角度对网络营销原理进行探讨,并对网络营销中存在的问题及其解决办法提出自己的看法。 笔者认为网络营销兴起和发展的根本原因在于信息交流在现代市场营销中起着极其重要的作用,贯穿营销的全过程,而互联网在信息交流方面又具有相当强的优势。 1.信息交流是市场营销的基础 美国著名营销学专家菲利蒲·科特勒认为,市场营销是“个人和集体通过创造、提供、出售并同别人交换产品和价值,以获取所需所欲之物的一种社会和管理过程”。这一过程的最终目的是通过交换使交易双方获得所需所欲之物,交换的前提是买卖双方必须了解关于对方的信息:卖方必须了解买方需求才能使自己的产品符合市场需要,而买方也必须了解卖方所提供的商品或服务的信息,并进行比较和判断,才能作出是否购买的决定。 从信息经济学的角度看,整个营销环境是一个不对称的信息场。以消费品市场为例:市场主体包括企业、消费者和政府。三个主体形成了三组经济人对偶:企业与消费者、企业与企业、企业与政府。 企业与消费者对偶是主要矛盾。在交易活动中,这两者之间存在信息不对称的情况,双方都拥有不为对方所知的“私人信息”:消费者知道自己的需求,包括对产品品质、价格等的要求而企业知之甚少;企业了解自己产品的质量、成本、服务等信息而消费者则不清楚。不对称的信息损害的不仅仅是信息缺乏者也包括信息的拥有者,因为不对称信息所导致的不确定性将阻碍交易的进行,从而双方的目标都难以实现。信息的“对称化”主要有两种途径:一是政府管制,要求明码标价、产品质量认证、提供说明书等;二是参与者“发信号”,比如企业做广告,消费者向售货员说明购买要求、接受厂家的市场调查等。“对称化”的过程也是信息交流过程,这种交流贯穿于营销的全过程。企业在产品开发前所做的市场调研,在产品开发阶段进行的消费者测试和试销,在销售阶段所做的广告宣传和企业公关活动都是为了降低企业与消费者之间的信息不对称,以促进销售的行为。同样,在市场营销中还存在企业与企业之间(包括与竞争者以及与合作者之间)的信息交流,企业内部员工间的交流,企业与政府的交流。从某种意义上讲,市场营销活动就是信息交流活动。正是由于营销活动依赖于信息交流,而互联网又是一种新的信息交流平台,这正是网络营销兴起的根本原因。 2.信息交流工具的互联网的优势 在互联网应用于营销活动以前,企业与消费者之间以及企业之间的信息交流主要依靠传统方式进行。传统的信息交流方式在交流的及时性、广泛性和深入性等方面往往难以兼顾,而互联网的应用集中了各种信息交流工具的众多优点,这些优点主要体现在: (1)覆盖面广。目前,互联网已经成为连接200多个国家和地区的信息传输干道。到2001年底,全球已有5亿用户上网,而且增长速度相当惊人。我国的网民人数从1998年底的210万已经增加到今年6月底的4500万。这一特征使互联网成为任何一种信息交流工具都无法比拟的沟通范围最广的媒体,这为企业进行跨地区或跨国的信息交流提供了方便。覆盖面广的第二个表现是互联网联系着市场营销的各种参与者,生产者、消费者和其他主体都在同一平台上,这为在整个营销过程中利用互联网创造了条件。 (2)交互性。从前面的分析可以看出,信息交流是市场营销的基础。在各种交流手段中,口头交流是双向交流,但范围有限;信函交流速度慢;电话也是双向沟通媒体,但只能传递声音信息;电视、广播属于单向传播媒体,不能得到及时反馈。利用互联网能够交互式地提供信息,交流双方可以进行实时的信息交换,大大缩短了用户信息反馈时间,使企业能迅速觉察到市场环境的变化,及时调整自己的营销方案并形成闭环营销正反馈系统,在操作中实施动态跟踪监控,企业的柔性和组织与环境的互适性也得到显著提高。 (3)信息可存储。互联网联结的是计算机,计算机具有存储信息的功能。广播、电视、普通电话无法存储信息,在传递信息时,交流双方必须同时在信道两端,否则交流无法进行。为提高接触率,广播、电视都只能重复发送信息,这又会提高成本。而网上信息是存储在服务器里的,只要服务器在工作,对方可随时接收,这使交流具有了跨时空的特点,有助于扩大交流的范围。 (4)可传递多媒体信息。互联网可同时传递图象、文字、声音和一切可以数字化的信息。在信息交流的过程中,信息需要有不同的表现形式:有的适合用文字,有的用图形效果好。互联网的这一特点可以为各种形式的信息交流提供方便。 (5)开放性和共享性。用户无论背景如何都有权平等使用这一工具而不受限制。一般的大众传媒信息有很多障碍,如身份、信息内容、财力等,而互联网的限制则很多。这可以让更多企业和个人通过它和接收信息,提高了信息接触目标受众的机会。在企业内部,互联网和内联网、外联网的使用使信息能被不同部门和合作伙伴共享,信息的效用得到充分的发挥,有利于企业更好适应市场的变化。 (6)经济性。互联网上的信息交流是将各种信息转换为二进制码进行传递,可以节省在现实世界进行信息交流时所需的大量印刷、场地、邮递、交通、人员等费用。对制造商来讲,与顾客直接交流将减少对中间商的依赖,从而使营销链条缩短,能节约销售成本。交流成本方面的优势对企业开拓市场也有帮助,传统的交流方法由于成本高,商家为节省费用往往将顾客分为高价值客户和低价值客户,与前者经常沟通,提供高质量的服务,互联网的使用可以让低价值客户也能得到这种服务,从而吸引更多顾客。 (7)功能集成。互联网将传统市场营销中不同形式、不同阶段的信息交流,如广告、市场调查、交易指令的传递等集于同一平台,使得市场营销的大部分工作,如信息收集、收款、售后服务等都可借助于互联网、内联网一气呵成,从而使互联网成为一种全程营销的渠道。对消费者来说,互联网让复杂的信息交流简化为简单的点击行为,从而使他们的购物变得更方便,商品信息查询、比较、购买、售后服务都可坐在电脑前,按动鼠标就能完成,还能节省时间和交通费,降低了购买成本。 (8)一对一沟通。利用互联网和数据库技术可以分析客户的行为,针对每个客户的特征和要求提供不同的服务,客户的意见能得到及时的处理,让客户时时感到被关心和重视。这种沟通有助于满足消费者对尊重和自我价值的需求,建立企业与消费者的良好关系。著名商务网站Amazon业务迅速扩大的重要原因就在于能为用户提供个性化服务。 (9)信息可检性。在信息量呈几何级数递增的所谓“信息爆炸”的时代,无序的信息对用户来说是一种灾难。用户寻找信息时,如果信息搜寻困难,成本太高的话,他就可能放弃搜寻。这对于信息交流来说,是一种重大的障碍。互联网有大量的搜索引擎为用户检索提供方便,可以降低信息搜寻成本,这不仅对搜寻者有利而且使发送者接触目标的机会更大。 (10)交流隐蔽性。在网上进行信息交流时,双方是不见面的,也没有第三人知道交流的内容,因此交流具有一定的隐蔽性。对用户来说,这有助于减轻心理压力,用于市场调查能提高数据的真实性。用于交易时,使交易也具有隐蔽性,对于许多不愿意在购物时被别人打扰,不愿让别人知道自己所购商品的消费者来说,这一特征是他们选择网上购物的主要原因。 3.新的营销环境需要互联网 网络营销的崛起与全球营销环境的新变化也有密切的联系。进入20世纪90年代以后,全球营销环境呈现一些新的特点: (1)市场全球化。在这种背景下,各国各地区经济的联系更加紧密,交易的规模和范围更大。厂商与购买者在时间、空间、质量、价格等方面的背离也更明显。交易中个体的信息搜寻超出了国界,而在全球范围内进行。市场交易规模、范围和环境的改变要求新的交易方式与之适应,网上交易是人们对交易方式选择的结果。 (2)消费者更加强调自我。研究表明,消费者对自身地位的认识与收入有着直接的关系,在消费者收入较低的情况下,大批量的生产有助于降低成本,使产品廉价实用,随着社会的发展、物质产品的丰富和消费者收入的提高,人们对价格的敏感性降低而更加强调自身的价值,重视个性化。技术的发展,特别是柔性制造系统的应用又使这种个性化消费成为可能。消费个性化要求生产厂家与消费者建立一对一的信息沟通,随时了解消费者的需求变化和差异。新的信息交流工具必须能同时进行大量的点对点的信息交流,计算机网络正是满足这一要求的最佳选择。 (3)关系营销理论被众多企业接受。关系营销强调的是厂家与用户之间建立与维持长期的良好关系。由于竞争激烈、需求变化快,争取新的顾客比维持老的顾客困难得多,据估计争取一个新顾客的费用是维持一个老顾客费用的5倍,争取更多的回头客是新时代市场竞争的重要内容。对消费者来说,购物不仅是生理需要,更希望得到尊重与承认,让消费者感到被重视是留住顾客的重要手段。对厂商而言,随时与消费者保持信息交流,让他们感到被厂商关注,自己的意见被厂家重视是有效的营销手段。互联网作为一种即时互动的交流工具,具有这方面的优势。 (4)营销环境更复杂,对信息处理的要求更高。经济的发展使信息量激增,对企业的信息处理与分析预测能力提出了更高的要求。计算机的出现和普及为信息处理提供了高效的手段,处理手段的提高要求信息收集活动的高效率。传统的信息搜集方法不仅范围小、效率低而且不适应计算机处理,计算机的处理功能得不到充分发挥。互联网的使用使这一状况得到改变,从网上收集信息来源更广,传递迅速,更重要的是这些信息都是数字化的信息,便于计算机处理。使得企业能做出更灵活的反应。 (5)社会信息化程度提高。70年代以来,随着信息技术的发展与普及,社会信息化程度不断提高。在企业,EDI、CAD等技术使计算机在生产和管理的各个领域得到应用;在商业领域,POS系统被广泛采用;在金融领域,金融电子化、数字化已经成为一种趋势;在制造业,柔性制造系统的使用使网上定制成为可能;而在家庭,电话、电脑的普及率也不断提高,这些变化都为互联网在市场营销中的应用提供了较为充分的物质基础和社会条件。 可以看出,新的营销环境所呈现的新特点需要一种能与全球消费者、合作者进行即时的双向沟通并能即时处理各种信息的信息交流工具,而互联网正提供了这种可能性。 4.网络营销的缺陷和解决办法 互联网作为一种信息交流工具并不是十全十美的,网络营销在实践过程中也面临许多问题,其主要表现有: (1)信任问题。在信息交流中,双方的信任程度直接影响交流的效果。如果对对方提供的信息缺乏信任,很难想象这种交流有什么意义。互联网为交流双方提供的是一种虚拟的不见面的交流空间,其开放性的特征更容易使人对网上信息产生不信任感。这成为影响网上营销发展的重要障碍,CNNIC在2002年7月的调查表明,我国网民认为网上购物的最大问题是“产品质量、售后服务及厂商信用得不到保障”(占3619%),解决这一问题可以从以下方面着手: ①让消费者熟悉网站。熟悉是信任的必要条件,许多网站利用传统媒体和开展公关活动宣传网站的目的就是建立信任。对网上购物的优点和网上购物者的亲身体验多加宣传,也能减少消费者的顾虑。 ②采取一些符合消费者习惯的能增强信任感的措施,如建立商店实体或与传统商家合作,以及完善售后服务等。著名网站Amazon吸引客户的重要经验就是有完善的退款保证。 ③发挥政府和其他社会组织的监督认证职能。建立认证中心是许多国家发展电子商务所采取的措施,我国在这方面也开始起步。政府可以采取几方面的措施来增加用户的信心:一是完善法律法规。对网上欺诈行为进行更明确的定义,并加大惩处力度;对网上交易实行更严格的退换货制度及其它质量保障制度。二是充分发挥政府网站的监督职能。政府网站由于具有权威性和唯一性的特点,利用它提供网上企业的资信信息,公布信誉良好的或信用不佳的网上企业名单以及接受消费者投诉,可以在很大程度上减少用户对网上购物的担心。 ④对上网商品的选择。经济学将商品按消费者在购买前对其质量的确定程度分为寻求性商品和经验性商品,前者指购买前可以确定其质量的商品,如书籍、日用品等;后者指购买后才能确定质量的产品,如家电产品、服装等。对于寻求性商品只需要提供价格、购买地点等信息消费者就可以决定是否购买,而对经验性商品除了提供信息外,消费者往往还要试用才能作出购买决定。所以,一般来说,更适合在网上销售的商品应该是寻求性商品。 (2)信息安全问题。互联网是一个开放式的网络,它所采用的TCP?IP协议和UNIX操作系统本身也有安全方面的漏洞。在信息传递的过程中存在信息被截取、篡改和滥用的情况,最近几年关于上网用户的银行帐号和密码被人从网上窃取的报道很多,而用户上网购物的记录被商家出售的新闻也不少。这造成许多用户不敢进行网上交易。解决这一问题可以从法律和技术两方面着手:首先是加强和完善相关法律法规的制定,比如隐私权保护法和打击窃取网上信息的法规等;其次是在技术方面通过加密技术、防火墙技术以及认证技术的应用或利用虚拟专用网来防止或减少信息被窃取和篡改的可能性。 (3)费用问题。上网费用比较高,对用户来讲就是信息交流的成本高,这成为阻碍网络营销推广的一个重要因素,CNNIC的调查表明,网民对互联网使用中不满意度最高的问题是费用高(14.3%的用户对费用很不满意)。这一问题的解决需要依靠网络服务业自身的发展,网络服务业属于边际成本递减的行业,用户越多,新增加一个用户所需增加的成本越低。随着上网用户的增加和网络技术的发展,费用问题应该能够得到解决。在互联网普及的初期,电信部门可以牺牲一点部门利益,降低上网费以吸引更多用户,从长远来看,这对用户和电信部门自身都是有好处的。 (4)物流问题。互联网的主要优势体现在信息交流方面,在物流方面,除了数字化产品或服务可以通过网络提供外,其它商品的传送还需要利用传统分销渠道,降低物流成本可以从几个方面努力;一是建立专门的物流企业负责商品的存储和传送。利用它们的规模优势可以降低单位商品的物流成本,这正是社会分工带来的好处。二是可以利用互联网降低资源浪费。据统计,我国目前的货车空载率达30%,不仅极大的浪费了运力而且造成交通资源的紧张。互联网作为信息沟通平台,用来及时撮合待运客户与空载车对合理分配运力、降低运输成本都有好处。三是与传统中间商合作。它们一般比较接近消费者,与这些中间商合作不需要新的投资,也是降低物流成本的一种有效途径。 互联网在信息交流方面的优势为网络营销的兴起和发展奠定了基础,同时,它的不足之处也使网络营销面临许多问题,但随着网络营销实践的发展,人们一定能扬长避短,网络营销的前景是非常广阔的。 环境安全论文:人机环境考虑电气安全论文 引言 在安全生产中.电气安全是一项重要的工作。触电伤害作为现场工作人员的四大伤害之一,其在18种工伤分类中占据第四位,是指电流通过人体而产生的化学效应、机械效应、热效应及生理效应而导致的伤害。尤其在潮湿地区或进入夏季,气候炎热潮湿.触电伤害容易发生。为防止触电伤害事故,必须加强用电安垒管理。施工现场的电气系统本身是一个相对独立、完整的体系,加强电气安全管理,就应从“人一机一环境”综合考虑,并注意电气的系统性、完整性。 1电气伤害事故预防措施 1.1完善制度,健垒用电手续 为确保生产和基建任务顺利进行,防止电气伤害事故,落实电气安全管理制度,必须认真执行电气安全技术规程,严格执行电业系统规定的“两票三制”,并定期检查执行情况,纠正存在的问题。由于生产基建、设备检修、新设备试车等多项工作.设备停送电频繁。如这些环节协调失误.就可能发生事故。为避免因停送电不协调导致事故的发生,应该拟定“设备检修停送电联系规定”。凡供电由电气作业人员直接控制的传动机械设备停电时,必须由工程项目负责人填写“联系单”,持单并由设备操作工签字同意,再由值班电工签字方能进行停电操作,停电后,经验电、装设按地线、悬挂标志牌,将联系单交工程项目负责人保存,即可开始设备检修等工作。工程项目完毕,再经有关人员签字,经检查确认安全,方可送电。 1.2加强教育、提高工作人员素质 在电气现场工作中,为了减少电气伤害事故,确保电气安全,必须确保电气作业人员的安垒。 首先,电气作业人员必须经医生检查身体.并证实确无妨碍电气工作的疾病,经过专业培训,具备必要的用电安全知识并且考核合格,持有上级部门颁发的电工作业操作证,才能担任电气作业和电气作业监护人工作,其次,电气作业人员必须严格执行《电力生产安全工作规定》,按章操作。在易爆场所的电气设备和线路的运行,必须按照《爆炸性环境防爆电气设备选用标准》执行;同时,电气作业人员作业时,必须穿戴好劳动保护用品,必须熟悉触电急救方法。当电气工作人员在工作,尤其是在危险区域进行工作时,监护人员应随时提醒.注意安全,禁止大声怪叫,以免引起错觉而引起事故。当气候条件恶劣时,应停止户外电气作业,不得已而紧急抢修的应采取可靠的安全措施。在雷雨天气需巡视室外高压设备时,巡视人员应穿绝缘靴,并不得靠近壁雷装置。 1.3确保设备安垒要防止发生电气伤害事故,电气设备本身的安全是前提条件。如果电气设备本身不安全,也就谈不上电气安全。因此,任何一家企业,要想杜绝电气伤害事故发生,首先要做到使用的电气设备的安全可靠。要想做到电气设备安全可靠,必须做到以下要求: 电气设备必须经过安全认证,具有国家指定机构的安全认证标志; 要有备用电源,尤其是停电能造成重大危险后果的场所,必须按规定配备自动切换的双路供电电源或备用发电机组、保安电源, 做好防触电工作,防止人体直接、间接和跨步电压触电(电击、电伤),可采取以下措施:接零、接地保护系统,漏电保护,绝缘保护,电气隔离,安全电压,屏护和安垒距离,连锁保护, 做好电气设备的防火防爆工作:消除电气引燃源。为防止电气设备、线路因过载、短路等故障,产生引燃温度、引起电气火灾,除按常规设置过载、过电流、短路等电气保护装置外,可装设能发出声、光报警信号或自动切断电源的漏电保护器。根据燃、爆介质的类、级、组和火灾爆炸危险场所的类、级、范围,配置相应符合国家标准规定的防爆等级电气设备(包括线路导线、接地装置),防爆电气设备的配置、维护应符合整体防爆要求。还应采取必要的隔离、连锁保护装置、防静电等措旋;要有安全距离,一般电气设备与爆炸危险场所间的安垒距离,采用消防规范规定的防火间距,注意通风,电气设备通风系统的进气不应含有爆炸危险物质或其他有害物质,废气不应排人爆炸危险环境,通风系统必须用非燃材料制成,电气建筑物、电气灭火、消防电源、消防报警和控制等对策,一般由消防行政部门按消防规范要求提出; 要有防静电措施。为预防静电妨碍生产,影响产品质量、引起静电电击和火灾爆炸,从消除、减弱静电的产生和积累着手,采取的主要对策有:工艺控制,即从工艺流程、材料选择、设备结构和操作管理等方面采取措施,减少、避免静电荷的产生和积累,要防泄漏,生产设备和管道应采用静电导体,存在静电引起爆炸和静电影响生产的场所,其生产装置(设备和装置外壳、管道、支架、构件、部件等)都必须接地,采用静电消除器进行中和,减少静电非导体的静电,采取屏蔽措施,有可靠接地的屏蔽装置。 1.4科学处理事故、减小危害 对已造成触电事故的人员进行正确实施科学救护,是降低事故伤害程度的关键。一旦发生电气伤害事故,必须沉着应对,采取正确的方法进行施救。 1.4.1及时、正确地脱离电源 对于低压触电事故.可采用以下方法使触电者脱离电源:如果触电地点附近有电源开关或电源插销,可立即拉开开关或拔出插销,断开电源,如果触电地点附近没有电源开关或电源插销,可用有绝缘柄的电工钳或有干燥木柄的斧头切断电线.断开电源,或用干木板等绝缘物插到触电者身下,以隔断电流-当电线搭落在触电者身上或被压在身下时,可用干燥的衣服、手套、绳索、木板,木棒等绝缘物作为工具,拉开触电者或拉开电线,使触电者脱离电源,如果触电者的衣服是干燥的,又没有紧缠在身上,可以用一只手抓住他的衣服,拉离电源。但因触电者的身体是带电的,其鞋的绝缘也可能遭到破坏。救护人不得接触触电者的皮肤,也不能抓他的鞋。 对于高压触电事故,可采用下列方法使触电者脱离电源:立即通知有关部门断电,带上绝缘手套,穿上绝缘靴,用相应电压等级的绝缘工具按顺序拉开开关.抛掷金属线使线路短路接地.迫使保护装置动作,断开电源。注意抛掷金属线之前,先将金属线的一端可靠接地,然后抛掷另一端,注意抛掷的一端不可触及触电者和其他人。 1.4.2根据具体情况,迅速对症救护 如果触电者伤势不重、神志清醒。应使触电者安静休息,不要走动。严密观察并请医生前来诊治或送往医院。如果触电者伤势较重,已失去知觉,但还有心脏跳动和呼吸,应使触电者舒适、安静地平卧.周围不困人,使空气流通,解开他的衣服以利呼吸,速请医生诊治或送往医院。如果触电者伤势严重,呼吸停止或心脏跳动停止,或二者都已停止,应立即施行人工呼吸和胸外心脏挤压,并速请医生诊治或送往医院。 环境安全论文:电力信息网安全环境研究论文 编者按:本论文主要从电力信息化应用和发展;电力信息网安全现状分析;电力信息网安全风险分析;电力信息网安全防护方案;电力信息网络安全工作应注意的问题等进行讲述,包括了计算机及信息网络安全意识亟待提高、加强电力信息网安全教育、电力信息髓安全防护技术措旌、数据的备份策略要合理、理顺技术与管理的关系、解决安全和经济合理的关系等,具体资料请见: 论文摘要:分析了电力系统信息安全的应用与发展存在的安全风险,安全防护方案、安全肪护技术手段及在网络安全工作中应该注意的问题,并对信息安全的解决方繁从技术和管理2个方面进行了研究,探讨了保证电力实时运行控制系统和管理信息网络系统信息安全的有关措施,同时以朝阳供电公司为例,进一步进行有针对性的剖析。 论文关键词:电力;信息安全;解决方案;技术手段 1电力信息化应用和发展 目前,电力企业信息化建设硬件环境已经基本构建完成,硬件设备数量和网络建设状况良好,无论是在生产、调度还是营业等部门都已实现了信息化,企业信息化已经成为新世纪开局阶段的潮流。在网络硬件方面,基本上已经实现千兆骨干网;百兆到桌面,三层交换;VLAN,MPLS等技术也普及使用。在软件方面,各应用十要包括调度自动化系统、生产管理信息系统、营销信息系统、负荷监控系统及各专业相关的应用子系统等。计算机及信息网络系统在电力生产、建设、经营、管理、科研、设计等各个领域有着十分广泛的应用,安全生产、节能消耗、降低成本、缩短工期、提高劳动生产率等方面取得了明显的社会效益和经济效益,同时也逐步健全和完善了信息化管理机制,培养和建立了一支强有力的技术队伍,有利促进了电力工业的发展。 2电力信息网安全现状分析 结合电力生产特点,从电力信息系统和电力运行实时控制系统2个方面,分析电力系统信息安全存在的问题。电力信息系统已经初步建立其安全体系,将电力信息网络和电力运行实时控制网络进行隔离,网络间设置了防火墙,购买了网络防病毒软件,有了数据备份设备。但电力信息网络的安全是不平衡的,很多单位没有网络防火墙,没有数据备份的概念,更没有对网络安全做统一,长远的规划,网络中有许多的安全隐患。朝阳供电公司严格按照省公司的要求,对网络安全进行了全方位的保护,防火墙、防病毒、入侵检测、网管软件的安装、VerJtas备份系统的使用,确保了信息的安全,为生产、营业提供了有效的技术支持。但有些方面还不是很完善,管理起来还是很吃力,给网络的安全埋伏了很多的不利因素。这些都是将在以后急需解决的问题。 3电力信息网安全风险分析 计算机及信息网络安全意识亟待提高。电力系统各种计算机应用对信息安全的认识距离实际需要差距较大,对新出现的信息安全问题认识不足。 缺乏统一的信息安全管理规范。电力系统虽然对计算机安全一+直非常重视,但由于各种原因,目前还没有一套统一、完善的能够指导整个电力系统计算机及信息网络系统安全运行的管理规范。 急需建立同电力行业特点相适应的计算机信息安全体系。相对来说,在计算机安全策略、安全技术和安全措施投入较少。为保证电力系统安全、稳定、高效运行,应建立一套结合电力计算机应用特点的计算机信息安全体系。 计算机网络化使过去孤立的局域网在联成广域网后,面临巨大的外部安全攻击。电力系统较早的计算机系统一般都是内部的局域网,并没有同外界连接。所以,早期的计算机安全只是防止外部破坏或者对内部人员的安全控制就可以了,但现在就必须要面对国际互联网上各种安全攻击,如网络病毒、木马和电脑黑客等。 数据库数据和文件的明文存储。电力系统计算机网络中的信息一般存储在由数据库管理系统维护的数据库中或操作系统文件中。以明文形式存储的信息存在泄漏的可能,拿到存储介质的人可以读出这些信息;黑客可以饶过操作系统,数据库管理系统的控制获取这些信息;系统后门使软硬件系统制造商很容易得到这些信息。弱身份认证。电力行业应用系统基本上基于商业软硬件系统设计和开发,用户身份认证基本上采用口令的鉴别模式,而这种模式很容易被攻破。有的应用系统还使用白己的用户鉴别方法,将用户名、口令以及一些安全控制信息以明文的形式记录在数据库或文件中,这种脆弱的安全控制措施在操作人员计算机应用水平不断提高、信息敏感性不断增强的今天不能再使用了。没有完善的数据备份措施。很多单位只是选择一台工作站备份一下数据就了事,没有完善的数据备份设备、没有数据备份策略、没有备份的管理制度,没有对数据备份的介质进行妥善保管。 4电力信息网安全防护方案 4.1加强电力信息网安全教育 安全意识和相关技能的教育是企业安全管理中重要的内容,其实施力度将直接关系到企业安全策略被理解的程度和被执行的效果。为了保证安全的成功和有效,高级管理部门应当对企业各级管理人员、用户、技术人员进行安全培训。所有的企业人员必须了解并严格执行企业安全策略。在安全教育具体实施过程中应该有一定的层次性和普遍性。 主管信息安全工作的高级负责人或各级管理人员,重点是了解、掌握企业信息安全的整体策略及目标、信息安全体系的构成、安全管理部¨的建立和管理制度的制定等。负责信息安全运行管理及维护的技术人员,重点是充分理解信息安全管理策略,掌握安全评估的基本方法,对安全操作和维护技术的合理运用等。 信息用户,重点是学习各种安全操作流程,了解和掌握与其相关的安全策略,包括自身应该承担的安全职责等。当然,对于特定的人员要进行特定的安全培训。安全教育应当定期的、持续的进行。在企业中建立安全文化并纳入整个企业文化体系中才是最根本的解决办法。 4.2电力信息髓安全防护技术措旌 (1)网络防火墙:防火墙是企业局域网到外网的唯一出口,所有的访问都将通过防火墙进行,不允许任何饶过防火墙的连接。DMZ区放置了企业对外提供各项服务的服务器,既能够保证提供正常的服务,又能够有效地保护服务器不受攻击。设置防火墙的访问策略,遵循“缺省全部关闭,按需求开通的原则”,拒绝除明确许可证外的任何服务。 (2)物理隔离装置:主要用于电力信息网的不同区之间的隔离,物理隔离装置实际上是专用的防火墙,由于其不公开性,使得更难被黑客攻击。 (3)入侵检测系统:部署先进的分布式入侵检测构架,最大限度地、全天候地实施监控,提供企业级的安全检测手段。在事后分析的时候,可以清楚地界定责任人和责任时间,为网络管理人员提供强有力的保障。入侵检测系统采用攻击防卫技术,具有高可靠性、高识别率、规则更新迅速等特点。 (4)网络隐患扫描系统:网络隐患扫描系统能够扫描网络范围内的所有支持TCP/IP协议的设备,扫描的对象包括扫描多种操作系统,扫描网络设备包括:服务器、工作站、防火墙、路由器、路由交换机等。在进行扫描时,可以从网络中不同的位置对网络设备进行扫描。 扫描结束后生成详细的安全评估报告,采用报表和图形的形式对扫描结果进行分析,可以方便直观地对用户进行安全性能评估和检查。 (5)网络防病毒:为保护电力信息网络受病毒侵害,保证网络系统中信息的可用性,应构建从主机到服务器的完善的防病毒体系。以服务器作为网络的优秀,对整个网络部署查、杀毒,服务器通过Internet从免疫中心实时获取最新的病毒码信息,及时更新病毒代码库。同时,选择的网络防病毒软件应能够适应各种系统平台、各种数据库平台、各种应用软件。 (6)数据加密及传输安全:通过文件加密、信息摘要和访问控制等安全措施,来实现文件存储和传输的保密和完整性要求,实现对文件访问的控制。对通信安全,采用数据加密,信息摘要和数字签名等安全措施对通信过程中的信息进行保护,实现数据在通信中的保密、完整和不可抵赖性安全要求。对远程接入安全,通过VPN技术,提高实时的信息传播中的保密性和安全性。 (7)数据备份:对于企业来说,最珍贵的是存储在存储介质中的数据信息。数据备份和容错方案是必不可少的,必须建立集中和分散相结合的数据备份设施及切合实际的数据备份策略。 (8)数据库安全:通过数据存储加密、完整性检验和访问控制来保证数据库数据的机密和完整性,并实现数据库数据的访问安全。 4.3电力信息网安全防护管理措施 技术是安全的主体,管理是安全的灵魂。只有将有效的安全管理实践自始至终贯彻落实于信息安全当中,网络安全的长期性和稳定性才能有所保证。 (1)要加强信息人员的安全教育,保持信息人员特别是网络管理人员和安全管理人员的相对稳定,防止网路机密泄露,特别是注意人员调离时的网络机密的泄露。 (2)对各类密码要妥善管理,杜绝默认密码,出厂密码,无密码,不要使用容易猜测的密码。密码要及时更新,特别是有人员调离时密码一定要更新。 (3)技术管理,主要是指各种网络设备,网络安全设备的安全策略,如防火墙、物理隔离设备、入侵检测设备、路由器的安全策略要切合实际。 (4)数据的备份策略要合理,备份要及时,备份介质保管要安全,要注意备份介质的异地保存。 (5)加强信息设备的物理安全,注意服务器、计算机、交换机、路由器、存储介质等设备的防火、防盗、防水、防潮、防尘、防静电等。 (6)注意信息介质的安全管理,备份的介质要防止丢失和被盗。报废的介质要及时清除和销毁,特别要注意送出修理的设备上存储的信息的安全。 5电力信息网络安全工作应注意的问题 (1)理顺技术与管理的关系。 解决信息安全问题不能仅仅只从技术上考虑,要防止重技术轻管理的倾向,加强对人员的管理和培训。 (2)解决安全和经济合理的关系。安全方案要能适应长远的发展和今后的局部调整,防止不断改造,不断投入。 (3)要进行有效的安全管理,必须建立起一套系统全面的信息安全管理体系,可以参照国际上通行的一些标准来实现。 (4)网络安全是一个系统的、全局的管理问题,网络上的任何一个漏洞,都会导致全网的安全问题,应该用系统工程的观点、方法,分析网络的安全及具体措施。 6结语 电力企业网络安全是一个很严肃的话题,它是电力企业各种部门之间工作的纽带,这就要求作为网络管理人员更应加强自己的安全意识,对工作更加要严格要求自己。选择先进的网络管理软件,提前发现潜在问题,防患于未然。使用网管软件能够优先“发现”网络的所有设备,并绘制一份网络拓扑图。为网络的物理设备和链接创建一个精确的图像或拓扑图,有利于加快故障检修时间和解决问题。建立清晰简明的网络规则,确保网络安全等级与业务安全要求相符。保证对设备进行优化处理,及时修补网络安全漏洞。在有条件的情况下,配置智能工具找到问题根源,提高发现问题根源的效率。 环境安全论文:安全便捷校园电子商务应用环境建设论文 编者按:本文主要从引言;校园电子商务概述;校园电子商务的安全问题;校园电子商务安全解决方案;结束语进行论述。其中,主要包括:电子商务这种商务活动新模式已经逐渐改变了人们的经济活动方式、工作方式和生活方式、校园电子商务的概念、校园电子商务的特点、校园电子商务安全的内容、校园电子商务安全威胁、校园电子商务安全的基本安全需求、校园电子商务安全体系结构、营造良好校园人文环境、建立良好网上支付环境、建立统一身份认证系统、组织物流配送团队、校园网络安全对策、数据加密技术、认证技术、安全协议技术、基于一卡通的校园电子商务等,具体请详见。 摘要:随着电子商务的迅猛发展和校园信息化的不断深入,校园电子商务应运而生并快速发展。本文从分析校园电子商务的概念及特点入手,深入分析校园电子商务的安全问题及安全需求,在结合电子商务安全机制的基础上,为校园电子商务的安全交易提出可供参考的解决方案。 关键词:校园;电子商务;安全;解决方案 引言 随着网络的不断普及和电子商务的迅猛发展,电子商务这种商务活动新模式已经逐渐改变了人们的经济活动方式、工作方式和生活方式,越来越多的人们开始接受并喜爱网上购物,可是,电子商务发展的瓶颈——安全问题依然是制约人们进行电子商务交易的最大问题,因此,安全问题是电子商务的优秀问题,是实现和保证电子商务顺利进行的关键所在。校园电子商务是电子商务在校园环境下的具体应用与实现,其安全性也同样是其发展所不容忽视的关键问题,因此应当着重研究。 1校园电子商务概述。 1.1校园电子商务的概念。 校园电子商务是电子商务在校园这个特定环境下的具体应用,它是指在校园范围内利用校园网络基础、计算机硬件、软件和安全通信手段构建的满足于校园内单位、企业和个人进行商务、工作、学习、生活各方面活动需要的一个高可用性、伸缩性和安全性的计算机系统。 1.2校园电子商务的特点。 相对于一般电子商务,校园电子商务具有客户群稳定、网络环境优良、物流配送方便、信用机制良好、服务性大于盈利性等特点,这些特点也是校园开展电子商务的优势所在。与传统校园商务活动相比,校园电子商务的特点有:交易不受时间空间限制、快捷方便、交易成本较低。 2校园电子商务的安全问题。 2.1校园电子商务安全的内容。 校园电子商务安全内容从整体上可分为两大部分:校园网络安全和校园支付交易安全。校园网络安全内容主要包括:计算机网络设备安全、计算机网络系统安全、数据库安全等。校园支付交易安全的内容涉及传统校园商务活动在校园网应用时所产生的各种安全问题,如网上交易信息、网上支付以及配送服务等。 2.2校园电子商务安全威胁。 校园电子商务安全威胁同样来自网络安全威胁与交易安全威胁。然而,网络安全与交易安全并不是孤立的,而是密不可分且相辅相成的,网络安全是基础,是交易安全的保障。校园网也是一个开放性的网络,它也面临许许多多的安全威胁,比如:身份窃取、非授权访问、冒充合法用户、数据窃取、破坏数据的完整性、拒绝服务、交易否认、数据流分析、旁路控制、干扰系统正常运行、病毒与恶意攻击、内部人员的不规范使用和恶意破坏等。校园网的开放性也使得基于它的交易活动的安全性受到严重的威胁,网上交易面临的威胁可以归纳为:信息泄露、篡改信息、假冒和交易抵赖。信息泄露是非法用户通过各种技术手段盗取或截获交易信息致使信息的机密性遭到破坏;篡改信息是非法用户对交易信息插入、删除或修改,破坏信息的完整性;假冒是非法用户冒充合法交易者以伪造交易信息;交易抵赖是交易双方一方或否认交易行为,交易抵赖也是校园电子商务安全面临的主要威胁之一。 2.3校园电子商务安全的基本安全需求。 通过对校园电子商务安全威胁的分析,可以看出校园电子商务安全的基本要求是保证交易对象的身份真实性、交易信息的保密性和完整性、交易信息的有效性和交易信息的不可否认性。通过对校园电子商务系统的整体规划可以提高其安全需求。 3校园电子商务安全解决方案。 3.1校园电子商务安全体系结构。 校园电子商务安全是一个复杂的系统工程,因此要从系统的角度对其进行整体的规划。根据校园电子商务的安全需求,通过对校园人文环境、网络环境、应用系统及管理等各方面的统筹考虑和规划,再结合的电子商务的安全技术,总结校园电子商务安全体系结构,如图所示: 上述安全体系结构中,人文环境层包括现有的电子商务法律法规以及校园电子商务特有的校园信息文化,它们综合构成了校园电子商务建设的大环境;基础设施层包括校园网、虚拟专网VPN和认证中心;逻辑实体层包括校园一卡通、支付网关、认证服务器和交易服务器;安全机制层包括加密技术、认证技术以及安全协议等电子商务安全机制;应用系统层即校园电子商务平台,包括网上交易、支付和配送服务等。 针对上述安全体系结构,具体的方案有: (1)营造良好校园人文环境。加强大学生的道德教育,培养校园电子商务参与者们的信息文化知识与素养、增强高校师生的法律意识和道德观念,共同营造良好的校园电子商务人文环境,防止人为恶意攻击和破坏。 (2)建立良好网上支付环境。目前我国高校大都建立了校园一卡通工程,校园电子商务系统可以采用一卡通或校园电子帐户作为网上支付的载体而不需要与银行等金融系统互联,由学校结算中心专门处理与金融机构的业务,可以大大提高校园网上支付的安全性。 (3)建立统一身份认证系统。建立校园统一身份认证系统可以为校园电子商务系统提供安全认证的功能。 (4)组织物流配送团队。校园师生居住地点相对集中,一般来说就在学校内部或校园附近,只需要很少的人员就可以解决物流配送问题,而不需要委托第三方物流公司,在校园内建立一个物流配送团队就可以准确及时的完成配送服务。 3.2校园网络安全对策。 保障校园网络安全的主要措施有: (1)防火墙技术。利用防火墙技术来实现校园局域网的安全性,以解决访问控制问题,使只有授权的校园合法用户才能对校园网的资源进行访问,防止来自外部互联网对内部网络的破坏。 (2)病毒防治技术。在任何网络环境下,计算机病毒都具有不可估量的威胁性和破坏力,校园网虽然是局域网,可是免不了计算机病毒的威胁,因此,加强病毒防治是保障校园网络安全的重要环节。 (3)VPN技术。目前,我国高校大都已经建立了校园一卡通工程,如果能利用VPN技术建立校园一卡通专网就能大大提高校园信息安全、保证数据的安全传输。有效保证了网络的安全性和稳定性且易于维护和改进。 3.3交易信息安全对策。 针对校园电子商务中交易信息安全问题,可以用电子商务的安全机制来解决,例如数据加密技术、认证技术和安全协议技术等。通过数据加密,可以保证信息的机密性;通过采用数字摘要、数字签名、数字信封、数字时间戳和数字证书等安全机制来解决信息的完整性和不可否认性的问题;通过安全协议方法,建立安全信息传输通道来保证电子商务交易过程和数据的安全。 (1)数据加密技术。加密技术是电子商务中最基本的信息安全防范措施,其原理是利用一定的加密算法来保证数据的机密,主要有对称加密和非对称加密。对称加密是常规的以口令为基础的技术,加密运算与解密运算使用同样的密钥。不对称加密,即加密密钥不同于解密密钥,加密密钥公之于众,而解密密钥不公开。 (2)认证技术。认证技术是保证电子商务交易安全的一项重要技术,它是网上交易支付的前提,负责对交易各方的身份进行确认。在校园电子商务中,网上交易认证可以通过校园统一身份认证系统(例如校园一卡通系统)来进行对交易各方的身份认证。 (3)安全协议技术。目前,电子商务发展较成熟和实用的安全协议是SET和SSL协议。通过对SSL与SET两种协议的比较和校园电子商务的需求分析,校园电子商务更适合采用SSL协议。SSL位于传输层与应用层之间,能够更好地封装应用层数据,不用改变位于应用层的应用程序,对用户是透明的。而且SSL只需要通过一次“握手”过程就可以建立客户与服务器之间的一条安全通信通道,保证传输数据的安全。 3.4基于一卡通的校园电子商务。 目前,我国高校校园网建设和校园一卡通工程建设逐步完善,使用校园一卡通进行校园电子商务的网上支付可以增强校园电子商务的支付安全,可以避免或降低了使用银行卡支付所出现的卡号被盗的风险等。同时,使用校园一卡通作为校园电子支付载体的安全保障有: (1)校园网是一个内部网络,它自身已经屏蔽了绝大多数来自公网的黑客攻击及病毒入侵,由于有防火墙及反病毒软件等安全防范设施,来自外部网络人员的破坏可能性很小。同时,校园一卡通中心有着良好的安全机制,使得使用校园一卡通在校内进行网上支付被盗取账号密码等信息的可能性微乎其微。 (2)校园一卡通具有统一身份认证系统,能够对参与交易的各方进行身份认证,各方的交易活动受到统一的审计和监控,统一身份认证能够保证网上工作环境的安全可靠。校园网络管理中对不同角色的用户享有不同级别的授权,使其网上活动受到其身份的限制,有效防止一些恶意事情的发生。同时,由于校内人员身份单一,多为学生,交易中一旦发生纠纷,身份容易确认,纠纷就容易解决。 4结束语。 开展校园电子商务是推进校园信息化建设的重要内容,随着我国校园信息化建设的不断深入,目前已有许多高校开展了校园电子商务,它极大的方便了校园内师生员工的工作、学习、生活。可是与此同时,安全问题成为制约校园电子商务发展的障碍。因此,如何建立一个安全、便捷的校园电子商务应用环境,让师生能够方便可靠的进行校园在线交易和网上支付,是当前校园电子商务发展要着重研究的关键问题。 环境安全论文:安全网络办公环境论文 目前,宽带网已经得到普及,业界电子商务的开展,海量的网络信息,日趋丰富的网络功能使“网上办公”条件已经成熟。随着我国电子政务的进一步发展,政府对企事业单位的管理将更多地在网络上进行,因此企业办公将不再局限于传统模式。根据现代办公的信息化程度,可以将其分成三个阶段。首先是机械电子设备代替大量手工操作的阶段,主要由电话、早期的计算机、打印机、模拟复印机实现。第二个阶段是办公自动化,办公室内甚至整个企业众多独立的计算机被局域网连接起来,数字复印机、网络打印机、扫描仪的普遍使用,使得原本分散、孤立的办公作业得到集成,初步具备了办公信息化的雏形。办公自动化的进一步发展就是办公信息化阶段,“网络办公”将实现“内部办公自动化,文件交换无纸化,管理决策网络化,服务用户电子化”的办公信息化目标。但随着办公信息化带来效率的提高,其安全性,特别是内部办公网络的安全问题,也引起人们更大的关注和思考。 办公网络面临的内部安全威胁 正如我们所知道的那样,70%的安全威胁来自网络内部,其形式主要表现在以下几个方面。 内部办公人员安全意识淡漠 内部办公人员每天都专注于本身的工作,认为网络安全与己无关,因此在意识上、行为上忽略了安全的规则。为了方便,他们常常会选择易于记忆但同时也易于被猜测或被黑客工具破解的密码,不经查杀病毒就使用来历不明的软件,随便将内部办公网络的软硬件配置、拓扑结构告之外部无关人员,给黑客入侵留下隐患。 别有用心的内部人员故意破坏 办公室别有用心的内部人员会造成十分严重的破坏。防火墙、IDS检测系统等网络安全产品主要针对外部入侵进行防范,但面对内部人员的不安全行为却无法阻止。一些办公人员喜欢休息日在办公室内上网浏览网页,下载软件或玩网络游戏,但受到网络安全管理规定的限制,于是绕过防火墙的检测偷偷拨号上网,造成黑客可以通过这些拨号上网的计算机来攻入内部网络。而有些办公人员稍具网络知识,又对充当网络黑客感兴趣,于是私自修改系统或找到黑客工具在办公网络内运行,不知不觉中开启了后门或进行了网络破坏还浑然不觉。更为严重的是一些人员已经在准备跳槽或被施利收买,办公内部机密信息被其私自拷贝、复制后流失到外部。此外,还有那些被批评、解职、停职的内部人员,由于对内部办公网络比较熟悉,会借着各种机会(如找以前同事)进行报复,如使用病毒造成其传播感染,或删除一些重要的文件,甚至会与外部黑客相勾结,攻击、控制内部办公网络,使得系统无法正常工作,严重时造成系统瘫痪。 单位领导对办公网络安全没有足够重视 有些单位对办公网络存在着只用不管的现象,有的领导只关心网络有没有建起来,能否连得上,而对其安全没有概念,甚至对于网络基本情况,包括网络规模、网络结构、网络设备、网络出口等概不知情。对内部办公人员,公司平时很少进行安全技术培训和安全意识教育,没有建立相应的办公网络安全岗位和安全管理制度,对于黑客的攻击和内部违规操作则又存在侥幸心理,认为这些是非常遥远的事情。在硬件上,领导普遍认为只要安装了防火墙、IDS、IPS,设置了Honeypot就可以高枕无忧。而没有对新的安全技术和安全产品做及时升级更新,对网络资源没有进行细粒度安全级别的划分,使内部不同密级的网络资源处于同样的安全级别,一旦低级别的数据信息出现安全问题,将直接影响优秀保密信息的安全和完整。 缺乏足够的计算机网络安全专业人才 由于计算机网络安全在国内起步较晚,许多单位缺乏专门的信息安全人才,使办公信息化的网络安全防护只能由一些网络公司代为进行,但这些网络安全公司必定不能接触许多高级机密的办公信息区域,因此依然存在许多信息安全漏洞和隐患。没有内部信息安全专业人员对系统实施抗攻击能力测试,单位则无法掌握自身办公信息网络的安全强度和达到的安全等级。同时,网络系统的漏洞扫描,操作系统的补丁安装和网络设备的软、硬件升级,对办公网内外数据流的监控和入侵检测,系统日志的周期审计和分析等经常性的安全维护和管理也难以得到及时的实行。 网络隔离技术(GAP)初探 GAP技术 GAP是指通过专用硬件使两个或两个以上的网络在不连通的情况下进行网络之间的安全数据传输和资源共享的技术。简而言之,就是在不连通的网络之间提供数据传输,但不允许这些网络间运行交互式协议。GAP一般包括三个部分:内网处理单元、外网处理单元、专用隔离交换单元。其内、外网处理单元各拥有一个网络接口及相应的IP地址,分别对应连接内网(涉密网)和外网(互联网),专用隔离交换单元受硬件电路控制高速切换,在任一瞬间仅连接内网处理单元或外网处理单元之一。 GAP可以切断网络之间的TCP/IP连接,分解或重组TCP/IP数据包,进行安全审查,包括网络协议检查和内容确认等,在同一时间只和一边的网络连接,与之进行数据交换。 GAP的数据传递过程 内网处理单元内网用户的网络服务请求,将数据通过专用隔离硬件交换单元转移至外网处理单元,外网处理单元负责向外网服务器发出连接请求并取得网络数据,然后通过专用隔离交换单元将数据转移回内网处理单元,再由其返回给内网用户。 GAP具有的高安全性 GAP设备具有安全隔离、内核防护、协议转换、病毒查杀、访问控制、安全审计和身份认证等安全功能。由于GAP断开链路层并切断所有的TCP连接,并对应用层的数据交换按安全策略进行安全检查,因此能够保证数据的安全性并防止未知病毒的感染破坏。 使用网络隔离技术(GAP)进行内部防护 我们知道,单台的计算机出现感染病毒或操作错误是难以避免的,而这种局部的问题较易解决并且带来的损失较小。但是,在办公信息化的条件下,如果这种错误在网络所允许的范围内无限制地扩大,则造成的损失和破坏就难以想象。因此,对办公内部网络的安全防范不是确保每一台网络内的计算机不发生安全问题,而是确保发生的安全问题只限于这一台计算机或这一小范围,控制其影响的区域。目前,对内网采取“多安全域划分”的技术较好地解决了这个问题,而GAP系统的一个典型的应用就是对内网的多个不同信任域的信息交换和访问进行控制。因此,使用GAP系统来实现办公内网的“多安全域划分”,是一个比较理想的方法。 “多安全域划分”技术 “多安全域划分”技术就是根据内网的安全需求将内网中具有不同信任度(安全等级)网段划分成独立的安全域,通过在这些安全域间加载独立的访问控制策略来限制内网中不同信任度网络间的相互访问。这样,即使某个低安全级别区域出现了安全问题,其他安全域也不会受到影响。 利用网络隔离技术(GAP)实现办公内网的“多安全域划分” 首先,必须根据办公内网的实际情况将内网划分出不同的安全区域,根据需要赋予这些安全区域不同的安全级别。安全级别越高则相应的信任度越高,安全级别较低则相应的信任度较低,然后安全人员按照所划分的安全区域对GAP设备进行安装。系统管理员依照不同安全区域的信任度高低,设置GAP设备的连接方向。GAP设备的内网处理单元安装在高安全级别区域,GAP设备的外网处理单元安装在低信任度的安全区域,专用隔离硬件交换单元则布置在这两个安全区域之间。内网处理单元高安全级别区域(假设为A区域)用户的网络服务请求,外网处理单元负责从低安全级别区域(设为B区域)取得网络数据,专用隔离硬件则将B区域的网络数据转移至A区域,最终该网络数据返回给发出网络服务请求的A区域用户。这样,A区域内用户可通过GAP系统访问B区域内的服务器、邮件服务器、进行邮件及网页浏览等。同时,A区域内管理员可以进行A区域与B区域之间的批量数据传输、交互操作,而B区域的用户则无法访问A区域的资源。这种访问的不对称性符合不同安全区域信息交互的要求,实现信息只能从低安全级别区域流向高安全级别区域的“安全隔离与信息单向传输”。 这样,较易出现安全问题的低安全区(包括人员和设备)就不会对高安全区造成安全威胁,保证了优秀信息的机密性和完整性。同时,由于在GAP外网单元上集成了入侵检测和防火墙模块,其本身也综合了访问控制、检测、内容过滤、病毒查杀,因此,GAP可限制指定格式的文件,采用专用映射协议实现系统内部的纯数据传输,限定了内网局部安全问题只能影响其所在的那个安全级别区域,控制了其扩散的范围。 “多安全域划分”的防护效果 由于GAP实现内网的信任度划分和安全区域设定,使办公内网的安全性极大提高,办公内网易出现的安全问题得到有效控制。 首先,安装GAP设备并进行内网的信任度划分,会使单位领导形成内网安全级别的概念,明白其所在的安全区域具有较高的安全级别,因而对于网络基本情况,包括网络规模、网络结构、网络设备、网络出口等情况有更多的了解,提高他们的安全意识。 此外,对于内部办公人员,无论其安全意识是否淡漠或别有用心进行破坏,在GAP设备的有效防护下,内部人员无法拷贝到优秀的机密信息或将其修改删除,因为他们所在的区域根本就不被允许对高安全级别的区域进行访问。即使内部人员实施了不安全的行为,如私自拨号上网或在办公计算机上运行黑客软件等,也只能将损失限制在其所在的低安全区域,不会给整个办公内部网络造成太大的影响,而且根据发生安全问题的区域还能够很快找出越轨的内部人员。同时,网络病毒在内网的广泛传播也将得到有效的遏制。 环境安全论文:云计算环境计算机网络安全论文 1云计算环境中的计算机网络安全现状分析 1.1技术水平有待提高 对于一般的用户,数据存储在云中有可能会因为网络中断而造成服务中断,从而无法获取和处理数据,严重时可能导致计算中断或失败。并且在技术层面上也会涉及到安全性的问题,对于些虚假的地址和标识无法有效的进行甄别。因此,云计算环境中的计算机网络安全技术还有待提高。3.2未实现完全保密云计算在计算机网络安全方面还没有实现完全保密,因此导致了一些黑客攻击云计算环境的现象出现。此外还有很多网络病毒也会对云计算环境进行恶意的攻击,其主要原因是用户端设备的不安全性造成的。因此,对于云计算环境下的信息加密技术还有待提高。 1.3法律监管政策存在漏洞 目前,我国针对计算机网络安全管理还没有出台明确且行之有效的法律、法规以及保护、制裁措施。这一问题也是造成当前云计算环境中网络安全事件层出不穷的原因。因此增强网络安全意识、完善网络安全的法律、法规,严格执行侵犯网络隐私的惩戒手段,才能从法理层面保证云计算环境的安全。 2提高云计算环境中的计算机网络安全的保护措施 2.1提高安全防范意识 提高安全防范意识是完善云计算环境中的计算机网络安全的基础。云计算最终用户的安全操作习惯可以使云计算环境的计算机网络安全得到良好的防范。云计算最终用户应首先从系统的身份认证开始,防范不明用户或黑客的入侵,从而保证计算机网络信息和数据的完整性和可用性。 2.2提高网络安全技术 提高云计算环境中的计算机网络安全技术上的研发和应用以及应对网络安全威胁的重要手段。云计算环境中的计算机网络安全技术和应对网络安全威胁的重要手段主要包括:身份识别技术、访问控制技术、虚拟化安全技术和安全事件处理、应急预案管理、安全审计,以及可用性要求、可移植性要求和可操作性要求等方面。只有网络安全技术得到大幅度提升和应用,才能从根本上保证云计算环境中的计算机网络安全,才能营造一个安全、便捷云服务环境。 2.3提高数据的安全性和保密性 提高云计算环境中的计算机网络安全的关键在于提高数据的安全性和保密性。提高云计算环境中的计算机网络安全的数据安全性和保密性。具体技术和措施可分为以下几个方面: (1)采用数据加密技术。提高云计算环境中的计算机网络安全的数据安全性与保密性,其中最为基础的有效方式就是采用加密技术。通过使用加密技术实现包括云管理服务器、云存储服务器、云客户端之间的数据传输的安全。使用RSA非对称加密算法,对客户端的特定密钥在存储服务器和客户端之间进行非对称加密传输,在数据传输时采用DES对称加密算法。当用户数据需要存储到云计算服务器的数据库时,采用用户端提供的对称密钥进行加密,并能在虚拟环境中使用诸如多重因素身份验证法进行身份验证。这样,云计算安全系统既能保证密钥在网络传输过程中的安全,又能保证敏感、重要数据在数据存储时的安全。从而大大提高了数据的保密性。 (2)采用过滤器技术。通过诸如websense和vericept等过滤器可以很好的监控离开用户的网络数据。并且还可以针对敏感性数据进行拦截和阻止。从而更好的保护数据操作和使用的安全性。 (3)采用数据认证技术。在云计算环境构架中云计算服务提供商可利用可信算法建立从架构最底层到最顶层的信任关系,然后确定安全服务等级,并针对用户层面的需求进行风险评估,根据评估结果为用户提供相应安全等级的服务。最终建立起安全、可信的云计算环境。 3结论 云计算是一门新兴技术,但是却给IT行业带来了一场创新和变革。云计算已经普及到各个领域,并且迅速实现了商业化,但是云计算的应用对计算机网络安全提出了更高的要求。各种由云计算引发的安全性问题需要解决,标准化的云计算网络安全体系需要建立,涉及云计算网络安全的相关法律法规需要完善。所以,云计算环境下的计算机网络安全还有很长的路要走,只有安全可靠的云计算环境,才能更好的为当今这个信息化世界服务。 作者:韩景红 单位:中国科学技术馆
计算机视觉论文:计算机视觉下食品工业论文 1计算机视觉技术概述 1.1自动化程度高 计算机视觉可以实现对农产品的多个外形和内在品质指标进行同时检测分析,可以进行整体识别、增强对目标识别的准确性。 1.2实现无损检测 由于计算机视觉技术对农产品的识别是通过扫描、摄像,而不需要直接接触,可以减少对所检测食品的伤害。 1.3稳定的检测精度 设计的运行程序确定后,计算机视觉技术的识别功能就会具有统一的识别标准,具有稳定的检测精度,避免了人工识别和检测时主观因素所造成的差异。 2计算机视觉技术在食品检测中的应用 20世纪70年代初,学者开始研究计算机视觉技术在食品工业中的应用,近几十年电子技术得到快速发展,计算机视觉技术也越来越成熟。国内外学者在研究计算机视觉技术在食品工业中的应用方面主要集中在该技术对果蔬的外部形态(如形状、重量、外观损伤、色泽等)的识别、内部无损检测等方面。国内有关计算机视觉技术在食品业中的应用研究起始于90年代,比国外发达国家晚20多年,但是发展很快。 2.1计算机视觉技术在果蔬分级中的应用研究 计算机视觉技术在食品检测中的应用研究相当广泛,从外部直径、成熟度的检测到内部腐烂程度的检测都有研究。韩伟等[4]采用分割水果的拍摄图像和新的计算机算法计算水果的半径,进而得出果蔬的最大直径。研究表明,该算法不仅降低了计算量而且提高了计算精度,此方法用于水果分级的误差不超过2mm,高于国际水果分级标准所规定的5mm分类标准差,可在工业生产中很好应用。李庆中[5]也利用图像的缺陷分割算法研究了计算机视觉技术在苹果检测与分级中的应用,结果表明此算法能快速、有效地分割出苹果的表面缺陷。孙洪胜等[6]以苹果色泽特征比率的变化规律为理论基础,结合模糊聚类知识利用计算机视觉技术来检测苹果缺陷域,检测不仅快速而且结果精确。刘禾等[7]通过研究认为苹果的表面缺陷可以利用计算机视觉技术进行检测,计算机视觉技术还可以将苹果按照检测结果进行分级,把检测过的苹果分成裂果、刺伤果、碰伤果和虫伤果等类别。梨的果梗是否存在是梨类分级的重要特征之一,应义斌等[8]通过计算机视觉技术、图象处理技术、傅立叶描述子的方法来描述和识别果形以及有无果柄,其识别率达到90%。杨秀坤等[9]综合运用计算机视觉技术、遗传算法、多层前馈神经网络系统,实现了具有精确度高、灵活性强和速度快等优点的苹果成熟度自动判别。陈育彦等[10]采用半导体激光技术、计算机视觉技术和图像分析技术相结合的方法检测苹果表面的机械损伤和果实内部的腐烂情况,初步验证了计算机视觉技术检测苹果表面的损伤和内部腐烂是可行的。冯斌等[11]通过计算机视觉技术对水果图像的边缘进行检测,然后确定水果的大小用以水果分级。试验表明,该方法比传统的检测方法速度快、准确率高,适用于计算机视觉的实时检测。朱伟[12]在模糊颜色的基础上,分析西红柿损伤部分和完好部分模糊颜色的差别,用分割方法对西红柿的缺陷进行分割,结果显示准确率高达96%。曹乐平等[13]人研究了温州蜜柑的果皮颜色与果实可滴定酸含量以及糖分含量之间的相关性,然而根据相关性,样品检测的正确识别率分别只有约74%和67%。刘刚等[14]从垂直和水平两个方向获取苹果的图像,并通过计算机自动分析图像数据,对苹果的外径、体积、以及圆形度等参数进行处理,与人工检测相比,计算机视觉技术具有检测效率高,检测标准统一性好等优点。Blasco.J[15]通过计算机视觉技术分析柑橘果皮的缺陷,进而对其在线分级,正确率约为95%。赵广华等[16]人综合计算机视觉识别系统、输送转换系统、输送翻转系统、差速匀果系统和分选系统,研制出一款适于实时监测、品质动态的智能分级系统,能够很好地实现苹果分级。王江枫等[17]建立了芒果重量与摄影图像的相互关系,应用计算机视觉技术检测桂香芒果和紫花芒果的重量和果面损伤,按重量分级其准确率均为92%,按果面损伤分级的准确率分别为76%和80%。 2.2计算机视觉技术在禽蛋检测中的应用研究 禽蛋企业在生产过程中,产品的分级、品质检测主要采用人工方法,不仅需要大量的物力人力,而且存在劳动强度大、人为误差大、工作效率低等缺点,计算机视觉技术可以很好的解决这类产品工业生产中存在的困扰。欧阳静怡等[18]利用计算机视觉技术来检测鸡蛋蛋壳裂纹,利用摄像机获取鸡蛋图像后,采用fisher、同态滤波和BET算法等优化后的图像处理技术,获得裂纹形状并判断,试验结果表明,计算机视觉技术对鸡蛋蛋壳裂纹的检测准确率高达98%。汪俊德等[19]以计算机视觉技术为基础,设计出一套双黄鸡蛋检测系统。该系统获取蛋黄指数、蛋黄特征和蛋形尺寸等特征,和设计的数学模型对比来实现双黄鸡蛋的检测和识别,检测准确率高达95%。郑丽敏等[20]人通过高分辨率的数字摄像头获取鸡蛋图像,根据图像特征建立数学模型来预测鸡蛋的新鲜度和贮藏期,结果表明,计算机视觉技术对鸡蛋的新鲜度、贮藏期进行预测的结果准确率为94%。潘磊庆等[21]通过计算机视觉技术和声学响应信息技术相结合的方法检测裂纹鸡蛋,其检测准确率达到98%。MertensK等[22]人基于计算机视觉技术研发了鸡蛋的分级检测系统,该系统识别带污渍鸡蛋的正确率高达99%。 2.3计算机视觉技术在检测食品中微生物含量的应用研究 计算机技术和图像处理技术在综合学科中的应用得到快速发展,在微生物快速检测中的应用也越来越多,主要是针对微生物微菌落的处理。食品工业中计算机视觉技术在微生物检测方面的研究和应用以研究单个细胞为主,并在个体细胞的研究上取得了一定的进展。殷涌光等[23]以颜色特征分辨技术为基础,设计了一套应用计算机视觉技术快速定量检测食品中大肠杆菌的系统,该系统检测结果与传统方法的检测结果具有很好的相关性,但与传统方法相比,可以节省5d时间,检测时间在18h以内,并且能够有效提高产品品质。Lawless等[24]人等时间段测定培养基上的细胞密度,然后通过计算机技术建立时间和细胞密度之间的动态关联,利用该关联可以预测和自动检测微生物的生长情况,如通过计算机控制自动定量采集检测对象,然后分析菌落的边缘形态,根据菌落的边缘形态计算机可以显示被检测菌落的具体位置,并且根据动态关联计算机视觉系统可以同时处理多个不同的样品。郭培源等[25]人对计算机视觉技术用于猪肉的分级进行了研究,结果显示计算机视觉技术在识别猪肉表面微生物数量上与国标方法检测的结果显著相关,该技术可以有效地计算微生物的数量。Bayraktar.B等[26]人采用计算机视觉技术、光散射技术(BARDOT)和模式识别技术相结合的方法来快速检测李斯特菌,在获取该菌菌落中的形态特征有,对图像进行分析处理达到对该菌的分类识别。殷涌光等[27]人综合利用计算机视觉、活体染色、人工神经网络、图像处理等技术,用分辨率为520万像素的数字摄像机拍摄细菌内部的染色效果,并结合新的图像处理算法,对细菌形态学的8个特征参数进行检测,检测结果与传统检测结果显著相关(相关系数R=0.9987),和传统检测方法相比该方法具有操作简单、快速、结果准确、适合现场快速检测等特点。鲁静[28]和刘侃[29]利用显微镜和图像采集仪器,获取乳制品的扫描图像,然后微生物的图像特征和微生物数量进行识别,并以此作为衡量乳制品质量是否达标的依据,并对产品进行分级。 2.4计算机视觉技术在其他食品产业中的应用研究 里红杰等[30]通过提取贝类和虾类等海产品的形状、尺寸、纹理、颜色等外形特征,对照数学模型,采用数字图像处理技术、计算机识别技术实现了对贝类和虾类等海产品的无损检测和自动化分类、分级和质量评估,并通过实例详细阐述了该技术的实现方法,证实了此项技术的有效性。计算机视觉技术还可以检验玉米粒形和玉米种子质量、识别玉米品种和玉米田间杂草[31]。晁德起等[32]通过x射线照射获取毛叶枣的透视图像后,运用计算机视觉技术对图像进行分析评估,毛叶枣可食率的评估结果与运用物理方法测得的结果平均误差仅为1.47%,因此得出结论:计算机视觉技术可以应用于毛叶枣的自动分级。GokmenV等[33-34]通过对薯片制作过程中图像像素的变化来研究薯片的褐变率,通过分析特色参数来研究薯片中丙烯酰胺的含量和褐变率的关系,结果显示两项参数相关性为0.989,从而可以应用计算机视觉技术来预测加热食品中丙烯酰胺的含量,该方法可以在加热食品行业中得到广泛应用。韩仲志等[35]人拍摄和扫描11类花生籽粒,每类100颗不同等级的花生籽粒的正反面图像,利用计算机视觉技术对花生内部和外部采集图像,并通过图像对其外在品质和内在品质进行分析,并建立相应的数学模型,该技术在对待检样品进行分级检测时的正确率高达92%。另外,郭培源等[36]人以国家标准为依据,通过数字摄像技术获取猪肉的细菌菌斑面积、脂肪细胞数、颜色特征值以及氨气等品质指标来实现猪肉新鲜程度的分级辨认。 3展望 新技术的研究与应用必然伴随着坎坷,从70年代初计算机视觉技术在食品工业中进行应用开始,就遇到了很多问题。计算机视觉技术在食品工业中的研究及应用主要存在以下几方面的问题。 3.1检测指标有限 计算机视觉技术在检测食品单一指标或者以一个指标作为分级标准进行分级时具有理想效果,但以同一食品的多个指标共同作为分级标准进行检测分级,则分级结果误差较大[37]。例如,Davenel等[38]通过计算机视觉对苹果的大小、重量、外观损伤进行分析,但研究结果显示,系统会把花萼和果梗标记为缺陷,还由于苹果表面碰压伤等缺陷情况复杂,造成分级误差很大,分级正确率只有69%。Nozer[39-40]等以计算机视觉为主要技术手段,获取水果的图像,进而通过分析图像来确定水果的形状、大小、颜色和重量,并进行分级,其正确率仅为85.1%。 3.2兼容性差 计算机视觉技术针对单一种类的果蔬分级检测效果显著,但是,同一套系统和设备很难用于其它种类的果蔬,甚至同一种类不同品种的农产品也很难公用一套计算机视觉设备。Reyerzwiggelaar等[41]利用计算机视觉检查杏和桃的损伤程度,发现其检测桃子的准确率显著高于杏的。Majumdar.S等[42]利用计算机视觉技术区分不同种类的麦粒,小麦、燕麦、大麦的识别正确率有明显差异。 3.3检测性能受环境制约 现阶段的计算机视觉技术和配套的数学模型适用于简单的环境,在复杂环境下工作时会产生较大的误差。Plebe等[43]利用计算机视觉技术对果树上的水果进行识别定位,但研究发现由于光照条件以及周边环境的影响,水果的识别和定位精度不高,不能满足实际生产的需要。综上所述,可看出国内外学者对计算机视觉技术在食品工业中的应用进行了大量的研究,有些研究从单一方面入手,有些研究综合了多个学科,在研究和应用的过程中,取得了较大的经济效益,也遇到了很多问题,在新的形势下,计算机视觉技术和数码拍摄、图像处理、人工神经网络,数学模型建设、微生物快速计量等高新技术相融合的综合技术逐渐成为了各个领域学者的研究热点,以计算机视觉为基础的综合技术也将在食品工业中发挥更加重要的作用。 作者:姚瑞玲 单位:四川工商职业技术学院 计算机视觉论文:基于计算机视觉的移动机器人导航 摘 要:针对跟随路径导引的移动机器人导航方式的灵活性较差、维护成本较高、功能单一的缺点,将计算机视觉用于移动机器人路径识别。首先对视觉传感器获得的视频图像进行处理,获得有用的特征目标,实现机器人对当前路径信息的理解。然后调用直行或转弯功能模块对机器人进行导航控制。实验结果表明,该导航方式具有较好的实时性和鲁棒性。 关键词:计算机视觉;移动机器人;路径识别;自主导航 现代机器人技术在人工智能、计算机技术和传感器技术的推动下获得了飞速发展,其中移动机器人因具有可移动性和自治能力,能适应环境变化被广泛用于物流、探测、服务等领域[14]。移动机器人的优秀技术之一是导航技术,特别是自主导航技术。由于环境的动态变化和不可预测性、机器人感知手段的不完备等原因,使得移动机器人的导航难度较大,一直是人们研究的重点[5]。 目前常用的一种导航方式是“跟随路径导引”[6],即机器人通过对能感知到某些外部的连续路径参考信息做出相应的反应来导航。如在机器人运动路径上敷设金属导线或磁钉,通过检测金属导线或磁钉的特征信息来确定机器人的位置。从导航的角度看,这种方法的优点是可靠性较高,但功能单一,如不能在行进的同时对目标进行识别、避障,对环境的适应能力较弱、灵活性较差、维护成本较高,因此限制了其在移动机器人中的应用。 随着计算机技术、数字图像处理技术及图像处理硬件的发展,基于计算机视觉的导航方式在机器人导航中得到广泛关注[68]。在实际应用中,只需要在路面上画出路径引导线,如同在公共交通道路上画的引导线一样,机器人就可以通过视觉进行自主导航。相对于敷设金属导线、磁钉等方法,这种方法增强了系统的灵活性,降低了维护成本。视觉信息中包含有大量的数据,要从中提取有用的信息,需要复杂的算法及耗时的计算。如何保证视觉导航系统在正确理解路径信息的前提下仍具有较好的实时性和鲁棒性,是该方法要解决的优秀问题。 1 视觉导航系统构成及工作过程 基于计算机视觉的移动机器人导航实验系统的硬件部分由计算机、USB接口的摄像头、LEGO实验用机器人组成。软件分为2部分,即图像处理和机器人运动控制。基于视觉导航的原始输入图像是连续的数字视频图像。系统工作时,图像预处理模块首先对原始的输入图像进行缩小、边缘检测、二值化等预处理。其次利用哈夫变换提取出对机器人有用的路径信息。最后,运动控制模块根据识别的路径信息,调用直行或转弯功能模块使机器人做相应的移动。整个工作流程如图1所示。 1.1 视觉导航的图像预处理 目前图像采集设备都具有较高的空间和灰度分辨率,精度高、数据量大。 实验中的原始输入图像是USB摄像头采集320×240像素的RGB格式图像,最大帧数30帧/s。 图像预处理的效果对后续哈夫变换检测路径信息的速度和准确性有很大影响。对整幅图像进行抽取时计算量过大、也无必要,故先将彩色图像转换为灰度图像,再将图像的大小依据最近邻域插值法原理[9]进行缩小以节约后续计算时间。在实验室环境下,经测试,将原始图像缩小到30%仍然能满足需要,处理时间缩短了72%。 由于图像传感器从时间和空间上对介质(光)采样,其图像质量对现场的非均匀光场和其他干扰因素非常敏感,二值化时,不同光照条件下阈值的确定是一件比较困难的工作。目前常用的阈值选取方法有双峰法、迭代法和 最大类间方差法[10]。从执行时间和处理效果2方面考虑,对3种方法比较后(结果如表1所示),在优先考虑实时性的前提下,选用双峰法来求取阈值。在实验室条件下,路径环境相对理想,黑色引导线与背景反差较大。在灰度直方图上,引导线和背景都形成高峰,对这2个峰值及谷底的求取也可简化,使用灰度级的最大值和最小值代替2个峰值,那么这2个峰值的中间值即可作为谷底用作图像的阈值。 地面的反光和阴影,以及不均匀的光照都会导致同一幅图像的二值化效果表现出很大差别,图2和图3是对同一幅图像在不同光照条件下二值化的结果,可以看到在光照条件2下会出现大量的黑点,这些黑点将严重影响提取路径信息的速度并且可能导致错误的路径信息。然而,相对于灰度、颜色特征,边缘特征受光照影响较小[11]。为此,对缩小后的图像先进行引导线的边缘检测,边缘检测后图像中引导线边缘像素灰度的对比度得到增强,通过实验确定合适的阈值,然后对图像进行二值化以提取路径信息。 1.2 引导线角度检测 2 视觉导航的机器人运动控制 机器人运动控制部分分为直行控制和转弯控制2部分。 2.1 直行控制 如果哈夫变换的检测结果表明是一条直线即机器人视野中只有1条主引导线时,则运行直行模块。实际中有2种情况需要考虑:一是机器人的初始位置不一定正对引导线,二是在机器人的机电配置中,左右轮子的马达运动不会绝对精确和对称。这些会使机器人在运动中出现侧偏。可采用下述方法进行直行控制:根据引导线在图像平面坐标中的位置来判断机器人的偏向。当引导线位于图像平面的左半边,说明摄像头的光轴与引导线不垂直且相对于引导线右偏,则命令机器人左转;当引导线位于图像平面的右半边,说明摄像头的光轴与引导线不垂直且相对于引导线左偏,则命令机器人右转;当引导线在图像平面两边均存在时,则命令机器人不偏转继续直行。机器人在前进过程中,根据图像平面中引导线位置不断调整方位,以一定的转动角度(转动角度尽量小,这样机器人的摆动幅度就会小)在直线路径上行走。 2.2 转弯控制 如果哈夫变换的检测结果表明是两条相互垂直的直线,即机器人的视野中出现转弯路口,则开始运行转弯模块。 机器人需要在距转角合适的距离处开始运行转弯模块,以保证机器人视野中始终具有引导线。如图4所示,AB段表示摄像头的纵向视野范围,C点为转角点,机器人需要知道自身在实际二维平面中相对于转角点C的距离即BC段距离。由图像信息获得现实世界坐标系中的参数,即所谓三维重建,这需要对基于计算机视觉的移动机器人导航系统进行摄像机标定。 鉴于移动机器人识别的引导线在地面上这一限制条件,并且摄像头固定在机器人上,可以选择机器人坐标系为世界坐标系,即世界坐标系与机器人同步移动。坐标原点为标定模板的左下角标定点的中心,Zw轴垂直地面,XwYw平面即为地面。在该坐标系下地面目标的坐标可以表示为(Xw,Yw,0),П甓模板由直径5 mm、相距10 mm共72个圆点构成,如图5所示。 3 实验结果及结论 实验中选用的LEGO移动机器人,其运动速度为8.57 cm/s(指令设定Power=25 RPM)。导航场地中画有宽1 cm的黑色引导线,实验要求中机器人完全根据引导线自主运动。实验中,识别1帧图像并且机器人根据识别的路径信息运行直行或转弯模块共需0.311 s,即机器人每处理1帧图像移动2.67 cm。实验室中的光照条件是机器人移动时的主要干扰,而锐利的引导线边缘受光照影响较小,对这些干扰有较好的滤除作用。经过在阴天白天、晴天白天以及开灯和不开灯的情况下、晚上开灯的情况下、遮盖物位于摄像头上方50 cm处形成阴影情况下,机器人能正确的沿引导线移动。同时,当摄像头视野范围内引导线消失即认为出现障碍物,机器人能发出前方有障碍物的报警信息。 可见上面所述方法有较好的实时性和鲁棒性有一定的通用性,使得该视觉导航方法具有一定的应用价值。只要光照条件变化不是非常剧烈,在工厂、医院、办公楼等环境中,机器人根据路径引导线可自主到达目的地。 当然,由于移动机器人活动场景的复杂性和动态特性,以及视觉处理的复杂性,视觉导航还有很多需要解决的问题,例如当导航场地出现较大面积的强烈反光、极暗的阴影时能否有效可靠的进行移动机器人的导航控制,这需要进一步研究。另外,如何将视觉系统与本系统机器人平台中的超声波传感器、光电传感器及声音传感器在空间、时间及数据上进行融合以提高系统的适应性和环境识别能力也是一个研究方向。 作者简介 赵 瑜 女,1983年出生,陕西西安人,硕士研究生。主要研究方向为非接触测量与可视化计算。 种兰祥 男,1960年出生,陕西合阳人,西北大学信息科学与技术学院副教授,中国科学院西安光学精密仪器研究所博士研究生。主要从事非接触测量、光电子技术和可视化计算方面的研究。 张万绪 男,1964年出生,山西运城人,西北大学信息科学与技术学院副教授。主要研究方向为智能仪器仪表。 注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文 计算机视觉论文:谈计算机视觉课程的教学创新 摘要:近年来,随着计算机视觉技术与应用的飞速发展,越来越多学生对这门课产生了浓厚的兴趣。文章是对我院计算机视觉课程教学经验的总结,讨论我们在教学过程中遇到的一些具体问题,主要包括教学内容和工程实例的选取、教学方法的几个注意事项,期待与同行们进行交流探讨。 关键词:计算机视觉;教学应用;教学改革 计算机视觉是人工智能学科中的一门重要课程。随着相关应用在多个领域中的出现,越来越多的学生开始对这门课产生了浓厚的兴趣。如何让学生能够在整个课程中保持盎然的兴趣,并为有志于深入研究计算机视觉的学生指明方向,成为我们教师首先应注重的问题。 在实际的教学工作中,通过不断摸索总结,我们认为,以实际应用引导学生的学习兴趣,既满足了学生想了解计算机视觉实际应用的需求,又加深了学生对于算法的理解,把算法放在一个实际应用中,学生可以理解怎么用,为什么这么用。在这样的目标导引下,我们从选择教材开始,准备教学内容(包括合理的应用实例的选择)、制作PPT、探索教学方法,形成了目前以实际应用为主导的创新教学体系,非常受学生欢迎。在此,我们对这期间遇到的问题,解决方法、心得体会做一个总结和思考,希望能对同行有些许参考作用。 1选择教材 在我们这个专业,每年的上研率基本都保持在50%左右。在本专业的研究生阶段,也开设了双语教学的计算机视觉课程。另外,毕业后选择参加工作的同学也基本都进入和本专业非常相关的一些单位,所从事的工作,都是和在学校学习的知识密切相关。 因此,如何让这门课程的教学既兼顾本科毕业就参加工作的那部分同学,又兼顾继续深造的学生的需求,也是在这门课程讲授的过程中,需要特别注意的一个问题。对于本科毕业就要参加工作的同学而言,需要“广度”,需要了解计算机视觉这门课在各个领域中的应用,在实际中接触到相关的项目或工作时,能够知道去哪里可以找到自己需要的参考资料;而对于要进一步深造的同学而言,则需要一定的“深度”,为研究生阶段的研究打下基础。 全盘考虑到这些学生毕业之后的去向,我们选择了两本教材。一本是贾云得教授编著,科学出版社于 2000年出版的《机器学习》[2],这是一部顺应了时代与教学发展要求的教材,对计算机视觉中的基本概念、基本算法、基本算法的应用、经典应用进行了由浅入深的介绍。内容涵盖了所有经典的数字图像处理与机器视觉方法,也对一些已经得到非常好实际应用的方法,如光流法等作了简要介绍。另外还选择了一本英文原版的计算机视觉的经典著作,Ramesh Jain 教授等所著的《Machine Vision》[3],机械工业出版社于2003年出版。这是国内外非常推崇的一本计算机视觉著作,该教材条理清晰,深入浅出,对计算机视觉的基本原理、算法、应用的介绍非常详尽。 在教学中,我们采用了英文的PPT,但主要用的教材是贾云得教授的《机器视觉》,这样中英文对照讲解,一方面加深学生对教学内容的理解,另一方面也为学生今后阅读专业的英文论文做了相应准备。 2教学内容和工程实例的选取 2.1选取教学内容 本课程之前,大学二年级的本科生已开设数字图像处理课程,但所讲的基本原理和算法都非常浅显,所以在教学内容的安排上,分为两大部分:数字图像处理部分和视觉部分。数字信号处理部分主要讲解在视觉部分会用到的一些基本算法,为后面进入计算机视觉部分打基础。这部分约占总课时的1/3。视觉部分的课时也分为两部分:算法讲解与实例讲解。在算法讲解部分,对计算机视觉的基本算法、经典算法都做了深入浅出的讲解。实例部分则选择了经典的工业应用,让学生能够对所学算法进一步加以理解。 2.2选取适当的工程实例 就计算机视觉的教学内容而言,各个孤立的算法和方法对本科生来讲,有些抽象不好理解。如果在教学上仅仅通过老师在课堂上的讲解,很难让学生深入地理解相关的教学内容,而选择一个触手可及且简单好理解的工程实例往往就会达到意想不到的教学结果,学生可以把课堂上所学的枯燥理论与现实中活生生的事物联系起来,从而加深对教学内容的理解。 通过反复比对、反复论证,我们选择了在讲解基本原理和算法之后,在课程结束前,专门留出课时讲解手机制造这个例子。手机现在是人手一部,是这些年青学子再熟悉不过的事物了,通过对手机主板、手机键盘的制造过程的讲解,把所学的算法都融合进来,学生在觉得有趣的同时,不知不觉就加深了对所学算法的理解。 另外,在教学的过程中,我们还不断穿插其他学生耳熟能详的实例,如数码相机原理中的一些算法的讲解,我们和学生一起探讨应该怎么选择数码相机。再有,滤波器算法、在课堂上对Photoshop功能的演示,与所学算法关联起来,学生都很容易理解接受。 3教学点滴 3.1点睛之笔 在第一节课的讲述中,我们的重点不在于Marr理论,而是告诉学生: 人工智能就是要让计算机像人一样,能够会听、会看…… 我们这门课程就是要让计算机“会看”,要像人一样会看。进而展示给学生一些我们精心挑选的图片,让学生自己判断,是不是自己的眼睛“骗了”自己,人眼和计算机看到的到底有什么不一样。 每次讲到这里,学生都会进行热烈的讨论,每个人都有不同的看法,每个人都有自己的坚持,不知不觉中,对这门课就产生了浓厚的兴趣,有了继续深入学习下去的愿望。在课堂讨论的最后,比较人眼对图片的判断以及计算机的判断后,让学生自己总结归纳,我们这门课到底要研究些什么,都有可能应用在哪些方面,然后对争议比较大的提议一一探讨。每到这个时候,大家的积极性就都被激发出来,在不断的争论与思想碰撞中找出正确的结论。 3.2拿身边的事物说“事” 计算机视觉课程的前半部分,多涉及到图像处理的一些常见算法。在讲授各种各样的滤波器和算子时,并没有针对各个滤波器和算子摆出一堆示例图片,让学生比较滤波前后的差异,从而很生硬地理解滤波器与算子的功能。取而代之的,我们首先以现在人手一台的数码相机为例提出问题,你为什么要选择你手里的这台数码相机?当初选这个品牌和型号时,你的考虑是什么?历年学生的回答几乎都是看网上测评,或者在网上看别人怎么说。这时列出我们收集到的各个品牌相机的测评报告,列出它们的优缺点,然后引导学生去思考,例如这个品牌的相机的缺点是照片发灰,不是很鲜亮,而另一个品牌的相机则绿的特别绿,红的特别红,为什么?那么有可能是哪部分的算法不够完善,为什么? 通过如此简单的对比,学生的积极性被完全激发。原来,数码相机这个几乎人人都有,大家都熟悉的“玩具”竟然和自己在课堂上学到的知识这么密切相关。 再有,就是利用学生们都熟悉的PS(Photoshop),演示现在所谓的“完美证件照”是怎么来的。为什么可以把疙疙瘩瘩的脸部皮肤变得光滑?在PS中,你就是点了一下鼠标,其实在后台,是加入了一个滤波器进行了滤波。各种这样的演示,学生都非常喜闻乐见。因为他们突然发现,原来那些事物,和我自己接触到这些看似枯燥的理论之间,还有这么深刻的联系。 还有一个很受学生欢迎的例子就是对于“鼓形失真”的讲解。我们的老师每次讲到这里,都不会简单告诉学生“鼓形失真”发生的原因是什么,应该怎么解决?老师都会问学生,明星为什么都一窝蜂去减肥?现在的女明星为什么都要去弄个“锥子脸”?课堂上就会出现一个小高潮,男同学和女同学的看法各异,彼此之间开始争论不休。此时再趁热打铁地问学生,如果拿着相机,离自己的鼻子一公分,会拍出什么样的效果?有学生开始拿出手机对着自己和别人开拍,有的学生开始头头是道地分析。每到这种学生都开始热烈讨论的时候,就可以适时引导学生往正确的方向去,让他们自己找到正确的分析解决方法,往往这个时候,学生都会颇有成就感,对于问题的理解也会特别的深刻。 3.3选择合适的实际应用 在所有理论讲解结束后,我们会留出2~4次课讲述计算机视觉在工业上的应用。这些年来,对于手机制造这样一个工业应用,非常受学生欢迎。正如“数码相机”这个例子一样,现在学生都是人手一部手机,是大家再熟悉不过的东西。这个例子涉及到了在前面理论讲述中的大部分算法,如二值图像的处理、模板匹配、高斯滤波器等。学生通过对这个工业应用的理解,更进一步加深了对算法的理解。 以讲解手机键盘的制造过程为例,向学生提出和前面所讲内容相关的问题,引导学生自发思考,如为什么选择模板匹配法,而不是采用其他更复杂更精确的方法等等。每到这个时候,课堂气氛总是分外热烈,学生各抒己见,在不断争论中,更进一步加深对课本上枯燥理论的认识。 在这里需要注意的问题是一定要一步一步提出问题,循循善诱,引导学生一层一层地深入思考。如果问题的答案过于“深藏不露”,则有可能触发学生的抵触情绪,无法继续深入地思考。 4结语 通过多年的教学摸索,我们认为,在计算机视觉课程的讲述中,以实际应用引导学生这样的教学方法非常可取,而且也收到了很好的效果。另外,除了制定好的教学大纲,并选择合适的教材外,根据学校现在的时间情况,我们选择了多媒体手段辅助教学,充分利用Matlab和大屏幕投影等方方面面的优势,结合多种方法进行教学,对讲好计算机视觉这门课,非常有益。 计算机视觉论文:计算机视觉导航综述 摘要:导航技术是移动机器人优秀技术,移动机器人又有多种导航方式,本文对各种导航方式进行了分析比较,提出由于计算机视觉理论及算法的发展,又由于和激光、雷达和超声在导航方面相比,视觉导航具有很多优点,因此视觉导航被大量地采用。根据移动机器人是在导航过程中对图像进行处理,实时性差始终是一个非常棘手的问题,提出解决该问题的关键在于设计一种快速图像处理方法。 关键词:视觉导航;移动机器人;图像处理 移动机器人是一种在复杂的环境下工作的具有自规划、自组织、自适应能力的机器人。移动机器人集人工智能、智能控制、信息处理、图像处理、模式识别、检测与转换等专业技术为一体,跨计算机、自动控制、模式识别、智能控制等多学科,成为当前智能机器人研究的热点之一。 在移动机器人的运动过程中始终要解决的是自身的导航与定位问题,相关技术研究中,导航技术可以说是其优秀技术,也是其实现真正的智能化和完全的自主移动的关键技术。也就是DurrantWhyte提出的三个问题:(1)“我现在何处?”;(2)“我要往何处去?”;(3)“要如何到该处去?”[1] 其中问题(1)是移动机器人导航系统中的定位及跟踪问题,问题(2)、(3)是移动机器人导航系统中路径规划问题。导航研究的目标就是没有人的干预下使机器人有目的地移动并完成特定任务,进行特定操作。机器人通过装配的信息获取手段,获得外部环境信息,实现自我定位,判定自身状态,规划并执行下一步的动作。 移动机器人的导航方式分为:基于环境信息的地图模型匹配导航;基于各种导航信号的路标导航、视觉导航和味觉导航等[2]。 环境地图模型匹配导航是机器人通过自身的各种传感器,探测周围环境,利用感知到的局部环境信息进行局部地图构造,并与其内部事先存储的完整地图进行匹配。如两模型相互匹配,机器人可确定自身的位置,并根据预先规划的一条全局路线,采用路径跟踪和避障技术,实现导航。它涉及环境地图模型建造和模型匹配两大问题。 路标导航是事先将环境中的一些特殊景物作为路标,机器人在知道这些路标在环境中的坐标、形状等特征的前提下,通过对路标的探测来确定自身的位置。同时将全局路线分解成为路标与路标间的片段,不断地对路标探测来完成导航。根据路标的不同,可分为人工路标导航和自然路标导航。人工路标导航是机器人通过对人为放置的特殊标志的识别实现导航,虽然比较容易实现,但它人为地改变了机器人工作的环境。自然路标导航不改变工作环境,是机器人通过对工作环境中的自然特征的识别完成导航,但路标探测的稳定性和鲁棒性是研究的主要问题[3]。 视觉导航,计算机视觉具有信息量丰富,智能化水平高等优点,近年来广泛应用于移动机器人的自主导航。视觉导航方式具有信号探测范围广,获取信息完整等优点,是移动机器人导航的一个主要发展方向[4]。目前国内外主要采用在移动机器人上安装车载摄像机的基于局部视觉的导航方式,如文献[4]中所提及的:D.L.Boley等研制的移动机器人利用车载摄像机和较少的传感器通过识别路标进行导航;A.Ohya等利用车载摄像机和超声波传感器研究了基于视觉导航系统中的避碰问题等。视觉导航中边缘锐化、特征提取等图像处理方法计算量大且实时性较差,解决该问题的关键在于设计一种快速的图像处理方法或采取组合导航方式[4-5]。 味觉导航是通过机器人配备的化学传感器感知气味的浓度,根据气味的浓度和气流的方向来控制机器人的运动。由于气味传感器具有灵敏度高、响应速度快以及鲁棒性好等优点,近年来许多研究人员在气味导航技术上做了许多研究工作。但该项技术能够真正应用到实际环境中的却很少,仍处于试验研究阶段。Figaro Engineering Inc.公司研制的氧化锡气味传感器,被广泛用于气味导航试验。石英晶体微平衡气味传感器、导电聚合物气味传感器和一种模仿哺乳动物鼻子功能的电子鼻等用于移动机器人味觉导航的传感器都处于试验阶段。目前的味觉导航试验多采用将机器人起始点和目标点之间用特殊的化学药品,如酒精和樟脑丸等,引导出一条无碰气味路径,机器人根据不同的道路跟踪算法,用气味传感器感知气味的浓淡和气味源的方向进行机器人导航试验。味觉导航的研究具有很好的研究价值,该种移动机器人可用来寻找化学药品泄露源。 由于计算机视觉理论及算法的发展,又由于和激光、雷达和超声在导航方面相比,视觉导航具有以下几个优点:首先,即使在丢弃了绝大部分的视觉信息后,所剩下的关于周围环境的信息仍然比激光雷达和超声更多更精确;其次,激光雷达和超声的原理都是通过主动发射脉冲和接受反射脉冲来测距的,因此当多个机器人同时工作时,相互之间可能产生干扰,而视觉由于是被动测量,因此多个机器人相互之间的干扰可以减少到最小;最后,激光雷达和超声数据的采样周期一般比摄像机长,不能及时对高速运动的机器人提供信息并作出规划,因此视觉传感器被大量地采用。目前移动机器人的导航大都采用基于视觉或有视觉参与的导航技术。最近二十年来,在未知或部分未知环境中,基于自然路标导航与定位技术的研究;视觉导航中路标的识别以及图像处理的新型快速算法的研究成为了计算机视觉的主要研究方向。 视觉导航主要完成障碍物和路标的探测及识别。国内外应用最多的是在机器人上安装车载摄像机的基于局部视觉的导航方式。P.I.Corke等对有车载摄像机的移动机器人视觉闭环系统的研究表明,这种控制方法可以提高路径跟踪精度。从视觉图像中识别道路是影响移动机器人导航性能的一个最重要因素。对于一般的图像边沿抽取而言,已有了许多方法,例如,局部数据的梯度法和二阶微分法。Trahanias利用视觉探测路标来完成机器人的导航。其中路标不是预先定义的人工路标,而是在学习阶段自动提取的自然路标。在视觉导航中边缘锐化、特征提取等图像处理方法的计算量大,移动机器人是在运动中对图像进行处理,实时性差始终是一个非常棘手的问题。解决该问题的关键在于设计一种快速图像处理方法。为了满足速度的要求,基于统计计算的预值法被应用于机器人的导航,但在实际应用中发现,它抑制噪声的能力差,特别是预值的选取极大地依赖于环境,要想获得理想的结果,仅在一幅图像中的不同区域就要设置不同的预值。近些年,由于人工智能的发展,有很多好的算法被应用到移动机器人的视觉导航中去。比如,根据导航图像的特点采用边缘提取结合HOUGH变换的方法和带滤波窗的区域扫描的方法,经过检验,这两种算法都具有较好的实时性,对于直线形态的各类导航线以及对于已知半径的弧形导航线具有较高的可靠性,以上算法目前对于分支较多的直线形态的导航线以及未知半径的弧形导航线的效果不佳,这是今后努力的方向。 Stanley还提出了基于神经网络的机器人视觉导航技术。该技术中估算逆雅可比矩阵,并将图像特征的变化与机器人的位置变化对应起来,通过神经网络训练来近似特征雅可比矩阵的逆阵。该技术,通过提取几何特征、平均压缩、向量量化和主成分提取来简化图像处理,实现实时视觉导航。 综上所述,移动机器人是在运动中对图像进行处理,实时性差始终是一个非常棘手的问题。解决该问题的关键在于设计一种快速图像处理方法。将室内地面作为机器人视觉导航的路标。依据地面的颜色信息,将地面上没有障碍物的区域识别并分割出来,机器人在可行走区域内行走,这样就可以实现机器人的自主导航。利用环境中地面的颜色特征,采用比较简单的图像处理算法分割彩色图像,经实验证明可提高机器人导航的实时性、准确性和鲁棒性。 计算机视觉论文:基于计算机视觉的学生考试自动监考系统设计与实现 摘 要: 针对当前视频监控进行考试监考的丢包率大和智能化程度不高的问题,在计算机视觉下进行学生考试自动监控系统优化设计,提出一种基于视频帧循环纠错编码的计算机视觉自动监考系统设计方法。系统设计分为硬件和软件部分,包括A/D电路、时钟电路、视频帧循环纠错编码电路、程序加载电路和输出接口电路。实验测试结果表明,该系统能有效降低监考过程中的视频丢包,提高监考区域的视觉覆盖度,系统集成性和智能性较高。 关键词: 计算机视觉; 考试; 自动监考; 视频帧 0 引 言 随着视频图像处理技术的发展,采用计算机视频监测方法进行现场O控设计,提高对监控区域的自动化识别和管理能力[1]。学生考试自动监考系统是考试智能化管理系统的重要部分,采用计算机视觉分析方法进行自动监考,首先采用计算机视频监控方法进行考试现场的实时视觉画面采集,从而实现对考试现场的检验分析和指导。