一、研究背景 提起高中时期的实验教学大家首先相当的当是高中物理,化学等实验!对于刚接触涉及不深的学科,学生对此还处于长期迷茫,懵懂状态!此时学起来不免有些吃力有些抽象的东西可能思维定势绕不过来!这时候很多老师就会为学生做实验!通过一个简单的小实验让学生们明白某一节的定理与原理!像某些化学反应可能干背一些知识点未免显得太过枯燥,又不知道什么反应什么原理,学生未免提不起兴趣!课堂上老师如果做一个小实验,学生会对此记忆犹新,每次答题时会不由自主的想起曾经做过的实验印象也更加深刻!数学也是如此。学数学不是死背一些公式,而是要掌握好它的思想与方法,这样对于学起数学来说才能游刃有余!一种全新的学习方式会让学生更加喜爱上数学! 二、研究的内容于意义 1.本次主要研究内容:本文主要讲述高中数学中理论研究,与高中数学开设实验课的必要性。2.研究意义:此次研究主要意义在于能让学生能从抽象的高中数学走向具体实验,能让高中生明白学以致用,或记忆深刻!此方法能有效的实现课程教育,提高学生对学数学的兴趣!曾经的高中数学无非是一些干巴巴的理论与公式,理解能力不好或者某一时刻没跟上课程的同学来说着实头疼!一旦某一课的落下也许成绩就会一落千丈!为何会如此?首先学生理解能力对于自主理解干巴巴的理论有一定的困难!对于没有老师的指导知识吸收起来着实困难!而对于数学实验,同学可以从实验中提高自己的理解能力,通过实验记住掌握这该有的知识点!以此达到学习数学能事半功倍的效果!此研究学习也彻底颠覆曾经的传统教学,让学生自主动手动脑,从实验中获取数学的真理!抛弃家长叮嘱老师念叨的被动学习,改为自己动手动脑的主动学习!从被动到主动虽然只有一字之差,但对于学生的思想却是质的飞跃!自己动脑既能提高数学思维方式,也能在动手当中增加自身的自信与学习数学的兴趣!更有利于培养学生,更能取得好成绩! 三、研究方法 针对以上研究的目标与实验目的,对此研究还是要以学生为起点出发,具体方法有问卷调查,实验先行班!首先问卷调查,随机抽取学生,具体问一下几点:1.学习数学时是否感觉枯燥?2.你认为怎样是学习数学最好的方法?3.对于做实验得到的数学知识与理论是否比书本上记忆更加深刻?4.对于数学实验你采取怎样的态度?再有就是开设数学实验先行班,从省重点高中到普通高中各设一个先行班!此先行班完全抛弃传统教学,实施全新的数学实验教学!最后再从成绩是否提高,对数学兴趣是否提高,是否提高对学数学的自信等几方面考核!最终通过数据确定此方法能达到怎样的一个有效程度! 四、具体实验的实施 大家都是从学生时代一步步走来,大家都明白当时对于学习数学的苦恼!很多理科生学习物理化学学的很好,但就是过不去数学这道坎!为什么?因为物理化学可以从实验中得到真理,真理可以从自己手中被发现出来!虽然自己不是某定理第一发现人,但通过实验自己也是参与了对此定理的研究发现与学习!这样的学习效率与信心自然不是传统教学方法数学可比拟的!借鉴以上两学科的教学方法,数学实验教学要将真理与发现实验结合起来!然后老师在一点点的引导学生动手能力,引导学生思维发现问题通过实验解决问题,最终再得出真理的这一过程!数学实验主要用于生活实际中的数学化!但却有一个最大的弊端,那就是不是所有的中学数学都能在生活中在实验中有所体现!如微积分定积分问题,生活中很难见到,但却作为高中数学重要的一部分,难道数学实验对此就束手无策了吗?难道还是要回归传统的教学方法吗?其实不然,实验最终目的是通过动手与动脑结合起来!对于一些抽象问题我们可以借助计算机,用计算机来构建模型,解决问题的过程!也就是数学建模的整个过程。无论是借助于计算机的模型构建还是实际动手操作实验,殊途同归。无非都是将一些抽象的数学公式具体化出来,让学生明白的更为彻底,更能记住这公式这定理是如何而来!不可否认实验上学生通过计算机或者具体实验得到的结论,要比传统教学老师干巴巴的讲,学生干巴巴的听,记忆时间更久,课堂吸收效率更高!结语本课题对于具体针对数学实验在教学中的作用,具体研究教学意义与实验的实施!对于数学实验教学还是有一定的信心!毕竟学生学习要建立在兴趣之上,此方法可以大量的提高学生对于数学的兴趣,不论是从学习效率,还是自信方面,或者数学思想无不得到很大的提高!最后,希望此方法能尽早的在高中教育中发光发彩,期待能大力推动高中数学的教学! 参考文献: [1]胡铁生.“微课”:区域教育信息资源发展的新趋势[J].电化教育研究,2011,(10). [2]徐加新.在数学教学中发展学生的智力[J].教育评论,2000,(06). [3]范远方.浅谈数学教学中的素质教育[A].国家教师科研基金“十一五”成果集(中国名校卷)(一)[C],2009. [4]孙宏磊.浅谈数学教学中“创新能力”的培养[A].高等教育改革的理论与实践研究——黑龙江省高等教育学会2002年学术年会交流论文集[C],2002. 【作者简介】张新华,赤峰市松山区职教中心,内蒙古赤峰。
工业论文:食品机械工业设计论文 1解析工业设计 工业设计是一门新兴的综合性学科,作为人类设计活动的重要部分,它集多门学科知识于一身,既包括科学技术知识,又包括美学艺术知识,以及人机工程学、经济学等。在我国,工业设计曾经被称为工业美术设计、产品造型设计等,随着社会的发展,其内涵不断地发生变化。工业设计是市场需求、现代科学技术与人类文化艺术的结合,以现代化工业生产为基础的一门新兴实用学科。具有的前瞻性和普适性特点的工业设计,使传统的产品散发出新颖与独特的个性特征。工业设计具有很强的时代性,它主要是通过对产品的结构、工艺优化,对材料、形态及色彩的协调来改进产品的品质和功用。也就是用视觉效果来实现设计理念的表达,从而能够为达到某一特定目的而从构思建立一个切实可行的方案,并能够用明确的手段表示出来。2007年2月13日,总理作出重要指示:“要高度重视工业设计”和2010年8月26日11部委联合发文促进工业设计产业发展,这表明我国政府对工业设计这个领域的重视。就中国的现状而言,如果我们想从“中国制造”走向“中国创造”,就必须大力发展中国的工业设计。企业要想长时间保持竞争力,必须采取创新性产品开发战略,才能成为自主创新的主体,拥有创新性的产品。产品创新很大程度上就取决于工业设计在企业中的应用地位。 2食品机械发展与工业设计的关系 食品机械就是将食品的原材料加工成为成品食品的过程中所使用到的机械装置与设备。食品机械也可分为食品的加工机械和包装设备这两种。食品工业是我国国民经济的支柱产业,食品机械是为食品工业提供装备的行业。作为与人民生活息息相关的食品工业进入到一个蓬勃发展的阶段,食品工业的发展也带动了食品机械工业的发展。工业设计又是食品机械设计中的一个十分重要的方面,工业设计能够实现食品机械产品造型、功能结构和材料的科学合理化,在提高产品的整体美与社会文化功能方面起到了非常积极的作用。食品机械产品的功能、造型形象及物质技术条件是构成食品机械工业设计的基本要素。现在一些家用食品机械的外观:简约、时尚、新颖、实用,改变了以前食品机械只能在食品加工厂的现状,现在很多外观造型时尚、操作简捷方便的小型食品机械像面条机、挂面机、和面机等慢慢的进入消费者的家庭,食品机械的发展与工业设计有着密不可分的关系。通过工业设计使食品机械产品更加吸引着消费者的眼球。出色的工业设计能得到更多消费者的青睐。传统的食品机械产品设计是把实现机械产品本身的功能作为重点,以设计产品为目标,在传统的食品机械产品设计工业中,机械工程师是凭借自己的专业技术知识和经验来进行产品的设计,但由于设计出的产品大多外观造型粗糙和使用方式不够人性化,尽管能很好地满足功能的要求,但往往在销售市场上缺乏竞争力,成为不可忽视的一大弊端。食品机械工业要有一个更好和全面的发展,就必须在食品机械产品设计时把工业设计的方法和思想纳入其中,这样的食品机械产品不但能够满足功能的要求而且可把产品顺利的打入市场,融入工业设计的产品相比就会具有较强的市场竞争力,一定程度上也促进了食品机械工业的发展。 3工业设计在食品机械中的应用 3.1工业设计创新理念的应用 创新是工业设计的优秀理念。随着社会经济的发展,人们的生活水平得到了极大的提高。生活变得丰富多彩,对食品的追求也多样化起来。利用工业设计的创新理念,设计出新颖的食品机械来满足人们对食品多样化的需求。一方面通过分析人们潜在的需求,明确产品概念,提出食品新机械的功能定位,从而推出新颖的产品,占据市场的制高点,为企业创造高额利润。另一方面,对现有产品结构、材料、生产工艺等进行优化改进,进一步提高产品的质量、降低生产成本,从而赢得众多消费者的认可,提高产品的市场占有率。 3.2外观与功能结构的结合展示出食品机械的美 从外形图上可以看到,整个面条机外廓造型曲线优美,配色细腻和谐,按钮设计人性化。大面积外形对机械结构进行包裹覆盖,可消除消费者对机械结构的恐惧,使用操作简单和拆卸方便,无不显示着工业设计在食品机械中展示出的美。造型设计与色彩完美地展示了面条机内在的性格。一个能实现功能的食品机械产品,不仅要满足人的使用,还要适合人们的视觉审美要求,工业设计赋予面条机新的内涵。 3.3安全、可靠、人性化设计的体现 食品机械是食品的加工和生产设备,产品必须考虑安全、可靠、人性化的设计。让产品与使用者取得最佳匹配是以人为本设计的根本理念。工业设计的应用,充分考虑如何使设计的机械设备系统、人机系统或人机环境系统最大限度地适合人类的形态、生理和心理特征,以求达到安全、舒适、高效生产和工作的目的。在食品机械领域,主要考虑的有系统的可靠性和人机安全性两个方面,系统可靠性是指在预定的时间内和给定的工作条件下,食品机械能够可靠、有效地进行工作,保证无故障时间和使用寿命达到预期要求。人机安全性是指食品机械设计中采取的技术措施,不仅能够保证人体安全、舒适、卫生和健康地工作,而且能够使机械故障和卫生问题产生的风险或造成的损失降到最低限度。工业设计在食品机械产品设计中的应用很大一部分体现在人机工程学的应用方面。随着市场竞争的加剧,食品机械的竞争力不再是仅仅取决与产品技术的先进性和完善的功能,而是要考虑食品机械产品的工业设计。由于传统的食品机械设计以设计产品为主要目标,更多地考虑产品本身功能的实现,而没有把人作为设计的一个目标,没有规范化地考虑人的因素,这就很难保证机器操作效率最佳,也不易判断设计质量的高低。人机工程学强调将人和机器作为相互联系的两个基本部分构成一个整体,形成人机系统。人机工程设计的是人机系统,是把人作为系统设计的一部分,把人-机-环境三者作为一个系统进行总体设计。目前,我国食品机械行业工业设计还未引起企业和设计人员真正的重视。食品机械在进行设计和制造时,仅考虑功能要求而未考虑工业设计,致使有些食品机械产品表面粗糙,色彩搭配不合理,操作不符合人机工程学原则,许多零部件外露,不但有很大的安全隐患,还显出产品的笨重和丑陋,这些因素极大的限制食品机械产品的市场竞争力。食品机械是生产设备,其形态应体现整体的对称与平衡、节奏与韵律美感形式,根据需要辅助以局部形态的对比和变异形式,创造符合产品特征的审美意象。这样既有利于标准化和经济性的需要,也有利于表现和谐统一、含蓄丰富的美感,创造单纯、宽松的工作环境和人文气氛,缓解疲劳和压力,可更好地提高工作效率。为此,人不再是被动地去适应机器,而是与机器共同完成一个系统目标,从而可以获得系统的最高综合效能。 4结语 目前市场要求食品机械产品不光是通过技术设计对其功能的单纯实现,还要求食品机械产品外观的美观时尚以及设计的人性化。不只是要求食品机械与工业设计外在的结合,而是相互融合和渗透在一起。设计者要让产品满足客户的需求,并达到“以人为本”的目的。只有将工业设计与食品机械设计有机的结合起来,才能设计出不但拥有优秀的功能,而且还能满足人们的审美的需求并符合时代特征的食品机械产品。 作者:裴学胜 程超然 单位:河南科技大学艺术与设计学院 工业论文:大学生创业工业设计论文 一、作为工业设计专业的本科毕业生为什么会想到自主创业,相比较其他专业有哪些优势 工业设计专业培养的不仅有动手能力、思考能力、还有在一些课程与校园项目中就逐渐培养的团队协作能力。这三个方面的能力恰好是大学生创业者需要具备的基本能力。另外创新是所有学设计最强调和注重的,创新的方法也是专业必修课之一,到高年级后逐渐养成了处处寻找创新点的思考习惯。在大三暑假的实习中逐渐意识到,创新不仅是思考与发现,还要付诸行动,而这些都要与企业的决策层有直接的沟通,因此大四找工作期间坚定了创业的行动。相比较其他专业,工业设计的优势就是在就读期间创业的想法萌生了不止一次,想法太多…… 二、为什么选择在成都创办家具企业 成都被称为中国西部家具之都,上下游产业链都很完整,很容易找到供应商。2006年成都经济委员会提出了“成都家具产业集群发展规划”,成都家具产业是中国西部重要的家具制造基地、研发基地、营销基地。成都现有家具生产及配套企业近5000家,从业人员近100万人,主要聚集分布在以新都区为优秀的周边地区,汇聚了好迪、双虎、全友等众多家具品牌。再加上我本人是四川人,在成都就读四年本科,因此在成都创办家具企业相对来说,有更多的地域优势、政策优势,还有人力成本优势与人脉。 三、既然成都有5000家家具企业,为什么还要选择创办家具企业 创新不一定是另类或完全的与众不同,既然成都有这么多家具企业,就说明了以成都为中心的强大的家具产业的产能。所以别人认为这是创业者应该避免的地方,但我们学设计的恰恰看到的是它所蕴含的机遇。我们所需要做的就是在这个庞大产业中,找到适合自己的市场。家具产品有很多种,森亚的家具产品属于哪一种在学校学习家具制造工艺的时候,我们从专业的角度对家具产品与家具市场进行过调研,去大型的家具厂参观过,大四时有同学还在这些企业实习。成都是与广东乐从,江苏蠡口、河北香河齐名的中国四大家具产业基地和四大家具流通基地,但成都同时是全国最大的板式家具生产基地,家具生产与销售占四川省的80%以上。因此我们对板式家具进行了更深入的工艺了解和市场了解,相对来说创业成本也比较低。板式家具性价比较高,款式多样,色彩新颖同时不易变形而深受年轻消费者的喜爱,有较大的市场受众。森亚家具是以整体衣柜、衣帽间、书柜等为主的板式家具。 四、为什么选择定制化的板式家具 仅仅从事家具设计,靠出售家具设计方案作为企业的商业模式,不仅在方案推广上存在难度,同时在商业关系中容易处于被动地位。板式家具可拆卸、易组装的特性以及相对简单的工艺,决定了板式家具定制化的可能性。再加上板式家具的主要消费群体是年轻人,用于较小的室内空间,因此人群的个性需求与空间的限制产生了矛盾,而我们设计师就是要发现问题解决问题,能解决这个矛盾就是我们企业与其他家具企业不一样的地方。森亚家具专注于定制化的板式家具,以整体衣柜、衣帽间、书柜等为主,以设计与研发为主的的家具产品销售公司。 五、除了定制化以外,还有哪些地方可以体现学设计的创业优势 总体上来说,我们把《人机工程学》与《设计研究》课程中所学到“以人为本”设计理念与方法扩展成了服务理念和管理理念。在产品设计之前,我们学设计的都是习惯从用户需求出发,根据客户要求设计产品方案。除此之外还会根据特定的住宅或商业空间进行主动思考,分析用户在这个特定空间的行为特征,把用户潜在需要挖掘出来,把我们设计师的意见反馈给用户,这个建议是用户自己曾经没有考虑周全的或是考虑有欠妥帖的,让用户感到我们是为他而思考,在设计方案阶段就让用户感到物超所值。在产品生产的过程中和配套企业的选择上,我们也是从用户需求出发,把家具的环保性与经久耐用做为衡量产品质量的第一检验标准,如板式家具基材的选择与处理,这样设计师独特的挑剔眼光使得我们比其他从事板式家具销售的企业更注重质量。饰面和油漆的选择直接跟视觉效果有关系,是我们设计师最擅长的,在尊重用户审美的前提下还会给他们科普一点美学常识与优良产品的设计标准。在产品的安装和售后服务上,我们也相比其他企业要更贴心,比如我们在家具安装完后都有一次性贴膜,这样用户在最终入住前只要撕掉就可以直接使用干净的产品。我们还会赠送一些我们自己研发的小产品,比如鞋架的隔断,部分单身男青年在装修房子的时候没有把未来女主人的需求考虑进去,我们会贴心地赠送一些鞋柜隔断增加高跟鞋的储物空间。在降低产品成本的时候从来不选择牺牲产品质量,即使这些东西最后呈现出来的时候,消费者可能看不到,但是家具是一个使用生命周期较长的产品,我们坚信可靠的产品更能够获得消费者的信赖,而这种信任关系的建立,有一个长尾效应,我们需要的就是等待。服务类产品在短期内会增加成本,但从长远来看会得到更大的市场回报。成都森亚的企业定位除了是消费者家具的私人设计师,也是好家具的总管家。所以创业是长期的规划,不能总看眼前利益。设计是交叉学科,有很多关于心理学、材料学、管理学等方面的知识。 六、在创业的过程中遇到过哪些挫折?能否给后来的创业者一些建议 在刚起步推广特别困难的时候,非但“第一桶金”没有如期到来,连“第一分钱”都很难见到,合伙人逐渐失去了创业热情,都撤了。但我坚信定制板式家具的市场前景,克服各种困难和压力,坚持下来了。所以首先要对自己的项目有信心,亲友的支持尤为重要,内心要很强大。在大学里所有人都把你看做是未成年人,即使早就超过了18岁,但一旦选了创业就要用成熟的心智来处理一切事情,这种从校园到社会的过渡,不仅是学生向社会人的转变,更重要的是自己心理上的过渡。一定要把校园力所学的知识活学活用,回头看看自己的创业历程,好像很多道理书上都有提及。坚持、冷静、虚心听取意见,自我充电与学习,不断总结。 作者:孙虎 单位:西华大学艺术学院 工业论文:烟草工业企业采购计划管理论文 一、福建中烟采购计划及实施的整体情况分析 1.采购计划管理组织运作模式。 经过近年的实践与摸索,公司已基本建立省公司董事会审议批准省公司本级及所属企业宏观战略及计划、省公司管委会审定省公司本级及所属企业具体制度和实施方案、各级企业管办和其他业务部门负责落实细化的三级管理体制;建立以《管理委员会工作规则》及其《实施细则》为流程优秀,以《采购管理程序》为流程依据,以信息系统为流程载体的三大管控体系,确保了全省采购工作的有效运行。 2.采购计划管理与过程管控。 在计划管理方面,采购办要求各单位要严格按照年度采购计划及其实施方案确定的采购项目、采购方式、采购金额实施采购计划。在计划执行过程中,对确实因为生产经营需要调整的项目,采购办及时组织调研,召开专题会议进行分析评审,严格按照规定程序进行申报、审批。在过程管控方面,采购办以全国烟草行业贯彻落实《烟草企业采购管理规定》电视电话会议精神为指导,严格执行行业、企业采购管理制度,加强对项目实施环节关键节点的控制,重点做好招标文件评审、拦标价格设置、评标办法、评标标准、定标原则、评标过程管理以及档案管理等工作。充分利用采购综合管理信息系统,按照采购管理制度,加强对项目实施环节关键节点的控制,严格把关,严格落实“上一个环节没有通过不得进入下一个环节”的工作要求,不断强化程序的硬约束作用,确保董事会和管委会会议各项决议在实际执行过程中无偏差、不走样。 二、采购计划管理中的差距 1.采购计划与投资计划的衔接有待进一步加强。 对于卷烟工业企业的发展而言,技术改造起着相当关键的推动作用。以福建卷烟工业系统为例,十年来,公司投资项目量多面广,投资量大,先后完成固定资产投资和信息化投资近百亿元,技术装备、基础设施、科技研发和信息化水平得到了全面提升,因此,投资计划中的采购项目是公司年度采购计划中十分重要的部分。 1.1采购计划与投资计划编制范围不同。 根据《烟草行业采购管理规定》要求,采购计划编制的范围为以合同方式取得的物资、工程(含信息化项目)和服务的所有采购项目,由各级公司的采购办进行编制汇总;投资计划编制的范围为固定资产投资项目(整体改造、局部技改、生产设施、工艺设备、辅助生产设施、公用动力设施、科学教育设施、后勤保障设施、烟叶仓储设施等)、信息化投资项目、多元化投资项目,不含建筑物的维护加固、设备的大修理等维护性工程及工器具、车辆、办公家具、计算机软硬件购置项目,由各级公司的投资管理部门进行编制汇总。 1.2采购计划与投资计划管理流程不同。 投资项目管理流程为:投资项目按照行业投资项目管理要求实行计划管理,各级公司在每年9月份启动投资计划编制工作,省公司的生产制造中心、信息中心于10月份对新增项目中与生产相关的项目、信息化项目进行职能评审,投资管理处11月初汇总、初审各单位提交的年度投资计划,经总经理办公会、管委会、董事会审议后于12月上报国家局。国家局于次年2-3月份下达投资计划,投资管理处根据国家局下达的投资计划及时进行投资计划分解,经总经理办公会、管委会审议、董事会审批后下发投资计划。采购计划管理流程为:省公司于每年12月下发采购计划编制通知,各单位根据下一年度生产经营目标于次年1月份报送采购计划,采购办汇总、初审全省采购计划,并由财务、审计、法规、监察等职能部门进行集中评审后,经管委会审议、董事会审批后下发采购计划通知,全省采购计划方可生效实施。 1.3采购计划与投资计划信息传递相对滞后。 由于全省的投资与采购计划,在计划的编制起点、审批的权限、编制的范围等方面均存在较大差异,同时基层企业投资管理部门与采购管理部门间对投资计划调整的沟通相对滞后,信息化平台尚未实现两个系统的关联,使得投资计划与采购计划目前无法实现实时的对接,无法在第一时间将审批后投资计划的调整情况及时传递到采购计划编制部门进行更新分解。 2.尚未建立采购计划进度跟踪与采购计划执行情况考评体系。 采购绩效评估是指通过建立科学、合理的评估指标体系,全面反映和评估采购政策功能目标和经济有效性目标实现程序的过程。我司采购计划实行按年度编制,分月实施的原则;在年度中期可对采购计划进行半年调整,对下半年度拟新增、采购金额拟变更、采购方式拟变更及拟取消的项目在总计划盘子中进行相应调整。虽然在采购实施方案的审定中对采购进度安排一并进行了评审,但对是否完成及是否按进度完成并未考核,尚未建立一套符合公司特性的采购计划进度跟踪与执行情况的考评体系,缺乏对项目实施过程中时间上的约束及奖惩激励措施。某些项目,尤其是货物及服务类项目,部分子公司或承办部门在项目实施中存在时间上的松散性和随意性,导致某一月份采购项目扎堆实施,某一月份采购项目零实施,或者到了年末才决定不予实施或结转至下年度实施,进度计划形同虚设,给采购办工作人员组织采购带来了不便,也为全省精益采购目标的实现和绩效的提升带来的阻碍。 3.采购计划管理信息化仍存在可提升空间。 3.1尚未建立采购绩效评估模块。 对于采购计划执行环节的评估,最直接的标准便是采购计划执行的进度。目前省公司的采购管理信息化平台尚未建立绩效评估模块,未能直观、客观的来衡量各采购部门的采购目标是否达成,缺乏对子公司采购计划执行情况的实时比较与观测。 3.2尚未建立采购计划趋势预测模块。 采购预测是指企业在商品采购市场上调查取得的资料的基础上,经过分析研究,并运用科学的方法来测算未来一定时期内商品或服务市场的供求及其变化趋势,从而为采购决策和制定采购计划提供科学的依据。通过信息化手段预测采购需求在公司的采购管理中尚属空白,若能借助信息化平台,对以往的采购信息进行整合,结合企业发展战略,发现市场供求变化和规律,对各子公司、各类采购的项目的需求趋势预测做到心中有数,将有助于提高采购计划编制的准确性,确保全省采购策略制定的合理性,从而提高采购计划编制精度,降低采购风险。 三、烟草工业企业采购计划管理的优化策略与方案 1.通过专案调整,实现采购计划与投资计划的有效对接。 目前我司采购计划实行按年度编制,分月实施的原则,除个别零星应急调整的项目外,均在年度中期对全省的采购计划进行一次全盘的批量计划调整。在采购计划半年调整的现有模式上,针对投资计划下达后所带来的采购计划的增减情况,可在每年的11月份将由各级公司的投资、采购部门将投资与采购计划先行对接,于次年2-3月份投资计划下达后及时进行一次采购计划的专案调整。由各级公司的投资管理部门与采购部门共同牵头,加强沟通,密切配合,对采购年度计划中涉及的固定资产投资项目及信息化投资项目的项目数,项目金额,调整理由等进行对接与核实,由下至上汇总,由省公司采购办向公司董事会统一申报专案调整计划;由各级公司采购部门及时在系统中进行分解、录入与维护,加快企业内部信息流的高效流动,以此实现投资计划与采购计划的无缝对接。 2.通过绩效评估,建立采购计划考评体系。 2.1对采购计划考核标准进行界定。 将采购计划执行率纳入各部门绩效考核指标,合理设置审批环节。明确各节点业务办理和审批所需耗用的时间,测算出五种采购方式的采购项目从启动实施采购计划直至完成采购所有流程所需耗用的时间,以此作为采购计划进度考评的依据,促进各承办、职能部门提高工作效率。经公司董事会审定的采购项目执行计划,应于当年全部完成。对于招标采购项目执行情况以招标公告送为项目完成节点;对于招标以外的其他采购项目以商务文件发送至谈判对象为项目完成节点;对于已经完成招标所有程序但招标失败或流标的项目,视同完成。 2.2对采购计划进行进度分解。 省公司各部门及各子公司要严格按照制定的采购进度计划完成采购的各环节工作,如无法按进度计划完成的需向采购办提交书面说明进行进度调整。在编制采购计划时应注意:根据采购物资、工程或服务的规模和数量,具体的技术规范与规格,使用性能要求,对每批货物、服务或工程从准备到交货或结算需要多长时间做出安排。 2.3将采购计划执行率纳入年度绩效考核。 对于没有按照年度采购计划完成计划实施也未进行进度调整的子公司或省公司相关部门(政策性因素或不可抗力因素除外),可由省公司采购办通知企业管理处,企业管理部根据实际情况对责任部门绩效进行考评。 3.通过优化信息化平台,提高工作效率和改善作业流程。 3.1实现与投资系统的及时对接。 每年在国家局下达投资计划后,由省公司严格按照国家局下达的年度投资计划和拟建项目自主审批权限额度进行明细分解后,各级公司投资部门便可同时在投资管理信息系统中进行录入维护,形成本年度准确的投资计划。通过采购管理信息系统与投资管理信息系统的对接与关联,由项目实施部门在采购信息系统的计划管理模块上直接对数据进行更新,实现针对投资计划变更带来的采购计划变更的线上专案调整。 3.2实现绩效考评。 采购绩效指标体系包括采购计划完成及时率、采购周期、采购从启动实施采购计划直至完成采购所有流程所需耗用的时间等。通过上述数据在系统中的体现,建立子公司或部门的绩效评估体系,与采购实施过程关联,在系统中动态、持续的进行评价,正确及时反馈考评结果。 3.3实现采购需求趋势预测。 采购计划是对未来计划期内采购管理活动所做的预见性的安排和部署,以确定从组织外部采购哪些产品和服务,以最好的满足企业内部的需求,而采购量与采购计划金额提供的是代表采购支出情况的数字预报。为了使这些预测的数据体现出最大价值,采购管理系统中应当建立一个趋势预测模块,建立采购需求趋势模型。以系统中存储的现有历史数据资料为基础,通过指数平滑法等定量的分析方法进行横向与纵向的对比,结合卷烟工业企业的生产经营情况及宣传促销计划,反映采购需求,市场行情的变化,形成采购计划编制的初步依据,为企业的采购决策提供支持。 四、结语 采购计划是在企业的战略目标框架之内提出的,应服务服从于企业的生产经营需要,只有趋于精准、科学、合理的采购预测与采购计划编制,才能从源头上推进采购实施的规范与高效,为实施精准采购、精准供应提供最基本的依据,杜绝采购中的各种资源的浪费,从而真正实现精益采购。 作者:林珺 单位:福建中烟工业有限责任公司 工业论文:毕业设计教学改革下工业设计论文 一、“真题真做真应用”教学改革研究实践的总体思路 改革传统模拟型顶岗实习和毕业设计,导入企业真实开发项目,针对工业设计专业就业岗位优秀技能需求开展任务型毕业设计。完成具有时代特色和市场生命力的产品。使学生走向工作岗位后,能迅速适应企业对实用型、即用型人才的需求;创建教师指导—企业论证—学生设计三位一体的教学链,形成市场—企业—学校一体化教学场,使顶岗实习、毕业设计真正实现以就业为导向,以提升学生优秀技能为中心的人才培养目标;在企业真实项目背景下开展毕业顶岗和毕业设计,更加贴近中小企业的研发条件,紧扣市场需求,降低生产成本。使学生的设计脱离纸上谈兵,更具有实战性和应用性。 (一)完善课程目标 毕业设计是教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节。此次毕业设计教学改革在原有基础上,要求学生在毕业设计选题上必须符合企业的实际项目;以实习学生为主体,学校为主体项目人单位平台,与企业签订《技术服务开发合同》。在最后答辩中,包含了用户市场、企业对实际开发项目的认可度。通过答辩考查学生综合运用所学知识,结合实际完成课题项目的能力。 (二)建立毕业顶岗、毕业设计的一体化教学体系 改革单纯以学校为中心的毕业顶岗、毕业设计实践教学设置。以实践教学前期的企业与专业培养要求相匹配的对接项目为任务优秀,有的放矢地安排学生到有利于项目完成的岗位进行顶岗实习。并合理安排相关岗位的周期性轮岗。使顶岗实习实践教学紧紧围绕企业项目展开。使顶岗实习与毕业设计任务有机组合在一起,形成一体化实践教学体系。 (三)创建教师指导、企业论证、学生设计三位一体的教学链 企业项目,教师在理论方面给予支持,企业对市场调研、项目实施方案、企业实施能力方面给予实践能力的支持。以学生为主体的项目实施,促使学生自主地积累相关的知识要素;三位一体的教学链,成为从市场到企业,从企业到学校的一体化教学场。对学生形成多视角、多方位的技术、实践能力的支持。 (四)开展实务导师型实践教学 企业项目的实施过程离不开指导教师、企业技术团队、学生的实践能力三者之间的相互配合。开展实务导师型实践教学,引入企业专家与专职教师,针对性地围绕项目任务进行实践教学。实现“以点穿线、以线带面”教学效果。 (五)毕业设计成果向产品化、商品化延伸 企业项目区别于与教学模拟项目的最主要特征,就是企业项目完成最终要实现设计开发项目的产品化、商品化。以往教学模拟项目以完成开发技术策划、方案为任务完成目标。企业项目完成,要在此基础上,经历技术方案的生产性转化,规模效益性转化,直至实现产品的商品化为最终目标。企业项目的后续转化目标往往是传统意义上毕业设计无法论证和实现的目标。而这点对于毕业生实践能力与企业对人才能力要求相匹配尤其重要。以企业项目为载体的毕业设计可实现向产品化、商品化的延伸。 (六)改革传统的专家型毕业设计实践教学效果评价 以企业项目为载体的毕业设计成果实现了生产性转化,规模效益型转化,直至实现产品的商品化转化,实现了对设计实践教学效果的多维度评价。评价体系从原有的专家型评价过渡到企业认同、行业认同、市场认同直至消费者认同的多角度评价。 二、实施“真题真做真应用”教学改革的具体方法 在校企实际项目合作的基础上,制定具有典型意义的校企合作规范文件,包括合作合同模板,毕业顶岗和产品开发管理的组织规范,成果评价鉴定规范,与企业签订长期合作合同。建立新的毕业设计评价体系,将学生设计成果与企业产品设计需求挂钩,综合考察设计质量与数量,将市场产品用户的评价和为企业实现的利润作为评价毕业设计教学成果优秀指标,提交学生实际开发产品的效益报告。 (一)完善课程目标,提出并实施“真题真做真用”的毕业设计管理办法 在实施教改之前,浙江工商职业技术学院工业设计专业学生毕业设计效果差强人意,学生的职业能力达不到企业要求。表现为学生就业后,适应岗位时间偏长、就业竞争力不强等问题。此次改革课程就是在原有基础上,要求毕业设计选题必须源自企业的实际项目,开展合同制、任务导向型毕业设计。即以实习学生为主体,学校为主体项目人单位平台,指导教师承担项目责任人,与合作企业签订《技术开发合同》。设计成果最终转化为企业设计成果。通过答辩考核学生综合运用所学知识,结合实际完成课题项目的能力。实施中,制定了人才培养方案中有关毕业设计“真题真做真用”的相关规则,修订了《工业设计专业毕业设计课题完成流程管理办法》,要求毕业设计必须“真题真做真用”才能通过考核,进而达到毕业条件。 (二)建立顶岗实习为合同制、任务导向型毕业设计相互联系教学体系 改革单纯以学校为中心的毕业设计实践教学设置,以企业与专业培养要求相匹配的对接项目为任务优秀,有的放矢地安排学生到有利于项目完成的岗位进行顶岗实习,并合理安排相关岗位的周期性轮岗,使顶岗实习与实践教学紧紧围绕企业项目展开,顶岗实习与毕业设计任务有机组合,成为相互联系的教学体系。 (三)开展指导老师、企业专家团队围绕项目实现联合指导的实践教学 企业项目的实施过程,离不开指导教师、企业技术团队、学生的实践能力三者之间的相互配合。开展以项目实现为结果的联合指导,有针对性地围绕项目任务进行实践教学。实现“以点穿线、以线带面”教学效果。 (四)考核毕业设计成果向产品化、商品化延伸情况 企业项目的后续转化目标往往是传统意义上毕业设计无法论证和实现的目标。而这点对于毕业生实践能力与企业对人才能力要求相匹配尤其重要。基于企业项目的毕业设计可直观地观察到产品在企业的投产状况,用户反馈情况,市场销售情况,后续改进建议等综合数据。为后续的优化设计提供可靠的设计素材和评价依据。 (五)改革传统的学校单一型毕业设计实践教学效果评价 企业实际设计项目毕业设计成果实现了生产性转化,规模效益型转化,直至实现产品的商品化转化,实现了对设计实践教学效果的多角度评价。毕业设计效果也可通过企业付款额度,得到企业和社会认可度的综合量化数据。评价体系从原有的专家型评价过渡到企业认同、行业认同、市场认同直至消费者认同的多角度评价,使效果评价富有现实性和科学性。 三、实施效果与持续改善 (一)教学形式从虚拟设计过渡到了面对企业用户的真实设计 毕业设计形式从虚拟的毕业设计形式过渡到了合同制、任务型的企业真实产品项目的开发,使学生在真实的企业、市场环境下体验到了工业设计产品开发的真实流程。知道在项目开发过程中如何面对用户、面对市场、面对企业生产能力和商业模式等条件开发适应的产品。学生面对企业的项目,设计的标准发生了变化。从学校标准为主转向学校标准与企业标准相结合,拓展了在传统观意义上毕业设计实践教学的内涵, (二)教学内容拓展到更符合企业职业能力要求 本项目实践教学改革以提高学生的职业能力为最终目标,与企业的实际需求联系更加紧密,在项目实施过程中所遇见的问题也是当前本地区企业遇到的真实问题,包括对市场的认知、企业需求情况、企业研发状况、企业生产制造条件等基本涵盖学生就业所遇到的各种情况,对提高学生的就业能力起到一定的促进作用。学生通过真实项目的亲历实战,体验到从项目论证、项目调研、实质设计、样机试制、营销策划、量产后的市场反馈、调研整合等一整套产品设计开发流程,并且通过一项产品的设计流程体验,举一反三,触类旁通。 (三)学习态度从被动接受型向主动参与型转变 合同制、任务型毕业设计,要求以学生为项目实施主体,以学校为单位平台,与企业签订《技术开发合同》。学生为完成合同项目,必须主动自主地积极参与。打入学校财务账户,全程实现商业合同财务监管,其中项目结余资金以劳务支出作为报酬支付学生,激发了学生的开发创新的主动参与性。 作者:张雁亭 肖国华 单位:浙江工商职业技术学院 工业论文:本科院校毕业设计及工业设计论文 一、应用型本科院校工业设计专业人才培养模式 (一)掌握专业优秀技能 应用型本科院校工业设计专业树立以能力为本位,专业技能为优秀的人才培养目标,要求学生能够在社会文化环境、市场环境中掌握产品设计、制造、开发及市场推广的一般知识和组织管理原则,具有解决专业问题的综合能力。该专业学生先后经过专业理论的学习,基础绘画的强化,三大构成的提升,设计软件的训练,设计思维的引导,产品形态的设计,产品模型的制作等一整套从理论到实践的训练,培养具有较强的草图表现、计算机辅助设计、模型制作、产品制造与生产等专业优秀技能,最终能在企事业单位从事产品设计相关工作。掌握专业优秀技能,是应用型本科院校工业设计专业人才培养的优秀内容,也是学生就业之根本。 (二)强调学以致用的能力 应用型本科教育主要培养应用型专门人才,重在培养学生应用知识的能力而非发现新知的能力,这是其区别于学术型院校、研究型院校的关键之处。工业设计是工业化时代的创新设计,对创新性和应用性要求较高。在应用型人才培养模式下,该专业侧重培养学生运用专业知识、技能、方法解决实际问题的能力。因此,学以致用的能力是应用型本科院校工业设计专业人才培养的优秀能力。 (三)传承地方文化、服务面向地方 工业设计是技术、艺术与文化转化为生产力的优秀环节,是现代服务业的重要组成部分。应用型本科教育主要培养应用所学知识为社会谋取直接利益的人才,这表明应用型本科院校工业设计专业不仅承担着培养社会、国家、业界所需的人才,给国家社会带来直接利益,还承担着培养适应地方发展所需的人才,给地方发展带来直接利益,集传承者、创新者、服务者于一体。如何生于斯?长于斯?服务于斯?立足地方(行业)、融入地方(行业)、服务地方(行业)、共享地方(行业),成为推动地方(行业)经济社会发展的不可缺少的重要组成部分,是应用型本科院校的使命与责任。 二、应用型本科院校对工业设计专业毕业设计的要求 工业设计专业毕业设计不同于其他学科专业的毕业论文,也不同于设计类学科中视觉传达、动画等专业的毕业设计。它要求学生针对某一项目,综合运用专业理论知识和专业技能,寻求最佳设计方案以解决实际问题,最终以产品模型和展板等综合形式作为成果展示。根据应用型本科院校工业设计专业的人才培养模式,分析应用型本科院校对工业设计专业毕业设计的要求。 (一)突出专业特性 工业设计专业毕业设计是一项以产品为载体,以社会创新为导向的设计研究与实践。其毕业设计突出体现专业特性,是要区别于艺术类其他专业。工业设计专业毕业设计突出专业特性应解决好三个问题:其一,在知识层面体现“是什么产品”;其二,在技能层面明确“用什么技术实现产品结构和功能”;其三,在实践层面反映“产品模型与设计理念之间融合的程度如何”。这三个问题与该专业需具备的知识和技能紧密相连,解决了是什么、用什么、怎么样三个问题,专业特性才会更清晰、更突显,才能避免与平面、影视等专业的毕业设计作品混乱或雷同。 (二)重视实践应用性 高校向社会输送的工业设计人才只有符合市场的需要才能够获得认可,才能被社会所吸纳。毕业设计作为本科教育阶 段历时最长、层次最高、综合性最强的实践性教学,更应是理论与实践的结合体。选题、方案构思、方案筛选、计算机建模、模型制作、产品展示是工业设计专业毕业设计的六个主要环节,这六个环节涵盖了该专业绝大部分理论与实践知识,且每一环节对应一项专业能力。选题测试学生对专业知识宏观把握的能力;方案构思测试学生知识创新的能力;方案筛选测试学生运用专业方法解决问题的能力;计算机建模测试学生专业技能应用的能力;模型制作测试学生实践动手的能力;产品展示测试学生系统把握专业知识的能力。目前,该专业很多学生在毕业设计创作过程中只参与前四个环节,模型制作则找企业或工厂代工完成,产品展示则认为无关紧要而被忽略。应用型本科院校侧重培养学生应用知识解决实际问题的能力,模型制作和产品展示是最能检验学生实践应用能力的两个环节,因此,学生需参与到毕业设计的各个环节,特别是实践应用环节,以提高学以致用的能力。 (三)展示地方特色 应用型本科院校立足地方,服务地方,其毕业设计也应围绕地方特色展开,作为文化创意产业紧密联系的工业设计专业更应如此。其毕业设计选题要切合当地实际情况,与地方企业、文化产业联系紧密,以服务地方发展为目的。如地处闽西北的三明学院,其红色文化、客家文化、朱子文化、理学文化是该校工业设计专业毕业设计选题较好的切入点,既能传承弘扬地域特色文化,又能产生较好的社会效益。 三、提高应用型本科院校工业设计专业毕业设计质量的对策 (一)科学选题 好的选题就是成功的一半,毕业设计选题直接关系到后续毕业设计进展。工业设计专业毕业设计选题可从三方面考虑:首先,选题与教师的科研课题结合。从学生角度看,可以避免选题的盲目性和随意性,确保毕业设计后续工作进展自如;从导师角度看,可以确保课题的可行性,还能丰富科研成果。其次,选题着眼于地方企业与产业。工业设计专业毕业设计选题立足地方产业发展,围绕地方特色展开创作,实现学生应用能力与企业实际需求之间的零距离对接,可以提高毕业设计质量。再次,选题围绕社会发展与需求。此类选题能帮助学生了解社会动态。如毕业设计选题以我国社会发展的三农问题作为切入点,借助新技术、新材料对农村交通运输工具、生活用品等进行改良与创新,试图解决农村问题、农民问题、农业问题。又如选题以社会弱势群体中的盲人作为切入点,基于无障碍设计理念,通过盲人水杯设计、盲人娱乐产品设计、盲人银行卡设计、盲人出行公交信息系统服务设计等一系列设计方案,为解决盲人生活中出行不便拓展新思路,提供新对策。 (二)组建指导教师团队 工业设计专业毕业设计涉及的知识较为广泛,根据教师自身专长,组建指导教师团队,采取分工与合作的方式,能有效整合资源,更好地指导学生完成毕业设计,提高毕业设计质量。组建指导教师团队需注意:第一,指导教师团队中教师数量不宜过多,2~3个最佳。第二,指导教师团队中教师的知识结构应有所差异,如理论教师与实践教师、科研型教师与教学型教师、青年教师与老辈教师、校内教师与校外教师、学校教师与企业工程师等多种类型的组合,充分发挥各自优势,给学生提供针对性较强的建议。第三,团队中个人分工需明确。任务分工可依据教师专长和毕业设计管理中计划、组织、监督、控制等四个环节,共同督促、推进、落实。 (三)落实毕业设计展示 毕业设计展示是毕业设计过程中最后一个环节,也是很关键的环节。它最直接地展示学生的学习成果,是各个院校更是应用型本科院校为沟通教学与社会、学院与公众的交流平台,在学生、学校、企业、社会四者之间起着优秀纽带的作用。应用型本科院校需从学校、教师、学生三方面落实工业设计专业毕业设计展。第一,学校需奠实基础、搭好平台。学校为工业设计专业学生的毕业设计展示提供场地、设备等硬件支持的同时,还需做好毕业设计展的对外宣传工作,广邀企业界、文艺界、教育界等知名人士前来观看、指导、考察,为学生就业、展示才华搭建平台,创造机会。第二,教师需抓住重点、推选优秀。教师重点抓优秀毕业设计作品的展示工作,通过树立榜样来全面带动才是行之有效的方法。此外,教师应向企业重点推荐迎合地方发展需求和具有地方特色的作品,为企业推荐适销对路的千里马。第三,学生需营造氛围、凸显特色。学生通过展示风格的确定、展示空间的布局、展示灯光的渲染为毕业设计展示营造氛围,并综合展板、模型(实物)、影像等多种展示形式,对设计思路、设计风格、设计成果及其应用前景进行多感官、多方位展示,从而将毕业设计作品的最佳效果以及最显著的特色展示出来。毕业设计是学生培养过程中的重要环节。应用型本科院校工业设计专业在培养学生掌握专业优秀技能的基础上,重在培养学生学以致用,服务地方的能力,因此,突出专业特性、重视实践应用性、展示地方特色是应用型本科院校对工业设计专业毕业设计的要求。提高毕业设计选题的科学性、优化毕业设计指导教师团队、落实毕业设计展示等对策,对有效提高应用型本科院校工业设计专业毕业设计质量具有借鉴意义。 作者:文艳群 李倩 单位:三明学院海峡动漫学院 安徽大学艺术与传媒学院 工业论文:产品符号工业设计论文 一、产品符号及构造 符号(Symbol)一词的意义,即把两件事物并置在一起做出瞬间比较。其具体含义指某种用来替代或再现另一件事物的事物,尤其是指那些被用来代替或再现某种抽象事物或概念事物,即具有具体意义的媒介物。人们日常的交际过程,就是通过符号表现这一手段,进行交流、表达和传递信息。因此,符号是人们一切交往的起点,也是社会的本质。从广义的符号概念来看,现实世界中的每一个事物都反映在人的精神世界中,都可能被符号化。因此人类所面对的世界是一个充满符号的世界,卡西尔认为,人是“符号的动物”。产品,作为人工的产物,是人们为了生存和发展的需要进而创造出来的。因此,产品不仅是物质实体,而且也是为了实现某种使用目的或用来表达其他意义,因此它从一开始的创造和使用自然就融入了各种观念,并被人们用来实现特定的信息交流以及情感表达。产品符号不仅是功能性符号,也是艺术符号,具有构形功能,而且还是表达人类情感的符号形式。产品是由简单的符号直接发展成的另一种复杂符号体系,是由线条、体块、色彩等直接合成的视觉形式。因此,产品、建筑等属于最复杂、最引起兴趣的一种符号体系。此外,作为人造物,产品符号的意义广泛,对于不同的主体其意义的终点也不同,在沟通传递的过程中,从委托者、设计师、生产者到消费者,相对于不同的主体,产品都被赋予不同的意义,从而成为传递信息、表达意义的符号载体。索绪尔提出在符号系统中符号的存在取决于“能指”和“所指”的结合,“能指”是指符号的形象,构成表达面;“所指”则可以理解为符号所代表的意义,也就是思想观念、文化内涵、象征意义等。皮尔士在1867年出版的著作《符号学的逻辑》中,第一次提出了符号学的中心概念———三合一关系。 1.产品符号 产品符号可以理解为一个物质形式或产品的外在表述特征,依据特定的原则而构成,其表现主要指能对人们产生刺激的视觉、触觉直至听觉形象,是由产品的形态、结构、色彩、肌理、装饰、界面、声音甚至是情境等要素构成的。可以是静态,也可以是动态,是一种存在的特种和认知的表达面。 2.产品符号的意义 每个符号都有代表的心理表象和特定意义,也就是指表现出来的内容及其在符号系统中的作用。产品符号意义一般可以认为是人们对产品实体的理解内容,是人们接受上述刺激后形成的心理概念及印象,即产品的语意(价值)。对它的把握,可以是直觉的,也可以是经验或思考的结果,可引起共鸣、情感的激发或行为的反应。 3.产品符号的解释 包括产品符号的制造者(设计师)和接受者(使用者)。这两者必须就产品符号有大致相同的认识,否则两者之间就无法建立沟通的关系。对产品符号的解释性也是通过设计师和使用者在各自编码中产生的意义所决定的。因此,产品符号的制造者方面对符号的解释如果不能为使用者理解接受,那么这种产品符号就是无效的。 二、产品符号的要素构成 产品符号是一个符号要素构成的系统,是形态、色彩、材质等要素经由句段关系和联想关系,围绕特定的意义结构组合而成,而这些产品的要素,本身也具有特定的符号性意义和研究价值。 1.形态 形态是产品中最具视觉传达力的要素之一,也是产品信息的重要载体。产品形态虽然是审美的创造,丰富多样,但是它们首先都是为了表达产品的功能或其他概念,是一种“特有视觉形式”。因此现代产品或建筑的形态丰富而独特,都是功能、结构、技术、美感等在抽象形态的集中表现。形态作为产品功能的合理存在,并非一种功能只有一种形态对应,如同轿车,同样是代步工具,但是形态却多样。产品的形态也是艺术符号的创造,它在一般美学的特征基础上结合了设计师的艺术趣味和审美理解,从而创造出独特的意义价值。对于具体产品而言,具有相同特征的形态,带给人的感受往往是类似的;而同类产品的不同形态,也会使人产生不同的心理感受。形态的比例关系、运动变化的节奏、制作手段的变化、抽象与具象程度的不同等,都会使人在视觉整体上产生不同的意象和情绪的体验,例如柔和的或阳刚的感觉。形态不仅具有土相性,也具有指示性和象征性意义。产品符号形态也是受人的愿望和行为控制而形成的人为形态,因此其形态价值并不在于它的自然质料,而是它的形式性,即用它来显示传达各种意义。此外,还应注意到,每个形态在特定的文化背景下都有特定的象征意义,通过某种形态常使人产生历史或文化的概念。这种意义概念是建立在特定的文化背景、风俗习惯等约定的关系上的。探讨这些形态的语意,会发现它们背后的广泛的文化内涵。 2.色彩 色彩是产品要素中视觉感受方面最为感性的,变化丰富且感染力强。色彩不仅能够理性地传达某种信息,更重要的是其以特有的魅力激发起人们的情感反应,达到影响人、感染人和使人容易接受的目的。阿恩汤姆在说到色彩时有这样一段论述:“说到表情的作用。色彩却又胜过一筹,那落日的余晖以及地中海的碧蓝色彩所传达的表情,恐怕是任何确定的形状都望尘莫及的。”由于不同的色彩会使人产生不同的刺激效应,引起不同的视觉经验和心理感觉,并带动不同的情感联想,进而左右人的情感。人们共同的生活体验,带动产生了一些共同的色彩情感。此外,色彩在不同的文化背景下成为特定的文化象征。产品的色彩通常也成为产生联想、表达功能、传达语意的符号要素,或具有直接的功能指示性,或以色彩结合形态对功能进行暗示,或以色彩制约和诱导使用行为。通过特定的设计色彩,可以表现产品的属性(例如消费电子或机械设备等);建立与环境的关系,突出或融入;与产品的品牌形象建立一致的联系;还可以成为纵横系列中的产品群标示并体现企业的品质。色彩作为一种视觉符号,也是一种文化符号,它的选择和使用反映了使用主体———人的精神和情感,并折射出地域性、民族性、文化性、历史性等特定的社会内容。这使得产品中的色彩符号同样承载了丰富的文化、历史的意义,体现象征特性。此外,色彩符号在现代产品设计中的意义表达还必须注意到其流行的特性。色彩符号的流行性被认为是“最具心理学特征的时尚表象”,代表了时代的潮流和要求色彩变化的渴望,极大且极快改变了大家对产品色彩的传统认知和喜好,它更多代表了一种选择,一种趋势,一种走向。 三、产品符号的设计传达模式 产品符号真正的设计过程不可能是一次性单向传达就完全完成的,而是要经过设计师和用户之间多次的反馈和调整,最后才会达到一致的效果。由于产品设计是一种复杂的心智活动,如果不从传播的整个过程来进行了解,仅仅从以往设计师的部分角度来研究如何进行设计编码的过程,则会备受局限,不利于真正了解产品造型语义有效传播的本质。例如很多后现代设计引发的过度形式化,也正是由于设计师对于用户的解码缺乏深刻的理解。因此,用户的反馈是设计的重要一环,设计后期的原型和修改即是使设计取得最佳效果必不可少的环节和方法。产品符号的语境极大地影响了符号的设计和传达效果。如今产品的环境发生了很大的变化,设计变得更大了,产品设计所关注的视野已经远远超过了产品基本的视觉造型美学或传统的功能使用:一方面设计产品周围环境、市场、生活方式、社会文化等因素,这些关联性因素的介入影响到设计师的思维和用户的接受和评价;另一方面,由于智能产品的大量出现,以屏幕为主的虚拟操作已经成为主要操作行为模式,在极小的视觉空间中改变了传统的可用性和易用性原则。 四、装饰的视觉传达 造型是一种物质性的介体,而装饰是附于结构与造型之外的表征性符号。与造型相比,装饰则具有更强烈的表意性。以图案和色彩为例,中国传统器物和建筑在装饰图案和色彩上的表意性最为强烈。装饰受到现代设计近四五十年的打压后,又再度活跃起来。而在后现代多元审美观下,这种装饰,并非为了装饰而装饰,往往通过图像性符号的有意识提炼、加工、变形或重新组合等,来实现对文化性、民族风格、传统工艺和时尚性的较好联想和表达。装饰的手法,并非只停留于表面的装饰,它往往可以通过装饰构件、装饰图案、雕刻、色彩等多种途径来实现和隐喻。而装饰的来源也较为广泛,来自传统文化、历史典故、卡通或神话故事、社会时尚等。因而可以表达各种丰富的意义,在重视视觉图像和重情感或消费心理的今天,在现代简洁风格的消费电子产品设计上尤为多用。日常实际生活中有很多具有意义的产品符号或图形,其中也蕴含着人们的情感体验、生活意义。这些符号以平面装饰的方法进行符号的表达,无疑自然传达出一种生活的感觉,或一种熟悉的使用习惯,或一种久违的情景。 五、界面符号的构建 界面是最后形成的产品符号整体的重要组成部分,它的视觉构建涉及产品功能意义的认知并影响具体的操作,影响产品整体的意义以及产品符号的效果,对于当代数字产品而言,更是设计的关键。对于界面符号的形成,原先只是从操作实践出发的可用性和美学的感知,从德国的乌尔姆设计学院开始将美学、造型开发、符号学等知识应用于设计,在造型开发上进一步融合了心理学、符号学、文化研究等理论知识。乌尔姆设计学院相当重视界面指示(标志)功能与符号构建的研究,并指出对界面沟通指示功能始终是设计的重点。与产品造型主要传达形象识别、情感等意义不同的是,界面的符号主要表达实用的功能。因此,这种符号构建的方向必须是使产品的技术功能在视觉上得到正确、恰当的表现,解释其如何进行处理和操作,告诉用户如何去使用产品。在界面符号中,硬件界面符号和软件界面符号具有相同的特点,即可感知性、可理解性、艺术性、效率、体验性。其中可用性设计中的认知是关键。 1.可感知性 即界面的内容易于察觉,包括产品硬体上涉及功能操作的部分应突出、易于发现,确保界面符号作为前景信息与所在背景或者背景图像画面相分离。要实现“可感知性”最终的就是要充分考虑单一感官的对比或多感官途径的互补。一般的界面主要通过视觉层面的对比加以凸显,而多感官的加入,例如材质的不同感触、光感、振动、声音等与符号视觉的结合与协动,也将减轻单一通道认知的符合,提高用户对界面符号的信息感知能力。 2.可理解性 即界面符号的内容和意义必须可认知、可理解、“直观”。具体指界面符号的内容要被正确地解读,以及相关控件能以可预期的方式作出协同反应。可理解性对于最后的界面实现至关重要,涉及可用性的评价,以往设计师多基于艺术美学,从传统平面设计或广告设计的经验来进行设计,追求视觉美感醒目或夸张效果,而忽视了不管何种界面符号,它们的重点都是“功能性”。例如对于一些手机上网功能符号,尽管图标效果新颖,但要理解如何真正实现此功能却不容易,因违背了“可理解性”而使得这个符号没有价值。 3.效率 即“容易使用”,用户在理解符号及流程的基础上正确实现预期功能与所投入的资源(时间、精力等)的比例。界面符号的认知不仅包括单个符号意义的认知,而且还包括符号系统性的认知,某些具体功能的操作必须经过建立在过程性和顺序性认知基础之上的一系列符号认知理解,虽然没有可用性设计理论的相关性和适用性强,但实际上符号学认知理论与使用的效率密切相关。 4.艺术性 即界面的整体美感。界面符号是产品符号整体表现的一部分,因此它必须配合产品整体的艺术表现。界面符号同样需要注意美感和协调性,这对于用户的认知兴趣和界面吸引力的营造都是必需的。加入创造性元素的界面符号,有时还会成为产品符号的亮点。 5.体验性 即用户观察和使用一个产品的过程中建立起纯主观的心理感受,具体包括符号使用的感受及其得到的愉悦和满足感。这是前面四点的综合应用的结果。界面符号的布局方式、互动的展示及其不同于以往的多感官反馈,都是帮助营造体验的方式之一,例如大受欢迎的iPhone。可见,在当代产品设计中,体验性与可用性具有同样的重要性。基于符号学理论的发展与新的发展背景,应重视相关语境和使用者的认知程度、感知程度对产品符号意义的定义和生成的重要影响。产品作为视觉的符号、互动的符号以及语境的符号,处于远比以往功能背景更复杂的现实中,在这种新的变化下,必须比以往更加关注与艺术如何的视觉图景,多种途径互动形成的意义感知以及产品所处的设计关系。产品设计改变了形式—意义—人之间的传统关联,并且进一步拓展到了社会、市场、传统地域文化等更大的联系之中,从而使符号学的形式与意义的探索拓展到产品设计策略和符号文化的层面,具有了更丰富的意义。 作者:宫婷 金信琴 单位:哈尔滨理工大学 工业论文:现代建筑节能工业建筑论文 1现代工业建筑再认识 自从18世纪工业革命爆发至今,社会发展和城市的面貌发生了翻天覆地的变化。工业革命无时无刻不影响人们的生活。工业建筑是为满足工业生产需求而建造的各种不同用途的建筑物和构筑物的总称,包括进行各种工业生产活动的生产用房及所需的辅助用房。从传统观念上看,20世纪建造的一批工业建筑给人们以简单实用、造价低廉,且有大、笨、粗等基本印象。但随着我国经济发展和产业升级,传统厂房逐渐被现代的工业建筑所代替,现代工业建筑更加具有公共建筑的属性。现代的工业建筑一般具有以下基本特征:建筑内部生产空间的技术要求更高,如荷载、洁净、照度、温度、湿度等的控制;建筑内部辅助空间更加人性化和公建化,尽可能的考虑人的舒适性;建筑的外观要求和标准也更高,外立面材质更加和公共建筑接近,更加突出企业文化和形象。因此,建筑师应该把握现代工业建筑的特征和趋势,重视现代工业建筑的设计。原来只注重经济、功能、安全的工业建筑设计,现在开始关注社会、城市和群众的精神生活;原来工业建筑更加关心的是如何满足生产工艺需求,造型的生成也由主要工艺流程所决定,现在设计师应该有更多的参与度和主动性。 2工业建筑的公共属性 随着社会发展和物质水平的提高,在满足工艺要求的基础上,工业建筑的设计更加重视以人为本的理念。目前,我国的工业建筑设计也在这样的发展大潮下越来越淡化了与民用建筑之间的界线,工业建筑具有了更多的公共建筑的特性。 2.1平面布局人性化 工业建筑设计中通常强调的是经济、适用、安全。然而随着经济发展和科技进步,社会对工业建筑设计提出了更高的要求———以人为本,创造出具有时代精神和人文关怀的工业企业形象。美国著名哲学家、社会心理学家亚伯拉罕•哈洛德•马斯洛认为人作为一个有机整体,具有多种动机和需要,包括生理需要、安全需要、归属与爱的需要、自尊需要和自我实现需要。马斯洛认为,当人的低层次需求被满足之后,会转而寻求实现更高层次的需要。人的需要是从外部得来的满足逐渐向内在得到的满足转化,才是激励人行动的主要原因和动力。因此工业建筑的设计在主要关注工艺设备的同时,应该更多的关注人的需求,关注人的行为与工作效率之间的关系。工业建筑的主要功能是满足工业生产的要求,人们通常在工业生产中面临较为繁重的工作强度和长时间的工作压力。因此在进行平面布置时,除了合理布置工艺生产流线,满足工业生产要求的同时,更应该兼顾人流流线的布置。合理组织人流流线有利于顺利开展工业生产和减少流线交叉。另外,根据工业生产的特殊性,合理设置必要的辅助性的空间,如会议室、协调室、休息室和卫生间等。根据需要设置休息中庭、餐厅、活动室、淋浴间等空间,这些辅助空间应该和生产区之间分隔和分区,可以增加人与人之间的交流机会和放松身心,营造温馨的工作氛围。塑造良好的环境,人性化的工作空间可以让人身心愉悦,提高工作效率。 2.2立面设计艺术化 工业建筑不仅应在平面布局中体现人性化,还应成为企业文化形象的实体标志。工业建筑设计越来越注重阐释产品和品牌的内涵,特别是时尚产业对外部造型、空间、立面材料等元素更加重视,力图表达出产业的特点和精髓。设计师必须充分发掘和塑造独特的企业形象,丰富企业文化的内涵,实现工业建筑与文化环境的整体协调,创造出我们这个时代工业建筑的新形象、新趋势。建筑造型设计中要在满足功能要求的基础上,选择适当经济的材料,推敲门、窗、墙的比例关系,让建筑的每个构件都能有机地组合在整体造型中,形成统一的建筑艺术形象。 2.3生产工艺现代化 随着高新技术的推广应用以及产业改造升级,工业建筑从内容上发生了很大变化。在现代工业建筑中,生产工艺的自动化、信息化等进步,常常把生产操作环境与人的作业空间分开,这样容易满足生产工业和工作人员对环境的不同使用要求,使工人的工作环境得到大幅改善。内部空间更加简洁明快、工艺流线走向清晰、标识明确。加大生产的自动化程度,既可节约生产面积,减少能量消耗,又可确保工作的环境质量。工艺生产分区更加明确,工艺要求更加精细化,对于洁净度、温湿度、噪声等要求更加精细。同时,结构、设备和电气等相关专业设计也更多借鉴民用建筑设计方法,使工业建筑方方面面均有了公共建筑的特性。 3坚持节能和绿色优先 在公共建筑中,节能、绿色的理念早已被大家所熟知。但是,节能、生态、绿色、环保等概念如何真正融入到现代工业建筑设计中,对于工业建筑而言,现阶段建筑师不仅需要技术层面的学习,更重要的是加强自身对节能、生态、绿色、环保的认知与意识,同时积极将这些良好的意识向用户、向社会宣传与推广,实践到自己的设计中去。 3.1工业建筑的节能设计 一个工业厂区节能设计是一个系统工程,必须从前期的规划设计阶段就考虑建筑节能生态策略,注重节能、生态、绿色、环保等概念的引入。由于工业建筑的多样性等问题,工业建筑一直没有像公共建筑一样,制定《公共建筑节能设计标准》。但是,工业建筑如果完全不去考虑建筑节能也是不现实的,目前工业建筑应该在考虑自身建筑特点的同时,参考《公共建筑节能设计标准》设计。同时,节能技术和材料的选用与优化对保证节能目标的实现最为关键。在建筑节能领域,新材料、新技术日新月异,层出不穷。工业建筑常常走在公共建筑的前面,大胆尝试新的建筑材料,但对于哪种更适合要经过分析对比和科学论证。 3.2绿色工业建筑设计 2013年8月8日了《绿色工业建筑评价标准》,并于2014年3月1日起施行。标准提出绿色工业建筑是指在建筑的全寿命周期内,能够最大限度地节约资源(节地、节能、节水、节材)、减少污染、保护环境,提供适用、健康、安全、高效使用空间的工业建筑。并且对建设项目的场地提出要求,因此新的工业建筑应该注重生态和绿色。我国的人均用地十分有限,土地资源宝贵,因此土地应该高效利用。工业用地在城市规划中占有很大比重。工业厂区的规划建设需要占用大面积的土地资源,在开发建设的过程中更容易造成生态环境破坏。因此,对工业厂区的规划、工业建筑的设计应坚持生态优先,绿色先行的原则。尽量保护原有地形地貌,符合城市规划的要求。即使规划必须改变原有的地形地貌,也要尽量不去改变原有的地形走势,最大限度的保护生态环境。有的工业厂区原有地貌较好,有着良好的植被和林木。众所周知,成片的乔木与相同面积的草坪相比,它们的制氧能力相差20倍以上。所以在工业建筑的建设过程中,尽量保留原有的良好植被资源,特别是林木资源是十分必要的。 4注重细部设计 好的工业建筑设计应该考虑参观者的动线和感受,应是关心社会、展现美、注重创意、爱护环境的综合设计,这样的工业建筑设计可以带给更多人启迪和教育。因此在细节设计上必须多加考虑和斟酌。 4.1建筑室外环境的细部设计 路易斯•康曾说过:“你不能将一栋建筑放在与其所处环境完全没有呼应的场地中,永远应该想办法使它们互相产生联系”。工业建筑要考虑与城市的关系,外部空间应该放置于周边的大环境中去考虑,结合周边的建筑、交通、文化等因素,美化并充分利用室外空间环境。工业建筑厂区的总图布局在规划设计上一般更加注重合理的分区,便捷的流线。工业建筑的进厂和离厂是一种有规律的活动。因此,工业建筑应该按照这种规律性的活动来对厂区进行规划设计。一般在厂区内的厂前区更加注重企业形象的突出,在绿化和环境设计上已经和公共建筑一样注重品质的要求。厂区主入口,是空间序列的起点,是外部空间设计的重点,按照人流活动规律突出企业文化和形象设计。在生产区注重方便和实用,注重人流和物流分开,道路交通合理方便。对于工业建筑单体的外部立面应该考虑与周边建筑协调,有利于企业文化的突出和可识别性,从将建筑分为结构和表皮的角度,传统视角我们仅仅满足结构,而当前更加注重建筑的表皮。另外,厂区边界如围墙、大门等与城市街道直接相连,在设计中应力求协调、美观。 4.2建筑室内空间的细部设计 室内设计是根据建筑物的使用性质、所处环境和相应标准,运用物质技术手段和建筑设计原理,创造功能合理、舒适优美、满足人们物质和精神生活需要的室内环境。既能够满足相应的功能要求,同时也反映了建筑风格、环境气氛和地域特征等因素。工业建筑的室内空间可以粗略的分为生产区室内设计和辅助区的室内设计。辅助区的室内设计已经和公共建筑十分类似,越来越受到人们的重视,更加注重人性关怀。因此很多企业给设计师提出同一问题,设计应该更多地关注在辅助区的室内设计中传达企业文化和艺术价值。对这类建筑来讲,空间处理主要集中在中央入口大厅和电梯厅等交通位置和内部办公空间。入口大厅及中庭空间等交通位置人流量大,同时也为使用者提供洽谈、交流的场所,所以是辅助空间建筑设计的重点。将办公、会议和休息等空间在细节上精心设计,重点处理门厅、走廊等细部共享空间,减少人们长时间工作带来的紧张感和压抑感,让工业生产的人们得到身心的放松和休息。在建筑内部插入内院、中庭、回廊、庭院等空间,可增加人们融入自然的感觉。这些空间的营造,既有建筑功能要求,又有建筑艺术要求。比如在建筑室内和室外空间上采用台地、下沉广场等微景观处理手法,起到隔声降噪的目的;在内部空间上,多引用建筑色彩学的方法,达到提升建筑品质和愉悦身心的目的。用舒适的环境提高工作的积极性,提高了企业形象。这些都是现代工业建筑新的发展方向。生产区的室内设计常常受到工业建筑的性质影响,如空间大小、温湿度、采光、隔音吸声等影响。这些建筑的室内设计首先要满足这些基本工艺要求。在满足这些基本工艺要求的基础上,工业建筑总体的室内设计更加注重简洁、明快,有利于提高工作效率和注重细节设计,体现人性关怀。从工艺设备的设计布置阶段就要考虑工人的操作和休息等因素。总之,根据具体工业建筑的自身特点,满足工艺要求,是室内空间设计的根本。另一方面,应该充分考虑人性化的特点,满足人的使用要求。同时,建筑师应该和各专业密切配合,提高建筑室内空间的艺术品质。 4.3建筑色彩 建筑的色彩受到建筑功能、地域特点、传统文化、宗教信仰和气候特点等因素的影响。传统工业建筑一般以灰、白等为主,注重保证安全的信息的传达。但随着人们生活水平的提高和审美提高,工业建筑色彩多注重个性的表达,采用醒目颜色,直接用金属表达,增强个性和标识性特点的建筑已经非常普遍。其色彩和公共建筑已经没有明显的界限。而当前更加注重反映高科技的特点,反映科学技术的发达,金属、玻璃、复合材料等新材料层出不穷,材料和色彩在一定程度上引领了建筑色彩的发展。工业建筑的色彩最根本的是尊重整体大的环境,融入其中,注意色彩协调搭配。随着新材料新技术的不断涌现,建筑师一方面应该在实际工程中采用创新技术,另一方面更应该关注安全、适用、绿色等因素,创作出更多具有人文精神和反映时代特点的建筑。 5结语 现代工业建筑的规划设计可以说是一项复杂的系统性的设计。其基于公共属性的发展趋势涉及的方面众多,除了以上提到的几个问题外,还有许多需要探讨的问题,如建筑智能化、信息化和高科技化等。深入、系统的探讨工业建筑规划设计中遇到的种种问题,并且建立工业园区规划和工业建筑设计的新的理论体系,对促进我国经济社会快速发展有重大意义。 作者:唐庆君 单位:北京天鸿圆方建筑设计有限责任公司 工业论文:文教类建筑旧工业建筑论文 一、基于整体性的建筑外观改造 工业建筑外观简单硬朗,为机械的工业活动提供场所,需要给人以干净利落的感觉,更多的体现企业形象但是文化性有所欠缺。文教类建筑有与其相通的地方,以文化性为契合点,将工业的文明与教育文明相结合,最大可能的发挥工业建筑中的文化性,结合建筑环境整体设计四周景观,学校文化氛围及其营造的场所感给人耳目一新的感觉。面向文教类建筑的旧工业建筑改造,对建筑外观及建筑周边环境的改造主要采用总体设计和部分保留办法。 (一)总体设计 结合工业建筑的周边环境,将景观与建筑整体进行改造设计。从景观设计方面,增加林荫步道与草坪,给师生提供休憩的场所和必要的隔离,教学区的外部文化气氛主要由景观来衬托。方案主体建筑在原有工业厂房的基础上重新设计,保留周边的交通状况,主体建筑包围在景观设计之中,符合学校安静的环境要求。从建筑设计方面,建筑尺度整体规划设计需满足教学要求,建筑外观从色彩、形式往更具活力的形象转变并附带一定的项目特色,并融合四周交通环境,使建筑在其中达到最适宜状态。从精神营造方面,学校建筑是一个承载文化行为的场所,与工业建筑具有较大的差别,在学校这样一个特殊的建筑类别中,具有一些有标志性的元素,以实现文教类建筑的文化性。 (二)部分保留 建筑的更新设计,并不意味着对旧建筑进行大拆大建,这样不仅破坏了一直以来延续着的城市文脉和城市印象,也是一种资源浪费。旧工业建筑中反映建筑与环境的关系的路网规划和用地面积规划可以实时保留,避免设计过程中的资源浪费;学校建筑不能一味的完全覆盖原有的,其中特定意义的场所也是值得被保留的,在文教类建筑的更新设计中,融入文化血脉的精神堡垒也将会成为学校的标志。 二、基于人性化的建筑内部空间转化设计 (一)改造原则 文教建筑的内部空间根据功能可以分为教学空间、厅堂空间和辅助空间,基于文教空间的特殊性,不同建筑内部空间的转化设计必须遵循一定的原则进行改造设计。 1.消极空间向积极空间的转化 工业建筑的内部空间是为机器生产提供便利的,其中还包括密闭无自然光的空间以适应工厂生产的需求,建筑内部功能并不是为提供人群的使用,甚至出现厕所在不同厂房区需要绕道过去的“舍近求远”现象,这些相对与文教类建筑是不适用的。这在建筑改造中应将此类消极元素通过设计的手段往积极的方面转变。 2.商业空间向教育空间的转化 工业建筑内部空间层高高,建筑框架简洁且清晰可见,各功能区开放性突出,这是商业生产的特点和要求,为保证厂房内通风和消防疏散,并能最大量的容纳生产机器且不使员工感到压抑。换之教育空间则恰恰相反,为了提供良好的教学环境,教室之间必须明确分隔,保证各教室的独立和一定的封闭性,并在建筑内的体现校园的年轻活力使得学生学习更有动力。 3.盈利空间向基础设施空间的转化 学校建筑与工厂建筑最大的区别在于其服务对象,一个是国家的基础教育设施,不论公立学校和民营学校,都在教学环境上要求越来越严格,而工厂的建设有其特定的行业规则,简单直观、宽敞适用、高效节能是最佳的原则。两个建筑类别之间差别巨大,这种转化是必须通过空间的设计来实现的。 (二)改造手段 1.面向使用感受的建筑空间尺度 旧工业建筑从建成就不是为了人群的使用,空间尺度就远远大于了人的使用要求,这种空间尺度需要进行改造和处理。适合的空间尺度直接影响到了空间的分布和人员流动情况以及使用者的心理感受。横竖方向上过大的尺度,空间十分的空旷反而给在空间内的人更大的压迫感,独立空间不进行围合导致过度的开放,则会引起空间内的容人被打扰的烦躁感。面向文教的旧工业建筑改造的空间尺度,与面向其他类的旧工业建筑改造中有很大的不同,其中商业性和开放性都减少,空间使用感受直接、高效、便捷,并根据大、中、小的空间尺度,分配不同的功能需求。教室与食堂及其他教育所需空间尺度各有规则,各个功能空间独立分开,且保证干净明亮,在教学楼每层设计公共开放空间供学生、教师的课外交流,根据每层学生的数量设计开放程度与尺度。 2.面向指定功能的建筑空间分布 对于文教空间,人的活动会有明确的目标——教学或管理,立足于旧工业建筑的人群动态研究,结合文教空间的设计思维,文教建筑空间分布的功能指向性极为重要,教学空间和配套的辅助空间必不可少并越来越趋向丰富和全面,其中特别注重交流活动。建筑内部空间的分布是丰富的线形,在流线中节点的塑造变得十分重要,这些节点成为“故事”的发生地,同事也是“教”与“学”的发生地。在文教类空间中,“交流”与“积累”占据学习生活的大部分,在对义乌商城学校内部空间的设计中,将公共交流区域与学习积累区域做得开放通透,以流线节点的形式分布在整个教学大空间中,成为学校内部空间的亮点。 三、结论 就建筑而言,功能是它所存在的价值基础,一切改造都是为实现其功能所产生。有通过建筑外观及空间分布设计而实现的使用性改造,同时也有结合项目特色和设计概念而实现的建筑场所精神营造。对旧建筑直接利用或者再设计利用都是在建筑于原有基础上改造之后再赋予的新的场所使命,基于可持续理念的建筑设计,在本案中,保留部分原有工业建筑的特点,新的建筑又产生不同的场所感受。在资源节约型社会的大环境之下,以绿色设计、可持续设计的理念为原则,旧工业建筑向文教类建筑的改造也在不断的进行新的尝试。改造成为学校后满足城市基础建设需求,针对项目特点对原建筑改造采取不同的设计方法:从建筑外观上,工业建筑与文化建筑所履行的职能不同,从机械单调的造型向活泼丰富的造型转变;从建筑内部上,积极的转化空间功能,尊重人的体验感受并满足空间职能,满足交流需求,创造更加人性化的内部空间;从建筑精神上,改造后的工业建筑被赋予新的场所定义,变为学校精神堡垒,再到学校成为城市标志。 作者:郭薇薇 赵秀敏 单位:浙江工商大学艺术设计学院 工业论文:职业发展实践教学工业工程论文 1基于职业发展进行实践教学环节设计的必要性 工业工程专业具有非常强的实践性。工业工程的目标是用技术的方法,经济、有效地解决社会系统的现实问题,这就要求工业工程专业培养的学生能将所掌握的知识与社会中的实际问题相联系,具有解决社会现实问题的能力。目前,高校人才培养方案设计的常规模式是依据学科的知识体系,按时序设置课程,追求本科专业知识的完整性和逻辑性。这种设计模式在理论上是合理的,但容易出现学校教育与市场需求相脱节的现象。因此,应将学科知识体系与市场需求和职业岗位知识能力要求相结合,以职业岗位能力需求为导向,构建更加合理的专业知识结构,并具有较强的适应能力和知识迁移能力的课程体系,从而提高学生的就业竞争力。同时,融入必要的实践教学,把工业工程专业的实践性充分地体现在整个教学过程中。我校作为山东省应用基础型人才培养特色名校,多年来始终把人才培养质量放在重要位置,对本科人才培养和就业工作极其重视。2014年,结合山东省名校建设和自身专业发展,通过多方调研,对培养计划进行了修订。通过引入具有一定优势的机械和土木建筑等工程基础技术,形成富有特色的工业工程专业培养特色。专业定位为培养具有坚实的自然科学、社会科学、现代经济与管理科学知识,具备一定的工程技术基础,具有较强的创新精神和工程实践能力,能够综合应用工业工程理念和知识对生产型和服务型企业进行规划、设计、评价、改善以及创新,能从事工程、设计、制造、管理、科研与教育等方面工作的高级复合人才。在培养计划中突出实践的重要性,构建有特色的实践教学体系。作为实践性很强的工业工程专业,其毕业生不仅面临就业问题,同时也面临着进入工作岗位后的职业发展问题。对于应用型本科人才的培养,我们强调工业工程人才的培养,不但重视职业对人才素质的培养要求,而且要关注学生个体发展的需要;要把职业能力和职业素质的培养反映在人才培养方案当中,突出毕业生进入工作岗位所需职业技能的各类教学环节,强调解决最短时间上岗的问题,增加就业竞争力;同时还强调培养学生未来职业晋升和相近岗位迁移的职业能力。实践环节是高校工科专业教学必不可少的环节,更是工业工程(工科)专业实现其培养目标的必修环节,对实现职业发展和提高人才培养质量有重要作用。 2当前工业工程专业实践教学中的主要问题 实践环节应该具有较强的针对性。当前在各高校进行工业工程专业实践教学过程中,虽然都有课程设计、各类实验和实习等实践环节,但具体内容上由于专业定位和学校资源的不同,形成了很多有特色的实践教学模式和体系,但也存在很多问题。 2.1实验过于侧重验证性实验 在开设的课程实验中,多数仍然是验证性实验,设计性实验、综合性实验占比较低,各门课程的课内实验,仅依附于课程内的理论知识,学生难以从实验中开拓创新。 2.2实践教学手段单一理论不能联系实际 课内实验和部分课程内容设计均采用统一的模式,学生被动接受教师预先设定好的方案,按步骤进行,缺乏实践活动的参与性,积极性不高,也不利于发挥学生的自主性。同时,由于部分教师缺乏企业实际工作经验和工程实践背景,所设计的方案与实际情况出入较大,不能很好地锻炼学生的实践能力和学习能力。 2.3实验设施不够完备实践教学内容简单 在工业工程本科教育中,对于实验室建设方面明显投入不足,仅能够保证基本的专业实验。对于强调实践性的工业工程专业,因实验设施设备的不足,无法充分发挥实验在实践教学活动中的作用。 2.4实践、教学分散不成体系 以我校为例,仅开设了管理信息系统、基础工业工程、人因工程3门优秀课程的课内实验和设施规划与物流分析、人因工程2门课程的课程设计,部分需要课内实验的优秀课程,例如生产运作管理、质量管理工程、系统建模与仿真等,都没有开设课内实验。虽然开设了金工实习、认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计,但由于实习单位生产情况的不确定性,往往造成实习缺乏针对性和代表性,不能很好地参与生产实践。对于定位于应用型工业工程专业培养的院校,还存在毕业论文过多的情况,经常出现指导教师指定论文题目进行写作,缺乏实际背景的现象。这些缺乏联系,过于分散,没有形成有机整体,更缺乏综合实践的课程,未能最大限度地发挥实践教学对于学生素质和能力培养方面的重要作用。 3基于职业发展的工业工程专业实践教学体系的构建 工业工程专业培养的合格毕业生,必然是在企业中与工业工程专业相关的岗位上工作,并具有良好的职业发展潜力。这就要求我们关注学生的职业生涯和可持续发展,使学生既具备从事职业活动必需的高技能,又具备能为整个职业生涯提供持续发展动力的职业素质。在进行新的专业培养计划修订过程中,按照职业发展的要求构建工业工程专业实践教学体系。力求以职业发展为导向,促进实验教学体系的改进,利于学生的顺利就业和职业目标的达成。我们通过梳理优秀课程在实践教学中的作用和相应的职业能力需求,按照从“课堂案例教学-课内实验-课程设计-工业工程综合实训-各类实习-毕业设计”的路径,辅以课外活动竞赛等构建三部分的实践教学体系。工程技术实践部分,由于工业工程是工程技术与管理的交叉学科,在强调工程技术知识的同时,也要注重工程技术实践。我们设置机械电子与控制和土建施工两部分工程技术。实践部分分别包括机电控制PLC课内实验和土建施工电子制图课内实验,设置机械制造课程设计、电工电子实习以及金工实习。专业优秀实践部分,在理论课堂增加案例教学的基础上,通过对专业优秀课程的梳理,重新规划建设了实验室,开设了基础工业工程课程实验14学时,人因工程学课程实验12学时,生产运作管理课程实验16学时,质量管理工程课程实验6学时,精益生产课程实验4学时,系统建模与仿真课程实验24学时,并且在课程实验中增加设计性实验和综合性实验的比例,开设开放性实验,由学生利用实验设备自主选择实验内容。在开设课内实验的基础上,进一步开设基础工业工程课程设计、人因工程课程设计、设施规划课程设计、生产运作管理课程设计。同时,开设工业工程综合实训。此外,我们把生产实习放在工业工程综合实训之后进行,以便学生在企业进行生产实习时更具针对性。我们强调,毕业实习和毕业设计的关联性,仅允许极少部分学生撰写毕业论文,绝大多数学生要求采用毕业生设计形式完成实践的最后一个环节。要求学生以毕业实习了解的实际企业背景,寻找企业生产实际中的问题,运用工业工程的方式进行解决,或者模拟进行产品的组装线设计或生产系统设计。经过毕业实习和毕业设计共16周的强化应用训练,可以让学生增强解决问题的实践能力,便于提高学生走向工作岗位后快速适应岗位的工作需要,为职业发展树立良好的开端。考虑到部分中青年专职教师的企业实践和工程背景不足,我们聘请了来自企业的校外兼职实践指导教师。通过他们的指导,可以拉近教学实践过程和企业实际之间的距离,从而使培养的工业工程毕业生具有更好的职业发展潜力。课外实践部分,我们充分利用课外实践增加学生的工程实践素质,结合大学生数学建模大赛和大学生创新大赛,进行分类指导,充分发挥竞赛对科学素质的锻炼作用。通过组织学生以全国工业工程案例应用大赛,使学生真正感受工业工程在企业的应用。对于大四学生,鼓励参与中国机械工程协会工业工程分会主办的见习工业工程师资格考试,从理论知识和实践能力方面综合对学生进行第三方评价。 4结束语 实践是工程技术人才成功之本,缺少了实践性就不能称为是工业工程专业。在培养目标和办学特色中要重视实践教学,以我校工业工程专业的实践改革为基础,基于工业工程从业人员的职业发展需要,构建了工程技术实践部分、专业优秀实践部分和课外实践部分的三部分实践体系。实践表明,通过较为全面的实践训练期望工业工程毕业生,不仅能在毕业时具有良好的就业竞争力,获得合适的工作岗位,也能有利于毕业后的职业发展,成为真正合格的应用型高级专业技术人才。 作者:原丕业 万鹏 马莲欣 单位:青岛理工大学管理学院 工业论文:煤矿安全中工业工程论文 一、对煤矿安全生产造成影响的主要因素 1.我国先天性煤矿地质的基础条件较差,主要有水、瓦斯、噪声、火、粉尘以及顶底板和热害这些灾害,严重威胁了我国煤矿的安全生产。同时由于开采规模以及深度逐增大,也使其面临更多安全问题的挑战。 2.由于从业人员的素质相对偏低,通过调查表明,煤炭生产一线工人大部分为初中学历,而下井采煤的工人大部分为农民工,文化程度偏低。 3.对于煤炭安全的投入明显不足,表现为煤矿设备的老化以及技术的落后等,对于井下防灾以及抗灾的能力较弱,这也加重了发生安全事故的可能。 4.由于煤炭管理水平存在的较大的差距,国有以及国有控股的企业相对于地方政府以及个人投资的企业管理水平较高,进而发生事故的频率相对较低。 二、分析工业工程应用在煤矿安全管理的适用性 1.不同管理水平均适用。 1.1对那些管理水平较为落后的企业中应用工业工程时,可以采取工业工程的技术,根据相关规定,并结合煤矿实际开采的条件以及工程的内容,还有系统以及工艺方面的要求等。合理优化并分析工人操作流程,提供帮助给编制的作业规程,对于基础设施布局要进行进一步的优化与分析,并深入研究危险性作业的具体动作。 1.2对那些管理水平较为先进的企业中应用工业工程时,在基础工业工程作为基础的前提条件下,采取具有现代性的工业工程相关的技术与方法,可以将计算机和无线通讯以及系统优化等技术综合的运用到生产中,对其进行监控,不管是在井下或是在的井上的作业人员,对其行踪进行监控,这样随时掌握作业的状态。另外,采取是计算仿真的技术,模拟其煤矿中潜在的危险以及有害因素造成的严重后果,进而提供具有针对性对策给安全管理。 2.不同管理层次均适用。 2.1煤矿宏观管理的层次,工业工程可以帮助管理者规划安全管理和投入的安全费用,并预先分析能够取得的效果。从而做到未雨绸缪,避免在今后的工作中走弯路,同时还可以以较少的安全投入达到最好的安全效果。对于一个安全生产的周期内整体的安全状况进行分析与把握。 2.2煤矿微观管理的层次指的就是具体的对安全的管理,例如识别现场所存在的安全隐患,以及纠正不当或不规范的人工操作,作业的流程更加合理,配备安全生产的措施要具有合理性,制定合理的安全质量标准,以及制定作业的规程,这些都可以通过事业工程采用而实现。 3.不同工作场合均适用。 3.1生产现场,由于煤矿生产具有较多的系统,同时涉及到较多的设备与设施,并且具有较为复杂的生产环境,生产工艺的流程以及工种都相对较多,若缺乏合理的规划与管理,十分容易发生安全事故。采取5S这一基本管理的方法与理念优化其现场管理,将不必要的杂物清除,保证现场整洁有序,从而确保安全的生产并提高其工作的质量。 3.2辅助服务部门,对于辅助服务部门也需要采用工业工程的技术理念与方法,优化并改善其各自的系统,从而保证能够顺利的进行生产。 3.3相关人员的培训与安全教育,因为煤炭生产具有高度的危险性,可以采取应用工业工程的培训以及安全教育,通过工业工程中的方法对于培训的计划进行合理的安排,同时采取分层培训的形式,尽量投入较少的经费以及工作量,并达到最佳的效果。使员工对工业工程中安全思想以及方法和效率有一个全面的认识,能否发现工作中存在的问题,识别存在的安全隐患,通过工业工程中的方法将安全隐患消除,从而使其安全的生产得到保障。 4.不同的管理对象均适用。 4.1设备设施的管理,煤矿生产中所用的设备与设施具有安全保障以及生产的功能,对其进行管理时必须根据相关规定的基本要求,并融入工业工程管理的思想及方法对其安全设施和设备进行管理,这样可以将其安全设备与设施进行合理的布置,使其安全以及经济效益得到最大程度的发挥。 4.2管理生产环境,由于我国大部分的煤矿生产都受到多种因素的影响,在生产的过程中应该将工业工程技术与煤矿安全专业技术想结合,尽量消除其影响因素,优化并治理作业的环境,从而取得理想的效果。 4.3管理煤炭安全的标准化以及基本标准,想要实现煤矿的安全生产,必须采取精细化管理的模式,这种模式必须将安全管理的质量标准化作为基础。所谓安全质量的标准化就是在煤矿企业生产以及经营活动的过程中实行质量标准化的工作,对于安全教育的宣传,排查隐患,反馈并统计信息,以及事故抢险和防险与处理等方面均建立工作规范以及责任制度和管理的质量标准,同时还要保证其执行的严格性,这样可以逐渐减少并避免,甚至消除安全事故的发生,使其始终处于安全生产的状态。 4.4管理安全投入的资金,对煤矿安全进行管理必须要投入一定的安全资金作为保障,最后这种投入会转化为矿煤安全的成本,煤矿实际的生产中,由于安全保障度较差,导致事故频频发生,造成巨大的损失。因此,客观上需要一个安全保障度。采取工业工程思想以及理论的方法,从而达到安全保障的水平的前提条件下对安全投入成本进行合理的控制。 4.5管理安全信息,在管理煤矿安全中占有重要的地位,因此,必须建立安全信息管理的系统。通过结合工业工程技术与计算机技术建立安全信息管理系统,可以使对与生产系统进行合理的调度和追踪以及发现错误操作行为,还有对于安全隐患进行识别和提示必要物料的缺少这些功能得以实现,从而及时的做出应对的措施。 5.不同管理阶段均适用。 5.1工业工程基本的原理与方法运用在安全管理的设计以及规划中,对于同一生产周期内每个环节所应采取的管理措施和手段通过统筹的考虑进行规划并设计。这样才能有效的降低成本并提高生产的效率。 5.2预防并控制生产过程中的安全事故,采用工业工程的发现以及分析问题这种方法,事先预防可能发生安全问题,使其事故发生的根源在萌芽状态消亡。工业工程特有的手段可以看出、问出、实践出、变换角度找出、挖掘出问题的所在,从而发现存在的安全隐患。并结合煤矿实际,制定整改隐患的措施,并付诸于实际的行动。 5.3安全事故发生时采取的应急救援,工业工程对组织优化的理论与方法,建立救援指挥的中心,启动应急救援的预案,对于救援的物资以及救援人员,组织其进行迅速且有效的实施救援,降低生命以及财产的损失。 作者:崔浩歌 单位:吉林煤矿安全监察局 工业论文:运筹学课程体系工业工程论文 1运筹学课程改革实践综述 近年来,随着运筹学课程在管理类专业特别是工业工程专业的广泛开展,越来越多的教师开始研究适应于本专业的运筹学课程的建设和改革问题。例如,浙江理工大学提出了运筹学课程群的概念,以运筹学课程为中心优化了相关一系列课程的课程结构和教学内容,并对案例教学、模型讨论教学和算法推理教学等运筹学课程群的教学手段与方法改革等进行了积极有益的探索。文献[2]中提出了运筹学教学中存在的不能适应市场需求、实践课比重不足等问题,并进行了实践导向的运筹学课程教学体系再设计。文献[3]进行了“管理运筹学”课程案例教学的探讨,提出了针对不同背景的学生进行有效的案例分析,增强该课程的实践导向性。文献[4]针对工业工程专业的物流方向课程进行了情景教学平台的设计。综上所述,运筹学课程目前存在的问题包括:(1)教材(教学内容)与课时的冲突:运筹学相关教材内容多,学时少是多数老师在进行运筹学课程改革时发现的问题。如何在有限的学时内满足学生学习运筹学课程的需求,合理设置课程内容和选择或编制教材是关键。(2)理论和实践的脱节问题:应用型工业工程人才培养模式强调将实践融入到整个专业教学过程中,运筹学是数学背景较强的课程,涉及到很多繁琐、抽象的理论推导,如果这部分内容讲得太细,就会忽略运筹学多学科的横向交叉联系和运用运筹学解决实际问题的能力,导致理论和实践相脱节的问题。(3)相关课程之前的联系不够紧密:近机类工业工程专业设立在机械工程系,以机械工程技术为背景增加管理知识,强调制造工程相关技术和理论在制造业领域内的应用。运筹学课程作为一门专业基础课,在整个课程体系中应具有承前(机械类背景知识)和启后(专业知识的综合运用)的作用,而目前,这种作用尚不明显。针对上述问题,本文对学习情境体系架构、案例应用模式等方面进行研究,探索提高学生实践能力的课程内容设置和教学方法的改革措施。 2实践导向型运筹学课程体系架构设计 2.1近机类工业工程专业运筹学课程需求 从专业背景方面看,近机类工业工程专业通过大量的机械平台专业基础课如:画法几何与机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、互换性与测量技术、金属工艺学、电工电子技术等,使学生掌握扎实的机械设计制造基础知识。在此基础上,设置管理类课程如:基础工业工程、人因工程、管理信息系统、生产计划与控制、质量管理与控制、工程经济学、财务管理、物流设施规划、物流设备自动化、物流管理等,使学生具备制造系统的设计与优化、工程技术经济分析与生产组织管理等基本能力。从就业需求方面看,对近机类工业工程专业培养出来的毕业生的需求大多来自机械制造企业。有了这样的区别,就使得近机类工业工程专业的运筹学与其他管理类专业的相关课程从教学目标、教学内容、教学方法等方面都应有很大的不同。 2.2实践导向型工业工程专业情境化运筹学课程体系架构 实践导向模式的教学理论认为,知识是学习者主动构建的,教学应以学习者为中心,但由于每个学习者之间存在着很大的差别,因此它主张情境化教学并强调知识的表征与多样化的情境相关联,以及根据不同情境来组织课程等。目前,国内外很多高校院校工业工程专业都在积极应用实践导向模式,例如浙江工业大学提出了基于制造业的工业工程专业教学体系,西安电子科技大学针对学生了解现代制造企业生产、物流等设施的布局的需求构建了工业工程专业情景教学平台。吉林大学提出了职业生涯规划导向型人才培养模式。这些研究和实践在教学体系和实践环节方面取得了一些成果。在工业工程专业运筹学教学改革方面,现有研究和实践主要集中在减少数学推导、增加案例分析、正确引导学生主动学习等方面,缺少针对近机类工业工程专业的特殊专业背景和就业需求的运筹学的实践导向教学模式的研究,特别是解决运筹学作为一门专业平台必修课与后续专业课和实践环节的衔接方面的尝试还未见报道。而实践导向教学模式不仅需要课程体系中的各种实践环节的支持,更重要的是像运筹学这样的专业教育平台课对实践环节的支持。为了满足近机类工业工程专业学生对运筹学课程的学习需求,本文在分析近机类工业工程专业学生基础课程结构及其对运筹学课程的支持内容,以及后续应用课程(实践环节)对运筹学课程的需求的基础上,应用实践导向理论,提出实践导向型的工业工程专业情境化运筹学课程体系架构如图1所示。该体系结构采用“引例-模型-算法-应用”一体化教学模式进行教学内容的阐述,其中:引例过程:充分利用基础课程及其对运筹学课程的支持,如高等数学中的函数与极限、导数与微分及其应用、定积分及其应用、向量代数、多元函数、微分方程等知识;概率与数理统计中的基本概念、随机变量及其分布、随机变量的数字特征、抽样分布、参数估计、假设检验、方差分析、回归分析等知识;线性代数中的行列式、矩阵运算、矩阵初等变换与线性方程组、向量组的线性相关性、相似矩阵及二次型、线性空间与线性变换等知识;以及学生在金工实习、理论力学、材料力学等机械类基础课程中接触过的工程示例,将这些基础课程中涉及的知识和问题以引例的形式加入到课程教学中去。通过例举学生在基础课程中学习过的背景知识,引导学生加强对已经学过的相关基础数学知识及其应用问题的温习,尽量提高续前课程的利用率,避免重新学习老知识,减少学生学习的心理负担。模型和算法过程:由引例归纳、引出问题的数学/逻辑等抽象描述,将学生易于理解的工程实际问题归结为运筹学和系统工程典型问题,提出该问题的建模相关的理论、方法和过程,建立系统模型。通过用基础知识求解和运筹学算法在求解范围和能力等方面的对比,增强学生对学习运筹学算法的兴趣。在教学内容的优选与设计的过程中,根据各主要运筹学分支和系统工程理论体系中与基础知识的结合程度,以及对应用课程(实践环节)的支撑程度进行课程内容的重构和设计,形成以系统思维、系统建模与仿真、系统分析与规划、系统预测、系统评价决策和系统优化几大主题为中心的相关理论、方法等组成的全新运筹学课程知识体系结构。其中系统思维重点进行霍尔三维结构、定量化方法、以重构为重点的分析-重构法等方面的训练;系统建模与仿真主要内容包括数学模型、逻辑模型、模拟模型、系统动力学模拟技术及随机模拟技术;系统分析与规划内容包括线性规划、非线性规划、动态规划、网络计划技术及随机服务系统分析等;系统预测包括定性预测方法、线性回归预测、时间序列预测及判别分析预测等;系统评价决策包括九级评分法、系统综合评价法、层次分析法、风险决策及不确定性决策;系统优化包括线性系统最优化方法、非线性系统最优化方法、随机服务系统费用优化及网络最优化方法等。应用过程:充分考虑应用课程及其对运筹学课程的需求,从相关的制造过程、管理过程等实际问题的层面出发,以案例应用的形式引导学生以实践为导向进行相关模型和算法的推广练习。相关需求包括后续课程中:生产计划与控制中的需求预测、生产计划编制等,设施规划与物流分析中的设施选址问题、选址评价等,工程经济学中的多方案经济评价、风险分析、设备更新分析等;以及实践环节中:机械设计课程设计中的优化设计、工业工程实习中的工作分析与评价等。 3结论 本文所提出的课程体系结构的重点是针对近机类工业工程专业的需要,充分利用学生已有的数学基础知识,结合后续课程中的应用案例,有目的地选择与二者相关性较大的理论和方法,建立实践导向的工业工程专业运筹学课程理论与方法体系,避免学生在学习过程中,感觉学而无用或学而不会用,提高学生的学习主观能动性,提高学生对运筹学相关知识的学习兴趣和对专业知识的关注度和辨识度,帮助学生后续专业方向、毕业设计、专业科学研究和就业等选择过程中做出正确的决策。 作者:杨静萍 王万雷 魏莉 罗跃纲 单位:大连民族大学 工业论文:建模与仿真实践教学工业工程论文 一、现有教学效果的问卷调查 实践环节的教育目的是使学生对某一方面的理论或技术融会贯通,并应用于实际。相较于理论课程教学,实践环节中“学生学会”比“教师教好”更为重要。“建模与仿真实践”教学环节也是如此,其教学效果的好与差取决于学生学得好与差。以学生学习效果为教学方法改革的目标,必须从学生的角度客观审视当前教学环节中存在的问题。问卷实施过程中为了较客观反应实际情况,将问卷分为“授课前”和“授课后”两部分,分别于该教学环节的开始前和结束后进行调查。本次调查以匿名的形式总共向58名接受该实践环节教育的工业工程专业学生发放了调查问卷,回收58份有效问卷,结果汇总如下。 (一)学生状况部分统计 根据调查数据发现,对仿真相关理论知识的学习兴趣一项中,仅25.9%的受访者表示“很有兴趣”或“有兴趣”,74.1%的学生对仿真相关理论知识兴趣“一般”或“根本没有兴趣”;从理论知识掌握情况看,81%的学生在前期的理论课程学习中只“知道一些术语和基础知识,但不是特别明白”,其中22%学生更表示“课程抽象,没什么印象了”;从课程知识的认可度方面,77.6%的学生表示课程知识“以后很难用到”,其中30%的学生认为“如果碰巧工作的公司也用这个软件可能会有用”。 (二)课程特点部分统计 就建模与仿真理论课程难度而言,有91.4%的学生表示“有点难”,其中19%的学生认为该门课程“很难”;从软件学习难度方面,79.6%的学生认为软件学习“有点难”,49%的学生觉得学习ProModel仿真软件时“感觉学会了,但自己动手时又不会做”;而实践环节的效用方面,43%的学生感觉“可能会有点用,不过工作中是很难用到”,29.3%的学生则觉得“如果碰巧工作的公司也用这个软件可能会有用”,仅有22.4%的学生认为“很有用,将来工作中可能会用到”。在实践环节结束后的问卷中,仍有69.9%的学生认为课程所涉及仿真技术“感觉一般企业用不上这样的技术”或“生产实践中靠的是经验,仿真技术派不上用场”。 (三)课程效果反馈部分统计 建模与仿真实践环节的教学效果反馈部分均在实践环节结束后的问卷中进行调查。学习结果方面,74.5%的学生通过课程“学会了软件的简单操作”或“对理论知识又多了一点了解”;满意度方面,42%的学生“比较满意”或“很满意”,54%的学生“一般,讲得有点快,有时跟不上”;学习难点方面,52.8%的学生觉得“对实际问题进行抽象很难,看到问题不知道如何将其转变为仿真模”,26.4%的学生认为“结果分析很难,只看到软件出来的数据,但不知道数据背后的现实意义”。虽然学生由于知识和阅历的限制对于“建模与仿真实践”环节的认知有较大的局限性甚至存在偏见,但这是学生在该实践环节的真实体验。这些从学生视角反馈得到的信息有利于教师客观地分析当前该实践环节开展过程中存在的问题,可以更全面的从“教”与“学”两个层面综合分析教学效果,进而提出改革的具体措施。 二、建模与仿真实践环节问题分析 鉴于实践教学环节对工业工程专业整体教育质量的重要性,必须保证专业教学体系内的所有实践教学环节能以较高的质量标准完成。因此,客观地分析当前存在的问题显得尤为必要。综合学生问卷结果和多年执教经验,对建模与仿真实践教学环节存在如下问题。 (一)教学模式难以满足新生代学生的学习要求 从问卷结果可以总结出学生在学习仿真相关理论和技术时“兴趣低”、“效果差”以及“认可度缺乏”。分析其原因,其一为国内当前本科教育大环境并不利于学生努力学习,尤其是高校本科阶段学业压力大,缺乏系统的规划和设计,导致相当一部分大学生在本科阶段学习缺乏正确的学习压力感;其二为课程教学模式所致,传统的“教师讲,学生听”和“教师做,学生跟”的教学模式无法让学生切实感受和思考制造或服务大系统的生产运作的实际情景;其三为教学资料传统守旧,当前的教材或指导材料中,以学生“看”的内容居多,学生“做”的内容则很少,引导学生“思”的则极少。 (二)教学方法与实际应用衔接不足 课程情况相关的问卷反映出,相当一部分学生认为仿真理论课程“难”,仿真软件“不好学”以及建模与仿真实践“难以付诸实际应用”。当然,就仿真技术在社会生产实践中应用越来越广泛的事实而言,学生的认识和认知有一定的局限性。从中可反映出“建模与仿真”理论和实践教学中,没有或没有足够多地将仿真技术的实际应用展现给学生。在理论教学中,由于理论内容本身的抽象性,导致过于注重数学公式和抽象知识的讲解,而疏于与实际应用情况的衔接;在“建模与仿真实践”教学中,基于软件实际操作的教学和考核,经常在执行时有“重实现、轻分析”倾向,导致学生缺乏衔接实际应用的意识。为期两周的实践环节中,不论教学部分还是考核部分,案例均与实际生产紧密结合,但在具体执行时往往很难将学生的注意力集中到“基于实际的分析”上来。学生在建模学习中,往往对仿真模型的程序实现比较感兴趣,甚至以为“模型能动起来”就达到要求了,而极少关心所实现的模型是否与现实系统吻合;学生在建模完成后,往往只对仿真结果的相关数据进行简单描述,很少利用自己掌握的知识分析数据背后的原因;在提交改善方案时,往往只对某几个甚至是一个仿真参数进行修改,很少关心参数调整背后的实际意义。 (三)教学内容和专业结合度不够高 从问卷中学习效果部分的调查结果可见,大部分学生觉得通过“建模与仿真实践”无非是“学会了软件的简单操作”,学习难点是“建模和分析都很难”,而且整体满意度“一般”。问卷较真实地反映出学生在该实践环节的学习体验不佳:一是学习成就感不足,当仿真模型没有与专业相关领域的典型问题相对应,而分析结果没有和专业其他课程相关知识相互验证时,学生的学习便停留在软件的简单操作,而缺乏真正意义上专业能力提升的成就感;二是实践环节学习有一定的封闭性,没有系统地融合其他专业课程的重要内容,当孤立地从仿真理论看待生产和制造系统的复杂实际问题时,仿真模型抽象和建立就变得极为困难。 三、问题导向的“建模与仿真实践”教学方法 (一)建立基于多重角色学习体验的实践环节教学机制 以往“建模与仿真实践”整个教学过程分为两个阶段,教学阶段以培训式的教学为主,讲解的内容不少,但学生的学习效果却不好;考核阶段以学生自主完成考核课题为主,学生建模过程中常以模型能动起来为目标,分析改善也总是草草了事。这个过程中,学生所扮演的是接受者和被考核者的单纯的学生角色,因此,学习时常常只跟着做而不思考,完成考核课题时完全不关心课题的背景及现实意义。所以,通过学生角色多重化的设计引导学生进行更专业而富有成效的思考和努力是非常必要的。具体做法是:(1)通过案例解读引导学生从生产经理等管理者的角度思考问题,并带着这些问题学习和建模;(2)通过合理分组,建立团队学习机制,使学生在团队中体验不同角色,如领导者,进度控制者,质量把关者和普通成员等,这些角色有助于学生自主学习和团队协调能力的培养;(3)通过考核方法改革,将现实项目的绩效指标引入实践环节的考核体系,让学生更加真切地体会仿真和现实生产系统之间的关系。这种多角色的学习机制,既能提升学习的效率和效果,还能改善学生的学习体验,增强学生的学习成就感。 (二)构建专业领域问题导向的实践框架体系 仿真被称之为继理论研究和实验研究之后的第三种科学研究方法,其在各个领域都有广泛的应用。它的理论有一定的普适性,但各领域的应用却又千差万别。“建模与仿真实践”既要结合工业工程专业的特点,又要衔接实际生产应用,就必须构建以工业工程专业领域问题为导向的实践教学框架体系。工业工程专业在实际生产中应用很广,典型问题也很多,如制造与物流设施规划布局问题,生产线设计与平衡问题,生产系统瓶颈分析问题,生产计划与排程问题,生产资源配置问题等等。针对这些问题,工业工程专业的教学体系都配置了对应的课程,如设施规划与物流分析,生产管理学,基础工业工程,运筹学等等。在实践环节的教学中,应引导学生针对专业领域内的问题结合相关课程知识进行分析,并将模型的运行结果和所分析问题进行对比和验证,最后根据现实生产系统的具体指标分析和改善仿真的对象。通过问题导向的“建模与仿真实践”教学框架,能较好地将仿真技术融合到工业工程专业的方法体系内,并给学生带来系统的、有针对性的综合能力提升训练,也能较大幅度提升学生对于该实践环节的认可度。 (三)设计利于学生实际应用能力提升的教学资料和案例库 仿真技术的实际应用关键在于对现实生产系统的抽象建模能力和仿真结果的分析能力,但在“建模与仿真实践”的教学过程中这两种能力的培养经常被软件的操作和仿真动画的运行所掩盖。这与传统的教学资料和案例形式不无关系:传统的教材在教学阶段将教学模型的所有信息直接呈现给学生,学生在建模学习过程中只要按照教材逐步操作,不用思考如何抽象和建模;传统案例也只有关于现实系统的描述,较少涉及对具体的分析指标提出要求,也没有相关数据来源的信息,学生在对案例建模时自然更多地注重模型能不能运行,从而忽略结合实际情况进行分析。因此,“建模与仿真实践”的指导教程需要进行大幅度的改动,应突出模型抽象的过程,在学生学习仿真软件操作时就培养其对现实进行仿真抽象的意识和能力。案例应展现数据收集过程,并针对具体案例罗列详细的分析指标。通过教学素材的重新设计和整理,有利于在教学过程中突出学生的“学”,并辅助教师引导学生培养实际应用的意识和能力。 四、总结与讨论 随着我国产业的升级和转型,工业工程所涉及的领域在不断的增加,企业管理者和工业工程师在进行管理决策和系统设计时所考虑的因素越来越多,问题也越来越复杂,在不久的将来,仿真技术将是很多领域必不可少的辅助决策手段。为此,“建模与仿真实践”教学环节质量的提升,对于工业工程专业人才培养有着现实而深远的意义。从对学生实际情况的问卷调查出发,客观的分析了当前“建模与仿真实践”教学中存在的问题,并结合实际教学经验提出了切实可行的问题导向的“建模与仿真实践”教学方法。该方法在逐步实施的过程中,效果也在逐步显现,对该方法的后续应用的追踪调查可以发现,选择仿真相关毕业设计课题的学生也在逐年增加,同时,不少毕业生在毕业后的实际工作中也成功应用了仿真技术。当然,“建模与仿真实践”的教学改革是一个需要“持续改善”的艰巨任务,在今后的工作中还需对该方法的教学效果进行追踪,并根据实施情况进行调整和完善。 作者:陈雷雷 沈妙妙 李俊 上官春霞 单位:上海海洋大学 上海电机学院 工业论文:学生竞赛指导下工业设计论文 1竞赛赛情分析 工业设计竞赛往往具有各自的行业特色和组织特点,知名竞赛具有各自倾向性。国际三大知名赛事,美国《商业周刊》工业设计奖(IDEA)、德国工业论坛产品设计奖(IF)、德国红点设计奖(Reddot),这三项赛事历史悠久,在世界范围内征集作品,拥有含跨国企业、知名设计师、学生在内的广泛参与群体,作品质量专业且成熟。国内工业设计竞赛,相对发展较晚,但发展较快,涌现出一批标杆性赛事。如中国设计红星奖(Redstar),评委评审公平、公正和不受外界干扰,评审现场不对外开放,评委对产品进行试用和评估,以评委的独立判断为评审的最终结果。评委来自多个国家,包括资深设计师、院校教授、媒体和经济界人士,均在本领域有出色的表现并同意遵守评审的荣誉准则,代表着奖项的高水平。芙蓉杯国际工业设计大赛(Lotusprize),由湖南省人民政府主办,湖南省科学技术厅、湖南大学等单位承办。大赛已成功举办四届,成为“创新湖南”的国际合作平台,设计、转化、分享工业成果的平台,发现、培养工业设计创新人才的平台,吸引了全球15个国家和地区的设计师广泛参与。全国大学生工业设计大赛(Cuidc)是面向全国大学生开展的公益性工业设计创意实践活动,旨在深入推进高校工业设计人才培养模式改革,向全社会展示高校工业设计教育与时俱进的面貌,搭建高校工业设计教育成果与经验的交流平台,为中国制造业、创意产业寻找设计新力量提供最佳途径和机会。 2竞赛评价标准 创新性。产品是否体现了设计与科技、人文的结合,产品中是否应用高新技术成果解决现实存在的问题;有效利用新技术、新材料、新工艺;概念独特新颖、能提供新的问题解决方案;能引领信息化、智能化产品及服务设计发展趋势。实用性。在经济社会、百姓生活中是否具有独特功能,是否解决了实际问题、产生了积极效果,产品性能是否优于同类产品,人机交互是否简便易于操作、使用和维护,产品是否具有很高的安全性;把企业应用作为根本性的评审标准,能够为企业转化应用、适合工业化批量生产制造。经济性。产品是否通过设计降低了企业成本、提升了企业的经济效益,提高了自身性价比;产品是否被消费者广泛接受,符合当代技术发展趋势,综合高效利用社会和环境资源,具有较高的商业价值和市场潜力、高性价比的设计与商业模式创新。在材料应用、加工工艺等方面表现突出,是否做到通用性强、质量优异、做工精良。环保性。产品是否应用了清洁能源、环保材料,在设计、生产、选材、制造、使用等环节是否体现了节能环保的理念,是否耐用,零部件是否可拆卸便于循环再利用;绿色、低碳、节能、新能源;考虑生态兼容性、对社会及环境的洞察力、思考力和责任,适应于两型社会可持续发展的原则。美观性。产品外观和造型在满足实用性的前提下是否体现出独特的设计理念,其外观品质如何,是否具有视觉吸引力。 3竞赛关键词结构 产品是工业设计目标载体,各竞赛的评价标准是以产品的最终形态来衡量,所以竞赛中产品类别的选择至关重要。为了给予参赛者更多的发挥空间,国内外赛事一般不限定狭义的产品范围,因此把握优秀产品设计成为竞赛的关键。参赛者一般只针对自己的创新思维进行感性设计,往往优秀的产品设计并未获奖。所以,采用分析方法缩小产品的范围对竞赛至关重要,可对竞赛的关键词进行结构,从而获得准确的产品方向。如首届湖南省大学生工业设计大赛,主题之一:创新湖南,围绕湖南“新型工业化”战略,以工程机械、交通工具、电工电器、文化旅游、绿色环保等有湖南特色的制造业为主要内容的创新产品设计。第一层竞赛关键词为“新型工业化”,代表设计概念,就是坚持以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,就是科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的工业化。第二层竞赛关键词“工程机械与交通工具”,代表所属企业的关键产品,通过调研可知,湖南省三一集团、中联集团、山河智能、湘电集团、娄底大丰和电动车、乖乖兔电动车等均属此类范围,但重点是大型企业的典型产品;第二层竞赛关键词“电工电器”,代表所属企业的关键产品,通过调研可知,湖南省深思电工、迅达集团、碧波尔热水器等均属此类范围。 4竞赛指导过程 4.1进度把控 国内外设计竞赛周期、时间节点与学校教学时间很难完全重合,所以在指导时间进度上需要灵活安排。可以基于以下过程进行适当调整。第一时间段:1)大赛主题解读与竞赛关键词结构,获得典型产业、产品。2)大赛主题知识学习,由于学生实践知识与实践操作较少,在老师的指导下对产品进行调研与分析,了解产品技术、结构、材料和创新点等,一方面可以获得详细的产品知识,其次可以形成知识累积效果。3)国内外相关赛事获奖作品解读,工业设计竞赛在世界范围内发展较快,也是企事业激励创新与发展的良好平台,所以往往会出现同一行业或相关行业同时举办多个竞赛的情况,针对这种情况要对其进行横向、纵向对比分析,特别是对已举办过的竞赛获奖作品进行分析。4)手绘与电脑效果图制作能力再提高和认识的教学,竞赛作品质量要求远高于教学中作业的要求,需要在竞赛过程中对竞赛所需知识、技能、手段等进行有针对性的提高与强化。5)参赛资料的收集和整理,寻找创新点。第二时间段,设计构思和创作,集中构思连续设计,设计讲评和作品完善。第三时间段,效果图制作、后期处理和版面设计。 4.2指导过程与方法 第一阶段:提案(提出问题、概念、新想法、新思路),这一过程对大赛主题进行思考,采用头脑风暴或发散思维等方法,激发学生思维。此阶段只提优点以及可行性,不否定方案,最大限度展开想象力。第二阶段:完善与提炼,从产品系统设计的角度,对每个想法从功能、结构、原理等进行总结,使方案在产品属性上具有一定的合理性。第三阶段:提案优选,对一些方案中的问题进行分析,提出方案的缺点,淘汰不合适的方案。第四阶段:草图构思,对优选的方案进行完善,从草图构思设计开始,建议先对相关产品进行了解,可以临摹一些相关设计,提取设计元素,探索造型趋势。第五阶段:草图优化,完成方案的造型、结构形式、比例感、体量感、运动机构或原理设计,使方案更加完整。 4.3竞赛指导思维 工业设计竞赛思维一般有两种,第一种是基于产品改良设计思维“发现问题-分析问题-解决问题”的思路对产品功能因素改良,包含基本功能、辅助功能、使用功能、表现功能、必要功能和多余功能。此外还有对人机因素的改良,产品形态、色彩和材质的改良等。第二种是产品开发设计思维,基于新技术、新理念、社会主题(环保可持续等)。思维内容紧扣主题,为了征集更多更好的作品、不限制学生的思维,主办方常常将范围设定较广。要针对竞赛关键词进行结构,获取的内容即可缩小范围,同时只要符合或与主题关联即可,就是我们所讲的“扣题”。贴近生活,作品需具有一定的前瞻性,但不是“科幻”“胡思乱想”,它来源于生活便捷、工作便利、环境宜居、公共设施、环保节能和文化旅游创意等社会主流;关注热点,对国内外的事实动态,如地震、火灾、水灾等的救援方面;城市自身问题的关注,代步工具、设施便捷等。交叉与融合:如工程机械在旅游方面的应用,国家政策或地方政策等方面对产品设计的影响等。 5结语 工业设计专业学生竞赛,为本科教学提供了良好的实践平台,但目前没有权威性指导教材,笔者从多年竞赛教学指导中总结了一些经验,在多次竞赛实践中获得等级奖项。把握竞赛过程中赛情分析、主题关键词结构、竞赛过程关键点等要素的指导,采用合理的竞赛思维引导,学生即可在参赛过程中掌握设计程序,运用设计方法,增强专业知识和提升设计能力。 作者:王沈策 单位:湖南科技大学机电工程学院 工业论文:项目式教学工业设计论文 一、项目式教学实施过程 (一)设计思路 在确定项目选题之后,就要进一步明确设计思路。在此环节中可采取分组讨论的方式,将设计项目相近的学生分为一组展开讨论。所设计的收集利用雨水且半自动清洗式垃圾箱,要实现两个技术思路:一是自动收集雨水,并过滤出较干净的水质,达到高效利用水资源保护环境的目的;二是利用此水实现半自动清洗垃圾箱内壁功能。该垃圾桶在桶内垃圾被清空之后,环卫工人可以在不接触垃圾桶的状态下完成桶壁清洗,降低工人的工作强度;同时整体结构尽量简单、实用性强、制造方便、造价低廉、外形美观、易于推广使用。 (二)整体方案设计 知识点包括:主要水箱;上托盘;支架;可回收垃圾桶;不可回收垃圾桶;垃圾出口洞;下托盘;过滤网;空心底座;清理按钮。水箱设置在上托盘上,上托盘和下托盘分别与支架上端和底端固定连接,且下托盘设置在空心底座上侧;垃圾出口洞在与支架两侧对称固定连接的可回收垃圾桶和不可回收垃圾桶的底端外侧均有设置;过滤网设置在空心底座上端,构成一个简单的轴承结构。垃圾出口洞处的外面设置有两个金属框,金属框的中间夹设两块橡胶,橡胶的中间设置有一块金属板。上述构成一个完整的设计方案。根据每个方案的差别,教师需要制定不同的教学时数进行合理分工。 (三)机械结构设计 1.水箱结构。 这一部分为教学重点,老师指导学生把握机械原理的同时加入自己的创新设计。水箱呈椭圆柱体,上有小孔,可以在下雨时将雨水收集起来。在水箱长轴两侧的下方会加一些出水孔。 2.支架连接结构。 进一步完善结构设计,支架呈竖直条状,是用来支撑和连接上下托盘、垃圾箱等功能的结构。上托盘的下方便是一块竖直支架挡板和一个下转盘,挡板上方是两个肋,用以加固上托盘和水箱的稳定性,支架下方是与其固定在一起的下转盘,转盘、挡板、托盘和水箱通过一根轴连接,这根轴可以使水箱、托盘、挡板和下转盘一起围绕轴做逆时针做圆周运动。 3.空心底座结构。 下转盘空心底座上有橡胶突起和弧形突起,且下转盘设置在空心底座中间圆形凹槽中。过滤网设置在空心底座上表面,两者构成一个简单的轴承结构。 4.清洁水出洞口结构。 按照项目既定思路与常规垃圾桶结合,清洁水出口洞在与支架侧对称固定连接的可回收垃圾桶和不可回收垃圾桶的底端外侧均有设置;清洁水出口洞处的外面设置有金属框,金属框的中间夹设橡胶圈,橡胶的中间设置有金属板,最终完成设计。 二、教学效果总结 (一)方案评价 现有公共垃圾箱没有水源清洁或清洁不及时给环卫工人劳动强度和周边公共环境带来极大的挑战。本设计相对较完善,收集利用雨水适合在户外清洁取水相对不方便的情况,同时将利用过的污水过滤后再排入地下水循环系统中,体现了节约用水、降低污染的低碳环保理念。该设计结构简单、使用方便,能有效降低环卫工人的劳动强度,改善工作环境,贯彻了以人为本、人与环境和谐共生的倡议,是值得设计和推荐的。 (二)项目式教学对于知识点的掌握 把原有的知识点穿插在具体项目中,不仅有助于学生对知识点的理解与应用,更提高了他们的学习兴趣,使每个学生都积极地投入到自己的设计创作中。 (三)项目式教学对于实践能力的提高 实践能力一直是工业设计类学生在学习时的短板,项目式教学可以明显地提高学生的动手能力,使设计不停留于图纸、想法不止步于生产。 (四)项目式教学对于设计创新能力的培养 每个学生都想设计一件独特的作品、与众不同的作品,在这样的项目教学引导下学生们都会自觉主动地去创新,而不是当做一项作业或一个知识点去被动地完成和掌握。在项目式教学过程中涌现出许多类似本案的优秀例子,也证明了这种教学方式的合理性。 三、结语 在工业设计教学中倡导设计的创造性、实践性,但同样不可忽视产品的实用性。如何与实用接轨、与市场接轨,将成为未来工业设计教学的重要部分。需要通过老师的恰当引导与学生对市场的充分了解,之后再适时地传授专业知识才能建立起教学与市场的有效联系。通过项目式教学设计实践,使学生掌握了产品设计的整体流程并传授了相关的知识点,为今后从事产品设计工作奠定基础。 作者:孙芊芊 孙和超 单位:内蒙古农业大学机电工程学院 工业论文:工业设计教育教学论文 1、政府加强干预和调控 我省的工业设计协会成立于80年代,是国内较早成立协会的省份,然而协会的工作开展艰难:一没有较自由宽裕的资金来源和财政权,二没有决策权和话语权,这就形成了说了不算,算了也办不了的状况。而省内的工业设计公司自2008年“黑龙江省彩格工业设计公司”成立以来也再也没有出现第二家。在这种状况下,若省政府牵头与相关职能部门联合制定出有针对性的关于工业设计产业发展的扶植政策,并给予相应的资金等资源投入,必定能使我省的工业设计产业的发展得到良好的、有效的促进。在2014年7月,由黑龙江省工业设计协会举办的“国家设计政策与促进发展工业设计事业的高级研修项目学习”中,与会人员不仅有教师,还有很多政企代表参加,这说明,我省工业设计的发展正逐步得到政府的重视。 2、灵活制定人才培养目标 工业设计是一门综合学科,体现的是艺术和技术的结合。我省高校的工业设计专业多数设置在“机械学院”、“工程学院”这样的理工类二级学院中,受工科影响严重。其正面影响是培养学生规范性、技术性,但其负面的作用似乎也有不少。例如:受院系教学管理制度规定,很多工业设计系不能按其教学内容自由选择校外实习时间,往往错过企业学习参观或风景采风的最佳时机;有的特色教学模式不能给予学生学分上的承认,也不能兑现指导教师相应的劳动报酬,打击了师生的创新性。针对这种现实问题,学校层面上如能针对本校工业设计专业教学中各种需求,从专业特殊性出发、学生出发、从市场需求出发,灵活调整教学模式和教学制度,不走形式、不走过场,让学生真正能够从中受益,提高专业水平。 3、加强校企交流 工业设计专业注重学生动手能力的培养。然而,学校资源有限,往往不能满足学生实践训练的要求,学生就业后通常需要很长时间来学习新技能。校企合作则是解决这一问题的良好途径,一方面能利用学校和企业的资源与环境,发挥学校与企业在人才培养方面的优势,另一方面将理论教学与生产实训有机结合,实现学生职业能力与企业岗位要求之间对接的人才培养模。在浙江、广州等工业设计发达的省份,这一模式早已启用,企业甚至还向学生购买设计专利,进一步实现了互惠互利。 4、不断提高教师水平 教育质量的高低,关键取决于教师队伍的整体素质。这看起来似乎是老生常谈,但真正做到这一点不仅要靠政策的扶持、资金的支持,还要靠教师自身的积极性和不断的努力。教育教学机构为专业教师提供机会参与国内外学术交流,教师自身调动专业教师学术研究积极性,转变部分教师工作、教学观念,不等不靠不抱怨,从小处积累,不断地壮大我省工业设计的教育事业发展。 作者:张佳贺 单位:东北石油大学机械科学与工程学院工业设计系
物流供应链管理论文:沃尔玛的物流与供应链管理论文 摘要:现代社会的企业管理已经进入了物流与供应链管理时代,而随着信息技术的飞速发展,先进的物流管理信息系统在企业管理中发挥了日益重要的作用。因此,若能在企业管理中实现物流供应链管理与高科技战略相结合,企业将获得巨大的成功。 1引言 20世纪90年代以来,越来越多的企业正在改变传统的物流体制,逐渐向现代物流与供应链管理方向发展,“物流”和“供应链”如今已成为企业寻求长远发展、增强竞争力的主要源泉。沃尔玛(Wal-Mart)公司是全世界零售业年销售收入位居第一的巨头企业,素以精确掌握市场、快速传递商品和最好地满足客户需求著称,是著名的“全球500强排行”的冠军。目前沃尔玛在全球十个国家开设了超过5000家商场,员工总数160多万,分布在美国、墨西哥、波多黎各、加拿大、阿根廷、巴西、中国、韩国、德国和英国10个国家,年销售额达2800多亿美元。本文从现代物流和高科技战略的角度对沃尔玛公司的发展进行了简单的分析,希望能为其他的企业提供一些借鉴性意义。 2物流与供应链的概念 2.1物流的概念美国物流经营全国会议提出:物流是产品从生产线的终点到达消费者的有效移动以及从原材料的供应者到生产线起点的移动这样一种广泛范围的活动,是在制造业和商业中使用的语言,这一活动包括货物输送、保管、装卸搬运、包装、库存管理、工厂或仓库布局、订货处理、市场预测以及对顾客的服务、信息活动。2.2供应链的概念对供应链比较常用的定义是:由原材料加工为成品并送到用户手中这一过程中涉及的合作企业和部门所组成的网络。该网络的中心是供应链的优秀企业,其服务对象是产品或最终用户。2.3供应链管理供应链管理主要涉及到四个主要领域:供应、生产计划、物流、需求。物流是供应链的重要组成部分,物流管理的目标主要集中在降低物流成本,而供应链管理的目标在于供应链的整体效益最大化。 3沃尔玛的现代物流技术 3.1产销联盟和供应链的构筑20世纪80年代中期,美国大型生产商宝洁公司和美国第一大零售商沃尔玛结成了战略联盟,开始探索一种新型的产销合作关系,在实践上向供应链管理方向发展,最终取得了令人惊叹的骄绩。宝洁公司与沃尔玛公司之间的产销联盟的一个重大积极作用是彻底打破了当时在美国流通领域占统治地位的以双环节为主的多环节流通体制,引进了单环节的直接交易形式,使产销双方能够紧密地联系在一起,同时借助以信息共享为特征的经营和物流管理系统,使产销都能对应市场的变化做出及时响应,其结果是有效遏制了滞销品的产生。从此以后,沃尔玛就一直采用了单环节的直接交易形式,为其全面控制流通成本,塑造新的竞争优势打下了基础。产销联盟具有明显的两重性,一是借助于产销之间的合作,通过建立自动订发货系统等现代信息手段和交易框架,建立起一对一的长期合作关系;二是通过共同营销的实施,以实现个别差异化的竞争优势。 3.2交叉作业技术沃尔玛不仅改变了竞争逻辑,对传统零售企业的经营战略进行了革命性的转变,即引进了单环节的直接交易形式,从而为压低价格提供了更大的空间;而且沃尔玛还打破了传统零售行业的存销方式,实行“过站式”物流管理,即统一订货,统一分配,统一运送。当时沃尔玛在它的配送中心应用了交叉作业技术,供货商将货物运到配送中心之后,配送中心根据每个分店的需求量,对商品进行就地筛选、重新打包。沃尔玛的价格标签和统一产品条形码早已经在供货商那里贴好,货物在配送中心的一侧作业完毕之后,被运送到另一侧,准备送到各个分店。配送中心配备有激光制导的传送带,足有几千米长,货物被成箱地送上传送带。在48小时以内,装箱的商品从一个卸货处运到另一个卸货处,而不在库房里消耗宝贵的时间,这种类似网络零售商“零库存”的做法,使沃尔玛每年都可以节省数百万美元的仓储费用。目前,沃尔玛85%以上的商品都是由公司的配送中心供应的,而其竞争对手仅能达到50%水平。与行业平均值相比,沃尔玛的销售成本降低了2%—3%。 4沃尔玛的高科技战略 沃尔玛之所以能取得如此辉煌的业绩,其中一个极为重要的因素,就是建立了产销联盟,进行了有效的物流供应链管理,并实施了严格有效的物流配送管理制度。这确保了公司在效率和规模成本方面的最大竞争优势,也保证了公司顺利地扩张。除此之外,先进的信息系统对沃尔玛公司的成长功不可没。沃尔玛公司是第一个发射和使用自有通信卫星的零售公司,它的信息系统是全美最大的民用系统。截至20世纪90年代初,沃尔玛公司在此已经投资了7亿美元,而它不过是一家纯利润只有2%—3%的折扣百货零售公司。 4.1沃尔玛公司的计算机网络化1977年,沃尔玛公司完成了计算机网络化配置,实现了客户信息—订货—发货—送货的整体化流程,也实现了公司总部与分店及配送中心之间的快速直接通信。其最主要的功能是及时采集商品销售、存货和订货信息,为公司对复杂配送系统的跟踪和控制提供支持。沃尔玛于1979年建立第一个数据处理和通信中心,在整个公司内实现了计算机网络化和每天24小时连续通信。 4.2沃尔玛公司的商品条码技术运用沃尔玛公司还配合计算机网络系统充分地利用商品条码技术。1981年,沃尔玛公司开始在几家商店进行试点,在收款台安装读取商品条码的设备,利用商品条码和电子扫描器实现存货自动控制。到80年代末,沃尔玛公司的所有商店和配送中心都装上了电子条码扫描系统。采用商品条码技术可代替大量手工劳动,不仅缩短了客户结账时间,更便于利用计算机跟踪商品从进货、库存、配货、送货、上架到售出的全过程,及时掌握商品销售和运行信息,加快商品流转速度。利用这套系统,公司在对商品的整个处理过程中总计节约了60%左右的人工。商品条码加上便携式扫描仪还可用于控制店内存货水平,方便地记录了商品种类、数量、进价、销售价等信息,使公司能更快地规划库存需求,节约再订货过程所需的时间。 4.3沃尔玛公司的EDI技术运用80年代,沃尔玛公司开始利用电子数据交换系统(ElectronicDataInterchange,EDI)与供应商建立自动订货系统。该系统又称无纸贸易系统,即通过计算机网络向供应商提供商业文件、发出采购指令、获取收据和装运清单等,同时也使供应商及时精确地掌握其产品销售情况。到1990年,沃尔玛公司已与它的5000余家供应商中的1800家实现了电子数据交换,成为EDI技术的全美国最大客户。通过电子数据交换自动提示和控制商品存货量,使公司总部能够全面掌握销售情况,合理安排进货结构,及时补充库存和不足,降低存货水平,大大减少了资金成本和库存费用。由于使用了电子数据交换,沃尔玛1992年的配送成本降至销售额的3%,而其竞争对手所占比例则高达5%—6%。沃尔玛公司还利用更先进的快速反应和联机系统代替采购指令,真正实现了自动订货。这些系统利用条码扫描和卫星通信与供应商每日交换商品销售、运输和订货信息,包括商品规格、款式、颜色等,从发出订单、生产到将货物送达商店,最快的时候甚至不超过10天。现在,沃尔玛公司的计算机跟踪着物流业务的每一环节,如供应商的存货数量、正在运往该公司的在途商品数量等。利用先进的电子信息手段,沃尔玛公司的物流经理可精确地了解这些信息,从而知道如何使商店的销售与配送中心保持同步、使配送中心与供应商保持同步。4.4沃尔玛公司的RFID技术运用目前沃尔玛对其供应链管理系统融入了无线射频识别技术(RadioFrequencyIdentification,RFID)。采用这一先进技术旨在监督和跟踪控制每一个产品,控制物流环节中的产品缺失与质量监督。这一技术的应用最初在供应商那里反响很不好,大部分供应商实质是反对采用这一技术的。因为这不是一次简单的在商品包装上贴标签的措施,而是对于整个供应链上游的技术性整合,这方面的成本投入与工作方式的转变都是巨大并带有强制性质,所以,2005年1月大约100名供应商开始把贴有RFID标签的货箱和托盘运往得克萨斯州的几个物流中心,这标志着沃尔玛开创了供应链管理的一个新纪元。2006年1月还有200多名供应商要按要求应用RFID。尽管最初装运范围有限,但这将来会变为一笔大买卖。现在预测沃尔玛的RFID要求带来的结果还为时尚早,十年后事实也许会证明这是重要的一步,就像上世纪沃尔玛在俄亥俄州一家百货店开始的第一次条码扫描的意义一样。沃尔玛总是供应链管理的弄潮者:从条形码的推行,到EDI技术的运用,再到当今作为RFID的主力倡导者。沃尔玛的借鉴意义,不能仅学其表面采用的技术与管理模式,更应注重学习其管理的战略理念。沃尔玛的成功,在于采用了快速高效的现代化供应链管理,并将信息技术贯穿于企业管理的始终。可以说,现代物流技术和高科技战略创造了沃尔玛作为世界最大的零售商“不灭的神话”。超级秘书网 5结束语 如今网络业最流行一句话:e化的传统企业等于成功。雨后春笋般不断兴起的IT产业固然是网络经济的先锋,但只有那些懂得如何搭上新经济快车的传统企业才是网络经济的主角。沃尔玛的成功运作,或许可以给我国的企业提供一些经验和启示。 物流供应链管理论文:物流创新供应链管理论文 一、创新企业物流组织 在物流活动中,不存在所谓的绝对对或错的组织结构,并且每个企业的自身特点不同,所处环境的也不相同,因此适合任何企业的物流组织设计方法其实是并不存在。但是,在企业多年来的发展和总结的经验上表明,创新企业物流组织存在一般的模式,这些模式对大多数企业是适合的。主要表现在:智能化组织向一体化组织延伸,虚拟化物质组织,水平组织结构以流程为导向,建立物流战略联盟,整合与外部企业供应链,提高集体竞争力。 二、创新物流管理技术 物流是企业获得经济效益的重要源泉之一,物流管理上的创新就是要在网络技术和电子商务基础上,以集约化和现代化的管理方式,保障生产厂商尽量避免出现库存积压的现象。同时,为了满足企业物流管理的需求,企业管理者可以通过减少产品运转周期来实现。随着科学技术的日益发展和进步,现代企业的供应链管理必然离不开现代物流技术的支持,因此企业必须不断创新物流硬技术,以适应现代化社会。首先,企业必须积极引进国外先进的管理经验、资金、先进技术等来改善我们的物流设备、设施,要转变企业的一些落后观念,如注重眼前的利益、将精力放在扩大规模上以及对企业下层部门的垄断保护等。其次,企业还应该利用网络信息技术来提高供应链管理水平,促使企业形成一个虚拟、动态、全球网络化的供应链网络系统,实现企业物流活动各环节最合理的增值。最后,企业应加大投入、建立起计算机支持的物流信息系统,实现以物流管理信息化带动物流管理现代化,从而为企业创造最大的效益。 三、创新现代物流管理机制 在社会主义市场经济环境下,企业要想提高竞争力,在现代化进程中占据一席之地,企业必须建立和创新现代物流管理机制,以确保企业的每项物流管理职能能够全面贯彻于物理服务中。如企业可以建立物流管理领导小组,设置物流办公室等物流管理部门,赋予这些管理部门产前、产中和产后的物流管理职能,同时,明确其规划、组织管理供应链职能能够得到有效的实施。此外,企业管理者还应该建立物流协调会议的相关制度,企业的管理者要定期召开企业内部商谈会议,或者邀请相关的科研院校、行业协会参加,共同商讨企业物流的发展趋势及如何改进企业物流管理等。 四、培养创新性物流人才 人才是企业发展的重要主体,在物流创新中,培养创新性物流人才,不仅关乎供应链管理的有效实施,还对企业的发展有重要的影响。因此,企业必须建立专业的物流人才培养模式,加强与物流人才培养机构的联系,深入到高校物流专业中,组织物流从业人员参加高水平的物流培训班。另一方面,企业可以建立人员竞争机制,让相关技术骨干进行物流操作示范,树立良好的职工榜样,提高职工内部的竞争力,督促其能不断的提高自身综合素质。最重要的是,企业必须同实际工作者进行理论与经验上的交流,吸取其他国家或企业的先进物流管理经验和人才培养机制,以培养更多的创新性物流人才。 21世纪的物流时代,是供应链的时代,企业要想获得更大的经济效益,提高市场竞争力和国际竞争力,就必须加强供应链管理中的物流创新。在实施供应链管理物流创新工作中,企业及相关部门必须建立创新性的物流服务理念、物流组织、物流管理技术、以及现代物流管理机制,培养创新性和综合性的物流人才。 作者:赵欣单位:吉林电子信息职业技术学院 物流供应链管理论文:农产品物流供应链管理论文 一、供应链管理环境下农产品物流仓单质押盈利模式构建 供应链管理环境下农产品物流仓单质押盈利模式主要有以下三种。 1.供应链管理环境下自有仓库仓单质押盈利模式自有仓库仓单质押是指由专业的第三方物流公司提供给仓储中心并对质押货物进行保管和监控。对于农产品生产加工企业来说,通过仓单质押模式可以让企业通过流动资产融资,获得一定的资金乘数效应,从而使企业总收入增加。由图1可以看出,在专业的农产品物流信息交易平台的集成作用下,农产品仓单质押业务中涉及到的物流、资金流和信息流在农产品供应链各个成员之间进行高效、有序地流转,提升了整个供应链的运作效率,同时降低了相关的物流成本和风险。 2.供应链管理环境下异地监管仓单质押盈利模式异地监管仓单质押模式是在第三方物流企业自有仓库仓单质押模式的基础上对地理位置的一种拓展。考虑到客户的实际情况,第三方物流企业遵循“就近客户所在地”的原则来选择监管货物的仓库,这样可以大大降低客户的质押成本。但是该模式对第三方物流企业的货物监管能力和监控技术会有更高的要求,同时由于异地监管货物,第三方物流企业也将承担更大的风险。图2描述了供应链管理环境下异地监管仓单质押盈利模式的详细流程。 3.供应链管理环境下统一授信仓单质押盈利模式统一授信仓单质押模式是自有仓库仓单质押和异地监管仓单质押的进一步发展,简化了原先仓单质押的流程,提高了供应链运作效率。银行等金融机构对第三方物流企业运营规模、信誉、资质、经济产量等多方面进行调查了解后,授予第三方物流企业一定的信贷额度,这样第三方物流企业可以向农产品生产加工企业提供仓单质押贷款业务,并全程负责对质押货物的保管和监控。后期运作银行等金融机构几乎不用参与,大大降低了银行的风险。在供应链管理环境下的统一授信仓单质押盈利模式中,以专业的农产品物流信息系统为依托,农产品供应链成员能够更加迅速、快捷地完成各项业务,以达到供应链整体效益的最大化(图3所示)。 二、供应链管理环境下农产品物流仓单质押盈利模式实施存在的问题 1.供应链合作伙伴不守约对个体农户进行融资是一项棘手的议题。个体农户往往在地理位置上是分散的、资源受限的、未受到良好的教育等等,所有这些特征都无形中放大了银行提供贷款的成本和风险,同时也带来了个体农户不守约的问题。例如,农民们在违背协议规定的情况下,通过其他途径暗自出售农产品来快速获取现金或者逃避还贷义务;农产品生产加工企业也会在暴利的驱使下从事一些不诚实的活动;甚至银行也会通过延迟放贷或向农产品生产加工企业/个体农户收取额外的费用而违背最初的合作协议。 2.质押货物的监管环境欠佳质押货物的监管场所一般有生产车间、仓库等。由于市场把关不严、门槛设定过低等因素,大多数第三方物流企业没有充分结合质押货物的物理化学性质来安排相应规格和类型的仓库。如对于品质较稳定的大豆、小麦等农产品,不仅要求有一定的密封性,还要有良好的通风环境,并且要控制一定的温度,以防农产品的品质降低;而对于蔬菜、水果等季性较强的农产品,对冷藏仓库会有更高标准的要求。 3.农产品物流信息系统不完善目前在农产品仓单质押业务中,先进的信息网络技术并没有得到广泛的应用,这样会极大地降低农产品供应链整体运作效率。有些个体农户对计算机使用不熟悉,也会影响到信息传递的及时性。所以,农产品物流信息系统应该以简单、易用、快捷等为特征进行改进和开发。 三、供应链管理环境下农产品物流仓单质押盈利模式实施的对策 1.建立农产品企业绩效评价体系将农产品物流仓单质押业务绩效评价系统作为农产品物流信息系统的一个子系统,根据贷款方(农产品生产加工企业或农业个体户)在实际业务的绩效表现对其进行评价,这样便根据贷款方各自的业务表现被划分为优、良、差等不同的级别,从而为银行等金融机构提供评估贷款方资质信誉的有用指标。 2.提高对质押货物的监控技术在供应链管理环境下的农产品仓单质押业务中,对仓库质押货物的保管监控工作主要是由专业的第三方物流公司来完成的,这就要求第三方物流企业具备完善的物流实体监控系统、信息监控系统以及一些必要的监控设备。 3.加强对供应链各成员日常工作的管理在整个仓单质押业务运作过程中,供应链成员应该协同合作、相互信任。如果质押货物存放的地点就在农产品企业的加工车间,由第三方物流企业负责监管,以便于物流企业和银行对该农产品企业的评价;第三方物流企业在农产品企业内部开展工作,实施监管工作,形成一种供应链成员间相互监督和协同合作的关系。 4.完善电子支付系统随着农产品物流信息系统的发展,不断进步的电子支付技术将会发挥越来越重要的作用,可以提高供应链合作伙伴之间交易的时效性,并且降低彼此间的交易成本。应对现有的电子支付平台系统进行升级,构建一个更加健全的、可扩展的系统,使来自农村的供应链合作伙伴也可以访问和使用。 四、结语 在供应链管理环境下开展农产品物流仓单质押业务,充分利用先进的农产品物流信息技术,将农产品供应链各个成员紧密的联系起来,从而实现整条供应链的物流、信息流、商流和资金流更加高效、快捷的流转,以提升供应链整体效益。本文研究了供应链管理环境下三种不同的农产品物流仓单质押盈利模式,分析了实施过程中存在的问题,并提出相应的实施对策,有效改善农村融资的处境。 作者:庞燕单位:中南林业科技大学交通运输与物流学院 物流供应链管理论文:基于教学法的物流供应链管理论文 一、教学方法改革方案 使用计算机辅助沙盘教学法,使学生可以将数学模型计算过程量化。通过纸上的数学模型解算和电脑上的实际模拟。对比纸上模型和电子沙盘模型的结果。 1.沙盘设计。电子沙盘使用HTML5.0开发,配合MYSQL数据库和NASECAPE客户端实现。网格使用DIV-CSS实现。通过在不同的网格中摆入不同的元素,可以实现不同的沙盘功能。沙盘中的功能单元分为以下三种: 1.1节点:可以发生物流需求和接收货物,有固定的XY地址。 1.2道路:设置为海上道路、铁路、不同级别的公路、不同级别的河流、航空航路、铁路行包、航空行包、公路托运等不同的道路路线。 1.3工具:不同级别的汽车专车,汽车托运车辆,不同级别和功能的火车车皮,火车行包,不同级别的航空运输飞机,飞行托运,不同级别的航运集装箱,小型货船。 2.虚拟环境支持。 2.1学校在计算机中心实验室中,计划40台终端的学生实习机房,使用IBM2U8C服务器作为中央系统支持,其路由许可限制到计划的40台学生实习机房主机。 2.2规划2学时连续教学时间,在该机房内完成全部上机教学过程。 2.3经过学生申请,该环境可以在学生自配计算机设备上安装,为学生单机系统提供虚拟环境支持。 3.教学过程革新。前置学习中,学生首先了解到相关的建模方法,且独立完成某模型的纸上建模,对于模型的最终输出曲线进行观察和讨论。学生进入机房后: 3.1在虚拟空间布置相关的节点,对节点的业务量、库存量、库存成本、管理成本、进行设置。 3.2在相关节点之间布置通路,对通路的长度、路况进行设置。 3.3在相关节点上布置初始化的交通工具,对交通工具的载货重量,载货体积,运输速度,运行时间段,单位距离成本,单位重量成本等进行设置。 3.4在背景设置中设置公斤公里单价,以及不同的应急响应机制。 3.5运行沙盘,观察系统运行的稳定程度和实际利润波动情况。 3.6将电子沙盘运行结果与纸上模型结果比对,完成实习报告。 4.尝试教学法的结合。尝试教学法是充分调动学生积极性的教学方法,通过给学生布置难度较大的任务,使学生发挥集体智慧解决问题。通过小组分工协作的方式,使每个学生均能参与到教学体验中。本文研究的尝试教学法的课堂应用如下: 4.1自愿结合的方法,每3人形成学习小组。 4.2小组选出1名组长,组长负责建立模型和解说模型。 4.31名组员负责对组长的模型进行赋值和验算。1名组员负责对验算结果进行校核。3人协作对模型的运行参数提出3种以上的方案和结果,并就结果作出报告。 4.4组长负责上台讲解本组设立的模型及其方案的优点。 4.5本班所有学生投票决定不通过的小组。因为小组如果不通过,每个学生都会面临着无法考试甚至丢失学分,所以,小组的每个成员都会积极参与到课程中。 二、讨论 1.当前教学中的主要问题。当前的纯纸上教学法讲解物流供应链模型的课程实践中,实习课时本身的不足使得学生对物流供应链模型的抽象性难以理解。车辆的运载能力和运载效率可能在不同的天气下变的不稳定,货物的库存天数也可能因为其他环节的影响延长或缩短。所以,实际教学中面临的问题在于无法更加形象的向学生展示供应链模型的全部功能。供应链模型是一个基于单点递归算法的蚁群模型。部分学校使用C2.0上机的方法,让学生在命令行模式下完成技术经济辅助建模。此辅助建模过程虽然相对迅速,一般的模型验算可以从一课时内完成,但其形象性依然不足。本文采用的可视化模型,让学生可以直观的看到货物滞留和车辆拥堵的发生,使得学生对于物流模型的实际运行和误差的管理做到心中有数。 2.当前教学中的问题分析。当前教学中的问题主要有三点原因: 2.1教学课时不足。物流供应链课程目前的教学课程为32学时,每周3次课,每次课2学时,除考试外,共5周课程。5周课程内,要完成供应链理论学习,至少三个实例的分析,要求学生完成一个课程设计。在物流工程和物流管理专业的学生中,物流供应链是专业课中较难通过的课程,其主要原因是课程与图论、博弈论、决策学等数学理论课程联系紧密,学生难以理解课程中的优秀内容造成的。2.2学生基础较差。一般学生学习物流供应链基础课程之前,并没有充分的数学知识铺垫。学生学习了高等代数和解析几何等基础数学课程,但没有系统的学习图论、博弈论、决策学等数学专业课程。 2.3缺少专项实习机会。本文课程面临着学习时间短,教学难度大等实际问题,学生在本文课程的学习过程中,难以得到专项时间安排前往物流公司观摩学习。同时,具备海陆空立体运力的物流公司并不多见,本文课程面向的较有前瞻力的课程内容也成为当前实习难的主要原因。 3.解决方法。本文课程的实际教学目的并不是让学生开发供应链计算模型的软件,而是学生可以熟练使用模型工具为物流工程进行建模和优化分析。学生在本次课程改革后的纸上建模要求降低,只要学生可以在本文研究的电子沙盘系统中对物流节点、物流途径、交通工具的设置过程充分了解,熟练应用,就可以完成本文课业。本次教改后,对学生的考核要点变更为以下三点:(1)掌握供应链模型基本理论。(2)掌握供应链模型模型原理。(3)能熟练应用供应链模型软件建立供应链模型。本次考核要点变更后,本文课程的难度大幅度下降。大部分学生均可顺利完成本课程学业。 三、结语 通过本文研究,通过尝试教学与沙盘教学的结合,物流供应链课程的难度得到了降低,学生的学习积极性得到了提高。本文研究方法虽然降低了课程难度,但对学生能力的要求相对更高,学生不但可以掌握较为抽象的理论知识,其动手能力也得到了提高。 作者:葛万军单位:温州职业技术学院 物流供应链管理论文:供应链管理下的物流管理论文 一、供应链管理和物流管理的概念 供应链和供应链管理的概念。供应链是围绕优秀企业,通过对信息流、物流、资金流的控制,从采购原材料、制成中间产品以及最终产品,由销售网络把产品送到消费者手中的将供应商、制造商、分销商和零售商直到最终用户连成一个整体的功能网链结构模式。供应链管理是指人们在认识和掌握供应链各环节内在规律和相互联系的基础上,利用管理的计划、组织、指挥、协调、控制和激励职能,对产品生产和流通过程中各个环节所涉及的物流、信息流、资金流、价值流以及业务流进行的合理调控,以期达到最佳组合,发挥最大效率,以最小成本为客户提供最大价值的过程。 二、供应链管理下物流管理的应用 (一)供应链管理在物流中应用的必然性。物流管理主要关注企业内部的功能整合,而供应链管理则是把供应链中的所有节点企业看作一个整体,强调企业之间的一体化,关注企业之间的相互关联。物流管理是计划机制,而供应链管理是协商机制,是一个开放的系统,通过协调分享“需求与存货”的信息以减少或消除供应链成员之间的缓冲库存。供应链管理的概念不仅仅是物流的简单延伸。物流管理主要关注于组织内部对“流”的优化,而对供应链管理仅仅认识到进行内部整合的重要性是不够的。所以,供应链应用于物流不但优化了传统的物流系统,更使物流系统向更高一级发展,使物流的支链变大变广,使供应链管理发挥最佳效果。 (二)供应链管理体系下物流管理的特点。物流管理是供应链管理的一个重要组成部分,其显著特点就是整体性。供应链管理过程中的信息传递很重要,其信息传递是在企业间逐级进行的,信息偏差也会沿着传递方向逐级变大,难免会出现信息失真,信息的利用率随之降低。在供应链管理体系下,各环节之间是战略合作关系,具有利益一致性,各方的信息交流不受时间和空间的限制,信息的流量增加,信息的传递方式实现网络化,进而各方提高了在信息共享的程度,避免了信息的失真现象。除此以外,供应链管理体系下的物流管理还有以下特点。1.提高了物流系统的快速反应能力。供应链管理以Internet作为技术支撑,其成员企业能及时获得并处理信息,通过消除不增加价值的程序和时间进一步降低供应链的物流系统的成本,为实现其敏捷性、精细性运作提供基础性保障。2.增进了物流系统的无缝连接。无缝连接是使供应链获得协调运作的前提条件,没有物流系统的无缝连接,顾客需求得不到及时的满足、物资采购中途受阻等等而造成的有形成本和无形成本的增加会使供应链的价值大打折扣。3.提高了顾客的满意度。在供应链管理体系下,企业能够迅速把握顾客的现有和潜在(一般和特殊)需求,使企业的供应活动能够根据市场需求而变化。 (三)供应链管理体系下物流管理的功能。1.库存管理。通过库存管理缩短订货—运输—支付的周期,加速库存周转,减少及消除缺货事件的发生,有利于整个供应链的协调和运转;2.订购管理。订购是给供应商发出订单的过程,主要包括供应商管理、订购合同管理及订购单管理。通过供应链管理,企业可利用配销单据等对整个补充网络制定计划,并向供应链自动发出订货单,通过合同管理在供需双方建立长期关系,通过检查订购数量将订购单送达供应商并对已接收货物进行支付;3.配销管理。对进入分销中心的物资,其管理过程主要有以下几个方面:配销需求管理、实物库存管理、运输车队管理、劳动管理等;4.仓库管理。仓库管理除了入库货物的接运、验收、编码、保管及出库货物的分拣、发货、配送等一般业务外,还包括代办购销、委托运输、流通加工、库存控制等业务。 三、总结 供应链管理在物流中的应用已经得到了广泛认同,企业通过供应链管理环境下的物流来建立新的企业管理模式,克服了传统物流的缺陷,更适应企业发展,更能为企业降低成本、创造利润。 作者:徐磊单位:江西省吉安市安福县烟草专卖局 物流供应链管理论文:图书物流供应链管理论文 【摘要】在我国加入世贸组织之后,物流作为“第三利润源”进入了各个行业。文章结合我国图书发行企业的现状和特点,阐述如何系统地建立和提升优秀竞争力,确保图书发行企业在激烈的竞争中取得并保持优势,提出了构建我国图书发行企业物流供应链管理措施的主要因素。 【关键词】优秀竞争力;项目管理;连锁经营;供应链管理 改革开放二十多年来我国图书发行企业得到了持续快速的发展,图书发行业在国民经济中的支柱地位不断加强,对国民经济的拉动作用更加显著。图书商品的生产发行具有:计划性强,时间紧,机械化、自动化应用水平较低,劳动时间长,协调关系复杂等特点。鉴于自身特点的局限性,图书发业仍然存在成本不断上升,人工费用不断攀升,材料费用居高不下,资金周转慢等缺陷。面对着激烈的竞争市场,只有提升图书发行企业优秀竞争力,才能使传统的图书发行业获得新生。因此必须对图书商品生产过程中的各个环节进行优化以增加利润,实施图书发行企业资源物流供应链管理。 一、图书发行企业的优秀竞争力 优秀竞争力,也称优秀能力或优秀专长。是指明显优于并且不易被竞争对手模仿的、能够满足客户价值需要的、使企业在某一市场长期保持竞争优势、获得稳定收益的独特能力。因此,建立和提升优秀竞争力对于图书发行企业的生存和发展有着极其重大的意义。图书发行企业应该从以下几个方面来系统地建立和提升优秀竞争力: 1.明确企业战略定位是建立和提升企业优秀竞争力的根本前提。因此,图书发行企业应清楚地认识到自己的实力,明确自己在发行市场竞争中的地位,从企业发展的全局出发,制定出较长时期的总体性的规划和发展纲领。 2.完善现代企业制度、积极推行项目管理是建立和提升企业优秀竞争力的必要条件。图书发行企业规章制度一般包括:组织管理、人事管理、劳动合同管理、财务管理、经营管理、计算机网络管理、项目管理等制度。而发行企业必须以项目管理为重点,强化过程控制,推进管理创新。 3.培养学习型组织、构造企业文化,为建立和提升企业优秀竞争力提供强大动力。加强人力资源职业能力建设,促进企业可持续发展。 4.优秀技术是建立和提升企业优秀竞争力的重要因素。建立科技创新体系,积极应用新技术。 5.在提升企业的优秀竞争力的同时必须发展供应链管理,挖掘内部潜能,开源节流、降低物耗、减少非生产性开支,并基于企业内部的团队式工作方式,在外部企业密切合作的环境下,无限追求物流的平衡,为实现企业的经济目标使企业利润最大化,实现企业的“两个效益”双丰收而努力。 二、企业物流与供应链管理概述 物流(Logistics)是指商品从供应地向接收地的实体流动过程中,根据实际需要将运输储存、装卸、搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等基本功能实施有机结合。物流管理(LogisticsManagement)是指为了以最低的物流成本达到客户所满意的服务水平对物流活动进行的计划、组织、协调与控制。物流管理以快速反应、最小变化、最低库存、整合运输、产品质量及生命周期支持等为主要目标。对图书发行企业而言,图书包件就是物流管理的主要对象之一。 供应链(SupplyChain)是生产及流通过程中,涉及将产品或服务提供给最终客户的上游与下游企业所形成的网络结构。供应链管理(SupplyChainManagement)是用于有效集成供应商、制造商、仓库和商店的一套方法。使生产出来的产品能以恰当的数量在恰当的时间被送往恰当的地点,从而实现在满足服务水平需要的同时使系统成本最小。供应链管理的目标是整个系统的效率和成本效益,供应链涵盖从企业战略层到战术层、运作层的活动。 图书发行企业供应链是指从客户有效需求出发,以总商总批发商为优秀企业,通过对信息流、物流、资金流的控制从收货、配货、发货、送货、退货以及差错查询处理服务等,将出版商、分销商、零售商、读者等连成一个整体的功能性网链结构模型。图书发行企业供应链管理主要包括计划、合作以及对出版商、分销商、零售商等各方之间信息流、资金流、物流的有效控制以达到满足各方要求的目的。 三、构建图书发行企业供应链管理措施的主要因素 (一)建立良好的图书发行供应链管理战略 影响供应链管理绩效的原因有很多,根据咨询公司研究报告:影响供应链管理绩效的一个主要原因在于大部分企业有供应链管理的计划,却没有正规的供应链管理战略。 图书发行企业供应链管理战略的主要内容包括: (1)与时俱进改革企业的经营思想培育优秀竞争力; (2)进行有效的人力资源管理; (3)与出版社、基层书店建立战略性的、长期的、稳定的合作伙伴关系; (4)共享信息,供应链管理的优势在于使供应链内各节点企业能共享信息,通过信息共享图书发行,供应链上的各方能及时调整生产、库存、销售等结构; (5)建立良好的供应链管理体系和绩效度量机制。 (二)培育优秀竞争力,完善连锁经营,开展业务外包,组建虚拟企业 优秀竞争力是在一个组织内部经过整合的知识和技能,是企业在经营过程中形成的不易被竞争对手效仿的能带来超额利润的独特的能力。因此,供应链中的节点企业(即分公司、子公司)应在集团总部供应链管理环境下,利用新华书店自身优秀竞争力,将每年两季的教材、教辅发行工作做好,争取做到最大的利润,取得更好的经济效益。同时,在一般图书上,特别是本版图书上,要利用集团连锁经营的优势,发挥新华书店图书发行主渠道的地位作用,争取经济效益和社会效益双丰收。在退货业务管理上,尽可能开展业务外包,或上门提货等方式,这样才能将更多的精力放在优秀业务上。 虚拟企业是指两个或多个拥有优秀能力的企业或项目组依托信息网络资源,以业务包干等形式独立完成策略联盟的某一子任务块,通过共享彼此的优秀能力,使共同利益目标得以实现的统一体。虚拟企业能把各自相对分散的技术和管理优势组合成更为强大的竞争优势,建立起一种新型的战略与结构有机结合的经营管理模式,以适应市场的竞争,可以创造出超出行业水平的利润率。彼此结成战略联盟,共同完成图书发行,体现了强大优势:一是虚拟企业更适应变化多端的市场环境;二是虚拟企业把各成员企业的优秀能力整合,可充分利用每个企业的资源;三是各成员企业只承担自己最拿手的工作任务,可以保证质量,减少风险及环节,缩短作业期。 (三)进行有效的人力资源管理 实践证明,当新的观念被引入,新的计划将执行时,人们抵制变化。因此供应链管理必须进行有效的人力资源管理,这主要包括转变领导层观念,对职工(特别是管理人员)进行培训。 领导者的素质和能力是企业管理水平的决定性因素。我国许多大型的图书物流中心企业脱胎于计划经济体制,奉行大而全、小而全的经营模式。这种万事不求人的陈旧的管理思想使企业成为一个封闭系统,它将大量的资源投入到不擅长的辅助性业务上,削弱了企业的优秀竞争力,与开放式的现代企业模式相差甚远。因此企业的领导人的观念转变至关重要,通过实施供应链管理将企业配置资源的视角从企业内部扩展到企业外部为企业提高专业化程度,扩大主营业务的市场份额提供一种新的思想。 对职工特别是管理人员必须进行技术和知识方面的培训,包括:读写能力、计算机及网络技术、会计和财务、合同管理、协作能力以及专业知识和技能。同时也要改变员工的观念,要使员工建立合作的、共赢的意识,与合作伙伴相互信任,加强交流,通过合作对自己的工作不断加以改进。 (四)利用客户关系管理,建 立战略伙伴关系 CRM系统是“以客户为中心”作为企业经营理念的新型商业模式,是一种以“客户关系一对一理论”为基础,对市场、客户信息资源进行整合,实现资源共享,能对个性化需求的市场做出快速响应进而增强企业在市场上的竞争能力。图书批发公司通过建立CRM系统与客户实时进行信息交流,能尽快掌握客户的需求,而客户能实时掌握图书的动态情况等信息。图书批发公司必须了解和服务于客户,为客户创造全新服务和全新价值,以换取长期的客户忠诚度,并与客户建立长期互惠互利关系,进而创造出经济效益和社会效益。 建立战略性合作伙伴关系是供应链战略管理的又一重点,也是集成化供应链管理的优秀。供应链管理的关键就在于供应链各个节点企业之间的连接和合作以及相互之间在设计、生产、竞争策略等各方面的协调。合作伙伴关系考虑如何选择外部合作伙伴、如何同企业建立和管理伙伴关系,成功的合作伙伴关系促使合作各方积极关注伙伴的成功,并同他们一起努力提升整个供应链的竞争力。战略伙伴关系通常能在长期内给供需双方带来收益。 (五)信息技术与电子商务的应用 信息技术的应用是推进供应链中信息共享的关键,如EDI(电子数据交换)、E-mail(电子邮件)、IE(网络技术)、DATEExchange(数据交换)、RFID(无线射頻识别技术)等信息交换技术,已经在许多行业得到广泛应用并且产生巨大的影响,而图书发行企业在这方面还有待于进一步提高。 电子商务在图书业的应用,实现了图书发行管理的电子化、信息化、实时化和规模化,提高了管理的效率、降低直接成本和管理成本。同时网络可以使整个图书业进行高度快速的资讯交流,有助于增进沟通、改进工作过程和服务质量、提高工作效率、增加客户满意度。电子商务在为企业带来巨大效率的同时,也有利于企业采用供应链管理。 (六)供应链体系的建立 要实现从传统向现代化供应链管理的转变,必须对图书供应、采购、配发、运输、库存、销售及服务等环节进行最优化整合。图书发行企业对于采购、收货、运输、库存都应该有一套相对完善的系统。供应链涉及资金、企业资源计划、库存管理、计划分享、物流、运输、采购、存货补充、退货,有效反馈响应以及质量管理。 在实际运作中供应链管理存在着安全性、法律法规、协商时间、主动性限制、淘汰性机制等现实问题,针对这些问题为了规范供应链管理必须采纳严格标准的供应链协议。此外,还应建立合理的供应链管理的绩效测量评价系统与激励机制。 四、结语 面对广阔的市场、激烈的竞争环境和飞快变革的时代,图书发行业机遇和挑战并存。要想在竞争中赢得企业的发展,获得更多的价值回报,就必须切实的建立和提升优秀竞争力。而新华书店有其特殊的行业特点和历史背景,应当立足于自身,从企业现有资源着手,构建图书物流供应链管理,系统科学地建立和提升企业的优秀竞争力。通过实施物流供应链管理,更快更准抓住信息资源,提高应变能力,降低流通成本,以更快捷、简便的流通渠道提高动态能力。同时实现同步化运作,增强企业的信誉度和客户的满意度。 物流供应链管理论文:管窥供应链管理对物流管理的影响 一、物流管理与供应链管理概述 1.物流管理概述 在社会的生产过程中,物流管理可以根据物流企业发展的规律,运用现代化的管理方法和管理策略,在遵循物流管理的基本原理的基础上,对企业的物流活动进行管理。通过计划、组织、协调、监督和控制物流活动,有效降低物流企业的各项开支,提高物流管理的经济效益与管理水平。基于供应链管理的物流管理是一种广义的物流管理,不仅包括传统的物流管理过程,还包括物料转化过程,因此,很多人认为供应链管理即是物流管理。 2.供应链管理概述 供应链管理是一种综合管理过程,包括从供应商到用户的整个商品流通过程的管理。传统的物流管理方式追求企业内经营最优化,将各部门的物流管理与生产管理相结合。供应链管理与传统的物流管理方式不同,供应链管理主要通过物流管理市场的联盟,提高物流管理企业的生产效率和流通效率,有效降低成本,为物流企业创造更高的经济效益。从理论上来说,供应链管理可以为客户提供产品和服务的有效价值,使供应链内各成员的经济效益都能够得到提高。现阶段,物流行业的市场竞争形式也发生了巨大的变化,由传统的物流企业与物流企业之间的竞争演变为各物流供应链之间的竞争,物流企业要提高自己的经济效益,促进企业的健康发展,必须积极参与到供应链中,与其他企业形成战略伙伴关系,形成紧密、持续的战略联盟,提升供应链的总体经济效益。在供应链管理中,必须优化管理模式与管理方法,使供应链内各企业能够在激烈的国际贸易竞争中实现紧密合作。 二、基于供应链管理的物流管理的重要性 1.提高物流、信息流、资金流、组织流、工作流的集成度 物流、信息流、资金流、组织流、工作流是物流企业生产经营管理的重要内容,在传统的物流管理模式下,这些工作内容都是间断的,不能实现有效的衔接。在供应链管理模式下的物流管理企业,可以协调好各环节的关系,提高提高物流、信息流、资金流、组织流、工作流的集成度,使供应链内各企业能够实现协调运作,有效提升供应链的整体竞争力。 2.提高快速响应能力 基于供应链管理的物流管理是一种拉动式的管理模式,在充分尊重客户需求的基础上,能够对消费者的反馈进行快速、高效的反应,有效提升的物流管理的快速响应能力。随着信息技术和计算机技术的发展,供应链管理体系下的物流管理也实现了信息化管理,充分利用现代信息技术和网络技术,在供应链内部各成员之间实现信息共享,并能够快速、及时处理相关信息,提高了物流管理的精准性和敏捷性,为供应链的持续发展奠定了基础。 3.提高顾客满意度 在供应链管理体系下,物流管理企业可以在尊重顾客需求的基础上,为顾客提供更优质、便捷的服务,提高顾客的满意度。 4.降低库存成本 在传统的物流管理模式下,对物流管理的各环节实行逐级管理,将物流管理的过程细化,以更好地满足顾客的需求。供应链管理与之相比有很大的不同,供应链管理通过JIT生产和零库存制度,可以更高效地管理企业库存,更准确地预计市场需求规模,根据市场需求规模安排合理的库存量,实现精细化管理,避免资源的浪费。此外,供应链管理模式下,可以实现各企业库存信息的交流与共享,尽量减小库存量,有效降低库存成本,从而提高资金的使用效率。 三、基于供应链管理的物流管理的发展策略 基于供应链管理的物流管理体系,需要各物流企业不断提高管理效率,优化生产和服务过程,以更优质的服务提高顾客的满意度。具体说来,供应链中的企业可以通过以下发展策略促进供应链管理的发展: 1.建立合理、规范、科学的物流配送网络 随着物流行业的快速发展,物流配送的速度越来越快,企业只有建立合理、规范、科学的物流配送网络,才能够加快配送中心的配送速度,满足顾客的需要。具体说来,建立合理、规范、科学的物流配送网络需要从以下几个方面抓起:一是要加快配送中心的建设。企业要在政府相关部门的要求下统一发展规划,分步骤、分阶段地实施发展规划,加大人力、物力、财力的投入力度,合理利用现有设施,避免造成浪费。企业可以合理利用现有的运输和仓储设施,在现有设备的基础上进行改造和扩建,建立起现代化的物流配送中心,优化企业的流通结构,提高物流配送的效率与水平;二是要加强信息网络中心的建设,充分利用现代化的信息技术和计算机技术,积极引进先进的软硬件设施,为企业打造科学、规范、系统的网络中心信息系统,提高物流管理的信息化水平。 2.充分利用现代信息技术,提高物流管理的效率 在供应链管理体系下的物流企业,要对企业内部的信息收集、分析和处理等技术进行及时更新,积极引进与开发先进的信息技术,提高物流管理的效率,有效降低物流成本。现阶段,较为先进的物流管理信息技术可以概括为以下几个方面:一是电子数据交换技术,即EDI技术;二是RF技术,它有RFID和RF系统构成;三是条形码技术;四是电子订货技术,即EOS技术;五是销售时点技术。基于供应链管理的物流管理企业要充分利用上述信息技术,有效降低物流成本,提高物流服务质量。 3.运用第三方物流的形式,优化物流管理体系 在供应链管理体系的发展过程中,第三方物流作为一种新型的物流管理形态,在很多物流企业中得到了运用与推广。第三方物流是指在物流管理中除需方和供方之外的其他物流企业,由这些企业为需方提供服务的一种物流形态。物流企业可以通过业务外包的形式,合理选择第三方物流,通过第三方物流的高效率运作,提高物流管理的效率,为顾客提供更优质的服务。供方就可以集中精力做好企业的优秀业务,为企业带来更大的经济效益。第三方物流的意义有以下几个方面:一是降低物流企业的经营成本;二是提高企业的市场竞争力;三是提高市场应变的速度;四是提高服务质量;五是加快服务和产品的市场投放速度。 四、结语 供应链管理可以将分散的物流管理企业整合为一个稳定、紧密、持久的战略联盟,整合与优化供应链内部的各种资源,有效提升物流管理企业的管理效率与经济效益。目前,供应链管理模式已在物流管理行业中得到了广泛的应用与推广,在沃尔玛、台湾雀巢、家乐福等大型企业中得到了应用,提高了物流的成效性与实效性,为企业节省了物流成本,提高了经济效益。 作者:冯光单位:华北电力大学 物流供应链管理论文:供应链管理视角下物流管理研究 1.供应链视角下物流管理人才培养定位 供应链作为一个集“采购+生产+运输+加工+销售+终端消费者”在内的环环相扣的业务流程链条,链条各企业构建战略合作伙伴关系,有机集成企业优秀能力,在资源共享的基础上,加强企业成员间的战略合作。供应链管理是对链条企业合作和业务流程的协调整合,打造供应链市场优势,加强链条企业成员间的功能合作,实现企业成员和供应链的绩效目标。基于这样的认知,笔者认为供应链视角下物流管理人才培养定位应为:为物流服务企业、生产制造企业和商业流通企业培养物流企业管理、运输运作管理、仓储配送运作管理、采购运作管理、供应链物流管理、生产运作管理方面的专业人才。供应链视角下物流管理人才培养面向的具体岗位包括:物流部经理、物流企业客户经理、物流营销员、采购员、物流信息员、仓管员、车间调度、生产现场管理员、运输调度、车辆调度等岗位群。 2.供应链视角下物流管理人才培养目标 物流管理人才培养目标的分析是基于供应链视角对物流市场人才需求动向的掌握,结合高校物流管理人才培养特色,最终确定的物流管理人才培养目标,具体包括素质目标、知识目标和能力目标。具体如下:第一,素质目标,结合物流市场特征,在高校物流管理教学中,以优质物流服务为优秀,培养学生良好职业道德(精细、快捷、诚信、守时、安全等);第二,知识目标,基于供应链视角培养学生具有专业能力所需的知识,包括仓储与配送、物流信息技术应用、采购管理、企业物流管理、运输管理、物流市场营销、电子商务物流技术、供应链物流管理等;第三,能力目标,重点培养学生仓储配送管理能力、车辆调度运输优化管理能力、物料采购管理能力、生产运作管理能力、供应链物流管理能力五项专业优秀能力,其中仓储配送管理能力主要包括仓储管理信息化操作、入库作业、检货作业、拣选作业、配送作业、货位管理作业、理货作业、出库作业等能力;车辆调度运输优化管理能力包括现代运输技术使用、运输调度、车队管理、装载等能力;物料采购管理能力包括采购计划、商务谈判、供应商管理、合同管理、供应商选择与评价、采购订单跟催、采购成本管理等能力;生产运作管理能力包括生产预测、生产现场规划布置、生产现场管理、生产计划制订、生产过程控制、延迟制造、模块化生产、产品包装、在制品库存控制、项目管理、产品库存控制、生产绩效管理等能力;供应链物流管理能力包括供应链采购与库存管理、合作伙伴的选择与评价、供应链战略管理、供应链搭建、供应链绩效管理等能力。 3.供应链视角下物流管理人才培养模式构建 笔者建议供应链视角下高校物流管理专业人才培养模式构建,应结合物流管理专业教师和物流管理企业专家共同按照人才培养定位和目标,在校企合作的基础上,以供应链视角下物流市场为切入点,在物流管理教学中融入校内学习和校外实践的理念,以供应链物流管理人才培养为突破口,构建基于供应链视角的物流管理人才培养模式。结合供应链管理视角下物流管理人才培养定位和目标的要求,可将物流管理人才培养模式划分为基础知识学习阶段、专业优秀课程学习阶段、职业能力拓展课程学习阶段。第一阶段,基础知识学习阶段。在高校第一学期,新生进校时间较短,对新事物认知兴趣大,学校可以安排物流管理见习学习,帮助学生感受物流管理职业环境,直接接触体验物流企业工作流程、工作现场和物流管理,增强学生职业道德,帮助学生立足物流市场需求制定职业生涯规划;第二阶段,专业优秀课程学习阶段。供应链视角下物流管理人才培养模式包括仓储配送管理能力、车辆调度运输优化管理能力、物料采购管理能力、生产运作管理能力、供应链物流管理能力五大优秀能力,在专业教师和企业专家共同教学指导下,对学生进行专业优秀课程教学训练,完成基于供应链视角物流管理专业优秀课程教学。并结合校外实践平台,相继开展优秀能力的实训和岗位实习活动,将专业优秀技能融入教学,学生通过五大专业优秀课程和技能的学习,做好物流市场优秀技能培养准备;第三阶段,职业能力拓展课程学习阶段。该阶段是学生在企业的顶岗实习阶段,也是学生综合技能的轮岗实习学习,即学生结合专业优秀课程学习,将其与企业实际工作相结合的实习阶段,综合应用所学知识和技能,对企业实习中所遇问题进行分析、解决,提高学生综合技能,奠定未来职业发展拓展学习基础。 4.总结 从供应链管理视角下物流管理人才培养模式构建看,是物流管理专业学生基础知识、优秀知识、综合知识到基本技能、优秀技能、综合技能的转变和整合,最终帮助学生在学习阶段能够掌握物流管理专业知识和能力,在职业阶段能够掌握岗位操作技能,完成企业工作目标,确保供应链管理视角下物流管理人才培养模式的有效实施。 作者:张子健 单位:重庆交通大学管理学院
一、核心素养理念对数学作业设计的要求与实际意义 (一)核心素养理念对数学作业设计的要求 核心素养理念要求学生掌握适应社会发展与终生发展所需求的能力、品格,希望通过数学课程教学实现对家国情怀的感悟,对社会关爱的体会,对个人修养的锻炼,继而进入更加创新、更加协作、更加实践、更加自主的格局中。作为小学数学教学中的重要组成部分,数学作业承载着重要职责,必须以发展学生核心素养为导向。在设计数学作业时,教师不仅要考虑如何让学生巩固并掌握当天所学习的数学公式、概念等知识,还要让学生通过做数学作业养成良好的行为习惯,获得相应的数学学习能力,如数学运算能力、直观想象能力、数学建模能力等,充分发挥数学作业的价值,促进核心素养教育目标的顺利落实。 (二)核心素养理念对数学作业设计的实际意义 第一,设计数学作业的过程实际上就是教师融合课堂教学内容的过程,旨在让学生通过完成课后作业有效地巩固与理解数学知识。而基于核心素养去设计作业能够进一步加强学生对课堂内容的理解、掌握与运用。第二,发展学生核心素养是教育教学的新要求,作业是教育教学环节中的一部分,融入核心素养理念去设计作业符合学生的发展需求,有利于推动素质教育的发展。第三,基于核心素养去设计数学作业能够增强学生的数学意识,培养他们思维逻辑思维能力与数学思维,还有利于其数学素养的形成。第四,基于核心素养去设计数学作业有助于提升课堂教学效率与质量,能够在一定程度上推动数学教学的发展。 二、现阶段小学数学作业设计中存在的问题 虽然在新课改不断推进的背景下,小学数学作业设计进行了一定程度的创新与改革,但是存在的问题仍然较多。第一,就作业形式来说,单一性问题比较突出,设计的问题和任务虽然多,但主要都是书面作业,忽视了数学知识的生活性,也没有去思考如何引导学生运用知识,在一定程度上阻碍了他们实践能力的提升。第二,就作业内容来说,枯燥、单调是学生给作业贴上的标签。究其原因,是教师在设计作业时忽视了作业的价值,没有意识到可以利用作业培养学生的数学建模能力、数学思维能力等,而是以教材课后习题、数学卷子、参考用书为载体去设计作业。总之,在现阶段的小学数学教学实践中,一些教师抱着应付的心态去设计作业,没有从形式、内容上进行创新,作业量大而且内容重复率高。例如,教材上的习题与试卷上的习题,虽然题目不一样但是本质是相同的,让学生完成诸如此类的数学作业不仅没有达到强化巩固的目的,反而增加了他们的学习负担,导致他们对数学课程的学习产生抵触、畏惧心理,对数学核心素养教育的开展也造成了一定的阻碍。 三、小学数学作业设计的优化路径 (一)注重对学生数学意识的培养,引导学生形成良好的数感 科学直觉的形成需要良好的数感作为支撑,核心素养教育理念下,教师要注重培养学生的数学意识,这是培养他们数学思维的一个基础条件。一系列的实践表明,具备良好数感与数学意识的人,对数学的感受力更加敏锐,在面对客观事物尤其是事物之间的数量关系时,能够习惯性地运用数学知识去解释、观察和审视。同样,对于客观事物之间的空间属性、数据特点等关联也能够习惯性地用数学知识去审视,捕捉生活事物和场景中的数学特质。如家里的桌子上摆着一篮子苹果,在看到这一事物时能够不自觉地想到苹果数量是多少,是否够家里所有人吃。很明显,塑造学生良好的数感,以及培养他们的数学意识是现阶段发展学生核心素养的基本诉求。因此,在设计数学作业时,教师可以以此为导向,确保设计的数学作业能够支持学生形成良好的核心素养。例如,在指导学生学习“克与千克”知识时,教师可以给学生布置这样的数学作业:放学回到家后,任意从家中选择两个物品,一个苹果一个橙子,或者一瓶饮料一个苹果,一手一个,去感受两个物体的重量,猜测一下哪个物体更重。接着,用电子秤、小天平等对它们分别称重,清楚地写在本子上。以爸爸妈妈喝水用的杯子为例,可以写上:爸爸喝水用的杯子是290克,妈妈喝水用的杯子是210克,我猜测是爸爸的杯子比妈妈的重,结果是正确的。这样的课后作业能够增强学生的生活体验,而这也是培养数感的关键。诸如这类记录重量的作业会让学生发现数学知识在生活中处处都有体现,身边的物体都有它们的重量、数量等,都可以用数字去标注和表达。久而久之,学生就会养成用数学知识去审视事物和问题的良好习惯,如在超市看到饮料的时候,除了看它们的价格还会比较体积,买东西的时候会仔细观察电子秤上关于数量和价格的数字等。当然,对学生数学意识以及数感的培养是一个持久的、循序渐进的过程,教师需要精心设计作业,给予学生持续性的引导,这样才能促进核心素养教育目标的落实。 (二)加强数学方法和思维训练,构建良好的探究环境 培养学生的数学探究能力,从某种程度上说,这是数学素养中最核心的内容,需要借助数学方法与思维训练来实现。因此,教师在设计数学作业的过程中要合理开展数学方法与思维训练,创设良好的探究环境,使学生进入理想的学习空间,获得全方位发展。众所周知,学生是好动而且好奇心非常强的,教师可以在作业设计中运用数学方法归纳法与猜想法等,从而营造轻松的探究氛围,满足学生的好奇心。同时,借助这一方法发展他们的数学核心素养,推动数学课程改革。例如,在指导学生学习“图形面积”有关内容后,除了给他们布置一些关于计算图形面积的问题,还可以设计这样一个具有开放性的问题:图形的面积和周长之间有什么关系呢?有的人说图形的周长越长它的面积越大,这种说法是正确的吗?这样的问题能够有效激发学生的探索兴趣,他们大胆猜测,然后动手去画,计算出多种图形的面积与周长,在这个基础上整理与归纳。诸如此类的家庭作业具有很强的开放性,学生在做这类作业时个性得到发挥,有充分的自由,可以将不同的图形作为对象去验证假设。其中,就涉及到猜想的数学思想以及归纳的数学方法,它们的相互融合促使学生以积极的心态去学习,从而构建探究性的学习格局,推动数学教学朝着更高的方向进步与发展。传统数学教学中,教师给学生设计的作业以判断、计算类型的题目为主,学生通过套用书上的公式去计算或者通过记忆的方式去判别,这样的数学作业无法起到培养学生核心素养的作用。授学生“鱼”不如授学生“渔”,在教学实践中,教师要传授给学生各种数学方法与数学思维,引导他们在探究这些非文本知识与技能的过程中养成良好的探究行为与习惯,从而进入更理想的学习状态。 (三)注重实践交互活动的设计,增强学生的数学体验感 想要培养学生的核心素养需要教师不断调整数学作业内容,改变传统完全都是书面作业的设计形式,确保理论性作业与实践性作业占比合理,否则学生数学核心素养的发展就会受到影响。换言之,在设计数学作业时,教师不仅要设计理论性作业还要设计各种类型的实践交互性活动,如家长与学生之间的交互,学生与学生之间的交互,还可以是教师与学生之间的交互等,以此增强学生的数学体验感,这对发展他们的数学核心素养有重要意义。例如,在指导学生学习“圆的周长”有关知识后,可以在布置书面作业后再设计一些实践性活动任务,旨在让学生获得良好的数学体验。具体来说,要求学生放学回家后从家中找出圆形的物体,如圆凳子、圆镜子、圆盘子、圆脸盆等,使用测量工具去测量,再根据自己得到的数据计算出物体的周长。以脸盆为例,学生可以用毛线绕着脸盆一圈,再去测量毛线的长度,得到脸盆外围的周长。接着,测量脸盆的直径,再使用课堂上所学习的圆的周长公式去计算,看看得到的结果是否与自己用毛线测量的长度一样。又或者,为了加深学生对圆周率的理解,教师可以让他们放学后骑自行车,测量车轮直径的长度,再测出前进5圈后自行车行驶的距离,计算出一圈的长度,再除以直径长度,将得到的结果与圆周率的数值进行比较。在这样的探讨与实践中,学生对所学知识形成了更加牢固的记忆,动手实践能力、创新能力均得到发展,教育教学达到理想效果。总而言之,在设计数学作业时,教师要重视实践活动的设计,这是发展学生核心素养不可或缺的途径,因为只有将动脑思考与动手实践相互结合起来,才能保证学生与数学知识进行深入的交流与沟通,甚至之前产生的错误认知与理解误区也会因此打消,这些都有助于学生核心素养的发展。 (四)分层处理作业设计,实现因材施教的教学目标 学生存在个体差异,数学基础、理解能力是不一样的,所以完成同样一套作业所花费的精力与时间也不相同。在传统数学教学中,部分教师为了简单省事,通常只布置一套家庭作业,这让学生出现了“两极分化”的问题,差距越来越大,教学效果不佳。很明显,这不能满足当前培养学生核心素养的诉求。要想发展学生数学核心素养,教师需要分层处理作业设计,坚持因材施教的原则,获得理想的教学效果。在设计家庭作业时,教师可以将其看成一个系统,按照学生的水平层次将其划分成多个部分,以“自助餐”的形式呈现出来,如必做题、选做题以及开放题等。其中,每一个学生都要完成必做题,这部分主要是基础性的问题,起巩固与加强作用。而选做题有较强的综合性,涵盖的知识范围较广,难度中等,学生可以依据自身的兴趣和能力选做。开放题则具有挑战性、拓展性,有兴趣的学生可以去探究。例如,在指导学生学习“长方形面积”的知识时,教师可以布置这样的基础题:妈妈准备修建一个菜园,已知这个菜园的宽度是2米,长度比宽度多2米,问这个菜园面积是多大。设置如下的选做题:某个动物园引进了一只老虎,现在需要为它修建一个家,已知修建的老虎馆靠墙,就地取材,靠墙的一面不需要动工,而另外三面需要围上铁丝网,已知铁丝网的长度是20米,问如何去围才能保证老虎的活动范围最大。这样的差异化区分不会让学生承受太大的压力,而且能激发他们的潜能,这对核心素养教育目标的落实有着重要意义。 四、结语 综上所述,为了培养出适应时代发展的高素质人才,为了让学生更好地适应社会以及实现终生学习,教师在教学实践中要将核心素养理念融入到作业设计工作中,革新传统的设计理念,注重培养学生的数学意识,加强数学方法和思维训练。此外,教师还要注重实践交互活动的设计以及分层处理,充分发挥作业的价值,促进学生数学核心素养的发展。 参考文献: [1]陈斌.核心素养培育视角下小学数学作业设计探讨[J].当代教研论丛,2020(3):77—78. [2]董文彬.寻找数学的美与理——基于核心素养的小学数学主题作业优化设计的实践探究[J].中国教师,2016(2):62—67. [3]王丹宁.核心素养视野小学数学作业设计存在问题及思考[J].内蒙古教育,2019(2):110—111. [4]庄睿.丰富实践作业,发展核心素养——以小学数学高段拓展性实践作业设计的研究为例[J].数学教学通讯,2019(2):35—36. [5]谢秀珍.核心素养下小学中高年级数学作业分层设计策略[J].学周刊,2019(6):51. [6]公会芹.核心素养下小学中高年级数学练习、作业分层设计策略[J].学周刊,2018(4):19—20. [7]闫冰,潘海燕.核心素养视角下的小学低年级数学作业设计与思考[J].内蒙古教育,2018(4):96—97. 作者:韦云 单位:广西河池市宜州区第一小学
金融工程专业人才培养研究:金融工程专业人才培养模式探讨 摘要:本文梳理了金融工程专业文理交叉的学科特色,比较了国内外院校的专业培养方案,进而提出具有中国特色的财经类院校的培养模式:即相关院系联合培养、课堂教学与试验、实践教学结合、团队学习以及金融工程基础学习和研究不同层次相衔接的专业人才培养思路。 关键词:金融工程;学科特色;培养模式 金融工程学(Financial Engineering)是一门工程型的新兴交叉学科,诞生于上世纪80年代末、90年代初,伴随公司金融、投资银行与证券投资业务等多种创新型金融业务而迅速发展。金融工程学标志着传统金融学走向了产品化和工程化,成为现代金融学的最新发展。 一、金融工程课程体系产生于引入的宏观认识 金融工程最初的狭义定义是组合金融工具和风险管理技术的研究。金融工程研究领域所涉及的范围包括如下层次:对创新型金融产品与工具的研发;设计开发新的金融手段;创造性地解决现实中的金融问题。各层次由浅入深,展现了递进的三个层次。各层次对应实例表现如下:第一层次包括对银行账户、共同基金,以及面向企业的期货、期权,可转换债券、新型优先股等给予创新型设计;第二层次包括银行金融制度等的再设计;第三层次包括创新企业融资结构,新型现金流管理策略的给出等。金融工程学创始人之一的约翰・马歇尔,曾任全美金融工程师协会执行主席,从实务角度也对金融工程的研究范围进行了概括。其认为应包括如下四方面,即证券及衍生产品等金融工具的交易,投资与货币管理,公司理财和风险管理。在特定条件下,传统型金融工具往往难以迎合公司兼并、收购等特定融资需求,其亟需金融工程师为其设计出能够恰当解决问题的融资方案。在诸多金融衍生工具的交易方面,主要目标是开发各种套利交易策略,涉及不同地点、不同时间、不同金融工具、法律法规和税率等多方面,包括纯套利性质交易策略和准套利性质的交易策略。其是将高风险投资工具转化为低风险投资工具的系统,包括开发“高收益”共同基金,货币市场共同基金,以及正向回购和反向回购协议等。金融工程所对应的风险管理强调,将多种风险管理方法进行组合,以对金融风险进行分析和管理,即根据企业的风险管理目标,对企业风险进行识别并测度,继而利用已有的金融工具构造出降低或规避风险的方案。 二、国内外金融工程专业方向学科特色比较 1.设在工程学院的金融工程硕士课程设置。(1)哥伦比亚大学和普林斯顿大学是把金融工程硕士设置在工程学院培养的代表性学校。其中,哥伦比亚大学的金融工程专业位居北美金融工程专业第二,普林斯顿大学的金融工程运用专业位居北美金融工程专业第九。其中,哥伦比亚大学的金融工程科学硕士学位(Master of Science in Financial Engineering)由工程与应用科学学院授予,普林斯顿大学的金融工程硕士学位(Master of Engineering in Financial Engineering)由工程与应用科学学院授予。从哥伦比亚大学金融工程硕士专业设置中,我们了解到,运用工程学和统计学的相关技术解决金融实际问题是该校进行培养的特点,该校所毕业的学生应具备在银行、证券及金融投资公司等各种金融机构从事相关分析工作的基本能力。哥伦比亚大学要求其学生必须掌握七门必修课程(金融工程随机模型、金融工程统计工具、金融基础原理、金融工程最优化、蒙特卡洛方法、资产定价与投资、连续时间序列),并将把统计学知识与工程学知识统一起来解决金融问题的能力作为考核要点。 2.对于设在数学或统计学院的金融工程硕士培养课程,是因为在美国,金融工程课程被一些学校安排在数学或统计学院进行讲授。此种模式的代表学校包括芝加哥大学、斯坦福大学和康乃尔大学等。通过分析上述几所排名前列学校的情况,我们发现,此种模式侧重于理论方面的研究。康乃尔大学出版了《Mathematical Finance》,是金融工程学领域的第一个学术期刊;斯坦福大学和芝加哥大学的金融工程相关研究成果也位于此研究领域中的领先位置。为此,培养金融工程领域中的专业学术型人才,是将金融工程专业设在数学或统计学院进行模式的一大鲜明特色。在该培养模式下,未来继续攻读博士学位的硕士研究生比例明显高于其他,而且所毕业的学生还将获得数理金融科学硕士学位(Master of Science in Financial Mathematics)。芝加哥大学的金融数学硕士课程设置中对数学成绩的要求很高,而且学习难度也较大,其侧重于对学生学术理论的培养。具体来讲,该校此专业所设置的课程有高等数学与概率论,经济学,金融分析与金融模拟等。培养既能利用数学模型和数学方法对金融问题进行定量分析,又能以此对衍生产品进行设计和定价的能力。 3.加州大学Berkeley分校把金融工程专业设置在Hass商学院。纵观排名于北美金融工程专业前20的学校,将金融工程专业设在金融学院进行硕士培养的学校,仅此一家。不仅如此,Hass商学院还是全美商学院主导下惟一提供金融工程学位计划的学院。相比较于普林斯顿大学工程与应用科学学院授予的金融工程硕士学位,芝加哥大学授予的数理金融科学硕士学位而言,Hass商学院授予的是金融工程文学硕士学位(Master's in Financial Engineering)。文学硕士的培养模式较前者来讲,更偏重于实际运用,属于职业导向型教学模式,其对学生的理论分析能力要求较低。经济金融领域中实用性质较强的课程中,如公司金融、金融机构分析、金融创新案例、应用金融设计等课程,均被Hass商学院金融工程硕士课程设置在内。此类课程的设置将会使其培养的学生更易适应将来的工作,要求国内金融工程课程设置充分考虑资本市场的发展现状。 比较发达国家和地区排名靠前大学金融工程专业课程设置后发现:首先,美国金融工程人才培养集中于硕士培养,而现阶段我国金融工程人才的培养主要集中于本科阶段,目标是金融工程本科人才,为此,美国模式对于我们来讲存在较大差异性,不适宜直接照搬。其次,我国的资本市场尚处于转型阶段。这一时期的资本市场,往往层次感并不是很清晰、市场产品不能呈现多元化与多样性,在法律监管、技术保证等方面还存在一系列的缺陷。这使得有效市场假说和现代金融理论基本分析方法,这些金融工程研究所依附的基本理论并不能实现在我国的充分使用。目前,国内诸多大学均在结合本校的综合优势,开设金融工程专业及其相关专业,力求培养出金融工程人才。经济类学校教学的缺陷是,在工程教学上并无优势。一般有着金融经济理论和工商管理的基础和优势。因此,财经类大学开办金融工程专业如何展现出自身特点?所培养出的毕业学生如何在工作领域中与综合性大学学生进行竞争?财经类学校的金融工程专业的可持续发展性何在?这都是我们一直在要探索、思考和研究的问题。适应市场发展,以需求为导向是我们的立足点。 真正适应我国情况的金融工程课程体系是,一方面以立足我国国情的实务性应用性课程为主,另一方面,由于我国的金融衍生品市场还会不断被丰富发展,在完全成熟规范之后仍需数理性较强的研究作为支撑,因此还需在应用性金融工程知识的基础上增加定量性的金融工程相关知识。金融工程学科发展简史告诉我们,金融理论是支持金融工程学形成与发展的理论基础,现代的经济学相关理论、数学定价方法的理论、统计学的数值分析理论、会计学和财务分析的理论、金融与法学理论和税收策划理论等其他学科理论,也正在向金融领域渗透。 因此,金融工程学科的建设应该以金融与经济学结合的理论为基础,借鉴工程论的方法、以信息技术为支撑手段,为资本市场、金融中介和公司财务的发展提供创新服务。所以,对于财经类大学培养金融工程专业的本科生,培养目标具体包括:造就能够拥有广泛而扎实的经济学与金融学基本知识,数学知识背景适度,能够运用多种计算机模拟测算技术熟练地进行数值计算和仿真建模模拟的金融工程应用人才。 三、财经类院校在金融工程人才培养的模式 1.设立院与院,系与系,甚至院与系之间的联合培养模式。金融工程学本身就属于交叉学科,学科交叉的特点明显强于其他学科,其要求各个学校在都应充分发挥自身优势的同时,需要在相关院系之间尽可能地进行横向与纵向联系,以共同培养金融工程人才。其中,尤其以将管理学院的管理特色和金融学院的金融优势结合起来培养学生为亮点。 2.建立灵活多样的课程制订规划。由于金融工程专业与实务领域中的诸多问题有着直接的密切联系,故而,灵活多样应该是其课程设计的一大特色,以保证其前沿性与持续性。课程制订规划的具体内容可以划分为如下三方面:①结合金融工程的学科特点和学校自身的发展优势,制订出体现学校培养特点的金融工程课程体系;②基于现实中一系列客观金融实际,以及实践课题需要,设计出相应的课程体系;③根据学生兴趣、特长、爱好,给予一定数目的,能够涵盖全学科的广泛的选修课程体系。 3.实施课堂教学与试验、实践教学结合的模式。强化实践性的金融工程学,应对其给予实验与实践的高度重视,课堂讲授与课堂练习的相辅相成,互相结合。课堂讲授是一种“分析模式”的教学模式,其更多强调的是学习的抽象性,对问题思考的垂直化,对确定性的追求,个体工作的独自性等。在课堂教学与实践结合的基础上,需要重视金融工程专业的案例教学训练。结合形式多变的金融市场,更多地开展案例式的教学方法,与金融实务教学是实验教学中较为突出的特点。 4.强调团队学习模式。合作学习和小组工作结合是试验与实践教学采用较多的方法。可以按照实际项目或某个实验,将学生分成若干学习小组,由学科教师进行辅导。学生们之间相互协作,共同完成项目,从中掌握相关知识,并使综合学习能力得到提升,学会分工协调,团队合作。 5.提倡不同层次之间相互衔接的培养模式。金融工程专业人才的培养上应注意将本科、硕士、博士不同层次的不同要求,注重将各层次的人才培养进行衔接。其应是复合型、应用型的金融技术人才。为此,在本科培养阶段,应强调培养和提升学生的整体,并将理论实践结合对接点的识别作为重要的培养点,继而培养学生对金融工程方法、理念、意识的认知。这些是金融工程专业人才培养本科阶段的主体任务。在硕士研究生培养阶段,如何能够掌握现代金融理论和金融工程技术实践能力是培养中所对应的重点。在博士研究生培养阶段,强调提升金融工程课题的研究素质和实践能力是对应的重点。 总之,金融工程将不仅仅作为一门技术性的学科,而是将逐渐成为一种创新和开放的思想方法,日益渗透到金融、经济乃至社会生活中。相应地,金融工程教学科研工作也应保持开放的心态和学习的热情,不断借鉴、思考、创新和合作,从更高的角度来看待和发展金融工程学科,才能培育出好的金融工程人才。 作者简介:张元萍(1955-),女,天津财经大学金融系教授;温博慧(1982-),女,天津财经大学金融系讲师。 金融工程专业人才培养研究:商科院校金融工程专业人才培养目标与模式研究 摘要:由于金融工程专业的交叉学科特性以及在我国高校设立的时间较短等原因,到目前为止,我国金融工程专业人才培养还没有一个比较成熟的模式。尽快形成符合我国特点的金融工程专业人才培养模式,特别是结合不同院校的自身学科优势,定位各具特色的培养模式,对于提高金融工程专业人才培养质量,具有非常重要的作用。 关键词:商科院校;金融工程专业;培养目标;培养模式 一、金融工程的应用及人才需求 金融工程学是20世纪80年代末90年代初兴起的新兴综合学科,它将工程思维引入金融领域,综合地运用各种工程技术设计、开发和实施新的金融产品,创造性地解决各种金融问题,以实现风险管理。而随着金融业的发展,金融竞争的焦点已转向金融产品服务,如何以特定的金融产品解决实际金融问题,即金融产品化指向已成为金融业运作的主要趋势。这种发展趋势将要求金融企业能够根据市场需求的变化,借鉴工程管理的思维,将现代工程方法和高新技术引入金融领域,综合运用各种工程的、信息的方法,及时设计开发有针对性的金融产品,向客户提供个性化的投资理财方案。因此,金融业运行已离不开金融工程思想和技术的运用,其运用领域也越来越广泛。 从目前来看,金融工程研究及应用的领域主要是:资本市场的研究与实践;企业估值和资产定价理论的研究与实践;公司财务的研究与实践;商业银行和投资银行风险管理的研究与实践;金融创新的研究与实践;仿真、近似计算等金融工程技术方法的研究与实践等。 金融工程专业的毕业生在不断成长和发展的国际和国内金融市场中有大量的需求,他们可以到投资银行、证券公司、商业银行、保险公司、基金管理公司、风险管理等部门工作;也可以到非金融类大型企业从事金融工程相关工作,还可以到证券市场的监控部门工作,金融和非金融机构的金融信息系统和管理也需要金融工程的相关人才。 二、商科院校金融工程专业人才培养目标 金融工程作为一个创造性很强的专业,其专业培养目标必须能够适应社会主义市场经济建设对金融专门人才的需要。由于社会经济发展以及高等学校自身的层次性和多样性,因此,高等教育金融工程专业人才培养目标应该体现层次性和多样性。不同层次的学校应该有不同的人才培养目标,不同类型的学校也应该有不同的人才培养目标。一般来说,金融工程专业的人才培养目标,在本科阶段主要是强调相对完整的知识与系统的专业理论和知识,培养通才型、应用型人才;在硕士阶段主要是强调知识的深度和实际研究能力、创新能力的教育,培养专业型、国际化人才;在博士阶段主要是强调专业理论知识的精深发展和专业研究、创新能力的进一步提高,培养研究型、创新型人才。 作为商科类院校,金融工程专业的培养目标确定为:培养具备扎实的经济理论基础,掌握现代金融理论、金融工具知识和数理工程知识,具有合理设计金融工具组合方案并进行定价分析和效果分析、综合运用各种金融工具的能力,熟练掌握金融工程业务技能,能够在各类金融机构、工商企业、各类服务组织中以及政府部门从事理财或经济管理,能够进行投融资风险管理的应用型、复合型高级专门人才。 专业培养所要达到的基本要求:第一,掌握较为扎实而宽广的经济、金融学科的基本理论、基本知识;具有获取知识、运用知识和创造性的汲取新知识的能力;第二,掌握金融工程的理论与实务知识,具有处理银行、证券等方面业务的基本能力和创新能力;第三,具备金融工具的设计、定价与分析的基本能力,具备从事风险管理与收益分析、金融工程咨询等服务工作的能力;第四,熟悉国家有关金融的方针、政策和法规及了解本学科理论前沿和发展动态;第五,掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作的能力;第六,至少熟练掌握一门外语,在听、说、读、写、译等方面均达到较高的水平;第七,熟练掌握计算机的应用,并能从事简单的编程。 作为商科类普通高校,根据培养目标,金融工程专业的定位不宜过于强调专业性,而主要应定位在复合型、应用型上。复合型、应用型金融人才的知识和特征主要表现在:具有扎实的经济金融理论基础和复合型知识结构;系统的专业知识;能够熟练地从事实际业务操作;完备的信息处理能力;良好的职业操守和人文素养;较强的适应能力、合作能力和创新能力;熟悉经济金融法律法规;具有国际化视野和较高的外语水平。 三、商科院校金融工程专业人才培养模式 (一)发挥各自优势,实现跨学院联合培养 由于金融工程具有很强的交叉学科特性,综合性强,各个学校都应该发挥自身的综合优势与相关学院联合培养金融工程人才。以哈尔滨商业大学为例,属商科院校,应结合管理学院和会计学院的管理优势、金融学院的金融优势、基础学院和计算机学院的数理优势及计算机优势联合培养学生。这样,学生才能较好地掌握金融工程专业所需要的各个学科所涉及的专业知识,才能培养学生在金融工程领域较为出色的能力。 (二)注重理论教学与实践教学相结合 一般来讲,我国本科教学的传统做法是以教师课堂讲授为中心,教学模式基本上是一种“分析模式”,它强调的是垂直思考、抽象学习、简化分解、追求确定性、个人独自工作等,这对于打好数理基础是必要的。但金融工程是一门实践性很强的科学,所以应注重试验与实践、教学与课堂讲授相辅相成,前者对课堂教学的改革也将起到一定的促进作用。在课堂教学与实践结合的基础上,也要重视案例教学。我们设置了金融工程案例研究,讨论金融工程实务,结合风云变换的金融市场来讨论金融衍生产品的设计与开发。因此,在金融工程专业教学过程中,必须增加实践教学的比例,加大实践教学的力度,让学生增加对金融工程实践的进一步了解和认识,对相关问题有足够的理解和把握。 (三)树立团队意识,倡导合作学习 试验与实践教学采用较多的方法是合作学习和小组工作结合。针对某个实际项目或实验,学生可以分成若干小组,几个学科的教师联合指导,学生通过合作完成该项目,从中学习相关知识和提高综合能力,锻炼横向思考能力与处理一些不确定性因素的能力,学会团队合作工作的配合等。这一方面满足了该学科交叉的特性,可以充分发挥具有不同优势指导教师的特点;另一方面也符合金融工程合作开发的基本要求,可以大大提高工作效率。 (四)注重阶梯次序,搞好不同层次衔接 金融工程专业人才是高级复合型应用金融技术人才,在培养方案设计上应注意本科、硕士、博士不同的层次有不同的要求,注意各层次间的衔接。本科阶段要注重学生的整体素质培养,以及理论与实践结合对接点识别能力的初步培养。在培养中夯实基础与关注发展潜力同样重要,在掌握基础理论和工具的基础上,对学生培养金融工程方法、意识、感觉是本科阶段金融工程专业人才培养的主体任务;硕士研究生的培养重点是掌握现代金融理论和金融工程技术的应用能力;博士研究生的培养则注重从事金融工程课题的研究素质和实践能力的提高。这样就使得处于不同层次上的学生学习的重点有所区别,也能较好地满足不同阶层学生对不同层面金融工程知识的需求。 金融工程专业人才培养研究:国内金融工程发展现状与专业人才培养 【摘要】 金融工程的发展对我国金融工程专业人才培养提出了新的要求。本文根据金融工程的特点制定人才培养目标,并据此提出合理使用应用性、实验性教学方法和案例教学,同时强调国内金融工程师职业培训的发展现状和创新思维培养,以期积极寻找适合国内发展需要的金融工程教学方式。 【关键词】 金融工程人才培养创新 一、金融工程的特点 金融工程是一门研究运用各种金融工具和策略来解决金融财务问题的新兴金融学科。它将工程思维引入金融科学的研究,综合地运用各种工程技术的方法,设计、开发和实施新型的金融产品,创造性地解决各种金融问题。 作为一门前沿学科,金融工程融合了金融学和投资学的相关理论,同时又吸收了数学和系统科学的精华。从理论上讲,它是一门融现代金融学、信息技术与工程方法于一体的交叉性学科;从教学方面讲,它是一门由现代金融理论支撑、以实务操作为导向的高科技金融学科。 1、金融工程具有应用型交叉学科的基本特征 首先,金融工程是金融科学的工程化,是一门从实际情况出发针对实际问题的应用型学科。其次,金融工程集合了金融学的基础理论和工程学的基本分析方法并且又具备自身的特征――强调学科间的相互渗透和交叉。除了运用数学和统计学知识为主要分析手段外,金融工程还引入了最新的计算机技术、仿真技术、人工神经网等前沿技术,也运用到了决策科学和系统科学的有关理论。 2、金融工程是一门具有量化特色的学科,重视模型化和最优化 金融工程的一个突出特点就是广泛运用定量分析的方法来解决金融实务中的各类问题。量化分析的第一步是把没有数量特征的各种实际对象转变成具有数量特征和某种相关关系的变量。在数学模型提出来后,接下来的任务就是针对不同类型的模型进行分析、求解、推导和论证。金融工程在数学方法上的特点是需要将实际问题的不确定性和提炼问题的最优化紧密结合,因此关于优化理论的学习和研究在金融工程中是贯穿始终而至关重要的。 3、金融工程重视创新思维 创新是金融工程的灵魂,金融工程的创造性特点主要体现在两个方面:一是运用各种工程分析手段对收益和风险特征进行量化、分解和组合,创造性地改变收益和风险结构,实现新型金融工具的引入和运用;二是通过对各类金融要素的重新组合和创造性的变革实现解决方案的优化、市场范围的拓展和金融服务的创新。 二、国内金融工程应用现状 目前,国内金融工程应用主要分为两大块,一块是风险控制,另一块是量化投资。前者多见于保险和商业银行业,后者主要应用证券业和投资银行业。在量化投资的方法上,以券商为例又可以分为从基本面出发和从金融数学理论出发两个角度。 大多数券商的金融工程研究方法选择了基本面角度,他们对于行业财务指标进行遴选,从基本面、资金面双重角度出发,最终做出基于ROE、PE、PEG、EPS等的投资组合。例如,东方证券的EPS增长模型应用的就是这类方法,海通、中信这样比较大的券商的金融工程报告也常是如此。考虑到国内金融工程研究刚刚起步,这是可以理解的。 另外,也有不少券商将金融工程论应用到市场中,做出了一些成果。比如,长江证券在考虑市场的实际情况后,在研究报告中分析了短期反转和成交量这两项因素与收益率的关系。 目前,国内金融工程研究的瓶颈在于与实际市场的结合。中国的证券市场是一个不成熟而且有着高度投机特性的市场,市场的波动与货币流动性多少高度相关。因此,把基于理想化市场假设的金融工程理论应用于中国市场得到的结论,通常与市场实际情况有较大背离。另一方面,金融工程理论具有较强的专业性,即使是证券从业人员,如果没有经过系统化学习,也无法理解其中的演算原委,这种知识上的隔阂导致反馈的缺失。 比较美欧成熟市场,国内金融工程领域的研究才刚刚起步,未来的前景十分广阔。未来的研究方向将是基本面、技术面、资金面以及金融数学原理的结合,通过金融工程的建模、金融市场的反馈,最终找到适合于中国市场特性的金融模型。 三、国内金融工程教育现状和人才培养目标 我国高等院校开展金融工程教育的时间虽然不长,但发展非常迅速。目前我国已有40余所高校设立了金融工程专业,开设金融工程课程教学的高校达60多所。但是总的来说,我国对于金融工程尚处于系统介绍和初步研究的阶段,需要我们对金融工程的研究和人才的培养给予更多的关注。 在金融人才的培养方面,我国金融教学主干课程的主要内容都是宏观经济学与国际经济学内容的一部分,还没有从金融工程的高度来设置相应的课程;同时,金融教学基本以描述与定性方式为主,缺乏应有的数理分析和定量分析内容,而且与实际联系不紧密,所培养出的人才实际运用能力差。上述问题成为金融工程在我国发展的主要障碍。可以说,我国的金融创新和发展明显滞后于整个经济的改革和发展。 根据金融工程的特点和国内金融市场的发展现状,我国金融工程专业的培养目标应立足于使学生熟练地运用已有的金融产品定价和风险管理模型,并具有一定的金融产品开发能力的应用型人才。 1、理论基础 金融工程的专业人才应该具有比较扎实的经济、金融理论基础,尤其要系统掌握现代金融经济学的基本理论。熟练掌握金融工程的基本理论框架,熟悉公司财务、金融市场与证券投资以及银行经营管理等方面的理论知识,具有相应的基本运作技能。 2、相关专业的知识 金融工程的专业人才应该熟悉与金融工程学科相关的原理性知识,并有较高的数学、统计学、外语与计算机操作水平。具备扎实的数理分析基础和运用数学模型的能力,能够对金融、经济问题进行科学的分析和处理;能够熟练地使用计算机进行信息处理。为了适应国际金融市场的激烈竞争,金融工程的专业人才不仅要具备较高的外语水平,还应该熟悉会计、税务等方面的原理性知识。 3、金融实物工作能力 金融工程的专业人才应该具备一定的从事金融实务工作的能力。能够灵活运用掌握的理论知识和技术方法开展工作,进行调查研究、分析和解决实际问题,从事资产评估、风险管理以及金融产品设计与开发等方面的实务工作。 4、较强的实践能力 金融工程的专业人才应该具有较强的市场经济意识、创新思维能力和社会适应能力。金融工程的产生和发展是与金融市场密不可分的,金融工程研究开发的每一项结果,都是为了满足金融市场的需要,而推出的一项创新的金融产品,这就要求金融工程的专业人才具有金融创新的意识和思维。 四、金融工程课程设计设想 1、强调基础的经济金融理论教学,培养学生具备扎实的经济金融理论素质 金融工程本科专业的设置必须立足于经济金融理论,这是培养合格的金融工程专业本科生的基石,这些理论应包括基础的经济学、金融学、管理学等学科以及一定的现代金融理论,如开设货币银行学、国际金融、公司财务、投资学、金融经济学、金融风险管理等课程。另外,还应辅之以保险、税收、金融法等方面的知识。 2、适度开设数学类课程,培养学生掌握比较全面的数学和统计学的技能 为培养各类专门的金融工程人才,使学生掌握比较全面的数学和统计学的技能已经成为必需。为此我们开设了微分方程与动态经济学、概率论基础、数理统计、运筹学、应用随机过程、金融时间序列分析等课程。此外还有随机分析、决策分析、经济数学模型等课程供学生选修。这些课程的教学大纲不仅体现数学课程本身的内容,而且充分结合金融工程的需要,强调数学方法在金融领域的应用。 3、体现金融计算、数学建模的重要性 培养学生具备数值计算、建模技巧及数据分析的能力。通过使用计算机及软件对金融数据进行分析,研究金融运行规律是当今金融信息全球化的重要手段,为此我们设置了如数值计算、经济数学模型、计算机C语言程序设计、数据分析应用软件、金融实证分析等课程,培养学生能够从复杂的金融环境中分析出关键因素并设计建模方案的基本素质,以及具备通过数值计算对金融问题进行数据分析和检验解决问题的可能方案的能力。 4、构建金融工程的专门化课程,培养学生成为复合型的金融工程人才 围绕金融工程我们开设了如衍生金融工具、金融工程学、金融工程案例和应用、金融风险的量化分析、金融产品设计与开发等课程,学生可以通过教学了解金融工程的优秀以及运用相关金融工具和策略解决金融问题。 五、应用型为主的金融工程师教育 从学科性质来看,金融工程属于应用型的学科,这一性质决定了在金融工程学科建设中,必须充分强调实际应用能力的教育和培养。 1、开设实践类和信息类课程 利用金融实验室进行金融市场、金融交易模拟实践;采用分散性现场参观与观摩的形式感受真实交易的氛围;通过互联网访问中央银行、大型商业银行网站,了解金融中介业务运作。实践性教学的目的是增强本课程理论与实践结合的紧密程度,增加学生对所学知识的感性认识,培养学生的实践能力和知识技能的应用能力。引导学生养成通过网络、媒体积极吸收市场、经济和技术信息的习惯。丰富的信息是学习的动力,也是创新和应用的源泉,现代社会对信息的敏锐程度和吸收能力已经成为人才竞争的重要元素。 2、重视实际的技术能力培养 这主要是指诸如SAS和Matlab等课程的开设。金融工程的大部分问题都需要通过软件技术加以解决,比如:数学建模、数值计算、网络图解、仿真模拟等,因而技术能力也反映了学生在实际工作中的应用水平。在国外的金融工程人才培养中,不少大学将Matlab作为必修课之一,从而保证学生能迅速的将金融问题转化为技术问题并加以解决。 3、强化案例教学 案例教学有助于巩固和提高学生基础理论知识,拓宽学生的视野,培养学生的动手能力、实践能力和应用能力。不仅如此,案例教学对于培养对金融工程至关重要的“创造性”的思维,也是非常有用的。在数十年的发展过程中,金融工程应用已经积累了很多创造性地解决金融问题的案例,这些案例在一定程度上是一种思想财富。案例教学是学习、培养和提高这种能力的重要组成部分。 4、积极发展实习教学 在美国是否提供实习机会,是许多开展金融工程教育的学校吸引优秀生源的重要手段之一。事实上,在我国,由于金融人才的缺乏,金融工程的实习教学对于学校和实业界来说是一个双赢的策略,学校应加强同实业界的交流与合作,为学生提供实习机会。 六、金融工程师职业教育和创新思维培养 金融工程师的称谓起始于上世纪80年代初的伦敦金融界,区别于传统的金融理论研究和金融市场分析人员,金融工程师更加注重金融市场交易与金融工具的可操作性,将最新的科技手段、规模化处理方式(工程方法)应用到金融市场上,创造出新的金融产品、交易方式,从而为金融市场的参与者赢取利润、规避风险或完善服务。金融工程师通常受雇于投资银行、商业银行、证券公司、金融中介机构以及非金融性质的公司。 因为金融工程师具有一系列专业化的、仅凭技术所无法达到的素质,并且由于金融创新的速度超过了市场产生称职金融工程师的能力,金融工程师总体上供不应求,其就业机会显得格外光明,并且毫无疑问,其工作带来了丰厚的回报。 有专家认为,金融工程师更为广阔的天地在东方,尤其是在金融市场正处于开发并具有巨大发展潜力的中国。伴随着中国经济的高速发展,中国金融市场变得越来越复杂多变。加入世贸后,金融市场的开放和外资金融机构的进入,将使中国金融业面临前所未有的挑战。因此,培养一批懂得现代金融原理,掌握现代金融技术的高级人才显得十分紧迫和重要。尤其是掌握金融创新与风险管理技术的金融工程师将成为金融行业的急需专业人才。未来的国际金融中心上海将为金融工程师搭建广阔的展示平台。 国内金融工程师的职业教育还处于起步阶段,将专业教育和职业培训结合是金融市场发展的必然,在为职业培训提供新方向的同时,也提出了新的要求:不仅需要更专业的培训机构和专业技能更强的培训师,而且需要符合中国市场发展的培训方式,从而为我国金融工程专业人才的发展提供良好的教育培训环境。 金融工程自身的特点要求有一定的创新能力。首先,金融工程的基本职能是创造,就是在金融市场中根据客户的需要来创造新的产品以实现收益和规避风险。因此,一个成功的金融工程师必须“常常能迅速理解和接收新的观念,并能轻易看透细节进而把握基本结构的各个部分;他们还倾向于倡导智力上的开放以避免封闭式的思维扼杀创造性。与大多数人不同,他们不认为金融世界是由一定的事物构成的,当他们被告知模式不能做或无法做时,他们的最先反应是问为什么。其次,由于金融工程师要解决的问题往往超出个人的知识基础而需要进行小组工作,以处理复杂的金融、法律、税收、会计、产业、计算技术、市场营销等方面的问题。因此,作为小组优秀的金融工程师,合作的精神、沟通的技巧和协调的能力是必备要素之一。 总之,在金融工程领域的教学和科研过程中,从发展的趋势来看,金融工程将不仅仅作为一门技术性的学科,而是将逐渐成为一种创新和开放的思想方法,日益渗透到金融、经济乃至整个社会生活中来。 金融工程专业人才培养研究:金融工程专业人才培养的现状分析 摘要:金融工程专业人才的培养必须与金融工程的发展相适应,本文结合我国高校金融工程人才培养的内容分析了金融工程人才培养的现状,思考人才培养中可能的问题,从完善课程体系和加强实验教学方面提出建议。 关键词:金融工程;人才培养;现状 一、引言 金融工程是一门交叉性很强的新兴学科,引入到我国的时间并不长,金融工程研究运用各种金融工具和策略解决金融财务问题,管理金融风险,它综合运用各种工程技术的方法,开发和设计金融产品,解决经济运行中的各种金融问题。基于金融工程的特点,金融工程专业人才的培养也具有一定的特殊性,既需要数理、数量分析、财务、投资、软件应用等方面的扎实基础,又要有很强的动手操作能力来解决实际问题。 二、我国金融工程专业发展现状 目前,我国金融工程发展分金融数学和金融工程两个方向,这主要体现在高校专业设置上,金融工程的应用主要是风险控制和量化投资两方面,风险控制主要应用于商业银行和保险业,量化投资主要应用于投行和证券业。在实践中,金融工程已被部分商业银行、保险公司和投行应用于风险管理和投资领域。基于我国证券市场的不成熟及其高投机性,使得国内金融工程的研究经常与实际市场相背离。此外,金融工程理论的专业性较强,对从业人员的专业性要求很高,如果从业人员没有经过系统化和专业化学习,理论的实践无法得到反馈和再次验证,这将是一大缺失。和欧美成熟市场相比,我国金融工程领域的研究尚处于起步阶段,发展前景广阔,金融工程专业人才需求量将很大。 三、我国金融工程专业人才培养现状 高校是我国金融工程专业人才的培养主要基地,高校金融工程专业的培养模式,反映了我国金融工程人才培养的现状。下面结合金融工程专业培养的内容分析我国金融工程人才培养的现状。 金融工程人才培养的内容应包括以下三方面: 1.理论教学与实践教学结合,实验教学与实践教学结合 理论与实践相辅相成,为了调动学生学习的积极性,启发学生的创造性思维,提高学生分析解决问题的能力,引入实践教学能巩固和深化理论知识;引入实验教学主要是为了提高学生的动手操作能力和培养创新思维模式,仿真模拟实验能为学生提供近似真实的市场环境,缩小教材与现实的距离。 2.“三个主要模块”的教学实践 “三个主要模块”分别是金融知识、数理方法和相关软件。金融工程教学,应让学生掌握这三个主要模块的知识和技能。 (1)金融知识包括西方经济学、金融学、投资学、财务管理、会计学、国际金融学等基础理论知识以及远期和期货、期权、互换、金融资产定价、金融风险管理等内容。 (2)数理方法,是数学知识和计算机方法在金融领域的应用。如利用代数知识、微积分、线性代数、微分方程、概率论、随机过程等数学知识,设计优化算法或建立金融仿真模型,定量研究金融活动。 (3)相关软件的熟悉与应用。作为一门实践性很强的学科,学生不仅需要具备夯实的数理金融知识基础,还要掌握计算机软件的应用。因为金融工程教学必须由理论教学和实验教学紧密结合方能成为一个体系,实验教学有数据收集处理、仿真模拟交易和金融模型建立等,不掌握相关软件的使用,无法将所学的金融工程专业知识有效应用到实践中解决实际问题。 3.“四项基本能力”的培养 (1)金融衍生产品设计。金融衍生产品的设计、定价和应用金融工程研究的重要内容。如期货、期权、FRA、互换等衍生产品,随着经济发展,其产品结构越来越复杂,定价和应用也更为复杂。通过熟悉金融衍生产品的种类,掌握无套利定价原理、风险中性定价原理等定价方法,设计金融衍生产品、合理定价,有效规避金融风险,创造利润。 (2)风险管理。金融工程或者说金融衍生产品最主要的功能就是风险转移和规避。通过熟悉各种金融衍生产品和资产组合,模拟分析公司面临的风险和不同风险回报的投资组合,找到最优的风险管理方法和工具。 (3)金融建模。金融模型能在一定程度准确模拟出一项投资或投资组合在不同经济环境中的变化路径,进而帮助企业准确迅速地决策。 (4)金融数据分析。学习金融数据的收集和分析,使学生能应用金融统计方法和计量分析方法,分析市场和产品定价的有效性,寻找套利机会,开展实证研究。 我国高校金融工程人才培养的“瓶颈”在于学校与社会的脱节,即学生的实践能力和动手操作能力差,无法将所学知识应用到解决实际问题中。这与最初的构想差距甚远,需要改进和完善的地方还很多。 四、金融工程人才培养现状的思考 1.完善金融工程教学课程体系 合理的课程体系直接决定了教学质量的高低,科学设计金融工程教学课程体系,兼顾专业间的协调性,能提高学生对理论知识的掌握程度并在一定程度上激发学生的学习兴趣。 2.加强实验教学,提高学生动手能力 现阶段金融工程教学的挑战在于如何提高学生的动手能力,只有通过有效开展实验课程教学,完善实验课程体系,将理论知识与实践相结合,通过多种多样的金融实验激发学生学习兴趣,拓宽学生思维,提高学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新能力。 作者简介: 王旭霞(1986.4- ),女,汉族,硕士,现任职于曲靖师范学院数学与信息科学学院,助教,研究方向:金融投资分析。 金融工程专业人才培养研究:金融工程专业人才培养研究 摘要: 文章先对应用型高校金融工程专业人才培养现状进行分析,然后根据金融工程发展特点和学科特性,从人才培养目标定位、课程体系设置等方面对金融工程专业人才培养进行探讨,提出了实际有效的改革举措。 关键词: 应用型高校;金融工程;人才培养;目标体系 金融工程学自产生以来,迅速应用到金融市场的各个领域[1-2]。但金融工程学科建设不完善,人才培养缺乏成功模式和经验,国内迫切找到适合的人才培养模式,提高人才培养的质量与效率。 1金融工程专业人才培养现状 自2002年教育部批准部分高校设立金融工程学科以来,一批高校被获批设置金融工程本科专业。但是国内开设金融工程学专业的院校仍不足百所,依然处于起步阶段。不同类型的高校把金融工程专业设置在不同院系,大多高校设置在金融学院或者管理学院,也有的设在数学学院、工程管理学院等。金融工程专业课程设置、人才培养理念和模式没有统一标准,主要更具学校自身情况而定。目前金融工程人才培养没有标准模式,很多学校就照搬国外培养模式,即采用金融应用型模式、工程研发型模式或数理研究型模式[3]。 2金融工程专业人才培养存在的问题 应用型本科高校是人才培养的前沿阵地,它培养出的金融工程人才必须具备全面的理论功底、极强的实践操作能力、活跃的创新思维和快速学习能力。实践中金融工程专业人才培养取得了一些成果,但仍有很多问题亟待解决与完善。 2.1人才培养目标体系不完整,定位不清晰目前应用型高校对人才培养目标没有形成体系,只是按专业单独设立培养目标,很少考虑学校自身特点和理念,没有融合市场经济对金融工程专业需求。对专业人才定位层次不清,人才知识结构不完善,多数院校本科阶段人才培养目标把握不准,脱离学生条件和市场需求的实际状况。忽略了不同层次和类型的学校应该有不同的金融工程人才培养目标,但实际培养中落实较难。 2.2学校人才培养特色不突出应用型高校金融工程专业人才培养通常要求过高,脱离学校自身实际情况,片面的最求学生的综合素质培养,往往失去了学校自身特色和地方经济特点,培养出来的人才理论知识广而不精,实践动手能力差,金融事务工作经验不足,缺乏预测与把握市场经济变化能力、创新思维能力和社会适应能力。学生基本上处于知其然而不能用的尴尬境地。 2.3专业课程体系设置缺乏系统性和灵活性国内金融工程专业的课程设置多数是参考国外学校课程模式,对相关课程进行适当的取舍和添加,但是金工程专业发展经验少,应用型高校自身的师资不足,致使金融工程专业课程设置缺乏系统性,课程设置形式单一、种类少且范围比较狭窄,课程之间衔接性不足。另外,部分应用型高校在金融工程专业课程设置上缺少灵活性,没有结合学生培养去向去适当调整课程,进行统一标准。 2.4金融工程专业教材建设落后优秀的人才培养受很多因素决定,其中优秀教材使用是重要因素。金融工程刚引入国内之初,适合教学的教材很少,除了引进国外优秀教材外,很多有能力的高校都自编教材。但总体看来,优秀教材偏少,教材存在重复抄袭现象或简单雷同的问题。 2.5教师队伍建设跟不上,教学实践形式化金融工程专业教学内容广泛且学科交叉较多,客观上要求教师具有多学科教育背景和很强的综合知识体系。然而目前应用型高校金融工程专业教学人员急缺。同时我国高校金融工程专业大都设在文科类学院,而文科类学院的教师大多是数理基础欠缺;也有部分高校理科类学院开设金融工程专业,它们的教师数理基础好,可经济金融知识却没有一点基础,很难胜任金融工程专业教学。 3金融工程专业人才培养对策 市场的发展离不开人才培养,人才是搞好金融市场的之源,金融工程人才培养决定了我国金融市场发展的长期稳定。应用型高校肩负着金融工程专业人才培养重要使命,但其培养过程中出现的问题,需要从以下方面进行解决。 3.1构建总分-阶段式培养目标体系,明确金融工程人才培养目标定位金融工程是作为一个应用性、创造性很强的专业,其专业人才培养目标必须体现纵向层次性,同时注重横向全面性[4]。首先,建立总分式人才培养目标架构,总的目标必须符合社会主义经济发展建设对金融工程人才的需要,为地方经济发展的服务;分目标要体现不同层次与类型的学校对金融工程专业人才培养的要求,注重形成各校人才培养目标特色。其次,建立阶段式人才培养目标定位,对于本硕博不同阶段金融工程人才培养要有层次性,同时注重目标的连续性。让学生在本科四年形成相对完整知识体系架构,扎实的专业基础理论知识,培养通才型应用型人才;同时,本科阶段的培养目标也要有阶段性,通过目标阶段化,是学生能够更清楚自己每个学段的任务。 3.2加强金融工程专业人才培养特色应用型高校在金融工程专业人才培养上要注重共性原则,夯实学生金融工程专业基本知识与加强技能训练。同时要结合学校自身的特色和地方经济需求,根据学生自己兴趣,导向性地培养学生在理论研究、金融事务服务、投资理财规划、风险管理技术,产品设计研发、数据收集处理及模型构建等方面,选择其一或二方面重点培养,做好做精,培养出服务于地方经济发展的专才。 3.3完善金融工程专业课程设置体系,强化课程设置的系统性和灵活性应用型院校金融工程课程体系设置,要以培养服务型与应用型人才目标为前提,逐步分层设计和制定课程体系。课程体系设置应满足系统性和灵活性,注重公共必修、专业必修和专业辅修及其他素质教育相结合。在专业课程设置保持较高的系统性前提下,要与地方经济发展需求保持一致,结合学校自身特点,适当删减课程或增减课时或增加新的课程,以适应金融工程人才培养目标要求,课程设置体现服务社会经济功效。但是必须注意不能随意改变课程,要有一定的调查研究和专家评估,更不能依据教师而改变课程设置。另外,课程设置的灵活性还体现在培养目标阶段性上,对于不同阶段要合理调配不同课程组合,以供不同程度的和要求的学生选择,根据导向性就业去向去自主学习必要课程。 3.4加快建设金融工程专业教材体系,打造适合课程教学的精品教材金融工程学科专业人才培养,要求学生懂得多专业的基础课程,需要精心挑选适当教材。首先,要建立应用型本科高校金融工程专业教材体系,建立不同专业课程的教材库,提供适合教学的公共基础课教材、专业课教材、专业选修教材等,并经常性更新教材库。其次,要加快引进国外优秀教材速度,注重原版教材使用,同时组织精通外文的金融专家翻译高质量的国外金融工程专业教材;另一方面,鼓励国内专家编写适合于国内金融工程专业教学的精品教材,使教材更加贴近专业培养目标及学校特色。最后,要学会充分高效利用教材,组织教研活动进行教材筛选与教学内容取舍,经过不断地研讨,最终根据自己学校专业特点编写相关教材。 3.5加强人才培养的师资队伍建设,注重院系联合培养金融工程学科的交叉性特点决定了其教学的难度,不仅对学习的素质提出要求,更是对教师自身综合素质的一种挑战,要培养出高水平的金融工程人才需要高质量的教学与实践,更需要高水平的教师团队。加强应用型高校教师队伍建设:首先,需要充分调动本校师资力量,采取各院系联合培养,强调各学科教师之间的配合,一门课程配备多名教师进行综合教学,解决暂时性的师资短缺问题;其次,要加强学校中青年教师的培养,鼓励教师外出专业进修、读博及参与企业的培训等,建立起适合于本校学科专业教学的教师队伍;最后,要力所能及的引进金融工程专业海外人才,提升教师队伍总体水平。 作者:何静 单位:安徽铜陵学院
多元统计分析论文:证券投资中多元统计分析论文 多元统计分析法是证券投资中非常重要的分析方法,它的理论内容包含了多个方面的理论方法,每个理论分析方法对证券投资有着不同的分析作用,应该对每个分析方法进行认真研究得出相关的结论,再应用到实际经济生活中。 1聚类分析在证券投资中的应用 (1)定义:聚类分析是依据研究对象的特征对其进行分类、减少研究对象的数目,也叫分类分析和数值分析,是一种统计分析技术。(2)在证券投资中应用聚类分析,是基于证券投资的各种基本特点而决定的。证券投资中包含着非常多的动态的变化因素,要认真分析证券投资中各种因素的动态变化情况,找出合适的方法对这种动态情况进行把握规范处理,使投资分析更加的准确、精确。1)弥补影响股票价格波动因素的不确定性证券市场受到非常多方面的影响,具有很大的波动性和不稳定性,这种波动性也造成了证券市场极不稳定的发展状态,这些状态的好坏对证券市场投资者和小股民有着非常重要的影响。聚类分析的方法是建立在基础分析之上的,立足基础发展长远,并对股票的基本层面的因素进行量化分析,并认真分析掌握结果再应用于证券投资实践中,从股票的基本特征出发,从深层次挖掘股票的内在价值,并将这些价值发挥到最大的效用。影响证券投资市场波动的因素非常多,通过聚类分析得出的数据更加的全面科学,对于投资者来说这些数据是进行理性投资必不可少的参考依据。2)聚类分析深层次分析了与证券市场相关的行业和公司的成长性聚类分析是一种非常专业的投资分析方法,它善于利用证券投资过程中出现的各种数据来对证券所涉及的各种行业和公司进行具体的行业分析,这些数据所产生额模型是证券投资者进行证券投资必不可少的依据。而所谓成长性是一种是一个行业和一个公司发展的变化趋势,聚类分析通过各种数据总结归纳出某个行业的发展历史和未来发展趋势,并不断的进行自我检测和自我更新。并且,要在实际生活中更好的利用这种分析方法进行分析研究总结,就要有各种准确的数据来和不同成长阶段的不同参数,但是,获取这种参数比较困难,需要在证券市场实际交易和对行业和公司的不断调查研究中才能得出正确的数据。因此,再利用聚类分析法进行行业和公司分析和证券投资分析时要注重选取正确的、关键的指标进行检查,例如主营收入增长率、净利润增长率等指标,这样才有利于正确预测证券市场上股票的发展潜力。3)在实际操作中更加直观实用聚类分析是根据现代证券市场发展水平和特点发展出来的新的分析方法,这种分析方法的出现与现代的基本的投资组合理论形成了比较,突出了聚类分析方法更加贴近实际生活,更加直观、实用的特点,并且由于技术的发展,聚类分析方法在实际应用中所受到的局限较小,而且易操作,因此它的适用范围就比现资理论更加的广泛。 2主成分分析在证券投资中的应用 (1)定义:在统计分析中,主成分分析是一种分析、简化数据集的技术。主成分分析经常用减少数据集的维数,同时保持数据集的对方差贡献最大的特征。主成分分析由卡尔•皮尔逊于1901年发明,用于分析数据及建立数理模型。其方法主要是通过对协方差矩阵进行特征分解,以得出数据的主成分(即特征矢量)与它们的权值。(2)主成分分析的应用非常广泛,判别分析的分析方法就是通过对各种分类数据的研究,分析出自变量各组间存在的差异,并总结出差异性,判断哪一个自变量对组间差异的贡献是否完全,根据这些数据将自变量的转变方法进行样本归类。1)降低影响证券投资市场变动的因素之间的互相影响在证券市场中有非常多的因素在影响着证券市场的稳定,这些因素之间有着非常多的关系,相互影响、相互关联,但相互之间的影响也存在着非常多的影响。而主成分分析方法就是在对影响证券投资相互关系的因素中进行分析,并对原始数据指标变量进行认真分析,将其中重要的主成分因素概括出来,并进行转换形成相互彼此相互独立的成分,而且经过实践证明在影响证券市场投资分析中的指标间相关程度越高,主成分分析效果越好。2)通过主成分分析减少指标选择的工作量主成分分析的目的就是要通过对各种数据、因素的分析总结出相对各种因素的不同影响程度,总结总体因素中的主要影响成分,并总结出不同层次的影响因素梯度,在分析时采取逐级分析的方法,这样既可以抓住主要矛盾进行分析,也可以节省时间,并且提高分析的准确性,减少分析人员的工作量,因此,主成分分析法指标选择上的优势更加的突出。3)由主成分分析法构造回归模型更加的精确、节省时间在进行证券投资因素分析时,为了能够更加清晰准确的对模型中的相关数据进行分析,都要对各种数据进行模型处理,这样的处理方式可以提高整个证券投资分析的准确性,是模型更加易于做出结构分析、控制和进行证券市场变动的预报。 3因子分析 (1)定义:因子分析是指研究从变量群中提取共性因子的统计技术。最早由英国心理学家C.E.斯皮尔曼提出。因子分析可在许多变量中找出隐藏的具有代表性的因子。将相同本质的变量归入一个因子,可减少变量的数目,还可检验变量间关系的假设。(2)应用因子分析最主要的作用是确定证券投资组合的模型。因子分析将影响股票价格的各种因素看成是不同的变量,建立股价因子模型,利用各因子不相关性确定股票的分类,再分析股票的发展潜力的基础上确定出合适的证券投资模型。 4总结 随着经济发展的不断加快,金融证券市场的发展也达到了又一个高度。我国证券市场的发展还不完善,暴露出来的诸多经济问题必须引起政府和社会的广泛关注。证券市场研究着也要积极进行证券市场的各种理论对市场的发展做出合理的预测和控制。多元统计分析方法是近年来应用比较广泛、科学的方法,它为整个证券市场的健康发展做出了辅助性作用。为了证券市场能够更好发展,多元统计分析方法也要进行积极创新,为将来的发展做出贡献。 作者:刘新仁单位:浙江经贸职业技术学院 多元统计分析论文:探究农业生产条件对农业经济发展影响的多元统计分析 摘 要:本文对多元统计分析进行了简单的介绍,阐述了多元统计分析的具体应用和实践,针对农业经济的发展进行了深入的研究,从改善农业生产条件出发,结合多元统计分析,制定出科学的农业生产条件改革策略,希望对农业经济发展有所帮助。 关键词:农业生产条件;农业经济发展;多元统计分析 农业在我国经济发展中起到非常重要的作用,受到自然条件的影响,全国各个地区的经济发展水平存在很大的差异性,当地政府对农业的重视程度和政策帮助力度不同,也影响到了各个地区农业的发展。基于多元统计分析,可以分析出各个地区农业生产条件的优势和不足,制定出相应的农业发展策略,进而提高农业经济发展水平。 1 多元统计分析 多元统计分析属于数理统计中非常重要的一部分,在进行多个分析指标的统计时,往往需要用到数理统计分析来进行多个统计指标之间的理论和实践研究。多元统计分析有多种分析方法,比如说主成分分析、聚类分析等。在进行多元统计分析时,往往需要结合多个统计指标来进行,将多元统计分析应用到农业生产条件中,可以充分掌握气候、农药、化肥等多个方面的因素,寻找各个指标之间的联系性,再进行数学模型的建立,结合当地实际情况,对农业经济发展有清晰的了解,再制定出相应的政策制度,合理地对现有农业资源进行分配,最终实现促进农业经济发展的目的。 2 多元统计分析的应用和实践 在探究农业生产条件对农业经济发展的影响时,选择多元统计分析的方式,可以最大化运用农业生产条件,科学的分配农业资源,提高农业经济效益。在实际的分析时,可以先对当地的农业生产条件进行统计,比如说劳动力情况、机械化水平、气候条件、耕地面积等。因为每个地区的实际农业生产条件都不相同,比如说西南地区,影响农业经济发展最主要的因素是农村劳动力,耕地面积、机械化水平等远没有劳动力重要。其主要的原因是因为西南地区的地形情况比较复杂,没有大面积的耕地,严重限制了农业机械的应用,往往需要采取人工的方式来完成耕种,因此需要大量的劳动力。 运用关联分析在进行农业生产条件的分析时,绝大多数地区的耕地面积与农村劳动力关联不是很紧密,与物质生产条件的关联程度在逐年加大。造成这种现象的原因是,受到科学技术的发展影响,对传统的种植方式带来了很大的改变,提高了农作物的产量,农业生产机械化程度越来越高,进而耕地面积以及农村劳动力的重要性已经没有之前那么重要。对于农业生产工具、化肥农药等的使用不断加大,再加上各个地区的实际生产条件有所不同,导致了农业生产条件重要性的改变,需要结合实际情况对农业生产条件进行调整,最终促进农业经济的发展。 3 改善农业生产条件,促进农业经济发展 农业生产条件直接影响到农业经济的发展,一定要做好农业生产条件的利用工作,促进农业经济的发展。在际的生产过程中,随着耕地面积以及劳动力在生产条件中的地位逐渐降低,但是耕地面积以及劳动力又是农业生产中的必要条件。因此,在进行农业生产条件的改善时,要加大对种植技术的研究力度,提高单位耕地面积的产量;要增强农村劳动力对科技的运用能力,提高农村劳动力的文化水平,结合先进的科学技术来开展农业生产,提高农业生产的产值,促进经济发展。 在对农业生产条件进行改善时,不仅要从传统生产方式上进行改善,还需要从本质上进行变革,比如说病虫害的防治、栽培技术、育种方式等。在病虫害的防治方面,科学合理地选择防治农药,可以减少病虫害对农作物的损失,提高农业生产产量,在使用农药时,要注意农药的更换使用,避免长期使用1种农药,进而使得病虫害产生抗药性失去防治作用。在进行化肥的使用时,一定要注意化肥的选择和化肥的搭配,农作物不同的生长时期要选择不同类型的化肥,化肥的搭配一定要合理,这样才能促进农作物的全面生长,化肥之间不要存在一些酸碱性的冲突,要牢牢把握好化肥的用量,过多造成浪费,过少达不到增长目的。育种方式以及栽培方式在农作物的生产中也非常重要,好的育种方式和栽培方式可以增强农作物的成活率,提高产量。结合先进的科学技术改善农业生产条件,能够发挥出现代科学技术的价值和作业,促进农业经济的发展。 4 结束语 多元统计分析应用到农业生产中,可以结合多项统计指标清楚地掌握农业生产条件,了解农业发展的优势和不足,结合先进的科学技术,制定出符合农业发展的策略,对农业生产资源进行合理配置,最终实现农业经济发展的目标。 多元统计分析论文:基于多元统计分析的出租车资源配置模型研究 【摘要】利用打车软件智能出行平台获取相关数据,采用统计学方法分析不同时空出租车资源的“供需匹配”程度,为城市的出租车资源配置提供决策依据.首先,选取国内具有代表性的20个城市,利用聚类分析将其分为三类;其次,利用MATLAB对“出租车分布”和“出租车需求量分布”进行了可视化,直观分析了三类城市出租车资源“供需匹配”程度;最后,选取适当指标,利用SPSS对数据进行主成分分析及多元线性回归,建立了模型,量化了出租车资源“供需匹配”程度与相关指标的关系,从而可以通过控制各个指标来优化出租车资源配置. 【关键词】供需匹配程度;主成分分析;聚类分析;多元线性回归 【基金项目】2014年12月黑龙江省教育科学规划办重点课题,基于大数据技术的应用型本科院校统计学专业人才培养模式研究与实践(编号:GJB1214026). 随着人们生活水平的日益提高,城市交通网越来越发达,城市交通工具趋于多样性,私家车拥有量逐年飙升,尽管如此,受各种政策和客观条件的影响,出租车仍然是我国城镇市民出行重要的交通工具.由于出租车市场监管不够严格,城乡接合部面积扩张迅速等原因,一些城市出现了“打车难”现象,特别是流动人口多的旅游城市这种现象更加突出[1].为了缓解这一现象,打车软件应运而生并推出了许多优惠和补贴政策,一时间受到了广大司机和消费者的青睐.与此同时,打车软件智能出行平台内承载的海量数据也随着大数据时代的到来日渐凸显其重要的价值[2],通过对这些数据进行挖掘和分析必将对有效监管出租车市场的发展、合理配置出租车资源提供决策支持.针对我们要解决的实际问题,我们需要做以下模型假设:(1)假设打车软件系统无漏洞;(2)假设每个出租车公司出行政策相同;(3)假O每个地区软件平均使用率相同;(4)假设每个出租车行驶里程单价相同;(5)假设出租需求与供给不受天气影响;(6)假设道路交通里程数不变;(7)假设各个城市人口总数不变,出租车数量总数不变; 一、城市聚类分析 本小节选取聚类分析方法中系统聚类法[3]将一些重要城市聚类,为接下来的模型建立奠定基础.我们选取人口数、出租车拥有量等指标,利用系统聚类的分类方法将上海、北京、广州等20个主要城市进行聚类,将其分为三类,即一线交通发展城市、二线交通发展城市和三线交通发展城市.根据收集的统计数据,利用上述聚类方法,我们得到20个城市聚类后的树状图,从而我们可以得到聚类分析结果,见图1. 进一步,根据树状图和指标分布情况采用最长距离法进行分类.其中,最长距离法所使用的公式为 它等于Gp与Gq中最远的两个样品的距离. 根据最长距离法的定义及其公式,经过三次分类,最终将北京、广州聚为一类,定义为一线交通发展城市;沈阳、武汉、哈尔滨、济南、宁波、杭州、厦门和深圳聚为一类,定义为二线交通发展城市;剩余城市聚为一类,定义为相对发展较弱的三线交通发展城市.进行分类后,我们即可选取北京、沈阳和南京分别作为各类城市中的代表. 我们对北京、沈阳和南京三个城市的打车需求量与出租车分布利用MATLAB进行三维模拟,并进行两个指标间的比较. 由图2、图3可知,北京出租车分布情况的密集程度与需求量的分布程度部分地区基本一致,但总体差异性比较大,即北京的供求匹配不合理,需要重新合理分配出租车分布.南京出租车分布情况的密集程度与需求量的分布程度类似,但需求量很少,由此造成出租车空载率大,资源浪费,因此,需要重新分配出租车分布以达到供需匹配平衡.沈阳分布出现的问题与南京相同,因此,需要调整出租车分布. 二、主成分分析[4]和多元线性回归模型 (一)模型建立 下面,我们将各城市出租车分布设为因变量y,难易度x1、需求量x2、抢单时间x3设为自变量,利用主成分分析对上述变量建立多元回归模型,具体步骤如下: 第一步,针对三个自变量做因子分析,计算出各指标的方差累积贡献率,得出x2与x3的累积贡献率大于85%,贡献率较高,x1的贡献率不高; 第二步,根据上述分析结果选取需求量x2、抢单时间x3作为因子,利用SPSS求得主成分prin1、prin2,见表2. 第三步,用y对两个主成分prin1和prin2做普通最小二乘,获得主成分系数,得到主成分回归方程为 (二)模型检验与分析 根据系数表,我们可知各个参数对应显著性检验的p值均小于显著性水平0.05,因此,上述模型通过检验.根据上述模型可知乘客对出租车的需求量与出租车的分布情况呈负相关,因此,出租车的分布与出租车的需求之间矛盾,造成出租车空载率增大,分布不合理,应有效改善出租车分布情况,提高利用率,尽可能地平衡分布与需求的关系. (三)模型应用 下面我们通过对模型简单应用,进一步比较观测值和预测值,从而更直观地感受模型的回归效果及应用价值. 北京的模型应用:当难易度为9 452、需求量为707 154、抢单时间为604 100.55时,代入y=0.284x1-0.055x2+0479x3+56.181,得出租车分布为692 302,该数值与观测值相差不大,本模型预测效果较佳. 沈阳的模型应用:当难易度为2 857、需求量为294 228、抢单时间为20 594.38时,代入y=0.536x1-1.559x2+0049x3+41.806,得出租车分布为291 371,该数值与观测值相差不大,本模型预测效果较佳. 南京的模型应用:当难易度为4676、需求量为572 990、抢单时间为31 140.13时,代入y=-2.036x1-0.103x2+046x3+84.46,得出租车分布为568 314,该数值与观测值相差不大,本模型预测效果较佳. 除了上述模型的预测应用外,其还可以进行控制应用,即政府部门或相关企业要想控制某区域内的出租车分布,可以出台相应政策和措施调控难易度x1、需求量x2、抢单时间x3,进而达到调控出租车配置的目的. 多元统计分析论文:上市银行业绩的多元统计分析 [摘要]随着我国金融业的不断开放和利率市场化的改革,上市银行间的竞争日益激烈,再加上国家对上市银行的监管不断加强,其盈利能力受到挑战。为了宏观上充分了解上市银行目前的经营状况,文章收集了2016年第三季度16家中国上市银行的财务数据,运用聚类分析和判别分析对16家上市银行进行业绩上的分类,运用R型聚类分析对财务报表各个指标值进行分类研究,运用主成分分析对16家上市银行业绩进行排名和对比,最后得出四大国有银行业绩领跑,各家商业银行喜忧参半的结论。 [关键词]上市银行;聚类分析;判别分析;主成分分析 1数据来源及模型假设 文章选取 16 家上市银行为研究对象,对其2016年第三季度财务报表进行整理分析,获得所需数据。为了便于解决和研究问题,提出以下几条假设:①假设16 家上市银行的年报真实可信;②假设上市银行在编制年报时使用会计记账方式等一致;③假设设置的变量取值都有实际意义且数据记录准确规范。 2数据指标的构建 文章从公司规模、盈利能力、偿还能力、成长能力、营运能力五个方面选取19个量化指标,分别为基本每股收益、主营业务收入、主营业务利润、营业利润、投资收益、利润总额、净利润、经营活动产生的现金流量净额、总资产、总负债、股东权益(不含少数股东权益)、净资产收益率加权、净资产收益率、净资产报酬率、非主营比重、净利润增长率、资产的经营现金流量回报率、经营现金净流量与净利润比率、经营现金净流量对负债比率。 3聚类分析 31变量分类 第一类中的五个指标是对银行收益进行刻画的指标:第二类中的八个指标是对利润、资产、负债和所有者权益的表现;第三类的两个指标是对银行其他业务的收入的刻画;第四类的四个指标是对银行现金流量的反映。 32样品分类 通过最远邻元素、Ward法和K-均值聚类法三种分类结果比较,民生银行、南京银行、宁波银行分类结果不一致,因而采用判别分析继续研究。 4判别分析 判别分析选用方法:贝叶斯判别。根据分类函数系数表可以得出三组判别函数的表达式。 将各银行数据进行回判结果如下。 回判结果表明:总的回代判对率为100%。待判银行:民生银行、南京银行、宁波银行,其判别结果如下: 民生银行、南京银行属于第二类,宁波银行属于第一类。 5主成分分析 51主成分分析过程 (1)将原始数据标准化。 (2)建立变量的相关系数阵。 (3)求相关系数阵的特征根和相应的单位特征向量。 (4)主成分函数。 在第一主成分表达式中,主营业务收入、主营业务利润、营业利润、利润总额、净利润、总资产、总负债、股东权益(不含少数股东权益)的系数较大,这八个指标起主要作用,可以把第一主成分看作收入、利润、资产、负债、所有者权益的银行总体规模的综合指标。同理,可以把第二主成分看作银行营运能力的指标,把第三主成分看作利润成长能力的指标,把第四主成分看作非主营业务收入能力的指标。 52样品主成分得分结果 综合排名前四名是建设银行、工商银行、农业银行和中国银行,对应聚类分析结果的第三类。国有的四大银行在总体规模、营运能力、利润成长能力、非主营收入能力四方面的综合能力都有着显著的优势。 在y行总体规模方面,四大国有银行的总体规模比较是:工商银行 建设银行 农业银行 中国银行。在银行营运能力方面,建设银行 农业银行 工商银行 中国银行,说明建设银行和农业银行的运转出色。在利润成长能力方面,建设银行 工商银行 农业银行 中国银行,建设银行实现了较高的利润水平。在非主营收入能力方面,中国银行 建设银行 农业银行 工商银行,中国银行和建设银行优化了收入结构,中间业务收入占总收入的比重加大,拓宽了利润空间。 综合排名在第五名到第十一名的银行均是在2016年第三季度业绩优良的商业银行。利用同样的分析方法得出:在银行总体规模方面,民生银行与交通银行的总体实力较强。在银行营运能力方面,民生银行与宁波银行的营运能力较好。在利润成长能力方面,招商银行与浦发银行的利润成长能力较强。在非主营收入方面,民生银行与宁波银行的中间收入较高,突破了传统收入的局限,拓宽了利润渠道。总体来讲,这七家银行各有各的优势,也各有各的不足,水平相当。 剩余五家银行:平安银行、华夏银行、北京银行、南京银行、光大银行总体业绩较差,总体规模较小,营运能力较差,没有自己突出的优势,因此整体业绩落后于其他银行。 多元统计分析论文:多元统计分析的城市经济实力研究 【摘要】本文通过构建城市经济实力评估指标体系,运用多元统计分析方法中的因子分析和聚类分析对2012年山东省17个主要城市的经济实力进行定量化评价和客观排序,本文以数据对17地级市进行分析和总结,提出有针对性的对策措施。 【关键词】聚类分析 经济实力评价 改革开放以来,山东省不断探索符合省情的经济发展路子, 积极推进经济增长方式的转变,国民经济整体实力大为增强,人民生活水平迈上了一个新台阶。但是省内地区发展不平衡的弊端也日益凸现,客观、准确地评价山东省17个地级市的经济发展现状,找出各城市经济发展的差异,探讨其成因,对于进一步提升山东的整体经济实力具有重大而深刻的现实意义。 一、指标体系的建立 本文根据山东省国民经济发展的主要概况,选取衡量城市经济发展水平的主要经济指标有8个:X1:地区生产总值(亿元)、X2:人均GDP(元)、X3:自然增长率(‰)、X4:进口总值(万美元)、X5:出口总值(万美元)、X6:城镇人口占总人口比重(%)、X7:居民储蓄存款(亿元)余额、X8:合同外资(万美元),这些指标均可以从不同层面衡量经济的发展状况。 二、聚类分析 指标数据来源于《山东统计年鉴》,所有数据均选取截面数据2012年统计数据。聚类分析(Cluster Analysis)就是分析如何对样品(或变量)进行量化分类的问题。通常聚类分析分为Q型聚类和R型聚类。聚类分析可以看出哪几个地级市分为一类,以便对这几个分为同一类的地级市综合进行分析,找到这几个地级市的共同点并提出相应的对策。对山东省17市进行聚类分析,采用的是Ward法,欧氏距离,标准化采用Z得分,可以得到以下结论: 第一,本文采用聚类分析从选取的8个经济指标中对17地级市进行聚类。采用该统计方法,把17城市的经济发展情况分为4类。青岛市的经济发展最好分为一类;潍坊市、省会城市济南市、海滨城市烟台市的经济相对较好分为一类;然后莱芜市、滨州市、日照市、淄博市、威海市、东营市可以分为一类;最后泰安市、德州市、聊城市、济宁市、临沂市、枣庄市、菏泽市分为一类。 第二,青u市借助其开放的沿海城市的优势,充分发扬优势,尤其在进出口方面做得很好,所以其经济总体排名第一。烟台市利用其沿海地理优势,进出口贸易发展较好,与其分为一类的潍坊市、济南市在经济因子上发展较好,在人口因子上要注意发展和改进。 第三,聚类分析结合上面的因子分析可看出,莱芜市、滨州市、日照市、淄博市、威海市、东营市在山东省中东地区,在进出口贸易方面还有待提高,所以这几个地级市在这一方面要加快发展以带动经济发展;泰安市、德州市、聊城市、济宁市、临沂市、枣庄市、菏泽市分为一类,是经济较弱地区,这一类地区在人口增长率方面较其它地级市较差,所以这一类地区不仅要注意进出口贸易方面的发展,借鉴经济发展较好的城市。 三、山东省17个地级市经济协调发展的对策建议 根据本文的分析可知为促进山东省经济的发展,主要可从下面几个方面入手: (一)改善经济制度,共同发展 一是改革开放的实践及其他省市的经验表明,通过发展横向经济联合与协作,可以大力发展各地级市的进出口贸易方面的发展。使人流、物流、资金流、信息流畅通,从而带动经济的可持续发展。所以要实现山东省的各地级市经济的协调发展,就要密切各地区之间的联系,加快横向经济发展的步伐,把东部地区外向型经济与中西部的资源相结合起来,逐步形成中西部地区与东部地区外向型经济相互促进的发展;二是东部沿海地区要对中西部地区进行对口支援和重点扶持。中西部地区也应该在能源和方面加大与东部地区的沟通,从而合理配置资源。 (二)采取措施吸引内外资 在资本充盈的今天,山东省在引进资本这方面不仅要协调省内、国内资金,国内资金也应重视。改革开放给经济带来快速的发展,所以在现在的经济发展中也应该注意与外部资金的沟通。构建提高内资使用效率,山东省东部地区经济综合实力较强,投资环境好,外资源源不断。中西部地区可以把握机会,改善投资环境,提供优惠政策趁机吸引被东部沿海地区排斥在外的内资,同时也注意吸引外资。此外要重视内外资企业的发展,提高内资的科技含量和使用效率,鼓励内资企业进行研究与开发,提高企业的竞争力,真正实现依靠民族力量强大经济。 (三)改善产业结构,不断发展自身经济 对于山东省的特殊的地理分布(部分地区靠海),处在不同发展水平的各个城市应该根据市场的需求,发挥本地优势,沿海地区除一些经济体制之外发展旅游业也同样可以带动经济的发展,所以山东省中西部地区在调整其产业结构的同时,也可以发掘自身的优势,发展旅游业。发展旅游业不仅可以给经济的发展创造很多机会,而且还可以吸引更多的资金、人才资源等资源,从而不断地实现自身产业结构的合理化和高级化;在产业结构上,也应该根据自身优势,调整产业结构,扬长避短,使产业结构越来越完善,从而经济达到持续发展 作者简介:李娅婷(1992-),女,山东济宁人,山西财经大学2015(应用统计学)专业硕士研究生,研究方向:计量模型。 多元统计分析论文:《多元统计分析》课程实践教学创新研究 摘要:根据国家新一轮高校分类办学和建设应用技术型高校的需要,如何教好应用技术型高校的多元统计分析课程,一直是我们这类应用技术型高校教师在积极思考的问题,我们在教学过程中一直都在不断探索应用型教学的实现形式,总感觉到目前的教学方法存在一些问题,基于这样的要求,着力于多元统计分析的基本概念、基本方法和基本理论,充分反映应用技术型高校的指导思想,力求做到强化应用和技术创新,对《多元统计分析》课程实践教学进行创新研究。 关键词:应用技术型;多元统计分析;课程实践教学 0引言 多元统计分析是从经典统计学中发展起来的一个分支,是一种综合分析方法,它能够在多个对象和多个指标互相关联的情况下分析它们的统计规律,很适合自然科学和社会科学的特点。主要内容包括多元正态分布及其抽样分布、多元正态总体的均值向量和协方差阵的假设检验、多元方差分析、直线回归与相关、多元线性回归与相关(Ⅰ)和(Ⅱ)、主成分分析与因子分析、判别分析与聚类分析、Shannon信息量及其应用。 多元统计分析是一门研究多指标随机现象统计规律的统计学科,随着计算机的普遍应用和软件的迅猛发展以及大数据时代的来临,使得自然科学和社会科学的各个领域都广泛的用到多元统计分析方法,比如在经济、金融保险、生物医学、环境数据、管理工程等相关领域。尤其是多元分析方法在处理多维数据时,它必不可少的分析工具。作为统计学的主要分支,多元统计分析方法正在向人类生活和生产的每一个角落渗透,其分析理论也在实际应用中逐步的完善和发展。多元统计分析也可以对国家的宏观经济形势进行深入分析,并以直观的方式进行宏观经济建模,为经济决策提供了理论支持。 所以,作为讲授多元统计分析这门课程的老师,扮演着相当重要的角色,那就是如何引导学生学习和掌握这门课程,为学生进入理论研究部门和实际应用部门打下夯实的基础。培养应用型统计学人才,应当是既能够胜任企事业和行政职能部门的统计人才,又是能从事市场调查与分析、经济统计与预测的经济人才。于是本文做了如下的践与探索。 1《多元统计分析》课程实践教学现状 1.1数理统计学基础知识不足 《多元统计分析》是运用数理统计学的方法来研究多指标随机现象统计规律的一门统计学科。它是一元统计分析在维度上的推广。同时,《多元统计分析》也是数理统计学的一个重要分支。所以数理统计学基础是至关重要的,而数理统计学基础偏理论一些,不会有太多的应用题,抽象的概念很多,之所以感觉抽象是因为忽略了定义的来源和下定义的出发点,这样就很难理解抽象的概念,运用就更谈不上了;很多同学在学习过程中不注重各种定理的来源和证明,其实这些定理的证明过程也是必须要理解并能掌握其证明方法的。整个几门数理统计学基础课程线性代数基础、矩阵论、概率论与数理统计基础知识的不牢固,更何谈融会贯通了,而多元统计分析这门课程是建立在有一定数理统计学基础上的,尤其是概率论与数理统计方面的基础知识,因为教材中都是一些联系很紧凑的理论,而且有些推证简化了过程的证明和计算,如果没有一些数理统计学基础,就不知道定理结论的来源,这样只能是死记结论,导致不能很好的应用所学知识,如果没有这些就不能更好的掌握多元统计分析的理论与方法,也不能更好的理解多元统计分析中的基本概念。 1.2重传统的数理逻辑的推证,轻统计思想的讲解 我们在整个实施教学过程中,经常使用的教学方式是强化传统的数理逻辑的推证,简化对统计方法适用性的变别能力以及利用这些方法分析经济数据能力的练习,这是老师们在讲授多元统计分析这门课程时经常会忽略的问题。学习多元统计分析的最终目的是要应用于现实,分析和解决现实问题。老师在讲授这门课程时往往侧重在数理方法的推导上,这也导致很多同学把重点放在反复推敲理解这些证明过程上,而对于分析方法和公式在现实中的应用并不重视。因此学生只是被动性学习,没有主动去探索问题,最终也不知道如何使用统计分析方法。 课程教学方法还是照搬我国传统的理科教学方法,即“重点知识+例子说明+技巧解题”,这种固定的教学过程,看似完成了教学任务,但是学生的学习效果不能得到保证,这些技巧大多情况是学过之后很快就会忘记,所以我们也可以感觉到,当前多元统计分析在教学中存在一些问题,我们只是一味的强调怎样运用技巧解题,不去教学生如何用方法处理实际问题,这样的教学失误只注重理论上的教与学,既缺乏探究性和开创性,又缺乏实际运用训练。很多学生反映总是有种学到的不能用到实处的感觉,学习也是为了应付考试,所以这种传统的教学方式难以培养应用技术型统计学人才,与其他先进的学科教育相比缺乏生动性与普遍性。 1.3案例教学中存在的问题 案例教学法的采用给多元统计分析学科的教学实践带来很多好处,然而,如果运用不适当,其好处和作用就不能真正体现出来。但是如果忽略理论知识的学习,只是重视案例的学习,此类主要体现在学生身上。例如在教学实践中老师们经常会遇到学生建议少讲理论知识,多增加案例分析的情况。在学生们看来,理论性的概念和统计原理太单调乏味,然而忽视理论知识的学习,没有牢固的基础,不能积极参与到具体案例分析的讨论中来,听而不思考,思维过程就难免具有依赖性,即被动的接受学习,这类学生普遍缺乏体验性学习和研究性学习。而且,目前大多数高校统计学科教师在案例教学中所采用的案例素材也有不少问题,主要体现在以下几个方面:第一,不能很好地结合教学目的选择案例。任何学科案例教学所使用的案例都应该服务于教学目的,若是不能明确案例教学要解决的是统计领域内什么层次的问题,要提高的是学生哪方面的能力水平,案例教学就无法达到预计的效果。第二,教学实践中使用的案例时效性较差。没有结合社会经济的热点问题开展案例教学,难以被学生理解、接受和认可。在这种传统教学案例中,我们只看到知识的积淀而感觉不到对求索的追求;只看到记忆与理解而感觉不到质疑与批判;只看到“学会”的成果而感觉不到“会学”的收获、“乐学”的体验。 2应用技术型统计学人才培养中《多元统计分析》课程实践教学的创新研究 我们要以统计学思想的培养以及统计学方法在经济管理领域中的应用作为本R到萄У幕本目标,推动教学方法的改革。我们经过自己的教学实践与思考指出了多元统计分析学科教学中存在的问题,并就改进多元统计分析学科教学提出了若干建议。 2.1以我国经济真实数据编写案例,结合社会热点开展案例教学 在进行案例教学的过程中,多元统计分析要注意以我国现行经济运行中的真实数据为素材编写案例,并结合社会经济的热点问题开展案例教学。比如“以我国2013年-2015年的社会消费品零售总额的真实数据为样本建立统计预测模型,并利用该模型对2015年-2017年进行社会消费品零售总额的预测分析”;“以我国2013年1季度至2016年4季度的GDP季度真实数据,建立统计预测模型,估计与检验,然后预测2017年1季度至4季度的GDP。”如果我们准备这样的案例进行教学,就能使学生对所学的东西感兴趣、有好奇心和探究欲。 作为一种综合分析方法,多元统计分析只能作为一种定量和定性分析的工具,对案例进行深刻剖析。在案例教学实施中,应当以学生为主体,教师处于主导地位。任课老师需要及时掌握案例教学的进度,把握住同学们课堂讨论的内容和方向。案例教学法有利于激发学生学习的积极性和主动性,我们学习多元统计分析这门课程就是要学会处理数据并能进行定量分析,如统计预测法、核算的方法、指数模型方法、经济计量方法等,因此,在教学实践中任课教师需充分利用案例法开展教学活动,注重对学生们进行统计方法适用性的识别能力以及利用这些方法分析数量经济数据能力的训练。而在选取教学案例方面则应该注意把握选取案例的目的性、时效性和实用性,即要使所选取的案例既符合理论知识一致,服务于教学目的,又能紧跟当前社会经济发展,同时还一定要选择教师自己能够把握,学生便于理解、掌握和认可的案例。 2.2积极开展实验教学,将理论教学与实验教学相结合 实验教学是多元统计分析课程教学中必不可少的环节。学生通过亲自操作,能够加强对各统计分析方法的理解,并从中探索出一些新问题。然而,在教学过程中也出现了一些新问题。具体的来说,理论教学和实验教学有些脱离,理论教学的原理及其步骤的推导与实验基本脱节,使学生感到理论推证的没必要,实验教学中,使用统计MATLAB软件、SPSS软件、SAS软件、R软件等的缺点是只求结果不论原因和运行环境,理论的学习得不到实践环节的练习和巩固,使学生难以琢磨,就像“雾里看花”,这样实质上没有达到课程教学真正的要求。作为一套可以提供一些集成的统计工具,统计软件更重要的是它可以提供各种数学计算、统计计算的函数,并使使用者能灵活机动的进行数据分析,甚至还可以创造出符合需要的新的统计计算方法。例如MATLAB软件就是借助软件的统计工具箱中计算的函数完成,在实验教学过程中,我们强调训练对实验结果详细的统计分析能力,要学生根据所学的多元统计分析方法的理论步骤,分步骤编程独立完成。这样不仅使学生确实掌握各个多元统计分析方法的基本原理与步骤,而且也有针对性的使学生学习了MATLAB软件中相关基本的操作方法,真正地做到掌握该软件,在实验环节又一次巩固了学生对理论问题的学习,在实验完成后要求同学根据自己的亲自体验写实验报告。这样在每次实验中,大多数学生在实验中都有收获而且会有更深刻的思考,从而达到了教学目的。 2.3拓宽学生视野,加强师资建设 除了从实践中寻求帮助外,还应尽可能给学生们提供与统计学专业相关的、教师交流的机会和平台,使学生们切身感受到学习多元统计分析的重要性,从而调动学生学习统计学的积极性;适当吸纳优秀学生加入到教师的相关科研活动中,充分挖掘学生学习和研究的潜力,这样不仅注重了学生的“学”,同时还让学生体会到学习不仅是学的过程还是一个探究的过程,这样不仅优化了教学质量,还能取得更佳的教学效果。与此同时,统计学教师要保证有充分的时间去学习和掌握经济统计领域相关的实务操作,因此学校可适当安排教师分批去企业培训和锻炼,以此提高教师自身在统计实务方面的处理能力,增强教师的实践经验;有条件的学生还可以定期组织部分教师外出培训学习,提高教师在统计实践方面的水平,鼓励专业教师积极参加统计专业相关的技术资格考试以取得相应资格证书,达到“双师型”教师的要求;聘请国内高校相关专业知名教授做学校的兼职教授来指导青年教师,通过与本专业知名专家学者的亲身交流和学习提高青年教师的专业理论水平和实践教学水平;在教学实践方面,学校可以充分调动各方资源,如聘请公司、企事业、地方统计部门等实践能力强的专家或青年教师担任学生专业实践的指导教师,开阔学生们的眼界,帮助提升统计学课程实践教学的质量。 2.4在教学中融入数学建模思想 数学建模方法侧重于对实际问题的处理,在实际问题中庞大的信息数据量往往在对数据的处理和分析上提出更高的要求,要从表面上看起来杂乱无章的数据中发现和提炼出有规律性的结论,必须要掌握必要的统计分析工具,一些具有实际意义的数学建模实例,成为多元统计学分析应用的经典材料,这正是多元统计分析的“用武之地”,用多元统计分析方法解决了实际问题,这也正是多元统计分析解决了数学建模问题,即所谓融入数学建模思想,也提高了学生处理实际问题的能力。在讲授多元统计学分析课程中融入数学建模思想与方法,结合元统计学分析中基本概念、公式、统计理理以及分析方法的教学,鼓励学生积极运用统计软件和工具,对现实生活和产生的真实现象和数据等信息加以整合、归纳,经过演绎、求解以及推断,从统计学专业角度给出分析与预测,再经过翻译和解释,返回到实际生活中,用实践来检验这些数据的准确性。通过“实践―理论―再实践”的循环,让学生采用数学建模的理论与方法在平常的学习中掌握多元统计分析。 3结束语 通过《多元统计分析》课程实践教学的创新研究,一方面,可以理清今后统计类专业建设的方向,即以培养学生综合运用统计理论知识和方法解决实际问题的综合能力和实践能力,作为统计人才培养改革与专业建设的导向。另一方面,通过对统计类专业实践教学创新模式的探索,可以使该专业的课程实验、毕业设计、生产实习等与统计实际工作联系较密切的环节既按照教学要求实施,又能有针对性地增强教学效果,这对提高该专业的实践教学质量具有关键的教学研究意义。更重要的是,对实践教学创新的探索,能够充分体现该专业产学研结合的统计人才培养特色,进一步推动该专业教育教学改革和发展,也更加拉近该专业学生与经济管理部门、相关企业的距离,进一步消除学生对统计工作的陌生感,缩短毕业生进入统计工作岗位的适应期,这对扩大毕业生就业面,增强毕业生就业能力,提高该专业以及学校的社会知名度,也具有现实意义。此外,统计学是作为我校学科整体布局中的一个重要组成部分,构建培养技术应用型人才的统计学专业实践教学体系,将推动统计学专业的教学模式改革,也将给其他学科专业的教学改革以一定的示范和启发。 多元统计分析论文:浅析多元统计分析及相关应用 【摘 要】多元统计分析被广泛应用在各学科领域当中,是问题研究必不可少的手段。本文简单介绍多元统计分析的发展历程,并简述了较为常用的4种多元统计分析方法。同时,本文以安徽省的R D投入和GDP数据为研究变量,采用多元回归方法,对3个变量进行了单位根检验、协整分析和回归估计。结果表明,R D投入与GDP之间存在长期协整关系,并且是正相关。这与大多数文献资料研究结论相符合。 【关键词】多元统计分析;多元线性回归;ADF检验;协整分析 随着社会经济的进步发展,学者发现利用一元回归分析已经满足不了实证分析的要求。这是因为研究问题除了受到一维变量的影响,也会受到其他因素的作用。尤其是在延长样本数据时期、增大样本容量、引入其他影响因素之后,数据内部之间的规律难以依靠一元回归挖掘出来。多元统计分析开始被广泛应用在经济、管理、农业、社会、生物等研究领域。 一、多元统计分析的发展 纵观多元统计分析的发展进程,二位正态总体的分析方法虽然出现于19世纪,但多元统计分析的正式兴起却在20世纪。20世纪30年代,费希尔、霍特林等人为多元统计分析研究奠定理论基础。进入40年代,心理、教育、生物等领域开始将多元统计分析作为研究手段分析问题。但由于计算工作量较为繁杂和时局的影响,多元统计分析并未广发应用在其他领域,得到更进一步的发展。50年代后,计算机的出现为其发展提供技术便利,相关理论也得以提出。时至今日,诸如SPSS、R、SAS、EVIEWS等多种计量软件使得多元统计分析实际应用在各学科领域。 二、多元统计分析的基本方法 1.多元回归分析 多元回归分析的基本原理与一元线性回归分析相似,只不过是自变量为两个或两个以上。通过多元回归分析,几个变量之间是否存在的特定相关关系以及是何种关系将得到验证。在实证研究中,则通常会引入控制变量,通过控制一些变量的取值,可以更好研究主要自变量影响程度,在此基础上可以进行因素分析,厘清各因素间的相互关系。 2.主成分分析 与多元线性回归法不同,主成分分析适用于更多个指标的数据处理。在建立多层次的指标体系后,将多个指标转化为保留原有数据大部分信息的几个综合指标,并利用这几个综合指标来分析。将复杂的指标数据进行压缩,变量之间不存在相关性,压缩后得到的指标要有代表性,不能损失太多原始信息,能够准确解释研究问题的内在关系。分析步骤主要包括以下几步:俗蓟处理原始数据矩阵;基于标准化数据矩阵建立标准化相关系数矩阵;计算特征根、特征向量及标准正交化特征向量;依据结果确定主成分个数;计算主成分和主成分值;计算研究样本的得分值并加以评价。 3.因子分析 与主成分分析法相似,因子分析也是对多个变量的降维处理。通过研究相关阵或协方差阵的内部关系,提取代表性的因子,以因子为新的解释变量,计算得出个样本的因子得分,并加以排序、评价分析。与主成分分析方法处理程序不同,因子分析在得到特征向量等数据后,需要确定公共因子个数,并计算因子载荷矩阵和各样本的因子得分、总因子得分。 4.聚类分析 聚类分析也是实证分析当中常用的一种研究方法。它是将数据按照一定的标准将以分类,同类别下的数据之间差异比较下,不同类别之间的数据则有较大的差异。具体的分析方法包括层次聚类法、非层次聚类法、智能聚类法等。 三、多元回归分析的应用 本文选择多元线性回归法加以实际应用。本文采用时间序列方法分析安徽省R D投入与经济增长之间的关系。安徽省GDP绝对值取自2001-2015年的《中国统计年鉴》,R D经费与R D人员都则取自中国科技统计网站的中国科技统计数据(2001-2015年)。为了消除异方差的影响,将三变量对数化处理。同时,对数化的数据也能够反映变量之间的弹性系数,不改变变量之间的协整关系。GERD代表R D投入经费,GRP代表R D人员,GDP代表经济增长。 1.单位根检验 通过EVIEWS6.0软件估计,结果显示,原序列lnGDP、lnGERD、lnGRP是非平稳时间序列。对三者进行一阶差分后,D(lnGDP)、D(lnGRP)、D(lnGERD)通过ADF检验,拒绝原假设,即差分后的序列是平稳的。因此,lnGDP、lnGRP、 lnGERD是一阶单整的。 2.协整分析 由ADF检验可知,lnGDP、lnGRP、lnGERD符合协整分析的条件。本文采用回归残差的协整检验方法。检验结果显示,残差序列在1%的显著性水平下拒绝原假设,可以确定残差序列是平稳的,变量之间存在长期协整关系。 3.回归分析 回归方程结果为:lnGDP = 7.6579lnGERD + 0.3510 lnGRP +C。模型可决系数为0.8767,接近于1,且F值也通过显著性检验,说明回归方程的拟合效果较好且变量之间的线性关系显著。 多元统计分析论文:农林院校统计学专业《多元统计分析》课程教学探索 摘要:《多元统计分析》是一门实践应用性很强的数学学科,文章特别针对农林类统计学专业教学,分析了目前课程教学存在的问题,从教学理念、教学目标、教学内容、实践教学等方面入手,全面、系统地论述了其教学体系改革的内容、方法和途径,为同类院校相关课程的教学改革提供了科学的参考和借鉴。 关键词:《多元统计分析》;教学改革;统计学专业;农林院校 《多元统计分析》是高等院校的一门应用性很强的课程,是统计学专业的优秀课程,也是非统计学专业财经管理类、农林类专业研究生重要的基础课程。这门学科发展到今天,在自然科学、社会科学、工程技术、军事科学及工农业生产等诸多领域中都起着不可或缺的作用,在各个专业的教学中占有重要的地位,对于本科学生实证能力的培养、学术研究基础的奠定至关重要。文章对非统计专业《多元统计分析》课程教学展开了积极有意义的探索研究,并取得了一定的教学效果,但特别针对农林类统计专业该课程的教学研究尚不多见。目前,很多综合院校、财经院校开设有统计学本科专业,有些农林院校也设有该专业,教学内容及手段各有不同。基于此,本文结合我校统计专业培养模式,以及近年来该课程教学改革的探索与实践经验,从教学理念、教学目标、教学内容、教学方法等方面入手,构建以课堂、实验室和社会实践多元化的立体教育教学体系,全面、系统地论述了其教学体系改革的内容、方法和途径,为同类院校相关课程的教学改革提供了科学的参考和借鉴。 一、统计学专业《多元统计分析》的教学现状及存在的问题 从2006年开始,我校统计学专业开始招收本科生,专业培养目标是培养具有良好的统计素养,具有较强的创新意识,掌握统计学的基本原理和方法,能熟练地运用计算机分析数据,能在企业、事业单位、经济、金融等管理部门及资源与环境统计监测部门从事数据分析、信息提取,进行推断、预测和决策的复合型人才,同时也为科研教育部门培养从事统计学研究和教学的复合型人才。对这一新办专业人才培养模式与教学体系的研究实践成为我校当前教学改革工作的重点问题。《多元统计分析》不仅是我校统计学专业的优秀课程,更是一门极具专业特色的主干课程。该课程共计3个学分,60学时(其中理论课50学时、实验课10学时),一般设置在四年级上学期或三年级下学期。也是部分非统计专业研究生专业的学位课程,学生的专业背景差异很大,有工科以及林学、生物、经济学等专业。教学过程中我们发现,为避免多元统计复杂的理论推导,弱化模型性质的分析,传统“重理论,轻实践”的教学模式打破了,在重应用的前提下,统计专业教学和非统计专业教学无差别对待,教学内容一刀切,采用的基本上是相同的教学大纲和多媒体课件,矫枉过正,这种大而统的授课模式,对于统计学专业学生而言,丧失了其数理基本功的优势,甚至抹杀了积极探索科学问题的精神。 二、与时俱进,更新教育理念,明确教学目标 当前的高等教育任务是“着力培养信念执着、品德优良、知识丰富、本领过硬的高素质专门人才和拔尖创新人才”。传统的教育理念是“以教师为中心,以知识为本位,以传授知识为目的”,已无法满足当代的需求,我们应在教学过程中树立“科学发展观”的理念,“以学生为中心、以能力为本位、以创新教育为优秀”,融知识、能力、素质教育为一体,把教学重点引入到《多元统计分析》思想的理解以及知识的运用上,加强学生应用其方法解决实际问题的能力。以学习者学习为主体、教师教学为主导,通过多元立体化的通识教育平台、专业基础平台、专业教育平台及独立实践教学环节学习,实现“学”与“导”的有效互动。学以致用,培养学生创新能力和科学探索精神。 三、优化课程体系,改进教学法,夯实基础,提升教学层次 课程内容是课程教学的优秀,是实现教学目标的载体。以“精简、拓宽、实用”的原则重组、整合知识结构,同时适当拓展课程知识的内涵和外延,反映本学科的发展前沿和新兴应用,构建全新的教学体系。统计学专业的《多元统计分析》教学必须结合统计学专业背景进行设计,既要求理论上的深度,也要求培养学生解决实际问题的能力,需要良好的教学设计思路。(1)经典的教学内容:多元统计分布,多元统计推断及多元回归这个在数理统计课程中已经有过一元的学习,可以通过类比与归纳法,选择较高的知识平台进行教学;(2)对于主要的多元统计方法:判别分析、聚类分析、主成分分析、因子分析、相关分析、典型相关分析,可以结合黑匣子教学法、案例教学法、启发诱导教学法,引导学生从统计思想入手,先明白方法要解决的问题,怎样做,层层递进,再把每一步的理论知识点导出,这样学生才能真正学懂、学透,决不能仅仅局限于会软件操作而已。 四、基于项目导向的课程实验教学改革研究 统计专业的教学强调理论的深度,也强调培养学生解决实际问题的能力。多元统计理论内容过多,学生学习易感到枯燥乏味,缺乏使用统计学知识解决实际问题的过程与体验,学习积极性就会不高。农林院校有着优势的教学资源,过硬的教学平台,这为统计应用施展才华提供了强有力的支持,设计多种形式的实践教学方案成为必然也是可行的。我校统计学专业多元统计教学水平已达到非统计学专业研究生的水平,而且很多统计专业的学生在进一步攻读硕士学位时,都会跨学科发展,选择经济或农林类等应用学科,本科课程的学习为以后从事研究性学习打下良好的数理基础。从学生学习的阶段性角度来说,多元统计教学起到了本硕衔接的作用,所以在实践教学中,有必要让研究性教学与项目有机结合,教师根据课程的内容,演示典型的案例,激发学生的求知欲望,再以学生为主体,以教师为主导,用调研、讨论、查资料等多种方式分解各个知识点,归纳知识体系,强化教学项目的针对性,提升教学项目的有效性,实现以项目为优秀的实践性学习,将知识灵活地应用于实践。体现“教、学、做”于一体,适合教育教学改革的需要。具体可通过教学实习、生产实习、毕业实习、创新实践训练活动等使学生亲身感受用所学的统计理论方法解决实际问题过程的酸甜苦辣。“做然后知不足”。理论教学与实践教学紧密结合,使学生不断积累研究性学习的经验,增强学生发现问题、研究问题及解决问题的能力。 五、结语 通过课程体系优化、丰富教学方法与手段、改革实践教学等,逐步形成理论与实践结合、课内与课外相辅相成、传统与现代相融合的立体化教学体系,实现各种教学方法手段的有机结合。《多元统计分析》课程占有重要学科地位,应用性极强,在课程实践教学过程中,需要专业教师以及学生不断收集反馈信息资料,进行教学效果的评估,完善教学体系。 多元统计分析论文:多元统计分析之因子分析浅析 多元统计分析是运用数理统计方法来研究解决多指标问题的理论和方法。随着计算机应用技术的发展和科研生产的迫切需要,多元统计分析技术被广泛地应用于地质、气象、水文、医学、工业、农业和经济等许多领域,成为解决实际问题的有效方法。多元统计分析中的因子分析(Factor Analysis)是寻找公共因子的模型分析方法,它是在主成分的基础上构筑若干意义较为明确的公因子,以它们为框架分解原变量,以此考察原变量间的联系与区别。其基本目的就是用少数几个因子去描述许多指标或因素之间的联系,即将相关比较密切的几个变量归在同一类中,每一类变量就成为一个因子,以较少的几个因子反映原资料的大部分信息,就是从大量的数据中“由表及里”、“去粗取精”,寻找影响或支配变量的多变量统计方法。 对因子分析模型可以做如下描述:①X=(x1,x2,…,xp)是可观测随机向量,均值向量E(X)=0,协方差阵Cov(X)=∑,且协方差阵∑与相关矩阵R相等。②F=(F1,F2,…,Fm)(m 称为因子分析模型,由于该模型是针对变量进行的,各因子又是正交的,所以也称为R型正交因子模型。 其矩阵形式为:x=AF+ep 我们把F称为X的公共因子或潜因子,矩阵A称为因子载荷矩阵,e称为X的特殊因子。A=a(ij),aij为因子载荷。数学上可以证明,因子载荷aij就是第i变量与第j因子的相关系数,反映了第i变量在第j因子上的重要性。 建立因子分析模型的目的不仅是找出主因子,更重要的是知道每个主因子的意义,以便对实际问题进行分析。还有一个重要的作用是应用因子分析模型去评价每个样品在整个模型中的地位,即进行综合评价。 在上面的分析告一段落后,就可以确定因子分析的步骤。因子分析的优秀问题有两个:一是如何构造因子变量;二是如何对因子变量进行命名解释。因此,因子分析的基本步骤和解决思路就是围绕这两个优秀问题展开的。 我们来看一个实际的例子,即考察我国各省市社会发展综合状况。 以下是对我国各省市综合发展情况做因子分析。数据表中选取了六个指标分别是:人均GDP(元)X1,新增固定资产(亿元)X2,城镇居民人均年可支配收入(元)X3,农村居民机家庭纯收入(元)X4,高等学校数量(所)X5,卫生机构数量(所)X6。原始数据见表1: 分析过程如下:①将原始数据标准化;②建立六个指标的相关系数阵R;③公因子方差;④总方差解建立因子载荷阵;⑤建立因子载荷阵;⑥对因子载荷阵施行方差最大旋转,旋转后得正交因子表矩阵,由此有:X1=0.947F1+0.178F2-0.115F3,X2=0.940F1+0.105F2+0.261F3,X3=0.893F1-0.0747F2+0.404F3,X4=0.0364F1+0.967F2+0.09455F3,X5=0.212F1+0.830F2+0.345F3,X6=0.222F1+0.493F2+0.806F3;⑦输出因子成份得分系数矩阵。最后,由上述表可见,每个因子只有少数几个指标的因子载荷较大,因此可根据上表分类,将6个指标按高载荷分成3类,列于表2: 由此,运用因子分析的方法我们对国内各省市综合发展情况有了一个了解。 由前面的分析可以得出,因子分析法是从研究变量内部相关的依赖关系出发,把一些具有错综复杂关系的变量归结为少数几个综合因子的一种多变量统计分析方法。它的基本思想是将观测变量进行分类,将相关性较高,即联系比较紧密的分在同一类中,不同类变量之间的相关性则较低,那么每一类变量实际上就代表了一个基本结构,即公共因子。对于所研究的问题就是试图用最少个数的不可测的所谓公共因子的线性函数与特殊因子之和来描述原来观测的每一分量。 在实际问题中要选择适当的方法来解决问题,需要对问题进行综合考虑。应该根据实际情况对问题进行合理的分析与判断,收集相关资料,选择合适的分析方法,建立模型,最后对模型进行诊断和优化处理,并应用于生产实际。 多元统计分析论文:基于多元统计分析方法的股票投资状况综合评价研究 【摘 要】随着我国经济市场的不断发展,人们的理财意识、投资意识、金融意识等,都有了很大的提升。随着股票市场的发展,逐渐吸引了越来越多的投资。但是,由于股票市场的起步较晚,发展时间也比较有限,相关法规和制度等也不够完善,人们的认识程度也存在着较大的不足。因此,在如此高速发展的股票市场当中,难免也会产生一定的问题。为此,对于股票投资状况,可以采用多元统计分析方法进行综合评价,从而促进股票投资市场的良好发展。 【关键词】多元统计分析方法;股票投资状况;综合评价研究 一、前言 对于我国的经济发展状况,可以从股票市场的发展中得到体现,在短短十几年的时间里,就实现了资本主义国家百年的发展成果。由此也能够体现出我国经济迅猛的发展态势。而在近几年当中,随着股票市场的不断发展,也逐渐暴露出了很多问题,对于经济市场、股票市场的发展,产生了很大的威胁。因此,基于多元统计分析方法,对股票投资状况进行综合评价,更加充分的理解和认识其中存在的问题,从而更好的存进股票投资市场的发展。 二、多元统计分析方法的基本概述 在经典统计学当中,多元统计是一个重要的发展分支,作为一种分析方法来说,多元统计分析具有很强的综合性。应用该方法,能够在相互关联的多个指标、对象之间,对其统计规律进行分析,在数理统计学当中,也是一个非常重要的分支学科。在多元统计分析方法中,包括了很多不同的统计方法,例如多重回归分析、多元方差分析、判别分析、典型相关分析、聚类分析、因子分析、对应分析、主成分分析等方法。在实际应用中,多元统计分析方法主要是在一个客观事物当中,研究多个不同变量之间相互依赖的统计性规律。基于费希尔等统计学专家的研究,得到了十分良好的进展。随着计算机技术的发展和应用,也随之出现了很多统计软件,因而在医学、生物、气象、地质、图形处理、经济分析等诸多领域当中,多元统计分析方法都得到了广泛的应用。而随着应用领域的不断拓宽,多元统计方法的理论也得到了进一步的发展,因而为人们的实际应用提供了更大的便利。 三、多元统计分析方法在股票投资状况综合评价中的应用 1.因子分析法的应用 因子分析法指的是将共性因子从变量群当中进行提取,从而进行相应的统计。这种方法最早是由英国心理学家斯皮尔曼所提出。在多个变量当中,可以利用因子分析法,对隐藏的具有代表性的因子进行找出,并且在一个因子当中,对本质相同的变量进行纳入,从而使变量的数目得以减少,此外,对于变量之间关系的假设,也能够进行有效的检验。在股票投资方面,因子分析法主要是用于对股票投资组合模型进行确定。在分析当中,利用不同的变量来替代对股票价格产生影响的因素,从而对股价因子模型进行建立。通过确定各个因子的不相关性,对股票进行分类,然后基于对股票发展潜力的研究,对最为适当的股票投资模型进行确定。 2.聚类分析法的应用 在聚类分析法当中,主要是对研究对象的特征进行分析,从而进行分类和数目的减少,是统计分析技术中的集中。在股票投资状况的综合评价当中,聚类分析法能够对股票投资的特种特点加以利用。由于在股票投资当中,具有很多动态变化因素。因此,对于这些因素应当进行恰当的分析,从而寻找有效的方法,来规范治理这种动态情况,从而更加精确和准确的进行投资分析。在实际应用中,由于股票价格会受到很多因素的影响,因而具有不稳定性和波动性的特点,进而也引发了股票投资不理想的情况。而应用聚类分析法,能够对这种不确定性进行有效的弥补。作为一种专业的投资分析方法,聚类分析法能够对与股票市场相关联的企业、行业等进行深层次的分析,从而对具有潜力的股票进行正确的预测。此外,在实际应用中,聚类分析法的实用性和直观性更强,因而具有很广泛的适用范围。 3.主成分分析法的应用 主成分分析法是多元统计分析方法中一种对数据集进行简化和分析的方法,该方法在20世纪初由皮尔逊所发明,在数理模型的建立、以及数据分析当中,能够发挥良好的作用。在实际应用中,通过分解协方差矩阵的特征,对数据的特征矢量和权值进行获取。在实际应用中,主成分分析具有十分广泛的应用,通过研究各种分类数据,对自变量各组之间的差异进行分析和总结,从而对组件差异中不同自变量的完全贡献进行判断,最终利用这些数据,样本归类自变量的转变方法。在股票投资状况的综合评价当中,对于各种对股票市场产生影响因素来说,相互之间往往存在着较大的关联和影响,同时影响因素也非常复杂。利用主成分分析法,能够将这些因素之间的影响进行降低。通过对各种因素和数据的总结分析,得出不同因素的影响程度,从而对指标选择的工作量进行降低。此外,相比于传统的构造回归模型方法,利用主成分分析法,能够更有效的节约时间,同时提高分析的精确度,为股票投资提供更加良好的依据和参考。 四、结论 随着我国经济的快速发展,作为一种重要的经济形式,股票市场也得到了极大的进步。而由于股票市场的发展时间较短,各方面都还不够成熟,因此在股票投资中难免会出现一些问题。对此,应用多元统计分析方法,能够对股票投资状况进行综合评价,从而为更加理性、科学地进行股票投资提供依据。 多元统计分析论文:多元统计分析方法在证券投资中的应用 摘 要:该文以安徽省上市公司财务数据作为研究对象,依据国内外已有的分析研究结果,辅之主成分分析方法确定股票市场投资价值评价指标体系,通过运用多元统计分析方法,对其综合实力进行排名,实证结果显示三七互娱的综合实力位居榜首。 关键词:多元统计分析 Spss 股票价值 证券投资是狭义概念上的投资,是投资者通过购买有价的证券,以获得收益的行为,从中获取利息或差价,是一种直接形式的投资行为。多元统计分析所研究的内容和方法主要包括数据化简、分类和分组、研究变量间的依赖关系和多元数据的统计推断。随着电子计算机的出现和发展,多元统计分析便开始在医学、经济学、文学、气象等方面得到广泛的应用。 选取安徽省上市公司进行分析,原有89只股票,剔除了数据不可得和特殊处理的股票,最后得到有效股票70只分别用 ,来代替。首先,经过主成分分析筛选最终确定净资产收益率、每股收益、每股主营业务收入、应收账款周转率、存货周转率、流动资产周转率、主营业务收入增长率、净利润增长率、净资产增长率、速动比率、利息支付倍数、资产负债率、现金流量比率。用,表示。 70家上市公司13个财务指标组成的矩阵的特征值以及累积贡献率情况参见表1。通过观察表,人们发现一共有5个特征值大于1。它们共同解释了安徽省上市公司综合业绩标准差的77.66%(累计贡献率)。说明这5个公共因子基本上能够代表原始数据包含的大部分信息。 由于因子载荷矩阵得到的未旋转的公共因子的实际意义不好解释,因此,对公共因子进行方差最大化正交旋转(Varimax),得到旋转后的因子载荷矩阵。令成长因子为,营运因子为,盈利因子为,偿债因子为,现金因子为,原变量可由各因子表示为: 其余变量依次类推。计算各因子的方差贡献率占5个因子总方差贡献率的比重,5个因子的比重分别为:29.33%、20.567%、20.13%、17.80%、12.17%。由此可以看出,成长能力因子的比重最大,现金能力因子的比重最小。最后,以各因子的方差贡献率占5个因子总方差贡献率的比重作为权重进行加权汇总,得出综合得分F,即 在财务绩效的得分中,因子得分的正、负代表该公司的财务绩效与新疆地区平均水平的位置关系,把安徽的平均水平算作零点,这是数据标准化处理后的结果,不会影响可比性。 综合排名表明了其财务的整体绩效,整体财务绩效好的公司并不是其财务绩效的各个方面都表现较好。如排在首位的三七互娱,发展能力排名第一;营运能力排名靠前,盈利能力、偿债能力和现金能力排名却是排在后面。说明三七互娱目前发展良好,企业扩大规模;壮大实力的潜力强劲,但资产管理效率低下,企业应加强各项资产的管理和提高经济效益。通过上面分析可以全面反映上市公司的成长性和盈利能力,有利于缩小投资范围,确定投资价值,降低投资风险。文章的分析方法对指导证券投资提供了一条有效的途径。 多元统计分析论文:多元统计分析在企业经济效益评价中的应用 摘 要:多元化的统计分析受社会经济发展水平的影响,企业需要根据实际的经济效益水平进行发展和提升,不断完善企业整体的经济效益发展水平,对企业的整体价值标准和需求进行判断,完善企业的统计学发展水平,构建良好的企业综合经济效益发展标准。按照实际的多元化统计发展意义,对企业的综合经济效益方法进行判断,不断完善企业的统计学分析过程,完善企业的经济效益标准,明确实际企业的发展目标。针对多元化统计分析过程进行合理的分析,充分研究企业经济效益评价中的应用分析标准,对企业的多元化发展状态和思想内容进行合理的分析,充分研究企业经济效益的评价应用意义。 关键词:统计分析;企业经济;效益评价 多元化的统计学分析是企业经济效益快速发展的必然趋势,根据企业多元化的发展标准,逐步完善企业的综合经济效益,建立完整多元化的企业经济评价标准,对企业的利润、利润率、经济运营发展能效、竞争实力等问题进行合理的评估分析,确定企业的整体经济效益水平,完善多元化的统计效益应用水平,实现企业全面的发展。 一、企业多元化的统计经济效益分析过程 企业的多元化经济分析需要以有效的规划标准为依据,按照企业分离的发展特点,合理地制定经济效益评价体系过程,充分考虑企业的投资、负债、效益水平等内容,不断完善企业的财务管理体制结构,分析其中存在的各种不足之处和问题,对相关的财务指标急性分析,忽略其中存在的各种问题,改善企业的财务规划管理标准,适应企业的综合经济品质。按照企业的实际经济效益指标,合理地分析企业市场的竞争实力范围,完善企业的全面评价分析过程,对企业的财务指标、经济交叉内容、体系水平等过程进行局限性的分析,全面地判断评价企业的整体效益标准,实现对企业负债效率水平的评估分析。企业在经营过程中往往存在较高的资本量,需要根据合理的利润规划管理水平,不断完善企业的实际投资标准,对可能出现的各种资产负债率水平进行控制,全面考虑企业的综合经济实力,发展企业的财务管理水平,构建良好的经济管理水平和发展标准,完善全面化的企业效益发展水平,实现对企业利润能力水平的提升。根据企业的有效发展标准对企业的资金运行能力、竞争实力水平、利润发展标准等信息进行评价,与企业的整体发展效益进行评估,确保企业整体统计经济效能的有效发展。 二、企业经济效益的有效多功能发展和应用 企业需要根据实际经济效益发展的评价标准进行准确、合理的分析,充分评价企业的综合经济效益标准,对企业的统计学方法和统计标准进行判断,明确其多方面的维度和内容,通过模糊决策标准的有效判断,确定企业经济效益的全面发展水平,对企业的经济综合效益评价进行准确的方法分析。 1.统计学主要的分析方法。主要统计学分析是需要将相关的指标进行统计分析,将相关的多角度独立指标进行统计整合,判断实际各个指标之间的关系,对相关数据进行调整分析、判断,尽可能地满足实际统计学描述指标内容,逐步减少实际评价的结果。通过有效的利用,对企业的实际经济效益发展水平进行合理的分析,评价企业的综合运营能力水平,将企业的财务指标进行重组、分解和形成,提高企业资金的有效综合利用效果,对相关的资源消耗进行控制和调整,实现对统计数据的多元分析过程。 2.因子化的分析过程。按照实际企业的经济效益推广标准,合理地分析企业因子相关内容,对与之相关的数据和指标进行分析,组合形成最小独立的新因子,尽可能地避免出现各种误差问题。按照实际评价的效益水平,合理地分析实际固定资产的税收率水平,控制企业资金的利润税收率标准,对企业的资产值固定标准进行评估分析,确定流动资产的实际消耗量,明确企业生产经营的发展水平,保证企业资产税率、利润率、销售率、固定资产率等多个因素之间的有效评估和分析,实现多元统计分析在企业经济效益评价中的应用业经济的效益、对象、数据进行分析,充分考虑实际对象的相似特点,采用有效合理的判断标准进行归类,确定实际相似样本的组合。按照企业的实际效益发展评价标准,尽可能地完善企业资产周转效率水平,明确企业的利润标准、流动效率水平,保证实际的周转率、速率和比率,对实际的企业资金产品运营能力水平进行有效的评估和分析。 4.统计学的判断方法。与企业其他的实际判断方法不同,企业的经济效益统计判断方法需要对事先的相关规则进行类比分析,明确实际样品的类型和标准,按照实际规范性标准进行归类和判断,确保实际样品分类的多元化方式和理性。按照企业的实际效益分析过程,准确地分析资产运营实际指标发展管理体系,对企业相关的加权分类方式和方法进行判断,保护企业综合运营能力和效果的有效性,及时对相关的指标进行判断分析。常用的方法有函数判断、线性判断等。通过对企业的实际综合经济效益水平进行数据分析,判断企业适合的效益水平,对企业的综合统计方法和标准进行完善,实现企业经济效益的有效判断。 三、多元化的发展中分析过程 企业从多元化的发展思路角度进行分析,对多个随机变量进行判断,明确其中内在之间的规律标准。按照企业的实际经济效益标准进行评价分析,假设企业的复杂指标水平,以客观、全面、有效合理的思路进行判断,明确企业的经济互动效率水平,尽可能地完善企业的整体综合经济资本运作能力,实现对企业整体运营效率水平的提升。企业通过多统计学方法,明确企业的实际的效益发展标准,对企业的多元化资本运营、资源利用率等水平进行评价分析,逐步提升企业的整体效益水平。按照企业的经济效益标准进行评析,发掘企业存在的深刻内涵,逐步促进企业的整体经济效益发展水平,实现企业整体作用的快速发展。 四、结语 综上所述,企业的综合经济发展需要多元化的统计标准,按照企业的多元化统计标准水平进行合理的分析,逐步完善数据结构、内容变量的分析过程,确保整体独立性的新变量分析标准,尽可能地完善相关数据的损失过程,将企业的整体经济效益进行整合,实现企业全面系统的分析和管理。现代企业需要加强多元化的统计分析评价发展水平,尽可能地降低企业可能出现的成本不足问题,稳定企业的整体效益水平,保证企业的经济利益快速整合发展和提升。 多元统计分析论文:多元统计分析课程教学改革和探索 【摘要】 本文论述了多元统计分析教学现状及存在的问题,为了提高教学质量和课堂效率,提出了“面向问题”的案例教学方式,使学生进一步明确如何正确应用所学的多元统计方法. 【关键词】多元统计;教学;SAS 多元统计分析是数理统计学的一个分支,是应用数学和信息管理专业的选修课程.在计算机非常普及、各种统计分析软件不断推出的今天,多元统计分析方法在自然科学领域及社会科学领域都有着广泛的应用.这门课程以统计知识为基础,数学方法为手段,以培养学生应用能力为主线,介绍多种常用的多元统计方法.但传统的教学方法仍存在很多问题,理论讲解过多,应用欠缺.为了提高教学质量和课堂效率,我们提出了“面向问题”的案例教学学习方式,使学生进一步明确如何正确使用所学的统计方法. 一、现有多元统计分析教学存在的问题 传统的多元统计分析教学存在的问题主要表现在: 对统计知识从概念到公式定理推导烦琐,统计理论的讲解和方法的介绍太公式化,没有从现实生活中存在的大量实际问题出发,来说明统计理论和方法产生的背景和基本统计思想.学生在学习过程中兴趣不高.其次,在教学过程中,学生动手能力的训练少,没有上机时间,教师课上讲解SAS、R等软件的用法,让学生课下完成上机作业,但学生很少主动完成.再者学生做统计分析报告的能力较差,课堂教学采用统计分析软件和案例教学相结合相对较少. 二、面向问题的多元统计分析教学改革 基于传统多元统计教学方法的弊病,我提出了“面相问题”的教学方式,即教学侧重于理论和实际应用并重,结合统计软件来处理具体的实际问题,让学生自己动手,通过编程,对具体问题给出相应的统计方法. 在教学内容上,我们寻找的案例大都结合当前现有的真实统计数据.每一种统计方法,我们都给出了相应的实际问题,课上讲解这些实际问题时,让学生感受到方法运用的合理性.在课程中,我们至少引入一种统计软件让大家熟知,一般第一次课讲解SAS软件的用法,避免学生不会用统计分析软件对统计数据进行处理、分析和推断,使得本来快速而简单的统计工作,变得复杂而难于处理,使统计的功能得不到充分发挥.其次,课堂上精讲,讲授难点、重点和灌输统计思想.比如讲解主成分分析方法时,必须让学生清楚主成分分析方法是将多指标化为少数几个综合指标的统计分析方法,它本身往往不是目的,而是达到目的的一种手段.因此,主成分分析多用在大型研究项目的某个环节.它的应用方面我们可归结为3个:其一,通过降维解决多重线性回归分析中共线问题,即主成分回归分析;二是应用于综合评价,可以为综合指标提供可参考的指标权重,即主成分评价;三是可以根据前两个主成分变量对样品进行聚类.所以学生学习之后必须明白,主成分分析适用于何种数据结构,为什么说主成分变量是无法直接观测的隐变量,运用主成分可以实现那些分析目的,如何用SAS实现主成分分析?在教学中,我们结合具体的实际例子进行讲解,学生对统计方法的掌握会更加透彻和明白.学生对方法的运用比枯燥的理论公式的学习更感兴趣! 在教学方式上,我们提倡互动教学,提高用知识分析实际问题的能力,交流学习体会;鼓励学生用多元统计知识进行毕业选题、写分析报告等.讲授采用悬念设疑法、提问探索法等.比如在讲变量聚类分析方法时,会提出以下问题,让学生思考.变量聚类分析是应用于什么样的数据结构,依据什么将变量分成不同的类?被聚在同一类的变量会有哪些特征,如何用SAS实现变量聚类分析?学生带着问题去听课,容易将统计方法学得更透彻,再去解决实际问题时,学生知道如何去思考和动手.每次课我们都精心设计多媒体电子教案,充分、恰当使用多媒体教学手段,算法步骤呈现出直观、形象、动态的特点,帮助学生更好地理解课程内容,利用课件呈现足够的案例及其建模、分析求解过程,开阔了学生的思路,并积极开展第二课堂的学习. 改革课程考核评价,并在教学中注重和学生交流,教学相长,传统的考试方法通常只是出一份试卷,闭卷进行笔试.评分方式简单,考试成绩和学生平时作业成绩综合作为最终成绩.实践证明,这种单一的考试模式往往忽视了学生多方面的素质和能力的培养,很难做到全面、准确地分析评价学生的能力.对多元统计采取多样化的考核方法,除常规考试方法外,让学生撰写和本课程相关的小论文,计入平时成绩.此外,在教学过程中,为了培养学生独立分析问题与解决问题的能力,我们会结合专业知识让学生做一些小项目,将学生三人分成一组,通过小组合作的形式完成课题研究.学生需要查找资料,整理资料,了解SAS软件的应用.在这样的教学过程中,培养了学生的思考能力、自学能力和学生的团队协作精神.这种教学方式得到学生的认可,特别是有些学生参加了大学生建模竞赛,取得了良好的成绩. 总结 多元统计分析统计教学,要想在培养学生创新能力方面有所突破,必须打破原有的单一的讲授式的教学形式,探索和尝试一些新的教学模式.面向问题的多元统计分析教学改革,丰富了教学手段,充分调动了学生的思维积极性,激发了学生的学习热情,培养了创新意识和实践能力. 多元统计分析论文:多元统计分析中的因子分析法的应用 摘要:文章运用多元统计分析中的因子分析,根据试卷的量化指标难度、区分度、信度以及学生对教师的评价等数据指标建立多元统计模型,利用SAS统计分析软件进行建模分析。通过因子分析运行结果,进一步分析影响教学效果、教学评价、教学质量的因素,为提高教学质量提供参考。 关键词:多元统计分析;因子分析;难度;区分度;信度;态度 试卷质量的统计分析是检验学生学习成果、提高教学效果、改进教学方式的重要途径。过去很多研究大多就试卷质量量化指标进行计算和分析,仅得到了一些关于试卷质量的数据。而本文以教育统计和测量为理论基础,计算出试卷质量的量化指标,运用多元统计分析知识,建立因子模型,根据因子分析的结果,简要分析教师的教学效果和学生的学习状况,对教学质量得出综合评价。 一、试卷量化的指标 试卷分析数量化是教育测量科学化的重要内容,衡量试卷质量的主要检验指标有难度、区分度、信度、效度四项指标,这些指标的概念和计算方法如下(本文所要分析的试卷中不含有选择、是非题)。 大量统计资料表明,考试成绩的分布一般服从正态分布或近似正态分布。于是我们可以作如下假设:评分以100分制,每题满分为aj(j=1,2,…,n),其中xj、S表示第j题的均值、方差。 (一)可靠性分析 可靠性是指考试结果的可信程度,用于考察试卷的总体质量。从教育测量学的角度来看,学生的考试成绩应来自正态分布或近似正态分布,否则该次考试的成绩就是不合理的。 (二)难度分析 试卷难度可根据Pi=计算出每一题的难度,然后再根据P=ajPj来计算出试卷总体难度。一般大规模标准化考试难度控制0.4~0.7之间,但学科结业考试一般控制在0.5~0.85之间为宜。 (三)区分度分析 试题区分度是考量试题是否能将学识不同的学生区分开的指标。第j道题的区分度为δj=,Hj,Lj分别表示高低分组第j题的平均分,高低分组各占样本总量的25%~30%为宜,试卷的总区分度δ=ajδj,一般试题的区分度应在0.3以上。 (四)信度分析 信度是评估分数与考生真实水平一致性的指标。通常大规模标准化考试要求信度在0.9以上,自编试卷的信度应大于0.4,计算公式:rx=(1-)=(1-)。 二、具体试卷指标计算 现有某学校某专业学生(58人)的五门课程,其中,前两门课程为同一位老师教授,后三门课程的授课教师均为互不相同的教师。另外,根据问卷调查,得到了学生对五门专业课授课教师的教学评价的平均值,满分为100分。在对学生的调查中发现,学生对教师的评价较低,则相应的学生的学习积极性不高,学习态度差;而对评价高的课程,学生的学习积极性高,学习态度良好。因此,将教学评价可以看作学生的学习态度(见表1)。 (一)可靠性检验 由于样本容量n≤200,将采用SAS软件中的Shapiro-Wilks的W统计量来检验正态性。经检验,此次考察的五门课程均符合正态分布,数据可靠,可以进行数据统计分析。 (二)试卷量化分析的各项指标的计算 按照上述所提供的试卷各项指标计算公式可得到结果如表1所示。 三、正交因子模型及因子分析 建立因子分析数学模型的目的不仅要找出公共因子以及对变量进行分组,更重要的是要知道每个公共因子的意义,以便对实际问题做出科学的分析。 下面以表1作为数据源,编写程序,输出结果如表2、表3。 由表2可看出,前两个因子的累计贡献率超过90%,故公因子的个数为2。由表3可以看到第一公因子中主要载荷为x2(区分度)、x4(态度)、x1(难度),这都是影响学生考试成绩的指标,且可看到学生的对老师态度起了很大的作用,可以称之分数因子;第二个公因子中,起主要作用的是x3(信度),可称之为稳定性因子。 四、结果分析 通过上述的试卷质量指标的计算,以及因子分析的结果,可以得到以下分析结果。 第一,虽然学生对前两门课程的同一位任课教师的评价很低,但是该授课教师试卷质量符合要求,反映了教师的教学大纲完成情况正常,说明了课程考试从一定意义上有效的检验了学生的学习效果及教师课堂教学效果;其次,学生对教师的评价的主观性较强,这些评价数据也反映学生对待授课教师、该门课程的学习态度情况。接下来,通过因子分析来进一步判断学生的态度对考试结果的影响。 第二,SAS软件统计分析课程试卷与时间序列统计分析课程试卷相比较,前者的试卷量化指标显然要比后者质量高,以此来看,前者的教学效果及教学质量要比后者强,同一位老师教授的同一批学生的不同课程,存在较为明显的差异。从SAS软件中利用成对组检验,也可以得出这样的结论,即两次考试存在显著性差异。另外需要说明的是,前者是第六学期考试科目,后者是第七学期的必修课,而全国硕士研究生入学考试就是在第七学期。可以看到,在出题者和答题者不变的情况下,前后两次考试存在显著性差异,除了试卷质量本身的差异性,另一个非常重要的原因应该是学生的学习态度。 第三,学生的学习态度是否影响考试结果,在因子分析中这个问题得到了解答。按照因子分析的理论,影响考试成绩的因素可以综合为少数的几个,并且可以根据因子载荷矩阵来判断,哪个因素的影响较大。经因子分析后,影响成绩的指标综合为两个:分数因子和稳定性因子。其中可以看到学生态度的载荷为0.94309,表明态度是影响成绩非常重要的因素。 通过上面的分析,大多数学生都忙于准备考研,没有认真的准备考试,因此,在第七学期的《时间序列分析》考试与上学期的考试存在显著性差异,其中一部分原因是由学生的学习态度造成的。 多元统计分析论文:多元统计分析在房地产企业经济效益评价中的应用 摘要:近年来,房地产业呈现不景气现象,然而房地产经济效益的考核与评价仍是企业经济效益活动分析的重要课题,目前我国考核房地产企业经济效益的主要指标有净产值全员劳动生产率、物耗总产值率、固定资产产值率等等,虽然这些指标在一定程度上比较全面地反映了企业经济效益各个侧面的情况,但也有其不足之处,首先,无论是从理论上还是实际中,这些指标都是相互联系的;其次,在现实的经济领域中,各企业的指标值又常常是各有长短,参差不齐,很难得出综合评价系数,因此使得经济效益评价的工作很难顺利评价。企业追求经济效益是企业一切经济活动的根本出发点和最终目标。提高经济效益,有利于增强企业的市场竞争力。企业要发展,必须降低劳动消耗成本,充分考虑自身与外部因素,以最小的投入获得最大的效益。文章将以全国房地产企业为数据指标,从计量模型角度分析企业经济效益运营情况,并在此基础上进行可观评价。 关键词:经济效应;房地产发展;主成分分析;计量模型分析 经济效益最大化是企业从事经济活动的最大目的,一个企业经济效益的良性发展不仅可以为企业的优化布局和壮大发展提供保障,而且还能带动行业产业链的良性循环发展,从而促进区域产业发展。国内外关于企业经济效益的研究较多,方法各异;姚庆国,杨传印(2000)等利用层次分析法对企业经济效益做出了客观的、全面的、综合的结论。王志江(2004)等采用多元统计主成分分析方法对2001年我国各地区规模以上非国有工业企业进行指标综合评价;陈建国等采用因子分析以及聚类分析对全国房地产上市公司财务指标进行评价以及企业经营业绩进行定量评价处理,为企业经营管理提供一定的理论参考和指导;全文婷(2010)以万科房地产为例,分析房地产企业的规模发展和运营扩张,从而对房地产企业发展提出一些建设性的建议,进而了解全国房地产企业发展状况和前景;陆蛇、朱永杰 (2011)采用主成分分析法、聚类分析法对我国工业企业各行业的经济效益进行了系统评价,主要分析行业企业个数对行业经济效益水平的影响。总之,企业经济效益分析是一个复杂并且非常重要的环节,如何客观、具体详细的分析企业经济效应,对企业的发展和壮大有着实质性的指导作用。 一、主成分分析在万科房地产经济效益中的应用 (一)指标选取 主成分分析是通过一种数学降维的方法,找到几个综合指标变量来代替原来众多的变量,使得综合变量尽可能的包含所有原来变量的信息量,而综合变量间又不相关。在对企业经济效益分析前,首先要确定对企业经济效益评价的指标体系,这里主要选取企业财务指标进行评价,财务指标为单指标,该体系应做到不遗漏重要指标, 不附加多余的指标并且指标之间又相互存在区别,财务指标能够掌握房地产企业生产经营的命脉, 并为企业相应的科学决策提供可靠信息支撑。而反映企业经济效益的指标有许多种组合,大多为单项财务指标,这里以财政部1995年颁布的指标作为分析的依据, 具体指标有销售利润率X1、总资产报酬率X2、资产收益率X3、资产保值增值率X4、资产负债率X5、速动比率X6、应收账款周转率X7、存货周转率X8、社会贡献率X9和社会积累率X10。利用以上指标进行主成分分析。 (二)实证分析 利用SPSS软件对相关数据进行主成分分析操作,根据以上指标统计并计算出了万科房地产、绿地集团等全国十四家房地产企业2013年各财务指标数值,为了消除各个财务指标相互间的量纲, 使各指标之间具有一定的可比性,对原始数据指标作标准化处理后,由特征值表和累计贡献率,由累积贡献率达到85%为标准,选择了三个主成分Z1、Z2、Z3,并通过特征向量表分别得到各主成分表达式,其中,xj(j=1,2,3,...,10)表示第项指标的得分。 以Z1、Z2、Z3这三个主成分来评价2013年的全国主要房地产企业综合经济效益,其综合计算公式为:Y=0.7523Z1+0.1457Z2+0.1020Z3,其中,Y表示2013年各房地产企业的经济效益综合得分。所得结果如表1所示。 从上表2013年全国十四家房地产企业经济效益综合排名中可以看出,万科房地产综合排名最高,其得分为2.9589,融创地产和华润置地综合得分最低,分别只有-2.092和-1.9628,从排名中可以看出,虽然万科房地产领跑,但绿地集团、万达集团、保利地产等紧随其后。从累计贡献率情况看各个指标的贡献率,前三个累计贡献率超过85%,则选择三个主成分。 另外通过原始数据的建模和上面各主成分的指标得分,得出Y=0.7523Z1+0.1457Z2+0.1020Z3,其中Y值是对企业经济效益的综合评价。由于其相关分析中没有给出所谓主成分,Z1、Z2、Z3所代表的意义, 企业仍不能通过主成分分析发现企业发展优势, 找到其中发展差距,只能确定经济效益发展由哪些重要因素引起。由于Z1指标的表达式中,指标xj所有的系数的平方和等于1,将指标xj的系数的平方从大到小排列,若前若干个xj的系数的平方和接近 0.5 , 则称这几项指标为主成分Z1的优秀指标(这时其余诸个xj系数平方和同时也接近 0.5)。 通过各指标系数平方的计算可以得出,主成分Z1 的表达式中X3、 X2和X10的系数平方最大,它们的平方和等于0.5303, 即说明资本收益率、总资产报酬率、社会积累率三项指标为Z1的优秀指标。主成分Z2的表达式中属 X1和X8的系数平方最大, 它们的平方和等于0.5614 , 即说明销售利润率、存货周转率两项指标为主成分Z2的优秀指标。主成分Z3的表达式中X5和X8的系数平方和等于0.5877 , 即资产负债率、存货周转率两项指标为主成分 Z3的优秀指标。 二、结论 Z1反映了企业资本的回报状况。后面将看到 Z1与其优秀指标均为正相关, 而 Z2,Z3与其优秀指标也为正相关, 可见 Z1主成分在反映房地产企业经济效益中占有极为重要的地位, 企业主要考虑资本回报情况,即企业在做相关决策时首要考虑的是如何提高资本收益率、总资产报酬率和社会积累率。Z2主成分反映了企业的销售利润,反映企业收益情况。可以看出存货周转率是Z2的优秀指标, 但它与存货周转率是负相关。存货周转率的计算公式为:存货周转率=产品销售成本/平均存货成本×100%,可见销售利润与存货周转率负相关是相符的。Z3指标是企业的负债状况。它与其优秀指标资产负债率负相关。存货周转率同样是 Z2和Z3的优秀指标,但它与前者呈负相关, 与后者呈正相关。因此,在全国十四家房地产企业经济效益进行对比中,追求经济效益应密切关注公司的资本回报情况,如资本收益率、总资产报酬率等,还有企业的销售利润,如存货周转率等。因此,在房地产企业追求经济效益的同时,需要特别关注财务指标的变动情况。
