农作物论文:生物学技术下的农作物论文 1检验品种真实性和纯度的方法 检验品种真实性和纯度的方法有很多,根据不同的原理可分为形态鉴定、生理化学法鉴定、物理法鉴定、细胞学方法鉴定和分子生物学鉴定。运用分子生物学方法来鉴定品种纯度的方法有很多,它是在DNA和RNA等分子水平上鉴别不同的品种,目前最常用的技术主要有以下几种:SSR技术又称为microsatelliteDNA、RAPD技术、AFLP技术、RFLP技术和SNP技术。应用最广泛的就属SSR技术,最有应用前景的要数SNP技术[2]。 1.1运用SSR标记技术鉴定品种的纯度和真实性 近年来越来越多的种子企业都应用SSR技术来鉴定品种的纯度,DNA分子标记技术是通过诊断生物的内在基因排布规律和外在的表现规律,并直接分析遗传物质的多态性,同时通过比较不同品种的DNA的结构和组成,以此来鉴别品种的纯度和真实性的。该技术可以反映生物个体和种群之间有差异的片段,正因为此技术的不受时间、空间和外界环境的因素影响,所以其检测结果更真实可靠,也便于自动化管理。由于SSR技术呈共显性遗传,然而相比于其他的遗传方式,它可以清晰地分辨出种子的纯合体和杂合体,所以就成为了目前最广泛应用并最受欢迎的检测技术。SSR技术是由一个到六个核苷酸串联成100bp以内的DN段,在基因的复制过程中,及碱基的错配会产生几个重复单位,就使得基因组每次都会突变成几个重复的单位,导致等位基因的出现,当运用电泳技术进行分离后,就轻而易举的获取了这些重复序列的信息[3]。 1.2PAPD技术 PAPD技术是以基因组为模板,并对农作物进行PCR扩增,最终得到多态性的DNA谱带的一项技术,此项技术有很多特点,如操作简单、经济快捷、基因需求量小等,并且在向日葵、扁豆、芹菜、棉花、甘薯等植物的检测均有报道,虽然对于已经筛选出来的种子进行指纹分析是比较方便和快捷的,但是对于未检测过的新品种,想要在短时间内找到合适的引物进行鉴定难度很大[4]。 1.3RFLP技术 这项技术的原理是通过检测不同的遗传位点的变异,它能够区分不同生物个体间基因的微小差异,由于同一个农作物能够在不同品种中找到许多的标记,所以这项技术是在检测品种的真实度和纯度的方法中最可靠的方法,但是其操作过程繁琐、操作难度大、周期长、费用高[5]。 1.4AFLP技术 AFLP技术的原理是在检测过程中选择基因组DNA的酶切片段,其标记技术优点有重复性强、稳定性好、多态性高等,实验证明在克隆技术上此项技术拥有很好的前景,但是由于实验对DNA纯度和内切酶有高质量的要求,基因组的不完全会影响实验的结果,而且此方法不仅操作程序长、步骤多,还要求有很高的实验技能和精密的仪器,因而在对农作物的真实性和纯度的鉴定中难以普及和应用[6]。 2如何验证分子生物学技术的可靠性 2.1验证方法 为了验证分子生物学技术的鉴定结果是否可靠,需要进一步的确认,通常实验都会采用两种纯度检测的方法来验证,一般会选择分子标记鉴定和田间纯度鉴定法,根据有无亲本的两种情况,对已经知道亲本的生物运用共显性鉴定法,即基因在亲本之间表现为多态性,在杂交一代中表现为共显性的生物。对未知亲本的作物采用多态性扩增的方法[7]。田间种植鉴定,分别在田间正季和异地种植,以水稻为例,田间正季鉴定材料种植在四川两种实验基地,单粒播种,每个样品种植200株,常规管理,海南异地种植在三亚种植基地,通过分析种植的产物的特征特性来最终得到田间鉴定结果。鉴定依据要严格按照种子检验规程执行,对产物性状的审定同样按照规则审定描述进行。 2.2结果分析 通过实验得到信息后对结果进行分析,谱带种若出现双亲互补的为杂交种,若母本出现纯和带类型为不育系,谱带如图3-1所示,以此来计算纯度的百分比,将得到的鉴定结果和田间实验的鉴定结果比较,验证了24对引物的结果准确。另外发现在经过生物技术检测的纯度和田间正季的鉴定结果相关系数可达到93.8%,在田间鉴定过程中不同的鉴定者鉴定的结果也有很大差异,过程中很难区分杂株,将分子技术检测结果与田间检测的性状做对比,在田间表现为不育系的大多分为两种情况,第一是在田间表现为不育株的在SSR检测中变下为母本不育,第二是田间表现为异型株的检测为母本不育系,其谱带表现如图3-2所示,分子标记检测结果与田间种植检测结果比较如图3-1,分子标记检测纯度与田间种植检测纯度比较结果如图3-2。经过以上研究分析得出,在品种纯度测定中,所用的引物越多、样本容量越大检测得出的结论(见表3-1、表3-2)越可靠,在实际的检测中,为了兼顾经济性和准确性,一般选用3对引物来进行检测,在品种真实性和纯度的鉴定中,大多数人们认为分子标记鉴定结果比田间鉴定的结果更为严格,所以对企业就相对有失公平,本研究显示其电泳结果更接近于田间种植结果,这一研究结果为接下来的分子鉴定提供了更有力的依据。但是就针对于农作物真实度和纯度的鉴定而言,分子标记的结果和鉴定结果相一致,且检测时间短,能迅速为种子的监管工作提供有力依据和技术支撑,更大力度的减少由种子不合格带来的经济损失和不良社会影响[8]。 3讨论 对于利用分子生物学技术对农作物品种的真实性和纯度进行检测的方法各有优缺点,但是无论是常规鉴定技术还是化学物理鉴定技术都各有局限性,不能满足种子纯度和育种工作的发展需求,可以相信,随着分子生物学技术的不断发展,更多更有效的分子标记技术将会在学者的不断努力下得到革新和不断完善,在不久的将来,分子生物学技术将会直接应用到农业的发展中去,通过本文以上的研究,可以得知分子生物学技术的最终检测结果和田间实际种植的结果大致相同,所有有理由相信经过不断地发展和研究,最终分子生物学技术对农作物真实性和纯度的检测结果将于实际差距越来越小,发展分子生物学技术将是鉴定农作物真实性和纯度未来的发展方向。 作者:王立 单位:江门市新会区林业科学研究所 农作物论文:无公害农作物论文 1农作物无公害生产重要意义 无公害生产技术的应用,可降低农作物对化肥、农药等化学产品的依赖性,有效地减少其对农作物造成的危害。上市一系列的无公害绿色食品,为保证食用者身体健康贡献力量。无公害生产技术中的深耕技术,能有效促进土壤中空气的流通,有利于农作物根系伸展,坚实扎根,增强抗倒伏能力。此外,深耕还可以将土壤中的有害细菌、病毒、虫卵等易导致作物生病的东西以及生命力异常旺盛的杂草的种子埋于土壤深层,使之逐渐消亡,减少农作物病虫害的侵袭。无公害生产技术的使用从根本上调节了土壤结构,使土地向着高产、优沃的方向靠近,从而实现农作物增收。无公害生产有助于提高农作物的耐旱防涝等抗灾能力,于灾害之中挽救农作物产量,提升经济效益。 2农作物生产技术发展现状 农作物生产技术发展,随着时间的推移,由传统的无规律化逐渐过渡到目前拥有严谨管理手段的无公害生产技术,大幅提高了农作物的管理水平,有效保证农产品的销售质量,促进农业增收。无公害生产技术对农作物管理主要表现在以下方面:对土地采取种前深耕管理,以给种植农作物营造舒适的生存环境,保证其营养的供应;实行农作物的合理轮作机制,有效防止重茬带来的病原体累积、土地营养分布不均衡等危害造成的农作物减产状况,使生物多样性增加,并阻止土壤条件恶化;保持合理种植密度,在保证作物生长的同时,提高农作物产量;实行田间管理维护,包括苗期管理、施肥、灌溉、松土等,但是其要求比较严格,各个环节均有相应配套的原则以供施用;注重病虫害的生物防治,有效降低化肥农药的使用率,以保证农产品绿色无公害。 3农作物无公害生产技术推广措施 为提升农产品销售质量,发展绿色安全农业,农作物无公害生产技术必须在全国大范围内得到推广。其推广措施可分为4个方向。 3.1培养农民绿色生产意识 培养农民的绿色生产意识,是推广农作物无公害生产技术的政策性任务。一些政策能否发挥应有的政绩在很大程度上取决于有关意识的宣传培养是否到位。在宣传方面,将推行无公害生产技术的推广工作放在重要位置,多安排相关技术人员下乡,深入农民身边,讲解绿色生产的优点,培养其绿色生产意识,使农民摒弃传统落后减产的农作物生产方式,采用先进绿色环保高产的无公害生产技术,从而实现农作物生产的增收,即培育农民绿色生产意识是从意识层面使其生产意识改头换面,进而达到无公害生产技术的推广。 