研究学生考试自动监考系统,在促进智能化考试管理和提高考场监考的管控能力方面具有积极重要意义[2],对学生考试自动监考系统是建立在视频图像分析基础上的,结合系统硬件设备设计和软件开发,采用计算机视觉分析方法进行监控现场的异常信息特征提取和分析,采用视频帧循环纠错编码避免监控过程中的丢包和误码失真。首先进行系统的总体构架分析,然后进行监考系统的硬件模块化设计,最后进行系统调试分析,得出有效性结论。 1 系统设计与实现 1.1 器件选择 根据上述设计思想和总体设计构架,进行基于计算机视觉的学生考试自动监考系统的硬件模块化设计,学生考试自动监考系统的数据采集系统是整个系统的基础。通过PCI桥接芯片与PC机进行数据通信,采用PCI9054的LOCAL 总线设计方法,进行数据特征采集,把学生考试监考现场的视频信息存储到PCI总线上,在嵌入式RAM中对监控视频信息进行收发转换和视频帧间编码,基于视频帧循环纠错编码方法进行视频纠错。硬件设计主要包括如下几个部分:学生考试监考现场的视频信息的DSP信号处理器、模拟信号预处理机、视频信息的逻辑控制设备、外部I/O设备以及A/D设备和电源供电设备,用DSP控制A/D转换FLASH寄存器寄存学生考试监考现场的视频视觉特征信息,同时DSP与PCI通信,DSP接收PCI总线的用户信息,输出多路视频编码到功率放大器。通过串行E2PROM进行配置校验,在C 模式下通过PCI总线送采样数据或处理结果到PC机进行监考现场的监控信息分析。 1.2 监考系统的电路设计 根据上述总体设计要求,结合选择的器件,采用可编程DSP芯片ADSP?BF537作为优秀处理芯片,进行学生考试自动监考系统的电路设计,主要包括了A/D电路、时钟电路、视频帧循环纠错编码电路、程序加载电路和输出接口电路等,分别设计描述如下: (1) A/D电路。学生考试监考系统的A/D电路是实现对输入视频采集信息的数/模转换,提供给计算机和DSP芯片可识别的原始计算机视觉信息,结合视频帧循环纠错编码方法进行可视化校对和视频编码。外部I/O设备包括A/D转换器AD7864两片,A/D电路的分辨率为12位,最大采样频率25 kHz,采用AD7864(以下简称7864)作为A/D芯片,它是4通道输入、转换速度1.65 μs的高性能AD芯片,自动监考系统的A/D输入电压满足: 采样通道数由DSP数据总线dspD[3:0]控制[3],A4~A0和译码,利用信号作读数标志信号,得到A/D电路的接口硬件设计图如图1所示。 考虑到系统处理视频传输信息的时间和读数匹配问题,在进行A/D设计中,需要考虑7864模拟输入/输出对应码表,见表1。 (2) 时钟电路。时钟电路执行学生考试自动监考系统的时钟中断控制功能[4],采用5409A 作为自动监考系统的时钟中断的优秀控制芯片,5409A有3个多通道缓冲串口McBSPs,提供串行A/D、D/A 设备以及其他的串行器件直接接口,本地总线支持复用/非复用的 32 位地址/数据,包括 PCI 总线操作和LOCAL总线操作,PC9054 内部CI9054的LOCAL 总线与PCI总线通过异步操作实现两个 DMA数据的串行接口输入和输出。时钟电路的引脚设计如图2所示。 (3) 视频帧循环纠错编码电路。视频帧循环纠错编码电路是整个系统设计的优秀模块,视频帧循环纠错编码通过Emulator由JTAG(Joint Test Action Group)口下载到DSP中运行,在IEEE 1149.1标准协议下进行 5409A芯片器件的操作测试,芯片采用4通道高性能运放,带宽为10 MHz。使用ADUM1201进行帧同步信号设计[5],选择Motorola 公司高性能 MPC850/86作为自动监考系统的三维特征分析模块,从外部16位存储器读取监测视频图像的编码特征,引出双排的14脚插针外接上拉或下拉电阻,选择引脚、时钟信号输入引脚,数据总线LD 9054与应用电路连接,以串行E2PROM的配置电路作为I/O 初始化控制寄存器模块单元,直接从地址0x20000000执行16位打包模式实现视频纠错编码,得到视频帧循环纠错编码电路设计如图3所示。 (4) 程序加载电路。选择Motorola 公司高性能 MPC850/86作为学生考试自动监考的可视化校验视觉分析的程序加载电路的优秀处理芯片。在程序加载电路中,采用可编程逻辑芯片PLC进行图像信息分析,在程序加载中,从外部16位存储器直接执行16位打包模式,引导ROM配置异步存储器空间,通过连续读取0x00字节的个数来确定学生考试自动监考系统的SPI存储器的片选[6],程序加载电路设计如图4所示。 图4中,在VCC和地之间并联1个电容,满足程序加载电路的可编程的硬件写保护和片内的偶然性的写保护功能。 (5) 输出接口电路。输出接口电路设计中,通过JTAG接口访问CPU的内部寄存器,通过串行E2PROM进行配置校验。使用JTAG仿真器执行12通道DMA异步串行口设计,采用分立元件构成串口复位电路,降低DSP的能耗。开关频率也可在0~1间调节,内核电压在0.8~1.2 V间调整,内核电源通过10 和0.1 电容滤波,以减少电源噪声。实时时钟电源与I/O电源采取分别供电策略,综上分析,得到输出接口电路见图5。 在上述进行系统的硬件模块化设计的基础上,进行系统集成设计与软件开发。 2 实验测试分析 对上述学生考试自动监考系统进行软件开发和系统调试分析。件开发建立在CCS 2.20开发平台下,借助于 LabWindows/CVI,C/C++开发计算机视觉下的图像和视频信息处理程序。根据编写的PCI卡驱动程序进行视频信息采样和监考系统的原始数据采集,得到学生考试自动监考的视频采集分析界面如图6所示。 从图6可见,采用本文设计的考试自动监考系统,能有效实现计算机视觉下的监考视频信息传输。为了定量测试系统的性能,图7给出了不同方法进行监考视觉分析的视频丢包率对比结果,从图7得知,该系统能有效降低监考过程中的视频丢包,从而提高监考区域的视觉覆盖度。 3 结 语 本文提出一种基于视频帧循环纠错编码的计算机视觉自动监考系统设计方法。系统设计分为硬件和软件部分,首先进行了学生考试自动监考系统的总体设计构架分析和功能指标描述;然后以ADSP?BF537并行微处理芯片为优秀进行监考系统的硬件设计,包括A/D电路、时钟电路、视频帧循环纠错编码电路、程序加载电路和输出接口电路;最后在Visual DSP++集成开发环境中进行自动监考系统的软件开发设计,结合视频帧循环纠错编码进行程序加载,实现计算机视觉下的自动监考。实验测试结果表明,该系统能有效降低监考过程中的视频丢包,提高了监考区域的视觉覆盖度,具有优越性能。 计算机视觉论文:基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利分析 摘 要 对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测领域的专利申请趋势、专利申请产出国和申请人分布进行了统计分析,重点针对基于人眼、基于人脸、基于嘴巴的疲劳驾驶检测这三个技术分支的发展脉络进行了梳理,并对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测的发展趋势进行了分析。 关键词 疲劳驾驶 人眼、人脸 嘴巴 专利 0引言 造成交通事故的原因25%-30%产生于疲劳驾驶,因此疲劳驾驶已成为诱发交通事故的重要因素。国内外专家和学者针对疲劳驾驶的检测开展了大量的研究工作,目前研究的重心主要集中在基于计算机视觉的疲劳驾驶检测,因此对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测的相关专利进行分析尤为必要。 1基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利申请数据分析 1.1全球专利申请量趋势 从图1可以看出,基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利申请量从1990-2001年间处于技术研发初期,专利申请量相对较少。从2002年开始该领域的专利申请量逐渐呈现持续增长趋势,并在2014年达到最大值153件。由此可知,随着疲劳驾驶的增多,人们对疲劳驾驶的检测也越来越重视,相应的研究也正不断增加。基于此,在今后的一段时间内,相关的专利申请量有望继续保持。 1.2专利申请产出地区分布 目前各领域的专利申请量主要集中在中国、美国、韩国、日本和欧洲,通过对该领域在中国、美国、韩国、日本和欧洲的专利申请量进行统计分析发现,中国的申请量以48%的占比雄居第一,其他几个地区的申请量相差不大,具体如图2所示。 1.3在华专利申请量变化趋势 图3为1990年至2014年基于计算机视觉的疲劳驾驶检测在华的申请量变化趋势图,由该图可以看出,1990-2002年是技术的萌芽期,在2003年以后申请量才呈现逐年增长的趋势,并且在2012年-2014年将均维持在较高的申请量。因此,该领域国内虽然起步较晚,但是最近几年申请量相对其他地区却具有压制性的优势。 1.4在华主要申请人分析 图4展示了在华主要申请人的申请量份额,主要以科研院所和大型汽车企业为主,其中吉利汽车公司以领先优势排名第一。 2主要技术分支的专利申请分析 基于计算机视觉的疲劳驾驶检测的主要技术分支有:基于人眼的驾驶疲劳检测、基于人脸的驾驶疲劳检测、基于嘴巴的疲劳检测。下面从三个技术分支的发展概况、三个技术分支的主要工作原理及重点专利等方面进行分析。 2.1全球专利申请主要技术分支的申请量趋势图 由图6可知,近年来基于人眼和人脸的驾驶疲劳检测的申请量呈现较快增长,申请量也较基于嘴巴的疲劳检测的申请量大,体现了该领域近年来的发展趋势,并体现出基于人眼和人脸的驾驶疲劳检测的技术分支发展已较为成熟。三个技术分支在2006年之前,申请量的差别不大且数量均较小,显示出在2006年以前三个分支的区别并不明显,发展也较为缓慢,这说明基于计算机视觉的疲劳驾驶检测也是近10年才兴起的一项技术,它依赖于图像处理技术的发展水平。 2.2在华专利申请主要技术分支的申请量趋势图 由图7可知,三个技术分支在2006年以前均只有零星的申请量,这与该领域在全球的发展情况相符合,基于人眼的疲劳驾驶检测在华申请量自2006年以来呈现稳步增长,且近年来申请量最大。基于人脸的疲劳驾驶检测申请量虽小于基于人眼的疲劳驾驶检测,但近年来的申请量也呈现出稳步增长的势头。然而,基于嘴巴的疲劳驾驶检测虽有增长趋势,但申请量一直都较小。由此可知,在国内疲劳驾驶的检测主要是采用人眼检测和人脸检测,这两个分支是国内的研究的热门,也是今后国内在该领域的发展趋势。 3结语 通过对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利的申请量的总体分析,以及基于人眼、基于人脸、基于嘴巴三个技术分支的申请量趋势分析可知,基于计算机视觉的疲劳驾驶检测在近10年取得了较快发展,这与计算机图像处理技术的发展密不可分;同时,科研院所作为该领域研究的主体,应加强与中小企业的合作。国内疲劳驾驶的检测研究主要集中在人眼检测和人脸检测,这两个分支是国内的研究的热门,同时,基于人眼的疲劳检测其发展方向明确,后续发展将集中在眼睛定位算法的研究上,并且定位精度将越来越高,越来越满足实际的要求。 计算机视觉论文:一种基于计算机视觉的手指特征识别算法研究及其FPGA实现 摘 要: 为了提高视频图像中手指特征识别的精度和速度,提出一种基于矩形模板的动态阈值算法。该算法采用矩形模板平滑图像,用灰度阈值法提取目标边缘,实现对手指特征的准确识别。Matlab仿真结果表明,该算法受环境噪声影响较小,能清晰准确地分割出手指边缘。在FPGA平台上设计了一套基于计算机视觉的手指特征识别系统,并对该系统的实时性、手指识别精度等性能进行了测试。测试结果表明,该系统的运行速度与摄像头摄取图像的速度基本同步,可满足系统对实时性要求。系统对手指位置识别的坐标偏差约为3个像素,基本满足系统对识别精度的要求。 关键词: 计算机视觉; 手指特征识别; 动态阈值算法; 矩形模版 S着科学技术的飞速发展,人与计算机之间的交互活动越来越密切,并逐渐成为人们日常生活的重要组成部分。传统触摸屏是现阶段一种最常见,也是最重要的人机交互方式,其是通过一种附加在显示器表面的透明介质,依赖使用者的手指触摸该介质来实现对计算机的输入控制[1?2]。目前,这种触摸屏技术已经相当成熟,但是,技术上不容易做到大尺寸,且成本相对较高,也易于破损。为了突破传统触摸屏这种人机交互方式的局限,把任何成像平面变成可用手指进行交互的系统,本文提出了一种基于计算机视觉的手指特征识别算法,并在FPGA平台上建立了一套基于计算机视觉的手指特征识别硬件系统。这种基于计算机视觉的手指特征识别方法可为基于视觉的人机互动提供一种新的技术解决途径。其与传统触摸屏的区别在于,不需要在成像屏幕上安装任何特殊介质,使用寿命得到大幅延长,应用范围有了很大扩展。 1 图像采集平台 本文所采用的图像采集平台如图1所示,在任何与计算机连接的显示设备(如投影屏幕、等离子电视等)的左上角、右上角安装两个摄像头,通过这两个摄像头便可确定手指在屏幕上的二维坐标信息(x1,x2)。然后,将此坐标点传至计算机,并与Windows系统的鼠标程序关联即可实现人机交互功能。图2是图像采集平台的侧视图。其中虚线框表示摄像头视野中系统需要处理的区域,即手指出现的区域。 2 手指特征识别算法及仿真 在系统实现过程中,如何从摄像头所拍摄的画面中准确地识别并提取出手指信息是其难点之一。在目前的图像处理技术中,用于识别背景图案中目标物体的算法很多,本文在分析基于色彩聚类的肤色识别算法的基础上,结合课题特殊需求,提出一种基于矩形模板的动态阈值算法,并在Matlab中对上述算法的处理效果进行了仿真。 从图像采集平台可以看出,本系统只关心距屏幕很近的小视野内是否出现区别于背景的目标物体。因此,只需从摄像头拍摄的图像当中截取一部分,如图3中的小矩形框所示。 2.1 基于色彩聚类的肤色识别算法 肤色是人体区别于其他物体的一个重要特征,人体肤色特征不受位置、角度、大小等因素影响,具有较强的稳定性。因此,本文首先选定基于色彩聚类的肤色提取识别算法进行研究。在色彩聚类方法中,Anil K.Jain的Cb,Cr椭圆聚类方法最为典型[3?4]。采用非线性分段肤色分割得到的肤色区域在Cb,Cr空间中近似于椭圆,如下: 由图5可知,利用该算法分割手指信息的效果尚可,能从比较友好的环境中迅速准确地识别出手指信息。图6为利用椭圆聚类肤色分割算法对从图像采集平台读取图像的手指识别效果。可见,该算法在普通环境下对手指的识别效果良好。但当屏幕上的颜色影响手指肤色时,该算法的识别能力就会有所降低。可见,该算法对皮肤颜色的纯度要求较高,适用范围受限。图7为屏幕出现大面积蓝色时对手指识别造成的影响效果。 2.2 基于正方形模板的动态阈值算法 基于正方形模板的动态阈值算法,即采用灰度阈值法,用正方形模板平滑图像[5?6]。图8(a)是3×3模板动态阈值算法平滑图像的过程。 应用基于3×3模板的动态阈值算法对原图4进行边缘提取的仿真效果如图9(a)所示。可见,应用3×3模板可以提取出目标物体的边缘,但不够清晰。虽然可以通过增大模板取得比较理想的效果(图9(b)为采用基于101×101模板的动态阈值算法的处理效果),但会使计算量剧增,同时也缩小了模板所能完全覆盖的范围,使图像边缘产生无效的白色区域。 2.3 基于矩形模板的动态阈值算法 根据课题实际需要,即所要处理的目标区域为长方形窄条区域(如图3所示),本文提出一种基于矩形模板的动态阈值算法。该算法与基于正方形模板算法的区别在于,平滑图像时所用的模板为窄条形,如3×5模板,3×15模板,3×41模板等。图8(b)是3×9模板动态阈值算法平滑图像的过程。 图10给出了采用基于3×9模板、3×14模板、3×81模板、3×101模板动态阈值算法对原图4进行手部边缘提取的仿真效果。由仿真效果可知,基于矩形模板的动态阈值算法在模板取值为3×9的情况下,便能够清晰提取出目标物体的边缘。而且,随着模板取值的增加,目标物体边缘的提取效果更加清晰准确。与基于正方形模板的动态阈值算法相比,基于矩形模板的动态阈值算法计算量较小,节约了系统的计算资源。 3 基于FPGA的手指特征识别算法的系统测试 为了验证本文所提出的基于矩形模板的动态阈值算法能否满足屏幕交互系统的整体要求,本文通过编写软件程序在FPGA开发板上对这种算法进行了硬件实现和系统测试。 3.1 硬件实现 本文所采用的硬件实现系统主要是基于美国Altera公司生产的型号为EFA?CY1C12的“红色飓风”(Red Cyclone)系列FPGA开发板,并另外集成了用Ommvison公司的型号为OV9655的CMOS数字摄像头,以及ISSI公司的型号为IS61LV25616AL的SRAM存储器[7?10]。最终搭建的硬件系统如图11所示。 3.2 系统测试 本文主要对系统的实时性、手指提取精度、资源占用情况等影响系统运行的重要技术指标进行了测试。 (1) 实时性 OV9655摄像头在1 280×1 024分辨率下,能提供15 f/s的图像采集速率,课题所设计的软件程序可以在一帧图像的处理时间内完成了数据的采集、手指边缘的识别等运算,实现了系统执行速度与摄像头拍摄速度的同步,达到了系统对实时性要求。 (2) 手指识别精度 由于课题在软件设计过程中编入了图像采集防抖动处理程序,提高了图像采集的稳定性,也提高了手指识别的精度。经过测试,本系统得到的手指位置信息的坐标偏差为3个像素,基本满足大屏幕交互系统对识别精度的需求。 (3) 资源占用情况 从Quartus Ⅱ的编译报告中可以看出,本系统的软件运行已占用FPGA的9 702个逻辑单元,占逻辑单元总数的80%。可见,该硬件系统的FPGA运算资源基本能满足系统的实际需要。 4 结 语 本文通过对基于矩形模板的动态阈值算法的研究和基于FPGA的手指特征识别硬件系统的实现,建立了一套基于计算机视觉的手指特征识别系统。该算法受环境噪声影响较小,能清晰准确地分割出手指边缘,且随着矩形模版取值的增大,算法的识别效果会更加良好。该系统的实时性、手指识别精度及资源占用情况均可满足系统要求。这种基于计算机视觉的手指识别方法成本低、灵活性好,为基于视觉的人机交互提供了一种新的技术途径。 计算机视觉论文:基于计算机视觉的运动目标跟踪算法 摘 要截至目前,运动目标跟踪已经历经了几十年的发展研究,其作为当前社会一项至关重要的先进技术,对于人们的日常工作生活以及社会经济、军事政治等其他各领域均有着积极的帮助作用。特别是在计算机视觉技术逐渐发展成熟的今天,运动目标跟踪与计算机视觉技术的融合程度也越来越高。基于此,本文将选择当前比较常见的一种目标跟踪算法即Kalman filter算法,并以运动的人脸作为跟踪目标,着重围绕基于计算机视觉的运动目标跟踪算法进行简要分析研究。 【关键词】计算机视觉 运动目标 跟踪算法 在计算机等现代科学技术尚未出现以前,人们在获取外界信息时往往主要依赖视觉,而在我国计算机技术水平不断发展提升的背景之下,计算机视觉技术的出现使得人类肉眼视觉得到了进一步的发展延伸,尤其是在各种传感器技术的帮助之下,使得人们能够对保持运动状态的目标进行实时跟踪,从而准确掌握目标的具体形态属性。在此背景之下,本文将运动目标设定为运动的人脸,通过探究基于计算机视觉的运动目标跟踪算法,希望能够为相关研究人员提供相关参考和帮助。 1 Kalman filter目标跟踪算法的简要概述 Kalman filter目标跟踪算法是当前众多跟踪算法当中使用范围较广、使用频率比较集中的一种跟踪算法,这一算法最早可以追溯至上个世纪六十年代,人们通过将滤波理论与状态空间模型相集合,从而得到的一种递推估计的算法也就是卡尔曼滤波理论。其通过利用上一时刻获取的预估值以及当下获取的实际观测值,在信号与噪声状态空间模型当中不断更新状态变量,进而顺利完成估计预测并获得当前时刻估计预测值。经过不断的发展,在计算机图像处理以及其他运动目标跟踪当中经常会使用Kalman filter算法。如果在k时刻系统下的状态向量用xk表示,那么在t0时刻下初始化的状态预测方程为;在tk时刻下更新系统状态的具体方程为 ,其中Hk、Zk分别表示测量矩阵m×n维以及转移矩阵n×n维的状态向量。但在跟踪计算机视觉运动目标譬如说视频目标时,由于相邻的两帧视频图像本身时间间隔非常短,因此目标在这一时间内难以发生明显的运动状态变化,此时我们可以通过将此间隔时间设定为单位时间,同时目标在单位时间内一直保持匀速运动状态,这时我们可以得到一个状态转移矩阵且 ,定义系统观测矩阵即为 ,定义噪声Wk以及Vk协方差矩阵则可以分别用 和表示。 如果在滤波器在经过若干次卡尔曼滤波后仍然能够恢复至原始状态,则其具有较好的稳定性,但如果在进行运动目标跟踪实验的过程当中,对于处于运动状态的被跟踪目标,一旦出现遮挡行为则将在第一时间内暂停估计参数,并将这一参数估计值直接代入到状态方程当中,使得运动目标无论是否被遮挡均可以对其进行精确跟踪。 2 基于计算机视觉的运动目标跟踪算法 2.1 建立颜色概率模型 颜色囊括了诸多的信息量光柱点,尤其是在人类的视觉世界从本质上来说也是一种用过感知自然界色彩以及明暗变化的世界,因此人们可以通过使用三基色原理获得RGB颜色空间。考虑到颜色与计算机视觉场景当中各个场景和目标之间有着紧密的关系,同时不同于目标的大小、形态等其他视觉特征,颜色特征鲜少会受到包括观察视角等在内各因素的干扰影响,从某种角度上来说基于颜色特征的运动目标具有较好的稳定性。为了能够保障目标跟踪既稳定又迅速,需要选择合适的颜色特征,否则将极有可能导致出现跟踪失败。在这一环节当中人们通常使用的是RGB颜色空间以及HSI颜色空间,但由于二者均具有一定的局限性,因此本文在对人脸特征尤其是颜色特征进行选取时,选择了rgI颜色直方图的方法,在解决两N颜色空间自身缺陷的同时,尽量避免目标人脸运动位置以及尺寸等变化因素对目标追踪造成的干扰影响。在rgI颜色直方图当中 其中R、G、B就是RGB颜色空间当中的三原色,r、g、I有着相同的取值范围即在0到1之间。保持间隔相等的情况下划分L值即可得到rgI颜色直方图。虽然rgI颜色直方图与物体相对应,但如果目标只是位置以及尺寸等出现变化,rgI颜色直方图并不会受到任何实质性影响,因此在理想情况下,利用rgI颜色直方图能够对视频图像中不同运动位置以及不同尺寸的人脸进行目标追踪。 2.2 跟踪算法 运动目标的不断变化将会使得模板图像随之发生相应变化,因此需要不断更新模板图像才能够有效完成对运动目标的连续跟踪,本文在对运动目标的实际运动范围进行预测过程中选择使用卡尔曼滤波,之后利用rgI颜色直方图在预测运动范围之内搜索和匹配相应目标,从而通过此举获得与目标模板有着最小欧式距离的区域,在此过程当中存在一个特定阈值T,如果两者的欧氏距离在进行相减时差值没有超过这个特定阈值,那么此时该区域就是运动目标所在的实际位置,利用在这一区域当中的rgI颜色直方图并将其充当下一帧运动目标的匹配模板,在不断重复的过程中模板能够实现不间断地更新。由于相邻的两帧视频图像之间,时间间隔并不长,因此目标人脸在极短的时间间隔当中基本上不会出现突然变化,此时我们可以认为运动目标人脸的运动连续性比较强,此时利用公式 可以进行欧式距离的计算并用以衡量匹配的模板。其中匹配区域和模板的rgI颜色直方图分别用l和l'表示,而rgI颜色直方图中的维数则用n进行表示。根据相关视频图像显示,通过不断更新模板确实可以对目标运动人脸进行实时跟踪显示。 3 结束语 总而言之,本文通过选择当前比较常见的目标跟踪算法即Kalman filter算法,利用卡尔曼滤波以及rgI颜色直方图完成对运动人脸的跟踪。事实证明,Kalman filter算法确实能够在对各目标之间的干扰进行明确区分的基础之上,准确描述运动人脸目标,从而较好地跟踪运动目标,但由于人脸之间本身存在一定的相似性,因此本文只是对理想状态下的运动人脸进行跟踪实验,日后还需要对计算机视觉技术和Kalman filter算法进行进一步优化以妥善解决多人脸目标以及相似性问题。 作者单位 重庆电子工程职业学院软件学院 重庆市 401331 计算机视觉论文:基于计算机视觉的室内自主移动机器人导航综述 摘要:计算机视觉在人工智能学科占据重要地位,为自主移动机器人视觉导航做了深厚的理论铺垫。基于计算机视觉的自主导航与路径规划是自主移动机器人研究的关键技术,计算机视觉室内导航技术主要分为3类:第一类是环境地图事先已知;第二类是同时定位与地图构建(simultaneouslocalization andmapping,SLAM);第三类是不依赖环境地图。详细阐述了每种导航模型和技术方法,探讨了基于计算机视觉导航的最新技术进展,总结了目前国内外计算机视觉导航的研究进展。 关键词:计算机视觉;地图匹配;SLAM;机器人导航;路径规划 1概述 计算机视觉在人工智能学科占据重要地位,为自主移动机器人视觉导航做了深厚的理论铺垫。目前,机器人导航技术有很多种,传感器导航技术如里程计、激光雷达、超声波、红外线、微波雷达、陀螺仪、指南针、速度、加速度计或触觉等得到了普遍应用,与上述非计算机视觉导航技术相比较,计算机视觉导航技术如人眼般具有灵敏度高且可捕获的信息量大以及成本低等优点。由于室内相对室外空间比较狭小且内部环境复杂,所以普通移动机器人在作业过程中,完成躲避眼前障碍物、自主导航以及为自身找出一条可行路径等一系列操作会相对比较困难。计算机视觉导航技术可利用本身的摄像头获得室内周围的环境信息,实时对其周身的场景进行快速反馈,对视野前方障碍物进行快速识别和检测,从而确定一条高效的可行的安全路径。本文对计算机视觉导航技术进行分类研究,主要分为3类:第一类是环境地图事先已知,提前对外界环境特征进行提取和处理,建立全局地图,并将地图信息存储在机器人内存数据库中,在导航的时候实时进行地图匹配;第二类是同时定位与地图构建,移动机器人在自身位置不确定的情况下根据自身的摄像头获取周围未知环境信息,在作业时逐步构建周围的环境地图,根据构建的增量式地图自主实时定位和导航;第三类是不依赖环境地图,自主移动机器人不需要依赖任何的环境地图,其在作业活动时的可行区域主要取决于摄像头实时识别和检测的环境相对信息。 2环境地图的表示方法 目前,计算机视觉导航技术多采用栅格地图、几何地图、拓扑地图和混合地图构建环境地图信息。 2.1栅格地图 栅格地图,将栅格图像考虑为一矩形,均分为一系列栅格单元,将每个栅格单元赋予一个平均概率值,并利用传感信息估计每个单元内部内存障碍物的概率。构建栅格地图的优点是其地图表达形式直观,创建和维护比较容易;但当划分的栅格单元数量不断增多时,实时性就会慢慢变差;当划分的栅格单元越大时,环境地图的分辨率越低。 2.2几何地图 几何地图利用几何特征如点、直线、平面等来构成环境主要框架,需要知道这些特征在环境中信息的具体位置,所以几何地图通常使用其对应的三维空间坐标来表示。几何地图构建过程相对简单,保留了室内环境的各种重要信息,是基于计算机视觉的定位与地图构建算法中最常用的一种表示方式。但是为了完成环境的建模需要标记大量的特征,从而计算量也非常的大,降低了实时性,其重建的地图也容易出现与全局不一致的情况。 2.3拓扑地图 拓扑地图用许多节点和连接这些节点的曲线来表示环境信息。其中,每个节点相对应真实环境中的特征点(如门角、窗户、椅子、桌子角及拐角等),而节点之间的曲线表示两个节点对应的地点是相联通的。拓扑地图把环境信息表上在一线图上,不需要精确表示不同节点间的地理位置关系,图像较为抽象,表示起来方便且简单。机器人首先识别这些节点进而根据识别的节点选择节点与节点间的曲线作为可作业的路径。 2.4混合地图 混合地图主要包括3种形式:栅格一几何地图、几何一拓扑地图以及栅格一拓扑地图。混合地图采用多种地图表示,可结合多种地图的优势,与单一的地图表示相比更具有灵活性、准确性和鲁棒性,但其不同类别的地图结合起来管理会比较复杂,难以协调,增加了地图构建的难度。文献针对室内环境所建立的模型分为全局拓扑和局部几何表述部分,整体环境通过拓扑节点串连起来,维护了整体环境表述的全局一致性;而以每个拓扑节点为优秀所采用的几何表述则可确保局部精确定位的实现,这样建立的几何一拓扑混合环境模型可将二者的优势都表现出来,使得移动机器人定位和地图构建同时进行,实现容易。 3基于计算机视觉的室内导航 基于计算机视觉的室内导航技术可利用摄像头捕获机器人周围环境的全部信息,对其周身的场景进行反馈,对障碍物进行快速识别和检测,从而确定一条高效的可行的安全路径。本文将计算机视觉室内导航技术主要分为3类:第一类是环境地图事先已知;第二类是定位与地图构建同时进行;第三类是不依赖环境地图。 3.1环境地图事先已知 提前对外界环境特征进行提取和处理,建立全局地图,并将地图信息存储在机器人内存数据库中,在导航的时候实时进行地图匹配,即预存环境地图。在环境地图事先已知的导航中,路标信息保存在计算机内存的数据库中,视觉系统中心利用图像特征直接或间接向移动机器人提供一系列路标信息,一旦路标被确定后,通过匹配观察到的图像和所期望图像,机器人借助地图实现自身精确定位和导航。该导航技术过程可分为以下步骤: a)图像获取:摄像头获取其周围的视频图像; b)路标识别及检测:利用相关图像处理算法对图像进行一系列预处理如进行边缘检测和提取、平滑、滤波、区域分割; c)路标匹配标志:在观察到的图像和所期望图像之间进行匹配,搜索现有的路标数据库进行标志路标; d)位置计算:当有特征点进行匹配时,视觉系统会根据数据库中的路标位置进行自身精确定位和导航。 在基于计算机视觉的地图匹配定位过程中,主要有2种地图匹配较为典型。 ①已知起点,已知地图。这种条件下的定位称为局部定位,采用的是一种相对定位的方法,如图1所示为其位姿估计过程,这种情况目前导航技术研究得最多。 ②不知起点,已知地图。这种条件下的定位称为全局定位。当机器人需要重置时,通常使用这种定位方法来检索机器人的当前位置(即姿态初始化)。常用的辅助方法是在环境中添加一些人造信标,如无线收发器,几何信标,条码技术,红外或超声波接收系统进行位置识别,利用视觉系统识别自然标志,自主定位。 3.2定位与地图构建同时进行 不知起点,不知地图。SLAM技术最早由Smith等人于1986年提出,移动机器人在自身位置不确定的情况下根据自身的摄像头获取周围未知环境信息,在作业时逐步构建周围的环境地图,根据构建的增量式地图自主实时定位和导航。在日后的导航研究中,混合地图中的几何一拓扑混合环境模型被得到广泛应用,主要用来解决SLAM问题。 2003年,在解决SLAM技术难题上,Arras等人采用基于Kalman滤波器和最邻近(nearest neighbor)匹配策略的随机地图创建方法。下面是该算法步骤: a)数据采集:首先初始化系统,从摄像头传感器采集距离数据; b)状态预测:视觉系统预测机器人运动状态,实时返回新位姿信息和协方差矩阵,预测地图; c)观测:从原始捕获的信息中提取主要特征信息并将此信息返回给局部地图; d)测量预测:预测机器人当前位姿的全局地图; e)位置匹配:应用最邻近滤波器匹配局部地图中的观测点和预测点; f)估计:使用扩展Kalman滤波器更新地图; g)创建:将非相关的观测点加入地图,对机器人返回增量式地图; h)输出地图。 制约机器人视觉系统性能的重要因素是信息实时处理的计算复杂度和处理效率,SLAM算法需要在地图密度与计算效率之间取得权衡。 3.3无环境地图 在这类系统中,机器人不需要依赖任何的环境地图信息,机器人的活动取决于其当时识别和提取出来的环境信息,这些环境信息可能是桌子、椅子和门等,不需要知道这些环境元素的绝对位置。无环境地图的导航技术典型的技术有3大类:基于光流的导航技术、基于外观信息的导航技术、基于目标识别的导航技术和基于目标跟踪的导航技术。 3.3.1基于光流的导航技术 光流是三维空间运动物体在观测成像面上的像素运动的瞬时速度,也是图像亮度的运动信息描述。光流法计算最初是由Horn和Schunck于1981年提出的,其利用二维速度场与灰度,引入光流约束方程,得到光流计算的基本算法。光流计算基于物体移动的光学特性提出了2个假设:①运动物体的灰度在很短的间隔时间内保持不变;②给定邻域内的速度向量场变化是缓慢的。如Santos-Victor等人研发了一种基于光流的robee视觉系统,该系统模拟了蜜蜂的视觉行为。在robee视觉系统中,使用单独的双目视觉方法来模拟蜜蜂的中心反射(Centering Reflex):当机器人移动到走廊两侧的墙壁中心时,左眼捕获场景的瞬时速度与右眼捕获场景的瞬时速度是相同的,几乎没有差别,那么机器人就可以知道他们在走廊的中心。如果眼睛两侧的眼睛的瞬时变化速度不同,则机器人移动到较慢的速度。在自动机器人导航的实现中,基于这个想法是测量摄像机捕获图像场景瞬时速度差异。这种导航技术只能用于室内单通道直走道导航,不能引导机器人改变方向,具有一定的局限性。 3.3.2基于外观信息的导航技术 基于外观的机器人导航方法,不需要构建真实的地图导航,机器人通过自身所携带的摄像头和传感器感知周围目标的外观信息进行自主定位和导航。其中,所述的外观信息多为目标信息的颜色、亮度、形状、空间大小和物理纹路等。机器人在导航时存储连续视频帧的环境图像信息,并将连续视频帧与控制指令相关联,从而再执行指令规划有效路径到达目的地。 3.3.3基于目标识别导航技术 为了达到目标点或是识别目标,机器人很多时候只能获取少量的图像信息。Kim等人提出了一种用符号代替导航各个位置的赋值方法。该赋值方法中,机器人执行命令如“去窗边”“去你后面的椅子旁”等。这样,通过相关的符号命令,机器人自动识别并建立路标,通过符号指令到达目标点。例如“去你后面的椅子旁”,这样的命令就是告诉机器人路标是椅子、路径向后。该导航技术的难点在于目标是否可以准确实时识别路标。第一,识别大量不同类别的物体,室内环境有许多不同类别的物体,需要将它们组织到一个在给定的容易搜索图像数据结构中去,起到容易识别是用什么度量来区分物体;第二,识别大量不同背景下的物体,一个合适的物体表达式有助于将图像组织成片断,而这些片断来自于物体的种类且与物体无关的;第三,在抽象层次上识别物体,机器人可以不需要在看到一个具体的杯子之前便能知道它是一个杯子,相关程序能够类似的物体进行识别和区分。 3.3.4基于目标跟踪的导航技术 基于目标跟踪的导航技术,为机器人构造一个虚拟地图,机器人通过摄像头获取连续的视频序列确定一个跟踪的目标,为了达到对目标的精确定位和实时跟踪,可以利用粒子滤波算法对需要跟踪的目标进行建模。基于粒子滤波的目标跟踪主要包含四个阶段,分别是初始化目标区域,概率转移,目标区域权重计算,目标区域重采样。在机器人导航之前,通过视频序列的当前几帧标注机器人所需要跟踪的目标,在导航时,机器人通过连续的视频帧感知周围的待跟踪目标,同时对所需要跟踪的目标散播粒子,当获取的视频帧对目标区域重采样后足以让机器人确定所需要跟踪的目标时,机器人通过确定的目标为自己规划最有效的路径到达目的地。获取视频序列目标跟踪是算机视觉领域中的重要分支,它在工业生产、交通导航、国防建设、航空导航等各个领域有着广泛的应用。 4结论 本文对近三十年来基于计算机视觉的室内自主式移动机器人导航技术进行了详细的分类介绍,对于移动机器人是否需要地图匹配的导航系统进行了详细的综述。目前,在做导航和面向任务的决策时,自主机器人尚未能够准确地综合考虑真实环境空间中的各种不确定性,当路径前方突然出现动态场景变化、目标运动、遮档障碍物时便会显得一无所措,无法及时把握室内环境变化的动态信息进行实时导航,而这将是未来计算机视觉研究的一大难点和热点。所以,室内自主移动机器人仍在发展中,还有很多的问题值得研究和探索,现有的机器人大多数都需要人为定期去进行清理和维护,直到今天还没有产生一台真正意义上完全自主的移动机器人。 计算机视觉论文:探讨计算机视觉技术在图书馆工作中的应用 摘要:随着科技的不断发展,计算机视觉技术的发展越来越迅速,它的研究和应用范围不断的扩大,已经涉及到制造业、农业、医疗诊断以及军事领域。本文通过对计算机视觉技术在图书馆工作应用中的探讨,了解计算机视觉技术在图书馆实行的效果。 关键词:计算机;视觉技术;图书馆;应用探讨 引言 俗话说“书是人类进步的阶梯”,各大高校以及各大城市都建有图书馆,图书馆可以满足人们对各种知识的需求,因此对图书馆的管理工作也是十分重要。如今科技不断的发展,计算机视觉技术被运用到图书馆管理中。计算机视觉是用摄影机和电脑来代替人眼进行检测、监控、识别和测量等的机器视觉,它能够对收集来的图片和视频进行处理,然后获得相应的三维信息。计算机视觉是一门综合性的学科也是一个富有挑战性的领域,它已经被应用到各个领域中,它的重要性不言而喻。 一、计算机视觉技术的特点 (一)检测范围广泛 人眼的检测范围毕竟有限,有些细微的方面人眼是检测不到的,比如红外线、超声波等,但是计算机视觉技术却是可以检测到人眼所检测不到的范围。计算机视觉技术可以将红外线和超声波处理成图像呈现出来,它的检测范围十分广泛而且是不加选择的进行检测,可以说它的使用大大拓展了人眼的视野。 (二)检测安全可靠 我们都知道电子产品如果接触使用必然是会受到一定辐射的,但是计算机视觉与以往的检测机器不同,它是不需要与被测者进行接触的,观测者和被测者都是十分安全不会受到丝毫损伤的,而且它在使用的过程中并不会像人眼一样感到疲惫,它可以一直进行高效率的工作,因此对其检测结果也是十分的可靠的。 二、视觉技术在图书馆工作中的应用分析 (一)图书剔旧和修补 图书馆是人们知识的殿堂,是思想文化知识不断扩展的地方,因此图书馆的剔旧是一项十分重要的工作。图书馆的空间毕竟有限,一些相对陈旧而利用率较低的参考文献是需要不定期的进行筛选的,这些资料通常都是表面发黄、布满灰尘和封面破旧等,而图书馆的剔旧工作大多是由工作人员亲自到书库中进行挑选,这样不仅工作量大、耗时长还有可能会存在遗漏的现象,而且资料上的灰尘也会给工作人员的身体健康带来影响。 图书馆会收藏一些珍贵的古籍和字画,但是时间一长,受到温度、湿度等的影响会造成古籍和字画表面发黄、纸张变脆甚至会出现虫眼,这时候就需要对古籍字画进行修补工作。这项工作大多由工作人员亲力亲为,会给工作人员带来一定的健康影响,如果使用计算机视觉技术代替人们来进行工作,会大大减少工作人员的工作强度,同时也保证了工作效率。 (二)管理职工人员 图书馆中职工人员的正常有序的工作是保证图书馆正常运行的关键之处,在进行图书馆职工人员的管理上可以引用计算机视觉技术。以往的职工签到可能会出现代签现象,而计算机视觉技术可以采用图像视觉处理技术对职员进行磁卡、眼膜、人脸识别等进行签到,杜绝了以往签到工作所存在的弊端。同时,在图书馆工作处理中,计算机视觉技术也可以帮助职工人员处理一些难题,让图书馆工作能够有序高效的进行。 (三)监控检测系统 如今图书馆的书籍是完全向人们开放的,人们可以自由进行借阅,以往的人工检测会造成猜疑和尴尬,也会加大图书馆管理人员与读者之间的磨擦。计算机视觉技术的使用可以全自动化进行监控和检测,避免了以往人工监测所出现的问题。图书馆的书籍借阅管理工作异常重要,计算机视觉技术可以全程自动化进行高效工作,可以进行无人看管检测读者进出携带书籍文献和借阅空间的监控等,大大提高了工作效率,让图书馆的借阅工作顺利有序的进行。 三、视觉技术在图书馆工作中的应用问题的研究 (一)循序渐进的结合 计算机视觉作为一个新兴技术,虽然已经被运用到各个领域内,但是在引进入图书馆的管理中,如果想要快速的取代传统的管理模式,无论是工作人员还是工作理念都不可能及时接受这种改变的。新技术的融入必须要循序渐进,找到与传统的管理模式的结合点,然后进行慢慢磨合,达到与传统相结合的效果,这样人们才能够接受一种新技术的使用,不仅提高了工作效率减轻了工作人员的工作负担,也能够更好的发挥出计算机视觉技术的真正作用。 (二)提高专业人员的业务水平 新的技术需要新的业务水平来支持,如果没有相应的业务水平是没有办法发挥出新技术应有的作用。计算机视觉技术通过计算机成像系统来代替人类的视觉感官,能够自主适应环境、自主工作的能力。计算机视觉技术在不断的更新中,它的使用功能也是越来越多,操作方法越来越复杂,这时就需要图书馆的工作人员对计算机视觉技术有细的了解,能够熟练操作和运用计算机视觉技术。图书馆管理阶层应该组织工作人员进行培训工作,让他们接收新的知识掌握新的技术,不断的提高图书馆工作人员的业务水平,才能够保证图书馆工作高效进行。 (三)读者素质和应用手段的提高 现代化图书馆要想实现工作和服务的全面自动化,就需要有现代化技术的支持,计算机视觉技术的引用虽然是一个现代化技术的支持,但是如今仅停留在生物特征的识别领域。比如图书馆如今普遍有门禁系统,这也仅停留在计数功能和监控可冲消磁条的识别和认定上,如果有些读者素质不高故意去掉这些生物识别,图书馆的门禁系统就没有办法阻止这些读者的进入进出。因此,提高读者的素质和计算机视觉技术的应用手段,才能够保证计算机视觉技术在图书馆被广泛的进行使用。 结束语 计算机视觉技术作为新兴的综合性技术,被运用到工业、农业、医学、军事、体育等各个领域,它的出现代替了人类去完成不可能的工作,开拓了人类的视野,提高了工作效率和深度,让人类从不适应的工作环境中解放出来。计算机视觉被称为自动化的眼睛,对周围的空间物体有着传感、抽象、判断的能力,它能够从根本上改变人们的思维方式。 虽然如今计算机视觉技术在图书馆的应用中仅处于初始层面,但是每项新的技术的引用不都是循序渐进需要一个过渡时段吗?计算机视觉技术虽然进入了瓶颈时期,但是相信在不断的提高和完善下,一定会突破瓶颈期进入到迅猛发展的时期。计算机视觉技术的提高,能够让图书馆更好的发挥其作用,让人们能够更快更方便的利用图书馆汲取不同的知识,同时也能够加快学术的发展和社会的进步。 计算机视觉论文:计算机视觉图像精密测量下的关键技术 摘 要近代测量使用的方法基本上人工测量,但人工测量无法一次性达到设计要求的精度,就需要进行多次的测量再进行手工计算,求取接近设计要求的数值。这样做的弊端在于:需要大量的人力且无法精准的达到设计要求精度,对于这种问题在现代测量中出现了计算机视觉精密测量,这种方法集快速、精准、智能等优势于一体,在测量中受到了更多的追捧及广泛的使用。 【关键词】精密测量 计算机视觉图像 关键技术 在现代城市的建设中离不开测量的运用,对于测量而言需要精确的数值来表达建筑物、地形地貌等特征及高度。在以往的测量中无法精准的进行计算及在施工中无法精准的达到设计要求。本文就计算机视觉图像精密测量进行分析,并对其关键技术做以简析。 1 概论 1.1 什么是计算机视觉图像精密测量 计算机视觉精密测量从定义上来讲是一种新型的、非接触性测量。它是集计算机视觉技术、图像处理技术及测量技术于一体的高精度测量技术,且将光学测量的技术融入当中。这样让它具备了快速、精准、智能等方面的优势及特性。这种测量方法在现代测量中被广泛使用。 1.2 计算机视觉图像精密测量的工作原理 计算机视觉图像精密测量的工作原理类似于测量仪器中的全站仪。它们具有相同的特点及特性,主要还是通过微电脑进行快速的计算处理得到使用者需要的测量数据。其原理简单分为以下几步: (1)对被测量物体进行图像扫描,在对图像进行扫描时需注意外借环境及光线因素,特别注意光线对于仪器扫描的影响。 (2)形成比例的原始图,在对于物体进行扫描后得到与现实原状相同的图像,在个步骤与相机的拍照原理几乎相同。 (3)提取特征,通过微电子计算机对扫描形成的原始图进行特征的提取,在设置程序后,仪器会自动进行相应特征部分的关键提取。 (4)分类整理,对图像特征进行有效的分类整理,主要对于操作人员所需求的数据进行整理分类。 (5)形成数据文件,在完成以上四个步骤后微计算机会对于整理分类出的特征进行数据分析存储。对于计算机视觉图像精密测量的工作原理就进行以上分析。 1.3 主要影响 从施工测量及测绘角度分析,对于计算机视觉图像精密测量的影响在于环境的影响。其主要分为地形影响和气候影响。地形影响对于计算机视觉图像精密测量是有限的,基本对于计算机视觉图像精密测量的影响不是很大,但还是存在一定的影响。主要体现在遮挡物对于扫描成像的影响,如果扫描成像质量较差,会直接影响到对于特征物的提取及数据的准确性。还存在气候影响,气候影响的因素主要在于大风及光线影响。大风对于扫描仪器的稳定性具有一定的考验,如有稍微抖动就会出现误差不能准确的进行精密测量。光线的影响在于光照的强度上,主要还是表现在基础的成像,成像结果会直接导致数据结果的准确性。 2 计算机视觉图像精密测量下的关键技术 计算机视觉图像精密测量下的关键技术主要分为以下几种: 2.1 自动进行数据存储 在对计算机视觉图像精密测量的原理分析,参照计算机视觉图像精密测量的工作原理,对设备的质量要求很高,计算机视觉图像精密测量仪器主要还是通过计算机来进行数据的计算处理,如果遇到计算机系统老旧或处理数据量较大,会导致计算机系统崩溃,导致计算结果无法进行正常的存储。为了避免这种情况的发生,需要对于测量成果技术进行有效的存储。将测量数据成果存储在固定、安全的存储媒介中,保证数据的安全性。如果遇到计算机系统崩溃等无法正常运行的情况时,应及时将数据进行备份存储,快速还原数据。在对于前期测量数据再次进行测量或多次测量,系统会对于这些数据进行统一对比,如果出现多次测量结果有所出入,系统会进行提示。这样就可以避免数据存在较大的误差。 2.2 减小误差概率 在进行计算机视觉图像精密测量时往往会出现误差,而导致这些误差的原因主要存在于操作人员与机器系统故障,在进行操作前操作员应对于仪器进行系统性的检查,再次使用仪器中的自检系统,保证仪器的硬件与软件的正常运行,如果硬软件出现问题会导致测量精度的误差,从而影响工作的进度。人员操作也会导致误差,人员操作的误差在某些方面来说是不可避免的。这主要是对操作人员工作的熟练程度的一种考验,主要是对于仪器的架设及观测的方式。减少人员操作中的误差,就要做好人员的技术技能培训工作。让操作人员有过硬过强的操作技术,在这些基础上再建立完善的体制制度。利用多方面进行全面控制误差。 2.3 方便便携 在科学技术发展的今天我们在生活当中运用到东西逐渐在形状、外观上发生巨大的变大。近年来,对于各种仪器设备的便携性提出了很高的要求,在计算机视觉图像精密测量中对设备的外形体积要求、系统要求更为重要,其主要在于人员方便携带可在大范围及野外进行测量,不受环境等特殊情况的限制。 3 计算机视觉图像精密测量发展趋势 目前我国国民经济快速发展,我们对于精密测量的要求越来越来高,特别是近年我国科技技术的快速发展及需要,很多工程及工业方面已经超出我们所能测试的范围。在这样的前景下,我们对于计算机视觉图像精密测量的发展趋势进行一个预估,其主要发展趋势有以下几方面: 3.1 测量精度 在我们日常生活中,我们常用的长度单位基本在毫米级别,但在现在生活中,毫米级别已经不能满足工业方面的要求,如航天航空方面。所以提高测量精度也是计算机视觉图像精密测量发展趋势的重要方向,主要在于提高测量精度,在向微米级及纳米级别发展,同时提高成像图像方面的分辨率,进而达到我们预测的目的。 3.2 图像技术 计算机的普遍对于各行各业的发展都具有时代性的意义,在计算机视觉图像精密测量中运用图像技术也是非常重要的,在提高图像处理技术做以提高。同时工程方面遥感测量的技术也是对于精密测量的一种推广。 4 结束语 在科技发展的现在,测量是生活中不可缺少的一部分,测量同时也影响着我们的衣食住行,在测量技术中加入计算机视觉图像技术是对测量技术的一种革新。在融入这种技术后,我相信在未来的工业及航天事业中计算机视觉图像技g能发挥出最大限度的作用,为改变人们的生活做出杰出的贡献。 作者单位 常州信息职业技术学院 江苏省常州市 213164 计算机视觉论文:基于计算机视觉的人脸检测与识别技术初探 随着计算机技术和网络技术的飞速发展,计算机已深入到社会的各个领域,并深刻的改变人们的工作、学习和生活方式。信息的获取、分析、处理、、应用能力已经成为社会中人们的一个必备的技能。多媒体技术也在发生着日新月异的变化,包括这多媒体技术的基本概念、图像、音频、视频、动画的常用处理工具等。其中人脸检测与识别技术在计算机视觉方面也是尤为重要的,人脸检测与识别技术主要是用于身份信息的识别,也可以用来对个人的隐私信息通过识别来进行保护。 诞生于20世纪40年代的电子计算机是人类最伟大的发明之一。并且一直以飞快的速度发展着。进入21世纪的现代社会,计算机已经进入各个行业,并成为各行业必不可少的工具。如今的计算机发展的更加智能化,就如今来说,人们最什么事情都非常重视信息,人类和社会的发展,时刻都离不开信息。计算机如今重视的方面就是对信息的阅读和控制,人脸检测与识别技术也是应运而生。 人脸识别的论述 人脸识别是人类视觉中的一大特色,因为能对身边的人进行识别,才不会对身边的信息进行混淆,简单来说,根据人脸可以对人的年龄,性别进行初步判断。随着计算机技术的智能化,计算机业已经通过视觉能进行人脸的识别。其中在对人脸识别的同时进行有关信息的收集、识别、提取、变换、存储、传递、处理、检索、检测、分析和利用等技术。如今人脸识别已经应用于很多的领域,但是要人脸检测与识别是需要基于本来已经收集和整理的信息本库才能进行。再加上现在计算机技术虽然已经接近成熟,然而在人脸识别方面的表情传达出什么信息还是无从下手进行编程和设计。所以,基于计算机视觉的人脸检测与识别技术还是会有很广的发展空间,再加上人脸识别还可以维护人们的财产安全和隐私保护,必然会引起社会各界人士的广泛关注。 从19世纪末开始就已经有人对人脸识别进行了研究,因为当时没有先进的科学技术做后盾,所以经过了数百年的研究仍然没有什么显著的进展和成果。直到20世纪90年代人脸识别才成立了自己的学科,在加上当时的科技发展水平已经达到了不错的水平,人脸识别这个学科得到了快速的发展。如今,我国的计算机技术也已经居于世界的前列,我国也已经拥有比较完善的一套东方面孔的人脸数据库。 人脸识别在发展过程中大概经历了三个阶段:第一阶段就是对人脸特征进行整理,整理出所需要的数据库,并且应用当时的计算机技术做出一套质量不错的人脸灰度模型,这个阶段的识别工作全部由操作人员来完成;第二阶段比第一阶段要先进,有了基础人机互交,将人脸的特征经过多维度的矢量在模型上表示出来,并也可以设计出一套人脸识别的系统,这个阶段的识别不再是仅仅依靠操作人员,而是操作者和计算机一起完成;第三个阶段是计算机智能识别的最高峰,一切操作和识别都依靠机器全自动化进行,在人脸识别过程中也不再是每台计算机都需要完成一整套的工作,也实现了计算机与计算机之间的互联,多台计算机一起完成人脸识别的过程,都人力也是一种解放。 积极践行人脸检测识别技术 人脸检测识别技术是计算机实现智能化特征后的又一重要发展方向之一,它已经在世界范围内得到了广泛的普及与应用。人们可以通过人脸识别来进行定位,来起到保护人们财产安全的作用,通过人脸识别来抵制社会中的造假率,之前曾经有一些不法分子利用假身份来做损害公共利益和侵犯人们隐私权的事情,有了人脸识别让不法分子没有可乘之机,也应用人脸识别来对财务密码进行联系,起到对人们的财产有绝对的保护作用,对社会的安定何尝不是一项有意义的发明。 人脸识别一直是计算机智能化发展过程中的一个重要领域,因为人脸的识别与检测是一个很难做到完善的项目,由于人类的面部表情丰富,要对人类的面部表情做出判断和分析会存在一定的困难。再加上人脸识别的过程中,每个独立存在的个体都有一张专属于自己的脸。它的轮廓没有明显的特征界限,同时对眼、鼻子、嘴等器官在脸上的分布情况也没有明确的界限,这就使得对人脸识别来进行算法设计有一定的困难,所以只有通过轮廓特征来进行初步的判断,分辩出各种器官,再根据器官来完成人脸的分布情况设计灰度模型的完成工作。 随着红外光的可利用率提高,也应用到了人脸识别的领域,在人脸识别过程中也加入不同光的效果来识别人脸,使得如今的人脸识别的准确度有了明显的提高。但是光的效果是不可控的,在环境不适宜和用户不配合的情况下,利用红外光技术来进行人脸识别又会将准确度拉到很低的成度。因此,在人脸检测与识别方面仍然有一些尚未解决的问题,值得人们关注和探索。 科学的进步、时代的进步,必将给发展赋予新的内容。这个社会已经成为了一个信息化社会,信息化代表了一种信息技术被高度重视,信息资源被高度共享,从而使得人的智力和潜力以及社会物质资源潜力被充分发挥。在这个信息化社会中最重要的就是信息。个人信息已经成为在社会中必备的物质。如此看来信息的保护也成为了发展的头等大事,基于计算机视觉的人脸检测与识别技术也有了发展的独特性,它的独特性由这个时代所决定。 计算机视觉论文:计算机视觉创新研究的探索者 人类正在进入后信息时代,计算机越来越广泛地进入到几乎所有的科技和生活领域。现代计算机具有强大的功能和运行速度,但与人脑相比,其智能化程度仍有待提高。如何让计算机具有类人脑的学习与分析能力,拥有“视觉”“听觉”,并可通过“思考”与人类沟通交流,是当今世界计算机视觉研究领域各国科学家不断追求和探索的目标。 计算机视觉是人工智能领域的优秀之一,其研究的终极目标是让机器具有人一样的视觉功能。西安交通大学电子与信息工程学院杨国安教授在计算机视觉领域沉心研究多年,为计算机视觉的发展提供了丰富的理论基础。 “西安交通大学郑南宁院士是图像处理、计算机视觉和模式识别领域的国际知名专家,是他2001年把我从日本引进回来的。”这是杨国安选择计算机视觉和图像处理领域的契机。在该领域,杨国安主要研究新型的小波变换、多尺度几何分析和压缩感知理论,对这些最前沿的理论进一步地改进,以提高图像分析与理解的能力、计算机视觉模型的精度、大数据的模式分类的效率以及互联网图像检索的正确识别率。 留学回国后,杨国安在郑南宁院士团队参与完成了多项国家项目,包括国家自然科学基金创新研究群体项目“智能化视觉信息处理理论与实现技术”,国家自然科学基金重点项目“高效可伸缩视频编解码基础理论与方法研究”,国家重点基础研究发展计划项目“视觉信息环境感知与识别关键技术”,国家科技支撑计划项目“数字媒体内容互通共用关键技术”,国家高技术研究发展计划项目“基于离散小波变换的JPEG2000图像处理及场景数据实时传输”等。其中,在国家科技支撑计划项目中,杨国安取得国家发明专利“一种分布式多格式数字视频转码结构设计方法”的正式授权。该项专利开发出了一种分布式多格式数字视频转码结构设计新方法:对源视频文件解复用后将视频进行快速无缝分割,通过动态调度程序,将视频片段以及音频文件发送到各个转码计算机上进行快速多格式转码,在输入某一种格式的视频后只需解码一次,便能输出多种格式的码流,并且能对输出码流进行很好的码率控制,最后收集转码后的视频片段进行无缝拼接并与转码后的音频文件复用。该项专利不仅改善了像素域级联转码器的转码效率,也增强了视频转码后的质量,并在我国相关电视厂家得到实际应用,取得了良好的社会和经济效益。 目前,罟安正在主持国家自然科学基金项目“基于生物视觉稀疏编码特性和显著性特征的多尺度几何分析纹理模型研究”。他介绍说,今后的研究重点将是进一步研究基于多尺度几何分析和脉冲耦合神经网络的生物视觉模型,并将其应用到大数据的模式识别以及互联网图像检索上。 学术方面,杨国安有木哿Γ砥砺前行。他长期兼任IEEE Transactionson Signal ProcessingENeural Networks等世界顶级期刊的通信评审专家,并在IEEE,Elsevier和springer等知名期刊和国际会议上发表SCI和EI收录论文30余篇,其中SCI收录8篇,EI收录21篇,取得国家专利2项,出版“十一五”至“十三五”规划教材各1部,为硕士和博士研究生开设课程,培养硕士研究生和博士研究生30余名,2016年2月又培养出交通大学历史上第一位日本博士留学生。 在科研的世界里,只有脚踏实地,持续奋斗与攀登,才可能收获点点星光。在20余年的研究工作中,杨国安亦是如此勉励自己,不断创新,突破传统。相信在未来,他一定能收获一片属于他的星空。
化工技术论文:高职应用化工技术论文 一高职应用化工技术专业实践教学基地建设 2010年3月“应用化工技术专业实践教学体系研究”的课题立项,截至2013年底,按照课题研究目标,先后在通辽地区多家大中型企业建立了校外实践教学基地,校外实践教学基地由开展此项课题之前的2家增加到了10家。已与我系签约承担学生见习、实训、顶岗实习的校外实践教学基地有:通辽市谷道粮源农产品有限责任公司、通辽市通华蓖麻化工有限责任公司、内蒙古玉王生物科技有限公司、通辽梅花生物科技有限公司、通辽金煤化工有限公司、内蒙古蒙牛集团通辽分公司;未签约的校外实践教学基地有:内蒙古蒙古王酒业有限公司、内蒙古利牛生物化工有限责任公司、内蒙古塞外狼酒业集团、杨氏调味品厂等企业。校外实践基地,主要采取校企合作的实践教学模式。要让学生在企业实习和顶岗实习过程中,能直接参与企业生产、管理的各个环节,了解现代化工企业的特点,进一步增强就业竞争力,就必须逐步建立和完善校企双向推动、产学密切结合的管理运行机制,将理论优势和科研优势渗透到企业之中,力争做到“双赢”。并根据企业的改革趋势优化实践教学的组织管理,改革以往企业被动地接受学生实习的局面,使校外实践教学能真正收到实效。 3.实践教学基地建设的制度保障 在实践教学体系运行及实施实践教学过程中,始终将建立与之配套的政策和运行机制作为一项重要工作来对待,先后制订并实施了一系列管理政策和办法,出台了一系列规章制度和措施,保障实践教学的可靠进行,先后出台了《实验室设置办法》《实验室工作条例》《实验教学管理规定》《化学化工实验教学中心管理制度》《实验室管理人员岗位职责》《计算机化工模拟仿真控制中心管理制度》《化工系学生实习管理规定》《化工系学生毕业环节管理规定》《校内实习基地管理办法》等,为实践教学改革的顺利实施提供了有力保障。 二高职应用化工技术专业实践教学师资队伍建设 1.实践教学师资队伍建设的要求 第一,要符合专业教师队伍的“双师”素质建设要求。本专业的“双师型”教师队伍建设的好坏,直接关系到学生实践应用能力的培养。优化“双师型”队伍结构、提高“双师型”教师素质是我系教师队伍建设的重点。第二,要符合建立“工学结合”机制的要求。我系现有的化工实验室、实训设施比较简陋,不能适应“工学结合”的需求。应根据实践课程之需求,加大化工实验、实训设备的投入,建立若干化工生产、操作、检验等方面的综合实训基地,以满足学生“工”与“学”的需求,将技能训练与教学课堂合为一体,是校内实验、实训基地建设的关键。第三,要符合加强校外生产实训环节的要求。改革原有的认识实习、生产实习、毕业实习等实践教学环节,集中时间安排校外生产实训(顶岗实习),带领学生深入化工行业具体操作岗位跟工人师傅学习化工生产操作技能、产品检验方法等。实训结束后,通过劳动部门的职业技能鉴定,取得相应的职业技能证书,实现毕业生到企业的“零过渡”。 2.实践教学师资队伍的建设 我系具有本科以上学历的中青年教师,大多是研究型和学术型人才,多数是非化工专业老师,普遍缺少生产、建设、管理、服务等第一线的工作经历,缺乏实践意识。我们利用学院政策,要求刚从学校毕业的青年教师必须到企业、行业实践训练半年以上。在经费和待遇上对到企业、行业实践训练的教师给予支持。经过几年建设,初步形成了一支既注重传授基本知识和基本技能,又注重培养实际操作能力,既能引导学生学习知识,又能指导学生实践训练的“双师型”教师队伍。这支“双师型”教师队伍是实现实践教学体系改革的有力保障。按学院的要求,为了提高青年教师的教学能力,有实践教学经验的老教师与青年教师之间以“师傅—徒弟”形式结成了五对师徒,并签订了师徒协议,以言传身教来培养青年教师尽快适应实践教学的要求。在实验实训工作中,为提高教学质量形成了化学实验团队、化工校内实验实训团队、化工校外实训团队。因为我系应用化工技术专业实践师资不足,为了确保校内外实训基地建设的顺利进行,努力构建一支结构合理、素质优良、教学水平高的“双师型”教师队伍。计划引进有实践经验的专业教师15名,其中高级职称5名,硕士5名,“双师型”10名,来充实化工专业教师队伍。每学期派出一定数量的专业课教师和实践指导教师到合作企业锻炼,参加教育部组织的骨干教师培训,接受新技术、新技能和学历提升教育培训,鼓励教师通过各种渠道参与行业职业技能鉴定,取得测试员、考评员等资格证,鼓励教师参加各类教研和科研交流活动。大力推进现代教育技术在实践教学中的应用,近几年来,院校努力将现代教育技术、计算机仿真技术运用于实践教学中。为适应计算机技术在化工领域广泛应用的趋势,我们组建了计算机化工模拟仿真控制中心,引进了一整套完整的化工仿真软件,内容涉及化工领域多项关键计算机技术,包括分子模拟、过程模拟、过程设计、过程仿真与控制等,有效地提高了师生的计算机应用水平。 三结束语 综上所述,要办好高职应用化工技术专业,就必须做好实践教学基地建设和实践教学师资队伍建设这两项工作;在此基础上才能培养出高技术技能型应用型人才,来适应国家日益增长的技术型人才的需求。 作者:王晓军单位:通辽职业学院化工系 化工技术论文:高职应用化工技术课程改革论文 一、影响高职课程改革成效的因素 (一)教师 1.教师的课程改革观念应用化工技术专业进行以“工作过程系统化”为主的课程改革,要求教师转变传统课堂上的角色,创设以学生为主体的课堂氛围,但部分教师尤其是年龄偏大的教师由于受传统学科教育体系、固有的工作方式与工作习惯的影响,缺乏学习新知识、新技能及更新知识结构的勇气,对进行课程改革不积极、不主动。因此,教师课程改革观念跟不上课程改革的发展,并在短期内难以转变,成为课程改革的一种阻力。 2.教师的素质应用化工技术专业进行“工作过程系统化”课程改革需要“双师”素质教师队伍,要求教师要不断更新专业知识结构并具备精湛的化工岗位实践操作技能,同时具备课程开发设计能力、项目课程的教学能力、课程改革的实施能力等。应用化工技术专业教学团队有专任教师11人,兼职教师9人。兼职教师主要参与了应用化工技术专业课程改革中的专业工作及典型工作任务分析、学习领域描述、学习情境设计等工作,但兼职教师由于工作繁忙、学校上课时间限制等原因其并没有真正进入课堂。即使进入了课堂,部分兼职教师没经过职业教育教学理论与技能的培训,课程的教学能力与课程改革的实施能力偏差,导致兼职教师没有完全发挥作用。另外,专任教师中30—35岁年龄段5人,工作经历就是从学校到学校,没有企业实践的经历,更谈不上具备精湛的化工岗位实践操作技能,所以对实际岗位工作过程不清楚,以致出现项目载体设计不合理、工作任务设计过难和学生完成起来吃力等现象,使课程改革成效受到限制。 3.教师的精力通过与应用化工技术专业教师座谈,教师普遍反映:教师工作量大,时间、精力不够。因为课程改革涉及化工专业工作任务及典型工作任务分析、课程体系的重新构建、学习情境及项目设计、工作任务设计、参与教学评价等,每一环节都需付出大量劳动;另外,我院专业教师还有河南省示范专业、河南省特色专业、河南省省级教学团队等建设任务。因此,对于课程改革过程中遇到的各种难题,教师很难深入地进行反思与总结,而国内外大量研究表明:要提高教师的专业化水平,主要依赖于教师的教育实践及其实践的反思,教师精力不够及缺少时间反思势必会影响课程改革的成效。 (二)校企合作的作用 应用化工技术专业进行课程改革主要是为服务地方区域经济发展,为地方化工企业输送高技能高素质人才,这就要求课程改革要在满足企业真实需求并有企业充分参与的条件下进行,因此,积极寻求校企合作(如企业为学生提供实践实训机会、使专任教师到真实的企业环境中进行历练、从企业聘请能工巧匠充实到教师队伍中来真正进入课堂参与教学各个环节等)是进行课程改革的根本保障,校企合作作用的充分发挥成为制约课程改革成效的影响因素。目前,应用化工技术专业的校企合作主要停留在人情和互赢的关系上,企业积极性不高。企业人员只参与课程调研及课程开发设计、定期开展讲座及最终的学生综合职业能力评价,企业兼职教师并没有真正深入课堂;专任教师无法到真实的企业环境中进行历练,学生无法进入企业进行现场上课。校企合作不充分、不到位,制约了应用化工技术专业的课程改革发展。 (三)教学管理部门 目前,学院教学管理部门的主要职责是建立健全各项教学管理规章制度,组织各专业人才培养方案、各课程的课程标准制定,安排各教师的课程表及教学场所,监督教师的教学计划及进度,进行期初、期中、期末的教学检查,组织学生对教师进行评教,教师工作量的核定等。应用化工技术专业课程改革彻底打破了传统的学科体系,倡导的是工作过程系统化课程改革,原来的教学管理模式和管理手段已经不适应课程改革的进行。如应用化工技术专业“化工单元操作技术”课程进行“理论、仿真、实训有机结合,教学做同步”的教学模式,这无疑对教学场所及教学时间的灵活性提出了要求,四节连上的课程完成过程中,根据教学需要有可能前两节在仿真室后两节就要到实训室,需要中途更换教学场所。但教学管理部门明确规定课程教学过程中途更换场所需要提出调课申请,需三级领导签字,手续繁杂,这无疑挫伤了教师课程改革的积极性,使工作过程导向的教学过程无法落到实处,影响课程改革的成效。教学管理部门在担当好“管理者”、监控者”角色的同时更应发挥好“服务者”的功能。而且,对大多数高职院校的教师来说,“工作过程系统化”课程改革是新事物,教师都有畏惧心理,极需管理部门的耐心指导与多方支持,当教师面对新情况、新问题而有畏难情绪或改革实践成效不如意时,管理部门应发挥好课程改革实践中“指导者”的作用。因此,教学管理部门“服务者”及“指导者”角色的发挥成为影响课程改革成效的重要因素。 二、高职课程改革的有效途径 为解决上述课程改革中出现的问题,课题组成员继续走访、调研、座谈讨论,认为这需要教师、教学管理部门、企业、政府多方的共同努力,发挥各自应有的功能,共同促进课程改革的有效性。具体体现在: (一)教师 1.调动学生参与课程改革的积极性目前,在进行课程改革过程中部分教师更多的是在埋怨学生素质差、学习不积极努力的情绪中开展工作的,而往往忽视了学生是课程改革成效的检验者、受益者,课程改革就必须围绕学生来展开。在我国,虽然高职学生是高考成绩处于中低段的学生,课程系统化学习的知识准备不足,但他们一般具有思想活跃、动手能力强、社会活动能力强的优势,还是比较适合工作过程系统化、项目化课程改革的。所以,应认清学生状况和特点,不是抱怨而是相方设法激发学生的学习兴趣,树立学生学习的自信心,调动学生参与课程改革的积极性。 2.更新课程改革观念,提高自身“双师”素质进行高职课程改革已是大势所趋,教师应该认识到:如果跟不上高职课程改革的步伐,势必将会被学校所淘汰,面临失业的危险。教师要意识到这种危险有可能变成现实,就会积极努力地进行课程改革。教师要进行课程改革,就要主动地更新自己的专业知识结构,不计条件地主动申请下企业进行工作实践,丰富自己的工作经验,了解现代企业需要怎样的技术工人,使教学更加有目的性、实用性,提高自己的课程开发设计能力。 3.坚持教学反思,深入课程改革研究教学反思是教师对自己的教学实践进行的一种回忆、思考、评估、总结的活动过程,符合实践—认识—再实践—再认识的认识论原理,也可指教师对自己完成一个项目或任务的教学后,对教学过程进行全面、客观地分析和思考,发现教学中存在的问题,提出解决问题的方案再组织教学,进一步提高教学质量。教学反思的途径有课后与学生交流、进行课后小结,可以进行公开课、讲课比赛等同行的观摩与交流等。 (二)教学管理部门 教学管理部门应认清目前课程改革现状,需要转变自己的角色,在充分做好课程改革的“管理者”和“监控者”同时,也要发挥好其课程改革“服务者”和“指导者”的作用。具体体现在以下几个方面: 1.做好教师思想工作,消除畏惧情绪教学管理者应放低姿态,多深入教师队伍当中与教师谈心,掌握教师的思想动态。使教师充分认识到传统学科教育教学模式已不适应当今社会的需要,只有课程改革了且改革有效、到位,学生才能发展,专业、学校才能生存,教师才能生存,否则教师将被新形势下的高职教育所淘汰;营造课程改革浓厚氛围,组织教师进行高职教育理论、高职教育教学设计、组织与实施技能培训,学习工作过程系统化课程开发步骤;监督检查教师实践效果,使培训落到实处,使教师感觉培训有效果,课程改革有望,增强老师的成功感,从根本上消除教师对课程改革的畏惧情绪并调动教师参与课程改革的积极性。 2.建立激励机制,调动课改积极性教学管理部门在保证其管理者功能发挥的前提下,要做好其服务者的功能,尽量为教师建立宽松的、支持课程改革的环境,尽可能地为课程改革提供便利,缓解其工作压力。如允许改革课程教学场所和教学时间的灵活性,不要把教师拘泥于“教学事故”的条条框框中;建立健全的激励机制,在教师年度考核、工作量计算、津贴分配、职称评定等方面对参与课程改革者进行倾斜,充分调动教师参与课程改革的积极性。对于承担课程改革实践的教师,教学管理部门有必要考虑减少其其他任务的工作量,使其将充足的精力和时间放在课程改革上。 3.构建有效的校企合作制度,兼顾教师实践和企业利益教学管理部门应当发挥其“管理者”和“监控者”的职能,制定“专业课教师到企业实践的相关制度”,尤其是教师下厂实践的量化考核制度,与教师年度考核、工作量计算、津贴分配、职称评定等方面挂钩;明确教师尤其是刚从学校毕业缺乏实践经验的青年教师每年到企业生产服务一线的时间、实习的内容,并对实践过程实时跟踪检查。另外,从企业角度讲,与学校合作的最重要目的就是能从学校赢得利益,学校要制定相关制度,吸引企业积极进行校企合作,如在科研方面建立制度,不断增强教师技术研发力,将解决企业问题和难点的课题加大支持和奖励力度;在教师年度考核和职称评定方面建立制度,倾向于能够定期为企业进行人力资源培训的业务素质高的教师;在兼职教师聘用方面建立制度,明确规定企业兼职教师的权利、义务以及薪资报酬等;在签订校企双方合作协议时,要考虑企业的人事变动、盈利状况等不确定因素对校企合作协议执行影响,写进校企合作协议中。 (三)政府政策倾斜 要想让校企合作更充分、更到位,需要政府政策倾斜,如给参与校企合作的企业实行税费减免、建立贷款贴息机制、建立校企合作专项资金、优先为校企合作科研项目立项等方式。国家在制定有关高职教育法规时,以立法的形式制定有关职业教育校企合作的法规或条例,明确政府、行业企业、学校在校企合作中的职责和义务。 作者:徐素鹏 单位:济源职业技术学院 化工技术论文:化学工程工艺中绿色化工技术论文 1绿色化工技术 绿色化工技术是通过改进改良现有的化学技术及方法,对化学原理的应用和使用工程技术来减少甚至消除化工原料、催化剂、溶剂、化学废物或化工产品等能够污染环境的物质,实现废物零排放,减少其对人类健康和生态环境的危害,建立友好环境。用“资源-产品-再生资源”这种全新的循环物质流动过程替换掉过去的“资源-废物”方式排放的流动过程。利用先进的绿色化工技术,研究出新型环保产品,及绿色工艺技术的运用实现清洁生产,从而大幅度降低三废排放量【1】。21世纪,绿色化工技术已经被国际发达国家在化学有机合成、生物化学、分析化学、催化等领域列为主要的研究发展方向之一。在我国制定的“九五”发展规划中,绿色化学与技术在酿造、制药、造纸、印染、海水淡化等行业作为应逐渐补充及开发应用的重大研究项目。 2绿色化工技术的开发 2.1原料的选用 绿色化工科技的发展,如果不从化工污染、化学反应的源头着手,那么始终是治标不治本而且十分被动的措施。那么化工科技及工艺发展过程中,选择无毒害溶剂、原料、催化剂等化学原料来进行化工生产、制作化工产品可实现零排放、零污染的清洁生产和加工原则,有效防止和控制化学污染的产生。近年较为常见的无害化学原料为:野生植物、农作物等生产物质。将芦苇、树木等天然野生植物纤维,以及稻草、麦秸和蔗渣等农副产品的废弃物作为原料加工糠醛、醇、酮、酸等化工原料。还有利用生物质气化产生氢气等,都是绿色化工技术中原料选择应用的非常好的例子。 2.2无毒害催化剂的选用 在百分之九十的化工生产中催化剂是提高反应速率的必需品。然而在绿色化工科技的开发过程中,无毒害的烷基化固相催化剂是国内外研发工作的重点。南京大学徐国际【2】利用环境友好性绿色化合成过程对烯丙基醇类化合物作为烷基化试剂,在无溶剂的条件下对1,3-二羰基化合物进行直接烷基化反应,反应后处理步骤简单,且催化体系可以循环使用,四次催化循环后收率仍然能大于84%。 3绿色化工技术在化学工业中的应用 3.1清洁生产技术 清洁生产技术是无毒、无害、无污染、无废物排放的绿色化工技术,包括辐射热加工技术,绿色催化技术,临界流体技术等。在冶金工业、印染工业、煤气化、制甲醇、垃圾处理、海水淡化等行业都得到了很好的运用。此外先进的脱硝脱硫技术、垃圾制沼气技术、高效清洁的煤气化技术、利用风能太阳能等自然能发电技术等等这些都利用了清洁生产技术。例如,海水淡化技术的应用不仅解决了我国淡水资源匮乏的现状,还利用有效的化学方法将海水中的盐水分离,在海水淡化的预处理过程中不会产生任何对环境状况的不良影响,也没有对生态环境造成伤害。而且,在海水淡化预处理过程中所产生的氢氧化镁作为一种成本低廉、工艺简单、不产生二次污染的清洁化工产品,具有非常广阔的发展前景。 3.2生物技术 生物技术领域包含细胞、基因、微生物和酶等技术范畴,其主要应用在化学仿生学和生物化工两个方面。生物酶在作为一种在生物体内的催化剂,具有高效、转移性,可以参与到各个生物化工的合成过程中。另外,化学仿生学中的膜化学技术也是这一领域中广泛应用的生物技术。在绿色化工技术中采用生物技术,可以利用再生资源合成化学品。从早期来源于动植物中的有机化合物原料,到后来以石油和煤炭作为原料。例如,在绿色化学工程与工艺中,制备丙烯酰胺,利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后,大大降低能耗,且没有污染环境副产物产生。由此可见,利用广泛存在于自然界中的酶当做催化剂,与工业酶及一般的化学催化剂相比,自然界中的酶具有无污染、反应条件温和、产物性质优良的特点。 3.3生产环境友好型产品 环境友好产品,指在产品的整个生命周期内对环境友好的产品,也称为环境无害化产品或低公害产品。它包括低毒涂料、节水、节能设备、生态纺织服装、无污染建筑装饰材料、可降解塑料包装材料、低排放污染物的汽车、摩托车、绿色食品、有机食品等。这些产品的生产工艺都要应用绿色化工技术,从而在生产过程中降低能耗、节约资源。总之,传统化工行业,为我们创造了丰富的物质基础和能源,但是化工产品在生产过程中的残余物,有毒有害物质等环境污染问题也日益显现。而今我国大力提倡开发绿色化工,并把它作为一项长期发展的基本国策,可见其对整个化工产业及环保事业的重要性。其中,绿色化工技术的开发和应用能大大的减少化工产品生产加工过程中的负面影响,从而真正实现绿色环保,节能减排等目的,是当今化学工业发展的重要环节。 作者:井博勋 单位:天津市化工设计院 化工技术论文:无机化学化工技术论文 1改变原有的实验教学理念 以前陈旧落后的教学理念已经无法适应知识更新比较快的时代了,这就需要我们根据社会需要,注重对学生动手操作能力的综合素质的培养[2]。在新的实验教学理念的指导下,学生会更加清楚社会需要什么样的人才,从而更主动的参与到实验教学当中,变被动为主动,真正实现学生的主体地位,学生对无机化学实验的兴趣也会大大增加,而不再是机械的模仿实验教师的操作,不加入任何自己动脑思考的过程,有针对性的选择与实际生产密切相关的实验操作,灵活有效的利用实验资源,增加学生自我锻炼的机会,培养出适应社会需要的高素质应用型人才。 2精选实验内容,实施绿色化实验教学 无机化学实验教学长期处于理论课的附属,选择的实验内容基本上是都是对理论课上所讲的理论的验证。要想满足教学大纲所规定的培养目标的要求,就必须精心选择实验内容,尽量减少验证性实验的比例,增加综合性、设计性实验的比例,将绿色化学理念贯穿在实验教学过程中,减少有毒有害实验药品的用量,在实验过程中尽量避免有毒有害的化学产物或副产物的生成,减少对周围环境造成的污染。提高实验试剂的利用率和药品的使用率,将实验产生的废液集中存放并按要求进行无害化处理,尽可能的回收再利用,注重对学生环保意识的培养。 3在实验教学中引入多媒体教学手段 多媒体技术是近年来发展非常迅速的网络技术之一,在无机化学实验教学中,一些抽象的原理和现象,很难通过单纯的语言讲解让学生理解,因此可以通过多媒体教学把难懂的原理和现象,具体而形象的展现的屏幕上,来帮助学生理解与掌握。多媒体教学具有较强的直观性,引入的素材较多,能够声形并茂的将抽象的原理,形象直观的表达出来,提高知识传授的效率,充分调动学生的学习积极性,学生的主体地位能得到更深刻的体现。 4更新实验教学方法 目前无机化学实验的教学方法有很多种,包括注入式、启发式、探究式等,而在实际教学过程中并不是只用一种方法,二是采用多种方法并用的形式,我们要改变传统的知识灌输式的把知识全部灌输给学生,学生只是被动的接受,取而代之的是,引导学生去主动学习,学生对实验内容中的知识点进行小组讨论,老师在实验过程中只起到监督和指导的作用,及时纠正学生的实验过程中的不规范操作,引导学生认真观察、分析解释实验现象,并以小组的形式讨论实验结果,使学生正确的理解和掌握实验原理。在实际教学过程中,采用多种方法联合并用的方式,从而提高无机化学实验的教学质量和水平。 5改善实验室的硬件设施 实验室是无机化学实验教学实施过程的主要场所,学生在这里不仅增长了实验技能,也提高了实践创新能力。在无机化学实验的内容里会涉及一些基本仪器的使用操作,这些仪器的更新程度直接反映出实验室的教学水平。随着时代的发展,科技的进步,仪器设备的更新换代非常快,只有跟上发展的步伐,引入先进的仪器设备,才能培养出与国际接轨的人才。因此,高校要增加实验经费的投资,建设高标准、高水平的无机化学实验室,健全实验室的管理体制,完善基础设施建设,建立更高级别的无机化学实验教学基地。 6结语 无机化学实验教学改革作为课程改革的一部分,是一项复杂而艰巨的工程,需要广大教师和研究者长期坚持不懈地做这方面的工作,我们要从教学理念、教学内容、教学方法等多方面进行研究和改革,结合我院学生的培养目标,加大力度,开拓创新,培养学生的综合素质和实践创新能力,在使学生具备基本的实验操作能力的基础上,为学生创造良好的实验操作氛围,激发学生的实验兴趣,也可适当的组织学生开展无机化学实验知识竞赛或操作技能竞赛,鼓励学生参加一些老师做的科研项目,调动学生的实验积极性,为学生将来的就业和深造打下坚实的基础。 作者:任莉 马立兴 叶倩倩 单位:河北联合大学迁安学院 化工技术论文:新能源化工技术论文 1《新能源技术》课程使用教材存在的问题 通过各学校一段时期的使用,有些教师和学生反馈,本课程使用的教材存在以下不足: 1.1综述较多,技术方面知识相对较少 其中核能及新型化学电源方面介绍不尽详细。例如,燃料电池中的“质子交换膜燃料电池(PEMFC)”,只是简单地介绍了这种电池的结构、原理及新的应用,而对于电池的材料、性能及电极制备工艺、PEMFC的应用和发展没有做详细的列举,工作原理也只是以“氢离子通过电解质渗透到阴极,而电子通过外部网路流动,提供电力。同时,以空气形式存在的氧供应到阴极,与电子和氢离子结合形成水”这样一句话带过。 1.2在材料制造和工艺计算方面有所欠缺 例如太阳能集热器,只介绍其结构、特点、原理,没有进行相关的分析计算。高职院校化工技术类专业的学生,已经学过《化工原理》及《物理化学》课程,具有工艺计算及设计计算的能力,如果能将太阳能集热器的原理和工艺计算结合起来讲解,收效会更好。 1.3理论与应用结合不够紧密 教材中第四章核能,只讲了核能的发展简史、核资源的分布、发电概述等,对于没有实践经验的同学们来说,他们没有机会接触核能,所以只通过理论学习并不能了解核能在实际应用当中的重要性。 2《新能源技术》课程使用教材的改进方法 2.1增加技术层面的知识 例如可以从技术角度详细介绍燃料(含氢、富氧)如何到达质子交换膜,在膜的阳极、阴极发生了怎样的反应而产生了电能,PEMFC从结构性能方面又分为单电池及电池组,以及它们的工作原理和特点。 2.2加强工艺计算 如可以对太阳能集热器传热进行分析计算,其效率方程为:fiajcTTttqAHABH其中Ac——太阳能集热器的面积,m2;A,B——与太阳能集热器类型和型号有关的常数;tfi——太阳能集热器入口流体温度,℃;ta——周围环境温度,℃;qj——热量;HT——热焓。由此可以看出,太阳能集热器的集热量一方面来自辐射,另一方面来自与周围环境交换的热量,而且与太阳辐射强度成正比,与外界空气温度成反比。 2.3理论与实际应用相结合 增加对核能在军事、民用、供热及核动力等方面的介绍,尤其是核电技术层面,可以分别就核裂变反应堆和核聚变装置,阐述电站装置结构、工作原理、分类,以及其安全性、核废物处理等发展。如核裂变反应堆235U,其合理结构:核燃料+慢化剂+热载体+控制设施+防护装置,由核燃料、慢化核和冷却剂三种材料的不同组合,产生出各种堆型,有轻水反应堆、重水反应堆、高温气冷堆和快中子反应堆。核聚变反应方式有四个氢核聚合成一个氮核,由氘到氘,由氘到氚,根据反应特点,分析其实现的可能性。 3结语 B-PBL教学法将课堂搬到床边,使学生能够亲临其境,与病人直接接触交流,将文字知识直观的呈现给学生,打破了传统PBL教学法只在于教室和书本的的局限性,弥补了其不足;医院的病例多种多样,即使同一种疾病,症状及体征等信息亦不会完全相同,因此,解决了PBL案例匮乏、易重复的瓶颈;在实施的过程中,将医学临床诊疗思维、操作技能、医患沟通、医学人文等等信息内容均融入了当中,使教学过程更加立体、更加生动,不但激发了学生学习五官科的兴趣,也为学生日后真正步入临床奠定了基础。 作者:周锦 王艳艳 单位:兰州石化职业技术学院 应用化学工程系 化工技术论文:煤化工技术论文 一、煤炭焦化 我国最具代表性的煤化工产业是焦化工业,同时,焦化工业也是冶金工业、机械工业铸造、高炉炼铁等行业最主要的辅助产业。目前,全世界的焦炭工业所直接消耗的原料精煤大约为4.5亿t/a,而全世界的焦炭产量大约是3.2~3.4亿t/a,机械化发达的国家受到世界钢铁产量调整、高炉喷吹技术的发展、生产成本增高以及环境保护的因素的影响,这些国家的炼焦能力处在收缩状态。我国目前有各类机械化焦炉大约750座以上,交谈年产量大约是1.2亿t/a,在世界上位居第一,直接消耗的原料煤占据全国煤炭消费总量的14%,年设计炼焦能力约9000万t/a,我国煤气净化技术在世界上已处于先进水平,焦炭的质量也得到了较大的提高。上世纪80年代,我国煤炭行业的炼焦技术得到发展,一些地区建成了专门输送人工煤气的工厂,也有以焦炭为主要产品的工厂。焦炭是我国的主要出口产品之一,每年的出口量也在逐年增加,目前是世界上焦炭出口量最多的国家。但煤炭行业的焦化也存在一些问题,其中普遍存在的问题是:焦炉炉型小、受矿区产煤品种限制、调整焦炭质量的难度较大、烟尘处理技术的缺乏等,造成国内大多数焦化行业与国外同行业产生较大的差距。 二、煤气化 煤化工产业化发展过程中最重要的单元技术就是煤气化技术。煤气化技术目前在我国广泛应用的领域有:化工、冶金、机械、建材等工业行业和生产城市煤气的企业,近二十几年,由于我国引进了加压鲁奇炉、德士古水煤浆气化炉等用于生产合成氨、甲醇或城市煤气等。随着社会的发展,科技的日新月异,煤气化技术的发展和作用也引起了国内煤炭行业的关注,“九五”期间,兖矿集团与科研机构、国内高校合作后开发并完成22t/d多喷嘴水煤浆气化炉中试装置。这一成果标志着我国在自主开发气化的技术上取得了突破性进展。 三、煤气化合成氨 目前我国有800多家中小型化肥厂。我国化肥生产的主要方式是以煤为原料,采用煤气化合成氨技术,采用水煤气工艺,每年消费的原料煤炭以及焦炭都会超过4000多万吨。与我国不同的是,国外生产化肥以煤炭为原料的工厂很少,国外企业和工厂一般都以石油或者天然气为主要原料,而中国因为技术和市场的关系,煤气化合成氨工厂和企业不能与国外相比之。 四、煤气化合成液体燃料 随着中国经济的发展,国内各项事业对能源的质量和用量的要求也越来越高,而由于我国对油品的消费每年都在增加,国内的资源能源并非取之不尽用之不竭,所以从国外进口原油成为我国煤化工业发展的必然趋势。20世纪50年代开始,中国就开展了间接液化技术的开发和研究,到80年代,由铁基催化剂托合成生产汽油技术的实验获得成功,这一技术得到进一步发展,同时,2000t/a规模的煤基合成汽油工业实验也获得成功。90年代开始,在对钴基催化剂合成工艺的开发方面开展了系统的研究和开发工作,并在这一阶段中取得令人瞩目的有效成果,由此开发出了3种型号的合成柴油钴基催化剂。“十五”期间,针对新型浆态床合成工艺的催化剂、反应器等小型试验得到立项,并在这一阶段中研制了工业级煤基合成油工艺软件包。 五、煤气化其他产品合成技术 不同的合成技术能合成制成不同的化学品,国外对使用煤通过气化制出合成气的相关技术也已进入研发、开发以及某些商业运作上。甲醇这种化工原料在煤化工行业中占据着重要地位,世界甲醇的生产能力约为3500万t/a,其中,总产量约为2900万t/a。在国内,甲醇的生产企业大概有100多家,这些企业当中,有一半以上是以煤为原料的工艺制作,而我国甲醇的生产能力约为300万t/a。但是我国的生产技术与国外相比,甲醇装置规模较小,生产工艺相较于国外也比较落后,尤其是在我国以煤为原来哦的工艺,生产过程复杂而成品偏高,因此在与世界上其他大国相比,我国的甲醇生产缺乏较强的竞争能力。此外,作为另外一种代用液体燃料,二甲醚的生产技术也受到各方关注。世界二甲醚产量约为15万t/a,主要利用甲醇脱水工艺制成,有相关研究人员认为,二甲醚可以作为车用柴油代替燃料,也可以为民用燃料。 六、煤炭直接液化 煤炭的直接液化,指的是通过对煤炭的加热、加压氢化直接获取液体产品的工艺技术。20世纪70年代开始,美、日、德等工业较为发达的国家已经相继开发出煤炭直接液化的工艺技术,这为全世界的工业化生产奠定了一定的基础。而我国从70年代末开始才进行煤炭直接液化的工艺技术的研究,我国虽然在逐年后都有所发展,并与世界各大国进行合作,但想要达到世界先进水平,还需一定的过程。 作者:王瑜琛 折亚飞 单位:陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司 化工技术论文:石油化工技术论文 1中国石化工业现状 在我国社会主义市场经济发展建设的过程中,石油化工产业的发展有着十分重要的意义,这不仅满足了人们日常生活和社会生产的相关要求,还有效的保障了社会经济的稳定发展。但是从当前我国石油化工行业发展的实际情况来看,由于我国石油化工行业起步得比较晚,而且其生产工艺在实际应用的过程中,也存在着一定的局限性,这就使得人们在石油化工生产的过程中还存在着许多的问题。不过,随着我国社会经济的不断发展,人们也将许多先进的生产技术应用到其中。根据相关的数据统计,在2003年年底,我国的原油加工量已经达到了3亿吨,在全世界原油加工中排行第二位,而在其他产品,比如树脂、乙烯、橡胶等产品中,其生产量也位居世界前十。但是,由于我国人口众多,这就使得其人均占有率比较少,因此还是无法满足现代化人们日常生活的相关要求。为此我们就应该采用相应的技术手段来对其进行相应的创新改进,进而满足现代化石油化工行业发展的相关要求。石油化工的范畴主要是以石油及天然气生产的化学品品种极多、范围极广。石油化工原料主要为来自石油炼制过程产生的各种石油馏分和炼厂气,以及油田气、天然气等。石油馏分(主要是轻质油)通过烃类裂解、裂解气分离可制取乙烯、丙烯、丁二烯等烯烃和苯、甲苯、二甲苯等芳烃,芳烃亦可来自石油轻馏分的催化重整。石油轻馏分和天然气经蒸汽转化、重油经部分氧化可制取合成气,进而生产合成氨、合成甲醇等。从烯烃出发,可生产各种醇、酮、醛、酸类及环氧化合物等。 2石化工业技术新进展 目前在我国石油化工行业发展的过程中,人们也在传统的石油化工技术的基础上,来对其进行相应的创新改进,这不仅使得石油化工生产的质量得到进一步的提高,还很好的满足了现代化经济发展的相关要求。而且在一些比较特殊的生产工艺当中,人们在对其进行相应的创新改进,从而使其生产技术达到了国际领先水平。 2.1顺丁橡胶技术 在石油化工行业发展的过程中,顺丁橡胶技术的运用有着十分重要的意义,这也是我国合成橡胶生产技术中应用得最为成熟的一种。近年来,在我国石油化工行业发展的过程中,人们为了使得顺丁橡胶技术的应用效果得到进一步的提高,人们就在其原本的生产工艺上来对其进行相应的改进和完善,尝试不采用终止剂来对其进行相应的加工,这样急速使得合成橡胶生产的效益和质量得到了有效的保障。