建筑工程技术专业论文:建筑工程技术专业人才培养论文 摘要:介绍了BIM的概念与推进BIM的相关政策,从修订人才培养方案、建立健全考核评价机制、加强基地建设、提高专职教师职业能力等方面,阐述了BIM视角下,建筑工程专业人才的培养模式,以供参考。 关键词:BIM技术,人才培养模式,考核评价机制,职业能力 近年来,随着数字信息化技术在各个领域飞速发展,建筑业信息化是建筑业发展战略的重要组成部分,也是建筑业转变发展方式、提质增效、节能减排的必然要求。BIM技术作为新常态下一种新兴技术正在悄然改变着建筑业的发展模式,由BIM技术引发的建筑业新变革正在显现。高职院校如何将BIM技术融入建筑工程技术专业人才培养体系,是顺应当前建筑业信息化发展的必然趋势,是高职院校转型发展的具体表现,是推动我国建筑行业蓬勃有序、科学发展的必然选择。 1BIM的概念BIM (BuildingInformationModeling,建筑信息模型),它是指在建设工程项目的全寿命周期包括项目决策、实施、使用阶段全部应用或其中某个阶段应用5D(三维实体+时间+造价)信息技术,进行系统设计、协同施工、虚拟建造、工程量计算、造价管理、设施运行维护的技术和管理手段。运用BIM技术,可提前预知可能延误的工期和造价浪费的设计隐患,进而最大限度的减少造价浪费和避免工期延误,应用BIM对建设工程项目进行精细信息化管理,可为建筑业提质增效、节能减排创造有利条件,避免资源浪费,从而可大幅度提升建设工程项目的效益。 2推进BIM的相关政策 2011年6月,中华人民共和国住房和城乡建设部《2011~2015年建筑业信息化发展纲要》,将BIM技术列为“十二五”重点推广技术;2015年7月,住房和城乡建设部《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》,分别从建设、勘察、设计、施工、工程承包、运营维护单位方面推进BIM技术,并制定了发展目标,即到2020年年末,建筑行业甲级资质、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM技术、企业管理系统及其他信息技术一体化集成应用;到2020年年末,以国有资金投资为主的大中型新立项建筑、申报绿色建筑的新立项公共建筑和新立项绿色生态示范小区,其中勘察设计、施工、运营维护方面,集成应用BIM技术的项目比率必须达到90%。除住房和城乡建设部,各级住房城乡建设主管部门应结合实际,积极制定出关于BIM技术应用配套激励政策和措施。2014年10月,上海市人民政府正式出台《关于在上海市推进建筑信息模型技术应用的指导意见》。随后,北京、天津、陕西、辽宁、黑龙江、山东、重庆、浙江、福建、深圳、广东也相继出台了BIM技术应用推广政策与标准。BIM将继建筑行业甩图板应用CAD制图后又一次革命性生产力技术改革,将成为建筑业企业优秀竞争力之一,将成为建筑业企业项目精细化、集约化、信息化管理不可或缺的技术支撑,成为企业生存发展的必要条件。 3实现BIM应用人才培养的模式 3.1修订人才培养方案 随着建筑行业信息化的迅猛发展,高职建筑类院校原有的课程体系、教材已不能适应建筑业信息化的发展,为了培养出适应现代建筑行业的BIM应用技术人才,高职院校应积极进行市场调研并进行分析,重新对建筑工程技术专业人才培养目标进行定位,对课程进行合理优化,重新修订人才培养方案,并将BIM技术纳入人才培养体系。 3.2建立健全BIM考核评价机制 为培养出与建筑行业信息化发展相结合的BIM应用人才,可积极探索出并制定BIM技术考核评价机制,这样可以及时了解学生的学习情况,上课教师便于采取相关措施,激发学生的求知欲望。 3.3加强BIM校外实训基地的建设 实习实训作为高职院校体系的优秀内容,它主要用于突出办学特色,提高人才培养质量,是高职院校内涵建设的优秀。加强BIM校外实习实训基地建设,更有利于高职院校对BIM人才的培养。 3.4提高专职教师的职业能力 教育教学的改革构想,须有好的专业教师来实现。高职院校须不断提升教师的职业能力,积极组织教师参加BIM技术相关知识培训、讲座等,同时也要做好师资队伍建设工作。 3.5将BIM技术应用融合到课程、毕业设计 课程、毕业设计在高校教学过程中占有重要的地位,上课的过程中会涉及到较多的课程要素,而毕业设计又是高职院校教学过程的最后实践教学环节,通过课程以及毕业设计,可以使学生专业综合能力得到提升,那么可以将BIM技术与课程、毕业设计相融合,通过BIM技术,使学生不仅具备了扎实的专业基本能力,还可以提高学生的综合能力。 4结语 目前,高职院校将BIM技术运用于人才培养模式还处在探索阶段,还存在诸多问题。 本文系统性地阐述了BIM的概念、BIM技术的相关政策及高职院校BIM应用人才培养模式,提出BIM教学改革的方法和建议,希望能为高职院校建筑工程技术专业BIM应用人才培养模式改革提供参考。 作者:任 宁 徐龙辉 单位:湖南有色金属职业技术学院 建筑工程技术专业论文:建筑工程技术专业实训平台的构建 一、建筑工程技术专业就业岗位群及职业能力 1.就业岗位群 高职建筑工程技术专业,主要培养从事建筑工程施工一线技术与管理等工作相关的高等技术应用型人才,就业方向为施工员、质量员、安全员、材料员、测量员、资料员、预算员、监理、项目经理、质检员等。 2.职业能力 建筑工程技术专业岗位职业能力主要包括: (1)建筑施工能力能够熟练的进行施工图的识读和施工测量放线,掌握施工技术,建筑材料的性能及应用,了解施工机械的选择、施工组织与管理。 (2)工程技术资料编制能力能够熟练的进行施工识读,掌握土建工程预算、技术标的编制方法,熟练运用相关造价软件。 (3)工程项目管理能力掌握施工进度控制、质量控制、成本控制、现场管理的方法,具有一定的合同管理和工程监理的能力。 (4)工程设计和检测能力熟练掌握工程制图软件,了解结构设计软件,具备初步的建筑设计和结构设计的能力,掌握一些材料检测的方法,具备一定工程质量检测和加固的能力。 二、实训基地建设目标 1.总体目标 突出职业综合能力培养,服务地方经济,建成集学、研、培于一体的生产性实训基地。基地实现功能系列化、环境真实化、人员职业化、设备生产化、管理企业化,为专业教学实训、教学改革、师资培养、技能培训、技术服务与研发的开展提供坚实的基础。 2.具体目标 (1)硬件方面达到以下目标:建成土工与地基基础实训中心、工程测量实训中心、建筑材料实训中心、建筑工程专业机房、建筑结构与施工技术实训中心、绿色低碳建筑材料研发中心。 (2)软件方面达到以下目标:①有效的利用实训基地这一平台,与行业、企业专家合作,提升日常教学实训的质量,进行项目教学改革,开发实训教材,形成一流的师资队伍。②面向社会开展行业企业技能培训,考核鉴定,以及新标准、新规范的推广和示范。③借助实训基地的场地、设备和师资,为企业提供相关技术服务,与企业共同开展产品推广和技术研发工作。 三、实训基地建设的基本思路 按照“学校与企业相结合、新建与挖潜相结合、特色与共享相结合、硬件与软件相结合、理论与实训相结合、近期与未来相结合”的原则进行建设,其实训分区、项目设置与仪器设备的配置按以下思路实施: (1)整个实训基地的仪器设备配置既涵盖当前建筑施工中采用的常规技术、主流技术的相关内容(如建筑施工工艺与方法、基本工种的操作工艺、工程测量、建筑材料检测等);又要展示现代建筑施工先进技术水平内容(如预应力混凝土施工新技术、建筑节能与环境监测等)。 (2)实训分区以建筑工程技术专业的主干课程及优秀技术课程内容为构建主线,将理论教学与实训教学紧密结合起来,主要反映《建筑材料》、《建筑识图与房屋构造》、《土力学与地基基础》、《钢筋混凝土与砌体结构》、《钢结构》、《工程制图与CAD》、《工程测量》、《钢筋混凝土平法识图》、《建筑力学》、《建筑施工技术》、《工程项目管理》等课程中优秀知识点和能力训练的要求。 (3)实训项目设置融合建筑工程施工现场一线相关职业岗位当前及未来五~十年内的能力培养要求,既能适应建筑工程相关职业岗位当前工作的实际需要,又有可持续发展的潜力,其能力培养主要包含施工技术应用能力、建筑材料、工程质量的检测与监控能力(含现场检测及室内测试)、建筑施工机械操作能力等,同时又为培养学生具有编制施工组织设计、施工技术方案及工程造价、建筑工程识图与制图、工程项目现场管理以及建筑施工创新思维等能力奠定坚实的基础,学生毕业后即能从事施工员、质检员、预算员、资料员、材料员、测量员、监理员等职业岗位工作。 (4)根据建筑工程技术专业职业岗位群所应具备的技术应用与现场管理能力的要求,整合出所应包含的能力与技能模块,分解出各能力与技能模块的要素内容,落实相应的实训项目,再根据实训项目内容配置相应的仪器设备及硬软件等,从而确保实训仪器设备的实用性、系统性、完整性与先进性。 (5)依据建筑行业工程质量检测与试验的有关最新文件、标准及规范等要求,在今后的发展中,结合校内现有的建筑工程方面的仪器设备配置情况对原有的实验实训仪器设备作进一步的配套、更新与添置,并对其中使用年代较久、技术标准已落后的仪器设备进行技术改造升级。通过该实训基地的建设,不仅要为本校建筑工程技术专业提供实习实训场所,并能够面向建筑市场为本地区及周边地区行业企业人员进行职业技能岗位培训、职业技能鉴定和技术应用服务等,形成集教学、培训、职业技能鉴定和技术服务为一体的多功能实训基地。 四、实训基地建设内容 1.土工与地基基础实训中心 (1)土工实训室主要进行土的含水量、剪切、液塑限、压缩、渗透、击实、地基承载力及抗剪强度等实训。主要仪器有:三轴仪、电热恒温干燥箱、固结仪、击实仪、十字板剪力仪、静力触探仪、地基承载力检测仪。 (2)桩基工程检测实训室主要进行桩基低应变、高应变、超声波测试及静载荷实验;灌注桩钻孔质量监控与检测;基坑支护检测;锚杆抗拔力实验等实训。主要仪器有:灌注桩钻孔测井系统、桩基超声波检测仪、桩基低应变动测仪、桩基高应变动测仪、静载自动记录系统、液压千斤顶、反力梁等。该实训中心经过发展,可开展校企合作,进行对外营业,承接一些土工、地基基础的检测任务。 2.工程测量中心 (1)工程测量实训室主要进行高程、角度、水平距离、导线、点的测量仪器的认知实训。主要仪器有:光学水准仪、电子水准仪、光学经纬仪、电子经纬仪、全站仪、红外线测距仪、GPS等。 (2)地形测绘及工程放样实训区主要进行平面图测绘、地形测绘、工程放样实训等。主要仪器有:光学水准仪、电子水准仪、光学经纬仪、电子经纬仪、全站仪、红外线测距仪、GPS等。该实训中心经过发展,可开展校企合作,进行对外营业,承接一些工程测量和地形测绘的任务。 3.建筑材料实训中心 (1)建筑材料实训室主要进行水泥、混凝土、砂浆等物理力学性能实验;建筑用砂、石性能试验;砂浆的抗冻性能、收缩性能、抗渗性能试验;沥青的针入度、延伸度、软化点及沥青混合料马歇尔稳定度试验等实训。主要仪器有:混凝土渗透仪、水泥流动度测定仪、混凝土贯入阻力仪、沥青针入度仪、马歇尔稳定度试验仪、沥青延伸仪、薄膜加热烘箱、砼搅拌机、水泥负压筛析仪等。 (2)建筑材料检测室主要进行钢筋力学性能、混凝土试块的抗压强度、抗折强度、砂浆试块的抗压强度及水泥胶砂强度等测试实训。主要仪器有:液压万能试验机、钢筋弯曲试验机、水泥胶砂抗折抗压试验机、混凝土压力机等。 (3)材料试配实训室主要进行混凝土、砂浆配合比实验。主要仪器有:混凝土搅拌机、振动台、塌落度筒、容积升、电子秤、电子天平、量筒、试模、导棒等。 (4)材料养护室主要进行试块的养护。主要仪器设备有:空调、货架等。该实训中心经过发展,可开展校企合作,进行对外营业,承接一些建筑材料检测的任务。 4.建筑工程专业机房 (1)工程制图与CAD实训室主要进行工程制图实训。主要设备有:计算机、服务器、交换机、绘图仪、天正CAD软件、CAD软件、PKPM结构设计软件。 (2)工程造价实训室主要进行工程算量与计价实训。主要设备有:计算机、服务器、交换机、打印机、广联达软件、鲁班工程算量软件、PKPM造价软件、BIM、招投标实验教学模拟仿真系统等。 (3)工程项目管理与施工方案编制实训室主要进行项目管理实训和施工方案编制实训。主要设备有:计算机、服务器、交换机、打印机、PKPM施工管理与方案编制软件。 5.建筑结构与施工技术实训中心 (1)钢筋混凝土与砌体结构实训室主要进行钢筋混凝土结构与砌体结构认知。主要设备有:钢筋混凝土结构与砌体结构实体模型和仿真模型。 (2)钢结构实训室主要进行钢结构认知、钢结构加工制作与安装实训、钢结构工程质量检测以及主体结构工程测试等实训。主要仪器设备有:钢结构实体与仿真模型、全自动摆锤冲击试验机、高精度裂纹测探仪、高级数字超声波探伤仪、便携式X射线探伤机、高强螺栓检测仪、数据采集装置、超声波测厚仪、自动埋弧焊机、等离子弧切割机、原位压力机、钢筋定位仪、保护层厚度测定仪等。 (3)基本技能实训区主要进行木工、钢筋工、瓦工施工操作技能实训。主要仪器设备有:钢筋弯曲机、钢筋调直机、对焊机、电焊机、电圆锯、电刨、抹光机及各类小型工具等。 (4)常规施工技术实训区主要进行钢筋工程、模板工程、支架工程的加工制作与安装以及砖墙砌筑施工等实训。主要仪器设备有:钢筋混凝土梁、板、柱、楼梯、雨棚、基础、砌体、钢管脚手架、模板等常规施工实物。 (5)预应力混凝土及高层施工技术实训区主要进行预应力混凝土后张梁施工技术及操作技能实训,高层建筑滑模、爬模与桁架组合系统施工技术实训。主要仪器设备有:穿心式液压千斤顶、高压油泵、压浆机、搅拌机、后张试验梁、群锚、波纹管、钢绞线、高层建筑滑模、爬模与桁架组合系统成套设备,含液压系统、滑升千斤顶、爬升千斤顶、控制台、操作平台、桁架模板等。该实训中心经过发展,可开展一些面向社会和企业的岗位培训和技能鉴定工作。 6.绿色低碳建筑材料研发中心 (1)绿色低碳建筑材料展示研发室主要进行绿色低碳建筑材料、建筑结构的认知和研发。主要设备有:展示柜、材料样品、建筑模型、电脑。 (2)建筑节能与环境检测室主要进行建筑节能和环境检测。主要仪器设备有:建筑热能能耗监测系统、建筑日照强度模拟系统、氧气检测仪、甲醛测试仪、平板导热系统测定仪、中空玻璃露点仪、室内空气中苯及TVOC专用检测包、石材r辐射仪、石材放射性检测仪、建筑涂料耐洗刷仪等。该实训中心经过发展,可与企业开展技术交流、共同进行培训和研发工作,同时还可作为企业对外展示的平台。 五、建设举措 (1)成立实训基地领导小组,领导小组负责组织、协调、管理、制订规章,督促、检查本基地的正常运行,做到“凡事有章程,凡事有人管,凡事有记录”。 (2)找到行业、企业和教学领域的专家,对建设方案进行充分的论证,提出建设意见和建议。随着建设的推进,还分阶段对建设内容进行审查,提出修改意见。 (3)保障校企合作的正常运行。 (4)建设高素质的专任教师队伍和稳定的兼职教师队伍。 建成后的建筑技术实训基地能兼顾理论教学、实践教学、职业技能培训与鉴定、师资培训、产品研发等多重功能,使建筑工程技术校内实践基地在提高学生综合职业技能、促进教学科研、提升行业人员素质、为企业提供技术支持与服务等方面发挥重要作用。 作者:饶晓文 单位:广西机电职业技术学院建筑工程系 建筑工程技术专业论文:建筑工程技术专业实践平台的构建 1建立产学研合作实践基地需要侧重的几个方面 1.1要有高度符合实际的产、学、研环境 产学研合作实践基地的建设,要实现多种功能和需要的统一,就需要结合多种功能共同构建符合需要的环境。生产环境,就是要在设备、管理、工艺、规格、制度、体系甚至薪资待遇、职能部门、组织架构、人力资源安置等方面都做好工作,以最贴合实际生产活动的架构为学生创造一个接触生产一线的环境。学习环境,就是要在实践基地中构建良好的学习氛围和环境,要有学校导师、生产负责人、技师等组成一个辅导教学队伍,为学生提供解答、参考和指导。研究,这是嫁接在生产和学习的基础之上的。高职院校在研究方面进行投入,需要考虑自身的科研实力、科研指导力量、科技创新力量是否足够。从建筑装饰工程技术专业的特点来说,需要建立专门的实验室,由学校和产学研基地的合作方共同提供设备、人力资源等来满足学生的研究需要。 1.2要能够为学生的实践素养和就业提供更好的指导和保障 产学研基地的建设,是高职院校为学生提高学习成果和水平的一种途径。其最终服务对象是学生的就业前景和能力。对此,在产学研基地的建设中,必须强化对学生的实践指导、要以当前行业内实际需要的设备、工艺来带动学生真切的体验就业环境、体验就业氛围。除了在技术上提供最接近实际工作的环境和指导之外,在学生的心理、价值观念、就业观念、就业心态和就业经验、人际关系处理能力等方面也要灌输符合用人单位和行业需要的理念,经验,确保学生有更充分的准备去迎接就业。 2关于开展产学研合作实践基地建设的几点建议 2.1基于市场需求和行业特点进行基地建设规划很有必要 产学研基地的建设,是一个耗资巨大、牵涉面广、影响范围大的大工程,大动作。它不允许随便的尝试效果,需要以最符合实际需要的设计,以承担最小的风险为前提,才能进行实际合作方面的举动。学校要充分的了解建筑装饰工程技术专业的现状,了解该专业学生的就业情况和用人单位的心理预期,结合当前以及今后国家在高职院校改革方面的政策等内容进行可行性的分析。鉴于产学研基地的建设是一个大项目,学校在制定规划之后,需要反复协商方案的可行性,找各方面的人才对方案进行审定,对提出的问题进行解决。如果有什么问题是学校自身无法解决的,那就可能会成为制约产学研基地成果的重大问题,需要学校提起足够的重视。 2.2经费问题要重点考虑 产学研基地的建设,经费问题需要特别引起重视。产学研基地的建设,规模太小的话无法发挥效果,也无法适应教学需要。如果太大,那就不是高职院校自身能够承担得起的。而作为产学研基地的合作方,高职院校所找的企事业单位也不可能把主要的经费投入在这方面。这就要求高职院校必须找到一个能够为经费周转提供大力支持的方面,也就是政府和相关部门。当前我国鼓励高新技术产业发展的政策越来越明显和有力,国家和地区也划拨了很多专项资金,出台了很多政策来鼓励高新技术的研发。这为高职院校寻求经费支持提供了一个良好的出路。高职院校可以考虑将产学研合作实践基地的经济价值、人才价值、互利合作价值凸显出来,递交国家有关部门或地方政府、高新产业园区以及合作方来争取更多的经费支持。如果能够吸纳政府的鼓励性经费支持,或者争取部分部门、企事业单位的研究经费支持,那就可以确保产学研基地的建设能够稳步推进,不至于发生因经费问题而废弃的现象。 2.3学生的兴趣、心理、认知、情绪等方面的考虑 产学研基地建设中,对学生的反应、学生群体的性格特点等内容也要进行关注。由于产学研基地是生产、学习、研究三位一体的教学活动,它涉及到的内容多,对学生的学习能力也提出了更高的要求。而当前高职院校的学生以90后为主,他们在面对繁重的学习任务、生产任务的时候,是否能够有积极心态去应对,是否能够适应高度贴近实际工作生活的环境和氛围,是否能够专心于生产或者如果在生产过程中遭遇挫折,是否能够以积极的心态走出来,这些问题都会对产学研基地的教学效果起到重要的影响。所以,学校在以各种条件为学生构建良好的产学研教学环境的同时,必须对学生群体在这种教学方式中的反应有足够的关注。在学生出现问题的时候,及时给与开解,避免产生负面的作用。 3总结 在高职院校为建筑装饰工程技术专业的学生建立产学研合作实践基地的构想,距离实际发挥作用还有很长的路要走。这其中,因为是涉及到多个方面一起参与进来,要求一定要在降低风险的前提下进行规划设计,在正式建立并投入实际运用之后,也要关注产学研合作实践基地本身的特色,关注学生群体的反应,做好调整,确保产学研基地的效果发挥到理想的水平。 作者:叶晓霞 单位:重庆工程职业技术学院 建筑工程技术专业论文:建立农业类建筑工程技术专业训练基地 1.引言 伴随着国家对基础设施建设投入的大量增加和房地产市场的快速发展,社会对建筑工程技术类的高端技能型人才的需求呈现井喷式增长,出现了人才供不应求的现象。为了适应市场需求,很多农业类高职院校相继开设了建筑工程技术专业。然而,建筑工程技术专业是一个实践性很强的专业,要培养出高质量的人才必须有强大的实训基地为支撑,而工程类专业实训基地建设一直是农业类高职院校的软肋。我结合自身教学实践经验,以丽水职业技术学院为例,详细探讨如何在农业类高职院校中利用有限的教学资源创建高效实用的建筑工程技术专业实训基地问题。 2.建筑工程技术专业实训基地建设存在的问题 2.1招生数不足,人均投入大。 农业类高职院校通常以农业、园艺、园林等农林类专业为重点专业,招生亦以上述专业为主,因此土建专业招生数量通常不多,一般是每届招收一到三个班级,招生数在一百人左右。丽水职业技术学院建筑工程技术专业为每届招收两个班级,约110人。由于专业招生人数相对少,实训基地的受益面也比较小,人均投入大。 2.2实训基地建设场地不足。 按照基于工作过程的课程体系,建筑工程技术专业实训基地需要由认知实训模块、单项工程实操实训功能模块、产品质量验收实训模块专业综合实训模块四部分组成,每个模块由数个功能室组成,因此建设完整的实训基地需近千平方米的场地面积。农业类职业技术学院出于专业性质考虑,往往需要大量的蔬菜基地、温室大棚、果园、苗圃等设施。而这些设施均无法立体建设,占地面积大,但在校园的建设和管理上,由于方方面面的因素,实际留给建筑工程技术专业的实训基地建设的面积非常有限。 2.3实训基地建设水平低和实践脱节。 近年来,建筑工程技术发展迅速,技术革新更是日新月异,而院校实训设施因资金投入有限,更新速度迟缓,许多社会实践已经淘汰的设备在实训室中仍大量存在和使用。例如在建筑工程测量中的经纬仪,在实际工作中已经大量被全站仪代替,但在大部分的工程测量实训基地中经纬仪仍是主要的实训设备。 3.建筑工程技术专业实训基地建设的探索 3.1按基于工作过程的课程体系合理规划实训基地。 按照培养高端技能型人才的培养要求,实训基地必须对应学生工作的岗位进行规划和建设,能模拟生产主要过程,创造真实的职业环境,培养学生的实践技能,提高学生的综合职业能力;同时还应能配合课程的教学,将复杂变简单,抽象变具体,将工作任务与学习任务融为一体,真正做到工学结合。因此,实训基地的建设必须按基于工作过程的课程体系进行合理的规划建设。建筑工程技术专业实训基地应由认知实训模块、单项工程实操实训模块、产品质量验收实训模块和专业综合实训模块四部分组成。其中,认知模块包含建筑工程成果陈列室、典型施工工艺流程展示室、材料展示室、建筑构造展示室、结构模型展示室等;单项工程实操实训模块包括以砌筑、抹灰、钢筋模板、脚手架测量、管道电焊等为代表的工种实训室,绘制与识读施工图实训室,建筑工程施工组织与造价实训室等;产品质量验收实训模块有建筑材料检测实训室、建筑工程质量与安全实训室和建筑工程资料管理实训室等;专业综合实训模块可以结合学生工作环境成立项目经理部、工程技术部、成本核算部、材料管理室等。 3.2科学设计,建多用途实训基地。 建多用途实训基地是实训基地建设的必由之路。单一功能的实训基地利用率低,容易造成资源浪费,但建多功能实训基地必须建立在科学设计的前提下。在建筑工程技术专业中,项目经理部、工程技术部、成本核算部等综合实训室可以按照企业布局合并建立;工种相关的实训项目可以就近设置;施工组织实训室、工程造价实训室和建筑工程资料管理实训室都需要电脑,只是需要的软件系统不同也可以合并设置。 3.3联合相近专业共建实训基地。 联合相近专业共建实训基地是实训基地建设的快速通道。单个专业的实训基地受益面小,使用效率低,很难争取到足够的资金和场地支持,因此联合相近专业组建专业群共同建设实训基地是解决资金问题和节约场地的重要方法,如果结合得好还能相互促进。比如在建筑施工实训场建设中,在设计中加入园林元素,不但有一场多用的效果,还能美化实训场的环境,是一举多得的好办法。建筑工程技术专业和建筑装饰、建筑工程测量、室内设计和园林工程技术等专业存在的很多相同或者相近的实训项目可以进行实训基地的共同建设,比如工程测量实训室、建筑构造实训室、建筑材料实训室、工程制图室等。学生在多专业融合的实训基地中往往会遇到许多相关专业的内容。这些内容也能起到拓展学生专业视野,丰富专业知识,激发学习兴趣的作用。 3.4走出校园,建服务企业型实训基地。 教学、科研和服务社会是高等院校的三大功能,也是高职实训基地的三大功能。走出校园建服务企业型实训基地既是使命所定,又是发展的必然。所谓企业型实训基地就是作为企业主体参与到真实的社会生产中去,接受社会实践考验的实训基地。高职实训基地中有一定的技术设备,也有相应的技术人才,因此要进入社会并不是不可能。实训基地可以是承接社会培训,如工种考核、职业培训等,也可以是承接工程业务,如材料检测、质量检验、工程设计等。近年来,我校通过企业型的实训基地建设承接了建筑工程岗位证书的培训工作,承担了数个工程的工程检验工作和大量的农村规划设计工作。 3.5引入企业,建校企合作实训基地。 在传统教学模式下,高职实训基地作为实训教学的工具仅在实训课上开放。这就造成了大量昂贵的实训设备利用率低,长期处于闲置,资源得不到充分利用,也不利于设备的正常运转。同时,大量中小工程企业或者缺少资金无力独立组建实验室,或者出于节约成本需要寻找合作伙伴。这就为引入企业成立校企合作实训基地创造了良好的先决条件。例如本校工程造价实训室引入浙江瓯泰建设管理有限公司建立工作室为企业提供造价咨询服务。学生在实训基地中摆脱纸上谈兵,零距离接触实际工程,实训过程就是社会生产过程,实训成果能直接应用于社会。这不仅能提高学生实训的质量,而且能极大地激发学生的兴趣,调动学生的积极性。校企合作的实训基地可为学生提供宝贵的实训经验,办活实训基地,为企业提供服务,取得较好的经济和社会效益。 3.6走进企业,建立校外实训基地。 校外实训基地是实训基地建设不可或缺的部分。校外实训基地不仅可以排除校内基地的场地和资金限制要求,而且能给学生提供一个无法模拟的真实的工作环境。通过和企业建立密切联系,签订相应的实训基地建设协议,学校能结合企业需要为企业培养输送更对口的人才;企业能为学校人才培养提供良好平台,对人才质量的提高起着关键作用;学生则能获得最直接的体验经历和就业机会,最终形成一种三方共赢的局面。 4.结语 建筑工程技术专业在农业类高职院校中的有专业地位并不突出,办学规模不大,资金投入不多等先天不足,因此实训基地的建设需要从教学理念出发,从长远规划入手,科学合理安排,杜绝重复建设,把好钢用在刀刃上。同时,实训基地建设也要不拘一格,开拓思路,建一专多用多功能实用型实训基地;建服务社会的企业型实训基地;建校企合作的互利型实训基地;建紧密联系相互结合的校外实训基地,只有这样农业类高职院校才能办出高质量的建筑工程技术专业,才能培养出符合社会需求、企业要求的高端技能型人才。 建筑工程技术专业论文:建筑工程技术专业顶岗实习报告 编者按:本文主要从顶岗实习是建筑工程技术专业高职教学计划的重要组成部分,是学生面向社会实践,理论联系实际,培养实际操作能力的重要实践教学环节;在这次顶岗实习中,我并没选择建筑这个专业而是选择了园林这个专业去实习;无论扩大的权力还是有限的物质财富,都不能抵偿哪怕是一天丧失了的美、欢乐和亲情的享受;进行讲述。其中包括:通过顶岗实习,学生在园林绿化工程实际工作中,进行实际操作演练,培养技能,提高综合素质,促进学生身心全面发展、在实践中树立科学的世界观、人生观、和价值观,坚定正确的理想和信念,增强为我国建筑行业的发展作出自己应有贡献、城市所意味的,不仅仅是建筑、街道、商店等人工建构物的堆积,而蕴涵着在诸多功能性设施及硬质景观相伴下的社会文化、经济、政治和城市居民多姿多彩的生活等,具体材料详见: 顶岗实习是建筑工程技术专业高职教学计划的重要组成部分,是学生面向社会实践,理论联系实际,培养实际操作能力的重要实践教学环节;也是培养和锻炼学生独立工作能力的重要途径;还是我系教学、生产与企业三结合的办学思路的重要内容。通过顶岗实习,学生在园林绿化工程实际工作中,进行实际操作演练,培养技能,提高综合素质,促进学生身心全面发展。在实践中树立科学的世界观、人生观、和价值观,坚定正确的理想和信念,增强为我国建筑行业的发展作出自己应有贡献。使学生有一段较长时间接触社会,熟悉建筑行业,通过亲身参与,实际动手操作,掌握自己所学的专业知识。 在这次顶岗实习中,我并没选择建筑这个专业而是选择了园林这个专业去实习。虽然不是自己的专业,但从这次非专业的实习中我学到了许多东西。人与环境有着密不可分的关系。无论过去、现在还是未来,人类总是在不断地改造环境,创造不仅使用,而且美观的环境空间。城市所意味的,不仅仅是建筑、街道、商店等人工建构物的堆积,而蕴涵着在诸多功能性设施及硬质景观相伴下的社会文化、经济、政治和城市居民多姿多彩的生活。从外在的视觉影像来看,城市是由其平面结构、天际轮廓、各色建筑、街市设施、区域地标、开放的空间、植栽园林及穿梭不定的交通工具所构成,然而这些都是城市人在选择和被选择的行为方式下形成的物质形态,其间蕴涵着深厚的自然法则、社会心理、人文情感及历史沧桑。 20世纪著名的城市学和建筑学学者刘易斯芒福德在其代表性著作《城市发展史》中指出:“如果城市所实现的生活不是它自身的一种褒奖,那么为城市的发展形成而付出的全部牺牲就将毫无代价。无论扩大的权力还是有限的物质财富,都不能抵偿哪怕是一天丧失了的美、欢乐和亲情的享受。”“当我们漫步于城市中时却可发现这种现象是无初步在的,周围的建筑物仿佛能够讲话、能够行动,正像居住在其中的居民一样;而且通过城市的物质结构,过去的事件、很久以前做出的决定、久已形成的价值观念等,都继续存活下来并且散发着影响。” 1、能比较系统地掌握园林绿化的专业知识,能识别常见园林花卉,基本掌握其生长习性、园林用途以及栽培养护技术。 2、增强学生对园林绿化工作的感性认识,对学生进行园林技术工作技能训练。 3、了解供地、供水、供气、照明、排水、排污、消防等公用设施进行维护和管理。 建筑工程技术专业论文:浅析高职建筑工程技术专业实训课程开发 摘要:本文通过分析目前国内高职院校实训课程的现状,提出以培养职业能力为目标开发建筑工程技术专业实训课程体系的思路,并介绍了开发实训课程的详细内容,旨在改进教学内容和教学模式,进一步提高高职院校的教学质量。 关键词:建筑工程技术;实训课程体系;实践技能;职业能力 建筑行业产值保持快速的发展,可能在未来几年内依然会延续这一趋势,随着国内城市化的加速,建筑行业有着从未有过的良好机遇,据统计建筑业在今后10年还会以较快的速度增长。显然建筑行业的人才需求也将不断增加,各相关高职院校建筑人才的培养规模也在不断增大,企业对建筑人才的质量要求也愈来愈高。为更好地适应市场需求,开发新的实训课程体系,培养具备较高的实践技能人才是高职院校需要深入研究的一个重要课题。 1高职院校建筑工程技术专业实训课程现状 1.1传统教学理念根深蒂固 高职院校教学理念是把高职生培养成为知识面广、体系完善、理论扎实的技术型人才。但在实际的教学过程中,对于这种理念的实践效果不佳,教育培养活动存在一定的偏差,如此将使这样的传统优势专业,一直徘徊在较低的教学质量层次上。 1.2注重理论教学,忽视实践创新能力教育 依据对高职院校建筑工程技术专业的调查研究,该专业公共基础课程的课时占培养计划总课时的40%以上,专业基础课课时占比为35%,专业课课时比例仅为25%左右,而专业基础课及专业课中,实训课程低于40%,即实训教学课时占总课时的比例低于25%。因此导致专业培养计划是以完成理论课堂教学为优秀,以培养实践能力的实训教学课程为辅助。 1.3实训设施不足,师资力量短缺,缺少必要的现代教学手段 不确定、不固定的实训基地、落后的实训环境、实验设备硬件短缺或老旧、实训设备的利用得不到最佳,种种问题导致学生实践能力的培养障碍,专业教学及学生培养与生产建设实践脱离的问题没有得到很好解决。相关教师配备不足,加上学校待遇相对较低导致人才流向企业等其他部门。建筑工程中的相关管理工作、工程绘图、工程概预算等方面需要引入计算机系统,而学校在使用计算机教学等方面相对滞后。 2以培养职业能力为目标构建相应课程体系 2.1高职建筑工程技术专业实训课程体系的建设内容 教学质量的好坏直接影响我国高等职业教育的发展,为了更好的发展我国的高职教育,有必要进一步深化并细化校企合作,开拓工作和学习相结合的培养模式,从而改善高职教育的教学质量,适应建筑行业的发展。高职院校建筑工程技术专业的建设包含构建基于建筑的设计和建筑的施工过程,满足不同专业岗位能力的课程体系;建设一支具备教学能力高、实践能力强、师资结构好的实训教学团队;构建结合专业教学、岗位培训、职业能力评定和技术开发于一体的校内综合性实训基地。 2.2以职业岗位能力分析为基础构建课程体系 适应社会的人才培养需求,实现教学培养目标,必须更好地抓住教学环节,加强“理论与实践”的工学结合的教学理念,对专业课程进行针对性改革并基于教学改革进行教学实践。使学生达到并具备优秀的设计能力、合理选择工程材料的能力、较强的文字表达和写作能力、熟练使用相关工程软件的能力、团队协作以及方案招投标等方面的能力。以此来构建科学合理的教学课程体系,使培养目标和培养能力逐一对应,不断改革进取,吸取新思路新方法,持续改进,加强改进,才能进一步提高教学质量。 2.3以职业能力培养为主线构建课程体系 随着科技发展和行业变化,要紧跟时代变化,依据建筑业发展和人才岗位培养需求的变化,创新人才培养模式,完善教学培养方案。在注重基础素养的培养上,根据不同的岗位能力需求的不同,制定个性化专业化的培养模式和方案。完善的教学体系才能形成完善的知识结构,才能培养理论技能全方面发展的综合型人才。因此其关键点是明确能力培养目标,并以此为方向来制定教学内容和教学模式。 3高职院校建筑工程技术专业实训课程开发 依据市场调查和跟踪毕业生从事建筑工作岗位的情况,看出建筑工程技术专业有很多不同的工作岗位。结合不同工作岗位的专业要求,构建合理的课程体系。比如首先确定该专业的必修优秀专业课程,随后根据教学和实践相结合的模式进行教学活动,其中要注重学生实践技能的培养。以培养学生具备设计中小型建筑方案、绘制建筑施工图、建筑招投标及建筑施工与组织管理等能力为目标,准确安排各门课程,进行建筑工程技术专业课程体系的开发,力争将该课程体系建设成为校级乃至部级的精品课程体系。 3.1高职建筑工程技术专业实训教学的特色 专业教师需要了解建筑行业对建筑工程技术专业人才的质量要求和技能要求,结合实际优化专业课程体系,需要对现行的课程内容、教学方法和培养手段进行创新。理论课程教学中重视专业基本理论、专业名词基本概念和建筑基本方法的描述,注重实用知识的传授,避免填鸭式教学,重视实践教学。 3.2形成以工作过程为导向的课程开发理念 以建筑工程技术专业职业能力培养作为课程建设的切入点,按照突出应用型、实践性、职业技能性原则确定课程项目,以任务驱动为优秀,重组课程结构,更新教学内容。 3.3根据职业工作岗位要求,确定授课内容 关于课程体系的建设,以岗位要求为导向设计相关课程,构建以证书为引领、项目为带动的课程体系。课程的理论教学与实践项目相结合,首先指导训练学生自主设计建筑构造各个细节让学生逐渐适应这样的教学方式,从而达到增强学生实践动手能力的目的。通过这种方式进行课程开发,使得课程体系更加接近岗位工作实际,增强学生的实践能力。关于授课内容的选取,首先是结合建筑工程技术专业对相关知识技能的要求确定课程重点,挑选了与学生建筑实用设计与实践动手能力培养相关的建筑专业内容;其次是根据实际工程中的最新做法及时调整相应课程内容,删除实际工程中已被淘汰或者禁止的内容;同时增加实际工程中新理念、新技术和新工艺对应的课程内容。 3.4加强与企业合作,结合实际开发课程,确立实训教学目标 建设课程的过程中,相关课程组教师通过调研各地建筑行业以及与建筑企业合作,深入分析建筑施工企业、房地产公司、建筑设计单位的岗位需求,开发设计了具备工作和学习相结合的专业教材以及实训指导教材进行教学活动。通过积极与建筑相关企业合作,我们能及时掌握建筑行业的动向,及时了解新技术、新工艺的应用,开发与建筑实际紧密联系的具备针对性、创新性的教学内容,从而使得学生能够学到和了解最新的建筑行业知识。实际教学过程中,通过指导学生练习完成不同的典型建筑相关工作内容,使学生感受到完整的、接近实际的职业过程,同时使教学过程充分体现了结合工作实际,培养了学生的实践能力并提高了学生的综合职业技能。培养建筑工程技术专业学生,需要完成的实训课程包含实验课程、设计课程和顶岗实习。其中,建筑材料、测绘学、计算机应用基础、工程力学、计算机绘图等课程的实验课是培养学生实践技能的关键课程;设计课程需要根据当前建筑工地的实际情况和未来的创新发展,增加必要的新的建筑工程相关课程,可以将毕业设计改革成为项目实训形式,删除不必要的环节,使得实训课程更加接近建筑生产实际;增加实训课程的学时,利用假期或者学生的课余时间安排实训项目。 3.5以培养学生职业能力为目标组织教学 按照学生职业能力培养的要求和基本规律进行教学内容的安排与组织。在设计方向,建筑工程技术专业学生必须具备绘制施工图的能力以及绘制细部节点大样图的能力。在施工方向,学生必须具备施工组织能力以及施工技术能力。 4结语 随着建筑行业的快速发展,对建筑类专业技术人才提出了更高的要求。高职院校建筑工程技术专业要从实际出发,构建合理的教学体系,完善实践教学模式,适当扩大培养规模,建立明确的教学目标,注重人才的培养质量,促进建筑行业的可持续发展。 作者:嵇庆 单位:南京交通职业技术学院 建筑工程技术专业论文:高职建筑工程技术专业毕业生能力要求 摘要:在专业调研和分析的基础上,本文分析了建筑企业对高职建筑工程技术专业人才的能力要求和岗位需求,为高职类建筑工程技术专业的人才培养方案的调整,专业课程的调整找到依据。 关键词:人才需求;专业改革;建筑工程技术专业 1专业改革的背景 目前高等职业教育体系建设的重点任务之一是改革职业教育专业课程体系[1],要使专业设置、课程内容与职业标准相衔接,形成对接紧密、特色鲜明、动态调整的职业教育课程体系。[2]近年来,大家对于传统的基于传播知识的教学体系一直在试图改变,也做了大量的调研。目前高职教育体系正处于从传统的大专教育向现代高职教育转变的关键几年,更细致的调研和探讨显得尤为重要。[3] 2建筑企业对高职建筑工程技术专业毕业生的能力要求 通过调研发现,根据初次就业岗位的不同,建筑行业企业对高职建筑工程技术专业毕业生的专业能力要求也有所不同。建筑企业的初级管理岗位包括施工员、材料员、测量员、监理员、质量员、安全员、资料员、预算员等,所需具备的能力有所侧重,分别简述如下: 2.1对施工员的能力要求 施工员首先要要能看懂图纸,看懂施工图是施工员必备的能力要求。这就要求学生要了解建筑物的构造,具备建筑识图的基本能力。其次应具备建筑施工组织的能力,在施工管理过程中要能合理控制工期、准确地调动所需要的人力物力,使企业所获得利润最大化。此外还需了解一些诸如资料整编、简单工程图的绘制、常用工程软件的使用等。 2.2对材料员的能力要求 材料员须具备建筑材料采购验收能力,建筑材料存储方案的制定,建筑材料的运输方案制定以及建筑材料的使用管理等。 2.3对测量员的能力要求 测量员需能够测绘地形图,能进行施工测量以及竣工测量,能按照监测方案进行安全监测,变形观测,能进行建筑施工放样等。 2.4对监理员的能力要求 监理员要熟悉建设监理的政策、法规,熟悉所监理的工程项目的合同条款、规范、设计图纸,熟悉工程施工的承包单位所投入工程项目的人力、材料、主要,对施工过程产生的工程质量、造价、安全等问题进行全面的督促。 2.5对质量员的能力要求 质量员应能进行工程图识读,能对工程质量进行监测,能对工程质量进行评价。能够参与建立各级质量监督体系,具备进场材料的质量、规格、型号的检查能力,能够对工程的分部分项工程的工程质量和施工技术进行检查和验收。 2.6对安全员的能力要求 安全员须熟悉国家建筑工程安全管理政策法规,能对员工进行安全培训,能进行日常的安全检查,撰写安全检查记录,能根据现场情况制定符合实际的安全技术方案,能对安全资料进行整理归档。 2.7对资料员的能力要求 资料员须熟悉资料体系的编制,熟悉工程资料的审核和收集,能够对工程资料保管得当,熟悉工程资料的归档要求,能够按照目录编制合适的完整全面的审查资料,熟悉档案移交的手续等。 2.8对预算员的基本要求 预算员须掌握市场价格信息,具备建筑工程预决算的能力,准确计算工程量,能根据施工方案进行工程预算,能根据合同进行工程量的计算,熟练使用相关软件。 3高职建筑工程技术专业毕业生初次就业岗位需求分析 通过对调研资料进行分析,发现高职类建筑工程技术专业毕业生的初次就业岗位供需有一定的规律性,总结如下: 3.1施工员仍然是建筑企业需求人数最多 施工员是企业需求人数较多的岗位,也是毕业生喜欢的初次就业岗位。因为相对来讲,施工员需要更多的专业知识和专业技能,工作环境较为复杂且具有较多不可预见性,在企业中成长较快。 3.2短期内安全员需求数量急剧增加 由于广西更加重视安全生产,要求安全员不得同时服务于两个项目,存在“锁证”问题,所以需求数量急剧增加。但是很多毕业生传统地认为安全员没什么知识含量,学不到东西,不情愿从事安全员的工作,导致供需存在很大缺口,有的企业甚至在探讨在学校对口开办安全员订单班的可能性。 3.3预算员需求较大 由于目前专业的工程造价的毕业生比较多,导致建筑工程技术专业毕业生在预算员的竞争上处于比较劣势。3.4测量员存在一定的短缺主要是专业的测量员一般不想去比较小的建筑企业,更愿意去专业的测量公司或者市政企业。而建筑工程技术专业的毕业生由于课程设置,学校仪器等的限制不胜任测量员的工作,需要学校在测量员的培养上加大投入。 3.5其他初次就业岗位需求暂无明显变化 材料员、资料员、监理员、质量员岗位供需比较稳定,没有趋势性的变化。另外比如机械员、劳务员、标准员等需求数量较少,对高职建筑工程技术专业的毕业生就业没太大拉动作用。但是要成为称职的项目经理,必须具备多工种的工作经验,要引导学生正确认识每个岗位的重要性。企业一般采用合理轮换岗位制度,以使每个人才得到综合锻炼,成长为复合型的高端技能人才。 4结论 本文探讨了建筑企业对高职建筑工程技术专业人才的能力要求,分析了建筑行业企业的岗位需求,为高职类建筑工程技术专业的人才培养方案的调整,专业课程的调整找到依据。 作者:张小礼 凌卫宁 杨伟 单位:广西水利电力职业技术学院 建筑工程技术专业论文:建筑工程技术专业教学改革研究 摘要:文章通过分析微课的起源,并基于微课在现代建筑工程技术专业教学中所存在的问题,阐述了微课被引入建筑工程技术专业之后对教学产生的较大改进,促进了教学模式的转变。 关键词:微课;建筑工程技术专业;教学改革;辅助作用 0引言 在当今信息化时代,信息技术逐渐走进课堂,成为课堂教学的一种有效辅助工具,出现了微信、微博等信息化工具,步入微时代,在教育界也开启了微时代的大门。伴随着“可汗学院”走进生活,微课便成了潮流。本文通过实际的教学经验积累,将微课运用到实际的专业课教学中,经过不断的探索、不断的尝试,使得微课越来越成熟。 1微课的含义与兴起 1.1微课的含义 微课是基于独有的教学内容与教学设计,通过使用多媒体手段可以使得教师在一个短时间内对某一个知识点进行具有针对性的讲解。一般以教学视频为教学的主要手段,并针对某一个具体的知识点或是一个教学环节来设计一种在线的网络精短的课程。在教学的过程中,微课所呈现的是一种碎片式的教学内容,具体的知识点可以是对教材的精细解读,也可以是题型的精细讲解,还可以是对考点的一般总结。所以,有部分专家学者对微课给予了这样的定义,微课就是一种微型课程,一般在10分钟时间范围内,有明确的教学任务,虽然教学时间短,教学内容小,但是可以集中的讲解一个具有代表性的问题。 1.2微课的兴起 微课的兴起主要包含7个主要因素:(1)在传统的课程教学中,一节课一般是对课件的全部传授,根本没有任何的重点、难点区分,这样无法吸引新时代的学生的眼球,这种教学模式也很难同时满足师生的实际需求。(2)微课一般需要网络的连接,但是现阶段有部分学校的网络并不是很顺畅,这样就造成了微课不能广泛地使用,致使教学资源利用率达不到预期效果。(3)在推进这种混合的教学模式的过程中,会面临两个很严重的问题:平台和资源。平台可以通过购买或是自主创新来获得适用于所有学生的平台;最合适的就是有特色且精短的小视频形式。(4)当今科学技术的不断发展,移动终端遍及生活各处,微时代的趋势越加明显,这为微课的实施奠定了十分坚实的基础。(5)教师可以利用微信、微博、新闻以及看视频等形式作为微课的主要表达方式,因为这些流行的网络行为已经成为年轻人每天必不可缺少的一部分。(6)微课的主要目的就是让人们可以在校园里、公交车上、家里、高铁上时时刻刻学习。(7)微课一般有这样的特点:内容的碎片化以及时间短。这样的特点正好可以满足大众利用零星的时间就可以学习到有用的知识,充分实现了“人人皆学、处处皆学、时时皆学”的学习宗旨。 2建筑工程技术专业教学中存在的问题 2.1理论难以结合实践 建筑工程技术专业的专业课不仅很多,并且注重实践。按照传统的教学模式,可以先去实验室认识基本构件,在理论课上加以讲解吸收。看似比较符合教学逻辑规律,但是没有理论知识的支撑,去观察实验室的基本构件就是走马观花。把理论的知识讲完,再去实践。利用这样的方式去实验和观察,容易记住、印象深刻。但是很多教师在讲解知识点时,没有重点内容,学生在实践中很容易忘记知识点,致使现场观察的教学效果很差。 2.2学生很难集中注意力 一般的课程时间是45分钟,教师都在进行课件的讲解。有专家作调查得出的结论是,学生真正可以在课程上集中的时间只有10~15分钟。如何让建筑工程技术专业的学生既可以达到学习的任务效果,又符合学生的实际状态,是授课老师一直在探索追求的问题。 3引入微课对建筑工程技术专业课程的有效改变 3.1促进了教学模式的改进 通过一年的教学实践的实施,微课弥补了传统教学模式中存在的大部分的不足。教师在讲解知识点的时候,如果遇到一些难以用语言表达清楚的重点难点教学内容,可以将小段微课穿插其中,来让学生更直观地了解该部分的知识点。同样在实验室实践的过程中,也可以通过播放微课的形式来让学生回忆一些课堂上的重要知识点,有效地提升了教学效果。微课一般有简单的主题,会在15分钟时间内完成微课的所有内容。学生可以通过自主学习来掌握自己不了解的那部分内容,随时可以调取想看的微视频,开展移动终端个性化的学习模式,并提高自主学习能力。例如,在以往学习墙身防潮层的设置时,学生对防潮层的具体设置并不是很清楚,而这又是教学大纲中的主要内容。教师通过微课把“墙身防潮层的设置”做成一个简单的微视频之后,学生在学习到这部分的内容时,就可以去反复查看微视频来更形象地学习不懂的地方。 3.2提高学生的自主学习能力 以学生为主体的自主学习能力,是通过对学习的活动进行一定程度上的思考与规划,就可以获得新知识的能力。如果采取微课教学模式,可以提高学生的自主自觉学习能力。学生可以先在课堂上筛取知识点,去学习相关的知识,遇到不懂的知识点时就可以通过调取微视频进行观看,直至理解。传统的教学方法是通过灌输式的教学来让学生被动地接受知识,而此教学模式是让学生主动地去探索想了解的知识点。例如,在学习屋面的细部构造的时候,老师可以先对各个部分的知识点进行相关的讲解,让学生细致地了解细部构造的表达方法,而学生在后面的消化过程中就需要掌握各个细节部分的构造,最后整合综合做图。这样的微视频可以让学生一边操作一边思考每一个细节在构造中的具体作用,激发学生的兴趣,提高学生的自主学习积极性。 4微课在建筑工程技术专业应用时应注意的问题 4.1加大微课硬件设备的投入 一套完整的硬件设备是在制作微课过程中十分有效的保障。部分学校对于微课的硬件已经做了投入,一些硬件设施(如机房)除了可以提供给教师去录制微视频,同时可以让相关软件课堂(如计算机)的教学在此使用,这样就可以大大提高教学效率,在录制时间上也可以合理统筹安排。 4.2提高微课的制作水平 目前大部分学校的微课研究还处于初级阶段。关于微课在建筑工程技术专业的实施样本还很少,制作的设计模式和要求也不够规范。如何制作出一套吸引所有学生,且可以达到教学任务的微课,需要现代的教师不断去探索。 4.3利用互联网加强师生之间的交流 通过QQ群等平台来加强沟通,充分了解学生的兴趣点和真正学习水平,制作微课时就可以考虑到学生的真实学习情况。教师也可以通过布置微视频作业的形式让学生真正参与到这种教学模式中来,通过角色互换让学生真正学会知识点,动态的微课作业会比静态的作业更有效果,更能体现出学生的真实水平,也不会存在任何抄袭情况。 4.4加强微课的实施效果评价 学生在学习完微课之后,教师可以通过系统评价以及问卷的形式来了解学生对于课程实施微课的评价,通过学生的相关反馈信息,就可以及时地对微课资源库的内容进行一定程度的调整与补充。微课作为一种新兴的教学资源,将微课引入到建筑工程技术专业的教学,弥补了传统模式的不足,提高了教学的质量,提升了学生的自主学习能力。虽然目前的微课设计与开发存在很多问题,但是相信在广大教师工作者的探索之下,微课教学会探索出现代信息技术与专业课程内容的综合最佳途径,在教学中发挥更大的作用。 作者:任鲁宁 单位:辽宁城市建设职业技术学院 建筑工程技术专业论文:高职建筑工程技术专业任务驱动法分析 摘要:在高职教育教学中,为提高学生学习的积极性和有效性,应用任务驱动的教学方法可以带动学生主动学习。本文通过对建筑工程质量与安全管理课程教学过程的阐述,根据课程内容,构设任务,让学生融入角色,完成主动学习。本文主要针对高职教育学生特点、学习内容、任务设置,制订实施方案,以期通过方案的实施提高学生学习的积极性、主动性。 关键词:高职教育,任务驱动,教学方法 在我国高等教育结构中,高职院校是重要的组成部分。高职院校对学生的培养目标主要是满足社会对一线知识技能型人才的需求。针对这一层面学生的具体情况,以有效的方式促使学生掌握知识和技能,在三年学习过程中使其能够对未来工作岗位有一定的定位和认识,毕业以后能够顺利实现从学生到员工角色的自然转换。为了达到这样的教育目标,对高校教学手段和方法的研究与实践成为一项重要的课题。[1]建筑工程质量与安全管理课程是三年制高职建筑工程技术专业重要的一门专业基础课。目前授课的形式主要是借助多媒体,教师通过课件讲授课程内容,将涉及的知识逐条讲解,借助案例来加深学生对知识的应用。由于课程内容涉及面广,知识琐碎,讲授时间过长,学生通过课堂只能懂得规则和概念;另外,在传统教学课堂中,学生与教师的互动较少,往往出现教师一人唱独角戏的情况,学生被动学习,没有积极性。教师和学生在教学过程中都会感到吃力,结果只能是教师的教学效果不好,学生学不到知识,还会产生厌学情绪。 一、任务驱动法的内涵 任务驱动法是教师设定教学任务,让学生完成任务的一种教学模式。这种教学模式,能够调动学生的积极性,让其参与其中;教师能够将书本上刻板的条目转化为实际的应用,这提高了学生的学习能力和实际操作能力。对于技能型人才定位的高职学生来说,这是一种比较实用的学习方法。 二、任务驱动法对任务设计的要求 1.知识性与兴趣性 教学任务的设计首先要将教学知识设计进去,达到课程教学的目的。教学的进行需要学生的配合,任务的设计结合学生的需求和兴趣,让学生愿意参与进去。编制具有知识性和趣味性的教学任务,需要教师和学生进行沟通,了解学生对课程的认识和要求,任务开展的形式应结合学生的实际情况,便于大多数人参与,团队合作,共同完成。 2.完全感和探究性 在学生完成任务过程中,不应将学生局限于思维定势里,要让学生摆脱一贯完成作业的模式,完全按照自己的想法去尝试,通过各种途径搜索相关知识,寻求任务答案。教师在整个过程中可以稍加指导,但不应干预学生的思路,并鼓励学生多做尝试,大胆去完成任务,不要怕失败,出现问题时教师适当引导,鼓励学生继续进行,不要沮丧。 3.灵活性与具体性 根据教学内容设计教学任务,任务的设计不可能包含整个课本知识,对于不适合单独设立教学任务的内容,可以并入其他体系。对于重点知识,可以细分为多个教学任务。在完成任务的过程中,关键工作必须要完成,一些细节的知识问题不能在有限的时间内完成时,可以在后续的总结工作中进行交代。 三、任务驱动法在建筑工程质量与安全管理课堂组织步骤 本课程内容比较琐碎,知识点复杂,可以通过给学生设置相应项目的任务,分配不同的任务,承担相应的工程角色,在完成任务过程中,代入角色中完成相应的任务。 1.创设情境,调动积极性,激发联想 根据教学内容,创设相关教学任务项目,让学生带着任务进行学习。将课本中理论性的知识与实践知识结合起来,充分进行加工和利用,使学生发挥主观能动性,将知识应用于解决项目任务中,强化学习,增加经验。在本课程的学习中,根据学生毕业后有可能从事的技术工作类型,分配出资料员、施工员、监理员等岗位,在工作任务设计中,给学生分组,分别代入不同的工作角色,在创设的工作任务中,各司其职,进行角色定位。 2.提出任务,编制教学项目,明确要求 教学任务的编制应该结合课本知识和实践条件,明确指出任务的具体要求,让学生在解决问题的时候能够重点专注于一个领域,在有限的课程教学实践内能够完成任务,不至于摸不着头绪。本课程根据课程内容不同,可以安排几个不同的任务,分期进行。例如,其中一项教学任务:施工作业技术准备状态的质量控制。此任务中,会给定一个施工项目案例,这个施工案例可以是前面教学任务的案例,这样也具有教学活动的连续性。在这一环节的任务分析里,根据背景资料模拟控制质量控制点、作业技术交底、进场材料构配件的质量、环境状态、进场施工机械设备性能及工作状态等。通过此项任务的实施,要求学生能够对作业技术准备状态进行质量控制,能够收集、整理、编写作业技术准备阶段质量控制相关资料,对于存在的问题能提出合理的整改意见。 3.分析任务,分析重点难点,引导学生顺利完成任务 在完成整个任务过程中,要结合教学时间安排,在教学任务设计中,考虑到学生,可能在处理问题的时候会遇到困难的情况;所以在分配任务和执行任务之前,先带领学生一起对任务进行分析,对重点、难点予以指出,提供一些执行思路,起到引导的作用。在执行任务的过程中,带领学生分析现场施工作业技术准备阶段质量控制的案例,分析背景材料,掌握准备阶段工作具体情况。将学生进行分组,每组分两队,相互扮演施工单位和监理单位相关技术人员,施工单位提交现场作业技术准备状态情况的相关资料,监理单位进行审核,并提出整改意见。 4.完成任务,学生通过各种方式 获取解决任务的方法,教师在任务实施过程中为学生提供理论和实践指导在完成任务的过程中,需要结合课本知识进行任务分析和学习,这是一个自主学习的过程。在这个过程中,学生可以借助不同的方式,可以查阅图书,查询网页。这些需要教师为学生提供一定的条件,让学生能够自由自主地完成任务,达到学习的目的。在这一阶段,学生会有迷茫的时候,教师需要把握好指导尺度,适时为学生提供建议。 5.交流总结 交流是为了激发创作意识,互相取长补短;总结是为明确要学习的操作技能,达到知识积累的目标。为了达到学习的目的,交流和总结是必要的。在完成课程任务的过程中,不同的学生,角色不同,工作任务的侧重点不同,并且能够从旁观者角度提出意见。在任务完成后,让大家在一起对整个过程进行分析讨论,总结不足,积累经验。这一过程,不但带领学生梳理知识,还可以锻炼大家的分析能力,积累经验。任务驱动的教学模式改变了传统的教与学的结构模式,使学生真正成为学习的主体,学生在完成任务的过程中,充分调动自身的主观能动性,采用一切可用的方式主动学习,主动地获取知识,教师仅起到引导与辅助作用。对于建筑工程质量与安全管理课程来说,如果以传统教学模式教授,学生听课枯燥,教师上课不能达到较好的效果。在任务驱动教学模式下,学生通过主动完成任务,在实践中获取知识,能更好地将知识与实际工作联系起来。 作者:王春彩 单位:开封大学土木建筑工程学院 建筑工程技术专业论文:高职建筑工程技术专业课案例教学实践 摘要:面对生源质量下降,学生学习习惯不好、积极性不高的现实,在分析高职学生认知特点、厘清“动手能力”真正内涵的基础上,以《建筑工程技术》相关内容为例来介绍高职高专建筑工程技术专业专业课案例教学的具体做法。 关键词:建筑工程技术专业;案例教学;实践;动手能力;理论教学 随着国家对高等职业教育的重视,高职院校的数量越来越多,招生人数日益增加,近年来一些省市的高考录取率已接近80%,高职院校录取的人数大概占到了50%。学生升学的机会增加了,但随之而来的是高职院校的录取分数线逐年下降,如安徽省高职的建档线近年都在150分左右。分数的下降,反映出高职院校学生的学习能力,尤其是中学阶段没有养成好的学习习惯,学习自觉性不高。在此背景下,高职的课程如何设置?课该怎么上?如何实现“培养实用型人才”的高职教育培养目标?怎样才能把这些曾经被判定为“考不上大学”的孩子培养成受过高等教育的“能工巧匠”?是每一位高职老师必须认真思考的问题。 一、高职学生的认知特点 高职学生文化基础较差这是不争的事实,通过对近几年入学成绩的分析,我们发现很多学生尽管总分不低,但各科成绩很不均衡,特别是文理科兼收专业的学生,数学成绩普遍不好。教学中发现高职学生与本科学生在智力类型上也存在客观差异,他们更具有形象思维的特点,对纯理论方面抽象内容缺乏学习兴趣。建筑工程技术专业是典型的理工科,其理论是建立在逻辑推导和严谨的力学计算等基础之上的,要求专业课老师必须改变传统的思维和教学模式,教学中构建形象的情景,让学生首先建立感性认识,然后再在具体的工作情景中激发他们的求知欲望和学习兴趣。如果不了解学生认知特点、不采取有针对性的教学改革,可能会出现学生学习无兴趣、老师教学无激情等问题,教学效果可想而知,根本谈不上实现教学目的,更不可能完成培养目标。 二、对建筑工程技术专业学生“动手能力”的理解 高等职业教育的目标是培养具备一定理论知识,动手能力强的实用型人才。对“动手能力”的理解涉及高职教育培养目标的定位问题,只有定位明确了,围绕目标制定人才培养方案、设置课程体系、组织教学才能有的放矢。但在实际教学中,即使一些规划教材在教学目标设置上也存在模糊认识,有些甚至就是错误的。如有的《建筑施工技术》教材在技能目标中列出:学生应具有绑扎钢筋、支立模板、砌筑砖墙、搭拆脚手架……的能力,并要求安排相应课时进行这些技能方面的实训,这是对高职教育“动手能力”要求的误解。这些技能当然属于动手能力的范畴,但这是对操作工人的要求,如果对高职学生也作同样的要求,那国家就没有必要投入这么多发展高职教育,把学生送进课堂进行学习了。就建筑工程技术专业而言,完全可以采用师傅带徒弟的方法完成相应操作技能的培养。不夸张地说,师傅带徒弟的方式远比高职院校老师教的效果好,学生学的也更快。试想老师都不具备这种操作能力,怎么能教会学生操作呢。再者,操作技能是需要不断重复训练和实际操作才能逐步熟练掌握的,上述操作技能涉及到了多个工种,就是在专门培养技工的学校,短时间内也难以做到,更别说还有理论教学任务的高职院校了。对建筑工程技术专业学生的“动手能力”的理解,应当是指那些适合高职学生就业的技术管理岗位所必需的动手能力。住建部对施工现场关键岗位的施工员、质量员、安全员、测量员、标准员、材料员、劳务员和机械员等“八大员”的实际操作能力和应具备的理论知识已提出了明确要求,高职建筑工程技术专业的理论教学应围绕“八大员”对理论知识的要求展开,“动手能力”也应围绕“八大员”的实务进行训练。正是基于对高职生源的现状和对“八大员”所需理论、操作技能的分析和思考,我们对建筑工程技术专业的专业课进行了案例教学的尝试。 三、案例教学实践 下面以《建筑施工技术》课程中毛石基础和屋面防水施工为例,介绍案例教学的一些具体做法。这里所说的案例教学不是老师搜集工程实例素材把它转化为文字,再在课堂上介绍和讲授,而是每讲一章内容之前都要先带学生到施工现场进行教学,以此让学生在理论学习之前建立感性认识。案例教学对老师要求很高,备课时不仅要备教材,备学生、还要备现场,有时还要承担一定的安全风险。 1.毛石基础现场教学 (1)寻找合适的案例教学现场 受学校实训条件限制,案例教学不可能都在校内进行,最困难的是寻找适合教学的施工现场,这样的现场不仅形象进度要与教学内容吻合,安全隐患也要尽可能少,同时施工企业还要同意。由于目前建筑市场无序竞争严重,挂靠施工普遍,采用工程量清单招标造价偏低,几乎所有的施工现场安全防护都不到位,安全隐患较多,安全达不到国家规定的要求。因此在选择施工现场时,老师颇费周折,施工企业也担心学生的安全问题,生怕出安全事故。现场不同于校内教学,组织难度大,一方面是学生缺乏必要的安全知识,安全意识淡薄;另一方面学生进现场后对一切都感到新鲜,又不能很好地辨别危险源,没有自我防范能力,稍有不慎就会酿成事故。因此,带学生去现场前,老师都要对学生进行安全教育(这也是施工课程教学内容之一)。 (2)问题设置 备课时老师要根据教学大纲要求确定明确的教学目标,设计出能引起学生兴趣的问题事先让学生思考,带着问题到现场。如毛石基础施工现场教学前,介绍项目背景后老师提出了①第一批毛石是直接砌筑在基底土上还是先铺砂浆再砌筑?②毛石砌筑时大面是向下还是向外?③农村的一些房屋毛石基础露在地面以上,并且露在外面石头又平又大是否合适?④为什么这些房屋的外墙总是开裂? (3)现场要解决的问题 进入施工现场后,学生面对工人师傅的实际操作,在老师和现场人员的帮助下具体了解了坐浆砌筑,拉结石及其设置原则,毛石上的黄皮的危害及其处理,毛石基础的灰缝厚度,怎样找平,如何避免包芯砌法等内容,并实地观察了毛石基础砌筑时的质量控制要点、质量检查工具和方法等。 2.建筑屋面防水工程的案例教学 屋面渗漏问题是长期存在的质量通病,不仅影响使用功能,还会降低房屋建筑的耐久性。《建筑工程质量管理条例》规定的最短保修期限中屋面是除主体结构外保修最长的,为5年。《建筑施工技术》中屋面防水的教学内容包括:卷材防水、涂膜防水、刚性防水屋面的施工,常见渗漏原因及防治等。为此选择了正在施工卷材防水层和维修渗漏屋面的两个项目作为案例教学的现场。现场教学前老师也提出了几个问题让学生们事先思考:①外面下雨顶层住户家里的开关盒等处不停渗水你见过吗;②屋面已经使用很长时间,室内出现渗漏现象,屋面防水层会是什么样;③出屋面的管道周围渗水是什么原因;④卷材防水层铺贴是垂直于屋脊还是平行于屋脊;⑤卷材施工的顺序是沿屋面坡度从下向上贴还是从上向下贴;⑥屋面泛水、变形缝、出屋面的管道周边该如何处理? (1)在卷材防水层施工现场,学生们不仅了解到了屋面防水层铺贴对基层的要求,还知道了基层不平整、返水坡度过小就不能保证雨水顺畅流到出水口位置;基层砂浆强度低、养护不好、开裂,防水层就贴不住,影响防水效果;防水层下面的保温层不干燥、排气道不通,太阳一晒水蒸气就会拉裂防水层导致屋面渗漏等。学生近距离观察了工人的实际操作,发现卷材是平行于屋脊沿坡度从下向上铺贴,保证卷材沿流水方向搭接,他们还动手测量了卷材长边和短边的搭接长度;目睹了高聚物改性沥青卷材热熔法的施工工艺;观察了女儿墙泛水、变形缝等处的细部处理等。这样直观的实地观摩解决了课堂上两节课都难以讲清的问题。 (2)在旧屋面维修现场要求学生自己寻找渗漏部位,在老师引导下进行讨论、初步分析原因,如卷材年久老化开裂、粘结力下降,接缝和收口处卷起而渗漏;卷材未按压入墙体凹槽边口开胶渗水;屋面返水坡度不足、落水口处垃圾堵塞屋面积水加速卷材老化渗水,屋面后装设备如膨胀螺栓破坏防水层渗漏;刚性屋面分隔缝间距过大(超过规范≤6m的要求),温度应力拉裂混凝土层而渗水;分隔缝处防水油膏老化开裂而渗水等。 3.理论教学 学生对现场施工和存在的质量缺陷虽然进行了初步分析,但受具体工程、现有知识等局限,仅仅是直观的、肤浅的,心里还有很多疑问,需要老师从理论的高度作深层次分析。由于带着问题听课,理论课上学生与老师积极互动,活跃了原本枯燥的理论课气氛。同时理论课再一次重复相应的知识点也起到了巩固的作用,符合认知的一般规律,取得了不错的教学效果。 四、结束语 通过案例教学,学生有了直接的感性认识,在老师的引导下学生自己甚至能初步找到工程存在问题的症结,不仅提高了学生的学习兴趣,也促进了日常教学管理,迟到、早退、旷课的现象明显减少了。但校外的现场教学毕竟受到如交通、时间安排、现场和安全等方面的制约,只宜作为辅助手段,根本的解决途径还应加强校企合作,根据教学需要建设接近施工现场真实情景的校内实训场所,这样才能在不打乱日常教学秩序的前提下提高教学效果,完成高职培养目标。 作者:吴春光 刘勇 单位:淮北职业技术学院建筑工程系 建筑工程技术专业论文:职业标准下建筑工程技术专业建设 [摘要]职业标准作为岗位需要的专业知识和专业技能的统一标准,是高职高专建筑工程技术专业建设必须参考的重要依据。建筑工程技术专业的教学标准(人才培养方案)要与建设行业的职业标准进行对接,才能为建设行业输送合格的专业人才。以《建筑与市政工程施工现场专业人员职业标准》为导向,从建筑工程技术专业的人才培养目标定位,专业课程体系的构建,课程标准的制订和实习实训基地建设几方面,提出现实性建议。 [关键词]职业标准;建筑工程技术;专业教学标准;课程标准 在我国,建设行业实行执业资格证书制度已经十几年了,建设行业从业人员必须通过培训及考试获取相应岗位的职业资格证书才能上岗。职业标准作为岗位需要的专业知识和专业技能的统一标准,是高职高专建筑工程技术专业建设必须参考的重要依据。建筑工程技术专业的教学标准(人才培养方案)要与建设行业的职业标准进行对接,才能为建设行业输送合格的专业人才。 一、专业教学标准的制订原则 建设行业岗位职业标准《建筑与市政工程施工现场专业人员职业标准》JGJ/T250-2011(以下简称《职业标准》),于2012年1月开始实施,该标准对建设工程施工现场的施工员、质量员、材料员、资料员、安全员、机械员、标准员、劳务员做了职业能力标准的规定。实际上建筑项目的人员分类不只“八大员”,职业标准设置分类主要是根据量大面广、技术性强、通用要求高的原则来设定,同时也考虑前瞻性的因素,如劳务员和标准员目前各地普遍未设置,但管理上需要加强,希望通过《职业标准》引导设置岗位。监理员、测量员和造价员也属于施工现场专业人员中的重要的岗位,但是已形成一整套较为完善的管理办法,因此未将其纳入《职业标准》的编制中,其培训、考核、发证仍沿用现行做法。建筑工程技术专业教学标准(培养方案)制订的原则是通过行业背景及人才需求调研,确定专业定位,从而明确就业优秀岗位及岗位群,参照建设行业专业岗位职业标准中的岗位职业素养、专业技能和专业知识要求,并兼顾学生的人文素养、可持续学习能力和创新能力的培养,从而制订出紧跟建设行业一线岗位需求的专业人才教学标准(培养方案)。 二、人才培养目标以《职业标准》为参照 经调研,建筑工程技术专业人才培养定位的初始就业优秀岗位是建筑施工生产一线的施工员岗位,就业的岗位群及晋升岗位见表1。从初始岗位到晋升岗位需要3-5年的工程现场实际工作经验及考取相对应的执业资格证书。建筑工程技术专业培养人才初始岗位与《职业标准》中的岗位相吻合,因此专业的人才培养目标是以《职业标准》为参照并考虑人才的可持续发展,旨在培养德、智、体、美全面发展,具有良好的职业素养,掌握本专业必备的基础理论和专业知识,面向建筑工程领域生产一线,具有较强的岗位工作能力,从事技术、管理等职业岗位的高素质技能型人才(如图1)。其中具有良好的职业素养主要包括以下几个方面:1.遵纪守法,爱岗敬业,诚实守信,严谨务实;2.具有健康的体魄和良好的心理素质;3.具有良好的协作和沟通表达能力,人文素质好;4.具有正确的安全质量观,坚持“安全至上、质量第一”;5.具有良好的环保意识、创新能力和持续学习的理念。 三、构建与《职业标准》相适应的课程体系 在《职业标准》“八大员”岗位中,施工员对专业知识、专业技能要求相对比较全面,所以以施工员岗位为优秀岗位,兼顾其他岗位要求为切入点构建建筑工程技术专业的专业课程体系。构建专业课程体系的逻辑路线是:施工员岗位岗位职责职业能力(包括专业技能、专业知识)基于工作过程整合、梳理、延展专业课程体系。《职业标准》中对施工员的岗位职责划分了5大类:施工组织策划、施工技术管理、施工进度成本控制、质量安全环境管理和施工信息资料管理。根据这5大类职责又细分为14条具体职责,对履行这14条职责需要的专业技能归纳为13项,掌握13项专业技能需要的专业知识归纳为17条。将《职业标准》中施工员岗位所罗列的13项专业技能和17条专业知识进行细化、梳理、整合并兼顾其他延展岗位的职业能力及可持续学习能力进行分析,从而形成建筑工程技术专业学生的专业技能和专业知识分析表。课程体系的构建模式主要采用“工作过程系统化导向”,即以知识、能力、素质培养为主线,按照建筑企业施工工作过程和职业人才成长规律,认真细化施工员的职业能力要求,找出能形成职业能力的支撑课程,从而构建出能达到本专业人才培养目标的专业课程体系。 四、课程标准有效衔接《职业标准》 课程标准有效衔接《职业标准》主要考虑以下四个方面: 1.课程定位及目标的确立应以人才培养目标规格为准绳,并应与《职业标准》中岗位规定具备的专业技能、专业知识相契合,特别是与课程在专业课程体系中所处的位置,与职业人员在工作过程中完成某项具体的工作任务应具备的优秀能力相对应。 2.教学内容的选取可围绕职业功能展开,根据施工员岗位实际工作任务所需的知识、能力、素质要求,按职业活动顺序,以项目为载体选取并重构教学内容;教学内容的选取也要正确处理职业教育“必需、够用”原则和学科教育知识体系形成及继续深造学习的问题。 3.教学组织可依据典型工作流程,通过任务驱动方式,以行动导向组织教学,使学生获取相关的技术知识,能完成操作技能训练,使操作技能和理论知识有机整合,实现理实一体化。 4.课程的考核评价,要参照《职业标准》相配套的“八大员”考核评价大纲制定相应的考核标准,考核内容要涵盖取得的职业资格证书所需要的知识内容。根据课程特点采取多样化的考核方式:理实一体化课程注重对学生专业知识、专业技能和素质等进行多方面的考核,采取注重知识和能力的形成性考核方式(如图2);双证书课程的考核直接采用其职业技能鉴定站的考核方式和内容,通过考核即可获得相应的职业技能等级证书;专业基础课程侧重对知识的考核,采用传统的笔试闭卷的形式。厦门城市职业学院建筑工程技术专业根据以上几点,仔细梳理选取专业课程的教学内容,将典型的工程项目作为专业实训课的载体,改革教学方法和考核评价方式,取得了很好的教学效果。例如:建筑识图与构造、建筑结构实训、建筑工程计量与计价实训、施工技术实训、施工组织实训、建筑设备等课程围绕同一工程项目展开教学,学生通过对同一工程项目整套图纸的反复训练,能够很好地达到“擅识图”,“懂技术”的人才标准。 五、建设符合职业标准要求的实训基地 《职业标准》中专业技能的形成,主要依赖实践教学,学生在实践教学中完成知识向能力的转化。 1.校内实训基地建设,主要按照校内模拟实验实训群和专项技能实训群中的实训项目来进行规划建设 (1)专项技能实训室,以课程本身基础训练为目的设立。如:建筑力学实验室、建筑材料与检测实验室、土工基础实验室、建筑测量实训室等。(2)仿真模拟实训室,通过仿真模拟软件,真实再现建筑工程施工现场,以施工工艺和管理流程为主线,构建典型专项实训功能模块。如:建筑施工工艺仿真、BIM仿真综合系统、施工管理实训系统等。(3)以实际工程为背景,建造真实的构件实体和施工工艺展示模型实训室,使学生理论与实际相结合,加深对专业知识的感性认识。如:各类基础实体模型、框架剪力墙结构实体模型、砖混结构实体模型等。 2.校外实训基地建设方面,主要按照职业技能岗位 实训群和毕业顶岗实习的具体岗位情况,遴选稳定的校企合作企业(1)加强和地区政府部门、建筑行业企业主管部门的密切联系和合作。建筑工程施工企业的特点,使到工地现场教学存在高危险、高成本、难观察、难操作等问题,因此,企业缺乏参与职业教育的主动性、积极性。2012年1月20日,住房和城乡建设部和教育部共同颁发了《关于加强建设类专业学生企业实习工作的指导意见》,提出“加强学校对学生实习工作的组织管理,加强企业对实习学生的教育培养,充分发挥政府推进学生企业实习的作用”三个部分内容,该指导意见的出台为建设类学生的校外实践学习提供了很好的政策支持。(2)创新合作模式,遴选稳定的校企合作企业。厦门城市职业学院按照“校企合作共同开发课程”的模式,专业优秀课程都要对口建立校企紧密合作、具有较好实践教学功能的校外实习基地,以此建立“共享”、“共建”、“双赢”的长期互动机制。 六、结语 建设行业的快速发展带来了巨大的人才需求,高职高专建筑工程技术专业人才培养唯有紧贴建设行业一线岗位要求,根据职业标准要求合理制订专业人才培养标准,在教学实践中对专业课程体系进一步探索,进一步深化,不断进行教学改革,加强专业建设,才能够培养出符合企业需求的合格人才。 作者:吴晓斌 单位:厦门城市职业学院 建筑工程技术专业论文:建筑工程技术专业模型制作实践探索 在我国汉代古墓的考古过程中,曾发掘出一些典雅、简洁的建筑类陶制模型,它主要用作以祭祀和陪葬。现在建筑模型制作主要应用于建筑设计,在方案设计完成以后制作展示模型,用于项目申报、展示、陈列等,建筑模型是建筑设计及建筑装饰设计的表现手段之一,在当今飞速发展的建筑业中,建筑模型日益被业内人士所重视,它将建筑物的形式与内客完美地结合在一起,以其独特的形式向人们展示设计方案的立体的视觉形象。近年随着房地产的飞速发展,建筑模型制作甚至发展成一门产业。在一些院校的建筑规划类专业中都有开设模型制作相关课程,本人所在的绍兴职业技术学院为一所地方性的综合类高职院校,开设有建筑工程技术、工程造价、装潢艺术设计等专业,之前并未开设建筑模型制作相关课程。 一、能力培养存在不足 我院建筑工程技术专业主要培养从事工程现场施工与管理的高素质工程技术人才,优秀就业岗位是施工员。在人才培养体系中构建了“模型化展示、项目化教学、视频化助学、个性化实训”的四化教学体系,以培养“操作能力与设计能力并重”的创新型技能人才为目标,并构建了与专业技能培养相配套的实践教学体系。图纸是工程技术界的语言,建筑设计人员所有的思想、意图都通过图纸来传达给建筑施工人员,建筑施工人员也要通过图纸来理解设计人员的意图。凡是从事建筑工程的设计、施工、管理的技术人员都离不开施工图纸,图纸是建筑工程项目施工与管理的主要依据。在教学过程中发现学生空间想象能力的培养不足,学生在施工图识图过程中,从平面施工图建立三维立体感的认识过程中比较困难,学生的识图能力不足。 二、专业人才培养操作实践 鉴于建筑模型制作课程是一门培养学生空间想象能力和表现能力的课程,对学生空间思维能力的培养有积极作用。我们在学生专业学习和人才培养的过程中增加模型制作项目,学生通过模型设计与制作培养空间思维能力,同时提高学生设计创作能力。在培养过程中,以项目引导学生进行模型制作,其最显著的特点是以“项目为主线、教师为主导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”的被动教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。项目式教学是近多年国内高职院校经常采用的教学方法,非常适合于喜欢动手实践的高职类学生教育。 1.理论课程教学。 我们在《建筑识图与构造》课程的教学中,让学生进行建筑细部构造模型制作。在学习三面投影的知识时,让学生利用纸板制作各种形体,辅助学生对点、线、面的空间感知;在学习建筑构造时,让学生利用塑料板等制作楼梯、墙身等大样构件,以更好理解并掌握所学构造知识。学生通过制作细部的结构或者形体的模型,能够更好地理解建筑施工图识图教学的内容,同时更好地理解建筑构件的具体施工工艺过程,掌握建筑构造的基本知识。原本模型展示的理论教学,学生理解困难,效果一般,通过改变教学方法让学生动手操作,提高了学生的学习兴趣。 2.实训课程教学。 在《房屋建筑设计实训》教学过程中,学生设计并绘制满足教学要求的建筑施工图后,让其利用塑料板材、泡沫塑料、胶合板、涂料等材料按一定比例制作其所设计的小型建筑模型。模型的制作过程正好是由二维图纸转换为三维立体的过程,与施工图识图理解的过程不谋而合。在实训教学中引入模型,将施工图中的实际尺寸按比例缩小,从而实现将二维施工图中需要对照识图的第三个尺寸在实体模型中展示,实现建筑施工图纸的识读及模拟应用过程。本法作为提高施工图识图能力的辅助手段,发挥了学生在校期间学习的积极性、主动性和创造性,激发了学生对专业实践的兴趣,寓学于乐、融学于做中,尤其是在空间想象能力的培养上,省去了烦琐的空间想象思维引导过程。 3.综合素质与能力培养项目。 “大学生综合素质与能力培养项目”是绍兴职业技术学院一项有经费资助人才培养特色项目。项目的实施唤醒了广大学生成长成才的自主意识,提升了人才培养的质量,促进了学生全面发展,提升了大学生的领导力,全面提升大学生综合素质。专业教师作为指导教师每年均组织学生申请项目,如2012—2013年度“校园建筑模型的设计与制作”,2013—2014年度“建筑构造教学模型制作”,2014—2015年度“绍兴桥梁文化的探寻与模型制作”和“学院二期工程实训比例建筑教学小模型制作”,通过项目引导学生进行各类模型制作,增强动手能力,扩宽知识面。通过建筑模型制作,培养了学生的动手实践能力、团结协作能力,在各种模型材料的选取与制作过程中,也培养学生的创新能力,相比于建筑模型制作本身,学生在设计方法上的收获更大,学生综合素质有所提高。 4.新苗人才计划。 为鼓励大学生开展科技创新活动,浙江省科技厅、共青团浙江省委、省教育厅组织实施了“新苗人才计划”,每年在省内高等院校中择优选择约300个项目进行资助。我们通过发掘模型制作方面优秀的学生,指导其申请项目,其中“新农村住宅模型设计与制作”(2013R458002)项目组织实施较好,团队学生设计并制作多套符合新农村需求的住宅建筑模型。 5.学生社团。 高校学生社团是学生自愿组织,活跃学校学习氛围,丰富学生课余生活,提高学生自我管理的能力的活动。建筑工程技术专业学生在引导下,成立专业学生社团“建筑模型社”,社团组织兴趣相投的同学,制作了众多经典的建筑模型及建筑小品,“建筑模型社”在2014年度被学校评为三星级社团。社团活动活跃了学生的学习兴趣,专业课程的授课同时取得了较好的效果,为了制作好模型,大部分学生都能投入到专业知识的学习中去,形成互动式教学,充分调动学生学习的主动性,学生对专业知识的学习也更扎实。通过以上的手段,我们将建筑模型制作慢慢糅合进了建筑工程技术专业学生的培养过程中去,通过统计《建筑识图与构造》这门课程11级至14级年学生的平均成绩,我们可以看出学生的学习效果有了显著的提高。在教学过程中,我们也明显感到学生的读图识图能力得到明显的提升。 三、结语 在建筑工程技术专业中开展建筑模型制作,学生不仅学习兴趣浓厚,在学生绘制建筑施工图后,让其动手制作模型,学生能够更好理解建筑设计与建筑施工的过程,同时当学生把设计的作品做成立体的比例模型之后,学生的成就感油然而生,同时也增强了专业自豪感。通过建筑模型制作,部分空间想象能力匮乏的学生能够更好地理解平面施工图,经过多次模型的制作训练之后,学生对空间想象能力均有大幅度提高。同时对学生读图识图的能力提高很大,将枯燥的理论知识寓教于动手实践操作过程中,学生非常认可! 作者:孙秋砚 单位:绍兴职业技术学院 建筑工程技术专业论文:高职建筑工程技术专业教学方法改革 高等数学是国内外高校理工科各个专业的最重要基础课之一,是各理工类专业的优秀基础课程之一,在整个高等教育体系中占有重要的地位并起到无可替代的作用。高等数学的基础理论和方法,是理工科学生学习后续课程的基础,是有效学习相关专业技术的有效知识储备,更是有效培养理工专业学生创新能力的重要途径之一,在职业教育院校的建筑类专业更是如此。但是,各高校对高等数学的教学问题颇多,比较常见的问题有高等数学课程教学面临压缩课程课时数,而相关专业课程的教学对高等数学的要求越来越高;职业教育类的专业老师对高等数学的教学不够重视,认为不具备专业性质,学生今后毕业不靠这个谋生,导致对其重视程度不够。可见,目前在各高校的高等数学教学过程中,面临许多问题,一定程度上妨碍了后续专业课程的教学,对学生进一步深入研究本专业造成一定的阻碍,特别是在职业教育院校更是如此。该文针对高等数学教学的这些状况,分析其存在的问题和原因,通过设计相关调查问卷,统计分析职业院校的高等数学教学的深层次原因,并给出相应改革建议。 1高职院校建筑工程技术专业高等数学 教学现状与存在的问题高等数学课程是高职院校的文化基础课,是建筑类专业的一门必修课。建筑工程技术专业主要是培养面向建筑施工企业,适应建筑施工第一线需要,具有建筑施工、组织、管理能力,具备较强的实践技能和良好的职业道德以及具有可持续发展的学习能力与适应能力的高素质、高技能人才。高等数学课程作为文化基础课,不仅要增强学生的综合素质、培养学生的抽象思维能力,对于建筑工程技术专业的学生而言,高等数学课程更是其学习专业课程的一个必不可少的工具,它为专业课程的学习提供了必备的基础知识和技能。因此,高等数学的教学能培养学生科学的工程思维方法,为学生分析、解决工程技术问题提供理论方法保障;而工程技术专业课能扩展学生的专业技能,是理论方法的延展,二者相互补充,必不可缺。但是,目前高职院校的高等数学课程的教学大多数仍然是以传统灌输式的教学方法进行,侧重数学定理的证明、公式的推导以及习题的演算,而忽视数学在实际中的应用,忽略数学是源于生活的,数学中的很多公式、定理、模型在实际生活中都是具有工程应用背景。学生们不理解数学课程学习的作用,更不知道数学和专业课程、数学和实际问题之间的联系所在。加之数学课程基本概念较多、计算量大、内容抽象,高职学生自身学习基础就比较薄弱,学习起数学来感到吃力与困难。可以说,传统的数学教学方式并没有结合学生的实际情况,没有让数学与所学专业挂钩,不能让学生把数学知识运用到实际的工作生活中。如何“生活化”的变革高等数学在建筑工程专业的教学方法,更好的为建筑工程类学生思考、分析、解决实际工程问题服务;在人才培养中做到有的放矢,培养更多符合社会发展的高级建筑工程人才,是当前亟待解决高等数学教学方法中的问题。 2问题存在的原因 高等数学作为工科专业非常重要的一门文化基础课,在高职院校建筑工程类专业的教学为何会出现与专业课教学脱节的现象呢?有必要去深究其问题存在的主客观原因,用科学发展的观点去指导高职院校高等数学课程教学改革。我们从学校、教师、学生这三个层面去分析与了解高职数学的教学问题,通过与建筑系的管理人员、教职人员、学生进行交流讨论,深层次、多角度分析了解,以贵阳职业技术学院建筑工程技术专业的老师与学生为调查对象,设计相应的问卷调查表,得出了以下的问题存在如下原因。(1)通过与建筑系的领导进行交流探讨,发现领导本身是认可高等数学在对学生思维能力的培养和整体素质的提高上的作用的,但是他们并不了解数学这门课程作为工具与专业课程、实际问题之间的关联,也就无法对数学课程引起足够的重视。相反,还有些领导希望削减高等数学的课时量,觉得占用了专业课程的时间,而完全忽略了高等数学对学生系统学习专业课程的促进作用。(2)通过与建筑系的专业课老师进行交流探讨,得出对于专业课老师而言,是希望学生能把高等数学课程学好学透,这不仅能培养学生思维的严密性、思考问题的逻辑性,还能为相关专业课程的学习打下了坚实的基础。比如,在《建筑工程测量》课程中,水准、角度测量、经纬仪、全站仪的使用都要用到高等数学的相关知识。此外,《建筑工程造价》、《概预算》、《审计》等课程的教学更是与数学息息相关,一些操作软件也是需要有良好的数学基础。通过与建筑工程技术专业的200名学生进行交流探讨,并设计了问卷调查表进行调查统计,得出对于大部分学生而言,都能理性的看待高等数学课程的设置,并且认同这门课程开设的必要性。设计的调查问卷表的主要内容包括:你学习高等数学的目的、你希望高等数学的学习给你带来哪方面的帮助或者提升、你希望如下那种方式的教学方式会更好等等。在调查过程中,调查对象主要是高职院校建筑工程技术专业的教师和学生,所选取的教师和学生的比例是1:9。其调查结果表明: (1)在高职院校85%的师生均认为高等数学很重要; (2)高职院校学生学习高等数学的目的不一; (3)学生对学习高等数学的对专业课程学习的帮助认识还不到位,甚至有部分认为学习高等数学毫无意义; (4)建筑工程类专业学生认为专业课程学习对理解高等数学抽象问题有帮助,甚至有学生认为没有; (5)部分学生对学习高等数学对他们能力的培养,选择无所谓; (6)建筑类的学生普遍学习高等数学的方法还是来自于老师的讲授; (7)学生喜欢的高等数学的授课方式,普遍喜欢从工程技术、应用的角度讲授。总体来说,由对这些调查问卷的分析可知,建筑工程技术专业的学生普遍认为良好的高等数学课程的教学对建筑工程类专业课程的学习与教学是非常重要;认为高等数学课程是后续建筑工程类专业课学习的必要课程,并有助于专业课程的学习;而建筑工程类专业课的学习同时也有助于进一步理解高等数学的某些理论知识。 3高等数学教学方法改革建议 鉴于以上对该院建筑工程技术专业高等数学课程的教学现状和存在问题的分析,可以从学校、教师到学生三个方面来对高等数学的教学进行改革,建议如下。 3.1学校方面 (1)在领导层面就应重视高等数学课程的学习,理解数学作为一门基础课程,不仅能提高学生的素质与抽象思维能力,还能与专业课程的学习相互促进。 (2)在设定高职高等数学课程的时候,应相应的配置相关的数学建模、数学软件的学习,以现代更便捷的方式去解决与数学相关的问题。比如开设《大学数学实验》、《数学模型》等课程,并配合相关软件的学习。 (3)由于高等数学课程是由基础部统一排课,可以考虑针对不同的专业,安排固定的老师进行授课。并针对不同专业,对授课的数学老师进行一系列相关专业知识的培训,让这些老师更深入的了解所教授学生的专业知识,以便能更好的把专业知识与数学教学融合在一起,让学生更清楚的理解数学在专业和实际生活中的作用。 (4)成立数学建模团队,积极的参与部级或者省级的数学建模比赛。该院没有参与任何数学建模的培训和比赛,而开展数学建模是培养运用型人才的需要,是提高学生综合素质的需要,是数学教学改革的需要。因此,学校需要尽快的成立数学建模团队,报名参加各种数学建模比赛,通过数学建模竞赛来调动学生对数学的学习兴趣,并增强学生的各种综合能力。 3.2教师方面 (1)加强数学老师自身专业知识的素养,“要给学生一杯水,自己必须要有一桶水”。所以,只有当数学老师自身的知识足够全面和丰富的时候,才能由浅入深、由表及里的教导学生,让学生系统的、全面的去学习数学知识。 (2)数学老师可积极的参与各专业的教学研讨会,共同讨论不同专业对数学各知识点的需求。数学老师要以成为理论型和实践型相结合的“双师型”人才为目标来要求自己,不仅要有良好的数学专业知识和教学技能,还要具备较强的应用能力和实践操作能力,要懂得数学知识与专业知识的融会贯通。 ⑶采用启发式教学方式配合传统的讲授式教学,让学生主动参与学习,分组讨论重点、难点。高等数学课程作为文化基础课,大部分的学生都不够重视,学习态度欠佳,因此把课堂还给他们,让他们来做课堂的主人,教师作为组织者和引导者来让学生积极的思考,这样才能让学生们真正的学懂数学。 ⑷在对专业基础知识稍做了解的基础上,把数学课程分为基础模块和实用模块两部分。基础课程主要讲授数学的概念、定理及基本的解题方法;实用模块就需要把数学知识运用于专业课上,做到学以致用。 3.3学生方面 (1)积极参与数学建模比赛,增加自身见闻。数学建模不仅能培养学生的自学能力、快速获取信息的能力、学生的团队合作意识和能力,还能培养学生综合运用数学知识进行分析、推理、计算的能力。参与数学建模是最有效、最快捷的把数学知识学以致用的途径,能让学生的能力、素质、心智在比赛过程中得到较强的提高。 (2)重视每一次数学课程的教学,积极配合老师,做课堂的主人。 (3)在专业课程的学习当中,把数学当作一项工具,用以更好、更透彻的去理解专业课程。 (4)熟悉掌握基本数学软件,了解数学计算仿真工具,用所学的知识服务社会实践看得见也摸得着。 4结语 该文研究高职院校高等数学的教学方法改革问题。首先分析高职院校建筑工程类专业高等数学教学现状及存在的问题。其次,统计调查这些问题的原因所在;最后给出相应高等数学教学方法改革的建议,为高职院校的高等数学教学方法提供一些思路。 作者:王雪梅 田有亮 单位:贵阳职业技术学院 贵州大学理学院 建筑工程技术专业论文:人才培养下建筑工程技术专业浅析 1建筑工程技术专业校企联合人才培养模式 在《教育部关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见》(教职成[2011]9号)文件中,提出了高等职业教育协调发展的“五对接,十衔接”。尽管多年来高职院校建筑工程技术专业在办学中,与企业和行业协会开展了深度合作,建立了专业教学理事会、行业奖学助教金和“厂中校”模式的校外实训顶岗基地、横向合作项目研究等,但现有的人才培养模式中,在专业与产业、课程内容与职业标准、教学过程与生产过程等的“对接”或“衔接”工作还需要进一步完善,需要进一步探索“对接”或“衔接”的体制与机制。现以江苏德丰建设集团与沙洲职业工学院建筑工程技术专业合作开办的“德丰”订单班为例,探讨校企联合的人才培养模式。 1.1“校企联合、两主体、三共享、四对接”人才培养模式 人才培养模式直接影响到校企合作的广度和深度,同时也是课程体系设置的决定性因素。纵观世界各发达国家的职业教育发展史,最著名的人才培养模式有德国的“双元制”、日本的“三明治”式等,但无论是哪一种模式,优秀都是校企合作、工学结合。沙洲职业工学院建筑工程技术专业在校企深度合作的基础上,与江苏德丰建设集团合作建立“德丰”订单班,形成了“校企联合、两主体、三共享、四对接”的人才培养模式。“校企联合、两主体、三共享、四对接”人才培养模式,“两主体”即学生由学校和企业两个主体共同培养;“三共享”是指学校校内实训基地对共育企业员工培训共享,企业培训实训基地对学校学生学习共享,学校与企业培训师资共享;“四对接”是指:培养目标规格与用人单位需求相对接,课程教学内容与生产过程相对接,素质教育与区域文化相对接,职业资格证书与学历证书相对接。“校企联合、两主体、三共享、四对接”的人才培养模式的特色鲜明: 1)岗位针对性强。 通过对建筑市场的广泛调研和专业指导委员会的充分论证,沙洲职业工学院建筑工程技术专业将本专业培养人才的岗位定为:建筑工程和建筑装饰工程施工员、造价员、监理员、质验员等岗位群,并根据建筑行业生产、建设、管理、服务第一线技术应用人才所需的知识结构、能力结构和素质结构制定相应的理论教学、实践教学、素质教学体系。 2)协调了教学与职业的关系。 此种人才培养模式突出了教学与职业的关系,强调对高职学生可持续发展能力和职业迁移能力的培养。中国经济发展已经进入新常态模式,高等职业教育应当与中国经济新常态模式相对应,即人才培养模式应当体现人本观念,重视对高职学生职业技能及职业精神的培养,为其在未来的职业和工作中可持续发展奠定坚实的基础。 3)实现了理实一体化论教学,并突出了素质教育,强调了职业精神培养。 理论教学与实践教学互为依存,理论教学是基础,是高职学生实现可持续发展的关键;实践教学是理论教学的提升,通过实践教学,可以更好的训练培养高职学生的职业技能,全面适应企业的需求。重视高职学生的素质教育,强调高职学生职业精神的培养,以培养学生创新精神和实践能力为重点,实现了与中国经济新常态模式的呼应。4)与行业职业资格证书制相接轨。此种人才培养模式引入职业资格证书制度,要求学生在毕业时获取毕业证书和职业资格证书,即双证毕业,职业资格证书的获取可以极大的提升学生的就业竞争力。同时,学生获取职业资格证书的过程也是学生加深对行业企业了解的过程,可以为将来的就业奠定更为坚实的基础。5)融入企业文化教育,培养职业素养。现代企业优秀文化理念可以通过教育让学生掌握,同时专业调研中,企业对学校提出要进行企业文化教育和职业道德职业精神的培养。建筑工程技术专业学生从进校开始,通过校企联合把企业优秀文化教育融入到入学的专业介绍中,在人才培养方案中专门设置《大学生职业发展与就业指导》课程,课程中专门设置企业优秀文化理念教育、职业道德和职业精神教育等内容,同时在专业课程案例教学中也融入了企业文化教育的内容。 1.2建筑工程技术专业校企联合人才培养模式下课程体系的设置 课程体系是人才培养模式得以落实的关键,沙洲职业工学院建筑工程系打破沿袭多年的学科系统化的课程体系,构建了以建筑工程施工工作过程为导向、理论教学与实习实训结合、专业教育与职业道德教育相结合的适合开展工学结合的课程体系。基于行业企业工作过程构建课程体系,基于工作任务开发课程,基于职业岗位能力需要设计教学内容,基于校企合作进行工学结合的教学过程设计,基于职业岗位的综合知识、技能、态度要求进行综合素质教育内容设计。沙洲职业工学院建筑工程技术专业根据现代建筑行业对建筑施工员岗位能力标准的要求,按建筑施工员岗位在工程项目管理中的角色和作用,按建筑施工过程中主要分项工程的工作任务的完成所需要的知识点来设置课程,并在确保基本培养规格的提前下做到因材施教,依托实践和实训,紧扣应用,并且应用应面向一线的原则,以技术应用能力和岗位技术管理能力培养为主线,按照“实际、实用、实践、实效”的原则重新构建课程体系。根据施工过程和学生的认知规律,系统设计实践教学体系,把实践项目融入教学过程。实践体系主要包含七个层次:工程任务承接招标投标与合同模拟实训,专业基础技能实训,建筑与结构施工图识图技能,建筑施工技术技能与签证计量技能,建筑施工综合技能,顶岗实习,毕业设计。 2结语 高等职业教育的主要任务是培养高端技能型人才,为区域经济的发展提供源源不断的人才支撑。在新的人才培养模式下,学生的职业技能得到了极大的提升,受到企业的欢迎,为区域经济的发展做出了较大的贡献。 作者:何海荣 张兴才 张洪尧 单位:沙洲职业工学院 建筑工程技术专业论文:高职建筑工程技术专业德育教育思考 一、加强高职建筑工程技术专业学生德育的思考 1.重视班干部的选用和培养 在高职建筑工程技术专业教学中,作为班级学习和活动的优秀,班干部是开展德育活动及实施班级管理的中坚力量,为增强学生的自制能力和工作能力,需要选拔思想品质过硬的班干部,让其为班主任分担一些工作。在具体的选举方面,应讲求共同参与和民主测评,鼓励学生去选出自己认为更好的“带头人”,在此基础上,班主任要对其进行合理的培养、教育和引导,在班级中树立起榜样,形成感召力和凝聚力,在班级德育的发展方面发挥重要作用。 2.培养学生的团结协作精神 以班级为单位的德育教学实施中,班主任应当借助正面教育及大量实例等,通过举办相应的集体活动,真正意义上协调好学生个人行为及班级集体行为,使得学生的班级荣誉感得到增强,树立“班兴我荣,班衰我耻”的观念,使学生从自身的成长出发,结合在集体中的定位,设立相应的奋斗目标,此外,班主任应引导并帮助学生找准自己的“位置”,使其既符合集体期望,又满足自己的期望,更需要为学生创设成功的机会,使其真正融入集体,并从中品尝到成功的欢乐,并在学习和生活的过程中增强自我意识,摆正其与教师和集体的关系,在活动中发现自我,对自身的能力和素质进行重新定位和认识,以此来激发他们新的追求,促进自身素质的不断提高。 3.组织有效实践活动,构建学生的良好品德 在对高职建筑工程技术专业学生实施德育教学中,应当注重理论与实践的结合。高职建筑工程技术是专业性较强的学科,旨在教学生掌握建筑施工方面的各个工种、工艺等等,需要学生将理论知识运用到实际操作中,基于此,应当多与施工实践相联系,并使学生在其中领悟德育和接受德育教育。如,对于“抹灰工程”这部分内容的学习,班主任可以将学生带领到建筑工地,在保障安全的前提下,结合学生对此章节理论知识的学习,鼓励他们其亲自动手完成抹灰工程,并让他们学会在施工做到对施工中材料的合理运用,不乱丢弃,不浪费,这种施工位置的变换,可以激起学生的学习兴趣,使其主体能动性得到有效发挥,此外,还能推动学生实际操作能力的提升,将来此专业学生毕业后,对新的工作岗位和工作也更易于上手,使自身的专业素质得到有效提高,这样德育教育的成果也显现了出来。 4.建立和谐师生关系,促进德育教育实施 对于学生的情绪及思想而言,班主任管理方式的选择具有十分重要的作用,班主任不应以威严镇服学生,应当从学生的心理出发,与其建立和谐的师生关系,相互尊重,彼此信任,这是加强德育教育实施的前提,应信任学生、理解学生,使学生将班主任看成他们中的一员,架起师生们心灵相通的桥梁,在点滴事务中将德育教育融入学生的学习和生活。 5.集体教育与个别教学相结合 从高职建筑工程技术专业教学的实施来看,德育活动应有明确的中心目标,切忌盲目开展活动,应当使整个德育活动过程体现出趣味性、教育性及科学性,并融入学生思想道德方面的知识。此外,要关注那些没有突出才能和爱好的学生,尽力为其创造成功的机会,帮助其树立起自信。最后,班主任要涉猎心理学、教育学方面的内容及方法,将其运用于德育教育中,提高自身素质和掌握工作艺术,促进学生的更完善发展。 二、结语 综上所述,在当前的高职建筑工程技术专业教学中,班主任工作的有效开展与否与其德育教育的实施成效关系重大,应当结合此专业学生的实际特点及现状,从长远的角度出发,借助培养学生的团结协作精神、组织有效实践活动,构建学生良好品德等方式,使得学生的整体素质能得到有效提高. 作者:张翠翠 单位:阜宁高等师范学校 建筑工程技术专业论文:建筑工程技术专业师资队伍建设研究 摘要:伴随当前国家经济出现快速发展,建筑工程技术专业在这些年出现了快速的发展,学生人数急剧增加,但是教师发生了严重短缺的情况。各个学校努力探索,但是仍然出现了较多的问题。我院在建筑工程类教师的选择和培养方面具有一定的经验,本文对其进行论述,以供参考。 关键词:高职;建筑工程;技术专业;师资队伍建设 一、高职建筑工程技术专业师资队伍建设存在问题 建筑工程技术专业是当前我国进行高职高专教育过程中,土建大类专业目录当中非常骨干的一些专业,是培养建设工程一线技术管理人才的一些非常优秀的专业,其主要特征在于具有非常强的“实践性”和“运用性”。因为整个专业是对建筑业发展进行支撑的专业,所以在高职院校招生的时候,始终是热门专业之一,在教育部门当中也是需要进行重点扶持的一个专业。这些年以来,在国家建设过程的积极带动之下,建筑工程技术专业在制定人才培养方案的方面还有进行课程开发等诸多方面获得了非常大的进步,也进行了很多丰富和成熟的经验的积累,具有非常强的引领效果。从全国总体办学的条件分析,常见一些问题:首先,在进行人才培养过程中,方案没有一定的科学性,不能很好地对岗位的需求进行体现。其次,在课程体系的建设过程中,出现很大的经验化、雷同化情况,一些院校仍具有非常强的本科教育的影子,对知识结构的系统化非常重视,而对实验的能力非常忽视。其次,在课程标准方面无法真正体现出情境式、模块化,另外课程在一定的范围内出现衔接问题。再次,在进行实训基地的建设过程中不能符合学生参与的具体需求。最后,没有进行很好的双证融合,企业对毕业生没有出现非常高的认同度。 二、提高高职建筑工程技术专业师资队伍建设的措施 1.构建合理师资队伍结构 依照当前不同教师所具备的不同的知识背景情况、综合素质情况和相关的能力结构要求,学校对教师积极开展具有相关针对性的培训工作,或者是直接在企业当中进行一批专业技能人才的引进,这是在进行双师结构队伍建设过程中的最根本的一个途径。学院需要积极制定保证措施,积极建立健全“送出去,引进来”培养模式,同时需要注意进行专业带头人的引领作用的强化,在每年都需要进行针对性比较强、有计划地组织教师进行专业技能培训。建筑工程专业的实践性十分强,一些教师是从“校门走出后又进入校门”,所以在现场实际工作经验方面非常缺乏,这样便无法很好地将精髓的专业技能带给学生,因此必须给教师进行安排授课任务的安排。 2.按定位进行师资队伍建设 (1)专业带头人相关科目的专业带头人需要有比较高的业务能力和水平,需要有比较强的组织水平。这样能带领教师做好专业建设的工作,激发广大教师的工作热情,逐步起到示范以及带头作用。专业带头人是师资队伍建设中重要的部分。学校要精心培养骨干教师,从企业当中引进一些具有较强专业技能和经验的工程师,培养他们的教育技术能力。(2)骨干教师学院进行师资队伍的建设,能从制度上保证做好骨干教师选拔的工作。骨干教师需要具备非常强的业务能力,在有工作热情之外,还需要有充足的精力。这样骨干教师可以承担常规教学过程中的任务,还可以带队进行学生技能竞赛的培养。(3)青年教师青年教师是在学校教学的主力军,但是其在教学方面出现经验与实践不足的情况,需利用“传帮带”等方式进行培养。这样能使其逐步成长变成骨干教师。青年教师需要具有虚心好学的品质,树立能者为师的树立。与此同时,学校利用技能考核积极进行督促和加强,保障青年教师的培养质量。(4)兼职教师为保障每一个课程都可以有序地进行,使教学团队多样化,学校需要聘请比较好的兼职教师。一般情况下,需要聘请一些具有丰富企业工作经验而有较强专业能力的老师,以此满足正常教学与专业发展的基本需要。 3.通过企业资源打造教师队伍 服务地方经济,给行业输送优秀人才是专业培养非常重要的目标。高职院校应逐步整合现有教学资源,提高校企之间的合作水平,能够让企业承担更多的培训、科研等任务,逐步建设优秀的教师队伍。 三、结束语 建筑工程技术专业需要一支具备优秀能力的师资队伍,以此提高人才培养质量,使学生在毕业后可以成为建筑施工、管理过程中的一线人才。学校一定要制定科学合理的人才培养方案,积极构建岗位引领式的职业能力培养体系。 作者:朱立军 穆新盈 单位:江西建设职业技术学院
中学数学论文:自主学习模式下中学数学论文 一、创设问题情境是激发学生欲望的“艺术” 问题情境的创设恰是教育教学过程中激发学生欲望的“艺术”.问题情境是将学生置于新奇的、未知的气氛中,使学生在发现问题、思考问题、解决问题的动态过程中主动参与学习的一种情境.如前苏联著名教育实践家和教育理论家苏霍姆林斯基所言“在人的内心深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者,而在学生的精神世界中这种需要特别强烈”,通过创设问题情境,激发学生扮演发现者、研究者、探索者的欲望,使学生享受在无尽的知识海洋中探索的感受,并形成自主探索意识,树立学习的积极性和主动性. 通过问题情境,让学生在好奇心、求知欲的“唆使”下,自主自发陷入思考、探究过程中,正如罗斯福所言“当人们自由地追求真理时,真理就会被发现”,学生自由地徜徉在探索道路上,感受用待定系数法求函数解析式的奥秘和乐趣,并在数学研究的历程中感受数学的魅力.显然,这比教师“干巴巴”地、“口干舌燥”地讲授数学理论有趣生动得多.例如,在等差数列求和公式讲解时,为了引起学生的思考,教师先让学生分别快速计算1至10、1至20、1至30、1至40、1至60、1至80、1至100的求和,让学生找出最简洁、快速的计算方式,这样学生就会带着问题进行思考,同时教师在这个过程中也迅速对学生计算的结果给予判断正确与否,这样就会让学生在思考问题的过程中,逐渐被教师快速判断的“引子”所吸引,进而激发学生学习等差数列求和的积极性. 二、创设数学活动情境是认识的基础 有这样一个比喻:将10g盐放在你面前,无论如何你都难以下咽;而将10g盐置入美食中,你在一饱口福地同时愉快地享用了它.教学情境之于知识也是如此,盐融入食物中才能被吸收;知识融入情境中,才能被接纳.世界知名数学家华罗庚说:“人们对数学造就产生了枯燥乏味,神秘难懂的现象,成因之一是脱离实际.”在数学教学中,要联系学生的生活实际创设教学情境,将难懂的理论知识融入日常生活活动中,引导学生观察、操作、猜测、探索、交流等,使学生在情境展开中自然而然地领悟原本看似高深晦涩的知识,激发学生学习兴趣. 通俗点理解,教学情境的意义是使学生在学习和理解抽象的数学理论时“有据可依”.不管是抛掷硬币、骰子或是其他教学情境,都成为学生在理解古典概型理论时的依据,因为有了这些依据,使理论的引出自然而然,同时,这些依据的存在又加深学生对理论的理解.可以想象,学生在学习基本事件这一概念时,如果仅是死记硬背“在一次试验中可能出现的每一个基本结果称为基本事件”,学生即便不是一头雾水也会觉得枯燥乏味,如果将这一概念融入到抛掷骰子的情境中,这一概念就变得生动形象得多.例如,在讲解指数函数的性质时,单纯的说指数函数的特点,比较抽象,学生感知起来比较困难,这时,教师可以创造画图教学手段,让学生进行根据函数模拟作图,这样学生通过函数图象就能对函数性质有一定了解,并在教师引导下最终掌握函数整体性质. 三、运用小组合作教学模式,培养适应时代需求的人才 合作与创新已然成为21世纪全球教育的主旋律,各国教育部均面临着加强学生合作与创新精神培养的重要任务.新课程标准倡导学生开展自主学习,并通过学生的各种有效学习合作,引导学生互相启发、共同探究.基于此,小组合作教学模式“名正言顺”地成为新课程教学中应用最多的教学组织形式.“学源于思,思起于疑”,具有探究价值的内容是开展小组 教学模式的前提,否则,一群人针对一个没有价值或不感兴趣的内容进行探究,不管场面如何热络,怕也只会觉得索然无味,更达不到培养学生合作精神、创新精神的目的.因此,合作学习中学习内容的确立要考虑学生的需求和兴趣,是具有思考探究价值的、贴近学生学习实际的内容. 小组合作教学是培养学生思维能力、合作能力和创新能力的教学组织形式,是符合时代进步和社会需求的教学方式.教师在教学过程中应确立学生学习主体地位,发挥教师“引导者”的作用,使小组合作教学真正发挥作用. 四、爱与期望点燃学习动力 有这样一个例子:纽约州的大沙头是一个黑人聚居的贫民窟,贫穷、寒酸而声名狼藉.就像被下了“蛊”,这儿出生的孩子长大后也鲜有人能获得体面的工作,一茬茬儿的年轻生命丝毫挽救不了这儿的寒酸和名誉.皮尔·保罗此时担任诺必塔小学的董事兼校长,他很快就发现这儿的学生懒惰、消极、无所事事,甚至拉帮结伙、打架斗殴.当罗杰·罗尔斯从窗台上跳下走向讲台时,皮尔·保罗说:“我一看修长的小手指就知道,将来你就是纽约州的州长.”罗杰·罗尔斯十分惊讶,但他记住了这句话.接下来奇迹发生了,罗杰·罗尔斯不再邋遢旷课,说话也不再污言秽语,学习成绩不断提升,后来成了班长……51岁那年,他真的成了纽约州州长.在就职记者招待会上,他提及了一位“点燃”他人生信念的校长.教师在教育教学过程中,对学生倾注关爱与热情,重表扬、多鼓励,往往会发生“罗森塔尔效应”.教师以积极的态度期望学生,学生就可能向着教师期望的积极方向改进;相反,教师对学生存在偏见,学生往往也不会辜负教师的“偏见”. 教师对学生倾注的爱、关怀和期望就如同一针“强心剂”,让“沉睡”中的学生重拾活力,对他们的学习有重要的激励作用,特别是当学生缺乏明确的学习动机时,教师的爱与期望就会成为其学习的强大的动机.当然,教学过程中,在追求“罗森塔尔效应”的同时也应防止“马太效应”.教师应对学生一视同仁,在给优生“锦上添花”时,也应记得为中间生或学困差生“雪中送炭”,教师的爱可能会成就一个人,同样,教师的偏见也能毁掉一个人. 总之,随着新课程改革进程的推进和深化,自主学习模式在教育教学中扮演着日趋重要的角色.教师在数学教学过程中,要充分引导学生开展自主学习,利用数学自身的魅力激发学生学习的积极性和主动性.通过创设教学情境引发学生思考、探究,通过小组合作教学培养学生的合作能力和创新能力,用爱与期望成全学生学习动机,使学生在自主学习活动中真正理解并掌握数学基本理论与技能,成为学习的主人,真正达到“教是为了不教”的最高境界。 作者:徐洁 单位:江苏省苏州市吴中区东山中学 中学数学论文:建模思想下中学数学论文 一、潜移默化地让学生树立建模思想的意识 建模思想在数学课堂上的应用,其优秀是建立数学思维模式,发展学生的数学思想,使学生能够灵活的运用数学知识解决问题,学会用“数学的脑子”思考问题、学会利用数学的方法解决问题.例如,有6名工人向工地运砖,每人一辆手推车,大车每次运600块,小车每次运400块,5次共运了28000块,问有多少辆大车参与了运砖?首先,要认真审题、仔细读题,把握题目给出的每个条件和提示,将其中隐藏的等量关系准确的找出来.如例题,关键掌握两个等量关系,大车和小车一共6辆,因为有六个工人使用,每人一辆手推车;所有大车和小车5次共运砖28000块,通过总量和次数和求出每次运砖5600块.其次,进行设元,通过对未知和已知的掌握准确设定未知数,列出不等式后,注意未知量之间的转换技巧.如例题,求多少辆大车参与了运砖,如未知数设为:有x辆小车参与运输,或有x辆大车和y辆小车参与运输,这样设元解题就麻烦.直接设未知数为:有x辆大车参与了运输,简洁、明了,在寻找大车数量与小车数量的关系可得出小车数量为:6-x,这样就成功的完成了未知量之间的转换.最后列方程求解,得出答案.对于该类型题要善于总结,分析同类型题的共同点,以便建立数学模式.先从情景入手,A和B共同做一件事,A、B量的和为C,单位工作量分别为D、E,工作总量为F,此类题求解的模式为,先设A、B中的一个为x,另一个就为C-x.然后建立等量关系进行列式求解,F=Dx+E(C-x),这样简化了求解过程,节省了分析问题的时间,更容易使学生轻松的解决问题.今后,当遇到类似的题目会产生主动比较的意识,发现题目的相同与不同,有利于学生数学综合能力的提高. 二、引导学生针对实际问题建立数学模型 数学学习的最终目的是应用数学知识解决实际中的问题,在教学中,要注重引导学生利用学过的数学知识建立数学模型解决实际中的问题,其中的关键是将实际的数学问题转化为相关的数学知识,使抽象的数学问题具体化、简单化.例如,某图书馆需要一批书架,到市场购买是890元一件,图书馆自制是590元一件,但需要制作场地和制作设备,得知制作场地及设备的租赁费为5100元,问怎样获得这批书架图书馆最合算?对于实际问题的解决,首先,将实际数学情景与数学知识联系起来进行分析,正确设元.如例题,设图书馆需要书架x件,即得出:商场购买书架需要的支付金额为890x,制作书架需支付的金额为(590x+5100)元.然后对其进行分析,当890x=590x+5100时,图书馆用于购买书架和定制书架的支出相同,通过求解x=17(件).结合题意分析:当x=17时,两种方案的结果相同;当x>17时,购买支出的费用较高,就应考虑选择制作书架;当x<17时,购买支出的费用较低,那么选择购买就划算一些.在数学知识理论的支持下,图书馆所需的书架数量即使任意发生变化,我们也能得到最佳的定制方案,以确保书架购置成本的最低化. 三、巧建数形模式解决数学问题 数形结合模式在数学解题中非常关键,数形的结合往往能使一些困难问题简单化、复杂问题直观化.在数学教学中,要善于引导学生将抽象的代数问题与直观的几何图形结合起来进行求解.例如,20个同学去郊游,打算在湖中荡舟,每艘小船可坐4人,租金是40元,每艘大船可坐6人,价钱是50元,同学们怎样租船划算.对于该问题凭想象解决往往是不可靠的,有的同学认为,租2艘大船2艘小船,刚好坐满,不浪费是最划算的.有的同学认为租小船划算、便宜,到底怎样最合算,不是我们能够讨论出结果的,而应该用“数学的脑子”去思考问题.设租大船x艘,租小船y艘,求解:50x+40y的最小值.结合6x+4y≥20求解.首先分析得出3x+2y≥10(x,y都为整数)结合3x+2y=10的图形。 结合图形很容易得出y的值为0~5,x的值为0~4,直线和直线以上部分都符合题目要求,可以满足同学们的租船需求,但y超过5、x超过4后就会造成资源浪费,所以不考虑.再从题目得出50x+40y值最小时,租船最合算,即20Z-10x(Z=3x+2y)取最小值,分析得:Z值最小,x值最大时,20Z-10x的取值最小,即3x+2y=10x取最大值时,租船最合算,结合图形x=3,y=1.利用图形解决数学问题,使复杂的数学问题得到了简化,并使抽象的数学条件直观化,有利于对学生数学兴趣的培养和数学解题能力的提高.又如,通过代数形式解决几何问题,使一些较复杂的几何问题求解简单化,使抽象的几何问题直观化.例如,已知抛物线y=x2与直线y=4x+5相交,求他们围成的图形的面积.打眼一看这题让人发蒙,如果在求解时先画出草图(如图2),再进行求解,题目的已知和未知就变得比较明朗化,有助于解题思路的拓展.结合草图对题目进行分析,先利用x2=4x+5求两个解析式的两个交点,很直观的可以看到y=x2与直线y=4x+5围成的图形,再以x或y为积分变量进行求解.建立此类型题的求解模式,使学生科学的掌握不同类型题目的求解途径,对于提高数学教学质量非常关键. 总之,在数学课堂上,合理的应用、科学的引导、适当的渗透建模思想,对提高中学生数学水平和数学能力意义重大,有效地促进了中学数学教学水平的提高。 作者:吴启虎 单位:江苏省徐州市大黄山中学 中学数学论文:生活主体性教学中学数学论文 一、生活情境以调动兴趣,唤醒学生的主体意识 数学来源于生活,在中学数学教学中我们教师应从生活的实际内容来调动学生的兴趣,只要引起了学生学习的兴趣,就地增加学生对数学这门学科的求知欲,学生就能主动开启智慧之门。那要如何从生活中来调动学生的兴趣呢? (一)创生活情境,活跃课堂气氛,培养学生的学习兴趣 在数学教学中往往有这样的情况发生,无论老师讲得多再理,分析得多贴切,却不能引起学生的兴趣,不能调动课堂的气氛,无法让学生完全领略这堂课的知识。我是怎样来活跃课堂的呢?例如,我在讲“圆的认识”时,我从古代的大马车,秦朝兵马俑中的战车,近代的三轮车,现代的各种各样的汽车、火车、货车及至豪华轿车,找到很多图片,让学生从外形上去比较,感知人类的进步和文明的发展。不论是哪一个年代、哪一种作用、哪一种形状的车,为什么车轮都是一成不变的圆形呢?这一问题的提出,学生的兴趣立即被提了起来,学生们结合自己的生活经验,各抒己见,纷纷把自己的意见提出来供大家分享,课堂的气氛一下子就活跃起来了,从而使学生对圆产生了浓厚的兴趣,也激发了学生主动探索圆的性质和心理。也增强了学生学习数学的主动性。[1] (二)让学生感受到数学的有用性,积极主动利用数学知识来解决生活中的实际问题 数学是生活的一种语言,也是认识世界的一个窗口,在我们的日常生活中应用数学来解决日常生活中出现的问题是我们应具有的最基本的素质之一。数学来源来生活,更应用于生活。例如,我在“点和圆的位置关系”教学中,为了让学生体会到成功的应用数学知识解决实际问题的快乐,我设计了下面的习题:一所学校在直线L上的A处,在直线L上离学校180M的B处有一条公路M与直线L相交成30°,一货车在公路上行驶,已知货车行驶时周围100M的圆形区域内会受到噪音的影响。(1)请问学校是否会受到该货车噪音的影响?并说明理由。(2)如果你是这所学校的学生,你会有怎样的想法呢?这样一来,让新的知识与实际生活紧密的结合起来,既促进了学生对点与圆的位置关系的认识,又让学生感受到货车以及其他交通工具对人们的危害,培养了学生们的环保意识,也让数学教学收了意想不到的效果。 (三)拓展生活实践,打造数学知识的运用平台 马克思主义认为:“人是历史的创造者,又是历史的剧中人”,这就是说,人必然要受到社会历史的制约,但又并不是完全受社会关系的摆布的被动生存物,他能够自觉地、能动地认识和改造社会,使社会环境有利于自身的发展。人是社会的主体,是推动社会发展的根本力量。没有个体的认识和实践活动,也就没有社会历史。人在社会中的发展应是在全面发展的基础上“个人独创的自由的发展”,马克思特别强调人的“自由个性”。人的全面发展同时也是人的自由发展;全面发展的个人,同时也应该是具有个性和主体性的人。同志也肯定学生在教学过程中的主体地位,也肯定了主动性和能动性,主张让学生“生动活泼地、主动地得到发展”。在数学教学的实践中,教师的教学要服务于生活,将学生把学到的知识返回到生活中去,让数学知识的运用过程生活化、兴趣化、具体化。用生活中的实践来弥补课堂内学不到的知识,满足学生的求知欲。产生教与学的共鸣,同时在生活的实践中用数学知识来解决实际问题。 (四)培养学生自主留意生活中的数学 数学是生活的色彩,在我们日常生活中,随时随地都会出现数学的身影,只要你留意,她就会出现在你身边。比如,增长率、企业成本秘利润的核算、市场的调查与分析、比赛场次的安排等,随时都可以让学生感受到数学应用的广泛性,并明确的知道数学知识的应用能更好的帮助他们认识自然与我们的人类社会,更好的适应生活,更有效地进行表达与交流。教师应鼓励学生大胆地去发现、有效的提出生活中的问题,并运用数学知识去解决生活中的问题。久而久之,学生就会感觉到数学知识的乐趣,就会想去发现、去创造,产生学习数学的渴望。 二、注重交流,凸显学生的主体作用 新课程标准明确指出:“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参于、乐于探究、勤于动手、培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。”在中学数学教学中,教师应引导学生运用适当的数学语言,交流各自的认识和体会,讨论大家在学习中遇到的困难,学生相相互提问、答问、论述、证明和反驳,从而在交流中不断探究,在探究中不断创新。只有通过交流,才能凸显学生的主体作用,如果没有交流,学生的思维得不到发散,探究创新与提高能力都将成为空谈。所以我们在数学教学中,如能把新课程理念的要求做到身体力行,才能让学生真正成为学习的主人。比如,在学习《等腰三角形》时,我设计了这几个小活动:1.实践观察,认识等腰三角形。让学生从折纸、剪纸中得到等腰三角形的基础概念,感知等腰三角形的对称性;2.探索等腰三角形的性质。如:从剪出的等腰三角形ABC中沿折痕对折,找出其中重合的线段和角并填表,填完表同组互相探讨。3.作业反馈。当堂作业,巩固知识,当堂小组交换批改,然后班级交流。可以看出这三个教学步骤都是由小活动组成的,而每个活动都是由学生们的自动和互动来完成的,这就充分发挥了学生在课堂上的主体作用。[4]通过这样的学习,让学生从学会向会学转变。学生变成了充满活力的生命体,可以领悟到的是:让学生真正成为学习的主体,是要为学生提供足够的时间,让大家相互合作交流,才能让学生自主的去探究学习。 三、提倡民主,积极发言 数学课程教学是师生共同学习、探索的一个过程,在教学过程中,学生对问题的回答、知识的理解和接受都有一个对与错的过程,在学习中出现错误也是在所难免的。数学本身就是一门活跃的课程,对数学中的问题从不同的角度思考就会有不同的解法。而每一位学生对同一个问题他的思考方式也不尽相同,必然导致解法上会存在差异,甚至于有的学生的解法比老师的都还要精辟。可见在教学中应提倡民主,鼓励有不同意见。独立思考能增强学生学习的信心,同时对进一步张扬学生的主体性也起到了积极的作用。[5]具体来说应采取什么样的原则呢?1.鼓励讨论、辩论,遇到学习上有争议性的问题,都不直接给答案,而是应该让学生对此发表各自的观点和看法,在学生的讨论或辩论中得出答案,让学生在交流的过程中体会到通过自己的努力而解决了问题的自豪感,让他们觉得学习是愉快的。2.错也是一种美,鼓励学生在上课的时候多发言,不要因为答错了而对学生全盘否定,否则会导致学生丧失自信。而教师则应该恰当给答错了的学生以必要的表扬,引出了为什么答错了的争议,再从争议上去思索正确的答案,通过同学们积极的发言带动了课堂气氛,即便他回答错了也不会觉得尴尬。气氛被带动了,学生的主体性也带动了。3.鼓励有创意的学生,对学生的创新解题进行鼓励是凸显学生主体性很关键的一点。特别是学生的思路比老师的还要好的时候,更应该大力的表扬,证明学生已经会学数学这门课程,也让学生能永远对数学这门学科保持积极的心态。 四、培养师生感情,建立平等的师生关系 在新课程背景下调查发现学生主体性发展欠缺受到家庭、学校的考试压力、生活单调和紧张的氛围的影响。在学生方面厌学成为学生的主要原因。厌学的学生有的是学业的“失败者”,有的是缺乏学习的动力。由于经常性的挫败,在他们心中学习只有痛苦和不快而有的学生则是因为家庭的原因对学习不在乎,表现出无所谓的态度。这时候就要我们的教育工作者以授业者的大爱来感动这些受伤的小花朵。而不是采取题海战术、强输硬灌来增加学生学习的负担,严重影响了学生学习的积极性与主动性。教学中教师要与学生处在平等的地位,融入到学生的学习活动中去,要缩短与学生的情感距离,使整个教学过程形成师生呼应、教学互动的局面。案例:我曾经任教一个班,一开始就有一个学生对数学学科的态度不够端正,上课不听,一节课下来什么也不懂。班主任反映他所有学科都是这样,也跟他交谈了很多次都没效果。而这个班也是我当时所任教的几个班中纪律最差的一个,所以我不太喜欢这个班的学生。但是在第一次月考中,这个班的数学成绩却考了几个班中的第一,这是我没有想到的。我开始对这个班的学生有所改观,厌学的只是个别同学,大部份还是很喜欢数学的,尤其是第一次月考的成功,更加增强了他们学习数学的兴趣和信心。后来我才知道,这个学生家庭有问题,导致了他对学习没兴趣,甚至厌烦。我对于这个上课不听的学生,平时多注意他的喜好,如果在走廊上遇到,我会跟他说说话,缓解他心理的压力。久而久之他对我这个老师有点喜欢了,对我所教的数学也开始认真了起来,同时我会在课堂上表扬他的进步,让他感觉到还有人在关心他的成长。让他遇到问题主动的来问我,也可以向同学们询问。终于在第二次月考的时候他的成绩上升了。我觉得他能取得好成绩完全是在我们之间和谐关系的影响下,导致了他对数学的热爱,增强了他对学习的主体性。 总之,在中学数学新课程教学和实践中,我们必须遵循以学生为主体的原则,以人为本,不断激发和培养学生的学习热情,充分调动全体学生的主体性、积极性、自觉性和参于性,培养学生的创新意识和自主思考的能力,努力使每一堂课都让学生以高昂的兴趣,积极的参于从而把知识与生活完美的结合起来。 中学数学论文:三案六环节教学中学数学论文 为了提高教学效率,在新课改以来推出了多种教学模式,“三案六环节”也是其中的一种。“三案”指的是学案、教案、巩固案,“六环节”则指的是自学质疑、交流展示、互动探究、精讲点拨、矫正反馈和迁移应用。这种教学模式涉及到了备课、上课、课外辅导等多个领域,对于提高课堂教学效率有着十分积极的作用。 一、利用学案,帮助学生感悟中学数学 在“三案六环节”的教学中,学案并不是简单地写几个小问题,对中学数学学科就是写几个题目让学生做一做就完了。教师需要仔细的设计学案,通过学案让学生更好的感悟中学数学,从而提高中学数学教学的效率。教师可以通过更加生活化、情趣化的学案来激活学生学习中学数学的兴趣与内在驱动力。 例如在教学《多姿多彩的图形》时可以在导学案中加入如下内容: 在现实生活中,我们会遇到各种各样的图形,而各种图形的不同组合使得这个世界变得更加丰富多彩?你能够说出你遇到过那些图形呢?下面我们就来走进《多姿多彩的图形》。 1、你所学过或者熟悉的几何图形有那些? 2、在生活中你都接触过那些几何图形? 3、自学课本116-118的内容,思考你所遇到的实物中都能够对应哪些几何图形?并尝试完成课后120-121的练习。 通过这样的学案设计,将课本内容与生活进行联系,可以让学生体会到在生活中处处都有中学数学,逐渐认识到中学数学对于生活的重要性。同时还能激发学生学习中学数学的兴趣,让他们能够从生活的角度去思考中学数学问题,使他们的学习能力得到提高。通过合理的导学案,不仅能够提高学生自主学习的能力,还能够有效的提高课堂效率。 二、“三案六环节”体现出了“先学后教” 传统的教学模式都是先教后学,学生在听取了教师的讲解之后才进行学习和练习。这种传统的模式直接剥夺了学生的自主学习的机会,而且这样还会削弱教师讲解的效果。“三案六环节”教学模式吸收并借鉴了很多新的教学理念,它强调在课前将教学内容分解成为各种问题,让学生根据问题对即将学习的新内容进行有层次、分阶段的探究学习,在这个过程中,学生往往不但能主动学习,解决问题,还能根据自学的情况主动地提出疑问,增强学习的效果。 “三案”的编制需要体现出以学生为中心,让学生主动参与,自主学习,将被动学习转变为主动学习,实现了“先学后教”,这样使得教学更加的具有针对性。例如在《图形的旋转》的导学案中分解出如下的几个中学数学问题:(1)旋转的有关概念;(2)旋转的性质;(3)图形的旋转。在导学案中可以先将这几个问题与生活相联系,让学生从生活的角度思考问题,让学生从课本中获取相关的知识,然后学生们提出几个问题进行探究:(1)利用图形的旋转求角的度数、线段的长度;(2)探索生活中的旋转。教师通过这两个环节来引导学生进行自学。让学生先学,能够让学生更加牢固地掌握知识。学生对于自己发现的问题也有着更高的积极性去寻求帮助进而解决,课堂的教学效率也随之提高。 三、利用“三案六环节”,将课堂还给学生 在“三案六环节”中的六环节里,几乎都是需要学生全程参与的,例如自学质疑、交流展示、互动探究都由学生自主进行,这三个环节中教师则主要起引导、控制的作用,教师需要花更多精力的则是后面的三个环节。教师必须要能够准确的把握教材并合理的利用教材,根据学生的思维特点来将中学数学知识进行转化,引导学生进行自学探究与合作交流。在精讲点拨与矫正反馈这两个环节的教学中,课尝将会营造出一个勤于提问、解决问题的良好氛围。英国剧作家萧伯纳说过这样一句话:“你有一个苹果,我有一个苹果,交换之后,还是一人一个苹果。但是你有一个思想,我有一个思想,交换之后,我们每人就都有两个思想。”而如果是几十个人都相互交换思想,那么每个人都有可能获得几十种思想。“三案六环节”中的交流展示、互动探究正是为学生们提供了相互交换思想的机会。这两个环节能够让学生在课堂中积极交流,并从交流中获取进步,从而提高中学数学课堂的教学效率。 总之,“三案六环节”虽然能够体现出“先学后教”、学生是课堂主体等一系列的先进教学思想,但最终所能够获得的效果却是与教师本身的素养有关的。因此,要利用“三案六环节”来提高课堂教学的效率,教师就必须要先让自己具备相适应的能力与素养。每一种先进的教学模式都只是为我们提升教学效率提供了一种可能性。 中学数学论文:范式教学中学数学论文 一、范式与教学范式 范式(paradigm)一词最早是指研究目标大体相同的某一领域的科学工作者用基本一致的思考方式来研究同一领域的基本问题。最早将范式与教育理论研究结合起来的是美国学者N.L.Gage,他在1963年主编的HandbookOfResearchOnTeaching(1sted.)上发表了关于教学范式研究的相关论文。教学范式(teachingparadigm)在现代教育理论研究中用来描述教学活动中复杂的理论与实践交织的教育现象,“是对教学活动最基本的理解和看法”[1]。教学范式与教学模式的区别是:教学模式是“一定理论指导下建立起的较为稳定的教学活动结构框架和活动程序”[2],是对教学过程的一种概括和抽象。而教学范式是从认识论和方法论的角度定义教学,通过影响人们的教学思想和教学理念来指导教学活动。数学由于其高度的抽象性、体系的严谨性、应用的广泛性等特点,使数学教学从理论到实践都充满复杂性和不可预知性。数学教学是在数学教育理论支配下的一种实践活动。有什么样的数学教学范式就有什么样的数学教学实践。在中学数学教学中普遍存在五种教学范式:科学范式、能力与技能范式、系统范式、艺术范式、反思范式。了解和认识不同的教学范式有助于人们更好地理解教学这一复杂活动,关注不同教学范式视角下的中学数学教学对数学课程的改革从理论到实践都具有重要的意义。本文结合基础教育数学课程改革相关理念,探讨不同教学范式视角下的中学数学教学特点,提出只有在复合范式视角下的中学数学教学才是高效的数学课堂教学的观点。 二、不同教学范式视角下中学数学教学的特点 (一)科学范式视角下的中学数学教学 科学范式在理论上受课程论、教学论、社会学、历史、经济学及教育学、心理学等学科理论的影响和制约,其中课程论和教学论的发展为数学教学的科学范式理论研究奠定了基础。科学范式视角下的中学数学教学强调在教学内容、教学过程、数学教学研究等方面有章可循,要坚持相关的基本原则以及遵循数学教学的客观规律。在教学内容的选择上遵循以下规律:(1)适合性。教学内容既要注重数学学科结构,也要考虑学生的认知结构和心理特征。(2)普及性。教学内容特别是例题的设计不仅要适合优等生,更要照顾到大多数学生的需要。(3)应用性。教学内容既要体现双基的要求更要注重学生对知识点的应用。在教学过程中做到:(1)处理好教学过程中教师、学生、教材等因素间的相互关系;(2)在已有的教学条件下,根据学生学习基础等情况对教学方法做出最优化选择,使数学课堂教学质量达到最佳;(3)对教师的教和学生的学做出合理的评价。在数学教学研究方面,认同数学教学的理论研究属于教育科学的范畴,因此科学范式倡导用教育科学研究中操作性较强的方法和原理如观察法、调查法、文献法等对数学教学进行理论研究和实践探讨。科学教学范式过分强调教学的规律性和原则性,教学内容追求逻辑的严谨性和体系的形式化。数学知识以基本知识、基本技能的形式呈现,忽视了数学的工具性、语言性、文化性、创造性。在数学的教育功能方面,教师的教学目标和学生的学习目标偏向应付考试,课堂教学以教师为中心,缺乏学生主动参与。教师对于课堂教学中的突发情况缺乏灵活性,数学教学显得呆板。 (二)能力和技能范式视角下的中学数学教学能力和技能 范式的理论基础是行为主义心理学中关于教育目标的具体化和教学行为的可观察性思想。在数学教学中体现在两个方面:一是数学教学目标是培养学生的数学能力和解题的技巧技能。前苏联心理学家克鲁切茨基在长达11年(1956年至1967年)的实验中对课堂教学中能力和技能的培养阶段概括为“信息收集阶段、信息加工阶段、信息保持阶段”[3]。这三个阶段在数学教学中具体体现为:信息收集阶段:在数学教学中数学能力不同的学生对教学中数学知识点感知的信息不同,如在数学解题中数学能力强的学生可从题目给出的已知条件中最大限度地读取对解题有用的信息。信息加工阶段:在数学课堂教学中体现为数学概括能力、运算能力、推理能力、发散思维能力。信息保持阶段:数学能力较强的学生能够对数学知识点的应用,解题过程中对问题分析解答的方式、推理的概要、证明的逻辑等都善于归纳总结,并保持长久记忆。二是师资的要求上认同教师专业化理念。作为中学数学教师必须经过严格的专业学习和训练,掌握数学教学的基本知识和基本理论以及相应的基本能力和技能。能力和技能教学范式的缺点体现在以下三个方面:在教学内容方面:由于数学教学目标技能化,教师在教学内容的处理上忽视数学知识的整体性、系统性、结构性,为了便于技能的教学,将数学知识分解为若干个知识点,而每一个知识点又以技能的方式展现给学生;在教学内容中丢弃了数学思想、数学方法、数学文化等这样的隐性知识。在数学教学方面:可以看出能力和技能范式视角下的数学教学是以培养学生扎实的数学技能,数学教学降格为技能训练。教师在教学时忽视了数学知识的形成发展过程,重视学生的模仿性再现性思维,忽视独立性、创造性思维,缺少对态度、情感、价值观的关注。在学生学习方面:数学课堂上主要进行技能训练,缩短了学生思维发展的时间和空间;学生学习过程就是强制的、单调的、枯燥的解题训练;学生对数学的学习模式化、程序化、机械化。 (三)系统范式视角下的中学数学教学 数学教育理论研究中“教学是一个系统”是受到其他科学领域在方法论方面的影响形成的,其中最重要的是21世纪的系统论、控制论、信息论。“三论”不是“研究具体的物质形式或对象,而是为揭示一切系统的共同现象,提出新思路、新方法的综合理论。“三论”的基本原理有:整体原理、有序原理、反馈原理[4](P58-59)。具体来说:把数学教学过程看作是一个系统,把教师、学生、教学内容、教学方法等影响教学的要素看成整个系统的子系统。“三论”的基本原理描绘出整个数学教学过程的结构及影响数学教学过程的各要素所处的地位、相互关系和流动方向,并通过分析促进其达到最优化。整体原理:数学教学系统的整体功能要提高各子系统的协调功能,使各子系统和谐优化。系统整体的功能等于各子系统功能之和与各子系统相互联系产生的功能代数和,即“E整=∑E部+E联(E联>0或E联<0)"[4](P233-234)。因此,教学设计、教学实施等过程是由多种因素共同作用的结果,要提高数学教学质量就要避免出现孤立、单一的分析,要综合考虑到学生、教师、教学内容、教学手段、教学环境等因素的影响,即要优化各个子系统及相互联系。有序原理:在数学教学中所谓的有序是指教师在课堂教学中对知识点和例题讲解是清楚的、学生容易理解的。对学生而言学习到的数学知识是可理解的、会应用的。反馈原理:数学课堂教学有三种反馈形式:(1)教和学的反馈。学生对教师提供的信息感知接受并反馈给教师,教师再根据学生反馈的信息对教学程序进行调整纠正,控制教学过程。如根据学生课堂回答问题的情况对教学节奏作出调整。(2)教师自我反馈。在课堂教学中教师将知识信息、学生的反馈信息、外界干扰信息进行加工处理,再以知识信息和控制信息的形式输出。(3)学生的自我反馈。对课堂上教师所讲的数学知识的感知理解重组并输出(课堂回答问题,课堂练习),通过教师的评价知道正确与否的过程。因此要提高数学教学的质量就要使这三种反馈形式相互配合,有效控制教学系统,加强师生的信息加工能力和信息反馈。虽然系统教学范式有利于教学的设计和实施,但是由于过分强调教学中各个因素对教学的影响,在教学设计和实施中忽视了一切偶然性的因素对教学的影响,也忽视了教学的本质如数学教学的目标及数学学科教学的特殊性;另外系统范式视角下的数学教学缺少灵活性和预知性。 (四)艺术范式视角下的中学数学教学 数学教学是一门艺术,这个结论自古以来就得到人们的普遍认同。在公元前6世纪,古希腊毕达哥拉斯学派认为:“对几何形式和数字关系的沉思达到精神上的解脱,数学和音乐被看作是净化灵魂从而达到解脱的手段。”俄国教育家乌申斯基认为:“教学的艺术胜于科学本身。”现代的教育教学理论认为教师和学生作为教学中的两大主体,要以艺术的眼光去感知、欣赏、思考教学活动。艺术范式视角下的中学数学教学体现在以下两个方面:(1)教学层面:在数学教学中教师不是简单地复述教材内容,而是依据学生的理解能力、思维能力、想象能力对数学知识“进行重组和演化,对教学方式进行设计和选择"[5]。在数学课堂教学中强调灵活性和创造性,关注学生的情感。(2)教师层面:要求数学教师有扎实基本功,在具体数学知识的教学中充满艺术的感染力;同时教师通过敏锐的观察及依据课堂教学中学生反馈信息的多样性和随机性,对教学内容、教学节奏作出准确的判断,进而及时作出调节;此外教师要有个人教学风格,与学生在教学活动中能够默契地配合,使数学教学活动不仅是数学知识、数学思想的交流,同时也是数学美和数学艺术的交流。艺术范式视角下的数学教学不仅是数学基本知识、基本技能的学习过程,也是艺术的创造过程、审美过程。教师通过创造性的教学设计使学生能够感受数学特有的艺术魅力。但艺术教学范式的不足也显而易见:由于过分强调灵活性和创造性,忽视了数学教学的基本规律和程序性,数学课堂教学中,如果教师不能很好地监控,往往会出现学生的纪律性差、无视课堂规则、自由主义倾向严重等问题。 (五)反思范式视角下的中学数学教学 教学的反思范式最早是美国教育哲学家杜威在1933年HowWeThink一书中关于反省性思维的论述中提出的。到20世纪80年代在基础教育课程改革和教师专业化运动中得到关注和提倡,并从认知心理学、认知论哲学等角度对其在理论上进行了扩展。反思范式视角下的教学是追求以实践合理性为目标的教学活动,“是教师和学生对数学教学过程和结果的自我觉察、自我评价、自我探究、自我监控、自我调节"[6]。反思的目标是消除困惑,促进实践。数学教学活动是一种思维活动,师生在课堂教学的反思随时存在。反思范式视角下的中学数学教学的基本特征是:学会学习,学会教学。学会学习:在数学学习中由“操作性学习方式转化为反思性学习方式”[7]。学生在听课过程中对数学知识、数学思想方法、解题思路、计算或证明过程、问题分析方式等进行反思,并对自己的学习情况作出监控、调节、评价,进而达到较好的学习效果。学会教学:通过反思性教学使教师由经验型教师转化为反思性教师,促进教师专业化发展。行动研究是数学教师专业化发展的有效途径,而教学中的反思则是教师行动研究的中心内容。反思性教学是连接理论和实践的桥梁,教师教学思想的形成是结合教学实践对自己已有的教学经验、教学理论的再思考。教师只有对正在发生的教学行为、教学的有效性和合理性不断反思,进而对下一步的教学进行修正,才能达到最佳教学效果。教师也会在此过程中逐渐形成自己的教学风格,成为专业化教师。反思性教学范式将数学教学的目标异化为学习能力,虽然这是数学教学目标的能力之一,但忽视了数学教学中如基本知识和基本技能的学习及学生情感、价值观的培养等主要目标。另外,也没有一定的评价标准来界定反思的程度。 三、复合性教学范式在数学教学中的应用 不同的教学范式是不同的理论基础、不同的角度、不同侧面对教学过程的认识和探讨,具有概括性和主观性的特点。从科学范式的角度看数学教学是数学规律和原则的再现,处处具有数学的严谨性和逻辑性;从能力与技能范式的角度看数学教学就是一种解题能力和技能的训练过程;从系统范式的角度看,数学教学就是更好地平衡各种因素对教学的影响,进而达到最佳教学效果;从艺术范式的角度看,数学教学是一场情感、艺术的交流,课堂上充满了数学灵动的思维和创造;从反思范式的角度看,数学教学就是教会学生学会学习,促进教师更加专业化。当前中学数学课程改革的重点在于课堂教学改革,而课堂教学改革的实质是通过对教学思想和教学理念的更新,以寻求高效的课堂教学效果。近年来,研究者就高效的中学数学教学做了理论及实践的研究[9]-[11],归纳起来高效的中学数学课堂教学有以下特征:第一,帮助学生建立良好的数学认知结构;第二,培养学生的数学学习兴趣,激发学生的学习欲望;第三,教会学生学习的方法;第四,使学生感受到数学精神、数学思想、数学方法、数学美;第五,教师能够依据教学内容、学情等因素恰当地选择教学方法,适时调控教学节奏;第六,教学内容、教学语言、教学管理体现艺术特征。虽然影响数学教学的因素很多,但要获得高效的数学教学效果必须考虑两个因素:一是数学教学自身的复杂性。中学数学教学除了在教学中考虑数学的学科特点、数学教学本质、数学思想方法,还要涉及到教育理论、哲学、社会等方面的影响。二是教师的教学思想和教学理念的影响性。教师对教学的不同理解产生了不同的教学范式,而不同的教学范式具有一定的针对性但也有相应的缺点,用一种单一的教学范式去概括数学教学显然是不客观、不科学的;另外也不存在一种普遍有效的,适合各种教学目标和教学内容的万能教学范式。因此,要达到高效的数学教学效果就要具备数学教学是一种复合范式活动的教学理念,避免单一的教学范式造成对课堂教学认识上的偏差和极端,从科学、能力与技能、系统、艺术及反思的多重视角对中学数学教学进行动态的、全方位的解读和把握。在中学数学课堂教学中既要注重数学教学规律和原则,还要使课堂充满情感的碰撞和艺术的交流,必然是科学范式与艺术范式的有机结合;在数学教学内容上既要注重基础知识、基本技能的学习,还要注重学生学习能力的培养,必然是能力与技能范式和反思性范式的统一;在教学设计上既要考虑教学内容等因素对教学过程的影响,还要考虑学生对数学的情感、价值观、教师的教学能力、学生的学习能力等,必然是系统范式、艺术范式、反思范式等多种范式的整合。复合范式视角下的中学数学教学,学生不仅学到数学基本知识、基本技能,感受到了数学理性和艺术的和谐,也学会了学习、学会了思考;而教师在不断调整自己的思想观念、价值取向、教育教学知识和技能的过程中,推动自身专业化的进程。 作者:马艳 单位: 定西师范高等专科学校 中学数学论文:代数与几何示最值解中学数学论文 数学的优秀就是问题的解决,在科学研究和生产实践中,人们竭尽全力使耗量最少而成效最佳,因此最值问题是生产实践、科学研究和日常生活中无法回避的现实问题,同时它又是中学数学的重要内容之一。对于最值问题的求解它没有通用的方法,根据所求的问题背景不同,涉及的数学模型也就不同,进而求最值的方法一般需要进行选择。求解最值的问题,要求学生有坚实的数学基础,具有严谨、全面的分析问题和灵活、综合解决问题的能力,中学数学的最值知识又是进一步学学数学中最值问题的基础。 一、通过配方求最值 这是一种应用甚广的基本方法,也是处理多元函数最值问题比较有效的方法。用配方法求最值问题的基本思路是设法将问题通过变式配成若干个完全平方式之和的形式,然后根据一元二次函数的单调性进行求解。 二、通过均值不等式求最值 均值定理构成的注意事项。首先,我们应当关注如下的预备知识。二元均值不等式:a+b2≥姨ab(a>0,b>0,当且仅当a=b时取等号)。 三、通过数形结合法求最值 数形结合法在中学数学教学过程中的应用十分广泛,它的主要思路是代数和几何思想的完美结合。通常是在解决代数问题时,纯代数方法有时很难达到目的,这时把几何的思想渗透进来,往往问题能得到较好的解决。 四、利用函数单调性求最值 先判明函数给定区间上的单调性,而后依据单调性求函数的最值。 五、利用判别式求最值 这是一种在求分式最值、分子分母含有二次项并且能把函数化成一元二次函数形式的方法。在平常教学中应用颇为广泛,学生也易掌握。 六、利用换元法求最值 所谓换元就是变量替换,是指把一个数学式子中的某一些以另一些与此相关的量去替代,从而使该数学式子变得较为简单或易于解决的化归过程,其实质是数集到数集的映射化归。主要有三角换元和代数换元两种,用换元时要特别注意中间变量的取值范围。1.数学式换元。 七、结语 近几年的高考题往往会在函数、三角、立体几何、解析几何等知识的交汇点处命题,注重知识之间的交叉、渗透和综合性。求函数的最值时,首先要仔细、认真观察其题型特征,然后再选择恰当的方法。一般优先考虑配方法、数形结合法、函数单调性法和基本不等式法,然后再考虑其他各种特殊方法。在以上介绍的方法中,最简单的方法是配方法和单调性法,最重要的方法是基本不等式法。总之,以上各种方法需要灵活应用,有些题目可用多种方法,只有熟练掌握各种方法才能在解题中做到得心应手,根据具体的题目选择最好的方法。 作者:韦玉球 单位:广西外国语学院 中学数学论文:超级画板教学于中学数学论文 本文以超级画板为例,通过几个例子,谈一下服务学科教学的信息技术在中学数学教学中的应用价值。 1提供直观感知,优化知识形成 要化解数学学习抽象性所造成的学习困难,将抽象内容直观化无疑是一个好的方法。数学的思想方法都是经过数学家的归纳概括抽象而成,教材中呈现的都是最终的结果,体现的是一种“冰冷的美丽”。数学教师的教学所要做的就应该是创造条件,让学生再次经历知识(包含数学的思想和方法)的形成,以此促成学生学习过程中的“火热的思考”。如在教学全等三角形时,通常教师是首先给出一些图片让学生观察,引导学生发现如果将它们叠在一起它们就能重合,从而得出结论:两个能够完全重合的图形称为全等图形。以上教学设计的实施并没有对学生理解全等图形的概念有不利的影响,但学生失去一个了解图形能够重合的变化过程,即缺少了过程性体验,也不利于后续形成有效的“数学化”。如图1所示,使用超级画板软件制作的课件可以“化静为动”,通过对“平移”“旋转”“折叠”等变换过程的观察,学生“看”到两个图形能够重合。这里通过让图形自己说话,让学生通过自己的观察、讨论、总结来得到结论,往往要比观察静止图片的效果更好。此外,通过超级画板软件的直观演示,有利于学生深入理解全等图形的本质特征,并为今后学习全等图形的证明打下良好基础。教师应该在全等三角形的教学中有意识地渗透“对应”的思想。而“对应”是一个比较抽象的概念,学生往往难以一步到位地完全理解和掌握。这种情况下,教师就可以充分发挥信息技术的优势,制作课件帮助学生理解这一概念。图2是为介绍“对应”而设计的一个课件片段。教师点击动画按钮就可以使绿色的三角形慢慢移动到蓝色三角形的位置,从而在动态演示中帮助学生认识什么是“对应”。除了动画演示外,还可以通过拖动变量尺的滑条慢慢呈现变化过程,有意识地提示学生分别从边、角等方面进行观察总结,进而思考得到结论。以此体现新课程所倡导的让学生经历过程性体验的理念和要求。再比如,初一的学生在遇到判断“前面带负号的数一定是负数吗”这个问题时,由于在小学阶段遇到的主要是具体的数,而到了初中开始出现用字母表示数,过去的学习经验和思维水平的局限导致部分学生在判断时出错。为了化解这个学习的难点,数学教师可以使用超级画板制作“-a一定是负数吗”的课件,如图3所示。首先测量出数轴上的任意一点a的横坐标,修改测量文本的显示为红色的“a=”,然后作出数轴上与这个点关于原点对称的点-a并测量其横坐标,再修改测量文本显示绿色的为“-a=”。当拖动红色的点a不断改变其值时,会发现a与-a的关系,从而让学生理解了“-”的意义,也让他们了解到a代表的数可能是正数、负数、零,应该分类考虑[2]。中学数学教学中要特别重视数学思想方法的教学,而且数学思想方法的教学应该体现在每一堂课和每一个数学问题的研究解决中。在解决上面“前面带负号的数是负数”问题时就体现了分类讨论的思想。但是,学生对这一思想的认识可能需要不断地深化。因此,课后还可将问题进行延伸,让学生自主探索a与1/a、a与2a之间的大小关系。这样既巩固了知识和思想方法的掌握,又培养了学生的问题探究意识和能力。中学数学里有些内容在过去是说不清的,如一张纸对折30次后有多厚?这个问题很多时候被用来让学生受到震撼,以此说明经验的局限性。但230具体有多大,许多人并不了解。实际上这个问题属于数学的指数增长问题,它的很重要的一个意义在于帮助学生理解指数的爆炸性增长。没有计算机工具,人们可以用估算的方式得到近似数,但是使用超级画板,中学数学中面对的一切计算问题就都不再是问题了。与此问题相关的是比较31000和10003的大小。图4所示是在超级画板中分别计算的31000和10003的结果。运算结果的呈现,学生可以立马从观察结果上领会“爆炸性”的意义,谁大谁小也显而易见。 2显示变化,消除疑惑 现实中,不仅是学生,一些中学数学教师也对数学中的一些问题心存疑惑。这些问题的形成有的与教材的编写有关,如中学数学教材中有许多规定,弄清这些规定的合理性并不是简单的事情。另一方面,有些问题与数学教学的工具有关。如初中学习绘制二次函数图像时,为什么在描出五点后用“光滑的曲线”将这些点连接起来?如果利用直线段连接就无法做出二次函数的图形吗?由于二次函数图像是由无穷多个点组成的,而这无穷多个点组成的图像事实上是一条光滑的曲线抛物线,所以在五点作图时要用光滑的曲线连接。这里应该是先有“二次函数的图像是光滑的抛物线”,然后才有“用光滑曲线连接五个点”。传统教室里,教师用黑板、粉笔授课时用光滑曲线连接的合理性正在于此,而不是一个必须的规定。其实只要描点足够多,即使用直线段连接仍然可以做出二次函数的比较准确的图像。图5、图6所示课件可用来说明“用光滑曲线连接”的合理性和正确性。图5是在(-3,3)区间上描9个点后用直线段连接这些点作出的y=x2图6则是(-3,3)区间上描100个点后用直线段连接这些点作出的y=x2图像。从两个图像中一方面可以看出描点数的多少对函数图像准确性的影响,另一方面也可以看到哪怕是点之间用直线段连接,只要描点足够多,一样可以做出“准确”的二次函数图像,从而帮助学生加深对“函数图像实际上是点的集合”的认识。 3模拟实验,深化理解 概率是典型的源于生活和经验的科学,它有利于培养学生的随机意识,帮助学生理解偶然性和必然性的关系。中学数学教材中列举了转盘和蒲丰投针实验。这些内容紧密联系生活情境,无论是对于激发学生的数学学习兴趣,还是帮助他们加深对概率的认识,都有帮助。利用信息技术制作课件模拟这些实验,不仅可以将需要反复操作的实验简单化,而且能够多次重复。通过增加实验重复次数还能使实验结果更趋稳定和准确。利用超级画板来模拟概率实验具有方便灵活的优点。比如在转盘实验的课件中(图7),除了在实验时可以让指针随机停止以外,还可以通过修改相关参数来调整指针转动的速度,而常规情况下用硬纸板制成的教具很难实现这个效果。通过建立动画和统计表格的关联,超级画板在实验的过程中还能够自动记录下实验的相关数据。如图8是超级画板资源库中的投针试验课件,通过这个课件可以找到π的近似值。通过上面超级画板在初中数学教学中的几个应用案例,不难发现合理使用信息技术可以有效地提高教学效率,激发学生数学学习的兴趣,化解数学学习中的疑惑,促进数学课堂教学方式和学生学习方式的转变。信息技术与中学数学整合的途径和方法是多样的,其效果也是某些传统教学手段难以比拟的。教师应在发挥传统教学优势的前提下,积极探索信息技术与数学课程的有效整合,以求提高数学教学的效率。 作者:侯小华 宫凡玉 单位:鲁东大学数学与统计科学学院 中学数学论文:逆向思维运用于中学数学论文 1逆向思维的基本含义 逆向思维是指在解决问题时,我们不仅要从正面去思考,也要适当的从反面去思考,这种探究问题的思维方式打破了正常的思维方式。在数学学习过程来看,逆向思维就是从根据已知的原理、推论等,推导出满足原理或是推论的已知条件的思维过程。逆向思维的教学方式在中学教学中得到了广泛的应用,主要是由于其具有很强的逻辑性以及高度的严密性,体现了相关知识点间的相互联系以及相关条件间的因果关系。此外,通过逆向思维的教学方式,可以提高学生的抽象思维能力,还可以帮助学生更快的掌握相关知识。 2逆向思维在中学数学教学中的运用 2.1逆向思维在数学命题中的运用在新课标视角下,数学命题是中学数学教学中要求中的重要内容。数学命题包括定理、法则、公式等。在学习这些内容的时候,如果学生只以完全接受的方式去学习它,那么在学习过程中就有可能养成死记硬背的学习方式,导致了学生不能灵活的将所记数学知识应用到解题过程中,就相当于对所学的知识根本没有很好的理解掌握。因此就需要教师在命题教学过程中注意培养学生的逆向思维解题方式,使学生不仅理解掌握命题知识,还能将知识灵活的运用到解题过程中。例如,在题目“简化1-x-x-4的结果是(2x-5),求取x的取值范围”,如果学生按照传统的思维方式,则我们需要对x的取值范围进行划分:x 1;1≤x≤4;x 4,然后再根据绝对值的原则对式子进行简化,再将结果与已知条件相比较后的出结果,这样的解题方式的确有些复杂,且整个过程都像是一个试探的过程,如果我们将原式1-x-x-4就化简目标(2x-5)而简化成[x-1-(4-x)]=(2x-5),再结合绝对值规则就可以很轻松的得到x-4≤0,并且1-x≤0,最后得出x的取值范围1≤x≤4。 2.2逆向思维在排列组合命题中的运用在中学数学题解答的过程中,如果学生能够很好地使用逆向的思维方式进行解题时,可以有效地提高学生解题的速度,还能使学生享受成功解题的优越感。逆向思维的解题模式,关键在于将自己常规、传统的思维方式进行灵活转变。这种解题思维方式在排列组合命题的解题过程中也是常见的。例如,若有钱币2张5元、4张1元、另外1角、2角、5角各1张,要求用这些钱币任意付款,可以得到多少种不同金额的付款方式?在解题时,如果学生用正面思维方式去考虑,则会使用到重复排列组合的有关内容,造成计算过程复杂,如果能对问题进行反面考虑:即1角最多只能有148种,再去掉其中不可能构成的情况“4角、9角、1元4角……”直到14元4角,总共有29中可能,因此可得出最后答案是119种。这种解题方式不仅简便,还能提高学生的做题速度、节省做题时间[1]。 2.3逆向思维在定义命题中的作用在数学解题过程中,定义命题的题目是一种常见的题目。但是我们往往很容易忽略定义的逆用,而使我们的解题过程偏向复杂化。重视所给定义的逆用,进行逆向思维解题,可使问题解答的简捷化。例如:设已知函数y=f(x)的反函数为y=f(x)-1,并且y=f(2x-1)的图像经过点(1/2,1),则y=f(x)-1必经过点:A(1/2,1)B(1,1/2)C(1,0)D(0,1)。通过分析:根据函数与反函数的图像特点,对问题进行逆向思考,先找出函数y=f(x)的图像所经过的点,由于将y=f(2x-1)的图像向左平移1/2,再将横纵坐标都扩大为原来的两倍即可得到y=f(x)的图像经过点(0,1),则可知道y=f(x)-1的图像必经过点(1,0)。2.4逆向思维在分析命题中的作用分析即为根据已知条件,分析命题成立的充分条件,在解决此类问题时,如果我们能够利用逆向的解题思维方式,把命题转换为判断已知的充分条件是否完整具备的问题,如果我们能够判断充分条件都已经具备,则我们便对已知问题即可下结论:例如,要求证2姨+姨5 2姨3时,我们可以尝试取用分析法进行求证。因为2姨+姨5及2姨3均为正数,所以要证姨2+姨5 2姨3,则只需证明姨2+姨5姨姨2 2姨3姨姨2,将不等式展开即得7+10姨 12,即姨10 5,不等式两边平方有10 25,因为10 25恒成立,所以不等式2姨+姨5 2姨3成立。 3新课标视角下中学数学逆向思维的培养思路 在高中的数学教学中,应该使正向思维与逆向思维相互补充、相互渗透,教师应适当的指导学生对问题进行逆向思考,充分发挥学生学习的潜能、调动学生学习的积极性、拓宽学生的思维空间。通过培养学生的逆向思维,有利于提高学生思维的灵敏度,促使学生的思维能力以及思维品质都有所提高。 3.1从思想意识上着手学生的逆向思维培养逆向思维是有别于正向思维的一种思维方式,它克服了正向思维的传统性和保守性,转变了人们对问题的思考方向,其有利于开发学生创新能力。新课标下的高中数学教学中,在保证教学内容的前提下,教师应将逆向思维方式贯穿到教学过程中去,让学生在思想上自觉的接受解决问题的另外一种方式[2]。 3.2在概念理解过程中培养学生的逆向思维概念或是定义是人们经过长期的实践经验或是实验结果总结出来的客观事物的内在规律。所以,数学教学中的概念成摘要:在新课标视角下,逆向思维的教学方式在中学教学中得到了广泛的运用。揭示了逆向思维的基本含义,并描述了逆向思维在中学数学教学中的广泛运用,最后提出了新课标视角下培养学生逆向思维方式的有效途径。帮助学生深入了解理论知识,并能将其灵活的运用到解题过程中。关键词:新课标视角;中学数学;逆向思维为了人们思维中的一种固定的想法,其通常是以极其简练的语言描述,传统的教学方式中老师便习惯性的让学生死记硬背这些概念。但在新课标视角下,老师不妨改变自身的教学方式,可以从逆向的思维去考虑,挖掘其中的内涵,深度的理解概念的本质,使学生更好的掌握及灵活的利用概念的本质。例如在学习“映射”这个内容时,教师可以用下述的方式进行教学:若AB是A到B的映射,那么两个集合间各元素的对应情况是怎样的?在老师的指导下,学生可知:A中没有剩余元素,B中有唯一确定的元素与A中每一个元素对应,而B中可能有剩余元素,通过这样的教学方式,加深学生对概念的理解。 3.3在公式学习中培养学生逆向思维方式要使学生能够熟练的运用公式,首先学生必须对公式有透彻的理解,因此,在记忆公式时,要做到理解性的记忆,而不仅仅是简单的死记硬背。对于一些公式不仅能够从左到右的发现公式的规律特点,还能对公式进行从右到左的思考。例如数学中的余弦公式变正弦公式、升幂公式等都是通过正向思维推导得到的,而正弦公式转成余弦公式、降幂公式则是用逆向的推导而得的。因此在学生只有深刻的理解公式逆向和正向的作用及特点,才能得心应手的解决多变的数学问题。 3.4在反证推导中培养学生逆向思维方式反证法很好的体现了逆向思维方式,它也是数学求解中常用的解题方式。其主要步骤是先提出与结论完全相反的假设,然后对假设进行推导,得到假设的结果与已知的条件相矛盾,最终判定我们的假设是不成立的,这是从反方向肯定了已知条件是正确的。通过这样的教学方式可以有效的培养学生的逆向思维能力,使学生自觉的形成另一种创新性的思维方式。 3.5通过加强反例以培养学生的逆向思维构造反例也是目前数学教学过程中常见的一种教学方式。当遇到比较难的数学问题时,我们可以举一些有代表性的简单的例子进行验证。虽然这不是验证命题真假的一种方式,它主要是让学生学会用另外一种方式去思考问题,从而在解题过程中得到更多的锻炼。这对学生逆向思维的形成有很大的帮助,有利于帮助学生打破传统的思维模式,从而不断的提高解题的速度。 4结束语 在已经接受了小学及初中的数学学习基础上,高中的数学教学过程中,老师不应单纯地传授课本内的知识,而应更多的培养学生的思维方式,引导学生更快、更准确地解决问题。努力提高学生的素质水平教育,善于改变学生定性的思维方式,不断培养学生的逆向思维能力,使正向思维与逆向思维在解决问题时能够相互补充、相互渗透,有利于学生更好的掌握和运用理论知识,同时有效地提高教师的教学质量。 作者:覃一膑 单位:广西南宁市上林县城关中学 中学数学论文:生活教学化中学数学论文 一、导入生活化,激发学生学习兴趣 “良好的开端是成功的一半。”没有一个巧妙而新颖的导入,就很难在第一时间吸引学生注意力,激发学生学习兴趣,自然也就很难取得预期的教学目标。综观名师教学、优秀案例,无一不重视导入环节的设计。采用生活化导入,以学生所熟悉的人物与景物来导入,能够增强教学的亲切感,拉近学生与数学教材的距离,更能激起学生进一步探究的学习欲望。如在学习“线段的垂直平分线”这一内容时,我设计了这样一个生活情景:甲乙两村位于公路两侧,政府要在两村之间建立一个公交站点,从而更加利于村民的出行,要让两村到站点的距离相等,这要如何来选择站点的位置呢?由于这一情景与学生生活密切相关,很快就吸引了学生的注意力,学生跃跃欲试,大多只是凭借经验,无法拿出具体可行的方案。此时,我因势利导,告诉学生要想轻松地解决这一问题,需要用到线段的垂直平分线这一概念,这正是我们此节课所要学习的内容。这样自然而然地引入到了新知的学习上来。学生学习热情高涨,异常活跃,而且可以意识到数学与生活的密切关系,学好数学可以更好地解决现实问题。这样更利于学生形成稳定的数学学习兴趣。 二、教学生活化,提高课堂教学效果 (一)设计生活化的例题,提高学生理解能力题海战术的时代已经过去,我们要精选例题,将所包含的知识点讲清讲透,让学生深刻理解、真正掌握,进而掌握这一类题目。尽管教材非常重视与生活的关系,在例题的编排上尽量选取与学生生活密切相关的,但教材毕竟具有一般性,而各地区、各学校、各班级的学生具有特殊性,这些例题只能兼顾一部分学生的生活。这就需要教师要做一个生活的有心人。要深入学生的生活,做一个生活的有心人,善于挖掘生活中所存在的数学素材,抽象与提炼出数学问题,唤起学生已有的生活经验,让学生体验数学、感受数学。这样更能激起学生学的激情,更加利于学生对知识点的理解与运用。 (二)布置生活化的练习,提高学生实践能力数学新课程标准提出:运用所学的数学知识和方法解决一些简单的实际问题,使数学成为必要的日常生活的工具。作为学生运用数学知识的一个重要环节的练习,不能只是让学生机械地来做练习册上的题目,而是要将练习与学生的生活结合起来,让练习生活化。这样既可以激起学生完成作业的激情,而且可以为学生提供了运用的平台,让学生可以充分运用所掌握的数学知识来解决现实生活问题,这可以增强学生的应用意识,强化学生的荣誉感,让学生真切地体会数学学习所带来的乐趣,学好数学可以更好地为生活服务,从而激起学生更为强烈的学习动机。 三、活动生活化,培养学生数学思维 我们不仅要利用好有限的课堂教学时间,为学生提供更为丰富、直观而富有趣味性的教学情境中,实现寓教于学,将教学与生活结合起来,让学生学到真正有用的知识,强化学生的理解、记忆与掌握。同时还要将教学的触角延伸到课外,这也是生活化教学的一个重要方面。因此,在教学中我们要组织学生开展丰富的课外活动,为学生提供一个更为宽广的展现自我的舞台,让学生在课外活动中得到数学素养与能力的整体提高。 (一)寻找生活中的数学生活中不是没有数学,而是缺少发现的眼睛。教师不仅要成为生活的有心人,同时还要让学生学会用数学思维来寻找现实生活中所存在的数学问题。这对于学生来说既是一次学习的机会,同时也是一次运用的机会,能够让学生真正从数学的角度来认识生活,让学生自主地发现学习的乐趣、运用的乐趣。同时也是学生对所学知识的真正理解与运用。 (二)制作数学教学具教具是教师教与学生学数学的重要工具。我们可以发动学生一起来制作教具,这样可以达到学生对这些知识的真正理解与掌握。学生利用生活中可以利用的材料来制作富有个性化特点的学具,再组织让学生进行解说,并评出各种奖项,如最具创意奖、最实用奖、最优美奖等。这样的课外活动,将学生的学习与运用切合结合起来,不仅可以让学生加深对知识的理解,而且还可以培养学生数学思维,提高学生动手与动脑能力,可谓一举多得。 四、总结 总之,数学教师要用一双善于发现与创造的眼睛将数学教学与现实生活联系起来,找准入手点,用富有生活化的数学来激发学生学习兴趣,用富有数学化的生活问题来提高学生的运用能力,让学生客观认识数学与生活的关系。这样的数学教学才能焕发生机,充满活力,为学生所喜爱,才能富有成效。 作者:邸文清 单位:河北省行唐县上方中心校 中学数学论文:新改革中学数学论文 一、数学课堂进行课程改革的重要性 在日常生活中数学能够让我们客观认识世界中的一些改变、方法或是理论,从而更好地帮助我们的生活,让我们的生活更加轻松自由。在九年义务教育阶段,数学课程的安排全部是一些基础知识和基本技能,在学习活动中教师不仅要考虑到数学自身的学科特点,还要遵循初中学生学习数学的心理规律,让学生结合自己的生活实际,从自己亲身的经历出发将比较抽象的数学知识运用形象直观的模型去思考、理解和掌握。在获取丰富数学知识的同时,有意识、有目的地培养学生的思维能力和情感态度,让学生树立正确的价值观,促进学生全面发展。在当今这个信息技术快速发展的社会中,需要的是综合素质强、能够不断创新、开拓进取的人才,传统教学方式中教师“灌输式”的教学方式在一定程度上束缚了学生思维的发展,制约着学生创新和发展,为此,我们就必须转变教学方式,运用更加适宜的教学方式来为社会的发展培育出需要的综合型的具有创新意识的人才,这也是我们初中数学课堂必须进行课程改革的重要原因。 二、积极转变教学理念和教学方式是进行课程改革的关键 课程改革想要取得实质性的变化和发展,首先就必须从教育理念和教育方式两个方面入手。工作在教育工作第一线的教师必须彻底改变自己原有的传统的教学理念和教学思维,并且运用新的教学思想指导自己设计和组织新的教学方式,从而把素质教育理念、新课标理念真正实施到自己的教学课堂之中。由于时生了巨大的变化,教育方式、教育目标也就相应有了一定的改变,我们必须顺应社会的发展,大力推行教育改革制度。新课程标准出台之后,初中数学教学目标就不仅仅是让学生掌握丰富的理论知识这么简单,而是要让学生自主参与到学习过程中,通过自己的努力来获取新的知识,体验知识探索的过程,并且从中掌握自主学习的方式和方法,形成积极主动的自主学习情感。同时教师在组织学生开展学习活动的过程中一定要选择一些富有创造性的教学材料,让学生走在知识探索的前沿,从而积极主动地探索和研究。在学生理解知识和掌握知识的过程中我们也要彻底摒弃传统教学中“填鸭式”的教学模式,作为教师要为学生营造探索、自主获取知识的课堂氛围,尊重学生学习的主体性,让学生发挥自己的独立性来获取知识,提升自己的能力。这样学生不但会掌握基础数学知识,还会在知识的探索过程中体验到各种思维和方式的运用,让自己积累更多的学习方法和经验,促进自己全面快速地发展。因此,转变教学理念和教学方式是数学课堂进行课程改革的关键。 三、全面分析现阶段数学课程改革中存在的问题 1.教师没有重视备课环节,导致课堂呈现不够完美。在新课程标准的要求下,教师各项教学活动都必须从学生的实际出发,利用学生感兴趣的话题营造学习情境和氛围,将数学知识更好地融合在一起,促使学生开展自主探索活动。也正是由于新课程标准的这一要求,改版后的数学教材中为我们教学设计了十分丰富的问题情境和实际环境,在这些问题中运用了很多真实的数据、图片和一些时尚的卡通图案,为教师营造有趣而丰富的数学情境提供了一系列的资料和实际问题。为此,教师必须要充分做好教学准备,在备课环节考虑好如何运用这些宝贵的资源和数据。这就要求教师的备课不能再像以前那样只是处理好教材中的数据就可以了,而是要利用计算机技术制作一些新颖、有趣的课件。但是在实际教学中,可能会由于教学时间紧或是学校设备落后等原因,教师最后没能做好充分的准备,就会让整个课堂失去了真实感的呈现效果,无法顺利激发学生学习的兴趣和动力。 2.教师的掌控能力还需要不断提高。在强调学生是学习主体的新课程教学中,课堂主要由学生开展的自主学习活动组成,而初中学生还缺乏一定的控制能力和组织能力,当学生正真活动起来的时候就比较容易出现跑题的现象,这个时候便需要教师强大的掌控能力,有效地引导学生在数学主体范围内开展积极的学习探索活动。可是由于教师现阶段对课堂的驾驭能力还不是太强,就会容易导致活动趋于形式,并没有实质性的进展。 3.教师没有重视对学生进行情感熏陶和培养。初中学生正处于青春期,这是学生心理发展的关键时刻,很容易受到一些极端思想和情感的影响,如果教师和家长处理或教育不当,就会导致学生出现严重的逆反心理,这样便会严重影响学生的学习和发展。初中课堂对学生进行情感教育十分关键和重要,会直接影响学生的学习效率和学习态度。正因如此,教师在教学过程中必须重视对学生进行情感教育和熏陶,在数学课堂中利用那些伟大数学家的事迹来感染学生,激励学生,让学生建立长远的学习目标,从而积极愉悦地参与到课堂学习活动中来,从根本上提高自己的素质和能力。 四、总结 总之,新时展的步伐以及社会的变化促使着我们数学教学形式的改革。在新课程标准的指导下,教师必须积极主动地学习,利用新的教学思想和教学观念来指导自己组织教学,创设出符合新课标理念要求的教学方式。 作者:李志勇 单位:河北省青龙满族自治县马圈子中学 中学数学论文:教育创新下中学数学论文 一、教师要具有一定的的创新能力 在实际的教学过程中,作为高中数学教师,应该具有一定的创新能力,这是实现教学创新的首要条件。假如教师都没有创新能力和创新意识,那么又如何实现创新呢?具体来讲,教师要想具有一定的创新能力,可以从以下几方面进行。 (一)积极改变教学模式 教师可以自己在教学前,按照一定的教学目标,设定具有自己独特风格的教学模式,并且为了切实可行,可以向一些有经验的教师进行请教,请别人指出自己的设计的教学模式当中的不足之处,并立刻予以改进。当自己感觉可行时,就可以在教学时进行实践了。当然在教学过程中,肯定会出现一些意想不到的情况,这时教师教师就可以从这些突发情况当中找到不足。就会找出适合自己、学生愿意接受的教学模式。 (二)多学习别人的创新成果 任何人都不可能天生就会进行创新,每一个人都是在实际的锻炼当中逐渐学会了创新。因此,为了使自己具备较强的创新能力,教师就必须自己多想帮别人学习,在学习的同时,加上自己的想法,就会想到一些富有自己特色的东西。闭门造车,自满自足,固步自封,在现在的改革潮流中是根本就行不通的。作为一个新时代的数学教师,要想跟得上时代,做时代的弄潮儿,毫无疑问就必须虚心地向别人学习,从别人的劳动成果中汲取知识的营养,并逐渐转为自己创新的动力和基础。 二、教师要敢于创新 有许多教师始终不敢进行创新的尝试,总是有所顾虑,不敢接受新鲜事物,更不愿意改变以前的习惯,这就成为了教师进行创新的“绊脚石”。例如,在我的教学过程中,就有一位同事,从教已经二十年,教学兢兢业业,算得上是一位经验丰富的老教师。他教学始终是采用他在讲堂上的“一言堂”的模式,普通话也不标准,在私下里学生称他为“孔乙己”老师。他就固执地认为现在新兴的教学模式是“瞎胡闹”,是不实用的“花拳绣腿”,更不愿意去主动地接受和尝试新教学方法,还是坚持用自己的方式去教学。像这种教学又怎么能够吸引学生的兴趣呢?就更加培养不了学生的创新意识和创新能力了。因此,为了转变这种落后的教学局面,广大数学教师就应该从自身做起,采取积极的态度,大胆学习新的事物,敢于尝试新的教学方法,认真学习新的教学理论,在实践中不断进行摸索,不断完善自己的教学思想、教学方法,走出一条属于自己的教学之路,成为一名受学生尊敬、佩服、具有创新能力的好老师。 三、积极开展创新活动,营造创新教学的氛围 在一所学校里,只有一两个教师进行创新教育,是没有什么影响力的。要想在整个学校形成一种创新教学的氛围,就必须动员全体教师积极参与,所以这就需要学校从领导到教师都把创新教育重视起来,并且制定切实可行的措施,并落实成一种制度,从制度上约束广大教师必须参与到创新教育的队伍中来。再加上开展一些活动或竞赛,对那些积极认真的先进教师,进行及时表彰,利用榜样的力量,在全校掀起一股创新教育的风潮。这样,只要有了一个大的氛围,广大教师就会积极地参与进来,行动起来。经过一定的时间,创新教育的鲜花一定会盛开在学校的教学花坛里,并结出累累硕果,学生们在教师的影响下,也会心甘情愿的接受新的教学模式,并逐渐具有一定的创新意识和创新能力。 四、认真进行总结,不断进行改进 任何一种理论和方法都必须要经过实践的检验,才会具有一定的真理性。教学创新也不例外。在广大教师进行创新教学的过程中,不可能是一帆风顺,没有一点瑕疵,总会出现这样那样的弊端,这时为了使我们所创新的教学模式和教学理论,能够更加完美,就把必须不断进行总结。总结其中成功的地方,以便于再接再厉,使成功的经验变得更加实用;找出其中不足的地方,认真加以琢磨,进行修正。在总结过程中,广大数学教师一定要学会利用数学教研组进行教研的机会,把自己的问题摆到桌面上来,供大家进行评阅,听取大家的意见或建议,用集体的智慧,解决自己的不足,我们有理由相信,在这样的交流中,每一个人都会有所提高,都会有所收获。总之,数学教育创新,不是单单一个人的问题,而是所有教师的共同问题,是所有数学教师和其他教师的共同责任。无论是谁,都有权利和义务,用自己最大的决心和毅力为推动这一伟大的改革,奉献自己的力量。有责任为培养更多的具有创新意识和创新能力的新型人才而努力。 作者:李丽娟 单位:河北省巨鹿中学 中学数学论文:新课程下中学数学论文 一、创造情境,精心设疑 创设情境的同时,往往会伴随设疑的产生,良好的设疑可使学生进入高效思维。例如,讲“圆的定义”一节,首先联系,实际展示蓝球、足球的纵断面,自行车车轮等,让学生感知“圆”,然后提出疑问:车轮为什么做成圆形不做成别的形状?你知道车轮曾经有过方形的历史吗?又如讲三角形全等判定定理“ASA”时这样引入:“有一块三角形玻璃,一同学不小心打碎了,碎成两块,现在要你去配一块同样大小玻璃,怎么办呢?若带一块去可以吗?应该带哪块呢?”等等。创造这样的教学情境和设疑,从而形成学生的认知冲突,激发求知欲,变“要我学”为“我要学”“我想学”。创设好的情境,提出好的质疑,比解决一个问题更重要,因为解决问题也许是一个数学上或实验上的技能而已,而提出新的问题,新的可能性,从新的角度去看旧的问题,需要创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。 二、探究小结,联想创新 马克思说:“科学教育的任务是教育学生去探索创新。”学生只有通过探究问题,才能发展学生探索精神和创新能力。教学中,教师应在精心设疑的前提下,鼓励学生从多角度,多方位去探究,可以自主探究,也可以合作探究,让他们去追求与众不同,但又合情合理的答案。他们在探究过程会遇到各种各样的问题,困难,就会产生新的想法,新的见解,从而拓展了他们的学习思路,启动了学生的联想思维,培养了他们的创新精神。如在“圆的外心、内心”这一部分,学生通过探究小结,说出了外心的构成:三角形三边垂直平分线的交点,然后让学生积极展开联想,学生就会联想到几何中的两种线:垂直平分线和角平分线,垂直平分线的交点是外心,那角平分线交点会是内心吗?这样就培养了他们创造性的发展。还有讲四边形中点连线会构成什么图形时?让他们探究说出结论,继而发散思维,大胆联想,由封闭式常规性题目经过变式改造,学生会联想并探索出正方形各边中点连线是正方形、矩形各边中点连线是菱形、菱形各边中点连线是矩形,还可探索出对角线互相垂直的四边形各边中点连线是矩形,对角线相等的四边形各边中点的连线是菱形,这样便让学生对各种四边形的性质和判定的理解和掌握升华到了一个高度。联想是思维的翅膀,有效进行联想训练,有助于学生保持旺盛的思维生命力,有助于学生克服思维惰性,培养学生各种能力。 三、总体归纳,深入反思 归纳是对学习内容的梳理与概括;反思是完成以上三个环节后,回过头再进行思考,再对所学知识进行回顾与整合。此环节我们可首先帮助学生梳理知识,弄清楚知识的来龙去脉,以及各知识点之间的相互联系,使他们所学知识融为一体,然后放开手让学生在以后学习中学会自己归纳、回顾与反思,要让学生“在归纳中学习,在学习中归纳”。这样便能使学生养成一个良好的学习习惯,使他们真正成为学习的主人。培养学生良好的归纳反思习惯,应注意以下几个方面去着手。 1.归纳、反思所学知识的形成、发展过程。教学知识的形成,一般都是有它的基础背景的。通过归纳反思、比较,有助于理解清楚数学知识之间的联系,能够将知识系统化。 2.归纳反思解题思维过程。①归纳应用到的主要知识;②归纳反思解题思路和方法的探索过程;③回顾解题的关键之所在;④归纳回顾用到的数学思想方法。 3.归纳反思学习过程中的不足与成功经验。学生在归纳反思中既是整理知识、整理思维的过程,又是总结成败的过程,在这个过程中获得成功的体验和失败的感受,将是学生成长的宝贵财富。所以,学完一个知识点或解题结束后,我们一定要让学生回过头来检查学习过程,反思自己的不足和错误,寻找原因,采取弥补措施。假若解答过程是在教师和同学们的帮助下完成的,那么反思自己未能完成的原因,和别人的差距在哪里?在思维指向上有哪些差距?从而获得改进信息,调整思维方法。若解题过程很顺利,也要归纳成功的经验,也要从各个角度去反思一下成功的关键是什么。总之,在初中新课程改革中实施数学课堂有效教学,教师要转变观念,认真组织教学内容,充分体现数学本身的特点和价值,把握新方法,适应新课程,把握新课程,只有这样,才能与新课程同行,为学生的终身发展奠定基础。 作者:韩清茹 单位:河北省鹿泉经济开发区中学 中学数学论文:新课改中学数学论文 一、探究课改与数学教学的关系,分析其内在联系 让学生快乐成长,主动积极地学习。要彻底改变这种现象,让事物适应时代和发展规律,就需要教师形成一切以生活为本,以学生为主的新的教育思路。新的课程改革,改变的不仅是学生、教师、学校,还有整个社会对人才的要求。如何才能培养社会需要的人才?如何才能提高学生的自身能力与素质?学生能力的提升,也会反过来刺激新课改制度的不断完善。 二、在新课改下培养学生能力的途径 (一)养成良好学习习惯,提高学生自主学习能力 好习惯成就好人生,习惯的好坏对一个人的成败起着关键作用。同样,学习也是这样,要想提高学生的自主学习能力,好的学习习惯是能否成功的关键条件。首先,让学生养成好问的习惯。通过鼓励学生开口问问题,可以激发学生的学习兴趣,从而主动积极的学习。例如,在教授初一教材第八章“二元一次方程组”的时候,可以首先通过学生自己提问,二元一次方程与我们前面学的一元一次方程,有什么共同点和区别,从而激发学生的学习兴趣,让他们自己主动积极地学习。其次,让学生养成总结反思的习惯。古人云:“学而不思则罔,思而不学则怠。”人们总是在思索中前进,归纳和总结自己身上的不足,从而找出解决的办法,实施下去。在发展中不断地完善自己,不断地提升自己。由此可见,总结、反省是让人学会学习的关键所在,在教学中通过归纳,整理便能提高学生自主学习能力。再次,养成严格要求自己的习惯。强烈的自律性,求知欲等都能让学生养成自主学习的能力,教师只要抓住时机,给予引导,一定能提高学生的自主学习能力。 (二)训练思维能力 中国古代教育提倡“技长者以为师”,说的就是教师要教授别人,首先自己的知识得丰富,可以说明教育者本身就必须具备一定的素养。如今,科学技术飞速发展,教书育人,传授知识,不仅体现在教师的基本素质技能过硬,还体现在能够科学地指导、引导学生正确思考,培养学生思维能力,从学会转变成会学,从而提高学生能力的专业技能。思维能力,指的就是学生面对问题时,那一瞬间的想法,他们会怎么办?当面对困难时,首先通过观察事物的特征,了解事物的各种性能,再把已知材料通过对比分析,总结归纳,然后想出解决问题的方法和策略。它的基本形式包括概念、判断和推理。在具体的教学工作中,怎样才能使学生逐步养成学习的思维能力,要求教师要从思维的模式上去探索,去引导。从现象的分析对比中,得出初步结论,并在头脑中升华,做出总结概括,然后判断推理,从而指导行动。比如,在讲授“有理数与无理数”的时候,教师就可以通过复习一下整数,分数的概念,引导学生去分析,去对比他们之间有什么差异。紧接着列出有理数的概念、范围,再出示无理数,逐步引导学生先分析,对比,再做出概况,然后具体化。通过一系列的讲解及课后的辅导及复习,学生就会对有理数与无理数部分的知识结构掌握得更加清晰。 (三)理论与实践结合,体现学生的能动性 作为教育工作者,我们都知道,我们学习的知识都是前人的经验总结,属于间接知识。当我们学会了这些知识就要用于我们的行为指导。知识来源于生活,而学知识的目的就是为了更好地生活。教学的首要任务,就是引导学生掌握数学规律,能够运用各种方法去解决生活中的问题,旨在发现问题、解决问题。学生在生活中学会运用数学,会更有成就感,从而激发学生的学习能动性,让他们对知识充满渴望,提高自主学习能力。数学教学在新课改下,能积极地调动学生自主学习的欲望,让他们想学、乐学,在生活实践中得到满足感,更能激发他们的学习兴趣。想去学习,学会了如何学习,会思考,会总结,学生的学习能力一定会得到提高。 作者:贾素菊 单位:河北省武强县实验中学 中学数学论文:课堂教学中学数学论文 一、创新教学中的情境导入 1.引导性材料要具有现实性。例如,在“一元一次方程的应用”一节中,让学生亲自买一件商品,使学生体会商品的进价、售价、利润、利润率的现实意义。2.引导性材料要具有可变性。可变性就是材料可以变化出不同的形式,或者有不同的规律。例如,在学习“二元一次方程组的应用”时,“某同学到超市买了甲、乙两种本共10个,问甲、乙各买本多少个?”在这个材料中,甲种本的数量可以是1到9的任意一个整数,具有可变性,引导学生如何再添加什么条件,就可以确定两种本的数量,在这里体现了创新和开放,发挥了学生的主动性。3.引导性材料要具有科学性和教育性。科学性要求材料的严谨,教育性要求材料的人文含量要多。例如“一元一次不等式”中的“读一读———工资、薪金收入与纳税”,让学生增加了社会知识,渗透了德育教育。4.引导性材料要适合学生的年龄、认知及心理特点。如果教师不顾学生的这些特点,一味按照数学学科的体系进行教学,学习的效果不会理想。例如,在学习“二元一次方程组的应用”时,如果利用飞机的飞行速度、顺风飞行、逆风飞行,学生会感到枯燥乏味;如果利用骑车的速度、以及逆风行驶、顺风行驶,并让学生课前亲自感受,就会加深学生对知识的理解,又培养了学生的学习兴趣。 二、应用新型有趣的课堂教学方式 (一)创建轻松愉快的学习环境 教师在教学中的主导作用就是为每一个学生创设形形色色的舞台,营造一种师生之间和谐、平等、民主交往的良好数学课堂氛围,促使学生愉快地学习数学,激发学生对数学问题肯想、敢想的情感。对学生中具有独特创新想法要特别呵护、启发、引导,不轻易否定,切实保护学生“想”的积极性和自信心。例如,在教学“数轴”一课时,我利用直观性教学原理,由三名学生到讲台来表演,(三人站在同一直线上),其中一人表示原点,另外两人左右移动,表示有理数的加减。这样的教学方式可以化抽象的数学概念为具体形象的表达,学生容易接受,而且给学生提供了参与教学活动的机会,激发了学习兴趣。 (二)适时启发点拨 在数学教学的过程中,教学的成效不但取决于教师对教材居高临下的认识水平,深入浅出的讲解水平,更取决于教师把教材、教案这些静态知识转化为动态信息传递给学生的启导水平。教师要根据学生的年龄特点和认知发展水平,改变教学内容的呈现方式和学生的学习方式,把适合教师讲解的内容尽可能变成适合学生探讨研究问题的素材。要尽可能给学生多一点思考的时间,多一点活动的余地,多一点表现自己的机会,使学生成为数学学习的主人,这样才能促使学生逐步从“学会”到“会学”,最后达到“好学”的境界。 三、创新教学中的小结 教学小结是教师和学生双方在完成一个学习内容或活动时,对知识及其他方面进行归纳总结,使学生对所学的知识纳入知识系统,形成数学文化的行为方式。开放性的小结,可以留下问题供学生去思考,鼓励学生继续探索,培养学生发散思维能力和数学的探究能力,形成良好的学习品质,实现知识的同化。 (一)学生谈学习体会 1.从学习知识的角度,概括本节课的知识结构,强调概念,总结定理、公式及解题的关键。如我在讲解《直线、射线、线段》一课时,鼓励学生自己进行小结,结果学生积极踊跃地总结,准确概括出了本节课的三个概念、一个公理。2.从学习的数学思想方法角度,学生总结分析自己的思维过程和解决问题所体现的数学方法、数学思想。如在《数轴》一课中的数形结合思想,让学生形象地理解了数轴的定义,以及数轴上的点与实数的关系是一一对应的。3.从学习的方法角度,学生总结学习过程中需要注意的问题、分析问题中的常见形式、几何图形中的常见辅助线等等。如在《三角形》的学习时,学生能总结出已知角平分线,应做出角平分线上的点到角两边的距离,以及“遇中线,加倍延”等等。4.从学习的感受和文化内涵角度,学习的感受就是处理问题的方法,解决问题的策略及在实际生活中的应用,体现的数学建模。如在学习《一次函数》时,学生能够熟练地利用待定系数法列出方程组,从而求出函数解析式。 (二)教师教学小结的层次要求。 1.学习知识的小结。我在教学时,通常是在学生小结后进行补充,强调所学知识的重要性和注意事项、知识结构,重点、难点、关键以及运用知识解决问题的策略。2.学科体系小结。在每一课的讲解基本结束时,教师一定要向学生强调本节知识在初中数学学科中的地位,以及相关的体系网络,使学生感受数学的知识体系。3.学习的思想方法小结。引导学生撑握一些基本的学习方法,教师在教学中要高度重视学习方法的教学,让学生切实掌握一些基本的学习方法,如实际操作、直观感知、抽象概括、演绎推理、迁移类推、系统整理知识等方法。4.知识的应用建模小结。要把数学教学和学生的生活实际联系起来,讲来源、讲用处,让学生感到生活周围处处有数学,学起来有亲切感、真实感,要靠知识本身的魅力来吸引学生。5.知识的数学文化小结。数学是一门基础科学,是其他自然科学的方法基础和思维基础,是社会科学和人文科学的基础。只有在数学学习中得到文化熏陶,才能实现素质教育的目的。总之,课程改革的优秀环节是课程实施,而课程实施的基本途径是课堂教学。教师只有转变教学观念,在课堂教学中最大限度地解放学生的头脑,创造让学生合作、探索的机会,解放学生的空间,提供自我活动、合作互补的表现机会,才能实现课堂教学的最优化。 作者:王卫红 单位:河北省鹿泉经济开发区中学 中学数学论文:教学设计优化中学数学论文 一、转变中学数学教师的教学观念 1.要对中学数学课堂的教学设计进行优化,需要数学教师首先对知识内容有充分的把握,对学生可能提出的问题及各种不同的解题方法要有深入分析,以便于教学更有针对性。 2.数学课堂教学必须以学生现有的思维发展水平为依据,选择与学生发展水平相适应的教辅和学习材料。课堂教学设计时需要有明确的教学目标;有适应性的教学措施;做到重点突出;实现师生的最大程度交流。 3.中学生的数学学习,应该得到数学教师的理解和尊重,允许在学习中存在个性化的特征。允许学习的过程存在“路径差”和“时间差”,注重学生的学习心理变化;不仅肯定学生的学习成果,还要关注学生的学习困难;既要开展小组学习和讨论,也要提倡让学生独立思考;既要进行学习规范的展示,还要进行学习方法方面的指导。 二、转变师生在数学课堂上的角色方式 数学课的课堂教学是知识共生、共创和互补的过程,仅靠教师单方面的知识传授是不能实现课堂教学目标的,教师的角色也己经不再是单纯的知识拥有者和传授者。课堂教学的重心己经向教会中学生怎样学习而转变,不再是单纯的如何教授知识。数学教师要切实转变角色,以促进学生和教师的交流沟通,这样师生才能形成和谐的“学习共同体”。现实的教学课堂不断变化,数学教师还存在许多的未知领域,需要学习、发现、研究和解决问题,从而提升自己的教学理念,推进自己的教学工作。中学数学课堂教学已经逐步由“灌输式”的传统教学模式向以激励机制为特征以学生为主题的启发式教学模式转变。教学最终要发生在课堂上,而调动学生的积极性和发挥学生的主体能动性尤为重要,因此优化数学的教学设计应该考虑适应中学生的学习方式,尊重每个学生的差异性。为了从根本上改变传统的数学学习方式,新课程标准将自主学习,探究学习和合作学习作为三大学习模式。自主学习对中学生的要求较高,根据当前的教学实际,可以尝试开展探究学习,这要求在数学教师的指导下,让中学生独立自主地发现数学问题,在参与解决数学问题的过程中获得数学知识,领悟数学思想;在进行教学设计时,可以设置学生探究学习的环节,从而培养中学生的创新能力和探索精神;合作学习就是数学教师组织中学生以学习小组为单位,进行学校合作和交流,在明确组内每个中学生责任的前提下开展合作互助学习活动。在数学课堂教学中开展合作学习,可以培养学生的合作意识,形成学习和交流的合作技能。 三、信息技术与数学课程的整合 数学教学活动的最好的方法是演示,多媒体教学可以做到很好的演示效果。在数学课堂教学设计时,可以进行数学课程与信息技术的整合。比如,几何画板在研究几何方面具有较大优势,特别是在求解轨迹方程问题时,几何画板能形象地显示出轨迹的图像,体现出动点轨迹的形成过程。要想让多媒体达到既定的教学目标,数学教师选择媒体一定要结合教学任务和教学目标的需要,适应数学知识特征和学生心理结构特点等。在多媒体与数学教学的整合过程中,数学教师要理清以下几个关系:抽象运算与形象生动的关系、演绎推理与实验归纳的关系、情感交流的关系、实际思维过程与多媒体所表现出的思维过程的“误差”。 四、及时的课堂反馈和合理的课堂评价 根据学生在课堂上的表现,课堂的教学将是不断变化的。要使数学课的课堂教学这个系统活动更有效,就要做到及时的反馈与控制。教师要设计有效的交流渠道,便于及时掌握学生课堂上的信息,如果学生在课堂学习中出现了问题,这些信息需要在课堂教学设计时通过反馈环节表现出来。优化数学课堂教学还要慎重用好课堂评价机制。课堂上数学教师做出的评价应该是丰富而有针对性的,在学生提问或回答问题时,应该让他们完整表述自己的观点,哪怕是逻辑错误的,也要对他们的思维给予鼓励,从而激发学生学习的积极性。对学生的正确回答,也不能一味的肯定,要引导和启发其他同学对问题的其他见解,这样会使课堂因学生的互动而变得丰富多彩。 作者:李云霞 单位:河北省故城县教育体育局教研室
矿山地质技术论文:废旧矿山地质有效改造的技术方法探讨 摘要:“机器一开,财富就来;炮声一响,黄金万两”,这是矿山开采的一首“民谣”。在这个“民谣”的“鼓舞”下,二十世纪七八十年代人们,曾经残忍地剥开了大山的衣服,并“开膛破肚”,将岩层、山体无情地暴雨在太阳底下。那时,用这样的词汇来描绘无序开采矿山环境非常贴切,所以本文描述了废旧矿山的现状,提出了矿山存在的问题,以及对矿山地质有效改造的方法和今后矿山地质保护的有效策略。 关键词:残忍;无情;无序开采;废旧矿山;有效改造;地质保护;策略 1废旧矿上的现状 矿产资源是国民经济与社会发展的重要物质基础,但矿产资源开采是把“双刃剑”,一方面为社会提供必需的资源做出了贡献,另一方面也会不同程度地造成生态环境的破坏。矿山生态环境问题较严重。矿产资源开发破坏污染土地总面积32万公顷,被破坏土地的恢复率仅为2.84%。主要城市近600个采石场造成主要城市及周边严重的生态环境破坏和大气污染。三峡库区部分小煤矿、建材矿山开采造成较严重的水土流失和较多的次生地质灾害。 2废旧矿山地质存在的问题 矿山的基础性、公益性地质工作薄弱,商业性勘查处于起步阶段,早期的调查成果尚需修测、修编及更新。区域地球物理、地球化学工作成果精度低、参数少。三峡库区水文地质、工程地质等工作严重滞后,商业性勘查刚起,矿产资源勘查与开发矛盾突出,缺乏足够的后备资源基地,地勘资金严重不足,地勘队伍人才难以稳定。矿产资源管理较薄弱,矿业体制改革和对外开放滞后,市场配置资源机制不健全;管理手段落后,矿产资源资产化、信息化管理尚未起步;矿业法规、政策、规划、标准不健全;矿产资源勘查、开发利用的宏观调控能力和执法力度较弱,一些地区地方保护主义盛行,监督管理以罚代法现象较为普遍。开发利用方式粗放,综合利用程度低,矿山开采中,采主弃副、采富弃贫、采易弃难、乱采滥挖现象较普遍。特别是众多的乡镇集体和个体矿山,开采方法原始,技术装备落后,管理水平低下,生产安全条件差,开采回采率、选矿回收率和综合利用率低。 多数矿山未考虑共、伴生矿产的回收,矿产资源浪费和破坏严重。矿产资源开发利用结构和布局不尽合理,大多数矿山规模小,生产工艺落后,设备陈旧,许多矿产的采、选、冶生产能力失衡,产业链较短,产品结构单一。矿山主要集中在城乡及其周边地区,东部和边远地区的矿山建设明显滞后。矿山生态环境问题突出,许多矿山企业重开发、轻生态环境保护。矿山生态恢复治理率和土地复垦率低,由矿山开发活动触发、诱发、扩大的次生地质灾害较为严重,局部地区水源、大气、土地受到严重污染。 3改造矿山地质的有效方法 实施可持续发展战略,坚持开源与节流并举、开发与保护并重、把节约放在首位的原则。加强并超前进行矿产资源调查评价与勘查,提高资源的可供性;依靠科技进步,合理开采,综合利用,提高资源利用效率,降低资源耗竭速度。坚持矿产资源开发利用与区域经济发展相结合的原则。突出重点,分级负责,分步实施,提高资源开发利用的科技含量,促进资源优势转变为产业优势和经济优势。提高矿产资源对经济社会可持续发展的保障能力,建立多元、安全、稳定的矿产品供给体系;实现公益性地质调查评价与商业性勘查分制运行,基础性地质调查和矿产资源勘查取得一批新的成果;通过产业结构调整,开发优势矿产,提高矿产利用效率,实现矿业经济增长方式的根本转变;进一步控制矿山污染物排放总量,加强矿山生态环境的监测预防,加大库区环境保护和生态建设力度,促进矿产开发与生态环境协调发展;全面推进矿产资源信息化和网络化建设;建立以矿业权为优秀的矿业生产要素市场;加强相关法律法规建设,加大对资源保护和合理利用的执法监察力度。坚持宏观调控与市场机制相结合的原则。在国家法律、法规、政策指导下,充分发挥市场优化配置资源的基础性作用,优化资源利用结构和布局,调控资源利用总量。坚持经济效益、社会效益和环境效益相统一的原则。 严格矿山闭坑工作的审查与管理,矿山闭坑应向市国土资源、环境保护行政主管部门提交含矿山生态环境恢复治理方案的闭坑报告。矿山生态环境恢复治理方案实施后,经市国土资源、环境保护行政主管部门检查验收合格,方可退还生态环境恢复治理履约金和土地复垦保证金。积极争取国家专项资金和地方配套资金,以景观生态学思想和生态系统理论为指导,改变单纯的废弃矿山土地复垦的观点,采用工程技术、生物技术和生态农艺技术相结合的方法,开展重点闭坑矿山受破坏土地的复垦与生态环境恢复和重建。对现有生产矿山的生态环境保护与恢复治理进行专项规划。建立健全矿山生态环境监督管理体制、生态环境治理责任制和责任过错追究机制。对开采造成生态环境破坏、诱发次生地质灾害和环境污染严重的现有生产矿山,责令限期整改,逾期不达标的,予以限产或关闭。切实做到强化管理,定期监督检查,严格执法,使矿山生态环境保护与恢复治理不欠新帐。鼓励采用先进的采、选、冶工艺,开发低废、无污染的矿山清洁生产技术,实现矿山废弃物的减量化和资源化。各级地方政府国土资源行政主管部门应监督矿山企业进行地质灾害危险性评估,建立地质灾害监测网络。 在可能诱发次生地质灾害的区域建立监测网点,有效地预防次生地质灾害。严格执行国家环保标准,矿山“三废”必须达标排放。因地制宜,实施不同类型矿区的生态环境恢复治理和重建示范工程,进行矿山土地整治与复垦、“三废”的综合处理与利用。建立矿山生态环境履约金制度与土地复垦保证金制度。根据“谁破坏,谁治理,谁受益”原则,鼓励矿山企业增加生态环境保护及污染防治的资金投入。对利用先进技术复垦、开发废弃矿坑和塌陷地的,可优先享受复垦土地的使用权,并依法享受开发荒地后一定时期内的免税;执行对矿山生态环境保护及恢复治理工作做得好的矿山企业减收矿产资源税、优惠贷款、提高矿产资源废弃物综合利用的利润留成率等优惠政策。 4保护矿山地质的策略 鼓励社会和企业多渠道筹集资金,开展以市场需求为导向、经济效益为目标的商业性勘查;鼓励在经济欠发达且具资源潜力的地区开展矿产资源勘查;鼓励矿山企业在矿区周边和深部开展矿产资源勘查;禁止在国家划定的自然保护区、森林公园、重要风景名胜区、重要地质遗迹和文物保护区等区域内进行矿产资源勘查。完善矿山“三率”考核体系,加大矿山“三率”监管力度。制止采富弃贫、采厚弃薄、采易弃难、乱采滥挖等破坏矿产资源的开采行为,采用合理的矿山开采系统、先进采矿方法、回采工艺以及先进的选冶技术和设备,提高资源回收率。 矿山地质技术论文:现代测绘技术在金属矿山地质灾害中的地位与应用分析 摘 要:我国地大物博,具有丰富的矿产资源。如今各行各业的发展都需要大量矿产支持,矿场资源的开采也逐渐进入白热化,但在开采的过程中经常会因地下大量的挖掘,破坏了原本山体或者地下的环境结构,引发挖掘经坍塌,内部岩石变形,或者一些自然环境的突然变化,这样的变化产生极大程度的影响到了地下开采人员的生命安全,也对开采所用的设备和所开采的矿区资源进行了危害,如今现代科技发达,人们地质灾害所产生的问题进行了分析和解决,现代测绘技术应运而生,本文就对现代测绘技术在金属矿山地质灾害中的地位和应用进行了解和分析。 关键词:现代测绘技术;金属矿山地质灾害;作用;应用分析 我国的经济迅猛发展,社会各界对矿产资源的使用量业日益增加,大量开采带来可观经济效益的同时,也带来了史无前例的恶劣环境问题,首先因为在开采过程中所产生的工业废水废料对地表的植物进行破坏,其次在地下大量开采的过程中,在地下环境中,形成大量的空洞,地下原有组织被更改,同时引起当地动植物的生存环境的改变,导致一些动植物有退化行为和数量上的锐减,这种因采矿而对地区产生的负面作用亟需解决,如今科技发达,矿山科技人员在对开采所产生的环境问题和地质灾害已经有了一个深入的了解,运用现代测绘技术对因采矿引起的副作用和灾害进行有效的防治。 1 金属矿山地质灾害防治及测绘技术的作用 1.1 金属矿山地质灾害防治现象 矿山的开发范围很广,其中金属矿山属于矿山环境工程中的一个分支,其产生的地质灾害也是十分严重的,在金属矿山的开采中,因为开采而引起的矿藏地貌改变,生长在矿藏之上地表的植被也相应的被破坏,危及到矿藏所在地区生态的平衡,这种残存的生态,在特殊天气的侵袭下会越来越严重,最后绿色植被无法生长,山体因为没有植物根系的保护,在阴雨天容易引发大面积的泥石流,危及到人们的生活生产安全,现今,在矿山开发的项目中金属矿山开采所引发的地质灾害比较严重,众多矿山已经对其存在的问题进行了及时的补救和改正,在这些工作中,主要从检测、研究、矿内地质稳定性方面着手。 1.2 测绘技术在地质灾害研究中的应用 测绘技术在金属矿山的地质灾害研究中,需要多方面知识的相结合,比如:关于所在矿区工程环境的分析、在采矿进行中所采取的方法、还有各种地质学、梳理知识的综合运用,这些知识的交叉运用,给测绘技术提供了重要的矿区信息可以更好的针对开采矿区进行监测。 虽然现代测绘技术已经在我国的防治工程中占有了一定的位置,但在金属矿山测量队伍中的使用率却不算乐观,很多金属矿山测量队还在使用传统的方法仪器对矿山的整体进行勘测,这就降低了勘测的准确度。 2 现代测绘技术的发展及在金属矿山地质灾害中应用展望 测绘科学作为一门古老的应用学科,在近二十年来由于电子技术与计算机技术、激光技术,卫星定位测量技术、遥感技术、计算机辅助设计技术,地理信息系统GIS技术、数据库技术、计算技术、无线电通信技术等的发展,导致了包括电子测距仪、全站仪,各种激光测绘仪器,机助制图系统,数字水准仪,电子测距三角高程,GPS测量,数字摄影测量,矿山形变监测网优化设计及平差处理技术,空间数据处理技术,矿山GTS等在内的一大批重要的测绘技术设备和方法的出现。也为金属矿山地质灾害研究中数据的及时、准确、自动获取、分析提供了技术保障。现简要介绍几种代表性的现代测绘技术: 2.1 卫星定位技术及在金属矿山地质灾害中的应用分析 目前GPS测量的作业模式主要有静态相对定位,快速静态相对定位及实时动态相对定位,绝对定位,充分相对定位,伪动态相对定位,网络RTK等。对于高精度测量,主要采用前三种方法。 (1)GPS定位技术在形变监测中的应用中一个显著的前提为监测体为缓慢变形,并且无明显的崩塌陷落。在此基础上,可布设GPS观测点,这种方案具有小布设传统的变形监测控制网,能同时测定点的三维坐标数据,小需通视、全天候、自动化、不必进行高程转换等优点。但在矿山应用中也具有布点灵活性差(受地形植被限制),整体规划由于地形影响而导致函数关系复杂、误差源多的缺点。尽管如此,运用GPS进行变形监测的精度也能达到1-5mm,完全能满足金属矿山地质灾害监测的需要。 (2)将卫星定位系统融入于矿山地质灾害的测绘中,可以对矿山的整体数据进行计算测量,把已经发生的灾害程度、特征情况进行分析,再根据灾害地的地貌特征、体积的等等信息进行整合,随后制定解决方案。 (3)GPS技术高程测量中应注意的问题。由于坐标系统的小一致,观测误差等的影响,GPS技术在测量平面位置时的精度是可靠的,但在高程测量上的精度不太可靠。所以在GPS测量时要注意严格依照《GPS测量规范》执行,严格控制外业条件。如卫星高度角大于150,有效卫星数大于5,注意周围的电磁影响等,并且在采用精密星历进行解算。对测站的对中,天线高的量取等工作要十分仔细等。 2.2 影测量技术及其在金属矿山地质灾害防治中的应用 摄影测量技术由于高质量的摄影机和精密量测仪器的出现,计算机软件的发展,使人们能够采用严密的数学处理方法来模拟摄影测量中的系统误差,含摄影机镜头的畸变及底片的变形。从而测量精度和效率显著提高。目前空中摄影测量点位测定精度己可达2-4pm。地面摄影测量的精度可达到摄影距离的一几万分之一。由于摄影测量技术可以提供实时的三维空间信息,无需接触被测物体,以及野外工作量小,效率高和成果品种多等优点,因而在金属矿山地质灾害防治中有广泛的应用前景。 利用航空摄影测量可以进行金属矿山开采引起的整个大面积矿区的地形图、灾害变动状况、地表沉陷的调查等。特别是植被浓密、山高水急的危险地带,航空摄影测量可以提供数字的、影像的、线划的多种形式的地图成果。特别是GPS技术与航空摄影测量技术结合使其作业效率和精度得到大大提高,而全数字摄影测量的系统的出现,小仅实现了航摄测量内业的自动化,也为形成4D产品(DEM,DOM,DRG,DLG)奠定了基础,并为建立专题信息系统提供了可靠的数据保障。 结束语 综上所述,为了我国的矿产开采行业可以持续发展,就要认真对待矿产开采带来的地质灾害,对其进行有效的预防和控制,利用现代测绘技术的自动化、多样化、实时化、精准度获取矿山外部内部的实时动态,对即将发生的地质灾害进行有效预防,这就要求测绘工作的设备精准,人员技术专业,懂得合理运用多方面知识对不同矿区不同的地理环境进行准确的监控与测算,将地质灾害的发生率降低到最小,保证矿区自然环境的完整性,为我国的矿产开发和环境保护做出更大的贡献。 作者简介:赵小静,身份证号:230205198212090047。 矿山地质技术论文:矿山地质探矿工程技术的分析 [摘 要]我国地大物博,地质矿藏储量位于世界前列,但是,大部分的矿藏都深埋于几千米的地下或者矿山之中,非常不利于人们的采集,因此,矿山地质探矿工程技术的发展水平有着重要的意义。本文主要对我国矿山地质探矿工程技术中存在的问题进行分析,并对低碳经济的矿山地质探矿工程技术进行讨论,希望能够促进矿山地质探矿工程技术的发展。 [关键词]矿山;地质探矿工程;技术分析 前言:一个国家的发展离不开矿产物质的储量、开采和有效利用,而矿产物质大部分都位于几千米的地下或者矿山之中,一旦进行开采势必会对当地的地质环境造成破坏,而且如果没有制定合理的开采计划而随意开采,终有一天会造成能源枯竭,因此,我国提出了可持续发展战略,在积极探求更好的矿山地质探矿工程技术的同时积极寻找可再生的替代能源,争取将矿产物质开采过程中造成的危害降低到最小。 1.矿山地质探矿工程中存在的问题 1.1探矿方式的不合理 目前,在我国的矿山地质探矿工程中存在许多的问题,这些问题的存在会对矿山周围的生态环境造成破坏,而且还会对以后的开采工作造成安全隐患,如果不能够发现并解决这些问题对矿山地质探矿工程的发展非常不利。其中最主要的问题就是探矿方式的不合理。在矿山进行开采矿物质时,针对不一样地质的矿山使用不一样的开发措施,现在经常使用到的有四种:钻探方式、槽探方式、坑探方式以及物探方式。在近几年内的矿区开采中,运用最广泛的是槽探方式以及钻探方式,不过大多会遇到的一个情况就是,许多的单位在探索矿物质时没有选取最佳的方法,在进行开采矿物质的时候都是使用以往的经验开展的。如果是这种现象,新开采的矿区很容易就会出现判断错误的情况,因为不同的矿山根据矿藏种类、矿藏的大小、地质地貌、是否有地下河、山体中是否出现断层等情况会对矿藏的开采造成影响,如果在对矿藏进行开采前不进行全方位的检测,就会导致包括开采过程中出现塌方等问题的出现。因此在探矿时一定要对矿山进行全面的检测,充分掌握矿脉的形式、大小、数量、矿化等内容,才能够保证矿山地质探矿工程的顺利进行。 1.2选择的地址不当 选择的地质不当是在矿山地质探矿工程中存在的另一个问题,目前在我国值得开采的矿山都是覆盖面积较大,储量较高的大矿藏,因此,在选择开采地址时可以有多种的选择,可以在开采地点设在最适合的地方,甚至可以设置多个开采点,但是,对于在南方的某些煤矿来说,很多的矿场都是范围很小的矿场,在对这些矿场进行探制的过程中找地址时出现了较大的偏差就会造成很严重的后果,计入使用深坑法对有偏差的地址进行探测的时候,很有可能会使得周围的地貌发生一定的变化,从而生出事故。也可能因为井口估测的高度与附近的侵蚀标准水平面相同的时候,假如正好周围分布河流的话极其容易出现井口在水流过多的时候被淹,这样就会使得探制的过程中出现危险。矿藏开采在选择地址时若正好选择在了矿藏断裂层处,那么在开采过程中就容易发生塌方事故,威胁开采人员的生命安全。因此,在矿山地质探矿工程中选择地址非常的重要。 1.3安全意识薄弱 安全意识薄弱是在矿山地质探矿工程中存在的最主要的问题。目前我国开采的矿山大都在野外或者荒无人烟的地方,矿山附近的自然环境遭到的破坏较少,因此在矿山附近有多种多样的地质环境,在对矿山进行开采之前,探矿工作者需要到矿藏的所在地进行实地考察,对矿藏进行全面的检测,并确定出最适合的开采地址,不过探制工作者大多在事先都不会认真的去做准备,导致探矿工作者对矿藏所在地的环境一无所知,很多的工作者在调查的同时还会因为通风条件不好而有呼吸不过来的现象,要是情况严重的话还可能会使人窒息,还有就是大多的矿山都是在深林之中,野生的有毒动物比较多,蚊虫也比城市中凶悍,如果探矿工作者在进行实地勘测时没有对当地环境进行充分的了解,就没有办法提前进行预防,极其容易受到伤害,如今大部分的矿山在进行探制的时候安全预防管理措施上还必须进一步的加强。 2.探矿工程技术与低碳经济 自从我国颁布可持续发展战略以来,低碳经济在我国越来越受到重视,一切行业与技术都在向着低碳经济的方向发展,而探矿工程技术的低碳发展也是势在必行的。低碳经济是指在保证经济社会健康、快速和可持续发展的条件下最大限度减少温室气体的排放在确保经济发展速度和质量不变的前提下通过改善能源结构,调整产业结构增加碳汇等措施不仅可以减少碳排放总量也可以在一定程度上减少碳单位排放量。资源的储备量是一个国家发展的基本前提,而由于我国之前大肆的开采矿藏,导致矿产的浪费率较高,而且大部分矿产物质都没有得到很好的利用,为了保证我国长久持续的发展,就必须对矿山地质探矿过程技术进行革新。目前,越来越多的新型的技术与设备在开采中被使用,但是,在一些地区的矿山中仍然使用的是老式设备,致使矿山地质探矿工程的工作效率没有得到明显的提高。为了提高矿区的工作效率,首先,需要建立一个良好的探矿工程的计划,明确各阶段工作的每一个步骤及负责人,一个完善的施工方案和明确的责任监察制度是工作有序开展的必要前提。其次,就要严格的对探矿工程的施工人员和管理人员进行考核,良好的管理和技术人员的配置也是十分重要的。与此同时,长期不间断的学习和实践也是提高施工效率的重要条件。再者适当的制定激励措施,鼓励相关人员持证上岗,对于敢于尝试的科研人员给予一定的扶持。通过这些措施能够有效的加强矿区的管理,提高工作人员的工作积极性,保证开采人员的生命安全,从而提高矿区的工作效率。 3、矿山地质探矿工程技术 在矿山地质探矿工程中,第一项工作就是全面掌握矿山所处位置的环境以及地质,不同的矿山地质有着不同的构成结构,其地貌特征也存在着不同。因此,在进行相应的勘探工作时,要充分了解分析矿山所处的区域地质情况、矿床地质结构及构造等。其次,就是选择科学的探矿方式。在矿山地质探矿工程中,探矿 方式的选择直接关系到工程的整体效率与质量。一般情况下,对于矿质类型单一、矿体较为集中的矿山,适宜采用钻探的技术方法,可以取得较为理想的探矿效果,并且获取与矿体相关的各类基本信息。对于矿体较为复杂、分散的矿山,则需要采取多种探矿方式联合应用的模式。最后也是最重要的就是进行矿产资源的开采之前一方面要加强对工作人员的安全培训,使他们能够适用各类情况。另外一方面还要明确设置和落实矿山地质探矿过程中安全的责任。对于那些比较偏远的矿山地质要进行探矿时,一定要多了解当地的环境,研究各种潜在的危险情况的应对方式,以此来保证矿山地质探矿工作的顺利完成。 4、结语 矿产资源的储量是经济发展的基础,只有不断的提高矿山地质探矿的工作效率,解决在探矿工作中存在的安全隐患,才能够促进我国经济的不断发展。 矿山地质技术论文:浅析矿山地质工程测量技术 [摘 要]人类对地质矿物的开采和利用逐渐加大,使得地质矿物逐年减少,为社会和环境的发展带来了严重的不良影响,使得人们的日常生活也受到了严重的影响。随着科学技术的发展,矿山地质工程逐渐受到了人们的重视,在矿山地质工程中,采用良好的测量技术,能够有效改善社会发展和环境发展的现状,加快社会的发展。而要做到这一点,就需要矿山地质工程测量人员不断提高其测量的技术,对测量技术进行不断的创新,已满足实际工作的需要。本文就矿石那地质工程测量技术进行了简要的探究,仅供参考。 [关键词]矿山 地质工程 测量技术 随着社会的快速发展,资源的消耗、环境的污染以及人口的压力等多种问题开始出现,这些问题的出现使得人们的生产生活受到了极其严重的影响。在最近的几年当中,科学技术得到了极大的发展,与此同时矿山地质工程测量技术也在发生着改变,在社会发展的阶段,为了能够使得矿山地质工程测量工作更为精确,就需要每一位矿山地质工程测量人员具有一定的创新精神,不断改进测量技术,提高测量水平,使得矿山地质工程符合社会的发展要求。 一、矿山地质工程测量概述 矿山地质工程是一个较为特殊的行业,由于其的特殊性,使得矿山测量成为了一个单独的专业,有着专门的理论和技术要求,在社会发展中有着一定的地位。在矿山地质工程中,测量技术是其重要的组成部分,而随着社会的发展,传统的矿山地质工程测量技术已经无法满足矿山地质工程现今发展的需要,其只有不断提高矿山地质工程测量技术,才能够更好的应对社会发展的需要,为社会发展提供必要的支持。而就我国目前矿山地质工程测量技术的提高方面来看,其中还存在一定的制约因素,使得矿山地质工程测量技术的提高受到阻碍,而主要限制矿山地质工程测量技术提高的因素包括:首先是测量水平的高低以及选用的测量仪器的先进性。其次是开采水平的高低以及工程总量多少的限制。最后是相关矿山测量专业的发展状况。 在矿山地质工程中,主要实施测量工作的是专业的矿山测量人员,这些测量人员的主要职责就是进行地貌和地形图的绘制,在矿山地质工程的开采工作中实施监督的职责以及对开采的沉陷程度进行有效的测量、对由于开采所引发的一系列问题和损失进行维护等。随着社会经济的发展和人口的增加,城市发展中面临着严重的人口过多的威胁,人口的不断增加,使得资源的利用率逐渐加大,造成了资源的过渡消耗和浪费,环境也开始逐渐恶化,环境的恶化导致了各种自然灾害的出现,这些问题严重威胁着人们的正常生活,对社会的发展也存在着严重的不良影响。根据相关资料显示,提高矿山测量人员的测量技术,对矿山地质工程实施更为全面的测量,能够有效改善环境条件,对环境信息进行有效的管理,从而使得资源的利用得到有效的优化,实现资源的优化配置,并且在一定程度上能够改善地质沉陷的问题,对人类社会的发展具有积极的推动作用。 二、矿山地质工程测量存在的问题 在矿山地质工程测量工作中,主要的动力元素就是测量人员,而在我国矿山地质工程测量工作中存在的问题,也就是测量人员方面存在的问题,主要的问题包括以下几个方面: 1.矿山地质工程测量人员的地位不高、待遇也相对较低,职能权利相对较小。对矿山地质工程进行有效和精确的测量,能够保障开采工作的顺利进行,并且精确的测量也能够为开采后提供必要的各项服务。矿石地质工程经过测量所获得的数据,不仅能够为开采者同必要的服务,同时也能够为矿山地质工程的管理人员提供必要的参考依据,使得管理人员能够在全面了解资源开采情况以及现场安全等情况下,对矿山的开发做出正确的判断,从上述几点可以看出,矿山地质工程测量是矿山资源开发以及安全生产的重要构成部分。但是,自从上世界九十年代开始,市场经济开始出现,由于市场经济的冲击和影响,使得大部分的矿山企业改变了原有的经营理念,逐渐开始将经济效益作为发展的重要指标,不断的追求经济效益的最大化,为了实现这一目标,很多企业开始大量的开采低成本的矿石。而随着开采工作的增加,使得环境受到了严重的影响,而环境的影响,使得矿山测量技术的发展受到了一定的限制,加之投入在矿山测量技术开发上的资金比较少,相关测量人员的待遇以及地位不高,职能权利受到限制,从而使得矿山的测量无法发挥出其应有的作用,矿山地质工程的发展无法适应社会的发展需求。 2.人才缺乏。由于煤矿行业的工作条件差、危险性高,尤其是地质工程测量部门工作人员的待遇不高。因此,很少有测量专业的优秀人才到煤矿行业工作,并且原有的优秀人才也流失到了交通、建筑等行业,煤矿行业的测量技术力量大大削弱。 三、新时期矿山地质工程测量如何创新 1.理论创新:矿山地质工程测量是一项多专业综合的工作,它的理论基础包括了相关的多个专业。随着矿山地质工程测量相关专业,在原理与运用等方面的不断深人,使矿山测量的理论得到创新,进而可以推动矿山测量专业的创新,最后达到促进矿山地质工程技术的提高的目的 2.技术创新:矿山测量是一项以技术为主导的工作,它在矿山生产、安全管理等过程中都有运用。随着矿山地质工程测量实践的深人发展,矿山地质工程测量的各个环节会出现新的问题,并要求得到有效的解决。怎样基于现有的软硬件条件,科学的解决不断产生的问题,对测量技术进行创新也就显得十分必要。 3.应用创新:矿山测量是一项不断发展的工作,随着科学技术的深人和资源开采的增多,矿山地质工程测量的应用范围也相应的改变,矿山测量要在原有的应用范围的基础上,拓展新的应用范围,尤其要注重在应用方式和体系上的创新,也只有这样,矿山测量才能不断发展。 四、矿山地质工程测量要运用GPS和RT技术 1.测量地形 测量地形图的传统方法是建立控制点,并在控制点上安放经纬仪或者全站仪测量地形图。随后测量地形图的方法发展为:外部作业使用手簿和全站仪进行编码,用比例较大的软件测量地形图,该方法对四周地形地貌的测量要求较高,并且通过测量可以观察到测量站,这些工作至少需要2-3人操作完成,若在拼图时如发现错误,也需要到野外重新测量。在普通的地形地貌中,测量站运用RTK,一次就可以完成半径为10公里的测量工作,极大的减少了传统测量方法需要搬迁测量仪器的次数,并且只需要在地形地貌的碎部点上停留1-2s,便可得到该碎部点的三维坐标。 2.放样方法 传统的放样方法是,把已设定的点在实际地面上标出,并用常规的放样工具放样,通常要放一个已设定的点,还要反复的移动这个点。在放样工作不能继续时,通常需要使用别的方法来完成放样工作,但会导致测量误差的累计,从而影响放样点的精确度。而运用RTK放样时,只需要把已设定点的坐标值键人到手簿内,手簿便可呈现并提示放样的位置,这样不仅使放样工作变得容易,同时在很大程度上也提高了放样效率。 五、结论 随着矿山资源的不断开采,科学技术逐渐深人,矿山地质工程测量向工程型转变是必然的趋势,也就是矿山测量除了注重仪器在生产中的运用外,还要从服务型向决策型转变。因此,矿山测量人员的素质也将逐步提高,综合能力也不断增强,矿山测量人员也将在矿业的更多领域发挥决策作用。 矿山地质技术论文:“3S”技术在矿山地质环境监测中的应用 摘 要:充分利用遥感技术具有波段多、视域广、信息丰富、现势性强、同一地区可重复成像的特点,采用多时相遥感(RS) 与地理信息系统(GIS)和全球卫星定位系统(GPS) 技术相结合的方法,以快速、准确地对矿山地质环境问题进行监测。本文选取矿山环境污染遥感监测、矿区地质灾害监测和地貌景观的破坏遥感监测三个方面,概述了遥感监测与综合评价方法,为矿区地质环境监测提供新技术手段,促进“3S”技术在矿山地质环境监测中的应用。 关键词:矿山地质环境;地质遥感;GIS 前言 “3S” 技术是遥感技术(Remote Sensing,RS)、地理信息系统(Geography Information Systems,GIS)和全球定位系统(Global Positioning Systems,GPS)的统称,是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合,多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。遥感技术不断发展,同一区域所获取的光谱信息越来越丰富、空间分辨率越来越高、时相越来越多,可为矿山地质环境监测及研究工作提供越来越多的遥感数据。利用遥感技术对矿山地质环境问题进行监测己是必然的趋势。 国土资源部对全国矿山地质环境监测内容包括侵占、破坏土地及土地复垦监测、固体废弃物及其综合利用监测、采空区地面沉( 塌) 陷监测、山体开裂、滑坡、崩塌、泥石流地质灾害监测、水土流失和土地沙化监测、矿区地表水体污染监测、土壤污染监测、地裂缝监测、废水废液排放监测、地下水监测等11项内容。本文选取矿山环境污染遥感监测、矿区地质灾害监测和地貌景观的破坏遥感监测两个方面,为矿区地质环境监测提供新技术手段,促进“3S”技术在矿山地质环境监测中的应用。 1矿山环境污染监测 1.1水体污染监测 水污染主要是由于矿山开采过程中产生的矿坑水、废石淋滤水、选矿水及尾矿坝废水等直接排放到江河湖泊或者未达到工业废水排放标准,水体污染是环境评价的重要指标之一。对于水体污染的监测可对水体污染区制作遥感图像三维可视化图,从而直观的看出水污染的情况。 1.2大气污染监测 矿区大气污染重要是由于炼矿厂炼矿排放出来的有害气体引起。在遥感影像上表现为位于烟囱附近,且被污染区域下方地物朦胧,有雾笼罩感,TM、ETM光谱信息丰富, 对大气污染识别较好。 2矿区地质灾害监测 2.1 滑坡遥感监测 矿产资源开发能够引发滑坡地质灾害,主要表现为2种形式:一是开采过程直接造成山体滑坡;二是产生的排土场、煤矸石等固体废弃物,堆积到一定程度时, 在内外营力共同作用下形成松散层滑(坡)塌。矿区滑坡遥感监测方法, 需要借助地理信息系统技术并通过相关的遥感信息模型进行。首先,通过多源遥感数据获取上述影响滑坡发育的因子, 并确定其对滑坡发育的重要程度;然后,根据滑坡或者斜坡所处部位含有的重要因子进行矿区滑坡稳定性评价。如利用地形判别法、人工神经网络方法等,其中地形判别法能够有效地避免对评价因子赋值的主观性。 2.2泥石流遥感监测 泥石流是一种严重的洪流作用下形成的地质灾害,其形成有3个基本条件:一是松散物发育;二是河谷纵坡坡降5%-30%;三十一定的水动力条件。决定因素是形成水动力条件的降雨临界值。泥石流发育的地段常是崩塌、滑坡发育的地段。遥感影像记录了大量的泥石流直接与间接信息。在SPOT影像上,采用213 波段组合,图像进行线性增强后,泥石流沟显示灰白色色彩,沟口的扇状冲积锥显示较清晰;QuickBird影像上对较小型的泥石流都能很好的辨认。 3地貌景观的破坏监测 煤矿、铁矿及非金属矿露天开采,道路开挖,造成基岩裸露、地表土壤剥离、植被破坏,导致地表类型从植被过渡到裸露的矿石,从而增加了降雨和岩石的接触面积,造成了矿山环境的污染。产生的固体废弃物占压大量土地,尾矿在遥感影像上最容易识别,能较清晰地显示矿产开采产生的地质环境问题。利用不同时相、不同分辨率的遥感影像,采用图像融合和图像增强的方法,提取矿山植被破坏动态监测的变化信息,分析出不同时间段开矿对植被破坏情况,并可通过GIS空间分析功能定量计算出矿山破坏和占用的土地面积,并利用GPS野外核查和实地采点,进一步核查矿山破坏情况,从而为科学地进行矿山环境保护工作提供重要的支撑数据。 4 结语 本文通过对矿山环境污染监测、矿区地质灾害监测和地貌景观的破坏监测三个方面的遥感工作方法概述,利用遥感和 GPS 技术开展遥感监测工作,通过监测数据变化的时空分析,设计 GIS 数据的更新模型。可监测程度与影像的分辨率、周围地物属性、解译者的专业知识等密切相关,可监测频率则与影像获取能力有密切关系。对大面积的污染监测、地质灾害监测、地貌景观破坏监测等可选取多时相的中等分辨率的遥感影像(TM/ETM/OLI)进行动态监测;对小区域的污染监测、地质灾害监测、地貌景观破坏监测等可结合中等分辨率(TM/ETM/OLI)和高分数据(SPOT)相结合的方法来进行遥感监测;对小规模的污染监测、地质灾害监测、地貌景观破坏监测等可采用更高分辨率的遥感影像(QuickBird\IKONOS)和航片(无人机航片)进行监测。 随着资源三号卫星等高分辨率立体测绘卫星、环境与灾害监测预报小卫星星座和航空无人机遥感技术的逐步完善,光学和雷达遥感协同发展的格局已经初步形成,随着北斗卫星系统的逐步建立,大型数据库(如ArcObject / Oracle等)的开发技术逐步完善,矿山地质环境的监测对象和精度将会逐步提升。运用“3S”技术对矿山地质环境监测对构建高效、通用、可靠的监测体系,建立矿山地质环境监测及综合评价应用示范与相关的标准规范,全面推进以遥感、地理信息系统为优秀的空间信息技术在矿山地质环境遥感监测中的综合应用,直接服务于矿区可持续发展,具有重要的现实意义。 矿山地质技术论文:计算机辅助技术在矿山地质中的应用 摘要:随着计算机技术的快速发展和矿山勘探工作要求的不断提升,在矿山地质勘探工作中计算机辅助技术的应用被认为是重要的创新模式,在运用地质科学理论和相关的技术对矿床进行分析和研究时,计算机辅助技术能够保证矿山资源得到合理的利用和积极的开发。文章对计算机辅助技术在矿山地质中的应用进行了讨论。 关键词:计算机;矿山地质;应用 随着城市化进程的不断加快,人们对矿的用量逐渐加大,矿山地质勘察工作也逐渐发展起来。国家在这方面的资金投入较大,但受到各方面因素的影响,比如矿山地质勘察工作环境复杂多变,存在较多的不确定因素等,最终得不到良好的回报。为了提高勘查工作的科学性和有效性,保障矿山资源得以合理开发和利用,人们应该充分利用科学技术的力量,有效应用计算机辅助技术,提高矿山地质勘察的工作效率,促进矿山地质勘察工作的良好发展。 一、计算机辅助技术概述 所谓计算机辅助技术,它指的是以计算机为载体,通过计算机的相关功能,对产品进行设计、制造、测试等操作,从而辅助人们根据具体的需要,将其运用在不同的领域中,最终完成一系列操作的一种技术。计算机辅助技术包括多个领域,比如现在比较常见的计算机辅助设计(CAD),还有计算机辅助教学(CAI)等,人们在不同的领域中应用计算机辅助技术,有效完成各种任务,最终形成一种良好的人机交互模式,极大促进了各个行业的发展,它是人类科学技术进步的重要体现。 二、矿山地质工作中应用计算机的领域 建立矿山地质数据库。目前已有大量的现成软件可供应用。编制各种报表。包括各种原始资料表格、经过处理的表格。如,资源储量报表、三级矿量报表、损失贫化报表等。编制报表可采用带有强大计算功能的通用软件EXCEL或LOTUS1-2-3等。目前,有许多电子表格软件与数据库软件相互应用,起到功能互补的作用。绘制各种统计图表。包括不同查明程度的资源储量的对比图、三级矿量储备的对比图、月或历年生产勘探工作量的对比图、品位频率分布图等。数学地质的分析运算。矿山地质工作中的各种数学地质方法,可在多种软件上进行计算,如,MATLAB,MATHCAD,SPSS等。这些软件虽不是专门为数学地质工作而编制的,但当应用到某种数学地质方法时,可在这些软件的Help菜单中寻找适用的功能。绘制各种地测图软件。目前已出现根据地质控制点可自动连图和绘图的智能化绘图软件。这些软件中应包括指导连图的专家系统,但由于不同矿床的连图规律不尽相同,因此,不同矿山应自行开发适合本矿山的连图专家系统。 三、计算机辅助技术在矿山地质工作的应用 1、三维可视化技术在矿山地质工作中的高效应用 计算机科学技术的发展和进步,三维可视化技术逐渐被应用于矿山地质工作过程中,主要是三维建模技术、三维显示技术以及三维操作技术。这三项技术的应用,能够对矿山地质勘测过程中,对其地貌特征、地质分布、地理现象甚至一些比较隐秘的地质特点和分布情况都可以进行很好的监控和显示,能够对地质资料的连续性情况进行准确的检测,能够对所获得的资料或者是当前存在的资料进行真伪辨别,并且能够发现其中存在的异常,从而为数据分析和使用提供帮助,在矿山地质勘测过程中,三维可视化技术主要是被应用于地层解释,因此这种技术一方面是一种解释技术或者是解释工具,另一方面又是一种成果表达的工具。能够对矿山地质地层的结构特征、岩性以及沉积特点,进行准确的观测和数据记录,从而帮助工作人员能够准确的选定目标,来对当前所监测位置的地质情况进行描述。 2、虚拟现实技术在矿山地质工作中的应用 虚拟现实技术是这几年兴起的计算机辅助技术,是一种比较高级的人机交互技术,在虚拟现实技术中,主要包括的技术就是环境建模技术、触觉反馈技术、系统集成技术、立体声合成和立体显示技术、交互技术。这项技术被广泛地用于地质矿山勘测过程中,主要是在地质资料的三维可视化解释、钻井设计以及工程设计等过程被很好地应用。通过这项技术的使用,能够在矿山地质勘测过程中,将所获得数据和分析结果在同一个虚拟化的环境下显示,从而能够很好地为地质构造、地震情况以及岩石物理特性等提供协同式环境,促进了在地质勘测工作执行过程中,不同的工作人员对经验和认识等智力资源的合理共享,从而提高了工作效率,使得勘测结果也更加的准确。 3、数据库技术在矿山地质工作的应用 在矿山地质工作过程中,由于涉及到多方面的知识内容,那么就需要获取大量的数据信息,并且对这些数据进行系统的处理,就需要构建完善的数据库,计算机辅助技术中数据库技术的应用,很好地方便了数据库管理,一方面可以对矿山监测过程中所获得数据进行分类保存和展示,主要包括地质勘测过程中,地质构造、特征、地震解释、地面工程等多方面的资料,实现了很好的分类保存和整理展示。另一方面对这些数据可以进行有组织的、动态的存储和共享,实现了矿山地质工作中数据处理和信息资源的共享服务,能够为地质矿山工作不断地积累经验数据,通过形成完整的数据库资料,对于以后其他矿山开采过程中,相似地质结构的开采和利用提供了很大的帮助,通过进一步深化和应用数据库技术,从而提高数据管理的有效性。 4、地理信息系统技术在矿山地质工作的应用 地理信息系统技术是一种非常关键的技术,主要包括对数据进行采集、处理、存储、管理和分析,并在此基础上,输出相应的地理空间数据。通过将信息数据输出,从而为地质开采过程提供确切的信息,那么工作人员和科研人员就可以根据这些可靠的信息和数据来开展工作。地理信息系统技术的出现,很大程度上方便了人们的工作和管理,在矿山地质开采过程中,使得矿山地质的研究能力达到了前所未有的程度,对地下的地质构造、岩性、物理特性等都可以进行准确的描述和掌握,为地质工作人员提供了可靠的决策数据和信息支持,是矿山地质数据资源管理和应用系统中必不可少的工具。 结束语 矿山地质工作过程中,需要不断把计算机辅助技术加以利用,通过高效地利用计算机辅助技术,可以有效地提高矿山地质工作的效率,另一方面在地质勘测过程中,提高了获得数据和信息的准确性,确保了矿山地质勘测的质量和进度。 矿山地质技术论文:金属矿山地质勘查技术现状分析 摘 要:地质勘查技术不仅是地质研究中的一项重要技术,同时还被多个领域广泛的应用,如道路建设、金属矿山勘察、建筑业等等。本文主要研究了地质勘查技术在金属矿山中的应用发展,先对地质勘查的发展现状进行了分析,而后指出其在金属矿山中的主要工作内容,最后对金属矿山的几种地质勘查技术进行了介绍。 关键词:金属矿山;地质勘察技术;现状分析 1 引言 地质勘查可以说是包含了一切与地质有关的探测、勘察工作,而在金属矿山的地质勘查中,一般使用的勘查手段主要为物化探勘查技术、遥感地质勘查技术等。随着科技技术的高速发展,一些高科技的勘察手段也逐渐的被应用到金属矿山的地质勘查中,进而极大程度的提高了我国金属矿山地质勘查的技术水平。 2 金属矿山地质勘查工作的主要内容 2.1 对生产中的矿山勘查 进行金属矿山资源开发时,生产企业必须要做好对应生产勘察,并且要根据勘查得出的结构,合理的进行矿产生产的规划与设计生产,一定不能一次就将所有的矿产全部都开采完,同时要对该矿山的服务年限着重注意,以便于进行充分的利用,也让周围的金属矿产能够发挥出很好的资源效益[1]。而对正在进行开采生产的金属矿区来说,必须要对周边的地质进行详细的勘查,以此来探出周围更多资源的储量,如果是还没有进行开采的金属矿区,则更应该扩大范围进行资源的勘查。在进行这些过程中,还得注意做好相关档案的记录,这对以后的地质勘查工作有着相当大的帮助。 2.2 生矿与尾矿的勘查 综合利用关键的地质勘查技术,对提高金属矿山的开发效率是有着非常巨大帮助的。对紧缺的矿山资源共伴生的尾矿和生矿,采用综合性的开发利用。与此同时,制定出明确相关标准的政策来对矿产资源的利用进行相应的规范化,并对尾矿的资源做好调查,再综合利用好矿山的尾矿资源,使得资源的综合利用得到不断的提升。 2.3 危机矿山接替资源的勘查 矿产资源都是属于一种不可再生能源,所以在开发时就要对矿山的开发年限进行充分的考虑好,尽可能的延长其服务时间。因此,当在进行拥有重要金属矿产资源的地区开采时,就要做好相应的危机矿山接替资源勘查,以此来保证地质勘查工作得以有效的进行,很大程度上减小了对勘查技术的要求,也更加有助于对其进行评价。 3 金属矿山地质勘查技术的现状分析 3.1 遥感地质勘查技术法分析 遥感的发展最大程度的拓宽了人类的视觉和视野能力,其有着尺度多、综合性强和多层次的特点,已经逐渐的成为了金属矿山地质勘查技术中非常重要的技术手段[2]。随着传感器的分辨率(时间、辐射、空间等)的不断提高,其中着重是干涉雷达技术与高光谱技术的发展,不但大大的提高了遥感的观测尺度,同时还提高了其对地物的识别精细程度,进而使得遥感地质勘查技术的应用进入到了一个全新的高度。由于遥感地质中,高光谱技术的大力发展,使得遥感可以根据获得与重建的像元光谱,之间的对地质进行识别,使得遥感地质技术在进行金属矿山的勘查中的效果得到了质的飞跃。 3.2 勘低频电磁法分析 随着地质勘查技术的不断发展,矿物资源的逐渐减少,大多数存在浅部的金属矿物都被开采殆尽,而这时候想要继续进行矿物的开采,其难度就变得相当的大。在这样的情况下,就必须要提高金属矿山地质勘查的技术,只有提高了勘查的技术,才能更加方便、灵活的进行矿物的开采。勘低频电磁法就是利用Fraser滤波等的处理,进而得到相应的数据,将其覆盖区中异常的地质与展布都有着清楚的了解,还可以对金属矿山内矿物的位置进行一定的预测[3]。勘低频电磁法具有快速、便捷和高效等特点。还有强大功能就是,当存在于地球上的任何一点,通过勘低频电台发出的电磁信号,都是可以被其它的电台给及时的收到。但是勘低频电磁法的信号源选择是存在着一定限制的,时间的长短对电磁波的强弱也是有着对应的影响,在太阳升起与落山时,其受到的影响最为强烈。 3.3 物化探勘查技术分析 物化探地质勘查技术是地球物理勘查与化学勘察的简称,其中物理勘查主要包括了地震、重力、电法、磁法放射性等这几大类方法,在寻找和扩大能源矿产、有色金属矿产等方面比化探法更好,有着非常明显的效果;而化学勘查的主要优势就在于寻找和扩大贵金属矿产这方面,化学勘查具有多解性很少,直接性强的特点,勘查的效果明显要优于物探[4]。随着当前矿产勘查的发展趋势,对各种勘查技术的要求也是越来越高,由最初单一的地质勘查技术到现如今的要多种勘查手段的相互配合、协作勘查,只有这样才能有效地减少其多解性,因为金属矿产资源的不断减少,只用物探或化探的手段去进行地质的勘查,其得出的效果肯定不是很理想的。 4 结语 综上所述,金属矿山地质勘查技术的发展,对国家的发展和经济的建设都是非常有利的,只有地提高了地质勘查技术,才能有效地推动找矿技术水平与效率的进步。 作者简介:高坤丽(1986-),女,安徽六安人,中国地质大学工学学士学位,研究方向:资源勘查工程。 矿山地质技术论文:基于三维激光扫描技术的矿山地质建模与应用研究 【摘 要】激光扫描技术是一门新兴的测绘技术,当前已经在很多领域中都得到了广泛的应用。三维激光扫描技术指的是通过目标物体表面三维坐标的获取进行完整、高精度的目标物体原貌重建,通过原始测量数据的快速获取实现直接的实物逆向三维数据采集的模型重构技术。本文首先阐述了三维激光扫描技术关键,解决了激光扫描技术中存在的海量测站数据拼接、大地坐标定位两个方面的不足。以某矿山为例利用三维激光扫描技术完成了矿山三维地质建模,并通过将建模数据与已知坐标进行对比,证明了三维激光扫描技术的实用性较好。本文通过三维激光扫描技术的矿山地质建模与应用进行分析,为覆盖区矿产综合预测提供3D矿床模型机预测要素空间形态特征等方面提供了参考。 【关键词】三维激光扫描技术;地质建模;绝对坐标定位 0 引言 三维激光扫描技术由于其高精度、高速度、高真实度的特点得以在制造业、地质业、军事等领域中广泛应用。当前,三维激光扫描技术在地质、矿山的测量方面有了比较成熟的发展,但是在海量测站数据拼接、大地坐标定位依旧存在着问题,这两点成为了地质人员研究的重点与热点问题。 1 三维激光扫描技术关键问题 1.1 测站数据拼接 三维激光扫描技术应用的过程中,测站指的是扫描仪每次测量的数据,目标物所在的相对坐标系中,扫描仪所在位置为坐标原点。实际测量的过程中,如果目标物存在体积过大、表面复杂、形状奇特等情况,测量的数据不能够通过一次测量就得到,需要从不同的位置、角度、精度进行多次测量来对工作面进行整体覆盖[1]。多次测量的结果就是导致目标物的坐标系可能出现多个,首先需要解决的就是大数据量测站拼接问题,将所有的测量数据都集中到同一个相对坐标系中。大型矿山的海量数据并不能够在预处理的时候进行精简,本文提出分部拼接的方法,所有的数据都以第一个参考点为准,两两之间进行拼接,之后再传递到同一个坐标系中,实现对矿山数据站的拼接。 1.2 绝对坐标定位 本文在对绝对坐标进行定位是采用的是罗德里格矩阵变换方法,将非线性问题转化为线性问题,将计算所得的结果进行平移与旋转到两个矩阵,这种方法实用性较强且较为简便。 数据坐标的匹配计算过程实际上就是绝对坐标的定位过程,主要有两种方法:一种,是通过平台装置记录测量中的移动量与旋转角度,得到局部坐标系之间的转换关系,但是这种方法由于成本较高而没有得到广泛应用;另一种,是将相邻的两个子域中三个或者三个以上标记点进行拼接,将同一个点从一个坐标系转移到另一个坐标系。后面这种方法就是本文采用的绝对坐标定位的方法。 2 三维激光扫描技术在矿山地质中的应用 2.1 数据采集 针对某矿山利用非接触式三维激光扫描仪进行实地数据采集[2]。目标点坐标获取的原理为:利用精密时钟控制编码器获取激光光束的水平方向角度α与垂直方向角度β,通过激光从发射到返回之间的时间对距离观测值S进行计算。将接收的激光强度与校正后的彩色照片结合后,得到扫描点的颜色灰度匹配。采样时采用的坐标系为:横向扫描面内确定X轴,与之垂直的就是Y轴,与整个扫描面垂直的就是Z轴,因此P的坐标为(XS,YS,ZS),其中XS=Scosβcosα,YS=Scosβsinα,ZS=Ssinβ。 在矿山数据采集的过程中,可以通过特殊材质平面标靶、球面标靶来对目标地物进行识别。但是本次采集过程中由于地形、经费、精度等方面的要求,采用识别目标地物的方法是剖面张贴纸质标靶,经过实际的分析之后证明这种方法能够在软件处理过程中找到中点。 2.2 数据处理 经过数字化的测量得到的数据往往具有数据误差、数据量大等特点,为了能够在后续的模型重建的过程中包装模型质量,需要对这些测量所得的数据进行预处理。 2.2.1 噪声去除 很多的点云数据第一步要做到就是进行数据的精简,其中最主要的就是噪声去除不属于矿山内部有用数据的部分,在噪声处理的过程中主要采用的是Polyworks,剔除的对象主要是外围存在的一些散乱的点[3]。 2.2.2 相对坐标定位 分块数据的对齐方式包括两种,一种是一点对齐,适用于公共特征十分明显的分块数据,特点是速度较快、操作简便;另一种是N点对齐,适用于在两幅点图中N个处于公共部分不同位置点的粗略对齐,这种对齐方式需要在事前进行人为的标记点放置,便于对齐标准识别之后再利用bese file alignment comparison进行精准对齐。 2.2.3 数据精简 在激光扫描仪测量生成的海量数据点中,并不是所有的都是对于模型重建有用的。而且扫描的过程中为了确保标记点的识别往往将精度设置得较高,由于在拼接之后会产生大量冗余数据。因此,要对数据进行精简。 Polyworks具有防止数据出现重叠的功能,会对点云数据的重叠进行较少,从而在一定程度上减少数据量。之后利用处理软件Geomagic的曲率简化、网格简化、统一简化与随机简化四种方法对数据进行进一步的简化。 2.2.4 绝对坐标定位 在对矿山进行实地测量的过程中需要在入口处设置三个纸质标靶,作用是为之后室内工作中坐标的转换提供依据。之前已经完成相对坐标转换,在此基础上利用程序实现全部点与坐标文件的相对坐标系与大地坐标系之间的转换,形成地质模型。 2.2.5 坐标转换程序结果分析 在坐标转换的过程中,因为在拼接的过程中已经将站点数据原点集中在同一个坐标系中了,而且原点选择的是有参考点的站点,所以在坐标转换完成之后,将文件导入到处理软件中能够对坐标误差进行查看与对比。 公共坐标点的选择是将实地测量中入口处的三个纸质标靶作为坐标转换的依据,通过全站仪与Polyworks得到相对坐标之后,再经过坐标转换程序得到。通过非结果的对比与分析可以看出通过编程得到的大地坐标理论值与实际值存在一定差异,但是误差在可以接受的范围之内,符合矿山三维地质建模精度方面的要求。 3 总结 三维激光扫描测量技术在原始测绘数据的获取方面具有精度高、效率高等特点,而且获取的数据完整、丰富,能够为研究提供尽可能多的信息,但是同时也加大了数据处理方面的难度。本文通过分部式处理多站点数据构建的矿山三维地质模型,及全站仪测得的标记点大地坐标与理论坐标之间的对比,证明了绝对坐标程序的实用性,为研究人员将三维激光扫描测量技术应用于矿山提供了参考与借鉴。 矿山地质技术论文:矿山地质探矿工程的技术分析 摘要:地质探矿工程是矿产资源得以开发利用的重要技术,决定了矿产资源开发利用的程度,随着人们对矿产的需求量增多,对矿山的地质环境也产生了很大影响,如果地质探矿工程应用不当,那么会造成很大的问题,本文将主要针对矿山地质探矿工程的发展情况、矿山地质探矿工程中存在的问题进行简要分析,并提出了解决措施。 关键词:矿山地质;探矿工程;问题;对策 地质探矿工程存在的问题不仅增加了探矿的难度,同时也增加了探矿的危险性,因此,我们要从实际问题出发,研究如何避免这些问题的发生,提高探矿的成功率和安全性。 一、矿山地质探矿工程的发展情况 矿产资源勘探的材料和环境紧密相连。在相关的地质条件是煤矿地质采矿项目措施的使用,所以经常会出现一些地质环境问题。为了迎合经济的进步,人们越来越多的矿山的发展。人们探索矿山使用的能量来推动自己前进,随之也出现了越来越多的矿山地质环境问题,这些问题如果没有处理,可能就会导致贫瘠的能量,导致地质环境问题,和破坏附近周围的环境。国内矿山使用矿物质已经明确在资源与环境之间的冲突,并扩大矿产能源的发展,从一个角度来缓解冲突。但不能忽略的实际情况是,在采矿的过程使用面临的安全隐患。许多矿工现在只看到利润,没有长期愿景,仅仅追求利益忽视保护程序。 二、矿山地质探矿工程中存在的问题 1、探矿方式的不合理 开采矿山的矿石时,针对不同地质采矿使用不同的发展措施。现在常用的四种:钻井方式、坑、点蚀和地球物理勘查方法。矿业近年来,是应用最广泛的坑和钻孔的方式。但是大多数会遇到的情况是,许多单位没有选择好的方法在矿产的勘探,开采矿产的方法是使用过去的经验。如果采用这种方法,新开采的矿区很容易出现误判。尤其是对部分老崆峒矿产的地区,必须进行全方位的测试,能够明确这是包含在静脉,形式、大小、数量、基本内容、矿化等等。这些都是提前做好准备生产关键内容的前提,另外,地层结构层的结构,同时需要进行决议。 2、缺乏专业化的作业队伍,尤其是安全意识的薄落 人们常常在正常工作很长一段时间,熟悉环境放松警惕,安全意识会慢慢在下降。矿区的地质环境和工作环境复杂多样,在探索的过程中,工作环境往往大家会认为和之前的都是一样的,不提前做好准备,安全意识的缺乏,所以很容易出现事故,造成损失。 3、探矿的地点选择不科学 在我国的南部矿产资源丰富,但更多的是小煤矿。勘探地点的选择是正确的质量将直接影响勘探,加剧了勘探工作的难度,甚至造成严重事故。也由于勘探位置错误的选择,导致使用的测试方法与实际地质结构不匹配。 4、安全意识薄弱 地质探矿是一项技术活,专业化的作业队伍,是实现有效探矿的前提。目前,我国探矿作业队伍的专业性较欠缺,在技术上还不够成熟,而且缺乏高端的、技术强的作业人员。进而,我国的探矿工程的发展比较缓慢,有待现代化模式的不断推进。同时,员工缺乏专业素质,特别是人们的安全意识下降,造成更大的风险勘探工作。根据矿山地质勘探工作的特殊性,根据山区或该地区复杂的地质构造,安全意识的缺失,无疑是提高项目执行的难度。并且,深山中毒蛇、野兽等危险元素,都会对施工作业来来危险性,需要工作人员提高安全意识。 三、矿山地质探矿工程中问题的解决措施 1、全面掌握矿山地质的环境情况 要全面掌握矿山地质的环境情况。每个矿山所处的地质环境都是不一样的,矿山的地貌特征也是有差别的。在进行矿山地质探矿工作时,要全面掌握矿山的地质情况。要对要开采的矿山的矿种和规模进行调查,了解矿山矿层构造。另外还要对整个矿山的矿脉的数量、产状、形态、规模、矿化等基本特征。掌握这些方面的准确数据,这样才能够有利于研究正确的开采方式和布置下一步的工作。同时还要注意对矿山的生态环境的情况进行分类。对于不同的矿山区要采取不同的环境保护措施。 2、槽探工程中应该注意的问题 现在开采矿物质中使用最多的方式是槽探方式,在开展槽探时一定要注意以下五点:运用的槽其底部要宽六十厘米以上,槽面宽在一米二以上,建筑中深度在三米以下。两侧的坡度要由土质情况以及探槽长度一起来确定的,运用的探槽在一米内其坡度要在九十度以下,运用的探槽在一米到三米内,其坡度要在六十到七十度内。如果所开采探测的地质是柔软、松散抑或潮湿的地区,坡度在五十五度以下。在探索矿区时,槽壁要一直在平衡的状态,要立即清理干净松石;在槽口五十厘米的区域内不能有土堆或者石子堆抑或工具堆放。在探槽项目开始之前,就一定要检查好保证没有塌落、缝隙、松土等不稳定的因素存在。如果矿区在比较陡峭的地方,一定不能上下槽一起作业,槽内存在两名工作者一起进行工作时,两人之间至少相距三米,确保安全。在使用人力挖长探槽的情况下,禁止挖掘探槽的底端,让它们随引力自己下落。在土质较为松软的地方,在加长其探槽的过程中要把两侧的槽壁进行加固处置。在阴雨天气抑或工作人员喝酒的情况下进行工作,工作者不能在槽内进行吃喝抑或休息。 3、探矿方式的合理性 进行矿山地质探矿时,需要基于全面的地质情况,选择合理地探矿方法。不同的地质矿山其环境存在较大的差异,尤其是地质结构的差异,强调了探矿方式的不同。于是,在进行地质探矿的工作时,需要基于矿山的矿量、矿产种类,以及规模,进行全面的调查,以有效的了解矿山的具体矿产结构。并且,矿山的产状、矿脉内容,也是了解矿山基本特征的重要方面。在完全了解上述的内容之后,才能进行探法的研究,以最终确定探法的选择。同时,在探矿工程的开展中,关于生态环境的控制,是探矿工作的重要环节,也就是说,在综合考虑的同时,要强化环境保护的工作,以形成环保的探矿方式。 4、加强矿山地质勘探工作的安全管理 安全是最重要的一个方面的矿山地质勘探,尤其是工作环境的特殊性的基础上,有效的安全管理是十分必要的。所以,在完美的地质勘探工程,实施安全管理工作,创造良好的外部环境勘探工程的发展。在安全管理工作中,提高水平的专业工程人员的标准化操作技术,特别是,是避免人为因素,安全生产事故的重要方面。在日常工程工作,加强人员的技术培训,提高技术的不足,从而提高手术的质量和安全系数。同时,工程人员安全意识是薄,这就需要加强施工人员的安全意识,对潜在的安全因素,可以有效地发现,养成良好的自我保护。当然,与此同时加强安全管理,管理工作的有效性,是前提要处理各种各样的事故。和实施安全管理体系,建设工作,严格规范员工的工作,和有效地存储和处理,避免安全设备故障问题。 5、提高工作人员安全意识,加强矿山地质探矿的安全管理 地质勘探这个特殊的工作,安全问题尤为重要,如何确保有效的安全管理是十分必要的。因此,一方面,必须在保安人员岗前培训,提高员工的安全意识,使其能有效地找到潜在的安全系数,在各种紧急情况下保护自己。实现安全生产责任制另一方面,具体责任到人,让他们意识到自己的责任。 结束语 我国的矿山地质探矿过程中存在着比较严重的安全隐患问题。诸多方面的因素可能导致进行矿山地质探矿工程出现危险,包括探矿方式的不合理,选择的地址不当,安全意识薄弱等等这些方面的因素都会带来很严重的后果。所以为了能够进一步地促进我国矿山地质探矿工作,我们在工作中一定要正确对待处理。 矿山地质技术论文:矿山地质勘查中三维GIS技术的应用研究 [摘 要]GIS又被称为地理信息系统,因其卓越的空间分析能力和空间建模属性,在矿山地质勘查中发挥着重要作用。笔者基于GIS内涵、基本功能及生成方法分析,对三维GIS数据模型在地质矿山中应用进行了初步的探讨与研究。GIS技术的引入为矿山地质的勘察工作提供了便利的条件、提高了勘察的精度,降低了工作难度及工作量,是一种值得大力推广的地质勘察方法。 [关键词]矿山地质勘查;三维GIS技术;地质勘察信息系统 在数字化时代,三维GIS在矿山地质工作中的作用已为我们勾画了一幅完美的蓝图。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。其最大的特点则是空间分析功能,非常适合于矿山领域中的空间实体建模与叠加分析。GIS空间分析的内涵极为丰富,包括空间查询、空间量测、叠置分析、缓冲区分析、网络分析、空间统计分类等多个方面。引入GIS后,我们可以对矿图进行空间属性查询,以及利用全自动化办公系统对矿山中的空间实体进行空间量测、叠置分析等,大大简化了工作量,也提高了精准度。 1.三维GIS技术及其基本功能 二维GIS技术经过几十年的发展,已经深入社会各行各业,但是其自身仍然存在着诸多问题。如二维GIS技术和图像处理系统能够对一些三维工程信息进行处理,但并不能将高恒变量当作独立的变量进行处理,只能充当附属变量,因而仅能描绘出地表的起伏而难以深入描述低下信息。三维GIS技术则可以完全覆盖到整个单位空间内部的GIS,从而可以实现和人类同样的从某点观察的视觉效果,大幅度增强了对象的真实感,有效解决了二维GIS技术下的难题。因而在采矿、地址、岩土等多个领域,均以形成了具有部分三维GIS功能的专用三维GIS管理系统。 我国三维GIS技术仍然处于研究阶段,因而关于其功能的理解存在一些争议,从地质勘察来说,以地学对象作为研究载体,可以将其基本功能分为三个方面:(1)实现了三维数据管理。利用三维GIS技术可以实现三维数据录入,和其他系统数据的快捷转换,包括一些数据的基本分析,录入数据库数据的整合和查询等。(2)实现了三维对象的管理。包括对一些基于三维数据的三维对象的建模,模型的可视化选择和查询以及对三维对象的平移、旋转等基本变化。(3)三维空间分析。包括三维的交、并、差以及开挖等操作,还能实现对体积、表面积以及距离的三维计算。 2.三维GIS空间 2.1 数字高程模型的实现 数字地面模型是对地面各特性进行描述的有序数值阵列。通常情况下,其空间的水平坐标由x,y表示,垂直高度用z表示,此外也可使用x表示经度,y表示纬度。此类地面特性是高程或称海拔高程的DTM,又名数字高程模型。 2.1 Gird的生成方法 地质勘察中,很多情况下原始采样点都是不规则的,采样点数量不能满足达到显示的需求,可以采用插值法生成更多的点。通常有双线性法以及趋势面法等多种形式,本文主要介绍Kriging法。该方法以空间位置中的空间属性分布为重点考虑对象,能够达到对线性、无偏以及最小估计方差的精确估计,通过对信息样品的大小、形状等综合考虑后,会对样品赋予相应的系数,接着通过加权平均来对需要的块段品位做有效评估。 2.3 不规则格网的生成 TIT是由大量相邻的、不互相重叠的三角形构成的对地形表面的连续铺盖,根据类型的而不同,生成方法也有所差异,以一般三角网最为常见。该方法根据距离最近原则进行组网,并且随着起始边的不同呈现出不同的结构。而Delaunay三角网结合结构较强,对于同一个不规则离散数据点能够实现集中对应,因而在性能上实际要优于一般三角网。 3.基于GIS的地质勘察信息系统实现的重点及方法 3.1 信息模型驱动系统的应用 地质勘察信息系统的实现是以统一建模语言为基础构建的信息模型驱动开展的,保证在整体上把握系统的要求,进行准确的数据建模。统一建模语言构筑的信息系统模式从根本上来讲就是系统的初始模型,对统一建模语言构筑的模型系统进行测试、分析、设定及实现。信息系统的建设可以划分成几个相互独立的部分,即初始部分、细化部分、系统实现部分、交付部分等,每一个部分都伴随着统一建模语言,始终贯穿在整个系统中。 3.2 应用关系数据库对空间数据进行管理 现今,伴随着科学技术的不断发展,GIS技术在地质勘察方面的发展主要是朝着关系数据库对空间数据库的管理方向转变的。其可以充分应用关系型数据库管理系统对大量的空间数据进行管理、控制、储存等。利用扩充结构化查询语言的范围来操作空间或非空间的数据。另外,还有助于版本的管理工作,防止人为操纵空间数据分割情况的出现。关系数据库中空间管理数据的重点是面向对象进行空间建模。这个模型转变了以往GIS技术中属性与图形分离的情况,进行空间反映的图形也仅是一个属性的字段,同其他非空间性资料共同储存在关系数据表中,使传统的数据库模型彻底结束。这个模型有助于对各类空间数据进行地质勘察,进而更好地创建地质勘察模型。 3.3 CBD技术的应用 以面向对象的建模方法为基础,系统应用CBD技术进行编程,把底层的模块封装成为公共组建,利用各组件的搭建系统,从而完成软件模块的创建。组件的应用主要是组建对象模型,GIS技术开发软件,从而将空间的数据资料输入数据库,查询其显示数据,输出绘图,同时对各个子系统进行统一集成。 4.三维GIS数据模型在地质矿山中应用分析 4.1 建立数据模型 地质矿山的复杂性较高,其包括了各种天然地质体和人工设施。所以应根据对象的特性确定描述地质矿山现象所使用的三维数据模型。遵循的原则是描述结构简单、具有拓扑关系、满足一定的空间精度、便于处理与分析的原则。基于地质矿山现象的复杂性,描述的数据模型也相对复杂,现阶段尚无一项能够完全满足各种质矿山领域的三维GIS软件。然而,三维GIS数据模型向着面对对象技术和方法来分析研究的趋势已日益明显。 4.2 数据库的可视化管理 数据库管理系统是地质矿山的各项管理工作的基础,而采用面向对象的数据库管理系统具有其优越性。虽然使用传统关系数据库的Binary和备注字段能够对变长记录加以管理,然而会影响效率。而面向对象的数据库管理系统可以提供结构化查询语言,从而实现对三维空间对象的各种操作。可视化是地理信息系统的主要功能,也是对空间数据库观测最为重要的方式之一。构建三维几何造型的方式能够作为三维物体的可视化的借鉴,然而尚无法满足地质矿山中的三维现象的需求。随着三维对象可视化技术的迅速发展,OpenGL、Direct3D等3D引擎在进行地质矿山现象的可视化处理中,正发挥着日益重要的作用。在Windows系统中使用VC++调用3D函数,一方面能够得到良好的三维效果,另一方面还能够降低软件开发的复杂性。从而化解了可视化软件和三维数据模型间的接口问题。 5.总结 当前,在地质勘察领域中,GIS技术的应用尚处于起步阶段,但已引起了多方面对其技术难点及热点的关注。由于信息系统驱动模式的先进性,利于操作、维护及二次开发,基于组件式GIS技术的地质勘察管理系统对地质勘察信息进行深度处理,一方面可以满足当前 地质勘察数据的制图输出要求,另一方面也初步实现了勘察场区三维地质模拟,奠定了基础地质可视化分析的基础。 作者简介 许蕾(1983.10-),安徽淮南人,2007年毕业于安徽理工大学地质工程专业,现供职于安徽省煤田地质局第一勘探队。 矿山地质技术论文:浅析矿山地质工程测量技术 摘要:随着社会的不断发展,人类社会正面临着资源过度消耗、环境恶化、人口压力、灾害频发等多种影响人类生活和发展的问题。在科学技术飞速发展的时期,每一位矿山地质工程测量人员都承担着提高测量水平的责任。因此,每一位矿山地质工程测量人员都要培养创新意识,增强创新精神,从而以一种全新的面貌应对社会的发展。根据实际工作的需要,笔者对矿山地质工程测量技术存在的问题进行了分析研究,并提出了合理化的建议,有利于矿山地质工程测量人员技术水平的提高。 关键词:矿山地质;工程测量;技术 引言 随着矿山资源的不断开采,科学技术逐渐深人,矿山地质工程测量向工程型转变是必然的趋势,也就是矿山测量除了注重仪器在生产中的运用外,还要从服务型向决策型转变。因此,矿山测量人员的素质也将逐步提高,综合能力也不断增强,矿山测量人员也将在矿业的更多领域发挥决策作用。 一、概述 由于行业的特殊性,矿山测量一度被作为一个单独的专业。矿山地质工程测量技术的提高主要受三方面的制约:1.测量水平和相关仪器的先进程度;2.开采水平和工程量的制约;3.与矿山测量相关专业的发展。矿山测量人员承担着绘制地貌、地形图;开采监督;测量开采沉陷程度和对因开采导致的损害进行修护等任务。近年来,人口压力、资源使用过度、环境恶化以及灾害频出等状况,已逐渐成为人类发展和社会发展的主要制约因素。有关文献显示:矿山地质工程测量人员对矿山地区的整体测评、保护环境、管理环境信息、以及整治因开采资源而导致的地面凹陷具有积极意义。 当前的矿山测量和矿山开采已逐步应用以3S为主导的信息技术,该技术在促使矿业开采走向现代化方面发挥了重要作用,并将继续为资源开采和矿山地质工程测量提供良好的服务。目前矿山测量的主要工作是:勘探资源、设计开采的方式;矿山地区的地面和地下测量;对当地的环境信息进行收集、分析、利用以及处理。矿山地质工程测量在寻找资源、开采资源、利用资源和保护资源等方面,为人类提供着持续的服务。 二、矿山地质工程测量存在的问题 1.矿山地质工程测量人员的地位、待遇不高,拥有的权利小。矿山地质工程测量是资源开采可以维持的前提,同时也是资源开采后各项服务的提供者。矿山地质工程测量的数据不仅要为开采资源提供服务,也为相关领导对开采资源、保障安全等方面决策提供了参考,是资源开采和安全生产重要的组成部分。然而,从上世纪90年代以来,受到市场经济的强烈影响,大多矿山企业都改变了经营理念,把达到经济利润最大化作为企业的运行指南,大量开采低成本的矿石。受这种环境的影响,矿山测量技术的发展较缓慢,并且针对矿山测量的投资也很少,并且矿山测量人员的地位低,权利小,矿山测量发挥不了应有的作用。 2.人才缺乏。由于煤矿行业的工作条件差、危险性高,尤其是地质工程测量部门工作人员的待遇不高。因此,很少有测量专业的优秀人才到煤矿行业工作,并且原有的优秀人才也流失到了交通、建筑等行业,煤矿行业的测量技术力量大大削弱。 二、地质工程测量技术设计的方法 1.技术设计的依据 1.1上级下达任务的文件或合同书。 1.2有关的矿山地质工程测量的法规和技术标准。 1.3有关矿上地质工程测量产品的生产定额、成本定额和装备标准等。 2.技术设计的基本原则 2.1矿山地质工程测量技术设计方案应先考虑整体而后局部,且顾及发展;要满足用户的要求,重视经济效益和社会效益。 2.2要从矿山地质工程测量作业区实际情况出发,考虑矿山地质工程测量作业单位的实力,挖掘潜力,选择最佳方案。 2.3广泛收集,认真分析和充分利用已有的矿山地质工程测量的相关资料和产品。 2.4积极采用适用的矿山地质工程测量新方法、新技术和新工艺。 3.编写技术设计书的要求 3.1矿山地质工程测量技术技术书内容要明确,文字简练,标准已有明确规定的,一般不再重复,对矿山地质工程测量作业中容易混淆和忽视的问题应重点叙述。 3.2在矿山地质工程测量中采用新方法、新技术和新工艺时,要说明矿山地质工程测量计划书可行性研究或试生产的结果以及达到的精度,必要时可附鉴定证书或试验报告。 3.3名词、术语、公式、符号、代号和计量单位等应与矿山地质工程测量的有关法规和标准一致。 3.4以矿山地质工程测量的实际需要与工程特点为基础,以测量规范为准绳,以分级布网控制测量误差,确保校核条件控制测量质量,最大限度地保证矿山地质工程测量成果的可靠性,实现矿山地质工程测量工作的多快好省。 4.对设计人员的要求 4.1矿山地质工程测量设计人员首先要明确任务的性质、工作量、要求和矿山地质工程测量设计的原则。 4.2矿山地质工程测量设计人员应认真做好作业区情况的踏勘和调查分析工作。 4.3矿山地质工程测量设计人员应对其设计书负责, 要深入第一线检查了解矿山地质工程测量设计方案的正确性,发现问题要及时处理。 5.地质工程测量项目技术设计的主要内容 5.1任务概述 任务的名称、来源、项目内容、行政隶属、地理位置、作业区范围、产品种类及形式、任务量,要求达到的主要精度指标、质量要求、完成期限和产品接收单位。 5.2作业区自然地理概况 矿山地质工程测量地理特征、居民地、交通、气候情况和矿山地质工程测量作业区困难类别。 5.3已有资料的利用情况 说明资料中矿山地质工程测量工作完成情况,主要矿山地质工程测量资料情况及评价,利用的可能性和利用方案等设计方案。 5.4主要作业方法和技术规定 特殊的矿山地质工程测量技术要求,采用新方法、新技术、新工艺的依据和技术要求,并进行矿山地质工程测量技术估算或说明。保证矿山地质工程测量质量的主要措施和要求。 三、矿山地质工程测量要运用GPS和RTK技术 在矿山坐标中利用GPS测量独立坐标的转换数据,并计算高速公路高程的差值。 1.测量地形 测量地形图的传统方法是建立控制点,并在控制点上安放经纬仪或者全站仪测量地形图。随后测量地形图的方法发展为:外部作业使用手簿和全站仪进行编码,用比例较大的软件测量地形图,该方法对四周地形地貌的测量要求较高,并且通过测量可以观察到测量站,这些工作至少需要2~3人操作完成,若在拼图时如发现错误,也需要到野外重新测量。在普通的地形地貌中,测量站运用RTK,一次就可以完成半径为10公里的测量工作,极大的减少了传统测量方法需要搬迁测量仪器的次数,并且只需要在地形地貌的碎部点上停留1~2s,便可得到该碎部点的三维坐标。此外,在测量的过程中键人地物编码,可以了解测量数据的精确程度,从而提高地质工程的测量效率。RTK的精确度可以达到厘米级,同时误差不会累计,测量的数据也准确可靠,测量工作完成后,便可在成图软件中绘制出所测区域的地形图。 2.放样方法 传统的放样方法是,把已设定的点在实际地面上标出,并用常规的放样工具放样,通常要放一个已设定的点,还要反复的移动这个点。在放样工作不能继续时,通常需要使用别的方法来完成放样工作,但会导致测量误差的累计,从而影响放样点的精确度。而运用RTK放样时,只需要把已设定点的坐标值键人到手簿内,手簿便可呈现并提示放样的位置,这样不仅使放样工作变得容易,同时在很大程度上也提高了放样效率。 结束语 随着矿山资源的不断开采,科学技术逐渐深人,矿山地质工程测量向工程型转变是必然的趋势,也就是矿山测量除了注重仪器在生产中的运用外,还要从服务型向决策型转变。因此,矿山测量人员的素质也将逐步提高,综合能力也不断增强,矿山测量人员也将在矿业的更多领域发挥决策作用。 矿山地质技术论文:计算机辅助技术在矿山地质勘察中的应用分析 摘 要:近年来,随着计算机技术的发展与进步,它逐渐深入到各个领域中。矿山地质勘察是一项非常复杂的工作,人们充分发挥计算机辅助技术的各项优势,将其运用在矿山地质勘察工作中,极大提高了工作效率。本文先简单介绍了计算机辅助技术的相关知识,然后重点探讨了四种不同计算机辅助技术在矿山地质勘察中的应用,旨在推动我国矿山地质勘察工作的良好开展。 关键词:计算机辅助技术;矿山地质勘察;应用 随着城市化进程的不断加快,人们对矿的用量逐渐加大,矿山地质勘察工作也逐渐发展起来。国家在这方面的资金投入较大,但受到各方面因素的影响,比如矿山地质勘察工作环境复杂多变,存在较多的不确定因素等,最终得不到良好的回报。为了提高勘查工作的科学性和有效性,保障矿山资源得以合理开发和利用,人们应该充分利用科学技术的力量,有效应用计算机辅助技术,提高矿山地质勘察的工作效率,促进矿山地质勘察工作的良好发展。 1 关于计算机辅助技术 所谓计算机辅助技术,其英文全称为Computer Aided Technologies。它指的是以计算机为载体,通过计算机的相关功能,对产品进行设计、制造、测试等操作,从而辅助人们根据具体的需要,将其运用在不同的领域中,最终完成一系列操作的一种技术。 计算机辅助技术包括多个领域,比如现在比较常见的计算机辅助设计(CAD),还有计算机辅助教学(CAI)等,人们在不同的领域中应用计算机辅助技术,有效完成各种任务,最终形成一种良好的人机交互模式,极大促进了各个行业的发展,它是人类科学技术进步的重要体现。 2 计算机辅助技术在矿山地质勘查中的应用 计算机辅助技术涉及多种技术,将它们应用在矿山地质勘察中,可以说是一大创新壮举,下面仔细分析几种不同技术以及它们在矿山地质勘察中的应用。 2.1 三维可视化技术在矿山地质勘查中的应用 三维可视化技术,即3D Visualization技术,最早诞生于二十世纪八十年代中期,它有效结合了计算机数据处理、图像显示等多种技术。三维可视化根据其功能,可以对地下和地面上存在的多种地质现象进行描述和理解,是一种非常好的工具。 随着计算机技术的不断发展与进步,矿山地质勘查工作逐渐应用三维可视化技术,具有良好的效果。第一,三维可视化技术具有庞大的数据处理功能。因此,当人们收集到大量的地质资料后,运用该项技术检查其连续性,能够有效识别出地质资料的真伪;此外,三维可视化技术通过一系列的数据处理工作,还能有效检测出地质资料是否存在异常,从而为人们的后续数据处理工作提供良好的依据。第二,人们在矿山地质勘查中,还可以利用三维可视化技术来解释各种地层现象。它主要是采用不同的透明度参数,对地下界面的地震反射率数据进行分析研究,然后在一个三维的空间里对地层现象进行解释,比如地层的构造情况、岩性特征等。这就为矿山地质勘察人员的后期工作提供良好的参考价值,进一步提高勘查的准确性。这是三维可视化技术在地质勘察中应用比较广泛的地方。 2.2 地理信息系统技术在矿山地质勘查中的应用 地理信息系统技术,即Geographic Information System技术,人们一般将其简称为GIS技术。地理信息系统的功能非常强大,主要包括对数据一系列操作,比如数据采集、存储、分析等,然后在此基础之上输出相应的地理空间数据,而且还要表述清楚信息的属性问题,人们就可以根据最终的结果来展开后续工作。 矿山地质勘察中,人们需要对地下的一些实体特征进行描述,比如地质构造、电性、岩性等,所有这些实体都与地理信息息息相关。将地理信息系统技术运用到矿山地质勘察中,不仅提高了人类在矿山地质方面的研究能力,而且还提高了人们获取地球信息的能力。因此,它在矿山地质勘察中发挥着重要的推动作用,是一项非常重要的计算机辅助技术。 2.3 数据库技术在矿山地质勘查中的应用 数据库技术产生的时间比较早,大概是在二十世纪六十年代末至七十年代初,它主要用来处理数据信息,包括对数据的存储、分析等操作。随着数据库技术的不断发展,它已经逐渐成熟,被各个领域广泛应用。 在矿山地质勘察中运用数据库技术,主要作用体现在两个方面。其一,对矿山地质勘察工作进行信息系统的开发。就目前矿山地质勘察工作来看,涉及的内容非常之多,比如地质构造问题、地面工程、地震解释等。这些方面工作中的数据如果是独立的个体,则很难保障工作的顺利开展。这就需要构建一个信息管理系统,对所涉及到的数据信息进行管理。其二,矿山地质勘察中各种数据的存储、分析以及后期的展示。数据库技术具有强大的数据处理功能,它可以对矿山地质勘察中的数据进行动态存储,然后在此基础上进行分析。后期的工作人员可以通过相关的数据查询,为后期工作的开展提供良好的参考价值,有效实现了资源共享。 在数据库技术基础之上建立的信息管理系统,因其包含的信息类别非常之多,不仅能够为矿山地质勘察工作人员提供良好的参考价值,而且还能为研究人员提供勘探数据。因此,为了让信息管理系统为人们提供更全面的服务,我们必须要加强技术创新,对传统数据库进行升级处理。 2.4 虚拟现实技术在矿山地质勘查中的应用 虚拟现实技术,即Virtual Reality,一般简称为VR,它是近年才兴起的一种计算机辅助技术,涉及的领域非常广泛,比如比较常见的计算机图形学、人工智能、人机交换技术等。它主要凭借计算机这个载体,充分考虑现实因素,最后生成多种接近现实的三维感觉,比如视觉、听觉、嗅觉等。 虚拟现实技术被应用到矿山地质勘察后,受到人们的青睐,迅速普及开来。将虚拟现实技术应用到矿山地质勘察中,具有多方面的优点。人们在矿山地质勘察中,会生成各种各样的数据,人们再分析处理这些数据,将结果展示出来。该项技术拥有比较强大的“体渲染”技术,它可以保障这些数据同分析结果同时显示出来。那么不同学科工程技术人员,比如地震学科、钻井学科、地质学科等,有了一个协同式的工作环境。在这样的工作环境下,矿山地质勘察中的工作人员可以实现资源共享,进一步提高工作效率。 从虚拟现实技术运用在矿山地质勘察来看,主要体现在以下几个环节,比如进行三维可视化解释地震资料、钻井设计、工程设计等,从而保障了矿山地质勘察工作的准确性和效率性,缩短了勘察工作周期。 3 结束语 矿山地质勘察是一项高风险、高难度的工作。因此,在开展矿山地质勘察工作时,应该充分运用计算机辅助技术,比如三维可视化技术、虚拟现实技术、数据库技术、地理信息系统技术,进一步提高工作效率。此外,为了保障矿山地质勘察工作的顺利开展,还需要采取多种措施,比如建立健全矿山资源勘察的长效机制,促进矿山地质勘察工作的科技创新,进一步完善矿山地质勘察工作的管理等,促进矿山地质勘察工作的有效开展。 作者简介:田兆成(1964.03-),男,吉林白山人,高级工程师,本科,研究方向:地质。 作者单位:吉林省核工业地质局,长春 130062 矿山地质技术论文:RTK技术在矿山地质测绘中的应用 【摘 要】随着现代科学技术的发展,日益先进的地形测量技术也得到普及运用。对于矿山地质的测绘工作中,RTK技术突出了较为明显的优势,而且现在被广泛地应用到很多复杂的地形测量之中。鉴于目前,对于RTK的运用依旧处于较为新型的技术,本文首先对RTK技术的原理、优点以及操作步骤进行阐述,进而介绍其在矿山测绘中的实际运用。 【关键词】矿山测绘;RTK;运用 在我国,矿山大多都是处于山林之中,具有地形复杂、沟梁密集等特点,虽然GPS测量技术已经得到了广大测量单位的采用,而较传统的矿山测绘方法不能够很好地适应矿山测绘的需求。因此实时动态测量技术(Real Time Kinematic,简称RTK)得到了运用,由于RTK具备很多其他测绘技术不具备的特点,例如无线电干扰源少、速度快、不受通视条件限制、精度高、工作效率高等,在对矿上地质的测绘工作中起到了事半功倍的效果。 1.RTK原理 RTK主要是根据载波相位观测量为基础的一种动态的GPS测量技术。RTK技术能够将坐标系内的三维定位结果(达到厘米级)进行实时地提供。首先利用GPS技术的相对定位理论,由测量的基准站、流动站进行同步采集来自同一个卫星发射的信号,基准站在接收到GPS信号的同时,也进行载波相位测量,然后将所获得的载波相位观测值、基准站坐标等,通过数据链传输到测量的移动站;然后由测绘移动站把来自基准站的数据,通过数据链进行接收,即可使用GPS技术将实时数据处理软件和获得的GPS观测数据进行实时处理,获得基线向量(X,Y,Z);然后再由基线向量和基准站坐标共同得到测绘流动站的WGS-84坐标;最后可以利用坐标转换即可得到地方坐标系的平面坐标。 2.RTK的特点 2.1 RTK的误差 同GPS静态定位的误差类似,RTK测量的误差主要分为两类:同测站和距离相关的误差。如果采取对RTK测量的作业半径进行限制的方法,就能够减少这些误差。 2.2 数据链 在使用RTK技术进行测量时,一般移动站需要对基准站发出的差分信号,进行实时地接收,以此来确定待测绘点的位置坐标数据。对于RTK系统的数据传输,一般都是使用超高频电台播发差分信号,其是一种视距传输,其传输距离会受到多方面因素的影响,例如接收天线的高度、地球曲率半径、大气折射等。 2.4 坐标转换 同GPS静态测量一样,RTK也是首先需要获得的WGS-84坐标,而且一定要进行坐标转换,以此获得当地坐标系中的平面坐标。一般手续要获得的坐标转换参数,大多数都是结合WGS-84坐标和3个以上的已知控制点的当地坐标进行求解。如果已知控制点没有设置WGS-84坐标时,那就可以在使用RTK技术时,使用快速静态定位的方法进行测取。 3.RTK测绘的具体步骤 3.1 基准站设置 系统设置: 首先在基准站覆盖范围内的任意一个点位,架设好仪器,使用手动方式对基准站接收机进行启动,并将基准站的测量类型、卫星高度角、无线电类型等各项配置参数进行设置。 架设要求: 第一,确保基准站的上空视野开阔,这样就可以使基准站快速地跟踪、观测其视野内的卫星,而且一般将基准站天线高度角设置在50°以内。 第二,确保基准站的周围直径200m内没有任何强电磁波干扰源,例如高压输电线等。 第三,确保基准站设置位置远离那些能够将电磁波信号进行强烈反射的地形,例如高大建筑物、开阔的水面等。 第四,确保基准站设置在较高的地势,而且交通较为便利,这样就能够对基准站的搬运、架设提供有效的条件。 3.2 流动站设置 一般在一个流动站配置一名作业人员,使用手动方式进行测量操作。待将接受机天线连接好之后,进行测杆,然后使用手动方式将接收机启动,再对流动站进行配置,使流动站能够和基站的无线电进行连接。 3.3 图根点及地形点测绘 在使用RTK技术进行地形点测绘,那么就不需要使用图根进行控制,然而在将来的矿山测量工作中,可能会使用全站仪进行一些常规测量,因此,就需要在在视野开阔的地点对测绘的一部分图根点进行控制。测绘图根点和地形点需要同步进行,这样就能够提高工作效率。 3.4 作业中要注意的问题 第一,流动站在盆型的山谷底部或者树木茂盛的地方,其不能够很清晰地接收卫星信号,而且对于基站所发出的差分信号识别能力较弱,容易出现失锁的情况,那么其点位精度就非常的差,那么在这种情况下,就可以使用将基准站移至距离流动站较近的地方,这样就可以将差分信号增强,以此提高测量精度。 第二,在一天的有些时段所需要的初始化时间会较久,一般在12点―14点之间,则需要工作人员进行耐心等待。 4.RTK技术在矿山地质测绘中的应用 通常情况下,在对现代的矿山进行建设时,所有矿区的工程项目建设都需要有大量图纸进行矿山的测绘工作。伴随着我国社会经济的快速发展,人们对于能源的需求日益加大,那么就需要加快对矿山建设的步伐,那么就使得矿区周围的环境发生加快的变化。为了能够确保矿山项目的设计单位、施工单位所提供的矿山信息更为精准,那么就需要对山区进行实时、精准的测量。正是由于GPS-RTK技术可以在很大程度上为矿山的测绘工作带来便利,而且提高工作效率。在矿山测绘中RTK技术的主要运用如下四个方面: 4.1 矿区控制网络的建立 RTK技术拥有较好的精确度,并且能够完全满足建设矿区控制网络的基本要求;RTK技术能够覆盖更大的范围,如果结合矿山的具体情况,对RTK技术的基准站和流动站进行合理、科学的设置,就能够将整个矿区覆盖。此处值得注意的是,需要合理地计算出所需的基准站数量。 所以, RTK技术在运用到矿区控制网络的建设与使用完全可以运用在矿区的控制网络的建设时,其不但能够确保较高的精确度和覆盖范围,而且更加快捷、方便。 4.2 矿区地面的形变测量 对矿区地面进行形变测量,其主要是为了能够获得不同的时间段内矿区地面的水平位置和高度数据,然后与之前的测量数据进行比对、分析,这样就可以将矿区地面所出现大的下沉深度和水平位移数据真实地反应出来。 在矿区地面的形变测量方面,RTK技术就能够对测量点的位移距离等进行十分非常精确监测,一般采用RTK技术所获得的测量点精度能够达到厘米级,这样足以满足矿区地形的变形监测需求。 4.3 矿区工程的测量 对矿区的工程测量是非常重要的一个环节,由于矿山所处的自然环境较为复杂,传统的测量手段不能够满足矿区项目工程所需要的精度要求,如果在矿山区域内采用RTK技术,就能够将矿区地面沉陷面积、矿区地形地貌图等多个方面进行动态监测,足以满足矿山工程项目的要求。 4.4 图形的绘制 在使用RTK技术获得相关的数据信息之后,就可以使用计算机进行数据处理。根据获得的矿山地形等数据,使用作图软件进行图形测量;然后在绘制出矿区图纸。这种图形的绘制不但准确、清晰,而且能够提高工作效率。 5.结语 目前,由于RTK技术具有众多优点,而且能够满足矿山地质测绘的精准度和有效性要求,其定会在我国的矿山地质测绘工作中得到更为广泛地运用。 矿山地质技术论文:无人机航空摄影测量技术在矿山地质环境治理中的应用 【摘 要】随着无人机飞行航摄系统的快速发展及应用,无人机航摄在获取测绘成果的优势已经越来越明显,将无人机摄影测量技术全面发展,扩展到地质找矿及矿区灾害治理等领域,已经成为了无人机技术发展的另一个领域,本文通过实例介绍无人机摄影测量技术在矿山地质环境中的应用,论证无人机摄影测量技术在大比例尺地形图测图的可行性。 近些年,无人飞机航摄系统在测绘方面的应用越来越广泛。卫星遥感和常规航摄技术由于周期长、费用高,无法及时有效地满足应急测绘、小面积高分辨率地理信息数据更新的需求。无人飞机航摄系统是传统航空摄影测量手段的有力补充,具有机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低、适用范围广等特点,在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取方面具有明显优势。本文通过介绍固定翼无人机在大通煤矿地质环境的应用,以体现无人机飞行技术在基础测绘中的优越性。 1 引言 目前,航空遥感传感器作为数据采集的主要设备,包括航空摄影仪(相机)、摄像仪、扫描仪、雷达等。近年来,随着电子技术的发展,数字航摄仪向小巧、轻便的方向发展,特别是数码相机的分辨率越来越高,搭载在航摄飞机上后,可以获取高分辨率的影像数据,实现影像的数字获取和全数字化处理。通过目前的“3S”技术在无人机航测遥感系统中的集成应用,使无人机遥感航测系统具有实时对地观测能力和遥感数据快速处理的能力,既能完成有人驾驶飞机执行的任务,更适应于有人飞机不宜执行的任务,如危险区域的侦察和遥感航测、需要长航时和定期遥感监测的任务等,是未来航空摄影测量的重要发展方向。本文利用固定翼无人飞机航摄系统,对青海省西宁市大通煤矿地质环境治理示范工程进行无人机航测,以期对高原地区的地质灾害治理提供科学依据。 2 工程实施关键技术及应用 2.1 工艺流程 工程航拍及航测具体操作步骤如下: (1)通过无人机航摄技术进行原始数据的获取,并进行基础控制测量及像控点测量; (2)进行空三加密,通过自动获取像点坐标,经过区域网平差解算,以确定加密点的空间位置和影像的外方位元素。 (3)利用空三加密的结果进行“3D”产品的制作,包括数字正射影像图、数字高程模型、数字线划图。其中数字线划图为通过内业立体模型采集的地形图数据,并结合外业调绘的数据就可形成最终的数字线划图。 2.2 关键技术 2.2.1 无人机航空摄影 该项目采用无人机航摄系统进行,。测图比例尺为1∶1000,其中航摄比例根据项目规划设计所需地形图比例和精度要求为准,根据大比例尺航测测图的特点,结合航摄区的地形条件、成图方法及所用仪器的性能诸因素综合考虑。在确保测图精度的前提下,本着有利于缩短成图周期、降低成本、提高测绘综合效益的原则选择。数码航空摄影的地面分辨率(GSD) 取决于飞行高度: 式中:h―飞行高度;f―镜头焦距(35mm ) 。 α―像元尺寸(6.41μm) ;GSD―地面分辨率。 航摄参数数据见表1。 航摄完后把当天的影像数据传出来,进行重叠度检查,经检查,大部分像片的倾斜角小于4.5°,超过8°的航片仅占总数的1.3%。所拍影像色彩均匀清晰,颜色饱和,无云影和划痕,层次丰富,反差适中。每条航线的有效航片根据飞机转弯半径及保证有效相片,超出成图范围约700米左右,均满足设计要求。 2.3 像控点测量 像控点的布设采用两种方法,一是在四等GPS控制点上布设地标,二是利用航片进行刺点。在无人机航摄系统进行航空摄影当日,在四等GPS控制点上布设9个地标点。在完成航空摄影后,根据CH/Z 3004-2010《低空数字航空摄影测量外业规范》4.3.1和4.3.2条区域网布点的规定以及“设计方案”的要求和项目特点,选刺像控点时按航向间两相邻控制点的间隔跨度不超过6-7张影像,旁向间两相邻控制点的间隔跨度不超过3条航线进行,共计布设209个像控点。 2.4 空三加密` 由于无人机搭载的相机是非量测相机,所以在进行空三加密前必须对原始的影像进行畸变纠正,然后再进行自由网平差。在自由网平差过程中,通过挑粗差和精细匹配,调整同名像点的精度,确保同名像点误差均小于半个像素值,同时检查测区中同名像点的分布情况,使其分布均匀,并在连接不好的区域手动添加连接点,保证模型间有足够的连接强度,最后进行该测区的区域网平差,通过调整像点及像控点,其绝对定向的精度为:平面精度最大的是±0.201m,高程精度最大为±0.210m,满足该测区1∶1000测图比例尺的精度要求。 2.5 DOM、DEM生成制作 利用像素工厂Pixel Factory进行彩色正射影像图的制作,该系统直接利用前期空三的成果生成立体模型,输出若干块块状的数字正射影像,将这些块状影像匀光调整后(保证后期制作的DOM影像颜色均匀、无较大色差),像素工厂即可自动生成高分辨率的数字地表模型(DSM),并将其自动过滤得到数字高程模型(DEM),由DSM、DEM自动生成拼接线,利用DEM对原始影像进行正射纠正,由拼接线对整个测区的正射影像进行无缝无变形的拼接,参考前期匀色制作的影像快视图,将整个拼接好的影像进行自动匀色,即可完成DEM、DEM的制作,之后就可按照要求的标准分幅大小进行影像的裁切、整饰并出图。在成图范围内采用对保密点的检测,并计算出单点检测较差及中误差,检测所生成的DOM的精度是否达到要求。共用到84个检查点,单点较差最大为78为0.734m。 检查点较差中误差依据下列公式进行计算: 其中,RMS为检查点较差中误差,n为检查点个数,Xi,Yi为检查点的加密坐标,xi,yi为检查点对应在DOM影像上的同名点坐标。 依据上述计算公式,计算出青海大通测区1:1000 DOM检查点较差中误差为0.153m,根据《低空数字航空摄影测量内业规范》规定,满足精度要求。 2.6 全数字化立体测图 全数字化立体测图采用适普的VirtuoZo NT全数字摄影测量系统完成,采用空三成果所恢复的立体模型进行测图,之后进行立体模型套合抽样检查,并通过将DLG与DOM叠合,采用3D模块检查地物与高程一致性,检查平面与高程是否有异常及突变的地方,并返回立体模型下重新采集并核对,我们对288个控制点进行了原图平高点与检测平高点的检查,检查结果如下: 高程中误差m=± =±0.42m 点位中误差=± =±0.48m 以《低空数字航空摄影测量内业规范》规定,其平面与高程中误差小于限差,满足规范要求。 通过以上可以看出,航测成果不受地形条件的限制,精度均匀,对微地貌表示比较逼真,可以从整体上提高地形图的精度。在该项目中,通过在治理前已经获取的能够真实反映地表状况的影像数据,和计划在治理工程实施后相同季节和时间分别进行一次飞行和成图,为治理成效评价提供基础数据资料。其中治理前已经生成的DEM和DOM数据用于构建该矿区三维场景,DLG数据用于主要地物三维建模工作。在收集以往地形、影像、地质灾害以及煤矿开采等资料的基础上,开展遥感解译以及多元数据叠加分析,综合选取监测点位和基准点位,监测地质灾害的变化趋势并能及时进行报警。 3 结论 经过该对项目的研究,可以看出,无人机航测在矿山地质环境治理中获取矿区地形图方面具有很大的优势,通过DOM可以很直观的看出矿山治理前后的变化,而传统的测绘方法只能提供单一的地形图,无人机航测不仅作业速度快,减少外业工作量及成本,无人机航测不仅能提供地形图,而且还能提供DOM、DEM等数据成果,通过这几种成果结合使用,效果突出,并且无人机航摄测绘1∶1000地形图在该矿区中能够满足规范的要求,可在以后的矿山治理及将来的“数字矿山”的建设中发挥更大的作用。 矿山地质技术论文:试论煤矿矿山地质测量空间信息系统及相关技术 [摘要]煤矿矿山地质测量是煤矿安全生产的重要基础与保障。想要做好煤矿安全生产工作,就必须要从煤矿矿山的地质测量工作人手。随着信息化时代的到来,煤矿矿山地质测量系统与技术都得到了较大程度的发展,以往传统的煤矿矿山地质测量工作及报告已经无法满足社会生产及各方面的需求,因此有必要采用一些先进的技术手段进行改进与完善。本文通过对煤矿矿山地质测量空间信息系统的现状进行分析,针对煤矿矿山地质测量空间信息系统及相关技术进行研究。 [关键词]煤矿矿山;地质测量;空间信息;相关技术 一、煤矿矿山地质测量空间信息系统开发 随着科学技术的不断发展与进步,煤矿矿山地质测量也逐渐通过多样化的测量技术,提升了地质测量的质量与效率。煤矿矿山地质测量的主要研究内容为地质构造规律、发育特征等,通过地质测量,能够令煤矿的安全生产得到一定的保障。我国由于煤矿地质条件相对复杂,存在着一些断层、岩浆岩侵入、褶曲等现象,严重影响到了煤矿的安全生产。因此,有必要对现代化的煤矿矿山地质测量技术与系统进行研究。相关资料表明,信息技术活跃程度高的、动态的煤矿矿山地质信息能够有效保证煤矿的安全、高效生产,因此煤矿矿山地质测量空间信息系统应运而生。传统人工去收集、整理煤矿矿山地质测量信息已经无法满足煤矿生产的实际需求,也无法适应煤矿生产的发展要求了,特别是对于在煤矿中发生的重大事故来讲,传统人工手段无法及时为经营管理者提供决策依据。因此,利用信息网络技术,来实现对煤矿矿山的地质测量与分析,实现井下突发事件的快速分析与处理是十分必要的。就煤矿矿山地质测量系统的开发来讲,主要包括两种途径实现。 第一,通过绘图系统或是通用GIS系统平台实现二次开发应用。目前采用的绘图系统多为AutoCAD、Micro Station。AutoCAD是美国在1982年开发设计的计算机辅助设计软件,能够用来进行二维绘图、绘制、设计文档以及一些比较基本的三维设计,是目前较为流行的一种绘图工具,但是此软件操作起来较为复杂,并且适用范围十分广泛,可以用在各个行业当中,对于煤矿矿山地质测量来讲,针对性与适用性相对较差。Micro Station是与AutoCAD齐名的一种设计软件,DGN为专用格式,同时兼容AutoCAD和DWG、DXF等多种格式,但是此软件也存在着一些明显的不足之处,例如在选择符号时较为麻烦、预制库中的符号量较小、地图符号不具备通用性等。GlS技术凭借着超强的通用性与开发性受到了普遍的喜爱,在煤矿矿山地质测量过程中,也能够通过GIS系统实现地质测量,同时还能够对各种资源环境信息进行有效的整理与管理,还能够通过快速与重复性的分析测试,实现对资源环境和实践模式的管理,通过动态监测和比较分析,能够令工作效率与效益得到很大程度的提升。但是与此同时,由于煤矿矿山地震本身就具有一定的复杂性与多解性,因此在实际应用过程中,此软件依然无法满足工作者与地质学家的使用需求。 第二,通过自主版权的煤矿专用GIS系统平台实现开发应用。煤矿矿山专用的GIS系统平台,能够结合实际煤矿生产情况与特点,对生产的全过程进行跟踪,很好的解决了在煤矿生产、开采过程中可能会出现新地质情况的问题,并且还能够加强对储量的管理水平,提升了资源的回收率与使用率。自主版权的煤矿专用GIS系统在实际使用过程中难度较大,此系统的首选语言为c++,通过Oracle7、Sybase、Dd2、SQLSever等实现属性数据的管理。在煤矿矿山地质测量GISX[~台的设计中,层次结构的图形数据结构设计是一种十分理想的选择,不仅描述十分方便,同时管理也十分科学、简单。并且作为一个专业的图形数据库,必须要对其专业特征进行充分考虑。首先,此系统有独特的点型、线型、符号等,其次能够按照低层时代的顺序进行,再次在各个地层、地层和构造、各个构造之间都是空间拓扑关系,最后能够使空间关系逐渐明朗,具备动态特征。基于上述,自主版权的煤矿专用GIS系统平台开发应用是具备稳定性、可操作性、科学性和合理性的。 二、煤矿矿山空间信息系统相关技术 煤矿矿山地质测量空间信息系统可以说是目前信息技术飞速发展与广泛应用的必然产物。上文主要针对煤矿矿山空间信息系统的开发进行阐述,那么在此基础之上,有必要对空间信息系统的关键技术进行分析。 (一)煤矿矿山地质测量空间信息数据的采集 在空间信息数据的采集过程中,主要是通过遥感器来实现信息与资源的探测,并通过数字摄影技术与全球定位系统实现传递和定位,通过测量手段实现数据的汇总和分析。煤矿资源在探测过程中,同时土质和地质资源的分析,制定出施工技术与手段,煤矿矿山采掘和生产过程的活跃程度与动态特征十分明显,因此为了保证生产的安全性与有序性,必须要进行煤矿矿山的地质测量。通过数据库能够实现对各项资料、信息、数据的统一管理和分析。数据库中主要包括煤矿地质、水文地质、测量、采掘、储量等各种基本信息,数据库的功能必须要能够满足不同使用者对这些信息、数据的查询、录入、修改、统计、整理等需求,同时还要为计算机的成图提供数据接口。通常来讲,一些已经经过多年开采时间的煤矿矿山都拥有大量的资料数据和图纸,因此在地质测量过程中,不仅仅要通过高科技的信息技术手段进行,同时还要结合现有的开发方式、探查手段等进行。 (二)GIS平台的设计 通过前文分析可知,GIS平台是比较适合煤矿矿山地质测量的一种系统。首先,用通过面向对象的软件开发方法OMT,对需要解决的问题进行抽象,并建立起简化的模型,以便能够全方位、多层次的捕捉问题空间的信息,具有层次结构的图形数据结构是十分理想的选择。通过面向对象技术与wlndows驱动结构能够令GIS平台以及相应软件的开发有质的飞跃。同时,对象的可封装性与继承性,使得软件的模块化、可操作性等都有了很大程度的提升。 (三)煤矿矿山地质测量空间信息系统的发展展望 随着数字摄影、遥感技术以及三维探测手段的不断发展和进步,煤矿矿山地质测量空间信息数据也在不断的完善。通过将矿井物探、测井、瓦斯等多种地质信息融入到系统中,借助多媒体图文声像共存的特点,再通过Intemet技术,能够令GIS系统实现煤矿矿山地质测量空间信息系统的共享性、有效性、快速性与网络性,能够快速的对地质测量数据与图形资料等进行管理和查询。个人认为,通过对目前国内煤矿矿山地质测量空间信息系统的发展现状进行分析,未来一段时间内,煤矿矿山地质测量空间信息系统必然会朝着以下方向继续发展:1.拓宽信息获取渠道:随着信息时代来临之后,信息获取渠道在不断拓宽,同样对于煤矿矿山地质测量来讲也是如此,目前已经有了立体化的勘探工作模式,能够对各项数据、各类资料进行多途径的整理和归纳;2.智能化决策支持:煤矿矿山地质测量空间信息系统能够通过仿真模拟技术,对各种地理信息数据资料进行表现,例如灾害类型的分布情况、动态演变等,能够为勘探人员提供数据分析与判断依据。 结束语:随着信息技术的不断发展,煤矿矿山地质测量空间信息系统也在逐渐完善进步。本文通过对目前我国国内煤矿矿山地质测量空间信息系统的开发和主要技术的研究,对未来一段时间内,空间信息系统的发展情况进行展望。相信随着科学技术水平的进步,我国煤矿矿山地质测量空间信息系统的各项功能也会有所提高,智能化与集成化也会成为发展趋势之一。
自动控制理论论文:基于控制系统分析的自动控制理论课程建设及实践 [摘要]自动控制理论课是电类专业的基础课程,在课程设置和学生培养中占有重要地位。利用控制理论基本思想,指导该课程的建设过程,分析了教学过程的系统构成特性、制约因素及相应的解决方法。通过多年的教学实践,取得了较好的教学效果。 [关键词]自动控制理论;系统分析;反馈;课程建设 0 引言 深化教学改革,提高教学质量,强化素质教育是当前高等学校教改的重要主题,而更重要的是教育思维模式的更新与变革。 所谓“教有法无定法”,但每位肩负“传道、授业、解惑”职责的教师都希望收到事半功倍的效果。在专业课自动控制理论多年的教学工作中,笔者也在不断理解社会发展变革对其的新要求,调整具体的授课思路与方法,摸索新的教学策略。本文将控制理论恰当地应用到自动控制理论教学之中,采取反馈控制手段,在教学实践中,有效地提高教学质量。 1 课程特点及控制系统结构 自动控制理论课程是电气类、机电类专业的一门理论性很强的专业基础课,在学生培养过程中占有重要的地位,一般都在大学三年级第一学期或第二学期开设。这门课有其自身的特点,如知识系统连接较为紧密、计算性强、作图方法多;课程中知识点多且抽象,而且对数学基础要求较高,涉及到的数学知识包括高等数学、线性代数、积分变换、复变函数等;与工程实际联系较为紧密。在教学中必须要遵循由浅入深、从易到难的规律,对先修课程应有一定程度的理解,并在此基础上以系统的、整体的观念实施教学。 控制系统按照有无反馈可分为开环系统和闭环系统。开环系统输出量对系统的控制量不产生影响,即信息单向流动;而闭环系统中,不仅存在着输入对输出的前向控制作用,输出同时对输入产生反向的影响,即在系统中,信息形成双向闭合回路。反馈控制是一切闭合系统自动控制的精要所在,任何系统只有根据反馈信息才能比较、纠正和调整它发出的控制量,从而实现对被控对象的有效控制,达到预期的目的。 在教学过程中,教师与学生之间的“教”与“学”的过程显然不能用单向信息传递来描述,否则授课与教育的过程变成了被动的接受过程。而一直强调的互动与调研正是信息的双向交流,也就是反馈控制的应用。如何正确地应用反馈控制理论,合理地设置反馈环节和控制环节,以提高课堂效率、提升教学质量,正是要讨论的问题。 2 课程建设中的系统结构分析与对策 下面结合控制系统的一般分析与设计过程和自动控制理论的教学实践来分析教学的各个环节,运用控制理论制定对策,指导教学过程。 2.1 被控对象分析和目标制定 控制系统设计首先是要掌握被控对象的特点,抓住主要矛盾,进而制定明确而又实际的控制目标。过低的目标失去了控制调节的意义,过高的目标又会增加控制成本。作为授课教师,面对的研究对象是自动控制理论课程和学生(称为基本被控对象),目标是合理地利用课上及课余时间让学生在短时间内掌握基础知识,提高应用能力;而作为教学管理者,其研究对象是包括教师和基本控制对象在内的广义被控对象,目标是排除多方面干扰的影响,适应社会发展的需要,合理利用教学资源,培养具有较强竞争力的学生,同时打造具有鲜明特色的专业课程。 由于课程开设在公共基础课之后,大多学生在先修课程中习惯了定量化、精确化的分析方法,而疏于用物理概念进行系统定性分析,特别是如何针对实际系统存在的问题,采取相应的分析和设计更是他们在学习方法上的薄弱之处。自动控制理论课程定性分析与图示解释较多,在传统的教学过程中,一般都是按照教材的自然顺序按部就班地进行讲解,并且课堂授课中,教师需在黑板上做大量的数学分析推导,绘制大量的曲线,因此课堂教学往往是索然无味的公式推导、定理证明和手工绘图。在实验教学环节中验证型实验多,设计型实验少,甚至存在“一键式”实验,这样难以锻炼学生的设计能力,对于学生自学能力的培养、设计能力的开发都存在着极大的阻碍作用。 对授课具体内容而言,自动控制理论主要研究的负反馈系统,包括系统的分析和设计两大方面,理论知识学习的目的是系统设计,而系统分析是设计的基础。分析与设计都是围绕稳定性、快速性和准确性三方面展开。分析方法主要是时域分析法、根轨迹法和频域分析法,分别从时域、复域、频域等不同的角度分析同一个控制系统,但最终归结于时域性能分析。 由此就清楚地勾勒出研究对象的轮廓,在这个基本轮廓之下展开教学,根据课程、学生及教师的特点,抓住了课程的关键,用统一的思想将课程内容融会贯通,教、学、辅联成一体,有助于学生加深对学习目的的认识,掌握知识体系,提高学习效率,同时也有利于管理者从整体上把握课程建设。这正是控制理论系绕性观点的体现。 2.2 反馈环节设置 反馈是控制理论的基础和精要所在,任何系统只有通过反馈信息,与预先设计的目标进行比较,利用二者形成的偏差不断调整,才能产生有效的控制,形成一个信息传递的闭合回路。没有反馈信息的非闭合回路或者反馈信息过于粗糙甚至错误的闭环系统,都不可能实现预期控制。 在教学实践中,反馈监测点的设置和反馈信息的提取与处理应遵循点面结合的原则,即既要考虑与多个控制目标(学生培养、教师队伍、课程建设)相关的评价指标的设计,又要兼顾评价、反馈量提取的可行性,同时要重点关注制约控制效果的关键点,并在反馈信息综合中加以不同权重。对于反馈信息的获取主要通过3个方面,如图1所示,并形成三环反馈控制,及时调整教学中出现的各种偏颇。 内环反馈信息来源于课堂教学。教师在充分备课、清晰讲解的基础上,加强和学生的互动与交流,收集学生对该课程的反馈信息,及时对课程教学进行调整。课堂学生反应最能直接地体现教学效果,可以通过观察学生的目光、给出适当的提问、采取启发式与联想式讲解、提供一定的讨论和练习等不同方式来收集学生的反馈信息。根据控制理论,内环反馈控制对于系统的调节最为直接,因此授课教师应采取多种手段,激发学生的学习兴趣和参与意识,给学生创造一个相对轻松的心理环境,以便更多地获取真实反馈信息,使课堂信息由单向传递变成双向传递,形成闭环调节,提高课堂效率。中环反馈信息来源于学生定期的网上评教和教学督导意见。发挥网络平台作用,通过设置学生信息反馈平台和网上评教系统,鼓励学生将自己在学习过程中遇到的问题、对各个教学环节的意见和建议反馈给教研室或者教师本人。同时结合教学督导的意见,对授课过程加以优化。外环反馈信息来源于最终的考试成绩以及课程结束后的教学研讨。尽管考试成绩不能说明一切问题,但通过考试过程及试卷分析,可以发现学生在学习该课程中存在的共性问题;通过教学形势分析和教学方法研讨可以掌握社会知识需求,同时达到取长补短的目的。 2.3 干扰分析 控制系统中,干扰不可避免,并且直接影响控制效果,因此干扰抑制问题是控制系统分析的一个重要内容。在控制理论中通常可以采用预测和补偿的方法削弱其对输出的影响。在这里,需首先分析干扰及不确定因素的产生。在该系统中,人(教师、学生、管理者)是主要的系统组成部分,个人的差异性,必然导致信息传递过程中的不确定性。如,学生基础知识、教师知识结构与研究兴趣、反馈信息的客观表现、管理决策的执行差异等等都是客观存在且随机变化的。应重点关注整体的不确定,并做好相应的“补偿”准备。首先了解学生预备知识的掌握情况,是否需要补偿。课程中涉及到的数学知识很多,如积分变换、拉普拉斯变换、复变函数等等,但所需知识点相对较孤立,因此可以利用较短时间进行“突击培训”。实践证明,适当的“基础知识补偿法”对于课程重点、难点的讲解具有良好的辅助作用,教师和学生都减轻了压力;其次是课堂干扰补偿。课堂上的互动是必要的,既可以调节课堂气氛,又有利于信息的双向沟通。但不能以点带面,让片面的反馈信息占据主导地位。课堂上提问式讲解,教师总是希望得到正确的回应,但不可将个别回应作为学生全面掌握知识的反馈信息。因此要剔除这种期待已久的“特殊喜讯”,注意观察大部分学生的反应和课堂情绪,排除干扰;第三是排除评价干扰。来自学生、督导、同行等方面的评价是系统中重要的反馈信息,为避免个别的不公正评价,需设置信息过滤机制,过滤掉带个人感情成分的“奇异值”,对来自不同方面的反馈信息加权处理。当然这个过程应以学生反馈信息为主,其他方面反馈为辅;最后是执行干扰补偿。在一个完整的教学计划执行过程中,教师是策划者和执行者。但教师水平、教学经验甚至责任心的差异,都可视为一种干扰,都可能影响教学效果。因此适当的教学示范课、教学基本功训练、定期的教研组讨论、教学方法交流都是必要的补偿方法。 2.4 控制调节制定 控制调节主要考虑两方面:一是教师的作用,二是教学管理者的作用。 教师方面。强调信息的双向流动,要达到学生掌握教师传授的知识、方法这一目的,因此教师应该成为驾驭课堂、掌控知识的角色。授课教师要精心设计每堂课,特别是绪论的讲解。作为控制论的入门课程,必须要让学生在首次接触课程的同时,将一个异常开阔的视野展示在他们面前,而不是让其产生这仅仅是公式推导、纯粹理论堆积的错觉,进而刺激学生求知、探索的兴趣和激情。鲜活生动的应用实例,具体的视频展示是冲击和震撼学生这种发散思维的最好手段。需要摒弃传统教学中发展历史的简单罗列,取而代之的是声情并茂的图文、视频展示,既融入了大量专业信息,又激发学生的兴趣,取得了事半功倍的效果。此外,通过适当的教学经验交流、教学方法讨论,使每位任课教师在熟知教学内容的基础上,培养教师运用适当方法,调控课堂气氛,激发学生热情的课堂应变能力。 管理者方面。教学管理者除关心教学效果外,更要关心如何打造一门精品课程,如何培养一支精干队伍。因此其调控行为相对要宏观,在控制理论课程建设过程中,主要从以下几方面着手调控。 1)教学实验环境改善。作为重要辅助手段的实验教学在课程建设中作用不容忽视,除了更新实验设备之外,更注重实验内容的更新。通过增加开放性实验、设计型实验、自主开发型实验,开阔学生视野,锻炼实践能力。 2)教学计划适时调整。尽管目前学时压缩是个大的趋势,控制理论课程同样受到影响,但对于基础内容、经典方法的学时不能压缩。通过更新教学内容、编写适合自己专业的特色教材,合理使用多媒体教学手段,使教师和学生在教与学的过程中都做到得心应手。 3)建立一定的奖惩激励机制。结合学生评教、教学督导及教研室评价,对课程综合打分,并对教学成绩突出的教师给予一定的物质和精神奖励措施,激发教师的教学投入热情,营造积极向上的竞争气氛。 3 结束语 在多年自动控制理论教学实践中,笔者对“控制理论”学以致用,在充分分析课程特点、考察教学过程的基础上,利用控制理论基本思想,发挥专业优势,分别针对目标制定、反馈设置、干扰抑制、控制手段等方面找到教学活动的对应环节,摸索出适合电类、机电类专业学生学习的教学方法。同时,对其他课程体系建设具有一定的借鉴作用。 自动控制理论论文:自动控制理论有效教学方法探索与实践 摘 要:自动控制理论课程涉及自动控制系统分析与设计的基本理论和基本方法,其特点是概念抽象、术语多、数学成分大、工程实践性强,要求该课程在教学方法上进行探索。研究并探索了该课程基于认识论和方法论的有效教学方法,经过近几年的探索与实践,教学效果良好,可为提高该课程的教学质量和进行有效的课堂教学提供参考。 关键词:自动控制理论;有效教学;探索与实践 自动控制理论课程是支撑我校导航、制导与控制国家重点学科的主干课程,自1959年起即为测控工程专业学员开设,目前已面向全院本科学员,是全院性的专业基础课,选用胡寿松教授主编的《自动控制原理(第五版)》教材。 自动控制理论课程综合性强、知识覆盖面广、基本概念和术语多,数学推导多。它不仅要求学生有扎实的高等数学、工程数学、复变函数、模拟电路、电工技术等课程基础知识,而且还要有较强的计算能力和工程素养。特别是随着控制技术的迅速发展,课程内容不断丰富充实(教材的第一至六章和第八章),讲授对象也日渐广泛,而课程学时却一再压缩(课内60学时),要求也越来越高,并且所选用教材的内容特点往往使学生因缺乏工程实践,缺乏对实际控制系统的感性认识而感到内容比较抽象,知识点分散、公式多、推导多,进而影响学习效果。总之,课程标准和教材内容的特点让学员感到难学,教员感到难教。该课程的改革和建设是全面提高专业课教学质量的基础,促进学科发展的关键。为提高教学效果,促进“指技合一”复合型军事人才培养,我们对该课程的有效教学方法进行了探索实践。 1 基于认识论和方法论的教学方法探索 1.1 从定性到定量、再到定性的分析思路 人类认识自然、了解自然,总是遵循从定性到定量、再到定性的这一规律,这种过程也是认识论所倡导的规律。自动控制理论课程的目的是让学员掌握控制的基本概念,并能够对实际的控制系统进行分析、设计。理解控制的概念比较容易,但要实施恰当的控制则比较难。在课程教学过程中,我们经常强调从定性到定量、再到定性的这一认识过程,帮助学员掌握整个课程的分析、学习思路,从总体上把握教材的内容,取得了较好的效果。 例如,对于一般自动控制系统的控制原理分析是定性分析,但是光知道自动控制的基本概念和原理是远远不够的,一个实际的系统要能够进行工作,必须对它进行定量分析,也就是要分析其稳定性、准确性和快速性指标。为了达到定量分析的目的,必须对系统建立模型,这个模型就是数学模型,包括微分方程、传递函数、结构图和频率特性,正好是教材第二章和第五章的内容。数学模型是实施定量分析的基础,有了模型并能够对其进行求解(拉普拉斯变换和反变换)的基础上,我们就能够对系统进行定量的认识。例如对快速性的认识,是通过对一阶系统和二阶系统的性能分析来建立起动态性能指标;对于稳定性的认识是通过线性系统稳定的充要条件和劳斯—赫尔维茨判据、奈氏判据、对数频率域稳定判据来进行的;对于准确性的认识是通过终值定理和静态(动态)误差系数法求稳态误差来进行的。 学员在学习过程中,喜欢对系统进行定量分析。因为定量分析有公式,计算简单,容易得出结果;而定性的结论,多属定量分析的结果、文字性结论以及相关的描述性结论。为此,我们在教学过程中强调,定量分析比较容易,难的是从定量分析上升到定性的结论和定性分析上去,也就是对这些定量的公式、结果的分析。例如,稳定性与参数之间的定性的关系;动态性能指标与系统参数之间的变化关系;稳态误差随系统参数变化如何变化;稳定性、稳态误差和动态性能指标与系统参数变化之间的关系;高阶系统增加闭环零点和闭环极点对系统有什么影响等。 1.2 从开环系统分析闭环性能的策略 控制的优秀思想是反馈,反馈就可使一般的开环系统变成闭环系统。因此,系统的开环与闭环之间存在紧密的联系,一般来说,开环系统容易分析和理解,也容易获得其数学模型,因为开环系统一般是由各种典型环节组成的,可以很方便地求得开环系统的零点和极点。因此,为了分析系统的闭环性能,常常从开环系统传递函数、开环性能出发来研究和分析。 例如,为了分析闭环系统的稳定性,劳斯判据需要知道闭环特征方程,而闭环特征方程正好是1+Gk(s)=0,其中Gk(S)就是系统的开环传递函数;而用奈氏判据直接通过开环幅相特性曲线Gk(jw)就可判别系统的闭环稳定性,也是从开环传递函数出发的。分析系统的稳态误差时,对于型如tm或其线性组合的输入来说,可直接通过对开环传递函数的型别v和开环增益k来得到静态误差系数从而算出稳态误差。绘制根轨迹时,由1+Gk(s)=0可推导出根轨迹方程,最终可直接采用开环传递函数Gk(s)来绘制闭环根轨迹,并根据闭环根轨迹分析系统的动态性能、稳态性能、稳定性等信息。 从开环系统分析闭环性能的策略可以帮助学员掌握各种分析方法的出发基点和分析目的。由于自动控制理论课程概念、术语多,从什么条件出发分析系统的什么性能在学员学习过程中经常引起混淆,往往课程教学已经结束了,学员还不知道用什么传递函数来绘制什么(开环、闭环)系统的根轨迹,用什么传递函数来计算(开环、闭环)系统的稳态误差。诸如此类,不一而足。 1.3 从对控制系统的要求出发整体把握教学内容 自动控制理论课程内容繁杂,基本概念、定义、术语、公式多,学员难以从整体上把握课程的全貌,难以建立课程知识体系之间的内在联系,大部分学员只有靠机械记忆来掌握课程内容。在教学过程中,我们通过从控制系统的一般要求出发,将课程体系有机联系起来,收到较好的效果。 对自动控制系统的一般要求是“稳、准、快”,因此对控制系统进行分析就是对这三个字进行分析,即分析系统的稳定性、准确性(稳态误差)和快速性(动态性能指标)。首先要求知道它们的准确含义,其次要采用合适的分析方法。分析方法最直观的是时域分析法(第三章);其次是在系统参数发生变化的时候,系统的性能如何变化,可采用根轨迹法进行分析(第四章);除此之外,如果系统的输入是正弦波,对系统的分析可采用频域法进行(第五章);如果系统的性能不符合要求,则必须对系统进行校正(第六章)。 当然,对于每一种分析方法,其分析特点和目的也不一样。时域分析可提供时域指标的全部信息;根轨迹法分析具有时域分析的特点,但它可以提供系统参数发生变化时的闭环系统的根的分布情况,从而可以分析系统的时域指标;而频域分析由于方法的特点,可以分析系统的稳定性和稳定裕度,但不能提供直观的时域指标。 1.4 线性叠加的思想 自动控制理论讲授的主要是经典控制理论,研究对象是线性定常系统,其主要特性是叠加性和均匀性。在系统分析过程中,经常采用的策略是叠加。从一般的多输入产生的输出是采用叠加原理,到开环对数幅相特性曲线的绘制也是将幅频特性相乘变成对数幅频特性的相加从而简化运算。对系统进行校正的时候,串联校正采用的是线性叠加,而反馈校正不具有叠加性,但通过进行一定的简化,最后进行反馈校正进行设计时,也是通过近似的线性叠加的办法。因此,叠加的思想在课程中运用得相当普遍。 2 教学实践体会与教学效果 2.1 多从工程的角度进行教学 自动控制的基础是微分方程的求解,但精确求解微分方程却不是本门课程的重点。自动控制理论是从工程实践中发展并提炼出来的。因此,虽然求解微分方程具有逻辑严密性和精确性,但数学特性却不是该课程的主要特性,在教学过程中应该强调的是其工程性。它的工程性主要体现在几个方面。一是近似、简化的方法,例如对非线性系统的小偏差线性化法近似成线性系统,这种近似在工程上是应用得非常多的,也是非常有效的,在一定程度上能够满足工程的需要;再例如在一定条件下将高阶系统简化为一阶或二阶系统。二是大量公式的推导过程应该注重工程背景,而不能从纯数学的角度出发进行推导教学,严密的数学推导并不是本课程的主要目的,即不能将本课程讲成一门纯数学的课程,而应该从工程的角度出发,充分利用简化、近似、适用范围等工程使用条件,对相关知识点进行讲授。 2.2 适当强调控制系统的设计 自动控制理论课程的目标有两个:一是控制系统的分析;二是控制系统的设计。我校所选用的教材是以控制系统的分析方法为主线,在控制系统的分析方面内容比较详尽,各种分析方法都有介绍,知识点成体系,但对控制系统的设计则讲得较少,也就是注重基础知识的讲授,而忽略如何利用分析方法进行控制系统设计。学员学完该课程之后,掌握了许多控制系统分析的方法,但对实际控制系统的设计基本没有思路,总感觉无从下手。 为此,在教学过程中,笔者强调基础分析方法的同时,引入另外一条控制系统设计的主线,以一个导弹控制系统仪器为例,从其控制原理、数学模型、时域响应分析、根轨迹分析、频域分析以及频率域校正方法出发,对该仪器系统进行分析与设计,既增加了学员学习相关知识的积极性,又提高了教学效果和学习效果。 此外,原教材的知识内容在控制系统的设计方面虽然篇幅较少,但是涉及相关设计的内容都已经融合在相关知识点中。比如对一阶、二阶系统的参数分析与调节,对系统开环增益的调节作用等,实际上对被控对象或系统增益的调节已经是系统设计的内容了。事实上,自动控制理论的发展在相当长的一段时间内都是对系统的参数进行调节。如果参数调节不起作用,则需要采用校正方法来改善系统的性能。 值得注意的是,过多地强调系统设计的内容会牺牲对基本理论与方法的教学。引入以实际控制系统的设计这条主线,应当处理好基本理论方法与应用之间的关系,注意把握基本理论方法与应用之间的“度”,这个“度”就是在不牺牲课程内容体系、知识体系完整性的前提下,适当增加设计方面的内容。 除此之外,对教学内容进行整合和精选,引入Matlab编制的辅助教学软件等措施,也在教学过程中得到了有益的尝试。 3 结束语 近三年来,在自动控制理论课程的教学过程中,采用基于方法论和认识论的有效教学方法的探索和实践,与以往的教学情况相比取得了明显的教学效果。有学员说,通过这样的教学方法,我们很容易理解课程的内容体系,知道该掌握哪些知识,哪些是重点,哪些是难点,能够从总体上把握经典控制理论的全貌。对于青年教员来说,通过这样的实践,能够让他们尽快地理解掌握课程体系和内容,尽快帮助他们成长为一名合格的自动控制理论课程教员。当然,随着自动化技术的飞速发展,为了能够适应新时期对人才培养的需要,必须加强自动控制理论课程的教学改革和探索,不断地更新和完善教学内容,改进教学方法,将自动控制理论课程的教学推向一个新的高度。 自动控制理论论文:浅析自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用 摘要:采用先进的热工自动化产品后不但可大幅度提高电厂的安全性,避免出现非计划停炉停机的重大事故,而且可极大地提高电厂的经济效益。本文对自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用进行了探讨,仅供参考。 关键词:热工自动化;控制;火电厂;应用 一、自动化控制理论概述 1、自动控制理论简介 当前,自动控制理论经历了现代化控制理论到智能控制理论的发展,已经成为自动控制科学的优秀。根据不同的条件,可以将自动控制系统进行不同的分类,如按照其控制装置的不同,分为模拟式的常规控制以及计算机控制两种。其次,从是否有反馈上来说,可以分为开环与闭环两种控制系统。最后,从设定值是否是固定的这一角度来说,又可以分成是随动以及定值控制系统。 2、火电厂热工自动化的主要内容和应用现状 如今,各个领域的企业单位都开始在追求自动化,将热工自动化控制系统应用到电力企业中,可以促使其更好更快的发展。具体来讲,热工自动化控制包括诸多方面的内容,比如自动检测、自动控制、自动报警以及自动保护等。自动检测指的是利用自动化仪表可以独立测量热力过程中的热工参数,比如温度、压力、流量以及成份等,在这个过程中,是不需要工作人员参与的。通过应用自动检测,可以将火电厂工作中存在的各种问题及时找出来,采取一系列的措施进行处理,结合检测情况来合理调整火电厂机组的运行。 自动控制指的是利用自动控制装置来自动运行和调节火电厂机组中某些过程和设备,促使机组可以更加安全稳定的运行,另外,经济性也可以得到提高。这种操作是严格依据拟定的步骤和条件来进行的,因此也有人将其称之为顺序控制,主要在机组的启停、运行以及事故处理中应用顺序控制。生产设备的具体情况以及运行要求决定着顺序控制的步骤和每一个环节的内容;结合操作次序和条件,来合理编制顺序控制的流程,它的实现是由自动装置来完成的。控制装置除了具备基本的联锁保护功能之外,还需要具有一定的逻辑判断能力。当完成了某一项操作之后,需要标明已经实现了本步骤操作,方可开始下一步操作,否则,就需要将操作顺序进行中断,然后报警。自动报警指的是如果在机组运行中无人控制,如果不慎偏离了相关参数控制,就可以自动对工作人员进行提示,采取一系列的调整措施,来降低重大故障和事故的发生几率。随着时代的发展和进步,机组容量越来越大,那么热力系统的复杂程度也越来越高,操作控制的难度较大,需要具备更高质量的自动保护。具体来讲,自动报警主要应用于高低水位、超温超压以及事故状态等方面。 自动保护指的是如果热工参数超过了相关标准,或者是设备运行条件不符合相关要求,那么就可以自我修复和控制机组设备,为了避免发生更加严重的事故,还可以停止设备的运行。在衡量供电质量方面,非常重要的一个指标就是电的频率,那么就需要汽轮机具备的转速自动调节系统具有较高的性能,这样才可以控制电频率,使其不超出相关的精度范围。在锅炉的实际运行中,需要有一些参数来将锅炉的工作状况给有效的反映出来,保证其不超出相关的规定范围,或者在变化中呈现一定的规律。 通过调查分析发现,如今我国各个发电厂也在开始进行技术改革工作,火电厂的自动化程度越来越高。在自动装置方面,我国传统采用的组装仪表已经发展为先进的数字仪表,系统控制设备也得到了快速发展,通过一些小型计算机可以有效的监督和控制机组的运行,通过CRT来显示监督结果,这样就可以在很大程度上提高它的监控水平。在应用控制和热工保护方面,也取得了一系列的成绩,在火电机组控制系统发展中,非常重要的一个方面就是开始采用协调控制系统,我国也开始将注意控制系统应用到大型发电机组和引进的发电机组中。通过这些技术革新,促使我国电厂热工自动化控制得到了更好的发展。 二、DCS的主要发展方向 1、自律分布式系统结构 在火电厂热工发展过程中,非常重要的一项控制系统就是自律分布式控制系统,这种系统可以满足自律可控性,又可以满足自律可协调性。自律可控性指的是如果有问题或者故障出现于系统中的任何一个部件系统,那么其余系统除了可以自我保护,还可以控制自身系统;自律可协调性指的是如果有问题出现于任何系统中,企业系统就可以对自身工作状态进行协调控制。相较于目前的DCS,自律DCS具有很大的差异,目前主要有层次分布型系统和水平分布型系统两种,如果有问题出现于前者的上位子系统内,调节功能是无法由下位子系统来完成,但是下位子系统可以进行局部控制,这样自律控制性就得到了实现;后者的部分子系统中出现了问题,并不影响到其他系统的正常工作,但是在这种情况,信息无法在各个系统中实现交换,这样虽然协调性可以实现,控制性却无法满足。如果采用传统的集中式系统,因为控制器只有一个,那么就会出现诸多问题。 2、EIC综合技术 EIC分别是三个装置的简称,分别是电气控制装置、仪表控制装置和计算机控制装置,在传统的发电控制中,这三个装置都是独立的,安装也是分别进行的,而如今随着科学技术的革新,国家开始应用了EIC综合技术,有机结合了三种装置,在规划时,可以由DCS来统一进行;在未来一段时期内,还需要进行深入的研究,从配套软件和硬件方面来努力,并且设计相关的编码,应用到综合系统组,来提高综合技术的控制能力。 3、现场总线 通过研究发现,在DCS发展中,非常重要的一个方向就是现场总线FB,FB作为一条重要的通信线路,由DCS所控制,可以将那些干扰以及不良影响给排除掉。通过FB可以有效连接现场的所有智能设备,比如智能变送器、智能执行机构等等,这样控制电缆的数量就可以得到大大的减少,以往通过长线传输出现的各种问题也可以得到有效减少,比如信号不良、信号差异等。通过现场总线的应用,可以更好的管理系统结构,提高现场设备运行的智能化程度,更好的维护发电控制设备。 4、过程仪表控制 随着DCS的广泛使用,常规控制仪器只有较小的使用范围,目前在大型机组上设置的仪器表数量越来越少,记录表也不再安装。如今开始应用IGS,也不需要将仪表盘应用在现代中央控制室。今后一段时期的发展趋势是在FB支持下,对各种智能变送器以及智能器等进行使用,这样就可以促使仪器更好的运行;这些装置可以找出在设备运行过程中以及设备停止运行过程中所出现的任何问题,并且进行分析和解决,促使仪器在一个良好的环境内运行。在社会飞速发展过程中,环境问题日益严重,环境保护已经被提上了日程,出现了越来越多的仪器来监控发电厂污染物的排放量,但是这些设备有着比较复杂的结构,并且需要较高的造价成本,那么就会增加实际使用和维护的难度。并且因为这些技术面世不久,在专业技术人才方面还比较的缺乏,我国也没有详细介绍这些先进的仪器,国外在相关资料方面也比较的欠缺,那么就会对设备的广泛应用产生限制作用,不仅会造成大量的资金和人力的浪费,还会威胁到环境,需要引起相关人员的重视。 结束语 作为新型的控制技术,热工自动化控制具有无可比拟的优越性,发展前途光明。在使用前,合理的设计是不可少的。我们要立足国情,研发与我国现实情况相协调的热工自动化控制,提高操作性。 自动控制理论论文:自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用 摘要:在科技飞速发展的今天,热工自动化系统也得到了快速发展,逐渐实现了高速化、智能化和透明化。在火电厂中应用热工自动化控制,可以充分利用故障信息,更好的处理故障,还可以对各个控制系统进行控制,提高系统运行的稳定性。基于此,本文就自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用进行了探讨。 关键词:自动控制理论;火电厂;热工自动化;应用 一、热工自动化概述 1、概念浅析 在传统的火电厂的参数操作中,都需要人力进行测量与控制。热工自动化应用于火电厂解放了人力,在自动化控制装置、自动化仪表的帮助下,实现了对火电厂热力参数的无人直接参与、无人控制的现实,以自动化保护、自动化报警与自动化控制满足处理信息的需求。可见,热工自动化是火电厂热力参数的智能控制系统。除了人力的解放外,火电厂应用热工自动化控制也提高了保障热工设备的安全等级,避免了工作人员不必要的劳动,机组经济性与工作效率大大提升,是优化工作环境条件的重要系统。可以说,火电厂的现代化是以热工自动化为前提的。 2、热工自动化在火电厂的应用现状 新时期,各企业都在追求自动化以提高生产力、降低生产成本,实现效益的最大化。热工自动化应用于电力企业中,为电力行业注入了新的活力,也是在火电发电过程中,一步一步由无到有的过程。当前,自动保护、自动控制、自动检测与自动报警是热工自动化的重要组成。首先,自动检测。即通过自动化仪表对热工参数,例如热工环节的流量、压力温度、液位与成分等独立完成测量,排除了工作人员的参与。在火电厂运作过程中,若存在问题与不足,自动检测装置也能有效的探测到,并立刻调整火电厂运作参数。其次,自动控制。可实现自动调节与运行火电厂机组的设备或过程,保证经济性与安全性的机组运作。第三,自动报警。火电厂机组在无人参与情况下若出现参数的控制偏离,则自动报警装置将向工作人员发出警告提示,做好及时纠正、调整,避免重大事故与故障的出现。第四,自动保护。此功能在于自我控制与修整。如果设计参数无法满足实际设备运行条件或热工参数比限定值大,那么装置将自动终止工作,防止事故进一步扩大,避免不必要的损伤。 在各领域的技术革新面前,火电厂热工自动化有较大的进步。从自动装置角度分析,数字仪表在进一步的取代组装仪表的地位,系统控制设备的改善步伐也在加快。小型计算机也应用到了机组工作当中,进行控制与监督作业。CRT显示的配设,很大程度提高了监控水平。热工保护、局部应用控制也存在很大程度上的更新。在大型火电机组中,较多的应用了协调控制系统,可以说,火电厂的热工自动化控制系统是在社会科技进步下的“水涨船高”,未来火电厂的热工自动化还将有更大的进步。 二、自动化控制系统的作用 自动化控制系统是一个以控制器和网络为基础的自动化系统,理论上它们极有可能扩展更高的管理信息系统。然而事实上,DCS采用的是分布式控制系统的结构模型,它的控制器既可以采用传统的DCS控制器。也可以使用新型的PLC等其他类型的控制设备。 在自动化控制系统数年的发展过程中,积累沉淀了大量先进的算法模块。比如对于NT6000这样一个具有设备级的计算模块的系统,它的计算模块能够集中完成基本的设备控制和故障报警的功能。且该模块的网络通信单元的功能也已经能够实现,这项技术使得软件开发的效率大大提高。其中一个设备级的计算模块和0.5K的梯形图的逻辑量是相等的,如果要还有PLC来完成同样的功能,程序流程就会变得非常烦琐。PLC缺乏在下载修改,运行调试,远程诊断等方面的解决方案。由于中国开始逐步放宽电力供应以及更加重视节能降耗,对于火力发电行业的结构的调整采取了大力度的方案措施。预计在“十一五”期间就对“关小”步伐不断加速,到“十一五”的末期,一共将会关掉四千万千瓦的小火电厂。这一举措使得我国电力工业结构发生了一个极大的变化。 三、DCS的主要发展方向 1、自律分布式系统结构 在火电厂热工发展过程中,非常重要的一项控制系统就是自律分布式控制系统,这种系统可以满足自律可控性,又可以满足自律可协调性。自律可控性指的是如果有问题或者故障出现于系统中的任何一个部件系统,那么其余系统除了可以自我保护,还可以控制自身系统;自律可协调性指的是如果有问题出现于任何系统中,企业系统就可以对自身工作状态进行协调控制。相较于目前的DCS,自律DCS具有很大的差异,目前主要有层次分布型系统和水平分布型系统两种,如果有问题出现于前者的上位子系统内,调节功能是无法由下位子系统来完成,但是下位子系统可以进行局部控制,这样自律控制性就得到了实现;后者的部分子系统中出现了问题,并不影响到其他系统的正常工作,但是在这种情况,信息无法在各个系统中实现交换,这样虽然协调性可以实现,控制性却无法满足。如果采用传统的集中式系统,因为控制器只有一个,那么就会出现诸多问题。 2、EIC综合技术 EIC分别是三个装置的简称,分别是电气控制装置、仪表控制装置和计算机控制装置,在传统的发电控制中,这三个装置都是独立的,安装也是分别进行的,而如今随着科学技术的革新,国家开始应用了EIC综合技术,有机结合了三种装置,在规划时,可以由DCS来统一进行;在未来一段时期内,还需要进行深入的研究,从配套软件和硬件方面来努力,并且设计相关的编码,应用到综合系统组,来提高综合技术的控制能力。 3、现场总线 通过研究发现,在DCS发展中,非常重要的一个方向就是现场总线FB,FB作为一条重要的通信线路,由DCS所控制,可以将那些干扰以及不良影响给排除掉。通过FB可以有效连接现场的所有智能设备,比如智能变送器、智能执行机构等等,这样控制电缆的数量就可以得到大大的减少,以往通过长线传输出现的各种问题也可以得到有效减少,比如信号不良、信号差异等。通过现场总线的应用,可以更好的管理系统结构,提高现场设备运行的智能化程度,更好的维护发电控制设备。 4、过程仪表控制 随着DCS的广泛使用,常规控制仪器只有较小的使用范围,目前在大型机组上设置的仪器表数量越来越少,记录表也不再安装。如今开始应用IGS,也不需要将仪表盘应用在现代中央控制室。今后一段时期的发展趋势是在FB支持下,对各种智能变送器以及智能器等进行使用,这样就可以促使仪器更好的运行;这些装置可以找出在设备运行过程中以及设备停止运行过程中所出现的任何问题,并且进行分析和解决,促使仪器在一个良好的环境内运行。在社会飞速发展过程中,环境问题日益严重,环境保护已经被提上了日程,出现了越来越多的仪器来监控发电厂污染物的排放量,但是这些设备有着比较复杂的结构,并且需要较高的造价成本,那么就会增加实际使用和维护的难度。并且因为这些技术面世不久,在专业技术人才方面还比较的缺乏,我国也没有详细介绍这些先进的仪器,国外在相关资料方面也比较的欠缺,那么就会对设备的广泛应用产生限制作用,不仅会造成大量的资金和人力的浪费,还会威胁到环境,需要引起相关人员的重视。 结束语 作为新型的控制技术,热工自动化控制具无可比拟的优越性,发展前途光明。在使用前,合理的设计是不可少的。我们要立足国情,研发与我国现实情况相协调的热工自动化控制,提高操作性。 自动控制理论论文:基于居民虚实实验平台的自动控制理论教学体系构建 摘要:为提高信电类自动化专业人才培养质量,提升自动控制理论教学效果,依托虚实结合实践教学平台,结合浙江大学城市学院信电分院学科特点和学生情况,大力改革自动控制理论内容体系和课程体系,基于知识应用,借助计算机虚拟仿真工具和实验平台,构建了层次型的虚实结合体系构架,并在实践中进行课程的相关建设和课程教学改革,提升了学生参与度,提升了课程的教学效果。 关键词:虚实结合;自动控制理论;课程体系;层次型 【中国分类法】:TP13 自动控制理论课程是电气信息类自动化专业学生的重要专业基础课程,是自动控制系统、过程控制、智能控制等专业课程的先修课程。该课程理论性、系统性和综合性都很强,涉及到多学科的交叉。通过理论课程的学习,培养学生分析、设计控制系统的能力。为后续专业课程的学习打下坚实的基础。浙江大学城市学院的学生理论基础薄弱,对理论课程的学习有畏难情绪,传统“满堂灌”的教学方法,忽视启发学生的创新思维、分析和解决实际问题能力的培养,使得学生缺乏学习的主动性,教学教过欠佳,影响后续课程的学习。这门课的教学模式有必要进行改革,本课程组老师将贯彻“基于应用知识应用”的教学理念,探索新的教学方法,基于信息与电气学院虚实结合的实验平台在自动控制理论教学中开展虚实结合的课程教学模式,并紧密结合实际应用,希望能够通过模式的探索和实践提高学生的学习兴趣、激发学生积极思维、培养学生能力,大力推动和促进自动控制理论课程的教学质量的提高,并影响和辐射其他课程的教学改革。 一.削枝强干,构架内容体系 课程的教学重点在于如果引导学生对树立控制系统的系统概念、掌握三种数学模型的建立及其相互转换关系、掌握时域、复域、频率的三种分析方法、进行实际系统的性能分析和校正设计。难点在于系统分析和综合设计。以前系统都是介绍理论知识为主,比较注重知识的理论推导和证明,数学推导复杂,手工绘图比较繁琐;从历届学生学习状况看,学生比较被动、课程学习枯燥、兴趣不高。针对以上情况,课程组根据课程特点和自动控制理论体系的特点,梳理了课程的知识体系。 整合与前续课程“电路原理”、“电子技术”、“电机拖动”和后续课程“交直流调速”、“计算机控制”、“智能控制”、“控制系统设计”等课程的内容,遵循与前续课程内容不重复、对后续课程所用的知识点不遗漏的原则;同时根据自动控制理论自身的内在体系,“加强基础、削枝强干”,以系统建模-系统分析-系统综合为总线索,在每章中再以“时域”、“复域”、“频域”等方法为子线索,以“三性(稳定性、稳态特性、动态特性)”为基本框架组织教学内容、实现模块化教学,加强基础、突出主线。 二.构建计算机辅助教学构建“1+1”理论课程体系 基于计算机仿真辅助教学的“1+1”理论课程体系,1门优秀理论知识教学课程(自动控制理论课程68学时)配套一门1门计算机仿真工具辅助教学(系统建模与仿真32学时)。随着计算机技术、课程组老师与时俱进,不断地更新陈旧的教育思想和理念,赋予新的内容和创新,近年来,有别于研究型大学,针对应用型本科院校学生,为了辅助该课程的学习,形成一个优秀“自动控制理论”、一个辅助工具“系统建模与仿真”的控制理论教学体系。辅助工具也可供学生课外自学,两个模块的知识模块相对应,一个是抽象的理论知识,一个是可视化的MATLAB仿真分析,两者相配套。有效改变传统的单一自动控制理论抽象教学。 三.基于应用的虚实结合的层次型“4+1+3”实践教学体系构建 实验实践是加深学生感性认识、验证所学理论、培养动手能力的重要环节,针对应用型本科院校学生的特点,课程组精心设计了层次型的立体实践教学。纵深方向实时层次递进性的实验实践教学,在时间上,实施,课内与课外结合的方式。 层次型的“4+1+3”课内实验实践教学体系,形成“基础验证实验”――“综合设计实验”――“工程应用实验”――“创新提升应用”4个层次,同时借助1个“虚拟仿真技术”、3个技术手段“计算机控制、单片机控制、PLC控制”技术,实现4个层次的虚拟仿真、虚实结合的实验实践教学特点。 “自动控制理论实验”定位于基础验证实验,课程组织形式为“虚实结合”,教师指导和学生自主学习相结合的形式。教师指导方采用各实验项目过思考题的形式,启发学生的思考和提问,在指导中采用虚实对比的方法。“自动控制课程设计”定位于综合设计,课程组织形式为学生自主设计,采用课内外结合的方式,进行仿真设计及实物调试两种形式进行实践。教师指导方式为教师讲授相关的资料和方法,学生综合应用,并自行完成相关综合性设计,过程中采用研讨式和问题式的方法。“控制系统设计”定位于工程应用,课程组织形式采用实物制作的模式,教师进行方法指导,学生自主设计实现,教师指导方式为工程设计过程由教师引导,具体各环节学生自主实施。“系统建模与仿真实验”定位于计算机辅助工具,课程组织形式采用“教师指导”和“学生自学”结合,“学生自学”和“教师点拨”结合的形式,教师指导方式采用“学生上课式“和”老师总结式“的形式,学生以团队形式自行准备实验内容,完成相关实验内容,教师进行总结、评定和考核。 四.总结 根据学院虚实结合的实验平台,对“自动控制理论”课程的内容体系、理论课程体系和实践课程体系进行梳理,基于知识应用,借助计算机虚拟仿真工具和实验平台,形成了层次型的虚实结合体系构架,并在实践中进行课程的相关建设和课程教学改革,提升了学生参与度,同时感受到知识应用的乐趣。课程组在以后的教学实践中将会在此体系构建的基础上深入开展各项教学改革,深入贯彻虚实结合的应用理念。 作者简介: 杜鹏英(1978-),女,浙江杭州,硕士,副教授,信息与电气学院实验中心副主任、自动化系副主任,研究方向为应用电子、智能控制。 自动控制理论论文:“自动控制理论”课程教学方法研究与实践 摘要:“自动控制理论”是自动化专业的一门重要专业基础课,在高校本科自动化专业的所有课程中起着承前启后的作用,是自动化专业的一块敲门砖。对于这样一门举足轻重的课程,研究教学方法和教学手段,提高教学质量具有重大的意义。结合实际教学中的经验,对自动控制理论课程的教学方法进行了研究和实践。 关键词:自动控制理论;教学方法;教学手段 作者简介:曹敏(1976-),女,贵州习水人,贵州大学电气工程学院,副教授;徐凌桦(1976-),男,贵州贵阳人,贵州大学电气工程学院,副教授。(贵州 贵阳 550025) “自动控制理论”是自动化专业的一门重要专业基础课,由于其理论性强,涉及知识面广,与先修课程联系紧密,容易让学生产生畏难情绪。然而,该门课程又是自动化专业的一块敲门砖,能否扎实掌握该门课程所学内容,直接影响到对后续专业课程的学习和理解,而且,该课程同时也是自动化类硕士研究生的必考科目之一。为此,结合近几年的教学实践经历,笔者对自动控制理论课程的教学方法和教学手段进行了探讨。 一、讲在所有授课内容之前 由于“自动控制理论”这门课程在整个自动化专业本科知识体系中占据了重要的一席之地,因此,在讲授该门课程之前,对课程在本专业的地位、教学目的、考核方式等等做一个简要的介绍极其必要。在讲授所有具体内容前,事先告知该门课程有什么用,并用通俗易懂的话简要概括课程所要讲授的内容,让学生了解该课程在整个专业学习中所占据的地位,需要用到哪些已经所学的知识以及将对之后要学习的专业课程的贡献等等。另外,还可对课程的学习方法及考核方式等问题一一简要介绍。这样做,一方面避免了学生学习的盲目性,解决了学生“为何要学这门课程”的问题,减轻同学的畏难心理,另一方面也强调了课程的重要性,有助于学生树立学习这门课程应具有的正确学习态度,增强对课程的重视程度。 二、“自动控制理论”在自动化专业的课程地位 “自动控制理论”是本科自动化专业的一门重要专业基础课,其在整个自动化专业课程体系中所占据的地位,简单说来就是“承前启后”。 由于课程主要讲授分析和构建自动控制系统的理论和方法,需要用数学手段抽象出由实际物理器件或由各种电子元器件搭建而成的系统的数学模型,从而要用到高数、工数、电路、电机、模电、数电等知识。因此在学习该门课程之前,学生应已先修“高数”、“工数”、“电路原理”、“电机与拖动”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”等课程。 此外,作为自动化专业的专业基础课,“自动控制理论”又为后继课程所用。如以电机为主要研究对象的运动控制系统、以各种具体生产过程为研究的过程控制系统,以及以单片机、工控机、PLC为优秀控制器的计算机控制系统等常会使用传递函数来描述系统的数学模型,并使用时域或频域法来分析系统的性能,衡量系统的稳定性,又或是对具体的各种控制系统使用“自动控制理论”的方法来对系统进行设计。由此可见,“自动控制理论”是自动化专业的一块敲门砖,是一门不可或缺的专业基础课。 三、“自动控制理论”的课程内容 尽管“自动控制理论”理论性强,内容多,涉及面广,概念抽象,且知识环环相扣,其以线性系统为主要研究对象,囊括了自动控制系统的基本概念、系统数学模型的建立及简化、线性系统的时域分析、系统的根轨迹、系统的频域分析、系统的校正及离散系统等内容。看起来内容纷繁复杂,且与先修的多门课程联系紧密,但总的说来,该课程讲述了两个内容:一是自动控制系统的分析,而另一个内容就是自动控制系统的综合(设计)。要讲述第一个内容,那就先要了解什么是自动控制系统,它是由什么组成的,对于组成它的各个环节有哪些专有称谓等等;接着在了解了自动控制系统的构成后,要分析系统,则需要建立系统的数学模型;之后便是用时域法、根轨迹及频域法等来分析系统。而对于第二个内容,控制系统的综合,则是设计出满足相关性能指标的自动控制系统。当系统不满足性能时,则考虑通过增加校正环节来对系统进行调整,以使设计出的系统满足要求。由此,“自动控制理论”的内容可简要概括如下: 系统分析:系统的概念;系统数学模型;系统的时域分析;系统的根轨迹分析;系统的频域分析。系统综合:系统的校正方法;系统的校正。 以上这些内容,可深可浅,具体的章节内容安排还应与采用的教学手段、教学方法以及课程的学时数安排等相结合,制作出既不偏离“自动控制理论”主体内容,又符合培养学生掌握学习方法激发学习兴趣要求的课程内容。 四、“自动控制理论”课程教学中所采用的教学手段 1.张弛有度的多媒体教学 随着现代化教学模式的引进,各种多媒体教学课件涌入课堂,授课教师从繁重的传统板书教学中解脱出来,节省了课堂时间。然而,过分依赖于多媒体课件,常常会导致课堂节奏快,学生对所学知识印象流于表面。并且由于节省了板书时间,课堂的知识量无形中会加大,学生常来不及对各个知识点进行深入思考并理解掌握。尤其对于“自动控制理论”课程来说,需要推导大量的定理、公式及法则等,若这些工作都只靠课件来完成,学生则处于被动接受知识的状态,其学习效果可见一斑。众所周知,人接受理解并掌握新事物、新知识需要一个过程,且在此过程中通过积极思考、主动参与才会留下深刻印象,深入认知后方可举一反三灵活应用。授课经验表明,将传统的板书模式与现代化多媒体教学方法相结合,对于诸如系统数学模型的建立,系统分析及校正装置的设计等重点内容通过板书、应用启发引导进行推导演算的互动式教学更有助于学生对知识的掌握理解,提高学习效果培养其计算分析能力和解决问题的能力。现代化多媒体教学手段在“自动控制理论”课程中的使用要张弛有度并与其他教学手段相结合方能起到最佳教学效果。 2.主干清晰的宏观教学 “自动控制理论”具有理论性强,内容丰富,涉及面广,概念抽象,环环相扣,与数学联系紧密且需要较强的计算能力等特点,容易让学生产生厌学、弃学情绪。因此,在讲授具体知识之前,用通俗易懂的一两句话从宏观角度高度概括课程内容,事先让学生对“自动控制理论”有一个整体的认知,解决“这门课有什么用”,“需要用到哪些已经学过的知识”,“主要讲什么内容”,“为后继哪些课程服务”等问题,有助于学生树立对课程的整体观念,避免知识片面、孤立。而每堂课开始使用几分钟的时间对所讲内容进行概括性简介,指出所授知识点难点及重点,既有助于学生抓住主干,理清思路,又可让他们在学习的过程中有目的地去构建相关知识,提高其课堂注意力。 事实上,从宏观上说控制理论主要围绕着系统的稳定性、动态性能和稳态性能三方面叙述了以线性反馈控制系统的系统分析及设计两大内容。有了这个整体概念,在宏观教学思想的指导下,可将课程内容自上而下地划分为几大模块,在讲授过程中,从模块用途开始,逐步细化模块知识,层层分解,直至各个末枝细节,最后确定各个模块在主干中所处的位置,与其他模块之间的关联状况等。即由主干梳理到具体知识的精分,又由知识浓缩到课程主干的提取。教学经验表明,这种主干――枝叶――主干的教学方式,有助于加深学生用整体统一的思想将控制原理的知识体系融会贯通,把彼此相互联系的概念、观点源源不断地纳入一个统一的结构中并进行合理的分门别类。通过主干,构造了“自动控制理论”课程的框架,学生学习的过程则是对这个框架不断充实的过程,最终,学完课程后,学生则能思路清晰地总结出课程主要内容,梳理出课程的主干,避免只学到零碎的知识片段。 3.提问+回答式的互动教学 在教学活动中,学生是永远的主体。如何调动学生的学习积极性,把他们由被动学习转变成主动探究,是授课教师义不容辞的责任。为此,在教学过程中,笔者常根据所要讲授的内容,提出一些紧密相关的问题,让学生进行讨论分析,引导他们解决问题,总结出问题的答案并进行回答。最后教师会就问题再次进行归纳和总结。此外,在每次课讲解新的内容前,对于已经学习过的知识,花5~8分钟的时间,让一名学生对上次所学知识进行简要的回顾,并由其余同学对其进行提问,对于回答不完善或不正确的,可由提问者进行补充回答或纠正。教学经验表明,采用这种方式进行授课更有助于学生对所学知识的理解及掌握,且印象深刻,加强了师生间以及同学间的相互交流,有利于各种创新思维的迸发,同时也调动了学生的学习积极性,增加了他们的学习信心,培养了他们分析并解决问题的能力以及归纳总结和语言表达的能力。 4.学生自主式学习的课堂教学 “自动控制理论”涵盖内容多,如果在教学中一味采用以教师为主体的填鸭式教学,则在无形中助长了学生弃学、厌学的思想,压制了其主观能动性及思维的创新性发展,不利于其学习能力的培养。为了激发学生的学习主动性,笔者在教学中采用了以学生为主的课堂教学方式。即把学生分成几组,分别选取“自动控制理论”中易于读懂的章节知识在课下进行学习并制作相应的课件,然后在课堂上选取一名小组成员配以自制的课件来向全体同学传授知识。其余小组成员可以进行补充,而其他同学则可以就不清楚不明白的地方向该小组同学进行提问。教师根据每组同学的情况会给出相应分数,并将其计入“自动控制理论”课程的总成绩中。教学效果表明,学生们在课堂上更为活跃,这种授课方式大大增加了学生的学习主动性,使学生在自主学习的过程中去真正体会学习――理解――掌握知识的过程。通过教师对学生的鼓励、支持及肯定,则进一步增强了他们的学习情绪和自信心,同时还培养了他们的团队合作精神。反过来,从这种以学生为主的课堂教学中,学生在课堂中所展示出的各种创造性思维则为思维几乎已经模式化的教师开辟了新的天地,更有助于教师自身教学水平的提高。这种良性互动,正是教学过程中喜闻乐见的。 五、结束语 教学方法的探索和教学模式的改革是教学过程中永恒的话题,“自动控制理论”是自动化专业的一门重要专业基础课,笔者经过多年的教学实践,总结出以上一些教学方法并进行了实施,获得了一定的效果。为提高教学质量,在今后的教学实践中,只有不断扩充新的方法,不断总结,不断改进,才能更好地引导学生掌握相关知识,为后继课程夯实基础。 自动控制理论论文:自动控制理论课程改革初探 摘要:自动控制理论课程是电子类专业的基础课程,包括自动控制原理的经典控制理论和现代控制理论两部分。为适应新形势下自动控制理论的教学,同时为配合学院对自动化学科的建设,我们在总结本课程教学经验的基础上借鉴兄弟院校的教学成果对自动控制理论的教学进行了一些改革初探。 关键词:自动控制理论 教学改革 人才培养 引言 我院是一所高职高专院校,培养适合市场需求的技术应用型人才,教研室针对我校生源数学基础相对薄弱的特点,明确提出“优化基础,淡化计算”的教学改革指导思想,根据实际自动控制工程所需的知识点对自动控制原理课程体系进行改革初探,以实现将专业基础课程融入专业课程,为专业课程服务的目标。 “优化基础,淡化计算”,即强化该课程为专业课程服务的理念,根据高职高专电子类专业的特点,以及在实际控制工程中的需求,来构建课程的知识模块体系,同时以人为本,根据高职高专学生的基础状况优化模块内容,适度引入学科新成果,根据实际控制工程的需求、后续专业课程的调整,控制本课程的知识点和知识深度,以培养学生的综合能力。 1、课程改革的原因分析 自动控制理论课程是高职高专类院校中自动化、电子、通信专业的重点课程,目前在教学中普遍存在问题,课程内容中的复杂运算使学生对本门课程普遍感到难以掌握,学习兴趣降低,未能达到预期的教学效果。 自动控制理论课程作为我院汽车电子技术专业的一门专业基础课,在本专业的课程体系中占据着重要的地位,是衔接基础课和专业课的一门纽带课程。本课程的教学内容涉及数学分析方法,要求学生的数学基础知识要扎实全面,但是我院学生的数学基础普遍较差,在学习过程中,遇到了很大的困难,因此导致学生学习兴趣下降,教学效果不佳。对于本门课程的改革势在必行。 2、课程改革的内容 自动控制原理对于高职高专学生来说,因为许多数学公式的抽象性往往成为他们的学习障碍。我们在设计教学方法时,按照“淡化计算,注重应用”的原则,力求找准高职学生的思维节奏,多角度全方位的建立自动控制原理的思维模式。 2.1 教学内容的改革 优化课程内容体系是化解教学难点的重要措施,我们的做法是:贯彻“优化基础,淡化计算”的教学改革指导思想,树立专业基础课为专业课程服务、以学生为本的理念,对课程的各章节进行独立化模块化处理,使其贴近学生。讲清每一个基本概念,让抽象概念现实化,讲解分析方法,使学生感到自动控制原理不再是一门纯理论的课程,增加学生对这门课的兴趣,淡化具体的计算过程,使学生感到本课程简单易学。 在理论教学中,以增加学生可接受度为目标,改革传统的讲授方法,我们教学中采用的典型方法有: (1)感性化的基本概念。在介绍基本概念时,不再以严格“定义”的形式出现,而是通过实际控制系统直观感性的描述,辅助以各种背景材料,顺势引入,减少基本概念的抽象。 (2)抽象基本原理的形象化描述。尊重学生学习的习惯性和情理性思维,对基本原理的讲解,注重使用更加形象生动、通俗易懂的语言去演绎。 (3)突出重点,重视难点。教学实践中,对重点内容和重要的基本概念要多花点时间来讲解,力求讲透讲清楚,并且适时的加以回顾,使学生对重点部分的知识经常保持清晰的印象。对一些难点,注意讲解的逻辑性,以一条清晰的思路来引导学生,注重前后知识的连贯性,用前面的知识点为后面难点的化解作好铺垫。 2.2 教学方法的改革 在课程教学内容调整的基础上如何使学生的理论水平与工程实际应用水平都得到提高,从而培养学生的综合素质,我们在教学中尝试进行教学方法的改革与探索。 (1)采用启发式的教学强化主线突出重点 充分应用启发式教学来调动学生课堂教学的参与性和积极性。由于自动控制原理课程的理论性和抽象性,我们在教学中需要充分发挥学生的主观能动性,让学生自觉主动地获取知识,适当采用提问回答法,讨论法等启发式教学方法,提高学生参与的意识,调动学生学习的积极性,激发学生的求知欲望,引导学生去思考、联想和创新。 (2)贯彻少而精的原则激发学生的主动性 在课堂教学中注重教与学的互动过程,教师少讲精讲,鼓励学生自学课程的重点内容,然后进行课堂提问,对带有普遍意义的问题或难点的问题事先布置课堂讨论活动,是学生参与到主动学习中。为了更好的巩固和提高教学效果,要求学生在课余时间完成综合性题目,可以充分利用图书馆或网络媒体查阅文献,写出总结报告并在课堂上组织交流。 3、结束语 以上是我们对自动控制理论课程进行的探索和改革工作,在更新教学理念以及不断改进教学方法的基础上,加强教学过程管理,规范教学质量评价,从而保证了教学质量和教学效果。今后我们将继续对自动控制理论课程进行探索和改革使其更好地适应学生就业岗位对学生综合素质的要求。 作者简介:魏虹(1984―),女,汉族,陕西铜川人,本科毕业于空军工程大学电气工程及其自动化专业,工作于西安汽车科技职业学院,助教,从事传感器和物联网技术、汽车发动机电控技术的研究和课程教学。 自动控制理论论文:自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用 【摘 要】随着科学技术水平的不断提高,自动化技术在我国电力事业中得到了广泛的应用,并且对电力事业的发展起到了一定的促进作用。现阶段,我国对火力发电的研究正在逐渐加深,并且进行了一定的技术改革,火电厂热工自动化技术已经得到了很大的发展。随着高新技术的快速发展,我国机组容量的不断加大,火电厂热工自动化技术得到了一定的发展与完善。 【关键词】自动控制理论;火电厂;热工自动化;应用 现阶段,我国新建火电厂一般采用的都是自动化控制系统,以往常规控制系统也逐渐转变为自动化控制系统。随着自动化控制系统的快速推广,其性价比越来越可观,进而在工业生产与生活中得到了普遍的应用。本文主要对火电厂热工自动化现状进行分析,阐述自动化控制系统作用,介绍自动控制理论在火电厂热工自动化中的实际应用。 1 火电厂热工自动化现状 首先,在火电厂热工自动化领域中,主厂房基本上均使用DCS控制系统,而辅助车间均使用PLC控制系统。其主要原因就是,在早期的时候,DCS控制系统比较昂贵,并且人们认为辅助车间的作业是可以间断的,不需要具备很强的可靠性,要求模拟控制量也相对较少,为了可以有效降低生产成本,一般均是使用PLC控制系统进行生产。而对于发电机、汽机、锅炉等控制系统而言,均需要进行长时间的可靠运行,要求具有较好的模拟控制量,进而从系统性能方面考虑,一定要选择DCS控制系统维持运行。 其次,在锅炉燃烧过程中,一定要加强对AP论域的控制,也就是两个运行周期的锅炉压力变化差论域。对燃烧周期进行自动调整,可以对燃烧速度进行有效的控制。同时锅炉技术性能与煤质均会影响控制效果。因为隶属的函数曲线变化是互相交错重叠的,所以,在进行实际控制的时候,一定要加强对锅炉运行情况分析,保证其具有较强的适应性。 最后,在测量锅炉汽包液位的时候,因为汽包液位系统缺乏平衡能力的被控对象。当供水量出现变化的时候,因为锅炉传递给汽包的热量是一致的,非常容易导致出现液体大量汽化的情况,致使汽包液位测量结果不准确。其主要存在两种情况:一是,当供水量骤减或者出口蒸汽量增加的时候,其测量结果就会相对偏大;二是,当供水量骤增或者出口蒸汽量减少的时候,其测量结果就会相对减小,这也就产生了“汽包虚假液位”的现象。通常,在设计锅炉汽包液位检测回路的时候,经常忽略这一问题,导致影响了锅炉的正常运行。 2 自动化控制系统作用 首先,自动化控制系统主要就是在PLC控制系统与网络的基础上,形成的一种自动化系统,尽管其可以继续向上扩展一些管理信息系统,但是也无法充分发挥其作用。事实上,DCS控制系统也是分布式控制系统的一种架构模式,其控制器可以使用传统DCS控制器,也可以使用PLC控制器,或者是其它类型的控制器。由此可以看出,PLC控制系统也是分布式控制系统的一种架构模式。 其次,随着社会的不断发展与进步,出现了很多高级算法模块,比如,NT6000模块,其是一种具有设备极的模块,在一个模块上实现设备的控制与故障报警功能,并且在网络通讯中,也可以实现模块的相互传递。一个设备极模块就好比是0.5K梯形图编辑量,此时,要想让PLC控制系统也具备此项功能,就要进行很多的复杂操作。在运行调试、下载修改、远程诊断等方面,PLC控制系统无法进行有效的作业。而DCS控制系统可以进行有效的处理,并且通过多年的经验积累,其处理方案越来越完善。 最后,随着我国电力事业的快速发展,国家对节能降耗工作越来越重视,火力发电行业也进行一定的调整。在发展火力发电行业的时候,一定要加强火电电源的建设,不断优化资源配置,合理布置电力输送,保证我国所有地区供电的可靠性。并且在自动化控制技术方面投入了更多的研究力量,无论是资金投入,还是人员投入,促进了自动化控制技术的发展,进而在火力发电行业中得到了广泛的应用,促进了火力发电行业的快速发展。 3 自动化控制理论在火电厂热工自动化中的具体应用 3.1 主蒸汽压力调节 主蒸汽压力指的就是可以保证火电机组能够安全运行的重要监测参数,同时也是调节机组负荷与平衡锅炉汽机能量的重要指标。在调节主蒸汽压力的时候,主要就是利用锅炉燃烧调节系统进行调节。锅炉燃烧调节系统主要包括:引风调节、燃料调节、送风调节。 调节主蒸汽压力的策略就是基于能量平衡调节策略、基于给定值偏差和主蒸汽压力调节策略。本文主要对后者进行分析。此调节策略主要包括两种:单回路调节、双回路调节。单回路调节指的就是在给定值偏差和主蒸汽压力之间的调节,其控制信号就是燃煤量的调节偏差,具有一定的克服扰动能力差等不足,并且具有参数少、整定简单等优势;双回路调节指的就是在单回路调节的基础上,增加对燃煤量的导前信号控制,在此调节过程中,无法有效整定内外回路的参数,并且控制系统操作也比较麻烦,不过其也具有控制速度快、超调小等优势。 在进行导前信号选择的时候,有很多的方法,主要分为两种:一是,传统方法: ,其中,D表示主蒸汽流量信号; 表示锅炉蓄热系数;Pd表示气泡。二是,直接将燃煤量当成是导前信号。 3.2 热工自动化技术 热工自动化技术主要就是利用控制理论、智能仪表、信息技术、计算机技术、热能技术等相关技术,对热力学参数展开一定的控制与检测,进而实现对生产过程对控制、检测、调节、整理、优化,进而达到安全生产,实现生产产量的提高,降低消耗的一种高新技术。其主要就是实现锅炉、汽机、辅助设备运行的自动化,保证机组自动化运行的高效性、可靠性、安全性,并且确保生产运行的经济效益与社会效益。 随着科学技术水平的不断提高,自动化技术的不断进步,促进了热工自动化的全面发展。在生产过程中,利用新技术、新材料、新设备、新原理生产一些新的传感器与变速器等,使得控制系统与控制设备越来越先进,实现了热工生产的全面自动化。同时,随着新控制理论与策略的不断提出,在生产实践中得到了广泛的应用,并且促进了生产的可持续发展。 3.3 节能增效 随着社会经济的快速发展,能源与资源的消耗量越来越大,因此,全世界对能源与资源的消耗问题予以了高度的重视,尤其是在电力事业发展过程中。随着科学技术手段的不断增加,智能化、透明化、无线化、网络化等概念的不断提出,越来越重视自动化控制系统的开发与利用,并且对数据通信、测量、保护、控制等方面的内容也越来越关注。在机组运行过程中,应用了很多的新测量方法与理论,实现了其运行与故障处理的自动化控制,促进了电力事业的可持续发展。 4 结束语 总而言之,在火电厂生产经营管理过程中,加强热工自动化产品的应用,不仅可以增强火电厂生产的安全系数,防止发生一些故障与事故,还可以在一定程度上,增加火电厂生产的经济效益与社会效益。在火电厂热工自动化中应用自动控制理论,可以促进火电厂生产自动化水平的不断提高,达到预期的生产目标,进而实现电力事业的健康、快速发展。 自动控制理论论文:基于LabVIEW的自动控制理论虚拟实验系统开发 摘 要 根据上海开放大学控制工程基础课程的实验要求,利用虚拟仪器软件及其Control Design Toolkit(CDT)开发一个虚拟实验系统,系统包括六个模块:传递函数、控制系统的典型连接、控制系统零极点模型、控制系统分析、二阶瞬态响应。该系统作为控制理论基础课程的辅助教学软件,提高了学生掌握知识与技能的效率,达到了将实验环节引入课堂的良好效果。 关键词 虚拟实验 LabVIEW 自动控制系统 传递函数 0 引言 在理工科专业的教学科研过程中,要想紧跟技术的发展,就要不断地更新教学和实验设备。而随着各学科实验项目和学生人数的增多,传统的实验室和实验仪器数量很难满足学生的需求。因此,虚拟仿真教学和实验室作为一种有效的解决方案应运而生,在各大高校已经获得了广泛的应用,并且成为高等教育实验课程发展的新方向。 虚拟仪器技术自1986年面世以来,已在各工程领域得到广泛的应用,①②在教学实验系统中也得到了应用发展。 在控制理论实验系统开发研究中,许多学校根据自己的需要,利用LabVIEW开发了多种实验系统。②③④⑤⑥ 上海开放大学具有11万注册的在校生,教学与实验的条件受场地、时间、空间和设备的限制,较普通高校更为严峻。网络课程与虚拟实验在开放大学的应用显得尤为重要。 本文根据本校实验要求内容,利用虚拟仪器软件开发虚拟实验系统,从而方便学生进行不定时、不定点地实验。 1 系统总体设计思路 上海开放大学学生多为在职,他们利用晚上和周末进行继续学习,这使得他们具有以下特点:具有比较丰富的工作经验,学习更侧重理解并应用,学生的学习时间受限制。赵教授的实验指导书正是基于学生的特点而编写的。通过实验,加深学生对控制系统传递函数、控制系统构成、控制系统稳定性、典型二阶系统与参数的之间的关系等的理解。根据这些内容,系统设计了一个初始界面和五个功能模块:传递函数建立、典型连接、零极点模型、控制系统分析、二阶瞬态响应(如图1)。 控制仿真工具包能够很好地完成上述功能。 2 系统模块设计及展示 2.1 初始界面 系统设计一个初始界面,它通过选项卡和菜单按钮方式进入各功能模块。初始界面显示该实验系统可完成从传递函数构建、系统特性分析到系统运行仿真的整个过程。 2.2 传递函数构建模块和连接典型 LabVIEW提供一个控制仿真工具包。应用此工具包,在传递函数模块,通过输入系统微分方程的分子和分母系统,构建传递函数。如图2所示左端构建函数,右侧进行典型连接,完成各个环节的串联、并联及反馈连接。 2.3 零极点模型模块 此模块用来判断系统的稳定性。根据微分方程得出传递函数,得出系统的零极点图和伯德图,以便于判断其稳定性(如图3)。 2.4 控制系统分析模块 本系统设计了典型的一阶、二阶系统的时域响应。调整其参数,可得到不同的响应曲线,以便进行对比分析。模块运行界面如图4所示。 2.5 二阶瞬态响应模块 此模块专门分析二阶系统的时域响应。影响二阶系统的各个参数都可以进行调节,以便观察系统的响应特性,从而更为清楚地理解系统特性。模块运行界面如图5所示。 3 结语 仿真的实验界面能够加强学生对实验的兴趣,通过调节不同参数,可直接观测到各种实验过程。采用虚拟仪器代替传统实验仪器,有效的降低了硬件配置和实验成本。 实验充分利用了LabVIEW语言的灵活、开放,人机界面友好等特点,使用方便,具有良好的通用性和扩展性。 自动控制理论论文:电力业中自动控制理论的应用效果评估 【摘 要】近年来随着我国经济的飞速发展,我国电力行业也取得了跨越式发展,无论是装机容量还是发电量均取得了较高的增长。随着电力行业的继续发展,电力系统走向智能化已成为大势所趋,而建立一个坚强的智能电网也一直是国家电网的奋斗目标。由于自动控制理论的应用对提高电力系统智能化水平有着极大的推动作用,因而引起了各方越来越多的关注和探讨。本文针对电力行业中自动控制理论的应用及其效果评估进行了分析和研究,并进行了简要的阐述。 【关键词】电力业 自动控制理论 应用效果 一、引言 随着我国电力行业的不断发展与成熟,国外的发展经验告诉我们,走向电网的智能化与自动化已成为必然趋势。而想要提高电网系统的智能化与自动化水平,必须要应用先进的自动控制理论。随着我国不断推进的积极尝试,自动控制理论在电力业中已经有了较为广泛的应用,本文将针对自动控制理论在电力业中的应用及其应用效果展开分析。 二、自动控制理论的简介 自动控制理论作为自动控制科学的优秀,走过了漫长的发展阶段,从20世纪初期形成的基于线性代数而发展起来的现代控制理论,到60年代中期综合了人工智能、运筹学等多挣学科并在此基础上发展形成的智能控制理论,自动控制理论不断走向完善与成熟,并得到了越来越多的认可,在电力、机械、采掘等诸多领域均得到了广泛的应用。 三、电力业中自动控制理论的应用 (一)电力系统的自动化 电力系统的自动化是通过运用自动控制理论,对整个电力系统进行实时监控,对电力系统运行中的各项运行数据指标实时进行采集与分析,并根据分析结果对电力系统进行控制,从而使电力系统的运行更加安全稳定,经济效能也得到较大提高,是自动控制理论在电力业中应用的目的。 “十一五”期间省网以上电力自动化投资汇总表 年份 2006 2007 2008 2009 2010 投资额/万元 150000 123000 90000 71000 50000 “十一五”期间电力自动化设备市场需求结构图 (二)电力业中应用到的自动控制理论 随着电力行业的不断发展以及自动控制理论的不断完善,很多先进的自动控制理论与技术逐渐被应用到电力行业中来: 1.神经网络控制。神经网络控制技术是一种综合性的现代控制技术,集合了非线性控制技术以及并行控制控制技术等在内的多种控制技术,自学习能力较强。神经网络控制技术可以将大量的电气设备像神经元一样连接起来,形成一个复杂的神经网络,并且通过自身学习的算法,对整个神经网络中复杂的线性关系和大量数据进行分析处理,在电力行业中有着重要的应用。 2.专家控制技术。专家控制技术能够完成电力系统的警告控制、特殊状态的识别、紧急情况下的应急处理等多项任务,对电力系统有着重要的意义。另外,专家控制技术还在电压无功控制以及故障点隔离等方面有着较好的应用效果。由于专业控制技术对电力系统有着较为重要的作用,因而在电力业中得到了较为广泛的应用。 3.最优化线性控制技术。最优化线性控制技术,作为如今自动控制理论中比较重要的一种技术,是线性范围内最好的控制方法,对于电力系统中,远距离输电能力的完善以及改善智能电网动态电能品质方面有着较高的应用价值,对电力系统也有着较高的应用价值。 4.综合智能控制技术。综合智能控制技术,能够吧现代控制技术以及智能控制技术两者有机的结合起来,应用到电力系统中。在实际运行中,可以通过综合运用神经网络控制技术、专家控制技术以及其他控制技术,使其协同工作,共同完成对电力系统的控制。综合智能控制技术作为其他技术的总管,在电力行业中也有着较为广泛的应用。 (三)电力业中自动控制理论的应用效果 自动化是电力行业走向成熟的必经之路,能够推动行业的进一步发展。将自动控制理论应用到电力行业中后,能够促进电力系统的不断完善,取得较好的应用效果。 1.实现电力调度自动化。应用自动控制理论对实现电力调度自动化有着较大的推动作用,实现了对电力系统运行时各项运行数据的实时监控与采集分析,并通过控制系统不断进行调整,从而使电力系统始终运行在最佳状态下,大大提高了电力系统运行的安全与稳定性,并且降低了设备的损耗,提高了经济效益。 2.实现变电站自动化。变电站作为电力系统中较为关键的一个环节,内部结构较为复杂。通过应用自动控制理论,在变电站远动装置控制、信号检测控制以及继电保护控制等多个方面有了较大的优化和提高实现了对变电站运行的实时监控,促进了变电站运行的自动化,从而大大降低了运行成本,提高了输送电能的质量,增加了经济效益。 3.实现配电网自动化。通过运用自动控制理论,实现了对配电网的自动化控制,从而大大降低了配电网过去对人力劳动的依赖,减少了工人的劳动负荷,提高了配电网运行的稳定性与可靠性,对于提高输送电能的质量也有着重要的积极意义。 总而言之,自动控制理论在电力业中的应用,能够提高电力系统运行的稳定可靠性,降低电网系统运行成本,提高经济效益,有着显著的应用效果。 四、结束语 随着我国经济社会的进一步发展,对电力系统提出了更高的要求,走自动化、智能化的道路才能不断满足国家发展对电力行业日益提高的要求。自动控制理论在电力行业中的应用,取得了较好的效果,对推进电力系统的自动化有着重要的积极意义。相信随着相关理论技术的不断完善,我国电力行业必将取得新的进步。 自动控制理论论文:自动控制理论探析 [摘 要]随着技术工具的进步如半导体微电子学、光学和光电子学、计算机和通信网络等信息采集、存储、传输、计算和处理技术的迅速发展也强力推动着自动控制理论研究向前发展。然而由于研究系统、对象越来越来复杂,这样就对自动控制理论以及其实际运用的研究就提出了更高的要求。本文首先对自动控制理论的发展作了一个简单的回顾,然后对Matlab软件作了一些简介、最后简单阐述了自动控制理论的研究现状以及其它在各不同领域的运用。 [关键词]自动控制理论;Matlab;模糊控制;鲁棒控制;最优化控制 随着控制系统复杂性的增加,不确定因素的增多,要求各控制理论分支有进一步的发展,弥补各理论分支的缺点与不足,以满足更高的控制性能指标。现有的控制理论在线性系统控制中大都能取得良好的控制效果,但对离散、非线性复杂系统领域的研究大都刚刚起步,或处于初级阶段,远未达到人们的期望。而实际工业生产过程的模型一般都很复杂,通常具有非线性、分布参数和时变等特性。因此将控制理论的研究领域推广到非线性复杂系统有重要的实际意义。另外与宏观复杂系统控制相对的量子控制(Quantum Control)也正在作为一个全新的学科领域蓬勃崛起,它的发展也依赖于完善的控制理论和优化控制策略。近年来随着微电子、半导体、计算机等技术的快速发展也强有力的推动了自动控制理论的发展。 一、现代控制理论的产生及其发展 控制理论作为一门科学,它的产生可追溯到18 世纪中叶的第一次技术革命,1765年瓦特发明了蒸汽机,应用离心式飞锤调速器原理控制蒸汽机,标志着人类以蒸汽为动力的机械化时代的开始,后来工程界用控制理论分别从时域和频域角度讨论调速系统的稳定性题,1872年劳斯(Routh E J)和1890年赫尔维茨(Hurwitz)先后找到了系统稳定性的代数据,1932年奈奎斯特(Nyquist H)发表了放大器稳定性的著名论文,给出了系统稳定性的奈奎斯特判据。美国著名的控制论创始人维纳(Wiener N)总结了前人的成果,认为客观世界存在3大要素:物质、能量、信息,虽然在物质构造和能量转换方面,动物和机器有显著的不同,但在信息传递、变换、处理方面有惊人的相似之处,1948 年发表了《控制论―或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》,书中论述了控制理论的一般方法,推广了反馈的概念,确立了控制理论这门学科的产生。 1.经典控制理论。第一代称为“经典控制理论”时期,时间为20 世纪40~50 年代。它研究的主要对象多为线性定常系统,主要研究单输入单输出问题,研究方法主要采用以传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频域分析法,它的控制思想首先旨在对机器进行“调节”,使之能够稳定运行,其次是采用“反馈的方式,使得一个动力学系统能够按照人们的要求精确地工作,最终实现对系统按指定目标进行控制。” 2.现代控制理论。第二代称为“现代控制理论”时期,时间为20 世纪60~70 年代。经典控制理论对线性定常系统可产生良好的控制效果,但是它对多输入多输出、时变、非线性系统的控制却力不从心。所以50 年代末60 年代初,学者卡尔曼等人将古典力学中的状态、状态空间概念加以发展与推广,将经典控制理论中的高阶常微分方程转化为一阶微分方程组,用以描述多变量控制系统,并深刻揭示了用状态空间描述的系统内部结构特性如可控性、可观性,从而奠定了现代控制理论的基础。 3.第三代控制理论。以上所提的经典控制理论和现代控制理论都是建立在数学模型之上的,所以统称为常规(传统)控制。它们为了控制必须建模,但许多实际系统的高维性及系统信息的模糊性、不确定性、偶然性和不完全性给基于数学模型的传统控制理论以巨大的挑战。是否可以改变一下思路,不完全以控制对象为研究主体,而以控制器为研究对象;是否可以用人工智能的逻辑推理、启发式知识、专家系统解决难于建立数学模型的问题呢?智能控制的出现正源于这一思想。1967年Leondes 和Mendel 首次正式使用“智能控制”一词,1971 年傅京孙教授指出,为了解决控制问题,用严格的数学方法研究新的工具来对复杂的“环境2对象”模型进行建模和识别以实现最优控制,或者用人工智能的思想建立对不能精确定义的环境和任务的控制设计方法,这两者都值得试一试,而重要的是把两种途径密切结合起来协调的进行研究。沿着这一思想出发,现代控制理论将微分几何、微分代数、数学分析与逻辑推理、启发式知识建立和发展了智能控制理论相结合从而形成第三代控制理论大系统理论和智能控制理论。 二、Matlab工程软件 1.Matlab起源。早在70年代中期,Matlab的开发者美国人Clever Moler及其同事在美国国家科学基金的资助下研究开发调用LinPack和EisPack的FORTRAN子程序。到70年代后期,Clever Mloer教授利用业余时间为学生编写能够方便调用LinPack和EisPack的程序。Clever Mloer给这个接口程序取名为Matlab,这是从Matrix(矩阵)、Laboratory(实验室)各取前三个字母组成的,意思是“矩阵实验室”。 2.Matlab的特点与功能。Matlab自从1984年由MathWork公司推向市场以来,经历十几年的发展和竞争,现在逐步风靡世界,可靠的数值和符号运算能力、简单易学的程序语言、强大的图形和可视化的功能以及为数众多的运用工具宝石Matlab区别与其他科技应用软件的显著特点。其相关的功能如下:(1)数值和符号计算功能。Matlab的数值计算功能包括:矩阵的创建和保存;数值矩阵代数、乘方运算和分解;数组运算;矩阵操作;多项式和有理分式运算;数据统计分析、差分和数组导数;用于求积分、优化和微分方程的数组解的功能函数等。(2)Matlab语言。除了指令行操作的直接交互使用方式外,Matlab作为高级应用软件有它自己的编程语言。Matlab的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的习惯形式十分相似,简单易学。完全不需要对矩阵的乘法和求逆进行烦琐的编程。因此用Matlab求解问题比C语言、FORTRAN语言要简便的多。与其它高级语言的关系仿佛高级语言与汇编语言的关系一样,尽管它的执行效率比其它的高级语言低但是其编程效率、程序的可读性,可移植性要远高于它们。(3)图形和可视化功能。图形和可视化功能是现代应用软件发展的主要方向,也是前后版本间的最大差异之一。利用可以轻而易举地绘制二维、三维曲线,三维曲面,并可进行图形和坐标的标识、坐标控制、图形的迭绘、视角和光照设计、色彩精细控制等等。另外还可以非常方便地完成动画的绘制工作。Matlab还提供了对图形对象(Graph object)和图形句柄(Graph Handle)进行操作的“底层(low level)”指令,使用户可以随心所欲地对图形进行各种操作,为用户在图形表现和可视化方面开拓了一个广阔的、没有丝毫束缚的空间。 自动控制理论论文:自动控制理论的全英文教学方法实践 摘要:随着留学生人数的逐年增加,全英文专业课程的教学已在中国大学逐步开展。本文主要分析了全英文专业课程《自动控制原理》教学中的问题与挑战。从该课程的特点出发,讨论了保证全英文专业课教学质量的关键措施和经验。 关键词:全英文教学;自动控制原理;教学方法 自动化技术在社会生产和生活中具有广泛的应用,自动化专业教育具有巨大的市场需求。《自动控制原理》课程是自动化专业的主干课程之一,并且此课程是后续自动化专业课程的基础。该课程传授反馈控制系统的最基本概念以及反馈控制系统分析设计最基础的思路方法,是自控专业学生能力培养的基石。随着经济全球化和中国经济的快速发展,外企在中国投资和中国企业走向国际已经成为现实。这种现状使得高科技人力资源在不同国家流动的趋势越来越强。中国大学留学生数目以及中国高校毕业生使用英语在外企和国外工作的数目呈不断上升趋势,中国大学与英语国家的校级交流也越来越多,这些变化都使得中国大学教育对全英文专业课程教学的需求越来越大[1-3]。全英文《自动控制原理》课程就是为了适应这种教育国际化的形式而设置的。目前中国大学教育处于走向国际化的初步阶段,探索并交流适应现阶段形式的全英文课程教学方法提高全英文教学质量是非常必要的。 一、课程特点与教学对象分析 《自动控制原理》课程是一门理论性非常强的专业基础课程,面向电类专业中国本土学生和留学生开设。该课程对学生的数学基础知识要求比较高,课程用全英文开设,还需要学生具有较强的英文听力和阅读理解力,作业和实验报告等需要学生有较强的英语书面表达能力。该课程设有实验环节,在有留学生参与的实验小组进行系统分析与设计的团队工作,不仅需要学生有较强的实验操作能力还需要学生具有良好的专业英语口头沟通能力。《自动控制原理》课程是自控专业的基础课程,在大学三年级上半年开设,是其他自控专业课的基础,只有很好地理解和掌握控制原理的基础知识,才能继续学习好后续的其他专业课。目前我校留学生人数虽然呈上升趋势但绝对数量还不是很多,全英文教学班一般由本土学生和来自非洲、欧洲、美国、亚洲等不同地区的留学生组成。由于学生们的背景不同,学生的数学基础、英语程度、接受能力、思维习惯和特点都具有一定的差异。一般来讲,本土学生的数学基础较好一些,英语阅读能力较强,但因生活环境为中文,英语听力理解能力相对阅读能力弱一些;对于母语不是英语的留学生,因其有限的英语程度,在课程学习和交流中具有一定困难。从已开设的英文课来看,一般留学生的数学基础相对中国学生弱一些。对来自不同背景学生进行自控原理的教学,如何因材施教,具有一定的挑战性。 二、教学组织与方法 面向不同背景的学生来源开展《自动控制原理》的全英文教学,要保证提高教学质量,必须从师资配备、教学对象认识、教学组织、教材选择、教辅资料与软件工具选择、实验安排等方面全方位地合理安排。全英文教学应该从教学对象背景的需求出发,在注重知识传授、能力培养的同时,要特别注意教学交流质量的提高,以达到知识传授、能力培养的目的。 1.教学团队的素质。自控原理的全英文教学,涉及数学及专业知识的传授、使用英语的沟通,在教学对象来源差异较大的情况下,对教学团队的素质要求比较高。(1)教师英语能力基础及保持:全英文授课的教师,一般应具较强的责任心,具有较好的英语口语表达能力。尽管有些老师有海外学习经历,全英文任课老师由于一般工作在中文语境中,也要注意英语听说能力的保持。(2)专业知识及其应用能力:《自动控制原理》课程是一门比较传统和基础的课程,任课老师一般都学习过此门课程。因此老师对相应的知识点都比较熟悉,但对于课程知识的应用还需予以加强。教师应该有课程相关的比较全面系统的知识背景,不仅可以讲述课程的知识点,也能够讲述知识点之间的相互联系以及知识点的应用环境、应用方法及应用工具,使学生不仅获得课程的知识点,还获得关于知识应用方面的技巧。(3)面向教学对象的教学方法:课程教学的效果取决于课程教学的方法。一般教学方法由理论学习和课堂经验积累两种途径获得。教学方法没有绝对的好与不好,关键的是教学方法要适用于教学对象。因此除了一般教学方法的掌握,教师还要在教学实践中注意收集学生对教学的反馈意见,不断积累总结教学方法及其适用对象。(4)教师的组织与沟通能力:主讲教师是课程的负责人,全面负责助教、实验指导老师和学生之间的工作安排和沟通。教师应该在第一节课收集所有学生的联系信息,包括留学生的国籍,并向学生公布课程助教、实验指导老师的联系方式,保证课程参与者的双向沟通。 2.课程教材与辅助材料:(1)课程教材的选择要考虑到教学对象,选择难易适中的教材。在本课程的实践中,为了满足不同层次学生的需要,为学生推荐了一组具有不同特点的教学参考书。在参考书中有相对比较深的教材满足专业和英语基础比较好、好奇心上进心比较强的学生;也有参考书比较深入浅出,易于理解,满足基础相对弱的同学。考虑到中国本土学生将来也有可能在中国企业工作,本课程推荐了具有中文翻译版的英文原版经典教材,便于学生能在课后了解专业词汇的中文表达,也帮助英文程度差但具有一定中文语言能力的学生对课程的理解。另外本课程为学生提供控制原理主要贡献者的生平介绍,帮助学生理解一些控制原理产生的背景,让学生们学习该领域大师的创新精神。(2)教学辅助资料与工具的提供可以帮助学生理解复习课堂教学的内容。本课程为学生提供中英文对照专业词汇,帮助学生对课程的理解和掌握,并能使用英文专业词汇进行作业和实验报告的表达。自控原理是一门对数学要求比较高的课程,可以把一些课程常用的数学公式表,如拉普拉斯变换表等,作为辅助材料提供给学生。本课程还在课程网页上提供全部课程的英文录像,如果学生在上课时没有完全消化,可以在课后自己观看相关课程录像,理解和消化上课的内容。 3.课堂教学方法。课堂教学是课程知识传授的主要环节,直接影响到最后的教学效果。教师在英文课堂教学中,要注重以下环节:(1)任课老师的课堂表达:教师上课应注意循序渐进,深入浅出,板书要整洁明了。语言采用简单明了、易于理解的句型。考虑到班级里有英语听力不太好的学生,上课语速要适中,并配有相应的关键字板书或多媒体演示稿,以补充学生由于听力原因造成的信息损失。发放多媒体演示稿关键部分的纸质打印件,方便学生做课堂笔记。教师上课应该基础部分简单清晰、教学内容应有扩展性,同时注重介绍知识的应用环境,既要照顾到基础较差的学生,也应满足综合能力强的学生的需求。(2)课堂教学的互动与反馈:由于该课程理论性强,对数学基础要求高,大部分学生使用第二语言第一次接触新的概念,如果没有进行足够时间的预习很难在课堂上使用英语主动提出问题。而电类专业的学生学习任务比较繁重,一般没有时间做足够的预习。教师可以围绕课程内容,设计课堂讨论题目,采用分组课堂练习的形式,一般为二到三人一组,学生可以互相讨论,加强对所学概念方法的理解,教师在学生练习时,巡回检查,期间学生可以向老师询问不懂之处。这种形式的全英文互动,既减少了学生的表达压力,又能达到互动反馈教学效果的作用,非常受学生欢迎,教师也能及时发现学生难于理解的知识点。 4.课程实验。课程实验是课程教学的重要环节,学生通过实验可以加深对课堂知识的理解,并掌握理论知识的应用方法。为保证实验质量,首先要向学生提供清晰的实验指导书,在实验分组时应避免将留学生分在一组,而是将中国本土学生与外国学生搭配开来,加强留学生与中国学生相互交流学习,帮助留学生融入本土学习环境,克服由于外国学生对环境的不熟悉造成的工作障碍,顺利完成课程实验任务。实验报告也是课程实验的重要组成部分,要求学生对实验数据进行有效处理,对实验现象运用课程理论知识进行详细分析、解释。 5.课程学习质量的监控与评估。学生课程学习质量的监控分课堂学习评估、课程阶段学习评估和课程学体评估。课堂学习评估主要通过课堂练习来进行。教师通过学生课堂练习的情况,评估学生课堂学习的质量,改善课堂教学效果。课程阶段学习评估主要通过阶段小测验来进行,通过阶段小测验可以测试学生对一个阶段所学知识的综合运用能力。课程学体评估包括学生的课堂表现、作业情况、小测验情况以及实验情况和期末考试,是学生整个课程学习过程的综合评估。期末考试内容应该含概课程基础知识、课程知识灵活应用和课程知识综合运用等层次,以测试不同层次学生掌握课程知识的情况。 现阶段全英文专业课程教学在中国大学尚属于初步发展阶段,本文主要讨论全英文自控原理课程的教学特点与方法。论文分析了全英文课程班的学生组成和特点,阐述了自控原理全英文课程的教学质量保证的关键措施及经验,为中国大学全英文专业课程的发展提供参考。 作者简介:王伟(1962-),女,博士,副教授,主要研究领域为自动控制理论及应用、数字图像处理。 自动控制理论论文:自动控制理论发展综述 摘 要:综述了自动控制理论的发展情况,指出自动控制理论发展阶段和现代自动控制理论的发展。最后指出,各种控制理论的复合能够取长补短,是控制理论的发展方向。 关键词:自动控制理论;人工智能;智能控制 自动控制理论是自动控制科学的优秀。自动控制理论自创立至今已经过了三代的发展:第一代为20世纪初开始形成并于50年代趋于成熟的经典反馈控制理论;第二代为50、60年代在线性代数的数学基础上发展起来的现代控制理论;第三代为60年代中期即已萌芽,在发展过程中综合了人工智能、自动控制、运筹学、信息论等多学科的最新成果并在此基础上形成的智能控制理论。经典控制理论(本质上是频域方法)和现代控制理论(本质上是时域方法)都是建立在控制对象精确模型上的控制理论, 而实际上的工业生产系统中的控制对象和过程大多具有非线性、时变性、变结构、不确定性、多层次、多因素等特点,难以建立精确的数学模型。因此,自动控制专家和学者希望能从要解决间题领域的知识出发,利用熟练操作者的丰富经验、思维和判断能力,来实现对上述复杂系统的控制,这就是基于知识的不依赖于精确的数学模型的智能控制。本文将对经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论的发展情况及基本内容进行介绍。 一、自动控制理论发展概述 自动控制是指应用自动化仪器仪表或自动控制装置代替人自动地对仪器设备或工业生产过程进行控制,使之达到预期的状态或性能指标。对传统的工业生产过程采用自动控制技术,可以有效提高产品的质量和企业的经济效益。对一些恶劣环境下的控制操作,自动控制显得尤其重要。自动控制理论是与人类社会发展密切联系的一门学科,是自动控制科学的优秀。自从19世纪Maxwell对具有调速器的蒸汽发动机系统进行线性常微分方程描述及稳定性分析以来,经过20世纪初Nyquist,Bode,evans,Wienner,Nichols等人的杰出贡献,终于形成了经典反馈控制理论基础,并于50年代趋于成熟。经典控制理论的特点是以传递函数为数学工具,采用频域方法,主要研究“单输入——单输出”线性定常控制系统的分析与设计,但它存在着一定的局限性,即对“多输入——多输出”系统不宜用经典控制理论解决,特别是对非线性、时变系统更是无能为力。现代控制理论本质上是一种“时域法”,其研究内容非常广泛,主要包括三个基本内容:多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论。现代控制理论从理论上解决了系统的可控性、可观测性、稳定性以及许多复杂系统的控制问题。但是,随着现代科学技术的迅速发展, 生产系统的规模越来越大,形成了复杂的大系统,导致了控制对象、控制器以及控制任务和目的的日益复杂化,从而导致现代控制理论的成果很少在实际中得到应用。经典控制理论、现代控制理论在应用中遇到了不少难题,影响了它们的实际应用,其主要原因有三:这些控制系统设计和分析都是建立在精确的数学模型的基础上的, 而实际系统由于存在不确定性、不完全性、模糊性、时变性、非线性等因素,一般很难获得精确的数学模型;研究这些系统时,人们必须提出一些比较苛刻的假设,而这些假设在应用中往往与实际不符;为了提高控制性能, 整个控制系统变得极为复杂,这不仅增加了设备投资,也降低了系统的可靠性。 二、现代控制理论的发展及基本内容 经典控制理论虽然具有很大的实用价值,但也有着明显的局限性。其局限性表现在下面二个方面:第一,经典控制理论建立在传递函数和频率特性的基础上,而传递函数和频率特性均属于系统的外部描述(只描述输入量和输出量之间的关系),不能充分反映系统内部的状态;第二,无论是根轨迹法还是频率法,本质上是频域法(或称复域法),都要通过积分变换(包括拉普拉斯变换、傅立叶变换、Z变换),因此原则上只适宜于解决“单输入——单输出” 线性定常系统的问题,对“多输入——多输出”系统不宜用经典控制理论解决,特别是对非线性、时变系统更是无能为力。 现代控制理论正是为了克服经典控制理论的局限性而在20世纪50、60年代逐步发展起来的。现代控制理论本质上是一种“时域法”。它引入了“状态”的概念,用“状态变量”(系统内部变量)及“状态方程”描述系统,因而更能反映出系统的内在本质与特性。从数学的观点看,现代控制理论中的状态变量法,简单地说就是将描述系统运动的高阶微分方程,改写成一阶联立微分方程组的形式,或者将系统的运动直接用一阶微分方程组表示。这个一阶微分方程组就叫做状态方程。采用状态方程后,最主要的优点是系统的运动方程采用向量、矩阵形式表示,因此形式简单、概念清晰、运算方便,尤其是对于多变量、时变系统更是明显。特别是在Kalman提出的可控性和可观测性概念和极大值理论的基础上,现代控制理论被引向更为深入的研究。现代控制理论研究的主要内容包括三部分:多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论。由于篇幅所限,有关现代控制理论研究的具体内容请参见有关文献,这里从略。 三、结论 以上我们介绍了自动控制理论的发展情况和现代控制理论,各种控制理论都有其优点、缺点和适用范围,如果能够取长补短,则必然能够扩大其应用的范围,因而是控制理论的发展方向。事实上,现在已经出现了集经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论于一身的各种复合控制理论,如模糊PID复合控制、模糊变结构控制、自适应模糊控制、模糊预测控制、模糊神经网络控制、专家PID控制、专家模糊控制等等。 自动控制理论论文:基于CDIO的“自动控制理论”工程教育研究和实践 摘要:针对“自动控制理论”课程在工程实践教学中的不足,运用CDIO教育理念对该课程的工程教育进行研究和实践,明确“自动控制理论”课程中学生的学习需求,重新设计教学模式,强化工程实践能力培养,考核方式采用多元化模式。解决了目前该课程工程教育面临的困难,调动了学生学习的积极性,提高了学生的工程实践能力和创新能力。 关键词:自动控制理论;工程教育;CDIO理念 作者简介:赵磊(1981-),男,山西长治人,黄山学院机电与信息工程学院,助教;施云贵(1964-),男,吉林省吉林市人,黄山学院机电与信息工程学院,教授。(安徽 黄山 245041) 进入21世纪,经济全球化对我国工程技术人才的需求日益增长,对工程教育的发展带来了机遇。但在我国的传统工程教育中,重理论轻实践,过分强调知识的理论深度和系统性,而忽略了各学科知识间的联系,特别是忽视理论知识的应用。“自动控制理论”作为自动化学科各专业的一门重要的专业基础课程,[1]是为培养从事控制领域的科学研究和工程技术人员而设置的。在“自动控制理论”课程中,传统教学多局限于课堂授课,结合线性系统时域分析、根轨迹分析和频率特性分析等基础验证性实验和系统动态、稳态特性分析等分析性实验,而强调工程实践的综合性和创新性内容不足,偏离实际工程应用。 黄山学院(以下简称“本校”)作为一所地方性普通本科高校,与学术性高校“错位竞争”,明确办学定位为应用型。因此,结合本校“自动控制理论”课程教学的实际情况,对“自动控制理论”课程教学提出了改革思路。本文将利用CDIO工程教育模式的理念,[2]明确“自动控制理论”课程中学生的学习需求,重新设计教学模式、强化工程实践能力培养和考核方式多元化,以提升该课程工程教育的质量和内涵。[3-6] 一、CDIO工程教育理念 CDIO代表构思(conceive),设计(design),实施(implement),运行(operate),是由MIT和瑞典几所大学在Wallenburg基金会的资助下,经过几年的研究、探索和实践于2004年创立的工程教育模式。该教育模式是以产品、过程和系统的构思、设计、实施和运行全生命周期为背景的教育理念为载体,以CDIO教学大纲和12标准为基础,让学生以主动的、实践的、课程之间具有有机联系的方式学习,获取工程能力。 CDIO工程教学模式的主要特色在于它创造了能够深化技术基础和实际能力的学习经验。采用现代教学方法、创新教学模式和新的学习环境为学生提供接近工程实际的学习经验,这些具体的学习经验创建了一个与技术基础相关的学习抽象概念的认知框架,并为学生提供有助于理解和记忆这些抽象概念的实际应用机会,由此提供掌握深厚基础知识的途径。 二、“自动控制理论”课程教学改革 1.重新设计教学模式 根据“自动控制理论”课程特点,运用CDIO工程教育理念,坚持以学生为本,建立知识、能力、素质培养体系,将系统的构思、设计、实施和运行贯穿整个教学过程,对“自动控制理论”的教学目标、课程体系、教学活动及组织形式等进行全方位思考与设计,形成基于CDIO的“自动控制理论”课程教学模式,如表1。 2.强化工程实践能力培养 为了加强“自动控制理论”课程工程实践能力的培养,在传统教学的基础上,融合项目教学、虚拟仿真和案例分析等方法,让学生在模拟工程实践的环境中进行学习。 (1)项目教学。基于项目的教学是建立在具体问题的基础上来寻找解决问题的办法。为了践行CDIO工程教育理念,依托项目以3~5名学生为一组,教师采用点拨方式或共同探究的方式进行指导。具体实施步骤如下: 1)构思(C)。通过加深学生对自动控制系统的使命、需求、功能、技术和构建等概念设计的理解,其主要形式是要求学生对控制系统进行分析、思考,形成对控制系统设计开发的基本感性认识,加深对控制系统基本分析和设计方法的理解。 2)设计(D)。要求学生使用控制方法,完成自动控制系统的需求定位、模型开发、系统分析、系统架构等。通过实践,使学生掌握自动控制系统工程的基本原理、方法、技术、工具,并能够在实际中应用。 3)实现(I)。将设计成果加以实现,着力培养学生的务实精神、工程能力和团队精神。 4)运行(O)。每个小组对所开发的控制系统进行实际应用,并建立相应的应用、营销和服务渠道。实在难以在实际应用的要求建立模拟实际应用环境,实施模拟应用。运行主要目的是让学生了解市场,培养学生的务实精神和实际工作能力。 (2)虚拟仿真。虚拟仿真,就是用一个系统模仿另一个真实系统的技术。虚拟仿真技术的引入,将使控制系统设计的手段和思想发生质的飞跃,更加符合现代社会发展的需要。采用虚拟仿真能够使学生在一个比实际情况更安全的环境中提高工程实践能力,可以说在“自动控制理论”课程中应用虚拟仿真技术是可行且必要的。 (3)案例学习。案例学习可以提供很多关于实际工程的具体经验,一个典型案例还可以提供详细的背景内容。通过讨论案例,学生能够亲自体验系统或产品的CDIO过程,并参与疑问的解答,提高了学生的思考和决策能力。 3.考核方式多元化 传统“自动控制理论”课程考核方式笔试偏重理论知识考核,难以考察对实际自动控制系统的设计、分析和建造等工程实践能力。针对本课程注重工程实践性、创新性和应用技能培养的要求,改革单一的考核方式,综合学生在知识、创新、应用等多方面能力,采用笔试、课堂互动、实验操作、项目开发等多元化考核方式。多元化考核方法不仅促使学生重视课堂知识的掌握,还重视知识的工程应用与创新,有效地提高了教学水平和教学质量。 三、总结 CDIO工程教育模式的优秀是培养学生的工程素养、工程实践能力。“自动控制理论”课程作为工程背景较强的课程,只有掌握坚实的理论基础,具备严谨的工程推理和解决问题的能力,才能在后续课程中熟练地运用自控理论知识解决工程实际问题,并为往后能在工作岗位上灵活运用所学知识打下扎实的基础。 自动控制理论论文:控制理论在“自动控制元件”课程教学中的应用 摘要:在对“自动控制元件”课程教学改革的实践中,以控制理论思想作为指导,在深入分析课程、学员和教员的实际情况的基础上,建立了课程教学反馈控制系统模型,采取了优质提问教学法等多种反馈方式,取得了较好的教学效果,同时也提高了教员的教学水平。 关键词:控制理论;自动控制元件;反馈控制教学 作者简介:周鑫(1979-),男,湖南益阳人,第二炮兵工程大学控制工程系,讲师;刘志国(1977-),男,湖南益阳人,第二炮兵工程大学控制工程系,讲师。(陕西 西安 710025) 基金项目:本文系第二炮兵工程大学“自动控制元件”课程建设的研究成果。 所谓控制,就是根据系统内外部变化,进行有目的的调整,一次又一次地克服不确定性,纠正偏差,使系统始终处于某种特定状态的一种活动。[1]控制理论认为,任何系统、过程与运动都可以看作一个复杂的控制系统,控制理论思想的应用并不仅仅局限于工业生产或军事设备控制方面,也可以扩展到其他领域。 教学是一种有计划、有目的的活动。教学的目的在于使学生形成一定的心理过程及特性。学生的心理过程是有规律的,因而是可以控制的,问题在于掌握借以控制这种过程的规律。由此认为,控制理论对于教学来说,在原则上也是适用的。因此可以将控制理论的基本原理和方法推广至教学领域,建立教学控制系统,结合教学过程的特点及规律,改革传统教学过程,研究和解决教学过程中的一系列问题,以实现对教学过程的有效控制和全面优化,从而更好地控制教学质量,提升学员的学习积极性,提高教员的教学水平,达到教学相长的目的。 一、反馈控制教学的基本原理 控制系统由被控对象和控制装置组成,控制方式分为开环控制、闭环控制和复合控制,传统的知识注入型教学过程通常为开环控制方式。以学员作为控制对象,以课程教学目标为期望值,以教学效果为控制量,可建立课程教学开环控制系统,如图1所示。 在图1所示的系统中,教员进行课堂授课时,学员扮演的是被动接收知识的角色。从控制理论观点来看,传统的知识注入型教学存在着控制作用的断续性与反馈联系的偶然性问题,因而不是最佳的教学方式。由于缺少有效且连续的反馈信息,教员无法及时掌控教学情况,学员学习主动性差,教员教学水平提高缓慢,往往难以达到预期教学效果。 若在系统中增加前馈补偿和反馈通道,则可建立闭环(反馈)教学控制系统,如图2所示。 由图2可知,由于建立了良好的反馈联系,教员在教学过程中能够及时发现实际教学效果与教学目标的偏差,从而根据反馈控制原理适时改变控制方式(调节教学内容、教学进度、教学方法和教学手段等),以保证:教学过程始终沿着教学目标的固有轨道前进;教学内容、方法和手段适合教学对象,且不断趋于完美;教学研究与教学本身得以同步发展。 在课程教学实践中,应该依据课程、学员和教员等各方面的实际情况,深入分析课程教学控制系统的各个组成部分,细化前馈和反馈环节,建立课程教学控制系统模型,图3为针对“自动控制元件”课程建立的教学反馈控制系统结构图。 由图3可知,在“自动控制元件”教学反馈控制系统中,以自主预习的前馈补偿方式以及自主复习的局部反馈方式促使学员在自控(学员自学)和他控(学员之间的相互学习、交流、激励)方式作用下,初步消化和掌握教员在课堂授课过程中讲授的理论知识。教员在课堂授课过程中,采用有效的课堂提问等方法,及时掌握学员学习动态,实时调整教学过程,以保证教学效果;课后,通过每周答疑、课后作业、课程实验、课中考核、课外实践以及学员针对课程提供意见建议等多种反馈方式,获取学员对课程知识的掌握和应用情况以及学习态度、精神状态等,并根据反馈信息适时调整教学过程,从而缩小教学效果与教学目标的偏差。在传授知识和能力的同时,教员的授课能力也可通过自身的总结交流、教学督导组的评价以及学员的意见建议等三个反馈渠道得到及时反映,以促进教学水平的提高。 二、反馈控制教学中需要注意的问题 在教学控制系统中,教学是一种有目的、有计划的实施控制活动的过程。要实现有效控制,首先必须建立较为准确的系统模型,然后根据课程、学员和教员的实际情况制定行之有效的控制方式。既要因“材”施教,也要因“才”施教,“材”指的是课程的教学目标和教学内容,“才”指的是学员和教员。实现因“材”施教和因“才”施教的关键在于构建有效的信息反馈通道。 1.教学控制系统模型的建立 系统模型越准确,控制效果越好。因此在系统建模时,必须深入分析教学反馈控制系统的各部分结构,了解“材”和“才”的实际情况,确定系统期望和反馈信息及其之间的关系。教学控制系统中需要明确的主要信息和组成部分包括: (1)系统期望,即教学目标。严格依照专业人才培养方案和课程标准制定课程的总体教学目标和各章节、每次授课的教学目标。 (2)被控对象,即学员。通过课前召开座谈会、课中答疑以及与学员代表交流沟通等方式全方位了解授课对象。 (3)控制方式,即教学实施方案。制定具体且具有针对性的课程教学改革方案、课程教学设计方案和课堂教学方案。而在课堂教学实施计划开展之前,教员应该进行精心的教学准备,具体工作包括深入理解教学内容、设计具有一定特色的多媒体课件和教案、熟练掌握几种教学方法、开发交互式课程学习网站和建设试题库等。 (4)评价方式,即根据学员的学习情况,把实际值与期望值进行比较,对教学工作做出客观评价。按照教学目标衡量实际成效,最理想的情况是在偏差较小时就有所察觉,并采取措施加以改善。但是,仅凭经验是远远不够的,必须制定客观公正、切实可行的评价方案对学员进行综合评定,才能客观地评价教学效果。 2.反馈控制方式的选择 在教学过程中,课堂授课是知识传递的一个关键环节,在此环节中必须采取有效的反馈方式,以获取足够的反馈信息。在“自动控制元件”课程教学过程中,教学组在课堂授课过程中采用了优质提问教学法(Quality Questioning, QUILT)。QUILT是一种“通过提问、理解促进学习和思考”的教学方法,包括精心准备问题、适时抛出问题、激发学员回答、对学员的回答进行加工以及对提问行为进行反思五个阶段。[2]通过QUILT,可以调动学员的学习积极性,使更多的学员参与思考,更重要的是能够迅速获取学员对知识的理解程度的反馈信息。同时,教学组采取其他方式获取更多反馈信息,主要包括每周答疑、课后作业、课程实验、课中考核、课外实践活动(“三性”实验、“三小”活动、数学建模、电子设计、机器人大赛)等,使学员在掌握理论知识的同时,提高动手能力和实际应用能力。 自动控制理论论文:自动控制理论初探 【摘 要】随着技术工具的进步如半导体微电子学、光学和光电子学、计算机和通信网络等信息采集、存储、传输、计算和处理技术的迅速发展也强力推动着自动控制理论研究向前发展。然而由于研究系统、对象越来越来复杂,这样就对自动控制理论以及其实际运用的研究就提出了更高的要求。本文首先对自动控制理论的发展作了一个简单的回顾,然后对Matlab软件作了一些简介、最后简单阐述了自动控制理论的研究现状以及其它在各不同领域的运用。 【关键词】自动控制理论;Matlab;模糊控制;鲁棒控制;最优化控制 随着控制系统复杂性的增加,不确定因素的增多,要求各控制理论分支有进一步的发展,弥补各理论分支的缺点与不足,以满足更高的控制性能指标。现有的控制理论在线性系统控制中大都能取得良好的控制效果,但对离散、非线性复杂系统领域的研究大都刚刚起步,或处于初级阶段,远未达到人们的期望。而实际工业生产过程的模型一般都很复杂,通常具有非线性、分布参数和时变等特性。因此将控制理论的研究领域推广到非线性复杂系统有重要的实际意义。另外与宏观复杂系统控制相对的量子控制(Quantum Control)也正在作为一个全新的学科领域蓬勃崛起,它的发展也依赖于完善的控制理论和优化控制策略。近年来随着微电子、半导体、计算机等技术的快速发展也强有力的推动了自动控制理论的发展。 一、现代控制理论的产生及其发展 控制理论作为一门科学,它的产生可追溯到18 世纪中叶的第一次技术革命,1765年瓦特发明了蒸汽机,应用离心式飞锤调速器原理控制蒸汽机,标志着人类以蒸汽为动力的机械化时代的开始,后来工程界用控制理论分别从时域和频域角度讨论调速系统的稳定性题,1872年劳斯(Routh E J)和1890年赫尔维茨(Hurwitz)先后找到了系统稳定性的代数据,1932年奈奎斯特(Nyquist H)发表了放大器稳定性的著名论文,给出了系统稳定性的奈奎斯特判据。美国著名的控制论创始人维纳(Wiener N)总结了前人的成果,认为客观世界存在3大要素:物质、能量、信息,虽然在物质构造和能量转换方面,动物和机器有显著的不同,但在信息传递、变换、处理方面有惊人的相似之处,1948 年发表了《控制论—或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》,书中论述了控制理论的一般方法,推广了反馈的概念,确立了控制理论这门学科的产生。 1.经典控制理论。第一代称为“经典控制理论”时期,时间为20 世纪40~50 年代。它研究的主要对象多为线性定常系统,主要研究单输入单输出问题,研究方法主要采用以传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频域分析法,它的控制思想首先旨在对机器进行“调节”,使之能够稳定运行,其次是采用“反馈的方式,使得一个动力学系统能够按照人们的要求精确地工作,最终实现对系统按指定目标进行控制。” 2.现代控制理论。第二代称为“现代控制理论”时期,时间为20 世纪60~70 年代。经典控制理论对线性定常系统可产生良好的控制效果,但是它对多输入多输出、时变、非线性系统的控制却力不从心。所以50 年代末60 年代初,学者卡尔曼等人将古典力学中的状态、状态空间概念加以发展与推广,将经典控制理论中的高阶常微分方程转化为一阶微分方程组,用以描述多变量控制系统,并深刻揭示了用状态空间描述的系统内部结构特性如可控性、可观性,从而奠定了现代控制理论的基础。 3.第三代控制理论。以上所提的经典控制理论和现代控制理论都是建立在数学模型之上的,所以统称为常规(传统)控制。它们为了控制必须建模,但许多实际系统的高维性及系统信息的模糊性、不确定性、偶然性和不完全性给基于数学模型的传统控制理论以巨大的挑战。是否可以改变一下思路,不完全以控制对象为研究主体,而以控制器为研究对象;是否可以用人工智能的逻辑推理、启发式知识、专家系统解决难于建立数学模型的问题呢?智能控制的出现正源于这一思想。1967年Leondes 和Mendel 首次正式使用“智能控制”一词,1971 年傅京孙教授指出,为了解决控制问题,用严格的数学方法研究新的工具来对复杂的“环境2对象”模型进行建模和识别以实现最优控制,或者用人工智能的思想建立对不能精确定义的环境和任务的控制设计方法,这两者都值得试一试,而重要的是把两种途径密切结合起来协调的进行研究。沿着这一思想出发,现代控制理论将微分几何、微分代数、数学分析与逻辑推理、启发式知识建立和发展了智能控制理论相结合从而形成第三代控制理论大系统理论和智能控制理论。 二、Matlab工程软件 1.Matlab起源。早在70年代中期,Matlab的开发者美国人Clever Moler及其同事在美国国家科学基金的资助下研究开发调用LinPack和EisPack的FORTRAN子程序。到70年代后期,Clever Mloer教授利用业余时间为学生编写能够方便调用LinPack和EisPack的程序。Clever Mloer给这个接口程序取名为Matlab,这是从Matrix(矩阵)、Laboratory(实验室)各取前三个字母组成的,意思是“矩阵实验室”。 2.Matlab的特点与功能。Matlab自从1984年由MathWork公司推向市场以来,经历十几年的发展和竞争,现在逐步风靡世界,可靠的数值和符号运算能力、简单易学的程序语言、强大的图形和可视化的功能以及为数众多的运用工具宝石Matlab区别与其他科技应用软件的显著特点。其相关的功能如下:(1)数值和符号计算功能。Matlab的数值计算功能包括:矩阵的创建和保存;数值矩阵代数、乘方运算和分解;数组运算;矩阵操作;多项式和有理分式运算;数据统计分析、差分和数组导数;用于求积分、优化和微分方程的数组解的功能函数等。(2)Matlab语言。除了指令行操作的直接交互使用方式外,Matlab作为高级应用软件有它自己的编程语言。Matlab的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的习惯形式十分相似,简单易学。完全不需要对矩阵的乘法和求逆进行烦琐的编程。因此用Matlab求解问题比C语言、FORTRAN语言要简便的多。与其它高级语言的关系仿佛高级语言与汇编语言的关系一样,尽管它的执行效率比其它的高级语言低但是其编程效率、程序的可读性,可移植性要远高于它们。(3)图形和可视化功能。图形和可视化功能是现代应用软件发展的主要方向,也是前后版本间的最大差异之一。利用可以轻而易举地绘制二维、三维曲线,三维曲面,并可进行图形和坐标的标识、坐标控制、图形的迭绘、视角和光照设计、色彩精细控制等等。另外还可以非常方便地完成动画的绘制工作。Matlab还提供了对图形对象(Graph object)和图形句柄(Graph Handle)进行操作的“底层(low level)”指令,使用户可以随心所欲地对图形进行各种操作,为用户在图形表现和可视化方面开拓了一个广阔的、没有丝毫束缚的空间。 自动控制理论论文:基于CDIO教育理念的自动控制理论精品课教学改革研究与实践 [摘要]CDIO,即构思(conceive)、设计(design)、实施(implement)、运作(operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。本文选用自动化专业的一门主干课“自动控制理论”为研究对象,运用CDIO教育理念对该课程的教与学进行探讨和实践,形成了以学生为主的“活跃课堂、积极实践、学术探讨、项目研究、网络助学”的教学模式,经过5年的教学实践,取得了很好的教学效果和教改成绩,使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高,为创新人才成长搭建了宽广舞台。 [关键词]CDIO;工程教育;自动控制理论;教育理念 1 研究背景 CDIO工程教育培养模式是由教师简洁明了地介绍要学的相关概念后,将学生分成小组,每个小组5~6人。各个小组自己设计实验方案、确定操作流程、选择器材,分工合作完成实验。通过分析实验结果,学生提出其中存在的问题,然后教师开始剖析概念、讲解原理,并和学生一起探讨。该模式可以培养学生分析问题、解决问题的能力,同时能够增强学生的自学能力、沟通协调能力、团队合作能力以及大系统的运作能力并最大地发挥学生的积极性和创造I生。自动控制理论是指导人们在一定工程背景下实现对复杂系统设计与分析的方法论,理论性很强,而CDIO工程教育模式的精髓——CDIO代表的构思、设计、实现和运作正是自动控制理论思想的具体体现,它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,旨在培养学生的工程能力,是一种新的高等工科教育模式。它包括个人的工程科学能力和技术知识能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统协调等方面的能力。显然,CDIO的教学目标与应用型高校本科专业的培养目标是一致的,即培养理论与实践相结合、工程技术与市场需求相结合的高级专门人才。以人才培养为目标,以教学改革为指导,以教材创新为优秀,以科学研究为基础,对自动控制理论课程进行改革,以适应国内快速发展的工控领域对自动化人才的要求。 2 教学理念的转变 2.1 教学模式改革 “培养什么样的人才、如何培养人才”始终是高等教育的基本问题,“教什么、怎么教,学什么、如何学”始终是教学过程中的一对基本矛盾。很多教师认为“教什么”最重要,至于“怎么教”、“怎么学”全在个人,不重视教学方法的研究,习惯于个人传统方式的延续。认为“怎么教”是教师的事情,“怎么学”是学生的事情,“教”与“学”分离,对教师主导、学生主体、师生互动交流认识不足;对教学大纲的把握、对教学目标的实现认识不足,认为教材、讲义、网上资料师生可以自由使用,殊不知,这是教师不负责任、偷工减料的表现;对课程的规律性与学习能力培养的重要性认识不足,有的教师过分强调讲课面面俱到,“填鸭式”教学方法反而贻误了学生创造思维的训练和培养。为此,提出如下理念。 1)学生的主体性与教师的主导性融合。教师视每次授课为一场表演,既是演员又是导演,学生是观众。这样教师就要在如何演的精彩、如何引人入胜上下功夫,教学过程中教师主导活动和学生主体活动不断融合实现动态转换,随着知识的潜移默化,学生的学习活动自主性逐渐扩大,教师的传教活动制约性逐渐缩小,最后转化为学生能够完全自主学习,真正成为学习的主人。 2)学习的开放性与教学的关键点融合。信息时代提供了众多的知识获取途径,课堂和教师已不再是获得知识的唯一渠道,应该充分利用网络、名师、资料、实验、学科、专业等优质资源环境与学术氛围,把学习的场所从课堂扩展到大型实验室、图书馆、讲坛等。自主研学、拓展训练、思维创造,为学生知识创造和能力建构拓展了更加宽松的环境,这是当前教学模式改革的优秀。强化自主性、综合性、设计性实验,重视工程实践、课程设计、项目训练以及大学生生产实习;将学生个体的学习扩展到小组学习、团队学习等合作学习的形式;着力提高各种课外学习活动的覆盖面和参与面,通过研究小组、讨论班、报告会、俱乐部、沙龙、社团等各种载体,让每一个学生都有锻炼施展多方面能力和才华的舞台。教学的关键点是教给学生一种思考问题的思维方法,有些知识问题的具体细节,忘记了可以查书,但思考问题的方式,一旦领悟并加以应用后,具备的是解决更多新问题、领悟更多新知识的能力,这才是教与学的关键。充分利用互联网拓展学生网上学习、教师网上答疑、学生网上作业、教师网上批改的新途径。 3)教学评价的综合性与透明性融合。既然讲课就是表演,演员演得如何观众最有发言权,采取学生匿名网上评议制,对每位授课教师按照统一的评价指标给予教学质量评价,教师可以随时查阅学生评价做到有则改之无则加勉,这种方式有效提高了教师的教研水平。 4)学生成绩评定的多样性与灵滑性融合。采取平时考核(20%)+实验考核(10%)+学期考核(70%)作为学生的最终成绩,这样充分调动了学生学习的自主性与积极性,避免了一考定终生和逃课现象。 2.2 明确精品课程的内涵 精品课程是指具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程,省级精品课《自动控制理论》是由自动化系负责开设的院级平台课,是一门理论性和实践性都很强的课程,理论比较枯燥,难以理解,其特点是概念多、抽象,理论分析和数学计算比重大,在课程讲授过程中,若不注重教学模式的改进,就会让学生感觉似乎在学一门“数学”课,跳不出抽象的理论框架,不知道如何把该课程的理论知识应用于工程实践中,那么,这门课程的讲授就是失败的。在课程教学改革实践中,引入CDIO模式,以小型控制课题为导向,引导学生自觉加深理论学习,依次完成控制系统建模、控制器设计、仿真实现,培养了学生的创新能力、动手能力及课题研究能力,激发了学生的学习兴趣。因此,教师要有目的、有计划、有步骤地结合教学的具体内容对学生进行思维方式的引导、指导和训练,使学生理解并掌握诸如典型化、线性化等处理方法和意义,体会到数学作为一种工具处理工程问题的重要性和趣味性,使学生变被动学为主动学,提高学习积极性,既巩固了知识体系,又树立起工程思想。 3 基于CDIO教育理念的教学改革 探索了CDIO理念下的以研究型学习,以实际的物理对象为背景进行控制系统建模、控制器设计、仿真实现的教学模式,并相应地对教学内容、教学手段、考试方式进行了配套改革。 3.1 教材建设 教材是教学理念的载体,是课程体系改革的优秀。为了充分贯彻课程改革建设,发挥团队的特色,自2003年开始狠抓教材建设,相继出版了两部理论教材:《现代控制理论》(中国标准出版社2003)、《自动控制原理》(21世纪高等院校优秀教材,国防工业出版社2004);两部与之配套的书籍:《自动控制理论学习指导》(大连理工大学出版社2004),《自动控制理论实验及综合系统设计》(华中科技大学出版社2008);一部用于指导学生进行计算机辅助设计的《控制系统数字仿真及MAT-LAB语言》(电子工业出版社2009)。形成了理论教学、实验教学、学习指导、CAD实现的系列特色教材,为知识的有效传播奠定了基础。 3.2 良好的开端是成功的关键——绪论的重要性 在绪论中重点介绍自动控制理论的发展史,研究的对象、方法及主要内容,自动控制理论的特点和发展趋势以及在工业生产、航空、航天等领域所起的重要作用。为了增强学生学习该课程的兴趣,课程中利用多媒体技术制作了多个视频资料,包括阿波罗登月、我国的神舟七号载人航天飞行、美国NASA的月球车、国际机器人大赛以及人在大脑支配下的行为过程等,并简要介绍了这些系统中用到的自动控制理论知识、课程的重点及学习方法,学生由此对课程产生了浓厚的兴趣及强烈的求知欲望,促进了学生从“要我学”到“我要学”的转变。 3.3 强化实践教学,提升工程实践能力 围绕工程实践和创新精神培养这一目标,实践教学构建三层体系,突出综合性、设计性、研究性训练,加强课内实验、课程设计、毕业设计等实践环节的有序衔接。提出以学生为主的“活跃课堂、积极实践、学术探讨、项目研究、网络助学”的教学模式,进行了基于“学术探讨、项目研究”的教学改革。将教学分成三个阶段:课堂教学、课程设计、毕业设计。精心设计了一整套与之对应的三级项目体系:以随堂进行的项目为三级项目,促进学生对专业优秀课程的学习;以专业课程设计为二级项目,培养学生构建并运用知识模块的能力;以毕业设计为一级项目,培养学生用专业知识开发设计复杂系统和产品的能力。为探索CDIO教学模式,将授课教师从科研项目中提炼出来的基于团队的三级项目与课程实验教学有机融合,让学生在课堂上学习理论知识,课外进行三级项目的研究,使学生自主建立起以确定项目方案、设计和仿真为主要内容的学习体系。三级项目的最后,要求学生以撰写项目报告和制作PPT的形式进行项目研究的汇报,改变了以往以课后习题来巩固学生所学理论知识,类似于“纸上谈兵”的学习方式。结合不同章节内容的特点,教学骨干自行开发了所有课程的多媒体助学课件,如针对根轨迹绘制制作了全动画多媒体课件,受到学生的普遍欢迎。这种教学模式为创新人才成长提供了自主性、研究性、多样性的宽广舞台,促进了学生创新实践能力和综合素质的全面提升。燕山大学学生先后在全国“飞思卡尔杯”智能车大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、“挑战杯”创业计划大赛以及全国电子设计竞赛等许多重要赛事中均取得了十分优异的成绩。 3.4 加强网络教学平台与资源共享建设 为培养学生自学能力,自行研发了网络综合教学平台,提供了15个子系统供师生使用,形成了一个集教学、学习、实验、设计、考研辅导、信息交流于一体的自动控制原理在线教学的专业网站,实现了教育资源共享。以图文并茂的形式提供丰富动感的教学内容,利于突出重点、突破难点,优化课堂结构,创造良好的网络教学环境,提供教学讲义、教学视频、课后练习测试、同步训练、在线答疑、提交作业、考研专题等多个栏目,为学生提供了丰富的教学资源。 3.5 开展研究型学习 教学中引入的工程实例倒立摆装置是一个复杂的、不稳定的非线性系统,是进行控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台。通过对倒立摆的控制,检验新的控制方法是否有较强的处理非线性和不稳定性问题的能力。同时,其控制方法在军工、航天、机器人和一般工业过程领域中都有着广泛的用途,如机器人行走过程中的平衡控制、火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等。教学中,将倒立摆作为工程实例贯穿整个课程,在各阶段理论教学后,完成倒立摆的系统建模、分析及控制器设计等,提高学生的工程应用能力及学以致用的信心。 研究型学习分三个阶段:(1)引导学生充分利用图书馆和网络,搜集相关资料;(2)学生分成研究小组,在6周的时间内,跟随课程的学习进度依次完成被控对象的建模和性能分析,并完成控制器的设计,然后用Matlab/Simulink建立控制系统的仿真模型,对系统的控制性能进行仿真分析;(3)要求学生以组为单位撰写研究报告,并以小组的形式进行研究汇报,汇报中要求小组成员全员参加,教师和其他组学生同时对研究情况进行打分评价。通过汇报,不仅可以活跃研究氛围,加强各组学生之间的交流,开阔学生的视野,还可以检验每个学生在课题研究中的参与程度。 最后,可以在一、二、三级倒立摆实验平台上,实现学生自行设计的系统验证。在课堂上,教师们也把工程项目的部分内容作为教学案例介绍给学生,注重知识讲授与项目实践有机结合。在课下,教师们带领学生积极参与科研项目研发或专业竞赛活动,培养了一批专业基础扎实、动手能力强的优秀学生。利用好现有的实验室和实习基地,探索出了一条行之有效的工程教育模式,使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高。 4 结束语 教学实践表明,基于CDIO教育理念的教学模式可以大大提高学生的学习积极性、主动性,促进学生从“要我学”到“我要学”的转变,有利于培养学生的动手能力、综合应用能力和创新能力。学生反映非常喜欢这种教学模式,并提出了很多很好的建议,加强了学生和教师之间的沟通与交流,起到了教学相长的效果。 作为一种工程教育教学模式,CDIO具有先进的理念和很好的借鉴作用。将这种工程教育思想贯穿于自动化专业人才培养方案改革、课程体系建设、师资队伍建设、实践教学建设等各个方面,构建理论与实践相结合,技术与市场相结合的应用型人才培养体系,为国家、地方培养合格的高级专门人才,是教育工作者的不懈追求。