3.2加强低毒高效类农药肥料的研制与推广 有毒有害性农药化肥的使用是传统生产技术区别于无公害生产技术的显著表现,其使用虽然可促进农作物产量增收,但是也对农作物生长存在着副作用,例如,农药的残留问题直接威胁着食用者的健康,与无公害生产的主题背道而驰。因此,加强低毒高效类农药的研制与推广是推广无公害技术的关键步骤。农药与肥料的使用只有在保证农作物高产的同时降低其毒害性,才能实现农作物的无公害生产。 3.3加强绿色农作物实验基地建设 绿色农作物实验基地的建设主要是给广大农民起模范带头作用,也就是以成果推行发展。此外,绿色农作物实验基地的建设还可以获知该农作物生产过程中的各项信息,为进一步在方法上改进无公害生产技术、推进农业更快更好发展提供可能。绿色农作物实验基地的建设是农村经济产业化的重要手段,拥有一定数量的绿色农作物实验基地,才能够保证大量无公害蔬菜水果的上市,从源头上保护人类的生命安全不受侵害。 3.4加强对农作物化学农药残留监测工作 化学农药残留问题一直是农产品方面亟待解决的问题。推广使用无公害生产技术必须有效加强农作物农药残留的监控工作,在残留农药允许范围内,尽可能多地降低残留率,保证农产品的绿色、无公害。 4结语 无公害生产技术不论是在农作物增收方面,还是对发展绿色农业、保证农副产品无公害都有着重要的影响力。必须保证产品的质量、数量双赢,再加上无公害,待销的农产品一定会被抢购一空。由此可以预测,在未来无公害农产品将占据市场主流。因此,从现在起推广无公害生产技术已是形势所趋。 作者:黎兰华 岳俊德 单位:四川省南江县农业局 四川省南江县小河职业中学 农作物论文:关于秸秆利用的农作物论文 1现状 1.1秸秆总产量 浙江省位于我国东部沿海,属典型的亚热带季风气候区。全省陆域面积中,山地丘陵占70.4%,平原占23.2%,河流湖泊占6.4%,素有“七山一水二分田”之称。2012年浙江省主要粮食作物播种面积125.13万hm2(包括稻谷、麦类、玉米、豆类等),全省秸秆理论产量(通过草谷比计算所得)为1194.76万t。从种类数量上看,以水稻秸秆为主,达760.6万t,占秸秆总量的63.7%;其次是油菜、茭白秸秆,分别为87.00和71.79万t,占总量的7.3%和6.0%;豆类、麦类、玉米、棉花等秸秆均在50万t以下,占比不超过5%。从区域分布看:嘉兴、绍兴、杭州最多,其次是湖州、金华、宁波、温州、台州、衢州和丽水,舟山最少、仅占0.46%。 1.2秸秆综合利用 浙江省农作物秸秆利用方式多样,主要有肥料化、能源化、饲料化、食用菌基料化以及原料化等途径。水稻、大小麦秸秆以还田为主,棉花、豆类秸秆以用作燃料为主,玉米秸秆以饲料为主,茭白和桑、果树枝条以作食用菌基料为主。据测算,2012年浙江省秸秆利用量达936.9万t,秸秆综合利用率为78.4%,其中作肥料利用722.8万t占60.5%,作饲料利用94.4万t占7.9%,作食用菌基料利用39.4万t占3.3%,作能源利用(不包括炊事燃料)27.5万t占2.3%,作其他利用52.6万t占4.4%。其余秸秆主要是炊事燃料、露天焚烧和田边、路边弃置。以上利用结构表明,浙江省秸秆资源化利用层次较低,深度开发高值利用比例不高。 2存在的主要问题及原因 当前,浙江省农作物秸秆综合利用存在秸秆资源分散、收贮困难、利用经济性差、相关扶持政策不明、秸秆禁烧监管难度大等问题。据调查和监测分析,露天焚烧比例较大的秸秆有小麦、水稻、油菜秸秆,季节主要集中在5-6月和10-11月。秸秆利用不高和焚烧的主要原因。一是种植特点因素。浙江省农作物复种指数高(2.0以上),全量还田不利下季作物播种和生长,农户对部分难于还田的秸秆采取露天焚烧处理。二是秸秆资源分散利用附加值低。农作物秸秆量大面广,资源分散,收集、运输、贮存成本高,难度大,利用效益低,主要以就地还田利用为主,饲料化、基料化等高值利用方式受产业规模制约只在局部地区得到应用,占比较小。三是露天焚烧监管难度大。《大气污染防治法》和国务院办公厅《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》明确环保部门牵头秸秆禁烧工作,《浙江省农业废弃物处理与利用促进办法》也有禁止露天焚烧的相关规定,但由于露天焚烧的主体为种植农户,面广点散,基层环保执法力量有限,监管处罚难度大。四是秸秆利用扶持政策不足。目前浙江省除嘉兴市已出台秸秆机械切碎还田专项补贴政策外,省和其余市县基本没有秸秆利用的专项资金等扶持政策,影响了农民和企业利用秸秆的积极性。 3建议 《浙江省大气污染防治行动计划(2013-2017)》明确提出:“加快推进秸秆及农作物废弃物综合利用,实现秸秆资源化、商品化。力争到2017年,基本实现秸秆还田和多元化利用,秸秆综合利用率达到90%以上。建立健全禁止露天焚烧秸秆的长效监管机制,充分利用卫星遥感加强秸秆禁烧监控,严防随意露天焚烧秸秆。”根据农作物秸秆综合利用本身的特点,针对浙江省农作物秸秆综合利用发展过程中存在的一些消极和阻碍性的因素,作者认为,应着重做好以下几方面工作。加强领导,部门协同。积极推动落实秸秆综合利用和秸秆禁烧工作的政府主体责任,结合产业布局,制定秸秆综合利用工作实施方案,并纳入各级政府目标责任制考核内容,确保各项任务落到实处。积极推动落实乡镇政府的实施责任,将任务分解落实到村、到田头地块、到生产主体,建立干部包村联户制度。加强部门协作配合,农业、发改部门牵头负责农作物秸秆资源化利用工作的指导,环保部门牵头负责禁止秸秆焚烧监管,财税、科技、经信、交通、国土等部门按各自职责加大对秸秆利用的支持,共同做好秸秆综合利用和禁烧工作。完善政策,加大扶持。将秸秆综合利用资金列入各级财政预算,明确扶持内容、扶持环节和扶持重点等。在秸秆综合利用方面,以《浙江省农作物秸秆综合利用规划(2009-2015)》为引领,研究制订秸秆发电、固化成型、食用菌基料、畜禽饲料以及秸秆收贮运体系建设的实施方案;在秸秆禁烧方面,制定秸秆禁烧和加强卫星遥感监控的实施方案,并建立信息通报制度。强化科技,加强创新。以市场为导向,以企业为主体,鼓励秸秆利用技术的产业化,提高设备科技含量和加工制造能力。注重把农作物秸秆综合利用途径和技术研究,纳入重大科技专项予以支持;引导科研院所和农业技术推广机构积极开展秸秆综合利用新技术、新工艺、新设备、新机具的研发与转化。 加强农作物收割、秸秆粉碎还田、捡拾打捆为一体的农业机械研发和技术集成,争取在秸秆能源化、饲料化、燃料化以及工业化利用关键技术和设备上取得新突破,形成秸秆综合利用的技术支撑体系。同时,支持培养农村废弃物资源化应用领域的学术领军人才和科技队伍,为科技创新和产业发展提供技术支撑。加强监管,严格执法。根据大气污染防治总体要求,把全面禁止秸秆露天焚烧作为主要目标和首要任务,更加突出构建禁烧机制,落实政府部门和生产经营主体的责任,形成治理共识和行动。积极做好秸秆禁烧监管工作,划定禁止露天焚烧秸秆区域,落实秸秆禁烧责任,加强秸秆焚烧卫星遥感监控。切实加强机场周围15km、高速公路、铁路两侧各2km及国道、省道公路两侧1km等重点禁烧区的全天候、不定时巡查,做到有烟必查,确保第一时间发现、第一时间赶到、第一时间扑灭,对发现在禁烧区有焚烧行为的立即责令停烧,并对直接责任人处以罚款,集中力量确保重点交通干线安全和大气环境质量。宣传引导,营造氛围。通过广播、电视、报纸、网络等宣传媒体,深入宣传焚烧农作物秸秆的危害,宣传有关法律政策和处罚措施,宣传秸秆综合利用对促进资源节约、环境保护、农民增收等方面的重要意义,引导农业生产经营主体和广大农民增强秸秆利用与禁烧意识,提高利用秸秆、禁烧秸秆的自觉性。 作者:邵建均 杨治斌 刘银秀 单位:浙江省农业生态与能源办公室 农作物论文:小麦赤霉病农作物论文 1抗渍 南陵县圩区在梅雨季节因雨水过多经常发生内渍。