而随着社会的不断发展,人们也在对该技术进行不断的完善和改进,这就使得顺丁橡胶技术的应用效果得到有效的提升,促进了我国石油化工采用的发展。 2.2丙烯腈技术 生产丙烯腈有多种方法。如环氧乙烷法。乙炔法、丙烯氨氧化工艺、Petrox氨氧化一再循环工艺。20世纪60年代初期我国开始研究丙烯腈技术,经过科研工作者的努力探索,取得了大量的工业化成果,特别是催化剂、流化床反应器,复合萃取精馏新工艺,新型空气分布板、丙烯氨分布板、PV型旋风分离器,负压脱氰等技术在丙烯腈装置上应用成功。随着市场上对丙烯腈需求量的不断增加,丙烯腈生产技术的研究重点应放在扩能减排、工艺优化和催化剂研发等方面。但新的生产方法如丙烷氨氧化法和Petrox氨氧化一再循环工艺也将成为丙烯腈生产原料多元化趋势中的又一亮点。 2.3甲苯歧化与烷基转移技术 甲苯歧化与烷基转移工艺是芳烃之间相互转化的一种技术,通过这种技术来调节苯、甲苯、二甲苯和C9芳烃之间的供求平衡关系。甲苯歧化与烷基转移技术各种工艺的工艺过程的不同主要表现在专利催化剂上。也就是丝光沸石、ZSM-5沸石及HAT系列这三种催化剂体系。在国内已经研制成功了ZA系列和HAT系列等六个牌号的甲苯歧化催化剂,其中ZA23和ZA290催化剂在20世纪80年代国际同类催化剂处于先进水平,ZA292、ZA294在当今催化剂领域中处于国际先进水平,属目前国际领先水平的催化剂是HAT2095和HAT2096。 2.4聚丙烯技术 在我国五大合成树脂中增长速度最快,自1996年起,总产量超过聚氯乙烯成为仅次于聚乙烯的第二大通用合成树脂品种。20世纪90年代,一大批连续聚合装置投产,其中仅1997-1999年即投产了10套,增加生产能力83×104t/a。在成套技术开发方面,具备了自行设计环管聚丙烯装置的能力,具有自主知识产权的聚丙烯成套技术。目前,上海石化建成的20万吨/年工业装置采用了第二代环管聚丙烯技术,作为实验装置并进行了气相聚丙烯催化剂、醚类高活性新型催化剂和聚丙烯新牌号的开发。我国研究开发聚丙烯催化剂的历史已有40多年,先后研制成功的催化剂有常规TiCl3、络合型催化剂、高效催化剂,高效催化剂已工业化的主要有N型催化剂、CS型催化剂、DQ型催化剂,等等。近年来,石油化工技术的研究开发虽然取得了较大的进展,新技术、新工艺的开发和应用也推动石油化学工业持续发展,同时也获得可观的经济效益。但是我国现在具有自主知识产权的石化技术与国际先进水平仍有一定的差距。我们只有立足于科技创新、降低生产成本、提高产品质量,才能使中国的石化工业立于不败之地。 3结束语 由此可见,在现代化石油化工行业发展的过程中,传统的石化生产技术已经无法满足现代化社会经济发展的相关要求,因此我们在对其化工技术进行开发的过程中,就要在原生产技术的基础之上,来对其进行相应的创新改进,这样不仅使得石油化工采用的经济效益得到有效的保障,还促进了我国社会经济的发展。而且随着时代的不断竞争,人们也将许多先进的科学技术应用到其中,这就使得石油化工技术的应用效果得到进一步的完善,进而满足人们日常生活和社会生产的相关要求。 作者:杨鹏 单位:哈尔滨石油化工设计院 化工技术论文:化工技术实践教学论文 职业教育是针对职业岗位的教育,其目的是培养应用型人才和具有一定文化水平及专业知识技能的劳动者,主要任务是面向生产、服务、建设、管理第一线培养高素质劳动者和高技能专门人才,与普通教育和成人教育相比较,职业教育侧重于实践技能和实际工作能力的培养。因此,职业教育必须坚持以职业技术能力培养为重点,根据个人的就业需求及职业岗位要求,结合当前市场需求,满足人们从事一定社会生产劳动的需要,推动社会生产力的发展,进而加快国家产业结构的调整与转型。 1构建实践教学体系框架 完善的实践教学体系是保证整个实践教学环节能够顺利进行的重要因素,所以实践教学目标体系的建设要符合区域经济和社会发展要求及符合重点服务区域或行业发展对高素质技术技能型人才需求,符合学生全面发展要求。体系的定位要体现应用化工技术专业自身纵向发展的需要。所以完善的实践教学体系的建设是建立在对区域或行业高素质技术技能人才需求的数量、层次,就业岗位所需知识、能力、素质等进行了充分调研论证的基础上建立起来的。完善的实践教学体系还应与专业人才培养目标及高素质技术技能人才培养目标相适应,与毕业生就业相匹配。 2实践教学目标体系建设 实践教学体系的目标应围绕学校目标及人才培养目标展开,并与之形成一个有机整体。所有实践教学目标体系应包括专业优秀能力、职业素养、创新能力三个方面。2.1专业优秀能力建设。专业优秀能力的培养要从学生入学开始抓起,开发以构建学生能力为根本的课程体系,培养出既具有专业理论知识又具备企业岗位所必须的专业技能。所以目标体系的建设必须在充分调研区域或行业内产业需求的基础上,结合学校办学特色和办学优势,明确学校专业建设重点和特色,体现行业、区域内支柱产业、优势产业、新兴产业的发展要求。呼伦贝尔煤炭资源丰富,探明及预测储量1948.48亿吨,是黑龙江、吉林、辽宁三省总和的1.8倍,其中褐煤占绝大多数,呼伦贝尔地表水资源储量272亿立方米,占全国地表水资源的1%,占内蒙古自治区水资源储量的73%,良好的水煤组合为本地区煤化工的发展奠定了良好的基础,无论是自治区“十三五”发展规划、呼伦贝尔“十三五”发展规划还是呼伦贝尔“两区三地一家园”的发展思路都提出将呼伦贝尔建设成为清洁能源及新型煤化工基地。我校应用化工技术专业实践教学目标体系正是在充分调研本地区行业、产业对技术技能人才的需求,并结合专业建设特点的基础之上,明确应用化工技术专业发展方向和目标定位。并以此制定相应的专业建设规划,按照专业建设实施计划,每年对建设实施情况进行监督、检查、反馈、评价,实现实施过程全监控,并根据定期开展的企业调研、毕业生反馈调研等活动,建立专业动态调整机制和优化机制。2.2职业素养建设。解决就业问题是全球各国面临的一个严峻考验,国际劳工组织通过的《全球就业议程》强调:“工作是人们生活的优秀,这使得工作成为社会和政治稳定的一个关键因素”,而中国人口众多,青壮年基数巨大,导致就业压力较大;中国有句古话,“人非有品不能闲,小人闲居为不善”。那么要解决大多数人的就业问题,就要从全面提高国民素质,提高就业率及从业质量入手,这也是职业教育义不容辞的责任,所以职业教育必须坚持“以就业为根本”满足社会需要。既然社会需要具有较高的职业素养的毕业生,那么,高职院校就应该把职业素养建设作为其重要目标建设之一。同时,现代社会提倡联合办学,即社会、企业参与到办学中来,共同培养大学生的职业素养。职业素养包含职业道德、职业思想(意识)、职业行为习惯及职业技能四个方面,其中前三项属于世界观、价值观、人生观的范畴是职业素养中最根基的部分。而职业技能,是通过学习、实践、培训获得。例如,应用化工技术专业的技能,可以通过三年左右的时间通过专业、系统的学习掌握入门技术,在后续的实习、实践中逐渐熟练进而成为专家。因此,无论学习的理论教学还是实践教学的培养方案不仅要包括学生职业素养教育,即培养方案要有完成知识、技能等显性职业素养的培养;还要有意识地培养学生具备良好的职业道德、职业态度、职业作风等方面的隐性素养。以此作为为大学生将来职业需要的储备。2.3创新能力培养。随着社会发展、科技进步,高职院校越来越认识到培养学生创新能力的重要性,而高职教学中的实践教学是培养学生具有创新意识、创新能力的主战场,所以实践教学体系框架最重要的一点就是要依据人才培养目标,结合地方经济发展的需要及企业岗位需求,以提升学生就业竞争力为目标,创新实践教学育人模式,积极构建新型的高职院校实践教学育人模式。 3实践教学内容体系建设 实践教学的终极目标就是解决学生就业,这也是实践教学体系建设的优秀;这一优秀在实践教学内容体系建设中得到了很好的体现,无论是在课程体系建设、还是课程设置都应该满足就业岗位的知识、能力、素质要求,并且要与人才培养目标相匹配、与职业标准相融合。我校应用化工技术专业在实践教学内容的制定上即满足以上标准,还新增了考取国家职业资格证书的内容,即实行“双证书”制度,这也是为了更好的促进学生就业;学生在校期间修完相应学分后会拿到毕业证,完成相应理论知识和实践技能的基础上,具备化工专业特定岗位所需的特定技能、专门知识后,通过职业技能鉴定,考取相应的职业资格证书;例如:可以在考取氨合成工、化工总控工、尿素加工工等诸多工种的职业资格证书;学生可以同时获得学历证书和相应的职业资格证书;真正做到教学与考核结合起来,既让教学考核保持职业方向性,又达到了知识和能力的相互渗透和融合。 4实践教学评价体系及内部质量保障体系建设 高职院校的办学定位决定了高职院校必须紧紧围绕地方经济的发展,服务地方经济为本地区相应的行业、企业培养生产、建设、管理、服务等一线的高素质技能型专门人才。要达到这一高标准、高要求,实现培养学生实践技能、创新能力、协作能力、综合素质的提高,仅仅具有完善的实践教学目标体系及内容体系还不足以完成,还要有对这些体系进行评价和保障的实践教学评价体系及内部质量保障体系。4.1实践教学评价体系建设。实践教学能否达到预期的目标,能否实现培养高素质技能型人才的要求,都需要对实践教学的效果及达到的水平进行评价,即建立校内、校外实践教学评价体系、学生评价和教师评价及社会评价相结合的三方评价体系;定期对实践教学内容、过程及要达到的效果;实训室、实验室教师的师资队伍建设;实践教学的管理、改革等进行评价;例如:定期对实习实训基地、实验室现状进行分析评价;对实验、实训项目及开出率进行统计、分析、评价。并制订明确的实习实训基地、课程、师资、教材等建设的评价标准及评价方案;对师资队伍建设和实习实训条件建设经费预算,额度是否符合相关制度要求,与专业建设需求是否相匹配进行评价。并分析评价结果,找出影响实践教学的主要原因及问题症结所在,形成有针对性的整改方案并落实。4.2内部质量保障体系建设。随着社会对高素质、高技能复合人才的需求越来越旺盛,实践教学的重要性也被很多高职院校重视起来。我院应用化工技术专业为了保障实践教学能顺利高效的完成,促进实践教学质量快速提高,建立了针对实践教学的内部质量保证体系,这个体系不是孤立的,而是与实践教学评价体系紧密联系在一起。通过这个体系能够正确处理实践教学效果与评价的关系,也体现了实践教学体系独特的特点。我院应用化工技术专业注重加强实践教学计划、课程大纲、学生实习、实训报告等文件资料的撰写和管理制度建设,按照制度要求做到组织管理工作到位、教学环节合理衔接。在校内开展了对实践课程建设水平和教学质量的诊改,形成常态化的实践课程质量保证机制;按照实践教学体系建设思路开展实践教学工作,强化学生基本实践技能训练(开展合成氨仿真实训、化工机泵、管路拆装理实一体实训等)、实验教学(化学分析、仪器分析等课程的实验实训)、实习(学生顶岗实习)、毕业论文设计等实践教学环节的管理;完善实践教学考核评价制度;进一步提高实践教学的质量,并取得了一定的成效。 5结束语 实践教学是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径,是培养高素质、技能型复合人才的重要保障。所以应用化工技术专业的实践教学不能局限于理论知识,不能与现实岗位脱节。我院根据应用化工技术专业人才培养目标,认真筛选实践教学内容,把培养学生技能和提高学生职业素养有机结合起来,注重提升学生的综合能力,突出强调职业岗位的适应性和针对性,从而大大增强学生的择业竞争能力。 作者:肖文侠 乌日娜 董怡辰 单位:呼伦贝尔职业技术学院 化工技术论文:煤化工技术发展论文 摘要:煤资源是世界上的最重要的燃烧能源之一,煤化工技术的发展历史较长,技术也比较成熟,但是随着能源逐渐枯竭以及煤炭对环境的影响,发展新型煤化工技术的现实意义极其重要。新型煤化工技术提高煤化工技术的生产效率,减少能源浪费,提高相关产品的转化率,能够有效减缓空气污染和环境破坏。 关键词:煤化工;煤炭;新型煤化工技术 1煤化工技术的发展 1.1煤化工技术的发展现状 煤化工技术是将煤作为加工原料,利用一些化学手段将煤转化为气体、液体和固体燃料以及其他用于生产生活的化学品的过程。煤化工主要包括煤气化、煤液化、煤干馏等化学加工方法。煤化工的发展历史比较长,早在18世纪后期,全球已经进入煤化工时代,并且在19世纪煤化工技术已经发展完善形成完整成熟的煤化工体系。虽然,在20世纪时,因为石油、天然气的利用削弱了煤炭化工产业的发展速度和规模,但是随着石油、天然气资源的日渐枯竭,煤炭化工产业又逐渐开始复兴。煤炭能源是我国能源结构中重要的组成部分,是确保我国能源安全以及利用的最重要的基础能源之一。所以,煤化工技术在我国的发展比较成熟,同时,在煤化工技术开发研究中,我国也处于比较先进阶段。我国目前仍以煤炭资源为基础能源的能源利用结构不能在短期内改变,因此,更好地发展探索新型煤炭技术是一个急迫而重要的挑战。如今,我国的煤化工产业发展基本处于集约化发展阶段,这样可以保证我国煤炭技术的充分研究利用,并且能够保证资源的合理有效分配,是适合我国发展实际的煤化工发展方式。 1.2煤化工技术 煤化工技术主要是对煤炭资源的再加工生产过程,主要的加工方式有:(1)煤干馏。其实更准确地说是煤焦化,也就是利用煤进行蒸馏加工后生产的焦炭、焦油以及焦炉气等。这些产品一般在化工、医药、农药等产业广泛应用。(2)煤气化。这是生活中比较常见的一种煤化工产品,没有普及天然气的地区,一般都会用煤气作为重要的燃料满足生活中的燃料需求。(3)煤液化。煤液化主要分为直接液化和间接液化。煤液化是将有机质转化为流质产物,利用煤液化产品的碳氢化合物可以代替石油以及石油相关的产品。因此,目前煤液化技术是新型煤化工技术的主要研究发展方向。 2新型煤化工技术的发展现状和发展前景 新型煤化工技术是在煤化工技术的基础上,利用高新技术,获取洁净能源以及产品的新兴技术手段。新型煤化工不仅可以提高煤炭资源的利用率,并且可以使煤化工产品对环境和空气的污染降至最低,新型煤化工技术最重要的研究探索方向是煤化工产品可以代替石油及其相关产品。 2.1我国新型煤化工技术的发展现状 目前我国的新型煤化工产业发展状况比较好,以煤制油、煤制烯烃和煤制天然气为代表的新型煤化工技术已经实现商业化示范运行,并且在重要工艺阶段以及关键技术拥有完整自主知识产权。根据我国煤化工产业的规划来看,我国的煤化工产业主要集中于新疆、内蒙、陕西省区,因此,这三个重要的煤化工产业地区也是我国新型煤化工技术的重点发展区域。 2.2新型煤化工的发展前景 新型煤化工技术的主要优势就是清洁能源以及有效利用煤炭资源。目前我国的新型煤化工产业发展前景较为乐观主要是因为以下几方面原因:(1)资源丰富。我国的石油和天然气储量虽然相对不足,但是煤炭储量较为丰富,可以满足新型煤化工产业的充足的煤炭资源需求。除此之外,我国的水资源也比较丰富,可以适应煤化工产业的耗水需求。(2)交通便利。目前我国的高速公路、铁路组成的陆上运输网较为广阔,可以保证煤化工产品能够快速方便的运输,而且我国还有专门的煤炭运输铁路,可以确保新型煤化工产业的运输需求。 3结语 新型煤化工技术的发展可以有效利用煤炭资源,并且可以代替石油资源,这在很大程度上可以缓解我国石油资源不足的情况,所以,新型煤化工技术的发展极其重要。随着科学技术的提高,对新型煤化工技术也会有所帮助,能够对煤炭资源进行更充分的利用,这需要我国煤化工技术人员的不停探索和创新。 作者:张洁 单位:山东港通工程管理咨询有限公司 化工技术论文:石油化工技术论文 一、学院现行人才培养模式存在的问题 1.项目选取缺乏适应性 专业优秀课程项目的选取大多来源于大型石化公司生产岗位,校内的生产实训装置与大型石化公司生产一线装置相比较,差距太大。导致工作任务项目化在实施过程中难度较大,有很多任务根本无法实施,最终导致项目化专业优秀课程又回到了传统的授课模式。 2.专业教师缺乏实践性 高等职业教育要求教师具备“双师”素质,并不是拿到了“高级工证”或“技师证”就属于“双师”型教师。学院石油化工生产技术专业教师的结构不合理,老教师具有一定的企业生产经验,但教育理念过于传统。青年教师学历层次较高,专业理论功底较扎实,但由于从教时间短,又缺乏实践操作经验和实践技能。绝大部分教师对教育教学理论了解不深,对职业教育教学规律把握不准,对教育教学技艺应用不够熟练。 3.企业参与度不足 对学生生产实践能力的培养,只是基于企业,而企业本身并没有较好地参加到学生实践能力培养中来。目前的校企合作只局限于把企业的生产能手、技能专家等召集到一起讨论课程的开发,往往忽略了课程的实施环节。聘请的企业兼职教师并没有真正参与到教学当中去。另外企业作为“校企合作”伙伴,对项目化教学的支持也不够。有些任务的实施是需要在企业生产一线进行的,但往往由于客观原因导致学生进不了工厂。 4.学生缺乏社会责任感 化工专业毕业生的就业岗位大多需要倒班,有些工厂离市区还很远。一些毕业生下不去、扎不深、留不住、难干好,跳槽现象较严重。 二、创新人才培养模式的思考 1.职业岗位分析 从近几年的石油化工生产技术专业毕业生的就业情况来看,毕业生的就业岗位有6类:一是生产一线的操作岗位。从事化工生产的操作、调试、运行与维护,这类人员占调查人数的30%。二是生产一线的技术岗位。从事化工产品的质量监督与控制等,这类人员占调查人数的40%。三是生产管理岗位。从事生产组织、技术指导和管理工作,如,工作在企业或公司的计划科、生产科、企管办等,这类人员占调查人数的15%。四是产品的销售、售后的技术服务等岗位。这类人员占调查人数的5%。五是产品的开发、科研、制图等工作岗位。这类人员占调查人数的5%。六是行政管理和个体、其他等岗位。这类人员占调查人数的5%。以上调查结果表明,高职高专石油化工生产技术专业是培养生产、管理、服务一线需要的、具有综合能力和全面素质的技术技能型人才。毕业后,学生主要从事成熟技术与管理规范的相关工作。如,操作与维修人员、工艺技术人员和管理人员等。从学院对2011届和2012届毕业生进行调查的结果显示,毕业生认为,本专业最需要改进的地方是“实习和实践环节不够”。这可以看做是社会对高职高专化工专门人才规格要求的直接反应。 2.职业能力分析 职业能力是确定专业培养目标的依据,良好的职业道德和职业素质是学生未来做好所从事工作的前提和基础,没有良好的职业道德和职业素质不可能做好职业工作。化工行业对高职石油化工生产技术专业人才的职业能力要求包含:操作能力、认知能力、表达能力及其他的相关能力。(1)操作能力是履行岗位职责的动手能力。包括:岗位需要的职业技能。如,化工仪表、仪器的操作及使用和计算机的操作等。基本的实验能力及设计能力,要求理解石油化工生产技术工作的内容要求和操作程序,掌握应知应会的职业技术规范,具有处理生产中出现的事故,一定的维修化工设备的能力等。具体的项目是:化工现场的操作、工艺流程编制实施、工艺参数的调整规范、紧急事故的及时处理和技术改进等。(2)认知能力是指获取知识和信息的能力,观察和判断临场应变的能力,运用所学专业知识分析解决实践问题的能力,以及进行技术革新和设计的创新能力等。(3)表达能力是指语言表达、文字表达和数理计算及图表展示的能力。(4)其他相关能力主要指,组织管理能力、自我发展能力和业务交往能力及社交能力。能将工程设计转变为工艺流程,将管理规范转化为管理实效。具有学习小知识、接受新事物的本领,并能自觉开发、充分发挥自身优势。能够处理好业务关系和人际关系,善于与人合作交流,并能沟通、协调横向关系与纵向领属关系。 3.创新人才培养模式 结合新疆经济发展需要大量石油化工行业的技术技能型人才的实际,构建出适合化工生产特点,符合人才培养规律的“校企共育、教训融合”的人才培养模式,按企业岗位能力要求设置课程教学内容和教学环节。(1)优化专业优秀课程体系。根据学校办学定位,炼油化工行业对专业人才培养的要求,以职业综合能力为优秀,与行业企业合作进行基于工作过程的课程开发和设计,形成“工学结合”特色鲜明的专业优秀课程体系(见图1)。(2)教学环节安排。第一学年进行职业基本素质能力培养,在学校主要进行英语、计算机等职业素质课程和部分职业通用技术知识的学习。第二学年、第三学年安排学生开展模拟训练和实训,并以工学结合的方式在企业顶岗实习,实现教学、实习、就业、工作的紧密结合,提高学生化工专门技能。(3)课程教学实施过程。课程教学实施过程做到“四合一”,即理论与实践融合,仿真模拟与实际操作结合,教室与实训室整合,以及教师与师傅配合等。从而强化学生石油化工生产操作能力,提高学生职业素质,实现企业与学校在石油化工技术技能型人才培养中的深度融合。 三、实施效果分析 总之,高职院校人才培养是一项艰巨而复杂的系统工程,它不仅是目前国家高等职业教育面对的一个重大课题,也是关系到每所高职院校生存与发展的重要工作。通过对石化行业特点的分析,结合新疆石油石化企业对高技能人才需求的规律,通过实施“校企共育、教训融合”的人才培养模式,实现了“企业环境育人三年不断线”的办学特色。学生的职业能力得到显著提高,成为新疆化工行业高素质、强技能、可持续发展的专业人才。毕业生除获取毕业证书外,还获取了一项或多项中级职业资格证书,“双证书”获取率达90%以上。学生就业竞争力强,在职业素质、综合能力等方面得到同行及社会的高度认可。 作者:付梅莉单位:克拉玛依职业技术学院 化工技术论文:高职化工技术论文 1应用化工技术专业群建设的重大意义 1.1整合资源辐射发展的需要 通过构建应用化工技术专业群体系,有效整合群内资源,实现专业群内课程、师资及实训基地的共享;在优秀专业的辐射作用和引领下,带动其他专业的发展。目前应用化工技术专业群所含五个专业的学科基础为:理论上以掌握无机及有机物质的特性为主线,建立了四大化学相关知识的相互融合、实用化为目的的课程体系;实践上突出以能力培养为主,通过微型化学实验,使学生在安全、环保的条件下发挥主动性,开拓思维、探索新工艺,培养学生的创新精神。通过基础理论和基础实践的学习,学生具备了基本化学基础、分析化学基础和化工操作基础的基本能力,形成了宽厚的基础平台教育,为后续的多方向模块教育打下良好的基础。此五个专业的技术服务领域包括精细化工、石油化工、制药、新材料等应用化工领域,在其整个领域中均贯穿着绿色环保和安全的技术与理念。我校应用化工技术专业是央财支持的重点专业,精细化学品生产技术专业是省特色专业,在其影响和带动下,其他专业也在不断发展,生化制药专业和环境监测与治理专业也被立项为校级品牌和特色专业建设点,这两个专业在建设过程中,不断借鉴前两个优秀专业建设的成功经验,共享其有效资源,内涵建设不断提高。鉴于此,围绕学科基础构建了以应用化工技术、精细化学品生产技术专业为龙头的包含生化制药技术、高分子材料及加工和环境监测与治理共五个专业的应用化工技术专业群,在群的基础上共建基础平台,共享资源,共建师资队伍,在产业背景下进行“宽平台+多方向”的群的内涵建设,创新人才培养模式,大力提升人才培养质量,培养复合型高技能人才。 1.2周边化工行业发展的需要 应用化工类产业是江苏省“十二五”重点发展的支柱产业之一。南通市是全国首批15个化工生产基地之一,特别是近三年,众多国内外知名化工企业,如王子纸业、迈图新材料、江山农化等落户南通化工园区。伴随上海北翼的如东洋口港、启东港、如皋港的陆续开发,1000万吨炼油、100万吨乙烯项目的引入,带动了大批下游项目及环保安全产业链的开发,为应用化工产业提供充足的原料,使南通成为国内重要的石油和化工基地。南通现有大小化工类企业数千家,生产规模在亿元以上的化工类企业有16家,其产品涉及农药、医药、合成材料及助剂等。根据南通市政府的发展规划,将重点打造高端精细化学品、高效广谱低毒低残留新农药、医药及生物化工、新型合成材料四大产业链,这些都为该专业群的人才需求提供了广阔的空间和契机。 1.3学生适应行业就业的需要 [3]通过构建应用化工技术专业群,学生可以在经过一定时间的学习,对基础知识、专业知识有一定的了解后,在群内有二次专业选择机会,使学生对专业选择更具有明确性、主动性和灵活性,更能适应将来的发展需要。 2应用化工技术专业群体系建设构想 2.1加强人才培养体制建设,改进人才培养模式 在“工学结合、校企合作、顶岗实习”的人才培养模式下,不断深化和创新人才培养体制。拟通过成立理事会、与企业联合招生、联合教学等方式,将教育和培训的一部分纳入市场化运营,同时让企业参与到人才培养方案的制定、教学管理等环节,实现共同培养。一是校企合作体制的建设。当前社会发展速度越来越快,社会的产业结构边界也越来越模糊,社会迫切需要高技能的复合型人才。针对周边地区对应用化工类人才的需求,企业合作组成“订单班”,企业参与制定订单班人才培养方案,由教师和企业工程师共同承担教学任务。由于订单班人才培养方案的针对性较强,与岗位结合较紧密,学生到岗后很快适应。订单班的培养真正实现了专业教学要求与企业岗位技能要求的对接。除了订单班培养人才的途径,还可尝试共同成立理事会、校企合作学院等其他校企合作途径,从更深层次的途径推进校企合作体制的建设。二是试行多学期、分段式的教学组织形式,引入“弹性学分制”的评价机制。试行弹性学分制,学生不再受时间的限制,即只要修完学分即可毕业。学生可以根据自身条件进行选择,如半年在校学习,半年到企业顶岗,然后再回到学校继续学习,然后再回到企业顶岗,这种“学习-实践-再学习-再实践-…”的学习模式不仅符合人对事物的认知和实践规律,同时也更能培养符合社会需要的人才。三是积极探索中高职衔接、专本科贯通分段培养新模式。推进中高职衔接,制定套餐式的教学计划,单招与普招相结合,探索中、高职教育衔接贯通的人才培养渠道。学生首先在中职院校学习3年,然后通过注册方式进入高职学习2年。5年学习期间,由两所院校统筹制定人才培养方案,系统培养学生。为架构高等教育人才培养的立交桥,满足部分学生继续深造的愿望,与本科院校合作,实施“升本、转本、接本”等多种形式的专本科衔接模式。 2.2加强课程体系建设,打造科学的模块化课程 专业群建设的优秀是构建“一平台,三递进,多模块”课程体系。一是构建“底层共享”的基础平台,将现有的资源进行整合,形成群内资源共享型平台,能够为群内所有专业服务[4]。即通过将现有课程及实训基地的资源整合,拟构建含化工单元操作、化学检验技术及安全与环保等技术的基础平台,通过构建,不仅能提高服务的范围,同时能提高服务质量;不仅对校内学生服务,同时面向社会开展技术指导、培训等多方位服务。二是构建“中层分立”的专业方向模块,将群内专业的优秀课程进行构建,打造更科学的模块化课程,让学生在学完平台课程后,根据自己的意愿进行模块化选择,从而达到专业学习的目的。拟构建分为五个专业方向的模块,即精细化工类、生化制药类、环境类、化学工程类和材料类五个专业方向。三是构建“高层互选”的职业拓展能力模块,包括群内拓展和群外拓展能力模块。群内拓展即以上提及的五个模块的拓展,群外拓展包括物流、营销、日语、建筑材料等方面。 2.3构建新的实训体系,锻炼学生岗位技能 本着资源共享的原则,打破现有实训体系格局,根据专业群的构建模块,将现有实训资源按照功能进行重构,并进一步完善。资源整合后有11个实训单元,包括化学基本技术、分析检测、化工单元操作、化工仿真、高分子材料加工与性能测试、水处理及环境检测、药物制剂、化工中试、化工生产型实训车间及大学生创新实训室。建成后的实训基地将能更好满足专业群的实训环节教育。选择技术先进、区域影响大、人才供需关系稳定的企业,建立紧密的合作关系,积极探索校企共建实习基地、建立“厂中校”、订单培养、工学交替,校企双向介入、预就业实习等多种形式的合作模式,保证每位学生在校学习期间有半年以上的顶岗实习,在浓厚的职业氛围中锻炼和培养学生从事和胜任化工职业岗位的能力。 2.4加强信息化教学资源建设,提高资源利用率 在校企深度合作的基础上,以企业技术应用为重点,校企之间搭建信息化平台,将企业课程引入教学,开发课程。如化工单元操作技术课程,引入了江山农化的草甘膦生产线的生产工艺技术,将其生产工艺嵌入到各个单元操作,让学生体验真实的工艺过程,结合仿真操作,让学生体验模拟的真实环境以及发生事故的模拟真实场景,进一步理解专业知识。引进企业资源还可以自主开发成套模拟设备或虚拟资源。信息化教学资源建设包括教学系统、自主学习系统、实训资源等信息化资源库的建设。通过信息化教学资源的建设,发挥学习者的自主学习,提高资源的利用率,可以提供学生“社会中的学习”,即学生毕业工作后的学习,可以在群内实现最大化共享。 2.5提升师资团队能力,满足专业群建设需要 重点打造一支具有现代职教理念、教学经验丰富、实践能力强的高水平“双师”型专业教学群团队,提升教学团队的教学能力、技术创新能力和技术服务能力,以满足专业群建设的需要。一是通过内培外引的方式培养或引进群内专业带头人,其中有来自于企业人员,并对现有师资进行优化,以优秀专业师资的建设为中心,带动其他专业教师队伍的整体水平,提高师资队伍的整体水平;二是通过专业教师与紧密合作企业中的技术骨干“一对一”互学互助,在人才培养、课程建设、实践教学、产品开发、技术服务、促进学生就业等方面共同合作,相互提高。定期安排企业骨干参加高职师资培训,安排教师到企业定岗或轮岗学习。建设期内重点培养和扶持已取得硕士学位和博士学位的教师;三是加大“双师”型教师到企业锻炼的力度,与企业联合建立教师岗位实践基地,通过校企合作科研项目或到企业轮岗实践等措施,努力打造“校企互通、专兼结合、动态组合”的高水平“双师”型教学团队。 2.6强化服务意识,加强专业群管理体制和运行机制建设 一是管理队伍创新,打造创新团队。要打造一支具有与时俱进的创新思想和灵活的创新思维的管理团队,同时具有百折不挠的锐意进取精神,科学管理。二是改革教学体制,适应建设发展。加大实行教学部门的二级管理制度,强化学校教学管理部门监管作用,打破以往管理体制和模式,设立集监督、管理、指导等为一体的覆盖理论教学和实践教学的质量控制部门,发挥其应有的作用。三是改革行政机构,强化管理服务。为切实加强服务地方经济社会发展的功能,成立理事会后,搭建学校和学院服务地方深度校企合作的平台,发挥学院先进的设施设备和专业师资优势,进一步推动了校企合作研发,帮助中小型企业解决相关的科研难题,帮助中小型企业走健康发展之路。同时通过成立理事会,将先进的管理理念和具体工作融合到专业群课程体系的改革、专业群实践体系的改革、专业群双师团队建设、人才培养方案的制定、专业群管理、教学质量控制、学生的实践管理及学生的就业管理等环节,实现校企的深度对接,为培养高素质的复合型人才打下基础。 3结论 高职院校应用化工技术专业群建设可以提升专业的特色、竞争力,专业群建设以应用化工岗位需求为导向,凭借区域优势,顺应现代职教体系的要求,在不断适应新形式、与时俱进的过程中,改革体制机制,整合课程体系,强化实训环节,打造一流师资队伍,完成对应用化工专业群的建设。 作者:黄艳芳刘志军单位:南通职业大学 化工技术论文:中高职化工技术论文 1目前中高职三二分段试点存在的问题 1.1中、高职人才培养目标不明晰 目前,中、高等职业教育定位模糊已是不争的事实,中职教育定位为“技能型人才”,高职教育为“高技能人才”,这种粗线条的划分方法,无法体现人才培养定位本质上的区分。高职教育究竟“高”到什么程度,用什么标准衡量没有明确规定。以化工类专业为例,应用化工技术专业的高技能人才和技能型人才的主要区别在哪里?相关课程的设计能不能来支撑和体现这个“高”字呢?从研究已开展中高职衔接试点的学校情况来看,很多院校的化工类专业在定位方面都比较模糊,难以区分中高职的主要特点。 1.2中高职衔接的合作院校培养方案脱节、内容模糊 中高职衔接的合作院校培养方案应体现高职教育是中职教育的进一步提升,使已具有一定专业知识和实践能力的中职毕业生提升理论知识、职业技能和创新创业能力、就业能力,但遗憾的是目前中高职院校的培养方案脱节,甚至出现相同的教学模式和培养方案。同时,人才培养方案中课程体系的设置和安排,直接关系到人才培养方案的落实、关系到人才培养目标的实现,而实际情况是中、高职的很多课程在名称、涵盖内容和教材上的区分度不大,甚至使用同一教材。例如:一些学校在安排五年制教学计划时,只是把过去中职的学制和教学内容做了延长和扩展,教学内容基本内涵无太大变化;有的学校课程内容设置中高职阶段部分重复,造成了教学资源浪费,给学生带来了不好的影响。 1.3实践教学体系的一体化设计未体现技能培养的递进性 目前大多数中高职衔接的专业和学校,在实践教学体系的设计方面,只是根据课程的设置,单纯的进行教学内容的安排[2],或根据岗位能力设置相应的独立实践课程。未根据两个阶段培养目标的不同和定位的不同要求进行相关实训和实践教学项目的设计和实施安排,从而不能体现技能培养的递进性。因此,在探索中高职衔接过程中,我院如能依据职业标准,结合国家职业资格技能等级和证书制度,遵照技能人才成长规律、教育教学规律,对准职业岗位,分析中、高职专业学生应知应会的知识和技能要求,与对口自主招生中职院校开展教师活动,加强沟通,开发出应用化工技术专业职业教育技能标准,无疑能很好的实现“三二分段”中高职衔接。 2对中高职三二分段有效衔接的几点建议 2.1多方参与共同制定人才培养方案 在制定人才培养方案之初设计实证调查问卷对中高职院校应用化工技术专业毕业生实行问卷调查,了解学生就业岗位及岗位需要能力;对我省部分中高职应用化工技术专业的学生和教师进行访谈,了解中、高职应用化工技术专业学生的学习情况,教师对课程设置及课程内容的意见和建议;对我省化工行业相关企业进行走访,了解企业岗位需求情况及要求,职业资格证书现状等,与对口中职学校召开联席会议,讨论教学计划、学生现状及实践教学情况,根据以上掌握的资源,高职院校应用化工技术专业教师应与中职学校的专业教师,及化工行业企业技术人才共同商讨制定中、高职衔接的专业人才培养方案。所制定的人才培养方案应注重强化学生职业道德、职业技能、就业创业能力的培养,注重中等和高等职业教育在培养目标、专业内涵、教学条件等方面的延续与衔接。注重中、高职层次知识点的有机融合,以适应其渐进性学习和终身教育的需要。并且在中高职衔接三二分段的实施过程中,各参与学校对学生及行业情况进行跟踪调查,及时调整培养方案[3]。 2.2加强专业及课程的标准衔接 在课程设置上,中职课程应重基础,强应用,让学生初步建立化工相关职业概念;高职课程重实践,强创新,高职课程设置应以化工产品生产及分析检测实践为导向,以培养生产操作及分析检测能力培养为优秀、以项目为载体、以任务为驱动,真正做到“教、学、做”一体化教学,让学生通过在真实或模拟的工作场景中对一些典型产品的分析、设计,以及在教师的指导下解决项目中的实际问题,提高学生的实践能力和创新能力。在课程目标衔接上,要将中职的实用性、操作性、工具性目标与高职的技术性、创造性目标优化整合。 2.3定期和对口学校教师开展教研活动 在教学过程中,高职学院与中职学校可联合申报三二分段衔接有关教学改革项目,为定期举办应用化工技术专业关于课程衔接及有效研究三二分段衔接的教研活动提供政策和资金保障。两校的专业教师一起以三二分段课程衔接为优秀议题,研讨计划、规划教材、交流心得。组织所有参与三二教学的教师进行讨论,分析学生特点,针对学生的这些特点,对既定课程的教学内容进行筛选,选取和现实生活较为贴近的部分,设计学生参与度高的教学互动环节。 2.4加强师资培训,建立双师型教师队伍 高职的培养目标是把学生培养成为高端技能型人才。这就对师资队伍提出了更高的要求,教师不仅应具有理论教学的能力,而且还应具有项目设计开发应用能力的双师型教师。构建现代职业教育体系要注重为教师发展提供空间,调动教师的工作积极性。由于经济社会的迅猛发展,社会岗位随之变化,对岗位技能的要求也随之变化,这就要完善教师定期到企业参加专业实践制度,通过参与企业生产实践提高教师专业课程实践能力与教学水平。 2.5中高职衔接需要规范管理 探索高技能人才选拔培养机制中高职衔接涉及到高职和中职两类学校的组织和沟通,对口学校需提供政策、组织机构、资金等方面的支持,做到计划周密、过程规范、监督有力、反馈及时,保证衔接工作高质量完成均需健全组织机构,加强试点工作的组织管理。成立校领导为组长、副组长的工作领导小组,成员包括教务处、招就办、纪检监察、相关院系等部门领导,统筹协调指导对口自主招生三二分段的工作。健全管理制度,制定学院层面的三二分段分流方案、命题方案、考核方案、保密措施等制度。学院纪检监察处全程参与,确保监察工作到位,保证对口自主招生工作的规范有序,确保公开、公平、公正。在实践的过程中,我院应和对口学校共同建立教学管理小组,定期组织教学检查,确保教学质量;中高职学校应设立专项经费支持三二分段试点工作。有了基本保障和规范的管理,中高职衔接工作才能顺利开展。 3结语 广东省为全国重要的经济大省,特别是石油化工产业作为未来重点发展的三大支柱产业之一,正积极由化工大省向化工强省过渡,对化工行业的人才的需求多,要求高。因此加强中高职的衔接与合作,是培养大批化工技能性人才的有力保证。 作者:侯红瑞王春晓黎春怡陈平清单位:茂名职业技术学院化学工程系 化工技术论文:职校应用化工技术论文 一、项目化教学模式实施中存在的问题 当前,高职院校普遍采用项目化教学模式。项目化教学是指师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。项目教学法是“行为导向”教学法的一种,具有实践性、自主性、综合性、开放性等特点,能够充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。毫无疑问,项目化教学模式的推广和改进,对于高等职业教育摆脱本本教学,促进课堂教学和社会生产实践的有机结合起到了不可替代的作用。然而,项目化教学实施过程中也存在着不可忽视的问题。首先,“项目化”课程开发脱离生产实际,课程体系构建经不起实践检验。“项目化”教学的初衷是以企业生产的内容和工作程序来规范高职院校的日常教学活动。但是在教学活动“项目化”的过程中,这一良好的愿望很难真正实现。因为“项目”这一概念很宽泛,涉及的内容比较庞杂,既有大项目又有子项目,既有综合项目又有独立项目。按照通常的理解,对于小小的课堂来说,项目化教学应该选择那些子项目或独立项目,但高职的很多课程是综合课程,涵盖方方面面的知识,并不是孤立的,很多项目课程的开发不可能依靠一个独立的项目来实现,而是需要多个项目的共同参与,这就形成了矛盾,处理不好会造成综合项目与子项目关系脱离、各子项目彼此不相关联、知识重复等现象。要想有效实施项目化教学,就需要对原有高职课程体系进行学科性架构,对课程门类进行重新划分,对专业教学计划、课时分配等进行大幅度的调整。这是不现实的。其次,“项目化”教学的实施缺乏教学资源的有力支撑。项目化教学依仗于丰富的教学资源,若没有与教学内容相吻合的现代化的生产设备和生产设施,项目化教学就会成为无源之水、无本之木。而这恰恰是目前国内大多数高职院校的短板。由于教学资源严重不足,因此很多项目化教学只是对原有的综合实训或毕业设计进行简单的重复,无法用现实的工作成果引领学生的学习,无法将生产实际中的“项目”变为教学活动中的“项目”,致使项目化教学收效甚微。 二、成品化教学模式探讨 高职教育中,无论是理论基础课程、专业基础课程还是专业课程,总能够在社会实践和生产实践中找到对应其知识体系的物化原型,这为成品化教学模式的确立提供了条件。成品化教学是指将教学目标产品化,或称实体化。它脱胎于项目化教学,是项目化教学的具体化。相较于项目化教学,该模式教学目标明确,更加贴近生产实际,适用于各类课程的教学活动。它以“教学做一体化”的高职教育理念和教学方法为支撑,基于工作岗位和工作过程来设计教学程序。它生发于成品又终结于成品,能够避免理论讲授和实验实训的脱节,实现课堂知识传授和实验实训的无缝对接,实现高等职业教育系统传授知识、全面培养能力的初衷,能够克服项目化教学脱离生产实际、内容空泛的弊端,能够切实提高学生的学习兴趣、提高教育教学质量。成品化教学模式很大程度上摆脱了传统单一课堂的束缚,集中了多媒体教学、仿真教学的优势,实现了教学资源利用的最大化。成品化教学模式也对教师的综合能力提出了较高的要求,需要任课教师实现由“授人以鱼”向“授人以渔”的转变。教师应该具备广博的专业理论知识、高超的职业技能、敏锐的行业发展洞察力、突出的职业素养。只有授业教师构建出合理的成品化教学方案,拿出合格的、有实质意义的教学产成品,才能够保证学生顺利完成成品化教学提出的各项任务,达到预期的教学目标[2]。对于高职教育而言,学生实践技能的获取需要有专门的实训场所和实训模式,同样,理论知识的传授也离不开专业性的教学场所和教学模式。成品化教学模式能够将传统课堂教学和实验实训有机地结合起来,根据教育教学的目标,灵活、高效地完成发展型、复合型和创新型高等级技能人才的培养任务。将课程知识体系所对应的物化原型或者类似于物化原型的事物作为教师教学分析和研究的对象,符合教育教学的规律;将其作为学生知识学习、技能培养的起点,符合认知规律,符合唯物辩证法的认识论原则。 三、高职应用化工技术专业成品化教学模式的实施 (一)理论基础课程 以《有机化学》、《无机化学》、《工业分析技术》为代表的理论基础课程是高职应用化工技术专业教学活动的起点,同时也是教学难点。这三门课程很难套用项目化教学模式,因为它们中的每一门都是一个完整的理论知识体系,无法用一个项目来代表。若强行套用项目化教学模式,只能是换汤不换药,仍然是传统的理论教学加实验检验,最多是用“项目”一词将原有的“教学单元”、“章节”直接替换掉,将原先的“实验课程”改为“项目实训”,达不到理想的教学效果。成品化教学模式可以克服项目化教学的弊端。以有机化学教学为例。我们将Gaussian03量子化学计算软件作为教学工具引入课堂。使用该软件可以逼真地展现各类化合物的立体结构、键长、键角、分子轨道的形状和电子排布的状况,揭示分子最外层电荷分布的规律。学生要在教师的指导下,利用该软件在课堂上完成不同教学阶段的教学成品工作。这样的教学模式可以用在每一章节、每一环节的教学活动中(如表1所示)。这样的教学方式,学生喜闻乐见、易于接受、易于配合。实践证明,成品化教学模式能够提高学生的学习兴趣、激发学生的成就感,最终实现教育教学的目的。在有机化学中,有些章节知识的传授需要实训环节的实时辅助和补充,这就需要引入大型仿真平台[1]。教师将基于仿真平台的实验实训操作融入这些章节知识的传授中,设计好成品化教学任务让学生来完成。有机化学第五章《醇、酚、醚》的成品化教学方案如表2所示。成品化教学模式在整个理论章节教学活动中的应用,其难点在于如何设计成品任务。这种成品任务应具有如下的特点:1.必须和当时所传授的知识相吻合;2.必须是一个具有现实性和合理性的工作过程的结果;3.可操作性强,有明确的评判标准。借助于大型仿真平台,教师可以及时模拟出所学理论知识在生产实践中的应用结果,并将此结果作为成品化教学的阶段性产品,将此产品目标作为判断学生课堂知识掌握程度和能力水平的唯一标准,这样可以达到激发学生的学习兴趣、提高教育教学质量的目的。借助于大型仿真实训平台实时模拟实验实训的成果,它的优点在于可以使实训内容更丰富、实训操作更灵活,它立足于实验实训又高于实验实训,克服了项目化教学模式实训项目过少、实训项目不能代表所讲授的知识体系甚至以偏概全的弱点。《有机化学》、《无机化学》、《工业分析技术》这类理论课程的教学目的在于,使学生掌握各类化合物的物理、化学性质及其化学反应的规律。实践证明,成品化教学模式的应用能够在很大程度上降低理论知识的抽象性,提高学生对专业理论课程学习的兴趣,丰富学生的知识体系,拓展学生的学习思路,提高学生的基础学习能力。 (二)专业基础课程 《化工单元操作技术》、《化工设备》、《化工制图》、《化工设计》、《精细有机合成技术》等是应用化工技术专业的专业基础课程的代表。这类课程以使学生获得某一方面、某一单元的专业基础知识和专业基础技能为教学目标。其成品化教学模式中“成品”方案的确立仍然需要克服项目化教学模式中“项目”过大、空洞的缺点,要将某一方面的知识和技能实物化,以灵活多样、切实可行、紧扣主题、操作性强为原则。以《化工单元操作技术》课程为例。该门课程的成品化教学方案可以进行如下的设计。在该门课程的理论教学中引入大型仿真软件操作平台,教师既可以以整个单元操作为成品目标,也可以将一个单元操作细分为不同的部分,将这些部分作为教学成品子目标。总之,要紧跟授课进度,将授课内容物化和实体化。如第二章《流体输送机械》的教学活动可以如表3所示那样进行。在该门课程的综合实训中,根据实训课程的教学目标,将实训内容成品化。在实训阶段,必须要求学生拿出合格的成品来,并以此作为成绩评定的依据;同时,在对实训内容的讲解和辅导中,要基于成品目标,将实训内容归入相关的知识体系中去。如“精馏塔分离50%乙醇溶液”的成品化综合实训,可以按照表4所示的那样进行设计。成品化教学模式借鉴了企业培训中“先习后学”的做法,弥补了学校教育“先学后习”这种方式的不足。同时,以小而全的成品化教学方案组织课堂学习,以实际工业产品为成品,使学生易于理解、易于接受。这种教学模式符合学生的认知规律,往往能够收到明显的教学效果。 (三)专业课程 专业课程的成品化教学方案设计完全可以依照现代工业生产程序来进行。要紧贴教学内容设定物化成品。该服务于教学活动的物化成品可以是多个,也可以是一个。整个教学活动可以依照工业产品制造的过程分为原材料的检测、物化产品的生成、物化产品的行业标准的检测、物化产品三废处理等阶段,并在产品生产的各个阶段,分别制定物化成品教学活动的目标。在现代化教育设施(电教室、教学做一体化综合实训室、校内实训基地)的数量和质量能够得到充分满足的条件下,专业课中理论知识的传授和实验技能的培养完全可以以教学做一体化的方式进行。这种情况下,理论课时往往被大大压缩,实训课时相应地增加;教师集中讲解的部分减少,而穿插在实训过程中的指点和讲评会占据课时分配的绝大部分空间。以《涂料及胶粘剂的生产技术》课程为例,成品化教学模式下的教学方案设计如表5所示。所有的专业课程都能够采用这样的成品化教学模式。学生对这种教学做一体的成品化教学模式认同感强,学习兴趣浓厚,学生能够从抽象的理论讲解中迅速找到理论知识所对应的实践原型或者类似的实践原型,学习效果显著。在这样的教学活动中培养出来的学生,更能够体验到掌握一门技术、获得相应能力的成就感,其就业自信心能够得到极大的增强,毕业后能够迅速进入角色,适应工作岗位的要求,拥有较大的发展空间。实践证明,成品化教学模式符合高职教学的实际,值得推广。 作者:崔金海单位:开封大学 化工技术论文:绿色理念下的化工技术论文 1校企联合在理论教学中的绿色化工教育 1.1开设“绿色化学”课程,邀请校外专家及技术人员进行专题讲座。 我校还聘请校外专家及企业技术人员进行专题讲座,介绍化工前沿性知识,回答学生的提问,与学生进行直面交流,学生的视野得到了开阔。如把模拟化学的数值运算与计算机化学的逻辑运算结合起来进行“分子的理性设计”,完全顺应目前倍受化学界重视和倡导的绿色化学的思想,使化学成为与生态环境协调发展的、更高境界的化学。在进行绿色化工工艺和技术的过程中,借助于量子化学计算的结果,可以更为精确地选择底物分子、催化剂、溶剂以及反应途径,这样可通过尽可能少的实验达到预期目标,大大减少了实验次数,从根本上减少了原料的消耗,对环境污染的排放也相应减少。再者反应与生物技术、分离技术、纳米技术等的结合使得开发新型反应路径仍有空间。微波反应器、膜分离技术及膜催化集成反应器、超声波萃取传质等等前沿知识的介绍使学生对绿色化工、绿色分离、集成过程等概念有所了解,开阔了学生的思路,激发了学生的求知欲。 1.2重视案例教学,增强学生对绿色化工的感性认识。 专业授课教师通过案例中采用绿色工艺,实行清洁生产增强学生的感性认识。而且针对具体工艺流程中存在的问题及对不同工艺路线和流程的技术经济评价让学生了解该工艺的发展状况和绿色工艺的应用。如氢气是一种高效而无污染的理想能源,制取氢气的方法很多,有①电解法:2H2O2H2+O2;②甲烷转化法:CH4+H2OCO+3H2;③水煤气法:C+H2OCO+H2;④碳氢化合物热裂法:CH4C+2H2;⑤设法将太阳能聚焦产生高温使水分解:2H2O2H2+O2;⑥寻求高效催化剂使水分解产生氢气。在上述方法中第五种方法设法将太阳能聚焦产生高温使水分解是可行且有发展前途的方法。因为太阳能是取之不尽、用之不竭的洁净能源,且该反应没有废弃物,不会对环境造成污染;第六种方法寻求高效催化剂使水分解产生氢气也是可行且有发展前途的方法。通过采用催化剂降低了反应活化能,提高了反应速率,降低了反应温度、操作压力,简化了流程。在大规模生产中,这种效应无论从环境影响方面还是从经济影响方面都是非常重要的。再比如,甲基丙烯酸甲酯是一种重要的化工原料,主要用作合成有机玻璃的单体,也用于制造其它树脂、塑料、涂料、黏合剂、润滑剂。其传统合成工艺为丙酮-氰醇法,即:甲基丙烯酸甲酯传统合成反应中使用剧毒原料氢氰酸,污染严重,设备腐蚀严重,而且合成路线长,原子利用率低。美国Shell公司开发的新路线不用剧毒物质,原料价格低,利用钯催化剂反应一步完成,产品收率高,原子利用率高,经济效益、环境效益均好。 1.3教学方法多样化,教学手段现代化。 绿色化学理念倡导教学方法多样化,教学手段现代化[3]。我校努力将现代教育方法融入课堂教学中,如幻灯片投影、多媒体教学课件、音频视频资料等等。化工教学中常常涉及到一些具体的工程设备、工艺流程、设备原理等,传统的教学方法是采用板书、挂图和实物微缩教具来进行讲解,只能演示设备静态,讲授过程枯燥,不生动。现利用现代教育方法集图、文、声、像和三维动画为一体的特性,提高学生学习兴趣及学习的积极性。并且课后教师积极引导学生充分利用网络资源和网络手段拓宽知识面,吸引学生主动求知。 2校企联合在实践教学中渗透绿色化工意识 2.1改进化学实验项目,多开展微型实验、串联实验。化学教师在设计实验内容时应强化绿色化学意识,并把注重环境保护的理念渗透到实验教学中[4,5],舍弃或减少毒性大、危险性大、对环境污染及三废后 处理困难的实验项目,尽可能多地选择低毒、污染小且后处理容易的实验项目,注重开设宣传绿色环保的实验项目[4]。如我们在有机化学实验中开设了从茶叶中提取咖啡碱、从元宝枫种壳中提取单宁等绿色技术实验,这些实验原料是天然的,提取溶剂是无毒的,并且可以回收利用,废渣无公害且可以用作肥料;如综合实验项目“从海带中提取海藻酸”,其传统方法是盐酸-甲醛提取法,我们改用木瓜蛋白酶作催化剂,超声波提取。这样不但大大缩短提取时间,提出率从30%提高到90%以上,而且工艺简单,无污染。微型化学实验的优越性主要表现在试剂与辅助材料用量、水电消耗量大大减少,从而降低实验成本,而且爆炸、燃烧、中毒等事故发生的可能性相应减少,提高了实验的安全性。又由于产生的“三废”量少,极大地减少了对环境的污染。如综合实验项目“海藻接枝丙烯腈制备高吸水性树脂的研究”,其所用单体丙烯腈不但价格贵,而且有毒,而采用微型实验后,不但经济而且减少了污染。串联实验是指通过调整实验顺序,使一个实验的产物成为下一个实验的原料。如双酚A的合成实验产品可作为环氧树脂实验的原料,乙酰苯胺实验的产品可作为磺胺类药物实验的原料。 2.2选用先进仪器和技术进行实验,利用计算机多媒体系统进行模拟化学仿真实验。 先进检测手段包括红外、紫外光谱,气相、液相色谱,电镜扫描,X-衍射等。选用较先进的实验仪器,不但减少了试剂用量,减轻了环境污染,同时也增加了实验操作难度,有利于培养学生严谨的科学态度、规范化的操作技能,有利于提高实验课的质量。如化工原理课程中的吸收实验,其测量气体吸收量的经典方法是酸碱滴定法,因此,实验气体往往只能选用氨气,致使实验过程产生大量废液并且实验环境恶劣。但改用气相色谱法测定气体吸收量后,实验气体可用CO2代替氨气,这既改善了实验环境,又使测量速度加快、测量精度大大提高,且使学生接触到先进环保的检测方法。一些常规、传统的化学实验消耗较多的试剂、药品和水,尤其是一些实验所用试剂药品较贵、有毒、有害或不安全,这时采用计算机多媒体系统进行实验仿真就很有意义,如醚的过氧化物爆炸、有毒溶剂的燃烧、砷化物的相互转化等。采用计算机仿真实验既能使学生学会实验方法,又避免了对人体和环境造成的伤害[4,5]。 2.3利用大学生创新实验及毕业设计渗透绿色理念 大学生创新性实验及毕业设计旨在探索并建立以问题和课题为优秀的教学模式,激发大学生的创新思维和创新意识,逐渐掌握思考问题、解决问题的方法[6]。指导教师首先必须有强烈的绿色意识,在设计课题时多注重向学生渗透绿色理念。如课题“海藻农用节水剂的制备及性能研究”,海藻是可再生性资源,储量相当丰富,而且海藻类植物中含有丰富的微量元素、氨基酸、维生素、胡萝卜素、矿物质等,极易被植物吸收。用海藻制得的保水剂不但能锁住土壤中的水分,改良土壤,提高果蔬品质,而且该保水剂能被降解,对环境无污染。又如课题“Ag@AgCl-壳聚糖/OREC/TiO2微球光催化降解有机污染物的研究”,原料是可再生的,成本低、可降解,制备的复合膜对有机污染物有吸附及光催化降解协同作用,该研究在解决医药、食品、化工企业废水处理方面有重要意义。学生在这种课题研究方式中增长了知识,开阔了眼界,培养了绿色环境意识及环保理念。 2.4校企联合在学生见习、实习过程中渗透绿色理念 见习、实习环节使学生在掌握专业理论知识的基础上,进一步了解化工行业的实际生产过程,对现代化工生产企业的生产和管理模式有一个较为全面的认识,让理论知识和实际生产相结合,提升学生独立分析和解决化工生产实际问题的能力。见习、实习是学生迈向化工行业工作前的重要的锻炼[2]。因此,学校和企业积极联手,结合企业生产实际,对学生进行绿色化工教育。如学生在长庆石油公司实习时,亲身感受到清洁生产、绿色工艺带来的好处:该公司投建硫回收系统工艺用于废物处理,它既避免了废物直接排放对环境造成污染,又回收到硫磺,创造了巨大经济效益;学生在长庆石油公司及兴平化工厂还参观了污水生化处理工艺。污水生化处理是利用微生物的代谢作用,完成有机物的分解和生物体的合成,将有机污染物转变成无害的CO2、水以及富含有机物的生物污泥,多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离,从净化后的污水中除去。污水生化处理相对于化学处理废水降解污染物更彻底,运行费用较低,基本上不产生“二次污染”。企业技术人员也通过自已企业实施清洁生产后获得的利益向学生宣传绿色化工的重要性。如通过实施清洁生产促进企业整体素质的提高;降低产品成本,提高竞争能力;同时,企业的环境好、无污染、不扰民,使企业具有一个良好的社会形象,增加了消费者对企业产品的信任度;改善了职工的生产操作条件乃至生活环境,减轻了对职工身心健康的影响。 3结束语 绿色化工是降低传统化工所造成的环境污染的最有效手段,学生是未来化工行业的主力军,需要高校与企业联手加强对学生绿色化工意识的培养,这也是素质教育的一项重要内容,是培养学生对社会及未来责任感的一项重要举措。当然,我们的校企合作在不少方面也有不如人意的方面,如合作关系多停留在表层,还不够深入,合作关系脆弱、具有不对等性。总之,校企合作工作任重而道远,需要政府、企业、学校的不断探索和实践。只有大家共同努力,培养学生保护环境、实施绿色化工的意识,我国化工工业才能健康、稳定、可持续发展。 作者:杨连利黄怡张卫红单位:咸阳师范学院化学与化工学院 化工技术论文:优秀课程下化工技术论文 一、优秀课程群的构建 1.基本框架。 通过对滁州市及周边地区化工行业的深入探索和市场广泛调研,以区域产业发展对人才的需求为依据,我院应用化工技术专业分设为化学检验、化工生产技术、化工仪表自动化和精细化工生产技术等多个方向,其专业优秀课程的选择与设置即与此相衔接。其中,《工业分析技术》课程旨在加强专业基础,配套的分析检验专业实验旨在强调实验技能的提高;《流体输送与传热》和《传质与分离技术》课程(原《化工原理》)强调化工基本原理的分析和化工单元操作技能的培养;《化工仪表及自动化》课程突出化工仪表及化工自动控制系统在化工生产中的主导地位;《化工工艺》课程旨在拓展专业适应面,重在工艺过程的分析与工艺参数的整定;《精细化工生产技术》课程以典型精细化学品的生产过程为重点,保留鲜明的化工行业特色。 2.基本关系。 《工业分析技术》是基础,《流体输送与传热》是强化,《传质与分离技术》是提高,《化工仪表及自动化》是主导,《化工工艺》是细化,《精细化工生产技术》是深入。以此为前提,在制定2013级应用化工技术专业人才培养方案的过程中,结合人才培养目标,突显了优秀课程的专业地位;综合课程之间的衔接关系,优化与整合了课程体系;考虑课程之间的先后排序,新构了配套的实践教学条件。 二、优秀课程建设与改革 1.工业分析技术。 《工业分析技术》是分析化学在工业生产上的具体应用,与新时期“双证书”教育这一新的“双证融通”的高职教育模式相对接,[4]与“化学检验工”职业资格证书考试相衔接,其对化学综合知识(包括无机化学、分析化学和有机化学)的整体应用能力有一定的要求。在第一、二学期已开设过《基础化学》和《基础化学实验》(包含《无机化学》、《无机化学》和《分析化学》)的前提下,适当加大了实践学时所占的比例,使得实践与理论学时的比例达到2∶1,不断强化学生分析检验技能的训练与提高;同时,在学生熟练掌握相关操作技能的基础上,还加强了学生专业基础知识的积累,培养学生从实验现象和教学过程中发现问题、分析问题、解决问题的能力,亦即让学生不仅“知其然”,更要“知其所以然”。 2.流体输送与传热。 《流体输送与传热》与《传质与分离技术》本身就是原《化工原理》课程的优化与整合,原《化工原理》课程教学推导过程繁琐,理论性过强,工程实例不足,经过优秀课程建设与改革之后,整合后的这两门课程均采用了“项目化”的教学模式。通过教学模式、教学内容和教学体系的优化,将原《化工原理》中课堂授课部分和实验部分整合为理实一体化的项目化教学,同时,增加了化工仿真实训,并将原课程设计部分有机地融入其中,用以模拟实际工业生产过程,实现低成本、高效率地引领学生进入生产性实习的环节。《流体输送与传热》在《物理化学》、《化工制图》和《化工机械基础》等前续课程的基础上,开设在第三学期,按照项目化教学的需要,其理论与实践学时的比例控制在1∶1左右,理论学时稍多,以便学生在接触本课程之初,充分掌握必要的化工基本原理和主要单元操作典型设备的构造与操作原理等知识。 3.传质与分离技术。 《传质与分离技术》作为原《化工原理》的下半部分,紧随《流体输送与传热》课程之后,开设在第四学期,以“简单化”(讲清基本原理、避开繁琐的数学推导,简化教学过程)和“具体化”(通过具体工程实例,将基本原理与实际应用有效关联,并与其他优秀课程有机融合)为根本宗旨,理论知识以“必需、够用”为原则,[5]强调技能的训练,因此,其理论与实践学时的比例控制在1∶2左右,实践学时稍多,充分体现“工学结合”、“教、学、做”一体化的项目化教学原则。通过理实一体化的项目化教学,强调理论与实践的有机结合,培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中各种工程实际问题的能力。 4.化工仪表及自动化。 《化工仪表及自动化》是应用化工技术专业一门应用性、实践性很强的优秀课程,也是优秀课程群中教学内容整合最大的一门课程。过去以纯理论教学为主的教学方式,与职业院校技能大赛严重脱节,理论讲解抽象,学生学习被动,动手能力较差。通过基于“工作过程系统化”的课程体系改革后,实施“任务驱动、项目导向”的教学做一体的项目化教学模式,以工作任务为中心,以实践行为为导向,根据职业岗位和职业能力培养的需要,改革课程教学内容,组织实施教学,施行以过程性考核为主的综合考评方法。通过与全国职业院校技能大赛“化工仪表自动化”赛项对接的CS2000型过程控制系统设备的全面投入使用,对典型化工生产过程自动控制系统进行选择与整合,通过对过程控制系统的操作与参数整定,培养学生的专业能力、职业优秀能力和社会能力。 5.化工工艺。 《化工工艺》作为应用化工技术专业课程群中的一门优秀课程,与其他多门优秀课程存在明显的交叉和互通之处,亟须进一步互相优化与整合。其理论知识部分优化的方向在于:通过与《化工仪表及自动化》等专业优秀课程的知识对接,精简理论知识点,针对典型化工生产过程,重点分析其工艺流程,培养学生分析问题的能力。在此基础之上,结合化工工艺仿真软件,细化与整合实践内容,通过对典型工艺过程的分析与工艺参数的整定,加深学生对“工艺流程”的充分认识和理解,拓展学生的专业适应面,培养学生的工程实践能力、创新能力及全面分析工程实际问题的能力。 6.精细化工生产技术。 《精细化工生产技术》作为高职应用化工技术专业的一门优秀课程,其行业特色鲜明,内容繁杂,知识面宽,要求学生掌握典型精细化学品生产必备的基本知识和操作技能;同时,对化工生产设备、化工单元操作、化工工艺流程等知识点又有较高的要求。为此,本课程在实施的过程中,还需要《基础化学》、《化工机械基础》和《化学反应过程与设备》等相关课程的配套与支撑。通过这些课程之间的优化与整合,以市场需求为导向,以专业技术应用能力培养为主线,与全国职业院校技能大赛“化工生产技术”赛项对接,在教学过程中通过以典型精细化学品的生产过程为任务引导学生,通过项目引导、任务驱动、工作过程系统化的课程设计和教学模式,充分发挥学生的主动性,培养学生的创新意识,激发学生对专业学习的兴趣,同时通过开放精细化工实训室,充分调动学生的学习积极性,进一步培养学生的动手能力和创造能力,教学效果显著提高。 三、配套措施 为了更好地实践与推行优秀课程建设与改革,依托中央财政特色专业建设项目,在省级示范实验实训中心的基础上,本着贴近生产、淡化理论重实践、绿色环保低碳的建设理念,配套新建了化工仿真实训室和精馏实训室。 1.配套的实践教学条件。 通过化工仿真实训室的建设,满足了大型分析仪器仿真实训、化工单元操作仿真实训、化工工艺仿真实训、化工自动化基本控制单元仿真实训,以及化学检验工、化工总控工、化工仪表自动化等技能大赛仿真操作的要求,极大地丰富了本专业的实训项目和实训内容。 2.对接职业资格和职业技能大赛。 通过与“化工总控工”职业资格证书考试和全国职业院校技能大赛“化工生产技术”赛项的对接,新建了精馏实训室,引进了全套新型精馏操作实训装置。该装置是化工单元操作实训最接近化工生产的理想设备,不仅满足了学生技能训练的需要,即可实现流体流动、流体输送和精馏单元操作的实训任务,同时也可用于化工总控工职业资格考试(实践部分),服务于职业技能大赛,亦可对企业员工进行岗前培训之用。 四、改革成效 1.加强课程整合,优化课程体系。 在专业优秀课程群构建的基本原则和基本框架下,通过优秀课程,以及相互之间的优化与整合,突显了优秀课程的专业地位,衔接了课程之间的关系,优化了课程体系。 2.创新课程内容,改革教学模式。 在教学内容体系设计上,秉承“简单化”、“具体化”的宗旨,淡化理论重实践,以国家职业技能标准要求为依据,创新与完善课程内容,构建以“项目引导、任务驱动”为一体的项目化教学模式,体现工学结合的工作过程系统化和工学交替的教学做一体,形成“实训环境职场化,教师学生角色化,实训内容工作过程化,专业技能培养递进化,实现教学做一体化”的“五化”教学模式,提高了教学质量。 3.改进教学组织方式,强化工程意识。 在教学组织方式上,采取“三个相结合”,即理论与实际相结合、课堂教学与实验实训教学相结合、常规课堂教学与现代教育技术相结合的方式。同时,还采用了包括参观企业、企业调研、工厂见习、案例教学、策划方案、开展实训、开放实验室、小组讨论、专业讲座等多种形式作为补充,强化了学生的工程意识。 4.培养职业素质,拓宽就业面。 改革后的优秀课程在教学过程中引进了“SHEQ”(安全、健康、环保、质量)的管理模式,有效地培养了学生的职业素质和工作习惯,增强了毕业生就业的竞争力和适应性,使其能够更早地融入到职业环境中,较快地适应化工职业岗位的要求,较早地投入到化工职业技能岗位上去。 作者:周玲玲汪蓓蓓周凯孟飞刘义章单位:滁州职业技术学院
航空发动机论文:航空发动机强度计算多媒体教学论文 一、多媒体教学之优势 航空发动机强度计算作为专业必修课,从航空发动机中抽象出叶片、盘等结构,建立模型,开展结构的应力计算和强度分析,较为艰涩、枯燥,采用传统的板书教学模式,教师对于说明复杂的零部件结构和受载形式往往力不从心,此外,传统的教学方法还受到课堂板书时间、教学语言、课堂纪律等不利因素影响,从而影响学生听课的积极性,教学的进度和教学的质量。与板书教学相比,教师使用多媒体课件时,学生往往会表现出较大的兴趣。据有关调查统计,同样的内容,视听结合记忆效果比只凭看提高40%,多媒体教学正是实现视听结合的有效手段。因此,在发动机强度计算的教学过程中,采取多媒体辅助教学可以达到提高教学效率、吸引学生专注度、加深学生理解力等积极的作用。多媒体教学是指通过计算机把多媒体的符号、文字、公式、图像、声音、动画等各个要素按教学要求进行有机组合,并采用投影屏幕的形式显示出来,结合教师的讲解和引导达到合理教学过程的目的。多媒体教案与传统书面教案相比,更加美观、生动。对于发动机强度计算这类具有内容抽象而又复杂的课程,具有明显的教学效果。多媒体教学与传统教学方式相比具有以下优点。 1.多媒体教学具有生动、形象、具体可感的特点,可以解决板书不易表达的内容,抽象问题直观化,创建生动的表象。 2.多媒体教学集声音、影响、图片、文字、动画于一体,能够充分调动学生的感官系统,极大提高学生的课堂学习兴趣和专注度,激发学生学习的主动性,活跃课堂气氛。 3.多媒体教学具有知识容量大、信息量多等特点,提高单位时间授课信息量,有利于学生拓宽知识视野。 4.多媒体教学事先组织好的教学内容,有利于节约教师板书时间,使得教师更加灵活地控制教学节奏、设计教学过程、提高教学效率,同时降低教师上课的强度,避免重复板书这种机械的体力劳动。 二、多媒体教学的注意事项 随着微机和多媒体技术的发展和普及,多媒体教学正逐步取代传统的教学方式,有数据统计显示高等教育80%以上的老师已经视多媒体为必不可少的教学工具。然而,多媒体教学只是一种教学手段,如何合理地使用多媒体技术提高教学质量一直是众多教师所关注的重点。 (一)多媒体教学具有众多优势,但是使用不当,会存在以下问题 1.教师过多依赖多媒体教件,照本宣科,忽略课前备课,对讲课内容不熟悉。多媒体课件中已经事先设计好讲课的文字、图片和公式等内容,容易导致教师轻视课前备课,导致在课堂上对所讲授内容不熟悉。 2.采用他人多媒体课件,生搬硬套,缺少教师作为教学主体对课程的思考。现在多数课程都采用了多媒体课件,教师也可能通过很多途径获得相关课程的多媒体课件,直接使用他人课件就可能导致教师缺乏对所授课程的积极思考和讲课方式的精心设计。 3.多媒体教件成为教师讲解演示的工具,缺少师生之间的互动,会导致学生过于被动地接受知识,甚至缺乏学习的兴趣。 4.多媒体教件华而不实,分散学生注意力。多媒体教件可以穿插声音、影像、图片,建立一个丰富多彩的立体课堂。但是,多媒体教件也同时可能存在过度使用声、光、影,从而冲淡教学的主要内容,同时分散同学的注意力。 5.多媒体教件的优点之一是知识容量大、信息量多,然而使用不当也会使得这一优点变成缺点。单页信息量大,重点不突出,也可能导致授课速度过快的缺点。 (二)教师在多媒体教学的过程中,有必要注意以下几点,才能更好地发挥多媒体教学的优势 1.使用多媒体课件,应在课前对多媒体课件和教材充分熟悉,对内容了然于胸,并合理板书,引起学生积极性,发挥教师在教学过程中的主导作用。 2.多媒体课件中,注意课程内容的贯穿和表达。多媒体课件的内容安排要站在学生的角度来思考,每幅画面的出现要符合学生的学习思维习惯。如:逐条显示画面的信息,做好前后承接,图形配以一定的关键文字进行说明,公式的推导要像写板书一样逐条出现。 3.教师和学生同为主体,互动教学。避免教师在上面不停地讲,学生在下面沉默地听。在多媒体课件设计过程中,要实现分步提示,要适时地抛出问题,引导学生跟着教师的思路走,引导和指导学生主动学习,对学生的疑难问题及时反馈、及时解决。 4.画面简洁,只显示相关信息。要重视心理学中的有意注意和无意注意规律,减少在课件中与教学内容无关系的图像、音乐、动画等,否则会使学生把更多的无意注意放在画面和音乐上,无法专心于真正需要他们关注的教学内容,教学效果大打折扣。因此,不要在多媒体课件上使用不必要的图像或动画装饰。 5.课件上的信息要简单、准确、明了,突出重点,避免把整段文字搬上屏幕,导致学生来不及看,引起厌烦情绪。讲课注意节奏,快慢结合,对于内容简单的要加快节奏,重点、难点要慢讲,从而加深学生对所学知识的理解与消化。由此可见,虽然多媒体教学有着传统教学不可比拟的优点,合理运用多媒体手段可以提高教学效果,但是多媒体教学并非是改善教学效果的唯一途径和手段,不能因为其优点而完全抛弃板书等传统教学手段。更为理智的做法是针对不同的教学内容,采取与之相应的教学手段,综合利用各种教学方式,取长补短,相辅相成,从而达到提高教学效果的最终目的。 三、《航空发动机强度计算》课程中多媒体教学与传统教学相结合 虽然多媒体教学具有传统教学所不具备的种种优点,但是多媒体也存在着不少弊端。在教学过程中,不能独重多媒体,应该根据课程的类型、章节的内容,选择合适的教学方法,将传统教学方法和多媒体教学方法有机地融合起来,扬长避短,达到更好的教学效果。航空发动机强度计算这门课程,具有理论性、实践性、综合性都很强的特点,由于研究对象结构、载荷复杂,力学分析概念抽象,公式推导繁复复杂,如果只是依靠多媒体教学方法,向学生“填鸭式”地传授知识,而不注重学生的反映和接受程度,导致学生感受不到刺激和兴奋,不利于创新能力的培养。因此,针对航空发动机强度计算这门课程,从具体的发动机结构抽象到计算模型时,就应该充分发挥多媒体教学方式的长处,给出足够的实际结构图片资料,加深学生对实际结构的理解,以便于下一步建立计算模型。建立计算模型之后,具体的计算公式的推导,可以采取多媒体课件分步骤展示的方法,按推导步骤依次展示推导过程。在公式推导的过程中,教师可以根据学生在课堂中接受情况进行板书辅助,以加深学生的印象,促进理解。同时,在教学过程中教师在使用多媒体教学过程中有时会突然而至的灵感,却往往无法立刻加到多媒体课件中,这时板书就能起到很好的辅助作用,而且在板书的过程中,教师往往能够带领学生一起思考,起到多媒体课件难以达到的效果。在进行板书的过程中,要充分提高板书表现的艺术性,从而调动学生的视觉和思维兴趣,比如主要板书颜色的选择,注意多选择鲜艳的颜色,更能吸引学生的注意力;在色彩搭配上也可以进行选择,做到重要内容和次要内容颜色不同,概念和应用不同。其次,字迹清晰,现在很多老师经常提笔忘字,而且字迹潦草,自然不能吸引学生;最后,板书时要做到图表、字符规范,这样才能起到教师的表率作用。在强度分析结果的讲解过程中,涉及到结构的应力分布、变形和破坏过程的讲解,则应充分发挥多媒体教学的长处,采用图片和动画等手段,实现图文并茂的演示和讲解,加深学生的印象,形成较为深刻的直观认识。 作者:徐颖单位:南京航空航天大学 航空发动机论文:航空发动机喘振问题思考 《航空精密制造技术》2017年第1期 【摘要】航空发动机喘振是一种特殊情况,对飞机的正常飞行危害性极大。因此,需要加强航空发动机喘振问题的分析研究,寻求合理的解决对策排除故障。本文主要分析喘振对发动机性能带来的影响,从多种角度来探究发动机喘振现象出现的主要原因,可能对飞机带来的影响和危害,通过提升发动机喘振监控,尽可能避免喘振现象出现,确保发动机正常运行。 【关键词】航空;发动机;喘振;气流分离 喘振是一种航空发动机在使用中较为特殊的情况,当发动机严重偏离设计工作状态,压气机前后流通能力不匹配时就会出现叶片边界的流动分离现象,甚至转变为旋转失速直至喘振状态。压气机存在两种形式的失速:一种为单个叶片失速,另一种为旋转失速。最常见的是旋转失速,这种失速由某些只包含少量叶片失速槽道形成的区域组成,并且沿着转子的绝对转动方向以小于转子的转速转动。轴流压气机发生旋转失速之前往往先出现转子叶尖失速。失速可以是突发的,也可以是渐进的,可以有多个失速气团,这些气团可能覆盖部分或全部叶高,而且一个失速气团可能覆盖多个叶片。喘振就是全部压缩系统不稳定并且在此期间通过整个压气机的平均流量发生脉动的流动状态。喘振这种特殊情况的出现,表明发动机工作状态发生波动,气流时断时续,内部压力明显增加。如果飞机在正常飞行中,发动机出现喘振现象,燃气温度迅速升高,发动机转速下降,严重情况下可能导致发动机停止运行。 1喘振机理分析 对航空发动机喘振的研究是通过在发动机上安装传感器,来获取发动机运行时的相关信号,并分析信号的特征参数,判断发动机是否发生喘振。通常选取风扇及压气机出口总压作为喘振检测的征兆信号。当风扇发生喘振时,风扇出口和压气机出口总压下降,排气温度急剧上升,推力迅速下降,发动机转速下降。当压气机发生喘振时,风扇出口总压上升,压气机出口总压下降。由于喘振特征明显,通常采用限制值判断对喘振进行在线监控,将转速、各传感器测点脉动压力值实时录入相应软件,实现对喘振的快速有效判断。 2发动机稳定性研究 当前在发动机设计中,关于喘振的研究主要集中在喘振裕度和流场研究中,其中喘振裕度是对喘振发生可能性的衡量标准,是影响发动机能否稳定工作的关键因素。在设计阶段,设计工作中的指导思想则是通过合理的设计来提高喘振裕度。通过计算流体力学方法研究可调静子叶片对压气机部分转速下喘振裕度的影响,选取最优可调静子叶片安装角,使喘振裕度最大化。 3喘振预防措施 为避免喘振现象发生,应做好防喘和消喘工作。防喘最常用的方法有压气机放气和可调进口导叶。自喷气发动机问世以来,压气机放气一直是在发动机起动和加速期间避免发生喘振的最经常采用的办法。放气位置可设在压气机出口或在中间级的位置。可调进口导叶通过减小进气攻角使喘振线移动,在低攻角下喘振发生于较低的流量系数值。其他防喘方法还有可调静子及改变转子叶片的安装角。消喘系统增加了压气机不稳定工作的信号检测装置,当发动机发生喘振时,综合调节器通过传递来的电信号,减小进气道流通面积,切断主燃烧室的供油,使导流叶片转动,迅速消除喘振。消喘系统在部件实验上已经取得了相当大的成功,可以预见,消喘系统将在发动机整机试验中广泛应用。 4结论 航空发动机喘振是关系到发动机能否稳定工作的重要因素,严重影响飞行安全,为避免安全事故的出现,应着重对发动机结构优化设计,选择合理的控制对策,避免发动机喘振现象出现。随着消喘技术的深入研究和应用,航空发动机的喘振问题将会得到很好的解决。 作者:刘卓 单位:中国航发沈阳发动机研究所 航空发动机论文:航空发动机验证机研制程序探究 摘要:工作分解结构(WBS)是项目任务分工、资源配置、进度计划编制及风险控制等工作开展的前提。工作分解结构的形成过程就是把项目目标和任务分解成较小的、能够管理的组成部分。文章分析了WBS在航空发动机研制中的应用,结合民用航空发动机验证机研制流程,定义了WBS分解模型,给出了基于产品结构树的WBS结构表达,建立了WBS构建流程。 关键词:工作分解结构;航空发动机;研制流程;信息化;验证机 工作分解结构是以最终可交付成果为导向的工作目标/任务层级分解,用于确定项目工作范围、项目全生命周期内所有技术间的接口关系以及项目技术状态基线,是项目计划、成本、预算、质量、人力资源、沟通和风险分析的基础。它可以将研制工作分解为一系列相对独立、内容单一、易于管控的工作单元,能把各工作单元在研制中的地位与构成直观地表示出来,是研制计划编制的基础和依据。早在20世纪80年代中期,美国国防部就已经将WBS应用于许多国防项目上,并成为了项目管理的“标准语言”,WBS可以说是工程项目管理的起点,在复杂产品研制中得到了广泛的应用。2016年,国家十三五规划将航空发动机列入百大工程之首,这表明国家对航空发动机的重视。刘大响院士说,从狭义上讲,航空发动机是飞机的动力装置;从广义上讲,它也是国家航空产业乃至整个制造业的助推器。此外,国际航空动力的发展也对我国航空发动机设计技术提出了更高的要求,鉴于航空发动机研制的高技术性、高复杂性,验证机研制应运而生。验证机指产品在工程研制立项之前,用于验证功能、性能、总体方案可行性、各部件/系统的匹配性以及初步的耐久性和可靠性等而开发的试验研究性发动机。文章以验证机研制项目研制工作内容为对象,结合验证机研制特点,提出基于PBS的WBS层次关系分解模型,探索其分解方法、编码规则、表达方式和构建流程,并在此基础上引入信息化手段,这对于促进研制项目科学高效管理、降低研制风险具有重要意义。 1工作分解结构的作用 工作分解结构是项目管理工作的基础及优秀内容,它将项目工作按照一定的逻辑关系自上而下逐级分解为工作单元、工作包、工作作业(活动),它清晰地定义了项目工作的全貌,描述了项目工作内容,工作分解结构每向下分解一级就意味着对项目工作更详细的定义。一般当工作分解结构分解至工作包层面时,项目经理便可针对工作包安排进度、估算成本和实施监控,从而实现对项目工作的规划、管理和控制。当工作分解结构分解至工作作业(活动)层面时,项目一线人员便可针对活动安排每天的工作事项,可以有计划地实现项目工作包的执行。 2工作分解结构构建过程中的难点 如前所述,工作越向下分解,项目经理对工作的规划管理和执行控制就越有力,然而,颗粒度过细的分解又会带来新的问题,它会造成管理成本的增加、资源利用率低以及工作效率降低。如何合理确定工作分解的颗粒度(即工作包的大小),是工作分解过程中应该关注的重要问题。在项目管理过程中,往往倾向于通过项目的关键节点(即里程碑节点)来控制整个研发过程,对交付物的管控也主要是通过对各里程碑节点的交付物进行管理,对项目全生命周期的控制主要体现为对工作包结果的管控。而没有对节点前各工作包之间的输入输出关系进行有效管理和控制,往往会出现项目管理单位对项目的管控力度不及工作包所属责任单位的管控力度的问题。这就造成了项目管理过程中存在各责任单位仅关心所属工作包任务,各工作包之间的匹配协调得不到有效解决,无法实现对项目全生命周期管理,无法及时有效识别风险,进而影响整个项目的进程。航空发动机验证机研制属于大型复杂项目,国家投入巨大,国际上一般采用主承制商—供应商管理模式进行项目管控,涉及国内外供应商众多,如何通过工作结构分解实现对项目全生命周期管理,并有效控制项目风险,对航空发动机验证机研制项目管理来说具有重大的意义。此外,工作分解存在遗漏、工作分解结构编制无规范、编制效率低下也是工作分解结构构建过程中经常发生的问题。文章将结合验证机研制流程,针对如何合理确定工作分解颗粒度和如何通过工作分解实现对项目全生命周期管理,浅析工作分解的流程及关键点,并结合信息化管理,以期更好地发挥工作分解结构在验证机研制项目管理中的作用。 3验证机研制WBS分解及关键点 3.1验证机研制阶段划分 验证机研制分为需求分析和定义、概念设计、初步设计、详细设计以及制造和试验验证五个阶段。验证机研制各阶段可以定义为里程碑节点,各阶段交付物即为里程碑节点交付物。以验证机设计工作为例,各阶段的主要交付物可以细分为需求文档和设计定义文档两大类。需求文档体现所有利益相关方对验证机研制项目的需求,可分为内部要求和外部要求。内部要求主要来自已有基础和经验以及公司的发展规划等;外部要求主要来自客户(市场)、政府、适航规章及相关法律法规等。设计定义文档是根据需求文档进行相应的科研工作后得到的验证机各层次上的研制结果(例如设计报告等)。在各个阶段内部,各个层面上的需求文档和设计定义文档都需要进行对比,以确定研制结果能够满足各方要求。在各研制阶段间,前一个阶段的输出结果往往会对下一个阶段设计工作的开展产生影响。 3.2验证机研制各阶段要素及WBS编制流程 验证机研制程序中明确验证机各阶段要素有关键输入、工作内容和输出三部分,创建工作分解结构同样需明确项目的输入(项目范围说明书、需求文件和过程资源)、分解工具与技术和输出,经比对分析,建立了验证机各阶段要素同工作分解结构创建所需要素之间的对应关系。在介绍了研制各阶段要素同WBS创建要素的关系之后,现对WBS创建过程进行详细描述,后通过各要素之间的关系映射,分析如何建立基于验证机研制各阶段要素的WBS,以期能完整分解验证机研制项目各阶段任务。 3.3基于验证机研制流程(研制各阶段要素)的WBS分解结构 复杂产品的研制一般会划分为若干个具有里程碑意义的研制阶段(以验证机为例,见图1所划分的五个阶段),建立以验证机研制流程为主线、以产品结构树为辅线的工作分解结构,可以依据研制阶段建立逻辑严密的输入输出关系,从而为计划的编制奠定基础。 3.3.1研制阶段—WBS映射矩阵。映射矩阵是对项目分解形成的工作包在最终WBS中所呈现状态(显示or不显示)的描述。依据专家经验,通过对某个研制阶段的通用活动进行判断,确定出该工作包在最终的WBS中是否显示,呈现状态用1和0表示,从而形成研制阶段—WBS映射矩阵。这项工作必须由项目管理人员(项目管理单位人员)和设计人员(工作包所属责任单位人员)共同完成,这样才能确保每个研制阶段的工作活动得到充分确认。映射矩阵的形式如表1所示。WBS各工作包之间的关系主要依靠不同研制阶段要素同WBS创建所需要素之间的对应关系及产品结构树来确定,因此建立研制阶段的映射矩阵,并在此基础上借助产品结构树,就可以通过映射规则快速地将WBS建立起来。 3.3.2验证机产品结构树模型。产品结构树包含了所有实现产品功能的硬件和软件,以全环燃烧室为例,可分为机匣组件、火焰筒组件、喷嘴组件、点火组件/标准件等部分,各部分又按照零组件进行进一步分解,最后按工作工序分解至可工作的层面。 3.3.3基于研制阶段和产品结构树的工作分解流程: 第一,确定工作分解结构的输入。(1)确定项目范围。项目范围说明详细描述项目的可交付成果,从研制阶段要素同工作分解结构所需要素的对应关系可以看出,本内容即验证机研制各阶段的工作内容,以需求分析和定义阶段为例,工作内容为:针对客户(政府、飞机制造商和航空公司)对验证机以及大型客机发动机的要求,参考适航规章和已有基础、经验,结合公司能力发展规划,开展验证机研制需求论证工作,提出验证机的设计约束和边界条件,完成项目建议书的编制。经分析,项目范围为完成验证机研制需求论证。(2)明确需求文件,梳理项目资源。需求文件描述各种单一需求如何转化并满足与项目相关的业务需求。验证机研制需求分析和定义阶段的需求源自客户的需求,项目资源指国家和公司战略,所以在需求分析和定义阶段,分析航空公司需求、民航局适航规章、国家发展战略及公司发展规划,是明确需求文件,并将其转化为项目业务需求的必要手段,从而建立起WBS约束条件。 第二,选择工作分解形式。工作分解可以根据项目特点采用不同分解形式,比如:可以把项目各研制阶段作为分解的第一层;可以把项目主要交付成果作为分解的第一层;也可以按PBS,把产品主要组成部分作为分解的第一层;还可以把子项目作为分解的第一层等。文章结合验证机研制特点,将项目研制各阶段作为分解的第一层。第二层分解基于研制阶段—WBS映射模型分析,确定出在映射矩阵中节点为1的维度,并在WBS中显性化。第三层分解基于产品结构树进行分解,最后按照各零件不同的设计活动、加工工序和试验活动,完成工作包的下一层分解。当将工作包分解至可预算、可分配、可安排进度、可以独立完成、有明确的交付物时即完成了项目的工作结构分解。此外,在工作分解时,应合理控制每个工作包的颗粒度及各工作包之间颗粒度的均衡。同时,为确保工作分解没有遗漏,在完成工作结构分解之后,应通过把工作分解结构底层的所有工作逐层向上汇总的方式进行检查。最后还应检查各工作包之间的逻辑关系是否合理。工作分解结构一般可以采用列表式、组织结构图式、鱼骨图式等方式,文章采用组织结构图示进行表达。 第三,获得工作分解结构的输出。通过对项目进行工作分解,将复杂的项目逐步分解为比较简单的过程(分解至活动、作业),让原来不可控的一些事情变得清晰可控,同时便于分工、计算经费、计划制定和构型管理等,并且还应满足企业设备、技术、人员等资源需求以及项目经费渠道、用户及市场变化等约束。 4工作分解结构与信息技术的融合 项目的工作结构分解是项目管理和计划制定的基础,是制定进度计划、资源需求计划、风险管理计划及计划变更的依据,同时也是确定项目技术状态基线的依据。因此,在复杂产品项目管理中,引入信息化手段,提高WBS编制效率,通过管理系统之间的联合,实现信息共享,资源优化,提高管理效率。为更好地使得工作分解结构与信息技术融合,需做到以下三点:(1)建立工作分解结构码,对工作分解结构中的每一活动用标准化的标识标记,通过标识唯一确定该活动在工作分解结构中的位置和隶属关系,便于计算机对WBS进行识别和检索;(2)引入MSProject等工具作为WBS编制辅助手段,采用缩进式进行编制;(3)对WBS中各属性进行定义,统一WBS语言。 5结语 全面、彻底的工作分解结构在复杂产品研制过程中具有重要意义。文章基于研制流程,结合产品结构树,提出了工作分解结构方法。通过验证机各阶段要素同工作分解结构创建所需要素关联,研制阶段—WBS映射规则及产品分解结构,描述了WBS建立流程及关键点,并通过WBS与信息化的融合,实现了项目全生命周期管理,提高了项目管理效率。文中所提到的方法在验证机研制项目及计划管理中得到了应用,并取得了良好的效果。 作者:高文杰 单位:中国航发商用航空发动机有限责任公司 航空发动机论文:自动检测技术在航空发动机方面的运用 摘要:本文主要介绍了自动检测技术在航空发动机方面的应用,以及国内外所涌现的最新理论和最新技术。自动检测技术是现在各种行业所必需,应用于军事、工业等过程控制的信号测量等方面,是高科技军事现代工业实现全面自动化的重要基础,航空发动机故障诊断技术是实现航空发动机视情维修的重要一环,在航空发动机的设计、生产、使用和维护中起着非常重要的指导作用。 关键词:自动检测技术;航空发动机;状态监控;故障诊断 0引言 自动检测技术的基本任务是获得有用的信息,检测流程主要借助测试仪器、测试系统,通过对测试点增加传感器,从而取得有用的信号来求解系统中问题。检测技术属于信息科学,是信息技术的支柱。在航空发动机中,自动检测技术主要应用在状态监控和故障诊断方面。 1自动检测技术在航空发动机状态监控方面的应用 现代航空发动机采用先进的全权限数字电子控制系统,系统采用分段控制的,以控制发动机不同的工作状态,比如起动控制器主要控制发动机的起动过程,转速控制器主要使发动机转速保持在油门杆所对应的转速范围内,这就需要扭矩传感器为其提供信号;加力控制器控制发动机的加力接通和加力状态,气压高度调节器根据飞行高度的变化修正供油量来保证发动机不富油。这些控制也都需要传感器为其提供信号与信息,各传感器接替工作,协同工作。 2自动检测技术在发动机故障诊断方面的应用 2.1基于信号处理的自动检测方法 基于信号处理的自动检测方法主要在故障诊断中使用小波变换分析技术,主要体现在:运用小波变换进行信号分析来诊断故障,包括脉冲响应函数的小波变换检测信号的突变、利用观测信号的小波变换进行故障诊断、利用脉冲响应函数的小波变换进行故障诊断、利用小波变换去噪,提取故障特征和利用小波变换分析噪声特征进行故障诊断;利用小波变换提取故障特征进行故障的分类和识别;利用小波网络进行故障诊断。 2.2基于模型自动检测方法 模型就是把表征航空发动机实际系统本质的部分的信息压缩成有用的描述形式,模型可以模拟实际系统的行为而不用描述其机械结构。航空发动机数学模型应用广泛,它是控制、故障诊断和预测的基础。主要包括部件法模型和试验模型。 2.2.1部件法模型在航空发动机故障诊断中的应用 基于部件法的发动机数学建模是较为常用的一种建模方法。建立发动机非线性数学模型的基本思路是:由已知的发动机各部件的特性,从发动机进口到尾喷管,根据气动热力学原理逐一建立气体流动过程与热力过程方程;根据发动机流量平衡、压力平衡和功率平衡等平衡关系,获得发动机共同工作联立方程组,通过联合求解这一非线性动、静态平衡方程组,进而获得发动机的各相关截面、各工作状态的相关参数量值,部件法模型精度高,可用于航空发动机在线诊断和故障征兆的预测,用于预报发动机控制系统的各个变量。 2.2.2试验法的航空发动机模型在故障诊断中的应用 试验法是基于发动机试验数据进行处理,获取它的特性,从而得到数学模型的方法。该方法不必深入理解发动机的机理,但却必须拟定合理的试验以获取试车数据。通过大量的试验数据及系统辨识方法获取模型的技术,得到模型性再通过类比迭代试车曲线使之完全拟合。系统辨识的方法可分为经典类和和现代两大类。经典辨识方法包括时域法、频域响应法。现代辨识方法包括最小二乘法、极大似然法、随机逼近法、相关辨识法。