高中通用技术论文:高中通用技术教学信息技术论文 1.信息技术与通用技术概述 信息技术是利用计算机与通信技术相结合的方式来处理一些实际中的信息,在高中的教学过程中,信息技术主要体现在教学过程中利用的多媒体技术等教学方式上,包括对教学资源的收集、课件的编辑以及利用。利用信息化技术,可以将原本略显枯燥的课堂变得生动,也能将较为抽象的教学知识变得具体。另外,利用信息技术,实现了教学经验的共享,使得教学逐渐的脱离了封闭的状态,慢慢的走向开放。而通用技术是在日常活动中利用较为广泛的技术,具有很强的基础性以及通用性。在高中教学过程中,通用技术主要指的是一般的教学课程,并不是指单纯的对学生技能的训练,与一般高中教学中的劳动技术科具有本质的区别。通用技术教学,注重培养学生的实践能力,让学生在实践的过程中,培养自主创新的学习能力。 2.信息技术背景下高中通用技术教学优化策略 在信息技术背景下高中通用技术教学优化,就需要将通用技术与信息技术进行有机的整合,包括教学目标、教学内容、教学策略、教学资源以及教学评价与信息技术的整合。 2.1高中通用技术教学目标与信息技术的整合高中教学课程中的通用技术课程与信息技术课程在教学目标与教学要求上具有很大的相似性,都同属技术学科。高中通用技术课程主要是通过教学实践,来增强学生自主创新的能力,培养学生的技术素养,促进学生全面发展。信息技术课程算是一门辅助工具课程,可以通过信息技术教学,培养学生掌握信息技术,并利用其达到教学的目标。所以在高中教学过程中,在利用信息技术的同时,还应该加强对通用技术课程教学任务的完成,将信息技术整合到通用技术课程教学目标中。 2.2高中通用技术教学内容以及教学策略与信息技术的整合高中通用技术教学过程中,可以利用信息技术来丰富教学内容,是教学的方式向着多元化的方向发展,这样不仅可以丰富学生的知识,还可以全面的提升学生的学习效率,减少教学难度。关于高中通用技术教学内容与教学策略与信息技术的整合,主要体现了以下几个方面:第一,利用信息技术对通用技术教学内容进行整合,可以丰富高中教学的方式,并且能更加形象、直观的将教学的内容进行展示。利用信息技术手段,不仅仅在通用技术教学的课程设计上,还可以利用多媒体等信息技术手段进行各个阶段的通用技术课程教学。第二,高中通用技术课程中,有许多章节都是在教学实验室中完成的,这主要与通用技术课程注重实践能力的培养密不可分。在此过程中,利用信息技术可以实现学生之间的交流、讨论,并利用信息技术去解决实际的技术问题。学生要在通用技术课程中很好的掌握电子技术,就必须通过大量的实验,并通过讨论、总结,这样才能更好的掌握相关的知识,使掌握的知识更加的牢固。我们有很多高中学校,其实并不具备让学生进行大量实验的条件,所以可以用专业的仿真软件来进行模拟实验,这样也能达到原来的教学目的,这也是通用技术课程的教学策略、内容与信息技术的整合。通过信息技术对高中通用技术教学内容以及策略的整合,不仅简化了较为繁琐的课程,降低了教学的难度,而且能够让学生在更加生动、形象的氛围下学习知识,大大提升了学习的效率。 2.3高中教学资源与信息技术的整合在高中教学过程中,特别是在目前信息化高度发达的时代,如果仅仅按照教材上的内容进行讲授,那么在知识面上就不能适应时代的发展。信息技术与高中通用技术教学资源的整合,可以利用目前网络信息高度共享、丰富、无时间空间界线等特点,能够充分利用这些教学资源,将信息技术合理的整合到通用技术教学课程中。这样整合的优点在于,学生不仅仅可以学习到教材上的知识,还能拓展新的知识,紧紧与时代接轨,并完善课本中的知识。如高中教学中,一些实验的过程与背景材料,不可能详细的整篇整幅的阐述,学生通过信息技术手段就能去了解,这样不仅仅能够丰富知识点,还可以巩固原本学到的知识。 2.4高中通用技术教学评价与信息技术的整合高中通用技术教学中的各个环节,都需要有教学评价的实施,这样才能检验学生的学习成果,也是提高通用技术课程有效性的主要手段。将信息技术与教学评价进行整合,不仅体现在对学生学习成果的评价上,还体现在通用技术教学过程中。首先,教师可以利用信息技术制定有关通用技术教学的网站,并设立学生的个人档案,将学生的个人档案储存到教学网站上。制定详细的教学评价标准,让学生通过网站能进行自我评价,还可以利用网站实现学生与学生之间、师生之间的交流互动。其次,教师可以将学生在通用技术教学过程中的小发明、论文、设计等成果展示到网站上,这样能提高学生的自信心,促使其更加积极的参与到通用教学过程中。 3.总结 通用技术教学课程是高中时期的基础性学科,通过对其的学习,能够培养学生实践能力,培养学生自主创新能力等,在信息技术的背景下,通用技术教学的内容、策略、教学目标、教学评价等可以与信息技术有机的整合,合理的利用信息技术,实现高质高效的教学. 作者:邹舟单位:重庆市江津区教育科学研究所 高中通用技术论文:高中通用技术课程教学之我见 通用技术是高中新课改中新开设的一门课程,它的教学目标是培养学生的技术素养,培养学生的实践能力和创新能力。 通用技术是新课改的一个亮点,是实施素质教育的重要内容,四川省自2011年课程开设以来,基本实现了其应有的课程价值。但是,在具体的教学过程中也有一些不尽如人意的地方:由于受应试教育的影响,造成对通用技术课程重视程度不足,不能保证课程开设学时;教学中形成了教师赶进度、一言堂、满堂灌,学生死记硬背的现象,违背了教学规律,背离了开设通用技术课的初衷,脱离了教学理论与实践相结合的课程特点,更是脱离了培养学生创新能力和实践能力这一重要目标。 针对上述问题,有必要强调通用技术课堂教学的动手实践问题,在此,我谈谈自己的见解,和通用技术任课教师共同探讨。 一、设计实践是通用技g的课程特点,必须坚持。通用技术必修模块1的内容中,技术设计是一条主线,贯穿始终;必修模块2内容中,每章中间和结束都有设计实践的内容。加强实践活动和动手能力是通用技术课程的重要特点,技术知识、技术能力,只有在学习的同时紧密联系实践、加强实践,才能牢固把握,学以致用。教师在教学中只有让学生在“学中做”“做中学”,才能激发学生兴趣,激发学生创造的火花,逐步培养起学生的创新能力。在黑板上教设计、一味地理论灌输的纸上谈兵教学方式只是扼杀学生的兴趣,灭掉学生创造力的萌芽,培养出的只能是夸夸其谈、没有真材实学的赵括式的人物。因此,总体来看,舍掉了课堂教学中的动手实践环节,就等于抽掉了通用技术课的脊髓,就是违背了学科教学规律,也就不成其为真正的通用技术教学。 二、通用技术设计实践的几种形式。通用技术课理论与实践的关系是相辅相成的关系,既不能以理论代替实践,也不能以实践代替理论。实践是对理论的体验和检验,是对理论认识的加深和上升,是对理论学习兴趣的激发。我们提倡在课堂教学内容的透彻分析基础上,根据教学内容需要,进行有机的、整合式的实践活动,做到实践活动有机切入,使教学活动成为一条完整的链式整体。 实践活动可分为以下三种类型。 1、当堂实践型。这种类型是在一节课的教学中,为了让学生体验设计的某一技术思想和方法或设计的某一过程,在课堂上让学生利用10至15分钟的时间,设计一些小作品,进行一些小试验,以激发学生兴趣、激活创新思维,提高教学效果。可以先实践再讲课,按照“实践―理论”的认识规律进行教学,也可以先讲知识后实践,沿袭“理论--实践”的认识规律教学。一般运用先知识后实践的方法比较多。当堂实践的课型要注意:一是教师在备课中要深钻教材,根据教学需要有机嵌入实践环节;二是对课上时间进行合理调整分配,要精讲多练,预留较长的时间让学生能完成设计;三是教师要提前准备需用材料,教师准备不够时,可发动学生准备。这种类型在修模块1和模块2中很多课节都能相应施用。如讲授模块1《技术的发明与革新》中,教材在“试一试”的栏目中就提出了“发明与革新”的要求,提出了动手实践的问题。 2、集中课时、单元(章)实践型。有时课程知识内容过于集中,课堂上没有加入实践的时间,或者虽然能嵌入实践内容,但会造成内容和实践都显得零碎而不连贯,这就要相机等待,抽出时间进行实践活动。这种类型也叫实践课,即以整课时用于实践活动。这类实践要注意如下几点:一是保证时间,如果一课时完不成,就提前调成连堂二课时完成,保证让学生实践到位,完成任务;二是根据教学内容实际,实践课可安排在一个单元的中间进行,也可在一个单元完结以后集中进行,还可以在一个单元中间穿插完成一次后,单元内容完成后再实践一次。例如必修模块2的第一章《结构与设计》第三节《结构的强度与稳定性》的技术试验1、试验2、试验3连续的三个试验,按教学内容和教学进度应单独拿出一课时进行一次技术试验活动,到这章快结束时,将第五节内容提前至第四节前讲完,再将第四节《学做结构设计》做为一课时进行设计制作。第五节《欣赏和评价结构设计》放在前面可开阔学生的知识面,激发学生的创作兴趣,更有利于学生的设计实践。三是老师在课前必须进行充分的材料准备、课上进行必要的指导和评价。 3、期末实践型。随着素质教育的大力推进,学生负担减轻,学生的节假日成为发展爱好、发挥特长的大好时机,自然也是学生进行实践活动、发明创造的适宜机会。寒、暑假前正是通用技术教学一个模块完成之时,教师可安排一次设计实践活动,让学生在假期里完成。因为这不是学生反感的书面作业,而是学生动手的活动,所以学生喜欢。学生在家中还可以查找资料,搜寻模型,并且还可以得到家长的指导和帮助,设计活动会更顺利,制作的模型产品可以更具创造性。老师的安排内容可以多样化,让学生自己任选题目,更有利于学生选择自己喜爱的、发挥自己特长的东西。对于爱好发明创造的同学,可能是如鱼得水,极可能产生出专利发明级别的创造作品。建议老师们利用好这种机会,对特长生加以指导,培养出技术发明创新人才。 以上三种类型,并不是固定单一的运用,而是根据实际情况灵活运用,交叉进行,以达到通用技术教学的最优化、学生学习质量的高效化,以完成提升技术素养的目标、实现培养学生实践能力、创新能力的目的。 三、注重对学生实践活动的评价。新课改提倡注重对学生的评价,对学生实践活动的评价更为重要,得当的评价,会成为学生发明创造的催化剂,使学生终生受益。 首先要做到评价的多元化。学生自评,可以阐发学生的设计思路,分析自己的优劣,起促进、改进作用;学生互评,可以互相借鉴,取长补短,共同提高;教师评价,更有指导和激励作用。技术设计制作,应当用技术设计的原则来评价,评价作品制作的科学性、规范性,对学生的作品,应尽可能多地发现其优点进行激励性评价。 综上所述,在通用技术课堂教学中,要努力体现其课程特点,积极进行充分的、恰如其分的设计实践活动,让学生动手动脑,培养学生的技术素养,真正落实“科教兴国”的战略决策,使通用技术课堂成为培养国家创新人才的摇篮。 高中通用技术论文:3D建模打印在高中通用技术课程中的实践探索 摘 要 从通用技术课程角度出发,以实践为基础,认识3D建模打印对通用技术课程的价值和意义。从实际教育教学角度,探索3D建模打印有效实践途径和方法。 关键词 3D建模打印;通用技术;创客 1 什么是3D建模 3D打印、3D建模是目前一个热门话题。关于3D的概念,一般这样解释:D是英文单词dimension的缩写,是维度的意思,3D就是三维。人们都知道并理解二维的概念,三维就是在二维的基础上再增加一个维度形成立体空间。通常人们可以理解为三维就是三个坐标轴,X轴、Y轴、Z轴。X轴表示左右空间,Y轴表示上下空间,Z轴表示前后空间。三维物体,简单通俗地讲就是具有长、宽、高三个维度的物体。3D打印就是利用打印机打印出三维物体,3D建模简单来说就是通过三维制作软件在虚拟三维空间中构建出具有三维数据的模型。 2 3D建模打印应具备的条件 需具备适合的3D打印机 3D打印诞生于20世纪80年代,在近几年,发展势头有质的飞跃,3D打印产品逐渐被人们熟悉。3D打印是一种快速成型技术,以数字模型文件为基础,运用粉末状可联合的各种材料,通过逐层打印的方式来构造物体。其实3D打印机和普通打印机工作原理基本相同,区别点在于普通打印机打印的是二维平面,3D打印机打印的是三维物体。3D打印机只是通过电脑程序控制,把相应的打印材料逐层叠加起来,最终把电脑上的数字三维模型打印成实物物体,所使用的材料是金属、陶瓷、塑料等。 对于中学来说,如果有足够的资金投入,能买到工业级别的3D打印机那就再好不过了。一般而言,普通的桌面3D打印机即可满足日常教学的需求。比如,桌面3D打印机Makerbot Replicator、REPGO、Creatbot科瑞特等。这些3D打印机使用的材料是PLA或者ABS。耗材易得,价格实惠,而且桌面3D打印机易学易上手。 通用技术教师需具备3D基础建模能力 光有3D打印机还远远不够,我们不能仅仅停留在下载别人的3D建模模型为己用。更需要通用技术教师具备建模能力,通过三维设计软件将自己的创意建模,再利用3D打印机打印出来。学习使用三维软件并非难事,网络上有大量的教学视频以及有相应的论坛、QQ群和微信群,通用技术教师只要利用好业余时间,经过一段时间的自学,即可具备一定的3D基础建模能力。3Ds MAX2014、SketchUp2014、Autodesk 123D Design等三维设计软件都比较适合教师自学,其中3Ds MAX2014软件对电脑硬件有一定的要求,其他两款软件对硬件要求不高,容易上手。通用技术教师可根据自身的学习习惯去选择相应的软件学习。 配备一定数量的电脑 笔者认为,如果仅仅是教师使用,只需要一台打印机配置一台电脑即可。如果是想形成规模,或者是开设3D基础建模课程的话,就需根据实际需要配置一定数量的电脑和打印机,初期班级人数不宜多,控制在20人以内。3D基础建模课程理想状态配置包括5台左右的3D打印机、相应的电脑和教室,最好拥有一间专门3D基础建模教室。3D打印机均放置在这间教室里,同时教室周围配置3D打印作品展示橱窗。对于电脑配置要求,笔者认为,有资金投入的话,电脑配置越高越好。如果资金投入有限,近3年的电脑配置版本也可使用。电脑数量跟学生数量一致,达到人手一台。 3 3D建模打印在通用技术课程中的价值和意义 亲近现代科技,激发学生学习兴趣 通用技术课程的基本理念表明:技术发展日新月异,通用技术课程内容同样要与时俱进,既要体现基础性,也要选择具有时代气息,适合社会发展、体现未来科技走向的资源。3D建模打印符合这一要求。中学生对未来的科技都有一定的探索欲望,在通用技术课堂中,引入3D建模打印技术,可以更好地增强学生学习的积极性。教师在课堂中展示自己建模并3D打印的作品,让学生真真切切地感受到现代科技就在眼前、就在身边,也可以更多激发学生的课堂学习兴趣。 加强辅导交流 相信很多通用技术教师跟笔者一样有过这样的经历:学生有时会把自己的创意设想提出来跟教师一起探讨,但是学生的设想有的停留在脑袋里、有的停留在图纸上,没有实物。教师仅靠自己的个人经验无法答复,有了3D打印,教师可以根据学生的设想,将其建模出来,再利用3D打印机打印出构想,再与学生一起探讨方案是否可行,笔者认为,这样的深层次交流,对彼此都更有促进,都有提升。 丰富通用技术选修课程 通用技术课程包括必修和选修课程,选修课程可以根据各校的能力有选择地开设。只要具备笔者前面提及的3D建模打印所具备的条件,3D基础建模课程完全可以在中学开设,同时3D基础建模完全可以与创客活咏行整合,将想法落地。 为校创客社团添砖加瓦 “创客”本意是指勇于创新,努力将自己的创意变成现实的人。如今大部分学校为适应时代的发展,尊重学生的个性化需求,都成立了创客社团。江苏省锡山高级中学的创客社团是以Arduino开源资源为优秀,进行一系列的创客活动,3D建模打印技术让创客们的想象能即刻变成现实,为促进创客的快速发展增添力量。 4 3D建模打印在通用技术课程中的实践探索 自制教具,提升课堂教学效率 自制教具是教学设施的重要部分之一,在自制教具方面,师生们经常有好的创意、好的想法,但苦于一些硬件设备的缺乏,导致无法或难以制作出来,或者要花费很长时间,得不偿失。通过3D桌面打印技术,可以很好克服自制教具的困难,以前是想得到而做不出,现在是想到就能做到,极大方便了师生。 比如通用技术“简单的结构设计”内容的学习,要想让学生理解构件的横截面与结构强度的关系,光靠书本上的几幅图或者靠教师口头直接传授,学生只能停留在记忆的层面,达不到深层次的理解,课堂效率不高,更谈不上在结构产品制作上的应用。这时教师可以借助3D技术,打印出相应的3D产品,在课堂上现场演示,或者课前摄录成微课视频,让隐性的知识转变为可感知的具体实物,不仅加深对所学知识的理解,而且还为下一步的项目制作奠定理论基础。 再如在讲解“技术试验”章节时,可以利用3D打印技术打印三种长度一样、厚度一样、截面周长一样,仅仅是截面的形状不一样的产品(正方体、圆柱体、三棱柱),然后再打印一个支架,这样就可以给同学们现场演示什么样的截面载重能力比较出色,一目了然。而且3D打印可以批量打印出产品,满足日常教学需要。 优化项目制作方案,提升项目制作质量 在通用技术教学过程中,项目制作是不可缺少的。在设计方案环节,出现多方案是常有的事。怎样在多方案中进行抉择?传统的方法是先花费一定的时间做出模型,再进行技术试验,再比较,这样的方法费时费力。现在有了3D打印技术,可以短时间之内通过将方案进行3D数字建模,然后再进行技术试验,可以高效率地进行方案的遴选。这个过程由师生共同进行,教师利用自身掌握的3D建模技术协助学生完成数字建模,然后再打印出来,由学生自己进行技术试验,得出需要改进和优化的地方。找出最佳方案进行制作,一定程度上提升了制作的质量。 辅助科技创新制作 以往在作品制作活动过程中,曾遇到这样的问题:有时需要一个小零件、小部件,走遍市场、网络都难以寻到踪迹。怎么办?放弃很是不舍,不放弃又难以完成,去外面定制,费用昂贵。利用3D打印技术,可以自己参与建模打印使用到作品制作中。如果教师觉得自己没有足够多的时间来建模,可以在创客社团中挑选出对3D感兴趣的学生,利用业余时间进行3D建模软件的学习和培训,培养3D建模群体,共同参与建模。比如,笔者以前在制作科技小车时,发现没有十分适合放置板子的地盘,自己手工制作,时间不够,通过3D技术应用,利用游标卡尺测量好数据即可进行3D建模,有效缩短了制作进程,提高了作品制作效率。 3D建模打印不仅可以在通用技术课堂教学、创客社团、科技创新等领域发挥作用,还可以促进通用技术教室文化建设。传统的通用技术教室,通过3D建模打印,教师可以把日常新颖有创意的产品设计、工业设计获奖作品打印出来,一一展示在教室橱窗里,还可以自行建模打印一些日常用品,比如花瓶、茶几、古式窗几、凉亭建筑、肥皂盒、手机支架、水杯、铅笔笔帽、桥梁模型等,摆放在教室橱窗里。学生一走进通用技术教室,扑面而来的时代气息、创新设计,潜移默化中激发了学生的创新热情,无形之中激起了学生制作的兴趣,丰富了通用技术教学内容,促进了通用技术教学目标的实现。 高中通用技术论文:新视野下高中通用技术教学实践探索 福建省永泰县第一中学 【摘 要】在新课标的指引下,高中教师在通用技术教学中需要改变传统的教学模式,采用不同的教学方法,不断激发学生学习的兴趣与积极性。通用技术是一门新型科目。文章探索了高中通用技术教学实践策略,旨在为教师教学和学生学习通用技术提供有益借鉴。 【关键词】高中通用技术 教学实践 意义 策略 在改革开放深入发展的影响下,我国的教育事业取得了非常大的进步,培养出了许多具备实际运用能力、思维活跃、创新能力强的复合型人才。随着互联网技术的不断发展与进步,一些高新技术工具已经逐渐被运用到日常教学过程中,因此,学校应注重对学生进行通用技术教学。虽然自新课改实施以来,学生的学习能力有了明显提高,但是与新课标的要求还有一定的差距。在高中通用技术教学中,教师应该不断创新教学过程,改进教学方式,不能拘泥于传统教学的条条框框,应该引入符合时代潮流的教学方法,结合高中教育工作的重心,把握不同学生的年龄阶段,努力开展高中通用技术的渗透工作,更好地提高学生对通用技术的应用能力。开展高中通用技术实践教学,将枯燥的传统教育形式转变为多元化的教育形式,可以激发学生的学习兴趣和求知欲望,然后转化为学习动力,更好地帮助学生提高学习能力。 一、开展高中通用技术教学实践探索的重要意义 当前的通用技术教学一般采取的形式是教教学为主,学生自学为辅。教师在教学过程中经常采用实验探讨课程的形式。一般情况下,通用技术涉及的范围比较广泛,教师在教学过程中需要采取理论和实践相结合的教学形式。这对于帮助学生提高自主学习能力有着重要意义。 首先,通用技术是一门新型科目,与传统课程的教学有很大的不同,能够激发学生的学习兴趣。处于高中阶段的学生一般对新鲜事物有着强烈的好奇心,同时他们的自制力比较差,不能够较长时间集中精力学习。通用技术课堂氛围比较轻松自由,相比于其他课程的枯燥教学,更能够激发学生的学习兴趣和强化自制力。 其次,通用技术教学能够帮助教师减轻教学负担。其他学科教师一般会同时担任多个班的教学工作。在面对不同的班级时,教师需要重复对相同的内容进行讲解,这容易使教师在教学过程中产生厌倦感。但是在通用技术教学过程中,教师可以利用该科目的优势,利用多样化的教学方式,既能够减轻教学负担,也能够激发学生的学习兴趣。 再次,在高中通用技术教学过程中开展教学实践,可以调动学生学习的自主性。当学生想要验证一些工艺常识或者原型与模型制作时,可以参与教学实践。学生也可以根据自己的需要有选择地学习。这样就满足了不同学生对学习知识的要求,有助于学生形成良好的学习习惯。 二、新视野下高中通用技术教学实践探索策略 针对高中通用技术课程的特点,引入一些具体的实践设计操作辅助教学有助于学生自主学习。教师组织学生将通用技术学习中那些不懂或者不能够自主解决的问题带入课堂上进行探讨交流。在高中通用技术教学中,教师可以将一些生活实例引入进来。通用技术课程设计应该以学生这个年龄阶段的思想意识为中心,帮助学生由被动地学习转变为主动地学习,提高学生的学习效率。 (一)结合实际考虑高中通用技术学习内容 在高中通用技术教学中,教师应该根据不同的教学内容开展有针对性的教学。例如在教学《走进技术世界》这一节时,教师需要根据当前学生的学习情况和心理特点设计教学内容,采取有效的教学方式来展现知识点。比如教师可以利用多媒体展示一些图片,激发学生的学习兴趣。在通用技术教学中,教师要特别注意自己的语言表达,并注意语气,要让学生容易理解,循环渐进地开展教学。另外,高中通用技术教师在进行课堂设计的过程中,要更加注意对教学大纲的研究,明白高中通用技术教学的重点,根据不同的情况对通用技术进行讲解示范。 (二)创建自主学习任务单 在学生对通用技术进行学习体验设计实践时,教师可以根据教学内容要求向学生明确下达学习任务和目标。例如,在课前预习过程中,学生可以先掌握课本中的一些基本定义或者实践流程。教师也可以先讲解一些作品的设计原理,然后让学生对这些设计原理进行学习探讨,最后在对这些设计作品进行创新。学生在学习通用技术时,可以创建学习任务单,明确学习重点,以更好地掌握知识要点。在具体创建学习任务单时,教师可以根据不同的学习任务、学生练习、学生反馈等建立不同的项目。建立学生学习任务单,可以帮助教师和学生之间构建良好的联系,解决学生学习上遇到的困难,帮助学生更好地学习通用技术这一门课程。 (三)设计具体的教学活动流程 具体的通用技术教学活动可以分为两个部分。第一部分是学生的自主学习阶段。在这个阶段,学生利用课本自主学习通用技术,为下一阶段的学习打好基础。在这一阶段,学生可以通过对课本的学习记录下自己不理解的知识点或者自己的见解,然后通过一些测试练习加深对知识点的掌握程度。第二部分是教师与学生的交流讨论阶段。在这一阶段,学生可以将自己预习中遇到的问题与教师在课堂上一起讨论研究;教师也可以给学生布置相关的练习,帮助学生达到高效的学习效率。最后,教师应该及时总结教学过程中的不足并加以改进,帮助学生更好地学会应用通用技术。 (四)开展教学评价 在高中通用技术教学中,教师应对学生在学习过程中的表现及时做出评价。可以创新评价方式,比如学生可以自己评价自己的学习情况,学生与学生之间也可以相互评价,也可由教师来评价学生的学习情况,最后由教师进行综合评价。教师应该多给予学生鼓励性评价,以增强学生的自信心。合理有效的评价有利于更好地发挥学生的想象力。 三、结束语 高中通用技术教学有利于激发学生的学习兴趣。教师要不断地探索新型的教学方式,提高通用技术教学效率,促进学生全面发展。 高中通用技术论文:高中通用技术情境教学研究 摘 要:高中阶段的技术教育课程之一就是通用技术教育,通用技术教育的主要内容是设计学习和操作学习,目的是提高学生的技术素养。目前高中通用技术教学过程中使用的教学方法包括项目教学法和任务驱动法两种,这样的教学方法使学生在学习过程中不能将所学知识很好地迁移到现实生活中。因此,情境教学显得格外重要,有利于学生深层次理解所学知识,促进学生对知识进行迁移和应用。 关键词:高中通用技术;情境教学;情境设计;教学实践 高中通用技术课程是一门极具实践性的学科,情境教学能够加深学生的直观感受,培养学生的技术素养和实践能力,在教学过程中教师为学生创设典型的情境,及时总结在通用技术教学中运用情境教学方法的优势和不足之处,帮助学生解决技术问题,保持学生对技术问题的探究欲望,激发学生的学习热情,提高教学质量。 一、高中通用技术课堂教学特点及现状分析 1.高中通用技术课堂教学特点 情境教学能够突出通用技术课程实践性的特点。目前,高中通用技术教育通过让学生在实践中学习,使学生具备生活的基本生存能力。通用技术教育倡导学生经历实践过程,要求学生将所学的理论知识运用到实践中。在实践过程中积极进行小组交流,互相协作,积极听取他人的意见,确定最终的实践方案,并依据方案制作实物,最后测试其性能。根据高中生的性格特征和年龄特点,教师在开展通用技术教学过程中要重视激发学生的学习兴趣,充分调动学生学习的积极性,让学生动手又动脑,将理论知识运用在实践中。教师要重视培养学生的设计思维,学生将自己的想法通过技术语言表达出来,并在实践中不断完善。通用技术教学要倡导学生积极参与到教学活动中去,在教学活动中充分提升学生各方面的能力,促使学生进行自我管理和自我构建。通用技术教育要求教师在课堂上积极主动指导学生正确使用工具,避免出现不安全事故,教师要重视加强学生的安全管理。 2.高中通用技术课堂教学现状分析 情境教学法能够提高学生的人文素养,有利于培养学生的人文主义思想。首先,从教师方面来讲,通用技术教师专业知识欠缺,现在高中通用技术课程大部分都是物理、机械类的教师,对通用技术学科的背景知识欠缺,教学方法不恰当,不利于提高学生的动手能力和人文素养;其次,从学生方面来讲,通用技术课堂中学生实践容易出现状况,为了避免学生受到不必要的伤害,教师不让学生触碰工具,阻碍了学生养成使用工具的好习惯;最后,从教学环境方面来讲,由于学校对通用技术教育不够重视,学校资金有限,不能为通用技术教育提供足够的加工工具和画板,阻碍了通用技术教育的发展。 二、高中通用技术情境教学的可行性 1.依托情境,突出通用技术课程的内容特色 通用技术教育重视学生的实践经验和经历,设计学习和操作学习是其主要特色。利用情境教学法,让学生在情境中进行设计学习和操作学习,能够激发学生的学习欲望,提高学生的创造热情。教师要针对通用技术课程的学习内容,为学生创造多种学习情境,如语言情境、媒体情境,突出该学科的特色。 2.通用技术学习的内在机制 高中通用技术学习需要一定的情境,帮助学生高效地学习理论知识、技能、策略、方法和情感态度价值观。对陈述性的技术知识进行加工是通用技术理论课中学生学习的主要内容,学生要掌握技术名词的概念,通过情境的创设,加深对技术的理解,在以后提及技术实验时,学生能够准确地说出技术实验的步骤,有利于提升学生解决问题的能力。 3.高中通用技术课堂教学的情之理念 素养理念是通用技术课程开设的理念之一,一个人的整体表现能够体现这个人的素养。教师在技术语言教学中强调情的理念,有利于提高学生的整体素养,增强学生在社会中的竞争力。情感教学理念与情境教学理念相呼应,在通用技术教学过程中,教师为学生创设情境,让学生身临其境去感受教学内容,从而领悟到技术的重要性。教师要重视引导学生在学习和实践过程中用情感去感受美、发现美。在学生创造作品时,需要设计图纸和不断修改设计方案,最终确定设计方案。教师要不断完善设计方案,让学生在学习中发现自身的潜在能力,让学生学会更多的生存能力,促使学生带着“情”观察和审视周围的世界,提升学生的生活品质。 三、总结 在通用技术教室中为学生精心布置情境教学的真实情境,让学生能够看到实物的存在,激发学生的学习兴趣和实践热情,提高学生对通用技术学习的兴趣。教师要和学生之间建立平等和谐的师生关系,为学生营造自由、愉悦的学习环境,让学生积极参与通用技术情境教学,从而提高教学质量,提高学生的综合能力。 高中通用技术论文:新课改背景下高中通用技术课程的教学现状、问题及对策 【摘 要】通过分析高中通用技术课程实施的未参与课程准备、实践机会少、缺少课程实施环境问题及现状。进而提出新课改背景下高中通用技术课程的提高教师的综合素质、调动学生的主体性、通用技术实施环境教学对策。新课改背景下高中通用技术课程教学的进步与发展与教师的综合素质和能力密不可分,需要从设备投入、人才投入上加大通用技术课程教学实践的研究,加大对通用技术课程教学的研究力度,满足当前高中生学习和发展的需求,并培养高中生实践与理论相结合的实践学习方法,提高学生自主学习的能力和积极性。 【关键词】新课改背景;高中;通用技术;课程;教学;对策 随着教育改革的不断深入,高中通用技术课程的教学已经逐渐的受到了社会以及学校的关注。虽然其在实际教学过程当中仍然存在诸多的不足之处,尤其是在通用技术课程的设备、材料的准备等方面不足,师资力量比较落后,使得新课改背景下,高中通用技术课程教学难以全面的开展。而且高中通用技术课程在高考中所占的比例较小,学生由于考试压力大,学习任务重,对于高中通用技术课程的研究时间较少,课后学习的积极性不高。这就造成了新课改背景下,高中通用课程无法得到真正的落实,不能充份的发挥通用技术课程在高中教学中的重要地位。培养学生分析问题、解决问题,形成科学的解题方法的能力。新课改背景下,高中通用技术课程逐渐暴露出缺陷,对其在今后的课程改革中将会起到极大的促进作用。指明了通用技术课程课改的方向,明确了其在高中课程中的重要地位。本文研究了新课改背景下高涨通用技术课程教学的现状、存在的问题以及提出相应的解决策略。帮助高中通用技术课程实施环境进一步优化。 一、新课改背景下高中通用技术课程的教学现状 新课改背景下高中通用技术课堂之中,学生积极的参与到课程实践中,在课堂上动手操作、积累实践经验、参与分析讨论实验、总结结论等。课堂上在教师的有目的、有意识的指导下进行课堂实践活动,学生有意识的参与到课堂讨论中,动手操作,对事物深刻的理解。高中生动态的感知客观事物,将外部语言转化成内部的意识形态。学生在参与实验操作的过程中,情感、态度、价值观都得到了锻炼,高中生在课堂实验中通过动手实际操作,习得了知识和技能、综合素养等,高中生通过参与、观察分析思考等,寻找个中规律,由感性思维上升到理性思维,进而提高学生解决问题的能力,培养学生自主学习的能力,并形成解题技巧。 二、高中通用技术课程实施的问题 1.未参与课程准备 高中生参与课程准备的机会较少,学生与教师进行课堂讨论、教学内容和方案探讨的机会同样不多。主要由于通用技术操作在高考中所占比例较少,难以引起学校以及学生的注意。由于高考压力大,学生无暇顾及通用技术课程。高中生虽然对通用课程十分感兴趣,但是由于课程紧张,没有太多的时间投入到通用技术课程学习中,也就构成了通用课程实施的制约因素之一。 2.实践机会少 由于专门的通用技术操作实验室等操作条件限制,高中生普遍存在动手实践机会少,不能满足高中生实践的要求。尤其是实验材料的匮乏,难以满足人手一份的需求,学生的构思难以变成现实中的作品,从而影响高中生学习通用技术课程的积极性。高中生在通用技术操作课程中受到教学环境、教学水平的限制,导致高中生实践的机会有限,并不能满足高中生对于通用技术课程实践的要求。 3.缺少课程实施环境 高中生参与通用技术课堂实施的内外部环境都比较不够理想。校内环境能够提供给学生的实践资源有限,教师获得通用技术资料的途径有限,绝大多数的学校不够重视通用技术课堂教学,学校实验室设备、材料培养高中生综合应用能力、思考能力较弱。通用技术课程资源设备欠缺,导致教师的工作积极性较差,限制了预期目标的实现。缺少高中生通用技术课程实施的环境,导致高中生在通用技术课堂中自身素质的培养力度不够。 三、新课改背景下高中通用技术课程的教学对策 1.提高教师的综合素质 作为通用技术教师应该从自身入手,努力提高自身的综合素质,激发高中生学习通用技术课堂的积极性和主动性,教师具有理论修养的同时,应该具备足够的实践经验,能够为高中生设计足够深度和内涵的通用技术操作空间,以培养高中生理论技术修养和实践能力为根本目标,激发高中生自主学习的积极性,帮助建构高中生抽象思维能力,实现高中生实践操作的多元性发展。总之,通用技术教师必须在具备更多的知识技能的前提下,积累大量的知识,发挥高中生积极主动关注实际生活的能力,重视对课程的评价和建构,将高中生看作是课程的开发者和参与者,引导高中生在新课改背景下高中通用技术课堂中学习更多的技能和践经验。 2.调动学生的主体性 高中生学习通用技术课程必须端正学习态度,明确自身学习的目标,养成良好的学习习惯,在通用技术课程中培养自身的技能、锻炼个人的品质和毅力,从而保证高中生在通用技术课程中习得更多的探究、发现问题的能力和经验,增加获取知识的有效途径,扩展思维方式,充分调动高中生自主学习的积极性,体现学习的主体性。让高中生在积极主动的学习过程中调节学习习惯、形成学习方法,锻炼解题技巧,总结经验等。尤其是在新课改背景下高中通用技术课程有更多发挥的空间,鼓励教师创新教学方法,形成通用技术课程创新的意识,在促进高中生改变以往学习习惯的基础上,提高高中生积极主动参与的程度,赋予课程内涵,得到高中生价值的充分认可。 3.通用技术实施环境 学校为高中生提供尽量多、全面的通用技术设备资料,满足高中生学习的需求。师生共同努力,全面的提高高中生学习的积极性,保证高中生课堂学习的积极性,增强通用技术课程师生的凝聚力,在课外给予学生以更多的发展和认知空间。学校根据自身办学的特点购置符合要求的技术实验室设备,为高中生提供优质的通用技术教育环境和良好的学习环境。科学有效的利用通用技术资源,保证通用技术课程实施环境得到进一步优化,不仅有利于调动教师的积极性,而且培养了高中生自主学习能力,锻炼了实践经验的积累和发展,在满足自身对通用技术课程学习的要求的基础上,发挥通用技术课程实施环境助力高考,提高高中生备考的积极性和能力,从而保证高中生在通用技术课程学习中,培养自身良好的学习习惯和生活习惯。 四、结论 总而言之,新课改背景下通用技术课程实施存在高中生实践机会和经验少的问题,相应的通用技术课程教师资源质量层次不齐,教学方式方法还在摸索中。绝大多数的学校对于通用技术课程的实施抱有敷衍了事的态度,对通用技术课程学习的重视程度远远不够,达不到新课改的要求。新课改背景下通用技术课堂实施必须以教师为依托,发展高中生为主体的地位的积极性,努力实现高中生在通用技术课程实施环境中的积极性和主动性的提高,建构高中生良好的学习习惯和操作能力,并在通用技术课程学习中积累更多的实践经验,以此来保证高中生通用课程实施环境课程改革的目标,促进高中生技术实验能力的培养。 作者简介: 傅华平(1978.7~),男,籍贯:浙江金华人,民族:汉族,学历:本科,职称:中学一级,研究方向:通用技术。 高中通用技术论文:高中通用技术教学浅谈 摘 要:通用技术有它的教学目的及意义,但高中学生学习压力大,老师的教学压力也很大,很多学校又过于重视高考科目以提高学校的升学率,导致忽视了这门实践性的学习科目。但是,我们有义务重视通用技术这种科目,做到对学生负责,对社会负责。 关键词:高中教学;通用技术;动手实践 通用技术是我国高中阶段开设的一门以动手实践为主,锻炼学生应对实际生活问题能力的学科。但据目前高中普遍的教学现状来看,通用技术这门课并没有受到大家的重视,很多学校为保证升学率占用了高考不涉及的实践类科目的课时来学习语文数学等主课,导致通用技术这门课在高中的存在感一直不强,但是事上通用技术的学习对学生综合能力的提升有很大的帮助。因此,作为一名教育工作者有义务通过课堂教学来让学生和学校感受到开设这一门课程的重要性和必要性。 一、学习内容可灵活变通,适应性强 通用技术在高中阶段有配备教材,但是教材中的内容比较高深,趣味性不强且实用性也不强,如果老师依据教材讲课的话,教学难度很大,因为课本内容比较复杂,学生在接受上也比较困难,但很多老师不喜欢备课就照搬课本内容进行授课,这样长期下去会导致本来就不受重视的课无法吸引学生的兴趣,使得通用技术这门课形同虚设。因此,教师首先要自己热爱这门课,乐于为这门课付出感情,乐于为这门课付出心血,才能让学生感受到这门课的乐趣。事实上,通用技术是为了锻炼学生的生活实践能力的学科,由于现在的学生缺乏动手实践能力,而通用技术课教学目的就是为了培养学生的动手实践能力,因此,老师在讲课时不应该拘泥于课本,应该根据学生的不同特点,选择学生感兴趣的事情,从而打造适合学生的课堂。 要想达到较好的教学效果,老师在教学时就要做到因材施教,虽然都是培养学生的动手实践能力,但是男生和女生喜欢的东西有所不同,男生可能会更偏向空间设计类,例如建筑、建模等或者是机械类等,而女生则会更偏向平面设计类,例如服装设计、平面图设计等,因此在教学过程中老师要同时照顾到这两种倾向进行模块教学。首先要确定教学内容,然后将教学内容分配到合适的课时,再进行教学。为照顾到全班同学,教师可以将主要的教学内容分为两部分。 第一模块是男生较感兴趣的部分,教学内容可设置为木材和机械的使用,首先老师要带领学生认识工具,比如与木材类相关的工具包括圆盘锯,皮带锯,平抛机床以及各种刨,齿,锯等不同工具的样子及使用方法。任何学习都不能急于求成,通用技术科的实践性比较强,但是也不能盲目的放任学生自己动手,因为这些工具都有一定的操作风险,所以,老师在学生动手操作之前教会学生使用方法,确保课堂的安全性,这也是为了保证今后教学工作的顺利开展。在对使用工具有基础认识之后,老师要教学生辨别不同工具的作用,确保学生能够正确使用工具,在做好基础培训工作之后,老师便可以教学生一些简单的使用方法,比如,如何锯木头,如何打磨木头的形状等,学生在动手实践的时候老师要在旁边指导,避免学生因动作不规范而导致的危险。通过一段时间的基础学习后,当学生能够较熟练的学会使用工具来切割制作木材后,老师便可以充分发挥学生的想象力,给学生足够的施展空间,让学生发挥自己的想象让自己手中的木材变得不一样,学生通过设计自己的作品也更能感受到通用技术课的乐趣和魅力。 第二模块则为女生较感兴趣的内容,通用技术课上女生较感兴趣的模块可以设计为服装设计,服装设计需要一定的绘画功底及想象能力,这也不是一朝一夕能够培养的。首先,老师要教学生一些基础的绘图法以及裁剪方法,当学生的基础功底掌握的比较完善以后,老师便可以给学生一定的时间准备,让她们绘制自己所设计的服装草图,并不断进行修改完善,当学生对自己的设计比较有信心时,老师便可以组织学生准备布料及裁剪工具,真正尝试动手设计自己心中的衣服,在这一过程中,老师同样要注意保护学生的安全,交给学生正确使用工具的方法。 通用技术课是一门非常灵活的学科,它的主要目的是为了锻炼学生的动手实践能力,因此,只要是对学生的实践能力有帮助的活动,老师都可以尝试引进到课堂中去,大可不必拘泥于现有的教材。 二、重视教学的实践性,学以致用 通用技术课最大的弊端就是教学拘于形式,学生没有学到有用的知识,使得这门课形同虚设,不受重视。实际上,家长把学习当作学生最重要的任务,总是说只要负责好好学习就行,其他的不用管。家长为了学生能够更好的学习,也任劳任怨的照顾其生活起居,导致学生过度父母,生活能力低下,衣服要拿回家让父母洗,在学校里可能连基本的缝扣子,换床单被套这种简单的家务都不会做。父母不可能陪伴孩子一辈子,孩子终将要学会独立,学会自己处理生活中的事务,因此,恰可以利用通用技术课来培养学生的动手实践能力,让学生将所学运用到实际生活中去,真正体现学习的意义在于学以致用。 但毕竟学生学习的主阵地是学校,所以有些活动统一组织的难度比较大,对此,通用技术课可以设置课外课堂,给学生布置一些课外作业,让学生以视频图片的形式来展示自己的学习成果。课程其实没有限制,比如自己缝补一件破损的衣物,给衣服钉扣子;自己独立打扫一下家里的卫生,学会分类整理;自己独立为全家人做一天的饭菜;或者是当家里的电器坏了时,尝试找出原因,并自己尝试修理,哪怕只是自己换电灯泡也可以。这些看似简单的小事其实是很多学生都不具备的能力,生活中当他们遇到水管漏水时只会惊慌失措的大呼小叫,而想不到先关掉水阀;当家里突然断电时,他们只是抱怨,却没想过可能是跳了闸,他们习惯了衣来伸手饭来张口的生活却不知道一针一线的不易,不知道父母每天做饭所耗费的时间和精力,只有让学生身临其境的去做,学生才能体会到父母的不易,生活的不易,也才能懂得更加珍惜现在的美好生活。 通用技术既然在高中阶段开设就一定有它的意义所在,当下的高中学生都是祖国未来的希望,但是如果他们只会学课本中知识,而毫无生活经验的话,最终只会变成应对考试的学习机器和书呆子。我们培养人才的前提是立足于生活,通用技术课的通用二字也充分表明了这门课可学习内容的广泛性,因此,教师必须要重视这门课程,重视培养学生的生活能力和动手实践能力,为学生今后踏上社会,独立生活奠定坚实的基础。 高中通用技术论文:合作学习教学模式在高中通用技术教学中的应用研究 摘 要:在当前素质教育背景下,学生的综合素质培养成为全社会共同热议的话题之一,如何能够更有效的提升我国学生的综合素质,对于我国软实力具有十分深远的影响。在高中教育阶段,通用技术课程作为一项综合性较强的学科,对于学生综合能力培养重视程度较高,迎合社会发展需要,培养成社会所需的复合型人才。在高中通用技术教学中应用合作学习模式,主要是应素质教育发展需求,培养学生的合作意识,养成了良好的团队协作能力,提升通用技术学习成效。由此,本文主要就合作学习教学模式在高中通用技术教学中应用展开分析,结合实际情况,提出合理的改善措施。 关键词:合作学习;通用技术;高中;应用 通用技术学科作为一门新兴学科,在高中教学体系中开设时间不长,较之其他的学科而言存在明显的差异,通用技术除了是一个独立型的学科分支,同时还是其他学科持续发展的基础所在。通用技术主要是以培养学生综合素质为主,打造全能型人才为主要目标,鼓励学生亲身体验和实践,积极参与其中,充分发挥自身主观能动性,养成良好的通用技术素养。在高中通用技术教学中应用合作学习模式,能够更好的满足这一要求,通过合作学习,可以有效培养学生团结互助精神,激发创新力,在资源共享中完成教学目标。由此看来,加强合作学习教学模式在高中通用技术教学中应用研究是十分有必要的,为后续研究提供参考。 一、高中通用技术课程概述 高中通用技术课程是一门新兴学科,主要是以培养学生的技术素养为主,打造全能型人才,以此来满足社会快速发展需求,是普通高中必修课程。高中通用技术课程内容同学生实际生活联系密切,更加注重学生实践能力和创新能力的培养,充分发挥主观能动性,激发潜能,在丰富了学生的学习内涵同时,对于学生的人文素养培养起到了非常积极的作用。通用技术课程在教学中,要求学生能够根据自身所掌握的知识设计方案,借助小组合作学习方式完成设计过程。在这个过程中,学生通过亲身体验和动手操作,有助于加深对知识的理解和记忆,对于创新能力和实践能力的培养是毋庸置疑的。与此同时,在学习评价中,经过反复练习,学生无论是综合评价能力还是审美能力均得到不同程度上的提升,有助于丰富学生内涵,打造全能型人才。 更为重要的是,伴随着科学技术的快速发展,社会迫切的需要通用技术人才,而高中通用技术课程可以有效培养学生创新力和实践能力,有助于学生养成良好的技术素养,满足时展需要,具备更强的生存能力,奠定未来发展基础。 二、合作学习教学模式在高中通用技术教学中的应用 (一)联系实际生活,激发学生合作学习意识 高中通用技术教学中,教师应该明确学科特性,从实际生活中出发,引入学生日常生活联系密切的实例,加强教学的针对性。在当前素质教育背景下,教师通过对日常通用技术教学实例的收集,丰富教学内容的同时,调动学生的学习兴趣。通用技术作为一门新兴学科,较之其他学科而言设计内容更广、更复杂,学生在理解起来可能存在不同程度上的阻碍,通过引入日常生活实例可以帮助学生理解和记忆,潜移默化中提升学生通用技术能力。故此,在高中通用技术教学中,教师需要对实例选取予以高度重视,尽可能的为学生选择特点鲜明、类型繁多的实例,促使学生能够在不同案例中获得更加丰富的体验,加深学生的理解和感悟。 诸如,在电子技术相关内容讲解中,教师应明确自身职责所在,运用多样化教学方法,收集和整理相关实例,包括老式手机、电脑等电子产品,这样可以有效的调动起学生的学习兴趣,将更多精力投入其中。通过教师的展示,学生可以了解到电子技术的发展历程,在小组合作学习中进行积极的讨论和交流,展望未来,活跃思维,让学生勇敢的发表自己对电子产品未来发展方向的设想,通过思维的不断碰撞,培养学生的合作学习能力和创新能力。在这样的氛围中合作学习,学生可以充分认识到通用技术的重要性,成为学习的主人。 (二)加强实践训练,提升合作学习能力 “实践是检验真理的唯一标准”,缺少实践的教学活动有如纸上谈兵,这就需要教师明确通用技术学科特性,加强实践训练,提升学生合作学习能力。在实践训练中,反复体会通用技术的应用方法和原理,更具针对性的培养学生综合能力。在设计时,教师应提高对学生实践能力培养重视程度,根据学生可以接受知识的范围,结合教学目标设计合作学习方案,促使合作学习活动更具针对性,充分调动学生的学习积极性,提升学习成效。 诸如,在服装设计相关知识讲解中,教师可以将学生分为若干个小组,对相关理论知识进行讨论和分析,丰富理论基础,为后续实践活动开展打下坚实的基础。理论学习中,学生应该明确自身兴趣所在,是以什么目的开展的学习活动。学生掌握一定理论基础后,教师给予W生充分的自主权,根据自己兴趣所在自由组合,部分学生可能对婚纱设计感兴趣,部分同学对流行时尚服装设计感兴趣,还有的同学对民族服装设计兴趣浓厚,根据不同设计目标组织开展服装设计活动。相同兴趣的小组成员在合作学习中,可以再充分讨论和交流中,对衣服相关原料和款式进行确定,提升设计效率,无形中提升学生合作能力。 (三)培养通用技术能力,提高合作学习成效 高中通用技术学科主要是强调学生综合能力的培养,在合作学习中,教师应该根据学生不同的基础技能差异,有针对性组织设计教学活动。面向全体学生,以培养学生通用技术能力为主,将自身所学知识灵活运用到实践中,提升学生实践解决问题能力。 三、结论 综上所述,高中通用技术作为一门新兴学科,对于学生综合技能培养重视程度较高,应用合作学习教学模式可以有效调动学生学习兴趣,在合作学习中产生思维火花的碰撞,培养学生创新能力和实践能力,为后续发展打下坚实的基础。 高中通用技术论文:高中通用技术教学问题及对策 摘要:作为新一轮课程改革的一大亮点,通用技术教育从一开始就备受关注。该课程的引入,不仅完善了我国目前的学校教育体系,而且可以有效提高学生的综合素质,是适应教育发展潮流的科学创举。经过数年的课程实施,也出现了一些比较棘手和制约它持续发展的因素,本文希望通过对一些问题的分析,提出相关的解决对策。 关键词:通用技术;教学;问题与对策 科学技术的进步提升了人们的生活质量,对人才培养质量和培养模式也提出了更高的要求。在新一轮的课改中,通用技g课程引进和实施,不仅是适应时展之举,更是培养综合型人才的有效途径。通用技术教育旨在培养学生的实际动手能力和创造性思维。然而,在具体的课程实施中,由于各方面的原因导致教学目标不能很好地实现,或者不能实现。为此,笔者认为,探索相应的解决对策不仅可以解决具体的教学问题,更能为该学科的健康发展提供一个良好的发展机遇。 通用技术教育存在的问题 认识不足,思想落后 尽管国家层面已经高度关注了普通高中通用技术课程的设计与实施,并且制定了较为完善的课程标准和实施意见。不过,在实际的实施中,我们发现,并不是所有的校领导和教师都有深刻的认识,甚至有些教育主管部门都没有重视该课程的实施。在传统观点“通用技术就是劳动课”和“以升学率为本”的错误指引下,通用技术教育没有得到与其他课程的“相同待遇”。 设施设备不完善 通用技术教育需要有基本的实践设施和器材,只有通过真正的实践教育目标才能完成,学生的能力才能提高。调查发现:有的学校没有专门的实践场地,而是变教室为实验室;没有专业的实验设备和器材,而是学生自备;有的学校为了节约成本购置不符合要求的设施设备,等等。这些问题都导致了通用技术教育不能够得到完整的实施,更谈不上学生的能力提高。 教师专业能力较低 在教师素质上,存在两方面的问题:一方面,教师在教学思想上已经形成了“教师中心、教材中心”的固定模式,教师对于知识的传授采用简单的讲授法,不注重学生的实际和体验,只重视考试成绩,没有把学生的能力提高放在教育的首要位置,因此在通用技术的教学上成效较低;另一方面,通用技术课程是由“设计与技术”等模块组成,技术内容涉及较广泛,要求教师具备应用技术和整合技术的综合能力,但许多教师并不具备这样的能力或者能力较低。 考核评价体系不完善 通用技术课程的实施目的是提高学生的实践能力和思维能力。在教学评价上,许多学校和教师并没有将学生的创新意识、操作实践过程纳入评价标准,只注重结果的传统方式仍然占据着主导地位。落后的考核评价体系,也在严重地制约着学生能力的提高。 相关对策及具体建议 转变思想观念,提高教师专业质量 无论是从国家层面,还是各级教育主管部门以及具体的学校领导,都要首先在思想上引起足够的重视。国家和上级主管部门要加强宣传指导力度,组织专家学者对一线教师进行培训,帮助教师和学校领导在思想上达到标准,让教师认识到组织好通用技术教学的紧迫感和责任感。学校一方面应该组织教师进行专业学习,不断提高专业素质;另一方面,还要积极引进专业能力强、教学能力高、业务素质硬的人才,充实和提高本校的师资队伍。 加强投入力度,改善硬件设施 首先,在国家层面,要下放专项基金,为各级学校完善基础教学设备提供财政支持,帮助学校完善自身的硬件教学设备。其次,校方应该拓展学校与企业结合等多元化的方式积极争取技术公司对学校的支持,在专业团队的指导下提高硬件设备的使用效率。最后,组织校内的教师专家积极探索,再结合本校实际情况的前提下依据“量力而行、力求实用”的原则建设好本校的基础设施。完善的基础设施设备,才能为通用技术的顺利开展提供有效保证。 建立健全课程评价体系 建立健全课程评价体系需要多方的通力合作,教育行政部门要组织课程理论方面的专家成立研究室,努力制定符合通用技术课程标准的课堂教学评价体系和评价标准。在此基础上各级学校要成立教研组,在坚持多样性、互动性的基础上协助任课教师落实课程评价标准。此外,学校还可以组织开展“课堂教学创新设计”“优秀课堂教学实例”等评选活动,以此健全学校的评价体系。教师还要根据具体的教学情况和本班学生的具体实际灵活运用评价标准,在及时反馈教学效果的前提下准确评价学生能力水平。 结束语 通用技术课程教学,对于提高学生的综合能力、提高我国的教育质量有着重要的实施意义。尽管目前在通用技术教育的实施过程中出现了一些问题,但课程整体的发展方向是正确的。在此,笔者希望有更多的专家学者对相关课题进行深入的研究,以此健全通用技术课程的结构,共同推进新课改。 (作者单位:江苏省无锡市第三高级中学) 高中通用技术论文:论高中通用技术课堂中“合作学习”的现状与探索 【摘 要】在课程改革不断推进的过程中,高中通用技术课程属于课程改革的一个创新点,越来越多的人将关注的视角转移到技术课程当中。 【关键词】通用技术 合作学习 探索 相较于高中其他课程,技术课程是一个较为独立的学科分支,在高中时期开展通用技术课程能够全面提高学生的技术水平。在学生亲身实践的前提下,充分调动学生课堂的积极参与性与学习的主动性,使学生在学习的过程中,技术实践能力与技术设计能力都相应的获得提高。随着素质教育不断推行,新的教学理念和方法如雨后春笋般涌现,其中合作学习的方法受到较好的效果,在该课程教学的过程中采用合作教学的方法,能够促使学生在实践学习时掌握通用技术的相关知识,提高通用技术的素养,同时,还能培养学生的合作能力和集体意识,促进学生之间的互动交流。高中开展通用技术课程的目的就在于培养学生的实践能力与创新能力。为了更好地实现这一教学目的,在开展该课程教学中合作学习具有重要的意义。 一、高中通用技术课程 高中通用技术课程是国家规定的普通高中教学中的必修课程,以提高学生技术素养为宗旨,主要是以实践操作为主。高中通用技术教学关注每一位学生的发展,其内容贴近学生的实际生活,与学生的亲身经历密切相关,从一定程度上培养了学生的创新能力。 二、合作学习概述 合作学习指的是将两个或者两个以上的不同个体组织在一起,通过互相协作、共享资源达成共同学习目标的一种学习方式。通常情况下,合作学习可以分为几类:教师与教师之间的合作、学生与学生之间的合作、教师与学生之间的合作以及全体成员之间的合作。在课堂教学中采用的一般都是学生与学生之间的合作。合作学习能够培养学生的沟通能力和合作能力,学生的竞争意识和合作意识也会增强。高中通用技术课程的开展,采用合作学习的方法,使学生的沟通能力增强。同时,学生解决问题的能力也会逐渐增强。在合作学习的过程中,能够调动学生的积极性,给予学生一定的空间,充分展现以学生为本的教学理念,让其在合作过程中能够各展所长。由此可见,合作学习在通用技术教学中具有重要的意义。 三、高中通用技术课程中“合作学习”现状分析 (一)合作学习实施方面 在通用技术课堂学习中开展合作学习很难掌控教学秩序。教师在开展教学中仅停留在表面上。首先,通用技术课程教师缺乏开展“合作学习”课堂调控能力的技能。相较于传统教学活动,合作学习的教学主体由学生掌控,课堂教学中的不确定因素增多。教师在原有教学水平的基础上很难调控教学活动。其次,学生对该课程缺乏必要的重视。学生在高中学习中普遍都认为通用技术课程不重要,在“合作学习”教学中做别的事情。最后,教师缺少组织“合作学习”的策略与方法。教师在教学中分不清自己的角色,在合作学习中不能适用新的教学方法在课堂活动中。 (二)通用技术教师对合作学习的认识不够明确 在高中通用技术课程中,合作学习的教学方式并没有得到推广和应用,仍然存在着一定的阻碍。在教学过程中,教师受到传统教学方式的影响,在开展该教学课程中普遍存在一种抵触心理,对于新鲜事物的接受能力较差。其实存在这种抵触心理也是有一定原因的:一方面是教师缺乏合作学习的意识,对于合作学习的理论知识不了解,对合作学习的认识还局限于表面,认为合作学习就是简单的分组学习,无法认识到合作学习在通用技术教学中的意义。高中教师的教学任务比较繁重,缺少和学生的沟通交流。另一方面,高中教W课程内容较多,时间短。通用技术课程每周就只有一到两个课时,时间安排比较紧凑,一节课下来,学生自顾不暇,更别说要合作学习了。 (三)合作学习评价方面 通用技术采用合作学习方法,对该教学方法的评价具有一定的随意性。教师在教学中对发言与展示的学生个人评价较多,小组整体评价较少。同时,教师对成果与答案评价过多,而合作学习的过程评价较少。在教学活动结束后,只有教师的评价,学生互相评价与自评却很少见。同时,在合作学习中学生搭便车的现象较为严重。教师并没有对该类学生进行很好的督促,使合作学习失去其特有的教学效果。 四、高中通用技术课程中合作学习的实施 学生在高中通用技术教学中占据主体地位,教师起着引导作用。首先,在实践过程中,学生遇到的一些困难和问题时,教师都应该及时给予解答,防止学生的积极性降低。其次,在学生合作实践的过程中,教师应该进行监督和检查,及时纠正其错误操作,并且指导学生的实践方法。最后,教师要给予学生一定的思考时间,让学生陈述自己的观点,对表现出色的成员要进行表扬,让学生积极地参与到合作学习的实践中来。小组的构成是影响合作学习能否正常实施的重要因素。小组的构成必须是合理的,这将直接影响到小组合作活动的开展。常用的分组方法有:一种是把具有相近能力的学生分为一组,另一种是把不同能力的学生分为一组。高中课程的性质决定了教学中应该采用第二种分组方法,把实践能力较强的学生与实践能力较差的学生分到同一组。这样,学生才能够在合作学习中互帮互助,共同进步,取长补短。高中通用技术课程教学要重视实践过程评价,建立有效的评价体系,要确保学生能够参与到实践环节,让学生的实践能力能够得到开发、创新能力得以提升。合作学习实践活动完成后,要求每位学生对实践活动进行总结与归纳,使学生更好地掌握高中通用技术课程中所学到的知识。在评价活动中,教师要做到公正、公开、公平,这种有效的评价体系不仅能够激发学生在实践过程中的热情,也能够使其认识到在实践过程中的不足。 总而言之,在高中通用技术课程中应根据教学的实际情况开展合作教学,根据通用技术的教学经验,不断地加以完善与修改。要秉着以生为本的原则,一切从学生的角度出发。通过合作学习的运用提高学生理论知识的同时,培养学生各方面的能力,提高学生综合能力,使学生更好地适应科学技术的发展。 高中通用技术论文:高考改革后高中通用技术教师专业发展培训模式研究 摘要:根据目前高中通用技术课程教师专业发展的要求,通过培训更新学员的教育观念和知识结构,学习先进的教学方法,拓展视野,增加经验,培养一批具有先进的教学理念和创新能力的高中通用技术课程教师,使他们具有较高的教学和科研水平,并在推进素质教育、实施基础教育课程改革的教学中发挥骨干带头作用,从而提高高中的通用技术教学水平。本文研究的相关结论可供进行高中通用技术教师培训的教师和管理人员进行参考。 关键词:高考改革;通用技术;专业发展;培训模式。 近几年,国家加大了中小学教育改革力度,制定了《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》及《基础教育课程改革纲要》。由此,普通高中开设了通用技术课程,并成为必修课程[1-3]。通用技术学科是一门新学科,是教育改革的产物。在高中课程当中通用技术是指信息技术之外的,较为宽泛的、体现基础性和通用性并与专业技术相区别的技术,是日常生活中应用广泛、对广大学生的发展具有广泛迁移价值的技术[4-6]。通用技术课程的必修模块包含技术与设计1和2,选修模块包含电子控制技术、建筑及其设计、汽车驾驶与保养、简易机器人制作、现代农业技术、家政与生活技术、服装及其设计。 1. 通用技术教师专业发展需求 2014年,《浙江省深化高校考试招生制度综合改革试点方案》明确把技术(含信息技术与通用技术)作为选考科目,之后,浙江省教育考试院在《浙江省普通高中学业水平考试实施办法》和《浙江省普通高校招生选考科目考试实施办法》中明确通用技术考试内容为:必修模块《技术与设计1》、《技术与设计2》以及新增加的选修模块《电子控制技术》。新一轮课程改革对通用技术教学提出了新的要求,对通用技术教师也提出了更高的专业发展要求。 2. 通用技术教师面临的突出问题 新一轮课程改革对通用技术教学提出了新的要求,对通用技术教师也提出了更高的专业发展要求。浙江省虽然通用技术学科的改革与发展是走在全国前列的,但通用技术教师基本上是由物理、计算机、生化甚至是文科类“转行”过来的,学科基础十分薄弱。这就出现了现有普通高中担任通用技术课程的老师知识面窄、某些课程技术内容实践能力不强的局面。因此,现有普通高中担任通用技术课程的老师扩展知识面,加强实践能力培训成为当务之急[7-10]。 3. 通用技术教师专业发展培训目标 目前通用技术选修模块“电子控制技术”成为必学内容,经过需求调研和培训实践,培训项目需以“电工电子控制技术”为主要内容并兼顾“技术与设计1”、“技术与设计2”进行专题培训,从理论与实践两方面提高通用技术课程老师的专业知识和实践技能,以便使其不断提高教学质量,能够更好的胜任通用技术教学,激发学生的学习热情和兴趣。培训项目应根据目前高中通用技术的教学现状所提出,具有较高的实际意义,有助于解决高中通用技术教师目前面临的困境,使他们专业知识得到拓展和教学能力得到增强。培训项目应达到的具体目标如下: (1) 学会教材内容,掌握课本知识理论和学科知识体系,使参训学员准确地把握通用技术学科高考改革脉络,在通用技术教学实践中体现新的技术教育理念。 (2) 经过实践培训,掌握电工电子控制技术中的焊接、制作、测试、仿真等基本操作技能,熟悉设计与制造、金属材料及工艺、制图及CAD等专业技能。 (3) 了解先进的电控方法,拓展学员的知识面,丰富教学素材。 (4) 学习掌握先进的教学方法和有效的教学技能,并获得撰写相关教改论文的能力和方法。 4. 培训内容设计 针对学员现状和需求,培训项目设计的培训内容包括:①基础知识理论培训模块;②实践技能培训模块;③前沿知识拓展模块;④教学和研究技能培训模块。项目的培训目标、内容和形式的关系如图1所示。为了实现通用技术教师的专业技能和教学水平提升这一优秀目标,培训过程中采用专题讲座、讨论互动、专家讲授、现场观摩、实际操作等多种形式,从而达到培训目标、内容和形式的有机统一。 5. 培训特色 (1) 注重培训调查研究。通过多途径进行训前调研,了解受训学校及受训教师的需求,为开展针对性培训奠定基础。培训要求做到“三”个适合,即教材、内容和方法适合受训教师的水平;“三”个提高,即学科专业知识、学科素养与教育能力提高。 (2) 注重培训形式创新。根据受训教师的特点及培训目标,强调培训的创新性。培训采用专题讲座、讨论互动、专家讲授、现场观摩、实际操作等多种形式。实践培训主要是仪器操作、实物设计与制作、公司参观及试驾等。实训过程中,教师先进行演示,介绍设计与制作方法,学员再进行动手实践。 (3) 注重培训的实效性。在课程设计和内容安排上,依据基础教育的现实及受训教师的实际情况,摈弃花拳绣腿、华而不实的培训形式与内容,注重理论引领,更加强实践操作,让每个学员能及时掌握前沿理论、领悟最富实效的教学方法,同时能够让这些理论与方法能够较为便捷有效地在教学实践中应用。根据目前高中通用技术课程教师专业发展的要求,通过培训更新学员的教育观念和知识结构,从而提高高中的通用技术教学水平。 高中通用技术论文:高中通用技术有效性教学策略构建浅议 摘 要 Y合高中通用技术学科特点,就如何构建有效性教学策略,以激发课程兴趣、提升教学效率、培育学科素养等,做出简要阐述。 关键词 高中;通用技术;技术性人才 1 前言 随着现代科技的飞速发展,经济社会对各类技术因素的依赖程度明显上升,各领域对技术性人才需求越发增多。普通高中阶段新开设的通用技术学科,是一门新设学科,通过几年的教学实践证明,具有相当广阔的发展空间。如何构建通用技术教学的有效性策略,是抓好高中阶段通用技术课程教学,不断提升教学质量的重要前提。本文就此从以下几个方面,结合教学实践进行具体分析。 2 正确认识普通高中通用技术学科的特点 “通用技术”简称“GT”。在普通高级中学课程中,通用技术指现代信息技术之外的,相对宽泛的、充分体现信息基础和通用性并且与专业信息技术相区别的一门技术,尤其是在日常性学习生活过程中应用比较广泛、对学生群体发展具有较大迁移价值的一项技术。通用技术课程与九年制义务教育阶段中的信息技术以及劳动与技术课程内容是前后衔接的,是以提升与发展高中学生的技术素养为根本目的,以设计和操作学习为主要特征的一门基础性教育课程。该学科不仅立足于高中生的直接经验和实际经历,而且把“做中学”与“学中做”相结合,主要特征体现在:具有高度的综合性、学科体系的超越性和创造性。 通用技术强调各学科之间以及各类知识之间的联系性和综合运用。一般情况下,通过对所需信息的获取、加工、管理、表达与交流,通过设计、制作与评价,以及技术思想与方法的实践性应用,解决各类技术性的问题。在《普通高中通用技术课程标准》中明确指出,该项课程设置的价值主要在于5个方面: 1)逐步把学生引导并融入技术性领域,以有效提高他们的社会适应性; 2)不断激发学生的创造欲望,有效培养他们的创新元素和创新精神; 3)强化手脑之间的互动并用,充分发展高中学生的实践能力; 4)增进文化理解,逐步提高学生的交流与表达能力; 5)改善学习方式,为促进学生的终身学习提供一些技术性支撑。 3 普通高中通用技术教学有效性策略的构建与运用 从情趣性教学中攫取情绪智力效益 “成功的教学不在于强制,而是激发学生的学习兴趣。”高中阶段的学业负担较重,尤其是来自高考方面的压力较大。因此,通用技术教学要想赢得令人期待的教学效果,需要情趣性元素引发学生兴趣,力避“八股”式说教模式。以情境导入为例,在教学“设计中的人际关系”内容时,有教师拿着两部不同款式的手机走进教室,并未直接进入教学程序,而是就“如何选择手机并说明理由”让学生纷纷发表各自的见解。高中生普遍对手机比较熟悉,性能知晓度也较高,这一话题很快激发了全班的学习兴趣和热情,进入课堂教学环节也就水到渠成。再如,在每堂课前利用三五分钟时间开辟“技术新闻主播与交流”专栏,有利于在潜移默化中调动学生的积极性[1]。 从多元化活动中提升课程教学效率 中国工程院院士吕志涛认为:“通用技术课程对于学生发展有着重大的作用,有利于提高学生的思考能力、想象与创造能力以及实际问题解决能力,有利于促进学生的手脑结合与全面发展,为学生的终身发展打下良好基础。”在日常教学中要始终坚持“生本学本、全面发展”的思想原则,积极开展丰富多元的助学促学活动,才能提升课程教学的质效。 如“技术与设计1”中,着重讲了“设计的一般过程”,其中“产品设计五步骤”既是教学重点又是难点内容。如果把教学活动仅仅落实在文字学习和理论知识讲述上,其效果是可想而知的。与之相应的是,如果转换成具体实践学习形式以某一具体项目为对象,把制作过程分解开来,把每一个设计步骤作为一个小课题,让学生以小组为单位合作实践并开展比赛活动,则能在学用结合和以赛激趣中攫取事半功倍的效果。 从开放性教学中培育学科基本素养 通用技术教学的根本目的不在于培养技术型人才,而是在潜移默化中培育并积淀学生的技术意识、基本技能、情感体验和参与精神,就是通俗意义上的“学科素养”。切实培养学生通用技术的学科素养,首先,应当给予学生更高层次的思维空间。就是“激励、唤醒、鼓舞”学生在完成基本任务基础上,开展一些创造性的学习活动。比如引导学生在多种方案设计中产生多样化思维,在规范化操作过程中增强体验,并努力地实现一些创新。 其次,在开放性教学活动中加大课程资源的开发与利用力度,不断地丰富课程内容,拓展教学视野,源源不断地注入一些活力元素,从而把学生引向更加广阔的通用技术领域。 如教学“技术的价值”内容时,教师可借助多媒体、微视频技术等,生动展示“影响人类的十大技术发明”,接着以“说技术、谈体会”等方式开展师生对话交流与归纳总结,把技术元素植入到学生的思想与意识之中。 从激励性评价中激发学生发展活力 “激励、唤醒与鼓舞”体现了教学艺术的本质,“在学校教育中,对学生及其学业情况开展相应的评价活动,不仅是课程教学体系中的有机组成,更是促进学生自主发展、可持续发展、个性化发展的强劲动力和无限活力”的重要教学策略。在高中通用技术教学过程中,要注重充分发挥评价的激励、诊断和发展功能,以促进学生技术素养的不断提升。 以学生作品评价为例,主要有书面测试、方案及作品评析、活动报告、优秀作品展览等多种形式。在评价学生设计与制作的作品时,切不可“以成败论英雄”。对于那些达到设计要求的成功方案与优秀作品,执教者应予以全面综合性的评价,比如:它们的创意是否新颖?它们的指标是否合理?它们的制作是否精细?他们的报告是否客观辩证?等等。而对于那些不成功的,应着重评价其“合理性”和“有价值成分”,找出不成功原因以及提供改进设计与制作的建议,允许学生推翻或者完善设计与制作,并对其重新评价。 4 结语 “运用之妙,存乎一心。”在通用技术教学过程中,笔者认为应善于从“情趣性教学”“多元化教学”“开放性教学”“激励性评价”等方面下功夫,构建并运用好有效性教学策略,并不断在实践中予以丰富、迁移和完善,促进通用技术课程教学不断发展。 作者:丁敬文,义乌市义亭中学(322000)。 高中通用技术论文:以构建“做学教合一”为目标的普通高中通用技术课程教学新模式的实践研究 一、以构建“做学教合一”为目标的普通高中通用技术课程教学新模式的形成背景 高中通用技术课程是新课程改革的产物,它顺应时展的需要,极大地推动了技术教育的普及。在经验不足的情况下,一些具有探索精神的学校开拓创新,如北京四中的“月球基地设计”、深圳南山外国语学校“微型机床”等探索为通用技术教学提供了范式。然而,与传统的课程相比,通用技术课程显得稚嫩,成为国内教学水平差别较大的课程之一。究其缘由:其一,由于不同地区经济水平、教育基础等方面的差别;其二,由于教育者对通用技术课程地位、教学规律的认识不明确;其三,脱离实践,教学变成“讲技术”,与目标相偏离。 追溯“做W教合一”思想理念形成的主要依据,源于我国传统的“知行合一”思想理念,是陶行知先生的“教学做合一”教育思想的发展与提升;同时,又受西方的“做中学”、“行动导向”、“双元制”等思想理念的影响。这是一种将“做”、“学”、“教”融为一体的教学思想,与杜威“做中学”的实用主义教育体系一脉相承,与陶行知“教学做合一”的思想理念相为契合。“做”是切入点与归宿点;“学”由“做”引发;“教”在“做”与“学”的基础之上,这便突破了以往理论与实践相脱离的现象,打破了传统理论课、实验课、实训课的界限,旨在以知识的体验与运用为中心,使理论教学与实践教学交互进行,是对传统教学理念根本性变革,成为培养应用型人才科学有效的教学理念。因此,以构建“做学教合一”为目标的普通高中通用技术课程教学新模式的构建迫在眉睫。 二、以构建“做学教合一”为目标的普通高中通用技术课程教学新模式的内涵与意义 通用技术课程是一门科学与人文相融合的课程。这门课程立足科学、技术、社会,注重开发学生的创造潜能,着力提高学生的技术素养,具有基础性、通用性、创造性、实践性、综合性等特点。这就要求通用技术课程以提高学生技术素养为目标,以设计学习与操作学习为主要学习方式,精选典型实践项目,创设情境激发兴趣,以“做学教合一”思想为驱动,采用多样性的教学形式,实施任务驱动教学。 基于“做学教合一”教学理念,力求在教学理论与实践之间架构一座桥梁,符合当今课程改革发展、实施的需要,也符合普通高中教育的规律与特点。具体而言:其一,有助于理清通用技术课程的开设现状,反思课堂出现的问题与原因,有助于把握今后通用技术课程的研究方向与实施路径。其二,探究以构建“做学教合一”为目标的普通高中通用技术课程教学新模式,有助于拷问学生的学习效果,契合“让学引思”的教育理念,有助于培养学生的优秀素养,全面提升综合素质。其三,有助于破解教师发展难题的破解,促进学校遵循教育发展规律,引领通用技术课程课堂教学转型,促进通用技术课程的顺利实施与发展,为普通高中通用技术课程提供切实有效的示范。 三、以构建“做学教合一”为目标的普通高中通用技术课程教学新模式的组织结构 在组织结构上,“做学教”三个模块安排采用“211”结构,主要分六个环节:导(情境导入)、做(实践操作)、学(思考学习)、展(展示成果)、教(点拨启发)、评(点评提升)。 1.“做”,20分钟。做是主线,由做切入,有助于学生尽快进入课堂情景。 2.“学”,10分钟。这里的学是由“做”引发的后续学习,少了一些盲目多了一些自觉。 3.“教”,10分钟。这里的教在学生的疑难处、重点处、潜能处教,重在引导与点化。 当然,这些模块并非割裂开来,而是有一定的交叉关系,促使让学生在做中学、学中做,教师在做中教、教中做,课堂最后的5分钟留给学生展示成果、自我归纳、剖析与提升。 四、以构建“做学教合一”为目标的普通高中通用技术课程教学新模式的运行机制 1.创建动力发展机制。普通高中通用技术课程教学新模式的构建,主要以开发学生的创造潜能,服务于社会企业为动力,以创建学生、学校、企业三赢的发展机制,充分调动学生、学校与企业的积极性。 2.创建教师激励机制。加强学科交叉协作与师资培养,激励教师全面发展,增强工作积极性与主动性。 3.完善课程评价机制。改革考核方案,正确评价教学效果。 4.构建信息反馈机制。根据毕业生、社会企业的反馈信息,有针对性地修正通用技术课程体系、教学方案。 综上所述,高中通用技术课程是新课程改革的产物,它顺应时展的需要,极大地推动了技术教育的普及。在“做学教合一”理念的驱动下,普通高中师生为完成特定的通用技术教学内容,在特定的教学资源支持下而形成的相对稳定而系统的教学活动结构与活动程序。在此基础上,按照一定的操作程序,综合运用多种研究方法和技术,在实践中探究普通高中通用技术课程新模式。 高中通用技术论文:普通高中通用技术课程教学中常见的技术试验及其方法探究 1 简单结构的稳固性技术试验 1.1 验项目 简易小书架结构强度的技术试验。 1.2 试验目的 探究结构的强度与连接方式之间的关系。 1.3 需要备用的工具和材料 工具:刻度尺1把、钢笔1支、美工刀1把、剪刀1把、相关书籍、记录用的纸张、试验报告书等。 材料:KT板1块、透明胶1卷、牙签1盒。 1.4 试验方法 该试验采用强化试验的方法实施。 所谓强化试验,就是为了在尽可能短的时间内检测出试验对象的某些性能,通过扩大和强化试验的作用,以提高试验效率的技术试验方法。例如,检测样品的抗压、抗拉性能时就可以采用强化试验的方法。通过选用专用设备,对相关产品施加一定的压力或拉力,来考察该产品的最大抗压、抗拉性能,这种试验方法就是通过强化外力对产品的作用来检测产品性能的。通常情况下,强化试验用于对产品承受极限外界因素影响的检测。 1.5 试验过程 (1)在通过榫接或者是插接组成的书架上,间断性的往上面放置书籍,不断增加书籍的数量,直到书架的结构发生明显的变形,仔细观察书架发生变形的一系列过程,做好相关记录和添加书籍的数量。 (2)采用上述同样的过程和试验方法,对采用双面胶、透明胶连接和用牙签(代替钉子)连接的相同尺寸的书架,分别进行试验,并进行比较和分析试验过程的变化区别。 (3)及时整理出试验数据,填入表1。 1.6 试验总结 通过对试验数据进行比较发现,连接方式的不同对结构的强度有着明显的影响,即由于连接方式的不同,结构的强度也有着很大的区别。 1.7 试验过程分析 结构性技术试验的教学目的,主要是通过对简单结构的稳定性和强度的测试,一方面让学生探究影响结构稳定性和强度的主要因素;另一方面也是通过该技术试验,探索和发现一些结构设计中存在的问题,为分析技术设计的可行性及改进和评价技术设计提供重要依据。 这一主题的技术试验活动,应该以学生熟悉的结构、材料、工具等比较容易加工和使用的载体进行试验。如:纸张的结构与强度关系的试验、便携式小板凳稳定性与强度的试验、桥梁的承重试验、台灯的稳定性技术试验等。 2 流程的优化试验 2.1 试验项目 简易笔筒的制作流程优化试验。 2.2 试验目的 以提高制作效率为目的,优化制作简易笔筒的流程。 2.3 试验前的各项准备工作 工具:秒表1只、刻度尺1把、钢笔或铅笔1支、美工刀1把、小剪刀1把、做记录用的纸张、试验报告书等。 材料:KT板或硬纸板(5块大小相同的)、透明胶等。 2.4 试验方法 本试验采用模拟试验的方法进行。 模拟试验是以相似理论为基础,不直接研究真正的客体或过程,而是专注于研究与其相似的模型,通过对模型的试验研究,得出一些规律性的结论,继而推广得到所要研究的人造客体或过程的规律性的一种试验研究方法。利用模拟试验法进行试验,可以减少风险,很快发现问题,及时改进设计。 试验要求:首先可以简单勾勒、设计出一个简易的图样,结构统一由5块相应大小的KT板或硬纸板(不能折叠),用透明胶连接组成(连接工艺相同)。 2.5 试验过程 (1)编写单人制作简易笔筒的流程,画出流程图,并测量出单人制作一个简易笔筒所花费的时间。 (2)编写多人(6人以上)制作简易笔筒的流程,画出流程图,并测量和计算出流水化批量制作简易笔筒时平均每个人所花费的时间。 2.6 试验总结 (1)说出这两种流程中的时序和环节。 (2)计算出流水化作业制作与单人制作时的工作效率比率,即流水化制作比单人制作的工作效率提高了多少。 (3)探讨如何进一步提高工作效率的问题。 2.7 试验过程分析 该试验的目的主要有3个。一是让学生通过技术实践活动,理解流程是可以根据某种目的进行优化和改进的;二是让学生知道,流程的优化不仅与材料、设备及工艺等因素相关,而且对于以提高效率为目的的流程优化还与作业的方式有着密切的关系;三是通过本试验,让学生对流程优化的意义有更为深刻的理解和认识,并由此内化为流程思想和意识。 在设计此类流程的优化试验时,一般在载体的选择上不要过于强调产品本身的制作工艺的复杂度,以免冲淡学生对流程考虑的思想意识。应当把教学设计的重点放在如何通过简单的制作过程,充分且具适当难度地体现出流程因素对目的的影响上。 3 简单控制系统的制作与模拟试验 3.1 试验项目 模拟光控路灯电子系统安装试验。 3.2 试验目的 通过模拟光控路灯系统安装调试试验,探究开环控制系统的基本构成原理和工作流程。 3.3 试验准备 电子积木相关器材,试验记录器材(包括做试验用的记录纸、试验报告书等)。 3.4 试验方法 本试验采用模拟安装调试试验的方法进行。 3.5 试验过程 ①按照如图1所示的电路图安装好相关器件; ②按照表2所给的条件和要求进行实际操作,并做好观察过程和数据记录。 3.6 试验总结 通过对上述试验结果分析发现:有光时(夜晚)LED灯发亮,无光时(白天)LED灯熄灭。这一目的是首先通过光敏传感器实现光电信号的转换,然后再通过电子控制电路,控制电源向LED通断电流来实现LED的照亮或熄灭的。据此可以推断出相关控制过程为: 光线电子控制电路电源LED亮或灭。 3.7 试验过程分析 本试验的目的就是让学生通过简单电子控制系统的安装与调试,分析总结简单开环控制系统的基本构成及工作原理过程,为设计开环控制系统提供思想和方法基础。 在设计有关控制系统试验时,一般在载体的选择上同上述所列试验一样,不要设置一些工作原理过于复杂的试验项目,以避免使学生无形中感觉到控制系统的技术试验太神秘,难度太大,不易于接近,从而削弱学生对控制思想的领悟。 高中通用技术论文:高中通用技术课程实验存在的问题分析及对策 摘 要:随着我国素质教育的不断推进和深化,高中通用技术课程实验取得了显著的成果,但是仍存在很多的问题,通过大量的理论研究和多年实践教学经验的总结,对高中通用技术课程实验的现存问题提出了相应对策。 关键词:高中教育;通用技术;课程实验 相比于发达国家,我国的素质教育推行相对较晚,尤其是高中阶段的通用技术课程,目前还有很多人在认识上存在很多误区,诸多原因导致课程发展不均衡,教学资源明显不足。高中阶段是学生学习的重要时期,但也不能忽视学生生活技能的培养。 一、现阶段我国高中通用技术课程实验存在的问题 1.对高中通用技术课程有认识误区 通用技术课程在高中阶段已经开设了十多年,但因为高中作为学生最重要的阶段,备战高考首当其冲成为整个高中阶段的重心,加之整个社会对高考的关注度相当高,使社会上许多人对高中通用技术课程实验不重视,甚至有很大的偏见,觉得通用技术课程学不学都没有什么影响,这种非高考科目会影响学生高考,尤其在生活条件提高了之后,很多家长认为生活中的技术产品等物品出现问题了有专门的工人维修,不需要自己动手。事实上,这就是对高中通用技术课程很大的误解。这些对通用技术课程有误解的人无法融入和适应未来多元化社会的发展,甚至使学生无法在激烈的社会竞争中生存。 2.全国范围内高中通用技术课程发展不均衡 高中通用技术课程虽然是一门非常实用的课程,推广以来,也得到了教育学界专家的高度认可,但由于各地高中素质教育发展的参差不齐导致通用技术课程发展也非常不均衡。像北京、上海、天津、深圳、广州等注重素质教育的国际化大都市都对通用技术课程的建设和推进相当重视,也涌现了很大一批高度追求素质教育和个人生活技能的特色学校。但也有非常多的省市依然以传统的备考理念为主,不能很好地落实通用技术课程,其中部分学校开设了,但是课时不够,安排好的课程都被语文、数学、英语等学科瓜分;或者是缺乏专业的教师队伍,效果不理想,甚至有些学校干脆就不开设此课程。 3.高中通用技术课程实验资源严重不足 通用技术课程的开展需要有大量的实验资源做基础。通用技术课程的资源主要包括硬件和软件两种,专门的实验室、实验设备和仪器、音频视频课件和模型挂图等都属于硬件资源;而校园和教研网络、教参书籍等属于软件资源。从全国的情况来看,通用技术课程实验室作为最为重要的硬件资源都不能完全配备,尤其在很多教育不发达的地区。此外,有些配备了通用技术课程实验室的学校却没有足够的教学用具,或者是教学用具、实验仪器设备质量低劣,无法在教学过程中正常使用。 二、改善高中通用技术课程实验现状的对策 1.利用政策手段推动高中通用技术课程的开设 纵观全国,通用技术课程推广较好地区的教育系统都有一个思想开明的领导和一个强有力的政策文件,这两个条件缺一不可。近年来中小学阶段的体育、艺术等方面的素质教育推行效果卓著,这都得益于全国推行的相关专项政策,在政策约束下开展素质教育工作是不受阻力的。实际上,高中通用技术课程的推行也需要有相关政策作为基础保障,政策的指定少不了一个有远见的领导。在互联网科学技术高速发展的今天,科技创新已经关系到民族的根本利益和国家的强盛,国际上同样也对中小学技术教育高度重视,我们的教育领导要及时看到这些与国际发展同步的动向,并用发展的眼光看待通用技术,再辅助政策手段,达到全面推动高中通用技术课程的目的。 2.提升各级教育部门对高中通用技术课程开展的执行力度 有了与国际接轨的开明领导和强有力的政策支持,虽然可以全面推进高中通用技术课程的开设,但是并不能保证课程实施的效果,这时就需要教育主管部门一级一级监督下面的执行情况。对于高考应试的重视,对于非高考科目的轻视的传统理念由来已久,虽然有政策文件对学校进行约束,但经常是检查时都在开展,检查后就松懈。对于此现象要把监督机制作为常态工作进行,保证通用技术课程的持续开展。 3.用社会力量推进高中通用技术课程的发展 全面开设高中通用技术课程是教育部门的工作,而开设好通用技术课程单靠教育部门的力量是完全不够的,这还需要众多社会力量的支持。在现阶段,我国优秀的通用技术教师资源非常匮乏,许多教育工作者不愿意从事非主流课程的教学工作,因此,我们要借鉴发达国家的先进经验,在短时间内通过师范院校、技师学校等高等院校开设技术教育专业,从根源上解决通用技术教师数量和质量上的问题。并通过政策支持解决通用技术教师的人事编制、职称评定、资格认证等问题,使通用技术教师得到社会认可和个人价值的实现。 4.解决高中通用技术课程实验活动的经费问题 要实现高中通用技术课程高质量的开展,就需要一定的经费投入,而很多学校和教育主管部门对此课程的投入非常有限,因此,学校和教育部门要单独设置通用技术课程的学科预算,在建设实验室的同时保证教学所用仪器设备的供应,同时还要对经费的使用严格把关,避免造成浪费。 总之,在我国现阶段,很多人对高中通用技术课程实验还有不少认识误区,全国各地课程推进的程度也不太均衡,有些地方甚至缺乏必要的教育资源。对这些问题,本文作者提出了相应的应对策略。 高中通用技术论文:浅谈新课改下高中通用技术教学面临困境及对策 摘 要:社会的进步发展,对人才的要求越来越高,为了培养出具有技术素养的高质量创新人才,我国对基础教育进行了新一轮改革。通用技术课程便是这次教育改革的新课程,成为高中生必修的课程之一。但是,由于作为新课程,通用技术教学中面临许多困境,教学质量得不到有效提升。为此,针对新课改下高中通用技术教学面临的困境进行分析,并提出了相应的有效对策。 关键词:新课改;通用技术;教学困境;对策 高中通用技术课程是一门重视实践、综合性强、注重创新的科学性课程,教学目标主要是以培养学生的技术能力和创新实践能力为主,这门课程的开展有助于培养高中生的创新思维,必然对我国的创新技术发展具有重要作用。但是,通用技术课程融入高中教学中也给课堂教学带来了很大的挑战。新课改背景下,由于当前高中通用技术教学过程中存在一些教学难题,导致高中通用技术教学呈现形式化、质量低的现状,因此,提高高中通用技术的效率成为迫在眉睫的问题。 一、新课改下高中通用技g教学面临的困境 1.重视程度不高,没有得到实质性教学 受到我国传统教学模式和应试考试制度的影响,自我国开始推行高考政策以来,不管是学校还是学生家长都普遍认为学习中最重要的是要学好考试科目,在高考这场人生考试中取得最好成绩,而高中通用技术课程仅仅是高校录取的参考课程。因此,很多学校和学生家长对通用技术课程的重视程度不高,学校经常忽视通用技术课程的重要性,有时在课堂教学中会让学生自习,甚至直接没有开设该课程,学校及其家长对这门课程的资金投入和时间投入不够,使得通用技术课程没有得到实质性效果。 2.教师的专业知识不足,缺乏胜任能力 通用技术课程是综合性学科,当前的很多学校由于缺乏对该课程的重视度,并没有安排课程专业教师的知识培训,甚至有些学校直接指定其他课程教师来兼职通用技术的课程教学。虽然我国有关教育部门为了支持通用技术的教学,针对通用技术课程组织了教师的相关知识培训,但是很多培训都是以讲座的形式来进行,教师只能通过培训了解到通用技术理念的皮毛,根本无法深入地运用到实际教学中,在实践教学中无法创设出良好的课堂情境,学生的学习兴趣得不到提升,高中通用技术课程的教学目标难以实现。 3.课程教学资源不足,资源开发意识不够 高中通用技术重在培养学生的实践操作能力,重视学生的创新能力和实操能力的提高,因此在高中通用技术课程教学中对课堂资源的要求比较高,仅仅以课本教材和课堂器材来讲解课堂内容,难以完成这门课程的教学目标。然而,作为新课改下重点的改革课程,目前很多学校通用技术课程教学并没有很完整系统的教学资源,学校对通用技术课程的资源开发意识也不强,阻碍了高中通用技术课程的教学。 二、新课改下高中通用技术教学的有效对策 1.更新落后观念,提升通用技术课程的重视程度 通用技术课程加入高中教育体系,有利于提高学生的创新性思维和实践操作能力,帮助学生建立科学创新意识。所以,要想在新课改下促进高中通用技术教学的发展,首先必须更新落后的观念,深刻认识到通用技术课程对学生学习和未来发展的重要性,真正落实到通用技术教学中。一方面,学校领导层必须正视通用技术课程作为素质教学的重要部分,以学生为本,建立起系统的课程教学安排,完善通用技术课程教学的实施基础;另一方面,通用技术课程教师必须转变对通用技术课程的观念,重视通用技术课程的教学,在课堂教学中认真地讲好课程知识,促进通用技术课程的实际教学质量。 2.强化学生的课堂主体,加强师资能力提升 面对生机勃勃的信息时代,为了培养高素质的社会人才,教师必须调整自己的教学方案,改进当前的教育内容和教学方式,强化自身的通用技术专业教学能力。师生课堂互动关系变得越来越重要,这是新课改下课堂教学主要特征。因此,高中通用技术课堂教学中,教师不仅需要不断学习通用技术相关的课程理论知识,提升自己的知识储备,经常与同行沟通,积累经验,同时教师在教学中必须尊重学生在课堂的主体地位,这样才能保证教师自身通用技术专业能力的有效实施。 3.注重课程资源开发,合理利用资源 通用技术课程资源的开发和运用是高中通用技术教学主要环节,只有在课堂教学中合理运用高质量的课程资源,才能使课堂活跃起来,保障课堂教学质量。因此,在高中通用技术课程教学中,一方面,学校应该充分认识到通用技术课程的作用,进行实验室、工具器材等相关资源的开发和建设,以此来支持通用技术课程的教学需要;另一方面,通用技术教师在教学中应用课程资源的过程中并不能随意使用,而是必须针对课程需要择优选择课程资源,防止资源浪费,保证合理利用资源,提高通用技术的教学水平,从而提高学生的学习效率。 通用技术现今是高中必修课程中不可或缺的一门课程,虽然现如今的高中通用技术课程存在许多教学困境,不利于课程教学质量水平的提升,但是,只要学校和学生家长真正认识到通用技术的重要性,教师在教学中发挥积极主动性,不断提高自身的素质,丰富课程资源,相信一定可以走出困境,改善通用技术课程的教学发展。
计算机小论文:计算机离散数学课程改革思考 摘要:“离散数学”是计算机科学与技术、软件工程、通信工程、网络空间安全等信息类本科专业的优秀基础课之一,在计算机科学与技术等专业课程体系结构中起到非常重要的理论支撑作用。本文分析了计算机专业开设“离散数学”课程中存在的一些问题,从教学目标、教学内容、教学方式等方面,建议在教学时结合计算机相关领域中的实际例子,深入浅出地传授“离散数学”中的理论知识点,并采用理论教学结合编程练习,激发学生的兴趣,提高教学质量。 关键词:离散数学;课程改革;问题驱动;编程实现;结合应用 一、引言 离散数学(DiscreteMathematics)是计算机科学与技术、软件工程、通信工程、网络空间安全、信息与计算科学等信息类本科专业的优秀基础课之一,在计算机科学与技术等专业课程体系结构中起到非常重要的理论支撑作用[1]。因此,离散数学早在1977年就已被美国电子电气工程师协会(IEEE)确定为计算机专业的优秀课程。2001年又被IEEE协会和美国计算机协会(ACM)联合认定为计算机专业的第一优秀主干课程[2]。由于电子计算机存储空间与计算能力的限制,计算机相关的很多领域都使用到了离散结构的概念。如计算机中的任何一个变量都是离散变量,计算机中的图片都是以离散像素的形式存在。所有的存储和通信的数据本质上都是0和1构成的。因此,“离散数学”的教学内容与计算机硬件和软件都有着密切的关系。“离散数学”采用严格形式化的数学语言来描述离散系统的状态、关系和变化过程,是进行定性定量分析和逻辑推理的工具,可以为计算机系统处理离散对象的状态及变换提供有效的描述[3]。离散数学不仅是计算机专业的优秀课程,更是“数据结构”、“算法设计与分析”、“数据库原理”、“数字逻辑(数字电路)”、“编译原理”、“信息安全”、“操作系统”、“并行计算”等一系列课程的先导课程。如图1所示,离散数学中优秀的六个部分:数理逻辑、关系集合论、代数系统、图论、初等数论和有限自动机,分别衍生出计算机的学科体系架构。通过离散数学的教学,使学生掌握课程的基本概念和基本原理,采用严格的数学方法,培养学生的抽象思维能力和逻辑推理能力,为从事计算机的科研与应用提供必要的描述工具和理论基础,培养学生利用计算机分析问题、解决问题的能力。根据教育部“离散数学”教学指导委员会建议,目前国内离散数学的教学大致可以分为三个层次:科学型、工程型、应用型[4],对应的学时分别为108、90、72。科学型人才培养的目标要求学生有坚实的数学基础,较强的抽象思维能力,形式化描述能力和推理、分析能力;工程型人才的目标是要求学生有较好的数学基础,能综合运用离散数学中的理论和模型去分析问题和解决问题,兼顾计算机科学和计算机应用,内容较为宽广深入;应用型人才目标则要求学生能够运用典型的离散模型,进行系统建模与软件集成[5]。针对不同的教学内容与教学要求,需要采用“因材施教,分流培养”的教学理念与策略。然而,在实际的教学过程中,离散数学的教学课时量常常被压缩,一般正式授课时间约为48学时。如何在有限的时间里充分地把知识传授给学生,将能力传播给学生,给离散数学的教学提出了新的挑战。一些高校采用减少学时数量、降低考试难度,这样会造成学生无法认识到“离散数学”在计算机专业的课程架构中的重要地位,导致“离散数学”的教与学越来越边缘化[3]。为此,笔者在对“离散数学”多年的观察与教学的基础上,对本科阶段计算机专业的“离散数学”课程存在问题进行了深入剖析,并给出了一些初步的建议。 二、存在的问题 笔者在近几年的“离散数学”授课过程中,发现不少学生在课程学习与能力培养方面容易存在以下三个问题。 (一)课程学时少,理论难度大 绝大多数的高校开设“离散数学”的学时有限,往往比“教指委”给出的时间少,一般在48学时,难以完整地开展包括数理逻辑、集合论、代数结构、图论、初等数论和形式语言与自动机等内容的教学,往往仅对前四部分(甚至更少)的内容展开教学,初等数论和形式语言与自动机部分由于难度较大,将作为选学内容。 (二)课程辐射不够,相互割裂,学生畏难情绪严重 在实际教学中,很多高校把“离散数学”作为一门数学课,由数学系教师作为主讲教师,采用纯数学经典的“定义—定理—证明—习题”的教学模式[6],忽视了“离散数学”在计算机中的应用背景,让学生感到恐惧与反感,因其未能从“高等数学”与“线性代数”等课程的学习思路和模式中走出来,从而降低了学习兴趣,最终影响教学质量。 (三)理论学习与计算机实践相互割裂 对于计算机专业的学生,需要将所学的理论知识与计算机编程相互关联起来,不能将计算机工具与“离散数学”的知识点强行割裂,如果将理论学习与计算机实践相互割裂,只会使学生纸上谈兵,实际操作能力不能得到有效提高。 三、课程的建议 1.教学手段多样化,凝练重点知识。首先要讲清楚什么是离散的概念,为什么要引入离散的概念,重点介绍离散数学的思维方式和解题思路,消除学生反感、对立的情绪。针对大学生已普及手机等智能移动设备的现状,对于重要的知识点,建议采用微视频、微课的形式,供学生利用点滴课余时间,反复理解,对课堂知识的重、难点进行再现,充分互动,达到知识传递的效果,并及时采用微学堂、微试题等形式,对教学效果进行反馈。 2.以点带线,线面结合,增加课程关联度介绍,建议梳理计算机专业本科课程,与“离散数学”之间建立对应联系。比如在数字电路设计中,使用“与非”门和“或非”门设计逻辑线路,代替单一的“非”门、“与”门和“或”门的组合;利用等值演算,可大幅度优化逻辑线路。再如利用哈密顿图求解最短路径问题和旅行商周游问题,利用基于最优二叉树的哈夫曼算法来优化编码并提高通信效率;等等。 3.编程实现。离散数学作为计算机相关专业的一门基础课,必须与学生已有的基础课(如程序设计语言等)相互关联,使得学生学以致用。开展离散数学中常见算法的编程实现,如利用C/C++语言实现公式真值表的输出:对于给定的公式,判断其合法性之后,给出其真值表。类似的,结合离散数学课程,笔者推荐如下算法:集合的笛卡尔积计算,欧拉图的判定,关系的判定,自反、对称、传递闭包的计算。对于Dijkstra算法、Kruskal算法、Prim算法等,在后续的“数据结构与算法”课程中将有详细的算法描述,在离散数学课程中不必要求实现。 四、结语 “离散数学”既作为计算机大类专业的一门重要专业基础课,又在计算机领域具有广泛的应用。有人说:没有“离散数学”就没有计算机理论,也就没有计算机科学[7],足以证明它的重要性。本文针对计算机专业知识体系的结构特点,提出在教学时结合计算机相关领域中的实际例子,深入浅出地传授“离散数学”中的理论知识点,采用理论教学结合编程练习,激发学生的兴趣,提高教学质量。近几年,笔者通过实际教学的检验,该教学方法效果良好,值得借鉴与推广。 作者:魏立斐 王晓明 王春华 单位:上海海洋大学信息学院 计算机小论文:本科院校计算机基础课程改革思考 摘要:针对应用型本科院校计算机基础课程教学中出现的弊病,即在课程教学和学生能力培养间存在鸿沟,提出将计算思维引入教学,解决计算机基础课程的教学危机。通过介绍计算思维中的关键内容,分析计算思维的优秀方法,探讨融入计算思维的分层次分类别教学模式,提出以计算思维能力培养为优秀的计算机基础课程改革方案。 关键词:应用型本科院校;计算思维;计算机基础课程;课程改革 0引言 应用型本科院校是中国高等院校的重要组成部分,学校数目众多,办学特色明显。不同于传统研究型本科院校,应用型本科院校立足于地方,为本地经济和社会培养技术密集型产业的高技术应用型人才。大学计算机基础课程是高校学生入学后的第一门信息技术类课程,该课程旨在培养学生使用计算机科学知识和技术分析和解决实际问题的能力,提升学生创新意识,培养学生的信息素养,为学生学习后继课程打下坚实的信息技术基础。该课程的教学是保证人才培养质量的一项重要教学工作,对大学生毕业后是否能够迅速适应社会需要,并具有可持续发展的再学习能力,具有重要意义。 1应用型本科院校计算机基础课程教学现状 2012年全国共有普通本科高校1171所,其中:211工程高校116所,占9.9%,非“211”高校1055所,占90.1%,新建的本科院校是指1999年以来新晋升科学校,共有647所,约占全国普通本科高等学校数量的55.3%,占非“211”普通本科高校数量的61.3%[1]。这些地方本科院校在办学地位、人才培养模式、生源质量和课程教学上都与传统的重点院校有着明显区别。随着网络技术、多媒体技术和无线接入技术的迅速发展,计算机基础知识得到快速的普及,特别在应用型本科院校中,计算机基础课程进入蓬勃发展期,呈现出以下特点。1)大多数学校都十分重视计算机教育教学的重要性,并确立了计算机基础课程的基础性地位,计算机基础课程在各专业的培养方案中已成为不可缺少的一部分。2)随着计算机的发展和普及,计算机基础课程的教学转变为理论教学与实践教学高度融合,用理论指导实践,并在具体的实践案例中去深化理论。同时,以能力训练为优秀的实验教学理论已经渗透进课程中,“案例教学”、“任务驱动”等多种教学模式得到广泛运用。3)社会信息化进程不断加速,各种学科间不再局限于单纯的某一领域的研究,多学科交叉融合是信息技术发展的契机,计算机的辅助功能得以极大的发挥作用,各专业对学生的计算机应用能力的要求日趋强烈,计算机基础课程成为很多专业课程的前驱课。 虽然计算机基础课程在应用型本科院校里得到越来越多的关注,但受限于学校的历史沿革和生源质量,该课程存在以下方面的问题。1)课程体系不明确应用型本科院校大多是1999年以后晋升为本科院校的,以前大都是高职高专层次的学校,在课程体系的规划上缺乏系统性和规范性,部分学校还继续沿用专科阶段的课程体系,教学内容还停留在“计算机文化基础”或“计算机应用基础”阶段,体现不出计算机技术的先进性。2)学时少、内容多计算机基础课程的教学学时一般在32至70个学时之间,每一章的教学内容可能对应着计算机科学与技术专业的一门专业课程,造成每章的教学只能触及表面即止,不能深入系统的学习。特别是教育部对本科教学计划的总学时做出规定后,很多专业在指定教学计划时就首先减少公共基础课程的学时,计算机基础课程首当其冲,有些院校甚至将计算机基础课开设为选修课,不仅学时大幅缩减,其基础性地位也受到动摇。3)陷入“狭义工具论”误区“狭义工具论”就是认为计算机基础教学就是教学生怎么将计算机作为工具使用[2]。教学内容的组织上以各种软件的使用为重点,教材中的一章就是某些软件的使用手册,如Windows操作系统、Office办公软件和网络软件等常见内容,教学过程以教会学生熟练使用常用软件为目的,让学生掌握软件工作环境的构成、具体的菜单命令和操作步骤等。“狭义工具论”误区使计算机基础教学丢失了灵魂,学生往往只会使用教会的软件,由于软件的升级换代非常频繁,很多学生又要重新学习新版本的或其他的软件,导致培养学生的创新能力成为空话。 2计算思维的关键内容 2.1计算思维的引入 针对高校计算机基础课程教学中出现的上述问题,2010年陈国良院士在第六届大学计算机课程报告论坛上所作的报告第一次正式提出将“计算思维能力培养”作为计算机基础课程教学改革切入点的开创性倡议。2006年,美国卡内基•梅隆大学的周以真教授显性的提出“计算思维”的定义:计算思维是运用计算机科学的基础概念去问题求解、设计系统和理解人类行为的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[3]。计算思维是人类早已存在的思维活动,只是未被发掘提升到理论高度,它引领人类思考问题进行解决,推动人类科技进步。2010年,包括清华大学等高校在内的九校联盟在《九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》中,确定了以计算思维为优秀的计算机基础课程教学改革。 2.2计算思维的地位 计算思维是一种科学思维,与理论思维、实验思维一起构成了人类的三大科学研究思维。计算思维并不是一种新的发明,而是早已存在的思维活动,是每一个人都具有的一种技能[4]。以其他思维方式相比,计算思维以抽象和自动化为本质,以设计和构造为特征,强调对问题进行自动化求解。计算机学科是计算思维的代表学科,思维的训练是一个长期的过程,在计算机基础教学中,不是仅仅通过几节课就要求学生了解计算思维的内涵,而要通过营造环境、设计案例让学生潜移默化的掌握。 2.3计算思维的优秀方法 计算思维方法是计算思维的优秀。计算思维是思维过程或功能的计算模拟方法论,其目的是为了提供适当的方法,使人们能借助现代和将来的计算机,逐步达到人工智能的较高目标,诸如模式识别、决策、优化、自控等的有关算法都可属于计算思维的范畴。计算思维方法很多,周以真教授将计算思维阐述成具体的七大类方法,有把一个困难的问题简化为如何求解的约简、转化等方法;有控制庞杂的任务或进行巨型复杂系统的设计的抽象和分解的方法;有对一个问题的相关方面选择合适的方式陈述或建模的方法;有对进行系统恢复的采用预防、保护等方式;有利用海量数据来加快计算,解决时间和空间之间矛盾的思维方法。这些方法中既有数学和工程的方法,也有如递归等公认的计算机科学方法。美国ACM前主席PeterJ.Denning教授将计算原理归为七类:计算、通信、协作、记忆、自动化、评估和设计,大多数的计算技术都使用这七类计算原理[5],它们是解决问题的有效方法。 3融入计算思维的计算机基础课程改革方案 3.1构建“分层次、分类别”教学模式 应用型本科院校是服务于地方经济社会发展需求的高校,计算机基础课程教学内容、方法和手段,必须与时俱进,才能适应学校办学定位和人才培养目标的要求。根据教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见》,采用了“1+X”的课程体系,“1”即“大学计算机基础”课程,推行“分层次、分类别”的课程教学模式[6]。1)分层次“分层次”是值新生入学以后进行计算机基础分级测试,根据测试成绩编入层次1班级(普通班)和层次2班级(高级班)。2)分级测试入学后新生参加分级考试,测试系统使用无纸化网络考试平台,测试题型包含理论题和实践操作题,测试题型和期末考一致,难度持平,以我校2015学年上学期的测试数据为例。以分级测试成绩作为分班依据,达到标准的学生编入层次2班级,没有达到标准的学生编入层次1班级。层次1的学生系统学习公共平台基础知识,层次2的学生通过强化公共平台知识的综合应用能力,快速提升后学习与专业后继课程对接的模块课程。3)分类别根据学科属性,将学科类别相近的院系学生划分为一类,全校分为4类,为每个类别的学生开设不同的模块课程。模块课程是在认真分析各院系人才培养方案的基础上确定的,原则是学习模块课程后对学生学习本专业的后继课程提供信息基础支持。通过分类别模块课程的学习,打牢了学生学习后继专业课程的信息基础,实现了计算机基础课与专业课的“无缝对接”,更好地满足了不同专业学生对信息技术的学习需求。“分层次、分类别”的教学模式很好地解决了计算机基础课程学时少与内容多的结构性矛盾,克服了讲授内容只能“点到为止”,学生学习效果只能是浅尝即止,更谈不上让学生掌握使用计算机进行问题求解的方法。 3.2融入计算思维的课程知识体系 针对所有学生利用2周的时间(8学时)开展计算思维基础知识专题教学,主要介绍三大科学思维、计算思维优秀概念和方法,结合生活化的例子引入计算思维的存在,激发学生学习计算思维的兴趣。通过讲授汉诺塔问题说明计算机和人类相比,各自的优势和局限性所在;讲解图灵机和停机问题让学生理解计算模型和可计算理论;讲解图灵模型让学生了解人工智能,引导学生主动探索人工智能领域的知识。对于层次2学生,理工类模块课程强调程序设计能力的培养,通过算法多样化训练计算思维;经管类模块课程强调数据库技术,讲授概念模型和数据模型,训练学生的建模思维;音体美类模块课程强调多媒体技术应用,通过制作多媒体体作品和网站设计训练学生的分析设计能力;文史类模块课程强调Office综合技术应用,通过对海量数据的统计分析挖掘出有效的知识。在不同类别的模块课程中以案例教学和任务驱动的方式,继续深入介绍计算思维的方法,培养学生的计算思维,让学生更加深刻的理解抽象和自动化这一计算思维的本质。 3.3考核方式改革 期末考试实施“教考分离”方式,在学校建设的“全自动网络考试平台”实现无纸化考试,该考试平台不但能够实现理论题型的自动评分,也能够对操作实践进行自动判分,操作实践题型包括Windows操作系统、Office软件、网络应用等。对于层次2的学生,增加了C程序设计、Access数据库和Dreamweaver题库的建设,以适应计算思维内容的考核。推行期末考试和社会认证的双重教学质量考核标准,在组织学生参加云南省级高校计算机等级考试的同时,积极引导和鼓励学生报考全国计算机等级考试及各类行业能力认证考试,如获得考试证书也能获得课程学分,有效追踪了课程教学效果,实现教学质量与能力认证间的有机结合。 4总结 计算思维的培养不仅仅是计算机技能的培养,而是思考方法和方式的培养,它的最终目标是培养大学生可持续学习和发展的能力,是一种受益终身的教育。将计算思维融入到计算机基础课程教学中,不仅让学生从“做中学”升华为从“思考中学”,而且能让教师真正做到“授人以鱼,不如授之以渔”。 作者:岳强 胡中玉 李玲 平大林 黄吉花 单位:昆明学院 计算机小论文:计算机网络工程信息化管理分析 摘要:本文通过对立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理的相关概念与拥有的优势,对于实施环节的问题作出必要性分析,阐述建立管理系统的步骤与存在的功能模块,最后则是对于计算机网络工程全面信息化管理发展趋势作出进一步展望。 关键词:计算机;网络工程;全面信息化管理 1计算机网络技术工程项目全面信息化管理的相关概念与优势 1.1概念界定 所谓的立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理这就是通过将项目信息化管理软件当成平台做好运用,选取的传输介质则是计算机网络,全面的传递、整理、应用、储存、手机项目信息的一个过程,另外还能够让信息指导工程项目企事业。 1.2优势 往往根据对立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理实施分析,那么其中最为明显的成效则是做好无纸化管理,除此之外,还凭借着计算机网络沟通拥有的比较低沟通成本,做好成本的节约,使得沟通效率得到有效提升。那么在立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理系统环节当中,信息在网络相互之间传输则是借助于信息流这样的形式,正是其所具备的高安全性与质量高的影响,那么管理者所具备的知情权限相同的话就会处于相同时间知晓信息,这样就能够对信息不对称信息避免,这就能够为顺利执行项目管理决策提供必要的保证。从立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理的角度进行分析,那么这就能够做到快捷而即使的处理传输大量复杂的信息,使得组织当中原先处理传输信息的中间层次极大的缩减,这也能够将有效的实现手段提供给运行扁平型组织。针对立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理能够将项目运行系统和外部环境两者之间建立起有效信息沟通渠道及时实施相应的沟通联络,这就能够为确保统一分权与集权和稳定临时性组织与经常性组织,从而能够做到性质的柔性化实现创造条件,导致项目能够充分利用各方面资源,对于变化着的环境保持着适应能力。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理能够让项目管理组织将以往所存在的空间界限予以打破,也能够将各个部门相互之间的界限打破,另外还能够按照各自资源优劣,做好和外部组织优势互补资源,以便做到根据市场机会去组织跨部门与团队与职能,随后做到虚拟化组织实现。通过立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理作用的发挥,这也就能够做到让经济部门与项目技术部门相互之间比较方便的按照数字化数据信息凭借计算机网络实施协调,以便能够实现协调技术和经济指标,做好综合优化项目进度、质量、成本。各种类型的统计数据处于传统工程项目管理模式下都是属于粗略统计与静态的,往往面临十分明显的时滞性。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理系统能够凭借工程日报子系统及时跟踪项目,凭借项目信息做好分组、管理、筛选项目编码、活动编码、资源编码,另外还能够标记工程各类核算与评估,卒子实现全方位控制项目人力、质量、采购、成本、进度管理。 2面临的困难 即便不管是政府层面还是企业都对于工程项目电子信息化管理高度重视,可是从发展历程上显得困难重重,普及的进度显得特别慢,通过建立立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理,如今主要面临以下困难:由于各个行业建设项目组织和地点所存在的临时性显得特别强,有些项目处在偏远地区,面临比较差的通信条件。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理如果保持高效性,这就应该存在计算机软件和良好计算机网络提供相应的支撑,这就会和如今运行工程项目条件存在一定的矛盾,比如有极个别的项目仅仅凭借拨号上网与项目信息化管理系统相连,这就会使得出现一定的困难实现网络化全面信息管理。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理要想做到定量投资回报分析特别难,这就使得管理决策者往往存在着观望质疑通过大量人力、物力、财力的运用实施开发信息化管理系统。即便从国家层面上已经通过立法将法律上电子文件的合法性进行认可,可是哥哥公司考虑法律的安全性,特别是部分牵涉其自身关键性利益问题,比如商业机密、变更单、合同等,觉得电子文件并不可靠,通常排斥电子文件。导致实际操作环节当中项目管理组织依然还是对之前信息管理模式偏好,这对于应用与普及电子信息化管理系统造成影响。从当前我国的情况进行分析,如今还没有形成信息化管理有序化环境,也并没有出台相应的统一性的各个领域信息化标准,这就使得各个企业开发出与自己特点相适应的信息化管理系统软件,各个软件相互之间交互性比较差,另外还面临着过高的成本,使得在运行环境下项目信息出现流通不畅的局面,将立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理系统功能降低。 3发展趋势 由于如今持续发展的网络技术背景下,这样也就会持续深化研究开发网络安全,相继也会持续加强工程项目信息管理系统数据安全性,从而可以保障安全高效的将其作用发挥出来。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理系统会更进一步加强其所具备的使用功能,比如在系统当中不断加入在线视频会议、视频监控等功能,也可以实现远程管理控制。开发建设工程项目信息化管理系统逐步形成自己的行业标准,比如统一性的系统开发标准要求、数据库标准平台、网络标准平台定,这就会持续加强不同信息管理系统交换性,做到标准化共享信息的无边界。PM-ASP这是工程项目信息化管理的未来一个趋势,持续发展的网络经济与日益细化的社会分工,这就导致促成产生专业的工程项目信息管理服务供应商,使得工程项目信息管理的管理成本极大的降低,让信息的作用更好的发挥出来。如今由于持续性发展网络技术与电子信息技术,这样也就会持续性完善工程项目的电子信息化管理系统。处于网络经济时代背景下,信息这是仅次于人才的一个十分重要的战略性资源,立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理能够提供支持和保障有序高效运行整个项目。全面信息化管理可以对企业管理信息化进程起到有效的推动作用,还能够有效促成企业做好企业资源信息库的收集与监理,通过其自身管理水平的全面提升,积极应对国际竞争的挑战,真正做好准备迎接电子商务时代的到来。 作者:马昆 单位:贵州航天特种车有限责任公司 计算机小论文:计算机网络工程现状分析 摘要:目前,随着我国科学技术水平的不断提高,计算机网络技术日益完善,但是,由于计算机网络自身的缺陷以及外界的不良影响,致使计算机网络技术的发展受到限制,因此,了解计算机网络工程的现状,找出相应的解决对策,成为推动计算机网络工程快速发展的有效方式之一。本文通过分析计算机网络工程的现状,指出合理的解决对策,以期为计算机网络工程的健康发展提供参考。 关键词:计算机网络工程;现状;对策 近年来,由于我国经济的快速稳定增长,计算机网络技术也获得了巨大的发展空间,并且逐渐成为人们生活中必不可少的一部分,人们在享受计算机网络技术带来的便利的同时,也面临着诸多的问题,因此,在人们越来越依赖于计算机网络技术的情况下,分析计算机网络工程的现状,及时发现和解决计算机网络工程问题,保障用户的合法权益,是促进计算机网络技术进一步发展的前提。 1计算机网络工程的现状 1.1受到自然灾害的影响 由于计算机信息系统是一个系统的智能操作整体,由各种各样的机器设备组成其基础设施,因而,计算机网络工程必然会受到自然灾害的影响。另外,计算机网络工程所处的温度、噪音、湿度等外部环境,会影响计算机设施的正常运行,但是,许多计算机系统的硬件设施缺乏特殊的防护措施,不能很好的防火、抗震、防水、避雷等,再加上接地处理的不合理,自然灾害或者突发事故的破坏性大,给计算机网络工程的正常运转造成干扰。 1.2计算机系统存在漏洞 系统是计算机有效运行的基础,但是,由于设计人员或者编制人员自身的原因,致使计算机系统存在着一些漏洞,进而影响了计算机网络信息的安全。受到专业知识、工作经验、工作能力等的影响,设计人员或者编制人员没有合理的设计或编制计算机应用软件和操作系统软件,给黑客或者不法分子以可趁之机,从而造成计算机网络工程的安全隐患。 1.3计算机病毒的干扰 计算机病毒严重威胁着广大用户的利益,给用户带来巨大的损失,是用户在使用计算机网络时最常遇到一种情况。计算机病毒分为良性病毒和恶性病毒两种,其来源可能是编制或运行过程中出现的一些破坏性数据,它不仅影响计算机本身的数据存储,而且会影响计算机的正常运行甚至会使计算机丧失基本或者特定的功能,而且,许多计算机病毒传播速度较快,不能被轻易控制,致使用户面临着严重的信息安全的威胁。 1.4黑客等不法分子的威胁 拥有高超的计算机网络技术能力的黑客,是当前计算机网络安全所面临的最大的威胁。黑客可以不经用户的许可,随意的登录他人的网络服务器,甚至连接网络单机,给用户的信息安全造成威胁。一般来说,黑客的攻击具有较强的主动性和目的性,只能当危险发生之后,用户才能知晓和处理,因此,黑客攻击所造成的损失,补救的机会很小。通常,黑客常用网络攻击和网络侦察的手段攻击用户的计算机系统,破坏或者窃取用户的数据信息,给用户造成巨大的危害。 1.5计算机网络工程中的其他安全隐患 计算机病毒不仅是由计算机内部所引起,而且受到计算机外部条件的影响,计算机病毒有内部和外部两个方面引起,其中逻辑炸弹、系统漏洞、信息泄露等,都是用户在使用过程中所遇到的问题。逻辑炸弹虽然不具有传染性,但却具有很强的隐秘性,可以极大地破坏信息处理机器本身,给数据处理硬件带来不可挽救的损失,另外,在编制软件时造成的系统漏洞,给计算机病毒或者黑客等不法分子提供了可乘之机,严重威胁着计算机网络工程的安全。 2解决计算机网络工程问题的对策 2.1做好计算机网络系统的外部防护措施 自然灾害虽然不可以避免,但是可以通过有效的预防措施,来减轻其造成的损失,因此,建立安全的物理环境,做好计算机网络系统的外部防护措施,是计算机网络工程正常运行的前提。在选择建立计算机网络系统时,要注意外部环境、场地的抗震能力等,尽量避开噪声源和振动源,以提高计算机系统的防震、抗灾能力。 2.2安装防火墙 防火墙是网络安全的屏障,它通过在不同网络或网络安全域之内设置一系列的部件组合,来限制内部用户的外部访问,并且对限制用户访问外界网络的权限,以维护计算机运行环境的安全。作为信息进出的唯一通道,防火墙可以有效地控制信息的进出,增强计算机网络的安全性,对暴露的用户点进行保护,及时的监控和审计网络存取、访问行为,因此,安装防火墙,减少计算机病毒、黑客等的威胁,确保计算机网络运行环境的安全,可以有效地避免数据窜改、数据丢失情况的出现,进而保障用户的合法权益。 2.3安装漏洞补丁程序 黑客等不法分子可以利用系统漏洞和计算机病毒入侵用户的计算机网络系统,因此,需要安装漏洞补丁程序,通过控制网络访问,以保护计算机网络的安全。例如,用户可以利用路由器,设置系统文件的访问权限。同时,计算机管理者和用户需要不断更新知识,增加知识储备,减少安全风险,切实做好信息安全防范工作,以及时发现、解决计算机信息安全问题,从而减轻信息泄露所带来的损失。 2.4养成良好的上网习惯 虽然防火墙、漏洞补丁程序可以有效的控制病毒入侵,但是,不正当的操作行为可能会产生木马等病毒,因此,计算机用户需要养成良好的上网习惯,以减少病毒入侵情况的发生。用户要警惕陌生网页、陌生邮件,增强信息安全意识,防止泄露个人信息,以维护自身的数据信息安全。 3总结 总而言之,信息化是当今时代的显著特征,在科学技术水平不断提高的基础上,增强计算机网络过程的安全,保障用户的合法权益,是计算机技术发展的前提。因此,计算机系统设计者和编制者,应该积极学习新知识,提高工作能力,同时,计算机用户应该安装防火墙、漏洞补丁程序等,以确保计算机网络的正常运行,维护自身的信息安全。 作者:徐兴顺 单位:曲阜师范大学信息科学与工程学院 计算机小论文:网络工程计算机网络课程实验教学研究 摘要:计算机网络为网络工程专业重要基础专业课,它为学生后续课程的学习奠定坚实的基础.但是,计算机网络实验教学一直被人们所忽视.本文首先介绍了计算机网络课程的特点,提出了计算机网络实验教学存在的不足;在文章最后结合实际教学情况,从实验教学模式方法等多方面进行了有意的探索,提出了关于计算机网络实验教学的改革方法. 关键词:计算机网络;网络工程;教学方法;任务驱动;ICT 1引言 计算机网络是网络工程等相关专业的一门重要专业基础课,是网络工程专业很多后续课程的基础.计算机网络课程对整个知识体系的构建,网络工程能力的培养起到至关重要的作用.同时,计算机网络又是一门理论与实践联系紧密的课程,不仅需要扎实的理论基础,还需要大量的工程实验.计算机网络实验教学与其它课程相比,实践性和操作性要求较强,是该课程的关键环节[1].但原有的计算机网络实验课状况已不能适应当今计算机网络技术的发展需求,应对计算机网络实验进行改革,突破原有的课程界限,建立新的计算机网络实验教学体系. 2计算机网络课程特点 计算机网络技术涉及通信技术、计算机技术、信息技术等多个技术领域,是一门综合交叉性学科,是ICT领域典型的代表.随着计算机网络技术的迅速发展,新理论、新技术、新标准的不断更新变化,这就要求教师在讲授中,既要传授主流网络技术,又要让学生了解最新技术的发展前沿.在学习过程中树立创新意识,为今后的学习生活打下坚实的基础.计算机网络课程具有知识点多、内容新、“无联系”等特点.因此,计算机网络在教学过程中对学生来说非常枯燥,学习兴趣不高. 3计算机网络实验教学存在的问题 目前,计算机网络教学主要存在以下几个问题: 3.1教学模式陈旧,不能适应计算机网络教学的发展 目前,对于计算机网络实验,一般按照先理论,后实验的顺序.整个教学过程不能调动学生的积极性,不能提高学生的自主学习能力,特别是一些编程性实验,限制了学生的创新能力,同时不能够有效的提高学生的网络工程能力[2]. 3.2对计算机网络课程实验认识不足,实验课程设置不合理 目前,在计算机网络课程教学过程中大多采用以理论为主,实验为辅的教学模式,教师把重心放在理论教学上,忽略了实验的重要性.大部分实验多为验证性实验,缺少设计性、综合性实验,大部分实验主要通过Wireshark等工具抓包分析,整个实验过程对课程的理解和知识点的掌握帮助不大.学生实验积极性不高,从而影响计算机网络的教学. 3.3对实验室投入不足,实验条件不能够满足实验要求 计算机网络技术日新月异,对实验设备更新提出了更高的要求.很多高校由于经费投入问题,网络设备种类和数量不足,即使是“985”、“211”等高校也很难及时更新相关实验室,从而造成了大量实践性较强的实验无法开设,比如路由、交换和安全等试验.目前,好多高校采用虚拟仿真技术,但学生不能在真实网络实验平台操作实验,因此,就不能够真正锻炼其网络工程能力. 3.4实验老师缺乏工程背景,知识更新慢,教学水平有待提高 计算机网络为网络工程专业重要专业基础课,要求老师有一定的工程背景和项目管理能力,而现在大部分老师从高校毕业后直接从事计算机网络教学工作,没有从事网络工程的背景.很多老师缺乏网络配置和管理大型网络的经验,没有参与过大型网络组建和管理,导致实验中遇到的很多问题无法解决,影响了学生对做网络实验的信心.而且,计算机网络技术日新月异,对老师的知识更新也提出了更高的要求.在计算机网络实验教学过程中,也会存在一些其他问题,但上面几个问题,笔者认为直接影响了整个教学过程,阻碍了学生学习积极性. 4计算机网络实验教学改革探讨 4.1改革教学模式,选用合适教学方法,激发学习兴趣 爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”.任何一件事情,感兴趣主动完成一件事和被动的完成一件事情效果是不一样的.因此,首先要解决如何必须激发学生学习积极性和自主学习的能力.把“教师为主,学生为辅”课堂教学模式变成“以学生为中心”实验室教学模式,要彻底改变以教师和书本为中心的照本宣科的教学方式.在教学过程中,我们根据课程特点使用了启发式教学和任务驱动等多种教学方法.通过启发式教学,可以从学生的实际出发,采用多种方式,以启发学生的思维为优秀,调动学生学习的主动性和积极性,促使他们生动活泼地学习的一种教学指导思想.比如在分组交换实验中,我们通过学生淘宝购物的体验,思考现在物流体系运输货物的方式,最后引入到分组交换.通过上述过程,可以把抽象难懂的分组交换理论转换成现实生活中的物流体系,既简单,又贴近生活.整个过程,学生在不断的思考,激发了学生学习的兴趣.计算机网络实验在整个教学过程中,根据知识点和学生的能力,提供了几个比较重要的编程实验.对于该类实验,采用了项目驱动式教学法,组织学生通过参加实际的项目设计来完成实验任务.在项目式教学法中,以项目为主体,以行业或职业为引导,以提高学生综合能力为目的.通过实验,使学生理解计算机网络体系结构,提高学生网络设计、实施和管理的能力. 4.2改革实验内容,提高学生编程能力 计算机网络给人们的印象是昂贵的路由器和交换机等网络设备.但本质上计算机网络的优秀是协议,通俗的是说就是软件;因此,网络编程能力对网络工程的学生至关重要.我们提供了如表1所示的几个编程实验,学生根据自己实际情况选作其中的一部分实验.整个过程采用项目小组式的项目驱动教学方法,效果较好.通过编程实验,学生在掌握相关的基本原理的同时,提高了编程能力[4]. 4.3提高教师网络工程能力 在师资培养上,引进与培养结合,采取“请进来,走出去”策略.一方面,企业派驻资深工程师和专业技术人员进驻学校,以实际工程项目为依托,开展实践实训课程的教学,为学生提供工程实习、毕业设计与职业规划方面的指导.另一方面,定期邀请企业管理专家、职业导师在学校开展行业动态、最新技术等方面的讲座,并指导学生完成职业规划.企业协助学校完成具有实际工程能力的双师型教师培养.学校每年派驻2-3名教师进入企业,企业对教师进行通讯专业技术培训,并以企业讲师标准对教师进行考核,根据考核结果颁发企业资质证书.企业建立“教师工作站”,构建企业与教师之间沟通的桥梁,安排高学历教师进入企业,与企业联合开展工程应用项目研究[5]. 4.4加大专业实验室建设,提高学生解决问题能力 实验室是计算机网络实践教学的有效保障,如果没有相应的实验设备、实验场所,计算机网络实践教学根本无从谈起.通过专业实验室,可以让学生掌握从网络原理到网络实现的整个过程.近年来,我们新建了锐捷网络学院、华为云计算实验室、协议分析实验室、网络安全实验室和网络虚拟仿真等多个实验室. 5结束语 计算机网络实验教学在计算机网络教学过程中,其作用至关重要.实验教学直接影响到学生网络工程能力的培养,知识体系的构建.我们在实验教学过程中,重点培养学生的实际操作能力、解决实际问题能力、编程能力、以及创新能力.经过近几年,在计算机网络实验我们不断的进行探索,不断的完善,教学效果较好.在以后教学过程中,我们会根据计算机网络技术发展过程,不断完善,实验内容、教学方法等,以提高学生的计算机网络综合应用能力,培养适应社会所需的高素质人才. 作者:徐涛 李旭宏 潘雯雯 王冠 单位:枣庄学院信息科学与工程学院 计算机小论文:计算机网络工程项目管理实践分析 摘要:项目管理是现代管理科学的重要组成部分,日益在工程建设中得到了十分广泛的实践应用。作为网络技术和计算机技术的结合,计算机网络工程对于信息处理,起着十分重要的作用。因此,项目管理在计算机网络工程中的实践应用问题的研究是十分必要而且重要的。阐述了项目管理的基本内涵,计算机网络工程的应用,进而分析了项目管理在计算机网络工程中的实践应用,以期加深对这一问题的认识与理解。 关键词:项目管理;计算机;网络工程;应用 一、引言 随着经济社会的快速发展,信息化成为目前社会发展的主要趋势,信息化发展带动了我国政治、经济以及文化事业的改革,信息时代的来临给今天的社会生产和生活各个方面带来了巨大冲击。计算机网络工程具有非常广泛的实用性,具有十分庞大的生命力。随着经济社会的快速发展,网络工程是发展大潮中重要的成果,而且是在计算机发展信息化驱使下的必然产物。项目管理是最近几年提出的一种更加有效的管理模式,能够帮助提升项目工作效率,减少时间成本,项目管理在计算机网络工程中的实践应用,将会对我国信息产业的完善和更进一步的发展有很大程度上的推动作用。 二、项目管理的内涵 为了阐述与理解的方便,对于项目管理的内涵我们主要就三个方面来进行分析。第一,通常所说的项目管理就是为了实现项目目标与过程高效率的优化与协调,以项目为讨论对象,通过某一个临时性的组织结构的编排,对项目进行组织与计划的一整套系统性的管理方式。第二,项目管理的特点有很多方面,项目管理是个人负责制并且基于团队管理的,项目管理的组织结构方面具有临时性的特点,项目管理所涉及到的方式和工具具有开放性的特色。第三,从项目管理的意义角度来讲,项目管理模式的应用非常重要,总的看来,项目管理能够降低时间成本,提高企业的运作效率、帮助促进管理项目目标的顺利实现,从而有助于推动事业创新机制和改革的有效发展,为进一步实现中国经济的国际化提供更有利的帮助。 三、计算机网络工程应用中的问题 我国的计算机网络技术经过很长一段时间的发展,正在逐渐不断缩小与发达国家之间的差距,已经取得了较为显著的成就。然而在看到发展成就的一面的同时,我们也必须明确的认识到一点,我国计算机网络工程的发展现状中仍然有很多方面的问题。从总体上来看,计算机网络工程应用现状主要表现在以下几个方面:首先,在网络工程设计方面,我国计算机网络工程存在较大问题。在设计方面存在的缺陷主要是受国外设计思想的影响较严重,我国计算机网络工程技术立法制度不完善等等。应该认识到的一点是,其设计的好坏对于计算机网络工程技术来说是非常重要的。对整个计算机网络工程技术的发展来讲,设计方面的问题将会将直接影响到其的进一步发展。其次,在工程技术问题方面,我国计算机网络工程技术还不够成熟,主要表现在没有将理论知识与实践相结合、业务不精致全备以及缺乏突破性创造等几个方面。我国在网络工程技术和计算机技术这两个方面的发展都很不成熟。而计算机网络工程技术是两者的结合体,从而导致计算机网络工程技术的不成熟。最后,在技术性人才方面,我国的计算机网络工程缺乏专门性人才。计算机网络工程包含多个方面的学科内容,所具有的较为复杂的学科特性,也就对其相应的技术人员的专业性也提出了较高的要求。简单的分析原因我们能够发现,我国的计算机发展水平不高,我国计算机网络工程人才短缺的最根本的原因就在于这一点,给计算机网络工程的专业化发展带来一定的限制。 四、项目管理在计算机网络工程中的实践应用 为了阐述与理解的方便,对于项目管理在计算机网络工程中的实践应用这一方面的问题,我们主要可以从项目管理在计算机网络工程中的实践应用的具体情况以及其实际情况下的应用效果两个方面来进行分析。一方面,是计算机网络工程中的实践应用的具体情况。目前,对于任何一个企业工厂来讲,其想要未来更好的建设与发展,第一步就是建设一流的计算机局域网,这一步骤占有十分重要的关键地位。然而总的来看,计算机局域网络一般是目标性不太明确,还有任务边界太过模糊的特征。这些因素都十分有可能导致工程项目的严重超支或者造成项目的延期。因此,通常在计算机网络工程的建设的过程中,需要不断的进行修改和完善。从这方面来看,非常有必要将项目管理方法应用于计算机网络工程中的建设。对于计算机网络工程建设来说,大体上分为四个阶段,即前期准备阶段、建设主干线路光缆、安装网络工程设备以及调试测试网络工程系统。整个计算机网络工程共涉及到了十九步工序。项目管理的实践应用涉及到的大致流程为:首先项目管理招投标管理阶段,之后分别是合同管理和计划管理阶段,再后涉及到了质量管理进度管理、成本管理以及信息管理等等多个方面,这好几个方面是同步安排同步进行下去的,然后是工程索赔阶段,技术管理和安全管理阶段,直至工程结束。另一方面,是计算机网络工程中的实践应用的具体应用效果。我们对于这一方面的分析,可以主要从费用、进度以及质量这三者之间的相互联系来进行。如果想要达到最优化的应用效果的话,需要费用、进度以及质量这三者之间的相互联系达到最优的程度。通过对项目管理的实践应用,对于计算机网络工程建设来说,最基本的是很好地保证了质量问题,与此同时降低了工程费用,缩短了工程建设周期。 五、结束语 计算机网络工程将计算机技术与网络技术结合起来,是形成的一种新型的工程技术,具有广阔的发展前景。项目管理相比传统的管理模式具有更多的优势,可以在更大程度上适应现代经济社会发展的要求。因此,从这个角度来讲,项目管理在计算机网络工程中的实践应用,具有非常重要的价值和意义。 作者:杨雨锋 单位:四川信息职业技术学院 计算机小论文:计算机仿真技术与信息处理结合分析 摘要:进入新时期以来,得益于计算机技术不断进步,仿真技术成为了当前其主要发展趋势。这是因为借助于该计算机技术,使得人们能够通过构建精准而逼真的模型实现对物体进行三维图像模拟,这一优势使其迅速被应用各行各业生产建设中去。而信息处理作为计算机重要的基础组成,仿真技术在很大程度上依赖于其,因而可以说这二者有着极为密切联系。对此,本文将基于笔者多年计算机研究实践,对计算机仿真技术进行概述,并分析该技术,最后在探究其与信息处理的结合。 关键词:计算机;仿真技术;信息处理;结合;探究 1计算机仿真技术概述 计算机仿真技术(ComputerSimulation)指的是通过运用建模、仿真以及图像处理分析等方式把不可视的物体转变成为可视形象化模拟,从而使得人们能够借助于此了解该物体性质、规律等。结合实践来看,建模可以说是该技术的重要组成部分,通过建模可以实现在实际情况下难以或无法实现对物体内部构造模拟,随后再辅以相关技术,让我们能够全面而准确地掌握物体。正是凭借于这一优势,使得计算机仿真技术被广泛地应用到诸如建筑、航天、交通以及制造等多种行业,并逐渐成为行业中不可获取重要技术。 2计算机仿真技术分析 计算机仿真技术就是通过计算机对物体进行虚拟模拟的技术,结合实践来看,其主要涉及建模思想、图像处理分析与数字化等技术。通过研究可知,该技术在运用过程中一般经历以下几个步骤: 2.1对物体进行数据模型构建 实践中,计算机仿真技术运用第一个步骤便是对物体进行数据模型构建。在此过程中,主要使用归纳与演绎两种分析方法,有时我们只需单独使用某一方法便可以实现数据模型构建,有时则需要将这二者结合,这需要技术人员根据相关要求决定。以演绎法为例,首先计算机将物体模拟的数字化数据进行采集,随后系统在此基础上根据所设定参数对上述数据开展演绎分析,将该物体数据模型构建起来。 2.2物体仿真模型实现 当物体数据模型构建起来后,技术人员需要对其进行仿真模型实现。简单来说,就是技术人员通过使用编程语将所构建数据模型进行程序化处理,从而使得该模型实现仿真。需要注意的是,在物体仿真模型实现时,所使用编程语言众多,技术人员必须在充分结合数据模型特征以及相关要求基础上进行数据分析,随后准确地使用编程语言将其模型化,最后通过程序化管理,确保仿真模型实现。 2.3仿真模型验证 在上述工作完成后,为了确保所构建物体仿真模型有效性,技术人员需要对其进行验证。此项工作的重点主要是在于对该模型中数据根据相关方法开展验证,随后技术人员根据相关标准对验证结果进行判断,从而确定该仿真模型是否达到要求。 3计算机仿真技术与信息处理结合探究 正如上文所述,计算机仿真技术的实现在很大程度上依赖于信息处理,将二者相结合对仿真来说不但有助于有效地提升其效果,同时也可以使得仿真实验功能不断完善;而对于信息处理而言,则可以在把抽象的信息进行可视化、虚拟真实化处理前提下,有效地提高其处理准确性以及效率。有鉴于此,加强二者地结合与应用逐渐成为了当前主要发展趋向。对此,下面笔者将二者一些结合进行简单阐述。 3.1计算机仿真技术与光信息处理结合 光信息处理具有速度快、容量大、可并行等优点,是一类极为先进的信息处理技术。而计算机技术对二维图像信息的处理有着显著的优势,将二者进行有效结合,可以有效识别图像特征、增强图像处理能力。例如CAI、CAD等软件都是现阶段科学研究工程实际的新手段。 3.2计算机仿真技术与软件信息处理结合 除了上述与光信息处理相结合外,计算机仿真技术与软件信息处理结合也是当前极为重要的一种形式,而在此其中以matlab软件最为典型。该软件作为计算机重要软件之一,不但涉及矩阵运算以及信息处理等众多方面,同时还具有很高的灵活性。除此之外,该软件在信息处理上还具有诸如运算安全性高、输入快捷以及功能丰富等诸多优点,因而使得其成为了当前计算机仿真技术与软件信息处理重要的结合与应用。结合实践来看,技术人员在运用matlab软件时,首先将所要处理的信息输入到其中,随后该软件按照相关设定开展仿真模拟,然后计算机在此基础上对信息开展可视化处理,如此一来将极大程度地提升信息处理工作准确性以及效率。 4结束语 总而言之,计算机仿真技术是现阶段应用较为广泛的计算机技术,并且定将在未来发展的道路上越走越远。而对于信息处理来说,大部分信息处理技术已被植入到计算机仿真技术当中,将二者相互结合起来,不能呈现出巨大的优势,并且极具发展空间,具有极为广阔的研究价值。 作者:高晓星 单位:河北省石家庄经济学院 计算机小论文:汽车领域计算机仿真技术研究 【摘要】随着控制理论、计算技术、计算机科学与技术的飞速发展,系统科学研究的深入,计算机仿真技术已经逐渐发展为一门新的学科。信息处理技术的突飞猛进,更使得仿真技术得到了迅速发展。计算机仿真技术是分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法。本文分析了轿车产品的特点,研究了计算机仿真技术在轿车全生命周期中不同阶段的应用现状,以及相关技术思想的发展。 【关键词】计算机;仿真技术;轿车;发展 1前言 计算机仿真技术是一门利用计算机软件模拟实际环境进行科学实验的技术。它具有经济、可靠、实用、安全、灵活、可多次重复使用的优点,已经成为对许多复杂系统进行分析、设计、试验、评估的必不可少的手段。它是以数学理论为基础,以计算机和各种物理设施为设备工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验仿真研究的一门综合技术。 2计算机仿真技术的发展 计算机仿真技术主要是随着计算机技术、计算技术、图形图像技术、复杂系统建模技术和专业建模技术的发展而发展的。从历史上看,计算机仿真大致经历了四个发展阶段: 2.1模型试验 最原始的仿真思想,其模型试验是基于物理模型进行的,缺乏柔性和精度。 2.2数字化仿真 采用计算机进行分析计算,但是计算结果表达局限于记录文件和图表上,缺乏直观形象。 2.3图像化仿真 大量采用丰富的图形图像技术来表达仿真结果,如三维图形。 2.4虚拟现实技术 不光采用三维图形技术表达计算结果,而且采用特殊装置,如戴上三维数据头盔,触摸仪器等,使人有身临其境的效果。 3计算机仿真技术的关键 目前,计算机仿真计算的关键技术主要包括: 3.1面向对象的仿真 (object-OrientedSimulation-OOS)其主要是将整个系统的功能设计和实现归属为对对象的操作及对象信息的彼此综合利用来实现,对象间信息的传送引起了系统的活动。 3.2分布交互仿真 (DistributedInteractiveSimulation-DIS)主要是通过计算机网络将分散在各地的仿真设备互连,构成时间与空间互相耦合的虚拟仿真环境。 3.3智能仿真 (IntelligenceSimulation-IS)主要是以知识为优秀和人类思维行为作背景的智能技术,引入整个建模与仿真过程,构造各处基本知识的开发途径。是人工智能(如专家系统、知识工程、模式识别、神经网络等)与仿真技术(如仿真模型、仿真算法、仿真语言、仿真软件等)的集成化。 3.4人机和谐仿真 主要包括可视化仿真、多媒体仿真、虚拟现实仿真。[1] 4计算机仿真技术在汽车领域的应用 汽车产业是我国的支柱产业之一,具有极大的发展潜力。尤其是在轿车生产方面同其他发达国家相比还有很大差距,入世必然会对我国的民族轿车工业产生一定的冲击。为了抵御这种冲击,迫切要求我们认真分析世界轿车工业发展的新趋势,学习和借鉴其中的新思想和新技术,使我国的轿车产业能够顺利地同国际接轨,争取在未来的竞争中处于有利的位置。目前世界轿车工业的激烈竞争集中反映在降低生产成本上,即以价格优势去争夺市场。围绕着成本的降低,出现了许多新的发展趋势,如开发周期缩短化、生产管理精益化、目标成本控制化、零部件采购全球化等等。在这种情况下,传统的轿车设计开发过程显得周期过长、成本过高、而且效率低下,已经很难适应激烈的市场竞争的需要。为了解决这些问题,各种新的思想和技术纷纷出现,并被各大轿车生产厂家所采用,其中计算机仿真技术就是被广泛应用的技术之一。仿真技术是出自对系统研究的需要,用系统的模型对真实的或设计中的系统进行试验,以达到分析、研究和设计该系统的目的而计算机仿真就是利用现代计算机技术,对待分析的系统进行数字建模,并根据需要编制相应的程序对系统模型进行仿真分析的过程。计算机仿真技术为轿车产品的设计开发提供了强有力的工具和手段。通过将计算机仿真技术全面应用于轿车产品的设计开发过程,使得在设计阶段即可以对产品的全生命周期进行分析和测,[2]从而保证了产品的制造要求、使用要求、维护要求、销毁要求等。由于其先进性和革命性,计算机仿真技术已经得到汽车界的广泛重视。如福特公司第一辆样车定型之前,已经完成了全部仿真分析的95%以上,可以在工程开发阶段节省四千多万美元,在制造阶段节省超过十亿美元。通用公司由于在轿车设计开发过程中全面采用了计算机仿真技术,使得开发时间由原来的39个月减少到24个月奔驰汽车公司1998年之前已经完成了数字化轿车的设计,并实现了较强的虚拟显示技术,可以在设计阶段对轿车的总体性能匹配和车身系统布置设计等进行仿真分析、评价和改进。 4.1计算机仿真技术在轿车方案阶段的应用 方案阶段的主要任务是根据市场的发展和客户的需求等信息进行需求定义,包括参考样车选型、系统功能定义、技术经济评价等等。在方案阶段实际系统并不存在,设计人员根据不同的功能模型建立系统的动态模型,以便于比较不同方案的优劣。尽管此时模型的粒度较粗,但仍可为设计人员提供不同方案下的比较分析结果,并为进一步的设计提供决策依据。例如,轿车的技术经济评价就是在方案阶段,对轿车产品的技术质量信息、成本信息以及竞争对手信息进行建模,并在此基础上运用合适的理论方法综合处理这些模型,从而产生出可以对设计、管理与决策提供依据的综合知识。 4.2计算机仿真技术在轿车设计阶段的应用 在轿车的设计阶段,各种CAD/DAE工具已经得到广泛的应用,具有比较完善的数字化基础。因此这个阶段的仿真活动是同这些计算机辅助工具紧密结合的,甚至可以直接将CAD产品模型作为仿真模型输入,即由CAD软件来完成仿真建模工作,实现了部分的信息集成。这种信息集成是以一些图形信息交互标准为基础的,常用的格式有IGES、STEP等。但在实际使用时,由于各种软件对这些标准支持程度的差别,某些情况下CAD模型直接导入到仿真软件中会产生部分信息丢失现象,需要进行必要的修补工作后才能进行仿真分析。随着信息集成技术的发展,这些问题将会得到很好的解决。[3] 4.3计算机仿真技术在轿车制造阶段的应用 这里的制造主要是从技术角度出发,对产品的制造工艺的进行数值模拟与优化,对制造装备的进行数值模拟与改进。典型的如轿车车身覆盖件冲压成型工艺的数值模拟、模具型面抛光仿真等等。以轿车车身覆盖件冲压成型工艺为例,轿车中金属冲压件占到总重量的3/4,整个轿车的开发周期中,近40%的时间用于车身的设计和定型。采用传统的试错方法来解决冲压成型中的工艺问题已经无法满足现代轿车生产的需要。[4]在计算机仿真技术的支持下,通过在计算机上建立数字化模型,用有限元方法进行成型模拟,可以全面了解板料在成型过程中的应力、应变及厚度分布,预测成型缺陷,从而给设计人员提供进行工艺分析和模具设计的科学依据。通常所用的仿真/分析软件有CATIA、ANSYS、ADAMS、SIMPACK等。在西方发达国家,板料冲压成型的数值模拟技术已经称为缩短模具产品研制周期、提高产品质量、降低生产成本的必不可少的手段和工具。 4.4计算机仿真技术在轿车生产线阶段的应用 计算机仿真技术在轿车生产线阶段的主要应用包括确定生产管理控制策略、车间层的设计和调度、库存的规划管理等。其中用于生产管理控制策略的仿真包括确定有关参数以及用于不同控制策略之间的比较;用于车间设计和调度的仿真主要用于对各种可能方案进行分析评价,进而选择出最优方案;用于库存管理的仿真主要目的为确定订货策略、确定订货点和订货批量、确定仓库的分布、以及确定安全库存水平等等。[5] 4.5计算机仿真技术在轿车销售阶段的应用 在轿车的销售阶段,可以根据收集到的客户和对手的信息,通过计算机仿真手段来分析和比较各种方案,进而调整市场价格、制订销售策略等等。[6] 4.6计算机仿真技术在轿车使用阶段的应用 轿车的使用阶段,可以通过计算机仿真技术对用户进行驾驶培训、维修培训等。同生产设计阶段的仿真相比,这种面向用户的仿真大量应用了虚拟现实技术,由计算机全部或部分生成的多维感觉环境,使参与者产生沉浸感。通过这个虚拟环境,人们可以进行观察、感知和决策等活动。[7] 4.7计算机仿真技术在轿车回收阶段的应用 在回收阶段,计算机仿真技术可以用于对产品拆卸分解过程提供决策支持。严格的说,产品的可拆卸性应该是在设计阶段就予以考虑的因素。产品材料的使用和产品结构的合理性,直接影响废旧产品的可拆卸和回收价值。利用计算机仿真技术对产品回拆卸序列的分析和优化,可以对现有产品给出最大回收价值的拆卸方案。 作者:孙斌 单位:沈阳理工大学汽车与交通学院 计算机小论文:电路原理教学中计算机仿真应用 摘要:电路原理是电子信息类专业的必修课,具有理论性和逻辑性强、推导严谨,公式繁杂的特点,所以在电路原理教学中教学的任务中,教学难度大,教学的效果不理想。尤其是传统的教学模式难以满足教学的目标和效果。进行教学方式和方法的改善有重要的意义。因此,计算机仿真技术在电路原理的教学中受到极大的欢迎。本文从传统电路原理教学中存在的问题角度进行分析,探讨计算机仿真技术的特点、计算机仿真技术在教学中的应用以及独特的优势,希望能对电子信息行业的工作者有一定的帮助。 关键词:计算机仿真技术;电路原理教学;Multisin应用 在高校的电子信息类专业中,电路原理教学是一门基础课程,对学生专业知识和技能的掌握具有重要的意义[1]。然而由于抽象性较强、难度较大等原因教学的效果不理想。近年来随着社会经济的发展,计算机也逐渐普及开来,计算机仿真技术在高校教学中的比重越来越大,有利于提高教学的效果和质量[2]。 一、传统电路原理教学中存在的问题 电路原理教学需要作图进行授课,抽象性强。但是传统的教学模式难以满足教学的要求,教学的效果低下。首先是理论性强、抽象。电路原理教学需要学生对电路、元件等等各个环节都要熟悉,比较注重原理概念性的教学。同时还需要学生进行大量的计算推导和联想,将抽象的东西转化为具体的事物,所以整个课堂气氛沉闷,学生感到枯燥乏味,教学效果不理想[3]。其次是在电路原理的教学过程中,需要画大量的电路图,通过图形来进行讲解。在传统的黑板教学中,图形复杂导致画图不精确,另外也浪费了大量的课堂时间,整节课没有很好地利用,教学的效率不高。最后,传统的课堂教学实验中,难免会出现仪器的故障、电子元件的损坏等情况,影响实验的正常开展,不仅浪费了上课的时间,也造成了资金的浪费,打击了学生的动手积极性和参与性,制约了教学工作的开展和完成。在这种形势下,加强对传统教学模式的改革尤为重要。在目前的高校电子信息类专业教学中,计算机仿真技术的应用越来越广泛,教学的效果大幅度提高。 二、计算机仿真技术的特点 第一是更加生动直观,便于学生理解。传统的教学模式以黑板教学为主,图形复杂,注重理性的分析,学生很难接受。在电路原理教学中引入计算机仿真技术,可以将繁复的电路图等资料详细地绘制出来,具备直观、生动的界面,学生也更容易接受,有利于学生的理解和记忆。 第二是为电路原理教学提供了多重的手段。传统的教学理论型较强,需要经过严谨的推导和大量的计算,学习的难度较大。在教学中应用计算机仿真技术,可以把许多元件细致地描绘出来,而且更加的齐全,为学生的学习提供了便利。另外,计算机仿真技术功能强大,不但可以保存各种工作状态中的电路数据,还可以打印出来进行教学。最重要的就是当电路中出现短路或其他故障时,计算机仿真技术可以进行提前的预防和提醒。 第三是为课堂教学提供简单有效的实验方法。在电路原理教学活动中,实验是必不可少的一个环节,对巩固知识具有重要意义。在教学中引进计算机仿真技术,保证了成本的低投入,学生的实验过程避免受到其他不必要因素的影响,保证了实验过程的顺利开展和完成。另外,学生在实验过程中,不会造成原料和器材的损坏浪费,可进行长期的、反复的实验。计算机仿真技术帮助学生学习,激发学生学习的兴趣,提高教学的效果。 三、计算机仿真技术在电路原理教学中的应用 一方面计算机是一种智能化的工具,在电路原理教学中,能够自动建立电路运算方程,并且进行计算,将结果通过图形的方式表达出来。因此,在电路原理教学中,引用Multisin(电路仿真软件)软件进行教学活动,可以激发学生的学习兴趣,提高学生的参与能力和动手操作的能力,有利于帮助学生直观地了解掌握知识,提高教学的效果。 另一方面Multisin软件具备齐全的电子元件,并且可以进行长期的实验而不必担心器材和原料的损坏,资金投入较少。另外,Multisin软件的功能齐全,可以进行各种类型的仿真电路实验活动,得到详细的数据报告和图形,并且可以将Multisin软件和多媒体技术相结合,在大屏幕上演示整个实验的过程,让学生更加直观地参与、了解电路的原理,掌握专业的知识和技能[4]。 再者,因为社会经济的发展和对人才的需求,Multisin软件应用于电路原理教学已经成为一种趋势,对于高校教学工作具有重要意义。Multisin软件是一款专门针对于电路设计和仿真的工具类软件,随着科学技术的进步和多媒体技术的发展,Multisin软件在国内和国外的电子行业应用的范围越来越广泛,已经成为高校电子信息类专业教师和学生进行授课和学习的教学工具。 四、Multisin软件在电路原理教学中的独特优势 第一是有助于帮助学生加强对基本概念和原理的理解和掌握。电路原理课程具有衔接性和实践性,因此在高校的教学活动中,通过将Multisin软件和PPT相结合的方式,制作一个教学用的多媒体课件,并在课件中标明重点和难点。在教学过程中,理论部分的学习通过PPT幻灯片制成文字进行授课;在实验部分,依赖于Multisin软件强大的仿真能力,利用图形、视频、现场操作等方式对学生进行演示,将抽象的、逻辑性较强的文字转变成生动的、具体的图像,实现理论和实践的良好配合。另外,在PPT幻灯片的制作过程中,可以将电路原理的仿真过程穿插到课件当中,使整个多媒体课件内容丰富,文字图形的协调搭配为课件增添了吸引力,同时能够让学生直观地接受知识,提高学生的学习积极性和动手操作能力,保证教学活动的正常开展和完成,促使电路原理教学实现改革和完善。 第二是有利于学生自己分析解决问题,提高自主能力。在“电路原理教学”中,运算量大,公式的运用和推导复杂,造成整个电路的工作原理十分的抽象和枯燥,难以集中学生的学习注意力。其次,教师在授课过程中进行纯理论知识的灌输,用文字对电路工作的原理进行分析和讲授,学生往往是难以接受,教师的“教”和学生的“学”之间脱节,抑制了学生的学习积极性,教学的效果不理想。只有将理论变得生动和具体,抽象变得形象化,学生对知识有充分的兴趣,主动地参与课堂,才能够更好地学习和掌握电路原理,完成教学的任务和进度。因此,在教学中引入Multisin软件,利用Multisin软件独特的电路分析的能力,例如运算放大器对数据的放大性能分析等等,学生可以自主地发现并解决出现的问题,并在实验的过程中通过多次反复的实验来验证结论,提高学生独自分析问题的能力,将对电路原理的学习从理性的认识上升到感性的认识。 第三是有利于帮助学生掌握电路的结构。在电路原理教学中,需要绘制复杂的电路图来进行授课和设计。但是在传统的教学活动中,电路原理是通过黑板教学完成的,用手绘图形保证不了电路绘制的准确性。另外,手绘图形的复杂导致学生难以辨认,无法集中学生的注意力,造成上课的效果低下。在教学中应用Multisin软件后,情况大大改善。因为在Multisin软件的元器件库中,具备数量齐全的各种电子元件,在进行电路原理教学中所需的电子元件都可以找到,而且元件的大小并不是固定的,可以根据实际教学和实验所需的参数和大小进行更换。因此在教学中绘制电路图的效率和速度大幅度的提高,并且还可以随时地增删。与黑板教学相比,Multisin软件仿真技术具有独特的优势,成为电子信息类专业教学中的主流工具。再者,利用Multisin软件绘制完电路图之后,可以直接将电路图进行课堂的演示,在教学中对电路图进行仿真分析,帮助学生更加了解电路的结构和各个元器件的作用,集中学生的注意力,激发学生的学习积极性和能动性,提高教学的效果。 五、结束语 传统的教学模式和教学的手段已经难以适应时代的潮流,所以进行教学方式的改进和完善,应用先进的技术辅助教学是非常有必要的。电路原理这门课程的理论性和操作性强,学生在学习的过程中因为知识比较抽象而感到难度过大,因此在教学中运用Mul-tisin仿真技术辅助教学是非常有作用的。Multisin软件将抽象的理论文字转换成直观的、具体的图形和图像,并且针对教学的重点和难点充分利用自身独特的优势和PPT软件相结合,制作内容丰富、生动的课件,帮助学生更好地进行学习,了解和掌握专业的知识。将传统的教学和先进技术相结合,激发了学生的学习积极性,提高了教学的效果,促进了电子类专业的长远发展。 作者:刘增磊1 高爱莲1 王栋2 陈娟3 单位:1.南阳理工学院 2.山东交通学院 3.国网山东禹城市供电公司 计算机小论文:瓦斯抽采系统计算机仿真系统分析 摘要:采用可视化与计算机虚拟仿真技术对瓦斯抽采工艺系统开展研发,利用3DMAX和NURBS曲面技术实现了巷道系统及瓦斯抽采系统的仿真,结果表明:该仿真系统成功地展示钻孔布置,抽采范围以及瓦斯运移状况,具有直观、生动和易懂等特点,可用于煤矿安全培训,对现场施工和培训学习具有一定的指导意义。 关键词:虚拟仿真;瓦斯抽采;计算机;安全培训 1概述 矿井瓦斯是煤矿的主要灾害之一,预防突出的主要方法之一是预抽采瓦斯[1-3]。随着软件开发应用的高速发展,越来越多的计算机软件应用到了矿井设计和预测中。根据瓦斯抽采形态,采用计算机技术(3DMAX、NURBS曲面技术)建立三维巷道仿真模型和瓦斯抽采工艺系统等的虚拟仿真,将整个工艺过程用模型动作制成动画演示出来,直观地展示了抽采瓦斯的相关细节,可供人员学习和培训应用。 2瓦斯抽采仿真系统研发 本文借助计算机结合3DMAX软件,把井下瓦斯抽采工程中的岩层、钻场、巷道、瓦斯抽采管道等要素展现出来,在系统开发中,涉及的关键技术包括系统的智能化、三维要素的建模和显示等,运用控制插值算法的精度和视窗的消隐与裁剪等技术,实现了多角度观察、旋转、透明处理等可视化功能。 2.1巷道模型仿真 以拱形巷道为例,通过NURBS中CV曲线创建巷道轮廓,利用UV放样曲面生成巷道断面,进行UV放样时先画出CV曲线,当点击修改面,出现NURBS的工具面板,依次选择两条曲线即可生成巷道断面图形,将各条巷道用中心线条表示;利用创建“复合对象”中的放样工具,拾取已创建的巷道断面作为基本图形,放样得到立体巷道模型,辅以巷道内部管路、轨道等设施模型设计,抽排巷道的三维巷道模型。 2.2瓦斯抽采系统模型仿真 根据现场抽采工艺,基于抽采设备的3DMAX静态建模,模拟了抽采巷道、卸压煤层的空间位置关系,并实现了钻机,注浆泵、油泵等抽采设备的创建及配套。在3DMAX中设置模型透明度参数,使内部煤岩体变得透明可见,设置多个角度的摄像机路径进行分段渲染,设定摄像线性路径,摄像机在渲染时沿着指定路径运动。打开“修改”命令,设置摄像机镜头参数,达到较好的摄影效果,在渲染窗口设置视频的帧数,控制演示速度和时间。通过仿真,清晰展示了煤层与钻场、巷道层位的关系,具有较强的立体感,将钻杆钻进,注浆封孔及瓦斯流动真实地展现出来,实现了可视化,有利于工程技术人员对该工艺的了解。 3结论 本文建立的可视化瓦斯抽采计算机仿真系统在一定程度上反映了瓦斯抽采的主要工艺过程,清晰地显示钻孔布置,抽采范围,瓦斯运移状况。该仿真系统可直接应用在其他煤矿企业的安全培训中,能够将钻孔布置及参数设计模型准确形象地用于培训教学上,同时,可为煤矿瓦斯抽采及综合治理提供一定参考。 作者:史友升 单位:国投新集能源股份有限公司培训中心驻刘庄煤矿培训办 计算机小论文:计算机仿真技术创新发展 【摘要】随着现代化计算机技术的快速发展,计算机所模拟的结构、功能以及所使用的计算机系统,在涉及到的过程控制系统在动态行为上的模仿更为逼真。这属于一种描述性的技术,是通过定量分析来建立出相应的模型,或者是通过系统对一个过程或者系统进行描述,最终在一个集的条件之下,就能够获得定量的仿真指标或者是定量分析过程亦或是系统。文章从计算机仿真发展的全过程出发,分析其特点、仿真步骤与关键技术,然后基于应用领域,对其发展进行探讨。 【关键词】计算机;仿真;发展 1引言 自改革开放以来,计算机技术发展不断加快,信息处理技术也得到了进一步的提升,让仿真技术拥有更为广阔的应用控制。为了更好地做出全面的运行行为分析,需要做好计算机仿真的应用与研究,最终满足提高计算机仿真技术的目的,使其在各个领域的作用都可以得到良好发挥。 2计算机仿真的发展 随着图形图像技术与计算机技术的发展,计算机仿真技术也有所提高,纵观历史发展之河,计算机仿真主要发展分为几个阶段。第一,模型试验。这属于一种古老的方式,是基于物理模型的一种试验,不仅费时费力,还浪费材料。第二,数字化仿真。通过计算机技术做好相应的分析,但是计算机分析的结果却存在局限性,无法作辅导直观的表达。第三,图像化仿真。通过三维图形技术的利用,将计算结果表达出来,具备重复使用以及科学性的优势。第四,虚拟现实技术。不但可以利用图形图像技术来对仿真结果进行表达;另外,通过触摸仪器的利用,也可以为人们传递逼真的现实环境,让人们愿意沉浸其中。 3计算机仿真技术特点 第一,根据实际的需求,可以对模型参数进行调整、修改以及补充。人们可以获取想要的结果,改善研究计划。相比传统的物理实验,仿真技术操作成本更低,不存在风险,而且更加灵活。第二,计算机模拟结果是一个极短时间的仿真,可以及时地提供生产实践指导。第三,仿真结果不仅准确,而且可靠。只要仿真模型、仿真程序以及系统模式是科学合理的,其结果就一定是准确的。传统的模拟技术属于迭代的过程,在一定程度上,一个真正系统的性能,抽象的模型,在通过假设与实验之后,受试者阅读输出与验证模型,根据相关的参数以及模型的变化进行判断,不仅效率偏低,而且还会受到环境、安全等因素的影响,很难让仿真结果符合人们的意愿。计算机仿真技术以及科学技术是基于系统仿真结果而建立起来的,在动力模型试验的条件之下,不会受到过大的环境影响,其效率更高、安全性更高,能够对时间规模进行改变,进而成为设计、运行、评估、培训系统,特别是复杂系统的关键工具。 4计算机仿真的步骤及关键技术 开展计算机仿真的步骤。第一,建立出数学模型。通过专家经验以及观测数据表达的分析,利用各种手段做出考虑,然后建立一个数学模型。第二,将数据模型程序化,利用先进的自动编程软件,通过交互式的操作,就可以将数据模型程序化完成。第三,仿真实验。在进行仿真实验之前,需要设计一套实验方案,并按照实际要求运行仿真模型,以满足实验需求。在计算机仿真的计算中,包含几个关键技术。第一,智能化仿真。通过科学技术,在整个仿真过程中植入人类的思维行为,并以知识作为其优秀,进行开发研究,通过仿真技术和人工智能的相互结合,就能够仿照出接近于现实的物体和景物,满足人们的实际需求。第二,仿真面向具体的对象。由于人们主观的意识,通过功能设计的研究与发展,对图片与动画进行整合,就能够实现对象对信息的获取,最终带动系统活动。第三,人机仿真和谐。站在多媒体、虚拟以及可视化的仿真角度,就可以将计算机仿真的实际作用反映出来。第四,分布交互仿真。通过现代化网络计算机技术的运用,可以实现仿真设备的互连,让空间与时间相互配合,这样就能够达到仿真环境的虚拟。 5计算机仿真技术的应用 5.1军事领域 在军事领域中运用计算机仿真技术,主要是贯穿武器装备的设计、研制、生产、使用和维护。设计阶段,需要针对设计的实物做好仿真模型的试验,这样可以将产品设计的风险降低;研制过程,通过仿真技术,可以完成项目的检测与调试,避免出现不必要的环节,同时,研制进度也能加快;生产阶段,通过仿真模型,可以实现武器装备的测试,以确定产品是否能够满足质量标准;维护阶段,通过仿真模型可以对产品性能进行综合化评估,并建立出预控方案。在军事领域中运用计算机仿真技术,就可以将研制武器装备的周期加快,这样也可以节约成本,降低风险,将产品的综合性能提高到新的高度。 5.2教育教学领域 在教育教学领域中运用计算机仿真技术,可以满足课堂教学质量与效率的要求。通过仿真模型的教学试验仿真与动态试验的相互结合,就可以将抽象化的内容实体化,如此就能让学生对仿真计算的方法以及网络模型有一个更深入的了解,最终满足教学所需。5.3工业领域随着工业的不断发展,工业领域涉及到的项目与系统等都具备一定的特殊性与复杂性,通过计算机仿真技术,就可以提高生产的经济性与安全性,也可以对工业项目生产的机理和规定有更进一步的了解,提供理论依据以支持工业产品的性能指标。一般来说,主要是在石油化工、设备仪器、电子产品和汽车等领域使用。 6计算机仿真技术未来的发展 随着计算机科学技术的发展,计算机仿真技术发展也在不断完善。在新的发展空间、发展条件之下,计算机仿真技术发展集中在两个方面。 6.1网络化计算机仿真技术 由于当前计算机仿真系统所开发出来的并不兼容,也不能实现相互之间的转移,导致共享存在一定的难度。由于开发成本过高,并且需要耗费大量的时间,所以一直无法满足物尽其用的功能。为了将这一部分问题解决,实现网络化的计算机仿真技术,就能够达到资源共享的目的。在未来,这一趋势必定会拥有极为广阔的发展前景,并且也可以避免因为二次开发所造成的投资成本费用的大幅度增加。另外,在这一过程中,还可以得到一定共享费用的回收,带来一定的经济效益。 6.2虚拟制造技术 随着虚拟制造技术不断端深入,使得计算机仿真技术也拥有另一个重要的发展方向。在20世纪的末期,虚拟制造技术得以发展。在计算机上运用虚拟制造技术,主要是实现从产品的设计阶段到产品的出厂阶段以及企业各个级过程的控制与管理,都需要通过计算机仿真技术才能够将其实现。另外,通过虚拟制造,也使得制造技术不必再对原本的生产经验过于依赖,可以实现多维度的制造预测,这样就能够促进机械制造领域更好、更快的发展下去,让其拥有更为广阔的前景。 7结束语 随着计算机技术的不断发展,计算机仿真技术发展已经成为计算机领域的一大趋势,并且在未来的发展道路上也可以获得提高与完善。所以,以计算机为基础的仿真技术,再配合上通信技术与计算机技术,就可以促进信息化以及社会现代化的发展,再以此为基础,就可以推动仿真技术的发展。因此,我们可以清楚地了解到,不断地扩大计算机仿真技术应用领域,才能够将其应用效果扩大,让其拥有更为广阔的发展空间。 作者:胡命杰 单位:广州航海学院 计算机小论文:工程教育认证下计算机专业人才培养 [摘要]工程教育专业认证可促进专业建设、提高教学质量。针对计算机专业的特点,结合工程教育专业的认证标准,明确专业定位、制定合理的人才培养方案,可为通过专业认证奠定基础,从而培养符合行业需求及国际标准的工程技术人才,提高专业竞争力。 [关键词]工程教育专业认证;计算机专业;培养模式 一、引言 随着全球经济的迅速发展,我国产业结构不断调整,社会对工程技术人才的要求越来越高,国际化人才竞争越来越激烈。中国是世界工程教育大国,培养符合国际标准的工程技术人才势在必行。如何结合院校自身发展特点,培养出符合国际标准、满足社会需求、具有人才市场竞争优势的IT类毕业生呢?国际工程教育专业认证为我国IT类人才培养改革提供了新的思路。借鉴国际工程教育专业认证的成熟经验,结合我国专业建设具体实践,通过全面开展专业认证建设工作,可以更加明确人才培养目标,关注专业培养与社会需求的接轨,并可以有效促进专业建设,优化课程体系和提高学生就业竞争力。[1]但工程教育专业认证是一项十分艰巨的任务,国内外众多学者对此进行了深入研究、探索与实践,并取得了丰硕成果。本文借鉴已有研究成果以及国内外工程教育专业认证实践经验,结合本校计算机专业发展特点,研究该专业工程教育专业认证下的人才培养改革问题。 二、问题描述 我院计算机专业创办时间不长,要通过专业认证还需不断探索实践、发展壮大。这主要因为工程教育专业认证是一项复杂的工程,与传统的本科教育评估不同,只有扎实进行工程教育专业建设才能顺利通过专业认证。[2]目前,我院计算机科学与技术专业通过专业认证存在的主要问题如下。 (一)培养目标、毕业要求及课程设置问题 专业认证要求培养目标准确合理,毕业要求具有足够的分辨率,并能够完整支撑培养目标,同时课程体系能够有效分解并合理承载各项毕业要求,三者须保持一致。[2]我院计算机科学与技术专业在培养目标、毕业要求及课程设置上还需完善。 (二)质量保障问题 专业认证要求应具备完善的教学管理规章制度及评估机制。[2]我院计算机科学与技术专业人才培养质量保障体系存在的问题有:在实际运行过程中过于重视学生理论知识的学习和考试成绩,不够重视对工程实践能力的培养;评估体系指标领域过窄,缺乏具有特色的评价指标,且由于评估的复杂性,通常以定性评价为主,定量分析计算所占比重较小;在现有人才培养质量评估体系中,基本没有行业参与人。 (三)持续改进问题 由于技术产业不断变化,专业必须具有不断改进的能力。[2]我院计算机科学与技术专业现有培养方案制订及修订过程中主观性成分所占比重较大,缺乏来自企业及毕业生的反馈信息,导致决策存在一定程度的盲目性。以上分析了我院计算机科学与技术专业人才培养的现状,通过对比该专业国内外专业认证标准,我们找出了专业认证存在的问题及差距。为保证该专业顺利通过专业认证,提升人才培养质量,提高专业竞争力,必须制定合理的人才培养方案及人才培养质量评估机制和保障体系。本文主要探讨人才培养方案的制订问题。 三、基于工程教育专业认证的计算机专业人才培养方案 (一)明确专业定位 在制定具体的人才培养方案之前,必须根据工程教育专业认证标准,结合专业实际情况,明确专业定位。根据我院生源与师资的实际情况,确定本院计算机科学与技术专业的定位为培养应用型工程技术人才。[3] (二)合理制定培养方案 确定专业定位后,需根据工程教育专业认证标准,结合行业需求和专业特点制定具体的人才培养目标,然后根据人才培养目标确定毕业要求、调整课程体系等。 (三)培养目标 专业认证首先要关注人才培养目标是否准确合理。[4]本院计算机专业制定的培养目标为:培养德、智、体、美全面发展,掌握计算机科学与技术基础知识、基本理论,具有计算机软件设计、网络设计、移动终端程序设计及开发能力,具备良好的职业道德和团队合作精神,面向计算机应用领域,从事计算机软件设计、开发、维护以及网络部署、多媒体技术的应用技能型工程技术人才。 (四)毕业要求 专业认证主要关注毕业要求是否具有足够的分辨率支撑培养目标。因此,毕业要求必须具体定义毕业生应该具备哪些素质、知识和能力。不同的培养目标应该对应不同的毕业要求。根据专业认证标准中规定的关于学生毕业要求的十条准则,结合上述培养目标,确定本院计算机专业学生毕业要求如下。 1.素质要求 了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发的法律法规,具有较好的人文社会素养、较强的社会责任感和良好的工程职业道德。(1)思想道德素质:热爱祖国,具有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感;能树立科学的世界观和人生观,具有敬业爱岗、团结协作的品质及良好的思想品德,遵纪守法,严谨务实,具有职业道德修养,具有诚信意识和团队合作精神。(2)文化素质:具有一定的文学艺术修养、交流和沟通能力。(3)专业素质:掌握科学的思维方法和工程设计方法,具有良好的工程素养,具备一定的创新意识和严谨的科学态度以及务实的工作作风。(4)身心素质:具有较好的身体素质和心理素质,掌握科学锻炼身体的方法和基本技能,心理健康,积极向上。 2.能力要求 (1)获取知识的能力:具有查阅文献、获得信息,了解本专业及相关领域科技动态、不断提高自身业务水平的能力。(2)应用知识的能力:具有运用基础知识、基本方法和工具的能力;具有选择和使用开发工具的能力;具有良好的工程素质和软件分析、设计、构造、测试、维护的能力。(3)组织合作能力:具有一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力。(4)创新能力:在基础研发、工程设计和实践等方面具有一定的创新意识和能力。 3.知识要求 (1)工具性知识:具有外语、文献检索、科技写作的能力。(2)人文社会科学知识:具有基本的人文知识、政治思想品德、职业道德、艺术、军事和经济管理等方面的素养。(3)专业基础知识:具有数学、计算机科学与技术的基础知识,包括离散数学、数据结构与算法、操作系统、计算机网络、计算机组成原理、数据库系统原理等。(4)专业知识:具有基于Java或C进行软件开发的相关知识,具有网络工程规划、设计与实施的相关知识等。 (五)课程体系 课程体系是人才培养的主要部分,是承载各项毕业要求、实现培养目标的主体。因此,课程体系必须从培养目标出发,结合具体毕业要求以及本专业发展的特色和学生自身情况以及师资队伍优势进行设置。针对我院计算机专业学生的特点及上述培养目标和毕业要求,经过大量的教学研讨,将毕业要求全部分解到课程中,以保证毕业要求全面落实,为此构建了如下课程体系。[5][6] 1.课程设置 课程分为公共基础课、专业课和通识教育课,其中专业课包括专业基础课和专业课,专业课又分为必修课和选修课两种,学生可以根据兴趣分方向进行选修,例如Java、数据库应用、网络规划、软件测试等方向。 2.实践教学 专业认证特别关注学生实践能力的培养,为此我们设计了分层次的实践教学体系。这些实践教学环节既立足于课程,又与行业需求紧密结合,由基础到专业层层深入,不仅为学生提供了学习实践的机会,还可以让学生获取职业资格证书,提高了学生的就业竞争力。说明:(1)课程内实践主要针对课程知识点设置,以提高学生接受和使用基础理论知识的能力。(2)课程设计与综合实训则综合一门或几门课程知识解决实际问题,以提高学生综合应用理论知识的技能,并加强团队合作精神。(3)校企合作实习有助于培养学生的职业技能、职业素养。职业取向顶岗实习根据学生选修课程的方向有针对性地开展,目的是让学生了解行业生产过程、技术应用和发展前景;校企合作项目实战实习进行真实项目开发或模拟演练,这有助于学生尽早进入工作状态。(4)毕业设计是培养学生实践能力的重要环节。学生需综合应用四年所学的专业知识解决问题。为保证毕业设计质量,学院制定了详尽的毕业设计规范。 (六)课程体系与毕业要求 课程体系的设置必须完整支撑毕业要求,本方案课程体系设置与毕业要求中的素质要求、能力要求以及知识要求能完整对接。 四、结论 通过专业认证困难重重,任务十分艰巨。为此,必须制定合理的人才培养方案及质量保障体系,这样才能保证顺利通过专业认证。本文根据工程教育专业认证标准,结合本院计算机专业实际发展情况,针对学生具体情况描述了基于工程教育专业认证的计算机专业人才培养方案的制订思路、策略及具体内容。合理的人才培养方案是专业认证的基础,但距离专业认证标准尚存较大距离。我们希望以工程教育专业认证为契机,不断规范人才培养过程,从而培养出具有更高竞争力、符合国际标准的工程技术人才。 作者:孙宪丽 张欣 张楠 单位:沈阳工程学院信息学院 计算机小论文:计算机信息安全技术及防护策略 摘要:随着计算机的不断应用和发展,计算机已经被应用在各个领域之中,人们的生活中已经慢慢的离不开计算机的身影,对于计算机的依赖性也在逐渐加深,不同程度上的工作内容的都会让计算机加以利用和更新。在这样的广阔空间中,计算自己正在以飞速的脚步不断地向前迈进。但是不论它的发展有多么快速,这中间都会存在一定的问题。现在一直以来不断困扰的计算机信息安全问题已经渐渐凸现出来。本文将对计算机在信息安全技术方面的问题加以概述,并且提出一定的改善措施。 关键词:计算机;信息安全;技术防护 前言:社会的发展已经渐渐离不开计算机的技术革新,计算机的应用程度已经逐步扩散到社会中的方方面面:政治、经济、文化、军事、教育、科技等一系列的领域之中。它丰富了人们生活的同时也在不断地加快自身的步伐。但是发展的过程中都会出现各种各样的问题,我们首先考虑的就是现在网络下的计算机技术应经实现了联网化的能力,信息流的来源也越来越广泛。但是同时也暴露了一些问题——计算机的信息安全化问题就变得尤为重要[1]。 一、计算机信息技术所存在的问题 随着计算机技术的日益革新和不断发展,网络实现联网化的技术已经把计算机技术逐渐的推向了历史的顶峰。越来越丰富的资源可以在计算机世界的海洋中获取,但是同时也存在着一种逐渐凸显的隐患问题——计算机信息技术安全问题。这项问题的产生就严重影响了大部分人的正常生活,同时引起了社会上的广泛关注。近几年的发展来看,我国单位对计算机安全的管理工作也越来越重视,但是仍存在一些单位防护意识淡薄,负责人员素质偏低,计算机安全措施的不健全,还有一些企业对专业人员的培训力度不够深入,这都影响着我国目前的计算机信息技术安全问题的产生和加深还有防护水平上的严重缺陷。所以面对着这样的问题,我们的首要问题就是分析其产生的原因加以研究从而得到有效的解决方法。真正做到改善计算机信息技术的安全问题,加强其防护水平,而不是任其自由发展、蔓延恶化[2]。 二、计算机信息安全的偏向普通用户防范技术 (一)增强对计算机信息安全问题的重视 目前,我国的计算机安全防护技术仍处于发展的初级阶段,政府及相关部门并未重视计算机安全问题,甚至有些单位的计算机已处于长期不设防的状态,所以一旦有病毒或者而已软件侵入,就会使国家或企业遭受到严重的损失。所以,首先应当纠正的是我们思想中忽视计算机安全的错误理念,应当意识到计算机安全对于企业发展的重要性,为提高企业计算机信息数据安全指数做充足的准备。 (二)物理安全防护措施 虽然我国的计算机物理安全防护措施的种类有很多种,但是它的根本目的都是将计算机受人为及自然因素破坏的可能性降到最低,提高计算机网络链路的安全指数。使用计算机物理安全防护措施,不仅能够验证用户身份信息和使用权限,还能从根本上保障计算机网络的安全。 (三)设置防火墙 防火墙,又称防护墙,是一种位于内部网络与外部网络之间的网络安全系统。一项信息安全的防护系统,依照特定的规则,允许或是限制传输的数据通过。因为防火墙可以对任何一台计算机进行安全防护,确保计算机被的数据安全、防止不明身份的人非法侵犯计算机内患者隐私、保证安全运行用户交换信息系统,所以被认定为是确保计算机正常运行的基础。第一,数据包过滤。主要是在网络信息传递过程中,软件系统会科学的选择出相应数据,然后允许该数据通过;第二,应用网关。主要是对网络服务协议中的数据包进行科学的分析,并严格的管理、控制网络信息。第三,服务。是以代码形式存在的针对计算机防火墙的一种网络服务。她会根据用户的不同要求而显示出不同类型的功能。 (四)身份认证技术 身份认证通常指的是用户在进行身份确认后方能知道自己是否被赋予访问数据的资格。如果在系统中存有申根认证,那么当认证通过后,用户就可以自由的查询数据。但是如果在身份认证中存有安全隐患,那么在遭到非法侵害时数据信息就可能被盗用、破坏甚至是销毁,处于相当危险的境地。所以使用计算机系统对用户进行身份信息确认,在某种程度上来说可以确保计算机数据信息的完整性和安全性。 (五)选择有效的数据备份 在计算机信息中需要进行备份的数据有两种,即用户数据和系统数据,因此,对于信息的备份也分为两种,即备份用户数据和备份重要系统信息。前者是可以降低计算机内数据信息被破坏和丢失的可能性,确保用户信息的安全性。后者是可以确保计算机保障系统能够正常的运转。所以,在对网络数据信息进行备份时,应注意及时更新本地及异地备份。 (六)安装病毒、木马等防护软件 要想在企业内树立计算机信息安全的防范意识,应当设置计算机安全防范技术的专业人员,为计算机安装病毒、木马等防护软件,可养可以时时保护计算机安全。例如,可以安装较为普遍的360安全卫士或者金山杀毒等防护软件。这样就能够确保用户在安全合法的环境下进行计算机的使用,并能够确保计算机数据信息的安全[3]。 三、计算机信息安全的偏向技术用户防范技术 提示:(一)、(三)是针对现今技术状况提出建议。(二)、(四)、(五)是现有技术,我已经标明。其余蓝色部分均为语句不通修改。 (一)操作系统的安全保护措施 目前对我国计算机网络的研究证实,其依旧存在着相对较为严重的安全漏洞。通过对目前针对性解决办法的研究,需要对信息的管理进行重点的研究。通过对信息管理研究进而为计算机网络给与安全保障。同时通过对计算机病毒传播方式进行分析,操作系统存在的众多难以解决的漏洞等问题。需要肯定的是,黑客入侵开始不断的向深入化进行发展,让计算机系统各漏洞间联系加大。针对上述状况提出一定的解决建议:首先,在修复计算机漏洞方面,我们有必要采用安全企业提供的优质服务,获得真实效果的可靠保障。对个人计算机用户分析,需要对其进行系统的运行安全保证,如按照电脑管家等软件,并对不良风险网站进行监控处理,不主动的进行登录等等。并且,在修复计算机漏洞的时候,我们应该重点选择专业的技术人员,严格选取安全的厂商。目前很多的网站都具有自身专业素质和技术能力都齐备人员,进而在计算机系统的维护上也可以获得另一层面的安全保障。其次,在网站建设和维护角度方面,主要是对黑客入侵和非法的信息数据载入给与有效防御,检测工作人员需要考虑到各种现实状况,对没必要打开的端口进行及时关闭。在对系统进行日常维护中要依靠检测工作人员最为系统和专业的检测工具,通过科学完备的检查体系,用较为先进的技术针对性的对计算机系统给与维护,才能确保计算机操作系统的运行状况在周期性上获得持续的问题保障。 (二)充分利用防火墙技术和应急方案 防火墙技术是我国现有技术之一,下面针对该种技术给与一定的详细分析。具体来讲个人计算机用户的有效分析能够个人信息的安全起到一定的保障。目前通过对防火墙应用属性和自身属性的分析,得出防火墙是可以合理设置在服务器端口上,通过端口的合理设置让计算机网络的安全性以及可靠性获得完备的保障。对技术层面进行由浅入深的分析得出,防火墙主要是包括了滤信息处理、监测数据反馈、网络位置转化等技术。该种技术能够交换计算机内部网络数据,同时在此基础上起到安全控制的有效作用。当前,在监测数据的过程中,监测型防火墙作为一种较为先进的计算机网络安全技术具有一定的可操作性,它能够通过一定的方式,主动进行相关方面的工作。通过对计算机在威胁机制的研究证实,计算机网络外部不同属性的危险多来自其内源机制运作过程,主要是指计算机网络内部的各种威胁。进而通过选择分布式原理达到监测此类危险,并合理规避相应危险的作用。不管是计算机个人用户,还是服务器的提供商,为了能够更好地处理计算机病毒,要保持数据在可变度以及可控度范围内实现最大舒展性发挥,科学合理地安装相关方面的防火墙,降低从网络端口进行风险数据载入等情况的发生。 (三)防范计算机病毒 目前从计算机风险病毒袭击的内在表现可以得出,计算机网络中断之后会发生威胁问题。也就是说当计算机出现病毒破坏后,会对现有的生产生活造成一定程度的影响。通过对计算机病毒属性的分析可以的得出,计算机网络病毒在隐秘性和防阻碍性都有更为优越的更新表现。通过仅仅依靠单机防病毒产品,无法将计算机感染的相应病毒彻底清除干净。我们必须结合实际情况,选择更为科学、合理的计算机防病毒产品。实践表明,通过不断提高计算机操作水平,采取一些高效率的网络安全方式,能够更为准确地判断出计算机系统中有无存在病毒。随着现有科学技术的更新,软件产品也更新较快,因而对计算机病毒的实际防范提出了以下几点建议:其一,计算机检查。检测计算机的过程中,要对计算机防毒软件进行针对性的预防。其二,计算机识别。通过对计算机病毒按照其检测方法的研究获得标识的首先识别,为了彻底将其消除,正确使用的计算机防毒软件。其三,安全扫描。为了得到系统代码,获得相应的技术安全扫描,让其硬盘到系统多角度获得安全层面的保护。其四,有效运行。为了有效运行计算机程序,在按照分析、编译、运行,及时修复相应漏洞。除此之外,加大监管力度,通过监督机制的完善让计算机防毒获得时效性的体现。 (四)对IP地址实施有效的隐藏 黑客技术同样也是我国现有技术之一,下面针对该种技术给与一定的详细分析。具体来讲该种技术主要是通过网络探测实现对现有的IP地址获取,因而对问题的解决要集中在区分IP地址的位置方面。IP地址是计算机网络信息安全会形成完备的整体概念,黑客在对其目标进行确定后,进而建立IP地址攻击流程。若黑客无法得知IP地址,那么各种攻击行为就无法实行。因此现今对于IP地址实施有效的隐藏主要是指对通过利用服务器来实际隐藏IP地址。即黑客探测到IP地址属于服务器,使得用户在获得IP地址上获得安全的首要保护。让网络安全在技术层面和网络探测标识层面获得多效的安全保护。 (五)做好网络运行质量的设计 网络运行质量设计是我国现有技术之一,下面针对该种技术给与一定的详细分析。具体来讲,在人们对计算机网络防御系统升级的同时,黑客等对计算机网络攻击手段也在迅速升级,对计算机安全维护的传统技术已经无法满足网络信息安全防御的需要,因此要想提高计算机网络系统的安全性、依靠性、持续性、稳定性,就要从建设和完善网络系统本身做起。由于局域网层面不同节点间的数据可能被太网上其他节点所截取,因而就需要对不同节点给与研究并得出具体的整改和修缮意见。通过对不同规则的研究可以得出严格的质量体系检测模型,并对其数据得出相应的监听整改,进而认真完成网络运行质量的相关设计。因此,只需要对太网上某一节点实施监听,就可以获得太网上的数据包,从而获得所需的关键信息。总结来讲采用网络分段技术可以避免这种监听现象的发生,并且将非法用户与保密资源隔离开来,切断非法监听行为的实施途径,从而保证网络信息的安全。 四、结论 综上,计算机的飞速发展已经是这个时代的必然产物,而且今后的一段时间里,计算机的应用和发展也会是社会、国家关注的焦点。但是网络中的计算机存在着这样一些无法避免的难题——信息技术安全问题。这也是一直困扰着专家们的优秀话题。该问题不仅仅关系到计算机本身的发展,同时也影响到信息化社会化社会的发展。所以我们不仅要对计算机的信息技术安全问题起到一定的高度重视,还要积极分析形势找到有效解决问题的方法,避免意外的发生。 作者:石珣 单位:渤海大学 计算机小论文:计算机信息安全问题及解决策略 摘要:文章分析了计算机安全面临的问题,提出了解决策略。信息安全重在防范,首先要提高人们的信息安全的意识,认识到保护信息安全的重要性,其次要不断完成信息安全保护方法,努力营造一个安全健康的网络环境。 关键词:计算机;信息安全;问题策略 1计算机信息安全面临的问题 1.1自然环境的影响 计算机硬件芯片都是高精度电子器件,与生俱来对温度、湿度较为敏感。自然环境出现异常,如果温度过高、湿度过大或者雷雨天气造成的突然断电,都会对计算机硬件造成不可修复的损坏,从而造成存储信息的丢失,带来信息安全问题和无法挽回的损失。 1.2人为操作失误 用户在计算机的使用过程中,一些常常无意识的操作带来了信息安全,如硬盘格式化、镜像还原到分区错误,这些无意识的操作都会造成信息的损失。再者就是网络安全意识不强,网络安全设置的漏铜、用户密码的不慎和文件共享等等,都给信息的丢失提供了条件,给网络安全带来了威胁。 1.3人为恶意攻击 恶意的网络攻击主要分为2类: (1)显性型。它已各种方式破坏信息的完整性和有效性;(2)隐蔽型。它潜伏在用户的计算机中,不影响用户的正常使用,用截获、破译的手段窃取用户计算机中的有用信息[1]。这两种形式都给信息安全造成极大的威胁,造成信息的泄露。具体主要有以下几种途径[2]:(1)信息的截获。信息的获取是指在未授权的情况下,第三方非法获得了传输的信息,此时接收方虽然也获得了信息,但已经造成了信息的泄露。在信息的传输过程中,第三方可通过在信息的发送方或者接收方,亦或者在传输中途植入相应的病毒程序,既不影响信息的正常传输,又悄无声息的截获了有用信息。 (2)信息的伪造。信息的伪造是指第三方在未授权的情况下,将信息植入传输通道,使得接收方获得的是虚假信息,不是发送方的真实意愿。 (3)信息的中断。信息的中断时指信息传输通道被非法破坏,造成信息无法有效传输,破坏的信息的实时性、有效性。造成信息的中断一方面可能是软硬件故障使得信息无法传输、丢失或者无法接受;另一方面有可能是恶意攻击,计算机网络本身受到病毒的恶意攻击,造成无法有效的接受和发送信息。 (4)信息的篡改。信息的篡改是指在未经发送方许可的情况下,对发送方发送的信息进行了篡改,破坏了信息的真实性。尤其在商业活动中,信息的篡改非常常见,被篡改的信息造成的信息安全问题常常伴随着巨大的商业损失。 1.4网络软件的漏洞 网络软件不可能百分之百完美没有缺陷,或多或少会存在漏洞,而这些漏洞就是黑客攻击的首选目标,为网络非法犯罪提供了缺口。曾经出现的网络黑客攻击事件,无一不是网络安全措施不完善给犯罪份子造成了可乘之机。另外,软件“后门”通常是软件设计人员为了自身方便而设置的,一般非常隐蔽,但一旦“后门”被犯罪份子打开,比较给信息安全带来极大的威胁[3]。 2计算机信息安全解决策略 2.1改善计算机使用环境 通过改善计算机的使用环境,保证计算机在一个温度湿度适宜稳定的环境中工作,可以最大限度的降低计算机硬件损坏的风险,防止因硬件损坏造成的信息丢失。 2.2安装网络防火墙和杀毒软件 用户可通过安装网络防火墙和杀毒软件来保护网络,不受外界干扰,降低网络安全风险。安装网络防火墙和杀毒软件,一方面通过秘钥、口令限制外部用户的访问,将有毒信息拒之门外;另一方面对用户所在网络和计算机进行查杀,保证已有信息的安全,防止内部产生安全威胁。专业的网络防火墙和杀毒软件一把配合使用,大部分病毒都可以查杀,并且阻止外部入侵。在软件的使用中,要注意定期升级软件,更新病毒库,提高杀毒软件的有效性[4]。 2.3计算机用户的账号安全 计算机用户的账号涉及非常广,包括系统登录账号、网银账号和各种门户网站账号,一旦账号泄露,必将造成用户个人信息和机密信息的泄露。因此,在设置账号密码时,一方面可以通过再加密码的复杂程度,包括字符数或者加入各种符号;另一方面可以通过使用电子密码,如U盾等。账号的安全保护重在防范,首要要提高用户的防范意识,要认识到网络安全的复杂性。 2.4信息加密技术 信息加密技术是信息安全和网络保护的优秀技术。其原理是利用一种规定的算法,信息的发送方将明文变为密文,这个过程称为加密,信息的接收方将密文变为明文,这个过程称为解密,而加密和解密使用的算法就称为秘钥。这样,即时在信息的传输过程中,信息被截获或者破坏,第三方非法获得者也无法获得准确的信息,从而提高信息的保密性。根据算法和秘钥的不用,通常将加密技术分为对称加密技术和非对称加密技术。对称加密技术又称私钥加密技术,加密秘钥可以从解密秘钥推算出来,反之也可成立[5]。非对称加密技术又称公钥密码加密技术,这种加密技术要求密钥成对出现,一个为加密密钥,另一个为解密密钥。在这对密钥中,可以将任何一把都作为公开密钥(加密密钥)向他人公开,而将另一把秘钥作为私有密钥(解密密钥)加以保存。公开密钥用于进行加密,私有密钥用于进行解密。 2.5引入网络监控技术 在计算机信息安全的保护中可以引入网络监控技术。这种监测技术已统计技术和规则方法为理论基础,能够监控网络现有运行状况,并且预测网络可能存在的风险,保证计算机的信息安全。这种技术从分析角度考虑,可分为签名分析方法与统计分析方法,其中根据系统弱点展开的攻击行为活动称为签名分析法,对这种行为的概括总结后得到其签名,最终将签名编写到计算机的系统代码中去。而统计分析方法的理论支撑是统计学,是指在计算机正常运行状况下,辨别并判断其中的正常动作与行为模式,从而确定动作的正确性。 3结语 如今计算机信息安全面临的问题概括起来主要是两方面:一方面是非人为的,比如用户的操作失误、网络和软件自身的缺陷;另一方面是人为的,主要是指犯罪份子截取或破坏用户计算机内存储的有用信息。计算机信息安全重在防范,首要要提高用户的信息安全意识,认识到信息安全保护的重要性。其次要完善各种信息安全保护方法,包括信息加密技术、防火墙技术、杀毒软件的不断更新换代等等。通过行之有效的努力,一定能够不断降低计算机信息安全的风险,为用户提供一个安全健康的网络环境。 作者:王钧丰 单位:辽宁省实验中学 计算机小论文:计算机信息管理及其应用实践 摘要:计算机信息管理技术涵盖多个方面,例如信息加密技术、防火墙技术、安全入侵检测技术等等,它们对信息管理都有极强的应用实践性,已经被广泛应用到了社会的各个领域层面,值得不断深入研究和推广。主要针对计算机信息管理技术中的一种———防火墙技术进行其应用实践的研究深入,分析了它的技术类型和具体应用实现,希望为提升计算机信息管理及应用实践研究带来一定的参考价值。 关键词:防火墙技术;计算机信息管理;技术应用;实现 防火墙技术是计算机信息管理技术中的一种,它确保了信息管理的安全可靠性和稳定性,在网络之间形成了持续稳定的执行控制策略系统,从而为网络通信监控建立桥梁,保障了计算机及其信息管理的安全。作为一种控制技术,它既可以以软件产品的形式出现,也可以作为嵌入硬件产品的基本组件。 1基于计算机信息管理的防火墙功能 防火墙技术是计算机信息在网络管理应用中的重要安全技术,“防火墙”也被业界领域视为是一个典型的通用术语。基于逻辑思维来看,防火墙能够起到分隔、限制和分析三大作用。但实际上,防火墙是由强化后的内部Internet网络与其相应组件所共同组合而成的,因此所有计算机所发送、接收、管理的Internet信息都要经过防火墙,所以防火墙就起到了保护文件传输、电子邮件、远程登录等等功能的作用,并且实现了信息之间的安全交换。防火墙可以被视为计算机信息管理及网络安全策略中最重要的有机组成部分。另外,防火墙也被视为是一种内网与外网之间的连接阻塞点,它专门负责那些被授权的、通过阻塞点的通信信息,进而达到防治非法入境或非法利用系统资源行为的出现。以下详细介绍3点针对于计算机信息安全管理技术的防火墙功能。 1.1网络安全的屏障。上文提到,防火墙是阻塞点,也是控制点,它能够最大限度的提升内部网络的安全性,并通过对不安全服务信息及协议的过滤而降低网络风险。理论上来说,防火墙是可以做到同时保护内部网络和内部协议免收来自于路由的外部攻击的,它甚至可以拒绝所有类型的攻击报文并及时通知防火墙管理员采取合理的安全防护措施。 1.2强化网络安全相关策略。以防火墙为中心进行相关的安全方案配置,不但可以实现如加密口令、身份认证、审计等安全软件配置,也能够通过网络安全策略将其分散到各台主机上,以达到防火墙对计算机信息安全管理的集中性和经济性。比如说在进行网络信息访问时,一次一密口令系统与其它身份认证系统就可以完全不用分散到每一台主机上,而是集中结合到防火墙一体上进行网络安全强化策略。 1.3VPN功能。防火墙技术除了具备安全防护功能,还可以支持具备Internet服务特性的企业计算机内部技术实现VPN功能,借助VPN来实现企业与地域间、甚至世界范围的LAN及专用子网有机联合。这种操作方法不但节省了搭建专用通信线路所消耗的人力及物力成本,也能为信息共享提供安全可靠的技术保障[1]。 2新一代防火墙技术的应用与实践 在21世纪的第一个10年中,防火墙技术越来越丰富和成熟,它不但能够强化数据的安全性传输及系统运行效率,也提升了对信息数据的过滤功能,增加了应用层服务,建立了传统中所不具备的过滤和透析,即从数据链路层到应用层实现了全方位的信息数据安全处理效用,这就是新一代防火墙技术。本文简单介绍3种防火墙技术,探讨它们的优点以及在计算机信息安全管理体系中的应用。 2.1嵌入式防火墙技术。嵌入式防火墙技术是嵌入到路由器及交换机的计算机信息管理技术,它作为某些路由器的标配,也被专业领域称为计算机信息过滤的阻塞点。它的工作位置是防火墙的IP层。从本质上来看,嵌入式防火墙技术没有常规的监控体系,因此在信息包传递过程中,它可能不会过多考虑防火墙与系统的连接状态。从优势上看,嵌入式防火墙可以弥补目前企业防火墙在防病毒程序、主机应用程序、入侵检测告警程序以及网络程序设计上的缺陷,确保企业内外部信息传输与管理的安全稳定性。而它可管理式的执行方式也能够为企业用户的非物理设施进行自定义,根据实际状况开展安全防护策略,保护信息安全。在实践应用方面,嵌入式防火墙主要针对那些需要通过访问企业局域网或需要远程办公处理业务的个体及企业集体,嵌入式防火墙会提供给他们相应的保护措施,确保企业信息管理体系中薄弱环节和未保护领域的安全性。比如可以实施以集中式管理为主的嵌入式客户机方案来实现跨企业边缘的防火墙网络连接功能,进一步强化对企业中数据信息的安防措施。 2.2分布式防火墙技术。分布式防火墙技术是对传统边界防火墙技术缺陷的弥补,广义上来看,分布式防火墙也可以被视为是一种全新的防火墙体系结构,它还可以被细分为网络防火墙、主机防火墙和中心管理部分。三个部分的组合相当于为计算机系统及网络添加了一层新的安全防护,它有效抵御了来自于计算机内部的攻击,同时也消除了存在于网络边界的单一故障点与通信瓶颈,另外它也支持带有认证与加密功能的网络应用程序。最后,它与拓扑体系是完全分开独立的,并支持移动计算功能。在应用方面,分布式防火墙一般应用于企业的网络与服务器主机上,它的任务就是封堵企业内部网络所存在的各种漏洞,避免来自于内部网络的各种攻击,对新一代网络应用的需求适应能力也相当强大[2]。 2.3混合型防火墙技术。通常情况下,传统防火墙被外部侵袭攻破后,企业的内部就会处于暴露状态,造成对企业网络系统及信息安全极大的威胁。所以以现代技术为基础,就基于常规防火墙的技术之上实施了创建了混合防火墙系统。混合防火墙系统不但能有针对性的解决计算机的信息安全管理问题,而且它所消耗的成本也相对较低。混合型防火墙技术由内外部防火墙、堡垒主机、基站主机、邮件、Web等服务器以及数据库组成。首先,堡垒主机服务器在运行应用过程中会过滤管理器模块,对到达壁垒主机的所有数据包,从最底层协议开始到最高层协议逐层分析,并相应提取数据、通信等安全信息,将所获取的信息再通过安全通道秘密传输至基站主机服务器上实施进一步分析。最后再发送到过滤管理器模块进行应用服务方面的过滤功能配置,以便于顺利完成所有过滤工作。如果用户正在使用网络服务,就会从混合防火墙所监控的某一个节点发送一个打过包的数据到网络当中,这个数据包中就应该包括该节点的IP地址与映射物理地址,如果IP地址与所映射的物理地址相符,网络通信就可在安全状态下顺利完成[3]。 3结论 如文中所述,计算机信息管理及应用实践技术是一个庞大的体系,防火墙安全技术只是其中一个微小的分支,但它却是其它计算机信息管理应用技术的基础。在计算机信息网络技术日益发达复杂的当今社会,只有保证网络信息的安全基础,才能更顺利的推动国家国民经济走上正确发展的高速轨道。 作者:崔雷1 王琪2 单位:1.吉林省科学技术协会学会服务中心 2.长春理工大学
数学与生活论文:数学与生活应用探究论文 内容摘要:坚持数学来源于生活、扎根于生活,且反过来又应用、服务于生活,将学生应用于数学过程兴趣化、生活化,为学生在生活中应用数学知识、提高数学能力提供一个广阔的空间。 关键字:数学生活应用 数学是一种应用非常广泛的学科。伟大的数学家华罗庚曾经说过:“宇宙之大、粒子之微、火箭之速、化工之巧、地球之变、生活之迷、日月之繁,无处不用数学。”这应该算得上是对数学与生活的关系的完美阐述了吧!新课程标程十分强调数学与现实生活的联系,不仅要求数学教学必须从学生熟悉的生活情景和感兴趣的事物出发,为他们提供观察和操作的机会,使学生有更多的机会从周围熟悉的事物中学习数学和理解数学,体会到数学就在身边,感受到数学的趣味,而且还要激发学生运用数学解决实际问题的兴趣,培养探索精神、应用意识和实践能力,做到学以致用,进一步体会数学的作用和价值,感受到数学的魅力。 一、创设生活情景,培养浓厚的兴趣,激发探索欲望 兴趣是最好的老师。浓厚的学习兴趣,可以使人的大脑处于最活跃的状态,能够最佳地接受教学信息。浓厚的学习兴趣,能有效地诱发学习动机,促使学生自觉地集中注意力,全身心地投入到学习活动中。如:在教学“圆的认识”时,我从古时候的大马车,秦朝兵马俑中的战车,近代的木轮车,现代的各种各样的火车、货车乃至豪华轿车,找到许多图片,让学生从外形上比较感知人类的进步、文化的发展等。但无论哪一个朝代、哪一种作用、哪一种形状的车,车轮都是永远没有改变的圆形。为什么呢?问题一提出,同学们就结合自己的生活经验,各抒己见,气氛一下子活跃了起来。从而使学生对圆产生了浓厚的兴趣,也激发了学生主动探索圆性质的心理倾向,因而效果很好。既然数学来源于生活,那么我们在进行数学教学时就应该密切联系生活、贴近生活,合理组织教材,充分挖掘潜在的生活素材,找准每节内容与学生生活实际的“切合点”,给学生创设一定的情境,调动学生生活中的经验,使之产生美感,培养浓厚兴趣,从而激发学生的学习动机和参与积极性,唤起学生的求知欲望,增强其学习数学的主动性。 二、让学生利用数学知识来解决实际问题,培养学生应用数学的能力 数学是一种语言,是认识世界必不可少的方法,运用数学的能力是未来公民应当具有的最基本的素质之一。新课标指出:“要使学生受到把实际问题抽象成数学问题的训练,形成用数学的意识。”我认为,在教学中我们应该从以下五个方面着手,培养学生应用数学的能力。 1、重视知识形成的过程,培养学生用数学的意识 数学概念和数学规律大多是由实际问题抽象出来的,因而在进行数学概念和数学规律的教学中,我们不应当只是单纯地向学生传授这些数学知识,而是应当从实际事例或学生已有的知识出发,逐步引导学生对原型加以分析和抽象、概括,弄清知识的抽象过程,了解它们的用途和适用范围,从而使学生形成对学数学、用数学所必须遵循的途径的认识。如:在进行“平面镶嵌”的概念教学时,我让学生根据生活中所见到的“瓷砖铺设”问题说说自己的看法.学生争先恐后的说出家庭铺的地板砖、街道上铺的彩砖、浴室里的墙砖……我又接着问学生:“你知道工人师傅在铺时是遵循什么规则吗?”从而顺理成章、水到渠成地推出“平面镶嵌”的概念,这不仅仅能加深学生对知识的理解和记忆,而且对激发学生数学的兴趣、增强学生用数学的意识都大有裨益。 2、精心设计练习,把数学知识应用于生活实际 数学家波利亚曾说:“数学教师的责任是尽其可能来发展学生解决问题的能力。”可见体会数学的意义和价值,联系生活实际理解并掌握知识,不是我们的最终目标。学以致用,应用所学的知识去发现、分析、直至解决生活中的问题,才是最终的目标。数学源于生活,更应应用于生活。如:在“点和圆的位置关系”教学中,为了巩固新知,我们精心设计了以下习题:一所学校在直线l上的A点处,在直线l上离学校A处180米的B处有一条公路m与直线l相交成30°,一拖拉机在公路上行驶,已知拖拉机行驶时周围100米的圆形区域内会受到噪音影响。⑴请问学校是否会受到该拖拉机噪音影响?并说明理由。⑵如果你是该学校中的一名学生,你会有何想法?这样一来,能使新知识与实际生活紧密结合起来,促进学生对点与圆的位置关系进一步理解与掌握,提高分析问题的能力,并能体验应用数学知识解决实际问题的成功与快乐,同时又能让学生感受到拖拉机等的噪音对人们的危害,唤起他们的环保意识,收到意想不到的效果。 3、加强建模训练,培养建立数学模型的能力 建立适当的数学模型,是利用数学解决实际问题的前提。建立数学模型的能力是运用数学能力的关键一步。如:“一次函数的应用”中有例题:A城有肥料200吨,B城有肥料300吨,现要把这些肥料全部运往C、D两乡。从A城往C、D两乡运肥料的费用分别是20元/吨和25元/吨,从B城往C、D两乡运肥料的费用分别为15元/吨和24元/吨,现C乡需要肥料240吨,D乡需要肥料260吨,怎样调用总运费最少?在教学时,我首先设计了几个问题:⑴影响总运费的变量有哪些?⑵由A、B城分别运往C、D两乡的肥料量共有几个量?⑶这些量之间有什么关系?解决这三个问题后引导学生建立总运费与其中一条运输路线上的肥料运送数量之间的函数关系模型,从而利用函数的最值来解决问题。其实,在解应用题时,特别是解综合性比较强的应用题的过程,实际上也就是建构一个数学模型的过程。在教学中,我们可以对选编的一些实际问题(如利息、股票、利润、保险等问题)引导学生观察、分析、抽象、概括为数学模型,培养学生的建模能力,通过建模训练,可以让学生体会到数学中的定义、概念、定理、公式等都是从现实世界中经过逐步抽象、概括而得到的数学模型,与现实世界有千丝万缕的联系,并且可以反过来应用于现实世界解决各类实际问题。 4、拓展生活实践,为学生打造运用数学知识的平台 在新课程教学实践中,要坚持数学来源于生活、扎根于生活,且反过来又应用、服务于生活,将学生运用数学的过程兴趣化、生活化,为学生在生活中运用数学知识、提高数学能力提供一个广阔的空间。让学生把课堂中学到的知识返回到生活中去,用生活实践中学到的知识弥补课堂内学不到的知识,自然满足了学生求知的心理愿望,产生了强烈的教与学的共鸣,同时在生活实践中学会了解决问题。如:在教学“轴对称图形”时,我实施了这样的实践活动——看一看,谁从生活中发现的轴对称图形的实例多。这样一来,汇报课上争先恐后的情形别提有多热闹了。再如,在教学“用扇形图描述数据”时,我安排了这样一个“实践性”作业:请大家课后设法搜集一下我国2006年经济普查数据,制成一张扇形统计图,并读图分析一下我国新时期在发展经济上又取得了哪些成就?这样一来大大丰富了学生的数学知识,增强了他们实践操作能力,让他们真正体验到数学就在我们生活的中间,从而激发他们爱数学、学数学、用数学的情感,培养他们认真观察并自觉的把数学知识应用于实际生活的能动性。 、鼓励学生留意生活中的数学 在我们的生活中,处处存在数学知识。只要你留意,你就能发现.比如:增长率、企业成本与利润的核算、市场调查与分析、比赛场次安排等等,都可以让学生感受到数学应用的广泛性,并明确数学可以帮助他们更好地认识自然和人类社会,更好的适应生活,有效的进行表达和交流。作为老师应鼓励学生大胆的去发现,善于提出生活中的问题。久而久之,学生会感觉到知识的乐趣,想去发现、去创造,产生迫切学习知识的愿望。 总而言之,数学应用的基本素质,是未来任何一层次的人都必须具备的基本素质,作为现在的学生对数学应用能力的重视和关注,都将对他一生产生重大影响。为此,在新课程改革实验中,我们应该始终坚持将数学知识的学习置于学生生活的大课堂中,无论是课前,还是课中,乃至课后都应紧密与生活实际相结合,让学生在熟悉的情境中学习数学、理解数学、运用数学,体会到数学的内在价值。让学生人人都能乐于学数学,会学数学,让不同的学生在数学上有不同的发展。 数学与生活论文:教学与生活小学数学论文 一、将小学数学教学生活化的具体策略 1.教学导入阶段的生活化教学究其本质而言,小学生处于身心发展的早期,感性思维比较强,而且小学生普遍不具备很强的理性思维,面对这种特殊的规律,广大数学教师务必清楚地认识到教学方法的改进是教学导入阶段的重点内容,只有在此阶段将生活相关内容渗透进去,才能够利于小学生改变学习的动机,并主动积极地学习数学知识。例如,在讲解分类法这一相关内容的时候,教师就可以举一些事例来加以论证,尽量找寻一些贴近学生生活和学习的内容,将数学的思想完全渗透到现实生活当中。 2.教学的内容当中应该完全地渗入生活化当中要想让学生在枯燥的学习生活中找到学习的乐趣,并激发起学生学习的自觉性和主动性,最为便捷的途径就是依据学生自身的特点,从实际出发,创设小学生比较容易接受并且行之有效的教学方法和相应的生活情境。也只有这样,小学生才能比较自然地融入教学氛围当中,从而产生对学习的欲望。教师可以通过画图和学生图片唤起学生的兴趣,运用简单数学模型,便能将这些枯燥的数字比较恰当准确地包含进去。一旦生活和数学结合在一起,学生再算起来就比较容易接受,无形之中就降低了学生学习的难度,进而降低了教师教学的难度。 3.课后布置作业的生活化要求长期以来,课后作业的布置是任何一门课程课堂教学之后进行知识回顾的最佳途径。数学课堂结束之后,教师如果每天都要求学生去做一些枯燥的纯数字的习题,小学生必然会觉得枯燥,也不能按时、准确、高质量地完成作业。针对这一现象,教师应当尽量将作业的布置和设计渗透进生活化内容,让学生在数学作业的完成过程中,同样感知到数学与生活的处处联系。例如,教师可以要求学生每天记录家里在买菜或者去超市购物时候的付账明细,借此让学生在生活中锻炼口算能力,也温习课堂知识,还培养起小学生生活化的数学思想。 二、结语 总之,随着教育教学的改革,小学数学生活化课堂已经成为一种必然趋势。广大数学教师必须准确地定位,找到切实可以帮助学生学习数学的方法,并且让他们形成良好的数学能力,以便解决现实生活中问题的方法。进而让学生在生活中感受数学,并不断提升数学学习能力。 作者:薛宇单位:江苏省响水县海安集实验学校 数学与生活论文:浅谈小学数学教学与生活 著名数学家华罗庚曾说:“就数学本身来说,是壮丽多彩、千姿百态、引人入胜的……”入迷才能叩开思维的大门,智力和能力才能得到发展。新的《数学课程标准》更多地强调学生用数学的眼光从生活中捕捉数学问题、探索数学规律,以及主动运用数学知识分析生活现象、解决生活中的实际问题。在教学中,教师应注重从学生的生活中抽象数学问题,从学生已有的生活经验出发,挖掘学生感兴趣的生活素材,以丰富多彩的形式展现给学生。具体可以从以下几个方面做起: 一、数学语言运用生活化,从生活经验入手,调动课堂气氛 数学学习与生活经验是紧密相连的。数学源于生活,生活中蕴育着数学。在小学数学的教学过程中,一方面,丰富的生活经验是小学生数学学习的前提、基础和重要资源,是保证数学学习质量的重要条件;另一方面,有效的数学学习也能促进经验的应用、提炼和积累。数学学习的过程其实就是一种经验积累的过程,就是一种新的“经历”和“体验”。而小学生的学习过程就是一个经验的激活、利用、调整、提升的过程,是“自己对生活现象的解读”,是“建立在经验基础上的一个主动建构的过程”。如果将鲜活的生活实例引进我们本来枯燥的数学课堂,数学将变得多姿多彩。 二、将生活的感悟与体验引进数学课堂,让抽象的思维与知识形象化 1.借用学生熟悉的生活图景学习数学 图景是最直观的教学方式之一。如果利用我们生活中最常见、最熟悉的一些图片和场景来教学,就会更形象,可以使他们很快地进入正题,也就更容易达到预期的目的,提高教学的效率。如:在教学“认识对称”一课时,我收集了许多学生熟悉的画面和图片。如:唱京剧的脸谱、大家熟悉的蝴蝶、蜻蜓图片、结构对称的房子、人的图像等等。把它们的对称轴用虚线画出来,问:“这些图片当中,从形状上看有什么共同的特点?”很多同学都可以很容易的把它们说出来。于是我进一步说:“对了。那么你们能够说出来这样两边一样的图形叫做什么吗?”于是就在这种导入之下让学生自己总结。最后再让学生说出在生活中还有哪些这样的图形。通过这样的认识,就可以很容易的让学生感受到对称这个概念,也为他们进一步学习对称的特性奠定了基础。 2.结合生活经验,在创设活动中学数学 例如:在教“元角分的认识”一课中,我首先创设了这样一个情境:母亲节快到了,小明想给妈妈买一件礼物,就把自己攒的1角硬币都拿出来,一数有30个,拿着这么多硬币不方便,于是小明就找隔壁的老爷爷来帮忙想办法,老爷爷说这好办,收了小明的30个1角硬币,又给了小明3张1元钱,小明有点不高兴,觉得有点吃亏。你们说小明拿30个1角硬币换3张1元钱的纸币亏不亏?为什么?首先组织学生讨论:有的学生将这30个硬币一角一角地数,每10个1角放在一起,然后再告诉大家这10个1角就是1元,3个10个1角就是3元,所以30个1角和3元是相等的;第二,根据学生的分析,再组织学生观察已分好的硬币,从中找规律:“看看元和角之间有什么关系?”学生很快得出结论:“1元和10角相等”“10个1角就是1元”“1元就是10个1角”“1元=10角”。这样教学,让学生感到数学中的知识有的是我们在生活实际中已经会的,但没有找到规律,我们可以运用经验,通过创设活动,把经验提炼为数学,充实和改善自己的认知结构。 三、数学问题生活化,感受数学价值 例如教学《植树问题》一课,教师可以为学生展示马路边植树、小朋友排队、路灯等一些生活中的现象,让学生体会间隔的含义。这样,不仅增强了学生的探究欲,而且使他们体会到只要用数学眼光留心观察广阔的生活情境,就能发现在平常事件中蕴含着的数学规律。教学时,让W生为自己的校园设计植树方案,可以进一步帮助学生体会在现实生活中许多事情都有与植树问题相同的数量关系,感悟数学建模的重要意义。 四、将数学知识应用于生活 数学来源于生活而最终服务于生活,尤其是小学数学知识,基本在生活中都能找到原型。教师要教会学生把所学的知识应用到生活中,使他们能用数学的眼光去观察生活,去解决生活中的实际问题。如学过了“长方体、正方体体积”的有关知识后,让学生去计算教室的空间大小、学校喷水池的容积、为家庭的装潢设计一个购物计划;又如学过“人民币”后,可指导学生到超市购物等。 数学与生活论文:让小学数学课堂与生活同行 新课标要求教学中不仅要注意数学知识的生活化,让小学数学课堂与生活同行,是解决生活中数学问题的有效途径之一,那么,在实际教学中如何让数学课堂与小学生的生活同行呢? 一、让教学内容与生活问题密切联系起来,教学中寻找与生活中密切相关的问题 当教学内容成为学生迫切需要解决的问题时,他们对数学知识的应用和对数学的兴趣就会油然而生。如教学“除数是二位数乘法估算”时,学生得出这样的结论:先要把两个因数后面的尾数省略,求出近似数,再估算。教师于是让学生估算:同学们12人一组去郊游,现在要去买12份肯德基套餐,每份11元,请你帮助算一算大约要带多少钱?学生很快估算出是100元(10×10=100元),即大约要带100元钱。此时,有一个学生说:“带100元钱是买不回12份肯德基套餐的。”大家想想也是,那是不是刚才用的估算方法错了呢?一石激起千层浪,在争执中,学生畅谈了自己的想法,不仅满足了学生的好奇心和求知欲,而且培养了学生敢于质疑和务实创新的精神。 二、从学生生活经验出发进行教学 新课标指出:“数学课程应强调从学生已有的生活经验出发数学活动必须建立在学生的认知水平和已有的知识经验基础之上”。这就是说,数学教学活动要以学生的发展为本,要把学生的个人知识、直接经验和现实世界作为数学教学的重要资源。 例如我给学生出了这样一道题:王大妈交水电费带回一张发票,换衣服时忘了取出,不慎搓洗掉一角,能看到的数据如下:电160度,水25吨,每吨1.70元,总共交了138.5元。你能帮王大妈算出一度电多少钱吗?学生很快就找到了等量关系:总费用一水费=电费,列式算出(138.5-1.70×25)+160=0.60元。这一环节充分利用小学生已有的认知,激活了他们的生活经验,使学生的生活经验再一次得以生动展现。激活学生的生活经验、沟通知识与实际之间的良性互动,从而使学生体会到学习数学的有用性和重要性。 三、使用生活化的数学教学方法 数学教学方法生活化是数学教学生活化的一个关键。因此,课堂教学中要尽可能使用生活化的教学方法,提高教学效果。 首先,我们可以选择运用生活化语言教学。课堂中,师生的交往主要是通过言语交流。同一堂课,不同的教师教出来的学生接受程度不一样,这主要取决于教师的语言素质,尤其是数学教学中如何将抽象化的数学让学生形象地去理解和接受。一个看似枯燥无味的数学,实则里面蕴藏着生动有趣的东西,教师如果没有高素质语言艺术是不能胜任的。鉴于此,在实际教学中我们要结合儿童的认知特点、兴趣爱好、心理特征等个性心理倾向,在不影响知识的前提下,对数学语言进行加工、装饰,使其通俗易懂、富有情趣。 其次,在实际教学中为了帮助学生理解和掌握数学知识,特别是一些学生理解困难的知识,我们就需要创设一个与学生所要学习的知识联系紧密的生活情境来辅助教学,使学生在一定的生活情境中体验数学、应用数学,知道数学知识的前因后果、来龙去脉,让学生不但知其然,而更知其所以然。 如教“比例的意义和性质”时,可以这样设计:人体上有许多有趣的比例,你们知道吗?边划边讲,脚底长与身高的比是1:7,如果你是一名侦探的话,只要发现罪犯脚印就可以估计罪犯的身高了。这些都是用身体的比组成的一个个有趣的比例,今天我们来研究“比例的意义和性质”。或者是:出示五星红旗,美丽的雅典神庙、古埃及的金字塔以及发型设计,问这些美吗?知道为什么这么美?然后介绍希腊数学家利用线段找到世界上最美丽的几何比―黄金分割,引起学生的注意力,揭示课题。 四、在现实生活中去用所学的数学知识 “数学是人们生活、劳动和学习必不可少的工具。”在社会生活中处处离不开数学,处处都在应用数学。所以教师应该充分利用学生已有的生活经验,引导学生把所学的数学知识应用到现实中去,以体会数学在现实生活中的应用价值。 如教学“正方形面积的计算”一课,当学生由长方形面积计算公式推导出正方形的面积计算公式后,教师便出示了一道操作题:教学楼墙上的“名人名言”是一块块正方形瓷砖拼成的,请你动手求出一块瓷砖的面积,然后数数总共有多少块瓷砖,最后算出整个“名人名言”板块的面积,让学生体会数学就在身边。在这个过程中也进一步巩固了学生所学的数学知识。 五、向学生布置生活化作业 数学生活化作业是指作业内容紧密联系生活或者是生活本身,完成作业的过程必须经历生活实践,有利于培养学生从生活中发现数学问题、在生活中应用数学等能力的数学作业。 例如:在学习“小数的大小比较”后布置如下作业: (1)到超市或商店摘录10种商品的价钱,再自由比较各种商品的价格高低,用“ ” (2)到书上或其他地方寻找10条数据(至少有4条数据是小数),再把你认为可以比较大小的加以比较,并做好记录。 再如:在学习“统计”后布置如下作业:(1)了解班里同学爱吃水果的情况,再制成统计表或统计图。(2)观察生活的各个方面,对自己感兴趣的项目做一次小统计,并制作条形统计图,提出数学问题。这类作业虽然跟常规作业相似,但它的内容来自生活,完成时需要学生通过生活实践。 总之,为了更好的让数学与小学生的生活同行,我们广大数学老师应深入学习研究,不断转变教学理念、创新教学方法,这是我们每一个教育工作者和数学教师的义务和责任,也只有这样才能更好的让数学走进小学生的生活。 数学与生活论文:联通数学与生活,建构高效课堂 【摘要】在教学过程中,教师应该积极地创造条件,使数学知识与学生的生活实际建立密切联系,实现课堂教学的生活化、教学活动的生活化和数学知识的生活化,鼓励学生从日常生活当中发现数学问题,自觉利用数学知识来解决生活当中的实际问题,不断地激发学习数学的快乐.只有这样,我们的数学课堂才能充满个性与灵气,充满生机与活力,数学课堂教学才会变得丰富多彩. 【关键词】生活化;教学活动;数学知识 数学知识是源自于生活并服务于生活的,这就使数学与生活之间拥有了天然的联系.如果能够搭建桥梁,使学生将数学与生活联系起来,学生就会感觉数学不仅仅不再枯燥,反而更加亲切自然,才会主动地将所学数学知识应用于现实问题的解决过程当中.因此,搭建数学与生活之间的桥梁,是符合学生的认知规律和数学学科特点的.在此,笔者就对初中数学课堂教学的生活化和数学活动的生活化两个方面来谈一谈数学与生活联通的问题. 一、数学课堂教学的生活化 (一)取材于生活,合理创设教学情境,激发学生的学习积极性 苏联教育家苏霍姆林斯基认为,如果教师不能想办法引导学生保持高昂的学习情绪和振奋的内心状态,只是一味地让学生从事没有情感的脑力劳动,他们就很容易产生疲倦感.数学最为明显的学科特点就是贴近于生活,处处与现实生活紧紧相连.但是以往的教学总是过分地强调数学知识的严谨性和逻辑性,这使学生内心深处感受到了数学的抽象与深奥,充满了对数学的敬畏之情,一谈到数学往往是望而止步的感觉.要有效地解决这个问题,最为科学的方法就是以生活实例为素材,合理地创设教学情境,使学生感觉到数学的具体化、实用化和生活化,进而形成浓厚的学习兴趣和强大的学习动力. 如,在“直线与圆的位置关系”的教学中,可以播放日出的视频短片,让学生观察太阳升起过程中太阳与海平面之间的位置关系随时间的变化,对直线与圆的位置关系形成直观的认识.在这一具体的教学情境当中,学生就是将数学知识与日常生活联系起来,破除数学抽象枯燥的传统认识,并对数学形成浓厚的学习兴趣.再如,数轴的教学当中,不妨将温度计带入到教室当中,师生共同观察温度计上的刻度,进而引入数轴的概念.如此创设情境,数轴已变得不再陌生,学生学起来自然轻松愉快了. 在现实生活当中,商家经常会组织有奖销售或促销活动,这些生活当中司空见惯的例子在教学当中都是不可多得的教学素材,可以激发学生的好奇心和求知欲.如,可以以商场有奖促销为例创设如下教学情境:某商场举行有奖销售活动,在商场门口树立了一个可自由转动的转盘,转盘平均分成了16份,涂成了红、蓝、黄、白四种颜色,其中红色、蓝色、黄色和白色分别有1份、2份、4份和9份.按销售规则,购物满1 000元即可转动转盘一次,转盘停止转动时,指针指向红、蓝、黄三个颜色的区域时顾客可分别获赠价值1 000元、200元和100元的礼品.如果甲某购买了1 200元的商品,他将有多大的机会获得礼品?获得不同礼品的机会各是多少? (二)取材生活实例,增强学生分析问题的能力 初中数学教学强调以生活和学生为出发点来选择教学内容,编创富有生活气息的例题和练习.如,黄金分割、生活中的不等式、扇形统计图等等都是以生活实际为基础进行的设计,再如,可以结合打折销售、水位变化、估计等使学生认识现实世界当中的数学,感受到数学就存在于生活之中的各个角落里. 相似三角形是初中数学的重要内容,当学习了这些内容之后,可以组织学生利用所学知识来测量校园内旗杆的高度.实际教学过程可以分为三步:第一步是制订方案.在测量之前将学生分成五到七小组,以小组为单位根据所学知识设计各自的测量方案,而后,讨论各个方案的可行性,确定需要测量的数据和所需测量工具.第二步是验证方案.教师带领学生走出教室,对经讨论可行的方案进行验证,仍以第一步分好的小组为单位进行,教师可以全程指导学生进行数据收集,但不能代替学生完成测量和计算过程.第三步为归纳小结.可以由教师对学生的方案验证结果进行评价,也可以由各小组对本组方案的可行性和实施具体过程进行介绍.不管采用哪种方式,都要利用数学图形来完成表达,使用数学知识做理论说明.学生提出的方案通常包括但不限于测人身高和人影长度,而后,根据相似三角形算出旗杆高度、利用镜面反映原理测量旗杆高度、利用数学三角尺测量等.不管学生提出了何种方法,他们都在主动地利用所学知识来分析实际问题,实现了由被动学习到主动学习的转变,这正是新课程教学所要求的. 在二次函数的教学中,可以引入水果店高档水果销售的例子来供学生分析:某水果店经营一种高档水果,如每千克盈利为10元,每天的销售量为500千克.调查发现,若进货价不变,每千克价格上涨1元,日销售量就会相应地减少20千克,试分析想要保证每天盈利6 000元,每千克的价格应为多少元?想要获得最大的利润,水果定价为多少元?这是一道典型的函数应用案例,需要学生以数学的眼光来看待实际问题,有利于学生分析能力的提高. (三)联系生活案例,促进学生解决数学问题能力的提高 初中学生的思维仍以形象逻辑思维为主,并在逐渐地向抽象逻辑思维发展和过度,所以,当他们遇到较为抽象的数学问题时,就会感到难以理解,感觉思考起来比较吃力.如,处于同一平面内的直线两两相交,求其交点个数.这类问题学生往往感觉无从下手.但是如果将其转化为现实生活之中的案例,就不会如此抽象了.如,可以将其等价为n个人相互握手,交点的个数就变成了握手的次数.教学中可以请几名学生到教室前面演示相互握手的场景,学生们很快就会发现每个人与其他人握手的次数都是n-1,又考虑到n个人握手次数的和有一半是重复的,总次数应该为n(n-1)12.考虑到初中学生已经有了一定的生活经验,而且对周围事物好奇心极强,如果我们能在教学中创设一些生动有趣的生活情境,将数学问题的原型呈现在课堂之上,学生就会体会到数学当中蕴含的生活热情和生活活动,积极地利用自己的生活经验来探究新的数学知识,解决生活当中的实际问题. 二、数学教学活动的生活化 九年义务教育数学课程标准在总体目标当中明确指出,应该培养学生初步的运用数学思维来观察、分析社会生活和其他学科中实际问题的能力,增强其数学应用意识.而教学活动的生活化则可使学生受到良好的训练,这也使数学教学活动的生活化成为一项重要的工作. 利用数学来解决实际问题的前提是对实际问题的具体情境进行分析和归纳,形成数学问题,即平时所说的数学建模.例如,在学完一元一次不等式之后,可以带领学生到工厂、超市、农贸市场去观察和收集生产实践当中的数据和数量关系,参照教科书上的例题,完成一元一次不等式和一元一次方程的建立,将实际问题转化为数学问题,并对方程和不等式的解给出数学解释. 再如,学习完几何知识之后,可以开展“设计包装纸箱”的活动,让学生对生活当中常见的纸箱进行观察,总结其形状特点,学会设计长方体纸箱的关键技术要点,才懂得对其进行美术装饰.活动当中,教师可以当场给出活动提纲:分析长方体及其表面的特点,将长方体沿棱剪开最少需要剪多少刀?展开面有何特点?这样的活动可以使学生形成较强的探索能力,增强学生的审美能力和团队合作能力. 三、笛е识的生活化 通过课堂教学的生活化和课堂教学活动的生活化,可以使学生懂得将数学与生活联系起来,如果再进一步使其将数学知识为生活服务,实现数学知识的生活化,就可以实现数学学习的最终目标,实现有价值的数学教学.在数学教学中,教师应该在教学生活化和课堂教学活动生活化的基础上,再现生活情境,将学生引入到数学在生活实际的应用过程当中,使所学知识恢复生活面目,在生活的空间中实践,通过身边数学问题的解决发现和体会数学的实际应用价值,有效培养学生的数学实践能力. 如,可以给学生布置“数学日记”的作业,要求其记录自己在数学学习当中的所思、所想,使学生学会系统地思考和探究问题,完成对问题的深层次理解,感受到成功的快乐,形成更为强烈的学习自信心.数学日记的写作过程实际上就是让学生编写自己和数学之间的故事,引导学生感受身边的数学,理解数学与生活联系之紧密.学生在写作过程中往往会不自主地写父母用到了哪些数学知识、自己购物用到了哪些数学知识等等.这些日记更使学生完成了生活中数学的自主探究,意识到数学知识不仅仅有用,而且应用于生活之中的各个角落.教师通过阅读学生的数学日记则可以对学生学数学和用数学的意识进行全面了解,增强日后教学的针对性. 教学实践当中还可以引导学生制作数学小报.在制作数学小报的过程中,学生会利用各种有意思的图文形式来解读数学知识,那些学习一般而动手能力强的学生可充分发挥其特长;学习成绩较好的学生也会因为小报资料的收集、整理、构思、编排而获得动手能力的锻炼,这就实现了学生综合素质全面提高的目的. 生活是教育的出发点和最终归宿.当数学知识实现了生活化之后,教育就获得了生活的土壤,获得生活赋予的无限活力.数学知识的生活化也使得学生透过看似陌生的数学知识,寻找到了熟悉的生活背景,提高了学生接纳知识的自觉程度. 综上所述,数学是一门源于生活、高于生活、服务于生活的自然科学.在教学过程中,教师应该积极地创造条件,使数学知识与学生的生活实际建立密切联系,实现课堂教学的生活化、教学活动的生活化和数学知识的生活化,鼓励学生从日常生活当中发现数学问题,自觉利用数学知识来解决生活当中的实际问题,不断地积累学习数学的快乐.只有这样,我们的数学课堂才能充满个性与灵气,充满生机与活力,数学课堂教学才会变得丰富多彩.通过数学生活化的实践分析我们可以认识到,教育的目的不仅仅是加深学生对知识的理解,而且能使学生灵活地将所学数学知识应用于生活问题的解决过程当中,实现数学知识的创造性应用,这正是我们新课程改革所要追求的目标. 数学与生活论文:情景,连接数学与生活的纽带 摘 要:数学与生活是息息相关的。因此,数学的学习要与实际生活紧密结合。卓有成效的数学学习离不开五彩缤纷的生活实际。在小学数学课堂教学中,教师可以通过创设各种形象逼真、栩栩如生、近乎真实的教学情景,将数学学习与实际生活紧密地联系起来。情景创设在小学数学学习过程中有着举足轻重的作用。在理论联系实际的基础上,结合小学数学教学实际,浅显论述情景创设在小学数学教学中的重要作用。 关键词:情景创设;小学数学;重要作用 众所周知,数学来源于五彩缤纷的生活。因此,数学是与多姿多彩的日常生活密切相关的。离开实际生活学习数学会让数学学习变得枯燥乏味,相反,结合实际生活学习数学会让数学学习变得妙趣横生。在小学数学教学中,结合实际生活学习数学最主要的途径就是情景创设。在课堂教学中,教师通过创设各种形象逼真的生活情景,不仅可以有效地拉近数学知识与实际生活的距离,而且可以使得数学学习变得妙趣横生、简单易学。现阶段,创设情景在小学数学教学中有着非常重要的作用。下面笔者将在借鉴相关理论研究成果的基础上,结合小学数学教学实际,浅显论述情景创设在小学数学教学中的重要作用。 一、激发学习数学兴趣之桥梁 兴趣是自主高效学习的原动力。当学生对数学学习产生了浓厚的兴趣之后,他们就会积极主动地、富有成效地投入数学的学习过程中去。因此,激发学生学习数学的兴趣是小学数学教学工作的重要内容。情景创设是激发学生学习兴趣的主要手段之一。在小学数学教学中,教师根据相关教学内容,结合学生实际学情创设形象逼真的教学情景,可以有效地激发学生学习数学的兴趣。例如,在教学苏教版小学数学三年级上册“整十数、整百数乘一位数的口算及估算”这部分内容的时候,教师创设了这样的教学情景:王阿姨在购物网站订了3箱黑玉米,每箱20根。一共有多少根?教师通过创设王阿姨在网上购物的情景,把“整十数乘一位数”这一数学知识和“网上购物”这一生活实际紧密地结合起来。学生被教师创设的各种栩栩如生的教学情景深深地吸引了,学生的注意力全部集中在了这些教学情景之中,学生的学习兴趣自然也被有效地激发了。由此可见,情景创设是激发学生学习数学兴趣的桥梁。 二、促进透彻理解知识之捷径 透彻地理解知识是学习知识的前提条件。学生只有透彻地理解了知识的内涵及外延之后,才能达到有效学习之目的。因此,让学生透彻理解相关知识是小学数学教学工作的主要内容。创设形象逼真的教学情景可以促进学生透彻地理解相关数学知识。在小学数学教学中,教师利用各种教学手段,立足课堂教学内容,创设各种栩栩如生的教学情景可以极大地促进学生透彻地理解相关数学知识。例如,在教学小学三年级数学上册“笔算两、三位数乘一位数(一次进位)”这部分内容的时候,教师利用多媒体教学手段制作了一段动画片。动画片先向学生介绍了美丽的白天鹅与黑天鹅的生活习性。之后又提出了一道数学问题:湖里有48只黑天鹅,白天鹅的只数是黑天鹅的2倍。白天鹅有多少只?学生通过了解“天鹅生活习性”的情景透彻地理解了“倍数”的概念。学生在教师根据教学内容创设的各种教学情景中透彻地理解了相关数学知识,学习数学的效率自然也会逐步提升。由此可见,情景创设是透彻理解相关知识的捷径。 三、提升解答题目能力之推手 解答数学应用题目是小学数学学习过程中的难点。只有学会了在实际生活中灵活地运用数学知识,学生才能快速准确地解答应用题目。因此,提升学生解答应用题目的能力是小学数学教学的重要内容。通过创设近乎真实的教学情景可以提升学生解答应用题目的能力。在小学数学教学中,教师围绕教学目标,利用多种辅助手段创设各种近乎真实的教学情景,可以大幅地提升学生解答数学应用题目的能力。例如,在教学小学数学三年级上册“两三位党艘晃皇的笔算(连续进位)”这部分内容的时候,教师让班上两名学生提前准备了几本相册。其中小云有5本相册,每本96张照片;小兰有4本相册,每本126张照片。在课堂上教师让学生根据这一生活实际自主地提出一些数学问题并进行解答。学生在教师围绕教学目标创设的各种教学情景中提升了解答应用题目的能力,数学学习成绩自然会节节攀升。由此可见,情景创设是提升解答应用题目能力的重要推手。 综上所述,在小学数学教学中,教师通过创设栩栩如生的教学情景激发学生学习数学的浓厚兴趣,要让栩栩如生的教学情景成为激发学生学习兴趣的桥梁;教师要通过创设形象逼真的教学情景促进学生透彻理解相关数学知识,要让形象逼真的教学情景成为学生透彻理解相关数学知识的捷径;教师要通过创设近乎真实的教学情景提升学生解答数学应用题目的能力,要让近乎真实的教学情景成为提升学生解答应用题目能力之推手。总而言之,教师要让情景成为一条连接数学学习与实际生活的重要纽带。 数学与生活论文:小学数学教学与生活实际相结合 摘 要:小学数学在小学学习中占据着极其重要的地位,需要小学生同时具备计算能力、思维能力、解决问题的能力,但是当今很多小学生畏惧数学学习,不知道该如何学习数学,再加上教师的教学方式存在着一定的问题,两方面的因素导致学生的数学课堂有效性很低。新课标对小学生的数学学习提出了更高的要求,无形中也对教师的教学提出了更高要求,教师要将小学数学教学和生活实际相结合,让学生通过生活实际巩固数学知识,通过数学知识解决实际问题,真正做到理论结合实际。 关键词:小学数学;教学;生活实际;结合 小学数学教学与生活实际相结合可以激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性;小学数学教学与生活实际相结合可以提升学生的学习自信心,让学生热爱数学学习;小学数学教学与生活实际相结合可以提高学生理论联系实际的能力,提高学生的数学学习水平。下面通过三个方面介绍一下教师如何将小学数学教学与生活实际相结合。 一、利用生活实物激发学生学习兴趣 传统的小学数学教学中,教师不注重学生学习兴趣的激发,想方设法地给学生讲解知识,但是教师讲解的内容有时候很枯燥,学生对其没有兴趣,无法吸收教师所讲解的知识,教师忽略了学习兴趣对于数学学习的作用,其实“兴趣是最好的老师”,只有学生对数学学习产生了浓厚的兴趣,才能在教师的引领下高效学习数学知识。新课程背景下,鉴于小学生好奇心重的特点,教师可以利用生活实物激发学生的学习兴趣。生活实物是学生经常见到的东西,容易吸引学生的注意力,学生会好奇这些生活实物中包含着什么样的数学知识,从而对数学知识产生浓厚的兴趣,进而和教师一起探索数学知识的奥妙,提高数学学习水平。比如:“认识人民币”这节内容,教师可以给学生展示不同金额、不同版本的人民币,人民币是学生生活中的必需品,学生买笔、买书、买笔记本都要用到人民币,学生看着教师展示的100元、50元、20元、10元的人民币,顿时来了兴趣,聚精会神地听教师给他们讲解人民币的种类、单位M率等内容,在兴趣中学会了有关人民币的数学知识。 二、创设生活情景,发挥学生主体作用 传统的小学数学教学中,教师不注重发挥学生的主体作用,千方百计地给学生规定课堂上应该学习什么知识,如何学习知识,学生只是被动地接受教师传授的知识和学习方法,完全失去了学习的主动性,课堂是一种“教师逼迫学生学习”的状态,教师忽略了学生主体作用对数学学习的作用。“百闻不如一见”,只有学生亲身体验了数学知识,才能感受到数学知识的神秘,在教师的帮助下高效学习数学知识。新课程背景下,鉴于小学生喜欢尝试的性格特点,教师可以创设生活情景,发挥学生的主体作用,让学生参与到创设的情景中,更多地发挥学生的主观能动性,学生会尝试着在情景中展示自己最好的水平,思考情景中蕴藏着什么数学知识,创设情景也营造了一种活跃的课堂氛围,让学生在一个快乐的环境中探索数学知识,提高数学学习水平。比如:“位置与方向”这节内容,教师可以给学生创设生活情景,让一个学生站在一个位置,代表家;一个学生站在另一个位置,代表学校;第三个学生站在第三个位置,代表医院。再让其他学生描述学校和医院分别在家的什么方向,距离家有多远,让学生通过情景学习有关位置与方向的知识。教师可以随时变换学生的位置,让学生熟能生巧,对这节内容掌握得更熟练。 三、解决实际问题,提升学生数学能力 传统的小学数学教学中,教师不注重学生数学能力的提升,争分夺秒地给学生传授理论知识,但是理论知识比较抽象、晦涩难懂,有些学生根本听不懂教师讲解的理论知识,久而久之,学生就会失去学习数学的自信心,教师忽略了数学能力对于数学学习的作用。“实践是检验真理的唯一标准”,只有学生提高了解决问题的能力,才能在教师的指导下高效学习数学知识。新课程背景下,鉴于小学生喜欢探索的性格特点,教师可以让学生解决实际问题以提升学生数学能力,学生利用数学知识解决了实际问题,体会到数学来源于生活,生活中也包含着数学知识,无疑增强了学习数学的信心。比如“组合图形的面积”这节内容,教师可以让学生解决实际问题,例如校园里要修建一个多边形的花圃,给学生标出每个边的长度,让学生计算花圃的面积。学生会根据所学知识把多边形分割成平行四边形、三角形等容易计算面积的图形,从而解决这个问题,提高了学生的能力。 以上内容通过三个方面阐述了教师如何将小学数学教学与生活实际相结合,这只是其中的几个方面,教师要不断完善自身的教学水平,不要因为自身水平的不足影响了学生数学水平的提高,还要在教学过程中不断关注学生的学习效果,根据学生的学习效果改进自己的策略;更要在教学过程中不断探索、不断积累、不断总结,找到更多可以将小学数学教学与生活实际相结合的方式,切实提高学生的数学学习水平和能力。 数学与生活论文:小学数学教学要与生活接轨 摘要:数学与生活的接轨是指从学生的已有经验出发,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程。数学源于生活,生活中又充满着数学。因此,数学教学内容应力求从学生熟悉的生活情境出发设计数学问题,让学生真正体验数学与生活的关系,从而实现“人人学有价值的数学;人人都能获得必需的数学”。为此,教师要经常引导学生提供他们所熟悉的经验,充分利用学生现有的知识经验和他们所熟悉的事物组织教学,把学生的生活经验课堂化,将抽象的数学转化为有趣、生动、易于理解的事物,贴近生活,这就要求小学数学教学要与生活进一步接轨。 关键词:小学数学;生活化 一、数学情境生活化 教师将学生熟悉的生活情境和感兴趣的问题作为数学活动的切入点,能让学生感到数学来自于生活,生活中处处有数学,增强学习的好奇和兴趣,从而进入一个良好的学习状态。在日常教学中,用学生熟悉的生活经验作教学实例,利用学生已有的生活经验学习数学知识。 例如我们学校老师在讲授九年义务教育六年制小学教科书第七册《认识几分之一》时,她们创设以下情境: 师:唐僧师徒4人去西天取经,经过女儿国时,女儿国王送给唐僧6个仙桃,唐僧自己舍不得吃,师傅把3个仙桃送给孙悟空,把2个仙桃送给沙僧,把1个仙桃送给猪八戒。 你们说师傅这样分仙桃合理吗?(不合理) 为什么?(因为这样分仙桃不是平均分) 那么要怎样分才算合理?(每人各分2个)这时教师板书“平均分”。 师:假若女国王只送1个仙桃给唐僧,三个徒弟能不能各分得完整的1个仙桃?(不能)这时孙悟空说话了:“仙桃吗!俺老孙五百年前已经吃腻了,这个仙桃就给沙师弟和八戒两人分吃吧!”师傅望了望孙悟空,笑着说:“悟空,你真有师兄风度,那么分仙桃的任务就交给你办。” 师:同学们,你们每个人的手中就有一个仙桃,(课前准备好的红色圆片)现在请你们帮孙悟空想想k法,怎样分仙桃才使沙师弟和八戒都没意见?学生纷纷出谋划策,课堂气氛很是热闹。 二、数学理解生活化 生活是数学的源泉,生活中更是充满着数学问题。善于捕捉生活现象,沟通数学知识与生活实际的联系,把生活中的问题逐步抽象成为数学问题,是激发学生学习兴趣,并使之产生学习需要的有效方法。新的课程标准更多地强调学生用数学的眼光从生活中捕捉数学问题,探索数学规律,主动地运用数学知识分析生活现象,自主地解决生活中的实际问题。在教学中我们要善于从学生的生活中抽象数学问题,从学生的已有生活经验出发,设计学生感兴趣的生活素材以丰富多彩的形式展现给学生,使学生感受到数学与生活的联系――数学无处不在,生活处处有数学。 如我在教学《百分数的意义》一课时,这节课的重点是百分数的意义,我觉的让学生明白百分数的意义重要,但让学生理解百分数在实际生活应用中所表示的意义更重要,所以我在课中尽力为突破重难点,将课中大量的时间用在百分数的意义及在实际生活中的实际意义及分数与百分数的区别与联系上,在课堂中我找了许多生活中有关百分数的应用用课件展示出来如衣服上的标签,酒瓶上的酒精含量,中小学生眼睛的近视率给学生大量的时间让他们说说他们表示的意义,如衣服含毛量50%表示这件衣服中羊毛的成分占这件衣服总成分的50%,学生都积极发言说出自己的理解,有的学生用比的意义理解,有的用分数的意义理解,有的用百分数的意义理解,学生各抒已见,这样设计可以使课堂教学更接近现实生活,使学生身临其境,轻松的接受新知识。 三、日常生活“数学化” 我们生活中处处可以见到并用到它。如电影院为了使观众能快速找到自己的位置就到有序数对。农民用几何图形,为了使农场更美观更好管理;工程师使用比例尺,为了让人们更好的了解这件东西;商农使用的四则计算,是为了更简单、准确的计算出该商品价值;制作各类统计表,是为了更好的统计资料,使人一看一目了然;使用百分数,是为了更好的计算出商品打折后的价钱同一类单位换算,是为了方便我们的计算;使用运算定律和计算公式,是为了更方便地为研究和解决问题;看看各种数学知识还不都用在了生活中去了吗?到了这里,相信大家应该已经明白了数学在生活中的重要性了。 我曾看见过这样的一个报道:一个教授问一群外国学生:“12点到1点之间,分针和时针会重合几次?”那些学生都从手腕上拿下手表,开始拨表针;而这位教授在给中国学生讲到同样一个问题时,学生们就会套用数学公式来计算。评论说,中国学生的数学知识都是从书本上搬到脑子中,不能灵活运用,很少想到在实际生活中学习、掌握数学知识。所以我们应该有意识的把数学和日常生活联系起来,这样数学既不枯燥也容易接受了。使我们的数学走进了生活,使我们的孩子们体验到了解决问题策略的多样性,促使了孩子的思维开放性,培养了他们的实践能力和创新能力。 总之,数学源于生活,生活中又充满着数学。学生的数学知识与才能,不仅来自于课堂,还来自于现实生活实际。教学实践使我深刻体会到:数学即生活,只有将学生引到生活中去,切实地感受数学在生活的原型,才能让学生真正的理解数学,使学生感受到我们生活在一个充满数学的世界,从而更加喜欢生活,喜欢数学。 数学与生活论文:探讨小学数学与生活的关系 摘要:学习的目的在于运用,小学数学也是如此。学生学会了数学知识,在运用的过程中,让学生去解决生活中的一些具体问题,体验数学的价值,体会学习的快乐,从而对学习数学产生浓厚的学习兴趣。因此,应该让学生用所学的数学知识,去解决生活中实实在在的数学问题。 关键词:小学数学;生活;数学问题 教师应及时带领学生走进生活,尝试用所学知识分析日常生活中的数学现象,解决日常生活中的数学问题。传统的数学观将数学看成一套已完成的严密的数学结论体系,而教师又大都停留在忠实地教“教科书”,这就最终导致数学严重脱离实际,脱离学生生活。建构主义数学观认为,数学是一个活的、动态的、开放的数学活动,教师的主要工作是为学生的学习活动提供一个合适的环境,促进学生投入到教学活动中去,促进学生主动地建构知识。以此为出发点,在设计课程内容r,要加强数学与学生生活和社会现实的联系,让数学走进生活,使数学问题生活化,生活问题数学化,从学生的实际出发,把教材的内容与生活实际有机的结合起来,让学生联系生活学数学。基于以上认识,在教学中笔者力求联系生活进行教学,结合多年教学经验,总结以下几种联系生活学数学的方法。 一、在生活中发现数学问题 爱因斯坦说过:“提出问题,就迈出第一步。”生活中到处有数学,到处存在着数学问题,关键是教师要善于结合课堂内容,去捕捉“生活现象”,启发学生去发现问题,提出问题,去激发学生创新欲望.使学生对数学有一种亲近感,感到数学就在我身边,数学的作用真大。学生在生活实践中发现前人已发现数学问题,对学生来说这一过程也是一个创新的过程。 二、在生活中去捕捉素材 教师在数学中要善于捕捉“生活素材”,采撷生活中的数学实例,为课堂教学服务。特别应善于把教材中缺少生活气息的题材改编为让学生感兴趣、活生生的题目,从而使学生积极主动地投入到学习数学的活动中,使学生真切感受到生活中到处有数学,数学与“生活”同在。如学习了《长方体的表面积》后,学生计算粉刷自己所在教室的总面积。 三、利用生活经验,再现生活情景 构建智慧的重要基础,是人们已有的生活、学习经验。对小学生来说,小学数学知识并不是“新知识”,在一定程度上是一种“一日知识”,在他们的生活中已经有许多数学知识的体验,学校数学学习是他们生活中有关数学现象经验的总结与升华,每一个学生都从他们的现实数学世界出发与教材内容发生交互作用,构建自己的数学知识。鉴于学生不是一张“白纸”,教学时,应充分利用其已有的学习、生活经验促使其主动建构,把数学知识与生活情景有机结合起来,使数学知识成为学生所熟悉的情景,使数学知识成为学生看得见、摸得着、听得到的现实。教师要善于挖掘数学内容中的生活情景,让数学贴近生活,学生就会体会到生活中充满数学,生活真有趣,学习真有趣,数学真有趣。 四、生活是数学的大课堂,回归生活学数学 回归生活学数学既是数学自身的魅力得到了充分的展现,又让学生积极地学到了富有真情实感的、能动的、有活力的知识。但需要注意的是,回归生活学数学绝非回到生活中放任自流地学数学,而应充分发挥课堂的“主阵地”的作用,并重在数学与生活的有机结合,惟有这样,才能将《数学课程标准》的有关精神落到实处。 五、用一些鲜活的生活场面展示深奥、难懂的数学语言 一些难理解的数学语言,常常让学生听得有如听天书一般,而教师也往往费尽口舌,口干舌燥的解释、举例。此时,若把这些数学语言用学生们熟悉的生活场面展示出来,不仅生动真实,而且费时不多,很容易激发学生参与课堂教学的积极性。 六、用所学的数学问题去解决生活中实实在在的问题 学习的目的在于运用。“有用数学”就由此提出。学生学会了数学知识后,在运用的过程中,让学生去解决生活中的一此具体问题,体验数学的价值,休会学习的快乐,从而对学习数学产生浓厚的兴趣。因此,当学生学习了数学知识后,教师应及时带领学生走进生活,尝试用所学知识分析日常生活中的数学现象,解决日常生活中的数学问题。如学习了“三角形的稳定性”后,问学生电杆支架、自行车等为什么要做成三角形而不是圆形、长方形或者正方形。这样学以致用,不仅提高了学生学习数学的积极性,而且有利于培养学生用数学的观点看事物、用数学的方法解决生活中的实际问题。 七、让学生体验生活中的数学现象 在单元结束或学期结束时,学生对整个单元、整节知识、整册知识掌握得怎样?如何进行综合训练?这历来是教师头痛的问题。大多的方法就是出试卷考学生。而这样学生都感到害怕,久而久之,必然生厌。如果教师在此时联系生活,带学生走进生活,用一些生活中的现象,用学生心中的想象来联系数学知识,进行训练,就会提高学生学习的兴趣。 总之,数学源于生活,用于生活。联系生活实际学数学,可以提高学生对数学来源于生活的认识,唤起学生亲近数学的热情,体会数学与生活同在的乐趣,使学生感到生活中远处不在的数学有无穷的奥妙,引起学生的好奇和激情,使其产生强烈的学习愿望,形成良好的心理动力,使学生切实学到终身受用的数学。 数学与生活论文:学以致用,实现数学与生活的双向互通 所谓学以致用,就是将所学到的理论知识运用到实际问题的解答中,实现抽象知识内容的具体化、深入化、灵活化.这种教学思路对于初中数学来讲非常适用.虽然初中阶段的知识内容不是整个数学学习过程中难度最大的,但是突然间变得抽象晦涩的内容摆在数学能力还不甚成熟的初中学生面前,仍然会使学生接受知识出现一些困难.因此,教师需要找到一个巧妙且到位的途径,让学生高效、顺利地完成对理论知识的理解.这就是接下来要讨论的学以致用. 一、运用函数知识,实现学以致用 函数对于初中数学的意义不言而喻.它不仅是一个独立的知识模块,更是一种通行于各个知识内容中的思维方法.因此,学生对于函数知识的到位掌握,是初中数学教学中的一个优秀目标.函数知识的理论性很强,这对于知识基础还不甚牢固的初中学生来讲必然具有一定困难.因此,教师需要更新教学方式,让学生能够顺利感知并接受函数理论.例如,为了让学生灵活理解并运用函数知识,我在课堂上引入这样一道习题:小船甲从海上的A处出发,向B处匀速航行,且顺流.在航行过程中,突然发现船上一件重要物品不知在什么时候掉到海里了,立刻返航寻找,找到之后继续向点B处行驶.小船乙从B处出发, 向A处匀速航行,逆流.若掉入海里的物品的漂流速度与水的流速相等,且两船在静水中的航行速度也相等,甲、乙距离A处的距离y1、y2(单位:km)和航行时间x(单位:h)之间的函数关系可以表示为如图1,那么请回答:(1)小船甲和乙的逆流航行速度分别是多少?(2)与x之间的函数关系式是什么?(3)当重要物品落入海里时,小船甲与A处的距离是多少?通过这几个问题的思考,学生深入地理解了函数图象中的丰富含义.函数知识适用广泛的特点,不仅表现在理论知识上,更体现在实际生活中.通过多次学以致用的尝试,学生真实地感受到,原来身边存在着这么多函数的足迹.生活中的很多问题,都可以用函数的方法来分析解答. 二、运用几何知识,实现学以致用 生活中的很多场景,都可以抽象为平面图形.将身边的实际生活图形化发现,在其中运用课堂中所学的几何知识方法,能轻松解决很多看似复杂的问题.这为几何理论知识增加了一个出口,激发了学生的学习兴趣.例如,为了深化学生对于直角三角形知识的理解,我请学生思考这样一道题:如图2,某城市中有一片直角三角形的空地,现欲将之建造为一个公园.其中,∠ACB是直角,AC的长是80m,BC的长是60m.(1)点E为公园的入口,位于AB上,且与A、B等距,出口设于点C处.入口与出口之间的最短距离是多少?(2)若要沿着CD的方向建出一条小河,点D在AB上,且小河的建造成本为每米10元.为了将建造成本降至最低,应将点D确定在距离点A多远的位置?这样生活化的问题,引导学生自然地动用到直角三角形的知识方法,让学生在乐趣中深化了对知识的理解. 三、运用方程知识,实现学以致用 在实际生活中,我们常常需要求出某个数值,却由于没有足够的基础数据而难以直接计算.这就需要运用方程的思想来加以辅助,这也是实现方程知识学以致用的理想途径.例如,我设计这样一道题:若当前居民用电的基本价格是0.4元/千瓦时,当每个月的用电量超过a千瓦时时,超出的部分则按照基本价格的70%计费.(1)小明家某月共缴纳电费30.72元,用电量为84千瓦时,能否据此求出a的值?(2)如果小明家某月的平均电费是0.36元/千瓦时,他家当月应当缴纳的电费总数和总用电量分别是多少?这个问题的解答,自然地要用到方程的知识.这个计算电费的问题情境,也与学生的实际生活非常契合.在这个学以致用的过程中,每个学生的思考崆槎己芨. 总之,数学与实际生活之间存在着千丝万缕的联系.将数学知识方法掌握到位之后,便能为实践问题提供强有力的帮助与指导.同时,学以致用也是对理论学习效果进行检验的过程.以实际问题作为理论知识的反映,能引导学生对数学内容产生更加全面的认知,从而提高初中数学学习效果. 数学与生活论文:正确把握数学与生活的衔接 数学源于生活,生活中又充满着数学。学生的数学知识与才能,不仅来自于课堂,还来自于现实生活实际。在课堂教学中,把数学和学生的生活实际衔接起来,让数学贴近生活,使学生感到生活中处处有数学,学起来自然、亲切、真实。实现“人人学有价值的数学;人人都能获得必需的数学;不同的人在数学上得到不同的发展”。如何把握数学与生活的衔接,提高教学效果,我在教学中注意从以下几方面入手。 一、数学语言生活化,理解数学 前苏联数学教育家斯托利亚尔曾说过:数学教学也就是数学语言的教学。在课堂教学的师生交往中,主要是通过言语交流。同一堂课,不同的教师教出来的学生接受程度不一样,主要还是取决于教师的语言素质如何,尤其是在我们数学课堂教学中,要将抽象化的数学使学生形象地接受、理解。一个没有高素质语言艺术的教师是不能胜任的。看似枯燥无味的数学,实则里面蕴藏着生动有趣的东西。鉴于此,教师的数学语言生活化是学生引导理解数学、学习数学的重要手段。教师要结合儿童的认知特点、兴趣爱好、心理特征等个性心理倾向,在不影响知识的前提下,对数学语言进行加工、装饰,使其通俗易懂、富有情趣。 如认识“”,教师可引导学生学习顺口溜:大于号、小于号,两个兄弟一起到,尖角在前是小于,开口在前是大于,两个数字中间站,谁大对谁开口笑。区别这两个符号对学生来说有一定的难度,这个富有童趣的顺口溜可以帮助学生有效的区分。 又如把教学长度单位改成“长长短短”;把教学元、角、分改成“小小售货员”,把比大小说成“排排队”等等,学生对这些生活味十足的课题知识感到非常好奇,感到学习数学很有趣。 二、数学问题生活化,感受数学 新的课程标准更多地强调学生用数学的眼光从生活中捕捉数学问题,探索数学规律,主动地运用数学知识分析生活现象,自主地解决生活中的实际问题。在教学中我们要善于从学生的生活中抽象数学问题,从学生的已有生活经验出发,设计学生感兴趣的生活素材以丰富多彩的形式展现给学生,使学生感受到数学与生活的联系--数学无处不在,生活处处有数学。因此,通过学生所了解、熟悉的社会实际问题(如环境问题、治理垃圾问题、旅游问题等等),为学生创设生动活泼的探究知识的情境,从而充分调动学生学习数学知识的积极性,激发学生的探索欲望。 比如:生活中每时每刻都要用到估算,要求学生估算一下每天上学到校需多少时间,以免迟到;或估算一下外出旅游要带多少钱,才够回来等等。在教学中引导学生寻找生活中的数学问题,既可积累数学知识,让学生通过如此切身的问题感受到学数学的价值所在,更是培养学生探索意识和应用意识的最佳途径。 三、数学情境生活化,体验数学 教育心理学的研究表明:学生在没有精神压力,没有心理负担,心情舒畅,情绪饱满的情境下,大脑皮层容易形成兴奋中心,思维最活跃,实践能力最强。在日常的教学中,应该提供这样的思维环境,创设与学生生活环境、知识背景密切相关的、又是学生感兴趣的学习情境,使学生感觉到在课堂上学习就像在日常生活中遇到了数学问题一样,需要大家一起来实践解决,通过自己的动手操作,集体的共同研究,最终得出学习结论。 如在空间与图形的教学中,要充分利用学生生活中的事物,引导学生探索图形的特征,丰富空间与图形的经验,建立初步的空间观念。教学中可以组织学生分小组到操场上选定一个建筑物,让学生站在不同角度看这个建筑物,体会从不同的角度看同一个物体时,所看到的形状的变化,并用简单的图形画下来。也可让学生在方格纸画出示意图:假设图书馆在学校的正东方向200米处,小红家在学校正北方向500米处,医院在学校的正南方向1000米处,车站在学校的正西方向800米处。学生可以根据这些信息,在方格纸上确定适当的单位距离,标出相对位置后,教师再及时组织引导学生进行交流,逐步发展学生的空间观念。 又如教学“元角分的认识”,组织学生开展一次“我是一位出色的售货员”活动,让他们在逼真的买卖中掌握、消化和应用知识。再如,相遇问题应用题教学,教师采用学生登台表演,情景再现的方法,把抽象的相关的各种数学术语让学生迅速地理解,既活跃了课堂气氛,又高效率地完成了教学任务。 四、数学作业生活化,运用数学 数学来源于生活而最终服务于生活。尤其是小学数学知识,在生活中都能找到其原型。把所学的知识应用到生活中,是学习数学的最终目的。由于课堂时间短暂,所以作业成了课堂教学的有益延伸,成了创新的广阔天地。学生适当运用课堂内容的自然延伸,能从广阔的大千世界中学习知识。教师在教学中应努力激发学生运用知识解决问题的欲望,引导学生自觉地应用知识解决生活中相关的问题。 如学习了长度单位,可以测自己和父母的身高,从家到学校的路程;认识了人民币可以用自己零用钱买所需要的东西;学习了统计知识和百分比应用题,可以去统计本校学生人数以及男女生比例;会计算图形面积可以算一算自己家里的面积,所用瓷砖的块数等。 再如布置学生“观察你家中的物品,找出几道乘法算式”;“你家一天的生活费用是多少,记录下来,制成表格,再进行计算”,这样把抽象的知识具体化,有助于学生理解,同时能用所学的知识解释生活中的现象,也培养学生收集处理信息的能力、观察能力、实践能力。这样,学生在轻松愉快地交流中,学得积极、主动,思维随之展开,兴趣随之激起。 之,将数学教学与生活相衔接,让学生从生活中寻找数学素材,感受生活中处处有数学,学习数学如身临其境,就会产生强烈的亲近感和认同感,有利于形成似曾相识的接纳心理。教学实践使我体会到:数学即生活,只有将学生引到生活中去,切实地感受数学在生活的原型,才能让学生真正的理解数学,使学生感受到我们生活的世界是一个充满数学的世界,从而更加热爱生活,热爱数学。 数学与生活论文:让数学与生活结伴而行 摘 要:陶行知先生曾说过:“生活即教育。”教育离不开生活,生活离不开教育。《义务教育数学课程标准(2011年版)》强调数学教学要紧密联系学生的生活实际,从学生的生活经验和已有的知识体验出发,设计富有情趣、有意义的活动,引导学生从数学角度去观察问题、思考问题,以及发展思维能力,体验数学乐趣、感悟数学的作用,让数学生活化,生活数学化。 关键词:生活即教育;让数学生活化;生活数学化 陶行知先生曾说过:“生活即教育。”不是说生活等同于教育,而是说教育与生活经历同一过程,教育离不开生活,生活离不开教育。我们的学校教育不结合生活是没有用的,需要生活的教育、用生活来教育、为生活而教育。他的这一理论与我们正在进行的新课程改革的基本理念十分吻合,对于一线的教育工作者起重要的指导作用。《义务教育数学课程标准(2011年版)》强调,数学教学应从学生已有的生活经验出发,让学生亲身经历,将实践问题抽象成数学模型,并进行解决和应用,进而使学生在理解数学概忘的同时,在思维能力、情感态度和价值观等多方面得到进步和发展。因此,数学教师在教学活动中,要充分研究教材上提供的生活素材,再结合学生的生活经验和已有的知识来设计富有情趣、有意义的活动,使学生切实体会到数学就在身边,数学可以解决生活中的很多实际问题,体验数学的乐趣、感悟数学的作用,让数学生活化,让生活数学化。 一、课前,在生活中感受数学 数学源于生活,生活中充满了数学。在数学教学中,我们要随时关注生活,在生活中寻找数学题材,并应用于数学课堂,使学生明白数学不是那么高深莫测、虚无缥缈的,是看得见、摸得着的,激发学生学数学的兴趣。 例如,华师大版七年级教材的第一章引言:“宇宙之大、粒子之微、火箭之速、化工之巧、地球之变、日用之繁,无处不用数学。”这是对数学与生活的精彩描述,如果教师在教学时,就仅仅念一遍这句话,学生对数学与生活的关系的理解几乎没有,即使有点,也不过是教师强加于他们的。我在进行这部分教学时,不仅搜集了很多生活材料,做成了PPT课件,还给学生布置了一个预习作业“生活中的数学”,要求学生每人至少举5个例子,上课时,分小组展示搜集到的例子,教师再展示PPT课件,最后学生交流、归纳、总结出数学“源于生活,又用于生活”的道理。 二、课堂上,在数学中感受生活 在笛Э翁蒙希教师要结合学生的认知水平和年龄特点,把学习内容与生活有机地相结合,创设生活情境,激发学生的学习兴趣和积极性,使教学问题真正成为学生乐于思考和解决的问题。 三、课后,学以致用,让生活数学化 学习数学的目的之一,就是能运用所学的知识解决日常生活中所遇到的问题。在数学教学中,教师应重视学生的生活体验,使学生在解决问题的过程中体会到学习数学的价值,这样才会产生学习数学的兴趣和信心。 例如,在学习了几种图形变换以后,恰好我们学校即将搬入新校区,就搞了一个主题为“我是小小设计师”的活动,请学生至少运用所学的几种图形变换中的两种,为我们学校设计一个校 徽,附文字说明,并请学校的美术教师给他们打分评奖,写出评语。这样不仅培养了学生应用知识、解决问题的能力,也使学生的审美能力得到了提高。 又如,学习了“瓷砖的镶嵌”后,我就组织了一次让学生在教室里“铺瓷砖”的活动,活动环节:①普及1平方米究竟有多大,先在教室的地面上分小组估画出1米长的线段,再用直尺矫正,最后以1米长的线段为边长画一个正方形,让学生准确获得1平方米有多大的信息。②用1平方米的概念去估计本间教室有多少平方米,再去实际测量教师的长宽算出实际面积。③如果用边长为0.8米(俗称800厘米×800厘米)的正方形瓷砖镶嵌(可以裁断),至少需要多少块瓷砖?如果按每平方米的材料费和人工工资共50元计算,铺满这间教室需要多少钱?学生计算完成。④模拟铺瓷砖,几个小组长利用多媒体模拟完成铺瓷砖任务。在这一过程中,绝大部分学生一开始对1米究竟有多长的估计偏差太大,那就是数学与生活脱轨造成的,通过这一实际生活的体验,不仅把数学知识扎根在生活中,解决生活中的问题,体现出数学的应用价值;而且也让学生了解了一些市场经济中的知识,体会到了做任何事,都要有目的、有计划,然后才付诸行动,提高学生适应社会的能力,为以后成为社会人打下基础。 总而言之,让数学与生活结伴而行,联系生活学数学,是新课标的基本理念,也是数学教学的重要途径。新课改给我们每一位教师和学生提供了充分展示的空间,也向我们提出了新的挑战。只有教师从学生的生活实际出发,才能使教材再现生机与活力,才能使课堂充满个性与灵气,才能使学生的创造力得到最大限度的发展,才能使我们的数学教学更加精彩。 数学与生活论文:让数学与生活同行 【摘 要】随着新课程改革的不断推行,对数学的教学也提出了越来越高的要求,要求数学的教学不能仅仅局限于课本知识、局限于课堂,要实现生活化的教学,切实提升学生的数学技能。本文主要从当前小学数学教学的现状着手,探讨小学数学教学生活化的方法。 【关键词】小学数学;生活化教学;数学运用能力 任何学科的知识都来源于日常生活,而且最后也将会运用到社会生活中去。因此,实现小学数学教学的生活化是回归数学教学的本质,从学生的平常生活中发现数学知识,不仅能够将数学知识进行形象化与生动化,从而激发小学生的数学学习积极性,同时也能使数学知识的学习处在一个动态的过程,提高小学生的数学运用能力。因此,需要在小学数学教学的日常活动中,不断完善数学化的教学方式,切实提升小学数学的教学水平。 一、用生活场景进行课程导入 良好的课堂知识导入,是一节课成功地一半,能够集中学生的注意力,让学生主动地参与的课堂教学中。特别是小学数学的教学,如果学生不能在课堂的开始对将要学习的数学知识产生兴趣和共鸣,会直接影响到接下来的听课效果,决定了学生是否积极配合教师的教学活动。因此,在小学数学教学中,教师要重视数学课堂的导入,确保在课堂导入中就能够吸引住小学生的吸引力。这就需要教师不仅对小学生的性格特点和兴趣爱好有一个熟悉的了解,还要求数学教师能够将数学知识与学生的日常生活紧密联系起来,创设一个良好的数学教学情境,让小学生对所学习的数学知识有一个熟悉感,从而激发他们的数学学习热情。例如,在学习人教版小学数学四年级下册第五单元《三角形》时,教师可以在正式讲解内容时,让小学生自由讨论一下:在日常生活中有哪些东西是三角形的?虽然小学生都没有系统的学过有关三角形的任何知识,但是因为在日常生活中都会遇到,因此他们都能说出几个三角形的东西,比如衣架、红领巾、小彩旗等等。这个时候教师在让小学生思考一下这些东西都有哪些共同的特征,小学生在进过对比后会发现:每个三角形形状的事物都有三个边和三个角。这时候教师再对三角形的具体知识进行教学,这比教师一上课就直接跟学生说三角形的定义和特征,更能达到数学教学的效果,也更能激起小学生的数学学习欲望。 二、从生活中挖掘教学内容 数学作为一门学科,相对于其他文科性的学科来说,具有一定的抽象性,学习起来也具有一定的难度。而小学数学面对的学生,知识基础还比较薄弱、思维能力还尚未形成,所以如果教师在数学教学过程中一味地照搬书本,不仅不能达到预期的教学目标,还会大大挫伤小学生的数学学习积极性。教师在开展小学数学教学时,要以数学教材为基础,充分挖掘教材中与生活紧密相关的内容,然后将数学的学习融入到生活中去。例如,在学习人教版小学数学二年级上册第四单元《表内乘法》时,考虑到这是小学生第一次接触到乘法,为了降低小学生的理解难度,加强小学生对数学知识在生活的应用的认识,教师可以从小学生生活中比较熟悉的“用电”着手,教师可以大致的了解一下每个小学生的家庭的用电情况,然后让小学生算一下自己家一个星期大概需要多少电。有的同学可能说他们家每天会用5度电,一个星期就会用到5+5+5+5+5+5+5=35度电,然后教师再引导学生可不可以用一个更加简单的方法进行计算,可能有的学生会想到这个计算过程其实就是7个5的相加,这个时候教师就可以顺势提出,可不可以用另外一个运算去代替这些长的加分运算,然后引出“乘法”。这样的教学模式,不仅可以增加小学生的生活常识,还能让小学生参与知识的推导过程,从而提高小学生的思维能力。 三、在生活中运用数学知识 在传统的小学数学教学中存在着一个错误的数学教学观念, 认为数学的学习的主要目的就是为了能在考试中获得高的分数,而忽视了数学学习的目的是为了让学生用数学知识去解决生活中的遇到的问题。因此,在小学数学教学中教师要树立一个科学的数学教学观念,让小学数学的学习不仅仅停留在课堂上,更要鼓励小学生在实际生活中运用这些知识,这才是知识学习的最高境界。在课堂上,教师尽量将那些单纯的数学练习转化成为学生在生活中会遇到一些场景,这样不仅可以让小学生从枯燥乏味的题海中解脱出来,而且还能达到练习的效果。教师也可以组织小学生走出课堂,走进社会,亲身体验用数学解决问题的成就感。比如,可以让小学生走进文具店,用自己所学的知识去当一回小收营员,在这个过程中检验自己的学习成果,发现自己的不足,从而有针对性的进行提高。 综上所述,在小学数学教学中采用生活化的教学方式是符合新课改要求的,数学教师要能够从日常生活实践中寻找与数学学习相P的内容,将抽象的数学逻辑和知识转化为一种更加具体和更加形象的知识状态,从而激发小学生浓厚的数学学习积极性,让他们自愿参与到数学的学习过程中来,提高他们的数学学习效率,提升他们的数学技能。 数学与生活论文:高中数学课堂教学要与生活相结合 教学中应重视知识的形成、发现过程。数学本身是一门演绎性很强的学科,从知识的掌握到知识的应用不是一件简单、自然而然就能实现的事情,没有充分的、有意识的培养,学生的应用意识是不会形成的。教学中应该注重从具体的事物提炼数学问题,这引导学生联系日常生活中的一些问题用数学知识来解决,这有助于学生数学应用意识的形成。 实践对于数学知识的理解、掌握和熟练运用起着重要作用。听到的终会忘掉、看到的才能记住,亲身体验过的才会理解和运用。因此,要加强课外实践活动,比如,“垂线段最短”性质学完了,利用体育活动时间让学生跳远,并测出自己的跳远成绩;等分圆周学完了,让学生制作五角星图案;统计初步知识学完了,让学生自己估算学习成绩波动情况等等。这样做,学生既理了知识,又学会了解决实际问题的方法。经常让学生去实践,运用所学知识解决实际问题,学生应用数学的意识就会逐渐形成。这也是课堂教学转变教育观念,实施素质教育的有效途径。 比如在讲“行程应用题”时,利用这样一个生活中常遇到的问题:甲乙两地有三条公路相通,通常情况下,由甲地去乙地我们选择最短的一条路(省时,省路);特殊情况下,如果最短的那条路太拥挤,在一定时间内由甲地赶到乙地我们就选择另外的一条路,宁肯多走路,加快步伐(速度),来保证时间(时间一定,路程与速度成正比)。从数学角度给学生分析这个问题用于“行程应用题”,是路程、时间、速度三者关系的实际应用。又比如,在讲“解直角三角形”时,可利用这样一个实际问题。修建某扬水站时,要沿斜坡辅设水管,从剖面图看到,斜坡与水平面所成的 然而根据学生年龄特征和本着学生可接受的原则,教材的编排不可能十分系统完整,在教材中许多概念的形成,公式、定理等的发现过程往往没有详细完整给出,只是完美的结论,这就要求教师在课前深研教材、精心设计、重新组织教学内容,教学中应改变驾轻就熟的“题型+方法”的教学方式,让启发式教学进入数学教学活动,克服学生思维的被动性,选择自觉渗透数学思想方法:展示知识的发生过程,暴露知识的背景,为学生创设问题情境,教给学生发现、创造的方法,启发引导他们去思考、创造,让他们在创造中学习,在发现中获取,在成功中升华。具体地说,可利用概念、公式、定理的教学,培养学生思维的概括性和创造性;利用知识应用的教学,培养学生思维连续性和广阔性;利用典型例、练习题的多解和延伸变化,培养思维的敏捷性和深刻性;利用学习中经验的积累和存在问题的矫正过程,培养学生思维的方向性和批判性。一个人的数学素质的优势不仅在于其掌握数学理论的多少,也不仅在于其能解决多少数学难题,更重要的是看他能否运用数学思想去解决现实生活中的实际问题。中学生性格活泼,既有一定的社会生活经验又有较强的好奇心和求知欲望,他们喜欢学习有生动现实基础及将来从事“四化”建设所必需的数学知识与才能,教师在教学过程中要有意识地理论联系实际,结合生活和社会实践,提倡做中学,通过问题学,着重从学生今后实际生活的需要出发,使学生能学到真正有用的东西,能适应变化发展的世界,引导他们关心社会和关心未来,让学生学会解决问题。让问题进入课堂,以问题解决来培养学生应用能力。义务教育数学教学大纲明确指出“要使学生受到把实际问题抽象成数学问题的训练,形成应用数学的意识,教材中对于数学联系并应用实际也给予充分的注意。”由于“应试教育”的影响,却恰恰忽视了这一点,造成一个直接结果是,学生缺乏应用数学能力。可喜的是近几年全国高考和各地中考命题中都注意并加大了应用数学题的力度,(如高考从1993年至今从未间断,到1999年达25分,并在不断发展和完善)。把“问题解决”这个当前国内数学教学改革的热门课题引入高考的新尝试,这对我国中学数学教育适应素质教育具有很强的导向功能。 另外必须形成应用数学的强烈意识。首先,让教师进行应用数学方面的培训,开展应用数学的研究;其次,积极开展社会实践,深入实行调查,进行数学建模活动。在高考中出现的实际应用题,都是经过人工改造,抽象概括过的问题,这对数学建模活动有所不同,数学建模中必须自己提出问题,并进行抽象概括,比解应用题更复杂,更富创造性。在活动中要以学生为主体,充分发动学生,让他们动手动眼,获得丰富第一手材料,布置学生撰写建模小论文,激发他们参与建模热情,培养他们创新能力,学习兴趣。我们的数学教育不仅要让学生学会继续深造所必需的数学基本知识,基本技能,更重要的是让学生用数学眼光看待世界,用数学思维方式去观察分析现实社会,去解决现实生活中问题。因此,积极开展数学建模活动,可大幅度地提高解应用问题能力,培养国家更多的创新人才;再是,新教材中增加应用数学的内容;同时在各级考试中适当增加应用数学题的数量等,切切实实,让大家充分认识数学的巨大威力。 事实上,我们往往会发现在教室里除了自己以外,学生并未学懂数学。教师必须要让学生自己研究数学,或者和学生们一起做数学;教师应鼓励学生们独立思考,并接受每个学生做数学的不同想法;教师应积极为学生创设问题解决的情景,让学生通过观察、试验、归纳、作出猜想、发现模式、得出结论并证明、推广,等等。只有当学生通过自己的思考建构起自己的数学理解力时,才能真正学好数学。例如教师在讲授勾股定理时,让学生通过对图形的割、补、拼、凑,学生经过了亲自观察和动手操作,发现了直角三角形三边之间的数量关系。这样不仅使学生认识了勾股定理,熟悉了用面积割补法证明勾股定理的思想,而且更重要的是培养了学生的数学思维能力和自我探究的习惯,激发了学生学习笛У男巳ぁ 数学与生活论文:让数学课堂与生活相结合 摘 要:新《数学课程标准》明确指出:数学教学是数学活动的教学,教师要紧密联系学生的生活环境,从学生的经验和已有的知识出发,创造生动的数学环境,在课堂教学中要发展学生的应用意识,让学生认识到现实生活中蕴含着大量的数学信息,数学在现实生活中有着广泛应用。 关键词:数学与生活 新《数学课程标准》明确指出:数学教学是数学活动的教学,教师要紧密联系学生的生活环境,从学生的经验和已有的知识出发,创造生动的数字环境,在课堂教学中要发展学生的应用意识,让学生认识到现实生活中蕴含着大量的数学信息,数学在现实生活中有着广泛应用。今年我教的是一年级数学,书本上有“比大小”这部分,学生知道7大,6小,但如果说7比6大,学生就难以理解,我用生活中人的岁数来比较,问“小明今年6岁,小军今年7岁,那谁比谁大呢?”学生一下子容易理解了。这使我明白,在教学数学中一定要和现实生活紧密联系起来,让学生懂得生活中处处有数学。 一、找一找,在生活中感受数学 数学离不开生活,生活也离不开数学。在教学前可引导学生搜集生活中的数学信息,可积累数学知识,更是培养学生学习数学兴趣的最佳途径。例如:在教学“分类”前,我让家长在星期六带孩子到文具店去观察:①让他们观察文具店里有些什么?②观察这些物品分别是怎样摆的。上课时,学生交头耳,跃跃欲试,对即将要学的知识产生了浓厚的兴趣,都想把获得信息说出来,学生的学习兴趣立刻被提起来了。 选择学生身边感兴趣的事物或贴近生活的素材,修改或补充教材,让学生感到数学中浓浓的生活气息。例如:我在教学“图画应用题”时,先叫第一组7位同学站在讲台的左边,再叫第三组6位同学站在讲台的右边,让学生在这两组同学中获取数据信息,并提出数学问题,学生如果做α耍就领到一朵红花贴在手上并站在讲台的右边,让学生再在这两组同学找数据并编题解答。在这节课中,以找数据,提问题的形式,把知识提练出来,数学问题生活化,让学生再用自己的生活经验去解决所面临问题,不仅调动了学生的积极性,激发学习兴趣,而且增长了学生的见识,渗透了从小关注周围的事物,关注生活的思想教育。 二、演一演,在生活中再现情景 生活本身一个巨大的数学课堂,生活中客观存在的大量有价值的数学现象,老师平时要留心捕捉“生活素材”,采撷生活中的数学实例,为课堂教学服务。例如:在教学“认识钟表”时,我布置了一个任务,让学生准备一个闹钟,在星期六那一天,让他们把起床时间、吃饭时间、睡觉时间和一整天的作息时间看钟表记载下来,家长帮忙。到了星期一把自己的记录表带过来。一上课,学生兴趣十足,整堂课上得非常活跃,而且教学效果也很好。把教材内容与生活情景结合起来,使数学知识成为学生看得见,摸得着,听得到的现实。数学本源于生活,生活中处处有数学,我们要关注学生的生活经验和学习体验,捕捉贴近学生的生活素材,选取学生生活中熟悉的人、事和物,采撷生活数学实例,挖掘生活中的数学原形,让数学贴近生活,学生就会真正体会数学的奥秘,并体会到生活有趣,数学更有趣,以唤起学生的学习数学的兴趣。 三、想一想,在生活中构建模式 布鲁姆曾经说过:“情感是认知的原动力。”积极的投入能大大促进大脑的工作,促进各种智力因素的发挥,所以要提高学生学习数学的质量,我们就应该极力创设出具有“亲和力”的人际情境,以此来缩短老师与学生之间的心理距离。并在情境教学活动中。通过师生共同的组织活动,参与活动,通过其间更多的人际交往与人际关心,使学生在和谐的师生关系中激活创新的潜能,点燃智慧的火花。 例如,我在本学期听公开课时,一位六年级数学老师在教学“比在生活中的应用”的过程:老师首先拿出一堆糖果,面对全班学生问:“这是什么?”学生一见,不由大声的回答:“糖果”。老师:“想吃吗?”学生听了哄堂大笑,“想”几名大胆的学生高声喊着,只怕老师没听见,霎时间,几十双眼睛一眨不眨地盯着老师,伸长了脖子。 老师:我们班女同学多少人?男同学多少人?一共又有多少人? 学生:女同学20人,男同学30人,一共50人。 老师:那女同学占全班人数的几分之几,男同学又占全班人数的几分之几,女同学与男同学的人数的比值是多少? 学生想了想:女同学占全班人数的2/5,男同学占全班人数的3/5,女同学与男同学的人数相比的比值中2比3。 老师:那我这里有200个糖果,按女同学与男同学的比值2:3分,女同学可分到时多少糖果,男同学又可分到多少糖果?你们赶快想出计算方法,然后我们再把糖果按你们算出来的数量分下去好吗? 就这样,学生们在轻松愉快的氛围中,心甘情愿地“做”起了数学,如此贴近学生的心灵,怎能不会激发起学生的兴趣,引起学生的情感共鸣呢?熟悉的生活背景,不仅调节了课堂气氛,还调整了课堂的教学节奏,缩短了师生间的距离,使老师的教与学生学达到和谐统一,这哪里像是上数学课,在孩子们眼里,也许更像是一堂游戏课,这哪里有高高在上的“师道尊严”,在孩子们的心里,也许更像是与大哥哥在交流,学生还有什么理由不自主地投入到探究中去呢? 四、做一做,在生活中运用数学 俗话说:“实践出真知。”运用所学去认识生活,解决生活中的实际问题,既体现了数学的应用价值,也培养了学生的实践能力,孕育了创造的灵感。例如:学习了“认识钟表”以后,我让学生再交一次记录自己平常的作息时间,这次要自己完成,然后计算每天吃饭睡觉作业玩耍各用了多少时间,并自我评价时间安排是否合理等。这样,不仅把“钟表”的知识运用到时生活中,而且学会合理安排时间。 总之,让数学与生活结伴同行,联系生活学数学是《新课标》的基本理念,也是数学教学的重要途径,我们应该致力于使数学知识与学生的生活实际密切联系起来,使生活问题数学化,数学教学生活化,只有这样,才能使传统的教材再现生机与活力,才能使传统的课堂充满个性与灵气,才能使数学教学更加丰富多彩,才能让数学因生活而精彩。 数学与生活论文:浅谈如何沟通数学与生活的联系 摘 要:教师在课堂中要从学生熟悉的生活情境、已有的生活经验和知识背景出发,来选取学生学习的素材,创造性地使用教材,让数学和生活得到有效的融合和联结,从而提高学生学数学的兴趣、拓宽学生的视野,培养学生用数学的意识。 关键词:活用;感受;创设;回归;体验;应用 《数学课程标准》指出:数学教学要紧密联系学生的生活实际,从学生的生活经验出发,创设生动有趣的情境,尽可能将一些知识、方法的发生过程详尽地展现在学生的面前,使学生学到有价值的、必须的数学知识。与《课程标准》相呼应,新的教材从文本上实现了生活化:图文并茂,贴近生活。 为达到《标准》所指出的要求,教师在课堂中就要从学生熟悉的生活情境、已有的生活经验和知识背景出发,来选取学生学习的素材,创造性地使用教材,让数学和生活得到有效的融合和联结。这样的教学不但能提高学生学数学的兴趣、拓宽学生的视野,还可以培养学生用数学的意识。下面就谈谈我在着方面的一些作法。 一、活用生活资源,让学生感受数学的价值 教室里的事物对学生来说太熟悉不过了,可能谁也不会想到它们与数学之间有什么联系。因此一旦被利用起来,对学生的影响就很大了。在教学一年级上册《数一数》时,我设计了让学生数一数教室里各物体数量的练习。这时学生既惊奇又兴奋,一只只小手不断地举起,就连我都没有注意的锁子、拖把他们都正确说出了数量。接着我又让学生结合实际用数说一句话,如:我有5根铅笔等,这时他们不但会说身边的事物,还能联系到校园内、家庭里及社会上的事物。 生活资源处处都有,只要作教师的能做个有心人,那么一草一木、一人一物,甚至某些社会的、自然的现象都将成为数学素材。 二、创设具体的生活情景,让数学回归生活 笛Ю丛从谏活但又高于生活,是生活中的量或规律的高度归纳和概括。因此对于一些抽象的数学知识,如果脱离了生活实际就很难理解。为了解决这一难题,我在教学中常常设计一些具体的情景,让所教知识回到原有的情景中。 如在教学一年级上册数序第几时,我让学生现场进行排队,并说出自己及同学各在第几位。在教学《前、后、左、右》时,我又组织学生上了一堂数学体育课。由于有了亲身经历,学生很好地理解了第几、前与后、左与右的相对,并能很好地识别一物体所处位置。 三、为学生提供观察实践的机会,让学生在实践中体验数学 《数学课程标准》指出:学生学习的内容应当是现实的、有意义的、富有挑战性的。在教学中从学生熟悉的生活情景出发,选择与学生生活背景有关的材料,让学生在实际中学习数学、理解数学,进而体验到数学就在身边。这样做不仅可以激发起学生的学习兴趣,而且能提升学生探究和解决生活问题的能力。 如在教学一年级下册《认识人民币》时,在前几节课学生已弄清人民币面值及元、角、分之间的换算关系的基础上,我安排了小小购物员的活动课。课前我和几位数学老师一齐把活动室布置成小超市的样子,并分类摆上准备好的诸如玩具、饮料、文具等商品。上课时我选了几位学生做售货员,让剩下的学生做文明小顾客排队购物。在“顾客”与“售货员”的付钱与找钱的过程中,学生很好地认识了人民币,初步学会了付钱、找钱,并体验到了成功的乐趣。 再如在教学四年级上册《统计》时,为了让学生理解统计这一抽象概念,我让学生在课前分组调查本班参加各类兴趣小组的人数,及本年级各班的人数和男女生人数;为了更好地应用统计知识,我结合本地区实际情况设计了一项活动:让学生利用所学统计知识帮水果店阿姨解决进货难的问题。这一活动大大调动了学生的积极性,在拿水果、数水果及调查其他各组水果数目的过程中,学生不但很好地理解和运用了统计知识,还获得了成功的喜悦,更为重要的是增强了他们用数学的意识。 四、创设问题情景,沟通现实与数学学习 目前问题情景已成为沟通现实与数学学习、具体问题与抽象概念之间的一座桥梁,它在数学教学中发挥着重要作用。在实际教学中,教师要为学生提供一些与现实生活密切联系的信息,让学生在情景中提出问题、解决问题。 例如,在教学人教版一年级上册107页《用数学》时,我将教材中的图片略做改动并制作成课件。通过多媒体我为学生创设了一个个真实的、富有童趣的动画问题情景(如松鼠搬松果),并让学生根据所看到的画面大胆提出问题并解答之。 再如在教学《圆锥的体积》时,我创设了这样一个问题情景:打麦场上一位老农笑嘻嘻地看着眼前一大堆近似圆锥的小麦堆说:不知产量怎样?然后提出问题:同学们你们能解决这个问题吗?怎样算?需要哪些量?通过这个实际生活问题的解答沟通了现实与数学学习,也使学生所学知识得以应用。 五、在巩固练习中应用数学 数学课上进行练习是必不可少的环节,但那些单纯的、机械的练习只能是简单的知识再现或重复,起不到把数学知识应用于生活实际的作用,也就无法沟通数学与生活的联系。为了使学生所学知识得以很好地应用,能体现出其“有价值性”,我在教学中常搜集或根据实际编写一些练习题,以使学生在巩固知识的同时体会到所学知识的价值,并培养其用数学的意识。 例如在学习《圆柱的认识》时,我设计了这样一道练习题:把一个长94.2厘米,宽31.4厘米的长方形铁皮卷成一个圆桶,这个圆桶的底面周长是( )厘米,高( )厘米。这道题的解答既是对圆柱的有关知识的巩固复习,也是对圆柱知识的应用。 再如在复习长度单位时,我设计了这样一道改错题:早晨,我从2分米的床上爬起来,走出6分米的房间,来到卫生间拿起1厘米的牙刷,挤出1.5米长的牙膏。刷完牙后,急急忙忙用5厘米长的毛巾洗脸,然后吃了一根3米长的油条,就和身高140米的哥哥一起坐车去12米外的A城。学生完成了这道令人发笑的改错题,也就是对长度单位进行了一次应用,其应用意识在这一过程中也会增强。 既然数学来源于生活,只要我们做教师的肯做个有心人:认真观察,潜心挖掘、研究,就一定能找到每个知识点的原形,让这些知识赋予生命力,让学生感悟到生活中处处有数学,数学中处处有生活,从而乐于学数学、用数学。 数学与生活论文:建立起数学与生活的联系 新的《数学课程标准》明确指出:“要重视从学生的生活实践和已有的知识中学习数学和理解数学。”数学源于生活、寓于生活、用于生活,在小学数学教学中,如果能够结合小学生的认知特点,将数学知识与学生的生活实际紧密结合,那么,在他们的眼里,数学将是一门看得见、摸得着、用得上的学科,不再是枯燥无味的数字游戏。这样,学生学起来感到亲切、真实,有利于培养学生用数学眼光来观察周围事物的兴趣、态度和意识。也有利于学生认识数学,学好数学,发展智力,促进综合素质提高,具有重要的意义。因此,作为教师要善于结合教学内容,捕捉生活中的数学现象,挖掘数学知识的生活内涵。 一、开展活动,建立数学与生活的关系 低年级学生对美丽生动的童话、活泼有趣的游戏、直观形象的模拟表演特感兴趣,并热衷于充当其中的角色。这符合一年级这一学段儿童天真、爱幻想的天性和心理特征。在这节课中,我采用学生熟悉的“过马路”这个生活情景,使抽象的数学问题生活化。 活动创设:由小朋友熟悉的《健康操》进行引入,随着音乐的响起,小朋友们纷纷离开座位,跳起了健康操,课堂气氛一下子活跃了起来,学生的兴趣也提高了。 在学生的兴趣高涨,气氛达到高潮时,我出示主题图,说:“看,街上到了。街上人来车往,热闹极了。你了解哪些交通规则?你能说说吗?”学生经过讨论,说:“过马路时,要注意来往车辆、走横道线、看红绿灯:红灯停,绿灯行,黄灯等”等的交通规则。接着,我问:“小巧过马路,先看哪一边?”“为什么要先看左,再看右?”“她向左看,看到了什么?向右看,又看到了什么?”等学生回答后接着问:“小亚也要过马路,她是怎么走的?”让学生相互说说。当学生说得正起劲时,我故皱眉说到:“同样一辆摩托车,小巧和小亚一个说在左,一个却说在右,这是为什么?”学生的情绪一下子被调动了起来。 给学生充分的时间进行讨论后请两个小朋友戴上小亚和小巧的头饰,在教室里画的横道线上进行角色扮演过马路,搞清为什么过马路要先看左,再看右?如果不注意的话,可能会发生什么情况?得出小巧和小亚站的相对位置关系,所以两人的左右也不同的结论。接着我说:“小胖和小丁丁也要过马路,他们是怎样过马路的呢?请你去找好好朋友轻轻地说一说。”学生纷纷离开位置,找到好朋友说一说,演一演,得出:“过马路,要安全。先看左,再看右”的生活常识。 接着出示可爱的小丸子和名侦探柯南,这是小朋友都熟悉的动画人物,让他们进行争论来进一步巩固相对位置关系。课中我注重对学生人际关系、语言言语、身体运动和数学逻辑等多种智能的培养,活动中,学生的参与率达到100%。 我认为:安排这样的教学,学生不但掌握了书本上“左”与“右”的知识,还掌握了生活中过马路要注意交通安全的生活常识,将学生在课堂中学到的知识,返回到生活中,解决了生活中问题,又用生活实践中学到的知识弥补课堂内学不到的知识,自然满足了学生求知的心理愿望,产生了强烈的教与学的共鸣。 二、利用学生生活实际问题引入新知 在教学过程中,老师如果能充分利用学生身边的生活现象引入新知,会使学生对数学有一种亲近感,数学与生活同在,并不神秘,而且,也会激起学生探求新知的强烈愿望。 例如,在教高年级学生认识“比例的意义和基本性质”时,我是这样引入的:同学们,你们知道在人身上存在着许多有趣的比吗?将拳头翻滚一周,它的长度与脚底长度的比大约是1∶1,身高与双臂平伸长度的比大约也是1∶1,脚底长与身高的比大约是1∶7等,知道这些有趣的比有许多用处。到商店购补袜子,是将袜子在你的拳头绕一周,就会知道这双袜子是否适合自己穿,假如你是一个警察,只要发现罪犯的脚印,就能估计罪犯人身高等,实际上是利用人体的比来组成一个有趣的比例来计算的,今天我们也一起来探究“比例的意义和基本性质”,这样通过“人体有趣的比”生活现象,引出“比例”学习,使学生产生了浓厚的学习兴趣,主动的参与新知识的探究。 三、结合学生生活实际,学习新知 数学是一门抽象性很高的学科,而小学生的思维是以形象性为主,因此,为了使他们能比较轻松的掌握数学规律,在课堂教学中,我力求创设与教学内容有关的生活情景。把学生引入生活实际中来,让他们在实际操作中,通过观察和实践来理解数学概念,掌握数学方法,逐步培养学生抽象、概括、比较、分析和综合的能力。例如:我在教学高段数学相遇问题时,存在着三种类型的题目:相向而行、相背而行和同向而行。为了让学生能够搞清三者之间解题规律的联系和区别,我组织学生搞了一次小小的表演:每两人一组,演示相遇问题中的三种情况,几分钟后各组交流表演情况。每位学生积极、主动参加实际演练,这样加深了对相遇问题三种情况的理解。 四、挖掘F实生活素材,巩固新知 数学知识需要巩固,才能使学生牢固掌握并熟悉练应用。在教学中,如果能结合具体实际问题进行练习或实践,可以培养学生解决实际问题进行练习或实践,可以培养学生解决实际问题的能力,使学生在将数学应用于实践的过程中,创新意识和创新能力得到逐步培养。 五、深入学生现实生活,应用新知 多年以来,我们的数学教学忽视了数学的实际应用,不注意培养学生的应用意识与应用能力,偏重于脱离实际的机械训练和题型教学。长期这样的训练导致了学生思维僵化,不利于学生思维发展。而新的教学大纲指出,学习数学的重要目的在于用所学到的数学知识解决日常生活和工作中的实际问题。故在教学中,每学到一个新知识后,要鼓励和引导学生深入生活实际,去解决一些实际的问题弄虚作假正做到学以致用。例如:在教学求几何形体的表面和体积以后,我让学生通过生活中调查、数据收集和整理来了解家庭里的水桶、木桶、冰箱、电饭锅等有面积或体积的计算;在教学平均数应用题以后,让学生算出平均年龄、平均身高、某单元考试平均成绩等;在教学元、角、分以后,我组织学生开购物活动,师生互当售货员和顾客进行买卖游戏,购一些自己喜欢的学习用品或体育器材的金额,并分组算出总金额。通过这些具有浓厚生活气息的实践活动,从而达到了应用新知、解决生活中的简单问题。 在小学数学教学中,应从学生的生活实际出发,联系生活讲教学,把生活经验教学化,数学问题生活化,把社会生活中的题材引入学习数学的大课堂中,使学生感受到数学与现实生活的联系,从而激发学生学习数学的兴趣,使他们学会从数学的角度去观察、分析现实社会,去解决日常生活中的现象和问题,形成勇于控索、勇于创新的精神。让学生体验到数学知识就在身边,生活中充满着数学,从而让学生在自己的生活去寻找数学、发现数学、探究数学、认识数学和掌握数学。 数学与生活论文:构建数学与生活的桥梁 数学知识来源于生活,又应用于生活,因此,数学教学应该紧密联系生活实际,构建数学与生活之间的桥梁,让学生在生活中去寻找数学、发现数学、探究数学,从中提高学生分析问题和解决问题的能力.本文是作者通过多年的教学实践从联系生活实际,创设问题情境;运用生活知识,体验数学“事实”;回归“生活实践”,解决生活问题三大方面阐述“数学源于生活,又服务于生活”的教学理念,从而打开数学与生活的通道,让学生勤于思考、主动学习、乐于探究,并感受数学的魅力,达到培养能力、发展智力的效果. “数学是人们生活、劳动和学习必不可少的工具.”随着科学的发展,数学已渗透到生活的各个领域.数学知识来源于生活,又应用于生活.著名数学家华罗庚曾经说过:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,日用之繁,无处不用数学.”这是对数学与生活的精彩描述.因此,我认为数学教学应该紧密联系生活实际,构建数学与生活之间的桥梁,让学生在生活中去寻找数学、发现数学、探究数学,提高学生应用数学的意识,培养学生分析问题和解决问题的能力. 生活中去寻找数学、发现数学、探究数学,提高学生应用数学的意识,培养学生分析问题和解决问题的能力. 在多年的教学实践中,我根据教材内容和学生实际,紧密联系生活实际创设情境,向学生提供丰富的数学背景,让学生感受生活经验数学化,数学知识生活化,引导学生了解数学知识在生活中的重要作用,体会数学与生活的密切联系,实现“数学源于生活,又服务于生活”的教学理念,收到了较好的教学效果. 一、联系生活实际,创设问题情境 2011版《小学数学课程标准》指出:“数学教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上.”小学生已经积累了一定的生活经验,教师在教学中就要充分利用这些生活经验作为教学资源引出数学问题,用学生熟悉的、感兴趣的、贴近他们实际生活的素材展开教学,激发学生的求知欲望,唤起学生的学习兴趣. 俗话说:“听过的易忘记,看过的能记住,做过的能理解.”教师要引导学生在“玩中学、做中学”.用数学的眼光观察生活,为学习数学知识收集材料,提供信息,使抽象的数学知识变为学生看得见、听得到、摸得着的东西.例如:在教学“加减混合运算”时,我用模拟乘坐公共汽车上、下车的情境,让学生轮流当乘客,把枯燥乏味的加减混合运算生活情景化,使学生乐于接受,易于理解.接着让学生讨论该怎样列式计算,从而引出加减混合运算式题,让学生顺理成章地理解加减混合运算的含义.这样的情境表演生动真实,激发了学生参与课堂学习的积极性,课堂教学也焕发了活力.学生人人参与,个个成为学习主人,学生喜爱数学,学好数学的情感也得到了培养. 二、运用生活知识,体验数学“事实” 数学教学不能光凭书本,要和实践紧密结合起来.教学中,结合学生周围的事物引出数学知识,使他们感到亲切、易懂.例如教学“面积单位”一课时,让学生举出生活中哪些物体的面积接近1平方厘米、1平方分米……如纽扣、指甲、门牙接近1平方厘米,手掌、树叶接近1平方分米等等,通过这样的举例,可以加深学生对面积单位的认识,感受1平方厘米、1平方分米等的真正意义.如学了“三角形的稳定性”后,可引导学生探索:课桌椅摇晃该怎么办?还请同学们回家去做小修理工,利用三角形的特性来修理家具.这样一来孩子们的反应都很积极,达到了让数学变成可以看得见的“事实”. 三、回归“生活实践”,学会解决问题 要想把数学内容真正成为学生趣之所在,志之所往,就必须把课堂教学回归生活.因为应用教学才是学好数学的出发点和最终归宿.在教学中,我善于引导学生把学会的数学知识应用到生活中,会用数学观点和方法认识周围的事物,并能解答一些实际问题.例如:把“元、角、分”的学习内容改为“购物活动”,不仅加强了数学知识的学习与社会生活的联系,而且加强了与加减法知识的沟通,渗透了解决问题的要求.如教学“长方形和正方形的周长、面积”后,很多学生对在什么情况下是求周长、什么情况下是求面积经常弄不明白,为加深对周长和面积这两个概念的理解,我让学生通过讨论、用生活实例得出“某篮球滚动一圈的距离”,“建造围墙用铁丝的长度”等,都是求周长.而求“书本封面的大小,窗户玻璃和操场、教室的大小”等,是求面积.这样同学们的认识就更透彻了.再如教学“长方形面积计算”时,我发给每个学生一个1平方分米的正方形和一张自纸,请他们用手中1平方分米的正方形或直尺量出这张白纸的面积有多少平方分米.测量的时候想一想怎样量最方便,小组间互相讨论,接着自己去量出结果.学生学会了本领,就想用,这也是孩子们的天性.比如教“长方形面积计算”后,我设计了这道题;我们班的教室长8米,宽5米,要粉刷四周墙壁,除去门窗和黑板20平方米,粉刷的面积是多少?如果每平方米用涂料0.25千克.需要涂料多少千克?准备30千克的涂料够用吗?为什么?又如:学生认识了“时、分,秒”之后.我布置学生回家记录几时吃饭、看电视、睡觉、早上几点起床等,在此基础上合理安排自己一天的作息时间.学生解决这样的问题觉得很有价值,兴趣很浓. “让学生在生动具体的情境中学习数学”,“让学生在现实情境中体验和理解数学”这些新的理念,为我们广大数学教师提出了新的要求.因此,教师在课堂教学中要善于根据学生已有知识和生活实际,创设宽松、和谐的教学情境激发学生的学习兴趣和求知欲望,构建数学与生活的桥梁,打开数学与生活的通道,学生才会勤于思考、主动学习、乐于探究,从中感受数学的魅力,达到培养能力、发展智力的效果. 数学与生活论文:实现数学与生活紧密联系的策略 数学来源于生活,又应用于生活中。课程标准十分强调数学与现实生活的联系:“数学教学,要紧密联系学生的生活环境,从学生的经验和已有知识出发,创设有助于学生自主学习、合作交流的情境……激发学生的学习兴趣,增强学好数学的信心。”那么,怎样才能真正实现数学与生活紧密联系呢? 一、要创造性地使用教材,力戒“照本宣科”、“舍近求远” 有些教师在创设生活问题情境时,呆板使用书本,不敢灵活处理教材,使很多抽象的概念学生难于接受。总是常常考虑教师教的方便,认为书上现成的生活情境图就是最好的,为什么不用,省得教师去想、去画、去说。而没有考虑到学生学习的效果。只考虑生活,而没有考虑到学生最贴近的生活。明明有条件联系自己身边的事,结果农村课堂联系的却是城市生活,远在天边的生活,这自然是不能很好地解决问题的。因为,教材的编写由于客观和主观的原因,难以使教学内容符合全国各地的生活实际。这就需要教师有时要创造性地使用教材,结合学生的生活实际情况将书上的范例改一改,优化教学内容,使之更生活化。比如,三年级口算乘法的主题图、过山车等活动和游乐项目价格表。编者把它编进教材,目的就是要从学生熟悉和感兴趣的实际生活情境引出多位数乘一位数乘法。这是一幅非常贴近儿童生活的情境图,对大多数城市的小学生来说都有去公园玩的经历,他们对公园的环境比较熟悉。所以,出示这个情境图,容易激发学生的学习兴趣。但是对于农村孩子来说,大多数学生根本就没有见过、不熟悉,那你就没有必要利用书上的情境图了。你可以给它改成商店里的物品和价格,改成水果店里的产品及价格。所以,我们教师就应该创造性地使用教材,不要“照本宣科”、“舍近求远”。要寻找学生身边的生活情境,这样才能激发学生的探索欲望。 二、要提高解决问题的能力,力戒“无的放矢” 有些教师在创设生活情境中,只重视生活现象,不重视数学问题。以生活情景引入课题,并没有解决生活中的问题。这样脱离了问题情境的教学,就相当于没有目标的离弦之箭――无的放矢。 如,有这样一个案例:《圆的面积》一节,教师先出示一幅漂亮的画,绿油油的草地上有一个树桩,树桩上栓着一头牛正在吃草。师问:“如果要求这头牛最多能吃多少草,需要求什么?”学生通过观察、讨论得出需要求圆的面积,就此引出课题,这些做得都很好,可是这位教师接下来引导学生推导出圆的面积公式后,就利用书中的习题加以练习,像这样用生活中的例子引入课题后,就丢在一边不管了,他虽然摆出了生活现象,却忽视了数学问题化;只重视生活现象,不重视问题解决;只注重了数学来源于生活,却没有回归于生活。像这样的案例,在引导学生推导出公式、学会运用公式之后,一定要回到课始的情境问题上来,让学生考虑要求牛最多能吃多少面积的草需要什么条件,怎样来解决?把这幅画抽象成求圆的面积这一数学问题,围绕这个问题进行探索活动,动手量出所需要的数据,计算,最后将问题解决。 三、要有利于教学目标的达成,力戒“表面化” 有些课堂教学虽然看起来和生活是紧密联系的,但还是比较表面化的。如,二年级上册角的初步认识一节,在学生已经认识了“角”后,教师提出:“举些我们身边有角的例子”。学生举了:“门上有角”、“黑板上有角”、“国旗上有角”等等,有些教师认为学生能说出生活中的角就达到了目的。像这样的例子,虽然能使学生初步感受数学在生活中的运用,但学生说出的各种角,却不能很好地揭示数学本质,也不利于教学目标的达成,特别是对于培养学生建立正确的角的表象很不利。因此,当学生举出了上面的例子时,教师更应当引导学生体会:“角确切地在哪里”,如让学生动手指一指门上的角、窗子上的角、国旗上的角等等。通过这些具体的活动,学生不但明确了角有一个顶点两条边这一特征,达成了教学目标,而且也把数学学习与生活实际紧密结合起来,达到了学以致用的目的。因此,在我们的教学中除了强调和生活实际联系,同时也应当要揭示数学的本质,这样才有利于教学目标的达成。
高职土建专业教学研究:BIM大背景下高职院校土建类专业教学改革探析 摘要:随着我国政府对BIM的大力推广及应用,BIM技术的项目不断增多,建设行业进入了BIM时代,对BIM应用人才的需求也日益突出。但目前我国高职院校土建类专业的BIM教育还处在探索阶段,BIM教育存在诸多的问题。本文系统性地阐述了当前国内外BIM教育的现状,以及我国高职院校土建类专业在开展BIM教育过程中的常见误区及面临的主要问题,提出BIM教学改革的方法和建议,为我国高职院校土建类专业进行BIM教学改革提供参考。 关键词:BIM;高职院校;土建类专业;教学改革 一、BIM及其概念的延伸 BIM(Building Information Modeling),是建筑信息模型的简称。它是信息模型在建设工程行业的一个应用,BIM技术是创建并利用信息化模型对建设项目进行设计、建造和运营全过程进行管理、优化的方法与工具[1]。 当然,BIM的应用不仅仅局限于建筑领域,在路桥、污水处理、地下公共设施等领域的应用也屡见不鲜,如上海金汇港大桥、白龙港污水处理厂二期、徐家汇交通枢纽和陈翔路地道工程等[2,3]。因此,在国际上很多学者对BIM概念进行了延伸,如图1所示,这些自然延伸的概念足以说明BIM的广泛应用前景。 随着BIM的应用在各国的不断发展,我国政府对BIM大力推广及建设行业应用BIM的项目不断增多,建设行业进入了BIM时代,对于BIM应用的人才需求也日益突出。此时,各高校应当清醒地认识当前BIM应用的发展形势,加强BIM应用的人才的培养[4]。 二、国内外的BIM教育现状 大规模调查显示缺乏足够的BIM训练是采用BIM最大的障碍。学生是BIM技术的后备军、未来的生力军,是BIM技术应用和发展的希望所在[5]。掌握BIM技术不仅能增强人才的竞争力,还能为职业发展提供很多新的机会和可能。 美国作为BIM技术和虚拟设计与施工(VDC)领先的国家,在学术界已开展了许多探索,BIM和VDC课程已被接受和确定作为美国的几个重要大学本科工程管理课程的优秀部分。斯坦福大学、卡耐基・梅隆大学、宾夕法尼亚州立大学、亚利桑那州立大学、加州理工大学、马里兰大学等都已开设了BIM相关课程[6]。 在亚洲地区,新加坡国立大学开设了BIM相关课程供学生选修,并且在BIM的教学中引入IFC(工业基础分类)标准,IFC标准数据文件有很好的平台无关性,是BIM众多参与者协同工作,数据交换的基础,如图2。在我国香港地区,涉及BIM技术的课程在本科和研究生课程中不断涌现,香港理工大学为建筑和房地产专业的本科和研究生提供BIM的高等文凭[7]。 国内开办土建专业的一流本科院校如清华大学、同济大学等,已率先开展BIM基础理论研究和高级BIM人才的培养工作[8]。清华大学与广联达公司共同成立了BIM研究中心,同济大学与鲁班软件双方就工程造价、电算化教学及BIM技术研究等方面举行合作签约,沈阳建筑大学成立了以Revit为主的BIM研究中心,等等。 所有建筑市场的利益攸关方包括高校在内,均身不由己地处于以BIM为标志的建设行业信息化浪潮之中。那么,以“土建技能型人才”为培养目标的高职院校的土建类专业,该如何应对这扑面而来的BIM技术浪潮呢?据笔者所知,目前国内部分高职院校正在积极开展BIM教育,如四川建筑职业技术学院、广西建筑职业技术学院、山东城市建设职业技术学院等已经开设或正在进行建设项目信息化管理专业的申报。还有一部分高职院校,如黑龙江建筑职业技术学院、江苏建筑职业技术学院、辽宁林业职业学院等积极采取行动,与国内知名BIM技术公司开展校企合作。 三、高职院校BIM教育存在的误区及问题 对高职土建类专业而言,BIM既是一种新技术的挑战,更是一种深化教学改革,提升人才培养质量,重塑自身办学特色的绝佳机遇。但当前,我国高职院校的BIM教育还处在探索阶段,虽然不少高职院校尝试着将BIM技术引入到课程体系,但对BIM教育的理解存在诸多误区,BIM教育也面临着不少问题。 (一)BIM教育存在的误区。 误区之一:认为BIM是单专业的事情。由于缺乏对BIM技术的深入了解,一些高职院校对BIM的理解局限于建筑三维模型的建立,将BIM所涉及到的相关专业孤立起来。然而,BIM的优秀理念之一就是全生命周期管理,所谓的全生命周期是指建设工程项目从规划设计到施工,再到运营维护,直至拆除为止的全过程,建设工程项目具有技术含量高、施工周期长、风险高、涉及单位众多等特点,因此在建设项目全生命周期不可能只涉及某一个专业,如在建筑项目的设计过程中,需要包括建筑、结构、设备等多个专业的相互协作,将不同专业的建筑信息模型链接。 误区之二:认为BIM就是三维建模软件。由于目前BIM在我国的使用还不够成熟,导致很多人对BIM的认识不够全面,认为BIM是一种或几种建模软件的组合,或者认为BIM不过是一项设计表现的新技术。只要教会学生使用这些软件就够了,从而忽略了对BIM理论本质和精髓的教育,这样对将来BIM技术的推广应用是一大危害。 图2是BIM在我国建筑全生命周期中所涉及到的工作内容、软件和信息交互性分析图,图中清晰地反映出BIM技术在建筑全生命周期各阶段的工作内容,所涉及到的一些软件以及各板块间的信息交互,由此可见,三维建模只是BIM技术中的一个部分,BIM技术在建筑全生命周期中所涉及到的内容和专业也不可能只有一面。 误区之三:认为BIM只适用于房屋建筑领域。自我国工程建设行业2003年引进BIM技术以来,就一直在房屋建筑领域进行大力推广,再加之近年来关于BIM的经典案例都出现在建筑领域,使得很多人认为BIM是房屋建筑领域的专利。但随着BIM技术在市政基础设施中的应用越来越多,这种误解也在逐渐减少。 (二)BIM教育存在的问题。 问题一:师资和教学环境不适应BIM教学改革。无论是BIM课程体系的建立,还是专业教学内容,教学方法的改革,这一切都离不开专业教学资源的支撑。当前高职土建类专业基于BIM的教学改革,其前提就是BIM相关的教学资源建设,包括师资队伍的建设和BIM实训室的建设等[8]。但当前高职院校普遍存在BIM师资不足,没有BIM实训室或实训室设备跟不上BIM技术发展要求的问题,因此,加强高职院校BIM师资和BIM实训室的建设可谓当务之急。 问题二:把BIM技术相关课程纳入课程体系存在困难。在目前高职院校三年学制同时学生课业负担重的情况下,要保留现有课程体系,BIM相关课程的设置已没有多少余地。 问题三:BIM教育跨专业、跨院校交流困难。BIM的知识体系是跨专业的,一个专业院系的教师很难懂得BIM的所有知识。BIM教学过程中,只能依赖于跨专业、多个教师的协作,而跨专业知识体系的衔接和配合,给院系协调带来了很大的困难[9]。 在面对这些误解和问题时,作为高职院校土建类专业未来BIM技术人才的培养者,更应首先破除这些误解,积极面对BIM教育存在的问题,加强自身BIM技术的学习,为培养合格的BIM人才做好准备。 四、高职院校BIM教学改革方法探析 BIM的大规模应用即将到来,由此带动了对BIM应用人才的大量需求,高职院校应该顺应时代要求,及时调整教学改革的思路,加强学生BIM素质的教育,使BIM成为土建类专业学生必备的专业素质之一。基于BIM的高职土建类专业的教学改革,可以从以下几个方面展开论述。 1.将BIM技术纳入职业教育课程体系。高职教育的培养目标是各个专业的技能型应用人才,当前建设市场对BIM技术应用人才的需求,决定了高职土建类专业的人才培养方案的改革方向,首先在高职土建类专业的人才培养目标描述中,必须明确增加建设项目信息化的素养及技能目标,其次在课程体系中必须增设BIM相关的课程。将BIM技术纳入职业教育课程体系中,创建以能力为优秀、以过程为重点的教学质量保障体系和学习绩效考核评价体系。再次,要注意教材、教学手段、教学内容和课程标准的更新和配套,使之与人才培养方案相适应。 2.重视BIM实践教育。BIM知识体系更强调应用能力,因此BIM的实践教学应该得到重视。高职院校开展BIM的实践教学应该循序渐进,由单项技能到综合技能的培养。在低年级的理论课程教学中加入单项BIM应用技能实训,有针对性地加强一些重要单项技能训练,而到了高年级可开展以项目案例为优秀的BIM综合技能实训,推动学生系统性地采用BIM知识进行毕业综合实践,通过以案例为主线,任务驱动,团队实战对BIM价值在教学中在应用进行提炼。有条件的职业院校还可以联合不同院系的不同专业,开展BIM一体化实训课程,将BIM技术应用于项目案例的全生命周期,培养学生的协同设计能力、施工技术能力、计量计价能力、施工组织设计能力等。 3.双重引导,多形式提高学生自主学习能力。BIM技术是一门系统性很强的学科,但由于课时有限,很难做到对BIM的系统性教育。除了对BIM理论和优秀软件的教育之外,还有很多软件是没有办法纳入到课程体系的。此时,学校和教师应充分发挥对学生的引导作用,为学生的自主学习提供必要的条件,如相关书籍和软件等,激发学生的学习兴趣,鼓励学生自主学习BIM知识和各类软件。另外,为了跟上BIM技术快速发展的步伐,只讲授已经成形的基础内容是不够的,BIM的教学应该灵活多变,学校也可多途径开展BIM教育,如通过邀请行业专家讲座的方式激发学生的学习兴趣。此外还可通过讨论、专题报告、研讨会等各种形式,使学生掌握BIM的前沿技术,为学生未来的就业打好基础。 4.与BIM技术公司开展校企合作。随着BIM技术的推广以及当前对BIM技术人才的极大需求,各高职院校应该抓住这一机遇,积极开展与知名BIM技术公司的合作交流。双方应本着优势互补、资源共享、互利共赢、共同发展的原则,围绕校企合作共建BIM综合实训室、认证培训中心、师资联盟等,合作开展教师交流培训、人才培养活动,这对以后BIM教学及专业人才的实际应用能力的培养将有实际意义。 五、结论 BIM技术是建设工程领域未来的发展方向,在建设工程设计、施工、监理、运营等过程中都具有比较超前的引领性。在当前我国政府部门大力推广BIM的背景下,探索将BIM教育引入到高职院校土建类专业教学模式中来,不仅迎合建设市场的发展需求,改善就业状况,更能促进学生的自主学习能力、协作能力、专业知识能力的全面发展,为我国BIM技术的发展和培养高素质技能型专门人才做出积极的贡献。 高职土建专业教学研究:高职院校土建类专业信息技术与教学融合的研究 摘要:目前大部分院校仅从单个专业角度论述信息技术的建设,本文是以改变以往单一课程为目标建立教学资源的方式,从专业群技术技能教育体系的角度来设定如何应用信息技术与技术技能教育体系的教学融合。在研究过程中本着以大专业群教学理念为出发点进行研究。以相关专业的优秀技能点、知识点和课程标准为基础,设计现代信息技术在理论教学和实践教学中的应用。 关键词:信息技术;高职教育;融合 将信息技术与专业群体教学的融合,是新一代职业教育工作者研究的重点。笔者认为超越不同课程体系,以关注共同知识、能力要素的方式,进行专业知识的开发研究和设定。信息技术与大专业群体学科体系的教学融合的根本目的是有效地改善学习环境、创新教学方法,提高学生的学习效率,提高教师的实践教学水平,真正实现专业目标,达到专业能力有效提高,促进学生专业的横向发展。培养更多具有综合的信息获取能力、动手实际操作能力、创新能力的人才。 一、目前国内现状 多年来,国家投入了大量的资金,发展互联网,为各院校的网络信息工程的建立打下了良好的基础,各院校为了适应各地信息化大赛的要求,为了参加精品课的评选,微课的评选,也投入了大量人力物力,但大多在课程与信息技术的整合研究与应用进行的比较多。或从单个专业角度论述信息技术的建设。现在,通过多年的教育改革实践,就需要我们在此基础上考虑,如何站在学科群体体系、专业群体能力、专业群体目标的角度,引入“大专业”的概念,将信息技术与土建类教学融合的研究,就是为了有针对性的实现专业知识目标、技能目标,提供良好的视觉情景,感知专业知识,实现专业技能的引导、训练、技能的积累过程。拓展专业知识能力,拓展学生适应社会需要的能力,提高教育教学投入效益。激发学生自主学习的能力。 二、土建类专业信息技术与教学融合方法 通过对高职院校土建类专业信息技术与教学融合的研究,改变以往单一课程为目标建立教学资源的方式,从土建专业群的角度来设定如何应用信息技术与专业技能教育体系的教学融合。以土建类相关专业群为研究对象,主要涵盖了建筑工程技术、工程造价、工程管理专业、工程测量技术、建筑设计技术、建筑节能技术等专业。以相关专业的优秀技能点、知识点和课程标准为基础,设计现代信息技术在理论教学和实践教学中的应用。通过以土建类为例,探求在“大专业"的概念下,研究如何以专业群为研究对象,根据各专业的知识点、能力点的分析对比,提炼出对知识、能力信息要求,采用现代信息技术的方法与土建类优秀教育教学内容进行融合,从而激发学生的学习兴趣、同时提高教学设备的利用率,发挥更好的效益。在研究过程中,通过收集分析土建类各相关专业的申报资料及高职高专教育土建 将信息技术与专业群体教学的融合,是新一代职业教育工作者研究的重点。笔者认为超越不同课程体系,以关注共同知识、能力要素的方式,进行专业知识的开发研究和设定。信息技术与大专业群体学科体系的教学融合的根本目的是有效地改善学习环境、创新教学方法,提高学生的学习效率,提高教师的实践教学水平,真正实现专业目标,达到专业能力有效提高,促进学生专业的横向发展。培养更多具有综合的信息获取能力、动手实际操作能力、创新能力的人才。 一、目前国内现状 多年来,国家投入了大量的资金,发展互联网,为各院校的网络信息工程的建立打下了良好的基础,各院校为了适应各地信息化大赛的要求,为了参加精品课的评选,微课的评选,也投入了大量人力物力,但大多在课程与信息技术的整合研究与应用进行的比较多。或从单个专业角度论述信息技术的建设。现在,通过多年的教育改革实践,就需要我们在此基础上考虑,如何站在学科群体体系、专业群体能力、专业群体目标的角度,引入“大专业”的概念,将信息技术与土建类教学融合的研究,就是为了有针对性的实现专业知识目标、技能目标,提供良好的视觉情景,感知专业知识,实现专业技能的引导、训练、技能的积累过程。拓展专业知识能力,拓展学生适应社会需要的能力,提高教育教学投入效益。激发学生自主学习的能力。 二、土建类专业信息技术与教学融合方法 通过对高职院校土建类专业信息技术与教学融合的研究,改变以往单一课程为目标建立教学资源的方式,从土建专业群的角度来设定如何应用信息技术与专业技能教育体系的教学融合。以土建类相关专业群为研究对象,主要涵盖了建筑工程技术、工程造价、工程管理专业、工程测量技术、建筑设计技术、建筑节能技术等专业。以相关专业的优秀技能点、知识点和课程标准为基础,设计现代信息技术在理论教学和实践教学中的应用。通过以土建类为例,探求在“大专业"的概念下,研究如何以专业群为研究对象,根据各专业的知识点、能力点的分析对比,提炼出对知识、能力信息要求,采用现代信息技术的方法与土建类优秀教育教学内容进行融合,从而激发学生的学习兴趣、同时提高教学设备的利用率,发挥更好的效益。在研究过程中,通过收集分析土建类各相关专业的申报资料及高职高专教育土建类专业教学指导委员会确定的《工程造价》、《建筑工程技术》、《建筑工程管理》等专业教学基本要求,以及对本院校实施各专业教育教学方案总结,获得以下信息: 1.对各专业的知识点、能力点进行对比分析,找出土建类各专业的共同知识点、能力点如下:①要熟练掌握画法几何、建筑制图、建筑结构等表现建筑物实体的知识。具有会看、读懂建筑工程各类图纸的能力,具有将建筑平面转换为立体形象的建筑实体的能力。②要熟练掌握建筑工程主要材料的性能、特点、用途、使用方法的知识。具有选用和识别建筑材料的能力。③要熟练掌握建筑工程基本的施工技术方法、施工方案的确定和审查知识。具有选用和识别施工技术方法和编制施工方案的能力。④要熟练掌握施工组织设计、施工现场进度控制、质量控制、安全管理知识。具有进行现场管理、协调、控制的能力。⑤要熟练掌握建筑工程计量计价的知识。具有进行工程计量和确定造价,进行工程结算,设计方案比较的能力。⑥要熟练掌握工程招投标与合同管理的知识,具有进行参与招投标文件编制、收集工程信息、参与合同谈判的能力。 2.根据共性的知识点、能力点的要求,确定采用适用的信息技术和表现方式。根据教育部《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》中明确提出的“2020年职业教育信息化发展水平框架”要求,结合我们目前的实际情况,应采用适用的信息技术和表现方式:一是应开放多年来国家教育部组织建立评定出的精品课程网站、微课网站进行分析归类和引用,充分利用社会公共资源,发挥国家投资效益;二是提高信息技术能力,立足本院校完善和规划“大专业”综合信息资源平台和数字化技能教室、仿真实训室等数字化教学环境、场所。①针对画法几何、建筑制图、建筑结构等表现建筑物实体的知识。应用课件、典型建筑物视频演示、BIM技术应用、建筑模型展示、建立不同结构形式的建筑施工图库、网上精品课程等方式辅助教学,提高学生的感知建筑物结构特性。②针对建筑工程主要材料的性能、特点、用途、使用方法的知识。应用课件、主要材料应用视频、网上精品课程、建筑工法展示等方式辅助教学,提高学生的对建筑材料特性的理解。③针对建筑工程基本的施工技术方法、施工方案的确定和审查知识。应用课件、施工工艺视频演示、BIM技术应用、施工方案资料库、施工现场直播课堂、施工仿真实训室、网上精品课程等方式辅助教学,提高学生的对施工技术、施工工艺的理解。④针对施工组织设计、施工现场进度控制、质量控制、安全管理知识。应用课件、施工管理视频演示、BIM技术在施工质量、进度控制应用、施工现场直播课堂、施工仿真实训室、网上精品课程等方式辅助教学,提高学生的对施工组织设计与管理的理解。⑤针对建筑工程计量计价的知识。应用课件、施工工艺视频演示、BIM造价控制技术应用、网上精品课程、、工程造价软件实训室、建筑工程计量与计价手算实训系统等方式辅助教学,提高学生的对建筑工程计量与计价的编制、审查和应用能力。⑥针对工程招投标与合同管理的知识。应用课件、直播课堂、施工仿真实训室、网上精品课程、模拟课堂等方式辅助教学,提高学生的对招投标与合同管理的理解。提高对工程施工、工程造价编制、建筑设计、工程管理中进行参与招投标文件编制、收集工程信息、参与合同谈判的能力。通过以上对土建类专业信息技术与教学的融合方式,加强与行业协会、大型施工企业联合,采用请进来,走出去的方式,利用直播课堂的方式及社会资源与专业的发展紧密相连。 3.确定引导学生应用信息技术拓展知识和提高能力的方法。在建设信息技术教学环境,提供信息技术教育资源和软件工具,充分利用信息技术,在不同的教学过程中采用启发式、探究式、讨论式、参与式等方式实施教学工作,要采用恰当的方式,要在学生入学教育、专业教育、认识实训、专业知识教学过程中积极引导学生利用已建立的信息资源拓展专业知识和技能的基本方式:一是编制一份图文并茂的利用信息技术和教学资源使用指南,使学生有学习兴趣、感知知识想法和欲望;二是教师在教学过程中,努力提高利用信息技术的能力和自觉性,鼓励教师参与利用信息技术进行教学资源编制、收集和利用工作,同时根据不同专业的要求,准确利用信息技术和教学资源,并鼓励引导学生对专业知识的拓展学习和训练。三是利用信息技术进行专业知识的考核和能力评价工作。 4.进行土建专业信息技术与相关学科教学融合的讲座。积极利用信息技术、远程网络技术和直播课堂开展建筑工程新技术的讲座,包括:新技术、新工艺、新材料、新设备的应用和发展状况;新规范的调整和变化;BIM技术在工程管理、工程造价控制、施工进度控制、工程设计审定等方面的应用等等。通过讲座使学生和教师了解最新的土建类专业的最新的前沿知识,指出学习的方向和途径。 5.通过学生社团推进信息技术与教学融合的实施。学生专业社团在课堂学习之外给学生提供更加充分的实践机会及延伸学习的平台。课堂教学是学生学习专业基础知识、培养创新能力的主渠道。学生专业社团在培养学生的科研创新能力和社会实践方面同样起着重要的作用。通过一定的措施鼓励与重点扶持专业社团的建设,要加强对学生专业社团的关注。建立一系列激励机制,比如可在专业社团中考评机制,对参加社团的学生在奖学金的评定、优秀学生评选,社会实践的安排与推荐中优先考虑,使专业社团成为学校课堂教学的深化和延伸。从而通过学生社团推进信息技术与教学融合的实施。 总之,建立土建类专业信息技术与教学融合体系,建设满足学生相关专业自主学习需要,能提供全方位学习支持和服务的内容丰富、布局合理、特色鲜明的信息教育教学平台。鼓励教师应用网上教学平台进行辅助教学。努力培养学生信息化环境下的资源利用能力、知识学习能力、技能实践能力,激励学生利用信息技术主动学习、自主学习、合作学习;培养学生利用信息技术学习的良好习惯,培养兴趣特长,提高知识获取能力;培养学生在信息技术条件下提出问题、分析问题和解决问题的能力。 高职土建专业教学研究:浅析高职院校土建专业英语教学的现状及对策 摘 要 专业英语课程设置是应用型人才培养目标的要求,也是顺应时展的要求。它是基础英语的延伸,又不同于基础英语。本文从教学的主要要素出发,分析了专业英语教学的现状,并提出相应的改进建议,供日后教学研究和教学实践参考。 关键词 土建英语教学 现状 对策 依据《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》【2000】,高职高专教育是培养拥护党的基本路线,适应生产、建设、管理、服务第一线需要的,德、智、体、美等方面全面发展的高等技术应用性专门人才。随着经济全球化的发展,国际间交流日益频繁,国际企业的强势入驻,国际间工程项目合作的进一步深入等,这些现实因素都对人才的培养提出了新要求。在建筑业,我国需要培养有扎实专业技能,同时又具备一定的语言交际能力的实用性人才。于是各高职院校开设专业英语课程以适应人才培养的需求。然而,从教学实践来看,高职专业英语的教学面临一些问题需要探讨解决,使其发展得更加成熟。 1 高职院校土建专业英语教学的现状 1.1 师资力量各有利弊 承担土建专业英语教学任务的教师一般分为两类,英语专业和建工专业。他们在教学上各有利弊。英语专业的教师具备扎实的英语语言基本功,对语言知识了如指掌,在语言教学上有明显优势,但缺乏专业知识,尤其是建工专业属于理工类,跨学科且专业性强,在土建英语授课时,难以讲得深入、生动。建工专业的老师熟悉专业知识,在专业知识的讲解上能做到收放自如,但英语语言知识不够扎实,在语音、语调、语言教学的基本规律和教学方法上和专业的英语教师存在一定差距,难以提高学生的英语语言水平和应用能力。 1.2 学生英语基础参差不齐,积极性不高 高职高专院校的生源一般分为两种:一是普通高中毕业生,经过正规高考录取,具有一定的英语基础,但水平整体不高、参差不齐;二是从中专、技校、职高升入高职的学生,英语基础薄弱。而专业英语具有词汇量大、长句难句多的特点,对学生的英语基础有一定的要求,又增加了学习的难度。有些高职院校,专业英语的开课时间先于学生学习专业课程的时间,学生对专业知识的欠缺也给专业英语的学习带来了困难。另外,学生对于专业英语的学习态度和动力也值得考虑。大学基础英语的学习有英语应用能力等级考试和大学英语四、六级考试来衡量,这些考试虽不能全面反映学生的英语学习能力及水平,但因其受到社会和用人单位的广泛认可,成为学生学习基础英语的动力之一。而对于专业英语的学习,则缺乏相关的广受认可的考核,各个院校往往在期末将其作为考查课来考核,学生对专业英语的学习积极性减弱。 1.3 教材针对性不强 教材在教学环节中处于重要地位,是教学大纲的具体体现,也是实现教学大纲确定的教学目标的重要保证。目前专为高职院校编写的土建英语教材相对较少。有些教材以“专业阅读”为导向,缺乏听说环节,相应的习题设置不多,不利于学生综合运用能力的培养;有些教材听说部分难度过高,大部分英语基础不好的学生难以参与;有些教材,内容陈旧,没有与时俱进,难以激发学生的学习兴趣;还有些教材过于突出专业内容而忽视了语言教学的规律。这些因素都影响了专业英语教材的有效性。 1.4 教学方法陈旧单一 相对于基础英语的教学而言,专业英语的教学还有待进一步发展。多数教师仍采用传统的传授型教学方法,即词汇教学―课文讲解―课后练习,重视阅读和翻译的技能培养,以老师讲解为主,忽视了学生作为学习主体在专业上的实际交流能力的训练,这种陈旧单一的教学方式使得英语基础薄弱、学习积极性不高的学生更难以学习专业英语。 2 提高土建英语教学质量的对策和建议 2.1 提高专业英语教师的能力与素质 土建专业英语教师必须在英语语言上有较高水平,了解语言学的教学规律,又须具备扎实的建工专业理论基础,相关的专业业务知识和专业课程教学的经验,了解本行业的最新动态,能熟练地用英语讲解专业知识。既然如此,如何解决英语教师专业弱,专业教师英语弱这一难题呢?笔者认为解决的途径有以下几点: (1)加强校内英语教师和专业课教师间的交流,利用教学研讨的时间讲授公开课,普及相关知识;根据课程安排,合理制订听课计划,相互学习,既能做到知识互补,又能促进教学;采取“传、帮、带”的形式,在备课和教学过程中,互相学习、讨论、研究,共同进步。 (2)加强教师的培训和进修。有一定英语基础的专业课教师可以通过系统的语言和语言教学法的培训提高语言应用和教学能力;缺乏专业知识的英语专业教师可以通过到相关企业去顶岗实习、挂职锻炼、培训、实践,或到相关知名院校进修专业课程,以弥补彼此的不足。 (3)坚持活到老、学到老的可贵精神。利用业余时间自学,挖掘自身潜力,不怕苦不怕累,肯于下基层,学习于点滴,依靠自身力量不断优化自己的知识结构。 2.2 增强学生对专业英语学习的积极性 第二语言习得(Second Language Acquisition/SLA)理论中谈到了二语习得的影响因素,指出真正对语言习得产生直接影响的是人们自身的心理条件,准确的说,是兴趣和需要者两大心理条件在制约着人们对母语意外语言的接受与认同,进而产生强烈的学习动机和积极的学习态度,从而影响人们第二语言习得的最终效果。专业英语的学习属于大学英语学习的一部分,所以同样遵循二语习得理论。 (1)爱因斯坦曾说:“兴趣是最好的老师。”面对专业英语的学习,英语基础本就薄弱的高职学生通常都会产生畏难情绪,认为学不懂而学之无味,所以要充分调动学生学习的积极性和主动性,培养学习兴趣,克服畏难情绪,所谓孔子有云:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。” (2)需要是对二语习得效果产生影响的第二大因素,它分为四类,即探索外部世界的需要,渴望学习知识的需要,提高自我能力的需要和通过各种考试的需要。在教学实践中,笔者感到高职院校的学生对于专业英语学习的目标并不明确,在相对封闭的校园环境中,既不了解行业的快速发展,也没有意识到行业发展对于学生提出的掌握专业英语的要求,缺乏对自身的职业规划,另外,国内也没有设置相应的考试,缺乏刺激学生在专业英语的学习中获得实际需要的动力。在专业英语的教学中,除了知识的教学外,还应向学生介绍专业英语学习的目标及必要性,交流行业目前的发展状态及未来的发展趋势,使学生产生对专业英语学习的“需要”心理,提高学习的积极性。 2.3 选用科学合适有针对性的专业英语教材 土建英语的教学并不是单方面地教授英语或是单方面地教授专业知识,而是将两方面融合起来,同时还要考虑到教学对象的实际英语水平,所以笔者认为选择专业英语教材,需要考虑教材的实用性、层次性、综合性和灵活性。 依据高职高专人才的培养目标,教材应着重专业领域中学生运用英语的能力训练,培养学生用英语获取专业信息和交流的能力。教材选取要依据学生的实际状况,考虑教材内容的深度和难度,遵循循序渐进的原则。兼顾专业性和语言学习规律两方面。教材的内容和形式可以丰富多样,与时俱进,增强学习的形象性和趣味性。 2.4 寻找有效的专业英语教学方法 在专业英语的教学中,除传统的教学法外,还可尝试融入其他不同的教学方法,如基于问题式学习(PBL Problem Based Learning)教学法,即学生带着教师设置的问题去学习。举例:在《ESP土建英语》课本中第一单元为“过程设计”(Design Process),课前可以将学生分成组,让学生以组为单位,以学校即将要建的室内体育场为对象,以其设计过程为目标展开讨论,形成一份设计过程步骤的报告,要求课前准备好报告进行分组汇报。课上,引导学生就其报告对合同、调查分析、设计、施工、维护等设计的过程及顺序展开双语讨论,将专业课内容和课本展示的语言信息教学结合一起。既发挥了学生主观能动性,也在自然融洽的气氛中完成学习任务。 3 结束语 专业英语课程顺应了时代和社会发展的需要,它是基础英语的延伸,但又不同于基础英语,无论从科学理论还是教学实践上来看,专业英语的教学都有需要不断完善之处。 高职土建专业教学研究:高职土建类专业“创学结合”教学理念探索 [摘 要]创业是个全新的话题,对提高大学生就业素质具有非常重要的意义。教学改革总体策略是:从岗位对人才专业能力的需求出发,以建筑施工作业的基本技能为基础,岗位关键职业能力为优秀,构建土建类专业“1+1+0.5+0.5”的人才培养模式。加强双师型队伍建设、质量保障监控体系建设,改革教学基地运行机制、管理办法,构建“创学结合”的教学体系。土建类专业“创学结合”的教学理念可以从人才培养模式、创学课程体系、实训基地建设、教学团队建设、教学运行保障等五个方面进行探索。高职土建类专业“创学结合”的教学理念,能为其他专业进行教学体系改革提供参考和借鉴。 [关键词]高职土建专业 创学结合 教学理念 所谓“创学结合”,是指将专业岗位知识、专业技能、创业理论和创业实践有机结合起来,让学生在不放弃专业知识学习的同时,加强创业实践,提高创业能力,达到“教学做合一”的一种创业教育方法。[1] 高职土建类专业是典型的工科性专业,创业难度大,我们必须结合专业实际,在加强专业课程教学的同时,努力提高学生的创业实践能力,通过专业理论课程和创业实践课程的整合设计,构建独具特色的创学融合式教学体系,达到专业岗位能力培养、专业创业启蒙教育两不误的目的,具有非常重要的实际意义。 一、教学改革总体策略 从岗位对人才专业能力的需求出发,以建筑施工作业的基本技能为基础,岗位关键职业能力为优秀,构建土建类专业“1+1+0.5+0.5”的人才培养模式。加强双师型队伍建设、质量保障监控体系建设,改革教学基地运行机制、管理办法,构建“创学结合”的教学体系。这是高职土建类专业在创业理念下进行教学改革的总体策略。 二、土建类专业“创学结合”的教学理念――以建筑工程技术专业为例 (一)人才培养模式 将建筑工程技术专业学生在校学习的3年时间分为“1+1+0.5+0.5”的四个阶段,每个阶段的培养目标不同:第一阶段(第1学年)培养基本创业意识,第二阶段(第2学年)全面积累创业知识,第三阶段(第3学年第1学期)实施专业创业行为,第四阶段(第3学年第2学期)通过创业实战提升专业创业能力 。[2] (二)创学课程体系 根据学生的不同年级、不同兴趣,进行分阶段、分层次的创业理念训练。大一学生主要进行创业思维训练,大二学生主要进行创业理论知识积累,大三学生主要进行专业创业模拟和实战训练。整合原有的专业岗位理论教学和实践教学课程,增设创业类课程模块。专业岗位课程模块以专业岗位职业能力培养为基础,包括专业基础课程、专业课程、专业综合实践等模块。创业课程模块主要以创业理念和实践能力培养为依据,包括创业思维、创业理论、创业实践等模块。根据课程模块的不同性质,将课程体系分为“基础平台”、“专业平台”、“综合平台”,通过这三个平台的建设,探索创业教育与专业教育的深度融合,达到既培养专业岗位能力,又培养专业创业能力的“目标平台”,实现土建专业大学生“创学结合”的成长目标。图1为“创学结合”的“四平台”架构。 以建筑工程技术专业为例,根据建筑工程现场施工特点,将施工过程分为承接施工任务、建筑工程施工图识读与会审、编制施工组织设计、物资材料准备、施工放线、分部分项工程施工(生产管理)、工程施工质量检测、施工安全管理、施工技术资料整编、工程预(结)算等工作任务,分析每项工作任务对应的岗位职业能力,选取《建筑工程施工图识读与CAD》、《建筑材料与检测技术》、《建筑工程测量》、《建筑力学与结构》、《地基与基础工程施工》、《建筑主体工程施工》、《建筑装饰装修工程施工》、《建筑施工组织与管理》、《建设法规》、《建筑工程计量与计价》等专业课程。在此基础上形成本专业“创学结合”的课程体系(如表1所示),高职土建类其他专业可参照执行。 (三)实训基地建设 不断完善建材检测室、测量实训室、施工内业实训室、施工现场实训场、造价实训室、创业孵化基地等校内实训基地。积极寻找水平高、业务广、技术精的优秀企业作为校外实习基地、校外创业孵化中心,加强学生的创业意识、动手能力培养,提高学生专业能力和创业素质。 (四) 教学团队建设 从现有专业教师队伍和建筑施工企业中选拔和引进副高以上职称、具有较强的教学、科研、实践能力的教师1-2名作为专业带头人培养对象,通过国内外进修学习、下企业实践锻炼、参加国内外学术交流与研讨等途径进行培养。从现有教师队伍中选拔教学科研能力较强,具有一定学术水平的3-5名骨干教师,通过国内进修、学位教育、以考促教、企业实践锻炼、参与教研科研项目课题研究、开展社会服务等途径进行培养,使之在行业内具有一定影响,能掌握建筑最新技术发展成果,能承担专业优秀课程、特色教材、特色课件开发和教学。聘请来自建筑企业生产一线富有实际经验和技术的名家能手、能工巧匠作为专业兼职教师,改善“双师”结构。安排青年教师到建筑施工企业挂职锻炼半年以上,通过参与实际工程项目施工提高其工程实践能力。对到企业挂职锻炼的教师,要制定详细具体的锻炼计划,锻炼过程中定期汇报所从事的工程实践工作,工程实践结束后进行总结,与教研室全体教师交流工程实践的情况和体会。建立长期的专业教师下企业锻炼制度,完善企业技术人员进校参与专业建设、课程建设、教材建设的校企对接机制。 (五)教学运行保障 以保证教学质量为目标,把学校管理系统中的各部门、各环节的教学、管理、服务活动严密组织起来,规定各自在质量管理方面的职责、任务和权限,并建立统一协调的组织机构,从而使组织系统内形成一个完整的质量管理有机体。基于“1+1+0.5+0.5”的人才培养模式,推行按计划、分阶段、弹性、灵活的教学组织形式,满足订单培养、因材施教等要求。根据预期目的,编制学分制人才培养方案,打破传统的同一学期的课程齐头并进式的上课模式,对文化素质课主要实行按学期开设、每周固定学时的教学组织形式;对专业优秀能力课程、就业竞争力课程以及创业渐进性课程,主要采取分阶段、相对集中、灵活安排的教学组织形式;对岗前培训、岗位培训和就业实习、创业实践课程,将采取在学校有实训、在企业有教学的“学中做、做中学、学做一体”教学组织形式。 三、 结语 创业能力不是“教”出来的,而是“练”出来的,没有学生的“做”和“练”,就没有真正意义的创业教育。我们必须突破传统的教学理念,寻找“创”与“学”的最佳融合点,这样才能实现“创学结合”的创业教育目标。完善的“创学结合”教学理念,是高职土建类专业学生成功创业的坚强后盾,我们必须将创业教育层次化、制度化。 高职土建专业教学研究:浅谈高职土建类专业数学课程教学改革 摘 要:数学课程做为土建类专业的必修课程,面临教学效果达不到预期目标,学生厌学等问题,本文以高职土建类专业数学课程改革为切入点,阐述了改革的必要性,提出了明确数学与土建类专业之间的关系,数学与土建类专业紧密联系,土建类专业教师与数学专业教师加强沟通三点建议,来改善高职土建类专业数学课程的教学效果。 关键词:高职;土建类专业;数学课程;改革 一、高职土建类专业数学课程改革的必要性 高职院校将土建类专业人才培养目标定位为:培养德、智、体、美等方面全面发展,适应建设行业生产第一线需要,掌握必备的文化基础与专业知识,具有本专业领域实际工作的基本能力和基本技能的高等技术应用性专门人才。以数学课程为例,探索其在高职土建类专业教学过程中的改革之路由为重要。数学是土建类专业十分重要的一门公共基础课程,通常开设在大一第一学期。通过这门课程的学习,使得学生们掌握基本的数学知识,并将其作为必备的工具应用到将来的专业课程学习中,为今后的发展奠定基础。为实现这一目标,我们必须重新制定了人才培养计划,提出专业项目化改革方案,无论是公共基础课程还是专业课程都紧密围绕本专业的工作实际出发,本着“有用,够用,实用”的原则,以工作过程为导向设置相应的教学内容。 二、目前高职土建类专业数学课程存在的问题 就目前高职院校数学课程的教学效果来看,远远没有达到预期的目标。对数学,学校不重视,学生不愿学,这门课程形同虚设,以致一些院校所幸取消了数学课。究其原因,有以下几个方面: 1、数学教学内容多注重原理的证明、公式的推导以及大量复杂习题的繁琐计算,相当一部分学生感觉到非常乏味,不知道学数学对于将来的实际工作到底有什么用处,甚至质疑数学对于学生自身发展的价值。学生从心里排斥这门课程,有严重的抵触情绪。 2、大部分高职院校学生文化课基础相对薄弱,中学阶段的数学知识尚未深入领会,此时再大量的灌输理论性强、概念抽象、计算复杂的高职数学,势必导致学生学起来困难,很容易出现畏难心理,进而主动放弃学习。 3、大多院校数学课程由数学专业的教师任教,对土建领域的知识不熟悉,与建筑专业教师缺乏沟通交流的机会。在教学过程中一味地传授理论知识,轻视数学在实际工程中的应用,更谈不上引入建筑工程中数学解决问题的实例了。 三、高职土建类专业数学课程改革的几点建议 针对目前高职土建类专业数学教学效果不佳的现状,就数学课如何真正的服务于专业课,更好的吸引学生的学习热情,发挥其基础工具作用来进行探讨与分析。 1、首先明确数学与建筑之间的紧密联系,使学生从学习这门课程之初就足够重视,并有目的性的学习。数千年来,数学被视为建造及设计的一种很宝贵的工具,是建筑设计思路的一种来源,也是建筑师用来得以排除建筑上的试错技术的方法。数学和建筑之间,就好比混凝土搅拌后砂石与水泥的相互粘结一样,有着一种无形而又相当密切的联系。在此,数学这门基础课程,一直被视为人类认识自然、了解自然、掌握自然,甚至征服自然的钥匙和工具,也早已渗透到建筑行业的各个领域。数学服务于建筑,建筑离不开数学。谈及数学的概念,它的研究对象包含数和形的性质、变化、变换及其关系,目的在于探索其有关规律,并在此基础上进行系统的计算和分析,确定具体解决方法的科学。若换一种方式来看,数学亦可视为是对客物质世界的空间形式及数量关系的一种抽象的研究和探索。那什么是建筑呢?“建筑”指建筑物和构筑物的统称。建筑从形态学来说,点、线、面、体是构成建筑形式的必不可少的基本要素。其中,点是所有要素之中的原生要素,其它要素都是从点开始派生出来的。比如,许多个点可以连接成一条线,多条线可以合成一个面,多个面可以组成一个体。即建筑的所有形态体现的就是数学研究对象的一个“形”字。换个角度,从工程学来看建筑,更多侧重的是工程量的计算,例如,建筑构成中表现出来的长度、面积、体积等量,还有一些建筑材料的重量、强度等量,这些都是建筑工程必须要解决的问题,归纳起来,这便是数学研究对象当中的“数”。 2、与土建类专业紧密结合,适当合理的选取高职数学教学内容。对于我们土建类专业来说,在各门课程的讲授与学习中,数学知识的应用是比比皆是的。例如,劳动力的安排、施工进度、配料、支座反力,需要一次代数方程的计算;生产增长率,简支梁受压区高度,需要二次代数方程的计算;钢筋锚固锚长度、配料允许范围的计算,建筑材料的代换,需要代数不等式的应用;土方施工中“零点”位置的确定,变截面梁钢箍高度的计算,建筑构件形体及自重的计算,需要大量的几何及三角计算;均匀荷载作用位置的函数及幂函数的应用。通过以上的分析,这就需要根据土建专业的需求和特点,对数学课程教学内容进行重新的选取和整合,舍弃理论性强而又无实际用处的内容,保留及增添土建工作中需要的知识,使数学课与专业紧密结合,发挥其服务作用。 3、加强数学任课教师与土建类专业教师的交流与联系。利用课余时间多组织数学老师与土建老师共同参与的学术交流会议及教研室集体备课活动,使数学老师能够了解建筑领域,熟悉建筑行业的基本知识,以便在教学过程中,采用案例教学法,即以工程的实际问题作为出发点来引起学生的兴趣,再将其抽象成数学模型,利用数学原理进行解析。这样,学生能够更加清晰为什么要学数学以及数学在将来的实际工作中究竟有怎样的用途。才使得数学课程的学习变得有目的,有动力,有激情。将被动的学习变成了主动学习,教学效果一定会有质的飞跃。 四、小结 为了培养能够满足建设行业生产第一线需要,掌握必备的文化基础与专业知识,具有土建类专业领域实际工作能力和技能的高等专门人才,尤其数学这门土建类专业人才必须掌握的专业基础学科必须向易于让学生接受,易于提高学生学习兴趣,易于掌握的方向改革。这就要求土建类专业教师与数学类专业教师共同努力,将两门学科有机的结合起来,让两门学科的知识融会贯通,让学生们在课堂上应用数学知识解决将来工作中遇到的土建类专业问题,进而学生会意识到数学知识的重要性,学会如何应用数学知识解决专业问题。