有的早稻田被淹1~2d。2014年,我公司一农户由于柏山渠支渠漏水,造成单季杂交稻被淹过顶约30h,排水后立即喷施新美洲星1500mL/hm2,至收获时产量未受损失;邻近的其他农户的田块,未喷施新美洲星,而是补施尿素112.5kg/hm2,至收获时产量仅为6000kg/hm2左右,且纹枯病、稻曲病严重。 2抗冻 南陵县小麦用新美洲星拌种,出苗后叶色浓绿,遇低温未见冻害;而未拌种小麦遇低温后,叶色发黄,有明显冻害症状。油菜在开春后喷施新美洲星,遇低温时,无冻害,叶色浓绿;而未施新美洲星的油菜,遇低温,叶色变淡发黄,有明显冻害症状。早稻播种季节经常出现低温,用新美洲星拌种,出苗整齐、长势好;未用新美洲星拌种,在低温条件下,出苗不整齐、出苗率下降、烂秧严重。 3缓解肥害与药害 随着直播、抛秧等轻型栽培技术的推广,水稻、小麦田草害严重,有的农户因使用不当经常出现除草剂中毒和肥料中毒现象,出现症状后,使用新美洲星1~2次,大多能缓解症状,使水稻、小麦恢复生长。 4抗病 2014年,南方地区小麦赤霉病严重,我公司一农户在小麦上使用了3次新美洲星,只在抽穗时防治了1次赤霉病,田间无赤霉病;未用新美洲星的田块赤霉病危害严重,在防治赤霉病2~3次的情况下,仍有绝收,大多受损30%~50%。2014年,我公司大棚育秧的早稻经过美洲星拌种和出苗后喷施1次新美洲星,大棚秧生长良好;而南陵县某合作社,未使用新美洲星,大棚里发生了严重的立枯病,造成秧苗死亡,造成项目田无秧可栽。 5抗倒伏 使用过新美洲星的田块,长势好、病害轻、不易倒伏,而未使用新美洲星的田块,一般病害要重一些,植物茎秆受损,抗倒能力弱,遇大风、阴雨天气,倒伏的几率比喷新美洲星的田块高得多。 作者:丁祖胜 单位:安徽省南陵县红宝种业有限公司 农作物论文:乡镇品种农作物论文 1在这些乡镇的分布环节中 长青乡占据了黑龙江的二积温带、三积温带、四积温带,一共横跨了三个积温带,为了满足现阶段农业生产的需要,做好积温区的实事求是温度规划工作是必要的,这就诞生了长青乡的二积温区、三积温区及其四积温区等。第二积温区的分布大多是指,温度大于等于10摄氏度,其整体的活动有效积温在2600摄氏度左右,其品质的所需积温情况在2500摄氏度左右。上述温区的划分主要是指无霜期的变化情况,其在130天以上,整个乡一共有四个屯。分别是城东村的二屯及其红卫村的1号及其二号屯。第三积温区的分布情况比较复杂,其整体的积温区温度都在10摄氏度以上,其植物的有效活动积温在2400摄氏度左右,其品种所需的积温情况在2300摄氏度左右,其无霜期在115天左右,在实际操作中,长青乡的第三积温区的分布比较复杂,其分布在正阳村,新阳村、向阳村、红卫村等的各个方位。接下来介绍的是第四积温区,该温度区的分布也是大于等于10摄氏度,其活动的有效积温情况在2200摄氏度,其品种所需要的积温在2100摄氏度左右,无霜期在120天左右。该积温区的分布主要是正阳村、红卫村及其和平村等。第三积温区厶10℃有效活动积温在2300-2500℃,品种所需积温在2200-2400℃,无霜期在120-130天,全乡有24个屯,分别是:正阳村的1至7屯、新阳村的1至4屯、向阳村的1至6屯、红卫村的3.4屯、和平村1.2屯、城东村1.3.4屯;第四积温区厶10℃有效活动积温在2100-2300℃,品种所需积温在2000-2200℃,无霜期在105-120天,全乡有5个屯分别是:正阳村的8屯、红卫村的5屯、和平村城海组的1.2.3屯。 2长青乡镇主要粮食作物品种应用方案 (1)目前长青乡的二积温区的品种应用情况比较复杂,该乡的四个屯都位于二积温区,也就是其温度大于等于10摄氏度,其有效的活动积温在2500以上。在这个积温带范围内,其品种的安排也被限制了,大多是在2500摄氏度有效活动积温左右的品种。这里常见的种植种类是玉米,这里面的玉米也涉及到多个型号,每一个型号都有各自的特点。同样的大豆的种植涉及到多个品种,玉米主要种植:阳光一号、鑫鑫1号等;搭配种植:哈丰2、鹏玉一号等;新品种:稷18等;土豆种植需要伴随着搭配种植,其大豆主要种植,主要种植:黑农53等;搭配种植:黑农44、合丰55等;新品种推广:金园20等;水稻,主要种植:东农428、北稻3等;搭配种植:龙粳20、龙粳24、松粳6、绥粳4、等;新品种推广:牡宁一号等。三积温区品种应用情况。在实际操作中,第三低温带的分布情况又是不同的状况,其大约有24个屯分布于第三积温带,其有效活动积温在2400摄氏度,这里的积温带种植植物大多数是在10摄氏度以上,有效积温在2300摄氏度。这里面的种植植物是玉米、大豆及其水稻。这三种种植品种都有不同的应用品种,这里推荐几种常见的种植品种。玉米的种植品种,龙单48、绿单1等;搭配种植:合玉19、哈丰2等;大豆主要种植:垦丰16、垦农5等;搭配种植:垦丰10、绥农14等;新品种:垦丰17等。水稻,主要种植:垦稻12、龙粳26等;搭配种植:龙粳27、龙粳29、牡丹江28、普粘7等。(2)除了上述几个积温带的分布情况,还有其他屯的分布情况,长青乡大约有五个屯位于第四积温带,其温度大于等于10摄氏度,其有效活动积温水平在2200摄氏度,此积温带种植需要适宜2100摄氏度的植物品种。其主要涉及的品种是玉米及其大豆,还有水稻,其不同农作物的种植水平分别涉及到该区的应用特点。玉米主要种植:龙单39、金产5、郝玉20、德美亚1号等。大豆主要种植:合丰53、黑河3、黑河52等;新品种:黑河50等。水稻主要种植:绥粳3、鸡西稻1号等。 3结束语 长青乡镇的积温划分及其主要农作物品种运作环节的协调,有利于长青乡各种植物的良好种植,有利于其良好运作效益的提升,从而满足现阶段工作的需要。 作者:郭晓慧 单位:鸡西市城子河区长青乡政府 农作物论文:秸秆禁烧农作物论文 1机械引进选型的过程 1.1机械的选型 一是选好机械装备是农作物“秸秆禁烧”、技术路线与示范成败的关键;二是课题组经过查阅资料,并对生产企业进行实地全面考察,提出相关建议、对比各类生产机械可靠性、适用性、先进性、操作性、作业田块土壤条件,作了认真分析;三是推广的趋势进行了详细的论证。选用上海市农机研究所1LGF-140(175)秸秆还田复式作业机,配套机械装备设计合理、工作效率高、故障少、性价比优势等特点,经过几年来,使用情况反映良好,在实践中体现实用性、满足秸秆还田各种需要,农户称好、适宜于宝山地区作业田块且不规则的特点。由于机械选型对路,5年来试验示范推广达到了有期目的,效果良好,具有推广价值。1LGF-140(175)秸秆还田复式作业机技术。1LGF-140(175)秸秆还田复式作业机是上海市农业机械研究所最新研制的一种适用于农作物秸秆机械化全量还田新型作业机具,集机械翻耕、灭茬、覆盖、平整、施肥等一次联合复式作业功能。主要技术参数:配套动力:70~90马力四轮驱动拖拉机;犁耕幅宽:140cm(四铧犁)、175cm(五铧犁);犁耕深度:16~20cm;旋耕幅宽:180cm(230cm);旋耕深度:8~10cm;覆盖率:≥85%;施肥量:10~30kg/667m2;生产率:0.4~0.53hm2/h。农作物秸秆机械化还田作业技术路线。①机械化收获作业。机械化收获作业时,割茬高度≤15cm;秸秆切碎长度≤10cm,均匀抛撒。②机械秸秆全量还田复式作业。机械收获作业后,采用1LGF-140(175)秸秆还田复式作业机进行翻耕、灭茬、覆盖、平整、施肥等一次联合复式作业,使作物秸秆和留茬直接深埋腐烂熟化,作为有机肥料利用,满足后茬作物种植农艺要求。 1.2领导的重视 区委、区政府十分重视农作物“秸秆禁烧”工作。专题召开会议、全面分拆、出台各政策,提供了强有力组织保障。一是专项成立了领导小组,技术领导小组,有组织、有步骤、有计划、有措施开展各项工作。二是区、镇、村专业合作农场四级联动。通过广播、农村一点通、宣传资料、加大力度,做好宣传发动工作,做到家户喻晓,人人皆知。