2.2.3发动机故障诊断专家系统在航空发动机自动检测方法故障诊断专家系统在航空发动机故障诊断方面已取得了不少的成果,如叶片故障诊断专家系统、磨损故障诊断专家系统。所谓专家系统其实就是一个维护设备,该设备包括知识库、数据库、推理机、解释系统和数据融合系统。 3检测技术在航空发动机方面的创新 3.1航空发动机性能自动测试技术 实现这种技术应用了模糊处理技术、人工智能、图形图像处理技术和抗干扰技术。自动测试技术为适应现代航空发动机性能测试要求,改进目前航空发动机性能测试现状,对应用模糊集合理论实现发动机状态模糊识别是这种技术的重点,实践证实该测试方法状态识别率高、用人少、精度高,提高了一线部队机务保障能力。 3.2先进内窥技术与发动机故障检测内窥技术 多年来一直在航空发动机的维护中发挥着重要的作用,不管是高涵道涡轮风扇发动机还是低涵道的军用涡扇,其主要组成均为风扇、压气机、燃烧室、涡轮及附件系统。航空发动机工作在高温、高压和高转速的状态下,因此其故障多发部位也多集中在这三高状态下的高压压气机、燃烧室和高压涡轮中。发动机的关键部件如主气流通道部件、高压压气机、高、低压涡轮的各级及叶片、燃油喷嘴、燃烧室等都是不易拆卸且检验可达性较差的零部件,对这些零部件的检查与监测工作都是通过内窥技术完成的,未来的内窥技术主要体现在先进的软硬件综合和集成技术。以及基于物联网的网络技术中。因此,内窥技术一直在航空发动机的维护中发挥着重要的作用。 4结论 自动检测技术的优秀内容是信号的检测,也就是传感器的应用,而传感器是“能够感受规定的被侧量并按一定的规律转换成可用输出信号的期间或者装置”,起着过程检测信息与转换信息的重要作用,航空发动机方面更是应用甚广,从油量的检测到力矩检测,再到转速,再到温度,压力,位移等等,都需要传感器为控制提供相应的信号。所以在航空控制方面传感器的故障诊断尤为重要。在故障诊断方面,自动检测技术也发挥着理论上的支持。 作者:吕伟 单位:中航工业西安航空计算技术研究所西安 航空发动机论文:航空发动机数值仿真研究 1煤油动力性能的理论分析 有关二冲程火花点火发动机数值模拟的物理和数学模型参看文献[6]和[7]。下面对煤油动力性能进行理论分析。煤油动力性能的影响与混合气的热值、分子变更系数等因素有关。2.1煤油与汽油理论混合气的热值由于燃料在发动机中是以混合气的形式进行燃烧的,因此混合气的热值对发动机动力性能的影响最为直接。混合气热值的计算式为:煤油理论混合气热值为汽油理论混合气热值的98.9%,因此,如果两种燃料都在理论混合气下工作,在同样的条件下以煤油为燃料时动力性能下降1.1%。2.2分子变更系数的影响煤油发动机可以根据分子变更系数研究新燃料对动力性的影响。对于点燃式发动机燃烧前吸入的充量应考虑燃油蒸汽的摩尔数1/mT,燃烧前的混合气量为燃烧后工质的数量为根据式(9)代入具体值可得汽油燃料替换煤油燃料后循环功比原来增加了0.1144%,由此可见,燃用煤油与燃用汽油相比,分子变更系数稍微增大,因此循环功稍微增大,对发动机的动力性影响不大。 2爆震预测模型 本文爆震预测模型的计算基于DouaudandEyzat公式,计算方程如下:式中,τ为累积时间;T为累积时间积分;P为预先反应速率乘数;ON为辛烷值;p为气缸瞬时压力;A为活化能乘数;TU为未燃气体瞬时温度;IVC为缸内末端混合气体压缩起始角;thkn为爆震开始的曲轴转角。在GT-Power爆震预测模型中,模型的输出为爆震指数KI、爆震起始曲轴转角和爆震强度。爆震强度是指在爆震开始时气缸内未燃气体的质量分数。爆震指数定义如下:式中,KI为爆震指数;A为爆震指数乘数;km为爆震开始时缸内未燃混合气的质量百分比;VTDC为上止点气缸的体积;VI为爆震时气缸的体积;Ta为活化温度(6000K);为等价比。爆震指数KI(或爆震强度km)越大,发动机爆震的倾向越大。 3工作循环数值模型的建立 本文对原型汽油机进行了台架测试试验,获取了标定工况下发动机缸内压力示功图、总功率及燃油消耗率等重要试验数据,为发动机建模及验证模型准确性提供了基础。表1为原型汽油机主要技术参数。由于发动机的结构比较复杂,为了便于建模,把发动机结构抽象为缸体、进气系统和排气系统3个部分,如图1所示。本文结合利用GT-Power软件提供的模型模块,以及根据实际需要利用用户自定义模块功能,建立完整的簧片阀进气式二冲程火花点火发动机的性能数值计算模型。首先立原型汽油机工作循环整机数值计算模型,通过缸内压力、总功率及燃油消耗率等指标验证该模型的精确性,使模型模拟精度达到实际要求。然后在较精确建立原型汽油发动机数值模型的基础上,对煤油的物性数据进行设置,建立煤油发动机数值模型并进行数值模拟计算。图2为建立的原型汽油机GT-Power仿真计算模型,空气自进气边界经过滤清器、进气道、簧片阀进入曲轴箱,再经扫气道进入气缸;气缸内燃烧后的高温废气经过排气道、排气管排出到排气边界。缸内压力示功图是验证发动机模型正确的重要参考依据,图3所示为原型汽油发动机标定转速n=6300r/min下缸内压力示功图的数值计算和试验结果对比曲线,计算值和试验结果比较吻合,误差在允许的范围之内。图4是发动机数值计算出的有效输出功率和实测功率的比较曲线,图5为发动机有效燃油消耗率与转速的变化曲线。从图中可以看出在整个转速范围内模拟计算结果与试验实测结果之间的变化规律基本一致。考虑到在建模过程中使用了各种简化条件和假设,以及测试仪器本身的测量误差,计算结果与发动机实际工作状态之间必然存在一些差异,但相对误差都在5%以内,表明所建发动机工作循环数值模型能较准确地模拟原型二冲程汽油发动机,满足后续性能预测及优化的需要,因此,可以应用该模型对发动机的工作过程进行研究及变参数计算。替换航空煤油燃料后,由于燃料的理化特性发生变化,需要对GT-Power数值模型中的喷油燃料模块进行燃料物性数据的设置。在GT-Power软件中,燃料的设置主要包括液态燃料及其蒸汽燃料的理化特性。本文使用InjAF-Ra-tioConn燃料喷射模块为整个发动机数值模型提供燃油喷射,有关燃油喷射参数及燃料物性数据的设置均在InjAF-RatioConn中进行。该模块需要输入的参数有空燃比、燃油特性及燃油蒸发比例等。在燃料物性设置完成后进行数值计算,可以分析煤油发动机性能的变化。 4煤油发动机变参数性能及爆震分析 4.1压缩比压缩比是影响煤油发动机爆震的一个重要参数。原机压缩比为9.5,在该值的左右范围内取适当的值进行研究。在全负荷工况下其它参数不变的情况下,选取[7,11.5]区间段10个不同压缩比(步长为0.5)进行工作过程模拟计算,研究压缩比对煤油发动机爆震的影响。从图6看出,随着压缩比的增大,煤油燃料和汽油燃料发动机的爆震指数逐渐增大,并且随着压缩比的增大未燃区平均温度升高,如图7所示,因此发动机的爆震倾向增大[6]。从图8和图9可看出,煤油燃料发生爆震的起始曲轴转角先于汽油燃料,煤油燃料发生爆震的末端气体的质量分数大于汽油燃料,由此可见煤油燃料在压缩比相同的情况下爆震倾向加大。 4.2点火提前角点火提前角对煤油发动机的爆震有着重要的影响。本文点火提前角分别选取[-10,-35]区间内的6个点(步长为5deg)进行数值计算,分析不同点火提前角对发动机性能的影响。如图10所示,随着点火提前角的增大,两种燃料发动机的爆震指数逐渐增大,爆震倾向加大。当点火提前角为-30deg时,继续增大则爆震指数逐渐减小,爆震倾向减小。过大的点火提前角使得火焰中心形成到未燃混合气自燃所需的时间减小,有使爆震增强的趋势。随着点火提前角的继续增加,缸内压力曲线上压力值偏离压缩曲线到最大燃烧压力出现的时间减小,即火焰中心形成到正常火焰传播到整个烧室所需的时间减小,有使爆震减小的趋势。对图10所示曲线,当点火提前角大于-30deg时前者起决定作用,当点火提前角小于-30deg时后者起决定作用。图11~图13曲线表明相同点火提前角时煤油燃料爆震倾向加大。 4.3空燃比发动机的空燃比也会对煤油发动机的爆震产生影响。在全负荷下转速为6000r/min工况对发动机进行工作过程数值计算,原型机空燃比为14.5,选取[11.5,16.5]区间段的5个空燃比(步长为0.5),本文所建数值模型通过变化喷射燃油量来改变空燃比。如图14中所示,发动机的爆震指数随着空燃比的增大是先增大后减小,当空燃比在理想空燃比附近时,爆震指数最大,爆震趋势最强。即混合气过稀或过浓爆震的趋势和强度减小。当空燃比在理想空燃比附近时,燃料充分燃烧,使得燃烧温度提升,而燃烧温度提高会造成发动机温度提升,容易爆震。较稀的燃料空气混合比,即稀混合气可以起到抑制爆震的作用,这与Gruden等研究的结论相吻合[8]。根据自燃机理分析,引起这种结果的原因主要有两个[9]:一是混合气的变稀降低了末端气体中燃油的浓度,即使在相同的压力温度条件下也不会轻易发生自燃;二是燃油的减少使得缸内最高燃烧温度和压力降低,从而改善了爆震发生的必要条件。较浓的燃料空气混合比将使尾气的自燃点火延迟时间增加,也会使燃烧较不完全,产生的热量较少,使得燃烧最后的温度降低,减少爆震的发生,但也导致燃料用量增加,热效率下降,同时降低发动机的扭矩。从图15可看出,原型机替换煤油燃料发生爆震时的空燃比小于汽油燃料,在空燃比为11时即开始发生爆震(汽油燃料为12.5),并且两种燃料发生爆震的起始曲轴转角随着空燃比的增大变化不大,在相同的空燃比时煤油燃料发生爆震的起始曲轴转角先于汽油燃料。从图16看出,在空燃比相同的情况下,煤油燃料发生爆震的末端气体的质量分数大于汽油燃料,由此可见煤油燃料在空燃比相同的情况下比汽油燃料较易发生爆震。 5结论 1)通过改变模型中的压缩比、空燃比、点火提前角、进气压力、进气温度等主要工作参数对发动机进行数值计算,分析主要结构参数和调整参数对煤油发动机性能的影响情况,为煤油发动机的参数优化匹配提供依据。2)通过仿真分析表明,所研究汽油发动机替换航空煤油发动机后对发动机性能影响差别不大,但是从安全的角度,燃烧煤油在航空军事领域意义明显。图16发生爆震的末端混合气质量分数随空燃比的变化曲线3)替换航空煤油后发动机爆震倾向增大。所以小型冲程汽油发动机燃用航空煤油燃料时爆震特性的研究尤为重要。 作者:陈林林魏民祥单位:聊城大学机械与汽车工程学院南京航空航天大学能源与动力学院 航空发动机论文:航空发动机机械系统技术分析 摘要:随着人们生活水平的提高,交通运输业也逐渐的发展起来。人们为了追求更高的生活质量,不断的改进交通运输的发展。航空运输作为人们选用最多的交通方式关于航空发动机机械系统技术的分析也得到了人们的普遍的关注。本文基于对航空发动机运行原理的分析,以探求航空运输业的更好地发展。 关键词:航空;发动机;机械系统 航空发动机机械系统是一个极其复杂的系统,是在多种条件共同作用下产生的。发动机作为整个飞机中最为重要的部分,其整体机械系统的运行对于航空运输业的发展来说具有相当大的影响。 一、航空运输 航空作为当前人们出行选择的最主要的方式,因其自身的优势受到众多青睐。航空运输很少会受到自然条件的限制,在运输速度上更是所有交通运输中最快的,并且其收费的标准是根据运输的距离决定的,因此经济价值也相对较高。关于航空发动机的机械系统主要由传动、润滑、密封和轴承四部分构成,整个运输系统较为复杂。国内在这一方面的研究相对薄弱,因此在机械设备的安装、使用及维修方面出现的问题比较得多。为了进一步的解决这一问题,我们将对这四个运行系统进行一一的分析。 二、航空发动机机械系统 (一)传动系统 传动系统的研究一直都是航空发动机进一步的发展的关键,当前国内的传动系统整体的发展趋势是在保证高速、重载的基础上,之间的减小传动系统的体积与重量并尽可能地提高使用寿命减少运行成本。国外的传动系统发展的比较的快速,在齿轮转动技术的发展之下对于传动系统的噪音、振动等都有所研究。并通过实验,可以准确的预测出齿轮的运行寿命,在尽可能保障经济性能的基础上满足各种使用的要求。在十一五计划的推动下,国内也进一步的拥有了较为先进的设计分析软件,并且根据不同的型号制定了不同的运行方案和设计准则。 (二)润滑系统 润滑系统的设计涉及到许多的边缘性的难度较大的学科,并且权威的理论比较的少。但随着航空事业的发展对于润滑系统有了更高的追求,因此国外的航空公司率先做出了研究,经过数十年的研究取得了部分的成果。关于发动机润滑系统的防火,驱动等都逐渐的应用到航空发动机中。当然国内也进行了深刻的研究,关于通过新的设计提升通风器分离和滑油泵的工作效率方面,通过减小燃油附件的体积,进一步的减少附件机匣的传动的齿轮数从而减少发动机机匣外轮廓的尺寸,以实现发动机的高速运转,达到润滑系统各个部件的轻量化。 (三)密封技术 密封无论是对于军用航空还是民用航空的发动机来说都同样的重要,在现行的密封技术使用之下基本上可以满足当前的军用、民用航空发动机的使用。但新一代的航空发动机密封技术则面临着新的挑战,为了实现航空事业的迅速发展。要将密封和润滑的发动机空气系统结合起来,尤其是注意基础设施的研究,要实现不同密封件之间的最佳的配对。在发动机性能的提升方面,随着刷式密封等接触式气路密封的大量应用,发动机的效率得到了大大的提升。当前国内已经有专业的公司对其进行生产,并且以初具规模,因此要对刷式密封加以推广不断的提高航空发动机的性能。 (四)主轴承轴 在轴承的设计上,大都采用与支撑结构一体化的专用轴承,将轴承与发动机设计到一起在保证轴承的基本功能之上减轻发动机的重量。通过大量的实验数据分析,对于不同材料的轴承的使用时效进行对比,选取最为合适的材料来进行轴承的制作,通常轴承的运行寿命高于其他设计的运行寿命。在轴承的应用上,发动机的设计联合轴承的研发,共同的制定了较为完整的轴承使用规范,为整个航空事业的发动机轴承建立了相应的数据库。双方技术在不断的融合当中,在进行设计的过程中充分的考虑工作环境的合理性,减少其他的系统运行带给轴承的伤害。在对轴承进行设计安装时要根据设计人员给出的初始条件进行积极地沟通,站在双方共赢的基础上将轴承设计的更为合理。在轴承基础研究上,根据轴承运行中的损伤与再次进行工作的表面残余应力进行了大量的实验,通过各种材料的疲劳的使用极限进一步的丰富了轴承应用的理论。并且通过对材料表面的强化,增加轴承的使用强度,方便轴承在滑油污染较为严重的条件下,延长其使用寿命。 (五)机械系统研制中的方法 1、注重细节的设计将起样中的倒角、光度、拧紧力度等都一一的进行规范化的设置。在施工的过程中严格按照设计示意图进行施工,杜绝一切不科学的操作,进一步的完善航空发动机的运行。2、基础实验的应用在轴承和齿轮等的供油、轴承的抗污染程度及密封性摩擦实验等方面要进一步的重视起实验的数据,不断的进行数据的积累,实现更加科学化的发动机系统设计。3、专业化的设计机械系统的各个方面有专业的团队进行操作,面对不同的航空发动机的不同的实际情况,成立相应的研究小组,将发动机运行中的问题进行统一的处理,更好的实现发动机运行的合理化。4、主导性设计将轻量化、简洁化等要求进行深入的落实,设计部门要在设计时将所有的条件都考虑在内。在进行零部件的制作是要将具体的要求提供给制造厂,将生产的发动机附件的有效率大大的提升。5、集成化发展润滑系统等与多个零部件之间都存在有联系,要逐渐的实现一体化的设计。将更多的功能集中到更小的空间内,减轻整个发动机的重量,提高发动机运行的稳定性。6、多种技术的融合航空运输研究的专家也是其他领域内的王者,一般新的研究项目都是从航空开始的,不断的细化到各个领域。这就要求在航空技术发展的今天,将更多相关领域的技术都引入到航空发展上,不断的提高航空发动机技术的专业性。 三、总结 航空发电机的机械系统有许多的子系统构成,涉及的范围也比较的复杂。在当前的技术发展之下,面临的既是机遇又是挑战,我们要从实际出发用数据说话,将航空事业的发展提高到一个新的阶段。综上所述,航空发动机机械系统的设计要更加的注重基础方面的设计,同时积极地与其他的行业进行学习,将适合航空发展的技术不断的应用起来,实现航空事业更好的发展。 作者:高奇 单位:东方航空技术有限公司 航空发动机论文:复材叶片在民用航空发动机中的应用 摘要:进入新世纪以来,多领域技术都得到了巨大的发展,特别是随着交通运输业的进步,大型民用飞机开始成为交通运输的主力军,因而各国开始更加重视大型飞机的研制,航空业也开始成为衡量一个国家综合国力的重要标准。而大型飞机研发的重点以及优秀技术便是发动机技术。随着民用航空业的发展,民用航空飞机优秀技术———发动机技术也发展飞速,其中复材叶片已经逐步在多种民机型号中得以应用。 关键词:民用航空;复合材料;发动机;风扇叶片 过去飞机发动机叶片主要采用金属以及合金,随着新材料出现,复合材料开始被应用于航空发动机叶片,与金属材料相比,其具有低重、低噪、高效的优势,并且复材叶片数量更少,能够有效抗震颤、损伤,并且在抗鸟撞性上也更加优越,满足了现代民航适航需要。因而复材叶片开始受到世界各大发动机厂商的关注,并逐步得以推广应用。 1复合材料叶片的应用 复材叶片制造技术主要有预浸料/压模技术和3-DWOVEN/RTM技术。采用预浸料/模压技术的代表有GE90、GEnx、TRENT1000及TRENTXWB发动机的复合材料风扇叶片,而LEAP-X发动机复合材料风扇叶片采用3D-WOVEN/RTM技术成型。 1.1预浸料/模压成型叶片 采用该种复材叶片的代表主要有GE90发动机和GEnx发动机(美国GE),此外罗•罗公司也在进行相关研发。(1)GE90发动机。该型号发动机为GE公司上世纪九十年代所研发的特大推力发动机,是国外应用于民航最早使用复材叶片的发动机之一。该发动机复材叶片使用了预浸料/模压成形技术,叶片从内至外逐渐减薄,叶尖厚度最薄。并且在叶身涂有防腐涂层(聚氨酯),叶背采用一般涂层,前缘包边采用钛合金材料,从而提高叶片鸟撞抗性。为防止复合材料在运行中分层,在叶片后缘以及叶尖处采用纤维缝合技术予以加固。叶根榫头为三角燕尾形,其表面涂有耐磨材料以降低榫头摩擦系数。GE90所采用的复材叶片为22片,相比较于钛合金空心叶片,复材叶片质量更轻,强度更高。经过十余年的运行,证明了复合材料风扇叶片适用于具有严格要求的商业飞行的需要。(2)GEnx发动机。该发动机所应用的复材叶片材料以及模压成型工艺,同GE90相比变化不大,在此基础上GEnx对GE90的复材叶片的结构设计进行了优化。GEnx主要采用了第3代GE复合材料,外形也类似GE90-115B发动机,但由于使用了新一代三元流设计,叶片数减为18片,总质量进一步降低。叶片尖部以及前缘使用钛合金护套,并在叶片榫根部位,增加了耐磨衬垫,便于后期维护检修。(3)随着复合材料在民航发动机中的应用,英国罗•罗公司也开始将目光从钛合金叶片上转移到复材叶片。其同GKN集团正共同进行碳纤维增强复材叶片的研发,该叶片同钛合金叶片同样薄,并且在量产、成本以及鲁棒性上均符合民航发动机标准。目前这种碳纤维风扇叶片已经完成了包括叶片飞出、鸟撞试验在内的地面试验。 1.23-DWOVEN/RTM成型复材叶片 对于风扇叶片中等推力发动机提出的强度要求更高,因而Snecma公司在CFM56系列发动机研发中,在LEAP-X中将会应用碳纤维对复合材料进行增强。相比较于GEnx以及GE90,所采用的碳纤维薄层铺设技术不同,Snecma公司在LEAP发动机叶片的制造中所采用的RTM工艺,是将碳纤维进行预先编制,在树脂注入以及叶片高压成型之前,碳纤维便已经成为3-DWOVEN结构。Snecma公司在复材叶片的制造上委托了AEC公司,由于AEC公司生产制造自动化程度相对较高,因而其制备三维编制预制体并完成整个叶片的制造仅需要24小时。同CFM56(CFM公司)发动机相比,LEAP发动机叶片成型采用了3-DWOVEN/RTM技术,前者结构上采用了更多的技术,而后者采用复合材料,有效减轻了发动机重量,提高了燃油效率,降低了排放量和发动机噪声。目前,LEAP-X发动机已经开始得到中国多种旅客机的关注,未来将会逐步在中国普及推广。 2复材叶片的发展趋势 因复合材料的低密度、高比强度、高比刚度,能有效降低油耗、噪音,采用复合材料叶片已成为民用航空发动机的发展趋势。制约复合材料叶片大规模应用的关键因素是预制体制备、复材成型技术等。 2.1预制体制备 复材叶片制造的难点之一是制备预制体。国外常用的预制体制备方法有两种:一种是选用IM7/8551-7和IM7/M91作为预浸料并采用激光定位手工/自动化成型技术制备,适用于制备大推力、大叶盘直径涡扇发动机的风扇叶片预制体;另一种是对IM7碳纤维进行预浸渍处理,通过3D-WOVEN/RTM自动化技术成型,主要用于制备小推力涡扇发动机风扇叶片的预制体。以往采用激光定位辅助+手工铺叠的技术进行预制体制造,而GKN公司开发了自动化丝束铺放设备(简称AFP)可实现预制体的自动化成型。罗•罗公司在研制TNENT系列发动机复合材料风扇叶片时使用了GKN公司的自动化纤维丝束铺放设备,实现了复材叶片预制体的自动化成型,并运用超声刀对预制体进行切割。Snecma公司率先提出了无余量预制体成型技术、预制体预变形技术以及高度自动化的预制体制备技术。Snecma公司的3DW/RTM成型风扇叶片预制体技术可降低传统二维风扇叶片的分层缺陷产生的可能性,让叶片顶部更薄、根部更厚;经纱连续的变截面成型技术提高预制体的承载能力;采用高压水射流对预制体进行无余量切割。 2.2成型技术RTM 注射成型以及模压是目前国际上流行的复材叶片成型技术,虽然两者在技术上具有一定的差异性,但均可称为闭模成型技术。涡扇发动机的叶片扭转大且为双曲面,其结构形式相对复杂,常规的成型技术无法满足叶片加工精度,而闭模成型技术的成型精度高,能够很好的满足涡扇发动机对于叶片制造的需求,因而其逐步成为目前复材叶片成型的主流技术。随着技术的逐步发展,目前国外开始利用复合材料模具代替金属模具,以此保证生产加工中模具和零件能够保持一致的热膨胀系数,进而获得更高的零件尺寸精度。此外,复材叶片成型加工技术开始引入数字仿真模拟技术,从而在技术研究前期对成形工艺进行方向性指导,在研制过程中合理规避风险,缩短研制周期,降低研制成本。 3结束语 复合材料以其优越的特性开始成为民航发动机叶片的主流材料,并且随着技术的发展,复材发动机叶片的制造效率更高,自动化程度也更先进。在未来高精度、可靠性、一致性会成为复材叶片生产研发的主要方向。我国自主研发的大型民用客机中也开始应用商用发动机,这为我国复材叶片的研发制造提供了一个契机,虽然目前复合材料在我国航空发动机制造中还处于初始应用阶段,复材叶片的制造业仅在起步阶段,但在我国技术人员的努力下,我国自主研发的应用复材叶片的涡扇发动机必然会在世界航空领域占据一席之地。 作者:廖焕文 单位:上海中航商用航空发动机制造有限责任公司 航空发动机论文:航空发动机设计过程中的质量管理研究 一、简要叙述航空发动机设计和研发过程中的质量管理的概念 质量控制在字面上的解释就是为了保障产品的质量而进行或者实施的一些办法和活动。质量管理最主要的方式就是对设计研发的结果进行监督和控制,能够有效的保障设计和研发的结果达到相关行业的标准或者是国家相关的标准,这种方法是提高设计航空发动机的一种切实可行的办法和途径。本文阐述的质量管理有一个非常明确的对象,就是航空发动机设计研发的全过程。质量管理的最终目的就是有效的防止或者预防产品在设计研发和制造过程中可能存在的隐患或者缺陷。质量管理就是应用相关的技术办法或者其他的方法规避设计和生产过程中的质量问题,最大限度的保障航空发动机的质量和品质。质量管理在贯穿航空发动机的设计研发全过程的同时,还会涉及到产品在研发过程中的成本问题和质量问题及进度问题。好的质量控制就是要把握住设计和研发提升质量的根本问题,只有这样质量控制工作才能够事半功倍。本文通过实际的工作经验出发,通过阐述质量灌流体系的建立过程中的相关内容来对质量管理工作作更加深入的介绍。在质量管理工作进行的过程中,如何细化质量的管理过程才能够有效的保障航空发动机的设计质量和生产质量。在航空发动机的设计研发过程中,通常会发现很多的技术问题和技术失误,这种情况下就只有将质量管理应用到研发和设计之中,这样才能够有效的保障设计和研发的正确性和科学性。质量管理工作的质量直接的影响着航空发动机设计和研发的质量,也间接的影响了发动机的制造质量。航空发动机事业的发展和创新需要技术的革新和研发的革新,更加的需要质量管理工作的帮助。 二、简要叙述航空发动机设计和研发过程中,细化质量管理和提升设计研发质量的具体方法 关于航空发动机设计和研发过程中,细化质量管理和提升设计研发质量的具体方法的阐述和分析,本文主要从四个方面进行阐述。第一个方面是在航空发动机设计研发过程中查找可以细化的工作方法。第二个方面是在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法。第三个方面是在航空发动机设计研发过程中的技术状态管理方法。第四个方面是在航空发动机设计研发过程中的质量管理平台的建设和应用。下面进行详细的阐述和分析。 (1)方法一:在航空发动机设计研发过程中查找可以细化的工作方法。我们经过专业的质量管理人员的介入和参与,能够有效的收集和细化设计研发过程中的相关参数和数据,我们要想办法细化相关参数的查找方法,适当的补充质量管理和质量控制的方法。我们可以将相关的重要参数和数据作为一种特殊的资料进行特殊保存,这样就会有效的节省参数的查找时间,保障了保存数据的唯一性和科学性。提升了设计和研发的质量和效率,有效的纠正了设计和研发过程中的瑕疵和失误,达到产品质量管理工作的作用和目的。 (2)方法二:在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法。关于在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法的阐述和分析,本文主要从两个方面进行阐述。第一个方面是在航空发动机设计研发过程中过程控制出现的问题。第二个方面是在航空发动机设计研发过程中的过程控制具体方法。下面进行详细的分析和阐述。①阐述在航空发动机设计研发过程中过程控制出现的问题。关于航空发动机设计研发中出现的问题,主要有四个问题。第一个问题是在设计研发的过程中对于设计文件和设计图纸没有有效的控制和管理。第二个问题是设计过程中的相关数据没有能够有效的跟进或者求解,导致了设计的相关重要数据没有源头,给设计的引用造成了困难。第三个问题是设计过程中的数据没有有效的大范围的共享,让设计处于一种不交流的状态。第四个问题是设计过程中的相关数据的统计相率过低,对于产品的升级创新不利。②阐述在航空发动机设计研发过程中的过程控制具体方法。根据存在的问题,有效利用计算机网络平台,设计开发出工作输出管理系统、外场跟飞信息管理、现场问题处理管理系统,作为过程控制的细化手段,实现科研过程中工作输出、外场跟飞、现场问题处理过程记录和控制,并且实现资源共享,创造良好的沟通渠道。③方法三:在航空发动机设计研发过程中的技术状态管理方法。技术状态是指在技术文件中规定的并在产品中达到的物理特性和功能特性。技术状态管理是应用技术和行政管理手段对产品技术状态进行标识、控制、审核和纪实的活动。④方法四:在航空发动机设计研发过程中的质量管理平台的建设和应用。实践证明,质量控制细化有利于产品质量的提高。但要实现在更大范围内对发动机设计工作的质量控制方法进行细化以全面提高设计质量,作为基层质量管理人员,首先应该更加深刻学习理解质量管理体系包含的具体要求,才能更好的运用管理方法指导科研工作。 作者:李英伟 单位:中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 航空发动机论文:航空发动机设计过程中的质量管理探讨 一、简要叙述航空发动机设计和研发过程中的质量管理的概念 质量控制在字面上的解释就是为了保障产品的质量而进行或者实施的一些办法和活动。质量管理最主要的方式就是对设计研发的结果进行监督和控制,能够有效的保障设计和研发的结果达到相关行业的标准或者是国家相关的标准,这种方法是提高设计航空发动机的一种切实可行的办法和途径。本文阐述的质量管理有一个非常明确的对象,就是航空发动机设计研发的全过程。质量管理的最终目的就是有效的防止或者预防产品在设计研发和制造过程中可能存在的隐患或者缺陷。质量管理就是应用相关的技术办法或者其他的方法规避设计和生产过程中的质量问题,最大限度的保障航空发动机的质量和品质。质量管理在贯穿航空发动机的设计研发全过程的同时,还会涉及到产品在研发过程中的成本问题和质量问题及进度问题。好的质量控制就是要把握住设计和研发提升质量的根本问题,只有这样质量控制工作才能够事半功倍。本文通过实际的工作经验出发,通过阐述质量灌流体系的建立过程中的相关内容来对质量管理工作作更加深入的介绍。在质量管理工作进行的过程中,如何细化质量的管理过程才能够有效的保障航空发动机的设计质量和生产质量。在航空发动机的设计研发过程中,通常会发现很多的技术问题和技术失误,这种情况下就只有将质量管理应用到研发和设计之中,这样才能够有效的保障设计和研发的正确性和科学性。质量管理工作的质量直接的影响着航空发动机设计和研发的质量,也间接的影响了发动机的制造质量。航空发动机事业的发展和创新需要技术的革新和研发的革新,更加的需要质量管理工作的帮助。 二、简要叙述航空发动机设计和研发过程中,细化质量管理和提升设计研发质量的具体方法 关于航空发动机设计和研发过程中,细化质量管理和提升设计研发质量的具体方法的阐述和分析,本文主要从四个方面进行阐述。第一个方面是在航空发动机设计研发过程中查找可以细化的工作方法。第二个方面是在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法。第三个方面是在航空发动机设计研发过程中的技术状态管理方法。第四个方面是在航空发动机设计研发过程中的质量管理平台的建设和应用。下面进行详细的阐述和分析。 (1)方法一:在航空发动机设计研发过程中查找可以细化的工作方法。我们经过专业的质量管理人员的介入和参与,能够有效的收集和细化设计研发过程中的相关参数和数据,我们要想办法细化相关参数的查找方法,适当的补充质量管理和质量控制的方法。我们可以将相关的重要参数和数据作为一种特殊的资料进行特殊保存,这样就会有效的节省参数的查找时间,保障了保存数据的唯一性和科学性。提升了设计和研发的质量和效率,有效的纠正了设计和研发过程中的瑕疵和失误,达到产品质量管理工作的作用和目的。 (2)方法二:在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法。关于在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法的阐述和分析,本文主要从两个方面进行阐述。第一个方面是在航空发动机设计研发过程中过程控制出现的问题。第二个方面是在航空发动机设计研发过程中的过程控制具体方法。下面进行详细的分析和阐述。①阐述在航空发动机设计研发过程中过程控制出现的问题。关于航空发动机设计研发中出现的问题,主要有四个问题。第一个问题是在设计研发的过程中对于设计文件和设计图纸没有有效的控制和管理。第二个问题是设计过程中的相关数据没有能够有效的跟进或者求解,导致了设计的相关重要数据没有源头,给设计的引用造成了困难。第三个问题是设计过程中的数据没有有效的大范围的共享,让设计处于一种不交流的状态。第四个问题是设计过程中的相关数据的统计相率过低,对于产品的升级创新不利。②阐述在航空发动机设计研发过程中的过程控制具体方法。根据存在的问题,有效利用计算机网络平台,设计开发出工作输出管理系统、外场跟飞信息管理、现场问题处理管理系统,作为过程控制的细化手段,实现科研过程中工作输出、外场跟飞、现场问题处理过程记录和控制,并且实现资源共享,创造良好的沟通渠道。③方法三:在航空发动机设计研发过程中的技术状态管理方法。技术状态是指在技术文件中规定的并在产品中达到的物理特性和功能特性。技术状态管理是应用技术和行政管理手段对产品技术状态进行标识、控制、审核和纪实的活动。④方法四:在航空发动机设计研发过程中的质量管理平台的建设和应用。实践证明,质量控制细化有利于产品质量的提高。但要实现在更大范围内对发动机设计工作的质量控制方法进行细化以全面提高设计质量,作为基层质量管理人员,首先应该更加深刻学习理解质量管理体系包含的具体要求,才能更好的运用管理方法指导科研工作。 作者:李英伟 单位:中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 航空发动机论文:航空发动机焊接工艺分析 盘轴类转动件的使用条件苛刻,因此在采用焊接工艺进行连接时,对焊接质量提出了更高的要求。用于焊接式盘轴类转动件的焊接技术除了要满足变形小、无氧化、高强度以及高的焊接尺寸精度等要求外,还应针对商用航空发动机长寿命、高可靠性的特点,保证高的工艺质量稳定性要求。目前,电子束焊和惯性摩擦焊是商用航空发动机盘轴类转动件进行连接采用的主要焊接工艺。本文介绍了电子束焊和惯性摩擦焊工艺在盘轴类转动件的应用情况,并分析、对比了焊接工艺及焊接接头的组织与性能。 1盘轴类转动件中的主要焊接工艺 电子束焊和惯性摩擦焊在国内外先进航空发动机盘轴类转动件中已经有比较成熟的应用,采用上述焊接工艺进行连接的盘轴类转动件主要有:风扇盘、压气机盘/毂筒、涡轴组件。表1列出了电子束焊和惯性摩擦焊在国外先进商用航空发动机盘轴类转动件中的应用情况。由表1可知,国外在进行先进航空发动机盘轴类转动件的焊接工艺设计时,对电子束焊和惯性摩擦焊这两种焊接方法有不同的选择。其中,GE公司最先对转动件采用惯性摩擦焊,其发动机中绝大部分转动件,包括风扇盘、压气机转子、涡轴组件等采用惯性摩擦焊;R.R.公司主要采用电子束焊,但随着压气机压比及出口温度的增加,同时压气机末级盘采用粉末合金,R.R.公司也开始选用惯性摩擦焊,并建立了2000t的惯性摩擦焊生产线,在Trent1000发动机高压压气机转子、涡轮后短轴和涡转子组件上均采用了惯性摩擦焊;P W公司对使用温度较低的转子部件主要采用电子束焊。 2盘轴类转动件的焊接工艺性分析 材料的可焊性是焊接工艺性分析最重要的考虑因素,针对盘轴类转动件中常用的材料,包括Ti17、IN718等,其电子束焊和惯性摩擦焊的可焊性均较好,可以获得满足设计需求的焊接接头。但是,随着新型高温合金、粉末合金(如U720Li、Rene'88DT、RR1000等)在转动件中的逐步应用,尤其对于异种材料的转动件,电子束焊工艺难以获得满意的焊接接头,主要原因是:(1)新型高温合金中,含有高体积百分比的γ'强化相,成分复杂,熔焊时容易形成结晶裂纹、热影响区液化裂纹和应变时效裂纹,而且这一问题随着γ'相含量的增加而趋严重;(2)异种材料之间的焊接由于组织、熔点、热导率、热膨胀系数等的差异,在熔焊过程中会引起某些化学成分的扩散,造成组织偏析,并可能产生较大的热应力,造成裂纹等缺陷;(3)由晶界液化而产生的微裂纹难以避免,而且难以通过无损检测方法检查出来。惯性摩擦焊的焊接过程是固相焊接,很好地避免了熔化焊过程中产生的裂纹问题和质量检测问题,因此,针对高温盘轴类转动件的同种/异种新型高温合金的连接,惯性摩擦焊成为目前唯一可行的方法。正是由于在Trent1000发动机中应用了RR1000粉末高温合金这种新型高温合金,R.R.公司采用了惯性摩擦焊工艺连接盘轴类转动件。另外,在先进航空发动机盘轴类转动件的结构设计中,为了实现减重和降低成本的目的,异种材料的焊接,尤其是新型高温合金的异种材料连接,成为航空发动机中盘轴类转动件之间进行连接的新形式。GE公司已将异种材料的惯性摩擦焊应用于GE90发动机的盘轴类转动件中,该发动机压气机8~10级毂筒中,既有IN718与Rene'88DT异种材料的焊接,也有Rene'88DT同种材料的焊接。R.R.公司也对U720Li、RR1000新型高温合金相关同种材料以及异种材料的惯性摩擦焊工艺进行了研究。可以看出,对于普通的钛合金、高温合金等盘轴类转动件的焊接,采用电子束焊或惯性摩擦焊都是可行的焊接方法。但针对新型高温合金,尤其是新型高温合金异种材料之间的连接,惯性摩擦焊是目前实现转动件焊接唯一可行的方法。 3电子束焊和惯性摩擦焊接头的组织与性能对比 电子束焊和惯性摩擦焊的焊接机理不同:电子束焊是熔化焊接,而惯性摩擦焊是固态焊接。因此,两种焊接工艺对焊接接头的组织状态、晶粒大小和接头性能也会产生不同的影响。 3.1钛合金焊接接头的组织与性能对比 航空发动机盘轴类转动件常用的钛合金主要为Ti-6Al-4V、Ti17、Ti6246、Ti6242等,其主要应用的盘轴类转动件为风扇盘和压气机低温端。对于钛合金,采用电子束焊和惯性摩擦焊两种方法获得的接头组织不同,但接头性能差别不大。以转动件中常用的α-β型Ti17合金为例,其电子束焊接头的焊缝区显微组织中β相基体上分布着细长针状α相,β晶粒尺寸为50μm~120μm;热影响区显微组织与母材组织一致,平均晶粒尺寸约为180μm[1]。惯性摩擦焊接头为细晶的锻造组织,热影响区组织为α+β相,并且β相呈针状均匀分布在α相的基体上,与母材组织相同,焊缝组织为细小的等轴晶,晶粒度小于母材[2]。Ti17合金的电子束焊和惯性摩擦焊的接头组织相差较小,其接头性能也差别不大:Ti17合金电子束焊接头的抗拉强度和缺口敏感性均高于母材;其惯性摩擦焊接头强度稍高于或等于母材强度,塑形略低于母材,接头疲劳性能与母材相当。因此,在航空发动机钛合金盘轴类转动件焊接结构中,电子束焊和惯性摩擦焊的应用均非常广泛。 3.2高温合金焊接接头的组织与性能对比 在商用航空发动机盘轴类转动件中,应用最为成熟的高温合金是IN718合金,随着航空发动机压比的提高,对盘轴类转动件的使用温度和性能提出了更高要求,因此,新型高温合金U720Li、Rene'88DT、RR1000等成为高压压气机高温端的重要材料。 3.2.1同种高温合金的电子束焊和惯性摩擦焊 (1)IN718合金。针对成熟盘轴类转动件中的IN718合金,国内外分别对其电子束焊和惯性摩擦焊接头的组织和性能进行了系统深入的研究。在焊接过程中,电子束焊的焊缝区的温度达到母材的熔化温度(约1300℃),因此,电子束焊接头的组织会发生较大的变化;惯性摩擦焊焊缝则是在强大的摩擦压力和扭矩的联合作用下形成的,热变形金属的动态再结晶过程进行得相当剧烈而充分,其晶粒组织呈细小均匀的等轴晶特征,同时由于焊接时间很短,致使动态再结晶过程充分而动态回复不足,最终得到细晶和超细晶组织。一般来说,在IN718合金母材晶粒度相同的情况下,电子束焊接头为粗大的铸造枝晶组织,晶粒会达到20μm~30μm,而惯性摩擦焊的焊缝组织为锻态组织,晶粒度为10μm~20μm。另外,电子束焊接头的热影响区在焊接过程中的温度一般会达到700℃~1200℃,即热影响区处于热处理状态,晶粒长大使其成为接头的最薄弱环节;而惯性摩擦焊热影响区很小,且不存在晶粒长大现象,因此对焊接接头性能无明显影响。由于焊接接头的组织差别较大,IN718合金在采用不同焊接方法后,其性能也有较大区别。电子束焊接头由于组织粗大,通常其拉伸性能、断裂性能、高温断裂韧度均低于母材[3-5]。而IN718合金在惯性摩擦焊过程中γ'强化相在邻近焊缝处溶解,并不会发生沉淀,其接头的组织仍是与母材相同的锻态组织,同时晶粒度与母材相近,因此,其接头的强度、塑性、显微硬度和高温持久性能一般接近甚至高于母材[6-7]。可见,IN718合金的电子束焊和惯性摩擦焊接头在组织上存在较大差异,电子束焊接头的粗大组织造成其接头性能低于母材,而惯性摩擦焊接头的细晶组织使得其性能接近甚至高于母材。(2)新型高温合金。由于电子束焊是熔化焊过程,而新型高温合金(U720Li、Rene'88DT、RR1000)中γ'强化相的体积百分比比较高,因此在电子束焊的熔化过程中容易产生各种裂纹缺陷,而惯性摩擦焊过程是固相焊接,通过发生塑性变形和流动进行连接,不会产生熔化,因此不会产生电子束焊接出现的缺陷问题。MTU公司开展多年的粉末冶金高温合金惯性摩擦焊工艺研究,研究结果表明:惯性摩擦焊是焊接粉末高温合金的最佳工艺方法,其中Udimet700、Waspaloy、IN100和Rene'95粉末高温合金焊接接头的力学性能接近母材或与母材等强。近几年,国外先进航空发动机公司针对盘轴类转动件的设计需求,联合各高校对U720Li、RR1000、Rene'88DT、IN718等高温合金同种材料之间的惯性摩擦焊进行了广泛的研究。研究表明:U720Li、RR1000高温合金在进行惯性摩擦焊时,由于发生溶解的γ'强化相在冷却过程中发生大量沉淀,使得其在热影响区的硬度和屈服强度较高[8]。在国内,针对新型粉末高温合金FGH96的惯性摩擦焊工艺尚处于研究阶段。目前的研究结果表明,FGH96惯性摩擦焊接头的拉伸曲线与母材基本相同;焊接接头常温拉伸的断裂位置在接头热影响区细晶组织和粗晶组织的结合处,其断裂方式为韧性断裂[9]。 3.2.2异种高温合金的电子束焊和惯性摩擦焊 为了追求高的压气机效率,先进航空发动机的压气机末级已开始采用新型高温合金、粉末合金,因此异种材料的焊接结构成为必要的结构形式。在先进航空发动机盘轴类转动件中,异种高温合金之间的连接主要涉及到IN718合金和新型高温合金之间进行的连接。由于新型高温合金中γ'强化相的体积百分比较高,成分复杂,异种材料之间的组织和物理性能方面存在较大差异,电子束焊可焊性较差,缺陷不易检测,接头性能不能满足设计需求,因此,针对异种高温合金转动件,惯性摩擦焊成为唯一可行的焊接方法。从国外的研究结果中可以看出,U720Li+IN718、RR1000+IN718异种材料之间的惯性摩擦焊可焊性良好,其焊缝中无微小孔洞、微小裂纹和明显的扩散现象[10]。U720Li+IN718惯性摩擦焊接头性能一般高于较弱的母材,低于较强的母材,例如:其焊接接头的屈服强度、650℃的疲劳性能高于较弱的母材IN718,低于U720Li;650℃的延伸率高于U720Li,低于IN718[11]。RR1000+IN718惯性摩擦焊接头在焊后热处理后,硬度高于IN718和RR1000母材,但由于晶界的氧化,裂纹的扩展速率较母材高[12]。 4围绕商用航空发动机盘轴类转动件需开展的焊接工艺研究 电子束焊和惯性摩擦焊作为商用航空发动机盘轴类转动件制造的重要焊接工艺,已经成功应用于国外多种先进商用航空发动机型号,同时,国外不断开展对新材料和新结构焊接工艺的研究,积累了大量试验数据。国内在这方面仍存在较大的差距,不能完全满足商用航空发动机的研制需求,需要从以下两个方面进行系统研究。(1)新材料/新结构焊接工艺的研究。随着国内大客发动机研制项目的开展,盘轴类转动件需要采用新材料和新结构以满足商用航空发动机长寿命、高可靠性和低成本等设计要求。但由于国内针对新材料和新结构的焊接技术研究基础较为薄弱,因此需要尽快针对新材料(如新型钛合金、高温合金、粉末合金)开展相关焊接工艺研究,包括可焊性研究、组织与性能研究、焊前/焊后热处理制度研究等。(2)焊接接头性能数据的测试。盘轴类转动件的载荷条件严苛,根据商用航空发动机盘轴类转动件的使用条件,主要对焊接接头的以下性能,包括拉伸、冲击、扭转、蠕变、持久、疲劳等性能有明确要求,并且需要通过对焊接接头进行断裂韧性、裂纹扩展等性能的分析,对焊接结构进行寿命预测。国内目前针对盘轴类转动件焊接接头的性能数据测试不充分,需要系统地进行接头性能数据的测试,为焊接结构的设计提供数据支持。 5结束语 电子束焊和惯性摩擦焊作为商用航空发动机盘轴类转动件制造的重要工艺,已经成功应用于国外多种先进商用航空发动机型号。随着我国大客发动机研制项目的展开,对盘轴类转动件的焊接工艺提出了长寿命、高可靠性等更高的要求,尤其是新材料在大客发动机转动件中的应用,需要加快焊接技术的研究,实现焊接技术在大客发动机盘轴类转动件中的工程化应用。 作者:张露 韩秀峰 王伦 单位:中航商用航空发动机有限责任公司 航空发动机论文:航空发动机技术及运用透析 本文作者:尹正杨海成工作单位:西北工业大学 发动机装配技术状态数据模型的概念 针对航空发动机型号,现有的PDM技术已经可以较好的对其进行技术状态管理。由于实际装配中,单台航空发动机技术状态强调可追溯性,即对于每一台发动机在排故、维修、大修时需要明确其装配技术状态历史,就必须对单台发动机进行装配技术状态管理。进行单台发动机装配技术状态管理的基础是结构化的数据模型,装配环境下的技术状态数据可以分为三大部分:物料信息、工艺信息与检验信息。这里的物料信息是指产品基本信息及组成产品的各种零/组/部件的信息;工艺信息是指装配各级物料节点所执行的工艺/工序/工步的信息;检验信息是指执行装配的关键项进行检验,具体表现为相对应的检验项的规定值与实际值。物料信息、工艺信息、检验信息都可表示为树形结构。它们间也具有复杂的对应关系,其中包括:工艺与部件或组件对应、检验表与工艺对应、检验项与工序对应、子检验项与工步对应等。由于航空发动机的多装多试的特点,单台发动机在其生命周期的多次装配中会频繁的发生物料信息、工艺信息和检验信息的改变,集中表现在由于串换件、寿命件的到期等,发生各级物料(部件/组件/零件)的变化;由于采用不同版次的工艺、针对个别发动机装配下发的技术文件、技术通知、工艺更改单等会产生工艺信息的变化;物料或工艺信息改变同时也伴随产生了检验信息的变化。因此单台发动机的装配技术状态不仅与同型号同批次的其他发动机的技术状态不同,在其生命周期内本身的技术状态也随时间变化。所以,航空发动机装配技术状态数据模型必须包含两个方面,从空间上说,要用尽可能用简单的模型表示出错综复杂的物料、工艺、检验信息的对应关系;从时间上说,要准确地刻画出发动机装配技术状态随时间变化的情况。 应用举例 该模型已经应用于“航空发动机装配现场综合管理系统”,装配技术状态管理是它的一个重要功能。现以某航空发动机为例,在它的产品制造和应用阶段,已经历过新机一装、新机二装、第一次维修的维修一装、第一次维修二装,共四次装配,其间伴随着该发动机物料、工艺和检验信息的改变,用本文所提模型记录了每次的装配技术状态。通过关于时间的查询,可由记录模型得到发动机的技术状态快照,快照反映了距此前最近一次装配结束时单台发动机的物料、工艺和检验信息。图5上半部分反映了该发动机装配技术状态沿时间轴的演变,下半部分三行分别反映了三个时间点发动机物料状态,工艺状态、检验状态。 航空发动机论文:当代航空发动机的燃油管理 本文作者:赵小勇工作单位:中国民航飞行学院四川绵阳民航飞行学院 为了保证飞行安全并同时提高营运的经济性,本文简要从航空汽油的基本知识、活塞发动机飞机在不同飞行阶段中燃油使用技巧和几种常见的不正常燃烧工作情况下的处置方法和程序进行分析和介绍。 1航空汽油的概念 目前,所使用的航空燃料主要有两大类:航空汽油和航空煤油,分别适用不同类型的飞机发动机,航空汽油是用在活塞式航空发动机的燃料。 1.1航空汽油的辛烷值 燃料当中,有一种抗爆性很强的燃料,叫异辛烷,将它的辛烷值规定为100,还有一种抗爆性很弱的燃料,叫正庚烷,辛烷值规定为0。将这两种燃料按不同的容积比例混合,这些燃料就具有不同的抗爆性。辛烷数是指混合燃料中异辛烷所占容积的百分数。航空汽油的辛烷值是由试验比较法确定的。将被测定的汽油和上述按某种比例混合燃料的余气系数调整到1,如果它们都使用同一台发动机在相同的压缩比下发生爆震,就说明两种燃料的抗震性相同,混合燃料的辛烷数就定为被测定汽油的辛烷值。余气系数为1的混合气相对于发动机来说,是相对贫油的范围,因此,辛烷值可以表示发动机贫油时的抗爆性。 1.2航空汽油的级数 航空汽油富油时燃料的抗爆性是用级数来表示的。将被测定汽油和纯异辛烷分别作为同一台增压发动机的燃料,将两种燃料混合气的余气系数都调整到0.6,增加进气压力,直到发动机刚发生爆震时记下汽缸的平均指示压力。若发动机用纯异辛烷工作,记得的平均指示压力为20kgf/cm2;若发动机用被测汽油工作时,平均指示压力为26kgf/cm2,那么该汽油的级数为:26/20×100=130。从以上介绍中,可以看出辛烷数和级数越高的航空汽油抗爆性越好。但我们在使用中必按发动机的要求加相应标号的燃油,以保证正常工作。 2活塞式发动机飞行过程中的燃油管理 2.1飞机启动 对于冷发启动的发动机,由于温度低,燃油的汽化质量较差,启动前注油时应当适当地多注一些燃油。在热发下,发动机机舱温度较高,管路中的燃油易汽化并进入进气总管。因此,可能需要稍微“加注”一些燃油以便使喷嘴管路有油,并使发动机在开始转动后能够继续运转。2.2地面滑行在地面小转速滑行时,我们一般采用适当将混合比调贫油的办法,以避免火花塞被污染。 2.3起飞 发动机大转速工作状态,一般用于飞机起飞、爬升和复飞。此时,余气系数应为最大功率余气系数,一般设置为0.85左右。既可以保证发动机输出较大功率,同时较为富油的混合气也可防止发动机过热。当发动机在最大功率状态下工作时,单位时间产生热量最多,发动机温度很高;同时发动机各机件承受的负荷也最大。因此,起飞工作状态连续工作时间一般不能超过5分钟。 2.4爬升 飞机爬升阶段一般采用最大连续工作状态。下面,以赛斯纳(CESSNA)172为例,介绍活塞式发动机飞机在爬升过程中如何获取最好的爬升性能。为了获得性能、对外可视度以及发动机冷却的最佳组合,正常的航路爬升应以襟翼收上位、全油门以及大于最佳爬升率速度5~10节的速度进行。密度高度低于3000英尺,混合比应使用全富油,密度高度超过3000英尺时应调贫油,以获得更平稳的运转或最大转速。要获得最大爬升率,使用最佳爬升率速度。速度低于最大爬升率速度的爬升应在短时间内进行,以便改善发动机的冷却。 2.5巡航 为了保证巡航飞机的航程和续航时间,此时发动机功率通常选择较小,一般为额定功率的30%~75%。对具体发动机而言,在巡航功率设置上,发动机制造商都有其推荐的进气压力和转速值。在实际巡航时,当发动机的巡航功率设置好后,根据飞行的实际需要,还可通过发动机混合比杆设置发动机的最佳功率状态或最佳经济状态,以进一步发挥发动机的性能,具体方法见各飞机的《飞行手册》。除了功率设定以外,恰当的调贫油技巧也有助于增大航程。为了实现所推荐的燃油消耗,应使用排气温度(EGT)指示器来对混合比调贫油,在最高排气温度时,可以提供最佳燃油经济性。 2.6下降阶段与进近着陆阶段 飞机的下降阶段与进近着陆阶段一般都采用小转速或慢车状态。发动机小转速或慢车状态工作时,混合气较为富油,发动机温度较低,电嘴容易积炭;同时发动机工作的稳定性较差。所以,应适当调贫油或尽可能缩短该状态的使用时间。 2.7关于转换油箱供油 对于无交输供油装置的燃油系统,巡航飞行时应交叉左、右油箱的燃油,不能在一侧油箱的燃油用完后再转换到另一侧的油箱,这样极易造成供油中断。装有电动增压泵的还应将打开以保证供油稳定。在起飞、着陆阶段或低空飞行时,不要进行不必要的油箱转换,转换时,有电动泵的应该打开电动泵。 3常见的不正常燃烧和工作情况以及处置方法 3.1爆震 在一定条件下,汽缸内混合气的正常燃烧遭到破坏而在未燃混合气的局部出现具有爆炸性的燃烧,叫做爆震燃烧,简称爆震。我们可以通过以下现象来判断爆震的产生:A.发动机内出现不规则的金属敲击声,这是由爆震冲击气缸内部组件所致。B.排气总管周期性的冒黑烟。C.发动机剧烈振动工作不稳定。D.发动机功率显著减小,转速下降。E.缸局部温度急剧升高,活塞气门等机件过热或烧毁。如果发动机一旦发生爆震,应果断采取措施。首先,把变矩杆前推,使其变小矩,减轻螺旋桨负荷,加大发动机转速,其次,后拉油门杆,减小进气压力,这样混合气的充填量减小,降低了压缩气体的温度与压力;再次,加强发动机散热,通过这些措施可减弱或消除爆震。如果发动机被严重损害,不能继续正常工作时,应果断进行迫降。 3.2早燃 压缩过程中,如果在电嘴跳火以前,混合气的温度已达到着火温度,混合气就会自行燃烧。这种发生在点火以前的自燃现象,叫做早燃。引起发动机早燃的原因主要是汽缸头温度过高和汽缸内部积炭。早燃发生后,发动机功率减小,经济型性变差。对多气缸发动机,如果某些汽缸发生早燃,因曲拐机构受力不均匀,会引起发动机强烈振动。若发动机在小转速时发生早燃,此时曲轴转动惯性较小,过大的燃气压力将会引起曲轴倒转,损坏机件。从早燃发生的特点来看,对于刚停车的热发动机,不能随意扳动螺旋桨。因为此时发动机汽缸头温度还很高,如果扳动螺旋桨,汽缸中残余的混合气受压缩后可能自燃,使螺旋桨转动起来,有伤人的危险。 3.3过贫油燃烧 如果混合气的余气系数a 1.1,则为过贫油燃烧。过贫油燃烧时的现象:A.发动机功率减小,经济性变差。B.汽缸头温度降低。C.发动机振动。D.排气管发出短促而尖锐的声音。E.汽化器回火。防止过贫油燃烧,除了正确调整贫富油设置以外,还应注意发动机在低温条件下启动时,由于温度低,汽油不易汽化,混合气容易过贫油,易回火,所以发动机低温启动注油应稍多些。一旦发生汽化器回火,应立即前推油门杆开大节气门,使进气气体流速增加,将火焰吸入汽缸,消除回火。 3.4过富油燃烧 如果混合气的余气系数a 0.6,则为过富油燃烧。混合气过富油燃烧的现象是发动机功率减小,经济性变差,汽缸头温度降低。过富油混合气也存在混合不均,富油程度不一致。最终使汽缸内燃气压力大小不等,也会引起发动机振动。但过富油燃烧与过贫油燃烧比较,过富油燃烧也有其不同的现象:A.汽缸内部积炭,使发动机功率减小,经济性变差,严重时还会导致发动机故障。B.排气管冒黑烟和“放炮”。防止过富油燃烧,除了正确调整贫富油设置以外,还应注意在飞行中,若收油门过猛,此时节气门迅速关小,空气量骤然减少,而燃油量因系统惯性使其减小滞后,容易造成暂时的混合气过富油,而发生排气管“放炮”现象。所以操纵油门要柔和。 4结语 燃油管理与航空安全有着非常密切的关系,良好的燃油管理能使发动机稳定、可靠地工作,并能充分发挥发动机性能和保证飞行安全。作为飞行员,严格按照要求进行燃油管理和正确应对各种因燃油管理出现特情是不可或缺的飞行技能之一。因此,对燃油管理进行充分的学习和训练是保证飞行安全的基础。 航空发动机论文:航空发动机的砂铸工艺研究 本文作者:孙野宗学文李涤尘工作单位:西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 快速成型(RP)是20世纪80年代产生的一种先进制造技术,其成型原理是利用CAD模型的分层数据信息,进行分层制造并层层累积来制作零件。该技术的最大特点是成型速度快,不受零件复杂程度制约,形状越复杂,越能体现出该技术的优越性[1]。快速砂铸技术结合了快速成型和砂型铸造,该技术利用光固化成型(SL)制作出树脂件模具,代替传统木模或金属模,通过填砂制芯得到砂型/芯,最后组合砂型,合箱浇注得到金属铸件。快速砂铸技术能充分发挥快速成型技术的复杂形状制造、成型周期短、成型精度高,以及砂型铸造的制造成本低、工艺灵活性大、材料适用种类广泛的特点,通过快速制模结合砂型铸造实现更换材料的目的,大大提高了复杂铸件生产效率并获得高精度的铸件,为快速响应市场需求奠定了基础[2]。 1快速砂型铸造工艺流程 1.1铸件工艺分析及参数设计本文涉及某小型航空发动机的铝合金部件———缸体的快速砂铸工艺研究。其三维数模如图1。最大外形尺寸为114mm×114mm×88mm,主要壁厚约6.5mm,散热片结构的平均壁厚为1.5mm。其外形结构较为复杂,关键尺寸(缸体内圆直径、总高)精度要求达到CT6以内。同时要求铸件特别是关键部位不允许有裂纹、缩松、缩孔、夹杂等缺陷。考虑到散热片结构的平均厚度很薄,且铸件质量要求高,同时结合铸件的外形结构及铝合金的流动性、凝固方式、气孔倾向等特点,决定采用低压底注式浇注的方法,并在铸件的底部设置4个圆柱浇口。同时确定一些铸造工艺参数,包括:铸造收缩率、工艺余量、最小铸出孔及槽、铸造圆角等。参数的确定过程:零件中的螺孔大径为5mm,通孔直径8.5mm,根据文献[3],决定将螺孔及通孔设定为不铸出孔。缸体顶端及底端平面要与其他零件装配以形成燃烧室,故参照GB/T6414-1999,确定其加工余量为2mm。缸体内壁要与活塞装配,以同样的方法选定加工余量为2mm。另外,一般生产中铝合金铸造收缩率为0.8%~1.0%,此缸体主要壁厚是6.5mm,且存在大量壁厚为1.5mm的散热片结构,故最终选择收缩率为 2分模设计 首先对零件分模并设计出该铸件对应的砂型。经综合考虑零件的形状结构,选择了多向开模,利用PRO/E设计出对应的砂型如图2。砂型共分为6部分,包括4个侧砂型及底座和顶盖各1个。结合砂型数模,再设计出对应的快速成型树脂件模具(即母模)以及填砂制芯所用的芯盒,如图3及图4。2.3树脂件模具及芯盒制作将设计好的树脂件模具的CAD模型导出成STL格式,再导入Magics软件进一步处理,包括加工位置的摆放、抽壳、加支撑等。全部处理完后将数据传输到快速成型机上进行加工制作。制作完成的树脂件,还需经过清洗、打磨等后处理才能投入使用。通常在制作树脂件时,为了降低成本,减少树脂的消耗,都会对制件进行抽壳处理。本例中需要注意的是,考虑到该零件存在大量薄壁散热片结构,其树脂件模具在脱模时会受到较大的脱模力,所以对其强度有较高要求,故未对模具进行抽壳处理。同时,选择好合适的材料,将设计好的芯盒板(如图4中所示)图纸交予厂家进行加工制作。2.4砂型/芯制作将树脂模具、芯盒组装好,在其工作表面均匀涂刷一层脱模剂并待其晾干。按一定比例向混砂机中加入原砂、呋喃树脂及固化剂,搅拌均匀后向芯盒中填砂。最后使用刮板将芯盒顶部冒出的树脂砂压实、刮平,并用长钉或卡片在适当位置扎出排气孔(槽)。把握好开模时间,待型砂固化后,开模取出砂芯。最后给砂型工作面均匀喷(刷)涂一层砂型铸造用涂料,降低其表面粗糙度,以提高铸件的表面质量[4]。制作所得的砂芯如图5。2.5浇注实验将处理完的砂芯与事先制作好的树脂砂浇道进行组合,再放入砂箱中,周围填满粘土砂并夯实。随后将整个砂箱吊装到低压浇注设备上,进行浇注。选择铝合金材料为ZL101A,浇注温度710℃,经历升液、充型、增压和保压等几个阶段共195s时间,浇注完成。待冷却到室温后,开箱取出铸件。 3铸件浇注缺陷控制 3.1浇不足缺陷及初步改进第1次浇注所得的铸件存在较明显的缺陷,主要是散热片结构出现浇不足。缺陷位置表面光亮平滑,首先想到的原因是,由于树脂砂透气性差且发气量高,而该组砂型本身没有设计专门的排气通道,所以浇注时产生了憋气。提出的解决办法是,在填砂制芯过程中,于4个侧砂芯壁上开出厚度2~3mm的连通型腔的排气槽。3.2浇注模拟及浇注工艺的进一步改进为保险起见,我们还使用铸造模拟软件ProCAST对缸体的浇注过程进行了模拟,所设置的边界条件尽量与实际情况相吻合。图6(b)显示了缸体充型的过程。由于所设置的浇口的位置关系,见图6(a),散热片结构的边沿部分总是4角先充满,中间部位最后充满。因而想到,缺陷不仅仅是因为憋气造成,还可能是因为金属液充型能力较差或冷却时间过早,散热片的边沿中部还未充满时,金属液就已经冷却凝固了。针对此情况,改进了原有的浇口,使之成为2条长条形浇口加两个圆柱浇口的形式,如图6(c)。同时使用ProCAST再次模拟该情况下的充型过程如图6(d)。可以看到散热片结构的4角部分和边沿中部几乎同时充满,消除了前后时间间隔,而且改进后的浇口能大大减小金属液的充型阻力。另外,我们还将这次的浇注温度提高到720℃,并适当增加浇注各阶段的压力。浇注后的结果如图7。可以看到,此次的铸件散热片结构全部充型成功。 4铸件精度控制及其尺寸精度评价 4.1铸件精度控制总结多次填砂造型及浇注实验,得出一些可能导致铸件精度误差的因素,并提出相应对策以减小铸件的精度偏差。这些因素包括:①SL模具制造误差;②SL模具与芯盒之间固定不牢靠;③芯盒本身的变形及加工误差;④砂型/芯组合装配误差。首先,受光固化成型机理的影响,成型出的制件的水平表面可能出现较大的翘曲变形。为了保证铸件的精度,在进行加工位置摆放时,应尽力避免树脂件的上述表面处于水平位置。其次,要尽量保证SL模具与芯盒之间的定位可靠性。因此,采用了模具与芯盒之间的销孔定位加螺钉紧固的方式。本例选择了不易变形且表面质量好的有机玻璃板制作芯盒。同时,应严格控制板材在各个方向上的尺寸精度,要求板材的加工尺寸精度在±0.1mm以内。最后,要确保砂型/芯之间的组合装配精度。采用了砂型之间台阶定位的方法。即砂型上的突出部分对应凹进部分。而砂型上的台阶正是由图4所示的芯盒侧板上的缺口所形成的。4.2铸件尺寸精度评价为评价快速砂铸工艺所能达到的精度水平,对这批缸体铸件共5件进行了关键尺寸的测量分析。具体步骤是:①用游标卡尺测量铸件上选定的关键尺寸,每个尺寸测量3次取平均值;②将测量均值与设计值比较,得到误差;③对照GB/T6414-1999中的铸件公差等级表找出对应的公差等级;④统计公差等级及其数量,分析结果。对选定的6项关键尺寸进行测量分析,所得结果统计后如图8。可以看到,80%的尺寸都在CT7以内,且没有超过CT9的尺寸,这与传统砂型铸造(小批量或单件生产、手工造型)所能达到的CT10~CT12相比,精度有很大的提高。 5总结 借助快速砂铸工艺实现了对复杂形状缸体零件的快速开发试制。除了介绍该铝合金缸体的快速砂铸工艺过程外,还提出并解决了两个关键问题,即铸件精度控制和铸件缺陷控制。对应措施可以总结为以下几条:①制作树脂件模具时尽量避免将重要表面水平放置;②保证模具与芯盒之间可靠的定位;③保证有机玻璃板芯盒的尺寸精度;④砂型/砂芯组合时要精准到位;⑤使用先进的数值模拟手段来预测可能出现的铸造缺陷并对工艺方案加以改进。 航空发动机论文:航空发动机的发展与形势解析 本文作者:侯敏杰刘冬根工作单位:航空发动机高空模拟航空科技重点实验室 0引言 航空发动机的气动热力学问题、机械系统问题、匹配性问题及控制规律问题等都必须通过高空台模拟试验进行充分的调试、验证。高空台是能在地面模拟航空发动机的空中工作环境条件,并获取发动机高空性能/特性的大型试验设备,是先进航空发动机自主研制必不可少的一种关键设备。一个没有高空台的国家,是不可能独立自主地研制出先进高性能航空发动机的。随着我国航空工业的蓬勃发展和航空发动机重大专项设立的顺利推进,对高空台的试验能力和高空模拟试验技术都提出了更高的要求。 1高空台的战略地位与重要作用 高空台是国家战略性资源,高空模拟是自主研制先进航空发动机必不可少的重要手段和工具,一个国家的高空模拟能力和技术水平已成为该国自主研制先进航空发动机能力和水平的一个重要标志。 1.1高空台是先进航空发动机研制不可或缺的重要手段和工具航空动力是集合了复杂气动、热力、结构和控制的高技术产品。由于航空动力技术的复杂性和研制的高风险性,特别是工作范围的不断扩大和设计指标的日益提高,包括概念研究在内的航空动力发展的每一个环节都离不开广泛而深入的研究与试验。目前,航空涡喷/涡扇发动机的飞行高度已达25~30km、最大飞行速度已达2.5~3.0倍声速,而且对机动性的要求也愈来愈高。这不仅使发动机的工作参数随飞行条件变化而急剧改变,而且发动机的部件性能、工作稳定性、共同工作特性、燃烧特性等也明显地受到飞行条件变化的影响。特别是高空低速、高空高速和低空高速条件下的发动机工作特性,已经与地面状态的性能大不相同,不能仅靠普通地面试车台上的台架试验结果通过传统的相似换算方法得到,而必须通过模拟真实空中工作环境条件下的试验来确定。另外,空中风车起动特性、燃烧室的稳定燃烧特性和点火特性、低雷诺数条件下的发动机工作稳定性等试验,在地面台上难以做到,需要在高空台上进行。据统计,一种新型发动机研制,需要占用3~4个高空舱,进行2000~4000小时甚至更多的高空模拟试验。航空发动机需要在高空模拟试车台上验证及解决的问题可分为:气动热力学、机械系统、匹配性和控制规律等四大类。在整机试验中,各种问题的耦合使航空发动机高空模拟试验更具复杂性。在高空台上调试、验证、探索发动机改进改型方案须有详细的部件特性的支持,以及整机仿真技术的支持,才能有效地提高高空模拟试验结果的置信度,而且整机仿真技术可以弥补高空台的试验缺陷或不足。在新型发动机的研制过程中,航空发动机高空模拟试验很重要,其相关的高空模拟试验技术支撑则更重要。通过合理、充分地安排航空发动机高空台试验,能够优化各部件空中匹配性能,确定空中工作包线,并大幅降低试验经费、大大缩短研发周期。高空台作为重要的获取空中工作参数以验证发动机部件匹配性能的地面设备,集设计、制造工艺、控制、测试、试验等多项工业技术和发动机技术于一身,具有不可替代的地位。 1.2高空模拟试验是航空发动机性能调试与技术攻关的最有效途径航空发动机研制是一个设计与试验的反复迭代过程。一台新型发动机的研制需要数千小时的空中性能调试试验。理论上说,该试验既可以在高空台上进行,也可以在飞行台上进行,还可以直接在原型飞机上进行飞行试验。但最有效的调试手段是高空台试验。首先,从飞机及其发动机的研制来看,通常要优先启动发动机的研究工作,因而新型发动机的研制过程中没有原型飞机可用。即使是飞机型号牵引主导的发动机研制项目,也不会有成熟可靠的原型机来进行高空性能调试试验。其次,用运输机或轰炸机改装的飞行台是发动机研制中的重要调试手段之一,但一般仅限于飞行高度低于11km、飞行马赫数一般低于0.85的范围;飞行台远不能满足飞行高度为25~30km、飞行速度为2.5~3.0倍声速的高性能发动机的性能调试需求。再者,地面高空模拟试验相对于空中飞行试验而言,参数测试能力、试验安全性和试验条件控制方面具有独特的优势,对发动机性能调试与技术攻关也非常关键。英国人曾统计过,发动机高空台性能试验一个月的工作量,相当于飞行试验300次起降,而高空模拟试验的每小时费用约为飞行试验费用的1/30~1/6。 1.3先进航空发动机的关键部件研发需要进行深入的高空模拟试验不仅在航空发动机的研制过程中需要大量的整机高空模拟试验,而且其部件的研发也要依赖于高空台,例如,加力燃烧室和优秀机的研发通常就需要在高空台上进行大量的研究试验。因为对于关键部件的高空特性,不能仅通过理论计算和普通试验来解决,而要建设专门的高空试验设备,其投资基本与一座高空台相当,因而通常会将此类试验安排在高空台上进行。据国外经验介绍,成功地发展一个高性能的加力燃烧室,一般要在高空飞行状态下进行2000小时左右的全尺寸加力燃烧室试验。 1.4航空发动机先进设计方法的有效性验证与新型航空动力研究都离不开高空试验当前,虚拟设计方法与仿真试验技术在优化试验方案和缩短试验周期方面取得了较好的效果,但这些先进方法和技术的开发与升级离不开大量的试验结果的支持,其有效性和应用范围的验证也离不开真实工作环境条件下的试验验证。为了满足飞机技术指标不断提升的要求,当前非传统新型航空动力的研发正如火如荼的进行着,尤其是飞行速度为3~5倍声速的飞行器动力的研究。而这些动力装置的研究,如用于邻近空间高超声速飞行器的涡轮冲压组合动力的研究,不仅要进行深入广泛的动力高空模拟试验,而且还要求在考虑飞行器与动力相互作用影响下的高空模拟试验,以及飞行器与动力一体化的高空模拟试验。可以毫不夸张地说,高空模拟试验测试的技术水平与能力决定了高超声速飞行器动力研究的进程。 2高空台的发展现状 自20世纪30年代世界首个高空台建成以来,其试验测试能力与试验测试技术随发动机发展而不断提升。当前世界上建有几十个高空模拟试验研究基地,有近百个高空试验舱。 2.1国外高空台发展现状 美国的高空台和高空舱数量占世界总数的一半以上。在高空模拟能力绝对占优的情况下,为适应进气道/发动机的相容性能问题和大涵道比涡扇发动机研制的高空性能/特性试验问题,不惜耗费6.5亿美元于20世纪80年代中后期建成了气源装机功率达450MW的巨型高空台ASTF。俄罗斯的高空模拟试验研究中心现有两个高空模拟试验基地、5个在用高空舱。俄罗斯早在20世纪90年代就着手筹建10m直径的巨型高空舱,以适应先进航空发动机研发的高空试验需求,其设备规模和试验能力仅次于美国,是欧洲最大的航空发动机试验基地。另外,英、法等国也有较为完备的高空模拟能力。不仅如此,日本、韩国和印度等国,随着经济实力的提升和发动机的自主研发,也于上世纪末和本世纪初开始建高空台。这些国家在不断提升高空台硬件能力的同时,更加大对高空模拟试验技术的研究。一方面探索新的试验与测试方法,开发新的试验科目,广泛使用和融入数值仿真技术;另一方面优化资源整合,比如美国于20世纪90年代将主要的高空模拟试验基地归入阿诺德工程发展中心(AEDC),使其高空模拟设备能力和技术水平遥居世界第一。总体上说,高空模拟试验技术,已从单纯追求发动机性能的高空性能试验、功能试验阶段,发展到追求综合高性能航空发动机的性能功能试验、适用性试验、耐久性试验、数字化与仿真试验、自动化与智能化试验等。 2.2我国高空台发展现状 我国于1965年开始高空模拟试验基地的自主建设工作,于1995年竣工并投入使用。我国高空模拟试验基地占地400亩、总装机功率220MW,其设备能力与水平居亚洲第一、世界第五。当前有4个高空舱,其直径分别为3.7m、3.0m、3.0m和2.0m,可承担海平面标准大气静止条件下空气流量120kg/s的涡喷、涡扇、涡轴、涡桨发动机的高空模拟试验,主要包括:高空校准试验、性能试验、功能试验、功率/推力瞬变试验、加力通/断试验、进气压力畸变试验、空中起动试验、高空风车特性试验、进气加温加压试验、高原/高温/低温起动试验等。高空模拟试验技术的研究与发展,源于发动机的研发需求。我国十分重视高空模拟试验与测试方法的研究,尤其是自1997年成立航空发动机高空模拟航空科技重点实验室以来,高空模拟试验技术的水平有了显著的提升,建立并完善了涡喷发动机高空模拟试验规范,解决了涡轴发动机和大流量收扩喷管涡扇发动机高空模拟试验的关键技术难题。我国当前的高空模拟技术研究主要在性能/功能试验和适用性试验技术方面,与美、俄的同类技术相比还有差距。 3我国高空台与高空模拟技术的发展方向 随着我国的航空发动机由测绘仿制向自主研制的转变,尤其是由航空大国向航空强国的转变,以及航空发动机重大科技专项的设立工作顺利推进,对高空模拟试验的技术和能力提出了新的要求,也为高空台的发展创造了新的机遇。 3.1我国高空台的发展要求 为适应国内发动机研究的整机试验条件保障需求,急需开展以下几方面的高空台能力的建设工作:涡喷、涡扇发动机高空模拟试验能力建设;涡轴、涡桨发动机高空模拟试验能力建设;大涵道比发动机高空模拟试验能力建设;自由射流试验能力建设;组合动力发动机高空模拟试验能力建设;航空发动机气动稳定性综合评定试验能力建设;加力燃烧室/主燃烧室高空模拟试验能力建设;辅助动力以及其他附件高空模拟试验能力建设。通过上述高空台能力的综合评估与建设,形成配套国内航空发动机与邻近空间飞行器动力自主研发需要的高空模拟设备,打造国际知名、世界一流的我国高空模拟试验基地。 3.2我国高空模拟技术的发展方向 航空发动机高空模拟航空科技重点实验室,经过15年的建设和发展,突破了多项高空模拟试验关键技术,形成了一系列较为成熟的高空模拟试验方法、测试方法与数据处理评定方法。为更好地适应当前国内航空发动机蓬勃发展和向航空强国发展的发动机高空模拟试验需要,迫切需要加大和深化以下几方面的高空台能力研究与建设工作。1)高空台飞行环境模拟技术高空台进气压力/温度模拟技术;高空台排气环境模拟技术;高原、高温、低温起动环境模拟技术;进气畸变及其他特殊要求使用条件模拟技术;自由射流高空模拟试验技术。2)高空模拟试验测试计量技术推力/功率测量与校准技术;燃油流量测量与校准技术;空气流量测量与校准技术;动温/动压测量与校准技术。3)发动机试验评定与仿真技术发动机性能试验评定技术;发动机功能试验评定技术;发动机与高空台建模与数值仿真技术;地面台、高空台、飞行台相关性。4)进气道/发动机匹配试验技术进气压力畸变试验与评定技术;进气温度畸变试验与评定技术;进气温度-压力组合畸变试验与评定技术;进气道与发动机联合试验技术;降稳因子分析与试验验证技术。通过对上述高空模拟试验关键技术的研究,形成配套国内航空动力高空模拟试验的技术和方法体系,可为国内先进航空动力的自主研发提供技术条件保障与支持。 4结束语 航空发动机固有的高复杂性和风险性,加之飞机战技指标不断提高,使得先进航空发动机研制仍然离不开大量试验的支持,高空台和高空模拟试验已成为当今航空发动机自主研制必不可少的重要手段和工具,并在一定程度上反映和决定着航空发动机的研制水平。为此,要真正突破飞机“心脏病”这个瓶颈,切实做好航空发动机的坚强后盾与技术后方,必须加强高空模拟试验能力建设和高空模拟试验技术研究,为我国在役、在研和预研发动机试验提供完备的技术支持。 航空发动机论文:航空发动机健康监管科技发展以及走势 1发动机介绍 据国际民航组织统计,在1988—1993年的6年间,由于发动机起火、发动机叶片出现故障、发动机脱离机翼等而发生的飞行事故多达34起。及时地监测和诊断系统故障可以有效避免事故的发生,以保证飞机的飞行平安。 本文围绕发动机健康管理,从故障诊断、故障猜测、性能评估和状态监控4个方面,阐述了航空发动机健康管理技术发展的目前状况和趋向。 2故障诊断技术 航空发动机故障诊断技术的发展经历了3个阶段。目前所处的智能诊断阶段,以知识处理为优秀,信号处理、建模处理和知识处理相融合。随着计算机、人工智能技术的发展,各种诊断算法得到了深入探究和广泛应用。 2.1遗传算法 航空发动机结构复杂、工作条件多变,故障机理和故障原因复杂,故障和征兆之间没有明显关系,各类故障的特征参数也不完全相同。采用数学解析方法和试验方法有时无法解决某些新问题。而遗传算法具有较高的并行处理信息和求解非线性新问题的能力,能够解决在寻优过程中轻易碰到的局部极小值新问题。 基于遗传算法的故障诊断技术通常采用概率因果模型得到发动机故障征兆和故障成因之间的关系,然后通过在遗传过程中所采用的选择、交叉、变异等自然选择方式,实现对发动机故障的分类和诊断,可以缩短诊断时间、提高诊断效率、减少运算量,在复杂故障诊断中具有良好的应用前景。 2.2小波分析和支持向量机技术 小波分析是1种先进的非线性分析方法,是通过比较在分解小波后的不同频带内信号盒维数的大小及其变化,来反映信号的不规则度和复杂度,刻画信号的非平稳性。航空发动机在发生故障时,常出现非线性等动力学特性,振动信号具有非平稳性。因此,小波分析可以有效地解决航空发动机故障诊断中的振动新问题。 支持向量机技术是专门针对小样本条件下的机器学习新问题而建立的新型学习机制,能有效解决小样本、高维数据和非线性新问题,可以消除由样本数目不足带来的过学习新问题,克服了神经网络中的合理结构难以确定和存在局部极小点的缺陷,具有较强的泛化能力和抗干扰能力。航空发动机各类故障样本通常难以获得,属于小样本、非线性新问题,因此,支持向量机技术在故障分类和状态识别中得到了有效应用引。 2.3粗糙集理论 在发动机故障诊断中,经常要处理高维的海量数据,同时会碰到先验性知识不能满足发动机诊断要求等新问题。概率论和模糊集等方法对此无能为力;而粗糙集理论可以解决这些新问题。 3故障猜测技术 3.1神经网络猜测技术 人工神经网络具有逼近任意非线性函数的能力和较强的泛化能力,在多变量猜测领域显示出了巨大的潜力和突出的优势。如猜测发动机复杂磨损的趋向,充分考虑多种因素(加油、补油、换油和非等间隔等),在实施多变量猜测方案时,采用神经网络建立多变量猜测模型,能够解决非等间隔的受加油因素影响的油样分析数据的建模和猜测新问题。 3.2时序分析猜测技术 时序分析理论是对1个平稳的时间序列,通过建立线性时序模型,以测量数据和偏离量为基础,进行多次拟合以确定加权系数,代人线性时序模型,进而进行猜测。影响航空发动机滑油成分含量的因素很多,包括发动机使用时问、取样时发动机的状态、发动机的磁堵、发动机的维修状况、滑油的更换等。因此,可以采用时序分析理论,根据已有历史数据,建立线性时序模型来猜测滑油成分含量,并和实际测量数据进行比较,从而确定是否需要维护发动机。 4性能评估技术 4.1粗糙集综合评估技术 发动机被监测参数较多,各参数所反映的发动机性能重要程度无法确切得知,因此很难合理确定各参数的权重系数。可以用粗糙集理论中属性的重要性来确定发动机各项参评性能因素的综合评判权重系数,最后进行权值化处理,得到各参评发动机性能参数的权值。该方法有效克服了传统定权方法的主观性,使评价结果更具客观性,提高了综合评判的准确性和有效性。 4.2层次分析(AHP)评估技术 发动机健康评估属于多目标决策新问题,需要运用系统工程理论的综合评估法。层次分析法是1种灵活、简便的多目标、多准则的决策分析方法。它将定量和定性分析相结合,把1个复杂的新问题按一定原则分而治之;根据新问题的性质和总目标,将新问题分解为不同的组成因素,并按照因素间的相互影响以及隶属关系,将各因素按不同层次组合,建立递阶层次结构模型。最终把系统分析归结为最低层(如指标层)相对于最高层(目标层)的相对重要性权值的确定或相对优劣的排序新问题,从而为决策方案的选择提供依据。 4.3多元联合熵评估技术 多元联合熵变是1个状态函数,只要系统状态一定,相应熵值就可确定。由于发动机系统和外界的能量交换不为零,加之各子系统的无序性,因此系统总熵的增减可以预示演变方向是良性的还是恶性的。通过计算发动机的熵值来判定发动机的性能状态,从而达到评估的目的。采用该理论对发动机的性能进行分析,其变化规律和浴盆曲线非常相似引。 4.4卡尔曼滤波评估技术 卡尔曼滤波器作为1种参数估计方法被广泛应用于发动机性能评估中。它通过含有测量噪声的发动机可测输出偏差量,估计性能蜕化量。卡尔曼滤波器在无传感器测量偏差时能准确诊断发动机的性能。但是,假如传感器存在测量偏差,仅仅依靠卡尔曼滤波器就无法得到正确的诊断结果。该技术经常和遗传算法等相结合,通过优化计算找出存在测量偏差的传感器,确定其偏差,并最终消除测量偏差对性能评估的影响。 5状态监控技术 开展发动机状态监控,可做到对故障早期发现、早期诊断和早期排除。发动机状态监测技术在对寿命、振动、性能的状态监测中得到了广泛应用。 5.1神经网络监控技术 在实际工作中,对发动机气动热力参数的监视是发动机状态监视的重点。通过对这些参数未来值的猜测,可以了解发动机性能衰退及故障情况。过程神经网络在解决这类新问题时具有独特的优势,在发动机状态监视的起动热力参数猜测中得到了应用,并取得了很好的效果。 5.2基于混沌理论和遗传算法的监控技术 利用混沌变量所具有的特征,可以将混沌状态的变量引人航空发动机各参数权值的寻优方式中。利用遗传算法和发动机实际工作(正常和故障时)数据,能够自动生成发动机各被监测参数的权系数,也可得到表征发动机性能的综合指数值。 6远程诊断和监控技术 航空发动机远程诊断系统是全球信息化的产物,也是航空发动机故障诊断领域的一个重要发展方向。系统能缩短收集设备状态、故障信息和诊断排故的时间,能有效地提高故障诊断的效率和精度,有利于航空公司的飞行管理,提高发动机维护水平和运行经济性。 在国内,南京航空航天大学、装备指挥技术学院、海军航空工程大学等在此方面进行了的探究。南京航空航天大学探究了发动机远程故障诊断的关键技术,提出了发动机远程故障诊断的体系结构,给出了诊断设备网络化设计的COM组件技术、远程故障诊断专家系统和协同诊断工作环境的技术方案。采用COM组件技术和网络数据库技术,实现了在Web服务器上进行知识的存储和推理。如图1所示。还于2001年,提出了基于WEB的航空发动机故障远程诊断的C/S和B/S模式下的系统模型,将WWW信息检索技术、数据库技术和故障诊断技术相结合,跨地域地将发动机使用单位及基层技术部门、生产厂商、管理部门、科研院所以及航空维修企业组织起来,共享诊断专家知识和各种专用监测诊断设备。其关键技术主要包括:基于Intemet的跨地域远程协作架构技术、网络环境下的诊断技术、计算机协同工作技术、中心站点及企业站点开放平台的保障技术、共享信息的标准化和规范化技术等。 装备指挥技术学院于2003年提出了以故障智能诊断和维修中心为优秀的三位一体的广域维修保障体系。 海军航空工程大学开发的基于Intemet和www的远程诊断系统,主要由分布于各地的航空发动机监测现场、局域网Intranet和Intemet、远程诊断中心和各诊断专家组成。系统主要完成发动机状态的在线监测、离线监测、大量信息数据的处理和传输,并完成诊断请求和反馈诊断结果。 但是,目前提出和开发的远程诊断系统大多数还只停留在试验室探究阶段,还存在以下的新问题: (1)将ACARS的飞行中无线传输信息用于实时故障诊断; (2)基于CORBA的并行远程故障诊断专家系统技术; (3)将知识挖掘技术应用于远程故障诊断专家系统,完善知识库。 7发动机健康管理技术发展趋向 7.1粗糙集诊断技术 反映发动机性能的大部分参数具有模糊性和连续性,而粗糙集只能解决离散的数据新问题,因此和其他理论和方法相结合是粗糙集诊断技术发展的趋向。 7.2故障猜测技术 故障猜测技术探究需要解决的新问题提前猜测故障发生的部位和等级以及发生的时问,在故障发生之前就排除。 7.3引入基于网格技术的分布式维修环境 网格技术的探究始于20世纪9O年代,是新1代信息处理设施,如图2所示。 网格的最大优点在于能够实现资源共享和人员协作。这一明显优点使得越来越多的系统尝试使用网格技术来构建所需的分布式环境。RR公司等单位和团体正在探究基于网格技术的分布式飞行器维护环境(DAME),这是1个应用网格技术解决飞行器发动机故障诊断、预告和维护的示范项目。 7.4远程诊断和监测技术实现实用化 发动机远程诊断和监测技术实用化是实现实时诊断、监测的必然要求,具体表现在:(1)现场采集结果需要进行进一步的分析;(2)小公司需要借助大公司的技术资源;(3)需要借助专家的经验;(4)需要得到发动机或有关零部件厂商的技术支持。 8结束语 发动机的健康是保证飞机飞行平安和机队按时出勤的根本条件。随着人们对航空平安关注程度的日益增强以及计算机技术的飞速发展,发动机健康管理的新技术、新方法取得了较大的进展。