汽车设计论文:汽车覆盖件交互式模具设计论文 1系统设计 系统构架采用CATIA平台的CAA技术开发的系统,包括4个功能模块,为了保证系统的功能明确、可扩展性强,采用3层系统结构,如图2所示,依次为物理层、数据层和技术层。物理层:应用CAA提供的各种API接口程序,实现在CAITA平台上系统的开发。数据层:用户提供包括新产品工艺数模、模具模板,模板匹配参数文件以及模具结构设计检查表在内的必需数据,为新产品模具的快速设计做好数据准备。技术层:系统以参数化模板为优秀,采用向导式模具自动化设计工具,提供了以模具参数自动更新为优秀的包括新产品数模导入、模具参数化设计、标准件定位和模具检查在内的4个功能模块,完整地实现了在已有模板基础上快速进行模具“再设计”的流程。其中,在新产品数模导入模块,应用数模自动替换技术完成工艺数模的替换更新工作,为后续的参数化设计打好基础;参数化设计模块通过参数自动更新技术,利用用户提供的参数文件和交互界面,对各类参数进行快速批量更新;在标准件定位模块,应用动态测量技术,实现标准件的快速定位;在模具检查模块,根据用户提供的模具检查表,在CATIA环境中对模具逐项进行检查,并自动输出审核结果。 2关键技术 2.1新产品数模自动替换 数模自动替换功能基于CATIA的“”(Pub-lication)命令,此命令主要用于参数化装配建模(ParametricAssemblyModeling)[5],使用命令可以智能地实现组件之间的替换。元素的几何特征可以根据用户需求进行修改变化,但只要名称不改变,其外部引用就会根据元素的变化而重新构建“”与“外部参考”之间的关联关系。命令实现几何元素之间的关联,由的名称和原几何元素所在零件在装配环境下的实例名称共同决定。因此即使将整个Part文档替换,只要保持新Part在装配环境下的实例名称和元素的名称均与原Part一致,那么几何元素之间依然有效关联,并会根据当前几何特征的变化智能地构建出全新的几何特征。基于命令的关联原理,程序实现数模自动替换的过程如图3所示。用户将提供的新产品数模的模具设计必需元素(如板料轮廓线、分模线、曲面等),按照已导入模板的要求进行,保证元素名称的一致。程序自动获取数模在装配体中的实例名称,赋给替换后的新产品零件。各个外部参考节点根据新的元素几何特征进行相关特征的关联重构,完成模具产品型面的自动替换。对于已更新的型面模型,可以实现各个子节点的重复替换。 2.2参数快速批量更新 2.2.1构建动态交互界面交互界面的动态构建基于用户提供的与模板相匹配的参数文件。参数文件的格式如表1所示,依次为参数所属类别、参数类别表示图片、参数名称及参数所在部件。参数类型和每一类型包含参数的个数由用户自己确定,这种方法不受模具类型的限制,也为初级设计人员提供良好的引导。一套完整的参数化模板拥有庞大的参数信息,用户将模板中的参数进行分类整理,写成与模板匹配的参数文件,程序根据文件驱动生成动态交互界面。即当用户选择不同特征类别时,程序自动在交互界面中显示表示该类别的图片和所包含的所有参数,并根据参数所在部件获取其在特征树上的数值,达到根据类别的不同,智能地动态构造交互界面的目的,方便用户一次性修改某类别的所有参数。例如,用户提供如表1的参数文件,在构建的交互界面中分别选择“特征类别一”和“特征类别二”时,动态参数区分别如图4a和4b。以拉延模为例,可以模具主控参数作为特征类别一,所属2个参数为模具总体高度、总体长度;以导板参数作为特征类别二,所属3个参数为导板长度、宽度、厚度。修改时以类为单位,每次批量修改此几何特征类所属参数的数值,方便快速有效更新。 2.2.2参数批量修改CATIA中参数化过程的实现基于知识工程顾问模块提供的公式(Formulas)、规则(Rules)等方法,即用一组参数约束该几何图形的结构尺寸和零部件的特征。参数与设计对象的尺寸和特征有对应关系,当赋予不同的参数值时,可通过函数关系公式和尺寸驱动达到新的目标几何形状和特征[6]。具体设计时,用户根据新产品的数模型面特点,通过交互界面,对参数值按类别进行一次性批量修改,利用参数驱动重构原理实现模板相关几何特征的更新。借助CAA中CATIProduct,CATIParmPub-lisher,CATICkeParm等几个主要接口提供的函数,程序将用户在对话框中输入的目标参数值自动更新到模板特征树上相应的参数节点下,参数值及引用到该参数值的外部参数值同步更新,通过相应的函数关系公式完成几何特征重构(见图5)。用户根据需要,完成参数文件中所列出参数的更新,最终完成新产品模具的设计。 2.3动态测量 测量距离时,用户通过交互界面选择几组目标测量面,程序自动获取这几组面所在零件的位置矩阵。一般平面上的标准件,其局部坐标系与全局坐标系一致。对于斜面上的标准件,为了使移动功能更符合实际需要,使其可以沿斜面方向移动,程序将其局部坐标系从位置矩阵给出的坐标系原点O1,平移至标准件表面点W处(用户选择W),移动时的方向以该局部坐标系为准(图6)。移动时,程序根据用户选择的移动方向和设定的移动距离构造移动矩阵,与标准件当前的位置矩阵作CATMathTransformation函数的乘积运算,并以运算结果定位标准件的新位置。例如,将某标准件从其当前位置沿向量(a,b,c)移动iDis个单位,则:移动后位置矩阵=当前位置矩阵×移动矩阵,如式(1):移动过程中,程序时时获取标准件当前位置矩阵,并分别测量几组面当前最小距离显示在屏幕上,以便用户参考。在用户选择测量面之前,可根据经验在交互界面设定每组面之间的最小距离值。移动过程中,程序动态测量几组面的最小距离,如果测量的最小距离小于用户设定的最小距离,则程序自动判断后,以红色显示该距离以示提醒,方便用户对标准件的位置及时做出调整。图7为某型号平衡垫块在移动时的距离显示和相应的部分对话框界面。 3应用实例 利用本系统对某汽车的某覆盖件零件数模(图8a)进行模具设计。首先在新产品数模导入模块,选择合适的模具模板(图8b),保证该产品与模板中型面零件的元素名称保持一致的前提下,导入该产品数模零件,完成新产品型面替换工作。在参数化设计模块,导入用户提供的与模板参数相匹配的参数文件(如图9a),用户根据新产品面的特点,在交互界面中选择类别列表中不同的类别,按类别合理修改界面下方参数区动态显示出的参数值,完成模具参数化设计工作。如图9b和9c分别是修改模耳吊座和导板参数时动态显示的交互界面。在调整好的模具主体上对标准件进行重新定位,注意屏幕上红色显示的距离数值(如图7),移动过程中避免与其他零件的干涉。最后在模具结构设计检查模块,导入用户提供的模具结构设计检查表,在CATIA环境中对模具进行逐项审查,并保存审查记录,程序自动输出审核结果。经过以上4个模块流程,在模具模板上快速完成相似结构数模的模具设计,有效减少设计人员的工作量和设计时间。 4结语 重点研究了使用参数化模板快速进行模具“再设计”的方法。采用CATIA提供的参数化建模功能和CAA技术,开发了完整的全流程模具设计工具,集成了新产品数模导入、参数化设计、标准件定位、模具检查4个功能模块,可以有效地解决实际工程中大规模参数数据的读取和更新问题,避免设计人员手工操作过程中可能存在的误操作、漏操作现象,减少重复性工作。同时在标准件定位方面,提出了在移动过程中动态显示测量距离的方法,可以有效地避免标准件与其他零件之间的干涉问题,为标准件的快速准确定位提出了一种新的方法。本系统的使用不受模具类型的限制,在实际工程中更具灵活性和实用性。 作者:张智霞章志兵柳玉起武朋飞单位:华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室上海大众规划部模具中心 汽车设计论文:汽车音响产品开发设计论文 1项目管理在汽车音响产品开发中的应用分析 现阶段,随着社会的进步和科学技术的发展,汽车音响产品正在演变为人们生活的一部分,成为汽车关键设备,常见的有CD机、VCD机、DVD机、GPS等,而且越来越多的呈现出多功能、数字化、高性能、大功率的特点,未来更会向着专车专用化、娱乐多元化、信息化等方向发展。近些年来,中国汽车工业得到飞速发展,使得产品的更新换代速度越来越快,这带给汽车音响产品巨大的发展空间的同时提出了更高的科学技术要求。中国汽车音响专业化分工日趋明显,对汽车音响的重要零部件的制作都没有足够的技术含量,逐渐成为汽车音响跨国公司的站牌生产基地,导致利润的大量流失,影响中国汽车音响产业的发展步伐。中国汽车音响开发中实行的项目管理技术也存在众多弊端。①某些汽车企业对项目管理认识不足,只是保持在低层面和局部开展。音响产品开发项目管理一般只局限于研发和制造这两个部门,对其他部门比如采购、财务、质量、销售等,则是安排较为模糊,而且即使是研发和制造部门也没有一套行之有效的工作思路,缺乏系统程序化,所进行的开发计划只是基于项目负责人对项目存有的整体把握及认识。这种管理模式不能使得整个项目执行团队进行有效融合,进而影响项目的进度,导致项目目标的落空,流失了项目管理的意义。②汽车音响产品开发中结构组织零散混乱,项目推进依赖职能部门。这主要是因为音箱产品开发过程中没有对项目管理达成共识,造成主要依靠职能部门推动的现象。项目负责人失却了推动项目的全力,不能有效的开展项目管理。而且项目组织职能分工模糊化更是造成组织与职能部门之间工作正负相抵情况的泛滥。③汽车音响产品开发的流程不规范。这是新产品开发过程中管理落后的一大表现,直接造成开发过程拖沓,投产时间未知,研发质量不明等问题。另外,没有行之有效的产品开发流程指导对影响各部门工作效率,进而对整个公司的经济效益和长远发展造成威胁。 2提高项目管理在汽车音响产品开发设计中的应用效率的策略 2.1在整个汽车企业管理层形成项目管理理念现阶段,中国汽车企业应该形成较为系统化、格局化的项目管理模式,以有效的抵制某些企业新产品开发过程中项目管理的自发形成与局部开展弊端。而且汽车企业高层应该担负着推动项目管理发展的责任,充分认识到当今社会项目管理在汽车音响产品开发乃至整个企业生存发展上的重要性,并在此基础上根据企业自身积极营造围绕项目管理的企业管理文化。而且,企业管理层不仅要形成项目管理理念,更要在实践中有效开展产品开发的项目管理,担当重大项目的指挥者和组织者。 2.2完善汽车音响产品开发的项目管理流程就目前而言,在产品开发中使用项目管理技术,并采用集成产品开发理论相关知识,充分完善汽车音响产品开发的项目管理流程(如图1所示)在企业产品开发中显得至关重要。它可以将一个原本比较模糊的产品设计方案进化成一个具体的、可实现的终端产品,并通过对产品开发流程的控制实现产品的开发性价比,确保整个开发流程的有序开展。 2.3开展有效的项目管理培训将产品开发流程的制定作为培训重点。在培训方式上既可以实行全员培训,也可以单独对项目负责人及优秀成员进行重点培训。全员培训是指向企业全体员工普及现代企业管理方面的基本知识,倡导全民参与,培训后能够基本掌握项目管理的基本理念。这种全民培训模式无疑对在整个企业范围内形成一种浓厚的氛围,进而促成培训目标的实现。对项目负责人及优秀成员进行重点培训是指为了全面提高项目领头人的综合素质而对负责人和优秀成员进行的培训,这种培训模式一方面能够使得项目负责人掌握必要的理论知识,还能促使他们在项目开发实践中有效践行项目管理理念,减少项目管理随意性,极大的提高项目管理效率。 作者:吴延明单位:柳州航盛科技有限公司 汽车设计论文:汽车标志设计论文 1汽车标志的概念和起源 (1)汽车标志的概念。 “标志”也叫“标识”,它具有沟通交流和传递信息的作用,而且比语言和文字的表达作用更加直接、有力,所以标识被广泛应用。车标也是商标,是树立汽车品牌形象的优秀部分。车标一般都是由文字符号、图形和不同的色彩组合而成,这其中赋予了车标丰富的企业文化内涵和设计理念,它体现的是整个汽车企业的品牌形象。每一个车标都是一代传奇,一种身份,它体现着企业的竞争力,是历史的见证。 (2)汽车标志的起源。 自19世纪末汽车被发明以来,未过多久汽车标志就随之而诞生了。确切来说,汽车标志的诞生是在1889年,是由法国人路易斯开创的。由于有标志的汽车销售量远远超过没有标志的汽车,所以在以后的时间里,车标便迅速被开发了出来。到现在车标已经成为人们识别汽车种类最为重要的载体之一,它已经与汽车品牌紧密融合。车标随着历史的发展和科技的进步也在不断地改进和更新,以满足人们不断提升的审美需求。 2汽车标志设计理念 (1)车标设计的美学要求。 美学是一种科学,它主要在于探索自然界、人类社会和艺术领域的一般规律。汽车标志是人类发明创造的,那么它就要符合人类的审美规范并具有实用性。车标通过自身鲜明而形象化的外在特征,可以向人们传递出很多有价值的信息。一个好的车标可以让人们在欣赏过程中感受到它独特的气息和丰富的内涵,让人们意识到那不单单是品牌的宣扬,更是一种高品位的审美享受。 (2)车标设计的目标。 汽车标志并不是被用来高高在上地捧着的,它必须参与到塑造自身汽车品牌形象的过程中来,因此汽车标志在设计过程中要具备实用性、形象性、清晰性和意象性。实用性是指车标的的识别和传递信息的功能,消费者对汽车的印象好坏跟标志的实用性有很大的关系。绝大部分进口高档车在中国市场上都很火,唯独一款车销售不理想,那就是大众公司的辉腾,就是因为大众标识的不实用性;形象性就是人们的视觉印象;意象性就是内涵、内在美;清晰性就是要求标志有简洁的设计效果。 (3)汽车标志设计中最重要两点。 汽车标志的审美要与自身品牌文化内涵相结合。车标是汽车制造企业打造品牌文化的优秀内容之一,所以车标一定要体现企业的文化内涵。众所周知,宝马汽车无论是在操控性能还是在制造工艺方面都不及奔驰汽车,但是宝马汽车在消费者心目中的地位几乎等同于奔驰汽车,原因何在?就是因为宝马公司擅于宣传和塑造自身的品牌文化,让自身的文化深深扎根于人们的心中。汽车标志的审美要与实用功能特点相结合。这就要求设计者既要注重识别性,又要注意差异性。目前在中国市场上,自主研发设计且质量优秀的汽车标志少之又少,很多设计都存在模仿和盗版现象,这种现象十分不利于塑造自主品牌汽车的企业形象,更没有什么品牌价值可言。例如,荣威的汽车标志有点模仿标致公司汽标的嫌疑。与此同时汽车标志设计要区别于其他汽车品牌,就拿本田和现代两个汽车标致来说,都以“H”字母为主元素,相似度很高,对一般人而言,这两个车标很像同一个.。 3汽车标志设计的原则 汽车标志本身就是一个传播媒介、传播符号,它的任务是把汽车企业的设计理念和文化内涵有效地传达给消费者。因此车标的外在设计一定要简洁、大方、有气质,要给人们留下良好的第一印象。 (1)选定汽车标志的设计方向。 按照专业划分汽车标志设计可分为文字型、几何型、具象型以及综合型等等。文字型的汽车标志主要考虑的是文字符号、英文字母和阿拉伯数字等为主要设计元素,如国产比亚迪的车标、本田、现代等;几何型主要是以抽象图形为主要设计元素,如凯迪拉克的标志;具象型则主要以动植物为主要设计元素,如法拉利车标、兰博基尼车标等等;当然还有很多综合型的车标,它们把很多元素融合在了一起。因此,在设计汽车标志的时候要首先明确大的设计方向。 (2)车标设计要有独特的创意性。 每一个汽车标志都包含着企业和设计者的情感,一个优质的车标甚至就是他们的信仰所在,精美别致、新颖独特的车标是设计的精髓和优秀。别具一格的车标设计不仅能反映出一个设计团队的创新力,更能间接地反映出整个企业的创新力和凝聚力。因此,别具一格的设计更能吸引人的眼球。创意是一个企业的灵魂,没有创意的企业最终都会被时代所淘汰。面对竞争越来越激烈的市场环境,当今所有的汽车公司都已开始从战略的高度来设计和应用汽车标志,已达到巩固或提升自身品牌形象的目的。 (3)设计要简洁大方并体现企业文化内涵。 在大众人群中,很少有人去细细品味一个复杂难懂的车标,越是简洁明了越能深入人们的内心。比如梅赛德斯公司的三叉戟标志,雪弗兰的金领结标志,丰田的“T”字形标志,法拉利的“跳马”标志等,这些标志都让人一目了然,且让人们铭记于心。奔驰标志的三叉星代表了公司要征服陆地、海洋和天空的伟大构想;雪佛兰的金领结标志象征了大方、气派和风度;丰田的标志由两个椭圆组成一个“T”字型,而“T”字占据了大半个最外围的椭圆,反映出丰田公司想把自己的技术和产品推向世界的愿望。 4标志设计的色彩效果 色彩是汽车标志的重要组成部分,好的色彩效果可以直接提升启齿标志的质感。实践证明人们对色彩是很敏感的,色彩能比图形更快地进入人们的视野,因此运用好色彩会给设计者带来巨大的收益。色彩的内涵非常丰富,可以表达多种含义,这是其他手段无法替代的。红色象征着激情,黄色象征尊贵、温暖,绿色象征自然和谐、青春活力,蓝色象征深沉、严谨。宝马的车标蓝白相间,蓝色代表天空,白色代表天空;法拉利车标中的黄色与金丝雀羽毛想同,代表尊贵;布加迪的车标中以红色填充,充满了狂野与激情。总的来说,选择合适的色彩填充车标是很重要的一个环节。 5结语 在现如今,汽车市场竞争如此激烈的现状下,实行价格战不是明智的决策,最重要的是要注重产品的质量和细节上的完美。毫无疑问,汽车标志也将成为各大企业着重打造的一张王牌。在时代不断发展的背景下,只有适应时代潮流,在继承的基础上不断进行车标的改进和创新,使之符合不断提升的审美要求,才能使企业取得最终的胜利。 作者:陈少明单位:广州美术学院美术教育学院 汽车设计论文:汽车车型的Rhino造型设计透析 作者:段伟单位:包头职业技术学院机械工程系 基于Rhino设计汽车车身造型的步骤 目前市场上的汽车种类繁多,车身造型也是五花八门,但大多还是采用了流线型的汽车车身造型设计,这样可以使汽车形态流畅、简洁大方、又减少了空气阻力,尤其以跑车造型最具代表性,但这样的造型却给建模带来很大难度,下面就以一款概念跑车为例,阐述Rhino制作汽车车身的三维建模方法。 1背景图导入 在Rhino中最为精确建模的方法就是把各角度的背景图插入到相应的视图中去。背景图需提前在AUTOCAD软件中制作出来,一般我们选用的角度多为顶视、侧视和前视。然后应用Rhino软件的Back-groundbitmap工具将背景图插入到相应视图中,调整比例和位置使它们的大小和位置关系互相符合,如图1是背景图插入并对齐后的样子。 2绘制车身的特征 曲线这是一个非常关键的步骤,首先利用之前调整好的背景图,应用曲线工具绘制出构成车身主要曲面的特征曲线。由于特征曲线直接关系到汽车整体造型质量的高低,所以绘制时先打开Planner模式,然后在一个视图中绘制出特征曲线,再使用controlpointson工具到相应的视图中,依照曲线的方向去调整每个控制点的具体位置,控制点越少,曲线的光滑度和精确度就越高,如图2是各视图中的汽车特征曲线。 3创建汽车的车身主体 在完成特征曲线的绘制后,就要进行曲面生成的步骤。由于该车完全是流线型造型,为了生成光滑流畅的曲面,在曲面与曲面衔接的地方连接点尽量采用G2连续。由于构成汽车车身的曲面比较多,我们在这主要把它大致分为三部分:车身、玻璃和车门。由于车身和车门在造型上是连贯的曲面,所以先利用Rhino中的Sweepalong2Rails将它们一体生成,再利用投影工具将车门投影上去,并对其进行Trim做出车门部分。玻璃部分同样采用Sweepalong2Rails或SurfacefromCurveNetwork工具,将其生成曲面。如图3所示。 其它部件的生成 除了汽车的车身主体外,还为车身增加了进气格栅、门锁把手、车标等等细节,这些都是在车身对应的位置上应用投影、剪切、挤出等工具生成的。另外,还为汽车增加了车轮和内饰,使汽车整体更加完美。如图4所示。 模型渲染 建模完成后,就要进入到渲染阶段,由于Rhino本身渲染功能较差,所以采用将模型保存为3ds或IGES等格式,再到3DSMAX中应用V-Ray渲染插件进行渲染,最后得到产品效果图。如图5所示。 结论 通过对基于Rhino软件进行汽车车身设计过程的阐述,可以发现,想得到高精度、表面流畅的汽车外形,必须采用适当的建模方法和顺序。Rhino软件作为一款具有强大曲面建模功能,且价格低廉的三维建模软件,非常适合用于汽车车身设计。 汽车设计论文:汽车网站首页的彩色策划鉴赏 作者:罗慧潘任丹肖峰单位:北京印刷学院 强化区域引导视觉流程 色彩在界面中的另外一个重要作用,就是配合网站版式结构,强化视觉区域,例如区分各个内容版块,如不同的频道、栏目。汽车门户网站是汽车互联网营销传播中的重要环节,汽车门户网站定位于综合性、信息密度高,受众广泛的站点,受众容易在繁杂的内容中迷失,因此更加需要利用色彩引导视觉流程。例如运用色彩主次关系来服务于不同层次的信息传达,控制浏览者关注点的变化的过程,用强调色来突出最重要的信息,用色彩的变化提醒浏览者页面或栏目的跳转等等。我们从国内主流的几个极高知名度的汽车门户网站如汽车之家、爱卡汽车等都可以体会到这些作用。 汽车之家、爱卡汽车整体界面以白色为主色,便于大量信息的展示和阅读。用蓝色来区分不同的板块,使得网站条理感较强,同时也突出了汽车的科技感。蓝色的深浅也不是一成不变的,蓝色的彩度和明度上面都根据网站内容版块做了不同深浅色调的调整。对于比较显眼的广告区域和重要信息上采用了视觉注目度很高的红色来强调。红色面积小但抓人眼球,在不破坏整体氛围的情况下又能凸显信息,担当强调色是再合适不过了。由此可见,优秀的配色方案能使得密集的信息通过色彩被很好地分层和归类,便于用户浏览和信息查找,极大地提高了网站的易用性。 汽车网站界面配色的原则 1.与企业形象相符、与整合营销传播相融 汽车企业把在互联网上设立自己的官方网站,作为自身品牌整合营销传播内容中的重要组成部分,官网如何与其他媒介的品牌传播很好地配合,形成合力,最重要的一点就是继承并强化已经通过时间的积累在消费者心目中留下了深刻的企业品牌印象。为了强化公司形象,在选择官方站点的网页配色时往往首选企业视觉识别系统中的色彩。 例如奥迪是中国市场上重量级的德系豪华车品牌之一。其网页中中明度的灰色主色调简洁、现代而又沉静内敛,用以传达德国汽车工业的先进技术与精良品质,以及中高端社会身份象征的奥迪品牌形象是非常恰当的,并和奥迪标志以及产品车身的金属灰相得益彰。页面中的广告图片构图用色俱佳,打破了大面积的灰色带给页面的沉闷感。再如大众汽车中国官网的界面上出现很多蓝色,首先蓝色是大众汽车品牌的标准色之一,加上配合大众汽车“ThinkBlue蓝•创未来”的品牌传播主题,充分运用蓝色就是十分自然的事情了。 2.用色彩表达品牌的社会文化内涵 设计是当下的艺术,网络艺术设计更是与当下的经济、社会、文化的产物。设计师需要懂得人们对色彩的感觉,除了色彩的直感效应,即生理上的感觉,更多是来自于色彩的社会感觉,即在不同时间、空间和国家、民族环境中,色彩在人们心目中的意义。 例如宾利车的网站主要是想突出“英伦汽车典范驾驶之巅”的品牌理念,主要是从汽车品牌的历史文化概念角度进行宣传,在配色上采用黄绿色来作为主色调,用橄榄绿为辅助色,再加上亮灰为强调色。在彩度和明度上面都是采用的中低色调来给人以怀旧、尊贵、高品位的联想。 3.用受众喜爱的色彩语言进行沟通 作为设计师我们要时刻牢记设计是一种沟通,是一种对话,而不是设计师自我表现和自我满足,设计师要通过色彩这一视觉语言和用户进行情感交流。良好的用户体验来源于对用户感觉的充分考虑,特别是从年龄、性别、族群等特征进行区分。宝马minicooper是宝马旗下一款个性十足的车型,产品周身散发着英国式的尊贵气息。其中文网站设计以黑色为主色,正是看中了黑色所代表的个性、酷感和时尚,以便能够赢得强烈地想表达独立、自我、自由的年轻人的心。 4.网站界面的配色由网站内容和类型具体决定 网站内容是决定界面色彩风格的基础。汽车类网站要根据其自身网站的内容和所要展现的汽车特征来挑选颜色。我们在做设计时千万不要忽视网站类型对网站色彩设计的限定和引导作用,不要因为过分追求所谓风格的独特而不考虑网站的具体内容。要牢记是产品第一,品牌为先,而不是设计师的个人秀。 汽车网站界面色彩设计的若干技巧 1.界面色彩不可过多过花 人同时感知色彩的数量是有限的,如果一个网页包含的色彩过多过杂,会使浏览者抓不住视觉中心。在一定的主色调下面,汽车站点首先选取好主色,主色一般可以是汽车车身颜色或者是品牌主题色,然后可以适当地加入一些辅助色和强调色,运用明度、纯度和色相上面的变化来取得和谐的效果。 2.考虑图片和网站色彩之间的关系 随着网速的提升,上网流量限制的减少,图片在网页中的比例越占越大,越来越多的网页开始使用精美的大图。俗话说一图胜千言,精美汽车图片本身就是一件艺术品,大大提高界面的冲击力和用户直观的体验。为了使图片能融入到网站的色彩氛围当中,通常会对使用的图片做一些修饰。让彩图的色调和界面的色调自然地搭配在一起有两个技巧。第一种技巧就是在彩色图片中选择一个优秀色彩,作为界面的强调色或者网页菜单色彩。第二种技巧就是决定整体网站色彩后,相应制作出相配的照片和彩图。我们可以常常看到一些汽车产品图片使用很多的界面,其主色大多都是白色、灰色等无彩色,目的就是为了突出产品本身的形象。 3.网页色彩设计要抓住细节 对于汽车网站的配色,细节很重要。汽车属于价格较高的商品,消费者对于汽车品牌的整体视觉感受的重视要比一般商品多得多。所以唯有创建重视细节的高品质的网站,从色彩搭配到图片处理选择都十分到位,才能给予受众产品也是高品质的联想。总之针对不同的用户群运用不同的颜色,色彩结合造型,增强图像表现力,烘托出特有的情感氛围,营造个性化的品牌气质。 汽车设计论文:女性消费偏好下汽车造型设计论文 一、现代女性汽车消费偏好分析 1.“女性也好色” 汽车造型设计中的色彩与女性心理和消费偏好有深刻的联系,汽车色彩可以映衬出人内心激情和典雅,使现代女性时刻都可以彰显自己的个性和喜好。颜色,会影响消费者的视觉感受,协调的色彩,能与汽车功能及使用环境配合,激发联想从而获得心理满足。色彩心理总是透过视觉,形成表象与象征的元素。例如,在中国红色象征活力和吉祥,绿色寓意生命和和平,黄色代表高贵和尊严。女性思想细腻、关心亲人吉凶祸福,只要是色彩明朗、寓意好的设计,就会马上引起她们的兴趣。 2.形神兼备更易受到女性青睐 女性对事物的好感,很大程度上取决于第一感觉,而要在第一眼吸引她们,靠的就是外观。外形时尚、亮丽、流线、动感、轻巧的造型,易赢得她们偏爱,也体现出她们对汽车的审美情趣。 3.方便、舒适与安全偏好 大多数女性会选择带转向助力、倒车雷达、方向盘及座椅可调节、自动变速箱等配置的车型。另外,女性还特别讲究驾车的舒适性,比如驾时久产生的颈椎疼。因为生理上的弱势,大多数女性对于机械操作缺乏感觉,也不够大胆激进,在处理一些突发紧急状况的时候容易慌乱失措,甚至使生命财产安全面临威胁,促使女性追求汽车的安全性。 4.关注汽车造型设计的细节 女性情感细腻、丰富,喜欢通过细节对事物进行评判,也容易被神来之笔或者独具匠心的细节所感动。因此,女性在审美和选择汽车时,在重视技术参数的同时,也都比较重外观和形象、情感因素以及细节设计,并以此作为是否购买的依据,如颜色、车身线条与结构、车内配置、驾驶舒适度、安全参数、品牌设计等。 二、基于女性心理与消费偏好的汽车造型设计 1.提高汽车造型设计的女性意识 女性意识是妇女解放过程中的深层心理因素,指女性“指女性对自我价值的肯定,自我解放的认识和追求。”它包含几个方面的内容,即女性作为主体的地位、作用和价值的自觉意识;女性的平等意识;女性的自我认识。因此,汽车造型设计也应顺应时代潮流,在设计中体现女性意识的觉醒,并将流行时尚与女性的意识融入到设计的创造活动中,将女性的阴柔之美发挥的淋漓尽致,像香水、时装、首饰、箱包等女性物件一样,使女性化的汽车更好的为女性、社会服务,增添现代社会生活的美感。 2.色彩设计中的女性化设计 绚丽丰富的色彩,可与女性的主观感受形成和谐的心理反应。当前,轿车的色彩给了女性消费者更多的选择空间,如上海华普首款女性车“海炫”,通常选择最代表女性特质(感性、奔放、激情、联想)的红色,或者是淡雅清澈的蓝、白两色。长安铃木也独具匠心,推出粉红版的雨燕,梦幻朦胧的粉红色车身,配合灵动的整车造型和优美流畅线条,并且在方向盘、挡板等处做粉红处理,配装了粉红椅套、镜套等饰件,这些细节深受年轻时尚、充满幻想和浪漫情怀女性的喜爱。因此,在进行汽车造型设计时要投其所好,重视对汽车色彩的研究和开发。 3.车身设计中的女性化设计 汽车对于女性来讲,不单纯是地位的体现,更多的是自身美感的延伸。因此,汽车造型设计中,一是应体现女性时尚柔美的气质,多用曲线、柔线、弧线等富有女性的性格特征。大众甲壳虫就是一件这样的艺术品,甲壳虫的前大灯和尾灯都椭圆形,车门的把手凹槽是一个下凹圆,这种线型给女性很大程度上的亲切感,与之产生情感共鸣。二是要讲究比例与尺寸,再比如新甲壳虫的外轮廓、车门、轮拱和各处细节都和黄金分割矩形与椭圆有密切联系。甲壳虫车的正面和后面对称,实现形式上的稳定和均衡。宝马MINI也是完美的可爱精灵,大灯在传统的圆眼睛基础上前车灯向上扬起,增加调皮的妩媚,个性张扬的女性对其情有独钟。 作者:杨柳成振波单位:重庆理工大学 汽车设计论文:汽车企业工艺设计论文 1汽车企业工艺设计需求分析 在产品设计环节可以使用比较完备的PLM系统实行产品重要文档数据的管理,在产品生产阶段也有比较完备的ERP系统来完成产品供应链的工作。但是在工艺设计及管理阶段却欠缺设计比较完备的信息化软件系统来提升工作效率,故工艺设计阶段成为产品整个生命周期内的短板,所以研究设计适合于汽车企业的工艺设计及管理信息系统成为产品开发环节中的重中之重。其需求分析为:对PBOM(工艺)进行管理,首先最为重要的是能够完成从E-BOM(设计)到PBOM的调整与转变,在一个界面中,可以实现多种视图的管理样式,能够完成对不同视图之间的对比,并可以完成虚拟零部件的拆分与重组功能。对产品开发过程中三个阶段的信息系统进行集成。工艺规划阶段作为产品设计与产品制造之间连接的桥梁,其工艺数据也尤为重要,工艺数据把从设计环节中产生的产品数据作为基础,经过工艺调整后,传输到生产环节,各个生产部门依据工艺数据进行产品制造。所以,急需一个设计完备的工艺信息化系统和上游的PLM系统以及下游的ERP系统之间实现系统集成。对工艺设计数据进行管理,原始的工艺管理方式为:各类工艺文件大都使用个人计算机进行储存,无法对工艺文件的版本、查看权限等进行限制,而且存储到个人计算机中,文件查找困难,各类工艺文件之间无法实现关联,难以复用。对工艺规划阶段的各个流程进行管理,首先把工艺规划设计阶段所有的流程设计模板,进行标准化处理,完成后,操作流程的工作人员可以便捷地完成某个流程内的工作内容;另外标准化的工艺设计流程可以方便工作人员进行查询各个工艺设计流程中的流程状态。 2汽车企业工艺设计解决方案 结合国内某个自主品牌汽车企业的现状,在经过分析研究汽车企业工艺设计与管理信息化需求的前提下,通过一系列的市场调查与各种设计解决方案的比较,选择了其中一种比较适合企业自身特点的工艺设计与管理信息化解决方案。 2.1各类BOM的不同视图管理 在产品开发过程的三个重要环节中,各类BOM作为串联三个环节的关键数据信息,在每个环节所对应的工作人员、功效以及需求也有很大区别,而且每一类BOM也会有比较大的区别,不同环节当中的工作人员对产品的视角也会有所差异,所以每类BOM一定要符合每个环节的需求。工艺设计部门通过同一个平台进行工艺路线工作的设计,根据不同环节及工艺四大专业的区别产生不同的专业视图,从而每输,除去工艺设计及管理系统自身的功能外,个专业都可以根据适合自己专业的BOM视图来设计完成工艺规划。 2.2工艺设计及管理系统数据模型 对于工艺设计及管理阶段来说,主要有以下四个方面的数据信息:produc(t制造什么),process(怎样制造),plan(t在什么地方制造),resource(使用什么设备造)。通过使用面向对象的系统开发方法,把以上四个方面的数据信息有机整合在一起,形成一个比较完备的数据管理模型(也可称为PPPR模型,在企业中形成一个串联产品设计、工艺设计及管理以及产品制造三个阶段的结构化数据信息统一体系。为了使产品在开发过程中的各类数据信息可以准确、快捷地在各个环节之间进行传输,除去工艺设计及管理系统自身的功能外,工艺设计及管理信息系统还需要做到能与上游的PLM系统以及下游的ERP系统集成,与上游的PLM系统集成可以将其上游的E-BOM经过调整后直接传输给工艺设计系统,从而可以作为工艺规划的基础;与下游的ERP系统集成可以将各种供应链信息传输到生产制造部门,作为产品制造的基础。 3汽车工艺设计及管理信息化系统的重要作用 经过企业对工艺设计及管理信息系统一段时间的实际应用,在汽车新车型的开发过程中,工艺人员通过使用工艺设计及管理信息化系统,摆脱了以往繁杂的工艺文件编制与管理工作,从而可以使用更多的时间去进行工艺验证等其他工作;此外,由于工艺规划的标准化、规范化,还缩短了技术储备时间从而很大程度上提高了工艺设计及管理的效率及水平,提高了国内自主汽车企业的竞争力。中国的自主品牌汽车企业通过合理运用制造业信息化技术,研发适用于自身特点的工艺信息化系统,很大程度上提升了工艺设计及管理水平,有很高的研究价值。 作者:许博单位:山东建筑大学管理工程学院 汽车设计论文:汽车融入中国元素造型设计论文 1中国元素的内涵与表现形式 1.1内涵 中国元素是指由中国人创造,并且在中华民族融合与演化的过程中所形成的,能够反映中华民族心理以及人文精神的一系列文化成果。从世界范围来看,每一个民族都是独一无二的,都拥有着各自的特性,而且民族的历史越是悠久,其民族元素也越是丰富,整个民族的性格也越是强烈。中国元素主要包括两个层面,即物质文化元素与精神文化元素。比如道德观念、生活习惯、价值理念、传统图案、建筑等等。在这里需要注意的是中国元素与中国传统文化是有区别的,中国元素不但涉及到了传统文化领域,同时也涉及到了中国现代文化领域。 1.2表现形式 中华民族是一个拥有五千年悠久历史的民族,中国元素则是以灿烂的民族文化为土壤而成长、丰富的。从产品设计的角度来看,中国元素主要有四种表现形式:一是传统色彩。中国的传统色彩有着自己独特的含义,这是其他民族所不具备的,比如红色代表喜庆;黄色代表权力与威严;紫色代表高贵等等。二是传统图案。比如龙、凤、龟、麒麟、太极、脸谱等等。三是传统文化理念。比如“天人合一”、“中庸”、“道”等等。四是传统固有形态。比如长城、故宫、华表、唐装、竹简等等。 2汽车造型设计融入中国元素的必然性 自我国加入WTO之后,经济领域的开放程度进一步加强,而近几年,我国的汽车产业也进入了一个特殊的发展阶段。从市场规模层面来讲,我国已经成为世界第二大汽车消费国,我国的汽车消费市场吸引了全球汽车制造厂家的目光。随着世界经济一体化趋势的不断加强,我国的汽车工业除了要面对国内企业的市场竞争之外,还需要迎接国外汽车行业巨头的挑战。与那些国际知名汽车品牌相比,无论在技术创新、产业链整合层面,还是在品牌营销策划领域,我国的企业与之相比较,都存在很大的差距。在这样的时代背景下,我国汽车工业想要生存发展,就必须要集中力量,打造民族品牌,而汽车造型设计领域恰恰是最好的切入点。现代社会对本土化营销、本土化设计越来越认同,纵观世界各国的汽车品牌,均带有各自明显的“性格”特色。比如日本汽车的精细、美国汽车的豪华、德国汽车的严谨以及意大利汽车的奔放,这些国家汽车的“性格”特点,无一不是民族性格在汽车制造领域中的体现。反观我国汽车的“性格”特点就比较模糊,我们几乎找不到一个明确的词语来概括我国汽车的“性格”。这正是由于我国汽车缺少中国民族特色设计元素,进而无法向世界展现自己的设计风格。因此,在汽车造型设计中,融入中国元素,打造中国特色的汽车品牌已经成为当务之急,唯有如此,才能够增强中国汽车工业的优秀竞争力,使我国汽车工业屹立于世界强国之林。 3中国元素在汽车造型设计中的应用实例分析 3.1传统色彩在汽车造型设计中的应用 人类对于客观事物的认识,有70%-80%都是依靠视觉系统来完成的,因此,色彩不但成为了人类对于外部信息反应最为敏捷的符号系统,同时它也成为了工业产品造型设计必须要重点考量的至关因素。同理,汽车的色彩是人们对于汽车的第一反应,色彩设计师必须要利用好色彩搭配,向顾客传达一种良性的视觉信息,从而在消费者购买汽车之后,不但能够获得实用功能,同时还能够获得精神层面的愉悦。我们知道,中国人对于红色有着特殊的偏爱,红色能够使中国人产生一种兴奋、喜庆、吉祥以及浪漫的情感。根据中国人的这一心理,一汽奔腾B50采用了“中国红”为主色调,并搭载了1.6L与2.0L两种发动机,其配置基本上达到了中等轿车的水平,一经推出之后,便深受中国消费者的喜爱。 3.2传统图案在汽车造型设计中的应用 中国元素是包罗万象的,而我们在对汽车造型进行设计的过程中,必须要紧密结合空气动力学性能以及汽车自身的各项功能,合理的选择中国元素加以融合。我们知道,线条表现作为汽车造型设计的重要内容对物体外形有着严格的制约作用,几乎客观世界所有存在的物体均被限制在一定的外沿轮廓之内,从而呈现出多元化的线条组合。线条不只是拥有宽度与厚度,它还拥有方向性,它能够彰显出物体的力量与速度。所以,我们在进行汽车造型设计时,必须要重视线条的表现力,充分利用好这一造型艺术语言,从而使汽车表现出创新性的艺术张力。比如我们可以对汽车造型的局部线条进行设计,使汽车设计包含中国元素。华晨公司推出的中华-骏捷轿车,就将中国的“丹凤眼”这一线条融入到大灯造型设计之中,使这款车型的大灯具有一种古典美的韵味,获得了消费者的好评。因此,我们在对汽车进行造型设计的过程中,要充分利用好线条的美学因素,从而使汽车造型设计符合人们的审美需求,富含中国元素。在设计的过程中还需要注意的是,中国元素应该合理应用,绝对不能生搬硬套,否则将会弄巧成拙,得不偿失。 4中国元素在汽车造型设计中的应用趋势展望 产品设计必须要以文化为基石,这样设计出的产品的内涵才更为厚重。现阶段,汽车的造型设计更倾向于激情与魅力的展现,这类产品只是表现了中国传统文化的一个层面,还需要我们从传统文化中汲取更多的文化元素,这样的设计才能做到追根溯源,深入人心。受传统文化的影响,中国人一直都钟爱于腰线硬朗、饱满圆润的汽车外部造型。对于内部装饰,国人则倾向于“四平八稳”的形式,这或许让我们瞬间联想到了古时候,官员们乘坐的“八抬大轿”。这种古朴、典雅、含蓄的基调,符合中国人的传统审美观点,同时这也是中国元素留给世人的第一印象。比如著名设计师乔治亚罗在设计中华轿车、中意面包车时,就巧妙的将“丹凤眼”的线条融入到了车灯的设计之中,这种设计风格不但深受消费者的喜爱,同时也为我们的设计提供了一个思路。中国元素想要在汽车造型设计中更好的应用,除了要把握消费者的心理,对汽车设计的多元美学有一个深刻的领悟,更重要的是造型设计师必须理解传统文化、热爱传统文化,只有以此为前提,才能够保证设计不会偏离轨道,使设计更加完美。现阶段,我国的汽车造型设计已经从过去的模仿阶段,转变为现在的民族文化渐浓的阶段。中国元素在汽车造型设计中的运用越来越多,本土化设计理念逐渐被认同。中国汽车造型设计的未来发展,必然是民族性与现代化设计元素并驾齐驱局面。相信通过新一代汽车造型设计师的努力,中国必将探索出一条适合我国汽车工业发展的自主品牌设计之中,将会有更多优秀、精良的民族品牌汽车呈现在我们的面前。 5结语 综上所述,将中国元素融入我国的汽车造型设计之中有其必然性,这对于促进我国汽车产业发展有着重大意义。只有在造型设计之中植入中国元素,我国的品牌汽车才有生命,才有性格,才能够参与到国际市场的竞争之中,才能够为世界各国所认同。相信通过我们的共同努力,在不久的将来,汽车造型设计之中将会融入更多的中国元素,那个能够准确形容中国汽车“性格”的词汇,会被人们所发现,被世界所认同,并且深深的刻入到每个人的心中。 作者:王谦工作单位:河南工业大学设计艺术学院 汽车设计论文:汽车工厂的工程设计研究论文 1汽车工厂冲压车间的工程设计 1.1工艺设计的主要原则 (1)遵循工艺规程原则。汽车工厂冲压车间的布局设计必须按照工艺的要求进行合理配置,从而满足汽车加工的需要。(2)最小距离移动原则。汽车工厂冲压车间设计要充分考虑到成本与效率因素,搬运线上的各项操作程序之间要保证短距离,物流和人员的流动也要保持经济距离,从而可以大大节省物流时间和成本。在汽车零部件加工过程中,通过不断优化加工流程,保证整个加工过程合理有序,不会发生混乱。(3)直线前进原则。汽车工厂冲压车间要求机器上安排操作的流程按照材料加工或装配过程的顺序进行,避免迂回和倒流,尽量按直线型流水布置。(4)充分利用空间和场地原则。冲压车间内场地有限,人员、设备和物料较多,在加工过程中要尽可能物尽其用、节约用地。(5)生产均衡原则。维持各种设备和工位生产的均匀进行,必要时设置缓冲区以协调各个工位。(6)尽量简化搬运作业,减少搬运环节原则。在汽车工厂冲压车间内,汽车加工生产用的物料搬运要使用专门的设备和容器,按照科学的操作方法进行作业,让整个物料运输过程尽量简化和高效,提高系统的物流可靠性。 1.2主要生产设备的选型 在选择车身冲压车间设备时应遵循以下原则:(1)在汽车工厂冲压车间内使用的设备要符合国家环保和节能要求,要有正规的进货渠道。防止劣质设备进入车间导致加工过程出现差错。(2)所选用的设备应结构合理,操作起来也比较方便,技术工艺上比较成熟和合理,尤其是安全性能要达标,避免给汽车零部件或者操作人员带来伤害。(3)在设备选型上要符合企业实际情况,并充分考虑企业的长远发展状况,不能过于超前选择那些十分先进却并不实用的设备,也不能选用那些目前可以满足使用,但很快就会淘汰的设备,看似节省了成本,实则给企业带来巨大经济负担。目前,汽车工厂冲压车间中主要的设备主要有:(1)开卷落料设备。开卷落料线是一种常用于汽车行业表面覆盖件卷板的开卷、清洗涂油、校平、落料和码垛的板材加工设备,其功能是向冲压线提供料片,目前在发达国家的汽车制造厂中已普遍采用。(2)冲压线设备。1)板料拆垛系统是完成板料自动上线中的重要部分,一套完整的冲压自动化拆垛系统主要由两个部分组成:一是垛料机,垛料机有两台,两台之间形成联动设计,当其中一台没有料时,系统可以自动的切换到另一台继续工作,保证了工作效率。二是移载机。移载机的主要功能是物料的运输,垛料机作业完毕后系统将物料送到输送带上,然后穿过清洗机、涂油机送到达对中台。2)清洗、涂油系统,板料运输至清洗机,要经过多道清洗工序,将板料表面上的杂质清除干净。然后进行涂油处理,形成表面一层油膜,油膜对于防止板料被腐蚀具有重要作用,而且也可以大大延长材料的使用寿命。3)压力机设备。压力器是汽车工厂冲压车间最关键的设备,在节能降耗的大环境下,汽车工厂冲压车间大多使用机械压力机。尽管与油压机相比,机械压力机的制造成本要高不少,但同时其生产节拍也是油压机的两倍左右。而且从长远看,机械压力机的生产能耗和后期的维修养护成本都比较低,因此是车身冲压车间不错的选择。 1.3土建设计 汽车冲压车间荷载较大,因此对土建的设计要求比较高。(1)车间规模设计。汽车冲压车间的规模根据压机的形式来具体设计,一般而言,冲压车间压机有三种三模形式,分别是左右、前面以及侧面上模,这三种形式比较起来,前面上模对车间面积要求最小,一些跨度在15m或以上的厂房都满足生产要求。侧上模比前面上模所需要的车间面积稍大,一般21m或以上的厂房也都满足要求。左右上模所需要车间面积最大,而且这种压机形式也是目前汽车冲压车间最常见的形式,一般要求车间跨度在24m以上,不然铲车运输起来就不方便。车间的长度也是根据压机形式进行设计,一般全自动冲压生产区域所需长度为60m。车间的高度设计中,除了考虑压机的形式外,还要充分考虑行车高度。(2)压机基础。冲压车间内自动化压机线的基础是一项非常重要的土建内容,其形式有独立基础、条形基础、地下室基础三种形式。独立基础为压机线上的每台压机均独立设基础,压机之间不连通,因此每台压机的废料都是独自运输处理,尽管这种形式成本较低,但对物流带来不利的影响,最终也会增加成本支出,因此逐渐被淘汰掉;条形基础是将每台压机基础贯通布置,并在基础内设废料输送和收集废料,由于这一形式使废料物流与生产物流完全分开,故目前较常用;地下室基础使压机基础成为一个大空间,除布置压机设备、废料输送线外还可布置公配设施及部分维修区域,使车间使用面积大大增加,但由于造价过高,目前使用也不多。 2结语 总之,在进行汽车冲压车间设计时,要综合考虑各方面的因素。尤其是针对汽车冲压车间荷载较大、基础较深的实际情况,从设备选型、土建设计等方面入手,在充分了解设备的性能和基础尺寸的前提下,对冲压车间在设计中所涉及的几个方面进行统一设计,最终不仅要满足工艺和质量的需要,还要节约能耗、降低成本,使经济效益达到最佳。 本文作者:李彬工作单位:中国汽车工业工程公司 汽车设计论文:汽车发送器设计论文 摘要:在日常生活中,汽车超车及转弯,特别是雨雾天气,转向及刹车指示灯能见度小,使驾驶员不能及时了解前后车的行车意向时,经常容易出现交通意外。本文介绍了一种简易汽车行驶信息接收与发送器的设计,叙述了系统基本组成结构,该设计能自动显示前后车的转向、刹车情况并用声响提醒,对提高汽车行车安全具有一定的现实意义。 关键字:80C51汽车行驶信息红外接收器 一、系统数学模型 系统使用80C51单片机作为信息控制器,将调制到40kHz载波的信息经红外发射管发送出去;同样80C51单片机控制红处接收器接收数据信息。 如果以汽车甲为例,当乙车要转弯或刹车时都会通过红外发射器发出信息,甲收到信息后就会在本车上显示并用声响电路提醒,同样当丙车要超车时也会有信息从丙传给甲并在甲车上显示。 二、系统基本组成结构 本系统采用80C51优秀芯片,附加12MHz的晶振频率,30PF的瓷片补偿电容,最简单的RC上电复位电路,片外存储器选择脚(31脚EA)接正电源,并利用采样电路对接收的模拟信号数字化然后送80C51处理,从P3.5输出的调制信号经T9013放大送红外管发射。 三、信息的编码格式及发送/接收过程 本系统采用脉冲个数编码,分别代表左转弯、右转弯、刹车3种状态,其中左转弯为2个脉冲,右转弯为5个脉冲,刹车为8个脉冲。为了增加接收的可靠性,第一位码宽为3ms,其余为1ms,数据帧间隔大于10ms。 为了消除干扰,确保数据的有效传输,脉冲采用的编码格式,起始位为10ms,数据位为1ms,停止位为10ms,此可保证数据的准确发送与接收。 当单片机检测到P0.0-P0.2端口为低电平时,先设置发送标志位,然后依次发送数据帧。发送数据时,中断将被禁止。当刹车(转向)开关闭合时,数据帧将被重复连续地发射,直到开关松开为止。 当红外线接收器接收数据帧脉冲时,第一位码的低电平将启动中断程序,实时接收数据帧。在数据帧接收时,中断将被关断,并且对第一位(起始位)码的码宽进行验证。若第一位低电平码的脉宽小于2ms,将作误帧处理。当间隔位的高电平脉宽大于3ms时,结束接收,然后根据累加器A中的脉冲个数,使相应的输出口(P0.3-P0.6)为低电平,驱动显示及声响电路。 四、结论 本文是利用红外线穿透性强、干扰小等特点,将其应用于交通工具中,弥补了红外线很少在交通通信中应用的空白。此系统采用电能驱动、结构简单、成本低廉、噪声小,不妨碍司机的正常驾驶。 汽车设计论文:汽车离合器设计管理论文 摘要 本文从分析汽车传动系的发展状况起端,叙述汽车离合器的发展及未来趋向,指出离合器产品应具有的功能和对产品设计的基本要求。(所有权:爱毕业设计网) 本文着力介绍离合器及其操纵系统的结构知识,设计理论和方法,及离合器的故障分析与排除等。主要介绍离合器的结构形式,工作特性,结构的选型等。主要阐述了离合器(EQ153)从动盘设计,压盘的设计,离合器盖的设计,分离杆等的设计。 关键词:从动盘压盘离合器盖分离杆 离合器是汽车传动系的组成部件之一,在以内燃机为动力的汽车机械传动中,它通常装在发动机飞轮的后端,传动系通过它与发动机相联系,即其主动部分与发动机飞轮连接,从动部分与变速器相连接。在汽车行驶中,驾驶员为了适应同使用情况(如起步、换挡、制动、停车)的需要,常常要频繁地踩下、松开离合器踏板,使发动机与传动系暂时分离,以中断动力传递,随后又使之逐渐接合,以便传递动力。 由此可见,汽车有起步、进入正常行驶、变速、制动直至最后停车的整个行驶过程中,离合器都在起作用。 离合器的分类与基本要求 全套离合器应由两部分组成:离合器和离合器操纵。 就摩擦式离合器本身而言,按其功能要求,结构上应由下列几部分组成:主动件、从动件、压紧弹簧和分离杠杆。 盖总成通过螺栓安装到发动机的飞轮上,飞轮和压盘为主动件,发动机的转矩通过这两个主动件输入。飞轮和压盘之间为从动盘总成,它作为从动件通过摩擦接受由主动件传来的输入扭矩,并通过其中间的从动盘花键输出转矩。压紧弹簧通过压盘把从动盘总成紧紧压在飞轮上,形成工作压力。当发动机带动飞轮和压盘一道旋转时,通过压盘上压紧弹簧产生的工作压力所形成的摩擦力,带动从动盘总成旋转,完成转矩的输出。 摩擦式离合器结构类型较多,且可有许多组合。 离合器的结构型式可以不相同,但在使用上它的基本要求是一致的,它们应该是: (1)能可靠地传递发动机的最大扭矩; (2)接合过程要平顺、柔和,使汽车起步时没有抖动和冲击; (3)分离时要迅速、彻底; (4)离合器从动部分的转动惯量要小,以减轻换挡时变速器齿轮轮齿的冲击并方便换挡; (5)高速旋转时具有可靠的强度,应注意平衡并免受离心力的影响; (6)应使汽车传动系避免共振,具有吸收振动、冲击和减少噪声的能力; (7)操纵轻便,工作性能稳定,使用寿命长。 以上这些要求中最为重要的是使用可靠、寿命长以及生产和使用中的良好技术经济指标和环保指标。(所有权:爱毕业设计网) 所谓使用可靠,指的是离合器机构或零部件在预定期内一直能正常工作。这意味着在使用中要注意保养,其耗费的劳动量也要尽量小。这就取决与制造和装配质量、结构设计和使用状况。很多情况下,离合器不能可靠工作就是和不完善的技术保养,零部件缺少必要的润滑和调整有关。 高的技术经济指标指的是具有高性能质量的离合器且有相对便宜的价格。这主要由结构设计、制造工艺和生产组织管理等方面予以保证;减少零件数目,采用通用化、系统化设计和大批量生产,都有利于提高离合器的技术指标。 所谓环保,就是希望离合器工作时不产生有害的粉尘和不良的气味。因为要求车身或飞轮外壳全封闭是不可能的,也是不恰当的,因此只能从离合器上着手解决。离合器粉尘来源于从动盘总成摩擦片的磨损。以石棉基为原料的摩擦材料,其粉尘特别有害人体健康,应尽量避免使用。 汽车设计论文:汽车防碰撞设计管理论文 摘要 近年来,我国道路交通安全形式越来越严峻,在众多的交通事故中,以追尾碰撞与超车侧向碰撞事故这两种类型最为常见。如果能够在事故发生前提醒驾驶员并采取一定的安全措施,对减少交通事故的发生则是非常有用的,汽车防撞预警系统正是基于提高车辆的主动安全性来实现在行车过程中,给驾驶员提供必要的技术设施。 本文在安全跟车模型的基础上,设计了系统构成,并给出了初步的设计方案。对车载测距技术进行了综合比较,确定系统采用毫米波多普勒雷达传感器、超声波传感器和红外线传感器分别对前、后和侧向车间距离、两车相对速度和角度进行测量;在结合各种防碰原理的基础上,把系统分为主控单元子系统、测距子系统、信息采集单元子系统和显示-声光报警子系统四个部分,并确定了实现系统功能所需要的关键技术;在安全距离的基础上,对主控单元子系统和测距子系统进行了软、硬件设计,解决了系统功能所需要的关键技术。 车辆防撞技术作为智能运输系统的一个子课题,将不断成熟和完善,防撞系统的应用可以缩短车辆间的安全行车距离,还可以实现安全超车,保证高速运行车辆的安全性,提高公路运输效率,促进经济的快速发展。 关键词:防撞预警;雷达;超声波;红外线;传感器 1.1选题意义和背景 汽车业与电子业是世界工业的两大金字塔,随着汽车工业与电子工业的不断发展,在现代汽车上,电子技术的应用越来越来广泛,汽车电子化的程度越来越高。汽车电子技术是汽车技术与电子技术想结合的产物。汽车上的电器与电子控制系统在汽车技术进入机电一体化阶段的今天,地位极为重要,正在汽车技术领域发展成为一门独立的分支学科,其性能的优劣直接影响到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排放干净、及舒适性等。电子控制技术在汽车上,首先应用于发动机燃油消耗控制与排放进化与排放控制,接着被应用于底盘部分的控制,以提高行驶的稳定性、安全性、与舒适性等。随着交通运输向高密度发展,电子控制技术又进一步应用于汽车的乘坐安全性和导航等方面。 电子技术在汽车安全控制系统的应用主要是为了增强汽车的安全、舒适和方便。应用的电子技术主要有:电子控制安全气囊,智能记录仪,雷达式距离报警器,中央控制门锁,自动空调,自动车窗、车门、座椅、刮水器,车灯控制,电源控制以及充电器等。近年来汽车的自动调速系统,主动式汽车防撞系统,汽车监测和自诊断系统以及汽车导航系统也得到了广泛的应用。 在过去20~30年中,人们主要把精力集中于汽车的被动安全性方面,例如,在汽车的前部或后部安装保险杠、在汽车外壳四周安装某种弹性材料、在车内相关部位安装各种形式的安全带及安全气囊等等,以减轻汽车碰撞带来的危害。安装防撞保险杠固然能在某种程度上减轻碰撞给本车造成损坏,却无法消除对被撞物体的伤害;此外,车上安装的安全气囊系统,在发生车祸时不一定能有效地保护车内乘务员的安全。所有这些被动安全措施都不能从根本上解决汽车在行驶中发生碰撞造成的问题。如果从预防撞车事故的发生的角度着眼,在提高汽车主动安全性方面下功夫,则可在汽车安全性领域有较大的突破。 汽车发生碰撞的主要原因是由于汽车距其前方物体(如汽车、行人或其他障碍物)的距离与汽车本身的车速不相称造成的,即距离近而相对速度又太高。为了防止汽车与前方物体发生碰撞,汽车的车速就要根据与前方物体的距离变化由执行机构进行控制,使汽车始终在安全车速下行驶。这样就会大大提高汽车行驶的安全性,减少车祸的发生。 发展汽车防撞技术,对提高汽车智能化水平有重要意义。据统计,危险境况时,如果能给驾驶员半秒钟的预处理时间,则可分别减少追尾事故的30%,路面相关事故的50%,迎面撞车事故的60%;1秒钟的预警时间可防止90%的追尾碰撞和60%的迎头碰撞。理论上,汽车防撞装置可在任何天气、任何车速状态下探测出将要发生的危险情况并及时提醒司机及早采取措施或自动紧急制动,避免严重事故发生。汽车防撞装置是借助于遥测技术监视汽车前方和后方的车辆、障碍物,并根据当时的车速自动判断是否达到危险距离,及时向司机发出警告,必要时还可进行自动关车、自动紧急刹车。 汽车要避撞就必须凭借一定的装备测量前方障碍物的距离,并迅速反馈给汽车,以在危急的情况下,通过报警或自动进行某项预设定操作如紧急制动等,来避免由于驾驶员疲劳、疏忽、错误判断所造成的交通事故。目前,大家都将防撞技术的关键点着眼于车辆测距技术。 1.2国内外研究的现状 鉴于交通事故的不可预测性和不可绝对避免性,为了减少交通故,优化交通秩序,利用计算机及信息技术来提高道路交通安全和效率已成为国内外研究的热点。二十世纪八十年代以后展开的关于智能交通系统的研究,被认为是解决各种交通问题的一个很好的途径。智能交通系统是将先进的信息技术、通讯数据传输系统、电子控制系统以及计算机处理系统有效地应用于整个运输管理体系,使人、车、路环境协调统一,从而建立一个全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统。其中智能车辆系统涉及到计算机测量与控制、计算机视觉、传感器数据融合、车辆工程等诸多领域。视觉系统在智能车辆中起到环境探测和辨识作用。与其他传感器相比,机器视觉具有检测信息量大,单纯以当前的现实条件出发解决,容易导致系统实时性差。在实际应用中可使用多个摄像机,或者利用高速摄像机的多幅连续图像序列来计算目标的距离和速度。还可根据一个摄像机的连续画面来计算车辆与目标的相对位移,并用自适应滤波对测量数据进行处理,以减少环境的不稳定性造成的测量误差。在智能车辆领域,除视觉传感外,常用的还有雷达、激光、GPS等传感器。 利用信息感知、动态辨识、控制技术与方法提高的主动安全性,是先进汽车控制与安全系统(AVCSS)的主要研究内容.世界各大汽车公司、大学在政府的支持下,都在开展这方面的研究与开发工作。日本各大汽车制造企业如丰田、日产、马、本田、三菱等公司,为实现其运输省提出的发展"先进的安全汽车(ASV)计划"致力于新型安全汽车技术研究开发,并取得了重要的进展。丰田汽车公司使用毫米波雷达和CCD摄像机对本车的距离进行动态监测,当两车距离小于规定值时,系统将发出直观报警信号提醒本车驾驶员。日产汽车公司使用紧急制动劝告系统,利用先进的车距监测系统对跟车距离进行动态监测,当需要减速或制动时,用制动灯亮来提醒驾驶员,并及时监测驾驶员操纵驾驶踏板的踏踩状态,必要时使汽车的自动制动系统前起作用降低车速,在最危险时刻自动制动。本田公司使用具有扇形激光束扫描的雷达传感器,即使车辆在弯道行使也能检测到本车与前方汽车或障碍物的距离降到规定值时,驾驶员仍未及时采取相应措施,便发出警告信号。三菱和日立公司在毫米波雷达防撞方面也做了大量的研究,其雷达中心频率主要选择60~61GHz或76~77GHz,探测距离为120米,尼桑公司为41LV-Z配备了自适应巡航控制系统,该系统利用毫米波雷达作为探测器,为巡航驾驶提供了判断依据。 德国和法国等欧洲国家也对毫米波雷达技术进行了研究,特别是奔驰、宝马等著名汽车生产厂商,其采用的雷达为调频毫米波雷达(FrequencyModulationContinuousWave),频段选择76~77GHz。如奔驰汽车公司和英国劳伦斯电子公司联合研制的汽车防撞报警系统,探测距离为150米,当测得的实际车间距离小于安全车间距离时,发出声光报警信号。该系统已经得到应用。 美国的汽车防碰撞技术已经相当先进,福特汽车公司开发的汽车防碰撞系统的工作频率为24.725GHz,探测距离约106米。据说该系统理论上能根据转弯的角度信息自动适应路面的转弯情况,仅探测本车道内车辆的信息,从而可避免旁车道上目标物的影响。戴姆勒-克莱斯勒公司的防撞结构主要是两个测距仪和一个影像系统,她能够测出安全距离,发现前方有障碍物,计算机能够自动引发制动装置。戴姆勒-克莱斯勒公司的实验结果显示,车速以每小时32.18公里/小时的速度行驶,在距离障碍物2.54cm的地方停下来。 我国汽车防碰撞系统的研究开发同国外发达国家相比,存在较大差距,近几年相继有一些科研院所、大专院校和公司厂家进行此方面的研究。近距离报警如倒车雷达现已蓬勃地车辆上安装使用,但国内目前生产的中远距离测量普遍达不到要求,表现在最远测距距离近,测距误差大,远远不满足高速公路的安全车距离要求,需进一步研究。 本课题,不是直接测量距离,而是从测量车与车之间相对速度的角度出发,研究利用雷达激光测距、超声波测速及其它相关技术来预测高速行驶车辆的后碰及侧碰问题,实现报警,从而避免事故发生。 本次研究主要针对汽车防撞系统,对前面开发的系统性能进行了改进。主要研究内容包括以下几个方面: 1.汽车纵向防撞系统的总体设计 完成汽车防撞系统的总体设计,把整个系统划分成四个分工不同的子系统,并确定实现总体方案所需要解决的关键技术。 2.汽车防撞安全距离模型的确定 结合系统的技术要求和车辆的行驶情况,对课题组以前提出的安全距离跟车模型进行了改进,使其具有更好的可靠性和实用性,对模型中的个别参数进行重新选取,使模型及模型的参数选取更加合理。 3.进行汽车防撞系统硬件的总体设计并解决关键技术 在以前研究的基础上,重新对汽车防撞系统进行总体设计,提高了系统的实时性,并且电路中硬件器件全部采用贴片封闭形式,提高硬件系统的抗干扰性和可靠性。本论文中着重论述了主控单元子系统和雷达工作数据发送单元的硬件设计,解决了汽车防撞系统中的雷达测距系统这一关键技术,使该课题的研究从模拟实验阶段过渡到实车实验阶段。 4.按照系统的功能需求,制定了各子系统之间通讯的通讯规约,并用MCS-51汇编语言设计了系统的主控单元子系统软件和雷达测距子系统中雷达通讯数据发送单元软件。 5.在模拟实验的基础上,通过装车实验,验证了系统所要求的各种性能。 1.3本文的主要工作和内容安排 本文在第一章绪论中阐述了汽车防撞技术产生的背景及现实意义,主要研究内容并对现有的防撞技术进行了归纳和总结,进而提出本课题的研究思路和新颖所在;第二章主要阐述了测距传感器的选择,并且确定了三种测距方法;第三章进行了报警系统防撞模型的建立;第四章进行了硬件设计和实验验证;第五章为系统的软件设计,第六章为结论与展望。 本论文中虽然对安全距离模型进行了改进,但仍需进一步改进和细化,采用一定的控制理论和算法,使模型更具有科学性、可靠性和可操作性。本系统现阶段只是就危险情况实现了向驾驶员报警,事实上由于驾驶员的反应性有差异及注意力不集中、疲劳驾驶等因素的存在,有时未必能及时采取减速、刹车等措施,因此系统下一步的目标是实现自动刹车的功能,使驾驶员的安全更有保障。 (1)本系统只是在理论上讨论了汽车防碰撞的问题,由于实验设备和时间问题还没有进行实验。 (2)本系统还应该进一步在复杂天气(雨、雪、大雾),潮湿、冰雪路面上进一步测试,验证系统的设计功能。 (3)在本系统基础上,进一步开发车辆自适应巡航控制系统,使车辆的舒适性和主动安全性得到提高. 汽车设计论文:汽车造型设计管理论文 摘要:完美地把中国元素融入到汽车造型设计中,需要深入思考什么是中国元素,如何融入,从何处融入,中国传统文化、中国颜色和中国线条以及中国本土设计师是成功体现中国元素的的汽车造型设计之根本。 前言 世界著名汽车造型设计大师乔治亚罗当着很多中外记者的面说过一句话:“中国的汽车设计缺少中国元素。”一语既出,摄人心魄。尽管大部分人都认同乔老的评价,但至今没有原创性体现中国元素的汽车造型设计作品出现(尽管有长安长江鲟、龙腾等概念车面世,但笔者认为仅仅是命名体现中国元素罢了)。本文试图从设计思路和设计元素两方面寻求如何设计体现中国元素的汽车造型。设计在线.中国 1.中国元素之思考 “什么才是中国元素?”这是个很难一句话能说清的问题。在张艺谋的创作中,京剧的表现方式是中国元素;在吴冠中的画中,水墨意境就是中国元素;在梁思成的心中,飞檐翘壁就是中国元素…… 中国元素是中国文化的精髓,并延续到我们现代生活中来,更起到传承民族文化的作用,是中华民族的独有的内在和外在的特质,既有形而下的具体物质,也有形而上的意识形态。 比如建筑风格元素,紫禁城、长城、敦煌、布达拉宫、苏州园林等;服饰风格元素,丝绸面料、唐装、旗袍、中山装等;文化风格元素,国画、脸谱、京剧、印章等;自然风格元素,长江、黄河、黄山、珠穆朗玛峰等;动物风格元素,熊猫、白鳍豚等;宗教神话风格元素,观音、如来佛、龙、麒麟等。这些丰富多彩的元素,是中华文化在外国人心中的标志。不仅如上所述,讲究对立统一、中庸和谐和一分为三的儒家思想、讲究无为而为的道家思想等都是中国文化区别其它文化的地方,当然也属于中国元素范畴。 2.中国元素在汽车造型设计中的应用 具体到设计对中国元素的应用,首先设计思想应该以中国元素形而上方面的思想精髓为指导思路,然后借鉴中国元素中形而下方面的元素开展具体设计。设计在线.中国 2.1形而上的设计思想 纵观世界知名汽车品牌,无不具有明显的差异化特征:德国车的规矩严谨,日本车的经济细致,美国车的豪华风格,法国车的浪漫情调,无不蕴含着深厚的民族精神。中国车应该突出什么特点来体现中国元素呢?中国元素不仅仅是简单的中国文化堆积,而是自然生发于中国民族性之中。把京剧脸谱、宫灯、中国特有动物等的特点搬到汽车造型上当然可以,但一旦弄巧成拙,就会如同北京大街上同样为了体现中国元素而在标准的西式钢筋混领土高层建筑上硬生生加出来的飞檐翘壁一样恶俗,显得不伦不类。所以笔者认为,在汽车设计中,中国元素应该体现在中庸和谐,大气周到上来。当然不仅仅体现在造型设计上,包括性能设计上。 当前中国现状是人口众多、地域辽阔、经济高速发展、地区差异大、平均收入低、贫富差距大、石油资源较贫乏等,包括我们的民族特性是亚洲人种,勤奋、聪明、个人奋斗、爱随大流、讲排场、注重家庭等其实都是中国元素的体现。从以上基本元素中剔除任何文化对汽车都要求的物美价廉、安全可靠等共通的性能价格要求外,在诉求上中庸和谐,大气周到应该是设计目标。 中庸曾经是中国人最信仰的生活哲理,其实现在也是如此,不过现在使用更多的一个词是和谐。和谐是为了达到一种平衡,在汽车造型的设计中达到一种夸张与内敛的统一也是一种艺术。凡造型夸张的汽车和造型老旧的汽车在中国都不是很受欢迎即是很好的证明(当然有的地方要排除经济因素)。设计在线.中国 从文化发展的角度看,汽车文化在中国文化中刚刚占有一席之地,是对西方汽车文化的延续。当然也还没有能谈得上是完全自主的汽车设计,包括第一代红旗等代表车型,这些都是正常的。但在中国汽车工业走过50多年历史之后,这就显得很不正常。中国汽车企业的汽车设计一直由外国人主刀,中国人打下手的结果当然是不会有能体现中国元素的车诞生。从这个层面上讲,中国汽车设计的落后既是汽车设计师们的失败,更是汽车业管理者与汽车企业老总们的失败,是他们主导了中国现在的汽车设计之路。 体现中国元素的汽车必须由中国人来主导设计,而不仅仅是拥有完全自主知识产权。设计在线.中国 老乔和他的意大利同乡们为中国设计的中意面包车、中华轿车等,巧妙得地抓住了中国特点,丹凤眼车灯、和谐大气的整体造型风格当然深受国人喜爱。乔治亚罗们作为外国人,对中国元素的理解和应用让我们佩服,但他们的理解只是表面上的符号化的中国元素。能真正把中国文化元素融合到设计中的,还是引用老乔的话“最好的体现中国元素的汽车只能是由中国设计师来完成”。 从这个方面来讲,中国设计师首先必须深刻学习中国文化,并能抓住中国文化精髓,完全接受西式教育成长起来的、对中国文化知之甚少的设计师难当此重任。中国现在开设设计系的大专院校很多,但注重培养中国文化的还是很少。 2.2形而下的设计元素 作为造型设计师,如何古为今用,推陈出新,将中国颜色、中国线条完美的融入进汽车造型设计当中是一个重大课题。 首先从颜色说起。 每一个民族在心理上对颜色的感觉有显著的不同。人民对于莫种颜色的喜恶往往源自本民族的神话故事和宗教信仰。因此,颜色也具备符号性,尽管它必须依附于具体的载体(历史、传说、物件)。 有没有中国独有的中国色呢?看了张艺谋的电影,很多外国人认为大红大绿等就是中国色。其实大红大绿只能算中国的民间色,不能代表中国色。认真参观故宫和中国寺院的人都能发现真正的中国色。中国有自己的三原色,虽然也是红、绿、蓝,但和西方的红绿蓝还是有明显的区别。中国的红是珊瑚红,绿是绿松石的绿,蓝是青金石的蓝,这三种色是国画颜料的根本色,也是中国文化中的珍贵色。比如蓝色,西方人最喜爱的是宝石蓝,但中国人是青金石蓝,所以中国所有寺庙里菩萨和如来头顶色是青金石蓝,无比庄重;西方基督教堂的穹顶都是蓝宝石的蓝。 王大珩等在《中国颜色体系研究》中早就明确指出:对中国颜色体系色空间的明度、色调和彩度的均匀分级,应进行中国人眼的心理物理验证实验,提出基础色度分级。 因此,研究和开发中国颜色漆料,不论在车身喷涂,还是在内饰上应用,都会传达中国元素,给人耳目一新的感觉,也更受中国人民欢迎。 第二个方面是中国线条。设计在线.中国 线条是客观事物存在的一种外在形式,它制约着物体的表面形状,每一个存在着的物体都有自己的外沿轮廓形状,都呈现出一定线条组合。比如方形的桌子,长主形的柜子,它们有棱有角,有面有分界线,圆的球、圆形的柱子等有孤形的线条,树木有垂直线,河岩有曲线,车船、树、瓜果等生活中任何一样东西都有自己的形状和轮廓线条,物体的不同运动,也呈现出不同的线条组合,站立着的人和跑着的人线条结构都不同,由于人们在长期的生活中对各种物体的外沿线条轮廊及运动物体的线条变化有了深刻的印象和经验,所以反过来,通过一定线条的组合,人们就能联想到某种物体的形态和运动。因此,所有造型艺术都应非常重视线条的概括力和表现力,它是造型艺术的重要语言。 综观中国立体造型史,从夏商周以前红山文化中的古陶器制作用线条和图案,到夏商周的青铜器,再到汉代的漆器,乃至汉后历朝历代的瓷器等,始终有一些传承的造型元素。中国自古以来的造型设计,都从古陶造型、青铜器造型和漆器造型中汲取了丰厚的养分。汽车造型也应从中学习,但不是简单的生搬硬套,而是提取精华元素——线条。 中国是世界上用线条作为艺术表现手段的最早民族之一,这可以追溯到七千五百年前的新石器时代,那时就已有用线条勾绘出来的形形色色的彩陶纹饰,在殷商时期就有古朴爽直的甲骨文和圆润敦厚的象形文字,这说明很早以前中华民族就发现和运用了线条的艺术。 那么什么是中国线条呢?中国线条和西方线条有什么分别呢?中国和西方在线条理论上的差异,与中国与西方在一些基本的哲学和美学观点差异有着密切的关系。达芬奇说过“不是数学家请不要读我的基本著作”。一根线条在达芬奇眼中被理解成一个点在平面或空间中的运动轨迹,乃至解析几何中的一个方程式所界定的点的集合,线条无宽度也无厚度。因此对于生活在文艺复兴以后或接受过文艺复兴思想的西方人,对于线条的理解是基于几何学和数学。而对于中国传统而言,线条不仅有宽度,有厚度,还有方向,甚至能表现出速度和力量,对于线条的理解完全基于主观感受。所以这也是中国线条的魅力所在,正所谓“求其神韵、见其生气”。 在汽车造型设计中,如何通过合理的设计充分表达出中国线条的宽度,厚度乃至速度和力量,是设计富含中国元素汽车的关键。这需要我们深入寻找中国线条,从中国绘画中,传统生活用品、工艺品设计中,乃至建筑设计等所有造型设计中汲取养分。 3.结言 诚然,不管是本文提出的形而上的设计思想,还是形而下的设计元素,都是中国文化精髓中的沧海一粟。对于设计而言,也远不止色彩和线条这么简单,还需要结合我国的汽车制造技术发展水平和社会大众的接受心理,但最根本的元素确是这两个方面。正如意大利的汽车造型设计引领世界风骚是建立在意大利自文艺复兴以来形成的深厚艺术文化底蕴一样,继承、重视和发展中国艺术底蕴,中国的汽车设计也必将会辉煌于世界。 中国汽车造型设计之路刚开始不久,还有很多工作需要做,还有很多元素需要挖掘,中国汽车造型设计师任重而道远 汽车设计论文:汽车造型设计管理论文 摘要:完美地把中国元素融入到汽车造型设计中,需要深入思考什么是中国元素,如何融入,从何处融入,中国传统文化、中国颜色和中国线条以及中国本土设计师是成功体现中国元素的的汽车造型设计之根本。 关键词:中国元素汽车造型颜色线条设计 前言 世界著名汽车造型设计大师乔治亚罗当着很多中外记者的面说过一句话:“中国的汽车设计缺少中国元素。”一语既出,摄人心魄。尽管大部分人都认同乔老的评价,但至今没有原创性体现中国元素的汽车造型设计作品出现(尽管有长安长江鲟、龙腾等概念车面世,但笔者认为仅仅是命名体现中国元素罢了)。本文试图从设计思路和设计元素两方面寻求如何设计体现中国元素的汽车造型。 1.中国元素之思考 “什么才是中国元素?”这是个很难一句话能说清的问题。在张艺谋的创作中,京剧的表现方式是中国元素;在吴冠中的画中,水墨意境就是中国元素;在梁思成的心中,飞檐翘壁就是中国元素…… 中国元素是中国文化的精髓,并延续到我们现代生活中来,更起到传承民族文化的作用,是中华民族的独有的内在和外在的特质,既有形而下的具体物质,也有形而上的意识形态。比如建筑风格元素,紫禁城、长城、敦煌、布达拉宫、苏州园林等;服饰风格元素,丝绸面料、唐装、旗袍、中山装等;文化风格元素,国画、脸谱、京剧、印章等;自然风格元素,长江、黄河、黄山、珠穆朗玛峰等;动物风格元素,熊猫、白鳍豚等;宗教神话风格元素,观音、如来佛、龙、麒麟等。这些丰富多彩的元素,是中华文化在外国人心中的标志。不仅如上所述,讲究对立统一、中庸和谐和一分为三的儒家思想、讲究无为而为的道家思想等都是中国文化区别其它文化的地方,当然也属于中国元素范畴。 2.中国元素在汽车造型设计中的应用 具体到设计对中国元素的应用,首先设计思想应该以中国元素形而上方面的思想精髓为指导思路,然后借鉴中国元素中形而下方面的元素开展具体设计。 2.1形而上的设计思想 纵观世界知名汽车品牌,无不具有明显的差异化特征:德国车的规矩严谨,日本车的经济细致,美国车的豪华风格,法国车的浪漫情调,无不蕴含着深厚的民族精神。中国车应该突出什么特点来体现中国元素呢?中国元素不仅仅是简单的中国文化堆积,而是自然生发于中国民族性之中。把京剧脸谱、宫灯、中国特有动物等的特点搬到汽车造型上当然可以,但一旦弄巧成拙,就会如同北京大街上同样为了体现中国元素而在标准的西式钢筋混领土高层建筑上硬生生加出来的飞檐翘壁一样恶俗,显得不伦不类。所以笔者认为,在汽车设计中,中国元素应该体现在中庸和谐,大气周到上来。当然不仅仅体现在造型设计上,包括性能设计上。 当前中国现状是人口众多、地域辽阔、经济高速发展、地区差异大、平均收入低、贫富差距大、石油资源较贫乏等,包括我们的民族特性是亚洲人种,勤奋、聪明、个人奋斗、爱随大流、讲排场、注重家庭等其实都是中国元素的体现。从以上基本元素中剔除任何文化对汽车都要求的物美价廉、安全可靠等共通的性能价格要求外,在诉求上中庸和谐,大气周到应该是设计目标。 中庸曾经是中国人最信仰的生活哲理,其实现在也是如此,不过现在使用更多的一个词是和谐。和谐是为了达到一种平衡,在汽车造型的设计中达到一种夸张与内敛的统一也是一种艺术。凡造型夸张的汽车和造型老旧的汽车在中国都不是很受欢迎即是很好的证明(当然有的地方要排除经济因素)。 从文化发展的角度看,汽车文化在中国文化中刚刚占有一席之地,是对西方汽车文化的延续。当然也还没有能谈得上是完全自主的汽车设计,包括第一代红旗等代表车型,这些都是正常的。但在中国汽车工业走过50多年历史之后,这就显得很不正常。中国汽车企业的汽车设计一直由外国人主刀,中国人打下手的结果当然是不会有能体现中国元素的车诞生。从这个层面上讲,中国汽车设计的落后既是汽车设计师们的失败,更是汽车业管理者与汽车企业老总们的失败,是他们主导了中国现在的汽车设计之路。 体现中国元素的汽车必须由中国人来主导设计,而不仅仅是拥有完全自主知识产权。老乔和他的意大利同乡们为中国设计的中意面包车、中华轿车等,巧妙得地抓住了中国特点,丹凤眼车灯、和谐大气的整体造型风格当然深受国人喜爱。乔治亚罗们作为外国人,对中国元素的理解和应用让我们佩服,但他们的理解只是表面上的符号化的中国元素。能真正把中国文化元素融合到设计中的,还是引用老乔的话“最好的体现中国元素的汽车只能是由中国设计师来完成”。 从这个方面来讲,中国设计师首先必须深刻学习中国文化,并能抓住中国文化精髓,完全接受西式教育成长起来的、对中国文化知之甚少的设计师难当此重任。中国现在开设设计系的大专院校很多,但注重培养中国文化的还是很少。 2.2形而下的设计元素 作为造型设计师,如何古为今用,推陈出新,将中国颜色、中国线条完美的融入进汽车造型设计当中是一个重大课题。 首先从颜色说起。每一个民族在心理上对颜色的感觉有显著的不同。人民对于莫种颜色的喜恶往往源自本民族的神话故事和宗教信仰。因此,颜色也具备符号性,尽管它必须依附于具体的载体(历史、传说、物件)。 有没有中国独有的中国色呢?看了张艺谋的电影,很多外国人认为大红大绿等就是中国色。其实大红大绿只能算中国的民间色,不能代表中国色。认真参观故宫和中国寺院的人都能发现真正的中国色。中国有自己的三原色,虽然也是红、绿、蓝,但和西方的红绿蓝还是有明显的区别。中国的红是珊瑚红,绿是绿松石的绿,蓝是青金石的蓝,这三种色是国画颜料的根本色,也是中国文化中的珍贵色。比如蓝色,西方人最喜爱的是宝石蓝,但中国人是青金石蓝,所以中国所有寺庙里菩萨和如来头顶色是青金石蓝,无比庄重;西方基督教堂的穹顶都是蓝宝石的蓝。 王大珩等在《中国颜色体系研究》中早就明确指出:对中国颜色体系色空间的明度、色调和彩度的均匀分级,应进行中国人眼的心理物理验证实验,提出基础色度分级。因此,研究和开发中国颜色漆料,不论在车身喷涂,还是在内饰上应用,都会传达中国元素,给人耳目一新的感觉,也更受中国人民欢迎。 第二个方面是中国线条。 线条是客观事物存在的一种外在形式,它制约着物体的表面形状,每一个存在着的物体都有自己的外沿轮廓形状,都呈现出一定线条组合。比如方形的桌子,长主形的柜子,它们有棱有角,有面有分界线,圆的球、圆形的柱子等有孤形的线条,树木有垂直线,河岩有曲线,车船、树、瓜果等生活中任何一样东西都有自己的形状和轮廓线条,物体的不同运动,也呈现出不同的线条组合,站立着的人和跑着的人线条结构都不同,由于人们在长期的生活中对各种物体的外沿线条轮廊及运动物体的线条变化有了深刻的印象和经验,所以反过来,通过一定线条的组合,人们就能联想到某种物体的形态和运动。因此,所有造型艺术都应非常重视线条的概括力和表现力,它是造型艺术的重要语言。 综观中国立体造型史,从夏商周以前红山文化中的古陶器制作用线条和图案,到夏商周的青铜器,再到汉代的漆器,乃至汉后历朝历代的瓷器等,始终有一些传承的造型元素。中国自古以来的造型设计,都从古陶造型、青铜器造型和漆器造型中汲取了丰厚的养分。汽车造型也应从中学习,但不是简单的生搬硬套,而是提取精华元素——线条。 中国是世界上用线条作为艺术表现手段的最早民族之一,这可以追溯到七千五百年前的新石器时代,那时就已有用线条勾绘出来的形形色色的彩陶纹饰,在殷商时期就有古朴爽直的甲骨文和圆润敦厚的象形文字,这说明很早以前中华民族就发现和运用了线条的艺术。 那么什么是中国线条呢?中国线条和西方线条有什么分别呢?中国和西方在线条理论上的差异,与中国与西方在一些基本的哲学和美学观点差异有着密切的关系。达芬奇说过“不是数学家请不要读我的基本著作”。一根线条在达芬奇眼中被理解成一个点在平面或空间中的运动轨迹,乃至解析几何中的一个方程式所界定的点的集合,线条无宽度也无厚度。因此对于生活在文艺复兴以后或接受过文艺复兴思想的西方人,对于线条的理解是基于几何学和数学。而对于中国传统而言,线条不仅有宽度,有厚度,还有方向,甚至能表现出速度和力量,对于线条的理解完全基于主观感受。所以这也是中国线条的魅力所在,正所谓“求其神韵、见其生气”。 在汽车造型设计中,如何通过合理的设计充分表达出中国线条的宽度,厚度乃至速度和力量,是设计富含中国元素汽车的关键。这需要我们深入寻找中国线条,从中国绘画中,传统生活用品、工艺品设计中,乃至建筑设计等所有造型设计中汲取养分。 3.结言 诚然,不管是本文提出的形而上的设计思想,还是形而下的设计元素,都是中国文化精髓中的沧海一粟。对于设计而言,也远不止色彩和线条这么简单,还需要结合我国的汽车制造技术发展水平和社会大众的接受心理,但最根本的元素确是这两个方面。正如意大利的汽车造型设计引领世界风骚是建立在意大利自文艺复兴以来形成的深厚艺术文化底蕴一样,继承、重视和发展中国艺术底蕴,中国的汽车设计也必将会辉煌于世界。 中国汽车造型设计之路刚开始不久,还有很多工作需要做,还有很多元素需要挖掘,中国汽车造型设计师任重而道远! 汽车设计论文:汽车造型设计管理论文 摘要:完美地把中国元素融入到汽车造型设计中,需要深入思考什么是中国元素,如何融入,从何处融入,中国传统文化、中国颜色和中国线条以及中国本土设计师是成功体现中国元素的的汽车造型设计之根本。 关键词:中国元素汽车造型颜色线条设计 前言 世界著名汽车造型设计大师乔治亚罗当着很多中外记者的面说过一句话:“中国的汽车设计缺少中国元素。”一语既出,摄人心魄。尽管大部分人都认同乔老的评价,但至今没有原创性体现中国元素的汽车造型设计作品出现(尽管有长安长江鲟、龙腾等概念车面世,但笔者认为仅仅是命名体现中国元素罢了)。本文试图从设计思路和设计元素两方面寻求如何设计体现中国元素的汽车造型。 1.中国元素之思考 “什么才是中国元素?”这是个很难一句话能说清的问题。在张艺谋的创作中,京剧的表现方式是中国元素;在吴冠中的画中,水墨意境就是中国元素;在梁思成的心中,飞檐翘壁就是中国元素…… 中国元素是中国文化的精髓,并延续到我们现代生活中来,更起到传承民族文化的作用,是中华民族的独有的内在和外在的特质,既有形而下的具体物质,也有形而上的意识形态。 比如建筑风格元素,紫禁城、长城、敦煌、布达拉宫、苏州园林等;服饰风格元素,丝绸面料、唐装、旗袍、中山装等;文化风格元素,国画、脸谱、京剧、印章等;自然风格元素,长江、黄河、黄山、珠穆朗玛峰等;动物风格元素,熊猫、白鳍豚等;宗教神话风格元素,观音、如来佛、龙、麒麟等。这些丰富多彩的元素,是中华文化在外国人心中的标志。不仅如上所述,讲究对立统一、中庸和谐和一分为三的儒家思想、讲究无为而为的道家思想等都是中国文化区别其它文化的地方,当然也属于中国元素范畴。 2.中国元素在汽车造型设计中的应用 具体到设计对中国元素的应用,首先设计思想应该以中国元素形而上方面的思想精髓为指导思路,然后借鉴中国元素中形而下方面的元素开展具体设计。 2.1形而上的设计思想 纵观世界知名汽车品牌,无不具有明显的差异化特征:德国车的规矩严谨,日本车的经济细致,美国车的豪华风格,法国车的浪漫情调,无不蕴含着深厚的民族精神。中国车应该突出什么特点来体现中国元素呢?中国元素不仅仅是简单的中国文化堆积,而是自然生发于中国民族性之中。把京剧脸谱、宫灯、中国特有动物等的特点搬到汽车造型上当然可以,但一旦弄巧成拙,就会如同北京大街上同样为了体现中国元素而在标准的西式钢筋混领土高层建筑上硬生生加出来的飞檐翘壁一样恶俗,显得不伦不类。所以笔者认为,在汽车设计中,中国元素应该体现在中庸和谐,大气周到上来。当然不仅仅体现在造型设计上,包括性能设计上。 当前中国现状是人口众多、地域辽阔、经济高速发展、地区差异大、平均收入低、贫富差距大、石油资源较贫乏等,包括我们的民族特性是亚洲人种,勤奋、聪明、个人奋斗、爱随大流、讲排场、注重家庭等其实都是中国元素的体现。从以上基本元素中剔除任何文化对汽车都要求的物美价廉、安全可靠等共通的性能价格要求外,在诉求上中庸和谐,大气周到应该是设计目标。 中庸曾经是中国人最信仰的生活哲理,其实现在也是如此,不过现在使用更多的一个词是和谐。和谐是为了达到一种平衡,在汽车造型的设计中达到一种夸张与内敛的统一也是一种艺术。凡造型夸张的汽车和造型老旧的汽车在中国都不是很受欢迎即是很好的证明(当然有的地方要排除经济因素)。 从文化发展的角度看,汽车文化在中国文化中刚刚占有一席之地,是对西方汽车文化的延续。当然也还没有能谈得上是完全自主的汽车设计,包括第一代红旗等代表车型,这些都是正常的。但在中国汽车工业走过50多年历史之后,这就显得很不正常。中国汽车企业的汽车设计一直由外国人主刀,中国人打下手的结果当然是不会有能体现中国元素的车诞生。从这个层面上讲,中国汽车设计的落后既是汽车设计师们的失败,更是汽车业管理者与汽车企业老总们的失败,是他们主导了中国现在的汽车设计之路。 体现中国元素的汽车必须由中国人来主导设计,而不仅仅是拥有完全自主知识产权。 老乔和他的意大利同乡们为中国设计的中意面包车、中华轿车等,巧妙得地抓住了中国特点,丹凤眼车灯、和谐大气的整体造型风格当然深受国人喜爱。乔治亚罗们作为外国人,对中国元素的理解和应用让我们佩服,但他们的理解只是表面上的符号化的中国元素。能真正把中国文化元素融合到设计中的,还是引用老乔的话“最好的体现中国元素的汽车只能是由中国设计师来完成”。 从这个方面来讲,中国设计师首先必须深刻学习中国文化,并能抓住中国文化精髓,完全接受西式教育成长起来的、对中国文化知之甚少的设计师难当此重任。中国现在开设设计系的大专院校很多,但注重培养中国文化的还是很少。 2.2形而下的设计元素 作为造型设计师,如何古为今用,推陈出新,将中国颜色、中国线条完美的融入进汽车造型设计当中是一个重大课题。 首先从颜色说起。 每一个民族在心理上对颜色的感觉有显著的不同。人民对于莫种颜色的喜恶往往源自本民族的神话故事和宗教信仰。因此,颜色也具备符号性,尽管它必须依附于具体的载体(历史、传说、物件)。 有没有中国独有的中国色呢?看了张艺谋的电影,很多外国人认为大红大绿等就是中国色。其实大红大绿只能算中国的民间色,不能代表中国色。认真参观故宫和中国寺院的人都能发现真正的中国色。中国有自己的三原色,虽然也是红、绿、蓝,但和西方的红绿蓝还是有明显的区别。中国的红是珊瑚红,绿是绿松石的绿,蓝是青金石的蓝,这三种色是国画颜料的根本色,也是中国文化中的珍贵色。比如蓝色,西方人最喜爱的是宝石蓝,但中国人是青金石蓝,所以中国所有寺庙里菩萨和如来头顶色是青金石蓝,无比庄重;西方基督教堂的穹顶都是蓝宝石的蓝。 王大珩等在《中国颜色体系研究》中早就明确指出:对中国颜色体系色空间的明度、色调和彩度的均匀分级,应进行中国人眼的心理物理验证实验,提出基础色度分级。 因此,研究和开发中国颜色漆料,不论在车身喷涂,还是在内饰上应用,都会传达中国元素,给人耳目一新的感觉,也更受中国人民欢迎。 第二个方面是中国线条。 线条是客观事物存在的一种外在形式,它制约着物体的表面形状,每一个存在着的物体都有自己的外沿轮廓形状,都呈现出一定线条组合。比如方形的桌子,长主形的柜子,它们有棱有角,有面有分界线,圆的球、圆形的柱子等有孤形的线条,树木有垂直线,河岩有曲线,车船、树、瓜果等生活中任何一样东西都有自己的形状和轮廓线条,物体的不同运动,也呈现出不同的线条组合,站立着的人和跑着的人线条结构都不同,由于人们在长期的生活中对各种物体的外沿线条轮廊及运动物体的线条变化有了深刻的印象和经验,所以反过来,通过一定线条的组合,人们就能联想到某种物体的形态和运动。因此,所有造型艺术都应非常重视线条的概括力和表现力,它是造型艺术的重要语言。 综观中国立体造型史,从夏商周以前红山文化中的古陶器制作用线条和图案,到夏商周的青铜器,再到汉代的漆器,乃至汉后历朝历代的瓷器等,始终有一些传承的造型元素。中国自古以来的造型设计,都从古陶造型、青铜器造型和漆器造型中汲取了丰厚的养分。汽车造型也应从中学习,但不是简单的生搬硬套,而是提取精华元素——线条。 中国是世界上用线条作为艺术表现手段的最早民族之一,这可以追溯到七千五百年前的新石器时代,那时就已有用线条勾绘出来的形形色色的彩陶纹饰,在殷商时期就有古朴爽直的甲骨文和圆润敦厚的象形文字,这说明很早以前中华民族就发现和运用了线条的艺术。 那么什么是中国线条呢?中国线条和西方线条有什么分别呢?中国和西方在线条理论上的差异,与中国与西方在一些基本的哲学和美学观点差异有着密切的关系。达芬奇说过“不是数学家请不要读我的基本著作”。一根线条在达芬奇眼中被理解成一个点在平面或空间中的运动轨迹,乃至解析几何中的一个方程式所界定的点的集合,线条无宽度也无厚度。因此对于生活在文艺复兴以后或接受过文艺复兴思想的西方人,对于线条的理解是基于几何学和数学。而对于中国传统而言,线条不仅有宽度,有厚度,还有方向,甚至能表现出速度和力量,对于线条的理解完全基于主观感受。所以这也是中国线条的魅力所在,正所谓“求其神韵、见其生气”。 在汽车造型设计中,如何通过合理的设计充分表达出中国线条的宽度,厚度乃至速度和力量,是设计富含中国元素汽车的关键。这需要我们深入寻找中国线条,从中国绘画中,传统生活用品、工艺品设计中,乃至建筑设计等所有造型设计中汲取养分。 3.结言 诚然,不管是本文提出的形而上的设计思想,还是形而下的设计元素,都是中国文化精髓中的沧海一粟。对于设计而言,也远不止色彩和线条这么简单,还需要结合我国的汽车制造技术发展水平和社会大众的接受心理,但最根本的元素确是这两个方面。正如意大利的汽车造型设计引领世界风骚是建立在意大利自文艺复兴以来形成的深厚艺术文化底蕴一样,继承、重视和发展中国艺术底蕴,中国的汽车设计也必将会辉煌于世界。 中国汽车造型设计之路刚开始不久,还有很多工作需要做,还有很多元素需要挖掘,中国汽车造型设计师任重而道远!
1引言 对于电力系统来说,其是具有高维强的非线性动态大系统,此外,电力系统还会存在许多的随机扰动的现象,主要有以下几种类型:①负荷的随机波动现象;②原动机扭矩的随机振动现象;③对回路测量噪声的控制;④随机产生的电网谐波和故障等等。近几年我国现代互联网在规模上的不断扩大使得因负荷原因以及故障等所带来的随机扰动会变得更加普遍。而对于电力系统来说,这些随机的现象会对其运行的稳定性以及质量产生负面的影响。并且,在现代随机系统以及有关控制方面理论发展迅速的情况下,理论方面的相关研究者就决定将随机系统的有关思想以及方法应用到电力系统中,从而建立更准确的电力系统数学模型,从而得到更准确的分析相关方法,并且进一步完善电力系统在控制方面的策略。本文首先是电力系统控制主要单元与随机扰动问题详细分析了在电力系统随机系统控制理论方面有关研究的现状,并在此基础上,进一步了解了电力系统控制的主要单元以及其中所存在的随机扰动问题,希望能够对这一方面的研究起到一定的指导意义。 2电力系统的随机系统在控制理论研究方面的现状 对于电力系统的随机控制理论来说,其主要研究的内容是要研究将不确定性建模成为随机的变量或者是随机过程动态系统的控制以及优化方面的问题,租户要有以下几方面:①系统随机振荡;②状态测量噪声;③如时变或非时变等未知参数的随机波动;④排队网络中的随机访问等等。对于随即系统的稳定性控制方面的理论最早出现在20世纪60年代的时候,但是因为随机函数在分析过程中仍然存在着比较关键性问题的阻碍,因此其研究并没有取得比较明显的进展。但是,后来在微积分理论里面所引进的函数梯度方面以及行列式等,使得随机系统在稳定性研究方面进展变得很快。在具体的应用过程中,系统所受到的噪声方面的干扰已经可以近似的被认为是拥有平稳的独立增量的零均值高斯过程。电力系统的线性随机系统,也被称为是滞后系统,在其稳定性分析以及控制方面都已经出现了许多的理论成果,主要包括以下几点:①系统稳定性判断准则;②鲁棒控制;③变结构控制;④随机优化控制;⑤随机系统状态估计,也就是滤波等。对于电力系统的非线性系统来说,非线性函数会对系统的动态特性产生十分明显的影响,而这些非线性函数具有以下特点:①非线性函数之间的差别很大;②非线性函数的整体描述以及确切描述通常比较困难。正是非线性函数所具有的这些特点使得对随机非线性控制系统所进行的稳定性分析以及设计等工作带来了极大的工作难度,因此,与随机线性系统相比,在随机非线性方面所取得的成果并不够丰富和成熟。 3电力系统控制的主要单元以及所存在的随机扰动问题 对于电力系统来说,其主要包括以下几个环节:①发电环节;②输电环节;③变配电环节;④用电环节。电力系统的主要作用是将其他一些形式的能量转化成电能的形式,并进一步将电能输送到电力的用户端,从而完成电力的供应。此外,电力系统的稳定性分析以及控制等工作都是围绕上述环节进行的。影响电力系统运行是否处于平衡工作状态的扰动因素主要有以下几种:①负荷的波动因素;②电网的故障因素;③运行方式的改变因素等,这些扰动因素会迫使系统进入到一个动态的过程,而相应控制器会产生一定的阻尼抑制作用,在该作用的情况下,系统所具有的暂态振荡的过程会逐渐的消失,从而进入一个相对比较稳定的工作状态。对于电力系统的动态过程来说,其在本质上可以说是一个随机的过程,并且电力系统在稳定控制作用的情况下进入到平衡状态的过程也并不是唯一的,而是具有概率分布的特点,主要是因为电力系统所存在的扰动因素也是存在着不同程度上的随机性,此外,还因为电力系统在发生扰动时候的运行状态也是变化的。 3.1对发电的控制 对于发电的控制主要包括以下几方面:①励磁控制。其主要的任务就是将发电机或者是其他一些控制点的电压控制在给定水平之上,此外,其还能够在一定程度上提高电力系统在运行过程中的稳定性;②水汽门的开度控制。其原理是通过对发电机转速进行调解的方式来控制原动机在控制机组与电网并联状态下的输入能量,进而在对整个系统的运行频率进行一定程度的改变,实现对于电力系统运行稳定性的有效控制;③风力发电的控制。电力系统在进行发电控制的过程中会受到以下三个部分的随机扰动:①因原动机所发生的随机变化而引起的输入机械功率的变化;②电网侧所存在的诸如负荷波动等的随机扰动;③控制回路测量的噪声,尤其是使用现代数字式的控制器。 3.2对输配电的控制 对于输配电的控制主要包括以下几方面:①FACTS控制,又被称为是柔性交流输电系统,可以用来描述以大功率电力电子器件为基础的控制器;②负荷频率的控制等。FACTS控制可以在很大程度上提高电网的功率传输能力,此外,还可以更好的对系统的潮流进行控制。因此需要将有关的FACTS装置的适用进行一定的提高,让其可以适用于电力系统的各种扰动或者是各种网络结构以及参数的变化等。 3.3对协调的控制 通过对协调的控制,可以在一定程度上提高电力系统的稳定性。而协调控制的主要含义有以下两个含义:第一个含义是具有多个目标的协调控制,也就是提高静稳与改善暂稳这两者之间的协调;第二个含义则是在同一个区域的多种控制器以及不同区域控制器之间的协调控制。 4结束语 对于电力系统来说,其在稳定性方面问题的研究需要将系统所存在的随机扰动影响考虑在内,并且十分有必要将采用现代概率论以及随机系统理论和方法综合在一起对电力系统进行研究,这样就可以在得到理论上的新方法以及新结论的同时还能得到在工程应用方面的新方法与新结论。近几年我国现代互联网在规模上的不断扩大使得因负荷原因以及故障等所带来的随机扰动会变得更加普遍。而对于电力系统来说,这些随机的现象会对其运行的稳定性以及质量产生负面的影响。并且,在现代随机系统以及有关控制方面理论发展迅速的情况下,理论方面的相关研究者就决定将随机系统的有关思想以及方法应用到电力系统中,从而建立更准确的电力系统数学模型,从而得到更准确的分析相关方法,并且进一步完善电力系统在控制方面的策略。本文首先是电力系统控制主要单元与随机扰动问题详细分析了在电力系统随机系统控制理论方面有关研究的现状,并在此基础上,进一步了解了电力系统控制的主要单元以及其中所存在的随机扰动问题,希望能够对这一方面的研究起到一定的指导意义。本文经过分析,发现了电力系统在随机稳定性分析以及问题的控制方面存在的问题主要有:(1)缺乏有关电力系统的比较系统性的理论研究,现有的研究成果主要是对某一比较具体的随机性问题所进行的分析以及研究,并将其仅仅局限在一个比较片面的范围里,虽然已存在的分析与研究成果都是以概率论和概率统计相关理论为基础进行的,但是还是没有形成一种通常性的建模和处理的方法,因而其所具有的相对独立性很难反映出随机性对于整体的电力系统所产生的影响效果。(2)对于随机电力系统进行稳定性的控制依然存在着各种问题,现阶段的研究还停留在对随即电力系统的理论稳定性分析的程度,对于以下两方面的研究成果还是相对较少的:一方面是应用随机系统控制理论进行系统随机控制律的设计;另一方面则是通过应用随机系统控制理论进行随机扰动的抑制等,因此接下来的主要工作是对以下几点进行更深入的研究:①随机扰动状态的辨识工作方面的问题;②随机电力系统的综合控制工作方面的问题;③随机优化控制方面的问题等。(3)选择合适的方法将正确的随机变量引入到电力系统现有的线性模型以及非线性模型当中,从而在电力系统中建立比较完善的随机动态仿真模型,进而将正确且有效的实验方法提供给随机电力系统的理论研究工作。 参考文献 [1]彭云建.随机电力系统稳定性分析与控制———模型和基本理论方法研究[D].华南理工大学,2007. [2]刘凯,彭志炜,黄忠,等.基于混和逻辑动态模型的混杂电力系统及其电压稳定性分析方法研究[J].电力系统保护与控制,2008,36(10):15~18. [3]吴锡昌.含风电的霍林河独立电力系统频率稳定性分析与控制研究[D].华北电力大学(北京),2016 作者简介:雷雯婷(1988-),女,汉族,四川内江人,工程师,调度技师,本科,主要从事电力调控等相关工作。
建筑工程专业论文:施工技术专业群建筑工程论文 1建筑工程技术专业群《建筑施工技术》课程标准设计思路 本课程以建筑施工技术职业能力目标为优秀,以建筑工程施工工作过程为主线、以实践项目为起点,通过实际工作任务、典型案例或虚拟项目创设工作情景,让学生身临其境地感受职业氛围,在动手实践中,将理论知识转化为实践技能,提高工作能力。在工作过程导向课程开发过程中,本课程内容选择土方工程、钢筋混凝土工程、砌筑工程、结构安装工程、防水工程、装饰工程、建筑节能工程等典型的工作任务进行归纳,按照由简单到复杂的认知规律,以实践项目的作业程序安排教学计划。本课程总课时为72课时,4.5个学分,计划16课时为课外学时,由学生课外自主完成相关任务。 2《建筑施工技术》课程标准框架和内容 2.1课程标准的基本构架 课程标准是课程教学过程的基本规范和要求,是教学管理和课程评价的依据,是教材编写、教学实施和考核的依据。包括以下六个方面:①课程定位。②课程教学目标。③课程教学内容。④考核方式与标准。⑤课程教学资源及使用要求。⑥课程实施建议及其它说明。 2.2《建筑施工技术》课程标准内容 2.2.1课程定位。 《建筑施工技术》课程是建筑工程专业的中层分立课程,具有综合性、实践性强的特点,主要培养面向建筑施工企业从事建筑工程施工工作的施工人员。在建筑工程施工工作过程中,能胜任施工员的岗位工作任务的能力,即要掌握建筑施工技术的基本原理、施工工艺流程、施工规范、技术标准,同时具有施工管理方面的管理能力、沟通能力、团队合作能力、可持续发展能力等方法能力和社会能力。该课程是学生学习了《建筑构造》、《建筑结构》、《建筑材料》、《建筑工程测量》等课程后的一门专业课程,后续课程还有《建筑施工组织设计》、《建筑工程管理》等课程。 2.2.2课程目标。 本课程按照实际的工作过程,设置13个学习情境,分别是土方工程施工方案的编制、砌体工程施工方案的编制、钢筋工程施工方案的编制、模板工程施工方案的编制、混凝土工程施工方案的编制、脚手架工程施工方案的编制、防水工程施工方案的编制、装饰工程施工方案的编制、结构安装工程施工方案的编制、五个不同项目垂直运输设备的选择方案、桩基础工程施工方案的编制、后张法预应力施工、保温工程施工方案的编制。其中土方工程施工、钢筋混凝土工程施工为两个最主要的学习情境,是课程的优秀部分,主要包含土方开挖、基坑降水、基坑支护、土方回填、钢筋工程、模板工程、混凝土工程等内容,分解成若干的任务,每个工作任务都按照相应建筑施工规范和标准进行。具体目标如下:①能力目标:a能识读勘察报告、施工图纸、施工合同等施工文件;b能记录施工现场的质量、安全方面资料;c能对进场建筑材料进行验收并将部分材料送到测试中心检测;d能计算施工现场土方工程量,要能进行典型大梁钢筋翻样;e能对施工质量进行指导、检查验收,对施工现场的安全措施进行指导、检查;f能根据施工文件与国家施工规范、标准、操作规程编制施工技术方案;g能组织整个项目在施工现场的施工管理。②知识目标(部分内容):a了解施工前准备工作,包括立项、规划、征地拆迁、斟察设计、招标投标、施工许可及施工工地周围环境。b针对基坑开挖项目,掌握控制地下水位、稳定边坡的方法和支护结构的设计方法。c掌握地基处理方法,了解钢筋混凝土预制桩的预制、储运和吊装流程,以及锤击法、砌砖等技术要领。d掌握预应力混凝土工程特点和施工要领;熟悉先张法、后张法的操作程序和预应力值的建立传递的原理,熟知建立张拉程序的依据和放张标准;了解预应力筋张拉的台座,锚(夹)具、张拉机具的构造及使用方法。e了解土木施工中常用的起重机械;掌握混凝土结构构件的制作和储运程序及其安装工艺。f了解常用脚手架的构造和设计方法;了解脚手架使用安全技术。g熟悉卷材防水屋面构造和各层作用;掌握卷材防水屋面、涂膜防水屋面和刚性防水屋面的施工要领;了解地下工程防水方案,卷材防水层、水泥砂浆防水层、冷胶料防水屋面的构造、性能和做法;了解沥青胶、冷底子油和冷胶料的配制。掌握普通防水混凝土的配制及施工要点。h了解抹灰的分类、组成、作用和做法;掌握装饰抹灰面层的常用做法;了解油漆和涂料的种类及性能,了解油漆的施工要点;了解幕墙及金属饰面。i了解土方工程、砌体工程、混凝土工程冬雨施工施工方法。j掌握建筑施工技术中部分的英文专业词汇。③素质目标:a具备自我学习不断提高的能力;b具备与人协作相互交流的能力;c具备对施工现场出现问题后应急解决问题的初步能力;d具备科学严谨的工作态度,不弄虚作假;e具备廉洁奉公的职业道德。 2.2.3考核方式与标准。 ①采用过程考核与结果考核相结合的考核模式,改进考评标准,在考核内容中增加实践项目。②评定成绩时,要综合考虑学生的课堂表现、作业完成率、日常抽查结果、汇报、答辩和考试情况,以便做出客观判断。③重点考核学生的实践能力以及在动手实践的过程中对问题的处理能力,适当鼓励运用创新思维处理实际问题的学生。④考核要重视学生的学习态度、团队合作能力、沟通能力的评价。⑤本课程的考核分为理论考核与实际操作(练习)、成果考核,分别占有60%、40%,其中综合考核包含上课纪律、考勤、学习态度、日常工作等。 2.2.4课程教学资源。 结合课程教学内容,充分利用实训资源,实现岗位资格证与职业标准对接,充分运用专业群资源库中与课程相关的学习资源、企业案例资源、标准规范等行业技术资料。①注重教学课件、微课的开发,拓展教学资源。②常用课程资源的开发和利用。借助多媒体设备开发电子教案,直观地展示实践操作过程,使得专业知识不再晦涩难懂,提高学生的领悟能力。笔者建议,应该将常用课程内容纳入电子教案开发范畴,构建多媒体信息资源库,促进多媒体资源共享,从而提高资源利用效率。③积极推进网络课程的开发和利用。基于教育数字图书馆、电子论坛、教学网站、电子期刊等主流平台,全方位开发网络课程,实现教学手段多元化,改变“教与学”单一化的信息传播途径,实现教学资源双向传递,增进师生、生生之间的交流与互动。④产学研合作开发课程资源。充分利用各企业的资源,进行校企合作,不断更新课程教学内容。⑤积极开拓课后教学环节,将课程教学组织与管理纳入到教学资源建设中。 2.2.5课程实施建议及其它说明 ①教学建议。主讲教师应对本课程的内容能够整体把握,在课前应对教授的学生做提前调研分析,掌握学情,做到心中有数,精心组织教学内容,科学设计教学方法,以学生为中心,体现教与学的沟通与和谐,实现课程教学目标。②教学方法。通过对本课程特点和与工作岗位任务分析,根据本课程的特点,建议以行动导向方式为主,采用多种教学方法相结合的灵活方式,能够提高学生学习积极性,在学习知识、掌握技术、训练技能过程中始终明确学习的目标,将工作流程融入教学流程,通过采用案例、项目任务等方式,提高职业关键能力。 3结语 《建筑施工技术》课程标准的构建是一项开创性工程,具有系统性、复杂性和实践性。其内容并不是一成不变的,随着企业对自身职能转变和工学结合人才培养模式的认识、课程实施相关的考核与评价、学生对新教学模式改革的接受程度等问题的出现,需要与时俱进的进行修订、完善与实践。 作者:蒋春霞 徐秀维 田江永 单位:常州工程职业技术学院建筑工程技术系 建筑工程专业论文:建筑工程类专业能力培养论文 1中职建筑工程类专业学生优秀就业能力培养中存在的问题 不容乐观的就业现状与中职建筑工程类专业学生较差的就业能力,不得不让我们对现有的中职建筑工程类专业学生优秀就业能力培养方法与方式进行分析和思考。通过调整与相关资料分析,中职建筑工程类专业学生的优秀就业能力培养过程中主要存在以下问题:第一,中职建筑工程类专业学生培养过程中,教学实训基地不完善,缺乏就业实践平台;第二,缺少经验丰富的专职师资队伍。教师是中职院校教育、培养学生的的实施者。可是我们的中职教师绝大多数都是从大学毕业就直接到学校工作,都是在学校这圈子里,社会实践能力不足,创业就业的经历有限,要求教师既有理论知识又具有实践能力的“双师型”教师很少;第三,传统的中职建筑工程类专业学生优秀就业能力培养方法与快速发展的建筑行业不够协调。 2提升中职建筑工程类专业学生优秀就业能力的途径 2.1通过产学结合,强化与改善校内生产性实训条件 (1)校企共建,实现前厂后校,探索学工交替人才培养模式改革与当地建筑工程类相关企业进行合作,建立“分散式”建筑工程专业实训基地,把很难操作的大量学生一起集中实训化解成“多点分散式”的实训形式,使教师与学生在真正的职业环境中实现学习与工作的交替开展,切实受到锻炼。 (2)开展岗位教学,营造具有真实职业情境的校内生产性实训基地在建筑工程技术专业院校内部建立工种实训场及综合实训场,依据建筑业高技能人才的需求,分解技能基础能力、工程综合能力及行业管理能力开展建设。实训环境按照建筑行业施工现场设置,学生在具有真实职业情境的校内实训基地进行学习和培训,组建由专业教师和企业技术人员组成的专业实践教学指导团队,依据企业、行业标准和企业工作项目开展生产性实训。 2.2深化“2+0.5+0.5”学习与就业相结合模式 强化校外顶岗实习针对建筑行业受气候影响的季节性和建设周期较长等特点在建筑工程技术专业学生继续深化“2+0.5+0.5”学习与相结合就业模式,即4个学期在校内学习(中间阶段开展校内外生产性实训),0.5个学期根据学生自选方向,在校内进行专业强化实训,0.5个学期在校外实训基地进行预就业顶岗实习,聘请企业技术人员为导师加强指导,安排专业教师分区域开展技术指导和管理。尝试校企联合签发“工作经历证书”。 2.3实行“三阶段两能力”学用递进式实践能力培养模式 (1)课内为主、课外为辅的学用递进“三阶段”内容。第一阶段———基础/工艺实践阶段,以学为主。以基础课程教学实验、材料工艺加工和实验动手能力培养为重点,如专业概论课与参观实习、实验、上机、论文写作、金工实习、测量实习、社会调查等。第二阶段———技术/工序实践阶段,学用结合。以专业基础课程教学实验和单项工序过程设计能力培养为重点,如综合性设计性实验、生产与管理实习、课程设计/大作业等。第三阶段———工程/项目实践阶段,应用与创新。以专业课程教学实验和项目综合设计与组织能力、施工与管理能力的培养为重点,如科技活动周、专题研究、前沿讲座与学术报告、毕业实习、毕业设计(论文)等。 (2)课内外相结合的“两能力”内容。第一,人文社会实践能力。以思想政治系列课程和人文素质教育系列课程为主体,以公益劳动和志愿者服务、社会调查与社会问题研究、社会服务、读书活动、文艺活动、社团活动等社会实践为辅助。第二,工程技术实践能力。以课内专业基础和专业技术教育和实践教学为主体,以课内外科技立项、各种学科竞赛与科技活动、参加教师科研和开展科技服务等为辅助。 2.4加强职业资格认证工作 推进建筑工程类专业“双证书制度”对中职业建筑工程类专业进行课程体系和教学内容改革,将实践教学课程分为基本技能、专业技能、技术应用和创新能力的训练三个层次。把建筑工程类专业职业资格证书与专业课程对接,根据职业资格认证(施工员、测量工、材料员、造价员等)的要求修订人才培养方案,将证书课程考试大纲与课程标准相衔接,并融入各教学环节,增强学生的职业岗位能力,并取得建筑工程专业的职业资格证书。 作者:蒋仓兰占美森吉中亮单位:九江职业大学 建筑工程专业论文:专业实训室建筑工程论文 一建筑工程技术专业实训室建设意义 1对学生的意义 建筑工程技术专业实训室的建立,是以能力培养为中心。为学生提供了极佳的学习环境和强有力的实习实训保障,学生可以按照建筑工程操作规范,在各岗位上完成轮岗实训,使学生能身临其境地了解建筑工程现场的各种设备,增强学生的实操能力。实训室侧重于学生的基本操作技能的训练,以培养学生理论联系实际,分析、解决问题的能力和实践动手能力。实训室配备的实验教学设备,为学生的实践能力和创新精神构筑一个基础扎实而又充满活力的实践平台,在实训的过程中,学生既掌握了专业知识,又锻炼了动手能力,同时还培养学生要有良好的职业精神、职业道德、职业良知,增强了学生的学习兴趣,使得学生决策能力、创新能力、分析能力、沟通能力等各方面都有了大幅度的提升。实训室的建立,使得学生能够在上岗之前尽量接触到实际的工作内容,对学生更好就业具有积极意义。 2对学校的意义 实训室的建设使得学校的师资面貌和办学条件大为改善,吸引大批学生入学就读,扩大了生源;通过校企合作,教师可以接触到企业最新的需求和动态。实训室的建立,可以将理论课教学场所由教室向试验室、实训室、生产现场过渡,有利于进行理论和实践教学内容的整合,做到理论与实践并重,优化了人才培养方案,实现了校企无缝连接,为学生创造了广阔的实习实训平台,培养了社会需要的应用型、创新型人才,满足了地区对于建筑专业技术人才的需求,塑造了学校良好形象,增强了市场竞争力。 3对企业的意义 实验室的建立,使得学生在校园就能感受到企业文化,体验学生与企业员工的双重角色,走到工作岗位后,能迅速转入岗位角色。由于学生在校期间就养成了良好的工作行为习惯,职业素质较高,进入企业很快就能适应企业的管理,降低了企业人才培养的成本。 二建筑工程技术专业实训室的管理和使用 1制定规范严格的管理制度,建立长效的监督检查和奖励机制 规范的管理制度可以充分规范实验实训课程的正常开展,保证现有实训(实验)设备正常维护以及全面提升现有设备使用效率。在实验室建设中需要从各个不同层面制定相应的管理制度,建立和健全以岗位责任制为优秀的各项规章制度,以便实验实训安全、规范、有效地开展。为了将各个管理制度落实到实处还必须在院系层面建立、建全检查监督机制,设置相应的管理机构和职能部门,明确分工,对实训项目的开展和实训设备的管理进行检查督导,确保学生各项技能的培养、考核落实到位。建立激励机制,对实训效果明显、效益突出人员,予以奖励,并纳入当年年度考核绩效,充分调动教师的积极性和主动性。 2加强“双师型”师资队伍建设,全面提高教师的实践能力 结构合理的高素质教师队伍是实现高职培养目标,提高教学质量的关键。目前,我国高职院校的专业课教师主要来源是高一级院校的毕业生,即从“学校”到“学校”,他们有扎实的专业理论水平,但缺乏生产一线的经验,难以胜任实践性、操作性的实训教学。所以,在高职师资队伍建设中重点是培养和引进高学历、高职称的“双师型”教师。建议采取以下措施:选拔部分教师到相关企事业单位进行有针对性的锻炼和顶岗实习;聘请或引进生产一线经验丰富的高职称管理人员、技术人员和能工巧匠承担教学工作任务;通过“一对一”的帮带加强对青年教师培养;加入建筑行业协会组织,加强与企业的合作,建立完善的产学研组织,鼓励教师在不影响正常教学的情况下进行产学研究和为企业提供技术服务,从而全面提高整个教师队伍的实践能力。 3加强校企合作,建立特色实训室 高职院校要加强与企业的合作,与企业合建、共用实训室,如建材实训室建设就可以采取企业合建的方式,成立土木工程质量检测中心,为共建企业承担检测任务,企业可以为学校提供实训条件,安排专业技术人员进入实训室进行授课,将实训基地作为企业的转岗培训基地,解决企业的培训要求。开展好项目实训,建立良好的实训保障机制,确保资金、耗材、设备的到位良好,保证实训项目的开展。加强实训教学的管理,每一项实训必须有经审核的实训指导书和实习实训规范,加强实习实训巡查和督导,建立科学的实训考评体系,确保实训效果。开展操作技能大赛,对学生开放部分试验室,广泛调动学生和指导教师的热情和积极性,为教师教育教学改革提供平台。 三结语 实训室建设必须采取校企结合、工学结合、双证结合的建设理念。在实训项目建设中做好教学过程与劳动生产过程对接,培养目标与企业用人标准、规格对接。只有建设合格的实训基地、加强实训的管理和考评、切产提高实训效果,才能培养合格的适应生产一线需要的应用型技能人才。 作者:杨恩福单位:包头铁道职业技术学院 建筑工程专业论文:建筑工程专业人才培养论文 1新标准下人才培养模式改革的建议 1.1推行执业资格制度,构建学历教育与执业资格培训相结合的培养模式 执业资格制度根据所从事岗位设置对应专业,采取全国统一考试取得证书、注册有效和行业主管部门监督管理的办法,从某种意义上说,取得了执业资格证书就具备了良好的职业素质和能力。职业院校建筑专业的培养目标是以学生未来就业岗位需要为导向的,根据经济与社会的发展变化以及企业的实际需要来确定培养毕业生的岗位和目标,强调培养学生的技术应用和开发创新能力。建筑工程专业的教学改革必须与我国土木工程的发展方向相一致。注册工程师制度的建立要求高职院校在专业定位、教学内容、教学方法等方面围绕注册执业工程师的要求进行相应的改革,以服从社会的需要。研究执业制度下高职院校建筑工程专业教学改革就是要结合土木工程专业自身特点,积极构建学历教育与执业资格培训相结合的培养模式,培养出既有专业知识又有工程素质的适应社会要求的应用型土木工程人才。做到通识教育、专业教育与生涯教育的统一,知识、能力、素质的协调发展。 1.2推进“现代学徒制”人才培养模式改革 2014年8月25日,《教育部关于开展现代学徒制试点工作的意见》提出“各地要选择适合开展现代学徒制培养的专业,引导职业院校与合作企业根据技术技能人才成长规律和工作岗位的实际需要,共同研制人才培养方案、开发课程和教材、设计实施教学、组织考核评价、开展教学研究等”,这就从国家政策层面提出了今后一段时间高等职业教育改革的方向。现代学徒制的发展,是以市场人才需求为导向,将专业基础知识的教育与技能实践培训相结合,通过学校与企业的密切合作,为学生半工半读搭建平台。“现代学徒制”人才培养模式是学校、企业和受教育主体的有机结合,企业向学校提供需求及其实训实习环境,提供高级技术人才;职业学校为学生提供学校教育;受教育的主体具有学徒和学生双重身份。现代学徒制与高职教育相结合,有利于职业培训、有利于顶岗实习中的实践对接,使学生在学校接受理论教育的同时,在施工企业由技工师父带领,学习实际操作技术和经验。高职建筑工程专业采用现代学徒制,有利于培养高素质、高技能专门人才,解决高职院校学生就业率不高、其他人才培养模式下市场导向不足、校企合作流于形式及综合素质堪忧等种种问题,有利于实现多方合作,有利于教育事业的长足发展。 1.3优化专业师资队伍 高职院校是通过教育的方式培养各行各业需要的人才,在教育中教师是很重要的角色,教师水平的高低会直接影响教学水平的高低。所以,要加强高职建筑工程专业人才培养需要加强师资队伍的建设。普通的高职院校教师队伍素质普遍不高,具体到建筑工程专业也大都是一些重视理论教学的水平一般的教师。高职院校建筑专业师资队伍的一大特点就是教师既要有较高的理论知识,又要有较好的职业技能,要求学生做到的,教师更应会做,才能发掘学生学习专业知识和职业技能的兴趣和潜能。因此,培养双师型教师是建筑工程专业建设的重中之重。为支持建筑工程专业师资队伍的建设,可采取以下措施,如鼓励教师到建筑企业或施工现场参与实践、增加实践能力;鼓励青年教师参加职业资格考试;从建筑施工企业、工程监理企业等邀请从事工程施工管理等方面的高级工程师要学校做讲座,做兼职教师。 2结语 建筑工程行业的不断发展对人才培养的要求越来越高,目前高职建筑工程专业人才培养的模式已经小能满足人才市场的需求,高职人才培养模式的改革势在必行。高职院校一定要在正确认识人才需要的前提下,结合新的企业资质标准制定出科学合理的人才培养模式,为建筑行业的发展提供更多高素质的专业人才。 作者:史银志 单位:新疆轻工职业技术学院 建筑工程专业论文:建筑工程技术专业人才培养论文 摘要:介绍了BIM的概念与推进BIM的相关政策,从修订人才培养方案、建立健全考核评价机制、加强基地建设、提高专职教师职业能力等方面,阐述了BIM视角下,建筑工程专业人才的培养模式,以供参考。 关键词:BIM技术,人才培养模式,考核评价机制,职业能力 近年来,随着数字信息化技术在各个领域飞速发展,建筑业信息化是建筑业发展战略的重要组成部分,也是建筑业转变发展方式、提质增效、节能减排的必然要求。BIM技术作为新常态下一种新兴技术正在悄然改变着建筑业的发展模式,由BIM技术引发的建筑业新变革正在显现。高职院校如何将BIM技术融入建筑工程技术专业人才培养体系,是顺应当前建筑业信息化发展的必然趋势,是高职院校转型发展的具体表现,是推动我国建筑行业蓬勃有序、科学发展的必然选择。 1BIM的概念BIM (BuildingInformationModeling,建筑信息模型),它是指在建设工程项目的全寿命周期包括项目决策、实施、使用阶段全部应用或其中某个阶段应用5D(三维实体+时间+造价)信息技术,进行系统设计、协同施工、虚拟建造、工程量计算、造价管理、设施运行维护的技术和管理手段。运用BIM技术,可提前预知可能延误的工期和造价浪费的设计隐患,进而最大限度的减少造价浪费和避免工期延误,应用BIM对建设工程项目进行精细信息化管理,可为建筑业提质增效、节能减排创造有利条件,避免资源浪费,从而可大幅度提升建设工程项目的效益。 2推进BIM的相关政策 2011年6月,中华人民共和国住房和城乡建设部《2011~2015年建筑业信息化发展纲要》,将BIM技术列为“十二五”重点推广技术;2015年7月,住房和城乡建设部《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》,分别从建设、勘察、设计、施工、工程承包、运营维护单位方面推进BIM技术,并制定了发展目标,即到2020年年末,建筑行业甲级资质、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM技术、企业管理系统及其他信息技术一体化集成应用;到2020年年末,以国有资金投资为主的大中型新立项建筑、申报绿色建筑的新立项公共建筑和新立项绿色生态示范小区,其中勘察设计、施工、运营维护方面,集成应用BIM技术的项目比率必须达到90%。除住房和城乡建设部,各级住房城乡建设主管部门应结合实际,积极制定出关于BIM技术应用配套激励政策和措施。2014年10月,上海市人民政府正式出台《关于在上海市推进建筑信息模型技术应用的指导意见》。随后,北京、天津、陕西、辽宁、黑龙江、山东、重庆、浙江、福建、深圳、广东也相继出台了BIM技术应用推广政策与标准。BIM将继建筑行业甩图板应用CAD制图后又一次革命性生产力技术改革,将成为建筑业企业优秀竞争力之一,将成为建筑业企业项目精细化、集约化、信息化管理不可或缺的技术支撑,成为企业生存发展的必要条件。 3实现BIM应用人才培养的模式 3.1修订人才培养方案 随着建筑行业信息化的迅猛发展,高职建筑类院校原有的课程体系、教材已不能适应建筑业信息化的发展,为了培养出适应现代建筑行业的BIM应用技术人才,高职院校应积极进行市场调研并进行分析,重新对建筑工程技术专业人才培养目标进行定位,对课程进行合理优化,重新修订人才培养方案,并将BIM技术纳入人才培养体系。 3.2建立健全BIM考核评价机制 为培养出与建筑行业信息化发展相结合的BIM应用人才,可积极探索出并制定BIM技术考核评价机制,这样可以及时了解学生的学习情况,上课教师便于采取相关措施,激发学生的求知欲望。 3.3加强BIM校外实训基地的建设 实习实训作为高职院校体系的优秀内容,它主要用于突出办学特色,提高人才培养质量,是高职院校内涵建设的优秀。加强BIM校外实习实训基地建设,更有利于高职院校对BIM人才的培养。 3.4提高专职教师的职业能力 教育教学的改革构想,须有好的专业教师来实现。高职院校须不断提升教师的职业能力,积极组织教师参加BIM技术相关知识培训、讲座等,同时也要做好师资队伍建设工作。 3.5将BIM技术应用融合到课程、毕业设计 课程、毕业设计在高校教学过程中占有重要的地位,上课的过程中会涉及到较多的课程要素,而毕业设计又是高职院校教学过程的最后实践教学环节,通过课程以及毕业设计,可以使学生专业综合能力得到提升,那么可以将BIM技术与课程、毕业设计相融合,通过BIM技术,使学生不仅具备了扎实的专业基本能力,还可以提高学生的综合能力。 4结语 目前,高职院校将BIM技术运用于人才培养模式还处在探索阶段,还存在诸多问题。 本文系统性地阐述了BIM的概念、BIM技术的相关政策及高职院校BIM应用人才培养模式,提出BIM教学改革的方法和建议,希望能为高职院校建筑工程技术专业BIM应用人才培养模式改革提供参考。 作者:任 宁 徐龙辉 单位:湖南有色金属职业技术学院 建筑工程专业论文:建筑工程专业毕业设计论文 摘要:针对贵州大学建筑工程专业毕业设计的教学模式和现状,指出了毕业设计教学过程中存在的问题,建议从建立毕业设计标准化题库、指导老师小组化、规范设计内容、科学评价设计成果、进行公开答辩和二次答辩等方面进行毕业设计改革,培养学生理论联系实践的能力,达到提高毕业设计质量的目的。 关键词:建筑工程;公开;毕业设计 21世纪高等教育的战略要求是加快“人才培养、知识创新、新技术应用”。高等教育的目标是培养高素质、高水平、高层次人才,同时要求具有创新精神和较强的实际动手能力。在科技发展迅猛的今天,要想实现上述要求和目标,高等教育工作者必须不断更新自身的专业知识体系,使用新教材,改革教学方法。由于建筑工程专业毕业生都从事建设、管理和设计工作,需要有较强的动手能力,毕业设计是一个重要过程,要求把所学课程做到融会贯通,是学生踏上工作岗位前的最后一个教学环节,也是学生在学校完成的最后一项大作业。建筑工程专业学生通过毕业设计应能将所学力学课程与专业课程结合起来,能够读懂施工图纸,能够解决施工中存在的问题,达到工程师的基本素养。因而毕业设计教学过程比较重要。怎样才能保证并逐步提高毕业生毕业设计质量是毕业设计教学改革的一个重要课题[1-7]。笔者针对贵州大学建筑工程专业毕业设计教学现状,介绍目前存在的诸多问题,并给出相应对策。 一、毕业设计存在的问题 (一)选题难易程度不一 毕业设计题目类型多,如多层教学楼、办公楼、实验楼设计,小高层酒店设计,设计高层商住楼,轻钢和重型钢结构厂房设计,施工组织设计与预算、工程量清单计价与施工组织设计等。建筑工程专业学生对框架结构较熟悉,对其他结构较陌生,造成选题时出现部分指导老师名下学生较多,而概预算指导老师名下学生不足的情况发生。在高层商住楼设计过程中,为使计算结果满足相关规范指标的要求,要投入大量的时间去调整模型,且后期施工图的绘制比框架结构教学楼设计工作量大,时间非常紧张,基本没有手算内容。毕业设计时,涉及到的软件有PKPM、天正等。由于学生基础知识不扎实、概念设计不清楚、对相关规范不熟悉,因此对电算结果判断与把握不准,往往计算结果出现问题后不知是什么原因造成的,更不知如何解决问题。毕业设计过程中应加强对学生的概念设计引导,毕业设计不能仅仅只依靠计算机辅助设计完成,重视理论培养。要加深学生对结构设计的理解,通过PKPM软件计算与手算一榀框架的计算结果进行比较和分析,对误差的原因分析。毕业设计过程中,有些指导老师要求手动计算一榀框架,而有些指导老师又不作要求,导致难易程度不一样。 (二)指导老师辅导时间不足 大多毕业设计指导老师同时还承担有其他的教学任务、行政职务、科研任务、设计任务、施工管理等,随着近年高校的不断扩招,学生数量逐年增多,贵州大学受到编制和地理位置的限制,师资队伍建设跟不上,导致指导老师严重短缺,每个指导老师要指导12名毕业生,工作量较大,一般指导老师每周辅导两次,每次2个小时,但个别指导老师每周只辅导一次,短短一个小时,无法保证辅导质量。大多学生已经习惯填鸭式教学,毕业设计辅导过程中,指导老师不主动讲解,学生因为本身知识面窄,不向指导老师提问,不能形成良性沟通,导致有效辅导时间减少。 (三)毕业设计学术价值不足 毕业设计选题以工程设计类题目为主,只有少数学生选择施工组织设计或预算。最受欢迎的题目为办公楼、教学楼、实验楼等框架结构设计。建筑工程专业学生就业单位集中在施工单位,少数去设计院、建设单位、监理单位,极少数考研、考公务员,基于此,毕业设计对于大多去施工单位的学生有较大指导作用;但对于继续读研究生的学生而言,可设计有科研意义的毕业设计题目让其参与,从而对其今后研究生学习起到铺垫作用;对于去设计院工作的毕业生,可设计比较实用的框支剪力墙结构进行设计,以便工作后能独挡一面。 (四)毕业设计内容单一 建筑工程专业毕业设计分为两部分:建筑设计和结构设计,其中,建筑设计2周,结构设计11周。建筑设计时间较短,学生一般从网上下载完整的建筑图,造成部分学生的建筑图完全相同,导致后面已经进入结构设计部分时还在修改建筑图,迟迟定不下来,建议可由指导老师提供建筑图,以避免学生在建筑图上浪费时间和金钱。结构设计是建筑工程专业毕业设计的关键,它需要花费更多的时间和精力。建筑工程专业学生大多去施工单位,因而施工组织设计和概预算对学生到施工单位工作也有较大的实际意义,甚至有些建筑工程专业的毕业生毕业后从事概预算相关工作,应把施工组织设计和概预算纳入到毕业设计过程中来。 二、毕业设计改革对策 (一)建立毕业设计标准化题库 学院建立标准化的毕业设计标准化题库,控制题目的难易程度一致。由各个指导老师根据自己在工作过程中参与到的实际工程项目的有关数据,整理出相应类型的毕业设计题目,把设计题目和相应的建筑方案建档进入毕业设计题库。在被选入毕业设计题库前,组织教研室老师对设计题目和建筑方案进行讨论,以便控制题目的难易程度基本一致。在毕业设计开始前,学生可从题库从选择相应题目和方案,以避免出现指导老师名下学生不均的现象。 (二)指导老师小组化 毕业设计可实行分小组和指导老师负责制,即要求2个老师组成一个毕业设计指导小组,原则上该小组题目相同,每小组由20~24名学生组成。设计过程中,每个指导老师单独辅导两次,比不分组前辅导时间增加1倍,可提高辅导的时间和效率。小组中的两名指导老师应及时沟通,并互为评阅人,及时解决毕业设计中学生存在的问题,以保证毕业设计的顺利进行。 (三)毕业设计内容规范化 建筑工程专业结构设计为毕业设计的重点,建筑设计一般只有2个星期的时间。结构设计时间长,要进行细化和标准化,如把结构设计分为电算部分(结构计算、结构施工图绘制)和手算部分,主要包括有:基础设计、地梁设计、梁板柱设计、楼梯设计等,尤其是手算部分,规定应统一,不能出现有的计算一榀框架,而有的只计算一个连续梁,出现难易程度不一致现象。做到尽管学生的毕业设计题目不同,但最终设计成果基本相同。 (四)毕业设计评价科学化 毕业设计的评价应由指导老师根据学生的日常表现和设计成果评价、评阅老师对图纸完成情况及计算书评价、毕业答辩评价三部分组成,每部分比例分别为0.4、0.2、0.4,应提高指导老师在评分中的分量。而实际执行过程中,评阅和答辩往往一起进行,且答辩时指导老师也在答辩委员会成员当中,造成毕业设计评价不规范。指导老师结合日常考勤和设计成果给分;评阅老师评分时可按建筑20%,结构80%的标准制定评分细则;毕业答辩根据自我介绍、图纸情况、计算书、回答问题、应变能力、表达能力、仪表等制定评分细则。在答辩问题上,也要控制难易程度基本一致。 (五)毕业设计二次答辩 为了使学生做毕业设计时不能太过松懈,在毕业设计的动员大会上要求,每个组毕业答辩时,排名最后一个学生必须参加二次答辩,二次答辩委员会由学院安排,答辩更加严格,答辩不及格不能获得毕业证书。此项规定能促进学生努力完成毕业设计,规范毕业设计过程中的管理,以避免其参加二次答辩。 (六)毕业设计公开答辩 为鼓励优秀毕业生做好毕业设计,对于每小组设计过程中表现最突出、答辩表述清晰、回答问题正确的毕业生,学院组织公开答辩推选出学校优秀毕业设计和学院优秀毕业设计,并可考虑颁发证书和适当的物质奖励以此来激励毕业生做好毕业设计。进行毕业设计公开答辩时,应加大宣传力度,尤其是大三马上进入大四即将要做毕业设计的学生。 三、结语 毕业设计是学生在学校的最后一门综合性课程的学习,通过毕业设计使学生掌握基本的设计原理和方法,无论今后从事设计还是施工,都能更好的完成工作。毕业设计指导方法改革和实践意义重大,只有学生勤于学习、指导老师准备充分、计划合理、管理科学、辅导时间充足才能真正提高毕业设计质量,使毕业生学习到真本领,踏入工作岗位后能给贵州大学添光添彩。 作者:卢亚琴 李莉 魏艳辉 王勤征 单位:贵州大学 建筑工程专业论文:高职建筑工程管理专业教学方法探究 摘要:高职建筑工程管理专业强调技能型人才培养,学科本位下的教学方法不能适应这一要求,需要建立以职业能力为中心的课程体系。课程教学中全面采用任务驱动、仿真模拟、现场教学、信息化教学等多种教学方法和手段,对于能力型课程体系的构建与完善、提高学生专业技能水平大有益处。 关键词:课程体系;任务驱动;仿真模拟;现场教学;信息化教学 一、引言 我国职业教育倡导培养掌握现代工程管理知识的高级技术技能型人才。将教学方法、教学手段改革与课程体系改革有机结台起来,建立以培养学生职业能力为中心的教学体系,教学内容由理论知识、职业技能和学习态度构成。创新教学方法和教学手段是构建这一教学体系的重要途径。 二、任务驱动教学 任务驱动法是一种建立在建构主义教学理论基础上的方法,它以解决问题、完成任务为主的多维互动为教学理念,使学生处于积极的学习状态,每一位学生都能根据自己对当前问题的理解,运用共有的知识和自己特定的经验提出方案、解决问题[1]。在任务驱动法中,任务是根据课本知识设置的,目标要明确,内容要合理,并为任务创设合理的学习情境,营造良好的学习氛围。在专业基础课《建筑材料》的学习过程中,将学习内容分解为分析混泥土的优缺点、认识混泥土的组成材料、设计混泥土的配合比等任务。在《建筑工程法律法规》学习过程中,设计制作规范的合同文本、分析工程案例事故等级和处理方法、解读仲裁协议等任务。学生在完成任务的过程中获得清晰的思路、方法和系统知识,锻炼发现问题、分析解决问题的能力,同时又能获得成就感,激发了学习兴趣和实践精神,形成独立探索和创新精神。 三、仿真模拟教学 每项任务的教学中,强调学生的自主性,教师是教学过程的设计者和协调者,引导和激励学生完成实施,提高学生的职业能力。“教、学、做”为一体的仿真教学方法不再以教师为中心,而是强调给学习者尽量多的模拟机会,让他们在模拟活动中增长知识与才干。组织仿真模拟教学,要以科学的虚拟仿真实训基地为依托。仿真实训基地建设既可包括虚拟工程项目的模拟,如公寓外墙项目,也可包括虚拟中心的模拟,如工程检测中心[2]。在《建筑施工技术》学习过程中,把课本知识转化成多个模块,教师通过仿真模拟来讲解基础知识和技能,学生通过在仿真实训基地完成砌墙砌筑施工模拟、模板工程施工模拟、钢筋工程施工模拟等任务的过程中,增长知识、锻炼能力、展示才干。在《建筑工程概预算》等操作性较强的课程学习中,将“教、学、做”贯穿于理论教学、单项实训、工程实训、工程软件实训四个环节。将BIM技术融入课程,形成以工程项目为载体,“BIM项目仿真模拟教学”为优秀的教学模式;并结合职业和岗位技术技能要求,设置施工管理综合实训周,安排就业前的职业技术技能训练,大大提高学生的学习兴趣和教学效果。 四、现场教学 现场教学使将教学地点从教室转移到生产现场、管理服务一线、施工一线的教学模式。将教学内容按照工作现场的情况,分解成为一个个独立的项目或任务,以任务或项目为中心,展开理论与实践教学,是典型的理实一体教学模式,也是教学做一体化的体现。《建筑制图与识图》是建筑工程专业的一门实践性很强的专业基础课,课程的主旨是结合实践操作的训练,增强学生对基础知识的掌握,培养学生的识读及绘制建筑设计图纸的基本能力。课程内容包括识图和构造两部分,介绍建筑制图、识图的基本知识和房屋的构造组成等知识。利用直观的实务模型,结合施工现场教学,可以培养学生的空间想象和思维能力[3]。在教学中,提供与施工现场相应的建筑施工图纸,学生结合现场,观察工程图纸实例,在真情实境中读懂图纸,增加感性认识。 五、信息化教学 随着信息技术的成熟及建筑工程领域应用的不断扩大,计算机信息管理及应用技术在建筑工程管理中的应用越来越普遍。信息化教学是教育者和学习者借助现代教育媒体、教育教学资源和新一代信息技术手段进行的双边活动,既有教育内容和模式的变化,更伴随了教育观念的变化[4]。Examcoo软件的应用。Examcoo软件在课程学习的作业和理论考试环节起到重要作用。教师可推送教学资源,布置作业,从题库当中随机抽取试题对学生进行测试,提供指导和反馈;学生不受时空限制,进行自主学习、与教师互动、与同学互动。系统既能有效改善学生抄作业和考试抄袭现象,还能测试后马上看到答案和解析,培养自主学习能力。互联网监控教学。由于某些实验的持续时间长,两节课堂教学时间不能满足要求,学生可在课后空闲时间在实验员指导下继续进行实验。教师可在手机或者通过办公室电脑实时查看学生实验的操作情况,并对其进行指导,并不需教师时时在现场跟进,打破了课堂教学的时间和空间限制。世界大学城空间教学。世界大学城是一座网络虚拟城市,以网络交互远程教育为优秀、综合了远程教学、网络办公、及时通讯、商务管理、全民媒体、个性化数字图书馆等功能为一体的大学社区平台,是全民终生学习的校园。教师可利用世界大学城开展辅助教学,如建立课程导航及时更新教学资料,与学生进行互动。 作者:贾湘琳 单位:湖南软件职业学院 建筑工程专业论文:浅析高职建筑工程技术专业实训课程开发 摘要:本文通过分析目前国内高职院校实训课程的现状,提出以培养职业能力为目标开发建筑工程技术专业实训课程体系的思路,并介绍了开发实训课程的详细内容,旨在改进教学内容和教学模式,进一步提高高职院校的教学质量。 关键词:建筑工程技术;实训课程体系;实践技能;职业能力 建筑行业产值保持快速的发展,可能在未来几年内依然会延续这一趋势,随着国内城市化的加速,建筑行业有着从未有过的良好机遇,据统计建筑业在今后10年还会以较快的速度增长。显然建筑行业的人才需求也将不断增加,各相关高职院校建筑人才的培养规模也在不断增大,企业对建筑人才的质量要求也愈来愈高。为更好地适应市场需求,开发新的实训课程体系,培养具备较高的实践技能人才是高职院校需要深入研究的一个重要课题。 1高职院校建筑工程技术专业实训课程现状 1.1传统教学理念根深蒂固 高职院校教学理念是把高职生培养成为知识面广、体系完善、理论扎实的技术型人才。但在实际的教学过程中,对于这种理念的实践效果不佳,教育培养活动存在一定的偏差,如此将使这样的传统优势专业,一直徘徊在较低的教学质量层次上。 1.2注重理论教学,忽视实践创新能力教育 依据对高职院校建筑工程技术专业的调查研究,该专业公共基础课程的课时占培养计划总课时的40%以上,专业基础课课时占比为35%,专业课课时比例仅为25%左右,而专业基础课及专业课中,实训课程低于40%,即实训教学课时占总课时的比例低于25%。因此导致专业培养计划是以完成理论课堂教学为优秀,以培养实践能力的实训教学课程为辅助。 1.3实训设施不足,师资力量短缺,缺少必要的现代教学手段 不确定、不固定的实训基地、落后的实训环境、实验设备硬件短缺或老旧、实训设备的利用得不到最佳,种种问题导致学生实践能力的培养障碍,专业教学及学生培养与生产建设实践脱离的问题没有得到很好解决。相关教师配备不足,加上学校待遇相对较低导致人才流向企业等其他部门。建筑工程中的相关管理工作、工程绘图、工程概预算等方面需要引入计算机系统,而学校在使用计算机教学等方面相对滞后。 2以培养职业能力为目标构建相应课程体系 2.1高职建筑工程技术专业实训课程体系的建设内容 教学质量的好坏直接影响我国高等职业教育的发展,为了更好的发展我国的高职教育,有必要进一步深化并细化校企合作,开拓工作和学习相结合的培养模式,从而改善高职教育的教学质量,适应建筑行业的发展。高职院校建筑工程技术专业的建设包含构建基于建筑的设计和建筑的施工过程,满足不同专业岗位能力的课程体系;建设一支具备教学能力高、实践能力强、师资结构好的实训教学团队;构建结合专业教学、岗位培训、职业能力评定和技术开发于一体的校内综合性实训基地。 2.2以职业岗位能力分析为基础构建课程体系 适应社会的人才培养需求,实现教学培养目标,必须更好地抓住教学环节,加强“理论与实践”的工学结合的教学理念,对专业课程进行针对性改革并基于教学改革进行教学实践。使学生达到并具备优秀的设计能力、合理选择工程材料的能力、较强的文字表达和写作能力、熟练使用相关工程软件的能力、团队协作以及方案招投标等方面的能力。以此来构建科学合理的教学课程体系,使培养目标和培养能力逐一对应,不断改革进取,吸取新思路新方法,持续改进,加强改进,才能进一步提高教学质量。 2.3以职业能力培养为主线构建课程体系 随着科技发展和行业变化,要紧跟时代变化,依据建筑业发展和人才岗位培养需求的变化,创新人才培养模式,完善教学培养方案。在注重基础素养的培养上,根据不同的岗位能力需求的不同,制定个性化专业化的培养模式和方案。完善的教学体系才能形成完善的知识结构,才能培养理论技能全方面发展的综合型人才。因此其关键点是明确能力培养目标,并以此为方向来制定教学内容和教学模式。 3高职院校建筑工程技术专业实训课程开发 依据市场调查和跟踪毕业生从事建筑工作岗位的情况,看出建筑工程技术专业有很多不同的工作岗位。结合不同工作岗位的专业要求,构建合理的课程体系。比如首先确定该专业的必修优秀专业课程,随后根据教学和实践相结合的模式进行教学活动,其中要注重学生实践技能的培养。以培养学生具备设计中小型建筑方案、绘制建筑施工图、建筑招投标及建筑施工与组织管理等能力为目标,准确安排各门课程,进行建筑工程技术专业课程体系的开发,力争将该课程体系建设成为校级乃至部级的精品课程体系。 3.1高职建筑工程技术专业实训教学的特色 专业教师需要了解建筑行业对建筑工程技术专业人才的质量要求和技能要求,结合实际优化专业课程体系,需要对现行的课程内容、教学方法和培养手段进行创新。理论课程教学中重视专业基本理论、专业名词基本概念和建筑基本方法的描述,注重实用知识的传授,避免填鸭式教学,重视实践教学。 3.2形成以工作过程为导向的课程开发理念 以建筑工程技术专业职业能力培养作为课程建设的切入点,按照突出应用型、实践性、职业技能性原则确定课程项目,以任务驱动为优秀,重组课程结构,更新教学内容。 3.3根据职业工作岗位要求,确定授课内容 关于课程体系的建设,以岗位要求为导向设计相关课程,构建以证书为引领、项目为带动的课程体系。课程的理论教学与实践项目相结合,首先指导训练学生自主设计建筑构造各个细节让学生逐渐适应这样的教学方式,从而达到增强学生实践动手能力的目的。通过这种方式进行课程开发,使得课程体系更加接近岗位工作实际,增强学生的实践能力。关于授课内容的选取,首先是结合建筑工程技术专业对相关知识技能的要求确定课程重点,挑选了与学生建筑实用设计与实践动手能力培养相关的建筑专业内容;其次是根据实际工程中的最新做法及时调整相应课程内容,删除实际工程中已被淘汰或者禁止的内容;同时增加实际工程中新理念、新技术和新工艺对应的课程内容。 3.4加强与企业合作,结合实际开发课程,确立实训教学目标 建设课程的过程中,相关课程组教师通过调研各地建筑行业以及与建筑企业合作,深入分析建筑施工企业、房地产公司、建筑设计单位的岗位需求,开发设计了具备工作和学习相结合的专业教材以及实训指导教材进行教学活动。通过积极与建筑相关企业合作,我们能及时掌握建筑行业的动向,及时了解新技术、新工艺的应用,开发与建筑实际紧密联系的具备针对性、创新性的教学内容,从而使得学生能够学到和了解最新的建筑行业知识。实际教学过程中,通过指导学生练习完成不同的典型建筑相关工作内容,使学生感受到完整的、接近实际的职业过程,同时使教学过程充分体现了结合工作实际,培养了学生的实践能力并提高了学生的综合职业技能。培养建筑工程技术专业学生,需要完成的实训课程包含实验课程、设计课程和顶岗实习。其中,建筑材料、测绘学、计算机应用基础、工程力学、计算机绘图等课程的实验课是培养学生实践技能的关键课程;设计课程需要根据当前建筑工地的实际情况和未来的创新发展,增加必要的新的建筑工程相关课程,可以将毕业设计改革成为项目实训形式,删除不必要的环节,使得实训课程更加接近建筑生产实际;增加实训课程的学时,利用假期或者学生的课余时间安排实训项目。 3.5以培养学生职业能力为目标组织教学 按照学生职业能力培养的要求和基本规律进行教学内容的安排与组织。在设计方向,建筑工程技术专业学生必须具备绘制施工图的能力以及绘制细部节点大样图的能力。在施工方向,学生必须具备施工组织能力以及施工技术能力。 4结语 随着建筑行业的快速发展,对建筑类专业技术人才提出了更高的要求。高职院校建筑工程技术专业要从实际出发,构建合理的教学体系,完善实践教学模式,适当扩大培养规模,建立明确的教学目标,注重人才的培养质量,促进建筑行业的可持续发展。 作者:嵇庆 单位:南京交通职业技术学院 建筑工程专业论文:高职建筑工程造价专业实践学习 摘要:建筑工程造价专业能够培养出优秀的工程造价员,但专业课程包含理论知识过于丰富,学生需要进行实践学习才可真正掌握预算管理、索赔管理、工程结算等方面技能。本文将从我国高职院校工程造价专业教学现状出发,探究实践学习策略,为培养优秀工程造价员贡献力量。 关键词:高职;建筑工程造价专业;实践学习 引言 工程造价专业具有优秀的就业前景,因此在高职院校中,学生报考率较高,成为热门专业。随着社会的发展,工程造价员的市场需求很大,但同时社会的要求也在提升,因此需要学生具备优秀的专业技能及职业素养。学生必须通过实践学习以巩固专业知识,从而不断完善自己。然而,我国部分高职院校工程造价专业仍然存在很多问题,需要做出改进及创新,促使学生满足社会需求。 一、高职建筑工程造价专业实践教学现状 (一)忽略实践教学 根据调查发现,大部分高职院校过于重视理论课程的学习,而忽略了实践教学。而工程造价专业通常以数字及计算方法作为学习主线,如不进行有效的实践,学生毕业时也只能如同“纸上谈兵”一般,没有专业化的职业技能,从而无法适应岗位的需求。此外,工程造价专业所学知识略微枯燥,如若没有实践类课程,学生将会逐渐对本专业知识失去兴趣,从而降低学生学习实效性,学习成果不够显著,学生亦无法得到多样化发展,从而无法适应新时期的社会形势。 (二)实践与理论脱节 部分院校开设了实践课程,但实践内容与理论知识无法衔接。比如,理论知识讲述工程进度拨款的算法,而相应的实践课程选择建筑工程管理。学生无法利用实践来巩固自身所学,且理论知识与实践脱节,学生亦无法适应不够了解的实践活动,从而导致实践课程的教学成果基本为零。此外,部分院校的实践课程过于程序化,教师没有真正带领学生进行学习,且学生学习自主性较低,未能自主进行实践锻炼,学生专业技能亦无法得到有效的提升,毕业时无法满足社会的需求。 (三)教师专业度较低 教师是否专业代表实践课程的是否有效,而经过调查研究,发现部分院校的教师专业度较低。虽然开设较为丰富的实践课程,且分设专业教师进行教学,但实践类教师所拥有的工程造价理论知识不够丰富,在学生真正遇到问题时,无法给予准确的答案,有时为了保障课堂的顺利进行,部分教师会含糊其辞,甚至拒绝学生询问问题。久而久之,学生的求知欲会大大降低,从而制约着学生的专业化发展。 (四)没有明确实践目标 部分院校设计的实践课程丰富多彩,但缺少明确的实践目标。实践课程设立较为分散,包含领域较多,学生在学习时没有接受针对性教学。导致学生所学不适用于工程造价专业。实践目标因此显得不够明确。此外,部分院校的课程设计较为普通,没有展现出高职院校专业化的特点,学生学习过程易随波逐流,毕业时专业技能及职业素养皆没有体现出较强的特色。 二、高职建筑工程造价专业实践学习策略 (一)跟随教师构建实践课程 为了有效创建专业化校园,广大教育工作者们会积极响应教学改革的号召,将课程设计及教学方法进行创新。因此,学生可以跟随教师共同构建实践课程,实现师生之间共同探讨、共同研究的目标。学生通过参与,能够与教师建立起信任的关系,通过与教师交谈,能够学习到更多知识。此外,自主设计实践课程,并取得师生之间的同意,会使学生产生满足感,从而提升学生学习动力,在日后的实践学习中,能够积极参与,提高自身专业素养,切实做到用实践巩固自身所学知识。 (二)有效利用项目学习法 项目学习法与项目教学法的原则相同,但项目学习法针对于学生而言,由教师进行引导,提升学生自主学习意识。为此,学生可在教师的引导下,独立思考问题,并自发组成小组,积极参与问题的解决,对于学生在管理学、经济学方面的实践有着促进的作用。其中项目学习法需要学生在小组中体现出自身的价值,充分展现出其管理方面的技能,对于学生进行管理学的学习时,能够将自身经验融入学习中,以提升其管理能力。此外,通过小组共同实践与学习,能够有效提升学生团结的意识,学习成果较为显著。 (三)积极参加校内外实践活动 高职院校会根据学生专业课程而逐渐开展实践活动,校内实践活动可由教师引导并鼓励学生积极参加,而校外的实践活动更能有效提升学生的专业能力,但校外实践活动需要学生自发参与。为此,学生需要具备相应的自觉性,积极、主动参加校内外实践活动,切实做到用实践来提升自身职业能力,学生可多参与相关的工程制图、项目组织设计、工程计价等实践活动。学生亦要在教师的引导下,对自身学习情况进行有效的记录、总结,分析不足之处,并有效改正。 (四)参与现场实习 学生的实习阶段最为重要,能够提前使学生感受到毕业时工作的场景,且了解相关职业的需求,以此提升学生的专业技能及职业素养。为此,学生需要具备相关的自主学习意识,切实将实习作为工作的基础。学生可先对工程造价工作环境进行参观,并对各部门的工作职责进行记录,为自己未来的工作奠定基础。此外,学生需要进行相关实训,与专业工程造价员共同工作,虚心求教,以不断完善自我,成为一名优秀的工程造价员。 三、结语 高职院校的办学越来越专业,因此社会对学生的要求也越来越高。工程造价专业学生的专业技能不仅要依靠教师的引导,还需具备一定的自主学习能力,主动进行实践训练,虚心求教,不断完善自己。只有这样,才可具备专业化的技能与优秀的职业素养,成为一名专业的工程造价员。 作者:刘靖 单位:四川工商学院建筑工程学院14工程造价(专)2 建筑工程专业论文:高职建筑工程技术专业毕业生能力要求 摘要:在专业调研和分析的基础上,本文分析了建筑企业对高职建筑工程技术专业人才的能力要求和岗位需求,为高职类建筑工程技术专业的人才培养方案的调整,专业课程的调整找到依据。 关键词:人才需求;专业改革;建筑工程技术专业 1专业改革的背景 目前高等职业教育体系建设的重点任务之一是改革职业教育专业课程体系[1],要使专业设置、课程内容与职业标准相衔接,形成对接紧密、特色鲜明、动态调整的职业教育课程体系。[2]近年来,大家对于传统的基于传播知识的教学体系一直在试图改变,也做了大量的调研。目前高职教育体系正处于从传统的大专教育向现代高职教育转变的关键几年,更细致的调研和探讨显得尤为重要。[3] 2建筑企业对高职建筑工程技术专业毕业生的能力要求 通过调研发现,根据初次就业岗位的不同,建筑行业企业对高职建筑工程技术专业毕业生的专业能力要求也有所不同。建筑企业的初级管理岗位包括施工员、材料员、测量员、监理员、质量员、安全员、资料员、预算员等,所需具备的能力有所侧重,分别简述如下: 2.1对施工员的能力要求 施工员首先要要能看懂图纸,看懂施工图是施工员必备的能力要求。这就要求学生要了解建筑物的构造,具备建筑识图的基本能力。其次应具备建筑施工组织的能力,在施工管理过程中要能合理控制工期、准确地调动所需要的人力物力,使企业所获得利润最大化。此外还需了解一些诸如资料整编、简单工程图的绘制、常用工程软件的使用等。 2.2对材料员的能力要求 材料员须具备建筑材料采购验收能力,建筑材料存储方案的制定,建筑材料的运输方案制定以及建筑材料的使用管理等。 2.3对测量员的能力要求 测量员需能够测绘地形图,能进行施工测量以及竣工测量,能按照监测方案进行安全监测,变形观测,能进行建筑施工放样等。 2.4对监理员的能力要求 监理员要熟悉建设监理的政策、法规,熟悉所监理的工程项目的合同条款、规范、设计图纸,熟悉工程施工的承包单位所投入工程项目的人力、材料、主要,对施工过程产生的工程质量、造价、安全等问题进行全面的督促。 2.5对质量员的能力要求 质量员应能进行工程图识读,能对工程质量进行监测,能对工程质量进行评价。能够参与建立各级质量监督体系,具备进场材料的质量、规格、型号的检查能力,能够对工程的分部分项工程的工程质量和施工技术进行检查和验收。 2.6对安全员的能力要求 安全员须熟悉国家建筑工程安全管理政策法规,能对员工进行安全培训,能进行日常的安全检查,撰写安全检查记录,能根据现场情况制定符合实际的安全技术方案,能对安全资料进行整理归档。 2.7对资料员的能力要求 资料员须熟悉资料体系的编制,熟悉工程资料的审核和收集,能够对工程资料保管得当,熟悉工程资料的归档要求,能够按照目录编制合适的完整全面的审查资料,熟悉档案移交的手续等。 2.8对预算员的基本要求 预算员须掌握市场价格信息,具备建筑工程预决算的能力,准确计算工程量,能根据施工方案进行工程预算,能根据合同进行工程量的计算,熟练使用相关软件。 3高职建筑工程技术专业毕业生初次就业岗位需求分析 通过对调研资料进行分析,发现高职类建筑工程技术专业毕业生的初次就业岗位供需有一定的规律性,总结如下: 3.1施工员仍然是建筑企业需求人数最多 施工员是企业需求人数较多的岗位,也是毕业生喜欢的初次就业岗位。因为相对来讲,施工员需要更多的专业知识和专业技能,工作环境较为复杂且具有较多不可预见性,在企业中成长较快。 3.2短期内安全员需求数量急剧增加 由于广西更加重视安全生产,要求安全员不得同时服务于两个项目,存在“锁证”问题,所以需求数量急剧增加。但是很多毕业生传统地认为安全员没什么知识含量,学不到东西,不情愿从事安全员的工作,导致供需存在很大缺口,有的企业甚至在探讨在学校对口开办安全员订单班的可能性。 3.3预算员需求较大 由于目前专业的工程造价的毕业生比较多,导致建筑工程技术专业毕业生在预算员的竞争上处于比较劣势。3.4测量员存在一定的短缺主要是专业的测量员一般不想去比较小的建筑企业,更愿意去专业的测量公司或者市政企业。而建筑工程技术专业的毕业生由于课程设置,学校仪器等的限制不胜任测量员的工作,需要学校在测量员的培养上加大投入。 3.5其他初次就业岗位需求暂无明显变化 材料员、资料员、监理员、质量员岗位供需比较稳定,没有趋势性的变化。另外比如机械员、劳务员、标准员等需求数量较少,对高职建筑工程技术专业的毕业生就业没太大拉动作用。但是要成为称职的项目经理,必须具备多工种的工作经验,要引导学生正确认识每个岗位的重要性。企业一般采用合理轮换岗位制度,以使每个人才得到综合锻炼,成长为复合型的高端技能人才。 4结论 本文探讨了建筑企业对高职建筑工程技术专业人才的能力要求,分析了建筑行业企业的岗位需求,为高职类建筑工程技术专业的人才培养方案的调整,专业课程的调整找到依据。 作者:张小礼 凌卫宁 杨伟 单位:广西水利电力职业技术学院 建筑工程专业论文:建筑工程技术专业教学改革研究 摘要:文章通过分析微课的起源,并基于微课在现代建筑工程技术专业教学中所存在的问题,阐述了微课被引入建筑工程技术专业之后对教学产生的较大改进,促进了教学模式的转变。 关键词:微课;建筑工程技术专业;教学改革;辅助作用 0引言 在当今信息化时代,信息技术逐渐走进课堂,成为课堂教学的一种有效辅助工具,出现了微信、微博等信息化工具,步入微时代,在教育界也开启了微时代的大门。伴随着“可汗学院”走进生活,微课便成了潮流。本文通过实际的教学经验积累,将微课运用到实际的专业课教学中,经过不断的探索、不断的尝试,使得微课越来越成熟。 1微课的含义与兴起 1.1微课的含义 微课是基于独有的教学内容与教学设计,通过使用多媒体手段可以使得教师在一个短时间内对某一个知识点进行具有针对性的讲解。一般以教学视频为教学的主要手段,并针对某一个具体的知识点或是一个教学环节来设计一种在线的网络精短的课程。在教学的过程中,微课所呈现的是一种碎片式的教学内容,具体的知识点可以是对教材的精细解读,也可以是题型的精细讲解,还可以是对考点的一般总结。所以,有部分专家学者对微课给予了这样的定义,微课就是一种微型课程,一般在10分钟时间范围内,有明确的教学任务,虽然教学时间短,教学内容小,但是可以集中的讲解一个具有代表性的问题。 1.2微课的兴起 微课的兴起主要包含7个主要因素:(1)在传统的课程教学中,一节课一般是对课件的全部传授,根本没有任何的重点、难点区分,这样无法吸引新时代的学生的眼球,这种教学模式也很难同时满足师生的实际需求。(2)微课一般需要网络的连接,但是现阶段有部分学校的网络并不是很顺畅,这样就造成了微课不能广泛地使用,致使教学资源利用率达不到预期效果。(3)在推进这种混合的教学模式的过程中,会面临两个很严重的问题:平台和资源。平台可以通过购买或是自主创新来获得适用于所有学生的平台;最合适的就是有特色且精短的小视频形式。(4)当今科学技术的不断发展,移动终端遍及生活各处,微时代的趋势越加明显,这为微课的实施奠定了十分坚实的基础。(5)教师可以利用微信、微博、新闻以及看视频等形式作为微课的主要表达方式,因为这些流行的网络行为已经成为年轻人每天必不可缺少的一部分。(6)微课的主要目的就是让人们可以在校园里、公交车上、家里、高铁上时时刻刻学习。(7)微课一般有这样的特点:内容的碎片化以及时间短。这样的特点正好可以满足大众利用零星的时间就可以学习到有用的知识,充分实现了“人人皆学、处处皆学、时时皆学”的学习宗旨。 2建筑工程技术专业教学中存在的问题 2.1理论难以结合实践 建筑工程技术专业的专业课不仅很多,并且注重实践。按照传统的教学模式,可以先去实验室认识基本构件,在理论课上加以讲解吸收。看似比较符合教学逻辑规律,但是没有理论知识的支撑,去观察实验室的基本构件就是走马观花。把理论的知识讲完,再去实践。利用这样的方式去实验和观察,容易记住、印象深刻。但是很多教师在讲解知识点时,没有重点内容,学生在实践中很容易忘记知识点,致使现场观察的教学效果很差。 2.2学生很难集中注意力 一般的课程时间是45分钟,教师都在进行课件的讲解。有专家作调查得出的结论是,学生真正可以在课程上集中的时间只有10~15分钟。如何让建筑工程技术专业的学生既可以达到学习的任务效果,又符合学生的实际状态,是授课老师一直在探索追求的问题。 3引入微课对建筑工程技术专业课程的有效改变 3.1促进了教学模式的改进 通过一年的教学实践的实施,微课弥补了传统教学模式中存在的大部分的不足。教师在讲解知识点的时候,如果遇到一些难以用语言表达清楚的重点难点教学内容,可以将小段微课穿插其中,来让学生更直观地了解该部分的知识点。同样在实验室实践的过程中,也可以通过播放微课的形式来让学生回忆一些课堂上的重要知识点,有效地提升了教学效果。微课一般有简单的主题,会在15分钟时间内完成微课的所有内容。学生可以通过自主学习来掌握自己不了解的那部分内容,随时可以调取想看的微视频,开展移动终端个性化的学习模式,并提高自主学习能力。例如,在以往学习墙身防潮层的设置时,学生对防潮层的具体设置并不是很清楚,而这又是教学大纲中的主要内容。教师通过微课把“墙身防潮层的设置”做成一个简单的微视频之后,学生在学习到这部分的内容时,就可以去反复查看微视频来更形象地学习不懂的地方。 3.2提高学生的自主学习能力 以学生为主体的自主学习能力,是通过对学习的活动进行一定程度上的思考与规划,就可以获得新知识的能力。如果采取微课教学模式,可以提高学生的自主自觉学习能力。学生可以先在课堂上筛取知识点,去学习相关的知识,遇到不懂的知识点时就可以通过调取微视频进行观看,直至理解。传统的教学方法是通过灌输式的教学来让学生被动地接受知识,而此教学模式是让学生主动地去探索想了解的知识点。例如,在学习屋面的细部构造的时候,老师可以先对各个部分的知识点进行相关的讲解,让学生细致地了解细部构造的表达方法,而学生在后面的消化过程中就需要掌握各个细节部分的构造,最后整合综合做图。这样的微视频可以让学生一边操作一边思考每一个细节在构造中的具体作用,激发学生的兴趣,提高学生的自主学习积极性。 4微课在建筑工程技术专业应用时应注意的问题 4.1加大微课硬件设备的投入 一套完整的硬件设备是在制作微课过程中十分有效的保障。部分学校对于微课的硬件已经做了投入,一些硬件设施(如机房)除了可以提供给教师去录制微视频,同时可以让相关软件课堂(如计算机)的教学在此使用,这样就可以大大提高教学效率,在录制时间上也可以合理统筹安排。 4.2提高微课的制作水平 目前大部分学校的微课研究还处于初级阶段。关于微课在建筑工程技术专业的实施样本还很少,制作的设计模式和要求也不够规范。如何制作出一套吸引所有学生,且可以达到教学任务的微课,需要现代的教师不断去探索。 4.3利用互联网加强师生之间的交流 通过QQ群等平台来加强沟通,充分了解学生的兴趣点和真正学习水平,制作微课时就可以考虑到学生的真实学习情况。教师也可以通过布置微视频作业的形式让学生真正参与到这种教学模式中来,通过角色互换让学生真正学会知识点,动态的微课作业会比静态的作业更有效果,更能体现出学生的真实水平,也不会存在任何抄袭情况。 4.4加强微课的实施效果评价 学生在学习完微课之后,教师可以通过系统评价以及问卷的形式来了解学生对于课程实施微课的评价,通过学生的相关反馈信息,就可以及时地对微课资源库的内容进行一定程度的调整与补充。微课作为一种新兴的教学资源,将微课引入到建筑工程技术专业的教学,弥补了传统模式的不足,提高了教学的质量,提升了学生的自主学习能力。虽然目前的微课设计与开发存在很多问题,但是相信在广大教师工作者的探索之下,微课教学会探索出现代信息技术与专业课程内容的综合最佳途径,在教学中发挥更大的作用。 作者:任鲁宁 单位:辽宁城市建设职业技术学院 建筑工程专业论文:水利水电建筑工程专业提升思考 摘要:社会服务是当前高职院校内涵建设的主要任务之一,在开展社会服务活动的过程中,会出现一些困难和矛盾,影响各高职院校及其参与教师的积极性和服务热情,阻碍了各高职院校深入开展社会服务的步伐与进程。本文以四川水利职业技术学院水利水电建筑工程专业为例,叙述了该专业社会服务现状及当前存在问题,分析研究了提升该专业社会服务能力的途径。 关键词:社会服务;高职院校;提升;有效途径 1、引言 近年来,高职院校都将提高人才培养水平、增强科学研究能力、提升社会服务能力和推进创新创业教育等作为内涵建设的主要任务,这是高职院校长远发展的重要内容,也是高职院校评估的主要指标。随着高职院校的日益增多,其在社会的地位也逐渐凸显,特别是对区域经济发展中所发挥的功能。许多高职院校都逐步认识到了提升社会服务能力的重要性及积极作用,主动探索通过多种途径开展各种行之有效的社会服务活动,起到了地方和学校双赢的效果。但是,在开展社会服务活动的过程中,也会出现一些困难和矛盾,影响各高职院校及其参与教师的积极性和服务热情,阻碍了各高职院校深入开展社会服务的步伐与进程。本文以四川水利职业技术学院水利水电建筑工程专业为例,叙述了该专业社会服务现状及当前存在问题,分析研究了提升该专业社会服务能力的途径。 2、水利水电建筑工程专业社会服务现状 四川水利职业技术学院水利水电建筑工程专业依托地域和行业优势,整合专业资源,发挥人力资源优势,开展技术和培训服务,服务藏区和新农村建设,实施水利科普知识宣传,社会服务能力显著提升。 (1)依托行业优势,开展技术和培训服务 充分利用本专业师资力量,紧跟水利事业大发展步伐,依托本专业在行业中的影响力,大力开展技术服务项目和技术培训项目,平均每年开展设计、监理和咨询等技术服务项目10余项,开展基层水利站所长培训、水利局局长继续教育培训、水利行业专业技术人员知识更新和继续教育培训等服务项目5项。 (2)整合专业资源,服务新农村和藏区建设 充分利用本专业的人力优势和资源优势,实施智力支农扶农计划,先后为崇州市鸡冠山乡竹根村、都江堰市中兴镇红旗社区和都江堰市幸福镇永寿社区提供技术和经济扶持,为四川省兴文县水务局基层水利技术人员、都江堰市中兴镇红旗社区农村剩余劳动力开展技术培训。本专业与阿坝藏族羌族自治州水务局合作,服务藏区,深入基层,为其开展专业技术人员知识更新和继续教育培训;为阿坝县境内的羊高电站提供技术咨询,解决了当地垮沙乡和柯河乡的用电紧张问题。 (3)发挥专业资源优势,实施水利科普知识宣传 利用暑假和课余时间,教师带领学生团队,深入基层,进行水利科普知识宣传,使广大人民群众知水、识水、懂水,与水和谐相处,营造和谐水利;与四川水力发电工程学会合作,策划并制作完成水电科普动漫宣传片,面向全省青少年学生开展水利科普知识教育;我院作为四川省水力发电工程学会科普工作委员会挂靠单位,定期召开四川省水力发电工程学会科普工作委员会工作年会;定期举办“一战到底”水利水电科普知识竞赛,激发了学生专业学习的兴趣和热情。 3、水利水电建筑工程专业社会服务存在问题 虽然四川水利职业技术学院水利水电建筑工程专业近年来在提升社会服务能力方面做了大量工作,但期间也发现存在一系列问题: (1)服务需求难以满足 水利水电建筑工程专业的服务对象主要为四川省内各水利类事业单位的在职员工和各施工、监理等企业单位的员工,各单位的需求不同,要求社会服务的内容就要有所不同,而教师毕竟是长期在教学一线工作,虽然教学经验丰富,但对新技术和新工艺等的认识不一定十分到位,所以即使尽其所能也不一定能全方位地提供各类社会服务,完全满足各单位的需求,从而降低了学校与服务对象双方开展深度合作的热情,影响了社会服务活动深入、全面地开展。 (2)服务时间与地点具有随机性 由于服务对象散布于四川省各个不同的区域,而且都有日常的工作要进行,很难整齐划一地在某一固定地点接受学校的服务活动。而学校校址固定,办学具有规范性,必须有规律地安排学校教学和其他工作,在时间、空间上不允许存在随意性。所以,教师们只能利用周末、校内无课的时间,前往各地开展社会服务活动,协调一个双方都合适的时间和地点很困难,直接影响了社会服务在技术、智力支持上的时效性。 (3)对社会服务工作认识不到位 学校和服务对象对开展社会服务活动的认识比较模糊。学校对社会服务的重视程度不够,校企合作仅作为建立实习实训基地和就业基地的一种途径,没有真正把社会服务作为学校的主要职能,甚至把社会服务当作影响教师教学工作的“副业”而限制它。一些服务对象对与学校合作、接受学校提供的服务态度不明朗,有的认为不能增加即时收益而没有必要徒增麻烦,有的对学校服务能力尚不认可,有的认为学校社会服务仅是为了学校的发展所以不愿意为此劳神费力。 (4)过分关注服务效益 社会服务是属于营利性还是非营利性活动不明确。如果是营利性活动,服务对象的要求就会比较高,对经济效益的追求大多存在即时性,渴望立竿见影,花最少的钱获得最大的收益,包括服务时间、服务地点和服务内容等都要以服务对象的方便性为主,而学校提供的社会服务以技术服务、智力支持、素质提高为主要内容,在较短时期内不一定能够产生明显的经济效益,容易导致服务对象产生急躁情绪,对学社会服务期望值下降,对校企深度合作热情不高;如果是非营利性活动,学校就需从每年本来就捉襟见肘的教学经费中划拨专项经费用于社会服务活动,不光是财力,还需人力、物力、智力等各方面同时投入,才能保证社会服务的顺利开展,所以导致了开展社会服务活动的积极性不够高,服务时间、服务地点和服务内容等能否满足服务对象的需求也不够重视。 4、提升水利水电建筑工程专业社会服务能力的有效途径 (1)进一步正确认识社会服务的内涵 社会服务是高职院校的基本职能之一,没有社会服务能力,就没有生机;高职院校教师如果毕业即教学,不参与社会服务活动,就缺少实践锻炼,不能很好地实现理论与实践的结合,难以提高教学水平,难以担当现代职业教育的重任;各企事业单位如果长期缺乏技术、智力支撑,不仅现期发展速度与效益将打折扣,而且也将缺乏发展后劲。因此,无论是高职院校、高职教师,还是行业企业单位,都需要高度重视高职院校社会服务的开展,并将其作为促进发展、实现多赢的一种主要途径。 (2)构建社会服务的体制和机制 高职院校需将社会服务工作纳入学校的工作议程,有相关的职能管理部门和组织人员队伍,制定配套的管理办法和规章制度,制定社会服务战略规划。社会服务的宗旨与办学方向需一致,有利于教学的开展和人才的培养,有利于科研水平的提高和学校总体实力的增强;社会服务与地方经济社会的发展需一致,结合地方经济社会发展的实际需要进行。要制定相应的激励政策和措施,鼓励教师积极参加社会服务,如将教研人员的社会服务成果以适当的标准折算成工作量,作为晋升职称和获得奖励的条件之一,报酬分配合理,提供社会服务时间、信息、经费、设施等方面的支持,推动科研成果的生产力转化。 (3)实现社会服务团队的组织化 将社会服务团队划分为教师与学生两个主体团队,不但可以增加社会服务的组织性,还可以增强社会服务的计划性,实现社会服务与企业、社会的有效衔接,同时以团队为单位提供社会服务,可整体带动团队成员的社会服务意识与水平。此外,教师的服务能力是整个社会服务的重中之重,因此,要重视教师的学历教育、继续教育、实践技能训练,提高他们的整体素质和实践教学能力;要大量聘请行业企业的专业人才和能工巧匠到学校任教,加大兼职教师的比例;要增强教师的社会服务意识,提高他们的科技开发服务能力,引导他们为企业和地方经济发展服务。 5、小结 水利水电建筑工程专业的社会服务工作要想持续有效地开展下去,需要四川省水利行业的政策,需要学校领导的重视,需要全体教师和学生不断的努力,需要各企事业单位的支持与配合,这样才能形成水利水电建筑工程专业社会服务的长效机制,实现学校、师生和社会三赢的效果。 作者:双学珍 张智涌 高剑飞 田明武 李军 刘艺平 卫舒春 单位:四川水利职业技术学院 建筑工程专业论文:高职建筑工程技术专业任务驱动法分析 摘要:在高职教育教学中,为提高学生学习的积极性和有效性,应用任务驱动的教学方法可以带动学生主动学习。本文通过对建筑工程质量与安全管理课程教学过程的阐述,根据课程内容,构设任务,让学生融入角色,完成主动学习。本文主要针对高职教育学生特点、学习内容、任务设置,制订实施方案,以期通过方案的实施提高学生学习的积极性、主动性。 关键词:高职教育,任务驱动,教学方法 在我国高等教育结构中,高职院校是重要的组成部分。高职院校对学生的培养目标主要是满足社会对一线知识技能型人才的需求。针对这一层面学生的具体情况,以有效的方式促使学生掌握知识和技能,在三年学习过程中使其能够对未来工作岗位有一定的定位和认识,毕业以后能够顺利实现从学生到员工角色的自然转换。为了达到这样的教育目标,对高校教学手段和方法的研究与实践成为一项重要的课题。[1]建筑工程质量与安全管理课程是三年制高职建筑工程技术专业重要的一门专业基础课。目前授课的形式主要是借助多媒体,教师通过课件讲授课程内容,将涉及的知识逐条讲解,借助案例来加深学生对知识的应用。由于课程内容涉及面广,知识琐碎,讲授时间过长,学生通过课堂只能懂得规则和概念;另外,在传统教学课堂中,学生与教师的互动较少,往往出现教师一人唱独角戏的情况,学生被动学习,没有积极性。教师和学生在教学过程中都会感到吃力,结果只能是教师的教学效果不好,学生学不到知识,还会产生厌学情绪。 一、任务驱动法的内涵 任务驱动法是教师设定教学任务,让学生完成任务的一种教学模式。这种教学模式,能够调动学生的积极性,让其参与其中;教师能够将书本上刻板的条目转化为实际的应用,这提高了学生的学习能力和实际操作能力。对于技能型人才定位的高职学生来说,这是一种比较实用的学习方法。 二、任务驱动法对任务设计的要求 1.知识性与兴趣性 教学任务的设计首先要将教学知识设计进去,达到课程教学的目的。教学的进行需要学生的配合,任务的设计结合学生的需求和兴趣,让学生愿意参与进去。编制具有知识性和趣味性的教学任务,需要教师和学生进行沟通,了解学生对课程的认识和要求,任务开展的形式应结合学生的实际情况,便于大多数人参与,团队合作,共同完成。 2.完全感和探究性 在学生完成任务过程中,不应将学生局限于思维定势里,要让学生摆脱一贯完成作业的模式,完全按照自己的想法去尝试,通过各种途径搜索相关知识,寻求任务答案。教师在整个过程中可以稍加指导,但不应干预学生的思路,并鼓励学生多做尝试,大胆去完成任务,不要怕失败,出现问题时教师适当引导,鼓励学生继续进行,不要沮丧。 3.灵活性与具体性 根据教学内容设计教学任务,任务的设计不可能包含整个课本知识,对于不适合单独设立教学任务的内容,可以并入其他体系。对于重点知识,可以细分为多个教学任务。在完成任务的过程中,关键工作必须要完成,一些细节的知识问题不能在有限的时间内完成时,可以在后续的总结工作中进行交代。 三、任务驱动法在建筑工程质量与安全管理课堂组织步骤 本课程内容比较琐碎,知识点复杂,可以通过给学生设置相应项目的任务,分配不同的任务,承担相应的工程角色,在完成任务过程中,代入角色中完成相应的任务。 1.创设情境,调动积极性,激发联想 根据教学内容,创设相关教学任务项目,让学生带着任务进行学习。将课本中理论性的知识与实践知识结合起来,充分进行加工和利用,使学生发挥主观能动性,将知识应用于解决项目任务中,强化学习,增加经验。在本课程的学习中,根据学生毕业后有可能从事的技术工作类型,分配出资料员、施工员、监理员等岗位,在工作任务设计中,给学生分组,分别代入不同的工作角色,在创设的工作任务中,各司其职,进行角色定位。 2.提出任务,编制教学项目,明确要求 教学任务的编制应该结合课本知识和实践条件,明确指出任务的具体要求,让学生在解决问题的时候能够重点专注于一个领域,在有限的课程教学实践内能够完成任务,不至于摸不着头绪。本课程根据课程内容不同,可以安排几个不同的任务,分期进行。例如,其中一项教学任务:施工作业技术准备状态的质量控制。此任务中,会给定一个施工项目案例,这个施工案例可以是前面教学任务的案例,这样也具有教学活动的连续性。在这一环节的任务分析里,根据背景资料模拟控制质量控制点、作业技术交底、进场材料构配件的质量、环境状态、进场施工机械设备性能及工作状态等。通过此项任务的实施,要求学生能够对作业技术准备状态进行质量控制,能够收集、整理、编写作业技术准备阶段质量控制相关资料,对于存在的问题能提出合理的整改意见。 3.分析任务,分析重点难点,引导学生顺利完成任务 在完成整个任务过程中,要结合教学时间安排,在教学任务设计中,考虑到学生,可能在处理问题的时候会遇到困难的情况;所以在分配任务和执行任务之前,先带领学生一起对任务进行分析,对重点、难点予以指出,提供一些执行思路,起到引导的作用。在执行任务的过程中,带领学生分析现场施工作业技术准备阶段质量控制的案例,分析背景材料,掌握准备阶段工作具体情况。将学生进行分组,每组分两队,相互扮演施工单位和监理单位相关技术人员,施工单位提交现场作业技术准备状态情况的相关资料,监理单位进行审核,并提出整改意见。 4.完成任务,学生通过各种方式 获取解决任务的方法,教师在任务实施过程中为学生提供理论和实践指导在完成任务的过程中,需要结合课本知识进行任务分析和学习,这是一个自主学习的过程。在这个过程中,学生可以借助不同的方式,可以查阅图书,查询网页。这些需要教师为学生提供一定的条件,让学生能够自由自主地完成任务,达到学习的目的。在这一阶段,学生会有迷茫的时候,教师需要把握好指导尺度,适时为学生提供建议。 5.交流总结 交流是为了激发创作意识,互相取长补短;总结是为明确要学习的操作技能,达到知识积累的目标。为了达到学习的目的,交流和总结是必要的。在完成课程任务的过程中,不同的学生,角色不同,工作任务的侧重点不同,并且能够从旁观者角度提出意见。在任务完成后,让大家在一起对整个过程进行分析讨论,总结不足,积累经验。这一过程,不但带领学生梳理知识,还可以锻炼大家的分析能力,积累经验。任务驱动的教学模式改变了传统的教与学的结构模式,使学生真正成为学习的主体,学生在完成任务的过程中,充分调动自身的主观能动性,采用一切可用的方式主动学习,主动地获取知识,教师仅起到引导与辅助作用。对于建筑工程质量与安全管理课程来说,如果以传统教学模式教授,学生听课枯燥,教师上课不能达到较好的效果。在任务驱动教学模式下,学生通过主动完成任务,在实践中获取知识,能更好地将知识与实际工作联系起来。 作者:王春彩 单位:开封大学土木建筑工程学院 建筑工程专业论文:高职建筑工程技术专业课案例教学实践 摘要:面对生源质量下降,学生学习习惯不好、积极性不高的现实,在分析高职学生认知特点、厘清“动手能力”真正内涵的基础上,以《建筑工程技术》相关内容为例来介绍高职高专建筑工程技术专业专业课案例教学的具体做法。 关键词:建筑工程技术专业;案例教学;实践;动手能力;理论教学 随着国家对高等职业教育的重视,高职院校的数量越来越多,招生人数日益增加,近年来一些省市的高考录取率已接近80%,高职院校录取的人数大概占到了50%。学生升学的机会增加了,但随之而来的是高职院校的录取分数线逐年下降,如安徽省高职的建档线近年都在150分左右。分数的下降,反映出高职院校学生的学习能力,尤其是中学阶段没有养成好的学习习惯,学习自觉性不高。在此背景下,高职的课程如何设置?课该怎么上?如何实现“培养实用型人才”的高职教育培养目标?怎样才能把这些曾经被判定为“考不上大学”的孩子培养成受过高等教育的“能工巧匠”?是每一位高职老师必须认真思考的问题。 一、高职学生的认知特点 高职学生文化基础较差这是不争的事实,通过对近几年入学成绩的分析,我们发现很多学生尽管总分不低,但各科成绩很不均衡,特别是文理科兼收专业的学生,数学成绩普遍不好。教学中发现高职学生与本科学生在智力类型上也存在客观差异,他们更具有形象思维的特点,对纯理论方面抽象内容缺乏学习兴趣。建筑工程技术专业是典型的理工科,其理论是建立在逻辑推导和严谨的力学计算等基础之上的,要求专业课老师必须改变传统的思维和教学模式,教学中构建形象的情景,让学生首先建立感性认识,然后再在具体的工作情景中激发他们的求知欲望和学习兴趣。如果不了解学生认知特点、不采取有针对性的教学改革,可能会出现学生学习无兴趣、老师教学无激情等问题,教学效果可想而知,根本谈不上实现教学目的,更不可能完成培养目标。 二、对建筑工程技术专业学生“动手能力”的理解 高等职业教育的目标是培养具备一定理论知识,动手能力强的实用型人才。对“动手能力”的理解涉及高职教育培养目标的定位问题,只有定位明确了,围绕目标制定人才培养方案、设置课程体系、组织教学才能有的放矢。但在实际教学中,即使一些规划教材在教学目标设置上也存在模糊认识,有些甚至就是错误的。如有的《建筑施工技术》教材在技能目标中列出:学生应具有绑扎钢筋、支立模板、砌筑砖墙、搭拆脚手架……的能力,并要求安排相应课时进行这些技能方面的实训,这是对高职教育“动手能力”要求的误解。这些技能当然属于动手能力的范畴,但这是对操作工人的要求,如果对高职学生也作同样的要求,那国家就没有必要投入这么多发展高职教育,把学生送进课堂进行学习了。就建筑工程技术专业而言,完全可以采用师傅带徒弟的方法完成相应操作技能的培养。不夸张地说,师傅带徒弟的方式远比高职院校老师教的效果好,学生学的也更快。试想老师都不具备这种操作能力,怎么能教会学生操作呢。再者,操作技能是需要不断重复训练和实际操作才能逐步熟练掌握的,上述操作技能涉及到了多个工种,就是在专门培养技工的学校,短时间内也难以做到,更别说还有理论教学任务的高职院校了。对建筑工程技术专业学生的“动手能力”的理解,应当是指那些适合高职学生就业的技术管理岗位所必需的动手能力。住建部对施工现场关键岗位的施工员、质量员、安全员、测量员、标准员、材料员、劳务员和机械员等“八大员”的实际操作能力和应具备的理论知识已提出了明确要求,高职建筑工程技术专业的理论教学应围绕“八大员”对理论知识的要求展开,“动手能力”也应围绕“八大员”的实务进行训练。正是基于对高职生源的现状和对“八大员”所需理论、操作技能的分析和思考,我们对建筑工程技术专业的专业课进行了案例教学的尝试。 三、案例教学实践 下面以《建筑施工技术》课程中毛石基础和屋面防水施工为例,介绍案例教学的一些具体做法。这里所说的案例教学不是老师搜集工程实例素材把它转化为文字,再在课堂上介绍和讲授,而是每讲一章内容之前都要先带学生到施工现场进行教学,以此让学生在理论学习之前建立感性认识。案例教学对老师要求很高,备课时不仅要备教材,备学生、还要备现场,有时还要承担一定的安全风险。 1.毛石基础现场教学 (1)寻找合适的案例教学现场 受学校实训条件限制,案例教学不可能都在校内进行,最困难的是寻找适合教学的施工现场,这样的现场不仅形象进度要与教学内容吻合,安全隐患也要尽可能少,同时施工企业还要同意。由于目前建筑市场无序竞争严重,挂靠施工普遍,采用工程量清单招标造价偏低,几乎所有的施工现场安全防护都不到位,安全隐患较多,安全达不到国家规定的要求。因此在选择施工现场时,老师颇费周折,施工企业也担心学生的安全问题,生怕出安全事故。现场不同于校内教学,组织难度大,一方面是学生缺乏必要的安全知识,安全意识淡薄;另一方面学生进现场后对一切都感到新鲜,又不能很好地辨别危险源,没有自我防范能力,稍有不慎就会酿成事故。因此,带学生去现场前,老师都要对学生进行安全教育(这也是施工课程教学内容之一)。 (2)问题设置 备课时老师要根据教学大纲要求确定明确的教学目标,设计出能引起学生兴趣的问题事先让学生思考,带着问题到现场。如毛石基础施工现场教学前,介绍项目背景后老师提出了①第一批毛石是直接砌筑在基底土上还是先铺砂浆再砌筑?②毛石砌筑时大面是向下还是向外?③农村的一些房屋毛石基础露在地面以上,并且露在外面石头又平又大是否合适?④为什么这些房屋的外墙总是开裂? (3)现场要解决的问题 进入施工现场后,学生面对工人师傅的实际操作,在老师和现场人员的帮助下具体了解了坐浆砌筑,拉结石及其设置原则,毛石上的黄皮的危害及其处理,毛石基础的灰缝厚度,怎样找平,如何避免包芯砌法等内容,并实地观察了毛石基础砌筑时的质量控制要点、质量检查工具和方法等。 2.建筑屋面防水工程的案例教学 屋面渗漏问题是长期存在的质量通病,不仅影响使用功能,还会降低房屋建筑的耐久性。《建筑工程质量管理条例》规定的最短保修期限中屋面是除主体结构外保修最长的,为5年。《建筑施工技术》中屋面防水的教学内容包括:卷材防水、涂膜防水、刚性防水屋面的施工,常见渗漏原因及防治等。为此选择了正在施工卷材防水层和维修渗漏屋面的两个项目作为案例教学的现场。现场教学前老师也提出了几个问题让学生们事先思考:①外面下雨顶层住户家里的开关盒等处不停渗水你见过吗;②屋面已经使用很长时间,室内出现渗漏现象,屋面防水层会是什么样;③出屋面的管道周围渗水是什么原因;④卷材防水层铺贴是垂直于屋脊还是平行于屋脊;⑤卷材施工的顺序是沿屋面坡度从下向上贴还是从上向下贴;⑥屋面泛水、变形缝、出屋面的管道周边该如何处理? (1)在卷材防水层施工现场,学生们不仅了解到了屋面防水层铺贴对基层的要求,还知道了基层不平整、返水坡度过小就不能保证雨水顺畅流到出水口位置;基层砂浆强度低、养护不好、开裂,防水层就贴不住,影响防水效果;防水层下面的保温层不干燥、排气道不通,太阳一晒水蒸气就会拉裂防水层导致屋面渗漏等。学生近距离观察了工人的实际操作,发现卷材是平行于屋脊沿坡度从下向上铺贴,保证卷材沿流水方向搭接,他们还动手测量了卷材长边和短边的搭接长度;目睹了高聚物改性沥青卷材热熔法的施工工艺;观察了女儿墙泛水、变形缝等处的细部处理等。这样直观的实地观摩解决了课堂上两节课都难以讲清的问题。 (2)在旧屋面维修现场要求学生自己寻找渗漏部位,在老师引导下进行讨论、初步分析原因,如卷材年久老化开裂、粘结力下降,接缝和收口处卷起而渗漏;卷材未按压入墙体凹槽边口开胶渗水;屋面返水坡度不足、落水口处垃圾堵塞屋面积水加速卷材老化渗水,屋面后装设备如膨胀螺栓破坏防水层渗漏;刚性屋面分隔缝间距过大(超过规范≤6m的要求),温度应力拉裂混凝土层而渗水;分隔缝处防水油膏老化开裂而渗水等。 3.理论教学 学生对现场施工和存在的质量缺陷虽然进行了初步分析,但受具体工程、现有知识等局限,仅仅是直观的、肤浅的,心里还有很多疑问,需要老师从理论的高度作深层次分析。由于带着问题听课,理论课上学生与老师积极互动,活跃了原本枯燥的理论课气氛。同时理论课再一次重复相应的知识点也起到了巩固的作用,符合认知的一般规律,取得了不错的教学效果。 四、结束语 通过案例教学,学生有了直接的感性认识,在老师的引导下学生自己甚至能初步找到工程存在问题的症结,不仅提高了学生的学习兴趣,也促进了日常教学管理,迟到、早退、旷课的现象明显减少了。但校外的现场教学毕竟受到如交通、时间安排、现场和安全等方面的制约,只宜作为辅助手段,根本的解决途径还应加强校企合作,根据教学需要建设接近施工现场真实情景的校内实训场所,这样才能在不打乱日常教学秩序的前提下提高教学效果,完成高职培养目标。 作者:吴春光 刘勇 单位:淮北职业技术学院建筑工程系 建筑工程专业论文:职业标准下建筑工程技术专业建设 [摘要]职业标准作为岗位需要的专业知识和专业技能的统一标准,是高职高专建筑工程技术专业建设必须参考的重要依据。建筑工程技术专业的教学标准(人才培养方案)要与建设行业的职业标准进行对接,才能为建设行业输送合格的专业人才。以《建筑与市政工程施工现场专业人员职业标准》为导向,从建筑工程技术专业的人才培养目标定位,专业课程体系的构建,课程标准的制订和实习实训基地建设几方面,提出现实性建议。 [关键词]职业标准;建筑工程技术;专业教学标准;课程标准 在我国,建设行业实行执业资格证书制度已经十几年了,建设行业从业人员必须通过培训及考试获取相应岗位的职业资格证书才能上岗。职业标准作为岗位需要的专业知识和专业技能的统一标准,是高职高专建筑工程技术专业建设必须参考的重要依据。建筑工程技术专业的教学标准(人才培养方案)要与建设行业的职业标准进行对接,才能为建设行业输送合格的专业人才。 一、专业教学标准的制订原则 建设行业岗位职业标准《建筑与市政工程施工现场专业人员职业标准》JGJ/T250-2011(以下简称《职业标准》),于2012年1月开始实施,该标准对建设工程施工现场的施工员、质量员、材料员、资料员、安全员、机械员、标准员、劳务员做了职业能力标准的规定。实际上建筑项目的人员分类不只“八大员”,职业标准设置分类主要是根据量大面广、技术性强、通用要求高的原则来设定,同时也考虑前瞻性的因素,如劳务员和标准员目前各地普遍未设置,但管理上需要加强,希望通过《职业标准》引导设置岗位。监理员、测量员和造价员也属于施工现场专业人员中的重要的岗位,但是已形成一整套较为完善的管理办法,因此未将其纳入《职业标准》的编制中,其培训、考核、发证仍沿用现行做法。建筑工程技术专业教学标准(培养方案)制订的原则是通过行业背景及人才需求调研,确定专业定位,从而明确就业优秀岗位及岗位群,参照建设行业专业岗位职业标准中的岗位职业素养、专业技能和专业知识要求,并兼顾学生的人文素养、可持续学习能力和创新能力的培养,从而制订出紧跟建设行业一线岗位需求的专业人才教学标准(培养方案)。 二、人才培养目标以《职业标准》为参照 经调研,建筑工程技术专业人才培养定位的初始就业优秀岗位是建筑施工生产一线的施工员岗位,就业的岗位群及晋升岗位见表1。从初始岗位到晋升岗位需要3-5年的工程现场实际工作经验及考取相对应的执业资格证书。建筑工程技术专业培养人才初始岗位与《职业标准》中的岗位相吻合,因此专业的人才培养目标是以《职业标准》为参照并考虑人才的可持续发展,旨在培养德、智、体、美全面发展,具有良好的职业素养,掌握本专业必备的基础理论和专业知识,面向建筑工程领域生产一线,具有较强的岗位工作能力,从事技术、管理等职业岗位的高素质技能型人才(如图1)。其中具有良好的职业素养主要包括以下几个方面:1.遵纪守法,爱岗敬业,诚实守信,严谨务实;2.具有健康的体魄和良好的心理素质;3.具有良好的协作和沟通表达能力,人文素质好;4.具有正确的安全质量观,坚持“安全至上、质量第一”;5.具有良好的环保意识、创新能力和持续学习的理念。 三、构建与《职业标准》相适应的课程体系 在《职业标准》“八大员”岗位中,施工员对专业知识、专业技能要求相对比较全面,所以以施工员岗位为优秀岗位,兼顾其他岗位要求为切入点构建建筑工程技术专业的专业课程体系。构建专业课程体系的逻辑路线是:施工员岗位岗位职责职业能力(包括专业技能、专业知识)基于工作过程整合、梳理、延展专业课程体系。《职业标准》中对施工员的岗位职责划分了5大类:施工组织策划、施工技术管理、施工进度成本控制、质量安全环境管理和施工信息资料管理。根据这5大类职责又细分为14条具体职责,对履行这14条职责需要的专业技能归纳为13项,掌握13项专业技能需要的专业知识归纳为17条。将《职业标准》中施工员岗位所罗列的13项专业技能和17条专业知识进行细化、梳理、整合并兼顾其他延展岗位的职业能力及可持续学习能力进行分析,从而形成建筑工程技术专业学生的专业技能和专业知识分析表。课程体系的构建模式主要采用“工作过程系统化导向”,即以知识、能力、素质培养为主线,按照建筑企业施工工作过程和职业人才成长规律,认真细化施工员的职业能力要求,找出能形成职业能力的支撑课程,从而构建出能达到本专业人才培养目标的专业课程体系。 四、课程标准有效衔接《职业标准》 课程标准有效衔接《职业标准》主要考虑以下四个方面: 1.课程定位及目标的确立应以人才培养目标规格为准绳,并应与《职业标准》中岗位规定具备的专业技能、专业知识相契合,特别是与课程在专业课程体系中所处的位置,与职业人员在工作过程中完成某项具体的工作任务应具备的优秀能力相对应。 2.教学内容的选取可围绕职业功能展开,根据施工员岗位实际工作任务所需的知识、能力、素质要求,按职业活动顺序,以项目为载体选取并重构教学内容;教学内容的选取也要正确处理职业教育“必需、够用”原则和学科教育知识体系形成及继续深造学习的问题。 3.教学组织可依据典型工作流程,通过任务驱动方式,以行动导向组织教学,使学生获取相关的技术知识,能完成操作技能训练,使操作技能和理论知识有机整合,实现理实一体化。 4.课程的考核评价,要参照《职业标准》相配套的“八大员”考核评价大纲制定相应的考核标准,考核内容要涵盖取得的职业资格证书所需要的知识内容。根据课程特点采取多样化的考核方式:理实一体化课程注重对学生专业知识、专业技能和素质等进行多方面的考核,采取注重知识和能力的形成性考核方式(如图2);双证书课程的考核直接采用其职业技能鉴定站的考核方式和内容,通过考核即可获得相应的职业技能等级证书;专业基础课程侧重对知识的考核,采用传统的笔试闭卷的形式。厦门城市职业学院建筑工程技术专业根据以上几点,仔细梳理选取专业课程的教学内容,将典型的工程项目作为专业实训课的载体,改革教学方法和考核评价方式,取得了很好的教学效果。例如:建筑识图与构造、建筑结构实训、建筑工程计量与计价实训、施工技术实训、施工组织实训、建筑设备等课程围绕同一工程项目展开教学,学生通过对同一工程项目整套图纸的反复训练,能够很好地达到“擅识图”,“懂技术”的人才标准。 五、建设符合职业标准要求的实训基地 《职业标准》中专业技能的形成,主要依赖实践教学,学生在实践教学中完成知识向能力的转化。 1.校内实训基地建设,主要按照校内模拟实验实训群和专项技能实训群中的实训项目来进行规划建设 (1)专项技能实训室,以课程本身基础训练为目的设立。如:建筑力学实验室、建筑材料与检测实验室、土工基础实验室、建筑测量实训室等。(2)仿真模拟实训室,通过仿真模拟软件,真实再现建筑工程施工现场,以施工工艺和管理流程为主线,构建典型专项实训功能模块。如:建筑施工工艺仿真、BIM仿真综合系统、施工管理实训系统等。(3)以实际工程为背景,建造真实的构件实体和施工工艺展示模型实训室,使学生理论与实际相结合,加深对专业知识的感性认识。如:各类基础实体模型、框架剪力墙结构实体模型、砖混结构实体模型等。 2.校外实训基地建设方面,主要按照职业技能岗位 实训群和毕业顶岗实习的具体岗位情况,遴选稳定的校企合作企业(1)加强和地区政府部门、建筑行业企业主管部门的密切联系和合作。建筑工程施工企业的特点,使到工地现场教学存在高危险、高成本、难观察、难操作等问题,因此,企业缺乏参与职业教育的主动性、积极性。2012年1月20日,住房和城乡建设部和教育部共同颁发了《关于加强建设类专业学生企业实习工作的指导意见》,提出“加强学校对学生实习工作的组织管理,加强企业对实习学生的教育培养,充分发挥政府推进学生企业实习的作用”三个部分内容,该指导意见的出台为建设类学生的校外实践学习提供了很好的政策支持。(2)创新合作模式,遴选稳定的校企合作企业。厦门城市职业学院按照“校企合作共同开发课程”的模式,专业优秀课程都要对口建立校企紧密合作、具有较好实践教学功能的校外实习基地,以此建立“共享”、“共建”、“双赢”的长期互动机制。 六、结语 建设行业的快速发展带来了巨大的人才需求,高职高专建筑工程技术专业人才培养唯有紧贴建设行业一线岗位要求,根据职业标准要求合理制订专业人才培养标准,在教学实践中对专业课程体系进一步探索,进一步深化,不断进行教学改革,加强专业建设,才能够培养出符合企业需求的合格人才。 作者:吴晓斌 单位:厦门城市职业学院 建筑工程专业论文:建筑工程多专业联合毕业设计思路 一、项目背景及现状分析 本教学实验楼工程位于浙江嘉兴市南湖区同济大学浙江学院校区,建设用地面积为12150平方米,建筑面积为20630平方米,建筑占地面积为4770平方米,建筑层数为地上5层。本工程为高层民用建筑,建筑主要结构类型采用框架-剪力墙结构体系,框架和剪力墙的抗震等级为二级,抗震设防裂度为6度,建筑耐久年限为一级(50年),建筑耐火等级为一级,是一个教学与实验的综合建筑群。 1.实验楼存在的问题。从实地调研及对师生的问卷中可知,使用者角色不同,思考问题的角度和内容也存在差异,因而实验楼存在不少使用问题:①一楼门厅过于空旷,没有充分利用这部分空间。②原本是实验室的房间,部分空置没有利用,且楼层都没有房间指示牌。③三楼的室外休息平台处于荒废状态,天井绿地空间以及屋顶没有充分利用。④南面双廊光线昏暗,采光通风不好。⑤部分实验室的实际利用空间不合理,因为楼层太高或是教室面积过大而导致回声,有的却因教室太小致使难以放置教学实验仪器。 2.对实验楼的改造设计。因而对实验楼进行改造设计成为本次联合毕业设计的一项重要任务。①门厅是一个很重要的组成部分,对一楼大厅进行了休息空间的布置,适当摆放一些绿化等植物景观,增加整体的丰富程度,既避免空间的利用不足,也为师生提供了良好的交流空间,营造一个健康舒适的氛围。②对各专业进行调研,将整栋建筑按照各个专业所需进行实验室分层,将没有利用的实验室排布给缺少实验室的专业,作出合理调整。同时增加一些师生的休息空间,例如图书室和咖啡厅等,并在每一个楼层的电梯和楼梯口处布置楼层房间指示牌。③三楼的休息平台增加木质铺地和休息座椅,将天井绿化改造为集雨水收集,气候调节,经空气和水净化,将再生水运送去花坛,循环利用。为学生提供一个学习、研讨和聚集的场所,使得景观与整栋实验楼相结合,形成不可分割的整体。顶层有良好的阳光雨水等自然环境,加设屋顶的建筑格栅板不全是装饰,有些板是收集并贮存屋顶雨水的储罐,空调冷凝水以及用于灌溉的中水系统,有些板是太阳能板,储存电力为整栋教学楼提供电力减小资源开支,节能环保。④在南部的每一层走廊两边教室都添加窗户,利于更好地采光通风。将乡土藤类爬上走廊栏杆,这些植被高950mm,不仅可以净化室内空气,还模糊了建筑和景观的界限,成为室内的一道风景线。⑤对过小的教室进行扩大,较大的实验室进行分隔,楼层较高的实验室部分加楼板,不仅增加利用面积,同时有效防止教室产生回声。 3.对实验室的改造设计。重点对实验楼二楼的实验室进行了改造,将原本的物理实验室分别改造为水处理实验室和环境实验室,还将一处风机房改造为配套浴室。改造设计根据使用专业的要求,对水处理实验室的实验台和讲台重新排布,将原本没有水池的教师讲台进行了水池的放置,仪器按其所需的操作空间进行布置。当然由于是改造,一些水管和线路已经预设好,所以只能将实验台的地面抬高,抬高部分进行水管预置。由于环境实验室比较特殊,需要一个单独的原子吸实验室专门进行爆破,实验较危险,所以单独采用厚200mm厚墙体将其隔开,降低最小伤害,门采用防爆门。浴室改造中将淋浴部分进行抬高,避免水渗漏和掩盖排水管。同时对建筑系实验室进行了整体设计,因为建筑学专业包含的内容极为丰富,改造中决定按照不同的使用功能进行分割,设置公共的交流空间。当然建筑设计是一门艺术,改造中增加平面和形态实验室,造型及材料实验室,部分实验室内放置学生美术作品和建筑模型作品,既起到美化作用,又可以将学生的作品进行展示。建筑物理实验室创造适合使用者要求的声学、光学、热工学的环境,需要使用现代机电设备来满足建筑功能要求,所以一些测力测热测风测声光的仪器也将被重新安排放置。 二、各专业间的协作配合 1.联合毕业设计的重要性。所有的建筑工程不管是工业建筑亦或是民用建筑,在其设计及施工的全过程都必不可少地涉及到土建、给排水、暖通、电气等专业间的配合。随着科技含量在现代建筑中的比重愈来愈高,使得工程类相关专业所囊括的内容也相应剧增,如消防、空调、通风、电话、电视、监控、对讲、宽频网等。每个专业都要满足本专业及相关专业的特定的空间位置和相关的技术要求,因而专业间的协调与配合在整个工程的设计及施工过程中显得尤为重要,如果互相协调出了问题,比如没能充分全面考虑技术做法,特别是部分交叉部位的细节处,就极易出现误工、返工等情况,不但影响到整个工程的进度,更会直接损害工程的品质与质量,甚至导致建设投资的浪费,严重的还会造成安全隐患。因此,对于建筑工程而言,设计及施工过程中相关专业之间的协调与配合是至关重要的。要做好一个完整的实验楼工程,建筑工程相关专业之间的配合是必不可少的。因此我们尝试在建筑工程相关专业的毕业设计教学环节中使用联合毕业设计这一新模式,目的就在于通过本次教学改革尝试,能让学生获得更全面科学的建筑工程专设计实践与指导。 2.各专业之间的配合协调。建筑与结构专业的协调往往表现在建筑造型、空间与结构的关系。土建专业与给排水专业经常出现给排水管冲撞梁、板的情况,施工后卫生洁具的安放位置与给排水管线预留孔洞位置不对应等。土建专业与暖通专业在进行配合时常常出现通风管道与楼层梁和地梁相冲撞,以及在施工中没有预留出墙预留孔给空调管线,使用后砸墙破坏了墙体的结构等情况也经常出现。土建专业与电气专业经常出现电气进户管冲撞楼层梁和地梁,还有把电气开关设计在自来水管的管后等情况,更有甚者在施工中堵塞电气线管。各个辅助专业间的协调往往存在各种消防和通风管线穿梁时,结构及使用功能的要求是否受楼面净空影响,同时还会有大型设备的安装通道,附件预埋深度,以及控制系统和弱电系统间的互相协调等问题。 三、结束语 在本次实验楼联合毕业设计教学过程中,通过各个专业协同努力,学生对本专业及与其他专业的配合有了更深入的学习和了解,不仅强化了本专业的知识,也学习到了相关专业的内容,对今后工作是大有裨益的。 作者:章瑾 朱欣尔 侯伟 单位:同济大学浙江学院建筑系 建筑工程专业论文:职业实用性体育对建筑工程专业的影响 1研究背景 2014年3月国家教育部明确教育改革方向,国家普通高等院校1200所学校中,将有600多所转向职业教育,通过本科教育转型职业教育,实现职业教育体系从大专到大本、甚至于研究生、博士生的构建。高等职业教育是高等教育的一个组成部分,肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命,是加快社会主义现代化建设过程中的排头兵。但由于高职院校招收的学生相对于本科院校的学生而言,他们的文化基础差,知识的接受能力较低,学习主动性较差。面对国家教育部的改革发展方向(本科院校的转型),他们面临着巨大的压力和严峻的挑战。高职院校也会针对本科院校的挑战对学生提出更加苛刻的要求。目前,大部分高职院校都是由以前的中等学校合并或升格为高等职业技术学院的。他们沿用以前中专的教学模式,缺乏具有高职教育的针对性教学经验,只能在教学过程中积累经验,缺乏专业特色的教学目标。[1]建筑工程专业是湖南高铁职院的王牌专业之一,曾多次在省级、部级建筑工程专业大赛中获得第一,该文希望通过以建筑工程技术专业为入口,对学生实施职业实用性体育教学提供理论参考。 2相关概念的界定 2.1职业实用性体育教育 职业实用性体育教育是指以“准职业人”(学生)目前所学专业、未来可能从事的第一职业岗位所需要的职业工作综合能力为任务,以培养和完善从事职业岗位所需要的职业体能、终身体育锻炼能力、职业特殊身体素质和综合职业素质为教学目标而进行有计划、有目的的教育内容的总和。[2] 2.2建筑工程技术专业 湖南高铁职院建筑工程技术专业是培养具有建筑工程识图与绘图、建筑工程招投标、建筑施工技术与管理、建设监理等方面的高端技能型专门人才。它将来的就业方向主要是从事建筑企业的施工技术和施工管理的施工员、材料员、质量员、安全员、资料员;建设监理企业的监理员;工程材料检测企业的检测员等。 2.3职业体能 职业体能是在“体能”的发展基础上衍生出来的专业术语,是指与职业(劳动)有关的身体素质和心理素质,以及在不良劳动环境条件下的耐受力和适应能力。高职院校职业体能是指高职院校的学生在体育教学中形成的、适应职业劳动所必需的技能和运动的能力。[3] 3实施职业实用性体育对建筑工程技术专业学生的影响作用 建筑工程技术专业不同于其他专业对职业体能的要求,它不仅需要健硕的身体,良好的身体素质,还要求具备良好的沟通能力、强烈的安全意识以及团结协作的精神。 3.1职业实用性体育教育对学生沟通能力的培养 高职学生是在建筑工作的一线岗位,动手能力和施工经研是非常重要的,刚毕业的“准职业人”在刚进入工作岗位时候,由于之前都是在校进行学习,而且学习的都是书本上的知识,缺乏现场经验。造成他们要么跟在其他工人后面傻看,要么做一些零碎的琐事,工作时无从下手。就算部分工作单位可能会派一名老职工或老师傅带进行帮带作用,但经常会出现帮助时间有限,知识点单一的现象,对他们快速进入岗位的作用微乎其微。良好的沟通能力可以使我们学生在刚进入工作岗位的时候,可以在工作中,闲暇时与老师傅、老工人多进行沟通交流,学习他们的经验,分享自己学到的知识,在最短的时间内进入工作状态,快速达到无缝对接。职业实用性体育教育可以有效地提高学生的沟通能力。体育运动是一项群体活动,他们需要在运动过程中不断的沟通交流,从而达到在最短的时间内做出相应的动作,取得最好的成绩。 3.2职业实用性体育教育可以培养学生团结协作的精神 建筑是一项不同工种的技术人员长时间团结工作共同完成的一项大工程,从设计到施工环环相扣,任何环节的纰漏都可能使一项建筑轰然而倒。这需要全体工作人员团结协作、互相理解、互相帮助、互相支持,共同来完成的工作。大学生刚进入工作岗位,都希望在最短的时间内最大程度地体现自身价值和展示自身能力,然而个人的成功需要团队的支持,如何学会与人协作,互助互利才是走向成功的关键。开展职业实用性体育教育可以很大程度地提高学生们团队协作能力,发挥自身优点,互相弥补,从而取得最好的成绩。因为大部分的体育运动都是一个群体运动,比如蓝、排、足球等运动项目,他们每个人的能力、特点不同,场上的位置和职能也不同,但他们需要互相协作,各尽其责才能最好的成绩。通过团结协作能力的培养,还可以增强学生的责任感、信任感、去除孤僻感,满足社会需要、自我实现的需要、自尊的需要、团队合作中的价值,从“准职业人”迅速转换成职场人。[4] 3.3职业实用性体育教育有利于发展学生的职业体能素质 刚毕业的“准职业人”在从事建筑工作的期间,老师在现场回访发现,他们在工作早期经常会出现一些手臂酸胀,腰部疼痛,恐高的现象。通过交谈和现场观察发现,他们在进行工作劳动的时候经常进行手臂和腰部的运动,同时,伴有长期的高空作业,而他们之前都是在学校进行书本学习和劳动强度较轻的工种实习,没有得到相应的身体锻炼,造成了上述这些工作期间经常出现的现象。职业实用性体育教学可以有针对性地对不同专业特点,不同岗位工作习惯进行体育教学。建筑工程技术专业的同学而言,他们将来主要从事建筑企业的施工技术和施工管理的施工员、材料员、质量员、安全员、资料员;建设监理企业的监理员;工程材料检测企业的检测员等,他们相对于别的工种,对上肢力量及腰腹力量要求较高,同时建筑施工员还要克服恐高的心理作用,从而提高了他们的工作难度和工作压力。通过职业实用性体育教学,针对上述工种对身体及心理的承受要求,可以通过投掷实心球、推铅球等运动来提高学生的上肢力量及腰腹力量,通过开展荡秋千、走浪桥等运动来提高学生的平衡能力及克服恐高的心理作用。同时,通过职业实用性体育教学来提高学生的职业体能还可以有效地预防职业病。作为将来一线技术人员的高职学生,他们将来有可能终身从事相关工作,那么职业体能的训练可以让学生学会自我锻炼、自我保护、自我预防的习惯,强化自身的身体素质,养成终身体育锻炼的习惯。 4结语 随着现代科技、生产发展和现代化企业的要求,职业劳动正向着复杂化、节奏快、强度大、效率高的方向发展,对职业人的身心素质要求更高。面对部分本科院校的教育转型,高职院校要加快教学改革的步伐,在教育教学中突出高等职业教育的特点,挖掘自身潜力,勇于迎接挑战。开展职业实用性体育教学符合高职院校教学特点,在确立“健康第一”的指导思想和培养终身体育锻炼的基础上,根据不同专业技术特点,不同职业要求出发,有针对性地提高学生的沟通能力、培养团结协作的精神,发展职业体能,加强对预防常见病、职业病的生理健康教育,促进学生身心全面发展。让其在毕业后能较快适应工作需要,进入工作状态。因此,重视实用性体育课程教学,积极顺应高职教育发展趋势,创建具有高职特色的体育教学课程体系是高职院校刻不容缓的工作任务,它符合社会发展的需求。 作者:蒋维 刘寒青 韦淼 单位:湖南高速铁路职业技术学院 建筑工程专业论文:建筑工程技术专业模型制作实践探索 在我国汉代古墓的考古过程中,曾发掘出一些典雅、简洁的建筑类陶制模型,它主要用作以祭祀和陪葬。现在建筑模型制作主要应用于建筑设计,在方案设计完成以后制作展示模型,用于项目申报、展示、陈列等,建筑模型是建筑设计及建筑装饰设计的表现手段之一,在当今飞速发展的建筑业中,建筑模型日益被业内人士所重视,它将建筑物的形式与内客完美地结合在一起,以其独特的形式向人们展示设计方案的立体的视觉形象。近年随着房地产的飞速发展,建筑模型制作甚至发展成一门产业。在一些院校的建筑规划类专业中都有开设模型制作相关课程,本人所在的绍兴职业技术学院为一所地方性的综合类高职院校,开设有建筑工程技术、工程造价、装潢艺术设计等专业,之前并未开设建筑模型制作相关课程。 一、能力培养存在不足 我院建筑工程技术专业主要培养从事工程现场施工与管理的高素质工程技术人才,优秀就业岗位是施工员。在人才培养体系中构建了“模型化展示、项目化教学、视频化助学、个性化实训”的四化教学体系,以培养“操作能力与设计能力并重”的创新型技能人才为目标,并构建了与专业技能培养相配套的实践教学体系。图纸是工程技术界的语言,建筑设计人员所有的思想、意图都通过图纸来传达给建筑施工人员,建筑施工人员也要通过图纸来理解设计人员的意图。凡是从事建筑工程的设计、施工、管理的技术人员都离不开施工图纸,图纸是建筑工程项目施工与管理的主要依据。在教学过程中发现学生空间想象能力的培养不足,学生在施工图识图过程中,从平面施工图建立三维立体感的认识过程中比较困难,学生的识图能力不足。 二、专业人才培养操作实践 鉴于建筑模型制作课程是一门培养学生空间想象能力和表现能力的课程,对学生空间思维能力的培养有积极作用。我们在学生专业学习和人才培养的过程中增加模型制作项目,学生通过模型设计与制作培养空间思维能力,同时提高学生设计创作能力。在培养过程中,以项目引导学生进行模型制作,其最显著的特点是以“项目为主线、教师为主导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”的被动教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。项目式教学是近多年国内高职院校经常采用的教学方法,非常适合于喜欢动手实践的高职类学生教育。 1.理论课程教学。 我们在《建筑识图与构造》课程的教学中,让学生进行建筑细部构造模型制作。在学习三面投影的知识时,让学生利用纸板制作各种形体,辅助学生对点、线、面的空间感知;在学习建筑构造时,让学生利用塑料板等制作楼梯、墙身等大样构件,以更好理解并掌握所学构造知识。学生通过制作细部的结构或者形体的模型,能够更好地理解建筑施工图识图教学的内容,同时更好地理解建筑构件的具体施工工艺过程,掌握建筑构造的基本知识。原本模型展示的理论教学,学生理解困难,效果一般,通过改变教学方法让学生动手操作,提高了学生的学习兴趣。 2.实训课程教学。 在《房屋建筑设计实训》教学过程中,学生设计并绘制满足教学要求的建筑施工图后,让其利用塑料板材、泡沫塑料、胶合板、涂料等材料按一定比例制作其所设计的小型建筑模型。模型的制作过程正好是由二维图纸转换为三维立体的过程,与施工图识图理解的过程不谋而合。在实训教学中引入模型,将施工图中的实际尺寸按比例缩小,从而实现将二维施工图中需要对照识图的第三个尺寸在实体模型中展示,实现建筑施工图纸的识读及模拟应用过程。本法作为提高施工图识图能力的辅助手段,发挥了学生在校期间学习的积极性、主动性和创造性,激发了学生对专业实践的兴趣,寓学于乐、融学于做中,尤其是在空间想象能力的培养上,省去了烦琐的空间想象思维引导过程。 3.综合素质与能力培养项目。 “大学生综合素质与能力培养项目”是绍兴职业技术学院一项有经费资助人才培养特色项目。项目的实施唤醒了广大学生成长成才的自主意识,提升了人才培养的质量,促进了学生全面发展,提升了大学生的领导力,全面提升大学生综合素质。专业教师作为指导教师每年均组织学生申请项目,如2012—2013年度“校园建筑模型的设计与制作”,2013—2014年度“建筑构造教学模型制作”,2014—2015年度“绍兴桥梁文化的探寻与模型制作”和“学院二期工程实训比例建筑教学小模型制作”,通过项目引导学生进行各类模型制作,增强动手能力,扩宽知识面。通过建筑模型制作,培养了学生的动手实践能力、团结协作能力,在各种模型材料的选取与制作过程中,也培养学生的创新能力,相比于建筑模型制作本身,学生在设计方法上的收获更大,学生综合素质有所提高。 4.新苗人才计划。 为鼓励大学生开展科技创新活动,浙江省科技厅、共青团浙江省委、省教育厅组织实施了“新苗人才计划”,每年在省内高等院校中择优选择约300个项目进行资助。我们通过发掘模型制作方面优秀的学生,指导其申请项目,其中“新农村住宅模型设计与制作”(2013R458002)项目组织实施较好,团队学生设计并制作多套符合新农村需求的住宅建筑模型。 5.学生社团。 高校学生社团是学生自愿组织,活跃学校学习氛围,丰富学生课余生活,提高学生自我管理的能力的活动。建筑工程技术专业学生在引导下,成立专业学生社团“建筑模型社”,社团组织兴趣相投的同学,制作了众多经典的建筑模型及建筑小品,“建筑模型社”在2014年度被学校评为三星级社团。社团活动活跃了学生的学习兴趣,专业课程的授课同时取得了较好的效果,为了制作好模型,大部分学生都能投入到专业知识的学习中去,形成互动式教学,充分调动学生学习的主动性,学生对专业知识的学习也更扎实。通过以上的手段,我们将建筑模型制作慢慢糅合进了建筑工程技术专业学生的培养过程中去,通过统计《建筑识图与构造》这门课程11级至14级年学生的平均成绩,我们可以看出学生的学习效果有了显著的提高。在教学过程中,我们也明显感到学生的读图识图能力得到明显的提升。 三、结语 在建筑工程技术专业中开展建筑模型制作,学生不仅学习兴趣浓厚,在学生绘制建筑施工图后,让其动手制作模型,学生能够更好理解建筑设计与建筑施工的过程,同时当学生把设计的作品做成立体的比例模型之后,学生的成就感油然而生,同时也增强了专业自豪感。通过建筑模型制作,部分空间想象能力匮乏的学生能够更好地理解平面施工图,经过多次模型的制作训练之后,学生对空间想象能力均有大幅度提高。同时对学生读图识图的能力提高很大,将枯燥的理论知识寓教于动手实践操作过程中,学生非常认可! 作者:孙秋砚 单位:绍兴职业技术学院 建筑工程专业论文:高职建筑工程技术专业教学方法改革 高等数学是国内外高校理工科各个专业的最重要基础课之一,是各理工类专业的优秀基础课程之一,在整个高等教育体系中占有重要的地位并起到无可替代的作用。高等数学的基础理论和方法,是理工科学生学习后续课程的基础,是有效学习相关专业技术的有效知识储备,更是有效培养理工专业学生创新能力的重要途径之一,在职业教育院校的建筑类专业更是如此。但是,各高校对高等数学的教学问题颇多,比较常见的问题有高等数学课程教学面临压缩课程课时数,而相关专业课程的教学对高等数学的要求越来越高;职业教育类的专业老师对高等数学的教学不够重视,认为不具备专业性质,学生今后毕业不靠这个谋生,导致对其重视程度不够。可见,目前在各高校的高等数学教学过程中,面临许多问题,一定程度上妨碍了后续专业课程的教学,对学生进一步深入研究本专业造成一定的阻碍,特别是在职业教育院校更是如此。该文针对高等数学教学的这些状况,分析其存在的问题和原因,通过设计相关调查问卷,统计分析职业院校的高等数学教学的深层次原因,并给出相应改革建议。 1高职院校建筑工程技术专业高等数学 教学现状与存在的问题高等数学课程是高职院校的文化基础课,是建筑类专业的一门必修课。建筑工程技术专业主要是培养面向建筑施工企业,适应建筑施工第一线需要,具有建筑施工、组织、管理能力,具备较强的实践技能和良好的职业道德以及具有可持续发展的学习能力与适应能力的高素质、高技能人才。高等数学课程作为文化基础课,不仅要增强学生的综合素质、培养学生的抽象思维能力,对于建筑工程技术专业的学生而言,高等数学课程更是其学习专业课程的一个必不可少的工具,它为专业课程的学习提供了必备的基础知识和技能。因此,高等数学的教学能培养学生科学的工程思维方法,为学生分析、解决工程技术问题提供理论方法保障;而工程技术专业课能扩展学生的专业技能,是理论方法的延展,二者相互补充,必不可缺。但是,目前高职院校的高等数学课程的教学大多数仍然是以传统灌输式的教学方法进行,侧重数学定理的证明、公式的推导以及习题的演算,而忽视数学在实际中的应用,忽略数学是源于生活的,数学中的很多公式、定理、模型在实际生活中都是具有工程应用背景。学生们不理解数学课程学习的作用,更不知道数学和专业课程、数学和实际问题之间的联系所在。加之数学课程基本概念较多、计算量大、内容抽象,高职学生自身学习基础就比较薄弱,学习起数学来感到吃力与困难。可以说,传统的数学教学方式并没有结合学生的实际情况,没有让数学与所学专业挂钩,不能让学生把数学知识运用到实际的工作生活中。如何“生活化”的变革高等数学在建筑工程专业的教学方法,更好的为建筑工程类学生思考、分析、解决实际工程问题服务;在人才培养中做到有的放矢,培养更多符合社会发展的高级建筑工程人才,是当前亟待解决高等数学教学方法中的问题。 2问题存在的原因 高等数学作为工科专业非常重要的一门文化基础课,在高职院校建筑工程类专业的教学为何会出现与专业课教学脱节的现象呢?有必要去深究其问题存在的主客观原因,用科学发展的观点去指导高职院校高等数学课程教学改革。我们从学校、教师、学生这三个层面去分析与了解高职数学的教学问题,通过与建筑系的管理人员、教职人员、学生进行交流讨论,深层次、多角度分析了解,以贵阳职业技术学院建筑工程技术专业的老师与学生为调查对象,设计相应的问卷调查表,得出了以下的问题存在如下原因。(1)通过与建筑系的领导进行交流探讨,发现领导本身是认可高等数学在对学生思维能力的培养和整体素质的提高上的作用的,但是他们并不了解数学这门课程作为工具与专业课程、实际问题之间的关联,也就无法对数学课程引起足够的重视。相反,还有些领导希望削减高等数学的课时量,觉得占用了专业课程的时间,而完全忽略了高等数学对学生系统学习专业课程的促进作用。(2)通过与建筑系的专业课老师进行交流探讨,得出对于专业课老师而言,是希望学生能把高等数学课程学好学透,这不仅能培养学生思维的严密性、思考问题的逻辑性,还能为相关专业课程的学习打下了坚实的基础。比如,在《建筑工程测量》课程中,水准、角度测量、经纬仪、全站仪的使用都要用到高等数学的相关知识。此外,《建筑工程造价》、《概预算》、《审计》等课程的教学更是与数学息息相关,一些操作软件也是需要有良好的数学基础。通过与建筑工程技术专业的200名学生进行交流探讨,并设计了问卷调查表进行调查统计,得出对于大部分学生而言,都能理性的看待高等数学课程的设置,并且认同这门课程开设的必要性。设计的调查问卷表的主要内容包括:你学习高等数学的目的、你希望高等数学的学习给你带来哪方面的帮助或者提升、你希望如下那种方式的教学方式会更好等等。在调查过程中,调查对象主要是高职院校建筑工程技术专业的教师和学生,所选取的教师和学生的比例是1:9。其调查结果表明: (1)在高职院校85%的师生均认为高等数学很重要; (2)高职院校学生学习高等数学的目的不一; (3)学生对学习高等数学的对专业课程学习的帮助认识还不到位,甚至有部分认为学习高等数学毫无意义; (4)建筑工程类专业学生认为专业课程学习对理解高等数学抽象问题有帮助,甚至有学生认为没有; (5)部分学生对学习高等数学对他们能力的培养,选择无所谓; (6)建筑类的学生普遍学习高等数学的方法还是来自于老师的讲授; (7)学生喜欢的高等数学的授课方式,普遍喜欢从工程技术、应用的角度讲授。总体来说,由对这些调查问卷的分析可知,建筑工程技术专业的学生普遍认为良好的高等数学课程的教学对建筑工程类专业课程的学习与教学是非常重要;认为高等数学课程是后续建筑工程类专业课学习的必要课程,并有助于专业课程的学习;而建筑工程类专业课的学习同时也有助于进一步理解高等数学的某些理论知识。 3高等数学教学方法改革建议 鉴于以上对该院建筑工程技术专业高等数学课程的教学现状和存在问题的分析,可以从学校、教师到学生三个方面来对高等数学的教学进行改革,建议如下。 3.1学校方面 (1)在领导层面就应重视高等数学课程的学习,理解数学作为一门基础课程,不仅能提高学生的素质与抽象思维能力,还能与专业课程的学习相互促进。 (2)在设定高职高等数学课程的时候,应相应的配置相关的数学建模、数学软件的学习,以现代更便捷的方式去解决与数学相关的问题。比如开设《大学数学实验》、《数学模型》等课程,并配合相关软件的学习。 (3)由于高等数学课程是由基础部统一排课,可以考虑针对不同的专业,安排固定的老师进行授课。并针对不同专业,对授课的数学老师进行一系列相关专业知识的培训,让这些老师更深入的了解所教授学生的专业知识,以便能更好的把专业知识与数学教学融合在一起,让学生更清楚的理解数学在专业和实际生活中的作用。 (4)成立数学建模团队,积极的参与部级或者省级的数学建模比赛。该院没有参与任何数学建模的培训和比赛,而开展数学建模是培养运用型人才的需要,是提高学生综合素质的需要,是数学教学改革的需要。因此,学校需要尽快的成立数学建模团队,报名参加各种数学建模比赛,通过数学建模竞赛来调动学生对数学的学习兴趣,并增强学生的各种综合能力。 3.2教师方面 (1)加强数学老师自身专业知识的素养,“要给学生一杯水,自己必须要有一桶水”。所以,只有当数学老师自身的知识足够全面和丰富的时候,才能由浅入深、由表及里的教导学生,让学生系统的、全面的去学习数学知识。 (2)数学老师可积极的参与各专业的教学研讨会,共同讨论不同专业对数学各知识点的需求。数学老师要以成为理论型和实践型相结合的“双师型”人才为目标来要求自己,不仅要有良好的数学专业知识和教学技能,还要具备较强的应用能力和实践操作能力,要懂得数学知识与专业知识的融会贯通。 ⑶采用启发式教学方式配合传统的讲授式教学,让学生主动参与学习,分组讨论重点、难点。高等数学课程作为文化基础课,大部分的学生都不够重视,学习态度欠佳,因此把课堂还给他们,让他们来做课堂的主人,教师作为组织者和引导者来让学生积极的思考,这样才能让学生们真正的学懂数学。 ⑷在对专业基础知识稍做了解的基础上,把数学课程分为基础模块和实用模块两部分。基础课程主要讲授数学的概念、定理及基本的解题方法;实用模块就需要把数学知识运用于专业课上,做到学以致用。 3.3学生方面 (1)积极参与数学建模比赛,增加自身见闻。数学建模不仅能培养学生的自学能力、快速获取信息的能力、学生的团队合作意识和能力,还能培养学生综合运用数学知识进行分析、推理、计算的能力。参与数学建模是最有效、最快捷的把数学知识学以致用的途径,能让学生的能力、素质、心智在比赛过程中得到较强的提高。 (2)重视每一次数学课程的教学,积极配合老师,做课堂的主人。 (3)在专业课程的学习当中,把数学当作一项工具,用以更好、更透彻的去理解专业课程。 (4)熟悉掌握基本数学软件,了解数学计算仿真工具,用所学的知识服务社会实践看得见也摸得着。 4结语 该文研究高职院校高等数学的教学方法改革问题。首先分析高职院校建筑工程类专业高等数学教学现状及存在的问题。其次,统计调查这些问题的原因所在;最后给出相应高等数学教学方法改革的建议,为高职院校的高等数学教学方法提供一些思路。 作者:王雪梅 田有亮 单位:贵阳职业技术学院 贵州大学理学院 建筑工程专业论文:建筑工程专业课堂教学有效性研究 一、建筑工程技术专业课堂教学性的现状 建筑工程技术专业课堂教学有效性相对以往有提高的同时,也存在一些问题和不足,主要是人才培养方案的教学改革思路存在不足,教材的针对性不高实和践教学流于形式。 二、提高高职建筑工程技术专业教学有效性的措施 1.根据社会需求确立专业设置和培养目标。高职教育应积极响应国家高职人才培养政策,面向社会,突出与市场的结合,根据社会需要确立专业设置和培养目标,根据岗位能力要求构件课程体系。合理调整理论教学与实践教学的课时比重,在确保知识“必须够用”的前提下,对科目进行优化重组,降低理论教学的深度和难度,加强实践教学的针对性和实用性,加大实践教学比重。实行技能模块化教学,减少传统的演示性和验证性的实验项目,增加综合性和实用性的实训项目,让学生能“在练中学”和“在做中学”。 2.编制一套针对性和实用性的教材。高职建筑工程技术专业的教学急需一套系统完整的教材,以“必须、够用”为原则,对于复杂的定理假设和设计计算可删减,以“必要、实用”为依据,增加工程实例和可感知的图文,增加实践教学的内容。同样亦可以采用以典型的具体工程项目为导向,把所有知识点全部穿插在具体的工程项目上。一套完美的针对性和实用性强的高职教材是保证高职建筑工程技术专业教学有效性提高的必要前提。 3.实践教学环节设计和考核激励制度至关重要。实践教学环节是高职建筑工程技术专业教学有效性提高的关键环节。实践课程能否增加学生的动手动力,提高学生积极性和主观能动性,开阔学生思维,帮助和促进学生将理论知识用于实践,强化学生的时间动手能力,关键在于实践教学。首先,结合建筑工程技术专业的知识点,岗位需求的能力点,构建实践教学体系,使实践教学更加贴近生产实际。以技能培养为优秀,增加实践环节的教学周数,体现出高职特色,要求实践教学占总学时的50%以上。从岗位优秀技能训练等方面,邀请企业专业人员参与分析职业岗位能力,根据岗位的技术能力需求共同制定实践教学计划。这样的实践教学系列课程目标明确,有固定的考核标准。教师可根据工作中典型岗位所需要的技能知识,按工序讲解所需的知识点。其次,完善实践教学质量监控体系。建立一些列实践教学科学有效的质量保障和考核评价体系,使学生的实际专业技能水平接近或达到专业培养的目标,适应社会需要。再次,将传统的学生考试形式调整为多种考评形式,分成理论成绩和实践成绩。实践成绩可分为设计计算能力和实践动手能力。实践动手能力又分为:实操能力、模型制作、项目实训和多媒体技术等。最后,利用校企合作,让学生通过假期社会实践、工读结合和顶岗实习,使学生在思想观念、专业理论和专业技能方面得到职业化、全方位的培养和锻炼,尽早进入职业岗位角色,实现毕业生“零距离”上岗的目标。 4.加快实验室和实习实训基地建设。提高建筑工程技术专业实践教学的效果在很大程度依附于校内和校外实践教学基地的建设情况。应加快校内和校外实训基地的建设。 5.课堂教学形式多样化有助于提高课堂教学有效性。改变传统课堂单一的老师讲课、学生听课的模式,变成以学生为主的课堂。一是可以将书本知识分成若干知识点,知识点都由学生采用ppt或其它形式来讲解。学生可任意领取感兴趣的知识点,事先准备,课上给同学讲解。同时,教师针对学生理解的程度和讲解的清晰度给予评价,并参考其他同学的听课情况给予一定的平时分。二是将课本知识分成若干问题,每个知识点讲解的前提是,提出问题,让学生思考,并由学生自行先回答和解决。学生无法回答和解决的问题,由教师讲解。让学生带着问题听课,对提高课堂教学有效性的提高会有事半功倍的效果。三是采用哈佛大学的教学理念,事先给学生布置预习,让学生提出问题,每堂课均由教师发出“anyguestion”开始。学生提问,教师通过答疑来讲解知识点。这样的课堂效率也会显著提高。 6.教学手段多样化是提高建筑工程技术专业教学有效性的必备手段。有效运用文字、图片、模型、动画、实验和视频等教学手段,采用多媒体教学、虚拟施工工艺模型演示、动画演示、网络教学、施工现场录像演示和现场教学等,实现现代化教学手段与传统方法的有机结合。图片帮助理解和记忆,让知识更形象生动;模型是现场的缩影,学生通过学习和制作模型,能够更深刻地理解所学知识;动画能够直观反映所需讲解的内容,能够将文字难以清晰表达的意思生动地反映出来,更能够讲解深奥难懂的原理,可以讲解实验室无法模拟和现场无法观看的知识;视频是最真实的、反映知识的工具,一个再生动的讲解都比不上一个简单的视频,可以将课堂或者学校实训无法实现的知识点,通过预先拍摄,在课堂上展示给学生,能够增强教学的实践性、直观性和互动性,让学生在教室或者实训室掌握现场所需具备和掌握的能力。 7.提高教师素质为建筑工程技术专业教学有效性提高提供保障。“双师型”教师仍需培养,教师需要不断学习和掌握多个领域的知识。不定期安排教师到生产一线进行顶岗实践和挂职锻炼,以积累工作经验和实践技能。同时,制定出相应的教师职称考评和晋升标准,引导教师提高实践能力和科研能力。 8.创新教学方法,积极探索提高高职建筑工程技术教学有效性的途径。 (1)开展专业竞赛。实践证明,竞赛和比赛是最能激起人类学习和超越欲望的方法。我院建工系定期开展的结构大赛,充分调动了学生的学习主动性和积极性;专业社团同样吸引了很多学生进行专业方面的实践活动,对专业技能的提高添了很多助力。因此,积极开展专业竞赛,用荣誉和奖励吸引更多的同学,同时,配备专业指导老师,让学生在参赛的同时更好地习得专业技能,不仅提高了专业学习的兴趣,而且为走向工作岗位,奠定良好的专业技能基础。 (2)选修专业技能课。随着高职教学改革的深入,部分高职在教学改革上积累了许多成功的经验。我院建工系借鉴“4+x+1”的人才培养模式方案,采取第四和第五学期学生根据兴趣和将来就业的意向,自选专业强化课程和实践课程。实践证明,学生积极性更高,实践动手能力提高很快,获得企业的好评。 (3)通过校企合作建立企业大学新平台。我院启动开发“土建类职业教育与企业培训一体化平台的开发与教育实践”的项目,旨在探索实施建筑工程施工全过程实录,建立拥有校企协同开发大容量、全覆盖建筑工程的教学资源库,建设系列微课程实现资源、课程一体化,建立“企业大学”服务企业教育,建立基础培训站和建筑论坛,适用建筑工程基础技能型、中高层次技术、管理型人才培养。 三、结束语 本文分析了高职土建类建筑工程技术专业课堂教学有效性的现状,提出高职建筑工程技术专业教学有效性提高的八点建议。以就业为导向,调整人才培养方案,编制针对性和适用性的教材,加强实践教学环节的设计和考核,加快实训基地建设,运用多样化的教学形式和教学手段,加快“双师型”师资队伍的建设,创新教学方法,积极探索提高教学有效性的方法。 作者:李玲 潘立本 单位:上海济光职业技术学院
网站设计论文: 项目化动态网站设计论文 1课程目标 通过对课程的学习,使学生能按照用户需求,编写网站需求分析报告;对网站进行策划与设计,运行多种技术对动态网站进行开发和制作;并经过技术测试,最终将其到Internet环境;能够对网站进行维护。通过引导、项目实施、讨论、总结、测评,使学生了解网站项目实施的工作流程,具备网站设计、建设与维护的基本知识和实用技能,深化学生的专业技能及团队合作能力,形成基本的职业道德意识和职业素质,积累实践经验,为今后相应的职业岗位工作打下基础。 2教学内容的选取 课程组根据网站开发项目实施过程,进行了课程教学内容的开发,充分体现职业性、实践性和开放性性的要求,在内容组织上彻底打破学科知识体系的禁锢,教学摆脱了原始的以教材为主线的逻辑教学结构方式。对完成案例的模块功能所需的技能和必备知识进行了全新的组织。根据计算机网络技术专业网站项目开发能力培养链路,围绕网站项目开发流程进行分析,将项目开发分为5个阶段:网站策划阶段、整体设计阶段、网页编程阶段、网站推广阶段和网站维护阶段。教学中选取了“校园新闻网站建设”这个真实的项目,将网站开发的5个阶段细分为10个工作任务,具体设计如下:任务一、网站需求分析;任务二、网站设计;任务三、网站后台数据库的设计与开发;任务四、实现网站浏览器端的界面;任务五、构建网站的开发环境;任务六、实现网站服务器端的功能;任务七、存取数据库;任务八、网站的测试;任务九、网站任务;任务十、网站的运行与维护。 3教学方法 3.1以项目为载体,突出学生职业能力的培养。 本课程以一个网站项目为载体,以网站项目的设计、开发与维护工作流程为主线,通过项目全面学习网站设计、建设与维护的相关知识和技能,使学生对真实网站项目的工作有一个较全面的认识,形成职业岗位所需的基本能力,为今后从事相关职业岗位作前期准备。4.2启发式教学法。教师授课前,认真备课,精心设计教学内容。在讲课过程中,多给学生提出问题的机会,凡是学生能解决的问题,鼓励、启发学生回答,培养学生的参与意识。运用启发式教学由浅入深,利用生活中学生接触到的网页启发学生思考课程要讨论和学习的未知的知识。运用多媒体、电子课件和视频等辅助教学手段,将抽象的内容形象化、具体化。 3.3尊重个体差异,注重过程评价。 在教学实施过程中,倡导学生自主学习,鼓励多元思维方式,并将其表达出来,尊重个体差异,注重评价学生做事的能力。 3.4“大案例,一案到底”教学法。 根据专业建设理念,结合本课程的特点,在教学中实施“一个案例,贯穿始终”的案例教学方法,课程将真实完整地教学成绩管理数据库开发的项目在一次课就展示给学生,让学生明确自己的任务,调动学习主动性。在教学组织上把该网站项目分解成10个相对独立但又相互衔接的模块,根据学生的特点,采取由简单到复杂,循序渐进的开展教学。 4教学手段 开发和利用信息化教学手段和资源,运用现代教育技术和虚拟现实技术,建立仿真教学环境,优化教学过程,注重学生综合能力的培养,提高教学质量和效率。 4.1媒体课件。 本课程组通过总结多年来对该课程的授课经验,深知课件是授知识技能展示在学生面前的重要途径。在课件的制作中,大量引入类比案例、动画效果演示、声音提醒等手段,打造轻松吸引注意力的课堂气氛,大大降低了学生的学习难度,让学生快速融入课堂学习过程,加深课程内容的理解。 4.2网络教学平台。 改革“一只粉笔,一块黑板”的低效率教学方式,积极利用现代化教学设备和教学手段与课堂讲授相结合,利用投影仪、幻灯片、录像片、CAI课件、多媒体技术、网络技术等教学手段进行辅助教学。本课程组建立了自主开发的精品课程网站,将教学的主要材料:电子教案、教学课件、教学重点与难点、授课录像、习题集等主要教学材料,通过校园网络向学生公开,实现优质教学资源共享,丰富网上资源推动师生互相交流,方便学生在网络中自主学习。开发和利用信息化教学手段和资源,运用现代教育技术和虚拟现实技术,建立仿真教学环境,优化教学过程,注重学生综合能力的培养,提高教学质量和效率。 5课程特色与创新 针对“高职教育背景下,如何提高学生的工程能力、创新意识和协作能力,培养社会需要的计算机人才”这一主题,按照“学研学工融合、突出专业特色、培养应用型人才”的改革思路,结合专业和学科建设,将数据库开发与应用课程教学改革作为一个整体展开全方位的研究与实践。 5.1创新构筑了立足基础、体现特色、面向需求的动态网站设计与开发教学体系。 a.体现特色:围绕动态网站技术基本能力、应用能力、创新能力培养,体现应用型人才培养特色;b.面向需求:以社会和企业需求为导向,构建实践教学体系。 5.2多种教学手段和教学方法的综合应用适应新的教学体系。 用信息技术、多媒体技术改造教学手段,更新教学内容,使得动态网站设计与开发教学更加符合现代社会信息量大、知识更新快的特点。应用任务驱动教学法、案例教学法、一体化教学方法,改革课程教学模式,从“给出概念→基础理论知识→应用提高”的传统课程教学模式向“工程实际问题→引出概念及所需基础→探索解决方法与理论→应用提高”的探究式课程教学模式转变。激发了学生的学习兴趣,培养了学生研究式、探索式和自主学习能力。 5.3研究形成了以课堂教学为基础,网络教学平台为补充的时空立体教学模式。 在课堂教学的基础上,结合课程教学,研制开发了网络教学平台和课程教学网站,覆盖数据库及其应用教学体系的全部课程,涉及电子教学和互动学习等教学环节,实现网络多媒体辅助教学。 6结束语 “动态网站设计与开发”精品课程的建设致力于探索高等职业技术教育的办学模式和人才培养模式,面向生产、建设、管理、服务第一线,培养高等技术应用型专门人才。在未来的教育中,还应紧跟网站技术的发展,在教学内容,教学方法和手段上不断的融入新的方法。 作者:杨铭 单位:吉林电子信息职业技术学院 网站设计论文:网络竞赛一体化系统网站设计论文 1短道速滑网站系统的组成 短道速滑网站系统由三个大模块组成,其中包括网站前台模块、后台管理模块和微信公众平台。网站前台模块采用响应式布局,所谓响应式布局,就是网站的页面可以在不同类型的终端上完美解析,而不必开发多种终端页面。短道速滑网站采用响应式布局,让各个用户可以不局限于使用计算机对网站进行访问,还可以通过手机、平板电脑等诸多设备对网站进行访问。保证了运动员、教练员在比赛间隙实时查看比赛的数据,极大程度的方便了各个用户。后台管理模块对系统权限进行严格的区分,为每种类型的用户划分适当的权限,预期达到提高比赛工作效率的功能。同时提供日志记录的功能,用户的每一次操作都将记录在单独的数据表中,为数据的日志追查提供依据。微信公众平台是最近新推出的服务,它作为一种新鲜的事物依托于微信庞大的用户,越来越被各个用户所认可。短道速滑微信公众平台除了为用户提供一些赛事宣传信息外,还提供了很多自定义功能模块,如运动员成绩、分组、历史成绩查询等功能,从而进一步扩展短道速滑项目的推广渠道。 2短道速滑网站实现的主要功能 短道速滑网站一方面为竞赛系统提供基础数据,为比赛做好赛前保证;另一方面接受竞赛过程中产生的数据,对比赛成绩、分组信息等数据进行,方便教练员、运动员以及短道速滑爱好者实时查看和分享。在研究和开发过程中,短道速滑网站主要解决了以下问题: 2.1实现了比赛基础数据网络维护的功能 短道速滑网站为各种基础数据的维护提供了方便的接口,工作人员可通过网页的形式对比赛的基础数据如比赛信息、比赛项目信息、运动员信息、裁判员信息方便的进行操作。诸如导入、导出、编辑、删除等功能都可以通过网站轻易的进行,B/S的架构模式让这些功能变的更加灵活便捷,让工作人员可以为比赛的顺利进行做好充分的保障,是做好赛前保证的基础。 2.2实现了裁判员在线选派功能 裁判员是保证短道比赛公平公正进行的关键,每个年度之初,短道部都需要为本年度各站比赛选定裁判员。以往都是通过电子表格等方式进行选择。而短道速滑网站实现了在线选派裁判,短道部工作人员可以通过网站选派裁判员,并能够实时查看各站裁判员的选派情况及每名裁判员的选派次数等,并能根据情况及时做出调整。同时,每站选派的裁判员与每站比赛紧密绑定,只有执法某站比赛的裁判员才拥有使用系统的权限,保证系统的安全性。 2.3解决了以往报名和确认的问题 在以往的工作中,报名都是各队领队或者教练员通过提交纸质的报名单,再由编排记录长将信息手动录入竞赛系统。这种方法缺点明显,第一是编排记录人员工作量巨大,需要编排人员更加细致,同时还需要额外的人力进行核对,但还是容易产生错误;第二是这种工作每站比赛都需要重复进行操作,而且工作量较为繁重。解决报名和确认问题是短道速滑网站的首要问题。网站采用将年度运动员数据导入的方法,在每个年度之初将各单位年度注册的运动员导入到注册运动员数据库。各单位在各站比赛前的报名时间段内即可在网站上进行报名操作,当各单位的教练员或领队登陆报名系统后,即可看到符合参赛条件的本单位运动员,并可对运动员进行报名操作。之后教练员及领队可在比赛前对运动员是否参赛进行确认,以保证参赛数据的准确性。数据将保存在数据库中为竞赛系统做数据保证工作。 2.4解决了成绩同步显示的问题 以往的国内短道速滑竞赛,比赛结束后成绩方能以成绩册的形式。短道速滑网络竞赛一体化系统实现了比赛分组、成绩等信息与速滑比赛进行同步显示。与比赛实时同步,便于运动员、教练员、领队以及短道速滑爱好者通过各种终端如计算机、手机、平板电脑等进行查看,将比赛的信息通过网络无限扩大,对短道速滑项目的推广有着重要的意义。 2.5实现了数据统计分析的功能 短道速滑网站为短道部、裁判员等提供了数据统计分析功能。短道部、裁判员等可通过网站查看报名人数以及确认人数,以方便对比赛的了解和掌握,同时也可对编排工作如接力队伍编排等提供参考意见。同时,工作人员能对运动员的成绩进行分析,通过图形图表等工具可对各个运动员进行直观的比对,使相关工作人员能够及时的了解运动员的成绩变化、状态变化,对征召运动员进入国家队等能够更加科学。能对比赛进行进一步的数据挖掘,进一步延伸短道速滑网站系统的赛后服务功能。 2.6实现了信息的分享功能 项目的推广在于项目的认知程度,短道速滑在中国不可或缺,因为它是冬奥会的夺金大项。但是广大群众对短道项目的了解甚少,基于此,短道速滑网站还提供一些关于短道速滑项目的介绍和推广资料,滑冰爱好者可以通过各种社交软件方便的进行分享,从而促进短道速滑项目信息的认知程度,进一步加强短道速滑项目的群众基础。因此,短道速滑网站系统是短道速滑网络竞赛一体化系统的重要组成部分,是保证比赛顺利进行的根本,是延伸短道速滑竞赛的必要手段,是推广短道速滑项目的重要工具。 3结束语 短道速滑网络竞赛一体化系统网站部分,以信息技术为载体,基于.Net技术进行开发,进一步推广了短道速滑项目,提高了短道速滑的竞赛组织效率,改变了短道速滑竞赛组织工作的工作方式,实现了信息的实时共享,同时也为短道项目的人才选拔提供重要的参考依据。 作者:王旭 单位:黑龙江东方学院网络中心 网站设计论文:电影票订购网站设计论文 一总体设计 系统总体方案设计本系统主要分系统管理员和用户两个权限。系统管理员的主要功能常规管理(包括放映厅管理、影讯管理)、经营管理(包括售票管理、订单管理)、注册用户管理。用户的主要功能有注册登录功能、浏览影讯、购票选座位管理、我的订单管理。 二数据库表的设计 1数据库表的分析及设计 数据库在一个信息管理系统中占有非常重要的地位,在此使用Mysql数据库来设计,数据库在一个网站搭建起来之前,我们需要对系统所用到的数据进行大致的分类和具体的结果设计,既要做到清晰明了,又要能适应系统各项功能的调用。数据库结构设计的好坏将直接影响系统的效率,以及实现的效果。合理的数据库结构设计可以提高数据存储的效率,保证数据的完整和一致。概念模型设计直观易懂,能够比较准确地反映现实世界的信息联系,从概念上表示一个数据库的信息组织情况。 2数据库表的创建 数据库表的设计需要遵守各个数据库的建表规则,一个好的数据库需要满足一些严格的约束和要求,只有这样才能保证一个网站的稳定运行。根据平台的需求分析和功能模块的划分,本设计主要包含5个表,以下列2个表为例:电影票订单表(主键、下单时间、价格、订单号、电话、真实姓名、状态、关联的用户ID、关联的座位ID), 三各功能模块的详细设计 1用户角色 用户角色包括用户登录注册功能模块、浏览影讯功能模块、购票选座位功能模块、用户的订单管理功能模块。用户的登录注册:用户在注册页面输入用户名、密码、真实姓名、电话号码等信息完成注册,在登录页面输入正确的用户名和密码,保证登录成功。浏览影讯:用户点击相应电影的图片,查看影讯详情,使用户详细的了解影片的信息。影讯详情包括:片名、放映厅、票价、时长、放映时间、导演、主演、剧情等。购票选座位:用户根据座位的布局情况,选择剩余座位,同时在页面会显示所选座位的具体位置、票数和总价,用户可输入真实姓名和电话号码以方便取票。用户的订单管理:用户提交订单后便跳转到订单管理页面,在此页面上用户可以看到自己的订单号、下单时间、电影名字、放映时间、放映厅、座位、票价、订单状态。 2系统管理员角色 2.1常规管理功能模块 此模块包括放映厅管理模块和影讯管理模块。放映厅管理模块和影讯管理模块中管理员可以对放映厅和影讯实现增删改查。新的放映厅和影讯会越来越多,所以可根据不同时段电影的热映程度删除数据库多余的数据,这样可以维护数据库避免数据冗余。 2.2经营管理功能模块 此模块包括售票管理模块和订单管理模块。售票管理模块主要是管理员查看影院各个影片购买情况,包括:片名、放映时间、票价、座位数、播放厅、已买票数、剩余票数、查看座位情况。订单管理模块主要是用户所下订单的详细信息,此模块与用户的订单管理模块差不多,但管理员可查看用户取票情况,当某个订单确认取票,该订单就自动被删除。 2.3注册用户管理功能模块 此模块实现管理员查看用户订单和锁定用户等功能。其包括:用户名、密码、真实姓名、联系电话、注册时间、账户状态。根据实际的情况,管理员可以锁定用户,使其不能继续购买影票。 四总结 本文设计了一个基于Web技术的电影票订票网站,该系统采用具有更好安全性和跨平台性的JSP技术,同时采用SSH框架作为整合,并采用MYSQL数据库作为数据层存储数据。经测试,系统实现了需求中的全部功能,如:系统管理员的常规管理(包括放映厅管理,影讯管理)、经营管理(包括售票管理,订单管理)、注册用户管理功能;用户的注册登录、浏览影讯、购票选座位管理、用户的订单管理功能。应用在线售票网站对影城进行管理具有传统管理模式不可比拟的优点,它凭借其信息更新速度快、信息存储量大、应用简便等特点为影城的管理带来方便,发挥比较重要的作用。 作者:袁丹 周超 单位:成都理工大学 网站设计论文:课程教学网站设计论文 一设计拟达到的目标使用网络媒体 高等数学教学资源可以多种方式组合,以适应A级、B级、C级不同学习者的需要。高等数学的教学从单纯课堂教学延伸到了网络上的协同辅导、学习和工作。网络提供的各种学习资源还可以被不同高校共享,并在每个学习者需要的时间和地点被使用,使高等数学的教学突破了时间和空间的限制。本设计利用云南省昆明市西南林业大学已经建设完成的遍布各教室、各学生宿舍的校园网络,以高等数学课程教学内容为优秀,以高等数学教学资源库、网络课程、模拟测试题库等为资源支撑,建设高等数学课程教学网站,为教师所需集成各自教学内容、为学生自主学习和个性化培养提供全面的支持和服务。 二课程学习网站功能模块结构 1数学新闻 数学新闻信息显示,由课程负责人在后台添加新闻信息,包括标题、添加时间、简要描述、详细描述等内容,前端以列表形式进行展示,学生点击新闻标题,进入相应的新闻详细信息页浏览新闻内容。对新技术、新知识的分享,让学生能从课堂之余学习新知识。 2教学团队 办学质量的好坏,取决于学校管理的各个方面,而最关键乃教学管理。该项主要展示学校数学的教育师资力量。 3数学史话 数学科学具有悠久历史,与自然科学相比,数学更是积累性学科,其概念和方法更具有延续性。从古至今,从国内到国外的著名数学大师趣事收集于此,不仅能让学生更多的了解数学发展历程,还能提高学习兴趣,从各素材中汲取养分,为今后学习奠定基石。 4课程安排 学生进入高等数学课程网站后,从导航菜单中进入课程安排选项,浏览每位教师制定的教学安排计划,了解各个学习阶段应要学习或掌握的知识,并能根据教师的课程安排计划合理调整自身的学习计划,以不断增强自身知识结构,复习和预习课程内容。 5学习园地 学习园地模块共分为两个小的模块,分别为查看作业布置和作业提交。查看作业布置可以查询本次课或以前课程的课后作业,并能进行在线练习,或记录下来再学习。作业提交,学生根据教师的要求,完成作业后,进行作业的提交。当然,为了安全考虑,在学生上传文件前必须首先进行登录,上传文件仅为rar或zip的压缩包文件,上传文件大小不超过3Mb。作业上传路径为教师布置作业时产生的路径,教师收取作业时进入该路径即可。 6在线测试传统考试 从出题、组卷、印刷到试卷的分发、答题、收卷等程序,使得整个过程人工参与量大、周期长,容易出错,还需做好保密工作,使得学习考试成本较大。而在线测试可以实现无纸化、网络化、自动化,教师可以从题库中按所需自动组题成一套试卷,学生也可自行到系统内抽取题目进行测试,该过程充分合理利用资源,节省了财力、物力、人力,同时也大大提高了学生学习的主动性和积极性。 三数据库设计 本网站数据库设有系统设置表、学生信息表、管理员/教师表、新闻信息/数学史话表、学生作业表、学生考试表、教师课程安排表、试题表、试卷表等16个数据表。视图作为一个“虚表”,是从一个或多个基本数据表中导出的表。由于试题表和试卷表数据量庞大,而且访问次数多,因此这两个表结构的设计是本系统建设成功的关键。根据课程网站建设的要求及预计目标,现已完成数据库的设计和整个网站的功能模块建设,接下来即将完成数据的链接,并在分级教学的A级学生中,挑选出2个班级作为试验班,在高等数学课程教学中积极渗透,提高数学能力,培养具有较高数学素质的创新型人才。 作者:杨冠 杨帅 单位:云南省昆明市西南林业大学 网站设计论文:信息技术网站设计论文 一、开展信息技术课程教学网站设计的意义 信息技术课程的教学网站可以在学习的过程中为学生提供丰富的信息技术课程资源,同时还为学生在信息技术课程各个环节的学习中提供了学习工具,所以在实践中进行信息技术课程教学网站的设计有着重大意义。首先,信息技术课程教学网站的设计是对全体学生的关注。在开展信息技术课程教学网站的设计过程中,主要是面向学生的学习需求,所以对于每一位学生的发展都比较关注,另外,也尊重学生自身的个性化需求。确保每一位学生都能够通过信息技术课程的教学网站学习到相关的技术知识,以此来提升信息技术课程的教学效率。其次,信息技术课程教学网站的设计注重对学生交流与沟通能力的培养。当信息技术课程的教学网站建立之后,一般都设置讨论区,可以和同学,也可以和老师之间就关心的学习问题进行交流,这不仅仅拉近了师生之间的关系,为信息技术课程的教学营造了良好的氛围,也在一定程度上增强了学生自身的沟通能力。另外老师可以通过网站的讨论区对学生所提出的问题进行及时的解答,了解学生在课堂学习中所遇到的难点与困惑,同时对于讨论的结果进行评价和展示,从而更好地满足学生全面发展的现实需求,促进学生综合素质的全面发展。 二、信息技术课程教学网站的实现措施 1.要做好网站的功能定位和需求分析 在对信息技术网站进行设计的时候,应当广泛地进行资料的收集,同时仔细研究和调查已经在使用的信息技术课程网站的优缺点,对信息技术课程网站的日后发展方向开展科学的分析,从而确保所构建的信息技术网站的可行性和科学性。在进行信息技术课程教学网站功能定位的时候,应该从以下几个方面进行努力。首先要构建老师和学生使用的强大信息资源库。实践中在开展信息技术课程教学网站设计的过程中,应该有针对性地系统地构建丰富的信息库资源,以便可以更好地满足学生的日常学习需求,使得信息技术课程的教学效率更高。其次,要注重老师和学生之间交流模块的构建。学习过程中,便捷的学生和学生、学生和老师之间的交流平台是保障信息技术课程教学质量的关键所在,同时也是师生之间良好关系构建的基础保障,因此在进行信息技术课程网站设计的过程中,应该要实现论坛、聊天室之类的功能。第三要构筑信息技术课程完整的课程内容结构。信息技术课程的教学网站是学生开展自主学习的重要场所,因此在进行网站的设计时就应当构建完善的课程内容,同时配以检测习题和评分系统,让学生可以乐学和好学,在学习过程中变得愉快轻松。 2.做好网站内容的设计工作 第一要对学习的资源进行扩展。在进行信息技术课程教学网站内容设计的时候,应该尽量结合信息技术课程教学特点和实际情况,注重对素材资源的额整理和收集,采取不同的学习工具和相关的资源网站链接,对信息技术课程虚席资源的深度和广度进行扩展。第二要做好自我评价系统的设计。在利用网站开展信息技术学习的时候,学生正确的自我评价可以很好地激发学生的学习兴趣,最大限度地调动学生的学习积极性和主动性。所以,在进行信息技术课程教学网站内容设计的时候,应该注重对学生自我评价系统的设计,为学生的学习提供针对性且有真强针对性的强化训练,帮助学生更好地完成自我评价,最大限度地提升信息技术课程的教学效率。 三、结语 信息技术课程的教学网站能够为学生提供十分丰富的学习资源,可以有效地对学生探究学习的能力进行培养,还可以对学生自身的交流能力和实践能力进行培养。在进行信息技术课程教学网站设计的时候应该注重网站的内容和定位,从而更好地保障信息技术课程教学网站各项功能的有效实现,提升信息课程的教学效率。 作者:温都苏单位:锡林郭勒盟现代教育技术资源管理中心 网站设计论文:高教课程企业网站设计论文 一、企业网站设计现状 有两种类型的企业需要构建网站,其中一种是企业能够深刻地认识到网站对于企业的重要性以及实用性,能够通过网站来提高企业的整体形象,可以利用网站来挖掘其存在的巨大商机,这样可以创建消费者与企业之间沟通的桥梁。一般这些企业都属于门户企业,其对于网站的建设以及维护资金投入比较充足,对网站的设计方面也有着较高的要求。这也导致网站开发的周期较长,同时开发的难度也相对较大,因此,必须要具备良好的网站设计经验,才能胜任。另一种就是企业对于网站设计方面的认识较为浅显,并没有进行深入的了解,对于网站并没有过多的要求,只是简单的图片和文字,网站功能不要求充分地开发出来。因此,开发这类企业的网站较为简单,周期相对较短,开发出的网站实效性不大。从整体上来看,高职计算机教育存在较多不合理之处,过于注重理论或过于注重实践教学都是不可取的行为。因此,高教课程必须结合实际,针对企业需要培养人才,满足企业真实的需求,对课程进行相应的调整。 二、高教课程的改进 由于高职院校网站建设方面的课程缺乏系统化与综合化,学习的内容主要在开发语言方面,对于网页优秀价值的信息以及内容所涉及的都较少。要求网站设计的课程必须适应时代的发展,其教学内容要不断进行更新,只有这样才能满足学生求新和求异以及求实用的心理,从而使学生对新知识的需求得到满足。其他国家目前的网站设计课程已经发展成一门综合的讲授课程。首先讲授的是信息策略和技术,其次是信息体系,最后是因特网技术,由此我们可知设计网站首先要认识信息体系。在进行系统的教学时,我们应该暂时将搭建网站的高级语言放下,可以将网站表现以及一般的架构作为着手点。想要帮助学生理解网站设计不是要堆砌内容,而是将各种多媒体的元素进行有机的整合。建设一个良好的企业网站,其实也就是将其信息进行整合的过程,这必须在了解企业各种需求的前提下进行,并且还要掌握企业在市场中处于的实际状况,以及竞争的状态和销售的渠道等。将信息和互联网技术进行有机的结合,将适合网上操作的工作移到网上来进行,可以使网站的功能得到充分的发挥。并且,还可以加入一些网页布局工具,如Dreamweaver以及flash软件等,这部分内容在今后的工作中具有较为实用的价值。可以适当地将一些国际优秀的网站引到课程中,让学生对其进行深入的分析与讨论,使学生形成最基本的设计以及策划等能力。高校的就业工作不能单单只依靠相关就业部门以及相关的职业指导教师,而要有专业性的教师指导。专业性的教师要在适当的时间内,依照学生所学专业和对学生的毕业跟踪,为学生专业的培训方案提供真实有效的根据,并定时地根据全新的教学内容,将全新的知识、理论以及全新的技术融入到学生当中,同时还要不断地调整学生的专业培养方式,避免供需结构之间的矛盾,拓展学生专业的就业面。对于计算机网站设计方向的学生来说,他们要搭建网站,需要一个较为完整的策划,这种策划需要具备企业的市场分析、可实施性分析、对目标群体的分析、对网站的主要栏目的编制、网站的主要功能类型以及网站的整体性结构等方面的知识内容。在进行了各个方面的调查与分析之后,才可以为企业设计出最符合企业发展的网站策划方案。 三、总结 因此,在讲授网站设计技术知识的基础之上,还可以适当地加入一些相关网站策划的知识,比如市场销售理论、知识传播理论以及网络推广方面的知识,以此来全面地拓展学生的知识面。想要使高职院校学生具备应该具有的与社会发展相适应的知识与能力,高教课程必须要和社会的实际需求有密切的联系,不断地创新体系以及教学的内容和手段,进行全面的改革,力争做到与时俱进。同时教育的环境必须能够适应教学的新模式,创造一个适合培养复合型人才的环境。因此,高教课程与网站设计行业进行整合是形式所需。 作者:郝文莲单位:襄阳汽车职业技术学院 网站设计论文:数据信息网站设计论文 一、网络数据挖掘 在电子商务网站设计的应用在设计电子商务网站的时候,首选就需要帮助销售商对客户行为的了解,这样才能使得站点的使用效率得到有效提高,此时就需要应用数据挖掘技术,这样网络管理员就可以根据客户在上网过程中所浏览的网站页面及其数据信息归纳分析经常访问该站点的用户类型,及其访问途径和通过怎样的方式完成交易等内容,这样才能让建立的网站更吸引客户,同时也为网站结构的进一步优化、站点访问量和效果的提升提供有利的依据。整个电子商务网站的设计包括三个步骤,分别为数据信息的采集、分析以及提供个性化服务。 1.数据信息的采集 因为只有将客户相关的数据信息收集起来,才能在分析之后,将个性化的服务提供给客户,也就是说电子商务网站向客户提供个性化服务是基于说数据信息采集的。销售商能够得到客户在注册过程中保存的信息,即客户的基本信息,包括姓名、籍贯、家庭住址、出生日期以及爱好等,同时还能根据客户所浏览的网页和商品等信息,对客户关注和倾向的商品进行判断,进而为客户建立相应的服务档案。而且客户人员还能在计算机的数据库中存储客户与自身交流时的数据信息。当客户完成订单和付款之后,可以对其收货地址信息加以确定,进而掌握客户的所在地等信息,进而进一步完善客户对应的信息数据库。同时还能够对客户的投诉和评价进行分类整理,使客户的服务档案得到不断的完善,以此为网站的优化提供更加有利的数据资料。与此同时还会将数据挖掘技术引入到网络服务器中,进行一个可以对客户浏览途径和页面以及点击产品信息加以记载的数据库系统,实现各企业资源共享的目标,并且还不会对网络服务器的访问速度产生影响。 2.数据信息的分析 想要设计出一个成功的电子商务网站,就应该在保持对客户完全透明的基础上,及时、快速、准确的分析客户资料及其访问行为,进而保证客户访问页面的处理时间不被占用的条件下,为客户提供一个可以更方便、快捷的进行网购、网上交易等商务活动环境。首先,就要分析客户行为和登录方式,对网站客户群进行划分归类;其次在进行内容设计的时候重点考虑客户群的年龄、爱好和特点等方面,将网站内容加以归类,并针对不同类别的客户群,展示客户感兴趣的商品信息,最后再根据客户的访问、浏览信息以及订单信息,为客户的行为资料进行及时修改和完善。 3.个性化服务 这就是通过挖掘网络数据信息,了解和掌握客户的需求和兴趣,准确的向客户提供个性化的产品推荐,这不但要根据客户的诸多方面对其提供满足其需求的信息,而且还是主动为客户提供所需信息,使网站的个性化服务的特点更为突出,进而吸引更多的客户。并且为了使得客户类型更加稳定和准确,就需要优先臭氧统计具有较长注册时间、较多浏览记录以及产品购买数量大的客户。 二、结束语 总而言之,对于电子商务网站的设计,因其页面较多,是动态的,并且较为复杂,很难找到完整的结构模型,因此很难在网络中快速的找到人们所需的商业数据信息,这就需要在网站设计中应用网络数据挖掘,进而为销售商带去更多效益。 作者:张琪单位:河海大学商学院 网站设计论文:普通考生网站设计论文 1数据库需求分析 用户分普通考生、普通管理员、超级管理员。普通考生用于考生报名系统的登录,普通管理员和超级管理员用于后台管理系统的登录,超级管理员可以查看普通管理员的登录记录和操作记录。每个考试等级都从属一种类型,总共有四个等级,每个等级报名所需的金额也不相同,所对应的考试难度也不同,考生根据自己的能力报考相应的等级。一个考生一次不可以报考多个等级,每个考生只有在前一个等级的考试通过之后,才能报考相应的等级。一个等级可以给多个考生报考,多个考生可以一起报考同一个项目等级。经过上述的需求分析总结,设计如下的数据项和数据结构。 (1)管理员信息,包括数据项:账号、密码、ID、Role等。 (2)普通考生,包括数据项:ID、账号、密码、密码问题、问题答案、注册时间等。 (3)报考信息表,包括数据项:报名号、考生身份证号、考生姓名、报考时间、报考等级及语言、考生的学院信息、教育背景等。 2系统详细设计首页 主要是介绍考试相关信息以及网上报名的方法、流程及注意事项等信息。考生可以在该页面注册、登录、找回密码、查询考试成绩;管理员跳转到登录页面。首页中的公告信息,运用CKfinder控件技术,管理员可以在后台进行修改。考生注册:该模块主要是对第一次报考的考生填写个人注册信息所用,进入注册页面填写注册信息。增加了密码找回功能,注册时写入问题和问题答案,找回密码时只要问题答案正确,就可以找回正确密码。运用javascript技术,可以实现考生点击注册,首页左上角就会出现要求考生填写注册信息的对话框。该对话框的位置还可以根据界面要求,移动到不同的位置。直接在首页填写注册信息可以不用进行页面跳转,考生注册完成后,直接输入登录信息,就可以进入考生报名系统。简单、直观、实用。考生报名:考生报名界面。在线缴费:考生填写好报名信息,经核查无误后,点击缴费,会跳转到该报考信息的缴费页面,点击立即缴费,会跳转到相应银行的缴费页面;缴费成功后会提示缴费完成,页面中会显示该报考的信息、订单编号以及扣款金额,点击返回,会跳转到核查页面,缴费状态会显示已缴费。报名成功。考生每点击一次立即缴费,就会向银行提交订单编号,由于银行不会处理相同订单编号,在点击事件上,加上了订单编号的修改,每点击一次,订单编号就会相应的进行改变,不会向银行重复提交相同的订单编号。管理员登录:管理员登录页面,输入正确的用户名、密码、验证码后进入管理界面。可以按考生报名号、姓名、身份证号查看或修改考生信息、缴费状态等。登录信息都正确输入后,会根据该管理的角色等级,跳转到相应的界面,显示管理员的登录记录情况,如登录次数、上次登录时间、上次登录IP、本次登录IP等,如果是超级管理员,还可以查看普通管理员的登录记录。考生现金缴费:根据考生提供的报名号或身份证号,查询到考生的报名信息,缴费状态为未缴费,收取现金后,点击缴费,提示缴费成功,返回再查询该考生,缴费状态显示已缴费,现金缴费成功。上传考生成绩:将考试成绩上传到服务器,供考生查询。报名控制:管理员可以对报名时间段进行控制。查看缴费情况和报名情况:管理员可以查看本次报名考试的缴费情况和报名情况。并可根据缴费情况,电话联系考生按时缴费,将未缴费考生名单,下发通知到相应学院,通知班级考生进行缴费。管理员可以添加修改删除新公告。上传准考证信息:上传已经处理好的Excel文档。考生登录后,在打印准考证时间内,可以自己在网上打印准考证。下载考生缴费信息:报名截止时间后,管理员可以按已经缴费考生名单、未缴费考生名单、全部考生名单下载考生信息。 3系统测试 该系统已经在学院教务网进行实际应用。在应用过程中,通过从第三方支付平台得到的数据显示,在2014年11月3日有464名考生缴费成功,订单金额合计37670元,并在21点到22点之间,有103位考生缴费成功。在整个报名过程中,系统运行平稳。 4结语 该文主要论述了关于全国计算机等级考试网上报名系统——基于B/S结构的设计与实现。考生可以直接在网上实现报名缴费等一系列流程。通过在学院网站上的进行真实报名测试,系统运行平稳。 作者:黄莉郭衍建单位:武汉科技大学计算机学院 网站设计论文:医院门户网站设计论文 一医院门户网站模型的建立 1用例建模 用例建模主要是用例试图的构建,用例视图是一种模型图,它是站在用户的角度定义的,可以让所有参与者看都能到其中的系统功能。医院门户网站模型的参与者包含:院领导、各科主任、各部门专家、护士、信息管理员、采购和市场调查员等等。这些参与者与医院门户网站联合互动,交换信息,成为网站的主题,在此种情况下他们扮演着网站外部信息交换的目标。 2静态建模 静态模型的建立主要就是用类图来描述系统中的静态解构,通过一系列的分析剖析,得到相关的类。类图不仅能定义其自身的方法属性,更重要的是表达了类与类之间的关系。在本课题的医院门户网站中,客户经理对系统内的类的属性进行操作,例如管理系统的登陆、阶段汇报的上传、对象的信息更新、数据的备份等。 3动态建模 在静态建模的基础上,开始构建动态建模。动态模型所描述的,是实现系统功能的流程图,活动图等,是从各个不同的角度,来描述对象之间的相互作用的关系。时序图是通过二维图来表达对象之间的交互的,垂直轴是时序图的时间进程,水平轴是对象之间的交互。垂直周的虚线即是生命线,表示该对象的存在时间。生命线的消息是一对象到另一个对象生命线的箭头。箭头则是按时间顺序至上而下的在途中排列。在输入用户名和密码登录系统后,打开挂号窗体,输入病人信息等一系列的信息,挂号成功,最后关闭挂号窗体。 4活动图 活动图是标准建模语言(uml)的一种形动态模型图,适用于表示用例的事件和过程,可以用来复杂的算法极其并发处理的国臣。活动图表达达到用例要求所要进行的一系列活动和活动间的交互关系,能更清晰的识别活动。活动图也是一种状态图的一种,在建模过程中显得特别重要,主要是强调对象间的流程控制。 二结束语 本软件通过结合医院在运行方式上的一系列重点环节和因素,得出了采用UML对其进行面向对象建模的方法。采用此方法要优于传统的过程开发模式,能够为整个开发过程提供一个容易被人理解,且便于修改完善的建模方法,同样也能够大幅度的降低软件开发的风险性,从而提高了软件开发的效率及质量。 作者:马焜张云华单位:浙江理工大学信息学院 网站设计论文:asp.net电子商务网站设计论文 一电子商务网站各模块的设计和实现 1用户登录模块 本文中的电子商务网站设计必须经过用户登录模块进行登陆的客户,才能在这个商务平台上进行下订单、购买及付款等操作,所以在这个电子商务网站的首页上,我们设计了用户注册及登录的模块。用户只要填好自己相应的注册信息,就能成为本网站的会员,因为我们会把用户填写的信息放入存储用户信息的数据表。另外,在用户注册的时候,我们还设置了一个检查注册名是否出现重名现象的自检模块,避免冲突的发生。当用户注册完并提交信息之后,我们就会再一次利用COMMAND对象执行INSERT语句,然后把注册的信息写入到表格中。接着在用户登录的时候,我们依然采用CONNECTION和COMMAND对象来实现数据的连接和对用户名密码的审核。一旦用户登录成功,SESSION对象就会保存好用户名及其相关信息,这样用户下次来本网站进行登录的时候就方便多了。最后,当用户录陆成功并进入到网站时,会出现一个我们设计的欢迎用户来本网站的页面,用户就可以进入网站进行商品的挑选和购买了。 2商品展示模块 商品的展示对于一个电子商务网站来说其实是很重要的一部分,它所展示的热卖商品、人气商品及最新商品都是为了招来大批量的顾客,最终实现提升网站人气及商品销量等的目的。我们在构建中利用DATALIST控件来展示各类商品的信息,比如每件商品都附上商品名称、商品价格及商品图片等信息。具体的构建过程如下:首先构建一个由商品ID、商品种类、商品名称及商品价格等字段组成的存储商品信息的PRODUCTS表格,然后把DATALIST控件中的数据源设置为PRODUCTS表格,条件设置为商品的NEWPRODUCTS字段,意思是这个商品是最新商品。接着我们也可以把IMAGE控件中的DATABINDINGS的图片连接属性设为EVAL,其实就是连接到PRODUCTS表格,然后把LINKBUTTON控件中的TEXT属性也进行设置、把LABEL设置为商品的价格。以上的设计是为了能突出商品的展示,达到吸引用户眼光的目的,以一种直观简要的方式让用户能快速了解到商品的名称及价格,非常利于用户的挑选。 3商品搜索模块 因为一个电子商务网站的商品数量众多,所以我们不可能把全部的商品都在网站的首页上进行展示,这时候我们只要在首页设置显示最近最新的商品或热卖的人气商品。如果网站的用户想要了解更多的商品信息,他们就可以使用网站商品的搜索功能进行查找。电子商务网站一般都包含以下几种搜索方式:品牌搜索、类别搜索及商品关键字搜索,其中关键字搜索是把TEXT文本框里的关键字和信息数据库里的商品名称进行一个模糊的匹配,一旦其中涉及到关键字,那么在首页上的DATALIST1控件就会显示出相对应的商品;另外商品类别及品牌搜索是两种更加细致的搜索方式,而且它们都是通过DROPDOWNLIST控件去实现功能的。如果用户什么都不输人到搜索框内,那么网站就会出现错误的提示信息;否则就跳转到搜索结合也,显示出符合你搜索条件的商品信息,而搜索的结果页面仍旧使用DATALST控件来显示用户对商品搜索的结果。这三种搜索功能不仅可以帮助用户快速的搜索到自己心仪的商品,还为网站拉拢了很多的用户。 4商品购买模块 在用户进行商品的购买时,还会出现另外一种情况,那就是还没有进行登录的用户。针对这类用户,我们的电子商务网站上设计了一个用户登录的跳转页面,意在告诉用户必须成为本网站的会员,然后进行登录才可以进行商品的购买。核查用户是否已经进行登录的具体代码如下:IFSESSION(“UNAME”)为空THEN,回车,跳转到用户登录的页面回车,ELSE,回车,跳转到商品订单页。如果是已经进行登录的用户就可以直接进行商品的购买了,点击购买控件就能进入到商品订单的页面,然后检测一下商品名称、数量及价格等无误后就可以放入到购物车中,当然,购物车中的订单也是可以进行撤销的。 5网站后台管理模块 最后一个是电子商务网站的后台管理模块,通常这个网站后台会设计商品信息管理、用户信息管理及商品订单管理这三个页面,我们可以利用技术自带的数据控件SQLDATASOURCE、GRIDVIEW及DETAILSVIEW来实现方便快捷的后台管理操作。具体操作方法是利用数据源SQLDATASOURCE控件与用户信息、订单信息及存储商品信息的数据表进行连接,然后使用GRIDVIEW控件和数据源进行连接,为GRIDVIWE控件增加编辑及删除的字段,最后达到能对各个信息记录表进行修改、删除的目的。当然,我们也可以利用DETAILSVIEW控件及相对应的信息表来进行数据的添加。 二结语 综上所述,我们可以发现不管是前期的商品展示、商品搜索等模块,还是后期的后台管理模块,我们的整个电子商务网站的设计与实现都采用了中的一些控件去帮助我们实现这些功能。比如在利用DATALIST控件进行商品的展示时,我们可以充分的挖掘、发挥自己的设计构思才能,去DIY商品展示页面;另外在利用SQLDATASOURCE、DETAILSVIEW及GRIDVIEW等控件进行后台管理时,我们更能了解到技术的便捷;因此,我们不难看出技术的可定制性及可扩展性。 作者:刘芬单位:惠州商贸旅游高级职业技术学校 网站设计论文:网站版式设计网站设计论文 1企业类网站版式设计概述 1.1企业类网站的概念 企业类网站通常就是指应用网络在信息传播领域的特征,以互联网作为重要的手段和载体进行网站的建设,以达到为企业扩大社会影响力的目的,让更多浏览者通过网页对企业更加详细和深入的了解,从而也帮助企业建立一个更有利于自身发展的社会形象,同时也为目标客户提供一定的服务。当前,按照企业的行业特点以及企业建立网站原始目的的差异可以将企业的网站分成三个大类,第一类是基本信息类,第二是电子商务类,第三是多媒体广告类。 1.2版式设计的定义 版式设计通常就是指将网站版面上的图片、文字以及色彩进行合理的安排和规划,同时还要将这些元素通过一定的方式和手段凸显出来,从而能够实现更加艺术化的视觉效果,在提供给浏览者企业的一些关键信息的同时也可以充分的满足人们对审美的需要,版式设计的内容包括很多项画册、刊物、唱片封套和网页整体的页面等等,所以网站的版式设计在实际的工作中是表达视觉效果的一个十分关键的途径,它也是现代艺术设计领域一个重要的环节。 1.3网站版式设计网站的版式设计通常就是指在一定的空间内将视觉和听觉的内容进行合理的整合和编排,它和平面媒体的设计有比较多的相似之处,二者实际上都是将一些非常基本的要素进行整体化合理化的布局,同时还要根据主题和风格的需要对整个版面进行设计,一个成功的网站在给浏览者提供全面的信息的同时也可以很好的给浏览者以美的享受,这样一来,网站整体的价值再一次的得到了提升。 2.企业类网站版式的设计 2.1企业类网站版式的尺寸 企业类网版式在具体的尺寸方面和平面媒体的板面设计存在着比较大的差异的,后者的尺寸是比较固定的,但是网页版式的设计是不固定的,它也是相对性比较强的一个要素,因为浏览者和使用者在视觉习惯上都有着一定的不确定性,这样也就使得设计师在进行版式设计你的过程中无法对每一个元素的尺寸和位置进行有效的掌控,网站结构本身也和报纸杂志等平面载体有着非常大的差异,所以在网站版式设计的过程中难度也更大,在设计之前首先应该对网站空间和具体的页面尺寸进行了解,之后才能对其进行更加科学和合理的布局。科学技术的发展水平有了很大的提升,同时显示器屏幕的尺寸也有了很大的变化,由以前的15寸变成了现在的24寸,因为在网站运行的过程中浏览器的工具条实际上也要占用一些空间,所以网站的页面会因为屏幕尺寸的不同而展现出不同的视觉效果。按照当前很多人显示器中分辨率的常规设置,很多网站版面尺寸都是按照1024×768的像素进行设计的,这样就可以保证浏览者在浏览的过程中可以更舒服的进行信息的读取。为了能够更好的对浏览器水平方向的滚动条所占的尺寸进行考量,同时还要使得网站版式可以显示出更好的视觉效果,在网站版式设计的过程中应该将网站的安全宽度控制在合理的范围之内,这一数值通常都是1002像素,这样才能更好的保网站在水平方向上能够完全处在屏幕的范围之内,网站的页面长度实际上是可以无限延长的,它的实际长度和网站设置的具体内容有着非常密切的关联,但是为了保证整个网站的下载速度都能在一个比较合理的范围内,其长度应该控制在1到3屏之间。 2.2企业类网站版式的常用结构类 型企业类网站版式的常用结构有“国”字型、左右框架型、上下框架型、封面型、Flash型等。国字型又称为“同”字型,是网上见到最多的一种结构类型,也是一些大型企业网站所喜欢的类型。即最上面是网站的logo、标题以及横幅广告条,接下来是网站的主要内容,分为左、中、右三个部分,中间是主要部分,与左右一起罗列到底,最下面是一些企业的基本信息,联系方式和版权声明等。左右框架型,是由左右两个部分构成的网站整体布局,通常左边为导航的链接,右面是正文。通常企业类网站喜欢采用这种类型的结构,因为它使网站的内容一目了然,非常清晰,可以迅速吸引浏览者的眼球,快捷地捕捉到网站的信息。上下框架型类似于左右框架型,不同的是分为上下两个部分。封面型一般出现在网站的首页,多以精美的平面结合动画设计制作而成,设计一个“进入”按钮和一些简单的链接来完成页面的跳转,如果处理得好会给人赏心悦目的感觉。Flash型等同于封面型,与封面型不同的是它采用具有强大功能的FLASH软件制作而成,使得页面的信息内容更加丰富多彩,最显著的就是交互性和多媒体的运用。 2.3企业类型网站版式的构成要素企业类型 网站版式的构成要素有很多,logo、导航条、色彩、文字、Banner、快速通道等等很多的内容。首先logo是一个企业的主要标志,它是一个企业内在含义和企业文化的一种最为集中的体现。在使用的过程中它也是和其他网站建立链接的一个最为重要的内容,所以在网站版式设计的过程中它也是首先应该考虑的一个要素。其次是导航条,它能够为用户浏览网页提供重要的指引,同时它也是连接不同页面的一个重要的纽带和桥梁,浏览者通过鼠标对导航条进行点击就可以进入到相应的页面,了解不同的信息,这一要素设计的合理性直接影响到了网站设计和使用的整体效果。再次是色彩,企业网站版式的色彩实际上包含很多方面的内容,色彩的选择和搭配实际上是合格企业自身的经营项目和自身的性质有着非常密切的联系的,应用不同的色彩能够很好的体现出企业自身的文化和内涵,但是需要注意的是色彩的种类不要过多,同时色彩的饱和度也不要太高,这样才不会让网站的浏览者产生眼花缭乱的感觉。第四就是文字上的选择网站导航当中字体的可读性会对企业网站的点击量产生非常重大的影响,所以在进行文字设计的过程中一定要注重文字的美感,要使用多种字体去提高阅读的趣味性。 3.结语 在企业网站的设计过程中,版式设计是一个十分重要的环节,它对信息的传播有着十分重要的导向作用,版式设计并不意味着相关元素的编排和布置,它也是对审美和文化的综合运用,一个好的版式设计可以更好的体现出企业的实际内涵,从而使得网站的浏览者能够对企业有更为深刻的印象,提高企业的社会影响力。 作者:朱月娇单位:哈尔滨师范大学 网站设计论文:教学资源网站设计论文 一、网站设计界面不友好 网页设计要醒目,让人一目了然,在网站建设过程中,容易出现两种不合理情况,一种是画面过于花哨,有些教师为了吸引学生的注意力在网页上放置过多色彩鲜艳的图片和动画效果,这样学生的注意力过多地被这些图片和动画吸引,干扰正常的学习。另一种情况是教师将网站设计得过于呆板,整篇全是文字内容,简单的几个链接就如课本搬到电脑上,让学生兴趣全无,特别对于一些低年级学生,这样的网站起不到让学生自主学习的作用。 二、教学资源设计不合理 网络教学资源设计中,通常利用文本、图形、图像、视频、动画等可视化媒体信息,以演示说明、引用案例、问题提问等形式呈现以知识点为基本单元的教学内容,同时网站设计者利用提供的资源开展自主学习,利用论坛、讨论区等发表见解,进行合作学习、探究学习等。有些教师在教学资源的设计中出现了重点不突出、难点不解释等问题,这些教师没有充分认识到科学地呈现教学内容、深化主题是教学网站的优秀任务,网站定位要小,内容要精,选择的资源围绕主题涉及面可以很广,不要局限于课本进行教学,但要有所侧重,以实用为主。在网站设计过程中要求一定把重点教学内容安排在最容易引起学生视觉注意的位置,恰当地设置提示语且提示语要放在醒目位置并占用较少面积,引导学生更快地完成学习任务。 三、教师定位不准确 在建立主题网站时教师要做好定位,在教学资源应用过程中,教学资源无论是多还是少,资源本身并不能决定它在教学中的使用状况,教师和学生如何应用资源才是最重要的。学生应用资源的情况取决于师生的教学活动方式,其中关键因素是教师的教育观念,在以学生“学”为中心的主题资源应用中,教师由课堂上的“主角”改变为场外的“指导”,学生则由“观众”变成“主演”,教师对学生的直接灌输变成学生的主动学习,在这一角色的转换过程中,教师的启发、引导作用和教师的课前准备、组织工作都大为增强,教师的主导作用不仅不能有丝毫轻视,甚至需进一步强化教师的主导作用,有些教师在学习过程中片面强调学生的自主学习,教师的主导地位没有发挥,造成学生一节课下来看的资料不少,但本节课教学内容并没有很好地掌握。 四、评价体系不完善 信息技术课堂对学生的评价内容可以从三大教学目标入手,即知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观,了解学生比较全面的学习和发展状况,综合评价。网站设计时应考虑到学生之间、学生与教师之间有良好的交互性,教师应及时了解学生的学习进程、完成学习任务的情况及存在的问题,并就其相关智能的发挥对知识掌握及运用情况的影响做出判断,从而为学生的有效学习提出宝贵建议。 五总结 总之,一个好的主题网站要求重要内容突出,重点知识醒目,位置安排合理,恰当使用与学习内容相关的视听媒体,字体、颜色合适,构图流畅,色彩柔和,线条优美,符合学生基本视觉规律与认知特征,对于呈现在每一个网页中的各种教学信息、帮助提示信息、导航信息和可以进行交互作用的对象,都要根据学生的年龄特点、认知水平等在版面设计中进行合理构图和安排。在主题网站使用过程中教师要充分发挥主导作用,在学生自主学习的同时做好恰当的引导,帮助学生完成既定任务。 作者:陈梅单位:黄骅市教育局 网站设计论文:开源CMS网站设计论文 1高职《动态网站设计》课程教学内容动态 网站设计课程的教学内容会由于所在专业的定位不同而存在一定差异,但是一般来说,都会包含两个方面的内容,一方面是某种网页编程语言的教学,例如、PHP、JSP等;另一方面则是各种类型的网站项目的案例教学。因此,该门课程的教学内容安排顺序往往是:编程语言的语法、具体功能的实现(用户注册、登录、数据库查询、统计等)、典型网站项目(在线聊天、学生成绩管理、新闻管理等)、综合网站项目(多以购物网站为例)。上述的教学内容中,对具体网站项目建设过程的教学可以说是重中之重,其教学效果直接决定了学生独立建设动态网站的能力,因此在选择作为例子的网站项目时,总是希望能够尽可能多的涵盖各种典型的应用情境。但在课程课时数的限制下,这一目的往往很难达到,课程中能详细讲解的网站项目数量有限,学生在学习时往往会出现“讲课听得懂、演示看得懂、项目不会做的”现象,也就是在脱离教材和教师指导的情况下,对没有做过的网站项目无从下手。 2开源CMS的优势 CMS(ContentManagementSystem)即内容管理系统,是面向网站内容编辑与的应用系统。CMS发展到现在已经相当成熟,国内国外都有数款具有代表性的开源产品,例如国外的Joomla!、Drupal、Wordpress等,国内的织梦内容管理系统(DedeCMS)、帝国CMS(EmpireCMS)、Phpcms等。这些开源CMS均提供所见即所得的编辑、提交、修改、审批、等功能,同时还有快速切换模板、编辑和修改网站界面的功能。CMS的网站模板与程序分离,解决了数据库冗余和维护人员少的问题,大大提高工作效率和降低开发成本,因此被广泛的应用于各类网站的建设。同时,部分开源CMS有着良好的可扩展性,可以通过安装插件、增加模块等方式扩展系统功能,还可以根据需要进行二次开发。例如EmpireCMS,不仅提供了网站管理功能,而且还提供了系统扩展框架,用户可以直接在后台通过新建表、自定义字段,然后组成新的系统模型,以实现各种适合用户自己的系统。如下载系统、音乐系统、商城系统、产品库、分类信息等。可以说,一套优秀的开源CMS可以满足绝大多数类型的动态网站建设需求。 3加入开源CMS后的《动态网站设计》教学内容 要将开源CMS加入到《动态网站设计》的教学内容中,首先要选择一个具体的开源CMS产品,然后针对该产品来安排教学内容。在选择的标准上,应该考虑产品的市场安装量、可扩展资源数量、说明资料丰富程度等因素。以国外著名的PHP开源CMS——Joomla!为例,学生首先学习PHP语言基础,然后开始学习Joomla!的基础概念、内容组织形式、菜单与导航、Joomla!扩展、模板等内容。 4开源CMS对《动态网站设计》教学的促进作用 (1)增强课程的实用性。选择得到广泛应用的开源CMS作为教学内容,可以使教学更贴近实际应用。在条件许可的情况下,可以考虑通过外包的模式,将校外企业的实际建站需求作为实践教学项目,真正做到学以致用。(2)完善教学内容结构。由于开源CMS在创建动态网站上的高效率,使得在具体教学内容的设计上可以将更多的时间安排给编程技术以外内容。例如动态网站的内容组织管理,这些方面的因素对于一个网站的优劣评判往往影响更大,但是在实际教学中经常被忽略。(3)兼顾各种水平层次学生。开源CMS的使用门槛很低,即使不掌握动态网页编程语言,也可以轻松搭建一个具备基本功能的动态网站。因此在教学过程中,不同水平层次的学生都可以获得提高。例如,对于编程能力有限的学生,也可以在学习后掌握独立创建动态网站的能力,而对于编程能力较强的学生,则可以进一步学习掌握开源CMS的扩展、模板的制作。 5结语 开源CMS的应用已经越来越广泛,将开源CMS的内容加入到高职《动态网站设计》课程的教学内容中,有利于贯彻高职教育的理念,有利于培养符合社会需求的人才,使《动态网页设计》课程真正成为培养学生职业优秀技能的一门重要的专业课程。 作者:韦喆哲单位:广西经济管理干部学院信息管理系 网站设计论文:艺术性与实用性网站设计论文 1艺术性与实用性 1.1艺术性在网站的设计中,其中艺术性以及实用性都存在着自身的优势以及劣势。对于网站设计的艺术性不单单是指艺术创作,同时还指在网站的设计中具有的艺术价值,一些艺术性比较强的设计师在网站设计之后能够有效的带给人视觉冲击,使用户更好的享受上网。但是对于网站建设仅仅是考虑到艺术性而忽视了实用性,那么网站的建设是失败的,即便网站充满了创意,但是若是网站无法真正的为用户服务,那么也仅仅是一个观赏物。一些设计师为了使网站简单化,导致页面没有东西,用户找不到导航以及各种快捷键。并且很多网站设计的有些过于绚丽,致使网页上的很多字都难以分辨或者是网站上很多的字都无法看清,最终导致了用户对网站失去兴趣。因此一个网站的设计不能够仅仅是具有艺术性,其实用性也是极其重要的。 1.2实用性对于一个网站来说,实用性是非常重要的,网站制作出来是对用户进行服务的,若是网站失去了实用性,那么仅仅是一个观赏物而已,用户访问网站是为了满足自身的需要,而网站的实用性则能够有效的满足用户的需要。但是对于网站的实用性来说,其艺术性也是很重要的,用户进行网站的访问,在满足自身需求的同时也要进行美的享受,若是用户打开一个网站,网站的艺术性能够第一时间吸引用户,若是一个网站失去了艺术性,那么用户登录网站仅仅是满足自身的需求,用户会很大程度上感到无聊,网站缺乏新意,从而影响了网站用户的访问量。所以,对于一个网站的设计来说,在满足用户的需求时,能够带给用户美的感受。 2网站设计做到艺术性与实用性相结合 2.1确定网站的目标对于网站的设计,首先要能够明确网站的目标,针对网站的目标来确定网站的类型,深入设计网站的元素。对于网站的目标主要有以下几种:①信息服务,用户在登陆之后查询自身所需要的信息资源;②创造收入,对于此网站来说,实用性及其重要,因此操作界面必须简介人性,为用户提供清晰的信息导航;③教育或培训服务,主要是网站能够利用某些知识对用户进行服务,这种网站主要是为了吸引用户,能够为用户创设一个新颖的环境;④宣传公司产品,主要是作为公司主页用,其中主要有公司的简介业务范围等,这种网站设计也需要具有一定的新颖程度,才能吸引观众的目光;⑤娱乐网站,为用户提供一些书籍、音乐以及影视服务等。以上是以服务的功能为目标进行设计,另外还可以以服务的人群为设计的目标,针对儿童、青年以及老人等设计相应的网站,适合其访问,为其提供相应地服务。 2.2网站导航的设计对于网站导航的设计,一定要清晰明了,能够使用户第一时间查询到所需要的信息。导航的艺术性设计可以遵循着平衡、呼应以及对比等原则,而对其的实用性设计是要能够避免将重复的内容放在屏幕的右端以及下端,同时也避免用文字的大小以及颜色来代表之间的关系。利用一目了然的布局模式,使用户登陆时能够直接找到,要能够避免连续的文字出现,从而能够清晰明了的展现在主页。对于网页的导航来说,不能够缺乏创意以及艺术性的,但是也不要失去实用性,网站的设计中不要使用隐藏的导航以及移动的导航,在不同页面上的导航必须要保证一致性,而导航要具备可跟踪的能力,这样导航能够为用户提供追踪路径的能力,有助于用户对资料的查询。并且网站在利用图标进行导航时,一定要附上文字说明,同时按钮也要避免过小的点击区。 2.3艺术性与实用性相互结合网页导航是站点的主要控制方式,能够利用超链接、图形按钮等工具来为用户进行服务,因此导航的设计必须要清晰整洁,结构分明,并且要具有艺术感,创作和美是不能缺少的,若是网站缺乏了艺术性,是无法吸引用户的,缺乏了美感的网站就像是没有艺术的生活。并且若是缺乏了实用性的网站就不能称之为网站,因此网站的设计必须要做到艺术性与实用性相互结合。很多设计者在进行设计时候,都感觉到艺术性与实用性相互矛盾,但是若是仔细的研究,便可发现二者之间存在的联系,艺术性能够提升网站的吸引度,合理的运用色彩以及图形元素来丰富网站的表现力。并且设计者能够利用生活中物品作为图标的设计元素,不仅能够提升网站的艺术性,也能够提升网站的实用性,更有助于用户对图标功能的理解,更好的进行驾驭。网站的实用性属于隐性元素,若是网站能够方便的为用户提供相应的服务,用户能够的时间满足自身的需求,那么也就展现出了网站的实用性,良好的实用性能够促进用户对网站艺术性的欣赏,能够使用户专注于网站品牌以及内容的设计上。所以,综上所述,网站设计要做到艺术性与实用性相互结合,二者共存,才能够设计出对用户帮助最大的网站。 3结语 网站设计的艺术性能够提升网站的美感,带给用户更好的享受,而实用性则是能为第一时间满足用户的需要,提升用户的满意度。因此,网站的设计必须遵循着艺术性与实用性相互结合,以此来设计出符合大众要求的网站。 作者:孙弢单位:吉林电子信息职业技术学院 网站设计论文:课程学习网站设计论文 一课程的性质 网站设计与开发是高职计算机网络技术专业的一门技术课程,是学生职业教育的优秀课程。总学时106个,学分为6.5个。本课程的目标是提高学生开发企业、商务网站的能力,积累网站开发的实战经验。通过对课程的学习,使学生了解网站项目实施的工作流程,具备网站设计、建设与维护的能力,深化学生的专业技能及团队合作能力,积累实践经验,为今后从事相应的职业岗位工作打下基础。课程以真实的网站项目为载体,以网站项目的设计、开发与维护工作流程为主线,通过项目全面学习网站设计、建设与维护的相关知识和技能,使学生对真实网站项目的工作有一个较全面的认识,形成职业岗位所需的基本能力,为今后从事相关职业岗位工作做前期准备。在实施过程中,按工作流程将项目分解为具体的工作任务,在教学中实施任务驱动。同时引导学生组建项目团队,进行角色扮演,以学生为主体,团队在教师的启发、提示下自主开展学习,通过团队讨论,主动查阅资料,养成独立分析问题和解决问题的习惯。 二课程的学习目标 通过本课程的学习,使学生能按照用户需求,编写网站需求分析报告;对网站进行策划与设计,运行多种技术对动态网站进行开发和制作;并经过技术测试,最终将其到Internet环境;能对网站进行维护。通过引导、项目实施、讨论、总结、测评,帮助学生学习网站设计与开发的基本知识和实用技术,为后续专业课程、专业实践打下良好基础,为将来从事网站设计、开发和维护工作奠定良好基础。同时,在教学过程中,通过团队开发,形成基本的职业道德意识和职业素质。 1.具体的能力目标能根据用户需求,确定网站类型与网站内容,编写网站需求分析报告;能根据实际情况设计出适合的网站页面风格和布局;能编辑网页;能运用JSP相关代码按要求协作完成网站功能;能根据用户需求设计并协作完成后台数据库的开发;能针对网站制订网站测试计划并进行功能测试;能申请域名和IP,成功将网站上传;能及时更新网站,合理优化网站。 2.具体的知识目标掌握域名与IP地址等基本概念;熟练掌握网站设计原则、网站建设基本流程;了解网站运行的硬件与软件环境;掌握Div+CSS技术;熟练掌握网页编辑软件Dreamweaver的使用;掌握数据库逻辑结构设计方法及数据库的创建、管理与维护;掌握JSP程序设计语言的语法知识;了解网站更新、故障排除及网站推广的方法;掌握网站测试的内容、方法和技巧;掌握网站的与管理方法。 3.具体的素质目标培养学生开发网站的团队协作、交流合作能力;培养学生良好的网站开发岗位人员的职业道德;培养学生与客户沟通的能力;培养学生的网络安全意识;提升沟通协调、共同开发网站的综合能力;培养学生具有较好的分析和解决实际网站开发问题的能力。 三教学内容的组织与安排 课程组根据网站开发项目实施过程,进行了课程教学内容的开发,充分体现职业性、实践性和开放性的要求,在内容组织上彻底打破学科知识体系的禁锢,教学摆脱了传统的以教材为主线的逻辑教学结构方式。对实现案例的模块功能所需的技能和必备知识进行了全新的组织。 四课程特色与创新 针对“高职教育背景下,如何提高学生的工程能力、创新意识和协作能力,培养社会需要的计算机人才”这一主题,按照“学研学工融合、突出专业特色、培养应用型人才”的改革思路,结合专业和学科建设,将网站设计与开发课程教学改革作为一个整体展开全方位的研究与实践。 1.“大案例、一案到底”教学根据专业建设思路,结合本课程的特点,推行“大案例,一案到底”案例式教学,课程将真实完整的案例——“网上商城网站的设计与开发”贯穿到整个教学过程中,教学组织上将网站设计与开发根据工作流程,分解成10个相对独立的模块,每个模块完成数据库开发流程的一个过程,充分体现职业训练的高职教学特征。 2.创新构建了立足基础、体现特色、面向需求的数据库开发与应用教学体系首先,体现特色:围绕数据库技术的基本能力、应用能力、创新能力培养,体现应用型人才培养特色。其次,面向需求:以社会和企业需求为导向,构建实践教学体系。 3.实践总结了一套与新教学体系相适应的教学手段和教学方法用信息技术、多媒体技术改造教学手段,更新教学内容,使网站设计与开发教学更加符合现代社会信息量大、知识更新快的特点。应用任务驱动教学法、案例教学法、一体化教学方法,改革课程教学模式,从“给出概念基础理论知识应用提高”的传统课程教学模式向“工程实际问题引出概念及所需基础探索解决方法与理论应用提高”的探究式课程教学模式转变,激发了学生的学习兴趣,培养了学生研究式、探索式的学习习惯和自主学习能力。 4.研究形成了以课堂教学为基础,网络教学平台为补充的立体教学模式在课堂教学的基础上,结合课程教学特点,研制开发了网络教学平台和课程教学网站,覆盖网站设计与开发教学体系的全部课程,涉及网络教学和互动学习等教学环节,实现网络多媒体辅助教学。本课程的项目化教学模式已经广泛应用于我校计算机网络技术等专业的教学中,并取得了良好的教学效果。 作者:杨铭单位:吉林电子信息职业技术学院 网站设计论文:基于动易网络的学校网站设计论文 我们选择动易网络的学校网站建设是一个切实可行的方案,因为它方便、实用、快捷。随着网络信息的快速发展,不但要求我们学校的网站有巨大的信息量,还要求我们学校网站的信息必须及时的更新。以前的静态网页已无法达到我们的要求:静态网页只能在一台固定的电脑上修改、增加网站的信息,而基于动易网站的学校网站系统可以实现动态、后台管理的网站管理模式,可以让我们在任何一台可以上网的电脑上信息、管理网站。我在自己学校的网站建设过程中,遇到了一些问题,当然也通过实践解决了这些问题,并得到了一些经验、心得,在这里提出,希望同大家一些分享,交流。 1、申请域名 域名是一个网站特有的名称或标志,比如就是新浪网的一个域名,因此,我们在建立一个学校网站时首先要为学校申请一个网站的域名,只有有了域名,我们才能通过这个域名来访问学校的网站信息。申请域名的公司有很多,比较常见的有中国万网,我们可以通过中国万网的网站(.cn)去申请一个域名。 2、安装好一台网站服务器域名 申请好了以后,我们就必须要在学校内安装好一台学校网站的服务器,在服务器的选择与安装中我们应当注意以下几个问题。 1)必须选择一台专业的服务器作为网站的服务器,因为网站服务器一般情况下是全天后24小时开机的,而且通常几个月才会关机一次,所以必须选择专业服务器,而一般的计算机无法达到服务器的要求,几天或几周连续工作就可能会出现死机等情况。 2)在网站服务器上必须安装服务器版本的操作系统,如可以安装windows2003server,而如windowsxp这样的操作系统是无法实现服务器功能的。 3)在安装操作系统时,必须把服务器的C盘的文件格式设置成为NTFS格式,计算机的硬盘格式一般有NTFS和FAT32,NTFS是一种比较安全的文件格式,而如果要作为网站服务器,必须将C盘的文件格式设置成为NTFS格式,否则在网站建设的过程中将出现错误。 4)网站服务器操作系统安装时,必须安装好组件中的IIS服务器,IIS(InternetInformationServer,互联网信息服务)是一种Web(网页)服务组件,其中包括Web服务器、FTP服务器、NNTP服务器和SMTP服务器,分别用于网页浏览、文件传输、新闻服务和邮件发送等方面,它使得在网络(包括互联网和局域网)上信息成了一件很容易的事,所以服务器的操作系统必须安装好IIS,在下面的文章中我们还会介绍到IIS是如何设置的。 3、学校网站框架的设置 基于动易网络的学校网站系统,为我们提供了收费的网站系统,也可以下载免费的用于研究学习的免费版本。我们可以到动易网络的网站下载一个免费的版本,然后下载到服务器上。下载解压后会有一个“源文件”的文件夹。我们可以将“源文件”这个文件夹复制作服务器的D盘上,今后在学校网站的建设中所有内容都在D盘的“源文件”文件夹中。接下来,我们就可以登陆我们的网站了,登陆我们的网站方法如下,假如我们的服务器的IP地址为192.168.1.2,那么我们只要在我们的IE浏览器中输入就可以进入我们的网站开始设置我们的学校网站了。在进入我们网站进行设置时,有可能会出现错误,主要是因为服务器的IIS中我们还有一些选项没有设置正确,可能出现的问题是IIS设置错误,首先要将服务器的D盘下“源文件”文件夹作为我们的访问内容,必须在IIS中把WEB服务器的默认路径设置为D:/源文件/,再要把访问的文件设置成为index.asp。如果还是有错误无法登陆的话,我们可以按下面的方法设置IIS中的两个选项,设置一:IIS中属性-主目录-配置-选项中把“启动父路径”前面打上勾,设置二:IIS中-web服务扩展-activeserverpage–设置成为“允许”。 4、学校网站的日常管理 基于动易网络的网站,为我们提供了强大的后台管理系统,大大方便了我们在学校网站上信息与日常管理学校网站。 4.1网站的日常管理刚建设好的学校网站中网站栏目可能和我们学校所需要的栏目不一样,那我们就应该把网站的栏目设置成为符合自己学校的实际情况。如刚刚建设好的网站上有“新闻中心”、“图片中心”、“下载中心”、“雁过留声”四个栏目,显然是不符合我们学校的情况的,因此我们可以通过后台管理系统,通过 系统设置 - 网站频道管理 将网站的栏目设置成为我们所需要的栏目。 4.2网站的日常信息刚建设好的学校网站是没有任何内容的,下面我们就要向网站里添加新闻等内容,基于动易网络的网站后台管理系统可以让我们设置不同的用户,不同的用户可以为不同的栏目添加内容,大大降低了单个人员的工作量,可以达到网页内容分配管理的目的。例如:我们学校栏目中有“教务处”、“德育处”两个栏目,我们就可以分别设置两个用户名,让两个用户名另负责“教务处”、“德育处”中的一个栏目的信息。 5、学校网站完全配置 当我们建设好了一个学校的网站后,我们要设置让其他人可以在IE浏览器的输入我们的网址(域名)就可以访问我们的网站信息。首先我们可以在申请域名的中国万网网站的管理系统中将域名指向自己学校的外网IP地址,然后通过学校的三层交换机或是防火墙指向学校的那个服务器。这样,学校的网站就与互联网相通了,在互联网内计算机只要在浏览器内输入学校的域名就可以访问网站的信息了。基于动易网络的学校网站为我们提供了一个学校网站方便、实用、快捷的网站建设方案。可有效提升信息系统平台的延续性和扩展性,加强网站的互动性,采用后台管理、远程更新、用户名分级管理等特点,可大大提高学校网站管理的效率,我们可以充分挖掘它的潜力。 作者:何哲文 单位:昆山花桥国际商务城中等专业学校 网站设计论文:化工工艺英语网站设计论文 1、化学工程与工艺专业英语网站建设存在的问题 化学工程与工艺专业英语网站建设主要是为了利用网络这一现代化平台来丰富扩展专业英语知识的学习并实现资源共享。但遗憾的是,从目前的网络资源来看,英语网站相当多,但涉及到化工专业英语知识的网站几乎没有,或者要从大量英语资料中查找自己所需要的那一点化工专业英语资料,往往工作量较大。同时这些网站还存在如下几点问题:①导航不清晰;②与专业要求相比较,不够专业化;③形式和内容较多样性;④建设或者维护技术较复杂等问题。 2、化学工程与工艺专业英语网站设计的原则 为解决上述主要问题,在化工类专业英语网站建设中必须坚持以下原则。 2.1导航清晰,信息全面由于化工专业英语网站建设的初衷在于资源共享,这就注定其内容形式繁多。为了与普通英语学习类网站区别开来,应根据化工专业学生对专业英语的需求来设计网站内容及功能,因此网站导航应简洁清晰。在进行网站全局设计时,可采用网状结构进行设计,而局部性知识模块可采用树状结构进行设计,并用导航条、菜单等形式突出各关键模块内容。 2.2专业化风格网站风格是指,网站页面设计上的视觉元素组合在一起的整体形象,展现给人的直观感受。“整体形象”包括站点的版面布局、浏览方式、交互性、内容价值等等[2]。为体现网站的专业性,在风格采用上必须考虑化工课程的专业性。 2.3形式和内容统一性网站的建设是为了学习化工专业英语并达到学习资源共享的目的,而不单纯的只是简单的供给关系。因此,在一定形式的基础上,必须注重网站的内容以及功能,使网站的形式和内容相互统一。 2.4技术简单现在网络上较活跃的网站均是由专业化的技术人员完成,使得网站的综合风格越来越美观,功能越来越强大。但技术也越来越复杂。因此网站的维护对于普通的学生或者教师而言都存在一定难度。这种“技术”的要求不利于学生开发建立起适合自己需求的网站。所以要求技术简单化,这种简单化不是低级的代名词,而是指尽量摒弃不必要的一些网站设计,达到同等功能性的同时,尽可能多的人会使用的简单技术。 3、网站设计思路 3.1课程网站模式的确定网站建设有动态和静态之分,两种模式各有优缺点,静态网站较易被检索到,但文件交互功能较弱,不支持数据库,网站后期维护管理工作量较大。动态网站则弥补上静态网站上述缺点,但其缺点是不易被检索到、总体而言,为了达到资源共享的目的,动态网站更适合。 3.2网站建设软件的确定制作网站的软件非常多,本文主要介绍Dream-weaver8这款软件,非常适合初学者,该软件可以实现建设网站所需要的所有功能。Dreamweaver8是美国Macromedia公司开发的集网页制作和管理网站于一体的一款面向大众的网页制作软件。相对于其他网页制作软件,Dreamweaver8提供了设计者和代码编写者两种布局。而我们的网站建设和管理者主要都是本专业的普通学生和教师。设计者的布局让初学者也可以通过相关书籍介绍和软件教学视频等达到网页制作的目的。 3.3课程网站内容的确定依据化学工程与工艺的专业性质,确立网站的内容。依据化学工程与工艺的专业性质,网站资料的收集方向必须紧密联系专业课程设置和学生课外学习,创新研究需要。因此,在资料收集之前,做了大量的问卷调查,调查对象主要是对专业英语最具需求的化工专业学生。调查数据显示,大约92%的学生都希望该类型网站能与所学专业和课程紧密联系。除了依据专业和学生需要,也考虑到资料收集的可行性和成本。综合分析,网站的内容应包含以下几个方面:英语学习、专业英语学习、留学英语。①英语学习内容可以细化分成四级、六级考试学习资料和一些英语学习技巧,如词汇、语法、语境培养等;②专业英语学习可分为化工类课程英语视频资料、专业术语、英语科技文字撰写、专业英语科研资料等方面内容;③留学英语可根据学生需要来分享一些学习应试技巧等资料。课程内容一方面体现化工类学生对英语学习的需求,另一方面可以给学生提供资料学习共享的网络平台。化学工程与工艺专业英语网站建设是针对化工专业学生需求所设立的,也是教学过程中的一项重大改革举措,网站建设的好坏直接影响其最终目标的实现,而网站建设也是一项综合能力的考察,只有通过不断的实践学习,才能使其不断的发展完善,才能真正实现化工类专业英语网站建设的初衷,发挥网络的作用,实现优质学习资源的共享。 作者:王艳 刘申申 朱菁 盛杰 李岚 张征林 单位:东南大学成贤学院 网站设计论文:高校示范性课程网站设计论文 1、高校精品课程建设的内涵 高校要建设好精品课程,就必须准确理解和把握精品课程建设的内涵,解读高校精品课程的内涵,也就是深刻理解教育部关于精品课程建设与评价标准的内涵,也就是五个“一流”。 1.1一流的教师队伍。所谓一流的教师队伍是指在建设精品课程的过程中,需要一支师德好,学术造诣高,教学能力强,教学经验丰富的主讲教师担任课程负责人。对于这部分教师,通常情况下需要有合理的知识结构、年龄结构和学缘结构,同时根据课程的实际情况,配备相应的辅导教师。在建设精品课程的过程中,使其充分发挥辐射作用。 1.2一流的教学内容。所谓一流的教学内容是指在组织、设计精品课程教学内容的过程中,需要进行合理安排,同时将课内课外知识进行结合,其教学内容融知识传授、能力培养、素质教育于一体,并且在一定程度上具有先进性、科学性、前沿性。 1.3一流的教学方法。所谓一流的教学方法是指合理设计精品课程教学,借助先进的教学方法、教学手段,在一定程度上充分发挥信息技术的作用,能够对多种教学方法进行灵活、恰当的运用,同时能够激发学生学习的积极性和主动性,进一步培养学生的学习能力。 1.4一流的教材体系。所谓一流的教材是指选用的教材要合理,通过创新教材开发的理念,打破传统教材的约束,进一步建立健全教材体系,进而在一定程度上形成融主教材、教学辅导、多媒体助学系统在内的整体教学方案。 1.5一流的教学管理。所谓一流的教学管理是指建立和完善教学管理制度,通过完善的规章制度对教学文件、教师教学等,教学团队等进行管理,同时对教学检查、课程评价等进行制度化管理。 2、高校精品课程网站建设中的问题 我国高校精品课程建设至今已经形成了国家、省市、学校三级课程建设体系。参与精品课程建设的高校以及课程数量都在逐渐增加,在社会上也形成良好的口碑。高校精品课程从二零零三年开始启动以来,众多高校以及教师的积极参与极大的推进了高校的教育改革,为人们提供了许多优质的教学资源,但同时在这一过程中,精品课程建设中也出现了许多问题,这些问题的出现阻碍了精品课程示范性和辐射性作用的发挥。 2.1课程及教学资源建设脱节。精品课程需符合先进性、趣味性、科学性和发展性的要求,同时要将教学和课程改革成果体现在课程中,善于总结和吸收其他的先进教学经验为己所用。优质的教育课程资源是精品课程的重要支撑,课程资源直接服务于受教育对象,因此课程资源是精品课程教育资源中占有重要地位的一种形式。目前,我国的精品课程建设主要围绕着专业必修课程、学科基础和公共基础必修课程进行建设。课程建设的主要内容有:课程标准、授课计划、实施计划、实训计划、实训指导书、教学课件、习题、案例以学习资料等。但从实际的精品课程建设情况看,课程资源建设并没有得到足够的重视,课程资源建设的情况远远满足不了精品课程建设的要求。造成这种情况的原因首先是并没有充分意识到课程资源建设的重要性;其次是技术上的问题,精品课程网站的建设不仅涉及到信息技术的知识,还需要懂得教育教学知识技能。 2.2教学方法与教学手段不足。教学方法是实现课程改革与建设的重中之重,随着现代科学技术和社会的发展,教学方法和教学手段在教学中扮演着越来越重要的角色,同时也对教师的教学能力有了更高的要求。通过对部级精品课程调查,不难发现很多教学视频还是由老师一个人在讲,教学方法还不够新颖灵活,这样的精品课程即使被制作成视频课件搬到了网站上,产生的效果也很有限。除此之外,由于很多老师对于信息技术的掌握还不够精通,运用也不够熟练,导致精品课程在网站建设过程中有些流于形式,效果不能令人满意。 2.3申报网站与课程网站区分不明显。申报网站主要是将与申报材料相关的内容进行展示,同时在一定程度上确保网站的文字内容与申报内容的一致性。而课程网站主要是对教学内容、教学交互等进行展示,其侧重点是学习的个性化。通过对比分析众多精品课程网站,可以发现申报网站与课程网站之间的区分不明显,并且彼此之间相互交错,层次模糊,还有的甚至将两者混为一谈。 2.4网站交互性能不强。对于精品课程网站交互来说,通常情况下主要包括评审资料交互、教学资料交互。其中,评审资料交互主要表现为专家查阅申报网站的资料,没有完善检索功能供评审专家进行快速查阅,这是目前精品课程网站存在的严重不足。而教学资料交互主要表现为教学者与受教者同网站之间的交互。目前,精品课程网站提供的资料,主要以PPT课件等静态资料为主,这些资料主要为教师的教学提供服务,没有对学生的学习进行充分考虑。其次精品课程网站只有少部分提供网上教学、作业提交、即时问答、在线测试等互动模块,但是这些模块还只是流于形式,并未发挥真正作用,最终导致网站的利用率不高,教学效果不理想。 2.5网站更新缓慢。在当前“大数据”的时代,精品课程网站一旦建成,就需要不断更新资源,为了进一步保证国家精品课程建设工作的顺利进行,早在2004年教育部在“教育部办公厅关于《国家精品课程建设工作实施办法》补充规定的通知”中,已经明确地规定:每门国家精品课程上网内容的年度更新(或新增)比例不得低于10%。然而部分学校的精品课程建设存在功利性目的太强的问题,没有真正把握课程建设的目的,在精品课程评审获得通过后即停止了课程建设的步伐,课程内容停滞不前,这种做法导致精品课程本身随着时间的推移而逐渐由“精品”变成“次品”。在当前这个教育方式、方法、教学理论、课程知识都在飞速发展的时代,精品课程只是代表当前很短时间的优秀教学成果,若不对精品课程网站进行实时的改进和更新,精品课程得不到持续发展,最终只能被淘汰,更谈不上发挥精品课程的教学效果。 2.6网站缺少反馈与评价功能。对于精品课程网站来说,在申报成功之后,其功能主要表现为,在网络环境下的基础上,提供了相应的学习空间。在这种情况下,对于课程的建设者来说,需要高度重视学习者对课程的意见和建议,同时以此为依据,对课程的内容进行丰富和完善。但是,在大部分的网站中,该功能模块还没有建设,在一定程度上使得课程资料、教学思想明显滞后,削弱了精品课程的功能,同时使其丧失了存在的意义。 3、高校精品课程网站建设的建议 3.1精品课程网站必须提供与本课程相关的丰富的网络资源。实施开放资源库建设项目,实行师生共建资源库的方法,开发多种渠道共同充实教育资源库,使不同的有益资源为教学服务,大大拓展教育面,从而使教育资源真正达到开放和共享。在教学资源建设过程中,按照教育学理论,以实际教学需要为准绳,将服务课程教学作为教学资源建设的重点,课程资源需达到具有较多优质资源,并且满足资源开放程度较高的要求,另外必须重视网络教学资源的易用性和有效性。教学资源可以分为基础资源和拓展资源,其中基础资源包括课程介绍、课程标准、授课计划、课程实施计划、实训计划、实训指导书、教案或演示文稿、作业和教学录像等反映教学活动必需的资源。拓展资源包括案例库、专题讲座库、素材资源库、仿真实验实训(实习)系统、试题库系统、作业系统等内容。 3.2改革教学方法和更新教学手段。对于教学方法来说,一方面是课程建设的重要内容,另一方面是教学改革的切入点,通过对教学方法、教学手段进行积极的改革,进而在一定程度上使得学生由被动学习逐渐转变为主动学习,进一步激发学生学习的兴趣,同时培养学生自主学习的能力。另外,在教学方法方面,要有一套多媒体教学法、项目教学、行为引导教学等启发式的教学方法,在教学过程中,全面贯彻遵守“学为主体、导为主线、知识传授与能力培养并重”的原则,在教学中应用新的教学方法,巩固和强化学生的实践能力。 3.3精品课程网站提供的交互平台,需要具有强大的功能。在网络环境中,精品课程网络化教学主要表现为为学生提供丰富的教学内容。所以,在建设精品课程网站的过程中,需要对交互性平台进行综合考虑,借助该交互平台建立即时答疑、作业提交、在线考试等功能模块,进一步实现学习的交互性。 3.4精品课程网站通常情况下需要具备动态性特征,进而在一定程度上为课程的后续建设提供方便。在对精品课程网站进行建设时,需要将技术平台建设与课程资源内容建设进行分离,也就是所谓的技术人员主要对网站平台进行开发,而建设、完善课程资源内容主要由主讲教师来完成。建设动态精品课程网站,通常情况下需要以后台数据库为基础,通过建立后台数据库,在一定程度上节省教师更多的时间和精力,进一步使得教师利用更多的时间和精力专注于教学改革与课程内容建设。 3.5精品课程网站要具备相应的更新检测系统,以及评价反馈系统。通过更新检测系统在一定程度上可以进一步更新和调整网站的相关内容,同时为学校、省,以及国家相关部门开展检查工作提供便利。教师和学生可以与评价者借助网站评价反馈系统进行沟通和交流。另外,根据点击率、访问量等相关信息,可以对网站进行深入的研究和分析,进而为精品课程网站建设,以及完善精品课程网站内容提供参考依据,使课程建设者迅速调整网站相关内容。 4、结束语 精品课程作为示范性课程,在日常教学过程中,通常情况下需要具备一流的教师队伍,丰富的教学内容,完善的教学方法,以及一流教材和教学管理等特点。在建设精品课程的过程中,需要通过持续不断的努力而逐步接近目标。建设精品课程网站的最终目的不是建设精品课程,而是以精品课程建设为中心,进一步创新教育理念,丰富教学内容,完善教学方法,优化师资结构,提高课程管理水平,进而在一定程度上提高高校课程网站建设水平,最终实现高校人才培养的目标。 作者:郭伟 单位:西北农林科技大学信息工程学院 网站设计论文:服务型网站设计论文 1功能设计 (1)常用类气象信息服务。 气象预报:服务型气象门户网站设计与建设研究文/鲁静中国的门户网站正处于以用户体验和服务质量为主导的发展时期,加强网站的服务质量建设是当前的工作重心。气象门户网站既是相关气象部门对外交流和形象宣传的平台,也是气象信息、使公众获得所需数据的重要渠道。本文对目前的服务型气象门户网站进行思考,总结其特点,提出服务型气象门户网站的功能模型和设计特点,升级服务方式,更好地为公众服务。摘要三天、七天等短期长期的国内外各大城市天气预报查询,气温变化曲线图,24-48小时降水量预报,以及数值预报形势等专家用图。短时天气警报,空气污染气象条件预报、旅游气象预报,pm值、紫外线、环境等方面的天气指数预报。气象要素实况:环境预报、降雨量实况、温度实况、卫星云图、雷达图、自动站资料、遥感资料,雷达回波图、全省主要城市天气实况——包括气象观测站点的气温、降水、能见度、风向风速、气压等实时气象要素查询。气象历史资料:提供气象检测和预测站点历史上任意时段和日期的最高、最低气温、降水量、平均温度等气象要素。月度或年度气候信息:包括气温距平、降水百分率等气候分析与月预测产品,全国主要城市历史气候背景资料。 (2)公众指导教育服务。 定期更新一下热点专题,对广大民众进行气象科技、环境气象、旅游气象、气象与健康、气象与农业和养殖业等方面的科普。并提供科普书籍、影像的下载。 (3)管理信息模块。 给民众提供气象系统内各级单位的信息资料,包括单位基本情况介绍、机构组成、领导组织、联系电话、地址等。同时也对气象部门进行简讯报道,国家、省及气象部门防灾减灾政策、工作的最新动态,气象部门关于防灾减灾和公众服务的管理工作介绍等。 (4)新闻模块。 集中各种气象新闻,包括防灾减灾、科研教育、科技服务、政策法规、文明建设、神州气象、台站风貌、气象科普等人文栏目。 (5)互动模块。 评价留言板:实现访客与网站工作人员的交流,收集群众的反馈,顺应市场发展的规律,改进产品,提高服务。还可以开设意见信箱、咨询投诉、在线访谈、微信微博接口、网上调查和投票等功能。 2页面设计 网站设计的基本原则是重点突出,条理清楚,层次清晰,简洁干练。布局上要简单,不要有太多、太大的动画和广告,内容上要主次分明,言简意赅。(1)首页设计要简单出彩。 首页是网站的门面,也是最重要的部分,将热点消息和留言放到醒目位置,利于调动公众的积极性,及时反馈对服务的意见和建议,不断的改进服务产品、提高服务质量。 (2)标志鲜明。 一个成功的网站需要有自己的标准,也就是大家所说的Logo。Logo是站点特色和内涵的集中体现,因此要设计的有特色,让用户印象深刻,见到就能想起。 (3)色彩雅致舒适。 网站给人的第一印象来自色彩视觉,确定网站的色彩基调相当重要。色彩要用于网站的标志、标题、主菜单和主色块,给人整体统一的感觉。字体色也要便于阅读。可以对主体或重要消息运用强烈的对比色,但整体的原则是淡雅宜人。 3常用技术 目前的服务型门户网站有很多是采用ASP+SQL+IIS的建站模式,具有技术成熟、管理简单、源代码通俗易懂、维护方便的特点。网站通过Dreamweaver、FrontPage等网页编辑开发工具进行开发;结合Java开发语言和Javascript或VBscript开发脚本进行功能模块的实现,网页外观可以通过Flash和Photoshop进行美化和设计;网站后台数据库模块则可以使用C#或C++语言进行开发,提供Oracle或SQL数据库的接口,实现数据的快速便捷存取与检索。 4结语 服务型气象门户网站要达到对海量数据的科学收集、筛选、分类、及时更新,真正实现信息资源的共享,为社会公众提供更为便捷的查询手段,更加及时公开、更新相关信息,提升管理水平和公共服务能力。网站部门可以更灵活、准确、高效、智能的多样化气象产品;客户则可以根据自己的需要随时查询所需的气象产品,或者通过多种途径实现互动。 作者:鲁静 单位:湖北省气象服务中心
石油化工自动化技术研究:浅析我国石油化工自动化的构成及关键技术 摘要:几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 关键词:石油化工自动化关键技术 化学工业是国民经济中必不可少的重要组成部分,它不但直接影响国计民生而且与国民经济的其他部门密切相关,同时又是农业、轻工、纺织、国防、交通运输等部门发展的不可或缺的基础工业之一。化工生产过程,往往是在密闭的容器和设备中,在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的。此外,不少介质还具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质。因此,为使化工生产正常地、高效地进行,就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内,并尽量使生产过程自动化、现代化。所谓化工生产过程自动化,就是在化工设备上,配置一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行。 一、化工自动化释义及其重要意义 在化工设备上,配备上一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,是生产在不同程度上自动地进行,这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法称为化工自动化。实行化工自动化的重要意义: (1)加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量; (2)减轻劳动强度,改善劳动条件; (3)能够保证生产安全,防止事故发生和扩大,达到延长设备使用寿命,提高设备利用能力的目的; (4)生产过程自动化的实现,能根本改变劳动方式,提高工人文化技术水平,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCs(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCs)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MEs(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:AdvancedModelingTechnologies)、先进计划与调度技术(APS:Adv用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到全企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由(RTO:Real timeopfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MEs)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安全监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的优秀,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为0)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导全企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 随着科学技术的飞速发展及其在工业生产中广泛和深入的应用,近几十年工业生产的发展体现着两个明显的特征,一是生产规模越来越大,二是生产技术水平越来越高。长期以来,我国化学工业技术水平较低,导致能耗物耗高,限制了化学工业的发展。要改变这种局面,根本的出路就是走科技进步的道路,采用先进实用的技术改造传统产业。将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化技术研究:我国石油化工自动化技术理论的几点研究 几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 一、我国石油化工自动化技术的现状 我国石油和化工自动化经过50年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。随着我国经济建设的快速发展,我国的石油化工工业遇到了前所未有的发展机遇,同时也面临着越来越严峻的挑战。与先进国家相比,我国的石油化工工业还普遍存在着能耗大、产品质量差、生产过程工艺落后、自动化水平低、管理水平低、信息集成度低、综合竞争力弱等问题。而企业综合自动化系统是将先进的工艺装备技术、现代管理技术和以先进控制与优化技术为代表的信息技术相结合,将企业的生产过程控制、优化、运行、计划与管理作为一个整体进行控制与管理,提供整体解决方案,以实现企业的优化运行、优化控制与优化管理,从而成为提高企业竞争力的优秀高技术。 国外大型流程企业、特别是石油化工企业均重视信息集成技术的应用,纷纷以极大的热情和精力,构架工厂级、公司级甚至超公司级的信息集成系统。1995年美国、日本、西欧等国已有100多家炼油、化工企业在实施CIMS计划,推动了流程工业综合自动化技术在实际生产中的应用,如日本三井石油化学工业公司、美国德曹达公司、高尔公司等化工企业都相继建立了综合自动化系统。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MES(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:Advanced Modeling Technologies)、先进计划与调度技术(APS:Advanced Planningand Scheduling)、实时优化技术(RTO:Real-time Opfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MES)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安垒监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的优秀,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到垒企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为O)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导垒企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化技术研究:我国石油化工自动化技术的若干探讨 摘要:化学工业是国民经济中必不可少的重要组成部分,它不但直接影响国计民生而且与国民经济的其他部门密切相关,同时又是农业、轻工、纺织、国防、交通运输等部门发展的不可或缺的基础工业之一。化工生产过程,往往是在密闭的容器和设备中,在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的。此外,不少介质还具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质。因此,为使化工生产正常地、高效地进行,就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内,并尽量使生产过程自动化、现代化。所谓化工生产过程自动化,就是在化工设备上,配置一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行。 关键词:石油化工 自动化 关键技术 几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 一、化工自动化释义及其重要意义 在化工设备上,配备上一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,是生产在不同程度上自动地进行,这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法称为化工自动化。实行化工自动化的重要意义: (1)加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量; (2)减轻劳动强度,改善劳动条件; (3)能够保证生产安全,防止事故发生和扩大,达到延长设备使用寿命,提高设备利用能力的目的; (4)生产过程自动化的实现,能根本改变劳动方式,提高工人文化技术水平,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MES(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:Advanced Modeling Technologies)、先进计划与调度技术(APS:Advanced Planningand Scheduling)、实时优化技术(RTO:Real-time Opfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MES)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安垒监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的优秀,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到垒企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为O)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导垒企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 随着科学技术的飞速发展及其在工业生产中广泛和深入的应用,近几十年工业生产的发展体现着两个明显的特征,一是生产规模越来越大,二是生产技术水平越来越高。长期以来,我国化学工业技术水平较低,导致能耗物耗高,限制了化学工业的发展。要改变这种局面,根本的出路就是走科技进步的道路,采用先进实用的技术改造传统产业。将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化技术研究:石油化工自动化技术分析 1实现信息集成共享 石油化工产业具有自身的发展特征,在石油化工产业的生产过程中存在着大量的数据。这些数据是生产的实时状况的集中体现,对这些数据的有效控制、管理及应用,不仅能够实现对石油化工生产过程的有效监督,而且对于石油化工产业的科学有效管理和长远发展同样具有积极的促进作用。因此,实现石油化工自动化技术的良好发展,首先应该注重对这些数据的分析和管理,实现信息集成共享。总之,信息集成是综合自动化的优秀技术,也是石油化工业自动化技术的主要载体,为了促进我国石油化工自动化技术的发展首先必须注重信息集成,实现信息共享。 2模拟自动化技术应用的流程 一方面,石油化工产业的炼油及后续利用过程非常复杂,石油化工自动化技术的直接应用具有一定的风险性,需要做好前期准备工作;另一方面,石油化工自动化技术应用本身也是一项系统性工程,具有一定的复杂性。因此,为了保证石油化工技术的有效应用,应用之前最好进行流程模拟。所谓流程模拟,是指对石油化工自动化技术的应用过程加以模拟,即建立能够反映石油化工生产过程的模型。进行流程模拟,在石油化工产业正式综合运用自动化技术进行生产之前首先将生产的工艺原理与整个系统化炼油生产过程紧密结合,可以为自动化技术的实际应用打下坚实的基础,对于提高石油化工生产过程的结构优化能力也具有积极的促进作用。 3综合考虑各项因素 在石油化工生产中采用自动化技术,除了技术本身的优秀竞争力之外,还应该综合考虑安全、效率与成本等各项因素。首先必须考虑安全问题。安全是一切产业发展的最基本准则,石油化工自动化技术的应用也不例外,一方面要保证自动化设备和装置本身的安全运行,另一方面还应该对这些设备和装置进行定期检查,做好设备和装置的维护工作。其次,应该考虑自动化技术的运作效率。石油化工自动化技术是在综合评价传统生产方式的基础之上提出的,应该具备比传统生产方式更好的工作效率,否则就失去了采用自动化技术的意义。因此,在石油化工自动化技术的实际应用中,企业应该通过先进的工艺流程模拟技术和科学的管理方式不断提高自动化设备的生产效率,实现石油化工产业的最优发展。第三,应该考虑自动化技术的应用成本。先进的技术设备和技术工艺显然能够促进石油化工产业生产效率的提高,但是如果自动化技术的应用成本过高则不符合企业追求经济效益的初衷。因此,在石油化工生产中采用自动化技术还应该考虑投入自动化技术的研究与应用所需要的总体投资,权衡自动化技术应用的利弊,实现企业生产效益的最大化。 4结语 石油化工是我国经济发展的支柱性产业,我国高度重视石油化工自动化技术的应用和发展。在石油化工工程中采用自动化技术,将先进的工艺技术、科学的管理技术、现代化的信息集成技术有机结合,对于促进我国石油产业乃至整个国民经济的发展具有重要的意义。 作者:孟凡彬 石油化工自动化技术研究:石油化工仪表中的自动化控制技术 摘 要在石化生产中,化工仪表构成了其中的优秀部分,运用化工仪表可以测定石化工业的数据及信息,从而为自动化的石化工业控制提供根据。近些年来,石化企业更多运用了新型的自动化技术,在自动化控制的前提下改进了工业仪表,进而确保了化工仪表具备更高的可靠性与精准性。由此可见,自动化控制的充分落实有利于保证石化生产符合基本目标,从而创造优良的石化生产效益。为此对于石油化工领域而言,有必要明确自动化控制的基本特征及其内容;结合自动化仪表技术的运用现状,探究可行的技术措施。 【关键词】石油化工仪表 自动化控制 技术措施 现阶段经济正在迅速进步,与之相应的石化行业也扩大了规模。面对信息化的新形势,石化企业有必要运用自动化控制的基本技术来实现仪表改造,在此基础上明确实时性的石化生产信息。从目前阶段来看,石化企业通常面对激烈的行业竞争,与此同时也应当满足现阶段较大的石油消费总量。同时,石化生产通常包含了较复杂的流程,各个环节都表现出较高风险性。面对新的石化工业趋势,企业需要致力于升级改造自动化仪表,完成智能化以及自动化的仪表操作与控制。因此可以得知,对于石化行业进行的日常生产有必要全面加以控制,对此应当选择自动化控制的方式,确保在根本上提升石化行业日常运行的实效性。 1 自动化控制的基本技术特征 在传统的生产控制中,石油化工行业通常运用批量控制的自动化策略来实现生产控制,典型技术为DCS的化工控制系统。在自动化控制中,DCS系统有助于简化流程;然而不应当忽视,这种控制流程也耗费了较高资金。近些年来,自动化控制相关的技术手段正在更新,这种现状也突显了自动化控制的重要价值。具体而言,自动化控制应当具备如下的技术特性: (1)自动化的仪表控制有利于优化技术措施。近些年来,自动化控制的具体措施正在获得改进和提升,这种现状在本质上优化了现阶段的控制技术。从化工领域来讲,对于仪表控制通常可以选择PID方式。相比于DCS方式,PID设置了独立性的软件包,在此基础上密切联系了软测量技术与动态变量技术。目前的状态下,很多化工企业已意识到PID技术的价值,因而也开始尝试运用串级控制的仪表测控方式。 (2)化工仪表控制构建了交互界面。化工仪表实现自动化控制,这个过程不能缺少交互性的人机界面。运用人机交互的措施来显示实时性的数据,这样做在根本上符合了集成性的化工生产。具体的措施为:在显示器的辅助下,人机交互设备就可以显示信号灯信息,进而为化工决策提供必要的参考。从现状来看,人性化的交互界面正在逐步推广与普及,这种模式具备直观化以及人性化的特性,因而有助于构建人机交互的框架。 (3)自动化控制在本质上保障了安全性。石化行业表现出较强风险性,这是因为各项生产操作都蕴含危险性。为了消除风险,自动化的化工x表有必要确保安全,对于各项风险都应当予以控制并且尽量消除。对于安全性加以综合考虑,自动化控制最根本的目标就在于保证安全,在此前提下提升利润并且杜绝频繁发生化工事故。 2 具体技术运用 从化工生产的角度来讲,化工仪表应当体现重要的价值。自动化和数字化技术与化工生产实现了紧密结合,这种趋势下也诞生了安全性良好、分辨率与稳定性更高的化工仪表。同时,自动化仪表具备更简单的仪表结构,有助于进行实时性的化工生产监管。对于在线分析而言,可以运用自动化的仪表控制来提升化工生产效能。从现阶段来看,自动化控制在化工仪表领域应当包含如下的具体运用: 2.1 在线的自动检测 化工仪表的基本性能就在于自动化检测,对于实时性的化工生产流程应当予以检测。因此,自动化控制的措施符合了在线检测需求。例如在生产中,通常需要调节为最适当的温度,对此就可以借助在线仪表检测的方式来实现。具体而言,自动化控制下的化工仪表能获得实时性的生产温度,精确显示各类化工设备的实时温度。这样做,就可以方便实时性的化工控制。技术人员可以运用液位计的方式来完成自动测量,确保可视化的化工生产进程。 2.2 分散式的生产控制 化工仪表实现分散式的生产控制,指的是有效分化半成品以及成品油,从而确保各流程的精确性与可控性。从现阶段的石化行业来看,多数企业已经具备了分散式的自动化控制仪表,因此也构建了分散控制所需的化工系统。近些年来,新兴技术正在迅速涌现,在此前提下诞生了智能化的数字操控仪表系统,例如兼容性的OPC化工系统。由此可见,网络辅助下的自动化仪表控制有助于提升化工生产的精准性,在最大限度内减少投入成本。 2.3 现场总线的自动化控制 在智能化的趋势下,现场总线控制也逐步运用了自动化手段来确保控制实效。近些年来,某些化工企业已经引入了微型化与数字化的新式总线控制,自动化控制下的现场总线系统还可以共享信息,通过实时性的手段来传输化工信息。因此在现场总线的帮助下,企业内部各部门都可以随时沟通,提升智能化层次。对于综合性的化工管理成本进行了降低,同时也在根源上提升了化工生产中的自动化水准。 3 结论 石化生产的根本目标就在于保障安全性,对于生产效能进行全面提高。从仪表控制的角度来看,如果能运用新时期的自动化技术实现控制,那么就可以在根源上提升企业获得的综合效益,同时也杜绝了仪表控制中的误差。由此可见,自动化技术与仪表控制应当实现密切结合,运用自动化的手段和措施来检测各项生产指标。截至目前,自动化控制运用于化工仪表的具体实践并没有达到完善,因此仍有待长期的改进。未来的化工生产中,关于自动化的仪表控制还需要摸索经验,在此基础上服务于石油化工综合效能的提升。 作者单位 上海中曼石油装备有限公司 上海市 200120
在对导数相关的题型进行解答时,大部分都可借助“一次求导”将其解决,然而部分题型必须要借助“二次求导”才能使其解题思路清晰、过程明确。在对函数问题进行解析时,“二次求导”是一个极佳的方法,将全新的建模思路、解题意识即途径融入到了数学中。 1二次求导与不等式恒成立问题 在高考数学内容中,不等式恒成立这类问题出现的频率十分高,主要是对高中生对问题分析、解决及其逻辑思维能力进行考查。不等式恒成立问题的转化过程中出现的难点主要是分离常数和最值的求解,因为如果题目中涉及e或者x时[1],很难分离常数,就算能够分离,求最值也会遇到困难,这时可以考虑用二次求导来解决不等式恒成立问题。 注:借助函数的构造,通过导数这一工具对不等式进行求证,是导数的一个重要应用途径。在实际解题的运用过程中,要想对部分不等式进行求证,通常都必须借助二次或是三次的函数构造即求导才能将该题完美解决,故而必须不断进行多次函数构造即多次求导的解题意识进行培养。 2二次求导与函数单调性 在对原函数单调性进行判断时,导函数所发挥的作用极其关键。若导函数大于零,则代表原函数为增;若导函数小于零,则待变原函数为减。这是一次求导在函数中的应用,然而有时在对导函数的值与零之间的关系进行判断时,一次求导所发挥的作用不足,此时就必须借助“二次求导”,即对原函数的导函数再次求导。通过二次求导对导函数的增减性进行判断,最终将原函数的单调变化得出。 注:借助导数对函数单调性进行解析,将函数导数解出后,若是通过对不等式进行求解无法将答案得出时,可再次对导函数进行求导,以此将导函数的零点及其单调性解出。在此期间,必须要将二次求导的目的明确,即通过导数符号的利用对函数的最值即单调性进行判断,进而将原函数的单调性得出。 3结语 在对函数进行研究时,借助导数所能取得的成果十分有效。“二次求导”是函数问题的有效解决方式,通过“小构造,再求导”能够将解题中的“大智慧”充分体现。教师在日常教学中,尤其是在复习阶段,应将“导数应用”的意识培养当作重点进行,确保学生在函数解答中对“二次求导”的运用能力,以此使其知识综合运用能力得到有效提升。 参考文献: [1]唐轩达.再求导的大智慧——例谈“二次求导”在高中函数问题中的应用[J].科学中国人,2017(6). [2]庄婧涵.浅谈二次求导在函数问题中的应用[J].中华少年:科学家,2017(9).