三是从农机装备、试验场地、人员配备、技术保障、作精心布置,专题召开动员会,做到思想早准备,物资早落实、措施早到位。四是项目技术领导小组对该项工作全面分拆,尤其从技术层面上如何开展作业具体安排,责任到人,广泛听取意见,搜集资料,查阅技术数据,掌握第一手资料信息,科学分拆。通过一系列工作措施,确保“秸秆禁烧”全面实施,提供了科学依据,使工作正常有序展开。 1.3强化培训意识 要使“秸秆禁烧”工作顺利落实农机手培训是关键工作之一。一是农机管理部门要积极创造条件,让农机手参加“秸秆禁烧”展开会、现场会,让农机手驾驶机械感性认识,积累经验,提供舒畅环境。二是积极组织培训“秸秆禁烧”技术路线,作业故障与排除方法,操作要领培训。熟练掌握机械工作原则性能,操作方法,及前期准备事项,并分析故障原因,熟能生巧使农机手在具体生产过程中得心应手,最大程度上发挥农机手的主导作用。 1.4提高机手素养 实现农作物“秸秆禁烧”工作初始,课题组就十分重视农机手驾驶员人员素养。因为农机驾驶操作人员是实现该工作主体,因此在选拔农机手应注意4个条件。1)热爱农机,热爱本职工作;2)要有很强工作责任心、事业心;3)要有多年驾驶经验,能独当一面操作技术;4)年轻力壮具有一定开拓创新思维能力。综述农机手过硬综合素质是工作顺利开展必要条件和保证,实践证明这一举措十分正确,十分必要。在此同时,注重机械检查和维修保养工作。由于上海市农机研究所生产1LGF-140(175)复式作业机是综合性一体完成作业机械,工作负荷重,机械磨损大,零部件时常发生松动,在作业期间进行例行安全和机件完好状况检查。 2总体评价 秸秆禁烧工作全面落实。一是农民经济效益和社会效果都起到了良好效果,前景看好。二是改变劳动模式,提高工作效率,改善了劳动环境。三是培养了一支熟练农机队伍。四是制定适合宝山地区土壤、气候特点技术路线。采用1LGF-140(175)复式作业机,打破了传统“一把火”处理“稻”“麦”方式,改善劳动环境、改善了空气质量、提高栽培水平,为宝山区“稻”“麦”生产过程中全程机械化更优化了基础。为宝山区实现种、耕、收、翻提供了适用可靠、先进农机装备;为宝山区土地流转后为农民就业,提供了良好平台,造就了一批相关技术人员。通过“秸秆禁烧”工作的实施,将对宝山区整治农村污染发展起到了一个很好的示范和推广作用。 3应用推广的对策 3.1成熟条件 全面实施农作物“秸秆禁烧”工作具有十分重要现实意义和深远历史意义,具有成熟条件。市委市政府对“秸秆禁烧”工作十分重视,市人大通过立法已提在议事回程。区农机服务中心承担“秸秆禁烧”全量还田课题,由2012年度通过专家验收一致通过。区农机推广站和广大用户开展“秸秆禁烧”技术路线应用,日趋成熟,为全区推广工作奠定了物资基础和思想基础。市区财政加强了农机装备投入力度、“秸秆禁烧”力度,在农机购置补贴政策引导支持,有能力发展农业机械。因此抓住机遇乘势而上。 3.2推广对策 加大宣传力度,强势推进“秸秆禁烧”步伐,加快“秸秆禁烧”技术应用推广,最终达到全覆盖呼吁财政继续加大农业机械、“秸秆禁烧”补贴力度,支持农机管理部门因地制宜建立“秸秆禁烧”标准化体系。积极引导开展“秸秆禁烧”技能培训,以科学、合理、规范、使用农机装备,提高生产效率,降低生产成本。强化市场引领作用,培育社会化市场竞争主体,在机具和配套技术成熟的基础上。农机农艺融合,对秸秆还田对水土影响的全面监测,开展秸秆还田危害防治的技术研讨,正确评估秸秆全量还田技术、制定作业标准、操作规范和相应措施,从而达到减轻秸秆全量还田带来的累积负载,提高还田效果。 作者:潘德明 单位:上海市宝山区农机服务中心 农作物论文:病虫害防控措施农作物论文 1专业化防控示范及技术措施 1.1针对水稻的病虫害防控措施 针对目前对石嘴山市水稻危害严重的稻瘟病、水稻恶苗病、水稻胡麻斑病、稻田杂草和稻蝗等集中连片建设标准化综合防治示范园区10000亩。病虫害防治技术要点为:播种前种子用“402”或“使百克”或“浸种灵”消毒防治恶苗病。播种前结合整地用48%仲丁灵乳油喷雾或拌20kg细土撒施稻田,杀灭正在发芽的杂草。4月下旬稻苗未出土前,用百草枯喷雾封闭灭草。6月上中旬用2.5%稻杰田间喷雾灭草。7月中旬至8月下旬用40%富士一号乳油或30%稻瘟灵乳油防治稻瘟病和胡麻斑病2~3次。8月份用4.5%高效氯氰菊脂乳油或40%毒死蜱乳油喷雾防治稻蝗。 1.2针对小麦病虫害防控措施 针对目前对石嘴山市小麦危害严重的蚜虫、吸浆虫、白粉病等集中连片建设标准化综合防治示范园区5000亩。病虫害防治技术要点为:5月10日至25日结合小麦灌水,每亩用40%辛硫磷乳油250ml制成毒土撒入麦田,然后立即灌水防治吸浆虫;6月上旬至下旬每亩用20%吡虫啉可溶液剂5~10ml或3%啶虫脒乳油10~15ml对水30kg喷雾防治蚜虫2次;6月上中旬结合防治小麦蚜虫每亩用25%三唑酮(粉锈通)可湿性粉剂30~35g或50%多菌灵可湿性粉剂50g,对水30kg喷雾防治白粉病。 2针对玉米病虫害防控措施 针对目前对石嘴山市玉米危害严重的蚜虫、叶螨等集中连片建设标准化综合防治示范园区15000亩。病虫害防治技术要点为:7月上旬至下旬用20%速灭杀丁乳油或4.5%高效氯氰菊酯乳油防治粘虫;7月中旬至8月下旬用1%蝇螨净乳油或1.8%绿集乳油防治玉米叶螨2~3次;7月中旬至8月下旬用2.5%封害乳油或4.5%高效氯氰菊酯乳油防治玉米蚜虫2~3次。针对蔬菜病虫害防控措施针对目前对石嘴山市蔬菜生产危害严重的小菜蛾、蚜虫、粉虱等集中连片建设标准化综合防治示范园区5000亩。病虫害防治技术要点为:5月上旬开始安装诱虫灯、杀虫灯、黄兰板等;6月上旬至8下旬用5%锐劲特胶悬剂2000倍稀释液、5%抑太保乳油2000倍稀释液、1.8%阿维菌素乳油2000~3000倍稀释液、5%定虫隆(抑太保)乳油1500~2000倍稀释液等药剂喷雾,防治害虫2~3次,收获前20天禁止打药。培训技术人员对植保专业化防治队员,一年进行5次集中上岗培训,培训病虫害防治专业知识、农药安全使用及防治器械维修技能。 3保障措施 3.1组织管理 成立项目领导小组,负责项目实施工作的组织协调、指导服务和资金筹措。对项目实行责任制,建立健全项目管理制度。由市县区农技中心成立由中心负责人和植保组技术干部为成员的项目运行及技术服务小组,负责项目运行,管理专业化防治队伍,做好农作物病虫害预测预报,全方位提供植保信息和技术,开展无公害绿色防控示范,进行施药人员培训。统一使用无公害高效低毒农药,统一调配,统一防治;努力提高病虫害专业化防控效果。 3.2资金支持 由于工作任务重,需要经费保障,申请市人民政府给予全市10家农作物病虫害专业化统防统治作业大队每家补助一定的经费,用于统一购置防治药剂、防治器械和工作经费,由市农牧局统筹安排,以确保此项工作顺利开展。 3.3加强项目监管 成立项目监督管理组,监督检查日常工作进展情况、项目资金运行情况,确保各项工作进展顺利,不发生重大病虫害危害责任事故。农作物病虫害统防统治工作责任重大,意义深远,通过此项工作的开展,确保石嘴山市粮食、蔬菜安全生产,促进农民增收、农业增效、农村和谐稳定。 作者:郭庆茹 杨学贵 杨雨翠 任天喜 单位:宁夏石嘴山市农业技术推广服务中心 农作物论文:检疫性有害生物防控农作物论文 1柑桔溃疡病菌 从20世纪末开始,长阳县几次采取坚决措施铲除柑橘溃汤病疫情[5],但其潜在威胁依然存在。该细菌属假单胞菌目、黄单胞菌科、黄单胞杆菌属的地毯草黄单孢柑桔致病变种[6],主要侵染柑桔、橙、柚等柑桔属植物形成溃疡病。病菌主要由苗木、砧木、接穗和其他繁殖材料人为远距离传播。短距离传播主要是通过风雨、昆虫(如潜叶蛾)和农具等。病害发生在叶、枝梢、刺和果实上,引起落果和落叶。叶片发病,开始在叶背出现黄色或暗黄色针尖大小的油渍状斑点,以后正背两面均逐渐隆起,扩大成圆形米黄色病斑,最后表皮开裂,呈海绵状,木栓化,灰白色或灰褐色,中心凹陷,成火山口状开裂,周围有黄色或黄绿色晕环。