航空设备维修探讨篇1 1航空机电设备保养及维修重要性 飞机是我国重要交通工具之一,在民生、军事国防等领域发挥着重要作用。不管是民用飞机,还是军用飞机,其在空中飞行过程中不得与地面发生直接接触,加上其与其他交通工具不同,时刻处飞行状态,都让设备处于高压环境中,容易导致飞机在飞行过程中设备出现故障,严重情况下无 保证飞机的安全稳定飞行。飞机的结构设计中包含有大量机电设备,这些机电设备直接关系着飞机性能是否安全正常发挥,只有做好飞机机电设备的保养和维护,才能有效防止飞机在飞行中发生故障隐患,保证飞机的安全飞行和降落,让飞机成为促进国民事业建设和发展的有力工具。 2航空机电设备保养及维修要求 2.1清洁性保持良好的整洁与清洁效果,是航空机电设备保养维修工作开展的基本前提和要求。在保养维修工作开始之前,要将工具进行整齐有序的摆放,对相关管道线路进行整理,对设备上存在的杂物污迹进行清理,这样才能为保养维修工作的顺利完成打下良好基础。 2.2安全性航空机电设备保养维修工作开始之前,要对具体的操作环境的安全性进行认真严格检查,如果保养维修的设备正处于运行状态,工作人员应当保持高度安全警惕性。在保养维修过程中,工作人员要佩戴完善的安全防护工具和装备,避免人身安全事故发生。 2.3润滑性当航空机电设备保养维修工作完成后,应当在保养维修处涂抹润滑剂,这样可以有效缓解设备的损耗。在涂抹润滑剂前,要检查涂抹工具的清洁性。另外,应当按照不同的设备运行条件对相应的设备进行换油、加油,有效改善设备的运行性能。 3航空机电设备保养及维修基本方法 3.1直接查询法直接查询法在航空机电设备保养维护中的应用,与医生的查询问诊方式有着异曲同工之处。即对飞机相关设备是否存在故障进行直接性检查,按照具体故障检查情况制定有针对性的处理方案。如果确定飞机存在故障,就要安排了解情况的工作人员参与故障维修工作,以故障维修具体情况为依据,采取最合理的维护保养措施。只有在准确详细地分析掌握飞机故障产生原因的基础上,才能开展相关维修工作。按照电气专业技术理论的要求,对集成技术系统故障状况进行直接检查是非常必要的,这样才可以最精确地查找电气原始部件的故障,有利于维修质量的提升。只有做好对故障类型及原因的准确分析认定,才能为故障维修效率和质量的提升提供有力的支持与保障,确保航空机电设备的安全稳定运行。 3.2直观视觉法直观视觉法的原理是通过人的视觉功能的发挥,在准确了解掌握机械设备情况和运行理论的基础上,依托设备的外部链接完成设备故障的排除和维修等。例如,工作人员可以通过观察设备中指示灯的运行情况,判断设备内部是否存在故障;重要线路部分是否发生熔断、螺旋熔断器受否存在跳出现象、相关电路元器件是否存在松动、以及电路运行状况是否正常等故障问题。另外,工作人员也可以通过肉眼观察来判断主传动齿轮飞轮是存在跳动、传动轴的性能作用是否正常发挥等。这些均是在航空机电设备保养与维护中常见的问题。 3.3密封效果观察法密封效果观察法在航空机电设备保养维修工作中的应用,主要用于浸水、污垢、开关位置是否正确等故障的检查,从而使得短路、开环等故障问题得以有效排除。该方法在具体运用时,应重点关注机电设备外部连接结构以及内部部件物理运行方式的正常性和合理性,尤其是要对主结构运行的稳定性、熔丝应用材料的耐用性、设备技术结构运行的合理性以及保险丝指示器是否存在故障等问题予以认真的检查。不管航空机电设备系统是否存在故障或异常,都要保证基本电路部分处于安全稳定的运行状态。这就需要工作人员全面细致地查看机电设备主要传动技术部件的转速参数是否正常。根据航空机电设备保养维修的现状来看,在变速箱等技术结构设计中,往往会应用一种不正常的打浆技术,这就需要工作人员对电气设备主体结构的密封效果进行严密的观察,在具体操作环节,要重点防范短路、开路、漏电、污垢以及相关装置安装不当等问题现象。 3.4触觉判断法如果飞机属于电路控制的制动类型,还可以进一步运用触觉判断法来进行故障的检查。该方法的基本原理是对飞机是否存在接触障碍进行分析判断,重点检查元器件的温度是否存在异常。需要强调的是,该方法的运用需要工作人员用肢体大量地触碰检查部位,因此,在检查过程中,要保证工作人员的人身安全。在条件允许的情况下,尽量采用活部件有效防范安全事故的发生。 4航空机电设备保养及维修优化策略 4.1加强日常维修为了有效控制和降低航空机电设备故障发生率,要切实做好设备的日常保养维修工作。在特殊条件下,在做好日常保养维修工作的前提下,还要为充分保证飞机机电设备正常运行创造有利支持条件,在保障飞机正常运行方面做到万无一失。与此同时,要针对飞机日常保养维修制定科学合理的工作计划,在准确查找分析飞机故障发生原因的基础上,采取正确的方法和流程加强飞机机电设备故障的维修,在排除相关故障后再进行相应的保养维护,这样才能有效地提升故障维修质量,尽量节省设备维护成本,从而有效保证飞机机电设备长期保持稳定安全的运行状态。 4.2提高维修人员技能维修人员的专业知识、技能、经验直接决定飞机机电设备保养维修的质量。一般而言,对于普通类型的维修,主要由日常维修人员完成设备故障的检查和维修。为了充分保证设备维修保养的质量和效果,建立一支业务精通、经验丰富的高素质维修队伍尤为关键。在具体的队伍建设工作中,要通过加强教育培训、引起一流人才等措施,确保维修人员切实做好对大型机电设备的检查和维护工作,确保故障隐患得到及时的发现和排除,有效杜绝可能故障的发生。另外,还要引进先进的维修设备和工具,在先进设备工具辅助下,重点对维修人员在故障检查中的快速反应意识和敏锐的判断力等进行锻炼和提升,这样才能为机电设备维修保养质量的提升提供有力的支持与保障。 4.3设备采购标准化设备采购是保证飞机设备安全稳定运行、提升保养维护质量的重要环节。如果采购设备的质量不合格,必然会增加后期设备维修成本,甚至使得航空安全问题得不到有效保证。因此,要实现设备采购的标准化和规范化。为了对飞机机电设备采购工作进行严格的监督和规范,应当将设备的使用、维护、采购环节进行统一整合,以确保设备采购的相关信息保持协调一致,不管是设备的数量、规格,还是性能等信息,都要紧紧围绕实际需求来确定。各个部门要加强信息沟通与共享,在设备采购中保持良好的协作。对于设备的采购,要召开专门的会议进行沟通与探讨,这样才能为维修质量的提升以及维修成本的降低等创造有利条件。 5结语 航空机电设备保养及维修是一项极端重要的工作,直接决定着飞机飞行安全。因此,负责机电设备保养与维修的工作人员必须要端正态度,加强业务技能的学习和经验的积累,从设备运行维护的实际情况出发,采用科学合理的保养维护措施,严格按照操作流程和方法开展相关工作,这样才能最大化地保障机电设备系统的安全稳定运行。 作者:乔瀚锋 单位:上海中建海外发展有限公司 航空设备维修探讨篇2 在航空机电设备维修专业的课程教学中,通常将其分为理论知识的传授以及相关设备维修的实训教学。对于理论知识的传递来说,教师可以通过理论知识的讲解以及计算机辅助培训两者互相融合的教学模式来开展教学活动,而对于维修机电设备的实训教学,则可以运用设备实物和模拟器两者之间有机融合的教学方式。但是这样的实训教学模式不管是在教学质量还是教学效率以及实训成本投入上,都存在着非常多的缺陷和不足。但是将VR技术融入航空机电设备维修的实训教学中,则能够有效弥补这一缺陷,并实现教学质量的全面提升,促使学生提高自身的动手实践水平,培养出更多优质的航空机电设备维修人才。 1虚拟现实技术概况 VR技术由于其能够带给人身临其境般的沉浸式体验,因此也被称之为临境技术。VR技术的实现主要是通过电脑来建立出一个三维立体化的虚拟空间,以此来让相关的使用人员具备一种身临其境的感觉,在感官体验上获得沉浸式地体验,随后通过头盔式显示器以及手势操作等模式,感受虚拟世界中的虚拟物体,实现场景的实时性交互,为相关的使用人员带来一种身临其境般地体验。从本质上来说,VR技术是我国正式进入到信息化时代之后,仿真技术发展的必然发展路径,同时跟多媒体技术以及网络技术都有着非常紧密的内在联系,也是我国现阶段具备最大挑战性同时在整个信息技术领域最为热门的研究课题,属于信息时代较为先进化的智能交叉技术,受到相关信息领域以及社会大众的普遍关注。早在1965年,在《终极的显示》中,首次详细讲解了由力反馈设计、声音提示、交互图形显示的全面性综合系统,在这次阐述中,也代表着VR技术系统开始了其发展之路,整体的系统设计开始出现了雏形。等到上世纪七十年代之后,出现了首个具备系统功能的HMD系统,也就是头盔显示器系统。综合在1965年有关VR技术系统在学术理论上的技术研究成果,贾朗拉尼尔曾经明确指出VR技术和虚拟现实系统的真正含义,在整个学术研究领域造成了非常大的反响。等到上世纪八十年代,美国宇航局(NASA)和美国国防部,针对VR技术进行更加深入的研究和分析,获得了非常显著的研究成果;等到上世纪九十年代,随着计算机硬件技术高速发展和进步,计算机软件系统的更新速度也越来越快,为后续大数据基础集合图像和声音的动画制作打下了坚实的基础。我国的VR技术相关课题研究是从20世纪90年代开始,由于VR技术具备一定的3I特征,也就是共享性、交互性以及沉浸性,被教育行业的相关研究人员认为是一类创新型的认知工具,并将其运用在相关的教学活动中。若是能够将VR技术使用在高校的实训教学活动中,能够将传统的教学模式和教学理念进行进一步的改革和创新,通过虚拟化的实训教学,能够在高校的学生步入到社会岗位之前,首先就体验到就业的实践工作,对于进一步解决我国各大高校在实践教学中存在的问题和缺陷具备着非常重要的现实意义。 2航空机电设备维修实训教学现状 首先是实训的内容较多,但是整体的教学条件却存在缺陷。航空机电设备维修实训中的教学内容比较多,整体的设备维修包含了飞机各个系统,比如齿轮的轨道修理以及各种零件部件的拆装和修复,但是大多数的学校却没有提供待修理的齿轮以及导轨这样的零件。对于大多数的学校来说,在进行实训教学时整体的工作台数量不足,教师也只能够对其进行展示,无法满足学生的现场拆解需求,更加无法提及进行维护修理实训学习。其次是实训教学活动不够深入,对于传统的教学辅助手段使用效果比较差。在传统的航空机电设备实训教学活动中,受到各种外界因素的深远影响,无法深入到设备的内部展开更加细致化的修理和教学。在正式展开实践活动之前,教师只能够通过PPT以及短视频讲解的模式,讲解实训中所使用到的设备和零件。但是由于图片和视频在拍摄角度上不够细致化,难免会存在漏洞,和学生的互动性也比较差,最终所能够获得到的学习成果也可想而知。再次,实训教育活动师资力量严重不足,无法实现分层次的教学。现阶段航空机电设备的维修实训教学大多数都是大班授课、一刀切的教学形式,教师分批来对实训内容进行操作和演示,随后再让学生划分为若干个小组展开实训学习,基本上所有的学生在学习进程上保持一致,无法对自己的学习进度进行调整和优化,导致最终的实训教学工作无法实现分层次教学,最终获得的实训质量也无法提升,甚至会出现教学质量下降的问题。最后,学校和学校之间的实训教学差异性较大,无法实现教学资源的共享。航空机电设备课程的实训教学质量取决于当前院校的实训基地设备水平,但是不同院校在实训基地的设计上存在着非常明显的差异性,最终能够获得的实训教学成果也有所不同,无法帮助各个学校之间实现资源的共享和传递。 3虚拟维修环境的应用价值 3.1提高实训能力,扩展教学维度将VR技术使用在航空机电设备的维修实训教学活动中,能够通过运用虚拟维修教学平台的相关功能,实现学习的交互式的零件分解,并能够在教师创建的虚拟环境中,对各种航空机电设备的零件和部件进行组装、调整,尤其是航空机电设备维修过程中无法进行拆分的部件,例如航空发动机的主泵以及起动机的齿轮更换,还包括飞机起落架收放系统的操作等等,都能够通过VR技术的有效使用,使得整体的实训教学水平被进一步优化,教学途径也被全面拓宽。 3.2提升实操体验,激励学生参与在航空机电设备的实训教学活动中,学生通过虚拟维修教学系统能够综合自身的知识掌握情况来选择在实训操作过程中的操作环节和操作难度,展开重复性的机电设备维修模拟训练。在操作过程中各项数据信息也会被详细地记录,最终生成数据回放,能够方便学生展开重复性的复习和学习,掌握机电设备结构维修的具体细节以及维护的工作流程,确保学生的机电设备维修实训成果。 3.3繁复程序简单化,危险步骤安全化在航空机电设备维修的实训教学活动中,个别的科目准备时间比较长,同时操作难度系数较大,其中存在的危险步骤程序也比较复杂,但是通过VR技术来建立虚拟现实平台,能够让学生的实训教学活动在安全的环境下开展,让学生能够通过沉浸式地体验掌握到正确的操作模式和错误的操作模式,让学生对于实训教学活动的印象更加深刻。 3.4网络化实训教学,为航空维修等多行业提供人才保障不同地区、不同院校的实训情况以及师资力量都存在着非常明显的差别,在航空机电设备维修的实训教学活动中,通过VR技术的有效使用,能够使得各大高校实现实训经验的互相借鉴和学习,也展现出自身在教学上的优势和价值,甚至可以在同类型的院校内组织与航空机电设备相关的维修云比赛,全面节省我国的社会资源和教学资源,同时也能够进一步迎合航空事业的发展,培养出更多的航空机电设备维修人才。 4虚拟维修环境的实现 起落架装置的存在是为了能够让飞机实现停放、起飞和着陆,是飞机的重点支撑部件,能够有效降低甚至是消解飞机在进行降落时所出现的巨大负载。除此之外,还能够有效减少飞机在地面静止或者是在移动的过程中飞行器所受到的动载荷以及负载荷,使得飞机的整体结构能够始终保持在完整的状态下,优化飞机的生命和使用周期,因此,对于整个飞机来说,航空器的起落架是其中的重点部件,起落架主要包括两大部分,分别为主体结构和附件行的部附件,尤其是在飞机的结构传统系统以及刹车系统上。从本质上来说,起落架的主体结构是整个飞机的重点受力部位,将会直接影响到机构传统系统的实际运行状况,因此在进行飞机起落架主体结构的设计和运转过程中,需要对其给到足够的关注和重视。通过相关的研究数据能够得知,在飞机的各种故障和安全事件中,大约有40%以上的故障问题都是由于飞机起落架出现故障问题所引起的。而通过了解飞机起落架的各个工作部件能够了解到,收放机构失去效用的概率能够高达34.4%,因此,需要进一步强化对飞机起落架中收放机构的深入研究和探讨。在高校的航空机电设备维修专业实训教学活动中,需要将起落架的收放系统放置在教学内容中的重点位置,通过VR技术的有效使用,让航空机电设备的维修实训教学逐渐转变为一种创新同时成本较低的实训教学手段。伴随着我国虚拟仿真技术的不断发展和进步,在这一领域的理论知识研究和相关的实践操作应用也得到了非常迅猛地发展,逐渐由传统的基本航空器设计工作进步到了航空器运用日常维修常规检查全流程中。现如今,虚拟仿真技术开始越来越多地使用在航空器维修工作上,但是高校在展开实训教学活动时,却没有相关的实训途径。因此,对于传统航空机电设备维修中所存在的各种问题,例如维修工具较为短缺、实训设备成本投入较高、实训教学活动对环境造成损害的问题,若是能够将VR技术有效地结合航空机电设备的虚拟维修实训活动,对于进一步优化航空专业学生的维修技术水平、降低实训成本投入来说,具备着非常重要的现实意义。而文章将以航空机电设备中的飞机起落架收放系统作为实际案例,进一步深入探索和研究将VR技术使用在航空机电设备维修专业实训课程的实现路径以及实现方式。 4.1研究对象以某学校的航空工程实训中心的波音737飞机前起落架作为本文的研究对象,实物如图1所示。对飞机起落收放系统架进行拆解,将其中的各个部件以及零件展开精细化的测量检查,随后对其进行相应的简化处理,将其中无用的辅助构件去除,运用3D仿真软件SolidWorks来建立3D立体虚拟化模型,如图2所示。 4.2虚拟维修过程实现及特点从飞机起落架的零部件构成上来进行分析,飞机起落收放系统是建立虚拟维修环境的重点软件部分,主要涵盖了虚拟工具以及建模软件等等,在硬件上主要涵盖了动作捕捉设备以及立体显示设备,硬件及软件构成如表1所示。基于表中的硬件和软件相关数据内容,本文建立了基于VR技术的起落架收放系统虚拟化实训维修平台,在整个虚拟维修实训平台中,能够实现相关学生的考核评估,并能够展开实时性的实训教学活动。虚拟实训软件的有效使用,能够在计算机系统中建立三维立体化的航空机电设备虚拟维修场景,学生可以通过鼠标的使用,自如选择航空机电设备维修虚拟环境中的设备维修工具,并能够展开沉浸式的软件拆解、软件安装,随时对各种零部件进行更换,以此来满足各个航空机电设备维修项目的实现教学活动,并达到相关的考核标准。航空机电设备虚拟维修环境的建立和运转,需要与虚拟维修程序相关的硬件设备,包含工作站空间捕捉设备以及个人计算机组等等。 5VR技术应用在实训教学中应注意的问题 5.1加强教师对课堂地把控VR技术的使用虽然能够为航空机电设备的维修实训课堂带来教学的便利性,但是也有可能逐渐降低教师对课堂地把控水平。因此需要在航空机电设备的实训教学活动中,避免学生过度沉浸在设备中,忽略了理论知识的学习。需要在其中设计出能够让师生进行沟通和交流的反馈功能,教师也能够随时随地对学生的知识掌握状况和学习进度进行查看,及时展开双向性地沟通和交流,强化教师对整个课堂地把控水平,保障航空机电设备维修的实训教学活动教学成果和教学质量。 5.2正确处理虚拟和现实的关系VR技术的使用能够让学生通过VR软件来展开实时性的交互性航空机电设备维修实训,但是这样的虚拟维修环境毕竟和现实还是存在一定的差异性,并不能够完全模拟出现实维修环境,因此VR技术的使用只是辅助教学工具,教师需要了解到实训课堂的教学成果并不是完全由VR技术的使用所决定。教师可以通过VR技术的使用,综合现阶段的实践课程教学现状,进一步强化学生的动手实践能力。 5.3关注学生的健康现阶段,VR技术运用在航空今天设备维修的实训教学活动中,学生的眼睛处于完全封闭的虚拟环境下,需要在课堂教学时间内长时间的佩戴各种虚拟软件设备,会进一步加剧学生的眼睛压力,对他们的身体健康造成一定的不利影响。因此,教师通过VR技术来展开航空机电设备维修的实训教学活动时,需要科学合理地使用VR技术,在确保学生身体健康的基础条件下,进一步强化航空机电设备维修实训的教学成果。 6结论 综上所述,本文将飞机起落架的收放系统作为实际案例,讲解了将VR技术运用在航空机电设备维修实训教学活动中的实现路径。通过VR技术创建实训的虚拟环境,能够让学生全方位掌握收放系统的整体架构以及维修的实践技能,掌握操作的规范,进一步了解航空维修工作的具体工作内容,并更加深刻地了解到操作的质量标准,因此值得在航空机电设备维修实训课程中进行推广和运用,培养出更多优质的航空机电设备维修专业人才。 作者:尚金龙 任斌斌 单位:三亚航空旅游职业学院 航空设备维修探讨篇3 在机动设备的应用过程中,管理和维修保养始终是一项重要内容。因为机动设备在长时间的运行中会出现零部件老化、设备故障等情况,这些情况轻则会影响机动设备的运行效果,导致其工作效率下降,重则引发一系列安全事故,进而造成不必要的人身伤害和财产损失。因此,为避免此类情况的发生,设备管理和技术人员应做好机动设备的管理与维修保养工作,以此来保障机动设备的正常运行。 1机动设备管理策略分析 1.1注重机动设备的合理选择与组合在具体的选择和组合中,航空企业需要结合自身实际生产需求和目标规划,选择适合的机动设备。在此过程中,航空企业首先需要充分掌握实际情况,对生产方面机动设备实际的性能需求做到全面了解,同时也应该综合进行设备成本、品牌等各个方面的考虑,并对各种设备的技术和性能等要求进行全面和专业分析,这样才能实现机动设备的合理选择。在选择了适合自己的机动设备之后,为实现机动设备使用效率及其应用质量的进一步提升,避免运行过程中出现损伤,实现其使用寿命的延长,企业也应该对机动设备进行科学组合,为其后续的应用和维修维护提供足够的便利。 1.2做好机动设备的实时监测在航空企业中,通常存在一些需要重点关注的动力设备,比如燃气锅炉、制冷/空调设备、空气压缩机电气设备(包含变压器、调压器、互感器、电抗器、变频机、整流器、配电设备)等等,一旦这些设备发生故障,将会引起重大安全事故,造成不必要的经济损失和人员伤亡[1]。所以在此类设备的运行过程中,一定要做到实时监测,并做好定期检查和维护工作。这样可以及时发现设备异常,避免由于设备故障所造成的不良后果,保障人员的生命和财产安全。随着当今科学技术的发展,自动化控制技术也开始在机动设备监测与控制领域中得到了广泛应用。所以,在必要的情况下,航空企业可以通过自动控制系统来进行设备的日常监测,借助于各种传感器来实现设备运行参数的实时获取,然后利用自动化控制系统对这些数据与标准数据之间的比对分析来判断设备的运行状况,并针对异常情况给出合理的改进措施,这就可以让设备得到更好的维护,保障其运行质量与运行安全[2]。图1是某型机动设备自动化监测与控制系统结构示意图。 1.3注重相关人员专业素养和安全意识的提升在进行机动设备管理过程中,要想有效提升管理质量,首先应让相关工作人员加强对机动设备安全管理专业知识的学习,使其明确安全对于机动设备运行的重要性,并积极开展机动设备运行安全方面的教育培训工作。这种方式可提高机动设备运维工作人员的安全意识,让每一名运维人员都可以将机动设备的安全保障放在日常工作的第一位,自觉对设备的运行情况进行检查,有效避免机动设备故障的出现[3]。同时,企业要定期对机动设备运维人员进行技术培训,使其专业知识和专业能力得到不断提升,让运维人员更加适应当今机动设备以及技术的发展步伐,保障各种机动设备的运维效果。 2机动设备的维护保养策略分析 在机动设备的实际使用过程中,企业和维修人员不仅应注重机动设备的定期检修,同时也应该注重其日常保养。这样可以及时发现机动设备运行过程中出现的异常,以此来预防机动设备故障的发生,保障机动设备运行的安全性和稳定性。 2.1大型精密机械设备的使用维护在大型精密机械设备的使用过程中,首先,应确定操作人员,检修人员,操作流程及备品配件,从而保障对机械设备的维护效果。第二,要重视以下几方面的维护要求:一是,所有机械设备的安装应该严格按照说明书进行。二是,如果机械设备对环境有特殊要求,比如温度、湿度等,应积极通过相应的措施来保障其工作条件,以此保障机械设备的正常运转。第三,在对大型机械设备进行日常维护时,不可随意对零件进行拆卸,如发现运行异常,应立即停运修理,切忌“带病”运行。第四,在机械设备加工零件时,应严格按照说明书规定的切削规范进行,尽量减小加工余量,并对毛坯面做好涂漆或喷砂处理。第五,在机械设备停机过程中,应使用护罩保护,如果停机时间较长,还需定期对机械设备进行空运转、润滑以及擦拭维护。第六,对于专用工具以及附件,应放置在专用柜架内,保持其清洁度,避免损伤,且不可外借。 2.2动力设备的使用维护在动力设备的使用过程中,应通过以下几个方面做好使用维护工作:第一,所有运行操作人员必须通过岗前培训考核,在合格的情况下方能上岗操作设备。第二,动力设备的运行记录、操作规程以及技术资料要足够完善。第三,设备运行时,运行值班人员不得随意离开岗位;巡检人员要随时做好动力设备设施的巡回检查并做好运行日志记录。第四,在动力设备的运行中,如果有异常情况发生,维修人员应按照具体的操作规程进行紧急处理,同时及时向上级报告。第五,在具体维护保养中,应保障所有的安全装置以及指示仪器足够准确、灵敏,并定期对这些仪器进行校验,同时应注意保障备用设备的完整性和可靠性。第六,动力设备严禁“带病”运行,对于任何故障,都应做到及时消除。第七,维修人员需要定期对动力设备做好预防性测试,并做好季节性检查。第八,企业应经常进行维修人员的安全教育,并严格执行动力设备的安全运行制度。 2.3做好机动设备的三级保养在对机动设备进行保养的过程中,企业和维修人员应充分注重三级保养的合理应用,主要包括一级保养(日常保养和自主维护点检)、二级保养和三级保养。1)一级保养(日常保养和自主维护点检),每日由设备操作人员进行,设备管理人员、维修人员进行监督检查。(1)保养要求保持机动设备清洁整齐、润滑良好、安全可靠、运转正常。以设备为中心,彻底去除灰尘污渍,发现并解决微缺陷。(2)保养内容根据机动设备点检指导书及日常点检表内容,班前进行检查,空运转3-5分钟,定点、定质、定量加注润滑油;班中定时检查设备,发现问题及时处理;班后擦拭设备,整理生产场地,完成机动设备日常点检表内容的检查并做好交接班工作;每周最后一个工作日进行全面擦拭、清扫。一保完成后,使用单位需填写《设备自主维护点检表》,做好保养记录。(3)保养步骤主要通过清洁、调整、紧固、润滑以及防腐等方法做好机动设备的日常保养工作,具体情况见表1。2)二级保养,以操作人员为主,必要时由维修人员配合(精密、大型、关键类机动设备以维修人员为主,操作人员配合)。(1)保养要求保持机动设备润滑良好,减少机动设备的磨损,消除事故隐患,使机动设备保持完好状态。(2)保养内容对机动设备的外观、内部进行彻底擦拭检查,疏通油路,清理油杯、油线,油箱清洗换油,修理摩擦面,调整配合间隙,消除紧固件松动,检查电器设备线路。(3)每半年进行一次二保。二保完成后,使用单位需填写《机动设备保养检验单》,做好保养记录并报设备主管部门备案。3)三级保养,以维修人员为主,操作人员配合。(1)保养要求以提高机动设备大(项)修理间隔期内的完好率,达到完好标准。(2)保养内容除完成二保规定的内容外,还需对机动设备进行部分拆卸,清洗检修,更换和修复磨损件,按工艺要求恢复机动设备的精度和性能。(3)每年进行一次三保。三保完成后,使用单位需填写《机动设备保养检验单》《设备保养本》,做好保养记录并报设备主管部门备案。图2是某企业设备维护改进前后对比图:4)机械设备的精度检测企业机械设备的精度检测按行业《机械设备修理技术标准》执行,企业各生产单位应配备必要的机械设备三级保养精度检测工量具,对三保后的机械设备进行精度检测,并将检测数据如实填入《机动设备保养检验单》和《设备保养本》。除了以上的维护保养策略之外,在具体的机动设备运行过程中,企业也应该在机动设备必要的换季、停用以及试运转等情况下做好相应的维护保养工作,以保障各个机动设备的正常运行[4]。 3结语 机动设备的管理和维修保养是机动设备使用过程中的关键内容。无论是在航空工业领域还是生活领域,机动设备的运行都将面临一定程度的零件耗损,所以在相应的零部件耗损到一定程度之前,企业和维修人员应该通过合理的管理与科学的维修保养来保障其运行质量,让机动设备得以良好运行。通过这样的方式,可以让机动设备在其应用领域中发挥出自身的显著优势,实现工程制造技术水平的提升与社会经济的良好发展。 作者:陈藜 尹国钦 于德俊 陈枫 单位:航空工业洪都
机械设计制造自动化发展:机械设计制造及自动化的未来发展策略 摘 要:未来的机械制造的自动化,将拥有广阔的未来,但是当前在传统机械制造自动化的升级转型的关键时期,机械制造自动化还要面对一系列的严峻的挑战和压力。无论是专业的培养还是人才的培养,都要有一个转变的过程。但是方向和目标是不会变的,未来的机械制造自动化将迎来更加智能的前景。 关键词:机械制造化;自动化发展;发展策略 我国工业机械制造自动化的发展,是伴随着国家社会和经济的发展速度一起前行的。在对机械制造自动化的发展进行研究的过程中,必然要遵循发现问题、分析问题、解决问题的思路进行。也就是说,机械制造自动化的发展总是在对传统进行突破的进程中寻求新的创新成果。尤其是近年来随着工业4.0的到来,机械制造自动化面对的是科技进步的浪潮,而且,我国在这方面的发展始终没有超越国际发达国家的水平,并且存在着一定的差距。因此,坚持中国特色社会主义原则,进行机械制造自动化的改革创新,是我国工业生产现代化的一起要求[1]。 1 机械制造自动化的特征 智能化是当代机械制造自动化的显著特征,智能化摒弃了传统机械设计中的缺点,将多种现代化科技掺入机械中的自动化设计中,在质量上进行了改进。形成了多种技术的整合和统一,保证了各项技术的整体化和系统化,将机械自动化待到了智能化的阶段。 为了满足机械制造自动化的自身需求,每个产品都形成了自我开发的目的和要求。机械设计制造和自动化开发,让每个产品都有内在的特点,尤其是经过机械设计自动化的设计之后,产品在输入端的制造,永远是围绕着功能上的要求而来的。机械制造自动化的含义,实际上已经发展成为,机电一体化、自动化功效,内在需求的功能实现。 2 机械制造自动化的现状 机械制造自动化发展至今,在工业领域是进行设计制造和科研开发的前言,这是一门以计算机、信息技术、自动化控制技术为内容的综合型专业领域,需要在先进制造技术和理论的支持下,将现代工程领域的技术问题加以解决。当前,现代机械产品的制造,正在迎来结构、性能和应用的革命性的转变。随着技术的进步,和社会需求的增高,机械制造自动化的发展正在出现一个非常尴尬的局面,一方面,传统的产业还在生产着,一方面,智能化的运行需求又要求机械制造自动化必须要进行智能化的转变。但是当前在生产领域,重复浪费,低效高耗的问题还是存在,在创新领域的发展面过窄,材料的使用,技术以及工艺相对陈旧,创新的动力不足,都是机械制造自动化面对的问题[2]。 3 机械制造自动化的未来发展 (1)世界各国关于机械制造自动化的产品设计的流程,目前来看基本是相似的。从图纸设计到图纸的细化,再到产品的试验和制作,整个产品的生产流程基本是相同的。但是这样的工作流程耗费的时间是大量的,对产品进行实验的时候,大量的物力人力和财力被投入,经济成本居高不下,致使工作效率提升不起来。例如我国随着科学信息技术的进步,电子计算机和网络信息技术的应用在各个行业都得到图像爱你,借助信息技术技术和设备,人们已经可以进行模拟的操作,采用数据传输、连接的技术,在网络中国实现生产过程,时间得到了有效的利用,空间的限制也被打破。即便是远程的操控,效率也是非常高的。因此,这种虚拟化的设计和生产,将未来机械自动化技术发展的必然趋势。 (2)随着数字技术的普及,无论是制造领域还是信息网络领域、管理领域,先进的生产技术都已经得到了广泛的渗透,科技是发展的第一生产力。制造者必须要对网络加以利用,使图形、数据、技能等数字化信息在网络中流动,借助数字化技术,收集其快捷便利的信息。实现虚拟和现实的结合,在信息的分析、重组、排列和规划中,众多产品被制造出来,具有设计、功效、加工制造技艺的高端集中的特征。具有市场满意的功能和形态,而且在生产过程中,拥有了高效的重组生产特征,能够满足客户的个性化和多样化的要求。同时,利用网络与全球制造商沟通,客户的要求可以通过网络发不到世界各地,企业通过网络能够看到世界任何一个角落的客户的要求,利用电子商务进行沟通,将传统的静态的服务模式,转变为多环节的交流的模式,制造商形成了动态的联盟,协议和设计、生产的周期都被大大地缩短,客户的要求很快就变成了产品,这就是数字化给机械制造业带来的广阔的前景[3]。 (3)绿色节能高效是未来机械制造自动化的发展趋势。随着人与自然和谐共处的呼声的加快,人们与社会和自然已经融为一体,每个部分都不能脱离整体而独立,任何破坏整体的行为将被视为破坏。人类在于自然协调的步调上越行越远。在绿色节能环保的前提下从事生产和生活,一切制造技术自动化下生产的产品,都来资源设计,设计成为生产制造的优秀,产品的销售到使用,维护和保养,回收和利用,每个阶段都是围绕了绿色展开。客户的生产和生活与自动化设计和制造嘻嘻喜爱那个关。自动化制造为客户打造宜居环境,为客户带来精神和物质生活的双重富足。企业在采纳和应用新技术的时候,必须坚持可持续发展的理念,摒弃急功近利的思想,目光放的更加长远,环保意识始终贯穿在设计和开发的始终。 (4)智能化的设备是由机器代替人类,形成人机结合的智能系统。产品的制造过程,是自我进行数据分析和决断的。智能制造技术的目标通过人类和智能机器的协作和共事,得到了人类脑力劳动的真谛,精简了生产过程中人力物力财力,是的制造过程更加优化。智能化击中了信息技术、网络技术、智能操控,将生活和工作的细节完美呈现,让我们看到智能制造带来的各个领域的自动化趋势。 (5)模块化是未来机械制造自动化在产品生产和研发的发展趋势。模块化的产品生产,拥有测距、辨识、图像处理的控制功能,综合了电动机的智能动力单元,实现了机械动力设施的智能化的典型操作。新产品的研发在各个模块的驱动下能够自动扩大或者缩小生产规模,产品的系列化和标准化将是的一个原本加工简单的企业变成生产机械制造自动化企业[4]。 (6)网络化将给生产制造企业带来网络技术一体的发展格局。企业的竞争扩大到了国际竞争,一个企业能够制造机械自动化的新型科技产品,就拥有了可靠的质量保证。网络载体下的检测和控制技术将机械自动化产品待到了局域网的信息技术领域,全新的技术使用是的机械自动化制造成为了愉悦的技术体验过程。 (7)机械自动化的微型化发展趋势,指的是机械自动化系统中的微电子机械领域,从厘米到微米和纳米,微型化带来的是低能耗、灵活运行、体积微小的优势[5]。例如在军事和生物医疗领域,微型化的机械自动化制造产品正在发挥着巨大的作用,超精密技术的运用在机械自动化产品的研发中不断推出新的产品。 4 结语 机械制造自动化在科技高速发展的时代里,迎来了去旧迎新的转型良机。在转型升级的过程中,机械制造自动化不断融入新技术因子,将技术作为未来发展的不竭动力,在发展中不断探索更加多元的自动化发展方向。 机械设计制造自动化发展:探讨机械设计制造及其自动化的发展趋势 摘 要:随着社会的不断发展,机械设计自动化得到了人们的广泛关注。传统的工业制造过程中存在着一些弊端,主要表现为机械化程度不高、生产效率低下、材料的消耗量大等等。针对以上情况,工作人员应该转变陈旧的设计观念,结合自动化工艺特点优化技术措施。因此,本文以机械设计制造特征作为切入点,对其自动化发展趋势进行研究。 关键词:机械制造;自动化;发展趋势 作为我国最为主要的基础性行业,机械设计制造的作用不可小觑。它不仅融入了现代化的信息科技,也将电子操作的特征体现了出来。一方面节省了人力,另一方面也缩短了制造时间,体现了系统的集成性。因此,工作人员应该在自动化技术深入探究的基础上完善科研水平,体现当代技术发展的具体内容。 1 机械设计制造的特点和优势 1.1 机械设计制造的特点 与传统的设计方式相比,机械设计制造的特点比较突出。第一,安全性。机械制造系统有数据收集、信息存储、技术共享等内容。它能够对设备的运行状况进行时时检查,并在问题发生时进行预警,提供有效的解决措施。在这种情况下,机械故障的出现概率就会大大下降,实现问题的处理。第二,节能性。在机械制造工艺的使用下,同种材料下所生产出的产品数量会增多,占用的总体面积也会减少。另外,在驱动装置的配合下,系统能够对现有情况进行整合,并将操作过程贯穿到设计、工艺规划、效率调整等各个环节当中,既保证了工程质量,也体现了节能环保的作用。第三,应用范围的扩大。机械设计制造不仅在工业领域中所有体现,也促进了信息的发展。因此,设计人员应该利用其能耗少、工作效率高的等特点对系统进行升级,实现机械制造工程的有序化。 1.2 机械设计制造的优势分析 机械设计制造的优势主要体现在以下几个方面:第一,它是以计算系统为依托,以网络数据的监控为协调方式的应用程序。在总体设计方式上,有着极高的适应性和灵活性。与人工操作的方法相比,机械制造的整个流程都是固定的,不容易出现数据错误的情况。第二,从生产效率上来讲,机械制造设计能够在相同的时间内生产出更多的产品,同时也使质量得到保障,提升了数据的精确性。第三,在操作条件的角度来看,以机械设计为主的制造工艺更加全面、简单,相关人员只需要按照相应的程序来执行,通过系统中所出现的指令进行输入,则可以使工作状态得到优化,突出制造中的智能化。 2 机械设计制造的发展趋势 2.1 机电一体化趋势 机电一体化趋势主要是指以电子设备的控制为主,将其与机械联结到一起的有效形式。机电一体化的指导原理比较特殊,在数据收集终端有着不同的电子机械控制模块,设计人员将它们视作信息并联器,并将每一部分都组合起来。控制模块的作用是将收集后的数据存储在监督平台当中,并根据机械运行的速度进行筛选和调控,将关联性较强的内容在信道中传送,将单独的数据剔除,并分析产生这种问题的原因。同时,工作人员能够利用自动化机械设备的监督功能对产品质量进行管理,并做出针对性指导。机电一体化不仅是现代机械制造业的发展趋势,也通过网络平台实现了信息的统一输送,在一定程度上节省了人力、物力。第二,机电一体化还表现在制造机械的“微型化”发展中。系统采用了“纳米技术”,将数据以编码的形式呈现在分析平台中,并在每一节点中进行标注,提示工作者加以改进,实现对机械产品的优化。 2.2 智能化趋势 智能化趋势是自动机械制造技术的最显著特征,也是未来设计的发展趋势之一。首先,自动化机械制造的流程十分全面。系统能够根据用户所提供的设计要求做出情景的模拟,并按照程序中所显示的步骤执行相应的生产操作。当不同的生产方案列举出来时,自动化系统会将其中的利与弊都显示在屏幕当中,令工作人员进行自行选择。当方法确定后,智能系统则会启动应用程序,模仿现场的操作条件,并完善从图纸设计、状态改进、生产样品检验、到质量分析的每一过程。与传统的方式不同,如果设计人员的产品核定比例出现了误差,则不需要进行重新规划,只要将产生误差的部分进行改进,系统就会通过二次调试的方法来优化图纸。同时,在生产样品检验的过程中,可以利用网络技术进行虚拟实验,从产品质量、功能设计、使用方式等方面进行验证,实现多角度分析。如果产品不符合生产人员的要求,程序会采取相应的调整措施,直到成功为止。 2.3 网络化与环保化趋势 自动化机械制造的网络化是未来工业的发展形势之一。现阶段的机械生产水平与网络化的差距仍然非常大。例如:如果设计方案出现了问题,需要工作人员进行现场调控,而不能够以远程操作的方式来完善设计水平。未来的网络化技术主要表现在生产的控制上。例如:工作人员可以利用移动APP对产品生产的每一部分内容进行协调和监督,即使专业技术者不在现场,系统也可以做出精准的判断,并将报告结果传递到用户终端当中,使生产中的问题得到解决。另外,从环保化的角度来讲,在自动化设计的同时,也要考虑到材料的使用情况,选择具有绿色特征的资源来进行利用,做出符合当前经济标准的方案,并贯穿到生产、设计、销售当中。机械制造自动化的环保功能体现了人们的发展要求,也为工业的进步创造了有利条件。 3 结语 综上所述,本文主要从两个方面进行论述。首先,分析了机械设计制造的特点和优势。第二,探究制造机械自动化的发展趋势。从而得出:与传统的制造工艺不同,机械自动化技术的使用能够实现电子信息的有效控制,并为产品生产效率的提升创造了有利条件。而技术的未来发展趋势则体现在智能性、绿色环保、网络化这几部分内容中,设计人员要结合当前制造业的形式,创新管理理念,促进制造I的可持续性发展。 机械设计制造自动化发展:分析机械设计制造及其自动化的发展趋势 【摘 要】近些年,我国社会经济建设快速的发展,带动工业机械行业的发展,尤其是机械设计制造及其自动化取得显著的进步,其的应用在提升生产质量与效率同时,为操作安全性提供重要保障。由此可以看出,深入的分析与研究机械设计制造及其自动化对于其今后发展有着重要作用。本文主要研究机械设计制造的现状,并阐述机械设计制造及其自动化今后的发展趋势,希望为促进我国的机械设计制造与自动化的发展提供一定的参考与借鉴。 【关键词】机械设计制造;自动化;发展趋势 工业一直以来属于国民经济的重要组成部分,为此,工业行业长期是国民经济建设高度重要的问题。其中,机械设计及其自动化在工业行业中处于优秀位置,其发展也就成为人们高度关注的焦点。以下围绕着机械制造的发展现状展开分析,并探究机械设计制造及其自动化的发展趋势: 1 机械设计制造的发展现状 近些年,我国的机械制造行业取得令人瞩目的成绩,其在国民经济中所占的比重越来越大,在推动我国的工业体系的完善方面起着重要作用。为此,深入的研究机械制造及其自动化是一件利国利民的事情。虽然机械设计制造及其自动化近些年取得显著的成效,但是与发达国家相比还存在一定的距离,特别是关于机械设计制造及其自动化方面的理论还有待于成熟,需要对其展开深入的研究。只有这样,才可以保障机械制造行业健康、稳定的发展,发挥出其在促进社会发展的作用,使其在激烈的市场竞争中脱颖而出并在市场中站稳脚跟。 2 自动化未来的发展趋势 2.1 机电一体化 近些年,随着科学技术的进步与发展,机械制造及其自动化正朝着机电一体化的方向迈进。在机设计制造自动化的基础之上机电一体化发展起来,这样不仅显著的促进机械工业的进步与发展,而且为机械设计制造及其自动化发展注入源源不断的动力,促使其在社会中逐步发展。 2.2 模块化 基于机械制造及其自动化的应用中,其将会生产出各种各样的产品,不同的厂家所产生的产品在质量方面存在显著差异。鉴于此,对于机械自动化产品的研究方面,工作人员需要经受更多的困难,但是不可否认关于这方面研究的重要性,其是影响工业机械行业健康发展的重要内容。为此,作为一名优秀的研发人员应排除万难,切实的做好各项研究工作。例如,对于动力单位的机械,如智能减速等,相关人员应加大研究的力度。除此之外,需要对控制单位展开研究,如视觉与测距等。关于这个方面研究工作人员应提高足够重视,做好这个方面的工作不仅可以推进新产品的更新速度,更可以扩大生产的规模。同时,可以实现对产品的规范化的管理,进而达到促进机械自动化企业健康稳定发展的目的,在保证质量的基础上,不仅扩大规模,更提高销量及创造更多的经济效益。 2.3 网络化 伴随着科学技术的进步与发展,计算机网络技术在社会各个领域中得到十分广泛的应用,特别是在工业领域中的应用日益广泛。在这种形势下,机械化产品正朝着网络化的方向发展。网络技术的应用推进经济全球化的发展,实现构建地球村的目标,同时对于我国的工业机械产品而言,其作用在于扩大产品的应用与销售范围,而这对于促进我国社会经济的建设与发展无疑具有重要作用。近些年, 网络远程控制技术在经过这些年的发展后各方面都日益成熟,为此,这项技术在自动化产品的生产中得到广泛的应用。比如,通过家庭网络的应用,可以有效的连接各个家庭的电器,而后构建起以计算机作为重要中心家电系统。这样一来,人们便可以感受科学技术的带来的便利,让人们的生活更加丰富多彩。网络技术的逐渐应用,提高了人们生活水平,也促进了机械工业产品的销量,扩大了产品的销路。 2.4 微型化 随着机械自动化的进步与发展,其逐步的渗透至微观领域之中。自从其走进微观领域世界中,自动化产品在体积方面发生巨大的变化,最为显著的是体积较之前更小,同时具备运动灵活、耗能少等多方面优势。总而言之,在微观领域中发展机械自动化,不仅可以达到节能降耗目标,更可实现对资源的保护。比如,生物医疗与军事等领域中这种技术已经得到应用,但是需要注意的是,微机械技术是发展中面临的主要问题,采用该项技术生产产品并不容易,还需要深入的研究该项技术。 2.5 绿色化 近些年,温室效应问题引起社会广泛的关注,促使人们认识到加强对环境保护的重要性。为此,人们在生活中越来越推崇绿色环保理念,为此,工业属于一种高消耗、高污染的行业,更加有必要提高对绿色产品的重视。其中,绿色产品与普通产品的区别在于它在保障人们身体健康的同时,更加重视对生态环境的保护。因此,应遵循绿色环保理念开展各种绿色产品的生产,在设计生产中贯彻落实可持续发展的理念。对于工业机械而言,生产绿色产品是社会发展必然趋势,在保护生态自然环境同时,推动与促进社会经济建设的健康、快速、可持续的发展。 2.6 人格化 现阶段,“以人为本”是我国生产发展所倡导的一项重要原则。为此,在推进工业机械自动化的中,应正确处理好人与产品间的关系。换言之,应重视促使机械自动化更加的人格化。工业企业主要负责生产各种产品,但是这些产品只有获得人们的接受与认可,才可以真正的实现其自身的价值。为此,企业应重视在产品中融入情感与智能等因素。这样一来,可以让产品富有人格化的特点,从而推动与促进机械制造行业的健康、快速发展。 2.7 智能化 智能化指的是基于控制理念的下,先融入丰富的、先进的想法与理念,而后借助于人类智能以赋予C械产品推理、判断等逻辑思维能,以便于为人们提供更好的服务,从而满足人们多样化的需要。为此,对于机械设计自动而言,其今后的发展方向是致力于提升机械产品的智能化水平,使机械产品更加智能化。 3 结语 总而言之,工业机械设计制造及其自动化在科技快速发展背景下取得显著成效,特别是生产效率获得较大提升,使人们感受到科学技术给生活带来的便利。然而,随着市场经济建设的进步与发展,市场竞争日益激烈,同时人们对于机械设计制造及其自动化要求越来越高。基于这种形势下,有关工作人员有必要深入的了解关于机械设计制造及其自动化方面的内容,不断的扩展其应用与发展范围,从而为其发展注入不竭的动力。 机械设计制造自动化发展:机械设计制造及自动化发展的研究 摘要:由于科技的进步,机械设计呈现出繁杂化的发展特征,其种类更多、结构更复杂。在这样的情况下,机械设计制造中应用了大量的自动化技术。自动化技术的应用推动机械设计制造朝着动态化的方向发展,需求模式也发生了巨大转变,更加侧重于高效节能。本文立足当前机械设计制造发展实际,对其自动化发展方向进行了简要阐述。 关键词:机械设计制造;自动化;发展方向 机械设计制造一般指的就是通过分析机械原理、结构、零件尺寸等,得出计算结果,并将其转化为较为具体的描述,指导产品制作[1]。结合近年来机械设计制造迅速发展的形势来看,其发展的主要推动力在于系统科学以及信息技术的进步。在当前机械设计制造水准不断提高、理论持续扩展的基础上,机械制造更关注新技术和新设备的开发,自动化是其未来发展的总趋势。 1机械设计制造及自动化发展原则 1.1采用新技术,不断创新 一般来讲,不同产品的性能和系统是不一样的,因此,在产品开发出来之后,将不同种类分别投入市场,观察市场的接纳情况和消费者的反应,若效果良好,说明此项产品值得继续研究和大力推广。对于受到大众青睐的产品,应对其受欢迎的原因进行全面分析,并积极应用新技术持续开发,同时,还要将原料都处理好,以便提高产品质量。对于机械设备来讲,技术含量与功能是成正比的,因此,技术开发与应用是改善产品性能的主要途径之一。自动化系统具有多种功能,不仅可以对数据进行分析,还能够指定机械产品的功能。 1.2以功能要求为导向 产品性能不同,其制造设备通常也不一样[2]。结合当前的市场行情来讲,一般用户对于机械产品的需求数量都比较小,所以,批量小是机械产品生产的基本特征。功能差异是不同产品之间必然存在的,其对设备的功能形成了挑战。所以,机械设计制造及自动化发展必须以设备为基础。现代化技术在机械设备中的应用,提高了机械的灵活性和使用效率[3]。产品需要经过设计和制造的过程,在这个过程中,需将内部结构进行有效结合,才能使产品尽可能的满足使用要求。 2自动化系统优势分析 2.1高效 自动化技术在生产过程中的应用,使得失误和错误的发生率大为降低,控制变得更加容易和简单。自动化系统能够显著提高生产效率,对于错误根源也可以及时发现,有助于实现有效的控制。自动化控制系统能够保障设备遵循设计流程运作,同时,模拟仿真技术的应用,使得生产环节和流程得到优化。机械自动化的优势在于其在保障操作实现自动化的同时,还可以确保产品质量满足规定要求。另外,在生产过程中应用的计算机技术,可以实现编程修改,有助于开发和生产多样产品。所以,借助自动化技术,产品更新周期会更短。机械设计制造及其自动化如图1所示。 2.2便捷 信息技术在自动化系统中的应用,使得在生产过程中能够依据需要对设备进行调试,确保最终产品可以很好的满足现实需求。同时,这样的调控无需拆除部件,只需输入控制系统即可实现,非常便利。存储能力是自动化产品的基本能力,将型号存入设备,使用时将执行程度调出,能够确保自动化生产的正常进行。检测技术能够实现自动化的事故修复,稳定性得到了保障。另外,电子技术的应用,使得多数机械的开关数量大为减少,操作更为方便。由于工作内容是提前预定的,所以,系统可以实现自动的转换、循环,还可以根据控制对象,对产品进行自动调整。 2.3安全 自动化系统在保障设备安全、稳定方面,具有十分显著的优势。对于生产设备来讲,安全是必须要考虑的因素,因此,应尽量排除生产过程中的隐患。自动化系统能够实现危险情况预防控制,对于安全生产意义重大[4]。由于各个环节都设置了相应的监控设施,所以,对于设备生产过程中出现的故障和意外,系统能够进行自动的诊断并及时发出警报。在设备使用的过程中,一旦发生短路或者过压等问题,系统能够在切断电路的同时,实现工作模式的调整,对于降低事故危害、保障设备正常运转的积极作用十分明显。自动化设备中包含了大量的电子元件,这些元件可以对部分可动构件起到替代作用,降低了出现事故的几率,生产过程中的安全隐患大为降低,安全生产有了可靠保障。 3机械设计制造自动化发展方向的探讨 3.1绿色化、生态化 随着环境条件的改变,当前的人们对于环境保护的重要性有了新的认识,环境影响经济已经是大众的普遍认知。在这样的背景下,人们对于生态、绿色、节能、环保等新兴理念极为关注,机械制造也受到了一定的影响。绿色设计在机械设计制造中主要体现在尽可能的利用资源获取绿色产品设计。因此,新时期的机械设计制造,除了要保障产品的功能与成本之外,还要使其符合环保的基本要求,重视其环境属性。一般意义上的绿色产品,指的就是既能够满足性能要求,也符合低损害要求的产品。可持续发展观要求经济发展走生态之路,因此,机械设计制造中也要对生态化、绿色化给予重视。从另一方面来讲,机械设计制造的生态化不仅可以起到节能环保的作用,还可以在一定程度上提升产品的市场竞争力。 3.2系统化 对于当前的机械设计制造来说,其中的逻辑性更高。将产品视作一个完整的整体,并利用计算机技术,能够协调人与自然界的关系。系统化指的是把系统细化为子系统,并积极应用现代技术与方法,协调各个子系统,以促进系统化的顺利实现。传统设计模式下,采取的是静态分析,依据主要是经验,动态化与定量设计均无法使用,与当今的要求存在一定的距离。功能设计一般在随机动态下进行,因此,定量化、系统化将是机械设计制造未来的发展趋势之一。 3.3智能化 计算机技术对时代的影响力毋庸置疑,其推动了各项技术的革新。CAD技术以计算机应用为基础,推动了设计工作水平和效率的显著提升。在未来的发展中,人工智能与CAD技术将会实现更为高效的结合,将会大大提升CAD系统的创造力,设计的智能化程度也会更高。另外,得益于现代机械在集成性以及智能性方面的优势,CAD技术与人工智能等现代技术的结合,将使得计算机的功能更为“强大”。以其为基础建设的整体模型,能够描述产品工况,再加上智能化处理,产品设计将会得到更好的优化。3.4微型化与模块化自动化产品具有体积小、使用灵活的显著特征,备受用户青睐,在市场中处于非常重要的地位。这些产品被称为微电子机械,其发展方向是微米级、纳米级。所以,伴随着相关技术的进步,自动化产品将朝着微型化的方向发展。自动化机械种类繁杂,开发过程中的需求也各不相同,但共同点是均需要利用标准单元。就当前来讲,由于生产高效的引导作用,产品单元正在朝着模块化的方向快速发展。 4结束语 在机械设计制造发展的过程中,需要不断总结经验、加强改进。在改进的过程中,新技术的应用是一个十分重要的方面。产品制造需要兼顾成本和效率,因此,自动化技术的应用是机械制造业发展的必然趋势。自动化系统具有高效、便捷、安全等明显优势,在推动机械制造发展方面功不可没。 作者:刘春朝 单位:中铁电气化局集团有限公司 机械设计制造自动化发展:机械设计制造及自动化的发展 【摘要】我国经济水平和科技水平的不断提高,为工业机械行业的发展提供了机会,但与此同时,也对工业机械行业发展提出了更高的要求。为了满足当前社会对工业机械行业发展的需求,人们加快了机械设计制造及其自动化的发展步伐。机械设计制造以及其自动化的应用,不仅提高了生产效率,还有效的保障了操作过程中的安全性,由此可见,对机械设计制造及其自动化进行更深入地研究,确定其未来的发展趋势是非常有必要的。因此,本文对机械设计制造及其自动化的发展趋势进行了研究,并阐述了自己的见解,以供参考。 【关键词】机械设计制造;自动化;发展趋势 在我国国民经济中,工业经济是非常重要的组成部分,因此,国家对工业行业的重视程度有了明显的提升,在这样的情况下,作为工业行业中的优秀部位,机械设计制造及其自动化的发展成为当前人们关注的焦点。 1机械设计制造现状 近些年来,机械制造行业的快速发展,使其在国民经济中所占比重逐渐地提高,与此同时,制造产业的不断发展,还加快了完善我国工业体系的步伐,因此,对机械设计制造及其自动化进行深入的研究,提出创新的制造理念,使机械产品可以更好地为人民服务是极为重要的事情。目前,我国对机械设计制造及其自动化的研究取得了一定的成效,但和发达国家相比,还是存在很大的差距。当前我国在机械自动化技术以及工程系统等方面取得了较为显著的效果,但这些方面的基础理论还不够完善,还需要进一步进行研究,只有坚持不懈的研究,才能推动机械设计制造行业的稳定发展,使其可以顺应社会的发展趋势,在残酷的竞争环境中获取立足之地[1]。 2自动化发展方向 2.1机电一体化 机械设计制造及其自动化在不断发展的过程中,已经逐渐向机电一体化方向发展,机电一体化是建立在机械设计制造自动化基础上的,是对其有效的延续,在工业行业中应用机电一体化,可以进一步的推动机械工业的发展,而且还可以为其持续的发展提供有力的依据以及动力。 2.2模块化 在机械设计制造及其自动化应用过程中,生产出的产品是多种多样的,而且每家企业生产产品的质量也是参差不齐的,在这样的情况下,相关人员研发机械自动化产品具有一定的难度,但是由于此研究方向是非常重要的,对工业机械行业的发展有着极为重大的影响,所以研发人员必须克服一切困难,努力的做好研究工作。比如说,研究人员需要对智能减速等动力单元的机械进行研究,还需要对包含视觉以及测距等功能的控制单元进行有效的研究,研究人员做好此方向的研究工作,可以加快工业企业生产新产品的速度,还可以促使企业扩大生产规模,与此同时,能够对电气产品进行规范化的管理,从而实现推动机械自动化企业稳定发展的目标[2]。 2.3网络化 近些年来,随着我国科技水平的不断提高,计算机网络技术的发展速度也越来越快,其在工业行业领域中的应用范围也愈发广泛。在此种情况下,机械自动化产品逐渐地转变为网络化,是社会发展的必然趋势。计算机网络技术的出现,拉近了世界各国人民之间的距离,也推动了全球经济一体化的发展,所以若是可以推动机械自动化产品走向网络化,就会在很大程度上扩大我国工业机械产品的销售和应用范围,这对我国的经济发展来说具有重要的意义。当前我国网络的远程控制等技术越来越成熟,所以工业企业在自动化产品中应用了此技术,例如:可以通过使用家庭网络,将多个家庭中所具有的电器进行连接,然后以计算机为中心,创设集成家电系统,这样人们就可以在家中享受到高科技所带来的便利,进而使人们的日常生活越来越多样化。 2.4微型化 机械自动化逐渐地进入微观领域,是从20世纪80年代末开始的,自进入微观领域之后,所生产的自动化产品体积有了明显的减小,而且还具有消耗能源少、运动十分灵活等优点,可以这样说,机械自动化在微观领域中的发展,在很大程度上降低了原本需要消耗的成本,而且还节省了资源,并且在实际应用过程中,在生物医疗以及军事等领域中的应用取得了较为显著的效果,但是,机械自动化在微观领域中的发展也还存在一些问题,其中最主要的就是微机械技术,应用此技术生产产品的难度比较高,所以该技术还需要进行进一步的研究。 2.5绿色化 随着温室效应的不断发展,人们逐渐地认识到环境保护的重要意义,在实际生活中,越来越多的人倡导绿色环保,作为污染较为严重,并且消耗能源比较大的工业行业来说,生产绿色产品是非常有必要的。所谓的绿色产品,就是生产既可以保护生态环境,又可以保障人们健康的产品,在生产绿色产品的过程中,应该根据绿色环保理念,在设计生产中遵循可持续发展原则,只有这样才能充分地利用有效的资源,并降低对环境的污染程度。工业机械绿色产品的设计,是符合当前社会发展趋势的,而且使产品绿色化,还可以对人们赖以生存的环境进行有效的保护,最终实现社会的可持续发展。 2.6人格化 目前我国倡导以人为本的发展原则,所以在工业机械自动化在实际发展的过程中,应该重视人和产品两者之间的关系,也就是说,应该实现机械自动化的人格化。工业企业生产出的产品,只有被人们所认可,所使用,产品的价值才能得以实现,因此,为了让人们可以更好地使用产品,应该将智能以及情感等因素融入到产品中。与此同时,人格化的机械产品,还可以对生物机理进行模仿,使产品具有人格化,可以有效的推动机械设计制造行业的发展。 2.7智能化 所谓的智能化,就是指在应用控制理论的前提下,吸收更多具有先进性的思想以及想法,然后通过模拟人类智能,使机械产品具有逻辑思维能力以及推理判断等能力,这样机械产品才能更好地为人们进行服务,满足人们的需求。因此,在机械设计自动化的未来发展中,提高机械产品的智能化是势在必行的。 3结语 综上所述,机械设计制造及其自动化的快速发展,既可以为工业行业的发展提供契机,使产品的生产效率得以提高,还可以促使其为人们的日常生活提供方便,让人们享受高科技所带来的便利。但随着我国经济的不断发展,市场竞争越来越残酷,人们对工业机械设计制造及其自动化技术提出了更高的要求。鉴于此种情况,相关人员必须坚持不懈的对机械设计制造及其自动化进行深入地研究,逐渐拓宽其发展范围,进而为机械设计制造及其自动化的发展提供源源不断的动力支持。 作者:许杨兵 单位:池州学院
机械电子工程论文:人工智能与工程机械电子论文 随着新型科技的持续更新,工程中逐渐应用新科技,这也是科技朝着应用式与开放式方向发展的开始。电子工程在传统工程基础上的革新,随着人工智能化发展,逐渐转换为信息化产业链接。这一智能化技术机械生产明显减少,经济效益与产量提升,我国逐渐进入到智能化阶段。 一、机械电子工程的发展与特征 (一)发展历程 在机械电子工程发展初期,主要体现为手工制作,生产力水平较低,资源技术等对其发展产生制约。为了提升生产效率,逐渐朝着机械工业方向发展。在生产线阶段,机械工程己逐渐发展到流水线生产,实现标准化大批量生产,.这一生产模式使劳动力得到解放,生产力水平大大提升,同时生产效率也得到提高。但是仍然存在一些不足,比如,部分生产仍就以进口为主,生产成本较大,在市场方面缺少适应力舀灵活性较差,难以满足不断变化的市场需求。 在机械电子产业发展阶段中,产品生产能够适应市场的需求,对于不断变化的产品需求产业化发展能够满足。 (二)机械电子工程主要特征 机械电子工程是复杂综合性学科,同各类学科之间都有着密切的联系。机械电子工程发展要以计算机、电子以及机械为基础,结合其他学科做出合理、科学的设计。在设计的过程中,要求每一个模块都能够实现有机结合,进而使得各个模块都能将其最大优势发挥出来。机械电子产品内部结构简单明了,并不复杂,无需复杂原件的投入,这样能在一定程度上使产品性能得到提升,进而扩大消费市场, 二、人工智能简述 人工智能是一门复杂,并且综合性较强的学科,所涉及到的学科比较多。也可以说,21世纪人工智能是最伟大学科之一。人工智能实现了对人的智能模拟,并且能通过计算机使认得智能化得到进一步的延伸,人工智能这门学科有着较好的发展潜力。人工智能在发展的过程中主要经历下列几个阶段。 初步阶段。人工智能在17世纪开始发生萌芽,法国在这一阶段成功诞生世界上的第一部计算机,这一计算器只是单纯的能进行加法简单运算,但是仍就轰动世界,进而在世界范围内,对这项技术开始进一步研究。在最初阶段,人工智能并没有明显的进展,主要是在实践的过程中积累与总结知识,这为今后人工智能发展奠定坚实的基础。 发展初始阶段。美国人在二十世纪首次提出人工智能专业用语。在这个发展阶段,人工智能主要以证明与阐释为主要体现,在这一时期对于人工智能的研究就是首要任务。 发展起伏阶段。随着人们对于人工智能的不断深入研究,人工智能也处于持续的发展阶段,但是在实践过程中发现,要想使人工智能模仿和人类思维同步是非常困难的。大部分对于人工智能的科学研究仅仅是停留于简单映射层面,.对于逻辑思维的研究仍就没有突破性进展。不论怎么说,在发展的起伏阶段,人功能智能也在发展中得到了技术创新,特别是在系统方面、计算机机器人以及语言掌握方面取得了较大的成就. 起伏阶段发展以后。在这一阶段,人工智能的相关研究得到了发展,尤其是第五届国际人工智能联合会议的召开,人工智能逐渐朝着知识层面的方向发展,大部分的人工智能研都会结合相应的知识工程,在这个阶段中,人工智能发展的高度是前所未有的,在一定程度上促进了人工智能应用于实际工程中。 稳步发展阶段。随着互联网技术的快速发展,对于人工智能研究方向发生重大转变,由原本的单一主体朝着集中统一主体的方向发展。关于人工智能在实际中的运用以及研究,受到了互联网技术的影响。网络的普及与快速发展,在一定程度上促进了信息化的发展,信息在传送方面发生率重大性变革。在人们逐渐进入信息化社会后,在信息有效处理方面人工智能的发展起到了重要的作用,在模拟设计方面,机械电子工程的发展需要人工智能的大力支持。 三、机械电子工程与人工智能之间的关系 随着我国社会经济的持续发展,社会不断的进步,对于信息人们越来越重视。在21世纪,互联网技术得到快速发展,同时信息的传递也逐渐注入新鲜血液。互联网应用的普及说明人们正朝着信息时代的方向迈进,在社会逐步信息化以后,更加需要有人工智能这一技术的支持,特别是机械电子工程发展中有着重要作用,机械电子系统本身缺少一定的稳定性,这样在机械电子工程设计方面就有着较大阻碍存在。在现代社会中,信息的处理量持续增大,并且较为复杂,有些时候需要同时对不同类型的信息进行处理,所以需要采取人工智能的支持才能完成信息处理。人工智能主要包含模糊推理系统、神经网络系统这种两种方法。神经网络系统倾向于对人脑结构的综合分析,模糊推理系统更加重视对于语言信号的分析与理解。随着现代社会的发展,仅仅采取单一的人工智能方法,明显己经无法适应目前社会中不断变化的市场需求,所以,对于人工智能相关问题的研究正逐渐朝着多方位、全面的人工智能方向转变。多方位全面人工智能系统通过模糊推理系统和神经网络系统相互统一的方式,扬长补短,将二者有效的结合起来,使得二者的优势得到最大程度的发挥。 总结 人工智能同机械电子工程之间在相互影响的过程中,逐渐产生崭新的行业。首先通过现代科技逐渐,将人工智能融入到机械电子工程中,使机械工业发展潜力得到充分挖掘。其次随着机械电子工程发展难度的加大,对于人工智能也就提出来新的要求,这从某种程度上来推动了人工智能发展。在将机械电子工程与人工智能有效结合的基础上,促进社会生产力发展,同时也能促进有关经济产业的快速发展,这种效应将会对整个社会产生一定影响,使我国经济得到全面发展。 作者:万绍强 单位:江西金工建设有限公司 机械电子工程论文:工程机械电子论文 1广义节能的概念 1.1广义节能的定义 作业效率的定义是工程机械在单位时间内的作业量。提高作业效率往往会降低节能性。因此要比较节能性要在相同的作业效率下比较,这样的结果才是可信的。由以上分析可知,节能不只是取决于功率传递的效率和功率供求两方的动态匹配,还决定于不同功率流之间的有效配合,作业效率高低也会影响节能效果。 1.2以柴油机为例的工程机械功率流控制现状 从能量转换的定义上分析,工程机械的工作过程是不同能量形式相互转换、传递和对外输出功率的过程。想要分析工程机械的节能效果就要分析其功率流。对于使用柴油机当做动力源的工程机械,输出的动力最终来自储存在柴油中的化学能。柴油机将柴油的化学能转换为机械能,以转速和转矩的形式表达出来。这是柴油机的基本能量转换过程。目前采用的柴油机节能方法是全程调速或电控喷油等控制技术,这些技术能够有效地改善柴油机工作性能,降低油耗。采用液压泵吸取柴油机的机械能并将其转变为液压能,以流量和压力的形式表现出来,一般采用恒定功率控制、压力切断、正流量控制等控制策略改善泵的工作性能。柴油机是能量的供方,而液压泵是能量的需方,实际工作中对柴油机和液压泵使用转速感应控制或功率极限载荷控制等方法,以改变二者联合工作时的高能耗现状。而液压泵与液压阀是流量的供求双方,其中液压泵供给流量而液压阀需求流量。具体工作过程是液压阀吸取液压泵输出的液压能,然后液压系统的压力和流量等被调节至合理值进而输送给相应的执行机构。这个过程中大多使用变化流量控制方法以协调运转多执行机构,有些情况也会使用LUDV技术从而减少并联回路中负载变化对流量分配的影响。在这个系统中,液压阀直接由操作者控制。因此,液压泵和液压阀是流量的供方和需方的关系。为了协调这种供需关系,大多使用负流量控制策略或负荷传感控制策略。液压阀输出液压进而被油缸或发动机吸收,并向外输出机械能,机械能以力和位移或转速和转矩的形式表现。这些机械能中的一部分或全部对外界载荷做功,执行机构对外载荷的有效做功组成了有效功率。这就是柴油机工作过程中的功率流过程分析。由此可见,现在的元件效率控制技术、子系统功率控制技术和部件功率控制技术不能协调整机进行节能分析,只能在自己工作范围内达到局部最优值。 2工程机械全局节能控制系统 2.1全局节能控制系统 全局节能对于加强机械工作性能,降低能耗具有重要意义。为了建立广义节能定义下的全局节能控制系统,要将整机和外界负载作为研究对象,并将节能目标设定为传统节能控制技术、多执行机构的协同控制以及作业效率,达到最优节能效果。为了方便对节能效果进行定量分析,可以定义全局节能指标如下:全局节能指标=对外有效功/(油耗×作业时间)=有效功率/油耗从以上定义式可以看出,全局节能指标指的是单位时间单位油耗的工况下机械对外输出的有效功。这个定义考虑了传统节能控制技术、多执行机构的协同控制以及作业效率三个方面的内容,能够全面地评价工程机械能耗特性。全局节能目标的实现可以划分为三个小目标,即协同作业目标,作业效率目标以及传统节能目标。每个小目标还可以再往下细化为系统目标,部件目标和元件目标,对工程机械里面每个部件的协同作业情况,作业效率情况和能耗情况进行实时的控制,从而达到实现全局节能的效果。 2.2全电控系统电子节能控制技术 传统的节能控制已经能够达到局部最优,因此要想取得更大的节能成果只能突破传统节能控制技术,可以从以下三个方面实现:①改变固定参数功率匹配方法,实现不同工况下的动态功率匹配;②使用作业模式识别技术,即在不同作业模式的动态功率分配系统;③以操控人员的操作意图为出发点,建立不同操作模式的作业效率管理系统。以上目标的实现可以通过全电控节能控制技术和分布式节能控制技术来改善传统节能控制效果。 2.2.1全电控节能控制技术 全电控节能控制技术的实现使用电控喷油柴油机和电比例液压泵、电比例控制阀、电比例液压发动机。在全电控的能量传递条件下能够达到硬件功能的最小化的效果,增加硬件的通用化程度,达到更深入的感知和更全面的智能控制效果。因为电控系统中的控制功能和专用功能是由系统软件实现的,所以在机械工作过程中根据实时工况和操作意图在线调节控制参数,实现参数匹配柔性化,以获取更好的、全面的、广泛的节能效果。 2.2.2分布式节能控制技术 全电控节能控制技术虽然能够实现对整机节能的控制,但是控制程序需要处理液压系统的实时压力信号,要求控制系统有很高的响应速度,目前技术水平仍然难以满足对压力信号实时处理的要求。为加快对机器运转数据处理速度,可以开发基于总线的液压泵控制器、液压阀控制器和发动机控制器,也就是说每个控制器都连接了高速总线,加快处理速度。发动机控制器根据发动机的实时工况数据和用户操作意图改变发动机喷油多少,并将处理数据输送到总线,同时从总线上收取其他控制器的控制命令;液压泵控制器和液压阀控制器也执行类似的操作。基于总线的分布式控制系统可以有效地增加控制信息的运算和传送速度,满足全电控节能控制系统对数据处理速度的要求。 3结论 传统节能控制只能达到局部最优化,无法实现全局的能耗控制。基于全局式节能控制系统的定义设计的全电控节能控制系统与分布式节能控制系统能够实现基于动态功率和动态工况的节能控制模式,为工程机械节能指明了发展方向。 作者:杨哲 单位:长江工程职业技术学院 机械电子工程设计论文 1EDA技术 EDA技术是机械电子工程设计当中重要的技术,其主要载体可以进行大规模编程的逻辑器件,在编程过程当中,使用的表达方式是硬件描述语言。EDA技术在应用的过程中要使用计算机、编程逻辑器件等科技工具,应用的最终目标是对特定的目标新平进行适配编译和逻辑映射,形成电子系统或是成为专用集成芯片。EDA技术是在电子电路技术之上发展起来的,EDA技术要编译器、综合器、下载器、适配器等部件共同构成。其中,综合器能够对设计者的设计文件进行转换,使其成为系统内门级电路描述。适配器可以生产最终的下载文件,并安排到制定的器件中。EDA技术是机械电子工程设计中的优秀技术,EDA技术使用的HDL语言可以公开利用,其描述范围广泛,可以机械电子工程设计带来诸多的帮助。在后期进行交流、修改、保存等工序时也可以十分方便的进行。另外,EDA技术拥有较高的自动化,一些常规的纠错、调整等工作可以快速完成。 2电子工程中存在的问题 机械电子工程快速发展,但是到目前为止,世界各国对于机械电子工程都没有明确的定义和统一的认识,出现这种问题的原因,一方面是机械电子工程发展速度太快,所涉猎的领域越来越多,另一方面是因为设立明确的定义必定会对其发展产生一定的限制作用,不利于机械电子工程继续快速发展。电子工程在发展的过程中产生了一些难以解决的问题,电子产品的发展方向是具有更高集成和大容量,同时体积也越来越小,这就需要技术的不断升级来实现发展目标。电子工程设计方案需要获得科学的检验,要对其进行仿真分析。电子元件所处的工作环境是设计人员应该考虑的问题,要对设计方案进行有效优化,最后要对电路特性进行分析。另外电子工程在运行中要避免静电的危害。为了实现电子工程取得进步获得发展,需要在电子工程设计中采用EDA技术。 3电子工程设计要点 3.1仿真分析 机械电子工程设计方案需要通过科学的系统仿真或是结构模拟来说对其可行性、科学性进行验证和分析。通过仿真分析来确保设计方案在后续实践中能够顺利应用。在仿真分析过程中,使用EDA技术可以为仿真分析提供良好的支持。EDA技术能够通过各个环节当中的传递函数来进行数学建模并对其进行仿真分析,这样构建和仿真系统能够准确验证设计方案的实践性,并能够对电子系统工最后程设计方案进行推广和使用。这种仿真分析对于提高我国电子工程设计的整体水平和产品质量有积极的指导意义。 3.2优化设计 对设计方案进行优化的目的是尽可能确保电子元件在应用过程中具备稳定性与可靠性,保证其拥有最佳的容差和工作环境。在实际工作条件下,使用传统的电子工程设计方法,难以对实际容差及电子工程元件工作环境进行全面的检查和分析。不能对电子元件环境进行全面勘测,就容易导致设计方案在此方面出现漏洞,这样一来电子元件的容差及其工作环境温度就很难得到有效的保障。利用EDA技术则能对设计方案进行良好的优化,因为EDA技术可以对电子方案环境进分析计算,获得电子元件在实际工作中所处的环境温度等相关数值。在分析获得的数值基础上,来对电子工程设计方案进行优化,保证方案在实施后,可以稳定工作,具有可靠安全保障。 3.3预防机械结构中的静电 机械结构是根据设计方案来工作并应用于事物成为满足功能需求的结构。在科技快速发展的大环境下,集成电路设计愈来愈复杂,这对静电的防治也提出了更高的要求。静电对电子元件的破坏巨大,静电电场能够对周边电荷有吸引力会破坏绝缘体,使电子元件敏感度降低,甚至是引发集成电路烧毁,使电子产品直接报废。这要求工作人员做好静电防护,对防静电工作区域进行划分,保持操作空间的清洁,降低静电发生的概率。在电子工程故障检测方面,要将传统的电子工程故障检测和智能故障检测方法结合,相互验证,在电子技术投入方面加强,提升电子工程检测技术的能力,增强电子元件、电路对环境的适应能力。 3.4电路特性的有效分析 对电特性进行有效分析是EDA技术中的重要内容,在电子工程设计的过程中,理论分析都是在数据分析和特性分析的基础之上进行。因此,数据分析和特性分析方面的数据必须准确及时,使用传统的电子工程设计方法会受到多方面的限制,难以保证数值的准确性,电力测试的实际精度会受到较大的影响,不利于后期稳定性的建立。EDA技术就能够对整个系统进行全面的测试,并保证测试的精确性与科学性,避免设计方案出现结构性的差异确保设计方案的整体性以及合理性。 4结论 在对机械电子工程进行研究,对EDA技术进行了解的过程中,可以发现机械电子工程对于科技进步和社会发展有着重要的推动作用。当前,越来越多的学者和相关工作者对机械电子工程进行深入的研究和分析,推动电子工程进一步发展。但是,对于机械电子工程的研究和分析还存在诸多不足之处,在实际工作中仍然需要专业人士进行改进。 作者:文东云单位:海南师范大学物理与电子工程学院 机械电子工程论文:机械电子工程应用型毕业设计问题综述 一、加强指导教师的工程实践能力 高校教师普遍存在理论知识较丰富,工程实践经验相对不足的现象,要在毕业设计中较好地指导学生,使学生的理论和实践能力得到较大的提升具有很大的难度。为加强指导教师的工程实践能力,应从三方面入手:(1)学校出台相关的政策,鼓励教师开展和从事校企合作项目。(2)教师勤于到企业考察和学习,不辞辛苦,和现场的工程技术人员交流,探索和思考生产和实践中的难点和问题需。(3)着力提高实验室的利用率。在熟悉现有实验设备的基础上,可以鼓励教师和学生自主开发更好的实验项目和设备,促进教师和学生能力的锻炼和提高。 二、注重毕业设计课题实践性和多样化 在毕业设计的选题时,必须在遵循“真题真做”的原则下,鼓励实践性、多样化的选题模式,百花齐放,最大限度的发挥学生的能动性。其一,学生积极参与教师的科研项目。在各高校中,大部分教师在完成教学工作的同时,也承担了一些相关的纵、横向科研项目。学生通过毕业设计与教师的科研项目相结合,可以在毕业设计阶段真正参与到具体的工程实践设计中,促使学生主动地联系社会生产实践,深入工程现场,从而大大提高学生获取知识的能力、熟悉工程实践设计开发的手段和方法。其二,毕业设计与工作岗位切合。由于到了大学四年级下学期,许多学生已找到工作单位,或有心仪的工作对象。因此,应引导和鼓励学生根据自己的实际情况和兴趣选题,使学生的毕业设计针对性强,学习积极性高,交流主动,设计过程更加考虑工程实践应用,对毕业后较快进入工作角色很有帮助[4]。其三,校企联合指导。采用校企联合共同指导的方式,用人企业可以根据自己的实际情况,引入具体的工程实践课题,制定具体的毕业设计目标和要求。学生可以充分利用企业的设备、场地和技术力量,在毕业设计时采用各种灵活的方式,如:以企业技术人员的现场指导为主,以学校教师指导为辅等。通过这种形式学生能够尽早地熟悉企业的组织结构、管理模式、产品开发流程、生产工艺等基本内容,实现了学校教育与企业用人需求的紧密对接,促进毕业生更快更好地融入企业的生产和设计研发。其四,毕业设计与创新竞赛的结合。近年来,各种形式的创新竞赛得到了很大的发展,业已成为培养学生创新能力和实践动手能力的重要载体。创新竞赛对培养和提高学生的创新思维、创新能力、团队协作精神、解决实际问题和实践动手能力等方面具有极为重要的作用。我们总结多年来的经验,发现创新竞赛在形式、内容、深度和广度等方面都与毕业设计选题较为类似,因此很多毕业设计指导教师都尝试从创新竞赛中遴选课题,大多数学生特别是参加过竞赛的学生也非常愿意从事与竞赛相关课题的毕业设计,特别是参加实际项目,动手做出实际的系统或演示装置。 三、毕业设计的具体实施 1.提前进入毕业设计。指导教师通过给学生上课时讲解毕业设计的目的及意义,务必使学生充分认识到毕业设计的重要性,考核的严肃性,充分调动学生的积极性和主动性。选题时让学生根据指导教师的科研题目、企业课题或竞赛题目自由选题,教师再根据题目及学生的具体特点完成互选。选题结束后立即指导学生进入开题报告准备阶段,这样在学期末、寒假及最后一学期毕业设计之前的一段时间,学生可以提前3个月左右进入毕业设计。在正式进入毕业设计时,学生基本都已经完成了开题报告,资料收集、整理,相关知识和软件等的学习,确定了研究内容和研究思路。 2.深入工厂现场。在基于工程实践的毕业设计课题研究阶段,一定要求和鼓励学生勤下工厂,深入现场,分析相关的设备原理、结构,以及存在的问题等,制定详细、具体的设计方案,进行科学严密的分析、计算,为最后的具体设计和论文的撰写打下坚实的理论和实践的基础。在毕业设计期间指导教师要有针对性地引导学生进行思考,指引正确、合理的研究方向及思路,同时应充分发挥学生的想象力及创造力。经过毕业设计的锻炼,学生不仅可以加深和巩固专业技术知识,而且通过具体的工程实践灵活运用专业理论知识,激发学生的创新精神,培养优良的专业素养。 3.严肃毕业设计考核。在毕业设计开始时,指导教师一定要严肃纪律,提出较高的标准,激起学生的紧迫感,意识到毕业设计并不是想象中的轻松。在学生的毕业设计整个过程,指导教师要有很强的责任心,采用动态检查跟踪的方式,以“一日一记”、“一周一会”等形式,及时发现问题并迅速解决纠正。对于在设计中进度落后,问题较多的学生要严肃警告。对于最终没能达到毕业设计任务要求的学生不能给与通过。近几年,学校机械电子工程本科生中均有约3%的毕业设计不及格率。 四、结论 经过近几年来基于工程实践的机械电子工程应用型本科毕业设计的探索和实施,学生工程实践能力锻炼和培养取得了较好成绩。学生普遍认可在毕业设计中工程实践的锻炼,坚定了从事专业技术工作的信心和决心。同时,教师的工程实践能力和业务素质也得到很大提高。 作者:杨孟涛 王晓梅 杨永刚 单位:重庆科技学院 机械电子工程论文:探索机械电子工程设计技术 1机械电子工程中EDA技术研究 EDA技术在长期的发展过程当中不断实现完善和优化,且其实际应用范围也越来越广泛,到目前为止,已经全面应用到了电子工程、通信、生物、医药以及航空航天等多个领域,尤其是在机械电子工程当中,更是十分优秀的技术,这主要是因为在电子工程设计当中需要通过EDA技术中的虚拟仪器来对产品进行必要的测试,其具体应用分析如下。 2在电子设计当中进行仿真分析 机械电子工程设计方案完全确定以后就需要通过适当的系统仿真或者结构模拟来对其科学性、合理性以及可行性进行分析和研究,以此来保证所设计方案能够在后续实践当中顺利应用。此时采用EDA技术的好处就在于能够通过各个环节当中的传递函数进行数学建模来进行所需要的仿真分析,经过这样一种构建和处理的仿真系统,能够很好对机械电子工程系统设计方案进行推广和使用,并准确验证一些理论和构思的实际合理性。除此之外,EDA技术在仿真分析完成之后还能够对各个电路的实际结构进行分析,同时对电路结构的正确性和性能指标进行分析,实现分析过程的量化。可以看到的是,这样一种量化的仿真分析确实使得我们国家电子工程设计整体水平得到了极大程度的提高。 3电路特性的优化设计 想要保证电子元件在应用过程当中尽可能的安全和稳定,最重要的就是要保证其拥有最佳的容差和工作环境温度,但是在实际的工作环境下,传统电子工程设计方法是很难对电子元件的实际容差以及环境温度进行全面的勘测和分析的,因此就容易导致所得到的设计方案存在着各个方面的漏洞和误差,电子元件的容差以及工作环境温度当然也很难得到有效的保障。通过EDA技术则能够较好的解决该问题,这主要是因为EDA技术能够对温度进行统计分析,并根据分析结果确定出最佳的电子元件参数和电路结构来,相应的也就能够获取适宜的工作环境温度,这样一来,不仅能够对电子工程设计方案本身进行必要的完善和优化,还使得其实际工作环境也有了相当好的保证,可谓是一举两得。 4对电路特性进行有效分析 事实上,对电路特性进行有效分析是EDA技术当中非常重要的一部分内容,这主要是因为在电子工程设计当中,基本上所有的理论分析都是基于数据测试和特性分析来进行的,因此这样两部分数据获得的及时性和准确性都是非常关键的。在传统的电子工程设计当中,由于受到硬件和技术等各个方面的局限,其测试结构和测试方法都存在较多方面的问题,使得电路测试的实际精度受到非常大的影响,严重时候甚至有可能干涉到产品的后期使用稳定性。而EDA技术的应用则能够对整个系统进行全面而精确的测试,既能够避免方案在局部出现结构性差异,还能够对方案整体性和合理性予以保障。 5机械结构中注意防止静 电机械结构主要是指根据一定的原理方案,设计出具体的结构图,并应用于实物,最终达到要求功能的结构。随着高科技的发展,尤其是以轻、薄为发展趋势的电子产品的发展,对集成电路元器件的要求也越来越高,愈加缩小的线路和密集的电子元件排列对都静电防治提出了更高要求。静电电场和静电电流是造成电子元件毁坏的致命因素。静电电场和电流对周围电荷的强大吸引力,破坏了绝缘体造成元器件敏感度的急剧下降,甚至电路导体烧融,电子产品爆炸等。 6结束语 通过上文说明和分析就可以看到,EDA技术在机械电子工程当中的应用和发展给我们国家的电子工程设计带来了巨大的变革,通过EDA技术设计出来的机械电子产品不仅使用性能好,而且专业化程度也有着非常大的提升。机械电子工程设计人员在工作过程当中采用该技术不但能够较大程度的提高工作效率,还能够获得更多具有高附加值的电子产品来。在本文当中,对EDA技术进行了简要介绍,并重点分析其在机械电子工程当中的重要应用。 作者:王立君 单位:长春宏光—奥托立夫汽车安全装备有限公司 机械电子工程论文:机械电子工程与人工智能的关系思考 摘要:机械电子工程与人工智能的结合是机械电子工程的必然发展趋势,如今人工智能在机械电子工程中的应用越来越广泛,两者的结合将使机械电子工程的自动化和智能化水平进一步提高,同时也有利于人工高智能的更好发展。本文将对机械电子工程与人工智能的各自特点以及历史发展进行简要分析,着重探讨机械电子工程与人工智能之间的相互关系。 关键词:机械电子工程;人工智能;关系 机械工程的每一次发展都带动了工业生产水平的显著提升,机械电子工程通过融入电子技术,使其突破了机械工程的局限性,能够完成传统机械工程难以完成的复杂工作任务,同时也降低了对人员操作的依赖性。随着机械电子工程的不断成熟以及人工智能的快速发展,两者的结合应用得到了广泛重视,机械电子工程的智能化方向发展,将使其技术水平得到进一步提升,满足工业生产对机械设备的多元化需求。 1机械电子工程的发展过程及技术特点 1.1发展历程 机械电子工程在其发展的最初阶段,没有受到相关产业的高度重视,由于缺乏资源支持,技术水平提升缓慢,许多机械电子产品都需要通过手工制作,使其发展受到较大限制。随着机械电子工程的工业化水平不断提升,其技术价值逐渐显露出来,通过机械技术与电子技术的相互结合,能够有效提升传统机械产品的功能和性能。因此机械电子工程逐渐开始受到重视,并实现了流水线生产。但从目前生产规模和生产水平来看,虽然我国引进了国外标准生产线,但生产能力与市场需求相比还较为落后。 1.2技术特点 机械电子工程的主要特点是综合性强,具有跨学科性,涉及到机械、电子技术等多个领域,虽然在设计环节仍以机械为主,但电子技术和信息技术发挥出了越来越重要的作用。还需要根据系统配置需求和生产目标,综合利用其它科学技术。因此,在机械电子工程的设计过程中,通常采用从上至下的设计策略,将不同领域的技术模块相互结合,实现设计中产品的功能和性能要求。相比于传统机械产品,应用多门先进技术的机械电子产品在外观结构上更加小巧、精致,内部结构更加复杂,产品功能和性能都得到了极大提升。 2人工智能的三个发展阶段及发展前景 2.1三个发展阶段 截止到目前为止,人工智能历经了三个发展阶段,在其技术萌芽阶段,人工智能发展缓慢,但是在这一阶段为人工智能的后续发展积累了大量的宝贵经验。第一台超级计算机的诞生加快了人工智能的发展速度,但是在该阶段的研究仍未取得实质性进展。从1956年开始,随着人工智能命题的首次提出,人工智能进入第一个发展阶段,其基本原理和博弈原理得到证明,解放了技术思想,为人工智能的后续发展提供了强有力的理论支持。1977年,第五届人工智能会议的成功召开使人工智能进入第二发展阶段,其技术应用得到快速发展,并与实际生产相结合,取得了重要的实际应用价值。近年来,人工智能的发展受到了越来越多的关注,具有良好的发展前景。 2.2发展前景 人工智能以计算机为依托,不断延伸自身的智能性,深度挖掘计算机功能的各种可能,是21世纪以来最具有发展前景的学科之一。人工智能学科以计算机技术为基础,立足于心理学、信息论等多个领域知识,吸收了许多其他学科的特点,同时也推动了其他学科的更好发展,是一门极具发展潜力的前沿学科。人工智能技术在机械电子工程领域的应用,将弥补机械电子工程的不足,促进机械电子工程的更好发展。 3机械电子工程与人工智能的关系探究 3.1应用差异性 人工智能的应用需要以计算机网络系统为依托,因此无法通过其他途径在机械电子工程中得到应用只有对网络系统进行人工的指令转变,才能在机械电子工程中实现智能化控制。而计算机网络系统的运行是以数据分析和计算为基础的,一旦在数据处理过程中出现问题,就会导致人工智能控制失误,进而导致机械电子工程的网络系统发生崩溃。因此,人工智能在机械电子工程中具有一定的应用差异性。 3.2综合性补充 机械电子工程采用模块化设计方式,每个模块的功能特点较为固定,而现代机械电子工程对其功能的多元化需求不断提高,一些综合性功能需要人工智能提供支持。因此,人工智能技术可以对机械电子工程进行综合性补充,通过其自身的综合操作功能,为机械电子工程的多元化工程实现提供辅助。比如目前较为成熟的模型推理系统就是两者相互结合的典型例子,也是人工智能技术在机械电子工程中应用的正确方法。目前人工智能中神经网络系统通过对人体神经进行模仿,使其技术水平更进一步,在机械电子工程中的应用,可以实现对机械电子工程各个功能模块的完整控制,使二者更加完美的结合。 3.3不稳定性处理及精度控制 不稳定性是机械电子工程存在的主要缺陷之一,其系统本质以及输入、输出关系决定了机械电子工程的不稳定性,对其各项功能的实现及正常使用产生较大的负面影响。在传统的机械电子工程中,主要采用解析法对系统的不稳定性进行调节控制,但这种控制方法无法做到精确控制,因此对不稳定性的调节能力有限。人工智能技术以计算机技术为基础,能够实现对数据的准确、高效处理,可以很好的弥补机械电子工程的这一缺陷。可以采用人工职能的神经模式对机械电子系统进行精确化控制,为系统的稳定运行提供保障。 4结束语 综上所述,机械电子工程与人工智能都经历了较为漫长的发展过程,都整合了大量相关学科,具有较强的综合性。针对于电子机械工程目前存在的功能多元化需求和系统不稳定性缺陷,人工智能技术可以对其进行有效弥补,促进机械电子工程的更好发展。因此,应加大力度促进机械电子工程与人工智能的相互融合,使人工智能技术在机械电子工程领域得到更加广泛的应用。 作者:李向栋;胡方同 单位:宁夏固原市气象局 机械电子工程论文:机械电子工程与人工智能关系思考 摘要:新时期背景下,半导体技术取得了理想的发展成绩,而机械电子工程也随之进入到各领域当中。其中,机械电子工程被广泛应用在日常生活和生产当中,向着人工智能化的方向发展。随着相关技术的全面可持续发展,新型技术和机械电子工程的有机结合,一定程度上增强了智能化水平。基于此,文章将机械电子工程与人工智能作为研究重点,阐述了两者之间的关系,以期有所帮助。 关键词:机械电子工程;人工智能;关系 所谓的机械电子工程,集中了电子技术和机械工程,属于一种新型的工程技术,因而在机械工程应用中占据关键地位。在机械电子工程的作用下,将机械工程基本功能充分发挥出来,而且通过对电子技术的运用可以高质量地完成工作任务,所以具备了多元功能。长期以来,基于社会发展,对于与操作相关的功能都提出了更为智能化的要求,必须要实现人工智能化的变革。 1机械电子工程概述 机械电子工程将传统的机械工程和电子信息技术进行有机融合,使得电子、机械以及信息间的关系更为紧密,所以机械本身的精准度和操作可靠程度也更强大,在高新技术领域被广泛应用。现阶段,通过对计算机信息传输的合理运用,能够完美连接多样化的机械,以保证所有机械都能够将自身的功能发挥出来。而控制中枢则集中于主控系统当中,与生产多元化需求相吻合,产品性能也随之提高。通过对机械电子工程模块化的设计,能够简化其内部结果,不仅可以达到多元化生产的目标,还能够节省生产成本,所以未来发展空间较大。但是,机械电子工程产品通常都是由人工控制完成生产,即便可以达到性能和多元化生产的要求,但人工操作会直接影响实际的生产效率,使得资源和市场的需求难以保持一致。在这种情况下,机械电子工程发展遇到瓶颈,且生产灵活性以及高效性仍需不断增强。 2人工智能概述 以计算机技术为基础衍生的全新技术就是人工智能,其中包含了计算机操作系统和数据信息处理,同时实现了上述功能的具体化,可以有效地控制电子设备,并实现现代机械设备操作,对于人工操作的依赖性明显降低。其中,人工智能对计算机数据处理和信息传输功能进行了合理地运用,有效控制机械设备,所以,计算机对于人工智能来讲十分重要。在计算机技术发展的过程中,人工智能控制也更加准确与迅速。在人工智能理念被提出以后,相关研究人员开始深入研制这一技术,并且在智能机器当中有效地融入人自身的惯性思维以及流程,以保证机器可以对人的思维进行模拟,积极开展简单亦或是复杂活动。但是,由于人工智能和机械的契合度不高,始终无法实现完全人工智能。在实践过程中,人工智能在高新技术中的应用相对广泛,能够完成基本工作,所以在现实生产中的功能仍然有待完善与深入研究。现阶段,新人工智能的重点将放在和机械电子工程相互融合方面,而其发展的状态也同样对机械电子工程技术的智能化发展产生了积极的影响。 3机械电子工程和人工智能关系研究 通过以上对机械电子工程和人工智能的相关研究可以发现,两者都具有自身独特的优势,但是在实践应用过程中也同样存在缺陷与不足。在这种情况下,深入探讨两者间存在的关系能够为机械电子工程和人工智能的有效融合提供有力的保障。 (1)机械电子工程应用人工智能具有依赖性。对于机械电子工程而言,引进并应用人工智能需要将电子工程的计算机网络系统作为重要基础,所以,人工智能的应用条件也更高。在这种情况下,就必须要将高新技术作为优秀,在网络命令和计算机信息传输的作用下转变人工化指令,对机械生产以及运作进行正确地指导。所以,如果机械电子工程网络系统的数据不正确亦或是分析有偏差,都会直接导致机械动作的错误,甚至还会致使以人工智能为基础的机械电子工程自动化操作系统完全瘫痪,而电子机械工程功能也难以得到发挥。近年来,在科学技术发展的过程中,工业生产领域对于系统要求逐渐提高,其中涉及到诸多类型的数据处理问题,因而人工智能必须要保证系统工作正常才能够将功能充分发挥出来,所以系统的依赖性相对较强。 (2)人工智能有效补充机械电子工程。对于传统机械电子工程来讲,采用的是模块化设计方式,因而在功能方面表现出多元性、固定性以及生产方式单一性等特点,也同样对机械工程多元延伸带来了不利的影响。在这种情况下,为了实现机械电子工程综合功能的发挥,必须要对人工智能模型推理系统进行合理地运用,辅助实现目标。现阶段,机械电子工程模型推理系统自身已经具备了相对较高的智能化水平,而且基本能够完成整套生产过程操作。需要注意的是,系统对人体神经网络进行了模拟,进而在计算机内部构建出智能神经网络系统,一定程度上提高了人工智能水平,而且对于人工操作的依赖性减少,达到了机械工程自动化运作的目标,将模块控制完整功能充分发挥出来,并且在工业生产中有效连接。 (3)人工智能强化了机械电子工程的稳定程度。不管是操作系统亦或是信息传输系统,机械电子工程的稳定性都相对薄弱,而且在设计初期,控制操作稳定且不发生改变,始终根据设计程序固定,对机械设备进行控制并完成操作。由此可见,系统本身较为死板且不具备灵活性,如果计算机操作系统数据传输不正确亦或是分析出现错误,就会将错误指令发送出来,导致机械动作不正确,严重影响了模块机械功能发挥的效果。但是,若在机械电子工程中融入人工智能,通过灵活处理手段的应用与人思维惯性的模型,可以及时处理计算机操作系统不正确之处,进一步提高数据准确程度,确保所发出的操作指令是正确的,进而补偿机械电子功能缺陷。在实践过程中,人工智能可以对机械电子工程数据输入、处理以及输出等多项工作进行合理地控制,并且保证数据处理的准确性与高效性,有效提升机械电子设备的稳定性。 (4)人工智能提高了机械电子系统的精准度。对于机械电子工程模块设计而言,对数据控制主要是以精确状态存在。但是,在系统功能实现的过程中,客观数据会发生改变,所以,必须要合理调整系统功能当中的数据,只有这样才能够确保系统稳定地运作,同时增强系统精度控制的准确性。如果机械电子工程面对这一需求,难以自动处理,那么人工神经模式对于系统精度的控制将产生积极的现实意义。 4结语 综上所述,机械电子工程的智能化特征是传统机械电子工程难以比拟的,因而也逐渐成为工业制造的重要发展方向。基于科技的全面发展,各学科也随之细化与深化,学科交叉现象更加频繁,同样实现了知识的延展,进一步推动了科技的多元化发展。而智能化机械电子工程能够进一步增强实际的生产效率,尽可能节省生产制造行业人力成本。由此可见,机械电子工程和人工智能之间存在紧密的联系,相辅相成,共同进步,而深入研究两者的关系也更具现实意义。 作者:哈力旦木•乌甫尔 单位:新疆电化教育馆 机械电子工程论文:控制工程对机械电子工程的影响 1控制理论在机电系统中的应用 1.1预测控制在高速液压机中的应用高压、高速化是目前液压机的技术的重要发展趋势。但是随着速度和压力的不断提高负载惯性也随之不断增大,其直接后果就是系统超调变大、精度下降。采用预测控制是解决液压机高速、高压化造成的负面影响的有效手段。这一控制的基本原理是根据采样时刻及在此之前的系统输出的历史数据,建立系统输出的预测模型,然后再根据以预测模型为基础得到的预测输出值对系统误差变化率进行预测计算,并由计算结果来进一步确定控制器输出,以达到提前控制模式的实现。这种方法在数据较少和各种外界因素影响的情况下,仍可以获得较高预测精度,因此特别适合液压机为代表的电液伺服系统的快速预测控制,并获得良好的预测效果。 1.2鲁棒控制在柔性臂轨迹跟踪中的应用鲁棒性是指控制系统某方面的性能或指标在干扰因素影响下保持不变的程度。因此控制系统的鲁棒性是其能否应用于工业现场的重要指标。多变量系统鲁棒控制产生近四十年来,取得了丰富的成果,并为其在工业控制领域的应用奠定了基础。柔性机械臂是强耦合、非线性的多输入输出的分布参数系统。此类系统的重要特点是大幅整体运动与小幅弹性振动的耦合。这种耦合动力学行为相当复杂,其不仅具有逆运动方面的不确定性,同时还会遭遇多种不确定因素,因此针对柔性机械臂的控制较为困难。解决办法可以采用基于假设模态法和奇异摄动理论,将整个系统从理论上拆解为慢变以及快变子系统。用滑模变结构控制方法设计慢变控制器,利用H∞控制理论设计鲁棒控制器用于快变系统控制器设计,以克服非结构不确定性和振动的影响。此外,基于轨迹跟踪准静态补偿控制思想进行补偿控制算法,保证滑模变结构控制和H∞控制的组合控制,使系统能够精确跟踪目标轨迹。 1.3模糊控制在机械加工过程中的应用许多机械加工过程十分复杂,用常规的控制方法建立精确的数学模型困难较大,自动控制的效果也不理想。模糊控制具有将复杂问题直观话、构造算法灵活化以及控制编程简单化的特征,因此在这些机械工程控制中也得到了广泛的应用。模糊控制并不用对控制对象进行精准的数学描述,只需要直接的输入测量值与设定的偏差及其偏差变化率等条件,即可以得到最优控制输出值,目前利用模糊控制在805单片机上的模糊控制系统的仿真实验结果显示了控制效果十分明显。 1.4神经网络控制在数控机床中的应用神经网络是仿生学思想在控制领域应用的最新成果,其是由众多简单的神经元连接成。其中的每个神经元在结构和功能上都相对简单,但整个网络结构可以组成高度非线性动力学系统,从而用于复杂物理系统的表述。