信息技术管理论文:网络信息技术管理论文 摘要:文章介绍网络信息技术对高校图书馆在管理、服务、开放时间、管理人员四个方面所带来的影响。 关键词:网络环境;信息技术;高校图书馆 电子计算机与现代通讯技术相结合,为人类创造了全新的信息技术——网络信息技术。它是电子计算机和现代通讯技术相互结合基础上构建起来的宽带、高速、综合、广域型数字式电信网络,这种网络通过网中设网、网际互联可以覆盖一国、数国乃至全球。网络技术的形成和迅猛发展,信息机构以网络为传输手段,以数字化的信息资源为基础,为用户提供准确、及时、个性化和全程式的信息服务创造了条件和提供了可能。图书馆的传统服务方式受到前所未有的极大冲击和挑战。 高校图书馆不但是学校文献信息中心,也是为教学和科研服务的教育学术性机构,现代信息技术是影响图书馆发展最深刻的环境因素。高密度的信息储存技术,在变革了人们生产、收集、组织、传递和使用知识信息的方式的同时,也使信息服务的机制、结构与服务手段发生了巨大的变化。如何将一些先进的信息技术结合运用到图书馆的管理和服务中,用这些技术来促进日常工作,改变限于向读者提供馆藏文献,还提供所有网络上的可利用的文献,协助教学和科研是目前我们高校图书馆的工作重点。网络技术将带来信息的聚集、包装、检索、传播、复制、再生产的变化。如何在网络信息技术环境下发挥高校图书馆的最佳效益,网络环境下高校图书馆工作受到了哪些影响,是人们十分关注的问题。 一、网络信息技术对图书管理工作的影响 进入21世纪,数字化、网络化的信息革命从根本上推动了图书馆的发展进程,计算机日益成为图书馆的主要设备,图书馆采用了各种自动化集成系统建立自己的内部网络环境,呈现出网络化、信息化、智能化和社会化的特征。图书馆自动化管理一方面由于开展网上预约、催还书、推荐新书等业务,解决紧俏文献的供需矛盾和逾期罚款的问题,使流通工作更具人性化。另一方面建立起图书馆工作的信息网络,可以合理配置文献资源网上协作采访,集中编目以及馆际互借,管理所需的工作统计也变得非常方便快捷。与传统的手工操作相比,信息技术的使用完善了图书馆的管理工作。例如,在网络环境下,我们开通了网上预约图书,预约书到馆后的管理很重要,这也从另一方面反映了图书馆管理状况。必须按照到馆时间专架存放,便于预约者快捷取书借阅。若是同其它的还书一样入库,则不方便其他读者借书,而且容易引发借阅争端。 二、网络信息技术对图书馆服务工作的影响 长期以来在思维定势支配下,国内图书馆在网络信息服务实践中,对用户服务工作并未充分重视,在理论上表现为大学图书馆未能站在读者角度,制定适当的信息资源和信息服务发展政策,往往还是站在自己的立场上进行馆藏和网络信息资源的搜集和提供,常常缺乏对本校专业和用户对象的针对性服务,从而造成网络信息服务提供与信息用户需求脱节。 高校图书馆的用户大多是学生,他们在利用图书馆的过程中难免会遇到各疑难问题,帮助他们解决问题的渠道是否畅通,问题能否得到及时的解决,在很大程度上制约着他们利用图书馆的效率。在网络环境下,图书馆可以将常见问题以FAQ的形式张贴在图书馆的主页上,供学生查阅;同时可以通过电子邮箱和实时问答等形式及时解决学生的疑难问题,另外,图书馆应设置咨询台,随时随地为用户提供优良的服务。尤其是学生在做毕业论文,需要查找专业的书籍和资料时,图书馆的工作人员能为他们提供专业的服务,指导他们充分利用馆藏和网络资源,在有限的时间内尽有可能多的找到有用的资料。高校图书馆除了具备完善的图书馆和信息服务法规、政策外,其网络信息服务还随着图书联盟和数字图书馆发展而发展。因此图书馆必须提高服务质量,服务质量是图书馆工作的生命线。 三、网络信息技术对图书馆时间的影响 时间管理是实现图书馆全面管理的必须条件。在网络环境下,电子文献、数字文献的大量出现,海量信息蜂拥而至,增大了用户检索和利用的难度,那么,为读者过滤垃圾信息,让他们汲取信息精华,让他们查全查准自己所需的信息,高校图书馆的工作人员责无旁贷。因而,高校图书馆必须加强时间管理,避免浪费读者富贵的时间。 高校图书馆保证足够的开馆时间,才不至于让用户吃闭门羹;科研人员在查新、科研立项、研究中期、结题等阶段,他们特别希望在图书馆获取最新、最快的第一手资料,信息工作人员应该竭尽全力为他们做好文献保障工作,提供快捷的文献传递服务;教师在学期准备暑期用书,在开课前查找相关的资料时,都应该保证他们到馆时,图书馆能提供有力的文献资源支持,保证他们的文献查阅时间。如果开馆时间完全与学生上课时间重叠,用户的需求就无法得到满足,增加开馆时间,就可以有效地保证馆藏文献的充分利用,使有限的资源被重复利用,进而满足广大用户的需求。节省用户的时间就能创造价值,因此从高校图书馆的服务管理的角度上看,要千方百计地节省读者的时间以创造更多的社会价值,取得更好的社会效益。 四、网络信息技术对图书馆管理人员的影响 图书馆事业的不断发展,新技术、新方法的不断引进,图书馆专业工作者的知识内容需要不断更新,信息技术的发展将不可避免的对原有的图书馆服务思想和服务体系带来冲击,图书馆管理人员在信息技术日益发展的环境下,要明确图书馆的使命并没有改变,信息技术并非取代了图书馆管理人员,相反,图书馆管理人员作桥梁、导航作用将变得更为重要。信息技术使图书馆工作变得更加便利和高效,使资源共享更容易实现,只有传统的方式与现代的信息技术相结合,人和机器相协调才能为读者提供更加优质的服务,才能提高学校的科研和教学水平。因此在网络环境下,对图书馆工作人员的工作技能和工作效益提出了更高的要求:必须加强自身的业务学习,掌握必要的计算机及网络知识,提高自身的综合素质,才能为读者提供优质、高效的信息服务。 网络信息服务实际上汇集无数最新科技成果,并随技术发展而发展,国内大学图书馆目前在基础网络建设上与国外差距并不大,但在图书馆学、计算机科学、通讯科学和其它相关技术上仍需紧紧跟随国际最新进展,希望能够迎头赶上。 信息技术管理论文:语文课堂教学信息技术管理论文 摘要:随着信息社会的到来,多媒体、网络等信息技术在教学实践中的运用,使常规教学形式更为丰富多样,为教学开辟了令人向往的广阔前景,进一步激发了学生的学习兴趣,让小学生获取更多的感性经验,主体性得到了发挥。 小学语文教材内容丰富,语言优美,富有形象性和趣味性,最适合采用电教手段进行教学。但多种媒体的运用,也会一定程度上限制学生的思维的发展、语感的培养等等。本文将就这些利与弊进行论述,进而对如何更好地在小学语文教学中使用多媒体教学手段提出一些意见和建议。 关键词:多媒体小学语文教学 当前,具有高度集中性、良好冲击力、信息容量大等特点的多种教学媒体纷纷走进课堂,使常规的教学如虎添翼,尤其是小学语文课堂教学。真可谓是“旧时王榭堂前燕,飞入寻常百姓家”。多媒体以直观形象、生动的方式呈现教学信息,从根本上改变着教学面貌。教师在教学过程中,巧妙地运用多种媒体进行教学,能有效地提高学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,使学生的形象思维和逻辑思维能力均衡发展,从而促进学生全面发展。 近年来,笔者着眼于小学生的持续发展的需要,根据儿童在小学阶段发现能力的发展特点,恰当合理地借助现代信息技术的辅助性功能,运用信息技术的双向性、交互性,探索了在学科教学中培养学生发现能力的培养策略。下面结合教学实践,谈谈在小学语文教学中运用多种教学媒体进行教学的一些电教手段。 一、创设情境,激发“兴趣点”。 我国古代的大教学家孔子说过:"知之者不如好知者,好知者不如乐之者。"这里的好之、乐之,其实指的是兴趣。学生只有对所学内容产生好奇,发生兴趣,才会产生探索的内驱力,才会去思考,去发现。学生的思维活动是建立在浓厚的兴趣和丰富的情感基础上的。因此,教师在课堂上要创设一个富于激发学生情绪、情感和思想的情境,利用多媒体课件等直观形象的手段,将学生引到情境之中,以激发他们探索发现的兴趣。 例如在教学《威尼斯的小艇》这课时,我在一开始就播放了一段自己剪辑的长达五分钟的威尼斯风光片。因为由影视图像或图片剪辑而成的课件可使学生置身于一种五彩斑斓、声像同步、动静结合的教学环境中,既能吸引学生的注意,又能激发他们学习的兴趣。使学生在乐学、会学,在和谐氛围中,提高智力水平,增强课堂实效。果然,水上城市独特的异国风情、动听的异国音乐,不仅让学生了解了威尼斯的特点,而且让学生受到了美的陶冶,吸引了学生的注意力。随着画面的不断变换,加上老师绘声绘色地讲解,看完录像片后,学生的学习兴趣都被调动起来了,个个兴致勃勃,热情高涨。 二、直观呈现,疏通“重难点”。 小学语文教学形成重点的重要原因之一,就是学生对教材中某些文字内容缺乏相应的感性知识,缺少进行抽象思维活动的中间媒介。传统的语文教学往往会为突出教学重点,突破教学难点,解决一些很抽象的问题,花费大量时间和精力,然而小学生由于受认知能力的限制,不但感触不深,还易产生疲倦和厌烦的情绪。 多媒体具有丰富的展力,能突破时间、空间的限制,直观地再现客观事物,给学生提供具体可感的形象。它集图象、文字、声音于一体,全面刺激人体器官,能充分调动学生的积极性,使学生轻松舒畅地多角度接受内容,从而增强学习知识的质量和效率。如果在教学中以多媒体活化课文内容情景,把抽象的内容具体化、静止的关系动态化,直观地演示事物的变化和知识的形成过程,帮助学生克服认知障碍,化难为易,能收到其他教学手段难以达到的效果。 如在《麻雀》一文的教学中,我先用多媒体显示娇嫩弱小的小麻雀,让学生先仔细观察,培养其观察能力,然后训练口头表达能力,口述小麻雀的动作、样子、神态,激发学生情感,使他们怜悯、爱护这只小麻雀。接着用多媒体真实形象地展示一条凶猛的猎狗一步步逼近小麻雀的情形,让学生亲眼目睹这惊心动魄的一幕,为突破难点作铺垫。然后运用多媒体电脑动画:“老麻雀像块石头似的落在猎狗面前,扎煞浑身的羽毛,绝望地尖叫着。”通过看屏幕上活生生的老麻雀愤怒地不顾一切地扑了下来,并且配上老麻雀绝望地尖叫声,让学生感受得更真切,理解地更深刻,顿时明白老麻雀怎样落下以及这样做的原因,那就是强大的母爱。这样设计,突出了重点,简易突破了难点,也体现了语文教学的基础性和人文性。 三、拓展延伸,增大“求知点”。 教材只是教学的凭借,课堂上不仅要让学生掌握书本知识,体会它所包含的思想内涵,更重要的是教给他们学习知识的本领,引导他们去阅读各类课外书籍,同时深化课内知识。为使语文教学内容更加充实,更好地实现知行统一的教学目的,我经常借助多媒体课件存储量大、功能强、操作简便等特点,给学生补充一些符合小学生情趣的、有吸引力的故事、诗歌、漫画、寓言等,提高学生的认识水平,扩展学生的知识面,丰富语文教学的内容。 例如《海底世界》一文,这是一篇知识性文章,课堂上如何融知识性、趣味性、生动性为一体进行教学是至关重要的。我在课件制作中搜集大量的海底动物图片及录像,按照“海底的光线、海底的声音、海底动物的行动和迁徙、海底地貌和植物、海底矿藏”等几个方面分好类,在让学生自主学习课文的基础上,组织学生观看。并通过网络等方式寻找了大量有关资料,如《海洋里的“飞行家”》、《人类的秘密仓库》等书籍资料或录像片,让学生进一步地感受海底世界的奇妙。教学结束时,告诉学生这些知识来自《十万个为什么》、《百科全书》和网络,还告诉他们这些书上还有很多很多有趣的知识,并在屏幕上出示这些书,鼓励学生养成课外阅读的好习惯。 四、活跃思维,丰富“想象点”。 多媒体教学以图形和动画为主要手段,能够让学生展开想象的翅膀,自由地飞翔。人们学习任何知识,都是离不开想象的。阅读教学更是这样,必须重视启发和引导学生去想象,去思维,帮助学生仔细、全面、深刻地体验课文内容,把抽象的文字变成形象的画面,为想象思维提供丰富的表象。 如传统的古诗教学中,我们唯恐学生不能理解诗意,于是反复解说,还让学生解释背诵诗意,这样的结果只会使学生害怕、讨厌古诗,更不用说体味诗的美感了。多媒体教学帮我们解决了这一难题。比如《题西林壁》中“横看成岭侧成峰,远近高低各不同。”这句,从字面上解释是:庐山从正面看是雄伟奇特的大岭,从侧面看又成了高挺峻峭的山峰,无论是远看、近看、高处看、低处看,庐山的模样都是不同的。尽管学生对文中意思是明白了,但凭有限的经验难以想像这种景象,也很难体会诗人的情怀、理解诗中的哲理。我借助多媒体逐一出示庐山的正面图、侧面图、远景、近景、高空俯视图、山脚仰视图,学生不仅领略了庐山千变万化的美景,更是领悟了“远近高低各不同”的深刻含义。然后我让学生想像:如果你身在庐山中,能看到庐山千变万化的姿态吗?这是为什么呢?多媒体演示:诗人渐渐走近庐山;诗人边登庐山,边环顾左右,却只看到山石丛林,不由慨叹“不知庐山真面目,只缘身在此山中。”接着开展讨论:怎么样才能看清庐山真面目呢?从而揭示更深刻的道理:看事物不能光看表面,要多方面、多角度地观察。 在运用多种教学媒体教学的过程中,我深切体会到了多媒体辅助教学及利用网络环境培养学生发现能力的优势,同时也体会到多媒体教学的众多弊端。如: 1、在目前资源库还有待于进一步完善与充实的情况下,制作相关课件,既耗时又耗神,精力与能力都心有余而力不足的感觉,希望这种状况在不断的开发积累的基础上会有改善。 2、语文教学是以语言文字为载体,让学生领会祖国语言的丰富内涵。如果过多过滥运用多媒体教学,就会喧宾夺主,违背了多媒体“辅助”教学的宗旨,使学生在课堂上走马观花,无意注意过多而导致课堂教学流于形式,不能由表及里,更谈不上真正发挥学生的主体性。 总之,多媒体教学过程中不能只顾教师对学生的灌输或学生脱离教师而单纯与机器交互学习。只有合理、充分地设计、开发、利用多媒体资源,把握住教育的时代脉搏,有机结合语文教学的特征,多媒体优化小学语文教学目标才能更好地实现,素质教育才能真正地落到实处,才能充分体现多媒体教学的真正含义。 信息技术管理论文:学科教学信息技术管理论文 摘要:随着的进步,化、信息化已成趋势,本文作者在多媒体课件的制作与教学过程中,进行了有效的整合探索,本文从教学结构、教学环境、教学模式三方面作以探讨。 信息技术的飞速,我们进入了一个数字化的时代。信息技术的已经对传统的教学产生冲击,信息技术的引入,使课堂教学模式发生了很大的变化。教学中适时地利用多媒体传递教学信息,调动学生的多种感官参与课堂教学活动,为学生创造轻松、交互、动态、开放的教学环境,充分发挥学生的主体作用,改变传统教学中对学生主体地位不够重视的情况。以多媒体机为优秀的信息技术在教育领域的应用突出表现在开展CAI(ComputerAssitedInstruction简称CAI)教学,CAI使学科教学整合了信息技术,创设了多媒体化的认知氛围,是全面提高学生素质,提高教学质量,发展学生智力和能力的有力工具和形式。 一、信息技术的整合改变了传统的课堂教学结构 传统的教学结构是由教师、学生和教材这三个要素构成的,它的特点就是由教师通过讲授、板书及教学媒体的辅助,把教学传递给学生或者灌输给学生。老师是整个教学过程的主宰,学生则处于被动接受老师灌输知识的地位。在这样一种结构下,老师是主动的施教者,学生是被动的外部刺激接受者即灌输对象,媒体是辅助老师向学生灌输的工具,教材则是灌输的内容。而随着多媒体计算机和通信技术的迅速崛起和高速发展,现代化课堂教学结构主要由:教师、学生、教材、媒体四要素构成,它们彼此联系,相互作用形成一个有机的整体。同时,作为现代教育的先进思想--建构主义也随之产生。 建构主义理论认为,知识不是通过教师传授得到,而是者在一定的情境,即文化背景下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料和工具,通过意义建构的方式获得。因此,建构主义学习理论认为:"情境"、"协作"、"会话"和"意义建构"是学习环境中的四大要素或四大属性。基于这种理论体系的教学模式可概括为:"以学生为中心,利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神,最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的;在整个教学过程中,教师只起组织、指导、帮助和促进的作用。"在这种模式中,学生是知识意义的主动建构者;教师是教学过程的组织者、指导者,意义建构的帮助者、促进者;既强调学习者的认知主体作用,又不忽视教师的指导作用;教材所提供的知识不再是教师传授的内容,而是学生主动建构意义的对象;媒体也不再是帮助教师传授知识的手段、,而是用来创设情境、进行协作学习和会话交流,即作为学生主动学习、协作探索的认知工具。 因此,在多媒体辅助教学中要充分体现出教师的主导作用和学生的主体作用,还要突出多媒体的辅助功能。特别是随着信息技术、网络技术、通讯技术对教育的越来越深入,多媒体计算机和多媒体网络教室、网络教学已开始作为一种认知工具、学习资源来使用,这要求我们对教学媒体要给以足够的重视,这就意味着教师应当在教学过程中应采用全新的教学模式、全新的教学方法和全新的教学设计思想。 二、以计算机为优秀的信息技术可为新型教学结构的创建提供最理想的教学环境。 以计算机为优秀的信息技术主要指多媒体计算机、网络教室、校园网和因特网(Internet)。作为新型的教学媒体,它们具有以下五种对于教育、教学过程来说,是极为宝贵的特性,可以为新型教学结构的创建提供最理想的教学环境。 (1)、多媒体计算机的交互性有利于激发学生的学习兴趣和认知主体作用的发挥 人机交互是计算机的显著特点,是任何其他媒体所没有的。多媒体计算机产生出一种新的图文并茂的、丰富多彩的人机交互方式,而且可以立即反馈。这样一种交互方式对于教学过程具有重要意义,它能有效地激发学生的学习兴趣,使学生产生强烈的学习欲望,从而形成良好的学习动机。此外,这种交互性还有利于发挥学生的认知主体作用。在传统的教学过程中一切都是由教师主宰:从教学内容、教学策略、教学方法、教学步骤甚至学生做的练习都是教师事先安排好的,学生只能被动地参与这个过程。而在多媒体计算机这样的交互式学习环境中学生则可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择所要学习的内容,和适合自己水平的练习;这就是说,学生在这样的交互式教学环境中有了主动参与的可能,而不是一切都听从教师摆布,学生只能被动接受。按照认知学习理论的观点,人的认识不是外部刺激直接给予的,而是外部刺激与人的内部心理过程相互作用的产物。为了有效的认知,外部刺激是需要的,但起决定作用的还是人的内部心理过程。在教学过程中学生才是认知的主体,必须发挥学生的主动性、积极性、才能获得有效的认知,这种主动参与性就为学生的主动性、积极性的发挥创造了良好的条件,从而使学生能真正体现出认知主体作用。 (2)、多媒体计算机提供外部刺激的多样性有利于知识的获取与保持 多媒体计算机提供的外部刺激不是单一的刺激,而是多种感官的综合刺激。这对于知识的获取和保持,都是非常重要的。实验心家赤瑞特拉(Treicher)作过两个著名的心理实验,一个是关于人类获取信息的来源,即人类获取信息主要通过哪些途径。他通过大量的实验证实:人类获取的信息83%来自视觉,11%来自听觉,这两个加起来就有94%。还有3.5%来自嗅觉,1.5%来自触觉,1%来自味觉。多媒体技术既能看得见,又能听得见,还能用手操作。这样通过多种感官的刺激所获取的信息量,比单一地听老师讲课强得多。信息和知识是密切相关的,获取大量的信息就可以掌握更多的知识。他还作了另一个实验,是关于知识保持即记忆持久性的实验。结果是这样的:人们一般能记住自己阅读内容的10%,自己听到内容的20%,自己看到内容的30%,自己听到和看到内容的50%,在交流过程中自己所说内容的70%。这就是说,如果既能听到又能看到,再通过讨论、交流用自己的语言表达出来,知识的保持将大大优于传统教学的效果。这说明多媒体计算机应用于教学过程不仅非常有利于知识的获取,而且非常有利于知识的保持。 (3)、计算机的网络特性有利于培养协作学习的能力 传统CAI只是强调个别化教学,个别化教学策略对于发挥学生的主动性和进行因人而异的指导无疑是有好处的,但是随着认知学习理论的发展,人们发现只强调个别化是不够的,在学习高级认知能力的场合(例如对疑难求解或是要求对复杂问题进行、综合、评价的场合),采用协作(Collaboration)式教学策略往往能取得事半功倍的效果,因而更能奏效。所谓协作式教学策略,要求为多个学习者提供对同一问题用多种不同观点进行观察比较和分析综合的机会,以便集思广益。这不仅对问题的深化理解和知识的掌握运用大有裨益,而且对高级认知能力的发展、合作精神的培养和良好人际关系的形成也有明显的促进作用,因而,基于计算机网络的协作学习正日益受到国际上愈来愈多教育工作者的研究与关注。在基于Internet的教育网络中,常用的协作式教学策略有竞争、协同、伙伴和角色扮演等多种不同形式。可以说,协作式是最能体现网络特性,也最有利于21世纪新型人材培养的一种教学策略之一。 三、多媒体课件的产生了新型的教学模式-双主模式 多媒体课件的开发和应用已成为信息技术和中学课堂教学的结合点,多媒体课件提供的图象、动画、活动影像等图文音像并茂的情境代替课本上的静止画面,更容易引起学生的兴趣,因此有助于培养学生观察事物的能力,也更容易激发与培养学生的想象力。利用多媒体软件的友好交互界面和多媒体的超文本结构,教师可以针对学生的实际情况,按照由表及里、由浅入深、由个别到一般、由具体到抽象的认识,采用不同的观察方式,有效地指导学生进行观察,以提高学生观察事物、事物的能力。既发挥教师主导作用又充分体现学生主体作用的"双主模式"。这种模式与传统的以教师为中心的模式相比,不论是教学的质量还是效率都有显著的提高,这充分体现了新型教学模式的优越性。由于这种模式的实施离不开多媒体课件的开发。实践表明以机为基础的技术对于学科教学的深化改革确实具有决定性的意义。 信息技术管理论文:计算机网络信息技术管理论文 1计算机网络信息安全威胁主要类型 1.1网络信息遭受恶意改变 位于网络上的计算机遭受黑客入侵,存储在上面的信息收到非法篡改,是当前网络信息安全威胁中最常见的一种。导致此问题发生的主要原因是部分组织或个人,因为经济利益或其它原因,利用计算机网络技术非法登录他人计算机,对其中的信息予以按自己的需要进行修改。互联网信息传递的便利性和网络结构的多样性,给不法人员入侵网上计算机带来了许多便利条件,特别是这些不法人员对计算机使用者的信息有了一定掌握后,更加容易入侵计算机成功。信息被篡改后,计算机用户难以在第一时间发现,从而给正常工作带来负面影响。 1.2计算机存储信息遭受窃取 计算机强大的运算处理功能使其在各行各业都有着广泛的应用。许多政府机关、企事业单位及个人都使用计算机处理重要信息。一旦这些信息遭受窃取,极有可能引发重大经济损失、安全事故和社会稳定事件。每年都有因为计算机重要信息被盗或被篡改事件发生,虽然最后得以平息,但给国家、社会和个人造成的重大损失难以计数。计算机网络信息安全已经成为世界各国政府高度重视的安全工作之一。 2当前我国计算机网络信息安全发展状况 我国计算机网络技术起始于二十世纪,进入二十一世纪以来实现飞速发展,但和国外先进国家相比还存在很大距离,特别是在网络信息安全方面,存有着很大的不足。 2.1计算机软件自身的缺陷 由于计算机网络技术水平的原因,我国计算机软件在安全性能方面还有很长的路要走。计算机软件自身的缺陷和漏洞是我国计算机网络信息安全隐患中最大的问题。我国人口基数大,计算机用户的数量极为庞大,从而使计算机网络信息安全管理面临的困难更大。 2.2计算机产业整体水平不高 我国计算机网络技术水平在一般应用方面已经和国际水平相接轨,但在高端技术方面,比如在中央处理器和计算机操作系统方面,产业基础仍然比较薄弱。许多计算机关键技术都要从国外引入,计算机产业普遍缺乏优秀技术的知识产权。在这一点上,我国和世界先进国家的差距是极其明显的。 2.3高精尖人才匮乏 人是事业发展的优秀要素。二十一世纪的竞争是人才的竞争。我国计算机产业虽然发展迅速,但在专业人才培养方面还较为落后。尽管许多大专院校设立了计算机相关专业课程,但经过这些学校培育出来的人,一是数量有限,无法满足我国计算机网络产业的巨大需求;二是多数人仅是对计算机某一方面有着基础的认识和理解。对计算机高端技术有着深入掌握和对整个计算机产业发展认识全面的高精尖人才极度匮乏。这使得我国计算机企业在和国外同类企业进行竞争是往往要落在下风。随着全球经济一体化进程加快,我国计算机企业所面临的市场竞争压力急剧增加。 2.4配套法律法规不到位 我国计算机产业正处于发展阶段,在法律规范方面刚刚起步,许多方面还不完善,尤其缺乏具体执行的细节和措施,比如《电子商务法》、《个人信息保护法》、《网络信息加密与安全法》等具体法规还不够细致,缺乏可执行性。随着计算机网络产业在国家经济建设中发挥出的作用日渐显著,政府对于计算机网络的重视程度越来越高,相关管理规范和配套法律、法规也在迅速制定和实施之中。 3从计算机应用层面实施的网络信息安全防范措施 网络是计算机个体的集合,通过改进计算机应用质量,可以有效提高网络信息安全水平。 3.1身份验证技术 用户管理是计算机安全防护的第一道屏障。通过对计算机使用者身份确认和管理的强化,最大限度避免黑客入侵。身份认证技术是当前计算机用户管理领域的一项重要技术,通过对若干个用户参数的验证,从而确认计算机使用者的合法身份。身份参数认证,包括对参赛准确性、有效性和真实性等多个方面的验证。一般情况下,是将计算机使用者个人的某些生理特征作为验证参数,从而保障其安全性并降低重复性。该技术实施成本很高,技术难度较大,现阶段难以普及。所以,当前普遍使用的身份验证技术是以密码为保密手段的。 3.2信息加密技术 计算机信息加密技术,是在传统信息加密技术的基础上,通过现代高科技计算机技术对存在于网络中的信息进行加密,从而保障其安全可靠的方法。当信息进行过加密后,还会通过安全认证等信息安全机制进一步做好信息安全防范,从而保障电子信息的完整性和保密性。现阶段普遍实施的加密技术主要分为2种:对称加密和非对称加密。在实际工作中,要根据具体条件选择合适的加密方法,充分发挥信息加密的作用,确保信息安全。 3.3防火墙技术 防火墙是计算机和网络之间的重要安全防护措施。上网计算机设置防火墙的意义在于对传送给计算机的信息的通过状态进行检测,根据预先设置对数据包进行过滤以及服务器的使用等,通过上述措施对计算机与外部网络信息传输安全加以管控。 3.4防病毒技术 计算机病毒是当前计算机和网络应用所面临的最常见、也是最主要的威胁种类。由于计算机病毒具有可传播性,通过网络能够迅速蔓延到其它计算机,将破坏范围不断扩大。因此,要保障网络信息安全,就必须加强计算机病毒防治措施。当前常用的方法是通过计算机软、硬件安全措施搭建起计算机网络信息安全体系,最大限度地降低病毒的入侵,并对一入侵病毒加以消除。 4结束语 互联网将遍布世界各地的计算机连为一体,因为互联网的存在,人们沟通交流的效率大幅提高,空间上的距离不再遥远。由于其开放性,在带来的高效和便捷的同时也存在一定安全隐患。当前社会正处于信息时代,要实现经济发展,提高生活质量就必须充分利用网络和计算机技术。对于网络信息安全,一方面要提高认识,充分重视;另一方面要加强网络信息安全管理,通过网络技术和计算机应用的互相促进与提升,提高网络信息安全水平。要强化计算机软硬件安全性能,落实网络信息安全防范措施,严格规范计算机网络的使用与管理,从而确保计算机的安全运行,切实保护用户的利益不受侵犯。 作者:关显扬 单位:哈尔滨商业大学 信息技术管理论文:病案信息技术管理论文 1缩微摄影技术在优化病案管理中的运用 1.1缩微摄影技术相关要素 缩微摄影技术起源于文献管理手段,缩微摄影技术在病案管理方面可以降低存储所需空间,同时节省人力成本,提高工作效率。缩微摄影技术是将病案原件用摄影的方式按一定比例缩小到胶片上,使用胶片代替病案纸张进行保存查阅等相关活动。缩微摄影将病案原件按比例缩小之后不是真,使用阅读机放大后可以清晰地看到病案的原始记录。我国缩微摄影技术使用的胶片一般为银蓝色胶片,这种胶片在相对稳定的环境中理论上可以保存上百年。医院在对病人的病案进行存档时首先进行简单的信息校对,然后病案信息可以通过缩影机器进行拍照,可以让医院资深的病案管理人员操作,也可以交给第三方公司协助完成。 1.2缩微摄影技术管理病案的优点 缩微摄影技术管理病案,首先是节省存储空间,大幅度节省病案架,同时缩微病案具备相应的法律效力,我国档案法实施办法中就规定了档案缩微品与原件具有同样的法律效力。而且缩微胶卷在稳定的环境中可以保存上百年,不容易发生霉变、虫咬等现象。缩微摄影技术最大的作用就是保护了病案原件,提高了病案的真实性和可靠性。 2条形码自动识别技术在病案管理中的运用 2.1条形码自动识别技术相关要素 条形码技术采用条形码为媒介,利用光电扫描技术,储存和传递信息。条形码可实现机器自动识别,进入自动化管理,节省人力资源和工作强度,提高工作效率。在病案管理中,条形码技术的应用非常重要,在科别、序号、病案号等挂号信息中应用,在病案出库、回库登陆中应用,除此之外,病案流向的显示、门诊信息和病案情况的使用,以及病案制表等都应用到条形码技术。 2.2条形码自动识别技术管理病案的优点 条形码技术在应用方面功能强大,在病案管理各个方面都有应用,且应用经济实惠,自动高效,是迄今为止最为经济高效应用广泛功能强大的识别技术。条形码技术的优点有很多,条形码使用简单,制作方便,不需要特殊材料和设备,且不需要工作人员进行特殊培训即可实用,设备操作简单,识别方便;另外,条形码光电扫描技术,采集信息的能力很强,每次课采集80字符信息,采集速度和采集信息量都很有优势,1s时间就能完成信息采集,而且还能对部分错误信息进行纠错处理,误差率为百万分之一,不受人为因素影响,采集信息可靠,准确,可信。这样的自动化的操作管理,可以降低工作人员的劳动强度,给医院管理,服务质量、人力资源等方面都带来优势。 3信息管理系统在优化病案管理中的运用 3.1信息管理技术组成 信息管理技术的应用越来越广泛,在病案管理方面,信息管理技术可以提高医院工作效率,简化病案管理工作流程,对于整个医院的管理工作都有巨大的促进作用。信息管理技术主要包括:病案管理录入系统,审核完相关资料后将病案数据信息录入到病案管理信息系统中,开始了病案管理信息流的交汇。同时系统将录入的病案相关信息形成数据库,方便检索查阅;信息索引系统,通过病案相关信息建立索引,建立统一的识别方式,以方便病案日后的查阅、调用和存档等相关工作;信息共享系统,将病案信息在可接受的范围内进行信息共享,方便各个科室进行病案信息的查阅交流等工作,提高工作效率;权限设置系统,对于某些病案涉及机密信息时,可以设置不同的访问权限,使具备一定资质的用户可以访问,普通用户则无权查看,这样可以再提高工作效率的同时保证了病案的机密性,防止隐私泄露等现象的发生。 3.2信息管理技术管理病案的优点 信息管理技术最大的特点是可以将医院各个科室、各个工作环节通过信息管理系统结合在一起,一旦病人的病案信息录入到系统中,该信息流便可以被医院各个科室所共享查阅,大幅度提高医院的工作效率,对于病案信息的管理工作也有很大的促进,大幅度优化病案管理工作。 4总结 综上所述,病案管理是占医院管理内容中很大一部分,病案管理从最初的纸质病案到当今的光盘、索引、条形码等管理方式反映了病案管理工作不断探索、不断进步,相信未来的病案管理工作一定会越来越成熟,越来越完善。 作者:胡静 单位:山西省太原市西山煤电公司职工总医院病案统计科 信息技术管理论文:信息技术建筑施工技术管理论文 1.信息技术应用在建筑施工技术管理中存在的问题 1.1施工企业整体的信息化水平较低 部分建筑施工企业的信息技术的使用,主要依靠于单机的电脑应用软件,使信息技术只使用于施工技术管理中的图样设计等方面的内容。这样只能发挥信息技术处理信息较快的作用,并没有实现信息的共享。在这种情况下,施工技术管理的各个环节仍然是独立的,信息技术不能完成施工企业的资源合理配置,无法为施工技术管理提供信息的分析和决策作用。 1.2施工技术管理人员不具备应用信息技术的能力 由于建筑施工企业的施工技术管理人员的能力水平不同,所以导致一些施工企业缺乏使用信息技术的管理人才。因此,由于施工技术管理人员的能力有限,导致了他们不具备使用信息技术进行施工管理的能力,使得信息技术不能在施工技术管理中发挥作用。施工技术信息化管理软件的开发落后。就目前而言,我国的建筑施工企业进行施工技术管理的信息化手段依然比较落后,拥有的信息技术管理软件也比较单一。针对不同的施工管理要求,同一种施工技术管理软件不能更好的发挥出信息技术的作用。 2.信息技术在建筑施工技术管理中的应用对策 2.1建筑施工企业需要重视信息技术的应用 只有让建筑施工企业意识到信息技术在建筑施工技术管理中应用的重要性,才能够使建筑施工企业的管理者将大量资金投入到购买信息技术设备上,促进信息技术在建筑施工技术管理中发挥更大的作用。同时,通过了解信息技术的使用范围,企业就可以将信息技术投入到施工技术管理的各个环节来进行使用,从而实现施工技术的信息化管理。 2.2全面加深施工企业的信息化程度 为了使信息技术更好的服务于企业的施工技术管理,应该全面加深企业的信息化程度,从而使企业进行信息技术的网络建设,实现施工技术管理信息的共享。在实现信息共享的情况下,信息技术不仅可以实现施工技术资源的合理配置,还可以优化施工时间,同时做好施工技术的质量控制,从而帮助施工企业做好施工技术管理工作。 2.3提升施工技术管理队伍的素质 为了提高信息技术在建筑施工管理中的应用效果,应该提升施工技术管理队伍的素质,从而保证管理人员能够更好的使用信息技术进行施工技术管理工作。首先,可以对施工技术管理人员的信息技术使用水平作一个调查,对不同能力水平的管理人员进行不同的培训。其次,可以设立网络沟通平台,促进管理人员进行信息技术的使用交流。再者,要对施工技术管理人员进行信息技术使用的考核,督促人员进行信息技术的学习,从而提高施工技术管理队伍的整体水平。3.4积极开发施工技术信息化管理软件。随着信息时代的到来,国家和政府应该注重建筑施工技术信息化管理软件的开发,保证建筑施工企业可以在施工技术软件的使用上有所选择,从而进一步提升建筑施工的质量和效率。所以,积极开发施工技术信息化管理软件,是促进建筑施工企业发展的科技力量。 3结论 总而言之,随着当前建筑行业竞争的日渐激烈,建筑施工企业只有不断的完善在建筑施工技术管理中对信息技术的应用,才能实现建筑施工的科学化、信息化管理。这不仅是信息时代对建筑施工企业的要求,更是施工企业未来生存和发展的需要。所以,本文针对信息技术在建筑施工技术管理中的应用问题做出的探究,对于建筑施工企业的可持续发展有着重要的意义。 作者:齐绍东 单位:吉林建筑大学建筑与规划学院 信息技术管理论文:信息技术与建筑施工技术管理论文 1建筑施工技术信息化管理软件的开发落后 目前阶段,在我国的大部分建筑施工企业中,施工技术管理的信息化手段不够先进,且相关管理软件较少。在实际施工过程中,往往会出现各种复杂的情况,对此,也需要相应种类的施工技术管理软件作为支持[2]。然而,在部分施工企业中却存在这样一种现象,以一种施工技术管理软件应对施工过程中遇到的大多数情况。 2强化信息技术在建筑施工技术管理中的应用的策略 2.1加强对信息技术的应用的重视程度 信息技术日新月异地发展为各行各业提供了便利,带来了新的发展机遇。为此,建筑施工企业一定要认识到这一点,正视信息技术在建筑施工技术管理中的价值。在此前提下,建筑施工企业才能加大对信息技术的资金投入,积极购入相关设备,使信息技术在企业中充分发挥价值,以此提高工作效率和经济效益。除此之外,通过信息技术的有效应用,建筑施工企业也可以更好地对施工过程中的各环节进行控制,从而逐步实现信息化管理。 2.2强化建筑施工企业的信息化程度 在建筑施工企业中,相关管理者一定要采取行之有效的措施,使企业的信息化程度不断加深。通过这种方式可以使信息技术在企业的施工技术管理中充分发挥价值,通过信息技术的网络建设可以使建筑施工企业逐步实现施工技术管理信息的共享。在此基础之上,建筑施工企业可以有效对资源进行合理配置,并使项目施工时间得以不断优化。除此之外,建筑施工企业还可以据此更好地对施工技术的质量进行把关,使企业的施工技术管理工作更富成效[3]。 2.3强化施工技术管理队伍的素质 为使信息技术在建筑施工管理中更好地发挥作用,强化施工技术管理队伍的素质是一条行之有效的途径[4]。在自身素质和技能均得到显著提高后,相关人员可以在施工技术管理工作中发挥出更大的价值。为强化施工技术管理队伍的素质,可以从以下几方面着手:(1)重视培训。通过培训可以使施工技术管理队伍的素质得到显著提高。为此,建筑施工企业一定要对培训工作引起重视,可对企业中的技术人员的信息技术水准进行调查,根据调查结果有针对性的进行培训,使不同层次、水准的施工技术管理人员的相关技能都能得到显著提高[5]。(2)建设网络沟通平台。通过网络沟通平台的搭建,可以为管理人员提供一个更好的交流平台,有利于其互相交流、探讨以及取长补短,从而使自身应用信息技术的能力不断提高。(3)严格考核制度。为使施工企业中的技术管理人员积极参加培训,并形成自主学习的意识,宜加强对其进行信息技术使用的考核,设立科学合理的考核机制,在此基础之上,施工企业中的技术管理人员会更具积极性。长此以往,必然会使施工技术管理队伍的整体素质得到显著提高。(4)加强施工技术信息化管理软件的开发。二十一世纪,人类对信息技术的依赖性越来越显著,信息技术在人们的生产、生活中发挥着日益重要的作用。鉴于此,国家相关部门应重视和鼓励建筑施工技术信息化管理软件的开发。在此前提下,建筑施工企业在实际应用中,也会有更多的选择,且能够提高建筑施工的效率并有效保障建筑施工质量[6]。鉴于此,相关人员一定要致力于施工技术信息化管理软件的开发,为建筑施工企业的发展提供源源不竭的科技支持。 3结束语 综上所述,目前阶段,信息技术不断完善和发展,并在诸多领域中发挥着不可替代的价值。尤其是在建筑施工技术管理中,信息技术的作用和价值日益显现,引起了业内人士的普遍重视。然而,在部分建筑施工企业中,相关管理人员并未认识到信息技术的优越性及价值,且相关技术管理人员的水平也有限。凡此种种,致使信息技术于部分建筑施工企业的应用受到限制。为有效改善这一局面,建筑施工企业一定要改变旧有观念,充分认识到信息技术的重要性,并加强相关人员的培训以及施工技术信息化管理软件的开发。通过种种行之有效的措施可以使信息技术在建筑施工企业中更好地发挥作用,并切实提高企业的经济效益和社会效益。 作者:谭晟来 单位:松原市永胜建设工程有限公司 信息技术管理论文:医院卫生信息技术管理论文 摘要:信息技术在医院卫生管理中的应用,可以显著提升医院的卫生管理水平,提高医院卫生管理的效率,完善医院卫生管理工作。所以本文对信息技术在医院卫生管理中的应用进行研究,分析了信息技术在医院卫生管理的应用当中所遇到的问题,并提出了相应的解决对策。 关键词:医院卫生管理;信息技术;问题;解决对策 随着人们生活水平的不断提高,人们对于医疗环境的要求越来越高。人们在医院进行治疗时,不仅要求医院具备较高的医疗水平,还要求医疗的环境必须舒适,使得人们在接受治疗时能有一个好的心情。所以,对于医院的卫生管理也成为了医院管理的重要工作之一。而信息技术是医院卫生管理当中比较实用的技术之一,在医院卫生管理当中占据重要地位。但是就目前的情况来看,信息技术在医院卫生管理的运用中还存在许多问题,阻碍信息技术功能的发挥。所以要全方位分析信息技术的应用问题,采取相应对策解决问题,提高医院卫生管理效率。 1医院卫生管理中信息技术的运用所存在的问题 1.1信息技术运用时间较短,信息系统建设不完善。信息技术作为现代技术发展的主流,正在蓬勃发展当中,尤其是近年来计算机技术的日渐成熟,使得信息处理和传输的能力越来越强,信息技术的发展“如虎添翼”。但是,将信息技术引入医院卫生管理系统的时间并不长,许多基础信息系统还没构建完全,所以许多信息工作都无法展开。由于基础信息系统还未构建完全,所以在信息运用于医院卫生管理工作之前还需要经过一定的转化,这样将严重影响医院卫生管理工作的效率。而且,在信息技术比较落后的农村地区,由于缺乏技术支持和基础信息系统的建设,信息技术更加难以应用[1]。1.2信息管理不协调。由于信息技术在医院卫生管理工作中的实际运用时间并不长,所以许多基本问题还没有有效解决。比如在医院卫生管理的资金和物资分配方面,由于信息系统的不完善,许多物资分配或者资金分配计划都无法落实到位,使得信息管理出现混乱,医院在进行财务核算时,也会产生许多问题。这样,不完善的信息技术非但没有起到合理分配、协调工作的作用,反而使得原本相对有序的管理工作更加混乱。1.3信息系统的应用问题。信息系统在应用时由于本身不完善会导致一系列小问题的出现,这些小问题分别影响医院管理的各项工作,久而久之,这些小隐患的影响将会越来越大,最终酿成大祸。比如在各信息系统的信息交流和传输方面,由于某些基础系统并未建设完全,所以在信息交流时就会缺失这部分的信息,使得信息整合时不够完整,医院各部门在协调合作时,会因为这部分信息的缺失而浪费更多的人力和物资。1.4医院卫生管理人员的信息化水平较低。由于信息技术应用于医院卫生管理中的时间不长,所以医院卫生管理人员对信息技术并不了解,也不懂如何去操作。当医院的信息系统逐渐完善时,医院卫生管理人员对信息技术的掌握速度跟不上信息系统的发展速度,所以使得管理人员的实际操作水平与要求的水平相距越来越远[2]。 2信息技术运用问题的解决对策 2.1做好基础信息系统建设工作。要做好基础信息建设工作,可以从以下几点着手:2.1.1规划好信息技术的应用步骤,完善不完整的信息,将收集到的信息进行整理,为医院卫生管理创造有利条件。2.1.2根据信息技术在医院具体的运用情况,统一信息管理标准,对收集到的各项数据进行标准化管理,对于要纳入信息系统的数据要先经过审核,在确认其真实性以后才可传入信息系统。2.1.3在信息水平相对落后的农村地区要加强信息技术的普及以及基础信息系统的建设,使得农村地区的信息管理达到基本水平[3]。2.2加强信息管理和协调工作。要加强信息管理和协调工作要注意以下几点:2.2.1完善信息管理制度,规划管理工作。2.2.2将经济管理系统融入到医院卫生管理系统当中来,在医院卫生管理部门设立专门的财务管理机构,这样就可以有效解决信息交流不畅通的问题。2.2.3完善财务管理机制,提高财务管理效率,使卫生管理工作得到资金保障。2.2.4对医院整体的经济情况大致了解,如果出现卫生管理方面的问题,需要及时解决[4]。2.3引入辅助技术加强信息交流。信息技术应用于医院卫生管理工作的时间比较短,应用的效果并不是很明显,所以可以引入辅助技术来使得信息技术发挥出更大的作用。比如可以利用物联网技术来加强信息系统当中的信息交流,通过互联网、扫描仪等方式将多个单独的信息系统连接成一个整体,这个整体当中包括人员的调动、资金的分配、资源的落实等,加强信息技术对医院卫生管理系统的控制力度,充分发挥其应有的作用。2.4提高卫生管理人员的运用水平。信息技术在医院卫生管理中的运用效果取决于两个因素,一是比较客观的信息技术本身性质的影响,二是卫生管理人员的运用水平。如果医院卫生工作人员的技术运用水平跟不上信息系统的发展速度,那么即使信息系统再完善也无法发挥其正常的作用。所以,医院的卫生管理人员需要加强对信息技术的学习和研究,努力提升自身的综合素质,使自己尽快掌握信息技术的运用,满足医院对卫生管理人员的素质要求[5]。 3结论 随着现代化建设的推进,信息技术已经应用于越来越多的领域。在医院卫生管理工作当中,信息技术的应用才刚刚起步,许多工作还未完善,所以出现了许多问题。医院应该加强对信息技术的研究,针对出现的问题,及时采取相应的解决对策,提高医院的信息管理水平。 作者:陈俐铭 单位:江苏省启东市人民医院 信息技术管理论文:企业信息技术管理论文 引言 伴随近半个世纪的世界整体和平,尤其是随着冷战时代的结束,人类历史第一次进入环球经济时代。信息技术(IT)[注1]的进步,在人类文明的进化中再一次扮演起主角;在企业经营管理的领域,它同样成为变革的催化剂与动力。 当今企业经营环境的演进,在很大程度上是得助于信息技术的不断进步和普及,反过来这种环境和趋势中的企业,又对信息技术的应用提出了新的需求,这种新的需求的基本特征,笔者曾从以下几个方面概括: 信息技术应用与企业经营策略、架构与管理体系开发建设一体化; 应用的功能、内容、方法个性化; 应用功能、内容、方法的可变性; 应用系统对其他系统、不同的应用平台、技术及环境等的开放性。 建立在传统指导思想及开发技术之上的企业信息系统(或曰电脑管理系统),是无法满足这样的要求的(参见企业IT系统开发及ERP到底是什么等),可喜的是,自90年代以来,新的观念和技术加速走进这个广阔舞台,为我们预示着前所未有的可能性。然而,时至今日,从广泛的企业用户看,应用仍然大大落后于新技术的发展,远没有达到可以满意的水准。 笔者从当今代表性的企业生存环境和需求出发,根据企业建设与经营管理方面的新思想,结合业已显现的信息技术应用、开发方面的新思想、新技术和趋势,对未来企业的信息技术应用特征或发展趋势进行思考,在此尝试从几个方面归纳其中比较重要的特征或趋势。 从词语上,经常看到如管理信息系统(MIS)、企业资源规划系统(ERP)、计算机集成制造或计算机集成企业(CIM/CIE),以及办公自动化(OA)、决策支持系统(DSS),还有工作流管理系统(WFMS),执行信息系统(ExecutiveInformationSystem,EIS)等等,它们分别概括了不同领域、风格,不同侧重甚或具时代特色的应用内容与方式。作为一个基本的出发点,在这篇文章中,将企业运做中所应用的所有电脑与通信技术——信息技术作为一个统一的、集成的体系,并称为“企业信息系统”(EnterpriseInformationSystem,EIS),它的主体由电脑及网络、通讯系统构成,包括直接用于企业各种事务的逻辑及物理实体,并可以延伸到诸如自动化生产加工检测设备中去;它不仅包括可运行的设备和软件,也包括相关的技术资源。从企业形态的角度说,我们可以将全面基于企业信息系统运做的企业称为电脑(或计算机)化企业,Cyber-enterprise。 [注1]:广义地说,我们可以将语言、文字作为人类处理信息方法——技术的开端,随后有造纸术、印刷术、电话、电子计算机、网络等等。 企业建设管理与维护 80年代开始流行的企业应用,无论是称为“管理信息系统”(MIS),还是资源规划系统(MRPII及后来的ERP),对用户而言,基本都是“买-装-用”的“最终执行系统”,系统维护功能在这些软件上是一个纯技术的模块,属于电脑工程师的专利,而系统规划,毫无疑问,是“软件系统分析师”的杰作[注2]。在企业形态的决定者——企业的决策者或顶层管理人员与电脑应用系统之间现出一条深不可测的鸿沟,以至于自嘲为“电脑白痴”,成为这些对系统功能最有发言权的人之常叹。有人采用强硬的方法甚至行政的方式企图将其控制麾下,或者成为不屈不挠的“自行开发”者,又或横下心来听任软件供应商和电脑专科生去发挥,其结果造就了一锅又一锅的错饭、夹生饭。 信息技术供应商为了突破这个壁垒,极力将“先进管理思想”注入到软件包中去,并为自己塑造管理专家的形象,不断地劝诱企业用户:“买进软件”就要接受管理思想——我包含的是最先进的管理思想,你信我吧”!可依照普遍规律,无论电脑业者怎样努力,都无法改变自己的立场和特长之所在。于是,在IT用户和供应者之间,形成了一个死结。 上述问题的要害之一,是因为既往的那些信息应用体系,没有包含对企业规划与建设,还包括维护[注3]的支持——它应当象“定单修改”、“月报生成”一样,作为系统的基本功能(或可集成的基本功能),由非信息技术专业的企业成员去执行。对于电脑化企业来说,无法将企业信息技术系统的建设与企业建设分离,在企业的个性化成为基本生存战略,需要高度敏捷地作出改变的情形下,无法容忍满世界去寻找和购买那些套装。既然企业规划与企业信息技术系统规划是不可分割的,我们惟有让后者回归企业,回到企业决策与实施的现场去,按照用户的意愿规划和构造他们自己的企业信息系统——电脑化企业。做为信息技术业者,提供的是全面资源服务,从企业建设管理到维护所须的工具、资源、技术,以工程师的身份和方法,选择和集成这些资源,帮助企业决策与管理者实现他们的独特构思。 总而言之,从功能范围上,企业信息系统要支持从企业规划、构造到管理、维护、重规化的整个过程。 [注2]:迄今基本是如此,但也已经有一些优秀的产品,或多或少地突破,已经即具备了本文描述的部分特征。我们应当特别留意,许多产品在“实施、支持”上花费的大量工夫,却更多是出于其本身的僵化,和难用。 [注3]:这里首先指对作为一个人造系统的企业的维护,比如组织机构的调整,工作的动态分配,新的开发团队的组建等等,而不是信息系统的维护,但信息系统必须有与之相适应的“正常”调整、重定义的能力,见其他段落。 管理思想与方法的容器与推进器 企业管理软件的管理含量,或者更具体地说,所“包含”的管理思想、管理方法,是当前许多软件商最津津乐道的话题,不幸的是这里包含了太多的神化。我不打算在这里讨论既有的软件与宣传中的问题,而仅就未来的发展方向探讨这个问题。首先明确三项前提: 管理思想、方法,终究是由企业自己根据自身的需要和认识引进的,企业的经营管理者必须在这里占主导地位,软件或信息技术的供应商,应当是处于满足需要的角色,不能假设企业总是落后于软件所包含的管理思想或方法,以此为借口,掩盖“要用户适应产品”的企图。[注4] “最佳企业实践”永远是一个动态的、相对的概念,现代企业建设的一个基本目标是形成学习型组织,不断改变或引进不同的管理思想和方法。 从社会分工的角度来看,由企业信息系统的开发者同时扮演先进企业思想的推广者并不是最合理的方案,必然是困难、费力不讨好的。这两者比较稳定的关系或许是各自独立的、战略联盟的角色。 基于上述前提,新一代应用于企业的信息技术与产品开发,应当尽量超脱特定的管理思想、方法的逻辑,将系统定位成一个管理思想和方法的容器和推进器,而不是酒和舵,不仅可以支持已知的管理思想和方法,还可以容纳或辅助在设计时未知管理思想和方法。装入什么动西,飞向何方,终究是由用户自己去决定的。 更具体地说,软件不应将业务方法与规则“固化”,而应交还应用者自行定义;一个具体客户应用的信息系统,其个性化的、体现了特定管理思想与方法的大部分特征,应当是在应用现场(或决策现场),以用户主导的方式建立的,这个建立或定义的过程本身,就是用户企业建设与发展的基本工作,也是一项持续的工作。 如果说存在一些与IT应用系统平台不可分割的管理思想,那主要是企业运用信息技术的观念。从本质上说,信息技术业者的努力方向,不应当是概括已知的管理思想和实践,而是建立能适应变化的需求,高度灵活、可靠、经济、易用的信息系统产品或模式。 [注4]:现今信息技术系统应用的初级用户,常常也不具备先进清晰、管理思想或思路,“培育引导”可能是一种基本的战略,但这与产品及服务设计上的“满足用户需求”的第一要义并不矛盾。 通用企业应用平台与专用执行系统 在售卖给企业用户的软件产品形态上,最基本的变化是由开发“通用软件”向开发“通用模式”的转变,由“打包”软件向通用平台与可动态集成的资源、工具过渡。 一个投入运行的完整企业信息系统,应当包含两个基本成分:“通用企业应用平台”和“专用执行系统”,前者除了支持后者的实时运行,还支持对后者的动态定义,是基于某些通用标准的开放的软(硬)件框架体系,介于传统意义的开发平台和最终用户可执行软件之间的东西。它的一些重要特征如下,其他技术上的特点:例如硬件平台的独立性、安全性等,已经被广泛论述,这里未加赘述: 通过导入企业模型定义或直接建模而构造特定的企业应用——对应于“执行代码”,称之为“执行系统”。 通过改变模型定义而动态地改变执行系统,上述两个特征,也可以概括为“模型驱动”。 集成不同来源的软件资源(例如各种工具、模块或组件)协同作业。 支持“应用现场开发和集成”,与其他专门的系统开发工具协调运做。 支持“平滑升级”甚至平台更替,在升级或更换的过程中保持用户的企业/业务模型定义、业务数据连续继承。 与不同的系统之间建立通讯、数据交换、资源共享等。 不仅应包含软硬件实体,还应当包含相关的技术等(可称为逻辑实体)。 一个意味深长、挑战性的话题:和现在的“操作系统”的关系。 这样的系统,并不是准备直接售卖给最终用户的,也不是一个巨型、封闭的“软件包”,我们或许难以分清,一个建筑公司和他的信息技术伴侣(见后文)到底谁是传统意义上的“购买者”,或者可以说,是二者共同购买和使用它。 专用执行系统,则可对应于传统的直接应用的系统,例如一套MRPII系统,但它是在通用平台的支持下“自定义”的,并可以不断再定义的。它的使用功能,首先要解决的仍然是基础、日常业务中的应用,以数据库及网络、通讯为基础的实时的事务型应用。真正的“决策支持”,和“智能化资源规划”,要在这些基本应用完善的基础上才有可能建立。 与“买-装-用”的产品模式相比,未来企业信息系统笼统地说,体现“规划-实施-运行-重规化”这样的应用模式(参见下节),各环节还具有并行的特征,其中,“买”分散各个环节中。 由开发供应商到信息技术伴侣 传统的软件企业,离不开“系统分析规划”、“代码实现与测试”、“交付、实施与验证”、“售后服务与维护”这样一些基本步骤(传统的“软件生命周期”)。在这些步骤中,最终用户做什么,开发商做什么,实施或咨询服务商做什么,是基本清晰的。但未来的企业信息系统生命周期,需要重新理解和划分。 按照传统的观念,我们可以说,企业信息系统的开发者(这里暂且将思路集中于软件的领域),就是规划设计并生成了最终可执行“目标代码”的人,然后再由实施者将“打包”的软件安装、做必要的设置,培训用户,投入使用,另外的一些人,则将负责使用过程中的支持与维护。这个格局,将被打破: 传统的企业管理软件规划将分成企业规划与建模、企业信息系统实施方案规划这样两个步骤,其中的企业规划与建模部分,将“回归企业”——由迄今事实上的软件开发与实施者主导回归到企业决策者主导,独立于软件系统的构建进行。 企业规划与建模工作,是伴随企业发展不断进行的一项战略性、基础性工作。这里需要一个新的角色,就是企业工程师(EnterpriseEngineer),他们的优秀任务就是将企业决策者的战略规划转变为用严谨的工程语言表述的企业设计方案,并监督或直接参与实施。他们也是企业信息系统实施方案规划、实施以及维护过程的基本参与者,是系统运行效果的评估与改进的基本发起者(参见企业工程是什么)。 实施及维护工程:按照企业信息技术系统实施方案确定的技术策略和决定,安装调试并启动通用企业应用平台,集成各种必要的工具、部件,按照规划的企业模型形成“执行系统”[注5]。虽然“第一次”总是特别的,但实施和维护二者间将没有截然的界线。 企业的重规划:企业的重规划可能随时随地在不同范围上发生,企业模型也需要随之而调整,实际运行着的软件实体,同样处于相应的调整中,我们设想,在作出改变企业决策的人员之外,需要两类专业技术人员来支持和实现这些调整:一类是“企业工程师”,他们更多可能是隶属于企业方面的;一类是信息技术工程师,他们可能来自专业的信息技术机构。 在上述几个方面的描述中,可以看到,作为企业信息系统的“最终用户”,不需要和传统意义上的软件开发商进行深入合作,在整个过程中直接与最终用户相关的企业信息技术人员,就是1)项中的“企业信息系统实施方案规划”者和企业建模技术产品的供应、支持者,3)、4)项中的实施与维护者。而在企业建立和应用信息技术体系的整个过程上,都与他们保持最密切的合作,所以,如果不是企业自己拥有所有这些人和技术资源(并非绝对不可),他们将成为企业的“终身伴侣”。 从市场分工上,传统的包揽所有事情的企业管理软件供应商,可能分解为以下一些不同的角色: 企业应用标准的开发和维护——我们期望它由非营利的国际性标准化组织主导、控制 企业应用平台开发 应用资源开发——通用工具、模块或组件开发,特殊应用开发 企业IT伴侣——信息技术咨询服务、企业应用系统规划、维护咨询或服务,资源、工具、平台的选择采购服务等 企业建设与管理技术咨询服务——企业工程技术,管理思想与方法 可以预测,最终用户系统的建成越发“远离”传统的软件代码设计。比较接近传统意义的软件设计开发工作,主要发生在对支持企业规划建模工作的电脑辅助工具或辅助工作环境的开发,以及通用企业应用平台及配套部件或工具软件的开发上。 [注5]:最初的建模工作可能是在企业安装的“平台之外”进行的,但由于动态调整的要求,平台之中也必然要“集成”相应的功能。 更先进的技术,更易用的产品 未来的企业信息技术系统,在所有功能上,都应显示更加易用的特性。易用并不代表功能简单,而是功能易于被理解和操纵。我们应当小心区分易用性与业务本身的难度:易用是要让应用者无须学习与自身业务无直接关系的知识(也可以说是“免培训”的特征)。比如访问Internet网的客户无须懂得网络或拨号的协议设置,企业建模的人无须掌握代码设计的方法,企业战略决策的人无须掌握企业建模的方法等等。对于一名使用产品数据库的销售人员,它使用电脑中的产品数据库的基本功能,应当象使用电视机收看节目一样简单。而对于企业建模的人来说,他们本身的“专业知识”,就是建模,“免培训”意味着他们只要根据手册自行熟悉,就可以在不同厂家的系统上运用他们的与特定产品无关的专业知识,开始工作,除非出现了故障,无须与特定产品特征有关的“技术支持”。 具有本文所描述特征的企业信息系统,具备充分的“柔性”或“伸缩性”,它的动态改变能力,支持我们从基础的、入门的简单应用开始,然后逐渐地扩展、深入。这种弹性和动态升级的能力,实际上正是对软件技术的最大挑战,在这一点上,我们不能责怪过往的软件开发制造商,基于传统的技术和思想,要想在企业信息系统这样的复杂应用上实现动态定义、升级、扩展,可说是天方夜谈。而前面提到的新技术基础的形成,令我们第一次在这个领域看到了曙光。 归根结底,这里所描绘的未来企业信息系统,对用户最明显的好处,就是能充分、迅速地满足多样化、个性化,不断发展变化中的用户需求。 此外,我们还有理由期望,当我们引入、应用以上述复杂先进的技术为基础信息技术应用时,将可以逐步地投入资金,可以“退货”。应用成为伴随企业发展和学习程度逐渐深化的一个过程,而不是象现在那样,非要一次买进整个“软件包”和一揽子实施服务。“易用”和“弹性”这样的特征,也会减少在实施上所要投入的专业人员的精力。 继承与发展 这里只是归纳描述了笔者认为是优秀的、重要的新特征,新一代系统的发展,将继承和综合以往系统的各种功能和特征。现有的各种类型的企业管理系统,比如ERP、WFMS(工作流管理系统)、EIS(执行信息系统),都各有其侧重面,留下许多“空白”,新一带系统提供完整的方案,具有填补这些空白的能力。 以现有的“MRPII/ERP”为例,其所需要的基础数据,应融入整体的企业信息环境中去,如关于产品的数据,就不仅仅是传统MRPII软件所包含的结构、加工路线、成本、工时等生产能力规划、物流控制与成本核算所需的数据,而是对产品实体完整的结构化描述,并遵循产品数据交换方面的通用标准。而诸如能力需求计划、生产进度规划,物料需求计划、各种成本核算等,则作为可选择和替换的“引擎”,每一种引擎实现一个或几个特定的算法或业务模式,适合于不同的应用对象和系统环境,根据需要集成于系统之中。近年发展起来的“工作流管理系统”,最有希望成为未来信息系统的事务处理优秀架构;ERP所具有的基本特征,都可以被覆盖或集成。而B/W/S的体系架构,数据仓库、分布式处理技术、Internet/Intranet技术、分布对象技术,群件、中间件等等,则是实现上述功能的技术方法、手段。 结语——后来居上 我们对具上述特征的新一代企业信息系统的信念,是建立在已经或正在出现的新观念和技术基础上的(参见企业IT系统开发)。所有这些趋势,对今天的企业信息技术应用服务/供应商提出了挑战:80年代以来MRPII黄金时代造就的企业管理软件及开发体系,无法满足上述需要,必须作出脱胎换骨的改变。目前国外的许多80年以来曾取得了市场成功的老一代MRPII/ERP软件,会走进被淘汰的境地。这给后来者造成了机会。 这个机会不仅体现在大家同样要学习、开发新的东西,还体现在后来者可以将资源全部投入到新体系中,而不必为维护旧的开发、服务体系包括既有客户的旧体系而分散,特别是容易作出观念的转变。对于已经多年浸淫于传统技术的熟练技术人员,新的开发技术与体系可能令某些人难以适应甚至需要另谋用武之地,例如转入通用平台、支持工具、通用模块或部件的开发。 我们经常听到这样的说法,“某项技术太先进,我们不需要这么先进的东西”,或者“现在的基础还用不上这样先进的东西”等等。这在某些情况下是正确的,但如果作为一种对待先进技术的基本态度,则是错误的。正确的观念是考察那些“新技术”,看到底能做什么,需要什么条件,把握机遇,争取后来居上。实际上,国外领先的产品有些已经具备了上述的许多特征,但也可以说,才刚上路,也还没有全面占领市场,尤其是中国的市场。但如果我们多踌躇几年,可能就不会再有今天的机会了。 信息技术管理论文:语文课程信息技术管理论文 周有光先生认为,人类的语言生活发生了三次飞跃。第一次是文字的产生,突破了口头语言的局限;第二次是共同语的出现,突破方言交流的局限;第三次就是语言留传和转换技术的出现,极大地扩展了语言的功能。特别是当前信息技术和语言信息处理技术的迅猛发展,导致语言符号的产生、传输、存贮、加工等媒介系统的巨大变化,人类的语言生活自然也要随之发生改变。作为“指导学生正确理解和运用祖国语言文字”的语文教育,也必须适应语言生活发展的需要,作出相应的调整。第一次语言生活的飞跃产生了文字教育,第二次产生了共同语的教育,这两次语言生活的飞跃对语文教育产生的影响都不仅仅局限在教学方式和教学手段的层面上,而是深入到语文教育的目标、课程等各个领域。同样,第三次语言生活的飞跃对语文教育产生的影响也不会仅仅局限于将信息技术作为教学的辅助手段,根据教学方式变革的需要引进信息技术,以解决传统语文教学中存在的问题,而且将进一步意识到其作为一种基础平台的教育价值,根据信息时代语言生活的特点以及信息技术所能提供的条件,调整乃至重新设计语文教育的目标、课程、学习、教学和评价等各个方面。本文着重从课程的目标、内容、结构、载体与相关的术语等方面谈谈信息技术对语文课程发展的影响。 一、信息技术与语文课程目标 总的来说,信息时代对人才培养的目标提出了新的要求,语文课程的目标应该符合这个总体目标,为培养信息时代的人才服务。同时,与其他学科相比,语文课程有其自身的特点。因此,在服从人才培养总体目标的前提下,它应该有自己的侧重点和特殊任务。 1.语文课程的目标观 民族性与多元化。信息技术革命加速了全球化的进程,教育也逐步走向国际化。同样,语言生活和语言教育也趋向全球化、网络化和虚拟化。因此,我们必须在全球化的视野下审视语文教育目标,制定语文教育政策。一方面,民族语言是维系民族共同体的最有力的纽带,正确理解和运用民族语言及其所体现的民族文化,抵制外来语言和文化的霸权与殖民,是母语教育无可推卸的责任。另一方面,全环化必然导致多元化。因此,就语文教育而言,在全球化的大背景下,正确处理好母语教育与外语教育的关系,正确理解双语教学的意义以及准确把握其分寸就显得很有必要。但总的说来,应该加强民族语言和民族传统文化的学习,使自身有一个参照系,更好地向西方学习。 人文性与技术化。在信息时代,计算机与网络的操作技术成为语言生活不可分割的一个组成部分,它们比纸和笔的操作更复杂,更具技术色彩。同时,多媒体和超媒体技术丰富了人类思想的表达手段,非文本的可视化媒体将与语言文字紧紧地融为一体。发展技术的主要目的之一是追求高效率,因此,培养学生高效率的技术化语文能力,将成为语文教育的目标之一。另一方面,由于高效率的原则就是要求企业化、标准化和统一化,因此,科学技术的迅猛发展,又容易导致人文精神的失落。当前,科技与人文的割裂正呼喊着科技与人文整合,这将使人们在追求语文能力技术化的同时,追求语文教育目标的人文性,包括对语言思维、语言道德和语言审美情趣的重视,对文学作品中深厚的文化底蕴及其思想品德教育价值的重新评估。 普及性与艺术化。普及性是指过去仅局限于一小部分人群、具有高不可攀的神圣地位的语文教育目标,在信息技术的支持下成为大众化的目标。如计算机网络技术为电子写作、电子投稿与发表提供了极大的便利,学生可以不受应试教育和语文教师的约束,人人都可以自由地、随时随地地发表自己的思想和看法,从而出现了大众化的“网络文学”,曾经神秘的“创作”成为一种普通的、大众的“写作”。在文学的发展上,这就是所谓的后现代语言的话语权威发生了变化,公众话语早已成了明日黄花,个人性话语、私人写作渐渐盛行。至于艺术化,可以有两种理解:一是多媒体技术的出现,使便利的多媒体表达与文本表达融为一体,语文教育目标带上了更多的艺术色彩;二是由于键盘输入、扫描输入、摄像输入、摄影输入和语音输入等输入方式的不断丰富以及利用计算机进行文章修改与编辑的方便性,传统的纸笔书写可能将逐渐让位,而隐退为一种少数人所专有的、纯粹的书法艺术形式。 生活化。信息技术为语文教育目标的生活化提供了条件。多媒体与网络技术能模拟真实的生活环境,使语文课堂教学更加接近现实社会,使语文教育目标更富有真实的交际价值,做到学中做、做中学,学用一体化。如多媒体的互动技术可以模拟演讲、报告、采编等应用语文的真实环境和活动,网络技术使写作具有真实的交际目的,这就为语文教育目标生活化的实现奠定了良好的基础。 个性化。信息时代文化价值的多元性、信息资源的丰富性、人才需求的多样性和创造性,使语文课程目标不再整齐划一,而应该承认语文能力的个体差异,从“一纲多本”发展为“多纲多本”,从“教学大纲”发展为“学纲”,鼓励学生根据社会的发展、自己的需要和潜力确定语文学习目标的总体要求和不同阶段的发展水平,充分利用信息技术进行个性化学习。这样就有助于实现语文教育目标的个性化,使全体学生都得到不同程度的发展。 2.语文能力的变化 电子化的读写能力。电子读写是随着信息技术的发展而产生的一种前所未有的语文形态,它与传统的读写一样,成为信息时代人们必备的基本能力。电子读写能力包括多媒体阅读能力、超文本和超媒体阅读能力,基于网络和资源库的检索式阅读能力,键盘输入、语音输入、扫描输入等多样化的输入能力,多媒体写作能力,超文本和超媒体写作能力,网上写作能力,电子投稿与发表的能力以及电子读写一体化的能力。这些能力除了必须具备传统文本读写的基本能力外,还包括一些特殊的知识、技巧与策略。如多媒体的解读,各种字体、字型、字号和不同文本版式的处理,页尾、页脚、脚注和尾注的运用,网络导航的技能,网上交流工具的熟练使用,网络礼仪和网上交际规则的把握。此外,电子读写对传统的文本读写也提出了更高的要求。如由于电子读写的便利性和极强的交互性,电子化的文本资源极大丰富,以及情景化的多媒体与文本的融合,使其所表达的观点往往比传统媒体更加多样、复杂乃至隐晦,这就对批判性的阅读能力提出了新的要求。又如在网上阅读时,由于超文本的功能,读者的眼光变得更加挑剔,如果文章缺乏吸引力,读者就可以迅速转移阅读目标,点击其他的栏目;反之,如果读者发现了优秀的文章,便会通过BBS、E-mail等电子手段在Intemet上迅速传播,影响范围极为广泛。并且读者还可以利用网上的交互方式,打破与作者的鸿沟,与作者甚至作品中的人物进行对话。这些特点对网上的作品提出了更高的要求,对作者也施加了更大的压力。 快速读写的能力。质量和速度是衡量语文能力的两个重要指标。传统的语文学习注重语言的品味与揣摩,强调对语言的理解与感悟以及对文章主题思想、写作特色的全面把握,强调字斟句酌的写作和修改能力,这是语文学科特性的必然。在信息时代,它仍是一个重要的语文教育目标。但不限于此,由于信息时代网上信息的更加自由、开放、随机,人们所能接触的信息量剧增。在这些信息中,既有大量有价值的,也包含了许多价值不大甚至有负面影响的垃圾信息。因此,信息的快速捕捉能力、筛选能力和鉴别能力必将进一步得到人们的重视。同时,为了应对全球化浪潮带给人类的更加频繁的交往,在信息时代培养快速的写作能力也显得很有必要。网络技术的发展与普及,使写作成为有真实目的和意义的交流工具,如果能提高网络写作的速度,那么其快捷与方便的特点就会使它的交际价值能与日常口语交际相媲美。又由于网络写作能整合传统写作本身的优点,因此,它在远程、长篇和深思熟虑的交流方面则将超过日常的口语交际。 实用性和研究性文章的写作能力。文字处理技术如WORD、WPS使写作快捷而简便,网络技术如E-mail、BBS使写作具有真实的交际目的。写作将像口语交际一样逐渐成为人们生活的一个组成部分。利用电子写作与传播,人们能够随心所欲地表达思想、交流看法,而这有赖于实用性文章写作能力的提高。另一方面,CD-ROM和网上信息资源的丰富性、电子写作工具的便捷性,使研究性文章的写作不再局限于大学生、研究生和专家学者,越来越多的中学生甚至小学生也有条件参与到研究性的写作中来。他们能方便地利用电脑网络请教世界各地的专家学者并开展网上协作,能搜集、阅读大量的信息资源,并进行不断的重组、加工与再创造。 规范性的口语表达能力。随着人机对话技术的发展,人与电脑之间的口语交流、人与人之间通过电脑与网络的口语交流将日益频繁。无论如何,电脑还不是人脑,人与电脑的对话就要求口语的表达具有适当的规范性,并掌握人机交互的会话策略,使电脑能够理解。由于当前的人机对话研究主要基于书面语言,因此,在目前的条件下,口语表达的规范也会发生一些改变,出现向书面语靠扰的趋势,如词汇省略现象的减少,句子趋向于完整,口语能通过电脑显示出来,从而具有书面语的视觉特征,能够被修改、补充与保存。 二、信息技术与语文课程内容 1.语文学习对象的变化 多媒体。传统语文学习的对象主要是语言文字,而多媒体技术的出现,使图像、声音、视频的运用与文本一样便利,它们不再局限在少数人专有的艺术创作领域,而是与文本融为一体,成为表达思想的共同方式。从当前的多媒体作品来看,多媒体与文本的融合有三种方式:一是像过去语文课文中的插图或朗读时的背景音乐一样,对文本的理解起辅助作用;二是以多媒体的表达为主,文本起补充、说明性的辅助作用;三是像文本一样都是表达思想的主体,如果删除多媒体部分,思想的表达就不完整,文本也得不到顺畅的解读。因此,掌握多媒体作品的特征与格式,理解和灵活运用多种媒体的能力,如图像解读、音乐鉴赏、视频阅读、文字处理、多媒体创作、E-mail技巧、网上实时交流、电子投稿与发表、电子工具书的使用等,成为语文课程的一项新内容。这些内容与信息科技课程不完全相同,信息科技侧重对计算机硬件以及软件技术的基本操作,属于基础性的技术课,语文课程则侧重利用信息科技表达思想内容的能力,特别是培养学生利用文本媒体与其他媒体一起完成交际任务的能力。 网络语言。随着网上交流的日益频繁,语言文字在词汇、句式、语体和语用等方面发生了一些变化,如日益增加的缩略语、大量出现的谐音词、界限逐渐淡化的各类语体,从而产生了“网络语言”,包括网上的口语、书面语甚至网上的方言。一些“网语”正从网上渗透到现实生活中,成了语言生活的一部分。一旦“网语”约定俗成,就会引起社会语言的变化,从而引起语文学习对象的改变。 网络文学。电子写作的便利和网络语言的产生,催生了网络文学的兴起。网络文学是指首次以电子形式在网上发表的文学作品。网络文学具有通俗性、即时性和互动性的特点,并且篇幅短小,多数在2000字以内,但数量众多。在内容上,主要表达自我的感受和心情,所以一些较成熟的作品深受年轻读者的青睐。由于计算机网络尚未得到全面的普及,也由于传统的印刷媒体根深蒂固,优秀的网络文学作品往往仍由传统媒体出版发行,这样做虽然失去了网络文学的一些特点,但进一步扩大了影响。但不管怎样,经过“优胜劣汰”,网络文学都将与传统的文学作品一起,成为语文学习的对象。 主题词。在当今信息激增的时代,论文的写作要求概括与提炼主题词或关键词,以方便电脑的处理;获取信息的检索式阅读和快速阅读也要求输入主题词或关键词,以进行准确的查询。在传统的语文教学中,虽然也重视对词语的理解与运用,但都没有上升到信息检索的高度来进行,因此,信息时代的语文教育应该加强对主题词的教学。 2.语文课程内容选择范围的变化 语文学习领域的广阔性。网络技术的普及,网上的资源共享与交流,使人类的语言生活和语文的学习领域更加广阔。语文的外延不仅包括现实的生活领域,还包括网上虚拟生活中的语言活动,语文的外延等于现实生活和网络虚拟生活的外延之和。语文学习的材料和范例也因此更加多样并富有动态性,语文课程真正成为跨学科的综合性课程或“全语文”课程,“大语文”教育也更容易得到实现和推广。 语文课程内容的多样性。语文学习领域的广阔性拓展了学生获取信息资源的渠道,这必然要求语文课程采取主动、开放的姿态,积极引导学生接触各种主题、各种风格的语言学习材料。既可以选择贴近社会发展的社会历史作品,如时代主题、斗争、革命、爱国主义、群体意识,又可以选择讲人性,讲亲情、爱情、友情,讲平凡小事,讲普通生活与工作的文章;既可以选择革命文学,也可以选一些改良、保守、通俗的作品,让学生感受到文化的多元性。但在信息资源极大丰富甚至极度泛滥的背景下,更要注意语言学习范例的选择,一方面要积极抵制腐朽文化的侵蚀,另一方面也要正确处理好精读与泛读的关系。 5.语文课程结构、载体和相关术语的变化 语文课程与教材虽然历经多次变革,也提出过以言语实践和能力训练为体系的课改思想,但由于印刷媒体的局限性,传统文选型的结构体系始终无多大变化。信息技术的产生,为改革课程结构、优化课程要素提供了契机。信息时代的课程资源除了传统的线性、文字型的印刷书本外,还包括大量网状的超媒体电子读物、多媒体资源库、多媒体教学软件、网上报刊和个人主页。课程的载体既可以选择传统的印刷媒体,也可以选择电子媒体,以CD-ROM形式或网页形式。课程资源的丰富性,电子载体编辑、存储和传输的便捷性,使教师和学生有充分的条件突破单一的文选型体系;而根据能力点、主题活动、探究的课题以及其他要求自由地选择和重组课程资源。 此外,随着语文课程的目标、内容、结构和载体的变化,课程中的有关术语也有可能发生改变。在信息社会里,学生的主体性将得到前所未有的重视,教育观念由“教学”向“学习”转变,“教材”向“学材”转变。但“学材”这一术语似乎并未得到更多人的认可,而另外一个相关的术语——“学习资源”,却使用得非常频繁。原因在于全球化学习和终身学习的兴起,使教育与传播、课程与资源的区分日趋淡化,使用“学习资源”一词既体现了学生的主体地位,又符合信息时代课程体系的特点。就语文教育领域而言,“语文学习资源”比“语文教材”这一术语的包容性更强,范畴更宽泛。传统的“语文教材”包括印刷书本、音响教材、图表教材和影视教材,而“语文学习资源”除此之外,还泛指当前正在迅速发展的语言实验室、电子阅览室、多媒体电子书、语料库、语文教学软件、网上的语文教学工具和教学资源。因此,“语文学习资源”这一术语有望得到更多人的认同。 信息技术管理论文:新时期信息技术管理论文 摘要:信息技术与数学课程的整合由于能有效提高教学效益,因而得到了广泛运用。但整合过程中也出现了目标定位不准、忽略学科特点、教学设计不当、课件制作粗糙、信息技术运用能力不强等问题,并制定了解决诸多问题的对策。 关键词:信息技术数学课程整合问题对策 信息技术与数学课程相结合就是以数学知识作为载体,把信息技术作为工具和手段渗透到数学课程的教学中去。信息技术与数学课程的整合能有效地互补优势,提高教学效益,因而得到迅速而广泛的运用。但是在目前的课堂教学中,还存在一些问题,需要引起重视,采取相应对策。 一、存在的问题 1、目标定为不准,影响教学目标的实现。 信息技术与数学课程的整合,最终目的是发挥信息技术的优势,优化数学教学,实现数学教学目标。但在实际教学中,许多教师为了突出体现信息技术的优势,而不顾是否有利于本节课教学目标的实现,将各类文字、图像、动画、声音、影片等一股脑地加进去,结果导致教学内容主次不分,教学目标不明确。如,有位教师为了上好“采松果(两位数加一位数)”课,精心制作了一幅细致的动画——“动物园的一角”,把教学融入到游戏中,并在课件的制作过程中充分运用上面所说的各种信息资源,又是动画、又是声音、又是图像。上课时,学生发现连连:“我发现小河水在不停的流动”,“小河里还有鱼儿游”,“小鸡的头一动一动,它们是在啄米还是在啄虫子”……课堂气氛异常激烈,但一堂课下来连听课老师都搞不清这节课主要讲了什么,要达到什么样的教学目标。 2、忽略学科特点,影响教学质量的提高。 数学学科的特点要求:学生在具体的实践中,学会应用,学会创新。但在实际教学中,有部分教师认为信息技术教学是推进教育现代化促进教学技术改革的“全权代表”,似乎不用“信息技术”就不是好课,用了“信息技术”就是全优课,因而导致许多老师盲目地,不切实际地,花大力气把工作重点放在课件的制作上,而放弃了深入研究教材,忽略了数学学科特点。如,有位教师上“角的度量”,课前把“角的度量”的有关知识精心的制作在网页中,上课时基本照网页设计,单纯的介绍了有关角的度量的理论知识,而没有让学生动手操作,亲身体验怎样用量角器真正去量一个角的大小,课后有许多学生不能正确进行角的度量,因而影响了教学质量的提高。 3、教学设计不当,影响学生思维的拓展。 我们知道,数学教学中存在着由抽象到形象,由感性到理性的转换,有经验的老师总会留下足够的时间和空间让学生去思考、想像、理解,实现思维能力的培养。但是许多教师运用信息技术进行教学设计时,却大大减少了学生这种“思考——发现”过程,教师变成了现代化教学设备的操作者,他们按照自己的理解设计整个课件的结构和一些问题的“标准答案”。学生按预先设定的模式,进行学习,根本没有足够的时间进行深入思考,只能顺应教师的思维方式简单作答,这实际上是另一种形式的“灌输式”教学,从而限制了学生思维能力的发展。如,“提公因式法”概念的教学,有位教师是这样设计的:(1)多媒体显示公式:ma+mb+mc=m(a+b+c),并出示问题“等式的哪边是要分解的多项式?它的各项含有的公共因式是什么?”(2)多媒体显示公因式概念。(3)教师归纳并用多媒体显示“提公因式法”的概念。在整个教学过程中,学生只能跟着教师课件设计的模式,机械地学习。 4、课件制作粗糙,影响学生对知识的理解接受。 有些数学课件制作过程过于简单,只是几张简单的幻灯片,缺乏交互性,上课时学生当“观众”,只能被动观看,教师当“导演”,只能按顺序播放;有些则过于复杂,其课件往往是画面背景杂乱,并且使用大量的动画和音响,导致学生上课时,一味看课件中的图案和动画效果,而不关心教师的讲解和画面上的知识点,影响了学生对知识的理解接受。 5、信息技术运用能力不强,影响实际的教学效果。 有些教师上课时用的课件、网页不是自己亲自做的,对课堂上出现的突发性的技术问题无法处理,如,局域电子教室学生机突然黑屏,教师就无计可施,只好“助教”上阵;有些学生打字速度慢,电子邮件不会发,这些均会造成课堂教学组织不严密,张弛度把握不好,影响教学效果。 二、采取的对策 我们提倡信息技术与数学学科的整合,但并不是说可以无目的、随意地整合,解决整合过程中出现的各种问题,我认为教师应该首先做好以下三个方面: 1、正确认识信息技术在数学课程整合中的作用,切忌喧宾夺主。 信息技术集多种传播媒介于一体,多方位,多角度,多途径地向学生传递信息,为教师和学生提供了生动活泼,灵活多样,丰富多彩的人机交谈的信息环境。但是信息技术无论多么优越,都应是为了教学服务,即一堂课中学生应永远是主体,教师是主导者,信息技术只能是起辅助教学的作用。传统的教学方法仍具有很大的优势。如,教师生动形象的语言,较之屏幕更具亲和力,适当的板书,板画可以给学生一个短暂思考、回味、休息的时间。 这里是三位教师对“圆的认识”一课的教学设计: A教师教“圆的认识”时,把教学内容按照预设方案悉数设计在课件中,在频频点击下,按照“既定方针”完成了教学任务。最后,黑板上一片空白,没有任何板书,因为这些都已经在课件中“闪亮登场”了。 B教师教“圆的认识”时,课件与板书双管齐下,“该出手时才出手”,最后黑板上教师的板书整齐、清楚、明白。 C教师教“圆的认识”时,也把课件与板书“联姻”,不同的是教师的板书乱七八糟,最后在学生“不舒服要求整理”的“抗议”下,“麻烦”学生动一番脑筋,重新整理,“刷新”记录。 信息技术与数学学科整合的课堂教学,应该在教师的主导下,各种教学方法互相协调,相互促进,信息技术辅助教学的优势才能真正得以发挥,因而信息技术的运用应遵循适时,适用,适度的原则,即应在某些需要信息技术辅助教学的课题中,在恰当的时候,适当地运用信息技术,而不能滥用,绝不能喧宾夺主,取代数学教学。上面三位教师:A教师不管什么,都用课件当作万能工具。B教师虽然在运用课件的同时,注意了与板书结合,但是教师又包办了一切。C教师对课件适而用之,把课件看作点化的工具,同时适当的运用板书,板书故意写的乱七八糟,让学生去整理,充分体现了学生的学习主体性。 2、围绕信息技术与数学课程整合的目标制作教学课件,优化教学设计。 信息技术与数学课程整合,应该实现这样的目标:在数学课程的教学时间里实际整合,既发挥信息技术的优势,优化数学教学,提高教学效益,又借助数学载体学习并运用信息技术解决数学学习问题。因而信息技术与数学知识的整合,要打破常规教学中,学科界线,不仅要发挥信息技术的优势,围绕学习主题,适当综合各方面的知识,丰富数学学习的内涵,建立起便于学生自主学习的学习平台。同时还要在数学学习的过程中,学会应用信息技术,解决数学学习问题,达到学习信息技术的目的。 知识的整合不是知识的杂烩与罗列棵,教师在备课时,要围绕学习主题展开,筛选信息,巧妙安排,运用信息技术提供给学生有利于完成学习目标的方法和资源,优化教学设计。如,“勾股定理”的导入教学,可以先让学生在校园资源库进行本课的自学,学生可以通过对“勾股定理”的知识的来源、证明方法等相关知识的学习提出不同问题,引入教学。这个导入的教学不仅可以使学生利用信息技术的网络资源学习有关“勾股定理”的知识,还可以使学生在学习数学知识的同时,培养学生收集、运用、归纳、整理信息的能力,提高信息素养,有效地优化了教学设计,实现了信息技术与数学课程的整合。 3、加强信息技术与教师和学生的整合,提高信息素养。 信息技术与数学课程整合的过程中,师生是共同的学习伙伴。针对部分教师及学生计算机知识相对贫乏的问题,首先,教师自身要加强对信息技术知识的学习,比如必须学会用信息数据来处理各种教育信息、能运用CMC环境下的各种传播或交流工具、会使用必要的软件制作工具、能用先进的工具软件设计或集成各种教学信息资源,等等。此外,处于信息时代的教师还必须具备现代教育教学思想观念,掌握先进的教学设计思想和方法。惟有现代教育教学思想、教学设计思想和方法相融合,才能实现教学的优化。其次,要学生重视信息技术课程,努力学习信息技术,了解信息技术的发展变化,学会使用与学习和生活直接相关的工具和软件,并能熟练操作计算机进行信息收集、整理、提高自身的信息素养。 前途是光明的,道路是曲折的。在信息技术与数学课程的整合过程中,我们应该对它有一个全面的、清醒的认识,并在今后的教学工作中不断地进行实践与反思,“不畏浮云遮望眼”,总能“守得云开见明月”。 信息技术管理论文:新课标信息技术管理论文 摘要:信息技术与数学学科的整合,即把信息技术发展的成果应用到数学教学的实践之中,使信息技术成为与数学新课程内容和课程实施高度和谐的有机部分,从而有效地提高教学效率,这也是全面实施新课程改革的一个重要内容。但是,教学中,盲目使用教学课件进行“电脑灌”的现象,违背了信息技术与数学学科教学整合的宗旨,与新课程改革极不相符。因此教学中必须强调恰当、适时、灵活地使用多媒体,准确把握好使用的“度”,以实现数学教学与信息技术的有机融合。 关键词:信息技术新课标数学教学整合度 《数学新课程标准》中提出:要“注重信息技术与数学课程的整合”,“整合的基本原则是有利于学生认识数学的本质”。信息技术与数学学科的整合,即把信息技术发展的成果应用到数学教学的实践之中,使信息技术成为与数学新课程内容和课程实施高度和谐的有机部分,对提高学生的信息获取、信息分析、信息加工、信息交流和创新能力,培养协作意识,促进学生以新的思维方式发现问题,分析问题,解决问题,及培养学生的创新精神,发展他们的探索和实践能力都会产生很大的促进作用,从而有效地提高教学效率,这也是全面实施新课程改革的一个重要内容。 信息技术不能使用过量,不能什么情况都依靠多媒体网络。学生基本的数学活动如基本运算、直观想象、画表作图、逻辑推理、数学证明等,学生自己能够从事的实践活动等都可以依赖自身来完成,不提倡采用信息技术代替完成。然而,实际教学中,一些教师盲目使用教学课件,出现了把过去人为的“满堂灌”变成了现今的“电脑灌”,违背了信息技术与学科整合的宗旨,与新课程改革极不相符。此外,由于信息技术纳入数学课堂,教学的信息量较之以前有很大的增加,但过量的信息无助于教学重点的突出,学生无法把握,反而会影响教学效率。因此,在教学中我们需要信息技术,但我们不可过度依赖,教师要在实践中逐步学会把握现代技术与传统手段的平衡教学之间的一种平衡,注重整合的实效,以达到最好的整合效果。 那么,怎样才能真正发挥信息技术在数学教学中的作用呢?我认为实现信息技术与数学学科教学的整合,恰当、适时、灵活地使用多媒体,准确把握好使用的“度”是关键所在。现就信息技术如何与数学课程整合的“度”的问题谈一些个人看法。 一、准确把握使用多媒体教学的目的 多媒体是教师教学的辅助手段,是为课堂教学目标服务的,对教学目标的实现起着辅助作用。教学中教师绝不可为了使用教学媒体而使用教学媒体,勿要刻意追求课堂形式上的“繁华”、“热闹”,要分清主次,准确把握教学的重点、难点及使用教学媒体的目的。同时也不能简单地把多媒体仅仅作为辅助教师教学的演示工具,而是要实现信息技术与数学学科教学的“融合”,突出作为整合主动因素的人的地位。 二、准确把握多媒体作用的“度” 多媒体的作用有下面几点: 1、信息技术融合到数学学科的教与学中,成为学生学习过程的有机组成部分。增强了学生的批判性思维、合作意识,分析、解决问题的能力及对信息收集、筛选、分析、评价和利用的能力,从而有助于培养学生的创新精神和实践能力。 2、借助网络资源和各类信息资源有利于学生的自主探究学习,实现个性化学习,充分发挥学生的主体地位,促使学生的合作交流,使教学活动更加生动有趣。同时能帮助学生理解知识,发展智力,提高能力,开拓视野,有助于形成学生的问题意识,真正发挥信息技术对数学学科的推动作用。 3、信息技术与数学学科体系、教学内容、方法和手段的改革有机的融合,为数学课程适应信息化时代的调整提供平台。 4、信息技术的应用为数学实验提供可能。“数学的创新教育,更需要数学实验、猜想在数学实验中”。信息技术的应用给数学实验提供了可能。如《直线与圆锥曲线》中有关存在性问题,可先给学生实验、演示,再进行证明,用动态方式表现对象之间的关系,既能创设情境又能让学生主动参与,有效地激发学生的学习兴趣,便于学生的理解。让学生通过做“数学实验”去主动观察、分析、对比、归纳、建立关系,处理数据、发现规律,不仅使学生的逻辑思维能力、空间想象能力和数学能力得到较好的训练,而且还有效地培养学生的发散思维和直觉思维。 但是,如果只注重多媒体的正面作用而忽略其负面效应,教学中使用不当或过“度”,如教师将其变成多媒体课件的演示,教师的活动完全被多媒体课件所取代,学生本来可以在教学媒体的帮助下通过自己努力完成的学习任务,领略学习的快乐,教师却没有给学生创造这样的机会等,课堂上仅仅是表面的繁荣,学生也只是看看热闹,不利于培养学生的数学素养和各种能力的提高。 三、准确把握多媒体课件选择与设计的“度” 以计算机为优秀的多媒体教学主要指多媒体计算机、校园网、学科网站等。如何合理的选择与设计教学媒体?我认为应根据学生的实际情况及教学多媒体的效果,选择能直观形象的说明问题,最大限度的激发学生学习兴趣,开发学生智力的课件、网络信息或根据章节内容的实际设计课件、选取信息,要注意把握下面三个方面: 1、实用性:在选择、设计制作教学课件时,要考虑到学生,要把自己置身于学生中,针对不同的对象,不同的教学目标、内容,设计不同的教学课件,在何时何地以何种方式提出问题,揭示问题的实质,应考虑到学生能否接受,一切要从学生出发,课件除了一些必要的“润色”加工外,应该做到朴实实用。 2、发挥学生主体作用:教学过程是师生双边活动的过程,需要教师和学生密切配合才能完成,这一过程中多媒体课件只是一个辅助手段,并不是一节课的全部,通过课件的展示达到激发学生兴趣,促进学生主动探究与思考,而不能用之代替教师的授课活动,因此不必面面俱到。 3、培养学生创新意识:教师利用多媒体课件精心设计一系列由浅入深,相互关联的问题,将知识点系统化、网络化,既符合学生的认知心理,又能有效地引导学生思维向纵深发展,培养学生分析问题、解决问题的能力,促使创造性思维的发展。 还应注意,选择、设计制作教学课件时,不能一味地去追求使用固定类型的教学媒体,如用多媒体课件来代替自己的板书,例题的讲解,知识点的归纳等,显然违背了使用多媒体的初衷,必将影响学生学习的效果。事实上,多媒体课件更适合于运用在那些现有条件下无法观察到的,难以理解的,抽象的或动态的内容中,如几何体的切割、移动、翻转、重叠;函数图像的变化;极限问题的引入等。 四、确把握多媒体在教学使用中的“度” 利用多媒体优化课堂教学,改变传统的教学模式是新课改的热点,数学教学过程中根据教学的需要适当运用“实用性强,效果好的课件、网络,有利于激发学生学习兴趣,提高学科素养,培养创新思维与探究能力。”要达到这样的效果,就必须创造性地使用多媒体教学,把握好多媒体运用的“度”,及介入教学过程中的最佳时机。 1、创设情景,激发兴趣 “兴趣是最好的老师”,教学中创设问题情景可以启发学生积极思维,培养学生兴趣,并能点燃学生学习思维的火花。而问题是思维的“体操”,是起点,它孕育着极大的思维潜力和创造性萌芽。教学中借助多媒体图、文、声、像并茂的特征,充分展现知识的形成过程,巧妙寻找契机,创设教学情景,使学生保持旺盛的学习兴趣,给课堂教学增添无穷的魅力,对提高学生数学素养起到事半功倍的效果。 2、思维受阻,排忧解困 学生在学习过程中难免出现思维受阻,此时,教师若及时运用多媒体进行点拨、启示、引导将会使学生的思维从“泥潭”走向“光明大道”。 3、揭示概念,再现知识形成过程 数学概念的言词都非常精确严谨,具有高度的概括性,加之纯理论性的术语,学生有时难以理解,信息技术使数学概念、理论及数学问题容易地用数字的、图形的、符号的、语言的等多种方式表达,适时运用多媒体可降低学生思维的难度,从而达到准确理解概念的目的。如《圆锥曲线—椭圆的定义》一节课,利用《几何画板》先在X轴上找两定点F1、F2,M点为平面内的动点,再在数值输入栏中输入一个数值,使定值,激活坐标系拖动鼠标,让学生观察M点动态过程的轨迹,重新输入数值再让学生观察,条件允许下可以让学生自己操作,教师适时加以引导启发,使学生感悟图形形成过程的实质,从而抽象出它们的本质特征形成概念。 4、化静为动,突破重点,分化难点 中学生的思维正在逐渐由形象思维向抽象思维转化。对教学的重点难点问题在教学内容,时间受限时,可适时采用多媒体课件将重点、难点分解后予以突破,达到其高效性的作用。如《函数y=Asin()的图像》一节,利用《几何画板》先让学生自己动手观察如何变化,动画演示先平移再伸缩和先伸缩再平移两种不同的变化过程,让学生自己去探求规律得出结论。 5、系统复习,及时小结或练习 提高学生参与程度,是促进课堂教学效率的有效方法,复习或练习时根据学生的认知规律,心理特征,教材特点,班级学生的实情等因素综合考虑,找准多媒体与数学学科教学整合的切入点,及时合理的运用以取得较高效益。 另外,教师可以利用计算机的快速切换和灵活选择的功能,设计出多种授课方式,满足不同层次学生的需要。同一课件在不同班级使用时,也应有所区别,如演示的快慢,内容的多少,重点难点的突破等都应有所变化,真正体现分层教学的特点。 然而,图片、图像给人的毕竟是感官印象,要真正获得感性认识,还要亲自接触具体的事物,参加具体的实践活动。如:作图,教师不亲自示范,学生不自己动手操作,一味地靠看课件、图片等难以掌握,因此教学中必须安排动手练习,让学生设身处地的感受事物,在实践中去认识事物的本质,把握事物的客观规律。因此教学活动中,多媒体课件的制作与应用都应从实际出发,着眼于解决当前数学教学中面临的现实问题和学生不易想象的问题,具体问题具体分析,准确把握使用的“度”,注重实际效果与质量,留心教学中出现的各种问题并及时给以纠正,不断完善教学方法,教学手段,增强教学效果。 以上仅对信息技术与数学教学整合问题作了初步探讨,还有许多问题需要我们作更广泛深入的研究。总之,信息技术与数学教学整合是一个长期而艰巨的任务,需要我们不断尝试、积极探索,并从实践经验上升到数学教育教学的理论高度去提炼、去反思,才能避免盲目性,摸索出适合自己的整合之路,促进数学课程改革的顺利进行。 信息技术管理论文:农村信息技术管理论文 [摘要]:随着农村中小学远程教育资源网的建设,农村中小学也有了多媒体教室,接收下载了不少多媒体教学资源,多媒体技术作为一种新型的教育形式和现代化教学手段给传统教育带来巨大影响,教师也开始利用多媒体辅助教学。多媒体技术的应用给数学教学改革带来一片生机,引起教育工作者深思。 [关键词]:积极意义、整合方式、创新能力、创造思维 我是农村中学的一名数学教师,也是学校远程教育管理员。作为中学的一门主要学科——数学,教学手段似乎就是那么单调,黑板加粉笔,偶尔加一些模型。由于课堂教具的贫乏,课前往往绞尽脑汁自制一些简陋的教具。加上学科自身的特点,的确没有某些学科形象、生动、具体。难怪教师讲得口干舌燥,学生听得枯燥无味,从而直接影响学生学习积极性,使学生丧失学习数学的兴趣。为此身为数学教师也不得不苦思瞑索,不断探索行之有效的教学方法,然而往往是美中不足,事与愿违。而当今社会知识信息的激增和“减负提素”工作深入开展,使传统教育面临着巨大的挑战,教学手段及教学方法的改革已势在必行。 下面本人就中学数学教学实践,谈谈多媒体技术在其教学中的积极应用。 一、多媒体及网络信息技术与数学教学整合的积极意义 将信息技术有效地应用于数学教学过程当中是实现数学教育现代化和实施新课程改革的一项重要手段。现代化的信息技术设备(如:多媒体计算机、投影仪等)具有代数计算,数据处理,几何作图,视频、音频及媒体流播放等多种功能,利用多媒体技术对文本、声音、图形、图像、动画等的综合处理及其强大交互式特点,特别是当多媒体计算机配备了丰富的教学软件(如:翰林汇多媒体课堂)或教师结合教学内容利用Flash、Powerpoint、几何画板等软件,制作诸如:情景导入、概念教学、练习指导和学法辅导等系列计算机辅助教学课件,能充分创造出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境。应用于数学课堂教学过程中将为教师教学的顺利实施提供形象的表达工具、显示工具和演示工具,大大提高教学质量,能有效地减轻学生课业负担,激发学习兴趣,真正地改变传统教育单调模式,使乐学落到实处。多媒体技术的出现为我们教学手段改进提供了新的机会,产生不可估量的教学效果。我认为信息技术正在引发数学教育的一场革命,它将极大改变数学教师的教学方法、工作方式、教学模式乃至教学理念。教师不是被计算机替代,而是用新的方式工作,从新的视角考虑问题。 二、多媒体及网络信息技术与数学教学整合的方式 1、信息技术辅助教师的数学教学: 它是指教师利用信息技术加强或补充由教师所进行的教学。它充分利用信息技术特征进行常规的运算、作图、列表及模拟一个动态过程等,从而达到辅助教师教学的目的。 ①、显示工具,增加课堂教学容量 在现实数学教学过程中,可能常常遇到一些比较费时的活动,如大量的板书内容,而这些活动并非课程所要达到的目标,但为了达到所需目标又不得不经过这些活动,在课堂45分钟内,如仍采用传统的板书,则消耗了课堂上宝贵的时间,如不板书而口头说明,则往往会词不达意。这时候,如采用多媒体技术的快速显示功能,不仅能解决课堂内大量板书的问题,还可以大大增加课堂教学容量,高效的使用课堂时间。例如,在学生学习《二次函数图像和性质》课时教师必须要经过列表和作图比较繁琐的两步,而这是非常费时间的,教师几乎很难分出更多一点时间去讲解函数的性质。而把多媒体技术作为显示工具后,利用计算机则可以很快给出函数值和画出函数图像,就可避免在课堂内书写大量的板书,节省大量的时间,增大课堂教学容量。在这种应用中,教师还可以把多媒体计算机与电视、投影仪、幻灯机等其它信息技术设备接在起使用,为学生创造一个良好的学习环境。 ②、分层显示,引导学生系统学习 利用多媒体的视频、音频技术可以对有关教学内容进行分层显示,诱导学生深入浅出,从而达到提纲揭领、融会贯通,系统地掌握有关知识的效果。例如:在数的分类、多边形分类、四边形的分类以及三解公式复习等都可以编制带有提问与引导解答相结合的课件,引导学生系统学习,这特别适宜于学生自我复习。 ③、演示实验,引导学生积极思考 利用多媒体技术中图文并茂、综合处理功能,可以将例题编制成一题多解的形式,让学生有选择性加以演示比较,通过比较,引导学生积极思考,培养学生一题多解、灵活运用已学知识的好习惯。如:在解一元二次不等式中,就要引导学生用代数中因式分解、不等式有关性质等知识来解或用一元二次函数图象来解。又如:求过两点直线的解析式时,也有一般式、顶点式、两点式等多种解题方法。 ④、控制模拟,体现数形结合效果 利用多媒体技术中的交互性特点,可编写出较强带有控制性的模拟演示,充分体现数学中的数形结合的动态效果。例如:一元二次函数中的各参数与其图象的关系,圆与椭圆关系,方程、不等式与有关函数图象关系,锥体与柱体的关系等等。通过带控制性的模拟演示,使学生深深体会各知识之间内在联系,体现数形结合效果,树立辩证唯物主义思想。 2、计算机辅助学生学习数学。 这是信息技术与数学课程整合的另一方面,我们应充分发挥“多媒体”的教学优势改进教法,培养学生的创造能力。主席曾指出“创新能力是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。”创新能力的培养,也是素质教育的灵魂。 ①、情景导入,培养学生创新意识 在教学“轴对称和轴对称图形”时,老师运用课件展示一组生活中呈轴对称的图片,以设问的形式导入新课:下面一组生活中常见的图片,看看有什么特点?学生的好奇心一下子就调动了,这时鼓励学生在观察的同时思索问题的答案,让学生通过实践去拓展知识的范围。你想知道它们有什么共同特点吗?今天我们来解决这个问题。这样借助电脑教学,自然有趣地引入课题,激发学生的求知欲望和创新意识。 ②、动画模拟,突破教学重难点 学生的创造能力是以扎实的基础和自学能力等为前提的。在中学数学中,概念、法则等即是重点又是难点,这些知识具有一定抽象性。运动变化的东西,新鲜有趣的事物容易引起中学生的注意。根据这一特点,教学中可以充分利用媒体“动”的特长,采用多媒体技术中图形的移动、定格、闪烁、同步解说、色彩变化等手段表达教学内容,有效地吸引学生注意力,提高学习效果。教师要引导学生在实践中自行探索、创造,认识新知识。例如:在平面几何中讲解轴对称的有关知识时,可制作一个课件,使满足轴对称条件的一个或两个不同色彩的轴对称图形在鼠标的控制下,通过旋转、重叠、闪烁等系列动画模拟过程,形象生动描述图形轴对称内涵,便于学生切实理解。又如:在讲述立体几何中的对各种柱体、锥体、台体、球体认识和面积、体积计算公式推出时,就可以利用空间图形的分、合、转、并、移、裁、展等多种形式的动画,再结合有关必要的解说和优美音乐,使学生能身临其境,产生立体效应,同时通过启发性提问,引导学生积极开展思维,自我挖掘各图形间的内在联系以及有关计算公式的推出。再如:学习“角”,投影上先出一个会闪烁的亮点,然后从这一点引出两条射线,通过演示蕴含了角的定义及角的大小与所画边的长短无关的道理。又如:“圆”的认识中利用荡秋千的轨迹引出“曲线、圆心、半径、直径”,在用动画展示了画圆的过程,使学生很容易地掌握了圆的各部分名称。动画模拟不但能彻底改变传统教学中的凭空想象、似有非有、难以理解之苦,同时还能充分激发学生学习能动主观性,化被动为主动,产生特有教学效果。这样,利用多媒体演示功能把复杂的概念分解为直观形象的简单信息,利于学生自行探索,展示思维,归纳概念,理解概念。 在平行四边形性质教学中,以动态演示画面使学生生动形象准确地理解“对边相等”这一特点。而“对角相等”这一特点,可启发学生自学中创造。学生利用已有的知识、能力和方法独立探索获取新知识,培养了学生的自行探索能力和创造力。 ③、精心设疑,激发学生创造思维 疑问、矛盾、问题是思维的启发剂,这能使学生的求知欲由潜伏转入活跃,有力地调动了学生思维的积极性和主动性,培养学生的创新意识。 例如:在教学“梯形的面积”时,如果照以往方法,让学生用纸剪拼一次,然后教师引导学生思考和推出梯形面积公式。这节课学生的探索一般到此,接下来就是对公式的应用。这样无疑是把学生的思维紧框在课本上,学生的创造性就受到束缚。为了激发学生的思维,刚开始,老师可设问:“你有什么办法能求出梯形的面积?”这节课可采用电脑里的工具,让学生利用电脑对图形可切割、移动、旋转等特点,可探索出多种推导梯形面积公式的方法。因为电脑中图可多次使用,有的学生自己能探索出八种推导方法。通过这样,学生的创新能力得到很好的培养。 可见,利用“多媒体”辅助教学,既能充分调动学生学习积极性,又能充分挖掘学生的多种思维能力。教师充分利用多媒体的优势大力培养学生创新精神和创造能力。 ④、辅助练习,熟练形成解题技巧 教学中可利用计算机向学生出示一组难度渐增的练习题,让学生作出回答,计算机会及时给予评判和指导。练习的形式是多种多样的,可以是固定出题,也可以是随机出题,根据教师所给的课目,章节,题型,难度灵活出题,增加练习的智能性,对学生练习过程中出现的各种情况,计算机会自动给出必要的提示或辅导,从而巩固所学的内容,加深对知识的理解,熟练形成解题技巧。 利用计算机辅助进行练习,不仅意味着学生要有必要的问题求解知识,而且还需要学生会对相应软件操作技能,而对软件操作技能的学习过程就是学习数学事实、概念和原理的一个很好的方法。计算机帮助学生学习这种应用的过程主要是学生和计算机的交互作用,它摆脱了传统的教师控制教学的局面和消除了教师的主观意志的影响,增强出题的客观性,能够更加真实地检测教学的实际情况,节省大量的时间,把教师从传统教学的出题,编题,批改作业,课外辅导等繁琐的工作中解放出来,从而有更多的时间从事教学研究和教学创造。 总而言之,信息技术进入数学教育教学领域是必需面对的一个现实,作为数学教育工作者应以新的姿态去迎接这场挑战。应该注意到的是计算机手段与传统媒体教学完美地结合显得十分重要。不是信息技术用的越多越好,计算机作为有效的辅助工具是为教学服务的,要把它用的恰到好处。传统教学的优势应该保留,如教师的示范作用、教师与学生之间富于人情味的及时交流,教师组织起来的探究问题的活跃氛围等等。理想的教学应该是把教师与信息技术的优势同时充分发挥出来,把信息技术计算机多媒体与传统媒体完美地结合在一起。 信息技术管理论文:化学信息技术管理论文 2000年11月,教育部颁布了“关于在中小学普及信息技术教育的通知”、“关于印发《中小学信息技术课程指导纲要(试行)》的通知和“关于在中小学实施‘校校通’工程的通知”。这3个文件的颁布,大大推进了我国信息技术课程的发展。 2003年,《普通高中技术课程标准(实验)》(信息技术部分)(以下简称“课标”)颁布,进一步明确了信息技术课程体系的建设。 信息素养培养目标的确立 2000年颁发的《中小学信息技术课程指导纲要(试行)》以下简称“纲要”),提出信息技术课程的任务和教学目标是:“培养学生对信息技术的兴趣和意识,让学生了解和掌握信息技术基本知识和技能,了解信息技术的发展及其应用对人类日常生活和科学技术的深刻影响。通过信息技术课程使学生具有获取信息的能力,教育学生正确认识和理解与信息技术相关的文化、伦理和社会问题,负责任地使用信息技术;培养学生良好的信息素养,把信息技术作为支持终身学习和合作学习的手段,为适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。”与以前的计算机课程比较,纲要突出的特点是:第一次提出了课程名称为信息技术;在其目标中,第一次提出了培养学生良好的信息素养,并且强调了伦理问题,提出了“负责任地使用信息技术”的要求。 新颁布的课标把“提升信息素养,培养信息时代的合格公民”作为课程的第一个理念,强调“高中信息技术课程以义务教育阶段课程为基础,以进一步提升学生的信息素养为宗旨,强调通过合作解决实际问题,让学生在信息技术的获取、加工、管理、表达与交流的过程中,掌握信息技术,感受信息文化,增强信息意识,内化信息伦理,使高中学生发展为适应信息时代要求的具有良好信息素养的公民”。同时,在课程目标中,又具体地从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度描述了信息素养的具体内容。 新的内容体系的形成 纲要制定于计算机课程向信息技术课程转化的阶段,因此不可避免地带有计算机课程转化的阶段,因此不可避免地带有计算机课程的痕迹,例如,大量内容仍然是以“用计算机做……”来标志的,而且由于当时必须考虑许多初中尚未开设有关课程,高中只能从零起点来安排课程内容。 2001年起,在以纲要为依据进行的信息技术教材审查中,通过审查的教材有18套。这些教材中有的仍然是按照知识体系进行安排,有的强调了信息活动有关的任务来组织教材,体现了各自的风格,但是都比较注意强调信息素养的综合提高,强调实践,强调学生学习能力的培养。 新颁布的课标则按照高中课程整体改革的意图,一方面实行模块化,规定所有模块在9个星期内完成,为36学时。另一方面规定:高中信息技术课程包括必修与选修2个部分,必修部分只有1个模块“信息技术基础”,2学生,与九年义务教育阶段的教学内容相衔接,是培养高中学生信息素养的必要保证,是学习后续选修模块的前提。该模块强调在大众信息技术信息技术应用的基础上,让学生通过亲身体验与理性建构相结合的过程,初步认识当前社会信息文化的形态及其内涵,构建与社会发展相适应的价值观。选修部分包括“算法与程序设计”、“多媒体技术应用”、“网络技术应用”、“数据管理技术”和“人工智能初步”5个模块,每个模块2学分。选修部分强调在必修模块的基础上,关注技术能力与文化素养的双重建构,是信息素养培养的继续和延伸。模块内容设计既注意技术深度和广度的把握、前沿进展的适度反映,同时关注信息文化理念的表达,形成了新的内容体系结构。这样的安排,使学生在达到基本信息素养的前提下,通过选修不同的模块,很好地发挥信息技术潜能,使他们能够对信息技术的某一个领域有比较深的理解与掌握,从而适应高等教育和社会的学习发展需要。例如,“算法与程序设计”可以适应理工科学习的需要,“多媒体技术应用”可以适应准备从事艺术、文化领域工作与学习的学生的需要等。 同时,教育部对于教材实行立项批准的管理方法。这样做的目的是管理部门与审查人员可以比较早地介入材料的建设工作,实现教材(内容体系与遴选)的共同建设,尽量减少低水平的重复建设,实现教材的多样化。在2003年7月核准编写的高中教材目录中,信息技术教材有5项,各自具有一定的特色,体现了一定程度的多样化。笔者认为,在编写指导思想与课标相符的前提下,编写特色是教材存在的重要条件,而内容体系的安排与所写的样张具体地反映了教材能否体现特色和贯彻课标的要求。 新的教学活动与评价方式的探索 在计算机课程阶段,我国的广大计算机教师队伍已经在自己的教学活动实践中探索与研究各种信息技术课程的教学活动方式,例如任务驱动方法。但是,当时的理解只是停留在以实际的任务来使学生明确学习的意义、进行有意义的学习上,因此,许多任务只是技能的训练,或者是孤立的、零散的,例如,把资源管理器的操作作为一个个任务,说“今天我们的任务是为文件更改名字”等。 进入信息技术课程教学以后,教学活动树立了以培养信息素养为目标的理念,因此任务驱动方法的实施开始进行到更深入的探索阶段,所选择的任务均来自学生熟悉和关心的、有现实意义的问题,甚至一些任务的主题由学生自己讨论决定,既有实际意义,又必须使用要求学习的信息技术知识技能、经过必要的信息活动的过程、采用适当的信息技术方法才能完成。这样做不仅使学生能够体验信息活动的过程,而且了解了利用信息技术解决实际问题的方法,提升了学生的信息情感态度和价值观。 同时,教师认识到教学活动是以学生为主体而展开的,应该充分关注并尊重个体差异,灵活设计、组织教学活动,满足不同学生的学习需求,使每个学生都得到不同的发展。学生既是教学的对象,又是学习活动的主体。在学习过程中,学生是学习的主人,总是在其原有经验的基础上建构其对新知识的理解并发展其认知结构。因此,教师采用了许多以学生为主体的教学,不再是教师按照教材灌输,学生理解与识记的教学活动方式。现在,许多教师引入了研究性学习的方法,组织学生自已探究或者合作学习,通过案例来建立自己的认识,内化为自己的理解。例如,在学习过程中采取留白的方式,不再要求学生背记概念和规则,而是让学生使用自己的语文描述这个概念和规则。 而在技能训练方面,原来主要是讲解加操练,让学生一步一步跟着教师做,有的教师总是担心学生不能很好地操练,讲了又讲,而留给学生实践的时间很少,这既有悖于以学生为中心的教学理念。现在,教师开始注意学生的特知特点,分析如下一些问题:①学生的知识与技能问题。②学生的交流倾向问题。③学生的学习倾向问题。根据马梯尼兹分析提出的变通型、实干型、顺应型和逆反型等学习倾向。针对这些不同的特点,由教师布置任务学生自己做,教师按照学生的不同情况提供指导和训练的教学方法。 值得指出的是,这样的教学活动与对学生信息素养的评价方式的探索也有很大的关系。计算机课程的学习评价一直沿用其他学科的题卷方式进行测试,后来,将一部分题目以计算机辅助测试的方法进行。进入信息技术课程以后,如何来评估知识技能、过程方法、情感态度与价值观就成为一个重要的研究课题,许多教师进行了这方面的探索。目前的趋势之一是采取以作品来评价学生的水平,而在作品评价中采取多主体评价的方法,不仅有教师参加,还包括学生自评、小组互评。同时,利用成绩档案袋等记录学生完成任务的过程,记录学生的反思与体会,从而实现情感态度与价值观的提升。 总的说来,信息技术课程刚刚形成,无论是内容体系、教学方法,都有许多问题正在探索与研究之中。 信息技术管理论文:企业档案信息技术管理论文 内容摘要:我国档案管理规范化、现代化一直是档案管理追求的目标,而从上个世纪末开始的计算机信息技术的高速发展正是我国档案管理规范化的契机。目前,我国档案管理与我国现代化的发展不能协调。本文从分析现状入手,对我国档案管理的规范化提出了一些行之有效的措施和手段,希望能为我国档案管理的规范化提供一定的帮助。 自改革开放以来,我国人事档案管理发生了许多变迁,人们对档案管理的认识也产生了一些根本变化。《档案法》的颁布实施,既为档案管理工作提供了法律保证,又为档案管理工作提出了新的要求。 一、人事档案管理理念的不适应 1、缺乏人事档案的知情权。近年来,由于人事档案的不透明、知情权不落实而造成的问题越来越多。有的因原单位在当事人的人事档案中记录了不实之词,甚至塞进了缺乏事实根据的材料,造成了对当事人的伤害;有的因长期无法了解个人档案致使档案丢失而无从知晓。因此,由人事档案丢失而引发的纠纷、诉讼频频出现。 2.人事档案保管权的局限。按国家规定,目前我国只有机关、事业单位和国有企业才有人事档案保管权,而随着我国经济建设的发展,外资企业、民营企业等经济成分在经济发展中占有越来越大的比例,这些单位按国家规定没有人事档案保管权,只能把档案寄放在人才交流中心并向它们交纳一定的管理费用。这种做法,由于用人单位与人才交流中心不存在行政权约束,因此,不能有效地对人事档案进行管理。 二、人事档案管理方法的不适应 1、“档随人走”的传统管理方法受到挑战。改革开放以来,特别是随着市场经济体制逐步推进,人员流动现象日益增加,人档分离现象越来越普遍,尽管《干部档案工作条例》、《企业职工档案工作规定》对流动人员的人事档案作了规定,但实际操作中管理部门与流动人员之间的权益和管理矛盾日益显露。有的单位为了防止人才流失,以档案为关卡,造成了“弃档”现象日益严重,淡化人事档案的呼声越来越高。 2.传统的手工管理制约了人事档案的质量与效率。人事档案多年来采用传统的十大分类制,一份材料归属什么种类常常存在许多主观因素。近年来,虽然采用了计算机进行辅助管理,但也只是采用电脑进行目录录入,并没有带来管理方法质的飞跃,造成人事档案管理效率低。 三、人事档案管理制度的不适应 1、人事档案收集缺乏力度、材料质量差的问题普遍存在。首先是收集归档的工作制度不健全,执行不严格。少数管档案部门只照搬中组部下发的《干部人事档案材料收集归档规定》,没有形成自己的实施细则,内容不具体、不全面。即使建立了制度也存在不同程度上执行不严格的现象。归档工作被动、不及时。其次是收集归档的材料不全面、不准确。特别是交给人才交流,代管的人事档案,职工考核材料、人员鉴定材料和反映个人能力水平的材料等,不能及时收集到个人档案中。 2、缺少有效的检查、监督机制。许多单位的人事档案长期处于凌乱、无人问津的状态,发挥不了应有的作用。由于没有定期检查,使水事档案管理有空可钻,新增加材料的连续性出那断裂现象;部分人员档案材料遗失;一些单位趁人员调动、单位合并之机把未整理的人事档案顺水推舟移交出去,推卸责任。 3、材料的真实性受到质疑。有的个人或单位出于某种考虑或避开某种风险,刻意更换材料或隐瞒事实,使人事档案信息虚假或不全,可信度大大降低,这必然使用人单位处于被动状态,特别是现在录用人员都是采用先进人后调档的方式,一旦用人单位发展问题为时已晚。 四、改变档案管理现状的几点对策 1、要具备现代化的观念。计算机和信息技术的快速发展,已经和正在档案管理工作产生划时代的巨大影响。随着机关、企业单位办公自动化进程的加快,大量机读档案录音、录像、照片等新型电子文档的形成已纳人档案管理。要解决一个观念问题,就是我们档案的现代化建设不是简单地用计算机代替手工劳动,也不是把传统的管理方式搬到网络管理上来,而是要借助现代信息技术,引进先进的管理理念,对档案管理中不适应的一些做法进行改革。尽快树立起现代化的观念是每一个档案工作者紧迫的必修课,是档案管理步人现代化的第一步。 2、要有适应时展的内部管理。对于各级档案部门来说,采用科学的管理手段,为实现档案管理的现代化打下基础是非常必要的。 3.要进行人事档案管理模式的变革。市场经济的建立产生了多种经济组织形式,这有利于人才的吸纳、流动,人事管理变成了一种社会化的管理。传统模式在过去人事管理中起到了重要作用,在今天也还有它一定的适用范围,但不应成为唯一的模式。对于那些企事业单位职工、教师及流动人员的值得保密的东西不多的档案,可以逐步进行社会化、开放式管理。 4、要有先进的设备和技术。目前就大多数档案馆(室)特别是基层档案馆(室)来说,先进设备不可能引进,因此,我们一方面要不失时机地争取相关部门的支持,力争改变我们设备条件,为现代化打下基础,同时也应不失时机地培养人才,使现有的设备尽可能地与自己的馆藏实际相结合,在档案管理和提供使用中发挥作用。这方面重要任务一是充分利用现有设备,使之充分发挥效用,总结经验,培养人才。二是在整理、编目等基础工作的标准化上多下功夫,为进一步引进设备创造条件。三是对电子文件归档工作着眼点要高,立足点要实,在规划电子文件归档工作时应从本单位的实际情况出发,在保管条件,翻拍复印、装订等方面的现代化需要新的知识和新的技术手段。现有的立卷人员尚不能适应工作的需要,要通过组织培训及业务学习等,尽快掌握信息管理自动化的基本知识和技能。总之,在购买和采用现代化设备上,必须以相关人才的调人和培养为前提,因为没有懂技术的相关人才,设备不可能充分发挥作用。另外,购买和引进设备一定要考虑到本单位的实际,重点搞好基础工作,只有基础工作先行,现代化设备才能真正充分发挥作用。 信息技术管理论文:项目施工信息技术管理论文 摘要随着我国加入WTO步伐的加快,全球化和信息化趋势日渐明显。作为我国的传统支柱产业的建筑业将面临巨大的挑战,建筑企业如何提高信息技术在施工管理中的应用水平,已成为迫切需要解决的重要问题。本文就信息技术在施工管理中的应用现状和发展趋势进行分析,并提出一些对策。 关键词:信息施工管理 1基于计算机的信息技术与施工管理的关系 信息技术是企业利用科学方法对经营管理信息进行收集、储存、加工、处理,并辅助决策的技术的总称,而计算机技术是信息技术主要的、不可缺少的手段。显然,前者包含后者。为免混淆它们的概念,我们必须对两者有正确的认识。就施工管理中推广信息技术而言,不仅仅是解决是否利用计算机技术的问题,还要解决如何利用的问题。比如说,即使企业各部门都应用了计算机,而企业部门之间、企业之间、企业与政府之间的信息交换仍需要纸介质来进行,这样,就不能说充分利用了信息技术,实现了信息化。同时,使用计算机的现代化施工管理,不仅可以快速、有效、自动而有系统地储存、修改、查找及处理大量的信息,而且能够对施工过程中因受各种自然及人为因素的影响而发生的施工进度、质量、成本进行跟踪管理。计算机技术的应用反映了信息技术的应用水平,而信息技术的应用提高了施工管理的水平。 2施工管理中信息技术应用的现状 首先,在一定范围内应用了计算机和工具软件,提高了工作效率。在建筑施工中,较早地利用计算机技术进行各项计算作业和辅助管理工作,如办公自动化系统,招投标系统(工程量计算、投标报价、标书制作、施工平面图设计、造价计算、编制工程进度网络),设计计算系统(深基坑支护设计、脚手架设计、模板设计、施工详图设计),项目管理系统(项目成本、质量、进度管理、日常信息管理)等。 第二,在施工中推广应用以信息技术为特征的自动化控制技术,在一些地方取得了较好的效果。如大体积混凝土施工质量控制、高层建筑垂直度控制、预拌混凝土上料自动控制、采用同步提升技术进行大型构件和设备的整体安装和整体爬升脚手架的提升、幕墙的生产与加工、建筑物沉降观测和工程测量、建筑材料检测数据采集等。 信息技术的推广应用,不但改善了建筑业的整体形象,提高了建筑业工作效率、技术水平和安全水平,使行业和企业的整体竞争力得到提升,同时,也使得企业的生产成本和工作强度有所下降,工程质量得到保障。 但是,总的来讲,目前建筑业应用信息技术提升传统产业的整体水平较低,存在着明显的局限与不足,主要表现在: a)应用范围较窄,主要集中在项目施工的前期,如招投标、造价预算、施工组织设计,而在施工过程中的进度、质量、成本控制方面的应用较少,项目施工管理仍然主要靠管理人员的经验和处理能力,很不科学; b)主要以应用单机版应用软件为主,单机操作,仅仅利用了计算机计算速度快的特点,没有形成网络,没有实现信息的共享和自动传递,效率较低; c)企业未能充分利用Internet带来的便利,实现网上材料采购、招标,项目管理、信息交换、信息等,电子商务没有真正开展起来; d)不论政府网站还是商业网站,大都以信息为主,缺少工具类网络软件,缺少信息互动;e)软件开发选题雷同,缺乏统筹规划,开发资金不足,而且多属低水平重复开发。 3国外同行信息技术应用的成功经验 国外建筑业同行信息技术应用较早,成功的经验很多,值得我们借鉴,下面列举一些实例。 a)在日本,近年来大力推进建设项目全生命周期信息化,即CALS/EC。其特点是,以建设项目的全生命周期为对象,信息全部实现电子化;利用因特网进行信息的提交、接收;所有电子化信息均储存在数据库实现共享、再利用。达到降低成本、提高质量、提高效率和增强建筑业竞争力的目的。 b)在香港,主要应用有:设定通用的标准和发展通用的数据基础设施,便于参与建设业务者能以电子方式通信;采用因特网和电脑技术进行有效地获取和交换工程项目资料;利用电子方式进行工程图纸、资料管理及图纸审查管理;利用数码相机技术对现场施工情况进行适时动态管理;在施工现场人员的管理中采用“绿卡认证”(绿卡中包含有职员的基本情况以及就业、技能等信息)等。 4提高施工管理信息技术应用水平的对策 4.1企业应根据施工管理信息化的特点,制定战略计划,予以有效实施。 建设部将建设领域信息化工作列为目前的重要任务。部长俞正声强调,用信息化手段推进建设领域的工作,不是赶时髦,更不是点缀,而是一个迫在眉睫的紧要问题,特别应加强在工程质量管理等方面信息化建设。由此可见,利用信息技术改造建筑业成为大势所趋。而建筑企业的信息化程度,其优秀主要体现在施工管理过程的信息技术应用水平。 信息化施工的特征是:信息收集自动化(传感技术、IC卡技术)、信息存储自动化(光盘存储、DBMS)、信息交换网络化(局域网、万维网)、信息检索工具化(DBMS、搜索引擎)、信息技术集成化(多媒体技术、专家系统)、信息利用科学化(基于数据的各种分析)、信息管理系统化(管理信息系统MIS、主管支持系统ESS等)。企业应根据以上信息化的特征,结合施工管理的实际情况,制定战略计划,充分利用现代信息技术,逐步建立各类施工管理信息系统。 4.2在施工管理全过程广泛应用基于局域网、因特网的信息共享平台以及网上办公系统。 现代建设项目规模大,参与单位人员多,而且往往涉及国内国外,建设工程文件多(如信函、通知、图纸、合同、进度报告、采购定单、检查申请和批准、设计变更记录等),信息量大。传统的项目信息管理是以纸为载体,其传输方式是与传统的金字塔式管理体制相适应的经向沟通方式,这种方式层次多,效率低,费用高,极易因信息交流沟通失误造成损失。正如美国BRICSNET公司的调查显示,项目成本中的3%~5%是由于信息失误导致的,其中使用错误或过期图纸造成的占30%。在美国,每年为了传递项目管理的文件和图纸而花在特快专递上的费用约5亿美元,项目成本中的1%~2%都用于日常的印刷、复印和传真等。调查还显示,建设项目参与任何一方在竣工时所掌握的有用记录文件都不到总量的65%。在信息高速膨胀的今天,建筑企业管理必须充分利用信息技术。 4.3开发基于因特网(Internet)的各种应用系统,如电子商务,网上项目管理等。 以互联网技术提升项目管理水平。建筑企业运用信息技术的重点是开发应用以INTERNET为平台的项目信息管理系统,建立数据库和网络联结,实现网上投标、网上查询、网上会议、网上材料采购等。通过建立网上虚拟组织这一概念,变纵向信息交流方式为平行交流方式,提高效率和准确性,实现信息资源的共享,改进沟通与合作,提高决策的科学性和时效性。在施工阶段,利用以INTERNET为平台的项目管理信息系统和专项技术软件实现施工过程信息化管理,例如:项目经理可以在一天中的任何时候,任何地点召开虚拟的工作会议, 项目组成员何以在任何时候、任何地点与相关的工程师交换资料信息,审阅施工质量,会签图纸和文件;施工现场管理人员可以通过掌上电脑将施工质量检测信息直接上网到公司本部进行评定;在竣工验收阶段,各类竣工资料根据质量记录自动生成的信息管理; 4.4继续大力推进计算机辅助施工项目管理和工艺控制软件的应用水平。 当前,要大力推进施工管理三个控制过程(进度、质量、成本)相关软件的应用。如,在进度控制方面,利用网络计划技术可以显示关键工作、机动时间、相互制约关系的特性,使用网络进度管理软件控制进度,根据施工进度及时进行资源调整和时间优化,适应施工现场多变的情况,目前这类软件已较为成熟;在质量控制方面,工程质量管理是施工管理中重要的一环,具有信息量大、综合性强、技术难度高的特点,利用质量管理软件与人手操作相比,其优越性非常突出:处理时间短,结果的可靠性高。质量管理软件系统可用于施工过程各阶段的质量控制和评定,包括各种质量评定报表的生成,各种质量评定曲线的绘制以及根据各种实测数据对分部分项工程质量等级进行评定,从而为质量管理人员对工程质量实施动态控制提供可靠的物质保证。 在工艺控制软件方面,应进一步优化应用较为广泛的深基坑设计与计算、建筑施工模板设计、工程测量、大体积混凝土施工质量控制、大型构件吊装自动化控制、管线设备安装的三维效果设计等应用软件。 信息技术管理论文:多传感器信息技术管理论文 摘要:介绍了当今国际上流行的几种智能驾驶系统,并分析了采用单一传感器的驾驶系统中存在的问题,给出了信息融合技术的原理和结构。讨论了多传感器信息融合技术在智能驾驶系统(ITS)中的应用算法及其有待进一步解决的问题。 关键词:贝叶斯估计信息融合障碍探测智能驾驶 随着传感器技术、信息处理技术、测量技术与计算机技术的发展,智能驾驶系统(辅助驾驶系统一无人驾驶系统)也得了飞速的发展。消费者越来越注重驾驶的安全性与舒适性,这就要求传感器能识别在同一车道上前方行驶的汽车,并能在有障碍时提醒驾驶员或者自动改变汽车状态,以避免事故诉发生。国际上各大汽车公司也都致力于这方面的研究,并开发了一系列安全驾驶系统,如碰撞报警系统(CW)、偏向报警系统(LDW)和智能巡游系统(ICC)等。国内在这些方面也有一定的研究,但与国外相比仍存在较大的差距。本文将主要讨论多传感器信息融合技术在智能驾驶系统(ITS)中的应用。 1ICC/CW和LDW系统中存在的问题 1.1ICC/CW系统中的误识别问题 ICC/CW系统中经常使用单一波束传感器。这类传感器利用非常狭窄的波束宽度测定前方的车辆,对于弯曲道路(见图1(a)),前后车辆很容易驶出传感器的测量范围,这将引起智能巡游系统误加速。如果前方车辆减速或在拐弯处另一辆汽车驶入本车道,碰撞报警系统将不能在安全停车范围内给出响应而容易产生碰撞。类似地,当弯曲度延伸时(见图1(b)),雷达系统易把邻近道路的车辆或路边的防护栏误认为是障碍而给出报警。当道路不平坦时,雷达传感器前方的道路是斜向上,小丘或小堆也可能被误认为是障碍,这些都降低了系统的稳定性。现在有一些滤波算法可以处理这些问题并取得了一定效果,但不能彻底解决。 1.2LDW系统中存在的场景识别问题 LDW系统中同样存在公共驾驶区场景识别问题。LDW系统依赖于一侧的摄像机(经常仅能测道路上相邻车辆的位置),很难区分弯曲的道路和做到多样的个人驾驶模式。LDW系统利用一个前向摄像机探测车辆前方道路的地理状况,这对于远距离测量存在着精确性的问题,所有这些都影响了TLC(Time-to-Line-Crossing)测量的准确性。现常用死区识别和驾驶信息修订法进行处理,但并不能给出任何先验知识去识别故障。 2多传感器信息融合技术在ITS系统中的应用 针对以上系统存在的一些问题,研究者们纷纷引入了多传感器信息融合技术,并提出了不同的融合算法。基于视觉系统的传感器可以提供大量的场景信息,其它传感器(如雷达或激光等)可以测定距离、范围等信息,对两方面的信息融合处理后能够给出更可靠的识别信息。融合技术可以采用Beaurais等人于1999年提出的CLARK算法(CombinedLikelihoodAddingRadar)和InstitudeNeuroinformatik提出的ICDA(IntegrativeCouplingofDifferentAlgorithms)算法等方法实现。 2.1传感器的选择 识别障碍的首要问题是传感器的选择,下面对几种传感器的优缺点进行说明(见表1)。探测障碍的最简单的方法是使用超声波传感器,它是利用向目标发射超声波脉冲,计算其往返时间来判定距离的。该方法被广泛应用于移动机器人的研究上。其优点是价格便宜,易于使用,且在10m以内能给出精确的测量。不过在ITS系统中除了上文提出的场景限制外,还有以下问题。首先因其只能在10m以内有效使用,所以并不适合ITS系统。另外超声波传感器的工作原理基于声,即使可以使之测达100m远,但其更新频率为2Hz,而且还有可能在传输中受到其它信号的干扰,所以在CW/ICC系统中使用是不实际的。 为了克服这些问题,利用信息融合技术提出了一些新的方法,利用这些方式可以得到较单一传感器更为可靠的探测。 2.2信息融合的基本原理 所谓信息融合就是将来自多个传感器或多源的信息进行综合处理,从而得出更为准确、可靠的结论。多传感器信息融合是人类和其它生物系统中普遍存在的一种基本功能,人类本地地具有将身体上的各种功能器官(眼、耳、鼻、四肢)所探测的信息(景物、声音、气味和触觉)与先验知识进行综合的能力,以便对其周围的环境和正在发生的事件做出估计。由于人类的感官具有不同度量特征,因而可测出不同空间范围的各种物理现象,这一过程是复杂的,也是自适应的。它将各种信息(图像、声音、气味和物理形状或描述)转化成对环境的有价值的解释。 多传感器信息融合实际上是人对人脑综合处理复杂问题的一种功能模拟。在多传感器系统中,各种传感器提供的信息可能具有不同的特片:对变的或者非时变的,实时的或者非实时的,模糊的或者确定的,精确的或者不完整的,相互支持的或者互补的。多传感器信息融合就像人脑综合处理信息的过程一样,它充分利用多个传感器资源,通过对各种传感器及其观测信息的合理支配与使用,将各种传感器在空间和时间上的互补与冗余信息依据某种优化准则结合起来,产生对观测环境的一致性解释或描述。信息融合的目标是基于各种传感器分离观测信息,通过对信息的优化组合导出更多的有效信息。这是最佳协同作用的效果,它的最终目的是利用多个传感器共同或联合操作的优势来提高整个系统的有效性。 2.3常用信息融合算法 信息融合技术涉及到方面的理论和技术,如信息处理、估计理论、不确定性理论、模式识别、最优化技术、神经网络和人工智能等。由不同的应用要求形成的各种方法都是融合方法的个子集。 2.4智能驾驶系统中信息融合算法的基本结构 由于单一传感器的局限性,现在ITS系统中多使用一组传感器探测不同视点的信息,再对这些信息进行融合处理,以完成初始目标探测识别。在智能驾驶系统中识别障碍常用的算法结构如图2所示。 3CLARK算法 CLARK算法是用于精确测量障碍位置和道路状况的方法,它同时使用来自距离传感器(雷达)和摄像机的信息。CLARK算法主要由以下两部分组成:①使用多传器融合技术对障碍进行鲁棒探测;②在LOIS(LikelihoodofImageShape)道路探测算法中综合考虑上述信息,以提高远距离道路和障碍的识别性能。 3.1用雷达探测障碍 目前经常使用一个雷达传感器探测前方的车辆或障碍。如前面所分析,雷达虽然在直路上的性能良好,但当道路弯曲时,探测的信号将完全可靠,有时还会有探测的盲点或产生错误报警。为了防止错误报警,常对雷达的输出进行标准卡尔曼(Kalman)滤波,但这并不能有效解决探测盲点问题。为了更可靠地解决这类问题,可以使用扫描雷达或多波束雷达,但其价格昂贵。这里选用低价的视觉传感器作为附加信息,视觉传感器经常能提供扫描雷达和多波束雷达所不能提供的信息。 3.2在目标识别中融合视觉信息 CLARK算法使用视觉图像的对比度和颜色信息探测目标,使用矩形模板方法识别目标。这个模板由具有不同左右边界和底部尺寸的矩形构成,再与视觉图像对比度域匹配,选择与雷达传感器输出最接近的障碍模板。 使用上述算法可以有效提高雷达探测的可靠性,但当图像包含很强的边缘信息或障碍只占据相平面一个很小的区域时,仍不能得到满意的结果。因此,除对比度外,又引入视觉图像的颜色域。 3.3相合似然法 在探测到障碍后,CLARK算法将这些信息整合到道路探测算法(LOIS)中。LOIS利用变形道路的边缘应为图像中对比度的最大值部分且其方位应垂直于道路边缘来搜索道路。如果只是简单地将两个信息整合,则障碍探测部分的像素被隐藏,其图像梯度值不会影响LOIS的似然性。这样可以防止LOIS将汽车前方障碍的边缘误认为是道路的边缘来处理。但是当道路的真实边缘非常接近障碍的边缘时,隐藏技术则失效。 为了使隐藏技术有效,可以在障碍和道路探测之间采取折中的处理方法。这种折中的处理方法就是相合似然法。它将探测障碍固定的位置和尺寸参数变为可以在小范围内变化的参数。新的似然函数由LOIS的似然和小探测障碍的似然融合而成。它使用七维参数探测方法(三维用于障碍,四维用于道路),能同时给出障碍和道路预测的最好结果。其公式如下: 式中,Tb、Tl、Tw为相平面内矩形模板的底部位置、左边界和宽度的三个变形参数,[xr(t),xc(t)]为变形模板相平面的中心。[yr(t),yc(t)]为由雷达探测并经Kalman滤波的障碍在相平观的位置。将地平面压缩变化为相平面,的实时估计,为相平面内一个路宽的值(3.2m)。tan-1的压缩比率在相平面内不小于Tmin(路宽的一半),不太于Tmax(路宽)。通过求解七维后验pdfP(k'''',b''''LEFT,b''''RIGHT,vp,Tb,Tl,Tw|[yr(t),yc(t)],ObservedImage)的最大值获得障碍和道路目标。 3.4CLARK算法的局限性 CLARK算法假定障碍为矩形形状且其最小尺寸为标准路宽的一半,所以当障碍为客车、货车、拖拉机及公共汽车时满足要求;但当障碍为摩托车、自行车及行人时就不适用了。这种矩形形状的假设也要求雷达为窄波束雷达,对其它宽波束雷达、扫描雷达或多波束雷达则无效,并假定探测障碍的偏向位置总是在转达波束的中心。 多传感器信息融合技术在智能驾驶系统(ITS)中的使用极大地提高了系统的稳定性和安全性,各种融合算法也都从不同方面更好地改善了系统的性能,但目前仍存在如何降低成本的问题,这对于ITS系统的普遍使用是很重要的。另外降低运算量、增强对多目标识别的可靠性也都有待进一步研究解决。 信息技术管理论文:电子商务物流信息技术管理论文 [摘要]电子商务的发展对物流配送产生了强烈的市场需求,使企业越来越重视物流的信息技术的应用;而计算机技术、通信技术、网络技术的飞速发展为电子商务下的物流信息技术的发展与应用提供了强大的技术基础。本文重点探讨条码技术、射频技术、电子数据交换技术(EDI)、全球定位系统(GPS)/地理信息系统(GIS)技术的基本概念以及在物流中的应用。 [关键词]物流信息技术;条码技术、射频技术、EDI、GPS、GIS 电子商务是进行各种商贸活动的必然趋势,随着电子商务的进一步推广与应用,物流的重要性对电子商务活动的影响日益明显。现代物流企业在运作过程中具有信息量大、时空跨度大、处理过程复杂等特点,所以建立功能完善、操作方便、安全、及时的物流管理信息系统,就需要大量的技术及知识的支撑。 一、物流数据自动识别技术 物流管理中最基本一项工作就是物流数据的采集,条码技术和射频技术是实现信息自动采集和输入的重要技术。 1.条码技术 条码是由一组粗细不同、若干个黑色的“条”和白色的“空”的单元所组成,其中,黑色条对光的反射率低而白色的空对光的反射率高,再加上条与空的宽度不同,就能使扫描光线产生不同的反射接收效果,在光电转换设备上转换成不同的电脉冲,形成了可以传输的电子信息。 条码技术还在向广度和深度发展。各国还在研究和开发包容大量信息的二维条码新技术以及相应的扫描设备。现在,世界各国重视发展与条码技术相关的磁卡、光卡、智能IC卡技术。 条码技术的优越性是可靠准确、采信和输入数据速度快、成本低、应用灵活、自由度大、设备小、易于制作等。 2.射频识别技术 射频识别(RFID)技术利用无线射频方式在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输,以达到目标识别和数据交换的目的。 最基本的RFID系统由三部分组成:射频卡、阅读器和天线。 基本工作流程是:阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号,当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流,射频卡获得能量被激活;射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去;系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号,经天线调节器传送到阅读器,阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理;主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性,针对不同的设定做出相应的处理和控制,发出指令信号控制执行机构动作。 射频卡具有非接触、阅读速度快、无磨损、不受环境影响、寿命长、便于使用的特点和具有防冲突功能,能同时处理多张卡片。 二、物流自动跟踪技术 物流活动经常处于运动的和非常分散的状态,因此全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)技术能够将物品移动的空间数据进行有效的管理。 1.GPS技术 全球定位系统的含义是利用导航卫星进行测时和测距,以构成全球定位系统,简称GPS。GPS的定位原理是GPS导航仪接收信号以测量无线电信号的传输时间来量测距离,以距离来判定卫星在太空中的位置。 GPS全球卫星定位系统由三部分组成: (1)空间部分:由24颗工作卫星组成,均匀分布在6个轨道面上。提供了在时间上连续的全球导航能力。GPS卫星产生两组电码,一组称为C/A码,一组称为P码;P码为精确码,C/A码为粗码,主要开放给民间使用。 (2)地面控制部分:地面监控系统,由1个主控站,5个全球监测站和3个注入站组成。监测站将数据传送到主控站,主控站收集跟踪数据,计算出卫星的轨道和时钟参数,然后将结果送到注入站,注入站把导航数据及主控站指令注入到卫星。 (3)用户设备部分:GPS接收机。GPS主要功能是能够捕获到待测卫星,并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到数据,接收机中的微处理机进行定位计算,计算出用户所在地理位置经纬度、高度、速度、时间等信息。 2.GIS技术 地理信息系统(GIS),是指直接或间接与地球上的空间位置有关的信息。GIS的定义为:一种能把图形管理系统和数据管理系统有机地结合起来,对各种空间数据进行收集、存储、分析和可视化表达的信息处理与管理系统。 地理信息系统由硬件、软件、数据、人员和方法五部分组成。硬件主要包括计算机和网络设备,存储设备,数据输入、显示和输出的外围设备等。软件主要包括以下几类:操作系统软件、数据库管理软件、系统开发软件、GIS软件等。数据是GIS的重要内容,也是GIS系统的灵魂和生命。人是GIS系统的能动部分。人员的技术水平和组织管理能力是决定系统建设成败的重要因素。方法指系统需要采用何种技术路线,采用何种解决方案来实现系统目标。各个部分齐心协力、分工协作是GIS系统成功建设的重要保证。 三、物流EDI技术 电子数据交换即EDI技术,根据联合国标准化组织的定义,是指将商业或行政事务处理,按照一个公认的标准,形成结构化的事务处理或信息数据结构,从计算机到计算机的数据传输。EDI是参与国际贸易竞争的重要手段。 EDI系统一般由如下几个方面组成: 1.硬件设备。 2.增值通信网络及网络软件。 3.报文格式标准。 4.应用系统界面与标准报文格式之间相互转换的软件。 5.用户的应用系统。 EDI中心的主要功能是:电子数据交换、传输数据的存证、报文标准格式转换、安全保密、提供信息查询、提供技术咨询服务、提供昼夜24小时不间断服务、提供信息增殖服务等。 四、结束语 在电子商务环境下,物流管理和信息技术的结合带给企业的是最简洁的作业流程与高效的配送效率,能够带来更高的收益和更低的成本。
数学教育教学论文:师范院校数学教育教学研究 [摘要]本文主要介绍了师范院校数学课堂教学过程中所采用的一些有效教学手段,旨在培养和提升学生的学科兴趣、素养以及水平,为他们今后教书育人做足准备。 [关键词]师范院校;数学教育 相较于初、高中数学,大学数学的内容更加深刻,要求学生具有较强的逻辑思维深度和缜密度;加之,学生在进入大学之后,由于学校的上课模式同高中有很大的区别,如:课堂时长由40分钟变为近2个小时、上课时间以及教室不固定……使得他们当中的一些人出现一时难以适应的情况。这时,我们数学教师就需要采取相应措施,改善教学内容和方式,借此将学生的注意力吸引到数学的课堂学习中,让他们从根本上体会到学习数学带来的乐趣,同时,教师还需要践行数学教学本质,从课程内容中提炼出的思想、方法入手,培养学生思维的深度和广度,让他们真正从实质上掌握数学知识,并促使其实现灵活应用。 一、巧用数学史料,让学生体会数学之美 数学史是几千年来人类文化的重要组成部分,很多数学家都喜欢研究它的发展历程,如:国内有名的专家李文林编著的《数学史概论》、梁宗巨的《世界数学史简编》,国外的则有WilliamDunham编写的《JourneythroughGenius:TheGreatTheoremsofMathematics》(中文译名:天才引导的历程:数学中的伟大定理)。这些人不仅从历史角度讲述每一项数学定理的猜想、证明过程,而且还从专业的角度剖析研究过程中重要的影响因素以及遇到的问题,对后人研究数学知识以及避免出现前人的错误提供了参考。既然能从数学史料研究中获取如此之多的好处,那么,作为一名大学数学教师应该在教学过程中,适当地给学生们引入一些相关内容。这样一来,首先,能够转换学生的思维,让他们从长时间紧张的听课状态中得到短暂休息;其次,能让学生从众多数学家的身上学习科学研究的严谨态度和坚韧品质;最后,通过“文”与“数”的结合,更容易让学生逐渐体会到数学之美。如:我曾给学生介绍过波恩哈德•黎曼的故事,学生不但从中认识了什么是黎曼几何,即椭圆几何,而且通过了解黎曼研究椭圆的方法和其不服输的探索精神,体会到了数学的方法美以及思想美。 二、采用多元化教学,让学生享受数学之趣 “多元化”意即采用不同的教学内容、手段等,是相对于传统教育所提出的教学理念。虽然近年来一直提倡教学改革,但是在具体实施过程中教师不能盲目跟随,还需要根据学情采用不同的教学手段。大学数学课堂很多时候是以大班的形式面向近百位学生进行授课,一些理工类的学校甚至人数更多,因此,多数教师便一直采用“讲述式”的教学方式,这不仅减少了教师同学生之间的互动活动,阻止了“教”与“学”的有效沟通、交流,而且学生更容易产生疲劳感,对数学的学习兴趣也相应下降。根据多年的教学经验,我认为大学教师应该适宜地采用一些多元化的授课手段,首先要让学生爱上数学,只有对它有足够的热情才能积极地投入到学习当中;其次,面向师范类学生的教学更加需要让他们了解教师在实际教学过程中应该采用哪些手段来激发、调动学生的兴趣,为其今后参加教学工作奠定基础。例如:我在课堂上增设讨论环节,列举一些函数实例让学生讨论它们的连续性和间断点,以此来活跃课堂氛围,并锻炼大学生用语言表达数学逻辑问题的能力。如此一来,我发现学生比之前更爱交流,对一些数学知识和解题方法也有了自己独到的见解,并逐渐感受到了数学课堂带给自身的乐趣,同时这对学生今后教学工作的顺利开展提供了有力的参考。 三、融入数学思想,让学生领会数学之本 让学生正确认识并掌握数学思想是教师进行数学教学的精髓以及本质,高等师范类院校的大学生在参加工作岗位后多数以教师的身份为中小学生们进行教学,他们只有对所学专业建立正确的学科认识,才能更好的培育下一代学生,因此,在大学阶段,我们教师更要注重对学生们进行数学相关思想的教学。例如:在讲授“数列的极限”这部分内容时,我以数列一般项xn=1/(n+1)为例,让学生讨论当数列的项趋向于无穷时(即:n→∞)对应项的值是否能够无限接近于某一个确定的数,他们很快得出这个趋近值为0。在这个过程中,学生们知道了项是无穷、无限的,而最后的趋近值为0,又是有穷、有限的,从而帮助其自身理解有穷与无穷、有限与无限的思想。总而言之,师范类大学数学的教学不仅要传授学生基本数学知识,培养他们对学的乐趣,提升其专业素养,还要让大学生们从中体会到教学质量和水平对学生学科学习所产生的重要影响,从而使他们深刻认识到教师所担负的育人、育才使命。 作者:陈勋 单位:赣州师范高等专科学校 数学教育教学论文:高中数学生涯教育教学中提问的有效性 摘要:在高中数学学科中渗透生涯教育,不仅有助于培养学生的职业理想以及意识,还有利于实现高中数学三维的教学目标,从而为教师提供一个全新的教学领域,不断扩宽教师的教学视野。本文主要以高中数学生涯教育为研究对象,并在教学中运用提问的教学方法,从而提高高中数学的教学效率。 关键词:高中数学;生涯教育;提问有效性 提问是一种十分经典的教学方法,比班级授课的时间还要久,提问跟随着教育发展至今。随着新课改的不断推进与深入,教学更应该关注学生的学,不仅要强调学生的学习生活,还要强调教学内容与现代科技的联系,从而倡导更加自主、合作的教学模式。在高中数学的教学课堂上,提问作为最常用的辅助手段,可以很好地创造和谐轻松的课堂氛围。而在高中数学教学中渗透生涯教育,对于学生的日后发展具有一定的促进作用。本文就高中数学生涯教育教学中的提问有效性展开分析。 1高中数学渗透生涯教育教学的意义 1.1促进数学教学的健康发展:将生涯教育内容适当地融入到高中数学教学中,不仅可以让学生最大程度地了解社会最新信息,还会帮助学生养成正确的学习习惯。在生涯教育教学中,学生会对社会的责任感有一定的认知,在了解了自身的规划后,会对数学知识进行巩固和发展。因此,将高中数学知识与生涯教育内容进行结合时,会在满足个人和社会发展的前提下,在一定程度上实现知识与技能、情感与价值以及过程与方法的教学目标,进一步促进了高中数学的教学发展。1.2丰富高中数学课程资源:当生涯教育内容融入后,会在一定程度上丰富高中数学课程资源,为扩展教学空间以及视野提供机会,并且为课程资源提供了新的知识,使得数学教学的内容更具有有趣性。1.3促进高中数学学科教学与新技术教育的结合:数学在现实生活中一直发挥着巨大的作用,但很多时候数学却是一名无名子的英雄。如果没有数学学科,那么很多东西都没有办法实现,啊噗汽车的造建、大楼的开发、打印机的使用等,都用到了数学知识。因此,当高中数学教学中渗透生涯教育时,会使高中数学学科教学与新技术教育进行联系,从而强调了数学的重要作用。在将新技术融入到数学教学课堂时,不仅会让学生看到数学的力量,还会让学生感受到数学的魅力,增加学生对数学的学习热情。 2高中数学生涯教育教学中提问的有效性策略 2.1以内容编排的形式:在数学课堂上,教师应该先介绍什么是职业中的数学人,可以以专题的形式进行讲解,该专题可以在每个章节结束之后进行,以介绍成功运用数学的职场人士为例。此时,教师可以运用提问的形式,让学生回答都有哪些人士,比如可以是计算机程序员、注册会计师、统计分析师、航空航天、保险精算师、理财顾问等。数学教师可以根据自身的理解,进行介绍。如果在提问过程中,可以涉及到这些职业,那么学生在学习数学知识点时,就会了解到相关的职业信息,这样对于高三学生来说,有利于明确自己的高校和专业选择,从而减少学生的盲目报考。例如,在学习《不等式》时,在现实生活中的应用十分广泛,经济学中经常用到不等式模型来解决问题。比如在《二元一次不等式(组)与平面区域》中有这样一个实例,“一家银行的信贷部计划年初决定投入25000000用于企业和个人贷款,希望这笔资金至少可以带来30000元的收益,其中从企业贷款中获益12%,从个人贷款中获益10%。那么信贷部如何分配资金?”,通过计算来确定分配种类,对银行有一定的重要意义,那么金融计算师就是符合这种要求的人才。2.2加入职业数学人的自我职业规划表白:职业规划表白一般围绕三个角度展开论述,分别为早期的影响,当前的工作以及个人的感悟。这些就可以用几个小问题的形式来组成,问题重点应该放在高三学生的职业兴趣与高校专业选择,或是企业数学人当前工作的职业意识,在工作中会遇到什么样的数学知识,并要在个人的感悟中表现自身的职业观念。比如,教师可以问数学人的个人兴趣、家庭等,从而使学生熟悉职业,体会职业成功的可能性,并让学生发现自己的兴趣以及优点。第二角度是在日常工作中经常用到的数学知识是什么?这样就会在一定程度上让学生体会数学学习的意义,体会高中数学学习与职业发展之间的关系。第三个角度可以让职业中的数学人解读发展前途以及自身的专业素质。 3总结 总而言之,在高中数学中渗透生涯教育具有一定的现实意义,而运用提问式的教学方法具有十分重要的作用。本文认为,在高中数学教学中渗透生涯教育,会促进数学教学的健康发展、丰富高中数学课程资源、促进高中数学学科教学与新技术教育的结合。当明确了教育意义后,提出的教学策略才具有针对性,才会在一定程度上提高学生的职业素养以及学习目标性。 作者:夏洪川 单位:重庆市长寿第一中学校 数学教育教学论文:小学数学教育教学中的分层教学 教育事业的快速发展,使得教育问题得到了大多数人的关注。小学教育是基础教育,在小学阶段做好数学教育工作,将分层教育法应用到小学数学教学实践中,有助于小学生思维能力与创新能力的提高。分层教学法是高效且创新的教学方式,能够灵活小学数学教学过程,促进学生得以个性化成长。讲究分层教学法的应用技巧,是让小学数学教育高效发展的实践。 一、分层教学之学生分层 对于学生分层,是在小学数学教育工作中利用分层教学理念的基本前提。在过去的小学数学教育工作中,在学校的支持下,学生从入学那一天起便被分层,分进快班与慢班。这样的分层方式将学生的考试成绩作为分层的唯一标准,并通过筛选让学生成为优等生、中等生与差等生这样三个等级,不利于学生在班级内积极表现自我。从一定程度上来讲,传统的分班分层方式能够让优秀学生形成相互竞争相互帮助的学习模式,提高学生的数学能力,但教师往往没有关注中等生与差等生。分班之后,中等生、差等生将自己视为矮人一头的落后者,中等生徘徊在中下游位置得不到进步,而差等生往往会产生自卑心理,认为自己被教师放弃,被学校忽略,逐渐失去数学学习的信心与兴趣,成为厌学之人。在小学数学教育教学过程中应用分层教学法,教师要关注每一位小学生的学习需求。给每一位学生提供进步的空间,促进学生在分层过程中建立起数学学习的兴趣。小学生的数学思维还没有完全形成,教师作为教学活动的引导者,应当通过有效的分层开发学生的数学思维。通过正确的引导,在同一个班内对学生进行分层,拓展学生的数学学习能力,帮助学习能力较差的学生打好基础。在一个班级内分层,教师不仅要关注学生入学时的数学测试成绩,还要关注小学生的日常学习表现,重视学生学习习惯、学习行为的分析,获得有关于学生学习模式的信息,从而判断学生的数学学习积极性强烈程度。将学生分成一层、二层、三层这三个层次。一层次的学生应当具有较强的数学学习能力,数学学习成绩名列前茅,具有学习主动性,能够完成教师所赋予的学习任务,并在课下积极探索更高层次的数学知识。二层次学生能够在课堂内完成学习目标,且有效完成课后作业,学习主动性一般,需要教师的监督。三层次的学生学习能力较差,无法在课堂时间内完成学习目标,作业完成主动性不足,独立性不足,需要教师的引导才能掌握数学基础知识。明确的分层之后,教师要将分层的目标告知学生,避免小学生在数学启蒙阶段产生自卑心理,促进学生在数学学习过程中逐渐认可自己。 二、分层教学之内容分层 在学生分层之后,教师要针对不同层次学生的特点对教学内容进行分层,这是利用分层教学法的重点所在。在小学数学学习阶段,学生的数学思维能力有较大差异。在教学过程中,教师要结合学生的思维能力强弱去设计教学内容。对于一层次的学生来说,他们可以通过自主学习完成课本基础知识的理解,在教师的课堂点拨下便能掌握。而二层次或三层次的学生往往会陷入自己的思维死穴,成绩进步速度较慢。大部分学生通过记忆与死板套用解题模式的方式解决数学问题。在课程内容的设计上,教师要通过教学大纲的帮助了解哪些内容为必须要掌握的内容,哪些内容是一层次学生要去探究的内容,哪些内容不能强硬要求三层次学生掌握。比如在讲解《角的初步认识》这一节内容时,教师要引导学生通过联系生活认知知道角各个部分的名称,能够在物体表面接触角,能够在平面图形中辨认出角。认识角与辨认角的内容属于基础知识内容,为各层次学生必须要掌握的内容,且是三层次学生的学习重点。除此之外,教师还要引导学生在观察和操作过程中认识角的大小,并能够通过直观观察去区分角的大小,这是本节课的教学难点。二层次的学生要尝试理解与掌握这部分内容,但一层次学生必须要形成直观区分角大小的能力。三层次学生则努力尝试,即便掌握不了也没关系。明确不同层次学生的学习内容,能够让各个层次的学生建立起个性化的学习目标,在小学数学课堂中完成属于自己的学习目标,获得进步。 三、分层教学之作业分层 作业,是学生巩固课堂学习内容的重要方式,也是学生训练个人数学知识应用能力的平台。在小学数学教育过程中利用分层教学法,教师要关注课后练习的分层。课后练习属于学生家庭学习的重要内容,能够帮助学生拓展数学思维,发现数学问题。在布置课后作业时,教师要根据学生所掌握的数学知识去划分作业的难度,让不同层次的学生在家庭生活中做不同的数学训练。对于三层次的学生,教师要针对基础知识设置作业,让学生能够读懂且会做课后的练习题。像学习《两、三位数乘一位数》时,教师要将简单的计算题设为作业,让学生在课后练习竖式运算。对于二层次的学生,教师要引导学生掌握课本中的例题,且能够根据例题的答题形式灵活处理各种变式题型,将类似题型作为课后练习。将有关于两、三位数乘一位数的应用题作为二层次学生的作业,能够促进学生应用数学知识解决实际问题,体会两、三位数乘一位数的意义。对于一层次学生来讲,他们除了要掌握课本中的数学知识,还需要扩展个人数学学习视野,教师可以借助拓展型习题训练作为课后作业,让一层次的学生能够在课后根据自己的需求提高个人数学能力。综上所述,在利用分层教学法组织小学数学教育活动的过程中,教师要关注学生学习积极性的提高,更要重视整体教学质量的提升。用分层教学法给每一个层次的学生提供学习数学知识,提高个人数学能力的机会,促进学生探索小学数学知识,才能让学生的数学学习兴趣得以延伸,综合素质水平得以提高。 作者:傅蓉 单位:江苏省淮安市天津路小学 数学教育教学论文:高中数学教育教学观念的转变路径 摘要:在新课程改革的教育背景下,教育教学观念影响着教学的质量和效果。但是,在高中数学教学中却出现了教学观念的误区,比如教学目标出现偏差,教学关系两极分化,教学方法矫枉过正等,这些误区的产生严重影响了高中数学的教学效果和质量。本文着重分析了新课改背景下高中数学教育教学观念的转变路径。 关键词:新课改;高中数学教育;教学观念;转变途径 一、前言 虽然在现阶段实行新课程教育改革,但是在高中数学教学中教学观念依旧存在一定的问题。很多家长和教师过分关注学生的数学成绩,忽视了学生思维和综合素质的培育,导致高中数学教学发挥不出应有的价值。因此,下文从高中数学教学中存在的问题出发,重点探究了转变高中数学教育教学观念的途径。 二、新课改背景下高中数学教育教学观念中的误区 (一)教学目标出现偏差 当前,我国的高中教育仍然是学生成长和发展的重要阶段,同时也是学生升学的重要教学目标。高中数学和其他学科相比具有一定的难度,需要学生比较强的逻辑思维能力。另外,高中数学也是增加高考成绩的关键科目。虽然在新课程改革的要求下须更加重视高中数学,但是很多学校、教师和家长未转变高中教育的观念,仅仅把高中数学作为学生高考提升的一门学科,未重视对学生人格和素质的教育,导致学生的综合素质比较低,不能迎合素质教育的要求。因此,教学目标出现一定的偏差是高中数学教育教学观念中的一个误区。 (二)教学关系两极分化 在高中数学教学中存在的两极分化就是指,在日常教学的过程中教师占据教学的主导地位,学生被动地接受知识,教学任务和教学目标均是由教师制定,在这样的情况下,课程的教学就呈现出单一化的形式。另外,公开课和优质课程评选的过程中,教师对学生盲目肯定和表扬,出现教师走极端的问题。出现这一问题的主要原因是教师为了完成教学任务,提升教学成绩。教师就使得教学内容过于形式化,出现以学生为中心的形式问题。但是,教师却没有理解素质教育的含义,并不能掌握素质教育的精髓。这样难以实现教学形式的创新和教学质量的提升。因此,教学关系两极分化也是高中数学教学中不可忽视的一个问题。 (三)教学方法矫枉过正 学生被动接受知识的方式已经不能和新课改要求相吻合。很多教师在教学的过程中喜欢运用自主学习、合作学习的探究模式。这些形式虽然在一定程度上能够提升学生的创新能力并发展学生思维,但是教师却出现了矫枉过正的问题。很多教师把自主学习归结为学生自己学习,并未发挥自身的引导和帮助作用,让学生想学什么学什么。导致学生难以把握知识的重点。不仅浪费了学生的大量时间,还在一定程度上降低了学习的效率。另外,还有很多教师对课堂上教学的内容一概而论,未结合实践教学。学生在学习的过程中就失去了目标,不能解决问题。这样的情况下,合作学习就失去了意义。因此,在高中数学教学的时候还应该注意教学方法矫枉过正的问题。 三、新课改背景下高中数学教育教学观念的转变路径 (一)制定科学合理的教学目标 学校、教师和家长应该明确进行高中数学教学的目标,主要目的就是为了培养学生素质和品德,为学生的素质教育做好基础。在进行高中教学的过程中,不仅要把提升学生的整体素质作为基础,培养学生的创新能力和发散性思维,还应该培养学生的特长,激发学生学习的兴趣,使学生的特长能够得到充分的发挥。因此,在新课程改革的背景下进行高中数学教学就应该为学生制定科学合理的教学目标。比如教学人教版高中数学,教师就应该积极鼓励学生参加国际数学竞赛和奥林匹克竞赛,培养学生的竞争精神。教师在教学的过程中只有明确了教学目标才能够提升高中数学的课堂效率,才能够真正发挥数学对学生成长的价值。 (二)构建和营造双赢的教学关系 传统的高中数学教学观念就是把教师作为教学的优秀,这忽视了学生在学习过程中的主体地位,使学生被动地接受知识,不利于学生的发展和成长,更不能形成高效的数学课堂。因此,应该转变这一教学观念,运用教师主导、学生主体的教学观念。第一,教师应该关注自身和学生之间的互动,让师生之间的互动带动学生学习数学的热情,发挥出教学实践的意义,防止在教学中出现形式主义。第二,教师应该合理发挥学生在学习中的主体地位,并不意味着让学生漫无目的的学习,应该发挥自身的引导和帮助性作用,能够及时纠正学生出现的错误,引导学生树立正确的学习观念,在自主、合作的探究模式下提升学生的学习效果。比如在进行人教版高中数学《空间点、直线、平面之间的位置关系》教学的时候,教师就可以把学习的权利交给学生,让学生之间通过合作探究的方式,不断加强对知识的理解和应用能力。因此,在新课改背景下高中数学教育教学观念的转变就是构造和营造双赢的教学关系。 (三)采用张弛有度的教学方法 教师让学生进行自主学习和合作学习并不是单纯地给予学生学习的自由,而且要以培养学生发散式思维为主,在教师的帮助和指导下,进行更深层次的探究和讨论。这个过程中教师绝不可脱离组织,应该对学生进行引导和帮助。因此,在新课程改革的教育背景下,教师高中数学教学的过程中应该运用张弛有度的教学方法。比如在进行人教版高中数学《变量间的相关关系》教学的时候,教师应该培养学生的发散性思维,让学生探究统计中数量之间的关系,这个时候教师要认真观察每一个学生的状况,当学生遇到问题时就应该进行正确的引导。这样张弛有度的教学方法能够提升高中数学的教学效果。 四、结论 综上所述,新课程教育改革对高中数学教学教育观念提出了挑战,教师在教学的过程中不能停留在表面形式,应该给学生进行正确的指导。制定出科学合理的教学目标,在运用张弛有地的教学方法的基础上,为学生营造双赢的教学关系,进而提升高中数学的教学效果。 作者:高新起 单位:河北省南宫市职业技术教育中心 数学教育教学论文:普高数学教育教学模式转变浅析 摘要: 数学学科的学习需要一个循序渐进的过程,在数学教学当中,主要是对学生数学思维的培养以及数学问题的思考方式的教学,所以要求学生的学习方式有所转变,由被动学习转变为主动学习,本文通过对普高数学教育模式的分析。探讨其教学方式的转变方法。 关键词: 普高数学;教学模式;转变分析 一、引言 《普高数学课标》提出:高中数学课程目标之一就是“通过不同形式的自主学习、探究活动,体验数学发现和创造的历程”;倡导积极主动、勇于探索的学习方式。因此,我认为根据《课标》应当改变教与学的方式。 二、提高学生自主学习意识 在数学的学习当中,要求学生既要对数学的原有知识进行系统的学习,又要形成良好的数学思维习惯,由被动学习转化为自主学习,学生在数学中的被动学习指的是,学生通过教师的教学进行学习,而没有在学习过程当中产生自己的想法,这种学习的方式就属于一种没有自己独立思想的被动学习方法,属于一种接受性学习。被动学多是将所学的知识通过灌输的方式给学生,并且探索能力不强,学生在这种学习的过程之下,一般仅仅只是对教师原有的知识进行理解,而主动探究而不一样,其是在原有的知识上举一反三,探索新的问题,这种教学方法是让学生在教师的教学基础之上,加入自己的想法,然后根据自己的想法发现问题并且提出问题和解决问题,而学生解决问题的过程就是自主学习,体验过程,感受挫折,品味生活,享受成功。比如教师在对学生讲述《集合》这一章节内容时,教师可以将原有的理论知识灌输改为学生自己探索,比如在解释并集与交集这一知识点的过程当中,课本上的解释是“由所有属于集合A且属于集合B的元素所组合的集合叫A与B的交集”、“并集是由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合”所有展开教学设计,画两个相交的圆,然后将圆分别分为圆A、圆B,将其相交的部分设为R,然后让学生们找出其中的关系,学生们通过教师的问题展开思考,很快就会明白,R是圆A、圆B的交集,A、B、R就属于并集。 三、由单一学习转变为合作学习 在我国的高中的数学学习当中,由于应试教育的影响,学习上存在着很多的竞争问题,以至于学生在学习的过程当中仅仅重视个人学习,没有重视团队协作学习。同学之间把对方作为竞争对手,在如此竞争意识被扭曲的学习环境当中,不利于数学知识的探索和提高。无论是对于哪一门学科的学习而言,不管是作为实践学习还是学术性的理论学习,团队合作的学习方式总是比个人学习的方式取得的学习效果要有利的多,在小组学习的形式当中,我们可以通过不同思维的碰撞把握自身的学习与发展,也可以通过小组间同学的互相竞争来作为自己学习的动力,并且小组学习也有利于将各种思维的碰撞相融合,而在学生未来的发展当中则被看做是团队意识。合作交往是作为过程展开的,具体概括为“倾听、交流、协作、分享”。比如教师在讲述《空间几何体三视图》的过程当中,仅仅凭借教师的课堂讲述是无法让学生正确的理解三视图的,所以需要让学生进行小组合作学习,由教师布置教学任务,可以让学生选择生活当中的任意一样几何体物体,然后描绘出其三视图,课堂时间短,学生们得到任务之后就会寻找周围的几何物体,比如长方体状的笔盒、圆形乒乓球、正方形的讲台等,学生们亲身通过不同方向的观察,然后将自身观察到的图形进行描述,在教师的指导下完成教学任务,这样学生就会对其影响更加深刻,然后在遇到困难的时候也可以请教老师,比图球体的三视图是什么?球体三视图比较特殊,教师就可以告诉学生。增加学生对其印象,比如在看到乒乓球的时候,就会想到“球体的三视图都是圆”。在课堂上的合作交往可以体现为:一种是教师与学生进行合作学习,通过教师教,学生学的形式。在教师教学学习方法之后,学生通过已经学习的方法进行实践教学,而第二种方法就是学生与学生之间的合作,这种合作的重点就在于学生与学生通过不同思维的交换产生另外一种完全不同的思维,将两种不同思维碰撞在一起产生的学习共同性。 四、由被动学习转变为探究学习 我国普高数学的课堂教学当中,有很大一部分程度上是依靠教师讲、学生听的方式进行教学,而这种教学方法所导致的后果就是学生能熟练掌握理论性知识,但是对于学习方法没有很好地掌握,很多学生甚至按照公式套用或者是死记硬背解题方法的方式学习,这种方式不仅对于学生数学学习的知识灵活性有所影响,对于学生未来的学习也有着一定的影响,所以在教学的过程当中要对学生“授之以渔”,教会学生学习方法,然后让学生进行自主探究学习。比如在进行《空间几何体体积》这一知识点的讲解时,教师可以首先告诉学生,空间几何体体积的求解公式,也就是“底面积X高”(S*V),教师可以让学生先明白这一点,然后再进行实际的求解,比如让学生测量教师的长度与宽度,告诉学生教师的高度,然后让学生自己求解出教师的体积,学生们自己经过实际测量之后,会对这部分知识更加感兴趣,有助于学生的探究学习。 五、结束语 综上所述,对于普高数学教与学的模式转变而言,其转变的重点是学习方式上的转变,而其转变的中心的对学生的实践能力、学习能力与数学思维进行培养,只有这种培养的方式才能培养出适应新时代人才需求的学生。对于我国数学教学的改革而言有着重要的意义。 作者:敬潇 单位:四川省蚕丝学校 数学教育教学论文:幼儿园数学教育教学探讨 摘要 模式在幼儿园数学教育中的地位毋庸置疑,模式能力是幼儿数学认知能力的重要组成部分,对幼儿数学能力的发展有着重要的影响。但当前许多幼儿教师对模式及模式教学的认识和理解仍然存在诸多问题。幼儿教师应正确认识模式教育活动,明确模式教育活动的真正目标是丰富体验,提高能力;只有将基础打牢固,才能真正发展幼儿的模式能力;模式的学习要从生活中来,到生活中去。 关键词 幼儿园;数学教育;模式教学 模式在幼儿园数学教育中的地位毋庸置疑,模式能力是幼儿数学认知能力的重要组成部分,对幼儿数学能力的发展有着重要的影响。在我国,模式只是儿童数学教育中的一个组成部分,并未作为一个独立的概念出现,教师对模式的内涵,模式能力发展的特点和规律,模式能力对儿童整体数学能力发展的影响等等相关方面都缺乏充分的认识。有相关研究发现,教师大多很满意他们自己对模式过程的理解,然而,通过对这些教师上课情况的观察表明,他们并不能完全理解模式的内涵,这种理解上的不完全限制了儿童模式能力的发展,并在很大程度上影响了儿童数学认知能力的发展。目前,我国幼儿的模式学多是在不断追求难度上的提升。教师一味地追求难度,幼儿不停地进行模式排列题的练习。然而,这种单纯练习式的模式学习很容易演变成一种恶性循环,导致幼儿能够完成多因素模式排列,但无法将模式知识迁移运用到生活当中。本文将对模式的特点、模式发展的特点、模式学习的本质以及如何开展模式教学进行阐述,以期为幼儿园数学教育的研究与实践提供一些有意义的借鉴和参考。 1认识模式 模式是指有规则性的图案、花样、声音或事件等的重复出现,也可以是呈现于感官的一个重复性刺激。模式反映的是客观事物和现象之间本质、稳定、反复出现的关系。模式有两个根本特点:重复性和可预测性。多种元素按规律循环排列,只要符合这一原则,都可以称之为模式。模式在生活中处处可见,“红—绿—黄”交通灯的循环转换,春、夏、秋、冬四季交替,服装的图案设计,乐曲的创作,建筑的装饰处处都透着模式的思维。小小的模式隐藏着大大的道理,模式透出了生活之美,世界之秩序。对于教师来说,必须了解模式与生活的关系,必须了解模式的抽象认识源自生活的方方面面。 2认识模式发展的特点 皮亚杰对儿童的模式学习发展进行了研究,他的研究告诉我们:儿童在婴儿期就开始感知模式。最初他们感知的是空间上的,如房间里有规则摆放的家具,同时他们也可以感知一些习惯性的行为动作。随着年龄的增长,儿童的模式概念逐渐发展起来。皮亚杰将儿童模式概念的发展划分为六个阶段,前一阶段是后一阶段的基础,后一阶段是前一阶段的发展,但在一次模式活动中,各阶段的内容可以同时或交叉出现。从皮亚杰的研究中,我们得知:(1)儿童模式认知的发生和初步发展起始于儿童早期;(2)儿童模式认知有一个逐步发展的过程;(3)模式与序列发展同步,但又比序列复杂。国内研究者也对模式进行了研究,研究发现,儿童模式认知能力的发展具有以下特点:(1)儿童早期模式认知能力发展受年龄和性别的影响。(2)儿童模式复制能力在3.5—4.5岁之间发展较为迅速,模式扩展能在4—5岁之间发展较为迅速。(3)儿童的模式复制能力无明显性别差异,但女孩的模式扩展能力显著高于男孩。(4)儿童的模式复制能力显著高于模式扩展能力,随着年龄的增长它们之间的差距有减小的趋势。(5)随着年龄的增长,儿童在模式复制和模式扩展任务中所犯错误水平在下降。 3探索模式学习的本质 模式的规则是从生活中各种各样具有相似排列特点的事物中总结出来的,是高度抽象的数学知识。我们应该认识到模式本身固然是抽象的,但幼儿对于这种抽象的学习,却是从具体中学来的。也只有在具体中学习,才能使这种学习不只是一种机械的操练,不只是几种无意义的记忆,而变成一种具有领悟潜能的过程体验。儿童的模式学习更重要的在于儿童的体验,在操作和探索的基础上去体验、去感受。因此,通过模式学习,主要不是让幼儿掌握多么高难度、多么复杂的知识概念,而是要让幼儿体验丰富多样的模式排列,发现这种排列之美,从而学会运用模式去创造美。 4探索如何教授模式 首先,要正确认识模式教育活动,明确模式教育活动的真正目标是丰富体验,提高能力。教师要认识到幼儿模式的学习重点应集中在丰富幼儿的模式体验和发展幼儿的模式能力上。我们生活的世界是由许许多多的模式构成的,把模式活动融入幼儿的日常生活中,不仅有助于激发幼儿数学学习的兴趣,更有助于幼儿以模式的思维方式认识客观世界,并以模式的方式建构自身的认知结构,这正是模式教育的最终目标。在“模式”教学活动中,教师应该关注幼儿是否能在活动中获得有益的学习经验。我们要遵循儿童发展的特点,在幼儿园阶段,引导幼儿更多地去感受生活中各种各样具有模式特点的事物,丰富幼儿对模式的体验,引导幼儿开展内隐学习,让模式的经验渗透到幼儿生活的方方面面,为他们积淀认识世界、改造世界的基础。俗话说:“熟读唐诗三百首,不会做诗也会吟。”这体现的就是一种日积月累积淀出的感觉,模式的学习也需要这样的感觉。这种积淀式的学习可以为幼儿将来理解模式的本质特点及进一步运用模式奠定基础,更加适合儿童的发展特点,更有利于幼儿长远的数学学习。其次,要认识到只有将基础打牢固,才能真正发展幼儿的模式能力。幼儿的模式教育,不应该将关注点集中在解决越来越难,越来越复杂的模式题目上,而应该将重点放在帮助幼儿理解模式的基本单位与结构上。只有将模式的基础知识学扎实了,才能真正发展模式能力,将模式能力运用到解决实际问题中。如今,许多教师在课堂上,往往过于急切地想要拔高模式题目的难度,而忽视了幼儿对模式基础的掌握。幼儿在学习重复模式时,如果没有完全理解每个单位模式所受的限制,就会阻碍其发展出更复杂的模式,如成长模式。然而通常情况下,教师教授重复模式时,模式的结构很容易被忽视或误解。幼儿虽然在一遍两遍的练习下,会做重复模式的题目,但其实并没有真正掌握模式的单位和结构。在模式教学中,教师要做的不是拔苗助长,而是应该努力让小苗长得又粗又壮,把基础打结实。最后,要认识到模式的学习要从生活中来,到生活中去。假如我们把模式当作一种脱离生活的规律去发现,让儿童直接走进抽象,那么儿童就很难再回到现实。教师可以引导幼儿从身边常见的事物中,自己去探索并发现和创造模式,教师应该重视儿童的探索与发现。生活中模式活动的材料取之不尽,幼儿身着不同颜色的衣服,这就是模式的材料;男孩、女孩的性别差异也是模式的好材料;长头发、短头发也可以作为模式活动的材料,儿童要充分利用生活中的各种机会去探索模式、学习模式。在模式教学的过程中,教师对幼儿表现出来的创意,不但要以鼓励的态度多加保护,而且要认真分析,进行有益的引导,但这些闪光点并不是随时可见的,需要教师有足够的耐心去等待、去发现。幼儿园区角的串珠材料,是孩子们很喜欢玩的材料。它之所以受欢迎,是因为教师并未像其他数学活动一样下达任务指标,而是让幼儿自己玩,自己探索。当区角的串珠材料摆放一段时间之后,教师发现,有些幼儿串的串珠已经开始出现简单的模式了,有的幼儿甚至偶尔会串出ABC模式。这是幼儿自己体验、摸索的结果,他们为了把项链串得更漂亮,会不断地尝试、探索、模仿、学习,在这样一步一步的探索中学习着模式的知识。其实更重要的不是了解了多少模式的知识,而是将模式与美,与生活很自然地结合起来。教师要做的应该是为幼儿展示多种形式的模式,给幼儿体验多种形式的模式之美,从宽度上不断拓展,让幼儿发现模式在生活中其实无处不在。教师要尽可能地丰富幼儿的模式体验,让幼儿在潜移默化中积淀模式的感受,这种积淀,需要幼儿从更多的角度去体验,需要幼儿去感受更多的模式形式,需要幼儿发挥更多的创造。当这一切条件都已积淀完成时,提升模式的复杂程度就成了一个自然的过程,不用去着急地推着孩子向前走。不要让孩子们行色匆匆,漏掉生活中真正值得去体会的风景。 作者:张苏颖 单位:长沙师范学院 数学教育教学论文:中学数学教育教学实践探讨 摘要: 中学初一数学教育教学工作是教书育人的良心工程,是中学教育教学工作关键基础。初一、高一年级的教育教学工作开展好与坏,它直接关系着全校教育教学工作目标的实现。 关键词: 九年义务教育 九年义务教育,教育教学模式、小升初,初升高,数学思维,有理数,正负整数,感知认识,理性认识,改进探讨,数学运算式,创新思维,恶性循环,创新实践,数学语言,教学设计,扎实稳妥,教育教学工作目标等。进入初中阶段,绝大部学校为了提高升学率,将成绩好的学生编排在一个班、较好的学生编排在一个班、较差的学生编排在一个班。一般情况下,学生考试成绩好的班学校相应地配备教育教学能力水平较高教师实施教育教学工作;学生考试成绩好的班学校相应地配备教育教学能力水平较高教师实施教育教学工作学校相应地配备教育教学能力水平较薄弱的教师实施教育教学工作。如果学校决策出现偏差,轻视学生考试成绩好的班的教育教学工作,对从事差班的教育教学工作的教师不予以支持、鼓励、褒奖、包容等;就会给全校的教育教学工作整体推进造成重大影响,甚至会负出巨大损失。教育教学工作形成恶性循环,使学校的教育教学工作埋下“死节”。教育教学能力水平低的教师得不到提高;成绩差的学生的成绩得不显著的提升。初中一年级,是中学教育教学工作关键基础。 初一、高一年级的教育教学工作开展好与坏,它直接关系着全校教育教学工作目标的实现。初一年级的学生对什么都感到新奇,我们要充分利用好第一堂课的机会,充分发挥自己优异的教学素质,敏锐的数学智慧来感染学生、征服学生、激发起学生学习的浓厚兴趣,为以后的教学打下良好的基础。步入初中的新生因课程种类的增多,知识难度的加深,教学内容和思维方式的要求提高,以及学习的改变,使得大多初一学生措手不及。因此在初中数学教学中,初一是引导入门,打好基础的关键阶段。我们要高度重视这个转折点的教育教学工作,将小学生教学思维模式、教学方法,融入贯穿于初中课程教学的全过程中去。针对成绩差的学生,在教学过程中,把小学要的基础知识讲授好,与之与初中所讲授的新的知识,灵活有机地街接起来,既要兼顾好小学知识教学,又处理好初中新知识教学,保证初中教学工作计划及目标的实现,精心搞好教学设计,用数学语言,上好每一节课,尤其是初一年级的第一节,实现开门红。比如,我在上这两个考试成绩差的初一班的数学科目和第一节时,一步入课堂,我将小学的“十”、“一”、“X”,“÷”符号,板书在黑板上,提问2至3名数学小升初考试成绩较差的学生。某某学生起立!黑板上这些符号是什么?学生回答:是“加”、“减”、“乘”、“除”符号。接着我叫第二个某某学生起立!10个苹果你吃了1个,还剩余几个?吃了2个,还剩余几个?……学生回答:吃1个、还有9个,吃2个还有8个……。接差我叫第三某某学生起立!100个、1000个、10000个苹果你吃了1个,还剩余几个?该生回答:还剩余99个、999个、9999个。三位学生回答正确,很好!请前位学生座下,最一位回答问题的学生,请到老师讲台上来!请把你刚才回答问题,在黑板上列出数学运算式演示讲解一下,并口述:100个、1000个、10000个减1个,剩余99个、999个、9999个理由原因是什么?该生认真回答了我提出的问题,并按照我的要求,列数学运算式进行演示和讲解。我分别对这三位学生进行赞赏和表扬。然后,开始讲解初一数学有理数的“加”、“减”、“乘”、“除”运算知识。在讲解有理数的加、减时,着重强调了小学的“十”、“一”加减符号与初一有理数加减符号的区别。有理数加减符号既表示小学加减内容,更进一层表示,“十”数是正数、“一”是负数。 两个数都是正数和都是负数、可以相加;两个数一个数是正数、另一个数是负数,就要看这两个数,那个大、那个小?如果,正数大、负数小,就应用小学的减法计算,正数减去负数所得值即为正有理数;如果,负数大、正数小,就应用小学的减法计算,负数减去正数所得值即为负有理数。如果两个数都是正数、或者都是负数,只能应用小学的加法计算,两个正数相加所得的值即为正有理数;两个负数相加所得的值即为负有理数。这样将小学的知识与初中的知识的完全融合起来实施教学,达到了预定的教学目标和效果。我记忆犹新,那第一节课下来,激发了学生学习数学的浓厚兴趣,强化了全班学生对我教学的肯定和极大信任,增强了学生学习数学的信心和定力,收到了事半功倍的效果,为我往后上好数学课找到了努力的方向,增加了上课自信心和幸福感,丰富提升自我教育教学理论、能力和水平。付出终就得到了回报。通过我不断地加强学习,大胆尝试和创新实践,挖掘个人极限潜力,积极推行科学先进的教学模式和方法,扎实稳妥,一步一个脚印地开展数学教学工作。这两成绩差班的学生,2011年第一学期结束,期未数学考试成绩平均为65分。据我统计,两个共计120人,其中30人小升初数学考试成绩30分以下。此次期未考试,100分的考试题,80分以上有6人,60分以上有21人,余下3人没有考及格。没考及格的3位学生,据我查实,小升初的数学考试成绩,其中1个学生为7分,另1个学生为11分,再另一个学生为20分。但通过此次期未考试,数学考试成绩分别为45分、52分和58分。同2008年我所上的那两个小升初考试成绩差班相当相比,第一学期期未数学考试成绩,平均分提升一倍,及格率达到97%。以上我对初中一年级的数学的教育教学工作实践、改进和探讨,从表面上看来,很简单肤浅,没有什么创新和可以借鉴推行的?与我教育教学工作类似的教师,不妨敬请你认真仔细地反思你的教育教学工作经历,品尝一下以上我的教育教学工作实践、改进和探讨,也许你会悟出这样一个哲理,简单的、不起眼的东西,常常被人们忽视;然而,恰恰正是这些简单的、不起眼的东西,在关键时刻发挥作用。 在我们学校,一部分教师被分配上成绩差班的课,就失去教学勇气和信心,得过且过,甚至把担当与责任怪罪于学校及学生,为何不安排我成绩上好的班、好成绩的学生的课呢?缺乏创新意识和精神动力,墨守成规,按步就搬,长期在监督、有压力地开展教育工作,虽然完成教学工作任务;但是,你的教学成绩一直未得到学校及学生认可,你的内心也许会有一些不悦和惭悔,良心上的过不去。教书育人就是良心工程,学生就是我们的孩子,我们要用当父母心来对待我们每一位学生,我看没有教不好的学生,只有当不好的教师。只要我们教师具备高度责任和使命感,加之加强业务知识的学习提高,断探讨改进我们教学工作,不懈奋力,我们的教育教学工作就一定好取得好的成绩。 作者:蒋改荣 单位:盘县第五中学 数学教育教学论文:小学数学教育教学 摘要: 小学数学教育教学时整个教育教学当有着非常重要的分量,是其他任何学科都不能代替的一门基本学科。它通过提高学生的数学素质来提高学生的整体综合素质。同时,培养学生们的逻辑思维能力,散发性思维能力,想象力和创新能力。现如今知识的更新加快给教育提出了新的挑战,如何正确有效的开展小学数学教育教学成为现代化教学的一项重要任务。那么,如何正确有效的开展小学数学教育教学呢? 关键词: 小学数学教育;教学方法 一、激发学生的数学意识 激发学生的数学意识是一个急需解决并十分重要的问题。目前的绝大多数的学生都缺少这种意识。主要表现在书本上的东西无法运动到现实生活当中去。他们认为数学就是教材,只是一门学科,对生活没有上面帮助,无法感受到生活中数学的无处不在。如何改变学生的这种错误观点?那么作为老师,我们应该从以下四点着手:1.注重数学基础理论知识和基本技能的学习。2.注重把数学知识教学和实际问题联系起来。3.运用数学知识在分析,解决现实问题的过程中培养数学意识。4.在现实生活中寻找数学模型。 二、培养学生的数学兴趣 都说兴趣是最好的老师。通过学习和掌握书本上的知识,来使学生明确到学习的有用性,培养他们学习的需要性,有了需要就会有学习的兴趣。而教学的成功与否,与学生的学习兴趣有最直接的关系。因而,在数学教育教学中要培养学生的学习兴趣,把社会和学校提出的客观要求与期望变为学生自己内在学习的需要,充分调动学生学习的积极性和自主性,改变被迫学习,变成自己主动学习。那么我们则可以从以下几个方面去努力:1.巧设导语,引发兴趣。2.动手操作,提高兴趣。3.精选练习,发展兴趣。 三、培养学生的注意力 小学数学教育教学的基本任务不是说一定要学好数学,而是培养学生的逻辑思维能力。这当中同时还包括了其他的一些,比如说比较能力、抽象能力、分析能力、综合能力、概括能力以及初步的判断和推理能力。学会有条理有根据地思考问题;所有这些都与培养良好思维品质密不可分,发展和培养思维品质是发展和培养思维能力的主要途径。学生获取知识的思维过程一般要经过感知、理解、巩固、应用四个阶段。 四、提高学生的动手操作能力 数学就小学生而言,它的一些教材上的概念和介绍都很抽象,给小学生的理解和接受有一定困难。那么,老师可以通过让他们动手操作一下可能效果就大不一样。比如三角形可以用纸折出来,然后动手裁下来,只有做到手脑并用,可以获得直接感性知识,并建立起清晰鲜明的知识表象,为学生理解和掌握知识创造条件。因此,在教学中要非常重视通过学生的动手操作来培养学生的创新能力。故动手操作只有与思维紧密练习起来,才能促进感知转化内部智力,深刻地理解知识的本领意义,也有效地锻炼了学生之创新能力。 五、授课内容要推陈出新 目前教师的主导作用,不再是只看教师的讲授水平,更重要的要看教师能否调动学生学习的积极性,激发学生的兴趣。在充分了解学生的需要后再备课,不已完成教学任务为目的,应该以发展学生的想象力,思维能力和学习的积极性为出发点。老师务必要做到这几点:1.方法的创新。可以采用设问法、联想法、动手法等等。2.目的的创新。要根据教材内容但又不拘泥于教材内容制定具体的目的和要求。3.过程的创新。设计时可不循旧规,对如何导入新课、如何讲授新课、主要环节如何处理进行创新设计。 六、教学要坚持全面性 素质教育应该是面向全校全体学生,不仅要求学生的全面发展,同时还要求整体发展,让每一个学生都能够得到自由、全面充分的发展。因此,老师在教学当中应该时刻注意学生全面的素质教育。比如对于数学基础相对差一点的学生,老师应该多些耐心,多些关照,课上多调动他们的积极性,多给予他们上台发言的机会。个别的可以进行单独辅导,帮助他们熟悉教材,增强他们的学习热情和学习信心。而对于各方面表现都很好的优等生,老师要尽力创造机会和条件,给他们充分发挥自己想象力和智慧的舞台。 七、建立民主、平等、亲密的师生关系 平等、民主、亲密的师生关系是创设和谐愉快课堂气氛的基础。这种关系应用于课堂,但建立在平时。由于受几千年师道尊严封建思想的影响,我们国家自古以来基本上是把教师放在一个极高的位置。教师与学生之间的地位是绝对不平等的,教师在教学过程中成了绝对的权威。因此,要想建立平等的师生关系不是一件很容易的事情。教师不是凌驾于学生之上的,而是与学生平等的人。要构建师生平等、民主、亲密的关系,在日常生活、学习中,教师必须首先爱其生,在与学生的谈话中,不管是问问题还是与学生交流或是评价学生都应是以平等的口吻,不能够区别取代,要让学生感觉你既是老师有可以是朋友。 八、结语 总之,小学数学是小学学习中十分重要的一门学科,在数学教育教学当中中,数学老师应当充当好老师、朋友的角色,不仅在学习方法上教会学生运用多种方法和手段进行解题学习,并通过朋友的身份来及时关注学生们的学习心理和成长心态。与学生关系融洽,融入到学生群体中去,真正的提高学生学习的热情和积极性。只有这样,才能让学生带着积极、向上、乐观、创新的态度去融入到数学学习当中去,同时提高数学教育教学的质量和技术含量,有效的开展好小学数学教育教学。 作者:方慧 单位:江西省赣州市于都县罗坳镇河坪小学 数学教育教学论文:信息化高等数学教育教学浅论 摘要: 目前人类已经进入信息化时代,网络技术给人类的生活带来了巨大的改变。在信息化基础下,高等数学教育模式呈现出新的发展趋势,本文对信息时代下高等数学教学模式的改变进行了分析,供相关专业人士参考。 关键词: 高等数学;信息化;教学模式 随着信息技术的普及应用,高科技在教育领域逐渐发挥重要效果。校园内部的网络化建设逐渐加强,促进教学模式和教学理念突破性转变。在信息化背景下,高等数学教学如何突破性发展是值得思考的问题。 一、教育模式的优化 现代教育技术是利用计算机技术,在教学、教育领域中得到普及,逐步成为信息社会发展下的一种新教育趋势,同时意味着网络技术和多媒体技术的快速发展。现代化教育技术为学生提供方便、快捷、利于比较的信息化环境,不断研究和开发出方便教学应用的软件资源,逐渐培养出具有创新水平的现代化教学师资力量。通过教学实验,探索和发现教学新模式,将学生培育成主动求异、观察力敏锐、想象力丰富、综合品质高的新型人才。 1.高效呈现教学内容。 高等数学教育具有一定的特点,其应用符号作为语言,表达更简单明了,同时借助几何语言,让表达更加直观、准确。由于这两种特点,教学环节中不能完全依靠语言信息进行教学,如此决定高等数学教育的特征,教学中要借助大量板书,通过书写和画图展示清楚,该种状况下教师可以合理利用信息技术方式,备课的时候,制作对应的幻灯片或课件,在课堂中直接播放资源文件,减少板书消耗时间,通过丰富课堂信息,增强教学效果。但是课件制作环节中要积累大量素材,投入较多时间,是知识再创作过程。 2.动态的表达。 高等数学教育研究的是变量,教学过程中思想充满动态变化,部分概念表达的仅是动态观念,过去教学手段和方式仅转述给学生某一个方面,至于动态变化具体过程则没有准确地表达出来,该种状况下合理应用信息技术,使用数学软件和多媒体技术,将动态变化过程体现出来,让更多抽象性数学理论转化成生动自然的过程,将理论知识内容变得直观具体,学生学习的时候简单清晰,增强教学效果。 3.有效解决学生问题。 学生作为教学活动实施的主体,思考过程中会遇到各种各样的问题,传统教学模式限制下,老师必须在课堂上为学生解答疑惑,由于及时性不够,加上课堂时间有限,挫伤学生的研究积极性,利用信息技术则类似问题能有效解决。学校内部可以建立网络自习室,让学生将思考环节中出现的困惑和新想法及时到网络上,通过网络技术和其他老师、同学交流沟通,在有效解决问题的基础上激发学生的学习热情,促进学生思考和进步。 4.方便习题教学。 通过简单重复是无法提高高等数学教学效率的,传统习题课程教学对小部分学生具有作用,但对于大部分学生来说,只是一种负担,增大学生的心理压力,让学生感觉厌烦。应用信息技术后,老师可以将习题课程安排到局域网络教室中,方便学生根据自己的实际状况,利用习题库评价系统进行针对性练习,疑惑之处及时反馈,根据循序渐进的原则进行习题练习,然后和同学、教师共同讨论,提高学生的积极性,为学生培养创新能力打下基础。 5.实验教学。 学校内部建立数学实验课程,进行数学建模教育,提高数学教育的实效性和实用性,让学生感受到知识源自于生活,最终将为实践应用提供指导。在学校推广数学实验,主动向学生推广优秀的数学软件,提供给学生自我研究和思考的机会,学生通过自我研究,主动观察、探索、模拟,最后得出结论。建模作为一种数学应用方面的技术,最能体现数学的实用性和创新性,在建模环节中合理配合应用信息技术,通过网络查找资源、交流互动,发掘各种应用技巧,提高学生的综合水平和能力。 二、教育和自主学习结合 所谓自主学习是学生对自我学习的管理,详细分析来说,学生自身确定学习目标,对学习进行规划,选择恰当的学习方法,对自我学习过程进行监控和评价。该过程强调学生的自我主体认知作用,利用其主观能动性最终增强学习效果。多媒体网络技术的出现为自主研究学习提供了更多便利,学生能查找到自我需要的学习资源,根据自己的不足选择学习方向和内容,通过自我判断、选择、浏览、寻找、回放资源材料。每一层次学生都可以控制自学进度,满足个体需求,信息化时代下对学生自学能力培养具有重要意义。学校可以建立专门的网络自主学习课堂,考虑传统教学模式影响下实现高等数学课堂中高数老师有目的地引导学生,教会学生提高自我学习能力的途径。 1.信息教学和课堂教育结合。 网络自主学习不仅意味着学生自我能力的培养,还可以通过网络了解学生的实际学习状况,在学习前期,学生预先学习,主动发现疑惑之处;网络自主学习课堂中,学生根据任务列表,明确每一单元的教学重点和目标,制订出符合自身的学习计划,通过自我学习解决预习中出现的问题。高数老师可以向学生介绍常用网络搜索工具的具体使用方式,向学生推荐优秀的学习网址,学生通过自我搜索获取信息资源。老师可以通过屏幕了解学生的自学过程,适当进行监控,给部分学生提供指导,对学生共同存在的问题在课堂上重点讲解。 2.答疑解惑。 通过自我研究学习,学生对每节高数课程的内容已有初步了解,课堂教学环节的重点转化为共性疑惑问题的解决,通过对学生学习内容的检查,疑惑之处共同探讨解决,引申教学主体,通过组织小组活动、教学情景构建等形式的配合,激发学生对数学的热情,老师应对学生的自学效果进行科学有效评价,积极帮助学生寻找其中的不足之处,逐渐完善和调整。 3.建立答疑制度。 高数老师可建立个性化教学网站,丰富教学内容。将教案、习题解答、单元测试练习、难点分析、往年习题、试卷等到网站上,为学生自我学习提供更多的帮助。老师可在网站上建立具有特点的专栏,帮助学生探究,培养学习兴趣。课堂从数学问题的历史背景考虑,为学生介绍数学发展的历史进程,让学生学习的同时,从数学家事迹中感受到榜样力量,感受数学知识中的生命气息,带领学生将数学知识应用到更多的领域,最大限度地发挥网络的力量,彻底颠覆传统教学模式。 总之,数学知识学习不仅是一种简单的传递和转移,借助网络信息技术,让学生掌握数学知识的同时也获得心灵上的数学逻辑感知体验,促进高等数学教学从细节教育逐步改变成探究式教学,彻底改变教学现状,为学生长久性发展奠定良好的基础。 作者:严明 单位:上海思博职业技术学院 数学教育教学论文:信息化高等数学教育教学探讨 摘要: 目前人类已经进入信息化时代,网络技术给人类的生活带来了巨大的改变。在信息化基础下,高等数学教育模式呈现出新的发展趋势,本文对信息时代下高等数学教学模式的改变进行了分析,供相关专业人士参考。 关键词: 高等数学;信息化;教学模式 随着信息技术的普及应用,高科技在教育领域逐渐发挥重要效果。校园内部的网络化建设逐渐加强,促进教学模式和教学理念突破性转变。在信息化背景下,高等数学教学如何突破性发展是值得思考的问题。 一、教育模式的优化 现代教育技术是利用计算机技术,在教学、教育领域中得到普及,逐步成为信息社会发展下的一种新教育趋势,同时意味着网络技术和多媒体技术的快速发展。现代化教育技术为学生提供方便、快捷、利于比较的信息化环境,不断研究和开发出方便教学应用的软件资源,逐渐培养出具有创新水平的现代化教学师资力量。通过教学实验,探索和发现教学新模式,将学生培育成主动求异、观察力敏锐、想象力丰富、综合品质高的新型人才。 1.高效呈现教学内容。 高等数学教育具有一定的特点,其应用符号作为语言,表达更简单明了,同时借助几何语言,让表达更加直观、准确。由于这两种特点,教学环节中不能完全依靠语言信息进行教学,如此决定高等数学教育的特征,教学中要借助大量板书,通过书写和画图展示清楚,该种状况下教师可以合理利用信息技术方式,备课的时候,制作对应的幻灯片或课件,在课堂中直接播放资源文件,减少板书消耗时间,通过丰富课堂信息,增强教学效果。但是课件制作环节中要积累大量素材,投入较多时间,是知识再创作过程。 2.动态的表达。 高等数学教育研究的是变量,教学过程中思想充满动态变化,部分概念表达的仅是动态观念,过去教学手段和方式仅转述给学生某一个方面,至于动态变化具体过程则没有准确地表达出来,该种状况下合理应用信息技术,使用数学软件和多媒体技术,将动态变化过程体现出来,让更多抽象性数学理论转化成生动自然的过程,将理论知识内容变得直观具体,学生学习的时候简单清晰,增强教学效果。 3.有效解决学生问题。 学生作为教学活动实施的主体,思考过程中会遇到各种各样的问题,传统教学模式限制下,老师必须在课堂上为学生解答疑惑,由于及时性不够,加上课堂时间有限,挫伤学生的研究积极性,利用信息技术则类似问题能有效解决。学校内部可以建立网络自习室,让学生将思考环节中出现的困惑和新想法及时到网络上,通过网络技术和其他老师、同学交流沟通,在有效解决问题的基础上激发学生的学习热情,促进学生思考和进步。 4.方便习题教学。 通过简单重复是无法提高高等数学教学效率的,传统习题课程教学对小部分学生具有作用,但对于大部分学生来说,只是一种负担,增大学生的心理压力,让学生感觉厌烦。应用信息技术后,老师可以将习题课程安排到局域网络教室中,方便学生根据自己的实际状况,利用习题库评价系统进行针对性练习,疑惑之处及时反馈,根据循序渐进的原则进行习题练习,然后和同学、教师共同讨论,提高学生的积极性,为学生培养创新能力打下基础。 5.实验教学。 学校内部建立数学实验课程,进行数学建模教育,提高数学教育的实效性和实用性,让学生感受到知识源自于生活,最终将为实践应用提供指导。在学校推广数学实验,主动向学生推广优秀的数学软件,提供给学生自我研究和思考的机会,学生通过自我研究,主动观察、探索、模拟,最后得出结论。建模作为一种数学应用方面的技术,最能体现数学的实用性和创新性,在建模环节中合理配合应用信息技术,通过网络查找资源、交流互动,发掘各种应用技巧,提高学生的综合水平和能力。 二、教育和自主学习结合 所谓自主学习是学生对自我学习的管理,详细分析来说,学生自身确定学习目标,对学习进行规划,选择恰当的学习方法,对自我学习过程进行监控和评价。该过程强调学生的自我主体认知作用,利用其主观能动性最终增强学习效果。多媒体网络技术的出现为自主研究学习提供了更多便利,学生能查找到自我需要的学习资源,根据自己的不足选择学习方向和内容,通过自我判断、选择、浏览、寻找、回放资源材料。每一层次学生都可以控制自学进度,满足个体需求,信息化时代下对学生自学能力培养具有重要意义。学校可以建立专门的网络自主学习课堂,考虑传统教学模式影响下实现高等数学课堂中高数老师有目的地引导学生,教会学生提高自我学习能力的途径。 1.信息教学和课堂教育结合。 网络自主学习不仅意味着学生自我能力的培养,还可以通过网络了解学生的实际学习状况,在学习前期,学生预先学习,主动发现疑惑之处;网络自主学习课堂中,学生根据任务列表,明确每一单元的教学重点和目标,制订出符合自身的学习计划,通过自我学习解决预习中出现的问题。高数老师可以向学生介绍常用网络搜索工具的具体使用方式,向学生推荐优秀的学习网址,学生通过自我搜索获取信息资源。老师可以通过屏幕了解学生的自学过程,适当进行监控,给部分学生提供指导,对学生共同存在的问题在课堂上重点讲解。 2.答疑解惑。 通过自我研究学习,学生对每节高数课程的内容已有初步了解,课堂教学环节的重点转化为共性疑惑问题的解决,通过对学生学习内容的检查,疑惑之处共同探讨解决,引申教学主体,通过组织小组活动、教学情景构建等形式的配合,激发学生对数学的热情,老师应对学生的自学效果进行科学有效评价,积极帮助学生寻找其中的不足之处,逐渐完善和调整。 3.建立答疑制度。 高数老师可建立个性化教学网站,丰富教学内容。将教案、习题解答、单元测试练习、难点分析、往年习题、试卷等到网站上,为学生自我学习提供更多的帮助。老师可在网站上建立具有特点的专栏,帮助学生探究,培养学习兴趣。课堂从数学问题的历史背景考虑,为学生介绍数学发展的历史进程,让学生学习的同时,从数学家事迹中感受到榜样力量,感受数学知识中的生命气息,带领学生将数学知识应用到更多的领域,最大限度地发挥网络的力量,彻底颠覆传统教学模式。 总之,数学知识学习不仅是一种简单的传递和转移,借助网络信息技术,让学生掌握数学知识的同时也获得心灵上的数学逻辑感知体验,促进高等数学教学从细节教育逐步改变成探究式教学,彻底改变教学现状,为学生长久性发展奠定良好的基础。 作者:严明 单位:上海思博职业技术学院 数学教育教学论文:小学数学教育教学探究 [摘要] 小学是学生学习的初始阶段,对于学生的终身学习有直接的影响。小学数学是小学教育中重要的基础必修学科,新课程改革下对小学数学教育提出了更高的要求,为此非常有必要进一步探究有效的小学数学教育教学策略。 [关键词] 小学数学;有效;教育教学;策略 小学数学在小学教育教学中扮演着极其重要的地位,小学数学教学有利于培养和提高学生的计算能力、思维能力,使学生学会从多个角度思考问题,这对于学生以后的学习都具有极其重要的作用。因此,一定要高度重视小学数学教育教学。近年来,随着新课程改革的不断深入,小学数学教育教学暴露出来的问题越来越多。为了有效提高小学数学教学效率及质量,我们应积极探索有效的教育教学策略。 一、引导学生自主探究学习,鼓励学生体验再创造 弗赖登塔尔说过这样一句话:“再创造是数学学习的正确方法之一。”作为教师,应引导并且帮助学生实现再创造工作,而不是简单地向学生直接灌输现成的知识。经过实践研究证明,学生如不能再创造知识的话,他们将不能真正、深入地理解学习内容,更不用说灵活应用。例如,学习“分一分”的相关内容时,教师不仅应让学生学会1/2,而且还应引导学生自主探究1/3、2/3等分数,使学生可以亲自动手操作,再创造知识,从而深入了解、掌握知识。教师还应在实际教学过程中指导学生掌握科学、合理的学习方法,进而培养和提高学生的自主学习能力。例如,教师应教会学生在读书时需要注意哪些问题,在哪些地方需要圈出知识要点,什么时候应该动笔,需要重点标记哪些知识点等,从而引导学生多提出一些质疑,多向教师提出问题,进而培养学生的自主学习能力和提出问题的意识。 二、改革传统教学方法,合理应用教学方法 传统的小学数学教学主要采用讲授式教学方法,教师大多是通过讲解大量的知识,加上反复练习来锻炼和提高学生的应试能力。这种教学模式下,教师并未注重学生在学习中的主体地位,也未注重引导学生将自身的主观能动性发挥出来,使得小学数学课堂的灵活性、活力不够,学生的学习兴趣不高,学习效率自然也相对比较低下。为此,教师应积极创新、改革传统教学方法,并且合理应用多种教学方法,这样才可以有效提高小学数学教学的趣味性以及生动性,提高学生的学习效率。例如,在学习“四边形”的相关内容时,教师可以组织学生合作交流学习。制订一个科学、明确的教学目标,使学生可以通过小组合作来探讨四边形的概念及其基本性质等。其次,教师应要求学生学会绘制四边形,使学生在实践操作的过程中进一步深入理解、掌握知识。学生在合作交流学习时参与到教学实践活动中,可以得到更加深刻的认知,学生在整个学习过程中可以体验到学习的乐趣,很好地调动学生的学习积极性和主动性。又如,在学习“位置与方向”的相关内容时,教师可以利用多媒体技术进行教学,通过各种先进的多媒体技术手段可以向学生直观、形象地展现抽象的数学知识,教学效果很好。 三、注重学生个体的差异,实施分层教学 传统的小学教学模式的弊端主要是采用一刀切的教学方法,并没有注重学生的个体差异,也没有结合学生个体之间不同的背景、学习能力以及学习基础等制订可行性高、针对性强的教学计划,这样并不能使学生在实际学习过程中真正学习、收获知识,而有的学生可能觉得学习难度比较大,在学习过程中无法得到成就感,因此丧失学习信心。为此,小学数学教师在实际教学过程中一定要注意学生的个体差异,根据不同学生的学习能力、知识基础以及学习背景等方面对学生合理进行分层,采用分层教学法优化配置各种教学资源,进而提高小学数学教学质量及效率。例如,教师平时应多观察每一个学生,多与学生交流、沟通,根据学生的实际表现以及学习成绩等情况制订科学、合理的分层标准对学生进行分层,如划分成高层、中层、低层三个不同层次。比如,学习“长方形、正方形面积的计算”的相关内容时,针对高层次学生,教师应该让他们自主探究正方形、长方形的面积计算公式,这样有利于启发学生的思维,增强学生的综合素质。对于低层次学生而言,主要教学目标应该是夯实他们的基础,指导他们更好、更快地掌握长方形、正方形的面积计算方法,最后教师再布置相应的课后练习作业帮助学生进一步巩固所学知识。 综上所述,打造高效的小学数学课堂是现代教育发展的一种必然趋势,也是促进小学数学教学快速发展的客观要求。为此,教师应改变传统的教学模式,采用新型的教学方法以及先进的教学理念不断创新小学数学教学策略,激发学生的学习兴趣,使学生深刻体会到数学学习的快乐,进而有效提高小学数学教学效率和质量。 作者:黄彩梅 单位:广西靖西市第五小学 数学教育教学论文:小学数学教育教学探析 一、小学数学教育教学现状 1.教学模式较为落后 在传统教育体制的影响下,许多小学数学教师将学生数学成绩的提高作为自己的教学目标。在这样错误的教学目标的引导下,大多数教师仍然利用一言堂的模式开展教学,在课堂中向学生灌输数学学科知识,让学生在自己的要求下被动学习。教师没有认识到创新教学模式的重要性,根据自己的教学经验开展教学,影响了课堂教学效率的提高。 2.学生学习兴趣不足 小学生的数学学习兴趣,对于其数学学习效率有着重要的影响。在小学阶段,让学生养成良好的数学学习习惯,对于以后的数学学习也有很大意义。但是,受到学校数学教学氛围,教师教学模式以及家长过高成绩期待的影响,小学生感受不到数学学习的乐趣。许多小学生觉得自己是在给老师和家长学习,学习是一件与自己无关的事情。小学生的数学学习兴趣不足,上课注意力很难长时间集中,最终影响学习效率。 二、小学数学教育教学改革方法 1.加强教学思想更新 教学思想,是一切教学行为实施的前提。要改革小学数学教学实践,教师需要积极进行教学思想的更新。当代小学数学教师要认识到学生是学习活动中的主体,教师的任务不只是传递学科知识那么简单,更要培养学生的学习情感,促进学生爱上数学学习。成绩,不是衡量学生学习能力的唯一指标。对教学活动评价观进行改革,认识到学生学习过程的重要性,有利于教师进行教学反思,更好地组织教学。从师生关系方面,教师要改变教师是权威的教学思想,认识到与小学生做朋友,建立平等和谐师生关系的重要性。教师要融入小学生的世界,与小学生打成一片,促进让小学生对自己依赖感的增强,才能让数学教学活动开展得更加顺利。 2.应用自主教学模式 自主教学模式是教学改革所提供的教学模式之一,将自主教学模式应用到小学数学教学活动中,有利于学生主体地位的调动,更能让学生的主观能动性得到有效应用,促进小学生成为课堂积极参与者。针对不同的内容,教师要给小学生设计不同的自主学习任务。教师要考虑小学生的思维能力与理解水平,为学生设置科学合理的自主学习任务,促进学生自主学习找到数学学习成就感,激发小学生的数学学习兴趣。比如,在讲解有关加法的知识时,教师可以给学生一分钟的时间,让学生在课本中找到加法的定义,看谁找得最快,用竞争机制去激发小学生的学习积极性。之后,教师再给学生两分钟的时间,让他们在最短的时间内给出一个加法例子,促进学生结合实例理解数学定义。小学生的数学能力不同,他们给出的加法例子有可能十分简单,教师不要嘲笑小学生。只要他们通过自己的学习得到了学习成果,教师就要给予鼓励,表扬小学生,给他们自主学习的动力,促进数学教学成效的提高。 3.应用合作教学模式 合作教学模式,有利于激发学生的学习意识,培养学生的合作精神,让学生具有更强的学习技能。通过合作教学模式的开展,小学数学课堂氛围更加轻松。教师要为小学生设计不同的合作学习任务,引导小学生在小组内进行学习。比如,在讲解有关分数的知识时,教师可以引导小学生以小组为单位玩分蛋糕的游戏,让小学生通过分蛋糕理解分数的含义。也可以组织小学生以小组赛的形式,看图说出正确的分数,说得最快的一组计一分,哪一组得分最高,哪一组获胜。这样的合作教学活动,极大地提高了小学数学教学活动的趣味性,促进学生数学思维的开放化,实现小学数学教学改革。 三、结语 综上所述,落实小学数学教学改革与创新,是每一位小学教育工作者的职责。针对当前小学数学教学的不足,利用针对性的策略做好教学升级,能够让小学生更好地体会数学学科的魅力。创新教学方法,发挥学生的主动性,让教学活动服务于小学生的成长,这样才能展示小学数学学科教学的意义。 作者:隋子超 单位:山东省青岛市胶州铺集镇张家屯小学 数学教育教学论文:幼儿园数学教育教学浅析 一、转变教学观念 我们已经步入了21世纪,这是个科技飞速发展的时代,只有教学观念不断更新,才能和社会发展同步,才能适应当今社会的发展和变化。学无止境,只有不断学习和探究才能跟上时代的步伐,只有转变传统的教育观念,充分发挥幼儿的主体作用,教学活动从幼儿的实际出发,让幼儿在实践中了解数学、学习数学、发展数学,幼儿才会喜欢上数学这门学科。教师要意识到幼儿学习数学应该重视启蒙性和生活化,激发幼儿学习数学的积极性和主动性,让幼儿在实践和游戏中轻松愉快地感受事物的数量关系,感受到学习数学的乐趣,为将来学习数学知识奠定良好的基础。 二、改进教学方法 传统的教学方法已经限制了幼儿思维的发展,只有教师在教学中运用灵活多变的教学方法才能激发幼儿兴趣,使幼儿主动积极地学习,通过对幼儿的启发、引导、鼓励激发幼儿的想象力和创造力,培养幼儿的质疑精神,鼓励他们勇敢地提出问题和探究问题,提高了幼儿分析问题和解决问题的能力。因此,教师要根据幼儿的实际情况和个体差异设计适合他们的教学内容和教学方法,制定不同的学习目标,在教学中灵活运用和调控。如:让幼儿了解高矮,教师就可以让幼儿从高到矮排成一排,通过他们亲自实践和尝试轻而易举地解决问题。教师还可以将数学知识模拟成生活情境,让幼儿在轻松中获取知识,选择贴近学生生活的作为教材,以激发学生学习数学的浓厚兴趣。 三、幼儿动手操作学具需要丰富多彩 在传统的教学活动中,教师主要是以教具进行演示教学,然后对数学基本概念和规律进行讲解。在此过程中,教师处于主导地位,幼儿只是机械地接受教师传授的知识,学生没有自己的发展空间和机会。实践证明,过早地对幼儿进行抽象教育会使幼儿对数学知识的理解变成纯粹的记忆,因此,要给学生提供实践的机会,给幼儿准备丰富多彩的实践材料和学具,激发幼儿实践操作的欲望和兴趣。为幼儿准备的学具可以是教师制作的,也可以是幼儿或者家长制作的,比如转盘、盒子、饮料瓶、冰糕、拼图等都可以。丰富多彩的学具会大大激发幼儿操作的兴趣。比如幼儿在学习分类的时候,教师可以为幼儿准备多种颜色和形状的卡片或者瓶盖,通过反复实践和摆弄,幼儿轻松地掌握了分类的规律。因此,教师要根据幼儿的年龄特点选择相关的数学材料,让幼儿在玩中学到知识,从而喜欢上数学这门学科。 四、尊重幼儿的个体差异 新《纲要》指出:“在幼儿园教学中,幼儿的能力和经验存在一定的差异,教师要因材施教,针对不同的幼儿选择不同的学习方法,使每一个幼儿都能得到不同程度的提高。”幼儿由于受到先天遗传和后天教育的影响,其能力的不同是必然存在的,这种差异在数学学习中显得更为明显,有的孩子思维敏捷、接受能力强,教师点拨就能学会;而有的孩子感悟比较慢、接受新鲜事物比较迟缓。要想让每一个孩子都能得到成功,教师必须要实施分层次教学,按照不同能力的幼儿给予不同层次的教学材料,这样他们才能得到获得成功的体验,才能激发其学习数学的信心和兴趣。 五、数学应与各科教学相互渗透 《新纲要》指出:幼儿园各科教学之间是相互联系、相互融合的,教师应该充分发挥幼儿的主观能动性,激发幼儿学习的兴趣。所以,教师在幼儿活动的各个领域中,都要把数学学习融合进去,比如,幼儿在学习美术这门学科的时候,教师可以把有关空间、形状、重量等有关数学知识贯穿其中,使幼儿获得感性经验,提高幼儿学习数学和应有数学知识的兴趣。在艺术欣赏的时候,教师还可以让幼儿观察和欣赏一下花朵、叶子、花盘等,从而引导幼儿感受事物排列的和谐之美,进而感受到生活中数学学科的魅力。 六、游戏中不断积累数学知识 对于幼儿来说,他们对游戏最感兴趣,如果教师能根据幼儿的年龄特点选择合适的游戏融入到教学中去,就会使幼儿自主地去学习和探究,并能获得有益的感性经验,比如,幼儿通过搭积木,不但获得了空间知识和几何形状知识,还能与分类、数量的比较联系起来,幼儿在轻松愉快中获得了数学知识。幼儿的好奇心是幼儿学习的强大动力,为了激发幼儿的好奇心,教师可以利用幼儿喜欢的玩具和游戏进行教学,这样幼儿就会主动参与教学活动。教师要给幼儿自主发展的空间,幼儿每一次的玩法,都会使他们的智力得到开发,无形中培养了幼儿的想象力和创造力。所以,教师要把游戏贯穿在整个教学活动中,让幼儿在游戏中轻松愉快地获取数学知识,探究数学规律,从而喜欢上数学,进而去探究数学、学习数学,并能把数学知识运用到实际生活中去分析问题、解决问题,增强幼儿学习数学的信心,提高幼儿学习数学的积极性和主动性。 七、总结 幼儿的认知能力和语言表达能力以及思维能力都在逐步地提高与发展,并需要不断地积累和学习。所以,幼儿园数学教学需要长期坚持,循序渐进,不断积累。让幼儿在活动中探索解决数学问题的方法和技巧,并能获取相关的数学知识,以培养他们的动手能力和思维能力,从而体验到成功的喜悦,为以后的数学学习奠定良好的基础。 作者:刘晓英 单位:河北省秦皇岛市海港区教师发展中心 数学教育教学论文:高职高等数学教育教学探索 一、高职高等数学教育教学的现状 (一)高职教育前景广阔,机遇与挑战并存,并逐渐趋向多元化。 高职院校已成为我国高等教育发展、改革的重要力量。高职院校通过不断的自身摸索、改革与国内外借鉴,为国家输送了大量的专业型人才,一定程度上促进了社会的进步。马卓昊在《高职教育现状及发展趋向研究》一文中,通过对我国高职教育的发展现状进行重点分析,对相关的教学理念和高职教育的发展趋向进行了简单的研究和探讨。他从专业设置、办学理念、提高就业率、师资建设等方面进行了逐一分析,认为高职教育在国家的引导与支持下,逐步走向正轨,并呈现多元化。故而,机遇与挑战并存。 (二)高职高等数学教育虽重要,但没引起足够重视。 高职教育是高等教育的重要组成部分,《高等数学课程对高职生素质培养的重要性》中阐述了高等职业教育的目标、人才规格决定了高等数学教育不容忽视的重要地位,并针对高职教育现状与高职生特点,结合高等数学特质与素质教育的功能,说明了高等数学课程的重要性,但由于客观与某些人的主观臆断,以高等数学课程为代表的公共课并没有得到足够重视。鉴于此,在此呼吁高等数学日后教育教学的改革方向是增强师资力量、提高教师素养、改革教学方法提高学生学习兴趣等。 (三)高职高等数学的教学有待改革。 虽然高职教育在整体趋势上是积极进取的,是逐渐适应这个社会发展的,但面临社会的发展与生源的紧缺、就业率有待提高的紧迫局势,高职院校仍然在教学上面临着诸多困难。郭倩茹在《浅谈高职院校中高等数学教学的现状及问题解决策略》一文中,认为高职院校中高等数学教育的教材编制不合理,与高职教育不适应;高等数学教学没高职特色,与专业脱轨;评价机制落后,考核体系陈旧。与此同时,在描述高等数学教育现状的同时,提出了诸如规范教材与专业接轨、活跃课堂气氛、构建评价、考核新体系等。最后,强调高职院校一定要以学生的特点作为教育的先决条件,因材施教。这正是教育工作者所要考虑的,也是我国高职院校培养人才的目标与宗旨,一切为了学生,为了学生的一切。 二、高职高等数学教学中存在问题的成因 (一)高等数学不被重视。 大多数高职院校偏重于职业技能的培养和实践活动的开展,作为专业基础课的高等数学学时时多时少,只是专业教学计划里专业课的替补而已。这在综合性的职业院校不常见,但在专业系别少的管理不严格的小职业院校是家常便饭,这无形中也造成了高等数学可有可无的尴尬境地。 (二)高职教师知识更新跟不上,教学方法与教学手段单一,教学态度不积极、忽略学生的德育教育与职业生涯规划导向等。 有些高职院校是中专合并等形式转轨而成或新成立的,万事在摸索前进。大部分教师还停留在原来的教学步伐上,高职教育的先进理论知识不够,年纪大一点的教师甚至根本不关心高职教育的改革与发展,混退休的大有人在。一些教师虽然胜任课程知识的讲解,但不求创新,教学方法单一,教学手段传统,而且对学生的德育与职业生涯规划引导、管理漠不关心,认为只是班主任与学生管理人员的责任,这在某种程度上疏忽了学生课上的教育与管理,这也是教学质量不高的原因之一。 (三)学生入学的数学基础整体较差,学习动力不足,缺乏学好数学的信心。 随着高职院校的扩大招生,高职学生数学基础整体较差。中学的数学知识点繁多、灵活多变且有很大的连续性,这让中学基础差的学生很头疼,担心高等数学会衔接不上,学习还没开始就产生了畏难情绪,担心的压力超过学习的动力。况且,高等数学的抽象性与逻辑性让学生不能立刻享用成果。这与专业即学即用立竿见影的效果反差较大。故而,学生学习专业课的动力更大,从而忽视高等数学课的学习与钻研。 (四)学生与教师缺少沟通,源自教师缺少发自内心对学生尤其是对差生的关爱。 进入高职院校的学生大都学习成绩不是很好,这使得他们稚嫩的心灵蒙一层倔强的外衣。他们看着坚强,却内心脆弱,他们渴望关爱。对于高等数学这样比较难的课程,他们担心被骂,索性不学,给别人造成不是学不会而是不学的假象,他们渴望沟通与被理解却又害怕不被理解而被耻笑,干脆装出事事漠不关心的样子掩盖内心跃跃欲试的“蠢动”。 三、提高高职高等数学教学质量的对策 (一)重现高等数学教学的重要性。 一是高职院校要响应国家高职教育政策号召,重视学生综合能力的提升,把学生培养目标从单一的技术要求提升为德、智、能等综合型人才。二是院教学领导从长远的发展考虑,不能忽视高等数学课对高职生综合素养提高的重要作用。三是为教师提供学习、进修的机会,努力提高数学教师的整体素质能力。 (二)高等数学教师要为人师表。 高等数学教师为适应高职教育的改革和发展要求,在追求业务能力提高的同时,不放松道德素养的提升,给学生树立榜样。高等数学教师不能只了解目前高等数学书本的知识,还要了解社会发展动态,熟知国家高职教育政策以及未来发展趋势。不断地加强政治、思想学习,提升自身道德素质,注意自己的一言一行,给学生呈现积极、向上的生活面貌,引导学生在正轨上前行。 (三)高等数学教师要积极参与学生课上的管理,将德育、纪律规范融入高等数学教学。 学生的管理不只是某个部门的责任,不只是某些管理人员的责任,而是高职院校全体教职工的责任,关心每一个学生的身心健康发展,也是每一位任课教师无可推卸的责任。加强德育教育,增强学生的责任心,对于知识的学习动力具有促进作用。高等数学教师除了帮助学生克服学习数学的困难,更要注意在解决数学难题的过程中培养学生克服困难、勇往直前的坚毅品格,这是他们一生都受益的事情。 (四)高等数学教师要经常与专业课教师沟通,保障高等数学的学习与专业学习接轨。 高等数学抽象性扩大了它的难度,所以,高等数学教师要深入展业教师队伍,与他们讨论高等数学在专业上的应用,寻找高等数学解决专业难题的实践案例,提高学生的学习兴趣。 (五)探索高等数学课程的教学方法和手段,优化教学环节,合理利用多媒体教学,提高教学质量。 教学方法与教学手段的选择和应用都要有利于学生掌握知识、培养能力出发,以提高教学质量为目的。高等数学课程不能从一而终地使用一支笔、一本书、学生听的模式,也不能几张PPT一放学生一看的模式。每门课程都有各自的特点,高等数学的计算准确性、逻辑严密性、高度抽象性决定了它离不开一支笔、一黑板讲练模式,更离不开数形结合完美体现的PPT和实物演示。两者要结合,才能使枯燥的高等数学课增添趣味。 (六)创新教学模式,因材施教,创新评价体系,注重过程考核。 教育教学的基本原则就是因材施教,高等数学也是如此。高职数学改革的切入点要具有科学性、针对性和可行性的分层教学、分层考核。在考核过程中,要注重过程考核,提高学生的学习主动性和能动性。期末考试的结果只是学生成绩的一部分,期末考试的形式各系部应听取任课教师的建议。任课教师要根据班级整体的学习水平及层次确定考核的层次数与不同层次上的考核标准。 四、结语 在高等数学的高职教育教学中,在德育教育、纪律教育不放松的前提下,把握好“以应用为目的、以必需、够用为度”的原则,不断地探讨、总结高等数学教育教学的经验教训,始终以改革、创新为手段,提高教学质量,为学生专业课学习打好基础。 作者:刘静 单位:伊犁职业技术学院 数学教育教学论文:网络时代数学教育教学生活化探究 一、初中数学教学生活化的必要性 21世纪是知识经济时代,是网络时代。网络以期交互性、独特性、便捷性、丰富性、广域性、多媒体性给社会、经济、生活带来了翻天覆地的变化。知识通过互联网快速传播,知识总量的增长速度凉人,加剧了各种思想文化的相互激荡,催生了网络文化这一新的文化形态,知识门类大量涌现,新学科不断形成,知识更新的周期大大缩短。这些变化为现代学校教育教学提供了现实的平台和条件,促使人们的生活与互联网相互融合。数学知识来源于生活。我们努力从学生的生活实际出发引入新知识提供了大量的背景材料。初中生数学课上学习的大量知识来源于生活实际。零上温度与零下温度、海拔高度这些具有相反意义的量成为了初中数学引入正数、负数的实际背景;生活中的计算银行存款利息等与初中生学习引入方程的模型的实际背景相一致。如果教师让数学教学经历“从实际中来,从学生的生活实际出发,多到实际中去的过程,把教材内容与‘数学现实’有机结合起来。不仅能积极主动地尝试着从数学角度运用数学思想,可以使学生感到数学就在身边,主动寻求解决生活问题的数学策略,而且可以消除学生对数学知识的陌生感。”从生活实际引入新知识有助于学生体会数学知识的应用价值,为学生主动从数学的角度去分析现实问题、解决问题提供示范。例如,在初中数学的平面直角坐标系教学中,通过课本中的“读一读”“、想一想”“、做一做”等形式,从学生的座位、电影院等引入平面直角坐标系,让学生亲临问题情境,帮助学生扩大思维空间,学生接受的亲切自然,提高他们应用数学的意识,增强其解决问题的能力。 二、初中数学教学的重新定位 当今社会也越来越重视学习问题。网络时代促使世界教育发生巨大的变革,学习问题成为现代教育的优秀问题之一,而且越来越突出围绕四种基本学习加以安排学习,初中数学从单纯的由重视“教”变为同时重视“学”,一要学会做事,以便能够对自己所处的环境产生影响,二要学会认知,即获取理解的手段,三要学会生存。其中教师的主要作用在于组织教学活动,激发学生主动从事数学活动,并在学生需要的时候给与恰当的帮助,这也是我国全面推进素质教育中学校教育要努力实现的培养目标。四要学会共同生活,以便与他人一道参加人的所有活动并在这些活动中进行合作。 三、初中数学实施生活化教学策略 1.从数学走向生活,提高学生实践能力数学源于生活,回归生活实践,同时又服务于生活,增强教学应用性。 在实施生活化教学中,在运用中强化对这些知识的理解,一个非常重要的方面就是让学生将所学数学知识运用于现实生活中,体会数学在生活中的实用价值。这也正是实施生活化教学的具体体现。如学习相遇问题时,我们可以为学生设计更多富有生活气息的数学问题,让学生运用所掌握的知识结合生活经验来解决问题。这样,学生就不会再是机械的套用公式与定理,既可以达到学生对抽象深奥知识的本质性理解,而是能够真正地将数学知识与具体的问题结合起来,更为重要的是可以让学生对数学学科产生正确的认知,让学生真正掌握学习数学的精髓,激起学生更大的学习热情,从而更加利于学生数学素养与综合能力的整体提高。 2.从生活走向数学,激发学生学习兴趣,挖掘生活素材,增强教学可信度。 基本的数学概念、定理与公式都可以找到现实生活原型,数学是一门植根于现实生活的学科。没有兴趣的学习,学生只能是机械参与、被动接受,降低学习热情与教学参与度,会抑制学生大脑皮层的兴奋点,而不利于学生对知识的真正理解与掌握,不利于教学活动的顺利开展。要有效实施生活化教学,我们就要用数学的眼光来深入学生的现实生活,熟悉学生的生活背景,从学生所熟悉的各类生活事物与生活现象中来引入数新知的学习。兴趣是最好的老师,是教学成功的先决条件。如在学习《相似三角形》这一内容时,我让学生思考组成三角形的边与角的对应关系。以学生所熟悉的地图来引入新知的学习。我给学生直观而形象地展现不同比例度的中国地图,然后让学生找到北京、上海、重庆三大直辖市,并将其依次连接起来,组成三角形,让学生来观察这两幅地图中所形成的三角形有什么关系。这样通过学生的认真观察、主动思考以及相机诱导,自然可以让学生通过探究进一步得出相似三角形的相关知识,激起了学生对数学学科浓厚的学习兴趣。 作者:余洲洋 单位:江西省上饶市沙溪中学 数学教育教学论文:初中数学教育教学中创新能力的培养 摘要:与以往的传统教育不同,现在的课堂教育逐渐开始注重对于学生创新能力的培养。创新即是在已有经验的基础上,通过自身独立的思考研究,产生独特新颖的思索成果的心理活动。新时代的教学活动中也要求学生必须具有一定的创新能力。因此,在下文中便谈一谈在初中数学教育教学中如何来对学生的创新能力进行培养的问题。与初中教授的其他课程有所不同,数学要求学生要拥有更加严密的逻辑性,同时也要求学生要抽象的思维与一定的概括能力。尽管在解题作答方面会有所谓的标准答案,但是在数学学科中,解题过程却是千变万化的,从中反映出来的也是不同的思维方式。初中数学,事实上是由概念、定理、公式、法则等一系列基础内容所构成的知识体系,但观察、比较、类比、合情推理、抽象、归纳、概括等一系列思维方法或能力都在教学过程中被有效锻炼。当学生迈入社会之后,这些思维方式或能力就会转变为其实际解决问题的能力。 1创新能力对初中学生发展的重要意义 学校的目的即是为社会培养合格的高素质创新型应用人才。而在数学学科中,需要学生在理解各种理论知识的基础上,发散思维,在实际情形中进行再创造的一种创新活动。学生需要观察现象,然后据此对问题进行相关分析,然后从全局的大方向上进行思考,最后还需要用自己的话语进行流畅的表达,这些都是创新能力在初中数学中的体现。而且在解答数学问题时,尤其需要学生要具有实事求是的科学态度,同时还要有勇于探索的创新精神,这些都可以帮助学生积累经验,方便以后进行更高层次的学习。 2在课堂教育中培养创新能力 2.1走出思维定式:如果学生在作业中提出自己新颖的解题方法的话,教师可以细细揣摩,具体进行研究。但是如果学生在课堂上突然灵关一闪,提出一些独特的方法的话,就要求教师能够快速地反应过来,同时也要对学生的创新热情进行关照,从而保持学生的创新热情。在课堂中必须突破“一言堂”式的教育方法,鼓励学生进行创新行为。 2.2尝试情景教学:在进行课堂教学中时,要鼓励学生在模拟的情景中大胆地展开自己的想象,同时进行合理地推断,培养学生独自形成自己的观点,独立设计解决方案。在实际教学中,也可以发现,通过这种方式,学生会独立自主地进行尝试,于是创新意识在无意识的状态中便被唤醒,学生可以在轻松愉快的课堂氛围中培养自身的创新能力。 2.3实行分组讨论:在此所说的分组讨论,其实质就是头脑风暴。即是由教师提出相关问题,然后由学生分组进行讨论,运用群体的智慧来解决。我也尝试将此方法实际运用到课堂教学中,发现效果出众,由各个组内活跃的学生来起到带头作用,一些平时并不善于表达自己的学生也开始尝试说出自己的想法,而且课堂气氛气场活跃,通过不同解决思维的交汇,碰撞产生出许多新的想法,而且分组讨论也有效地拓宽了他们看待问题的思路,在之后的学习中,学生们也经常自发的相互合作来解决难题,尝试从不同的角度来分析解决问题,颇有协同创新的意味。 3培养创新能力过程中需要注意的问题 3.1对于好奇心的保护:拥有好奇心是进行创新时的重要条件,为了培养学生的创新能力,在平时教学中一定要注意保护学生的好奇心。对于学生自发性的探索活动,要给予适当的鼓励与肯定。 3.2对于想象力的激发:对于创新能力来说,想象力是它的源泉。有了充足的想象力,才能进行创新。学生拥有的想象力的丰富程度,一定程度上决定了他创新能力的高低。现今学生的想象力与从前学生的也大不相同,他们身处在这个高度信息化的时代,接受着大量的信息,这就使得他们相较于我们当初拥有者更加宽广的眼界,也比我们当初看的更高更远,这些都可以让他们尽情的展开自己的想象,在自己的想象力中展开创新。 3.3对于质疑置辩的宽容:学生在课堂上提出的一些东西也不一定全部都是有价值的,但是却都是他们经过自己思索后得到的答案。因此,教师应当尽可能地创造宽松的学习氛围,让学生能够畅所欲言,尽情地表达自己独特的看法,对于学生提出的一些质疑置辩,也要宽容的面对,我们需要做的便是能够更好地从学生的疑问中发现他的优点。 3.4对于创新实践的肯定:培养学生创新能力是一个很漫长的工作,但是伴随着创新思维的拓展,一定会有无数的失败与挫折。无论学生的创新行为是否成功,我们都应该对他们进行表扬和肯定,并鼓励他继续下去,保证其对于创新的信心。 4结语 对于学生创新能力的培养可以说是一个任重而道远的任务。作为一名教育工作者,我们必须明白在在初中数学教育教学中培养学生创新能力的重要作用,同时也要注意在实际课堂教学中,随时的培养学生对复杂问题的独立判断能力,保证学生思维的流畅性和敏捷性,引导学生在掌握各项知识的基础上自主创新,真正的成为一个创新型人才。同时随着广大人民教师对于学生创新能力培养的重视,相信会有越来越多的优秀教师深入研究,更加充分的发掘出学生的创新能力。 作者:张海燕 单位:山东省青岛莱西市沽河街道办事处中心中学 数学教育教学论文:初中数学教育教学解析 初中数学教育教学是学校教育的重要组成部分,在教育学生,发展学生思维能力和动手操作能力等方面都起着十分重要的作用。为适应现代社会的发展,为了紧跟课改步伐,人们对数学教育教学的要求越来越高。新课改革的实施,顺应了时代的要求,吸取了以人为本主义的教育理念,教育客观、公平、公正的教育理念,培养个性发展的教育理念等。但中学数学的教育教学关键在于教师的观念能否真正转变,对教材的设计意图能否真正领会。就本人的几年教育教学经验,谈谈几点自己的见解。 一、明确数学教学目的,不断改进教学方法 作为数学教师,首先要搞清楚数学究竟是什么呢?研究的是什么东西呢?怎样进行教学呢?教学的目的是什么呢?如何教学才能让学生学得懂呢?等等,一系列的问题值得我们去思考。数学研究的究竟是什么呢?有的科学家们说:数学是研究现实世界空间形式和数量关系的一门科学,它在现代生活和现代生产中的应用非常广泛,是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。既然数学是生活和生产中的科学,是研究现实世界空间形式和数量关系的一门科学,所以,生活中也就缺不了数学的。义务教育阶段的初中数学明确给出了初中数学的教育教学目的:要求学生能够“运用所学的理论知识解决实际题”,“在解决实际问题过程中能够把实际问题抽象成数学问题”,“形成用数学的意识”。教师首先要对数学的教学目的有个明确的认识,并紧紧围绕教学目的展开教学。必须全面、深刻地掌握数学教学目的,并在教学过程中,经常以此来检查和评价自己的教学水平和教学效果,就得要不断改进数学教学方法。就我个人的教学经验,要改进数学教学方法,应从以下几方面人手:首先:激发学生学习积极性,调动学生全身心学习的积极性。第一,以数学的广泛应用,激发学生对数学学习的兴趣。第二,以历史作为诱导,让学生对我国在数学领域取得的卓越成就,培养学生的爱国热情,激发学生学习数学的动机。第三,以现实材料为题材,教育学生要学会学已至用。第四,教师应该在教学过程中,根据教学的内容,学生的实际需要选用生动活泼、贴近生活的数学知识引起学生的兴趣,使学生产生强烈的求知欲;教师还可以运用形象生动、贴近学生、幽默风趣的语言来感染学生。其次:数学教学中要经常给学生安排适当难度的练习题,让他们付出一定的努力,在独立思考中独立解决问题。再次:培养学生勤奋好学的学习习惯。针对不同层次的学生提出不同的学习要求;反复训练,让学生记忆深刻;教师要适当对学习好的学生进行表扬,以次来激励其他学生的学习。 二、狠抓好课堂教学,提高教学效果 传统的教学,都是教师权威高于一切,对学生要求太严太死,课堂气氛紧张、沉闷,缺乏活力;形成了教师教多少,学生学多少,教师讲,学生听的单一教学模式。长期这样,会让学生在学习上依赖性增强,缺乏独立思考问题和解决问题的能力,最终导致厌学情绪。因此,根据我这几年的教学经验,我觉得要充分发挥学生的主体作用应该做到以下几点:1.课前,认真构思,创设适当情境,激发学生的求知欲。好的课堂开头,往往会给学生带来求知欲,既能使学生迅速地由抑制到兴奋,又能使学生把学习当成一种自我需要。因此,创设一个学生学习情境,不但能够激发学生学习兴趣,还能激起学生的好奇心理,比如在进行轴对称的讲解时,我出示一张透明的白纸和一张简单的画,我问:你们能在这张白纸上给我画出和这幅一模一样的画来吗?学生马上回答:能。继续问:怎样画?这样一来,创设了探究问题的情境,激起了学生学习这节课的兴趣,活跃了学生的思维,很快进入最佳的学习状态,积极主动参与课堂学习之中,对问题进行实践性的探究活动。这节课的学习效果非常明显,达到了预期的教学目标。2.培养使学生独立思考和自主探索习惯。教学应为学生提供自主探索的机会,让学生在讨论的基础上发现知识。比如讲授“轴对称图形”时,出示松树、衣服、蝴蝶、双喜等图形,让学生讨论这些图形具有的性质。学生经过讨论得出“这些图形都是沿一条直线对折;左右两边都是对称的,这些图形的两侧正好能够重合……”。学生自己得出了“轴对称图形”这个概念。学生在自主探索的过程中,经历了观察、实验、归纳、类比直觉、数据处理等思维过程。3.鼓励学生合作交流,发表自己的看法。为了促使学生合作交流,在教学组织形式和教学方法上要变革,由传统的教学方式转变为小组合作交流学习等多种教学的自制形式。教师可指导学生在小组中从事学习活动,借助学生之间的互动,有效地促进学生的学习,以次来达成教学目标。在教学中,应注意如下几个方面:首先,合理分组。为了促进学生进行小组合作学习,首先应对全班同学适当分组。分组时要考虑学生的能力、兴趣、性别、背景等因素。其次,明确小组合作的目标。合作学习由教师发起,教师不是合作中的一方。这种“外部发起式”的特征决定了学生对目标的理解尤其重要。只有理解了合作目标的意义,才能使合作顺利进行。因此,在教学中,每次合作学习,教师大致应明确提出合作的目标和合作的要求。所以在数学教育教学的过程中,教师培养学生的创新思维和实践能力,采取恰当的教学方法,只有让学生充分发挥自己的潜能,才能使你的教学得到事半功倍的效果。 作者:刘丽霞 单位:包头市二十九中 数学教育教学论文:高中数学教育教学方法 新理念下的教学特征 如何?这还得从教学的本质谈起。教学的本质是什么?教学过程中师生的角色如何?老师现在都会这样说:教学是一种特殊的认知活动。在课堂教学中,教师是主导,学生是主体等等。但问题是教师是否真的读懂了这个“导”字?学生是否真的成为了学习的主体?高中生正处于身心发育时期,与生俱来有着一种逆反的天性。他们希望尝试、创新,而教学方法却是固定的,久而久之,这些学生还能感受到数学求知的无穷魅力吗?可以说:没有真正理解教师的“主导”,就不可能有学生的真正“主体”。因此,我更认同一种新的观念:教学的本质是交往,是以教师和学生都作为主体,以教学内容为中介的交往。何况,我们现在还有小组讨论、合作学习、师生答疑等多种形式,使师生、生生之间更好地进行交往。 学生也要反思 如果说老师反思是为了更好的教,那么学生反思是为了更好的学,并且还是我们整个教学过程的重中之重。高中学生到底怎样进行反思?教学中我始终带着这个问题,思索自己的每一节课的教学设计,学生的学习方法、习惯如何养成?怎样进行反思?才能取得理想的学习效果。在教学实践中,不断的思考,不断的实验,逐步形成了高中生如何进行反思的一套做法。反思什么 学生在数学学习过程中到底要反思什么?笔者认为大体上可分为:首先,应该要求学生对自己的思考过程进行反思,其中包括得失与效率;其次,要求学生对活动所涉及的知识及形成过程进行反思;再次,要求学生对活动中有联系的问题、题意的理解过程、解题思路、推理运算过程以及语言的表述进行反思;最后,还要求学生对数学活动的结果进行反思。怎样反思 最重要的是解题后的反思。主要包括检验解题结果,回顾解题过程、解题思路、解题方法,还需对涉及的思想方法、有联系的问题进行反思等。具体可反思:①解题时运用了哪些思维方法?解法是如何分析而来的?解法是否具有普遍意义?有何规律可循?②解题过程中运用了哪些基础知识和基本技能?哪些步骤比较容易发生错误?原因是什么?如何防止?③解决问题的关键?如何进行突破?是否还有其他的解法?试比较各种解法?哪种解法最优?最合理?④问题的条件和结论具有何种结构特征(如数字、图形位置、重要词句、题型构造)?运用这些特征是否可以将条件和结论加以推广?⑤结论正确吗?有无增、漏情况?符合题意吗?论证严密吗?⑥解题过程中起初遇到哪些困难?后来又是如何解决的?有哪些成功的经验和失败的教训?解题后的反思可避免解题的错误,深化、掌握解题思路,优化解题方法,发现更多的引申、推广,提高学生分析问题、解决问题的能力,培养学生思维的深刻性、广阔性、批判性和灵活性,达到举一反三、融会贯通的理想境界。反思习惯的养成 要提高学生的反思效果,除了以上这些,还必须讲究科学的方式,提高反思能力。要求学生写反思性日记就是一种不错的形式。首先,每节课后要求学生写反思性学习日记,使学生超越认知层面,对本节数学知识的再认知,促使学生形成反思习惯,检查自我认知结构,补救薄弱环节。由于时间问题,不可能把上课的精华全都及时记下或理解,通过笔记可以弥补,做好善后工作。做好错题分析、订正工作,完善认知结构,提高学生的数学反思能力。日记内容规定如下:①对本节的数学概念、定理、法则、思想方法进行再组织,简明扼要地记下其内容。②充分回顾上课中不够明白或需要进一步理解的地方,如例题的解题思路和方法,不懂之处应及时请教同学或老师,直到弄懂为止,并记好原因。③作业中哪些题不会做?在哪里受阻?错在哪里?原因是什么?正确的做法又是什么?④记好自己的错题总结,以后应该注意的地方。便于日后翻阅、复习,提高学习效率;做练习时,把所有的思维、计算痕迹直接留在练习纸上。 一个阶段后,老师应做好督查工作,当作一份作业,了解学生存在的学习情况,进行个别指导,同时对学生的反思工作起到监督的作用,直到养成自觉的习惯。 作者:刘倩 单位:江西省景德镇市教研所
变电站论文:变电站电力安全论文 1严格执行“两票三制” 强化安全管理“两票三制”中的“两票”是指操作票、工作票“,三制”即交接班制度、巡回检查制度、设备试验及轮换制度。严格执行“两票三制”是确保安全生产行之有效的安全制度“,两票”是我们运行人日常接触最多的工作之一,比如:办理一张工作票,如果运行值班员在设备停电后做安全措施时,由于自己马虎大意,将带电设备围入检修人员工作的遮栏内,那后果就不堪设想了。“两票”的填写是最需要细致、认真、较真的工作,不能有半点错误,稍有疏忽将会给单位和个人造成不可弥补的损失。设备的管理要求严格执行好“三制”,设备巡视是运行工作重点工作之一,值班人员应按规定认真巡视检查设备,努力提高设备巡视的质量,在巡视检查中如发现设备缺陷,应及时上报,并在最短时间内消缺;设备应按规定定期进行试验轮换,保证设备的安全经济运行;交接班工作要严肃认真,做到交班内容清晰明了,使接班者接的明明白白,交接班人员对现场设备运行方式、设备遗留缺陷、现场布置的安全措施及两票实施情况要做到心知肚明,严禁因两班草率交接造成的各种恶性事故;因此在“两票三制”的执行上要严字当头,任何生产人员,对各类规章制度都要严格执行,对违反规定的即使没有造成任何后果的也要严肃处理。这样才能起到警示作用,防止下次再犯同类错误。 2积极探索变电站技术培训的新途径和新方法 值班人员的责任意识、专业技术水平的高低,遵循各类规程规定的自觉程度和突发事故的处理能力与其文化层次的高低密不可分。值班人员专业素质和业务能力的高低,是站内安全运行的重要条件之一。依据这些年的工作实践,我认为变电站技术培训工作首先应具有实用性和目的性;应首先对变电站运行人员的硬件条件予以掌握和了解,比如学历、工作经验等,针对运行各种岗位特点与人员素质不同“对号入座”,安排其全方位的岗位学习,通过严格的考核方可上岗,以做到有的放矢。运行人员根据岗位要求参加职业技能鉴定考试,一方面能激发大家学习的积极性,还可以进一步提高值班人员的业务技能,使大家都能达到“一岗多能”的运行值班能力,以适应变电站运行维护的不同需要。变电站技术培训工作应突出实践性,遵循理论与实际相结合的原则,既要掌握一定的专业知识,又要熟悉一定的实际操作,因此在培训过程中穿插技术讲课,技术问答等方面的培训内容,每月由变电站各种岗位的人员给大家讲解与运行工作相关的理论知识,指引大家将理论知识与实践相结合,比如:学习主变风冷,首先让学员看懂主变风冷系统图,然后下现场,对图内的标示进行现场辨认,系统讲解如果发生风冷故障应该从哪着手检查处理。引导其进行更高层次的学习,使整个变电站人员的总体专业技术水平能得到有效提升,为站内的安全生产提供技术保障。变电站技术培训工作应具有长期性与持久性。由于培训工作不是短期就能完成的事情,不能急功近利,对员工进行阶段性培训,高质量的完成所有培训内容,比如:一季度份重点培训安全规程,二季度着重培训主变,以此类推,不断地循环往复的进行,使得整个培训工作井井有条、思路清晰,让大家从本站的技术培训工作中真正掌握所学的知识。 3杜绝习惯性违章保障电力系统安全运行 变电站安全管理的重要任务就是杜绝习惯性违章,在电力施工中,人们将不良习惯违章(通常称为习惯性违章)分为“违章指挥、违章作业、违反劳动纪律”三大类,反“三违”的实质就是反习惯性违章。违章作业是发生误操作的根本原因,我们应该把这些原因定为我们变电站安全生产的头号大敌,倡导运行人员与“违章、麻痹、不负责任”三大安全敌人作斗争。遗憾的是,在各类规程制度的执行过程中,由于人员的违章行为背离了规章制度的规定,造成的各类恶性事故。比如,验电前,经常没有在带电设备上验电的习惯,如果验电器是坏的,很有可能发生带电挂地线的事故,对人身和设备会造成伤害。违章是由于运行人员的思想麻痹大意造成的,思想麻痹归根结底是我们没有责任心,工作态度涣散。因此,在日常工作中,运行人员应严格规范自己的行为,防范各类人员责任事故的发生,有的习惯性违章非常隐蔽,往往被工作人员忽视,更不易被别人发现和加以纠正,从而造成工作人员思想麻痹和判断失误,其危害巨大,比如,有接地故障,运行人员未穿绝缘靴就进入现场进行设备的检查,很有可能发生人身触电事故。所以,杜绝习惯性违章是电力企业的一项长期艰巨任务,也是安全生产管理的重要工作。 4加强班组建设,努力营造和谐温馨 变电站在安全生产条件方面,应该严格按照国家或行业规定配备安全工器具、安全设施,并按变电站标准化规定摆放。同时,在不对安全生产造成威胁和隐患的前提下,对变电站的绿化、布局进行完善,达到环境优美,从视觉上消除运行人员的乏味感、枯燥感,从感觉上增加运行人员的舒服感,降低运行人员长时间呆在固定地点产生的烦躁。在精神氛围方面,积极营造员工间的团结友爱、和睦相处,互相帮助、互相照顾等和谐、温馨氛围。运行人员在和谐温馨的工作环境中,才能真正感受到存在的价值,享受工作的乐趣,产生充足的工作动力,进而从多角度消除安全工作的压力,发挥出自己最大的潜能。综上所述,对于变电站安全管理,不仅要“管”还要“理”,凡事都要有理有据地抓好全面管理,认真落实以人为本的管理观念,充分调动员工的主观能动性,以管理保安全,以安全保生产。通过各种途径提高运行人员的自我保护意识,努力培养一批具有优秀品质、诚实守信、技术精湛的运行队伍,为变电站的安全生产保驾护航。 作者:樊爱君李丽霞单位:内蒙古超高压供电局鄂尔多斯电业局 变电站论文:绿色变电站给排水系统优化设计论文 1绿色变电站给排水系统的优化设计要点 1.1给水系统优化设计 对变电站给水系统进行优化设计时,必须要严格遵照给水设计规范中相关技术指标。事实上,给水系统中的主要流量类型包括居民生活运水、工业企业生产用水、消防用水、绿化用水、公共设施用水和未预见水量等,用水来源是市政给水管网或地下水加压所提供的清洁水资源。为实现绿色智能变电站供水方案,我们可以根据节水性优化设计原则,对生活污水、生产污水进行物理和化学净化处理,将其用作绿化用水,从根本上降低变电站区情节水资源的综合使用量。比如本人曾参与某220kV户外GIS变电站给水系统优化设计工作,其设计用水量主要包括生活用水、绿化用水、未预见用水量等,工业用水、公共设施用水相对较小,此处不作考虑,而消防用水为一次性用水,可不计入设计用水量中,变电站内绿化用水量最大,占总用水量64.39%。为有效减少该变电站区清洁水使用量,经讨论决定尽可能降低绿化用水量,除了变电站区内绿化尽可能选择养护少、耐气候性的植物,还应釆取合理工艺对生活污水进行处理,经处理后的水用作绿化用水,有效减少清洁水源的使用量。经长时间分析统计可知,站区清洁水使用量已减少到常规用水量的84.3%,在户内GIS布置变电站,由于站区面积较小、站内绿化面积较小,清洁水使用量还望减少到常规用水量的72%以下。由此可知,对变电站给水系统的优化和实现中水回用对变电站的经济效益、环境保护来说具有十分重要的意义。 1.2排水系嬈优化设计 变电站排放的废水主要是含油废水和生活污水,含油废水常产生于重大事故中,如主变电站发生火灾等,但由于变电站重大事故较少发生,且我国目前许多变电站都会设有事故油地实现油水分离,尽可能减少对环境的污染,因此含油废水对变电站区环境污染影响较小。目前,变电站排放出的废水主要是生活废水,生活污水的排水方向主要有2处,即城市污水管网和变电站外附近自然水体,一般变电站会选择近期排至站外自然水体、远期排至城市污水管网的排水方式。变电站在选址时,为尽量少占经济效益较高的地段,常常会选择设置城市周边或偏远地区,这些地方一般欠缺完善的市政污水管网,因此,变电站内污水一般是与雨水合流排至附近自然水体,在一定程度上污染了周边环境。立足于节能减排理念,绿色变电站排水工程设计可以摒弃传统的污水外排形式,对站内生活污水进行合理净化,使之在变电站内实现有效循环。由于生活污水中含有大量有机物,具有较好可生活性,我们可以对其进行生物降解,以净化水质。除此以外,为实现绿色智能变电站的排水系统优化设计,设计变电站排水系统时应尽量占用较少空间、提高水处理质量、注重养护管理方便,若选用传统的传统钢筋混凝土构筑物进行污水处理,必然无法满足处理要求。因此,在设计该变电站排水系统时采用技术成熟的地埋式一体化生活污水处理工艺处理生活污水。该一体化生活污水处理设备能将氧化池、沉淀池、污泥消化池、消毒池集于一身,只需在实际工程中配套设计相应的污水调节池、集水井和控制系统则可实现生活污水在变电站内的有效循环。经地埋式一体化生活污水处理设备处理后的水质能达到生活杂用水水质标准,可用作绿化用水’这样一来,不仅可以有效减少清洁水使用量,还可以尽量避免生活污水排至变电站外对环境造成污染,真正实现绿色智能变电站的节能减排目的。 1.3管材合理性优化选择 绿色变电站给排水系统管道管材必须遵循合理性、适宜性原则,我国当前对变电站给排水系统管材的选择欠缺统一的标准,给排水设计人员在选择管道管材时随意性较大,像铸铁管、混凝土管等耐腐蚀性差、自重大的管道仍被广泛应用于设计中。对此,绿色智能变电站给排水系统对管道管材提出更髙要求,不仅要求给排水系统管材要符合安全卫生标准,还必须考虑管道管材是否安装使用方便、是否环保经济。近年来,人们的环保意识不断增强,已研制出环保经济、安装方便的环保型管材,如硬聚氯乙烯管材、交联聚乙烯管材、铝塑复合管材、无规共聚聚丙烯管材等新型环保型管材,因此,我们在设计绿色智能变电站给排水系统时应根据工程实际状况合理选择管道管材,实现变电站的节能降耗、绿色环保,为我国社会经济提供可靠保障》另一方面,我们要不断探索绿色智能变电站给排水系统优化设计方案,在给排水系统设计中积极引入先进的科学技术、机械设备和设计理念,探索更多节能降耗、绿色环保、经济可靠的给排水系统设计方案,促进绿色智能变电站给排水系统设计朝着可持续方向蓬勃发展,保证工程建设项目能顺利保质保量地完成,确保我国今后能安全稳定地发展。 1.4合理选择卫生器具 绿色变电站以节能环保、高效和谐为管理目标,所以给排水系统要体现节水节能,不仅要做到给排水系统的合理规划,还应合理选择节水节能器具,如节水型冲洗水箱、太阳能热水器等,真正实现绿色变电站的节能降耗。 2结束语 在社会经济发展的大力推动下,绿色智能变电站必定具有更大的发展潜力,其耐久性、安全性、稳定性、实用性和经济合理性也会得到有效提高。作为一名优秀的给排水设计工程师,在今后绿色智能变电站给排水系统优化设计过程中,我们必须积极引进国内外先进的科学技术、机械设备、施工材料和设计理念,多采用新型的绿色环保、节能降耗设计方案,全面推动绿色智能变电站的长远发展。 作者:朱日烂 单位:广东辰誉电力设计咨询有限公司 变电站论文:智能变电站二次系统设计论文 1智能变电站二次系统配置方案 1.1保护配置 保护配置主要从变压器保护、线路保护以及母线保护三个方面进行。在进行线路保护时要注意提高采样值差量和暂态量的速度。在进行变压器保护时要注意励磁涌流的影响,通常会采用广义瞬时功率保护原理来辅助差动保护。这两点都是易于实现的主保护原理。广域后备保护系统由于其具有智能决策功能,可以在进行后背保护在线整定时集中全网信息,利用最少的通信量最快的数据更新速度完成决策工作。智能变电站二次系统在进行保护时简化了原来的布线,将主保护功能由原集控室下放到设备单元内,使通信网络的负担减轻。并利用集中式母线保护和具有主站的分布式差动来实现母线主保护。 1.2通信配置 在通信配置这一方面,智能变电站与传统变电站的差别不大,但是就其发展而言,数据的更快速的传播与数据量的加大会对通信配置提出更加安全可靠的要求。1.3计量配置采用三态数据为预处理数据的计量模块,进行误差量溯源实现现场检验和远程检验。根据计量模块所具有的通信优势,促进变电站与大用户之间的互动,进行信息采集与资源的优化配置,促进各个智能化电网环节的协调运行。 2智能变电站二次系统设计方案及应用 2.1系统构成 过程层、间隔层、站控层是变电站二次系统在功能逻辑方面的划分。其中站控层对间隔层以及过程层起到一个全面监测与管理的作用。其主要构成是操作员站、主机、保护故障信息子站、远动通信装置、功能站。间隔层具有独立运作的能力,能够在没有网络的状态下或是站控层失效的状态下独立完成监控,由测量、保护、录波、相量测量等组成。过程层主要进行采集电气量、监测设备运行状态以及执行控制命令的工作,由合并单元、互感器、智能终端构成。 2.2网络结构 过程网络的组网标准是电压等级。主要的网络形式有双星形、单星形、点对点等。通常要依据不同电压等级和电气一次主接线配置不同的网络形式。单套配置的保护及安全自动装置、测控装置要采用相互独立的数据接口控制器同时接入两套不同的过程层网络。双重化配置的保护及安全自动装置应分别接入不同的过程层网络。单星形以太网络适合用于110KV变电站站控层、间隔层网络。双重化星形以太网络适合用于220KV及以上变电站站控层、间隔层网络。考虑到变电站网络安全方面以及运行维护。智能变电站,特别是高电压等级、联网运行的变电站,在兼顾网络跳闸方式的同时仍保留直采直跳的方式。 2.3二次系统网络设计原则 本文以220KV变电站为例,分析站控层设备的配置。远动通信装置与主机均采用双套配置,无人值班变电站主机可兼操作员工作站和工程师站。保护及故障信息子站与变电站系统共享信息采集,无需独立配置。 1)网络通信设备配置需按一定原则进行。特别是交换机的端口数量一定要符合工程规模需求,端口规格在100M~1000M范围内。两台智能电子设备所接的数据传输路由要控制在4个交换机以内。每台交换机的光纤接入量要控制在16对以内。由于网络式数据连接中交换机起到重要的作用,为保证智能变电站的安全运行,交换机必须保证安全稳定,避免故障的发生。 2)应对独立配置的隔层设备测控装置进行单套配置,采用保护测控一体化装置对110KV及以下电压等级进行配置,采用保护测控一体化装置对继电保护就地安装的220KV电压等级进行配置。继电保护装置的配置原则与常规变电站一致,220KV变电站故障录波及网络分析记录装置按照电压等级分别配置,统一配置110KV及以下变电站,单独配置主变压器。 3)过程层的配置。对于110KV及以上主变压器本体配置单套的智能终端,对于采用开关柜布置的66KV及以下配电装置无需配置智能终端。在配电装置场地智能组件柜中分散布置智能终端。 4)合并单元的配置。110KV及以下电压等级各间隔单套配置,双重化保护的主变各侧冗余配置,同一间隔内电压互感器和电流互感器合用一个合并单元。 3结束语 综上所述,智能变电站的发展、变革以及建设是实现电网发展完善的基础。智能变电站二次系统设计方法的不断发展优化会促进智能变电站作用及优势的更好的发挥。针对我国智能化变电站二次系统设计的实践经验及相关原则,其应用发展道路一定会更广阔。 作者:黄兰芝 单位:国网菏泽供电公司 变电站论文:变电站工业节能论文 1.应用效果 技改项目完成,对其中1个变电站无功自动补偿器投切前后的数据进行现场测试采用无功功率补偿后,主要技术经济效益如下。 (1)减少了线路电压降,使线路稳态电压升高,提高了供电质量。测试数据见表2,补偿后,终端电压提高,设备效率和功因数均得到提高,共节约有功功率81.4kW。1年工作时间按8000h、负载率按0.7计算,全年节电455840kW•h,公司采用峰谷电价,平均电价为1元/kW•h,全年节省电费455840元。 (2)降低变压器铜损耗。降低的变压器铜损耗由10kV/0.4kV变压器和110kV/10kV变压器减少的铜损耗组成。由于110kV/10kV变压器受高压测量设备的限制,无法测量,故仅计算10kV/0.4kV变压器节约的铜损耗,相关测试数据见表3。合计降低变压器铜损耗1764W,全年电9878kW•h,全年节省电费9878元 (3)减少线损。减少线损主要组成: ①从补偿器到10kV/0.4kV变压器供电线路减少的线损; ②从10kV/0.4kV变压器到110kV/10kV变压器供电线路减少的线损。为衡量无功功率补偿的经济效益,在无功功率补偿领域引入“无功功率经济当量”概念,其含义是指每补偿1kvar无功功率在整个电力系统中减少的有功功率损耗,用符号k表示,单位kW/kvar。k值与负荷点到电源的“电气距离”、电能成本和负荷运行状况等因素有关。为简化计算,国家标准GB/T12497—2006《三相异步电动机经济运行》规定了不同供电方式的无功功率经济当量估算值。前文已测算了从两台补偿器向下到终端设备及10kV/0.4kV变压器节能情况,对于高压变压器110kV/10kV节约的铜损及输电线路减少的线损,因受高压测量设备制约,故采用无功功率经济当量估算的方法。从补偿器向上节能情况,无功功率经济当量按最保守的0.03kW/kvar计算,两台补偿器无功功率合计减少318.1kvar,则可折算节省有功功率9.54kW,全年节电76320kW•h,全年节省电费76320元。 (4)增加电功率(扩容)。增加的电功率见表5,合计增加视在功率80kV•A。 (5)其他效益。可减轻电器、开关和供电线路负荷,减少维修量,延长使用寿命,提高安全可靠性。 2.结束语 低压变电站采用DGB动态跟踪式无功功率自动补偿装置进行节能改造,效果显著。功率因数平均提高到0.96以上,增加了输配电设备供电能力。设备使用过程中未因投入补偿装置而引起某次谐波的谐振过电压、过电流。在线实时跟踪,随着负载变化,补偿装置实时跟踪系统功率因数并快速等量补偿。DGB快速投入与退出,不会引起过补和欠补,投入运行后,系统稳定,对电网无干扰。通过运行测试,DGB可完全替代同类国外进口无功补偿设备,特别适合功率因数低的场合。 作者:罗勇锋 单位:中国南方航空工业(集团)有限公司 变电站论文:变电站自动化系统通信技术论文 1以太网技术在综合自动化系统的应用 1.1以太网技术概述 我们现在所说的以太网通常是指在IEEE802.3标准下构建的局域网。1975年,美国施乐公司(Xe-rox)成功将其公司的电脑、打印机等组建成一个局域网络,后来施乐公司(Xerox)、数字装备公司(Dig-ital)、英特尔公司(Intel)三家公司为了推广这项技术而合作,并起草了DIXEthernetV2标准,这就是IEEE802.3标准的前身。以太网通信具有系统组网方便、信息共享性好、易于互操作等优点,所以在变电站综合自动化系统中得到了很好的推广与应用。与前述总线类通信技术相比而言,以太网最突出的优点就是它的通信传输速率高。 1.2以太网构建的变电站综合自动化系统的网络拓扑 用以太网组网构建的变电站综合自动化系统,由于将全站一次设备保测装置的信号均接在了交换机上,当地监控后台、远动机、工作站如需知道某一断路器、刀闸、变压器的遥信或者遥测信息,直接访问交换机即可,这样,数据的共享性显然优于现场总线。 1.3变电站综合自动化系统采用以太网组网的系统原理 区别于现场总线,在采用以太网组网的综合自动化系统中,介质采用的是网线而非485线。在图二中,保测装置1~n负责采集变电站一次设备的遥信、遥测信息,然后通过网线接至交换机。变电站主控室的当地监控后台通过交换机了解全站设备运行情况,并根据需要在监控机上,或者在现场对一次设备进行操作。另外,交换机采集到的信息通过远动机上送给调度中心,调度中心根据全网的负荷情况,如果有需要将对这个站实现负荷切换的话,将会发送命令给远动机,远动机再经由交换机发送至保测装置,这叫“遥控选择”;保测装置接收到遥控命令后,会回复调度中心一个报文,这就是“遥控返校”;当调度中心接收到保测装置返回的信息后,再对该变电站的一次设备进行操作,这就是“遥控执行”。 2综合自动化系统中两种通信技术应用的比较 每一项基础性技术的诞生,都会推动相关产业的快速发展,变电站综合自动化系统也不例外。就变电站综合自动化系统而言,衡量其系统好坏的几个性能指标很重要,那就是快速性、实时性、共享性和信息量。快速性是衡量通信通道传输信息速率的一个指标。变电站的断路器有变位信息时,该变位信息要能在现有技术水平的前提下,在最短时间内上传至当地监控后台或者调度中心。实时性与快速性相关,它是指在监控画面上,监控机上的图(或者报文)要能及时反映断路器或刀闸的变位信息。现在中国南方电网的规范要求实时性要控制在ms级别内。由于以太网模式将所有保测装置的信息都挂在了交换机上,当地监控后台、远动、工作站如需访问数据,直接在交换机上读取即可,比起现场总线要方便许多,这就是它的共享性。当雷雨天气时,上送的报文量非常大,由于现场总线传输速率有限,所以能上传的信息量有限,有的信息不能上送,导致值班人员不能判断变电站所有设备的运行工况。具体优劣比较如表一所示。表一现场总线与以太网通信质量比较 3结束语 现在,由于以太网通信比起现场总线通信来说更具备通信质量优势,所以,各家供电局也在尽量将采用现场总线通信的常规变电站改造为采用以太网进行通信。但是考虑到技术经济因素,作为供电局(电力公司)方面,又想将设备的利用率达到最大化,所以就不采取立即淘汰和一刀切的方式进行改造,往往采取循序渐进的改造方式,故而变电站通信就出现了现场总线和以太网混合使用的一种复合组网形式。可以预见的是,这种通信组网方式将会逐步被以太网组网模式取代。现在的数字化变电站,也采用的是以太网的组网方式,现场总线这种组网模型将会逐步退出变电站综合自动化的舞台。 作者:沈立胜 潘盛贵 王文华 单位:贵州电网公司六盘水供电局 变电站论文:智能化变电站建设技术管理论文 1智能化变电站建设中的技术管理 1.1构建功能应急系统 为了保证变电站能够正常运作,在建设过程中,需要构建功能应急系统,还需要定期检测该系统,以保证其能够稳定运行。在构建功能应急系统时,需要应用面向间隔准则,正确分配通信网络和一、二次智能设备,隔离主保护与备用保护。此外,还可以构建双重保护屏障,以便更加清晰地分界屏幕,并且还可以合理地隔离软、硬件,更好地保护设备,从而更加顺利地开展变电站维护工作。 1.2保证智能化一次设备的正常运行 在智能化变电站中,一次设备是非常重要的组成部分,它的运行状况会直接影响变电站的整体运行。在智能化变电站的建设过程中,需要保证一次设备能够稳定运行。一次设备的自动化特征较为明显,不需要人工传输信息和全程监控信息,可确保变电功效,还可以合理、快速地修复存在问题的输电线路,从而保证变电站运行的安全性和高效性。在建设智能化变电站的建设过程中,需要有效整合一次设备、CPU与光电感应,并保证有效执行各种命令。此外,传统继电器的回路结构中需要应用无线传送和光纤技术,从而降低能耗和发热。总之,在建设智能化变电站的过程中,需要控制一次设备的在线监测功能。只有这样,才能确保变电站可稳定、安全运行。 1.3保证变电站的信号稳定 智能化变电站涉及较多的科技设备,且通信较为复杂。如果不具备科学的管理,则信号会受到影响,甚至部分信号失真,进而对变电站的稳定运行造成影响。为了有效解决上述问题,需要应用单元化的管理方式,实施隔离管理,具体指应用隔离网络层和物理层。同时,还需要点对点地控制有着较多传感器和光缆的元器件,且在储存和管理信息的过程中,需要应用特定的代码。在此过程中,可运用GPS定位或SIM卡,从而实现单元化管理。此外,还需要立刻修复和跟踪存在问题的元件,从而提高管理效率。 1.4完善智能化变电站的信息集成 集成信息是智能化变电站的建设方向,它可实现应用功能的一体化,以便有效整合整个变电站的数据信息,有效解决数据的重复收集问题。但要想建造信息集成平台,就需要统一收集和建模全部数据。这是因为在实现了安全分区后,安全一区的信息平台无法直接获取安全三区的信息。目前,在安全二区完善了智能化变电站等在线监测体系,可有效解决数据集成问题。但发生了新问题——因主站在线监测系统处于安全三区,导致无法合理访问子站数据。因此,需要充分重视信息集成化中的安全认证和安全分析等问题,且有效解决这些问题,做到无缝连接调度系统,有效协调常规变电站。智能化变电站可完善信息一体化,将安全设施应用到每一个安全分区的保护界限中,并设置正、反向隔离和防火墙。此外,还可以使用单向数据同步、E语言文本传送等软件,可集成监控系统功能视图,从而在不同的安全分区有效访问、控制不同的操作和数据。 2结束语 综上所述,智能化变电站的建设是一项复杂的系统工程,涉及较多的技术和因素,需要综合考虑。因此,在具体实践中,需要深入研究和探讨智能化变电站建设的技术管理工作,建设完善、高效的智能化变电站,从而提高变电站的自动化水平。 作者:尤龙 单位:国网福建宁德市供电公司 变电站论文:变电站仿真系统设计论文 1仿真范围 1.1变电站综合自动化系统仿真模拟 模拟变电站的综合自动化系统包括正常时的显示和操作现象。模拟做到监控机和测控柜画面布置与现场一致;监控机和测控柜显示点与现场一致;监控机、测控柜操作点、操作步骤与现场一致;监控机上运行人员必需的告警信息与现场一致。 1.2变电站继电保护和自动装置仿真模拟 模拟变电站微机保护装置和自动装置的操作、显示、动作逻辑,以及装置发生故障后对系统的影响。实现继电保护和自动装置的仿真与实际系统一致,由测量、逻辑和动作三个环节组成,能正确模拟保护的启动特性、复归特性和时间特性。继电保护和自动装置的显示点、操作点与实际设备一致,能够正确反映设备的可操作元件(例如:压板、盘后空开、重合闸把手)变位后对系统的影响;能够正确反映CT、PT断线对继电保护装置的影响。保护屏液晶事件报告与现场一致,故或异常状态下,继电保护动作现象应符合设计要求,与实际一致。 1.3其他仿真模拟 模拟变电站内设备的五防闭锁逻辑以及倒闸操作流程。能够自然反映学员正常操作或者误操作引起的响应,防误逻辑正确;模拟低压交流系统和直流系统正常操作、参数指示、故障;模拟户外配电装置设备操作、状态及参数指示、故障。 2仿真系统硬件构成 仿真系统硬件主要是计算机、网络设备、音响。硬件构成如图1所示,其中: (1)计算机2~3台(建议),部分计算机可由多个功能集成,采用画面切换方式。主要用来运行教练员台、监控系统、五防系统、保护小室和就地系统。 (2)网络设备1套,为保证仿真系统数据传输的实时性。 (3)音响系统1套,模拟主控室报警、事故等音响效果。 3软件系统 (1)计算机操作系统软件。所有计算机操作系统都采用中文操作系统WindowXP专业版,是计算机自带的操作系统,由计算机供应商提供。 (2)仿真开发支撑系统。仿真支撑软件是衡量仿真系统技术水平的重要标志,一个先进的仿真支撑软件除了提供模型开发手段外,还应对整个仿真系统的资源进行管理和协调。该系统开发了完全建立在Windows平台上的仿真支撑软件,它是本仿真培训系统的控制、管理中枢,集仿真管理、仿真开发、仿真培训功能于一体。 (3)教练员台。设置丰富的培训管理功能,实现培训过程的组织、管理、控制,人机界面友好,易于使用。 (4)电气模型软件。模型软件是为了仿真电网和变电站的物理过程而开发的软件,具体分为:电力系统分析计算软件、继电保护和自动装置仿真软件、测控模型软件、所用电模型软件。 (5)保护屏软件。保护屏软件以虚拟盘的形式再现变电站保护小室的微机保护装置、测控装置,模拟装置上操作元件、液晶事件报告。 (6)监控软件。监控软件模拟变电站主控室内监控后台机上的所有显示和操作:开关、刀闸的操作及状态显示,电气参数的显示,母线电压棒图,简报信息,光字牌报警等。 (7)五防软件。五防软件模拟主控室中的五防机,实现与现场实际一致的倒闸操作流程。 (8)就地系统软件。模拟户外配电装置,实现户外设备的就地操作、检查。 4系统功能 变电仿真系统通过一对一的全仿真,应具备以下功能。 (1)监视功能:具备现场监控系统的各种监视画面,可监视变电站设备运行状态、各电气量、事件告警信息、继电保护和自动装置的动作信息。 (2)设备操作:模拟变电站可操作设备的操作,包括分、合断路器,分、合隔离开关,设备停运、投入等各种实际情况,操作过程和结果在监控系统和微机保护装置上实时正确反映。对于违反现场规程的误操作,例如:带负荷拉合刀闸、带地刀合开关、带电合地刀等,仿真系统自然产生相应的后果。 (3)异常仿真:模拟电网异常、设备异常发生后,支持学员进行处理、隔离异常设备,恢复电网到正常运行状态。 (4)故障仿真:模拟电网事故、设备事故发生后,发生电网潮流变化和继电保护连锁动作,支持学员进行处理、切除或隔离故障点,恢复送电,将事故的影响降到最低。仿真系统具备完整的故障类型,可任意设置简单或一二次组合故障。故障发生后的动态响应应与实际基本一致。 (5)实现培训功能:模拟变电站运行或故障状况对电网的影响,使得运行人员掌握基本运行操作,规范流程,了解事故发生的现象、原因、变化过程,总结积累事故处理的经验,可作为日常培训和学习之用。 作者:刘世安 胡俊华 李显鹏 单位:国网浙江省电力公司检修分公司 变电站论文:变电站全寿命周期工程造价论文 1变电站全寿命周期各个环节上的成本经管分析 1.1成本经管在投资决策环节中的分析 对于110kV变电站工程成本经管在决策环节深受许多因素的影响,例如项目建设规模的大小、建设物的方位、设备的采买、生产工艺流程、资金由来等等。对110kV变电站工程成本经管工作开展的基础在于合理方案的制定,对于方案内容要严格的遵守,对于投入的资金要可以为建设项目提供全面的保障。如果想要使得电力工程的建设项目得到准确的投资,进而完成技术和经济指标,这就需要将投资决策环节的成本管理工作做好,以下我们从几方面进行详细分析: (1)对于工程造价计算的方法要进行合理的选取,进而使得电力工程造价的精确度得到保障; (2)要注重投资估算工作的开展; (3)对于决策环节的工程成本的控制过程要严格的把握好。 1.2成本经管在设计环节中的相关事宜分析 技术与经济之间既是矛盾的,也是统一的,在设计工程建设项目的时候也就是凸显其矛盾与统一的环节。在工程项目整体成本管理之中其设计是主要部分。所示是关于设计环节成本管理的注意事项。针对成本管理以往许多学者都进行了研究,一般在研究的过程当中对于工程项目初期的成本管理比较轻视,几乎把所有的重心都投入到项目的建设期,这种做法是不合理的。因此对于设计这个环节我们要把握好,只有这样才会使得工程建设的成本得到合理的控制,如此效果才会实现最佳。所以,成本经管在设计环节中我们应该把握好以下几方面: (1)优化设计方案,将工程造价进行有效的控制; (2)将价值工程与工程设计有机的融合在一起; (3)努力推广限额设计; (4)注重设计变更的经管工作的开展。 1.3成本经管在建设环节上的相关事宜分析 变电站工程项目的动工环节是构成实体工程的主要阶段,此环节的特点是,具有复杂性,深受工程数量、动工环境、政策、使用材料、设备价格、动工周期等的影响,这样在实际动工中所需要的费用会超出拟定计划。工程造价人员要树立全寿命周期造价经管理念,这样可有助于对动工环节造价成本管理进行实时分析,有利于成本的有效控制的实现。因为变电站工程建立人员的职能范围比较小,仅简单的负责施工质量的检查,这样就应强化监理人员的职权,使其不仅仅监督工程施工质量,同时更要参与到投资控制和分析中,将工程造价成本管理的监督与控制工作做好。对于工程施工图的预算、设计工作要把握好,工作人员要亲临施工现场,将施工的相关资料进行收集,把施工材料和设备的投入成本有效的控制好,此外还要综合工程索赔问题和工程价款的结算控制,进而实现工程成本的合理控制。 1.4成本经管在竣工验收环节中的相关事宜分析 承包双方对工程项目成本经管的能力主要体现在竣工决算的工程实际价格中。当前中国不少工程项目在实施工程竣工决算的时候都存在一些不足,比方说承包双方互相扯皮,这样不仅影响了工程结算的时间,还使得工程成本的最终确认和项目的交付使用期受到制约。因此,工程成本管理在竣工验收环节中我们应该从以下几点把握: (1)要走进现场,对于工程的相关信息和动态进行实时掌握; (2)仔细审核工程相关资料,一定要结合竣工图和变更通知,看看工程是不是在正常运行; (3)对于结算质量要掌握好,以确保工程造价实现其经效益。 1.5工程成本经管在运营维护环节的相关事宜分析 工程完工开始可以使用就已经进入运营维护环节,工程运营维护环节的成本控制在整体工程的总造价管理中意义重大,此环节的工程造价是在确保变电站工程可靠性的基础上实现的,使得运营维护成本得到有效的降低。大部分工程在开展成本管理工作中,都过分的关注工程的施工环节和竣工结算环节的成本管理,对于投资决策环节、设计环节、运营维护环节的成本经管重视程度不够。因此要想使得工程造价管理有更好的发展,就要将项目建设初期到项目竣工,以及工程使用期的运行、维护成本管理把握好,这样才会使得变电站工程项目的投资效益有所提升,所以,工程项目之中使用全寿命周期的方法对造价实施全方位的控制,这样才会使得变电站电力工程造价成本管理的总体水平得到提升。 2结语 综上所述,当前中国对于工程造价经管在110kV变电站工程项目全过程的运用越来越重视,这就需要造价管理人员一定要注重管理观念的更新,把握好管理方式的创新,使用合理的管理策略,使得资产的全寿命周期管理更好的发展,进而促进工程建设的经济效益与社会效益的提升。 作者:叶志军 单位:中山市电力工程有限公司 变电站论文:智能变电站计算机仿真论文 1仿真的总体思路 1.1信息一体化平台 信息一体化平台采用一体化模式,集监控和五防功能于一体。一方面作为后台监控系统软件,模拟数据采集处理、运行监控、正常操作、事件和报警处理等,实现常规站监控系统功能,同时新增加智能变电站特有的高级应用功能:一键顺序控制、告警信息分类、智能告警等;另一方面作为五防系统软件,嵌入到信息一体化平台中,不仅保留就地间隔内电气设备的电气联锁,同时还通过以太网实现相互通信,交换设备的状态,实现智能变电站站控层、间隔层、过程层3级防误闭锁功能。 1.2智能化保护测控系统 智能化保护测控系统按照保护测控装置的物理原理建立数学模型,采用定值驱动法,当故障发生后计算的故障电流结果到达定值要求时自动启动保护测控装置,按照其工作原理进行判别,相关保护动作,报出故障信息报文,有关指示灯点亮,与变电站真实设备保持一致。 2系统功能 智能变电站高级应用功能的仿真是以智能变电站仿真系统为基础,将智能站高级应用集成于信息一体化平台中,实现了智能变电站特有的一键顺序控制、智能告警信息分类、故障综合分析决策功能的仿真。该系统从其功能上可以作为培训和测试的平台。 1)培训功能。智能变电站高级应用功能是智能站特有的新应用,对运行人员来说是全新的知识,需要进行培训学习。该系统真实再现了智能变电站场景,可以为运行人员提供一种有效的培训手段,使运行人员能够学习智能变电站中的新知识、新技术,提升专业素质。该系统已经投入培训使用,系统运行稳定,人机界面友好,培训功能完善,培训效果逼真。 2)测试平台功能。智能变电站高级应用功能的仿真还可以为高级应用功能的研究提供测试平台。由于电力系统的特殊性,不能在真实运行设备上进行任意操作,而该仿真系统通过为其他系统或软件提供开放的数据接口,可以反复进行操作和设置故障,对被测系统或软件运行情况进行测试,通过与某公司合作,能够正确地实现测试功能,为研究智能站高级应用功能提供了一种有效的测试平台。 3智能告警信息分类的仿真 通过建立故障信息的逻辑推理模型,对故障告警信息分类过滤,并对变电站运行状态进行实时在线分析推理,能够实现智能告警功能,可以自动报告站内异常状态,并根据需求提供分层分类的故障告警信息。智能变电站各种运行告警信息量非常大,包括3类: 1)提示性信息。这类信息不需要特别关注; 2)告警信号。这类信息虽然没有直接引发事故跳闸,但实际隐含着可能的故障,若不进行综合分析,消除异常,持续发展会导致事故发生,需要给予重点关注; 3)事故信息。事故信号产生一般都会有保护动作、开关跳闸,要求在尽可能短的时间判断故障原因,以便上报,并依据调度指导进行故障隔离和恢复操作。因此,需要对故障告警信息进行过滤,提供分层分类的告警信息,以方便运行人员工作。智能告警信息分类的仿真包括以下几个方面: 1)图形界面仿真。智能告警信息分类通过信息一体化平台进行展示,信息告警图形界面是信息分类结果的直观展现。在进行仿真开发时,按照智能变电站信息分类的原则,根据告警信号重要性,告警实时显示窗口由多个页面组成,包括:全部告警、严重保护事件、一般保护事件、SOE、开关刀闸动作和智能告警6类,所示同时还会根据告警信息的级别,通过声音的方式发出告警。 2)数据库仿真。智能告警信息量非常大,其仿真时所需的数据量也很多。仿真时全站采集信息采用统一的命名格式。变量命名格式包括:变量名、变量描述、变量单位、变量标识、变量数据指向。变量名是信息的代表,当变量为1时,其变量描述才有意义,该描述会在智能告警图形界面中显示出来;变量单位的作用是区分告警信息变量的间隔,是实现变量筛选分类的基础;变量标识的作用是区分告警信息变量的重要程度,以便于告警信息的分类;变量数据指向主要用于数据通信。 3)告警信息筛选分类功能。由于告警信息总量很大,为满足不同的关注需求,在告警显示窗口设置信息筛选的功能,在窗口中选择某一设备间隔,根据告警信息变量的标识,可以在告警窗口各页面中自动显示出有关该间隔的所有信息,将不关注的信息屏蔽。可以通过左上角下拉列表选择变电站间隔来显示不同间隔的告警信息,使运行人员更有针对性地查看所需的信息。 4故障综合分析决策的仿真 故障综合分析决策是指在故障情况下对事件顺序记录、保护装置动作及信号、故障录波数据等进行深入挖掘,通过多专业综合分析,并将变电站故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。通常当变电站发生异常或事故时,其处理过程是运行人员按照现场情况、规程及经验进行判断处理,这种方式不仅要求值班员非常熟悉变电运行规程、规范及设备运行要求,而且需要较长的分析判断时间。故障综合分析决策功能可自动为运行人员提供一个或多个可能的事故分析报告,便于迅速确定事故原因和应采取的措施。 4.1故障仿真 故障仿真是进行故障综合分析决策仿真的基础,该仿真系统中对真实系统中可能发生的故障类型进行了分析总结,可实现真实系统中常见故障的仿真。在仿真中故障类型,分为4类,一百多个故障: 1)一次设备故障及异常,包括线路、母线、主变压器、电容器、所用变、断路器操作机构、SF6泄露等; 2)保护与测控装置故障; 3)智能组件故障,包括智能终端、合并单元、网络故障; 4)低压交直流故障。其中,一次故障可以进行故障相别、故障距离、故障性质(瞬时/永久)进行分别设置。在仿真中既可以单独设置一次、二次故障或网络故障,也可组合一次、二次故障和网络故障。故障仿真范围全面,效果逼真。通过仿真系统在培训中的应用,该系统能够在故障和异常发生时,能够真实反应故障现象和保护动作情况,故障信息详细,为故障综合分析决策提供分析依据。 4.2故障综合分析决策仿真的基本结构 故障综合分析决策仿真的基本结构,以仿真支撑系统为服务器,进行故障模拟、采集信息、建立推理知识库、故障综合分析推理,并将分析结果以可视化的形式在信息一体化平台中展示出来。信息采集是对设备实际状态信息和故障信息的采集,在仿真时通过支撑系统完成数据的采集;推理知识库存放专家提供的告警及故障分析知识,推理机完成故障信息的综合分析,给出推理结果,推理知识库和推理机以数学模型的形式存放于支撑系统中;推理结果展示是将推理结果以一条条报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中。 4.3建立推理知识库 推理知识库的知识源自变电运行规程、规范及运行人员的经验总结,通过分类归纳总结,形成一定的知识规则,在仿真过程中其规则内容包括设备名称、事件、原因、推理相关信息等。它采用统一建模方式,可以通过修改、完善知识库中的推理逻辑来提高综合分析决策的功能。 4.4推理机 推理机是利用类似专家解决问题的思维方式,通过推理机来实现知识库的价值。在故障发生后,推理机将采集到的告警信息、设备状态信息与知识库中的推理建立起关联关系,采用正向推理策略,按照推理规则进行反复匹配和判断,最终给出一个或多个合理的推理结果以供参考。 4.5推理结果展示 推理结果展示既是将推理结果以报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中,告警窗口“推理信息”页面提供简单的故障分析结果报文信息,包括故障发生时间、设备名称及简单推理结论,通过双击该报文信息调用具体故障分析报告的展示窗口,分析报告显示的内容包括故障发生的时间和间隔、动作事件、故障原因、故障相关信息分析的结果。通过推理结果展示,可以直观的看到故障综合分析决策的结果。 5结束语 本文介绍了实现智能变电站高级应用功能仿真的总体思路,并对一键顺序控制、智能告警信息分类、故障信息综合分析决策功能的仿真进行了详细阐述,该智能变电站高级应用功能的仿真为既为高级应用功能的研究提供了测试平台,同时也为运行人员提供了培训平台,有较好的推广意义。 作者:张洪波 刘国宏 徐岩 单位:国网河南省电力公司技能培训中心 变电站论文:变电站变电设备运行安全管理论文 1安全问题分析 1.1相关规章制度得不到落实 从当前情况看,很多变电运行中的相关规章制度还不太完善,同时,对其进行贯彻执行的相关力度也不够,说得多做得少这一现象还是普遍存在,只是对管理制度进行传达,没有对其执行状况进行重视。这样就使得安全管理工作开展的时候,相关管理负责人和工作人员没有充足的安全意识,管理能力太差,责任心也比较差,在对变电运行进行安全管理时容易有管理事故发生,对变电站运行造成严重影响。 1.2变电设备中有故障隐患存在 随着时间的增加,电气设备不可避免地会出现老化磨损等现象,必须要工作人员定期对其加以检修,确保变电站运行的正常,对变电设备故障进行控制,确保其在最小范围以内。可是,从当前情况看,我国很多电气企业中的变电设备都属于超服役状态,设备已经无法满足当前变电运行的相关要求,在运行中存在很多隐患。一些变电站虽然投入运行时间比较短,可是在对电气设备进行安装和施工以前没有对其质量进行检测,也没有进行调试,这就使得设备质量无法满足规定要求。 1.3操作失误也会导致安全问题 在变电运行中,工作人员会在很长时间里对统一行为进行重复,容易导致精神不集中这一现象,使得操作失误现象发生。在安全管理过程中,工作人员具体操作行为会直接影响到变电运行安全,所以,如果操作人员出现操作失误,就会使得变电运行过程中有严重经济损失发生,甚至还会对电力系统整体安全性造成影响。 1.4安全管理工作存在问题 从变电运行过程中产生的各种故障看,主要的原因是安全管理工作得不到落实,缺少合理管理机制这一依据,使得安全管理工作缺少科学性,容易导致管理故障的发生。另外,工作人员没有对变电运行过程中一些管理工作进行重视,使得变电运行中的管理水平下降,没有按相关工作章程以及工作监护制进行操作。与此同时,在变电运行中的现场没有做好安全措施,且没有相关监督制度当做依据。 2具体措施和注意要点 2.1操作人员要提升自身技能水平 在安全管理过程之中,要利用各种方法使操作人员专业水平得以提升,使其在操作过程中有一定的主动性,及时将变电运行过程中的各种异常状况找出来,并利用有效措施对其进行解决,针对变电运行中以前存在的各种故障加以总结,这样才能给变电运行的相关安全管理工作提供一定的支持。对于变电运行来说,各种管理制度一般都是在长期的故障之中进行总结的,这样使工作人员安全管理的相关水平得以提升,同时还使其具有了对电气设备故障进行处理的相关能力,另外,还能减少处理故障的时间,给变电设备运行提供有效保障,对故障加以控制,减少了故障发生数量。 2.2将安全生产的相关责任制度制定出来 对工作人员培训的时候,除了对其专业水平进行培养,还要重视其思想上的培训,利用老带新等培训形式,使工作人员自身安全意识得到提升。在变电运行中,要将安全生产的相关责任制度制定出来,提升相关工作人员自身责任心,并将相应的奖惩制度制定出来,使每一个操作实现有章可循以及有据可依。 2.3对变电设备的相关管理工作加以重视 变电站一定要对各种变电设备进行建设与管理。西方发达国家已经在安全管理方面达到了全自动化程度,我国目前还无法达到这一程度,可是,在安全管理工作中,要对基础设施加强建设,比如,要加快建设计算机网络,建设具有更大空间的仓储设施,使电力企业运作效率得以提升,确保物流业的发展。另外,对于变电设备一定要采取安全管理的相关措施,在采购期间以及使用期间还有淘汰期间等三个期间对其加以管理。在对电气设备进行采购的时候,一定要对设备质量安全加以重视,若是发现了安全问题就要对其进行更换。在使用的时候一定要对设备进行保养与维护,不可以到设备出现问题才去维修。在设备被淘汰的时候,一定要做好检查工作,将安全隐患消除掉。 2.4做好设备点巡检和设备缺陷管理等工作 这是确保电网运行安全性以及稳定性的重要基础工作,做好了设备点巡检和设备缺陷管理相关工作,才能够对设备具体状况加以了解,做到防患于未然。在平常工作中,要对设备点做好巡检工作,对运行设备做好巡视以及检查还有维护工作。在变电运行过程中,做好监督检查工作,对于表计以及信号各种监控设备中的异常状况做好分析。如果在巡视检查的过程中,电气设备出现了异常,就要对设备体现出来的颜色以及振动还有气味和温度等状况进行分析和判断。与此同时,还要针对设备的状况进行系统的点检,并对水测温记录以及设备劣化趋势还有设备缺陷隐患和设备检修预试等做好台账记录。针对电气设备,将特殊巡视以及正常巡视之间的间隔时间进行合理安排,对于有缺陷的电气设备,要提升巡视的数量。另外,要结合设备具体运行状况将修试计划制定出来,定期将设备存在的隐患消除掉,与此同时,还要在设备修试之后,做好质量验收工作,对操作机构以及保护接线还有压板位置和整定值等进行检查,避免因为修试中存在的问题导致设备事故。对比较重要的原始资料以及数据要做好保存工作并对其加以整理,同时还要结合设备平时的状况,将设备定修计划拟定出来,对依据其对设备进行定修,防止由于事故问题造成的停电检修,使企业将与方式检修管理模式当做设备管理的重点工作,给电网运行的安全性以及稳定性打下良好基础。 3结语 总之,对于变电运行来说,最为重要的工作就是对变电设备进行正确操作和维护,确保变电运行保持正常,如果在变电运行过程中发生故障,就会对电力系统造成严重经济损失,甚至还会对电力系统整体运行造成影响。所以,在变电运行相关过程之中,一定要按照相关规章制度进行操作,组织相关工作人员做好培训工作,提升其专业技能水平,提升其对故障进行处理的能力,尽可能防止故障问题的出现。 作者:郑国金 李永春 单位:国网四川省电力公司宜宾供电公司安全监察质量部 中船重工第七二二研究所 变电站论文:35kV变电站安全管理论文 1农村电网35kV变电站的安全管理 1.1基础管理工作的加强 农村电网35kV变电站的安全运行要求各项基础的管理工作得到一定的加强,即对各项安全规程做到贯彻落实并对管理制度作进一步的完善。具体来说,其一,严格遵守有关安全生产的工作规程以及“设备定期轮换试验制度”、“交接班制度”、“设备巡回检查制度”、“操作票制度”、“工作票制度”等,这些最基本的指导标准是实现安全生产的一大保障。其二,关于“调度规程”和“变电站现场运行规程”等要尽快制定并加以完善,通过相关的规程对“标准化操作”和“标准化下令”进行规范,因为这些对现场的工作有着一定的指导意义,可以有效避免出现管理脱节问题。其三,设备缺陷的管理制度与缺陷的处理记录需要尽快建立,使闭环管理得到进一步的实行。这是因为“无人值守”的变电站自身具有一定的特殊性,需要防范于未然,即通过定期进行一些反事故演习和事故预想,使值班人员和维护人员能够准确而又迅速地处理问题。其四,建立档案管理体系和制度并严格实行,其内容包括全部施工图纸、出厂试验报告、合格证、使用说明书、设备技术说明书、各种记录、各种规程等。 1.2日常维护工作的落实 农村电网35kV变电站的安全管理的重要环节之一就是日常维护工作,要使其正常而有效地进行,就需要建立严格的考核、管理体制来明确职责,使得凡事都有人监督和负责。就变电站日常维护工作的基本内容而言,一般包括以下几点: (1)日检。通过建立变电站的运行日志和调度运行记录,详细记录每日设备运行的实际情况,涉及到的内容包括拒动的次数、事故时误动的次数、设备运行中断的原因以及设备运行中断的时间等。此外还要依据每日记录对设备运行指标进行统计,内容包括设备的日报表合格率、运行可靠率、动作正确率等。 (2)定期巡检。就目前来说,定期巡查还没有具体的国家标准和要求,而供电企业应依据实际的情况制定相关的制度,并做到每月至少巡检一次,此外还要做好巡检记录,且其内容应覆盖通讯通道、主要设备以及所有的变电站等。 (3)定期试验。定期试验的实验周期在通常情况下是一年左右,而各种设备进行定期试验时可以参照相关的行业标准或者国家标准,此外定期试验需要有设备试验记录和试验报告以及存档备份,供日后检查和参考。除了以上几点,还有一些日常维护工作总是容易被人忽略,包括防尘、防潮、防寒、防雷以及除草等。简要来说,因为35kV变电站一般采用的是“户外式”,导致灰尘较多,需要定期对相关设备进行清灰;针对每年的雨季尤其是四月至九月间要打开加热器进行驱潮工作;一些室外设备在低温下会受到影响,需要在十二月至二月期间打开加热器进行升温防寒;某些设备需要增加防雷措施;因草丛容易有老鼠和毒蛇的藏匿,可能出现老鼠咬断电缆或者毒蛇伤害操作人员的情况,所以要定期除草,做好预防工作。 1.3维护人力资源的充实 农村电网35kV变电站对电网的安全运行和供电企业的经济效益有着一定的保障作用,其运行维护的岗位职责重大需要不断加强和充实。而随着变电站自动化技术的不断发展与“无人值守”运行模式的进一步推广,变电站运行的维护人员的素质也需要上升到一个全新的高度,即选派人员必须拥有较强的责任心并对变电站的业务较为熟悉。运行维护人员必须定期进行相关专业知识的培训和考核,在必要的时候可以选派人员到一些厂家进行实地学习。变电站想要发挥应有作用,不仅需要有基础的设备和管理的保障,最关键的是人才,只有培养出全面型的人才,才能不断提高变电站的管理水平。 2结语 农村电网35kV变电站不断增多,其运行存在的一些问题对农村电网运行的安全造成了严重影响。因此,需要对农村电网35kV变电站安全管理的模式作深入的探讨,以提高农村电网运行的安全性、可靠性以及经济性。尽管建设和管理农村电网35kV变电站在目前缺乏统一的标准进行约束,但是如果立足于实际并对相关的经验进行总结,在找到其规律性的同时勇于创新,势必能让农村的电力管理工作上升到一个新的层次。 作者:张焕霞 张铁军 李辉 单位:开封县供电有限责任公司 变电站论文:变电站塔架计算机仿真论文 1CAD标准和构件标准化 本文针对不同的变电站构件类型,研究其标准化方法,从而可选取标准化构件进行组合和建模。特别是在多排架结构建模时,如果没有标准构件库,模型的建立将需要繁琐的手工设置,变得非常复杂,影响模型的质量。标准化的构件能够帮助设计师迅速建立起复杂模型,同时也能保证模型的质量,提高设计效率。因此,提供一套标准的构件模型库就变得十分必要。 2变电站塔架的标准化 本文研究的建模系统向用户提供了110kV、220kV、500kV、750kV四种变电站类型下常见梁、柱形式的建模。它主要包含圆钢梁、三角形格构梁(三种形式)、四边形格构梁(两种形式)、圆钢柱、人字柱和格构柱等。 2.1圆钢梁和圆钢柱 圆钢梁和圆钢柱是110kV变电站类型中常见结构。圆钢梁的主要描述参数为横向段杆数、每段杆长度;圆钢柱的描述参数包括柱高度、地线柱高度。另外,圆钢梁在实际工程中会设置挂线点,电线从挂线点处穿过;圆钢柱上的地线挂点处会有地线挂载,默认为地线柱的最高点。要特别注明的是,一般提到的杆,其描述参数有起始位置、结束位置、截面类型、材料类型等。 2.2人字柱(A柱) 人字柱常用在220kV和500kV变电站中,采用三角支撑使结构更加稳定,在柱顶处设置连接支架,用于支撑梁。描述人字柱的特性,从下往上讲:第一是根开尺寸,就是底部叉开的Y向宽度;第二是是否有端撑,即是否存在第三条支撑柱,如有则需要指定端撑的X向根开宽度;第三是顶部宽度,人字柱的顶部一般会设立面积不大的操作平台,一般为两边支撑柱截面面积之和的二分之一;第四是柱分段数,在段与段间设置横撑,横撑的长度由以上参数可以计算;第五是地线柱设置,同圆钢柱;第六是避雷针设置,一般提供用户选择,不为必须,避雷针也可配置分段数和长度,并可设置每段截面属性,一般截面设置形式为从下往上越来越细。 2.3三角形格构梁 三角形格构梁拥有三种形式,其特征描述主要包含以下部分:第一是偏心尺寸,即梁与柱之间的间隙距离;第二是横向分段数,每一段的长度属性;第三是段与段之间的属性,包含是否有立杆,立杆中是否有腹杆,段结尾处是否为挂线点;第四为梁的底部宽度和垂直高度,如有起拱则最高起拱处拱起高度。为三角形I型格构梁模型示意。该类型梁的特点如下:首个横向段顶部不存在主杆,每一段的斜撑起点与上一段斜撑终点相连;模型的斜撑呈之字型前后相连。因此,该模型建模时必须保证模型的总跨数为偶数。为三角形II型格构梁模型示意。该类型该类型梁的特点为在其2~3段处有一个折点,梁的起始宽度小于梁最大宽度。梁底部的斜撑形式为交叉形,而侧面的形式则呈以中心段为轴左右对称型。并且,此种类型每一段都存在立杆。因此,该类型在标准化时需额外提供折点,而不需要选择立杆选项。 2.4格构柱 格构柱常用在500kV以上级别的变电站中,其特点是具有高度优势,当承载高压电线时可大大降低对地面设施的影响。展示了工程中使用的格构柱。格构柱模型是由多个竖向的段叠加而成,段与段之间由横向的隔层隔开,每一段有四个面,每一面的形式也不尽相同。因此,对该结构标准化定义,重点在于定义每一段。具体来说,可将每一段分为前后左右四个面,前后面相同,左右面相同;每一面拥有底部宽度、顶部宽度和高度三个几何属性;每一面的支撑杆件的形式一般为以下五种形式之一:“/”、“×”、“>”、“”、“”。段与段间的隔层一般为交叉型结构,故此处仅需要提供截面定义接口即可。 2.5四边形格构梁 四边形格构梁包含两种形式,其横截面均为四边形。四边形I型格构梁与人字柱结合使用,在500kV变电站中较为常见。而四边形II型格构梁则与格构柱结合使用,在750kV中较为常用。展示了750kV变电站中,格构柱和格构梁结合使用的情况。四边形I型格构梁模型图,其底面为交叉型斜撑组成,侧面和顶面为“之”字相连形式斜撑。与三角形格构梁相同,描述其特征也需要描述横向段数、每段长度、结构整体宽度和长度等。每一段之间的腹杆也需要进行定义,如腹杆类型和截面等。该格构梁的首段也没有立杆,故分段数需要为偶数形式。四边形II型格构梁模型图,与I型不同。它在两侧存在额外的支撑,可以与格构柱连接。因此,该模型在定义时还需要提供该支撑部分的参数定义。以上详细介绍了每一种构件的标准定义方法和描述参数,通过这些参数的研究和定义,为构件的计算机模型化创造了前提条件。 3变电站塔架的建模方法 针对上述构件的计算机模型设计,提出构件的计算机建模方法。在构件的计算机表示设计中,Component为构件顶级父类,为每一个构件提供了Name属性。另外,构件的建模需要提供一个初始原点,即Zero-Point,根据构件的参数和该ZeroPoint,调用Genera-lElements生成构件。Pole类为柱构件的公共父类,提供了两个公共方法:GetHeight为得到构件的总高度,即柱本身、地线柱、避雷针的高度之和;GetBottomPoints为得到构件地面支撑点。Pole类有三个子类,即圆钢柱、LinePole、人字柱APole和格构柱GridPole。LinePole可以设置其柱身高度PoleHeight和地线柱GroundColumn;APole可以设置其底部宽度BottomWidth、顶部宽度Top-Width、地线柱GroundColumn、避雷针LightRod、垂直段VerticalParts等;GridPole可设置的主要为垂直段VerticalParts和最上部段的顶部宽度TopWidth。除此之外,GridPole提供了一个自动计算段宽度的方法AutoCaculateParts。Beam为梁构件的公共父类,提供了两个公共方法:GetLength为得到构件的横向全长;Eccentricity-Length为偏心距离,即梁与柱结合建模时,梁连接点到柱连接点距离,一般在这里安装连接件。Beam有三个子类,即圆钢梁LineBeam、三角形格构梁Rect-angleBeam和四边形格构梁QuadrangleBeam,分别表示三种常见梁构件。其中,LineBeam的设置只包含线形横向段LineParts;RectangleBeam包含有宽度Width、高度Height、横向段HorizontalParts、挠度De-flection、梁类型BeamType等的设置。Deflection是指梁最高处的拱起高度;QuadrangleBeam中除了这些属性之外,还包含与格构柱连接处的属性设置StandBarWidth和StandBarHeight。除了主要的Pole和Beam构件之外,还有其包含的子构件。LightRod即避雷针构件,其提供了分段数Parts设置,以及每段的截面类型SectionName和长度Lengtj;GroundColumn为地线柱构件,其提供了高度Height和截面的设置SectionName;Horizon-Part为水平向的段构件,VerticalPart为垂直向的段构件,一般包含段的长度Length和一些特点属性。上述基础对象模型构成了变电站塔架的基本构件库,为模型的计算机实时建模和分析提供了支持。 4结论 本文基于构件组装的变电站塔架CAD设计系统,实现了对模型常见构件的标准化工作,提出自主模型构件标准,实现了变电站构件模型的计算机模型构件标准化,并实现了计算机建模方法。目前变电站建模系统已经可以将模型在计算机中建立和生成,模型的仿真结果对变电站设计工程师来说更加重要。因此,笔者将会深入研究基于计算机模型的工程仿真方法,为变电站行业的CAD设计仿真做出更大的努力。 作者:白勇 张为 单位:重庆电力高等专科学校 重庆市电力公司检修分公司 变电站论文:全户内变电站方案设计论文 1两栋配电楼220kV全户内变电站方案 1)变电站建设规模 变电站为220kV、110kV、10kV三级电压,本期/终期设计规模如下:主变压器:2/3台240MVA变压器;220kV出线:3/6回,全部为电缆出线;110kV出线:7/14回,全部为电缆出线;10kV出线:20/30回,全部为电缆出线;无功补偿:远期每台240MVA主变10kV侧共设置5组8MVar并联电容器组和1组8MVar并联电抗器,各组主变低压侧无功补偿装置随主变同期安装。 2)变电站的布置 站区总体为两栋一字形配电楼平行布置,主要建筑物采用各功能房间模块组合而成,两栋配电楼0.0m层、5.0m层和11.0m层布置图。配电楼布置在站区南侧。主变压器和220kVGIS上下垂直布置,分别位于配电楼0m层和11m层,其中主变压器散热器布置于配电楼外;10kV并联电容器布置于配电楼东端,在0m、5.5m和11m三层垂直布置。#2配电楼布置在站区北侧。0m层主要布置10kV设备,包括并联电抗器、开关柜、接地变成套装置及所用电配电盘;5m层布置110kVGIS和继电器室。两栋配电楼下均不设电缆层,按照电压等级分别设置220kV、110kV和10kV电缆隧道。站区内设置两条南北方向的隧道,将两栋配电楼下方三条电缆隧道相互贯通。本方案具有布置清晰,层次分明,运行维护方便,施工检修方便等特点,显著节约了建筑面积和占地面积,符合我国“节约用地”的基本国策。 2结论 通过以上方案可以看出,户内站比户外站空间节省很多,二两栋户内站比一栋的建筑面积又有进一步的节省,而且便于操作,便于维护。 作者:白思敬 徐荥 李勇泉 单位:河南省电力勘测设计院 河南工业大学土木建筑学院 变电站论文:变电站工程造价论文 1变电站工程造价的管理特点 变电站工程项目一般都含有多个单项工程:如监控室、各电压等级小室、员工办公室等等。一个单项工程按专业又分为多个单位工程,如土建工程、电气安装工程等等。因此变电站工程造价管理具有多层次性,要分别进行总造价、单位工程造价、单项工程造价的管理。 2变电站工程造价的主要内容 变电站工程造价是指变电站工程建设所花费的全部费用,其主要内容是要进行投资估算、设计概算、施工图预算、工程结算、竣工决算等等。其主要任务是:根据图纸、定额以及清单规范,计算出工程中所包含的直接费、间接费、规费及税金等。其主要过程包括:在项目可行性研究阶段编制投资估算,在设计阶段编制设计概算,在施工图阶段编制施工预算,在招投标阶段编制合同价,在工程实施阶段编制结算价,在竣工验收阶段编制实际造价。即运用全生命周期的管理方法对变电站工程造价进行控制,制定各阶段的控制目标,进而实现对变电站工程整体造价的控制。 3变电站工程造价的主要影响因素 3.1设计对变电站工程造价的影响 变电站工程造价的关键影响因素之一是设计,好的设计可以节约材料,缩短工程建设时间,减少不必要的变更,从而大大降低变电站工程的造价。相反,差的设计往往造成建设项目造价失控,超预算、超概算、超决算,也往往导致后期施工阶段的设计变更,甚至施工方案的变更,从而影响工程建设进度,增加索赔几率,最终大大增加工程的建设费用。 3.2施工对变电站工程造价的影响 施工阶段的主要内容与工程造价的编制紧密相关,此阶段是工程主体的形成阶段,涉及的工程量较大,影响因素众多,施工周期较长。不同的施工方案会导致工程造价的巨大差异。另外,此阶段经常会涉及工程变更,工程变更往往带来工程索赔的问题,进而增加工程造价。因而此阶段要严格控制不必要的工程变更。 3.3其他因素对变电站工程造价的影响 影响工程造价的其他因素还有以下方面,如:自然条件、国家法律法规、税收政策等等。 4变电站工程造价的控制措施 4.1决策阶段对变电站工程造价的控制 项目决策阶段的各项经济技术决策,对项目的投资有着直接的影响,特别是工艺的选择、材料及设备选用等直接关系到工程造价的高低。此阶段要做好以下几方面工作: (1)依据市场需求及项目发展前景,认真进行项目可行性研究工作,从而确定工程的规模及标准。 (2)合理确定项目投资估算,建立科学的决策体系,明确决策责任制,编制高质量的估算指标。 4.2设计阶段对变电站工程造价的控制 工程设计阶段是整个建设过程中的一个重要阶段,包括可行性研究设计、初步设计、施工图设计各环节,是确定和控制项目投资的重要依据。此阶段要做好以下几方面工作: (1)设计阶段采用招投标方式,选择业务能力较强的设计单位,设计合理的方案,降低工程造价。 (2)推行限额设计。所谓限额设计就是要按照预先批准的设计任务书和投资估算控制初步设计,按照批准的设计概算控制施工图设计。将设计审定的投资额和工程量分解到各专业,然后再分解到各单位工程。各个专业在保证使用功能的前提下,根据限定的额度进行方案设计,并且严格控制施工图设计的不合理变更,以保证工程总投资不超过投资限额。 (3)设计方案优化,利用价值工程进行设计优化,综合各方面因素,选择技术先进、价格合理的最优设计方案,从而使人力、物力、财力达到最优配置,有效地控制工程造价,提高工程的经济效益。 (4)加强设计变更管理,若有重大变更应将变更控制在设计初期,因为设计初期若有变更对工程造价的影响较小。另外,设计初期尽量多优化设计方案,防止今后出现不必要的变更,增加工程造价。 4.3施工阶段对变电站工程造价的控制 变电站工程实施阶段要加强工程建设的管理和监督,用全过程的项目管理方法对进度、质量、费用、合同、信息和组织协调进行管理,从而降低工程造价。此阶段要做好以下几方面工作: (1)施工组织设计的优化及施工方案的技术经济比选,应先确定并建立科学的经济分析指标体系,对照体系对各个施工方案进行评价,选择人、机、材配置合理的最优方案,进而有效控制工程造价。 (2)控制变电站工程设计变更和现场签证。在项目建设中,工程设计变更和现场签证时有发生。因而在施工前,要组织专业的工作人员到现场仔细勘探,并进行详细的图纸会审和技术交流,避免施工中出现不必要的返工。同时在工程施工过程中要做好施工资料、施工日志的收集,从而为办理工程索赔提供重要依据。此外还要制定合理、严格的索赔程序,准确及时地处理工程索赔,整理并存档理赔协议记录。 4.4竣工决算阶段对变电站工程造价的控制 工程竣工结算决定工程成本,最终确定工程造价。承包人提交的工程竣工结算中可能存在着多算工程量、材料价差不按规定调整、签证不合理、不规范、高套定额或与招标文件和施工合同条款不符等现象,从而增加该工程的造价,此阶段要做好以下几方面工作: (1)在确定工程最终造价时,要坚持以现行正规的计价规范为依据,按照招标文件和工程施工合同的相关规定,并依据工程竣工图,同时结合现场签证和设计变更单进行审核,从而确定最终的实际工程造价。 (2)可以选择业务精、责任心强的造价审计机构进行造价审核,减少不合理及虚假报价。 5结语 变电站工程造价控制,在变电站工程管理中起着举足轻重的作用,它贯穿于变电站工程建设的投资决策、招标投标、工程设计、建设施工和竣工验收各阶段,要做好变电站工程造价控制这项工作,各有关主体就必须积极合作,同时应建立起一支业务精、素质高的工程造价队伍,为合理确定和有效控制变电站工程造价做出贡献。 作者:凌海燕 单位:国电南瑞科技股份有限公司 变电站论文:35KV变电站经营管理论文 一、落实变电站运行管理工作制度 在变电站日常运行管理中必须严格落实变电站运行管理工作制度,靠制度管理人,靠制度约束人,只有这样才能使变电站的各项管理工作落到实处。 (一)落实值班工作制度。 变电站运行人员,必须按有关规定进行培训、学习,经考试合格以后方能上岗值班。[1]值班期间,应穿戴统一的值班工作服和值班岗位标志,非工作人员一律不得进入主控室及其它生产区域,未经许可的工作人员也不得擅自进入生产区域。值班人员在值班期间,不得在主控室睡觉以及进行与工作无关的其它活动。应保证通讯畅通,不得因非工作原因占用值班电话。值班人员在值班期间,要服从指挥,尽职尽责,完成当班的运行、维护、倒闸操作和管理工作。值班期间进行的各项工作,都要填写到相关记录中。若自动化设备可以自动记录并在数据种类、精度和记录时段上达到要求时,可以代替人工记录,但自动记录数据应有专人每月进行备份和分析。值班人员必须严格按规定的值班方式值班,严禁擅自替班、换班、冒名顶班,因故不能按时上班,必须提前向站长请假。 (二)落实交接班制度 值班人员应按照现场交接班制度的规定进行交接,未办完交接手续之前,不得擅离职守。[2]交接班内容应包括运行方式及负荷分配情况;继电保护、自动装置动作和投退变更情况;设备异常、事故处理、缺陷处理情况;设备检修、试验情况、安全措施的布置、接地线组数、编号及位置和工作票使用的情况。交接班应做到全面交接、对口检查,交接班时卫生要清洁。在下列情况下不准交接班:倒闸操作及许可工作未告一段落时;交接班时发生事故或遇有重大操作时。出现以上情况时应停止交接班,并由交班人员处理,接班人员在交班人员的指挥下协助工作,待事故处理,倒闸操作结束或告一段落后方可继续进行交接班。同时交接人员在未完成交接班手续,不得离开工作岗位。 (三)落实设备巡视检查制度 巡视检查按规定时间、路线进行,一般包括:交接班时,由交接人员共同检查;高峰负荷时,由当值人员检查;每班在值班期间应在晚上负荷高峰时间对室外高压设备熄灯检查一次;每月由站长、安全员和主值班员对全站一次设备检查一次。遇到特殊情况时应特殊巡视,如设备经过检修、改造或长期停用后重新投入系统运行,新安装设备加入系统运行,应增加巡检次数;遇有结冰、下雪、大风、大雾等恶劣天气时,值班员应认真巡视室外设备一次;对35KV主设备,如存在严重漏油、声音异常等或威胁安全的重大缺陷,值班员应缩短巡视周期,加强巡视检查。 二、加强设备巡视检查维护 加强设备巡视检查与维护是变电站安全运行的重要保证。变电站运行管理中应重点加强变压器、开关、互感器等设备的巡视检查与维护。如加在变压器各分头上的电压不得大于相应电压的10.5%。变压器上层油温不应超过85℃,若上层油温达到85℃时,应手动或自动启动冷却风扇。变压器可以在正常过负荷和事故过负荷情况下运行,正常过负荷可以经常使用,事故过负荷只允许在事故情况下使用。新安装或大修后的主变压器投入运行后,重瓦斯保护只动作于信号;待瓦斯继电器连续运行48小时,若其内部再没有空气出现,并测量重瓦斯保护跳闸压板两端确无电压后,方可投入跳闸压板(微机保护除外)。当变压器停运时,轻瓦斯保护信号压板应仍在接通位置,其目的是便于发现变压器的油面下降,并可及时加油。 在对设备巡视检查维护时要注意安全作业,如单独巡视高压设备时,不得移开或越过遮栏,不得进行其它工作。未经书面批准的人员不得单独巡视高压设备。雷雨天气需要巡视室外高压设备时,应穿绝缘靴,不得靠近避雷针和避雷器.高压设备发生接地时,室内不得接近故障点,4米以内,室外不得接近故障点8米以内,进入上述范围内需穿绝缘靴,接触设备外壳和架构时,应戴绝缘手套。