枝梢、果实上病斑与叶片上相似。细菌溢液检查可作为辅助诊断方法-将病叶洗净后剪下病斑放在载玻片上,滴加灭菌水,加盖玻片轻压,几分钟后用低倍显微镜观察,如见病菌从病斑溢出,呈雾状扩散,则系柑桔溃疡病。 2番茄溃疡病菌 2014年8月8日,湖北省植保总站在长阳县举办了番茄溃疡病防控技术培训班,防止番茄溃疡病扩散蔓延,以保护蔬菜生产安全。该细菌属放线菌目,棒状杆菌科,密执安棒杆菌密执安亚种,主要寄主是番茄,也侵染辣椒,烟草等茄科植物,暂无侵染马铃薯的记录。病菌可在种子及病残体上越冬,并可随病残体在土壤中存活2年~3年。带菌的番茄种子往往是新种植地的初次侵染源,在田间和杂草间主要通过水或人为的栽培措施传播。番茄溃疡病是细菌性维管束病害,番茄幼苗至结果期均可发生。病菌侵染后一般经过较长的潜伏期才出现症状。幼苗染病始于叶缘,由下部向上逐渐萎蔫。成株茎秆受害时,茎内部变褐以至中空开裂,湿度大时有菌脓溢出形成白色污状物,最后全株枯死,上部顶叶呈青枯状。“鸟眼斑”是病果的一种特异性症状,再侵染使病果上形成多个大小基本均匀一致的圆形病斑,呈白色,多隆起,中间有一褐色小点,病斑不可去除。 3湖北省农业植物检疫性有害生物补充名单 3.1十字花科根肿病菌 该真菌属鞭毛菌亚门,芸苔根肿菌,以休眠孢子囊在土中或粘附在种子上越冬,并可在土中存活6年~8年。初次侵染源主要来自土壤中的病残体或带菌种子,田间通过雨水、地下害虫和农事操作等传播,为害白菜、甘蓝、萝卜、油菜等十字花科植物根部形成根肿病,又称“天冬根”。病株根部出现肿瘤是此病最明显的特征。发病初期植株生长缓慢,下部叶片常在中午萎蔫、早晚恢复,后期基部叶片变黄、枯萎,有时整株枯死。白菜、甘蓝的根部肿瘤出现在主根和侧根上,主根上肿瘤大而少,侧根上小而多。萝卜在侧根上生肿瘤,主根一般不变形,后期龟裂、粗糙。连作、缺钙、偏酸、湿度大的菜地发病较重。 3.2茶饼病菌 该真菌属外担菌目外担菌科外担菌属,寄生性很强,以菌丝体潜伏于病叶的活组织中越冬和越夏,一般随带病的苗木人为远距离传播;菌丝发育产生担孢子,随风、雨传播侵染茶树、油茶形成茶饼病,又名叶肿病。嫩叶上初为半透明小点,后逐渐扩大并下陷成淡黄褐色或紫红色的圆形病斑,叶背或正面病斑呈饼状突起,并生有灰白色粉状物,最后病斑变为黑褐色溃疡状。叶柄及嫩梢被感染后,膨肿并扭曲,严重时病部以上新梢枯死。花蕾及幼果也偶尔发病。 4防控建议 4.1依法依规制定操作规程 参照相关法规,结合省级植保部门有关《植物检疫操作规程》制定当地的《农作物检疫性有害生物防控操作规程》。在制定操作规程时,尤其要注重以下几点:一是规范签发检疫要求书、植物检疫证书,做到程序形式无懈可击。二是严禁从疫区调入种子、苗木及其他繁殖材料。根据农作物种植品种情况及《全国农业植物检疫性有害生物分布行政区名录(2013)》,确定禁止从该地调入繁殖材料的行政区。三是从零星发生检疫对象的地区调入或从本地调出种子、苗木等繁殖材料时,必须经过严格地产地检疫、调运检疫程序,尽可能进行复检。四是制定疫区的常规防控措施,同时对检疫对象进行深入研究,力争控制蔓延或达到基本消灭,最终撤销疫区。五是做好疫情应急处理程序,制定报告、封锁、扑灭、控制预案。在预案中,查清“初始传播源”是控制疫情扩展的重要措施之一。重大植物疫情以农业部或省级人民政府农业行政主管部门或通报的疫情信息为确认依据。县农业主管部门要及时了解和掌握国内外农作物重大有害生物发生和防治信息,制定先进的防治技术措施,为指挥决策提供应急技术储备。 4.2加强监测,掌控发生趋势 只有加强普查监测,疫情才能“早发现、早报告、早隔离、早扑灭”。树立正确的防控理念植保专业技术人员要树立正确的防控理念,既不能怕在辖区内发现了检疫对象而被追究责任,更不能把检疫性有害生物当作办证收费甚至销售农药农械的有利条件而沾沾自喜。一切应以农业生产安全为重。加强宣传培训要加强对植物检疫法规、检疫对象知识的宣传培训,防微杜渐。现在,许多群众还对植物检疫认识不足,对检疫性有害生物了解不够。同时,植保专业技术人员普查范围有限。因此,只有走“群众路线”,才能及早发现疫情,采取应急措施,防止疫情蔓延。根据《全国农技推广中心关于开展2014年全国农业植物检疫宣传月活动的通知》,湖北省植保总站在2014年9月组织开展了全省农业植物检疫宣传月活动,重点宣传植物检疫相关法律法规、行政许可设定依据、规范要求和工作流程及常见的农业植物物检疫性有害生物识别及防控基本知识。要及时、全面展开普查一是对辖区内检疫性有害生物普查,原则上每隔三至五年全面调查一次,重点对象要每年调查。二是对已零星发生检疫对象的区域,应适当扩大普查范围,增加调查频率。三是对疑似检疫对象的病虫草害,要及时组织鉴定,并做好追踪调查。四是要把本行政区内繁殖材料生产基地作为重点监测对象,从大局出发,实事求是,对全国农业安全负责。五是要采取科学调查方法。根据病虫草害的发生情况,抓住关键时机,田间踏查与抽样调查相结合。对新发生的、零星发生的、可能发生的检疫性有害生物调查,易采用踏查的方法。即由普查人员逐村、逐组、逐片、逐园、逐圃进行低头慢步踏查。对繁殖材料地需逐块、逐行进行检查。对疑似发生检疫性有害生物的点片有针对性的仔细进行多次调查。对发现检疫对象的地块或疫区内疫情分布情况、发生面积、危害情况调查,易采用随机抽样的方法。即首先纵观全田,然后在调查区内按一定的间隔抽取一个取样单位,每块地多点(5点以上)随机取样,包括等距离平行取样、对角线取样、棋盘式取样、大五点取样、“Z”字形取样等具体方式。及时上报疫情调查时,应尽量避免田间人为传播检疫性病原物、昆虫、杂草。新发现疫情或疑似疫情,要立即采取隔离措施并及时上报。 作者:李红丽 田明华 杨邦贵 向玉蓉 柳佳晨 单位:湖北省长阳县植保站 湖北省长阳县农技推广中心 农作物论文:新品种展示之农作物论文 1县级种子管理站开展新品种展示对优新良种推广 具有显著的示范作用基层种子管理站代表政府进行种子管理,行使的是公益性职能,依托种子推广管理部门信息和技术优势,广泛引进近年来省内外投放市场的新品种进行展示试验示范,符合当地实际,对生产和农民选择优良品种更有指导性,通过现场观摩评选活动,严格筛选出适宜当地种植的品种,具有显著的客观公正性,能让广大干部群众直观看到新品种的优良高产性,可以从中优中选优,从而提高主导品种和主推技术的入户率和覆盖面,对优良品种的推广应用起到显著的示范推广效果。 2当前农作物新品种展示工作中存在的主要问题 由部省级及州级组织的农作物新品种展示工作,由于领导重视,经费投入充足,实施科学规范,宣传引导示范作用显著,但布点少、辐射面小;而面向生产、面向农民的县乡基层,由于思想认识不到位,领导重视不够,新品种试验示范推广力度不大。种子管理站由于工作经费紧缺等原因,在农作物新品种展示工作中科学规范程度不够,一是没有固定的试验示范基地,需要时临时选择农户的田块作为展示田,面积小,难以合理安排布局参试农作物新品种,也难以达到展示区交通便利、排灌方便的要求,而且,户主的种田水平也难以达到展示田科学栽培管理的要求,制约着参试品种高产性能的发挥;二是成熟收获前无力组织由各方参与的新品种现场观摩评介会,仅靠部分专业技术人员的宣传,从而降低了农作物新品种展示工作在宣传引导推广优新品种方面的示范作用;三是农技、种子等部门分工协作不够,各行其是,有的专搞水稻,有的注重玉米,以新品种引种观察试验取代农作物新品种展示工作,甚至只搞大春作物的新品种试验示范工作,小春作物无暇顾及。以巍山县为例,种子管理体制改革后,县级种子管理站承担着种子管理的公益性职能,但仅有人头工资费,无开展种子管理工作的工作经费,每年财政仅拨付给人员工资65.7万元,无工作经费,导致在开展农作物优新品种展示示范、宣传引导推广新品种等方面举步维艰,困难重重。 3建议措施 3.1加强基层农技推广服务体系中心建设,强化其农技推广职能 县乡(镇)农技服务体系是最基层的农技推广部门,是新品种推广中的一个重要环节。