神经网络的主要优势是可以进行大规模并行处理,同时还初步具有类似人脑的自适应、自组织、自学习能力,因此在智能化方向下的自动控制领域具有广泛的前景应用。数控机床是现代机械工业必不可少的高效自动化设备。目前数控机床控制中的主要问题是自适应能力低下,主要表现在切削过程的不可预知和不可确定性的情况下缺乏良好的识别和处理能力。为了避免这种情形下的刀具破损、机床自激振动异常情况发生,通常要选用较为保守的切削参数,这就限制了数控机床加工能力的发挥和工作效率的提升。 2结语 目前机电技术的发展方向是电子化和智能化,这也是科技和时代进步的必然要求。在电子信息迅速发展的时代,机电人员只有将先进的现代控制理论应用于机电系统设计,使其稳定性、准确性和快速性不断提高,才能促进了工业生产向机械自动化和智能化的方向不断前进。 作者:朱颖单位:江苏紫光吉地达环境科技有限公司 机械电子工程论文:机械电子工程毕业设计的改革 一、毕业设计的改革 毕业设计是学生在校期间非常重要的一个环节,对于机电专业的学生来说更是重要。在之前的学习中,主要以学习理论为主,理论用于实际的时间不多。那么毕业设计就可以提供这样一个机会,将理论用于实践的机会,锻炼学生自主学习能力的机会。毕业设计的质量能直接反映一个学生的综合素质。毕业设计教学中,要注重提高学生的全面素质,融思想道德素质教育、业务素质教育、文化素质教育于一体,努力培养学生探求真理、勇于创新的进取精神、勤奋钻研独立思考的优良学风和严肃认真的工作态度,以达到培养应用型人才的基本要求。 1.加强学生管理,重视毕业设计为了提高毕业设计质量,应该从平时的学习抓起。经常性举办一些关于教育教学、职业生涯的讲座。要学生清楚学习不是分开的,是成一个系统、体系的。平时学习的基础知识和毕业设计有很重要的关系;平时养成的学习习惯直接影响学生以后的工作态度。笔者认为在大学里最重要的一点就是要学会怎么学习,这也是大学里最重要的财富。学生应该由被动学习转为主动学习,学习不是一种负担,而是一种“游戏”;考试不是目的,而是表现自我的一种方式。另外,要端正找工作的态度,找工作固然很重要,但是毕业设计更重要。学生一定要平衡好找工作和做毕业设计的时间,这也是学生应该学习的一种能力。 2.加强师资队伍建设,提高教师的业务水平教师在毕业设计期间起着很重要的作用,高水平的指导老师可以通过严谨细致的治学态度、求真务实的科研精神和一丝不苟的工作作风影响学生,并以高尚的道德修养、渊博的专业知识、扎实的理论功底感染学生,成为学生的表率,从而带领学生圆满完成毕业设计。提高教师业务水平方法很多,比如可以通过外出进修、在职培训等方式。教师在假期里可以交流、反思、读书、筹划。 3.毕业设计与企业生产实际结合毕业设计选题首先要符合教学的基本要求,并且学生要感兴趣,所以在选题时尽量要结合生产实践。这样就要求毕业设计指导老师要走进企业,了解企业现状,尽量能找到适合自己研究方向的课题,并且具有一定的实践性。这样的题目学生感兴趣,并且可以锻炼学生独立工作的能力,培养学生创新的能力,培养学生的综合素质和工程实践的能力,为学生将来走上工作岗位打下坚实的基础。尤其是机械电子工程专业,具有很强的工程实践性和实用性。针对此专业就业的渠道主要是大中型企业单位,而现代企业缺少的人才是能利用所学的专业知识解决企业里出现的实际问题的应用型人才。学生培养人才要迎合企业需要,因此将学生的毕业设计与企业生产实践相结合对学生将来的就业十分有利。学生的毕业设计与企业相结合可以以多种方式来呈现。比如:与用人单位签订就业协议的学生可以在相应的企业完成自己的毕业设计;再比如,部分学生可以在与学校对口的生产实习单位完成毕业设计;专业指导教师深入到企业,用与企业的横向课题指导学生完成毕业设计等。学生在企业做毕业设计可以充分调动学生的主观能动性,激发学生的好奇心,变被动学习为主动学习,使学生把所学的理论知识与生产实际相结合。在向工程人员学习的过程中,学生还可以接触到用前沿的生产工艺、生产设备去开发和研制新产品的技术。学校指导老师对这样的学生应该加强监督,把握毕业设计的方向、难度和进度,注重学生的宏观指导。学生既能为企业服务,又能接受生产实际的检验。 4.毕业设计与科研项目相结合毕业设计是大学最后的综合性实践教学环节,对学生以后的工作、考研都有一定的影响。而科研项目对学术发展和科技发展都有促进作用。所以本科毕业设计应该与科研项目相结合,这样有利于师生探讨,集思广益。另外,许多指导教师既做科研项目又要带毕业设计,时间和精力都跟不上。将毕业设计和科研项目相结合,老师在做科研项目研究的同时又可以指导学生做毕业设计,大大节省老师的时间,又能保证给学生毕业设计充分的指导时间。学生也可以为科研项目的进一步研究提供一些服务。科研项目与毕业设计相结合的方式可以使参加科研项目的学生感到责任的重担,激起学生对毕业设计的热情,培养学生的团队意识。这对学生以后的工作也有很大的帮助。项目的完成需要团队的力量。学生在参加科研项目时一般是负责科研项目其中的一个子课题,如果有一个学生进行不顺利,也许会影响整个科研项目的进程,这要求学生要有很强的团队意识。要想顺利完成课题,学生必须认真思考、刻苦钻研,有利于培养学生的团队意识以及克服困难的意志、毅力。毕业设计与科研项目相结合,为科研项目服务,这种方式可以将毕业设计结果运用到科研项目的研究当中,为科研项目奉献力量。再者,科研项目一般都有一定的资金支持,这使得科研项目的实验研究条件一般都比较好,研究氛围也比较浓厚,为提高学生的科研能力和综合素质提供了保障。 毕业设计与企业生产实践相结合,毕业设计与科研项目相结合可以使学生真正成为毕业设计的主体,真正参与进来,而不是指导教师怎样安排,学生便循规蹈矩、按部就班完成自己的任务,而且也可以促进学生之间的沟通交流,提高学生的集体合作意识、团队意识。将科研项目与毕业设计相结合是全面检验学生大学期间所学理论知识运用到实践中的良好方式,提高了学生的实际工作能力,是从学校学习到社会工作的良好过渡阶段。将科研项目与毕业设计相结合有利于锻炼学生的创新能力、应对能力、综合实践能力,有利于培养学生的责任意识、团队协作意识,有利于将本科毕业设计与实际生产、科研结合。 二、结论 对于我校应用型人才的培养要求,四年大学阶段的学习不仅要教授学生书本上的知识,更要培养学生实践应用的能力、创新的能力和学习的能力,全面提高学生的综合素质。把关好毕业设计就是很重要的一个方面。机械电子工程专业正在进行积极的探索和改革。主要从两个方面着手,一是加强学生管理、加强师资队伍建设;二是毕业设计与企业生产实践相结合以及与科研项目相结合等。实践证明,加强学生管理、加强师资队伍建设、与企业生产实践相结合以及与科研项目相结合是可行的、有效的,有助于提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力,提高学生的就业竞争力,有助于提高学校的应用型人才的培养,增强学校服务社会的功能。 作者:郝昕玉袁健王福元单位:盐城工学院机械工程学院 机械电子工程论文:机械电子工程探讨 1机械电子工程的特点 机械电子工程,顾名思义与传统的机械工程相比较有着明显的特点:第一,主要是具有明显的电子信息技术特征。无论是机械结构本身还是外在设计都充满了时代的气息,计算机信息技术完全被充分的体现出来,将更多地现代化元素融入机械设计当中,使其机械设计不仅仅是单纯的机械工程,可以从多个角度进行机械设计,从而更加能适应时代社会发展的需要,更好的促进经济建设与发展。第二,机械电子工程在产品设计上更加简单便捷,操作起来更加容易。但是往往对于设计要求上更加严格,与传统机械相比较而言,设计必须具有一定的可操作性和创新性。设计产品的创新是为了更好的适应时代社会的进步,同时也是为了更好的符合人们简单操作的实际需要,对此引起了社会各界广大消费者的关注。同时对于机械师而言也提出了更高的要求,设计者在进行机械设计的同时必须考虑到它的实用性以及受众的可接受性,在一定程度上设计的创新还可以推动机械行业的广泛发展,很多传统的机械设计之所以不能适应时展的需要就是因为在技术上难以突破创新,将其主要功能不能很好的被充分发挥出来,设计过于简单化,机械难以操作。很多机械者并不能完全掌握机械的使用方法与原理,这样在很大程度上还增加了机械事故的发生,为了避免这种现象的发生,必须加强对其设计理念的创新,不断引入新的元素,真正意义上促进机械设计的发展。 2机械电子工程的发展 2.1机械电子工程的初期发展时期 在人类历史上,外国人举办了很多次的机械电子工程的交流会,在初期的机械电子工程的交流会中,外国人第一次把结合了信息时代元素的机械工程称为“机械电子工程”,机械电子工程在这一时期得到了很多人的重视。人们应用这一时期的机械电子工程去做了很多的研究,这一时期的机械电子工程还是处在一个相对比较落后的发展时期,各个方面还相当不成熟。 2.2机械电子工程的滞后发展时期 一个新生事物的出现和发展必然会经历很多的挫折,这是任何一个新生事物的出现和发展过程所无法避免的,机械电子工程对于新时代来说也是一大新生事物,对于机械电子工程来说,机械电子工程的出现和发展必然会经历很多的挫折,这是无法避免的。科学家们在机械电子工程的初期发展时期之后,对机械电子工程的研究力度不断地加大,对它的研究领域不断地扩大,而研究力度越大,机械电子工程的问题也就会越来越多,对于很多的科学家来说这是一个很大的难题,因为要研究机械电子工程的各个因素,科学家们不仅要研究传统的机械工程,还要研究信息时代赋予机械电子工程的时代元素,而对于这些因素的研究对一个机械电子工程师来说要求很高,机械电子工程师不仅要对传统的机械工程进行一定的研究,而且要对新时代下的信息化元素进行深入的学习,只有充分地做到这两点,我们的机械电子工程师对机械电子工程的研究才会有所进步。而这一时期的机械电子工程师却没有满足这两个要求,这一时期的很多机械电子工程师对传统的机械工程颇有研究,但是对于新时期的信息时代的知识确是很欠缺,他们也并没有对新时代下的信息化元素进行深入的学习,而是对新时代下的信息化元素采取逃避的方式,在这一情况下,机械电子工程也不会得到发展,只会处在滞后时期。 2.3机械电子工程的平稳发展时期 在经过一段时间的滞后发展时期之后,很多研究机械电子工程的科学家都觉醒了,他们在寻求一种进步,而要使机械电子工程得到长足的发展,研究机械电子工程的科学家们就必须加强对传统的机械工程的研究力度和对新时代下的信息化元素进行深入的学习。研究机械电子工程的科学家们的觉醒使得机械电子工程在新时期下得到平稳的发展。 3机械电子工程的应用 随着社会的进步,人们对机械电子工程的研究力度不断地加深,机械电子工程的应用领域不断地扩大,对于传统的机械工程来说,它的应用领域受到了极大的限制,传统的机械工程仅仅只是应用在一些比较低级的和要求不是很高的基础领域,而随着时代的进步,这些比较低级的和要求不是很高的基础领域会逐步地淘汰,机械电子工程将会取代传统的机械工程,它的应用领域正好可以弥补传统的机械工程的不足,机械电子工程的应用领域不是一些比较低级的和要求不是很高的基础领域,而是经过改造的比较低级的和要求不是很高的基础领域和一些比较高级的领域。随着时代的发展以及人们对机械电子工程的研究力度不断地加深,机械电子工程的应用领域将会更广更大。 4结束语 在现在的社会状况下,我们对机械电子工程的研究越来越重视,它并不仅仅是一门学科的研究,对机械电子工程的研究更重要的是对我们现实生活的重大意义。我们应该意识到对机械电子工程研究的投入极为重要,对机械电子工程的研究有了很多的发展,其作用的领域也是越来越广,其发展的作用不容忽视。机械电子工程的发展还有待于研究机械电子工程的科学家们的共同努力,研究机械电子工程的科学家们只有不断加强对科学知识的学习,他们对机械电子工程的研究才会更加的深入。笔者相信,通过研究机械电子工程的科学家们的共同努力,我国的机械电子工程一定会蓬勃发展。 作者:杜景明单位:哈药集团三精制药诺捷有限责任公司 机械电子工程论文:小议机械电子工程的毕业设计 本科毕业设计基于工程实践的机械电子工程应用型本科毕业设计指导方针,毕业设计环节要实现产学研合作,进一步发挥学生的创新精神与求实态度,最大限度地提升学生用所学的理论知识解决具体工程实践问题的能力,为今后从事实际技术工作奠定坚实的基础。 (一)加强指导教师的工程实践能力 高校教师普遍存在理论知识较丰富,工程实践经验相对不足的现象,要在毕业设计中较好地指导学生,使学生的理论和实践能力得到较大的提升具有很大的难度。为加强指导教师的工程实践能力,应从三方面入手:(1)学校出台相关的政策,鼓励教师开展和从事校企合作项目。(2)教师勤于到企业考察和学习,不辞辛苦,和现场的工程技术人员交流,探索和思考生产和实践中的难点和问题需。(3)着力提高实验室的利用率。在熟悉现有实验设备的基础上,可以鼓励教师和学生自主开发更好的实验项目和设备,促进教师和学生能力的锻炼和提高。 (二)注重毕业设计课题实践性和多样化 在毕业设计的选题时,必须在遵循“真题真做”的原则下,鼓励实践性、多样化的选题模式,百花齐放,最大限度的发挥学生的能动性。其一,学生积极参与教师的科研项目。在各高校中,大部分教师在完成教学工作的同时,也承担了一些相关的纵、横向科研项目。学生通过毕业设计与教师的科研项目相结合,可以在毕业设计阶段真正参与到具体的工程实践设计中,促使学生主动地联系社会生产实践,深入工程现场,从而大大提高学生获取知识的能力、熟悉工程实践设计开发的手段和方法。其二,毕业设计与工作岗位切合。由于到了大学四年级下学期,许多学生已找到工作单位,或有心仪的工作对象。因此,应引导和鼓励学生根据自己的实际情况和兴趣选题,使学生的毕业设计针对性强,学习积极性高,交流主动,设计过程更加考虑工程实践应用,对毕业后较快进入工作角色很有帮助[4]。其三,校企联合指导。采用校企联合共同指导的方式,用人企业可以根据自己的实际情况,引入具体的工程实践课题,制定具体的毕业设计目标和要求。学生可以充分利用企业的设备、场地和技术力量,在毕业设计时采用各种灵活的方式,如:以企业技术人员的现场指导为主,以学校教师指导为辅等。通过这种形式学生能够尽早地熟悉企业的组织结构、管理模式、产品开发流程、生产工艺等基本内容,实现了学校教育与企业用人需求的紧密对接,促进毕业生更快更好地融入企业的生产和设计研发。其四,毕业设计与创新竞赛的结合。近年来,各种形式的创新竞赛得到了很大的发展,业已成为培养学生创新能力和实践动手能力的重要载体。创新竞赛对培养和提高学生的创新思维、创新能力、团队协作精神、解决实际问题和实践动手能力等方面具有极为重要的作用。我们总结多年来的经验,发现创新竞赛在形式、内容、深度和广度等方面都与毕业设计选题较为类似,因此很多毕业设计指导教师都尝试从创新竞赛中遴选课题,大多数学生特别是参加过竞赛的学生也非常愿意从事与竞赛相关课题的毕业设计,特别是参加实际项目,动手做出实际的系统或演示装置。 (三)毕业设计的具体实施 1.提前进入毕业设计。指导教师通过给学生上课时讲解毕业设计的目的及意义,务必使学生充分认识到毕业设计的重要性,考核的严肃性,充分调动学生的积极性和主动性。选题时让学生根据指导教师的科研题目、企业课题或竞赛题目自由选题,教师再根据题目及学生的具体特点完成互选。选题结束后立即指导学生进入开题报告准备阶段,这样在学期末、寒假及最后一学期毕业设计之前的一段时间,学生可以提前3个月左右进入毕业设计。在正式进入毕业设计时,学生基本都已经完成了开题报告,资料收集、整理,相关知识和软件等的学习,确定了研究内容和研究思路。 2.深入工厂现场。在基于工程实践的毕业设计课题研究阶段,一定要求和鼓励学生勤下工厂,深入现场,分析相关的设备原理、结构,以及存在的问题等,制定详细、具体的设计方案,进行科学严密的分析、计算,为最后的具体设计和论文的撰写打下坚实的理论和实践的基础。在毕业设计期间指导教师要有针对性地引导学生进行思考,指引正确、合理的研究方向及思路,同时应充分发挥学生的想象力及创造力。经过毕业设计的锻炼,学生不仅可以加深和巩固专业技术知识,而且通过具体的工程实践灵活运用专业理论知识,激发学生的创新精神,培养优良的专业素养。 3.严肃毕业设计考核。在毕业设计开始时,指导教师一定要严肃纪律,提出较高的标准,激起学生的紧迫感,意识到毕业设计并不是想象中的轻松。在学生的毕业设计整个过程,指导教师要有很强的责任心,采用动态检查跟踪的方式,以“一日一记”、“一周一会”等形式,及时发现问题并迅速解决纠正。对于在设计中进度落后,问题较多的学生要严肃警告。对于最终没能达到毕业设计任务要求的学生不能给与通过。近几年,学校机械电子工程本科生中均有约3%的毕业设计不及格率。 经过近几年来基于工程实践的机械电子工程应用型本科毕业设计的探索和实施,学生工程实践能力锻炼和培养取得了较好成绩。学生普遍认可在毕业设计中工程实践的锻炼,坚定了从事专业技术工作的信心和决心。同时,教师的工程实践能力和业务素质也得到很大提高。(本文作者:杨孟涛、王晓梅、杨永刚单位:重庆科技学院) 机械电子工程论文:机械电子工程设计及模式研究 摘 要:时代的进步,科学技术的革新,电子产品不断更新换代。研究发现,如今的电子产品具备较高的集成度,且体积较小,容量较大,那么在这种状况下,对电子产品的设计提出了较高要求。基于此,本文主要对机械电子工程设计与模式进行探讨,希望给相关人员提供参考。 关键词:机械电子工程;设计;应用 机械电子工程已经作为科技发展的产物,成为了高新技术的代表,在各个国家和领域都有大力度的研究和投入。在我国,机械电子工程不仅仅作为重要的高科技产业,还对全面提高我国的国际竞争力具有积极的意义。 1 机械电子工程中的技术要点――EDA技术 在机械电子工程设计中,EDA技术是一种新技术,是机械电子工程设计中非常重要的技术。在实际应用过程中,EDA技术的主要载体是能进行大规模编程的逻辑器件,在进行编程的时候,使用硬件描述语言的表达方式。在EDA技术应用的过程中,需要利用算机和可编程逻辑器件等,作为开发软件或试验软件,对特定的目标芯片进行适配编译和逻辑映射,最终形成电子新系统或专用集成芯片。EDA技术的发展是在电子电路CAD技术上形成的计算机软件系统。EDA技术的组成部件是编译器、综合器、下载器和适配器,对于综合器,是用来将设计师的设计文件进行转换,成为该系统的门级描述,综合器的作用其实就是能将硬件和软件进行相互连接。对于适配器,是能生成最终下载文件,并能将其安排到指定对的器件中。目前,在机械电子工程设计方面,主要的优秀技术就是EDA技术,其主要是因为在EDA技术中应用的是HDL高级语言,HDL高级语言可以实现公开利用、描述范围广,在进行机械电子设计中,能起到非常多的辅助作用,在进行后期交流、修改和保存的过程中也十分方便,且该语言能对现有的已经完成的设计方案进行自动在线升级。另外,EDA技术有着非常高的自动化程度,对一些常规的仿真、纠错等工作能够快速完成。 2 EDA技术的应用 当前,EDA技术已经在我国的很多领域得到了充分利用,比如教学、科研、设计、制造等行业,都是因为即使引入了EDA技术,才得以迅速发展。下面笔者将针对EDA技术在我国的应用进行探讨。 2.1 在教学方面 EDA技术已经是目前几乎是所有理工类院校的教学科目,尤其是机械电子工程设计专业,更是将其作为重点专业课程进行教学,这样做的主要目的就是让学生充分了解并掌握相关的EDA技术的概念与原理,并运用HDL语言编写相关的逻辑算法,进而学会简单的系统设计,为学生未来的就业打下基础。 2.2 在科研方面 科研阶段主要是通过电路的仿真工具来完成电路的设计,通过虚拟器来进行电子产品的调试,把OLI器件的开发应用到设备中。比如,当用到无线通讯系统CDMA时,为了区分不同的呼叫对象,CDMA就需要对每个手机和基站的编码进行合理的区分和识别,以找到不同的呼叫对象,这种判断依据是通过匹配滤波器的输出显示在输入数据流中的探调到特定的码序列,FRGA能够提供适合的滤波器,并完成数据处理的功能,体现了这项技术在信息通讯领域中的广泛应用。 2.3 在设计和制造方面 不论是高科技成果下的微处理器,还是彩电、音响等家用电器,EDA技术都在这些领域留下了深深的烙印。它不只是作为前期的模仿和调试而受到广泛应用,同时还关系到PCB的制作环节、电子设备的研发阶段以及焊接电路板等重要环节。 3 机械电子工程设计存在的问题 3.1 对于设计成果保护较为缺乏 根据我国机械电子市场的调查报告显示,当前我国存在大量的虚假机械电子产品,而且还存在部分商家仿冒他人品牌产品的现象,这种情况出现的主要原因,还是我国对机械电子产品设计成果的保护不够重视,而且相关设计人员也没有对自己所设计的产品具有维权意识,因此,机械电子产品设计成果的相关保护势在必行。 3.2 人才缺乏特定教育 尽管我国机械电子工程专业学生比较多,不过由于专业教学课程体系的限制,导致机械电子专业学生不能形成系统性学习,影响了学生在机械电子专业方面的实际应用。同时,机械电子专业教师更加注重学生的动手操作能力,忽视了学生相关理论知识的掌握,以至于出现了学生能够进行简单的机械电子设计,却无法明白其中的设计原理,也无法将其应用到更加宽广的领域,加上学生缺少综合性设计思想,所以很多机械电子专业的毕业生不能胜任设计岗位,就业率严重下滑。此外,我国从事机械电子设计的人员数量也相对较多,不过受自身能力的限制,这些设计人员不能紧跟时展的趋势,同时缺乏应有的发展眼光,最终造成机械电子设计行业发展较为缓慢。 4 机械电子工程设计的要点 4.1 仿真分析 在一款产品设计出来之后需要经过分析其是否具有现实意义上的可行性。而检验这个现实可行性的行为称之为仿真性分析。这个仿真性实验的主要工具就是EDA技术。EDA技术通过对产品的模拟实验建立相应的的模型,通过对模型进行仿真分析,得出一个函数,分析出其是否具备现实可行性。只有通过了仿真性分析的检验,才能将产品推向市场,才能真正地用于实践。所以,仿真性分析是机械电子工程设计的第一大要点。 4.2 优化设计 通过优化设计方案,可以保证更加稳定和可靠的应用电子元件,促使其容差和工作环境达到最优化。如果将传统的电子工程设计方法无法全面勘查电子元件环境,容易有不同方面的漏洞,这样就无法保证电子元件的容差和工作环境温度符合相关要求。而将EDA技术运用过来,则可以有效优化设计方案,原因就在于其可以分析计算电子方案环境,依据获得的电子元件的环境温度等数值资料,来优化设计方案,只有这样,方可以保障其能够可靠安全的工作。 4.3 防静电设计 人们日常接触到的这些机械电子产品,都是相关设计人员通过精心的设计并利用设计程序完成的,不过在科技迅猛发展的今天,我国的集成电路设计工作也变得愈加复杂,机械电子设计人员需要技术做好产品的防静电设计,确保产品的安全。我们都知道,静电在我们的生活中随处可见,而且其对设备的破坏力度也非常大,因此,机械电子设计人员需要充分了解静电的危害,在设计产品的时候加以关注,并保证防静电区域的整洁,降低静电发生的几率。 4.4 有效分析 EDA技术中非常重要的一点就是对电特性进行有效分析。机械电子工程设计中,相关人员需要及时对其中的理论数据进行分析,包括数据分析以及相应的特性分析,而要想确保这些数据与特性分析结果的准确性,就不能使用传统的设计方法,否则设计过程会受到很多方面的限制,同时相关分析结果的准确性也会受到影响。而EDA技术能够对整个设计系统进行全面的有效分析,对于保证数据的准确性以及分析结果的科学性都具有重要意义,这样设计出来的方案具有更高的科学性与合理性。 5 结束语 综上所述,机械电子工程在推动我国科技进步和社会发展方面有着非常重要的意义,而 EDA 技术在机械电子工程技术方案设计的应用中为我国的电子工程行业带来了巨大的变革,因此,必须加大对机械电子工程设计的创新与研究,才能通过科技改变我们的生活,进而促进社会的进步与发展。 机械电子工程论文:机械电子工程概述 摘 要:机械电子工程是20世纪70年代由日本提出的用于描述机械工程和电子工程一体化的一个技术术语。机械电子成为了一门新兴的学科也仅仅始于20世纪80年代。近些年来,由于以信息处理为优秀的人工智能技术的渗透,机械电子工程在传统机械系统动力传递和机构连接的基础上,更强调了信息的连接和驱动作用,并逐步向智能方向发展,已经逐渐成为机械工程的重要研究领域和技术革命的前沿方向。机械电子工程学科已经发展成为一门集机械、电子、控制、信息、计算机为一体的工程技术学科。 关键词:机械电子工程;传感器和转换器;测量系统 1 机械电子工程的概念 机械电子工程是20世纪70年代由日本提出的用于描述机械工程和电子工程一体化的一个技术术语。这个词的英文名字是取C械学的前半部分和电子学的后半部分组合而成的。 在工业发达国家,人们已经意识到,未来的工业系统,尤其是先进的机电系统的设计,制造和运行,将属于那些懂得怎么样去优化机械和电子系统之间联系的人,在这些系统中,信息将起着至关重要的作用;人工智能、专家系统、智能机器人将构成未来机械电子系统的驱动、监测、控制、和诊断的主导技术。 机械电子工程的本质是:机械与电子技术的规划应用和有效的结合,以构成一个最优的产品或系统。在激烈竞争的环境中,只有将电子学和机械工程有效的结合在一起生产出来的产品才更具有竞争力。 2 机械电子工程的应用 在制造业的广大领域中,采用机械电子方法设计的优点是:制造系统的结构易于改变,且产品的质量可以顺利的上升档次。日本人认为产品革新的未来属于那些能将电子系统和机械系统有机结合在一起的人,并已经在这些方面取得了卓有成效。日本的公司充分考虑市场需求,将机械电子方法用于高速纺织机械、计量和监测系统以及诸如集成电路自动检测等具有特殊用途的机械的设计中,并开创了新的局面。机械电子工程在产品中的应用从目前情况来看,有以下两类产品:1将现有产品进行机械电子改造以提高其性能;2用机械电子方法设计开发全新的产品。 3 机械电子工程的设计 在工程设计中,机械电子方法能将系统的大量材料和信息集中起来,使系统具有更高的性能、更强的灵活性。因此,要做到万无一失,机械电子工程的设计必须包括初步设计和具体设计两个阶段。用机械电子方法进行工程设计的优秀是将电子技术和计算机技术与机械系统有机的结合在一起。对现有产品或系统,也常用机械电子方法来改善其性能。工程设计的机械电子方法与系统结构的配置有关,在这种方法中,可以实现各种技术的集成,并对其进行评估。为达到这个目的,通常采用一种基于信息的自顶向下策略,就可以将系统分解成一些模块。例如:环境模块、装配模块、测量模块、通讯模块、处理器模块、软件模块、执行模块、界面模块等。从初级阶段的概念来说,在每一阶段都定义其下一级的模块子集,最终,整个系统中的每个部件的设计,都可以从该部件与其他部件的相关处着手。 4 测量系统 测量系统的任务是获取机械电子系统中需要的各种状态信息,并根据这些信息来控制系统的运行。将传感器配合某些特定功能的电路,可以构成一个测量系统。在测量系统中,由于测量的范围不同,并且测量系统的任一环节都可能存在内部的噪音或者外界的干扰,使测量系统的性能受到影响,因此也需要一些指标来表示测量系统的性能如:精度、稳定性、输入输出特性等等。对于测量系统的设计来说,机械电子系统中的测量系统大多是自动测量系统,他爸检测、数据处理、故障诊断和报警、校验等技术结合在一起。往往是多个敏感器件、多路信号有机的构成一个测量系统,而不是若干台仪器仪表的简单合并。简单系统往往采用直接连接。通用总线系统主要用于计算机和各种常规外部设备及I/O部件,构成通用计算机系统。测量系统的设计是为了保证能够得到所需要的信息,因此测量系统是设计中的一个重要环节。 5 传感器和转换器 在很多测量系统中,传感器和转换器都是用来提供系统状态信息的。传感器是在测量系统中,对所测物理参数发生响应的器件。转换器是能吧信息和能量从系统某一部分传送到系统另一部分的器件。在传送过程中的同时,能量形式也可能发生变化。在使用时通常不作区分。其分类可按功能分为:位移、速度、加速度、几何量、质量、力、等等。根据性能分:可以用精度、稳定性、线性度、灵敏度、量程等静态性能和响应特性的动态指标来评估。根据输出信号分:模拟量输出、数字量输出、频率输出、代码输出等等。在选用传感器或转换器时,用什么样的输出信号形式并不重要,因为用模/数转换器和数模转换器都可以获得多需形式。重要的是测量元件的功能和系统的总体性能指标必须满足需求。 6 微处理器 控制和信息处理是机械电子系统两种主要功能,期通常是由微处理器系统实现的。去其他控制和处理方式相比,微处理器有许多优势,其中最重要的是如下机电:1可存储、可编程控制2数字处理3工作速度4设计的灵活性5集成化6费用低。对于嵌入式微机系统的设计方法有:1基于模板的设计2基于模块的设计3基于芯片的设计。 机械电子工程论文:浅析机械电子工程发展方向 摘要:机械电子工程行业在之前的发展过程中,已经取得了非常大的进步,不仅成为我国国民经济支柱产业,同时竞争力也在不断提升。但是,在未来的发展过程中,仍然需要使得发展方向更加明确,才能够取得更大的发展。本文认为,未来机械电子工程发展的主要方向是机械化程度更高、电子技术更加完善、自动控制技术显著提升、信息处理速度加快。这些都是未矸⒄沟闹饕方向,当然为了更好发展,在其它方面也需要进一步加强。 关键词:机械电子工程 发展方向 一、机械电子工程行业现状分析 机械电子工程行业是目前来看,我国发展较为迅速,也比较重要的行业之一,因此,有必要对机械电子工程行业的现状进行分析,更好地了解机械电子工程的发展方向。 (一)国民经济支柱产业 从目前的情况来看,现阶段,我国机械电子工程行业发展十分迅速,在整个市场当中,有着十分重要的地位。甚至已经成为我国国民经济的支柱产业。尤其是在当前的国际贸易中,占有着不可或缺的地位。同时,随着经济的不断发展,尤其是随着当今社会的不断发展。消费者对于机电产品的需求量正在不断上升,关注程度也在正在不断提升。因此,伴随着这些需要,相应的出口也就显得越来越关键,国家和政府也在高度关注机械电子工程行业的发展情况。尤其是自我国加入世贸组织以来,我国的机械电子工程行业,实际上正在面临着新的发展机遇。尤其是经过几十年来的发展,实际上,我国的机械电子工程,已经发展得相对比较成熟。甚至已经逐渐成为我国国民经济发展中的第一大类出口商品,从而为社会的进步做出了较大的贡献。 (二)竞争力不断提升 随着市场份额的不断扩大,以及技术的不断成熟。因此,当前我国机械电子工程行业的发展,还在处于竞争力不断上升的阶段,尤其是对于那些现阶段经济全球化发展趋势越来越明显。在国际上的竞争力也是显得极为必要。当然,机械电子工程行业只有在现有的基础上,不断提升其在国际中的竞争力。从而才能够较好继续提升其发展水平。同时,还能够在不断发展中,为国民经济的发展做出较大的贡献。此外,由于我国机械电子工程行业的国际竞争力正在不断提升。当然,这就使得从我国机械电子工程发展来看,我国的机电产品的出口数量,其实是在不断增加的。一方面,我国机械电子工程行业的国际竞争力的提升主要表现两个方面。一是在相应的技术手段上,二是在技术的不断创新和优化上。这是我国机械电子工程行业竞争力不断提升的重要的原因。 二、机械电子工程行业发展方向 (一)机械化程度更高 机械电子工程的发展,很明显是离不开机械化程度的不断提高。因为机械技术是机械电子工程的支撑学科以及关键技术。因为在这一过程中,机械制造技术实际上是最为重要的影响元素。因此,在未来的行业发展中,必须要始终明确机械技术的重要地位。此外,因为机械电子工程,实际上是可以看做是多种技术向机械技术渗透的结果。因此,在实际的应用过程中,还是要注重机械电子产品的实际设计,同时要明确这些产品的设计思维、设计理念以及设计方法等,都是与机械制造技术有着很大的区别的。所以,在未来的行业发展方向中,对于机电行业人员来说,必须要从传统的机械思维模式,向着较为新型的机电思维模式的转变。 (二)电子技术更加完善 在机械工程行业中,另外一项比较重要的技术就是电子技术。因为,在机械工程行业中,实际上需要将电子技术,根据系统的实际要求,从而在实际的应用当中,将电子学的理论联系其中,从而在实际的工作中,不断地运用电子器件与机械元件。尤其是要在工作中采用某种控制策略,通过一定的技术和手段,从而很好地设计和制造出,能够满足用户需求的产品,并且可以实现特定功能的电路或电子系统。因此,做到将电子技术投入到机械电子系统或产品之中。 (三)自动控制技术显著提升 机械电子工程之所以受到广泛关注,这主要是因为现代机械电子工程的能够使得生产运用自动控制技术,很大程度上减少了人力成本。因为当代的自动控制技术主要是应用于生产、生活,以及军事、管理和教育等各个领域,所以应用范围较广,适用面也较广。实际上,自动控制技术能够在特定的情境下,做到不同程度地运用。从而使得这一技术的应用更加广泛。具体来说,就是在机械电子工程中,实际上自动控制技术主要就是控制理论的实践应用。基本上就是通过系统,将已经存在设备当中的硬件设备和软件系统,与其它多种技术相结合,从而能够有效地实现在系统的使用过程中,能够有效地选择控制方式,来很好地完成某种控制任务。从而有效地保证在实际的工作过程中,按照预想进行操作和运用,从而实现某个预设的目标。 (四)信息处理速度加快 现代社会处于信息快速发展的时代,因此就要实现快速处于信息。对于机械电子工程发展来说,未来的发展必须要进一步将信息处理的速度加快。从而能够更进一步地实现发展机械电子工程。同时,在实现信息处理速度的不断提升,需要在实际的工作中,提高信息处理设备的可靠性,从而帮助加快信息处理速度的提升,并且在此过程中,还能够有效地解决抗干扰及标准化问题。 三、结语 总之,机械电子工程行业是我国重要的支柱产业之一,对于我国经济发展,乃至全球经济发展都有着十分重要的意义。因此,在未来的发展中,还要不断地加强,对各方面技术进行不断完善,从而实现更大范围地运用。同时,在机械电子工程发展过程中还要注重产品的不断创新,以及人才的进一步培养,最终达到最佳的目的。 (作者单位:郑州市第七中学) 机械电子工程论文:机械电子工程领域中的人工智能技术应用分析 摘 要:将人工智能技术应用于机械电子工程领域中,强调将机械电子工程特点与传统机械系统功能、能量进行连接,突出信息连接的作用,并通过人工智能的方式促进机械电子产品的优化发展。本文在简单概述人工智能概念以及作用价值的基础之上,就机械电子工程以及人工智能的主要特点进行分析,重点就两者之间的关系以及人机械电子工程中人工智能技术的应用进行探讨与阐述,望能够促进机械电子工程与人工智能技术的进一步融合,从而为企业快速发展提供动力,促进经济效益目标的实现。 关键词:机械电子工程;人工智能技术;应用 在现代经济社会发展速度不嗉涌斓谋尘跋拢社会生产力水平明显提高。对于我国而言,在工业机械工程发展过程中,现代电子技术的应用促进传统机械工程逐步过渡至现代电子机械工程,而随着计算机技术以及信息技术的蓬勃发展,机械工程开始呈现出智能化、自动化的发展方向。特别是人工智能技术发展以来,此项技术在机械电子工程领域中的应用日益广泛,对提高生产力水平的意义同样非常确切。本文即围绕机械电子工程领域中人工智能技术的相关应用问题进行分析与探讨,望能够引起各方重视与关注。 一、人工智能的概述 人工智能是研究、开发用于模拟、延伸以及扩展人的智能的理论、方法、技术以及应用系统的全新学科。作为计算机科学的重要分支之一,人工智能技术所追求的是了解智能的本质,并研发出一种与人类智能高度相似的智能机器。从人工智能诞生以来,相关理论与应用技术不断成熟,人工智能技术的应用范围也明显扩大。可以预见的是,未来人工智能技术下所带来的一系列科技产品将成为人类智慧的“容器”。 二、人工智能技术的作用分析 人工智能技术的应用对意识结构的变化有非常重要的影响,使意识论研究领域明显扩大。人工智能终端作为一种全新形态的机器设备进入人意识器官范畴中。人工智能技术下,除了能够完成人脑的一部分意识活动以外,甚至在部分功能上较人脑有着更为明显的优势,如对信息进行处理,以及采取行动的速度,以及对动作和记忆的准确性等方面。除此以外,通过对人工智能技术的应用与发展,还为未来ICT等网络技术的发展提供了方向与指导,包括云计算、深度学习、以及智能算法等在内的大规模网络应用成为ICT产业重要的发展方向之一,深度学习作为人工智能研究领域中的重点关注对象之一,可通过构建模拟人脑进行分析学习的神经网络的方式,促进互联网领域的飞跃式发展。 三、机械电子工程及人工智能分析 1.机械电子工程特点 机械电子工程是将电子工程、机械工程以及自动化工程结合起来的综合性学科,在机械电工工程中占据非常重要的地位。现阶段机械电子工程主要具有以下几个方面的特点:(1)机械电子产品结构相对简单。机械电子产品构造复杂程度不高,产品占地面积有限,能够改变传统意义上机械电子产品占地面积大且外观笨拙复杂的特点,对优化机械电子产品工作性能也有重要意义;(2)机械电子工程设计方案合理性高。在电子工程、机械工程以及自动化工程相互融合的背景下,设计人员能够更为全面的决策设计方案,促进机械电子工程的不断进步与发展。如,将机械电子工程技术与管理技术相结合,一来能够促进机械电子工程在管理体制层面的发展革新,二来能够促进机械电子技术在管理层面的发展进步,综合价值突出。 2.人工智能特点 人工智能是研究、开发用于模拟、延伸以及扩展人的智能的理论、方法、技术以及应用系统的全新学科。作为计算机科学的重要分支之一,人工智能技术所追求的是了解智能的本质,并研发出一种与人类智能高度相似的智能机器,研究对象包括图像识别、语言识别、机器人、自然语言处理以及专家系统等多个部分。人工智能技术的应用具有以下几个方面的特点:(1)人工智能技术使人与人之间的沟通交流更加密切。人工智能技术作为高新科学技术,为大众间的沟通交流提供了极大便利,实现与不同群体的沟通,在促进人类社会进步的同时还对人工智能技术的改革创新提供动力;(2)人工智能技术对促进经济增长有重要意义。应用人工智能技术能够促进社会消费,扩大国内市场需求,对实现经济平稳健康发展有积极价值;(3)人工智能技术的应用有助于企业经济目标的快速实现。人工智能技术大量应用会促进行业市场的扩大,吸引投资,提高企业经济效益。 四、机械电子工程中人工智能应用 1.机械电子工程与人工智能的关系 不稳定性是机械电子工程普遍面临的问题之一,该特点的存在导致机械电子工程系统信息输入与信息输出之间的关系难以准确地描述出来。由于建设规则库方法、学习并生成知识描述法以及数学方式推导法这3种传统机械电子工程系统描述方法在严密性与精确度方面存在一定的局限,因此往往难以满足机械电子工程系统日益复杂的描述需求。但从信息处理的角度上来说,人工智能技术的应用及其与机械电子工程系统的融合对于解决系统不稳定性、不确定性以及复杂性问题有非常确切的优势。从这一角度上来说,将人工智能技术与机械电子工程相结合已成为机械电子工程领域发展的必然方向与趋势之一。 2.模糊系统及神经网络系统 模糊系统的理论基础与模糊集合,设计工具为模糊理论。模糊推理系统具有模糊信息的处理功能,在自动化控制、数字处理等诸多领域中得到了大量的应用,所取得的效果非常显著。模糊推理系统创建模拟人脑的相关功能,并分析语言信号,在网络结构的依托下无限接近连续函数,并遵循域至域的映射规则对信息进行储存。但模糊推理系统在应用中具有连接性不固定的特点,计算量偏小,因此应用范围存在一定的限制。 神经网络系统是人工智能技术领域中的关键分支之一,神经网络将信息分布于网络上的主要模式是神经元的兴奋模式。在神经网络系统干预下,可实现对信息的分布储存以及对动态信息的协同处理。神经网络系统可在确保行为丰富的前提下最大限度地精简结构,利用神经网络系统功能直接模拟大脑结构,并分析数字信号,在各个神经元间构成点对点的映射关系,进而达到提高信息数据输入、输出精度,并提高计算量的目的。 结语 综上所述,人工智能技术的应用与人工智能系统的构建、发展在很大程度上促进了现代机械电子工程的快速发展与进步。现代机械电子工程设计必须以人工智能技术的合理应用为依托,达成双赢的理想局面。在这一过程中,相关人员必须充分关注机械电子工程与人工智能技术的融合,不断开拓全新的人工智能技术,把握两者发展中的相通点与共同点,以促进两者的共同发展与进步。
财务管理专业课程设置研究:财务管理本科专业课程设置分析 摘要:专业建设的优秀是构建科学的课程体系,课程建设与改革是专业建设的重点,也是教学改革的难点。基于高校培养目标的定位,对高校财务管理专业本科课程设置体系的现状进行分析,并提出相应的建议。 关键词:本科;财务管理专业;课程设置 1、财务管理专业的培养目标 高校培养学生过程中要注重学生学与用的结合,要求学生在学习过程中既具备一定的理论水平,又有实际操作的能力,毕业后能较快投入工作,并获得可持续的发展;对企业来讲,他们也需要大量管理型和应用型人才来提高企业水平和效益。针对这种情况,本科财务管理专业的培养目标是:培养能在各类企事业单位、金融机构及政府经济管理部门从事财务管理工作的高素质、应用型人才。 2、财务管理专业课程设置现状 在开设财务管理本科专业的过程中,各大院校针对学校特色和基本一致的培养目标,一方面强调学校特色教学,一方面结合学生培养目标和同类地方性本科院校课程体系设置情况,制定比较科学的课程体系,理论课程体系主要由公共基础课、专业基础课、专业必修课、专业任意选修课和专业方向选修课五部分构成。 其中,公共基础课主要包括数学、英语、计算机、政治和体育;专业基础课主要有财经英语、基础会计学、微观经济学、宏观经济学、统计学、财务管理基础、财政学、管理学、货币银行学、经济法、审计学、运筹学、管理信息系统、金融市场;专业必修课主要包括中级财务会计、成本与管理会计、中级财务管理、高级财务管理、财务分析;专业任意选修课包含市场营销、国际金融、公共关系学、跨国公司财务、证券投资、企业经营战略;专业方向选修课主要有商业银行经营与管理、资产评估、项目融资与管理、投资学、经济应用文写作、税法等。 除了专业教学课程,高校还设置了实践教学环节,包括课内实践教学课程、实验室教学课程和课外教学课程如军训、社会实践调查与实训、毕业实习等。 3、财务管理专业课程设置分析 3.1公共基础课 公共基础课主要培养学生的综合素质,包括外语与计算机应用水平、良好的心理素质和正确的价值观念、一定的语言和书面表达能力,逻辑思维和判断分析能力以及健康的身体。公共基础课要求课程设置内容全面,学分和课时设置较为合理。 3.2专业基础课 专业基础课是为专业必修课和选修课奠定深厚的专业基础,拓宽财务管理专业人才的知识面,学生不仅要具备从事财务管理工作所必需的技能,而且要掌握较为宽广的经济和财务管理理论基础以及相关的会计、金融、法律知识,其范围涵括经济学、管理学、金融学和会计学等四类模块。 一般来讲,高校的课程体系中,经济学包括宏微观经济学、经济法、统计学、审计学、运筹学;管理学包括管理学、财务管理基础、管理信息系统;金融学包括货币银行学、财政学、金融市场;会计学包括基础会计学;此外还有财经英语、商务英语等英语专业课程。 由于专业基础课也有先后之分,所以在课程安排过程中要先后得当,其中,经济法是在宏微观经济学学习的条件下才开设的,而宏微观的学习则要在学习了高等数学以后再开设;在学习了计算机基础和基础会计的科目后再学习管理信息系统;金融市场是在学习了基本的金融学后再开设;审计学虽然可以作为基础学科,但它的开设是要在学习了财务会计甚至是高级会计的基础上才能更好掌握的;除此以外,还有一些专业基础课如:市场营销、税法等,学校可以结合总学分和总课程的限制考虑专业基础课的开设课程。 3.3专业必修课 专业必修课是通过系统地向学生传授专业知识,学生掌握财务管理的方法、原则、实务技术和熟悉财务管理运作规律。设置专业必修课课时必须安排合理,给学生充足的时间来掌握和理解。 3.4专业选修课和专业方向选修课 专业选修课是根据学生个人兴趣、社会需求差异化和财务管理专业的密切程度设置,有助于拓展学生在未来职业领域内的才能,要求对两类选修课方向界定清晰,更加注重方向性、操作性和实践性,如税务筹划、财务管理案例分析、公司战略规划、集团财务管理、财务管理理论专题、金融机构和衍生市场、金融工程、财务风险管理、财务软件等专业性较强的学科。 3.5实践教学课程 实践教学方面高校首先会安排社会调查、毕业实习和毕业论文等这些综合应用实验,这对增强学生对相关社会热点问题、学科热点问题进行探讨并加深学生的感性认识。但其中更重要的是针对专业课程设置的实践课程,其有助于学生对所学专业知识的了解和掌握,提高学生动手能力,实际操作水平。现在很多高校实验室还不完善,有的学校也只是通过会计模拟实验室对财务管理专业学生进行实验室教学,所以不管是在实践课程安排数量还是在教学配套的软硬件设施上都有待提高。 4、财务管理专业课程体系设置建议 各大院校可以根据自身侧重点及特色的不同来进行财务管理本科专业课程体系的设置与完善。根据上述分析,笔者认为财务管理专业课程可以参照表1进一步完善。 针对财务管理专业发展方向的不同,笔者在学生掌握了专业基础以后,将专业运用能力和发展能力的方向明确划分出来,便于学生根据自身兴趣爱好和市场需求情况来选择所学课程。这两个模块将财务管理的方向从行业划分为银行、公司等类,同时将财务管理细分为投融资决策、资产评估、风险管理、案例分析等等,适应不同学生的学习需求,因而,课程选修主要集中在运用能力和发展能力这两个模块上面。 在这些课程体系的建设中,专业理论课程主要从横向和纵向两个方面设置。横向主要是是涵括了财务管理专业所涉及的基础课,如:宏微观经济学、国际金融、管理学、基础会计学等,这些课程设置相互联系又不重复,一方面反映出我们培养的财务管理人员具有的较宽泛的管理思想,另一方面体现财务管理从一般内容到拓展内容的运行规律;纵向则主要是将财务管理专业分为财务管理基础、中级财务管理和高级财务管理三个层次予以设置,让学生层层深入,由浅入深,由易到难,使学生在不同的学习阶段掌握不同的学习思想。 从实践教学环节看,要培养应用性人才,就必须加强实践课程的设置,如表1中所示,大量增加专业优秀课程如:会计学原理、财务管理、财务分析等课程的课内实验和案例分析,着力建设模拟实验室,形成以财务管理的专业实践为主的综合性实践环节。另外,高校也可以设置一些注重学科交叉和培养学生专业实践能力的特色课程,如模拟沙盘、特色案例分析等,发挥其独特的作用。 财务管理专业课程设置研究:应用型本科财务管理专业课程设置探讨 2002年,教育部首次明确提出新升本科院校根据人才培养的目标定位为应用型本科院校。近几年来,越来越多的新建本科院校走入应用型本科院校行列,目前,全国范围内已有近400所高校开设财务管理专业,相关调查表明,近八成高校将人才培养目标定位为应用型人才。 一、应用型本科财务管理专业课程设置分析 (一)通识类平台课的设置 该类课程着重培养学生德、智、体全面发展,热爱祖国,关爱民生,具备逻辑思考与判断分析的能力,提高写作水平和表达能力,积累历史知识,关注国内政策和国际形势,提高对科学、艺术的欣赏品位,未来最佳职业规划,妥善处理人际关系,培养高尚的职业道德。 在该类课程中,应该设置思想道德修养与法律基础、马克思主义基本原理、思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论、中国近现代史纲要、大学语文、大学英语、大学体育、军事技能训练、军事理论、形势与政策、计算机应用基础、数据库及其应用、大学生职业生涯规划、就业政策和择业技巧、文献检索、高等数学等课程。 (二)学科平台课的设置 设置学科基础课程应涵盖金融学、会计学、管理学、经济学等与财务管理专业相关的课程。我国高校的财务管理专业均开设了这些方面的课程,但是由于总学分和总课时的限制,这些方面的课程不可能全部开设,笔者认为学科平台课应包括如下课程:线性代数、概率论与数理统计、基础会计、微观经济学、宏观经济学、政治经济学、管理学、管理信息系统、统计学、经济法、财经应用文写作、金融市场学、货币银行学,市场营销学。其他在学科平台课中没有开设的课程,可以放到专业选修课中。 (三)专业优秀课的设置 专业优秀课程是财务管理专业区别于其他专业的关键所在,其设置的目的是为了系统地向学生传授财务管理专业知识,使其能够全面地掌握,并具备从事本专业实际工作的基本能力。 为了体现财务管理专业特色,在专业课设置时应开设一些真正属于财务管理专业的课程,如在专业优秀课中开设《财务管理案例》、《财务控制》、《税法与筹划》等课程,在专业选修课中开设《预算管理》、《高级财务管理》、《资本运营》、《非营利组织财务》等课程,通过开设一些真正属于财务管理专业的课程,以体现财务管理的专业独立性。 对于专业优秀课,笔者认为最主要的应该包括中级财务会计、财务管理、财务管理案例、财务风险管理、税法与筹划、财务控制、财务分析、成本管理会计、资产评估。 (四)专业选修课的设置 专业选修课是为了扩大学生的专业知识面,改善知识结构、开拓专业视野,培养创新能力以及适应人才流动和择业需要而设置的。专业选修课的开设有助于拓展学生在某一职业领域内的才能,为学生自我设计和个性化发展提供更为广阔的空间。 专业选修课程作为财务管理课程体系建设中的“活模块”,无论对高校还是对学生而言,都具有较大的灵活性。在该类课程的设置中,应增加社会所需要的,具有科学性、广泛性和前沿性的学科以及对提高学生综合素质和应用能力有帮助的选修课程,给学生提供更多适合其个性发展的选择空间,为其职业生涯设计、人生理想和目标的实现提供有益的指导和帮助。在专业选修课的设置上应体现将相邻学科的知识交叉融入课程体系,应体现财务管理课程开设的广度。 专业选修课一般可以考虑开设高级财务会计、审计学、专业英语、高级财务管理、资本运营、证券投资学、预算管理、金融企业会计、金融市场学、货币银行学、非营利组织财务、税务会计、国际贸易实务、人力资源管理、运筹学、组织行为学、企业战略管理、保险学、商务谈判、市场营销,商业银行财务管理、个人理财、电子商务、物流管理等课程。另外,因为财务管理专业学生在大学期间都要完成相应的课程论文和毕业论文,为了提高学生的论文写作水平,可以考虑开设SPSS、SAS和Eviews等统计分析软件相关的课程。 (五)实践环节课程的设置 财务管理作为一门应用学科,实践课程是财务管理本科专业课程体系中不可或缺的部分,是培养应用型人才的重要途径。 财务管理专业是实践性很强的专业,教学中应该注重理论教学和实践教学相结合,突出实践教学,着重培养学生的动手能力。通过大量的案例教学,模拟仿真教学和社会实践,使学生在较为真实的财务管理情境中学习掌握财务管理的基本理论、基本技能和基本方法。 很多高校在编制教学计划时,对实践教学都比较强调,教学计划的安排中体现了比较注重实践教学,在很多课程的课内学时分配中,已经将课内总学时分为了理论讲授和课内实践两个部分。而且,为了使相关专业课程的实践教学得到强化,很多高校都有专门开设的集中实践课程。与实践环节课程的教学相配套,很多高校都非常注重实验室和实习基地的建设。 在实践教学环节,很多高校鼓励学生报考并取得相应的职业资格证书,例如会计从业资格证、助理会计师职业资格、理财规划师、注册税务师、注册会计师、国际财务管理师、ACCA(国际注册会计师培训)等相关的证书。对于会计从业资格证、助理会计师职业资格学生在校期间是能够取得的,有的学校规定,学生取得了相应的职业资格证书就可以取得一定的学分。为使学生在较为真实的环境下参与到企业的财务管理中,并真正了解企业的筹资、投资决策情况,以巩固学生的理论知识,开阔学生的视野,达到学以致用的目的,使学生能够更好更快地融入到企业实际的工作中,应开设“综合实验课”,例如ERP沙盘模拟课程等。高校还应多加强隐性课程的建设,例如应加强学生对综合型活动的参与,如鼓励学生参加各种大学生创业计划大赛,将所学的专业知识应用到创业中,这样既检验了学生对专业知识的掌握程度,又锻炼了学生的团队合作精神。财务管理专业可以更多地开设一些财务与会计前沿讲座、财经名家讲坛等,学生只要听了一定数量的讲座,就可以获得相应的学分,增强学生的积极性;多听讲座对拓宽学生的视野,培养学生的创新能力是很有帮助的。 二、结语 科学合理的课程设置对于实现人才培养目标来说至关重要,我国高校开设财务管理专业的时间较短,财务管理专业的课程体系尚不完善,本文通过对应用型本科财务管理专业的课程设置进行分析,以期能够给同类高校进行财务管理专业课程体系的建设带来一些启示。 (姚华云,1976年生,湖北潜江人,南京三江学院商学院讲师。研究方向:财务会计、税务筹划) 财务管理专业课程设置研究:基于市场需求的财务管理专业课程设置探讨 专业课程设置是教学基本建设的重要内容,是学科专业建设的基础和优秀。专业课程设置的优秀是合理的课程体系和课程内容,只有优化的课程体系和先进的课程内容,才能培养出符合市场需求的合格的财务管理专业人才,满足社会发展的需要。笔者通过对财务管理专业应届毕业生、实务人员、高校教师的调查,了解各课程在工作中的重要性,从而提出基于市场需求的财务管理专业课程设置改革的初步设想。 一、财务管理专业本科课程体系分析 (一)财务管理培养目标及其对课程体系的影响 专业培养目标是现代教育的定向标准,是选择教学内容,设计专业课程体系,采用教学方法直至确定教育制度的重要依据。培养目标是在调查、研究、预测、论证的基础上选择确定的。专业培养目标直接决定了课程体系的建设方向,是课程设置的宗旨。一个专业的培养目标是否与市场对人才的需求吻合,直接影响着这个专业的生存和发展问题。谭家荣(2010)详细分析了现行财务管理培养目标存在的问题与不足,在综合国内知名大学财务管理培养目标的基础上,从人才层次定位、职业岗位定位、知识结构定位等角度出发,将海南大学财务管理专业的培养目标确定为“适应社会主义现代化建设需要,德、智、体全面发展,具有基本的理财观念,掌握经济、管理、法律、金融、会计、理财等方面知识和理财技术,富有创造性和适应性,能在企业、金融机构、事业单位及政府部门从事财务、金融管理工作的应用型专门人才。”笔者以此作为培养目标来设置财务管理专业课程体系。 (二)财务管理专业本科课程体系构成 根据财务管理培养目标,笔者认为,财务管理专业课程体系的建立应提升层次、拓宽专业、提高素质、注重实践、面向市场,体现层次性、系统性和结构性,实现财务管理课程体系的最佳组合。当今世界科技迅速发展,知识陈旧周期大大缩短,只有拓宽专业口径,加强基础教育,扩大学生的知识面,才能使财务管理专业的学生毕业后最大程度的适应就业环境,快速发展成为优秀的财务管理专业人才。财务管理人员专而不通,将导致知识专业化、思维片面性,从而无法适应社会综合性发展的需要;若通而不专,则难以胜任专业职务,无法满足社会分工的需求。所以,财务管理专业应该培养“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的复合型、应用型人才。为了实现“通才+专才”的培养目标,笔者认为财务管理专业课程体系可分为公共基础课、学科基础课、优秀专业课和专业选修课。(1)公共基础课。财务管理课程设置必须注重综合素质教育,体现公共基础课程的重要地位,保证课时量,全面提高学生的基础素质。目前各高校的公共基础课大体包括:马克思主义基本原理、思想、邓小平理论与“三个代表”重要思想概论、中国近现代史纲要、思想道德修养与法律基础、大学英语、计算机公共基础、体育、军事理论等。(2)学科基础课。学科基础课是指与财务管理专业相关的专业性课程,其开设的目的是为学生能更好地学习财务管理专业知识奠定基础,使学生具备宏观的视野、中观的意识和微观的能力。(3)优秀专业课。优秀专业课是财务管理专业最重要的课程,开设优秀专业课的目的是为了使学生能系统、全面地掌握专业知识,具备从事本专业实际工作的技能。(4)专业选修课。专业选修课的设置是为了学生在掌握优秀专业技能的前提下,根据自己的兴趣拓宽专业知识面,对财务管理的相关专业知识有更加全面的了解和掌握。笔者主要针对学科基础课、优秀专业课和专业选修课进行调查和分析,根据市场的需求提出课程设置方案。 (三)财务管理优秀专业课程设置模式 尽管优秀专业课程的重要性得到了理论和实务界的普遍认同,但对于如何来进行优秀专业课程的设置尚存在不同的看法。目前我国各高校财务管理优秀专业课程设置模式主要有:按财务管理的层次来设置、按资金运动的阶段来设置、按财务管理的主体来设置以及按财务管理的环节来设置几种模式。 (1)按财务管理的层次划分。按财务管理层次设置课程体系,其优秀课程有《初级财务管理》、《中级财务管理》、《高级财务管理》、《财务管理专题》等。这种课程体系的优点是:层次感强,遵循了“由浅到深,循序渐进”的基本教学规律;能够使财务管理专业知识的传授和专业技能的训练有效体现“由一般到具体、由基本到特殊”的原则,使学生更好的获得有关现代决策的系统知识和技能;理论性强,该课程体系理论内在联系紧密。但这种体系也存在着很大的弊端,其主要表现为:一是各课程之间在内容上相互兼顾和承应,未能围绕专业方向要求进行统一协调和轻重相宜的合理安排,同一内容往往在不同课程中反复讲授。如《成本会计》、《管理会计》、《财务管理》的内容重复交叉。二是《初级财务管理》、《中级财务管理》的内容难以划分。对于初、中级内容的划分至今都没有一个科学合理的解决方案,很多高校直接将两门功课合二为一,即只设《财务管理》。这种方案刻意回避了客观存在的问题,不利于财务管理学科的长远建设,无法适应财务管理的未来发展。三是这种体系不利于培养学生实务操作能力。 (2)按资金运动阶段划分。按资金运动阶段(筹资、投资、耗费、收益及分配)设置课程体系,其优秀课程为:《财务管理概论》、《筹资管理学》、《投资管理学》、《成本费用管理学》、《企业收益分配管理学》、《营运资金管理学》等。这种体系的优点为:按资金运动的阶段设置课程,能够更深入地研究资金运动各个阶段的财务状况,更加凸显专业特色,能较好地理论联系实际,有助于培养学生的实际操作能力;内容集中,便于教学。依据财务管理优秀内容设置课程体系,使各课程的内容相对集中,便于教学的开展。其缺点为:一是系统性不强。资金运动是严谨连贯的,以此为依据设置课程体系会割裂财务管理的内在联系,导致整个课程体系缺乏系统性,助长了学科分裂的倾向。二是部分阶段的内容较少致使课程内容含量不均。财务管理的优秀内容是筹资管理、投资管理和利润分配,这三个阶段的内容非常丰富,而其他阶段内容较为单薄,难以单独设课。三是不能体现不同类型企业财务管理的特点。这种课程体系充分体现了公司财务尤其是财务活动丰富的上市公司的财务管理特点,而对于中小企业、集团公司、行政事业单位的财务内容无法体现。 财务管理专业课程设置研究:民办应用型本科院校财务管理专业课程设置分析 摘 要:针对国内民办应用型本科院校财务管理专业课程设置现状进行分析,根据国家教育部关于印发《普通高等学校本科专业目录(2012 年)》相关文件汇总精神对财务管理专业的规范与要求,结合民办应用型本科院校定位和人才培养目标,提出其应按照“厚基础、宽口径、强能力、高素质”原则,科学合理设置“平台+模块”课程体系,以实现培养出满足所处区域市场需要的应用型人才。 关键词:财务管理,课程设置,应用型 教育部在2012年9月《普通高等学校本科专业设置管理规定》第一章总则第三条中明确提出:“高校设置和调整专业,应主动适应国家和区域经济社会发展需要,适应知识创新、科技进步以及学科发展需要,更好地满足人民群众接受高质量高等教育需求;应遵循高等教育规律和人才成长规律,符合学校办学定位和办学条件,优化学科专业结构,促进学校办出特色,提高人才培养质量。”为此,作为民办应用型本科院校通常开设的财务管理专业,应根据教育部相关规定和《普通高等学校本科专业介绍》要求,充分分析课程体系现状,结合自身对应用型人才培养的定位,满足服务地区市场对人才需求,按照“厚基础、宽口径、强能力、高素质”原则,科学合理设置“平台+模块”课程体系。 1 民办应用型本科院校财务管理专业课程设置现状 截止到2012年4月24日,教育部公布的全国403所民办普通高校中,民办本科院校为87所。通过对87所民办本科院校分析,除了少数几所特殊专业性本科院校外,超过95%以上定位为应用型本科院校,同时,开设财务管理专业且定位为培养应用型人才目标的为41所,其中,华北、东北、华东、华中、华南、西南及西北地区分别为1、9、16、4、5、0及6所,占所有民办本科院校的47.13%。 目前,通过对民办应用型本科院校开设财务管理专业现有课程设置分析得出以下三个方面情况。 1.1 课程设置缺乏专业特色 财务管理专业是培养适应现代市场经济需要,具备人文精神、科学素养和诚信品质,具有经济、法律和财务管理等方面的知识和能力;是培养主要学习财务管理方面的基本理论和基本知识,接受财务、金融管理方法和技能方面的基本训练,具有分析和解决财务问题的基本能力。 虽然民办应用型本科院校财务管理专业人才培养方案(计划)都提出培养应用型人才,但在课程设置上很难体现出财务管理专业特色。一是课程设置偏向会计学专业,大部分课程是以会计学专业要求的课程为主,对于财务管理专业涉及的课程主要为《财务管理(学)》(或分为初、中级)与少数院校设置《高级财务管理(学)》等专业课程,没有具体对财务管理专业本身进行细化和深入开设相应课程来支撑专业基本知识和基本技能。二是课程设置偏向金融学专业,强调金融学涉及证券投资相关课程,以此来代替财务管理专业本身要求的内容。如此以上课程设置使得财务管理专业失去了其自身应拥有的课程体系来实现对财务管理专业人才培养目标,也就难以在一定程度上达到教育部对财务管理专业介绍培养目标和要求,更不可能实现民办应用型本科院校对应用型人才培养的定位。因此,这也是大多数民办应用型本科院校没有同时开设会计学、金融学与财务管理专业的原因所在。 1.2 课程设置缺乏系统性和规范性 民办应用型本科院校财务管理专业课程设置一方面没有完全实现在时间和内容上从易到难,循序渐进、理论实践前后衔接等效果。对于专业基础课和专业优秀课程的安排在时间上混乱,如专业优秀课程《财务管理》在哪个学期开设各有不同,甚至出现学科基础课中没有完整体现必须开设的必修课程有哪些,以及专业优秀课程设置不规范等主要问题。 另一方面,课程对应教学大纲过多强调理论内容,对实践课的要求相对较弱,而“应用型”人才培养不能仅限于课堂和理论,更需要实践课程的强化。如此课程设置没有充分考虑到财务管理专业基础知识和基本技能相适应。 1.3 课程设置名称混乱 通过对国内41所开设财务管理专业的民办应用型本科院校人才培养方案(计划)调查分析,针对同一门课程,各院校在课程名称上不一致,如专业优秀课程《财务管理》名称存在“财务管理”、“财务管理学”、“财务学”、“公司财务”等课程名称。另外,涉及专业相关实验实训课程名称设置更加混乱,其中主要原因之一是各院校使用不同实验实训设备及软件,这些实验实训设备及软件不同造成具体操作过程中教学目的差异,从而带来同样实质内容的实践课程名称设置不同。 2 民办应用型本科院校财务管理专业课程设置完善建议 针对民办应用型本科院校财务管理专业课程设置现状,结合此类院校定位为应用型人才培养目标,在具体设置和调整财务管理专业时,应按照“厚基础、宽口径、强能力、高素质”原则,科学、合理设置“平台+模块”课程体系。 财务管理专业按照“厚基础、宽口径、强能力、高素质”原则,促使民办应用型本科院校课程设置后付诸实施后培养出来的人才必须符合社会经济发展需求,为此需在构建人才培养方案(计划)时,势必要加强基础,拓宽专业口径,注重素质教育和学生创新能力的培养。因此,民办应用型本科院校应该根据自身条件和区域市场人才需求实际,将人才培养方案(计划)涉及的课程结构体系分为公共基础课与专业教育课程等平台和相应模块,而且每个平台(或模块)均由若干个课程群组成,按相同或相近学科构成。即每个课程群教学组都是以学科为基础、课程群为优秀构建,充分体现人才培养方案(计划)目标要求和应用型人才定位。 2.1 公共基础课程平台 民办应用型本科院校财务管理专业课程设置同其他专业一样,都必须符合《高等教育法》提出“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才,发展科学技术文化,促进社会主义现代化建设。”因此,公共基础课程平台必须包括思想政治与教育和通用基础课两大模块,而且各模块涉及相应课程应在整个培养期间内逐步深入,成为专业教育平台各模块基础并形成有机结合,相互作用。 1.思想政治与教育模块 该模块培养要求和目标主要是实现学生具有正确的世界观、人生观、身心健康、良好的思想品德。此模块主要涉及包括军事、军事理论、安全教育、思想道德修养与法律基础、马克思主义基本原理、中国近代史纲要、思想和中国特色社会主义理论体系概论、形式与政策、职业生涯规划、德育实践、健康教育、体育及心理健康教育等内容课程。 2.通用基础课模块 通用基础课模块是为财务管理专业教育平台提供学习基础,具体来说一般包括有语文(主要指财经应用文写作)、英语、高等数学(如微积分、数理统计与概率论、线性代数)、计算机等内容课程。 2.2 专业教育课程平台 民办应用型本科院校财务管理专业设置重点不仅表现在公共基础课程内容学习,还应在此基础上,由易到难、在时间上体现基本知识和基本技能的逐步深入,这就需要课程设置能够在时间上形成循序渐进的推进开展。此平台按照时间先后顺序和内容上逐步深入可以分为学科基础课程、专业必修课程、专业方向选修课程及专业实践课程四大模块,其中专业实践课程模块在时间上通常贯穿于前三个模块中涉及相应理论知识课程后随之开设的实践课程。 1.学科基础课程模块 对民办应用型本科院校而言,按照教育部对财务管理专业介绍,应以经济学与金融学为理论基础,会计学为商业语言,管理学为工具或手段,以达到执业需要为目的的课程体系。因此,学科基础课程模块应涵盖经济学、金融学、会计学、管理学等与财务管理专业相关的课程。 (1)与经济学有关课程主要包括微观经济学、宏观经济学。 (2)与金融学有关课程主要包括金融学、货币银行学、商业银行经营管理等。 (3)与会计学有关课程主要包括基础会计、财经法规与职业道德、会计电算化、税法等。 (4)与管理学相关的学科基础课程一般主要开设管理学原理、公司战略、管理信息系统、市场营销学等。 通过以上课程设置,有利于拓宽专业的知识面,并为后续专业必修课和方向选修课程以及实践课程的设置奠定较为宽泛的专业基础。 2.专业必修课程模块 专业必修课程是财务管理专业区别于其他专业的关键所在,是专业教育课程平台的基本内容,其设置目的是为了系统地介绍财务管理专业知识。 为了全面深入反映财务管理专业,民办应用型本科院校主要应设置财务会计、管理会计(含成本会计)、财务管理(或公司财务、公司金融)、资本市场(或金融市场)、财务分析、投资学、专业英语等主要优秀课程。 3.专业方向选修课程模块 专业方向选修模块是为了扩大专业知识面,改善知识结构、开拓专业视野,培养创新能力以及适应人才流动和择业需要而设置的。民办本科应用型院校应根据具体实际条件和区域市场需求设置适用应用型选修模块。 此模块主要满足培养出人才能够从事实务工作的需要,具体课程设置可根据 目前市场的执业方向来设计,如培养出的人才希望从事与会计、审计相关的职业,可开设高级财务会计、审计学、资产评估、咨询与签证服务、内部控制等课程;如果希望从事与金融相关的职业,可开设投资银行、信用风险管理、证券市场与证券投资分析学等课程。 4.专业实践课程模块 专业实践课程设置必须在公共基础课程、相应学科基础课程与专业必修课程开设之后。此模块主要是为了将理论与实践相结合,学以致用,具体包括专业技能训练、专业综合技能训练与校外实习。 (1)专业技能训练。在这部分开设认识(或手工做账)实训、财务会计实训、财务管理综合实训、成本会计实训、税务实训、审计学实训等,分别安排在基础会计、财务会计、管理会计(含成本会计)、税法、审计学等课程开设之后。 (2)专业综合技能训练。在这部分应开设手工会计综合业务实训、会计电算化、ERP模拟实训、毕业设计,分别于财务会计及所有专业优秀课程之后。 (3)校外实习。校外实习课程安排在上述所有模块完成之后,此部分内容有效实施需要校企合作以及实习基地的建立。 上述民办应用型本科院校财务管理专业课程“平台+模块”体系设置中,“厚基础”专业培养通过公共基础平台的搭建奠定,旨在培养人才具有全面素质;财务管理专业教育课程平台拓宽了专业知识,培养了人才关键能力,同时也突出了专业的学术特色和执业特色,形成了“宽口径、强能力、高素质”;其中,专业方向选修课程设置,满足不同人才培养过程中由于学习能力、学习兴趣以及学习方式、职业生涯设计方面差异所提出特殊要求,为人才自我设计和个性化发展提供了广阔空间。因此,民办应用型本科院校按照“厚基础、宽口径、强能力、高素质”原则,科学、合理设置“平台+模块”课程体系在结构上与人才全面素质和综合能力培养一致,符合此类院校培养财务管理应用型人才的目标要求。 作者简介 揭志锋(1982-),男,江西抚州人,研究生(硕士),闽南理工学院经济与管理系讲师,研究方向:财务与会计管理。 财务管理专业课程设置研究:财务管理专业课程设置研究 摘 要:结合财务管理人才培养的要求,建议按照专业基础课、专业优秀课、专业方向课进行课程设置,并在借鉴四所高校财务管理专业课程设置经验的基础上,提出新的财务管理专业课程体系。 关键词:财务管理专业;课程体系;课程设置 财务管理本科的培养目标定位为,培养具备管理、经济、法律和理财、金融等方面的知识和能力,能在工商、金融企业、事业单位及政府部门从事财务、金融管理以及教学、科研方面工作的工商管理学科高级专门人才。从以上规定可以看出,财务管理专业培养的人才属于复合型人才,一方面在微观层面应掌握对企业财务活动的管理能力,另一方面在宏观层面应具有分析和利用经济环境、金融市场的能力,能够捕捉企业发展机会。在新的时代环境下,社会对财务管理专业人才的能力结构和知识结构不断提出更高要求,因此,与时俱进地思考财务管理专业的课程设置问题是十分必要的。 一、课程体系框架 为了支撑财务管理专业复合型人才创新能力的培养,财务管理专业的专业课程设置应遵循以下原则:专业基础课需硬而实,能够构筑坚实的知识基础;专业必修课应准而精,真正扎实支撑优秀能力的培养;专业选修课宜多而活,足以建设人才的复合型知识结构。在这一课程设置思路下,财务管理所有专业课程可以归为四类:专业基础课、专业优秀课、专业方向课、专业实践环节。其中专业基础课强调学生需要掌握的经济知识和管理知识,并据以分成经济知识模块和管理知识模块,其中经济知识模块包括基本经济知识、金融知识和法律知识;管理知识模块包括企业管理知识和会计知识;专业优秀课是体现专业特征和支撑人才能力培养的中心课程,如投资学、财务管理等;专业方向课是体现和满足学生不同需求的课程,方向一是加强对学生会计核算以及审计能力的培养,方向二是深化学生对金融环境、金融工具等把握能力的培养,允许学生跨方向选课,增加学生的选择多样性。 二、具体课程设置经验借鉴 具体课程设置可以借鉴在本专业具有明显发展优势高校的课程设置,这里以复旦大学、中国人民大学、上海财经大学和东北财经大学为参照,进行比较分析。 复旦大学:必修课程包括金融市场、金融计量分析、营销管理、管理信息系统、运营管理、财务会计、财务管理、财务分析、投资学、国际财务管理;选修课程包括金融工程、期权与期货、金融实务、保险学、中国金融市场、基金管理、固定收益证券、金融风险管理、管理会计、审计学、高级公司财务。 中国人民大学:必修课程包括货币银行学、成本管理会计、审计学、财务分析、财务管理、高级财务管理、资本运营、全面预算管理、计算机财务管理、跨国财务管理;选修课程包括保险学、国际金融学、金融市场学、期货贸易、成本管理、企业战略管理、人力资源管理、市场营销、项目管理、另外必选课程包括财会信息系统、内部控制制度与内部审计、证券投资学、资产评估、集团公司财务管理;任选课程包括高级会计学、国际会计、会计制度设计、会计专题、审计理论与实务、财务管理专题、集团公司内部核算、纳税筹划。 上海财经大学:必修课程包括国际金融、货币银行学、国际贸易、市场营销学、中级财务会计、成本会计、财务分析与预算、公司财务、财务工程学、税收筹划、财务决策支持系统、跨国公司财务;选修课程包括金融市场学、公司治理、管理咨询、高级财务会计、审计学、企业价值评估、个人理财、兼并与收购、风险投资管。 东北财经大学:必修课程包括金融学、市场营销学、管理会计、财务管理专业导论、公司理财、国际财务管理、资产评估基础、财务分析、财务模型分析与设计;选修课程包括金融市场学、风险管理、内部控制、管理沟通、人力资源管理、成本会计、审计学概论、财会职业道德专题、资产评估实务、非营利组织财务管理、高级财务管理、资产评估准则、税务会计与纳税筹划、专业文献阅读、资产评估案例分析专题、当财前沿问题专题。 通过比较可以发现,各高校的共同点体现在:(1)必修课程设置方面,各高校普遍将财务会计、财务管理、跨国财务管理、财务分析作为必修课程,同时在必修课程里普遍设置金融学的部分内容,但具体课程有所差异。(2)选修课程方面,高级财务会计、审计学、纳税筹划等课程在多个高校的选修课程中出现,管理类课程是选修课程的一个重要构成,除了战略管理在多个高校开设之外,其他管理类课程差异较大。不同之处体现在各个高校由于发展历史、发展目标的差异,具有不同的课程设置理念:复旦大学在专业课程设置上,特别重视学生的金融基础,金融学相关课程设置的非常细致,而企业管理、会计和专业优秀课程比重偏低;中国人民大学、上海财经大学和东北财经大学则特别重视专业优秀课程的设置,优秀专业课程在必修和选修中均占据绝对优势,其中,中国人民大学除了重视优秀专业课程的比重外,会计类相关课程的设置比重也非常突出;东北财经大学则非常重视对学生对前沿知识的把握和研究能力的培养,在选修环节设置了专业文献阅读和理财前沿问题专题。
电子测量与仪器论文:《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点及其应用 在分析电类课程特点的基础上,给出了《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点。应用这些特点,通过电子测量仪器产品讲座类视频和虚拟仿真实验等网络资源建设,并以教学目标为依据分别设计视频题和学习活动,来引导学生在课外应用4A网络教学平台进行自主学习。实践表明,网络教学是促进学生自主学习的一个有效途径。 网络教学视频题虚拟仿真实验电子测量仪器一、《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点 1.电类课程的特点 从电子技术的发展来看,电类课程有着自身的一些特点。首先,电类课程的专业知识具有实验性和探索性,甚至是随着科学技术的发展,可能会被新的知识替代。这种技术和知识的更新,在行业中的电子产品上会首先得到体现。实际中,电子产品更新的速度很快。其次,电类课程具有很强的实践性。 2.《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点 结合电类课程专业知识的实验性和探索性,在进行《电子测量与仪器》课程网络资源建设时,宜引入行业中最新的电子测量仪器介绍及其技术讲座,添加相关网络链接、视频和反映技术前沿的文献。结合电类课程很强的实践性,并考虑到网络与电类课程之间的共同点:计算机化,在网络资源应用中,适当地引入虚拟仿真实验。特别是《电子测量与仪器》课程中基于计算机的虚拟仪器技术作为先进的测量技术,使得应用虚拟仪器进行虚拟仿真实验成为可能,电子设计仿真软件NI Multisim很好地做到了这一点。与其它电类课程相比较而言,这是《电子测量与仪器》课程网络资源建设和应用中独有的一个特点。这样,通过最新电子测量仪器、前沿技术和虚拟仿真实验内容的资源建设和应用,以充分发挥网络作为课堂延伸的作用。 二、《电子测量与仪器》网络课程的资源建设 本文基于4A网络教学平台,进行了《电子测量与仪器》网络课程的资源建设。资源建设的基本模块包括课程资源、作业、讨论区、学习活动等。课程资源中包括课程内容、实验内容、常用仪器简介、以及设计常见仪器的芯片资料等,扩展的模块有虚拟仪器、毕业设计等,主要课程资源组织图如图1所示。其中,课程答疑安排在讨论区进行。课程资源呈现的方式有文字、图片、PPT、视频等。根据前述《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点,在网络课程资源建设中还引入了最新的电子测量仪器类产品介绍与讲座类的视频,提供了虚拟仪器前沿技术的参考文献,并设计了选择、应用电子测量仪器的综合性学习活动,即给定测量任务,让学生在NI Multisim软件中加载虚拟仪器进行虚拟仿真实验。为了使学生在课外对课程内容有一个更好的理解,还专门设计了视频题和思考题。 三、仪器产品讲座类视频的合理应用与引导 网络课程作为课堂的延伸,应尽量促进学生自主学习。一方面,学生通过网络课程能对课内的教学内容有更好地理解;另一方面,学生能学到与课内教学内容紧密相关的知识,对课内教学内容进行扩展。结合电类课程专业知识的实验性和探索性,《电子测量与仪器》网络课程引入了仪器产品讲座类视频,其视频内容与课程内容紧密相关,其中包括最新的数字示波器和数字万用表等视频。 下面以数字示波器视频的引入为例。受课内学时数的限制,“数字示波器”的课内教学内容重点讲解数字示波器的原理和测量方法,包括探头的基本应用。而更详细的探头应用及注意事项,则在网络教学平台上通过引入探头视频专题来学习。这拓展了学生学习知识的范围。因为是学生自主学习,在教师不在现场的情况下,仍然应该引导学生学习,所以就视频设计了视频题,让学生观看视频后回答问题,以帮助学生在观看视频的同时思考问题,使学生的自主学习更有效。 “数字示波器”视频有关问题的设计要达到的教学目标是:使学生掌握探头的基本应用和示波器的原理,理解探头使用的注意事项和示波器的功能,并促进学生思考,帮助学生主动建构知识。教学设计遵循循序渐进、由浅入深的原则。首先,将一Flash作为引子。它通过展示一个电子工程师在使用示波器检验产品的过程中遇到的一些困惑,来引出数字示波器产品中使用的新技术。其次,在其视频下方显示相应的提问,学生可带着问题去观看视频。最后,提示回答某个问题后续所需要学习的视频。如设计的问题有:探头的作用有哪些,如何选择、使用探头(详见后续视频:探头专题)。并在作业模块下给出视频题和答案。 四、虚拟仿真实验学习活动 目前,实践性很强的课程的教学安排大多采用课内实验或课程设计来达到培养学生对知识的应用和实践的目的。《电子测量与仪器》课程的内容在强调技术知识的同时,对知识的应用也很重视。基于能应用虚拟仪器进行虚拟仿真实验的课程特点,在《电子测量与仪器》网络课程资源建设中应用NI Multisim软件引入虚拟仿真实验,有利于学生的知识建构和学习迁移。NI Multisim软件中加载虚拟仪器的方式有三种:自带的虚拟仪器、基于LabVIEW的虚拟仪器和NI ELVISmx虚拟仪器。 在学生学习了多种电子测量仪器之后,利用4A网络教学平台的学习活动模块设计基于虚拟仿真实验的综合性学习活动,使学生通过本门课程的学习,能正确地选择测量方案和仪器,达到完成给定测量任务的教学目标。依据教学目标,虚拟仿真实验的学习活动内容为:给学生一个测量任务,让学生在NI Multisim软件中加载虚拟仪器完成仿真实验。具体的任务包括观察滤波前后的时域波形、分析滤波后的信号频率分量和测量滤波器的带宽。考虑到滤波器带宽测量的方法有多种,所以设计了投票环节,给出其中三种测量方案,让学生从中推选出最佳的测量方案。这三种方案有用正弦信号源和示波器的观察法测量、用波特图仪(或频率特性测试仪)的自动扫描法测量、用正弦信号源和电压表的点频法测量。附件作业中提供了NI Multisim设计的语音滤波器电路原理图,以方便学生课外进行仿真实验。共享资源环节要求学生在活动中提供相关资源与同学共享,同时它也是支撑测量结果的依据。 五、结语 根据《电子测量与仪器》课程知识具有实验性和探索性、设计计算机化等特点,且能使用虚拟仪器进行虚拟仿真实验的独有特点,利用4A网络教学平台对课程进行了网络资源建设和应用。通过设计仪器产品讲座类视频题和NI Multisim仿真实验学习活动来引导学生自主学习,从而达到促进学生主动建构知识和学习迁移的目的。实践表明,网络教学是促进学生自主学习的一个有效途径。如何提升大学生网络自主学习的能力还有待研究。 电子测量与仪器论文:现代电子测量技术与仪器仪表的发展 近几年来科学技术迅猛发展,以信息技术为代表的新科技促进了电子行业的飞速增长,也极大地推动了测试测量仪器仪表的快速发展。电子测量仪器的发展为我国国民经济、企业发展,科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,鉴于中国在全球制造环节和设计环节的重要地位,使得中国成为全球各大仪器厂商青睐的大战场,同时,也带动了中国测试测量仪器的研发与测试技术应用的迅速发展。 电子测量技术的现状及存在的问题 目前国内的电子测量技术已有了很大的发展,中国测量仪器的可靠性和稳定性问题得到了各个方面的重视,状况有了很大改观。测试仪器行业目前已经越过低潮阶段,重新回到了快速发展的轨道,尤其最近几年,中国的仪器取得了巨大的进步,特别是通用电子测量设备和汽车电子设备的研发方面,与国外先进产品的差距正在快速缩小,给国外电子仪器龙头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟电子技术的发展,为中国的测量仪器行业带来了新的契机,加上各级政府越来越重视,以及中国自主应用标准研究的快速进展,都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。从中国电子信息产业统计中可以看出,中国的电子测量仪器每年都以超过30%以上的速度在快速增长。在此快速增长的过程中,无疑催生出了许多测试行业新创企业,也催生出了一批批可靠性和稳定性较高的产品,现在已基本上采用了标准化,模块化的设计体系,已从CAMAC、PC总线、STD总线向VXI、PXI总线发展,从堆叠式测试系统向标准化、模块化测试系统发展,并先后研制出国产化VXI模件、VXI测试系统及PXI系统,使我国测试系统技术水平逐步进入国际先进行列。 虽然国内的测试测量产业快速的发展,但客观地说中国的测试测量仪器还普遍落后,表面上看的有精度不高,外观不好,可靠性差等,深入分析则存在以下问题: 人们在整个产品的制作流程中对测试这个环节不够重视。在传统的产品的制造流程中,研发始终处于优秀地位,而测试则处于从属和辅助位置,研究者对测试不够重视。 数字化、标准化、模块化结构有待提升。“数字化时代”是社会与经济现代化的最新标志,关系着一个国家在科技领域“优秀竞争力”的高低。模块化则是国际电子测量仪器发展的方向。由于历史的原因,中国仪器配套行业的企业多为良莠不齐的小型企业,标准化的研究也没有跟上需求的快速发展,从而导致仪器的材料配套行业的技术水平较低。虽然目前已有较大的改观,但距离整个产业的要求还有一定距离。所以,还应把标准化和模块化的研究放到重要的位置。还有,在技术水平没有达到的条件下,一味地追求精度或追求高指标,而没有处理好与稳定性之间的关系。这些都是制约本国仪器发展的因素。 软件技术、集成技术不够发达。软件技术在电子测量仪器中的作用,就如同人的大脑一样,然而现代我国的电子测量仪器中的软件技术还远远没有体现出来。电子测量仪器硬件,即电子电路技术、同轴器件组件技术、波导器件组件技术的集成技术,在电子测量仪器中是其重要的优秀技术,它与总线技术、软件技术、模块化技术共同组成现代化的电子测量仪器,这是我们电子测量仪器企业尚待攻克的一个难关。 面向应用和现代市场营销模式还没有真正建立起来。中国的仪器设备厂商只是重研发,重视生产,重视狭义的市场,还没有建立起一套完整的现代营销体系和面向应用的研发模式。传统的营销模式在计划经济年代里发挥过很大作用,但无法满足目前整体解决方案流行年代的需求。所以,为了快速缩小与国外先进公司之间的差距,国内仪器研发企业应加速实现从面向仿制的研发向面向应用的研发的过渡。特别是随着国内应用需求的快速增长,为这一过渡提供了根本动力,应该利用这些动力,跟踪应用技术的快速发展。 目前电子测量仪器的高技术成果 成功研制微波毫米波矢量网络分析仪。微波毫米波矢量网络分析仪是我们成功研制的被称为“世界电子测量仪器之王”的仪器。该仪器的突出特点主要有以下几个方面:工作频带宽;测量精度高;大动态范围;高速实时测试。 调制域分析仪的成功研发。调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。 VXI总线技术取得重大进展。VXI可以大大减小设备的体积和重量,还可以大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍,它测试系统的适应性、灵活性大为提高并且价格适中,有利于充分发挥计算机的作用。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 电子测试仪器向毫米波推进。通信测量仪器达到高技术水平。通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 现代电子测量仪器的发展方向及趋势 电子测量仪器的生产和设计是衡量一个国家工业基础和工业生产能力的重要标志,因此在仪器仪表生产技术的研究中要注重解决好产品的设计和过程监管模式,研究新型的仪器仪表应注重高精度,高质量,稳定性,可靠性,可维护性,可操作性,易升级性等。 我国电子测量技术的发展应保证产品性能更加优异,逐步与计算机融为一体,使测试及仿真软件在仪器中广泛应用,提高自动测试系统的性能,测量数据采集和处理的自动化,实时化,数字化,测量数据管理的科学化,标准化,规格化,测量数据传播于应用的网络化、多样化、社会化,GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进的地面测量仪器等广泛应用与工程测量中,并发挥其主导作用。 电子测量与仪器论文:浅谈电子测量仪器的现状与发展 摘 要:科学技术及工业的发展,促进了电子测量技术的迅速发展,使得电子测量仪器的测量范围和测量精度都有了很大的提升,同时,也对测量技术和测量仪器等提出来更好的要求。电子测量仪器广泛应用在国民经济各个领域,是国民生产发展、技术进步必需的条件。然而,电子测量仪器的现状并不能满足要求,它的发展道路仍然很漫长、市场需求量也还很大、发展前景十分广阔。 关键词:电子测量仪器 现状 发展 1引言 电子测量仪器是知识和技术密集化,正处于高速发展中的行业。电子测量的基础是电子电路技术,同时也融合了信号处理、通信工程、数字技术、测量测试技术、计算机、微电子以及软件等技术共同构成的的单独的测量设备或系统。通过电量、光量等形式来实现对被测对象中的各项参数进行测量或对被测系统的运行进行一定的控制。由于各种相关技术的高速发展,并逐步应用到电子测量技术和仪器中,再加上更高级的测量理论和方法不断出现,还有测量领域的不断拓展,电子测量仪器和设备已经在航空、航天、电视、广播、电子、能源、交通、通信以及信息系统、微电子和电子元器件测试等方面达到了新的高度,远远突破了传统仪器的测量范围和精度。快速、实时、精确、自动的测量已经成为现代测量技术和仪器的发展主流。 大规模集成电路在20世纪的发展,同时促使了电子测量仪器技术的革命的发生。大规模集成电路的广泛使用,使得现代电子测量仪器功耗更低、体积更小、功能更全面、可靠性更高。经过几十年的发展,我国的电子测量仪器也取得了一定的成就,规模不断扩大,技术也不断更新。全球各大仪器厂商在我国市场的激烈竞争,也带动了我国本土测试测量仪器研发与测试技术应用的迅速发展。 2 电子测量仪器发展历史 电子测量仪器的发展可以溯到20世纪20年代,科学技术的发展推进了电子技术的进步,同时促使了电子管的出现。电子技术测量速度快,频谱范围宽,容易进行遥控等众多的特点,使得电子技术很快的应用到测量技术中,引领测量仪器进入了一个新的历史时期。进入20世纪50年代,半导体技术开始迅速发展,晶体管比电子管功耗更低、体积更小、频谱范围更宽、稳定性更高,使得电子管很快被晶体管所代替,出现了性能更为优良的频谱测量仪、示波器等。20世纪60年代,中小规模集成电路的出现再次将电子测量仪器的发展推向更高的阶段,集成电路将电阻、电容、二极管、三极管等大量的元器件集成到同一块很小的硅片上,从而实现元件、材料、电路的三位一体。这样的集成电路的在电子测量中的应用,使得电子测量仪器的体积更小,而且同时又拓展了测量范围,提高了测量精度。现在的很多测量仪器基本都是有集成电路组成,而且具备一些智能化和网络化的特点。 