计算机软件论文:板式磁选机计算机软件论文 一软件模拟结果分析 1钕铁硼磁块牌号的选择 钕铁硼永磁磁块有多种不同性能的牌号,较常见的有烧结型的N50,N38,N27。不同的数字牌号表示不同大小的磁能积。磁能积是退磁曲线上任何一点的B和H的乘积,是衡量磁体所储存能量大小的重要参数之一。在能满足所需磁感应强度的前提下,希望使用的磁性材料越便宜、来源越广泛越好。在钕铁硼磁块尺寸等可能影响磁感应强度因素相同的情况下,若低牌号的钕铁硼磁块能达到所需要的磁感应强度,则应尽可能使用低牌号磁块。在磁系底板材料为Q235,钕铁硼磁块厚度为30mm,磁块纵向间隙40mm的条件下,利用A.M.软件模拟了使用牌号分别为N50,N38和N27的钕铁硼永磁磁块所形成的不同的磁系,并求解了距离磁系表面不同距离处磁场的分布情况。由于磁系磁场具有对称性,因此,截取考察直线上的部分点就可以表达清楚磁场分布趋势和强度。需要说明的是,凡是和磁系模拟相关的图表中,横坐标的距离指的均是该点到模型坐标原点的横向距离。磁感应强度在垂直方向上衰减速度很快,当达到一定的磁场作用深度后,磁场分布变得十分平缓,以一条直线为中心窄幅波动;随着磁块磁能积的增大,磁感应强度的峰、谷值也增大,但不同牌号磁块构成的磁系磁感应强度的峰、谷值之差基本一致。由于板式磁选机是贫磁铁矿石的干选设备,应在尽可能抛除废石的同时控制住尾矿中磁性铁的含量,因而希望分选区的磁感应强度越大越好,磁场作用深度越深越好。在距离磁系表面0mm处不同牌号的磁块构成的磁系表面磁感应强度差距最显著,N50磁块形成的最高磁感应强度可达到1.5T,而N27磁块形成的最高磁感应强度只能达到1T;随着距离磁系表面的距离越来越远,不同牌号的磁块所形成的磁感应强度差异越来越小,尤其是N50磁块和N38磁块之间。但是在实际磁块充磁过程中,磁块的性能往往不能达到理论水平,再考虑安装时可能造成的磁块边角损坏会降低磁块场强,因此,为了尽可能确保较高的磁感应强度,选用磁能积较大的N50钕铁硼永磁磁块更好。 2钕铁硼磁块厚度的选择 在磁体使用时对应于一定能量的磁体,要求磁体的体积尽可能小。影响磁场分布情况的主要是磁块的厚度,因此使用A.M.软件考察了长×宽为80mm×60mm的磁块不同厚度情况下的磁场分布。在磁系底板材料为Q235,钕铁硼磁块性能牌号为N50,磁块纵向间隙40mm的条件下,模拟厚度分别为10,20,30,40和50mm的钕铁硼永磁磁块形成的不同的磁系在距离磁系表面不同距离处的磁场的分布情况。①磁块越厚,产生的磁感应强度越大,磁场作用深度越深。②厚度为10mm的磁块,距离磁系表面3mm处的最高、最低磁感应强度已衰减到400mT和150mT左右,磁场作用深度太浅,可以排除。③厚度为20mm的磁块,磁系表面磁感应强度最高达1.3T,距离磁系表面3mm处的最高、最低磁感应强度已衰减到550mT和300mT左右,距离磁系表面8mm处进一步衰减至400mT和270mT左右,距离磁系表面30mm处则衰减到了170mT左右,该磁块基本满足磁感应强度要求。④厚度为30mm的磁块,距离磁系表面8mm处的最高、最低磁感应强度为500mT和350mT,距离磁系表面30mm处则衰减到210mT左右,作用深度比20mm厚的磁块要深,在主要选别区域内的场强较适宜。⑤当磁块厚度达到40mm和50mm时,能够达到的磁感应强度更高,接近中场强。按照磁块选择原则,磁能积一定的情况下,在能够满足磁感应强度的前提下,选择体积小的磁块。贫磁铁矿的选别属于弱磁选,考虑贫磁铁矿中磁性铁含量较低,磁选场强可以稍高,因此选择厚度为30mm的钕铁硼永磁磁块。 3磁系纵向间隙的确定 气隙会导致场强迅速减弱,但合适的间隙不影响磁性物料在磁场中的磁翻转作用,并且可以节省磁性材料的使用,也便于磁系的安装。磁块在横向布置上一般是紧密布置的,对于板式磁选机而言,物料的磁翻转作用主要发生在纵向的搬运过程,横向都是极性相同的磁极,若是存在横向间隙,势必会导致在分选过程中出现一条一条的物料层,造成回收率的损失,因此只需确定纵向间隙的大小。在磁系底板材料为Q235,钕铁硼磁块性能牌号为N50,磁块厚度为30mm的条件下,对磁块纵向间隙分别为0,10,30,40和50mm磁系进行软件模拟。 4磁系底板材料的确定 磁系底板对磁场的大小和分布有着重要的影响,底板材料大致分为2类:导磁材料和不导磁材料。为了方便原材料的采购,选择不锈钢板(不导磁材料)、铁板、Q235钢板作为磁系底板候选材料,分别对这些材料进行软件模拟,选择出适合的磁系底板。在钕铁硼磁块性能牌号为N50,磁块厚度为30mm,磁系纵向间隙为40mm的条件下,对不同的磁系底板材料进行软件模拟,考察各材料的漏磁情况,主要参考磁力线的分布情况,距离磁系表面不同距离处的磁场分布情况作为辅助参考,从而确定合适的底板材料。磁系表面一定距离处的磁感应强度(以3mm处为例)。由于不锈钢板是不导磁材料,无法闭合磁力线,因而底板两侧的磁力线几乎呈对称分布,造成磁场分散;而纯铁板和Q235钢板是导磁材料,磁力线到达底板后闭合,没有磁块的一侧几乎没有磁力线分布,说明没有磁块的一侧磁场力很小,这样的磁力线分布情况便于磁系的安装。纯铁板和Q235钢板作为底板能够达到的磁感应强度比以不锈钢板为底板的更高,作用深度也更深,且纯铁板和Q235板为底板形成的磁场分布情况几乎一致,磁系表面其他距离处的情况完全类似,不赘述。考虑原材料的价格与采购难易度,选择Q235钢板作为磁系底板材料。 二磁系模型实测结果 根据软件模拟结果确定的磁系参数,制作了磁系的实物模型。使用高斯计对实物模型距磁系3mm处的磁感应强度进行了测量,实测结果与模拟结果对比见图8。由图8可以看出,实测结果和模拟结果基本一致,说明了模拟结果的可靠性。至于实测结果略低于模拟结果,这既可能与钕铁硼磁块实际充磁值达不到理论值有关,也可能与磁系安装过程中造成的磁块损坏、安装精度不够造成气隙等有关。 三结语 (1)根据板式磁选机的实际用途,运用A.M.软件对板式磁选机磁系磁场分布的仿真模拟,确定的磁块为牌号为N50的钕铁硼磁块,磁块厚度为30mm,磁块的纵向间隙为40mm,磁系底板材料为Q235。 (2)根据模拟研究确定的磁系参数制作了实物模型,其磁感应强度实测值与模拟结果基本一致,说明模拟结果非常可靠。 作者:卢俊颖王化军方昊冯志远张开路单位:北京科技大学土木与环境工程学院金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室 计算机软件论文:C语言子程序计算机软件论文 一、C语言与汇编语言的混合编程方法分析 混合编程方法包括C语言调用汇编语言子程序、汇编语言调用C语言子程序和C语言程序嵌入汇编语言三种。第一,C语言调用汇编语言子程序需要遵循以下规则。一是根据参数顺序,依据反序顺序将参数压入堆栈中。二是依据参数的值进行传递;三是使用“EXTERN”对函数显示进行说明,函数名使用下划线格式的8个字符以内的名字命名;四是对代码段加以说明,并使用“—TEXT”作为代码段命名原则。五是汇编程序的参数取C程序的参数;六是汇编程序需要兼顾保护寄存器。基于以上6个原则,C语言与汇编语言混合编程时,汇编过程需要遵守规定的开头及结尾格式。第二,汇编语言调用C语言子程序则不需要改变汇编语言主程序和子程序的格式,只需主程序和子程序的格式保持一致,再开始前使用“EXTREN函数名”用于表明身份,表示该函属于调用C语言子程序的外部函数。第三,C语言程序嵌入汇编语言包括两种:一是C程序调用汇编子程序模块和C程序嵌入汇编指令两种。C程序调用会汇编子程序模块需根据主程序和模块编写语言确定,如果主程序为C语言、模块为汇编语言,则需要使用C程序调用汇编子模块。C程序嵌入汇编指令主要用于处理C语言无法控制硬件的情况。例如修改中断标志寄存器、重复使用某种功能可采用C语言嵌入汇编指令的方式实现。 二、C语言与汇编语言连接的关键问题要实现 C语言与汇编语言之间的连接还需要解决参数关系、确定调用关系和模块连接三个问题。参数关系是混合编程过程中必须解决的问题,多数程序员均采用堆栈方式解决参数传递问题,具体操作为:以汇编语言中的BP作为机制寄存器,以反序多为调用顺序,将C语言中的参数压入堆栈中,且BP根据参数加入相应的偏移量即可实现参数使用。而确定调用关系则需要说明要调用的函数或过程,并确定调用及其调用关系。外部模型可调用被调用的函数或被调用过程,调用程序需说明被引用的外部模块的名称。实现汇编程序与C程序模块连接需要保证不同语言模块的存储模式相同以及遵守C兼容的函数及变量命名约定。 三、结语 随着计算机技术的提高及计算及应用范围扩大,许多领域的控制工作都得到极大的简化,而且C语言这一高级程序设计语言的应用也愈加广泛,丰富了计算机软件的功能及内容。然而,信息技术始终处于不断发展状态,人们对计算机软件编程的要求也在逐渐提高,程序员仍需要深入了解C语言的特性,强化C语言运用,利用C语言实现计算机软件的多功能,不断创新和开发信的软件。最后,程序员还需要合理运用C语言和汇编语言进行综合编程,简化软件编写过程,提高软件使用效率。 作者:芮素文单位:安徽国防科技职业学院 计算机软件论文:C语言编程计算机软件论文 1.C语言的内涵特点 C语言是一种计算机程序设计语言,是计算机汇编语言的重要组成部分。其实质就是通过对语言进行编写和翻译,使其产生一种与社会相衔接的语言,让人和计算之间通过这种语言能够进行简单的交流。C语言是在1972年由美国贝尔研究所提出,1978年先后被运用到各种机型中。C语言具有双重性,具备高级语言的特点和汇编语言的优越性,不仅能对系统应用程序进行编写,而且能对不依靠计算机硬件的应用程序进行编写。同时C语言也具有广泛的应用性,能在多个计算机的操作系统中运用,大大提高了计算机软件编程的效率。随着计算机的日益普及,C语言的应用领域越来越宽,成为目前较为流行的高级程序设计语言之一,在许多大型的软件编程中被广泛的应用。C语言具有如下的特点: 1.1模块化思想模块化的基本思想就是运用C语言在进行计算机软件编程设计时,按功能作用的不同将一个较大的程序分割成为许多小的子模块,使每个小的子模块成为一个功能单一、理解简单和结构合理的小程序。 1.2简洁性强C语言具有语言简洁、结构紧凑、使用方便、灵活的优势。C语言包含了32个关键字和9条控制语句,源程序书写方式较自由灵活,因此在计算机软件编程中要选择使用小写字母,压缩掉所有不重要的部分。 1.3运算范围广C语言总共具有34种运算符,其运算符号十分丰富且对运输结果能采用各种各样的表达形式,因此C语言的数据处理能力强,可以为各类数据结构进行复杂的运算,进行一些高级语言较难实现的运算功能。 1.4移植泛用性C语言在进行软件编程中基本上不需要做任何的修改,就能运用于各种不同型号的计算机和操作系统环境上,从而形成很多不同版本的C语言。 1.5应用效率高C语言的应用结构简单清晰,能够对内存中的相应地址进行直接的访问,操作十分方便,被称为高级语言中的低级语言。同时能够直接调用系统功能,直接操作硬件,具备许多高级语言所不具备的高效率。 2.C语言在计算机软件编程中的技巧 C语言具有模块化的特点,因此在计算机软件程序编程中,充分发挥C语言的灵活性和方便性,提高软件编程的技巧性,能够优化软件程序编辑和提高软件开发的效率和质量。 2.1变量数据和运算模式的合理设置设置变量数据时,要在最大限度满足计算机软件编程需要的前提下,尽可能合理的设置变量数据,使用无符号的最小数据类型,这样能减少程序代码,从而促进计算机软件编程的有效运行。同时在设置运算模式时,要尽量运用定点运算,避免运用浮点运算。 2.2变量存贮器类型的合理定义在计算机软件编程中,采用和操作不同类型的变量存贮器时,会造成编译后的代码执行效率各不相同,只有合理定义变量存贮器类型,才能不断提高程序的执行效率。因此在定义变量存贮器类型时,应在满足条件的情况下尽量选用内部直接寻址存贮器。 2.3变量存贮类型的灵活设置在计算机软件编程中,C语言具有模块化思想,正确函数变量的传递在编程中十分重要,因此子程序模块使用的变量常采用局部变量,而整个程序模块使用的变量要采用全局变量。另外在C语言中灵活使用指针、结构和联合,也便于数据的传递,提高软件编程的效率。 2.4设计软件编程与C语言的接口C语言具有程序执行速度快和直接操作硬件的优势,在进行数据采集、中断服务器处理和实时控制时,可以将C语言程序运用到计算机软件编程中,自行控制数据的传递,从而能够精确控制任务,加快实时响应。 2.5编译控制指令的正确选择C语言能为计算机的软件编程提供了20多条控制指令,总体可分为首要控制指令和一般控制指令,首要控制指令的选择只能用一次,要放在源程序的开始处,以防止重复而导致停止编译,而一般控制指令的选择可以多次。因此选择正确的控制指令,能加速程序调试过程。 3.C语言在计算机软件编程中的应用 C语言具有很强的优越性,可以适用于计算机软件编程实验研究,这就需要对C语言在计算机软件编程中的应用有一个全面的认识,避免在以后的程序设计过程中出现基础不足的情况。 3.1指针的应用C语言中的指针代表相关变量、相应函数的地址和地址相对应的存储内容。在进行软件编程时,如果一个相应的变量声明前面,出现“*”号,那就表示这个内存地址相对应的存储内容。通常情况下C语言的一个指针代表着一个相应函数的地址,是一个常量。此外,C语言的指针可以在调用函数时得到几个不同于return(z)的返回值。 3.2字符串在C语言中,字符串是一种以ASCII的UNL作为数组退出的一种chair型的数组,在计算机软件编程中,字符串的使用一般不需要引用库。但在C标准库中包含着一些函数可以操作相应的字符串,在使用这些函数时,需要运用相对应的头文件进行引用。 3.3C语言结构C语言主要包括三种结构模式即顺序结构、选择结构和循环结构。顺序结构在C语言中是按照先后次序进行操作,通过构建一个相对简单和完整的程序,进行相对独立的运用。循环结构是在进行各种数据运算和处理时,需要对其中的一些语句进行反复的执行,这在一定程度上简化了程序的长度,使程序变得简洁。选择结构是根据相关的分支条件选择相应的执行路径,在计算机软件编程中要选择具有较强适应性执行路径。 总之,随着信息技术的不断发展和计算机软件编程水平的不断提高,C语言在计算机软件编程的应用也越来越广。因此在计算机软件编程过程中充分利用C语言的简易性、独立性、泛用性,不断促进计算机软件编程的顺利进行。 作者:齐晶薇单位:哈尔滨远东理工学院 计算机软件论文:医院办公自动化信息计算机软件论文 一、医院应用计算机软件的优势 从大约七十年代开始,计算机的技术处理系统逐渐的向文字处理方向迈进,而这项技术从出现到成熟正是为办公人员提供了许多的方便,而其中信息的自动化处理系统成为了应用最广泛的系统。近年来,这项技术的不断发展以及推广应用,数据处理系统和通讯技术等优点也逐渐的增加到了办公领域之中,功能的不断增加,性价比也不断的提高,也为医院普遍应用提供了条件。医院涉及到的资料文件是十分复杂的,医患的病例,每天的治疗情况,专家的会诊结果等等都需要整理成文档,这样数量庞大的文档,如果依旧通过纸笔进行记录将会造成十分混乱的结果,而电子信息处理自动化的应用,不但能够使这些文档统一的管理,且提取高效快捷方便,不会再存在文件遗失现象,借阅和提取方便,查询更是快捷且无需排队等待的时间。同时也提升了医院的管理与应用。医院因为是一个需要大家合作的地方,所以多个科室的联系自然是少不了的,召开会议时通知大量的人员,查询没有被占用的会议室,互相之间商讨的主题,分别就一个问题提出不同的观点。当医院实现信息自动化后,方便与快捷同时被应用进去,人员通知不再需要面对面的交谈,通过书面传达、电话传达所要耗费的大量时间也得到改善,会议室也不再会有临时被征用尴尬出现,可以在不同的空间内进行主题中心的讨论,对应会议主办人之间的相关主题探讨,并且集思广益是有很大方便的。信息自动化可以收集大家对主题的探讨,所以自动化技术的应用也逐渐的缩短了会议之前不必要的流程,节省了时间也提供了方便。越是庞大的医院,医疗设备就越多,每天接待的病人也就越多,昂贵的医疗设备就越多,损耗的器械也就越来越多,而医疗器材的成本核算,器材的损耗记录等等都是一项繁琐的核对工程。而自动化信息应用的出现,不但解决了这一问题,还使得繁琐的记录不再变得混乱难以辨认,这其中也包括救护车的配置数量以及办公用品的数量等等。医院自动化信息不但使医院的同事们更加紧密的联系在一起,还为网络会议视频会议提供了可能,极大地丰富和发展了医院各部门之间沟通的方式,使同事之间的接触得到了增加,配合也变得更加的默契。信息共享、时空传递的时间有了减少,让各个部门的人员在短时间内就可以得到有效的大量信息的传递,从而管理的效率也得到了有效地提高。 医院是个管理繁琐计划繁多的地方,医生平时的工作也是需要在计划中进行,交接过程中为了防止遗忘了某些重要的环节造成重大的医疗事故,计划管理和有序的分类,及时的传输也成为了必不可少的环节,工作计划、工作记录以及工作总结,都有助于养成良好的办公习惯,而这些文档的存储,自动化信息处理系统,则提供了永久性的保存,以及查询时的快捷与方便。医院内所要配置的设备之一就是打印机,它也依旧是通过地域网来进行共享的,在完全的自动化处理的时态下,十分合理的去应用这些高品质的处理软件,合理的配套打印设施,为众多的医生提供了服务,采用优先级顺序来为每个不同科室的领导者提供服务,使它与服务器建立紧密联系,此时,办公信息自动化处理系统体现出了优势,信息得到了有效的处理同时又能够平衡打印机所承载的压力,成功的解决了打印机超负荷的弊端。在医院内部与打印机相配套的设施传真机也由于管理系统很自然的连接在一起,这类设施的出现和作用是方便自动化信息处理系统存在的,专门设立这样的一个版块来为医院的管理提供更加快捷的服务。医院涉及到广阔的文档记录,其中包括繁多的管理和控制系统,种类繁多样式繁杂的各类通知,每次例行记录的会议统计,伤患每日的检查用药情况,以及伤患的恢复情况,每次大小手术的手术记录。全部都会被整理成样式庞杂的电子信息文档,保留在信息库之中,以便随时的查看与验证,由于是这样的文档整理方案,监管和控制的模块也变得增多起来,上报到领导手中时。在领导查看和审阅披览环节上,因为有了自动化的信息系统帮助,领导使用电子批阅系统,节省下了传送文件的时间和审批流程的时间,办公效率得到了大幅度的提升,且这样精密的监管和控制下,文档还更加增加精确性。 二、网络的分析 医院办公系统还需要网络畅通,因此需要对网络传输协议进行分析。城域网传输问题的根本原因是通讯的协议问题,在通讯协议之中传输协议是最为重要的,而在传输协议之中TCP协议又是应用最为普遍大众所接受的,为了让传输服务更加的让人们信任,TCP提供了更多更广泛的改进方式,像是路由器反馈、实验反馈和丢包反馈的几种:Reno和STCP、FastTCP和Westwood、VCP和ECN等等。在这样的网络条件下,CP协议和一些别的应用交互层之间的协议也随时会影响着传输速度的变化,调节窗口机制也在同时达到改善,把拥塞技术的算法进行到更加有效的改进。综上所述,IP的不断发展明显使传输变得更加方便快捷,因此广泛的应用于医院办公系统之中,并不断使安全管理系统得到优化改进,从而提高了医院的办公效率,在不断的提高与改善过程中达到了最佳效果。 三、结语 在医院不断发展与自我完善中,自动化的信息处理系统越来越进入到重要的领域中去,为其以后的发展开辟出更加广阔的道路,医院作为一个事物繁多工程量庞大的单位,它需要办公所处理的信息是非常杂乱的,整理信息,保存信息,查找信息,验证信息,提取信息都是需要进行的,近年来树木大量砍伐所造成的资源浪费逐步的提高,而存储此类信息若依旧使用纸张进行记录的话所造成的必然就是资源的不合理应用。近年来随着时展的变迁,计算机不断的应用到人类生活中的各个领域中去,单独就计算机进入医院的发展中而言,自动化的信息处理系统所提供的方便是影响非常巨大的,它所具有的软件处理优势,使病人的病例能够进行统一的数据库管理,及时的查看病人的情况,对病人的情况作出处理和准确的判断,身处不同空间的专家同时进行会议探讨研究,极大地提高了病人治疗的可靠性,同时也能够让病人在第一时间就进行及时准确的治疗,总而言之,提高这项电子技术的发展对我国的医疗建设至关重要。 作者:薛茹单位:承德石油高等专科学校 计算机软件论文:高职人才培养计算机软件论文 1高职计算机软件技术人才培养模式中的漏洞 1.1教学目标定位不准确在我国的许多高职院校中出现了一个极为严重的教学怪象,许多高职院校的计算机教学将计算机的理论知识以及计算机开发工具的使用作为教学目标,而不重视对高职计算机专业学生的实际操作能力以及工作相关能力的培养。高职院校的学生应该是为毕业后的工作而学习的,而不是如许多本科学生般为深造而学习的,高职院校这样的目标定位会导致学生毕业时还不了解工作所需要的基本要求,使学生的就业变得无比艰难。 1.2教学课程设置不合理在许多高职院校中,对于计算机相关专业的教学课程设置相当不合理,与企业需求相悖。高职计算机软件技术人才所需要的基本能力就是在毕业后能够快速地融入工作环境,企业所需要的高职计算机软件技术人才是工作能力强的应用型人才。然而,许多高职院校对于计算机课程的设置过于注重理论体系的完整,而缺少针对工作需求的特色课程,导致毕业生理论知识丰富却没有必需的工作技能。 1.3教师教学水平较低随着计算机相关专业的热门,高职院校逐步扩招了许多计算机相关的教师,许多教师的教学水平却达不到专业要求。在高职院校计算机相关专业的教师队伍中,有许多教师是毕业后直接参加教学工作的,这些教师一是教学经验不够丰富,无法施行有效的教学,二是自身也没有在企业中的工作经历,无法培养学生的工作能力,从而导致培养出来的学生素质较低,无法达到企业的要求。 2高职计算机软件技术人才培养模式的改进策略 2.1明确教学目标在高职计算机软件技术人才培养模式中,必须要明确科学的教学目标。对于高职院校的计算机软件技术教学来说,教学目标应该是培养学生的实际应用能力、标准化执行能力等为就业服务的能力,而不是计算机理论系统的完整性以及软件开发工具的使用规范。因此,高职院校的计算机软件技术教学应该以培养学生工作能力为主要教学目标,以传授计算机理论知识为次要教学目标,使高职毕业生能找到计算机相关的工作,就业后能快速的融入工作环境。 2.2设置实用的教学课程设置实用的教学课程主要可以从两个方面出发:第一,高职院校可以对信息科技相关企业的需求进行调查,根据调查结果选定一些针对企业以及就业的特色教材,加入计算机软件技术相关专业的教学课程之中,使学生能学到最为实用、最符合企业要求的知识,保障毕业生的就业率;第二,高职院校可以邀请信息科技相关企业的资深工作者以及教学经验丰富的计算机教师,根据目前企业的需求以及学生的大致情况来设立合适的教学课程,将最新的计算机相关知识以及应用技巧传授给高职计算机软件技术相关专业的学生。除此之外,高职院校还可以考虑与信息科技相关企业进行合作,让学生在寒暑假时能进入企业进行实训,加强学生的工作意识。 2.3针对教师进行在职培训前文已经讲到许多计算机教师教学经验不够丰富,无法对学生进行有效的、全面的教学,因此,高职院校应该重视对教师的相关培训。对于那些没有信息科技相关企业工作经验的教师,高职院校应该为这些教师提供一些短期的在职培训,即将教师分配到合作企业,让这些教师体会到计算机工作中最需要的部分,并将自己的经验传授给学生。对于那些教学经验丰富但年纪较长的教师,高职院校应该为其提供免费的新知识培训,使这些教师能学到最新的计算机软件技术,并将新技术加入计算机软件技术教学之中,使学生所学到的计算机知识跟得上时代的脚步。 3总结 市场对计算机软件技术人才的需求在不断增加,高职院校应该抓住这个关键的时刻,发现自身计算机软件技术人才培养模式中的漏洞,明确科学的教学目标,设置实用的教学课程,并针对教师进行在职培训,改进高职计算机软件技术人才培养模式,使毕业生成为市场所需的应用型人才。 作者:刘宗平单位:重庆水利电力职业技术学院 计算机软件论文:软件维护策略下的计算机软件论文 一、软件可维护性的概述 每一个软件在实际的运行过程中,都会出现一些细节上和实际不相符的部分,在此情况下,就需要设计该软件的单位根据现有的情况和需求,对开发的软件进行不断地修正和完善,通过改变软件自身来使其适应现有运行平台对软件提出的各种要求,这一过程称之为软件维护。根据软件进行维护的目的性不一样,可以将维护的过程分为四种类型,分别是纠正错误类型、预防错误发生类型、适应运行平台类型、改善软件自身类型。在这四个类型当中,“纠错”是指软件在运行的过程当中,针对其显示出的各种自身问题进行分析,并且提出解决的对策;“预防”即要求软件的开发者能够预见到现有的,以及即将产生的各种病毒类型,提前对软件进行设计,防止其日后受到病毒的侵入;“适应”是指软件在自身不断的运行过程中,根据运行平台等外部环境对其提出的各种需求,不断做出调整,以求适应该运行平台;“完善”是指,根据每个需求的特点,软件能够不断地改进自身的性能,能够更好地满足各种需求。软件的可维护性主要有四种突出的特性。一是其容易被分析。即指针对软件内部存在的各种毛病、漏洞,能够即时地被发现,诊断出来;二是易改动。该特性是指,一旦发现了该软件存在一些问题,其是否能够被及时地修改和完善;三是稳定的特性。发现了软件存在问题,就要对其进行修改和完善,那么软件自身能否应对由此产生的各种风险,这就是稳定性的本质;四是易测试性。在修复了软件存在的各种问题的时候,针对修复的效果能否在较短的时间内,进行估测。 二、影响软件维护的要素分析 (一)设计团队的变化:很多软件设计团队,在完成了一项软件设计的时,会解散该团队,很快各自都找到新的团队,开展新的软件设计工作。原本对该软件设计有所了解的成员逐渐离开了团队,随着人员的不断变动,到最后余下的员工很可能对该软件最初开发的目的、方法都不是很了解,导致该软件无法在后期得到修复和完善,最终导致报废。这样不仅会浪费大量的人力、财力、物力,同时也会给新的工作团队平添工作量。 (二)用户的需求:在最初签订软件的开发和修改合同的时候,维护人员和客户没有进行很好的沟通,没有很好的了解顾客的需求,导致在后期的修改当中,很多设计人员按照自己的意思来对软件进行修改,和客户的需求根本不相符。 (三)隐性错误:很多维护软件的工作者,在对软件进行维护的时候,会在软件的内部加入一些隐性的风险,降低了软件的整体质量。(四)团队素质:一个团队素质的高低,同样也对软件维护的质量到很大的影响。员工是否具有软件维护的专业技能,能否解决顾客提出的各种问题。该团队是否是属于急功近利型,一味追求经济利益,而忽略了质量的追求等等,都是需要考虑的因素。 三、软件维护的策略 对软件的维护,主要分为九个主要的步骤。首先要仔细阅读客户对自己软件提出的需求说明,在了解客户需求的基础上,来针对问题软件继续拧修改设计,列出设计方案进行评审,评审通过后,开始重新编码,然后进行单位测试、集成测试、回归测试这三项测试,待测试完成之后,确认测试,最后在一次进行评审。对软件的维护工作,不能大意,因此应有一只专门团队来对软件进行维护,且在团队内部要明确每一个成员的工作任务和责任,避免资源的重复利用和未充分利用。在接受客户需求时,要为客户发一张需求登记表,客户在该表上填写软件出现的问题,包括问题的具体类别,希望通过修改达到的效果,软件运行的平台,出现问题的场合和时间等。在对软件进行修改和完善的过程中,要仔细分析源编码设计的原理、习惯,对其进行遵守,不要轻易地更改,以保证软件在修改前后能够保持和谐。若是一个客户提出了多个维护的需求,可以更具需求等级的高低,对其进行顺序的划分。在修改该软件之前,要对该软件进行备份处理,在软件完成修改之后,要对软件进行及时地调试,最后开会对该软件进行评议,并且做出总结,从本次软件的修改当中,能够收获成功的经验,同时也能吸取失败的教训。软件的修改人员之间要互相交流和分享彼此的经验。若是软件修改的幅度比较大,修改人员应当针对自己修改的情况制定一个修改的说明书,具体说明修改了哪些部分,被修改之后的软件如何使用和进行日常的维护。除了编写说明手册之外,还可以编写参考手册。针对该软件可能会发生的错误情况进行预测,并在该手册中写出会出现的情况,具体解决办法。注意该语言的运用要通俗易懂,因为很多客户并不具备很多的计算机专业知识。在对该软件完成维护之后,要进行回归测试,测试圆满完成后,可交给客户去使用。一个软件,在进行了多次修改和完善之后,其维护性就会逐渐降低,当其降低到一个最低程度时,再一次修改已无法满足客户提出的需求,因此应当放弃该软件,重新根据客户需求开发新的软件。 四、软件维护的副作用 对软件进行反复的修改和完善,虽然可以满足客户提出的不同需求,但是其自身也有一定的风险。因为从理论上来说,在每一次对软件进行修改的同时,都增加了错误发生的可能性。对该错误的发现,可以通过文档的设计和最后的回归测试来解决,但是仍然不能忽视一个问题,就是维护软件会产生的负面效果。其主要表现在如下的几个方面:代码修改:对代码的修改一定要谨慎,不到逼不得已,尽量不要修改。因为一个看似很简单的代码修改工作,就可能对整个软件产生很大的影响,影响可能大到整个软件无法正常运行。虽然副作用有大有小,但是不可否认的是,对代码进行修改很可能就会产生一些错误,而正是由于这些看似很小的错误,导致软件质量的下降。因此,在代码修改过程中,一定要贯彻一个法则,即Murphy法则。数据结构的修改:在修改软件过程中,会不可避免地对数据结构也进行一定的修改。数据结构在整个软件中,占据很重要的地位。因此在对其进行维护的时候,需要对立面的部分要素进行完善,完善过后的软件可能无法再适应现有的数据,导致其在日后的运行出现错误。这就需要软件维护者,在设计文档的时候小心谨慎,降低数据修改带来的风险。 五、结束语 随着计算机的不断估计,软件应用的范围也越来越广,渗透到我们生活、学习、工作的各个角落。软件的维护是软件生命的最后一个阶段,但是我们不能忽视其重要性。作为软件工作者,应当在开发出一个好软件的同时,也能够对软件的可维护性的提高做出自己的贡献,使软件的可维护性能够有所提升,降低日后软件维护的费用和次数,同时也可以提高一个软件开发公司在市场当中的竞争力,为企业带来更好的经济效益。 作者:王妍黄山单位:山东水利职业学院 计算机软件论文:C语言计算机软件论文 1概述 C语言是在B语言的基础上完善形成的。1967年,英国的MartinRichards推出了BCPL语言,且在1970年,美国的KenThompson以BCPL语言为基础推出了B语言。而B语言的功能有限、语言简单,并不能完全满足计算机软件编程需要。在此基础上,许多研究者加强对计算机编程语言的研究,经过多次试验,在B语言的基础上,对其进行完善,最终在1972年美国贝尔实验室D.M推出了C语言。1978年后,大、中、小型计算机对C语言进行移植,将其作为系统设计语言,为系统程序编写提供条件。在各种计算机编程语言中,一切计算机语言的基础是C语言。它是一门高级语言,灵活方便,具有汇编语言、高级语言的特点,简洁紧凑。同时,C语言可移植性强,应用广泛,表达力强、功能丰富,适用于多种操作系统,可进行自由书写,在信息技术发展方面发挥积极作用。 2软件编程技巧 2.1C语言的特有函数在计算机软件编程中,每一个函数都具有一定的功能,而在C语言编程过程中,需要应用一些特有函数。对于函数而言,函数名对函数功能进行反映,因此,在定义函数的过程中,程序员需要定义函数名字、参数名、返回值类型等。同时,由于在编程过程中,C编译系统提供库函数,且该系统首先定义好了这些函数,因此在调用程序时,程序员通过#include指令”,在所有文件中引入相关的头文件,从而便可实现程序调用。例如,在运用程序时,当应用到sqrt函数时,头文件中必须包含#include“string.h”,以此确保程序的正常运行。 2.2指针的灵活运用在软件编程中,指针的使用极为重要,赋值的实现需要指针的控制,从而建立变量关系,且编程的难度与指针运用的大小密切相关。因此,在复杂编程工作的完成中,程序员需要熟练运用指针,明确指针使用的作用,进行编程。指针是特殊类型变量的一种,可帮助程序员解决程序设计中遇到的问题,其具有指针名、值、指针类型3要素。在编程过程中,使用者需要对指针类型、指针名进行合理、科学定义,对其赋值,从而对指针、变量进行区分。同时,在指针调用过程中,利用C语言的特有函数科学、准确定义函数,并按照算法编程的方式,利用流程图表达算法内容。此外,在函数编程过程中,程序员具体设置函数的名字、参数名、返回值类型,设置好指令,且在C语言设置过程中,具体确定文件知识、位运算,确保其满足程序中的具体要求,明确二进制的对象。对于文件中包含的程序文件、数据文件,应将它们之间的步骤设置好,从而为数据查找提供方便。 2.3位运算及算法技巧在计算机高级语言的运算方法中,C语言的重要特点是位运算。位运算的对象是二进制,具有唯一性、独特性,是计算机软件编程、程序运行的基础,其根据相关程序要求的进行符合要求的运算。同时,运算、程序运行过程中,程序文件必不可少,在编程中,程序设计员需要在文件中存储程序,方便数据查找,提高运行效率。此外,在程序设计中,程序的灵魂是算法,算法技巧的掌握对程序设计极为关键。算法可用自然语言、流程图表述,而在用流程图表示算法时,要求程序员对流程图符号进行熟练掌握,并具备牢固的数学知识,提高编程效率。 3计算机软件编程中C语言、汇编语言的结合 3.1汇编语言的嵌入方法随着科学技术的快速发展,计算机软件不断更新,而C语言、汇编语言两种语言的混合编程是计算机软件开发中常使用的方式,以此提高计算机编程、程序开发效率,实现难度较高的编程任务。在具体编程中,在C语言程序中嵌入汇编语言,在寄存器的存储、转换作用下是实现汇编语言的运行。例如,如果在C语言源程序中嵌入一组汇编语句,就需要用大括号扩充嵌入程序,进而添加“asm”,且需要在asm前面放入指令代码,并用分隔符“:”区分正常的C语言、汇编语言。其中,嵌入语言以大括号来表示,通过该形式的编程对编程的过程进行简化。当汇编程序嵌入后,程序员定义程序,根据C语言指出函数,定义函数,并对不同的函数进行区分,根据不同模块的使用特点,对目标文件进行分析,提高编程的可靠性。 3.2链接C语言、汇编语言在C语言、汇编语言程序编写中,需要独立设置编译目标代码,然后实现链接。由于C语言、汇编语言程序能够相互调用,且多个功能模块共同组成一个任务,合适的语言独立编程功能模块。因此,在编程中,程序员应根据每个模块特点,设置编程,形成目标文件,使其成为可执行文件。同时,在C语言编程过程中,汇编程序需要调用函数、定义变量,这样,程序员就需要对寄存器的使用、参数传递、子程序的返回值、变量及函数调用、存储模式等问题进行考虑,特别需要注意参数传递问题。在编程中,根据堆栈汇编程序传递参数,并按照参数传递原则进行程序编程。例如,在Voidaa(char*p,inti)函数中,利用汇编语言编写该函数,在系统调用在小内存模式下进行,写为aa( q,n)。而在系统运行中,在堆栈中压入n,并为了实现对存储数据的存取,传递参数。此外,由于C语言程序、调用的子程序的编程使用的是同一个堆栈,这样,就会产生pushbppopbp、sp两个执行指令,设置这两个指令,为执行过程的使用提供方便。 3.3C语言、汇编语言混合编程实验分析在混合软件具体编程中,一般情况下,在5个数中比较程序功能,从而对最小数值进行确定。由于汇编的子程序、主程序共同组成了所编程序,运用C语言编写主程序,利用汇编语言编写子程序,而最小数值通过主程序的调用得到确定。在编程中,用min.c*表示主程序,用qiumin.asm表示子程序,C语言、汇编语言结合,软件之间进行交流,从而使程序运行速度得以提高。在程序运行中,需要具体编程程序设计过程中的内存模式、寄存器分配等,确保程序设计语言的相互协同,使外部接口处于正常使用状况,为编程中的外部调用功能的实现提供保障。 4C语言多项式除法的程序设计 4.1设计流程在软件编程中利用C语言,对计算机软件的实用性进行探索。在C语言多项式除法的程序设计中,实验设计的建立依据循环冗余的结构进行,设置循环冗余验码编制软件程序。在此过程中,程序员需先对函数名称进行定义,了解函数,对函数的初始位置进行确定,进而建立数据库。此后,在C语言的基础上,程序员编程、计算函数,并在此过程中,一个冗余余数在系统中自动生成,在remainder文件中存储余数,确定程序的起始文件。最后,根据系统运行的结果,结合软件需求,程序员科学分析计算机软件实验,此时,如果计算结果能够满足软件运行需求,则说明软性运行正常。如果计算结果不能够满足软件运行需求,则需要程序员仔细检查软件编程过程,发现问题,解决问题。在C语言基础上,对软件编程实验流程进行设计,简化编程过程,提高实验结果的准确性。 4.2程序应用很多领域的发展过程都需要运用到C语言多项式除法程序的编程,该编程使软件应用的实际价值得到最大程度的发挥,并拓宽了混合语言在多项式除法的应用范围。在C语言、编程语言混合语言的使用中,程序员应及时定义函数,通过函数名对函数性质进行准确体现,获取准确的余数结果,确保计算机软性系统高效运行。 5结语 在信息技术快速发展的今天,人们对计算机软件编程提出越来越高的要求,程序员需要强化对C语言的运用、计算的研究,利用C语言实现计算机软件的多功能,促进多功软件的使用,不断开发新软件。在计算机软件编程中,C语言、汇编语言的合理使用,提高软件的使用效率,简化了程序的编写过程,推动了计算机技术的发展。 作者:梁甜单位:山东农业工程学院信息科学与工程系 计算机软件论文:我国市场发展下的计算机软件论文 1我国计算机软件市场的发展对策 1.1我国计算机软件市场发展战略从世界范围来看,计算机软件技术呈现出突发猛进的发展势头,一个国家计算机软件技术的发展也直接关系着能否在日益激烈的国际竞争中获得优势与主动权。在此背景下我国计算机软件市场如逆水行舟,所以只有在明确计算机软件市场发展战略的基础上,才能够让为我国计算机软件市场发展指明方向。包括计算机软件市场在内的任何市场要取得发展都需要依赖于先进的工业化技术以及工程化技术。软件技术是推动计算机软件市场发展的源泉,所以,推动软件标准化、工业化生产模式与生产技术是软件市场发展的重要前提。随着计算机技术以及软件技术的发展,当前计算机软件市场要开发出具备较高质量的产品绝对不是作坊式公司能够完成的,标准化以及开放化已经成为了计算机软件开发技术的主流发展方向。由于我国当前还难以在公共应用软件以及系统软件方面与国外发达国家抗衡,所以我国计算机软件市场发展应当以应用软件主要的关键技术为切入点来对市场发展突破口做出选择。计算机软件市场具有技术密集以及智力密集的特点,所以专业的技术人才是推动计算机软件市场发展的宝贵财富。对于企业而言,构建一支稳定却具备高水平、高素质的技术队伍是提高自身市场竞争力的关键,在此基础上,计算机软件企业还需要以计算机技术以及软件技术的发展为依据来推动技术队伍理论知识的更新,并在满足技术人才物质需求与精神需求的基础上确保技术队伍的稳定性。 另外,计算机软件市场的发展也需要依赖于一支优秀的计算机软件营销队伍,所以对于计算机软件企业而言,对营销队伍的构建也是不容忽视的主要内容之一。在我国计算机软件市场的发展中,资金短缺是制约我国计算机软件自主开发能力提升的重要瓶颈,针对这一问题我国有必要在尊重市场需求的基础上构建软件开发风险基金并对软件开发投资机制进行完善,从而有效的帮助投资部门解决投资难点问题以引导资金流入计算机软件开发领域。另外,有必要通过构建软件生产基金来为软件开发创造一个可行且有效的途径,通过软件开发与生产标准规范的公布以及软件生产基金的构建,能够最大化的实现对个体软件成果的吸收,从而让计算机软件市场发展对个体创造力进行充分的利用。技术的创新是计算机软件市场发展的不竭动力。具有高新特点的计算机软件市场同时也具有着极快的更新速度和淘汰速度,所以我国计算机软件市场需要依靠于技术的创新与进步。在我国计算机软件市场发展的过程中,需要围绕技术的创新来实施具有前瞻性的发展战略,不仅需要在选择具有较强竞争力的软件技术基础上开发出具有较强竞争力的软件产品以实现对软件市场的快速占领,同时有必要选择刻意对产业升级发挥带动作用的软件技术,从而推动计算机软件市场结构的现代化与合理化。 1.2通过教育发展的推动来对科技人才队伍进行构建人才是我国计算机软件市场发展的重要推动力。从世界范围来看,许多发达国家如芬兰、德国、美国等都通过降低技术人才的移民门槛来加快引进技术人才的步伐。当前我国计算机软件技术人才稀缺并且具有着不合理的层次结构,而我国计算机软件市场在发展中面对这种情况应当加大教育投入与技术人才培养力度,通过提高教育质量来培养优秀的计算机软件技术人才。同时有必要在计算机软件技术人才引进方面实施开放性的政策,通过加强人才吸引力来吸收专家学者进入计算机软件市场工作中,只要构建一支具有合理结构、多样层次且与我国计算机软件市场发展水平以及发展布局相适应的人才队伍,我国计算机软件市场发展也就具有了强有力的保障。在此过程中,国内计算机软件市场发展可以从以下三个方面做出努力: 1.2.1是对国内技术人才培养进行强化国内计算机软件技术人才难以满足计算机软件市场发展需求的重要原因在于我国计算机软件教育与计算机软件市场需求存在脱节现象,所以即便是我国每年都有大量的计算机软件件专业毕业生,也难以满足计算机软件专业岗位对技术人才的需求。针对这一问题,我国需要有计划的大量培养具有层次差异的计算机软件技术人才,在提高高等院校以及职业院校人才培养质量的基础上对高等院校以及职业院校人才进行充分利用,同时有必要鼓励办学实力浓厚的院校开办计算机软件学院,并通过组织社会力量、企业以及科研院所等来对计算机软件学院学生开展技术培训; 1.2.2对计算机软件人才结构进行优化人才结构有待优化是人才短缺之外制约我国计算机软件市场发展的另一个人才因素。当前我国计算机软件市场技术人才结构呈现出橄榄式的分布,即终端人才占有最大的比重,低端人才以及高端人才都相对较少。这种人才结构是有我国计算机软件人才供给结构直接决定的。事实上为了为我国计算机软件市场发展打下良好的基础,金字塔式的人才结构才是最合理,当前我国计算机软件市场不仅欠缺能够进行软件开发设计的高级技术人才以及管理人才,同时也欠缺能够从事基础编程的程序员。针对这一问题,我国需要对计算机软件技术人才与管理人才的教育机构进行改革,通过强化人才培养对我国计算机软件市场人才需求的针对性来对计算机软件市场人才结构做出优化,这要求我国对职业技术教育进行大力扶持,从而构建起具有多样化层次的计算机软件技术人才以及管理人才培训与教育体系; 1.2.3吸引流失到国外的计算机软件人才归国创业我国有必要通过强化对计算机软件市场发展的扶持来对计算机软件市场用人环境进行优化以吸引流失到国外的计算机软件人才归国创业。在此过程中,我国可以构建留学创业基金,并专项专用于对高端计算机软件技术人才以及管理人才的吸引,同时通过完善计算机软件市场创业配套服务来为归国人才提供良好的创业条件。 2总结 总之,我国计算机软件市场在发展中仍旧面临着许多能够产生制约作用的因素,而为了更好的推动我国计算机软件市场的发展,不仅要通过正确选择计算机软件市场发展战略来为计算机软件市场的发展指明方向,同时要通过构建一支稳定、高水平、高素质的计算机软件技术队伍与管理队伍来为我国计算机软件市场的发展打下良好基础。 作者:邱宝强单位:枣庄职业学院 计算机软件论文:软件质量因素影响下的计算机软件论文 1开发过程中影响软件质量的主要因素 1.1未深入了解计算机软件用户的真正需求不同的用户对软件功能的需求各有不同,因此有必要在设计软件前,首先对用户的真正需求做出深入细致的了解,可见,软件用户的需求直接关系到软件研发质量的高低,对此会产生较大的影响。相反,如果未能深层次挖掘出用户的真实需求,则很容易在软件已经开发完成后,客户的满意程度较低,换句话说,软件的开发在某种程度上是较失败的。若想真正掌握软件用户的较为全面的信息,不是在短时间内就可以完成的,这就需要设计人员与用户之间进行深度的沟通和交流,最后二者之间达成共识。此外,该项工作还应在整个软件开始开发之前完成,这样有利于在设计过程中不断地进行调试,以最大限度上满足客户的需求。 1.2计算机软件的开发缺乏规范性文件的指导计算机软件的开发质量在当前阶段还没有明确的标准,因此就无法准确衡量出开发的结果是否符合相关质量标准的要求。当出现软件研发的质量问题时,由于未建立起规范性的衡量标准,也就无法定位责任的归属,这就导致设计人员之间相互推脱责任,办事效率大大降低,产品质量也会有明显的下降。目前,计算机软件开发行业对于工作的规范并未制定出具体的内容,重视程度也明显不足,更多的则是将开发的注意力用在了开发的成本控制与开发的周期上,这使得软件开发工作缺乏系统的、专业化的指导和规范,导致软件的维护也较为困难。 1.3软件开发人员流动性较强相对于前面的两种客观因素,人员流动性上可以看做是主观原因。在计算机软件的开发过程中,设计人员有时会由于薪资、待遇等问题出现离职的现象,不同的开发者对于用户需求所理解的内容也会有一定的差别,因此,其设计的想法和思路也会各有不同,一旦出现设计者中途离开,后续的工作人员很难保证对之前的工作有着深入的了解,这在很大程度上都会对软件开发的速度和质量产生不利的影响。 2计算机软件开发过程中的质量控制措施 2.1满足软件用户的需求,及时调整存在的缺陷计算机软件的开发都需要设计者与客户进行全方位的沟通,如果二者之间未能进行有效的联系,就会使得所开发的软件部分功能不能完全符合客户的需求,此时,需要进行的工作就是将软件中存在的缺陷及时的调整和管理,最终解决存在的各种问题。另一方面还有一个问题是值得注意的,那就是客户的需求是随着外界的条件处于不断地变化之中,这就需要软件开发人员要根据变化而需求,适时调整软件的功能,确保符合客户的要求,保证软件开发的质量。 2.2加强对计算机软件代码的检查工作为了在软件出现质量问题时,能够很准确的定位相关负责人的责任,且软件的质量问题一般来说都与代码有着直接的联系,所以,在软件开发过程中要严格注意对代码的检查。由于计算机软件开发工作技术含量较高,设计者很容易受到外部状况的干扰,导致出现一定的代码设定错误,代码错误显得较为隐蔽,设计者如果未能认真检查是很难发现的,这样就会对软件的设计来说成为了潜在的质量问题。为了尽可能的避免发生代码错误一类的失误,就要在平时的设计过程中,对每一步的工作都进行认真的检查,以及时发现存在的任何微小的问题,在确保当前步骤代码完全正确的前提下,再进行接下来的开发工作,检查的工作可以设置专门的审核人员,以此保证软件的开发质量。 2.3及时检测软件的运行质量任何软件在开发工作完成后,都必须对其运行状况进行检查,检查的方法大致可分为自动检查和人工检查两种形式。这样做的目的在于可以在软件交给客户前,及时发现软件中可能存在的质量上的问题,一旦检查出软件设计中存在的错误,立即找出问题出现的原因,然后具有针对性的解决问题,经过检查后的软件还要再次对其质量进行全面的检测,确保完全符合客户的需求后,再交给客户使用,这样就能做到软件在开发设计的过程中,质量能够有效的得到保证。 3结束语 综合全篇文章可以看出,在计算机软件开发过程中,注重控制软件质量是改善计算机运行状况的一个重要保证,当然,也必须注意到一点,在实际的操作过程中,情况较为复杂多变的,因此在质量控制上会存在一定的困难,软件开发需要涉及多方面的知识与技术,工作内容包含的内容较为复杂,因此必须建立起适当的规章制度,来规范软件开发的程序和行为,从而真正的是实现对软件开发的质量控制。 作者:杨雨佳单位:广东技术师范学院天河学院 计算机软件论文:嵌入式实时计算机软件论文 1计算机软件设计中应用嵌入式实时软件的意义 嵌入式实时软件设计就是包含硬件与软件的综合设计体,不仅涵盖机械知识,结合软件设计使得计算机软件系统更加的强大,也可以提高计算机软件系统控制的能力。对于计算机软件设计部分,嵌入式实时软件开发,有很广的应用领域,嵌入式软件设计中,它包括对于硬件设计和软件设计两部分,嵌入式实时软件作为非一般PC系统开发,在嵌入式实时软件中,应该具备处理器、I/O端口、微处理器以及编程等多个部分。通常,嵌入式实时软件中都具有实时操作功能及多任务操作的功能,采用嵌入式实时软件设计计算机软件,可以在计算机软件系统中,应用层次化模块的结构,确保嵌入式实时操作系统可以和计算机底层硬件相互结合,应用嵌入式实时软件完成硬件系统任务,提高计算机软质量。在计算机软件设计中,应用嵌入式实时软件,还具有处理中断、计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用设计文/翟爱章在我国当前计算机软件设计之中,将设计出嵌入式实时软件应用其中,设计出嵌入式计算机软件系统,不仅可以大大提高计算机软件的智能化与实时性,同时也可以有效提升计算机软件设计效率与设计质量。以下本文针对实例,探讨计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用设计情况。摘要切换上下文、分配资源的优势,保证软件产品的质量。 2实现嵌入式实时软件应用的设计方案 2.1案例介绍基于计算机软件设计技术,设计微机继电保护器,将嵌入式实时软件设计其中,可以大大提高计算机软件产品的质量。对于本次嵌入式实时计算机软件开发中,是基于硬件以及软件嵌入式系统的开发。本次计算机软件设计中,将会应用数字信号处理器、IO设备、C++语言以及ARM,开发设计计算机嵌入式实时软件。 2.2开发流程及结构开发嵌入式实时软件中,首先,在需求分析阶段,应该明确计算机软件功能需求,做好沟通管理;对于软件的设计阶段以及代码生成阶段、测试固化阶段,都应该秉持嵌入式设计理念,实现对系统的实时控制。在设计本次计算机嵌入式实时软件中,将会对嵌入式实时软件各个功能进行模块化处理,将其分成子模块,并可以利用模块方式对其进行程序开发工作,将嵌入式实时软件中的多个任务划分开来并发执行,实现系统中软件与硬件之间的交互。嵌入式实时软件中,还应该划分任务职责,赋予任务唯一的地址,并采用优先级调度的模式,提高嵌入式实时实时性功能。 2.3硬件设计设计嵌入式实时计算机软件中,选择AT91RM9200微处理器,AT91RM9200处理器有丰富的外设接口,且处理器的控制器也可以实施同步控制,实现系统中事件突发访问的功能,提高计算机嵌入式实时软件响应时间。 2.4软件设计在嵌入式实时软件软件设计中,面向模块组件进行开发,保持软件内任务执行的速度与灵敏性,简化嵌入式实时软件控制流程,面向组件开发过程中,组件被视为通过接口向外界提供服务或者请求服务的黑盒,其中的多个组件也可以被组成更高层次组件,嵌入式实时软件中,其组件多具有独立性强、重用性强的特点,利用这样的嵌入式实时软件开发出的计算机软件系统,可以更好提高计算机软件的实时性与独立性。 3结论 综上所述,经嵌入式实时软件应用到计算机软件设计中,提高计算机软件系统的实时性,并且还需要简化计算机软件系统中的软件代码,节省内存,提高计算机软件系统的运行效率,具备实际应用效益。 作者:翟爱章单位:盐城市时杨中学 计算机软件论文:分层技术应用下的计算机软件论文 1计算机软件分层理论概述 随着计算机软件开发领域的不断拓展,分层管理软件的含义已经发生改变,变得更加丰富。从抽象角度来说,分层管理软件是指多个概念层,每个概念层采用不同的解决方案,进而形成垂直的软件系统。分层管理软件中的每个层在一定程度上都具有相同的优秀方案,实现各个分层之间的联系。分层管理软件的开发技术是建立在发展框架设置的基础上,所以软件结构更加完善。上个世纪80年代,计算机技术比较落后,只能进行小型数据库的结构化编程,并开发出单层结构性软件。随着计算机技术的不断发展,双层结构性软件很快问世。双层结构性软件虽然可以满足客户的需求,但自身存在严重的缺点。很多软件开发者意识到双层结构性软件的问题,即不能满足未来计算机网络数据的需求。目前,三层结构性计算机软件已经具备了开发基础,成为未来计算机软件开发的主流结构。 2软件开发分层技术应用分析 2.1两层和三层结构技术两层结构的计算机软件是由数据库的服务器和客户端共同组成,其中客户端主要是面向客户的服务界面,其功能为逻辑处理、显示服务器的指令以及供客户对服务器进行查询。这种逻辑结构被称为胖客户,一旦客户数量增加,客户端不能进行相应的扩展。同时,这种逻辑结构不能进行良好的交互,维护成本比较高,存在一定的安全风险。随着计算机技术的发展,大型计算机系统需要更加复杂的软件结构,两层和三层结构的应用系统出现。两层和三层结构的软件,主要由客户端、应用服务器和数据服务器构成,提供人机交互、数据访问、数据存储和优化,服务器和应用程序服务器可以实现逻辑服务,大大降低了客户端的负担,被称为瘦客户端。通过三层的C/S结构可以实现程序的应用目的,并向数据层提出数据请求。相对于二层结构来说,三层结构技术可以有效降低客户端和服务器之间的网络负荷。同时,三层结构技术具有可重用性、强扩展性、安全性和易维护性。如果客户端用户数量不多,两层结构更具有优势,所以计算机软件开发人员,应该依据实际的需要,采用适合的软件结构。 2.2四层技术随着计算机和网络技术的进步,应用软件的计算环境也发生变化,所需要处理的数据和逻辑变得更加复杂。在软件实际编程过程中,数据处理更加迅速、计算更加准确、逻辑更加复杂。三层结构软件技术在拓展性、安全性方面具有优势,但不能实现三个技术的彼此独立,也不能满足Web技术的计算要求。在这样的背景下,就需要在三层结构的数据层和逻辑层之间增加封装层,形成四层结构技术。四层结构技术由存储层、业务层、数据层和Web层构成,其中Web层是依据客户的需要选择适当的处理方式。如果用户需要少的结构,Web层就向数据处理层直接发送信息,以满足数据处理层的表达需求。如果用户需要较多的结构,Web层通过大量的数据和信息分析,改进各方面的工作效率,以此满足大规模的数据需求,实现网络层业务的逻辑处理。在技术架构方面,虽然四层结构技术尚不成熟,但在未来将取代三层结构软件,成为计算机软件开发架构的主流形式。 3中间件技术伴 随不同的软件开发技术的发展,系统中的中间件数量不断增加。目前,中间件技术在交通、金融和邮电等领域得到广泛应用。MOM分层技术作为中间件技术的一种,被广泛地应用于各种中间件的开发中。该技术不仅具有一般中间件技术的优点,还具有异步传送的优点。当对应用消息列队中的中间件进行编程的时候,MOM分层技术可以将信息同步传输,更加安全、可靠。中间件技术可以实现不同区域之间的信息通讯,简化软件的开发形式。用户只需将消息交给对的管理器,无需关心数据的丢失和数据的传输问题。因此,中间件技术可以克服软件间结构不同带来的问题,兼容各种发展的开发技术,满足用户需求。 4总结 综上所述,计算机软件开发环境越来越复杂,客户的需求不断增加。计算机软件开发人员为了满足客户的需求,需要开发出应用性更强的分层技术。目前,传统的两层结构技术已不能满足现代社会对计算机软件的需求,开发人员需要开发更加复杂的分层结构技术。通过两层、三层和四层结构技术的比较,发现多层结构技术的可扩展性更强,安全性更高,开发周期更短,可以处理满足更加复杂的需求。在计算机多层结构技术的开发中,中间件技术也发挥着重要的作用。 作者:常鑫单位:兰州职业技术学院 计算机软件论文:计算机软件应用与发展论文 1计算机软件概述 对于计算机软件的定论至今也没有一个严格的说法,但是计算机软件应用的开发编程程序是固定不变的。计算机软件在电脑系统里分为两大部分,一部分是应用软件,另一部分是系统软件,在整个计算机软件运行的过程中属于高级程序。应用软件由共用软件与专用软件两部分构成,共用软件像我们使用WPS文字或表格或演示文稿等共用软件;而专用软件则需要专业人员来进行操作,像影视后期的AdobeAfterEffects软件和Premier软件、动画建模用的Maya和3DMax等特别专业的软件,这些软件也是很热门的应用软件。而系统软件则是电脑自身配置,电脑系统版本的性能等与电脑本身相关的软件。现在计算机软件应用的使用水平正在逐步提高,很多软件开发商不停留在使用旧有的软件,而是注重计算机应用软件的换代。在将来的发展过程中,计算机软件应用的开发将会成为主流。 2我国计算机软件行业现状及优势 我国计算机软件行业在软件开发和使用出现了不同情况的问题,也是我们必须面对的一种计算机软件应用行业的现状。众所周知,计算机软件是针对高级的操作系统来运行系统软件,其中包含着计算机软件应用部分的一些程序和部分文档以及大量的数据,都是用来探究怎么样才能够让系统运行在新的领域中更好地发展,开辟新的软件发展市场。计算机软件应用也还是能够进行运营操控的系统,这种尝试通过长时间和无数次的实验得知,计算机软件现在已经具有自己一套条例清晰的模型框架。然而在这些年中,我国计算机软件的开发一直处于一种半停滞状态,我国至今仍在用一些引进的应用软件。像Adobe公司研发的Photoshop、Premier、3DMax、Lightroom、AfterEffects、Illustrator、Indesign、Dreamweaver、Flash等应用软件,另外还有文字编辑等众多软件,而我国截至目前没有一个成熟的中国创造的应用软件出来,这也是我国计算机软件研发的一个瓶颈,究其原因得知是由于国外软件研发公司软件的优秀部分是绝对保密的,这也导致了我国为什么一直对软件不能够很好地进行研发。我国在软件开发的投资力度不是很大,软件的开发也没有得到足够的重视,中国政府用的也是美国研发的win-dow7系统软件,办公软件用的也是美国研发的Word文档等应用软件,在我们使用的电脑中很少有我国研发的软件,但是像“百度”“腾讯”“360安全卫士”这些应用软件是我国研发的,也是值得让我们国人骄傲的应用软件。 我国计算机软件的使用已经有几十年的发展历程,软件的使用技术水平也已经达到成熟阶段,因此计算机软件应用处在一个开发升级更新与新型产品相结合的阶段,这将是我国计算机软件应用发展方向,也包含了计算机应用软件的使用率和软件开发水平以及编程技术的发展。计算机系统软件是由很多程序组合而成,它们的功能就是对计算机系统进行整理和操作,顾名思义就是我们在关机指令下达的时候,计算机关机存储程序来执行这项命令,这也是将程序语言向计算机语言进行过渡,从而帮助我们进行人机互动。然而应用软件也能够对计算机系统软件进行管理和操控,像“360安全卫士”能够对计算机系统软件进行定期清理和查杀系统软件中隐藏的病毒。应用软件像Maya软件,既能制作模型也能自动动画,在动画行业和广告行业当中深受青睐,它可以完成人所需要的制作产品,对制作的模型进行制作处理,虽然这个软件至今没有汉化版,但在中国影视动画中的地位是相当高,在众多动画制作的应用软件当中,Maya动画软件对将来制作高质量高水平的动画提供了一个很广阔的平台。我国计算机软件的优势也有很多方面。首先,计算机软件的支柱是IT产业,系统软件和应用软件是计算机安全地正常的运行保障,通过安装了计算机应用软件,才能够对电脑进行操作,推动着计算机应用软件的发展;其次,计算机软件应用的用途是特别宽泛的,像网购、智能电子产品等,这都是家庭日常生活不可或缺的成分,像腾讯公司的软件产品,极大的丰富了人们的生活。一些与学习相关的应用软件也成为了人们学习必备的用具;最后,我国的辅助性应用软件的研发弥补了很多缺失的应用软件。 3我国计算机软件发展趋势 1)随着信息社会的不断进步,计算机软件是计算机运行的优秀成分,因此必须对其定期的升级来满足人们的需求。如今不管是学校还是在社会,计算机软件的应用已经成为单独的学科来发展,它的用途范围特别宽广。在最近几年,我国加大了对计算机软件开发的力度。 2)我国计算机软件的不断更新,出现了对版权维权的困难,因为社会上有太多的盗版软件层出不穷,造成了对新型软件版权的法律保护力度不够,我国必须在这一方面制定一套针对软件使用的法律条文条例,以保护正版软件的推广。 3)在不断研发应用软件的同时,我国要重视软件使用性能和安全性能,因为有很多用户对软件的可靠信任度不是很高。因此,提高软件的可靠性是我国软件开发重中之重。 作者:左岑单位:重庆电子工程职业学院 计算机软件论文:人才培养计算机软件论文 1.问题的分析 (1)学习计算机学科的方法。我们会发现这样的一个现象,计算机学的好的往往不是计算机专业的学生。一些学物理的、数学的、法学的、哲学的等等其他专业的学生最后转学计算机都很出色。我们的生活中也不乏类似的人才。还有一些培训班上培训的学生,整体高出学校培养的学生。那么这些现象能否说明一些问题呢?我们的课程设置和企业应用之间是否有矛盾?也就是我们是否进行了按需教学和学习呢? (2)计算机专业是个理论性很强很抽象的专业。尤其是计算机软件技术部分完全是抽象的。全凭个人想象,概念在每个人脑海中的印象是不同的。软件设计是在理解这些抽象概念的基础上进行产品的设计。在产品开发环节也和其他专业有所差异。比如机械加工类,学习集中在几个典型案例的教学上,学习了轴类加工、盘类加工、箱体类加工、齿轮类加工任务后,那么以后做个其他类似的东西基本上不存在障碍的。可是软件就不行,这次做个成绩查询系统没问题,下次你做个图书管理系统,会因为系统环境,设计思路、业务流程、相关技术、编程语言的改变就不一定很顺利。正如行业有句话:“软件的正确性主要依赖于编程人员的技术水平和知识结构”。 (3)课本是硬伤,师资是软肋,实践经验是缺陷。我们选用的教材往往都是一些规划教材、省部级重点建设教材等。这些教材从编写到出版使用的周期至少在1年以上,甚至有些教材需要更长的时间,与IT行业18个月技术更新一次的法则远不适应。还有些教材就是从学校到学校,从老师到老师,没有企业实践人员的参与。大部分的老师是从学校到学校,缺乏项目开发的实践经验,更缺乏从企业一线走出来的工程实践人员。 2.问题的解决 那么介于以上的对问题的思考和分析,应该如何进行计算机专业人才培养的改革呢?我认为应该从以下几个方面着手: (1)以一些入门课程让学生快速了解和掌握计算机硬件设计、软件及计算机工作过程的基础知识。对计算机专业来说要做到理实并重,将理论性抽象性的知识简单化、形象化,更适合高职专业计算机学生的学习,做软件技术的如果没有深刻的理论知识犹如无源之水无本之木。 (2)以应用技术为主、做到按市场需求学习。计算机语言、软件设计思想、数据库技术、流行技术、前沿技术等都要涉及。最主要的要注重实习实训环节。让学生在实习实训环节对所学的知识能有个很好的应用和总结。 (3)整合课程设计和实训。力尽在实训中完成项目驱动的教学思路。我们发现大部分课程设计学生都做了一个简单的MIS系统,三年下来学生用一个MIS系统可以应付好几门课的课设或是实训。应很好地把这些课设实训的时间整合起来,严格要求、精心规划、以标准的软件开发规范和产品去指导学生进行软件开发的学习,从中将课程中学习的东西融会贯通。通过项目来锻炼学生是最好的办法。 (4)以案例引导、项目驱动、团队协作、小组教学为主要方式,不再以个人为教育单位,2-3人为一个项目组。一来模拟实际项目开发的真实环境,二来通过学员间的协作互助,培养团队协作的能力,可以解决一些我们老师难以触及的问题。 (5)校企合作。校企脱节是所有高校计算机教育问题的根源。目前很多培训机构都与企业签署长期协议,帮助培养定向人才,想一想,为什么协议对象不可以是广大高校呢?企业直接和高校签订用人协议,通过大三一年的实践进行定型培养,毕业后合格即直接招收。这样一来,取代了流于形式的企业实习,同时解决了教育与需求接口的问题,一举两得。和其他专业的校企合作相比,计算机专业校企合作更为灵活,应走出一条体制多样性,机制灵活性的校企合作新思路。学校实验室环境和企业实际环境十分相似只需有较强的企业实践的老师或是人员和标准开发过程,即可达到校企合作来锻炼学生的目的。 (6)老师要培训。计算机技术发展是很快的。每天出几个新名词是很平常的事情。新旧技术更替很快。专业老师应该不断学习充实自己,最好的办法就是培训。 (7)加强对学生的素质教育个人文素养的培养。介于高职层次学生的质量,应该对学生做足够多的入学教育和平时的素质教育,如:学生对大学应该如何认识,大学生活如何度过,对专业的整体认识,专业如何去学习等等。在平时多些素质教育的内容,以提到学生团队协作的能力,吃苦耐劳的能力,与人相处的能力等等。加强其内在修养。 3.总结 如今正是信息量成指数膨胀的时代,随着嵌入式技术、物联网技术和云计算等技术的发展各个行业对信息化智能化发展的要求越来越强烈,信息处理设备及平台的扩张使得用户也在不断的扩张,IT行业即将迎来第二个高速发展阶段,我们应抓住机遇发展我院计算机教育事业。 作者:王艳单位:西安航空职业技术学院 计算机软件论文:应用类课程计算机软件论文 1特点 在计算机软件方面,课程的教学主要是以计算为主,在教学过程中,主要是培养学生的操作能力,以此让学生能够对理论知识更好的掌握以及在日后的工作中能够更好的利用所学的知识是计算机软件教学的目的所在,但是,这些计算机软件课程在教学的过程中有着以下的几个共性特点; 1.1在教学过程中都要以软件来当做平台在计算机软件教学过程中,老师们所教的以及学生们所学的都是要依赖软件本身,老师在教学的过程中主要是对计算机的操作和语言语法的讲解,学生在学习的过程当中也主要是对计算机软件的掌握和利用计算机软件来完成一些相关的设计任务,或者是能够掌握到一种语句的编程方法。可以说老师的教学和学生学习都是要以软件为载体的。 1.2计算机软件具有着操作性以及实践性在计算软件课程当中,主要是以学生掌握软件的操作以及应用编程为目标,在实际的教学过程中,学生们只有积极的去参与,在学习中多动手动脑,身临其境的去体验,才能对计算机软件这门课程在学习的过程中取得良好的效果,不是仅仅依靠着听课就能够学习好这门课程。 1.3在教学中具有着一定的交互性在计算机软件课程教学过程中,主要是以计算作为基础,在教学的过程当中主要是强调对软件的操作以及演示,而学生以及老师要对计算机的每一次操作都要有着相应的反馈结果。所以,在计算机软件教学的过程中包含了学生、老师以及计算机之间的一个动态交互特性。 2多媒体教学所具有的特点和缺点 随着科技的进步,多媒体教学逐渐成为了一种重要的教学手段,与传统的教学相比,多媒体教学具有以下的特点: ⑴表现力和可视效果得到加强,多媒体具有的试听功能可以提高教学的感染力,吸引学生的注意。 ⑵容易控制,每章的内容可以快速的找到,教师可以很容易的掌握。 ⑶节约时间,老师讲解题时,可以提前编写,节约了在黑板上书写的时间。以上的的这些优点使得老师更喜爱用多媒体教学,然而,事物都是有两方面的,对于软件类课程来说,这种多媒体教学就不怎么使适用,原因有以下几点: 1)多媒体教学确实节约了一些时间,但在一些编程类课程上,当讲解到编程方法时,老师亲自动手在黑板上编写比给学生们直接展示效果要好得多。 2)在多媒体教学过程中,知识传播的速度很快,学生不一定能跟上老师的速度,所以学生接受知识信息的的效果也未必理想。 3在教学过程中的方法 在教学过程中,根据软件类课程的特点,如果仅仅只是把PPT教学来作为多媒体教学形式来讲授软件类课程,在教课的过程当中并不会取到一个良好的效果。这是因为计算机软件这门课程在操作的过程中具有着较强的操作性,如果在教学的过程中只是采用传统的按部就班的方式来教学,那么学生在学习效果和效率方面都不会很理想。我们在计算机当中要安装着教学过程中所需要的软件,以此来作为多媒体教学的辅助手段,在软件的安装过程中,我们要直观的向学生展示安装的过程。对于书本当中的一些例题,可以在计算机当中直接的展示给学生看,并且可以在原有的例题上面进行一些修改,在一些比较容易出错的地方以及一些容易混淆的程序上给学生们做对比的展示,在适当的时候,可以有目的的运行一些出错的程序,并且针对这个程序的结构来给学生们进行讲解原因以及改正的方法。这样学生在以后的程序编写过程中可以根据编译的情况自己就能够找出错误的原因并且能够加以修改。在计算机软件教学的过程中,具体有着以下的几个方法: 3.1教学环境多媒体教室一般都采用投影仪的模式,对与这样的模式,在投影仪的亮度以及屏幕大小方面一定要注意,以此来保证学生们可以舒适的看到屏幕上面的内容。另外一方面,使用投影仪时最好不要占用到整个黑板,适当的留出一部分空间,以便教师在讲解时可以把一些重点和难点书写在黑板上。 3.2演示课件时要具有交换性首先,在软件课程制作时要注意知识性以及美观性的相结合,其次,在软件的切入时要注意界面。这样可以更好的把软件的操作和理解相结合到一个文件当中来对学生进行展示,在运行的过程当中,通过对不同或者是相同的例题分析,可以更好的交会给学生透过问题的具体形式,来抽象的表现出本质特征,从而也能够更好的培养出学生举一反三的能力,使教学的效果也能够得到明显的改善。最后,在使用PPT教学时可以更好的节省老师的板书时间,往往会使一堂课的内容信息量相当大,学生在接受的过程中也会比较吃力。在多媒体这个强大的教学平台支持下,我们便可以很容易的实施这样的教学办法。 3.3通过使用案例教学在计算机课程当中,软件的语法以及知识点相对比较零散,在教学过程中,我们需要通过对各种例题来建立知识点之间的联系,以此来方便学生的记忆。可以通过使用案例教学的方法在解决实际的问题当中,通过对软件的每项功能以及操作,使得学生可以更好的理解为何提供这些功能,以及功能之间的操作有何联系。 4结语 在今天高校多媒体教学已经普及,关于多媒体教学与软件课程之间的关系,我们要努力使它们结合来提高课程的教学水平。此外我们应该合理的运用网路,上网查找知识点,扩展学习空间。老师可以与学生建立一个群,老师把在课上制作的多媒体课件、疑难点、教案等发给学生,供学生们下载和使用,并且教师和学生可以在群里探讨问题,互相交流。通过转变教学思想、研究教学方法和改善教学条件,不仅可以使软件类课程的教学产生的效果得到提高,还能够为社会培养出高科技的人才。 作者:王小明单位:贵州省机械工业学校 计算机软件论文:高职高专人才培养计算机软件论文 1计算机软件人才培养模式研讨与解析 1.1计算机软件人才培养模式当前,计算机软件人才培养进行研讨与解析一直是各高职高专研究的话题。一种观点认为,随着计算机科学与技术发展的日益深化,那么计算机软件教学中要在纵向和横向上对基础知识与优秀专业基础知识加以扩展,注定了计算机软件专业学生要学量有难度的学术课程,尤其加强理论教学,以理论教学为优秀组织教学,保证深度,并通过实践教学与理论教学相结合来锻炼学生的实践能力,这一模式适合高等院校培养计算机软件高端人才。这种模式称之为“研究型模式”。另一种观点认为,随着世界经济一体化,信息产业结构进行调整,社会对计算机实践操作型人才需求越来越多,这一模式适合高职高专培养目标——以培养实践操作能力较强的软件蓝领为目标,我们称之为“技能型模式”。 1.2选择相应的模式来培养软件人才两种培养模式孰是孰非,我们认为应该从我国的经济发展状况和企业需求两个方面去判断与分析。中国的软件人才培养呈明显的椭圆形,高端人才和软件蓝领都极度匮乏。我国高等院校培养了大量的处于中间层次的软件人员,造成项目组织管理和系统分析做不了,基础代码编写又愿意干的局面。而我们根据软件强国的成功经验总结得知,合理的软件人才结构应为高、中、低的金字塔型,即软件项目经理和系统分析师为高端软件人才,软件工程师处于中间层次,底层程序员为从事编码等初级工作的软件蓝领。因此,目前计算机软件人才培养模式的确定,应根据不同层次学校的不同办学规模,不同的办学条件,不同的学术水平,确立不同的办学目标。211、985大学主要承担计算机软件高端人才培养的任务,侧重计算机软件系统理论的教育,即按照前面所说的“理论型模式”来组织教学,为高校教学研究和IT大公司输送高端系统分析和项目组织管理人才。随着世界经济一体化,信息化脚步的加快和产业结构的调整,社会对实践操作型人才的文化素质修养也越来越高,一般院校针对软件产业的实际需求,培养软件工程师中间人才,高职高专院校致力于件编码等初级工作的软件蓝领,按照“技能型模式”来安排教学,形成合理的软件人才产业结构。 2项目驱动式教学模式(Projectdriventeachingmodel) 2.1项目驱动式教学模式课程体系设置原则按照培养技能型人才的国际标准,将新的知识体系充分及时引进到教学模式中,以便于适应计算机软件技术的迅猛发展,将软件强国的计算机软件人才培养的先进经验充分、合理、科学的融合到高职高专课程体系设置、教学方法、教材编写等方面,使课程体系的设置具有前瞻性,保证课程标准、教材内容紧跟世界IT发展的前沿,理论紧密联系实际。改变传统教学模式和考试模式,建立科学、公平的考核评价标准,使高职高专软件人才具有国际竞争力。 2.2项目驱动式教学模式具体实施找到一种新颖的教学模式——项目驱动式教学模式,很好的解决理论与实践脱节的问题。传统的教学方法是教师讲授是教学的优秀和中心,项目驱动式教学模式是教师和学生一起共同研究和学习项目中的案例和任务,学生在真实的集成环境中认真研究和模仿案例,分析与此相似的项目和任务,分组讨论和交流,在项目完成过程中架构知识体系,掌握操作方法。转换学生在传统教学中知识的接受者被动地位,要求学生必须积极的参与到教学过程中,对教师呈现的项目、案例分析、判断,根据所学知识提出观点、得出结论,学生转变成为学习的主角,既可以学习到老师、他人、自己的经验,也可以从失误中总结教训,实践能力大大得到了提升。项目驱动式教学模式教学不仅影响学生的学习方式,学生不仅要在课堂上对项目学习、理解和分析,还要通过课余时间自主探讨学习。也在授课内容,授课过程等方面影响教师的教学方式,选取的项目要注重应用性和广泛性,并在功能和知识涵盖面上都要具有一定的扩展性。项目的设计符合课程设计和教学设计的要求。学生对计算机语言的学习做好了充分的准备,教师上机指导工作也不能放松,与学生共同探讨项目,提高教学效果。 教学方式、方法的灵活应用,改变了单一教学模式,也需要改变单一的考试考核标准,改变理论试卷定成绩的传统做法,加入实践能力的考核,结合项目的操作,写出项目说明书,消除学生的惰性,增强学生学习的主动性,使他们被动的接受转变为主动的获取,增加平时考试力度,并且期末考试以答辩的形式进行,避免抄袭等作弊情况,学生产生压力,还有动力。建立良性的奖惩制度,主要是树立学生的荣誉感,激发他们内心前进的动力。以实际项目为需求,严格按照软件开发工程标准,制定完善的项目管理措施,将学生分为多个项目,每个阶段任务完成情况都将计入平时成绩。积极倡导校企合作办学,参加合作办学的学生,学习上更有目标、更积极努力,从而能够主动学习,学习效果显著;任课教师的能力得到提升,通过对任课教师的培训,更新了教师的知识,提高了专业能力,同时,承担新的课程内容也给任课教师带来了较大的压力和学习的动力,这促进了师资队伍的素质提高;专业课程设置更加科学、合理、贴近岗位实际。实习条件更加真实,就业更有保障。进行校企合作办学,是为学生提供培训服务的一种形式,使更多的人从中受益,为社会培养出更多更好的人才。 2.3项目驱动式教学模式所需条件项目驱动式教学模式要求课程体系设置重视实用性,配合经济发展的需要,使计算机软件人才的培养具有实效性,主动与企业及软件行业一起研究教学计划,邀请行业人士来讲学、讲座,请有经验的一线工作人员为学生讲述工作的事情,让学生对未来的工作环境进一步了解。将知识点完全融入在实际的项目中,大量采用互动式、案例式教学方法,强化仿真职场背景的训练,有目的性地培养学生的软件工程意识和团队合作精神。给学生上课,使学生能很清楚所学的知识在未来的工作中的作用和位置。模拟实际工作环境,带领学生参观行业实地,熟悉岗位职责。 使得学生学习过程工作化,工作过程学习化,基本实现教、学、做一体化,将计算机实践教学纳入到高职高专计算机人才培养体系中。在请进来的同时,逐步实现走出去,抽调现有的双师型教师到软件企业挂职锻炼,增加软件开发、生产企业的实际经验。项目是项目驱动式教学模式的起点,对教学效果的影响很大,走出去有助于项目的选取,项目既要做到侧重某一个知识点又要融会贯通计算机语言教学的基础知识,面对学生难以理解的概念,进行综合讲授,辅以其他教学方式帮助学生理解。经过多年的建设和发展,职业院校大多已经建设了较为完善的实训条件,在实训设备管理上日益规范,保证充分利用职业院校软硬件资源的同时,积极配合项目驱动式教学模式,增加实验和实训环节的课时量,基本课时量要达到50%,在完成基础理论学习之后,掌握计算机最前沿的新技术。职业教育不能脱离企业办学,不能脱离行业,这是职业教育工作者的共识。经过实践,我们认为联合企业共同建设专业,引进企业的优势资源,按企业的用人规格培养人才,是一种行之有效的职业教育模式,也是项目驱动式教学模式的延伸,为高职高专软件人才很快适应软件企业岗位需求进行了积极有意义的探索。 3结论(Conclusion) 事实充分证明项目驱动式教学模式在计算机语言设计教学中的有一定的适用性。项目驱动式教学模式在理论用于实践的过程中起到了桥梁的作用。项目驱动式教学模式教学目标明确,教学特色显著,培养了学生的综合分析能力和解决问题的能力,全面提高了学生的素质和能力,项目驱动式教学模式不仅使学生通过学习掌握了计算机语言的基础知识、编程技巧和基本算法,更重要的是在学习过程中训练和培养了学生的计算思维能力,使学生学会用计算机的思维去思考问题和解决问题。 作者:吴琳单位:辽宁金融职业学院信息技术系 计算机软件论文:建筑装饰效果图计算机软件论文 1三维建模 建立三维模型是绘制建筑装饰效果图的关键。3DSMAX建模主要有参数化几何体建模、图形编辑建模、Poly-gon多边形建模、NURBS曲面建模。比如:参数化建模可以直接生成标准几何形体,利用参数调整几何形体非常方便(因为物体是由几何形体组成的,所以利用参数化建模可以建立物体的基本体块),一些较复杂的形体可以用图形编辑建模。再如:Loft放样命令,在制作室内棚角线、镜框时可以先绘出截面图形再进行路径放样,这样充分利用了这个命令的功能,使建模更轻松。Extrude挤出命令,在制作门窗、墙等物体时,都可以先用矩形、圆或线等工具绘制并组合在一起进行挤出。这样做出的物体非常美观,简单而不复杂。Lathe车削命令主要是制作一些柱头等有特点的物体,用二维图形绘制出复杂的图形进行旋转成三维物体。另外Polygon多边形建模命令也是常用的命令,在创建复杂表面时,细节部分可以任意加线,在结构穿插关系很复杂的模型中就能体现出它的优势。NURBS建模是复杂的曲面造型建模专业工具,能制作出表面特殊效果的模型,尤其是流线型模型更美观。以上是3DSMAX建模的常用工具,熟练掌握各种建模工具的功能后,要在可能的情况下减少机器的工作负担,也就是说在建模时应尽量减少模型的面数,尤其大场景文件一定要减小MAX场景文件,这样渲染的速度也会快一些。根据经验,近处离相机近的物体面数要足够用,远处物体可以减少面的数量或用一些贴图来替代,这样能大大提高机器的运行速度,提高工作效率节省时间。 2材质和贴图的制作 3DSMAX中的材质和贴图功能非常强大,可以描绘和模拟建筑装饰物体的颜色、高光、透明度、粗糙和光滑等各种属性。除了使用标准材质还利用多维/子对象材质、双面材质、无光/投影材质、顶/底材质,制作特殊效果的高级材质。制作的金属、璃玻、木纹、大理石等材质非常逼真,都是建筑装饰效果图常用的材质。我们选择的贴图有的是照片需要加工处理调整,有的需要绘制纹理效果,这些工作都是由Photoshop软件来完成的。比如大理石材质的制作:它的特征是表面光滑,具有反射效果,制作时在漫反射颜色通道中要添加平铺贴图,设置高光反射和光泽度参数,在平铺设置的纹理通道中添加一张大理石的位图,设置它的水平数和垂直数,在修改面板中添加UVW贴图坐标修改器,参数设置完成。玻璃材质的制作方法和效果通常采用“假反射”,使用这种贴图方法制作的材质和使用光线跟踪制作的材质相比,可以减少渲染时间,比较适合对玻璃反射效果要求不高的场景中玻璃材质制作。我们还可以利用贴图坐标、贴图通道进行贴图,模仿真实的材质在物体表面的效果,以达到最佳的最完美的仿真效果。 3灯光效果 3DSMAX提供了两套不同的照明系统:一套是模拟照明系统的标准灯光,一套是基于物理特性的光度学灯光。两套灯光系统各有优缺点,分别用于不同的场合。如果是Va-ry渲染器,可以使用Vary的灯光系统,会获得更真实的渲染效果。常用的灯光有TargetSpot(目标聚光灯),由光源和目标点组成,两点可以分别调节,产生圆锥体或矩形锥体的照射区。TargetDirect(目标平行灯)和目标聚光灯的区别就是它产生的是圆桶形或方柱形的照射区域,可用来模拟自然光线照射效果。可作为主光源进行投射阴影。FreeSpot(自由聚光灯)与目标聚光灯基本相同,产生锥形的照射区域,只是无目标点可调。FreeDirect(自由平行光)与自由聚光灯相同也是无目标点可调,产生平行的照射区域,特别适合做一些动画的灯光效果。Omni(泛光灯),点状发光方式,向各个方向发射光线,类似于家中的白炽灯,适合做高光,还可做特殊光源。以上灯光在建立之后都可以进行类型转换,阴影设置,倍增参数聚光区和衰减区的调整。比如室内灯光的建立要以一盏灯为主光源,建立阴影,照亮全局,其他灯光都可用排除法只照射物体本身,其他物体不被光源影响,这样就达到了单独照射某一物体的效果。桌椅、沙发等物体都在统一的灯光照射下既打亮了物体又有整体感。Skylight(天光)主要模拟日光效果,它就像一个巨大的圆形屋顶覆盖在整个场景之上,因而可从各个方向对场景进行照射,可以很好地模拟天光的漫反射效果。 4摄影机 就是为建筑装饰效果图选择合适的角度,决定画面的构图,影响场景建模。3DSMAX提供了两种摄影机:目标摄影机和自由摄影机。区别在于目标摄影机有目标点,而自由摄影机没有目标点。前者适合用于建筑装饰效果图的应用,后者应用于动画的制作,它的方向能够随着路径的变化自由变化。常用的手法是仰视、俯视和平视。相机一般在顶视图左侧的位置,从左侧观看符合人的观察角度,这样看建筑物就比较高大、雄伟。但作鸟瞰图时,多采用俯视,以便为效果图渲染出更加精彩的大视野画面。平视手法一般应用在室内装饰效果图内。 5渲染 3DSMAX中渲染三维场景时,首先采用低分辨率渲染观察效果,然后在输出正图时采用需要的分辨率进行渲染输出。比如要输出一张A3的图纸,要用3508(宽)×4961(高)像素,分辨率300像素/英寸,输出分辨率尺寸的计算方法可在Photoshop中计算,建一张A3的新文件就可查看到宽、高、分辨率的尺寸。渲染文件的格式也是非常重要的,常用的有BMP、EPS、TIF、JPG、TGA等图像格式。BMP格式是Windows的图像格式,其文件太大不便于保存。TIF格式主要用于输出要求较高的出版、印刷等设计领域。JPG格式最大的特点是压缩量大、文件小、有一定损失但对于我们非专业输出是看不出来的。TGA是建筑效果图最实用的格式,它可以利用Alpha通道来分离背景和建筑物体。还有TGA可以生成序列图像来制作动画。其他动画文件格式AVI、MOV也是常用的。 6Photoshop后期制作 在后期处理过程中,通常要添加更加生动真实的素材,如人物、汽车、天空、植物和相关的配景等使场景更完善,以达到统一、协调、逼真的效果。采用图像编辑软件Photoshop来制作完成。配景素材添加充分利用图层、蒙板、调整色阶、曲线、亮度、对比度等工具来增强画面的效果。计算机三维建模工作是一项复杂、细致的工作,由于最后的要求不同建模时还要考虑到材质、灯光、渲染方面的问题,所以考虑建模的方法是实现最佳效果的有效途径。要多研究建模的方法,即使一个软件其建模的方法也不尽相同,平时多学习命令熟悉使用方法。多学几个软件建模,既简单又提高工作效率。平时多积累一些材质、模型以及贴图、后期制作的素材,这样用起来既方便,又能节省时间,还能提高工作效率。绘制建筑装饰效果图是一门新的学科,工程师和设计人员在掌握了专业知识的同时也应掌握绘制建筑装饰效果图的方法,还要有一定的美学知识、艺术的想象力和创造力,这样才能设计出更优秀的作品,绘出精美逼真的建筑装饰效果图来。 作者:赵岩峰 胡永刚 单位:齐齐哈尔理工职业学院 齐齐哈尔业之峰美家装饰工程有限公司
力学基础论文:系统动力学基础课程设计论文 1“系统动力学基础”课程的基本情况 “系统动力学基础”是国防科学技术大学系统工程专业本科学员的专业选修课。系统动力学可以为复杂非线性系统的系统分析、系统规划和系统预测提供一种基于因果关系的定性与定量相结合的理论和方法。课程有助于提高学员系统思维、整体思维、因果思维能力,以及利用建模仿真方法和工具解决实际问题的能力。课程主要教材为王其藩著的《系统动力学》,总计30学时,其中讲授24学时,实践4学时,考核2学时。 2“系统动力学基础”课程教学准备 2.1了解授课对象的基本情况 想要上好一门课,首先必须了解授课对象的专业、人数、学科背景,以及专业的培养方案、课程体系等基本情况。可以采用集体座谈、个别交流等方式到学员队进行前期调研,了解学员对课程的预期时间精力投入情况,对课程的期望和需求以及学员的个性、情感等基本情况。明确本课程在人才培养体系中的地位、作用,梳理学科知识网络,明确本课程相关的先导课程和后续相关课程。例如,与本课程密切相关的预修课程包括高等数学、计算方法、计算机程序设计、自动控制原理、系统工程原理。通过与学员前期交流,可以了解学员现有知识体系以及对先导课程的掌握情况,这样在课程设计和讲授时就能够有的放矢,因材施教。 2.2教材选取 教材选取是前期准备的重要环节。系统动力学有一些国内外相关教材专著,其中王其藩的经典教材《系统动力学》内容充实,基础理论方法阐述较全面系统,引入较新的Vensim系统动力学图形化建模仿真软件,理论实践结合较好,比较适合作为基本教材。钟永光等人编著的“十一五”部级规划教材侧重培养系统思维主线,弱化微分方程式等数学知识,对动态系统的行为模式与结构、因果回路图和存量流量图的绘制原则,复杂系统基模等概念阐述较为清晰,是对基本教材的有益补充。其他相关教材可作为课程课外读物,例如《系统动力学与计算机仿真》虽然教材内容和实验软件比较陈旧,但是教学实例非常丰富。《系统思考和系统动力学的理论与实践》《社会系统动力学:政策研究的原理、方法和应用》《环境模拟:环境系统的系统动力学模型导论》《第五项修炼:学习型组织的艺术与实务》《增长的极限》等教材阐述了系统动力学在不同领域的应用实例,有利于开拓学员的视野。 2.3教学交流 教学交流是进行课程准备、提高教学水平的重要途径。想上好本课程需要与学科和课程建设负责人、承担相关学科方向(特别是系统工程、管理科学与工程、仿真工程)课程任务的老师、教学岗老师、教学督导专家等进行交流研讨。作为新教员更需要积极参加各种教学培训、教学观摩活动,向有经验的老师虚心请教。此外,还可以通过观看国家视频公开课、MOOC、与国内外一流大学的同类课程(例如美国MIT的系统动力学课程)进行对比分析,充分借鉴国内外优秀课程的先进理念、经验,借鉴先进的建设成果。除了课前以外,整个教学过程中以及教学结束后都可以通过积极参加各类教学比赛、课件大赛、教学督导、撰写教学论文、申报教学成果奖等方式与教育教学界同行进行教学交流。 3“系统动力学基础”课程设计 3.1顶层设计 要想全面把握和上好一门课,需要从战略上对课程进行整体设计,需要非常用心地按照系统工程的原理和思想进行系统动力学课程的顶层设计。本课程面向系统工程、仿真工程、管理科学与工程专业本科生,重点突出系统动力学的理论与方法、建模和应用。课程涵盖系统动力学中的系统分析、建模、仿真、实验分析各个环节。目的是培养学员采用系统动力学方法分析和解决问题的能力,使其能够理解系统动力学的基本思想、建模原理、建模过程,能够应用系统动力学建模方法及仿真环境建立宏观层次的系统动力学模型,并通过仿真实验解决宏观层次的系统分析问题,从而提高学员解决实际问题的能力。在课程过程和方法设计上,除了进行基本概念方法讲授外,还需要展示系统动力学在社会、经济、生态、军事等特定领域中的应用,加强学员对系统动力学应用的直观认识。在此基础上结合具体应用问题,组织学员从系统动力学和科学实验角度认识世界和改造世界,形成科学的世界观和方法论,并采用系统动力学建模仿真软件开发相关的仿真模型,进行仿真实验和分析,从而培养和提高学员分析和解决实际问题的动手能力。 3.2教学内容 在教学内容选取上,应根据学科之间的内在联系、本课程在整个专业知识网络中的地位作用和学员的认知规律,科学论证和选取课程优秀内容和知识点、设计教学实践环节等。需要特别注意与其他相关课程的联系、呼应、分工、衔接。例如,一阶负反馈的基本概念在以前的自动控制原理等课程讲授过,本课程中就需要从系统动力学因果分析、定性定量建模、Vensim建模仿真实验分析全新的角度进行讲授。教学内容力求做到基础性、系统性、科学性、实用性和先进性的统一。本课程理论教学内容包括:系统动力学基本概念、建模原理和步骤;系统动力学建模技术(因果回路图、存量流量图、状态、速率、辅助变量和常数、参数、方程);系统动力学分析技术(简单和复杂系统结构和行为分析、振荡、延迟、基模、灵敏度与强壮性分析、模型精炼与重构、政策/决策分析)。本课程实践教学内容包括:系统动力学仿真实验技术(Vensim软件、函数、输入输出分析);一阶系统建模仿真实验、二阶系统建模仿真实验、应用系统动力学分析解决复杂军事问题。 3.3课程特色 每门课程都有其特殊性和独有的特点,本课程需要重点把握以下两个特点:一是突出理论与实践相结合的“双螺旋”主线。与一般的理论课或实验课不同,本课程是一门理论性与实践性结合非常紧密的课程。课程主要按照“案例引入—原理推导—软件实验—综合应用”的思路展开。因此,教学方法侧重于理论讲解与应用案例结合、抽象的理论知识与Vensim系统动力学软件实现相结合、培养学员综合解决现实应用问题的兴趣和能力。二是突出课程的系统特征、因果特征和动力学特征。通过课程学习,使学员能够建立系统辩证观,强调系统、整体的观点,通过对因果特征和动力学特征的讲解,使学员掌握联系、运动与发展的辩证观点。系统动力学与物理学中的动力学具有相似性,系统的结构相当于物理学中的“力”,系统状态随时间发展变化的系统行为相当于物理学中的“运动”。系统内部结构和反馈机制决定了复杂系统的行为模式和动态特征。系统动力学非常适合研究复杂系统随时间变化的问题,例如人口、经济、社会随时间的发展、兴盛与衰亡等。因此在课堂讲授时可以适当采用具有多媒体动画,仿真实验时特别需要展示系统随时间变化的动态特性。 4结语 “系统动力学基础”课程是锻炼学员系统思维、因果思维与提高动手能力,解决实际问题的理论性和实践性都很强的课程。实践证明,通过在教学准备阶段全面了解授课对象,精心选择教材,积极进行教学交流;在课程整体设计阶段系统做好顶层设计,科学选取教学内容,准确把握课程特色,教员为上好“系统动力学基础”做好了充分准备,为取得良好的教学效果奠定了坚实的基础。 作者:王文广杨峰李群单位:国防科学技术大学信息系统与管理学院 力学基础论文:牛顿力学基础研究论文 牛顿力学由于爱因斯坦注意了“落体失重”现象而建立的理论,有动摇牛顿力学基础的意义。当我又注意了“受力物体质量内部的压强梯度”现象时,抽象建立出关于物体内部新的空间概念及其物理量后,就补充了爱因斯坦的理论里只建立了“广义惯性运动”的方程,而缺“广义惯性力”的方程的缺憾,由此,总结出了新的原理(定律)系统,牛顿力学基础改革应该是阶段性的完成了。至于用此新基本定律怎么协调牛顿力学的机械能部分,还没有深入探讨。 牛顿力学基础改革提纲 马英卓 提要: 牛顿力学由于爱因斯坦注意了“落体失重”现象而建立的理论,有动摇牛顿力学基础的意义。当我又注意了“受力物体质量内部的压强梯度”现象时,抽象建立出关于物体内部新的空间概念及其物理量后,就补充了爱因斯坦的理论里只建立了“广义惯性运动”的方程,而缺“广义惯性力”的方程的缺憾,由此,总结出了新的原理(定律)系统,牛顿力学基础改革应该是阶段性的完成了。至于用此新基本定律怎么协调牛顿力学的机械能部分,还没有深入探讨。 【关键词】牛顿力学;引力;等效原理;参考系。 一、前言 我在7年前,在互联网上发表了若干关于牛顿力学基础变革的文章,到现在我写此文章的时候,有许多关于物理论文的网站都在陆续转载我的文章,而且有的人还问我:什么时候写出系统的书来。由于我一直独立地搞比较复杂的技术装备研发工作(不搞我就没有饭吃),就没有时间与精力写比较详细的系统的此内容的书来。又由于在有生之年,我也可能来不及写出比较系统的书来。所以,我就先写一个提纲性质的文章,以对我以前其内容比较分散的多篇文章,提供补充与导读。也许我来不及写出系统的专著就离开这个世界,那么,我想,后人就可以根据我的此文章及其它文章,会写出比较系统内容的书来的。 可以说,牛顿力学如果不涉及“引力”方面的内容,应该是个相当的完整与自洽的原理性的理论体系。问题是,引力问题实在是与牛顿力学不可分割的方面(都是同样的物体概念、同样的质量概念),不能把引力某个方面的问题与牛顿力学分割开来。但是,引力问题的牛顿表述,实在是存在许多的不自洽的方面。问题出在哪些方面?其根源在哪里?这是应该清醒地认识到的。爱因斯坦对一个“落体失重”现象与经验事实的注意,引发了牛顿力学基础变革的导火索,然而,遗憾的是爱因斯坦没有完成其基础的最后的变革。为什么爱因斯坦没有完成如此的变革?问题出在哪里?这也是要深入的考察的。我对此方面的问题,进行了长期的探索与考察,我自己认为基本上解决了此方面的许多的问题。下面,我就用提纲性质来阐述此方面的内容。看此提纲的内容应该随时参考我在网上的有关的多篇文章(见后面的参考文献),因为那里可以得到其中提纲里说的有的具体内容。 二、牛顿力学的哲学原则前提 (一)属性问题 1、牛顿力学实质就是关于物体“惯性”方面的经典物理学科(区别于实际物体的其他属性的经典物理学科,比如电性质与磁性质等),是属于适用于宏观世界的物理学科(意味整体天体与微观的客体不同性质) 2、a)属性没有大小问题;b)属性是物体由于某个独特特征而本身具有的,属性是在对它物的关系中体现出来,不同的关系有不同的体现,但是,必须穷举其不同的体现,才可以完全的体现其属性内涵。关系不是属性,关系不决定于属性。像马赫说的什么一个物体的惯性是由宇宙中无数天体关系的总和而决定的说法本身,就是违背了此属性原则。;c)属性没有起源问题(其属性的载体有来源与起源问题)。 3、物体的惯性是由于物体本身有质量的特征而仅是本身具有的属性,它对他物的关系的体现有两个:运动状态(位置关系);惯性力(作用关系)。缺一不可。以往都仅是把惯性用运动状态来说明,而忽视了“惯性力”方面的体现。这是我们对牛顿力学思维要改变及遵循的基本前提之一。物体的惯性与其表现仅与其所处的空间背景的相应的位置有直接的关系。如果说宇宙中其他因素影响,最多也是间接地影响了物体空间背景的物理性质,而间接地影响了物体惯性的“表现”而已。 (二)参考系问题。 1、原则性问题: a)在牛顿力学方面,我们必须有个抽象的理论思维角度与实际的具体的运用的区分问题,否则,我们的理论思维是混乱的。 b)在抽象的理论思维方面,作为抽象的原理角度,是在一定的条件下,物体的属性有某些对它物关系的体现结果,来说明其属性含义。就是原理的表述结构。 c)在具体的运用理论原理时,往往是寻找其具体的情况是否适合与近似适合原理条件的问题。不能把具体的问题作为抽象的理论角度来对待。 2、参考系是原理的涉及运动方面的描述工具: a)在理论抽象角度,参考系实际上就是坐标系。 b)具体操作方面,参考系也是涉及物体系统作为参照物来确定其坐标系原点的含义。 c)但是,目前参考系方面的概念,有许多的错误认识。其最大的错误就是把参考系(坐标系)的空间当做了有物理性质的空间,而且可以随着参考系的不同的运动状态或不同形式的坐标系(比如直角坐标系对应牛顿力学空间,曲线坐标对应引力场等),有不同的空间物理性质。这实在是引起物理理论思维混乱的根源之一。 d)所以,必须解决此混乱的问题。在“理论”上,必须重新约定其合理的参考系问题。下面就约定其中的原则。 3、原理抽象角度上的约定: (1)可以假定在一个有“物理性质的空间背景”(这应该是理论的新基本概念)条件下,再在其中约定一个参考系(坐标系),其参考系作为基准参考系(也是理论的新基本概念)。 (2)单纯的参考系(坐标系)及其内的空间,没有物理性质,仅是几何性质。 (3)只有基准参考系可以代表其物理性质的空间背景。其他的参考系都仅是几何描述工具性质。力学里的原理性质的物理定律,只在其基准参考系中运用是有效的。比如,教材里说的“虚构惯性力”的问题,就是把仅适用于基准参考系下的牛顿第二定律才适用的问题,错误地用于加速系(确定此加速系本身,就是意味在基准参考系的前提下确定的,而此加速系没有物理性质),而出现了“虚构惯性力”的问题。这就是违背了此条的“约定”。 (4)其他参考系里描述的定律,必须变换回基准参考系后,才是原理性质的定律的正确解释(反之可以是推论性质的定律)。比如科里奥利力问题,完全可以用“在牛顿背景空间里“静止”基准坐标系来描述旋转坐标系(没有物理性质),然后,把其物体随着旋转坐标系的相应的运动表述,转化为基准坐标系的表述(坐标系的变换问题),其中的物体的运动状态,就是受力与否的状态,此受力(外力)状态,就有了准确与明确的物理意义。反之,科氏力的公式本身,就可以是原理性质定律的推论性质的公式。 (5)各种形式的坐标系(比如以形式角度的直角坐标系与各种曲线坐标系等)不能对应各种物理性质的空间背景,因为单纯的坐标系没有物理性质。当然,对于某种物理性质的空间背景的基准参考系的确立,也可以选择适合描述的参考系形式,但是,绝不能就以为此参考系本身有物理性质。 (6)参考系问题,就是其原理条件以及操作性的问题,(原理性质的数学公式应该不涉及坐标系的表达形式)所以,涉及实际的具体的运用参考系时,必须是先考察哪些具体的空间状态近似其抽象原理的空间背景条件,来近似的运用。 (7)目前的力学理论里的“惯性参考系”与“非惯性参考系”的概念必须取消。因为它违背了上述的约定的原则。这是目前引起物理理论思维混乱的最重要的根源之一。 (8)对于从一百年来的“是否有绝对参考系及优越参考系”的争论,实在是应该结束了。这是具体情况具体对待的操作性的问题,不是抽象理论的原理问题。至于有没有绝对参考系,也许人为的用某实验装置可以确定其宇宙中的绝对静止点。但是,在一般的情况下,还是没有必要的。 三、牛顿力学优秀的认识缺陷(除了引力方面) 1.实际上,现在的牛顿力学有个前提条件,就是在一个隐含的有物理性质的“空间背景”下适用的理论。然而,都忽略了。(所谓的绝对空间的空间背景,有各向同性物理性质。只有在引力场作为空间背景与其对比,才有此明确的认识。) 2.牛顿力学,现在的教材都把真正的“惯性力”给取消了,严重地影响了对其全面的准确的实质性的认识。惯性力是由于物体本是惯性的原因,对它物(外力)的直接作用。或者说,是对外力的反作用力。(这是目前教材里最关键的没有认识到的问题,这是引起学生认为力学难学的关键根源之一。没有“惯性力”的真实认识的牛顿力学,无论如何都是最大的缺憾。因为你已经讲了“惯性”,怎么没有“惯性力”?惯性不仅仅体现在惯性运动上,也必须有惯性力(非惯性运动)的因素,才可以真正的全面的认识与理解“惯性”。(牛顿力学就是关于惯性的力学) 3.牛顿力学三定律是其理论的原理性质的优秀定律。 a)其中的第一定律是对惯性的语言描述的性质(包含有外力方面的内容,但是以往都忽略了此方面,这是一个“硬币”的两面,缺一不可。惯性有被动与主动的对立统一性。这方面的问题,在以前我的文章里已经说过了); b)而第二定律是对第一定律的数学表述性质(最重要的,目前还没有认为第二定律就是:“合外力(不为零)是用物体的惯性力—ma来量度的”实质认识。)(也包含了没有外力情况的惯性运动状态内容——加速度a=0.); c)第三定律,应该是“体系”定律,不专门是属于“惯性”方面,是与其他力学建立联系的定律(外力,可以包含各种性质的力)。 4.牛顿力学里还有惯性离心力与科里奥利力的表现形式,都是属于惯性力。都可以归结于原理性质的惯性力。但是,目前教材里取消惯性离心力是错误的,而科氏力也没有详细的说明是惯性力由于物体的运动状态的参考系特征的不同,而表现出来的不同形式。其中最主要的认识误区就是没有把“惯性力”作为物体本身惯性属性的原因的对外力的反作用力来看的。 四、爱因斯坦突破的局限性 (一)爱因斯坦的突破 作为爱因斯坦一生总是值得激动与高兴的事,就是“发现”了自由落体的“失重”给牛顿力学基础提出的“难题”。此方面我就不多说了,可以看我的相关的文章。其中最大的意义,就是取消了“引力”认识。(引力的本质就是牛顿在没有引力场概念的情况下对重力现象的错误理解,这是历史的局限性造成的。虽然他反对超距的引力存在)。如此的“自由落体失重”现象让爱因斯坦得出了一个结论,这是我几乎在我的每篇文章里都要提到的,爱因斯坦在《狭义与广义相对论的浅说》著作里加重点号的话:“物体的同一性质按照不同的处境或表现为‘惯性’,或表现为‘重性’。”(把重性与惯性联系起来,而把外力性质的“引力”取消了,具有颠覆与改变牛顿力学基础的意义)这正是爱因斯坦所要表达的优秀新认识,可惜,到最后也没有完成他想建立新的牛顿力学基础的原理性质的理论。爱因斯坦晚年的哀叹:没有建立一个有用的概念。这说明什么,就是说一个新的原理总是伴随着一个新的基本概念产生的,这才标志着更深入的认识性质。广义相对论是没有找到把此“话”提升为真正的理论原理的表达方式的情况下的畸形理论系统,我就不在此方面赘述了。在我以前的多篇文章里已经大量的说明了。问题的关键就是,当你由此建立了一个新的合理的原理后,还有必要去趟过去由于不明确的认识形成的理论浑水吗! (二)爱因斯坦的“落体失重”引起的突破的片面性。 1.作为爱因斯坦的那句话,对牛顿力学基础的变革:就是牛顿力学只有一个背景空间,而惯性主要是其空间里的内容。而物体的本身“重性”的体现,当做了外力性质的虚构的“引力”原因。但是,其“不同处境”,就是给了牛顿力学与其原来的背景空间“平权”的另一个具有物理性质的背景空间,就是“引力场”。而把牛顿力学里的物体的原来看来不同的属性(牛顿惯性与重性)归于了一个属性,就是“广义惯性”。所以,用下面来对比一下所做的基础上的变革: a)牛顿力学是一个空间背景,同一个物体,两个性质(惯性质量与引力质量); b)而爱因斯坦的改变:就是两个空间背景(牛顿力学均匀空间与重力场空间),同一个物体,一个性质(广义惯性)。 2.仅仅如此的新突破,还是欠缺一个环节,就是可以描述在此不同的背景空间里的“广义惯性运动的不同状态”,但是,缺乏的是,又怎么必须要涉及到“广义惯性力”的不同状态呢?爱因斯坦的广义相对论仅是描述了“广义惯性运动状态”的理论(虽然是在所谓的“光”测地线角度来表达的,而且用复杂的数学工具来建立的方程)。这就是爱因斯坦没有解决的方面。缺一个方程,其方程就是描述“广义惯性力”的。但是,怎么区分“广义惯性运动”与“广义惯性力”在不同的背景空间里的问题,没有解决。而“仅用局域惯性系”(可以化为物体内部空间的小p为零的状态,见后面的说明。)还仅是涉及“广义惯性运动”的方面。对于如此的缺憾,我就在物体内部的空间状态上有了进一步的突破,从而补充了其缺憾。没有此补充,就无法更深入的认识其实质问题。看下面。 五、物体内部空间的基本概念的产生而带来的新突破 1.关于物体内部在受力的情况下的内部空间问题,在此就不多赘述了,见我的名为《受力的物体内部到底发生了什么情况》。我在此节,仅是进一步说明其含义。 2.由于在以前我的文章里,涉及到物体内部空间的符号,是用希腊字母“内ρ”或用“P内”及小p来表示。但是,在没有“受力”的文章发出前,此方面的物理含义是没有详细说清楚的。所以,必须要看此“受力”文章,才可以有进一步的理解。 3.此“内部空间”的界定,必须是指物体有质量部分所占据“空间”。就是因为没有如此的界定,爱因斯坦才在此问题上困惑了一生(见他有关著作的补充附录里显示的如此方面的问题),这是影响他重新建立完整的牛顿力学基础原理理论的一个最主要的障碍。 4.必须有个新的物理量的建立与补充,牛顿力学基础的变革才可以基本完成。这个物理量,就是独立的重力场强度。(引力场强度,原来只用牛顿引力公式的物理量,但仅是经验公式的性质,不是原理性质的物理量)在我以前的文章里通常用大P(或外P)表示,(名称可以成为“坦”) 5.这个“坦”的物理量,也是物体内部空间的物理量(量纲相同)。可以说,实际的重力场强度是不均匀分布的(引力势二阶导不为零),但是,一般的来说,物体内部空间的“坦”可以是均匀分布的。(容易建立相关的许多的数学描述内容) 6.这个物体内部的空间物理量之所以说是独立的,是因为可以直接的建立起抽象的“p内”与具体物体(各种物态)内部状态(压强梯度)的“经验”层次的对应关系。如此的压强梯度可以造成具体的物体内部的许多相应的物理变化,比如,一个惯性运动的玻璃瓶撞上刚性障碍物,就破碎了,就是可以用此内部p的大小来作为原因来解释(内部压强梯度迅速变化)。当然,也可以想象如果有这么个引力场强度也是如此的数值,那么,就是不“碰撞”而静止在其引力场内,也会破碎的。也就是说,内p相当于引力场内“静止”的小范围的某数值,也是物体内部的“引力场”。(引力场的空间可以不涉及质量的空间,而物体内部的“引力场”的范围必须是物体的质量所占据的空间,这是必须要强调的“界定”问题。)此段的说明,就是说,已经有了新的概念与物理量,有了新的物理解释的依据内容。以前的力学就是没有建立如此的物理关系。以后的力学,就有了一个新的认识角度,就是把受力的物体内部的物理变化可以有一个新的原因来解释了。这就是新的知识。虽然以前的人们都知道有此现象,但是,没有建立起受力与物体内部物理性质的内在联系的原理性质的认识,或仅是经验的认识,而不是抽象理论层次的“本质”的认识。这就是在牛顿力学在基础上变革的最重要的补充方面。这有指导实践的意义。 7.如此的建立个新的物理量及概念,可以看出,相对于以前的关于弱等效原理的表述来说,这已经是属性性质的认识了,以前的认识还是经验的认识层次。比如,说人在没有引力场空间(牛顿背景空间)里的加速上升的升降机里的“有重”的感觉,等效于站在地面上的有重的感觉。感觉毕竟是没有看到问题的本质。实质上是,此有重的感觉是由于人的身体内部会有“压强梯度”情况出现,才是感觉出有重的原因。这就是其真正的实质的原因。至于强等效原理,则是应该慎重认识的,因为没有经验事实基础(不能成为原理理论性质的理论原理,也许而仅可以于构造理论的性质贴点边)。而爱因斯坦的光在“横向”射入没有引力场空间背景情况下的加速上升的升降机里的弯曲路线的“思维实验”,实质仅是运动学里的“速度的合成问题”,没有物理意义。所以如此角度的等效的对应引力场,认为引力场内光线弯曲的原因是如此,是没有道理的。所以强等效原理应该是没有经验事实基础的。 五、新的原理性质的优秀基本定律 当我把此物体的内部(有质量占据的空间)问题“抽象出来”,增加一个新的物理量后(与引力场强度物理量纲相同),就是说,在新的物体内部空间基本概念及物理量建立后。就有了建立新的牛顿力学原理性质的定律的条件了。于是,就在牛顿惯性与爱因斯坦前面的话基础上,建立了两个“统一”的原理公式(广义惯性力定律与广义惯性运动定律)。而且也做了习题解法的介绍。于是,爱因斯坦真正的改变牛顿力学基础(出发点)的目标与意义,应该说,就在我总结的原理公式那里得到了实现。详细的内容请看我后面列举的文章。此两个公式,不必要用复杂的数学工具,而仅用初等数学工具(矢量)就可以了,如此新的“定律”就可以直接进入中学的物理教材里。在此节,我做以下的补充说明。 1.此原理系统,仅是涉及到宏观物体(质量)与其占据的外部空间背景的物理关系。但是,由此,可以有一个新的观念,就是说,天体引力场系统应该仅是“主体与客体”的关系。主体提供引力场,而客体仅是作为“场的荷”意义。(原来的引力场内的物体的广义惯性力——重力是场强与质量的积的公式,已经是属于我的两个原理公式的“推论”性质了。)而原来认为牛顿引力公式里的两个物体(质量)之间直接存在“超距引力”的观念下来计算的思维模式,应该取消了。没有什么原来理解的二体与三体的引力问题了。这也是牛顿力学基础的很重要的变革方面之一。 2.新的原理性质的三个定律:a)广义惯性定律;b)广义惯性力定律(公式);c)广义惯性运动定律(公式)里,就有了两个公式了。如此就可以用此公式,可以根据其中的物理量的特殊情况推论出牛顿力学里的其他公式,同时也包含了“等效原理”的本质含义。这个意义就是,原来牛顿力学的没有内在关系的物理意义的公式,统一在这两个公式里,就有了确切的物理意义。于是,目前的牛顿力学教材里的许多的“模糊不清”的物理含义,就应该消失了。标志了在牛顿力学的范畴内的对自然界的更深入的认识,牛顿力学开始进化为新的阶段了。 3.此原理系统没有涉及引力场产生的根源问题,在此仅是给定一个引力场空间;其次没有涉及引力场的结构等方面的描述(这是另外的相对独立的物理学范畴),以及物体在引力场内的运动轨迹状态的等问题,这可以依据此原理系统进行复杂数学工具的延伸描述。而引力场本身问题,是个独立的需要继续研究的科学领域。至于,由引力场角度,用于宇宙学方面,我不多发表看法,因为,抽象的理论性质的宇宙与实际的我们在哈勃望远镜里看到的宇宙,不是一回事。(实际的宇宙本身的物理认识,我们才刚刚开始感性认识性质,而且我们需要知道的还大多不知道) 4.问题严重的是,现在把引力场的产生原因仅是归结于大质量,实在还是牛顿的认识,重力场应该是整体天体在演化过程中产生出来的,不是质量自然具有的,这方面我在以前的文章里做了说明——也是很重要的有待继续证明与证实的结论。 5.对于我总结的广义惯性三定律里的第一定律的语言表述,可能许多人都不可“理解”。是因为其中用的小p或内ρ为零来说明其广义惯性运动状态。实在是抽象。但是,如果你用“失重”角度来理解,就非常的容易了。但是,作为一个原理,是不能用“感性”非科学语言来表述的。必须是客观的抽象的角度来表述。它的语言表述仅是对属性的含义的表述。如果要理解其含义,也很简单,用感性的角度,就是说,凡是“失重”时候的物体(包括我们身体自身)的运动状态,都是广义惯性运动状态。反之,亦然。 6.我还是要着重的申明,我们必须放弃已经形成的某些牛顿力学观念与思维定势。比如,说什么也不理解,物体在重力场中的下落趋势,是由于物体的广义惯性,是物体“本能”地要下落,而总觉得有个无形的外力造成的。这就是需要超越我们的感性认识,达到抽象的理性的认识。必须知道,在自然界里,还有由于某属性物体,在某情况下,是可以“主动”改变自己的运动状态及主动作用其他物体的。在牛顿力学里的势能概念,也可以说就是说该物体由于有“能”,可以主动改变自身的运动状态,从而也就是解释了重力状态与自由落体运动状态的原因,而不是引力。静止在引力场内的物体(重力状态),可以看做获得了引力场的“能”,而不是虚构的“外力”性质的引力。 7.还有一个最重要的思维范式的变革问题,就是目前的教材里,把正在公转的物体(非平动)的惯性离心力,当做了有一种物体的外力(无形的,没有作用来源的力,说不清,反而取消了离心力)在作用,实际上是物体本身惯性原因,反作用于“阻止”其离心的外力(向心力的具体方面),另外,有的人把此情况当做了外力性质的离心力的“势”来看待也是错误的思维范式;而已经正在离心了,那就不是由于惯性离心力的问题了,而是惯性运动状态了。以此为例,可以引申至其他同类方面的认识转变,包括原来的引力思维模式。 七、最后的总结 1、牛顿力学变革后,也仅是关于物体的惯性(包括牛顿惯性与重性)的物理学科。或叫做惯性力学也可以。其中必须是有质量这个基本概念为标志。仅适用于宏观范畴。 2、牛顿力学里有个隐含的有物理性质的空间背景问题,而变革后,就有个两个背景空间前提:牛顿的各向同性空间背景与引力场空间背景。 3、在背景空间里,有个代表其空间背景的物理性质的参考系(坐标系),约定为基准参考系。所有惯性力学里的原理性质的公式,都必须在此基准参考系里有效,而其他非基准参考系里的公式变换回到基准参考系后才可以有确切的原理解释性质。 4、广义惯性力(包括牛顿惯性与重性——已经没有了虚构的引力与惯性力之说)是由于物体本身惯性的原因,对外力的直接反作用力。 5、牛顿的惯性运动状态概念已经变为只要是物体是“失重”(此失重的抽象说法是内部空间问题)的运动状态都是惯性运动状态。至于到底是什么运动状态,取决于物体所处的空间背景的特征。可以用新的定律来进行计算出其运动状态。 6、物体内部的有物理性质的空间,等同于引力场的很小的局部空间。可以直接的对应物体的具体形态的内部空间里“压强梯度”,可以作为此压强梯度产生的原因的说法,也可以间接地解释由于此压强梯度的具体物体内部的相应的物理变化现象。 7、此惯性力学(对牛顿力学的基础变革后的力学),仅是关于物体(质量)与其背景空间关系的问题,而对于背景空间本身的问题,不涉及,尤其是引力场背景空间本身的问题,不涉及。这个“本身”的问题,这是需要物理学继续研究的相对独立的范畴(比如熵空间与负熵空间的问题也涉及此“本身”问题)。 8、由于原来的牛顿力学里的许多公式,尤其是涉及重力及引力的公式,都比较分散,现在都统一的可以由新总结的广义惯性的三定律演绎出来,成为有特殊情况下的推论性质的定律或公式了。其意义就是变成了有内在物理关系的公式系统,标志了对该领域的物理意义的更深入的认识,也标志了理论的统一的自洽性。标志了牛顿力学进化为新的阶段。牛顿力学在基础上的此变革,将告一段落了。相应的就是需要教材的改革了。 9、如果说,是因为把某范畴物理学科里的分散的许多的物理公式及物理含义,可以用一两个公式把他们都包括进来,就构成了美的效果的话。那么,我所做的就有了如此的美学效果,但是,这与美学挂钩实在有点牵强。也许因为,人的本性厌恶思维的混乱,总是想用几句简单的话或几个简单的公式,就可以把思维条理化及简单化,就认识了世界,是人的本性使然。但是,如果人对世界的认识没有更深入的认识的追求,哪来的如此简单化?因为真理应该是简单明了的。不如此,仅仅是感性知识的积累或盲目的追求所谓的洋洋百万字的科学巨著的宏伟,那么如果如此,我们有限的人生该怎么过?我总是有个感觉,就是凡是要用几百万字的巨著才以为可以说清楚某个知识的意义,其本身实际上就意味没有认识到其中的真理,只有不断深入的认识世界,才会把复杂的问题简单化。问题是哪些知识是科学里的该抛弃的垃圾与泡沫?哪些知识是科学里的精华。这也许是不断往复的过程。 力学基础论文:以理论力学为例浅议高校基础课的课堂教学 摘要:针对基础课堂的特点,以理论力学课为例浅议在基础课教学过程中,有意识的采用一些讲课技巧增加课堂的趣味性、生动活泼性,以激发学生的学习兴趣、学习动力和创新能力。 关键词:课堂教学;理论力学;基础课 1、课堂教学的概念和优缺点 1789年法国大革命后,为适应在进行的战争迫切的需要,工程师做筑堡垒、修道路、建桥梁以及有关枪炮方面的工作,1795年正式成立了巴黎综合工科学校,这所学校规定学生在进入学习各个具体工程部门之前,都必须学好数学、力学、物理、化学等课程,开始有了基础课和专业课的区分。这所学校的成立是真正现工科高等教育的开始,与以往学校采用师徒之间个别传授教学方式不同的是,这所学校开创了对学生集体授课的教学方式,而集体授课的教学方式即我们现在的课堂教学[1]。 课堂教学,是把年龄和知识程度相同或相近的学生,编成固定人数的班级集体;按各门学科教学大纲规定的内容,组织教材和选择适当的教学方法;并根据固定的时间表,向全班学生进行授课的教学组织形式。课堂教学是教育教学中普遍使用的一种手段,它是教师给学生传授知识和技能的全过程,它主要包括教师讲解,学生问答,教学活动以及教学过程中使用的所有教具。也称“班级上课制”。 班级教学的主要优点有:第一把相同或相近年龄和知识程度的学生编为班级,使他们成为一个集体,可以相互促进和提高;第二教师按固定的时间表同时对几十名学生进行教学,扩大了教育对象,加快了教学进度,提高了教学工作效率;再者在教学内容和教学时间方面有统一的规定和要求,使教学能有计划、有组织地进行,有利于提高教学质量和发展教育事业;最后各门学科轮流交替上课,既能扩大学生的知识领域,又可以提高学习兴趣和效果,减轻学习疲劳。班级教学的出现是教育史上一个重大的进步,但其也存在着一定的局限性,主要是不能充分地适应学生的个别差异,照顾每个学生的兴趣、爱好和特长;同时又难以充分照顾优、差生的学习和发展。 2、以力学课堂教学为例浅议高校基础课的课堂教学现状 采矿工程、 土木工程、机械工程、航空航天等本科专业中,力学历来是重要的基础和专业基础课程,各校基础力学的课程占总学时的10%左右。传输给学生什么样的力学知识和如何传授力学知识是摆在力学教育工作者面前的重要课题,同时也构成了力学教育思想的基本内涵[2]。 但力学课程向来为公认的教师难教、学生难学的课程,一成不变的教材内容易使教师陷入照本宣科的尴尬,而学生面对许多远离生活与工程的知识点,亦经常雾里看花不得要领,有些学生上课分心或旷课、厌学或许也与为师者枯燥乏味的讲课有关。力学类基础课程课题教学所面临的问题几乎也是所有基础课面临的共同问题。因为基础课往往偏理论化、抽象化,与现实环境往往直接联系甚少,教师讲起来不形象具体并且可能具有一定的枯燥性,基础课因为与实际生活直接联系较少使得学生学起来感觉到云里雾里比较缥缈。 而理论化、抽象化又是基础课的特点,因为它们是解决专业课的基础,是建立解决现实生活中问题理论模型的基础,其地位对每个学科尤其是工科学科非常重要。如何将抽象、枯燥的基础课讲的形象化是目前所有基础课教师所面临的亟待改M的地方,如何对抽象、枯燥的基础课感兴趣的学并且学好学扎实,更是工科学生所面临的亟待解决的问题。 3、以理论力学课堂教学为例浅议基础课的课堂教学改进 教学过程不仅是讲课,也是心智的付出,应该尽量做到求新求变、生动、细致,吸引学生是首要,目的是培养学生的创新能力。在短短的90分钟授课时间内让学生思维高度活跃将学生注意力集中吸引到老师话题和所讲内容中,这是基础课教学中比较难的事情,本文以理论力学课程为例就此方面提出几点浅议。 理论力学课程几乎是所有工科类专业都要学习的一门力学基础课,也是力学类课程最早出现的一门学科(18世纪以前的力学基本上是以静力学为主,而静力学是理论力学第一部分,而动力学基础于17世纪末才完成)。如何将枯燥、抽象、公式多的理论力学课程上好,本文从提出以下几个建议。 3.1 重要的知识点与实际工程、生活应用联系起来 基础课程之所以枯燥、抽象,是因为许多重要的知识点都是从解决实际工程、生活问题抽象出来的理论模型和理论知识,课堂上单单讲解这些抽象出来的模型和知识当然枯燥乏味,但是如果在教学过程中将这些问题的实际意义还原,从其所解决的实际工程、生活问题讲起,这样学生听起来就感觉这是理论模型和理论知识点具有实际内涵和实际意义,学习起来将会觉得有意义有意思形象化的多。如理论力学中比较难以理解的光滑圆柱铰链约束可从生活中的剪刀讲起。 3.2 重要公式的数学思想介绍清晰 基础课尤其是工科基础课,每个重要公式和理论模型均由其数学思想和模型建立原理,将这些数学思想和理论模型建立原理介绍清楚,学生能从根本上理解和推导这些公式,学习和理解起来才能更加清晰,也更利于他们的创新能力培养。如给出理论力学中非均布荷载合力公式时可给出其微积分的求解推导。 3.3 课堂中巧妙设问让学生思考并鼓励积极回答 面对理论基础课内容多、课时量减少而大纲要求没怎么变化、又要顾及学生理解掌握的现实情况,课堂教学时间总显得不够用,因此理论基础课越来越难以在课堂上给足教师提问、学生思考和提问的时间。但这样的教学效果并不好,如何在现实情况不理想的条件下课堂教学中给留出教师设问和学生思考提问的时间?以理论力学中受力分析图为例,教师在课堂教学时可以少举例但尽量做到所举例题具有代表性,可以有几种分析方法,循序渐进的引导学生采用不同分析方法作图。 3.4 教师的相关科研、国内外相关研究和课程涉及到的人文历史引入穿插于课堂教学 在基础课讲解过程中联系工程实际问题时,可巧妙穿插与之相关的国内外研究现状或教师自己所做与之相关的科研。如在将理论力学中桁架结构时,可穿插高压塔力学相关研究。深山中高压塔因为高压线的覆冰积雪或高压线随大风摆动,都非常有可能高压线断开甚至连带高压塔倒塌,高压塔倒塌会造成很大经济损失,所以现在比较热门的力学相关研究之一就是如何在高压线断开的情况下高压塔不倒塌。另一方面,在基础课讲解中会涉及到非常多的历史名人,可以适当引入历史名人的相关历史,增加基础课的趣味性,如介绍到牛顿定律时可还原牛顿的另一面,等等。这些内容的有意识引入都可以增加课堂的趣味性活泼生动性。 4、结论 基础课一般都具有非常理论化、抽象化和枯燥的特点,教师教学容易陷入照本宣科,而学生学起来也容易感到枯燥无味。本文主要针对基础课的以上特点,以理论力学课为例对基础课的课堂教学提出了几点改进建议,以增加课堂的趣味性、生动活泼性,可以更好的激发学生的学习兴趣、学习动力和创新能力。 通讯作者:郑恒伟 力学基础论文:环保理念下“土力学与地基基础”课程教学内容改革探索 【摘 要】本文对环保理念下进行“土力学与地基基础”课程教学热莞母锏谋匾性进行分析,提出从基坑工程、地基处理工程、基础工程、旧建筑物基础的再利用、岩土工程灾害、实验实训教学等方面对“土力学与地基基础”课程教学内容进行改革。 【关键词】环保理念 土力学与地基基础 教学内容 改革 传统的“土力学与地基基础”是以完成工程地基基础的设计施工为目的,没有考虑施工过程对环境的影响和破坏。随着建筑用地的减少,建筑物的逐渐密集,岩土工程发展与环境的矛盾日益突出,目前形势下必须考虑和分析岩土工程对环境的影响,在环保理念下设计和施工地基基础工程。本文探讨环保理念下“土力学与地基基础”课程教学内容的改革。 一、环保理念下“土力学与地基基础”课程教学内容改革的必要性 教学是提高人们解决岩土工程发展与环境矛盾的关键途径,在环保理念下进行“土力学与地基基础”课程教学内容改革,是由“土力学与地基基础”课程研究内容本身、课程的授课对象所决定的。 “土力学与地基基础”课程内容是由“土力学”与“地基基础”两部分内容构成,“土力学”主要研究土的物理力学性质,“地基基础”主要研究“土力学”在工程实践中的应用。可以说“土力学与地基基础”就是指导人们如何改变地理地貌。环境的恶化会制约岩土工程的实施,而工程活动也进一步影响了环境,是工程活动的环境双重性的具体体现。所以,在“土力学与地基基础”教学中进行课程教学内容改革成为必然和必需。 “土力学与地基基础”的授课对象决定了教学中进行教学内容改革的必要性。岩土工程环境的恶化问题虽然是由于过度开发、规划的不合理等引起,但说到底其根源在人的思想。“土力学与地基基础”主要针对土建类专业学生开设,他们是以后从事土木工程的设计和施工的高端技能人才,在他们走上工作岗位之前接受一些环保理念,才能在工作岗位上基于环保理念开展工作。 二、环保理念下“土力学与地基基础”课程教学内容改革 在考虑环境影响的前提下,土木工程师考虑的问题就不仅仅是工程技术问题,还需要考虑工程对环境的影响。在“土力学与地基基础”教学中,考虑到对环境的影响,可以在基坑工程、地基处理工程、基础工程、已有建筑物基础的再利用、岩土工程灾害、实验实训教学等方面进行教学内容补充和改革。 (一)基坑工程方面。在基坑开挖中常常需要降低地下水水位,常用的降低地下水位的方法是井点降水法。由于水位下降导致土的自重应力增加,从而引起地面沉降,引起邻近建筑物的倾斜、开裂。基坑开挖时,基坑内外存在一定的水头差,当水力坡降较大时会引起基坑坍塌及开裂等问题。采用“按需降水”的理念对地下水的施工进行指导,这样既减少了地下水环境的变化和建造成本,又降低了地下水变化对邻近建筑物的影响。 基坑开挖对周边环境的影响除了地下水的作用外,主动土压力作用也不可忽视,它可使得侧壁土体向坑内及垂直向下产生位移,导致基坑支护结构破坏而导致基坑失稳,另外基坑支护结构的破坏还会导致基底隆起,同时基坑支护结构的变形和位移也会影响邻近的建筑物的安全,因此在基坑的开挖支护中一定要考虑到对相邻建筑物的影响。 (二)地基处理工程方面。根据地基土的性质不同,相应的地基处理有多种方法,对环境的影响也各不相同。比如,化学灌浆法是将水玻璃或其他化学浆液压入土的孔隙中,使土胶结成整块,从而提高土的强度和抗水性。但是,在施工中浆液尚未固化,加上注浆是在一定压力下进行,如防护措施不当会导致浆液向外围扩散,污染周围土质和水源。再如,强夯法处理地基时,强夯时产生的巨大冲击能量使附近的场地下沉或隆起,并以冲击波向外传播,对周围土体和建筑物产生扰动影响,同时产生震动和噪声等环境公害,对人的身心健康造成危害。 再如,土工袋是将素土、掺石灰或水泥的普通土、砂 砾、矿渣、建筑渣土等装在土工布缝制的编织袋内以用来增强地基承载力、控制地基沉降(特别是不均匀沉降)、减小行车振动对路基的影响。这是一种古老的地基处理方法,现在已被赋予了全新的含义,并被广泛应用于铁路、公路路基和房屋基础等永久性建筑地基处理中。 因此,在以上课程内容的讲授过程中,也可以适时地渗透环境保护的理念。在环保理念的指导下,工程的设计和施工要求更高,反过来也会对土力学及地基基础的发展起到极大的推动作用。 (三)基础工程方面。预制桩由于承载力高、质量容易保证、施工工期短而被广泛应用。预制桩的沉桩根据施工方法可以分为静力压桩和动力压桩。静力压桩施工过程中震动小、噪声小、没有泥浆污染等,在软土地区有广泛应用。但是,静力压桩有挤土效应,特别是饱和软土地区,由于挤土引起的超孔隙水压力导致地基产生水平和竖直位移,对邻近的建筑物造成不利影响。而动力压桩震动大、噪声大、如果防护措施不当,容易产生泥浆污染。应该根据周围环境,采取适当的沉桩方法。 (四)旧建筑基础在新建筑建设中的再利用。随着经济的发展,城市规模的扩大,城市中建筑物的更新速度加快,特别是在城市的关键地段更是如此,由于土地价格的提高,为充分利用土地资源,往往新建建筑比拟拆的旧建筑更高、更大,这种拆旧建新的做法是当今城市改造的必然选择。拟拆的旧建筑的基础对将在其原址上新建的建筑来说,将产生相当的影响,若旧建筑基础为天然地基上的浅基础,对新建筑物的影响就较小,若旧建筑的基础为桩基础,则对新建筑的影响就大了。在条件允许的情况下,全部或部分利用旧桩基,不足部分补打新桩,不失为一种经济可行的选择。 (五)岩土工程灾害。随着土木工程建设的逐年投入,天然的地质灾害发生的频率也加大了,对我们的影响加大了,人们的工程活动引发的岩土工程灾害也在加剧。例如大量开采深层地下水,使不少地方出现地表的大面积下沉,引发地表塌陷、地裂缝。建筑垃圾也污染了土地、空气与地下水。大规模的水利水电工程、高速公路、高速铁路工程可能引发次生地质灾害,例如崩塌、滑坡、泥石流、水土流失等。 (六)实验实训教学方面。地基土被污染后会造成其组成、结构和功能的变化。地基土受到污染,颗粒间的胶结盐类被溶蚀消解,胶结结构遭到破坏,胶结强度降低,土的孔隙比增大、压缩性增大,抗剪强度降低。为此,在土工试验的设计中,可以采用纯净土和污染土做平行试验的方法,比较得出环境污染对土的物理性质指标、抗剪强度指标和压缩性指标的影响,加深学生对污染土性质的了解。 以下以原生土浸清水作为样品纯净土A,以原生土浸废碱液27d作为样品污染土B做平行试验,得出的纯净土与污染土物理性质指标、抗剪强度指标和压缩性指标的试验结果。 1.物理性质指标试验。通过测定纯净土和污染土的物理性质指标,得出结果如表1所示。 可以从试验数据得出,土被污染后,其重度和干重度显著降低,而孔隙比、含水量、饱和度等指标明显增大。土的物理性质指标的变化必然引起土的抗剪强度和压缩性的变化。 2.抗剪强度指标试验。通过测定纯净土和污染土的抗剪强度指标,得出结果如表2所示。 试验数据说明,土被污染后,其粘聚力有所增大,而内摩擦角显著降低,故土体污染后强度总体来说是降低的。究其原因,是以为土的抗剪强度受土的物理性质和孔隙水压力的影响,而土体污染会改变土粒的矿物成分、土颗粒的形状和级配、密度、含水量和土的结构,从而改变土的抗剪强度指标。 3.压缩性指标试验。通过测定纯净土和污染土的压缩性指标,得出结果如表3所示。 试验数据说明,土被污染后,其压缩系数增大,压缩模量减小,所以土的压缩性提高。而土的承d力降低,故土体强度降低。 以上三个平行试验,没有过多地增加试验内容,但是通过两组数据对比,能够明显得出环境污染对土物理性质指标、抗剪强度指标和压缩性指标的影响,从而让学生了解到污染土的性质,认识到环境污染对工程的不利影响,也激发学生对保护环境的认同感。 【作者简介】张小礼(1978― ),甘肃天水人,广西水利电力职业技术学院讲师,研究方向:高职建筑工程技术专业教育;凌卫宁(1967― ),广西北流人,广西水利电力职业技术学院教授,研究方向:高职建筑工程技术专业教育。 力学基础论文:《弹性力学基础》课程课堂教学探讨 摘要:弹性力学是工科专业学生必须掌握的一门理论性很强的专业基础课程,本文从帮学生搭建课程的总体框架、注重工程实例与理论知识相结合及注重课堂的教学氛围这三个方面提出了一些如何提高学生学习兴趣,提升课堂教学质量的教学措施。 关键词:弹性力学;课堂教学;教学方法;形象化教学 一、引言 弹性力学[1],又称弹性理论,主要研究弹性体由于外力或温度改变等因素引起的弹性阶段的应力应变和位移,是固体力学的一个重要分支,是近代工程技术的必要基础之一,其相关理论在航空航天、建筑、机械、水利工程等工程领域具有广泛的应用[2,3]。 国内很多高等院校将其设置为工程力学、航空航天工程、土木工程、机械工程等工科专业的必修课程之一。《弹性力学基础》课程是本校飞行器动力工程专业的一门重要专业基础课程,它在专业培养过程中的作用是使学生在学习了《理论力学》、《材料力学》等力学课程的基础上,进一步系统地学习变形体力学的基本概念和研究方法,为学习诸如《航空发动机强度》、《弹塑性力学》、《疲劳与可靠性》等结构强度类后续专业课程打下坚实的力学理论基础。 从17世纪开始至今,弹性力学的发展经历了四个阶段:早期的基本规律探索阶段、理论体系成型阶段、工程应用阶段和分支发展阶段。无论从发展历史还是从理论体系上看,弹性力学都是一门理论性和应用性极强的课程:在理论上,它的研究方法非常缜密,基本概念和理论抽象、公式繁复,即使对一些经过简化的问题求解,也还需要大量地运用数学知识;在应用上,弹性力学引入了多种理论和分析方法,可以分析工程结构和材料受力之后的变形情况,需要学生对工程实践有一定的感性认识,能够将理论分析与工程实际联系起来,因此弹性力学对学生的数学基础和工程背景知识要求很高,属于难度系数较大的一门课[4]。目前,高等院校在弹性力学课程的教学中,大多从力学和数学的基本理论出发进行讲授,这种教学方式虽然具有理论性强、逻辑严谨等优点,但对学生(特别是工科学生)而言,课程内容存在直观性和趣味性差、抽象、难理解、与工程联系不足等缺点。不仅会让学生在学习中感觉内容枯燥深涩、解题过程复杂,进而丧失学习兴趣,同时也没有帮助他们建立起运用弹性力学知识解决工程实际问题的意识,大部分同学在学习完了弹性力学之后对其应用感到茫然。 笔者将结合个人教学实践,就如何有效激发学生的学习兴趣,提高课程的课堂教学效率,谈一些个人的理解和认识。 二、教学改革探讨 (一)帮学生搭建课程的总体框架 弹性力学中除了一系列基本方程外,还有大量的导出方程,这些方程的形式大多比较复杂,其推导对于本科生而言也比较烦琐,学生难以掌握每一计算公式。因此,在课程讲授过程中,需要梳理出一些让学生必须要掌握的重要基本方程,理解其物理意义。同时需要结合学生的认知,帮学生建立起弹性力学的总体框架,将弹性力学的基本公式串起来,可以让学生对一个知识点进行有针对性的学习,并培养学生对弹性力学问题的应用意识和思维能力。 以平面问题为例,首先让学生根据工程结构的特征判定属于何种平面问题,辨明已知条件和需求解问题;然后结合弹性力学的基本假设,从静力学、几何学、物理学三方面对弹性体进行分析,建立起三类方程,包括平衡微分方程、几何方程、物理方程,梳理三类方程之间的关联,并引入边界条件;最后让学生根据不同的基本未知函数和具体问题的特点提出相应的解法和步骤,弹性力学的基本解法有三种:按位移求解、按应力求解、混合求解,让学生掌握各类解法的特点和应用情况。 (二)注重工程实例与理论知识的结合 弹性力学是一门应用性很强的课程,在授课过程中不仅要考虑其数理逻辑的严谨性,还要兼顾到其与工程实际之间的联系,以达到提高学生解决工程实际问题能力的培养目标。本课程目前所选用的教材是高等教育出版社出版的由徐芝纶编写的《弹性力学简明教程》(第三版),该教材的优点是内容精炼、深入浅出,被许多工科院校所采用,但该教材中的工程实例较少,仅有的几个算例大多与水利工程相关,如压力隧洞等,缺乏与本专业密切相关的工程实例,这使得本专业的学生在课程学习中专业归属感不强,到处可见“数学”符号(实为力学物理量),学生常感觉弹性力学像数学,学习过程中找不到一个清晰的思路,理论知识与工程实际脱节严重。 为此,在教学的过程中,要注意将课程的知识点与本专业的工程实例结合起来,这样既可以提高学生学习弹性力学的兴趣,又可为后续的相关专业课程打下基础。如笔者在教学中,将航空发动机轮盘的强度计算这一工程问题穿插进课堂,引导学生从分析实际轮盘的结构特征和受载荷特征出发,如何将轮盘强度问题简化为一个运用弹性力学理论可以分析的简化模型,并介绍航空发动机轮盘设计中使用较多的“等厚圆环法”的基本概念。通过该算例的讲述,使学生不被弹性力学外表烦琐的数学公式和数学计算所迷惑,能在课程学习中抓住力学理论和概念的本质,不仅增加了学生学习本门课程的专业归属感,提升了他们的学习兴趣,培养了他们运用所学知识解决工程实际问题的意识和能力,还为他们后续的专业课程学习打下了基础。 (三)注重课堂的教学氛围 长时间面对那些枯燥无味的公式及繁杂的推导过程,很容易让学生或昏昏欲睡,或开小差,提不起学习的兴趣,降低了课堂学习效率。 笔者认为可以从以下两个方面来活跃课堂的教学氛围。 1.穿插历史小故事。弹性力学是一门具有丰富历史底蕴的传统学科,在整个发展史中,曾涌现出大量诸如纳维、圣维南、牛顿、柯西、虎克等著名科学家,他们的生平事迹和卓越成就往往引人入胜,在课堂教学时,可以将这些科学名人的生平趣事、人生历程、对力学发展的贡献等都融入相关知识点的讲解中。如笔者在介绍圣维南原理时,从纳维、柯西和圣维南三位同时期的法国科学家的人生轨迹和交集出发,引入圣维南原理产生的历史背景和对科学发展产生的巨大贡献,在讲述过程中,所有学生的注意力立刻被调动起来,大大激发了他们的学习兴趣,整个课堂氛围非常活跃。 2.引入形象化教学辅助工具。由于课时限制,教师不能安排试验环节,让学生较直观地认识课程知识点。为此,教师平时应多收集一些与课程内容相关的形象化的教学辅助工具,如某个试验的视频录像、某个软件的解决工程问题的模拟动画视频等。如笔者在介绍“常体力情况下边界条件和几何形状相同的材料的应力分布与材料无关”这一知识点时,就将光弹实验的原理、光弹实验过程的视频录像、运用有限元软件做的模拟动画在课堂上穿插着播放给学生看,大大提高了学生的学习兴趣,活跃了课堂氛围。 三、结语 弹性力学是工科专业学生必须掌握的一门理论性很强的专业基础课程,同时又具有很强的理论性、抽象性和高度概括性的特点,成为大多数学生眼中的一门既抽象、枯燥又难懂的“魔鬼课程”,本文从弹性力学课程的特点出发,结合自己多年的教学经验和对弹性力学这门课程的个人理解及认识,从帮学生搭建课程的总体框架、注重工程实例与理论知识相结合及注重课堂的教学氛围这三个方面提出了一些如何提高学生学习兴趣,提升课堂教学质量的教学措施,希望弹性力学的教学能向更好的方向迈进。 力学基础论文:专科类基础力学课程教学改革探究 【摘 要】通过对专科类学生学习现状的分析,结合基础类力学课程的特点,提出了以实践教学为主、将行动引导教学的理念和方法渗透融合到专科学生的基础力学教学中,重点培养专科学生的基本专业知识和高级技术实用技能。强调在教学过程中激发学生兴趣的重要性,以学生为主体自主学习的重要性,理论知识和实践能力紧密结合的重要性。 【关键词】基础力学课程;专科类;实践教学;行动引导教学;学习兴趣 0 引言 近些年,S着全国扩大招生规模和提高普遍教育水平,大学教育已渐成为大众教育,专科学生入取分数较低,同时由于地区差异,同类考生入取分数相差较大,水平差异显著,学生成绩参差不齐,专科学生在学习中存在基础知识不够扎实、学习能力较差等问题,尤其在学习理论知识很强的力学基础类课程时,学习兴趣不高,学习状态较差,学习效果不理想,因此专科类基础力学课程教学的改革是有必要的。 目前国内外各大高校对教学方法都在进行改革,世界知名高校先后向全球学习者推出了开放课程项目,引入MOOC进行混合教学模式的探索,大规模在线开放课程的教学方法已经演变为世界范围内高等教育教学的一种全新方式,我国包括清华大学、国防科技大学等也已经开始课堂教学与MOOC交叉混合进行的新尝试。省内高校燕山大学教务处长谈教学内容和教学方法的改革中提到了重视学生在教学中的主体地位,充分调动起积极性、主动性和创新性,充分利用现代教学手段积极开展CAI教学。其他高校也一直在教学改革上下功夫,包括教学思想、方法、教学内容、考核方式在内的全面改革新模式。现代的教学方法不仅仅局限于传统的讲授法、谈论法、演示法、练习法和读书指导法,而是充分利用现代教学手段、灵活运用各种教学方式。 随着多年来教学方法的改革和不断进步,教学方法和教学新模式大部分是针对本科学生来说的,对于专科生特定的教学方法改革还是很少。本文提出了在力学基础课程中以行动引导教学的实践教学方法,重在激发学生的学习兴趣,教师引导学生自主学习,结合学生专业将理论知识和生产实践紧密结合起来,将专科生培养成具有专业知识和技能的中、高级人才、技术实用型人才。 1 基础力学课程的特点 基础力学课程是高等院校理工类专业不可缺少的一门必修专业基础课程,尤其对于土建和机械相关专业来说非常重要,应用力学所学的基本知识和基本原理,分析和研究机械运动规律、研究建筑结构中构件在各种条件下的力学性能等,为专业课程的学习奠定理论基础。基础力学课程的特点是概念多、公式多、假设和推导多,内容繁杂、抽象、枯燥,有一定的理论深度,学好这门课程需要良好的数学、物理基础,同时基础力学课程逻辑性强,系统性强。这对于基础知识较差,理解问题不透彻的专科学生来说学习掌握好基础力学课程存在难度,学生普遍感到教学内容枯燥、晦涩难懂,提不起兴趣,接连几次听不懂后就感觉这门课程没有收获而产生厌学情绪,基础知识都掌握不了,就更不用说发挥创新,活学活用了。 解决和协调专科学生在基础力学学习中遇到的问题是迫切的。专科教育与本科不同,本科教育培养学生扎实的掌握本门学科的基础理论,专门知识和基本技能,并具有从事科学研究工作或担当专门技术工作初步能力的高级人才,专科教育则是培养某种具有专业知识和技能的中、高级人才、技术实用型人才,其知识的讲授是以“能用为度、实用为本”,因此专科生的教学方法,不能与本科生相同,如果老师讲授知识过深,理论性过强,不能很好的调动学生学习的主动性和积极性,学生就会似懂非懂,枯燥无趣,上课不认真听讲,甚至逃学旷课。 基于基础力学课程和专科学生现状的特点,为了让学生在三年的时间内实现专科教育的目标,学习能力得到整体提高,必须为实践而教,行动引导教学,有目的的去教学,重视实践应用,重视和专业课的联系。 2 传统教学存在的问题 传统的教学方法重教不重学,按照教学大纲、教学内容从概念、定理、推导公式等方面授课,条理清晰,层次分明,在学生掌握、接收程度上关注少。传统的教学重视知识的讲解,忽视了培养学生的自主学习能力,学生在学习中是被动的,对老师依赖性很强,老师讲什么就接收什么,头脑不转,缺少思考,学习能力很难得到提高。传统的教学中老师是主体,是知识的传播者,学生在课堂上参与很少,老师和学生的互动很少,学生动手实践能力差,学习的兴趣调动不起来,做不到活学活用,发挥创新。传统的教学中通常以期末闭卷考试给出成绩,考核形式单一,仅考核学生理论知识的掌握,不考核理论知识的应用。传统的教学中很多不同的专业使用相同的力学教材,专业侧重点不突出,导致学生不能将力学和专业课紧密的结合起来。传统教学存在一定的问题,需要做出改变和调整。 3 教学改革的具体方法 为了能让专科学生既能掌握一定的理论知识,又能与实践紧密相结合,必须对传统的教学方法进行改革,强调学习者实际工作能力和解决问题能力的提高,必须对传统的以“老师为主”的课堂教学转变为“以学生为主”,培养学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式自学基础知识,有目的性的去学习,减少授课时间和教师讲授内容,以实践应用为导向,以与专业课程联系为基础的学习重点,以课堂学习为系统的课程内容,课本知识为引导,实践应用为主线的行动引导教学活动。讲授注重基本原理和优秀思路,充分利用课堂时间将理论知识和工程实践密切结合起来。可以从以下几个方面进行尝试和探究。 3.1 结合专业设置,重视教材的选取 基础力学课程是一门与工程技术联系极为广泛的专业技术基础课程,为后续的专业课提供力学分析。结合专科学生的特点和培养目标选取教材必须有针对性,应结合专业知识,教材的内容应该有所侧重。选取教材必须有实践性,为实践而教,为实践而学,教学做合一的目标就是教会学生做事,教会学生应用。选取教材必须有趣味性,激发学生的学习兴趣,调动学生的学习激情。选取教材必须有系统性、科学性、连贯性。 3.2 重视绪论学习,课程引入过程 爱因斯坦说过“兴趣是最好的老师”。通过介绍力学科学发展史来激发学生学习力学的兴趣。介绍力学发展史、力学家的传记、机械和建筑工程中力学的应用等,使学生对力学学习产生浓厚的兴趣,意识到学习基础力学的实用性和重要性。讲述我国钱学森、钱伟长等力学家的故事,可缩短力学课程与学生的距离,让学生感X的到力学知识和工程实践的密切关系,进一步激发学生的学习及创新,使学生觉得学有所用,学有所长。 3.3 课前自主学习,主动获取知识 提前布置下节课的学习内容和要点,学生利用课下的时间自习,可通过课本理论知识的讲解,观看课程讲解视频,阅读参考文献书籍、分析典型案例讲解等。对于基础较差的专科生来讲,课前预习是非常必要的,对于力学课程中涉及到的数学、物理等基础知识可以提前在课下翻阅资料学习,避免了课堂上的跟不上、听不懂,培养了学生的自主学习能力和获取不同学科知识的能力。 3.4 课堂辅助教学,行动引导教学 在学生课前预习基础上,课堂中只针对重点知识点详细讲解,采用提问式、启发式、讨论式、实例式等多种教学方法综合使用。根据专业特点,和专业及工程实践密切相关的知识和内容反复的循环讲解,提问、分组讨论,并介绍如何应用到工程实践中去,如何与工程问题结合起来。在教学过程中激发学生的学习意向,明确指明学生学习所达到内容和目标,采用学生易于理解和接受的学习方式进行授课。作为现代专科教育的教师,要转变教学理念,转换教师角色,把重点转变到学生的“学”上边,做到“教、学、做”的完美组合,充分发挥学生的积极主动性,将枯燥的课堂变成有趣而实用的学习场所,把学生放在重要位置上,重点培养学生的学习能力、分析问题的能力和工作能力,设计一堂有意思的好课。 3.5 多样化作业形式,重在实践 专科学生作业可分为三部分的内容,首先是重要知识点的总结,需要掌握的内容和理论知识归纳总结并记忆;第二部分是课后的理论练习题目,要求抄写题目,尺规作图,利用第一部分总结的知识做题,掌握理论知识的直接应用;第三部分就是理论与实践的结合题目,老师针对学习的内容,在工程实践生活中寻找密切相结合的题目,开拓学生的思维,使学生将所学的知识间接的应用到建筑工程和机械工程中去,这是对前两部分内容的推广,增长学生的求知欲望。这样的作业形式,强调了理论―实践的研究方法,调动学生学习积极性和主动性,培养专科学生的创新意识、创新精神和创新能力。 3.6 多种考核方式 采取灵活多样的考核方式、方法。传统考核方式是平时成绩、实验和期末考试相结合核算学生的总评成绩。可以尝试传统的考核方式结合课前预习情况、课堂表现情况、课程设计等给出最终成绩,同时鼓励学生参加周培源力学竞赛、结构设计大赛、全国大学生基础力学实验竞赛等各类学科竞赛。 4 小结 以实践为主,将行动引导教学的教学理念和方法渗透与融合到专科学生的基础力学教学中,通过对教学方法的改革,激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性,使学生达到理论知识够用、实用,培养具有专业知识和技能的高级技术应用性人才,服务地方,服务社会。 力学基础论文:《土力学与基础工程》课程教学思考与探索 摘要:土力学与基础工程主要内容为土的应力应变、强度理论与基础工程,通过土的力学性质与工程实践去分析解决实际工程问题。针对该课程中存在的问题,提出本课程的改革思路。基于实际工程背景,从理论教学与实践教学两方面内容入手,整合理论教学内容,加强实践以提高自主思考、创新能力。最后从教学手段出发,通过网络技术的多样化应用及科研为教学服务的理念,将抽象概念及科研成果灵活运用到教学中,引发学生积极思考,提升教学效果。 关键词:土力学与基础工程;考核机制;岩土结构设计;改革创新 《土力学与基础工程》包括土力学与基础工程,是土木工程专业的一门主干课程。其涉及工程地质、流体力学、材料力学、弹塑性力学和工程施工等学科领域,内容广泛,综合性、理论性和实践性很强。高等学校开设此课程的目的是为土木工程专业的学生构筑工程基础理论框架,以提高分析与解决实际工程问题的能力。而本课程教学效果的优劣直接影响大学生理论素养与实践能力。因此,分析研究《土力学与基础工程》课程中存在的问题,探究课程的改革与建设的具体方法是专业基础课程建设的关键所在。本论文针对该课程在教学中出现的问题,结合专业特点,以分析解决实际工程问题为导向,改革教学内容,注重实践教学过程,提出创新性教学改革思路。 一、《土力学与基础工程》课程教学中存在的主要问题 (一)现有教学效果让学生对土的基本性质理解不够深入 土作为该课程的主要研究对象,其自身特性决定了力学性能的好坏而影响基础工程的稳定性与耐久性。由于学生缺乏对土基本构成的空间结构及时间演变的理解,教学过程中又以课本教条式讲解为主,土的宏观微观结构很难做到形象化、具体化。且土中水的存在状态仅从理论抽象层次讲解很难剖析清楚而让学生深刻理解,故学生在学习土中水分物理化学性质中存在很大疑惑。 除了教师板书授课外,网络教学手段也大范围应用到该课程的教学中,但是现有网络手段单一,大多由简要文字和静态图片组成,缺乏动态感。师生缺乏互动交流意识,学生感觉课堂教学枯燥,导致学习中缺乏积极性,从而课堂教学质量得不到保证。 (二)重视理论基础学习而轻视实践课教学环节 本课程是一门以实践应用学科,理论教学学时一般为64学时,而试验课学时只有8-12学时。教学过程主要以教师讲解为主,学生动手做试验时间非常有限,造成实践环节与理论学习脱节,进而造成教学效果差。 土力学中土的基本物理试验与力学试验较多,而且室内试验的首要条件是试样制做。土样的制作是一个相对漫长的过程,包括烘干、碾碎、过筛、搅拌、密封、压样等环节,而少学时的实践环节很难让学生系统学习制样过程。仅从教师讲解或课本学习去了解制样过程是完全掌握不了制样技能的,这也从一个侧面反应了该课程实践教学环节的尴尬情况。从本人所带该课程实践考核与理论考核两方面的成绩对比分析可以发现,理论环节的学习成绩明显好于实践环节。在实践考核中高于80分的人数远小于理论考核的人数(图1)。所以现有实践环节所占比例小反应出了学生动手能力差,试验分析报告质量低的问题。 (三)教学内容更新慢,缺乏针对性,不能适应专业人才的培养要求 近些年,我国在工程地质勘察,室内试验以及现场土工试验、地基处理、新设备、新材料及工艺的研究和应用取得了重大进展。而教学课程内容的更新与学科的发展速度相比存在滞后性,现有课本的教学内容很难让学生了解到基础工程领域的新理论、新技术。还有大多教材编写注重理论,缺乏基础理论与工程实践的具体结合。诸如课本中工程实例大多都是几十年以前的工程基础事故或地基处理技术,故现有先进的处理方法或技术很难以具体工程呈现出来。 (四)学生成绩考核机制存在不合理性 学生最终成绩一般由期末成绩、平时成绩、实践成绩三项组成。对于期末考试中存在的问题是试题过于死板,没有一定比例的主观思考题。除了理论计算外,其余的都是客观简单题,答案就是课本中陈列的。这样不会激发学生思考问题的能力,过于教条。平时成绩由考勤和平时作业组成,而没有体现学生自主学习能力的考察的作业。 二、教学内容的整合 (一)理论教学内容 理论学习是该门课程的基础,但是内容众多让不同土木工程专业的学习缺乏针对性,故对知识结构体系部分应该整合为主要增加前沿性理论成果,针对具体专业方向有不同侧重点,减除陈旧、现代工程问题中很难出现的内容。故对现有内容进行调整,土的基本性质与工程分类该章不变。将土渗透、压密、固结、有效应力原理与抗剪强度整合为土的基本力学性质,将土的应力、土压力、变形计算内容统归纳为土的弹性本构,因为土应力与土压力均为应力问题,对于本科生教学,应力应变归属土的弹性本构范畴。将地基沉降、承载力与边坡稳定性分析合并为地基与边坡稳定性分析一章,浅基础设计作为一章,将桩基础与沉井基础合并为深基础一章,基坑工程与支护工程作为一章、区域性地基与地基处理合并为特殊土及地基处理一章。这样将原有内容从12章整合为9章。删减整合会使该课程的教学内容进一步系统化,学生更加易于理解和掌握。 (二)实践教学内容 目前实践教学内容主要体现在以室内试验为主,通过学生做实验的方式掌握土的相关力学性质。应在试验教学环节中加入工程背景介绍与讨论部分,让学生更加清楚试验内容可以分析哪些实际工程问题。讨论环节应着重分析力学参数变化的影响因素,以及通过室内试验如何更好的反应土的天然性质。 除了试验部分,教师可提供某个问题较为具体的研究内容,让学生参与讨论,培养其解决问题的能力,并鼓励学生通过自主试验的方式拓阔思维,提高实践能力。 三、教学手段的创新 (一)网络教学的灵活应用 随着我国土力学与基础工程的发展,课堂教学内容不断增加,非常有必要借助多媒体和网络改革传统的教学方法。网络的形象性、趣味性、直观性和广泛性等特点能够让学生更全面的了解土的相关特性。就工程应用来说,大量工程案例用图片或动画形式呈现在课堂上会让学生影响深刻,并能展现工程修筑或破坏的动态过程。 还有,对于土的渗透特性,口头讲解水分的流动状态很难让学生建立空间模型,但用flash制作动画,通过动画演示,水分在孔隙中怎么流动会非常形象地呈现在学生面前。乃至渗透破坏、土的固结等过程网络都能够帮助学生在感觉与思维之间建立其桥梁来实现他们从直接感觉到抽象思维的过度,不仅让教学内容呈现丰富多彩,还让学生兴趣倍增,教学效果大大提高。 (二)利用科研成果提高教学质量 作为高校教师,不仅要做好教学工作,还要做好科学研究。科研工作可以促进教学发展。笔者从事冻土工程研究,通过对土中水分相变过程研究,探究了土中水分冻结机理。可将此研究成果应用到土的三相组成中作为拓展内容,让学生对土中水的存在状态理解更为深刻。 图2为土中水分冻结研究。图2a是在降温环境中土中温度曲线,可以看出当土体温度达到零度时,水分不会冻结,只有达到结晶中心时才会形成冰核。此阶段为水分冷缩阶段(图2b)。当水分开始冻结时,先是重力水冻结,此时会发生大量冰水相变,温度主要集中在0―-4℃。其次为毛细水冻结主要发生在-4℃―-15℃温度阶段,毛细水含水量变化明显小于重力水含量变化。由于毛细水主要存在小孔隙中,而相比存在大孔隙中的重力水而言,本身含量要小很多。最后为弱结合水的冻结,主要发生在-15℃以下,该阶段含水量变化非常小。而强结合水的冻结现有降温设备很难实现,因为其性质非常稳定。 (三)注重学生思考问题及学习方法的培养 本教学课程除了传授学生专业基础知识以及试验操作技能,更重要的是要培养学生思考分析问题的方法,乃至解决问题的能力。教师主要作用就是引导学生多思考。例如“管涌现象”,结合实际工程,采用启发式的教学方法。引导学生思考什么类型的土会发生此现象,为什么?从管涌现象出发总结出其特点,然后针对土体自身特点进行分析,引出管涌易发生的土类及条件。 四、总结 土力学与基础工程的教学既离不开理论基础知识,也离不开工程实践。土力学基础理论的夯实可为工程问题提供数学模型,让问题简单化和清晰化,呈现出规律性。但是实际工程往往存在复杂性,理论模型往往不能够准确反应实际情况,故在教学过程中要注重工程实践环节。在该课程中适当加入工程实践活动或课外工程设计活动,开拓学生视野并为其提供创新平台。 在改革创新的新r代,教师作为教学的主体要提高自身素质,要具备系统的理论和实践素质,并能够将自身科研成果灵活运用到教学中,引发学生积极思考,提升创新意识,以培养出符合新时期国家需要的专业技术人才。 作者简介:万旭升(1987-),男,甘肃静宁人,讲师,主要从事寒区工程研究与教学。 力学基础论文:《流体力学》专业基础课程教学改革的思考 摘要: 流体力学是材料成型、机械等学科的专业基础课程,理论性强,内容抽象难掌握。本文针对课程特点,结合实际的教学经验,进行了教学内容、教学方法、教学考核等方面的思考,以期提高整体的教学效果,最终提高教学质量。 关键词: 流体力学;实践教学;教学改革 流体力学是材料成型、机械、航空航天、土木、化工等多个学科的专业基础课程,主要研究生产、生活中遇到的流体平衡和运动规律的问题。流体力学具有理论性强、公式推导和基本概念多、对学生的数学物理知识要求高、应用广泛等特点。熟练掌握流体力学这门专业基础课程,对解决工程实际问题有着重要的意义。 结合实际的教学经验,目前的流体力学课程教学中存在如下问题。首先,大量的基本概念、定理、公式和理论模型需要学生掌握,抽象复杂,教师满堂灌输,学生被动接受,导致“教师难教,学生难学”的现象。其次,流体力学虽理论性较强,但与工程实际息息相关,课堂习题和课后练习往往与工程实际脱节,学生缺乏理论联系实际,不能很好地将所学知识应用于实际工程问题。再次,流体力学课程实验多为演示实验,学生不能主动设计实验并加以验证,不利于培养学生思考问题、分析问题、解决问题的能力。 针对流体力学课程特点和存在的问题,本文从教学内容、教学方法、教学考核等方面,对流体力学教学改革进行探讨。 一、 优化理论和实验教学内容 流体力学理论应该以掌握概念为基础,以分析计算为手段,以加强应用为目的来展开。教学过程中,应对教学章节划分轻重主次,进行合理取舍,课堂中引入工程实际问题,进行习题练习和思考分析,提高思考和解决问题的能力,培养出应用型人才。在内容选择上,根据专业人才培养方案的思路和流体力学自身规律,优化选取教学内容,注重点面结合。在完整全面介绍基础知识的前提下,实时穿插介绍流体力学最新科研成果、科学研究热点和具体的工程应用实例。在理论教学内容安排方面,应该遵循由简到繁,由易到难的原则,明确课程主线的基础之上,突出重点的基本概念、掌握基本方法和技巧、培养学生的思维方式。 在流体力学实验教学环节,学生可以加深对基本概念的理解和对重要公式的应用。实验教学内容分为三类:必开实验模块、选开实验模块和自主设计实验模块。在必开实验中,应该围绕流体力学最重要的理论内容,进行理解和掌握,去粗取精,探究优秀内容。在选开实验中,应该结合流体力学科研热点和科研动向,整合实验教学资源,理论联系实际,进行工程应用的培养。自主设计实验模块从无到有,应该增大次模块比例,适当增加学生人数,培养学生自主创新和研发的能力,学生的实验作品,可进行展览或参赛,激发学生的创新热情,提高综合素质。 二、 改进教学方法和手段 流体力学课程内容复杂枯燥且抽象,对于高等数学的要求较多,大部分学生学习困难较大。为了培养学生学习兴趣,激发创造力,我们应该对教学方法进行探索和改进。 为了丰富课堂内容,教师应该巧妙地设计身边有趣的问题,将问题抛进课堂,启发学生的思维。例如,介绍伯努利方程之前,可以搜集吹纸片和吹风机吹乒乓球等有趣的伯努利现象,向学生提出问题,引入相对枯燥的课程内容,从而提高学生的学习兴趣。在课堂教学过程中,适当介绍最新的研究成果和研究热点,可以调节课堂气氛,极大地丰富了学生的知识面,提高学习积极性。例如讲解动量方程时,可以介绍军舰的不同推进方式,增加学生对流体力学用于军事装备的了解,增强了学习动力。教师讲解课堂内容时,不能仅限于内容本身,应该引入研究背景、科学家的研究思想和发展进程。通过此类介绍,使学生学会在实际工作中发现问题、提出问题、分析问题和自主解决问题,通过理论联系实际,从而达到培养综合能力的目的。最重要的是,教师讲解应该形成清晰的立体空间,讲解知识点的过程中,注意点线面相结合,形成清晰的脉络,有利于学生对课程的掌握。 三、 完善课程考核方式 考核的目的在于考察学生掌握程度,检验教学成果,从而促进教学方法的改M和课程的优化改革。因此,流体力学的课程考核应该在一定程度上反映学生的主观能动性,这样有助于营造良好的课堂氛围,促进教师与学生之间的互动和交流。相比于期末考试成绩占百分之百比重的传统考核方式,目前综合考核的方式更加人性化、合理,操作起来也更加复杂。 目前,我院主要采用平时成绩和期末成绩综合考核的方式进行课程评价。平时成绩包括课堂考勤、作业和实验报告,每一个部分占一定的成绩比例。平时成绩是学生对该课程的学习状况、掌握情况的重要反映,也是教师及时了解教学整体情况的重要途径,平时成绩应该是考核中最重要的内容。在平时成绩考核过程中,教师应该对作业和实验内容进行精心设计和优化,不能盲目采用题海战术,应分轻重主次,让学生对各章节的学习有的放矢,有利于调动学生学习积极性,进行综合素质的培养。期末考试可以采用开卷、半开卷的新形式,着重考核学生利用知识分析问题的能力和创新能力。 结束语: 流体力学对后续专业课程的学习和解决实际工程问题是非常重要的,教师应该在教学过程中不断发现问题、分析问题和解决问题,不断改善教学方法,最终提高教学质量,培养学生的综合能力。 力学基础论文:如何培养基础力学教师教学能力 (陕西科技大学 机电工程学院,陕西 西安 710021) 摘要:教育教学能力是影响教学质量的主要因素,基础力学老师的教学能力水平直接影响到教学效果,本文分析了基础力学教师应具备的能力,并提出了提高教师教学能力的四点思路。 关键词:教育教学;基础力学;培养;教学研究 机械基础课是大学的必修课,开设该课程的主要目的是为了提高教育质量,提高学生的专业技能水平,使学生具有适应科技迅速发展的能力。教学中我校提出的“高标准、严要求、厚基础、强能力、宽适应”的高素质机械类专业学生的人才培养目标,机械类专业的学生我校开设的基础力学课是“理论力学”和“材料力学”,该基础力学课起着基础课和专业课之间的桥梁和纽带作用。《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》和《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》都明确指出,高等教育必须坚持走以质量提升为优秀的内涵式发展道路[1]。高校教师应具备的教育教学能力主要包括教学认知能力、教学内容驾驭能力、教学设计能力、教学操作能力、教学研究和创新能力、科研促进教学能力、培养学生终身学习能力、交流沟通能力,同时还必须具有实践教学指导能力和产学研合作能力[1]。作为新世纪的基础力学课教师,如何继往开来,使自己成为一名合格的基础课教师呢? 一、驾驭课堂教学的能力 “师者,所以传道授业解惑也”,教师在教学中,语言要言简意赅、合乎逻辑、内容具体,讲课中感情要饱满丰富、富有感染力。基础力学课程实用性很强,但枯燥性也比较明显。现阶段高校强调基于能力培养的教学,首先教师有过硬的教学功底,优秀的教师一定是一名智慧型教师。他的课堂结构一定是严谨科学的。学生的个人天赋不一,教师的教学能力一个特征表现为善于发现学生的个体差别,发掘学生的个人特色。课堂上基础力学教师传授给学生的是基本知识,但通过知识的迁移性和再生力,培养了学生的分析和解决工程问题能力,教师用自己的教学能力和人格魅力,讲课中对知识通过合理组合,学生通过消化吸收对教师教学方法的领悟可间接地提高学生解决问题的水平和能力。教师通过教学经验纵横联系学生已有知识并通过举例说明,化难为易,突破难点,突出课程的重点。教师的这种对课堂内容的把控能力会直接影响学生学习能力的提升。 二、教师要有自己的教育智慧 孟子曾说:“教亦多术矣。”可见教师的教育教学能力不仅靠理智,还要靠机智。教育学不仅是一门科学,更是一门艺术[2]。教学有法,但无定法,贵在得法。每位教育者的学识、能力和人格魅力是一种特定的教育资源。教师的教学智慧必须具备几个特征: 1.具有随机应变的能力。教学中难免会遇到各种突发情况,此时教师丰富的知识积累显得尤为重要,遇到突然问题时处理态度是冷静的,处理方法是恰当的、果断的。 2.教师要掌握教育分寸。教师有自己独特的教学方式,对待学生是温柔与严厉相结合,对待学生教育尺寸把握应该是恰如其分的。 3.教师必须具备良好的沟通能力。优秀的教师应该有良好的表达能力,一名教师教学的流畅性与教学效果有显著的相关性。如果一名教师语无伦次,思维混乱,说话逻辑性差,就很难将问题讲述清晰,教学工作比较难于出彩。优秀的教师能够与学生建立“教学相长”的平等关系,能与同事建立相互支持、合作的和谐工作关系,与相关企事业单位建立互助协作的伙伴关系[3]。 三、恰当地结合传统教学和教学媒体 现代教育教学既要求人的全面发展,又要求因材施教、个性化发展。教师的教育教学更需要展现鲜明个性又要符合上课的标准。一堂课上教师恰当地使用教学媒体和板书,会收到事半功倍的效果。一般说来,一堂课学生的注意力集中时间不到20分钟,教师的教学效果的优劣,一个重要的体现在于有限的时间内教师能否最大限度地调动学生的学习积极性。教学媒体不仅能提高学生的注意力,调动学生的学习兴趣,增大课堂教学信息的容量,更重要的是有助于提高学生的接受能力。传统的板书教学具有层次分明、脉络清晰;增强直观效果,重点突出,能起到提纲挈领的作用,方便于课堂小结和课后复习等功能。教师上课中充分将多媒体技术的文本、声音、图形、图像、动画等进行综合处理,使教学达到图文并茂、提纲挈领、有声有色、生动逼真的教学环境,使学生彻底理解、真正掌握相关的知识。一名教师的教学水平某种程度会直接影响着学生的创造能力和实践能力,将会影响学生的专业技能水平的提高。教师在授课中不仅要做到“专业发展与终身学习相结合”,还要做到“专业精深与博学多才相结合”。那么高校基础课教师如何才能提高自己的教学能力呢? 1.注重教学研究。积极开展教学研究课是提高教师专业素质的重要方式,教学研究课是教研活动的主要载体,也是教师成长的舞台。教师可以通过教学研究课相互启迪,集中精力学习教育理论,可以全面反思自己的日常教学行为,从而使自己的课堂教学日益精进。教师应该对思维发展、能力形成、学习形态、创新精神具体和深入理解,研究如何确定个人授课中的个人目标并加以细化,做到既具体,又有可操作性,在实际的教学中学会因时因地了解学生的现状、困惑和要求,学会在教学中既能做到有针对性又能取得实际效果。我校对于新来的青年教师的培养贯彻执行助教制度、岗前培训制度、专业培训制度和青年导师制度,在教学中开展“一帮一”、“以老带新”和“传帮带”活动,在教学中加强教学团队建设,培养一批具有示范及带头作用的教坛新秀和教学名师。一系列的教学措施使基础课教师快速地进入教学中坚队伍中。 2.建立合理的评价体系。陶行知:好的先生不是教书,不是教学生,乃是教学生学。教师的职业是一种神圣的职业,它同样需要付出辛勤的汗水。对教师的考核我们建立了一套合理、行之有效的教师教学工作评价体系,对教学过程的质量评价我们采用领导评价、督导评价、同行评价、学生评教等多元的评价方式,规范教师的教学,并采用对不同职称的教师采用不同的评价体系指标,尽可能提供机会让每位教师找到合适自己的发展平台,可以最大程度地提高不同群体教师的教育教学水平。 3.教学和科研相互促进,科研促进教学。高校教师的科研能力是由知识结构、创新能力、创新意识等多方面构成的。基础课教师因为大量时间都用在课堂讲授中,因而科研能力存在着很大的提升空间。我们知道教学不是墨守成规,教学也需要不断研究新的授课方式、新的思路,因学生而教,教学会因研究而不断提升发展。教学创新能力是大学教师能力的灵魂,大学里有着得天独厚的研究环境,教学及科学研究能将文化、科学、技术等前沿成果及时反映到大学教学中来,基础课的教学成果的取得也是科学研究的成果。教师的高质量的科学研究一定能通过高质量课堂效果体现。 4.教学中不断地思索促进教学能力的提高。教师在教学的过程中,不仅要努力提高自身素质,还要善于反思和总结自己在工作中遇到的问题,来提高自己的教育与教学能力。教师不断地进行教和研究,不断学习同行教师的闪光之点,善于发现别的教师课堂上的每一点闪光之处,然后慢慢品味,细细揣摩,再将其用到自己的课堂上去实践印证,日久的揣摩和实践,教师的个人的能力和水平必定会不断进步。优秀的教师应该是一位善于思考的老师,能够合理地借鉴别人之道。并和自己的备课思路进行对比分析,大胆地去粗取精,扬长避短,在以后的教学中揣摩和实践。“教无定法,贵在得法。”教师要成为优秀的教师,需要不断地思索和成长,博采众长,教师要成为真正的知识传播者、年青一代的塑造者,必须要有较强的教育教学能力和教育素质,才能把教育事业做到极致和完美。 总结:教学是一个长期不断的积累过程,教师应该借鉴其他专业教师和非专业教师的优点,博百家之长,制定适合自己特色的课堂教学,同时要根据当代大学生的需求以及教育现状将教的主导作用和学生的主体作用相结合,科研与教学相结合,培养出高素质的人才。 力学基础论文:《土力学与地基基础》教学改革初探 摘要: 论述了土木工程专业中《土力学与地基基础》的教学改革思路和方法,改革原来传统的教学模式,结合本门课程的的特点,提出课程设计新的理念和教学模式,从而更好地学好课程的理论知识并与工程实践很好地结合。 1课程性质与任务 《土力学与地基基础》是土木工程专业的一门主干课程,通过本课程的学习,可以使学生在以后从事土木工程相关工作中能够运用所学的原理和基本概念并结合结构理论和施工技术知识,分析和解决地基基础的工程问题。另一方面,本课程具有较强的理论性和实践性,使得学生在本课程的学习中往往感觉比较吃力,学习效果不够好,而传统的课程教学自身也存在诸多不足之处,因此有必要对本门课程的教学进行必要的改革。 2课程教学理念的改革 2.1 注重基础理论的培养虽然土力学不像理论力学那样精确,但其基础理论本身也是比较成熟和完善的,并且自成体系。掌握土力学基本理论是正确进行土力学计算和基础设计的前提。但对于普通本科或专科学生来说,要求掌握土力学的理论基础能够满足教学大纲和基础设计要求,这不仅仅是当前学好本门课程的关键,也是为将来进一步深造学习以及学习其他专业课程的重要基础。 2.2 注重实验课程的学习土力学和地基基础是一门实践性很强的科学,土力学中的很多理论本身就是直接来源于实践经验的总结,因此,如果脱离了实验,仅仅学习土力学理论,是无法学好本门课程的。因此在教学设计中,必须充分重视实验课程的设置。 2.3 重视现场实习的作用除了基础理论和实验课程的学习,想要学好本课程,仅仅停留在理论学习和实验室中,还是不够的,在条件允许的情况下,可以组织学生到附近的建筑工地进行必要的参观学习,从生产实践上来感受土的各种力学性质和各种地基基础的形式和特点。 3教学模式的改革 土力学和地基基础的概念多、理论性强、计算繁琐乏味。传统的教学模式中板书占用了较多的讲课时间,致使课堂内容压缩,其次,传统的教学模式使得教师在课堂教学时以讲授为主,,辅以简单示意图,全靠学生想象,由于很多学生缺乏基础的工程经验,因此很难理解。另一方面,传统的教学内容和考核方法设置上也有诸多不足之处,为改善这种状况,可从以下方面改革教学模式。 3.1 注重多媒体教学与传统教学的有机结合用多媒体课件将抽象难懂的内容形象地表达出来,便于学生的理解,同时也激发学生的学习兴趣。以地基的各种破坏形式为例,这些破坏的特点如果在黑板上板书则过于抽象,且费时费力,采用多媒体课件教学,可以大大提高这些知识单元的课堂教学效果。我曾用计算机辅助分析软件模拟地基的沉降变形过程,将各种复杂的变形非常形象直观地表达了出来,后来将模拟结果在多媒体课程上进行展示后,学生反馈的效果十分良好。虽然多媒体教学有其独特的优点,但在进行多媒体教学时,由于大量使用事先已经输入好的内容,在讲课的过程中很容易造成课堂教学节奏过快,学生一时难以接受,因而要适当控制课堂教学的节奏,重视学生的思考和参与。 3.2 加强工程实例教学,让学生对土力学和地基基础建立直观的感性认识土力学课程一般是在大二或大三期间开设,之前学生的实习经历不多,对本门课程没有什么印象,所以有时候在上课期间,学生对地基应力计算觉得很抽象。再比如基础设计的时候,很多基础形式学生以前从来没有见过,这样在设计基础的时候,学生只是照搬教材来机械地选择基础形式,因此在讲解基础设计的时候,学生总觉得难以理解和接受。后来在一次实习中,我特别带领学生到工地的桩基施工现场观看了钻孔灌注桩施工过程,包括水下混凝土灌注的全过程,这样学生一下子对桩基础就具有了非常形象的直观认识,后来在讲授桩基设计和施工的时候,学生对课程内容的理解就深刻了很多。 3.3 重视课后的习题练习和辅导土力学和地基基础除了实践性较强之外,其也具有较强的理论性,且公式繁多,计算复杂,仅仅依靠课堂的讲授是远远不够的,必须辅以适当的习题练习才能较好地掌握本门课程。因此在讲授课程之余,应该给学生配备适当的习题,最好定期由任课教师进行适当的课后习题辅导,尤其是那些综合性的基础设计课程,学生在做题的时候往往觉得很茫然,不知从何做起,这时候就需要老师的引导和讲解,在此基础上鼓励学生多做多练,定能更好地学好这门课程。 3.4 重视土力学实验对教学的作用土力学和地基基础是一门来源于实践的科学,因此,土力学实验在本门课程的学习中具有相当重要的意义和作用。如果脱离了实验教学,学生是很难学好土力学的。土力学的实验项目很多,从教学的角度来说,在有条件的情况下,应尽可能的对学生多开设实验课程。其中比较简单易做的几个实验是应该必须在课堂上开设的,如土的密度和含水率实验、土的液塑限实验、土的固结和剪切实验、土的渗透实验等。这几个实验虽然简单,但反应了土的基本物理力学性质,通过这几个实验,学生对土的基本性质就有了最直观最直接的认识,因此具有重要的基础作用,另一方面,在实验过程中最好能让每一个学生都有亲自动手操作的机会,而不仅仅是由教师演示一下实验过程就可以了。 3.5 重视土力学分析软件的应用随着计算机技术的飞速发展,各种工程辅助分析软件也得到了飞跃式发展,但目前的传统教学中还很少涉及对此部分内容的关注,但可以预言,未来的土力学和地基基础设计的发展趋势就是计算机辅助分析设计,尤其对于一些大型的复杂基础设计,传统的手工计算既繁琐又易出错,如果采用计算机辅助分析软件进行计算,其效率则要高的多,因此,有必要在土力学的课程教学中,给学生适当的进行一些计算机辅助分析的基础知识,为将来的进一步深入学习打下一个良好的基础。 3.6 课程考核方式的改革由于各种条件的制约。传统的考核方式主要是以试卷笔试为主,缺乏对学生综合能力的测试。改革考核方法,在考试内容上要加强对学生理解及应用知识的能力的考核,特别是综合性、创造性应用知识的考核,改革标准答案式的考试成绩评价方法,注重考查学生的解题思路和综合分析与解决问题的能力,注重考察学生的土力学实验能力和动手操作能力,注重考察学生对理论知识在工程实践中的综合运用能力。 力学基础论文:高校工科类基础力学课程考核方式的革新探讨 摘要:本文主要讨论了基础力学课程考核方式的现状,提出了在重视理论基础知识的同时,增加实践考核的内容和权重,通过更为合理的多样化的考核方式,促进基础力学课程的教学效果提升,达到培养综合型和创新型人才的要求。 关键词:基础力学;考核;理论知识;实践能力 一、对基础力学课程考核方式进行革新的意义 高校基础力学课程主要围绕《理论力学》和《材料力学》两门课程展开,在各专业教学需求的基础上,还会适当增加《结构力学》、《流体力学》、《工程热力学》、《航海力学》等课程,虽然名称各有差异,但课程教授和考核的方式比较相似。 对于大多数工科类本科生而言,力学课程往往都是必修课程,而且大多数院校都采用闭卷考试的方式对学生进行考核。单纯的考试往往会由于学生盲目追求分数,教师只看通过率,使得其真正的意义或是效果达不到预期而流于形式。由于力学课程涉及大量的公式应用与计算,考试通过率相对较低,很多学生一看到“力学”字样,便眉头紧锁,出现了“厌学”和“厌考”的情绪,从而进入恶性循环的怪圈。要转变上述的问题,教学方式的革新无疑需要突破,但对于考核方式的创新[1-3],也应该引起重视。通过对考核方式的革新,有助于实现从书本为中心到以理论与实践并重的转变,实现学生从被动学习到主动学习的转变。 二、基础力学课程考核方式的现有模式 基础力学课程是现有高校设立时间较长、授课面较广的一类专业基础课,它需要学生具备良好的理论基础,并且能够应用相应的理论解决实际工程中的问题。目前,对此类课程的考核多数是沿用了课程设立初期所采用的闭卷考试方式,虽然题目的内容稍有变化,但主要的形式还是以选择、填空和计算为主。部分高校采用了题库命题的方式,虽然试卷的生成具有一定的随机性,达到了教考分离,但是题目的类型更新速度不够,有些学生为了应付考试,就出现了“背题”的现象。随着对过程表现考核力度的增加,平时成绩已被列入总评成绩的核算范畴,但其究竟应占多少比重,至今没有科学的论断。大多数学校采用的是“平时成绩(30%)+期末考试(70%)”的方式[4],而平时成绩也多以上课出勤、课后作业以及课堂实验等方式进行考核计分,不能充分反映学生在掌握知识过程中的实际表现。所以,目前的考核方式不能够全面地测试一个学生对该课程所教授知识的掌握程度,而且对于应用型和创新型人才的培养要求,也无法满足。 三、基础力学课程考核方式革新的建议 要解决现有基础力学课程考核方式中存在的不足并不是一朝一夕的事情,也不是说要完全打破现有的考核方式。闭卷考试作为沿用多年的考核方式,有其存在的合理性,特别是在考核学生的理论基础方面是最为直接和有效的,但是,学生对理论知识的应用,应该作为考核中的重点。对于现有基础力学课程的考核可以围绕以下几个方面进行革新,在原有基础上更新考核的内容和计分方式,对于提高考核结果的有效性和合理性具有一定的帮助。 (一)理论基础知识的考核 专业基础知识是用于解决工程实际问题的工具。“工欲善其事,必先利其器”,要想能够出色地解决实际问题,理论基础必须要掌握得牢固扎实。 1.重点考核解题思路。以往卷面考核的方式是先由教师进行命题,并且提供参考答案和评分标准,并以此为依据对学生的解答进行评分。在解答的过程中,有些学生虽然思路清楚,但是由于计算过程中的计算错误,而导致一定程度的失分。而有些学生思路较为混乱,为了解答某一问题,只是机械地写出相关的公式,并不知道公式如何应用。更有甚者,有些学生还存在公式错用,张冠李戴的现象。比如在《材料力学》中,关于剪切强度的分析计算,有些学生只是记住了计算切应力的公式,但没有考虑公式应用在何种载荷条件下,最终造成分析结果的错误。对于此种现象,一方面要在教师讲授课程的时候讲解清楚,另外在考核中,可以考虑增加口试环节或是答辩环节,这样能够更好地了解学生对基础知识的掌握程度。通过口试回答,可以掌握学生对题目的理解是否正确,逻辑分析的思路是否合理。对于此类考核的计分方式应采用“通过”或“不通过”。 2.适当增加解题精度要求。基础力学课程主要是面向工科学生开设的,而在工程领域里,最基本的要求就是严谨。因此,在考核学生的分析能力时,计算结果的精度和合理性也应该纳入考察的范围。现在的大多数力学考试,该要求都已纳入评分标准中。能够在有限的时间内,正确快速地解答题目,往往就可以在考试中得到较高的分数。但是,有些力学考试在时间和题量的配比上并不科学,有些题量较大,学生在有限的时间内无法完成全部计算,只能写下解题的思路和基本公式,来不及计算最终结果。或者有些考试题量较小,大部分学生都能够完成计算,这样对能力之间的区分并不明显。所以,如果要能够测试出学生在解答精度和速度方面的差异,对于题目和时间的配比是非常重要的。命题教师应该在考前对题目进行试答并计时,以此作为考试时间的参考依据。并且应在考试过程中,记录学生的答题进度,作为日后修正的依据。对于此类考核的计分,可采用“优”、“良”、“中”、“合格”和“不合格”来进行区分。 (二)实践能力的考核 对于知识的实际应用,应该作为基础力学课程考核的重点,只有将理论知识用于解决实际问题,才能够证明学生真的掌握了该门课程的内容,达到了考核的要求。但对于实践能力的考核一直未能实施,主要的原因在于考核的过程相对耗时,也受到材料、场地、人员等因素的限制。这类考核方式多在本科教学中的课程设计环节出现,但在基础力学课程中,还无人尝试。可以考虑,将实践能力纳入平时成绩中,一方面可以使考核的周期适当延长,另外,也可以根据授课进度,设定考核的题目,达到化整为零的目的。再根据实践考核的运行情况,适当增加平时成绩在总评成绩中所占的比重,进而最终将实践能力的考核作为总评成绩中的主要部分。实践能力的考核应以团队的形式进行,每一组由若干学生组成。根据分配的设计任务,每个学生承担一定的工作量,通过协同合作,最终完成考核任务。 1.根据工程背景设定考核题目。很多学生总是疑问,学了力学究竟有何用处,造成这一疑问的原因之一,是教师在授课过程中,没有联系实际,造成了授课和实际脱节。另外,也存在着考核的内容与实际脱节的现象。目前的力学题目,多数是对工程结构的简化,介绍了结构上的约束和载荷以及结构的运动方式等,但是对于该结构是来源于哪一工程背景,没有过多的介绍。导致学生在面对实际问题的时候,往往不能将工程模型转化为力学模型进行分析,达不到活学活用的要求。因此在考核中增加来源于实际工程背景的题目,一方面使得学生重视理论与实际的结合,另一方面,也使得学生了解该门课程在实际中的应用情况是怎样的,便于学生在走上工作岗位以后,能够快速地与企业实际对接。以《工程力学》为例,该课程主要涵盖了结构的平衡分析,以及强度、刚度和稳定性的评价等内容。在考核中,可以以工程中常见的桥梁、起重机吊臂、减速箱传动轴等结构为例,让学生在给定载荷的条件下,对其结构尺寸和形状进行设计,对相应的材料进行选择,以达到强度度和稳定性的要求。 2.根据设计方案评定团队考核成绩。传统的闭卷考试,往往答案只有一个,这对学生的创新性有一定的局限。在实践考核中应该充分发挥学生的想象力,对最终的结果除了基本参数要求外,应具有一定的开放性。各个小组根据给定的设计任务进行分析设计,包括对设计方案的计算过程,相应的参数指标的选择(比如结构的形状、尺寸和材料等),制造简单样机并进行测试,或者对设计方案进行仿真计算,对其是否满足设计要求进行验证。任课教师根据是否达到设计要求对设计方案进行评定,给出“通过”或“不通过”的等级,再根据设计的经济性或者环保特性,给出“优”、“良”、“中”、“合格”和“不合格”的等级区分。另外,应建议学生对于设计方案给出优化方向,对于其合理性,给予适当的加分。同时,对于创意突出的设计方案,也应酌情加分。 3.根据团队合作评定个人考核成绩。具有良好的团队合作精神是工程师必备的素养之一,因此也应纳入到实践考核的范畴之中。任课教师可以通过观测在考核过程中的团队个人表现进行打分。团队中各成员也需在考核结束后,提交对本团队其他成员的打分结果。另外,提交设计方案后,团队成员需对自己负责的部分进行答辩。综合上述三个部分,任课教师给出“优”、“良”、“中”、“合格”和“不合格”的等级评定。综合前面的团队分数,最终得出每个学生的实践考核成绩,以此计入课程的最终成绩中。 四、结束语 对基础力学课程考核方式革新的探讨只是对某一类特定课程给出的建议,不同的课程由于其性质的不同,考核的方式也多种多样。随着课程考试改革被纳入到高校课程改革研究的范畴之内,越来越多的学者和任课教师开始关注课程考核方式的变革,其最终的目的是为了更好地评价教学质量与效果,衡量是否达到教学目的,对于教学进度的调整和教学方法的改进等方面都起了促进的作用。同时,也有利于实现综合型和创新型人才的培养,满足社会需求。 力学基础论文:MOOC环境下混合式教学模式在基础力学教学中的应用初探 摘要:利用多媒体平台,开展了基础力学课程线上、线下混合式教学模式的研究与实践,总结了MOOC的优势与不足,结合MOOC环境下混合教学模式的试点情况,详细分析了该模式的建设内容与具体的时间流程,思考和总结了新的教学模式在力学课堂实践过程中出现的问题,并给出具体的意见与建议,以促进学生转变观念,提高自主学习效率。 关键词:MOOC 混合式;基础力学;课程教学 MOOC即“Massive Open Online Course”的简称,可直译为“大规模在线开放课程”,国内通常简称“慕课”。斯坦福大学校长则将MOOC的发展比喻为教育史上的“一场数字海啸”。与传统的课堂教学比较,MOOC具有免费开放、大规模、较强的互动性和社会性等优点[1]。而力学属于自然科学范畴,数学趣味很浓,需要较强的悟性和接受能力,因此不能简单照搬MOOC教学模式。越来越多的教育者认为将面对面教学和在线学习两种模式有机融合,是降低成本,提高学习效果的一种有效方式[2]。笔者拟将混合式教学模式界定为在MOOC环境中,以网络学习和面对面教学相结合的一种学习方式,该模式将有效发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,充分体现学生作为学习主体的主动性、积极性与创造性。 一、MOOC的优势与不足 传统的网络视频公开课大多以独立形式存在,是预先录制的、静态的。近些年新兴的微课本质上属于视频公开的一种特殊形式,作为教学资源使用。而作为一门完整的课程,除了含有教学资源还必须包含教师、学生以及动态的学习和测试过程。MOOC结合了网络用户的特点,精心制作,不仅提供免费的资源,而且实现教学的全程参与。在这个平台上学习者进行学习、分享观点、做作业、参加考试、得到考试成绩、拿到证书,是一个学习的全过程,即“慕课”包括活动和资源两部分[3]。它坚持以学生为中心的价值取向,采取模块化微视频的课程呈现方式,通过加强互动与倡导在线学习社区,使学习者在参与过程中产生一种沉浸感和全程参与感[4]。 在MOOC本土化的过程中,由于缺乏合理、统一的管理与运作机制,如果单纯的利用MOOC教学效果将有所打折:(1)系统知识碎片化。MOOC短小精悍的课程形式虽然满足了网络移动化学习的需要,但同时也带来了知识碎片化、信息割裂化等问题。基础力学的学习非常系统,用碎片化的学习方式来学习该课程会造成知识系统化的丢失,割断了与相关知识点的联系。(2)无法做到因材施教。MOOC短小精悍的视频资源虽然能清晰呈现教学内容,但无法真实记录课堂中的师生行为。此外,MOOC学习人数众多,除了固定的学习者也有许多临时的学习者,教师无法了解每个学生的学习进度和学习动态,无法做到因材施教。(3)完成率不高。MOOC平台的免费性与开放性特点吸引了学习者的加入,可是由于MOOC学习过程的监督手段有限,往往学习只停留在访问时间的层面上,因此容易造成“账号在学习,学生在游戏”的情况,课程的平均完成率低下。(4)平台功能不稳定。现有技术还不能完全保证在线讨论,在MOOC实践中,许多用户会遇到平台功能失常,造成作业无法提交,甚至电脑无法显示学习记录的情况。选择能够支持大规模互动稳定社交性工具平台非常关键,技术隐患会使MOOC在进阶式课堂、在线作业与测试、在线论坛工具等其他方面的努力成为空谈[5]。 二、MOOC背景下混合式教学模式在基础力学课程中的实践 当传统教学改革成果与MOOC相遇时,我们既可以感受到新的教学手段对于教学效果的促进和提升,同时也在传播载体选择上遇到了新的问题和新挑战。MOOC这种新模式给基础力学教学带来了深远而直接的影响,反过来,力学教学改革的经验和教训也对MOOC的发展产生了不可忽视的作用。在高校MOOC热潮中,基础力学教育如何在网络开放的背景下,更好地顺应信息时代的潮流与趋势,让这一古老的自然科学焕发出新的活力,是值得力学教育者思考的问题。 对于大多数高校而言,由于规模和资源的限制,MOOC在相当长时间内难以实现,但作为教育工作者应放眼未来,在教学实践中,对比MOOC的教育理念、教学内容、教学方法和长远目标,制定切实可行的教学方案。MOOC的建设不可能一蹴而就,依照MOOC的开放理念逐渐放开网络教学范围。现阶段学校可以依托校园网络建设,按照MOOC的思想建立基础力学课程网站,完善基础力学试题库、习题库,设置学生评学、教师评教的数据采集系统和bbs力学交流区,并将基础力学团队中的力学教学视频到力学教学平台。混合式学习是当今教育界研究的热点问题之一,是当前国际教育技术发展的新动向,他将传统面授教学和基于计算机的教学结合起来,促进传统课堂与网络学堂的深度融合,发挥两者的各自优势。MOOC课程中运用信息技术改变教学方法集中在“翻转课堂”这种新方法的实施,它将传统课堂中知识的传授转移至课前在MOOC环境下完成,知识的内化则由原先的课后做作业转移至课堂中的学习活动。 (一) 查阅资料,深入调研,为教学改革奠定理论基础 尽管MOOC的浪潮在国内愈发澎湃,但是MOOC真正的内涵式发展还处于起步阶段。每一位MOOC的实践者需要拨开MOOC起步时的“浮躁之气”,深入调研,用发展的眼光看待“沉淀后的MOOC”。对于国内高校而言,发展MOOC教育是大势所趋,各大高校在MOOC课程建设中积累了丰富的学习行为大数据,这些数据将成为高等教育研究学习行为分析和教学改革的重要依据。 (二)资源整合,为教学改革创造有利条件 利用MOOC视频资源改进力学教学方法,拓宽教学内容将是一个从无到有,从有到精的过程。南京航空航天大学的邓宗白教授共享的“材料力学漫谈”已经在Cousera平台上线,美国佐治亚理工学院Wayne.Whiteman教授主讲的“工程力学应用”也即将在该平台上线。此外“爱课程”网站也有多个力学课程视频,这些都为MOOC环境下力学教学改革提供了非常好的条件。 中国名校纷纷加盟MOOC,如清华大学、北京大学加盟edx,复旦大学、上海交通大学加盟Cousera,同时还积极推出中国本土MOOC,如学堂在线、慕课网、智慧树、MOOC学院等[6]。国防科技大学在2013年自主开发了服务于部队系统的中文MOOC平台“梦想学习平台”,笔者所在学校于2014年加入该平台,为开展MOOC支持下的教学改革创造了便利条件。 MOOC平台中,基础力学资源并不丰富,学校的教学团队投入大量的精力和时间录制微视频,编写相关习题测试,搜索与基础力学相关的典型案例。此外,还对已有的良莠不齐的力学视频进行了筛选,选择出了既适用于学校教学需求,又能提高学习效率的视频资源。 (三)“MOOC-面对面”混合教学模式的课堂实践 经过长期的论证,学校基础力学团队将工程力学作为混合式教学模式的试水科目,并选择在拔优班进行改革试点,学时和普通教学班一样。拔优班有20名学生,学习积极性高,落实老师布置的教学任务态度端正。 1.学习方式:小组讨论,主动式学习 学生分为四个组,每组分配不同的学习任务,分小组学习。各小组成员之间有共同的学习资源、作业、讨论以及学习成绩。授课教师把从日常生活、生产实践中挖掘出来与课程内容相关的创新项目到力学网站平台,把任务布置给不同的小组。学生需要通过团队协作完成的任务初步分为四类:一是角色扮演。即学生扮演老师的角色,利用所学知识和已有的力学资源设计教学方案,收集教学资源,团队指派一名学生在课堂上展示团队成果。教改实践过程中,学生在物体系统的平衡、扭转切应力、弯曲正应力、第三强度理论等主题中完成了角色扮演,且效果良好。二是资源收集。学生通过各种途径收集与课程教学有关的网站、视频等教学资源,制作成PPT并配上简短的文字,上传至力学平台,供其他学生学习。比如:在讲压杆稳定的细长压杆临界力公式时,第一组的任务是搜集稳定性有关的工程案例;第二组结合课程内容分析相关案例的力学原理;第三组比较稳定性与强度问题的区别;第四组思考欧拉公式的适用条件。三是互学互助,突破小组的局限,在交流区发起与课程相关的讨论,或者对其他同学提出的问题进行解答。在实践过程中授课教师引入竞争和加分机制,激励小组间开展“比学赶超”的学习竞赛,提高学生在线提问或者解答问题的积极性。四是竞赛活动。该项为选修任务。学校为了提高学生的实际操作能力,建立了大学生科技创新平台,并每年组织师生参加“卓越杯创新大赛”。课程组依托创新平台和校内创新大赛,鼓励学生利用力学知识,建立力学模型,解决实际问题,在竞赛中获奖的学生会给于适当的加分。 2.教学方式:在线与课堂混合 开课前授课教师制定详实的教学计划,至力学网站,方便学生按照计划在线学习知识点。教学模式借鉴Robert Talbert教授的翻转课堂模型。课前学生在线上观看教学视频或根据分配任务搜集教学资源,有针对性地完成平台上的课程练习,让学生在课前对所学知识有了解,形成知识节点。课堂中师生面对面交流,授课教师根据课前线上反映的问题,对重点难点答疑解惑,组织小组讨论、分享讨论结果。课后教师在线回答学生的问题,沟通和分享课程中的疑问和收获。通过这种师生之间、生生之间的协作探究对知识进行内化。MOOC环境下教师的角色发生变化,在课堂中有由“主演”变成了“导演”,教师根据预期培养目标,给学生布置高质量的教学任务和问题,引导学生主动学习。在教学过程中,授课教师对各小组和小组成员的表现要及时记录,方便教学管理。这种管理包括学习计划管理、学习任务管理、学习资源管理、学习进度跟踪、学习效果评估和学习能力评测等。混合式教学模式虽然减少了教师的重复性劳动[7],但对教师提出了更高的要求,需要教师投入更多的精力和时间参与全程教学活动。 3.教学评价:注重过程评估 教学评价是检查教学效果、评价教学质量、衡量是否达到教学目标的重要途径之一。教师对教学效果的评估是教学过程中非常重要的环节。传统的一卷定终生的考核方式忽视了过程性评估。在混合式教学过程中,学生的在线学习时间、在线学习进度、在线阶段性测试、线上分享问题、线上解答问题及正确率等情况有完整的综合性记录,教师能够 实时了解学生的学习进展。面对面教学时,出勤情况、课堂表现、小论文、小组汇报等也归入总评成绩。考核成绩按照多因子加权综合评测法,注重平时学习效果,避免考前突击。最终成绩由线上学习30%,互动、讨论、小论文20%,期末卷面50%组成。曾公开发表与力学课程相关的学术论文者、在力学竞赛获奖者、在综合试验或者力学发明中有创新者适当加分,估计学生自主学习积极性。 4.教学效果分析 课程考核结束,学生从学习效果和教学效果两方面进行评价。大多数学生认为通过线上预习能够有效地将知识内化,但线上答疑效果不如面对面授课效果好。线上线下混合式教学起到了取长补短的作用。总体来说混合式教学模式在提高学生学习的主动性与参与度上效果较好,考前临时抱佛脚的现象显著减少,学生更注重平时知识的积累,但在基础知识考核方面没有明显优势。 三、混合式教学实践的思考 (一) 加强师资队伍建设 混合式教学模式中教师是否有能力应对新的挑战是教学改革成功与否的关键,学校的基础力学教学团队有着“传帮带”的优良传统,注重年轻教师的培养,借助学校、力学学会促进青年教师的成长。团队每位青年教师均在江苏省或者全国青年教师基础力学讲课竞赛中取得优异成绩,具备主讲力学课程的资格,高水平的教学团队有助于教学改革在实践过程中的落实。 (二)多并措举,激励学生自主学习 大多数中国学生习惯传统的“老师讲,学生听,课后练”的学习模式。新的自主学习自我掌控学习进度,对已有的认知习惯冲击巨大。在混合式教学模式实践中,许多学生表示不适应,在初期学生互动讨论积极性不高,需要教师不断推动。授课教师在备课时要走近学生的心理,及时调整教学方案,采用多种方式激励学生自主学习。比如利用积分形式量化奖励学生听课、讨论、测试、在线答疑表现情况,学生通过数值的变化获得成就感;借助科技创新平台、第二课堂等开展优秀学生、优秀作品评选和奖励,调动学生的积极性;鼓励学生参加竞赛,争取获奖,以赛促学。通过课题组全体教师的不懈努力,新型的教学模式逐渐得到学生的认可,学生普遍认为自己比以前更自律,与人沟通、交流的能力得到了大的提升。 (三)加强平台建设 在混合教学实践过程中,平台功能不稳定的情况时有发生,技术隐患将会使MOOC在其他方面的努力――线上课堂、在线作业与测试、在线论坛工具成为空谈,甚至会消磨学生的热情。后期问卷显示:学生对课程视频满意度不高。这不仅仅是技术问题,由于初次尝试,受时间、精力、经验的限制,团队还没有制作出优质的教学视频,有的视频显得呆板无趣,有的甚至是原先PPT的简单堆砌。在后期的视频制作我们将总结前期的经验与教训,通过建设与教学内容相关的案例库,增强平台的趣味性。 四、结语 力学素质是土木专业学生应该具有的基本素养,利用MOOC实现基础力学大规模、开放和共享这一终极目标很有必要。对于大多数传统高校,想实现这一目标并非一朝一夕。作为力学教育工作者,应该立足根本,吸收MOOC的精华,强化教学设计,优化教学内容,逐渐推进教学模式改革。 MOOC教学不是传统教育的替代品,而应该是传统教育的优质合作者[8]。课程组采用的混合式教学模式是符合基础力学教学特征的,是MOOC环境下基础力学教学的一次有益尝试和探索,课程组也试图在在教学实践过程中不断改进试点中存在的问题,为MOOC的真正本土化提供有价值的信息。 力学基础论文:新型教学理念及其在“弹塑性力学基础”教学上的实践 摘要:介绍了国外四种主要的工程教育教学理念,针对弹塑性力学基础课程的课程特点,结合实际多年的一线教学经验,从理论教学、现代设计工具与弹塑性力学教学的结合、实践环节、多媒体教学、预习与复习、科研与教学结合和转变考核机制七个方面,探讨了教改过程中收获的经验和存在的问题,同时也对其他课程的教学改革具有参考意义。 关键词:工程教育模式;弹塑性力学基础;教学改革 一、引言 伴随着国内外工程教育模式不断发展和转变,形成了以下四种主流的工程教育教学理念。CDIO工程教育理念是近年来国际工程教育改革的最新成果,主要包括构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运作(Operate)四个组成成分,强调产品的研发和生命周期,要求学生主动思考,将课程和实践相结合的工程问题教育理念。OBE(Outcomes-based Education),即产出驱动教育,是以预期学习产出成果为中心来组织、实施和评价教育的结构模式,强调清晰地聚焦和组织教育系统,关注学生学到了什么、是否成功,寻求和设计适宜的教育结构,以保证学生达到预期目标。欧林工学院模式强调欧林三角:卓越的工程学知识、艺术人文等社会学科以及企业管理精神,我国的卓越工程师计划就是与欧林工学院模式接轨的体现。渥太华大学模式强调亲验互动式教学,是一种全过程体验和全方位渗透的教学系统。以上四种教学模式均强调工程基础知识、工程实践能力、个人能力和团队协作能力的培养。 弹塑性力学是研究变形体在力、位移、温度和压电等外界载荷作用下的变形规律的一门学科,属于固体力学的一个分支学科。与理论力学、材料力学和结构力学等,在研究对象、内容、方法和结果上都有一定的差异。弹塑性力学主要研究变形体的应力和应变的分布规律,直接相关的基本概念是弹性模量、泊松比、不可逆性、屈服、损伤和断裂等。弹塑性力学课程需要对基本的解题方法有深刻的理解,才能通过严密的逻辑推理列出基本方程,并求解偏微分方程组,理论性和抽象性较强,计算难度大。学生们普遍对知识掌握不透彻,分析问题无从下手,无法灵活地解决问题,考核合格率一直在75%以下,并且大部分学生不了解这门学科的应用范围,造成了学而无用的困惑,兴趣不高,主动性较差。 燕山大学一直致力于工程教育改革的发展与创新,入选了首批“卓越工程师培养计划”。本人长期在“弹塑性力学基础”教学一线工作,通过对新的工程教育模式的学习、思考、尝试和探讨,以及实际的教学、教改经验,得到了一些感悟分享给大家。 二、教学改革中的几点建议 1.理论教学侧重点。在理论教学方面,侧重于讲解要点。如通过表1弹性变形与塑性变形对比,讲解二者之间的区别与联系。同时在理论教学中注意给学生渗透本质问题,如在变形机理方面,整体变形中包含弹性变形和塑性变形,塑性变形的发生必先经历弹性变形;在工程实际应用方面,材料加工过程中,工件的塑性变形与工模具的弹性变形是共存的。通过教师对知识的长期研究和理解,抓住知识的优秀,让学生能最快时间的把优秀知识点吃透。 2.强调现代设计工具与弹塑性力学教学的结合。在教学过程中,采用数值分析软件MATLAB、Mathematica或Maple等,完成各种塑性力学基本理论公式的程序化,方便计算在不同参数下变形体的应力应变状态。采用Deform、Forge等锻造成形软件模拟锻造过程,分析锻件在加工过程中的应力应变状态、温度场、微观组织等性能。把理论和数值计算结果进行对比,完成二者的相互验证,以便于学生对知识有更好的把握。 3.高度注重实践环节。基于CDIO工程教育理念,在实践教学过程中,让学生主动思考弹塑性力学基本原理如何在礅粗、拔长、拉拔、旋压等工艺上的应用,提高学生的自主能动意识,培养学生的兴趣。将生产实习和专业课程设计相结合,让学生在应用中学习,在团队中交流;同时教师和同学们一起,积极参与学校改革项目和毕业设计等实践教学环节,通过实际项目锻炼,扩展知识面,全面掌握项目实施的流程,让每一个参与者都能做到学以致用。 4.多媒体技术在教学中的应用。充分利用多媒体教学的优势,调动学生的学习兴趣,启发学生的想象力。同时,扩大学生的信息容量,满足学生的求知欲,也弥补了教师自身的不足,完善了课堂教学结构。依据教学目标和教学对象的特点,通过详尽的教学设计,在PPT中加入实际加工过程的照片和视频以及学科发展最前言的动态分析,使课堂教学由静态变为动态,学生耳闻其声,目睹其形,能够愉悦地接受新的知识点,通过声音、图像、文字、颜色、动画等,多渠道、多方位地讲解内容。 5.重视预习与复习。在课堂教学环节中,反复强调预习和复习的重要性。在课堂上,课前带领大家复习前一节内容中的重点和难点,同时对于本堂课程内比较重要的知识点,要尽量放慢语速,调整音调,使同学们能够快速有效地掌握。例如在讲解应变与位移关系方程时,应首先复习应力与点的应力状态、点的应力状态分析、应力张量的分解与几何表示以及应力平衡微分方程等知识点。通过复习,使同学们快速进入弹塑性力学的课堂学习状态。同时,每一节课课后布置有针对性的习题,使同学们对课堂上的讲解内容有更深入的理解。 6.注重科研与教学的结合。将教师所在科研团队的科研成果转化为教学资源,在教学过程中渗透新的研究成果,使其与经典理论相结合,丰富了教学内容。在实际教学过程中,结合本人研究的固体颗粒介质成形工艺及其在板材上的应用方向,介绍了相比于传统工艺,该方法具有模具成本低、零件尺寸精度高和无污染等优点,并通过结合具体视频和图片,对上述内容进行讲解。通过实际的教学过程发现,该方式可明显提高学生的兴趣,活跃教学气氛,改善教学质量。 7.转变考核机制。“弹塑性力学基础”长期采用传统单一的卷面考核方式,试卷的难易程度很难把握,学生学习的主动性很差,合格率较低。为改变这一现状,采用了多方面、综合性的考察方式,即:课堂出勤0.1,平时作业0.1,实验成绩0.1,专业课程设计0.1,考试卷面成绩0.6。实践证明,课程改革后的考核机制更加公平、合理,学生的学习积极性和兴趣有明显提高,同时克服了学生对卷面考试的依赖,做到了学以致用,加强了团队的沟通与合作。统计近2年的课程合格率数据,由改革前的低于75%,稳步增长并保持在85%以上。这种考核机制达到了这门课程的学习目的,也获得了学生的广泛认可。 三、结语 目前发达国家主流的工程教育体系并不完全符合我国的教育情况和社会背景,结合学科特点、教师能力与学校现有的教学资源,更好地实施教学改革,是摆在高校一线教师面前的一道难题。通过几年来对“弹塑性力学基础”教学的体会,以及对取得的一些改革成果进行分析,可以得出很多宝贵的经验。作为应用型本科院校的一线教师,必须克服改革过程困难,以学生的知识和能力为优秀目标,踏实、合理、认真地将改革进行下去,只有这样才能培养出符合当代社会发展需要的工程型人才。 力学基础论文:解析土木工程分析的施工力学与时变力学基础 【摘要】目前,我国社会化的进程不断推进,一系列的土木工程方面的建设也紧随其后,逐渐变多。随着经济的发展,对土木工程的要求也逐渐增多,除了有在规模上加大的要求外,在它的建设技术上的难度系数无疑也是一次空前的增加,这也就在无形中给施工安全带来了更大的隐患。究其主要原因是能全面考虑在施工过程中有可能会出现的一系列的状况,所以本文主要对土木工程分析的施工力学以及时变力学进行了研究,因为对这一问题的深刻探索便于使得土木分析更加科学化、合理化,进而大大增加了在施工过程中的安全系数。 【关键词】土木工程分析;施工力学;时变力学 一、施工力学相关知识 1.1 力学以及相关数学基础 在土木工程的范畴内,施工力学是在时变力学的基础上逐渐发展起来的。主要是因为在实际的土木工程分析的里,施工力学所面对的对象并不是一成不变的,而是会随着时间的变化而有所不同。况且,力学本身就不是一个以“生命在于静止”为箴言的存在者,它无时无刻都在发生着变化,而且很大一部分新的理论都是在这不断的变化中逐渐产生的。虽然力学会在随着时间的变化过程中能够有不同的理论产生,但是产生这些理论的力学的内部参数却是固定不变的。科学是在不断进步的,人类的需求不永远无法满足的,因为人们一直在追求,也就使得科学一直在探索中前进,因此为了迎合人们这种不断追求的心态,以前所使用的一些理论需要进一步的完善才能继续应用到实践中来。目前人们已经开始打力学内不固定参数的主意,开始对它展开研究,看看它还有哪些可以发展的空间,时变力学就是在这样的一个大的背景下“诞生”的。并且时变力学已经在现代生活中的大型项目以及高科技新兴机械中“大展拳脚”,之所以能够如此,是因为线弹性以及非线性是现代土木工程中非常关心的,而时变力学所分析的正是这方面的内容。 数学是一切自然科学的基础,所以对土木工程的分析当然也离不开数学。例如在土木工程中所涉及到的物理参数以及几何参数等等都是运用数学中的微积分的知识进行计算的。从另一个方面讲也就是将时变数学的知识运用到了土木工程的分析中。 1.2 力学效应在施工力学中的体现 力学效应的两大表现是时效以及路效。所谓时效是指施工力学分析出来的结果以及呈现的力学状态会因为使用不同的施工方案而不一样,即使这些操作是在同一个建设结构中进行。路效则与时效不同,一旦施工方案有差异,就能呈现出不同的施工结构以及施工力学的分析结果,当然,力学的状态不会是同样的状态的。不同的施工路效主要是因为在不同的施工中所选用的几何材料的不一样。以上两种力学效应恰好是是施工力学中的两种最主要的体现。 二、时变力学概况 时变力学包括不同的类型,通过详细的总结归纳,时变力学的类型大概分为六种,在这里着重论述其中的四种类型,分别是物性时变力学与线弹性时变力学、非线性时变力学以及热弹性时变力学。首先,物性时变力学分析是指对一些特殊的建筑材料的物理性质的分析,这些材料的物理性质不是一成不变的,而是在时间推移的过程中,它的物理性质也会不断的变化。在对着一些特殊的材料进行力学分析的过程中,最大的问题是对时间函数的合理使用;其次是线弹性时变力学,它是指一些建筑材料本身具有比较独特的性质,比如线弹性以及无热效应。有了这些性质后我们在研究它的过程中就能使用静力学进行分析,而忽略了其中的惯性效应,那么对这一类型的建筑材料的力学分析就是线弹性力学分析,在最初的分析中对这类的材料所使用的是具有固定参数的空间变量,但是基于它随时间的变化而变化的性质,这种有固定参数的空间变量的方程是不适合的,所以在后来的研究中又加入了时间的变量参数;再次是非线性时变力学,建筑材料的性质既有线性的也有非线性的,由于线性的性质比较规则,便于使用数学方程进行计算,所以不作研究,这里主要是对这种不规则、非线性的性质进行探究。混凝土以及岩土介质等很多的建筑材料都具有非线性的性质。在对这类型的材料进行几何计算时,结果一般很不精确,因为它容易受到加载过程以及物理参数等多种因素的影响。本质上,时变力学分析与以往的比较传统的力学分析的分析结果在一定程度上会有不同的;最后是热弹性时变力学,建筑材料丰富多样,因此它们所具有的性质也多种多样。比如混凝土这一类的建筑材料就会产生热力效应,热弹性时变力学就是这类材料的“克星”。因为它在对这类的建筑材料进行力学分析时,会在原有的固定时间参数的热传导偏微分的基础上加以改善,即添加了时变参数,这样就不会因为时间的变化而使得分析结果出现误差甚至是错误。 三、总结 通过对这方面知识的了解,我们知道时变力学以及施工力学在土木工程分析中占有举足轻重的位置。对施工方案进行最大程度的优化,减少在施工过程中出现的安全隐患问题,将施工质量提升到另一个高度,合理利用建筑材料等等一系列与土木工程相关的事情都能够通过对施工力学以及时变力学做好工作来实现。目前,我国的建筑行业正处在不断发展的时期,在坚持以人为本的原则下,安全问题无疑是重中之重,因此,相关研究人员在有关力学方面的探索还有很长一段路要走,只有真正做到建筑行业各方面的科学化、规范化,才能使得我们国家的建筑行业在追求速度的同时提高质量,在追求经济效益的同时也要更加关心施工人员的安全问题,进而促进整个社会和谐发展,人民幸福安康。 作者简介:孙梦帆(1984--),男,汉、湖北荆门人,武昌理工学院城市建设学院土木工程专业2011级本科生,研究方向:道路与桥梁。 力学基础论文:基于应用能力培养的基础力学课程教学设计 摘 要: 基础力学是工科类专业重要的技术基础课程。应用型本科院校培养学生的应用能力和综合素质是基础力学课程的主要任务。在深入分析专业培养目标及对力学知识、素质和能力要求的基础上,对基础力学课程重新设计,包括课程目标和教学内容的构建、教学过程的设计、考核方式的研究,以培养学生解决实际工程问题的能力。 关键词: 基础力学 应用能力 教学设计 基础力学课程包括理论力学和材料力学两部分内容,是机械、能源动力、建筑等工科专业非常重要的技术基础课程。基础力学既可直接用于实际工程的计算,又可为学生学习相关的后续课程打好必要基础。 我院是应用型本科院校,以培养具有创新意识和实际应用能力的工程技术人才为主要任务。基于应用能力培养的思想,一门课程科学完整的教学过程应包括传授知识、应用知识和探究知识三个方面。长期以来,由于受高考应试教育的影响,我国现行的课程教学体系中,传授知识成为主体,应用知识主要表现为简单的习题训练、缺少综合型与实用性的工程应用,而探究知识就更薄弱。 对于基础力学课程而言,教学重点在于培养学生的应用能力和综合素质。因此,要提高基础力学的教学质量,必须根据专业要求,对基础力学的教学重新进行合理设计,力争培养高素质的工程技术人才。 一、基础力学教学设计原则 教学设计是以达到优化教学效果为目的,运用系统方法分析教学问题和确定教学目标,设计教学问题的解决方案、试行解决方案及对方案进行修改的过程。教学设计包含课程目标、课程内容、教学策略几个方面。基于应用能力培养的教学设计必须坚持以学生为中心,以项目为载体,把学习、探究、实践有机结合,引导学生高度参与,并且运用知识自主地发现问题、研究问题并解决问题,培养学生的创新思维和实践动手能力。 二、课程目标设计 在制定课程目标之前应明确专业培养目标及对力学知识、素质和能力培养的要求,分析相关后续课程涉及的知识点,构建力学课程职业能力培养方向。 例如,机械专业的学生毕业后面对的一般都是机械制造企业,作为工程技术人员从事机械设计、工艺分析、质量管理、设备管理等工作。针对机械专业,基础力学课程目标包括工程结构或机构的受力分析能力、抽象化建模能力、平衡方程的应用能力及实际工程构件的强度分析、解决能力。另外,创新思维能力、团结协作能力和学习能力也是学生必须具备的基本素质。 三、课程内容设计 基础力学的后续课程机械原理、机械设计、模具设计与制造等。通过理顺力学课程与后续课程的关系,精选授课内容,激发学生的求知欲望。例如,基础力学课程涉及很多机构内容,由于学生对机构知识缺乏了解,学习遇到很大困难。根据实际情况,增加常用机构类型与特点的介绍,学生不仅了解到力学的应用范围,使学习更有针对性。根据机械专业人才和培养目标,对基础力学的教学内容进行重新整合,重点突出力学在机械类专业中的具体应用。例如工程结构和机构的力学模型建立、受力分析、连杆的强度、连接件的强度及传动轴的设计等。同时打破单纯传授知识的教学模式,转变为以项目为中心组织课程内容,并让学生在完成项目的过程中构建相关理论知识体系,发展职业能力。教学要突出实践性和应用性,着重培养学生运用知识分析、解决工程实际问题的能力。下表为课程内容结构与对应的项目名称。 四、教学策略设计 (一)学习笔记设计 多年来基础力学课程改革的重点集中在课程体系改革、教学内容、考试方法等方面,但从学生角度考虑较少。多数情况是,学生带着一本教材听课,对这堂课要讲什么,哪些是重点,学习的目标是什么茫然不知,学习缺乏针对性。因此,我们针对每一次课,精心设计学习笔记,包括本次课的学习目标、主要知识点、课堂思考题等。另外,在介绍主要知识点前应针对本次课内容巧妙设置问题,再导入主要内容,以提高学生的学习兴趣。最后的综合应用环节要有针对性,尽量引入工程实际案例。教学笔记提前发给学生,这样学生可提前了解本次课的主要内容,带着问题学习,学习效果提高显著。 (二)教学方法与过程设计 与应用型人才培养的目标相对应,我们采用探究式教学方法。探究式教学法是一种以学生为中心、教师为主导的教学模式。相对于以传承知识为中心的传授式教学,探究式教学特点是将研究实践融入教学过程,通过小型研讨课、综合性训练,充分体现学生主体地位。 下面以运动学部分的难点,点的合成运动为例介绍探究式教学法实施的过程。 首先,演示刨床急回机构实验如上图所示,此实验需重复播放几遍并提醒学生仔细观察。然后提出问题:此机构中有几个构件组成,各自作什么运动? 然后,学生分组讨论,有的学生说滑块作直线运动,有学生说作圆周运动。可见研究某物体的运动首先要选择参照物,参照物不同,物体的运动情况不同,由此引出静系、动系和动点的概念,进一步定义三种运动,即绝对运动、相对运动和牵连运动。然后详细说明绝对速度和相对速度,引出牵连点和牵连速度的概念。这样通过对刨床急回机构实例的具体分析获得比较完整的知识体系。 其次,讲解速度合成定理。速度合成定理是重要的一个定理,可作简单推导。作为应用型本科院校,也可定性分析后直接得出结论,重要的是学会应用。 最后,进行课堂练习。课堂练习是重要的一环,可举学生较熟悉的例子,例如凸轮机构、两汽车相对行驶等,学生在研究、分析的过程中提高解决实际问题的能力。 为提高学生运用知识的能力,增加综合训练环节。综合训练题目可提前发给学生,然学生带着问题学习,效果更好。综合训练安排在教学的最后一个月进行,以小组为单位,每组三四人,每组设组长一人。学生可自选工程或生活中的实际问题,也可从教师所拟工程问题中选题研究。例如,2012年机制专业某班两组学生的题目是“箱包拉杆的设计”。学生查阅了参考资料,了解了设计方法,首先将工程中的实际问题抽象为一个力学模型,然后进行力学分析,最后计算。两组学生通过研究合作,圆满解决问题,实现从被动学习到积极自学的转变,解决实际问题的能力明显提高。 (三)考核方式设计 考试是教学过程的一个重要环节,考核方式应注意知识与能力相结合。在考试内容上,要尽量减少客观性试题,增加分析、理解和应用性等方面考题。考核方式要多样化,闭卷与开卷相结合,改革计分方法,把课堂讨论、综合训练,研究报告等按一定比例计入总成绩,这样才能提高学生自主学习的积极性。 五、结语 应用型本科院校主要培养面向一线的高素质工程技术人才,因而在基础力学教学中应加强工程意识和应用能力的培养。人才培养定位的改变要求教师转变教学观念,以学生为中心组织教学,增加工程案例,解决好与后续课程的衔接问题,突出力学的应用性。同时对教师的教学水平提出更高要求,我们在教学中应不断探索与实践,不断完善教学设计,提高教学质量。 力学基础论文:以工程应用为导向的基础力学课程改革与创新 摘 要 传统的基础力学课程教学模式中存在诸多问题。首先,教学内容过度理论化,无法适应人才培养模式转变需求;其次,课程体系僵化,专业衔接性欠缺;最后,学生激励机制单一,缺乏课外竞赛环节。因此,必须针对基础力学类课程的课程体系、教材建设、激励机制等方面进行了改进,以工程应用为导向,提高人才培养质量。 关键词 力学课程 工程应用 课程体系 激励机制 理论力学、材料力学以及工程力学是绝大多数工科院校的重要专业基础课程。然而,由于学生专业背景存在诸多差异,传统的基础力学教学模式遇到诸多问题,严重影响了人才培养质量。传统的基础力学课程教学模式存在的问题主要表现在3个方面:(1)教学内容过度理论化,无法适应人才培养模式转变的要求。很多院校的教学内容过度偏重于理论,而应用型人才的需求却对学生的综合应用能力和实际动手能力提出了比以往理论型人才更高的要求。为了适应社会发展的要求,需要以工程应用为导向,对教学体系进行改革。(2)课程体系僵化,专业衔接性欠缺,不能适应课时普遍减少这一大的趋势。近年来,很多院校对相关专业的人才培养方案的修订,使得力学课程的课时量减少,必须对力学课程进行相应的精简。课时精简方案必须要尽量保证教学体系的完整性,同时要针对不同学生专业背景,做到因材施教,重点突出。(3)学生激励机制单一,缺乏课外竞赛环节。力学类课程作为基础课程,相关公式和计算比较繁琐,降低了学生的学习热情。为了更加广泛地调动学生的积极性,需要改革课程评价标准,建立合适的课外激励机制。为了解决教学中存在的问题,提高人才培养质量,各院校有必要对基础力学类课程的课程体系、①教材建设、②激励机制③等方面进行改进。 为了解决教学模式中存在的问题,必须针对基础力学类课程的课程体系、教材建设、激励机制等方面进行了改进,建立符合新型人才培养模式需求及新的课程内容体系的课程考核方式;规范教学资料,优化教学内容,充分发挥集体智慧;建立课堂教学互评制度,形成良性的互帮互助机制,注重示范引导;要优化教学课时配置,提升基础力学课程与专业课程的衔接度,不同专业背景的学生要有不同的课时配置方案。比如车辆专业,更关心的是碰撞与摩擦,而材料专业对此部分的要求则较低,根据专业背景调整知识点的课时配置尤为重要。传统的课程授课方式也要进行改进,既要保证重要知识点的理论完整性又要注重学生知识应用能力,让学生时刻清楚所学的力学知识要应用到工程实际中的哪些方面中去,以工程实际应用案例对其进行相应的引导,这样才能提高学生的主动性,形成讲授与自学有机结合的教学模式。此外,教学手段要进行改革创新,要增强教学的感染力和教学实效,在教学中要适当穿插反转课堂的思想,让学生主动发问,以学生关心的点为中心进行教学内容的铺展。 课程体系的改革要注意如下四点内容:(1)推进课堂教学模式和网络自主学习模式,充分利用教材提供的音像、网络和课件资源,使其发挥最佳效益,增强教学的感染力,提高教学实效。推进MOOC课程的开发,给学生搭建出完善的课上和课下学习体系。这样不同学生可以根据自己对课程的掌握程度调整学习计划和方案。(2)改进已有的较为死板的考核制度。目前,大多数高校学生关注的学习重点是老师要考什么,而不是什么对自身发展有用。因此要适当减少期末考试分数的比重,增加讨论小组的考评结果以及课程实践综合评分的比重,这样既能达到考核目的又能提高学生的学习积极性,最终形成既重视基础理论知识又鼓励学生自主创新学习的综合性、多元化的考核机制,改变以往单纯依靠试题分数来衡量学生知识掌握能力的现状。(3)对教案进行细化和完善,对教材进行适当的调整和补充,以适应不同学生的需要。学生更多的关心所学力学知识在实际中应用到了什么地方,鉴于此必须在课程中增加体现实际工程应用的教学资料,建立从工程实际中来到工程实际中去的工程科学模式。(4)定期开展教学模式改革研讨会。一般来说力学教研室的各位任课教师都要面对不同专业的学生,教学中会遇到很多共性和个性的问题。通过课程群内各门课程乃至不同课程教师之间课堂教学的互评,取长补短,往往可以得到建设性建议,进而形成良性的互帮互助机制,共同提高力学基础类课堂教学质量。 在教材建设方面,首先,各院校应根据本学校的专业特色,整理、甚至编写与本校学科特色、教学内容吻合度更高的力学基础课程教材,如《理论力学》、《材料力学》、《工程力学》等。通用的教材虽然经典,但有些时候却不一定普遍适用于所有专业,而且不同专业对教材不同章节详细程度的要求是有很大差别的。同时,也要积极编写辅助教材,对相关知识点进行强化、归纳和梳理,帮助学生在课后更好地进行复习或知识点的掌握和强化。其次,教研室或任课教师应综合校内外的教学资源,完善基础力学课程的工程案例库,充实力学课程动画教学资料库,这样可以使学生更容易了解相关的力学知识。同时对各门课程所选用教材编制习题库或外购较高质量习题库,形成更加完善的教辅资料体系。最后,对课程进行精简的院校需要针对课时压缩的实际情况和各专业的实际需求,优化学时配置,突出优秀内容,提升基础力学课程与专业课程的衔接度。针对当前人才培养模式的需求,简化各门课程中不必要的理论推导,增加实训环节,增设讨论课环节,针对实施细节交流实施心得。针对不同学院不同专业背景的学生制定不同的讲授方案,因材施教,对其将来可能频繁应用的知识重点讲解,适当增加讲解深度。对力学课程的精简,要保证教学体系的完整性,针对不同学生专业背景,因材施教,重点突出。 激励机制方面要注重培养学生的工程科学思想,从工程中来,到工程中去,提高学生解决实际问题的能力,增强学生跨学科知识储备,发展创新思维的能力。通过搭建技能竞赛平台,全面培养学生技能和动手能力,完善过程保障和奖励保障机制。具体实施办法有如下三点:(1)以专业能力培养为主线,以学生技能竞赛为契机,以用人单位的需求为依据, 结合学生的专业特性在每一学期举办1次专业竞赛, 将学生参加专业竞赛与获得的证书作为综合素质学分的认定。此类竞赛不应是简单的传统书本知识的考查,而应与学生将来的工作方向联系在一起,例如机械专业可以以机器人为中心进行相应竞赛内容的设计。(2)与企业合作,健全实习基地保证参赛同学的正常训练。这不仅可以提高学生的动手操作能力,还能建立学生和企业的联系,为学生将来的就业问题提供一个双向选择机会,这也为实现“以赛促学、以赛促练、以赛促教”的实践教学模式提供了保障。(3)健全学生奖励办法,将竞赛成绩折算成相应的综合素质学分,在奖学金、助学金以及评优中优先考量。这样学生就会以极大的热情和积极性去完成相关课程内容的学习。 综上所述,以工程应用为导向的基础力学课程改革可以由“两个体系,一个机制”来保证。即建立“面向工程实际的授课体系”,“面向专业的课程内容体系”以及“以赛促教的多元化激励机制”。力学课程要推进课堂教学模式+网络自主学习模式,形成鼓励自主创新学习的综合性、多元化的考核机制,建立从工程实际中来到工程实际中去的工程科学模式。对于不同专业的学生对课程内容进行合理调整,突出优秀内容,提升基础力学课程与专业课程的衔接度。针对当前人才培养模式的需求,简化各门课程中不必要的理论推导,增加实训环节,增设讨论课环节,针对实施细节交流实施心得,通过各类比赛提高学生的专业技能水平与专业实践能力,最终实现提高人才质量,培养创新型人才的目的。
航空发动机论文:航空发动机强度计算多媒体教学论文 一、多媒体教学之优势 航空发动机强度计算作为专业必修课,从航空发动机中抽象出叶片、盘等结构,建立模型,开展结构的应力计算和强度分析,较为艰涩、枯燥,采用传统的板书教学模式,教师对于说明复杂的零部件结构和受载形式往往力不从心,此外,传统的教学方法还受到课堂板书时间、教学语言、课堂纪律等不利因素影响,从而影响学生听课的积极性,教学的进度和教学的质量。与板书教学相比,教师使用多媒体课件时,学生往往会表现出较大的兴趣。据有关调查统计,同样的内容,视听结合记忆效果比只凭看提高40%,多媒体教学正是实现视听结合的有效手段。因此,在发动机强度计算的教学过程中,采取多媒体辅助教学可以达到提高教学效率、吸引学生专注度、加深学生理解力等积极的作用。多媒体教学是指通过计算机把多媒体的符号、文字、公式、图像、声音、动画等各个要素按教学要求进行有机组合,并采用投影屏幕的形式显示出来,结合教师的讲解和引导达到合理教学过程的目的。多媒体教案与传统书面教案相比,更加美观、生动。对于发动机强度计算这类具有内容抽象而又复杂的课程,具有明显的教学效果。多媒体教学与传统教学方式相比具有以下优点。 1.多媒体教学具有生动、形象、具体可感的特点,可以解决板书不易表达的内容,抽象问题直观化,创建生动的表象。 2.多媒体教学集声音、影响、图片、文字、动画于一体,能够充分调动学生的感官系统,极大提高学生的课堂学习兴趣和专注度,激发学生学习的主动性,活跃课堂气氛。 3.多媒体教学具有知识容量大、信息量多等特点,提高单位时间授课信息量,有利于学生拓宽知识视野。 4.多媒体教学事先组织好的教学内容,有利于节约教师板书时间,使得教师更加灵活地控制教学节奏、设计教学过程、提高教学效率,同时降低教师上课的强度,避免重复板书这种机械的体力劳动。 二、多媒体教学的注意事项 随着微机和多媒体技术的发展和普及,多媒体教学正逐步取代传统的教学方式,有数据统计显示高等教育80%以上的老师已经视多媒体为必不可少的教学工具。然而,多媒体教学只是一种教学手段,如何合理地使用多媒体技术提高教学质量一直是众多教师所关注的重点。 (一)多媒体教学具有众多优势,但是使用不当,会存在以下问题 1.教师过多依赖多媒体教件,照本宣科,忽略课前备课,对讲课内容不熟悉。多媒体课件中已经事先设计好讲课的文字、图片和公式等内容,容易导致教师轻视课前备课,导致在课堂上对所讲授内容不熟悉。 2.采用他人多媒体课件,生搬硬套,缺少教师作为教学主体对课程的思考。现在多数课程都采用了多媒体课件,教师也可能通过很多途径获得相关课程的多媒体课件,直接使用他人课件就可能导致教师缺乏对所授课程的积极思考和讲课方式的精心设计。 3.多媒体教件成为教师讲解演示的工具,缺少师生之间的互动,会导致学生过于被动地接受知识,甚至缺乏学习的兴趣。 4.多媒体教件华而不实,分散学生注意力。多媒体教件可以穿插声音、影像、图片,建立一个丰富多彩的立体课堂。但是,多媒体教件也同时可能存在过度使用声、光、影,从而冲淡教学的主要内容,同时分散同学的注意力。 5.多媒体教件的优点之一是知识容量大、信息量多,然而使用不当也会使得这一优点变成缺点。单页信息量大,重点不突出,也可能导致授课速度过快的缺点。 (二)教师在多媒体教学的过程中,有必要注意以下几点,才能更好地发挥多媒体教学的优势 1.使用多媒体课件,应在课前对多媒体课件和教材充分熟悉,对内容了然于胸,并合理板书,引起学生积极性,发挥教师在教学过程中的主导作用。 2.多媒体课件中,注意课程内容的贯穿和表达。多媒体课件的内容安排要站在学生的角度来思考,每幅画面的出现要符合学生的学习思维习惯。如:逐条显示画面的信息,做好前后承接,图形配以一定的关键文字进行说明,公式的推导要像写板书一样逐条出现。 3.教师和学生同为主体,互动教学。避免教师在上面不停地讲,学生在下面沉默地听。在多媒体课件设计过程中,要实现分步提示,要适时地抛出问题,引导学生跟着教师的思路走,引导和指导学生主动学习,对学生的疑难问题及时反馈、及时解决。 4.画面简洁,只显示相关信息。要重视心理学中的有意注意和无意注意规律,减少在课件中与教学内容无关系的图像、音乐、动画等,否则会使学生把更多的无意注意放在画面和音乐上,无法专心于真正需要他们关注的教学内容,教学效果大打折扣。因此,不要在多媒体课件上使用不必要的图像或动画装饰。 5.课件上的信息要简单、准确、明了,突出重点,避免把整段文字搬上屏幕,导致学生来不及看,引起厌烦情绪。讲课注意节奏,快慢结合,对于内容简单的要加快节奏,重点、难点要慢讲,从而加深学生对所学知识的理解与消化。由此可见,虽然多媒体教学有着传统教学不可比拟的优点,合理运用多媒体手段可以提高教学效果,但是多媒体教学并非是改善教学效果的唯一途径和手段,不能因为其优点而完全抛弃板书等传统教学手段。更为理智的做法是针对不同的教学内容,采取与之相应的教学手段,综合利用各种教学方式,取长补短,相辅相成,从而达到提高教学效果的最终目的。 三、《航空发动机强度计算》课程中多媒体教学与传统教学相结合 虽然多媒体教学具有传统教学所不具备的种种优点,但是多媒体也存在着不少弊端。在教学过程中,不能独重多媒体,应该根据课程的类型、章节的内容,选择合适的教学方法,将传统教学方法和多媒体教学方法有机地融合起来,扬长避短,达到更好的教学效果。航空发动机强度计算这门课程,具有理论性、实践性、综合性都很强的特点,由于研究对象结构、载荷复杂,力学分析概念抽象,公式推导繁复复杂,如果只是依靠多媒体教学方法,向学生“填鸭式”地传授知识,而不注重学生的反映和接受程度,导致学生感受不到刺激和兴奋,不利于创新能力的培养。因此,针对航空发动机强度计算这门课程,从具体的发动机结构抽象到计算模型时,就应该充分发挥多媒体教学方式的长处,给出足够的实际结构图片资料,加深学生对实际结构的理解,以便于下一步建立计算模型。建立计算模型之后,具体的计算公式的推导,可以采取多媒体课件分步骤展示的方法,按推导步骤依次展示推导过程。在公式推导的过程中,教师可以根据学生在课堂中接受情况进行板书辅助,以加深学生的印象,促进理解。同时,在教学过程中教师在使用多媒体教学过程中有时会突然而至的灵感,却往往无法立刻加到多媒体课件中,这时板书就能起到很好的辅助作用,而且在板书的过程中,教师往往能够带领学生一起思考,起到多媒体课件难以达到的效果。在进行板书的过程中,要充分提高板书表现的艺术性,从而调动学生的视觉和思维兴趣,比如主要板书颜色的选择,注意多选择鲜艳的颜色,更能吸引学生的注意力;在色彩搭配上也可以进行选择,做到重要内容和次要内容颜色不同,概念和应用不同。其次,字迹清晰,现在很多老师经常提笔忘字,而且字迹潦草,自然不能吸引学生;最后,板书时要做到图表、字符规范,这样才能起到教师的表率作用。在强度分析结果的讲解过程中,涉及到结构的应力分布、变形和破坏过程的讲解,则应充分发挥多媒体教学的长处,采用图片和动画等手段,实现图文并茂的演示和讲解,加深学生的印象,形成较为深刻的直观认识。 作者:徐颖单位:南京航空航天大学 航空发动机论文:航空发动机喘振问题思考 《航空精密制造技术》2017年第1期 【摘要】航空发动机喘振是一种特殊情况,对飞机的正常飞行危害性极大。因此,需要加强航空发动机喘振问题的分析研究,寻求合理的解决对策排除故障。本文主要分析喘振对发动机性能带来的影响,从多种角度来探究发动机喘振现象出现的主要原因,可能对飞机带来的影响和危害,通过提升发动机喘振监控,尽可能避免喘振现象出现,确保发动机正常运行。 【关键词】航空;发动机;喘振;气流分离 喘振是一种航空发动机在使用中较为特殊的情况,当发动机严重偏离设计工作状态,压气机前后流通能力不匹配时就会出现叶片边界的流动分离现象,甚至转变为旋转失速直至喘振状态。压气机存在两种形式的失速:一种为单个叶片失速,另一种为旋转失速。最常见的是旋转失速,这种失速由某些只包含少量叶片失速槽道形成的区域组成,并且沿着转子的绝对转动方向以小于转子的转速转动。轴流压气机发生旋转失速之前往往先出现转子叶尖失速。失速可以是突发的,也可以是渐进的,可以有多个失速气团,这些气团可能覆盖部分或全部叶高,而且一个失速气团可能覆盖多个叶片。喘振就是全部压缩系统不稳定并且在此期间通过整个压气机的平均流量发生脉动的流动状态。喘振这种特殊情况的出现,表明发动机工作状态发生波动,气流时断时续,内部压力明显增加。如果飞机在正常飞行中,发动机出现喘振现象,燃气温度迅速升高,发动机转速下降,严重情况下可能导致发动机停止运行。 1喘振机理分析 对航空发动机喘振的研究是通过在发动机上安装传感器,来获取发动机运行时的相关信号,并分析信号的特征参数,判断发动机是否发生喘振。通常选取风扇及压气机出口总压作为喘振检测的征兆信号。当风扇发生喘振时,风扇出口和压气机出口总压下降,排气温度急剧上升,推力迅速下降,发动机转速下降。当压气机发生喘振时,风扇出口总压上升,压气机出口总压下降。由于喘振特征明显,通常采用限制值判断对喘振进行在线监控,将转速、各传感器测点脉动压力值实时录入相应软件,实现对喘振的快速有效判断。 2发动机稳定性研究 当前在发动机设计中,关于喘振的研究主要集中在喘振裕度和流场研究中,其中喘振裕度是对喘振发生可能性的衡量标准,是影响发动机能否稳定工作的关键因素。在设计阶段,设计工作中的指导思想则是通过合理的设计来提高喘振裕度。通过计算流体力学方法研究可调静子叶片对压气机部分转速下喘振裕度的影响,选取最优可调静子叶片安装角,使喘振裕度最大化。 3喘振预防措施 为避免喘振现象发生,应做好防喘和消喘工作。防喘最常用的方法有压气机放气和可调进口导叶。自喷气发动机问世以来,压气机放气一直是在发动机起动和加速期间避免发生喘振的最经常采用的办法。放气位置可设在压气机出口或在中间级的位置。可调进口导叶通过减小进气攻角使喘振线移动,在低攻角下喘振发生于较低的流量系数值。其他防喘方法还有可调静子及改变转子叶片的安装角。消喘系统增加了压气机不稳定工作的信号检测装置,当发动机发生喘振时,综合调节器通过传递来的电信号,减小进气道流通面积,切断主燃烧室的供油,使导流叶片转动,迅速消除喘振。消喘系统在部件实验上已经取得了相当大的成功,可以预见,消喘系统将在发动机整机试验中广泛应用。 4结论 航空发动机喘振是关系到发动机能否稳定工作的重要因素,严重影响飞行安全,为避免安全事故的出现,应着重对发动机结构优化设计,选择合理的控制对策,避免发动机喘振现象出现。随着消喘技术的深入研究和应用,航空发动机的喘振问题将会得到很好的解决。 作者:刘卓 单位:中国航发沈阳发动机研究所 航空发动机论文:航空发动机验证机研制程序探究 摘要:工作分解结构(WBS)是项目任务分工、资源配置、进度计划编制及风险控制等工作开展的前提。工作分解结构的形成过程就是把项目目标和任务分解成较小的、能够管理的组成部分。文章分析了WBS在航空发动机研制中的应用,结合民用航空发动机验证机研制流程,定义了WBS分解模型,给出了基于产品结构树的WBS结构表达,建立了WBS构建流程。 关键词:工作分解结构;航空发动机;研制流程;信息化;验证机 工作分解结构是以最终可交付成果为导向的工作目标/任务层级分解,用于确定项目工作范围、项目全生命周期内所有技术间的接口关系以及项目技术状态基线,是项目计划、成本、预算、质量、人力资源、沟通和风险分析的基础。它可以将研制工作分解为一系列相对独立、内容单一、易于管控的工作单元,能把各工作单元在研制中的地位与构成直观地表示出来,是研制计划编制的基础和依据。早在20世纪80年代中期,美国国防部就已经将WBS应用于许多国防项目上,并成为了项目管理的“标准语言”,WBS可以说是工程项目管理的起点,在复杂产品研制中得到了广泛的应用。2016年,国家十三五规划将航空发动机列入百大工程之首,这表明国家对航空发动机的重视。刘大响院士说,从狭义上讲,航空发动机是飞机的动力装置;从广义上讲,它也是国家航空产业乃至整个制造业的助推器。此外,国际航空动力的发展也对我国航空发动机设计技术提出了更高的要求,鉴于航空发动机研制的高技术性、高复杂性,验证机研制应运而生。验证机指产品在工程研制立项之前,用于验证功能、性能、总体方案可行性、各部件/系统的匹配性以及初步的耐久性和可靠性等而开发的试验研究性发动机。文章以验证机研制项目研制工作内容为对象,结合验证机研制特点,提出基于PBS的WBS层次关系分解模型,探索其分解方法、编码规则、表达方式和构建流程,并在此基础上引入信息化手段,这对于促进研制项目科学高效管理、降低研制风险具有重要意义。 1工作分解结构的作用 工作分解结构是项目管理工作的基础及优秀内容,它将项目工作按照一定的逻辑关系自上而下逐级分解为工作单元、工作包、工作作业(活动),它清晰地定义了项目工作的全貌,描述了项目工作内容,工作分解结构每向下分解一级就意味着对项目工作更详细的定义。一般当工作分解结构分解至工作包层面时,项目经理便可针对工作包安排进度、估算成本和实施监控,从而实现对项目工作的规划、管理和控制。当工作分解结构分解至工作作业(活动)层面时,项目一线人员便可针对活动安排每天的工作事项,可以有计划地实现项目工作包的执行。 2工作分解结构构建过程中的难点 如前所述,工作越向下分解,项目经理对工作的规划管理和执行控制就越有力,然而,颗粒度过细的分解又会带来新的问题,它会造成管理成本的增加、资源利用率低以及工作效率降低。如何合理确定工作分解的颗粒度(即工作包的大小),是工作分解过程中应该关注的重要问题。在项目管理过程中,往往倾向于通过项目的关键节点(即里程碑节点)来控制整个研发过程,对交付物的管控也主要是通过对各里程碑节点的交付物进行管理,对项目全生命周期的控制主要体现为对工作包结果的管控。而没有对节点前各工作包之间的输入输出关系进行有效管理和控制,往往会出现项目管理单位对项目的管控力度不及工作包所属责任单位的管控力度的问题。这就造成了项目管理过程中存在各责任单位仅关心所属工作包任务,各工作包之间的匹配协调得不到有效解决,无法实现对项目全生命周期管理,无法及时有效识别风险,进而影响整个项目的进程。航空发动机验证机研制属于大型复杂项目,国家投入巨大,国际上一般采用主承制商—供应商管理模式进行项目管控,涉及国内外供应商众多,如何通过工作结构分解实现对项目全生命周期管理,并有效控制项目风险,对航空发动机验证机研制项目管理来说具有重大的意义。此外,工作分解存在遗漏、工作分解结构编制无规范、编制效率低下也是工作分解结构构建过程中经常发生的问题。文章将结合验证机研制流程,针对如何合理确定工作分解颗粒度和如何通过工作分解实现对项目全生命周期管理,浅析工作分解的流程及关键点,并结合信息化管理,以期更好地发挥工作分解结构在验证机研制项目管理中的作用。 3验证机研制WBS分解及关键点 3.1验证机研制阶段划分 验证机研制分为需求分析和定义、概念设计、初步设计、详细设计以及制造和试验验证五个阶段。验证机研制各阶段可以定义为里程碑节点,各阶段交付物即为里程碑节点交付物。以验证机设计工作为例,各阶段的主要交付物可以细分为需求文档和设计定义文档两大类。需求文档体现所有利益相关方对验证机研制项目的需求,可分为内部要求和外部要求。内部要求主要来自已有基础和经验以及公司的发展规划等;外部要求主要来自客户(市场)、政府、适航规章及相关法律法规等。设计定义文档是根据需求文档进行相应的科研工作后得到的验证机各层次上的研制结果(例如设计报告等)。在各个阶段内部,各个层面上的需求文档和设计定义文档都需要进行对比,以确定研制结果能够满足各方要求。在各研制阶段间,前一个阶段的输出结果往往会对下一个阶段设计工作的开展产生影响。 3.2验证机研制各阶段要素及WBS编制流程 验证机研制程序中明确验证机各阶段要素有关键输入、工作内容和输出三部分,创建工作分解结构同样需明确项目的输入(项目范围说明书、需求文件和过程资源)、分解工具与技术和输出,经比对分析,建立了验证机各阶段要素同工作分解结构创建所需要素之间的对应关系。在介绍了研制各阶段要素同WBS创建要素的关系之后,现对WBS创建过程进行详细描述,后通过各要素之间的关系映射,分析如何建立基于验证机研制各阶段要素的WBS,以期能完整分解验证机研制项目各阶段任务。 3.3基于验证机研制流程(研制各阶段要素)的WBS分解结构 复杂产品的研制一般会划分为若干个具有里程碑意义的研制阶段(以验证机为例,见图1所划分的五个阶段),建立以验证机研制流程为主线、以产品结构树为辅线的工作分解结构,可以依据研制阶段建立逻辑严密的输入输出关系,从而为计划的编制奠定基础。 3.3.1研制阶段—WBS映射矩阵。映射矩阵是对项目分解形成的工作包在最终WBS中所呈现状态(显示or不显示)的描述。依据专家经验,通过对某个研制阶段的通用活动进行判断,确定出该工作包在最终的WBS中是否显示,呈现状态用1和0表示,从而形成研制阶段—WBS映射矩阵。这项工作必须由项目管理人员(项目管理单位人员)和设计人员(工作包所属责任单位人员)共同完成,这样才能确保每个研制阶段的工作活动得到充分确认。映射矩阵的形式如表1所示。WBS各工作包之间的关系主要依靠不同研制阶段要素同WBS创建所需要素之间的对应关系及产品结构树来确定,因此建立研制阶段的映射矩阵,并在此基础上借助产品结构树,就可以通过映射规则快速地将WBS建立起来。 3.3.2验证机产品结构树模型。产品结构树包含了所有实现产品功能的硬件和软件,以全环燃烧室为例,可分为机匣组件、火焰筒组件、喷嘴组件、点火组件/标准件等部分,各部分又按照零组件进行进一步分解,最后按工作工序分解至可工作的层面。 3.3.3基于研制阶段和产品结构树的工作分解流程: 第一,确定工作分解结构的输入。(1)确定项目范围。项目范围说明详细描述项目的可交付成果,从研制阶段要素同工作分解结构所需要素的对应关系可以看出,本内容即验证机研制各阶段的工作内容,以需求分析和定义阶段为例,工作内容为:针对客户(政府、飞机制造商和航空公司)对验证机以及大型客机发动机的要求,参考适航规章和已有基础、经验,结合公司能力发展规划,开展验证机研制需求论证工作,提出验证机的设计约束和边界条件,完成项目建议书的编制。经分析,项目范围为完成验证机研制需求论证。(2)明确需求文件,梳理项目资源。需求文件描述各种单一需求如何转化并满足与项目相关的业务需求。验证机研制需求分析和定义阶段的需求源自客户的需求,项目资源指国家和公司战略,所以在需求分析和定义阶段,分析航空公司需求、民航局适航规章、国家发展战略及公司发展规划,是明确需求文件,并将其转化为项目业务需求的必要手段,从而建立起WBS约束条件。 第二,选择工作分解形式。工作分解可以根据项目特点采用不同分解形式,比如:可以把项目各研制阶段作为分解的第一层;可以把项目主要交付成果作为分解的第一层;也可以按PBS,把产品主要组成部分作为分解的第一层;还可以把子项目作为分解的第一层等。文章结合验证机研制特点,将项目研制各阶段作为分解的第一层。第二层分解基于研制阶段—WBS映射模型分析,确定出在映射矩阵中节点为1的维度,并在WBS中显性化。第三层分解基于产品结构树进行分解,最后按照各零件不同的设计活动、加工工序和试验活动,完成工作包的下一层分解。当将工作包分解至可预算、可分配、可安排进度、可以独立完成、有明确的交付物时即完成了项目的工作结构分解。此外,在工作分解时,应合理控制每个工作包的颗粒度及各工作包之间颗粒度的均衡。同时,为确保工作分解没有遗漏,在完成工作结构分解之后,应通过把工作分解结构底层的所有工作逐层向上汇总的方式进行检查。最后还应检查各工作包之间的逻辑关系是否合理。工作分解结构一般可以采用列表式、组织结构图式、鱼骨图式等方式,文章采用组织结构图示进行表达。 第三,获得工作分解结构的输出。通过对项目进行工作分解,将复杂的项目逐步分解为比较简单的过程(分解至活动、作业),让原来不可控的一些事情变得清晰可控,同时便于分工、计算经费、计划制定和构型管理等,并且还应满足企业设备、技术、人员等资源需求以及项目经费渠道、用户及市场变化等约束。 4工作分解结构与信息技术的融合 项目的工作结构分解是项目管理和计划制定的基础,是制定进度计划、资源需求计划、风险管理计划及计划变更的依据,同时也是确定项目技术状态基线的依据。因此,在复杂产品项目管理中,引入信息化手段,提高WBS编制效率,通过管理系统之间的联合,实现信息共享,资源优化,提高管理效率。为更好地使得工作分解结构与信息技术融合,需做到以下三点:(1)建立工作分解结构码,对工作分解结构中的每一活动用标准化的标识标记,通过标识唯一确定该活动在工作分解结构中的位置和隶属关系,便于计算机对WBS进行识别和检索;(2)引入MSProject等工具作为WBS编制辅助手段,采用缩进式进行编制;(3)对WBS中各属性进行定义,统一WBS语言。 5结语 全面、彻底的工作分解结构在复杂产品研制过程中具有重要意义。文章基于研制流程,结合产品结构树,提出了工作分解结构方法。通过验证机各阶段要素同工作分解结构创建所需要素关联,研制阶段—WBS映射规则及产品分解结构,描述了WBS建立流程及关键点,并通过WBS与信息化的融合,实现了项目全生命周期管理,提高了项目管理效率。文中所提到的方法在验证机研制项目及计划管理中得到了应用,并取得了良好的效果。 作者:高文杰 单位:中国航发商用航空发动机有限责任公司 航空发动机论文:自动检测技术在航空发动机方面的运用 摘要:本文主要介绍了自动检测技术在航空发动机方面的应用,以及国内外所涌现的最新理论和最新技术。自动检测技术是现在各种行业所必需,应用于军事、工业等过程控制的信号测量等方面,是高科技军事现代工业实现全面自动化的重要基础,航空发动机故障诊断技术是实现航空发动机视情维修的重要一环,在航空发动机的设计、生产、使用和维护中起着非常重要的指导作用。 关键词:自动检测技术;航空发动机;状态监控;故障诊断 0引言 自动检测技术的基本任务是获得有用的信息,检测流程主要借助测试仪器、测试系统,通过对测试点增加传感器,从而取得有用的信号来求解系统中问题。检测技术属于信息科学,是信息技术的支柱。在航空发动机中,自动检测技术主要应用在状态监控和故障诊断方面。 1自动检测技术在航空发动机状态监控方面的应用 现代航空发动机采用先进的全权限数字电子控制系统,系统采用分段控制的,以控制发动机不同的工作状态,比如起动控制器主要控制发动机的起动过程,转速控制器主要使发动机转速保持在油门杆所对应的转速范围内,这就需要扭矩传感器为其提供信号;加力控制器控制发动机的加力接通和加力状态,气压高度调节器根据飞行高度的变化修正供油量来保证发动机不富油。这些控制也都需要传感器为其提供信号与信息,各传感器接替工作,协同工作。 2自动检测技术在发动机故障诊断方面的应用 2.1基于信号处理的自动检测方法 基于信号处理的自动检测方法主要在故障诊断中使用小波变换分析技术,主要体现在:运用小波变换进行信号分析来诊断故障,包括脉冲响应函数的小波变换检测信号的突变、利用观测信号的小波变换进行故障诊断、利用脉冲响应函数的小波变换进行故障诊断、利用小波变换去噪,提取故障特征和利用小波变换分析噪声特征进行故障诊断;利用小波变换提取故障特征进行故障的分类和识别;利用小波网络进行故障诊断。 2.2基于模型自动检测方法 模型就是把表征航空发动机实际系统本质的部分的信息压缩成有用的描述形式,模型可以模拟实际系统的行为而不用描述其机械结构。航空发动机数学模型应用广泛,它是控制、故障诊断和预测的基础。主要包括部件法模型和试验模型。 2.2.1部件法模型在航空发动机故障诊断中的应用 基于部件法的发动机数学建模是较为常用的一种建模方法。建立发动机非线性数学模型的基本思路是:由已知的发动机各部件的特性,从发动机进口到尾喷管,根据气动热力学原理逐一建立气体流动过程与热力过程方程;根据发动机流量平衡、压力平衡和功率平衡等平衡关系,获得发动机共同工作联立方程组,通过联合求解这一非线性动、静态平衡方程组,进而获得发动机的各相关截面、各工作状态的相关参数量值,部件法模型精度高,可用于航空发动机在线诊断和故障征兆的预测,用于预报发动机控制系统的各个变量。 2.2.2试验法的航空发动机模型在故障诊断中的应用 试验法是基于发动机试验数据进行处理,获取它的特性,从而得到数学模型的方法。该方法不必深入理解发动机的机理,但却必须拟定合理的试验以获取试车数据。通过大量的试验数据及系统辨识方法获取模型的技术,得到模型性再通过类比迭代试车曲线使之完全拟合。系统辨识的方法可分为经典类和和现代两大类。经典辨识方法包括时域法、频域响应法。现代辨识方法包括最小二乘法、极大似然法、随机逼近法、相关辨识法。2.2.3发动机故障诊断专家系统在航空发动机自动检测方法故障诊断专家系统在航空发动机故障诊断方面已取得了不少的成果,如叶片故障诊断专家系统、磨损故障诊断专家系统。所谓专家系统其实就是一个维护设备,该设备包括知识库、数据库、推理机、解释系统和数据融合系统。 3检测技术在航空发动机方面的创新 3.1航空发动机性能自动测试技术 实现这种技术应用了模糊处理技术、人工智能、图形图像处理技术和抗干扰技术。自动测试技术为适应现代航空发动机性能测试要求,改进目前航空发动机性能测试现状,对应用模糊集合理论实现发动机状态模糊识别是这种技术的重点,实践证实该测试方法状态识别率高、用人少、精度高,提高了一线部队机务保障能力。 3.2先进内窥技术与发动机故障检测内窥技术 多年来一直在航空发动机的维护中发挥着重要的作用,不管是高涵道涡轮风扇发动机还是低涵道的军用涡扇,其主要组成均为风扇、压气机、燃烧室、涡轮及附件系统。航空发动机工作在高温、高压和高转速的状态下,因此其故障多发部位也多集中在这三高状态下的高压压气机、燃烧室和高压涡轮中。发动机的关键部件如主气流通道部件、高压压气机、高、低压涡轮的各级轮盘及叶片、燃油喷嘴、燃烧室等都是不易拆卸且检验可达性较差的零部件,对这些零部件的检查与监测工作都是通过内窥技术完成的,未来的内窥技术主要体现在先进的软硬件综合和集成技术。以及基于物联网的网络技术中。因此,内窥技术一直在航空发动机的维护中发挥着重要的作用。 4结论 自动检测技术的优秀内容是信号的检测,也就是传感器的应用,而传感器是“能够感受规定的被侧量并按一定的规律转换成可用输出信号的期间或者装置”,起着过程检测信息与转换信息的重要作用,航空发动机方面更是应用甚广,从油量的检测到力矩检测,再到转速,再到温度,压力,位移等等,都需要传感器为控制提供相应的信号。所以在航空控制方面传感器的故障诊断尤为重要。在故障诊断方面,自动检测技术也发挥着理论上的支持。 作者:吕伟 单位:中航工业西安航空计算技术研究所西安 航空发动机论文:航空发动机数值仿真研究 1煤油动力性能的理论分析 有关二冲程火花点火发动机数值模拟的物理和数学模型参看文献[6]和[7]。下面对煤油动力性能进行理论分析。煤油动力性能的影响与混合气的热值、分子变更系数等因素有关。2.1煤油与汽油理论混合气的热值由于燃料在发动机中是以混合气的形式进行燃烧的,因此混合气的热值对发动机动力性能的影响最为直接。混合气热值的计算式为:煤油理论混合气热值为汽油理论混合气热值的98.9%,因此,如果两种燃料都在理论混合气下工作,在同样的条件下以煤油为燃料时动力性能下降1.1%。2.2分子变更系数的影响煤油发动机可以根据分子变更系数研究新燃料对动力性的影响。对于点燃式发动机燃烧前吸入的充量应考虑燃油蒸汽的摩尔数1/mT,燃烧前的混合气量为燃烧后工质的数量为根据式(9)代入具体值可得汽油燃料替换煤油燃料后循环功比原来增加了0.1144%,由此可见,燃用煤油与燃用汽油相比,分子变更系数稍微增大,因此循环功稍微增大,对发动机的动力性影响不大。 2爆震预测模型 本文爆震预测模型的计算基于DouaudandEyzat公式,计算方程如下:式中,τ为累积时间;T为累积时间积分;P为预先反应速率乘数;ON为辛烷值;p为气缸瞬时压力;A为活化能乘数;TU为未燃气体瞬时温度;IVC为缸内末端混合气体压缩起始角;thkn为爆震开始的曲轴转角。在GT-Power爆震预测模型中,模型的输出为爆震指数KI、爆震起始曲轴转角和爆震强度。爆震强度是指在爆震开始时气缸内未燃气体的质量分数。爆震指数定义如下:式中,KI为爆震指数;A为爆震指数乘数;km为爆震开始时缸内未燃混合气的质量百分比;VTDC为上止点气缸的体积;VI为爆震时气缸的体积;Ta为活化温度(6000K);为等价比。爆震指数KI(或爆震强度km)越大,发动机爆震的倾向越大。 3工作循环数值模型的建立 本文对原型汽油机进行了台架测试试验,获取了标定工况下发动机缸内压力示功图、总功率及燃油消耗率等重要试验数据,为发动机建模及验证模型准确性提供了基础。表1为原型汽油机主要技术参数。由于发动机的结构比较复杂,为了便于建模,把发动机结构抽象为缸体、进气系统和排气系统3个部分,如图1所示。本文结合利用GT-Power软件提供的模型模块,以及根据实际需要利用用户自定义模块功能,建立完整的簧片阀进气式二冲程火花点火发动机的性能数值计算模型。首先立原型汽油机工作循环整机数值计算模型,通过缸内压力、总功率及燃油消耗率等指标验证该模型的精确性,使模型模拟精度达到实际要求。然后在较精确建立原型汽油发动机数值模型的基础上,对煤油的物性数据进行设置,建立煤油发动机数值模型并进行数值模拟计算。图2为建立的原型汽油机GT-Power仿真计算模型,空气自进气边界经过滤清器、进气道、簧片阀进入曲轴箱,再经扫气道进入气缸;气缸内燃烧后的高温废气经过排气道、排气管排出到排气边界。缸内压力示功图是验证发动机模型正确的重要参考依据,图3所示为原型汽油发动机标定转速n=6300r/min下缸内压力示功图的数值计算和试验结果对比曲线,计算值和试验结果比较吻合,误差在允许的范围之内。图4是发动机数值计算出的有效输出功率和实测功率的比较曲线,图5为发动机有效燃油消耗率与转速的变化曲线。从图中可以看出在整个转速范围内模拟计算结果与试验实测结果之间的变化规律基本一致。考虑到在建模过程中使用了各种简化条件和假设,以及测试仪器本身的测量误差,计算结果与发动机实际工作状态之间必然存在一些差异,但相对误差都在5%以内,表明所建发动机工作循环数值模型能较准确地模拟原型二冲程汽油发动机,满足后续性能预测及优化的需要,因此,可以应用该模型对发动机的工作过程进行研究及变参数计算。替换航空煤油燃料后,由于燃料的理化特性发生变化,需要对GT-Power数值模型中的喷油燃料模块进行燃料物性数据的设置。在GT-Power软件中,燃料的设置主要包括液态燃料及其蒸汽燃料的理化特性。本文使用InjAF-Ra-tioConn燃料喷射模块为整个发动机数值模型提供燃油喷射,有关燃油喷射参数及燃料物性数据的设置均在InjAF-RatioConn中进行。该模块需要输入的参数有空燃比、燃油特性及燃油蒸发比例等。在燃料物性设置完成后进行数值计算,可以分析煤油发动机性能的变化。 4煤油发动机变参数性能及爆震分析 4.1压缩比压缩比是影响煤油发动机爆震的一个重要参数。原机压缩比为9.5,在该值的左右范围内取适当的值进行研究。在全负荷工况下其它参数不变的情况下,选取[7,11.5]区间段10个不同压缩比(步长为0.5)进行工作过程模拟计算,研究压缩比对煤油发动机爆震的影响。从图6看出,随着压缩比的增大,煤油燃料和汽油燃料发动机的爆震指数逐渐增大,并且随着压缩比的增大未燃区平均温度升高,如图7所示,因此发动机的爆震倾向增大[6]。从图8和图9可看出,煤油燃料发生爆震的起始曲轴转角先于汽油燃料,煤油燃料发生爆震的末端气体的质量分数大于汽油燃料,由此可见煤油燃料在压缩比相同的情况下爆震倾向加大。 4.2点火提前角点火提前角对煤油发动机的爆震有着重要的影响。本文点火提前角分别选取[-10,-35]区间内的6个点(步长为5deg)进行数值计算,分析不同点火提前角对发动机性能的影响。如图10所示,随着点火提前角的增大,两种燃料发动机的爆震指数逐渐增大,爆震倾向加大。当点火提前角为-30deg时,继续增大则爆震指数逐渐减小,爆震倾向减小。过大的点火提前角使得火焰中心形成到未燃混合气自燃所需的时间减小,有使爆震增强的趋势。随着点火提前角的继续增加,缸内压力曲线上压力值偏离压缩曲线到最大燃烧压力出现的时间减小,即火焰中心形成到正常火焰传播到整个烧室所需的时间减小,有使爆震减小的趋势。对图10所示曲线,当点火提前角大于-30deg时前者起决定作用,当点火提前角小于-30deg时后者起决定作用。图11~图13曲线表明相同点火提前角时煤油燃料爆震倾向加大。 4.3空燃比发动机的空燃比也会对煤油发动机的爆震产生影响。在全负荷下转速为6000r/min工况对发动机进行工作过程数值计算,原型机空燃比为14.5,选取[11.5,16.5]区间段的5个空燃比(步长为0.5),本文所建数值模型通过变化喷射燃油量来改变空燃比。如图14中所示,发动机的爆震指数随着空燃比的增大是先增大后减小,当空燃比在理想空燃比附近时,爆震指数最大,爆震趋势最强。即混合气过稀或过浓爆震的趋势和强度减小。当空燃比在理想空燃比附近时,燃料充分燃烧,使得燃烧温度提升,而燃烧温度提高会造成发动机温度提升,容易爆震。较稀的燃料空气混合比,即稀混合气可以起到抑制爆震的作用,这与Gruden等研究的结论相吻合[8]。根据自燃机理分析,引起这种结果的原因主要有两个[9]:一是混合气的变稀降低了末端气体中燃油的浓度,即使在相同的压力温度条件下也不会轻易发生自燃;二是燃油的减少使得缸内最高燃烧温度和压力降低,从而改善了爆震发生的必要条件。较浓的燃料空气混合比将使尾气的自燃点火延迟时间增加,也会使燃烧较不完全,产生的热量较少,使得燃烧最后的温度降低,减少爆震的发生,但也导致燃料用量增加,热效率下降,同时降低发动机的扭矩。从图15可看出,原型机替换煤油燃料发生爆震时的空燃比小于汽油燃料,在空燃比为11时即开始发生爆震(汽油燃料为12.5),并且两种燃料发生爆震的起始曲轴转角随着空燃比的增大变化不大,在相同的空燃比时煤油燃料发生爆震的起始曲轴转角先于汽油燃料。从图16看出,在空燃比相同的情况下,煤油燃料发生爆震的末端气体的质量分数大于汽油燃料,由此可见煤油燃料在空燃比相同的情况下比汽油燃料较易发生爆震。 5结论 1)通过改变模型中的压缩比、空燃比、点火提前角、进气压力、进气温度等主要工作参数对发动机进行数值计算,分析主要结构参数和调整参数对煤油发动机性能的影响情况,为煤油发动机的参数优化匹配提供依据。2)通过仿真分析表明,所研究汽油发动机替换航空煤油发动机后对发动机性能影响差别不大,但是从安全的角度,燃烧煤油在航空军事领域意义明显。图16发生爆震的末端混合气质量分数随空燃比的变化曲线3)替换航空煤油后发动机爆震倾向增大。所以小型冲程汽油发动机燃用航空煤油燃料时爆震特性的研究尤为重要。 作者:陈林林魏民祥单位:聊城大学机械与汽车工程学院南京航空航天大学能源与动力学院 航空发动机论文:航空发动机机械系统技术分析 摘要:随着人们生活水平的提高,交通运输业也逐渐的发展起来。人们为了追求更高的生活质量,不断的改进交通运输的发展。航空运输作为人们选用最多的交通方式关于航空发动机机械系统技术的分析也得到了人们的普遍的关注。本文基于对航空发动机运行原理的分析,以探求航空运输业的更好地发展。 关键词:航空;发动机;机械系统 航空发动机机械系统是一个极其复杂的系统,是在多种条件共同作用下产生的。发动机作为整个飞机中最为重要的部分,其整体机械系统的运行对于航空运输业的发展来说具有相当大的影响。 一、航空运输 航空作为当前人们出行选择的最主要的方式,因其自身的优势受到众多青睐。航空运输很少会受到自然条件的限制,在运输速度上更是所有交通运输中最快的,并且其收费的标准是根据运输的距离决定的,因此经济价值也相对较高。关于航空发动机的机械系统主要由传动、润滑、密封和轴承四部分构成,整个运输系统较为复杂。国内在这一方面的研究相对薄弱,因此在机械设备的安装、使用及维修方面出现的问题比较得多。为了进一步的解决这一问题,我们将对这四个运行系统进行一一的分析。 二、航空发动机机械系统 (一)传动系统 传动系统的研究一直都是航空发动机进一步的发展的关键,当前国内的传动系统整体的发展趋势是在保证高速、重载的基础上,之间的减小传动系统的体积与重量并尽可能地提高使用寿命减少运行成本。国外的传动系统发展的比较的快速,在齿轮转动技术的发展之下对于传动系统的噪音、振动等都有所研究。并通过实验,可以准确的预测出齿轮的运行寿命,在尽可能保障经济性能的基础上满足各种使用的要求。在十一五计划的推动下,国内也进一步的拥有了较为先进的设计分析软件,并且根据不同的型号制定了不同的运行方案和设计准则。 (二)润滑系统 润滑系统的设计涉及到许多的边缘性的难度较大的学科,并且权威的理论比较的少。但随着航空事业的发展对于润滑系统有了更高的追求,因此国外的航空公司率先做出了研究,经过数十年的研究取得了部分的成果。关于发动机润滑系统的防火,驱动等都逐渐的应用到航空发动机中。当然国内也进行了深刻的研究,关于通过新的设计提升通风器分离和滑油泵的工作效率方面,通过减小燃油附件的体积,进一步的减少附件机匣的传动的齿轮数从而减少发动机机匣外轮廓的尺寸,以实现发动机的高速运转,达到润滑系统各个部件的轻量化。 (三)密封技术 密封无论是对于军用航空还是民用航空的发动机来说都同样的重要,在现行的密封技术使用之下基本上可以满足当前的军用、民用航空发动机的使用。但新一代的航空发动机密封技术则面临着新的挑战,为了实现航空事业的迅速发展。要将密封和润滑的发动机空气系统结合起来,尤其是注意基础设施的研究,要实现不同密封件之间的最佳的配对。在发动机性能的提升方面,随着刷式密封等接触式气路密封的大量应用,发动机的效率得到了大大的提升。当前国内已经有专业的公司对其进行生产,并且以初具规模,因此要对刷式密封加以推广不断的提高航空发动机的性能。 (四)主轴承轴 在轴承的设计上,大都采用与支撑结构一体化的专用轴承,将轴承与发动机设计到一起在保证轴承的基本功能之上减轻发动机的重量。通过大量的实验数据分析,对于不同材料的轴承的使用时效进行对比,选取最为合适的材料来进行轴承的制作,通常轴承的运行寿命高于其他设计的运行寿命。在轴承的应用上,发动机的设计联合轴承的研发,共同的制定了较为完整的轴承使用规范,为整个航空事业的发动机轴承建立了相应的数据库。双方技术在不断的融合当中,在进行设计的过程中充分的考虑工作环境的合理性,减少其他的系统运行带给轴承的伤害。在对轴承进行设计安装时要根据设计人员给出的初始条件进行积极地沟通,站在双方共赢的基础上将轴承设计的更为合理。在轴承基础研究上,根据轴承运行中的损伤与再次进行工作的表面残余应力进行了大量的实验,通过各种材料的疲劳的使用极限进一步的丰富了轴承应用的理论。并且通过对材料表面的强化,增加轴承的使用强度,方便轴承在滑油污染较为严重的条件下,延长其使用寿命。 (五)机械系统研制中的方法 1、注重细节的设计将起样中的倒角、光度、拧紧力度等都一一的进行规范化的设置。在施工的过程中严格按照设计示意图进行施工,杜绝一切不科学的操作,进一步的完善航空发动机的运行。2、基础实验的应用在轴承和齿轮等的供油、轴承的抗污染程度及密封性摩擦实验等方面要进一步的重视起实验的数据,不断的进行数据的积累,实现更加科学化的发动机系统设计。3、专业化的设计机械系统的各个方面有专业的团队进行操作,面对不同的航空发动机的不同的实际情况,成立相应的研究小组,将发动机运行中的问题进行统一的处理,更好的实现发动机运行的合理化。4、主导性设计将轻量化、简洁化等要求进行深入的落实,设计部门要在设计时将所有的条件都考虑在内。在进行零部件的制作是要将具体的要求提供给制造厂,将生产的发动机附件的有效率大大的提升。5、集成化发展润滑系统等与多个零部件之间都存在有联系,要逐渐的实现一体化的设计。将更多的功能集中到更小的空间内,减轻整个发动机的重量,提高发动机运行的稳定性。6、多种技术的融合航空运输研究的专家也是其他领域内的王者,一般新的研究项目都是从航空开始的,不断的细化到各个领域。这就要求在航空技术发展的今天,将更多相关领域的技术都引入到航空发展上,不断的提高航空发动机技术的专业性。 三、总结 航空发电机的机械系统有许多的子系统构成,涉及的范围也比较的复杂。在当前的技术发展之下,面临的既是机遇又是挑战,我们要从实际出发用数据说话,将航空事业的发展提高到一个新的阶段。综上所述,航空发动机机械系统的设计要更加的注重基础方面的设计,同时积极地与其他的行业进行学习,将适合航空发展的技术不断的应用起来,实现航空事业更好的发展。 作者:高奇 单位:东方航空技术有限公司 航空发动机论文:复材叶片在民用航空发动机中的应用 摘要:进入新世纪以来,多领域技术都得到了巨大的发展,特别是随着交通运输业的进步,大型民用飞机开始成为交通运输的主力军,因而各国开始更加重视大型飞机的研制,航空业也开始成为衡量一个国家综合国力的重要标准。而大型飞机研发的重点以及优秀技术便是发动机技术。随着民用航空业的发展,民用航空飞机优秀技术———发动机技术也发展飞速,其中复材叶片已经逐步在多种民机型号中得以应用。 关键词:民用航空;复合材料;发动机;风扇叶片 过去飞机发动机叶片主要采用金属以及合金,随着新材料出现,复合材料开始被应用于航空发动机叶片,与金属材料相比,其具有低重、低噪、高效的优势,并且复材叶片数量更少,能够有效抗震颤、损伤,并且在抗鸟撞性上也更加优越,满足了现代民航适航需要。因而复材叶片开始受到世界各大发动机厂商的关注,并逐步得以推广应用。 1复合材料叶片的应用 复材叶片制造技术主要有预浸料/压模技术和3-DWOVEN/RTM技术。采用预浸料/模压技术的代表有GE90、GEnx、TRENT1000及TRENTXWB发动机的复合材料风扇叶片,而LEAP-X发动机复合材料风扇叶片采用3D-WOVEN/RTM技术成型。 1.1预浸料/模压成型叶片 采用该种复材叶片的代表主要有GE90发动机和GEnx发动机(美国GE),此外罗•罗公司也在进行相关研发。(1)GE90发动机。该型号发动机为GE公司上世纪九十年代所研发的特大推力发动机,是国外应用于民航最早使用复材叶片的发动机之一。该发动机复材叶片使用了预浸料/模压成形技术,叶片从内至外逐渐减薄,叶尖厚度最薄。并且在叶身涂有防腐涂层(聚氨酯),叶背采用一般涂层,前缘包边采用钛合金材料,从而提高叶片鸟撞抗性。为防止复合材料在运行中分层,在叶片后缘以及叶尖处采用纤维缝合技术予以加固。叶根榫头为三角燕尾形,其表面涂有耐磨材料以降低榫头摩擦系数。GE90所采用的复材叶片为22片,相比较于钛合金空心叶片,复材叶片质量更轻,强度更高。经过十余年的运行,证明了复合材料风扇叶片适用于具有严格要求的商业飞行的需要。(2)GEnx发动机。该发动机所应用的复材叶片材料以及模压成型工艺,同GE90相比变化不大,在此基础上GEnx对GE90的复材叶片的结构设计进行了优化。GEnx主要采用了第3代GE复合材料,外形也类似GE90-115B发动机,但由于使用了新一代三元流设计,叶片数减为18片,总质量进一步降低。叶片尖部以及前缘使用钛合金护套,并在叶片榫根部位,增加了耐磨衬垫,便于后期维护检修。(3)随着复合材料在民航发动机中的应用,英国罗•罗公司也开始将目光从钛合金叶片上转移到复材叶片。其同GKN集团正共同进行碳纤维增强复材叶片的研发,该叶片同钛合金叶片同样薄,并且在量产、成本以及鲁棒性上均符合民航发动机标准。目前这种碳纤维风扇叶片已经完成了包括叶片飞出、鸟撞试验在内的地面试验。 1.23-DWOVEN/RTM成型复材叶片 对于风扇叶片中等推力发动机提出的强度要求更高,因而Snecma公司在CFM56系列发动机研发中,在LEAP-X中将会应用碳纤维对复合材料进行增强。相比较于GEnx以及GE90,所采用的碳纤维薄层铺设技术不同,Snecma公司在LEAP发动机叶片的制造中所采用的RTM工艺,是将碳纤维进行预先编制,在树脂注入以及叶片高压成型之前,碳纤维便已经成为3-DWOVEN结构。Snecma公司在复材叶片的制造上委托了AEC公司,由于AEC公司生产制造自动化程度相对较高,因而其制备三维编制预制体并完成整个叶片的制造仅需要24小时。同CFM56(CFM公司)发动机相比,LEAP发动机叶片成型采用了3-DWOVEN/RTM技术,前者结构上采用了更多的技术,而后者采用复合材料,有效减轻了发动机重量,提高了燃油效率,降低了排放量和发动机噪声。目前,LEAP-X发动机已经开始得到中国多种旅客机的关注,未来将会逐步在中国普及推广。 2复材叶片的发展趋势 因复合材料的低密度、高比强度、高比刚度,能有效降低油耗、噪音,采用复合材料叶片已成为民用航空发动机的发展趋势。制约复合材料叶片大规模应用的关键因素是预制体制备、复材成型技术等。 2.1预制体制备 复材叶片制造的难点之一是制备预制体。国外常用的预制体制备方法有两种:一种是选用IM7/8551-7和IM7/M91作为预浸料并采用激光定位手工/自动化成型技术制备,适用于制备大推力、大叶盘直径涡扇发动机的风扇叶片预制体;另一种是对IM7碳纤维进行预浸渍处理,通过3D-WOVEN/RTM自动化技术成型,主要用于制备小推力涡扇发动机风扇叶片的预制体。以往采用激光定位辅助+手工铺叠的技术进行预制体制造,而GKN公司开发了自动化丝束铺放设备(简称AFP)可实现预制体的自动化成型。罗•罗公司在研制TNENT系列发动机复合材料风扇叶片时使用了GKN公司的自动化纤维丝束铺放设备,实现了复材叶片预制体的自动化成型,并运用超声刀对预制体进行切割。Snecma公司率先提出了无余量预制体成型技术、预制体预变形技术以及高度自动化的预制体制备技术。Snecma公司的3DW/RTM成型风扇叶片预制体技术可降低传统二维风扇叶片的分层缺陷产生的可能性,让叶片顶部更薄、根部更厚;经纱连续的变截面成型技术提高预制体的承载能力;采用高压水射流对预制体进行无余量切割。 2.2成型技术RTM 注射成型以及模压是目前国际上流行的复材叶片成型技术,虽然两者在技术上具有一定的差异性,但均可称为闭模成型技术。涡扇发动机的叶片扭转大且为双曲面,其结构形式相对复杂,常规的成型技术无法满足叶片加工精度,而闭模成型技术的成型精度高,能够很好的满足涡扇发动机对于叶片制造的需求,因而其逐步成为目前复材叶片成型的主流技术。随着技术的逐步发展,目前国外开始利用复合材料模具代替金属模具,以此保证生产加工中模具和零件能够保持一致的热膨胀系数,进而获得更高的零件尺寸精度。此外,复材叶片成型加工技术开始引入数字仿真模拟技术,从而在技术研究前期对成形工艺进行方向性指导,在研制过程中合理规避风险,缩短研制周期,降低研制成本。 3结束语 复合材料以其优越的特性开始成为民航发动机叶片的主流材料,并且随着技术的发展,复材发动机叶片的制造效率更高,自动化程度也更先进。在未来高精度、可靠性、一致性会成为复材叶片生产研发的主要方向。我国自主研发的大型民用客机中也开始应用商用发动机,这为我国复材叶片的研发制造提供了一个契机,虽然目前复合材料在我国航空发动机制造中还处于初始应用阶段,复材叶片的制造业仅在起步阶段,但在我国技术人员的努力下,我国自主研发的应用复材叶片的涡扇发动机必然会在世界航空领域占据一席之地。 作者:廖焕文 单位:上海中航商用航空发动机制造有限责任公司 航空发动机论文:航空发动机设计过程中的质量管理研究 一、简要叙述航空发动机设计和研发过程中的质量管理的概念 质量控制在字面上的解释就是为了保障产品的质量而进行或者实施的一些办法和活动。质量管理最主要的方式就是对设计研发的结果进行监督和控制,能够有效的保障设计和研发的结果达到相关行业的标准或者是国家相关的标准,这种方法是提高设计航空发动机的一种切实可行的办法和途径。本文阐述的质量管理有一个非常明确的对象,就是航空发动机设计研发的全过程。质量管理的最终目的就是有效的防止或者预防产品在设计研发和制造过程中可能存在的隐患或者缺陷。质量管理就是应用相关的技术办法或者其他的方法规避设计和生产过程中的质量问题,最大限度的保障航空发动机的质量和品质。质量管理在贯穿航空发动机的设计研发全过程的同时,还会涉及到产品在研发过程中的成本问题和质量问题及进度问题。好的质量控制就是要把握住设计和研发提升质量的根本问题,只有这样质量控制工作才能够事半功倍。本文通过实际的工作经验出发,通过阐述质量灌流体系的建立过程中的相关内容来对质量管理工作作更加深入的介绍。在质量管理工作进行的过程中,如何细化质量的管理过程才能够有效的保障航空发动机的设计质量和生产质量。在航空发动机的设计研发过程中,通常会发现很多的技术问题和技术失误,这种情况下就只有将质量管理应用到研发和设计之中,这样才能够有效的保障设计和研发的正确性和科学性。质量管理工作的质量直接的影响着航空发动机设计和研发的质量,也间接的影响了发动机的制造质量。航空发动机事业的发展和创新需要技术的革新和研发的革新,更加的需要质量管理工作的帮助。 二、简要叙述航空发动机设计和研发过程中,细化质量管理和提升设计研发质量的具体方法 关于航空发动机设计和研发过程中,细化质量管理和提升设计研发质量的具体方法的阐述和分析,本文主要从四个方面进行阐述。第一个方面是在航空发动机设计研发过程中查找可以细化的工作方法。第二个方面是在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法。第三个方面是在航空发动机设计研发过程中的技术状态管理方法。第四个方面是在航空发动机设计研发过程中的质量管理平台的建设和应用。下面进行详细的阐述和分析。 (1)方法一:在航空发动机设计研发过程中查找可以细化的工作方法。我们经过专业的质量管理人员的介入和参与,能够有效的收集和细化设计研发过程中的相关参数和数据,我们要想办法细化相关参数的查找方法,适当的补充质量管理和质量控制的方法。我们可以将相关的重要参数和数据作为一种特殊的资料进行特殊保存,这样就会有效的节省参数的查找时间,保障了保存数据的唯一性和科学性。提升了设计和研发的质量和效率,有效的纠正了设计和研发过程中的瑕疵和失误,达到产品质量管理工作的作用和目的。 (2)方法二:在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法。关于在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法的阐述和分析,本文主要从两个方面进行阐述。第一个方面是在航空发动机设计研发过程中过程控制出现的问题。第二个方面是在航空发动机设计研发过程中的过程控制具体方法。下面进行详细的分析和阐述。①阐述在航空发动机设计研发过程中过程控制出现的问题。关于航空发动机设计研发中出现的问题,主要有四个问题。第一个问题是在设计研发的过程中对于设计文件和设计图纸没有有效的控制和管理。第二个问题是设计过程中的相关数据没有能够有效的跟进或者求解,导致了设计的相关重要数据没有源头,给设计的引用造成了困难。第三个问题是设计过程中的数据没有有效的大范围的共享,让设计处于一种不交流的状态。第四个问题是设计过程中的相关数据的统计相率过低,对于产品的升级创新不利。②阐述在航空发动机设计研发过程中的过程控制具体方法。根据存在的问题,有效利用计算机网络平台,设计开发出工作输出管理系统、外场跟飞信息管理、现场问题处理管理系统,作为过程控制的细化手段,实现科研过程中工作输出、外场跟飞、现场问题处理过程记录和控制,并且实现资源共享,创造良好的沟通渠道。③方法三:在航空发动机设计研发过程中的技术状态管理方法。技术状态是指在技术文件中规定的并在产品中达到的物理特性和功能特性。技术状态管理是应用技术和行政管理手段对产品技术状态进行标识、控制、审核和纪实的活动。④方法四:在航空发动机设计研发过程中的质量管理平台的建设和应用。实践证明,质量控制细化有利于产品质量的提高。但要实现在更大范围内对发动机设计工作的质量控制方法进行细化以全面提高设计质量,作为基层质量管理人员,首先应该更加深刻学习理解质量管理体系包含的具体要求,才能更好的运用管理方法指导科研工作。 作者:李英伟 单位:中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 航空发动机论文:航空发动机设计过程中的质量管理探讨 一、简要叙述航空发动机设计和研发过程中的质量管理的概念 质量控制在字面上的解释就是为了保障产品的质量而进行或者实施的一些办法和活动。质量管理最主要的方式就是对设计研发的结果进行监督和控制,能够有效的保障设计和研发的结果达到相关行业的标准或者是国家相关的标准,这种方法是提高设计航空发动机的一种切实可行的办法和途径。本文阐述的质量管理有一个非常明确的对象,就是航空发动机设计研发的全过程。质量管理的最终目的就是有效的防止或者预防产品在设计研发和制造过程中可能存在的隐患或者缺陷。质量管理就是应用相关的技术办法或者其他的方法规避设计和生产过程中的质量问题,最大限度的保障航空发动机的质量和品质。质量管理在贯穿航空发动机的设计研发全过程的同时,还会涉及到产品在研发过程中的成本问题和质量问题及进度问题。好的质量控制就是要把握住设计和研发提升质量的根本问题,只有这样质量控制工作才能够事半功倍。本文通过实际的工作经验出发,通过阐述质量灌流体系的建立过程中的相关内容来对质量管理工作作更加深入的介绍。在质量管理工作进行的过程中,如何细化质量的管理过程才能够有效的保障航空发动机的设计质量和生产质量。在航空发动机的设计研发过程中,通常会发现很多的技术问题和技术失误,这种情况下就只有将质量管理应用到研发和设计之中,这样才能够有效的保障设计和研发的正确性和科学性。质量管理工作的质量直接的影响着航空发动机设计和研发的质量,也间接的影响了发动机的制造质量。航空发动机事业的发展和创新需要技术的革新和研发的革新,更加的需要质量管理工作的帮助。 二、简要叙述航空发动机设计和研发过程中,细化质量管理和提升设计研发质量的具体方法 关于航空发动机设计和研发过程中,细化质量管理和提升设计研发质量的具体方法的阐述和分析,本文主要从四个方面进行阐述。第一个方面是在航空发动机设计研发过程中查找可以细化的工作方法。第二个方面是在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法。第三个方面是在航空发动机设计研发过程中的技术状态管理方法。第四个方面是在航空发动机设计研发过程中的质量管理平台的建设和应用。下面进行详细的阐述和分析。 (1)方法一:在航空发动机设计研发过程中查找可以细化的工作方法。我们经过专业的质量管理人员的介入和参与,能够有效的收集和细化设计研发过程中的相关参数和数据,我们要想办法细化相关参数的查找方法,适当的补充质量管理和质量控制的方法。我们可以将相关的重要参数和数据作为一种特殊的资料进行特殊保存,这样就会有效的节省参数的查找时间,保障了保存数据的唯一性和科学性。提升了设计和研发的质量和效率,有效的纠正了设计和研发过程中的瑕疵和失误,达到产品质量管理工作的作用和目的。 (2)方法二:在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法。关于在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法的阐述和分析,本文主要从两个方面进行阐述。第一个方面是在航空发动机设计研发过程中过程控制出现的问题。第二个方面是在航空发动机设计研发过程中的过程控制具体方法。下面进行详细的分析和阐述。①阐述在航空发动机设计研发过程中过程控制出现的问题。关于航空发动机设计研发中出现的问题,主要有四个问题。第一个问题是在设计研发的过程中对于设计文件和设计图纸没有有效的控制和管理。第二个问题是设计过程中的相关数据没有能够有效的跟进或者求解,导致了设计的相关重要数据没有源头,给设计的引用造成了困难。第三个问题是设计过程中的数据没有有效的大范围的共享,让设计处于一种不交流的状态。第四个问题是设计过程中的相关数据的统计相率过低,对于产品的升级创新不利。②阐述在航空发动机设计研发过程中的过程控制具体方法。根据存在的问题,有效利用计算机网络平台,设计开发出工作输出管理系统、外场跟飞信息管理、现场问题处理管理系统,作为过程控制的细化手段,实现科研过程中工作输出、外场跟飞、现场问题处理过程记录和控制,并且实现资源共享,创造良好的沟通渠道。③方法三:在航空发动机设计研发过程中的技术状态管理方法。技术状态是指在技术文件中规定的并在产品中达到的物理特性和功能特性。技术状态管理是应用技术和行政管理手段对产品技术状态进行标识、控制、审核和纪实的活动。④方法四:在航空发动机设计研发过程中的质量管理平台的建设和应用。实践证明,质量控制细化有利于产品质量的提高。但要实现在更大范围内对发动机设计工作的质量控制方法进行细化以全面提高设计质量,作为基层质量管理人员,首先应该更加深刻学习理解质量管理体系包含的具体要求,才能更好的运用管理方法指导科研工作。 作者:李英伟 单位:中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 航空发动机论文:航空发动机焊接工艺分析 盘轴类转动件的使用条件苛刻,因此在采用焊接工艺进行连接时,对焊接质量提出了更高的要求。用于焊接式盘轴类转动件的焊接技术除了要满足变形小、无氧化、高强度以及高的焊接尺寸精度等要求外,还应针对商用航空发动机长寿命、高可靠性的特点,保证高的工艺质量稳定性要求。目前,电子束焊和惯性摩擦焊是商用航空发动机盘轴类转动件进行连接采用的主要焊接工艺。本文介绍了电子束焊和惯性摩擦焊工艺在盘轴类转动件的应用情况,并分析、对比了焊接工艺及焊接接头的组织与性能。 1盘轴类转动件中的主要焊接工艺 电子束焊和惯性摩擦焊在国内外先进航空发动机盘轴类转动件中已经有比较成熟的应用,采用上述焊接工艺进行连接的盘轴类转动件主要有:风扇盘、压气机盘/毂筒、涡轮盘轴组件。表1列出了电子束焊和惯性摩擦焊在国外先进商用航空发动机盘轴类转动件中的应用情况。由表1可知,国外在进行先进航空发动机盘轴类转动件的焊接工艺设计时,对电子束焊和惯性摩擦焊这两种焊接方法有不同的选择。其中,GE公司最先对转动件采用惯性摩擦焊,其发动机中绝大部分转动件,包括风扇盘、压气机转子、涡轮盘轴组件等采用惯性摩擦焊;R.R.公司主要采用电子束焊,但随着压气机压比及出口温度的增加,同时压气机末级盘采用粉末合金,R.R.公司也开始选用惯性摩擦焊,并建立了2000t的惯性摩擦焊生产线,在Trent1000发动机高压压气机转子、涡轮后短轴和涡轮盘转子组件上均采用了惯性摩擦焊;P W公司对使用温度较低的转子部件主要采用电子束焊。 2盘轴类转动件的焊接工艺性分析 材料的可焊性是焊接工艺性分析最重要的考虑因素,针对盘轴类转动件中常用的材料,包括Ti17、IN718等,其电子束焊和惯性摩擦焊的可焊性均较好,可以获得满足设计需求的焊接接头。但是,随着新型高温合金、粉末合金(如U720Li、Rene'88DT、RR1000等)在转动件中的逐步应用,尤其对于异种材料的转动件,电子束焊工艺难以获得满意的焊接接头,主要原因是:(1)新型高温合金中,含有高体积百分比的γ'强化相,成分复杂,熔焊时容易形成结晶裂纹、热影响区液化裂纹和应变时效裂纹,而且这一问题随着γ'相含量的增加而趋严重;(2)异种材料之间的焊接由于组织、熔点、热导率、热膨胀系数等的差异,在熔焊过程中会引起某些化学成分的扩散,造成组织偏析,并可能产生较大的热应力,造成裂纹等缺陷;(3)由晶界液化而产生的微裂纹难以避免,而且难以通过无损检测方法检查出来。惯性摩擦焊的焊接过程是固相焊接,很好地避免了熔化焊过程中产生的裂纹问题和质量检测问题,因此,针对高温盘轴类转动件的同种/异种新型高温合金的连接,惯性摩擦焊成为目前唯一可行的方法。正是由于在Trent1000发动机中应用了RR1000粉末高温合金这种新型高温合金,R.R.公司采用了惯性摩擦焊工艺连接盘轴类转动件。另外,在先进航空发动机盘轴类转动件的结构设计中,为了实现减重和降低成本的目的,异种材料的焊接,尤其是新型高温合金的异种材料连接,成为航空发动机中盘轴类转动件之间进行连接的新形式。GE公司已将异种材料的惯性摩擦焊应用于GE90发动机的盘轴类转动件中,该发动机压气机8~10级毂筒中,既有IN718与Rene'88DT异种材料的焊接,也有Rene'88DT同种材料的焊接。R.R.公司也对U720Li、RR1000新型高温合金相关同种材料以及异种材料的惯性摩擦焊工艺进行了研究。可以看出,对于普通的钛合金、高温合金等盘轴类转动件的焊接,采用电子束焊或惯性摩擦焊都是可行的焊接方法。但针对新型高温合金,尤其是新型高温合金异种材料之间的连接,惯性摩擦焊是目前实现转动件焊接唯一可行的方法。 3电子束焊和惯性摩擦焊接头的组织与性能对比 电子束焊和惯性摩擦焊的焊接机理不同:电子束焊是熔化焊接,而惯性摩擦焊是固态焊接。因此,两种焊接工艺对焊接接头的组织状态、晶粒大小和接头性能也会产生不同的影响。 3.1钛合金焊接接头的组织与性能对比 航空发动机盘轴类转动件常用的钛合金主要为Ti-6Al-4V、Ti17、Ti6246、Ti6242等,其主要应用的盘轴类转动件为风扇盘和压气机低温端。对于钛合金,采用电子束焊和惯性摩擦焊两种方法获得的接头组织不同,但接头性能差别不大。以转动件中常用的α-β型Ti17合金为例,其电子束焊接头的焊缝区显微组织中β相基体上分布着细长针状α相,β晶粒尺寸为50μm~120μm;热影响区显微组织与母材组织一致,平均晶粒尺寸约为180μm[1]。惯性摩擦焊接头为细晶的锻造组织,热影响区组织为α+β相,并且β相呈针状均匀分布在α相的基体上,与母材组织相同,焊缝组织为细小的等轴晶,晶粒度小于母材[2]。Ti17合金的电子束焊和惯性摩擦焊的接头组织相差较小,其接头性能也差别不大:Ti17合金电子束焊接头的抗拉强度和缺口敏感性均高于母材;其惯性摩擦焊接头强度稍高于或等于母材强度,塑形略低于母材,接头疲劳性能与母材相当。因此,在航空发动机钛合金盘轴类转动件焊接结构中,电子束焊和惯性摩擦焊的应用均非常广泛。 3.2高温合金焊接接头的组织与性能对比 在商用航空发动机盘轴类转动件中,应用最为成熟的高温合金是IN718合金,随着航空发动机压比的提高,对盘轴类转动件的使用温度和性能提出了更高要求,因此,新型高温合金U720Li、Rene'88DT、RR1000等成为高压压气机高温端的重要材料。 3.2.1同种高温合金的电子束焊和惯性摩擦焊 (1)IN718合金。针对成熟盘轴类转动件中的IN718合金,国内外分别对其电子束焊和惯性摩擦焊接头的组织和性能进行了系统深入的研究。在焊接过程中,电子束焊的焊缝区的温度达到母材的熔化温度(约1300℃),因此,电子束焊接头的组织会发生较大的变化;惯性摩擦焊焊缝则是在强大的摩擦压力和扭矩的联合作用下形成的,热变形金属的动态再结晶过程进行得相当剧烈而充分,其晶粒组织呈细小均匀的等轴晶特征,同时由于焊接时间很短,致使动态再结晶过程充分而动态回复不足,最终得到细晶和超细晶组织。一般来说,在IN718合金母材晶粒度相同的情况下,电子束焊接头为粗大的铸造枝晶组织,晶粒会达到20μm~30μm,而惯性摩擦焊的焊缝组织为锻态组织,晶粒度为10μm~20μm。另外,电子束焊接头的热影响区在焊接过程中的温度一般会达到700℃~1200℃,即热影响区处于热处理状态,晶粒长大使其成为接头的最薄弱环节;而惯性摩擦焊热影响区很小,且不存在晶粒长大现象,因此对焊接接头性能无明显影响。由于焊接接头的组织差别较大,IN718合金在采用不同焊接方法后,其性能也有较大区别。电子束焊接头由于组织粗大,通常其拉伸性能、断裂性能、高温断裂韧度均低于母材[3-5]。而IN718合金在惯性摩擦焊过程中γ'强化相在邻近焊缝处溶解,并不会发生沉淀,其接头的组织仍是与母材相同的锻态组织,同时晶粒度与母材相近,因此,其接头的强度、塑性、显微硬度和高温持久性能一般接近甚至高于母材[6-7]。可见,IN718合金的电子束焊和惯性摩擦焊接头在组织上存在较大差异,电子束焊接头的粗大组织造成其接头性能低于母材,而惯性摩擦焊接头的细晶组织使得其性能接近甚至高于母材。(2)新型高温合金。由于电子束焊是熔化焊过程,而新型高温合金(U720Li、Rene'88DT、RR1000)中γ'强化相的体积百分比比较高,因此在电子束焊的熔化过程中容易产生各种裂纹缺陷,而惯性摩擦焊过程是固相焊接,通过发生塑性变形和流动进行连接,不会产生熔化,因此不会产生电子束焊接出现的缺陷问题。MTU公司开展多年的粉末冶金高温合金惯性摩擦焊工艺研究,研究结果表明:惯性摩擦焊是焊接粉末高温合金的最佳工艺方法,其中Udimet700、Waspaloy、IN100和Rene'95粉末高温合金焊接接头的力学性能接近母材或与母材等强。近几年,国外先进航空发动机公司针对盘轴类转动件的设计需求,联合各高校对U720Li、RR1000、Rene'88DT、IN718等高温合金同种材料之间的惯性摩擦焊进行了广泛的研究。研究表明:U720Li、RR1000高温合金在进行惯性摩擦焊时,由于发生溶解的γ'强化相在冷却过程中发生大量沉淀,使得其在热影响区的硬度和屈服强度较高[8]。在国内,针对新型粉末高温合金FGH96的惯性摩擦焊工艺尚处于研究阶段。目前的研究结果表明,FGH96惯性摩擦焊接头的拉伸曲线与母材基本相同;焊接接头常温拉伸的断裂位置在接头热影响区细晶组织和粗晶组织的结合处,其断裂方式为韧性断裂[9]。 3.2.2异种高温合金的电子束焊和惯性摩擦焊 为了追求高的压气机效率,先进航空发动机的压气机末级已开始采用新型高温合金、粉末合金,因此异种材料的焊接结构成为必要的结构形式。在先进航空发动机盘轴类转动件中,异种高温合金之间的连接主要涉及到IN718合金和新型高温合金之间进行的连接。由于新型高温合金中γ'强化相的体积百分比较高,成分复杂,异种材料之间的组织和物理性能方面存在较大差异,电子束焊可焊性较差,缺陷不易检测,接头性能不能满足设计需求,因此,针对异种高温合金转动件,惯性摩擦焊成为唯一可行的焊接方法。从国外的研究结果中可以看出,U720Li+IN718、RR1000+IN718异种材料之间的惯性摩擦焊可焊性良好,其焊缝中无微小孔洞、微小裂纹和明显的扩散现象[10]。U720Li+IN718惯性摩擦焊接头性能一般高于较弱的母材,低于较强的母材,例如:其焊接接头的屈服强度、650℃的疲劳性能高于较弱的母材IN718,低于U720Li;650℃的延伸率高于U720Li,低于IN718[11]。RR1000+IN718惯性摩擦焊接头在焊后热处理后,硬度高于IN718和RR1000母材,但由于晶界的氧化,裂纹的扩展速率较母材高[12]。 4围绕商用航空发动机盘轴类转动件需开展的焊接工艺研究 电子束焊和惯性摩擦焊作为商用航空发动机盘轴类转动件制造的重要焊接工艺,已经成功应用于国外多种先进商用航空发动机型号,同时,国外不断开展对新材料和新结构焊接工艺的研究,积累了大量试验数据。国内在这方面仍存在较大的差距,不能完全满足商用航空发动机的研制需求,需要从以下两个方面进行系统研究。(1)新材料/新结构焊接工艺的研究。随着国内大客发动机研制项目的开展,盘轴类转动件需要采用新材料和新结构以满足商用航空发动机长寿命、高可靠性和低成本等设计要求。但由于国内针对新材料和新结构的焊接技术研究基础较为薄弱,因此需要尽快针对新材料(如新型钛合金、高温合金、粉末合金)开展相关焊接工艺研究,包括可焊性研究、组织与性能研究、焊前/焊后热处理制度研究等。(2)焊接接头性能数据的测试。盘轴类转动件的载荷条件严苛,根据商用航空发动机盘轴类转动件的使用条件,主要对焊接接头的以下性能,包括拉伸、冲击、扭转、蠕变、持久、疲劳等性能有明确要求,并且需要通过对焊接接头进行断裂韧性、裂纹扩展等性能的分析,对焊接结构进行寿命预测。国内目前针对盘轴类转动件焊接接头的性能数据测试不充分,需要系统地进行接头性能数据的测试,为焊接结构的设计提供数据支持。 5结束语 电子束焊和惯性摩擦焊作为商用航空发动机盘轴类转动件制造的重要工艺,已经成功应用于国外多种先进商用航空发动机型号。随着我国大客发动机研制项目的展开,对盘轴类转动件的焊接工艺提出了长寿命、高可靠性等更高的要求,尤其是新材料在大客发动机转动件中的应用,需要加快焊接技术的研究,实现焊接技术在大客发动机盘轴类转动件中的工程化应用。 作者:张露 韩秀峰 王伦 单位:中航商用航空发动机有限责任公司 航空发动机论文:航空发动机技术及运用透析 本文作者:尹正杨海成工作单位:西北工业大学 发动机装配技术状态数据模型的概念 针对航空发动机型号,现有的PDM技术已经可以较好的对其进行技术状态管理。由于实际装配中,单台航空发动机技术状态强调可追溯性,即对于每一台发动机在排故、维修、大修时需要明确其装配技术状态历史,就必须对单台发动机进行装配技术状态管理。进行单台发动机装配技术状态管理的基础是结构化的数据模型,装配环境下的技术状态数据可以分为三大部分:物料信息、工艺信息与检验信息。这里的物料信息是指产品基本信息及组成产品的各种零/组/部件的信息;工艺信息是指装配各级物料节点所执行的工艺/工序/工步的信息;检验信息是指执行装配的关键项进行检验,具体表现为相对应的检验项的规定值与实际值。物料信息、工艺信息、检验信息都可表示为树形结构。它们间也具有复杂的对应关系,其中包括:工艺与部件或组件对应、检验表与工艺对应、检验项与工序对应、子检验项与工步对应等。由于航空发动机的多装多试的特点,单台发动机在其生命周期的多次装配中会频繁的发生物料信息、工艺信息和检验信息的改变,集中表现在由于串换件、寿命件的到期等,发生各级物料(部件/组件/零件)的变化;由于采用不同版次的工艺、针对个别发动机装配下发的技术文件、技术通知、工艺更改单等会产生工艺信息的变化;物料或工艺信息改变同时也伴随产生了检验信息的变化。因此单台发动机的装配技术状态不仅与同型号同批次的其他发动机的技术状态不同,在其生命周期内本身的技术状态也随时间变化。所以,航空发动机装配技术状态数据模型必须包含两个方面,从空间上说,要用尽可能用简单的模型表示出错综复杂的物料、工艺、检验信息的对应关系;从时间上说,要准确地刻画出发动机装配技术状态随时间变化的情况。 应用举例 该模型已经应用于“航空发动机装配现场综合管理系统”,装配技术状态管理是它的一个重要功能。现以某航空发动机为例,在它的产品制造和应用阶段,已经历过新机一装、新机二装、第一次维修的维修一装、第一次维修二装,共四次装配,其间伴随着该发动机物料、工艺和检验信息的改变,用本文所提模型记录了每次的装配技术状态。通过关于时间的查询,可由记录模型得到发动机的技术状态快照,快照反映了距此前最近一次装配结束时单台发动机的物料、工艺和检验信息。图5上半部分反映了该发动机装配技术状态沿时间轴的演变,下半部分三行分别反映了三个时间点发动机物料状态,工艺状态、检验状态。 航空发动机论文:当代航空发动机的燃油管理 本文作者:赵小勇工作单位:中国民航飞行学院四川绵阳民航飞行学院 为了保证飞行安全并同时提高营运的经济性,本文简要从航空汽油的基本知识、活塞发动机飞机在不同飞行阶段中燃油使用技巧和几种常见的不正常燃烧工作情况下的处置方法和程序进行分析和介绍。 1航空汽油的概念 目前,所使用的航空燃料主要有两大类:航空汽油和航空煤油,分别适用不同类型的飞机发动机,航空汽油是用在活塞式航空发动机的燃料。 1.1航空汽油的辛烷值 燃料当中,有一种抗爆性很强的燃料,叫异辛烷,将它的辛烷值规定为100,还有一种抗爆性很弱的燃料,叫正庚烷,辛烷值规定为0。将这两种燃料按不同的容积比例混合,这些燃料就具有不同的抗爆性。辛烷数是指混合燃料中异辛烷所占容积的百分数。航空汽油的辛烷值是由试验比较法确定的。将被测定的汽油和上述按某种比例混合燃料的余气系数调整到1,如果它们都使用同一台发动机在相同的压缩比下发生爆震,就说明两种燃料的抗震性相同,混合燃料的辛烷数就定为被测定汽油的辛烷值。余气系数为1的混合气相对于发动机来说,是相对贫油的范围,因此,辛烷值可以表示发动机贫油时的抗爆性。 1.2航空汽油的级数 航空汽油富油时燃料的抗爆性是用级数来表示的。将被测定汽油和纯异辛烷分别作为同一台增压发动机的燃料,将两种燃料混合气的余气系数都调整到0.6,增加进气压力,直到发动机刚发生爆震时记下汽缸的平均指示压力。若发动机用纯异辛烷工作,记得的平均指示压力为20kgf/cm2;若发动机用被测汽油工作时,平均指示压力为26kgf/cm2,那么该汽油的级数为:26/20×100=130。从以上介绍中,可以看出辛烷数和级数越高的航空汽油抗爆性越好。但我们在使用中必按发动机的要求加相应标号的燃油,以保证正常工作。 2活塞式发动机飞行过程中的燃油管理 2.1飞机启动 对于冷发启动的发动机,由于温度低,燃油的汽化质量较差,启动前注油时应当适当地多注一些燃油。在热发下,发动机机舱温度较高,管路中的燃油易汽化并进入进气总管。因此,可能需要稍微“加注”一些燃油以便使喷嘴管路有油,并使发动机在开始转动后能够继续运转。2.2地面滑行在地面小转速滑行时,我们一般采用适当将混合比调贫油的办法,以避免火花塞被污染。 2.3起飞 发动机大转速工作状态,一般用于飞机起飞、爬升和复飞。此时,余气系数应为最大功率余气系数,一般设置为0.85左右。既可以保证发动机输出较大功率,同时较为富油的混合气也可防止发动机过热。当发动机在最大功率状态下工作时,单位时间产生热量最多,发动机温度很高;同时发动机各机件承受的负荷也最大。因此,起飞工作状态连续工作时间一般不能超过5分钟。 2.4爬升 飞机爬升阶段一般采用最大连续工作状态。下面,以赛斯纳(CESSNA)172为例,介绍活塞式发动机飞机在爬升过程中如何获取最好的爬升性能。为了获得性能、对外可视度以及发动机冷却的最佳组合,正常的航路爬升应以襟翼收上位、全油门以及大于最佳爬升率速度5~10节的速度进行。密度高度低于3000英尺,混合比应使用全富油,密度高度超过3000英尺时应调贫油,以获得更平稳的运转或最大转速。要获得最大爬升率,使用最佳爬升率速度。速度低于最大爬升率速度的爬升应在短时间内进行,以便改善发动机的冷却。 2.5巡航 为了保证巡航飞机的航程和续航时间,此时发动机功率通常选择较小,一般为额定功率的30%~75%。对具体发动机而言,在巡航功率设置上,发动机制造商都有其推荐的进气压力和转速值。在实际巡航时,当发动机的巡航功率设置好后,根据飞行的实际需要,还可通过发动机混合比杆设置发动机的最佳功率状态或最佳经济状态,以进一步发挥发动机的性能,具体方法见各飞机的《飞行手册》。除了功率设定以外,恰当的调贫油技巧也有助于增大航程。为了实现所推荐的燃油消耗,应使用排气温度(EGT)指示器来对混合比调贫油,在最高排气温度时,可以提供最佳燃油经济性。 2.6下降阶段与进近着陆阶段 飞机的下降阶段与进近着陆阶段一般都采用小转速或慢车状态。发动机小转速或慢车状态工作时,混合气较为富油,发动机温度较低,电嘴容易积炭;同时发动机工作的稳定性较差。所以,应适当调贫油或尽可能缩短该状态的使用时间。 2.7关于转换油箱供油 对于无交输供油装置的燃油系统,巡航飞行时应交叉左、右油箱的燃油,不能在一侧油箱的燃油用完后再转换到另一侧的油箱,这样极易造成供油中断。装有电动增压泵的还应将打开以保证供油稳定。在起飞、着陆阶段或低空飞行时,不要进行不必要的油箱转换,转换时,有电动泵的应该打开电动泵。 3常见的不正常燃烧和工作情况以及处置方法 3.1爆震 在一定条件下,汽缸内混合气的正常燃烧遭到破坏而在未燃混合气的局部出现具有爆炸性的燃烧,叫做爆震燃烧,简称爆震。我们可以通过以下现象来判断爆震的产生:A.发动机内出现不规则的金属敲击声,这是由爆震冲击气缸内部组件所致。B.排气总管周期性的冒黑烟。C.发动机剧烈振动工作不稳定。D.发动机功率显著减小,转速下降。E.缸局部温度急剧升高,活塞气门等机件过热或烧毁。如果发动机一旦发生爆震,应果断采取措施。首先,把变矩杆前推,使其变小矩,减轻螺旋桨负荷,加大发动机转速,其次,后拉油门杆,减小进气压力,这样混合气的充填量减小,降低了压缩气体的温度与压力;再次,加强发动机散热,通过这些措施可减弱或消除爆震。如果发动机被严重损害,不能继续正常工作时,应果断进行迫降。 3.2早燃 压缩过程中,如果在电嘴跳火以前,混合气的温度已达到着火温度,混合气就会自行燃烧。这种发生在点火以前的自燃现象,叫做早燃。引起发动机早燃的原因主要是汽缸头温度过高和汽缸内部积炭。早燃发生后,发动机功率减小,经济型性变差。对多气缸发动机,如果某些汽缸发生早燃,因曲拐机构受力不均匀,会引起发动机强烈振动。若发动机在小转速时发生早燃,此时曲轴转动惯性较小,过大的燃气压力将会引起曲轴倒转,损坏机件。从早燃发生的特点来看,对于刚停车的热发动机,不能随意扳动螺旋桨。因为此时发动机汽缸头温度还很高,如果扳动螺旋桨,汽缸中残余的混合气受压缩后可能自燃,使螺旋桨转动起来,有伤人的危险。 3.3过贫油燃烧 如果混合气的余气系数a 1.1,则为过贫油燃烧。过贫油燃烧时的现象:A.发动机功率减小,经济性变差。B.汽缸头温度降低。C.发动机振动。D.排气管发出短促而尖锐的声音。E.汽化器回火。防止过贫油燃烧,除了正确调整贫富油设置以外,还应注意发动机在低温条件下启动时,由于温度低,汽油不易汽化,混合气容易过贫油,易回火,所以发动机低温启动注油应稍多些。一旦发生汽化器回火,应立即前推油门杆开大节气门,使进气气体流速增加,将火焰吸入汽缸,消除回火。 3.4过富油燃烧 如果混合气的余气系数a 0.6,则为过富油燃烧。混合气过富油燃烧的现象是发动机功率减小,经济性变差,汽缸头温度降低。过富油混合气也存在混合不均,富油程度不一致。最终使汽缸内燃气压力大小不等,也会引起发动机振动。但过富油燃烧与过贫油燃烧比较,过富油燃烧也有其不同的现象:A.汽缸内部积炭,使发动机功率减小,经济性变差,严重时还会导致发动机故障。B.排气管冒黑烟和“放炮”。防止过富油燃烧,除了正确调整贫富油设置以外,还应注意在飞行中,若收油门过猛,此时节气门迅速关小,空气量骤然减少,而燃油量因系统惯性使其减小滞后,容易造成暂时的混合气过富油,而发生排气管“放炮”现象。所以操纵油门要柔和。 4结语 燃油管理与航空安全有着非常密切的关系,良好的燃油管理能使发动机稳定、可靠地工作,并能充分发挥发动机性能和保证飞行安全。作为飞行员,严格按照要求进行燃油管理和正确应对各种因燃油管理出现特情是不可或缺的飞行技能之一。因此,对燃油管理进行充分的学习和训练是保证飞行安全的基础。 航空发动机论文:航空发动机的砂铸工艺研究 本文作者:孙野宗学文李涤尘工作单位:西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 快速成型(RP)是20世纪80年代产生的一种先进制造技术,其成型原理是利用CAD模型的分层数据信息,进行分层制造并层层累积来制作零件。该技术的最大特点是成型速度快,不受零件复杂程度制约,形状越复杂,越能体现出该技术的优越性[1]。快速砂铸技术结合了快速成型和砂型铸造,该技术利用光固化成型(SL)制作出树脂件模具,代替传统木模或金属模,通过填砂制芯得到砂型/芯,最后组合砂型,合箱浇注得到金属铸件。快速砂铸技术能充分发挥快速成型技术的复杂形状制造、成型周期短、成型精度高,以及砂型铸造的制造成本低、工艺灵活性大、材料适用种类广泛的特点,通过快速制模结合砂型铸造实现更换材料的目的,大大提高了复杂铸件生产效率并获得高精度的铸件,为快速响应市场需求奠定了基础[2]。 1快速砂型铸造工艺流程 1.1铸件工艺分析及参数设计本文涉及某小型航空发动机的铝合金部件———缸体的快速砂铸工艺研究。其三维数模如图1。最大外形尺寸为114mm×114mm×88mm,主要壁厚约6.5mm,散热片结构的平均壁厚为1.5mm。其外形结构较为复杂,关键尺寸(缸体内圆直径、总高)精度要求达到CT6以内。同时要求铸件特别是关键部位不允许有裂纹、缩松、缩孔、夹杂等缺陷。考虑到散热片结构的平均厚度很薄,且铸件质量要求高,同时结合铸件的外形结构及铝合金的流动性、凝固方式、气孔倾向等特点,决定采用低压底注式浇注的方法,并在铸件的底部设置4个圆柱浇口。同时确定一些铸造工艺参数,包括:铸造收缩率、工艺余量、最小铸出孔及槽、铸造圆角等。参数的确定过程:零件中的螺孔大径为5mm,通孔直径8.5mm,根据文献[3],决定将螺孔及通孔设定为不铸出孔。缸体顶端及底端平面要与其他零件装配以形成燃烧室,故参照GB/T6414-1999,确定其加工余量为2mm。缸体内壁要与活塞装配,以同样的方法选定加工余量为2mm。另外,一般生产中铝合金铸造收缩率为0.8%~1.0%,此缸体主要壁厚是6.5mm,且存在大量壁厚为1.5mm的散热片结构,故最终选择收缩率为 2分模设计 首先对零件分模并设计出该铸件对应的砂型。经综合考虑零件的形状结构,选择了多向开模,利用PRO/E设计出对应的砂型如图2。砂型共分为6部分,包括4个侧砂型及底座和顶盖各1个。结合砂型数模,再设计出对应的快速成型树脂件模具(即母模)以及填砂制芯所用的芯盒,如图3及图4。2.3树脂件模具及芯盒制作将设计好的树脂件模具的CAD模型导出成STL格式,再导入Magics软件进一步处理,包括加工位置的摆放、抽壳、加支撑等。全部处理完后将数据传输到快速成型机上进行加工制作。制作完成的树脂件,还需经过清洗、打磨等后处理才能投入使用。通常在制作树脂件时,为了降低成本,减少树脂的消耗,都会对制件进行抽壳处理。本例中需要注意的是,考虑到该零件存在大量薄壁散热片结构,其树脂件模具在脱模时会受到较大的脱模力,所以对其强度有较高要求,故未对模具进行抽壳处理。同时,选择好合适的材料,将设计好的芯盒板(如图4中所示)图纸交予厂家进行加工制作。2.4砂型/芯制作将树脂模具、芯盒组装好,在其工作表面均匀涂刷一层脱模剂并待其晾干。按一定比例向混砂机中加入原砂、呋喃树脂及固化剂,搅拌均匀后向芯盒中填砂。最后使用刮板将芯盒顶部冒出的树脂砂压实、刮平,并用长钉或卡片在适当位置扎出排气孔(槽)。把握好开模时间,待型砂固化后,开模取出砂芯。最后给砂型工作面均匀喷(刷)涂一层砂型铸造用涂料,降低其表面粗糙度,以提高铸件的表面质量[4]。制作所得的砂芯如图5。2.5浇注实验将处理完的砂芯与事先制作好的树脂砂浇道进行组合,再放入砂箱中,周围填满粘土砂并夯实。随后将整个砂箱吊装到低压浇注设备上,进行浇注。选择铝合金材料为ZL101A,浇注温度710℃,经历升液、充型、增压和保压等几个阶段共195s时间,浇注完成。待冷却到室温后,开箱取出铸件。 3铸件浇注缺陷控制 3.1浇不足缺陷及初步改进第1次浇注所得的铸件存在较明显的缺陷,主要是散热片结构出现浇不足。缺陷位置表面光亮平滑,首先想到的原因是,由于树脂砂透气性差且发气量高,而该组砂型本身没有设计专门的排气通道,所以浇注时产生了憋气。提出的解决办法是,在填砂制芯过程中,于4个侧砂芯壁上开出厚度2~3mm的连通型腔的排气槽。3.2浇注模拟及浇注工艺的进一步改进为保险起见,我们还使用铸造模拟软件ProCAST对缸体的浇注过程进行了模拟,所设置的边界条件尽量与实际情况相吻合。图6(b)显示了缸体充型的过程。由于所设置的浇口的位置关系,见图6(a),散热片结构的边沿部分总是4角先充满,中间部位最后充满。因而想到,缺陷不仅仅是因为憋气造成,还可能是因为金属液充型能力较差或冷却时间过早,散热片的边沿中部还未充满时,金属液就已经冷却凝固了。针对此情况,改进了原有的浇口,使之成为2条长条形浇口加两个圆柱浇口的形式,如图6(c)。同时使用ProCAST再次模拟该情况下的充型过程如图6(d)。可以看到散热片结构的4角部分和边沿中部几乎同时充满,消除了前后时间间隔,而且改进后的浇口能大大减小金属液的充型阻力。另外,我们还将这次的浇注温度提高到720℃,并适当增加浇注各阶段的压力。浇注后的结果如图7。可以看到,此次的铸件散热片结构全部充型成功。 4铸件精度控制及其尺寸精度评价 4.1铸件精度控制总结多次填砂造型及浇注实验,得出一些可能导致铸件精度误差的因素,并提出相应对策以减小铸件的精度偏差。这些因素包括:①SL模具制造误差;②SL模具与芯盒之间固定不牢靠;③芯盒本身的变形及加工误差;④砂型/芯组合装配误差。首先,受光固化成型机理的影响,成型出的制件的水平表面可能出现较大的翘曲变形。为了保证铸件的精度,在进行加工位置摆放时,应尽力避免树脂件的上述表面处于水平位置。其次,要尽量保证SL模具与芯盒之间的定位可靠性。因此,采用了模具与芯盒之间的销孔定位加螺钉紧固的方式。本例选择了不易变形且表面质量好的有机玻璃板制作芯盒。同时,应严格控制板材在各个方向上的尺寸精度,要求板材的加工尺寸精度在±0.1mm以内。最后,要确保砂型/芯之间的组合装配精度。采用了砂型之间台阶定位的方法。即砂型上的突出部分对应凹进部分。而砂型上的台阶正是由图4所示的芯盒侧板上的缺口所形成的。4.2铸件尺寸精度评价为评价快速砂铸工艺所能达到的精度水平,对这批缸体铸件共5件进行了关键尺寸的测量分析。具体步骤是:①用游标卡尺测量铸件上选定的关键尺寸,每个尺寸测量3次取平均值;②将测量均值与设计值比较,得到误差;③对照GB/T6414-1999中的铸件公差等级表找出对应的公差等级;④统计公差等级及其数量,分析结果。对选定的6项关键尺寸进行测量分析,所得结果统计后如图8。可以看到,80%的尺寸都在CT7以内,且没有超过CT9的尺寸,这与传统砂型铸造(小批量或单件生产、手工造型)所能达到的CT10~CT12相比,精度有很大的提高。 5总结 借助快速砂铸工艺实现了对复杂形状缸体零件的快速开发试制。除了介绍该铝合金缸体的快速砂铸工艺过程外,还提出并解决了两个关键问题,即铸件精度控制和铸件缺陷控制。对应措施可以总结为以下几条:①制作树脂件模具时尽量避免将重要表面水平放置;②保证模具与芯盒之间可靠的定位;③保证有机玻璃板芯盒的尺寸精度;④砂型/砂芯组合时要精准到位;⑤使用先进的数值模拟手段来预测可能出现的铸造缺陷并对工艺方案加以改进。 航空发动机论文:航空发动机的发展与形势解析 本文作者:侯敏杰刘冬根工作单位:航空发动机高空模拟航空科技重点实验室 0引言 航空发动机的气动热力学问题、机械系统问题、匹配性问题及控制规律问题等都必须通过高空台模拟试验进行充分的调试、验证。高空台是能在地面模拟航空发动机的空中工作环境条件,并获取发动机高空性能/特性的大型试验设备,是先进航空发动机自主研制必不可少的一种关键设备。一个没有高空台的国家,是不可能独立自主地研制出先进高性能航空发动机的。随着我国航空工业的蓬勃发展和航空发动机重大专项设立的顺利推进,对高空台的试验能力和高空模拟试验技术都提出了更高的要求。 1高空台的战略地位与重要作用 高空台是国家战略性资源,高空模拟是自主研制先进航空发动机必不可少的重要手段和工具,一个国家的高空模拟能力和技术水平已成为该国自主研制先进航空发动机能力和水平的一个重要标志。 1.1高空台是先进航空发动机研制不可或缺的重要手段和工具航空动力是集合了复杂气动、热力、结构和控制的高技术产品。由于航空动力技术的复杂性和研制的高风险性,特别是工作范围的不断扩大和设计指标的日益提高,包括概念研究在内的航空动力发展的每一个环节都离不开广泛而深入的研究与试验。目前,航空涡喷/涡扇发动机的飞行高度已达25~30km、最大飞行速度已达2.5~3.0倍声速,而且对机动性的要求也愈来愈高。这不仅使发动机的工作参数随飞行条件变化而急剧改变,而且发动机的部件性能、工作稳定性、共同工作特性、燃烧特性等也明显地受到飞行条件变化的影响。特别是高空低速、高空高速和低空高速条件下的发动机工作特性,已经与地面状态的性能大不相同,不能仅靠普通地面试车台上的台架试验结果通过传统的相似换算方法得到,而必须通过模拟真实空中工作环境条件下的试验来确定。另外,空中风车起动特性、燃烧室的稳定燃烧特性和点火特性、低雷诺数条件下的发动机工作稳定性等试验,在地面台上难以做到,需要在高空台上进行。据统计,一种新型发动机研制,需要占用3~4个高空舱,进行2000~4000小时甚至更多的高空模拟试验。航空发动机需要在高空模拟试车台上验证及解决的问题可分为:气动热力学、机械系统、匹配性和控制规律等四大类。在整机试验中,各种问题的耦合使航空发动机高空模拟试验更具复杂性。在高空台上调试、验证、探索发动机改进改型方案须有详细的部件特性的支持,以及整机仿真技术的支持,才能有效地提高高空模拟试验结果的置信度,而且整机仿真技术可以弥补高空台的试验缺陷或不足。在新型发动机的研制过程中,航空发动机高空模拟试验很重要,其相关的高空模拟试验技术支撑则更重要。通过合理、充分地安排航空发动机高空台试验,能够优化各部件空中匹配性能,确定空中工作包线,并大幅降低试验经费、大大缩短研发周期。高空台作为重要的获取空中工作参数以验证发动机部件匹配性能的地面设备,集设计、制造工艺、控制、测试、试验等多项工业技术和发动机技术于一身,具有不可替代的地位。 1.2高空模拟试验是航空发动机性能调试与技术攻关的最有效途径航空发动机研制是一个设计与试验的反复迭代过程。一台新型发动机的研制需要数千小时的空中性能调试试验。理论上说,该试验既可以在高空台上进行,也可以在飞行台上进行,还可以直接在原型飞机上进行飞行试验。但最有效的调试手段是高空台试验。首先,从飞机及其发动机的研制来看,通常要优先启动发动机的研究工作,因而新型发动机的研制过程中没有原型飞机可用。即使是飞机型号牵引主导的发动机研制项目,也不会有成熟可靠的原型机来进行高空性能调试试验。其次,用运输机或轰炸机改装的飞行台是发动机研制中的重要调试手段之一,但一般仅限于飞行高度低于11km、飞行马赫数一般低于0.85的范围;飞行台远不能满足飞行高度为25~30km、飞行速度为2.5~3.0倍声速的高性能发动机的性能调试需求。再者,地面高空模拟试验相对于空中飞行试验而言,参数测试能力、试验安全性和试验条件控制方面具有独特的优势,对发动机性能调试与技术攻关也非常关键。英国人曾统计过,发动机高空台性能试验一个月的工作量,相当于飞行试验300次起降,而高空模拟试验的每小时费用约为飞行试验费用的1/30~1/6。 1.3先进航空发动机的关键部件研发需要进行深入的高空模拟试验不仅在航空发动机的研制过程中需要大量的整机高空模拟试验,而且其部件的研发也要依赖于高空台,例如,加力燃烧室和优秀机的研发通常就需要在高空台上进行大量的研究试验。因为对于关键部件的高空特性,不能仅通过理论计算和普通试验来解决,而要建设专门的高空试验设备,其投资基本与一座高空台相当,因而通常会将此类试验安排在高空台上进行。据国外经验介绍,成功地发展一个高性能的加力燃烧室,一般要在高空飞行状态下进行2000小时左右的全尺寸加力燃烧室试验。 1.4航空发动机先进设计方法的有效性验证与新型航空动力研究都离不开高空试验当前,虚拟设计方法与仿真试验技术在优化试验方案和缩短试验周期方面取得了较好的效果,但这些先进方法和技术的开发与升级离不开大量的试验结果的支持,其有效性和应用范围的验证也离不开真实工作环境条件下的试验验证。为了满足飞机技术指标不断提升的要求,当前非传统新型航空动力的研发正如火如荼的进行着,尤其是飞行速度为3~5倍声速的飞行器动力的研究。而这些动力装置的研究,如用于邻近空间高超声速飞行器的涡轮冲压组合动力的研究,不仅要进行深入广泛的动力高空模拟试验,而且还要求在考虑飞行器与动力相互作用影响下的高空模拟试验,以及飞行器与动力一体化的高空模拟试验。可以毫不夸张地说,高空模拟试验测试的技术水平与能力决定了高超声速飞行器动力研究的进程。 2高空台的发展现状 自20世纪30年代世界首个高空台建成以来,其试验测试能力与试验测试技术随发动机发展而不断提升。当前世界上建有几十个高空模拟试验研究基地,有近百个高空试验舱。 2.1国外高空台发展现状 美国的高空台和高空舱数量占世界总数的一半以上。在高空模拟能力绝对占优的情况下,为适应进气道/发动机的相容性能问题和大涵道比涡扇发动机研制的高空性能/特性试验问题,不惜耗费6.5亿美元于20世纪80年代中后期建成了气源装机功率达450MW的巨型高空台ASTF。俄罗斯的高空模拟试验研究中心现有两个高空模拟试验基地、5个在用高空舱。俄罗斯早在20世纪90年代就着手筹建10m直径的巨型高空舱,以适应先进航空发动机研发的高空试验需求,其设备规模和试验能力仅次于美国,是欧洲最大的航空发动机试验基地。另外,英、法等国也有较为完备的高空模拟能力。不仅如此,日本、韩国和印度等国,随着经济实力的提升和发动机的自主研发,也于上世纪末和本世纪初开始建高空台。这些国家在不断提升高空台硬件能力的同时,更加大对高空模拟试验技术的研究。一方面探索新的试验与测试方法,开发新的试验科目,广泛使用和融入数值仿真技术;另一方面优化资源整合,比如美国于20世纪90年代将主要的高空模拟试验基地归入阿诺德工程发展中心(AEDC),使其高空模拟设备能力和技术水平遥居世界第一。总体上说,高空模拟试验技术,已从单纯追求发动机性能的高空性能试验、功能试验阶段,发展到追求综合高性能航空发动机的性能功能试验、适用性试验、耐久性试验、数字化与仿真试验、自动化与智能化试验等。 2.2我国高空台发展现状 我国于1965年开始高空模拟试验基地的自主建设工作,于1995年竣工并投入使用。我国高空模拟试验基地占地400亩、总装机功率220MW,其设备能力与水平居亚洲第一、世界第五。当前有4个高空舱,其直径分别为3.7m、3.0m、3.0m和2.0m,可承担海平面标准大气静止条件下空气流量120kg/s的涡喷、涡扇、涡轴、涡桨发动机的高空模拟试验,主要包括:高空校准试验、性能试验、功能试验、功率/推力瞬变试验、加力通/断试验、进气压力畸变试验、空中起动试验、高空风车特性试验、进气加温加压试验、高原/高温/低温起动试验等。高空模拟试验技术的研究与发展,源于发动机的研发需求。我国十分重视高空模拟试验与测试方法的研究,尤其是自1997年成立航空发动机高空模拟航空科技重点实验室以来,高空模拟试验技术的水平有了显著的提升,建立并完善了涡喷发动机高空模拟试验规范,解决了涡轴发动机和大流量收扩喷管涡扇发动机高空模拟试验的关键技术难题。我国当前的高空模拟技术研究主要在性能/功能试验和适用性试验技术方面,与美、俄的同类技术相比还有差距。 3我国高空台与高空模拟技术的发展方向 随着我国的航空发动机由测绘仿制向自主研制的转变,尤其是由航空大国向航空强国的转变,以及航空发动机重大科技专项的设立工作顺利推进,对高空模拟试验的技术和能力提出了新的要求,也为高空台的发展创造了新的机遇。 3.1我国高空台的发展要求 为适应国内发动机研究的整机试验条件保障需求,急需开展以下几方面的高空台能力的建设工作:涡喷、涡扇发动机高空模拟试验能力建设;涡轴、涡桨发动机高空模拟试验能力建设;大涵道比发动机高空模拟试验能力建设;自由射流试验能力建设;组合动力发动机高空模拟试验能力建设;航空发动机气动稳定性综合评定试验能力建设;加力燃烧室/主燃烧室高空模拟试验能力建设;辅助动力以及其他附件高空模拟试验能力建设。通过上述高空台能力的综合评估与建设,形成配套国内航空发动机与邻近空间飞行器动力自主研发需要的高空模拟设备,打造国际知名、世界一流的我国高空模拟试验基地。 3.2我国高空模拟技术的发展方向 航空发动机高空模拟航空科技重点实验室,经过15年的建设和发展,突破了多项高空模拟试验关键技术,形成了一系列较为成熟的高空模拟试验方法、测试方法与数据处理评定方法。为更好地适应当前国内航空发动机蓬勃发展和向航空强国发展的发动机高空模拟试验需要,迫切需要加大和深化以下几方面的高空台能力研究与建设工作。1)高空台飞行环境模拟技术高空台进气压力/温度模拟技术;高空台排气环境模拟技术;高原、高温、低温起动环境模拟技术;进气畸变及其他特殊要求使用条件模拟技术;自由射流高空模拟试验技术。2)高空模拟试验测试计量技术推力/功率测量与校准技术;燃油流量测量与校准技术;空气流量测量与校准技术;动温/动压测量与校准技术。3)发动机试验评定与仿真技术发动机性能试验评定技术;发动机功能试验评定技术;发动机与高空台建模与数值仿真技术;地面台、高空台、飞行台相关性。4)进气道/发动机匹配试验技术进气压力畸变试验与评定技术;进气温度畸变试验与评定技术;进气温度-压力组合畸变试验与评定技术;进气道与发动机联合试验技术;降稳因子分析与试验验证技术。通过对上述高空模拟试验关键技术的研究,形成配套国内航空动力高空模拟试验的技术和方法体系,可为国内先进航空动力的自主研发提供技术条件保障与支持。 4结束语 航空发动机固有的高复杂性和风险性,加之飞机战技指标不断提高,使得先进航空发动机研制仍然离不开大量试验的支持,高空台和高空模拟试验已成为当今航空发动机自主研制必不可少的重要手段和工具,并在一定程度上反映和决定着航空发动机的研制水平。为此,要真正突破飞机“心脏病”这个瓶颈,切实做好航空发动机的坚强后盾与技术后方,必须加强高空模拟试验能力建设和高空模拟试验技术研究,为我国在役、在研和预研发动机试验提供完备的技术支持。 航空发动机论文:航空发动机健康监管科技发展以及走势 1发动机介绍 据国际民航组织统计,在1988—1993年的6年间,由于发动机起火、发动机叶片出现故障、发动机脱离机翼等而发生的飞行事故多达34起。及时地监测和诊断系统故障可以有效避免事故的发生,以保证飞机的飞行平安。 本文围绕发动机健康管理,从故障诊断、故障猜测、性能评估和状态监控4个方面,阐述了航空发动机健康管理技术发展的目前状况和趋向。 2故障诊断技术 航空发动机故障诊断技术的发展经历了3个阶段。目前所处的智能诊断阶段,以知识处理为优秀,信号处理、建模处理和知识处理相融合。随着计算机、人工智能技术的发展,各种诊断算法得到了深入探究和广泛应用。 2.1遗传算法 航空发动机结构复杂、工作条件多变,故障机理和故障原因复杂,故障和征兆之间没有明显关系,各类故障的特征参数也不完全相同。采用数学解析方法和试验方法有时无法解决某些新问题。而遗传算法具有较高的并行处理信息和求解非线性新问题的能力,能够解决在寻优过程中轻易碰到的局部极小值新问题。 基于遗传算法的故障诊断技术通常采用概率因果模型得到发动机故障征兆和故障成因之间的关系,然后通过在遗传过程中所采用的选择、交叉、变异等自然选择方式,实现对发动机故障的分类和诊断,可以缩短诊断时间、提高诊断效率、减少运算量,在复杂故障诊断中具有良好的应用前景。 2.2小波分析和支持向量机技术 小波分析是1种先进的非线性分析方法,是通过比较在分解小波后的不同频带内信号盒维数的大小及其变化,来反映信号的不规则度和复杂度,刻画信号的非平稳性。航空发动机在发生故障时,常出现非线性等动力学特性,振动信号具有非平稳性。因此,小波分析可以有效地解决航空发动机故障诊断中的振动新问题。 支持向量机技术是专门针对小样本条件下的机器学习新问题而建立的新型学习机制,能有效解决小样本、高维数据和非线性新问题,可以消除由样本数目不足带来的过学习新问题,克服了神经网络中的合理结构难以确定和存在局部极小点的缺陷,具有较强的泛化能力和抗干扰能力。航空发动机各类故障样本通常难以获得,属于小样本、非线性新问题,因此,支持向量机技术在故障分类和状态识别中得到了有效应用引。 2.3粗糙集理论 在发动机故障诊断中,经常要处理高维的海量数据,同时会碰到先验性知识不能满足发动机诊断要求等新问题。概率论和模糊集等方法对此无能为力;而粗糙集理论可以解决这些新问题。 3故障猜测技术 3.1神经网络猜测技术 人工神经网络具有逼近任意非线性函数的能力和较强的泛化能力,在多变量猜测领域显示出了巨大的潜力和突出的优势。如猜测发动机复杂磨损的趋向,充分考虑多种因素(加油、补油、换油和非等间隔等),在实施多变量猜测方案时,采用神经网络建立多变量猜测模型,能够解决非等间隔的受加油因素影响的油样分析数据的建模和猜测新问题。 3.2时序分析猜测技术 时序分析理论是对1个平稳的时间序列,通过建立线性时序模型,以测量数据和偏离量为基础,进行多次拟合以确定加权系数,代人线性时序模型,进而进行猜测。影响航空发动机滑油成分含量的因素很多,包括发动机使用时问、取样时发动机的状态、发动机的磁堵、发动机的维修状况、滑油的更换等。因此,可以采用时序分析理论,根据已有历史数据,建立线性时序模型来猜测滑油成分含量,并和实际测量数据进行比较,从而确定是否需要维护发动机。 4性能评估技术 4.1粗糙集综合评估技术 发动机被监测参数较多,各参数所反映的发动机性能重要程度无法确切得知,因此很难合理确定各参数的权重系数。可以用粗糙集理论中属性的重要性来确定发动机各项参评性能因素的综合评判权重系数,最后进行权值化处理,得到各参评发动机性能参数的权值。该方法有效克服了传统定权方法的主观性,使评价结果更具客观性,提高了综合评判的准确性和有效性。 4.2层次分析(AHP)评估技术 发动机健康评估属于多目标决策新问题,需要运用系统工程理论的综合评估法。层次分析法是1种灵活、简便的多目标、多准则的决策分析方法。它将定量和定性分析相结合,把1个复杂的新问题按一定原则分而治之;根据新问题的性质和总目标,将新问题分解为不同的组成因素,并按照因素间的相互影响以及隶属关系,将各因素按不同层次组合,建立递阶层次结构模型。最终把系统分析归结为最低层(如指标层)相对于最高层(目标层)的相对重要性权值的确定或相对优劣的排序新问题,从而为决策方案的选择提供依据。 4.3多元联合熵评估技术 多元联合熵变是1个状态函数,只要系统状态一定,相应熵值就可确定。由于发动机系统和外界的能量交换不为零,加之各子系统的无序性,因此系统总熵的增减可以预示演变方向是良性的还是恶性的。通过计算发动机的熵值来判定发动机的性能状态,从而达到评估的目的。采用该理论对发动机的性能进行分析,其变化规律和浴盆曲线非常相似引。 4.4卡尔曼滤波评估技术 卡尔曼滤波器作为1种参数估计方法被广泛应用于发动机性能评估中。它通过含有测量噪声的发动机可测输出偏差量,估计性能蜕化量。卡尔曼滤波器在无传感器测量偏差时能准确诊断发动机的性能。但是,假如传感器存在测量偏差,仅仅依靠卡尔曼滤波器就无法得到正确的诊断结果。该技术经常和遗传算法等相结合,通过优化计算找出存在测量偏差的传感器,确定其偏差,并最终消除测量偏差对性能评估的影响。 5状态监控技术 开展发动机状态监控,可做到对故障早期发现、早期诊断和早期排除。发动机状态监测技术在对寿命、振动、性能的状态监测中得到了广泛应用。 5.1神经网络监控技术 在实际工作中,对发动机气动热力参数的监视是发动机状态监视的重点。通过对这些参数未来值的猜测,可以了解发动机性能衰退及故障情况。过程神经网络在解决这类新问题时具有独特的优势,在发动机状态监视的起动热力参数猜测中得到了应用,并取得了很好的效果。 5.2基于混沌理论和遗传算法的监控技术 利用混沌变量所具有的特征,可以将混沌状态的变量引人航空发动机各参数权值的寻优方式中。利用遗传算法和发动机实际工作(正常和故障时)数据,能够自动生成发动机各被监测参数的权系数,也可得到表征发动机性能的综合指数值。 6远程诊断和监控技术 航空发动机远程诊断系统是全球信息化的产物,也是航空发动机故障诊断领域的一个重要发展方向。系统能缩短收集设备状态、故障信息和诊断排故的时间,能有效地提高故障诊断的效率和精度,有利于航空公司的飞行管理,提高发动机维护水平和运行经济性。 在国内,南京航空航天大学、装备指挥技术学院、海军航空工程大学等在此方面进行了的探究。南京航空航天大学探究了发动机远程故障诊断的关键技术,提出了发动机远程故障诊断的体系结构,给出了诊断设备网络化设计的COM组件技术、远程故障诊断专家系统和协同诊断工作环境的技术方案。采用COM组件技术和网络数据库技术,实现了在Web服务器上进行知识的存储和推理。如图1所示。还于2001年,提出了基于WEB的航空发动机故障远程诊断的C/S和B/S模式下的系统模型,将WWW信息检索技术、数据库技术和故障诊断技术相结合,跨地域地将发动机使用单位及基层技术部门、生产厂商、管理部门、科研院所以及航空维修企业组织起来,共享诊断专家知识和各种专用监测诊断设备。其关键技术主要包括:基于Intemet的跨地域远程协作架构技术、网络环境下的诊断技术、计算机协同工作技术、中心站点及企业站点开放平台的保障技术、共享信息的标准化和规范化技术等。 装备指挥技术学院于2003年提出了以故障智能诊断和维修中心为优秀的三位一体的广域维修保障体系。 海军航空工程大学开发的基于Intemet和www的远程诊断系统,主要由分布于各地的航空发动机监测现场、局域网Intranet和Intemet、远程诊断中心和各诊断专家组成。系统主要完成发动机状态的在线监测、离线监测、大量信息数据的处理和传输,并完成诊断请求和反馈诊断结果。 但是,目前提出和开发的远程诊断系统大多数还只停留在试验室探究阶段,还存在以下的新问题: (1)将ACARS的飞行中无线传输信息用于实时故障诊断; (2)基于CORBA的并行远程故障诊断专家系统技术; (3)将知识挖掘技术应用于远程故障诊断专家系统,完善知识库。 7发动机健康管理技术发展趋向 7.1粗糙集诊断技术 反映发动机性能的大部分参数具有模糊性和连续性,而粗糙集只能解决离散的数据新问题,因此和其他理论和方法相结合是粗糙集诊断技术发展的趋向。 7.2故障猜测技术 故障猜测技术探究需要解决的新问题提前猜测故障发生的部位和等级以及发生的时问,在故障发生之前就排除。 7.3引入基于网格技术的分布式维修环境 网格技术的探究始于20世纪9O年代,是新1代信息处理设施,如图2所示。 网格的最大优点在于能够实现资源共享和人员协作。这一明显优点使得越来越多的系统尝试使用网格技术来构建所需的分布式环境。RR公司等单位和团体正在探究基于网格技术的分布式飞行器维护环境(DAME),这是1个应用网格技术解决飞行器发动机故障诊断、预告和维护的示范项目。 7.4远程诊断和监测技术实现实用化 发动机远程诊断和监测技术实用化是实现实时诊断、监测的必然要求,具体表现在:(1)现场采集结果需要进行进一步的分析;(2)小公司需要借助大公司的技术资源;(3)需要借助专家的经验;(4)需要得到发动机或有关零部件厂商的技术支持。 8结束语 发动机的健康是保证飞机飞行平安和机队按时出勤的根本条件。随着人们对航空平安关注程度的日益增强以及计算机技术的飞速发展,发动机健康管理的新技术、新方法取得了较大的进展。