政府和农业主管部门应予以高度重视,要运用行政和经济手段,加强基层农技推广服务体系建设,增拨人员经费,吸收农技院校毕业生充实到基层,彻底改变目前县乡(镇)农技中心人员不足、技术老化、经费偏少的现状,以进一步强化其基层推广职能,使新品种推广形成网络,达到县有新品种引进优秀试验展示点,乡镇有新品种展示片,让广大农民通过新品种展示田的宣传引导作用,尽快用上适合本生态区域的优质、高产、高效新品种,用科学发展观指导农作物新品种推广工作,促进农业现代化向纵深发展。 3.2争取政府支持和财政资金投入 实践证明,新品种示范展示为各级农业部门和广大用户提供了直观评价新品种的平台,是加快新品种推广的有效途径。农作物新品种展示工作是一项公益性工作,试验示范本身还具有一定风险,不会产生直接经济效益。农作物新品种展示工作要有政府财政资金的投入,保证公益性,因此,基层以种子管理为主的农技部门要在提高认识的基础上,主动向各级政府及上级业务主管部门反映工作中存在的困难和问题,争取政府支持,将种子管理工作经费列入财政预算,增加投入,这样才能确保新品种试验示范展示工作健康规范运作。 3.3建设相对稳定的试验示范基地 充分抓住当前国家强化基层农技推广体系建设契机,按生态区域择优布点,建设相对稳定的农作物新品种试验展示区,逐步减少在农户承包田搞新品种试验示范展示工作的情况,以提高试验示范工作的科学规范化程度,也便于现场观摩。 3.4新品种展示示范工作要科学严谨 一是遴选展示品种应公开,可以邀请当地种子企业和农技部门一起共同确定展示品种,以提高新品种展示的认同,参示品种必须是近3年通过国家或省级审定并在适宜推广区域的合法品种,有较大的推广潜力,列入农业部主推品种目录的品种优先参加。二是展示品种应尽可能安排在同一田块或相邻田块连片种植,每个品种种植133~333m2,田间种植管理按当地先进栽培管理措施进行,要科学及时,达到当地中上水平,以确保展示品种生产潜力充分发挥,保证展示效果;同时,田间观察记载及测产调查要系统、规范,收获后要及时撰写工作总结,对展示品种评述要公正评介,不回避缺点,实事求是。三是要组织好现场观摩,展示的目的是要把各品种的特征特性展现出来,让人们亲眼目睹,熟悉了解。因此,在展示田成熟收获前要组织好现场观摩会,由县农业局主持组织召开有县乡部分农技人员、种子企业代表、种子代销户、种田大户、新闻媒体参与的良种评介会,现场观摩评选,确定当家品种和后备品种,由此形成部门合力,并通过媒体宣传,推动新品种、新技术的推广应用。 作者:陈进 刘智 杨建梅 单位:云南省大理州巍山县种子管理站 农作物论文:农机农艺技术与农作物论文 1提高农业机械化作业技术 根据国家颁布的相关文件要求,农业相关部门必须重视主要农作物农机农艺技术的相互融合,要加强对农业机械化作业技术的管理,提高农机农艺技术的融合度。要能够对当下农业生产中出现的技术问题进行研究和分析,并提出有效的解决措施。要统一制定农业生产技术标准,加强对农业农机农艺技术的研究,从而提高农业生产技术水平。可在农业部门中设立农机农艺综合部门,分别由农机单位和农艺单位的技术人员所组成。 在此部门中要定期开展技术交流会,一同讨论和解决主要农作物的生产问题。规范技术人员的操作,严格按照生产流程来实施农机农艺技术,采用现代化种植模式,从而保障主要农作物的生产质量。另外,要根据农作物的品种来规定其种植间距,确定播种期,按时定量施肥,以促进农业生产水平的提高。融合主要农作物农机农艺技术并不是一项简单的工作,具有一定的复杂性,在实施过程中存在着一定挑战,需要进行系统规划。但是与此同时,主要农作物农机农艺技术的融合也为我国农业发展带来了新的机遇。因此,可以先选择容易控制的农作物来进行实验,要因地制宜,以保障农作物的生产水平。 2加强农业机械化管理,政府给予一定的支持 为加强融合主要农作物农机农艺技术,则必须加强对农业机械的管理,提高农业机械化水平。政府要予以一定的支持,充分发挥政府的宏观调控职能,加大农业技术补贴力度,并且重视对农机农艺技术融合的宣传,使农民能够实施保护性耕作,可优化农业资源配置。要推广农业机械设备的应用,加强对农民农机技术培训,规范农机设备操作,以使其能够将农机技术与农艺技术有效结合,从而提高主要农作物的产量,保障其质量。 3结语 我国主要农作物有玉米、油菜和棉花等,为保障其生产质量和产量,则必须创新主要农作物的生产技术,采用全新的生产设备,协调配合农艺技术和农业机械设备,以提高我国主要农作物的生产水平,从而为我国农业的稳定发展提供重要保障。推广主要农作物农机农艺技术,具有重要的实用价值,可通过建立健全管理体系和技术体系,以提高主要农作物农机农艺技术水平。总而言之,主要农作物农机农艺技术的融合势在必行,必须加强管理。 作者:郭凤成 单位:公主岭市怀德镇农机技术推广站 农作物论文:气候条件之农作物论文 1农作物生长季气候条件 热量条件。由图1可知,2014年朝阳市农作物生长季平均气温为19.4℃,比历年同期(19.3℃)偏高0.1℃。各月温度变化幅度不大,其中4、7、8月温度偏高,5、6、9月温度偏低。由图2可知,2014年朝阳市农作物生长季各地日照总时数为1460.7h,历年为1472.4h,比历年偏少11.7h。各月日照时数变化幅度较大,其中6月日照明显偏少,8月日照最多。水分条件。由图3可知,2014年农作物生长季全市平均降水量为357.9mm,比历年同期(419.1mm)少61.2mm,少15%。降水时间、空间分布极不均匀,发生了有气象记录以来最严重的“夏旱”。时间分布是5、6、9月降水偏多,4、7、8月降水偏少;空间分布是建平县生长季降水总量比历年略偏多,其他地区均偏少。北票市、凌源市、喀左县、朝阳县南部生长季降水量最少,比历年同期偏少77.5~131.0mm,是旱灾较重地区。 2农作物生长季气候条件分析 2.1有利的气象条件。一是热量条件比较适宜。2014年农作物生长季平均气温比历年偏高,温度变化幅度较小,日照时数略偏少,虽然春季温度升降波动幅度大,5月初部分地区遭遇低温冻害,但整个生长季热量条件匹配较好,能够满足大田作物生长发育需要。二是春播期透雨出现及时。春播期降水空间分布不均匀,北票市、建平县、朝阳县大部分地区降水偏少,春旱较重。5月11—12日全市普降第一场透雨,平均降雨量44.3mm,解除了前期的旱情,雨后掀起了春播春种的高潮。据农业部门统计,5月23日全市大田作物播种结束,比2013年提早了25d。三是作物苗期水分条件充足。5—6月朝阳市平均降水量为195.8mm,比历年同期(132.1mm)偏多63.7mm,偏多48%。此时段为大田作物苗期至拔节期,水分供应充足,大田作物长势良好,大部分地区为一类苗。 2.2不利的气象条件。一是部分地区春旱较重,播种时间差异大。春播期凌源市、喀左县等南部地区降水偏多,接墒雨及时,4月上、中旬开始播种大田作物。北票市、建平县、朝阳县大部分地区降水偏少,春旱较重,直到5月中旬初出现透雨,春旱得以解除,大田作物才陆续开始播种,播种时间比墒情好的地区偏晚10~20d。二是降水异常偏少时段突出,“夏旱”严重。2014年农作物生长季降水时空分布不均匀,特别是7—8月各地降水持续偏少,全市平均降水量仅为105.9mm,历年同期为221.3mm,比历年同期偏少115.4mm,偏少52%,创有气象记录以来同期最少极值,朝阳市发生了自1952年以来最严重的“夏旱”。7—8月为朝阳市大田玉米开花授粉至灌浆期,大豆为开花鼓粒期,是水分需求量最多时期。此时降水少,使大部分地区玉米遭受严重的“卡脖旱”,玉米叶片枯黄、萎蔫,开花授粉受阻,果穗发育不良,直接影响产量形成。8月末出现较大范围有效降水,缓解了大部分地区的旱情,但受灾较重的玉米,由于叶片干枯,果穗干瘪,后期虽然有水分补充,但也难有收成,造成大幅度减产。 