我国电子测量仪器的第一次发展机遇是在20世纪50~60年代,建国初期第一批156项重大工程中有12 项是电子测量仪器工程,包括11个电子测量仪器工厂和1个电子测量仪器研究所,基本满足了当时国防装备和国防工业对电子测量仪器的需求。 第二次发展机遇的出现,主要来源于中国经济的发展,中国经济经过改革开放近30年的发展。尤其是第九个五年规划期间,我国电子测量仪器在很多重大科技领域取得了突破性进展,这些为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。 3 我国电子测量仪器现状 3.1发展模式 改革开放对我国电子测量仪器的发展来说,挑战与机遇并存。所谓的挑战,主要指对我国的电子测量仪器而言,由于与国外电子测量仪器的技术水平以及产品性能相差甚远,国内外的市场很不乐观,处境的地位十分尴尬。这种情况,也促使我国电子测量仪器行业进行了产业结构的调整,着重提高产品质量,提高产品技术水平,并通过引进、消化、吸收和国产化等工作促进电子测量仪器的快速发展。 3.2我国电子测量仪器骨干企业 中国电子科技集团公司第41研究所是成功的科技创新型企业。它属下的青岛兴仪电子设备有限责任公司,成功地实现了由技术到产品的转化,开发出了多款具有很高技术水平的产品。江苏绿扬电子仪器集团有限公司是成功的名牌创业型企业。 大连辽无二电器有限公司是典型的出口创业型企业。该行业中另一不能不提的就是北京普源精电科技有限公司。目前,该公司的产品已经成功销往42个国家与地区。 3.3中国高科技测量仪器方面取得的成果 (1)成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪。 (2)掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪。 (3)VXI总线技术取得重大进展。 (4)电子测试仪器向毫米波推进。 (5)通信测量仪器达到高技术水平。 (6)数字化仪器迅速发展。 3.4中国电子测量仪器存在的问题 尽管经过几十年的发展,我国电子测量仪器行业取得了非常大的进步,但同国外厂商相比,差距仍然不容小视,这主要表现在下列几个方面: (1)数字化电子测量仪器的使用率还比较低,需要进一步提高。 (2)电子测量仪器中的软件技术还没有体现出来。 (3)LXI等总线技术差距还很大。 (4)模块化是国际电子测量仪器发展的方向,模块化与总线技术、软件技术是三位一体的,这方面也相差很远。 (5)电子电路技术、同轴器件组件技术以及波导器件组件的技术集成技术还有待进一步发展。 4 电子测量仪器的发展方向 电子测量仪器的发展是各种高新技术共同发展的产物,其发展应该与它们同步,甚至要领先于它们,为各种高新技术发展奠定工具基础。当前电子测量仪器的发展趋势可以概括为如下几个方面: (1)出现了单台仪器向系统融合,以及元器件测试仪器同专用设备慢慢融合为一体的发展趋势。 (2)随着数据采集、模/ 数变换等技术在电子测量中的应用,电子测量仪器以极快的速度向数字化、自动化、智能化和多功能自动测量的方向发展。未来仪器的性能会更好,测量的精度和灵敏度将更高,动态范围会更大。 (3)集成化的计算机辅助测试环境和功能很强的应用软件,使得计算机与电子测量仪器实现了大融合,这使得电子测量仪器精度和可靠性以及测试技术水平向着更高层次的方向发展。 (4)测试及仿真软件在仪器中广泛应用。仪器的硬件、相关测试软件和仿真软件等随着计算机性能的逐步提高结合变得愈加紧密。首先,硬件模块化的设计与功能更为强大的软件的结合在一起,构成了具有新功能的仪器。其次,软件无线电的概念已有了全新的解释和现实的应用。将实现设计、仿真、测量和验证的有机结合。 (5)测量仪器的数据采集和数据、信号处理功能不断增强,大量先进仪器的更新和功能扩展,不再是单单地靠制作的精细等方法去拼硬件,而是采用数据处理、信号处理和误差修止等方法来实现。 (6)新的总线技术的发展,CAD、CAT等技术的逐步应用,还有模块化技术,加快了测量仪器的研发周期,也使仪器的结构更紧凑、可靠性更高、性能价格比更好。 5结束语 以信息技术为代表的新技术的发展促进了电子行业的快速增长,也极大地推动了测试测量仪器和设备的快速发展。计算机技术与仪器的进一步融合,使得仪器的更容易操作和进行软件的升级,大幅度提升了仪器的数据处理、测量能力以及分析能力。此外,软件工程、仿真技术以及网络技术等在众多领域的逐步应用,为电子测量技术与仪器的发展提供了强大的支撑工具。总而言之,电子测量仪器的发展是多学科、多领域共同进步的结晶,同时他们又相互的为彼此服务,共同发展。 电子测量与仪器论文:《电子测量与仪器》课程实验教学探讨 摘 要: 《电子测量与仪器》课程是电子、通信类专业的一门重要专业课。作者对该课程实验教学内容的设计进行了研究和思考,并结合教学实践对实验教学过程的组织提出了一些观点和思路。 关键词: 《电子测量与仪器》 实验教学 内容设计 教学过程 电子测量是电子技术信息检测的重要手段,它是一门发展快、应用面宽、实践性强的应用学科,在现代高科技应用技术中起着非常重要的作用。《电子测量与仪器》课程是电子、通信类专业的一门重要专业课。课程内容包括电子测量的基本原理和方法,电参数的测量原理、测量方法,测量误差分析,常规仪器的工作原理、性能技术指标和操作使用,该领域的最新发展等,是一门实践性、应用性和综合性很强的课程。除理论教学内容外,实验教学内容充分、合理、有序地展开对帮助学生系统掌握电子测量的原理、方法、仪器的使用,融会本学科多方面的知识,提高实践能力和培养创新意识能起到积极的作用。我结合教育教学实践,对《电子测量与仪器》课程的实验设计思路、具体实现及实验教学过程的组织进行了研究和探讨。 1.实验教学内容设计指导思想 《电子测量与仪器》课程的实验教学内容设计,其基本指导思想是贴合理论课的教学内容,注重学生动手能力、创新意识的培养。 1.1注重比对型实验的设计 在理论课教学中,测量原理、测量方法、测量仪器和误差分析等是主要内容,实验设计紧紧围绕、贴合这些内容展开。这些内容往往是互相交叉的:研究具体电参量的测量原理,往往是和具体的测量方法结合在一起的;不同的测量方法,有着不同的测量原理,涉及到不同的测量仪器,不同的测量仪器又有着各自不同的测量原理。针对这些特点,在实验内容的设计过程中,要注重“比对”实验的设计,让实验内容更加合理、充分,以利于学生对各种方法、各种仪器有更直观、更深入的理解。例如:对一个低频正弦电压信号的测量,可以使用示波器观察、读取其峰峰值,同时可以利用交流毫伏表测其电压的有效值,然后通过正弦信号峰值和有效值之间的换算关系换算过来进行比较分析;同样的这个低频正弦电压信号,可以用示波器观察、读取其周期,同时可以利用频率计读出其频率,然后通过频率和周期之间的换算关系换算过来进行比对分析。这样,通过不同的仪器对同一个量进行测量,引导学生分析它们测量原理之间的差异,不同仪器各有的功能特点(如示波器的直观性好,频率计精度高等),使学生对相关知识有更直观、更综合的认识。 1.2注重综合设计性实验的设计 在提高学生动手能力和创新意识方面,注重综合设计性实验的设计。当然,创新是建立在一定的知识积累上的,所以在实验设计中验证性实验也是必不可少的。验证性实验的开设,可让学生熟悉常用仪器仪表的使用,对常用测量方法有一定的认识,使动手能力得到提高。综合设计性实验的开设,可让学生在一定的理论和实践的积累上,有一个相对自由发挥的平台,这对学生的创新意识的培养是很有帮助的。在综合设计性实验的设计上,采取开放式的模式,引导学生利用所学的理论知识(如不同的测量方法、各种测量仪器原理),查阅有关资料,自行设计实验内容,并撰写实验讲义。 2.实验教学过程的组织 实验内容设计得合理、充分是完成实验教学的基础,而实验教学过程的组织是否合理、有序是能否保证实验教学质量、能否达到预期教学目的的关键。 2.1实验内容的组织 首先,对各个实验开出顺序的安排是先“验证性实验”后“综合设计性实验”。让学生经过验证性实验的训练,有一定的实践基础之后再进行综合设计型实验,循序渐进。 其次,做好综合设计型实验的组织工作。综合设计型实验采取一种开放式的模式,让学生根据所学知识自行设计,经常会出现很多种不同的设计,这时教师应把关,在指出各设计的优缺点之后,甄选出实验室有能力开出来的实验进行相关的设计验证,对于那些没有被选中的实验设计鼓励大家互相交流。在近几届学生设计的实验中,侧重测量仪器方面的相关设计有简易数字电压表的设计、简易数字频率计的设计等,侧重于测量方法的相关设计有电桥法测电阻、补偿法测电容等。 2.2实验教学的课堂组织 在实验课堂上,教师作适当必要的讲解和演示,强调学生动手和师生互动。对学生提出的频次较多的问题,先针对每个人个别解决,再进行集中讲解,并根据具体情况适时提出一些相关问题供学生思考并在实验中验证。鼓励学生互相交流,对动手能力强的学生,鼓励他们在完成了自己的实验任务后指导其他同学,共同进步。 2.3实验室的预约开放 在正常安排的实验时间以外,实验室采取预约开放模式。没能在限定的时间内完成实验或对实验过程、实验结果不满意的学生,可以和老师预约,在老师、学生、实验室都有空的情况下再次进行相关实验。在这个过程中,不只学生的能力能提高,师生间关系也会更加融洽。 2.4实验报告的撰写 实验报告的撰写和批阅是实验教学的重要一环,在这个过程中,强调学生结合误差分析的理论知识对实验数据进行分析,另外引导学生对每一次实验进行总结,不断提高。 3.结语 《电子测量与仪器》是一门实践性、应用性和综合性很强的课程,我们将进一步探索和完善其教学方法,不断深化实验教学改革,提高实验教学质量,不断提高学生的动手能力、应用能力和创新能力。 电子测量与仪器论文:基于项目教学法和微课在《电子测量与仪器》实验教学中的应用 0. 引言 人们通过测量来认知世界,揭示世界运行的客观规律,从而拥有改造世界的能力,可以说没有测量就没有科学,而电子测量的应用在科学技术发展过程中几乎涉及到所有的技术领域。《电子测量与仪器》是高职各电子类专业的必修优秀课程,其实验教学环节对学生掌握常规测量仪器的原理、选用原则、如何进行电子产品调试和测量等方面起到至关重要的作用,实验教学有利于提高学生思考问题、解决问题的能力,更好的培养学生专业职业技能及实际动手操作能力[1,2]。 而目前国内许多大中专学校都存在实验教师队伍人员缺少、人员能力的不足、实验室管理体制不健全、实验设备过于成就和实验项目缺乏创新等情况,同时在电子测量与仪器的实验教学中,由于传统的实验教学模式与教学方法的限制,往往学生们在实验室所做的实验跟不上实际企业的需求,存在着严重的滞后问题,已经很难适应现代化社会发展对电子人才的需求[3]。 一般的电子测量实验教材理论分析较多,针对具体的问题的测量方法介绍较少,且实验过程也相对枯燥,往往学生们面对实验元件没有头绪,不知从何先手,所以需要更多的实践教学实验[4]。 1. 当前《电子测量与仪器》实验教学中问题 《电子测量与仪器》是高职各电子类专业的必修优秀课程,其实验教学环节对提高的实践动手能力和电子测量水平对至关重要。笔者通过查找和参照相关的的文献,并结合自身多年的电子测量实验教学经验,归纳和总结了当前《电子测量与仪器》实验教学中的问题,主要有以下几点[5]: (1) 实验教学资源的匮乏 高职教育一般比较注重理论的教学,侧重于基本知识的传授,往往不重视实验室的建设,而《电子测量与仪器》是一门突出实践性和应用性的课程,重在培养学生的技术能力和创新性,但受实验室管理体制不健全、软硬件资源的缺少,教师队伍建设不足和实验项目缺乏创新等方面的限制,许多实验教学不能实践性地进行操作,只能进行理论知识的讲解,导致大部分学生不能准确把握知识点,难以理解电子测量实验的技术要点。 (2) 内容有些枯燥乏味。 实验教学课程主要内容是关于各类电子测量仪器及系统的工作原理与应用,如模拟式电压表的检波器基本原理与结构,数字式电压表中A/D转换器的的分类及主要原理框图组成,万用表的组成原理等,都涉及了许多基础电路图和原理框图,内容比较枯燥乏味,难懂不易理解,学生易产生抵触厌学情绪。 (3) 测量仪器分类较多,但实验教学课时有限。 随着电子产品新材料、新工艺、新制造技术的不断更新发展,大量新的一代电子元器件诞生,电子测量仪器功能越来越丰富,技术指标和性能也不断提高,用于特定的测量对象和测量条件的电子测量仪器也越来越多,同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势,测量仪器分类越来越多。 2. 项目教学法和微课的实验教学实践 在理论基础欠缺的情况下实施项目教学法,完全由学生独立设计与实施显然是不合适的,可先在老师的指导下,通过针对实验教学中某个实验任务,由学生和老师共同制作实验室微课,加快学生得到新知识和新技能的储备过程,然后实施项目教学法,加深学生对理论知识点理解,提高实际操作能力,最后让学生以自己的视角设计实验并制作微课视频,通过PDCA循环进一步的改善实验教学效果。 (1)项目选择 由于《电子测量与仪器》这门课程与工程实践应用密不可分,因此老师在实验授课时通过播放与实验相关的微视频来缩短理论知识讲解时间,如某型号信号发生器的演示视频,基于虚拟仪器的电压测量系统等等,经实践证明,通过微视频的播放,能极大的提高学生的学习兴趣,吸引学生的注意力,加快了学生的理论知识的理解和储备。 (2)项目设计 项目设计的目的为了让学生更好的掌握理论知识点,以工程实践需求对实验教学内容进行设定,项目的具体任务要让学生结合自身的知识素养和能力而定;项目设计时,不一定要涵盖所有实验知识点,但重点知识必须涵盖;根据实验项目总体要求,把实验教学内容隐含在具体的项目,让学生在执行的过程中自己提出问题,提高综合解决实践问题的能力。 (3)项目实施 首先老师可结合该项目才工程实践中的应用,讲解项目的目的和要求,让学生对整个项目有个总体的了解,其次,老师应确定好项目的分组情况,由项目小组成员共同推荐项目负责人和各个成员的职责。 (4)目评价 项目的评价可分为三个阶段:自评、互评和综合评价。自评是在项目负责人的主持下,项目小组成员通过反思在项目实施过程中遇到什么样的问题,怎样解决的,解决效果怎样,最终实验成果是否符合要求等方面,明确项目的得与失,并探讨失败的原因和改进的措施。互评是在老师的主持下,各个项目小组负责人展示自己实验项目的成果,然后通过公开答辩,且其他小组成员均可以对该项目提出问题,以评价促进学习,大家共同提高。综合评价是老师总结各个项目小组完成情况,给出的完成类似项目应该具备的理论知识和技能要求,且老师应注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核,对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励,全面综合评价学生能力。 3. 总结 微课作为一种新出现的教学方式,很适合在《电子测量与仪器》实验教学中开展,结合项目教学法,可构成PDCA循环圈,且在整个循环圈中,学生都是直接的参与者,不仅培养了学生的思考、分析、解决和创新等综合能力,更可让学生明白团队的能量。通过实践证明,项目教学法和微课相结合的方法,必将极大的推动《电子测量与仪器》的教学效果,同时,也更加的切合专业技术培养方向,为学生以后就业、创业和发展创造了条件。 电子测量与仪器论文:电子测量与智能仪器课程教学与实验改革探索 [摘 要]针对目前电子测量与智能仪器课程在教学与实验过程中所存在的不足,课题组依托河南理工大学部级实验示范中心和省级重点开放实验室平台,分别从教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践。对该课程进行的“自主、探究与合作”模式下的教学与实验改革,在培养学生自主学习,提高学生综合能力方面取得了很大成效,为工科课程教学改革提供了很好的借鉴。 [关键词]教学方法;教学手段;实验;改革 电子测量与智能仪器是高等院校电子信息工程专业和电子信息科学技术类学科的重要专业课。该课程具有很强的实践性、技术性和综合性,是一门理论性和实践性相结合的综合课程。课程与工程实际结合紧密,在专业课程体系中占有重要地位,它对培养学生的创新思维能力和实际动手能力具有重要的作用。但是由于受传统教学模式的影响,该课程存在着教与学严重脱节的现象。学生对这门课学习的积极性不高、兴趣不浓,听课不能够集中精力,使该课程的课堂教学效果不够理想。另外,该课程让学生学习的内容、方式也存在问题,目前主要还是以做作业习题为主,即使增加了该课程的课程设计环节,但基本上也是“纸上谈兵”,不能够与实际应用结合,效果也不够理想。 针对以上传统教学所存在的问题,根据课程特点,我们通过积极探索,大胆改革,以“自主、探究和合作”的模式通过实践探讨出一套科学、实用的“教、学、做”一体化的方案,分别从该课程的教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践,并取得了一定成效。这对提高该课程的教学质量,促进学生创新能力和实际工作能力的培养,提高在新形势下学生的竞争能力具有重要而积极的作用。 一、 注重课堂教学改革 (一)更新教学内容,改进教学方法 针对课程教学内容,首先,我们在教材选用上进行了大范围的筛选工作,最后选定了国家精品课程配套教材,古天祥等编著的《电子测量原理》。该教材主要是在学习测量原理的基础上侧重于讨论测量技术与方法、误差分析和实际应用,而且在涉及具体电子仪器时是基于仪器的基本原理及应用,而不是基于仪器的设计与制造,对于非测控专业的电子类专业学生来说十分适合。其次,在日常教学过程中,根据给定学时,我们对课堂授课内容进行了有效节选,在讲述课程各部分内容时,注重从原理、误差及应用三个方面进行阐述,以测量原理作为基础,通过测量误差分析来提升,以其实际应用为归宿展开课堂教学。最后改进传统的、较为死板的课堂讲述,在课堂教学中增加案例分析。例如在讲到电子计数器时,教师可以把往届学生的毕业设计作品先进行实物演示,在成功抓住学生兴趣的同时,进一步介绍它的基本组成和工作原理,并采用启发、引导等教学方法鼓励学生思考其实现方法和设计过程,这样将极大增强学生学习的积极性和主动性。课后再根据给出的实例给学生布置课后作业,要求学生从自己的视角对给出的毕业设计实例进行性能分析。学生自己成立讨论小组,采用比较、讨论等方式从设计方案、技术指标等方面得出作品的不足之处以及改进方法,以课程设计报告形式通过Sakai网络教学平台上交任课教师,教师通过网络与学生进行交流。这种教学方法不仅有助于活跃课堂氛围,也可以促进师生之间的互动和交流。 (二)教学手段多样化 电子测量与智能仪器课程具有较强的实践性,涉及很多仪器以及具体操作等知识,单一的课堂讲授会使学生感觉知识非常抽象。因此在教学环节中,我们根据课程实际情况,结合河南理工大学现有的教学设施,最大限度地进行了教学手段多样化改革,其主要表现为: 1.多媒体课件动起来 在传统的多媒体课件上,有效地加入声音、图片、动画、视频等多种元素,使多媒体课件动起来。根据课程的属性,将课程讲授中涉及的许多先进电子测量仪器通过彩色图片的形式展示给学生,不仅可以在最短的时间内提供最大的信息量,还能大大提高学生的学习兴趣;利用多媒体课件的动画效果,以动态的形式对电子计数器、示波器等典型仪器的结构、使用方法进行探讨、分析,将其组成工作原理生动、形象地展示出来,从听觉和视觉两方面刺激学生的感官,促进学生联想记忆,加深对知识的掌握;课件中通过嵌入仪器的实际应用操作视频进行课堂演示,使学生更快、更好地掌握电子测量仪器的使用方法。多元素嵌入的多媒体课件在课堂上有效地动起来,大大调动了学生的学习积极性,学生的日常出勤率和上课的专注度都大幅度提升了。 2.SAKAI网络平台用起来 随着计算机网络的发展,基于信息技术的教学工具已经成为教师与学生交流、互动的重要平台。本课程教学组充分利用河南理工大学网络平台――Sakai(赛课)网络教学平台,将多媒体课件、电子教案和阅读资料等资源整合后挂在网络课堂上,学生可以拥有更长的时间与更广阔的空间对其进行充分浏览、慢慢消化。该网络教学平台还具备布置作业、点名、练习与测验、讨论等功能,教师可以根据教学内容的需要实时在网络教学平台上进行信息,将课堂上所讲述的内容进行有效延伸、消化。比如之前提到的毕业设计实例分析,学生成立讨论小组完成讨论后,以电子作业的形式进行上传Sakai平台,教师可以实时进行跟踪,通过讨论的方式与学生进行沟通,及时解决学生提出的问题。这在很大程度上提高了教师的“教”和学生的“做”两方面的效率,也拉近了师生之间距离,大大提高了学生学习的积极性。 三、实验实践改革 作为“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化教学改革中非常重要的一个环节,学生的“做”显得尤为重要。电子测量与智能仪器课程是理论与应用相结合的综合课程,学生在掌握基本原理和相关理论知识的基础上,还要学会使用各种仪器,搭建各种测试系统,学会对电子测量结果进行分析,因此该课程的实验教学也就显得特别重要了。本文展开的课程实验教学改革是在河南理工大学国家重点实验中心――电工电子实验中心和省级重点开放实验室的基础设施平台上进行的,学生可以随时进入实验室进行课程实验。实验内容除了常规的验证实验外,任课教师还给学生布置了大量的测量、测试实验,学生可以自由组队,进行测试系统设计,利用实验室实验模块完成测试系统搭建,并进行相关实验测试验证。学生自由组队完成的测试系统实验在经过教师的验收后可以充当常规实验。对于验收效果较好的实验,教师要给出优秀的实验成绩,以此调动学生参与的积极性。 四、考核方式的改革 考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,摒弃了仅仅由平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩的传统方法,进而改成由平时成绩、考试成绩、实验成绩和课外活动成绩共同决定。 (一)平时成绩考核 平时成绩考核20%,由考勤、Sakai网络平台点名、作业以及讨论答辩成绩共同来决定。其中考勤和作业占平时成绩的50%,讨论答辩成绩占平时成绩的50%。第一部分是考勤和作业,这是指在教学过程中,根据课程教学进程要求学生完成的学习任务,要结合Sakai网络教学平台,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,教师要将学生的出勤情况记录在“点名册”内,最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是讨论答辩成绩,这项成绩通常是在小组学习的基础上,学生共同完成一个课题、一个论文或一个项目,通过Sakai网络教学平台讨论区进行讨论、网络答辩,最后由任课教师给出。 (二)期末卷面成绩 期末考试内容覆盖教学大纲要求的知识点,考题可以灵活多样,以闭卷为主,适当增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考查出学生的真实能力,以及全面系统地考核学生掌握课程知识的能力。该项成绩占总成绩的50%。 (三)实验成绩 实验成绩占30%,其中课程开出的常规实验成绩占实验总成绩的50%,自主实验成绩占实验总成绩的50%。大力提倡学生进行自主实验,调动学生参与的积极性,自主实验给出的成绩比例在这个环节得以体现。 (四)课外活动成绩 该课程考核方式改革力度最大之处体现在课外活动成绩的给定上。为了鼓励学生积极参与学校的第二课堂,我校在考核方式上进行了相当大的改革变动。任课教师可以根据学生参与程度以及所获得的相应成果,在总成绩上直接给定课程成绩。 同样,学生参与的各种电子设计大赛、测试系统开发项目,也可视为加分项目。如此一来,学生学习、参与的积极性空前高涨。 五、总结 本文对河南理工大学电子测量与智能仪器课程几年来的教学和实验改革进行了论述和分析。实践证明,“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化课程教学改革取得了明显的教学效果。 电子测量与仪器论文:电子测量与仪器课程的教学方法探索及考核方法改革 摘要: 深化中国大学课程教学方法和考试考核方法的改革是保障大学教学质量、提高人才培养质量的重要方面。针对目前电子测量与仪器课程在教学中的不足之处,我们进行了教学方法和考试改革的探索和实践,同时通过考试环节的完善和创新,力图达到提高学生的分析能力和综合素质的目的。本文系统的阐述了电子测量与仪器课程教学方法的改革和考核方法的改革思路,并取得了一定的效果。 0引言 教学方法由于是决定教学效果的十分重要因素而被人们所重视,教学方法的改革也就理所当然地成了教学改革中的重要一环。课程考核评价系统,是教学过程中必不可少的重要环节,贯穿于教学的全过程,课程考核的结果不仅可以反映教与学的实际状况,对学生各阶段乃至整个学习阶段有一个明确的评价,更是衡量学校教学质量的重要依据。然而,目前的课程考核评价系统只是通过单纯的卷面成绩考核,并不能真正衡量学生的综合能力。下面以《电子测量与仪器》作为试点课程,在测控本科专业的教学过程中,详细阐述该门课程的具体教学方法和考核方式的改革。 1电子测量课程的特点 电子测量是测控专业的一门专业必修课程,内容包括:电子测量的基本原理和基本的测量方法,常用的电子测量仪器的基本组成和工作原理,仪器的操作和应用。要求通过该课程的教学培养学生理论联系实际和动手能力以及解决问题的能力。该课程涉及比较深奥的理论,算法比较抽象且难懂;同时电子测量与仪器课程涉及面很广,它的应用包括了整个电子、通讯、自动化等多种学科的很多领域,比如取样、信号合成、自动化等多种技术都在电子测量中得到应用,因此教学中还要涉及如何把电子测量理论与实际应用相结合的应用问题。 2教学方法的探索及改革 针对《电子测量与仪器》这门课程的特点,基本拟订了改革的方法如下: 2.1 增强学生参与性。不同于以往的一味灌输的教学方法,在讲解了某种仪器的基本原理以及功能和操作后,要求学生以各种途径查询资料,并以报告的形式写出目前最新的技术指标,之后要抽点学生下一次课上来讲解,学生可以选择自己喜欢的一种型号产品为例子来写报告,同时,将学生分成几个小组,每个同学在组内都要讲解他说查到的仪器资料和型号,以及这个仪器的特点,阐明电路结构并进行分析性讲解,这就使得学生要了解这类产品的技术指标,必然在课后就要去查询相关的技术原理,小组讲解使得每个同学都有参与,所以每一个学生都会去查找资料并准备讲稿,比老师单纯的对仪器知识的理论灌输有效果,这样的方式,给学生学习上带来了一定的主动性和积极性,增强了参与性,同时,也培养学生对仪器学习的兴趣。 2.2 围绕教学大纲,把握住理论教学的方式方法,讲授方面从易到难,让学生逐渐对仪器建立起兴趣爱好。但大学的教育也必须注重理论环节,这和实践环节有等同的重要性,在某一种仪器以及电子测量方法介绍完后,要求学生自己拟出一个题目来讨论,将所有学生进行分组,比如,10人一组,共8个小组,最后,一个小组拟出一道题目。 2.3 测量技术发展很快,电子测量仪器在不断更新,这就要求适应形势,适当调整教学内容,将一些现代的电子测量手段以及先进的仪器作为例子引入到课堂上来,激发学生的学习兴趣。 2.4 结合实验教学,不再完全理论和实验脱节,理论讲解的时候,就要结合实验例子讲解。有某些理论课程可以到实验室进行讲解,让学生更加直观的理解仪器特点,真正做到教与学结合。由此,可以增强学生的参与意识,激发学生创新思维。 3考核方式的改革 考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,采用了平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩。平时成绩占30%,期末卷面成绩占70%。 3.1 平时成绩考核30%,由考勤,实验成绩,讨论答辩成绩共同来决定。考勤和作业占到平时成绩的30%,实验成绩占到平时成绩的30%,讨论答辩成绩占到平时成绩的40%。 第一部分是考勤和作业,在教学过程中,根据课程教学进程,要求学生完成的学习任务,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,将学生的出勤情况记录在“点名册”内。最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是实验成绩,是结合实验具体操作情况来打分的一项成绩。 这一项成绩在一定程度上反应了学生具体动手能力和操作能力情况。第三部分是讨论答辩成绩 ,这项成绩通常是在小组学习的基础上,大家共同完成一个课题、一个论文或一个项目,然后通过演讲答辩的方式,向全班同学作介绍。小组外的全体同学还要提出各种问题请小组答辩的成员回答。最后以小组答辩和工作完成的水平和质量作为依据,决定每个人的成绩,由小组外的其他同学和教师评价给出。 3.2 期末卷面成绩以教学大纲为参考,覆盖面广,考题可以灵活多样,以闭卷为主,可以考核一些新的仪器技术,另外,增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考核出学生的真实能力以及全面系统的考核学生系统掌握课程知识的能力,该项成绩占到70%。 4总结 现代大学教学方法,应该是能够激活师生思想、情感、潜能、智慧,发挥师生积极性、主动性、创造性的教学方法;而考核方式的改革依赖于教学方法的改革,我们将继续努力并研究该门专业课程的特点,通过不断的改革和改进,摸索出一套有效的教学方法,这样,才能做到考核方式真正有效的改革。 电子测量与仪器论文:论数字信号处理对电子测量与仪器的影响 [摘 要]数字信号处理是当前使用电子仪器进行测量工作的重要组成组成部分,可以说,测量是人类社会发展过程中必不可少的一项工作,而电子仪器则是测量工作发展至今最为先进的设备如何才能够通过数字信号处理加强电子测量仪器的使用效果成为了当前函待解决的问题本文便将对数字信号处理技术对电子测量与仪器的影响进行分析,并提出一些意见与建议。 [关键词]数字信号 电子测量仪器 电子仪器 引言 数字信号处理,顾名思义就是通过计算机等设备将收集到的信息信号进行处理加工以及分析的过程。数字信号处理的原则就是将某一类型的信号转换为数字信号,因为计算机等设备所擅长处理的就是数字内容。人类想要发展,社会想要进步,势必要获取外界的信息,信息作为与外界互动的主要介质,如何将之转换为我们所能接受的形式成为了重点,此时,数字信号处理的出现为我们解决了这一难题。可见,信号传递和数字信号处理对当前的经济社会发展具有深远影响。 1 数字信号处理的重要意义 随着经济和社会的蓬勃发展,社会生产力有了长足的进步,在人类的各项生产活动中,测量工作占据着重要的地位,而进行测量工作的电子仪器在数字信号处理技术的应用下,各项社会实践活动能够更加顺畅的完成。 1.1 测量的作用 测量在生产实践中占据着重要的地位,将抽象事物具象化是测量的主要内涵,尤其是针对生产制造领域,一个产品想要批量生产,各项的参数信息必不可少,获取这些信息就就是测量的工作。另外,测量能够促使生产活动规范化,同样是多应用于制造业,零件生产出来之后,必然要进行检查,通过一系列数据来对所生产的产品进行评估,以判定其是否符合生产标准。最后,测量能够将生产过程中的各个环节统筹管理,在进行生产实践工作时,如果己经提前对零件的各项参数进行测量,工作人员便可以清楚的认识到零件的形状、尺寸等固定参数这样便可以知道工作人员的具体生产制造工作,确定每一个生产环节的实施步骤。 1.2 数字信号处理的重要意义 电子仪器是进行测量工作的主要工具,随着测量技术的不断发展,对电子仪器的要求也就越来越高,目前多数的电子测量仪器都是通过电信号的形式传递测量结果的,度数的难度较大,更不要说进行分析处理了。而有了数字信号处理技术的,就能解决这一难题,针对测量仪器的数字信号处理,其主要内容是将将电信号转换为熟悉信号,然后通过数字信号对信息进行分析,后续工作才能够进行。例如用电子仪器进行直流电压测量时,也可以先进行交直转换,在进行数字转换,数字信号利用对测量过程的改变以简化测量中复杂的问题,并且减少测量中各种因素对测量结果产生的影响。 2 数字信号处理技术对示波器使用的重要影响 示波器是较为常见的一种电子设备,其能够通过波形的形式将所要测量的信号显示出来,被测信号通过电子束打在荧光屏上,显示的图像有助于测量人员的分析与解读,电流、电压、频率等都能通过示波器进行显示,此外,一些较为特殊的信号也能够在示波器上显示出来,诸如调幅度、相位差的显示也常常出现在示波器的应用范围内。但是,示波器所显示出的图形的准确性如何呢? 转换之后可以明显看出该信号已经失真,如果我们使用数字式存储示波器进行观测,所面临的问题更加复杂。 首先,在估算信号前沿的上升时间时,观测人员往往使用方根准则,但是唯有所测信号为为高斯信号,且示波器具有高斯系统们才可以用方根准则。同时,对于示波器阶跃响应上升时间的估算也是如此一般来说,在进行电信号观测的过程中,所进行测定的信号很少有高斯信号,示波器与高斯系统之间有着较大的差异如果强行按照这种方式进行估计,那么难免会出现较大的误差,其次,一旦我们需要通过观测示波器来确定示波器的阶跃响应,就必须将示波器的带宽和信号特征考虑进去,我们可以根据研究结果确定CR放大器的3dB带宽的转换成绩为0.35,而高斯系统的3dB带宽以及其阶跃响应上升时间的乘积为0.345。一般来说,我们可以将示波器看作是高斯系统,那么转换系数也便可以确定为0.35和0.345。由此我们便可以看出,想要使用示波器进行信号进行观测,则必须对转换系数进行一定的更正。 由上文的分析可知,示波器也可能存在误差。在我们今后的测量工作中,为避免误差的产生,可以运用数字信号处理的反卷积技术,利用该原理对式1进行转换,得出如下关系式: 利用数字信号处理技术便可以使之正式运用到工程实践项目的操作中。假设我们使用了一个标准信号输入到数字存储示波器中,并将输入信号设为S(k),这样我们便可以计算出示波器对信号发生相应的离散型算式h(k)如果将这个离散算式进行储存,并且加存一个信号重构的反卷积算法,这样我们便可以得出结论:无论我们所使用的示波器是否达到观测的标准、信号是否为失真信号,我们都可以根据现有的信号进行重构以得出我们所需要使用到信号这样,进行电量信号的观测便无需再受到示波器的限制。 3 结论 经济社会的进步离不开测量工作的参与,测量是生产实践活动的重要内容,而电子测量技术与电子测量仪器则是当前测量工作所使用的高级手段,为实现测量工作的精确化提供了重要保障,通过上文我们可以看出,数字信号处理对于提高电子测量效果以及电子测量仪器的使用有着非常重要的作用,甚至会能够让电子仪器测量的性能提高至原效果的数倍以上虽然当前该种方式仍然存在这一定的问题,但这也为我们的研究提出了更加丰富的思路,让我们可以进一步在科学的高峰上继续攀登。 电子测量与仪器论文:微课在《电子测量与仪器》课程教学中的应用研究 摘要:目前在电子测量与仪器课程的教学过程中,正面临着种种难题亟待解决,如教学内容枯燥乏味,知识点多但是课时有限,学生的学习主动性不高等等。近年来,随着微课这一新的教学方式的出现,为提高《电子测量与仪器》的教学效果提供了希望。本文通过对微课和《电子测量与仪器》的特点分析,简要探讨了将微课应用到《电子测量与仪器》的教学过程中的前景。 关键词:电子测量与仪器;微课;教学方法 一、引言 对于我国高等院校的各电子类专业,如电子信息工程、电子科学与技术等而言,电子测量与仪器这门课程由于其独特的特性,对于学生专业技能的培养以及实际动手操作能力的提高具有重要的意义[1]。但是由于传统教学方式的限制,使学生在听课过程中经常感到枯燥无味,并缺乏学习热情。为了激发学生的学习欲望,提高授课效果,需要授课老师不断提高自身业务能力,改变传统教学思路,寻找更为新颖、高效的教学方法,为学生创造轻松、愉快的课堂氛围。 近年来,伴随着微课的兴起,为电子测量与仪器课程教学方式的改革提供了新的思路与方法[2-3]。本文将结合微课与电子测量与仪器这门课程的特点,对微课在电子测量与仪器课程教学过程中的应用前景进行重点讨论。 二、什么是微课 1.微课简介。微课(microlecture),顾名思义,指的是一种长度较短的教学过程,时长通常为5~8分钟。它以视频为主要载体,围绕着某一具体的教学知识点展开。“微课”最早是由美国圣胡安学院的高级教学设计师戴维・彭罗斯(David Penrose)提出的,一经引入,就迅速在我国的各中小学以及大中专高等院校中推广开来,并引起了众多教育工作者广泛的研究热情[4]。 微课的优秀是关于某个知识点的课堂教学视频,同时还包含了与该知识点相关的教学设计、素材及点评等辅助性内容。教师在编制微课课件的过程中,可以将教学内容以动画的形式形象地展示给学生们,引起学生的学习兴趣,同时还可以添加音频内容,将对该知识点的点评加入到课件中去,使学生在学习时同时受到视觉和听觉上的刺激,由于此时学生的注意力较平时更为集中,因此会使教学效果大幅提高。 2.微课的特点。微课经过近几年的不断发展,逐渐形成了如下几个自己独特的特点: (1)短小精悍。在传统的教学过程中,对某一具体知识点的讲解可能需要10~20分钟的时间,包括板书、PPT等教学资源的使用,但收到的效果却是一般。而微课虽然长度只有短短的几分钟,但是它以更为直观形象的方式将教学内容传递给学生,辅以声、光等多种感官刺激,势必取得更为良好的教学效果。 (2)重点突出。由于微课的时间短,因此它所包含的内容都是经过精挑细选的,并且都是与教学内容的主旨密切相关的,这就使得教学内容的重点更为突出,便于学生接受与掌握。 (3)素材丰富。微课的教学素材来源丰富,并且形式多种多样,除了传统的图片、视频等,目前还有各种专门用于制作微课课件的软件,如可以进行屏幕录制的Camtasia Studio,制作交互式视频课件的Adobe Ultra、Adobe Captivate,以及对视频进行后期处理的Adobe Premiere等,这些都为微课课件的制作提供了大量新颖的素材,是微课质量的重要保障。 (4)学习时间灵活。借助现在发达的英特网,只要将微课课件上传至指定服务器后,学生们就可以在任何时间访问这些课件并进行自主学习,而且由于时间短、重点突出等这些特点,学生在进行微课学习时不易疲惫,并且会迅速掌握教学内容的重难点,取得事半功倍的效果。 三、目前阶段《电子测量与仪器》课程教学面临的问题 《电子测量与仪器》该课程处于电子类专业课程中的后继阶段,是其他基础课程和专业基础课程的综合应用,对学生提高实践能力和电子测试水平至关重要。笔者通过近年来对《电子测量与仪器》课程的教学授课经验,并结合查阅相关的文献,对目前阶段《电子测量与仪器》课程教学面临的问题进行了归纳总结,主要有以下几点: 1.部分内容枯燥乏味。在《电子测量与仪器》这门课程中,前期内容主要是关于各类电子仪器的原理性介绍,如示波器中示波管的结构与各部分功能,各种类型的模拟信号发生器的组成以及内部的主要模拟电路等,都涉及了大量的电路图和原理分析,需要耗费大量的课堂时间对其进行详细讲解,容易使学生产生枯燥乏味的厌学情绪[5]。 2.知识点多但课时有限。随着电子技术和大规模集成电路技术的不断发展,现阶段的各种电子测量仪器正逐步朝着多功能的方向发展,各种性能不断提高,各种新颖的功能也层出不穷,直接导致了该门课程知识点的迅速增多。仅以数字示波器为例,在课堂讲解时不仅要对各按钮、按键的功能进行说明,还要针对不同形式的波形信号的具体调节进行讲解才能使学生对该仪器有一个全面的了解与掌握,这就会占据大量的课时资源。在上实验课时,由于学生数量较多,因此不可能对学生进行逐一辅导,直接导致了事倍功半的教学效果。 3.学生缺乏学习主动性。《电子测量与仪器》课程的开课时间一般是在大三的上学期或者下学期,此时的学生经过两年大学生活的洗礼,逐渐产生两级分化,有的学生保持了高中阶段好的学习习惯,能够积极主动地进行学习,有的学生则放松懈怠,上课时注意力不集中,自然得不到好的学习效果。 综上所述,针对目前阶段《电子测量与仪器》课程教学所面临的种种问题,需要授课教师不断探索,寻找一种更为新颖有效的教学方式来提高学生们的学习积极性与学习兴趣,才能从根本上保证该门课程的教学效果。 四、微课在《电子测量与仪器》中的应用研究 由于《电子测量与仪器》这门课程与实际应用密切不分,因此笔者在授课时经常会找一些与授课内容相关的小视频播放给学生观看,如某型号数字示波器的演示视频,基于应变片的自动测试系统等等。通过观察笔者发现,学生们对这些视频的兴趣很高,通过播放短片能够极大地吸引学生们的注意力,此时学生们认真听讲的程度较之传统的语言讲解高了不止1~2倍。 微课正好拥有这种短小精悍的特点,而且它本身作为一种特殊的视频资源,能够极大地引起学生们的学习兴趣。将微课这种新颖的教学方式引入到《电子测量与仪器》课程的教学过程中来,必将取得良好的效果。 同时,《电子测量与仪器》这门课程本身所具有的一些特点,也特别适合进行微课的开展。在这门课程中,不仅包含了各种电子仪器,如示波器、信号发生器、电压表、万用表等的使用方法、注意事项,还包含了自动测试系统的组建和实现,以及虚拟仪器的使用,这些教学内容都特别适合使用微课来进行展示。例如,可以将基于LabVIEW的虚拟仪器的组建和演示过程用屏幕录像软件进行录制,然后通过后期的处理,添加一些动画特效,将其制作为一个5~8分钟的微课课件。不仅能在课堂上对学生进行演示,还可以使学生在课下进行随时的观看。这样的教学方式,不仅新颖,而且收效更好。 五、总结 作为一种新出现的教学方式,微课正在因其自身的各项优点引起诸多教育工作者的关注。本文通过对微课的介绍,以及对《电子测量与仪器》这门课程现阶段所面临的各种问题的深入分析,对微课在《电子测量与仪器》中的应用前景进行了简要探讨。经过分析笔者得出结论,由于《电子测量与仪器》本身的一些特点,特别适合进行微课的开展,通过对微课的合理利用,必将对提高《电子测量与仪器》的教学效果起到极大的推动作用。 电子测量与仪器论文:模块化设计在电子测量与仪器实验教学改革中的应用 摘要:电子测量与仪器是测控专业的重要课程。针对以往该课程实验教学中存在的不足,结合专业实际情况,提出了模块化设计的改进思路,并以计数器实验为例,阐明了模块化设计的实现。在实验教学过程中,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;模块化设计;计数器 一、引言 电子测量与仪器课程是测控相关专业的重要课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量[1]。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理、方案设计及结果分析方法。 该课程所包含的实验要求学生熟悉常用仪器仪表(电压表、示波器、计数器、信号源等)的使用[2],掌握仪器仪表工作原理,学会利用现有设备采取正确的测试方案进行一些简单的测量,能根据所学知识综合设计简单的测量电路。 二、实验教学过程中的不足 以计数器实验为例,计数器实验要求了解和掌握通用计数器的组成及工作原理和操作方法,掌握频率比测量方法和测量误差处理方法。在以往的实验过程中,直接使用通用计数器进行相关参数的测量。虽然在实验之前会向学生讲解相关测量原理,但学生往往只记住了通用计数器的操作方法,即如何测量频率、周期和频率比,而对于通用计数器的内部工作原理则没有结合理论课上的内容进行深究。这样,实验效果大打折扣,学生的认识还只是停留在表面,没有自觉的深入探讨工作原理,理论与实际没能结合到一起。 三、改进思路 针对这个问题,可以将实验改成设计性实验。设计性实验教学对学生技能的提高,思考方法的训练,知识的综合运用起了很好的作用[3]。如果让学生自己设计制作一个简易的通用计数器,当然会有一定的改进效果。但又有可能让学生的注意力转移到了调试细节上,而又重新忽视了测量原理。因此,在细节的划分上要有一个折中,模块化设计是一个解决方案。我们重新设计了实验项目,制作了实验板,将通用计数器内部的主要模块分离出来,体现在实验板上。 计数器测量信号频率的原理框图如图1所示,其中,fA为被测信号,经过放大整形后变成标准的方波。门控电路产生门控信号,控制闸门的开启和关闭。闸门可以用逻辑门电路中的与门来实现,门控信号为低电平时,与门关闭,方波信号不能通过与门;门控信号为高电平时与门打开,方波信号能通过,此时要求门控信号的频率要小于方波信号。门控信号的高电平持续时间为闸门时间。闸门时间内通过的方波送入计数器进行计数,并将计数结果显示出来。计数结果N再除以已知的闸门时间即得到fA的频率。 将图1所示的原理框图稍作修改就可以用来测量信号周期。将fA整形后的方波看成门控信号,而将原来的门控信号频率提高并看成被测信号fg,此时fg的频率要高于fA且fg的周期已知。这样,在fA的方波高电平持续期间,fg信号可以通过闸门,计数器对fg进行计数。计数结果N再乘以fg的周期tg即得到高电平持续的时间,若高低电平时间相等,那么fA的周期应为N*tg*2。 计数器测量两个信号频率比的原理框图如图2所示,fA与fB为不同频率的两个输入信号,假设fA的频率大于fB的频率。fA经过放大整形后直接送到闸门的输入端,而fB经过放大整形后的信号作为闸门信号输入。此时,在fB高电平持续期间,fA整形后的方波能通过闸门进入计数器进行计数,计数的结果是fB的半个周期内(假设fB的正负半周期相等)通过的fA的脉冲数,因而频率比为计数结果N*2。 根据以上的分析,测量电路中的关键模块为:放大整形电路、闸门、门控电路、计数器及显示器。因此,设计图3所示的电路模块。其中,计数器及门控电路由单片机构成,可以通过键盘设置标准闸门信号的时间长短。将这几个模块使用PCB电路板实现,要求学生根据测量原理在这几个模块之间进行连线,搭建正确的电路对信号的频率、周期以及频率比进行测量。并写出计算表达式。期间,要求学生使用示波器对连线的各个结点的波形进行测量记录,进一步领会相应的测量原理。这样,学生面对的是这几个抽取出来的主要模块,对通用计数器内部结构会有一个更清晰的认识,能够将注意力放在测量原理上。 四、结论 该实验板在我院2012级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面: 1.将通用计数器内部结构通过若干主要模块体现出来,屏蔽了一定细节,减少了学生的重复劳动,有助于学生将注意力集中到理解测频原理上来; 2.同样的几个模块,连接方法不同,实现的测量目标(测频、测周、测频率比)也不同,有助于学生灵活运用所学知识,提高动手能力; 3.通过使用示波器测量各个连接点的波形,有助于学生理论联系实际,提高电路调试能力。 电子测量与仪器论文:电压波形参数测试在电子测量与仪器实验中的应用 摘 要:电子测量与仪器是测控专业重要的课程,而对应的实验课程则是培养学生理论联系实际能力的重要环节。在分析电压表测量原理的基础上,设计并实现了不同类型电压表的实现模块,给出了相应的数据测量表格。在实验教学中能够帮助学生迅速理解和掌握电压表测量的原理和方法,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;峰值;平均值;有效值 引言 电子测量与仪器课程是测控及相关专业的重要专业基础课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理,方案设计及结果分析方法[1]。 在各基本电参量中,电压是描述电信号的重要参数。电压表是测量电压的重要仪器,而正确理解和掌握电压表测量电压的原理往往对初学者来说不是一件容易的事情。 1 电压参数的测量原理 电信号可以分为直流信号和交流信号。对于直流信号而言,其电压是一个恒定不变的值,测量相对比较简单,没有必要做太多的讨论。而对于交流信号,其电压大小是可以时刻变化的,可以用电压的瞬时值来描述电压的大小和变化。示波器可以测量信号的瞬时值并通过图形的方式直观的展现在屏幕上。但是示波器价格昂贵,不方便携带,因此在很多场合不适用。 图1 电压表测量原理图 电压表是测量电压的重要仪器。其测量原理如图1所示。首先被测的交流信号先要经过检波电路进行检波,转换成直流信号,再由直流电压表对该直流信号的电压进行测量,将测量值乘以一个系数之后得到测量结果在显示器上显示。 检波电路的检波方式通常有三种,平均值检波、有效值检波和峰值检波,分别对应于平均值电压表、有效值电压表和峰值电压表。 设被测交流电压的瞬时值为u(t),则: 交流信号都可以看成是一系列不同频率和幅值的正弦波的叠加。因此,正弦波是一种典型的交流信号。由于被测交流电压大多数是正弦电压,而且人们通常只希望测量其有效值,故除非特别说明,交流电压表都是以正弦波为测量对象,并按有效值定度,即表头示值是被测电压为正弦电压时的有效值[2]。 因此,在测量正弦电压时,对有效值电压表,其检波电路的输出就是电压的有效值,可直接当做读数进行显示,如式(5)所示。 对平均值电压表,其检波电路的输出就是电压的平均值,而要得到有效值,需要按式(6)进行换算才能得到正确的读数。其中KF为正弦波的波形因数。 对峰值电压表,其检波电路的输出就是电压的峰值,而要得到有效值,需要按式(7)进行换算才能得到正确的读数。其中KP为正弦波的波峰因数。 而在测量非正弦电压时,有效值电压表的读数就是波形的有效值,该读数是正确的。而对于平均值表,读数是按式(6)换算的。但它无法自动识别出输入波形的波形因数,因而其中的KF仍然是正弦波的波形因数,因此读数是错误的。由于同样的原因,峰值表的读数也是错误的。 所以,通过以上的分析可以得到,在测量非正弦信号时,只有有效值电压表的读数是正确的,可直接使用。而平均值表和峰值表的读数是错误的,如果要使用,则必须使用对应被测信号的波形因数或波峰因数进行修正。 2 实验方案的设计 为了让学生能够更好地掌握电压表测量电压的原理,我们设计了“电压表波形相应研究”的实验。目的是帮助学生分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的影响,进一步明确用不同检波特性电压表测量各种电压波形所得测量结果的物理意义,掌握测量结果的处理方法。 首先,为了体现电压表的内部结构,加深学生对测量原理的理解,利用模块化设计的思想[3],我们将检波电路(有效值检波、平均值检波和峰值检波)单独设计到实验板上,作为三个独立的模块,如图2所示。 a.有效值检波模块 b.平均值检波模块 c.峰值检波模块 图2 检波电路模块图 给各个模块供电后,在输出端就能分别得到输入信号的有效值、平均值和峰值。这些值可以通过直流电压表直接测量得到。 设计表格如表1所示。要求学生调节函数信号发生器,输出频率为2KHz,输出幅度为1V(用示波器监视)。分别输出正弦波、三角波和方波,用平均值、有效值和峰值检波模块测量各输出波形,记录读数并填入表1中。根据测量结果,计算被测电压的有效值,并进行分析说明。其中,由于三种波形的输出幅度是相同的,因而峰值检波的三个读数应该相同。而表格中的最后三行要求将每个检波模块的输出换算成有效值,则要求学生能够将电压表的实现过程与图1中的原理框图完全对应起来,进一步加深对测量原理的理解。 3 结束语 该实验和相关实验板在我院2012和2013级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面:(1)将不同检波方式的电压表内部结构通过若干主要模块体现出来,充分体现出电压表测量电压的测量原理,有助于学生的进一步理解。(2)通过实验完成等幅度测量的数据表格,有助于学生灵活运用所学知识,从设计者的角度思考问题,主动运用测量原理来解决问题。 电子测量与仪器论文:试论电子测量实验仪器的维护与检修 【摘要】 电子测量仪器设备是实验教学与科研活动中不可或缺物质基础,电子测量实验仪器的精密程度以及使用状况对教学效果以及科研有着十分重要的影响,本文简要分析了电子测量实验仪器的故障原因,研究了具体的维护与检修方法。 【关键词】 电子测量 实验仪器 维护与检修 前言:电子测量实验仪器有很多,其使用的频率较高,所以出现故障的概率也较其他仪器大,如果维护与检修不得当,则会对整个实验教学和科研过程带来负面影响,因此电子测量实验仪器的维护与检修工作是十分重要的。 一、故障原因的分析 由于经常被使用,电子实验测量仪器出现故障的概率是比较大的,要想做好电子实验测量仪器的维护与检修,首先要明确其发生故障的原因,常见的故障原因有以下几个方面: ①操作不规范:在进行实验的过程中,如果没有按照仪器使用说明进行规范的操作,则会引起电子测量仪器的故障,因此在进行实验之前,要认真理解仪器的操作规范,牢记使用过程中应当注意的问题,教师要对学生加强指导,对于一些使用相对复杂的仪器,教师要耐心讲解仪器的构造及原理,使学生充分理解仪器开关、微调旋钮等的作用,有效减少了因操作不当而引起的仪器故障; ②仪器正常的损耗、老化:一般来说,电子实验测量仪器的调节大多为碳膜电位器,一旦碳膜磨损或进入灰尘都会引起仪器故障,从而造成测量误差,致使测量结果失真[1],此外波段开关的触点滑动在使用时间长后也会造成接触电阻的增加,致使出现接触不良,一些仪器塑料配件的老化也会引发开关动静片接触不良等故障; ③元件损坏:电子元件一般都有极限参数,在使用过程中的过电压、过电流现象会使得电子元件损坏,造成电容击穿、线圈短路等故障。 二、维护与检修方法 2.1检修方法 ①直观检查法:在电子实验测量仪器出现故障的时候,第一步要细心检查仪器,查看仪器面板上的按钮、旋钮、开关等是否失灵,此外还要对电源进行检查,看接线柱、插头等连接电源的部位是否出现松动、滑脱、烧毁等接触问题,第二步要将仪器的面板打开,对内部的元件进行逐一排查,看是否出现烧焦、脱焊等问题,在发现问题之后及时处理;②电压测量法:利用万用表测量经过仪器的直流电压,通过测量结果与正常结果进行对比,查看整个仪器电路是否处于正常的工作状态,通过电路中的异常点判断故障位置,最后进行检修;③示波器测量法:示波器能够观察到电路中测试点的电压波形,将观测到的电压波形与各测试点正常的电压波形进行比较找出异常波形,确定出现故障的点,从而找出异常部位,确定部位后再通过其他方法找出具体故障,最后进行检修;④元件替代法:在我们不能确定是否是此元件出现故障时就可以利用这种方法,我们将已知的性能完好的元件替代怀疑元件,在替代后如果电子实验测量仪器运行正常则代表此元件出现故障,可以采取修理或更换的方式进行检修,如果替代后仪器依旧故障,则再去寻找其他的故障点;⑤电阻法:这种检修方法比较简单,用万用表测量电路中各个元件的电阻,将测量值与实际值进行对比,通过各元件电阻的异常判断其是否出现故障。 2.2维护、维修方法 ①清洗方法:电子实验测量仪器中的电位器及转换开关容易受灰尘影响而出现故障,因此可以采用专用的电子仪器清洁剂进行清洗,打开后盖后,找到仪器对应的转换开关、电位器等元件,喷入专用的清洁剂,反复调节后观察仪表显示,直至仪表显示正常为止;②更换相关元件:如果我们在直观的观察中能够发现开关或旋钮出现损坏,或者在清洗之后仍然故障,这时可以采用更换元件的方式进行维修,需要注意的是,转换开关为有着多个刀闸,线路板上的插脚也较多,因此要用空心针、吸锡器等专业设备进行更换,同时要尽量缩短烫焊时间,以免对线路造成损坏;③校准:电子实验测量仪器由于长时间的使用其精度和准度会出现一定的偏差,这时需要我们对测量仪器进行微调校准,校准的过程中要理解电路的原理以及仪器的构造,利用校准仪器一边调节一边观察显示屏[2];④仪器维修:在我们确定故障部位以及故障器件之后,就要对出现损坏的仪器进行维修,拆卸电路板之后,要根据电路原理图对断线以及重要插头做好标记,同时要注意拆卸顺序,便于维修后的安装,之后根据故障对损坏的元器件进行维修,注意维修过程中不能焊接时间太久,避免对其他元件以及整个电路的损坏,维修好要对仪器进行调试,确保其能够正常使用,对于一些构造复杂的测量仪器可以送回厂家进行检修。 三、结论 综上所述,在电子实验测量仪器维护与检修的过程中,首先要明确仪器故障原因,然后根据原因确定故障以及故障位置,最后才能进行检修工作,电子实验测量仪器的维护与检修是一项技术性较强的工作,因此技术人员应当不断充实自己的专业技术,积累维护和检修经验,以保证电子实验测量仪器的完好率,对实验教学以及科研做出贡献。 电子测量与仪器论文:《电子测量技术与仪器》课程基于工程应用的实践教学改革 摘 要:电子测量技术与仪器教学改革引起了高职院校教学改革的热点讨论。根据我院实际教学情况和学生自身特点,对电子测量技术与仪器”课程的教学进行了讨论、探索和实践,并提出理论指导实践、强化应用、分组指导教学等良好的建议。 关键词:电子测量技术与仪器;工程应用;分组指导;教学改革 1 强化实践操作的《电子测量技术与仪器》课程教学内涵 目前,《电子测量技术与仪器》课程作为移动通信专业的必修理论课,该课程对理论和实践的要求都比较高,高职学生在移动通信工程中所需的测量技能以及微波理论知识需要有较高的要求,传统教学中实验操作较少,电子测量仪器种类较少,如何通过教学改革,强化学生的理论知识和实践操作技能,形成具有高职自身特色的教育课程,值得我们深入研究和思索。 结合该课程特点,我认为其教学内涵应体现任务驱动的本质,一是理论性和实践性。理论性是指对学生的基本理论知识要求较高,因为移动通信专业的知识外联性较低,学生以前接触的很少,因此我们要求学生掌握基本的电子测量技能,并能够运用理论去指导本专业的实践操作。实践过程必须以提高学生基础和应用能力为主线,使其能够胜任岗位基本要求。二是任务性。《电子测量技术与仪器》课程教学将工作任务细分,同时配备多种电子测量仪器,让学生在实际操作中练习各种测量技能,学和做相辅相成,更重要的是在学习中以实际电子仪器作为载体,遴选、重构课程内容,将工作任务作为终极努力目标。 2 教学改革实施 依据高职院校培养高端技能型专门人才的培养目标,本课程实践教学改革的原则如下:⑴以电子仪器或模块作为课程载体。⑵将实际工程应用引入实践教学。⑶以实践作为教学的主线,通过实践带动知识、技能的学习与职业素养的养成。 在上述原则的指导下,对该课程教学进行如下改革: ⑴在教学中以学生为主体,以教师为主导,充分发挥主导的导向作用,使主体具有自主学习的能力。主导教师应加强自身理论知识水平的提高和技能的锻炼,同时及时更新专业动向。主体学生需要在理解理论知识的基础上,着重锻炼自身实践操作。通过调查分析及学生反馈,移动通信专业对于电子测量的能力要求为熟练使用各种电子仪器,运用自己所学理论指导实践,进行高频微波各种信号的测试,对相关数据进行记录分析并处理。因此,本课程从专业需求入手,充分利用实训室条件,培养学生分析问题,解决问题的能力。 ⑵充分采用多种教学方法,逐步培养学生自主学习能力。在实践教学中,引入实际工程应用,以任务作为驱动,积极引导学生学习。主导教师介绍任务,将学生分组,每组同学分贝完成不同任务,在同一组中,每位同学轮流当组长,指导该组学生进行整个任务的完成流程。在授课过程中采用课前预留,让同学们在课下时间充分利用网络资源丰富和准备即将学习的知识,在后续课中鼓励同学们上台展示,给学生发挥的空间。将教学内容分为基本模块和拓展模块两部分,基本模块用于提高电子测量能力,拓展模块用于培养学生的创新能力。 ⑶以电子仪器作为载体,联合企业开发多项实验实训项目,构建理论实践统一的教学体系。通过整合电子测量实践教学,合理有序的安排实验项目,根据不同的工程环境、工作任务及精度要求,选取科学合理的测量方案,选取正确的测量仪器。主导教师给定测量要求,学生自行确定实验方案,配置实验仪器,分组制定实验步骤,完成实验任务。比如测量射频放大器参数实验,不同组别的学生可以选取不同测量模块,自行查阅实训手册,分别制定不同实验步骤,最终完成测量任务。同时提出扩展性任务,添加学生自己的新思维,锻炼学生分析问题解决问题的能力。构建虚拟实验平台,引入Lab View虚拟仪器平台,利用虚拟仪器测量相关实际电路测试点,得出仿真结果,从而掌握电子产品发展新方向。 在综合性课程设计中,要求学生使用DXP、Multisim等软件进行项目设计与仿真。根据仿真通过的电路结构与参数,进行搭建实际电路并进行实际参数测量,要求学生提交测量结果,完成课程实习报告的书写,同时在实训结束前预留一定时间,自行讲解实训原理、数据处理过程、实训过程中碰到的问题及如何解决等,指导教师进行点评与打分。整个过程其他同学均可参与讨论,学生分析与解决问题的能力得到了进一步的升华。 3 总结 通过对电子测量技术与仪器课程进行的教学改革,学生有了较强的自信心,理论知识在不断的展示讲解中得到了进一步的提高,而有目的的实践又能够帮助学生从全局角度完善整个任务,进而提高学生整体思路思考方式的锻炼。师生在教学过程中关系融洽,面对问题能够共同讨论解决,学生的学习积极性有了明显的提高,真正落实了理论实践深层次理论的过程,学生探究性的学习精神得到提高。课改过程中学校和企业关系进一步增进,教学内容贴近实际要求,因此,基于工程应用的电子测量技术与仪器课程实践教学意义深刻。 电子测量与仪器论文:基于案例引导、任务驱动教学法在《电子测量技术与仪器》课程教学中的应用 【摘要】对于《电子测量与仪器》课程的教学改革,通过基于案例引导、任务驱动教学方法提高学生的职业素质出发,适当调整理论教学的内容、加强实践教学环节、积极改进教学方法、扩展课程外延,培养学生的职业能力和创新能力等观点。 【关键词】案例引导;任务驱动;教学 《电子测量技术与仪器》是一门注重理论性、应用性及综合性很强的课程。课程内容包括测量误差及误差分析、常规仪器的工作原理及仪器操作使用。除了学习和掌握必要的理论知识外,更重要的是能掌握各种电子测量仪器的选择原则以及使用方法。但我们一般的教材理论部分较多,具体测量方法特别实例分析、实训项目等内容介绍较少,教学也相对枯燥,学生的学习热情不高,学习效果不佳,所以需要更多的实践课程,利用案引导和任务驱动教学,更好地学习《电子测量技术与仪器》。 1.案例引导和任务驱动教学的应用 1.1 案例引导 20世纪初,哈佛大学创造了案例教学法。就是围绕一定培训的目的把实际中真实的情景加以典型化处理,形成供学员思考分析和决断的案例(通常为书面形式),通过独立研究和相互讨论的方式。来提高学员的分析问题和解决问题的能力的一种方法。 以往在讲解电子测量基本仪器的原理时,教师按课程的理论体系阐述知识点,学生听老师讲解,适当时候教师提问。这样课堂气氛沉闷,不利于调动学生学习积极性。采用案例引导教学法有利于改变这种状况。例如讲解频率测量这一章节,教师可先拿教师自己或上一届学生设计的一个简易数字频率计向学生演示,介绍其功能和设计过程,再介绍其基本工作原理,这样学生的积极性被有效地调动起来,学习兴趣大增。讲完后,再让学生思考这个作品还存在什么问题,或者还可以采用什么新的方案,并及时布置与之相关的研究性学习任务,以小组为单位进行学习交流与研究。在这个过程中每个学生根据兴趣选择一个内容完成开学时布置的小制作及小论文。上交作品或小论文时对学生进行面试,以避免抄袭现象。另外,教师在平时的教学科研工作过程中要注意收集与电子测量相关的小产品,充实到案例教学中。这种教学方法对理论基础相对较差的学生帮助也很大,其动手能力、应用能力可得到较好的锻炼。案例引导应着眼于学生正确和熟练地使用仪器这一教学目标,围绕这一主线展开讨论。对于电子测量仪器,主要强调其基本组成与整机工作原理,不对整机电路作较多的讨论。教学中的仪器内容及选型注意与当前生产、科研实践相联系,使其具有一定的代表性。在介绍典型仪器产品时,把仪器的面板构成和原理框图相联系,有利于学生把所学的理论知识与实践相结合。 不过需要注意的是:(1)案例的来源往往不能满足培训的需要。研究和编制一个好的案例,需要较长时间。同时,编写一个有效的案例需要有技能和经验。因此,案例可能不适合现实情况的需要。(2)案例法需要较多的培训时间,对教师和学员的要求也比较高。在案例引导的过程中建议:1)案例讨论中尽量摒弃主观的成分,教师要掌握会场,引导讨论方向,要注意培养能力,不要走过场。2)案例教学耗时较多,因而案例选择要精当,开始时组织案例教学要适度。3)学生一般都具有实践经验,不必担心讨论不起来,但一定要有理论知识作底衬,即案例教学一定要在理论学习的基础上进行。 1.2 任务驱动教学 任务驱动教学就是在学习信息技术的过程中,学生在教师的帮助下,围绕共同的任务活动中心,在问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,引导学生产生一种学习实践活动。它要求“任务”的目标性和教学情境的创建。使学生带着真实的任务在探索中学习。学生获得成就感,激发他们的求知欲望,形成感知心智活动的良性循环,从而培养出独立探索、进取的自学能力。 把课堂搬到实验室,针对具体的测量仪器来介绍工作原理及电路组成,同时观察实验效果。鼓励讲授理论的教师同时承担实验教学,此教学形式的改进能帮助教师拓展知识结构,理论教师通过实验课程指导,能深刻体会实验对理论教学的重要促进作用,提升教师自身教学和工程实践能力。令学生学生能够独立设计测量方案、熟练运用电子仪器、利用已学理论知识分析测量结果。通过任务驱动教学让学生充分掌握以下几点:(1)了解主要电子技术中如电压、电流、频率、元器件参数、阻抗、噪声等物理量的测量原理;(2)了解电压表、信号发生器、电子示波器、扫频仪、逻辑分析仪等电子测量仪器的工作原理并能熟练操作和使用这些测量仪器;(3)针对具体的物理量的测量,能够设计出合理的测量方案、正确操作测量仪器、并对测量结果能科学分析。 在仪器的新技术方面,我们建立了虚拟仪器实验室。通过Virt ualBench 等软件在教学中应用,使学生认识到在虚拟仪器中,一台计算机可当作多台仪器使用,“软件即仪器”;还可以根据自己的需要,应用Lab VIEW 等图形化编程软件编制软件,使计算机变成自己所需要的仪器。这样,大大地扩宽了学生的视野,提高他们的学习兴趣,也培养了他们的创新能力。 任务驱动教学需要注意的是:(1)教学进度不易把握。每一组的探究程度和进度教师很难把握,实训结束时,有的组提前完成,有的组不能完成,影响效果。所以后需采取一些措施,要既能保证探究效果,又不影响进度。(2)课堂管理待改进。探究性学习法的课堂更为生动,这也导致个别学生干扰他人。采取措施在行动上约束学生,最好能使学生都积极参与起来。(3)评价上有困难。任务驱动教学法,可能有个别学生滥竽充数、混水摸鱼,给教师造成教学质量好的错觉,影响到教学效果。 1.3 小结 总之,案例引导和任务驱动的教学模式改变了传统的教与学的结构,使学生真正成为学习的主体,教师除了具有辅导者、引导者的身份外,不具备其他任何权威。在这一模式下,学生将可能通过计算机网络随时获取帮助,并随时成为教师。这种教学方式全面应用到技能教学相信只是一个时间上的问题,它将完全改变传统的教学方式,使因材施教真正落到实处,让每个学习者将学习当作一种享受。 2.建立新型的考核评价体系 传统的考试制度比较注重理论和笔试,实验成绩虽占有一定的比例,但比重较小,这不利于人才的培养,理论测试与实践动手能力考核应同等对待。理论考核应从培养学生分析、解决问题的能力和创造能力出发。而实践考核中,既为不同层次学生提供更加公平的评价方式,也为那些擅长动手和创造的学生提供空间和时间,帮助他们脱颖而出,对学生的评价更客观、更全面。突出了实践环节的重要性。 3.重视教师自身素质的提高 教师在教学活动中是处于主导地位的,很难想像一个专业化程度不高、业务一般的教师能教出一批好的学生。而且随着新技术、新方法、新仪器的不断出现,测量应用领域的拓展,对教师知识结构、素质和能力也提出了新的挑战。为此教师一方面必须积极参加科研,掌握学科前沿动态,另一方面定期到企业挂职锻炼,掌握相关电子产品生产测试实际情况,丰富实用教学案例,把自己获得的实际经验、所掌握的最新信息传授给学生。 4.小结 21世纪是知识经济时代,知识经济时代对人才的素质和创造能力提出了越来越高的要求,对人才培养工作产生极其深刻的影响。大学作为培养高级人才的摇篮,只有紧跟时代的发展脉搏,改革人才培养模式,转变教学观念,更新教学内容,探索各种教学方法和教学手段,切实提高教学质量,才能很好担当起为社会输送合格人才的重任。在本课程的教学过程中,我们采取了多种教学方法,虽然取得了一定的成绩,但教学改革毕竟是一个长期探索、不断完善的过程,需要我们去不断总结经验,探索更有益的方法。 电子测量与仪器论文:高职高专《电子测量与智能仪器》课程改革的思考 【摘 要】《电子测量与智能仪器》课程是电子信息工程专业、电子信息工程(通信方向)、城规控制等专业的专业平台课程,这门课程是实践性实做性很强的科目,也是一门内容繁杂的交叉学科。内容涵盖了传感器、电子测量、智能仪器等。它在现代检测与控制系统中有着举足轻重的作用,它的课程改革也显得尤其重要。 【关键词】《电子测量与智能仪器》;改革;传感器 《电子测量与智能仪器》课程是电子信息工程专业、电子信息工程(通信方向)、城规控制等专业的专业平台课程,这门课程是实践性实做性很强的科目,也是一门内容繁杂的交叉学科。内容涵盖了传感器、电子测量、智能仪器等。它在现代检测与控制系统中有着举足轻重的作用,从传感器转换原理上来说,涉及电学、磁学、光学、化学等学科;从应用角度来看,又与测量学、电子学、计算机技术及自动控制技术等紧密联系;而传感器、电子测量、智能仪器的内容相对独立又相互联系;就学习方法来说,是理论与实践紧密结合的一门课程。 本课程是从事现代电子科学研究的必备基础。随着电子技术的发展,我国正成为世界电子产品制造业的制造中心,对于高职院校的电子信息专业学生来说,走上工作岗位以后,会成为生产、调试、检验第一线的技术工人。为了提高生产效率,在生产岗位上除了需要大量的通用仪表,还需要各种特殊仪表,学生只有全面学习并掌握了常用的电子测量仪器仪表的原理和使用,才能为优秀专业课的学习及以后的工作打下坚实的基础。 《电子测量与智能仪表》课程改革包括了下列内容: 一、理论教学的改革 (一)项目化教学的组织 因为该门课程内容由《传感器》和《电子测量》两门课程演变而来,教学课时又有限(48学时),教学内容不可能面面俱到;而且在企事业的实际应用中,不同行业所使用的传感器和测量仪器也各有侧重。针对以上特点,我们以项目为载体,将教学内容分为五个传感器项目和五个电子测量项目,传感器包含传感器认识、电子称设计、转速仪设计、声光控制灯设计、温度采集器设计等项目。电子测量包括信号产生、电压测量、波形测量、时间测量、电子元器件参数测量等项目。并在项目后加入知识扩展模块,方便不同专业的学生学习不同的专业知识,学有余力的同学还可以扩展知识,增加素养。根据学科的发展,教学内容适当加入智能仪器的内容,以方便学生以后更好的适应工作岗位。 (二)教学内容的优化 目前的传感器教材在内容的编排方面,考虑到系统性和完整性,顺序一般安排为基础知识、各种类型的传感器、信号处理电路,最后介绍智能型传感器和传感器网络等新知识,这样的安排不太适合职业院校对学生职业能力培养的要求。 为此,我们在组织教学时,对部分内容进行了调整: (1)将传感器认识作为一个项目,在这个项目里完成对传感器的认识、掌握传感器的分类、掌握传感器的命名方式、了解常用传感器的转换原理、了解常用传感器的测量电路和处理电路。这样调整的好处是,在学习具体传感器之前,先掌握相应的知识路,等讲到具体传感器时,学生便能针对不同的传感器进行相应的实践项目,做到学以致用,提高技能。 (2)把对应的传感器放到每一个具体的项目中学习。目前,传感器的智能化、集成化已走向成熟,很多半导体制造商都研制、生产出了各种智能化、集成化的传感器及传感器专用处理电路,将该内容分布到每个模块中,一是可以使学生对传感器的学习更有针对性;二是让学生对传感器的应用有了清晰的认识,学生掌握的不再是孤立的传感器的知识,而是相应的应用电路,在学生走到工作岗位之后能很快具备相应的岗位能力;三是能做到将最新技术、产品介绍给学生、满足学生对新技术的需求;四是每一项目仍自成一体,不会使教学内容离散。 (3)加入扩展知识 在每个项目的后面加入相关的扩展知识,比方说声光控制照明灯项目,该项目是以声光控制照明设备为载体,详细分析了光电传感器的应用。光电传感器是一类分类繁多,应用广泛的传感器,各个专业以后都可能用到。在项目后面我们加入红外报警器、地铁屏蔽门、光电鼠标等扩展知识,方便电子信息、城规控制、通信信号等不同专业的学生学习相关专业知识,积极发挥专业平台课的作用。 二、教学方法的改革 (一)实用为主、理论够用的原则 传感器部分主要内容为转换原理、基本特性等,而职业院校毕业生的去向主要为生产一线,重点在于应用,只要知道如何使用、选择传感器即可,很少需要进行理论研究。因此,在教学中只需要让学生定性地了解传感器的工作原理,熟悉其基本特性,对于原理性的理论推导可以不做要求。对于一些定理,只要知道定理内容及在生产实际中的应用即可,对于定理公式的推导则没必要详细介绍。对此部分内容感兴趣的学生可以自学,有问题再向教师请教或自己查阅资料。例如桥式测量电路,学生只要明白电桥电路的作用,知道直流全桥、双臂电桥、单臂电桥之间电压灵敏度的关系。而其理论推导则无须占用课堂时间。学生学习的重点在于如何根据传感器手册、应用场合、测量范围等指标选用传感器,而对于很多公式、理论等内容则以学生自学为主,重点在于培养学生的技能。 在教学过程中,对于基本概念的教学仍然采用传统的教学手段,对于新技术、新知识或相对比较简单的内容,则采用多媒体教学。对于一些智能型传感器,则要求学生充分利用网络资源,了解传感器发展的最新动态。 (二)依托网络资源环境,提升研究性学习的质量和水平。 课程组教师建立了课程网站和资源库,使多年来积累的课程建设成果、优质教学资源能够跨越时空界限为学生的自主学习和研究性学习提供资源环境。资源库建设包括教师的基本教学资源、拓展教学资源、课业库、试题库、学习链接等内容,网站还专门设置了“学生资源共享”“网上测试”和“网上答疑”等互动性环节。学生可以将自己的研学成果上传到“学生资源共享”。通过该互动环节丰富了资源的来源和共享范围,加强了教师和学生之间以及学生和学生之间的互动交流,通过网上测试随机组卷,了解自己对知识的掌握情况。 电子测量与仪器论文:浅谈技校《电子测量与仪器》课程的一体化教学 摘 要:新形势下技工教育应以培养学生的综合职业能力为目标,传统的教学模式存在不少弊端,应用理论与实践一体化教学方式,学生不单掌握了职业知识,更掌握了职业技能,为其职业生涯发展奠定了基础。一体化教学实施中,采用分组合作,学生体验到团队合作、与人沟通的重要性,增加了对工作的认同感与责任心,有利于提升综合素质。 关键词:理论 实践 一体化 职业 教学 合作 自主 学习 当今世界对技能人才的综合素质和技能水平要求越来越高,技工院校作为培养技能人才的主阵地,始终坚持为社会经济发展服务,为企业服务。技工教育正在探索建立以职业活动为导向,以职业能力培养为优秀,理论教学与技能操作融合贯通的课程体系。正因如此,为了提高技校电子类专业学生动手能力,采用理论与实践一体化教学方式已经成为迫在眉睫的大事。下面就《电子测量与仪器》的一体化教学谈谈自己粗浅的看法。 1、 技校电子类专业《电子测量与仪器》课程传统教学的弊端 《电子测量与仪器》课程是电子类专业的一门重要专业课,这门课程在保证必要专业基础知识的同时,加强实践性教学内容,教材既有对电子测量知识 和原理的阐述,又有对测量方法、测量仪器的介绍。以往的“填鸭式”教学,学生接受的仅仅是纯粹的理论知识,由于实践缺少,他们对知识理解不够深入,再加上这门课比较抽象,学生就算听明白了,但具体操作还是有困难,无法真正学以致用,根本不能掌握技能。久而久之他们对这门课程失去了兴趣和学习积极性, 这是作为教师所不愿看到的。 2、 实行一体化教学的意义 (1)、采用一体化教学,有利于职业能力培养 “一体化”,在百度百科中被定义为“多个原来相互独立的主权实体通过某种方式逐步结合成为一个单一实体的过程”。技校电子类专业《电子测量与仪器》 课程的一体化教学是把理论知识和实践操作有机结合起来。理论和实践本是统一的,理论来自实践又指导实践,职业教育教学中不存在没有实践的理论,也不存在没有理论的实践。应用理论与实践一体化教学方式,可以达到课堂讲解、实践演示、实际操作同步开展,能有效让理论知识的教学和实际操作的学习统一成有机的整体。通过学习,学生不单掌握了职业知识(为什么要这样做),更掌握了职业技能(会做)。 (2)采用一体化教学,大大提高了学生的学习兴趣和学习过程的参与度 一体化教学过程中,以学生为中心,教师导、学生演的教学模式使课堂气氛活跃,学生课堂出勤率明显提高,课堂上玩手机、睡觉的现象大大减少。一体化教学改变了传统课堂以教师讲授为主的模式,让学生有了自我学习和动手操作的时间,大大提高了他们的学习积极性,使其从以往的被动学习转变为主动学习。一体化课程的学习是以学习任务为载体的学习与工作,当任务完成并且受到教师和同学们认可时,学生体会到了成就感,增强了自信心。 (3)采用一体化教学,有利于培养“双师型”一线教师 实施一体化教学首要条件是教师。一体化教学需要的是“双师型”教师,没有“双师型”教师,理论和实践还是割裂的。双师型教师必须具有综合职业能力,解决生产中的实际问题。《电子测量与仪器》课程任课教师在应用理论与实践一体化教学策略时,无论是理论知识,还是实践动手操作方面的知识都需要有系统性掌握,在此过程中,必然会带动一线教师应用各种方法提升自身的教学能力,进而培养出更多的“双师型”教师。 3、 技校《电子测量与仪器》课程一体化教学的实施 (1) 将课堂教学转向工作情景,让学生在“学习中工作,工作中学习”。 一体化课程来源于某一(类)职业的典型工作任务,学生通过完成完整的一项项学习任务实现综合职业能力的培养。整个教学过程是学习任务和工作任务完成的方法和途径,教师根据工作要求布置学习任务和工作任务,学生则通过学习和工作完成各项任务,即通常所说的工作中学习,学习中工作。教学场所由教室转为实训室(教学工作站),把课堂教学转向工作情景。具体到《电子测量与仪器》课程的一体化教学,实施时采用模块式教学,每一个模块又分成几个项目,每一个项目又划分成几个小任务。例如在进行电能量测量模块教学时,教师先讲授理论知识,然后演示电压、电流、功率及电能的测量方法,在此基础上,给他们布置学习、工作任务,让他们装接日常用的交流照明电路,测量该电路的电压、电流、功率及电能。从学生的接线、检查、通电、测量到断电,都严格按操作规程、企业规范来要求,让学生的学习过程与该职业在社会上的实际工作过程一致,使得学生能更全面地接触工作的每一个环节,为其将来的职业生涯发展奠定基础。 (2) 分组合作,自主学习,提高学生的综合素质 《国家中长期教育改革和发展规划纲要》指出:职业教育要增强吸引力,需要改革教学模式,教学模式改革成功的一个重要标志就是学生个性化学习方法的形成和自主学习能力的发展。自主学习是一种以学习者为中心、强调学习者积极参与并结合合作,学习自主管理自己学习的新型教学模式。具体到《电子测量与仪器》课程的一体化教学实施,教师可以把学生分成小组,一般3至5人作为一组,并从中选一位学生作为小组长,做好这一步有利于更好地进行教学的组织工作,教师通过引导学生确定学习目标、制定学习进程、合作探究等手段完成学习(工作)任务,学生在完成任务的过程中,不断讨论学习(工作)方法,形成了各自独特的技巧,培养了他们解决问题、优化工作的方法能力,在此过程中,学生体验到了团队合作、与人沟通的重要性,并增加了对工作的认同感与责任心,综合素质明显提高。 (3) 教师评价、学生成果展示,增强学生的成就感和自信心 学习(工作)任务完成后,让学生将自己的成果(设计、制作)进行展示,教师需要针对学生的知识掌握、操作情况及其在整个活动中的表现等方面进行点评,多给予鼓励,少批评,尽可能考量学生发展各方面的需要,进行层次化点评,让每位学生都有收益。 综上所述,技校《电子测量与仪器》课程的一体化教学是以职业能力为优秀,以职业活动为导向,对提高学生的学习兴趣,增强他们的自主学习能力,提高他们的综合素质都有很大意义。 电子测量与仪器论文:浅析项目教学法在中职电子测量仪器与应用课程教学中的应用 摘 要:本文主要从项目教学法的角度,分析了如何有效开展电子测量仪器与应用课程的教学,以激发学生的兴趣,提高教学效果。 关键词:项目教学法;中职教育;电子测量仪表与应用 职业学校是培养高素质专门技术人才的基地,肩负着向特定的行业和岗位培养合格的操作技能型人才的使命。现代科学技术的迅速发展,促使社会体系、经济体系和教育体系不断地变化,社会对高素质技术人才的需要也在变化,现代社会要求人的能力有三个方面:专业能力、社会能力和方法能力。社会能力与方法能力是学生适应社会的能力,要培养学生这种能力,教师就应改变传统教学方法,以适应培养学生增强社会能力与方法能力的要求。 一、改变传统教育模式实现职业教学上的创新 我国传统职业教育模式的教学目标是向学生传授系统的文化基础知识和专业基础知识,以知识为本位,强调学科知识的科学性与系统性,教学上注重新旧知识之间的联系,重视识记,但忽略了对学生能力和创造性的培养。这与当今社会强调实用技能,强调知识创新等素质教育要求不相符,难以适应社会的发展需要,因而对传统教育模式进行改革迫在眉睫。 项目教学法是从德国引进的一种全新的教学方法,重点强调对人的关键能力的培养。项目教学法注重培养学生的分析能力、团结协作能力、综合概括能力和动手能力,极大地拓展了学生思考问题的深度、广度,让学生较早地接触到工作中遇到的问题,并运用已有的知识解决它,对技校学生来说很有针对性。目前,项目教学法已逐渐取代传统教学中视理论为基础的教学模式,成为职业学校多数教师探索追求的新领域。 二、项目教学法在电子测量仪器与应用课程中的实际应用 电子测量仪器与应用作为一门电子专业的基本技能课,要求学生掌握电子仪器仪表基本理论,掌握电子仪器仪表的正确使用方法,掌握电路测量的基本技能和相关技术。课程强调理论与实践掌握相结合,实践性强,很适合采用项目教学法进行教学。 由于诸多原因,目前中职业学校学生普遍认为电子测量仪器与应用课的理论知识较抽象,电路原理难懂。对教材中各种单元电路在实际中有何用途,如何应用所学的知识解决生产和生活的一些问题,学生更是感到茫然,往往产生想学又怕学的矛盾心理。针对这种现状,教学中,教师应想方设法激发学生的学习兴趣,改变教学方法,处理好理论教学与实践教学的关系,尽可能少讲深奥的电路理论,多讲实用仪器的应用,多给学生提供动手机会。 项目设置及任务分解表 1.确定项目任务 项目教学法的课前准备工作是教学法中的一个重要环节,让学生分组查、找相关资料,确定项目的目标和任务,充分发挥他们的智力。这样学生成了教学中的主角,而教师则转换为教学的引导者。 (1)项目教学设计原则。由传统以教师为中心的教学变为以学生为中心的教学;由以课本为中心转变为以“项目”为中心;由以课堂为中心转变为以情景为中心。 (2)项目的选取标准。该项目可用于学习特定的教学内容,具有一定的实用价值;与企业实际生产过程或现实商业活动有直接的关系;学生有独立进行计划工作的机会,可以自行组织、安排学习行为;有明确而具体的成果展示;学习结束时,师生共同评价项目工作成果以及工作学习的方法。 考虑到万用表和双踪示波器是电工电子的常用常见仪器,学生必须掌握其用法,因此,在电子测量仪表与应用项目内容的选取中,选择这两个项目作为教学重点。为了更好地学习电子线路专业课,又选了元器件的识别和信号源两个项目。 2.制定计划 完成实用性项目的过程,学生更能认识到这门课程的作用,加深对这门课程应用前景的了解。根据电子测量仪表与应用课程的特点和学生认知规律,教师应由简到难设计出项目,每个项目再分解成具体的任务链。学生通过学习这些项目,不断练习电子测量仪表仪器的基本操作,激发学生的学习兴趣。 3.实施计划 将电子测量仪表与应用课程的教学分成若干项目,再将每个项目分成多个任务,这样很容易分解重点和难点,便于学生学习掌握知识与技能。在教学过程中,要鼓励学生克服思维定式,大胆猜想、判断,形成创新能力。 (1)上好绪论课,作好准备。在初学习时,要让学生知道学习方法,实训报告最终要让学生自己完成。在开学初,安排几节绪论课,说明本课程的教学内容,让学生了解大致的学习任务,知道重点项目是万用表和双踪示波器。 (2)先认识,再动手,后理论。学习第一个项目时,在实训室中,让每个小组领一个万用表。先让学生认识万用表,知晓面板上各部分的作用,再进行简单的应用,激发学生的学习兴趣。然后,课堂上进行相关理论的学习。教师可再演示万用表的操作过程,结合理论讲解,然后找几名学生现场演示,教师及时指出学生操作中遇到的各种问题。同时设计几个问题,让学生边思考边现场解决。在实训时,教师应巡回指导,及时发现和解决学生遇到的问题,对典型问题或错误,要向全体学生进行讲解。 4.检查评估 当某一项目任务完成后,一定要及时对学生的学习情况进行总结和评价。一般情况下可分三级来考核,第一级可由教师对小组项目情况评定,第二级是由小组成员根据各组员对小组的贡献情况互评,第三级由学生本人进行自评,综合三级评定来确定每一个成员的成绩。让学生及时写出实训报告和实训体会,引导学生对所做所学的内容进行归纳总结,找出不足。 总之,学生完成这些项目后,基本掌握了常用测量仪表的原理和使用,为后续学习电子技术等专业技能课,也为今后在工作中继续学习打下基础。