通用技术论文:高中通用技术教学信息技术论文 1.信息技术与通用技术概述 信息技术是利用计算机与通信技术相结合的方式来处理一些实际中的信息,在高中的教学过程中,信息技术主要体现在教学过程中利用的多媒体技术等教学方式上,包括对教学资源的收集、课件的编辑以及利用。利用信息化技术,可以将原本略显枯燥的课堂变得生动,也能将较为抽象的教学知识变得具体。另外,利用信息技术,实现了教学经验的共享,使得教学逐渐的脱离了封闭的状态,慢慢的走向开放。而通用技术是在日常活动中利用较为广泛的技术,具有很强的基础性以及通用性。在高中教学过程中,通用技术主要指的是一般的教学课程,并不是指单纯的对学生技能的训练,与一般高中教学中的劳动技术科具有本质的区别。通用技术教学,注重培养学生的实践能力,让学生在实践的过程中,培养自主创新的学习能力。 2.信息技术背景下高中通用技术教学优化策略 在信息技术背景下高中通用技术教学优化,就需要将通用技术与信息技术进行有机的整合,包括教学目标、教学内容、教学策略、教学资源以及教学评价与信息技术的整合。 2.1高中通用技术教学目标与信息技术的整合高中教学课程中的通用技术课程与信息技术课程在教学目标与教学要求上具有很大的相似性,都同属技术学科。高中通用技术课程主要是通过教学实践,来增强学生自主创新的能力,培养学生的技术素养,促进学生全面发展。信息技术课程算是一门辅助工具课程,可以通过信息技术教学,培养学生掌握信息技术,并利用其达到教学的目标。所以在高中教学过程中,在利用信息技术的同时,还应该加强对通用技术课程教学任务的完成,将信息技术整合到通用技术课程教学目标中。 2.2高中通用技术教学内容以及教学策略与信息技术的整合高中通用技术教学过程中,可以利用信息技术来丰富教学内容,是教学的方式向着多元化的方向发展,这样不仅可以丰富学生的知识,还可以全面的提升学生的学习效率,减少教学难度。关于高中通用技术教学内容与教学策略与信息技术的整合,主要体现了以下几个方面:第一,利用信息技术对通用技术教学内容进行整合,可以丰富高中教学的方式,并且能更加形象、直观的将教学的内容进行展示。利用信息技术手段,不仅仅在通用技术教学的课程设计上,还可以利用多媒体等信息技术手段进行各个阶段的通用技术课程教学。第二,高中通用技术课程中,有许多章节都是在教学实验室中完成的,这主要与通用技术课程注重实践能力的培养密不可分。在此过程中,利用信息技术可以实现学生之间的交流、讨论,并利用信息技术去解决实际的技术问题。学生要在通用技术课程中很好的掌握电子技术,就必须通过大量的实验,并通过讨论、总结,这样才能更好的掌握相关的知识,使掌握的知识更加的牢固。我们有很多高中学校,其实并不具备让学生进行大量实验的条件,所以可以用专业的仿真软件来进行模拟实验,这样也能达到原来的教学目的,这也是通用技术课程的教学策略、内容与信息技术的整合。通过信息技术对高中通用技术教学内容以及策略的整合,不仅简化了较为繁琐的课程,降低了教学的难度,而且能够让学生在更加生动、形象的氛围下学习知识,大大提升了学习的效率。 2.3高中教学资源与信息技术的整合在高中教学过程中,特别是在目前信息化高度发达的时代,如果仅仅按照教材上的内容进行讲授,那么在知识面上就不能适应时代的发展。信息技术与高中通用技术教学资源的整合,可以利用目前网络信息高度共享、丰富、无时间空间界线等特点,能够充分利用这些教学资源,将信息技术合理的整合到通用技术教学课程中。这样整合的优点在于,学生不仅仅可以学习到教材上的知识,还能拓展新的知识,紧紧与时代接轨,并完善课本中的知识。如高中教学中,一些实验的过程与背景材料,不可能详细的整篇整幅的阐述,学生通过信息技术手段就能去了解,这样不仅仅能够丰富知识点,还可以巩固原本学到的知识。 2.4高中通用技术教学评价与信息技术的整合高中通用技术教学中的各个环节,都需要有教学评价的实施,这样才能检验学生的学习成果,也是提高通用技术课程有效性的主要手段。将信息技术与教学评价进行整合,不仅体现在对学生学习成果的评价上,还体现在通用技术教学过程中。首先,教师可以利用信息技术制定有关通用技术教学的网站,并设立学生的个人档案,将学生的个人档案储存到教学网站上。制定详细的教学评价标准,让学生通过网站能进行自我评价,还可以利用网站实现学生与学生之间、师生之间的交流互动。其次,教师可以将学生在通用技术教学过程中的小发明、论文、设计等成果展示到网站上,这样能提高学生的自信心,促使其更加积极的参与到通用教学过程中。 3.总结 通用技术教学课程是高中时期的基础性学科,通过对其的学习,能够培养学生实践能力,培养学生自主创新能力等,在信息技术的背景下,通用技术教学的内容、策略、教学目标、教学评价等可以与信息技术有机的整合,合理的利用信息技术,实现高质高效的教学. 作者:邹舟单位:重庆市江津区教育科学研究所 通用技术论文:通用技术课程技术实践活动研究 摘 要 通用技术课程一个突出的特征就是实践性,完成教学的目的就是给学生提供一个技术学习平台,以提高他们的技术素养。从技术操作技能、技术探究、技术设计、技术实践活动的评价四个方面,探讨通用技术课堂教学如何通过开展技术实践活动来提升学生技术素养。 关键词 通用技术;技术素养;教学设计;三视图 1 实践活动重在提升学生技术素养 在通用技术课程中属于操作技能范畴的内容,笔者认为有两方面。一方面属于技术语言的内容,表现为以图样的方式表达设计意图以及与他人进行技术交流。技术图样的表达也就是对学生读图、绘图能力的培养。另一方面就是木工、金工、电工等制造技术领域的操作技能。通用技术课时有限,把学生培养成熟练的绘图员和技工是不可能的,也不符合普通高中通用技术课程培养学生技术素养的教学目标,所以只要能配合整个技术课程的学习过程,有选择地进行一些基本操作技能学习即可。 如“三视图及其绘制”的教学设计,应着重把握技术交流语言的功能与作用,知道三视图产生和形成的过程,能绘制简单的三视图,能通过所给基本视图建构零件实体形状;能看懂主要尺寸标注;能通过标题栏信息获取相关技术信息。在技术图样的实践活动中要牢牢把握它的语言功能和作用,运用图样的目的就是传递设计意图,尽可能规范使用图样,提升学生的工程素养。有了三视图的基础,在选修模K进一步引导学生识读相关图样,如建筑的平面、立面、剖面图,让学生绘制简单的平面图,体验建筑的空间关系。学生绘制的图样及依据图样制作的模型中,图1是用轴测图表示的设计草图;图2是用轴测图表示的每层的体量关系及平面图;图3是用三视图表示平面、立面及西立面,以及用轴测图对整体的表达;图示4是制作的1:50建筑模型。 本案例目的在于在有限的通用技术课时内,使学生通过绘制图样,实现技术交流,完成模型制作,感受建筑体量及空间之间的关系,实现教学目标。 在通用技术课堂上,制造领域的操作技能常用到木工、金工、电工技能,在组织学生进行操作技能实践活动时,教师应通过正确示范,包括利用一些视频媒体演示等方法,指导学生正确操作。在这一过程中,教师要及时传授给学生手工工具的安全使用方法、机器设备的安全操作规程、现场操作的各种注意事项等安全知识。课堂上常用到的工具的操作,如锯割木块、挫削、电路的焊接等,教师应首先规范演示,再使学生进入操作过程。在操作中,教师要及时给予指导,保证学生正确操作。近年来,激光切割、3D打印也开始被引入实践活动,设备所加工出的模型精度更高。教师应加强设备操作基础规程的常识性指导,使学生学会安全使用即可。 2 基于技术探究的实践活动 通过技术试验增强探究性 技术探究是技术活动的一项重要内容,是学生学习技术的主要方法之一。应用技术试验不仅可以探究解决实际问题的方案,还可以培养学生的技术试验能力,并从中构建新的技术知识与技能。如教学苏教版“建筑及其设计”的第二单元第三节“简单建筑结构的设计与模型制作”,教师让学生设计制作梁柱结构的模型,试验探究在规定的条件下如何提高结构强度。学生用ABS杆、502胶水设计制作模型,用10吨的小型微机屏显万能试验机进行加载试验,直观观察结构形变、破坏,机器记录下形变大小、受力的曲线图。试验的过程激发了学生的创造激情,同时培养了技术试验能力,让他们学会从技术的角度去思考问题并探寻解决问题的方案。 做好设备、工具的准备工作,调动学生人人参与、亲身体验 如在上述梁柱模型设计制作的案例中,上课前教师要检查调试好万能试验机,准备好ABS杆、502胶水、PVC板 等材料,以及壁纸刀、剪刀、钢尺等工具。相应地把学生分成三人一组,指导学生操作万能试验机对材料进行性能试验;然后以小组为单位做出设计方案,经过讨论优化,制作出模型;对模型再进行测试,根据试验数据,每个小组撰写试验报告。 案例具体设计要求包括:1)设计制作一个梁柱结构,模型质量小于100克,最长边长(圆就是直径)不能超过100 mm,结构高度(400±10)mm;2)除了所给材料,不准使用或者添加任何其他材料;3)由万能试验机检测承载值的大小并记录承载值;4)求承载与自身重量的比值。 每一项探究试验活动都离不开一定的材料、工具以及设备,准备得是否周全直接影响教学效果,显然这些需具备一定经济条件。大连市普通高中创新实践学校目前是大连地区专门为大连市高中生创办的创新实践学校,大连市财政局、教育局投入相应专项资金,为各种实践活动项目的开展提供保障。学校开展多项丰富多彩的探究试验活动,引导学生积极投入活动中来,做到人人动手、亲身体验,使实践活动的探索性不断增强。 3 在技术设计实践活动中培育创新思维 技术设计是通用技术课程学习的优秀内容,是培养学生创新精神和实践能力的良好载体。产品设计最重要的阶段就是技术设计,产品的结构是否合理,工艺性、可靠性、经济性如何,都取决于技术设计。 技术设计实践活动一般过程 1)发现与明确问题。在苏教版“电子控制技术”的教学中应用案例[1]:小孩和老人夜间上厕所开灯很不方便,开灯时甚至会摔倒,请帮忙设计一个能自动控制的小夜灯,方便夜间小孩和老人上厕所时照明。引导学生在生活中发现问题,了解要解决的问题所受到的限制,在此基础上,教师明确提出设计要求。 2)功能要求:用手触摸片,灯自动会亮;可以根据需要自行设定灯亮的时间,超过设定的时间灯会自动熄灭。 3)技术要求:设计电路图,选择电子元件并填写元件清单;搭建电路,模型制作(用插式面包板搭建电路并验证,按一定的比例制作模型,画出电路布局图及模型中的电路走线图);焊接电路(根据改进优化的电路图焊接电路并安装到模型中调试优化,根据功能需要调试电路并优化)。 4)外观要求:美观大方。耐用性:结构坚固。 5)安全性能:使用直流低压电源,绿色环保。成本要 求:低于25元人民币。 6)完成期限:7天。 制订设计方案 1)收集信息。 2)进行设计分析。围绕使用者、待设计的产品、使用产品的环境三个方面分析。 3)方案构思。引导学生思考人机关系,遵守设计的一般原则。 4)方案呈现。创新是设计的灵魂。在规定限制条件下,只有创新才能促进形成多角度的设计方案,促进设计的不断优化。高中生的工程意识还很模糊,在通用技术课堂上通过呈现设计方案的形成过程,引导他们使用标准图样进行技术方案呈现与交流,有利于提升他们的工程素养及创新意识。 模型或原型制作 模型是根据实物、设计图样或构思,按比例、生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体。模型是设计的一个环节和一种重要的技术方法,而且模型在设计中发挥着重要的作用。模型能帮助分析设计的可能性,使设计对象具体化。 测试、评估与优化 测试是检验所设计的产品是否满足设计要求,能否正常使用的一个重要环节,测试过程也是一项设计不断优化的过程,从安全性、可靠性、经济性等方面使产品设计得到改进。再好的设计也有可能被优化,而优化的过程往往需要反复进行试验与改进。 在组织学生进行技术设计实践活动时,一般采取“大处着眼、小处着手”的策略――既要考虑到设计活动过程的规范要求,使之能够产生培养学生各种技术素养的效果,又要考虑到学生动手能力有限的实际状况,选用容易制作的材料来制作模型、表现设计作品。 4 关于技术实践活动的评价 这里所说的技术评价特指高中通用技术课程教学中对技术与设计方面知识技能学习过程的“评价”[2]。在通用技术教学中,无论是讲授课,还是设计课、技术实验课、作品制作课、作品点评课,都时常面临如何对某一设计进行评价的问题。对于通用技术实践活动中技术设计的评价,可以从技术性、使用性、创造性及社会性去评价,如图5所示。 教师的评价包含和综合了课程内容的优秀,对学生技术学习起着重要的导向和引领作用。在教学中无论是对技术产品、技术试验、作品设计的评价,还是对模型制作的评价,都要注意以下几个方面。 1)要及时发现问题,及时给予评价,引导学生参与评价,可以采用自评、他评、小组评、教师评相结合的方式。 2)需要使学生明白评价的依据和标准,把评价和指导联系起来。要对评价的结果进行分析,从不同的角度找出因果关系,确认产生的原因,并通过及时的、具体的、启发性的反馈,让学生明白如何做。 3)在评价过程中可适当采取量化评价,所采用数据应相对准确。 评价技术产品既是学生技术素养的体现,又是促进学生技术素养发展的有效途径。教师应把技术评价的一般原则融合在活动过程中并加以引导,通过评价活动进一步提升学生的技术素养;还应把技术产品评价与技术产品的改进结合起来,以激发学生的创新思维。 5 结论 本文从技术操作技能、技术探究、技术设计、技术实践活动评价四个方面,结合一线教学实例论述通用技术课堂教学开展技术实践活动提升学生技术素养的方法、经历的过程或步骤,应用创新教学设计理念,以项目教学为载体,贴近技术实际应用,贴近生活,以丰富学生的视野,培养学生的创新思维。通用技术实践教学为提高学生实践能力提供了广阔的平台,开展通用技g课程的技术实践活动是学生创新精神和技术素养的重要载体和有效途径。 通用技术论文:“自慧课堂”在通用技术教学中的实践研究 摘 要 运用“自慧课堂”模式开展通用技术课堂教学,做好课堂四个环节:以数为证,精准备课――智慧候课,巧妙引题――学生参与,学为中心――四评作业,注重反馈。在四个环节的基础上再细化为八个事项:设计标准与课程、预评估、营造积极的学习文化、预备与激活先期知识、获取新知识、深度加工知识、自评互评师评讲评、评价学生的课堂表现。通过课堂实践检验,提出加入过程评价与结果评价形成新的“自慧课堂”模式。 关键词 “自慧课堂” 通用技术教学 实践研究 “自慧课堂”模式从“智慧课堂”衍生而来。“自慧课堂”强调“自”和“慧”, 是“自主学习”与“智慧课堂”的有机结合。我们认为:“自慧课堂”是通过课堂的形式,进行自觉学习、自省学习、自主学习,从而明白一切事相,了解一切事理,实现由“无知”至“知识”、由“知识”至“智慧”(即“转知成智”)的认知发展与认识飞跃。 1“自慧课堂”的构想 概括起来可以描述成四个环节,八个事项,如图一所示: 图1:“自慧课堂”模式流程图 2“自慧课堂”在通用技术教学中的实践 2.1以数为证,精准备课 2.1.1设计标准与课程 一堂复习课的设计首先从解读课程标准与考试说明、分析教材的内容与逻辑结构开始,这是第一步。在这一步骤中要明确概念、技能、要点问题以及彼此相关或相似的内容。 (1)分析:从教材上看,在《技术与设计2》第三单元里已明确了系统的概念,第四章重点介绍控制系统,其优秀内容就是本课的主题“控制系统的工作过程与方式”。《电子控制技术》第一章进一步明确了电子控制系统的工作过程,打破这三块知识的壁垒,融会贯通对分析理解具体的控制系统非常重要。 (2)确定:首先确定目标。本节课要让学生明晰系统概念、控制系统的各个组成部分和功能等知识点;要打通控制系统与电子控制系统在方框图表述上差异的障碍,让学生融会贯通;要能准确、快速分析简单控制系统的工作过程和方式。其次确定手段。用模块化的方式组织教学环节;用辩论的方式组织学生讨论问题;用实时反馈和差异讲评进行课堂练习;用美学和文化的思维理解技术的内涵。过程上通过小组讨论、课堂辩论、概括总结、案例讲解、随堂练习等手段明确各知识点的概念,掌握解题方法。技术上通过基于互联网的“智慧教室”网课平台开展教学。 另外,作为一堂复习课,还要确定学生的思维地图,这有利于学生全面而快速地对知识模块进行理解和运用。 2.1.2预评估 在网课平台上设置若干道预习题,全面考查学生本堂课教学内容的知识点熟悉度和掌握度,利用平台提供的大数据进行定量分析,确定学生在本课学习中存在的知识缺陷和分析障碍主要有三点:一是对控制系统的各个组成部分理解模糊;二是选修教材中对电子控制系统的三个组成部分的提法与必修二教材里对控制系统工作过程中环节的划分表述上有差别,所以造成学生一些理解上的混乱。三是开环与闭环的判断存在问题。 2.2智慧候课,引发兴趣 2.2.1营造积极的学习文化 学生在平时往往处于不安全的、拒不让步的保护模式当中,在上课之前要转变学生的状态,让学生处于积极、自主的生长模式当中。在本课中,采用了三个方法实现此目标。 首先,教师通过候课、恰当的聊天,鼓励学生与老师对话,与学生建立起平等、尊重、快乐、亲近、和谐的气氛,让学生感受到教师的善意和赏识。 其次,教师通过课前分组游戏,建立起8个学习小组,每组成员5―6名,由小组推选组长,负责主持小组学习讨论、引导学习相互帮助等活动。学生之间有比较深的相互了解,所以给组员赋予一定的责任,分担相应的工作由小组自行讨论决定。主要的角色有:记录员(绘图员)、发言人、侦查员、计时员等。 再次,用“一句话”和掌声游戏进行学习小组内的自我激励和小组间的相互激励,为接下来的正式课堂营造让人期待的、积极的学习气氛。 2.2.2预备与激活先期知识 正式上课,首先利用头脑风暴法,让学生按小组进行思维地图的绘制,通过每个小组绘制一张思维地图来预备并激活先期知识。教师可以利用智慧教室网课平台,实时展示各小组的绘制情况,利用平板电脑终端参与学生的讨论,并不断完善。 2.3学生参与,学为中心 2.3.1获取新知识 用“四选项加工”方法设计小组讨论,组织学生讨论: 讨论过程中,教师可以参与个别小组的讨论,主要任务是鼓励并赞许积极发言的同学,不要去直接评判学生的发言是对还是错。教师可以用“你的想法很有意思”、“你的观点让人耳目一新”、“你还有补充吗?”等话语鼓励、引导学生畅所欲言,表达自己的观点。 2.3.2深度加工知识 (1)用辩论赛的形式让学生更深入地理解控制系统的工作过程和方式,特别加强了学生对开环与闭环两种控制方式的判断能力。 辩题来源于通用技术教师QQ群里热烈讨论的一道题目: 图2:铣床工作示意图 如图所示是铣床和铣床工作台的工作示意图,由铣床内的电机电动工作台前进,当工作台运动到B点碰到限位开关SQ1,通过控制线路使电机反转工作台后退,后退到A点工作台碰到限位开关SQ2,通过控制线路使电机工作台前进,这样实现铣床工作台循环来回运动,下列关于铣床工作台控制系统分析中,正确的是( ) n堂上发起“随堂练习”,根据答题结果,选择A的占45%,选B的占43%,选C的占7%,选D的占5%。C和D答案是明显错误的,选A的同学认为“铣床工作台控制系统是开环控制系统”,他们当中自主报名4位同学组成正方;选B的同学认为“铣床工作台控制系统是闭环控制系统”,他们当中的4位同学组成了反方。通过一辩开宗明义、二辩类比分析、三辩反证批驳、四辩总结陈词、教师点评等环节加深学生对控制系统工作过程和方式的理解,提高了分析问题的能力。 (2)通过前期的小组讨论与辩论两种方式进行外部感知,让学生对控制系统的各个组成部分、工作过程(信息流向)、工作方式等概念的认知更加明晰。学生通过大脑思维加工,由相互分享观点而产生的新看法和思想,总结获得判断开环闭环的“两看”、“三步”解题思路与技巧。 “两看”: 一看输出量(被控量)与输入量(给定量)是不是同一种物理量?能不能比较?能比较的一般都是闭环控制系统。 二看系统里的检测装置检测的是什么?检测输出量的是闭环控制系统;仅检测输入量的是开环控制系统。 “三步”: 第一步,从控制系统名称或实现的功能中找出输出量(被控量)和被控对象。 第二步,找出输入量(给定量)和检测装置。 第三步,依次找出控制器、执行器,确定控制量。 第一步和第二步完成后,即可利用“二看”法判定控制方式是开环还是闭环。第三步完成后可以判断出控制手段是手动还是自动。 (3)总结出“两看”“三步”后,立即进行随堂练习,学以致用,提高分析问题和实际应用的能力。练习的题量为三题为宜。第一题较容易,正确率为97%以上,让学生体验利用自己总结出的解题思路轻松解决问题的快乐;第二题稍难,正确率为85%以上,让学生通过一定的思考分析获得正确答案,体验解决问题的成就感;第三题拓展到控制系统的优化分析,承上启下,为学生学习下节课的主要内容“干扰与反馈”提供兴趣点和引题材料。 2.4四评作业,注重反馈 2.4.1四评作业:自评―互评―师评―讲评 教师先在网课平台的“随堂练习”功能模块里输入答案和解析,学生课堂练习递交答案后就会自动批改、赋分,自己阅读解析理解错题,是为“自评”;对一时不能理解的错题可以开展短暂地同学交流,讨论解决,是为“互评”;老师对比较集中的错题进行讲解,是为“师评”;学生在理解后再讲给自己或其他同学听一遍,加深理解,是为“讲评”。 2.4.2评价学生的学习 课堂临近结束,教师除了总结一堂课的知识点、重点、难点外,还有很重要的一步,就是给学生恰当的鼓励性评价。表扬课堂里思维活跃、表现积极、有创新意识、有团队合作精神等优良品质的同学,对需要改进的方面也提出期待和希望。我们可以采用5分制坐标图的形式对学生学习维度的五个视角进行评价,如图三所示: (1)课前准备:学生课前准备了些什么?是(下转第59页)(上接第46页)否充分而有效等。 (2)课堂倾听:听老师或学生讲解时是否专注,倾听的同时是否赞赏性或批判性地思考问题,有没有进行记录等辅助性地倾听行为等。 (3)互动讨论:讨论时的积极性如何,有没有自己的观点并明确地表达等。 (4)自主学习:有自主完成思维地图吗?有进行知识总结归类吗?有解题思路和方法的总结和应用吗等。 (5)目标达成:学习目标是否明确?随堂练习效果如何?以及能否对自己的错题进行解析并讲解等。 教师可根分值规则逐项整体评价,也可具体到每一位同学部分评价,坐标图围成面积越大,说明“自慧课堂”在学生方面体现出的效果越好。 3“自慧课堂”的再次构想 一堂课等到下课铃声的那一刻,形式上已经结束了,但作为一堂完整的“自慧课堂”应该还没有结束。教师和学生都要从只中反思课堂的每个环节的目标是否达成,评价课堂过程是否有良好的系统性和逻辑性。 我们重新回到对“自慧课堂”模式的思考,重新构想,增加过程评价和反馈回路,打造“智慧课堂”2.0版,不断完善每一个环节,让整个流程更严谨的同时,增加人文性和艺术性地处理,才能让“自慧课堂”自“慧”不断,生生不息,学生在课堂里获得更大的生命价值。 通用技术论文:试论通用技术教学应遵循的目标及原则 (长春市教育局教育教学研究室) 摘 要: 通用技术教学的目标和原则是通用技术教学应遵循的依据和重要保证,明确目标,找到依据,确立原则,使通用技术教学有章可循,有法可依,做到有的放矢。为此,各地、各校应高度重视、认真研究,以课程标准为依据,结合当地实际,因地制宜地开发利用课程资源。通过各种途径把普通高中通用技术课程的开设及人、财、物等资源的开发与利用列入学校的工作计划,多方面、多渠道地组织实施。 关键词: 通用技术;教学;目标;原则 一、在明确通用技术总目标的基础上,应着力追求以下五个目标: 1.技术的理解、使用、改进及决策能力 这是技术素养的重要内容,也是学生通过通用技术课程学习应当实现的基本能力。过去,我们可能更多的看重技术的使用能力,也即对技术操作技能的掌握以及熟练程度比较重视,但这仅仅是技术课程目标的一部分。随着社会的发展和人们认识的提高,由技术的使用能力拓展到理解能力、改进能力、决策能力及管理能力,这是技术课程发展的必然。 2.意念的表达与理念转化为操作方案的能力 我们常常说某人“茶壶里煮饺子,有口倒不出”,一些人头脑中有想法,但表达不出来或表达不清楚。技术课程的学习可以使学生在这方面的能力得到培养和发展。如设计中设计理念、设计思路的交流,把设计思路用图形等技术特有的语言表现出来,形成设计的方案等。 3.知识的整合、应用及物化能力 在分科课程的框架下,尽管各学科的呈现是系统化的,但学科之间的鸿沟是清晰可见,有时甚至是不可逾越的。如何将分科的知识综合、将信息意义的知识转变为应用、将无形的知识转变为有形的知识等,技术课程具有得天独厚的优势。知识的整合能力、应用能力及物化能力是培养学生实践能力的中介,同时也是学生实践能力的具体化。 4.创造性想象,批判性思维及问题解决的能力 从心理学的角度看,想象可分为再造想象和创造想象两种。创造想象是人类知识增长和财富积累的重要机制。创造性的想象不仅使人的智能得到锻炼和发展,而且能给人以良好的情感和身心的愉悦。创造性想象与批判性思维有着紧密联系。敢于和善于对人类已有成果进行反思、进行批判的人才会有更丰富的创造性想象,才会产生更为强烈的创造性想象的内在驱动力。如果围绕问题展开批判性思维和创造性想象,那么问题的解决就等于插上了两扇翅膀,就容易产生问题解决的思路,到达能力发展的意境。这方面的能力不仅对技术素养的培养具有重要意义,而且对一个人的能力塑造,对社会的发展都具有重要意义。 5.技术文化的理解、评价及选择能力 技术是人类文化的重要组成部分,文化性不是技术外在的特征,而是其内在的特性。不同历史时期、不同民族产生着不同的技术文化,不同世界观、不同价值观催生着不同的技术文化。技术文化的理解、评价及选择能力的培养,就是要使学生去解构技术中的文化特性,理解世界的多元文化在技术上的体现,能从一定的价值观出发去选择适合自己或本民族的技术文化,并尽可能将文化要素列入技术设计的考虑因素之中。 二、通用技术教学应坚持的基本原则 1.直观性原则 根据教学活动的需要,让学生直接感知学习对象。教学活动的特点之一在于它是一种间接认识,学生在教学中是以学习前人经验即书本知识为主的。这些书本知识的真理性固然毋庸置疑,但它们与学生的生活和他们自己的个人经验存在相当的差距,有些甚至是完全陌生的。而人的认识总是从感性上升到理性,从具体过渡到抽象,完全没有感性认识和具体形象做基础和支撑,是不可能真正掌握纯粹理论知识的。由于书本知识与学生之间客观存在的距离,学生们在学习和理解的过程中必然会发生各种各样的困难和障碍,直观性原则的意义在于克服这些困难和障碍,通过提供给学生直接经验或利用学生已有的经验,帮助他们掌握原本生疏难解的理论知识。 2.启发性原则 在教学中要充分调动学生学习的积极性,使得学生能蛑鞫地学习,以达到对所学知识的理解和掌握。这一原则是为了将教学活动中教师的主导作用和学生的主体地位统一起来而提出的。学生是教学活动的主体,教师的主导作用首先在于激发学生的求知欲和学习兴趣,使他们能够自觉主动地学习,离开了这一点,学生对于科学知识的真正掌握、学生智力的发展、学生态度感情的成熟和提高都是不可能的。 3.系统性原则 教学活动应当持续、连贯、系统地进行。这一原则是为了处理好教学活动的顺序、学科课程的体系、科学理论的体系、学生发展规律之间错综复杂的关系而提出的。上述几个方面都对教学活动的进行产生影响,一般来说,学科课程体系和学生身心发展规律是最主要的,教学活动的顺序必须以这两方面为依据,按照这两方面的要求持续、连贯地进行。同时,教师也要了解作为课程基础的科学理论本身的发展变化,从而能够更自觉地安排、处理教学,使教学活动的顺序更加科学、合理。 4.巩固性原则 在教学中要不断地安排和进行专门的复习,使学生对所学的知识牢固地掌握和保存。这一原则是为了处理好教学中获取新知识与保持旧知识之间的矛盾而提出的。教学活动是不间断地、连续地进行的。学生要不断地学习、记忆新知识,而人的记忆和遗忘是同一事物的两个方面,在学习新知识的同时必然会产生对旧知识的遗忘,因此在教学中需要进行不断的巩固工作,通过练习、复习帮助学生牢固地掌握所学知识。巩固的意义不仅在于强化旧知识,也有助于学习新知识,因为知识是有内在联系的,旧知识是新知识的基础。 5.量力性原则 教学活动要适合学生的发展水平。这一原则是为了防止发生教学难度低于或高于学生实际程度而提出的。教学活动要讲究效率,在同样的时间内,学生所学越多则教学效率就越高。但是,教学效率的获取必须以符合学生身心发展规律为基础,脱离了这个基础,不仅教学效率本身是不可靠的,还会对学生的发展造成消极的结果。教学难度超过学生的实际接受程度,学生不可能真正理解和掌握所学的知识,各种心理机能也不可能得到恰当的运用和提高;教学难度低于学生的实际接受程度,学生会因为缺少必要的注意和紧张而难以对所学知识留下深刻印象,而且由于无法进行有价值的学习活动而使各方面的发展失去机会。 6.理论联系实际原则 教学活动要把理论知识与生活和社会实践结合起来。这一原则是为了解决和防止理论脱离实际、书本脱离现实问题而提出的。学生主要学习理论知识,而且是在相对封闭的学校和课堂里通过教师的讲授和书本学习的。这种状况很容易导致学生所获得的理论知识与其来源和去向脱节:既不了解概念和原理是如何产生的,又不能够运用它们去阐释和解决实际问题。因此,在教学中教师必须提供和创造机会,通过多种多样的途径和形式使学生从事实践活动,引导他们体会思想观点、态度信念等的形成对于解决实际问题的价值意义。 7.因材施教原则 教师在教学活动中应当照顾学生的个别差异,处理好集体教学与个别教学、统一要求与尊重学生个别差异问题。由于遗传素质、家庭环境和个人成长经历的不同,在同一班级中的学生,虽然有着共同的年龄特征,但是在学习成绩、学习态度和方法、兴趣和爱好、气质和性格、禀赋和潜能方面都会存在很大的差异。教师是对由个性完全不同的学生组成的集体教学,因此因材施教要适应每个学生的不同需要及可能进行有针对性的教育。我国的学校教育普遍班级大,学生人数多,因材施教原则的贯彻是比较困难的。但是,教师应当在可能的条件下争取将这一原则最大限度地付诸实践。 通用技术论文:3D建模打印在高中通用技术课程中的实践探索 摘 要 从通用技术课程角度出发,以实践为基础,认识3D建模打印对通用技术课程的价值和意义。从实际教育教学角度,探索3D建模打印有效实践途径和方法。 关键词 3D建模打印;通用技术;创客 1 什么是3D建模 3D打印、3D建模是目前一个热门话题。关于3D的概念,一般这样解释:D是英文单词dimension的缩写,是维度的意思,3D就是三维。人们都知道并理解二维的概念,三维就是在二维的基础上再增加一个维度形成立体空间。通常人们可以理解为三维就是三个坐标轴,X轴、Y轴、Z轴。X轴表示左右空间,Y轴表示上下空间,Z轴表示前后空间。三维物体,简单通俗地讲就是具有长、宽、高三个维度的物体。3D打印就是利用打印机打印出三维物体,3D建模简单来说就是通过三维制作软件在虚拟三维空间中构建出具有三维数据的模型。 2 3D建模打印应具备的条件 需具备适合的3D打印机 3D打印诞生于20世纪80年代,在近几年,发展势头有质的飞跃,3D打印产品逐渐被人们熟悉。3D打印是一种快速成型技术,以数字模型文件为基础,运用粉末状可联合的各种材料,通过逐层打印的方式来构造物体。其实3D打印机和普通打印机工作原理基本相同,区别点在于普通打印机打印的是二维平面,3D打印机打印的是三维物体。3D打印机只是通过电脑程序控制,把相应的打印材料逐层叠加起来,最终把电脑上的数字三维模型打印成实物物体,所使用的材料是金属、陶瓷、塑料等。 对于中学来说,如果有足够的资金投入,能买到工业级别的3D打印机那就再好不过了。一般而言,普通的桌面3D打印机即可满足日常教学的需求。比如,桌面3D打印机Makerbot Replicator、REPGO、Creatbot科瑞特等。这些3D打印机使用的材料是PLA或者ABS。耗材易得,价格实惠,而且桌面3D打印机易学易上手。 通用技术教师需具备3D基础建模能力 光有3D打印机还远远不够,我们不能仅仅停留在下载别人的3D建模模型为己用。更需要通用技术教师具备建模能力,通过三维设计软件将自己的创意建模,再利用3D打印机打印出来。学习使用三维软件并非难事,网络上有大量的教学视频以及有相应的论坛、QQ群和微信群,通用技术教师只要利用好业余时间,经过一段时间的自学,即可具备一定的3D基础建模能力。3Ds MAX2014、SketchUp2014、Autodesk 123D Design等三维设计软件都比较适合教师自学,其中3Ds MAX2014软件对电脑硬件有一定的要求,其他两款软件对硬件要求不高,容易上手。通用技术教师可根据自身的学习习惯去选择相应的软件学习。 配备一定数量的电脑 笔者认为,如果仅仅是教师使用,只需要一台打印机配置一台电脑即可。如果是想形成规模,或者是开设3D基础建模课程的话,就需根据实际需要配置一定数量的电脑和打印机,初期班级人数不宜多,控制在20人以内。3D基础建模课程理想状态配置包括5台左右的3D打印机、相应的电脑和教室,最好拥有一间专门3D基础建模教室。3D打印机均放置在这间教室里,同时教室周围配置3D打印作品展示橱窗。对于电脑配置要求,笔者认为,有资金投入的话,电脑配置越高越好。如果资金投入有限,近3年的电脑配置版本也可使用。电脑数量跟学生数量一致,达到人手一台。 3 3D建模打印在通用技术课程中的价值和意义 亲近现代科技,激发学生学习兴趣 通用技术课程的基本理念表明:技术发展日新月异,通用技术课程内容同样要与时俱进,既要体现基础性,也要选择具有时代气息,适合社会发展、体现未来科技走向的资源。3D建模打印符合这一要求。中学生对未来的科技都有一定的探索欲望,在通用技术课堂中,引入3D建模打印技术,可以更好地增强学生学习的积极性。教师在课堂中展示自己建模并3D打印的作品,让学生真真切切地感受到现代科技就在眼前、就在身边,也可以更多激发学生的课堂学习兴趣。 加强辅导交流 相信很多通用技术教师跟笔者一样有过这样的经历:学生有时会把自己的创意设想提出来跟教师一起探讨,但是学生的设想有的停留在脑袋里、有的停留在图纸上,没有实物。教师仅靠自己的个人经验无法答复,有了3D打印,教师可以根据学生的设想,将其建模出来,再利用3D打印机打印出构想,再与学生一起探讨方案是否可行,笔者认为,这样的深层次交流,对彼此都更有促进,都有提升。 丰富通用技术选修课程 通用技术课程包括必修和选修课程,选修课程可以根据各校的能力有选择地开设。只要具备笔者前面提及的3D建模打印所具备的条件,3D基础建模课程完全可以在中学开设,同时3D基础建模完全可以与创客活咏行整合,将想法落地。 为校创客社团添砖加瓦 “创客”本意是指勇于创新,努力将自己的创意变成现实的人。如今大部分学校为适应时代的发展,尊重学生的个性化需求,都成立了创客社团。江苏省锡山高级中学的创客社团是以Arduino开源资源为优秀,进行一系列的创客活动,3D建模打印技术让创客们的想象能即刻变成现实,为促进创客的快速发展增添力量。 4 3D建模打印在通用技术课程中的实践探索 自制教具,提升课堂教学效率 自制教具是教学设施的重要部分之一,在自制教具方面,师生们经常有好的创意、好的想法,但苦于一些硬件设备的缺乏,导致无法或难以制作出来,或者要花费很长时间,得不偿失。通过3D桌面打印技术,可以很好克服自制教具的困难,以前是想得到而做不出,现在是想到就能做到,极大方便了师生。 比如通用技术“简单的结构设计”内容的学习,要想让学生理解构件的横截面与结构强度的关系,光靠书本上的几幅图或者靠教师口头直接传授,学生只能停留在记忆的层面,达不到深层次的理解,课堂效率不高,更谈不上在结构产品制作上的应用。这时教师可以借助3D技术,打印出相应的3D产品,在课堂上现场演示,或者课前摄录成微课视频,让隐性的知识转变为可感知的具体实物,不仅加深对所学知识的理解,而且还为下一步的项目制作奠定理论基础。 再如在讲解“技术试验”章节时,可以利用3D打印技术打印三种长度一样、厚度一样、截面周长一样,仅仅是截面的形状不一样的产品(正方体、圆柱体、三棱柱),然后再打印一个支架,这样就可以给同学们现场演示什么样的截面载重能力比较出色,一目了然。而且3D打印可以批量打印出产品,满足日常教学需要。 优化项目制作方案,提升项目制作质量 在通用技术教学过程中,项目制作是不可缺少的。在设计方案环节,出现多方案是常有的事。怎样在多方案中进行抉择?传统的方法是先花费一定的时间做出模型,再进行技术试验,再比较,这样的方法费时费力。现在有了3D打印技术,可以短时间之内通过将方案进行3D数字建模,然后再进行技术试验,可以高效率地进行方案的遴选。这个过程由师生共同进行,教师利用自身掌握的3D建模技术协助学生完成数字建模,然后再打印出来,由学生自己进行技术试验,得出需要改进和优化的地方。找出最佳方案进行制作,一定程度上提升了制作的质量。 辅助科技创新制作 以往在作品制作活动过程中,曾遇到这样的问题:有时需要一个小零件、小部件,走遍市场、网络都难以寻到踪迹。怎么办?放弃很是不舍,不放弃又难以完成,去外面定制,费用昂贵。利用3D打印技术,可以自己参与建模打印使用到作品制作中。如果教师觉得自己没有足够多的时间来建模,可以在创客社团中挑选出对3D感兴趣的学生,利用业余时间进行3D建模软件的学习和培训,培养3D建模群体,共同参与建模。比如,笔者以前在制作科技小车时,发现没有十分适合放置板子的地盘,自己手工制作,时间不够,通过3D技术应用,利用游标卡尺测量好数据即可进行3D建模,有效缩短了制作进程,提高了作品制作效率。 3D建模打印不仅可以在通用技术课堂教学、创客社团、科技创新等领域发挥作用,还可以促进通用技术教室文化建设。传统的通用技术教室,通过3D建模打印,教师可以把日常新颖有创意的产品设计、工业设计获奖作品打印出来,一一展示在教室橱窗里,还可以自行建模打印一些日常用品,比如花瓶、茶几、古式窗几、凉亭建筑、肥皂盒、手机支架、水杯、铅笔笔帽、桥梁模型等,摆放在教室橱窗里。学生一走进通用技术教室,扑面而来的时代气息、创新设计,潜移默化中激发了学生的创新热情,无形之中激起了学生制作的兴趣,丰富了通用技术教学内容,促进了通用技术教学目标的实现。 通用技术论文:提高学生通用技术学习兴趣的策略 摘要:《通用技术》课程是一门立足实践、注重创造、高度综合、科学与人文相融合的课程。通用技术课程具有实践性、创新性等特征,那么,如何保持和提高通用技术课堂教学的兴趣,笔者拟从三个方面进行探究。 关键词:通用技术;兴趣;策略 通用技g是一门新兴学科,《通用技术》课程是一门立足实践、注重创造、高度综合、科学与人文融合的课程。通用技术课程具有实践性、创新性等特征,这门课程本应容易吸引学生的学习兴趣,但是,如果教师在教学中不注意挖掘课程价值、展现课堂教学魅力,学生的学习兴趣就有可能衰退或丧失。曾有不少教师反映,学生在学习《技术与设计1》模块的开始几节课还有兴趣,越往后学习兴趣越少。下面,笔者就自己对通用技术的了解,谈谈如何保持和提高学生学习通用技术兴趣的几点看法。 一、精心导入,激发兴趣 常言道:“万事开头难。”又言:“良好的开端是成功的一半。”通用技术课程也是如此。精彩的课堂导入不仅能很快地集中学生的注意力,而且还会把学习当成一种乐趣,促使教学任务顺利完成。所以,教师应根据学生的心理特点,精心设计好导入,一开始就充满趣味,让学生兴趣盎然,产生强烈的求知欲望,从而使学生在愉快的心情中跨进通用技术课的知识大门。 1. 设计教学情境导入 教学实践告诉我们,教师在课堂教学过程中,有意识地设计情境,通过提出一些与教材有关的富有启发性的问题,将学生带入情境中,容易激发学生的学习动机,培养学习兴趣。如:在讲教材《技术与设计1》第三章第二节“设计的一般原则”的美观原则时,笔者让学生选择自已喜爱的手表并说明理由,学生兴趣高昂,纷纷发表自己的见解,教师顺势引入课题,一下就把学生情绪带动起来,使学生在愉快轻松的环境中,体会到技术知识的重要性,从而激发学生学习新知识的欲望。在教学过程中,只要教师做个有心人,通过合理地创设情境,不仅能起到组织教学的作用,而且能使学生明确学习目标,产生浓厚的学习兴趣。 2. 用视频导入 教师可以展示一段视频,激发学生的好奇心和学习兴趣,启发学生的思维。如:讲教材《技术与设计1》第二章第一节“技术与设计的关系”时,首先给学生展示“海底五星级宾馆”的电影(事先准备好的视频),学生很认真地看,然后接着提问:“同学们能从这个视频中得到什么启示?”进而归纳总结引入技术的发展离不开设计,生活中处处有设计。这样使学生对学习本节知识产生浓厚兴趣。 二、动手操作,提高兴趣 高中通用技术课是以学生设计学习、动手操作学习为主要特征,立足于学生的直接体验和亲身经历。学生的动手实践、操作和设计是学习的有效手段,是提高技术素养的重要载体,是通用技术课不可缺少的内容。技术教学的关键就是要落实学生达到由感性到理性、由具体到抽象、由现象到本质这一知识的形成过程。通用技术课中最重要的部分就是学生自己动手设计、制作,通过这个过程,使学生了解技术与设计的关系;怎样去发现问题;制定设计方案;怎样去实施;怎样去优化。如果将通用技术课程的教学囿于如同语言类、文史类学科一般以讲述、提问充满课堂,学生的学习兴趣必然会下降。依据通用技术课的特点,设计符合学生学习水平和学习条件的实践环节,引导学生在动手设计、制作的实践环节中体验技术与设计,由技术感性到技术理性,由具体到抽象,由现象到本质地学习,学生必会被深深吸引。同时,将设计方案进行物化,是培养学生技术素养的重要一环,学生通过自己动手实践,将自己的设计方案转变为作品,既尝到了成功的喜悦,又增长了理论联系实际的能力。我们经常看到,在通用技术课堂上,学生为了一个台灯的设计创意而争执不下,为了相片架与相片框连接牢固而紧张地忙碌,为了自行车车轮上辐条的松紧对自行车行车影响的测试方案而冥思苦想。学生能够从自己的设计方案和作品中,体会到设计的乐趣、制作的艰辛和创造的成就,以此提高学生的技术素养和动手操作能力。 三、贴近生活,增添兴趣 教师要充分利用生活中的实例,来自生活的材料是最有生命力的。艺术来源于生活,而设计来源于平时碰到的一些问题。如在讲授《技术与设计1》中第二章的第二节“设计中的人机关系”时,可以让学生分析自己坐在椅子上存在的人机关系。而在讲述“人机关系要实现的目标”时,对于高效、健康、舒适、安全这些目标,教学时不需要严格按照书本上的顺序,可以打乱。比如,可以举台灯的例子,上课时带一个普通的台灯过去,向学生提问台灯的灯罩、支撑架、底座、灯泡等在设计时有什么特别的地方?为什么要这样设计?由于台灯学生经常用到,这些设计他们习以为常,没有思考过为什么?学生拿到这个问题后会表现出很大的兴趣。而在这些设计中就体现了人机关系所要实现的什么目标。这个分析好以后,再回过头去问学生:“你们觉得自己坐的椅子有没有实现这些目标,如果没有可以怎么改进?”由于这个问题和他们息息相关,所以学生的积极性很高,提出不同的设计方案。还可以让学生自己举例分析,并说出自己的理由。这样就会使学生在平时的生活中更加注重观察、注重思考。 总之,兴趣是知识的源泉,是学生获取知识的直接动力。通用技术教学应该认真结合学生的实际情况,紧密联系学生的生活,来提高学生的学习兴趣。教师只有想方设法激发学生学习通用技术的兴趣,教学效果才会得到提高,才能上活上好通用技术课。以上是笔者讲授《技术与设计1》这门课程的一些体会,有一些还是自己走了弯路后的心得。但因讲授时间不长,缺乏一定的经验积累。在以后的教学实践中,笔者会多与有经验的通用技术教师交流,不断地总结教学经验,不断地改革教学内容,不断地改进教学方法和教学手段来提高通用技术课的教学质量。希望我们共同努力,让我们的通用技术课堂充满欢声笑语!给我们通用技术的学习注入新的生命力! (作者单位:浙江省乐清市乐成寄宿学校 325600) 通用技术论文:浅谈通用技术课堂中的教学机智 摘要:教育技巧的必要特征之一就是要有随机应变的能力。有了这种能力,教师才能避免刻板和公式化,才能估量此时此地的情况和特点,以意外造意外,运用适当的手段从意外中得到更大的收获。 关键词:教学机智;通用技术;教师;学生 在通用技术课堂的实施过程中,我们教师一定已经深深体会到,由于不确定因素的存在,常常使教学情境瞬息变化,情况错综复杂,随时都可能有意想不到的偶发事件。如果要自如地驾驭课堂这一复杂多变的动态系统,顺利地完成教学任务,就必须掌握教学机智。那么,我们在教学过程中怎样才能具有较好的教学机智呢? 一、深钻教材,对话文本 备课是上课的准备工作,只有备好课才有可能上好课。因此,教师应把更多的精力放在对文本的钻研上,把更多的时间、精力倾注在备课上,做到“懂”“透”“化”。 首先,对教材中的疑难问题应一一搞清楚,不带一丝疑点进课堂。只有这样,教师才不至于在课堂上打被动仗。如《控制与系统》这一章中,各种概念非常多,比如闭环控制系统中的给定量、控制器、执行器、控制量、被控对象、检测装置等,都是非常重要而且较难理解的知识点,那么只有教师充分备好课,翻阅查询相关资料,才能在课堂上游刃有余。 其次,对每个教学环节的设计都要深思熟虑,要事先预测学生在学习过程中可能会出现的问题,并且对学习难点如何引导,如何以学定教,备课时必须做好充分的准备。《通用技术学科教学指导意见》中指出:通用技术课程的优秀目标不再仅仅停留在单一的动手技能的培养上,而是定位在学生的技术素养的提高上。因此,应该重视通用技术熏陶感染作用,注意教学内容的价值取向,同时也应尊重学生在学习过程中的独特体验。学生通过对文本的不同解读,从中也感悟到通用技术课并不是枯燥乏味的。 二、随机应变,深化认识 新n程理念认为,教学过程既是知识、信息传输反馈的过程,也是精神、情感交流融会的过程。教师丰富细腻的面部表情,充满爱心的教学语言,恰当、适度的评价方式,能产生师生心理上的“认同”与“共振”。这种宝贵的合作关系,可以大大加强课程结构向学生身心结构的内化,使课堂出现十分轻松而富有创造性的学习气氛,教学的高潮,也将在这动态的双向统一中得到展现,这正是现代教学的本质特征。如教学《设计的一般原则》中讲到现在的月饼包装时,有个同学突然说:“这哪是吃月饼啊,吃黄金嘛”。同学们大笑起来。这时,教师应热情地给予褒奖,并以此为契机,引导学生在更高的层次上展开思考,使学生在充实而热烈的学习气氛中感受到了理智的满足和情感的愉悦。这种临场应变,调整感情的教学机智,同陈腐的教育观念视学生为捣乱,动辄训斥学生的做法相比,无疑是高明的。 三、伺机而动,投情入境 新课程理念认为,教师是课程的开发者和建设者。课堂上,教师将随着学生学习方式的改变而重建自己的教学方式。相比之下,教师高水平的教学机智比刚性机制极强的书面教案显得更为重要,更具有实用价值。有一次,在教学《设计的一般过程》中,发现学生的眼睛一直都盯在了事先准备好了的一张自制小板凳上。此时,如果无视这一变化,依然按部就班教学,把相关的知识点介绍完,再让学生考虑这个小板凳,效果肯定不好。所以,教师应该马上转变方向,提出你能不能也设计一款板凳出来,那么是不是用脑子想想就够了,还是不是有更好的方法或其他呢?这样,顺势调整教学秩序,肯定会有更好的效果。 四、善待错误,引领绝处逢生 新课程教学观认为,教学不只是课程的执行和传递,更是课程的创生与开发;教学不是实施计划、教案,照本宣科的过程,而是课程内容持续生存和转化的过程,是帮助每一个学生进行有效学习、共同发展的过程。因此,当学生出现错误时,教师要及时创造条件,巧妙诱导,使之感悟并纠正自己的失误。如学生上课玩手机可能会出现在我们的课堂中,很多时候教师的做法是把手机缴了,批评一下。而那次笔者刚好上到《设计的一般原则》这一章,而且这位学生的手机也很有特色,然后笔者就说:“原来今天某某替老师准备了一个这么有特色的教具啊,下面我们请他为我们分析一下这款手机在设计上体现了哪些原则”。这位同学刚开始很不好意思(意识到自己犯错),低着头,但当他结合自己的手机把几个原则有声有色地讲完以后,看到了同学们听得津津有味的样子,那高兴的样子就显露在脸上了。课后碰到这位同学,他说“谢谢老师”。 五、信任学生,灵活处理 现在的学生思维敏捷,平时耳闻目睹甚多,视野开阔。有时,教师不甚了解的事,他们也能说得头头是道。因此,在教学中偶尔遇到一些不知所措的问题,教师应该放下架子,不妨先听听学生的想法,有时会茅塞顿开。 记得在《经典结构的欣赏》中,给学生介绍了赵州桥之后,突然有个学生举手问到“饕餮”这两个字怎么读,什么意思?笔者马上就明白了,这个同学有后话,又一次让他表现的机会到了,于是笔者说了句“这和赵州桥有什么关系吗?我们大家很乐意洗耳恭听哦”。“‘饕餮(tāo tiè)’是中国古代传说中的神兽,它最大特点就是能吃。它是一种想象中的神秘怪兽。这种怪兽没有身体是因为他太能吃把自己的身体吃掉,只有一个大头和一个大嘴,十分贪吃,见什么吃什么,于是古人就用它雕刻在桥上,希望它能把洪水吃掉。所以,很多桥上都雕有这个图案。”信任学生,鼓励学生,我们通用技术的课堂就是学生展现自己的舞台。 课堂教学是实施素质教育的主渠道,是一门艺术,教学机智是教师素质的画龙点睛之笔。教学机智的培养并非一日之功,它以教师高度的修养、深厚的功力、广博的知识、熟练的技巧和丰富的经验为基础。在教学过程中,要做到对教材的高度稔熟、对学生的充分了解、对知识的科学态度和对学生的真挚感情,要因人施教,动之以情,晓之以理,持之以恒,这样才能适应现代教学的需要,灵活自如地驾驭课堂教学进程,使自己教学机智的应用达到炉火纯青的地步。 (作者单位:浙江省乐清市乐成寄宿学校 325600) 通用技术论文:新视野下高中通用技术教学实践探索 福建省永泰县第一中学 【摘 要】在新课标的指引下,高中教师在通用技术教学中需要改变传统的教学模式,采用不同的教学方法,不断激发学生学习的兴趣与积极性。通用技术是一门新型科目。文章探索了高中通用技术教学实践策略,旨在为教师教学和学生学习通用技术提供有益借鉴。 【关键词】高中通用技术 教学实践 意义 策略 在改革开放深入发展的影响下,我国的教育事业取得了非常大的进步,培养出了许多具备实际运用能力、思维活跃、创新能力强的复合型人才。随着互联网技术的不断发展与进步,一些高新技术工具已经逐渐被运用到日常教学过程中,因此,学校应注重对学生进行通用技术教学。虽然自新课改实施以来,学生的学习能力有了明显提高,但是与新课标的要求还有一定的差距。在高中通用技术教学中,教师应该不断创新教学过程,改进教学方式,不能拘泥于传统教学的条条框框,应该引入符合时代潮流的教学方法,结合高中教育工作的重心,把握不同学生的年龄阶段,努力开展高中通用技术的渗透工作,更好地提高学生对通用技术的应用能力。开展高中通用技术实践教学,将枯燥的传统教育形式转变为多元化的教育形式,可以激发学生的学习兴趣和求知欲望,然后转化为学习动力,更好地帮助学生提高学习能力。 一、开展高中通用技术教学实践探索的重要意义 当前的通用技术教学一般采取的形式是教教学为主,学生自学为辅。教师在教学过程中经常采用实验探讨课程的形式。一般情况下,通用技术涉及的范围比较广泛,教师在教学过程中需要采取理论和实践相结合的教学形式。这对于帮助学生提高自主学习能力有着重要意义。 首先,通用技术是一门新型科目,与传统课程的教学有很大的不同,能够激发学生的学习兴趣。处于高中阶段的学生一般对新鲜事物有着强烈的好奇心,同时他们的自制力比较差,不能够较长时间集中精力学习。通用技术课堂氛围比较轻松自由,相比于其他课程的枯燥教学,更能够激发学生的学习兴趣和强化自制力。 其次,通用技术教学能够帮助教师减轻教学负担。其他学科教师一般会同时担任多个班的教学工作。在面对不同的班级时,教师需要重复对相同的内容进行讲解,这容易使教师在教学过程中产生厌倦感。但是在通用技术教学过程中,教师可以利用该科目的优势,利用多样化的教学方式,既能够减轻教学负担,也能够激发学生的学习兴趣。 再次,在高中通用技术教学过程中开展教学实践,可以调动学生学习的自主性。当学生想要验证一些工艺常识或者原型与模型制作时,可以参与教学实践。学生也可以根据自己的需要有选择地学习。这样就满足了不同学生对学习知识的要求,有助于学生形成良好的学习习惯。 二、新视野下高中通用技术教学实践探索策略 针对高中通用技术课程的特点,引入一些具体的实践设计操作辅助教学有助于学生自主学习。教师组织学生将通用技术学习中那些不懂或者不能够自主解决的问题带入课堂上进行探讨交流。在高中通用技术教学中,教师可以将一些生活实例引入进来。通用技术课程设计应该以学生这个年龄阶段的思想意识为中心,帮助学生由被动地学习转变为主动地学习,提高学生的学习效率。 (一)结合实际考虑高中通用技术学习内容 在高中通用技术教学中,教师应该根据不同的教学内容开展有针对性的教学。例如在教学《走进技术世界》这一节时,教师需要根据当前学生的学习情况和心理特点设计教学内容,采取有效的教学方式来展现知识点。比如教师可以利用多媒体展示一些图片,激发学生的学习兴趣。在通用技术教学中,教师要特别注意自己的语言表达,并注意语气,要让学生容易理解,循环渐进地开展教学。另外,高中通用技术教师在进行课堂设计的过程中,要更加注意对教学大纲的研究,明白高中通用技术教学的重点,根据不同的情况对通用技术进行讲解示范。 (二)创建自主学习任务单 在学生对通用技术进行学习体验设计实践时,教师可以根据教学内容要求向学生明确下达学习任务和目标。例如,在课前预习过程中,学生可以先掌握课本中的一些基本定义或者实践流程。教师也可以先讲解一些作品的设计原理,然后让学生对这些设计原理进行学习探讨,最后在对这些设计作品进行创新。学生在学习通用技术时,可以创建学习任务单,明确学习重点,以更好地掌握知识要点。在具体创建学习任务单时,教师可以根据不同的学习任务、学生练习、学生反馈等建立不同的项目。建立学生学习任务单,可以帮助教师和学生之间构建良好的联系,解决学生学习上遇到的困难,帮助学生更好地学习通用技术这一门课程。 (三)设计具体的教学活动流程 具体的通用技术教学活动可以分为两个部分。第一部分是学生的自主学习阶段。在这个阶段,学生利用课本自主学习通用技术,为下一阶段的学习打好基础。在这一阶段,学生可以通过对课本的学习记录下自己不理解的知识点或者自己的见解,然后通过一些测试练习加深对知识点的掌握程度。第二部分是教师与学生的交流讨论阶段。在这一阶段,学生可以将自己预习中遇到的问题与教师在课堂上一起讨论研究;教师也可以给学生布置相关的练习,帮助学生达到高效的学习效率。最后,教师应该及时总结教学过程中的不足并加以改进,帮助学生更好地学会应用通用技术。 (四)开展教学评价 在高中通用技术教学中,教师应对学生在学习过程中的表现及时做出评价。可以创新评价方式,比如学生可以自己评价自己的学习情况,学生与学生之间也可以相互评价,也可由教师来评价学生的学习情况,最后由教师进行综合评价。教师应该多给予学生鼓励性评价,以增强学生的自信心。合理有效的评价有利于更好地发挥学生的想象力。 三、结束语 高中通用技术教学有利于激发学生的学习兴趣。教师要不断地探索新型的教学方式,提高通用技术教学效率,促进学生全面发展。 通用技术论文:浅谈提升通用技术教师图样绘制能力的对策 【摘 要】伴随着我省新高考政策的实施,技术学科以黑马姿态异军突起。然而,通用技术教学的优秀能力――图样绘制能力,很多通用技术教师却未曾真正掌握。笔者结合自身多年的通用技术教学,从提升通用技术教师图样绘制能力的必要性出发,提出如何提升通用技术教师图样绘制能力的对策。 【关键词】通用技术教师;图样绘制能力 随着浙江新高考政策的实施,技术(包括信息技术和通用技术)学科不但首次成为“七选三”选考模块中的一个模块,而且据有关统计,在高校提出选考科目要求的专业中,技术仅排在物理和化学之后,位列第三。这些新的变化都表明,技术不管在高校还是在高中学生的心目中都越来越重要。技术学科中通用技术模块,由于学科开设时间短,教师的专业化程度低,在通用技术的优秀知识图样绘制的教学中,很多教师无所适从。因此,研究高中通用技术教师如何提升图样绘制能力,不但能提升通用技术教师自身的专业技能,而且对提高普通高中技术教学质量也具有十分重要的意义。 一、通用技术教师提升图样绘制能力的必要性 图样绘制是通用技术学科设计交流的重要组成部分,那么什么是通用技术教师的图样绘制能力呢?苏教版《技术与设计1》教材对技术图样的定义是,采取某种规范形式将设计用图样的形式表达出来的一种设计交流语言。因此,我们可以将图样绘制能力理解为教师用某种规范形式(比如草图、三视图、轴测图)绘制表达设计意图的能力。它也可看作是通用技术教师的一项特殊能力,就像写作能力与语文教师、绘画能力与美术教师的关系。它既是通用技术教师教学能力的有效组成,又是通用技术教师从事具体的教学活动必须具备的专门能力。 1. 普通高中通用技术课程教学的要求 通用技术学科在我国虽然是一门新开设的学科,但在欧美和日本、香港等地早就有相应的学科,这个学科意在培养学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达等优秀素养,因此这些国家和地区开设这门课程主要是为了关注技术与设计(technology and design)。目前我国也把《技术与设计1》和《技术与设计2》作为通用技术学科的必修模块,我省除了把《技术与设计》列入学考和选考外,还把《电子控制技术》列入选考。可看出,从国家和省级的课程要求来说,通用技术均已全面列入高中学生的必修课程。为了指导技术学科的教学,国家普通高中技术课程标准研制组早在2003年2月就制定了《普通高中技术课程标准(实验稿)》,把技术图样作为设计交流的主要技术语言,其中的“内容标准”指出,要“了解技术语言的种类及其应用,能识读一般的机械加工图、线路图、效果图等常见的技术图样,能绘制草图和简单的三视图”。既然国家的课程标准中要求学生必须能够使用技术图样作为技术语言进行设计的交流,那么教师必须要想方设法使学生学会图样绘画制,并提高学生的图样绘制能力。 2. 通用技术教师师资队伍建设的需要 从《普通高中技术课程标准(实验稿)》中我们知道,技术图样是学生必须掌握的设计交流语言,学生要想进行设计交流,就必须学会图样的绘制,为了达成这个教学目标,通用技术教师也就必然需要掌握甚至精通图样的绘制,俗话说,“要给学生一碗水,教师必须具有一桶水”。但目前很多学校的现状是通用技术教师都是从其他学科转岗而来,具有工科背景的教师很少,即使有工科背景的教师,也往往多年没有接触相应专业知识。因此通用技术教师师资队伍建设需要我们及早提升教师的专业能力,尤其是设计交流的图样绘制能力。 3. 提高通用技术教学质量的必然需求 前面我们提到通用技术学科的优秀素养中主要有创新设计、图样表达等,这是通用技术教学的主要导向。为了考查学生这方面的知识与技能,在现有通用技术纸笔考试的条件下,一般都是采用技术设计题的方式进行考察,这种题型要求学生使用设计草图表达出自己的设计想法,如果学生不能熟练地用草图绘制自己的设计,教师没有能力教会学生绘制图样,那么提高通用技术的教学质量只能是一句空话。 4. 防止通用技术图样绘制教学走入误区的需求 随着我省通用技术学考和选考试卷的标准化和规范化,不管是教师还是学生都已明确图样绘制能力的重要性,教师为了提升学生的图样绘制能力,也在教学中想方设法、使出浑身解数,奈何受教师原来学科背景的影响,很多教师在教学中走入误区。比如三视图的教学,具有数学背景的教师会教学生注重点、线、面的位置关系,因为数学的三视图教学主要是为空间立体几何打基础的,而通用用技术的三视图教学主要传递设计意图,用来设计交流评价使用。再比如设计草图的教学,很多通用技术教师向美术教师请教,美术学科的透视图虽然和通用技术的草图很接近,但他们在教学中关注更多的是“二点透视、三点透视、灭点”美术教学要点,目的是让学生如何将身边的物品用透视法表现出来,而通用技术的草图绘制主要是记录头脑中那些一闪而过的设计灵感,用草图表达出设计想法,眼前根本没有实物可做临摹。为了防止通用技术学科教师走入教W误区,我们必须要有通用技术学科本身的图样绘制教学方法、图样绘制训练方式、提高图样绘制能力的对策。 二、通用技术教师提升图样绘制能力的对策 若要提升通用技术教师图样绘制能力,我们必须了解通用技术教师的学科背景,以我区为例,目前我区共有通用技术学科教师16位。具体的学科分布如表1: 从表1中可知,除了一位新分配教师的机电一体化专业与通用技术学科相近外,其他的教师几乎都没有设计图样绘制的专业背景。针对这种现状我们提出以下提升通用技术教师图样绘制能力的对策。 1. 寻找最近发展区,促进教师自主发展提升图样绘制能力 我们都知道学生有最近发展区,要想调动学生的积极性,发挥其潜能,应该着眼于其最近发展区。同样要想提升通用教师的图样绘制能力,我们也必须找到教师的最近发展区。从通用技术教师的学科背景中可知,我们有相当一部分教师具有信息技术或教育技术专业背景,这部分教师比普通教师计算机操作技能更强,如果我们能够首先让这些教师学会使用计算机软件来绘制图样,那么我们在教学中也可以非常方便的与学生交流设计想法。那么,哪种计算机辅助设计软件适合我们高中的通用技术教师呢?在目前的高校设计教学中,计算机辅助设计应用非常广泛,常见的有AutoCad、SolidWork、CAXA、Rhino等。但这些软件往往专业化程度高,对电脑的配置相应也要求较高。高中教师不仅很难自学掌握,而且不方便在配置较低的便携式电脑中使用。我们进行多方查找、试验,最后为教师推荐了一款草图大师(Sketchup)软件。由于这款软件图样绘制操作简单,绘制出的图样表达效果多样,立刻调动了这部分教师利用计算机绘制图样教学的积极性。随着他们对软件的深入学习,其自身的图样绘制能力也有了长足的进步。例如,有的教师经常使用如图所示的方式交流设计想法。 通过寻找信息技术背景教师的最近发展区,采用的软件绘制图样的方式不仅提升了教师的图样绘制能力,而且无形中对学生使用信息技术辅助设计烙下了深刻的印象。 2. 完善通用教师的评价制度,激发教师提升图样绘制能力 通用技术学科最初开设时,由于没有专门的专业教师,需要从其他学科转岗,那些转岗到通用技术学科教学的教师,基本上都是在原本学科可有可无的教师,他们的通用技术教学积极性本身就不高,大多是抱着混日子思想。而图样绘制能力又专业性很强,这部分教师几乎就是直接放弃提升,教学中任由学生自由发挥。 若要提升这些教师的图样绘制能力,学校必须进一步完善通用技术教师的评价机制,积极营造技术学科与其他学科同等地位的氛围,鼓励教师以教学为本、以培养人才为荣。具体可以从以下三方面入手,一是完善通用技术教师的绩效考核,目前从我区各高中来看,虽然通用技术已经列入高考“七选三”的模块,但学校在技术教师的绩效考核中,不管是课时工作量还是对学生高考的贡献度,往往没有将技术放置在于理、化、生、政、史、地同等的考核地位。造成通用技术教师觉得本学科不受学校重视的错觉,间接打击了教师提升学科专业能力的积极性;二是完善通用技术教师职称评定、岗位设置的指标体系,教师在职称评定时,往往有班主任的任职要求。近几年来,虽然对技术教师取消了班主任的任职要求。但各校在校内推荐教师时,往往还是将班主任的任职作为重要的考核项目,受惯有制度的影响,技术教师一般很难担任班主任。只有打消技术教师职称难评、得过且过的思想,才能激发教师提升专业性较强的图样绘制能力;三是本着提升所有教师教学能力的思想,重视通用技术教师的过程评价和评价反馈,学校应该根据不同学科制定不同的定性、定量的综合考核方式。例如,对于通用技术学科由于平时统考机会少,学校可以采用学生评价、平时推门听课的方式,促进通用技术教师提升专业的图样绘制能力。 3. 改进通用技术教师的专业培训,迫使教师提升图样绘制能力 现在通用技术教师的培训不少,不管是入职前的培训,还是入职后的继续教育培训,都很难提升教师的图样绘制能力,从笔者近几年参加的培训来看,通用技术教师的短期培训可分为:一是专家讲座进行观念更新;二是教材解读解决知识疑问;三是疑难问题解答等等。几乎没有专门的图样绘制能力培训,而作为专业性很强的图样绘制能力,教师很难通过自学解决。因此,我们需要改变通用技术的专业培训方式,需要增加一定比重的专业化、实践操作能力培训。对于教师的图样绘制能力的培训,我们可以从最基本的网格纸(如图2所示)练习开始,引导教师在网格纸上,使用正等轴测图、斜二轴测图表达自己头脑中的基本几何形体或物品。 4. 借助各种渠道、引入网络资源,拓展提升通用技术教师图样绘制能力的方式 通用技术教师的图样绘制能力不同于一般的学科知识,任何一种能力的形成都需要一定量的重复训练,因此要提高通用技术教师图样绘制能力,我们必须借助各种渠道,拓展训练方式。例如,可以向美术教师学习徒手画线的技能训练方式。对于动手能力较强的物理教师来说,我们可以通过拆卸相框、小物品,从而进一步了解其内部的连接方式和原理,然后进行实物产品的临摹,提升自己的结构细节、造型绘制能力。例如,可以从临摹最简单孔明锁开始。 当熟悉了一些简单几何体、物品的图样绘制后,可以开始训练绘制一些实际产品的设计,对于这些不常的家具、物品,可能找不到实物,或者不方便随时随地的观看、临摹,这时可以借助网络资源,现在网络上表现产品细节最详细的莫过于购物网站的产品展示。例如,可以通过购物网站查询乒乓球桌,就可以非常详细地了解到乒乓球桌桌脚的折叠设计细节。 三、结语 随着我国教育教学改革的进一步深化,技术学科这个往昔的边缘学科,已经以“黑马”的姿态异军突起,高校、学生、家长将会对通用技术学科的越来越重视,这对通用技术教师来说,既是动力又是压力。因为技术学科的重要性加强,师范院校必将培养专业的通用技术教师,普通高中学校的领导也会采用措施,选调优秀的教师进入技术学科队伍,因此目前的通用技术教师要想在日趋竞争激烈的通用技术教师队伍中站稳,必须及时提升自己的图样绘制能力、完善自己的专业技能,否则必将面临淘汰。 通用技术论文:通用航空运营监管系统接口技术研究与应用 摘要:通用航空运营业在通用航空产业链中具备通航飞行特性,为保证飞行安全,实现对通用航空运营企业及其空勤人员、通用航空器、飞行任务的监控,本文提出一种基于JSON格式和REST架构模式设计了一种统一的资源数据接口,实现通航运营企业监管平台对通航运营业务管理系统的数据抓取,对通用航空运营监管信息化有一定的参考和借鉴作用。 关键词:通航运营;企业监管;集团型通航运营企业,飞行时间;接口技术 1 I务背景 1.1 通航运营业务管理 通用航空产业是指围绕通用航空运营形成的一系列产业总称,其产业链条长,带动或衍生产业多,主要有通用航空制造、通用航空运营、通用航空服务保障、通用航空现代服务等,其中具备通航飞行特性是通用航空运营业在通用航空产业链中的最显著特征。依据通用航空运营业的飞行服务对象和性质,通用航空运营业可大致分为生产作业、公共服务、航空消费三类,从事这三类通用航空运营业务经营生产的企业为通航运营企业。为保证我国通航运营企业能安全从事运营生产和飞行服务,国家民用航空总局颁布了多项通航政策法规,如CCAR-91部、CCAR-141部、CCAR-135部等[1]。为满足通航政策法规要求,促进运营生产和飞行服务能安全规范运行,降低企业管理和运行成本,各通航运营企业越来越认识到通航运营业务管理信息系统的重要性,并逐渐开展了相应的信息系统建设。 1.2 通航运营企业监管 对通航运营企业的监管是个系统工程,涉及企业、机场、空管等诸多方面,其中负责空管的通航监管局要对管辖内的通航运营企业进行专业监管,如运行活动审批、航空器及空勤人员资质审查、通航作业程序检查等[2]。有多家下辖通航运营子公司或分支结构的通航运营企业为集团型通航运营企业,这类企业需要获得下辖企业的经营活动信息、航空器及空勤人员信息,以保证下辖企业既能满足安全监管要求,又能科学调配企业资源,实现企业效益最大化。通航运营企业监管系统正是在这种情况下产生的,需要与各通航运营企业的通航运营业务管理系统进行对接,实现相关数据的抓取。 2 接口的功能需求 通航运营活动主要是围绕飞行业务工作开展,对飞行时间的管理是通航监管局、集团型通航运营企业对下辖的通航运营企业进行监管的最重要指标,因此管理飞行时间及由飞行时间产生的各种生产数据是通航运营企业管理工作的优秀。主要表现在三个方面,首先,绝大多数空勤人员的薪酬、激励、晋级、资质的获取均依据飞行时间;其次,通航运营企业的实力及产生的价值依靠飞行时间直接或间接进行衡量;最后,通航监管局部分监管工作要求企业提供详细而准确的飞行时间信息。各类对飞行时间的管理需求则形成了通用航空运营监管系统接口的功能需求,飞行时间统计体现在以下四个方面。 2.1 企业与组织管理 企业与组织是所有空勤人员、通用航空器资源的容器,对企业与组织管理主要是指监控能体现企业与组织的综合实力的飞行时间和运营资质。 2.2 空勤人员管理 空勤人员管理是指对飞行员、机务、签派等专业技术人员资质有效性、健康状况、飞行时间的管理,建立监控其专业证照状态的信息库,并为其合理化安排培训和能力保持训练。 2.3 通用航空器管理 通用航空器管理要求为航空器建立信息档案,以方便航空器的查询及整体调度。档案内容包含其三证信息、飞行任务计划、使用维护计划、总飞行时间、状态信息、维修项目跟进、时寿件信息等信息。 2.4 飞行任务管理 飞行任务管理包括飞行计划管理和飞行任务执行监控。飞行计划管理的关键是根据飞行任务需求编制飞行计划,计划需要包含飞行任务的各要素,特别注意要关联有效的飞行员和航空器信息。飞行任务执行监控通常是通过机载定位装置来监控并记录飞行任务的高度、速度及位置信息。在飞行任务执行的过程中,所有相关的资源都将产生飞行时间数据。 3 关键技术的及接口设计 3.1 接口应用场景设计 各通航运营业务管理系统呈分布式部署,通航运营企业监管平台通过调用各系统的数据接口抓取数据。数据接口首先要遵循统一的数据规范,其次是要满足基础架构为B/S模式的通航运营业务系统使用,然后要求使用JAVA语言开发、可支持多种主流数据库并可在多个主流操作系统上稳定运行。 3.2 基于JSON的数据交换格式 3.2.1 JSON简介及作用 JSON(JavaScript Object Notation)是一种轻量级的数据交换格式,由于具备完全独立于语言的文本格式及使用了类似于C语言家族习惯的双重特性,使JSON易于人阅读和编写,同时也易于机器解析和生成,成为理想数据交换语言[3]。JSON简单说就是JavaScript中的对象和数组两种结构,通过这两种结构可以表示各种复杂的结构,其数据的书写格式是“名称:值对”。 3.2.2 JSON数据格式的定义 将通航运营业务管理系统中的数据资源统一用创建时间(createTime)、数据内容(data)、数据操作类别(dataOperateType)、数据来源(serverId)、数据所属类别(superviseClassName)这5个属性来描述,那么这些属性就是JSON的名称,其中数据内容(data)则根据需要再定义相应的“名称:值对”。 3.3 基于REST 的数据接口 3.3.1 REST架构简介 REST是一种架构模式,主要提出三条设计概念和准则,第一,网络上的所有事物都可以被抽象为资源;第二,每个资源都有唯一的资源标识,此标识不会因操作而改变;第三,所有的操作都是无状态的[4]。所以,任何资源都可通过统一资源标识符(URI)来识别和定位,依据HTTP 规范和CRUD原则,资源只要有创建、获取、更新和删除四种行为就可完成相关的操作和处理,这四种行为就是GET、PUT、POST、DELETE。 3.3.2 基于REST的资源接口设计 为企业与组织、空勤人员、通航航空器以及飞行任务四类功能需求设计REST架构模式的资源接口以及相关操作。图1为对空勤人员资源接口的设计,可以看出,标识空勤人员的URI上的GET方法是获得空勤人员列表,而标识某个空勤人员的URI上的GET方法是获得某个空勤人员明细信息。 3.4 数据源接口调用机制 在各通航运营业务管理系统中分别REST服务,通航运营企业监管平台通过调用REST服务的GET方法完成数据抓取任务。数据抓取时机分为定时和实时,定时抓取是利用系统空闲时间批量将数据抓取到通航监管平台中,定时抓取定的时机通常设置在每日0时。实时抓取是根据实际需要采用手动方式发起数据抓取任务,为提高数据抓取效率,数据实时抓取只抓取变更的数据。 4 应用验证 中航通用飞机有限责任公司面向通用航空装备研发制造、通航运营、客户支持和服务保障的全产业链发展,为监管下辖多家通航运营子公司的运营管理系统,部署了通航运营企业监管平台,并采用本文所述的接口技术抓取监控数据,以下是系统应用情况。 4.1 通航企业录入与接口设置 通过录入单位功能配置一个新的下辖通航运营子公司,录入数据包括数据抓取URL前缀(即各通航运营业务管理系统的访问地址)、具有数据抓取权限的用户账号及密码、通航运营子公司的LOGO及企业类型、各运营管理系统的UUID。配置完成后,系统将完成一次批量数据抓取任务。 4.2 空勤人员信息查询 监管平台中可查询空勤人员信息,例如输入关键字“安”,则可查到姓名中有“安”的空勤人员所属企业、基地、执照签发单位及有效期等信息。 4.3 通用航空器信息查询 监管平台可查询下辖企业拥有的通用飞机资源情况,如飞机所属单位、飞机型号、引入日期、所属基地和所属企业等信息。 4.4 飞行时间统计 监管平台可以自动统计下辖通航运营企业年度飞行总量、上月飞行时间、昨日飞行时间、辖区飞行资源概况以及辖区通航单位飞行量。 5 结语 本文基于通航运营业务管理和通航运营企业监管的业务背景,分析了通用航空运营监管系统接口的功能需求,进行了关键技术研究和接口设计,最后完成了应用验证。结果表明,通过使用本文阐述的通航运营监管系统接口技术,可从各通航运营业务管理系统中抓取企业、人员、飞机、飞行任务等资源及其相关的飞行时间等关键业务数据,从而实现对下辖企业的有效监管。 通用技术论文:通用技术课堂教学初探 【摘 要】通用技术开设至今不足10年,与其它科目相比是一门比较年轻的课程,再说许多通技老师并非是本专业的,面对这样一门全新的课程老师感到更多的是茫然,在课堂上,我们应该教给学生什么,如何教?这些都是我们一直苦苦探索的问题。本人在通用技术教学的岗位已经有些时日,在从教的过程中也有一些感悟,下面把这些经验与同行一起分享。 【关键词】通用技术;设置任务;拓展知识 很多通用技术老师包括我在内,一开始,为达成知识与技能过程与方法情感态度价值观三维目标,在课堂上讲了一拔又一拔理论,可是能真正能听进去的学生毕竟是少数,老师看到学生更多情景是要么打瞌睡,要么讲话,稍微好一点的学生能主动拿其他书来看。一堂课下来老师累的筋疲力尽,而学生收获甚微,时间一长,学生对这们课程出现倦态,整个教学过程中陷入一种低效的教学状态中。这说明我们的教学内容教学方法都存在很大的问题,老师对这门课程的特点认识不清,把握不准。通用技术是一门立足实践的课程,老师在课堂上要尽可能少讲,真正把课堂还给学生,让学生参与到技术活动中,通过合作交流自主探究形这样一个过程形成自己的技术思想,使学生真正成为课堂的主体。我认为要实现这样一个目标,要做好以下几点: 一、要放手给学生动手实践,在做中学 通用技术课标中指出:技术课程立足于学生的直接经验和亲身经历,立足于做中学,学中做,我们的课堂通过学生亲手操作亲身体验引导学生发现问题分析问题解决问题,并将所学应用于实际问题的解决。比如,在流程与设计中,让学生组装小车体验流程,并理解系统的概念。 二、设置情景,任务驱动,引导学生探究学习 学生对于通用技术的学习兴趣,在最近阶段需要老师的指导。在通用技术教学中,教师一般通过给学生设置任务的形式,引领学生创造性地自主发展。通过任务引领教学内容,学生在教师的引导下,自主探究、合作学习,共同完成任务、解决问题,获得成功的学习体验。例如,教学“设计过程、原则、评价”时,笔者首先布置了三个任务:制作便携式小板凳、多功能笔筒、自由设计(材料为瓶盖)。第一个任务是制作便携式小板凳,是为了让学生体验设计的一般过程,学会自我评价;第二个任务是制作多功能笔筒,注重小组合作,以及学生小组之间的相互评价;第三个任务是自由设计,不给学生具体的设计要求,只限定材料,让学生发挥想象进行自主设计和创作。既体验一个设计的过程,又要遵循一定的设计原则,渗透相关的评价知识。这三个任务贯穿于设计过程、原则、评价,将教材上的理论知识,通过具体任务呈现出来,使学生比较容易地掌握了基本的知识与技能,拥有技术学习的情感态度与价值观。 三、拓展知识,激发学生的兴趣,把学生的学习态度从要我学到我要学 教师要有“用教材,而不是教教材”的教学思想。通用技术教师在教学中要注重发掘教材中隐含的知识 ,拓展教材上的内容。例如,在课堂教学上采取以生为本的教学组织形式,尽量排除教材和教师权威对学生的束缚,教学地质版必修,“模型或原型的制作”中,教材重点介绍了金属加工工具的使用,笔者在教学中根据教学情况,适当地增添了木工加工工具的使用,并通过播放视频――小铁锤的制作和动手实践、七巧板的制作,让学生对工具的使用方法和模型制作有个感性认识。然后,让学生制作七巧板,学会使用锯、锉等生活中常用的工具。 四、全程导学,我会学 根据通用技术学科的特点,我们一直在探讨属于通用技术课程的全程导学案,全程就是将课堂进行科学的“前置”与“后延”。全程并不是让老师们在除课堂以外的自主学习时间进行讲课或辅导,而是给学生以科学合理的学习建议或指导。学案关键在于“导”。应体现学生是学习的主体,是学习的主人;教师是学生学习活动的导师、合作者这一教育理念。体现“先学后教” “以学论教”的教学思想。导学不但应引导学生进行知识的探究、规律的总结、方法的提炼、能力的培养,还应对学生进行方法的教育和非智力因素的教育。使学生在学习文化知识的同时,逐渐形成终身学习的能力。实施全程导学案的目的是:提高课堂教学效率,指点学生学习的方法,培养学生的学习能力。在学科教学课时较少的前提下,教师应精心设计教学过程,调整教学内容。课堂教学教师的“导”贵在精,“点拨”妙在到位。把有限的课堂教学时间用在释疑解惑上,用在形成知识框架上,用在思路方法点拨上,用在规律概括总结上。这样的导学设计可以让学生有的放矢地进行学习和思考,这样的引导是符合科学的学习规律和认知规律的,自然也成了学生学习的基本策略和方法。通过一段时间的训练,学生自然就能学会自主学习,学会自己提出问题,寻找解决问题的方法和途径,不H可以摸清学习的规律,还可以有创新的方法和措施。以上的导学过程其实还隐含着一个常用创造技法的学习,头脑风暴法和缺点列举法,为后面的学习做一铺垫。通用技术课堂应该以新教材教育理念为指导依据学生实际知识水平和能力以主题知识为中心从学生已有经验出发开展合作探究并注意营造积极和谐氛围引导学生积极主动参与问题培养自主探究学习让学生在学习中学会主动发展努力实现“三维教学目标”。通过基于案例、基于问题、基于情景的设计通过一个个探究活动引领学生体验、感悟、获取学科知识及其意义。在这种开放式学习中以求达到“学习内容活动化探究活动内容化”。 通用技术论文:通用技术有效教学之我见 摘要:新课程对教师的课堂教学提出了很多新的要求,有效教学就是其中最关键的一项。高中通用技术是一门立足实践的课程,广博的学科知识体系和通俗生活化的课堂素材是它的两大特点,如何在通用技术课堂实施有效教学必然是众说纷纭的话题。本文以课堂教学的时效性为出发点,分别从时间分配、课堂内容的扩展和有效处理三个方面论述有效教学的实施。 关键词:通用技术;有效教学;时效;动态生成 有效教学是教师精心准备并实施的合规律、有效果、有效益、有效率、有魄力的,能促使全体学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标上获得整合、协调、可持续的进步和发展的教学活动。有效教学是新一轮课程改革中急需解决的关键问题。而通用技术是一门新兴课程,由于缺乏长期教学经验的积累和总结,没有专门针对通用技术课堂教学的理论研究专著,因此潜心思考有效教学问题成为每一位通用技术教师迫在眉睫的任务。通过查阅有效教学相关理论著作并结合自身教学体会,笔者认为要在通用技术课堂实施有效教学,应注意以下几点: 一、兼顾低层学习目标达成和高层创新思维、创新能力培养 在有效教学研究中,课堂教学时间分配与教学时效优化是很重要的一部分内容。现代教学理论从教学所达到的思维水平角度,将课堂教学的时间结构区分为记忆、理解和发展三个层级。其中记忆、理解性的内容属于较低层次的学习目标,发展性内容属于较高层次的学习目标。一个完整的课既要有低层学习目标用时,也应有完成高层学习目标用时。一堂真正有效的课应该尽量减少低层学习用时,增加高层学习用时。 如何充分利用有限的课堂时间,使学习效果最大化,就成为每位通用技术教师需要考虑的问题。笔者从听评课等教研活动和网络等途径了解到,由于通用技术教材的大部分内容相当浅显易懂,加上没有深入挖掘教材,结果很多教师在课堂上只是照本宣科,或通过观看视频、重复例举相似案例等方法来消磨课堂时间。比如上《技术的未来》一课,一位教师差不多用了半小时播放视频《比尔盖茨的未来之家》,虽然学生看得兴高采烈,教室里惊讶声此起彼伏,但显然,这样的课堂其效率和效益都是相当差的。 如何改善这种状况,笔者认为首先教师要转变观念,深入学习有效教学的理念;其次教师要提高技术素养。其中,转变观念是前提,提高素养是保障。在课堂教学中应始终以提高学生的技术素养为目标,真正将通用技术课上成有知识、有能力、有思想的课。观念可能因人而异,技术素养的提高则是共性的问题。让不少通用技术教师苦恼的是,因为对生活和生产中的技术案例或技术现象拿捏不准,所以不敢轻易拿来补充课堂内容,结果让课堂变得“营养不良”。当教师不具备较好的技术素养时,就不能从生活和生产现象中看到有价值的技术问题,也不能对技术现象进行深入的思考分析,自然不能引领学生去认识丰富多彩的技术世界。这样就导致教师只能照本宣科,将大量课堂时间消耗在低层学习目标上,而留给高层学习目标特别是创新能力培养的时间就少得可怜,甚至为零。因此,要实现有效教学,必须提高教师自身的技术素养。 二、在充分预设的前提下实现有效动态生成 预设即教师在备课阶段设想好的课堂教学活动既定的发展方向,是教师完全掌控的。生成指教师将课堂教学过程中出现的预设之外的状况或者学生的“另类”提问,通过恰当的方式和方法整合到本节课或本章节教学中,使之成为有效教学资源的过程。生成是一种动态的过程,在这个班级出现,而在另一个班级不一定会出现,因此它不是教师可以完全掌控的。在预设与生成的关系上,预设是第一位的,只有充分的预设才有可能实现有效生成;生成又是预设的得力助手,有效的动态生成是一种难得的、可能比预设的教学活动更为有效的教学资源。 笔者在上《结构与功能》一课时,为了说明结构的改变可能会导致功能的改变,在屏幕上展示了一幅拐杖伞的图片,并介绍这种伞的妙用:晴天时老人可以拿它当拐杖用,下雨时又可以当雨伞用。这时有思维敏捷的学生提出了疑惑:“如果老爷爷拄着它散步时突然下起雨来,那他该撑上呢还是撑下?”还没等笔者开口,下面已经是讨论的不可开交了。既然是大势所趋,笔者索性顺水推舟:“刚刚的问题非常犀利,请同学们帮忙解决这个问题。”经过短暂的讨论,很快就有了不少解决方案。这个意外的环节反倒帮助学生更加深刻的体会到结构与功能的关系,更为重要的是它让学生明白结构就在我们身边,结构设计就在我们身边,只要有心,谁都可以成为结构设计大师,从而进一步增强了他们的学习兴趣和信心。 三、正确处理科学世界与生活世界的关系 科学世界有它自身的规律和研究方法,生活世界也有它独特的经验积累方式和认识方法。通用技术在高中所有科目中是与生活联系最普遍和最紧密的一门学科,也是最应该研究这两个世界关系问题的学科,教师应努力在课堂上达成生活世界与科学世界的融通和整合。 比如,苏教版通用技术教材在《结构与设计》单元的开始就提出:“世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。”学生在学了结构的类型后就试图把生活中所有的事物进行归类,这势必会走入学习的误区。事实上,教材中所提出的实体、框架、壳体的分类方法只是结构分类中的一种,“根据需要还可以有其他分类方法”。又如,学习闭环控制方框图,教材上给出的方框图只是一个一般化的模型,甚至可以说是一个简化的理想模型。如果一味地强调生活化,随便拿个生活中的例子就想画出它的控制方框图,那一堂课从头到尾可能就只有一件事可做:争论。因此我们应该让学生明白,高中阶段的通用技术课程毕竟是一门强调基础性和通用性的课程,它不是一门专业性课程,没必要也不可能解释生活中所有的问题。而教师也应该认识这一点,讨论前可以先界定好范围,不让课堂落入科学与生活难解难分的泥沼中,从而提高课堂教学效率。 通用技g课程涉及非常多的学科知识和工程实践问题,而课堂时间非常有限,课堂教学又极其错综复杂,要在通用技术课堂上实施有效教学需要广大一线教师长期的探索和总结。 (作者单位:浙江省瑞安市塘下中学 325200) 通用技术论文:高中通用技术情境教学研究 摘 要:高中阶段的技术教育课程之一就是通用技术教育,通用技术教育的主要内容是设计学习和操作学习,目的是提高学生的技术素养。目前高中通用技术教学过程中使用的教学方法包括项目教学法和任务驱动法两种,这样的教学方法使学生在学习过程中不能将所学知识很好地迁移到现实生活中。因此,情境教学显得格外重要,有利于学生深层次理解所学知识,促进学生对知识进行迁移和应用。 关键词:高中通用技术;情境教学;情境设计;教学实践 高中通用技术课程是一门极具实践性的学科,情境教学能够加深学生的直观感受,培养学生的技术素养和实践能力,在教学过程中教师为学生创设典型的情境,及时总结在通用技术教学中运用情境教学方法的优势和不足之处,帮助学生解决技术问题,保持学生对技术问题的探究欲望,激发学生的学习热情,提高教学质量。 一、高中通用技术课堂教学特点及现状分析 1.高中通用技术课堂教学特点 情境教学能够突出通用技术课程实践性的特点。目前,高中通用技术教育通过让学生在实践中学习,使学生具备生活的基本生存能力。通用技术教育倡导学生经历实践过程,要求学生将所学的理论知识运用到实践中。在实践过程中积极进行小组交流,互相协作,积极听取他人的意见,确定最终的实践方案,并依据方案制作实物,最后测试其性能。根据高中生的性格特征和年龄特点,教师在开展通用技术教学过程中要重视激发学生的学习兴趣,充分调动学生学习的积极性,让学生动手又动脑,将理论知识运用在实践中。教师要重视培养学生的设计思维,学生将自己的想法通过技术语言表达出来,并在实践中不断完善。通用技术教学要倡导学生积极参与到教学活动中去,在教学活动中充分提升学生各方面的能力,促使学生进行自我管理和自我构建。通用技术教育要求教师在课堂上积极主动指导学生正确使用工具,避免出现不安全事故,教师要重视加强学生的安全管理。 2.高中通用技术课堂教学现状分析 情境教学法能够提高学生的人文素养,有利于培养学生的人文主义思想。首先,从教师方面来讲,通用技术教师专业知识欠缺,现在高中通用技术课程大部分都是物理、机械类的教师,对通用技术学科的背景知识欠缺,教学方法不恰当,不利于提高学生的动手能力和人文素养;其次,从学生方面来讲,通用技术课堂中学生实践容易出现状况,为了避免学生受到不必要的伤害,教师不让学生触碰工具,阻碍了学生养成使用工具的好习惯;最后,从教学环境方面来讲,由于学校对通用技术教育不够重视,学校资金有限,不能为通用技术教育提供足够的加工工具和画板,阻碍了通用技术教育的发展。 二、高中通用技术情境教学的可行性 1.依托情境,突出通用技术课程的内容特色 通用技术教育重视学生的实践经验和经历,设计学习和操作学习是其主要特色。利用情境教学法,让学生在情境中进行设计学习和操作学习,能够激发学生的学习欲望,提高学生的创造热情。教师要针对通用技术课程的学习内容,为学生创造多种学习情境,如语言情境、媒体情境,突出该学科的特色。 2.通用技术学习的内在机制 高中通用技术学习需要一定的情境,帮助学生高效地学习理论知识、技能、策略、方法和情感态度价值观。对陈述性的技术知识进行加工是通用技术理论课中学生学习的主要内容,学生要掌握技术名词的概念,通过情境的创设,加深对技术的理解,在以后提及技术实验时,学生能够准确地说出技术实验的步骤,有利于提升学生解决问题的能力。 3.高中通用技术课堂教学的情之理念 素养理念是通用技术课程开设的理念之一,一个人的整体表现能够体现这个人的素养。教师在技术语言教学中强调情的理念,有利于提高学生的整体素养,增强学生在社会中的竞争力。情感教学理念与情境教学理念相呼应,在通用技术教学过程中,教师为学生创设情境,让学生身临其境去感受教学内容,从而领悟到技术的重要性。教师要重视引导学生在学习和实践过程中用情感去感受美、发现美。在学生创造作品时,需要设计图纸和不断修改设计方案,最终确定设计方案。教师要不断完善设计方案,让学生在学习中发现自身的潜在能力,让学生学会更多的生存能力,促使学生带着“情”观察和审视周围的世界,提升学生的生活品质。 三、总结 在通用技术教室中为学生精心布置情境教学的真实情境,让学生能够看到实物的存在,激发学生的学习兴趣和实践热情,提高学生对通用技术学习的兴趣。教师要和学生之间建立平等和谐的师生关系,为学生营造自由、愉悦的学习环境,让学生积极参与通用技术情境教学,从而提高教学质量,提高学生的综合能力。 通用技术论文:新课改背景下高中通用技术课程的教学现状、问题及对策 【摘 要】通过分析高中通用技术课程实施的未参与课程准备、实践机会少、缺少课程实施环境问题及现状。进而提出新课改背景下高中通用技术课程的提高教师的综合素质、调动学生的主体性、通用技术实施环境教学对策。新课改背景下高中通用技术课程教学的进步与发展与教师的综合素质和能力密不可分,需要从设备投入、人才投入上加大通用技术课程教学实践的研究,加大对通用技术课程教学的研究力度,满足当前高中生学习和发展的需求,并培养高中生实践与理论相结合的实践学习方法,提高学生自主学习的能力和积极性。 【关键词】新课改背景;高中;通用技术;课程;教学;对策 随着教育改革的不断深入,高中通用技术课程的教学已经逐渐的受到了社会以及学校的关注。虽然其在实际教学过程当中仍然存在诸多的不足之处,尤其是在通用技术课程的设备、材料的准备等方面不足,师资力量比较落后,使得新课改背景下,高中通用技术课程教学难以全面的开展。而且高中通用技术课程在高考中所占的比例较小,学生由于考试压力大,学习任务重,对于高中通用技术课程的研究时间较少,课后学习的积极性不高。这就造成了新课改背景下,高中通用课程无法得到真正的落实,不能充份的发挥通用技术课程在高中教学中的重要地位。培养学生分析问题、解决问题,形成科学的解题方法的能力。新课改背景下,高中通用技术课程逐渐暴露出缺陷,对其在今后的课程改革中将会起到极大的促进作用。指明了通用技术课程课改的方向,明确了其在高中课程中的重要地位。本文研究了新课改背景下高涨通用技术课程教学的现状、存在的问题以及提出相应的解决策略。帮助高中通用技术课程实施环境进一步优化。 一、新课改背景下高中通用技术课程的教学现状 新课改背景下高中通用技术课堂之中,学生积极的参与到课程实践中,在课堂上动手操作、积累实践经验、参与分析讨论实验、总结结论等。课堂上在教师的有目的、有意识的指导下进行课堂实践活动,学生有意识的参与到课堂讨论中,动手操作,对事物深刻的理解。高中生动态的感知客观事物,将外部语言转化成内部的意识形态。学生在参与实验操作的过程中,情感、态度、价值观都得到了锻炼,高中生在课堂实验中通过动手实际操作,习得了知识和技能、综合素养等,高中生通过参与、观察分析思考等,寻找个中规律,由感性思维上升到理性思维,进而提高学生解决问题的能力,培养学生自主学习的能力,并形成解题技巧。 二、高中通用技术课程实施的问题 1.未参与课程准备 高中生参与课程准备的机会较少,学生与教师进行课堂讨论、教学内容和方案探讨的机会同样不多。主要由于通用技术操作在高考中所占比例较少,难以引起学校以及学生的注意。由于高考压力大,学生无暇顾及通用技术课程。高中生虽然对通用课程十分感兴趣,但是由于课程紧张,没有太多的时间投入到通用技术课程学习中,也就构成了通用课程实施的制约因素之一。 2.实践机会少 由于专门的通用技术操作实验室等操作条件限制,高中生普遍存在动手实践机会少,不能满足高中生实践的要求。尤其是实验材料的匮乏,难以满足人手一份的需求,学生的构思难以变成现实中的作品,从而影响高中生学习通用技术课程的积极性。高中生在通用技术操作课程中受到教学环境、教学水平的限制,导致高中生实践的机会有限,并不能满足高中生对于通用技术课程实践的要求。 3.缺少课程实施环境 高中生参与通用技术课堂实施的内外部环境都比较不够理想。校内环境能够提供给学生的实践资源有限,教师获得通用技术资料的途径有限,绝大多数的学校不够重视通用技术课堂教学,学校实验室设备、材料培养高中生综合应用能力、思考能力较弱。通用技术课程资源设备欠缺,导致教师的工作积极性较差,限制了预期目标的实现。缺少高中生通用技术课程实施的环境,导致高中生在通用技术课堂中自身素质的培养力度不够。 三、新课改背景下高中通用技术课程的教学对策 1.提高教师的综合素质 作为通用技术教师应该从自身入手,努力提高自身的综合素质,激发高中生学习通用技术课堂的积极性和主动性,教师具有理论修养的同时,应该具备足够的实践经验,能够为高中生设计足够深度和内涵的通用技术操作空间,以培养高中生理论技术修养和实践能力为根本目标,激发高中生自主学习的积极性,帮助建构高中生抽象思维能力,实现高中生实践操作的多元性发展。总之,通用技术教师必须在具备更多的知识技能的前提下,积累大量的知识,发挥高中生积极主动关注实际生活的能力,重视对课程的评价和建构,将高中生看作是课程的开发者和参与者,引导高中生在新课改背景下高中通用技术课堂中学习更多的技能和践经验。 2.调动学生的主体性 高中生学习通用技术课程必须端正学习态度,明确自身学习的目标,养成良好的学习习惯,在通用技术课程中培养自身的技能、锻炼个人的品质和毅力,从而保证高中生在通用技术课程中习得更多的探究、发现问题的能力和经验,增加获取知识的有效途径,扩展思维方式,充分调动高中生自主学习的积极性,体现学习的主体性。让高中生在积极主动的学习过程中调节学习习惯、形成学习方法,锻炼解题技巧,总结经验等。尤其是在新课改背景下高中通用技术课程有更多发挥的空间,鼓励教师创新教学方法,形成通用技术课程创新的意识,在促进高中生改变以往学习习惯的基础上,提高高中生积极主动参与的程度,赋予课程内涵,得到高中生价值的充分认可。 3.通用技术实施环境 学校为高中生提供尽量多、全面的通用技术设备资料,满足高中生学习的需求。师生共同努力,全面的提高高中生学习的积极性,保证高中生课堂学习的积极性,增强通用技术课程师生的凝聚力,在课外给予学生以更多的发展和认知空间。学校根据自身办学的特点购置符合要求的技术实验室设备,为高中生提供优质的通用技术教育环境和良好的学习环境。科学有效的利用通用技术资源,保证通用技术课程实施环境得到进一步优化,不仅有利于调动教师的积极性,而且培养了高中生自主学习能力,锻炼了实践经验的积累和发展,在满足自身对通用技术课程学习的要求的基础上,发挥通用技术课程实施环境助力高考,提高高中生备考的积极性和能力,从而保证高中生在通用技术课程学习中,培养自身良好的学习习惯和生活习惯。 四、结论 总而言之,新课改背景下通用技术课程实施存在高中生实践机会和经验少的问题,相应的通用技术课程教师资源质量层次不齐,教学方式方法还在摸索中。绝大多数的学校对于通用技术课程的实施抱有敷衍了事的态度,对通用技术课程学习的重视程度远远不够,达不到新课改的要求。新课改背景下通用技术课堂实施必须以教师为依托,发展高中生为主体的地位的积极性,努力实现高中生在通用技术课程实施环境中的积极性和主动性的提高,建构高中生良好的学习习惯和操作能力,并在通用技术课程学习中积累更多的实践经验,以此来保证高中生通用课程实施环境课程改革的目标,促进高中生技术实验能力的培养。 作者简介: 傅华平(1978.7~),男,籍贯:浙江金华人,民族:汉族,学历:本科,职称:中学一级,研究方向:通用技术。 通用技术论文:巧用情境教学法构建通用技术高效课堂 摘 要:通用技术是高中阶段的基础性学科,其具有很强的实践性与操作性,属于一门综合性很强的学科。为了提升学生在通用技术上的水平与认知,应对现有的高中通用技术教学予以完善,将更具特色的情境教学法应用其中,将一些相对抽象性的内容以实际的情境进行模拟,以增强知识点呈现的趣味性与说服力,可大大提高教学质量。为此,本文就高中通用技术课堂情境教学法的应用进行了分析与探究。 关键词:高中通用技术;情境教学法;应用 在新课程改革的背景下,课程教学越发凸显学生的主体地位,弱化传统教学模式中对教师角色的定位,注重教师的引导,能发挥学生的主观能动性,进而提高通用技术教学质量。为了实现高中通用技术的不断革新,应强化对情境教学法的有效应用,充分彰显情境教学法的个性化与趣味性,能将更具立体性的通用技术知识点呈献给大家,对学生情境教学法的应用具有积极影响。 一、高中通用技术课堂情境教学法的应用现状分析 1.教学缺乏真实性 将情境教学法应用到通用技术教学中是一项重大进步,其是通用技术教学创新的重要体现,其可实现教学质量与效果的不断改善。然而,情境教学法的真正应用效果却不尽然,教师将情境教学法应用到教学之中,并未考虑到其实际的生活环境,采用的方式与手段与实际不符,情境设计缺乏实际价值。情境教学法的应用,以实践教学为主,但是鉴于高中学校的实际情况,其缺乏足够的实验器材,并不能真正的满足情境教学的要求,教学设计活动以教室为主,使得教学的真实性缺失。 2.评价体系不规范 传统的高中通用技术评价方式是采用最K书面成绩考核的方式,该教学评价方式存在非人性化的问题,评价不合理、不规范,教学模式问题相对突出,成为当前教学中所面临的实际性问题。同时,若采用不公平的教学评价方式,学生的积极性会受到严重影响,只会为了最终的考核数据而考试,进而出现了一系列的抄袭问题,制约着高中通用技术课堂的高效开展。 二、高中通用技术课堂情境教学法应用的优化措施 1.结合生活实际践行情境教学法 多年的教学实践告诉我:通用技术课程最显著的特点就是与我们日常生活实际之间存在着紧密的联系。但是令人遗憾的是,很多高中通用技术教师在上课的时候都喜欢照本宣科,这样的教学方式是很难激发高中生的课堂学习兴趣的。为了有效的在高中通用技术课堂中践行趣味教学法,我们完全可以结合我们的生活实际展开教学,拉近通用技术与生活的距离。 案例:执教苏教版高中通用技术《设计的一般原则》中的“道德原则”的时候,我并没有直接向同学们讲授道德原则的定义是什么,而是通过图片、视频以及案例等形式向同学们介绍了食品安全中人们所普遍关注的地沟油事件。说到这个话题,同学们立刻来了兴致,大家议论纷纷。看到此种情况,我要求同学们分小组讨论地沟油对人体健康所产生的危害,并引导同学们探究和感悟技术设计活动中我们必须要遵循的道德原则。这样的情境教学方式比传统的直接向高中生灌输道德原则的定义效果要好很多。 结合生活实际在高中通用技术课堂中践行情境教学法,可以有效激发高中生的通用技术学习兴趣,这一点在具体的教学实践中已经得到了充分的证明。因此,我们高中通用技术教师在课堂教学中应该多结合生活实际践行情境教学法,不断提高我们的课堂教学质量。 2.结合动手操作践行趣味情境教学法 布鲁纳曾经说过这样一句话:“学生获取知识的过程往往是通过动手操作所获得的。”相关研究表明:在课堂教学中让学生进行适当的动手操作,不仅可以加深他们对知识的理解,还可以在一定程度上激发他们的课堂学习兴趣。基于此种情况,我经常在高中通用技术课堂中结合动手操作践行情境教学法,且取得了理想的教学成效。 案例:执教苏教版高中通用技术《模型或原型的制作》这个单元的时候,在之前通过相关的学习,同学们对于常见的材料以及工具已经具备了基本了解,于此同时亦具备了基本的动手操作能力。假如此时教师仅仅依照课本单纯进行讲解的话,则很难激发起同学们的学习兴趣。为了有效激发同学们的课堂学习兴趣,我设计了“铁丝也疯狂”的这样一个动手操作活动。运用铁丝这种材料,让学 生独立完成铁丝作品。而同学们的心灵手巧也让我大感吃惊,他们制作出了很多精美的模型。通过这样的动手操作实践活动,他们不仅加深了对铁丝这一材料性能的认识,于此同时还掌握了技术活动中模具的作用以及模具的制作,可以说是一举几得。动手操作的实践过程亦是同学们兴趣养成的过程,这一点是毋庸置疑的。因此,我们高中通用技术教师在课堂教学中可以多结合动手实践践行情境教学法,让同学们在动手实践中充分体验到学习通用技术的乐趣。 3.结合合作学习践行情境教学法 相关研究表明:在合作学习的过程当中,小组之间的同学可以进行充分的交流和合作,通过思维的碰撞,会产生创新的火花。这样的合作学习可以在一定程度上激发学生的学习兴趣。因此,我们高中通用技术教师也可以结合合作学习,在课堂中有效践行情境教学法。 案例:执教苏教版《技术与设计1》第五章“方案的构思及其方法”第一节“方案的构思方法”的时候,在对草图法进行介绍的时候,我先给同学们呈现出一个台灯的实物,然后要求各个小组的同学根据自己的实际需求对台灯提出改进方案,并用草图的形式呈现出来。任务布置下去之后,各个小组的同学立刻来了兴致,他们相互讨论和探究,最终设计出了自己小组理想中的草图。最后,全班同学在一起讨论哪个小组设计出的操作最科学,师生共同点评。在整个学习过程当中,课堂学习氛围一直都非常高涨,同学们的学习兴趣亦得到了有效激发。 多年的教学实践告诉我:合作学习比让学生自主探究更能激发他们的学习兴趣。因此,我们高中通用技术教师必须要充分重视合作学习的重要作用,结合合作学习,在高中通用技术课堂中有效践行情境教学法,让我们的课堂教学充满更多的欢乐和灵动。 三、结语 将情境教学法应用于高中通用技术教学中,能够极大提升教学效率和质量,实现学生技术能力的快速增长。在情境教学法的应用中,教师一定要注重教学内容的把握、教学场景的巧妙创设,并且建立发展性评价体系,以确保情境教学法的顺利实施,促进通用技术教学活动的有序进行。 通用技术论文:通用技术教学中如何培养学生的创新思维 摘 要:创新是一个国家和民族发展的不竭动力,在信息技术迅速发展的今天,通用技术的创新性发展也成为促进社会进步的一大动力。为此,在通用技术的课堂上,教师需要注重培养学生的新能力。 关键词:通用技术;课堂教学;创新能力;措施探讨 在社会不断发展和前进的今天,各方面的创新要求被提升到一定的高度,在这种发展背景下,教育教学领域内的创新性要求也得到相应的提高。通用技术这一学科是最能够集中社会发展的动态因素,也是能够体现社会的最新发展状况的一门学科,同时,作为新一代社会发展的继承者,要想在不断发展变化的世界中始终保持前行的状态,就需要教师从点滴做起不断培养学生的创新意识,以促使学生能够发挥积极的创新作用。但是,在传统的通用技术的课堂教学中,教师的教学往往不注重对学生创新能力的培养,也常常忽略对学生的发展潜力的激发和发掘。随着新课程改革的教学理念的不断推进,教师的教学理念和教学方式也应当获得相应的提高和改善,为此,教师应该适应新的教育教学发展形式,从多方面入手,以具体的教学措施为依托,最终实现在通用技术的课堂教学中促进学生的创新能力发展的积极教学效果。具体来讲,教师可以从以下几个方面入手加以实现。 一、教师要注重创设教学情境,激发学生的创新热情 受到传统的教学理念和教学方式的影响,教师的教学方式可能还存在一些不足之处。一般来讲,传统的教学中教师往往会忽略教学情境的创设,而在通用技术的课堂教学中,由于技术发展具有时效性,学生很难在短时间内把握和了解通用技术相关的内容信息,尤其是对那些新开发或者是新发展的软件设施等相关的内容,学生的实际接受能力和具体的信息发展现状之间存在差距,这就需要教师做好中间信息的传达者和传递者的良好角色,并能够通过具体有效的教学措施和教学手段,为学生展现形象生动的通用信息技术知识。而对于那些以往经典的应用技术,学生对其理解也难免会存在抽象性问题,在这种前提下,学生的学习兴趣很难被激发起来,而难以理解的学习知识也难以促进学生对知识的探究热情。为此,教师可以通过创设问题情境,或者是创设生活化教学情境的方式,来激发学生的学习探究热情。 具体来说,兴趣是推动学生不断学习和探究的动力,教师单一的讲解式教学方式,不利于学生学习兴趣的提高。教师利用创设情景教学的方式,主要是为学生提供一个生动、形象的教学空间和教学环境,力求真实、生动而又直观地将通用技术相关知识内容展现给学生,从而激发其探究的欲望。比如,在学习相关的闭环控制系统的干扰这一知识点的时候,教师可以通过学生的实验探究,利用室内的温度传感器等相关设施,让学生自主探讨室内的光照度的干扰因素,并对其在加热过程中多呈现的温控器方面的反馈信息进行探究。同时,在教学中加强对生活实际情境的强调,还能够激发学生在生活中运用技术的能力。比如,有些学生能够利用电子锁以及lcd触摸屏、红外感应器等相关的技术,综合起来设置方便使用的智能储物柜,从而方便生活。 二、教师可以巧用提问的方式,帮助学生构建创新性思维 在传统的通用信息课堂教学中,教师和学生之间往往会处于彼此孤立的状态之中,教师的教学和学生的学习之间的沟通和融洽度不高,这就会造成教师的“教”和学生的“学”脱节。对这一教学情况加以深入地分析和研究就会发现,教师的教学内容不一定契合学生的实际学习需求,而学生的真正需求也往往得不到有效地表达,教师也就无从有针对性的进行教学。为此,教师为缓解师生教学之间存在相对孤立的教学问题,就可以借助于提问的方式,将课堂的教学主体和学习主体加以融合,并在此基础上实现师生之间的良性沟通。值得注意的是,教师在课堂教学中提倡提问引导学生思考的教学方式,能够取得的最大教学效果恰恰是促进学生思考能力的提高以及学习思维的养成。 无论是在对任何学科知识的学习中,存在疑问是能够动脑思考的前提,也是获得新知的前提和基础。在教学中,学生的主要学习任务往往会停留在听讲的层面上,很少有同学会将自我的思考能力得到有意识的激发和提高,更难谈得上对思考能力的有效运用了。在这种情况下,教师要有意识地提醒学生,常问“为什么”就能够有效的带动学生的思考,而创新就是孕育在思考之中的。正如牛顿在思考苹果为什么会落地的问题中,才发现了万有引力这一重要的物理知识一般。可以说,在实际的课堂教学中“不愤不启,不悱不发”,恰是教师的问题引导才能激发学生的思考意识,也才能帮助学生培养和养成思考的习惯。 三、教师在课堂教学中,还可以有意识地引导学生关注新的技术 在传统的通用技术教学中,教师的教学往往注重于现有的课本知识内容,教师的教学设计、教学内容等相关的教学安排和教学计划,都是以旧的通用技术教材为依托的,在这种情况下,教师的通用技术知识结构和框架就会存在滞后的缺陷。而教师落后的知识结构也将不利于学生的知识结构的更新,这就在一定程度上阻碍了学生对新知识的接受和吸收的机会。为此,教师首先要密切关注新的技术的更新内容,并能够了解相关内容,以传递给学生,同时,学习是自己的事情,学生只有具备了自我学习的主动性,才能够提高知识获取的效率。也就是说,教师要提醒学生自己关注新知识,以培养学生与时俱进的眼光和发展思维。 比如说在之前的课堂使用教学设施中,投影仪是被众多教师接受和经常使用的教学手段,但随着现代信息技术的不断发展,投影仪的技术已经和电脑操作技术相融合,并形成了融合声音、动画、影视、色彩等多样化的教学元素的现代多媒体信息技术手段,而在影视方面也逐渐出现了2D观影技术、3D观影技术等相关的高新技术。如果教师和学生对新技术的关注度不够,只是将关注的中心和焦点安置在旧的教材所提到的技术信息内容上,就很容易出现与现代技术发展脱节的学习问题。而新技术、新内容更容易激发学生的创新性思维,为此,加大教师自身和学生对新技术的关注力度,也成为当下通用技术教学在教学中应该注意的方面。 总之,在通用技术的课堂教学中,教师可以通过多样化的教学方式培养学生的创新能力,以不断促进该课程的教学水平和教学质量的提升,最终在实现和培养学生的创新性思维的基础上,促进通用技术课堂整体创新水平的提升。
工程地质论文:当代工程地质勘查论文 一、划分工程地质勘查阶段 (一)可行性研究勘查阶段 可行性研究勘查阶段科学的评价了拟建场地的稳定性以及适宜性。这一阶段对工程地质工作的要求如下:1、考察当地的地质、地形地貌以及附近地区的工程地质资料等;2、在搜集资料的基础上对场地的地层以及构造等工程地质条件进行了解;3、对于那些工程地质条件较为复杂的情况,要根据实际情况来测绘工程地质,开展勘探工作。 (二)初步勘查阶段 在初步勘查这一阶段,合理的评价建筑场地内建筑地段的地质状况。这一阶段的工程地质勘查工作如下:1、搜集一些可行性研究报告、建设规模等相关资料;2、对地层、构造、水质以及物理地质现象的成因、分部进行详细的了解;3、对建筑材料的场地以及储量进行合理的确定。 (三)详细勘查阶段 详细勘查这一阶段要与技术设计充分结合起来,并且在分析以及评价岩土工程的时候,要根据不同的建筑物来进行。详细勘查可以为基础设计、处理地基以及物理地质现象的防治提出了坚实的基础。 二、高层建筑物的主要工程地质问题 本文主要分析了高层建筑物的工程地质问题,由于高层建筑物具有重大的负荷以及分布不均匀,一般情况下要采用深基础,促使地基变形的深度加大。 (一)建筑物场地的稳定性问题 高层建筑物以及超高层建筑物地基变形会产生较大的影响,这一类建筑物的范围不仅会影响地表的松软土,而且也会影响到基岩风化带。在高层建筑物中,不仅要重视地基土体的稳定性,而且要注重下卧层的稳定性。岩性以及成因类型、土体结构等都影响着下卧层的稳定性。所以,在选择建筑场地的时候,要以城市地震基本烈度区划为基础,在勘探过程中验证以及查明建筑场地周围的地质结构,通过分析与比较选择合适的建筑场地。 (二)基础类型选择的工程地质论证 目前,高层建筑的主要形式是指箱基、桩基以及复合基础。第一,箱形基础。其中箱形基础的特点如下:较大的基底面积、整体性较好等特点。如果地基中的土体较为软弱以及分布不均匀的时候,此时要选择箱形基础,这种形式不仅会减少建筑物的不均匀沉降,而且可以合理利用其中的空部分。第二,桩基。桩基包括了钢管、墩基等几个部分。桩基具备较高的承载能力,而且可以避免基坑边缘的稳定性等问题。在上覆较厚软土层的地基中比较适合使用桩基。所以要按照地基工程的实际施工条件来进行,选择有效的桩基类型。第三,复合基础。如果仅仅采用复合基础这一种形式不能满足高层建筑对地基强度以及变形的实际要求。如果在施工过程中出现了困难,此时要选择箱基下桩基的复合基础类型,采用复合地基处理来降低承载量。现阶段,在实际施工过程中要采用深层搅拌桩。然而如果施工条件较为复杂,造价较高的时候,此时要结合建筑物的实际要求来进行,促使建筑物工程的顺利开展。 三、加强高层建筑工程地质勘查工作的途径 (一)详细了解以及掌握建设单位对岩土勘测的要求 工程师在勘查工作开展之前,要详细了解以及掌握建设单位对岩土勘测的要求,并且要充分结合工程的用途以及载荷大小,同时还要充分结合施工现场的实际情况编制科学的制度。另外在制定时间计划的时候要联系实际情况,注重资料整理、土木试验等环节,对试验、钻探施工等技术提出了合理的要求。 (二)工程地质勘查人员要充分结合施工现场实际条件进行勘查工作 在开工之前,工程地质勘查人员要从实际情况出发做好勘测以及核实工作,并且要核对钻机所使用钻杆的尺寸以及长度,确保各部门技术参数满足实际施工的具体要求。在岩土勘测这一工作中,要按照相关的规章制度来进行,选择合理的钻进方式。在测量高程和水位的时候,要选择黄海高程,如果条件不合适要采用假定高程,等到施工工程结束之后来测量地下水位。同时工程师要核对以及验收相关资料来确定相关数量,并且做好现场监督工作,提高勘查技术的质量。 (三)做好地质勘查工作,分析数据,做好整理勘查数据工作 在整理以及分析数据之后要查明现场等实际情况,促使施工工程的顺利进行。同时还要检测地基处理的质量,特别是做好记录工作,认真分析相关数据,便于日后工作的顺利进行,提高工程地质勘查的整体质量。 (四)加强回访工作,查明其中的不良地质问题 为了能够促使地基的质量与现实施工条件相符合,这就要采取有效的措施来检测工程的质量,特别是对于那些施工过程中的数据域勘查报告不相符,此时要合理的分析,减少工程过程中的质量问题。 四、结语 现阶段,在理论以及实践上,工程地质勘查学科已经积累了丰富的经验。然而随着科学技术的快速发展,此时提升了土质检查技术以及扩大了定性分析方法的运用情况,同时还提高了工程地质勘查的实际要求。随着计算机技术的不断发展,此时高层建筑工程地质勘查工作向着多元化的方向发展。 作者:肖军单位:景德镇市地质队 工程地质论文:水文工程地质勘查论文 1水文地质类型区概述 在一些比较复杂的地质环境下,如果存在地下水,则其和普通的水资源具有很大的相似性,主要表现在整体性和系统性等方面,通常也会表现出再生性和可调节性。可以通过对赋存环境进行系统勘查,划出不同的单元系统,水文地质类型在划分区域的时候,通常都是将赋存环境相类似的地下水地貌地质归为一类,这样做可以更好地进行系统性的管理。 1.1水文地质类型区的定义 所谓水文地质类型区,就是根据岩层下面地下水的分布形态、地貌特点以及含水层的成因相似性即其附近的岩石结构条件等内容对地下水进行不同区域的划分,使其按照各自的特点形成独立或相对独立的地下水分布区域。 1.2水文地质类型区的特征 在将地下水划分为不同水文地质类型区时,要使其形成一定的特色,即能够与其他水文地质类型区有着明显的不同特征。一般来讲,每个水文地质类型区独特的特征应该从地下水的流域面积及水流流动特点开始分析,并对其周边的地质与水文地质情况进行调查,指出其在自身空间范围内的地下水存储与运动,以及其自我补给、径流和排泄的方式和过程。 1.3水文地质类型区的划分原则 从上述对水文地质类型区的定义域特征分析可以看出,其区域的划分并不是随意进行的,而是通过一定的原则、规律和标准而进行区分的。一般来讲应该遵循以下原则:¹水文地质类型区的勘查要能够与地下水的评价进行密切的配合,只有这样,才能够提高类型区勘查的实际作用。水文地质的成因主要是由于地下水与岩层共同作用而形成的,因此,在水文地质的勘查中也要能够密切注意地质成因的研究工作。»要能够将地下含水层的各种介质类型与地质的岩性、埋藏条件以及地下水化学类型等进行密切的结合,只有这样,才能够扩大水文地质勘查的范围。水文地质勘查区的划分要能够达到分类命名简单、便于水政管理等目的。 2工程勘查中水文地质的勘查要求 在实际的建筑工程设计中,对于水文地质的勘查各自有着不同的侧重点,因此,应该在明确了岩土工程对于水文地质勘查的要求以后再进行实地的地质勘查。继而通过勘查所得的资料,对当地的水文地质条件进行分析。一般来讲,需要注意以下几点要求: 2.1自然地理条件 在水文地质勘查中,首先需要对自然地理条件情况进行勘查和研究。自然地理条件主要包括地貌地形以及气象水文特征等内容。其中,气象水文特征主要指的是建筑工程所在地的气候条件,主要包括气候带的分布情况,热量以及湿润情况等。 2.2地质环境 在水文地质的勘查过程中,水文条件与地质是分不开的,因此,需要对地质情况进行熟悉和了解。地质环境涉及的内容主要包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。 2.3地下水位情况 地下水位勘查是水文地质勘查的重点项目,其勘查的内容主要包括近年来地下水位的最高水位以及最低水位以及水位的变化趋势,地表水与地下水的补给关系以及地下水的补给排泄条件等,地下水位的变化情况对于岩土工程的建设和后期使用都具有重要的影响,因此要加强对地下水位的勘查工作。各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度。主要研究的内容包括,含水层的分布、厚度及埋深;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等;场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。 3工程地质勘查中水文地质问题评价内容分析 在工程建设过程中,对于工程质量影响较大的水文地质因素有很多,主要包括地下水位及变动幅度、地下水的类型、土层或岩层渗透性的强弱及渗透系数以及含水层和隔水层的厚度和分布及组合关系等。为了综合提高地质勘查水平,需要对地质勘查中涉及到的水文地质问题进行重点研究。通过对水文地质条件的分析,不仅能够对水文地质问题有明确的认识,而且能够对地下水对工程地质的影响做出明确的评价,进而能够针对可能出现的情况采取一定的措施。这能够在很大程度上消除建筑工程建设的盲目性,提高建筑工程的整体建设水平。很少有针对实际的工程需要来分析地下水可能会产生的危害的报告,这是当前的地质勘查工作中的缺陷与问题,必须要进行改进与完善。为此,笔者提出,在未来的工程进行地质勘查时,至少需要从下述几点内容对水文地质进行评价: 3.1注重地下水对岩土体和建筑的影响 在工程建设过程中,地下水是影响建筑质量的重要因素,因此,在工程地质勘查中,应重点评价地下水对岩土体和建筑的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,做出相应的防治措施的准备工作。 3.2水文地质对地基的影响 对于一项建筑工程来讲,地基是最重要的部位,其施工质量的好坏,直接关系到整个建筑工程的质量。因此,在工程地质勘查的过程中,要能够加强研究与地基有关的水文地质问题。工程地质勘查中要密切结合建筑物地基基拙类型,查明与该地基基拙类型有关的水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 3.3加强对地下水赋存状态和变化规律的研究 在工程地质的勘查过程中,要能够对水文地质自身的状态进行分析和研究。在地下水勘查过程中,应该对地下水的天然存在形态和今后可能的变化情况进行科学的研究,此外,更为重要的是,要能够对地下水的存在对于建筑工程的建设以及使用情况产生的影响进行分析,从而能够避免地下水对建筑工程造成的负面影响。此外,值得注意的是,地下水位的存在和变化情况对于每一种建筑物都具有很大的影响。因此,在进行工程地质分析的时候,要能够对地下水位之上和地下水位之下的情况进行区别对待。 4地下水位变化对岩土工程的影响 膨胀性岩土如果产生不均匀的胀缩变形,大多数情况下都是因为地下水位的升级所引起的,如果升降变化比较大就会导致严重的地裂灾害的发生,进而对建筑物产生较大的破坏,甚至会造成坍塌。所以在发现地下水位出现频繁升降变化的时候,要给予足够的重视,在进行膨胀性岩土地区的勘查工作过程中,应着重对该地区的水文进行详尽的研究和数据分析,进而掌握地下水位的升降变化规律。只有通过对地基基拙深度的选择依据水文的地下水位变化这个原则的有效执行,就可以尽可能避免出现变形和受损。如果当水位压缩层的范围内变化,就可能会让地基发生软化现象,导致地基强度降低,就可能让建筑物发生沉降和变形,所以在实际施工中一定要对地下水位的升降变化给予高度重视,以避免对岩土工程产生破坏和影响。 5结束语 在工程建设中,如果能够对地质问题进行全面的了解,就会及时避免地质存在状态以及可能的变动对工程的负面影响,从而全面提升建筑工程的质量。而在地质勘查过程中,水文地质勘查是重要的组成部分,其对于地质勘查水平具有决定性的影响。因此,相关工作人员应该加强对水文地质勘查及相关问题的研究。本文主要介绍和分析了工程地质勘查中水文地质勘查的相关内容,希望对工程建设中水文地质勘查工作有所借鉴。 作者:苟天红工作单位:贵州省地矿局114地质大队 工程地质论文:探求水利水电工程地质勘察存在的问题论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 1水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。[1] 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。[2] 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 2工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。[4] 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 3结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质论文:水利工程地质勘察特征分析探究论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来,工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质论文:水利水电工程地质勘察问题论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质论文:水利工程地质环境论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质论文:环境地质、水文地质和工程地质的现状论文 摘要:随着社会经济的迅速发展,环境问题日益严重和突出,引起了各国政府首脑、政治家、科学家和公众的广泛关注。从斯德哥尔摩的《联合国人类环境会议宣言》到巴西《环境与发展的里约热内卢宣言》,从4月22日的地球日到6月5日的环境日,从“全球变化”到《21世纪议程》,使人类为了共有一个地球和共同的利益,联合起来对付全球环境恶化和灾害,以保证人类和社会的持续发展。 关键词:地质环境;灾害;突出;严重;问题研究;分析 1我国地质环境和灾害突出和严重性 我国环境地质和灾害地质极为突出和严重,而且有日益恶化之势。例如我国在经济调整增长的同时,灾害的损失也日渐增大。1989年,灾害损失525亿元,1990年为616亿元,1991年达1050亿元,占国民生产总值的1/6。如不考虑物价上涨因素,灾害所造成的经济损失增长1990为17.33%,1991年高达70.45%,问题严重,不容忽视。 要把保护地质环境,减轻地质灾害工作看作是创造财富的工作,其在社会发展中的作用与地矿勘查工作相同。 水资源的开发利用和合理调配是今后我国值得注意的重大问题。此外,地下水日益短缺,水质不断下降,过量开采还引起地面沉降、海水入侵等一系列地质灾害。土地利用不当,带来了水土流失、石漠化和沙漠化问题。一些跨世纪的重大工程,对区域的生态平衡和环境也存在着巨大的影响。因此,开展地下水资源和地质环境研究对我国经济发展和社会稳定具有重大意义。 这方面的研究工作:一是要围绕重要经济区和国土整治区、重要城市、重点工程项目、重要交通干线和重点矿山,开展地下水资源合理开发利用和科学管理水资源与环境协调发展、区域地壳稳定性、地质灾害预测与防治、地质—生态环境效应、污染的防治等方面的研究,为合理利用水资源、改善和保护环境、减轻地质灾害、促进经济建设和社会发展服务;二是加强区域地质—地球化学环境、生物地球化学特征、生态效应与系统控制,为人类健康与发展农业服务。 2我国地质环境和灾害问题研究分析 由于我国地质环境和灾害问题突出,除继续密切结合国土开发整治和国民经济建设需要,进行完善地质环境区划和区域评价,加强发展地质环境和地质灾害监控—预报—减轻系统以外,要重点开展以下几个领域的工作: 2.1干旱地区水资源的调查开发利用与保护研究我国干旱区面积占全国面积1/4以上,主要包括新疆大部,内蒙古、甘肃、青海西部、宁夏等,降水量不足200毫米。这里,土地资源、矿产资源飞能源和气候资源都比较丰富,农业、工矿业发展潜力比较大,但发展中的最大制约因素就是水资源问题。因此,加强西北干旱地区水资源的开发利用与保护研究,具有开发西北超前的战略研究意义。 2.2我国西南岩溶石山生态环境治理与农业持续发展试验基地研究我国西南六省岩溶区是世界上最大的联片裸露岩溶区,是我国重要能源和有色金属基地。然而近年来石漠化发展速度很快,生态恶化,人民生活贫困,是我国当前最贫穷的地区之一,严重制约了当地经济、社会发展,甚至还会威胁到长江、珠江中下游的生态平衡和发展。西南岩溶地区又是我国四大生态脆弱带(黄土、沙漠、红壤土、岩溶)之一,过去国家对其它三个类型的研究,已有较大持续的科技投入,有力地推动了对它们的治理。但对岩溶区,仅“六五”期间组织过一次以治水为主题的攻关,而在基础问题上无重大投入。 为了尽快改变岩溶山区落后面貌,要在这一地区选出的基础问题和应用问题开展多学科、多部门的综合治理试验基地研究,为岩溶石山治理、资源的合理评价开发、促进西南地区持续发展提供可靠的科学基础,对全区乃至全球岩溶石山治理都可起示范作用。 ①岩溶地区四层圈之间相互作用规律(碳、水、钙及其它元素环)。②西南岩溶石山的形成演化与人地协调发展关系研究。③岩溶地区资源形成机理和分布规律。④岩溶生态系统的类型、展布规律与经济开发关系。⑤岩溶地区石漠化的形成条件飞机理和演变过程。⑥岩溶石山区人口、粮食、环境、经济持续协调发展战略。 2.3东部沿海地区环境与灾害监测、预报和防治系统研究东部沿海地区作为我国经济改革的窗口,近十几年来获得了迅速的发展,成为我国一个重要而又独特的经济区域。但是,不能不看到,随着沿海经济建设的迅猛发展和对海洋资源的大规模开发,也带来了日益严重的环境问题和灾害的激发,自然环境正在进一步恶化。 20世纪70年代以前,我国只有零星的地区发生海水入侵。随着沿海开发,大量超采地下水、海水入侵范围不断扩大,辽宁、河北、山东、江苏、广东等省的沿海城市均出现了不同程度的海水入侵。北方城市尤为严重,如胶东湾海水入侵速度已从每年数十米增加到每年401米,入侵范围达627平方公里。海水入侵使陆地上的淡水资源遭到破坏,更加剧了水荒。同时,使大片土地变成盐荒地,仅山东莱州地区因海水入侵造成的工农业损失累计就高达50亿元。过量开采地下水造成的另一灾害是地面沉降。我国东部沿海地区已近20座城市出现地面沉降,上海、天津两城市最大累计沉降量达到263厘米左右,位于长江三角洲的苏州、无锡、常州、嘉兴、肖山地区已发展成数千平方公里的沉降带,沧州、保定等地的城市地面沉降达2000平方公里。地面沉降使一些民用建筑破坏,地下管道断裂,加大了海水入侵和内涝积水的危害。 人工采砂、淡水截流、乱采乱挖珊瑚礁和砍伐红树林造成海岸的侵蚀,如海南清兰港沿岸,近十年来海岸线后退了150~200米。海岸侵蚀使海岸建筑、土地资源、旅游资源遭到破坏,威胁到港口、码头的安全。 在我国海岸带上的一些城市、港口、海湾出现了不同程度的环境污染,有的地区甚至相当严重,大大超过了国家标准。污染不仅给渔业、盐业、旅游业造成损失,而且诱发赤潮灾害的发生。近年来,我国赤潮发生频率增高,每年数十次,给生态环境、渔业生产带来破坏,也威胁到人民身体健康。 特别需要指出的是,沿海地区灾害造成的损失有日益增长的势头。据统计,由海洋灾害造成的损失,20世纪50年代平均每年不足1亿元,80年代初期平均每年5亿元,1992年则高达100多亿元。在某种程度上,海洋灾害已成为制约沿海经济发展的因素之一。 沿海地区在国民经济建设中占有举足轻重的地位,沿海开发正显加速发展态势。而我国海岸带从北向南跨越了不同的古板块,地质环境相当脆弱复杂,一旦遭到破坏,要花很大财力和物力才能恢复。面对这种情况,除了加强对沿海地区开发的综合管理,建立健全资源、环境合理开发、综合利用和保护的法规体系,处理好资源、环境和建设的关系以外,要加强对该区环境与灾害监测、预报和防治系统的研究程度,力求控制重大地质灾害的突然发生和严重危害,减轻地质灾害造成的损失;另一方面,深入研究各类地质灾害的形成机制和发生、发展规律,研制和推广主要地质灾害的调查方面的监测、防治技术。通过这一地区的研究,为全国各地区环境、灾害监测、预报和防治,为减轻地质灾害积累经验提供依据。 2.4地表过程与土地的可持续利用研究最近国际地科联为了参与并推进《21世纪议程》的开展,成立了环境规划和管理地质学专门委员会(COGEOENNIRONMENT),以便更充分地发挥地质学在环境保护中的重要作用,提高公众和决策者对地学在有效地管理和保护环境及其资源的重要性认识。最近,该委员会向环境问题科学委员会(SCOPE)提出开展《地表过程与土地持续利用》研究的建议,作为地科联参加持续发展工作的一个项目,以便在国土利用和规划中发挥地质学家的作用。 最近一系列研究表明,地表过程对土地状况有着极大的影响,它们可以限制或增强土地利用变化和工程建设的可能性。据国际地科联主席W.S·法伊夫(1993)研究,全球表层土壤的年损失率达0.7%,水土流失产生严重地质生态后果甚至已超出粮食供应本身的问题。我国不少地区水土流失的情况日趋严重,不仅使土壤厚度变化剧烈,而且造成土壤养分降低,土质变差。为了协调和持续发展,我们应从对各种地表过程研究入手,并定量评价水土流失现状,进而提出地质上的治理措施和方案,以便探索不同类型地区的地表过程与生态系统和农业持续发展的关系,使土地能为人类的繁荣和社会发展而得到持续的发展。 2.5城市废物的地质安全处置研究目前,城市规模不断扩大,人口集居密度不断提高,从20世纪50年代到20世纪80年代,城市人口由0.6亿增加到2.2亿,城市废物迅速增长。据1985年粗略统计,仅我国城市垃圾量年产已达5188万吨,其增长率超过10%,预计现在年产量已达到1亿多吨。我国城市废物排放量大,而且集中,不但至今基本上未得到妥善处置,而且其数量有大幅度增长趋势,对大气、地表水和地下水的污染非常严重。此外,我国核废料的安全地质处置,特别是高放射性核废物的安全隔离还是一项艰巨的任务。为此,地质学家要与其它自然科学家一起,研究城市废物的地质安全处置技术和方法,实现废物的安全处置。 2.6化学定时炸弹与人类的生存和健康人类活动对地球环境的影响日益加剧。因此,协调人地关系,探讨人地作用机理,揭示人类生存与环境之间的内在联系,已成为维护人类继续繁荣和不断发展的关键,并开始成为人类认识地球新的出发点和突破口。 根据最近国内外的许多研究,人类作为一种重要的地质营力所引起的环境剧变,特别是化学定时炸弹效应,不仅超过自然变率,而且已危及到人类本身的健康和生存发展。许多专家认为,当今人类疾病90%以上与微量元素有关,许多疑难绝症和大面积的地方病都与人体微量元素失衡有关,而人体必需的微量元素只能由体外汲取。因此,地球化学环境背景对人类生存的健康至关重要。对它的研究不仅有理论意义,而且具有非常现实的意义。 我国是世界人口最多的国家。目前,处于经济建设大发展时期,已发生的和潜在的环境突变问题都极为突出。为此,建议从地球化学、生态学、水文学、医学与社会学综合研究入手,通过对地球化学与生物地球化学循环及其对人类和生态环境的影口向与约束,人类活动对地球环境影响的过程与机理,全球与区域水系统循环机理及人类对它的影响的研究入手,探索环境变化对人类生存健康的效应。 2.7重大工程建设对环境生态系统的影响围绕已经开始实施和建成的重大工程建设(如三峡工程、晋陕蒙能源基地、重要铁路干线)及可能实施的重大工程(如南水北调),开展环境地质调查、监控、预测等研究。 工程地质论文:地下工程地质防治对策论文 编者按:本论文主要从地下工程开挖引起的工程地质问题;防治措施等进行讲述,包括了地面沉降、洞室围岩失稳、斜坡破坏、地下水污染、开展详尽的工程地质勘察、做好开挖方案的优化选择、实行科学的降水设计、做好现场监测,开展信息化施工技术、积极采用新技术、新方法等,具体资料请见: 摘要:随着城市建设的大力发展,地下工程建设越来越多,由此引发的各类工程地质问题也逐渐显现出来,根据城市地下工程的特点,对地下工程开挖引起的工程地质问题进行了分析并提出了预防措施。 关键词:地下工程;工程地质问题;预防 城市地下工程具有现场环境条件复杂、施工难度大、技术要求高、工期长、对环境影响控制要求高等特点,是一项相当复杂的高风险性系统工程。但是,地下工程建设一般都在市区内,在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应,对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害,已经出现并且孕育诸多工程地质问题。 1地下工程开挖引起的工程地质问题 1.1地面沉降 1.1.1地层初始应力状态的改变引起的地表沉降:地下工程开挖是在存在初始应力场的地层中进行的,开挖引起地层初始应力状态的改变,即二次应力场,它是由地层初始应力场与开挖引起的附加应力场的叠加应力场,对应二次应力场开挖的位移场仅是由开挖引起的附加应力场。地表沉降的主要机理是由开挖面的应力释放,附加应力等引起地层的弹塑性变形。引起初始地应力状态改变的主要原因有: (1)地下工程开挖引起的附加应力; (2)地下工程施工对地层的扰动和地层损; (3)地下水渗流引起的地下水位的变化。 1.1.2土体的固结沉降:地下工程施工引起的地表沉降与时间有关。土体内部含水渗出,体积逐渐减少,这一现象成为土的“固结”。随着土体的固结,土体的压缩变形和强度逐渐增长。因此,土的固结所产生的沉降是城市地下工程施工中最值得注意的问题之一。根据地下工程施工的特点总结固结沉降的主要原因有: (1)地下水位下降引起的固结沉降; (2)土体空隙水压力变化,引起土体的固结沉降; (3)土体扰动后,重新固结后产生沉降; (4)土体的次固结和流变。 1.2洞室围岩失稳 地下开挖后,洞壁围岩由于失去了原有的岩体的支持而向洞内产生松胀变形,如果变形超过了围岩所能承受的能力,围岩就会被破坏。围岩的变形破坏程度常取决于围岩的应力状态、岩体结构和洞室的断面形状等。洞室开挖使地下原来的应力状态被破坏,围岩应力重分布,产生变形位移。 均质岩土体中应力未达到或未超过其强度以前,在开挖过程中的变形,以弹性变形为主,变形速度快,变量小,瞬时完成,一般不易察觉;当应力达到或超过岩土体强度时,塑性变形十分明显,发生压碎、拉裂或剪破。当岩体强度主要由结构面控制时,与上述情况基本一样,但当结构面组合构成围岩不稳定条件时,岩体除了弹性变形外,塑性变形也比较明显,它表现为围岩分离体(岩块)的相互错动,围岩松动时围岩稳定性降低,为进一步松动创造了条件。 1.3斜坡破坏 斜坡破坏主要发生在山区城市,除直接经济损失外,还可能造成人员伤亡,其原因主要是:由于自然地质作用和工程地质作用引发的,而工程地质作用造成的斜坡破坏较自然地质作用频率大。当然决非任何斜坡破坏都能称为地质灾害,但斜坡破坏确属重大的地质灾害类型之一。 斜坡破坏主要形式为滑坡,其影响因素主要有岩性、构造、地形、地震、降雨及人类活动等。其中,许多山体滑坡现象是由地下工程活动引发的,即主要是由于地下工程的开挖或采掘影响到了上部的山体,使岩体开裂,地面倾斜,并在一定条件的配合下,导致山体失稳形成滑坡。在隧道建设中,滑坡现象主要发生在浅埋、偏压及进出口等地段,其危害常常比较严重。为评价斜坡岩土的稳定性,预防斜坡破坏导致的地质灾害,认识引起斜坡破坏的内在原因与外部条件,掌握其运动发展规律显得非常重要,尤其是当前在城市这个人类经济活动的密集区,斜坡破坏造成的经济损失和人员伤亡都是巨大的,都是由于工程活动不合理造成的。 1.4地下水污染 在城市环境地质中地下水的不良作用主要表现为地下水的侵蚀。地下水的不良作用和地下水污染主要由人为引起。随着经济持续稳定发展,人类活动加剧,对地下水的污染越来越严重,主要表现为:多数城市垃圾随意堆放;工业废水和废液不经处理或初步处理后任意排放。首先污染地表水,经地表水补给地下水或渗入地下水,再污染地下水,使地下水具有侵蚀性,对城市的建筑物基础及地下工程不断侵蚀破坏。 2防治措施 2.1开展详尽的工程地质勘察 工程地质勘察资料是地下工程施工的重要依据,通过详细的工程地质勘察,为设计施工提供需要的参数和指标,确定合理的开挖方案、开挖步骤,如果地下工程建设所涉及勘察资料不详细、不准确,势必给支护工程带来事故隐患。 2.2做好开挖方案的优化选择 地下工程的开挖方法很多,以基坑工程为例,有分层全开挖、中心岛式开挖等等。开挖顺序不同,引起的位移不同,中心岛法的开挖顺序就比从一个方向按顺序向另一个方向的开挖方法,对基底隆起和桩后地面沉降有一定程度地减少。因此,基坑开挖时应做好开挖方案的优化选择。 2.3实行科学的降水设计 水是影响基坑工程稳定的重要因素之一,从实际统计资料来看,约有70%的基坑事故与地下水有关,因此,地下工程建设中应特别注意地下水的影响。地下工程建设绝大多数都需要进行人工降低地下水。要降低地下水位,就要合理地选择降水方法,在此基础上进行人工降水的方案设计,以及进行降水方案的水位预测,通过预测进行降水方案的优化,从而达到最佳的降水方案。 2.4做好现场监测,开展信息化施工技术 地下工程是土体与围护结构体相互共同作用的一个动态变化的复杂系统,仅依靠理论分析和经验估计是难以把握在复杂的开挖和降雨等条件下支护结构与土体的变形破坏,也难以完成可靠而经济的开挖设计。通过施工时对整个工程进行系统的监测,可以了解变化的态势,利用监测信息的反馈分析,就能较好地预测系统的变化趋势。当出现险情预兆时,可做出预警,及时采取措施,保证施工和环境的安全;当安全储备过大时,可及时修改设计,削减围护措施。 2.5积极采用新技术、新方法 工程实践证明,采用基坑内降水、坑内侧土体加固(化学灌浆、石灰桩加固等)、及时支撑并预加轴力、增加挡墙的入土深度、墙外地层中筑帷幕、坑内降水坑外注水、分步开挖、逆作法施工、信息反馈施工法的采用等,对改善基坑变形、提高其稳定性有重要意义。计算机技术方法应广泛地应用到地下工程建设中,如进行数据分析与计算、计算机制图、计算机辅助深基坑设计、信息施工与管理等领域具有十分广阔的前景。 结语 地下空间资源正越来越多被开发利用于各种领域,如地下轨道交通工程、地下街、地下室、地下车库等各类地下工程,已经成为现代城市功能转入地下的重要载体。但是,地下工程建设一般都在市区内,在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应,对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害。因此,研究城市地下建设工程引起的地质问题及其防治措施具有相当重要的现实意义。 工程地质论文:水利水电工程地质勘测论文 一、全球定位系统(GPS)的应用 GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 二、遥感技术的应用 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。 (一)区域构造稳定性研究。由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。 (二)水库区塌、滑坡、泥石流调查。在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 (三)岩溶调查。利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。 (四)中小比例尺地质测绘填图。推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。 (五)岩土工程开挖面地质编录。为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。为此长江勘测技术研究所在“七五”、“八五”和“九五”科技攻关中开发和完善了“高边坡快速地质编录系统”,并成功地应用于长江三峡永久船闸、澜沧江小湾、清江水布垭等工程的岩质高边坡开挖中的地质编录。该项技术采用的是数码像机摄影,微机现场采集及预处理,自主开发的软件处理可随时提供岩质高边坡的连续彩色影像图和地质所需的将边坡开挖面置于任意方位的线划图。 (六)水土保持、防洪与移民安置容量研究。如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。 三、地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 四、工程物探技术 在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。 (一)地球物理层析成像技术(CT)。CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 (二)钻孔彩色电视系统。a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头,实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。 工程地质论文:工程地质研究论文 摘要:工程地质学科目前正在经历着前所未有的挑战,工程地质专业处境尴尬,工程地质勘察的市场竞争也有真假之别,工程地质分析与研究的深度和广度严重不足,工程地质新技术新方法的应用尚有较大差距,工程地质在工程建设中留下的隐患具有长期性和隐伏性。工程地质面临的困境,向工程建设敲响了警钟,也向地质师们提出了更大的难题。 关键词:工程地质岩土工程 1.工程地质学科的争议 教科书对工程地质学的三种定义:①工程地质学是研究与工程有关的地质问题的科学;②工程地质学是研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学;③工程地质学是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学。 从以上三种定义的实质中均不难看出,工程地质学强调的工程和地质的关系,研究的是人类工程活动与自然地质环境的相互作用。但是,近年来工程地质学科却正在经历着前所未有的挑战,工程地质学被异名为岩土工程学,工程地质勘察被称之为岩土工程勘察。工程界有此呼声,学术界有此呼应,一些大专院校也纷纷效仿,甚至工程地质这个专业在高校也被取消了。一时间,似乎工程地质已经成了守旧传统,岩土工程才是先进时髦的,才是可以适应市场经济并与国际接轨的。这是近年来分歧最大的争议。 这些年来工程地质勘察的不景气以及市场竞争的不规范化,工程地质勘察队伍增加了岩土工程的业务是完全必要的,但将岩土工程作为工程地质的救世主,则值得商榷了。 根据笔者的理解,岩土工程是一项工程应用技术,是针对地质体的工程缺陷实施的工程措施而进行的一系列设计和施工过程的总称。岩土工程的任务是“处理”地质体的工程缺陷,使之满足工程建筑物对地基的工程要求,因此又有“岩土工程处理技术”的别名,说明岩土工程的确是一项实实在在的工程技术。确立工程地质学是一门独立的学科,尽管也仅仅是本世纪初的事,并不象数学、物理学、天文学等等著名学科那样历史悠久,然而,之所以将工程地质定义在“学科”这样的高度上,是因为她具备学科的一些基本特性和基本理论,这就是地质学的基本特性和基本理论,换句话说,工程地质学的基本理论就是地质学(当然更包括数学、力学、化学等等),因此,又将工程地质学界定为地质学的一个分支学科或应用学科,这是符合实际的。工程地质学的最新定义也是较为全面的:研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学。显然,工程地质与岩土工程尽管有相似之处,但也有天地之别。如果将岩土工程界定为工程地质学科的一个分支,好象还说得过去;而反过来用岩土工程来代替工程地质,则实在有些牵强附会。 1997年6月20-27日,国际工程地质学会在希腊召开了一次学术讨论会,会上决定将本学会名称改为:国际工程地质学与环境学会。我国组团15人参加,王思敬任团长。随后国内也有人提出工程地质学会改名,以便与国际接轨,但一直未获通过。在近几年的中国地质学会工程地质专委会会议上,学科和学会更名问题的交锋一直也没有停止过。我国工程地质界的前辈专家学者们多数也不同意更名,认为如此严肃的基础性应用性学科,没有必要放弃自己的传统风格,我国的工程建设任务十分繁重,工程地质学科的研究和发展前景仍然是艰巨和光明的。 2.工程地质工作的任务 在工程建设中,工程地质工作的任务十分繁重,也异常艰巨,主要任务是:①选址,选择在地质条件上相对最优的工程建筑地区或场地;②评价,阐明工程建筑区或场地的工程地质条件,进行定性和定量的工程地质评价,准确界定工程地质问题;③预测工程建筑物兴建和运用过程中地质条件的可能变化,为研究改善和防治工程地质缺陷的措施提供依据;④调查工程建筑物所需的天然建筑材料等。 3.工程地质专业的尴尬 工程地质专业是工程建设的基础性专业,没有这个专业,一切工程建设均将成为空中楼阁,这是常识性问题,我们在这里反复强调好象有些多于。然而,现实确让这一基础性专业处于一个十分尴尬的境地,主要表现在: ①工程地质专业本身的特殊性、复杂性和实践性; ②专业不景气,社会地位和经济地位与工程地质专业不相适应,工作环境、工作条件的局限,择业行为中的浮躁动机,专业本身的局限性; ③规程规范存在的问题; ④工程地质勘察技术的局限性; ⑤相关专业对工程地质专业的轻视; ⑥长官意志,某些决策者对工程地质专业的无知或轻视; ⑦世人对工程地质专业的不了解与不理解。 4.在工程建设中的地质教训 由于地质问题而严重影响工程建设的实例太多,教训太深刻,顺手拈来几个实例: ①云南漫湾水电站左坝肩顺层滑坡和建材问题; ②贵州天生桥二级水电站厂址、隧洞等问题; ③贵州东风水电站右坝肩和帷幕线上的岩溶问题; ④乌江彭水水利枢纽前期工作重复问题; ⑤雅砻江锦屏二级水电站岩溶地下水问题; ⑥软弱夹层的遗漏对工程建设的重大影响,葛州坝、西津溢洪道等。 5.工程地质在工程建设中的决定性作用 任何地质条件下都可以建工程,对吗?这个问题也是这些年来工程界的一个热门话题,笔者认为答案是否定的。 ①陕西东庄水库灰岩坝址渗漏严重不能建坝; ②小浪底滑坡性质界定对设计的影响; ③天生桥二级水电站移民区是否滑坡对移民安置的影响; ④堤防工程中的堤基垂直防渗引起的环境地质问题,有时可能是决定性的; ⑤地质边界条件和地质参数对工程设计的影响。 6.相关学科在工程地质中的应用 ①系统工程在工程地质中的应用; ②计算机技术在工程地质中的应用; ③遥感、物探、GPS等; ④水工设计施工与工程地质的关系。 清晰的工程概念是地质师所必需的。潘家铮院士对地质师的要求:应该有系统地学习水工建筑物的基本设计理论,计算方法,以及地基缺陷的影响,各种处理的措施,各种成功和失败的经验;最好补一些数学、力学、水力学、岩土力学、岩石试验、有限元分析和计算机应用等方面的基础课。五十年代初,由于我国水利水电工程地质专业人才奇缺,一批设计师改行从事工程地质专业的学习和工作,后来大都成为工程地质专业的优秀专家。实践证明,地质师的工程概念清晰,地质工作会得心应手;反之则可能事倍功半。 7.工程地质要面对现实着眼未来 汪恕诚部长最近讲话强调:不能老修改设计,因为搞招投标尤其是国际合同,修改设计就意味着被索赔。修改一个设计,似乎节省了某一个工程量,而索赔量比这个还大,大量修改设计怎么得了?汪部长的这段讲话似乎在批评设计,实则是水利水电工程地质的一个千载难逢的新的契机。 如何理解汪部长的这段话?我们认为首先要搞清楚为什么修改设计,水利工程因为地质问题而修改设计的可以举出若干例子来。 修改设计往往赖地质,我们当然可以理直气壮地说:前期地质工作投入不够,工程地质条件不清楚,地质基础资料不准确,工程地质分析出力不够或分析工作的深度不到家,工程地质问题的界定不明确或界定有错误,学术技术问题得不到广泛的讨论和争论,工程地质问题的真理有时往往掌握在少数人手里。 很明显,要想不修改设计,地质工作必须做到家,基本的地质工作量必须保证。作为地质师,既要尊重事实,坚持真理,实事求是,还要努力学习,开拓进取,勇于创新,更要勤于实践,不迷信权威,不违心唯上。工程地质专业的形象靠地质师们去树立,去维护;工程地质专业在工程建设中的地位也只有靠地质师们自己去争取 地质师是当今社会最优秀的人才之一,许多人成不了地质师。 人类的进步,社会的发展,未来的世界,永远也离不开地质师!忽略了地质工作,怠慢了地质师,人类社会将会受到大自然的无情惩罚! 工程地质论文:岩体结构工程地质模型论文 摘要:岩体由结构面和结构体组成,其结构特性是岩体力学行为、变形和破坏形式的主要控制因素。岩体结构控制论是岩体工程的基础理论。本文从岩体结构的工程地质模型、力学模型出发,总结了现今较广泛应用的岩体结构力学分析方法,并简要介绍了岩体结构控制论的工程应用。 关键词:岩体结构控制论工程地质模型分析方法 一、岩体结构的工程地质模型 岩体形成和发展过程伴随着各种内、外地质营力的作用,从成岩的类型分为沉积岩、岩浆岩和变质岩三大类,由于结构面的存在使岩体具有一定的结构,其结构特性控制着岩体的性质和变形破坏,因此,我们在解决岩体工程问题时,应该从岩体的地质模型出发。孙广忠教授建立了8个基本的地质模型:水平层状岩体、缓倾层状岩体、陡倾层状岩体、陡立层状岩体、弯曲层状岩体、完整块状岩体、碎裂块状岩体和岩溶化块状岩体。孙玉科在研究了大量露天矿和水电工程的边坡滑坡资料后,归纳出5种具典型意义的工程地质模型,即:金川模型、葛洲坝模型、盐池河模型、白灰厂模型和塘岩光模型。目前,这些模型广泛的应用在岩体工程中,从地质模型建立的角度考虑,首先应该调查岩体中结构面的发育特征以及与结构体的组合特征,查明岩体的赋存地质条件,如地下水、地应力条件等,再与上述的基本类型进行对比,选择适合岩体工程的模型。为了便于后面的力学分析,在建立地质模型时从各基本模型的共性特征入手,并根据工程自身的特点充分体现其个性的一面。因此,建立岩体的工程地质模型是一项系统的工作。 二、岩体结构力学模型 孙广忠提出了四种岩体介质,并根据介质的特性提出了四种岩体力学的分析方法,表1中是四种力学介质岩体特性。 对于基岩斜坡失稳破坏主要表现为软弱岩体的蠕滑变形、岩体沿着已存在的地质结构面发生剪切破坏、岩石块体的塌落和板状结构岩体的倾倒、上部岩体沿岩层层面或较软弱夹层发生剪切滑动等。李铁峰将基岩斜坡的变形模式进行了总结,根据结构面倾向、倾角与斜坡产状之间的关系,以及软弱夹层的发育情况,将斜坡的变形模式分为倾倒变形、溃屈型破坏、顺层滑动破坏、裂隙滑动、侵入接触滑动、拉裂-脱离母岩-崩塌、压缩流变。 三、岩体结构力学的分析方法 早期多数把岩体看成连续的介质,用一些连续的线性分析方法来解决岩体力学问题。根据岩体不连续、方向异性等特点,目前出现了许多的不连续分析方法,如:离散元算法、块体理论、DDA方法等,其理论基础更符合岩体的性状。 离散元法(DiscreteElementMethod)考虑结构体受力后的运动状态,以及由此导致受力状态及系统的变形(块体运动)随时间的变化,该法由Cundll于1971年首次提出,用来计算结构面和结构体组成岩体的非连续变形,以后又进一步发展了考虑块体本身的弹性变形,并推广至三维和动力问题。目前,离散元应用的文章较多,而研究基础计算方法的文章很少,因此,加强离散元法基础理论、基础算法及误差分析方面的研究,汲取有限元法等数值方法的优点,使之既能保持在描述散体的整体力学行为和力学演化全过程方面的优势,又能有效描述介质局部连续处应力状态和变形状态,使离散元法的模型建立真正满足几何仿真,物理(本构)仿真,受力仿真和过程仿真的原则,是离散元法研究领域的首要工作。 块体理论由石根华(1977)提出并在美与Goodman合作完善起来的,应用几何学、拓扑学碎裂结构岩体。近些年,块体理论在岩体工程中应用十分广泛,E.Hoek等(1998)应用块体理论开发了用于地下开挖工程的分析程序—Unwedge;2001年Rocscience公司推出了Swedge4.0,该软件可以用来计算边墙块体的体积及稳定系数。汪卫明、陈胜宏(1998)在矢体概念的基础上开发出三维岩石块体系统的自动识别方法,该方法能够有效解决包含不规则地形面和非贯通结构面等情况下的复杂块体的识别问题;卢波、陈剑平等通过应用随机不连续面三维网络模拟技术对复杂有限块体的自动搜索及确定其空间几何形态,并提出了“有形即是有限”的分析方法;张子新等把分形几何与块体理论相结合,提出分形块体理论,建立分形块体理论赤平解析法,并把随机概率模型引入分形块体理论,研究了三峡高边坡关键分形块体的滑落概率和分形块体的大小及其分布密度;张子新等将赤平投影图解析化,提出了块体理论的赤平投影解析法,并应用该法分析了某矿卷扬机硐室的稳定性;赵文把概率理论引入节理迹长分布的研究之中,推导了多组节理切割岩体形成关键块体概率的计算公式,从而使原来的一些关键块体转化为稳定块体,减少了关键块的数量。 近年来,石根华又将块体理论进一步发展,1993年由石根华提出的块体系统不连续变形数值分析新方法,简称为DDA方法,该方法是求解块体系统连续变形、大变形和大位移数值分析方法,块体的形状可以是任意的凸凹多边形,块体间也不一定要求角点接触。国内已研制了二维DDA程序软件,并与日本九州大学环境地盘工学研究中心合作将三维块体分析方法应用于三峡船闸高边坡的岩体稳定分析,并对船闸开挖施工过程及其支护效果的数值模拟,绘制了各开挖步序的岩体变形等值线图。 四、岩体结构控制论的工程应用 随着国民经济的发展和大型建设项目的实施,涉及到大量的地下工程建设项目,如采矿巷道、道路隧道、水电工程的地下洞室等。地下工程的一项主要研究工作就是分析围岩应力重分布特点以及变形破坏规律,这些都要受到岩体结构的控制。例如:康立勋通过研究块状结构岩体中自重应力传播的法则,得到了岩体的应力大小受岩块数量以及岩块几何参数控制的结论,并将研究结果用于计算煤炭地下采场顶结构载荷。隧道工程中岩爆和岩体结构关系密切,完整性好的岩体易发生岩爆,当节理裂隙发育到一定程度一般不会发生岩爆;岩层的层厚状态及层面与洞室的空间组合关系与岩爆有重要的关系;优势节 理组与最大主应力的夹角大小也与岩爆紧密相关。 上面提到了岩质边坡变形破坏形式主要受控于岩体的岩性和结构特性。如:河西走廊金川露天矿上盘西区边坡变形破坏、乌江鸡冠山崩破坏和清江水布垭水利枢纽马崖高边坡等属于倾倒破坏;因此,分析岩体稳定性时,应根据岩体的岩性、岩体结构特性等对边坡进行分区,分析各区岩体力学机制和变形破坏机制,再结合边坡开挖各项参数计算边坡稳定性。 一般计算地基沉降变形时,把地基岩体当作各向同性介质,未考虑结构面的影响。其实,当岩体中的节理裂隙发育程度及方位满足某种条件时,则地基的滑移变形将受其中的优势结构面控制。如:章杨松等对润扬大桥节理化岩体,运用优势结构面理论,分析确定了影响和控制岩体地基沉降变形的优势结构面组合,提出了“优势结构面模型”与“遍有节理单元模型”数值分析确定岩体地基沉降变形的联合算法。遍有节理单元模型是考虑遍布岩体中的节理对岩体的受力和变形的影响的数值分析方法计算时输入了众多组结构面的参数,而考虑优势面时只输入两组左右优势面的参数,次要的结构面则忽略之。在相同力条件下,考虑优势结构面影响时,计算的地基变形大于不考虑优势结构面影响时计算的地基变形,说明优势结构面对地基的变形有明显的影响,因而也将影响地基的承载力。 五、结论 本文从岩体工程地质模型、结构力学模型、分析方法和工程应用这四个方面总结了岩体结构控制论的研究和应用现状。根据岩体的岩性特征、结构面发育情况、岩体的地应力、地下水条件等建立岩体的工程地质模型,并将岩体划分为四种力学模型,分析岩体结构控制下的变形破坏机制。介绍了目前用于不连续岩体结构计算的方法。对岩体结构控制论在地下工程、边坡工程、库岸工程和地基基础中的应用作了简单介绍。 工程地质论文:岩体工程地质力学研究论文 摘要:针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 关键词:悬索桥隧道式锚碇施工图设计阶段岩体工程地质力学研究建议 1前言 坝陵河大桥离拟建贵州省镇宁至胜境关高速公路起点约21km,地处黔中山原地带。高速公路在关岭县东北跨越坝陵河峡谷,峡谷两岸地势陡峭,地形变化急剧,高差起伏大,河谷深切达400~600m。桥址区属构造剥蚀、溶蚀中低山河谷地貌。岩石建造类型以碳酸盐岩与陆源碎屑岩互层,以碳酸盐岩构成峡谷谷坡,以碎屑岩互层构成谷底及缓坡为基本特征。坝陵河流向与区域地质构造线方向(NW)基本一致。河谷西岸地形较陡,地形坡度40~70°,近河谷一带为陡崖。桥位区西岸(关岭岸)锚碇地段处于斜坡中部,出露的岩层有三叠系中统竹杆坡组第一段(T2z1)中厚层状泥晶灰岩和杨柳井组(T2y)中厚层状白云岩[1,2]。弱风化岩体直接出露于地表,微新岩体埋深30~50m。 坝陵河悬索桥主跨1068m,桥面总宽度24.5m,东岸锚碇采用重力式锚,西岸锚碇采用隧道式锚。西岸隧道式锚碇在技术设计中全长74.7m,最大埋深78m,主要由散索鞍支墩、锚室(34.7m)和锚塞体(40m)三部分组成,两锚体相距18~6.36m。锚塞体和锚室为一倾斜、变截面结构,上缘为圆形,下缘为矩形,纵向呈楔形棱台,矩形截面尺寸为10m×5.8m~21m×14.5m。西岸每根主缆缆力(P)约为270MN,水平夹角约26°。锚体中设预应力锚固系统,主缆索股通过索股锚固连接器与锚体中的预应力锚固系统连接。 悬索桥锚碇在承受来自主缆的竖向反力的同时,主要还承受主缆的水平拉力,是悬索桥的关键承载结构之一,其总体稳定性和受力状态直接影响到大桥的安全和长期使用的可靠性。坝陵河悬索桥是镇宁-胜境关高速公路的重要节点,针对该大桥施工图设计阶段,本文提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的工程地质力学研究建议。鉴于锚碇型式受到地形、地质条件的限制,国内外采用隧道式锚碇的大跨悬索桥为数较少[3-7],见诸文献报道的更少,本研究建议有不适当之处,请专家批评指正。 2岩体工程地质力学研究建议 2.1锚碇围岩工程地质条件研究 西岸隧道式锚碇坐落于边坡浅表弱风化~微新岩体中,弱风化~微新岩体的工程地质条件关系到锚碇隧洞的成洞条件及锚碇体系在主缆拉力荷载作用下的整体稳定状态。 边坡浅表部中存在卸荷岩体。岩体卸荷带是伴随河谷下切过程或边坡开挖过程中,由于应力释放,岩体向临空面方向发生卸荷回弹变形,能量的释放导致斜坡浅表一定范围岩体内应力的调整,浅表部位应力降低,而坡体更深部位产生更大程度的应力集中。由于表部应力降低导致岩体回弹膨胀、结构松弛,破坏岩体的完整性,并在集中应力和残余应力作用下产生卸荷裂隙。岩体应力的降低最直观的表现是导致岩体松弛和原有的裂隙发生各种变化,形成新环境下的裂隙网络。这些裂隙一部分是迁就原有构造裂隙引张扩大经改造形成[8],有一些是微裂隙扩展后的显式裂隙,也有在新的应力环境和外动力环境下形成的裂隙。在岩体卸荷、应力降低的过程中,随着新的裂隙系统的形成,也为外动力或风化营力提供了通道,加速岩体的风化和应力的进一步降低。风化岩体裂隙的增多,是岩体卸荷和风化共同造就的。 西岸锚碇边坡岩体在浅部节理裂隙发育,岩体透水性较好,渗透系数高;随着深度的增加,透水性逐渐减弱。深部的岩溶发育情况有待研究。 据初步设计阶段工程勘察资料,西岸锚碇边坡出露的灰岩和白云岩的产状为:倾向50~80°,倾角48~87°。主要发育三组优势节理:①155°∠57°;②220°∠34°;③333°∠46°。在岩层层面、不利结构面组合切割和深部岩溶发育情况下,在主缆巨大拉力下,不能够排除存在深部拉裂滑移面威胁西岸锚碇边坡整体稳定性的可能性。 锚碇围岩工程地质条件研究内容包括: (1)研究从边坡表部至深部岩体中裂隙的分布密度及张开度变化,揭示岩体的卸荷程度,为锚碇施工期和运行期边坡岩体质量评价以及岩体质量变化趋势提供可靠基础资料; (2)在岩层层面和不利结构面组合切割下,由于锚碇工程荷载,研究岩体中形成的潜在不稳定块体的安全度以及西岸锚碇边坡的整体稳定性; (3)采用地球物理勘探方法,研究边坡深部溶蚀裂隙与溶蚀洞穴的分布规律及其发育特征。 2.2锚碇围岩工程力学特性研究 主悬索的巨大拉力通过索股、锚杆传人隧道中填充的(预应力)混凝土,再通过(锚塞体)混凝土与隧道岩体的摩阻力和粘结力传递给周围的岩体。隧道式锚碇在巨大主缆拉力荷载作用下,不仅要维持自身的抗拔稳定,同时还要将自身承受的主缆拉力传递到锚碇围岩中,以充分利用围岩的承载能力,使锚碇和围岩共同作用形成一个整体的承载体系。 锚碇围岩工程力学特性研究包括三个方面: (1)锚塞体与岩体之间的抗剪摩擦力学性能[9,10]和粘结特性试验研究; (2)锚碇下部及两锚体之间的岩体处于复杂的拉剪应力状态,研究锚碇围岩在拉剪应力下的变形及强度特性,尤其是弱风化~微新围岩在拉剪复杂应力下的变形、强度及疲劳试验研究,模拟其破坏现象和破坏过程,从而掌握其破坏机制; (3)岩体在中度~轻度工程爆破开挖扰动下的力学性能研究。 锚碇围岩工程力学试验目的是确定锚碇边坡岩体力学参数建议值,供设计和三维数值仿真采用。建议在设计锚碇区域附近开挖一试验斜硐,采取岩样,并在硐壁打适量钻孔,进行室内岩石力学试验和原位岩石力学性质及配套的各项试验研究工作。主要包括室内岩石力学三轴剪切试验、节理(裂隙)测量、岩体变形特性(静载)试验、岩体抗剪(抗剪断)试验、岩体抗拉试验、混凝土与基岩胶结面抗剪和摩擦等试验和硐室声波普测、硐室地球物理勘探、含水量测试、钻孔声波测试、钻孔压水试验等试验研究工作。锚碇系统的摩阻力由基岩与锚碇系统接触面的正应力与摩擦系数来决定,摩擦系数一般由相似原理进行模型试验或现场测试得到。硐室地球物理勘探是查明锚碇围岩(主要是锚碇下部及两锚体之间的岩体)中的岩溶发育情况。 试验资料的整理应通过对现场和室内大量试验数据的综合分析,结合现行有关行业规范(规程)和工程经验的类比,提出西岸隧道式锚碇边坡区域岩体力学参数建议值,供设计采用。 2.3锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究 坝陵河悬索桥西岸锚碇围岩为弱风化~微新的灰岩和白云岩,属于易溶蚀化岩体。锚碇边坡地段地下水主要为(节理)裂隙水、岩溶裂隙水和岩溶孔(洞)穴水。西岸隧道式锚碇锚体混凝土浇筑后,在边坡岩体中形成不透水体(阻渗体),从而改变锚碇边坡的地下水渗流场。可以预见,地下水将从锚塞体混凝土边缘绕渗,因此锚塞体与围岩的交界部位岩体更易遭到溶蚀,削弱锚塞体混凝土与围岩之间的摩阻力和粘结力。锚碇围岩渗透特性的研究应着重锚塞体与围岩的交界部位岩体的渗透性能与抵抗溶蚀的能力的试验研究。 为防治锚塞体与围岩交界部位岩体的溶蚀危害采取的工程措施,主要是加强锚碇边坡坡面的排水工程。 2.4锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究 由于悬索桥安全是依靠锚碇固定桥的体系,锚碇发生移动将严重影响桥梁体系,甚至导致桥体破坏,因此研究西岸隧道式锚碇的锚块及其围岩在主动拉力作用下的稳定性、瞬时变位与长期变位是相当重要的。应建立真实反映隧道式锚碇锚体和围岩二者相互作用、考虑施工过程非线性、地质结构面影响等的三维数值仿真模型,对锚碇稳定性及变位进行预测[11]。 2.5锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验 根据西岸隧道式锚碇为倾斜、变截面的工程特点,需研究锚碇隧道的钻爆开挖以及支护的施工技术[12-14]。在隧道式锚碇施工过程中,自始至终都要注意严格控制围岩的完整性,尽量避免对围岩产生过大的扰动。为保证主缆等硐内钢结构的使用寿命,锚碇的防水按GB50108-2001二级标准进行控制,要求较高。施工开挖后应对围岩中的塑性变形带进行挤密压浆处理,以使锚塞体混凝土与围岩紧密结合。 2.6锚碇锚固系统试验 试验目的是验证用于坝陵河大桥锚碇锚固系统的各产品力学性能是否满足设计要求。试验内容包括锚拉杆组件静载试验、疲劳试验及锚具组装件静载试验和疲劳试验[15]等。 2.7大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究 坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑量约2×12143.322m3。锚碇结构混凝土浇筑量大,强度高,对施工工艺及养护维修提出了更高的要求;而大体积混凝土浇注施工由于受多种因素影响,若措施不当,很容易出现裂缝,影响到锚塞体混凝土的整体性强度以及钢筋的耐久性和实用性。西岸隧道式锚碇锚塞体大体积混凝土浇筑防裂技术从混凝土原材料选取和配合比的选择、降低原材料温度和控制混凝土拌和物温度、合理选择浇筑工艺和保证整体质量、有效控制混凝土内外温差到对混凝土温度进行监控及时掌握混凝土温度变化动态等一系列技术措施[16-22],都可借鉴汕头海湾悬索桥、宜昌长江公路大桥和重庆鹅公岩大桥的做法。 3结语 针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 工程地质论文:环境工程地质问题防治论文 摘要:本文结合南京地区深基坑实例,针对基坑失稳所造成环境工程地质问题,分析了地质问题所产生的原因,提出了防治对策,对深基坑施工的顺利进行及保护周边环境具有一定的实际意义。 关键词:环境工程地质深基坑管涌流砂 1引言 环境工程地质问题的主题是人类工程—经济活动引起的地质环境的异常变化。以往对城市环境工程地质问题研究的比较多的主要是过量开采地下水而引起的地面沉降。近年来,一些特大城市的超高层建筑均有地下室,那么建地下室便需进行基坑的开挖,基坑开挖对周围地质体、环境、生态等均产生一定的影响,即会产生一系列的环境工程地质问题,这些问题的严重程度与场地的地质条件、基坑开挖深度以及周边的环境等有关。下面以南京地区为例来分析深基坑开挖中的环境工程地质问题。 南京位于长江边,有近四分之三的地域位于长江及秦淮河古河道漫滩区,地层软弱,工程地质条件复杂。地层上部以粘性土为主,下部以砂,砾石层为主,自上而下可划分为杂填土、可塑状粘土、淤泥质粉质粘土、可塑-硬塑状粘土、软塑状粉质粘土、粉砂或粉土夹软塑状粉质粘土、粉细砂、细砂,中粗砂,砾砂,碎石土等。这种地层比较突出的特点是上部粘性土层为软土层与硬土层互层结构,在软土层中夹有粉细砂层透镜体,下部砂层的厚度较大(3-40m厚),为承压含水层,南京地区的超高层建筑的地下室一般为一、二层,有的达三层,开挖深度一般超过6.0m。深基坑开挖主要在上部粘性土中进行,设有二层地下室的深基坑开挖一般都穿过上部粘性土而深入至下部的砂层中。由于南京地区具有这种特殊的地层结构,因此在深基坑开挖过程中的环境工程地质问题是较为突出。 2环境工程地质问题分析 南京地区深基坑开挖的环境工程地质问题主要为基坑边坡滑移、基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷、基坑井点降水引起的地面沉降、道路开裂、房屋开裂等。 2.1基坑边坡滑移 南京地区深基坑开挖一般为垂直开挖,边坡以松软粘性土为主,在不采取任何有效支护措施的情况下,边坡会失稳而产生滑移或坍塌,有的即使采用支护,如果支护不当,挡墙也会整体位移,使护桩变形,坑底隆起,边坡会失稳而产生滑移。如南京交通银行,基坑深6.7m,挡土桩为钻孔桩,其后设置直径0.3m的旋喷桩作止水帷幕,地下水位在地表下1.0m处。由于钻孔桩和止水桩质量差,止水帷幕未现成,基坑开挖后,东南角桩间出现大量涌泥和流砂,挡土墙向基坑内侧倾斜达0.2m,桩后现成了5~10cm的地面裂缝,边坡滑移,使东南面的和平电影院严重开裂破坏,被迫停业拆除。 2.2基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷 南京地区的地下水位埋藏较浅,深基坑开挖过程中,改变了原有地下水的平衡状态,地下水便向基坑内产生流动,尤其是基坑壁或基坑底揭露砂层时,由于砂层的透水性较好,故地下水涌水现象更为严重,如不采取控制地下水的措施,则严重影响施工或无法施工。另外,如果砂层中的动水压力超过砂土本身抗渗能力时,则松散的砂土会部分或整体伴随地下水一起涌入基坑内(流砂),上部粘性土层中砂层透镜体流出后,会在粘性土中产生空洞,若空洞较大且距地面较近则会导致地面沉陷;同时由于地下水位的下降,使土体中孔隙水应力降低,有效应力增加,土体产生新的压缩变形,从而使地面产生沉降。如南京军区空后制药厂厂房基坑下面有一薄层不透水层,但该薄层不透水抵挡不住水头压力时,现成管涌;南京千帆大厦基坑由于存在连续厚层粉砂,砂土,选用压密注浆对止水缺陷补强失效,造成大量漏水、涌砂,引起基坑旁侧部分塌陷。 2.3降水引起地面沉降 南京地区很多深基坑在开挖过程中遇到坑底含水砂层,则在承压水压力的作用下,会产生涌水、涌砂现象。如果基坑底为厚度不大的粘性土,承压含水砂层中的地下水会冲破粘性土层而产生突涌现象(即涌水、涌砂)。为防止这种现象的发生,南京地区多采取隔水(如帷幕灌浆)或降水措施,其中井点降水是深基坑防护中较为经济且效果比较显著的方案,因此南京地区许多超高层建筑均采取了这种控制地下水的措施。但由于抽取地下水使地下水位下降进而引起地面沉降,沉降过大将危及周围建筑物及道路管线的安全。如南京东正大厦基坑工地西侧在97年11月28日下午发生长约30m,宽约1.0m,深为2.0m左右的地面塌陷事故,距其深基坑支护结构约为5.0m左右。造成的原因为基坑采用井点降水,周围地下水位降低,孔隙水压力减小,有效应力增大,引起土层压密,导致地面沉降。 2.4不均匀沉降使房屋和道路开裂 由于基坑降水使地下水位降低、有效应力增大而使地基产生新的、不均匀的压缩变形。经对相邻建筑物及道路的变形监测,这种变形的不均匀程度随离基坑距离的减小而增大,当这种不均匀变形超过了建筑物和路面的承受能力时,就会产生破坏而造成房屋和路面的开裂和下沉。如南京国贸中心基坑,原设计双排深层搅拌桩止水,后因施工场地不够,仅施工一排深层搅拌桩止水,造成基坑开裂,中山东路主干道路面开裂。 3事故防治 由于在基坑支护结构上的作用具有许多不确定因素,以及在设计理论上存在着不完善现状,要避免产生重大基坑事故的最好办法是采取预防为主的对策。因此只要在施工期间引起高度重视,采取有效的防治措施,则可将环境工程地质问题所产生的危害减至最小甚至根除。选择防治措施考虑的因素主要是环境工程地质问题的类别以及基坑周边的环境状况。南京地区深基坑周围一般建筑物多,道路纵横,管线交错,支护方案的实施要确保这些民用设施的正常使用。南京地区最早的基坑开挖深度一般不超过8.0m,因此当时所采用的支护技术比较单一,主要是悬臂型支护排桩,如打入或静压预制桩,大直径钻孔或挖孔灌注桩等,其作用主要是支撑基坑周围土体。后来随着基坑开挖深度加大(深度一般大于10m),深基坑开挖中的环境工程地质问题愈来愈复杂,对引起基坑事故的原因,通常可以归纳为以下几个主要方面: 3.1地下水渗漏 在开挖过程中会经常遇到支护墙上的局部渗漏。这些渗漏主要是施工质量引起的。如果渗漏点的水量不大,而且水中基本上不夹带泥沙,此时只要及时用块凝材料把漏水点堵住就可以了。 如果墙面上出现具有一定压力的较大漏水,而且在水中夹带着较多泥砂,在开挖面上明显的泥沙沉积。此时,在墙背往往伴随发生较大的地面沉降,地下水位出现聚降,对于这种情况需要给予高度重视。首先应该了解墙背水源补给情况,如有上下水管漏水,必须及时修复。待漏点的水压减低后,马上在基坑内把漏洞堵好。随后要进一步观察在开挖面上沿墙边附件有没有隆起、冒砂或冒气现象,在沉积的砂堆中仔细观察有没有存在渗水通道。如果存在这种现象,表面开挖面以下还有墙体施工质量,或者可能是支护结构抗渗流不够。这种情况下,应该暂停基坑内挖土,并根据具体情况立即采取补救措施。常规方法如有: (1)用地质雷达等物探手段查明墙背土体中可能已经现成的空洞,以及空洞的位置和大小,然后用注浆或高压喷射等方法把空洞填实,增补隔水帷幕。 (2)在基坑内,把开挖面以下的沿着支护墙的那部分土层进行注浆加固,提高土体的抗渗性能。土体的加固宽度可取墙体在开挖面以下插入深度的1/2,加固深度一般不超过4m,或根据抗渗验算确定。 3.2承压水影响 在基坑底部有承压水,而且坑底的不透水土层又没有足够的厚度时,容易时坑内土体产生较大的隆起,严重时可能冲溃基坑底部的不透水层,在基坑外侧土体顶面引起较大的地面沉降。在发生隆起破坏之前,可能杂支护墙边以及支撑立柱四周看到冒水,冒砂现象。对待承压水,可以采用穿过坑底不透水层的减压井处理。 3.3土体变形 如果支护结构强度不足,墙体刚度较小,插入深度不够,或者在墙后有大量的水土流失,会有可能引起土体滑动,使支护构件遭到破坏,甚至导致整个支护结构倒坍;在地面现成裂缝,产生大量沉降甚至塌陷;在基坑内产生大量隆起,使主体工程的工程桩产生位移。同时,使周围环境受到严重破坏。遇到这种情况,一般可采取如下措施: (1)封堵在地面出现的所有裂缝,防止雨水或其它地面水流入缝隙。 (2)清除基坑周围的地面荷载,并尽可能卸除部分基坑边上的土方,以减小支护结构上的侧向荷载。 (3)情况严重时,应立即向基坑内回土,待土层加固后再重新挖除。 (4)将基坑内外沿滑动面上下进行加固,滑动面的位置可以根据现场所表现出的滑动现象,结合工程地质资料进行估计。加固的方法可采用能有效的提高土层抗剪强度的地基处理方法,如注浆,高压喷射等,也可以沿滑动面打抗滑桩加固。 以上各种事故抢险措施中,注浆方法是一种不得已的方法。因为处理不妥往往会由于注浆压力使地基土的原状结构破坏而于事无补。因此必须严格控制注浆压力,宁低不高,宁慢不快。而且应在浆液中掺合高效速凝材料。 4结束语 近年来,南京地区超高层建筑深基坑开挖所采取的支护措施种类繁多,总的来看,大多都是成功的,但有些基坑也出现一些大小事故,造成了经济上的巨大浪费,但迄今为止尚未出现整体塌坑的毁灭性事故。因此深基坑开挖的规范化、程序化、科学化对减少或防止深基坑事故即环境工程地质问题所产生的危害无疑是有积极作用的,尤其是在基坑开挖之前通过详细的工程地质勘察,分析与评价可能出现的环境工程地质问题,在此基础上,进行合理的支护设计是必不可少的;此外基坑施工期间强调信息化施工,即施工过程中随时监测,发现问题及时反馈,重新修改或补充设计从而进一步指导施工。 在这里我要首先感谢罗老师近两年来给我的谆谆教诲,您不仅让我学会了书本上的知识,同时也让我懂得了如何做人的道理,更教会我如何更好地去适应社会,在今后的人生道路上您的一言一行都将会为我的前进道路指引方向,我会永远铭记师恩。学生在这里祝您:身体健康,万事如意。 工程地质论文:工程地质三维建模管理论文 摘要:现有的地理信息系统(GIS)都主要表达二维的地表地物的图形和属性信息,要扩展到真三维包含地下地质结构的地质信息系统还有差距。本文分析了工程地质体三维建模与可视化研究的关键技术问题,并结合金沙江某水电工程坝址区的三维地质建模进行了初步开发和应用。 关键词:工程地质三维建模与可视化地质信息 1前言 现有的地理信息系统(GIS)都主要表达二维的地表地物的图形和属性信息,要扩展到真三维包含地下地质结构的地质信息系统还有差距。一个大型地质工程项目从可行性研究阶段、初步设计阶段到详细设计阶段,乃至到工程施工与运行阶段,往往积累了大量的地质资料,用三维模型图形图像来表达和解释如此庞大的资料,比光靠数据库和图表图纸等传统手段来得有效的多。建立工程地质体的三维模型,处理岩层界面与结构面组合关系,逼真反映地下主要地质结构全貌,将为工程地质工作者分析研究工程地质现象和发现掌握岩土体结构规律,提供一种崭新的研究手段和研究方法。 国外三维地质建模和可视化研究发展较快。加拿大阿波罗科技集团公司推出的三维建模与分析软件MicroLYNX,通过对离散点采样、钻探采样和探槽采样等空间数据的处理,产生剖面、块和面等模型,确定矿藏分布和等级变化并计算矿藏储量。加拿大GemcomSoftwareInternationalInc.公司开发的Gemcom软件通过钻孔、点、多边形等数据,利用实用的图形编辑和生成工具,显示钻孔孔位分布,运用不规则三角网建立表面和实体模型,运用多义线圈闭岩层和矿体边界进行储量和品位分析,提供了交互操作功能并允许用户根据自己的经验和专家知识勾画地质模型,实现任意剖面切割任意角度观察和实体与实体或实体与表面的交切与布尔运算等。国外软件主要是瞄准采矿工程,能够较好地满足采矿工程活动中的矿产资源勘探和评价、地下矿井和露天矿坑设计和规划、矿产资源管理和采矿生产管理等需求。美国Kinetix公司开发的3DStudioMAX,Alias/Wavefront公司开发的Maya和微软公司开发的Softimage等大众化的三维建模软件,在构建工业和建筑模型与动画制作方面有其独到之处,但交互查询的功能较弱,与工程勘测数据库结合并应用于工程地质三维建模方面还有较大距离。 张菊明等对风化带分布、多层地层等地质信息的可视化和断层错断岩层的表达和显示的算法[1,2]进行了较为深入的研究,为工程地质三维可视化软件的开发准备了数学基础,并借助AutoCAD平台实现了复杂三维地质图形的显示。国内的灵图VRMap地理信息系统软件有较强的地形模拟和地表地物的查询功能,但不是真三维的地质建模工具。北京东方泰坦科技有限公司开发TITAN三维建模软件,基于框架建模的思想,利用平行或基本平行的剖面数据,建立起三维空间复杂形状物体的真三维实体模型,但目前只是初步的三维建模与图形处理的引擎,在面向具体专业时,需要添加或扩充专业模块,比如工程地质专业模块等。 纵观国内外几种软件的研究与开发现状,它们为工程地质三维建模与可视化打下了很好的技术基础,提供了很宝贵的开发经验。但是,对于工程地质专业的地质体建模与可视化分析的针对性不强,不能够很好地满足工程地质生产与研究的专业功能需要。因此本文将从分析工程地质的三维建模和可视化的关键技术问题入手,简单描述作者在工程地质三维建模和可视化方面的初步开发研究成果。 2关键技术问题分析2.1离散数据的插值与拟合 工程地质复杂地质体中的各种地质信息,包括地表地形、地下水位、地层界面、断层、节理、风化带分布、侵入体及各种地球物理、地球化学、岩土体的物理力学参数或数据的等值面(线)等,都可以看作是三维空间中的函数,它们的拟合函数要根据实际勘测数据建立,实测数据越丰富,越能够真实描绘出这些信息的空间分布规律。地表地形测量数据、地下水位埋深测量信息等的单值曲面图形生成可归结为双自变量离散数据的插值和拟合,多值曲面如倒转褶皱和空间等值面等,则应采用多参变量插值等其他一些较复杂的方法。空间曲面插值函数有以下构造方法,如与距离成反比的加权方法(Shepard方法),径向基函数插值法(Multiquadric方法)[3],平面弹性理论插值法[1,2]等,它们同样适用于单个连续地层界面、地球物理勘探数据、地球化学勘探数据以及岩土体物理力学参数在地质体空间的分布。 2.2三维数据结构 工程地质体一般是不规则形体,在计算机图形学中曲线和曲面总是分别通过很多微小直线段和微小三角面逼近来模拟地层岩性界线和岩层曲面,即岩层界面(和地表曲线、地下水位面等地质层面界线)和岩层曲面都分别是许多微小直线段和微小三角面的集合。地质体三维空间数据结构是工程地质三维建模和可视化的基础,这就要求必须具备有效的分层的三维数据结构,能够确保人机交互和查询的实现。 2.3曲面求交 地质体中存在大量各种层面,当出现地层不整合、断层错断岩层、地层尖灭和地下水出露于河谷地表等情形时,就自然会遇到曲面间求交的问题;地质体三维模型的上部边界是地表曲面,通过数学方法拟合出的岩层面或地下水位面不应超出地表曲面,即超出部分不应显示。同样的,当显示多层地层时,下面的每一岩层应以其上一岩层为边界。因此,为了可视化地层界面必须要解决地层面与地表、断层面和其他地层面的求交问题。另一方面,在剖面图成图时,地质界线的绘制是通过显示剖面(平面)与各种地质界面(曲面)求交所得出的交线。因此曲面求交包括地质界面(层面)之间的相交,和地质界面与剖面的相交两类问题。 2.4三维拓扑结构分析 从地质学角度看,拓扑是地质对象间关系的表格,拓扑表存储层位间上覆、下伏和交切(被断层切割后地层的拓扑表达)等的地层学关系及地质空间位置关系。拓扑也可视为允许这些地质关系合理储存的数据结构。例如,考虑多层地层,上一个岩层的底面和与其相邻的下一个岩层的顶面是上下岩层这两个实体的公共部分或共享边界,它们之间的拓扑关系就是相邻和同一的关系,在存储数据时只存储上一个岩层的底面或其相邻的下一个岩层的顶面,即相邻岩层的边界曲面可以存为一个地层曲面,大大减少数据存储量。评价地质模型系统的优缺点往往决定于描述地质对象所用的拓扑结构[4]。 2.5可视化技术 工程地质复杂地质体可视化,是利用计算机技术将工程勘测获得的数据,转换为形象直观的便于进行交互分析的地下地质结构空间形态的立体图和剖面图形,其基础是工程数据和测量数据的可视化〔5〕。利用可视化技术可以从庞大的地质勘测数据中构造出地质工程中对于边破稳定性和地下硐室变形破坏等起关键作用的岩层和结构面,并显示其范围、走向和相互交切关系,帮助工程地质人员对原始数据做出正确解释,继而为工程地质分析具体问题提供决策支持。 3工程地质三维可视化技术的初步开发与应用3.1研究框图 工程地质复杂地质体三维建模与可视化的研究框图如图1所示。 基于离散采样数据的插值与拟合的思想,即将离散数据转化为连续曲线曲面,工程地质复杂地质体三维建模与可视化的过程是,从勘探数据库中提取各种地质信息的坐标位置及岩土体的物理力学参数,通过不同的拟合与插值函数得到地质层面(曲面)和地质实体的三维计算机图形显示,表达地质信息在研究区域内的分布规律。生成地质岩层面和地质实体后,实现从任意角度观察建立的模型,实现根据指定的剖面走向、倾向和倾角生成垂直剖面。 3.2初步开发与应用3.2.1工程勘测空间数据库管理 在收集整理现场勘测数据后录入金沙江某水电工程勘测空间数据库各分项数据表,这些数据表不仅包括地质信息的位置数据,更重要的是提供属性数据。 以地层岩性数据表为例,要求录入钻孔编号、岩层起始深度、岩层终止深度、层厚、岩性(地层名称)、地层代码(地层年代)、岩层走向、岩层倾向、岩层倾角、接触关系、地质描述等数据。随着工程勘测的进展,能够方便地修改补充和管理勘测数据。图2是工程勘测数据库中钻孔地层系统数据表的管理界面。 3.2.2三维浏览 通过孔口坐标和测量数据等的离散数据的拟合和插值法绘制坝址区的右岸地表曲面网格(图3),进而可在三维图形环境中进行虚拟现实浏览观察(图4)。 3.2.3三维地质立体图 利用工程勘测数据,建立了坝址区右岸三维立体地质图。该坝址区自上而下地层岩性组合为:第四系崩坡堆积物,侏罗系泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,三叠系上统厚至巨厚层状细至中粒砂岩,三叠系上统薄至中厚层状粉细纱岩、粉砂岩,三叠系上统中厚至厚层状中粗砂岩。通过有限的工程勘测数据得出的立体图,能够较好地满足工程地质的精度。图5表达了该坝址区右岸三维地质图。 3.2.4三维可视化查询 通过图形与工程勘测数据库中的属性数据的链接,实现可视化查询地层岩性和其他工程地质信息,最终完成向三维地质信息系统的转变。图6是一简单的被断层错断的水平多层地层模型,通过模型的每个地层实体名称与数据表中的岩石名称字段对应链接,能够查询地层的岩性,地质年代,起止深度和地质描述等工程地质人员关心的地质信息。 4结论 (1)运用先进的可视化技术与交互图形技术建立数据库,存储和管理现场勘探实测和试验数据,建立工程地质体的三维模型,工程地质工作者可随着勘察或研究工作的不断深入细致,对研究(工作)区域随时补充信息来自动显示地质信息在研究(工作)区域内的分布,从而不断提高模型精度,并且利用模型反馈回来的信息及时发现已有勘察工作中的不足,从而及时修改勘察或研究工作方案,指导下一步勘探或研究工作的实施。 (2)工程地质三维建模与可视化的深入研究,可以充分利用已有现场勘探实测或试验数据,达到节约投资减少勘察或研究成本的目的。当现场勘探和试验数据资料不足情况下,通过对已有数据的插值与拟合到建立三维模型,可以推断和预测未知区域或研究较少区域的地质信息或岩土体物理力学参数的分布趋势,从而为减少勘探工作量提供科学的可靠的依据,达到节约花费,为生产或研究部门产生直接经济效益的目的。 (3)工程地质岩土体是复杂的不规则形体,存在各种地质岩性层面、结构面以及各种空间分布的地质与力学信息,完全表达地质信息的空间分布及岩层和结构面间的位置关系,工程地质三维建模与可视化研究是大有作为的。 工程地质论文:工程地质系统开发分析论文 1前言 自2003年中国地质学会工程地质专业委员会发起建立“全国工程地质专家库”以来,得到全国各界工程地质(含岩土工程和地质工程相关专业)行业高科技人员的积极响应,已经收到420余份反馈回来的专家登记表,均已录入数据库。“全国工程地质专家库”已初具规模,从针对服务的行业来说,包括水利电力、铁路交通、矿山和工业民用建筑等;从专业领域来说,包括工程地质勘察、岩土工程施工、地质灾害研究等;从遍及的单位来说,包括高等院校、科研院所、各部委直属勘测设计院和公司等一百多家;从职称分布来说,包括工程院院士、勘察大师、教授级高级工程师、高级工程师、教授、副教授、研究员、副研究员等;从工作职务来说,包括院长、副院长、总工程师、副总工程师、经理、校长、系主任等。 入库的单位及其人数情况:北京国电华北电力工程有限公司14人;长安大学地质工程与测绘工程学院11人;成都理工大学环境与土木工程学院12人;国家电力公司成都勘测设计研究院43人;国家电力公司贵阳勘测设计研究院15人;国家电力公司昆明勘测设计研究院39人;建设综合勘察研究设计院11人;水利部天津水利水电勘测设计研究院11人;中国科学院地质与地球物理研究所17人;中航勘察设计研究院39人(这里只列出了10人以上的单位)。 2软件功能 2.1基本功能 ①显示工程地质(地质工程、岩土工程及相关专业)专家基本信息,包括姓名、性别、出生年月、技术职称、工作职务、工作单位、单位性质、联系方式。②显示专家专业特长,工作领域。③打印专家表。④按照入库序号、姓名和工作单位排序,方便检索。⑤可随时登记入库。 2.2查询 按照姓名、出生年月、工作单位、单位性质、技术职称、专业特长、工作领域等单个字段查询,查询的结果可显示专家基本信息、专业特长和工作领域,打印专家表。 2.3高级查询 多个字段的组合条件查询,查询结果可制作报表。 2.4数据库维护 数据库管理员能够轻松完成数据库的日常维护工作,如添加、删除、查询等。 专家库可用于人事档案管理、查找工程咨询专家、聘请工程项目评审专家、查找稿件评阅人、聘任学位论文审阅人等。 3系统界面及功能模块 3.1主界面 全国工程地质专家库系统主界面如图1所示。界面包括菜单区、查询区、信息管理区和信息显示区。菜单包括记录、查询、管理员和帮助等项。查询区包括单个字段的简单查询和高级查询按钮。信息管理区由基本资料、专业特长、工作领域、备注、全表浏览、打印、退出按钮组成,点选不同的按钮,信息显示区将显示不同的信息。 3.2高级查询界面 点击主界面窗口中查询区的高级查询按钮会弹出高级查询窗口,如图2所示。通过该窗口可生成查询条件、选择结果中要显示的字段、选择排序字段、选择组合查询条件,并执行查询。查询结果由查询结果窗口(图3)显示出来。 3.3查询结果窗口 点击高级查询窗口中的开始查询按钮就可弹出查询结果窗口。查询结果窗口左上部分显示符合查询条件的记录,右上部分是打印全部结果按钮和打印选中结果按钮。下部是选中专家的详细信息,当点选左上部的不同专家,其详细信息会改变。 3.4查询结果报表打印窗口 点击查询结果窗口中的打印全部结果按钮将弹出查询结果报表打印窗口,如图4所示。上部是打印按钮、导出按钮和缩放比例下拉列表框,中间是报表显示区,下部是页码显示和翻页按钮。 3.5选中结果报表打印窗口 点击主界面信息管理区打印按钮和查询结果窗口中的打印选中结果按钮将弹出选中专家资料报表打印窗口,如图5所示。 3.6数据库管理员界面 点击主界面管理员菜单下的管理员登陆菜单项后,弹出管理员登陆对话框(图6),输入帐号和密码后,点击确定按钮进入数据库管理员界面(图7)。 数据库管理员界面由菜单、工具按钮、专家信息编辑区和全表数据浏览和编辑区组成。工具按钮包括移动记录、添加、删除等按钮组成,专家信息编辑区用来编辑专家信息,全表数据浏览、编辑区浏览和编辑数据库记录。 4工程地质专家库系统开发 4.1数据库 (1)信息来源 通过学术会议、信件和网上下载(见/xwdt-040106.htm)等途径分发“全国工程地质专家库专家登记表”,收集反馈回来的原始登记表,录入数据库中。 (2)创建数据库 在MicrosoftOfficeAccess软件中建立专家数据库。数据库中包括的字段有:姓名、性别、出生年月、工作单位、技术职称、工作职务、专家特长、工作领域、通信地址、邮政编码、联系电话、传真和电子邮箱等,基本涵盖了专家的基本信息、特长、工作领域和联系方式。 (3)数据录入 数据录入方式有两种方式:①在Access中录入;②数据维护方式,即在数据库管理员界面中输入数据。 所有专家的信息存储在一个数据表中,每位专家的信息在数据表中表现为一条记录。 4.2系统功能的代码实现 采用MicrosoftVisualBasic6.0作为开发工具,运用其集成开发环境和快速应用程序开发技术,根据软件的功能模块分别创建程序界面和窗口(图1-图7)。开发过程中使用了ADOData控件、DataGrid控件、DataEnviornment设计器、DataReport设计器等。 下面着重叙述高级查询的实现。在高级查询窗口中,用户填写的查询条件包括查询结果中显示的字段、where子句查询条件、字段排序子句,用字符串连接生成SQL查询语句。然后在专家数据表中查找符合查询条件的专家记录并在查询结果窗口中显示给用户。 5结语 中国地质学会工程地质专业委员会建立“全国工程地质专家库系统”的目是便于相互了解、交流,以满足各单位部门了解专家专家信息的需求,充分发挥专家作用,更快推进工程地质学科和事业的创新发展。
医学统计论文:医学论文统计学方法应用的错误解析 摘 要:统计学方法应用正确与否直接关系到医学科研结果的可信度和有效性,在研究设计时的错误应用会否决整个科研研究方案,基于错误统计学方法上产生的结果会浪费科研人员的时间和精力。编审人员应该高度重视医学论文的统计学方法应用,提高单篇文献的质量和学术水平。 关键词:统计学方法;医学论文;解析 一、引 言 医学由于其研究的复杂性和系统性,常需要应用严谨的统计学方法,由于有些作者对医学科研的统计学理论和方法的应用缺乏深刻了解,在医学论文中错误应用统计学方法的现象时有发生。统计学方法应用的错误直接导致统计结果的错误。例如统计学图表、统计学指标、统计学的显著性检验等。因此,正确应用统计学方法,并将所获得的结果进行正确的描述有助于单篇论著的质量提高,现将医学论文中统计学方法应用及其常见结果的错误解析如下。 二、医学论文统计学方法应用概况 医学论文的摘要是全文的高度浓缩[1],主要由目的、方法、结果、结论组成。一般要求要写明主要的统计学方法、统计学研究结果和P值。一篇医学论文的质量往往通过摘要的统计学结果部分就能判断。统计学方法的选择和结果的表达直接影响单篇论著的科研水平。 (一)材料与方法部分 正文中,材料与方法部分必须对统计学方法的选择、应用、统计学显著性的设定进行明确说明。通过对统计学方法的描述,读者应该清楚论著的统计学设计思路。材料部分要清楚说明样本或病例的来源、入组和排除标准、样本量大小、研究组和对照组的设定条件、回顾性或者前瞻性研究、调查或者实验性研究、其他与研究有关的一般资料情况,其目的是表明统计学方法应用的合理性和可靠性,他人作相关研究时具备可重复性。方法部分应详细叙述研究组和对照组的不同处理过程、观察的具体指标、采用的测量技术,要具备可比较性和科学性, 方法部分还要专门介绍统计分析方法及其采用的统计软件。不同的数据处理要采用不同的方法,必须清楚的说明计数或者计量资料、两组或者多组比较、不同处理因素的关联性研究。常用的有两组间计量资料的t检验,多组间计量资料的F检验,计数资料的卡方检验,不同因素之间的相关分析和回归分析。有些遗传学研究方法还有专门的统计学方法,要在这里简要说明并给出参考文献,还要简单叙述统计方法的原理。统计学软件要清楚的说明软件的名称和版本号,如基于家系资料研究的FBAT1.7.3版本。 (二)论文结果部分 论文结果部分要显示应用统计学方法得到的统计量[2],所采用的统计学指标较多时,往往分开叙述。分组比较多时还要借助统计图表来准确表达统计结果。对于数据的精确度,除了与测量仪器的精密程度有关外,还与样本本身的均数有关,所得值的单位一般采用紧邻均数除以三为原则。均数和标准差的有效位数要和原始数据一致。标准差或标准误差有时需要增加一个位数,百分比一般保留一个小数。在统计软件中,分析结果往往精确度比较高,一般要采用四舍五入的方法使其靠近实验的实际情况,否则还会降低论文的可信度和可读性。 结果部分的统计表采用统一的“三线”表,表题中要注明均数、标准差等数据类型。表格中的数值要按照行和列进行顺序放置,要求整齐美观,不能出现错行现象。要明确标注观察的例数,得到的检验统计量。统计图可以直观的表达研究结果,如回归和相关分析的散点图可以显示个体值的散布情况。曲线图表达个体均值在不同组别随时间变化的情况或者不同条件下重复测量的结果。误差条图由均数加减标准误绘出,描述的是67%的置信区间,不是95%,提倡在误差条图采用95%的置信区间。 关于统计量,一般采用均数与标准差两个指标,均数不宜单独使用。使用均数的时候要明确变异指标标准差或者精确性指标标准误。关于百分比,分母的确定必须要符合逻辑,过小的样本会导致分母过小而出现百分比过大的情况。百分率的比较要写清两者中不同的变化,可以采用卡方检验。 1.假设检验的结果中,常见只写P值的情况,有时候会误导读者,也会隐藏计算失误的情况,因此写出具体的统计值,如F值、t值,可以增强可信度。对于率、相关系数、均数这类描述统计量,要清楚写明进行过统计学检验并将结果列出。P值一般取0.05与0.01作为检验显著性,对于结果的计算要求具体的P值,如P=0.23或P=0.02。 2.在对论文进行讨论时,作为统计学方法产生的结果往往要作为作者的主要观点支持其科学假设,对统计结果的正确解释至关重要。P值很大表明两组间没有差别属于大概率事件,P值很小表明两组间没有差别的概率很小。当P 变量间虚假的相关关系与变量随时间变化而变化相关,统计学意义的关联并不表示变量间一定存在因果关系。因果关系的确定要根据专业知识和采用的研究方法的不同来考量。使用回归方程进行分析,当两变量间具有显著性关系,但是从自变量推测因变量仍然不会很精确。相关或回归系数不能预测推测结果的精确程度,而只是预测一个可信区间。诊断性检验应用于人群发病率很低的疾病,灵敏度、特异度的高低对于明确疾病诊断并不能很肯定。“假阳性率”与“假阴性率”根据实际的需要不同要求并不一致,在疾病患病率很低时,出现假阳性也是正常的,要确诊疾病必须要与临床症状体征相结合。因此,这两个率的计算方法必须交待清楚。 三、医学论文统计学方法应用的常见错误分析 (一)“材料与方法”中的统计学方法应用的常见错误 “材料与方法”中统计学方法常见的问题主要为:对样本的选择或者研究对象的来源和分组描述很少或者过于简单。例如,临床入组病例分组只采用简单的随机分组,未描述随机分组的方法,未描述是否双盲双模拟,未设置空白对照组,分组后对性别、年龄、文化程度的描述未进行统计学检验,对于特殊的统计学方法没有详细交代;动物实验分组的随机化原则描述过于简单,没有具体说清完全随机、配对或分层随机分组等;统计分析方法没有任何说明采用的分析软件,有的只说明采用的分析软件而不交代在软件中采用的统计方法;没有说明原因的情况下出现样本量过于小等情况。 (二)“结果”统计学方法应用的常见错误 1.应用正确的统计学方法出现的结果表达并不一定正确。例如前文所述数据的精确度要求。医学论文常见错误中包括均数、标准差、标准误等统计学指标与原始数据应保留的小数位数不同;对于率、例数、比值、比值比、相对危险度等统计学指标保留的小数点位数过多;罕见疾病的发病率、患病率、现患率等指标没有选择好基数,导致结果没有整数位;相关系数、回归系数等指标保留的小数位数过多或者过少;常用的一些检验统计量,如F值、t值保留的位数不符合要求。 2.对统计学指标进行分析和计算时,一般采用计数资料和计量资料进行区分。计量资料常用三线表,在近似服从正态分布的前提下采用均数、标准差进行说明,如果不符合正态分布时,可以采用加对数或其他的处理方式使其近似正态分布,否则只能采用中位数和四分位数间距等指标进行描述。医学论文中常见未对数据进行正态分布检验的计算,影响统计结果的真实性和可信度。对于率、构成比等常用的计数资料指标,常见样本量过小的问题,采用率进行描述会影响统计结果的可靠性,采用绝对数进行说明会显得客观一些。还有一些文献将构成比误用为率,也是不可取的。 3.在判断临床疗效之一指标时,两组平均疗效有差别并不意味着两组的每一个个体都有效或无效,必须通过计算有效率进行计算。如比较某药物治疗糖尿病的疗效,服药一周后,研究组和对照组的对血糖降低值分别为6.7 ±2.4 和1.2 ±0.6 ( P = 0.000 1) 。按空腹血糖值低于7.7mmol/L的疗效判定有效率,研究组和对照组的有效率分别为75.6%和12.4% ,尽管平均疗效相差较多,但也要注意到该药物对部分患者无效(24.4%)。对假设检验结果的统计学分析结果,P 值的表达提倡报告精确P值,如P = 0.015或P = 0.321等。目前的统计学分析软件均可自动计算精确的P 值。例如常用的SAS,SPSS等,只要提供原始数据,就可以计算出t值、F值和相应的自由度,并可获得精确的P值。 四、小 结 提高医学论文中统计学方法的使用质量是编辑部值得重视的一项长期而又艰巨的工作[3],医学论文中统计方法应用和统计结果的表达正确与否,不仅体现了论文的科学性和严谨性,而且对于提高期刊整体的学术质量,促进医学科学的发展和传播也有着重要作用[4]。 医学统计论文:医学论文统计学方法应用的错误解析 摘 要:统计学方法应用正确与否直接关系到医学科研结果的可信度和有效性,在研究设计时的错误应用会否决整个科研研究方案,基于错误统计学方法上产生的结果会浪费科研人员的时间和精力。编审人员应该高度重视医学论文的统计学方法应用,提高单篇文献的质量和学术水平。 关键词:统计学方法;医学论文;解析 一、引 言 医学由于其研究的复杂性和系统性,常需要应用严谨的统计学方法,由于有些作者对医学科研的统计学理论和方法的应用缺乏深刻了解,在医学论文中错误应用统计学方法的现象时有发生。统计学方法应用的错误直接导致统计结果的错误。例如统计学图表、统计学指标、统计学的显著性检验等。因此,正确应用统计学方法,并将所获得的结果进行正确的描述有助于单篇论著的质量提高,现将医学论文中统计学方法应用及其常见结果的错误解析如下。 二、医学论文统计学方法应用概况 医学论文的摘要是全文的高度浓缩[1],主要由目的、方法、结果、结论组成。一般要求要写明主要的统计学方法、统计学研究结果和p值。一篇医学论文的质量往往通过摘要的统计学结果部分就能判断。统计学方法的选择和结果的表达直接影响单篇论著的科研水平。 (一)材料与方法部分 正文中,材料与方法部分必须对统计学方法的选择、应用、统计学显著性的设定进行明确说明。通过对统计学方法的描述,读者应该清楚论著的统计学设计思路。材料部分要清楚说明样本或病例的来源、入组和排除标准、样本量大小、研究组和对照组的设定条件、回顾性或者前瞻性研究、调查或者实验性研究、其他与研究有关的一般资料情况,其目的是表明统计学方法应用的合理性和可靠性,他人作相关研究时具备可重复性。方法部分应详细叙述研究组和对照组的不同处理过程、观察的具体指标、采用的测量技术,要具备可比较性和科学性, 方法部分还要专门介绍统计分析方法及其采用的统计软件。不同的数据处理要采用不同的方法,必须清楚的说明计数或者计量资料、两组或者多组比较、不同处理因素的关联性研究。常用的有两组间计量资料的t检验,多组间计量资料的f检验,计数资料的卡方检验,不同因素之间的相关分析和回归分析。有些遗传学研究方法还有专门的统计学方法,要在这里简要说明并给出参考文献,还要简单叙述统计方法的原理。统计学软件要清楚的说明软件的名称和版本号,如基于家系资料研究的fbat1.7.3版本。 (二)论文结果部分 论文结果部分要显示应用统计学方法得到的统计量[2],所采用的统计学指标较多时,往往分开叙述。分组比较多时还要借助统计图表来准确表达统计结果。对于数据的精确度,除了与测量仪器的精密程度有关外,还与样本本身的均数有关,所得值的单位一般采用紧邻均数除以三为原则。均数和标准差的有效位数要和原始数据一致。标准差或标准误差有时需要增加一个位数,百分比一般保留一个小数。在统计软件中,分析结果往往精确度比较高,一般要采用四舍五入的方法使其靠近实验的实际情况,否则还会降低论文的可信度和可读性。 结果部分的统计表采用统一的“三线”表,表题中要注明均数、标准差等数据类型。表格中的数值要按照行和列进行顺序放置,要求整齐美观,不能出现错行现象。要明确标注观察的例数,得到的检验统计量。统计图可以直观的表达研究结果,如回归和相关分析的散点图可以显示个体值的散布情况。曲线图表达个体均值在不同组别随时间变化的情况或者不同条件下重复测量的结果。误差条图由均数加减标准误绘出,描述的是67%的置信区间,不是95%,提倡在误差条图采用95%的置信区间。 关于统计量,一般采用均数与标准差两个指标,均数不宜单独使用。使用均数的时候要明确变异指标标准差或者精确性指标标准误。关于百分比,分母的确定必须要符合逻辑,过小的样本会导致分母过小而出现百分比过大的情况。百分率的比较要写清两者中不同的变化,可以采用卡方检验。 1.假设检验的结果中,常见只写p值的情况,有时候会误导读者,也会隐藏计算失误的情况,因此写出具体的统计值,如f值、t值,可以增强可信度。对于率、相关系数、均数这类描述统计量,要清楚写明进行过统计学检验并将结果列出。p值一般取0.05与0.01作为检验显著性,对于结果的计算要求具体的p值,如p=0.23或p=0.02。 2.在对论文进行讨论时,作为统计学方法产生的结果往往要作为作者的主要观点支持其科学假设,对统计结果的正确解释至关重要。p值很大表明两组间没有差别属于大概率事件,p值很小表明两组间没有差别的概率很小。当p 0.05,表明差异具有统计学意义。p值与观察的样本量的大小有关联,当样本量小的时候,数据之间的差别即使很大,p值也可能很大;当样本量大时,数据之间的差别即使很小,p值也可能显示有显著性差异。相关系数统计学意义的显著性也与相关系数的大小没有绝对的关联,有统计学意义的样本相关系数可能很小。因此,有统计学差异的描述并不一定意味着两组间差别很大,错判的危险性很大,显著性的检验为定性的结果,结合统计量大小方可判断是否具有专业意义。 变量间虚假的相关关系与变量随时间变化而变化相关,统计学意义的关联并不表示变量间一定存在因果关系。因果关系的确定要根据专业知识和采用的研究方法的不同来考量。使用回归方程进行分析,当两变量间具有显著性关系,但是从自变量推测因变量仍然不会很精确。相关或回归系数不能预测推测结果的精确程度,而只是预测一个可信区间。诊断性检验应用于人群发病率很低的疾病,灵敏度、特异度的高低对于明确疾病诊断并不能很肯定。“假阳性率”与“假阴性率”根据实际的需要不同要求并不一致,在疾病患病率很低时,出现假阳性也是正常的,要确诊疾病必须要与临床症状体征相结合。因此,这两个率的计算方法必须交待清楚。 三、医学论文统计学方法应用的常见错误分析 (一)“材料与方法”中的统计学方法应用的常见错误 “材料与方法”中统计学方法常见的问题主要为:对样本的选择或者研究对象的来源和分组描述很少或者过于简单。例如,临床入组病例分组只采用简单的随机分组,未描述随机分组的方法,未描述是否双盲双模拟,未设置空白对照组,分组后对性别、年龄、文化程度的描述未进行统计学检验,对于特殊的统计学方法没有详细交代;动物实验分组的随机化原则描述过于简单,没有具体说清完全随机、配对或分层随机分组等;统计分析方法没有任何说明采用的分析软件,有的只说明采用的分析软件而不交代在软件中采用的统计方法;没有说明原因的情况下出现样本量过于小等情况。 (二)“结果”统计学方法应用的常见错误 1.应用正确的统计学方法出现的结果表达并不一定正确。例如前文所述数据的精确度要求。医学论文常见错误中包括均数、标准差、标准误等统计学指标与原始数据应保留的小数位数不同;对于率、例数、比值、比值比、相对危险度等统计学指标保留的小数点位数过多;罕见疾病的发病率、患病率、现患率等指标没有选择好基数,导致结果没有整数位;相关系数、回归系数等指标保留的小数位数过多或者过少;常用的一些检验统计量,如f值、t值保留的位数不符合要求。 2.对统计学指标进行分析和计算时,一般采用计数资料和计量资料进行区分。计量资料常用三线表,在近似服从正态分布的前提下采用均数、标准差进行说明,如果不符合正态分布时,可以采用加对数或其他的处理方式使其近似正态分布,否则只能采用中位数和四分位数间距等指标进行描述。医学论文中常见未对数据进行正态分布检验的计算,影响统计结果的真实性和可信度。对于率、构成比等常用的计数资料指标,常见样本量过小的问题,采用率进行描述会影响统计结果的可靠性,采用绝对数进行说明会显得客观一些。还有一些文献将构成比误用为率,也是不可取的。 3.在判断临床疗效之一指标时,两组平均疗效有差别并不意味着两组的每一个个体都有效或无效,必须通过计算有效率进行计算。如比较某药物治疗糖尿病的疗效,服药一周后,研究组和对照组的对血糖降低值分别为6.7 ±2.4 和1.2 ±0.6 ( p = 0.000 1) 。按空腹血糖值低于7.7mmol/l的疗效判定有效率,研究组和对照组的有效率分别为75.6%和12.4% ,尽管平均疗效相差较多,但也要注意到该药物对部分患者无效(24.4%)。对假设检验结果的统计学分析结果,p 值的表达提倡报告精确p值,如p = 0.015或p = 0.321等。目前的统计学分析软件均可自动计算精确的p 值。例如常用的sas,spss等,只要提供原始数据,就可以计算出t值、f值和相应的自由度,并可获得精确的p值。 四、小 结 提高医学论文中统计学方法的使用质量是编辑部值得重视的一项长期而又艰巨的工作[3],医学论文中统计方法应用和统计结果的表达正确与否,不仅体现了论文的科学性和严谨性,而且对于提高期刊整体的学术质量,促进医学科学的发展和传播也有着重要作用[4]。 医学统计论文:高职卫生统计医学检验论文 1五年制高职医学检验技术专业的学情和岗位需求 医学检验技术专业对从业者的《卫生统计学》知识有较高要求,不仅包括常用统计图表的绘制,常用统计原理、统计方法的理解,还包括检测结果的质量控制和部分多因素分析等。因此《,卫生统计学》是医学检验专业一门重要的必修课。 2高职医学检验专业《卫生统计学》教学改革初探 2.1改革教学内容 2.1.1结合职业岗位需求,精选授课内容:不同的职业岗位对《卫生统计学》知识的需求存在较大差异,教师要对专业岗位需求有清晰的认识,认真研读该专业的人才培养方案,明确该专业对《卫生统计学》知识的整体需求和知识结构。高职医学检验技术专业对《卫生统计学》专业知识的需求主要包括常用统计图表的制作、常用资料的统计描述和统计推断、相关与回归分析等,很少用到多元回归分析、医学科研设计等统计方法。因此,教师要结合专业特点对教材内容进行合理的梳理和筛选。 2.1.2强调对基本原理、概念的理解,形成统计思维,避免死记硬背:五年高职学生普遍存在逻辑思维能力差、喜欢死记硬背概念、生搬硬套公式等情况,课前不预习、课后不及时复习,很容易把各种统计分析方法张冠李戴。作为教师,应在讲清《卫生统计学》基本原理和基本概念的基础上,讲清、讲透几种最基本的统计分析方法,逐步培养学生的逻辑思维和统计思维能力。引导学生把学习重点放在掌握统计方法的基本概念和有关公式的应用条件上,让学生对统计内容进行对比、归纳,建立统计知识的整体观。课后让学生及时复习,以满足将来职业岗位的需要。 2.1.3结合统计软件,淡化公式的数理推导和记忆《:卫生统计学》具有理论深奥、概念抽象、数据枯燥的特点,但它不是数学,不像数学那样着重公式的推导、证明、记忆,并通过大量的习题运算来强化公式《。卫生统计学》的主要特点是逻辑性和实践应用性强,最终的教学目的是让学生在理解统计学的基本原理和方法的基础上学会分析问题、解决问题。合适的统计软件能使复杂的统计过程简单化,更容易激起学生学好《卫生统计学》的兴趣。利用统计分析软件,如SPSS等,使学生在学习统计学时不再拘泥于繁杂的计算过程,而是更加注重统计方法的实际应用,让学生能根据资料的类型,利用软件选择合适的统计分析方法,熟练地进行数据分析,同时也培养了学生对统计软件的操作使用能力。 2.2改革教学方法 2.2.1密切结合医学实例,强调应用能力的培养《:卫生统计学》是一门教师难教、学生难学的应用型学科,多数同学由于对医学检验技术专业的认识不够,不能深刻认识《卫生统计学》的重要性,导致缺乏学习兴趣。传统的教学方法多以教师讲授为主,辅以实习、案例讨论。课堂上教师先讲解基本概念、原理、公式和计算等,然后让学生采用手工法计算相应的统计指标,结果是繁琐的计算使学生对统计学这门课程越来越不感兴趣,对所学的内容似懂非懂,遇到具体问题时无所适从《。卫生统计学》授课时应采用多种教学方法,如PBL教学法、实践教学法、应用教学法等,通过应用统计软件、分析案例避开繁琐的运算,着重培养学生使用统计学这一工具分析问题、解决问题的能力。采用多种教学方法不仅课堂气氛活跃,师生交流多,学生印象深刻,还能充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性。 2.2.2适当拓展课本知识:适当拓展对数据量较大的资料的整理和分析能力训练,如不同数据库之间的数据如何相互转换、导入,不同形式录入的数据如何整理分析,如何选用正确的统计分析方法等。只有通过具体的资料分析、统计方法的应用训练,才能让学生充分掌握理论知识,形成统计思维。 2.3改革教学评价的方式 2.3.1注重从结果性评价到过程性评价:高等职业教育的目的主要体现在应用性和操作性上,为了全面考查学生的知识和能力,务必摒弃简单的以期中或期末考试作为终结性评价的做法。应做到全面评价学生的学习过程和结果,调整考试结构,从基础知识和基本能力两个维度进行测试。基本能力的评价要覆盖课堂考核、课后考核、课前预习、知识掌握、灵活应用程度等方面,以全面考查学生对《卫生统计学》基础概念、基本原理和基本方法的掌握程度,以及对具体案例的统计分析能力。 2.3.2从知识评价的单一体系向知识、能力、应用分析等多元评价转变:目前,多数《卫生统计学》教材和各院校开设的《卫生统计学》课程依然使用传统的教学模式,注重理论知识、公式的推导、运算,很多时间花费在讲解基本原理和具体公式上,导致最终的考核评价主要侧重于理论知识的掌握程度,而较少侧重对于统计思维的养成、具体案例分析能力的考核。为此,对于《卫生统计学》考核的具体评价应该包括课堂知识的掌握、课后的总结归纳、统计软件的应用、具体的案例分析等多元评价。 2.3.3注重学生对老师的评价,反馈于教学(多元评价主体,多元评价客体):评价主体应多元化,不仅教师对学生进行评价,而且应该包括学生对教师授课内容、授课方法、授课过程中的亮点与不足等进行的定期评价,以期对教师改进教学方法、提高教学效果起到推动作用。 3结语 综上所述,五年制高职医学检验技术专业《卫生统计学》课程改革,应通过对教学内容的优化、教学方法的改进、教学评价的更新,使本课程更贴近医学检验技术专业岗位能力的需求。学生在掌握了《卫生统计学》基本概念、基本原理和基本方法的基础上,能够根据实际问题选择合适的统计方法,并提高他们对文献的阅读理解能力,形成严密的统计思维。 作者:张玉领 陈培 王季茹 许国莹 单位:淮阴卫生高等职业技术学校 医学统计论文:医学科技论文统计学误用分析 1统计学应用中存在的常见问题 1.1单因素方差分析(ANOVA)两两比较误用独立样本t检验单因素方差分析设计3组以上的均数比较,如果总体比较有差异,需进行两两比较,一般用SNK法或LSD法。但部分研究者却将资料进行拆分,应用独立样本t检验进行两两比较,导致第Ⅰ类统计学错误发生率(假阳性率)增加,从而掉进了一个常见的“统计陷阱”,使所得结论可信度大大降低甚至得出错误结论。SNK法与LSD法虽然并非等价,实质是一致的。SNK法一般用于经方差分析结果具有统计学意义时才决定进行的两两事后比较,而LSD法可用于方差分析不足以具有统计学意义时也能进行两两比较[1]。比较两种方法在SPSS的输出结果形式,SNK是“分堆”比较,一目了然,对于组别数较多的研究更为好用,但没有具体P值,而LSD是在进行“两两”比较时,能给出具体的P值。 1.2两两比较时检验水准的重新调定χ2检验或秩和检验3组以上整体比较有差异时,需应用分割法进行两两比较,这时检验水准应由原0.05调定为0.0167,否则会增加第Ⅰ类统计学错误的发生率。特别当P值处于0.0167~0.05时,按照P 0.0167的标准,差异无统计学意义,而按照P 0.05的标准,却有意义,与事实相悖,出现假阳性,很容易得出错误结论。这种分割法有时很保守,当行列表资料分组多且为有序时可用Mantel-Haenszel卡方检验,也称线性趋势检验(testforlineartrend)或定序检验(Linear-by-Lineartest)[2]。统计路径:用SPSS进行计数资料的趋势检验,在输出结果中读取线性关联检验统计量(Linear-by-LinearAssociation,LLA),如P 0.05可得出随着病种级别的升高,检测指标逐渐升高的趋势。 1.3临床诊断试验中的统计学方法应用在临床诊断试验研究中,经常选取单项计量指标或者联合计量指标以诊断某种疾病,若仅用初级统计学方法如t检验、单因素方差分析等往往不能有效挖掘信息,此时应采用受试者工作特征曲线(ROC)对检测结果进行分析评价。ROC曲线分析基本原理是通过诊断界点的移动[3],获得多对灵敏度和误诊率(1-特异度),以灵敏度为纵轴、误诊率为横轴,连接各点绘制曲线,然后计算曲线下的面积,面积越大诊断价值越高。ROC曲线很直观,能根据敏感性与特异性之和最大化原则自动产生最有效的诊断临界点。具体路径可以参考相关统计专著[3]。统计学处理一般描述为:采用SPSS(版次)统计软件分析数据,对单项及联合检测结果作图绘成ROC曲线,计算曲线下面积(AUC)和标准误,其中联合检测结果变量即预测概率由Logistic回归产生(也可以用判别分析得出)。计量资料应用-x±s表示,运用独立样本t检验及单因素方差分析,两两比较采用SNK及LSD法,计数资料采用χ2检验。检验水准为0.05。具体内容可据情而定。 1.4重复测量资料的方差分析误用拆分文件的t检验或方差分析如研究共设3组,每位患者在3个时间点均查某项血指标,部分作者在处理此类数据时,常误将纵向(同一时间点3组的比较)与横向(同组3个时间点的比较)数据均应用拆分文件的t检验或单因素方差分析来处理,结果导致统计学第Ⅰ类错误发生。此组数据实质是重复测量资料,应采用重复测量资料的方差分析。SPSS中的统计路径:数据-分析-一般线性模型-重复度量。研究者可以参考相关书籍进行处理[3]。 1.52×2析因设计及析因方差分析实验是2×2析因设计时,分组有两个因素,A与B,故分组为A、B、O、A+B,这个设计在析因设计研究中很常用,但常会出现分组设计正确,却没有用析因设计方差分析。析因设计与单因素方差分析不同[4],它不但能分析治疗效果中处理因素的单独效应和主效应,还能分析因素间的交互效应,并能提高检验效能。非统计专业的研究者进行析因分析可能稍有难度,可参考相关统计学书籍提供的统计步骤进行此类分析[3]。 1.6Meta分析Meta分析是循证医学系统评价常用的方法[5],应用时需注意统计学处理中计数资料采用比值比(OR)作为效应变量。具体路径:先进行异质性检验,当P 0.05时,认为同质,选择固定模型;P≤0.05时,不同质,此时可采用敏感性分析或分层分析等异质性处理,使之达到同质后再选择固定模型;若采用异质性处理仍未达到同质,则采用随机模型,以上统计路径均需交代清楚。Meta分析的结果是以“森林树”体现的,审校中我们经常遇到作者绘制的“森林树”左上角“文献、对比、结果名称”等内容显示为“?”,这是由于部分版本的RevMan软件不能输入中文,此时可以考虑省去,或用Photo-shop软件添加相应中文。Meta分析作为一种高级统计方法,专业性要求较高,作者可参考循证医学类权威杂志上的文章格式,如《中国循证医学杂志》中“论著•二次研究”栏目的循证文章。 2科技论文中统计学处理的相关表述 2.1资料与方法中具体统计路径的描述“统计学处理”的内容常位于论文资料与方法的最后一段,一般来说包括统计软件名称及版次、统计描述、统计方法、检验标准等内容,亦可细致交待每个表格的具体统计方法。经典例子如下,“统计学处理:采用SPSS(版次)统计软件分析数据。计量资料用均数±标准差表示,采用单因素方差分析,两两比较采用SNK法及LSD法。检验水准为0.05”。上述内容包括了大致的统计方法,即具体的统计路径。此部分内容,没有绝对统一的规定[6]。常见的问题有:统计学方法描述不全、内容过于简单、存在粘贴抄写痕迹等。如部分论文的统计学处理中提及“以α=0.05为检验水准,P 0.05为差异有统计学意义”这句话,这在统计学上实质是一个重复句,保留其一即可。 2.2结果中具体P值的标注现在的统计学处理手工计算的较少,一般均应用统计软件,最常用的软件如SPSS、SAS均能给出具体P值。但部分论文的结果表述中却未标明具体P值,作为科技论文是不够严谨的,建议作者在表述研究结果时注明具体P值,增加论文可信度的同时,可用于再次分析。 2.3表格制作统计表设计需规范,应体现统计设计内容。部分表格存在内容割裂、组别名称违反表格简洁化原则、表下注释繁琐、横标目与纵标目颠倒等情况。建议作者写作论文时参阅相关统计学教程及杂志稿约。医学统计学教学在中国的医学教育特别是高层次教育中举足轻重。一项课题从一个好的创意开始到实施、结题,统计学方法始终贯彻其中。不管是临床试验研究、实验性研究、观察性研究,还是临床测量误差与诊断试验,如果没有规范性的统计设计、精确的统计分析、科学的统计学解释与表述,很难获得学术上的认可[1]。目前在统计学的具体应用中,研究课题开始设计时就有统计学专家参与已成为较流行的趋势。许多专业统计学专家或研究者在不停的进行“统计基础”的研究,以创造更多的数理统计方法。对于非统计专业的研究者来说,统计学的学习主要侧重于应用。在应用统计学教学中,一般分为4个档次或阶段来进行,首先通过学习医学统计学课本获取统计学思想、原理和方法,其次学习统计软件相关书籍掌握数据到统计结果的转化,再学习统计表达与描述书籍达到书写统计学报告能力,最后可以学习如何出具统计审阅报告。医学科技工作者亦可按照这个顺序学习以提高统计能力。 医学统计论文:部分高校预防医学与卫生学科技论文统计 利用文献统计分析学对中国部分地区高校的预防医学、卫生学二级学科科技论文的数量和质量进行逐年统计分析,客观评价高校、学院、学科、个人的医学科研产出的学术水平和影响力,旨在揭示2006-2010年我国相关高校的该学科科研动态,以及5年间全国高校该学科的科技学术水平;按照二级学科进行分析评价,旨在反映高校在各个学科的研究实力与水平,发现各高校的优势学科和研究不足,以寻求稳步发展。 按照《教育部学科门类、一级学科、二级学科目录》,公共卫生与预防医学的二级学科为:流行病与卫生统计学、劳动卫生与环境卫生学、营养与食品卫生学、儿少卫生与妇幼保健学、卫生毒理学、军事预防医学等。笔者对2006年-2010年间我国部分地区高校公共卫生与预防医学二级学科科技论文统计与分析的文献简要评述如下。 目前,国内外对于2006年-2010年期间,我国高校公共卫生与预防医学二级学科的科技论文做的统计与分析比较少,仅有山西医科大学孔瑞珍的学位论文《高等院校公共卫生与预防医学科技论文产出的综合评价》对筛选出的27所高校在2003年—2007年间产出的科技论文,经秩和比法逐年统计分析后得知,北京大学、四川大学、复旦大学、华中科技大学等高校具有较高的论文产出能力,提示这些高校在公共卫生与预防医学学科方面具有较强的科研能力,成绩突出。对27所高校预防医学下属二级学科的科技论文产出数量运用秩和比法统计评价后,得出了在各二级学科方面各大学的科研情况以及优势所在:流行病与卫生统计学以第四军医大学和复旦大学为优,劳动卫生与环境卫生学方面复旦大学和华中科技大学表现突出,营养与食品卫生学是第三军医大学和中山大学名列前茅,儿少卫生和妇幼保健学以华中科技大学和安徽医科大学最强,卫生毒理学突出的是第三军医大学和吉林大学[1]。在进行横向比较后发现,各高校5年间每年的论文产出数量相对起伏不大,但高校在各学科的论文产出能力并不均衡,需要发挥所长,弥补不足,既要全面发展,也应重点突出。 其他文献主要是对以某地区的卫生机构或某一高校的公共卫生与预防医学进行研究,例如:温州医学院图书馆赵丽红的《2002-2007年温州医学院医药卫生科技论文产出的计量分析》一文中应用文献计量学的科学方法,对2002-2007年温州医学院(温医)教师在国内生物医药期刊上发表学术论文及SCIE收录国际论文进行定量研究,提供各项指标的统计数据和测评结果。文中利用中国生物医学文献数据库和美国《科学引文索引》按照论文机构分布、论文作者分布、载文期刊分布、基金资助项目产出论文情况统计分析等,得出2002-2007年间,温州医学院国内发文和SCIE论文量均呈现出显著增长的趋势,在数量上和质量上均有很大程度的提高,但就目前而言,与国内一流医学院校尚存在一定的差距[2]。浙江省医学情报所的舒畅和《移植杂志》编辑部的沈敏共同完成的《浙江省各地区医学科技论文计量分析》一文中用中国生物医学文献光盘数据库(CBMdisc)对浙江省11个省辖市在2002-2007年发表的生物医学文献进行统计,按照11个省辖市的总量、省辖市在优秀期刊上发表的文献量、11个省辖市排名前五位的学科等进行统计,根据统计结果对浙江省各地区的生物医学水平进行分析,发现浙江省生物医学水平有长足的进步,但地区发展不均衡的现象十分明显,尤其是省属单位占居了主导地位,市级医疗单位难以与他们竞争,该文对以后这些地区的发展提出了建议。 还有部分文献是仅仅研究公共卫生与预防医学领域的文献计量指标的有关情况,中华预防医学会的刘玮完成的《从期刊的文献计量指标变化看预防医学和卫生学期刊的进步》一文中,从选取的7个主要文献计量指标:总被引频次、影响因子、即年指标、他引总引比、源文献量、基金论文数比、平均引文率等来对2005和2006年全国科技期刊、医药类期刊及预防医学期刊进行了比较。结果表明:78种预防医学期刊的平均指标值稍低于全国期刊和医药期刊。但增长率大部分高于全国和医药期刊,表明预防医学期刊的发展势头较好[3]。 也有不少文献是介绍如何采用文献计量学的方法来应用于医学信息研究,北京协和医学院张雪燕在其硕士论文《医疗机构科研绩效评价研究》中,利用阜外心血管病医院1999-2008年科研活动统计数据库,调查中标课题、获得成果、发表SCI论文、著作、专利等方面的基本情况及发展趋势。采用SAS8.2统计软件描述课题、成果、论文在时间分布、专业分布、人员分布上的变化趋势和特征,并通过建立科研绩效评价体系,运用综合指数法对医院及各专业进行科研绩效评价,全面、客观地评价医院科研工作的发展态势、潜力,为医院制定中、长期科研发展规划提供参考依据,并促进科研管理更加科学化、规范化、合理化。其中的研究方法:一是数据库的建立。(1)科研处建立的课题、SCI论文的Excel数据库:在日常工作中形成。课题库入选的指标有姓名、基金名称、经费、项目类别、科室,入选标准为1999-2008年承担的纵向课题。SCI论文库入选的指标有:姓名、影响因子、科室,入选标准为1999-2008年第一作者发表的文章。(2)人事处的人员信息Excel数据库:在日常工作中采集形成。另有中国医学科学院硕士研究生学位论文入选指标:为姓名、性别、年龄、学位、职称。二是统计分析方法。利用SAS8.2软件进行分析,用描述性统计方法描述研究变量:课题、成果、论文的时间分布、专业分布、人员分布上的变化趋势和特征。三是建立评价体系:通过查阅文献和专家咨询法,以科研绩效考核为总目标;课题、成果、论文、著作、专利为一级指标;课题、成果、专利、论文的类别为二级指标;以课题的级别、成果的级别、论文的形式为三级指标。四是评价方法即综合指数法。综合指数法是将一组指标值运用统计学方法处理转化为综合指数值,以便对不同类别、不同结构、不同计量单位的指标进行综合比较[4]。无论是不同医院同类科室间的横向比较还是同一科室不同时间的纵向比较,多指标综合评价都是一个很重要的方法。指标指数化(f):当各个指标值的数量、性质、单位不同时,不能直接比较,必须将指标值标准化,即指标值指数化(f)。广东省疾病预防控制中心胥秋华在《医学文献计量分析应用的研究》一文中,提及医学文献计量分析的情报功能时,提到文献计量分析为读者提供了一种简便可行的情报信息获取途径;文献计量分析的结果客观地展示了主体事物的发展情况及规律,具有较高的可信度,为管理者的决策提供科学客观的依据;通过对分析结果进行纵向及横向的比较,从对自身的科技产出能力、科研水平进行整体评价,并寻找出影响科研论文数量和质量的主客观因素,与此同时,利用计量指标对一个学科或专业发展以及一个国家、地区、单位甚至个人的科研成果进行评价的需求也迅速增长;文献计量分析的结果可以全面、完整、准确地反映主体事物的真实性,不仅具备有说服力的论点和论据,也显示和揭示了客观事物的发展规律,对科学研究素材的选择具有较高的准确度,主要作用是对这些事物进行客观认知,同时进行前瞻性预测,为科学决策或科学规划提供参考依据。 医学统计论文:医学院校医药数理统计论文 一、当代大学生心理特点以及医药数理统计课程的特点 1.当代大学生的心理特点。大学生在生理上进一步发育趋于成熟,心理上趋向主动和独立,思维能力迅速提高,抽象思维能力与逻辑推断思维能力获得显著地发展,追求新意,对问题和事物有着独特的见解和认识,从而使他们在精神方面的独立意识较之一般青年更为突出。而且当代大学生的这种强烈的自我意识,迫切需要同学、老师、社会以及自身的肯定,马斯洛的自我实现的需求在当代大学生身上表现得尤为突出。另一方面,当代大学生处在一个社会迅速变迁,科技日新月异,信息高度发达的阶段,使得他们探索问题的好奇心更加强烈,希望能够探索万事万物的真相,但大多数大学生怕吃苦,自制力和耐挫力较差。 2.医药数理统计课程的特点。虽然医药数理统计相对于高等数学等传统数学类课程具有更强的应用性和趣味性,但医药数理统计是建立在随机理论基础上的,对习惯了确定性思维的大学生,如何转换思维模式是一个挑战;医药数理统计方法的应用一方面需要结合学生的学科专业知识,另一方面需要结合软件实现,如何做到数理统计方法、医药专业知识和应用软件三方面的有机结合是医药数理统计教学过程中迫切需要解决的问题;医药数理统计方法的实际应用涉及的知识面较广,难度较大,如何将利用数理统计方法解决实际问题的完整过程简洁又不失生动地展现在学生面前也是一个关键问题。结合当代大学生心理特点和医药数理统计课程的学科特点,急需从教学内容、教学方法及教学激励和评价机制等方面改革当前医药院校医药数理统计教学。 二、医药数理统计教学改革的内容和措施 1.教学内容的改革是《医药数理统计方法》教学改革的基础。认真研究和理解医药院校各专业学生的培养目标,在不破坏学科知识体系的情况下,在突出医药学特色和增加应用性这两个原则的指导下调整知识点,删减陈旧知识,弱化公式推导,增加结合医药学应用的新方法,增加应用型、研究性案例比重,将重点、难点放在医药特色实际应用的案例教学及科学思维方法的培养上,以应用需求为先导,以案例教学为媒介,以实验软件实现为辅助,实现教材内容与企业实际需求以及医药科研的同步更新,提高学生的学习兴趣和积极性。同时教学内容改革是龙头,必将带动其教学方法、考核方法等一系列的改革,为医药特色创新型、应用型人才的培养打下坚实的基础。 2.教学方法改革是《医药数理统计方法》教学改革的优秀。通过教学内容的改革,可以使得教学内容能引起学生兴趣,但如何使学生对医药数理统计保持持久兴趣是最大的难题。如何将一时好奇升化为持久的兴趣、理想及自我价值的实现,必须结合当代大学生心理特点,采用实用有效的课堂教学方法。根据当代大学生的心理特点以及医药数理统计课程的特点,案例教学法是非常合适的教学方法。首先教师可以从较新的权威学术期刊,甚至是教师的科研课题里面寻找案例,或者以产学研合作项目为契机,深入了解企业现今最新需求,根据企业提供的基础资料,提炼经典案例。在案例教学过程中由教师把精选的案例展现在学生面前,让他们带着问题去学习相关知识和方法,接下来需要经过思考和讨论提出解决问题的方案,这使课堂变得生动活泼,有利于激发学生的学习兴趣,培养创新能力及分析、解决问题的能力。每个同学都可以提出自己的见解,相互交流,取长补短,教师通过引导、点拨、启迪等方式对学生进行指导。通过案例教学可以增强学生自身对整个案例解决过程的切身体会,让学生精神层面充分感受到参与案例解决的愉悦感和克服困难、解决问题后的成就感,巩固与提高学生个体对医药数理统计持久的兴趣。特别需要强调的是数学概念和方法也要通过案例引入,数学知识产生时,总是伴随着数学家“火热的思考”,但是数学知识以论文、教材的方式呈现出来时,却往往只剩下了“冰冷的美丽”。通过案例引入可以揭示并引导学生去发掘和领会那些“火热的思考”。而学生发掘和领会那些“火热的思考”的能力,就是学习能力的优秀,也是创新能力的源泉。 3.教学激励和评价机制改革是《医药数理统计方法》教学改革成功的保障。要达到最好的课堂教学效果必须构建新型人性化学生激励和评价机制。合理完善的激励和评价机制能够更好地激发行为主体的积极性和创造力,体现以人为本。传统的教学评价机制,往往都是通过课后作业及考试来进行的,存在时间上的滞后,虽然在一定程度上能够反映课堂学习的情况,但是对于课堂上学生主体的参与、思考、创新的程度无法做出判断,有可能挫伤学生创造性思维成长的积极性;而奖学金等传统的激励机制往往周期更长,无法及时满足当代大学生急切盼望社会认同和自我实现的心理需求,一定程度上影响了其学习动力。 4.数学建模竞赛等大实践教学是《医药数理统计方法》教学改革的有益补充。把全国大学生数学建模竞赛作为锻炼同学们实际应用能力的第二课堂。数学建模是数学知识和方法与实际问题之间沟通的桥梁,因此数学建模是对学生将数学的知识和方法转化为用数学的能力的检验。可以说数学建模对学生能力的培养是全方位的:它体现在查阅文献资料、分析综合、抽象概括能力的培养,应用能力和评价能力的培养,运用数学工具和计算机以及实践能力的培养,创新精神和创新能力的培养以及组织协调能力培养等。参与数学建模竞赛活动,会极大地拓展学生应用数理统计知识的空间,并会对课堂教学产生良好反馈。要鼓励和指导学生积极参加全国大学生数学建模竞赛和美国大学生数学建模竞赛。除此之外,还要让学生走出去,去做与专业相关的社会调查,去医药企业直接感受医药企业对数理统计知识和方法的需求,并在实际应用之后内化为自身的实践能力!以学生的实际需求优化《医药数理统计》教学内容,以学生为主体设计教学方法,并设计及时、科学的激励和评价机制,以提高当前医药院校《医药数理统计》课程的教学质量! 作者:王秀凤张磊唐小娅黄榕波单位:广东药学院 基础学院数学系基础学院物理系 医学统计论文:基于运用分析的医学统计论文 一、试验设计中的统计学原理 合理的试验设计与统计处理的可信度存在直接联系,研究者在编写医学论文时应对医学研究设计方法进行说明。在进行试验设计时应遵循随机、对照、均衡和重复四大原则。在进行试验设计的时候通常会涉及到研究对象的选择,研究对象的分组及选择合理的检测指标三个方面的内容。医学论文就是通过对样本的研究来进行推断总体,找出其共性,得出结论。因此研究者在选择研究对象时应注意选择样本应具有一定数量,能反映出该事物的规律性特征,但又应注意例数不能太多,以免造成不必要的浪费。其选择的原则就是在保证试验结果可靠性的前提下选择最少的样本例数。研究者在选择样本对象后应对其基本特征进行详细的描述,比如患者的年龄、性别、病理分期、疾病诊断的标准等。此外在试验中所用到的试剂、仪器的型号、规格等都应作出说明,以供读者借鉴和做出判断。选定好研究对象后就要对其进行分组。在进行分组时研究者一般遵循统计学中的“随机分配”、“设立对照”以及“均衡”、“重复”的原则。随机化原则是提高组间均衡性的一个重要手段,也是资料分析时进行统计推断的前提。有对照才有比较,在进行组间比较时,应确定好处理因素与实验效应的关系。均衡性则是要使得对结果产生影响的非处理因素尽可能保持一致,这样才能保证对照的结果让人信服。观察实验效应的指标主要有主观指标与客观指标。正所谓主观指标就是通过问答的方式调查受试者自己判断的主观感受;而客观指标则是通过仪器来检验和测量所得出的结果。在进行试验设计时应选择客观性较强、高灵敏性和精确性的指标。 二、统计学方法的选择 统计学方法的正确选择是直接影响到论文结论可信度的重要依据,因此研究者在编写论文时应注意选择合适的统计学方法。不同的统计学方法应用的范围不同。研究者在编写医学论文时常根据论文研究的目的、资料类型、试验设计的方案、样品大小、水平数、特定条件、数据分布特征以及综合分析等来选择对应的统计方法,同时还要根据专业知识与资料的实际情况,结合统计学原则,灵活地选择。当定性资料正态分布时,研究者一般用均数和标准差来表示统计描述指标;当定性资料不符合正态分布时,则可选用中位数及级差来表示;当定量资料正态分布且组间方差齐时一般选用参数法,反之则选用非参数法。t检验一般适用于小样本(n 50)的定量资料且方差齐的两组数据之间的比较。其特点是在均方差不知道的情况下,可以检验样本平均数的显著性,大样本(n≥50)采用u检验;多个样本均数两两比较则用方差分析,如差异有统计学意义,可采用q检验;Dunnett检验则适用于多个实验组与一个对照组均数的比较。定性资料中,表现为互不相容的类别或属性,分为二分类和多类反应,如治疗结果为显著和好转的人数等,该种资料可选用字检验,大样本(n≥50)时采用u检验。如:患者的治疗结果评定为痊愈、显著有效、好转、无效或死亡。该种资料可选用秩和检验或u检验。总之,不论论文中选用的是哪种统计学方法,都要计算出检验值,然后再根据统计量值来判定P值的大小,结论一般描述为“差异有(无)统计学意义”。 三、常见统计学方法的误用分析及对策 1.统计方法误用。 最常见统计方法误用是对等级资料进行比较时应用秩和检验而误用卡方检验。例如:在评价采取不同治疗方法的两组急性脑血管病患者疗效中,治疗组显著有效、有效、无效三种分型分别为15例、10例、8例,对照组分别为14例、11例、9例。本资料例数较少,应选用等级比较的秩和检验,而有些作者却认为只要是率的比较就可以采用字检验。研究者在选择统计学方法时应根据相应的原则,对文章研究目的、资料类型、样品大小、水平数、数据分布特征等进行综合分析后,再来选择对应的统计方法。 2.选用检验方法错误。 在有些论文中,作者常将本应用方差分析和q检验的误用t检验。t检验一般适用于小样本(n 50)定量资料且方差齐的两组数据之间的比较,而方差分析及q检验主要用于对多个样本均数进行比较,几种不同治疗或处理方法等的同时比较。例如:在讨论中、西以及中西医结合治疗急性脑血管病时,两组患者的年龄、病程、病情严重程度等差别均无统计学意义,比较三组患者的一些指标变化。组间多重比较应用q检验,但文中作者采用的是t检验,对三组均数进行两两比较。这不仅造成了资料的利用率低,也增加了假阳性的概率,降低了试验结果的可信度。 四、结论表述中的统计学应用 在对统计资料进行分析后应把握统计学术语,对结论做出科学的分析跟解释。在根据统计结果得出专业结论时研究者应遵循一个重要原则,就是统计结论都是概率性的,不能绝对地肯定或否定。研究者习惯上将“P 0.05”称为显著性,不应误解为差别很大或者在医学上有显著的价值。统计推断是以一定的概率界值为依据,说明来自同一总体的可能性大小。“差异有统计学意义”说明在试验中的差异不能用抽象误差进行解释;“差异无统计学意义”表明在试验既定的条件下,差异可能是因抽象误差引起的,在增加样本数量的情况下,差异可能变成“有统计学意义”。 作者:李盛荣单位:玉林市医学情报所 医学统计论文:基于教学模式的医学统计论文 1调查对象和抽样方法 采用随机整群抽样的方式,以预防医学系预防医学专业2007级全体学生共101人为研究对象,自行设计问卷对其进行调查,根据计算机产生的伪随机数随机抽取1、2班为实验组,3、4班为对照组。 2教学方法 在理论课教学方式上,实验班和对照班均采用多媒体传统教学。而在实验课程的教学方式上,对照组的实验课程仍旧沿袭以往传统教学模式,即“回顾理论课知识点练习教科书中对应的思考练习题课后复习”,学生被动参与。实验组在实验课程中则以案例讨论分析为优秀,学生主动参与为主线的教学模式,即“课前复习理论知识提出案例互动交流分析案例解析教师总结”,通过对典型的案例进行分析,使得同学们有机会运用理论知识对文献中的统计分析方法进行探讨,达到从实践层面上锻炼学生解决问题和分析问题的能力。 3调查方法 教学效果主观层面学生自我评价:根据研究对象和研究目的自行设计调查表,调查内容主要包括个人一般情况、学习效果自我评价、教学改革效果评价以及对实验教学的建议和意见。经预调查后,调查表在实验组与对照组同时统一发放,学生当场填完,经核实无漏项当场回收。本次调查发放问卷101份,回收有效问卷99份,有效回收率98%。教学效果客观层面评价:为客观评价教学改革效果,老师特意命制了具有调查目的的试卷,以期末考试的形式对学生的学习效果进行客观评价。试卷分两部分,前半部分为基础知识部分,后半部分为综合运用部分,满分100分,由同学们在规定时间内独立完成。除两人缓考外,其他所有试卷当场收回,回收率98%。 4统计分析方法 资料经统一编码后实用Epidata3.1软件建立数据库,采用双录入的方法,2人分别录入再进行对比,对数据进行逻辑查错后经整理形成最终数据库,数据分析运用SPSS16.0统计软件包进行包括算数平均数、标准差、等统计描述,以及统计推断如t检验,卡方检验,秩和检验等。 5结果 5.1一般情况比较 本次调查回收有效问卷,实验组49人,对照组50人。两组同学入学前的性别、来源地、户籍构成、和年龄差异均无统计学意义(p 0.05)。提示两组资料人口特征上有可比性,均衡性好。 5.2理论知识认知情况 分析结果显示,实验组与对照组对理论知识的认识情况,包括T检验、方差分、统计图表、直线相关回归、多元线性回归,差异均无统计学意义(P 0.05)。 5.3教学效果自我评价情况 实验组与对照组对教学方法的评价中,交流能力、表达能力、获取信息能力以及解决实际问题的能力方面,差异均有统计学意义(P 0.05),且实验组优于对照组。而学习效率方面,差异无统计学意义(P 0.05)。 5.4期末成绩客观指标 为客观评价教学改革效果,老师特意命制了具有调查目的的试卷。试卷分为两部分,前50分为基础题,题目涉及的知识点比较基础;后50分为实际运用题,需要灵活运用书本知识,难度相对较大。实验组与对照组基础知识部分得分、综合运用部分得分、总分方面,差异均无统计学意义( 0.05)。 6讨论 随着医学科技以及卫生事业的发展,社会对以学生的知识、能力、素质提出了更高的要求,培养医学生的科学素质和科研能力已成为现代医学教育的主要内容,以案例问题分析为基础的教学是顺应教学改革潮流发展起来的一种新的教学方法。通过上述调查,结果显示在不同的实验教学模式下,通过对不同实验教程的教学效果分析,实验组与对照组在对统计学知识认知方面无差异无统计学意义(P 0.05);两组同学在获取知识的能力、表达能力以及交流能力方面,差异均有统计学差异(P 0.05),实验组优于对照组。学习效率方面自我评价,差异无统计学差异(P 0.05);两组同学期末考各方面得分方面,差异均无统计学意义( 0.05)。分析可能原因如下: (1)学生缺乏学习主动性: 实验教学课程改革的优秀是进行案例分析。其前提是需要对书本理论知识要有一的理解。学生由于缺乏主动性,在上实验课程之前,由于很大一部分学生缺乏主动性,没有在实验课之前做好充分的准备和预习,包括收集资料、查阅文献、全面透彻的理解书本知识。致使在实验课程中不能积极的投入到讨论之中。同学们应在课下即使巩固知识,在对书本知识理解的基础上,再进行具体的案例分析,才能融会贯通地提高对书本知识的灵活运用。 (2)学生缺乏学习积极性: 医学统计学理论和系统性较强,章节内容比较枯燥抽象,公式难以辨别和识记,同时同学们的数学演算和推理能力较弱,因此同学们对统计学的认同程度较低,普遍存在畏难和烦躁情绪,案例分析要求每个同学都积极加入到讨论中,同时主动发言,回答相关问题。实验组同学普遍反应压力较大,学习负担重,这样更能激起同学们的排斥情绪。可见,同学们的不良情绪对本次调查结果存在一定的影响。 (3)实验组缺乏课后的巩固练习: 对照组的实验教学模式以课后练习为重心,在理论课程之后,对具体的课后练习题进行解答,这有助于同学们对理解知识的巩固和理解。实验教学采取案例分析为优秀的教学方式,但是仅仅通过课堂的短短几十分钟是远远步够的。学好统计学除了需要识记理论知识外,更重要的是学以致用,而适量的课后练习则是通向融会贯通的桥梁。统计学是一门应用的学科,实验教学组同学在案列分析之后,要做适量的练习题巩固知识,这样才能从本质上提高解决问题的综合能力。 7结语 实验教学课程的改革使得学生在交流、表达、获取信息方面的能力得以提高。这主要归功于案例分析给予了同学更多表达自己的机会。同学们畅所欲言,个人综合能力得到锻炼。但是在改革中还存在一定的问题,要想达到预期的目标,除了教学形式的改革,更重要的是要从老师的教学方式和学生的学习方式进行改革,提高学生的积极性、主动性、创造性。笔者认为可以着眼从以下方面进行调整: (1)实施前老师应该多与学生交流,增强了学习动力和信心。同时同学应在老师的指导下,课前准备更充分些,多让学生望参加现场数据收集工作,增加接触实际工作的机会。在实际工作中带着浓厚兴趣去学习将有助于调动同学们的积极性和创造性。 (2)实施过程中,老师应该加强对学生课后的学习监督。努力把学生的观念从“要我学转变成我要学”,学生学习不够主动,课堂讨论吃力。老师可以定期抽查学生的分析笔记,鼓励学生课外时间多做相关练习,即使深化所学知识。只有内容和形式都有了实质性的变化,学生能够主动积极的投入到实验教学改革中,才能真正从本质上提高学生的综合分析问题,解决问题的能力,才能培养出符合社会需要的实用型人才。 作者:贾贤杰汪一心吴学森朋文佳芈静周占伟单位:蚌埠医学院预防医学系流行病学与卫生统计学教研室 医学统计论文:医学期刊和基金论文比的统计分析 1样本来源和统计方法 1.1样本来源 样本来源于《中国科技期刊引证报告(扩刊版)》(2011版)。由浙江省出版发行的医学专业期刊共有25种,占浙江省科技期刊总数(115种)的1/5。涉及基础医学、内、外科等13个学科,数量最多的为综合类(4种),其次为学报类(3种)。刊期以月刊为主(12种),其次为双月刊(11种),半月刊和季刊各1种。 1.2统计方法 以中国科技期刊引证报告(扩刊版)》(2011版)为数据源,统计25种期刊的影响因子、总被引频次、基金论文比等3项反映期刊影响力的指标进行文献计量学分析。同时,为客观评价期刊的水平,对以上指标用本期刊的指数/学科平均指数来进行纵向的比较,比值 1表明该指标高于学科平均水平。 2结果与分析 2.1浙江省医学期刊影响因子与总被引频次 影响因子是一个相对统计量,它表征期刊有用性或显示度,与期刊影响力、论文质量和学术水平直接关联,是目前公认的衡量期刊尤其是同类期刊影响力大小的最为重要的指标之一。表2显示:浙江省医学期刊总体的影响因子低于全国平均水平,影响因子/学科平均比值 1的期刊仅有5本:中国医学高等教育(2.303),浙江大学学报(医学版)(1.612),护理与康复(1.243),肝胆胰外科杂志(1.203))和中华眼视光学与视觉科学杂志(1.190),其余都在本学科的平均水平之下。从以上结果来看,除了浙江大学学报(医学版)外,其余4本杂志均具有鲜明的专业学科特色,表明专业特色对提升杂志的影响因子具有较大的帮助;而浙江大学学报(医学版)虽为综合类期刊,但其依托浙江大学雄厚的科研背景,使杂志的成长有了有利的环境。总被引频次可以显示期刊被引用和受重视的程度,以及在科学交流中的地位和作用,是评价期刊学术水平的重要指标。浙江省医学期刊中总被引频次均值为1201次/刊,高于全国平均水平(882次/刊),说明浙江省医学期刊在学术交流过程中有一定的地位。但是高于本学科平均水平的并不多,仅有4本期刊:中国高等医学教育(3.659),浙江中医药大学学报(1.581)),浙江预防医学(1.187)和中华急诊医学杂志(1.162)。有学者认为总被引频次与载文量相关,本文总被引频次/学科平均 0.6的13种期刊中只有2种是双月刊,因此浙江省医学期刊整体的总被引频次较高是否与其载文量较多有关,有待探讨。 2.2浙江省医学期刊基金论文比情况 基金论文比在一定程度上体现了科技期刊吸收学科前沿和高质量论文的能力,因此也是衡量期刊论文学术质量的重要指标之一。浙江省医学期刊的总的基金论文比低于全国平均水平,有8本期刊与学科平均比值>1,分别为:中华临床感染病杂志,温州医学院学报,中华急诊医学杂志,浙江大学学报(医学版),中国高等医学教育,中华眼视光学与视觉科学杂志,浙江医学和口腔材料器械杂志。一般来说,高校学报或者由高校主办的杂志依托高等学府,基金来源丰富,拥有较高的基金论文比的几率比较高,本文中除了《口腔材料器械杂志》和《浙江医学》,其余6种杂志均由浙江大学或者温州医学院主办,这2所大学均拥有较雄厚的科研实力。值得关注的是《浙江医学》作为一本地方性的医学杂志,拥有较高的基金论文比,充分说明其在浙江省医务工作者中的地位。 3讨论 3.1浙江省医学期刊的总体评价 目前,期刊的评价指标有10余种,其中影响因子,总被引频次和基金论文比是其中比较重要的指标,虽然这些指标各有局限,但还是能够基本反映期刊的总体状况。本文通过对浙江省医学期刊以上3种指标的统计分析发现:浙江省医学期刊的总体水平偏低,影响力较弱,虽然在学术交流中有一定的作用和地位,但是吸收前沿学科和高质量论文的能力与国内的优秀期刊相比还有待提高,这与浙江省期刊的总体情况相似。但是也不乏亮点,一些期刊如《中国高等医学教育》,浙江大学学报(医学版)等在其自身的学科领域内名列前茅,具有较高的学术质量。 3.2提升浙江省医学期刊影响力的建议 3.2.1找准定位,坚持专业化和特色化 随着生物医学的快速发展,要在国内的众多杂志中占有一席之地,需要找准自身的定位,寻求鲜明的特色和学科优势。从本文结果可以看出,有着自身特色或者学科优势明显的期刊影响力均较强,如《中国高等医学教育》的各项指标名列前茅,这与其是为数不多的医学领域中涉及高等教育的杂志密切相关,独特性和稀缺性导致了高影响力。另外几种具有较高影响力的期刊,除了浙江大学学报,其余几种也都具有明显的“小而精”专业特色。因此,找准适合自身的发展道路,才能在激烈的竞争中立于不败之地,这不仅需要编辑部根据自身的特点制定发展方向,同时也需要管理部门在政策层面上给予引导和支持。 3.2.2探索集约化的发展之路 2011年,原新闻出版总署已明确科技期刊出版体制的改革的”路线图”,期刊的集约化发展已势在必行。国内外的实践证明,集约化有助于提升期刊的优秀竞争力,如国内中华医学会的“中华”系列杂志,在医学领域里有着强大的影响力,在浙江省主办的3本“中华”系列杂志中,除了中华临床感染病杂志因办刊时间较短,一些指标略低之外,中华眼视光学与视觉科学杂志和中华急诊医学杂志在本学科领域中名列前茅,充分显示出“中华”品牌较强的竞争力。因此,今后可以结合浙江省医学期刊的特色或者学科特点,逐步整合横向和纵向资源,通过灵活多样的方式,建立具有鲜明特色的浙江医学期刊集群,通过集团优势提升期刊整体的影响力和竞争力,如刊名带有“浙江”的地方性医学期刊,因其强烈的地域特色,普遍存在影响力偏低的现象,而且一些杂志的学科和内容也趋于雷同,这些杂志是否可以尝试联合经营,优化配置,取长补短,通过团队的力量形成有自身特色的品牌集群,进一步带动期刊的整体发展。 3.2.3加快信息化建设,大力发展数字化出版 数字化出版已成为无法阻挡的发展趋势,代表着未来期刊出版的方向。有调查表明:OA出版可切实提高期刊的学术影响力,特别对提高期刊当年的引用率有明显效果。因此抓住了数字化出版的脉搏,也就是抓住了期刊发展的方向。据调查,浙江省科技期刊的数字化建设不容乐观,从目前的情况来看,大多期刊的数字化建设仍依托于国内大型数据网站,均属于浅层网络化阶段。要吸引读者更多的关注,就需要期刊建立独立的网站,或者几个杂志社建立有专业特色的网络平台,进行深层次信息化服务,这样不仅加强了与读者、作者的互动,还可以提供给他们真正感兴趣的、与期刊内容有较强相关性的信息。一个设计良好网站不仅是编辑部与作者、读者良好沟通的平台,同时还能增强作者、读者的“黏性”,吸引他们的关注,提供高质量的论文,从而逐步地提升期刊的质量。 作者:舒畅马凌飞奚莱蕾龚杰周红兵侯翠香单位:国际流行病学传染病学杂志编辑部浙江科技学院学报编辑部浙江气象编辑部 医学统计论文:医学期刊论文常见统计学错误 1.统计表达和描述方面存在的错误:(1)统计表中数据的含义未表达清楚,令人费解。(2)统计图方面的主要错误有2个,其一,横坐标轴上的刻度值是随意标上去的,等长的间隔代表的数量不等,在直角坐标系中,从任何一个数值开始作为横轴或纵轴上的第一个刻度值;其二,用条图或复式条图表达连续性变量的变化趋势;(3)运用相对数时,经常混淆“百分比”与“百分率”;(4)在表达多组定量资料时,即使定量资料偏离正态分布很远,仍采用“x珋±s”表达(标准差S>x珋),特别当表中采用标准误Sx珋取代标准差s时,前述的错误很难被察觉出来。 2.定量资料统计分析方面存在的错误:(1)当定量资料不满足参数检验的前提条件时,盲目套用参数检验方法;(2)不管定量资料对应的实验设计类型是什么,一律套用单因素2水平(或叫成组)设计定量资料的t检验或单因素多水平设计定量资料的方差分析。 3.定性资料统计分析方面存在的错误:(1)把χ2检验误认为是处理定性资料的万能工具;(2)忽视资料的前提条件而盲目套用某些定性资料的统计分析方法;(3)盲目套用秩和检验;(4)误用χ2检验实现定性资料的相关分析。 4.简单线性相关与回归分析方面存在的错误:(1)缺乏专业知识,盲目研究某些变量之间的相互关系和依赖关系;(2)不绘制反映2个定量变量变化趋势的散布图,盲目进行简单线性相关与回归分析,常因某些异常点的存在而得出错误的结论;(3)常用直线取代2定量变量之间事实上呈“S形或倒S形”的曲线变化趋势。 5.多因素或多自变量的实验资料进行分析存在的错误:(1)将原本属于多因素实验研究,拆分成一系列单因素的研究来分析,这种“化繁为简、化整为零”的处理,割裂了原先的整体设计,无法研究多因素之间的内在联系或交互作用,容易得出片面、甚至错误的结论;(2)虽然将多个自变量都包括在一个多重线性回归方程或多重Logistic回归方程之中,但整个回归方程没有统计学意义或回归方程中有很多无统计学意义的自变量,就依据这样的回归方程去下结论。 医学统计论文:医学科技期刊统计学论文 一、统计学方法的种类 医学统计学常用三种类型的资料:计量资料、计数资料、等级资料。计量资料是指通过度量衡的方法,测量每一个观察单位的某项研究指标的量的大小等一系列数据资料,如身高(cm)、体重(kg)、血压(mmHg)等。计数资料是指将全体观测单位按某种性质或特征分组,然后再分别清点各组观察单位的个数。如性别、血型、职业等。等级资料是介于计量资料和计数资料间的一种资料,通过半定量的方法测量得到。如临床疗效、癌症分期等。医学论文中常用的统计学方法有计量资料用t检验、方差分析,计数资料常用卡方检验、确切概率法等,等级资料常用秩和检验、Ridit分析等。当然,有些资料可以相互转换,数量变量可以转换成等级资料,等级资料可以转换成计量资料。那么医学论文中统计学方法使用情况如何呢?王倩等人研究了五种中华医学会系列杂志论著中十年来统计学的应用状况,结果表明,1995年发表的论著较1985年有显著进步,文章中统计分析的使用率从40%上升到60%,使用了更多较复杂的统计分析方法;t检验和联列表分析均为最常用的统计分析方法。最近几年调查显示,近5年国内不同医学优秀期刊的统计学使用情况中,t检验占25.9%、方差分析占10%、卡方检验占21%、Fisher概率占1.1%、秩和检验占2.1%、Ridit分析占1.1%。滕洪松等对山东省医学院校学报论著中统计学方法应用状况调查发现,常用的方法是t检验、χ2检验、相关分析和方差分析。许小幸等对2005年1月至2009年12月《临床儿科杂志》共发表的776篇论著统计学使用情况调查发现,方法中提到统计学分析者占73%~85%,实际使用者占87%~90%,两种方法的使用比和多因素分析的使用比在2008~2009年有所上升。而赖娟等人对国内有较高水平两种中华临床医学杂志(《中华心血管杂志》《中华消化杂志》)2005—2006年发表的643篇论著中统计学方法的使用情况进行调查,统计学方法的使用率为86.5%,正确率为82.7%,t检验和列联表分析为常见的统计学方法。认为统计分析方法的使用率和正确率均有明显提高,方法更加多元化,但统计学方法的未用、误用现象仍然存在。 二、常见的统计学错误类型 统计学是衡量统计研究设计是否严谨、资料收集和表达是否正确、统计分析方法选用是否合理、计算和结果解释是否准确的方法。正确应用医学统计学方法是保证论文科学性的主要环节。然而很多调查显示作者正确使用统计学的状况并不乐观,很多作者(特别是临床一线的作者)对统计学知识了解不够,不能正确使用统计学方法,导致论文中统计学的错误较多。有些是科研设计错误;有些是统计方法描述不清,结论欠科学,或统计检验方法应用不正确;还有些则是统计表图不规范。王倩等人调查显示,最常见的问题是文章中仅有P值而所用统计方法不明、用t检验代替方差分析进行多组间的比较。滕洪松等的调查也表明,较常见的统计问题有:只写P值而未注明所用统计学方法,用t检验代替方差分析进行多组均数间的比较,等级资料比较用χ2检验等。沈进等人对8种医学期刊544篇论著的统计学应用情况进行分析,发现136篇论著中有明显的统计学错误,错误率为25.00%。主要错误类型及构成依次为:资料处理方法不当占61.76%,图表错误占14.71%,未作统计学处理占8.82%,率、比混淆占8.82%,其他错误占5.88%。章新生等辨析医学稿件中常见统计学方法误用情况包括两大类,χ2检验的常见误用类型有误用χ2检验替代秩和检验、误用χ2检验替代四格表确切概率法、误用χ2检验替代配对χ2检验、误用χ2检验处理相关性分析;而t检验的常见误用类型有误用两两t检验替代方差分析和q检验、误用t检验替代配对t检验,作者认为误用χ2检验主要是未结合实际情况和统计分析的目的来正确选用统计学方法;误用t检验主要是未充分理解研究资料是否满足参数检验的条件,以及不能正确判断计量资料所对应的实验设计类型。因此,作为科研工作者,应加强学习和掌握最基本统计学分析方法的概念和经典统计学方法的使用要求。另外,有学者对比中文、外文医学期刊论文各388篇在统计学方法使用上的差异,在10种统计学应用错误中,缺检验统计量、缺P值或P值不精确、配对t检验未给出差值的均数和标准差及生存分析未报告中位生存期,这4种错误中文论文的出错率显著高于外文文献。 三、统计学方法的选择 由于统计学对医学科技论文的重要性,而其错用率又比较高,那么该如何正确选择统计学方法?梁明佩等通过自制的统计学审核线路图对医学文稿进行快速审核,首先把握资料的属性,其次理顺文稿的统计逻辑,最后根据统计学公式进行核算,这样就可以较好地掌握三种资料(计量资料、计数资料、等级资料)的统计学问题。王晓瑜等认为在统计学方法的选择上,应针对不同性质的资料,注意参数检验方法的使用范围,选用合适的统计分析方法。对于定性资料分析,不能将χ2检验视为万能工具,而对于定量资料分析也不能将t检验视为万能工具。另外,各种检验方法均有特定的应用条件,应根据设计类型以及变量类型选择相应的统计分析方法,否则将影响论文的学术价值和实用价值。而要选择正确的统计学方法,必须要有一定的统计学理论知识,掌握一定的技巧,有些人虽然接受过系统的医学统计学的学习,但由于传统教学模式的缺陷,不能灵活应用、举一反三,遇到相同问题会处理,稍有变化则束手无策。笔者在参阅相关文献后发现,按照许小幸等的四步骤选择统计学方法比较实用,即明确论文的统计学分析目标(统计描述或统计推断)判断指标性质(定量资料、定性资料或等级资料)判断指标分布类型(正态分布或偏态分布)判断研究设计类型(是两组还是多组,配对还是成组),其所设计的统计学分析常用方法选择树形结构图也让人一目了然,无论是作者撰稿还是编辑审稿,都可以参照这四个步骤来选择统计学方法。总之,以上资料说明医学论文统计学应用总的趋势是:统计学方法的使用率越来越高,使用的种类越来越多、越来越复杂,但误用率也较高。对于作者而言,有必要更加重视统计学的掌握,正确应用统计学方法。而对于编辑而言,应为作者当好把关人,严格对待每一篇论文的统计学,保证论文的科学性、严谨性。 作者:潘明志唐毓金梁明佩凌琼工作单位:广西壮族自治区卫生厅自筹经费科研课题 医学统计论文:医学统计学课堂教学论文 一、概率分布 概率分布(probabilitydistribution)是医学统计学中多种统计分析方法的理论基础。授课内容一般包括:二项分布、Possion分布、正态分布、t分布、F分布等。 借助概率分布常常可以帮助我们了解生命指标的特征、医学现象的发生规律等等。例如,临床检验中计量实验室指标的参考值范围就是依据正态分布和t分布的原理计算得到;许多医学试验的“阳性”结果服从二项分布,因此它被广泛用于化学毒性的生物鉴定、样本中某疾病阳性率的区间估计等;而一定人群中诸如遗传缺陷、癌症等发病率很低的非传染性疾病患病数或死亡数的分布,单位面积(或容积)内细菌数的分布等都服从Poisson分布,我们就可以借助Poisson分布的原理定量地对上述现象进行研究。 在生物信息学中概率分布也有一定应用。例如,Poisson分布可以用于基因(蛋白质)序列的相似性分析。被研究者广泛使用的分析工具BLAST(BasicLocalAlignmentSearchTool)能迅速将研究者提交的蛋白质(或DNA)数据与公开数据库进行相似性序列比对。对于序列a和b,BLAST发现的高得分匹配区称为HSPs。而HSP得分超过阈值t的概率P(H(a,b) t)可以依据Poisson分布的性质计算得到。 二、假设检验 假设检验(hypothesis)是医学统计学中统计推断部分的重要内容。假设检验根据反证法和小概率原理,首先依据资料性质和所需解决的问题,建立检验假设;在假设该检验假设成立的前提下,采用适当的检验方法,根据样本算得相应的检验统计量;最后,依据概率分布的特点和算得的检验统计量的大小来判断是否支持所建立的检验假设,进而推断总体上该假设是否成立。其基本方法包括:u检验、t检验、方差分析(ANOVA)和非参数检验方法。 假设检验为医学研究提供了一种很好的由样本推断总体的方法。例如,随机抽取某市一定年龄段中100名儿童,将其平均身高(样本均数)与该年龄段儿童应有的标准平均身高(总体均数)做u检验,其检验结果可以帮助我们推断出该市该年龄段儿童身高是否与标准身高一致,为了解该市该年龄段儿童的生长发育水平提供参考。又如,医学中常常可以采用t检验、秩和检验比较两种药物的疗效有无差别;用2检验比较不同治疗方法的有效率是否相同等等。 这些假设检验的方法在生物实验资料的分析前期应用较多,但由于研究目的和资料性质不同,一般会对某些方法进行适当调整和结合。 例如,基于基因芯片实验数据寻找差异表达基因的问题。基因芯片(genechip)是近年来实验分子生物学的技术突破之一,它允许研究者在一次实验中获得成千上万条基因在设定实验条件下的表达数据。为了从这海量的数据中寻找有意义的信息,在对基因表达数据进行分析的过程中,找到那些在若干实验组中表达水平有明显差异的基因是比较基础和前期的方法。这些基因常常被称为“差异表达基因”,或者“显著性基因”。如果将不同实验条件下某条基因表达水平的重复测量数据看作一个样本,寻找差异表达基因的问题其实就可以采用假设检验方法加以解决。 如果表达数据服从正态分布,可以采用t-检验(或者方差分析)比较两样本(或多样本)平均表达水平的差异。 但是,由于表达数据很难满足正态性假定,目前常用的方法基于非参数检验的思想,并对其进行了改进。该方法分为两步:首先,选择一个统计量对基因排秩,用秩代替表达值本身;其次,为排秩统计量选择一个判别值,在其之上的值判定为差异显著。常用的排秩统计量有:任一特定基因在重复序列中表达水平M值的均值;考虑到基因在不同序列上变异程度的统计量,其中,s是M的标准差;以及用经验Bayes方法修正后的t-统计量:,修正值a由M的方差s2的均数和标准差估计得到。三、一些高级统计方法在基因研究中的应用 (一)聚类分析 聚类分析(clusteringanalysis)是按照“物以类聚”的原则,根据聚类对象的某些性质与特征,运用统计分析的方法,将聚类对象比较相似或相近的归并为同一类。使得各类内的差异相对较小,类与类间的差异相对较大1。聚类分析作为一种探索性的统计分析方法,其基本内容包括:相似性度量方法、系统聚类法(HierarchicalClustering)、K-means聚类法、SOM方法等。 聚类分析可以帮助我们解决医学中诸如:人的体型分类,某种疾病从发生、发展到治愈不同阶段的划分,青少年生长发育分期的确定等问题。 近年来随着基因表达谱数据的不断积累,聚类分析已成为发掘基因信息的有效工具。在基因表达研究中,一项主要的任务是从基因表达数据中识别出基因的共同表达模式,由此将基因分成不同的种类,以便更为深入地了解其生物功能及关联性。这种探索完全未知的数据特征的方法就是聚类分析,生物信息学中又称为无监督的分析(UnsupervisedAnalysis)。常用方法是利用基因表达数据对基因(样本)进行聚类,将具有相同表达模式的基因(样本)聚为一类,根据聚类结果通过已知基因(样本)的功能去认识那些未知功能的基因。对于基因表达数据而言,系统聚类法易于使用、应用广泛,其结果——系统树图能提供一个可视化的数据结构,直观具体,便于理解。而在几种相似性的计算方法中,平均联接法(AverageLinkageClustering)一般能给出较为合理的聚类结果2。 (二)判别分析 判别分析(discriminantanalysis)是根据观测到的某些指标的数据对所研究的对象建立判别函数,并进行分类的一种多元统计分析方法。它与聚类分析都是研究分类问题,所不同的是判别分析是在已知分类的前提下,判定观察对象的归属3。其基本方法包括:Fisher线性判别(FLD)、最邻近分类法(k-NearestNeighborClassifiers)、分类树算法(ClassificationTreeAlgorithm),人工神经网络(ANNs)和支持向量机(SVMs)。 判别分析常用于临床辅助鉴别诊断,计量诊断学就是以判别分析为主要基础迅速发展起来的一门科学。如临床医生根据患者的主诉、体征及检查结果作出诊断;根据各种症状的严重程度预测病人的预后或进行某些治疗方法的疗效评估;以及流行病学中某些疾病的早期预报,环境污染程度的坚定及环保措施、劳保措施的效果评估等。 在生物信息学针对基因的研究工作中,由于借助了精确的生物实验,研究者通常能得到基因(样本)的准确分类,如,基因的功能类、样本归结于疾病(正常)状态等等。当利用了这些分类信息时,就可以采用判别分析的方法对基因进行分类,生物信息学中又称为有监督的分析(SupervisedAnalysis)。例如,基因表达数据分析中,对于已经过滤的基因,前三种方法的应用较为简单。而支持向量机(SVMs)和人工神经网络(ANNs)是两种较新,但很有应用前景的方法。 (三)相关分析 相关分析(correlationanalysis)是医学统计学中研究两变量间关系的重要方法。它借助相关系数来衡量两变量之间的关系是否存在、关系的强弱,以及相互影响的方向。其基本内容包括:线性相关系数、秩相关系数、相关系数的检验、典型相关分析等。 我们常常可以借助相关分析判断研究者所感兴趣的两个医学现象之间是否存在联系。例如,采用秩相关分析我们发现某种食物中黄曲霉毒素相对含量与肝癌死亡率间存在正相关关系;采用线性相关方法发现中年女性体重与血压之间具有非常密切的正相关关系等等。 生物信息学中可以利用相关分析建立基因调控网络。如果将两个不同的基因在不同实验条件下的表达看作是两个变量,相关分析所研究的正是两者之间的调控关系。如采用线性相关系数进行两基因关系的分析时,其大小反应了基因调控关系的强弱,符号则反应了两基因是协同关系(相关系数为正),还是抑制关系(相关系数为负)。 四、意义 生物信息学不仅是医学统计学的研究前沿,更是医学研究由宏观向微观拓展的重要领域,其研究内容已逐渐为多数医学院校的学员了解和熟悉。而如何对新技术产生的生物实验数据进行准确合理的分析,却成为生物信息学研究的主要瓶颈之一。 在医学统计学课堂教学中引入生物信息学实例,而不仅仅局限于常见的医学、卫生领域的例子,将难以理解的统计理论和方法与前沿的生物实例相结合,拓宽了学员的视野,提高了学员的学习兴趣,更可以加深对所学知识的理解;与此同时,使学员掌握了生物实验数据的先进分析方法,扩大了学员的知识面,提高了他们今后开展医学科研工作的能力。 还有一些医学统计学方法目前也逐渐应用于生物信息学研究中,诸如:遗传算法、熵理论等等。但这些方法已经超出了医学统计学课堂教学的范围,我们将尝试在第二课堂或选修课中,作为补充知识进行讲授,供那些学有余力的学员学习交流摘要:生物信息学的蓬勃发展已使医学研究由宏观逐步探索到微观。医学统计学作为一门医学院校的基础课程,其理论和方法在医学研究的新要求下其理论和方法也有了新的发展与应用。将生物信息学知识带入医学统计学课堂教学,介绍医学统计学的新发展,不但能使学员了解到本学科的前沿研究内容,有效地激发学员的学习兴趣,还能使他们掌握生物信息学研究的工具,提高今后从事医学科研工作的能力。 关键词:生物信息学医学统计学课堂教学 医学统计论文:医学论文中统计学问题分析论文 一、临床疗效观察的实验设计问题 在各种医学期刊中,半数以上是疗效观察方面的论著。现择其较普遍存在的统计学问题,结合实验设计基本原则加以讨论。 (一)对照与均衡性测定 国内医学期刊有关临床疗效观察的文章甚多,不少杂志刊登了一些事先未设计对照的文章,其结论难以令人信服。如《用柴葛解肌汤治疗上呼吸感染》一文,报道治愈好转率为97.7%,因无对照,无法断定其效果如何,因此,治愈好转率中含有假像。 对照的方法虽有多种,但对照的基本原则是与实验组齐同可比,最好作均衡性测定。 (二)安慰剂与盲法试验 安慰剂与盲法试验是医研(主要是比较性研究)中常用的科研方法,结果准确、误差性小。安慰剂在形、量、色、味等要与实验药物一样,不能给受试者和执行者任何暗示。这种试验就是双盲法试验。但近年来,尚有人用改良的双盲法,此法分两期:第一期(公开期)试验有效者留,无效者弃。有效者进入第二期(双盲试验),以确定疗效是否系安慰剂的作用。在预防效果观察时可采用该法,临床上应用诸多困难,应视具体情况而定。 (三)样本含量与重复原则 没有足够样本的研究结果,是经不起重复试验的,有的论文凭少数病例观实的结果下结论,是不慎重的。如《重症肺炎并发DIC29例》一文,作者观察脑型患者3例,其中死亡一例,就得出“一般脑型病死率高达57%,本组脑型病死率较低,看来及早用肝素阻断DIC过程,对降低脑型病死率可能具有重要意义”的结论。因无对照,结论不可靠。 (四)随机分组与实验设计类型 随机化分组即每个实验对象有同等机会被抽样(分配)到各组去,而不受任何系统因素的影响。常用的实验设计类型有完全随机设计、自身对照设计、交义设计、配偶设计、随机区组设计、拉丁方设计、正文(析因)设计、序贯设计、半数效量实验设计(动物试验),回顾性与前赡性调查研究设计等。科研设计时应根据研究目的要求选择不同类型的实验设计方法,进行相应的统计处理。 (五)诊断与疗效标准——指标设计问题 观察对象应确诊无疑,事先要制订好诊断标准,保证样本的真实性与代表性。疗效判断要有科学的指标,有特异性和定量指标更好。研究记录表格扣记录要完整统一,仪器、试有等要核校,人员要相对稳定,操作及观察方法要严格执行统一标准。 医学统计论文:医学统计学教学管理论文 教育是科技进步和经济振兴的基础,在全国上下贯彻落实《中国教育发展改革和发展纲要》《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》和全国教育工作会议精神的今天,高等教育为适应这一新形式,推进素质教育,培养大批高质量、高素质的各类专门人才已进行着多方面的改革。sO100 众所周知,医学是理论性、实践性很强的学科。医学统计学更是一门既有复杂理论知识,又有丰富应用技巧的医学专业基础课程。它是科研设计、资料的搜集、整理和分析的灵魂,应用于居民健康状况评价、医疗卫生实践和医学科研,涉及基础医学、临床医学、预防医学等多学科领域。其教学内容贯穿于研究设计到论文撰写的全过程。如何适应新形势,迅速推广医学统计学的基础知识,在满足医学科研需要的同时实现医学统计学的自身发展,是医学统计教育面临的重要课题。我国医学统计教育面临的主要问题是:①教学对象的数学基础普遍较差,教学手段落后。②医学研究进一步向宏观和微观发展,信息数据更加复杂化、多元化和大数量化。我们利用多媒体计算机辅助教学CAI系统具备较好的独立性、可参与性与知识的全面、系统性,以及多媒体组合的高效性等诸多优点,解决了上述问题。利用多媒体技术,我们可以让学生做到“所学即所见、所闻即所学”,适当拓宽内容的深度和广度,提高灵活性,大大增强学生的参与感和实践能力,以创造传统教学手段所达不到的效果。同时,还可利用计算机对学生的学习进行评估并决定进度,实现因材施教。 进入21世纪以后,信息技术飞速发展,现代统计工具从计算器发展到计算机为主,能应用相关的统计软件处理医学科研数据已成为必备的能力。否则,一方面有人不懂得选用正确的统计方法,使大量的信息和统计数据得不到有效的利用;另一方面又盲目使用计算机和统计软件,不管是什么研究类型的数据都简单地交给计算机处理,用计算机取代统计,势必造成大量统计方法的滥用和误用。医学研究的许多数据关系到病人的治疗、转归,甚至生死,统计方法的误用会导致严重的论理问题。我们利用计算机、统计软件、多媒体教学课件相结合,使课堂教学摆脱大量的繁琐演算的束缚,在单位时间内讲授的信息量将会大幅度增加。统计学教学不再是数据的罗列和公式的堆砌,而是研究设计的艺术和数据表达的艺术,并使学生体会到统计思维和推理的乐趣。 近年来我们进行了一些改革措施,取得了相应的成果,现总结如下: 一、积极申报院级教学研究立项的课题: (1)医学统计学多媒体CAI教学系统的研究和应用(2001年) (2)医学研究生统计学课程教学模式的改革(2002年) (3)《心理统计学》多媒体课件的制作及题库的构建(2004年) 另外开了《医学科研数据管理与统计分析》选修课 二、进行了一系列的教学改革措施: (1)教学内容上所进行的改革,具体做到了“四增三减”:减少了目前已无必要讲授的详细手工计算步骤与技巧;减少了复杂的公式推导,改为公式内涵的剖析;减少了部分浅显内容,改为自学或课堂讨论;增加了“实验设计和调查设计”;增加了“医学统计学软件使用”;增加了“多元统计分析”;增加了“医学统计应用错误的诊断”。 (2)在教学手段上进行了以下几方面的改革:建立了医学统计学多媒体CAI教学系统;开设了统计学电脑实验课;开设了“医学统计应用错误的诊断”讨论课。 (3)在考试内容和形式上的改革:着重考核医学统计学综合分析能力以及正确应用统计方法和纠正错误能力。不考死记硬背、公式和定理。 三、发表相关论文: (1)医学科研论文中t检验误用分析皖南医学院学报2002,21(2) (2)医学科研论文中x2检验误用分析皖南医学院学报(论文待发表) (3)皖南地区中学生伤害危险因素的病例对照研究,中华流行病学杂志,2003,24(7) (4)胆石病病因的临床流行病学研究现代预防医学2001,28(4) 四、编写的教材: (1)《医学科研方法与临床流行病学》(2003.8,安徽大学出版社) (2)《预防医学》(第2版)(2003.8,人民军医出版社) (3)《心理统计学》(2004.8,安徽大学出版社与北京科学技术出版社) (4)《心理评估学》(2004.5,安徽大学出版社与北京科学技术出版社) (5)《卫生统计学实习指导》(2003.10,安徽大学出版社) (6)《流行病学实习指导》(2002.8,中国科学技术大学出版社) 五、成果创新点: (1)将统计学软件、多媒体教学模式首次引入我院医学统计学教学之中; (2)将统计思维和科研创造性实践相结合,注重学生科研能力的培养; (3)改革了医学统计学的教学内容、教学手段、考试方法; (4)首次在我院学生中开设“医学科研统计应用错误的诊断”讨论形式的教学模式 (5)特别注重教师主导作用与学生能动性统一 (6)编写“医学统计学”相关教材 六、成果应用情况: (1)已经将改革的内容应用于我院专科生、本科生和硕士生的“医学统计学”; (2)在本科生和硕士生的教学手段上采用“多媒体CAI教学”模式; (3)在考试内容已作了相应的改革; (4)已经将“医学科研统计应用错误的诊断”应用于皖南医学院学报的论文审阅之中。 以上是对近年来“医学统计教学模式改革”的总结,我们突出了“医学统计学教学课件、医学统计学软件和医学统计应用错误的诊断”三方面的教学改革,敬请各位专家评审,不足之处,请多提宝贵意见,非常希望我们的教学成果能得到各位专家的肯定。 医学统计论文:编辑审稿在医学论文统计方法学中发挥重要作用 摘 要:医学统计在医学论文中占有重要的作用,贯穿论文的始终,决定论文的质量和水平。编辑在审阅医学论文时,对论文的统计资料、统计方法、统计软件、检验水准、统计符号及表达等方面的熟悉熟悉程度对最终论文质量具有较大的影响。本文从编辑角度,浅谈作为编辑应该注意的统计学知识,以供参考。 医学统计学是运用概率论和数理统计的原理、方法,结合医学实际,研究数字资料的搜集、整理、分析和推断的一门学科。医学统计在医学杂志中占有重要的作用,而考查稿件质量则主要从专业水平和统计学分析两个方面进行评价。具有创新性、实用性和先进性是高质量论文的前提,而经准确统计学分析得出经得起时间考验的结论才是保证。 医学论文一般是三段式:第一部分为资料与方法,第二部分为结果,第三部分则是讨论。一篇论文涉及到统计方法学方面的可有以下几个部分:一、科研设计阶段:除专业设计外,还需要统计学设计(即实验设计)。二、数据的搜集、整理阶段,此部分需要作者具有较强的统计学思维。三、数据的分析、推断阶段:需要根据统计资料准确选用统计学方法,根据统计结果挖掘有用信息。另外,在查阅参考文献,阅读国内外最新研究动态时,文章中也会涉及大量数据资料和统计学方法。因此,笔者将编辑对三段式论文审稿时需要注意的统计方法学知识总结如下。 一、资料与方法 1.1统计方法 统计方法一般是论文中最容易出错的地方,统计学方法选择正确与否直接影响论文结论的可信度。因此,研究者在编写论文时应根据统计资料类型和研究目的选择合适的统计方法。资料类型一般分为定性资料(计数或品质资料)、定量资料(计量资料)和等级资料(有序或半计量资料)。定性资料的统计方法一般用x2检验,定量资料用t检验,F检验和非参数检验,等级资料则用非参数检验和其它方法。根据分析的需要,统计资料类型是可以相互转化的,如:血红蛋白量原属计量资料,可转化为计数资料或等级资料。值得注意的是,很多研究者在选择统计方法时,只注重统计资料类型,却忽略了研究目的,因而导致分析结果无法解释研究目的。因此,编辑在审稿时除了要注意统计方法是否准确,还应该注意得出的结论与研究目的是否相符。 1.2统计软件 统计分析软件类型及版本应清楚介绍,常用的统计软件有SAS、SPSS和S-plus等。编辑在审稿中须注意不同版本的统计软件拥有不同的功能,编辑须清楚知道研究者论文中所用的软件版本是否能提供该统计方法。 1.3 统计数据的表达方式 数据的表达方式应根据数据的类型及是否符合正态分布的特点。计量资料是连续性分布的数据,此数据分布应通过集中趋势和离散程度相结合来进行描述。描述数据集中趋势的统计学指标有均数、中位数和众数;描述数据离散程度的统计学指标有标准差、极差和四分位数间距。对于正态分布的资料适宜采用“x ± s”来表示,对于非正态分布的资料宜用中位数和四分位数间距来描述数据。分类资料是对受试者或观察对象的每个类别的计数,通常用百分数或其他比值表示,常用的指标有率和构成比等。值得注意的是,研究者在描述数据时,通常只注重数据类型,而忽略数据是否符合正态分布,导致所有的计量资料都用x ± s来表示。为更准确地反映此数据年龄分布的集中位置,宜采用中位数而不是平均数。如:8例疾病患儿年龄(岁)为1、1.5、1.5、4、3、5、5、11,此组数据的平均数为4,中位数为2.75。 1.4 检验水准 绝大部分医学论文都没有标出检验水准,只在结果部分标出P0.05。检验水准一般设定为a=0.01或a=0.05。 二、结果 论文结果部分,一般用三线表格形式表示统计结果,并用文字对表格进行描述,或只用文字的形式对统计结果进行描述。结果描述不应面面俱到,而是根据研究目的侧重描述。不论论文中选用的是何种统计学方法,建议都给出具体的P值,再根据检验水准来确定结论有无差异,结论一般描述为“差异有无统计学意义”。研究者习惯将“P0.05”描述为“差异无统计学意义”,表明在目前的实验设计情况下,由于抽样误差的原因,如果在增加样本数量,差异可能变成“有统计学意义”。结果解释和表达方面,应清楚说明所用统计学方法的具体名称(如:配对资料的t检验,两因素析因设计资料的方差分析等)、统计量的具体值(如:t=3.04,x2=4.68)。 三、讨论 讨论也是论文的重要组成部分,讨论部分写作的好坏往往决定一篇文章的深度,也是其学术水平的标志。编辑在审阅讨论部分时,应注意以研究结果为依据,根据统计推断结果下结论,说明研究的价值和局限性。如果有把握,研究者可以提出新的假设和进一步研究的建议。值得注意的是,研究者根据统计结果得出专业的结论应遵循一个重要原则,即统计结论都是概率性的,因此不能绝对地肯定或否定。 四、书写格式及规范 作为医学杂志编辑,审稿时,除了注意统计内容的准确性,还应该注意统计的书写格式及规范。统计有统一的书写格式及规范,统计学符号有英文、希腊文、大小写、正斜体之分。按GB/T 3358.1―2009/ISO 3534―1:2006《统计学词汇及符号》规定,常用的医学统计符号应按下述要求表示:① 样本的算术平均值表示为英文小写“x”(中位数用M);② 样本标准差表示为英文小写“s”;③ t检验表示为英文小写“t”;④卡方检验表示为希文小写“x2”;⑤ F检验表示为英文大写“F”;⑥ q检验表示为英文小写“q”;⑦概率表示为英文大写“P”;⑧相关系数表示为英文小写“r”。以上符号均用斜体。 总之,每一类统计分析方法均有其适用的范围和应用的条件,编辑审稿时应注意,研究者的论文设计及资料的类型是否选择恰当的统计分析方法,是否存在盲目套用的情况。同时,还应注意得出的结果和结论是否满足方法设计的要求。 作者简介:谭涛,女,1980年,重庆市卫生信息中心《国际检验医学杂志》编辑部,硕士,讲师,主要从事流行病与卫生统计研究。 医学统计论文:体育类优秀期刊中运动医学论文的统计学应用错误案例分析 摘要:就近年来体育类优秀期刊运动医学科研论文撰写中常见的统计学应用误区进行分析,结果发现:①实验分组不合理,受试对象的选取违背同质性原则;②统计方法不合理,多个样本均数比较,错误应用多个t检验代替,误用单因素方差分析处理多因素方差分析;③误判资料类型,从而误用定量资料统计分析方法,两样本率的检验错误用两样本的t检验来代替。 关键词:统计学;运动医学论文;体育类优秀期刊 统计学是科学研究的基础,是研究结果科学性、可靠性的有力保障。而论文是研究成果的表达形式,通过论文可展示研究者的科研成果,也便于查阅者的了解、评价和引用。因此,在论文中要完整、准确地进行统计学内容的表述,以展示研究设计的合理性和研究结果的可靠性。但运动医学论文中存在的统计学错误仍相当严重,其中实验设计和统计资料的应用上最为突出。本文介绍论文中出现错误的部分,并对其进行了正确的统计学内容表述,以便供广大运动医学科研工作者参考。 1实验设计方面的问题 1)实验分组不合理。 例1:《有氧健身操结合饮食控制改善代谢综合征患者胰岛素抵抗、血脂、血糖的实验研究》[1]一文中研究对象为:西安市碑林区某社区代谢综合征患者77人年龄40~65(55.35±7.26)岁。按照接诊顺序将入选MS患者随机分为以下2组,综合干预组和对照组。 该文作者所选取代谢综合征患者年龄跨度较大(40~65岁),因为年龄的不同机能的代谢水平有很大的差异性,不能认为他们来自于同一个总体。把他们随机分入综合干预组和对照组参加试验,两组之间的可比性可能很差,其结论的可信度很低;如果,按年龄段分层随机化,组间的均衡性要高得多。 2)受试对象的选取违背同质性原则。 例2:《不同类型休闲活动对老年女性身体机能影响的差异性研究》[2]一文中对成都市老年大学、锦江区老年活动中心,随机选取离退休5年以上,年龄65~75岁之间老年女性为研究对象。并依据她们的年龄段将活动类型分为:为棋牌队、曲艺队、门球队、舞蹈队;测量指标为:血压及脉率,肺活量,椎体骨密度。 从一般的常识可知,经常参加体育锻炼的人有利于其血压及脉率,肺活量、椎体骨密度指标向好的方向发展。原作者所选取的活动类型为:棋牌、曲艺队、门球队、舞蹈。其中棋牌是一种智力游戏和身体运动没有什么关系,而曲艺,门球,舞蹈主要以身体运动为主(曲艺有利于人体的肺活量的提高)。所以原作者在试验设计时违背同质性原则[3]。 在实验设计时一定要遵守3大原则:对照、随机、重复。对照原则:要确定处理因素对实验指标的影响,如无对照是不能说明问题的。实验分组时有处理组和对照组。对照原则要求处理组和对照组除处理因素以外的其他可能影响实验的因素应力求一致(即齐同比较或有可比性)。随机原则:是使每个实验对象在接受分组处理时具有相等的机会,以减少偏性,使各种因素对各组的影响保持一致(均衡性好),通过随机化可减少分组人为误差。这是对资料分析时进行统计推断的前提。重复原则:是指可靠的实验应能在相同条件下重复出来(重现性),这就要求实验要有一定的例数(重复数)。因此,重复的含义是重现性与重复数。重现性可用统计学中显著性检验的值来衡量其是否满意[4]。 2定量资料统计分析存在的统计学错误 2.1多个样本均数比较错误应用多个t检验 例3:《有氧运动对大鼠血糖、血脂和血液凝固功能的影响》[5]一文中,将30只大鼠随机分为3组:对照组、小运动训练组和大运动训练组。对照组大鼠进行自由饮食和自由饮水;运动训练组动物在此基础上给予为期6周的游泳训练。有氧运动(游泳)、运动后2周和运动后4周从眼眶后静脉丛取血,以及实验结束时(运动后6周)断头取血,分别做血糖、血脂和有关凝血指标的测定。用SPSS统计软件对原始数据进行常规数理统计分析,计量资料用均数±标准差描述,显著性检验用t检验,P 这类错误是定量资料分析中最常见的错误,而且是原则性错误,会增加犯第一类错误的概率[6]。案例(原)表1资料为对照组、小运动组、大运动组不同有氧运动时间对大鼠血清LDL水平的影响,原作者用t检验分别对各组均数逐一进行比较。对照组大鼠在实验期间血清LDL水平没有明显变化P 0.05。与对照组相比,小运动组大鼠随着有氧运动时间的延长,血清LDL浓度逐渐降低,至第6周时,差异具有统计学意义P0.05,但与同期(第4周和第6周)小运动组大鼠血清LDL相比,差异具有统计学意义P 在应用t检验和方差分析时要注意它们之间的共性与区别。t检验和方差分析都是对总体(样本)均数的检验。当对两个以上的总体(样本)均数是否存在显著性差异进行检验时,如果用t检验,4个总体(样本)均数则需做c24=6次可能组合的检验。若在α=0.05的显著性水平上检验,则将降低统计结论效度。所以,两总体(样本)均数的检验用t检验,两个以上总体(样本)均数的检验用方差分析。 2.2处理多因素设计定量资料误用单因素设计定量资料的方差分析方法 例4:《不同营养干预对运动性贫血大鼠红细胞及铁代谢指标的影响》[7]一文中,实验目的为:观察补充复方阿胶中药与补充铁剂营养对运动性贫血大鼠红细胞及铁代谢指标的影响。方法:以32只健康雄性Wistar大鼠为研究对象,每只体重约300 g,随机分为4组,C组为安静对照组(n=8),E组为递增负荷跑台运动组(n=8),ENⅠ组为递增负荷跑台运动+阿胶营养补充组(n=8),ENⅡ组为递增负荷跑台运动+铁剂营养补充组(n=8)。然后ENⅠ组和ENⅡ组营养补充4周。实验结束后24h内处死。结论:9周递增负荷跑台运动导致大鼠红细胞相关指标的显著性下降,引起运动性贫血,但血液铁代谢无显著变化;补充4周复方阿胶中药制剂或铁制剂,提高红细胞相关指标,改善大鼠运动性贫血状况。数据统计方法实验数据用SPSS13.0软件中one-wayANOVA处理,结果用均数±标准差表示,显著性水平为P 原文采用单因素设计定量资料的方差分析不合适,仔细考察各处理组之间的关系有:是否递增负荷跑台运动,是否补阿胶营养或补铁剂营养(两者都能促进RBC生成,增加Hb含量的物质,在本研究中可以认为它们是同一因素),原文在固定一个因素于某个水平下观测另一个因素的作用,这种做法割裂了实验设计的整体性。正确的做法是,先从专业角度上分析二个实验因素之间是否存在交互作用、是否存在二个因素有主次之分、是否存在交互作用或交互作用可以忽略不计等情况。也就说对事物的影响只考虑施加了一个条件(因素)为单因素方差分析;如果施加了2个以上的条件(因素)为多因素方差分析。如果是多因素方差分析还要考虑施加的条件(因素)之间有没有联系、有没有主次之分。具体看(原)表2资料,施加了两个条例(因素)即递增负荷跑台运动和补阿胶营养或补铁剂营养,然后考虑两条件(因素)之间的联系,通过分析2个因素间存在交互作用的可能性比较大,应采用交互作用多因素方差分析处理此定量资料为宜。 2.3统计方法不合理,每一种统计方法都有其适用条件 例5:《高脂饮食对大鼠脂肪组织脂解调节因素的影响》[8],原文中采用单因素方差分析的LSD方法对(原)表3各组FFA浓度进行分析,得出结论具有统计学意义。 多个总体均数比较的方差分析,要求方差齐性。方差齐性实际上是指要比较的各组数据分布是否一致,通俗的说就是各组是否适合比较,一般的经验是如果在比较的各组中,如有一组的标准差是另一组的一倍时方差不齐性的概率较大。在做方差分析时,做方差齐性检验主要是确认数据的合理性(不具相关性)。对(原)表3数据进行方差齐性检验,可发现C组与OR组及OB组FFA浓度指标不能满足方差齐性的要求,故不能采用单因素方差分析的LSD方法。可以先进行对数、倒数或函数的转换,选择适当的转换形式,直到齐性检验变为不显著(不相关)。如果还不行就只能用非参数的单因素分析。 3定性资料统计分析方面存在的统计学错误 3.1误判资料类型,而误用定量资料统计分析方法 例6:题目:《传统体育对老年知识分子原发性高血压患者临床症状影响的观察研究》[9]原作者对原发性高血压,症状疗效评定标准是:头痛、眩晕、心悸、耳鸣、失眠、烦躁。各症状按症状轻重不同采用“半定量”计分法,按程度进行分级和计分,共分为4级:(“无”0分、“轻”1分、“中”2分、“重”3分),EH(原发性高血压)患者经6个月的传统体育锻炼实验,症状计分情况。治疗前后组内比较,除A组心悸、耳鸣、失眠症状外,3组均能改善老年知识分子EH(原发性高血压)患者临床症状(P 统计资料常常分为定量资料和定性资料两大类,所谓定量资料是指对每个观察单位用计量方法测量某项指标所获得的数值;如身高(cm)、血压(mmHg)、脉搏(次/min)、红细胞(104/mm-3)转氨酶(酶活性)等,都属于计量资料。而定性资料是指记录每个观察单位的某一方面的特征和性质[10]:如血型(A、B、O、AB)、职业(工人、农民、军人、学生)、性别(男、女),等等。本资料观察的是原发性高血压症状疗效,这里的0、1、2、3、4代表的是原发性高血压患者症状的轻重程度,属于定性资料中有序资料,(如:无、轻、中、重;治愈、显效、好转、无效、死亡),但原作者却错误地将其判断为定量资料,表的标题后括号内写 ±s的形式,表中给出也是平均数和标准差的数据。一般来说,t检验仅适于分析来自“单组设计、配对设计和成组设计”的定量资料,用分析定量资料的方法分析定性资料,显然是错误的。正确判定统计资料的类型是选用统计分析方法的首要前提[11]。本资料属定性资料,应根据分析目的,合理选用适合此类资料统计分析方法(如Riditi分析或者非参数检验秩和检验)。 3.2两样本率的检验误用两样本的t检验来代替 例7:《健身跑运动对中年人血脂异常者血脂、身体成分的影响》[12]一文中将所有受试者随机分成低强度组(L组)、中等强度组(M组)和对照组(C组)。数据统计数据用平均值±标准差形式表示。相关指标数据用t检验和多因素方差分析进行分析,P 运动医学研究离不开统计设计和统计学方法,如果选择错误导致结果有偏倚或结果原则性的错误,对运动医学的危害性较大。正确的统计分析是获得正确的科研结论的要素之一。只有明确资料的性质、试验设计类型、分析目的,掌握相关统计方法应用的前提条件,才能进行正确的统计分析。
现代科学技术发展的主要成果之一是电气自动化技术,它是一种综合性的技术,包括电子信息、信息处理、系统运行自动化、电力电子技术和计算机科学技术等等。在电气自动化控制中利用人工智能技术,把人工智能技术和电气自动化技术相结合,促使电气自动化技术更好地发展[1]。通过研究人工智能技术的具体应用,对人工智能技术给自动化控制带来的影响进行分析。 1人工智能技术简介 现代计算机技术的发展速度可以用迅猛来形容,与人类的大脑相比较,计算机的运算是快速而又精确的,可以承担许多繁琐的计算工作,毋庸置疑计算机已经可以人工工作的。人工智能技术于1956年开始出现,其涉及到许多学科,包括计算机科学、数学、哲学、认知科学等等。研究人工智能技术的主要目的是显而易见的,通过对机械控制来进行自动化生产,利用人工智能技术,完成实时控制过程,代替人类完成繁琐重复工作,解放劳动力。人工智能技术的基础是计算机技术,利用计算机来进行人脑的仿真,能够应用到更多的地方。在人工智能技术发展的过程中,差异性也是存在的,不同的人工智能技术都有不一样的优缺点,因此人工智能化技术具有不同的特色,主要包括自治性、响应性以及能动性[2]。人工系统是相当复杂的,首先要利用相关的技术实现建模,才能达到对人类的高度仿真效果。通过一系列的复杂系统,让机械互相进行融合交流,把基本元素都结合一起。 2电气自动化控制中人工智能技术的应用 2.1采集并处理相关数据 在电气自动化控制过程中,利用人工智能技术可以采集并处理系统的数据,整个过程就是智能化的,从实际的应用中不难发现人工智能系统的重要性,可以监测电气设备、系统运行,并做出相关响应。通过对整个开关量、模拟量等数据的智能化采集,在一定的规则之下首先对这些数据进行甄选,然后再进行数据存储,最后根据实际数据做出响应进行指令。人工智能技术还可以分析整理相关的数据,实现数据分类、备份等功能,把其中的垃圾数据进行删除。 2.2进行图像层次管理 许多电气自动化控制企业,都是需要图像管理这一环节的,特别是大型的电气企业,因为他们的整个运行的系统是比较复杂的,许多大型设备都离不开图像层次管理这个环节。人工智能技术就可以实现图像层次管理的,通过计算机技术,不仅方便了工作人员,更能够及时查看图像并进行分析做出相应的选择。将人工智能技术应用于对图像层次管理,可以直接使得电气自动化系统的管理效率得到更大提高。 2.3可输出自动化控制过程 人工智能技术还可以进行控制过程的记录,通过图像记录的方式进行整个过程的控制。人工智能技术实现的运行管理,可以是电气自动化控制中的某一部分,也可以是全部过程的,整个控制过程进行图片的输出,体现了控制的实时状态,有利于相关人员及时掌握情况,保证了运行的正确及时性,方便查看整个系统运行信息的真实状态[3]。 2.4保存系统运行的相关资料 电气自动化控制过程中,利用人工智能技术系统运行资料进行实时完整的保存,一旦出现故障,可以作为解决问题重要依据。电气自动化控制过程中,利用人工智能技术还能保证资料保存精细化,每个时间节点、不同的生产车间的所有资料都能导出来查看。不仅可以减轻记录人员的工作负担,还能够提高他们的效率。人工智能技术不管是人力还是物力方面,都能让电力企业降低成本,最终有利于企业加强管理。 2.5进行故障诊断 电气自动化控制系统本身的构造非常复杂,发生问题进行检修的难度系数也是相对高的,甚至一些设备损坏会带来安全问题,比如变压器,由于构件精密,发生故障时维修比较麻烦,一旦维修不好可能带来危害,所以需要投入大量的人力物力,花费的时间也很长,完全阻碍了自动化控制的发展[4]。但是把人工智能技术应用于其中,整个设备的运营过程的相关信息都能够被收集,为维修人员提供可靠准确的数据,有些小故障甚至可以进行自动修复,从而极大加强对电气自动化控制。 3结语 综上所述,现代化的人工智能技术不仅在生活工作中给人们带来了便利,还能推动社会持续稳定的发展。人工智能技术是多种技术融合在一起的新型技术,其应用价值较高。本文通过对人工智能技术进行介绍和对现阶段的发展现状进行总结,分析探讨了其具体的在相关方面的应用,希望可以给相关人员减轻工作量,提高生产效率。 参考文献: [1]冯晶.电气自动化控制中人工智能技术的应用分析[J].电子技术与软件工程,2014(1):254-255. [2]蔡成闻,杜玉红.电气自动化控制中人工智能技术的应用思路[J].电子技术与软件工程,2017(13):134. [3]孙威.人工智能技术在电气自动化控制中的应用[J].西部素质教育,2017,3(13):217. [4]饶文红.人工智能在电气自动化中的应用[J].电子测试,2018(6):123-124. 作者:张京一 单位:西安铁路职业技术学院
期刊收录:北大期刊(中国人文社会科学期刊) CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(含扩展版) 统计源期刊(中国科技论文优秀期刊) 知网收录(中) 维普收录(中) 万方收录(中) CA 化学文摘(美) JST 日本科学技术振兴机构数据库(日) EI 工程索引(美) 国家图书馆馆藏 上海图书馆馆藏
电力系统分析论文:电力系统分析课程教学论文 一、引言 本课程的先修课程为《高等数学》、《电路》、《电机运行与维护》,后续课程包括《电气设备运行及维护》、《继电保护装置运行》、《顶岗实习》等。 二、课程目标的设定 1.专业能力:能全面掌握电力系统的基本知识;能对电力系统有功及无功功率进行控制与分析;能对电力系统频率和电压进行控制和分析;能对电力系统各种故障运行状态进行分析和计算;能对电力系统安全稳定性进行简单分析和计算;能进行电力系统的规划设计。2.方法能力:分析问题、解决问题的能力;动手操作、独立工作能力;获得与利用信息,探究式的学习能力;工程意识和灵活思维、创新能力。3.社会能力:团队协作能力;交流沟通能力;组织能力;耐心细致的工作能力。 三、课程设计思路 电力系统运行与分析课程基于电网的实际生产过程,以工作过程为导向,归纳提炼典型工作任务,并将行动领域的典型工作任务教学化处理后,按照与实际岗位典型工作任务内容对应的各学习情境组织内容,并且根据任务的复杂程度,以先简单后复杂的顺序排列各学习情境;在各个学习情境中,又按照复杂程度和实际工作程序化各个工作任务。遵循学生职业能力培养的基本规律,以适度、够用的原则,以现场工作任务及工作程序为依据整合、序化教学内容,设计项目教学,教、学、做结合,课堂、实训、实习结合,理论与实践结合。在教学项目实施中,由专业教师组成教学团队,密切配合施教。采用任务驱动教学方法,以学生自主学习为主,教师讲解为辅,激发学生学习兴趣,培养学生自主学习和终身学习的能力。 四、教学方式的改进 《电力系统分析》课程属于纯理论性的课程,部分理论知识需要较强的想象能力,只能在头脑中通过想象来给出大概的印象。且由于课堂理论教学模式较为单调,多半是老师讲、学生听的模式,降低了学生学习的积极性。1.借助于多媒体及仿真系统在教学过程中,可以采用一些方法来改进现有的困境。如,采用形式多样,内容丰富的理论教学,比如影像、图表,使学生在形象的方法下进行深入的学习。潮流计算是该课程的难点和重点,大部分学生在此部分易产生畏惧和懈怠情绪,教师可借助影像系统向学生展示一个实际电力网络的潮流分布图[1],让学生在脑海里建立一个感性的概念,而不仅仅是枯燥的公式和计算过程,或者利用电网运行仿真软件进行实际电网的模拟演示,引起学生学习兴趣,调动学习积极性。2.理论与实践训练相结合以任务驱动教学为主,将理论讲授与实践训练有效融合,让学生带着任务去学习,通过实际训练融会贯通所学理论知识,培养学生的专业能力,并在完成任务的过程中培养自主学习、独立思考等方法能力以及团结协作、交流沟通等社会能力。本课程以培养学生的综合职业能力为目标,模拟工作情境,使学生深临其境,在完成工作过程中、在体验过程中获得工作过程知识。3.创新教学模式将“教、学、做”的教学模式贯穿始终,利用各种方法和手段使教、学、做合理衔接交融。以岗位技能培养为优秀,同时注重学生学习能力、方法能力的培养。鼓励学生通过独立思考和分组合作,培养发现问题和解决问题的能力。 五、结论 电力系统分析是一门集理论与实践为一体、知识面范围大,是发电专业课程体系中的重中之重的基本课程。“电力系统分析”的教学方式可采用增强理论的形象性、增强互动式教学、增强企业培养的方式。为构建一个高效的教学体系,一方面必须优化理论课程内容,另一方面必须重视实践环节设计,进行综合性实验,切实提高学生的实践能力[2]。 作者:辛华 李依凡 王丽 单位:西安电力高等专科学校 电力系统分析论文:仿真技术电力系统分析论文 摘要:自20世纪80年代末至今,我国的仿真技术获得了极大的发展。在电力系统中,应用较多的培训仿真系统有电厂仿真、电网运行工况仿真和变电所仿真。一般说来,凡是需要有一个或一组熟练人员进行操作、控制、管理与决策的实际系统,都需要对这些人员进行培训、教育与培养。 关键词:仿真技术电力系统 自20世纪80年代末至今,我国的仿真技术获得了极大的发展。在电力系统中,应用较多的培训仿真系统有电厂仿真、电网运行工况仿真和变电所仿真。一般说来,凡是需要有一个或一组熟练人员进行操作、控制、管理与决策的实际系统,都需要对这些人员进行培训、教育与培养。早期的培训大都是经过理论讲解和现场实习,通过实际操作经验的积累来完成的,这种培训方式因是在实际运行的系统上进行操作,不仅培训成本高、培训时间长,而且有些故障只能在实际发生时才能得到实际操作的机会,致使一部分知识只有感性认识,得不到实际操作的锻炼。随着系统规模的加大、复杂程度的提高,特别是造价日益昂贵,训练时因操作不当引起的破坏而带来的损失大大增加,因此,提高系统运行安全性、可靠性事关重大。为解决这些问题,出现了培训仿真系统,模拟实际系统的工作状况和运行环境,以避免运用实际系统时可能带来的危险性及高昂的代价。 变电所培训仿真系统集仿真技术、图形图象技术、数据库等技术于一体,依据变电所电力设备实物、一次设备和二次设备接线图进行设计,如主控室、控制屏、保护屏及设备连接状况,可在模拟设备和二次接线图上进行相应操作,采用鼠标点击的操作方式,简单、直观、易学(见图1)。这种方式使变电运行人员的培训手段大大更新,提高了培训效率,缩短了培训周期。也进一步提高了运行人员的正确判断和处理事故的能力,防止事故扩大化和缩短事故处理时间,从而确保电网安全、可靠、经济运行。 图1 1变电所仿真的现状 目前,我国农网中(110kV、35kV)变电所培训仿真系统主要有孤立变电所型变电培训仿真系统和考虑简单电网的变电培训仿真系统。前一种类型的变电培训仿真系统配置简单,造价相对较低;后一种不仅仿真了变电所的运行状况,而且考虑到电网和变电所之间的相互影响,该类型的变电培训仿真系统在功能上比孤立变电所型的仿真系统要强。此外,还有将无人值班变电所仿真、集控中心仿真、变电所运行管理系统结合于一体的110kV/35kV集控站培训仿真系统。考虑到仿真原理的相同性和孤立变电所型变电培训仿真系统较为简单,能够在单机上独立运行的特点,以下只对该系统进行简要介绍。 2硬件配置的基本要求 微机一台:主频PENTIUM200;32M内存;3.2G硬盘;16倍光驱;显示卡、声卡、音箱等。 3软件配置的基本要求 (1)中文视窗Windows95以上版本; (2)多媒体仿真培训软件。 4主要功能 (1)正常操作训练:断路器操作、隔离开关操作、压板操作、保护投停、电压互感器的切换,电容器的投停等; (2)故障演习训练: 断路器故障:拒动、误动、偷跳; 隔离开关故障:带负荷拉合隔离开关、带电合接地隔离开关; 变压器故障:包括相间短路、接地短路、匝间短路、变压器过负荷、变压器油温过高; 母线故障:母线短路、母线接地; 线路故障:近区短路、接地、断线等; 此外,还有电容器故障、继电保护故障以及其它故障等。 培训者可对设定操作任务或故障,依据系统标准操作票进行操作,系统也可在出现故障时,给予提示并指出错误要点。 (3)操作票生成与培训系统:可对线路、主变压器、母线、电容器等设备开操作票;可对学员的操作以操作票的形式记录;可对学员的操作票和标准操作票进行比较; (4)理论知识的培训:可提供设备的图片和产品介绍;可进行二次回路图纸讲解:包括中央信号回路、电力变压器保护、电容器组保护、输电线路保护、低周减载装置等;还可进行运行规程问答、典型故障处理、经验介绍以及提供考试题库。 (5)系统维护功能:系统可根据110kV变电所的主接线方式(如:单母线接线方式、内桥接线方式、单元接线方式)和正常运行方式的差异及实际变电所的工作情况进行选择和修改,可对考试题目进行增加或修改,还可对二次接线图上的线路名称和隔离开关、断路器号进行更改,使其更加接近变电所的实际运行情况。 操作实例: 倒闸操作是变电所正常运行和检修中都涉及的操作,具有重要的作用,其操作过程如下: ①运行仿真软件,进行操作人员登陆。 ②进行功能选择,进入倒闸操作模块,进行题目分类选择。如选择"10kV倒闸操作题目"后,屏幕上会出现一系列10kV倒闸操作题目的分项内容,用鼠标按钮进行选择,选择"纺织线002断路器停电,纺织线线路检修"(见图2)。选择题目后,可进行标准操作票预览,以便操作人员了解操作步骤后进行正确操作。可单击要点按钮,查看提示注意事项。操作练习既可在线路图上进行,也可在模拟图上进行。 ③依次拉开纺织线002断路器,拉开002-3隔离开关,拉开002-1隔离开关,在002-3隔离开关线路侧挂接地线(见图3)。遇到困难时,可查阅标准操作票和操作要点提示。操作完毕后,调出操作记录与标准操作票进行比较,如果在操作过程中发生误操作,系统会出现报警。 ④选择操作题目后,也可进入考试状态。在此状态下,系统不提供标准操作票和操作要点提示,考试时间到,系统不再进行操作记录。 5结束语 目前,110/35kV变电培训仿真系统在一些变电所已经得到应用,并取得实效。归纳起来,变电培训仿真系统具有如下的特点: (1)计算机仿真程度高。仿真画面完全按照变电所的电力设备实物进行绘制,形象逼真。操作人员在模拟图或二次接线图上用鼠标点击元器件,即可激发元器件动作,元器件动作后仿真变电所同实际变电所情况一致。 (2)培训功能完善。不但可对变电所的正常和异常事故进行仿真,而且可提供完善的二次图讲解。对变电所的继电保护装置从动作原理到动作过程进行分步讲解,突出显示动作断路器和响应元器件,动画模仿电流轨迹。 (3)可扩充性强。仿真系统还应提供维护功能,用户可在使用过程中,按照各自变电所的实际情况进行适当的修改,使其更接近实际运行中的变电所。 (4)人机界面友好,操作简单,显示直观,具有真实性、正确性和灵活性的特点。 总之,变电培训仿真系统能提高培训效率、缩短培训周期、降低培训成本、提高运行人员的技术业务素质,作为一种新型的培训方式,其经济效益和社会效益是显而易见的,具有广泛的应用前景。 电力系统分析论文:浅谈电力系统分析实践教学探索 摘 要:电力系统分析为电气工程学科的重要组成部分,是电气类有关专业学生的必修课程之一,为了使学生更好地掌握这门课程的专业知识、培养学习兴趣、提高专业实践能力,提出通过搭建电力系统自动化与监控实践平台结合该课程完成实践教学任务。论述了利用电力系统综合自动化实践平台和电力系统监控实践平台与电力系统分析课程内容相结合可开发的相关实验,并结合学校的大学生创新项目、课程设计和毕业设计开设相关课题研究。 关键词:电力系统分析;电力系统自动化与监控实践平台;实践教学 0 引言 电力系统分析课程主要包含电力系统潮流分布计算、电力系统有功功率和频率调整、电力系统无功功率和电压调整、电力系统短路计算等内容,为电气工程学科的重要组成部分,是电气类有关专业学生的必修课程之一,为了使学生更好地掌握这门课程的专业知识、培养学习兴趣、提高专业实践能力,宁夏理工学院结合教学内容,搭建了电力系统实践平台。该实践平台综合性强,要求学生掌握“工厂供电”、“电力系统分析”、“电气控制技术”、“电力系统继电保护”等相关课程知识。指导教师在实验课前要对相关实验项目进行操作和分析计算,确保实验安全和可靠,实验过程以学生动手为主教师指导为辅共同完成实践教学任务。由于属于新建实践教学平台,缺乏相关专职实验管理和开发人员,目前仅开发了三个实验:发电机启动和运转实验、同步发电机手动准同期并网实验、单机带负荷实验。需要结合电力系统分析课程内容,开发相关实验和相关课题研究,将对电力系统分析实践教学起到良好的促进作用。 1 电力系统实践平台简介 电力系统实践平台由电力系统综合自动化实践平台和电力系统监控实践平台两部分构成。 电力系统综合自动化实践平台是一套可模拟发电过程、各种电力故障、有功和无功功率调整等功能的整合实验设备,反映了传统发电厂电能从产生升压传输降压分配等完整的供电原理。该套实验设备包括了原动机、发电机、控制柜、实验操作台、三相可调负载箱和自耦调压器。其中原动机由一台功率3KW、电压400V、转速1500rpm的直流发电机组成;三相同步发电机输出功率2KW,功率因素0.8,电压400V,转速1500rpm,直流电动机和同步发电机由联轴器软连接在一起;控制柜由测量仪表单元、原动机控制单元、发电机励磁单元、准同期单元、外围设备接口单元、电源单元组成;实验操作台由输电线路单元、微机线路保护单元、控制方式选择单元、监测仪表单元、指示单元、设置单元和外围设备接口单元组成;由15KVA自耦调压器来拟无穷大系统;三相可调负载箱包括阻性负载和感性负载。 电力系统监控实践平台是一个集系统开放化、结构微机化、监控屏幕化、功能综合化和电力潮流结构多样化为一体的综合自动化实践平台,主要由计算机系统、实验操作台和模拟无穷大系统组成,与电力系统综合自动化实践平台配合共同完成相关实验项目。该实践平台能够面向院校新建课程体系,组建开放式实验室和培训中心,有利于提高学生的实践能力和创新思维能力,为电气类有关专业学生以后走向工作岗位打下坚实的专业基础和动手能力。 2 电力系统实践平台与电力系统分析课程结合可开发的实验 电力系统分析课程主要包括电力系统潮流分布计算、电力系统的有功功率和频率调整、电力系统的无功功率和电压调整、电力系统三相短路的分析与计算、电力系统不对称故障的分析与计算等部分。 根据电力系统实践平台特点,结合电力系统分析课程内容,通过电气类教师实践与论证最终可开发的实践项目有: (1)发电机组的起动与运转实验; (2)同步发电机励磁控制实验,包括不同控制角对应的励磁电压波形实验、典型方式下的同步发电机起励实验、励磁调节器控制方式及其相互切换实验、跳灭磁开关灭磁和逆变灭磁实验、伏赫限制实验、欠励限制实验、同步发电机强励实验、调差实验、过励磁限制实验; (3)同步发电机准同期并列运行实验,包括自动准同期条件测试实验、线性整步电压形成(相敏环节)测试实验、压差-频差和相差闭锁与整定实验、导前时间整定及测量方法实验、手动准同期并网实验、半自动准同期并网实验、自动准同期并网实验; (4)单机-无穷大系统稳态运行方式实验; (5)电力系统功率特性和功率极限实验; (6)电力系统暂态稳定实验; (7)单机带负荷实验; (8)同步发电机实验,包括同步发电机空载实验和短路实验、同步发电机V形曲线实验、同步发电机外特性实验。 3 课题研究与电力系统实践平台的结合 宁夏理工学院电气类有关专业师生可根据THLZD-2型电力系统综合自动化实践平台和THLDK-2 型电力系统监控实践平台的特点和现有设备,拟定出与实际生产相结合的或者理论研究型的大学生创新性项目、课程设计、毕业设计或科研课题。如对电力系统三相不对称短路电流的故障研究,可以通过该实践平台构建与实际情况高度相似的模型进行大量可行性研究实验,设置不同短路故障类型进行实验研究,得到实验数据,并对实验数据进行分析; 另外,该实践平台可以针对学校新开设课程体系,创建开放式实践教学平台,即学生结合课堂理论知识、相关企业实践和校内实践平台来学习专业知识和技能,通过这种开放式实践教学平台,能够提高学生的工程实践能力、专业综合素质和创新思维,打破传统的只注重理论教学,轻实践教学的模式,为电力行业培养更多 “有理想,有道德,懂技术,会管理”的高素质应用型人才。 4 结束语 为了让学生更好地掌握电力系统分析课程的专业知识、培养学习兴趣、提高专业实践能力,本文提出通过与电力系统实践平台相结合,开发相关实践项目。电气类有关专业师生也可结合该实践平台资源,进行大学生创新性项目实践、课程设计和毕业设计,以及教师的科研项目研究工作 作者简介:张建刚(1980-),男,宁夏石嘴山人,硕士,助教,教师,研究方向:电力系统自动化。 电力系统分析论文:基于卓越电气工程师培养的电力系统分析课程改革 [摘 要]电气工程及其自a动化专业以卓越工程师实验班模式,探索“三创型”专业人才培养的可行方式,着力加强学生对工程实践的了解、专业知识与应用的结合,强化培养学生的工程创新能力、优秀的学习能力以及团队协作精神。在电力系统分析课程现状的基础上,基于卓越电气工程师培养目标,贯穿问题教学法的理念,对该课程的理论教学和实践教学环节进行改革,并对课程进行拓展,提高学生的创新意识和能力。学生通过这种方式学习后,对课程的理解以及对电力方面知识的兴趣都有了很大提高。 [关键词]卓越电气工程师;电力系统分析;问题教学法;课程拓展 创新高校人才培养机制是十八届三中全会提出的明确要求。为贯彻中央提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署,落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,教育部启动实施了卓越工程师教育培养计划。[1]惠州学院为配合国家教育战略,促进学院学科建设,在学校内开展了卓越工程师培养系列活动,其中电子科学系的电气工程及其自动化专业成为首批试点专业之一。 电气工程及其自动化专业以卓越工程师实验班模式,探索“三创型”专业人才培养的可行方式,着力加强学生对工程实践的了解、专业知识与应用的结合,强化培养学生的工程创新能力、优秀的学习能力以及团队协作精神。这对教师的教学工作提出了更高的要求。本学科非常重要的专业基础课――电力系统分析是一门理论分析严谨、涉及内容广泛的课程,包括电力系统稳态和暂态分析两大部分。它既是后续电力系统继电保护、发电厂电气部分等相关课程的理论基础,又是学生专业素质形成的关键课程之一,对学好本学科起着非常重要的作用。 一、电力系统分析课程现状 电力系统分析课程内容与电力系统运行过程密切相关,同时又有大量的计算,学生普遍反映学起来难度较大。随着计算机技术、现代控制技术和电力电子技术的迅速发展,云计算和大数据技术与新能源技术的结合,本课程的教学内容日益丰富,教学要求也不断提高。近年来,与本专业相关的一些新技术发展很快,特别是美国提出进行新能源革命从而带动美国经济复苏的发展战略后,全球掀起了新能源开发及应用和智能电网的研究与建设的热潮。[2] [3]可见,对电力系统分析课程的教学内容、教学方法、教学手段等实践创新方面的改革势在必行。 二、问题教学法在理论教学环节的应用 问题教学法是教育理论中一种互动式教学方法。[4]笔者采用问题教学法来讲授电力系统分析课程,将课程的主体结构通过提问的方式引出,并要求学生在课程学习结束后完成以下4个任务:1.电力系统建模,以稳态模型为主,兼顾暂态模型;2.计算电力系统正常运行状况下的功率、电压的分布(即潮流分析);3.计算电力系统发生各类故障时的电压、电流分布(即故障分析);4.计算电力系统在各种扰动下能否维持稳定运行(即稳定分析)。 简略地说,就是掌握复杂电力系统的数学建模,并能够进行潮流、故障、稳定3大计算。课程的主体结构由以上对应的4部分组成,每个部分包含若干章节内容。为提升学生对课程的认知,笔者根据多年教学经验,精心挑选下列一组问题作为教学的主线。 1.直流电力系统与交流电力系统的特点各是什么?现代电力系统采用的是那种模式?具有什么特点?2.参照电机学,如何建立发电机、变压器、电力线路和电力负荷等元件的数学模型,对于多电压等级的电网,如何对各元件参数进行电压等级的归算,进而构建电力网络的数学模型。有名制、标幺制,精确法、近似法在进行电压等级归算时有什么异同之处?3.电力系统稳态分析中提出了潮流分析这一概念,给出对“潮流”这一词的理解。电力系统就是一个大的电路网络,那么“潮流计算”与一般的“电路稳态计算”有什么异同之处?4.在复杂电力系统潮流的计算机算法中,节点被分为几种类型,已知数和未知数各是什么?这与实际电力系统中的哪些设备(厂站)相对应?5.为什么要用对称分量法求解电力系统不对称短路故障时的故障电流?这一方法的数学原理是什么?有没有其他的方法可以计算不对称故障的短路电流?6.电力系统中各元件的序阻抗的是如何定义的?其物理含义各是什么?系统分析与设计中所取的电抗值又是如何得到的?7.系统的稳定性是如何定义的?电力系统稳定性主要涉及哪些电气量? 通过问题的设置,逐步引出课程相关内容。笔者在教学过程中体会到,用问题来引导学生可以提高学习的导向性,把学生兴趣吸引到问题上来。在关注解决问题的具体方法时,要让学生理解每个方法、步骤的意义,以免因为内容庞杂而失去对问题全貌的了解。[5] 三、实践环节的创新 笔者在实践过程中积极探索,加强实践教学的内涵建设,提升课程的实践性和创新性,取得了较好的效果。 (一)开放实验教学模式 电力系统综合实验室,由3台“WDT-IIIC电力系统综合自动化试验台”和1台“PS-7G型电力系统微机监控试验台”及相关设备组成,是一个自动化程度很高的动态电力系统物理模型,能够反映现代化电能的生产、传输、分配和使用的全过程,体现现代电力系统高度自动化、信息化、数字化的特点,实现电力系统的检测、控制、监视、保护、调度的自动化,并使教学实验管理现代化。对于卓越电气工程师班的学生来说,除了按要求完成课程基本的实验内容之外,还要在课余时间对实验平台能完成的其他内容作试探性研究和拓展。学生通过实验平台开放的接口做课程设计和研究,拓宽了视野,加深了对理论知识的理解。 (二)自主研发、修复实验装置模块 综合设计实践教学是高等学校培养“卓越电气工程师”专业教学计划中的重要部分。本课程鼓励学生在实践过程中自己动手设计装置,完成相关实验内容,或者对旧实验装置进行维修,恢复装置功能。学生通过这种实践,对实验过程和内容有了更深刻的理解,提高了动手能力。 四、课程拓展及创新能力培养 笔者在教学过程中,一直强调学生要注重本课程具体章节内容之间的联系,逐步掌握单个知识点,理解课程体系结构,进而理解专业教学体系结构,熟悉本课程在整个教学体系中的地位和作用。通过把问题法融入教学中,能避免学生片面的学习单个知识点而忽略对全局的了解,能提高学生分析问题、解决问题的能力。 同时,笔者在教学过程中注重紧跟前沿技术,提升学生的创新能力。本课程内容讲授到一半时,学生对课程内容已有了一定的认识,笔者要求每位学生都要去查找文献,了解电力方向的最新技术和发展方向,然后上交一篇报告,对涉及的新技术进行描述并写心得。为了提高效率避免雷同,笔者规定,报告提交时按照时间先后顺序,若该技术在先前提交的报告中已使用,则后而提交的报告中就不能再涉及,这样越往后报告提交难度越大,所以学生基本都以最快的速度去查找资料写报告。报告审核工作由笔者独立完成,对粗制滥造、敷衍了事的报告笔者一律退回要求学生重写,直到通过为止。等学期末课程快结束时专门有新技术讨论课,这时笔者要求学生对自己报告中的新技术进行脱稿描述,以检查学生对新技术的理解程度,并对整个过程进行打分,计入期末考核。 学生通过查找技术资料写报告,对专业的前沿技术有了一定的了解,对自己未来的发展方向也有了较清楚的认识。比如,新能源开发及应用和智能电网的研究与建设目前在全球进行得如火如荼,新一代的大学生也要紧跟时代潮流,但学校实验条件有限,怎么办?有学生就发现,微电网技术就是一个很好的切入点。微电网(Micro-Grid)也译为微网,它是将发电机、负荷、储能装置及控制装置等结合,形成一个单一可控的单元,同时向用户供给电能和热能。微电网中的电源多为微电源,亦即含有电力电子界面的小型机组(小于100kw),包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池以及超级电容、飞轮、蓄电池等储能装置。[6]微电网是实现主动式配电网的一种有效方式,它既能与大电网联网运行,也能在电网故障或需要时与主网断开单独运行,是传统电网向智能电网的过渡。不少学生在了解了相关知识后,已打算把微电网技术作为自己未来的研究和发展方向。 五、小结 本文在电力系统分析课程现状的基础上,基于卓越电气工程师培养目标,将问题教学法的理念贯穿于教学实践,对该课程的理论教学和实践教学环节进行改革,并对课程进行拓展,提高了学生的创新意识和能力。学生通过这种方式学习后,对课程的理解以及对电力方面知识的兴趣都有了很大的提高。卓越计划实施时间并不长,在今后的实施过程中还需继续探索、总结,不断调整,这样才能不断进步。 电力系统分析论文:应用型人才培养目标下电力系统分析课程教学改革与实践 摘要:应用型人才培养目标下,《电力系统分析》作为应用型电气工程及自动化专业的一门优秀主干课程,对提高学生的理论知识和培养学生的实践动手能力,具有很重要的作用。本文围绕应用型本科电气工程及自动化专业《电力系统分析》课程教学中存在的问题,阐述了教学内容改革思路和方法,体现了应用型本科“理论与实践相结合”的特色。 关键词:应用型;电力系统分析;教学改革;实践 一、引言 应用型本科是以本科教育办学定位为标准,以培养应用型人才为优秀的高校新型教育模式,既强调“实践能力”,又强调“创新能力”。电力系统分析作为电气类专业的基础课程,如何来体现应用型本科特色,培养技能型和岗位型人才,主要体现两个方面:一是“知识素质”;二是“能力素质”。知识素质主要表现为:专业知识面要宽泛,专业知识深度不宜过高,公式和定理的推导、证明适当省略,注重结论的应用性;能力素质主要表现为:强化操作技能和规范,提高实践动手能力和综合素质能力。因此应用型本科《电力系统分析》课程“突出应用特色,注重实践能力,提高教学质量”的教学改革目标,并围绕地方经济发展为基础,以突出应用型特色作为教学改革的前提,以提高教育教学质量作为改革的目标。 《电力系统分析》课程作为电气工程专业的主干课程之一,它不但有大量的理论概念和基本计算,而且工程应用实践性较强,对该专业的课程体系起到承上启下的作用,它既是线性代数、电路基础、电机与电气控制、电力电子等课程的总结,也是工厂供配电技术、电力系统继电保护自动装置等专业课程的基础,在电气工程专业教学和应用型本科培养高质量、高素质学生有十分重要的地位。近些年,随着电力系统行业的智能化程度的快速发展,对电气工程专业应用型学生培养的能力要求越来越高,也就对《电力系统分析》课程提出了更高的定位,原有的教育教学模式已不能满足电力行业建设的需要,不能体现应用型教育的发展特色。 二、《电力系统分析》课程教学中存在的问题 1.学习兴趣不浓:《电力系统分析》课程部分内容抽象、公式多、计算多、系统性和逻辑性较强,学生学习缺乏兴趣,“教师教”和“学生学”都很困难。 2.教学内容没有与时俱进。电力系统行业更新速度较快,教材中的内容虽然也在不断有新版本出现,但无法充分体现近十多年来本学科的最新进展和前沿动态。 3.教学方法、手段和形式单一。多媒体教学等现代化教学手段没有普及。首先,现有《电力系统分析》课程在教学上理论性强,内容上有大量的矩阵计算和矢量电路图形,所以用传统的板书教学,形式比较单一,教师也必须在课堂上占用大量时间进行公式推导和画图,教学效率较低,教学效果偏差;其次,《电力系统分析》课程工程实践较强,实际的电力系统结构和运行方式仅靠讲授来体现,无法更直观、更形象地将教学内容呈现在学生面前,不符合应用型人才培养的需要。 4.理论与实践教学相脱节。应用型本科注重培养学生的实践动手能力,《电力系统分析》课程教学模式偏重于基本概念和计算方法,缺少实践环节。 三、《电力系统分析》课程教学内容改革思路和方法 (一)教学思想的更新 在教学思想上,必须牢固树立“突出应用特色,注重实践能力,提高教学质量”的目标。以应用型本科教学为培养模式。在教学形式上,摆脱单一化的形式,让学生运用基本理论知识参与实际系统开发,提取系统的运行数据和拓扑结构。培养学生面对工程实践的应用能力。促进教学研究互相结合,使学生更了解本学科的前沿知识。 (二)教学内容的优化 为了适应应用型本科教学,针对《电力系统分析》课程教学改革所应体现的知识和能力素质,我们对课程的教学内容作了调整和优化,并提出了新的教学要求,具体从以下三方面进行: 1.修订人才培养设置,压缩理论学时,增加实践内容,形成新的教学模式。应用型本科院校培养人才的最终目标是以服务地方经济为出发点,所以在讲授基本理论的同时,让学生实际参与整个电力系统的构想、设计、运行和优化,使学生的实际工程训练能力得到提高。 2.增加辅助教材,充分了解学科前沿。在选用课程的教材时,采用规划教材为主,增加辅助教材编写。通过辅助教材可以全面了解本行业国内外的科研成果。重点是将理论内容穿插在实践课中讲授,让学生从实践中去深入了解目前本行业发展的前沿和热点问题。这样能有效的巩固专业知识,提高学生的专业学习兴趣;同时考虑到电气工程及自动化专业学生毕业后大部分将为本地区的电力行业服务,在电力网介绍和潮流(包括简单潮流和复杂潮流)计算讲解的时候,多以实际电网系统运行状态为例,实现应用型本科人才培养目标定位。 3.增加课程设计。课程设计是对《电力系统分析》课程的一个综合性实践教学,把知识点进行整体性回顾。《电力系统分析》课程包含两个课程设计:一是潮流计算方面,它是电力系统很重要的计算,根据给定的电力系统的运行条件,确定稳态运行时各参数的一种计算,可以分析研究电力系统规划和运行时的各种问题进行检验和预知。通过这个课程设计,学生对稳态分析过程有一个全面性的了解,提高分析问题的能力;一是短路计算方面,为了避免发生短路而正确选择和设计系统上的电气设备和继电保护装置,通过进行短路计算可以降低发生短路的后果,让学生对发生短路时遇到的各种问题提前进行分析总结,提高解决问题的能力。 (三)采用现代化教学方法与手段 随着教育信息技术的迅猛发展,《电力系统分析》课程中传统的板书式教学很难满足现代教育教学的需要,用讲授法根本无法描述清楚实际电力系统具体运行情况,学生理解上也存在困难。为了提高理论课的教学效果,吸引学生兴趣,必须采用多元化的教学方法和手段。 1.课堂教学采用多媒体配合板书教。首先,在公式推导时沿用板书教学的优点,吸引学生主动思考,整个推导过程全程参与,有助于对知识点的理解;其次,在讲授比较抽象的内容时结合多媒体演示,使教学内容更加具体化、形象化和生动化,加深学生对内容的理解,用多媒体结合板书教学在《电力系统分析》课程中起到事半功倍的效果。 2.仿真模拟教。为了使电力系统潮流变化等进一步形象化,呈现动态的变化过程。用计算机仿真动态模拟教学可以更生动直观的表达,还可以将仿真软件直接贯穿到学生的课程设计中,在对知识易于理解和掌握的同时,增加学生熟练话的程度,全程参与工程实践,这是其他教学方法无法比拟的效果。 3.网络教学。为充分利用学生的课余时间,运用翻转课堂的教学方法,将《电力系统分析》课程包括教学大纲、教案课件、电子教材、参考资料、实践指导、习题集及答案、授课视频等,通过公共账号上传到网络,让学生提前预习、熟悉和了解,带着问题进入课堂,课后还可以有效的复习回顾。另外,为方便学生学习,还设置了在线辅导、答疑和网上自测等网络交流平台。教学资源上网后能较好地解决学生课前预习、课后复习中遇到的相关问题,并有助于提高学生的自主学习能力,也是对课堂教学方法的多样化提供了一个有力支持。 (四)培养学生的工程创新能力 为让学生的理论和实践有机结合,根据内容不同,让学生通过自愿组织成立学习小组,每小组全程参与教师的科研内容,利用查阅资料、提出方案、实验数据分析处理、论文撰写等环节,使学生不但能锻炼实际操作能力,又培养了团队合作精神,拓宽了工程实践视野,提高了工程创新能力。从现在开始,培养他们独立动手的工作能力,提高学生对电力系统分析课程的学习积极性。 (五)加强实践教学环节。 应用型本科注重学生实践能力的培养,本课程的教学内容十分抽象,且电力系统的控制,十分复杂、宏观,学生无法凭想象来建立起知识体系。 1.组织学生参观周边发电厂、变电站以及一些工矿企业的电力设施,并邀请电力行业一线工程师讲课,定期安排学生实习,让学生对电力网、控制系统、变电站的结构和工作原理有较深入的认识,有助于对理论教学的展开; 2.其次,通过加大《电力系统分析》课程的实验,尤其是与实践密切联系的等值电路、潮流计算和对称电路以及不对称电路计算的实验,进一步加深学生对基本计算方法的应用; 3.另外,建立电力系统仿真实验室和实验台,通过对电力系统的动态模拟仿真,灵活的设置故障条件,分析稳态和暂态行为,吸引学生的兴趣,提高他们的动手实践能力,将实践教学结合软件仿真进行实验,搭建实践教学平台,可以更直观、生动地阐述电力系统运行过程,使电力系统分析不再是抽象的理论,能够提高学生的实践动手能力,让其做到理论与实践相结合,提高实践教学水平。 三、总结 《电力系统分析》课程作为应用型电气工程及自动化专业的一门重要的专业课程,对提高学生的理论知识和培养学生的实践动手能力,具有很重要的作用。因此,只有把理论与实践有机结合,形成有应用型特色的课程体系,切实提高高校的人才培养质量,才能取得良好的教学效果,实现应用型人才培养的目标。 电力系统分析论文:基于工程教育认证的《电力系统分析》课程教学探索 摘要:《电力系统分析》是电力系统自动化方向的主要专业课,在课程体系中发挥着“承前启后”的作用,有着兼具理论性和工程性的特点。在以培养目标为导向、以学生为中心的教育理念驱动下,本文从理论教学和实践教学两方面入手,讨论《电力系统分析》课程基于工程教育认证标准的教学改革。 关键词:电力系统分析;培养目标;工程教育认证 一、前言 工程教育认证作为高等教育认证的重要组成部分,属于专业认证,是由专业性认证机构(协会)组织工程技术专业领域的教育界学术专家和相关行业的技术专家,以该行业工程技术从业人员应具备的职业资格为要求,对工程技术领域的相关专业的工程教育质量进行评价、认可并提出改进意见的过程[1]。 我校的电气工程及其自动化专业的综合改革是以工程教育认证工作来引领的,旨在培养能够从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、信息处理、试验分析、电力电子等技术开发以及计算机应用等领域工作的宽口径复合型工程技术与管理人才。通过模块化课程体系有效地推进培养目标和毕业要求的实现。 《电力系统分析》是电力系统自动化模块的主要专业课,占据整个模块课总学分的1/3。该课程作为《电路基础》、《电磁场》和《电机学》等先导课程的延续以及《电力系统继电保护原理》、《发电厂电气部分》、《电力系统调度》和《高电压技术》等后续课程的基础,发挥着“承前启后”的作用,有着兼具理论性和工程性的特点。该课程的目标定位为:要求学生掌握电力系统的基本内容和基本概念;熟悉电力系统的基本运行方式和调节方法;熟练掌握电力系统的基本分析和计算方法;掌握电力系统各种故障及其分析方法;了解电力系统的稳定性分析,为培养高素质的电力工程技术人才奠定坚实的基础。 在以培养目标为导向、以学生为中心的教育理念驱动下,本文从理论教学和实践教学两方面入手,讨论《电力系统分析》课程基于工程教育认证标准的教学改革。 二、教学内容、方式和方法的探索 (一)教学内容的合理配置 《电力系统分析》主要包括电力系统的稳态分析和暂态分析两部分。重点讲述电力系统的三大常规计算,即潮流计算、短路计算和稳定性计算,这也是本门课程的重点难点所在。其中,稳态分析部分的电网等值电路、电压降落和功率损耗是潮流计算的基础,电力系统正常运行方式的调整与控制是潮流计算的应用。暂态分析部分的同步电机的数学模型是基础,其电磁暂态过程主要针对故障分析时的短路计算,机电暂态过程主要针对稳定性计算[2]。 在教学过程中,三大计算自然要重点讲述,但是其中的计算机算法部分可以适当压缩学时,因为相应的课程实验、课程设计和毕业设计部分会有针对三大计算的具体上机操作。而相应的基础知识部分则需要仔细讲解,尤其是部分同学《电路基础》和《电机学》掌握的比较薄弱,基础知识部分如果进度过快,会导致后边的三大计算根本无法理解和掌握。 《电力系统分析》除了具有较强的理论性,还有一定的工程性。根据已就业同学的信息反馈,在教学过程中,应适当地引入个别工程实例以及目前的电力系统新技术专题,让学生能将所学的理论知识和实际的工程联系起来,激发学习的兴趣和动力。 (二)教学方式的多元化 该门课程的理论性较强,教学方式仍以多媒体和板书结合的教师讲解为主。然而课程中涉及到大量的计算,需要习题(作业、课堂讨论和课堂测验)来支撑。由于作业是在课下完成的,不可避免地出现部分同学互相抄袭的现象,导致不能通过作业来准确地反映出学生对知识的掌握情况。课堂讨论和测验的方式,一来可以方便教师准确地观察学生的真实水平,二来通过学生到讲台上讲解习题,提高学生课堂的参与度,便于学生自己找出彼此间的差距,活跃课堂气氛,激发学习兴趣。 除了上述传统的课堂教学之外,还可以通过网络课程的形式,将课程相关的电子资源分享给学生,并通过网络论坛的形式,开展课程内容的相关讨论。 (三)教学方法的灵活性 《电力系统分析》中有一些比较难以理解的章节,需要采用较为灵活的教学方法来授课。比如,同步电机突然三相短路分析这一节,涉及的内容较多,既有电机方程,又有短路电流计算,看起来十分复杂,尤其对一部分数学基础不好的同学,看到这些复杂的公式会直接望而却步。因此,教学过程中不应该侧重具体的公式推导,而应该先从基本思路着手,和之前学过的较为基础的电路知识进行类比讲解。比如:把“短路前”和“短路后”看成电路中动态电路的“换路前”和“换路后”;短路电流的计算方法和“三要素”法相类比,即分别求出起始值、稳态值和直流、交流分量的衰减时间常数,带入“三要素”法的表达式中,得出短路电流的计算公式。这样,学生先从整体思路上有一个清晰的框架,然后,再针对每一部分进行具体的数学计算,就不会产生思路不清的困扰。 三、实践教学的探索 如前所述,该门课程具有一定的工程性,需要相应的课程实验、课程设计、毕业设计和实习等实践教学环节,这样才能使本专业的毕业生达到相应的培养目标和毕业要求。 (一)基于PSASP的课程实验[3] 课程实验设置的主要目标是通过实验,培养学生的基本实验技能,加深对电力系统的理解,学生利用仿真平台完成电力系统参数的录入、潮流计算、短路计算、功率特性和功率极限等实验,初步掌握电力系统的基本分析方法,加强对电力系统分析知识的掌握能力。 上述目标通过让学生使用PSASP(电力系统分析综合程序)软件,在本专业的电力系统仿真实验室完成电力系统潮流计算仿真、电力系统的短路计算仿真、单机―无穷大系统稳态运行方式和电力系统功率特性和功率极限等实验。学生通过上机实验,能够基本掌握电力系统的分析方法,甚至个别同学还在使用PSASP的同时,使用MATLAB软件实现相关的潮流和短路计算[4],并对两种结果进行比较分析。 (二)课程设计和毕业设计 该门课程的课程设计是用单独的一周时间来完成的,具体分配了3个设计题目,由学生自由分组和选题。主要是希望学生通过开展课程设计锻炼解决实际工程问题的基本能力(查阅资料、工程问题的数学计算和分析、报告的撰写及团队合作)。 课程设计题目的选取来源于相关的科研项目,以潮流计算和短路计算为优秀的相关工程性问题。主要考察对手算潮流和短路计算基本方法以及计算机潮流和短路计算的掌握情况。具体分组为2人一组,组员过多,会导致个别组员实际承担的工作过少;一人独立完成,时间不够充裕。因此,2人一组可以较好地分配工作和保证课程设计的顺利完成。 课程设计的验收工作以现场答辩的方式来完成,答辩成绩占总成绩的40%。指导老师会针对每组提交的设计报告,提出2~3个问题,同时要求现场演示计算机仿真过程,并根据具体情况,提出1~2个问题,如果超出3个问题回答不正确,则视为课程设计不通过。答辩过程中,选择同一题目的小组之间可以互相提问和评价,该环节占答辩成绩的20%。这样有利于学生加深对设计题目的理解和认识,同时找出设计过程中的不足以及同他人之间的差距。 毕业设计安排在大四的下学期,除了《电力系统分析》,其他相关的专业课程学生都已经选修完毕,具有一定的综合运用电力系统相关知识的能力。设计题目来源于科研项目中的小项目,以锻炼学生开展项目研究的能力。 毕业设计比之课程设计,题目要复杂得多,是对整个大学期间所学相关专业知识的整体验收。《电力系统分析》所学相关知识作为毕业设计题目的优秀内容,是对该课程教学效果的另一种验收形式。相比考试而言,能更加有效地检验毕业生是否具备了培养目标和毕业要求中罗列的基本能力。 (三)实习环节 课程相关的认识实习和生产实习由于电力行业的特殊性,使得学生只能在变电站和发电厂进行参观,而不能进行具体地操作。这个过程中就需要带队的教师能够在参观前和参观过程中对所学知识的具体应用进行讲解,以提高实习的效果。 通过学生对实习的反馈情况来看,大家对实习单位的兴趣比较大,在具体参观过程中,对电力设备和电力系统接线和运行方式的认识得到了加深,使原来仅停留在原理图和结构图上的电力系统形象化。同时,学生对毕业后所能从事的工作有了一定的了解,更能激发相关专业课程的学习兴趣。 四、结语 通过以上教学内容、方式和方法的探索,使学生能更易于理解和掌握本门课程的理论知识,而实践教学的具体开展,则通过课程实验、课程设计、毕业设计和实习环节来确保学生将所学的理论知识用以分析和解决具体的工程性问题,更好地达到本课程的培养目标,从而自下而上地支撑本专业学生的毕业要求,使培养出的学生成为电气工程相关领域的复合型工程技术与管理人才。 电力系统分析论文:电力系统分析教学方法探讨 【摘要】通过电力系统分析理论课和仿真教学实践经验及教学研究心得,以某高校电气工程及其自动化本科专业为例,分析中外经典教材的优缺点,探讨新形势下的教学方法,构建更加符合现代教学要求和学生需求的教学方法。 【关键词】电力系统分析 教学方法 实践经验 电力系统分析课程是各高等院校电气工程及其自动化专业的优秀专业课程,是该专业学生知识体系的重要组成部分,同时也是该专业学生毕业后工作或深造的必修课程。但是,对于电力系统分析课程而言,该课程涉及的知识面广,对电路原理、电机学、电力电子技术等先修课程的要求较高,同时,近年来世界范围内智能电网技术发展迅猛,各种新技术层出不穷,这些因素都给课程体系的优化设计提出了更高的要求。要求该课程在有限的课时内,基于多门先修课程的基础知识,系统讲授电力系统静态分析方法,并结合新兴技术提高学生学习兴趣与专业技能。 1教材的选择 1.1国外经典教材 现代电力系统分析与控制起源于国外,国外的电力系统研究者和教学工作者在几十年的发展过程中积累了大量的宝贵经验,也出版了多本经典教材,如Robert H. Miller等编著的《Power System Operation》、Turan Gonen编著的《Modern Power System Analysis》、Prabha Kundur编著的《Power System Stability and Con?鄄trol》等。这些教材对电力系统分析的理论讲解透彻,深入浅出,且经过几十年时间的检验,其教学价值得到广泛的认可。 虽然国内外电力系统分析的基本原理是相同的,但是由于电力系统运行机制的不同,国外教材对培养我国电力系统人才具有一定的局限性。此外,由于电力系统分析课程主要针对本科二、三年级的学生,完全使用国外经典教材进行双语或全英授课难度较大。 1.2国内经典教材 国内的高校虽然较国外高校而言在现代电力系统分析领域的教学起步较晚、差距较大,但是近年来在国家政策的大力扶持下,取得了快速的发展。同时,也形成了几本优秀的教材,如东南大学陈衍编著的《电力系统稳态分析》、华中科技大学何仰赞等编著的《电力系统分析》、四川大学刘天琪等编著的《电力系统分析理论》等。这些教材从简单知识入手,由浅入深,分析透彻,自成体系。 针对国内本科电力系统分析教学的现状,可以选择国内出版的讲解清晰、全面的教材为主线,并以国外经典教材为辅助。 2.教学方法的改进 电力系统分析课程作为电气工程及其自动化专业优秀课程,对电路原理、电机学等基础先修课程的要求较高,且由于电力系统设备大多属于高压设备,对实验室资金投入的要求较高,国内只有少数几所高校具备开展电力系统动模实验的条件。如果仅仅按照教材照本宣科,学生很难深入理解和掌握相关领域的知识。因此,在理论教学实践中,穿插教材中所缺乏的仿真实验,并结合生活实际经验讲解相关原理,可以更好地帮助学生掌握理论知识。 2.1计算机仿真辅助教学 MATPOWER是一款基于MATLAB的开源电力系统仿真软件,具有操作简单、运行结果可靠等优点,可以满足一般电力系统计算和分析的需要,进行简单讲解后学生即可独立操作,作为对理论教学的辅助。 例如,在电力系统电压调整章节,根据如图1所示的电压调整原理图,得到如式(1)所示的电压调整关系式,进而得出电压调整的四种措施:即改变发电机机端电压、改变变压器变比、改变负荷功率分布和改变网络参数。 图1 电压调整原理图 Vi=VGk1-■k2 (1) 但是,按部就班的理论推导难免枯燥和抽象,通过MATPOWER仿真软件,可以简单地通过修改相应系统参数,经过潮流计算后便可直观地观察节点电压的变化情况,加深学生对知识的理解与记忆。 总的来说,MATPOWER是一款可以在Windows环境下方便使用的开源电力系统仿真软件,可以方便地应用于课堂教学演示或课后仿真实验。 2.2理论与实践相结合教学 电力系统分析课程具有概念多、抽象和难以理解的特点,学生普遍反映所学知识与实际生活经验较难结合,教学内容较为枯燥等问题。因此,在教学实践中应努力将理论与实践相结合,让学生学得有兴趣,学以致用。 例如,在讲解“断路器”这一常用电力设备时,如仅仅从其灭弧的原理和作用角度进行讲解,往往得不到较好的教学效果。因此,作者在教学实践中尝试首先从电网电弧入手,讲解电力系统中灭弧的重要性;然后,从生活中“断电几秒自动恢复”的现象,引入“自动重合闸”的介绍;最后,从电网操作安全的角度,讲解“断路器”和“隔离开关”之间的区别与联系,以及电网检修过程中两者的操作顺序。实践表明,通过以上教学方法的应用,学生概念掌握清晰,且记忆深刻,取得了较好的教学效果。 此外,还可以用生动活泼的表达方式,激发学生学习的兴趣。例如,电压调整的方法大多是通过增加或减少无功功率的供给来达到调压的目的,但是改变变压器变比的方法是一个例外,因为其本身并不产生或消耗无功功率。如仅仅从改变变压器变比进行调压原理的角度进行讲解,说明该调压方式只适用于电网局部调压的局限性,学生理解较为困难,记忆不深刻。因此,作者采用“我不生产无功,我只是无功的搬运工”这一描述,阐述改变变压器变比的调压原理,可有效激发学生兴趣,加强记忆。 3.结束语 近年来,借助我国建设坚强智能电网的大背景,我国高校电力系统及其自动化专业的人才培养工作取得了快速发展。本文积极探索提高电力系统分析课程教学效果的教学方法,从教材的选择和教学方法的改进两个角度进行了较为详尽的探讨。作者所做的这些努力,在实践中获得了学生的普遍认可,同时也希望这些经验与方法可以为兄弟院校相关专业的教学提供参考和借鉴。 作者简介: 孙伟卿(1985-),男,博士,讲师主要研究方向:电力系统分析。 电力系统分析论文:电气工程虚拟仿真实验在电力系统分析课程中的应用 【摘要】针对目前电力系统分析课程的教学现状,将电气工程虚拟仿真实验应用到教学中来,通过电力系统仿真实验和水电站仿真实验,使学生将抽象的理论知识很好的与实践结合起来,开放型实验室和互联网实验平台极大的提高了学生学习的积极性和学习效果。 【关键词】电力系统分析 电气工程虚拟仿真实验 运维合一 【基金项目】科研人才启动基金(KJ2013B025)。 电力系统分析课程是电力系统自动化专业的重要专业课程,涉及一系列电力系统的优秀技术:潮流计算、调频调压、经济运行、同步发电机电磁暂态过程、短路计算及机电暂态稳定性分析等。学好电力系统分析对于电力系统专业的学生来讲至关重要。 1.电力系统分析课程教学现状 电力系统分析课程虽然重要,但从每年的教学效果来看并不是很理想。由于前修课程电机学没学好,以及电力系统分析课程知识点较多,理解起来有难度,部分同学没有养成良好的学习习惯,课下没有及时巩固复习,课堂内容掌握不好时容易产生畏难情绪。此外,即使部分同学理论知识掌握较好,但感觉较抽象,对某些知识持怀疑态度,如:调频时,增大气门开度,实际生产中发电机转速的变化,输出功率的变化,频率的变化等是否如课本上所写;调压时,负荷的波动对系统中各节点电压的影响究竟如何,那些调压措施能不能真正起到调压的效果。学生无法看到相关的现象,所以很难产生浓厚的学习兴趣和热情,即使当时掌握了,遗忘也会比较快,印象不深刻。为了解决以上问题必须借助与相关实验课程,让学生在实验操作中将理论和实际很好的联系起来,既能及时巩固相关知识,又能提前接受实际生产操作培训,为以后踏上工作岗位打下坚实的基础。 2.电气工程虚拟仿真实验的主要功能 2.1.电力系统仿真实验 电气工程虚拟仿真实验包括电力系统仿真实验和水电站仿真实验,电力系统仿真实验主要针对电力系统的相关设计,包括电网的主接线设计、设备选型及校验、故障计算、保护配置等;潮流、短路、稳定性等分析计算;运行过程、控制方法及原理的学习研究。提供了相关软件平台,实验室的软件平台包含两大类,一类是机电暂态过程仿真软件,一类是电磁暂态过程仿真软件,除了PSASP软件外,还有PSCAD、PSS/E、BPA、ATP/EMTP及EMTP-RV、CDEGS等软件,可以供学生进行课程实验、综合设计、毕业设计以及相关科学研究。开发了系列的课程实验、综合设计及研究项目,对于提高学生课程的学习效果、综合运用所学专业知识进行发电厂、变电站以及电网的设计、分析计算以及运行与控制的能力起到了很好的辅助作用。 2.2水电站虚拟仿真 水电站虚拟仿真实验教学平台以龙滩水电站为原型,提供了与现场效果一致的大型水电站仿真培训系统的实践教学环境,在水电站监控系统中涵盖了水电站的所有主要机电设备,包括:水电站水轮机、发电机、发动机出口短路器、主变、500kVGIS系统、厂用电系统、调速系统、励磁系统、监控系统、继电保护系统、安全自动装置系统、气系统、排水系统、机组及变压器技术供水系统、油系统、消防系统、闸门系统、流量水位曲线、(含黑启动系统)、AGC/AVC等系统及厂房场景、设备系统运行、维护、检修、拆装过程的多维立体展现。并研发了丰富的实验教学内容和典型教学案例,学生可以亲自动手操作实验,可进行水电站正常工况运行操作过程培训;异常工况运行操作过程培训;紧急事故工况处理操作培训;计算机监控系统培训;综合反事故培训;生产过程运行知识与专业理论培训。解决了传统课堂学习中学生“只能动口,不能动手”的难题,通过“操作、观察、分析、记录、总结”,激发了学生的学习兴趣和主动参与的学习热情,提高了理论和实践教学效果。 3.电气工程虚拟仿真实验的主要特点 3.1虚实结合,互为补充 “虚”是指采用虚拟的仿真实验平台为学生提供亲自动手操作实验或培训的机会,由于电力生产的特殊性,考虑到生产的安全性和学生自身的安全性,实验操作不可能在实际系统中进行,必须借助于软件平台。“实”则是通过校外企业作为实习基地提供学生参观实习的机会,建立学生对现场的感性认识,我校与三峡电厂、葛洲坝电厂、清江隔河岩电厂、清江高坝洲电厂等签订了协议,作为本专业学生的校外实习基地,学生先到校外实习基地参观实习,建立电力系统运行的感性认识,然后进入“虚拟仿真实验室”进行电力系统运行仿真培训综合实验。虚实结合的教学模式可以有效提高学生对电力系统运行特点及控制过程等知识的掌握。 3.2运维合一,多媒体一体化教学 多维多媒体仿真能极大增强仿真临场感和沉浸感。借助多维多媒体手段,创造一个虚拟现实培训环境,让学生在虚拟场景中上完成对调速、调压、AGC\AVC等相关电力系统方面的操作。可对设备进行拆卸和装配,让学生看到平时不易见到的设备构造、工艺及内部运行情况,做到对设备的组成、结构、拆卸顺序及操作过程等了然于胸。还可实现事故场景真实再现,便于学生对暂态过程进行分析,可大大提高学生学习的积极性和学习效率。 3.3开放性实验平台 建有电气工程虚拟仿真实验教学示范中心平台网站,学生不仅可以实验课上运用实验室的仿真软件进行相关内容的操作学习,课后未完成的内容,或者学生所设想的创新性问题还可以通过互联网访问仿真软件平台,还可在线讨论,或者给老师留言。安排有值班老师对课余时间在实验室的学生进行指导答疑。 4.结束语 为了提高电力系统分析课程的教学效果,学院专门成立了课程组,一方面加强理论教学网站的建设,整理出相关课件、教案、习题等资料共学生下载学习,另一方面加强电力系统分析课程实践教学平台的建设,对学生在虚拟仿真平台的应用过程中所碰到的及时给予指导,此外课程组通过教研教改项目研究,改进教学方法、教学手段等来提高教学效果。 作者简介: 鲁明芳(1982年3月-),湖北省宜昌市人,讲师。 电力系统分析论文:并行处理在电力系统分析中的应用分析 摘 要:由于电力系统本身的复杂性和庞大性,对电力系统的实时分析变得越来越重要。而并行处理技术具有实时高效的特性。因此,并行处理成为电力系统分析中极其重要的部分。该文通过将并行处理技术和电力系统分析结合起来,可以得到更加专业化、性价比更高的并行计算系统。 关键词:并行处理 电力系统分析 并行计算系统 电力系统有很多复杂的分析计算,包括潮流计算、电力系统暂态稳定分析、电磁暂态实时仿真、电力系统能量管理、电力系统规划等。随着电力系统的越来越庞大和复杂,电力系统分析也变得越来越复杂,计算越来越繁杂。为了提高电力系统分析计算的速度,多年来人们从算法上进行了深入的研究。但是串行计算技术仍然不能有效地解决单个处理器的运算速度问题。随着并行计算技术的发展,新的理论、新的硬件和新的算法设计技术为电力系统分析带来了新的发展契机。 1 并行处理技术 电子计算机从20世纪40年代问世以来,基本上是按照冯・诺依曼的计算机系统结构设计的,这是一种串行处理计算机。然而随着计算机应用的逐步扩大,传统串行计算机系统已经不能适应新环境下的计算性能需求。因此,并行处理技术也应运而生。微电子、超大规模集成电路、高性能处理机、封装技术的发展为并行处理技术打下了基础。 1.1 并行处理技术概述 并行一般指在同一时刻或者同一时间间隔内完成两种或两种以上的操作,操作性质可以相同也可以不同。并行一般要求在时间上相互重叠。并行处理技术一般有三种形式:时间并行、空间并行、时间并行+空间并行。 (1)时间并行指时间重叠,时间并行的具体实现就是目前计算机上应用广泛的流水线技术。同一套硬件对不同的计算任务连续不断地执行,而不需要等待一个任务的全部完成再执行下一条指令。(2)空间并行指资源的重复,主要实现方法是使用多处理机系统,采用空间优势实现并行处理。(3)时间并行+空间并行综合使用上述两种方法,以得到更快的处理速度。 1.2 并行处理技术的要点 并行处理技术是各种软件、硬件、操作系统相结合的技术。主要研究热点为:并行系统、并行算法、并行操作系统等。 并行系统主要研究并行处理技术的硬件方面,研究如何将众多的处理机(网络中的或本地的)和存储系统、输入输出系统组成一个完整的并行处理系统。包括硬件的连接、拓扑方式、同步通信机制、软硬件配置等。 并行操作系统主要用于并行系统间的通信和同步,支持并行计算,实现进程间的通信,并且要均衡分配计算任务,以使系统达到计算能力最大化。并行操作系统主要有多处理机并行操作系统、多计算机并行操作系统。 并行算法是并行处理技术中的一个研究热点。理论上,传统的串行算法无法在并行系统下直接运行,需要对其进行并行化处理才能运行。