3结论与讨论 2014年朝阳市农作物生长季热量条件较好,水分条件不足且时空分布极其不均衡,导致大田作物遭受了历史罕见的夏季干旱灾害,造成部分地块减产或者绝收,农业气象条件对农作物生长发育和产量形成弊大于利,农业生产属于歉收年。朝阳地区是辽宁省干旱频发区[13],2009、2013、2014年干旱发生时段处于作物开花授粉灌浆成熟阶段,对作物生长发育和产量形成影响程度远大于其他时段[14]。因此,密切关注干旱灾害发生规律[15],培育抗旱品种、充分利用气候条件资源,趋利避害,发展设施农业和膜下滴管等节水农业,大力实施人工增雨工程建设等,将成为保障区域粮食生产稳产丰收的重要举措。 作者:张富荣 冯淑霞 冯雪菲 刘志鹏 单位:辽宁省朝阳市气象局 农作物论文:农作物图像与农作物论文 1农作物图像 SVD算法去噪记一幅农作物图像可以表示成矩阵形式:ARm1×m2(m1×m2),即:该图像矩阵的秩为,对该图像矩阵进行奇异值分解(SVD)可以表示成:A为含有噪声的农产品图像矩阵,A'为没有噪声干扰的农作物图像矩阵,N为噪声矩阵。对矩阵A进行奇异值分解后,噪声信息则表示为较小的矩阵奇异值,而图像中绝大部分的目标信息则对应较大的矩阵奇异值,因而可以通过选择少量较大的奇异值进行矩阵重构,从而起到滤除噪声的目的。 2小波域自适应SVD算法改进策略 农作物图像经过小波变换后,获得了不同方向的小波分解子图像,各子图像中的图像信息大体上呈水平、垂直或对角分布,这实质上是对图像中的信息进行某种程度的分类,有利于分别加以处理。图像经过奇异值分解后,对水平、垂直方向分布的子图像而言,图像信息集中于少数较大的奇异值对应的矩阵向量中;而对于对角方向分布的子图像而言,图像信息所对应的奇异值则没有明显的区别,即图像绝大多数的信息分布于数量较多的奇异值对应的矩阵向量中。对于这2个部分的图像滤波,学者们进行了一系列研究,例如,黄飞江等通过对图像进行分块,然后进行SVD,这在一定程度上提高了SVD算法性能,但是图像分块计算量较大,因而导致该算法的执行效率较低[8];王敏等将对角分布的子图像旋转成水平或垂直方向,通过PSNR对重构后图像质量进行评价来选择参与重构的奇异值数量,但是该方法无法实现获得重构奇异值的数量,只能通过反复试验之后从众多试验结果中挑选出最佳的滤波图像,所以该方法实用性不强[7]。因此,本研究针对水平(或垂直)、对角分布的小波子图像分别提出一种改进自适应SVD算法。 3水平(或垂直)方向自适应SVD算法 对于该部分小波子图像采用奇异值分解后,绝大部分信息对应的非零奇异值序列为{λ1,λ2,λ3,…,λJ},尽管较大的奇异值代表图像中的大部分信息,较小奇异值则代表较少的图像信息,但是若对小奇异值直接舍去,势必会影响图像重构效果,因此本研究提出一种奇异值数量选择方法,步骤如下:3算法性能的测试采用拍摄于甘肃省华亭县安口镇某蔬菜大棚的2幅农作物图像作为测试图像(图2),采用本研究所用算法对其中加入不同密度的随机噪声进行去噪并将其去噪性能与SVD算法和改进SVD算法[7]进行对比。对上述试验结果引入峰值信噪比(peaksignaltoratio,PSNR)[9-10]进行精确评价,PSNR值越小,说明去噪后图像与原始图像越接近,反映去噪算法性能越优,测试结果如图3和图4所示,为了便于比较,所有图像均进行灰度化处理。对图2中2幅测试图像分别加入了密度为30%的随机噪声,获得了如图3-a和图4-a所示的噪声图像,其中出现了密密麻麻的的黑点、白点,特别是图3-a中的青椒已经无法辨认出来。采用SVD算法进行去噪后获得了如图3-b和图4-b所示的结果,可以看出图中密集的噪声点有所降低,取而代之的是大量的黑点,且图中青椒表面的黑点密度较大,严重干扰了对青椒的准确识别。图3-c和图4-c中的黑点密度有所降低,青椒能够基本辨认出来,这说明通对小波域对角方向高频子图像进行旋转至水平或垂直方向后进行SVD滤波这一改进思路是可行的。本研究所用算法的滤波结果如图3-d和图4-d所示,可以清晰地看出,图中仅存在极少量的黑点,图像清晰度得到最大限度地改善,这说明本研究的改进策略较文献[7]略胜一筹。从表1可以看出,本研究所用算法对于不同密度的噪声图像滤波结果均优于SVD以及改进过的SVD算法,特别是对于噪声密度为30%的噪声图像滤波,本研究所用算法的PSNR远远高于另外2种算法,说明本研究所用算法适合从图像中滤除密度较大的噪声,这与上述分析结果相互印证。 4小结 针对农作物图像中时常出现的大量随机噪声,在对SVD去噪算法基本原理深入分析的基础上,结合小波变换,提出一种小波域改进自适应SVD去噪算法。通过将实地拍摄2幅农作物图像进行算法性能测试,并与SVD算法以及改进过的SVD算法进行性能定性、定量比较,结果显示,本研究所用算法性能比另外2种算法略胜一筹,这为农作物噪声图像的处理提供一种有效方法。 作者:李春丽 单位:江西省信息中心 农作物论文:种子购买及使用农作物论文 一、选购采用种衣剂的种子鉴别方法 首先要仔细检查种衣剂的成膜性如何,还有其的附着力及牢固度怎样。这里,通常利用手轻轻搓揉种子,包衣膜的脱落率要在15%这个范围之内。由于正规生产厂家都会对种衣剂的成分、用途等特性在包装上进行说明。农户可以根据需要自行选择购买。 二、购种时应注意的问题 我们在购买种子时首先要形成这样的观念,不是价格越高、种子越新就是好的种子。我们必须注意不同品种的适应性是不同的问题。它们一般会受到天气、温度、土壤、光照、环境等诸多因素影响。因此,购种时第一要了解清楚种子在当地的适应性是否够强。要注意新老品种搭配,做到稳中求益。也可以咨询当地农技部门,选择适合本地种植条件和气候特点的品种,要按照种子使用说明进行适时播种和科学栽培、灌溉、施肥等田间管理,并加强病虫草害的防治,做到良种良法配套,不能重视品种而忽视了田间的管理过程。不仅要掌握相关品种的不同特性及栽培技术要点。还要根据当地的生产水平、种植方法等具体因素,来购买合适的品种。玉米、水稻、小麦、等主要农作物品种在推广应用前应当通过审定,通过审定的农作物品种均标示有适宜的生产种植区域和栽培要点,不要购买未经审定的农作物种子。要按照所购品种的栽培要求进行生产种植和管理。 三、购买种子后的注意事项 购买种子后,我们要养成向经营人员主动索取相关发票,并保存好种子的包装袋及样品的习惯。因为,发票是消费者购买种子的直接证据。它如同经销商和消费者之间达成的购物合同,要受到法律保护。这样,若发生种子质量问题等消费者就可直接凭借发票,及相关的证据向经销商索赔。或者也能到当地相关的执法机构进行投诉,拿起法律武器维护自己的合法权益。 四、购种后可进行发芽试验 购种后15日内自己先做发芽试验,发芽率低于标签标注时,及时向销售商反映,也可到农业部门申请鉴定,销售商试验或鉴定发芽率低于所标注值时,及时退种。 五、播种后的注意事项 使用后若出现质量问题并造成一定损失的,使用后一定要立即拿起相关的购种凭证等到经销单位,要求他们组织开展田间鉴定和测产工作。申请田间鉴定时,要保持田间自然状态,不要错过该作物典型性状表现期以及已造成的所有损失。如果销售单位不具备田间鉴定、测产能力或者不能到现场保全期赔偿。消费者就需要到当地的农业行政主管部门进行投诉。并申请和委托种子质量检验机构组织开展专门的田间鉴定和测产工作。若经过相关部门协调、仲裁后依然未能解决问题,或者认为赔偿不合理,得不到赔偿等等,消费者可以直接到人民法院进行起诉。要求根据我国相关的《种子法》给予一定的赔偿并及时处理。 农作物论文:免耕栽培农作物论文 1农作物免耕栽培技术的分类 免耕措施的类型主要可以分为三种:①覆盖耕作。其主要是在播种之前对土壤进行翻动,主要的耕作机具为深松机、平耙、圆盘耙、中耕机以及切茬机;采用药物或是中耕除草。②垄耕。该方法中除了施肥以外,从收获一直到播种都不对土壤进行翻动。种子播于垄台的种床上,采用圆盘开沟机、平耙、小犁或是清垄机进行开床;残茬留在垄间的表面,使用药物或是中耕进行除草,在中耕的过程中重新成垄。③不耕。即除了施肥以外,从收获一直到播种都不对土壤进行翻动。