优秀计算机论文:计算机教育中计算机科学技术的应用 摘要:在科学技术不断发展的今天,计算机在人类生活中的应用十分普遍。计算机教育已经面向大众化,各学校已把计算机作为计算机教育的工具加以利用,提高计算机教育的教学水平是时展所面临的必然趋势。 关键词:计算机科学技术;计算机教育;实践应用 在社会环境日新月异的变化中,教育部门也提出了新的教育理念,在全社会都在倡导综合素质教育的同时,学校的教育改革已经逐步深入到各校园中。近年来,计算机技术在我国的应用已经十分广泛。当前,在社会对人才要求越来越高的情况下,计算机教育发挥了一定的作用,对教育改革的推进有了进一步的成果。传统的教学手段被计算机技术的发展逐步取代,无论是作为辅导工具,还是学生知识的积累,计算机技术的应用都是利大于弊。教师可以把计算机当成教学辅导工具,在实际教学中利用计算机技术进行教学工作,学生可以把计算机当成学习工具,丰富学生的学习内容,为学生提供学习资源,使学习变得更有乐趣。在学科之间计算机也能发挥作用,进行有机结合,为教师和学生提供便利。计算机教育作为近年来新兴的课程,教师教授学生操作计算机的学习过程就是计算机的教育,它是计算机学科本身所具有的教育活动,目前,在中小学课程安排中,有专门的计算机课程设置。多媒体教学、远程教育等利用计算机进行的教学方法和活动,与学习有关的内容都可以利用计算机来进行。 1计算机科学技术在计算机教育中的应用 1.1有助于教师日常的教学管理 计算机技术在现实生活中十分普及,并广泛的应用到教育领域中。简洁高效是计算机应用中的特点,在日常的教学管理中,教师可以通过计算机对学生的学习过程或日常行为进行管理,教师布置作业后,学生可以直接把作业发送到计算机中,教师利用计算机进行批阅,这样既准确又节省时间,教师也有更多的时间为学生讲解课程。计算机技术的教学管理可以规范学生的日常学习和对班级的管理,做到公平公正。在提高学生学习水平的同时,也大大地提高了教师的管理效率。 1.2方便学生的日常学习 目前,很多学校已经充分地应用到计算机科学技术,并且效果显著,深得家长们的好评。对计算机的应用不受时间和空间的限制,学生在任何时间、任何地点,有不会的难题都可以通过网络搜索查找资料,来解决学习上的困难。同时,教师与学生家长之间建立网络连接,学生放学后,教师布置作业,学生可以在做完作业后第一时间发送给老师,教师在网络上就可以对学生进行辅导,使学生的学习不受时间的限制,随时提出疑问。教师也可以利用业余时间给学生发送一些难题,让学生思考,并在网络上进行探讨,这些都是方便学生日常学习的行为。网络上的信息相对丰富,学生在网络资料中可能发现不同的解题方案,学生随时都可以与教师和同学进行积极讨论,活跃课堂的气氛,提高学生的学习兴趣。网络技术对于不同水平的学生也有一定的帮助,对课堂上教师讲解的问题,没有完全理解的学生,可以利用计算机查找,重新巩固教师讲解的内容,并充分的理解教师讲解的内容,还可以查找一些课外资料来加深记忆,这种学习方式,不受课堂的约束,可以让学生轻松完成学习任务。 1.3在丰富教学资源的同时节约教育资本 计算机科学技术的应用,在一定程度上丰富了教师的教学手段,教师可以利用计算机技术进行多媒体教学,在网上搜索一些图片或视频给学生观看,结合所学的内容,让学生在学习过程中更加直观、深刻的领悟知识。教师可以利用一些教学软件,如PPT的应用,进行文稿演示,把书本的内容变成电子稿的形式,吸引学生的注意力,增加学生的学习兴趣。在平时的考试中,教师可以利用计算机科学技术实行机考模式,让学生用计算机考试,这样可以节约大量的纸张和笔墨,还可以加强学生对学习的重视程度。减少学生的学习成本,使教学的方式变得多种多样,吸引学生学习的动力。在学生进行语言背诵时,教师可以为学生配上一些音乐,给学生提供资源,让学生产生浓厚的学习兴趣,同时提高学生的学习质量。 2计算机教育中出现的问题及解决途径 目前,在我国各中小学课程设置中都安排计算机课程学习,但真正重视计算机教育的学校少之又少。学校只是开设了计算机教育课程,但没有真正把这门课程作为重点培养来辅导学生的学习,中小学的计算机课程也只是浅显的掌握计算机的基本操作,对于更深层次的内容并没有过多讲述,很多学校计算机课堂变成学生玩游戏的场所,这是对计算机教育不够重视的一大因素。计算机教育不是一个简单的辅助工具,学校应充分利用计算机技术来实施教学工作,把对计算机的学习融入到学生的日常教育中。当前,计算机教育较为成熟的仍然是高等教育领域,受限于教育体制和经济条件,中小学并未实现真正意义上的计算机教育;针对上述问题,未来计算机科学技术在计算机教育中应当发挥更大的作用,为完善计算机教育提供有益的帮助。 2.1改变教师对计算机教育的看法和理念 将计算机真正地融入到学科教育体系中去,引导学生合理充分利用计算机软硬件来完成该学科的学习活动,借助计算机大力培养学生的自学能力。 2.2提升学生对于计算机教育的认知 教师要引导学生将兴趣转移到借助于计算机来实现获得更多有益的知识上,使学生通过计算机资源丰富、交流便捷的特点,更快、更容易地吸收和消化各科知识,全面提升学生的综合素质。 2.3应当进行积极不断的创新 教师和学生应了解和关注计算机科学技术的发展,随着计算机科学技术的发展,不断调整自己的教学模式和学习方法,不断进行创新,以应对瞬息万变又竞争激烈的现代社会。 3结语 我国的教育改革已经持续多年,我国的教育体制本身就存在着不少缺陷和问题,亟须通过大刀阔斧的改革来解决。计算机科学技术在当前社会的影响力巨大,大力推行计算机教育成为当前时代教育改革的一个重点。随着计算机科学技术的不断发展和教育改革的不断深入,相信计算机教育会发挥出更加重要的作用。 作者:石家华 单位:吉林省长春市招生委员会办公室 优秀计算机论文:大学生物科学教学中计算机的应用 摘要:计算机技术的不断发展,各种应用方式不断被推广,但是高校中的应用一直都没有显著的提高,主要原因在于大家对计算机应用的本身认识不够清晰,所以对课程教学中与计算机的具体结合认识也不足。但是生物科学教学中利用计算机进行教学,可以解决传统教学中相应的问题,提高教学的效率和质量,所以如何使得计算机更好地在大学的生物科学教学中发挥最大价值是相关人士研究的重点。文章就当下的背景和应用方式进行分析,提出相应的看法。 关键词:计算机技术;生物科学领域;应用研究 一、前言 计算机辅助教学的研究有一定的历史发展,但是高校中的研究一直处于较为缓慢的发展状况。首先是因为高校的教学投入有一定的限制,所以呈现出的硬件条件不能满足发展的需要,缺乏对现成教学软件的认识等都是较为主要的原因。另外也有对计算机应用了解较少而导致的误解,使得计算机与大学专业教学的开发使用无法在实践中发挥应该具有的价值。 二、计算机在大学生物科学研究中的现状 生物科学的空前发展决定着大学生物科学课程必将面临着一系列科学的变革,当下的生物科学知识类别空前复杂,专业研究更加深入,成果信息也在不断随着社会发展更新。大学生在生物科学教育中迫切需要解决的问题是如何更好地掌握整个生物科学的知识体系,了解到科学研究的成果,在主动把握专业方向的过程中,拥有生物科学研究和应用的技术与能力。目前,计算机在高校中的普及程度已经有了飞跃般的发展,但是计算机在教学上的应用还是会被误解成较为复杂的程序设计,以及具体的操作程序会非常复杂。计算机的应用实际上是对老师的讲解起一定的辅助作用,所以最终的课程教学依旧离不开老师,于是在推行过程中认为其存在的价值与付出的成本无法平衡,于是领导的认识不足便也成为阻碍其发展的又一层阻力。计算机网络在教学中的应用有利于直接与用户端建立联系,用户在人际互动的使用中,获取相应的知识信息,所以实际上对教学内容的重视程度不仅不减,还能提高传达知识信息的多样化展现方式。当下的教学手段应用较为广泛的是幻灯片等,因为制作较为简单,成本低廉,对使用的技能要求也较低,所以长期占据使用功能的重要地位。但是在使用过程中,也表现出不易储存、对使用技能的要求较低且形式单调等问题,学生如果在制造等方面的能力欠缺,便不能主动参与其中,所以对学生的能力要求实际上是进一步的加大。计算机在教学过程中大量应用的好处就是,可以基本上取代和弥补传统教学手段以及课堂教学的不足,大大丰富教学内容的同时,加快知识更新换代的速度。 三、计算机在大学生物科学研究中的应用 根据当下高校在实践中的应用方式分析,由于硬件设施尚有欠缺等,计算机在生物科学教学活动中发挥的作用主要有以下几点: 1.信息的处理 计算机的信息来源主要是计算机自身存储的信息资料,通过各种存储器对外接收的设备或者是终端及网络在拓宽人们视线的过程中,搜集到的各种教学科研的信息。其中可能是使用者自身存储的整理过的文档或者是图片等,也有可能是实验中利用其他存储装置产生的图文等,这些都是在教学过程中可以使用的材料。许多网站上有专门为生物科学教学科研服务的信息,在讲述理论知识的过程中,可以利用视频等,不仅可以促进学生对于理论的认识,也可以使得学生更好的进入情景中获得知识。特别是在高校的教学过程中,利用计算机可以拓展学生的阅读资料,实现各个学校之间的信息交流,对整个国家的教育都是有力的推动。 2.编写电子教案 生物科学的学科教学要结合时代的发展,因为研究的成果都在日新月异的飞速发展,所以相应的要求也会不断变化,生物科学专业的学生需要将自己的内容进行不断地更新。传统的教学方式中,教室都是利用笔和纸对教学提纲的记录和设计,所以一旦观点发生变化,进行修改等都非常麻烦,不仅费时间还费精力。但是利用计算机进行教学,就可以将教学的资料进行数字化存储,不断的修改也容易简单。在进行课程陈述的时候,也可以将回执的图片等利用幻灯片等形式进行播放,便于学生了解到教学的意义,也可以使得学生明白整个教学的具体安排,提前做好规划,保持教案的体系完整性,也使得教案发挥更大的价值。 3.课堂的教学方式 计算机在生物科学教学中应用,表现最为明显的便是课堂教学方式。一般进行教学的应该是专门的教学软件,但是当下部分教学软件依旧在不断完善的过程中,制作或者是获得一份完整的课件是一件非常困难的事情,适合课堂教学的高质量的软件制作所需要的人才也存在一定的限制,所以利用计算机进行基本的小课件等制作还是有着明显的意义的。 4.实践的具体模拟 生物科学中的大量研究都需要对研究对象进行长期的观察,观察整个研究的生命活动的全过程。但是可能只有实验者才有机会看见整个过程的神奇之处,也使得传统的教学中学生缺乏代入的情景,学习兴趣较低。利用计算机网络进行教学,可以将整个生产活动进行再现,如“活动”的研究对象植株的生长、血液的循环以及物质的新陈代谢等,都可以利用计算机进行一定的再现,方便学生可以自己观察实验过程中的变化,明白生物科学研究中的有趣之处。在记录研究数据的过程中,也可以利用计算机网络对分子的专业等进行研究,让学生理解和接受,利用计算机绘制出的数据统计图等也更加生动直观,对于后期的数据分析和研究都有着非常重要的意义。 四、结束语 综上所述,自动化教学在教育界的普及是教学随着时展的重要表现,也可以缩短教学的时间,提高整个教学的效率和学生学习的质量,扩大教学的容量,方便知识的扩充和更新,刺激学习者多角度获得教学成果。当今时代是知识信息的时代,新概念以及新技术等都层出不穷,只有通过计算机技术才能在短时间内对这些事物做出回应,引导着现代教学手段变革的方向。 作者:王娱 单位:吉林广播电视大学白城分校 优秀计算机论文:中职计算机基础高效课堂探索 摘要:本文阐述了微课引领下的中职计算机基础高效课堂的内涵,并详细介绍了微课引领下的中职计算机基础高效课堂的基本流程,探讨了微课引领下的中职计算机基础高效课堂的实践和反思。 关键词:微课;中职计算机基础;高效课堂;教学模式 随着近年来微课等新的教育方式的出现,绝大多数学校也积极投身于新一轮的课改当中。本文试图结合自己的教学实践和思考,对“微课”引领下的中职计算机基础高效课堂模式进行探讨。借助微课,通过开展课前预习,课后复习,可以将课堂的重点难点以微视频的形式先给学生,逐步实现学生先学,遇到问题教师在课堂上进行引导,学生在课后对教学重难点进行巩固。 一、微课引领下的中职计算机基础高效课堂的内涵 高效课堂,就是教育教学效率或效果相当高的课堂。在新课改理念下,必须突出学生的主体地位,把课堂交还给学生,教师成为课堂的组织者、引导者和参与者。只有这样,才能充分的调动学生学习的积极性和主动性,让学生成为课堂的主人。所谓“微课”,其实质就是一段五至十分钟左右,讲解一个碎片化的知识点或者作业题的一种微视频。微课的内涵是落实学生的课堂主体地位,培养学生自主学习的习惯和能力。通过课后学生自学和巩固,来达到提高课堂效率的目的,向有限的课堂教学时间要效益,要质量。微课的播放十分的方便:既可以在课堂上花几分钟播放学习,更多的也可以在课后对学生进行有针对性的辅导。微课与传统的多媒体教学有着本质的区别,微课重在解决学生的课前预习和课后巩固,是课堂教学的有效的延伸。传统的多媒体只是课上的一种展示的手段,没有微课的指导自学的功能。中职计算机基础高效课堂的优秀是以人为本,以学生的发展为本。它强调构造一种可持续发展的、和谐的高效课堂。这一课堂注重在教学过程中学生对课堂知识的预习和复习,提高学生对教授内容的认知能力,将学校、课堂、教师、学生、家庭这五个要素有效的整合在一起,形成合力,有效的解决学生学习过程中所遇到的困难,减轻学生的负担。 二、微课引领下的中职计算机基础高效课堂的基本流程 传统的中职计算机基础课堂,是以老师向学生灌输知识为主,枯燥乏味,效率低下,老师在上面讲的津津有味,学生却低着头昏昏欲睡。微课的出现,改变了原有的教学方式,转变为先学后教。学生在自己的电脑上打开教师预先录制好的下一节新课的微课进行预习,大大提高了计算机基础课堂效率。学生的主体地位得到充分的体现,调动了学生的主观能动性和学习的兴趣,让学生真正成为课堂的主人。 1、学生利用碎片时间看微课视频 教师提前制作好上课的微课视频,将视频发到校园网的教学平台或者通过U盘拷给学生。学生上课前一天利用碎片时间打开指定微课视屏。学生可以按照步骤,边看视屏边操作,激发学生的学习兴趣和求知欲,达到让学生掌握该知识点,提高课堂效率的目的。 2、学生通过微课完成预学案 教师在制作微课的同时编制一份与微课视频配套的预学案,学生边看视频,边完成预学案上的题目,引导学生在学习视频的同时进行思考,达到提高预习效率的目的。教师通过批阅学生完成的预学案,也能详细了解到班级里每一位同学的预习情况及存在的问题。对于普遍存在的一些问题,上课时教师可以一起进行解答和点拨,对于大家都能解决的问题,则可以一带而过,有效的提高了课堂的效率。 3、课上小组合作探究 学生通过提前看微课对新课进行自主探究以后,对一小部分内容还心存疑问,无法解答。因此必须进行进一步的探究。课堂上的小组合作探究就能很好的解决这个问题。小组里的同学逐个提出自己的问题,组里的其他同学进行解答,既提高了组里每一位同学的知识,又加深了学生对问题的理解。通过讨论,让学生的学习天性自由释放,使学生进入“学如不及,犹恐失之”的学习状态。学生个体的探究有时不是很深刻,通过多元、多向、多层次的讨论,使学生的认知水平上升到更深的层次,取得更佳的学习效果。 4、各小组课上展示交流 小组合作探究后尚留有疑问,可以到本环节进行解答。各小组提出自己的问题,由其它的小组进行解答。通过展示,向学困生提供了一个借鉴的对象,也为优秀生提供了一个比较碰撞的机会。如果通过该环节后仍有没法解决的问题,可由老师进行点拨和启发,引导大家解决。 5、当堂检测和课堂反思 课堂检测是进一步深入理解知识并进行实际的应用,掌握技能技巧,培养积极的情感和价值观。课堂练习要突出基础性和典型性。课堂反思的过程,是对课堂学习的总结和升华,更有利于高效课堂的实现。 6、课后通过微课进行复习 新课上完以后,每个学生都可以有针对性的打开自己掌握的比较薄弱的部分内容的微课进行及时的复习和提高,加深理解。也可以回顾典型案例,由于微课具有有声有色的特点,因此,仿佛又再一次置身与课堂之中,聆听一遍教师的讲解,身临其境,印象更加深刻。 三、微课引领下的中职计算机基础高效课堂的实践和反思 在微课引领下的高效数学课堂中,我们发现了一些令人欣喜的转变: 1、学生学习的转变 (1)师生互动,生生互动,努力构建和谐的教育网络 微课的教学资源与我们的教学内容同步,我们在教学中充分利用这一资源,加强师生能力的培养和提高。通过师生互动,生生互动,努力构建和谐的教育网络。微课的出现,让课堂教学得以延伸,师生联动携手共创高效课堂。 (2)大大提高学生的学习兴趣 实施了微课教学,先学后教以后,学生可以对着电脑屏幕,边看微课,边完成相应任务即可。学生的学习兴趣被彻底激活,由跟着老师学转变为自主的去学,由简单的重复操作转变为深入的研究操作。 2、教师上课的转变 传统的教师上课总是按照预先设计好的教案,按部就班的进行教学,学生往往被老师牵着鼻子走,学生的主体地位也无法得到体现。学生的自主性得不到体现,教学效果不突出,课堂效率低下。而微课所体现的是先学后教,以学定教。在这个过程中,教师一直跟着学生走,以学生为中心,围着学生转,真正体现了学生的主体地位,而教师从知识的传授者转变为学生学习的组织者,合作者和引导者。教师成为了学生的伙伴和朋友,在课堂上认真聆听学生的教的过程,以及通过合作学习得出的知识和方法。当然,在这个过程中,我们也发现了一些值得反思的问题。 3、实施微课教学的反思 (1)微课视频的制作存在问题 微课的制作基于中职计算机基础高效课堂的实现是相当重要的。然而,在实际操作中也发现了许多问题:有些微课视频内容过多,过杂,想要面面俱到,实则重点难点不突出,十分混乱。有的老师选择的案例难度太高,很难通过5到10分钟清楚的讲解等等,这些都给学生的自主学习带来了很大的困扰。微课引领下的中职计算机基础高效课堂的探索还处于初级阶段,距离理想意义下的高效课堂还有一段距离。但微课可以使学生和老师有机的结合,成为一个整体,完全符合新课改和高效课堂的要求。我们制作微课是为了更好地帮助学生学习。我们坚信,随着微课的不断的研究实践,中职计算机基础高效课堂肯定能更好的得到实现。 作者:王晓燕 单位:宿迁开放大学 优秀计算机论文:计算机网络管理及安全技术分析 摘要:新时期下,随着我国信息技术的蓬勃发展,计算机网络技术更加成熟,其作用更加明显、性能也在不断优化。当前,计算机已经广泛应用于人们的生活和工作中,为社会带来了科技的便利,丰富人们业余生活的同时,加快了社会节奏。但是在具体应用中,计算机技术也具有明显的缺陷,为人们带来了一定的困扰。在此背景下,该文主要针对计算机网络管理及其相关安全技术进行分析和阐述,希望给予我国相关领域以参考和借鉴。 关键词:计算机网络管理;安全技术;问题;解决措施 当前,随着科技的更新与时代的进步,网络技术和计算机技术也获得了快速的发展,人类社会已经进入到信息化时代。为了保证用户的网络安全,对计算机网络加强管理和优化具有积极意义。虽然计算机网络为用户提供了更加丰富多彩的精神享受,为人们的休闲、工作和生活带来科技便利,提升了人们对科技的体验,但是,由于其存在一定的技术弊端,例如黑客、木马病毒攻击等,为其网络安全和管理带来了严重的威胁。因此,为了为网络用户创设一个安全的使用环境,需要对计算机网络加强优化管理,提高其安全性和可靠性。 1加强计算机网络管理的积极意义 新时期下,社会与科技不断发展,居民的生活水平获得显著提升,在信息时代大背景下,为了切实满足人们对生活高品质的要求、适应时代的信息化需求,计算机网络逐渐在生活以及生产中获得深入应用,并且受到个人、企业以及政府部门用户的青睐和欢迎。计算机网络具有较强的时效性、共享性、开放性以及全球性,用户利用计算机网络能够及时获取知识和信息,关注每天发生在我们身边的重大事件。同时,计算机网络还能够提供给用户更多的休闲选择,人们利用计算机网络可以网上冲浪、网上学习、网上交友以及网上购物,足不出户就能满足用户的交际以及消费需求。但是由于计算机网络具有较强的开放性,容易受到不法分子的攻击,为用户带来一定的经济损失,因此,优化计算机网络管理,可以切实保证用户的使用安全,切实维护用户的经济利益。 2计算机网络管理中的安全隐患分析 2.1安全防护技术落后 当前,计算机系统不断升级和更新,很多用户依然沿用以往的网络安全管理系统,安全防护技术落后陈旧,不能与最新的病毒相抗衡,导致网络潜存着巨大的安全隐患。同时,用户没有应用先进的安全监控技术,导致网络容易遭到黑客攻击,为各种恶意软件和木马病毒的入侵提供了可乘之机。 2.2人为因素和自然灾害 首先,通讯设备、计算机系统以及相关硬件十分容易受到环境因素和自然灾害的影响,例如建筑物破坏、泥石流、水灾、风暴、地震以及雷电等,都可能导致计算机网络出现安全故障;其次,一些生活中常见的偶然因素也是导致计算机网络出现故障的重要原因,例如硬件失灵、设备失常以及电源故障等,为计算机系统带来较大的破坏;最后,人为因素也会对计算机系统带来直接影响,例如密码泄露、机房被盗、渎职行为等。 2.3黑客攻击 当前,随着信息技术的蓬勃发展,黑客入侵已经成为危害较大的社会性问题,黑客通过高超的技术,利用网络系统存在的漏洞缺陷和不完整性,非法入侵用户的计算机系统,并且将用户计算机作为攻击目标,修改用户信息、窃取重要数据、盗取商业文件以及获取他人隐私等,导致用户遭受严重的损失。当前,黑客入侵的范围更加广泛,涉及个人账户、经济系统、政治系统以及金融系统等多个领域,对社会正常秩序带来严重的影响。 2.4垃圾软件与计算机病毒 木马病毒是破坏计算机系统的主流方式,其本质是一个可执行码程序,并且具难以根除、传播速度快、复制能力强等特点,其植入于计算机网络后,会隐藏于系统中,并且在网络中进行大量的复制,病毒一旦爆发,会对网络系统造成严重的破坏,甚至可能导致系统崩溃以及硬盘损坏等情况,为用户带来严重的经济损失。同时,一些不法分子利用网络的自由性和开放性,利用网络大肆传播政治、宗教以及商业方面的资料,并且利用邮件将资料强行发送给用户,进而实现自己的利益目的。 3计算机网络管理安全技术分析 3.1应用网络加密技术 加密技术具有悠久的历史,其在摩尔斯电码时期就已经获得了应用,在信息化时代下,加密技术依然具有重要的作用。例如,利用网络传送大量数据、电子文件的过程中,采用明码传输可能会导致文件泄漏,文件如果具有较强的机密性和商业性,会导致企业蒙受巨大的经济损失,因此,需要应用加密技术对文件进行加密,针对机密性较高的文件,要应用多次加密技术,对文件数据和信息进行科学保护。当前,应用比较广泛以及最为安全的加密技术为“双密码”模式,双重密码只要不完全泄漏,就可以保证文件的安全。双密码技术主要采用线下密码和线上密码相结合的方式,线上密码主要是用户自己设定的数字密码,线下密码为密保卡或者U盾等。 3.2应用防火墙技术 防火墙技术是计算机网络最为基本、最为有效的防止网络攻击的方式,其具有较强的网络防护功能,可以有效防止木马病毒、恶意软件以及黑客的入侵。防火墙虽然形式陈旧,但是依然在网络管理中起到了关键作用,一些大型的电商企业和数据库公司,都将网络防护墙技术作为保护数据信息的首要选择,并且投入较大的资金量用于防火墙建设,进而保证公司运转的稳定与安全。防火墙技术的主要原理为,将线上技术与物理技术充分结合,通过设置数据屏障,有选择的过滤所有信息,如果不在白名单内,外部用户不能穿过防火墙访问内部网络。因此,防火墙技术依然是当前我国各大企业进行计算机网络管理的首要选择。 3.3应用身份认证技术 身份认证技术主要以防火墙技术为基础,随着科技的发展,黑客的攻击手段也在不断更新,一些黑客可以穿过防火墙,绕过相关检测软件,获取网络访问权限,进而为内部网路进行入侵和攻击,而在面对高科技含量的攻击手段时,防火墙的作用被明显弱化,因此,需要采用与网络隔离的身份认证技术。例如,在对企业优秀数据进行管理的过程中,企业要在完善安全管理网络的同时,设置物理身份认证技术,虹膜认证和指纹认证都可以保证密码权限的唯一性。通过身份认证技术可以有效屏蔽黑客入侵,进而防止由于数据盗取而造成经济损失。 3.4应用病毒查杀技术 当前,很多企业的网络基本都不会与外部网络相连接,也不用过于担心木马程序、病毒以及流氓软件的侵袭,但是数据信息在内部网络的传输过程中,仍然需要在短时间内与外部网络相连,如果黑客在连接阶段设计具有较强攻击性的病毒代码,病毒就会随着数据传输而植入到企业内部网络中。在病毒植入后,其并不会立即开展网络攻击,而是选择隐藏于系统内,在系统的运行中进行传播和复制,如果病毒达到一定的数量,就会在内部网络中全面爆发,甚至导致系统出现崩溃和瘫痪的情况,为企业带来严重的经济损失。针对这种情况,企业要应用病毒查杀技术,针对当前流行病毒的特征进行定期扫描和排查,并且安装先进而有效的病毒查杀软件,对各种样本数据进行科学分析,清除系统内可能潜存的病毒。当前,随着我国云技术的发展与完善,企业也可以借助云技术对各种病毒进行查杀,进而保证计算机网络的安全运行。 4结束语 总而言之,当前我国在计算机网络管理中依然存在一些问题,尤其是系统数据和个人信息的安全管理中,存在被入侵和盗取的隐患。新时期下,计算机已经成为家庭生活和企业管理的重要工具,其应用也必将更加广泛和深入,因此,用户一定要通过科学的安全技术保护计算机网络,对重要数据进行定期备份,防止造成不可挽回的损失。 作者:翟丽 单位:淄博职业学院 优秀计算机论文:高职计算机教学创新思维能力培养 摘要:计算机教学课程在整个高职院校教育教学中占有重要位置,分析了高职计算机教学中学生计算机思维能力的培养,为高职学生计算机思维能力的培养提出一些有价值的意见和建议。 关键词:高职院校;计算机教学;创新思维;发展;能力;策略 对计算机教学而言,教学的重点是以计算机知识为基础,不断培养学生的思维方式,让学生能够拥有计算机思维,以对待计算机的相关问题,并用计算机的逻辑来分析计算机问题,从而保障学生能够形成与自身思维能力相适应的综合计算机能力,这也是当前高职院校计算机教育的最终目标。学生对计算机的兴趣还是比较高的,只要教师在落实计算机教学工作的过程中对学生加以引导,那么激发学生学习计算机知识的积极性并不难。 1提升教师的综合教学能力 高职计算机教学要对学生的创新思维进行培养,首先要解决的问题是教师对高职计算机教学的认知。要强化教师的教学意识,不断提高教师对高职计算机教学的整体把控力。只有这样才能做好高职计算机的教学工作,才能够实现学生综合计算机思维能力的全面发展。除此之外,还要做好教师的交流工作,不断强化自身的思维逻辑能力。要让教师将计算机思维教学作为高职院校计算机课堂教学的主要出发点。这样才能让计算机教学真正落实到培养学生的计算机思维能力上,让计算机教学能够从知识教学逐渐转变为思维教学,进而保证学生的计算机思维能力得到综合发展。 2教学方法多样化 2.1逆向思维教学 高职计算机教师要多尝试一些逆向思维进行教学,将问题的分析、问题关键点以及解决问题的思维逻辑链条都打破重组。教师可以先将计算机问题的答案告诉学生,这样做是为了保障学生对计算机的结果能够有一个预先的认知。然后再让学生通过答案来了解计算机教学过程中的关键点,以进行逆向的推导,这样就可以利用结果来分析整个计算过程,用结果来促进认知理解,运用结果不断激发学生的反向思维。这种教学方法可以激发学生对问题逻辑的认识和理解,对提高学生的创造性思维非常有帮助。 2.2运用现实生活营造计算机教学情境 高职计算机教师可以利用实际的生活情境对计算机教学情境进行塑造和延伸,让学生能够将生活中常见到的问题计算机化,进而提升学生对计算机问题的抽象整理能力。将计算机知识逐渐向生活化方向发展,可以利用实际的生活经验对学生的创造性思维进行培养,从而提升学生的计算机学习动力。 2.3组织团体学习 高职计算机教师还可以根据学生的实际学习情况,组织学生创建内部学习小组,通过学生之间的沟通和交流,学生们的学习能力及团队合作能力都会得到极大的提升,且不同思维的碰撞也会出现新奇的火花,这样不仅可以保证学习小组内部的和谐发展,还能激发学生与学生之间互相竞争、互相学习的动力。每个学习小组都需要有能力相对较强和能力相对较弱的学生共同组成,这样思维能力相对较弱的学生可以通过听取思维能力相对较好的学生讲解和分析实现思维的扩展,另一方面,思维能力好的学生之间的思维碰撞也可激发学生的创造思维,从而达到提升学生创造思维能力的目的。除此之外,教师还可以设计计算机教学评价体系,对学生的学习内容进行综合评价,具体评价体系见图1。 2.4跨学科教学整合 在高职院校教育教学中,与计算机联系紧密的学科有很多,因此计算机教师可以运用其他学科的知识点来对计算机教学内容进行整合,让各个学科之间有一个互相连接的桥梁。学生可以在学科知识的引导下进行思维拓展和创新,这样也可以让计算机课堂变得更加多元化,激发学生对计算机学习的主动性。 3强化高职计算机教学过程的综合管理 3.1始终坚持思维与实际运用相结合的教学设计 教师要积极落实高职计算机教学的方法与思维导向,计算机教学重点是针对高职计算机习题的讲解和分析,在具体落实过程中,要充分运用计算机的解题方法与解题思维。除此之外,要不断强化学生对计算机方法及技巧的掌握,有效实现创造性思维与计算机方法的有机整合,帮助学生完善自身的计算机知识体系。在此基础上,不断强化教师的教学情境构建能力,保障高职计算机创造性思维教学的教学效果达到标准。 3.2转变教师的教学定位 高职计算机教学要根据学生的实际情况和当前社会需求,转变自身教学角色,尤其是教师在发挥教学主导作用时,要针对学生的不同情况选择符合学生学习的教学模式,对教学模式进行优化处理,提升计算机教学活动整体的设计水平。教师在实际的计算机教学过程中,应清楚自己的角色定位,针对高职计算机教学,要转变为学生的引导者和辅导者,不断转变教学思维,不要以教学实施者的角色出现,让学生自己去定义计算机的创造性思维教学,激发学生的计算机学习兴趣,实现学生与教学之间的互动和联系。 3.3把握好计算机创造性思维的整体教学方向 高职计算机教师要控制好计算机创造性思维的整体教学方向。由于创造性思维本身具备不可控性,学生在实际学习过程中过于依赖计算机教师的讲解,在这样的教学环境下,学生很难融入到创造性思维的发散培养中。学生自身的创造性思维在发展过程中需要教师的引导,否则很容易出现教学方向性的错误,导致计算机思维方式与实际的思维过程之间出现对接问题,直接影响计算机创造性思维的发展。学生在这种教学状况下,自身的思维发展也会受到极大的限制,久而久之,高职计算机教学的整体效率和质量也会随之下降。 4结语 计算机是高职教育教学中的重要教学课程之一,教师在组织高职学生进行计算机学习时,要将学生自身的创造性思维能力融入其中,从逆向思维教学、小组思维教学及学科思维综合教学等多个方面入手,对计算机教学进行情境创建,让学生能够知晓自身思维的价值,并将思维活学活用。只有这样才能提高高职学生的创造性思维水平,达到提高学生思维能力,提升计算机综合素养的目的。 作者:贾维红 单位:黑龙江民族职业学院 优秀计算机论文:小学计算机教学学生创新能力培养 【摘要】本文分析了小学计算机教学中培养学生创新能力的途径,为提升计算机教学质量、培养学生综合素质提供了自己的经验之谈。 【关键词】小学计算机教学;创新能力 小学阶段是一个人创造性思维和发散性思维培养的重要阶段,在这一阶段能否激发出学生的创新意识萌芽将会影响其一生的学习和生活。新课程标准将创新意识培养和创新能力的提升作为重要标准和原则,原因就在于此。小学计算机教学一方面要教导学生计算机操作基础知识,另一方面则要以课堂为载体引导学生去发现问题、解决问题,让学生将计算机作为自身分析并解决问题的工具。 一、将学生兴趣作为教学出发点 兴趣是动力的来源,是行动的支持力量。只有学生的兴趣调动起来,教师的教学活动才能够有的放矢,学生的学习热情才能维持在较高水准,这样才能给小学生创新能力培养奠定良好的基石。因此,小学计算机教师应该钻研和寻找那些能够激发学生兴趣的教学方式,使得孩子的注意力能够集中在课堂之上。第一,让课堂导入更具吸引力。良好的导入方式能够在课堂伊始就抓住学生的眼球,调动起学生的学习主动性。如果教师引领得当,那么小学生就能够领略到计算接课程的魅力,在轻松愉悦的课堂氛围中,学生的学习必然能够达到事半功倍的效果,良好的开始是教学成功的前提,课堂导入方式如果引人入胜、吸引学生眼球,那么培养学生创新能力就有了良好的发端和基础。第二,选择恰当的教学内容和载体。教学载体是呈现教学内容的工具,决定着教学活动能否顺利开展,载体是否合适、是否优良也关系到计算机教学的效果和成效。调查结果显示,在小学阶段的学生对计算机课程的兴趣远高于其他学科,他们每周都以跃跃欲试的心情期待着计算机课程的到来,但是笔者发现他们对计算机课程的期待,更多的动力是希冀在课堂上玩游戏和玩电脑。小学生正处于注意力集中能力较差、对万事万物好奇心都比较重的年龄阶段,教师应该抓住他们的身心特征,选择合适的教学方式来激发学生学习兴趣。比如教师可以通过打字游戏和打字软件的形式进行自主指法教学,做到寓教于乐,让学生在游戏中提升打字速度。第三,采取具有特色的教学表达方式。优秀的教师往往都是幽默的、风趣的教师,形式丰富的课堂语言能够抓住学生注意力。客观来讲,计算机知识点是枯燥和单一的,而教学语言也同样乏味的话,那么学生就会对学习产生厌恶情绪。所以计算机教学中,教师要特别注重教学方式的通俗性和直接性,提升教学语言的趣味性,激发学生对计算机学科的学习热情,作为一门教学艺术,丰富的教学语言能够将知识变得简单、直接,能够使得课堂氛围变得更加活跃。 二、探索培养小学生创新能力的方法 第一,要鼓励学生发挥质疑精神。学习的目的是掌握学科的本质,在学科知识的学习中积累学习能力,锻炼自己的思维,提升综合素质。学习的目的绝不仅仅在于学习知识。传统教学模式中,教师处于权威的位置上,只负责传导授业解惑,学生只能单方面地接受教师传授的知识,这是一个压抑学生质疑精神和创造性思维的过程。我们发现很多学生没有自己分析问题和解决问题的能力,只会死记硬背甚至囫囵吞枣,不能做到举一反三,更不用说进一步的创造和发散了。如此一来,学生不仅不能获得思维的提升,反倒将原有的思维弱点变得愈加突出。所以教师在教学过程中要鼓励学生突破思维定式,大胆地提出自己的疑问,能够从不同的角度和思维去思考问题,进而提升创造性思维和创造能力。第二,以教学内容为基础,为学生创造能够激发出创新能力的学习氛围。学生成为课堂的主体之后,才会积极地参与到课堂知识的学习,之后教师才能调动学生积极地进行思考和创造,在这种环境下学生的创新能力能循序渐进地培养起来。从教师的层面来看,调动学生的积极性并不是一件容易的事情,是一项需要教师长期坚持的系统工程:首先,教师要对学生充满信心,相信在有效的引导下他们能够具备独立的思考能力和创新能力,给予学生独自思考的空间和平台,不急于将所谓的标准答案告诉学生,在教学过程中,教师要尊重学生提出的问题,引导其独自思考和解决。在和学生积极沟通和交流的过程中,教师能更加地了解学生的个性,为培养学生创新能力奠定更坚实的基础;其次,教师要善于运用情境教学法,情境是激发学生想象力的重要手段,想象是灵魂的底色,没有想象就没有创新。教师可以在计算机教学中设置合适的教学情境,比如说在鼠标这一环节的教学中,教师可以引导学生在不同的窗口状态下去寻找鼠标团,并让学生自己发掘常见的六种鼠图案及其代表的计算机状态,学生的好奇心和求知欲自然得到激发。第三,引导学生主动探究,保持积极的学习态度。学习是持之以恒、坚持不懈的事情,教师要引导学生形成积极的心态和坚强的毅力,否则学习进程很容易半途而废。所以计算机教学应该将上机教学作为重点,让学生能够达到教材规定的实验目的,还能够在潜移默化中提升学生的试验素养,能够做到实事求是、作风严谨,学生在上机实践时能够认真观察和研究,创新精神自然得到激发。第四,以竞赛的形式强化学生的学习兴趣。小学生的集体荣誉感和好胜心都比较强,教师可以利用他们这一心理特征,开展和组织竞赛,通过比赛来提升士气,维持班级较好的学习氛围,让学生能较快地理解和消化知识,还能让其在竞赛中形成正确的竞争意识,获得综合素质的提升。总之,计算机学科是新兴的发展学科,在调动学生学习兴趣上具有得天独厚的优势,小学计算机教师应该运用这一优势,创新教学方法、改变教学思维,以激发学生学习兴趣为媒介,主动探索培养学生创造能力和创新思维的路径。教师应秉承学生中心思想,以培养学生优秀竞争力为目标,使得计算机课堂成为学生积累创新能力的摇篮。 作者:王以江 单位:大连长兴岛经济区新港小学 优秀计算机论文:高职院校计算机教育改革分析 摘要:随着计算机信息技术的发展和不断的创新开发,推动现代的计算机运用向新媒介的方向进行转变,这种技术的新转变和新运用,对我国计算机教育改革和发展具有十分重要的积极作用,同时这种新技术的引入使计算机教育的发展也面临着很大的考验,机遇与风险并存。因此,分析新媒介运用与现代的计算机教育改革中的促进作用有一定的实践指导意义. 关键词:新媒介;高校计算机;教育改革;促进作用 随着现代社会科学技术的发展,特别是信息科学技术的发展,高职院校进行了关于计算机教育的改革。在现代高职院校计算机教育成果的基础之上,不断对计算机教育进行深化探索和改革。以此提高学生计算机知识水平,建立符合现代社会经济发展的新的计算机人才培养机制。 一、计算机教学存在的主要问题 1.教学模式落后 目前很多高职院校对于计算机的教育还停留在书本知识的传授,学习内容比较单一,同时在进行教学的过程中,采用相对落后的教学模式.如,老师着重于书本知识的讲解,对于课本以外的知识涉及较少。特别是对于计算机实践与运用的主要内容占课程内容比重不足。使得学生毕业之后找工作时缺乏对于计算机知识的和运用能力,缺乏关于计算机的操作和知识的延伸能力。 2.不符合现代计算机人才需求 现代的企业对于计算机人才的需求已经不仅仅是对于基本知识的掌握和运用,还包括对于计算机的创新和拓展,如计算机设计、开发与维护等多方面的需求。随着现代计算机技术的不断发展,未来企业对于计算机专业人才的具体要求还会不断地提高,因此就需要学校适应环境的改变,对于计算机教学的内容和方式也要进行相应的改变,以此顺应时代的发展,使培养的计算机人才符合企业发展的需要。 二、新媒介对高职院校计算机教育改革的促进作用 1.转变教学模式,深化计算机教育改革 新媒介的涌入可以促进高职院校对于计算机教学模式进行转变,深化计算机教育改革。促进计算机教学模式的转变主要是由传统的教学模式向现代的教学模式的转变。传统的教学模式主要是以老师为主体,学生根据老师的讲解进行知识的记录和吸收,以此完成对于计算机的学习。而将传统的教学方式转换成现展的教学方式,最为重要的一点是将老师的主体地位转化成以学生为主体地位。采用新型的教学方法。如现代的情境化多媒体教学方式,主要是通过多媒体的形式进行教学,情境化的教学氛围能够更好地引导学生对于问题的思考和对知识的吸收。以及问题型教学模式主要是对于难点和重点知识进行着重的讲解,以促进学生对于计算机知识的掌握,促使整个计算机教学由传统向现代过渡。 2.加强新媒介进入计算机教学课程建设 (1)教学内容 新媒介进入计算机教学课程的建设主要体现在三个方面。第一个方面是对于计算机教学的内容而言,将现代的新媒介引入计算机课程中,将重点知识的讲解和先进的教学思想相结合,最终计算机教学可以更好地满足教学目标。在这个过程中新媒介的加入也可以更好地对计算机知识进行归纳总结。如:以前对于多句话进行阐述,现在只需要一句话就可以具体的阐述其中的意思。学生在对此知识进行理解时就更加方便和准确。 (2)教学方法 第二个方面是教学方法的灵活转变。新媒体的介入促使教师教学方法转变。具体表现为对于不同方面知识的讲解采用不同的教学方法。如:对于计算机基础知识的讲解就可以通过老师的讲解或是多媒体课件的分析以达到对于基础知识的掌握。对于需要实践的部分进行课件具体内容步骤的展示,以此培养学生的实际动手操作能力。在学习过程中学习的内容形式多种多样,学生对于知识的吸收也不再感到枯燥,促使学生在学习过程中发挥其自身的主观能动性。 3.改善教学手段 第三方面的促进作用体现在教师通过新媒介的应用促使学生在整个计算机的学习过程中,激发他们的学习热情。在教学过程中灵活运用不同的教学方式和教学手段,并且在使用的过程中教学效果进行分析,以发现教学过程中的不足,并对于这些不足之处进行改善,并且还能够促进多种教学方式的探索和发展。综上所述,基于新媒介对高职院校计算机教育改革的促进作用进行分析,这种新媒介的运用对现代计算机教育事业带来挑战和机遇,促进计算机教育的改革。因此现代计算机教育发展存在的主要问题是落后的教学模式和人才的培养不符合现代对于计算机人才的需求。新媒介对高职院校计算机教育改革促进作用主要体现在三个方面,即教学内容、教学方法以及教学手段,以此全面促进计算机教育改革。 作者:莫灼宇 单位:重庆商务职业学院 优秀计算机论文:计算机工程教育虚拟实验室建设实践 摘要:随着科技的飞速发展,信息化计算机技术已经在全球得到了广泛的应用。而传统的计算机技术已经不能满足当前人们对于计算机信息技术的要求。为了推行计算机信息技术融合当前高校的教学工作,本文通过研究基于云服务的计算机工程教学,虚拟模式实验室的相关建设方案,在针对当前的虚拟教学需求基础之上完成相应的分析,之后依照现如今的教学需求,从而阐述计算机工程教育的虚拟实验室相关应用实践,推进高校的计算机工程教学发展。 关键词:云服务;计算机工程教育;虚拟实验室 随着我国的“卓越工程师计划”的实施,实践工程教育的开展,大学生要想取得较好的实践体验,就势必要依从实训平台,通过融合当前的计算机信息技术,从而完成整体教学的多层次调整和提升。我国的相关教学规划纲要中指出,要在各高校的计算机工程实践教学中,建立优质的基于计算机的实践仿真实验室。虚拟实验室的使用就是基于计算机终端,从而构建的虚拟的实验环境,主要是为了能够实现工程教学中,诸多不同的工程用具以及电子化教学环境。在此种教学环境中,实现了有效的实践化科研教学活动。虚拟实验室的存在,有着较为功效的自动化实验教学仿真环境,具备了成本投入较低,课程开展多元化,提供实践平台的教学体验。 1虚拟仿真共享云服务平台建设 在各大高校的计算机工程实践教学过程中,通过构建虚拟仿真共享云服务平台,本着服务资源两者高效结合的教学原则,建设具备了一定开放性、拓宽性、延展性的云计算虚拟服务管理体系以及信息资源共享平台。主要包含了对于物质的多样化虚拟管理,以及对教学资源的多平台共享系统。虚拟云服务共享平台中的仿真软件,以及监控所存在的整个虚拟仿真过程,以及仿真实验平台的诸多管理系统以及集成软件,都提供了多方面的共享教学。云服务平台的存在,不仅实现了教学资源的云存储以及虚拟化教学资源管理,更实现了平台化的监控服务管理,以及相关安全权限管理的多样化功能。将教学过程中的诸多工程课程开展设备的存储,以及系统化计算机信息化资源的虚拟化统一,更是实现了教学资源在云计算的相关环境中,通过给予较多使用者的相关资源供给,依照用户的诸多使用需求,完成教学资源的分配。在开展教学中,提供了具备一定灵活性的虚拟化部署以及虚拟化的模拟配置功能。提供了可视化的监控感知机构管理,给予角色的相关访问权限管理。实现了计算机信息基础的应用管理同时,主要通过使用Swift技术,对计算机云存储功能完成管理,实现虚拟化的接口管理功能。通过在虚拟仿真实验平台中引入诸多终端化操作程序,主要涵盖了计算机网络体系中的应用程序,以及不需要计算机主体的终端操作程序。基于SPICE桌面完成与云服务设备的终端通信功能。云终端可以完成不同设备之间的连接,不同设备之间的虚拟资源共享,从而有效的实现了网络仿真平台的实验便捷以及安全操作性(如图1所示)。学生在使用过程中也可以通过借助云终端,完成对于实验数据的获取,对于应用服务以及教学资源的共享使用。基于云计算的虚拟仿真实验平台,实现了更加高效率的教学资源整合管理,完成了软件以及硬件多种教学设施的综合性共享,打破了专业的实验教学限制,从而有效的满足了多个教学学科,完成虚拟化教学平台的教学需求,构建适当的虚拟化实践教学,在完成了多功能教学资源共享的同时,满足了学生在使用过程中的虚拟化仿真实验。 2虚拟方针实验教学资源管理模板 虚拟仿真实验教学的实验室,通过利用工程学科的原本学科优势,完成了虚拟的仿真实验系统整合,通过共享教学资源的信息化资源设备,添加多种自主化的教学虚拟课程软件。学生可以在开展工程实践教学过程中,借助云终端客户平台,完成特属账号的登陆,从而进入虚拟仿真实验平台。按照工程课程的开展诸多教学需求,依照课程的相关实验开展,创设适合的实验仿真平台,虚拟仿真实验室的存在为学生的实践学习,构建了特色化的实验性操作平台系统。并且可以依照学生之间的不同设计能力,发散学生的创新思维,构建属于自身的不一样的操作创新平台。通过按照教学资源中的诸多教学模板需求,完成对于仿真平台的诸多教学资源管理,完成定制的满足客户诸多需求化管理版块。在云定义的个性化通用模型之上,实现计算机的多样化视图版块,完成不一样的操作进程,在计算机终端中得以体现。 3虚拟仿真平台实验教学组织结构 在对工程教学的实验仿真平台教学中,通过在云服务的计算机仿真平台之上,开展实践教学过程中,由各个教师可以提前设置具备一定多样性的仿真虚拟化实验操作方案,完成虚拟化控制仿真过程,适当的在课程开展中,展开虚拟仿真工程实践操作的多方面资源整合。为了能够有效的确保虚拟化仿真教学的实验平台可以顺利的完成,教师通常在对教学方案进行设计的过程中,需要根据提前设置或者规定相应的随机教学目标,完成教学课题的范围选择,从而建设针对性的实验教学课程开展方案。 4结语 通过建设以云桌面计算机技术为主要教学系统的虚拟化计算机实验室,在整合教学资源的基础之上,完成了计算机工程的实践教学,很大程度的发散了学生的创新思维,有效的推进了高校计算机工程的整体教学成效。 作者:廖程静 单位:四川护理职业学院 优秀计算机论文:计算机软件工程维护措施和方法 摘要:在科学技术日益发达的今天,计算机已经全面的走进了人们的生活。在我国的工业领域、教育领域和国防领域等各行各业的发展都离不开计算机技术。我们必须要认识到计算机技术应用社会发展的现实意义,加强对计算机技术的学习与维护,才能更好的适应时代的发展。要想充分发挥计算机的价值和作用,适应时代的发展,就必须要加强计算机软件工程的维护,变革传统的计算机维护方式,对现有的计算机维护模式进行合理创新,用科学有效的方式进行计算机软件工程维护,保障计算机技术的有效使用。目前我国计算机的软件工程开发比较开放,有关部门必须要注意软件自身的安全带给计算机的影响,保障计算机软件的安全可靠,才能使计算机更好的服务于人类社会。 关键词:计算机;软件工程;维护措施;分析 进入新世纪以来,计算机技术的发展已经全面的改变了人们的生活方式和思维模式,计算机技术的大力发展推动了信息技术革命的到来,人们逐步进入信息智能化时代。在信息智能化时代中,必须要主要计算机软件安全性的重要作用,保障计算机软件工程的安全运转,加强对计算机软件工程的维护。下面文章我们就对计算机软件工程维护的类型进行概述,提出计算机软件工程维护的有效方式,提升我国计算机的使用价值,使计算机技术更好的推动社会发展。 一、计算机软件工程维护的主要类型 计算机技术的出现极大的提升了人们的生活质量,目前人们的生产和生活都离不开计算机技术的应用,但是计算机出现故障的情况广泛存在,严重影响了人们使用计算机的体验,造成计算机的服务效率下降。因此,在平时使用计算机的过程中要注意对计算机软件工程的维护,提升自己对计算机的使用技能。计算机软件工程维护的一般类型有预防性维护、改正性维护、完善性维护、适应性维护等几种维护方式。1.计算机软件工程的预防性维护。要想做好计算机软件工程的维护工作,就必须要认识到计算机软件工程预防性维护的重要作用,对计算机软件工程进行预防性维护就是一般的对计算机使用的软件进行安全可靠的修改,在进行软件工程修改的过程中,需要对软件的一部分采取新的编写方式,或者是对整个软件采取新的编写方式,另外还要注意对需要新编排的软件进行测试,保障后期的计算机软件工程的维护,提升计算机软件工程的维护质量。2.计算机软件工程的改正性维护。通常所说的计算机软件工程的改正性维护就是指对计算机软件在使用的时候出现的命令运行错误进行修正。很多计算机软件在运行的时候,都会出现一些命令错误的编程代码,如果不细心的检测会很难发现这些错误代码,所以人们在使用计算机软机的过程中就一定要进行修改,修改的内容一般是逻辑命令的错误,文档格式的错误,设计模式的错误以信息数据的错误这些。3.计算机软件工程的完善性维护。计算机软件工程的完善性维护具体来说是在计算机软件的基本功能模式基础上对外进行延伸,快速的提升计算机软件的运行速度,提升计算机软件的服务。需要注意的是计算机软件工程的完善性维护延伸的功能要在原系统软件运行一定时间之后才开展的,有很大的未知性,原本的计算机软件需求没有特别说明此类延伸到功能,这是计算机软件工程完善性维护的重要作用。4.计算机软件工程的适应性维护。做好计算机软件工程的适应性维护,就是要让计算机软件运行过程中主动的适应外界环境的变动。一般就是涵盖外部信息数据资料的变化,计算机自身的操作系统的变化,还有计算机硬件的变化等,使计算机软件更好地适应这些变化,更好的利用计算机软件进行学习和工作。 二、计算机软件工程维护的有效措施 1.找到相应的程序设计语言。要想做好对计算机软件工程的维护,就必须要重视对计算机软件工程程序设计语言的选择。我们要知道计算机程序设计语言有高级和低级的区别,低级别的语言很难理解和掌握,高级别的语言便于理解,方便后期的维护。在进行高级别程序设计语言的过程中,必须要凸出二者的差别,更好的开展后续维护工作。因为计算机软件程序语言的选择不同,相应的计算机软件程序维护方式也有所不同,但目的就是要确保计算机软件良好的运转,发挥出计算机的使用价值。2.设置优质的软件品质战略目的。计算机软件工程的维护有很大的可塑造性,比如使用性、理解性、高处理性等,要想强化计算机软件工程的维护,会有很大的成本和时间,因此必须要明确计算机软件工程的使用目的,设置优质的软件品质战略目的,避免不同功能之间的软件编程冲突,根据自己的实际效用,改变计算机的运行环境,进一步促进计算机软件工程维护水平的提升。3.增强软件使用技术。计算机软件工程在编程研发的时候,必须要考虑到后期的计算机软件工程维护,保障计算机软件的使用,因此必须要增强计算机软件的使用技术,确保软件研发预算合理。另外,提升软件的使用技术,可以最快的发现计算机软件的错误进行修改,保障计算机软件的正常使用。而且增强软件使用技术只需要针对其中的单一部分进行改变,并不对其他部分产生影响,提升了软件的维护水平。 三、计算机软件工程维护的有效方法 1.加强对计算机硬盘进行维护。在使用计算机的时候,必须要加强对计算机硬盘的维护,定期的对计算机硬盘进行监测、和清理工作。计算机在使用一定时间后,内部会存在很多的垃圾数据,占据了硬盘很大的内存空间,还会降低计算机软件的使用速度,严重的对计算机的安全性能产生影响,因此,在使用计算机的过程中必须要加强对计算机硬盘的检测维护,加强对硬盘的清理,做好系统数据备份,更好的发挥计算机的价值。2.建立有效的软件防御系统。要想确保计算机安全有效的运行,就必须要提升计算机系统的安全性能,避免被病毒入侵,这就需要建立有效的软件防御系统,具体可以设置一些安全系数高的防火墙和杀毒软件等。另外,使用计算机的时候也要提升自我防范意识,不随意点击非法软件和网站,定期清理垃圾文件,保障计算机的正常使用。3.控制计算机系统的程序数量。由于计算机的程序都是安装在计算机系统内部里面,回影响软件的安装,对后期软件的使用产生影响,所以,一定要控制计算机系统的程序数量,减少程序占据系统的内存空间,还要注意计算机系统的升级与优化,提升计算机的运行速度。 四、结语 综上所述,要想充分发挥计算机的价值和作用,适应时代的发展,就必须要加强计算机软件工程的维护,变革传统的计算机维护方式,对现有的计算机维护模式进行合理创新,用科学有效的方式进行计算机软件工程维护,保障计算机技术的有效使用。伴随着科学技术的发展,人们的生产和生活都离不开计算机技术的应用。在信息智能化时代中,必须要主要计算机软件安全性的重要作用,保障计算机软件工程的安全运转,加强对计算机软件工程的维护。 作者:庞军钦 单位:广东农工商职业技术学院 优秀计算机论文:大数据下计算机信息安全技术探析 摘要:在现如今这个大数据环境下,计算机技术逐渐在各个行业中得以运用,而信息安全问题也成为影响信息技术应用的一个主要因素。文章中以提升计算机信息安全技术为前提,分析了几个比较常用的技术,为计算机信息安全技术的运用提供了有效的参考。 关键词:大数据;计算机;信息安全技术;开放性 基于大数据的社会环境下,互联网的出现与运用呈现了更加开放、共享以及连接等多种特点,在为人们带来便捷的同时也存在一些安全性风险,对计算机系统内的信息安全提供了保障。以免因为计算机信息安全技术造成信息的丢失与损坏,已经有一些专业开始着手对计算机信息安全技术进行研究,下文便重点对其进行了分析。 一大数据环境下的信息 所谓大数据时代,即以信息交流传输量大为特点的时代,换而言之也就是指当下这个时代。受信息技术与科学技术发展的影响,数据信息量逐渐加大,数据信息的类型越来越多,且信息传播速度非常快,这些特点的存在,为各行各业的发展提供了支持。从大数据时代下信息特点这一角度进行分析,因为存储信息的数量比较大,且速度快,所以在传输的过程中很容易被篡改,这时便需要保密技术作为保障,同时,传输大量的信息也需要大量的资源和资金作为支持。若想要实现信息的有效传播,务必要对信息进行处理。但是,在当前这个大数据时代下,数据种类逐渐丰富,与原来不同的是,表现形式也更为多样化,例如文字、图片以及视频等。况且无论何种类型的数据都会出现改变,也会对信息的处理效率造成影响。由此可知,大数据处理技术现如今依然具有难度,特别是在计算机信息安全技术这方面的处理,更加体现了困难性。 二对计算机信息安全造成影响的诸多因素 对计算机信息安全造成影响的因素比较多,其中不仅包含了人为操作、病毒以及黑客等十分常见的因素,也包含了网络系统以及管理等诸多技术层面的因素。现在社会中已经全面实现了计算机网络的普及,然而依然有部分人不是十分了解计算机系统以及基础知识,导致实际计算机操作的过程中出现失误,使计算机系统形成漏洞,进而出现数据泄露的安全隐患。计算机系统内部重要数据泄露,更多的原因是由于用户操作不当导致。此外,部分不法分子为了在计算机数据中获得利益,会将计算机病毒植入系统中,这时用户再进行操作,便会直接感染病毒,破坏计算机程序,进而导致系统崩溃。其实在大数据环境下,计算机的数据信息量非常大,黑客的手段也在逐渐多样化,且非常隐蔽,会为用户的计算机系统信息埋下安全隐患,进而泄露数据,造成个人利益的损失。由于计算机系统本身就带有一些漏洞,所以用户进行软件下载或是操作时,便很容易带来信息安全方面的问题。一些不法分子通过计算机系统存在的漏洞作手脚,使得用户在经济与精神两方面出现损失。虽然网络管理能够在一定程度上保障计算机信息安全,但是实际操作时,因为用户不是十分了解计算机管理,也缺乏管理的意识,这也为计算机信息泄露提供了推动力。此外,也有一些机构,具有非常庞大的个人信息量,这类机构在管理计算机信息时,缺乏足够的管理力度,便会加大信息泄露的可能性。由此可知,计算机信息安全与用户的生活、工作联系非常密切,诸多用户操作计算机时很容易形成数据泄露与系统崩溃这一类问题,如果解决不当便会直接对其生活带来精神与经济方面的困扰。为了解决计算机信息安全问题,相关人员必须要认识到其严重性与严峻性,采用行之有效的解决方法,并借助信息安全技术,全面提升计算机信息安全。 三计算机信息安全技术 (一)信息加密技术 所谓加密技术,其实是对计算机中的数据进行加密,将系统中一些比较敏感的明文数据使用固定的密码将其转变为识别难的密文数据,以此为信息安全进行保护的一种技术。使用不同的密匙,能够利用相同的加密算法对明文加密,使加密的明文成为带有差异性密文,一旦用户将密文打开,便能够使用密匙将其还原,使其以明文数据这种形式存在,也就是所谓的解密。在密匙加密技术中,主要有对称密钥加密、非对称密钥加密这两种类型,且这两种类型也是其中最为经典的。对称密钥技术即在对明文与数据进行控制时,运用相同密匙进行加密和解密,保密密匙是决定对称密钥技术保密度的重要因素。当数据双方发送消息时,务必要交换各自的密匙,通过DES以及3DES等多种分组密码算法实现。对称密匙系统除了加密解密的速度比较快以外,对于数字的运算量也非常小,且保密度非常高。但是尽管如此,对称密匙技术的管理却存在不足,对密匙数量的要求比较多,这样一来就很容易导致数据传递时出现密匙泄露的现象,进而直接对数据安全造成影响[1]。而非对称密钥技术则是在加密与解密控制中运用不同的密匙,其中需要注意的是,加密密匙具有公开性的特点。计算时带有公开性的加密密钥或者是密文、明文对照对无法完成解密密匙的推算,以此非对称密匙技术便能够切实完成对信息安全的保护工作。运用这种加密技术时,用户需要配备公开密匙以及私人密匙,并且这两个密匙无法由其中一个推算出另外一个。这种非对称密匙技术优势体现在分配和管理方面,即分配简单、管理迅速,能够支持数字签名与身份认证,缺陷在于处理速度比较慢。 (二)信息认证技术 对计算机系统中的信息进行安全保护,只是凭借加密技术虽然也能够得到一定的保障,但是却不能更加全面的保障。所以,信息鉴别与身份认证的运用也十分必要,同时这也是保证信息安全的一个重要技术。认证技术应用范围比较广,除基本的数字摘要与数字签名之外,也可以应用在数字信封、数字证书等方面[2]。而将认证技术运用于信息安全保护中,其主要目的是为了对交易人员的真实身份进行鉴定,以免出现信息篡改、伪造等多种风险。其中数字摘要技术是以单向哈希函数为前提实现信息文件的运算与转换的,随后获取某个长度的摘要码,将其与要传递的文件进行结合,将其传输给接收人员,文件的接收人员要按照双方已经约定好的函数实施换算,确定最终结果和发送摘要码一致,以此便可以被认为文件具备完整性。数字签名技术是发送人员的私钥加密文件摘要,并将其附于原文传递给接受人员,已经加密的摘要只能通过发送人员提供的公钥才能将其解开,其作用亲笔签名类似,也是对信息完整性进行保证的一种技术。数字信封的使用人员主要是发送人员,使用加密信息对称密匙,并且通过接收人员的公钥进行加密,传输给接收人员,接收人员再运用私钥打开信封,进而得到对称密匙将文件打开,确保了文件的安全。 (三)计算机防火墙技术 如果企业网络面临安全问题,对其解决时便需要用到最为传统的防火墙技术,对公共数据以及服务进行限制,使其不能进入到防火墙内部,进而对防火墙内部信息安全进行保证。针对防火墙技术,其中主要囊括了包过滤型以及应用型两种类型。受防火墙技术发展的影响,包过滤型的运用最为普遍,尤其是现在信息安全保护技术飞速发展的社会,相关专家与技术人员已经研发出了静态和动态这两种版本[3]。其中静态版本和路由器技术的产生时间相同,能够对各个包对规则的符合性进行核查;而动态版本即利用动态设置包过滤原则,在相关条款的限制下自动更新过滤规则。而应用型主要有第一代的应用网关型防火墙以及第二代的自适应型防火墙两种[4]。第一种能够将原本系统中的数据进行隐藏,这种类型的防火墙体现了非常高的安全性;而第二种则能够对网络内全部的数据通信进行保护与挑选,同样具有很高的安全性。防火墙作为一种网络安全技术,其优势不仅体现在简单、实用这一方面,也具有非常高的透明度,并且能够在保证原来网络系统的基础上,完成对目标的保护,由此可见,防火墙技术是一种可靠性高的计算机信息安全技术。 四结语 综上所述,文章中针对影响因素以及安全技术等角度,从信息加密技术、信息认证技术、计算机防火墙技术三个方面,对计算机信息安全技术进行了分析,从而得知,使用计算机信息安全技术,不仅能够对计算机系统信息的安全性进行保证,在一定程度上也提升了信息安全保护技术水平,为今后我国计算机技术的发展奠定了基础。 作者:胡俊峰 晏嵩 单位:广州卫生职业技术学院 优秀计算机论文:计算机网络安全评价中神经网络的运用 摘要:针对计算机网络安全评价当中的神经网络所表现出来的运用价值以及特点进行有效分析,并进一步对其发展历程进行概述,并结合计算机网络安全所具有的相关概念、影响因素以及计算机系统当中具有的脆弱性等予以分析,通过可行性的、独立性、系统性以及准确性的远侧,重现构建计算机网络安全评价模型,并对神经网络当中的BP神经网络及粒子群进行优化进行阐述,最终在计算机网络安全当中对输入层、隐含层、输出层进行详细的分解和构建,促进整个网络安全性的提高,降低由于不必要的安全进而导致的各种损失和不良因素,使得整个计算机网络安全评价在运用当中更具安全性和应用价值。 关键词:神经网络;安全评价;计算机网络 一、计算机网络及神经网络的基本概括 1.计算机网络的概念 对于计算机网络而言,其主要是将计算机运用技术与网络管理进行结合运用,进而促进计算机网络信息当中维持一定的安全可靠性,保障计算机网络系统能够正常稳定的运行,达到计算机网络服务后期的可靠性特点。目前,计算机网络所涉及到的范围逐渐增加,不仅涉及到网络技术以及信息安全技术方面的知识,同时还涉及到内部网络、外部网络,甚至是全球互联网等方面的知识等等,这种多知识交互的方式促使整个计算机网络的运用逐渐变得复杂起来,也使之在后期的维护和运用上存在很大的难度。而随着计算机网络的普及,人们也开始对计算机网络的安全性提出了更高的要求。比如,对计算机设置较为复杂的密码程序,许多企业都希望通过密码技术对企业的信息安全提供技术保障,避免企业当中的优秀信息泄露,导致优秀竞争力降低等。 2.神经网路的主要特点及发展状况 20世纪40年代初期,神经生物学家和数学家通过合作之后提出了“神经网络”的概念,这种概念通过对人脑当中所储存的信息作为贯穿整个程序的基础,采用数学运行的方式对脑细胞当中所表现出来的特点进行有效分析,进而为更深一步的针对神经网络的研究提供依据。直到1958年,计算机研究者及科学人员通过将学习机制与神经网络进行融合之后,提出了另一种特殊的网络模型系统——感知器神经网络模型,并将这种特殊的模型与技术理论以及工程建设相互融合。采用神经网络技术实时对声呐波进行识别,并对敌方潜水艇的位置予以确认,而在这一阶段,神经网络逐渐成为了历史当中的第一次发展高潮;到了1982年,生物物理学家对全局性和自组织神经网络局部之间所存在的稳定性特点进行了分析,进而探讨出原本神经网络模型起初就是一种微分非线性的工程,而此时,众多研究者及科学家开始对神经网络进行了更为深入的研究。 二、BP神经网络及粒子群优化算法 BP神经网络是一种具有特殊性质的算法,其中主要运用的是误差逆传播的算法,训练的前馈多层网络截止到目前是在所有神经网络当中运用最为普遍也是最广泛的模型之一。在BP神经网络所表现的理论体系当中,运用快速下降并且通过反向传播的方式,在进行选调整网络系统的权值阈值之下,来进一步实现整个网络模型当中的平方误差和达到最小的数值。在BP神经网络当中的拓扑结构构成当中,主要由输出层、输入层以及隐层这三个方面组成,每一层的神经元都会预期周围的神经层进行连接,而且和统一神经层当中的神经元完全分割,没有任何的连接,并且也不存在丝毫的反馈连接,三层拓扑结构共同组成,进而形成具有结构层次的前馈神经网络系统。而对于单层前馈神经网络系统来说,只能够采用求解线性可分问题,而对于多层前馈神经网络系统来说,则可用于求解非线性的计算机网络问题。 三、计算机网络安全评价模型的构建 1.计算机网络安全评价模型中输入层数量的要求 对于计算机网络安全评价模型中的“输入层”来说,其神经元节点所表现出来的数量,要和计算机网络安全评价指标当中的数量相同才可以。如:对计算机网络安全评价系统进行重新设计当中,需要安置二级指标十八个,而且,在计算机网络安全当中的输入层神经元节点当中就要与上面一样,设置十八个,与其相等。 2.计算机网络安全评价模型中隐含层的要求 在神经网络安全评价模型当中BP网络大多是采用单向的隐含层,在进行重新设计的时候,隐含层当中所表现出来的节点数的数量,而且也会影响对神经网络后期的性能构建等问题。如果在隐含层这一区域之内所安置的节点数量过于多的话,就会导致整个神经网络需要学习的时间不短增加,最严重的的时候则无法想象;而如果在隐含层当中所设置的节点数没有达到一定的量的话,则会促使神经网络当中所表现的容错能力不断减弱。而对于隐含层当中节点数的数量设置网面,则需要参照一定的经验公式才能够进行确定,一般会设置五个。 3.计算机网络安全评价模型中输出层的要求 针对计算机网络安全评价模型当中输出层来说,主要是针对计算机安全评价最终的结果。在本文当中,首先将神经网络安全评价模型当中的输出层所表现出来的节点数量设置为两个,输出的最终结果是(1,1),用来表示安全的意思;(1,0)则表示比较安全的意思;(0,1)用来表示不安全的意思;(0,0)用来表示安全性极低的意思。依据计算机网络安全评价模式当中对网络安全进行评价来说,可以将其分为如下两个方向:首先,重新构建计算机网络安全评价模式;其次,采用粒子群对BP神经系统所具有的算法进行优化,进而克服BP神经网络原本所存在的局限性。对其进行优化所采用的方法:(1)通过对BP神经网络当中的传递函数、结构特点、目标向量这三方面进行初始化的设置;(2)对粒子群当中的初始速度和设置、动量的系数、迭代次数等分别进行设置;(3)将不同粒子具有的不同历史,所表现出来的最佳的适应值以及当前适应度值这二者进行比较,如果目前所表现出来的适应度数值比以前的适应度数值良好的话,则需要保存粒子目前索表现出来的适应度值,从而成为个体粒子中最为优越的适应度值;(4)对粒子所表现出来的惯性权值进行计算;(5)针对每一个粒子展现出来的相应位置和速度进行更新,并对其中所透漏出来的相关熟知误差都进行详细的记录、总结和分析;(6)有效的分析、辨别系统内部适应度误差值,当这一误差值超出允许的迭代次数的时候,或者是与其相同的时候,则需要对本次训练进行终止。粒子所具有的全局历史,最优的设置等都将是BP神经网络当中最大的阈值和最佳的权值。在最后,则可以运用BP神经网络模型的最优化状态,对计算机网络安全予以最终的而评价。 作者:郭强 单位:黄淮学院 优秀计算机论文:人事管理计算机信息技术应用 摘要:伴随着计算机技术的逐步发达,计算机信息技术的应用也越来越广泛,计算机作为迅速高效的代名词,是管理者在人事管理过程中准确做出决定必不可少的工具,因此在人事管理中对于计算机信息技术的应用也成为了势不可挡的趋势,并且逐步发展中。本文针对人事管理中的现状,结合计算机信息技术的具体应用,阐述了加强计算机信息技术在人事管理应用的必要性。 关键词:计算机信息技术;人事管理;应用 一、人事管理现状 1.人事管理特点 人事管理是有关人事方面的计划、组织、指挥、协调、信息和控制等一系列管理工作的总称。通过科学的方法、正确的用人原则和合理的管理制度,调整人与人、人与事、人与组织的关系,谋求对工作人员的体力、心力和智力作最适当的利用与最高的发挥,并保护其合法的利益。有着处理信息量大,时效性强,信息相关性高等特点。信息量大,不管是在高校的学生工作中还是在企事业单位中,人员流量大是毋庸置疑的,涉及到在职人员、后勤人员、临时人员、学生等人员的个人信息、薪资情况、福利补助等信息;时效性强,由于企事业的人员流量大,也同样人员流动性很大,包括人员的调动,临时工的调换,人员的离职、退休等等诸多问题更换较为频繁;信息相关性高,各个部门的信息必须做到相互关联,相互交流,以便在人员调动等方面的处理中高效快捷,信息的及时更新对于工作的进行有着至关重要的作用。 2.人事管理中存在的问题 综上所述,人事管理具有以上特点,因此信息处理上十分大,然而如果人工处理以及信息处理不及时会存在着许多重复工作,不仅浪费时间也浪费人工,耗费人力物力,即使暂时不考虑这些因素,也存在着人工不准确的现象,这样的误差要再去返工那就会存在更大的人力物力的浪费,很大程度上与人事工作需要高效的理论有所违背。其次,信息管理还是一个相对比较散乱的工作,信息处于大幅度上升的趋势,时效性十分重要,若不及时更新会耽误管理者的管理,对公司的发展也有限制,一旦有了差错就有由人事管理的错乱现象,进而影响整个公司的工作效率。 二、计算机信息技术在人事管理中的应用 1.计算机信息技术在高校中的应用 在高校发展过程中,教育实力是最为看重的,师资力量就位于首位,包括师资队伍的培养,以及师资的流动,专业技术人员的聘请,充分了解和掌握各个科目的教师团队信息是必不可少的,如果用传统方法进行统计不仅工作量十分巨大,并且效率极低。但是在信息统计以及管理工作中利用计算机信息技术后就会有明显的变化,建立专门的数据库,对于不同科目不同专业的师资力量进行分类统计,培养或聘请专业人才加以分析整理,从而为学校引进紧缺人才,优升劣汰多余人员,提高整体师资水平,对于学校整体实力的提高,办学水平的提高提供可靠的保障。 2.计算机信息技术在企事业为单位中的应用 与高校不同,企事业单位的人口基数没那么大,但是劳资管理却相对复杂一点,而劳资工作对于信息的准确性要求较别的要高很多,因为他最能体现每一位员工的价值,若出现一丝一毫差错就可能会导致劳工矛盾,若能应用计算机信息技术,将所有员工进行信息输入数据库,既保证了信息的准确性,又减少了重复劳动,对于各个部门以及管理者的使用,职工工资的调整,年终奖的发放,福利的计算都减少了时间。在提高效率的同时还能做到更好的实现资源共享,实现了人事管理的科学性、高效性、系统性。 三、应用措施 1.加强分析管理系统 随着计算机技术的发展,各种办公软件应用的也相对广泛,加强办公软件的数据分析性能,可很大程度提高薪资的计算,编辑处理能力,方便快捷的对数据进行统计、查询、修改、打印,便于各项手续的办理,不仅在薪资方面,各项大数据的处理,统筹,事物的人员安排,加强分析能力,后台自动统筹,再加人为稍加调整即可达到更高层次的管理。制定各项方案,经编辑得到的大数据分析出最佳企业方案,为企业的人员、工作等发展都起到了很大的促进作用。 2.加强专业人员技能 对于飞速发展的现代社会,计算机的应用可以说是一种必不可少的技能,对于技术的加强以及人才的引进当然必不可少。只有对计算机知识不断的更新,自主学习创新才能满足工作的需要。引进高科技人才、人员进行专业知识培训以及对于相关技术的引进都是可行并且有效的方法。只有充分利用高科技人才的优势,加强计算机信息技术的学习,利用计算机来处理数据,提高学习以及工作效率,不仅能有助于提高专业人员自身的素质,还能真正满足企业自身文化的发展一级企业科学管理的需要。 3.加强信息网络安全管理 科技是一把双刃剑,有利就有弊,在实现信息数据网络化管理的同时就存在着网络安全的问题,只要稍微松懈,就会被不法分子钻了空子,信息的泄露不仅对于企业的商业具有威胁性,对于我们个人信息泄露也是威胁性极强的。首先,必备的是杀毒软件的安装,及时对重要的信息,重要的电脑进行杀毒、更新;其次,信息的备份也是很重要的,鸡蛋不能都放在同一个篮子里;第三,虽然我们认为计算机信息技术的应用对于我们的人事管理十分重要,但是纸质档案也不能被完全取代,建立专门的纸质档案保存室作为备用,这样即使网络信息丢失也有依可循;最后,所有的管理都离不开制度的建立,加强严格的计算机管理条例,对管理人员以及管理方法,备份规则,人员出入准则等等方面制定机制的规则,明确各项法律规定。 四、结语 综上所述,社会高速发展的今天,各项管理都离不开网络的存在,尤其是人事管理之中复杂、杂乱的工作,加强计算机信息技术在人事管理中的应用也必将成为一大趋势,因此我们应该加大人事管理的信息化,抓住人事管理的特点,联合计算机信息技术的优点,避免计算机信息技术的缺点,针对各个工作不同合理利用计算机信息技术,适应社会发展。 作者:孙蔼琪 单位:太原理工大学 优秀计算机论文:计算机网络技术对网络经济的影响 摘要:计算机网络技术是计算机技术和通信技术相结合而发展的产物,随着我国经济的迅速发展和计算机网络技术的不断进步,其已被广泛渗透到当代社会生活的各个领域,工业、农业、军事、商业、金融、服务业、教育科研等都离不开计算机网络技术的应用。计算机网络技术的广泛应用,不仅加快了网络发展的速度,也加快了社会智能化和高效化的发展步伐。网络已经成为人类社会不可缺少的一部分,越来越多的经济活动与网络密切相关。基于此,介绍计算机网络技术和网络经济的内涵和特点,阐述基于区域环境下计算机网络技术对网络经济和高职教育间的关系与影响。 关键词:区域环境;计算机网络技术;网络经济;电子商务;高职教育 引言 随着社会经济的不断发展和科学技术的不断进步,以网络为载体的智慧社区、智慧城市、智慧地球逐渐开始普及,人类社会正在进入一个新的信息时代。21世纪是一个以数字化、网络化与信息化为优秀的信息时代。当今世界,网络信息技术日新月异,全面融入社会生产生活,深刻改变着全球经济格局、利益格局、安全格局。世界主要国家都把互联网作为经济发展、技术创新的重点,把互联网作为谋求竞争新优势的战略方向。计算机网络技术被广泛应用到经济发展的各个领域中,为整个社会的发展做出了巨大的贡献。移动互联网已成为全球关注的热点,业务需求和市场是开发网络技术的主要驱动力,互联网成为人们之间联系的桥梁和纽带,人们已不满足于对物质的追求,对精神文化生活也有了更多的追求,文化消费能力所占比重也越来越大,极大促进了经济社会的发展。近年来,网络经济发展日新月异,正逐步渗透到我们从事的各个领域,形成了一系列的新兴产业群。在新时代环境下,网络经济已经成为各国经济发展的关注重点,我国也在加快网络经济建设的步伐。网络是人们获取信息的基础设施,从国家信息基础设施建设的角度看,应向高速化、宽带化方向发展。网络经济的发展直接影响到我国未来的网络经济建设,因而研究网络经济对我国国民经济发展的影响具有重要的意义。本文具体分析了计算机网络技术对网络经济和高职教育领域的影响,简述了计算机网络技术和网络经济的内涵和特点,从而提出了加快推进计算机网络技术发展的步伐,加速网络经济和科学技术发展的展望。因为当前我国的计算机网络技术发展还不够成熟,仍然面临着较大的挑战,不仅硬件方面的发展不够完善,而且软件方面的发展也不够完善,但总体上来说取得了不错的成绩。 一、计算机网络技术与网络经济的含义和特征 网络技术是指采取一定的通信协议,将分布在不同地点上的多个独立计算机系统,通过互联通道(即通信线路)连接在一起,从而实现数据和服务共享的计算机技术,是现代计算机技术与通信技术相结合的产物。计算机网络根据网络协议,将分散的、独立的计算机利用电缆、光纤、双绞线、微波与通信卫星等实现连接。计算机网络技术具有诸多的优点,主要是集合了计算机与通信技术的优势,从而实现了快捷的运算、便利的存储、快速的传递、便携的管理、高效的分析等。计算机网络技术作为现代化的手段,在日常生活与工作中,提高了工作的效率,促进了社会的发展,推动了经济的增长。计算机网络新技术体系包括:传送网新技术、接入网新技术、交换网新技术、因特网新技术、互联网新技术、无线网新技术和移动网新技术;网络技术的演变:从低速网络→高速网络→超速网络;窄带网络→宽带网络→新型宽带网络;从面向终端的网向资源共享网发展。电信网从“有线通信”“无线通信”到“移动通信”的发展历程,每一次技术变革意味巨大的发展新机遇。所谓网络经济,是指以信息网络为基础、以信息技术与信息资源的应用为特征、对信息与知识起重大作用的经济活动。网络经济就是生产者与消费者之间通过网络而建立的经济关系以及基于网络空间的经济活动并获得效益的新经济形态。狭义地讲,它是指一种基于计算机网络的以信息技术为优秀的新的经济形态,因而网络经济又被称为互联网经济。网络经济是以计算机为优秀的新型信息技术产业,可降低客户经济活动的交易成本,增强网络信息在经济中的主导地位,从而获得不可估量的巨大经济效益,更重要的是它将引起人类经济活动方式的深刻变革,并最终成为优秀经济资源的全球化经济形态。网络经济同传统经济相比,网络经济具有直接性、快捷性、渗透性、外部经济性、持续性及全球性等显著特征,主要表现为:第一,网络经济是信息技术,特别是网络技术的经济产物。网络经济发展的一个主要因素,就是技术推动。第二,网络经济是一种高度信用化的经济形态。在网络经济中,参与交易的各方是互相不见面的,交易的商品和服务最多也是以“图像”的方式虚拟存在,所以网络经济对经济中的信用度的要求很高。网络经济的实质,就是强化的信用经济。第三,网络经济是一种物理上虚拟的经济形态,主要表现在时间上是虚拟的,网络经济是全天候运行的,很少受时间因素的制约。第四,网络经济是一种高度个性化的经济形态。互联网的应用正从一般的信息浏览功能,向更具价值创造功能的网络经济方向发展。可以说,网络经济已经成为当今社会生产力发展的必然趋势。 二、区域网络技术改变了传统的生产与经营方式,产生新的商业模式 现代信息技术的发展,改变了传统的生产经营方式,并产生了新的商业模式———电子商务,电子商务的发展给我国的经济发展带来了前所未有的机遇和挑战,从关注商品转换到关注交易模式及过程的创新。电子商务是国民经济和社会信息化的优秀,电商增速远高于GDP增速。以“双十一”为例,每年“双十一”期间互联网上商品交易量巨大且呈逐年递增态势。近几年,电子商务异军突起,网络经济使企业经营管理的手段不断创新,电子商务的迅猛发展对大多数企业而言,不仅仅是信息、商业机会,还促使一个现代化的世界性网络驱动经济的产生,促进了跨区域传播。在网络技术手段的冲击下,我国经济得到快速发展,为我国信息产业的持续高速发展提供了良好的机遇。总而言之,以网络技术手段为基本特征的新经济,为传统产业升级提供了新的契机,世界经济加速向以网络信息技术产业的经济活动转变。以网络为基础的电子商务极大地改变了传统的企业经营方式,摆脱常规的交易模式和市场局限。目前,随着信息化进程的加快,全球许多企业、尤其是大中型企业认识到网络技术手段的重要性,认识到利用先进的网络技术建设企业信息化系统是获得竞争优势的必要手段。为了增强市场竞争能力和扩展产品销售渠道,很多企业已经开始利用网络、信息技术、智能化技术进行创新管理,建立起了广域网络信息化系统,积极参与电子商务经营活动;利用网络优势,降低成本,提高效率,塑造企业形象,不断开拓市场。随着全球经济的快速发展,信息化的浪潮冲击着信息产业的每一个角落,推动了信息技术的进步,刺激了人们对信息的网络需求,加快了信息领域改革的进程,加剧了经济市场的竞争,使信息产业中的电信网、计算机网和有线电视网络出现了融合的大趋势。 三、计算机网络技术的发展对区域经济发展的影响 我国是一个发展中国家,网络技术发展的起点低,在全球性的经济竞争中,面临着十分严峻的挑战。目前,我国网络技术普及的程度很低,还有相当多的人是“计算机盲”和“网络盲”,尤其是在农村,这种现象更为突出。我国劳动者的素质与发达国家相比,还存在着相当大的差距。我国的高等教育还处在精英教育的阶段,而一些发达国家的高等教育不仅实现了大众化,而且已经进入了普及化的阶段。在我国农村,还有一些地区没有实现九年制义务教育,文盲在我国人口中还占有较大的比例。当前我国这种低下的人口素质和劳动力质量,会限制网络技术的广泛应用。即使我国的计算机普及率达到了某些发达国家的水平,由于我国的国民素质远远低于一些发达国家,所以,我国的网络技术的利用率会大打折扣,网络技术对经济发展所产生的积极作用,同样会受到很大的限制。在区域经济不断发展和各项高新技术不断革新的当今,区域经济对于计算机网络的要求越来越高,计算机网络技术极大程度地推动了区域经济的快速发展。因此,相关人员还要不断地加强对计算机网络的研发,只有不断地提升计算机网络技术,为区域经济的发展创造更多的可能性,才能使得区域经济发展在世界经济发展的机遇当中取得更好的成就,为区域经济的长远、可持续发展保驾护航。邓小平同志曾说过:“科学技术是第一生产力,是经济和社会发展的首要推动力量,是国家强盛的决定性因素。”科学技术是人类改造世界的重要手段,网络技术与网络社会的出现和崛起,为我国经济平稳较快发展做出了积极贡献,已成为经济发展的热点。我们应该充分利用网络技术,争取为我国带来更大的经济效益。人类社会生活的改变,最终是由社会生产力所决定,当今社会科学技术的第一生产力作用日益凸现,信息科学技术作为现代先进科学技术体系中的前导要素,它所引发的社会信息化则将迅速改变社会的面貌、改变人们的生产方式和生活方式,对社会生活产生巨大的影响。 四、加快推进网络信息技术自主创新,促进经济更加繁荣发荣 科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。当前,我国正处于建设创新型国家的决定性阶段,最根本的是要增强自主创新能力,最紧迫的是要破除体制机制障碍,最大限度地解放和激发科技作为第一生产力所蕴藏的巨大潜能。历史的发展证明,国家的创新能力决定国家的综合实力,科技水平的高低决定国家力量的强弱。党的十八大以来,中共中央总书记多次深入科研院所、企业和高新技术园区,立足国内,放眼全球,以历史视野把握时代脉搏,加快推进网络信息技术自主创新,加快数字经济对经济发展的推动,加快提高网络管理水平,加快增强网络空间安全防御能力,加快用网络信息技术推进社会治理。当今世界,网络信息技术日新月异,全面融入社会生产生活,深刻改变着全球经济格局、利益格局、安全格局。世界主要国家都把互联网作为经济发展、技术创新的重点,把互联网作为谋求竞争新优势的战略方向。虽然我国网络信息技术和网络安全保障取得了不小成绩,但同世界先进水平相比还有很大差距。“科技兴则民族兴,科技强则国家强。”强调,网络信息技术是全球研发投入最集中、创新最活跃、应用最广泛、辐射带动作用最大的技术创新领域,是全球技术创新的竞争高地。加强信息基础设施建设,推动互联网和实体经济深度融合,加快传统产业数字化、智能化,拓展经济发展新空间。网络新技术使企业经营管理的手段得以创新,从而使管理具有更高的效率。运用信息化、网络化手段能够提高企业的组织效率,使减少管理层次和管理职能部门成为企业改革与调整组织结构的新时尚。 五、计算机网络技术与网络经济发展的前景展望 计算机网络技术将是我国经济发展的灵魂,是社会发展的主要趋势。随着我国社会主义现代化建设步伐的不断加快,计算机网络技术已经获得了较大的发展,在社会各领域中的应用越来越广泛,不仅在局域网以及互联网络中取得了可喜的成绩,而且在无线网、移动互联网等方面也取得了很大的发展,为社会广大网络用户提供了很大的便利,在很大程度上推动了社会经济的发展。网络经济的未来发展代表了未来经济发展的趋势,网络经济是一种全新的经济形势,网络经济的强势增长已经成为不可阻挡的历史潮流。随着计算机网络技术的飞速发展,网络经济还会继续展示其巨大的变革力量,这也意味着企业运行方式和管理方式有着无限的创新空间。发展网络经济已不单纯是一个电子信息技术的运用或是商务模式的选择问题,而是适应和顺应国际潮流,在融入全球经济发展中不断增强竞争力的战略性选择。 作者:苏曼玲 夏金华 吴力挽 杨翀 张凯 杨明照 单位:广州卫生职业技术学院 优秀计算机论文:计算机软件工程数据库编程技术 摘要:现代科学技术的发展进步,计算机信息技术被广泛的应用到社会的各行业领域中,因此而产生了海量的信息数据,将这些数据进行收集、分析和处理对于社会的发展具有重要的意义,计算机数据库应运而生。本文通过对基于计算机软件工程的数据库编程技术进行浅析,旨在促进数据库编程技术的科学应用,进而促进计算机软件工程行业的发展。 关键词:计算机;软件工程;数据库;编程技术 计算机软件的开发和应用是保证计算机应用功能的关键,数据库建设和技编程技术应用能够使软件应用过程中的稳定性得到保障,数据信息可以被集成管理、分析和使用,同时实现数据的共享应用,解决很多人工工作形式难以实现或者实现难度较大的数据处理工作,编程技术是构建数据库的主要技术支持。 1数据库的科学有效构建形式 1.1数据库的设计工作 设计工作为计算机数据库构建的初级阶段,设计人员需要对数据库的存储结构、位置以及存储路径进行综合的考量,对于信息的存储情况进行深入的了解,尽可能的降低存储空间,实现数据空间的有效利用,对存储空间进行主次分明的层次划分,保证实现高效便捷的使用功能。在进行存储路径的设计时,需要根据信息类型设置相应的信息索引,以实现用户在输入关键字之后就能够找到相关的数据信息内容。 1.2数据库的网络构建工作 数据库网络的构建具有较强的专业性和技术性,技术人员在进行数据库网络的构建时,需要加强对专业技术知识的应用,对结构模块进行合理优化,减少内存占用空间,以保证其运行的速率。同时加强数据库服务端与应用用户之间的沟通和联系,技术人员加强对服务端的科学管理,设置相应的管理员账号和密码,通过密码的设置来保证管理权限,对数据库进行合理的数据信息修改、添加以及等技术操作。 2基于计算机软件工程数据库编程技术的应用方式 2.1类型比较 文件建立之后需要应用数据库软件对文件进行数据读取,在数据库的应用初期需要针对应用功能需要对数据库进行对比,观察文件在读取过程中是否会出现数据丢失的情况,为确保文件读取工作的顺利进行,应用类型比较的方式直观反应文件读取工作中存在的问题,进而选择更为合适的文件应用类型,有效的文件类型选择,能够使数据库的空间应用效率得到提升,同时提升整体软件运行的流畅度,保证软件的模块应用功能都能得以实现。 2.2数据库的建立 数据库的建立首先需要以编程技术作为技术应用基础,通过功能之间的相互协调,解决其技术应用过程中存在的各种问题,进行数据库的建立需要针对自身的应用需求选择合适的程序语言,并对语言进行逻辑编辑,利语言组织编写完成数据库的功能型架构,并对不用的模块进行功能性区分,提升数据库的应用效率。数据库创建需要在确定文件类型之后进行,采用分区构建的方式,不同的区域负责不同的应用功能,并应用技术协调语言使不同应用功能之间实现相互配合,避免出现应用混乱或者数据冲突现象的出现,对设计功能中存在的不完善之处进行技术完善,保证整改方案的应用功能提升。还可以应用外部安装软件进行数据库创建,用户可对自身的应用需求进行自主选择,实现数据库资源的最大程度应用。数据库编程技术的有效应用,是各个分支应用系统之间的配合程度更高,数据库中出现的数据丢失现象,能够应用数据库备份的方式使数据得到应用恢复,进而保证软件应用功能得有完善。 2.3软件开发过程中编程技术选择 编程技术的选择需要以软件的应用功能为基础,对软件运行的稳定性情况进行观察和探讨,并对系统的资源利用情况进行优化,观察其在应用过程中可能出现的不稳定情况,针对常见的系统应用问题,设计者可以在编程阶段应用编程技术选择优化的方式进行技术完善,出现数据传输异常的问题进行采用技术控制措施,避免大规模瘫痪现象的出现,致使其他应用功能受到影响。在数据库编程检测极端需要对技术应用以及系统稳定性进行检测,为系统运行提供良好的运行环境,软件应用的稳定性与编程技术的选择具有直接关系,因而需要加强对编程技术选择的重视。 2.4数据库文件加密 数据库建立应当应用编程技术对数据库的数据信息进行加密保护,应用者通过登录口令或者密码进行数据库的登录和应用,工作人员需要应用技术手段解决常见的加措施,避免数据信息受到网络病毒侵害以及不良侵犯,根据信息的重要程度设置不同的加密等级,应用者具有自主选择的权限和空间,避免信息泄露对系统以及个人造成的严重影响。 3结语 计算机软件工程的数据库编程技术应用,能够实现在文件类型的比较、数据库的建立等环节的技术应用,并通过合理编程技术的选择、进行数据库文件加密来保证数据库结构设计的合理性和安全性,应用编程技术对软件模块以及软件运行空间进行合理优化,保证软件运行的稳定性,并有效提升其应用效率,促进编程技术应用价值的实现。 作者:于博文 单位:长沙市第六中学 优秀计算机论文:远程教育中计算机网络技术的应用 摘要:远程教育是建立在现代通信和信息处理技术的基础之上,涉及的关键技术有音频、视频压缩编码技术、网络技术、视频会议技术等等。本文以信息领域的技术为主导,从理论与实际相结合的角度,对移动互联网技术以及它在远程教育中的应用进行深入浅出的分析。 关键词:远程教育;移动互联;虚拟专用网;资源预留 1前言 我国的现代网上远程教育起源于1997年,同年年底,教育部在全国高校中选取了清华大学、北京邮电大学、湖南大学和浙江大学作为首批试点大学,经过多年实践,也取得了良好的效果[1]。远程教育的媒体技术分为三个历史阶段:(1)基于印刷媒体的函授形式;(2)基于音频、视频媒体的广播电视形式;(3)基于多媒体的网络形式[2]。其中网络技术和流媒体技术的发展,对远程教育起到至关重要的推进作用。 2远程教育应用的主要技术 2.1音频视频压缩编码技术 这一技术在远程教育系统中的应用范围非常广泛。编码技术中压缩的作用是在网络带宽或存储空间一定的条件下提供最优质的图像和声音,同等的图像、声音质量条件下,极大地减少所需的存储空间或所需的网络带宽。 2.2基于IP的信息技术 基于IP技术有很多种,与远程教育有关的主要有,广播和组播技术主要用于在IP网上以音频、视频流为主要内容的信息[3]。流技术主要用途也是以音频、视频为主的流信息。利用流媒体技术可以实现多媒体点播功能。 2.3Internet技术 我国的远程教育主干网以电信网、无线和有线电视网以及计算机互联网三大网络为基础。Internet在远程教育中起着举足轻重的作用。在现有的远程教育系统中,Internet是开展远程教育的最为重要的手段之一,要达到师生分离的教与学,很多教学活动都是在Inter-net上完成的。随着网络带宽的迅速扩大,开展了许多新的业务。同时,随着网络用户数目和多媒体信息在网络中占有的比重的增加,网络本身的一些固有缺点也开始显现出来。随着社会发展对远程教育的需求的扩大,远程教育需要提供更多的服务,需要功能更加的完善。 3远程教育中网络技术的应用 3.1存储区域网技术 存储区域网(SAN,StorageAreaNet-work)指的是通过一个单独的网络把存储设备和挂在TCP/IP局域网上的服务器群相连[4]。当有大量数据的存取需求时,相关服务器和后台存储设备能实现数据交换。突破现有的距离限制和容量限制;通过释放LAN资源,达到服务器与存储网络交换数据。远程教育迅速的发展,视频点播系统受到越来越多的关注,然而受到传统数据与服务器之间的对应关系及存储方式的限制。采用光纤通道技术将存储器从应用服务器中分离出来,共享存储通过多个专用的高速网络存储到服务器。SAN网络(通常是高速光纤网络)把存储设备和服务器群相连,需要有海量数据的存取时,相关服务器和后台的存储设备通过SAN网络实现数据之间高速传输,同时SAN上的任何一个存储设备都能被服务器访问,实现了数据的集中管理以及整个网络的扩充和容错性。 3.2虚拟专用网技术 虚拟专用网依靠的是ISP(因特网服务提供商)和其他NSP(网络服务提供商),数据通信网络能够建立在公用网络中,能够实现VPN服务器能够实现校园网远程访问[5],校园网的地理位置没有限制,校园网中特定资源能极大的方便校外用户的访问。采用远程方式访问的用户时间不会太集中,因此这种方式的数据流量相对较小,能够通过软件平台实现。因此使用VPN的操作是最容易实现的,建议使用PPTP协议[6]。通过建立虚拟连接实现Chinanet与校园网连接,校园网中的资源就可以安全访问。 3.3资源预留技术 资源预留协议是一组通信规则,它允许网络的通道或是路径能被保留下来,供视频以及其他高频信息的多播使用。RSVP是网络整合服务(InternetIn-tegratedService,IIS)模型的一部分,用于确保提供最佳、即时和良好的连接共享[7]。 4结语 随着信息技术的不断发展,产生越来越多的新兴技术,远程教育逐渐成为构筑知识经济时代人们终生学习体系的主要手段。它们改变着Internet的面貌,也改变着我们的信息环境。但远程教育系统,还有许多急需改善和完善的地方。我们应该加大信息技术在远程教育中应用的研究,通过促进远程教育的发展也将进一步促进我们原有教育体制的发展。