基本上需要从新设计并行的算法。并行算法主要研究如何将计算任务分解成能在并行系统上执行的任务,实现并行处理。并行算法优劣的评价通常采用以下指标:并行加速比、可扩展性、效率、成本、复杂性。 2 并行处理在电力系统分析中的应用 电力系统的并行处理主要是为了提高电力系统分析计算能力,增强实时计算性能。因为电力系统是一个快速变化的非线性系统。不同的电力系统计算任务具有不同的并行性和数据相关性,针对电力系统中不同的计算需求,通过认真研究和精确的算法设计,才能获得最好的并行计算结果。 2.1 并行处理在潮流计算中的应用 潮流计算即在给定电力系统网络拓扑结构、元件参数、发电量、负荷参量的条件下,计算出有功功率、无功功率和电压在电网中的分布等数据。潮流计算描述了电力系统的稳态情况,是电力系统计算中的重要部分。 传统的串行解法综合运用了稀疏矩阵、三角分解前代和回代、节点编号优化、快速分解法等相关技术和技巧。在潮流计算中串行算法已经发展得比较成熟。目前,针对并行化潮流计算,研究重点主要集中在并行化三角分解前代和回代等方面。通过对矩阵分块法的的并行求解来实现并行性。通过降低最大因子路径的长度来减少顺序执行的步数,采用能够应用于向量机的向量化算法。通过超立方体结构找到稳态大矩阵的特征值以及特征向量。通过实践得到的一些结论表明,快速分解牛顿法的并行化算法可以获得接近10的加速比。 通过对现有的一些并行算法的研究,可以得出结论。新的并行算法都试图使相互依赖的前代和回代步数最小。但是在这些并行性算法中有着较大的限制。有些虽然可以将加速比提高到10左右,但是付出了较高的性能代价。由于迭代过程中前后依赖性大的困难一时难以克服,并行化潮流计算的瓶颈难以突破,有时强制的并行化算法反而比串行算法性能更差。 2.2 并行处理在电力系统暂态稳定中的应用 暂态稳定问题可以描述为求解一组非线性微分方程和代数方程。通过并行处理技术能极大地提高计算速度。 暂态稳定问题的并行化有两种方法。(1)将系统的变量分组,进行空间并行化。(2)通过几个时间段同时求解,称为时间并行化。最直接的并行化方法是按照发电机将微分方程进行分组,形成多个方程组,通过代数方程来实现各个微分方程组之间的耦合。时间并行是通过建立每个时间段的牛顿方程,同时求解来实现并行计算。 2.3 并行处理在能量管理中的应用 电力系统的能量管理包括SCADA、AGC/EDC、电力系统静态安全分析、电力系统动态安全分析等。自从计算机硬件性能的大幅提升和工作站性价比的提高,能量管理系统已经得到了空前的发展。从集中的、孤立的系统发展为分布式、网络化、开放的系统。整个系统由多台计算机组成,通过网络互相连接。系统的功能分布在不同的计算机上,可扩展性得到了很大提高。在分布式系统上,通过并行处理技术实现整个能量管理系统的协同工作,极大地提高了工作效率,为并行化计算提供基本的硬件优势,适应电力系统的计算特点。因此,得到了很好的发展。 3 结语 电力系统的规划和建设要考虑整个国家经济发展和城市建设,考虑资源的合理配置和开发利用。对这些设备之间的配合、方案设计需要进行大量的比较和计算。电力系统的实时计算要求也对系统提出了更高的要求,因此并行处理技术作为一种良好的提高计算速度的技术在电力系统中得到了应用。 电力系统分析论文:“电力系统分析”实验教学的改革与实践 摘要:针对传统实验方法中实验课程基本是验证性实验,学生做实验时是被动完成实验内容,不利于学生综合能力培养的情况,以培养学生创新实践能力为指导思想,构建了电力系统分析实验教学新体系,并详细阐述了加强实验教学改革的方法及其实施方案。实践证明,这些做法在提高学生创新实践能力和综合能力的同时,也提升了实验教学的效果。 关键词:实验教学;电力系统分析;创新实践能力 实验教学是理工科本科教育教学的重要实践环节之一,它在培养学生的动手实践能力和创新能力方面起着重要作用。通过实践,促使学生综合应用专业知识,优化学生的知识智能结构,为培养优秀的、适应市场需求的工程应用型人才创造了条件。电力系统是一个大型的动态系统,不可能在实际系统中做各种实验,例如:短路故障实验、电力系统稳定性实验、频率调整和电压调整实验等。电力系统现场实习过程中,学生很难进行实际操作,实践环节被弱化,电力系统实验课已成为本科生最接近现场的实践环节之一。 在多年的实验教学实践中,通过与学生的不断沟通与交流,在充分了解学生学习动态与需求基础上,分析了传统实验教学中存在的问题,不断探索加强实验教学改革的方法及其实施方案。 一、传统实验教学中存在的问题 传统实验教学方式是“保姆”式,实验过程中学生处于被动地位。一般实验课皆由实验指导教师先介绍实验目的、实验原理、实验步骤,然后才由学生动手操作实验。其实验内容经常为验证性实验。虽然通过实验学生验证了理论的正确性、能够思考相关领域的知识及学会了仪器设备的使用,但是无法从实验课程内容、实验方法等方面扩展到理论课程以外所涉及的知识。经过多年教学实践发现,学生对自己所学课程、实验内容认识不全,常常处于目的性不强的学习状态,也缺乏主观能动性。这种实验教学模式不能充分调动学生的主动性,没能有效地培养学生自主学习的能力、分析与研究问题的能力、创新意识与创新能力,在某种程度上也造成了教育资源的浪费。通过用人单位反馈的意见发现,毕业学生动手能力弱,缺乏解决实际问题的能力,反映出高校教育普遍存在教学方法呆板,缺乏启发式、研究式的学习氛围,重理论、轻实践,重计算推理、轻实验论证的现象,这些都不利于激发学生思考新问题、培养创新欲望,不利于培养学生发现问题和解决问题的能力,更谈不上创新意识和创新能力的培养。 针对这种现象,在现有实验条件下需要对实验项目的设置、实践内容和方法等方面进行改革,建立从单机特性实验到单机联网实验,再由单机联网实验到多机组网综合自动化实验的模式,循序渐进,从局部到整体,最终打破课程的界限,使学生对所学课程、专业有一个整体的认知,让学生学以致用,从而激发学生的学习热情。 二、加强实验教学改革与实践 1.实验教学新体系的建立 实验课程应分为基本实验、综合型实验、设计型实验、创新型实验,形成从低到高、从基础到前沿、从传授知识到培养综合能力,逐级提高的实验教学新体系。按照“单机特性实验单机联网实验多机组网综合自动化实验”的模式,循序渐进合理设置和开发了“电力系统分析”课程常规实验和综合型、设计型实验内容,逐步增加了综合型实验和设计型实验的比例及难度,开展了创新型实验,激发了学生的学习热情,学生由原来的被动实验变成了主动参与,实验室成为他们实践锻炼的场所。 2.开展实验教学研究,提升实验室综合实力 实验教学研究是提高实验室整体水平的重要途径。实验教学研究应把握课程的发展趋势及改革方向,注重实验课程设置的高起点,注重课堂教学与实验教学的关系、各门实验课程的相互关系,在提升实验教师业务水平的同时,积极吸收学生参与实验室建设和设备开发,为学生创造更多的实战机会,激发学生的求知欲,培养学生的科研素质。实验室实验开发与改革实践就是为了更好地服务于学生,充分利用、开发实验设备,最大限度地提高实验资源利用率而设置的。实验室不仅为电力系统综合自动化实验及专业技能实训搭建了良好的实践平台,还为本科生创新实训项目、课程设计、毕业设计等多个实践教学环节创造了条件。 3.物理模拟和数字仿真相辅相成 通过实验项目开发,电力系统实验室既能够完成单台机组并网实验物理模拟,还可以完成所有机组组网构建模拟实际电力网络,实现电力系统综合自动化的遥测、遥信、遥控、遥调功能。电力系统实验室是实际电力系统的一个缩影,通过它可以对电力系统调度运行、电力系统自动化、电力系统继电保护进行实践性的实验,实验过程接近于实际的工作环境,有利于学生更深入地理解实验内容和所学知识在实际电力系统中的应用,帮助学生理论联系实际,尽快适应未来的工作环境,胜任工作岗位。 另外,采用电力系统数字仿真可以逼真模拟实际电力系统的动态过程,实现常规实验的物理模拟到电力系统数字化、可视化和自动化模拟的转化。电力系统数字仿真能够显示电力系统的整个动态过程,使学生更好地把握电力系统的全局和动态运行过程。在学生实践中,充分结合当前新疆电力系统发展状况,实地调研,收集实际电网数据资料,学生将所学的理论和数字仿真知识应用到实际电网中,完成了实际电网的调度运行、故障和稳定性计算与分析,真正达到了面向工程、面向实际的目标。 4.实现多门课程实验的交叉与综合 电力系统实验室的实验内容除了覆盖“电力系统分析”课程实验外,还涵盖了“电力系统自动化”、“电力系统继电保护”、“电力工程”多门课程的实验,通过实验开发与改革实践,打破了单个课程实践教学界限,实现了多门课程实验的交叉与综合。各门课程按照“常规、综合、设计、创新”多层次设置实验方案,合理分配利用实验资源,综合设计各门课程的实践教学,使专业实验教学具有连贯性和整体性,将更有利于学生掌握各课程间的联系,将所学知识融会贯通,加深理解和提高。学生在整个实验过程中,会涉及到众多专业理论知识,拥有充分的自主设计空间,很好地锻炼、提高了学生综合运用理论知识的能力。 5.突出以学生为主,独立完成实验 实验教学的实施要让学生“唱主角”,对于综合型、设计型实验,积极寻求更加合理的方式,以最大限度发挥学生的潜能,让学生体验到积极参与的快感并由此产生更加浓厚的学习兴趣,由“要我学”转变为“我要学”。在实施综合实验的过程中,坚持以“学生独立操作为主,教师指导为辅”的原则,学生在做实验时是带着自己感兴趣的问题去操作、去学习,主动把理论与实际联系起来。实验方案由自己制定、执行和修正,实验结论由自己进行分析评定,最后独立完成综合实验报告。其中的关键问题是把握教师指导的“度”,因地制宜激发学生的思考、展开讨论,以取长补短,密切协作、相互学习,从而培养学生独立思考、分工协作、组织协调的能力及团队精神。 6.开放式实验教学 开放式实验的开展,有利于学生实践能力和创新能力的提高,也有利于实验教学层次的提高。开放式实验不仅从教学时间和空间上开放,还从教学内容与教学方式上开放,能够充分调动学生的积极性和主动性,鼓励学生根据自己的设想设计实验内容,验证自己的设想,或在教师的指导下,参与设计新实验。由于受到实验场所与实验指导教师数量的限制,可以采用先对感兴趣、积极参与的部分学生进行开放式实验的尝试,然后再总结实验效果并予以推广,逐步实现实验室全面开放的目的。 在开放实验室中,实验以分组的方式进行。各实验小组根据具体情况安排各自的实验时间,这样就使各小组都有充裕的时间进行实验前的准备、实验方案的讨论和完成实验。实验失败的同学可以预约时间重做实验,有浓厚兴趣的同学可以安排时间尝试创新。既充分发挥了学生的主观能动性使其能够更好地完成实验,又能充分利用设备,从而保证了实验教学的高质量和良好效果。 三、总结 通过电力系统分析实验室实验开发与改革实践项目的建设,为本科生搭建了良好的实验教学平台,并借助实验项目的开放性,实验方法、手段的多样性,强化学生实践动手能力和创造性思维的培养,大大增强了学生的工程意识,缩短了理论学习与电力工业现场的差距,提升了学生适应岗位需求的能力。几年来,在培养学生工程实践能力,创建实验教学新体系方面做了许多工作,对实验课程进行了改革,使学生从以往的“走过场”到现在的“真投入”,从被动实验变成了主动参与,大大提高了学生学习的积极性,受到了学生的好评。在实验室建设和综合实验开发过程中,不仅参与的学生得到了锻炼,教师的教研水平也得到了进一步提升,大家发挥各自优势,相互学习,取长补短,拓宽了知识面,丰富了教师的授课内容,更好地体现了各个专业课程间的整体性和连贯性。 电力系统分析论文:船舶综合电力系统的直流区域配电系统分析 摘 要:文章对我国现代化舰船使用的综合电力系统技术作了详细的研究,并对该系统中直流区域配电系统在隔离故障和优化舰船设计方面的优势作了阐述,较为详细的分析了直流网状网络在舰船容量设置以及故障重构方面的突出优点,并且立足于该直流区域的配电网状系统,对该系统的网络配电中的继电保护的主要研究内容作了深入的研究 关键词:综合电力系统;直流区域;继电保护 引言 综合电力系统包含了舰船的日常用电、舰体推进用电、高端武器设备发射用电和大功率探测设备用电等,作为一种综合电力技术不仅可以对当前现代化舰船的整体设计实施简化,而且对简化舰船的动力系统提高了可能,为我国稳定,可靠的使用高端的舰载武器设备提供了强大的保障。现在国内很多科研单位对舰船的综合电力系统做了深入的研究,虽然在技术上取得了一定的进步,但是舰船综合电力系统的关键技术并没有取得突破性的进展[1]。文章重点分析了与传统结构相比,直流区域配电系统的直流网状结构存在的明显优势,站在电力系统继电保护的层面对该系统中直流配电系统做了进一步的研究分析,希望对我国现代化舰船综合电力系统的建设和发展起到一些借鉴性的意义。 1 直流网状网络的介绍 国内大型水面舰船自建造以来所使用的供电系统就是采用两个电站同时进行供电的模式,这种供电模式被称为干馈式混合配电系统,这种模式的特点在于这两个供电站是完全隔开的,它们两个分别有自己的发电机组,虽然设备存于不同的舰体结构中,但是对舰船的符合设备却是同步供电[2]。但是从长远的角度来看,水面舰船会不断的向超大容量方向发展,基于此种发展趋势,综合电力系统的双电站模式很有可能被突破和改善,有可靠资料现实演变和发展的模式会是网状网络形式和多个供电站同时使用,但是为了确保舰船的密封性和节约空间,两种不同的供电系统会通过一条母线向舰船所有的符合设备提供电能,并且根据舰船的实际需要给至关重要的符合设备输送电力。 直流网状网络的工作原理是将舰船电力系统中的电流整合为1000V的直流,通过舰船两侧的左母线和右母线将电流传输出去,而且在舰船的每一台发电机组中都有与左右母线连接的端口,最终形成一个闭合的网络电流回路。这种配电系统不仅可以完成对所有发电机组的集中控制和管理,还可以对发电系统中发电机组的备用容量进行合理的配置,从另一个方面提高了发电机的使用效率。 2 直流区域的配电系统的优势 从目前的现状来看主流舰船上使用的电力系统都是通过舰船上集中式配电系统的中心设备通过电缆进行输送,这样的结果大大的影响了舰体的密封性,使舰体出现了上千个电缆的穿孔,一方面为电力系统建设人员带来了大量繁琐的工作,而且还在一定程度上减低了舰船的耐压性。如果现代舰船采用直流区域配电系统就可以有效的避免此类问题的发生,这种方法操作简单,只需要将输送电力的母线穿过舰体的耐压隔壁,不仅节省了大量的电缆,也减轻了舰体的总体重量,是舰体在空间设计方面得到了很多好处[3]。 SSCM和SSIM有多重功能,并且它们能够对通过半导体设备的电流执行电力转换、监测和限制,所以可以在设备出现紧急故障时对供电系统实施保护,所以如果舰船使用的是直流区域配电系统,在故障发生时就可以将发生故障的部位隔离在一个小范围的电力区域中,而且因为这种电力系统中的电流都是直流电,在对设备故障检测的时候也更加方便和简单,原先监测直流故障和初始化自动母线的转换器所需要的时间延迟不存在了,进一步提升了电源的使用性能,也提升了舰体的整体性能,而且随着供电系统功率全面自动化程度的提高,极大的简化了舰船的战斗系统设计。 直流区域配电系统的第二个显著优势就是对于不同的泵体和排风机来说可以进行不同的速度控制,保证其始终保持在较高的运行效率之下,另外在舰船大型电动机被启动的时候,其输电系统中的电流会受到一定的限制,这种情况可以使舰船母线中的电压始终处在稳定的状态之下,而且在特定的场合下也可以实现电力的转换,直流区域配电系统与传统的供电系统相比有很多明显的优势,例如:在舰船不同的战斗系统当中,很多武器设备要用到400Hz的直流电压,因此如果现代舰船的配电系统是交流电则还要经过一步转化,再用一个逆变器将交流电转换成400Hz方可实现战斗系统的运行和使用,但是如果直接采用是直流区域配电系统,那么仅仅需要将电压调到合适的水平就可以了,然后在将电流整合成需要的直流即可。将两者进行对比之后可以看出在该系统与交流配电系统相比减少了很多的输电设备,例如:担任变压作用的传输变压器,还有交流配电系统中的很多开关,这些设备的减少可以降低舰船本身的质量,而且也节省了出了很多空间,使舰船有了更多的空间安装更多的舰载武器,进而增减现代化舰船的作战能力。 第三,直流配电系统具备的另一大优势是发电机组的发电频率,这种高频率的发电机组可以和整流器实现最大尺寸的优化组合,而且根据直流区域的配电系统能够将原动机设计为始终处在最有效率的运行状态之下,从节省油料方面来说不仅做到了最小的能源使用,也减少了舰船配伍的排放量。 3 基于直流区域配电系统的直流网状网络的继电保护 适应直流网状网络中短路电流的计算标准,当前我国陆地电网的自动保护技术相对舰船配电系统的保护技术来说比较成熟,而且在系统级别的保护方法上也有了一定的研究,例如:陆地电网中的快速距离保护、反应暂态分量的行波保护以及光纤差动保护等,但是因为舰船的综合电力系统是建立在有限的空间之内,并且是一种独立的电网单元,因此其稳定性会受到舰船符合设备的影响,加之系统结构形式复杂等多种不利因素,提高了信号提取的困难程度。根据研究发现以往对舰船电力系统分析的原理、方法以及一些应用技术的成果,在当前的直流网状网络配电系统中不能直接使用,必须对舰船综合电力系统中常见故障的特征进行研究,而且还要对现在舰船综合电力系统采用的保护手段进行适当的改进,这样才能切实满足综合电力的保护需求。 4 结束语 综合电力系统能够包括电力推进在内的全船电能进行统一的调配,具有很好的经济性、并且配置灵活多变、目标的声音强度很低、功率的密度较高等很多优点,是世界各国舰船技术发展的主流方向。直流区域配电系统有很强的生命力,而且有利于总体优化和模块化建造等优势,是综合电力系统的最好选择。 电力系统分析论文:项目教学法在高职《电力系统分析》教学中的探索及应用 [摘 要]项目教学法以学生为主体,突出能力目标,使学生毕业后能更快与工作岗位对接。对电力系统分析课程如何高效而具体生动地实施项目教学,以提高学生的综合能力,进行了初步的探索。 [关键词]高职 电力系统分析 项目教学法 应用能力 随着技术及经济的迅猛发展,市场对技术应用型高技能人才要求的日益增加,我国职业教育迎来了蓬勃的发展及革命。作为一种对能力培养行之有效的方法,高职高专课程项目化教学改造得到了广泛的推崇及应用。 一、高职强电专业电力系统分析课程与项目教学法 (一)高职强电专业电力系统分析课程教学目标 众所周知,“以就业为导向,以服务为宗旨”的职业教育培养目标,其培养的学生应当具有良好的职业道德和职业素质,具有熟练的职业技能,走上职业岗位之后具备持续发展的能力,还应当具有扎实的、系统的专业应用知识;也即职业教育培养的是面向市场的高技能的职业人。[1] 电力系统分析课程在发电厂及电力系统、电力系统自动化等强电专业中,既承担着后续专业课程的潮流计算及短路计算分析能力训练,也承担着培养学生具备如何确保电力系统的安全可靠运行、电能质量的控制及经济运行调度方面的岗位职业能力,故本课程的目标是培养学生掌握潮流计算及增强短路计算分析能力,掌握电力系统的安全可靠运行,电能质量的控制及经济运行调度等技术、知识,提高完成相关的电力岗位工作的综合技能。 (二)项目教学法的内涵 “项目教学法”是指学生在教师指导下,通过实施一个完整的项目而进行的教学活动。它以项目为载体,以实训为手段,采用知识、理论、实践一体化教学;在教师的指导下,学生亲自处理项目任务全过程;在这一过程中,学生主动探索掌握应用知识及技术,学生独立组织安排学习行为,解决项目中遇到的困难,学生在这个过程中锻炼各种能力,从而使学生的学习兴趣和积极性大大提高。[2] (三)项目教学与传统教学的比较 传统的电力系统分析课程教学方式是通过讲授法让学生掌握知识和理论分析方法,课堂以教师为中心,理论教学为重点,注重的是考试成绩,培养出来的学生只是面向考场的读书人,而不是面向市场的高技能的职业人。与传统教学相比,项目教学法以技术应用型的高技能人才为培养目标,以职业活动为导向,以素质为基础,突出能力目标,以学生为主体,以项目为载体,以实训为手段,实现知识、理论、实践一体化教学。 项目教学法将传统的学科体系知识内容转化为若干个“教学项目”,围绕着项目,组织和开展教学;学生直接全程参与、体验、感悟、论证、探究。学生在项目实践过程中,理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养分析问题和解决问题的思想和方法,学生毕业后能更快、更好地对接工作岗位。[3] 二、项目教学法在高职电力系统分析课程教学中的实施案例 笔者实施项目教学内容为《电力系统分析》中的“无功平衡与电压调整”,实施项目教学班级为发电厂及电力系统专业各班。本项目的主要任务如下:将某地电力系统电压控制在合理范围。 (一)项目设计 设计项目时,要求教师要因材施教。教师应根据学生已完成的电路与磁路,电机学课程和发电厂变电站电气设备部分内容及学生能力来确定项目。电力系统分析教学不像在发电厂变电站电气设备、电力系统继电保护等专业课教学有着显著的操作性,教师可以要求学生完成诸如某一设备的装配、测试等看得见、摸得着的具体任务。电力系统分析教学可根据后续专业课程需求来设计确定项目,如为电气设备选型提供短路校验数据依据,为继电保护装置的选型及整定提供短路数据依据等,也可根据电力专业岗位进行引申。根据学生专业和本课程教学目标,笔者将电力系统分析中的“无功平衡与电压调整”派生出以职业为导向的项目――即将本地区电力系统电压调整控制到合格的范围。此项目对强电专业具有可操作性,它能够将学生的专业与未来职业方向相结合,激发学生学习动机和提高学习积极性。 (二)项目实施 1.项目分组 电力系统分析的项目分组主要依据是学生的专业学习能力、计算机应用操作水平,但同时也要考虑学生的组织能力、团队协作精神等。因此,教师在分组时应考虑学生的学习成绩、认知特征、认知能力等,采用异质分组,使小组成员在各方面具有一定的差异性和互补性。根据学生的学习成绩和计算机应用操作能力等,笔者将发电厂及电力系统各班(每班约42位同学)分为6~8个小组。 2.项目任务细化 为了培养学生解决问题的思路,保证学习的方向和目标,以便能较好地完成项目,教师可将总项目进行细化。实施过程中,笔者“将本地区电力系统电压调整控制到合格的范围”的总项目具体任务细化为: 3.自主探索与项目完成 项目完成过程中,各组同学通过网络、图书馆、校本教材(或教师编写的讲义)、教学参考书来做项目准备,学习的主动性和积极性无疑得到了增强;各组同学讨论中展示了思维的多样性。各位同学对电压中枢点的选择、电压调整方式、调压措施以及如何在PW电网仿真软件中实施电压调整等问题都提出了自己的独特见解和认识。由于高职多数学生电力专业基础知识薄弱,对电力系统运行的认识肤浅或几乎为零,教师可将自己平时积累的相关材料提供给学生,如学校所在地区电网接线图及电网简介,电力现场实施电压调整的九区图及某时间段的电压控制要求等,使学生在准备的过程中对未来所从事的电力职业也有着更深刻的认识。 4.成果汇报 成果汇报是学生对知识掌握和应用能力提高的重要阶段,同时也是学生成就感体现的重要环节。学生完成项目后,应对其学习情况做出反馈和评价[4],展示评价包括: (1)自评、互评:学生们互相交流学习,取长补短,并推荐电压水平控制质量较高的PW模型。 (2)展示PW模型调压方案:由学生推荐,教师结合实际情况选出三个左右具有代表性的PW模型调压方案。 (3)教师总结:教师指出PW模型调压方案中值得大家学习和借鉴的地方,同时指出学生在电压调整过程中出现的问题,总结成功的经验和失败的原因。鼓励学生们采用多种方式及程序尝试电压的调整,如某点电压偏低,是调主变压器分接头还是投入电容器组进行无功补偿等。对没完成调压或调压不合格的小组让他们回去继续完成。 (三)教学评价 教学评价应对完成项目的全过程,包括知识与技能、情感态度与价值观进行全面的评价,应重在过程而非结果。笔者具体做法是:以小组为单位,每小组随机抽一名成员代表全组答辩,该成员的答辩成绩就是该组的成绩,这样,既考出学生的专业技能操作水平,同时也考出学生的学习交流水平,培养了同学们大局观、合作精神及集体荣誉感,培养了小组长的领导组织能力。另外,常常有一些组的结果和老师的不同,但只要学生分析原因,分析思路与方法是合理的都应该肯定,并予以引导、表扬和鼓励。 学生成绩评定后,教师应做点评总结。点评总结是“项目教学法”的重要环节,教师在点评中要指出问题的所在及解决的方法,使学生的知识学习能力和应用操作能力得到提高。 三、结束语 项目化教学与传统教学相比,它对教师提出了更高的要求,要求教师既具有扎实的理论知识,又具有丰富的企业现场生产管理经验。现代电力系统是一个很庞大的时空概念,为了能形象而具体的认识触电力系统,高效完成职业素养、职业综合能力的培养,通过工学结合,近几年来我校在电力系统分析课程教学中,以取材于真实的本地区电力系统地理接线图为载体,以电网仿真软件为工具,以工作过程为主线,探索并开发了贯穿整个电力系统分析应用知识体系的若干个教学项目,采用任务驱动教学模式,大大提高了学生的技术应用能力及职业综合能力。 电力系统分析论文:“电力系统分析”课程潮流计算教改研究 所谓电力系统潮流就是指电力系统运行时各节点以及各电气设备的电压、电流和功率。潮流计算是电力系统分析中采用的一种最基本的电气运算,同时也是研究电力系统的运行以及规划方案的重要手段,其本质是求解一组多元非线性代数方程。 电力系统潮流计算具有很重要的现实意义:可以合理规划电网中的电源容量和电源接入点以及确定最佳的电网架构;可以找出电网中因为负荷增长和新设备投入而导致的薄弱环节,方便对电网进行网架结构的改进以及基建的加速;提供发电厂进行有功、无功调整以及负荷调整的计算依据;可以分析未来可能发生的事故以及设备的投切对电力系统静态稳定性的影响,进而得出相应的运行方式和调整方案。 在过去半个世纪以前,人们都是采用手工方法计算电力系统潮流,主要依靠计算尺。但是由于电力系统日渐复杂,手工计算起来非常复杂,不仅耗时费力,同时也容易出错。与此同时,伴随着计算机行业的飞速发展,就出现了后来的计算机算法。 在传统的“电力系统分析”教学课程中,教师们一般仅针对一些简单的电力系统(节点数很少)进行潮流计算,而忽视了现有潮流计算最通行常用的计算机算法。这种课程教学不仅枯燥,学生难以深刻领悟,而且与实际研究脱轨,因为目前现实中的电力系统都很复杂,采用手算不切实际,也就失去了教学的根本意义。本文针对课程教学中潮流计算方面存在的问题而进行教学改革研究。 DIgSILENT软件的潮流计算简介 电力系统仿真软件DIgSILENT的名称来源于数字仿真和电网计算程序(Digital Simulation and Electrical Network),是德国DIgSILENT GmbH公司开发的电力系统仿真软件。 DIgSILENT软件几乎包含了所有电力系统的常用分析功能,如潮流计算、短路计算(包括对称短路和不对称短路计算)、机电暂态和电磁暂态计算、谐波分析以及小干扰稳定性分析等等。另外一个重要的特点是把机电暂态分析模型与电磁暂态分析模型结合到一起,这样做的好处就是它不仅能够分析电网的暂态故障,而且又能研究电网的长期的电能质量问题及其控制手段。 DIgSILENT/Power Factory提供了非常全面的电力系统元件的模型库,包括发电机、电动机、控制器、动态负荷、线路、变压器、并联设备的模型,甚至包括风电机组电气部分的模型,如:双馈感应电机、变频器等等;其他部分如风速、机械传动系统、空气动力学部分以及控制系统都采用动态仿真语言DSL进行搭建。 DIgSILENT可以描述复杂的单相和三相AC系统及各种交直流混合系统。利用DIgSILENT进行潮流计算时,通过指定发电机、异步电动机、负荷等系统元件的特性来确定与之相连的母线在潮流计算中相应的属性,这样就能够以简单的操作方式来模拟复杂而真实的系统。此外,程序还提供了多种远程控制模式,例如多个发电机共同控制系统频率或母线电压等。DIgSILENT以更加接近实际情况的方式执行网络的控制模式,使操作和计算均得到简化。潮流求解过程提供了3种方法以供选择:经典的牛顿-拉夫逊算法、牛顿-拉夫逊电流迭代法和线性方程法。与此同时,DIgSILENT软件还可以进行变电站控制、网络控制以及变压器分接头调整控制。当潮流计算遇到不收敛的情况时,程序会自动将非线性的元件模型逐步线性化(主要是将所有负荷逐步转变为恒定阻抗,将非平衡节点发电机转变为带内阻抗的简单电压源),进而得出计算结果,该结果可用于对系统不收敛的原因作进一步分析。潮流计算的同时,DIgSILENT软件还可以实现过负荷校验计算等功能。 此外,最新版本的DIgSILENT还提供了最优潮流计算(OPF)功能。所谓最优潮流计算就是对基本潮流计算的有益补充。最优潮流计算主要采用内点法,而且提供了多种约束条件和控制手段,其目标函数主要有最小网损、最小燃料费用、最大利润及最小区域交换潮流。 DIgSILENT软件正逐渐成为电力系统研究方面最为认可的计算机软件之一,其所提供的潮流计算以及仿真结果已经在世界范围内得到广泛认可。 课程教学安排 手算 潮流计算可以用一组高阶的非线性的方程来表示,但是不含有微分方程,主要是因为潮流计算隶属于稳态分析,故不涉及系统元件的动态特性和过渡过程,而解非线性代数方程组最基本的方法就是迭代。因此,设计潮流计算算法的首要任务同时也是最为关键的问题就是收敛性,最终得出合理的解。 虽然目前计算机潮流算法运用十分广泛,但是掌握一些手算方法,不仅可以加深对其物理概念的理解,而且即便采用计算机算法,之前通常仍需采用手算求取某些原始数据。 这里所说的潮流计算手算方法主要针对简单网络的潮流分布,但是所谓的简单网络和复杂网络之间并没有明显的界限。课前老师把所需进行手算的算例以及分析资料分发给学生,让大家提前预习并先进行独立计算。然后在实验课上针对大家可能出现的共同问题进行详细讲解,并推导全过程,加深大家对潮流计算的认识和理解,掌握其原理。 运用DIgSILENT软件计算电力系统潮流 前面已经说到,计算机算法是大势所趋,而且已经得到广泛运用,是电气工程专业学生必须掌握的一项重要技能,也是未来继续深造以及竞争重要工作岗位的一个重要砝码。所以掌握并熟练运用计算机软件对本专业学生的未来发展起着重要的推动作用。 众所周知,DIgSILENT软件正逐渐成为电力系统研究方面最为认可的计算机软件之一。无一例外,任何一种电气设计软件都是先寻找或是自己搭建元件模型,然后通过所述关系搭建网络模型,其次就是设置元件参数,最后进行潮流计算。那么,如何判断一种设计软件是否优越,就是一看元件模型库是否丰富、准确,二看元件参数设置是否简单明了,再者就是看控制语言是否简洁易懂。 DIgSILNET采用有名值进行计算,电网元件从类型数据和个体数据两个层面被严格定义。类型数据包含了该类型元件用于各个计算功能的基本信息,例如某一架空线路的类型为OHL110kV-1,该类型的架空线为潮流计算提供的基本信息为,,,为短路计算提供的基本信息为,。对某一类型数据的改变将影响到所有采用该类型属性的元件。个体数据则是每个元件在分析计算中所要用到的仅与该元件本身相关的数据,例如某一架空线路的长为。采用该种方法进行计算机计算是有很多好处的。首先,我们无需再进行标幺值计算,避免了繁琐的计算,可以直接采用一些直观的铭牌数据等;其次,对于软件来讲,这也大大减少了数据的重复储存,显然对提高计算机速度也有一定的帮助。 在DIgSILNET中执行潮流计算、故障分析、谐波分析、动态仿真等功能时,可以引入多种电力电子元件,包括FACTS装置(如SVS、TCSC和UPFC)、直流整流和逆变器等。DIgSILENT为所使用的电力电子元件提供了丰富、开放且定期更新的模型库。 这些对于课程教学来说,减轻了单纯的软件学习难度,可以缓解学生对新软件学习的畏难心理。这种人机交互的友好界面,不仅老师们授课讲解起来比较轻松,而且学生们更易于接受,更为重要的是可激发学生的自主学习兴趣。 对比手算与机算 在课程的最后一个环节,但也是很重要的一个步骤,就是对比分析潮流分布的手算以及计算机算法。众所周知,学习的一个关键环节就是要学会对比分析以及总结,这种能力是学生们亟待培养和掌握的。最后,通过对比两种方法的结果,计算两者之间的误差,再分析一下导致这种后果的原因,原因可能是计算机算法或是手算采用了哪些近似处理,或是计算结果精确度的不同,这些都是需要学生自己进行总结归纳的。这一步看似可有可无,电力系统潮流分布的手算以及机算的结果都已经出来,课程已经结束。实则不然,这关键的最后一步恰恰是中国高等教育中最缺乏的部分,就是对新知识的分析与自我总结。做好这一步,对于学生自主学习创新能力的提升起到关键作用。 教学效果和结论 基于上述课程设置,这种结合DIgSILENT软件以及手算的潮流计算教学方法,学生普遍反映教学效果良好,不仅对电力系统潮流分布的认识更加深刻,而且更易于全面掌握。通过对“电力系统分析”潮流计算教学大纲的改革和实践应用表明,天津理工大学自动化学院“电气工程及其自动化”专业的本科生在该方面的专业基础知识更为扎实,这为后续专业课的学习提供了有力的保障,不仅避免出现基础知识的“断层”和“夹生”现象,与此同时会激发学生的自主学习能力以及创新能力。可以预见,如果将这种教学手段推广至全国高校,也必将收获良好的教学反响。(作者周雪松系天津理工大学自动化学院博士生导师;袁洪德系天津理工大学自动化学院硕士研究生。基金项目:本文系天津市重点教改项目“新能源科学与工程专业国际化合作办学模式研究与实践”(项目编号:B08-0805)的研究成果) 电力系统分析论文:面向独立有限容量的“电力系统分析”教材建设研究 摘要:为满足新增电力工程及其自动化专业建设需求,对以装备电力系统为对象的“电力系统分析”课程教材建设展开研究,首先分析指出国内现有教材存在的针对性不强和部分内容缺失的问题;然后从装备电力系统构成角度出发,构建了涵盖发电、输电、变电、配电、用电、储电和管电七个部分的课程体系;最后,提出了涵盖原理级验证实验功能、仿真级创新实验功能、工程级设计实验功能于一体的教研一体化仿真资源平台,经课堂教学实践检验,收效良好。 关键词:电力系统分析;独立;有限容量;仿真 一、教学内容改革的必要性 目前军械工程学院(以下简称“我院”)“电力系统分析”课程采用由孟祥萍主编、高等教育出版社出版的《电力系统分析》。[1]该教材基于电力院校的“电力系统分析”课程教学内容,为了满足学时减少的教学要求,精简后编写而成;以公用电网无限大容量电力系统为对象,围绕着潮流计算、系统有功和无功功率最优分布和系统受到干扰后能否维持稳定运行等方面展开,着重于输电网络的分析与计算。[2] 我院的电力工程及其自动化专业人才培养目标是为大型复杂武器装备培养电力保障人才,面向的是独立、有限容量电源供电系统,该系统特征决定了“电力系统分析”课程的教学内容以系统运行状态评估、电源与武器装备动态过程的关联特性分析为重点,具体体现于系统电磁量和机械量的振荡调整分析等方面。现有出版教材存在针对性不强和部分内容缺失的问题,亟需开展教材建设研究,以满足专业人才培养需求。[3] 二、教材建设研究 1.定位课程教学内容 以某装备电力系统构成为例,如图1所示。 该系统主要是以交流中频220V/400Hz为基础的供电体制,除向相关系统供电外还可由电源变换器、静止变流器转换成直流27.5V、单相115V/400Hz和单相220V/50Hz的交流电,用以满足多种用电设备的需要。可见其属于独立、有限容量电源供电系统,同样具有发电、输电、变电、配电、用电五个环节,考虑到励磁系统在电能调整中的重要作用,需要新增包括励磁系统的管电环节,为了使得电能质量在系统的频繁振荡调整中得到保证,还需新增储电环节,系统结构特征明显区别于民用电力系统。 综上所述,构建“电力系统分析”课程体系,需要正确处理继承与更新之间的关系,一方面保留以往教材的发电、输电、变电、配电、用电部分的共性内容并加以改造,另一方面遵循“教学与科研结合,科研服务教学”的教研相长理念,开展科学研究并适时将科研成果转化为教学资源增补管电、储电两部分内容,对教学内容进行更新;最终形成涵盖发电、输电、变电、配电、用电、管电、储电七个组成部分的课程体系。重新定位系统各个环节的教学内容如下。 (1)元件建模内容 1)发电、管电环节:装备电力系统电源采用的是内燃机发电机组,发电机结构形式以凸极式为主,因此教学内容包括abc坐标下同步电机有名值方程、派克变换、dq0坐标下同步电机有名值方程、d轴和q轴等值电路、运算电抗及实用参数和同步电机实用模型,[4]其中,由于有限容量电力系统结构形式简单、容量小,一般采用有名值计算,对标幺制弱化处理,对凸极式发电机数学模型予以重点讲解,运算电抗及实用参数作为新增重点内容。新增励磁系统数学模型[5]作为管电环节的主要组成部分。 2)输电环节:装备电力系统各个组成部分之间主要采用电缆连接,结合电力系统仿真软件PSCAD中的电缆模型说明其结构与建模方法,删除架空输电线路模型的相关内容。 3)变电、配电环节:由于系统用电设备种类多、电压制式多样,因此配备了较多的电能变换装置,变压器的数学模型以小容量变压器为主,电能变换装置包含整流器、逆变器工作原理和数学模型的建立方法。[4] 4)储电环节:介绍超级电容器、飞轮储能等新型储能装置。[6] 5)用电环节:感应电动机作为主要的用电设备,包含感应电动机的运动方程、恒速投入系统时三相感应电动机电磁暂态、感应电动机起动过程动态分析、突加负载时感应电动机动态过程和感应电动机瞬间断电重新投入系统时的动态过程分析。[7] (2)系统建模内容。结合装备电力系统存在较多电能变换装置的特点,以变频器供电时交流电动机的运行分析作为系统分析侧重点,包含变频器供电的特点、方波变频器供电时三相感应电动机的运行分析和脉宽调制变频器供电时感应电动机的运行分析等;[7]同时,本着“教学出题目、科研做文章、成果进课堂”[8,9]的教研相长理念,将科研成果引入课堂,灵活应用MATLAB/Simulink、PSCAD/EMTDC等多种仿真软件开展案例教学,改进教学方法。 1)案例教学一:柔性配电技术在军用供电系统中的应用仿真研究。[10] 提出问题:野战条件下的武器装备强调可靠性、机动性、维修性等指标,我国军用配套移动电站在设计时形成了“重发轻供”的思想。随着高技术化、大型复杂武器系统电气化、信息化程度的不断提高,基于计算机、微处理器控制的信息设备和电力电子设备在武器系统中大量投入使用,它们对系统干扰比传统的机电设备更加敏感;同时,畸变电压、谐波等电能质量指标恶化会使得燃油损耗增加,机组寿命降低。系统作战效能对其供电平台―电站的依赖作用不断增大,为此类装备提供优质电力支持成为配套军用电站面对的新课题。 分析问题:柔性配电技术(D-FACTS)是改善低压电网运行特性的有力工具,将其应用于军用供电系统,可以改善电能质量,保证用电装备的特殊要求,提高电力保障水平。 解决问题:利用Mannitoba HVDC研究中心的PSCAD/EMTDC软件建立系统仿真模型并演示。运行系统模型,从仿真运行结果曲线上对比分析有无DSTATCOM装置时系统侧电压和电流的变化情况,主要从野战电力支持环境下需要满足的军用标准GJB 235A-97中的瞬态电压调整率、电压稳定时间的瞬态性能指标两个方面进行比较分析。从仿真运行曲线可以明显看出,配置DTATCOM装置后,在维持系统电压稳定,减小谐波电流方面效果明显。 展望:在军用移动电站供电的场合,DSTATCOM装置配合作为独立发电系统模块的异步发电机取电机的方案在可维护性等方面具有较大优势,可以通过进一步完善DSTATCOM装置的控制系统以适应新需求。 2)案例教学二:内燃机驱动的自激异步发电系统建模仿真研究。[11]从学科专业方向之一的自激异步发电出发,引入内燃机驱动自激异步发电系统建模仿真研究成果,使得学生了解学科前沿。 提出问题:笼型异步发电动机具有结构简单、坚固、价廉、易维护等突出优点,在风能、太阳能等可再生能源发电过程中的应用越来越广泛。尤其在飞机、舰艇、野战电力支持等独立供电系统中的作用日益突出。军用移动电源多采用内燃机作为原动机,不同于风能、太阳能等能源形式。太阳能、风能受自然条件影响较大,能量密度小,不便于野战条件下的快速展开和撤收。因此只适用于特定条件和地点,普适性较差。内燃机作为原动机是我军常备的军用电源,不存在风能、太阳能等使用条件的限制,装备范围广,具有丰富的使用经验。过去,对军用电站偏重于保养、维修,在理论分析和决策支持方面有所欠缺,因此,采用界面友好,功能强大的MATLAB软件建立内燃机电站仿真模型以满足进一步科学研究进行决策支持的需要。 分析问题:基于MATLAB/SIMULINK软件对小型内燃机、异步发电动机进行建模,构建内燃机驱动的自激异步发电系统,对其运行特性进行了仿真研究。 解决问题:基于MATLAB/SIMULINK软件建立异步发电动机仿真模型,针对采用的笼型异步电动机数据,确定了M文件中异步发电机模型中的相关参数;详细说明四冲程内燃机在MATLAB软件下的建模实现过程和原理;建立以内燃机为原动机的自激异步发电系统。运行系统模型,对投入阻性变化负荷时的原动机转速、转矩和异步发电动机的电压、电流和功率的变化情况进行分析,从仿真运行结果曲线上可以看出,接入负载时,系统有明显调整过程,并对比分析有无原动机时电压的变化情况,验证模型正确性。 展望:该项研究为实际内燃机驱动的自激异步发电系统研制提供了强有力理论依据。 3)实验条件建设:电能补偿与控制动态模拟实验系统开发构建。[12]依托于实验室建设项目,构建了市电、混合能源供电的单母分段三级动态模拟实验系统,实现了负载形式的典型、多样化,兼顾了实验和科研的需要;通过灵活调整配电系统结构和参数,模拟了不同地区环境下系统特性变化情况,并且为系统特性分析提供了实物模拟手段;适应了新形式下装备供电保障的发展趋势,使实验条件更加先进;为仿真理论研究转化为装备研制提供了实验条件平台,为本科学员的专业课程学习提供了实验条件,为硕士研究生的培养提供了科研环境手段。 2.开发构建教研一体化仿真资源平台,丰富教学手段,提高教学质量 以新增“电力工程及其自动化”专业建设为背景,在有效利用现有软件资源的基础上,对系统关键元件开展建模仿真研究,实现原理级验证实验功能、仿真级创新实验功能、工程级设计实验功能的教、研创新平台综合实验体系,内容涵盖理论验证、关键技术仿真、系统设计等,以能力培养为优秀,以“原理―技术―系统”为主线,构建多层次、多模块的创新教、研体系。仿真资源平台功能实现如图2所示。 三、结论 “电力系统分析”课程教学内容与教学方法经上述改革实践后,达到了紧贴装备教学的目的,满足了装备电源人才培养需求,丰富了电力系统及其自动化学科专业建设内涵,装备电力系统教研一体化仿真资源平台经教学实践检验,学生对课程中的抽象理论及其应用加深了理解,收效良好。 电力系统分析论文:电力系统分析课程综合改革探索 摘要:以学用为主实施电力系统课程综合改革。重点介绍了综合改革的理念、思路和举措,即以学用为本,构建四位一体的课程体系;跟踪电力发展更新,更新课程内容;实施“四导”教学,提升能力培养;改革考核方式,实施科学评价;加强资源建设,拓展学习时空;在实施过程中需要处理好的几个关系和问题。 关键词:电力系统分析;课程建设;教学改革;人才培养 党的十八大报告中提出“实施创新驱动发展战略”和“全面实施素质教育,深化教育领域综合改革,着力提高教育质量,培养学生社会责任感、创新精神、实践能力”。教育部全面部署了深化教育领域综合改革任务,并印发了《关于2013年深化教育领域综合改革的意见》。在《意见》中明确提出要围绕考试招生、课程内容、创新人才培养、职业教育培养等方面,推进人才培养模式改革。在高等教育系统,实施和深入推进试点学院综合改革和试点专业综合改革,是落实十八大报告要求的具体举措。 课程改革与建设是专业综合改革的关键环节之一,关乎专业综合改革的成效,关乎教育质量和人才培养质量。课程的教与学涉及诸多要素和方面,如课程体系、课程内容、课程教学、课程考核、课程资源等,只有实施整体化、系统化、立体化的综合改革,才能达到改革的目标,取得改革的成效。 电力系统分析课程是电气工程及其自动化专业的优秀专业课程,是一门理论性、工程性、技术性很强的课程。在专业人才培养过程中,起着承上启下的作用,既是后续课程的基础,也是专业基础课程的深化和应用,其内容都是直接面向工程问题的理论分析、技术分析和经济分析。根据本课程的性质、作用、地位和特点,结合经济社会和电力行业发展需求,实施课程的综合改革和建设,适应新形势下对高素质专门人才的培养要求,这是时展的需要,是电力行业的需要,是教育教学改革的需要。 一、以学用为本,构建四位一体课程体系 课程改革要以新的工程教育理念、思想和文化为引领,以服务领域当前需求和未来发展需求为导向,以培养卓越工程师、技术人员和建设者为目标,构建完备的课程体系。体系中各组成部分要功能任务明确、实现目标清晰,相互间要有机联系、彼此交融,形成一个完整的课程综合体。 对于课程改革来讲,先进的教育理念是关键。课程体系构建必须要服务于所秉持的教育理念。随着现代科学技术、经济社会和电力行业的快速发展,传统的以知识传授为目标,以“教师”为中心,以“教”为主的教育理念已不能与此相适应。现代大学教育,更加注重能力培养、素质培养和精神培养,更加注重学和用。为此,在大学教育中应实施“三个转变”,即将专业知识教育向专业能力和职业能力教育转变,将以教为主向以学为主转变,将以学校教育为主向以工程教育为主转变。这“三个转变”体现了“学用为本”的教育思想和理念。 在“学用为本”的指导下,笔者针对电力系统分析课程,构建了理论、实验、设计和工程四位一体的课程体系。“理论”是以理论教学和课堂教学为主,使学生熟悉在电力系统规划、设计、运行和调度等方面所涉及的基本问题、基本现象、基本概念和基本理论,掌握电力系统分析的建模方法、分析方法、计算方法和控制方法等,既是知识的学习过程,也是诸多能力的培养过程。“实验”是以实践教学为主,以物理动模系统、电力系统实验系统、电力实时仿真系统和电力系统分析软件等为平台,以标准化示例系统库或实际电网局部系统为对象,开展实验学习、分析和研究,既有验证性实验,也有设计性、研究性实验,还有综合性实验、规定实验、自选实验,还可自设实验等。“设计”是以实践教学为主,以工程项目或案例项目为载体,以课程内容和相关规范、规程、标准、手册为基础,使学生熟悉设计流程、设计要求和设计内容,掌握设计方法,树立工程意识,这是一个综合性的实践训练过程。“工程”是以生产现场为场景和环境,以生产实践为途径,使学生熟悉电网运行中设备、系统等存在的工程问题、工程现象、工程技术和工程措施等,掌握对工程问题的分析方法。 在这“四位一体”的课程体系中,四者是相互联系、相互融合的,你中有我,我中有你。其中,理论是基础,实验、设计和工程是应用,理论中包含有应用,应用中也包含有理论,两者可互为植入。在电力系统分析课程体系构建中,突出了一体化的整体思想,合理设计出各环节的内容、功能、要求和相互接口条件。 二、跟踪电力发展,更新课程内容 我国电力系统的发展非常迅速,真可谓日新月异。区域电网互联、交直流混合输配电系统、远距离输电、超特高压电网、多端直流电网、柔性交流输电、新能源规模接入、微电网、分布式发电、电动汽车接入、智能电网和电力市场等等,使得电力系统中新问题、新现象、新特性和新需求不断涌出。为了确保电力系统运行的安全、可靠、优质、经济、高效、低碳、环保,大量先进的理论、技术、方法、工具、设备和系统在电力系统中得到应用,极大地提升了电力系统的技术水平和管理水平。在工程上,电力系统分析的内容一直在不断增加和丰富,分析的理论、方法不断创新和发展,分析的手段、工具不断完善和智能。 课程内容要服务于人才定位和培养目标,要反映出现代电力系统运行分析的新问题、新概念、新理论和新方法,使课程具有现代性、先进性、实用性和适应性。为此,笔者在课程内容中引入了电力系统发展、现代电力系统分析特点和内容、电力市场、现代电力系统分析工具、交直流混合系统潮流计算、自动发电控制分析、电力市场下的有功频率控制分析、无功电压协调控制分析、基于FACTS的潮流控制、优化潮流、低频振荡与次同步振荡等。 课程内容的更新做到“四体现”,即体现在教学文件(教学大纲)中,体现在讲授过程中,体现在教材(讲义)中,体现在教学资源中。 三、实施“四导”教学,提升能力培养 课程教学过程中,教学方法是关键。传统课程教学注重的是知识传授,以教师讲授为主,不仅讲得多,还讲得细,学生往往处于一种被动接受知识的状态,缺乏主动思考、积极探索和积极参与的精神,学习兴趣未得到有效激发,学习能力未得有效培养,学习精神未得到有效树立,从而造成教学效果不甚理想的现象。当前的大学教育提出“厚基础、重实践、强能力、敢创新”,人才的培养更加注重能力、素质和精神的培养。为此,教育同仁开展了大量的教学方法改革与创新,并取得了许多好的经验和好的效果,例如启发式教学、问题教学、案例教学、项目教学、任务教学、情景教学等等。 在电力系统分析课程教学中,实施“四导”教学,即“导入、导学、导做、导研”,其目的是在于加强学生的学习能力、分析能力、计算能力、实践能力、综合能力和合作能力的培养。“四导”教学的优秀是在于教师的“引导”和“指导”作用,学生的主动学、用意识。“导入”是指问题导入、现象导入、项目导入、方法导入,引导学生认识和理解相关内容的来龙去脉、工程背景和问题本质,为学生深入学习、探索和应用奠定基础。“导入”是将学生引进门,关键是要激发学生对相关内容的兴趣,认识到其重要性和应用价值。“导学”是指导学生对相关内容的学习,教师主要讲授内容的重点、难点、疑点,讲授解决问题的思路和方法,提出衍生问题和扩展问题,通过交流、探讨、启发,解决学生学习中的疑虑,学生通过预习、自修、查阅文献、提问、研讨等方式进行自主学习、主动学习,教师要主动向学生推荐参考书目和文献。“导做”是教师通过项目、案例、任务引导、指导和辅导学生应用所学理论、方法去解决实际问题,通过这种练习和训练,能培养学生的实践能力和综合应用能力。“导研”是教师激发和指导学生去发现问题、探讨问题、分析问题、研究问题,寻找解决问题的理论和方法,在课程相关内容的研讨和研究中,培养学生的研究能力、创新能力。 四、改革考核方式,实施科学评价 课程考核既是对学生学习成果的评价,也是一个决定学生学习方式的指挥棒。过去笔者常常在课程学习结束后,采用一次闭卷笔试进行考核和评价,时间约为2~3小时,试题形式多为填空、选择、判断、简答、分析或计算等。由于考试时间短,试题覆盖面相对较窄,并且识记题多,应用问题少。这种考核方式不能全面评价学生对课程的理解、掌握和熟悉程度,不能考核学生的应用能力水平。在这种考核方式下,致使部分学生一本教材学到底,考前将教材(讲义)、笔记相关内容突击记忆,便能顺利通过考试关,考后也就很快将所学内容遗忘。 为了改变这种考核方式,实施“三多一半”考核方式。所谓“三多”是指多模块、多次数和多形式。将课程内容分为多个模块,例如电力系统基本概念与建模方法模块、电力系统潮流计算模块、电力系统短路计算模块、电力系统稳定分析模块、电力系统优化与调控模块等,每个模块作为一个考试单元,随课程进度组织安排,构建多次考核的考试链。考核形式采用笔试、小作业、大作业和实验相结合,大作业和实验注重应用和综合。所谓“一半”是指笔试考试采取半开卷形式,考前发给学生统一的半张或一张A4纸(盖有学院或系考试专用章),允许学生对课程内容进行总结、提炼,将认为重要的内容写在上面并带入考场,在考试期间学生可以看上面的内容。这种半开卷的形式,不仅可以培养学生总结能力、综合能力,还可以引导学生将精力集中在知识、理论和方法的应用上。 五、加强资源建设,拓展学习时空 丰富的课程教学资源有助于学生的自主学习、递阶学习和循环学习,不受时空限制,有助于课堂教学的延伸和扩展,有助于立体化教学的实施。教学资源形式多样,例如教材、讲义、指南、习题、案例、文献、教案、视频、影像、工具、网站等。教学资源建设,应以学生的学习需求为导向,以互联网络为平台,以多媒体表现为手段,要具有丰富性、时效性、娱乐性、交互性、递进性的特征。 MOOCs和可汗学院教育思想和教学模式正引起国内外高等院校的深刻反思和积极应对。在电力系统分析课程中,结合课程内容的逻辑关系和工程应用,设计微课程,制作微课程教学视频,设计微课程测试小问题和试题,巧妙设计答案。将微课程在线视频作为教学的线上环节,学生在课堂外先在线“听课”,课堂内则侧重深入的分享、探讨和问题解决,实现“翻转课堂”。由于微课程时间只有几分钟,内容精短,集中说明一个问题,既能辅助教师课堂教学,又可以作为学生自学的学习材料。在视频课程中,常会弹出若干小问题,由学生回答,回答不正确,后续视频就不往下走,以检测学生是否明白教师所讲的内容,有利于学生集中注意力和积极思考。 在课程网页上,按课程模块提供公开视频课,提供测试平台,便于学生系统连贯地学习。提供网上虚拟实验平台和实验项目,学生在网上进行设计、实验、分析、总结等。提供案例库和项目库,学生可自主选择、探讨和完成,学生也可组成项目组,合作研讨完成。创建网上交互空间和论坛,学生可以自由提问,教师网上作答,也可以对提出的问题进行分类排序,重点回答大家关心的问题;鼓励学生间互教互学,通过互助解决学习中的疑难问题。 六、需要处理好的几个关系和问题 在课程综合改革中,要实现以教为主向以学为主转变,以课堂为主向以课内课外并重转变,以学校教育向面向工程教育转变,这些都对教师提出了更高的要求,同时也要处理好以下几个方面的关系和问题。 1.讲与学的关系 在讲与学的关系中,就是要处理好教师与学生在教学过程中的作用问题。以学为主的教学,应以学生为中心,以学生的学习为出发点,培养学生的学习兴趣、学习能力,保证学习效果,提高学习质量。 教师在教学过程中,如果大包大揽、面面俱到,将所有内容都讲得很细很透,缺乏启发和引导,缺少问题引入,缺少互动和探讨,学生便会懒于思考,只是一味听讲、接受和记忆。这种教学,学生提不出问题,没有疑虑,似乎所有内容都懂,也很少主动查阅相关文献资料,缺乏深入学习和探讨,只能知其然不知其所以然,知此不知彼。为此,教师在教学中要注重引入问题,讲问题的背景,讲解决问题的理论和方法,讲思路,讲方法,讲应用,还要抛出未解之问题等,给学生更多的思考空间,侧重思考问题、探讨问题和解决问题。 学生在教学过程中,应做好课前、课内和课后事。课前,学生通过教材、讲义和网上资源对课程内容进行预习、思考,并提出问题,发现难点,并试着去解决。课内,学生要带着问题听课,带着疑虑听课,带着思考听课,带着探讨听课,与教师互动,与教师交流和探讨,通过老师讲解,解开自己的困惑。课后,学生要主动查阅有关文献资料,深入探讨和研究相关问题,通过测试题和项目应用检验自己的学习效果,主动应用所学理论和方法去解决实际问题,解释工程问题、现象,把握问题本质等。 2.学与做的关系 学习的目的在于应用,在于解决问题。学是基础,用是目的,有了坚实的基础才能更好地应用,只有应用和解决实际问题,才能更好、更自觉地学习。所以,学生的学习,不能仅停留在看懂、读懂和学懂,仅停留在学习层面、记忆层面,仅为了考试过关,而更应该注重知识的应用,多实践、多练习、多动手。在教学设计中,要为学生的练习、训练和实践提供资源、平台和机会,要贴近工程。例如,习题和测试题的设计应取自于工程实例,数据、参数、模型和结果应与工程实际相符;给出系统、原始数据和运行条件,能正确建模、分析和计算,以工程观点对计算结果进行分析、评估、评价,并能提出解决方案、措施或建议;提供工程案例、项目和任务,学生自行或互助地开展设计、分析和计算,提交实施方案,要有理论、有依据、有分析,有过程、有结论;开放实验室、仿真平台,提供各类工具,可在动模系统上进行实验,也可在计算机仿真系统上进行分析、计算;在发电厂、变电所、供配电所或调度等生产实践中,能应用所学理论对系统运行现象、状态等进行分析和解释。 在课程学习中,要注重培养学生做到“四会”,即会读、会用、会写、会讲。“会读”就是学生要会读书,会学习,有学习能力;“会用”是学生会应用所学知识分析问题、解决问题,能理论联系实际,具有工程意识;“会写”是学生要会撰写报告、方案等,有科学规范的文字表达能力;“会讲”是学生要能进行技术交流,能讲清思路、方案等,具有一定的口语表达能力,敢于进行交流、沟通,在交流中获得认可,在交流中得到提高。 3.课程教学与人才定位 课程教学应符合人才培养定位。从教育层次定位上,有高职高专教育层次、本科教育层次和研究生教育层次。不同层次的课程教学,在其内容和教学方法上应与其层次相适应,不能降低也不能拔高,例如有些升本时间不长的本科院校,课程教学内容与高职高专内容差别不大,教学也还多沿用以前的方法;而一些研究性大学的课程在教学内容又有向研究生教育要求方向发展。在工科类本科院校人才培养中,有应用性人才和创新性人才,或为职业技术人才和学术性人才。应用性人才的培养更加注重应用能力、实践能力培养,创新性人才的培养更加注重探索能力、研究能力和创造能力的培养。所以,在构架课程体系、教学内容和教学方法时,应与此相适应。否则,会违背教育规律,违背人才培养目标,不能保证人才培养质量。 4.课程衔接问题 在制订人才培养方案中,要合理确定课程间的顺序衔接和内容衔接问题,以保证教学正常进行。电力系统分析课程应以电路、电机学和电子技术(包括电力电子技术)和自动控制原理等为先修课程,发电厂电气、电力系统继电保护、电力系统自动化等为其后续课程。在课程顺序安排中确有困难时,电力系统课程也可与一些先修或后续课程交叉同步进行,但要注意内容的衔接问题,否则会影响教学质量。 将发电厂课程设计和继电保护课程设计与电力系统课程设计相结合,形成三课一体的课程设计任务,使得学生能更好地将多门课程知识融会贯通,训练学生的综合应用能力。设置专业综合实验,以多机电网为实验对象,涵盖多门课程内容,内容间相互联系,互为耦合,通过综合实验使学生对电力系统运行、保护、控制、调度等有更加全面、深入的认识。 电力系统分析论文:专业化软件导行“电力系统分析”课程教学研究 摘要:“电力系统分析”是电气工程及其自动化专业的重要专业课程,如何让学生既掌握基本的理论知识,又深刻理解电力系统的精髓,对电力系统的教学提出了挑战。提出以专业化软件MATLAB和Power World Simulator(PWS)使用为优秀,贯穿整个课程的教学过程。在使用这些软件的过程中,必须深刻理解电力系统的基本理论,并在此基础上以两种模式建立电力系统分析的物理模型,既有编写文本的MATLAB源程序,也有以GUI模式操作的PWS软件。在教学中,只要出现理论和算法,都可以采用软件进行验证。学生在学习过程中既可以深刻体会系统中的“工程”观念,也弥补了电力系统实验不足的问题。通过“电力系统分析”课程几年来的教学实践表明,以软件导行的教学方法,提升了学生的学习兴趣,使学生理解了电力系统中的工程问题,对工科课程的教学有很好的借鉴作用 “电力系统分析”是以电气工程一级学科为专业的本科及硕士生重要的专业课程,[1]本课程的基本内容包括电力系统稳态和暂态两大部分,均涉及到系统及相关电力设备的认识和实验问题。显然,以教学为主的大学无法完全满足电力系统所需的相关实验。因此,“仿真”(Simulation)就成为该类课程教学活动中最重要的手段之一。 考虑到电气工程一级学科下五个二级学科,各高校的侧重点略有不同。因此,作为本科及硕士生还是以理解电力系统的基本结构组成、基本运作模式为目标,同时辅以合适的“工程”观念,以此为“教学理念”,则“仿真”拟推荐专业化软件,避免学生陷入计算机语言的困惑中。目前,笔者查阅相关文献及与相关高校调研交流发现,鲜有教师提出以“软件”导行的教学理念。 鉴于以上原因,本文提出以“专业软件”为导行的电力系统课程教学过程,围绕软件学习相关的理论知识,为理解电力系统概念和专业知识打下了良好的基础。 一、电力系统软件简介 1.MATLAB――“一个真正的工程类语言” MATLAB(Matrix Laboratory)矩阵实验室,是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,在美国被称为“A Real Technology Language”,是一种“真正的工程类语言”。[2]然而由于各种原因,目前中国大学对于该语言的研究并不理想。如何将这门工程计算机与所设置的专业课程结合在一起,是一个需要深入研究的问题。 据笔者长期教学实践发现,将软件与专业问题相结合,形成一些相关的“项目设计”(Projects Design),则可以起到一举两得的效果。 MATLAB软件分为通用模块与专业化Toolbox。虽然有些Toolbox也确实可以解决一些专业化问题,但距真正的专业化解决尚有一定的距离。因此,笔者推荐尽可能使用MATLAB的通用模块。通用模块的功能类似于MathCAD一样的操作模式,主要以*.M文件的方式体现。 *.M文件其实就是一个函数或一段程序,是一种“解释性”源代码,这些源代码的撰写可以用MATLAB本身附带的编辑器,也可以采用其他文本编辑器。当*.M文件保存后,直接运行文件名即可。由此可见,教学中利用*.M文件完成教学任务,不仅可以让学生学习相关专业知识,在一定程度上也提高了学生计算机程序的编写能力。 2.Power World Simulator――电力世界仿真器 Power World Simulator(PWS)是一个电力系统仿真软件包(见图1),[3,4]其构筑在对用户良好交互性的基础上。其优秀是一个功能强大的潮流计算软件,可以有效求解多达32500个节点的系统。这使得电力世界仿真器作为一个独立的潮流分析软件包十分有用。与其他同类商业应用软件不同,PWS允许用户通过可缩放的彩色动画单线图来模拟一个系统。在PWS中,输电线路的通断、变压器或发电机的增加以及联络线功率的交换,一切仅需点击鼠标即可完成。此外,图形和动画演示的广泛使用增加了用户对系统特性、存在问题和限制条件的理解。 PWS提供了极为方便的模拟电力系统时间特性的工具。同样,它可以图形化地显示负荷、发电量和联络功率随时间的变化,以及因此产生的系统运行条件的变化,这项功能在解决电网扩建引起的网络结构变化之类的问题时十分有用。 除了上述特点,PWS以其一体化的经济调度、联络功率交易经济性分析、功率传输分配因子(PTDF)计算和突发事故的强大分析能力而骄傲,所有这一切都可以通过一个易用的界面来实现。 二、专业化软件在教学过程中的实施 只要学生运行出最终解的结果,得出误差曲线(见图2),再辅以一定的讨论,则可认为该问题结束。 需要注意的是,以程序为学习目标时,必须辅以一定的考核手段,即逐一检查学生的运行结果,避免学生抄写应付过关。多年来,学生的反馈表明,以该种方式“逼迫”学生熟悉和掌握MATLAB软件,给学生留下了极深刻的印象,也为本科毕业设计打下了良好的基础。 (2)示例2:PWS完成潮流计算。以图3中简单电力系统为例,计算各母线电压、支路功率,则首先要确定系统的节点类型――平衡节点、PV节点、PQ节点;此后,按系统要求逐次搭建合适的系统图。 当正确设置图3各类节点类型、边界条件后,则可以直接运行,在Run mode下查看各Bus和支路的相关信息。本软件不仅可以计算电流系统的最终结果,也可以查看中间过程,比如可以设置基准值,误差相量的查看,甚至New-Raphson法的Jacobi矩阵在Case information中都可以获悉。因此,当采用MATLAB基本熟悉了潮流算法后,对于大量电力系统分析的问题均可以采用该软件来实现。 2.依托专业化软件的课程综合设计 课程综合设计(Projects design)是巩固专业化基础知识的综合手段。南航电气作为具备电气工程一级学科博士点的专业,一直以来具有“电机与电器”、“电力电子与电力传动”的综合设计,但是一直没有“电力系统自动化”的课程综合设计。本课程教学后,依托如前所述两个软件和开设的“电气工程及其自动化综合设计”,适时参考国外精品课程“Power System Analysis”,[5]也开展了相关的课程设计。比如,教学中可以对电力系统提出一定的指标,通过PWS软件的反复人工修正,提出和优化如图4所示的电力系统,并对该系统进行深入分析。 3.软件使用的考核 在教学活动中,考核是最重要的指标之一,也是重要的手段。笔者认为要加强平时控制,“迫使”每名学生在个人计算机上安装相关软件,并且课后必须进行练习。待熟练使用软件后,利用少量课堂时间、课间时间或者师生共同课后时间让全部学生进行演示,互动讨论,这样对学生也是一个警示。结果表明,通过该方式能够让所有的学生都掌握相关的电力系统基础知识和软件,对教学具有很大的促进作用,但这样也增大了授课教师的工作量。 三、结论 本文以“电力系统分析”为对象,基于MATLAB和Power World Simulator专业化软件展开教学活动,获得了如下教学体会,对工科课程均有一定的借鉴作用。一是以专业化软件使用为优秀的教学理念,在工科课程中具有普遍的意义,这样也不失掉对基础理论知识的掌握。二是对于“电力系统分析”专业课,需要选择合适的专业化软件开展教学活动,难易程度要适合本科教学。经过几年教学摸索,选择了MATLAB和Power World Simulator作为教学软件。实践表明,上述两款软件特别适合教学活动。 电力系统分析论文:《电力系统分析》实践环节教学的改革与实践 【摘 要】《电力系统分析》是电气工程专业和电气自动化专业的必修课程,与电力工程系统运行具有不可分割的紧密联系,是一门集理论和实践于一体的高技术性学科。随着时代进步和社会发展,《电力系统分析》的实践教学环节面临更多挑战,对该专业学生实践操作能力提出更高要求。因此,当前形势下高度重视《电力系统分析》的实践教学,探讨实践环节教学改革与创新具有十分重要的现实意义和战略意义。 【关键词】《电力系统分析》;实践教学;改革与创新 1 课题的提出 据调查资料数据显示,长期以来,《电力系统分析》始终是我国各高校电气工程专业和电气自动化专业的必修课程,课程设置上包括《电力系统稳态分析》、《电力系统暂态分析》、《电力系统稳定性》、《电力系统继电保护》及《电力系统实验》共五门课程。其中,前四门课程均为理论基础课,在《电力系统分析》教学中占据大量课时,电力专业学生实践操作能力匮乏,导致进入企业后如“茶壶里煮饺子――有货倒不出”,引起学校及社会多方面高度关注。随着电力行业的飞速发展,传统的课程内容、教学方式已经无法适应现代电力工程教育教学发展潮流。过去的《电力系统分析》教学存在诸多问题,具体表现在:①理论基础课程教学过于繁重,课时所占比例过大;②教学方式和教学手段单一,学生缺乏学习兴趣,教学效率低下;③教学内容陈旧,还停留在20世纪八九十年代水平,无法适应现代化电力行业发展。 为了紧跟时代步伐,适应当前时代背景下社会和企业发展对高校电力专业人才培养的客观需求,《电力系统分析》实践环节教学亟待改革创新。 2 浅析实践环节教学改革与创新 2.1 更新教学内容,优化理论基础教学 前面我们已经提到,传统的《电力系统分析》课程内容过于陈旧,从理论课教材中根本无法看到近年来电气工程专业和电气自动化专业学科的最新进展,与当前电力行业生存发展现实严重脱节,无法满足现代化电力企业运行操作的市场需求。因此,在对实践教学环节进行大刀阔斧的改革之前,首先就应更新教学内容,优化理论基础教学。一方面,在充分理解《电力系统分析》课程内容特点的基础上,对过去的四大理论基础课进行归纳重组。具体来讲,就是将传统的《电力系统稳态分析》、《电力系统暂态分析》、《电力系统稳定性》、《电力系统继电保护》课程进行精简压缩、重组优化,由过去的120课时融合缩减至48课时。理论基础教学更加注重实用性和专业性,减轻学生学习压力的同时也减少了教师的教学负担。另一方面,将近年来国内外本专业的科学研究成果作为新内容加入到教材中,在体现当前电力行情的同时体现出教材的时代性。 通过充分理解《电力系统分析》课程内容特点,对过去的四大理论基础课进行归纳重组,并加入电气工程专业和电气自动化专业学科最新理论成果及行业实践动态,构建新的《电力系统分析》教学体系。 2.2 转变教学方法,创新教学手段 在传统的《电力系统分析》课堂教学中,教师过度注重理论基础知识的传授与讲解,忽视了专业实践与行业现实的结合。多采取“教师讲、学生记”的教学方式;教学手段也比较单一,学生缺乏学习兴趣,课堂气氛沉闷,教学实效低下。未来的《电力系统分析》实践教学教师更加善于通过转变教学方法,运用多种教学手段提高教学实效。在具体实践教学环节中,教师在课堂上不断为学生提供本学科的最新研究成果及行业新闻动态,教学内容更加丰富。学生在课堂上总能听到新知识、新消息,学习积极性显著提高。随着科学技术的进步,教育教学设备也发生了翻天覆地的变化,教师应充分利用各种新兴教学设施(如多媒体课件、闭路电视、纪录片、专题片、互联网等),创新教学手段,使课堂教学更加形象直观、生动活泼,吸引学生注意力,帮助学生知识理解,加深学生学习印象,教学效果显著。 2.3 充分信任学生,注重实验教学 《电力系统分析》本身是一门专业性和实践性极强的学科,实验是《电力系统分析》的基础,《电力系统分析》教学的最终目的就是实践。高校每年都会为社会培养大量的专业人才,输送到电力行业中去。离开了实验,《电力系统分析》课程的学习就是“纸上谈兵”,没有任何现实意义。新形势下的《电力系统分析》教育教学更加注重实验教学,教师在课程设计上增加实验教学课时安排,充分信任学生,“放手”让学生走进实验室,通过亲身实践操作加深理论知识和本学科本行业的理解,为进入电力企业工作实践打下坚实的基础。在具体实验教学设计时,应注意充分发挥学生的自主性、能动性和创造性,从实验方案设计到实验操作、数据整理、结果分析,每一步都采用小组合作的方式进行。在实践教学环节中为学生提供充足的实验空间,充分信任学生,增强学生动手、动脑能力。 2.4 强化企业意识,增强学科实用性 我们一切的校园课程学习,最终都将为就业服务;每一项专业技能的获得,都是为将来踏入社会走上工作岗位现实实践打基础。面临日益激烈的市场竞争,高校在《电力系统分析》课程教学中应增强对学生的“企业培养”,强化企业意识,从而增强学科实用性。高校的教育教学应紧跟时代步伐,不仅在教学内容上积极引进本学科最新科研成果,在教学观念上还应主动对接电力行业,积极为学生创造实地实习机会,高度重视学科的实用性和专业性。注重学生工程意识和实践能力的培养,立足电力生产和应用,强化电力行业职业道德、法制法规教育,注重培养工程设计研发、设备检测操作能力,提高学生自主解决实际问题的能力,为未来职业生涯做好准备。 3 结束语 每年,我国高校都为电气工程专业和电气自动化专业相关行业输送大批高素质人才,这些学生在校园学习效果的好坏直接关系着实践工作效率的高低。优秀的毕业生能够为社会和企业发展注入活力,相反,则会成为行业发展的负担和阻碍。《电力系统分析》作为电气工程专业和电气自动化专业的主要课程,奠定了电力相关专业学科学习的基础,在学科学习中占据着举足轻重的地位。过去的教学存在诸多问题,为适应社会和行业的最新发展,教师通过实践教学环节上的多方面改革创新取得较好效果。
所谓的核心素养,其实质就是学生对于问题的质疑和思考能力,作为重要的思维形式和思维活动,核心素养是思维活动的重要动力与关键核心。数学核心素养由数学抽象、逻辑推理、数学建模、数学运算、直观想象、数据分析六大要素构成。当然这里并不是说培养核心素养就必须从明面字义上去研究这六大素养,因为这六大素养层峦交错,关联密切。教师所要做的应该是基于学生的角度出发与考虑,不断创新和调整教学思路,打造高效课堂,夯实学生的基础,培养学生的学习意识和学习素质,使学生具备和形成终生学习的态度。 一、核心素养培养在初中数学教学中的重要性 首先,随着社会的不断发展,新课程改革的不断推进,社会对教育的要求越来越高,需要培养具有核心素养和综合能力的人才。核心素养的培养目标之一就是让学生掌握能够适应社会未来发展的综合能力,数学作为初中阶段的重点学科,其本身在落实核心素养培育上也肩负着重要的责任。教师应当充分明确核心素养的社会价值与意义,并积极将核心素养的培养作为日常教学的重点目标来看待。其次,落实核心素养是丰富学生数学学习体验的重要内容。核心素养的提出,不止是要让学生掌握基本的数学知识,其关键还是要让学生真正对数学学习有一种积极的心态与情绪,他们乐于在学习中进行探究与思考,在不断探索中获得有关学习的能力。教师想要实现目标,深化教学方式、优化教学过程是非常有必要的。在实际教学中,教师不仅要全面关注学生在课堂上的主体性,同时还要给学生提供良好的学习氛围、认知情境,依托学生的实际认知能力、兴趣爱好,拉近他们与实际教学内容的距离,这些改变都在积极影响着学生对于数学学习的想法,在加强他们数学学习体验的同时,也让学生从更深层的角度感受到学习的快乐。 二、当前初中数学课堂教学中存在的问题 (一)教师对教学目标没有明确的把握 在初中阶段的数学教学中,若教师对教学的目标没有较为明确的把握,会导致在实际的教育教学中,教学内容与教学的根本目标相背离,教师在讲台上讲,学生在下面记笔记,教师与学生之间缺乏一定的互动。这样的教育教学形式是不能够激发出学生对数学学科的学习兴趣的。久而久之,学生就会失去对数学学科的学习兴趣,这对学生数学核心素养的提升是非常不利的。 (二)教学过程比较形式化 在当前的初中数学教学中,依旧有一部分教师的教学过程形式化。这些教师在利用信息技术进行数学教学的过程中,往往只注重信息技术的应用是否足够美观,如教学课件的展示只重视效果,却忽视了教学的内容,以至于教育教学的内容与信息技术的应用过程发生了脱节,没有在真正意义上发挥出信息技术在课堂教学中的实际作用。教师会使用新型的教学模式,如游戏教学、情境教学,但并未认真构思教学方式与知识点之间的联系。除此之外,还有部分教师对数学知识点的讲解不够深入,导致学生对数学知识点一知半解,无法对学生的数学核心素养进行更加有效的培养。 (三)教学评价没有针对性 在以往的传统教学评价中,大部分的教师都是以学生的考试成绩作为对学生进行最终评判的唯一标准。但是这样的评价存在一定的片面性以及单一性,会导致授课教师无法在此过程中看到学生的进步,对学生在数学学习方面自信心的建立也存在一定的弊端。教学评价并不只是评价学生,有时也是为了考核教师的工作。除此之外,进行教学考核,也不是对学生学习数学知识的过程中所出现的问题进行考核。由此可见,缺乏针对性的教学评价对教师后续工作的开展是十分不利的,还有可能导致教学评价失去了实质性的意义。 三、初中数学课堂中核心素养培养的原则 (一)尊重事实的原则 教师在构建高效课堂时一方面要尊重客观存在的事实,意识到不同学生的数学基础不同,学生之间的理解能力也存在较大差异,在教学时不能按照同一方式教学,要充分尊重学生的个体化差异。另一方面,要尊重数学与现实之间的差距。许多教师为提高学生数学理论知识的应用能力,将现实与数学知识联系在一起,但忽视了实际生活的客观变化规律,强行联系数学知识,反而造成了数学与现实割裂的情况。所以培养学生的核心素养,构建数学高效课堂需要教师实事求是,尊重客观事实。 (二)多角度原则 核心素养背景下要求学生使用不同的角度看待问题,对此,在数学解题的过程中,教师可以锻炼学生使用不同的方式解题,开拓学生思路的同时,帮助学生养成良好的学习习惯。例如,在二次函数的解题时,部分学生习惯使用代数的方式解决问题,部分学生喜欢画图像解决问题,教师在学生解决问题后可以提问学生是否有其他方式解答题目,引出数形结合的思想,要求学生使用数形结合的方法再次解题,并且回答数形结合的方式与单纯代数或者画图像解决问题的不同。教学中,教师可以以一道题目为例子,将其变形为不同的题目,让学生解答问题,或者让学生解答不同题型,但是解题思路不变,以此锻炼学生的观察能力和多视角看问题的能力。 (三)连接性原则 核心素养背景下的数学高效课堂构建中,教师要让数学知识在学生的脑海里形成完整的知识网络、知识体系。首先,需要加强数学知识之间的联系,在教学的过程中教师可结合数学的特点,将数学分为两个大模块“代数”与“几何”,代数问题主要讲述的是数字之间的联系,加减乘除、函数问题、应用题等,几何主要是描述图形之间的关系,在此基础上构建联系。在二元一次方程的教学中,教师将其归纳为代数问题,帮助学生寻求更好的解题方式。平行四边形、对顶角、全等三角形等属于几何问题,使用几何知识解决问题较多。在教师的指导下,当学生学习新知识后,会主动地将新知识归纳在已有的知识体系内。其次,教师要帮助学生构建数学知识各个知识点的联系。在解决一个问题时,通常需要使用其他的知识点,对此教师在教学时可以选择代表性较强的题目,如部分属于“几何”的问题,在解题过程中需要使用“代数”的方式,知识点之间相互融合又相互独立,以此可以加深学生对数学知识的理解。最后,在教学中教师需要将数学与其他学科联系在一起,部分数学知识在中国古籍中早有记载,如九章算术内的鸡兔同笼问题,关于图形面积计算的问题等,通过数学知识的学习也可以加深学生对传统文化的认知,开阔学生的眼界。 四、在初中数学课堂中培养学生核心素养的具体方法 (一)优化数学教学设计 为保障数学教学活动的高效开展,初中数学教师必须要结合教学内容来优化教学设计,在教学设计中明确教学重点,突出课堂教学中心知识点。在初中数学课堂上,学生是课堂的主体,而教师是教学活动的引导者,其重要职责之一就是尊重学生的主体地位,充分调动学生的参与积极性与主动性,为学生讲解数学知识;通过问题导入来激发学生的探索欲,引导学生根据书本知识来挖掘出更贴合生活实际的知识点,使其主动投入数学学习活动中来,以此来培养学生的核心素养。 (二)利用课堂教学培养学习习惯 良好学习习惯的养成,可以让学生受益终身。初中数学知识的基础性较强,对于培养学生的思维模式有着重要作用,良好的学习习惯可以促使学生更加主动积极地去学习数学知识,使学生保持学习数学的兴趣。因此,教师在初中数学课堂教学过程中,要有意识地培养学生的学习习惯,以增强学生的数学学习能力。在初中数学课堂中培养学生核心素养的重要举措之一,就是通过培养学习习惯来提高学生的独立思考能力、自主学习能力。举例来说,在学习《人口普查与抽样调查》这节课时,教师需要让学生认识到两者的具体含义,充分掌握总体、样本容量等概念的含义,为了让学生更好地掌握这些含义,教师可以通过列举一些生活案例来帮助学生思考,使其更好地参与到数学学习活动当中来。 (三)利用微课提升课堂教学的效率 初中数学微课的设计应遵循四个步骤,首先是分析阶段,在这一阶段中,要根据实际情况进行选题,通过对学生、教学内容以及教学需求三要素的分析来确定选题。第二个步骤是对选题进行规划,首先要确定微课选题的教学目标,其次选择适用的教学策略,最后组织教学流程,对微课的教学过程有明确的规划,以确保在教学过程有方向的进行。第三个步骤则是对微课进行开发设计,这需要具备一定的专业能力,负责微课的设计以及后期编辑。最后应用阶段,对学生进行微课教学,并根据教学结果反馈、评价。以上就是数学微课设计的基本步骤,为确保微课设计的完整性,每一项都不可或缺,选题的确定决定了微课的教学深度,后面的严格规划以及视频编辑确保了微课内容的品质。微课设计最后面向的受众是学生,因此在进行微课教学后,要积极听取学生的反馈意见,并根据意见加以改进,发挥微课学习的最大作用。 (四)实施分层教学,提升教学效率 在对初中阶段的学生进行教学,并以班级作为教育教学的整体的时候,教师一定要切记,人生来就是不同的,所以,班级里的每一个学生,其自身的综合能力自然也都是不同的,学生与学生之间的能力也是存在一定差异性的,以此为根本依据,就可以对学生划分出多个层次,并将分层应用到教育教学的过程中。鉴于此,为了能够帮助所有的学生,使所有学生都可以更加积极地进行学习,并对相关的知识进行更加扎实的掌握。教师一定要意识到自身发挥的教学指导的作用,并在此过程中,对学生进行更加正确的引导,逐渐让学生摒弃不好的学习习惯。教师可以以学生综合能力的强、弱为根本依据,对学生进行分层次的教学,并在此过程中为学生设置出各种不同的教学模式以及教学目标。从而让学生可以更加积极、更加自主地参与课堂教学,并对一些相关的知识进行适当的探究和学习,从而促使学生的学习能力得到更加全面的提升。在针对一些综合能力相对较弱的学生的时候,就可以将一些基础性的知识作为教育教学的重点,让学生可以对基础掌握得更加的扎实,这样,可以减低学生后续学习的难度。而在对一些综合能力相对较强的学生的教学中,教师就要注重对基础性知识进行拓展教学,从而更好地引发出学生的思考以及探究,继而促使课堂教学的整体效率得到提升。 (五)采用合理评价,培养学生的批判性思维 提升学生的问题意识对于数学教育来说帮助十分显著,能够让学生在课堂上展现自己的优势和能力,突出学生学习的主动性和价值。数学课堂对于多媒体技术的应用,教师需要予以数学阅读材料足够的关注度,做好教学内容总结和梳理,提高课堂教学效率、教师要强化自学材料的条理性以及合理性,强化学生的问题意识。基于终身学习意识的培养角度,教师应多选择一些生活中的问题,让学生意识到数学和生活之间的联系。当然教师还要做好教学模式、评价模式的改革,这同样对提高课堂教学效率有很大帮助。教师不仅要关注学生的学习成绩,同时也要关注学生的学习过程、成长过程,从不同角度切入提升学生的批判性思维素质,从多角度切入优化课堂评价的过程。例如,讲解完初中数学当中的函数知识的时候,教师可以用宽松、开放的氛围,检测学生的知识掌握状况。 五、结语 综上所述,初中数学教师应当充分重视自身的教学理念、教学方法的更新,并积极关注学生的兴趣,这样才能够让学生真正参与到数学学习中,帮助他们了解数学知识的内涵,促使其主动学习,并在探究与思考的过程中有效提升自身的核心素养。 参考文献: [1]李素芳,高燕,丁爽.基于核心素养培养理念下初中数学教学对策探究[J].张家口职业技术学院学报,2020(1):71—74. [2]李会民,代建军.基于课程统整的跨学科项目化学习设计[J].教学与管理,2020(4):29—31. 作者:孙丽 单位:山东省日照市田家炳实验中学
结构力学论文:结构力学课程教学改革论文 1当前结构力学课程教学中存在的问题 在现有的培养模式下,当前应用型本科院校结构力学教学中普遍存在下列问题: 1.1课时有限 各类本科院校目前都存在这样一个问题,公共课占用课时过多,造成大部分专业课课时大幅削减,结构力学也不例外,从而使教学内容多,学时少的矛盾日渐突出,因此应用型本科必须对结构力学相应的教学内容进行调整。 1.2教学手段单一 结构力学课程理论性较强,讲授内容繁多,教学方法以传统的理论教学为主。教师注重教学内容的重点和难点,但教学方法和教学手段单一,缺乏创新,而学生也只知道被动的接受,对老师的讲课产生依赖性,而不主动的思考,这样就难以达到对学生实践创新素质培养的要求。 1.3实践经验较少 在现有的教学模式下,结构力学课程教学往往集中在课堂教学,导致教学中存在着“重理论、轻实践”的通病。学生在完成结构力学课程的学习后,不知如何在工程实践中应用理论知识解决实际问题,实际动手能力较差。传统的教学模式中,实践性学时太少,学生真正将理论知识与实践结合起来的机会更少。 1.4考核方式单一 传统的考试模式,仍然是对课程内容中的重点、难点进行归纳总结,采用典型的试题来考核学生对知识的理解和掌握情况。学生为了考试过关常常死记硬背典型试题的解题步骤,这些从一定程度上讲都阻碍了学生发散思维和创新能力的发展。 2具体的改革措施 针对应用型本科结构力学课程教学过程中存在的问题,结合教学实践经验,从以下几方面,对结构力学教学改革提出一些初步的探讨。 2.1教学内容的调整 为适应应用型人才培养的需要,针对结构力学课程内容多、学时少的特点,以及应用型本科院校的生源特点,具体在课程内容上围绕以下几个方面加以调整: (1)在教学过程中删去一些理论性较强而对培养学生应用能力作用不大的内容,比如说变形体虚功原理的推导、证明等。 (2)对于结构力学的主要内容,着重于介绍基本概念、基本原理与基本方法;在基本计算方法方面,注重加强工程实用计算方法的训练。 (3)对于静定结构和简单的超静定结构,要求学生能进行手算,这有利于学生对基本概念、基本原理与基本方法的理解和掌握;对于较复杂的超静定结构,要求学生能运用学过的基本原理和方法对其进行定性分析,为后续的电算课程打好基础。 2.2教学方法和教学手段的多样化 结构力学有较强的理论性和实践性,学生常有理论易懂,题目难解的反映,这可以说是本课程的难点问题。为了解决这个问题,改进教学方法,采用多种教学手段,培养学生的自学能力,以达到最优的教学效果。 (1)教学方法要灵活多样。我们采用的主要教学方法包括启发式、归纳对比式、提问式、讨论式与案例式教学等,收到了良好的教学效果。采用启发式教学,可以激发学生的潜能;通过归纳对比可以促进学生积极思考,培养学生独立思考和创新的能力等。 (2)加强习题课的综合训练。在每一章课程学习结束后安排习题课,通过习题课,讲解典型例题,帮助学生深化理解基本概念、基本原理与基本方法。在习题课中让学生动手做题再讲解,避免学生眼高手低。还可以选择一些具有代表性的学生易出错的习题,分析错因,使学生更好掌握解题的基本方法。 (3)采用板书与多媒体相结合的教学手段。用传统的板书进行课堂讲授时,结构绘图与计算过程耗时较多,速度较慢,课堂教学信息量较小。而多媒体教学可以通过形象具体的图片、动画或视频等把学生无法想象、教师也难于用语言来描述的内容,生动、形象地演示出来,学生接受快、印象深刻,可有效提高学生对概念的理解和掌握。但是如果只采用多媒体,教学信息量大,学生没有充分时间理解授课内容,重点难以把握,又会适得其反,因此合理的把两种教学手段有机结合起来,扬长避短,才能取得良好的教学效果。 (4)加强理论与实际相结合的教学手段。教师在讲解新内容前,通过视频、图片和动画等手段,创造实际工程情境,从而引出将要教学的内容,以充分激发学生的学习兴趣。在讲解完相关理论知识点后,可以通过分析典型的工程案例加强理解,从而潜移默化地将工程思维渗透到学生的学习过程中。例如在讲解到桁架结构时,可以带领学生到桁架结构的工厂或公共建筑进行实地讲解;在讲解到超静定的刚架结构时,可以与实际的框架结构工程对比等。 (5)创建网络教学平台。通过建设网络教学平台,教师可以把教案、多媒体课件、习题练习、试题库等教学资源上传,提供各种学习参考资料,为学生的自主学习提供了方便条件;同时通过网络教学平台,还可以实现教师与学生的实时交流互动,及时帮助学生解决在学习中所遇到的困难。 2.3增加实践教学环节 力学概念是从实践中来的,开设结构力学课程实验有助于学生理解课堂上的一些基本概念和专业知识,培养学生的综合分析能力、独立解决实际问题的能力、创新能力等。另外,土木工程专业还可以增设结构模型大赛,让学生自行设计结构模型,激发学生的创造性和自主学习的能力,增强学生对专业的感性认识和学习兴趣。 2.4考核方式的改革 传统的考试方法只能考核学生对课本基本理论知识的掌握程度,这种考核不能反映学生的综合能力,是不全面的。为适应现代结构力学教学模式的要求,对原有的一次性考核进行改革,具体如下: (1)加强日常教学管理,不仅对学生平时课堂出勤率、作业完成情况进行考核,还要对学生整体表现进行考核,比如课堂回答问题的情况、答疑质疑情况等。 (2)增加期中考试,对学生阶段性知识掌握情况进行考核,通过考核结果反馈学生对所学知识的掌握情况,从而为下一步的教学工作奠定基础,并把考核结果按比例记入期末考试总成绩。 (3)对考试试题类型进行改革,区别于以往的以典型题目计算为主的题型,增加对定性分析内容的考核。通过灵活的考核方式,来提高学生的学习兴趣和创新意识。 3结语 随着社会的发展,立足于应用型本科教学的培养目标,应用型人才培养是结构力学课程教学改革的定位。只有不断改进结构力学教学模式,加强结构力学与工程实践的联系,与时俱进,才能提高学生运用力学知识解决工程实际问题的能力,增强学生的市场竞争力,真正实现新形势下结构力学课程“厚实基础、服务专业、强化应用”的培养目标。 作者:赵丽君 单位:洛阳理工学院土木工程系 结构力学论文:探讨结构力学实践教学方法 一、激发学生的学习兴趣,调动学生的学习主动性 教师在绪论中可结合工程实例讲述“结构力学”在工程设计中的广泛用途,指出“结构力学”的概念来源于工程实际,最终还是要应用到工程实际中去,具有很强的工程应用性质,通过教师的引导,学生对课程有一个形象、直观的认识和定位,以此明确学习目的。其次,教师讲课要生动、活泼、有趣,避免照本宣科。在讲解一些重要定义和基本概念时,例如结构形式的种类包括梁、刚架、桁架等,要注重与实际工程结构相结合,在演示文稿中适当引入实物图片,通过实物对比明确什么样的结构可以简化成为上述常用的结构形式,实践表明,理论联系实际,可以使学生更易理解和接受。第三,在教学中要强调学生的主体地位。在讲清楚基本知识和概念的前提下,教师要注重培养学生科学的思维方法,着重引导学生深入思考,系统理解,并利用所学知识解决实际问题,从而培养他们自主学习的能力和发散思维的水平。俗话说“授人以鱼不如授人以渔”,只要学生掌握了基本知识和概念,再加上科学的思维方法,多数情况下对遇到的问题可以迎刃而解。反之,如果教师只以灌输知识为主,而忽略了学生的主观能动性,只能达到事倍功半的效果。 二、注重基本方法和基本概念,注意归纳总结 基本方法和基本概念是学习《结构力学》及其他所有课程的基础。只有将基本概念理解透彻了,将基本方法掌握了,才能将所学知识融会贯通,做到举一反三。例如,实际教学中我们发现,有些同学在学习过程中受之前所学材料力学的影响,弯矩还总是以下端受拉为正,材料力学的规定是因为其研究对象主要是梁,而《结构力学》的研究对象既包括梁,也包括刚架结构,如果还是简单套用材料力学的规定肯定是不合理的,因此,在授课过程中,教师应当特别讲清楚,在《结构力学》中弯矩一般是不区分正负的,其图形画在受拉侧。类似这些都是最基本的符号规定,是学生必须掌握的,教师上课时须不厌其烦地反复强调。在教学过程中,教师要引导学生学会归纳总结,促使其养成良好的学习习惯。只有学生通过教师讲解和自身练习将知识转化成自己的理解,才能真正掌握所学知识并学以致用。教学过程中我们发现,很多学生在拿到一个问题后总是感觉无从下手,通过调查了解,我们总结其根本原因主要是不会取研究对象。因此,教学中教师要特别注意讲解透彻如何取研究对象,重点讲解清楚取研究对象就是取出包括欲求解的截面的部分结构,画出其所有受力,包括内力和外力,然后进行受力分析,使其保持受力平衡,从而求出未知内力。很多同学反映学到矩阵位移法和结构动力学等章节的内容时,学习力不从心,究其原因就是前面力法和位移法没学好,因为这些章节的内容要求熟练掌握力法和位移法并综合运用。可见,《结构力学》的内容都是前后衔接、互相联系、环环相扣的,学生在整个学习过程中不能时紧时松、厚此薄彼,更不能马马虎虎、掉以轻心。 三、多媒体教学要与传统板书教学有机结合 运用多媒体可以十分方便地向学生展示大量的工程实例,创造形象生动的教学情境,这是传统的教学方式所不能达到的。例如,在学习结构动力学时,给学生播放一段美国华盛顿州塔科玛大桥在风速作用下引起扭转振动而倒塌的视频,就会使学生对于结构振动而引起的危害有更加直观、形象的认识,同时也增强了其对学习结构动力学重要性的认识,激发了学习兴趣。此外,运用多媒体教学可以减少教师课堂板书的内容和时间,从而增大教学容量,提高教学效率,有效地解决教学内容多与教学时数少这一矛盾。但同时也应看到,多媒体教学毕竟只是一种教学手段,《结构力学》教学不能过分依赖于多媒体而抛弃传统的教学方式。因此,教学过程中,应根据教学内容和教学效果的需要,合理地应用多媒体教学,实现多媒体教学方式与传统教学方式的有机结合。通过教学实践我们感到,对于概念的文字表述、例题的题干、分析方法的总结和比较复杂的图表,应多采用多媒体课件来表现;而对于公式推导、基本计算分析方法(如力法、位移法等)、典型例题求解过程的讲解,则应充分发挥传统教学手段的优势,采用板书的形式,以便于学生理解掌握,减轻跟学压力。只要把握好多媒体教学方式与传统教学方式的有机结合,就能达到课堂氛围张弛有度、教学过程寓教于乐的目的。 四、开设习题课,坚持课后答疑 《结构力学》不仅理论概念性强,而且方法技巧性要求高。理论概念需要通过练习来加深理解,方法技巧则需要通过多做习题来熟练掌握,因此在教学过程中需要定期开设习题课,以强化学生对解题和运算能力的基本训练,培养他们分析问题、解决问题的能力,从而达到弄懂概念、掌握理论、熟练方法技巧的目的。例如,在习题课上,教师应当精选一些典型的例题,对学生进行简单提示后,由学生亲自动手做练习,教师则走下讲台到学生中去检查了解学生的解题情况,最后由教师结合实际有所侧重地讲述关键的解题步骤和结果,并就学生解题过程中出现的一些问题进行总结点评。通过这种课堂练习,教授不仅给了学生解题的方法技巧,还能及时发现学生的问题并给予纠正。 《结构力学》课程是专业基础课程,一般上课人数比较多,每名学生的学习能力也有所不同。因此,在课程进度和难度的把握上,教师必须依据学生的平均水平而定,而不能面面俱到,以偏概全,舍本逐末。因此,教师在课后要拿出专门时间对学生进行答疑,以满足不同层次学生的学习需求。 作者:李艳杰 刘增夕 李永莉 单位:济南大学土木建筑学院 结构力学论文:电脉冲除冰系统结构力学性能分析 摘要:电脉冲除冰(electro-impulsede-icing,EIDI)作为一种电动-机械式除冰系统,具有广阔的应用前景。本文采用线圈和金属平板组成的电脉冲系统作为EIDI结构动力学模型的研究对象,基于有限元分析软件MSC/NASTRAN,建立了一套针对典型平板-线圈结构的EIDI系统结构动力学仿真模型,研究了模型的固有特性(模态与频率)与时域响应分析,并开展了仿真模型的实验验证。最后研究了基于模型的EIDI系统结构动力学特性,重点关注最大应变和位移在空间的分布规律,并讨论了电容、电压等放电参数的影响。研究表明,电脉冲作用下,平板最大位移分布特性近似“马鞍型”,提升电容和电压可以增大脉冲力峰值和结构变形量,同时减小固定位置处的应变。 关键词:防冰除冰;电脉冲除冰;有限元分析;模态分析;应力应变 在结冰条件下,飞机机翼前缘和进气道口易发生结冰现象,这将导致升力下降、飞行阻力增大,进而引起飞机的操纵性和稳定性品质恶化,严重时甚至引起飞机失事[1,2]。因此,飞机结冰防护系统是现代飞机中必不可少的功能性组件。电脉冲除冰(EIDI)作为一种电动-机械式除冰系统,主要原理是通过机翼内部线圈产生的电脉冲激励机翼蒙皮高频振荡来除冰,具有耗能低、重量小、易维护、可靠性高等优点,具有广阔的应用前景[3-5]。对EIDI系统的研究,可分为电动力学研究、结构动力学研究和应用试验研究等方向。在结构动力学方面,主要研究系统结构对脉冲力的动力响应特性,如加速度、应变等。在脉冲力作用下,蒙皮的真实响应是沿三维空间分布且随时间变化的。Bernhart等[6]采用Love-Timoshenko运动关系式建立了闭合的状态方程组。该方法考虑了横向剪切力的合成以及纵向惯性对于结构的影响,能够以较高精度预估蒙皮的响应能力。然而,真实的EIDI系统具有极为复杂的边界条件,其中绝大多数无法利用此方法直接获得精确解。因此该方法仅具有理论分析的价值,无法处理实际问题。随着计算机技术的不断发展,采用有限元方法仿真求解结构动力学问题已成为当前的主要研究手段。Zumwalt等[7]率先对铝质矩形平板在电脉冲作用下的结构响应展开研究。他们首先获得了线圈附近法向脉冲力的分布形式;随后计算了铝板受上述脉冲力作用下的动态响应(应力和加速度随时间的变化),与实验情况进行对比,计算得到的正加速度峰值比实验值小12%,应力最大值比实验值小5%。Gien[8]采用有限元模型研究理想半圆柱前缘结构在脉冲力作用下的结构变形。为了验证模型的正确性,首先在简单边界条件下对比模型结果与闭合状态方程的精确解。结果显示,对于正加速度的峰值二者误差约为7%,负加速度峰值误差约为4%,从而验证了模型的正确性。在此基础上,对半圆柱试验结果与该有限元方法的计算结果进行对比,发现计算与试验的误差约为7%。Khatkhate等[3]采用MSC/Nastran有限元软件,对铝质蒙皮和积冰层建立模型,重点研究了冰层与蒙皮之间的剪切应力。同时,将计算结果与NASALewis研究中心开展的一系列针对EIDI系统的冰风洞实验结果进行对比,验证了该方法可用来预测除冰区域。Scavuzzo[86]在此基础上进行了改进,考虑了蒙皮振动时的阻尼现象。他们的计算结果显示,蒙皮与冰层之间的剪切应力在线圈附近较大,从脉冲位置处沿弦向迅速衰减。Labeas等[9]在前人研究基础上,利用ANSYS有限元仿真软件对EIDI系统的除冰过程进行了仿真研究,分析了冰层厚度、线圈位置、线圈数、脉冲振幅、前缘曲率半径对除冰效果的影响。国内李清英等[10,11]搭建了包括电路系统、除冰实验机架与结除冰环境实验舱的电脉冲除冰系统实验台,完成了脉冲放电电路的性能测试,同时也完成了振动实验如加速度、位移、模态实验,进行了电脉冲除冰实验。张文杰等[12]研究了冰层失效的范围,运用动力学分析了冰-铝板界面之间的应力状态。本文采用线圈和金属平板组成的电脉冲系统作为EIDI结构动力学模型的研究对象,使用商业有限元软件MSC/NASTRAN,对实验对象进行固有特性(模态与频率)与时域响应分析,并利用实验数据进行对比和验证,最后重点研究了基于模型的EIDI系统结构动力学特性,蒙皮表面应变与位移随时间变化的规律及最大应变和位移在空间的分布规律。 1研究方法 1.1有限元建模 本文选用一块长方形铝板作为飞机蒙皮的简化计算/实验模型,如图1所示,铝板长300mm、宽200mm、厚度2.5mm。四个边角及长边中点位置共有6个直径为10mm的固定圆孔,实验中通过螺栓固定。利用同轴双圆环电流电磁理论建立了EIDI电动力学数学模型,数值求解获得脉冲载荷在时间域和空间域上的分布。脉冲力和通电线圈电流随放电时间变化的示例见图2(a),脉冲力沿线圈半径方向分布见图2(b),本文所使用的EIDI电动力学数学模型详见文献[13]。将上述电动力学分析获得的脉冲载荷的作用区域简化为一个受力中心点与平板中心同轴的圆形。受力区域的直径为63.5mm,在整个受力区内,沿半径方向等间距划分为10个同心的圆环。假定在每一个圆环内,所受的力是平均作用在各圆环面积上的。在有限元模拟中,以压强方式进行载荷加载。本文有限元建模采用平面模型。四个边角处的圆孔相对于整个平板的尺寸不可忽略,因此有限元建模时必须保留其存在。为了方便载荷加载,在平板的中心建立了10个同心圆环。在网格划分的时候,将圆环之间共用的结点重合。模型材料为硬铝,弹性模量为70GPa,泊松比为0.33,密度为2700kg/m3。通过与实验数据的对比,将结构阻尼系数设置为0.1。模型的约束方式和载荷加载区域如图3所示。考虑到实际物理模型是通过埋螺帽固定平板的四个圆孔,在有限元模型中,约束方式是固定圆孔边上的结点的x、y、z三方向的位移。 1.2实验方法与设备 为验证有限元计算的可靠性,本文还在已有EIDI实验台[14]上开展了铝板结构响应的实验测量,测量内容包括铝板表面应变与位移。实验件与计算模型相同,电脉冲发生装置的充电电压实验在600V~800V范围内可调,充电电容在200μf~400μf范围内可调,铝板与线圈间距为2.5mm。在图1所标示的1-8号站点粘贴应变片。EIDI实验台与应变测量系统见图4。位移测量采用激光非接触测试系统。 2结果与分析 2.1模态分析 为了了解模型的振动以哪阶模态为主,首先对有限元模型进行模态分析,得出模型的固有频率。表1给出了模型的固有频率。采用模态叠加法对模型进行瞬态响应分析,得出中心点的位移如图5(a)所示。最大位移为1.619mm,发生在t=2.39×103s。图5(b)给出了中心点位移数据的频谱分析。可以看出,中心点的位移主要以149.92Hz以及599.7Hz的振动为主。对比模型的固有频率可知,模型受到冲击载荷作用下,主要以第1阶模态和第7阶模态振动为主。 2.2实验验证 根据仿真模型,可求解获得蒙皮表面任意位置处在整个脉冲过程中的应变。为了验证仿真结果的正确性,将其与实验测量的结果进行对比。图6对比了图1中5号站位处实验测量与有限元仿真所获得的应变的时间历程。如图所示,在实验参数范围内,仿真模型能够准确预测出应变峰值及达到峰值的时间。在峰值之后的过程中,仿真结果与实验数据的变化趋势基本相同。但仿真分析的数值普遍低于实验,其原因可能是有限元模型中结构振动的阻尼特性设置偏大,导致蒙皮在经过第一次振动后,振动幅度快速降低。此外,还将模型中心点处沿外法线方向的位移进行了对比验证,如图7所示。仿真结果和实验数据的中心点位移时间历程几乎相同,尤其是峰值(或谷值)出现的时刻以及幅值能够较好的匹配。综上,仿真模型的计算结果与实验测量结果在应变率与法向位移两方面均能较好吻合,由此验证了本文有限元仿真的可靠性。 2.3最大应变和位移的空间分布 最大位移(或应变),是指在一个电脉冲信号周期内蒙皮表明所达到的最大变化值。该参数是一个与时间无关的物理量,仅取决于位置点坐标,即zmax=f(x,y),便于理解蒙皮表面的结构变形特性。图8给出用有限元仿真得到的最大位移和最大应变在蒙皮表面的分布,EIDI系统参数;电容200μf、电压600V、间距2.5mm。此工况下,脉冲力的最大值为730N。如图所示,最大位移的分布特性近似“马鞍型”。此外,在线圈对应位置处的应变较大,且沿半径方向逐步递减,而在长边处应变再次增大。这是由边界条件决定的:四个顶点固定的约束条件,决定了在较长的边界上将会产生较大的变形。在图8(b)中,四个固定点附近的应变远大于平板其他位置。如果不考虑这些固定点,则线圈对应位置处、靠近y轴与蒙皮交汇处、靠近x轴与蒙皮交汇处的地方,应变较大。进一步的仿真结果表明,增大EIDI系统参数至电容400μf、电压700V,脉冲力的峰值将增大至1800N。此工况下,最大应变、最大位移的数值(如图9所示)均大于图8所示工况,最大位移(图9a)在蒙皮表面的分布规律与图8(a)无异。但线圈对应位置处的最大应变明显高于其他位置的结果,甚至高于固定螺栓位置。导致这一结果的原因,主要是脉冲力的绝对值改变了蒙皮表面的振动特性,此外,脉冲力的作用时间也发现了显著改变。在该工况下,蒙皮的结构变形量得到显著提升,有利于除冰效果;另一方面,固定位置处的变形量反而减小,避免了疲劳损伤。 3结论 本文基于有限元分析软件MSC/NASTRAN,建立了一套针对典型平板-线圈结构的EIDI系统结构动力学仿真模型。模型计算的应变和位移结果与实验测量数据吻合较好,模型的正确性得以验证。根据有限元仿真结果,提出了最大应变和最大位移的概念,分析了这两个参数在蒙皮表面的分布规律和特性:(1)在本文给定的边界条件下,最大位移的分布特性近似“马鞍型”。此外,在线圈对应位置处的应变较大,且沿半径方向逐步递减,而在长边处应变再次增大。(2)将电容和电压由200μf/600V提升至400μf/电压700V后,脉冲力峰值增大,且振动特性发生变化。一方面使得结构变形量显著提升,另一方面削弱了固定位置处的应变。 结构力学论文:土木工程师培养的结构力学教学 土木工程是工程学科中的基础专业,其内容涵盖建筑、桥梁、地下空间等方向,是我国基础设施建设最重要的行业。如何顺应国际高等教育的发展趋势与工科高等教育的发展需求,在未来10年内成功实施土木工程行业的“卓越工程师”计划,培养大批高质量土木工程技术人才,已成为目前土木工程教育亟待解决的问题[1]。结构力学是土木工程的专业基础课程。其理论由实际工程抽象、简化、概括、总结,并用于指导实践[2]。其课程任务是掌握平面杆系结构的计算原理和计算方法,为学习后续专业课程以及进行结构设计与科学研究打好坚实的基础。本文将从土木工程专业结构力学课程教学特点,结合教学过程中学生的学习情况谈几点想法。 1结构力学课程特点 1)概念抽象、理论性强。理论力学、材料力学与结构力学,是土木工程的专业基础课。其中理论力学与材料力学又是结构力学的先修课程。由于结构力学课程较抽象,其理论体系庞大,知识点多,学习难度大。2)教学内容多,课时紧张。“结构力学”的教学内容可分为结构力学基础和结构力学专题(如图1所示),总学时约为60~80[3](部分高校仅为45课时)。教学内容偏多,课时偏少。因此,教师通常加快教学进度,致使部分知识点无法展开,学生课后很难及时消化。这可能是目前各高校在结构力学教学过程中普遍存在的问题。3)理论复杂,计算繁琐。结构力学涉及到很多复杂的理论。例如,在结构力学基础部分中,涉及到的虚功原理、力法、位移法、力矩分配法;在结构力学专题部分中,涉及到的极限荷载、弹性稳定、动力学均属于理论复杂的部分。理论复杂则难以理解和把握,课堂例题和课后作业的讲解与计算就显得繁琐,不利于学生对各知识点的掌握。4)地位重要,起基础作用。结构力学的学习情况将影响专业课的开展。以土木工程专业为例,专业课主要有混凝土结构基本原理、混凝土结构设计、钢结构、砌体结构、结构抗震设计、桥梁结构以及基础工程等主干课程,及相关的课程设计和毕业设计。如果学生结构力学基础薄弱,后续课程都受到影响。而且,对学生而言,能否建立正确的结构力学概念,对毕业以后从事结构设计,结构施工、教学培训等工作而言,都有举足轻重的影响。可见结构力学的课程学习最终会影响到学生的专业素质。 2教学过程中的改革设想 1)建立力学概念,邀请名师讲座,夯实力学基础。建立正确、清晰的力学概念,是学好结构力学的首要前提。在理论力学和材料力学的学习过程中,就应该注重学生力学概念的建立,打好力学基础。如果可以做到这一点,学生在学习结构力学的时候,就会有信心学习更复杂的概念和理论。2)强调课程地位,建立讨论小组,分析典型案例。在授课过程中,要强调结构力学对后续专业课、课程设计,毕业设计的影响。结构力学的课程学习不仅会影响到在校学习,最终会影响工作后的专业发展,增强学生的学习意识。为学好这门课,要求全体师生共同努力,成立课后讨论小组。通过小组讨论交流,激发学生的兴趣,促进其对课程的学习。3)细化教学大纲,突出教学重点,加强课后练习。“结构力学”的教学内容偏多,课时偏少已是普遍问题。在课时没有增加的前提下,如何保证教学质量就成了教学过程中需要面对的问题。在教学过程中,教学进度的设定和安排以教学大纲为标准。各院校都会按照专业要求结合实际情况制定结构力学教学大纲。在制定结构力学教学大纲的过程中就要考虑课程的特点,将大纲逐项细化,把每个知识点划分到相应的课时。同时在重点内容处,必须设置典型例题,以突出重点。值得一提的是,在教学过程中,必须把握由浅入深、由简到难的规律,设置典型例题必须简单易懂,且具有代表性。只有这样学生才能在有限的课时中学习到最优秀的知识点。4)引入工程概念,激发学习兴趣,培养创新能力。为提高学生对结构力学概念的应用和工程实践能力,在课外学习中引入结构模型设计及制作,鼓励学生参加建模大赛。例如,针对移动荷载作用下结构的受力特性,要求学生利用木材、有机玻璃或者塑料等简易材料设计和制作桥梁结构(或吊车梁),并通过手拉小车施加移动荷载,观察模型的变形与应力变化。通过试验,让学生感受动力荷载对结构的影响,初步了解如何通过结构力学知识合理的设计工程结构。就模型试验而言,目前引入的结构模型试验仍以教师命题式为主,开展形式和范围有一定局限性,还不能充分锻炼工程实践能力与概念应用。在今后的教学改革中,应着重构建“结构力学”研究学习实践平台,针对教学内容设计多个模拟工程实践项目,甚至由学生自行设计创新实践项目,供学生自主选题并可随时开展研学活动,使学生对力学概念有更直接的了解,并与工程实践相结合,从而真正实现工程思维能力与创新实践能力的培养。 3结语 本文分析了土木工程专业结构力学课程的特点,提出了在教学过程中的几点改革设想。总之,结构力学的课程学习很重要。必须要求学生和任课教师从思想上,行动上与教学大纲统一起来;课堂和课外不间断地抓好结构力学的教与学,才能较好地完成“结构力学”课程教学任务。 作者:陈妤 单位:江苏大学土木工程与力学学院 结构力学论文:桥梁结构力学和美学分析 0引言 现如今的桥梁不仅可以跨过大河、海洋,解决自然沟壑对人类出行带来的不便;也可以使道路在空间上进行分层,解决了城市用地紧张和交通流量大的问题。根据桥梁的组成部分可笼统的把桥梁分为上部结构和下部结构,根据各结构的构造类型和施工方法的不同,对桥体结构有一个分类的解析。 1桥梁基础 排除一些小型简易的桥梁不谈,桥梁基础由于地基的软弱、上部荷载作用力大的特点,使其所选用的基础形式并不多。在一些中小型桥梁上,有时可根据设计采用刚性扩大基础,这种基础属于浅基础的范畴,其施工工艺简单,工程造价也相对较低。工程中最常见的桥梁基础———桩基础,属于深基础的一种,由于它可以适应各种不同类型的地基,在荷载作用下沉降较小,并且在施工技术和造价方面有一定的优势,在市政工程的高架桥上、高速公路的架桥和跨越河流的大桥上都有很广泛的使用[1]。在一些特大桥梁或者地基软弱层太厚桥梁的建设上也会采取沉井基础和气压沉箱基础,1968年在南京长江大桥的建设中,工程师们发现,江水深度在40m左右时,江底的淤泥厚度已经超过了40m,因此在一部分基础的选取上采用了沉井基础,这种沉井基础做的很大,相当于一栋占地面积为一个篮球场大的14层楼房。气压沉箱基础由于具有在水下可以方便施工的优势,被世界上第一大悬索桥———日本名石海峡大桥在技术设计上所采用。这几种基础的使用,都是建立在使实际施工更为简单的基础上的,没有最好的基础形式,只有更适合实际的基础形式。 2桥墩与桥台 桥台和桥墩是整个桥梁的支撑结构,两者之间的区别在于:一个是在桥的端部,连接两岸的路堤;一个是位于桥梁之间只进行上部荷载的传递。桥台、桥墩和基础在一起称为桥的下部结构。桥台不仅要承受桥面上传递来的荷载,还要保证和它相连的路堤的稳定性,因此在设计施工时要进行多方面的考虑。桥台的高度往往不能太高,保持在20m以下,桥台根据形式的不同可分为实体式和埋置式。实体式桥台多建造成U形,这种桥台构造简单,施工方便,但自重过大,对地基有一定的影响,多用于埋土高度不大,桥跨稍大的桥梁。埋置式桥台由于埋于台前锥形溜坡内,只留台帽露出地面,因此增大了其抗拔性能,在桥台的建造时可以减小一定的体积[2]。埋置式桥台由于受到的是台后的主动土压力,所用的圬工量就会减少,但它的弊端在于溜坡的设置,溜坡会侵占一部分的河道,阻挡水的流动,为了解决这个问题往往会增加桥的长度,从而增加了工程的投入。埋置式桥台的溜坡会受到水流的冲刷,导致桥台的裸露,因此适用于桥头为浅滩的河床。当地基情况较好时,可将桥台设置为空心拱形,减少圬工和自重。 3桥跨的结构形式 桥跨结构被称为是桥梁的上部结构,根据桥跨结构形式的不同有几种常见的分类。3.1梁式桥最常见的桥梁形式是梁式桥,它根据梁的连续形式可分为简支梁、连续梁和悬臂梁桥,而简支梁桥应用的最为普遍。梁式桥的传力形式是垂直传力,在跨度上也比较小,普通混凝土简支梁桥的跨度在25m之内,预应力混凝土梁式桥跨度一般也不会大于50m。我国最大跨度的简支梁桥是1988年建成的飞云江桥,最大跨度已经达到62m。预应力混凝土连续梁桥在跨度上有较大的突破,我国最大跨度的连续梁桥是1991年建成的六库怒江桥,最大桥跨为154m。3.2拱式桥拱式桥的发展历史悠久,距今已有两千年。拱桥主要依靠拱圈或者拱梁把上部的垂直力变为作用在桥墩台上的水平推力,因此在桥墩台的建造时对基础的水平承载力要求较高。由于在拱圈内的弯矩较小,在跨径上就有了一定的优势,跨径大的拱桥,在外形上美学意义也更加突出。拱桥在修建时的施工难度相对较大,但是比较经济,在条件许可的情况下,往往就会选用拱桥[3]。拱桥根据拱圈位置的不同可分为三类:1)上承式拱桥是指拱圈在桥面的下方,行车和行人在拱的上面;2)中承式拱桥的拱被桥面分为上下两部分,桥面上的拱运用吊杆提拉桥面;3)下承式拱桥的拱全部设置在桥面上部,通过吊杆和泵杆与桥面进行连接。我国的拱桥技术无论在古代还是现代都是世界领先,古有赵州桥世界闻名,现有万县长江桥跨度为世界之最。3.3钢架桥钢架桥和梁式桥相似,只不过钢架桥的梁和桥墩是连接在一起的一个整体,它同时受到竖向荷载和水平推力的作用。钢架桥也有三种分类,根据形式不同各有优点:T形钢架桥便于预应力的施加;连续钢架桥的整体性好,抗震性能高;斜腿钢架桥形式美观,经济合理。钢架桥的跨中弯矩较小,可以据此降低钢架桥的建筑高度,为桥的纵坡设计、行船带来方便。这种桥基本都采用预应力混凝土,我国的黄石长江大桥、贵州六广大桥都是跨度超过240m的钢架桥。3.4斜拉桥斜拉桥由于在斜向拉力的计算上难度较大,因此出现的较晚。斜拉桥通过塔柱和斜索将主梁进行固定,桥面所受的所有荷载通过斜索的拉力传递给桥塔,因此斜索的抗拉性能要大,桥塔的受拉稳定性要高。斜索的布局有辐射式、竖琴式、扇形三种,桥塔的建设也有单塔、双塔和多塔的形式[4]。斜拉桥的自重轻,跨越能力很大,跨度在200m~1100m之间。3.5悬索桥悬索桥是所有桥梁中跨度最大的桥梁之一。在悬索桥中最主要的结构就是缆索,它通过吊杆连接桥面,承受桥面的竖向荷载,再通过桥塔把所承受的拉力传给河岸的锚定结构。缆索往往采用高强度的钢缆绳,锚定结构会做成埋深特别大的大体积混凝土结构。如今世界上跨度最大的桥梁就是日本的明石海峡悬索桥,最大桥跨为1991m。3.6综合体系桥桥梁的各种形式可以进行叠加构成综合体桥梁,这种桥梁把两种或者几种桥形式的优点结合起来,使桥梁的受力更加合理,外形也更为美观。在工程实践中,梁与拱的结合,钢桁架与钢拱的结合,斜拉与悬索的结合都得到了完美的效果。在将来的桥梁建设中,综合体系的桥梁将会有很广泛的使用[5]。 4桥梁的总体规划与设计 桥梁在修建时要进行桥位、桥型、纵横断面和桥跨分孔的规划。在保证桥梁安全稳定性的同时,做出最合理的经济规划;在保证使用畅通的前提下,要尽量做到美观与环保。随着科学技术的不断发展,人们对桥梁的追求不只是停留在安全方便上,对美的要求也在不断增加。桥梁设计难度的增加不仅要工程师们有一个专业知识过硬的大脑,还要求工程师们有一颗设计美、创造美的心。 作者:郭继祥 单位:中铁十二局集团第四工程有限公司 结构力学论文:院校结构力学教学刍议 课程学时紧张结构力学的课程内容可分为结构力学基础和结构力学专题两部分,其选修情况及相应的课时数据各院校、各专业略有不同,两部分总学时约为80课时~90课时[3]。以南京理工大学泰州科技学院土建方向为例,结构力学分两册教学。上册48课时,教学内容有结构组成分析、静定结构受力分析、结构位移计算和力法;下册32课时,包括位移法、力矩分配法、影响线、极限荷载、弹性稳定和结构动力学。可见,教学内容偏多,教学课时偏少。由于课时紧,教师加快教学进度,重要知识点无法展开,学生课后难于及时消化,教学效果不太理想。这可能是目前各院校在结构力学教学过程中都面临的问题。学生基础较差,自学能力不足与其他本科院校相比独立学院的生源质量较差。 如某重点大学的三本与一本录取分数相差80分~100分,与二本的录取分数相差30分~80分,独立学院学生学习基础、学习能力与“一、二本”学生有所差距[4]。在教学过程中,这一点是不能忽视的。授课形式多有弊端与其他本科院校相比,独立学院的结构力学授课形式多有弊端。首先,多数独立学院的办学地点与母体院校分离,其自有授课教师的人数有限,不得不依靠外聘教师。外聘教师来独立院校授课,其授课时间多数集中。比如:安排在周末或者四节课连上。在这种教学模式下,要取得好的教学效果是很难的。其次,在近些年的发展过程中,不少独立学院虽拥有了自有教学队伍,但是大多是教学经验不足的青年教师,对“结构力学”课程的把握还有待加强。 明确课程地位,促进课后学习首先,在课程介绍时,使学生明确“结构力学”在土木工程专业课程中的位置,强调结构力学对后续专业课、课程设计、毕业设计以及工作后的专业发展的影响,增强学生的学习意识。其次,建立结构力学学习小组。通过“课堂上组内讨论,课后组间交流”的方式提高学生的学习兴趣,促进学习。建立力学概念,打好力学基础力学是土木工程的基础。理论力学、材料力学是结构力学的基础。因此,在独立学院土木工程专业培养方案中,力学课程的教与学应该是一个体系。通过各项举措,提升理论力学、材料力学的教学质量,打好力学基础。这样,学习结构力学时,学生才更有信心。细化大纲,突出重点结构力学教学内容偏多,教学课时偏少已是普遍问题。 首先,在重点内容部分,应将大纲逐步细化到每个知识点,并划分到具体课时。同时必须设置简单易懂的典型例题,以突出重点,引导学生学习。只有这样,学生才能在有限的课时中学习到最优秀的知识点。其次,根据学生的专业方向,在一定范围内对难点内容进行取舍,以精简教学内容。将教学课时向重要知识点倾斜。适当安排教学节奏,提升自有教师教学能力首先,“结构力学”课时的安排应被重视。在安排课时时,独立学院应考虑学生的实际学习能力,将教学时间相对分散。 在教学的过程中,只有遵循教学规律,才能取得好的教学效果,从而提高教学质量。其次,独立学院应不断加强自有青年教师的专业学习,提高其专业教学能力,从而提高教学效果。自有青年教师的学习和深造对独立学院教学质量的提升相当重要。 作者:李十泉 孟玮 结构力学论文:高层装配混合结构力学特性 1筒体结构中的剪力滞后效应 高层筒体结构可以简化成为一端固定的箱型悬臂构件.在受到水平荷载时,腹板和翼缘的正应力根据平截面假定应该呈现线性分布,如图7中的虚线所示.而在实际情况中,腹板和翼缘的正应力呈现出两边大中间小的现象,应力在角柱处集中,如图7中的实线所示,这并不满足初等梁纯弯曲理论中的平截面假定.这种正应力不均匀分布的现象,称为剪力滞后.剪力滞后效应使筒体作为空间结构的受力特性遭到削弱,一些柱的承载能力没有得到充分发挥,降低了筒体抵抗水平力的能力.剪力滞后引起柱应力不均匀分布,在材料还处于线弹性的情况下,柱的应力分布形态与位移分布形态相同,这还会引起楼板的翘曲.已有研究认为剪力滞后产生的原因是:翼缘(主要是裙梁)的剪切变形引起角柱轴力加大,增大柱与柱之间联系的裙梁抗剪刚度,剪力滞后现象随之减少.文献详细解释了这一过程:翼缘框架各柱和窗裙梁的内力由角柱传来;角柱受拉,使与它相连的裙梁承受剪力,同时又使与裙梁相连的第二根柱受拉;剪力就以这种方式传递.这种传递造成中柱的轴力减小,角柱轴力增大.为了定量分析剪力滞后的程度,我们重新定义柱的剪力滞后系数λ(适用于平面形状为矩形的筒体)如下式中,σ表示柱的实际正应力,σ′表示受拉翼缘柱的平均正应力,ΔL表示柱中心到中性轴的距离,L表示柱对应的角柱中心到中性轴的距离,如图8所示.从剪力滞后系数的定义不难看出,当λ>0且越大时,应力集中于此柱,剪力滞后效应越严重;当λ<0且越小时,柱承载能力没有得到充分发挥;λ越接近于0则越符合理想的平截面假定,剪力滞后效应越弱. 2新结构体系中的剪力滞后效应分析 2.1新结构体系的分析方法与模型建立研究高层筒体结构剪力滞后的方法主要分为连续化方法和离散化方法两种.连续化方法是把带有规则开洞的筒体经压弯与剪切等效化为连续的板来进行分析,假定位移函数分布,利用应变能变分原理来建立位移的控制方程,从而得到结构的位移与内力解.但连续化方法中不同位移函数的假定对分析结果影响较大.离散化分析方法主要是有限单元法,这种方法较为灵活,适用范围广,但未知数量多,求解规模庞大.本节采用有限元分析软件对拟建模型进行分析.本节分析的拟建工程模型采用新型空间钢网格“筒中筒”盒式结构,共50层,标准层高3.6m,总高度180m,标准层平面布置见图9.楼盖总厚度为680mm,其中钢筋混凝土板厚为80mm,钢空腹夹层板厚度为600mm.空腹夹层板上、下肋采用T形钢,高度均为150mm,空腹夹层板中空为300mm,剪力键采用方钢管.外筒柱均采用型钢混凝土柱,角柱尺寸为600mm×600mm,边柱尺寸为550mm×400mm.优秀筒厚度为700mm.为研究水平力作用下模型的剪力滞后效应和不同因素对剪力滞后效应的影响,对模型做以下假设:(1)结构仅受水平荷载作用,不考虑竖向荷载(包括自重荷载);(2)所有楼层均采用统一标准层.水平风荷载按规范,基本风压50年一遇为0.4kN/m2,根据《建筑结构荷载规范》第7.1.2条和《高层民用建筑钢结构技术规程》第4.2.2条要求,基本风压取1.1×0.4=0.45kN/m2.地面粗糙度按B类,体型系数取1.3.由于平面布置具有两个对称轴,可以取四分之一的模型进行分析,对四分之一外筒柱进行编号,见图10. 2.2新结构体系中的剪力滞后现象根据标准模型四分之一平面绘制出的外筒剪力滞后系数分布见图11.很明显,角柱的剪力滞后系数在底层最大,向上呈递减趋势.由33层开始角柱剪力滞后系数小于0,表明33层以上的楼层呈现出负剪力滞后现象.腹板侧柱的剪力滞后系数除顶层外均为负数,说明其承载力没有充分发挥.腹板柱抵抗水平力引起的弯矩上所起作用本身并没有翼缘柱大,腹板中柱附近的柱子接近中性层,它们的剪力滞后系数不具备研究价值,而靠近角柱的腹板柱的剪力滞后系数楼层越高越接近于0,表明层数越高,腹板的正剪力滞后效应越弱.图11中翼缘侧的剪力滞后系数分布与以往的研究结果有些差异,主要是中柱附近的翼缘柱也产生了和角柱一样的应力集中现象.16号到19号柱在所有楼层的剪力滞后系数均大于1.从平面布置图上来看,从15号柱开始要与优秀筒相连接,增大了其抗侧刚度,导致了正应力的增大.以往对剪力滞后效应的研究大都针对框筒结构,没有考虑到与优秀实腹筒体连接对抗侧刚度的贡献,结论显然不能适用于筒中筒结构.从数值上看,底层角柱剪力滞后系数最大也仅为0.135,顶层中柱在前文所提的抗侧刚度增加和负剪力滞后效应的叠加作用下,剪力滞后系数最大为0.173,剪力滞后效应引起应力增量相对理论值都没有超过20%.可见新结构体系的剪力滞后效应相对较弱.虽然顶层中柱的负剪力滞后效应比较严重,剪力滞后系数数值很大,但是顶层的倾覆力矩很小,负剪力滞后效应对结构的影响不是很大.以下分析中,主要考虑底层的正剪力滞后效应. 2.3与常规筒中筒结构剪力滞后的对比分析在相同的设计条件下建立常规的筒中筒结构模型,平面布置如图12所示.四分之一模型的外筒柱编号见图13.常规筒中筒结构与新结构体系的区别主要有以下三点:(1)常规结构柱距略大于新结构;(2)常规结构楼盖为井字形钢梁而新结构楼盖为协同式空腹夹层板;(3)常规结构不设墙架.加载相同的水平风荷载后,正剪力滞后效应最严重的底层剪力滞后系数分布图如图14.从图14可以看出,常规结构角柱的正应力集中现象十分明显,剪力滞后效应引起的轴力增量达到了39.3%,是新结构形式的三倍.常规筒中筒结构翼缘侧的剪力滞后曲线十分陡峭,而新结构形式翼缘侧的曲线相对平缓.这表明新结构体系翼缘柱的受力较为匀,空间整体性更强.图15为常规筒中筒结构和新结构体系角柱剪力滞后系数沿楼层分布的对比曲线图,从图中可以看到,常规结构角柱的正剪力滞后效应沿竖向分布均大于新结构形式,常规结构形式从47层起,正剪力滞后效应才消失,几乎所有楼层角柱都存在正应力集中的现象.从剪力滞后系数的横向分布和沿楼层的纵向分布来看,新结构体系的剪力滞后效应远小于常规筒中筒结构.整体抗侧刚度的均匀分配使新结构体系的空间整体性更佳. 2.4墙架对剪力滞后效应的影响新结构形式的外筒壁用三道横梁构成了墙架,墙架提高了外筒的抗剪刚度和抗侧能力,但墙架对剪力滞后效应的影响并非完全是正面的.图16为标准模型、去除横梁模型和横梁截面加大三种模型下底层外筒柱的剪力滞后系数分布图.图16中角柱的剪力滞后系数随着横梁尺寸的增大而增大,这是由于角柱跟腹板侧横梁的连接,使抗侧刚度增大,墙架尺寸越大,刚度增加多,角柱的剪力滞后效应越显著.但是翼缘中柱的剪力滞后系数随着墙架尺寸的加大而减小,这使得在设计时必须把握好墙架横梁与柱的刚度比,刚度比过大,应力集中于角柱,刚度比过小,应力集中于翼缘中柱,两种情况都是相当不利的. 2.5角柱尺寸对剪力滞后效应的影响角柱的作用在于提供了腹板框架和翼缘框架之间的联系,使结构能够实现空间受力,中柱的主要作用是提供巨大的抵抗矩来承担外倾覆力矩.图17是不同尺寸底层角柱的剪力滞后系数分布图。从图17可知,角柱尺寸的改变对腹板柱的影响很小,角柱尺寸的增加并没有使角柱本身的剪力滞后系数增加,反而下降,但是中柱的剪力滞后系数上升.这个结论与以往的研究有所不同,产生不同的原因是以往的研究中以轴力作为剪力滞后效应的研究特征值,角柱面积增大导致轴力增大是必然的,但是应力实际上是有所减小.在新结构形式的设计中,应该重视角柱在结构中所起的重要作用,既要承担两个方向的水平荷载,还在抗扭转中起重要作用,所以角柱的尺寸不宜过小,且应该适量增加配筋.角柱的大小在满足设计要求的情况下,尽量平衡角柱和中柱的剪力滞后情况.如果角柱过大则会导致翼缘中柱的应力集中. 3结论 (1)新结构体系的正剪力滞后现象底层最为严重,由剪力滞后引起的底层柱的应力增量小于20%,剪力滞后效应相对较弱,结构的三分之二高度以上开始出现负剪力滞后效应,但负剪力效应对结构的影响不大,设计时可不考虑.(2)与常规的筒中筒结构相比,新结构体系的剪力滞后效应更弱.底层角柱的应力增量仅为常规结构的三分之一,角柱正剪力滞后效应在所有楼层均小于常规结构.(3)网格式墙架横梁刚度越大,应力越集中于角柱;刚度越小,应力越集中于翼缘中柱.(4)角柱刚度越大,应力越集中于翼缘中柱;角柱刚度越小,应力越集中于角柱.设计时应使抗侧刚度沿水平均匀分配,平衡角柱和中柱的剪力滞后情况.(5)新型超高层装配整体钢网格盒式“筒中筒”混合结构外筒的抗侧刚度和抗剪刚度大于常规结构,正剪力滞后效应较弱,结构整体受力均匀.楼盖的空腹部分可以布置管线,有效降低了结构层高,在总高度相同的情况下,可以布置更多楼层,更具经济性. 作者:余德冕马克俭张华刚单位:贵州大学空间结构研究中心 结构力学论文:小议结构力学与自然辩证法的融合 对立统一规律 在自然辩证法的三大规律中,对立统一规律(也称为矛盾规律)处于优秀地位,矛盾是指客观事物本身所固有的既对立又统一的本性及其在人们头脑中的正确反映。矛盾的统一性和对立性相互联系,不可分割,在分析矛盾和处理矛盾时,必须把统一性和对立性有机结合,在对立中把握统一,在统一中把握对立,反对形而上学的片面性。例如,在讲结构力学几何组成分析的三个规则时,既要看到三刚片规则、两刚片规则和二元体规则在分析问题上的不同,又要学会看到三个规则之间的联系,即可以看成一个整体———三角形规则。针对具体问题,既要看到有些问题只能利用其中一种规则分析的对立性,又要看到一些问题均可以用三个规则分析的统一性,分别举例讲解,避免学生“不识三则真面目,只缘身在一则中”的困惑。又如,讲到超静定结构2种基本计算方法:力法和位移法时,既要让学生看到这2种方法计算原理上的对立性,又要让学生看到计算步骤上的统一性。二者的对立统一如图1所示。 质量互变规律 辩证法认为,事物的发展是通过量变和质变及其相互转化实现的。质量互变规律揭示了事物发展的形式和状态。量变是事物数量的增减或者空间排列次序的变化,质变是事物根本性质的变化,量变和质变是辩证统一的。事物的发展是量变和质变、连续性和间断性的辩证统一。在实际教学中,既要有合理的教学计划,又要根据学生的实际掌握程度量力而行;既要重视课堂上同类型例题的讲解,又要注意新内容的学习。例如,在讲平面体系的几何组成分析时,根据几何组成分析规则,可知原体系为几何组成且无多余联系,图2(a)所示。但当将EC杆和CF杆分别移动到与AE杆和BF杆所在直线上时,如图2(b)所示,则体系的性质将发生变化,由原来的几何不变体系变为现在的瞬变体系。这其中蕴含质量互变规律的自然辩证法原理:2个体系中的杆件数量没有发生变化,只是排列方式变化或者杆件尺寸改变,就会带来不一样的结果,前一种体系可以作为结构,后一种体系不可以作为结构。结构力学课程教学基本要求(A类)指出结构力学课程教学对学生能力的培养包括4个方面:分析能力、计算能力、判断能力和自学能力[10]。基础结构力学是对结构力学中基本计算方法的掌握和计算能力的培养,程序结构力学是对结构计算程序的使用能力,定性结构力学是对结构的理解、分析、判断和选择的能力。基础结构力学中知识的学习是对学生的最初级要求,是自然科学知识体系方面量的积累;程序结构力学中的知识帮助学生学会程序阅读,利用计算机辅助设计,是工具知识体系方面量的积累;定性结构力学是对学生力学素养的培养,是对结构的宏观理解和本质把握,这是结构力学教学的最终目标,是感性认识到理性认识质的飞跃。由此可见,结构力学教学内容是质和量的统一。 否定之否定规律 (一)辩证的否定 唯物辩证法认为,否定是事物的自我否定,它是事物发展过程中具有决定作用的环节,其实质就是扬弃。辩证的否定观具有重要的方法论和意义,对事物不能简单地肯定一切或否定一切,而要依据事物的内在矛盾运动和发展的规律具体分析。例如,在讲结构位移计算的内容时,首先应讲解积分法,然后再讲图乘法。通过笔者多年的教学经验,发现学生容易混淆积分法和图乘法的区别与联系,认为两者都可以对同一问题求解,不会有所侧重或互相结合去解题,甚至有些学生将轴力图与剪力图也进行图乘法运算,学习了图乘法,忘掉了积分法,出现这些问题就是没有理解这2种计算方法的区别与联系。自然辩证法认为任何事物内部都包含肯定和否定两方面。结构的位移计算方法也不例外,积分法在计算结构位移上值得肯定的是应用范围广。表现在以下几个方面:(1)从变形类型看,可以考虑弯曲变形、轴向变形、剪切变形和支座位移。(2)从变形原因看,可以考虑荷载作用、温度改变、支座移动等不同原因引起的位移。(3)从结构类型看,可用于计算梁、刚架、桁架、拱等各种类型结构的位移,静定结构和超静定结构都适用。(4)从材料性质上看,可用于弹性材料,也可用于非弹性材料。 否定的方面是积分法计算需要列出实际状态和虚拟状态下的内力方程,当杆件多、荷载复杂时,积分运算相当复杂,而且容易出错。于是1925年莫斯科铁路运输学院的学生Vereshagin提出图乘法概念,他发现利用积分法计算荷载作用下梁和刚架等以弯曲变形为主的结构位移时,可以将积分运算转化为代数和的运算形式。图乘法不需要列出实际状态与虚拟状态的内力表达式,利用2种状态下的弯矩图进行运算,计算速度快,而且应用非常方便。同时,也要认识到图乘法的局限性,即应用时要满足一定的条件:(1)杆件为等截面直杆;(2)EI为常数;(3)Mk、Mp图形中至少有1个为直线图形。计算梁和刚架在荷载作用下的位移时,图乘法保留了这种结构的主要变形———弯曲变形,而轴向变形和剪切变形从工程应用角度对位移的影响很小,可以忽略,这从哲学角度上称为“扬弃”。把握了否定的实质,是正确理解辩证否定的关键。例如,结构力学中桁架位移计算法包括结点法、截面法、结点截面联合应用法,其中结点截面联合应用法是对前两种方法的一种辩证否定。超静定结构位移计算的基本方法有力法和位移法,根据具体情况,可以采用力矩分配法、无剪力分配法、矩阵位移法等,力矩分配法、无剪力分配法和矩阵位移法,其理论基础都是位移法。计算连续梁和无结点线位移的刚架时,采用力矩分配法更方便;对有结点线位移的刚架,可以考虑位移法与力矩分配法联合应用求解;除无侧移杆外,其余杆为剪力静定杆时,采用无剪力分配法更适宜;利用计算机求解复杂结构的位移与内力时,则体现出矩阵位移法优势。这些知识点都渗透着自然辩证法中辩证否定的思想,去其糟粕,取其精华,保留新事物中一切有利于事物发展的积极因素,从而保证发展过程的连续性。 (二)否定之否定 事物的发展都是通过否定实现的,辩证的否定不是一次完成,而是事物自我发展、自我完善的过程。在这个过程中,事物的发展经过三个阶段两次否定,即由肯定到否定,再由否定到否定之否定。在这个周期中,事物的发展经过两次辩证的否定,表现为螺旋式上升和波浪式前进[11]。例如,结构力学教学手段的发展过程是:“板书为主”到“多媒体为主、板书为辅”再到“多媒体为辅、板书为主”,其体现的就是否定之否定的发展过程。过去计算机技术还不够成熟,教师的讲解主要是通过板书,速度较慢,但便于师生交流、利于教学互动,教师从学生的课堂反应中能及时了解学生的学习情绪、理解程度、出现的问题及症结等,并可及时采取对策,发挥教师的主导性,使学生可以与教师思维同步。由此可见,“板书为主”的教学手段曾在教学过程中发挥重要作用。 20世纪末,随着大土木专业体系的建立,人才培养目标转变为“厚基础、宽口径”,结构力学的授课学时也由原来的120~140学时压缩到80学时,原来教学大纲的内容按传统的教学方法难以完成。随着新技术和新型结构体系的发展,计算机技术在土木工程专业广泛应用,给传统结构力学补充了新内容。多媒体教学由于授课信息量大,可将大量的工程实例引入课堂,教学效率高,解决了内容多学时少的矛盾。对复杂的工程实例,教师无法用语言来描述,可以采用多媒体手段演示,把实际的结构与抽象后的计算简图相联系,加强了教学良性互动,提高了教学效率,弥补了以“板书为主”教学手段的不足,发展成为“多媒体为主、板书为辅”的组合式教学手段。结构力学课程计算量大,基本原理需通过具体例题讲解,宜采用“多媒体为主、板书为辅”的教学手段。 近几年,由于招生规模扩大,学生整体素质下降,学生的基本计算能力与分析问题能力较差,难以跟上多媒体教学节奏,学生更希望教师利用黑板进行公式推导和具体例题讲解。另外随着社会发展速度加快,教师的社会压力增大,教师待遇又普遍偏低,部分教师在教学同时从事一些兼职工作,于是不可能全身心投入教学,整体教学质量有所下降。在此背景下,学校鼓励教师采用“多媒体为辅,板书为主”的新形式。教学中让学生体会到“板书—多媒体—板书”的过程就是螺旋式上升的过程,是一个扬弃的过程。虽然看似回到了板书的教学方式,但实质是对单一板书的否定,吸取板书在教学上的积极因素,消除消极因素,增加了多媒体辅助教学的内容,每经过一次否定,都加进了富有生命力的新内容,从而使事物达到更高的水平。 结语 结构力学的教学内容、教学手段和教学方法是在教学过程中长期形成的创造性成果,其中蕴含深厚哲理,因此,结构力学教学不仅是知识的学习过程,更是科学哲理的探索过程。教学中运用自然辩证法、美学理论等将是对力学教学的升华,同时,也对专业课教师的哲学修养提出了更高要求。(本文作者:周海龙、李平、申向东单位:内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院) 结构力学论文:结构力学论文:高炉炉壳结构力学分析软件开发 摘要:为探索基于ANSYS平台开发各类工程结构分析软件的通用方法,以高炉炉壳结构力学分析软件包为例,用VC++编写程序并实现对ANSYS的封装. 该方法可修改ANSYS的APDL数据文件中的输入参数,自动运行ANSYS的APDL批处理程序,利用ANSYS的OUT结果文件进行后处理,也可借助其他后处理软件进行后处理操作. 该方法可使用户在不必熟练掌握ANSYS模块的情况下,利用ANSYS进行工程有限元问题的分析计算. ANSYS的功能十分强大,要求操作人员较为熟悉所用到的ANSYS模块,并对掌握力学和有限元的理论知识有较高要求.[1]针对实际工程问题,可用ANSYS的APDL封装ANSYS软件开发出个性化系统.这种系统只要求操作人员输入前处理参数,然后自动运行ANSYS进行求解.但完全用APDL编写的宏还存在弱点,如用APDL较难控制程序的进程,虽然它提供循环语句和条件判断语句,但总体还是个流水账.APDL也提供参数的界面输入,但功能还不是太强大,交互性不够流畅,图形处理功能也不是很强.针对这种情况,本文用VC++ 6.0开发出高炉炉壳结构力学分析软件[2-5],能克服上面提到的一些不足,并使整个产品成为商品化软件. 1实现方法 利用ANSYS的特点建立通用有限元模型,并计算求解.在建立模型时,先根据模型中所有可变数据定义相应的参数名,并使用参数名表示相应的数据值;然后用APDL将其生成为程序模块. 编写程序必须具备4个功能:(1)前处理参数输入;(2)根据用户输入的参数修改APDL程序模块参数表中对应的参数值;(3)将完成的APDL程序模块提交给ANSYS程序进行批处理操作;(4)程序必须能够判断ANSYS的批处理操作何时结束. 2关键技术 该高炉炉壳结构力学分析软件是基于ANSYS的APDL参数化模型开发技术[6-7],在ANSYS平台上进行二次开发形成的.APDL是一种面向工程的、结构化的解释性语言,具有高级语言的基本特征与功能,但其逻辑运算和条件处理等功能较弱. 2.1模型参数库的调用 APDL中打开库文件的命令为*ULIB,〈库名〉,〈扩展名〉. 利用它先打开上述模型参数库文件,再利用宏调用命令*USE,〈参数模块名〉. 这样可将结构的参数模块嵌入到其模型产生程序中,并可在其后程序段中引用这些变量名或数组名.因此,结构参数模块的独立定义与有限元模型的产生程序可分开进行.这样熟悉工程设计但不懂APDL编程的工程师就可以方便地定义结构的参数模块. 2.2参数化模型程序的开发技术 利用APDL开发具体的结构有限元参数模型程图 1二次开发高炉炉壳结构力学分析软件流程序,是与具体的工程对象相结合的二次开发工作.图1给出利用APDL进行二次开发的高炉炉壳处理流程.炉壳有限元模型程序库包括方案设计模型及详细设计模型的产生程序,主要输入参数是相应模型结构几何参数模块和载荷参数模块等.这些程序的主要输出结果是ANSYS求解器能够执行的有限元模型及运行流程命令行.这些参数化程序的集合构成高炉炉壳的FEM模型程序库.图2给出模型程序库中高炉炉壳参数化模型程序的结构框图.它们调用相应的结构参数模块及有关载荷参数模块,各种炉型及炉容应具有自己的参数模块形式,因此与其相应的FEM模型产生程序也不相同,彼此独立.具体的FEM模型产生程序是APDL语句流,可分为:(1)ANSYS分析控制与分析类型定义;(2)打开参数库参数块的调用;(3)参数变量及数组定义;(4)关键点(KP)定义;(5)线的几何与分网定义;(6)面和面的材料与物理特性定义;(7)载荷定义;(8)约束定义;(9)分析流程定义;(10)后置处理定义. 图 2高炉炉壳参数化模型程序结构 2.3用户界面接口技术 用VC++ 6.0编制菜单调用ANSYS软件,前处图 3数据转换流程理模块主要包括输入参数和自动生成有限元计算模型等.高炉炉壳结构计算模型主要包括ANSYS的结构力学(包括弹性及弹塑性)分析计算,后处理模块主要包括生成应力沿母线及环向分布曲线图、薄膜力及边缘效应、洞口应力峰值等.图3为程序的数据转换流程.在VC++ 6.0中可利用CreateProcess函数创建1个进程以执行其他程序,并且可以设置该进程的优先级.ANSYS提供一种批处理方式的格式:“Ansys.bat-I InputName-OutName”,其中InputName和OutName分别为输入和输出文件名.假设log文件名存放在m_LogFileName变量中,而结果输出文件名存放在m_OutFileName变量中.程序代码如下: 3高炉炉壳结构力学分析软件 用上述编程思想和技术编制软件包,它包含工程设计人员必须涉及到的设计输入输出信息.运行该软件后,可以十分方便地得到供计算使用的有限元模型和后处理结果,设计可靠性和效率大大提高. 4结语 (1)用VC++编写针对高炉炉壳结构力学分析的封装程序.操作用户只需输入工程中的可变参数,即可运行ANSYS的批处理进行分析计算.后处理部分可以借用ANSYS的后处理功能,也可借助其他商业软件进行后处理操作.(2)摸索1种封装ANSYS软件的方法,从而达到让不了解ANSYS的人运用ANSYS的强大功能分析计算工程实际问题的目的.(3)工业建筑结构中,具有相同功能的构筑物,其有限元模型的参数通常可以归为1类.上述编程思路可用来开发各种类构筑物的通用有限元分析软件,就这个意义而言,本文探索出1条开发软件的思路,并能大大提高工程设计的质量与进度. 结构力学论文:高层建筑结构力学模型仿真系统 摘要:该文介络了高层建筑结构力学模型仿真的理论基础、关键技术和实现途径,并简述了高层建筑结构多媒体仿真系统MSTB的设计特点。 关键词:高层建筑结构;仿真系统 1 概述 高层建筑结构在荷载作用下的反应,特别是在风荷载、荷载作用下的动力反应问题;一直是这一领域的研究热点。已经研制出一批可用于高层建筑静、动力分析的软件等。但是,对于材料多样,体型巨大,结构复杂的高层建筑,高速计算机的分析结果往往是一大堆数令人难以把握,给研究和设计都带来很大的不便。目前由物理模型、数值方法和可视化技术相结合而发展起来成熟的计算机仿真技术,不仅可靠直观,而且正迅速发展,因而受到广泛重视。特别是随着多媒体技术的成熟和应用范围的不断扩大,使计算机仿真领域出现了革命性的变化和发展。本文将结合作者在力学模型系统仿真系统研究方面的工作,着重介绍高层建筑结构力学模型仿真系统设计的关键和方法。 2 建立高层建筑结构力学模型仿真系统的基本思路 高层建筑结构力学模型仿真分析须具备二个条件,即: 1) 构成建筑结构的有关材料的的本构关系或物理模型,包括地基的物理力学性质。这可由制作小尺寸试件或现场采样,由性能试验确定。 2) 有效的数值方法,如有限元法,边界元法,差分法等,都是很成熟的方法,可直接用于结构系统仿真。基于这二个条件的高层建筑结构力学模型仿真系统分析思路如图1所示。 3 仿真分析的数学物理模型 对于高层建筑力学模型计算机仿真系统来说,其建立数学模型的方法和理论在结构力学中己相当成熟,因此,结构仿数学物理模型的建立必须同时考虑已有的数学物理模型和计算机仿真的目标两方面因素。 3.1 数学模型 数学模型的含义很广,如三角函数,代数方程;微分方程,积分方程,矩阵等由数学式子表示的函数关系或算法系统都属于数学模型。数学模型来源于事实,但又抓住了现实申的本质问题。用于高层建筑结构的数学模型很多,如按所使用的数学方法来分,大致上有以下三种类型: 1) 确定性模型。模型各变量之间有确定关系,其模型表示形式是各种方程式(代数方程、微分方程等)和各种函数关系,大多为经典的数学方法。 2) 幻随机性模型。由于结构工程材料、施工、荷载、环境等因素具有随机性,因而结构度反应也具有随机性。采用随机模型的数学工具主要有概率论,数理统计和随机过程等。 3) 模糊性模型。结构工程中有些性质是具有模糊性的。如结构安全性的好与差,材料合格界限等。因此有些分析可采用模糊性模型。模糊性模型的数学工具主要是以模糊集合为基础的模糊数学。 3.2 物理模型(本构关系) 对金属材料,采用一般的弹塑性本构关系,而对千混凝土、岩土等材料,由实验可知这些材料的破坏曲面在偏平面上是非圆形的凸曲边多边形,在子午面上也是曲线,且近于向等压轴开口的二次曲线,因此得采用多参数破坏准则[1]。 对于前面所介绍的几种数学模型,若采用基于面向对象(OOP)的仿真实现方案,则可以方便地将各种数学模型置入仿真系统中,响应的仿真模型可以根据仿真要求重载其中某个数学模型。这OOP是方法用于结构仿真的优越之处。 4 系统特点及实现途径 目前,我们研制的高层建筑力学模型仿真系统建立在Windows平台上的。系统充分利用了Windows的多任务机制、事件(消息)驱动和动态交换功能来实现仿真的控制和驱动。系统具有以下几个特点;: 一是模块式结构。MSTB的开发充分利用了Windows的多任务特性,仿真控制器的各功能块设计成可以并发的事件驱动按钮,各仿真功能可以交叉调用,使用户可以按照自己习惯的方式控制仿真过程。利用仿真控制器可以方便地实现多次运行,并能对实验条件灵活地加以改变,对实验结果作有效地统计分析。 二是数值机仿真和图形仿真的分离及人工智能技术的运用。在MSTB中数值仿真采用定量方式进行仿真,由数值计算程序进行仿真分析,然后对计算结果进行对比分析,给出状态曲绎而图形仿真采用定性方式进行仿真,主要是结合数值仿真的计算结果,采用专家系统和知识把实验过程形象地显示在屏幕上,帮助用户进行分析,显示的内容不但包括实验时可以见到的现象,还可以是某些状态量(如位移,内力)的变化过程。这样就覆盖了人们在真实试验中所全部信息数值结果和现象,全面地实现了仿真的目标。 三是工程数据库的应用。由于仿真系统的数据类型复杂多样,数据量大,而且仿真系统,-互要求很高,数据的存取、检索频繁,因此MSTBIS用工程数据库将这些数据管理起来。数据库系统,关键在于采用合理的数据存储方案以及快速有数据库I/O平台方式,这样在仿真系统的开发中,可以自曲地选用更合适的编程工具。 四是交互式多媒体用户界面。在MSTB中系统用户界面统一、直观、简单实用,并配有动画音响效果,充满表现力,为用户提供了一个友好、轻松的仿真实验环境。 5 结束语 本系统目前已实现了高层框剪结构在一般静动力荷载作用下的位移场和内力场及随机振动的动态模拟的可视化以及随机振动的动态模拟。今后的工作将要考虑施工误差、损伤累积、蠕变等因素的影响。对高层建筑结构进行疲劳生命周期的全仿真分析,因此今后还有很多工作要做。 结构力学论文:翻转课堂教学模式在结构力学中的应用 摘 要 本文作者根据结构力学课堂教学特点,通过让学生课前观看视频学习基本概念和原理,课堂上给学生留出更多的时间进行讨论,分析研究问题,做作业。这样,学生主动参与到教学中来,形成师生互动的良好局面,既提高了教学效果,又调动了学生的积极性。实践证明,这种翻转课堂教学模式应用于结构力学教学实践是行之有效的。 关键词 结构力学课程 翻转课堂教学模式 师生互动 1 翻转课堂提出 目前在我们的大学课堂上学生迟到、早退、上课睡觉、玩手机的现象比较普遍。原因主要在于以下几个方面:(1)授课方式单一,课堂授课成了老师讲解或者跟读事先准备好的PPT的过程;(2)教师在课堂上传授的知识几乎是不变的,封闭的。例如有些课程教材已经换了好几版,但是教师的课件或教案还是几年前的,没有什么变化。表现在结构力学课堂上就是学生学习兴趣不高,课堂气氛不活跃,随着课程的深入,学习难度加大,学生课堂理解变得困难,因此缺课的同学不断增加。个人认为学生对于理论知识的理解尚且容易,但是原理方法的应用就显得力不从心,提笔解题困难重重,做作业花费时间长,效率低。 让学生喜欢课堂,回到课堂,老师仅有认真负责的态度,扎实严密的知识结构还不够。因为我们处在日新月异的信息时代,面对的是一群充满活力的21世纪新青年,作为一个优秀的老师必须思考采纳好的教学模式激发学生兴趣。首先,要改变教师课堂教学方法。应该少讲、精讲,留出相当部分时间给学生思考、提问、讨论和练习。其次,教师在课堂上应该补充一些教材以外的知识内容,把知识的原始出处、演变告诉学生,把日常生活、工程实际和最新成果引入到课堂教学过程中来,形成开放式知识体系,能有效地激发学生的好奇心和求知欲。最后,教师要善于利用网络信息技术、资源引导学生自主学习,探究问题,加强和学生课后的联系与交流。翻转课堂就是适合这种特点的新型教学模式。它把对知识点的学习放在课后,学生分组通过录制好的视频学习。课堂上重点在于知识的运用分析,讨论和做作业上;是改变老师一个人在讲台上讲,学生在下面被动地听的单调枯燥课堂教学过程。使学生也参与到教学过程中来,提升学生的学习兴趣。笔者根据多年的教学经验,针对结构力学课程特点,对课堂教学进行了改革,取得了显著的效果。 2 课堂教学改革实践 本着提高学生学习兴趣,提高学习效率的原则 ,笔者对所教的结构力学课堂教学进行了改革。教学对象是水电专业大二学生,教材是清华大学编著的《结构力学I》第3版,课堂教学63学时。学生的学习活动包括课前视频学习、课堂讲授和课堂做作业三部分。 2.1 选择教学内容 选择教学内容时,不仅要考虑理论知识,也要考虑学习方式,时间活动,应该在学生现有的知识积累的基础上,结合学生兴趣和能力让学生有所提高。教师应把教学内容分为三个层次: 一是学生应该熟练掌握,但是难度不大,不需要在课堂上精讲的,可以在课堂上提一下的概念和原理等知识点提前录制成微视频;每个视频录制时间控制在20分钟左右,便于学生集中精力学习。组长负责组织学习,时间相对灵活,又利于讨论和监督,保证学习有序进行。每段视频后有与所学内容相关的问题需要思考,便于在课堂中进行交流讨论。 二是学生应该熟练掌握,并且有一定难度的是学习利用基本原理分析问题、解决问题的方法。这是老师在课堂上应该细讲、精讲的部分。需要通过具体例题讲解,重点讲授学生疑惑的部分,老师注重引导学生思考,打开学生思维。 三是学生应该熟练运用已有知识自主解决问题的部分。这部分通过课堂做作业来强化。把作业放在课堂上进行利于学生对所学的原理方法及时巩固和掌握,有问题可以及时讨论。注重培养训练学生驾驭基本原理解决复杂问题的能力。 通过比较发现,课堂完成作业比课后完成效率大大提高,更容易理解和掌握知识,而且记忆持续时间更长。由于时间的限制,在课堂上做作业重点在于梳理出解题的思路,讨论多解的方法,书写作业过程可以放在课后完成。 2.2 一个教学单元的设计 课前学习和课堂学习不是分裂开来的,而是相辅相成的,翻转课堂就是改变现有传统教学过程的课前、课中学习顺序,即课前利用视频学习资源进行自主学习,而利用课中时间在教师和同学的互动下学习运用视频中学到的知识解决问题。这样不仅提高了学习者学习的主动性和积极性,而且在某种程度上也大大提高了W习者的学习效率。在这个过程中学生必须积极主动地参与进来。老师和学生协同努力完成学习。老师要选择和制作好课前视频、充分备课为课中学习选择典型例题和制作课堂PPT课件,准备补充材料。学生则需要保证课前视频学习到位 。因此第一次课后学生以宿舍为单位分成若干组。为之后以组为单位进行课前视频学习和讨论做准备,组长对每次课前视频学习做好考勤,保证每个人都能完成学习,对学习中存在的问题做好记录,便于课堂上进行讨论。以每次两节课连上,90分钟为一个时间单元,选5个章节以表格的形式给出一个学习单元的组织流程图,见表1。 需要提醒的是课前视频学习并不是每次课前都有,也不是每次课前仅学一个,有时可能是两个知识点,需要两个视频学习。例如结构几何组成分析中课前6个概念知识点学完后,课堂上仅用极少的时间供学生提出不懂的地方,老师做出解释和简单的提问就可以结束。在这种情况下课前需要学习两个视频,两知识点之间不需要进阶的练习,学起来也很容易,但仍然可以分阶段学习。课堂上大部分时间放在运用三个规则分析各种各样复杂几何体系上,这是我们的这一章的难点和重点内容。有时一个课前视频学习需要结合两次课堂练习才可完成,或者需要补充一些新内容,例如引入一些工程实际,历史背景,学科前沿等,课前就不安排视频学习。做作业30分钟也可以穿插在讲解完每个类型例题之后进行,不必要一定集中在最后完成。 考核是对教学效果的有力推进。也是保证学习效果的有效手段。学生期末总评成绩有课堂作业、中期论文、综合讨论课和期末考试4部分组成,为了提高学生学习的积极性,主动性和参与性,尤其是课堂讨论和课堂作业这一块的平时成绩所占的比例应加大,降低期末成绩所占的比例。对学习的积极性具有一定的促进作用。 2.3 教学效果评价 一个教学方法的的好坏,关键是学生的评价和认可度。也是教师改进方法、提高教学效果的重要参考和依据。因此在课程结束时对教学效果在网上进行无记名投票调查,参与投票的人数65人。调查分两个方面:一是给出定量的评价问题,学生给分的形式,每题满分100;二是开放性问题提问,学生做出回答。 定量评价问题:(1)教学方法灵活多样,合理使用各种教学手段,有启发性(98.3);(2)作业时间设置合理(98.8);(3)激发了我的学习兴趣,上课出勤率高、学习投入量大(98.3);(4)该课程安排、考试方式合适(98.6)。 开放型问题:我对该授课形式的意见和建议。学生回答普遍认为:(1)上课气氛活跃,老师和学生的互动性得到了充分的体现,能调节同学积极地参与课堂讨论和发言;(2)课上给时间写作业,课上交流与讨论很多,每一章上完了还会组织大家一起讨论,让结构力学也变得轻松起来;(3)老师上课课堂形式多样,开拓了我们的视野,让人感觉不是为了讲课而讲课,很有吸引力,让人乐意去集中注意力听讲。 总体上说,结构力学翻转课堂模式设计比较合理,授课形式新颖,学生普遍认可,明显激发了学习兴趣和提高了学习效率。 3 总结 从课前视频学习、课堂教学、课堂做作业三个环节看,学生对于这种课堂模式的认可度和完成效果评价较高。与传统课堂相比,它的优点主要体现在如下几个方面: (1)调动学生课堂参与的积极性,提高了学习兴趣。在传统课堂下,教师讲授力求完整详尽,学生没有发挥余地,趋向被动接受。在翻转课堂下,把一些易懂的概念和原理放在课前视频学习,课堂上老师只讲重点难点内容,讲授学(下转第130页)(上接第128页)生疑惑的部分,可以留出更多时间给学生进一步主动探索的空间,能够引发学生学习的主动性。 (2)增加生生、师生互动交流。在传统课堂下,教师讲授后学生各自学习,缺乏交流,学习难度大,兴趣不高,翻转课堂下,把互动交流放到课堂上,学习环境好,对于问题来相互协作共同解答。学生在讨论中锻炼表达能力,学会借鉴他人。 (3)提高了做作业的效率。在传统课堂下,教师讲授后学生各自做作业,比较枯燥,碰到问题不易解决,容易受挫。翻转课堂模式下,把题目思路梳理放到课堂上,学生可以充分表达自己的观点和疑惑,老师只是点拨和引导,作业书写过程利用课后很少的时间就可完成。 综上所述,基于结构力学翻转课堂教学模式的探索出发点是调动学生的学习e极性、提高学生的学习兴趣。因此要让学生能够主动参与到教学中来,教师在课堂上必须让出部分时间,交给学生掌控,形成师生互动的课堂,这是翻转课堂教学模式的特点,也是目前比较有效的教学模式。其具有极为广泛的应用,也为进一步实现网络视频课程、大学慕课提供基础。 结构力学论文:结构力学课程教学改革探索 摘要:本文从结构力学课程教学实际出发,然后针对目前存在的问题,从教学内容、教学手段、学习质量监控及评估体系三个方面对结构力学教学改革进行了探索并提出改革措施,以促进结构力学教学改良和发展。 关键词:结构力学;教学改革;教学质量 一、前言 结构力学课程是土木工程专业的一个重要的基础课程。该门课程是在高等数学、线性代数、理论力学、材料力学等课程结束才开始学习的课程,同时结构力学也是钢筋混凝土结构和砌体结构、土力学与地基基础、钢结构和结构抗震设计等优秀专业课的力学基础,是连接基础课和专业课的纽带,在整个专业培养计划体系中占有举足轻重的地位。结构力学教学效果的好坏不仅直接影响到学生对专业课程的掌握,而且还会影响到学生在实际工程中分析问题和解决问题的能力。学生在课程设计、毕业设计的过程中也要反复用到结构力学的知识。如何提高结构力学的教学质量,提高学生运用所学力学知识分析和解决实际工程问题的能力,是结构力学课程教学改革需要主要解决的问题。 二、教学内容改革 1.整合教学内容,提高教学质量。结构力学教学内容一般包括:结构体系的机动分析、静定结构的内力和位移计算、静定和超静定拱、静定结构的影响线、力法、位移法、力矩分配法、矩阵位移法、结构动力学和结构力学求解器、塑性极限分析、结构的灵活性和稳定性。结构力学在专业课与基础课之间起着桥梁作用,但随着新学科的发展,越来越多的课程开放实践,结构力学的时间减少,所以建议在理论力学知识,如桁架梁结构的静态和静态力计算。矩阵位移法在本章中因为内容复杂,一般没有足够的时间进行讲解,需要把握好重点、难点,对课程内容进行适当提炼。用最少的课时,达到要求的教学效果。有些学校不是关于动态内容,而是动态计算,是现代结构计算的重要M成部分,也是大多数高校研究生和注册结构工程师考试的内容,因此应该是教学的重点。 2.增加实践环节。结构力学的课程主要是理论研究,但它可以使学生了解抽象的、困难的和难以掌握的知识。例如,结构设计和开放实验,让学生创造性的设计房屋和桥梁模型,分析几何组成,计算结构的强度、刚度和稳定性,并通过试验测定了结构模型的强度、刚度和稳定性。同时,对实验和理论之间的差异进行了分析,并提出了优化方法。结构模型设计和制作的趣味性和概念性,大大拓展了学生的视野,学生可以把理论与实际结合,激活其用力学概念进行结构设计的潜质,锻炼其工程思维能力,从而取得良好的教学效果。 三、教学手段改革 1.重视传统教学与多媒体教学的有效结合。教师在黑板上解释和写的过程中向学生传达课程信息。随着计算机的广泛使用,多媒体技术在课堂教学中的应用越来越广泛。多媒体技术为现代教育提供了方便,利用多媒体技术对图像、声音、动画、文本、图形、线条等进行处理,可以提高学生的学习兴趣。但在抽象理论的解释中缺乏优势。例如,在计算结构力学公式时,如位移计算中的乘法公式、位移法等。如果直接用PPT演示,推导过程讲解太快,不宜于学生的理解和接受。教师在黑板上用文字说明,只有通过口头的、循序渐进的推导,并与学生互动,才能让学生在思考和速度上跟上节奏。可以引导学生同步思考,吸引学生的注意力,引导学生的思维,也可以使学生和教师产生教学良性互动,使教学效果达到最佳。因此,教学方法是充分利用自己在黑板上的写和多媒体相结合,从而提高教学质量。 2.重视网络教学的应用。网络教学已成为21世纪教学平台的一个组成部分,教师将课堂上讨论的问题在网站上展示,引导学生预习、复习和学习,从而提高课堂效率,丰富学生的力学知识有较强的自学能力,满足学生的求知欲,提高教学效率。网络是一个搭建沟通中心的平台,在以上问题的师生,让学生参与进来,通过沟通、讨论,消除混乱,加深对知识的理解和升华,取得良好的教学效果。 四、建立全过程学习质量监控及评估体系 建立全过程的学习质量监控体系,把学生的学习质量把控在整个教学过程。良好的质量评估体系会激励学生全程参与课程教学,让学生从被动学习到主动学习,从而成为课程主体,让学生从一开始上课就全心投入直至课程结束,保持课程知识体系的连续性。 建设质量监测评价体系的研究,应遵循“双评价、教与学、教与学”的互动评价体系,对教师和学生都有好处。确保质量的指导思想,树立以人为本、监控平台的结构和功能,根据监测对象的多维监控系统分为监控中心,可以快速响应各种学习活动的教学科目的学习跟踪、主体认识、指导、监控的要求,给出评价结果。多维监测的实施,学生做到全程、全员、全方位的监控,过程因素的教学和学习活动的识别,识别的影响教学质量的因素及该项目的主要内容学习。首先是出勤率。结构力学课程知识具有很强的连续性。经常性的缺课会让学生在下次课听课时,无法理解本节课讲述的内容,无法跟上讲课进度。为了避免学生不必要的缺课,可以进行课堂随机点名,课堂考勤作为平时成绩的一部分,保证学生课程学习知识的连续性。然后就是课堂提问。课堂提问一方面可以了解课堂的知识,另一方面可以在学生的监督中发挥作用。把课堂提问的问题回答情况计入平时成绩。学生为了得到一个较好的平时成绩,必须回答正确课堂的问题,这就需要在课堂上认真听讲。再者就是作业监控。因为结构力学课程的特点,学生必须在课下完成一定的作业,以此来检查对所学知识的掌握情况。作业是检查学生学习结构力学效果的一个重要工具,但是结构力学课程作业抄袭现象比较普遍。为了避免学生抄袭,可以增加作业题库容量,针对同一类型的习题,让学生完成自己学号最后两位对应的相应题目。对教师来说,要提前建好作业题库,而且还要建立比较完整的题目解答过程,方便教师的作业批改及课后对题目中错误的改正。这样,任课教师的工作量就比较繁重。最后是阶段性小测验。当所学知识成为一个小体系时,可以针对阶段所学内容,出一份试卷随堂考试来检验学生阶段的学习效果,及时发现学生课程学习中的问题。 以上几种方法均作为学生平时成绩的依据,最好能够明确各部分所占平时成绩的比例及平时成绩换算方法,让学生在接触课堂后就能了解如何来获得平时成绩,并且把平时成绩每两个星期公布一次,在考试前把平时成绩全部公布。让学生在学习过程中知道自己的学习情况及平时成绩的多少。这样引导学生把课程学习尽量在课堂上完成,通过每节课、每次作业、每次测验来监控学生的学习情况,避免普遍存在的在考试前集中突击的现象,让学生在学习中真正掌握课程知识。 五、结语 结构力学课程因为其教学内容的抽象、课堂容量大、课时紧,要在有限的时间内提高教学效果不是一件容易的事情,因此需要在实际教学活动中不断探索和发展。一方面,现代教学方法应充分利用;另一方面,充分调动了学生的主动性和积极性。结构力学课程教学改革任重道远,需要任课教师在授课过程中不断的发现和总结,针对教学中的问题来提出改革的有效措施。 结构力学论文:结构力学课程教学方法改革和实践的探讨 摘要:结构力学是固体力学的一个分支,它是土木工程专业和机械类专业学生必修的学科。文章针对目前结构力学课程当中存在的主要问题,从教学内容、教学模式、与工程实践环节的关联,三个方面进行阐述,并结合前人的研究成果,对结构力学课程教学方法的改革和实践提出建议。 关键词:结构力学;教学内容;教学方法;教学实践 一、前言 结构力学是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科,它是土木工程专业和机械类专业学生必修的学科。结构力学在教学计划中起到承上启下的作用,结构力学的学习是以高等数学、大学物理、静力学、材料力学等课程为基础,为后续的钢筋混凝土结构、土力学与地基基础、房屋建筑学等专业课打基础。本文针对目前结构力学课程当中存在的主要问题进行阐述,并结合前人的研究成果,对结构力学课程的教学方法的改革提出几点建议。 二、结构力学教学中存在的问题 结构力学课程在构建大土木专业教学改革背景下出现了多元化,即:经典力学、计算力学、工程实例分析计算。经典力学是以结构力学为基础,简化教学内容,偏重基本概念,基本理论,基本方法的研究;计算力学是以计算机为基础,熟练应用结构力学软件,进行相关的结构力学模型的建立;工程实例分析计算是以经典力学为基础,运用计算机对工程结构进行简化、建模、计算。 目前,从我国的结构力学课程学时来看,很难完成这三方面的教学,即使是经典力学都很难完成教学计划。由于课时的缩减,教学进度的加快,造成了结构力学教学存在的普遍现象:理不难做题难,上课易懂下课不会。 (一)教学内容的重复设置 由于力学课程的设计缺乏系统性,导致教学内容重复,如静力学中已经学过桁架的内力计算,在结构力学中没有必要再次讲解。再如在材料力学当中讲过的静定梁的内力计算,在结构力学中只需一带而过。 (二)教学方法单一 目前的结构力学的教学方法多是以多媒体课件为主并配合板书进行相应的讲解,单调的讲课模式容易让学生产生厌倦感。教学方法的单一不能很好地激发学生的学习兴趣,在很大程度上降低了学习效果。 (三)与工程实践脱节 结构力学课程是为了让学生在掌握经典力学的基础上,可以对工程中实际问题进行简化,用结构力学的方法和理论解决工程问题。因此结构力学课程重视的不仅仅是学生能够正确地解答课本上的习题,更主要的是能够把理论与实践有机地结合,然而事实证明目前的教学方法很难达到这样的目的。 结构力学涉及的领域相对广泛、内容相对较多,且由于高度抽象的理论演绎,要传授学生熟练掌握、灵活运用结构力学知识确实不易,此外,客观上还要求兼顾教学效率和教学质量,无疑给结构力学的教学增加难度。 三、结构力学课程教学方法改革和实践的探讨 基于结构力学教学当中目前存在的问题,以优化课程建设,变换多元化的教学方法,激发学生浓厚的学习兴趣,把理论教学与工程实践结合,为学生更好地掌握结构力学的基本思想和理论,可以对结构力学课程教学方法改革和实践作如下探讨。 (一)教学内容的精简 删除与静力学、材料力学重复的内容,教师应该精读教材及相关的参考书,在深刻把握知识点、节、章的基础上,对教学内容进行精简――旧粗新细,旧的知识点我们只需要简单地回顾,新的知识点我们需要详细地讲解。对于截面法求内力部分的内容在材料力学当中进行过详细地介绍,因此在课堂上只需要用简短的语言对截面法求内力进行简单地回顾,如“截、取、代、平”。此外,在讲新知识点的过程中,要注意对相关旧知识的复习,加深认识和领悟的一个重要方法就是重复,在对旧知识重复的过程中加深对新知识的认识,这种新旧对比有助于认知过程的温故知新。对于位移法我们需要进行详细地讲解,在回忆力法的基础上,讲解位移法的基本思想及推导过程,对比力法和位移法的优缺点,帮助学生更好地记住这两种方法。 通过对教学内容的提炼,在不降低教学质量的前提下缩短课时,大大提高了教学效率,为后续的实践课程提供充分的课时。 (二)教学方法的多元化 结构力学课件的制作是一个既费时又费力的工作,因此我们建议由课题组老师一起分工完成,由教学经验丰富的老师负责内容的选择,由熟练掌握PPT应用的老师制作。为避免重复性的工作,每位老师负责指定章节的内容。在具体制作的过程中,注重制作的技巧和效果,对页面要求简单,不过于花哨;在艺术效果上力求多样化;注重信息反馈和课件的实时更新,通过总结教学过程中学生的反馈信息,对课件要进行相应的修改,达到制作―使用―反馈―修改的不断循环。 结构力学课程概念多,理论性强,计算烦琐,使单调的多媒体课件文字和板书讲解变得乏味,为更好地激发学生的主观能动性,在原有的多媒体课件上需要增加一定的图像、声音、动画等内容,有助于学生理解概念,掌握规律。此外,改变传统的满堂灌式的教学,每节课给学生留出一小部分时间对本节课学习内容进行总结,并允许学生提问,这样可以更好地帮助学生掌握上课内容,并激发上课的积极性性。多媒体课件的网络化是必然趋势,为便于学生自主学习,课程建设老师可以建设结构力学课程网络教学平台。把电子版的教学大纲、方案、课件及重点知识点讲解视频等资源上传至网上,供学生自主学习,并开通答疑通道,实现教师与学生的课下交流。 (三)重视自学能力的培养 现阶段的知识和技术手段更新周期越来越短,自学能力的培养更是体现出现代高等教育的鲜明特点。在校期间对学生的自学能力进行培养,对他们走向社会后及时补充新知识、提高竞争力是非常必要的。为此,除课堂讲授外,还可让学生进行自学。例如,明确一些自学章节,指定一些参考资料,对自学内容提出要求,并提出自学思考题,引导学生在自学中发挥自已的想象力和创造力。最后,可通过课堂提问、讨论、自学作业及期末考试等形式来检查自学效果。 此外,Ρ榷耘佳习法、复述学习法也都是比较有效的学习方法,结构力学课程中的力法和位移法、虚功原理和虚功位移原理等都是对比对偶的关系,善于抓住其相互联系可以大大提高学习的效率;对于一些重要的方法和原理,比如功的互等定理等教学内容,应该鼓励学生模仿老师课堂上的表达用自己的语言进行复述,在反复的练习中加深对知识点的掌握,有效地达到自主学习的效果。 (四)结合工程实践,强化学习目的 兴趣是最好的老师,为使学生对结构力学课程产生浓厚的兴趣,在教学当中需要引入大量的工程实例。结构力学课程中的力学模型背后蕴藏着大量的工程背景,与生活实践息息相关,因此我们可以根据每章的教学内容,在每一章刚开始引入工程当中存在的问题,引发同学积极思考解决的办法,并在每章内容学习之后,用这一章的知识点解决引例,激发学生学习的动机。此外,教材实例大量缺乏,因此在讲课过程中我们要从结合生活中的小事到联系实际中的大事,这对工程应用知识匮乏的学生来说是行之有效的方法。 学好结构力学仅仅靠课堂理论知识的教授是不够的,为引导学生发现问题并利用所学的知识解决问题,需要开展更多的课外学习,如发展结构设计大赛、结构模型的搭建,让学生通过自己对结构力学基本知识的理解,搭建各类结构模型,这样不仅能提高学生的学习兴趣,更激发学生的主观能动性。 四、结语 作为土木工程专业中的重要专业基础课,结构力学在工程实践中具有重要的地位。目前各大工科院校对结构力学课程教学方法和实践提出了多方面的建议,主要在于打破陈旧的教学方法,合理地设计结构力学的学分安排,提高学生学习热情,结合工程实践,为学生更好地掌握结构力学课程做好铺垫。 对船舶与海洋工程专业《结构力学》课程改革的几点思考 【摘要】《结构力学》是船舶与海洋工程学科的两大力学支撑之一,在整个专业的教学和人才培养计划中具有相当重要的作用。随着教育部“卓越工程师教育培养计划”的出台,工科专业对学生的工程能力和创新能力有了更高的要求,本文结合《结构力学》课程的教学改革工作,对如何培养应用型、创新型的复合人才提出了几点看法。 【关键词】船舶与海洋工程 结构力学 课程改革 《结构力学》是船舶与海洋工程学科的两大力学支撑之一,是船舶与海洋工程专业的重要学科基础必修课程,它既是对前期学习的理论力学、材料力学课程的延续与深入,同时也为后续的船体强度与结构设计、钢结构设计基本原理等课程打好基础,因此在整个专业的教学和人才培养计划中具有相当重要的作用。 随着教育部“卓越工程师教育培养计划”的出台,工科专业对学生的工程能力和创新能力有了更高的要求,本专业按照新要求制定了卓越工程师培养方案,修订了本科教学大纲,并且在教学过程中大力推进改革创新,着力培养适应未来行业发展要求的应用型、创新型复合技术人才。下面我就结合《结构力学》课程的教学改革工作,就如何培养应用型、创新型的复合人才谈谈自己的看法。 一、教学内容改革 1.合理搭配专业教材,突出船舶与海洋特点 目前,工科结构力W的教材主要是针对土建、水利、道桥、力学等专业编写的,教材中对通用的理论知识讲解非常透彻,但是例题和延伸知识中却缺乏和船体结构相关的内容,因此本课程在教材选取上,采用了由高等教育出版社出版的龙驭球教授、包世华教授主编的《结构力学》以及上海交通大学出版社出版的陈铁云教授、陈伯真教授主编的《船舶结构力学》两本书组合的形式。这样既包含了结构力学传统的基础知识,又增加了针对船舶与海洋专业特点内容的拓展,保证了教学内容上的丰富多彩。 2.适当结合工程背景,突出专业知识应用性 部分学生到了毕业设计或是工作阶段会感觉学习的专业知识无法应用到实际工作中,这主要是由于理论知识的学习和工程背景脱节造成的。因此,对船舶与海洋工程专业学生分析和解决实际问题能力的培养,必须在专业基础课程中就予以重视。在结构力学课程的教学工作中,需要将力学知识的讲解和具体工程背景下的力学模型结合起来,在进行计算分析时应多给学生介绍船体结构中板材、骨架的结构形式,使学生对工程实际中各种构件、支座的简化形式、载荷传递的简化方法熟悉掌握,这样才能将理论知识通过简化计算模型同船舶与海洋工程的实际结构联系起来,突出结构力学知识的应用性。 3.增加软件培训教学,贴近工程应用实际 传统的结构力学教学内容,主要是采用手算方法对比较简单的结构形式进行计算分析,旨在培养学生对工程结构进行校核分析的基本方法。而目前在船舶与海洋工程工业领域,已经有很多成熟的计算软件,使用专业软件对工程实例进行计算分析已经是行业内对毕业生基本的技能要求。因此,在结构力学的教学工作中,在打牢理论基础的前提下有必要培养学生使用软件建模、计算分析以及编程二次开发的能力,这样能够提高学生的综合素质、拓宽学术视野,为其后续的学习研究以及参加工作奠定扎实的专业基础。 二、教学方法改革 1.合理搭配板书教学和多媒体教学方法 结构力学是一门实践性很强的理论课程,要想达到良好的教学效果,首先必须坚持黑板板书的传统教学方法。口头讲解配合板书的教学方法逻辑清晰,重点突出,在教学速度上更容易被学生接受,特别是在公式推导和理论计算时,板书教学法对过程的分析更加细致,更容易被学生理解,因此,在教学过程中一定要坚持板书教学。 其次,应当利用多媒体教学手段提高教学质量。结构力学是一门与工程实践联系紧密的应用性学科,一些工程实例特别是复杂的结构形式无法通过语言和板书给学生进行描述,这就需要充分发挥多媒体教学手段的优势,通过图片、视频资料将实际结构形象的展现出来,这有助于学生将枯燥的理论简化模型同生动的工程结构实物联系起来,加深对所学知识的理解并能够学以致用。 2.充分发掘实习环节的教学作用 船舶与海洋工程专业的本科教学非常注重实践环节,安排了大量的现场实习教学工作,如认识实习、生产实习、毕业实习等。实习过程不仅能够使学生了解船舶设计和生产的原理、流程和工艺等实践知识,还可以发挥对专业课程的辅助教学作用。例如对结构力学课程中涉及的船体结构计算分析,就可以在实习工作中进行现场教学,直观生动的教学环境能够加深学生的理解和印象,起到事半功倍的效果。此外,还可以在实习过程中与经验丰富的技术人员进行交流,收集与结构力学专业课相关的生产实践知识,以及拍摄视频和图像资料,用以后续课程中作为补充内容进行授课,进一步拓展学生的视野,并将课程内容与生产实际相结合。 三、考核方式改革 1.考核成绩计入参加相关竞赛的成绩 参加结构力学专业相关的各级竞赛活动,不仅能巩固结构力学专业知识,还可以提高学生的综合能力,因此很有必要进行引导和支持。例如对于参加校级结构设计大赛表现优异的团队和个人,可以在课程考核中合理设置加分,通过加分奖励制度鼓励学生多参加相关竞赛,通过竞赛来检验学生的学习成果,不仅有利于课程教学效果的提高,也能够激发学生将理论知识应用于实际工程设计的创新潜质,推动教学工作和竞赛活动的互相促进。 2.考核成绩计入参加相关科研项目的成绩 教学和科研工作是相辅相成的,要提高专业课的教学质量,可以从鼓励科研入手。本科学习阶段,部分成绩优异且对科研活动感兴趣的学生很早就开始了科研工作的起步,而通过考核成绩中计入参加相关科研工作的方式来引导和鼓励学生参加科研,是提升教学质量的好办法。例如本校的本科生研究发展计划(SRDP)吸引了大量本科生的参与,对于结构力学课程教学而言,可以通过在最终考核成绩中计入相关专业SRDP项目成绩的方式来对学生进行引导,鼓励学生在达到结构力学课程本科要求水平的基础上,进一步深入学习专业知识,为后续的研究和工作提前打好基础。 随着船舶与海洋工程行业的发展和技术进步,对于本专业的结构力学课程教学要求也在不断提高,为了培养适应未来行业发展要求的应用型、创新型复合技术人才,结构力学课程的教学改革工作必须持续推进,而只有通过教学内容、教学方法和考核方式的改革将教学、科研、竞赛等活动有机的结合起来,才能推动结构力学课程教学质量的进一步提升。 结构力学论文:结构力学教学改革与探讨 【摘 要】本文阐述了笔者在独立院校的课程教学中所观察到的一系列问题,通过对比国内外高校的结构力学教学改革现状,并且结合学生的学习特点,在优化教学内容、培养学生能力、转变教学模式等方面提出了几点建议,采用优化教学内容、合理利用教学资源,加强实践教学等措施,来达到提高学生对结构力学的兴趣和加深对该门课程的理性认识。 【关键词】结构力学;教学方式;教学优化 1 结构力学课程教学改革的目标 目前,许多的二、三类本科院校正在过渡为应用型本科,将培养重点放在教育出具有实践操作能力的应用型人才。因此要达到该目标的重要举措之一就是进行专业实践教学的改革。 现代科学技术的发展对土建类人才的要求越来越高。随着我国城镇化进程的飞速发展,无论房屋还是桥梁的结构形式都日趋复杂,计算机辅助设计与有限元分析已成为工程实践中必不可少的应用手段。在以往的结构力学教学过程中,过度强调学生计算能力的培养方式已不能满足用人单位的需求。特别对于独立院校的学生,毕业后进入生产一线的比重很大,部分学生认为结构力学的学习无益于今后的工作,导致对着门课程兴趣不大、轻视了对结构力学的学习,致使学生缺乏在解决实际工程中相关结构问题的能力。因此,在许多以培养应用技术型人才的独立院校中,如何将以理论授课为优秀的《结构力学》课程与实践结合起来,探索一条符合时代需求的教学实践化改革道路,已成为我们必须要思考的问题。 2 结构力学教学中存在的问题 目前在许多院校中,学生对结构力学的学习不够重视,同时教学也存在着一些不足和欠缺,造成了结构力学成为土木工程专业最难学的基础课之一,主要体现在以下方面: 2.1 教学模式单一与创新意识脱节 结构力学基本教学模式都是以板书和教科书结合为主要授课方式,并采取口授形式进行教学。教学课堂枯燥单调,表述形式太过于抽象,公式推导繁琐、机械工作化较多,教学效率低下[1]。可以适当增加多媒体或软件教学可大大提高学生自主学习能力和开拓创新思维能力。 2.2 内容抽象、复杂 结构力学研究计算的是结构在各种效应作用下的响应,包括内力的计算及位移的计算。由于内力看不见,摸不着,学生在学习的过程中缺乏感性的认识,学生很容易将内力等概念混淆,造成对知识点的模糊。 2.3 缺乏教学实践环节 由于结构力学的理论性非常强,为加强学生对基础知识的理解,教学过程以理论讲解作为重点,实践环节缺失。学生在完成结构力学课程的学习后,纵使掌握了对静定结构和超静定结构的内力计算方法,也不知如何在工程实践中应用。 3 结构力学教学改革探讨 3.1 优化教学内容,提升学习兴趣 结构力学是一门专业基础课,主要研究杆系结构的内力和变形,具有内容较多,理论性强,概念较为抽象,解决问题的思路多样化等特点。这就造成学生在接触到这门课程时容易产生畏难情绪,再者由于学生在学习过程中没有明确的目的性,“怎样去学习”、“知识点该如何运用”、“如何分析力学模型”等问题普遍存在。根据这一情况,在结构力学课程教授过程中,可以将实际工程案例引入到教学中来,授课教师可以对课堂上讲授的每一个章节、每一个知识点都能够找出相对应的工程应用案例,针对实际工程案例,授课教师应着重讲述本章学习内容与实际案例之间的紧密联系,例如在讲授受弯构件时,如何将建筑中的梁、荷载、支座简化为力学模型来进行受力分析,利于学生在思考问题时可以结合实际,将抽象的概念具象化。通过这种方式,潜移默化地让学生意识到结构力学的学习对解决工程实际内容起着至关重要的作用。 3.2 培养学生的力学思维,提升优化结构的能力 随着建筑材料的复杂化,结构形式的复杂化,实际工程中,能通过人们手算的例子变得少之又少,取而代之的是高性能计算机的广泛应用,然而结构设计中,并不是一味的强调运算的准确性与高效性,更多强调如何将复杂的问题简单化,如何在众多结构中选出最合理的结构,这才是工程人员的价值所在。在实际工程中,利用监测数据与力学概念分析,确保在施工过程中不出现安全事故,保证施工顺利有效进行[2]。因此,除了在课堂上培养学生解题的相关思路,还要增强他们在生活中的力学思维,即构建“力学模型”的思维。“力学模型”是连接理论知识与实际问题的纽带,将课堂的知识带到课外实际运用中,才是教学的目的。因此,教师在教学中除了传授基本概念和解题方法,还应该把教学重点放在如何构建力学模型上,将复杂的工程问题精简为力学模型进行分析,从构件尺寸的特点、材料的特点,约束的特点,荷载形式的特点等方面,逐步引导学生把实际问题转化为习题中常见的模型,最后向学生们提出问题,如对于要在不改变材料的前提下提高构件的强度可以从哪些方面着手?怎么样将结构形式进行优化?这些都需要通过学生在日常学习中获得的专业知识经过计算解决,久而久之便使他们养成了抽象概括的能力,加强了对结构力学知识的应用。 3.3 加强实践教学,提升实验效果 结构力学的课程学习中,学生接触到的都是平面问题,面对死板的内容,较多的提高的是学生的解题能力。可是在工程中设计人员所要设计的是三维的实体模型,这就要求学生能从课堂中的二维结构过渡到实际工程中的三维建筑,从纸面上的计算应用到设计中去,所以针对结构力学这类内容抽象,理论性较强的学科,在培养基本知识的灵活应用的基础上,还需要有对应的实验安排,深化学生对结构组成的认识[3]。同时,结构力学课程的实践教学环节可以与结构设计大赛及计算机仿真模拟大赛有机的结合在一起。任课老师在教授完课程内容以后,可以根据学生的掌握情况,按照结构设计大赛的比赛模式出题。考虑到学生们的完成能力,让学生分组合作自行设计,确定结构形式,运用有限元软件计算结构的承载能力,实现将实际问题放到电脑里处理;同时任课教师根据同学们设计的模型样式以及运行结果与同学们讨论,优化结构方案,选定最优的几种方案,再以纸、木、竹为材料进行实体模型制作,并通过加载仪器进行加载。校核学生自己动手做出的结构是否满足要求,实现将电脑或手工计算的结果落实到应用中去。 4 结语 通过对结构力学课程进行上述内容的改革与实践,开阔了教师的视野,拓展了教师的思维,使教师在教授课程中不仅仅局限于书本,而是引用工程实例,真正做到从实际中来,进书本中学,再到实际中去的螺旋式上升的教育理念。在进行结构力学理论授课的同时,增加实践教学环节,实现结构力学与结构设计大赛与虚拟软件模拟仿真的有机融合,充分激发学生的学习兴趣与学习热情,调动学生学习的积极性和主动性。以上是笔者根据在结构力学课程实际教学中发现的一些问题,提出了对课程教学改革的一些肤浅的看法,希望能结构力学这门课程教学质量的提高有所帮助。 结构力学论文:基于创新能力培养的土木工程专业结构力学课程教学改革研究 摘 要:结构力学作为土木专业传统的基础力学课在土木工程专业的教学和学生学习中起到基石作用,随着我国卓越工程师教育改革的深入,如何培养学生的创新能力和实践能力成为土木专业教师需要思考的问题。文章从教学内容、教学手段、实践环节设置等方面探讨了结构力学课程的改革,为今后相关课程改革提供了一定的借鉴。 关键词:结构力学;创新能力;课程改革 0引言 教育部“卓越工程师教育培养计划”要求高校培养造就一大批创新能力强、的高质量各类型工程技术人才。其实质就是要求高校根据社会需求培养出“基本功扎实,上手快,能力强”的高素质创新人才。这就要求高校在人才培养方面从专业基础课到专业课中自始自终贯穿对人才创新能力和工程能力的重点培养。而结构力学作为土木专业最重要的专业基础课,在整个土木工程专业课程体系中具有不容置疑的重要地位。结构力学课程教学的目标,要从传统的“会解题”,转变为会“解决问题”,要从传统的力学知识的掌握,提升为创新能力和工程能力的培养。因此,有必要对土木工程专业结构力学课程从教学内容、教学手段、实践环节设置等方面进行研究和改革,真正提高学生力学素养和创新能力。 1对结构力学教学内容和教学手段的改革研究 (1)教学内容及讲授例题与工程实践紧密贴合。传统结构力学教学通过学习力学理论、讲解例题来达到知识的掌握,对例题的选择与工程实践结合不够紧密,学生学会了解题,却很难提高解决工程实践问题的能力。因此,有必要结合土木工程各类典型结构合理选择各章例题,力求最大程度贴近工程实际,将工程实际问题作为教学例题进行分析讲解和讨论,如运用力学原理分析工程事故、对工程结构进行优化设计等等。由注重单一解题能力的培养向提高力学素养转变,同时,与工程实践的结合也将大大提高学生的学习兴趣,对后续专业课的学习也奠定了更有利的基础。 (2)由单一的课堂讲授向多元化教学模式的转化研究。以前的结构力学授课多采用课堂讲授为主,整个课堂由老师唱“独角戏”,学生被动接受,学习效果不好。而真正要提高学生解决问题的能力,就不能只由老师来唱“独角戏”,也要由学生来“唱一唱”。知识听懂了,还转化不成能力,只有在此基础上经过思考、总结和提高,才能一步步转化为能力。因此,需引入多元化教学模式,注重学生兴趣的激发和创新能力的培养,尤其应加强课堂讨论环节,引导学生思考、总结,通过讨论,加深对知识的理解和把握,从而提升能力。比如,在结构的内力计算相关章节,可以引导学生讨论如何减小杆件的弯矩,如何调整连续梁的内力,如何减小超静定结构的温度应力等等。既激发了学生对力学学习的兴趣,又提高了学生运用知识解决问题的能力。除此,还可以采取学生讲课、学生做分析报告等形式。 (3)结合工程实际合理确定各章节课后作业。作业是课堂授课的必要补充,只有切实认真地完成课后作业,才能真正将力学理论应用于解决问题。为了提高学生解决问题的能力,课后作业的选择非常重要。课后作业应贴近工程实践,更重要的是,要由单一注重定量计算向提高学生运用力学知识对比、分析问题、解决问题能力培养方面进行改革。传统的力学作业注重解题能力,题解出来了,问题就结束了,只解决了“会解题”的问题,而要提高学生的创新能力,不仅要注重加深学生对知识的理解和掌握,更要学生灵活掌握知识,学会活学活用。比如学生学习了位移的计算,课后作业可根据工程实践进行结构的位移计算,并要求分析哪些因素可影响位移值,若位移值不满足要求,可采取哪些办法等等。引导学生养成思考问题的习惯,比会解题更重要,只有经过思考经过总结,知识才能更快地转化为能力,这也是提高创新能力的基石。 2师资力量的合理配置 为有效培养学生的创新意识和实践能力,可尝试选择土木工程的专业课老师担任结构力学课程的授课工作。缺乏工程实践经验的力学老师,很难将力学知识与工程实践问题结合起来,而土木工程的专业课老师一般均具有较高的力学素养,不仅能够胜任结构力学课程的教学,同时又具有较高专业素养及工程实践经验,很容易将专业知识融入于力学教学中,对培养学生利用力学知识解决专业问题有很大的帮助,对后续专业课的学习也起到很好的铺垫作用。 3强化学生综合素质和创新能力培养的实践环节改革 习题做的再多也是纸上谈兵,因此,一定要鼓励学生多接触工程实践,在实践中提高分析问题和解决问题的能力。近年来,国家、省市及院系组织了很多力学竞赛及结构设计大赛,旨在提高学生的实践能力和创新能力。因此,应积极鼓励和组织学生参与这些竞赛。实践证明,对于在校学生来说,参与工程实践的机会很少,而结构设计大赛、力学竞赛等能大大提高学生的动手能力和解决问题的能力,是培养人才创新能力的重要环节。在结构力学的教学中增加这类实践环节,不仅能大大激发学生学习力学的兴趣,更能在动手过程中提高实践能力和创新能力。 4由传统的手算到手算与算结合的改革研究 手算对学生培养清晰的力学思维有很大帮助,然而对于较复杂的力学问题,手算将耗费大量的时间和精力,还容易出现错误。随着计算机技术的飞速发展,工程实践中多采用电算,为很好地与工程实践接轨,在大学教育中应注意手算与电算相结合。手算有助于对解题方法和步骤的理解,在力学的学习中不可或缺。然而大量而繁琐的计算大可采用电算,且可运用电算来进行结构的对比分析等,双管齐下,才能取得更好的效果。 5结语 要提高学生的综合素质和创新能力,要求我们真正把能力培养贯穿于整个结构力学的教学和实践中,及时考察改革效果并不断进行改进,只有这样才能真正培养出符合市场需求的具有创新能力和实践能力的土木工程人才。 作者简介: 李锐(1975.9-),女,讲师,工学硕士。
工程测量学论文:工程测量学发展管理论文 摘要:本文对工程测量学重新进行了定义,指出了该学科的地位和研究应用领域;阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展;在理论方法发展方面,重点对平差理论、工程网优化设计、变形观测数据处理方法进行了归纳和总结。扼要地叙述了大型特种精密工程测量在国内外的发展情况。结合科研和开发实践,简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。最后展望了21世纪工程测量学若干发展方向。 关键词:工程测量工业测量精密工程测量测量机器人工程网优化设计 一、学科地位和研究应用领域 1.学科定义 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 2.学科地位 测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分: ——大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); ——工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); ——航空摄影测量与遥感学; ——地图制图学; ——不动产地籍与土地整理。 3.研究应用领域 目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。 由Hennecke,Mueller,Werner3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。 1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。 1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。 从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 二、工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 在距离测量方面,包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETERLDM2双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪DISTERMETERISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度,成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。 高程测量方面,最显著的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里,如用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 与高程测量有关的是倾斜测量(又称挠度曲线测量),即确定被测对象(如桥、塔)在竖直平面内相对于水平或铅直基准线的挠度曲线。各种机械式测斜(倾)仪、电子测倾仪都向着数字显示、自动记录和灵活移动等方向发展,其精度达微米级。 具有多种功能的混合测量系统是工程测量专用仪器发展的显著特点,采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。液体静力水准测量与金属丝准直集成的混合测量系统在数百米长的基准线上可精确测量测点的高程和偏距。 综上所述,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 三、工程测量理论方法的发展 1.测量平差理论 最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。 巴尔达的数据探测法对观测值中只存在一个粗差时有效,稳健估计法具有抵抗多个粗差影响的优点。建立改正数向量与观测值真误差向量之间的函数关系,可对多个粗差同时进行定位和定值,这种方法已在通用平差软件包中得到算法实现和应用。 方差和协方差分量估计实质上是精化平差的随机模型,过去一直仅停留在理论的研究上。实际中,要求对多种观测量进行综合处理,因此,方差分量估计已成为测量平差的必备内容了。目前,通用平差软件包中已增加了该功能,但还需要在测量规范中明确提出来。 需要指出的是:许多测量作业单位喜欢采用附合导线进行逐级加密,主要依据目前规范中有关一、二、三级导线和图根导线的规定。无疑附合导线具有许多优点,但由于多余观测少,发现和抵抗粗差的能力较弱,不宜滥用。建立一个区域的控制,首级网点采用GPS测量,下面最好用一个等级的导线网作全面加密。从测量平差理论来看,全面布设的导线网具有更好的图形强度,精密较均匀,可靠性也较高。 2.工程控制网优化设计理论和方法 网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用,对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言,按固定参数和待定参数的不同,网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计,涉及到网的基准设计,网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是:根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。模拟观测方案,根据仪器确定观测值精度,可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点和最弱边精度、边长和方位角精度。进一步可计算坐标未知数的协方差阵或部分点坐标的协方差阵,协方差阵的主成份计算,特征值计算,点位误差椭圆、置信椭圆的计算等。可靠性包括每个观测值的多余观测分量(内部可靠性)和某一观测值的粗差界限值对平差坐标的影响(外部可靠性)。灵敏度包括灵敏度椭圆、在给定变形向量下的灵敏度指标以及观测值的灵敏度影响系数。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较,使之既满足设计要求,又不致于有太大的富余。通过改变观测值的精度或改变观测方案(增加或减少观测值)或局部改变网形(增加或减少网点)等方法重新作上述设计计算,直到获取一个较好的结果。 在实践中,总结出了下述优化设计策略:先固定观测值的精度,对选取的网点,观测所有可能的边和方向,计算网的质量的指标,若质量偏低,则必须提高观测值的精度。在某一组先验精度下,若网的质量指标偏高了,这时可按观测值的内部可靠性指标ri,删减观测值。ri太大,说明该观测值显得多余,应删去;若ri很小,则该观测值的精度不宜增加。这种根据ri大小来删除观测值的方法称为从“密”到“疏”,从“肥”到“瘦”的优化策略。 从模拟法优化设计的整个过程来看,它是一种试算法,需要有一个好的软件。该软件除具有通用平差软件的功能外,在成果输出的多样性、直观性,在可视化以及人机交互界面设计方面都有更高要求。同时也要求设计者具有坚实的专业知识和丰富的经验。 用模拟法可获得一个相对较优且切实可行的方案,可进一步用模拟观测值作网的平差计算,同时可模拟观测值粗差并计算对结果的影响。这种方法称为数学扭曲法或蒙特卡洛法。对于一个精度、可靠性以及灵敏度要求极高的监测网或精密控制网,作上述优化设计和精细计算是十分必要的。国内在这方面的应用报道较少。多是为了安全起见,有较大的质量富余,建网费用偏高。网优化设计费用很少,所带来的效益较大,凡是较重要的工程控制网,都应作优化设计。 3.变形观测数据处理 工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预报是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预报涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预报的范畴更广,属于多学科的交叉。 (1)变形观测数据处理的几种典型方法 根据变形观测数据绘制变形过程曲线是一种最简单而有效的数据处理方法,由过程曲线可作趋势分析。如果将变形观测数据与影响因子进行多元回归分析和逐步回归计算,可得到变形与显著性因子间的函数关系,除作物理解释外,也可用于变形预报。多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。 若仅对变形观测数据,可采用灰色系统理论或时间序列分析理论建模,前者可针对小数据量的时间序列,对原始数列采用累加生成法变为生成数列,因此有减弱随机性、增加规律性的作用。如果对一个变形观测量(如位移)的时间序列,通过建立一阶或二阶灰微分方程提取变形的趋势项,然后再采用时序分析中的自回归滑动平均模型ARMA,这种组合建模的方法,可分性好且具有以下显著优点:将非平稳相关时序转化为独立的平衡时序;具有同时进行平滑、滤波和推估的作用;模型参数聚集了系统输出的特征和状态;这种组合模型是基于输出的等价系统的理想动态模型。 把变形体视为一个动态系统,将一组观测值作为系统的输出,可以用卡尔曼滤波模型来描述系统的状态。动态系统由状态方程和观测方程描述,以监测点的位置、速率和加速率参数为状态向量,可构造一个典型的运动模型。状态方程中要加进系统的动态噪声。卡尔曼滤波的优点是勿需保留用过的观测值序列,按照一套递推算法,把参数估计和预报有机地结合起来。除观测值的随机模型外,动态噪声向量的协方差阵估计和初始周期状态向量及其协方差阵的确定值得注意。采用自适应卡尔曼滤波可较好地解决动态噪声协方差的实时估计问题。卡尔曼滤波特别适合滑坡监测数据的动态处理;也可用于静态点场、似静态点场在周期的观测中显著性变化点的检验识别。 对于具有周期性变化的变形观测时间序列,通过Fourier变换,可将时域内的信息转变到频域内分析,例如大坝的水平位移、桥梁的垂直位移都具有明显的周期性。在某一观测时刻的观测值数字信号可表示为许多个不同频率的谐波分量之和,通过计算各谐波频率的振幅,最大振幅以及所对应的主频率等,可揭示变形的周期变化规律。若将变形体视为动态系统,变形视为输出,各种影响因子视为输入,并假设系统是线性的,输入输出信号是平稳的,则通过频谱分析中的相干函数、频响函数和响应谱函数估计,可以分析输入输出信号之间的相干性,输入对系统的贡献(即影响变形的主要因素及其频谱特性)。 (2)变形的几何分析与物理解释 传统的方法将变形观测数据处理分为变形的几何分析和物理解释。几何分析在于描述变形的空间及时间特性,主要包括模型初步鉴别、模型参数估计和模拟统计检验及最佳模型选取3个步骤。变形监测网的参考网、相对网在周期观测下,参考点的稳定性检验和目标点和位移值计算是建立变形模型的基础。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。此外,前述的时间序列分析,灰色理论建模、卡尔曼滤波以及时间序列频域法分析中的主频率和振幅计算等也可看作变形的几何分析。 变形的物理解释在于确定变形与引起变形的原因之间的关系,通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。统计分析法以实测资料为基础,观测资料愈丰富、质量愈高,其结果愈可靠,且具有“后验”性质,它与变形的几何分析具有密切的关系,是测量工作者最熟悉和乐于采用的方法。确定函数法是根据变形体的物理力学参数,建立力(荷载)和变形之间的函数关系如位移场的微分方程,在边界条件已知时,采用有限元法解微分方程,可得到变形体有限元结点上的变形。采用有限元法,可以计算混凝土大坝、矿山地表以及滑坡在外力(表面力和体力)作用下的位移值。这种方法不需要监测数据(监测数据仅作检验用),具有“先验”性质。只要有限元划分得当,变形体的物理力学参数(如杨氏弹性模量,泊松比,内摩擦角、内聚力以及容重等)选取得较好,该法无疑是一种多快好省的方法,目前有许多有限元计算软件如COSMOS/M供用。但变形体的物理力学参数的确定和所建立的微分方程都带有一定的假设,有时用有限元法计算的值与实测值有较大的差异,这就导致了将两种方法相结合的综合分析法,以及根据实测值按一定理论反求变形体物理力学参数的反演分析法,通过反演解算,重新用有限元法作修正计算。相对于有限元法,条分法用于边坡稳定性分析、计算和评价更为简单,其中萨尔码(SARMA)法应用最普遍,根据力学模型、几何条件和静力平衡方程,对平衡条件作迭代计算,可定量的得到边坡稳定性评价指标——稳定安全系统。一般要求对条分法和有限元法同时使用。上述方法对大多数测量工作者来说较为陌生,用确定函数法进行地变形的物理解释和预测属于学科交叉领域,需要与地质和工程结构方面的人员合作。 (3)变形分析与预报的系统论方法 用现代系统论为指导进行变形分析与预报是目前研究的一个方向。变形体是一个复杂的系统,它具有多层次高维的灰箱或黑箱式结构,是非线性的,开放性(耗散)的,它还具有随机性,这种随机性除包括外界干扰的不确定性外,还表现在对初始状态的敏感性和系统长期行为的混沌性。此外,还具有自相似性、突变性、自组织性和动态性等特征。 按系统论方法,对变形体系统一般采用输入—输出模型和动力学方程两种建模方法进行研究,前者系针对黑箱或灰箱系统建模,前述的时序分析、卡尔曼滤波、灰色系统建模、神经网络模型乃至多元回归分析法都可以视为输入—输出建模法。采用动力学方程建模与变形物理解释中的确定函数法相似,系根据系统运动的物理规律建立确定的微分方程来描述系统的运动演化。但对动力学方程不是通过有限元法求解,而是在对系统受力和变形认识的基础上,用低阶的简化的在数学上可解和可分析的模型来模拟变形过程,模型解算的结果基本符合客观事实。例如用弹簧滑块模型模拟地震过程的混沌状态和高边坡的粘滑过程,用单滑块模型模拟大坝的变形过程,用尖点突变模型解释大坝失稳的机理。对动力学方程的解的研究是系统论分析方法的优秀,为此引入了许多与动力系统有关的基本概念,这些概念与变形分析和预报密切相关,它们是:状态空间或相空间(称解空间)、相轨线、吸引子、相体积、李亚普诺夫指数和柯尔莫哥洛夫熵等。例如相轨线代表相点运动的迹线,每一个相点代表状态向量(变形、速率或影响因子)在某一时刻的解;吸引子代表系统的一种稳定的运动状态,它可以是一个稳定的相点位,环或环面,也可以是相空间的一个有限区域,对于局部不稳定的非线性系统,将出现分数维的奇怪吸引子,表示系统将出现混沌状态。李亚普诺夫指数描述系统对于初始条件的敏感特征,根据其符号可以判断吸引子的类型以及轨线是发散的还是吸引(收敛)的。柯尔莫哥洛夫熵则是系统不确定性的量度,由它可导出系统变形平均可预报的时间尺度。对变形观测的时间序列(如位移量)进行相空间重构,并按一定的算法计算吸引子的关联维数,柯尔莫哥洛夫熵和李亚普诺夫指数等,可在整体上定性地认识变形的规律。另外,也可根据监测资料,反演变形体系统的非线性动力学方程。 系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。 系统论方法涉及到许多非线性科学学科的知识,如系统论、控制论、信息论、突变论、协同论、分形、混沌理论、耗散结构等。上述理论远不是工程测量工作者所能掌握的,将系统论方法与变形分析与预报相结合的研究只是初步的,希望有更多的青年学者加入到这一研究领域来。 四、大型特种精密工程测量 大型特种精密工程建设和对测绘的要求是工程测量学发展的动力。这里仅简单介绍国内外有关情况。 1.国内览胜 三峡水利枢纽工程变形监测和库区地壳形变、滑坡、岩崩以及水库诱发地震监测,其规模之大,监测项目之多,都堪称世界之最。不仅采用目前国内外最成熟最先进的仪器、技术,在实践中也在不断发展新的技术和方法,如对滑坡体变形与失稳研究的计算机智能仿真系统;拟进行研究的三峡库区滑坡泥石流预报的3S工程等,都涉及到精密工程测量。隔河岩大坝外部变形观测的GPS实时持续自动监测系统,监测点的位置精度达到了亚毫米。该工程用地面方法建立的变形监测网,其最弱点精度优于±1.5mm。 北京正负电子对撞机的精密控制网,精度达±0.3mm。设备定位精度优于±0.2mm,200m直线段漂移管直线精度达±0.1mm。大亚湾核电站控制网精度达±2mm,秦山核电站的环型安装测量控制网精度达±0.1mm。 上海杨浦大桥控制网的最弱点精度达±0.2mm,桥墩点位标定精度达±0.1mm;武汉长江二桥全桥的贯通精度(跨距和墩中心偏差)达毫米级。高454m的东方明珠电视塔对于长114m、重300t的钢桅杆天线,安装的垂准误差仅±9mm。 长18.4km的秦岭隧道,洞外GPS网的平均点位精度优于±3mm,一等精密水准线路长120多公里。目前辅助隧道已贯通,仅一个贯通面的情况下,横向贯通误差为12mm,高程方向的贯通误差只有3mm。 2.国外简述 国外的大型特种精密工程更不胜枚举。以大型粒子加速器为例,德国汉堡的粒子加速器研究中心,堪称特种精密工程测量的历史博物馆。1959年建的同步加速器,直径仅100m,1978年的正负电子储存环,直径743m,1990年的电子质子储存环,直径2000m。为了减少能量损失,改用直线加速器代替环形加速器,正在建的直线加速器长达30km,100~300m的磁件相邻精度要求优于±0.1mm,磁件的精密定位精度仅几个微米,并能以纳米级的精度确定直线度。整个测量过程都是无接触自动化的。用精密激光测距仪TC2002K距离测量,其测距精度与ME5000相当,对平均边长为50m的3800条边,改正数小于0.1mm的占95%。美国的超导超级对撞机,其直径达27km,为保证椭圆轨道上的投影变形最小且位于一平面上,利用了一种双重正形投影。所作的各种精密测量,均考虑了重力和潮汐的影响。主网和加密网采用GPS测量,精度优于1×10-6D。 露天煤矿的大型挖煤机开挖量的动态测量计算系统(德国)。大型挖煤机长140m,高65m,自重8000t,其挖斗轮的直径17.8m,每天挖煤量可达10多万吨。为了实时动态地得到挖煤机的采煤量,在其上安置了3台GPS接收机,与参考站无线电实时数据传输和差分动态定位,挖煤机上两点间距离的精度可达±1.5cm。根据3台接收机的坐标,按一定几何模型可计算出挖煤机挖斗轮的位置及采煤层截曲面,可计算出采煤量,经对比试验,其精度达7%~4%。这是GPS,GIS技术相结合在大型特种工程中应用的一个典型例子。 核电站冷却塔的施工测量系统。南非某一核电站的冷却塔高165m,直径163m。在整个施工过程中,要求每一高程面上塔壁中心线与设计的限差小于±50mm,在塔高方向上每10m的相邻精度优于10mm。由于在建造过程中发现地基地质构造不良,出现不均匀沉陷,使塔身产生变形。为此,要根据精密测量资料拟合出实际的塔壁中心线作为修改设计的依据。采用测量机器人用极坐标法作3维测量,对每一施工层,沿塔外壁设置了1600多个目标点,在夜间可完成全部测量工作。对大量的测量资料通过恰当的数据处理模型使精度提高了一至数倍,所达到的相邻精度远远超过了设计要求。精密测量不仅是施工的质量保证,也为整治工程病害提供了可靠的资料,同时也能对整治效果作出精确评价。 瑞士阿尔卑斯山的特长双线铁路隧道哥特哈德长达57km,为该工程特地重新作了国家大地测量(LV95),采用GPS技术施测的控制网,平面精度达±7mm,高程精度约±2cm。以厘米级的精度确定出了整个地区的大地水准面。为加快进度和避开不良地质段,中间设了3个竖井,共4个贯通面,横向贯通误差允许值为69~92mm(较只设一个贯通面可缩短工期11年)。整个隧道的工程投资预计约15亿瑞士法朗,计划于2004年全线贯通。 高耸建筑物方面,有人设想,在21世纪将建造2000m乃至4000m的摩天大厦,这不仅是建筑师的梦想,也是对测量工程师的挑战。 五、科技研究开发实践 将科研成果转化为生产力是科研的最终目的,作为一门应用性学科,这种转化尤为重要。它主要表现在软硬件的开发研制上。 基于掌上电脑的地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统(简称科傻系统)是我们近年来所作的一项科技研究开发实践。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包,一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等(称科傻一);一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集(称科傻三)。另外,在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”(称科傻二)。上述3个软件包既可独立使用,又有密切的联系(特别是科傻一与科傻二之间)。科傻一可用于任意2、3维工程控制网,国家及城市等级网,一、二、三级导线网以及图根加密网的在线或离线数据采集到网平差,实现了内外业数据处理的一体化。同时也可作一、二、三、四等和等外水准测量从数据采集到网平差的数据处理。科傻二除具有任意网形、任意规模的地面平面、高程控制网的平差功能外,还包含近似坐标计算,稀疏矩阵压缩存贮,网点优化排序,闭合差自动计算,概算,粗差定值计算和改正,方差分量估计,贯通误差影响值估算,工程控制网模拟法优化设计,控制网数据管理,网图显绘,成果报表输出,以及与掌上电脑、全站仪的数据通讯等功能。 科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果,可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。 基于科傻系统的主要功能,在索佳Powerset2000电脑型全站仪上,已成功地开发了全中文版软件包,这种全站仪通过软件开发,功能得到大大增强,故称为全能型全站仪。结合专业测量特点,我们在科傻系统的基础上还研制开发了“铁路施工测量数据自动化处理系统”。该软件包也通过了铁道部的鉴定,将在整个铁路系统的测量单位推广应用。对于城市工程测量、地籍测量、水利工程测量等各种测量,只要对科傻系统稍加修改,都可以满足测量工程数据采集和处理的一体化自动化要求。同时,可将科傻系统移植应用到不同型号的电脑型全站仪上和商品化掌上电脑上,进一步扩大用户。如果移植到测量机器人上,并进一步开发各种智能化应用程序,可应用到滑坡监测、施工测量中以及工业测量。若再开发与GPS网平差和实时动态定位软件的集成软件包,并研制开发相应的软件,可望大大改变目前工程测量领域的面貌。 通过科技研究开发实践,我们深刻体会到科技是第一生产力的科学论断,感受到了为社会作贡献的人生价值的乐趣。科技开发和成果转化必须有具备以下特点:是真正的转化而不是抄袭,必须有自己的研究成果;有一定特色;既要有通用性也要专业化;易于扩展和维护,要不断完善并推陈出新;要有市场观念、竞争意识和为用户服务的态度。 六、工程测量学的发展展望 展望21世纪,工程测量学在以下方面将得到显著发展: 1.测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强; 2.在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3.工程测量将从土木工程测量、3维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理; 4.多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。 5.GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。 6.大型和复杂结构建筑、设备的3维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。 7.数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 综上所述,工程测量学的发展,主要表现在从1维、2维到3维、4维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:数学在公路工程测量学上的具体应用 摘要:数学在理工科学科方面有着举足轻重的作用。本文主要讨论数学与测量学的关系,数学在测量上的应用,尤其是在公路工程测量上的具体应用。最后说明数学思想对测量的指导作用。 关键词:数学、公路工程测量、应用 1.引言 数学,是自然科学之首,是一门研究数与量的学科,同时也是一门研究空间形式的学科。作为一门基础学科历史悠久,伴随着人类文明进步不断发展完善,至今数学这门学科的内容丰富,其下门类分科众多,与人类生活息息相关,不可分割。 与其他学科相比,数学是比较抽象的,但其应用又是十分广泛的,其应用范围遍及几乎所有学科,几乎每门学科都用数学解决自身的实际问题。实际问题为数学提供应用背景,数学为实际问题提供理论基础。数学在研究数量、结构、空间及变化上有一个很重要的分支——测量学。 2.公路工程测量学 工程测量学是研究工程建设和资源开发中,在规划、设计、施工、管理各阶段,进行的控制测量、地形测绘和施工放样、变形监测的理论、技术和方法的学科。由于建设工程的不同,工程测量又可分为矿山工程测量学、水利工程测量学、公路工程测量学以及铁路工程测量学等。 公路工程测量是一门重要的应用学科,在生活中所有工程建设项目都必须以社会与经济效益为依据,按照自然条件和预期目的,进行规划设计,测量工作是工程建设中的一项最基础的工作,在道路、桥梁、隧道工程建设中起着重要的作用,为选取一条最经济、最合理的路线,首先要进行路线勘测,绘制带状地形图,进行纵、横断面测量,进行纸上定线和路线设计,并将设计好的路线平面位置、纵坡及路基边坡在地面上标定出来,以指导施工,当路线跨越河流时,拟设置桥梁跨越之前,应测绘河流及两岸地形图,测定桥轴线的长度及桥位处的河床断面,桥位处的河流比降,为桥梁方案选择及结构设计提供必要的依据,当路线纵坡受地形限制,采用避让山岭绕线平面线形不能满足规范要求,而选用隧道方案时,测定隧道进出口大比例尺地形图,为隧道洞口布置选择提供必要的数据。 3.数学与测量学的关系 数学在测量中的应用历史悠久,数学与测量的关系源远流长,数学在测量的各个方面都得到了广泛应用。其应用总体上都是围绕“数”和“形”这两个数学的基本概念进行的。而测量的各个方面在数学的“数”和“形”的应用上又各有侧重。 数学与测量的关系可以追溯到远古时代,人类最早丈量土地就与“数”和“形”有密不可分的关系。科学的产生和发展是有生产决定的。测量科学也不例外,它是人类长期以来,在生活和生产方面与自然界斗争的结晶。由于生活和生产的需要,测量工作在远古时代的人类社会中就被用于实际。早在公元前21世纪夏禹治水时,已使用了“准、绳、规、矩”四种测量工具和方法。埃及尼罗河泛滥后在农田的整治中也应用了原始的测量技术,几何学应用而生。数学为测量的发展提供了有力的解决问题的工具。长期以来,像其他学科一样,测量学就不断应用各种数学方法,几乎所有的数学分支都在测量中取得了重要应用。 测量学中的大地测量学是一门古老而又年轻的学科,是地球科学的一个分支。大地测量系统包括坐标系统、高程系统、和重力系统。其中,大地测量坐标系统规定了大地测量起算基准的定义及其相应的大地测量常数,是大地测量的尺度标准和实现方式。在我国成立初期,我国暂时采用了克拉索夫斯基参考椭球,并与前苏联于1942年坐标系统进行联测,通过计算建立了我国大地坐标系统,称为“北京1954大地坐标系”。由于采用了前苏联的参考椭球使得与我国的大部地区产生了偏差。基于测量工程精确的要求,20世纪八十年代,我国采用国际大地测量和地球物理联合会的IUGG75椭球作为参考椭球,经过大规模的天文大地测量网计算,建立了较为完善的我国独立的参心坐标系统,称“西安1980坐标系统”。其克服了前一系统对我国大地测量计算的某些不利影响。这充分体现出测量学对于准确、精确客观的要求,这与数学对于其自身的客观准确性的要求是密不可分的。 4.数学在公路工程测量学上的具体应用 水准测量是测量学的一个重要组成部分,利用水准仪测量高差,用到了数学中最基本的几何关系,后期对水准测量成果的处理,如:高差闭合差的计算,高差闭合的调整,都是根据数学原理中的求和求差而计算出来的。 角度测量也是测量中非常重要的一个部分,测量角度的仪器——经纬仪,其本身就与数学有着千丝万缕的联系,如仪器架设,水平度盘、竖直度盘的刻度设置。另外测量成果的处理,也有着统计学的数学思想。 测量学上的坐标正算和坐标反算,跟数学上平面直角坐标系中的坐标算法可以说是一模一样。 测量误差的处理方面,利用到了数学中的算术平均值、众数、相对数等。 同样,导线的测量,也是测量学的一个重要的组成部分,在导线的测量过程中,各种复杂的计算,各种公式的代换,以及为减小误差而做的各种计算,都是以数学为基础的。 平面曲线测设中,利用数学中的回旋线作为缓和曲线,在曲线的计算中用到了三角函数、微积分、角度弧度转换、坐标系转换等数学知识。 归根到底,测量的很多方法,背后都离不了数学的支持。在工程测量的这门学科中,从仪器的使用到对所得数据的处理,从对误差的减小到对计算结果的最终检核,始终没有哪一个步骤,哪一个环节,能离得开数学的支持。未来,随着工程测量学的不断深入,知识的不断增加。相信数学和测量学的融入会更加的广泛。正如德国大数学家,号称“数学王子”的高斯曾说:“数学是科学的皇后”。从上述可见,就数学为人类提供精密的测量而言,“科学的皇后”这顶桂冠,数学是当之无愧的。5.数学思想对测量的指导 几乎所有学科都应用到了数学,用数学来解决自身的实际问题,而数学又以此为背景为实际问题提供理论基础。可见数学在其发展的同时促进了其他学科的发展,而其他学科的发展也促进了数学的进步,当然测量也不例外。将数学与测量相结合,对数学与测量都有重要的意义,有效的利用数学及其新的分支学科,更有利于测量的发展。 相信随着数学思想在测量应用的不断加深,一定会使得其有长足的进步与发展。 工程测量学论文:浅析工程测量学 摘 要:随着信息技术的发展,城市工程测量正处在从模拟方法测绘到数字化测绘的变革时期。本文对工程测量学重新进行了定义,指出了该学科的地位和研究应用领域;阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展;结合科研和开发实践,简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。对工程测量学发展作出了展望。 关键词:工程测量、工程测量学仪器 中图分类号:TB22文献标识码: A 文章编号: 1、概述 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快。工程测量学的研究领域是相对的固定性,又是不断发展变化的。工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障,满足工程所提出的要求。 解析法和模拟法是网优化设计方法的两种方法。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。 多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。也可用于变形预报。变形观测数据处理的几种典型方法。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。变形的物理解释通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。 科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果,可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包,一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等称科傻一;在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”称科傻二。一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集称科傻三。 2、学科地位和研究应用领域 2.1 学科定义 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 2.2 学科地位 测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分: 大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); 工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); 航空摄影测量与遥感学; 地图制图学; 不动产地籍与土地整理。 2.3 研究应用领域 目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。 由Hennecke,Mueller,Werner 3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。 1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。 1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。 从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 3、 工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1 s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 工程测量学论文:《工程测量学》实践教学改革研究 摘要: 《工程测量学》实践环节在整个教学过程中占有重要地位,针对传统实践教学存在的诸多问题和不足,教改团队提出了多项改革措施并本校学生中进行实验,这是对商丘师范学院办学定位的有益探索尝试,不仅巩固和加深了学生对理论知识的理解与掌握,教学效果良好,更激发了学生们学习技能的积极性、主动性和创造性。 0 引言 《工程测量学》是土木类专业必修和专业基础课,是一门实践性很强,实践与理论结合严密的学科,因此要求其理论与实践教学并重。商丘师范学院是一所应用型本科院校,其中建筑与土木工程学院现有专业土木工程和建筑学两个专业,培养大量应用型人才,由于建院时间较短,在《工程测量学》的教学上存在很多不足,比如,最初由于设备有限,只注重理论教学,学生实践教学较少,后有所改善,但实践教学方面不足之处仍较多。如实践教学环节包括课后实验和课后实习,随着测绘行业新技术、新设备的出现,校园教学设施更新速度远不及行业进步,因此实践教学与实际工程脱节,教学目标中的要求学生创新能力的提高也难以实现。 1 实践教学环节存在的问题 1.1 教材内容落后,理论与实践脱节 教材内容一成不变,如水准仪和经纬仪构造部分,仍以微倾式水准仪和光学经纬仪为主,而在行业中,这两种设备已经尽乎淘汰。本校所用的水准仪也是自动安平水准仪和电子经纬仪。这就导致理论教学与实践教学脱节,学生不知所云。 1.2 实验内容单一,实验基地建设不足 实验学时少,课后实践环节仅停留在仪器的基本使用上,并且由于没有完善的实验场地,学生仅会进行仪器操作,却无法在实际工程中应用。 1.3 实验设备不足,实验学时少 由于建院时间较短,教学设备十分短缺。正常情况4-5人一组使用一台设备,而由于我院学生较多,设备严重不足,实际的实践环节甚至达到10人一组,又因实验课时较少,很多学生甚至还没轮到其操作就已经下课。两周的测量实习,由于学生多,不得不分批次进行,一学年中第一学期的实习时间,排到后面的学生不得不推到寒冬腊月,而第二学期的实习时间则推到酷暑,这两个时间均不利于测量工作的进行。 1.4 实习内容落后,与行业脱节 测量实习还停留在绘制大比例尺地形图,而在行业中多采用数字测图,且在建筑行业中,从事施工放样的人的比例远高于测绘地形图,因此实习环节与行业应用脱节。 2 实践教学改革内容 针对我院往年在上述实践环节中的不足,本教研团队就如何做好实验和实习,如何改进教学手段和方法,提高教学质量和教学效果,进行了探讨和实践应用。 2.1 从思想上重视实践环节 教师必须首先从思想上重视实践教学,因为实践教学是学生掌握理论知识的基本途径和方法,也是反映课堂理论教学效果好坏的一面镜子。教师不能把实践教学仅仅当作一个教学程序,对学生的实践过程放任自流,而应结合实际,思考理论和技能的应用问题,真正站在学生的角度来考虑学什么、教什么、怎么教和怎么学的问题;同时应重视新技术手段的应用,从观念上提高实践教学的自觉性,增强探索改革的意识。[1]从而帮助学生了解测量实践的重要性,激发学生实践兴趣,变传统的被动学习为主动学习。 2.2 教学设备革新、实训基地建立 学校非常重视测量学的实践教学环节,为解决以往测量设备少,学生多的问题,学校大量采购先进的测量仪器,电子水准仪、电子经纬仪、全站仪、激光测距仪、激光投线仪等一批土建施工中常用先进仪器被购进,一方面解决设备数与学生量不成比例问题,另一方面,使学生能接触工地常用仪器,提高上手速度。测量仪器除学生上课时可以使用外,只要有空闲,学生可随时借用。每种仪器都配有内容详尽的功能介绍和操作说明,配有专门的仪器管理老师,即使专业课老师不在,仪器老师也可进行指导。 建立实训基地。测量学实践教学环节应包括实验室、校内实习基地和校外实习基地建设三个方面。[2]为了提高实习质量,我们在校园内建立了一片独立的校内实习场地。并与国家水准点进行连测,建立了可长期使用的标准固定点。实习场地模拟土建工地实际情况建立,使学生在必做的水准仪、经纬仪、全站仪等实验项目上完全与工地接轨。学校与多家建筑企业建立联合培养学生计划,校外实习与建筑施工相结合,让学生能切身参与到施工的各个环节,为将来学生就业打下坚实基础。 2.3 实践教学内容改革 传统实践课都是验证性实验,不利于培养学生的独立观察、思考及分析问题的能力和独立设计实验的创新意识。因此需要减少验证性实验,探索开设设计性实验,注重发挥学生在实践教学活动中的主体作用。在实践课中,教师根据实际土木工程中所用到的测量知识,提出一个测量任务,如一个建筑物的基础放样,某栋新建筑物的变形测量等,让学生根据所学知识自己设计测量计划并进行实施,教师对学生的设计进行启发式指导。这种实践教学方法体现了以人为本的教育思想,有利于创新人才的培养。其打破了实验依附理论的传统教学模式,使实验教学真正成为学生学习知识、培养能力的基本方法和有效途径。[3]另外,根据对用人单位调研后得出的结果,可以适当减少地形图测绘方面的实验课,多增加施工放样、变形观测、竣工观测等工地应用较多的内容。 2.4 实践教学方法改革 多媒体课件多应用于理论教学环节,在测量实验环节,借助多媒体以三维动画的形式来模拟测量仪器的构造、测量的原理与过程,从而缩短了实验课教师的讲解时间,也使得教学内容更直观,学生更易接受,从而更好地完成实验教学任务。同时还可向学生展示新仪器在工程中的应用情况,引导学生将测量课程与所学专业紧密联系。[4]另外,将平时上课情况拍成教学视频,放在校园网上,方便学生学习。 3 结语 以上改革内容在我校11级土木工程专业进行实验,实验结果表明:学生上交的实习成果规范、数据可靠。不仅巩固和加深了学生对理论知识的理解与掌握,教学效果良好,更激发了学生们学习技能的积极性、主动性和创造性。工地实习发现,学生对仪器操作熟练度,解决工地实际问题的能力明显高于往届。另外,学生的团队意识、团队协作能力也得到了很好的提升。 工程测量学论文:论工程测量学的发展及测绘新技术的应用 摘要:工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障。满足工程所提出的要求,精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。本文主要对工程测量的发展历程作了简要概述,阐述了在工程测量中采用的新技术。 关键词:工程测量;测绘技术;展望。 工程测量学新定义 工程测量学科是一门有着悠久历史的应用学科,它直接为各项工程建设服务,并与生产实践紧密结合,是测绘科学中最活跃的一个分支学科。对工程测量学科的一般定义是:城市建设、大型厂矿建筑、水利枢纽、农田水利及道路修建等在勘测设计、施工放样、竣工验收和工程监测保养等方面的测绘工作,统称工程测量学。为了适应国民经济的发展和社会进步的需求,有必要对工程测量学科进行新的定义。对工程测量学科的新定义是:工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科,它主要以建筑工程,机器和设备为研究服务对象,工程测量学科的研究服务领域主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分,在科学上可划分为普通工程测量和精密工程测量。 二、工程测量学的发展简介 工程测量学是的发展历史悠久,它是从人类生产实践中逐渐发展起来的。在很久以前的古代,工程测量学与测量学并没有严格的区分。直到发展到近现代,随着经济的不断增长,工程建设的大规模发展,才逐渐形成了我们所谓的工程测量学。 从工程测量学的历史来看,它经历了从简单到复杂、从手工操作到测量自动化、从常规测量到精密测量的发展道路,它的发展始终与当时的生产力水平相同步,并且能够不断满足大型精密工程中对测量所提出的愈来愈高的需求。 三、工程测量仪器的发展简介 跟工程测量学一样,工程测量仪器的发展,也经历了一个漫长的历史过程。自80年代以来,已经出现许多先进的测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段。 在高程测量方面的发展,表现最为突出的应该是液体静力水准测量系统。这种测量系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。传感器测量容器间的距离最长可达数十公里,可以用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两个容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 工程测量专用仪器发展中最具显著特点的是多种功能的混合测量系统,该系统是采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。 从上面看来,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 工程测量中的测绘新技术 4.1 数字化成图 传统测绘中最重要的内容就是对大比例尺图形的测绘和对工程图的测绘。与传统的测绘手段相比,数字化成图不需要大规模的野外作业,改善了作业环境恶劣和出图周期长的弊端。数字化成图是一种精度高、劳动力小、测绘工作更为便捷的一种新技术的测绘方法。目前,数字化成图分为两种模式,他们分别是内外业一体化成图模式和电子平板成图模式。内外业一体化是一种精度高、分工明确的数据采集方法,与传统的成图技术相比,具有更高的成图效率。 4.2 工程测量中的卫星定位技术 卫星定位技术简称GPS技术,GSP全球定位系统也是由两大系统组成的,这两大系统分别是空间卫星群和地面的监控系统。用户使用的GPS则是由GPS信号接收器、数字处理器、和终端软件组成。GPS接受器可以有选择的接收某个卫星的信号,并对接收的不同卫星的信号进行交换。当GPS设备运作以后,系统会自动产生一个GSP卫星观测文件,观测文件经过终端处理软件的处理,最终形成准确的测量数据。在使用GSP技术的过程中应该注意到一些问题,有些地方是不适合应用GPS测量技术进行量测的,比如短边测量。如果一定要用GPS测量技术对短边进行两侧,为了保证测量精度,一定要经过多次测量。 RTK是以GPS技术为基础的一种能观测到实时动态的测绘新技术,是GPS技术发展的里程碑。RTK测绘技术是在一个点上安装GPS信号接收机,通过定点的GPS信号接收机接收GPS卫星发出的信号,当GPS接收机接收到卫星发出的信号以后在把信号通过基准台发射出去;流动站在在接收GPS卫星信号的同时也能接收到基准台发出的信号,从而得到基准台的观测量。RTK可以根据控制一定量的基准台就可以测得高精度的地形点和相应物体的坐标等,在利用测图软件的基础上就可以生成电子版的地图。近年来RTK测量技术被广泛的应用到地基和房地产测绘领域。 4.3 工程测量中的地理信息技术 地理信息技术简称GIS,GIS是一种新型的科学,它具有集计算机科学、空间科学和环境科学等学科于一体的特点。GIS已经成为了集多学科于一体的不可缺少的信息显示手段。GIS不仅在数据采集、分析可视化方面发挥这巨大的作用,同时GIS也具有空间提示、预警预报和辅助决策的重要测绘功能。经过近些年的发展,GIS早已成为一种成熟的技术在多领域发挥着重要的作用。GIS、内外一体化测绘等测绘技术的应用,真正实现了工程测绘的科学化、标准化、和信息化。 4.4 工程测量中的数字摄影测量技术 数字摄影测量技术是以数字影像和摄影测量为基础,发展起来的一种新型的测绘技术。数字摄影测绘的过程应用了许多学科的理论和方法,它广泛的使用了计算机技术、数字影像处理技术的科学技术,也是一种集多种技术于一体的测量方法。航空摄影测绘是数字摄影测绘中的一种测绘方法,利用这种方法,可以准确的测得比例尺较大的地形测图,通过这种测绘方法可以获得数字、影像等多种地图版本。目前,我国有100多个城市或工测单位利用航测技术制大比例尺地形图和地籍图,最大比例尺为1/500。全数字摄影工作站和GPS技术在工程测绘中的综合利用,使得摄影测量技术更加自动化和数字化。随着数字摄影技术的快速发展,摄影产品正在向4D(数字高模型、数字正射摄影图、数字线切图和数字栅格图)摄影产品转变,数字摄影技术为工程测绘提供了准确的数据。 过去我国只有海图和陆地地形图,没有测量方法测绘海岸带地形图,对中越划分北部联合测绘的难度更是很大,利用传统的测绘方法最少也要两年,现在广州军区某测绘大队里利用航空摄影等高技术手段,并在测绘生产中第一次大胆采用全数字摄影测量作业,作业效率提高一倍多。他们用时7个月就测绘出了两种规范文字的海岸带地形图,为我国海岸带地形测绘建立新的规范和图示提供了理论和实践依据。 4.5 工程测绘中的遥感技术 遥感技术简称RS,RS技术有着自身的优点,它依靠着大面积同步观测、提供更实时有效的数据等优势正在快速发展,近些年来RS也被广泛的应用到卫星技术上去,利用遥感卫星可以获得到更多的地理信息。小比例尺的地图也可以应用遥感影像技术来获取,遥感影像成为了测量城市地图以及种大、中、小图片的重要方法和手段。 国土资源局利用遥感技术对土地进行动态监测:利用遥感技术,对土地的变更、土地调查和动态进行相关的检测。可以及时的发掘违法用地情况,对违法用地的情况上报给有关部门,随着计算机图像处理技术的成熟和完善,利用遥感技术的动态监测技术必将带来更大的方便。 结束语: 工程测量技术是工程施工的前提条件,现代化的工程技术为工程的施工建设提供了基础保障。但是,现代化测量技术相对传统的测量技术对测量人员的技术和素质要求的更高,这也迫使我国应该加快对现代化工程测量技术人员的培养,通过工程测量技术人员技术培训,能够使得工程测量技术人员正确的使用新的测量技术和设备,为工程建设提供更加准确的工程测量数据。 工程测量学论文:关于工程测量学的探讨 摘要:工程测量学主要是研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制和地形测绘、施工放样、变形监测的理论和技术。本文主要对工程测量的发展历程作了简要概述,指出了该学科的研究应用领域,阐述了工程测量学领域涉及到的测量仪器的发展。本文针对多年以来相关领域科研和开发的实践经验,对工程测量在实际生活中的应用,以及一系列基于工程测量的产品应用做了相应的研讨。最后,展望了工程测量在21世纪的发展方向和前景。 关键词:工程;测量;应用 1、工程测量的发展 1.1工程测量的概念与分类 通常,工程测量是工程建设中的所有测绘工作,实际上它包括在工程建设勘测、设计、施工和管理等阶段所进行的各种测量工作的统称。工程测量是服务于各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序的测量学。 可以将工程测量按照其工作顺序和性质分为以下几种:勘测设计阶段的工程控制测量和地形测量;施工阶段的设备安装测量和施工测量;竣工和管理阶段的竣工测量、变形观测及维修养护测量等。 1.2工程测量学的发展简介 工程测量学是的发展历史悠久,它是从人类生产实践中逐渐发展起来的。在很久以前的古代,工程测量学与测量学并没有严格的区分。直到发展到近现代,随着经济的不断增长,工程建设的大规模发展,才逐渐形成了我们所谓的工程测量学。 从工程测量学的历史来看,它经历了从简单到复杂、从手工操作到测量自动化、从常规测量到精密测量的发展道路,它的发展始终与当时的生产力水平相同步,并且能够不断满足大型精密工程中对测量所提出的愈来愈高的需求。 1.3工程测量仪器的发展简介 跟工程测量学一样,工程测量仪器的发展,也经历了一个漫长的历史过程。自80年代以来,已经出现许多先进的测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段。 在高程测量方面的发展,表现最为突出的应该是液体静力水准测量系统。这种测量系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。传感器测量容器间的距离最长可达数十公里,可以用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两个容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 工程测量专用仪器发展中最具显著特点的是多种功能的混合测量系统,该系统是采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。 从上面看来,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 2、 工程测量的应用研究 随着工程测量科技的不断进步,传统测绘技术向数字化测绘技术转化取得了显著的成绩。工程测量的应用发展趋势和方向是,GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中,并发挥其主导作用。下面介绍几种技术在工程测量中的应用。 2.1 GPS在工程测量中的应用 GPS测量的技术是依据1999年建设部的行业标准《城市测量规范》、1997年建设部的行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》 制定的。 相对于常规测量来说,GPS测量主要有以下几个特点:测量精度高、测站间无需通视、观测时间短、仪器操作简便、全天候作业、提供三维坐标等特点。因此,GPS被广泛应用于房地产测绘、数字化测图及施工放样等各种工作中。 2.2 RS技术在工程测量中的应用 遥感(RS)技术在工程测量中快速的普及,是因为其具有大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势,多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。另外,各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取,为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。因此,RS技术在工程测量中的应用意义非凡。 2.3 GIS技术在工程测量中的应用 GIS技术是一门集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。GIS技术,现在已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。GIS技术的优势不仅仅在于它集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程,还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。现在,GIS技术已经成为一门较为成熟的技术科学,而且已经成为一门新兴的产业,它已经在在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。采用数据库、GIS、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术,为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息,以建立各类专业信息系统,从而实现管理的科学化、标准化、信息化。 3、 工程测量学的发展前景 展望现在我国经济发展的局势,工程测量学将在以下方面将得到显著发展: 3.1测量机器人将在多传感器集成系统的人工智能方面取得非常重要的意义,其应用范围将进一步扩大,图形、影像和数据处理方面的能力将进一步增强; 3.2在大型工程建设和变形观测数据处理中,工程测量学将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3.4工程测量将从原来的土木工程测量扩展到人体科学测量方面。 3.5GPS、GIS技术等相关的技术将紧密结合建设工程项目,在勘测、设计、施工等领域发挥重大作用。 3.6数学模型和物理模型的建立、分析与辨识将成为工程测量学领域在数据处理过程中的重要内容。 总结 综合上面的结论,可以看出工程测量学的发展与应用,主要表现在从点信息到面信息的获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量,测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的发展将直接对改善人们的生活环境,乃至生活方式产生影响,以及提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:工程测量学课程CAI多媒体课件设计 摘要:在简要分析工程测量学的教学特点和计算机辅助教学优势的基础上,探讨了工程测量学课程研制课件的必要性,并对工程测量学课程CAI课件设计的理论依据、课件选题和设计制作原则和方法进行了有意义的探索和实践。 关键词:工程测量学;计算机辅助教学;CAI;课件 一 、引言 随着计算机技术的发展,多媒体技术也得到了广泛应用。由于其交互性好、表现力强、信息量大、视觉听觉效果突出等特点,逐渐成为现代教学方式的重要组成部分。工程测量学课程教学涉及大量的图形表达,注重学生空间想象力的培养,强调由空间到平面、由平面到空间的思维过程。这些特点决定其课堂教学不仅信息传输量大,而且包含了大量的抽象理论和方法。因此,在工程测量学的教学实施上,单纯依靠传统的教学手段已经很难达到教学目的,需要运用CAI课件等新的教学手段进行辅助教学。 在工程测量学教学中使用CAI课件能把工程测量学的基本原理、重要的公式推导等有机地结合起来, 使教师节约黑板书写时间,提高教学效率,更重要的是让学生看到相关模型的建立和利用数学工具解决实际问题以建立工程测量学基本理论和方法的整个过程,增强了学生分析问题、解决问题的能力,提高了学生的科学素质[1]。在利用多媒体技术进行计算机辅助教学时,还必须根据工程测量学的教学特点和相关学习理论进行计算机辅助教学课件的优化设计,以真正体现计算机辅助教学的优势。 二、工程测量学CAI课件设计的理论依据与基本原则 (一) 多媒体课件设计的理论依据 用建构主义学习理论及基于该理论的CAI课件的设计原则为指导进行工程测量学课件的设计,建构主义学习理论认为,学习过程是人的认识思维活动的主动建构过程,是人们通过现有的知识经验与外界环境进行交互活动以获取意义建构的过程,学习者的知识是在一定的情境下借助他人的帮助,通过意义的建构而获得的,理想的学习环境应包括情景,协作,交流,意义的建构四个部分, 意义的建构是教学的最终目标,一切教学过程都要围绕这一最终目标, 学习者是学习的主体,教师是学习者的促进者,辅助者,引导者,他的任务就是激发学生的兴趣,引导和帮助学生完成意义的建构,要为学习活动的开展尽可能多的创造有意义的学习环境,例如,学生对学习抽象的工程测量学课程往往感到枯燥无味,如果创设有意义的环境,使学生对该课程抽象问题的学习感到具体,形象,生动而乐意主动去学,这就可以有效地激发学生学习本门课程的兴趣。 因此,一个好的课件是要在建构主义学习理论的指导下设计的, 在课件中,利用多媒体课件提供某种符合学习要求的外部刺激,使学生积极主动同外部环境发生相互作用,完成知识结构重组的方法和策略,创设符合教学内容要求的情景和揭示新旧知识间联系的线索,用生动,活泼的方式呈现信息并与学生进行相互交流。 (二) 课件的设计原则 CAI课件的设计离不开教学设计,教学设计专家克拉克说过:“在教学中真正起作用的实际上不是媒体, 而是教学设计。”其含义不是贬低媒体作用,而是指导我们要运用“教学设计”的理论来设计CAI课件, 即CAI课件设计要体现设计者的教学思想,体现教者对于学与教的资源及过程进行系统规划的一套整体性操作程序的主要意图[2],科学严谨的教学设计是制作优秀课件的前提条件。在多媒体CAI课件的设计中, 要想在促进学生认识能力发展方面发挥其应有的作用,就要充分利用多媒体技术体现建构主义学习理论的优势,在工程测量学的课件设计时,应注意以下几点: 1、教学目标的合理安排。 教学目标主要是通过教与学使学生在认知领域,情感领域,动作技能领域达到的既定标准,要求在教学设计中必须明确给出, 此外,教学目标应该与学生学习环境中的目标相符合,教师确定的问题应能使学生感到就是自己的问题,建构主义认为学生不再是教学内容的被动者,而是意义的主动建构者,教师是教学活动的组织者。因此,教师针对教学主题所采用的策略,方法要有利于体现学生为主体的学习这一特点。 2、设计真实的任务。真实的活动是学习环境的重要特征, 建构主义理论提倡从现实情景中学,知识依赖于具体情景,脱离具体情景的抽象,枯燥的知识对学生来说是没有任何吸引力的,利用多媒体和仿真技术设计虚拟现实软件就可以模拟现实世界的真实环境,使学生身临其境,如同在现实生活中,这对知识的建构是很有好处的,一般来说,虚拟现实软件学习效果比较好,但开发起来也有一定的困难,它要求能够根据学生的输入数据进行分析处理并做出相应的场景变化,这是工程测量学教学课件开发的重点。 3、注意设置协作学习的环境。使学生成为独立自主的学习者, 建构主义认为,学生对知识的建构不仅依赖于自身原有的水平和经验,而且在一定程度上取决于同伴之间的对问题的共同讨论和理解,随着计算机网络的发展,多媒体与计算机网络结合起来,设计出支持合作学习的软件将会越来越引起人们的重视, 同时,课件的设计要支持学生对所学内容与学习过程的思考,发展学生自我控制能力,成为独立的学习者,例如:对工程测量学中有些学习主题具有很强的逻辑性分析过程的教学内容如影像匹配理论和技术,可采用探索方法,发现法去创设学习环境, 以利于适应认知过程的发展,使学生主动完成对主体知识的意义建构,还可以根据选题的特点,设置多种与以前学习主题不同但相关的情况,以便学生有多种机会在不同的情况中应用所学知识,从不同侧面来认识同一个主题。 4、要充分注意多媒体技术的特点。在建构主义学习理论中, 意义的建构是学习的最终目的,它靠学生自觉,主动地来完成,教师和外界环境的作用都是为了帮助和促进学生的意义建构,在这一点上, 多媒体技术的优势是其他媒体无法比拟的,因此,在课件设计中应注意到:以多媒体方式呈现教学信息,心理学认为,人的学习活动是多种感受共同参与和协调的结果,调动多个感觉器官共同参与学习活动,其效果最佳, 因此,在CAI课件设计中, 应根据需要尽可能用多种媒体呈现教学内容[3],如符号,语言,文字,声音,图形,动画,视频图像等,把各要素按教学要求进行有机的结合,呈现在屏幕上,为学习提供多样化的外部刺激,使学习效果更佳; 以超文本方式来组织教学信息, 学习者可通过节点间的链接关系方便地进行知识点间的切换,并对有关提问,反馈及帮助信息,提示或导航的呈现环节力求准确、可靠、规范, 方便学习者的学习。下面即是CAI课件设计流程图: 图1工程测量学CAI课件设计流程图 (三)工程测量学课程课件选题的重要原则 在整个工程测量学课程课件设计与制作中,科学性,针对性和实用性是最基本的原则,但这些原则在实际的课件制作过程中,却难以直接操作,因此,在教育理论,因材施教,充分发挥CAI课件的优点,提高教学效果思想的指导下,应制定一些浅显易懂, 操作简便的课件选题原则。 工程测量学CAI课件设计的选题应该遵循这些原则,选题的过程就是一个判断决策的过程,什么样的知识内容作为课件制作的对象,才能最大限度地体现其作为选题的必要性和可行性,这是一个大原则。分析工程测量学教学内容的特点以及制作的可行性和效益性,确定课件选题判断决策流程图, 针对工程测量学教学内容,该流程图最大程度地体现了选题的大原则,克服了常规手段不能很好表现的弊端,任何一节课或一个知识点, 如果按照流程前进,能走到最下层模块,便可以作为课件制作的对象,该节内容或知识点制作成为课件的必要性和可行性是充分的、反之,如果走到右边模块,建议放弃选题,因为该选题已经失去了制作成为课件的价值或者实际意义[4]。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 三、工程测量学CAI课件的制作步骤 (一)教学设计 制作电脑课件的目的是为课堂教学服务,在制作课件时,应首先写出授课教案,其内容包括教学目的、教学流程设计、问题和习题,并根据课程讲授的要求确定课件演示的表现手法。 (二) 脚本的设计 根据教学教案和表现手法,设计的课件脚本主要有课件简介、前言、课堂主题内容、总结、习题和退出6大模块。各模块内部包含电脑板书显示方式的过渡效果、画面背景图案、动画演示、重点突出、细节描绘等,并使各模块之间可相互连接和跳转。 (三)课件制作工具的选择 目前,多媒体课件制作工具多种多样,经比较,选择了Macromedia公司的Authorware 6.5。Authorware是一个规模较大、功能丰富、高效的多媒体创作工具,利用其函数变量能完成一些复杂的控制功能,很容易实现人机交互的过程控制,作品结构也比较清晰。Authorware的简单易学、易上手、效率高也是一个重要原因。除此之外,选择Windows自带的绘图工具和Photoshop软件来制作电路图,使电路分析的各个环节能更明确的体现,使同学们在课堂获得更多的理性认识[5]。 (四) 课件的运行、修改和打包 当课件的制作告一段落时,就要检验课件设计的效果,可一边运行课件看其效果,一边进行针对性修改。为满足课堂教学的需要,在教学课堂多次让学生观看,找出存在的问题,设计出更加直观的教学效果。在课件打包时,若的课件脱离Authorware平台的运行环境,就无法单独运行。为了解决这个问题,需重组设置,生成可以单独运行的exe文件,使课件成功。 图2工程测量学CAT课件系统总体框架 四、结论 工程测量学的发展为工程测量学课程教学提出了一系列的挑战,采用计算机辅助教学是解决这一问题的有效手段,计算机辅助教学停留在对传统课堂教学的补充上,对网络学校、虚拟学校、远程教育等概念还朦朦胧胧,但计算机在学与教过程中的优势,已被教师共识, 如何在现代教育科学理论指导下,完成计算机辅助教学课件制作过程中的模式选择,整体策略,制作出符合教学规律,高效能提高课堂教学质量的课件是目前工程测量学课程在采用计算机辅助教学过成中亟待研究的课题, 当前,新的教学手段,新的教育理念得到大力推进,在这个良好的氛围下,探讨工程测量学CAI 课件设计具有现实的意义, 我们有理由相信,只要坚持用教育科学理论指导课件制作实践,未来计算机辅助教学中高质量的课件将不断出自学校教师之手,为培养具有创新素质的人材,提供新的活力。 工程测量学论文:谈测绘及工程测量学中的新技术的应用 摘要:测绘学是一门古老的学科,有着悠久的历史。测绘学的科学地位和作用意义重大。工程测量学是研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制和地形测绘、施工放样、变形监测的理论和技术的学科。随着电子信息技术、通信技术、网络技术等的飞速发展,测绘学也迎来发展的机遇与挑战。测量理论,测量方法,测量仪器的改进推动了测绘学科的发展,现在的测绘不但测量精度大大提高,测量时间大大的减少,劳动强度降低。 关键词:测绘学 新技术 应用 测绘学古老而现代,绘学现在正在向一门刚兴起的学科―地球空间科学发展。测绘学是一门古老的学科,有着悠久的历史。测绘学的发展在世界上古史时代,就有利用测绘学治理尼罗河泛滥后农田边界整理的传说。公元前7世纪,管仲在其所著《管子》一书中已收集了早期的地图27幅。公元前5世界至3世纪,我国已有利用磁石制成最早的指南工具“司南”的记载。公元前130年,西汉初期便有了《地形图》和《驻军图》,为目前所发现我国最早的地图。随着人类社会的进步和科学技术的不断发展,测绘学科的理论、技术、方法及其学科内涵也随之发生了很大的变化。尤其是在当代,由于空间技术、计算机技术、通信技术和地理信息技术的发展,测绘学的理论基础、工程技术体系、研究领域和科学目标与传统意义上的测绘学有了很大的不同。 测绘学的主要研究对象是地球(当然再未来将发展到外太空,研究其他的星球)。人类对地球形状认识的逐步深化,要求精确测定地球的形状和大小,从而促进了测绘学发展。因此,测绘学可以说是地球科学的一个分支。测绘学的研究成果是以地图为代表的信息产品,地图的演变及其制作过程、方法是测绘学进步的一个主要标志。测绘学获取观测数据的工具是测量仪器,测量学的发展很大程度上取决于测绘方法和测绘仪器的创造和改革。测绘仪器的发展经历了早期的游标经纬仪到小平板、大平板仪、水准仪、航空摄影机、摆仪、重力仪、全站仪,测量机器人,数字绘图机。成果也从原来的手绘地图到数字地图,由原来的二维地图到现在的三维地图,四维地图,最近由武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室研制的“天地图”这一伟大成果就是一个很好的代表。 测绘学的科学地位和作用意义重大。在科学研究中的作用:测绘学在探索地球奥秘和规律、深入认识和研究地球的各种问题中发挥着重要的作用。现在的测量技术可以提供几乎任意时区域分辨率系列,具有检测瞬时地理事件如地壳运动,重力场的时空变化,地球的潮汐和自转等问题,这些观测成果可以用于地球内部物质的研究,尤其在解决地球物理方面可以起到辅助作用。测绘学在国民经济上的作用是广泛。丰富的地理信息是国民经济和社会信息化的重要基础,为构建“数字城市”“数字中国”提供了重要的资源。在现代化战争的今天,测绘学在武器的定位、发射、精确制导等方面发挥着不可代替的作用。另外在防灾减灾方面,测绘做出了不可磨灭的作用,2008年汶川特大地震中,测量所的的地图在救灾中起指导作用,减少了灾难等带来的重大损失。在以后的发展中,测绘在防灾、减灾上仍然将发挥它的作用。 测绘学的分类。随着测绘科技的发展和时间的推移,在发展过程中形成大地测量学、普通测量学、摄影测量学、工程测量学、海洋测绘和地图制图学等分支学科。大地测量学研究和测定地球的形状、大小和地球重力场,以及地面点的几何位置的理论和方法。普通测量学 研究地球表面局部区域内控制测量和地形图测绘的理论和方法。局部区域是指在该区域内进行测绘时,可以不顾及地球曲率,把它当作平面处理,而不影响测图精度。摄影测量学 研究利用摄影机或其他传感器采集被测物体的图像信息,经过加工处理和分析,以确定被测物体的形状、大小和位置,并判断其性质的理论和方法。测绘大面积的地表形态,主要用航空摄影测量。工程测量学 研究工程建设中设计、施工和管理各阶段测量工作的理论、技术和方法。为工程建设提供精确的测量数据和大比例尺地图,保障工程选址合理,按设计施工和进行有效管理。海洋测绘 研究对海洋水体和海底进行测量与制图的理论和技术。为舰船航行安全、海洋工程建设提供保障。地图制图学 研究地图及其编制的理论和方法。 工程测量学。工程测量学是研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制和地形测绘、施工放样、变形监测的理论和技术的学科。测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。 工程测量学的理论平差理论。最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。 现代测绘中的新技术。随着电子信息技术、通信技术、网络技术等的飞速发展,测绘学也迎来发展的机遇与挑战。测量理论,测量方法,测量仪器的改进推动了测绘学科的发展,现在的测绘不但测量精度大大提高,测量时间大大的减少,劳动强度降低,测绘工作者也不再是人民眼中“农民工”。这些新技术包括:1、卫星导航定位技术。以美国的GPS,俄罗斯的GLONASS,中国的北斗以及在建的欧盟的GALILES为代表的的定位系统为测绘工作带来极大的方便,而且提高了精度。2、RS(遥感),他是一种不通过接触物体本身,用传感器采集目标的电磁波信息,经过处理、分析后识别目标物的现代科学技术。我们武汉大学在遥感方面实力强大,遥居亚洲第一。3、数字地图制图技术。4、GIS(地理信息系统)GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说,地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。5、3S集成技术。即GPS、GIS与RS技术的集成,是当前国内外发展的趋势。在3S技术的集成中,GPS主要用于实时快速的提供物体的空间位置;RS用于实时快速的提供大面积的地表物质及其环境的几何与物理信息,以及他们的各种变化;GIS则是对多种来源时空数据的综合处理分析和应用的平台。 工程测量学论文:精密工程测量学在现实工作中的详细运用 摘要:我国的经济的发展是很快的,很多的工程上都是会运用测量的,精确的测量对工程的实施是有很大的帮助的,常用的测量方法有很多,精密工程测量在较为科学的地面测量仪器、三维工业测量技术、GPS定位技术、数字化测绘技术、数据库技术与GIS技术和大型精密精密工程测量的运用。最终提出精密工程测量科学的未来发展。 关键词:精密工程测量学;运用;发展 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号: 精密工程测量科学是探索地球空间中详细几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测量实现的理论办法及科学技术的一项运用行科学。它着重对建筑工程、器械和设施加以探究服务对象。 精密工程测量科学关键包含工程建筑为对象的精密工程测量和以设备与机器装配为对象的工业测量两个主要方面。在学科上可划分为普通精密工程测量和精密精密工程测量。精密工程测量科学的重要工作是对各种工程建设供应测绘保障,满足工程所提出的要求。精密精密工程测量代表着精密工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进精密工程测量学科发展的动力。 一 精密工程测量学在现实工作中的详细运用 1、先进的地面测量仪器在精密工程测量中的运用 ⑴ 电子经纬仪和全站仪的运用,是地面测量技术进步的重要标志之一。电子经纬仪具有自动记录、自动改正仪器轴系统差、自动归化计算、角度测量自动扫描、消除度盘分划误差和偏心差等优点。全站仪测量可以利用电子手簿把野外测量数据自动记录下来,通过接口设备传输到计算机,利用“人机交互”方式进行测量数据的自动数据处理和图形编辑,还可以把由微机控制的跟踪设备加到全站仪上,能对一系列目标自动测量,即所谓“测地机器人”或“电子平板”野外直接图形编辑,为测图和工程放样向数字化发展开辟了道路。 ⑵ 激光水准仪、全自动数字水准仪、记录式精密补偿水准仪等仪器的出现,实现了在几何水准测量中自动安平、自动读数和记录、自动检核测量数据等功能,使几何水准测量向自动化、数字化方向迈进。激光准直仪和激光扫描仪在高层建筑施工和大面积混凝土施工中是必不可少的仪器。国产JDA系列多功能自动激光准直仪,具有6种自动保持精度的基准,可用于高层和高耸建筑的轴线测控;滑模测偏、测扭、水平测控;构筑物与设备安装放线控测;各类工程测平,结构变形观测等。 ⑶陀螺经纬仪是用于矿山、隧道等精密工程测量的另一类主要的地面测量仪器,新一代的陀螺经纬仪是由微机控制,仪器自动、连续地观测陀螺的摇动并能补偿外部的干扰,观测时间短、精度高,如Cromad陀螺经纬仪在7min左右的观测时间能获取3″的精度,比传统陀螺经纬仪精度提高近7倍,作业效率提高近10倍,标志着陀螺经纬仪向自动化方向迈进。 2、三维工业测量技术的兴起和运用 80年代以来,随着高新技术的发展和社会的进步,现代工业生产进入了一个新的阶段,许多新的工业生产要求对生产的自动化流程、生产过程控制、产品质量检验与监测等工作进行快速、高精度的测点、定位,并给出运行轨道或复杂形体的数字模型等,这是传统的光学、机械方法所无法完成的。三维工业测量系统是以电子经纬仪或近景摄影仪为传感器,在电子计算机的支持下而形成的三维测量系统,主要运用于以下的工业领域:汽车、飞机工业及空间技术等方面设计、试验、制造、组装过程中的测量和定位;工业用机器人的检测;卫星接收天线安装和维护的精度检测;生产自动化过程、生产过程控制、生产质量检验与检测的动态测量;负荷试验中变形与应变测定。 三维工业测量系统分为两大类,以电子经纬仪为传感器的工业大地测量系统和以近景摄影机为传感器的工业摄影测量系统。 工业摄影测量系统,通常是以近景摄影的方式实现的,其优点是通过像片提供大量信息,施测周期短,可在瞬间完成测量全过程,可对动态目标进行测量,可以多重摄影,有多余观测值,精度可靠。西欧北美一些国家的高精度工业摄影测量系统,最好的相对测量精度已达到百万分之一。在我国的工业摄影测量系统一般精度较低,但也较多地得到运用并取得显著成效。如北京市测绘设计研究院用于测绘大型飞机外型;武汉测绘科技大学用于葛洲坝船闸变形监测、龙口及上下游水面流速动态测量;武钢“4号高炉”煤气管道变形监测等。 3、GPS定位技术在精密工程测量中的运用 80年代以来,随着GPS定位技术的出现和不断发展完善,使测绘定位技术发生了革命性的变革,为精密工程测量提供了崭新的技术手段和方法。长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被以一次性确定三维坐标的、高速度、高效率、高精度的GPS技术所代替,同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间;定位方法已从静态扩展到动态;定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。 在我国GPS定位技术的运用已深入各个领域,国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立与改造已普遍地运用GPS技术,在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、地震的形变监测、海岛或海域测量等也已广泛的使用GPS技术。随着DGPS差分定位技术和RTK实时差分定位系统的发展和美国AS技术的解除,单点定位精度不断提高,GPS技术在导航、运载工具实时监控、石油物探点定位、地质勘查剖面测量、碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的运用前景。 4、数字化测绘技术在精密工程测量中的运用 大比例尺地形图和工程图的测绘,是城市与精密工程测量的重要内容和任务。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作,同时还有大量的室内数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一,难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。 随着电子经纬仪、全站仪的运用和GEOMAP系统的出现,把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来,形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。系统的开发研究主要是面向城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供纸图,也可提供软盘,为专业设计自动化,建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。 根据调研的不完全统计,目前我国有60%城市与精密工程测量单位已不同程度的运用数字化测绘技术。目前存在的难题是数字化测绘系统的数据规格、标准还不能满足GIS的要求,所以,要制定一套标准化数据格式,使得数字化测绘成果既能满足地形图和专业图的需求,同时又能通过数据交换满足各类GIS的运用,才能更好地推动数字化测绘技术的发展。 5、摄影测量技术的运用 摄影测量由于高质量的摄影机,高精度测量仪器和GPS以及计算机技术的运用,加上软件的不断改进和完善,测量精度和效率显著提高。摄影测量技术由于可以提供实时的三维空间信息,无需接触被测物体,以及野外工作量少、效率高和成果品种多等优点,具有广泛的运用前景。 采用的仪器除利用高精度的模拟测图仪和解析测图仪成图方法外,还用立体坐标测图仪与微机连接进行数据采集,经微机数据处理输入绘图机自动绘图。近几年由于全数字摄影测量工作站的出现,为摄影测量技术运用提供了崭新的技术手段和方法。同时,由于GPS技术在摄影测量中的运用,大量减少野外控制点的连测,大大提高了航测的效率与效益,开创了摄影测量向自动化、数字化方向迈进。在国际上,如瑞士、美国、加拿大一些仪器厂商都先后研制和推出全数字摄影测量系统,并得到有效的推广与运用。 工程测量学论文:创造性思维模式在《工程测量学》课程中的应用 【摘要】《工程测量学》是一门工程性和实践性很强的学科。以宿州学院“厚基础、强技能、高素质”应用型人才培养目标为基准,基于创造性思维模式展开了《工程测量学》教学改革研究,通过师生角色转换、创造性思维教学活动设计来改善课堂教学效果,对课程改革提出建设性策略。 【关键词】创造性思维模式,工程测量学,应用 一、引言 目前,高等教育的人才有创新型人才、应用型人才和高素质劳动者三个层次。第一类主要由国家所属的研究型大学和省属研究型大学培养,第二类由普通本科院校培养,第三类由高职、中职院校培养。新建本科院校一般应定位于研究型大学与职业院校之间,属于应用型大学。宿州学院作为新建本科院校,以就业为导向,以服务社会为目的,确立了“厚基础、强技能、高素质”的应用型本科人才培养目标。 面对日趋激烈的竞争,测绘用人单位倾向于聘用具有创新能力的学生。鉴于此,本文基于创造性思维教学模式对《工程测量学》展开课程教学改革,以学生为中心,从师生角色转变、课程教学设计入手,注重理论联系实际、创新能力的养成,使其掌握扎实的理论基础和过硬的实践技能,培养基础广、知识面宽、能力强、素质高的应用型创新测绘人才,增强学生就业竞争能力,满足社会和用人单位所需。 二、社会对应用型创新人才的需求 学生是否掌握测绘相关岗位所需的理论知识、测绘技能及创新思维能力,解决实际工程中所遇问题,是培养应用型创新人才关键所在。应用型创新人才必须具备以下几方面的基本能力: 1.扎实的理论功底。只有具备深厚的基础知识,才能多渠道汲取知识,综合运用知识思考问题、敏锐地发现问题本质,找到问题的解决办法。在大学四年本科学习生涯中,不仅要一如既往重视英语、数学、计算机等课程的学习,打好公共基础关,扩大人文社会科学知识,还要打好专业基础课,积极关注学科领域前沿知识,才能激发创造思维,不断丰富、更新自身的知识架构。 2.过硬的实践技能。理论与实践相结合,是培养应用型创新人才的重要方式。《工程测量学》课程从根本上说,其主要任务是运用测绘仪器解决工程规划设计、施工建设、运营管理三阶段的测量工作,具有很强的工程性和实践性。实践出真知,注重社会需求调查和岗位分析对人才知识、能力、素质的需求,面向市场,以应用为主旨,把好实践环节项目设置关,狠抓实践技能训练,使学生在有深厚的理论知识下,具有过硬的实践技能。 3.树立创新意识。学生不仅要掌握一定的理论知识和实践技能,还要具备创新观念,能够生产新知识。通过积极关注国内外学术研究动态,扩大知识面,关注面对一些工程实际问题,能大胆提出新思想、新方法。显然,只有那些具备扎实的理论基础和过硬的实践技能的人才,能正确地把理论研究应用到实际工程中,才能有效表达创新意图,将书本知识转化为实际工作能力,实现知识向生产力的转化。 三、创造性思维模式概述 人类根据已有的知识和经验,从某些事实中进一步找出新关系、寻求新答案,这样的思维活动属于人类思维的高级阶段,即创造性思维。创造性思维概况起来主要具有新颖性、综合性、突跃性、变通性、独创性和价值性等特征。 创造性思维教学是为培养创造性思维能力的教学。其存在创造问题性解决的教学模式、问题解决型教学模式、多元才能发展教学模式、创造性思维教学三段模式四种形式。ATDE创造性思维教学模式在学生原有的知识和经验基础上,通过“问(Asking)”“想(Thinking)”“做(Doing)”“评(Evaluation)”四步训练,培养学生的创造性思维能力(包括敏锐力、流畅力、变通力、独创力及周密的思维能力等“五力”)。 四、《工程测量学》课程教学中创造性思维的应用 工程测量学是测绘学的重要分支。它是继《测量学》、《数字测图原理与方法》、《误差理论与方法》、《控制测量》等专业课程之后的又一门主干课程,其理论与实践并重。 1.教学过程中,师生角色转变 在创造性思维教学模式下,教学的中心从过去的“教”转移到“学”, 学生则由过去被动的接受者,成为问题主动探究者。教师在教学过程中,重在引导,说明思维和推理的过程,引导学生发现问题、分析问题,重视并培养学生学习的自主能力,激发其创新与创作热情,掌握良好的学习方法,发挥其主观能动性,进而创造性地解决问题,使得教学达到理想的成效。 2.创造性思维教学活动设计 (1)课程教学目标:按照知识、能力、素质的要求,培养学生掌握工程测量的基本理论知识和基本技能;掌握带测绘仪器和相关专业软件的操作技能,独立思考和分析解决问题的能力;具备良好的职业道德素质,较强人际交往能力,形成爱岗敬业、踏实肯干的专业素养。 (2) 课程教学内容优化。教学内容优化是课程教学改革的优秀问题。目前,该课程选用武汉大学张正禄教授的《工程测量学》教材,主要是围绕工程建设的三个阶段规划设计、建设施工、运营管理中的测量工作来编写。《工程测量学》应结合测绘发展方向,以社会实际需求为依据,明确课程线路测量、建筑工程测量、桥梁工程测量等几条脉络主线。并搜集工程案例,将近年来的一些新仪器和测绘新技术穿插到教材相应章节,让学生了解新测绘仪器和大型工程案例,贴近社会生产实践,领会理论的产生是源于对实际工程的总结。 工程测量的实践内容要贴合工程实际情况,侧重于知识和技术创新,注重应用型测绘人才能力的开发与培养,诸如:掌握控制网布设原则及布置要求,完成测设任务,进行场地平整测量,学会土方量计算,学会坡度线测设,一般高程法放样,建立回归方程对变形监测数据进行处理等。 (3)教学方法革新。教学方法是提高教学质量的重要手段。从应用型创新人才培养的层面来看,迫切要求改变旧的教学手段与观念,在教学中,以学生为中心,教师要运用多种教学方法,案例法、讲授法、小组教学法等。针对典型工程进行分析、研究,积极开展体验式教学,以使学生在掌握工程测量学的基本理论基础上,紧密联系实际,熟悉将来要工作的环境,提高学生的综合业务素质。 (4)教学质量评价体系构建。教学过程是师生双向互动的过程。积极开展教师对学生学习情况的评价,综合工程测量学课程特点,构建学生评价、教师互评、督察组评教相结合的教师评价方式与教师对学生学习评价长效教学质量评价体系,确保及时发现教学过程中存在的问题并改之,督促教师全面提高个人业务素质,学习积极投入学习,提升教学质量。 基于创造性思维模式,学生首先带着疑问如何实测高程进行土方量计算,然后借助相关实验器材,设计方案用仪器测得高差信息,进而付诸实施实地测量高程。各小组依据各自方案比比哪组测量的更精确,方法更甚一筹,最后对实测的高程基于方格网进行土方计算,对手工计算方法和cass软件计算结果进行比较看有无差异。教师结合各小组实验方案实施可行性、实测高程时仪器操作熟练程度、计算土方过程严谨性及绘图质量等综合评价小组表现,完成“问-想-做-评”创造性思维活动训练。 五、结论与建议 基于创造性思维模式践行《工程测量学》教学改革,在教学活动中进行师生角色转换、优化课程教学内容、革新教学方法、构建教学质量评价体系来提高教学质量。在此基础上,提出以下几点教学改革建议: 1.制定新的教学大纲,编写实验讲义。宿州学院作为新建本科高校,成立专门的编审组每两年为一周期对培养方案进行修订。工程测量学实验重点通过实验项目训练,掌握典型工程中测量工作,为学生将来从事生产、科研等专业技术工作打下了必要的基础。为了提高实验教程实用性,方便教学,进行自主编写,在确保教材内容具较强学术性的同时,也要注意与实际的联系。 2.强化师资队伍创新意识培育。强化教师队伍建设,是新建应用型本科高校发展战略的必然选择。教师通过不间断的学习,具备创新意识,把创新作为组织教学的出发点,从教学理念、教学方法与手段、教学内容几方面入手着手研究创新,以适应教学环境的变化并重新塑造自己,有意识引导学生养成创新的学习方法。 3.建立严格的教学管理机制。严格的教学管理是保证应用型创新人才培养的重要环节。学生学了获取理论知识和实践技能,培养创新意识之外,尤为重要的是养成良好的纪律观。依据学生在教学过程中学习态度、学习纪律遵守情况、仪器操作熟练程度、完成任务的实习任务的质量、爱护仪器等情况对学生学习全过程进行合理考核、评价,严肃考风、考纪,形成公平竞争良性的教学管理机制,促进教学质量的全面提高。 工程测量学论文:论建筑工程测量学科中学生综合能力的培养 摘 要:中职院校学生综合能力的培养必须紧随时代潮流。只有这样才能促使中职学生的实际素质与个人修养能充分契合社会发展以及工作单位的实际需要,从而促使他们真正成为既具有专业职业技能,又同时真正具备高水平、高素质的社会主义专业人才。 关键词:建筑工程测量;实际操作能力;计算能力;绘图能力;合作及自主探究能力 中职教育的目标不仅仅在于通过系统、专业的教学与培训活动,促使中职学生掌握基础的学科知识与专业技能,更重要的在于还必须促使中职学生在学习活动中切实对自身的动手能力、实践操作能力、计算能力、绘图能力、团队合作意识能力等综合能力与素质进行提高与完善,从而为学生日后顺利就业、更好地适应现代社会环境等奠定良好的基础。 一、注重学生实际操作能力的培养 中等职业院校同普通高等院校最大的区别在于中职院校的创校宗旨是培养真正具备实际操作水平与专业技能的初、中级技术型人才。这就决定了中职院校教学中教师必须对学生的实际操作能力给予高度的肯定与重视,通过合理的专业设置及教学,切实促进学生动手能力、实际操作能力的提升与进步。这样才能充分保证中职学生不至于“发展”成为“理论的巨人,实际操作中的矮子”,进而为其毕业之后能真正掌握一技之长,更早、更好地融入社会工作之中打下坚实的基础。 建筑工程测量是建筑施工专业的一门技术性基础课程,其教学目的在于“使学生能独立完成平面控制测量、高程控制测量、大比例尺地形图测绘及施工放样等项测绘工作和内业计算工作。这就要求学生必须真正具备独立自主的操作水平与良好的实践操作能力。 无论是从中职院校的性质出发,还是从建筑工程测量学科的具体教学目标来看,注重学生实际操作能力的培养,真正确保学生具备良好的动手与操作专业技能,都成了建筑工程测量一线教师教学工作的重点之重。因此,鉴于这种情况,教师在学科理论知识讲解之外,更要结合具体的学习内容,巧妙而灵活地为学生设置丰富多彩、形式多样的实习课程或者实习机遇,以此提供给学生亲自动手、操作实践的机会,从而为他们自身实际操作能力的切实提升与发展做好充分的准备工作。 例如,在学习完“施工测量”这部分知识之后,我向有关部门申请,在保证学生生命安全的前提下,组织他们深入到正在建设中的施工场地,并鼓励他们将整个社会实践活动贯穿于整个建筑物的建设过程中。此项活动虽然历经的时间很长,但是效果出奇意外的好。通过实际勘察与测量,学生不但进一步明确了施工测量活动中的主要内容及详细步骤:(1)监理施工控制网;(2)依据设计图纸要求进行建筑物的放样;(3)每道施工工序完成之后,通过测量检查各部委的平面位置和高程是否符合设计要求;(4)随着施工的开展,对一些大型、高层或特殊建筑物进行变形观测,更重要的是伴随他们的实践活动,他们还真正深入到施工测量的各个环节、各个过程之中,而这些显然为他们自身实际操作水平及能力的更好提升与逐渐完善提供了充足的保障。 二、学生计算能力、绘图能力的培养 提到建筑工程测量,我们联想到最多的就是各种形式的图表以及庞大的计算量。而建筑工程测量恰恰是一门以测量为主的研究学习课程,这就决定了学生在这一科目的学习中不可避免地将会遇到大量的建筑工程图、计算表格等。《中等职业学校建筑工程测量教学大纲》在其“能力培养要求”中明确指出“建筑工程测量课程要着重培养学生的计算能力与一定的绘图能力,促使学生能运用计算机或者计算器进行各种工程建筑的测量计算”。 我在日常的教学实践活动中就格外注重学生计算能力与绘图能力的培养与发展,迄今为止,都收获了较为理想的教学效果与回响。如,在教学“坐标方位角的计算”时,在讲解完具体的计算原理及计算公式之后,我向学生布置了难度适中、题量适中的课后练习习题: 通过课后习题,一方面帮助学生进一步巩固与复习了他们之前课堂上所学的原理、概念、公式等诸多理论知识点;另一方面则以这些例题为契机,着重对学生的计算能力进行了培养与发展,真正起到了一举两得的良好的教学效果。 再如,在大比例尺地形图测绘的前提准备工作涉及“绘制坐标格网”这一知识,因此,在教学这部分内容时我就格外注重学生实际绘图能力的培养与训练。 除了对角线法绘制方格网之外,我还带领学生在计算机中用AutoCAD软件编辑好坐标格网图形,然后把图形通过绘图仪绘制在图纸上(绘图仪法)。这些都在一定程度上锻炼与培养了学生的实际绘图水平与能力。 三、培养学生的小组合作及自主探究能力 随着经济的快速发展以及人们理念的日渐更新,社会对优秀人才提出了更高的要求、更严格的标准,即人才除了单纯具备扎实的学科基础知识及良好的专业技能之外,还必须拥有一定的团队合作精神以及自主学习、终身学习的科学学习意识及理念。因为,人才只有真正具备自我学习的能力以及合作协调的意识,才能在既适应社会知识快速发展的同时谋求一个良好的人际社会关系,从而才能确保自身专业领域的更好进步与发展。 中职院校是以培养社会主义初、中级优秀人才为主要目的的专业院校,那么,也必须依据社会市场导向制定科学、合理的教学目标。由此展开而来,教师有意识、有目的地通过各种形式的教育、培训活动真正帮助学生形成良好的团队合作意识以及科学探究的自主学习能力就非常有必要了。 那么,建筑工程测量课程中教师应当通过何种措施才能真正贯彻、落实这一宏伟教学目标呢?我个人认为,教师除了要彻底摒弃以往传统而落后的教学模式之外,更要积极更新、转变自身的教育教学理念,真正把学生视作学习活动的主体,并以此为基础,积极创造条件,鼓励学生以小组为单位进行合作学习、科学探究等性质的学习活动。唯有这样,才能真正为学生合作意识及自主学习能力的切实进步奠定良好的基础。 以我自身为例,我在平时的教学实践活动中,就会结合具体的教学内容以及学生各自的性格特征等实际情况,将他们灵活划分为不同的学习小组,并指定详细的活动任务,促使学生在完成任务活动的过程中建立起良好的团队合作意识、逐渐学会同他人沟通、协调与合作。除此之外,借助学生亲身的探究实践活动,还进一步锻炼与发展他们的自我表达能力、自主探究能力、自主学习能力,促使他们在发挥自身最大潜力的同时实现自身综合素质的显著提升与进步。 总之,中职院校学生综合能力的培养必须紧随时代潮流。只有这样才能促使中职学生的实际素质与个人修养能充分契合社会发展以及工作单位的实际需要,从而促使他们真正成为既具有专业职业技能又同时真正具备高水平、高素质的社会主义专业人才。 工程测量学论文:工程测量学的发展探析 摘要: 本文对工程测量学进行了定义,指出了该学科的地位及研究应用领域,阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展。结合科研和开发实践,简单介绍了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统―――科傻系统。最后展望了 21 世纪工程测量学若干发展方向。 关键词: 测量学;工程测量;测量机器人 1 学科地位和研究应用领域 1.1 学科定义工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 1.2 学科地位测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。总的来说,整个学科的二级学科应作如下划分: ①大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); ②工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); ③航空摄影测量与遥感学; ④地图制图学; ⑤不动产地籍与土地整理。 1.3 研究应用领域工程测量遍布我国国民经济建设的各个方面,按照工程建设的对象可分为:建筑工程测量、水利工程测量、桥梁工程测量、矿山测量、军事工程测量等;按照工作顺序可分为:勘测设计阶段的工程测量;施工过程中的工程测量和竣工结束后的工程测量这三个阶段。 工程测量在不同的建筑工程施工阶段有着不同的职责,它是工程建设中最基本的工作之一,它为建筑工程的其他相关工作提供服务,同时也是保障施工建筑工程质量的最基本工作。由于工程测量学的研究应用领域非常广泛,很多的学者就工程测量的某一行业进行著书立说的比较常见,而全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材则尚未出现。 工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 2 工程测量仪器的发展和新技术的应用 测量仪器伴随着测绘科学发展而不断发展,工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。随着计算机技术和精密机械技术的发展,通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。专用仪器主要包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统,具有高精度、自动化、遥测和持续观测的特点。 2.1 GPS 系统的应用在工程测量的工作中,GPS 技术发挥着至关重要的作用,是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统,它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能,而且具有良好的抗干扰性和保密性。RTK 技术对传统逐级布网的理念进行了更新,具有点位选择限制少,作业时光短,结果精度高,工程费用低等优势。过去测地形图时,都需要通过在测站上测出四周地貌的碎部点来完成,最少需要2-3 人才能完成该项工作。RTK 技术只需要一人背着仪器在要测的地貌碎部点呆上两秒钟左右,并同时输入特性编码,通过手簿能实时知道点位精度,把一个区域测完后回到室内,由专业的软件接口就能输出所要求的地形图,省时省力,工作效率大大提高。 2.2 地图数字化技术早期的纸质地图不利于保存和使用,信息技术的发展使得各工程测绘部门开始对早期的纸质地图进行数字化的处理工作,方便存取、传输、修改和排版。利用扫描矢量化技术进行地图数字化是提高数字化质量与速度的必由之路,针对大比例尺地形图,大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真地对地图进行数字化处理。 2.3 数字化成图技术传统的成图方法难以适应社会发展的需要。测绘向自动化、数字化、信息化方向发展。数字测图取代模拟测图将成为必然。数字化成图技术以其精度高、劳动强度小、便于保存和管理的特性受到了工程测绘人员的青睐。目前数字测图有内外业一体化和电子平板两种模式,主要设备为全站仪、电子手簿等,操作方便,成图效率高,现场可以方便、及时发现和纠正出现的错误和遗漏的信息,这是传统测图方法所无法比拟的,是一种理想数字测图模式。 2.4科傻系统科傻系统(COSA)是“地面测量工程控制与施工测量内外业一体化和数据处理自动化系统”的简称,它使工程测量行业发生了革命性变化。该系统由两个子系统组成:“基于掌上型电脑的测量数据采集和处理系统”(简称COSA-HC),该系统的最大特点是自动化程度高,通用性强,处理速度快,解算容量大。该子系统具有水准测量、二、三维控制、碎部测量、道路测设、工程放样等测量作业模块;具有小规模水准网、二、三维工程网的平差功能;具有文件管理和数据通信功能;该系统灵活方便,适合外业环境。其自动化表现在通过和COSA 子系统COSAHC相配合,可以做到由外业数据采集、检查到内业概算、平差和成果报表输出的自动化数据处理流程;其通用性表现在对控制网的网形、等级和网点编号没有任何限制,可以处理任意结构的水准网和平面网,无须给出冗余的附加信息;其解算速度快,解算容量大表现在采用稀疏矩阵压缩存储、网点优化排序和虚拟内存等技术,在主频166MHz 的586 微机上,解算500 个点的平面和水准控制网不到1 分钟;在具有20MB 剩余硬盘空间的微机上,可以解算多达5000 个点的平面控制网。 3 工程测量学的发展展望 ①全球定位系统(GPS)技术、RTK、CORS 测量技术的广泛应用。随着社会的发展,科学技术的不断创新带来了现代测量技术的不断推陈出新,工程测量领域广泛应用GPS、RTK、CORS 等现代的数字化测绘技术,不但加大了工程测量的精确度,而且降低了在野外进行工程测量的难度。②测量机器人的应用范围进一步扩大。③工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。④大型和复杂结构建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。⑤数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 工程测量对于工程施工的各个环节都起着至关重要的作用。如果没有工程测量人员的参与,工程的施工人员也将无法开展施工工作。在信息社会里,工程测量学的作用日益重要。因此,对测量工作要高度予以重视,大力提高我国测量的技术水平。 工程测量学论文:“以岗导学”土木工程测量学教学模式研究与实践 摘要:近年来,社会上“就业难”与“用工难”的矛盾日益突出,究其主要原因是学校教学与工程实际脱节,工程测量学作为土木工程专业必修的专业基础课也不例外。按照“以岗导学”人才培养模式,根据工程施工测量人员的岗位职责要求和土木工程测量学教学现状分析,提出基于“以岗导学”的“三段式”土木工程测量学教学模式,把教学过程与岗位职责要求对应,构建了工程测量的“三段式”教学方案并进行了实践,使学生的测量技能实现阶梯式提升,形成岗位职业能力,有效缩短了毕业生的就业适应期。 关键词:工程测量;以岗导学;教学模式 在工程项目建设中,最重要、最基础的工作就是工程测量,它贯穿于工程项目的始终,从项目规划、设计到施工,乃至运营管理阶段都离不开测量工作。在设计阶段,场地地形图、平面图是设计的依据;在施工阶段,将工程设计图纸转化为工程实体、测量放线等都属于测量的范畴;在其运营管理阶段,建筑物的变形观测离不了测量。目前,像我们这类二本院校的土木工程专业学生,毕业后直接去现场从事项目施工工作的较多,即使几年后晋升为工程师甚至高级工程师,也离不开测量工作或管理工作。因此,测量技能就成为了土木类专业学生的最实用、最急需的基本技能。 一、工程施工测量人员的岗位职责 所谓“岗”就是指任职岗位,即从事这个岗位的职责、最需要具备的知识、能力和素质要求等[1]。对于建筑行业的施工测量岗位,基本可归纳为三类[2]:一是测量工,他们只负责仪器具体操作,是在技术员、测量员的详细具体操作指令下,应用水准仪、经纬仪、全站仪或RTK等测绘仪器设备来完成具体测量任务,而自己并不具备独立完成工程测量任务的能力,在工程中往往只是作为测量辅助人员来使用的。二是测量员,既掌握测量仪器操作技巧,也具备独立完成一定的工程测量任务的能力。在工作中,他们只需技术员发出简单总体的任务指令,而无需详细的具体操作指令,便可完成一定的测量任务。在工程测量实际中,他们是可以独当一面的。三是测量工程师,他们既具备仪器操作技能,可以完成一定的工程测量任务,也具备完成一定的工程技术管理工作能力。在实际工程中,他们无需别人发出工作指令,自己可以根据工程进展来安排相关的测量具体事项,可以独立完成单项工程的测量工作。在具体工程实践中,具有双重身份,即测量员和技术员或施工员。目前,土木工程专业本科毕业生(特别是一线施工人员)步入工作岗位后,一般都需经历从低到高的岗位转变工程。第一阶段,就是一般的“测量工”,这个阶段所经历时间的长短与毕业生掌握的仪器操作技能的熟练程度和所接触的工程项目难易程度有关,有半年、一年甚至更长时间的,当然也有1~2个月的。跨过这个阶段,就进入了“测量员”阶段,这时他们就成为技术部的一员,与技术员一起工作,其所需时间长短同样由个人的工程素养及工程项目的具体情况决定。最后阶段,即成为“测量工程师”=“技术员+测量员”,也成为了技术部的主要成员、骨干甚至负责人,开始指导其他技术员、测量员开展工作,这个阶段时间的长短主要与个人的具体岗位升迁有关。 二、工程测量教学的现状 工程测量是土木工程专业必修的一门基础课程,内容包括测量学基本理论、基本方法、基本技能和各种测量仪器工具的技术性能、操作方法及其使用技术等,具有覆盖面广、实践性强、更新速度快的特点。课程教学目的就是要通过课堂教学、实验、实习等各个环节使学生掌握测量和放样的基本技能,培养学生实际操作能力,并能运用所学知识和技能,正确分析和处理工程中出现的各种测量技术问题,使其毕业之后达到就业“零适应期”。进入21世纪以来,随着计算机技术和信息技术的快速发展,测绘科学领域的理论、技术也发生了根本性的变化。在土木工程测量工作中电子全站仪、测量机器人、数字水准仪、GPS测量、激光三维扫描技术等已被广泛使用。这些技术的应用,使得控制测量、地形图测绘、施工放样、高程传递等技术已经与传统方法截然不同,而目前工程测量课程教学大多数仍然使用传统模式,以测量的基本理论为基础、以传统的水准仪、经纬仪等仪器为根据、以高差、角度、距离测量为内容开展教学,对新兴的工程测量仪器、技术等内容介绍甚少,即使有些院校已经购置了全站仪、电子水准仪等现代测量仪器,单由于课时、场地等原因,只是在实验课上以观摩的形式进行,学生对这些仪器的了解往往仅限于简单的使用,对一些深层次的原因甚至不知,更谈不上结合岗位、部位、阶段的具体要求来制定测量方案并实施,致使很多毕业生工作后遇到工程实践时无从下手。针对这些问题,结合多年教学工作的体会、土木工程专业学生就业和行业岗位的需求,构建了“以岗导学”的“三段式”工程测量教学模式并进行实践。 三、“以岗导学”的“三段式”土木工程测量学教学模式构建与实践 1.“以岗导学”的“三段式”教学模式。为了达到教学为实际工作服务的目的,我们根据课程特点和岗位要求,从岗位职业能力要求出发,以岗位执业能力为优秀,构建了递进的“三段式”土木工程测量学教学模式。将他们工程测量学课程教学与工程测量的三个不同层次岗位要求对应,将其划分为三个时间阶段,即基础理论教学、基本操作技能训练(课程实习)、综合任务实训(专业实习)三个阶段,以项目作为任务驱动教学,实施全过程考核,引导学生在真实生动、严谨有序的训练中提升测量综合技能,加快学生在工作中不断实现岗位提升。 2.“以岗导学”的“三段式”教学模式的实施。以工程测量岗位职业能力为优秀,将工程测量课程教学内容与岗位职责要求相对应,开展工程测量课程教学改革研究。①根据行业特点和土木工程专业教学的具体情况,依据国家相关职业标准,将岗位技能需求与教学内容对照,设定土木工程测量学课程教学的目标、内容、方法和要求。②通过对同类院校和企业调研,对测量工作各层次岗位和一些典型测量工作任务进行分析,针对职业能力需求不断优化项目式教学内容。③结合毕业生就业去向,按照不同层次岗位技能需求,选择对应的教学内容,构建了“三段式”的模块化课程。④组织编写“三段式”教学方案并在土木工程专业学生中开展实践,同时,不断总结优化,与企业技术骨干、相关院校专家一起编写“三段式”教学的配套教材,共同使用。 四、结语 以岗位需求为导向,以职业能力训练与职业能力培养为主线,以工程项目现场所需要的知识、能力为内容[8],坚持理论与实践结合的原则,将现场测量人员的不同层次岗位要求与教学各阶段相对应,构建了特色鲜明、与国家(乃至国际)行业标准紧密接轨的“三段式”土木工程测量学课程教学模式。自2001年以来,我们按照“三段式”教学模式在99-13级土木工程专业学生中开展课堂、实验、实习等各个环节教学,使学生的测量技能实现阶梯式提升,逐步形成岗位职业能力,使其毕业之后达到就业“零适应期”,直接步入第二层次(测量员)开展工作。 工程测量学论文:“工程测量学”课程教学方法 [摘 要]本文主要针对当前工程测量学课程已经不能适应测绘技术的应用发展趋势现象所进行了“工程测量学”这门课程的教学方法的改革探究,从而对“工程测量学”课程的教材编写、教学内容以及教学方法上的改革提出了研究对策,希望工程测量学课程教法能适应实际工程建设需求,提升学生的专业技能与综合能力。 [关键词]工程测量学 教材 事例型教学方法 引言 对于测绘工程专业的学生来讲,工程测量学是一门必修的专业主课。当前测绘技术得到了发展,测绘技术及其实际的生产作业设备都已经得到了改变,使得工程测量学这门教学滞后于现代测绘,需要测绘专业教学进行相应的教学改革,通过教学内容和方法上的革新来适应现代测绘技术的发展进步,从而培养出优秀的适应社会需求的测绘专业人才。改革“测量工程学”这门课程,就需要对其教材、教学内容以及教学方法等都进行改革,补充先进的测绘技术,适当增加测量工程学的教学课时,这是“测量工程学”改革的必然趋势。 一、教材编写改革 工程方面的教材种类不多,很多高校所用的工程教材基本是《工程测量学》(武汉大学出版),这是由于这本教材具有全面、科学、先进的优点,具有编排特色;然而这本教材内容上有一些重叠的地方,整体内容篇幅过大。由此,需要在此基础上编订新的工程测量学的教材。 在编订新的工程测量学教材时,必须要根据时代要求将新的测绘技术与测量仪器编入教材中,并作为重点的教材内容进行简绍,对那些过时的测绘技术与仪器,只作概略介绍就可以。其次,对于测绘设备和方法的编制必须要符合实际工作,是实际工作中用到的,要从基本原理、工作步骤、方法、注意问题、适用场合等都进行详细的介绍,要求学生能够通过学习达到会用、管用和够用的目的。第三,针对前面教材篇幅过大问题,新教材的编订要求精简,要让学生容易掌握到教材中的重难点知识和技术,适当缩减重叠的篇幅内容,并上调学生学习该门课程的学分。第四,教材内容编订要体现出综合性,反应出工程领域中普遍的测绘技术,并能对特殊的测绘理论技术进行介绍,将工程主要类型得到全面覆盖。第五,对于应用性极强的工程测量学课程来讲,必须要使得教材内容要以实践为基础,描写总结实践,并提升为理论、原理以及工作流程。第六,对于内容编排上要显示教材的特色,以凸显出教材的鲜明个性。 二、教学内容分析 “工程测量学”这门课程根据工程建设过程主要分为三部分的教学内容,分别是规划设计中的测量工作、施工中的测量工作和运营管理中的测量工作。以工程进度作为工程测量学教材的编排内容,其出发点在于考虑到将工程过程中所有的测量内容都能全面、有条理地反应出来。然而这就使得教材内容不能突出工程测量的重点和要点,并且对于这三个过程中的工作内在联系没有得到明显的阐述。 规划设计阶段。由于其他课程已经专门介绍了数字化测图知识点,该阶段的测量工作重点则只是对各种比例尺的地形图进行测绘,由此,只需简要介绍此阶段的测量内容与方法,对另外的测量要求做好概述即可。 施工阶段。此阶段的测量重点是施工放样,由此,需要对施工控制网的建立理论和方法、放样原理和方法、特殊测量方法进行介绍。基于当前测绘技术的发展,有一部分过时的内容可以省去,只作大概介绍,但要补充一些新工程类型的相关内容。 运营管理阶段。变形监测是该阶段的重点内容,这个知识点在不同版本的教材中有不同的详略介绍,这主要是基于学时设置考虑的,学时较少,那么教材将重点集中在施工测量内容的讲解介绍上。运营管理中的变形监测内容与施工测量有着同等重要的作用,由此,必须要加强该教学内容的详细讲解学习,这部分内容的学习有助于增强学生的工作适应能力。然而事实是过去的教材对这部分内容的介绍比重较小,所阐述的知识点不够全面完整。 在工程建设中,必须要对工程的各个环节都做好建设服务,即从勘测设计、施工建设到运营管理等阶段都需要做好相关准备接洽的工作,使得每一个阶段的工作都能得到有机联系,从而服务好工程建设,做到一致的工作内容和工作标准,能够在工程始终都能将资料进行共享利用,加强工程测量的信息化管理,教材内容与授课需要体现出这样的内容。同时,还需要注意学生在测量中的责任心的培养,确保其在施工放样中做到数据结果的正确性和准确性。 三、教学方法探讨 (一)专业素质和生活理念的并重教育 在校大学生一般是年轻的90后甚至00后,他们有自己的个性特征,优点与缺点并存,例如较为灵活、变通,但缺乏吃苦精神。所以测量工程学的授课需要采取一些特殊的教学方法,根据该课程的内容、教学进程以及实际工作特征来进行介绍,让这些学生们做好对学习本专业课程和未来本专业工作的心理准备。该课程的应用性极强,要求教师要多对测绘工作的特点、胜任本专业工作的业务能力和必备的素质进行介绍,使得学生能够了解现代测绘技术人员必备的专业技能和其它综合能力,让学生能有有一个明确的学习目标和现代生活理念。 (二)创建轻松活泼的课堂教学氛围 针对实践性极强的技术学科而言,采用传统教法来教授学生工程测量学很难让学生产生学习共鸣意识,由此,必须采取启发式教法来吸引学生的学习注意力,让学生能够有一个自由发挥的空间,制造课堂教学气氛,促进教学效果的提升。 (三)发挥事例型教学方法的优势 在工程建设过程中所应用到的工程测量技术,实践性极强,对工程建设的作用非常重要,由此,必须要紧密联系工程实际,在教学中充分利用工程实际中的测量学的例子,进行典型的案例教学,通过案例教学的分析来加深对工程实例中的相关工程测量原理、方法、注意事项、数据处理技巧等,使得学生能对工程测量有一种直观的感知和理解,从而升华测绘相关知识理论。这可以在某个工程建设阶段中的特殊类型工程实例进行介绍,使得学生能够全面了解和掌握测绘专业基本知识。 四、结束语 综述,“工程测量学”学科与工程建设实际联系密切,必须要根据当前已经有的先进测绘技术与仪器、学生自身的特征等进行该课程教学方法的改革,适时更新教材教学内容,舍弃一些重叠的教材内容,使得内容编排上要合理、有特色、全面,能区分重难点,在教学方法上注意采用现代化教学方式理念,吸引学生的专业学习注意力,制造课堂氛围,充分发挥实例型教学法的优势,促进学生对专业基本知识的全面了解和掌握。 工程测量学论文:民办应用型高校非测绘专业《工程测量学》教学改革探索 【摘要】随着测绘学科的发展,非测绘专业原有的知识系统已经不能满足现代测绘的需要,作者通过分析测量教学中所存在的问题,提出了有针对性的改进措施,并通过教学实践的验证,得出其可行性与必要性,为今后测量学教学的改革提供了依据。 【关键词】工程测量;教学改革;课程建设 1.引言 《工程测量学》是土木工程、建筑工程技术、工程概预算等专业的技术性、专业性、实践性很强的专业基础课。一方面,随着社会的发展和科学技术的进步,老的知识体系和教学方法已经不能满足现代工程建设对测量人员"懂测绘、会应用、能测绘"的要求;另一方面随着高等学校教学改革的进行,课时压缩得越来越少[1],如何在有限的课时内保证教学质量的同时兼顾教学内容的实用性,成为每一名测量教师急需解决的问题。目前市面上几乎所有非测绘类《工程测量学》教材的安排都按照:绪论、水准测量、角度测量、距离测量、小区域控制测量、地形图的测绘与应用、施工测量的基本工作、民用建筑工程测量、工业建筑施工测量、线路测量与桥梁施工测量、建筑物变形监测和竣工图的编绘等来编排。 毕业生就业岗位分析表明,80% 以上学生在施工企业从事施工技术工作,它要求学生具有 "放线""抄平"及地形测量等职业能力[2-3]。但是由于课时量的压缩导致与土建类专业结合紧密的测设(放样)部分,只有极少课时甚至课时为零,造成"学"与"用"的脱节。因此,对工程测量学课程教学进行改革,势在必行。 2.非测绘专业《工程测量学》教学实践过程中存在的问题 2.1 测绘知识增加而课时减少的矛盾 工程测量课程教学一般包括理论课教学(含课内实验)与测量实习两部分,课程内容基本兼顾了传统与现代测绘的基本原理和方法。随着测绘"新理论""新仪器"、"新技术"的不断发展,工程测量的信息量也越来越大,但是随着高等学校课程的改革,在非测绘专业工程测量教学的教学课时不断被压缩,比如按照学科设置工程测量学的理论课时应该安排在60个学时才算合理[4],但是多数高校在课程改革后课时数都减少了不少,以WF科技学院为例,目前建筑工技术和工程概预算专业课时只有48个,刨除因法定节假日而减少的课时,实际上课时长还达不到48学时。 2.2 教学内容陈旧,与生产脱节 在工程测量学的理论教学中,部分教学内容陈旧,严重滞后于实际测量工作的需要:如在生产中已普遍采用全站仪进行角度测量、距离测量和测设工作,而在教学中仍以介绍光学经纬仪、钢尺量距等内容,明显滞后于生产实际,导致工程测量课程的"学"与"用"之间存在一定的脱节。此外,测量实习内容以测绘地形图为主,而实际上,非测绘专业学生毕业后大部分接触到的是施工测设工作,很少专门从事测图工作,而在校学习过程中对测设和施工测量的锻炼则明显不足! 2.3仪器设备老化,跟不上科技的进步 测量仪器是工程测量学教学必不可少的设备,它的数量和先进性直接影响《工程测量学》实践环节的教学效果,此外工程测量教学中许多仪器比较贵重如陀螺全站仪、超站仪、三维激光扫描仪等,许多学校经费投入不足,尤其是民办院校甚至不愿意投入这么多资金,造成仪器落后,品种不全,教师上课时只能简单地用图片介绍,从而影响到实践教学效果。 另外,随着高考扩招,班级逐年增多,仪器由于常年使用经常损坏,却得不到及时修理,存在误差较大的严重问题,有些甚至已经没法使用,造成学生实验结果不准确,以至于迷惑不解,甚至对测量方法产生怀疑。以WF为例:13级土木有18个本科班,建筑工程技术专业21个专科班,都需要用到测量仪器,仪器的使用率较高,维修效率跟不上。 2.4考核形式单一,不能完全反映出学生的水平 传统的工程测量考核方案是平时成绩+课内实验成绩+期末考试成绩,这样的考核方法不利于考查学生的实践技能,比如实习过程中同组的6-8个人有些同学能够按照课前要求进行实验,还有部分同学没有实训只是借用同组其他人的测量成果,不能反映出实习的真实效果,同组实习数据都是一样的,这会造成吃大锅饭的情况,成绩好坏与学生在操作过程中的表现影响不大,打击了好学生的积极性。 3.《工程测量学》教学实践改革的措施 为了解决以上矛盾,拟从以下各方面着手,采取措施: 3.1整合教学内容,优化教学体系 为了解决内容多课时少和教学内容陈旧,与生产脱节的矛盾,专业教师应结合各专业的特点合理取舍有关内容,确定授课的重点、次重点、选学内容,对教材上已经过时的内容,予以删减。对于新的测量理论和测量技术属于了解和选学的内容,比如GPS测量技术、遥感技术、摄影测量技术等采取专题讲座的形式进行,这样不仅可以让非测绘专业同学对测量的前沿知识有一定的认知,也可以节省课时学习与生产实际结合紧密的知识。 3.2加强实验室建设,加强校企合作力度 对于仪器不足的问题,学校层面上要加大资金的投入力度,通过深入生产企业调研,准确定位生产中常用仪器的型号和种类,充分利用有限资金购置与生产对接急需的仪器。对于部分特别贵重的仪器,比如超站仪、测量机器人、垂准仪等,可以同仪器的生产企业合作,采取展销会的形式,由校方提供场地,仪器生产商展摆仪器,并委派技术人员,进行现场讲解。这对双方来讲都是一个双赢的事情,仪器生产商通过展销调高了自己的知名度,学校不仅节省了资金,同时也达到了让同学们认识了解先进仪器的目的。 3.3多途径考核,避免一考定"生死" 鉴于传统考核采用平时+实习+期末成绩的局限性,对此进行细化:平时成绩以课堂出勤情况作为考核指标;实习成绩为避免同组人员吃大锅饭的现象,采取教师与组内成员打分相结合的方法,即专业老师针对实习的结果的正确性给出相应分数,同组人员根据操作过程付出工作量的大小,给出一个阶梯化的分数,二者所占权重各占50%;对于期末成绩可以采用试卷的形式,或者其他能反映专业能力的方法。例如,WF科技学院,鼓励在校专科生报名参加测量员考试,凡是取得测量员证书者,提出申请可以不参加最终的结课考试,期末成绩按照优秀对待。此外还鼓励学生参加学习举行的测绘技能大赛,凡是能够取得三等奖以上者,同样可以不进行期末考试,成绩依然按照优秀处理。 4.教学改革的成果 从2013年开始进行的教学实验以来,共经历了12级建筑工程技术,12级工程概预算,12级工程测量与监理及12级土木工程(还未毕业),这几个专业学生已经参加工作或者正在工作单位进行顶岗实习,从用人单位反馈的情况来讲看,现在的学生要比改革之前从事测量工作时,上手更快,经过简单的培训即可独立从事测量工作。由于实行以证代考,多数的专科学生在毕业之前已经拿到测量员证书,通过顶岗实习,使所学知识有一更大的提升。部分同学因为在顶岗过程中的优异表现,同用人单位达成协议,毕业之后只要愿意就可以到单位上班,称为一名正式员工。 5.结束语 实践证明,WF科技学院根据自身实际,进行的非测绘专业《工程测量学》教学内容、教学体系、实践教学的改革,是成功的。在改革后的教学体系下,能使学生更容易接受测绘理论,增加测绘技能,培养的学生更符合生产实际的需要,适应市场对人才的要求。同时也符合WF科技学院"素质教育五项工程"----思想品德提升工程、书香校园工程、应用文写作与口才锻炼工程、社会实践工程、身心素质训练工程中,要培养"坐下来能写,站起来能讲,走出去能干"的"三能人才"的要求。 工程测量学论文:浅析关于中职 工程测量学 课程教学方法的探讨 论文关键词:工程测量学; 教学方法; 实践能力 论文摘要:本文对中职《工程测量学》课程的教学内容和教学方法进行了分析和探讨,并提出了适合中职教育发展的以培养适应企业需求为导向的教学方法。 中等职业教育培养的是具有一定文化和专业基本理论知识、熟练的专业技能、较强的实践能力和良好的职业素养的中等应用型人才,与此同时,现代测量新技术尤其是3s技术即gps(全球卫星定位系统)、gis(地理信息系统)、rs(遥感技术))的发展对工程测量课程的教学方法改革提出了新的要求。因此,如何改进《工程测量学》课程教学方法使其与中等职业技术教育培养人才的要求相适应,是摆在我们面前的一个重要课题。 1明确培养对象,满足企业需求 《工程测量学》是工程测量专业和地质勘查工程专业的一门专业技术基础课,其内容极其广泛,这就要求我们在教学中一定要明确培养对象,在教材的选取上要针对不同专业学生有的放矢,根据社会实际需要对教材内容进行适当的补充。如就“地形图在工程建设中的应用与精度分析”、“施工放样的基本方法及其精度分析”等两个专业共性的问题应当结合现代企业需要共同进行详尽讲述;而地质工程测量部分只对地质专业学生做详尽讲述,对工程测量学生只做系统介绍即可。切实注重不同专业学生在实际工作中的适应能力,真正做到让不同专业学生能够应用所学过的这些内容去解决实际问题;从而满足不同领域工程建设发展对学生的需要。即做到让不同专业学生学即所用、学即能用,毕业后能顺利参加工作。 2改革教学方法,提高实践能力 工程测量学是围绕着各项工程建设对测量的需求所进行的一系列有关测量理论、方法和仪器研究的一门学科,它与很多工程建设有着密切的联系。随着科学技术的进步与建设事业的发展,工程建设项目越来越多,需要解决各类工程建设中测量问题越来越复杂再加上测量仪器更新换代之迅速,导致传统的教学方法很难适应企业需求。因此,改革当前《工程测量学》教学方法,适应社会发展势在必行。 2.1《工程测量学》理论课部分教学方法的改革 打破“满堂灌”教学方法,建立以学生为中心、以教师为主导的新教学方式。采用讲练结合和讨论式、自主式的教学方法,注重学生思路的引导和启发,以提高学生的学习兴趣和学习积极性。上课根据教学内容决定教学方式,对于难理解和掌握的内容,采用引入一些相关的工程实例边讲边练,精讲多练和课堂讨论的教学方式,对于多解问题、方案选择采用思路引导或课堂讨论的教学方式,对于非重点、难点及描述性内容采用老师指点学生自学的教学方式,灵活多样的教学方法充分调动学生学习的主动性,提高教学质量。 运用现代教育技术,提高教学质量。把计算机技术、网络技术、多媒体技术引入课堂教学是现代教育技术,使用多媒体、计算机网络等现代化教学手段,降低《工程测量学》课程的学习难度,提高学生的学习兴趣,提高教学质量。多媒体教学是课堂授课的主要形式,计算机、投影仪、多媒体课件和绘图软件的灵活使用,能够吸引学生的注意力,帮助学习,提高教学效率。特别是对测绘仪器使用的讲解上使教学内容更加形象、直观,把抽象问题具体化,复杂问题简单化,有助于学生直观理解。如陀螺经纬仪、全站仪等仪器穿插大量图片,使学生对这些仪器及其操作流程、应用有直观的认识。同时对于学生构造空间模型,测量后内业数据处理等问题的理解和掌握都有很好的帮助,从而更好的达到课程改革的目的。在老师的指导下,利用网络教学有助于学生自我学习,如在校园网上相关的教学资料,向学生介绍一些相关的测量论坛和测量网站,学生可以通过互联网自己阅览学习,了解测量的发展动态。 2.2《工程测量学》实践课部分教学方法的改革 工程测量学是一门实践性非常强的专业课程,实验的好坏直接关系到这门课程掌握成败的关键。只有通过实验和对测量仪器的操作、采集数据、进行计算、测图或施工放样,才能真正理解和掌握测量的基本原理和基本方法,才能真正培养和提高应用理论知识解决实际问题的能力。因此加强和完善工程测量学实践环节,是工程测量学教学改革的重要环节。 笔者认为实验课教学从以下几方面进行: (1)实验目的明确。实验目的是要求学生运用测量基本理论和基本实践操作技能解决建筑工程测量技术问题的实践过程,是培养学生实际动手能力和综合分析问题、解决实际问题能力。故此在实验课程进行前一定要选好实验课题,选的实验最好与实际工程联系紧密。并提前向学生公布以便使学生提前为实验做好准备(包括实验用到的理论知识、仪器操作、数据处理等)。 (2)实验步骤明确。实验步骤严格按照工程实施步骤有条不紊进行。如要求学生按工程要求进行图上设计、实地踏勘选点、实地测量等。 (3)实验实施环节分工明确,安排有序。为了提高实验质量和效率,防止实验课实施过程中杂乱无序,和个别学生因产生倦怠情绪而不亲自动手的情况发生,实验的安排应当分组比赛进行,每组人员分工明确组织有序。这样也更好地激发学生对测量实验课程的学习兴趣。 (4)实验过程中及时排疑解疑。这一阶段是测量实习的最重要阶段,学生在课堂理论学习中遇到的疑问和未掌握的知识都可以通过实验来检验出,这就要求我们老师务必要对其实验过程中提出的疑问及时发现及时有效解决,从而使学生对理论知识巩固和加深理解。 (5)撰写实验总结报告。实验总结报告分为实验操作记录和实验分析总结两个部分。学生撰写实验总结报告,有助于学生在实验操作过程中形成良好的作业习惯,有助于学生对整个实验过程回顾,加深对理论知识的进一步理解和巩固;有助于学生概括总结能力得提高。 3改革考核机制,注重理论联系实际 工程测量学这门课程有很强的特点,主要表现在理论和实践结合非常紧密。采用传统的试卷考核方式难以反映学生的实际操作能力,而且考核内容过于依赖教材内容,导致学生只注重对理论知识的掌握,忽略实际操作能力的训练。因此有必要对考核方式进行改革。 考试的形式,采用理论水平测试与实验测试双重机制考核,理论和实验两项成绩各占总成绩的50%,具体办法如下: (1)理论水平测试,包括平时考查成绩和期末测试成绩两个部分。在教学中,平时的考查包括上课率和作业完成情况、上课的笔记、课堂讨论和答疑情况等,期末考试严格按照教学大纲命题考核。 (2)实验测试,包括平时实验成绩评定和期末专项抽题测试两个部分。平时实验成绩根据平时学生的实验操作、实验报告记载情况及结果来衡量学生的成绩; 期末组织专项抽题实验考试采取学生随机抽题,严格按照实验规范要求根据最终实验结果的准确度来给定成绩。 总之,我们要本着中等职业教育的总体方针以实践能力为中心,以就业为导向,不断开拓创新《工程测量学》课程教学方法,这样才能逐步提高《工程测量学》课的教学质量,培养出更多符合社会需求的技术性人才。
工业工程(IndustrialEngineering,IE)专业是一门具有经济管理和工程技术双重属性的交叉学科,也是一门实践性非常强的应用型学科。工业工程专业的实践教学环节对于培养学生综合运用知识进行解决实际问题以及创新实践能力,具有特别重要的作用。我国的工业工程专业从1993年开设至今,相对传统专业存在办学时间较短、实践教学尚不够完善、缺少综合性的实践教学和缺乏培养创新实践能力的实践课程等问题。针对上述问题,本文从培养基本实践能力、综合实践能力和创新实践能力三方面论述了协同阶梯式创新实践教学体系的构建。太原科技大学的柴春锋[1]建立了基础认识———专业技能———综合应用———能力提升的四层次实践教学环节,然而,实践教学环境仍以校内理论课程的实验和课程设计为主。大连工业大学的王雅君[2]研究如何在虚拟工厂环境下,培养学生对复杂的生产系统进行管理的实践能力,包括物流系统仿真实践体系、基础工业工程实习体系、模拟企业组织实践体系等。在培养过程中借助虚拟方式,仍以理论课程为主,企业实际案例的分析、解决并没有融入里面。攀枝花学院的李琴[3]以攀枝花学院工业工程专业为例建立了工业工程专业的实践教学体系,然而建立的实践教学体系仍主要以课程实验、生产实习、课程设计、毕业设计以及社会实践等高校校内的教学活动为主,并没有引入企业,走进企业。河南理工大学的郭景霞[4]从综合实验室的建设角度对工业工程实践能力的培养进行了研究和实践。刘红军[5]和高顺成[6]对创新能力的实践体系进行了分析。综上,已有的文献资料主要在原有基础上对工业工程专业实践教学体系建设进行了分类管理,或者对实验室建设进行整体加强,其实践活动仍以高校校内的教学为主,在很大程度上脱离了实际,没有对企业实际项目的培训,难以有效地提升学生创新实践能力。 一、协同阶梯式实践教学体系的构建 (一)协同阶梯式实践教学体系 大学作为知识创新和技术创新体系的基础,其责任就是要培养具有实践能力和创新精神的高级专门人才,将实践能力和创新能力的培养融入学校教育的全过程,是时展和社会发展的需要,更是教育自身发展的需要。结合工业工程专业具有非常强的应用技术的特点,提出了工业工程专业“基本实践能力-综合实践能力-创新实践能力”的协同阶梯式培养思路,。基本实践能力主要依托于公共基础课的课内实验(例如:物理实验)以及专业基础课的课内实验(例如:生产计划与控制课程系列实验、人因工程课程系列实验等)。综合实践能力主要依托于专业课程的课程设计,到目前为止,工业工程专业的优秀课程都开设了课程设计。创新实践能力主要依托改善合作企业的实际项目、工业工程专业综合课程设计、学科竞赛、科研素质培养等过程进行培养。所谓“协同”,一方面指校内、校校以及校企之间的协同,主要表现在校内实验资源的共享,校校之间专业的讨论、学生的交流、改善案例的分享与比赛,校企之间的项目协作等;另一方面指工业工程专业各实验之间是相互联系、相互协同而不是孤立的,前期的实验项目为后期的课程设计提供数据素材等。“阶梯式”,即对于能力的培养由单一到复杂,由简单到综合,实现三种实践能力的阶梯式上升,使学生综合能力和素质不断得到锻炼和提升,最终满足学校的培养定位:“培养具有社会责任感、较高人文素养、较强创新创业意识和实践能力的高素质复合型应用人才。” (二)实践教学过程中的教学方法和考核方式 完整的实践教学体系必须落实到学生的实践教学过程中,才算真正落地。郑州航空工业管理学院工业工程专业每届在校生达到170人左右,在全国二百多所开设该专业的高校中是最多的。针对专业实践性强、人数多的特点,实践教学方法与理论教学方法存在较大差别,必须有针对性地对实践教学过程中的学生组织、教师指导、项目来源以及成绩考核等方面进行改革,调动每个学生的积极性和参与度,激发每个学生的创新意识。注重学生的过程考核,防止学生搭便车现象。到目前为止,该专业的实践教学过程主要采用以下方法。1.学生组织。如前文所述,郑州航院工业工程专业招生规模大,班级多,导致实践教学组织难度大。在实验课、课程设计以及各类实习等实践教学过程中,遵循“跨班组合,互通有无,组内合作,组间竞争”的原则,分成若干个5-6人的小组,每个小组内人员按照实践内容进行分工,充分调动每个学生的积极性以及培养同学间的团队合作精神和竞争意识等。当某阶段的实践教学过程结束后,尤其像课程设计、竞赛选拔、项目申请等,采取一对多的师生答辩或多对多的学生间答辩的方式进行。师生答辩由小组成员进行汇报,教师进行提问;学生间答辩由两个小组内的成员互相提问。实践证明,后者的效果更好,学生将实践过程中碰到的问题询问对方小组的成员,这样教师只是组织者,而且能够更有效地了解学生是否真正参与到了实践过程中。小组之间能够互相学习,有效地进行成果分享。2.教师指导。教师采取“线下线上”相结合的方式全程跟踪整个实践教学过程。实践教学的要求、实践报告的修改与完善等采用线下方式与学生面对面讲解、讨论。而实践过程的控制采用线上方式,通过建立QQ群、微信群或群组邮件等方式,要求各个组内学生将讨论场景、实践过程以照片、视频等方式发到群组内。指导老师指导的多个小组之间可以互相查看,如此一来小组之间会无形中形成竞争的气氛,更能调动学生参与实践、主动学习的积极性。指导老师也能够有效地对实践过程进行监督和控制,提高指导的效率和效果。3.项目来源。基础实践能力的实验项目主要来源于理论课程。综合实践能力和创新实践能力的项目主要来源于实验室购买的各种产品模型、学生的实际调研以及合作企业的实际案例等。例如:《基础工业工程》在进行课设时开发了多款灯光控制器、交流接触器及纸艺产品;《生产计划与控制》在进行课设时开发了多款自行车产品、飞机模型产品以及汽车模型产品;合作企业根据实际情况会列出多个改善项目以供学生选择。实践教学过程中,以项目驱动的方式进行。例如:课设过程中,小组可以自行选择某个项目进行设计;生产实习中,小组带着项目任务完成实习。借助于项目,让学生发挥自主选择权,完成感兴趣的项目,提高他们的学习主动性。4.成绩考核。教师依据“主体多元、形式多样、注重过程和能力”的原则,对学生进行成绩考核。成绩评定分为两个环节,首先评定整个小组的成绩,然后对各组组员进行成绩评定。对于小组成绩评定设计详细的评价指标体系,包含平时过程、现场比赛、报告内容和答辩四个方面。每个组员的成绩由老师和学生共同评价,首先,通过小组成员互评来评定每个人贡献率排名,老师评价每个成员的平时表现、报告成绩和答辩成绩。最终成绩由小组成绩和成员成绩综合评定。上述考核方式能更多地关注实践的过程,有效防止搭便车现象,提高每个学生学习的主动性和积极性。 二、创新实践能力培养平台的构建 创新是社会进步的灵魂,是国家兴旺发达的动力,培养创新人才已成为我国高等教育的首要任务。实践教学是培养学生创新能力的重要组成部分。实践过程能够使学生的创新能力得到提升,主要措施有以下几个方面: (一)设立创新实践课题 为了进一步营造学生科技创新活动氛围,激励广大学生积极开展科技创新实践活动,努力提升学术科研能力,培育其创新意识、实践能力,学校设立了郑州航院大学生科技创新项目、实验室创新开放项目。同时,学院内部也设立了实验室项目,鼓励学生积极使用实验室设备,进行创新实践课题的研究。在此基础上还鼓励学生积极申报国家创新创业训练计划项目。2017年工业工程专业的学生团队获得2项部级和6项省级创业创新训练计划项目。 (二)建立创新实践基地 学校积极与校外企业进行联系和合作,建立创新实践基地。目前郑州航院已经与郑州富士康集团、宇通集团、成飞、西飞以及洛阳震海家倶有限公司等企业签署基地协议。每年除了带学生到企业进行集中的生产实习之外,还会选拔一部分优秀学生,按照小组形式分别深入不同企业,同企业管理人员一起完善生产和管理。学生以小组的方式参与完善企业生产和管理数据,可以有效地支撑后续的各类学科竞赛、项目申请等,使其形成的报告更具有实际意义。 (三)搭建创新实践实验平台 一方面,积极开放实验室,为学生进行创新实践提供有利的场地和环境。另一方面,积极搭建虚拟的实践教学平台,对难以到现场的或者综合性较强的实验建立虚拟实验。使学生的实验操作不局限于实验室,可以在宿舍或者其他地方操作。而且,通过虚拟网络平台能够更为方便快捷地统计实验得到的数据,且实验过程更为形象,例如车间生产线的各种先进设备可以通过仿真的方式呈现。经过整合和建设,申报的生产系统虚拟仿真实验教学中心,于2017年9月获批河南省高等学校虚拟仿真实验中心。 (四)组建大学生科创实践小组 建立跨专业、跨年级的有学生自我管理的科创实践小组。在学院实验室专门为科创实践小组设立专门空间。从学生中选拔负责人,然后由学生负责人对各小组进行选拔,以工业工程专业学生为主,但也可以接受计算机相关专业、机械相关专业的学生,根据各自的兴趣组成不同的实践小组,例如:ERP沙盘模拟比赛小组、工业工程案例比赛小组、数学建模比赛小组等。每个小组进行集中学习和日常交流等活动,在进行比赛时参与人员又不限于小组人员,这样就起到激发未加入小组的同学参与科创的积极性。 三、服务保障和宣传激励体系的构建 (一)服务保障 (1)实验室助理制。选拔聘请学生作为学院各实验室的助理,助理在遵守实验室相关规定的前提下,对实验设备的日常维护、使用登记等进行管理。这种制度一方面为学生提供勤工助学的机会;另一方面使学生能够深入了解实验室各个设备,而且学生可以在空闲时间进行实验项目、创新项目的研究,能够非常有效地提升学生综合创新能力和素质。(2)学业导师制。将每个年级的学生按照教研室教师人数进行随机分配。一方面,每个教师指导的学生为跨班级组合,能够使学生之间充分交流;另一方面,每个教师指导的学生为跨年级组合,学生之间能够进行经验共享,尤其高年级学生在某项赛事上取得奖项后,可以将自身的经验传递给低年级学生,促使下一次参赛准备更加充分。(3)科研助理制。在学业导师的基础上,学院鼓励主持科研项目的老师在自己指导的学生中聘请科研助理。将科学研究过程中的某些工作交给学生,在师生的科研互动之中提升学生的科研素质。同时,学生可以带着问题去学习相关专业知识和掌握专业相关软件,从而增强学生的创新能力。(4)校企双导师制。为了使学生的创新实践更具有实际意义,学院领导和教师非常积极地与企业进行联系沟通,使学生能够在企业进行专业的训练而不是在一线当操作工。目前,学院每年都会选拔学生到富士康各地厂区和其他类型的企业进行实习,每次实习结束都让学生实习汇报。在与企业合作中,学院积极聘请企业富有管理经验的人员作为学生的企业导师,不定期地邀请他们来到学院与学生座谈,将企业管理知识传授给学生。 (二)宣传激励体系 学院通过网站、微博、微信群、QQ群、微信公众号、走廊展板等媒体和手段,加强实践教学过程的宣传,对各个实践教学环节中表现优秀的教师和学生进行奖励和报道。例如,每次暑假生产实习都会评选优秀实习指导教师和优秀实习学生。对评选出的教师和学生,或者在创新实践教学中如各类学科比赛中获得奖励的教师和学生及其获奖作品,及时公布到学院网站或微信公众号等媒体上。通过深入采访,在微信公众号等媒体进行报道,树立创新实践的先进典型,充分发挥典型的示范引领作用。同时,积极宣传和倡导宽容的创新实践理念,让学生能够充分展示自己的才能。 四、实施创新实践教学的效果 自2016年1月以来,学院开始对前期实践教学进行整合,实施协同阶梯式实践教学体系以及对学生参与学科竞赛等进行改革,取得了非常好的成绩。2016年5月学院学科竞赛团队中的ERP沙盘模拟小组获得第十二届全国大学生“新道杯”沙盘模拟经营大赛河南赛区一等奖1项、二等奖2项;2016年11月成功举办了我校首届工业工程改善案例大赛;2016年12月在清华大学举办的第十一届“东风日产杯”清华IE亮剑全国工业工程应用案例比赛中获得多个奖项;2017年4月在第十三届河南省“挑战杯”决赛中我院学生获得二等奖1项、三等奖2项;2017年5月获第十三届全国大学生“新道杯”沙盘模拟经营大赛河南省总决赛省特等奖2项,省一等奖1项,并成功晋级全国总决赛。获得全国大学生数学建模竞赛河南赛区一、二、三等奖8项,2017年5月第三届中国“互联网+”大学生创新创业大赛河南省赛区决赛中获得一等奖1项、二等奖1项,实现了学院此项比赛零的突破。而且,学生获得发明专利1项、实用新型专利8项。教师在指导学生的同时,也获得了很多体会和案例经验,有利于进一步提升教学质量。本文以本科工业工程专业的实践教学体系为背景,在整合原有实践教学内容的基础上构建了协同阶梯式创新实践教学体系,形成校内、校校、校企协同培养模式,实现基础实践能力、综合实践能力以及创新实践能力的不断提升,并对实践教学过程中的教学方法和考核方式不断完善,不再局限于某一种形式。另外,对实践教学过程中的培养措施、服务保障及宣传激励体系进行了深入研究和改革实践。该体系很好地满足了学校培养目标和社会对工业工程人才的需求,也为其他开设工业工程专业的高校提供了实践教学范本。 参考文献: [1]柴春锋.工业工程专业实践教学体系分析与改善———以太原科技大学为例[J].教育教学论坛,2017,(10):124-126. [2]王雅君,金海华,时君丽,等.虚拟工厂环境下基于培养目标的工业工程专业实践教学体系改革[J].教育教学论坛,2015,(37):247-248. [3]李琴.应用型工业工程专业实践教学体系规划与建设[J].装备制造技术,2014,(9):260-262. [4]郭景霞,兰建义,闫艳燕.工业工程综合实验室建设的研究与实施[J].实验技术与管理,2015,32(11):260-264. [5]刘红军,胡发刚,杨亚柳.创新创业能力培养为主导的电子商务专业实践教学体系的构建[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版),2016,35(6):182-184. 作者:张国辉 葛晓梅 闫琼 田晨 单位:郑州航空工业管理学院