将种子播于窄种床上,使用清垄机、小犁、内向铲、圆盘开沟机或是施耕机进行开床。使用药物对杂草进行控制,非紧迫不采取中耕的方法进行除草。 2推广免耕栽培技术的效果 当前,我国的免耕栽培技术经过了多年的发展,可以总结出以下四点优势:(1)有利于适期播栽。采取耕翻种植的方法,其在前茬收获之后,需要采取耕翻晒堡以及碎堂整地等工作,一共需要超过20天的工作日。在农忙时,农活集中、季节紧,采取耕翻栽培的方法极易导致播栽(种)季节的延误。而使用免耕栽培技术之后,通常可以将播栽(种)期提早5~7天,确保大面积稻麦油作物能够适期种植。(2)促进壮苗早发。免耕麦田表层土壤的墒情比较好,肥力较高,播种十分均匀,覆土的深浅一致,避免天早时的出苗不齐或是连雨时的烂耕烂种,有助于争取早苗以及提高齐苗率;采取免(少)耕法进行种稻,有助于早育小苗的移栽,防止深栽导致僵苗的现象,有利于强个体、壮群体,争取多粟、多穗以及大穗。(3)节省农本。免耕栽培技术具有轻简省工、降低劳动强度、节省农本的优点。免耕麦平均每667m2能够节省人工约3个,减少农本25%左右;早直播稻能够节约用水约30%,免去了耕翻、泡田以及平整的作业,每667m2能够节省育秧、栽秧的工时农本费约100多元,并且改变栽秧时“面朝黄土背朝天”这样的传统生产方式。(4)有利于增产增收。稻茬(少)免耕种麦具有效率高、保墒好的优点,与常规的耕翻种麦相比,能够增产1~1.5成;板茬免耕油菜具有早播早栽、早发冬壮以及冻害轻的优点,春季苗势转化十分快,结角层的结构合理,有利于高产。 3免耕栽培技术推广中存在的问题 3.1资金供给不足 我国一些地区因受到财政资金的影响,虽然新技术得到引用,但是缺乏后续力量,使得全面发展受到阻碍。导致该原因是由于政府资金供给不足。技术会停留于现地,得不到更新,难于获得发展。 3.2农民未能掌握专业知识 与传统农耕技术不同,人们对于免耕培植技术的认识不足,对于免耕栽培技术的原理、实际操作等均缺少充分的了解,很多农民未具备专业知识,没有从技术角度去考虑存在的问题,这直接影响了免耕培植技术的推广。 3.3免耕栽培技术水平较低 当前,我国的免耕栽培技术的应用还是较为广泛的,但是由于其本身的技术水平较低,导致该技术使用之后容易出现一些后续问题。例如:在使用免耕栽培技术后,农田草害难度大,还会出现秸秆腐烂等情况。而且难以充分运用有机肥料,多数肥料于表层上分布,损耗流失等现象会经常出现。 4免耕栽培技术的完善 4.1强化资金管理 要集中项目资金,切实加强管理,建立专门账户,确保专款专用,确保资金足额到位。切不可将项目经费与日常工作经费混为一谈,切不可擅自挪用项目资金,切不可随意改变资金用途,要确保项目资金使用安全。同时,要进一步加大重大技术项目化、政策化的工作力度与创新,不断扩大免耕栽培技术专项资金规模。 4.2加强宣传工作 对于我国农业发展,免耕栽培技术具有着较大的促进作用,其为一项农业种植新技术。所以,地方政府应在各个方面加强宣传力度,在与广大农民合作、交流的基础上,做好技术指导,让农民们积极采取免耕栽培技术,让他们认识到种植作业中应用免耕栽培技术的优势。 4.3选择科学、合理的技术路线 (1)免耕和轮耕结合。推广应用免耕、少耕和深松、犁耙、翻耕、旋耕相互结合的土壤耕作制度。实行“三三轮耕制”,即在免耕栽培的地区每年进行深松或是耕翻1/3,3年则轮耕一遍,或是因地制宜地推广免耕之后,隔3~5年采取翻耕、隔茬深松等免耕、轮耕结合的耕作方式。(2)免耕和覆盖结合。遵循“少动土、少裸露、多覆盖”原则,在免耕基础上,进一步采取地膜覆盖、秸秆覆盖、绿色植被覆盖以及不同组合的多元覆盖方法,实现农田的免耕以及周年覆盖,从而实现“适度湿润”与“适度粗糙”的土壤状态,有效地提高免耕技术的应用效果。(3)农机和农艺结合。采取免耕整地、免耕育苗、免耕直播、免耕套种、免耕移栽以及秸秆还田等机械化作业技术和精量播种、培育壮苗、化学调控、节水灌溉、平衡施肥、病虫防治以及防灾减灾等高产高效相结合的方法,从而提高农作物的种植规模以及农田的作业效率,实现免耕栽培技术的标准化。(4)良种和良法结合。在品种上使用抗倒性较强的优良品种,综合考虑产量与品质;在技术上,以免耕整地、育苗、直播、套种以及移栽为主,达到良种、良法的有效结合。此外,加强免耕栽培和测土配方施肥、病虫无害化综合防治等技术与除草剂、壮秧剂、腐烂剂等物化技术的结合,提高技术科技含量。 4.4建立农业试验田 为了让人们看到新技术的优势所在,可以建立农业试验田,采用新技术来试验种植。为更好推广新技术在整体地区应用,可通过建立良法、良种、良田等措施,使示范田更快地在农村得到普及。 5结语 综上所述,免耕是一项科学性非常强的耕作方式,特别是在经济水平高的地区应优先得到推广普及。最近几年,保护性耕作技术得到迅速发展和普及推广应用。随着农机具等不断创新发展,适于不同农作物的各种免耕技术将会逐步取代传统的翻耕技术,成为农业耕作方式发展的必然趋势。 作者:龙锦辉 龙平 单位:贵州省晴隆县中营镇政府农业服务中心 农作物论文:明清时期农作物论文 一、关于粮食作物的研究 国以民为本,民以食为天,粮食作物一直以来是农业经济中最基本的农作物,粮食生产自古以来也是关乎国计民生的大事。据20世纪70年代编写的《珠江三角洲农业志》第五册记载,珠江三角洲粮食作物主要有水稻和旱粮两类,其中旱作粮又包括麦类、薯类、豆类和粟类四大类作物。[1]珠江三角洲的稻谷栽培有着久远的历史,也是我国稻作起源地之一。栽培作物的起源,是由野生稻的逐渐驯化而来。著名的水稻专家丁颖于1926年在广州市东郊犀牛尾发现野生稻,以后陆续在珠江三角洲的番禺、增产、从化、三水、清远及开平等县都有发现。[2]野生稻的发现,也在某种程度上印证了珠江三角洲是我国栽培稻作起源地之一。周晴对明清以来珠江三角洲北部的的低塱区的深水稻和水生植物进行讨论,指出16-20世纪中期珠江三角洲北部的低塱区分布着面积广阔的湖沼湿地资源,这里的作物栽培及水生植物群落都具有鲜明的地域特色。[3]珠江三角洲历来都是以稻谷为主要的粮食作物,直到明中期以后,商品经济逐步有所发展,稻谷生产的发展,逐渐为其他作物代替,稻谷开始出现紧张以至供不应求的状态。除水稻外,明清时期珠江三角洲开始普遍种植番薯、玉米和木薯等旱粮作物。实际上,明清时期,美洲作物的引进改变了粮食作物的种植结构。王双怀认为,明代中后期,华南地区与海外诸国的联系密切,从海外引进的粮食作物主要有玉米、番薯和花生。[4]吴建新等讨论了明清时期番薯、玉米、花生、烟草在广东的引进和传播情况,认为明清时期,中国传统作物结构及种植制度,由于外来作物的引进及其广泛的传播,发生了显著的变化。[5]对于粮食作物的研究,学者们大多从粮食生产与贸易的角度进行讨论。谢天祯、潘燕萍对宋元明时期广东的粮食生产与贸易状况进行了分析,认为宋、元、明三代,广东曾是我国一大粮食产区,每年均有大批商品粮运往外地,接济闽、浙及东南亚地区,以广州为中心的珠江三角洲不仅是广东的主产区,也是广东米粮贸易活跃的区域之一。[6]吴建新认为,明代中叶以后广东农业商品化过程中,粮食生产并没有像经济作物一样快速增长,相反由于经济作物种植面积的大量增加,在一定程度上使得粮食作物种植面积相对减少,以至于出现了明中叶以后广东的长期缺粮问题。[7]乃至到民国时期,广东的缺粮问题依然严重。曾伟对民国广东的粮食状况进行了论述,认为民国时期广东出于缺粮状态,尤其是抗战时期广东的缺粮问题更为严重,各地出现严重的粮荒,酿成了严重的社会问题。[8]对于清代广东的缺粮问题,陈春声认为,在人口增长所带来的粮食短缺的压力下,广东人选择了种植更多的高价值的非粮食作物,使单位面积耕地可以容纳更多的劳动力并使其收益可以养活更多的人口,所需粮食则从市场上获得的方式来解决。 二、关于经济作物的研究 经济作物是明清时期珠江三角洲种植的重要农作物之一。经济作物的种类包括甘蔗、蒲葵、茶叶、花木、蔬菜和水果等。20世纪70年代编写的《珠江三角洲农业志》,其中第四本关于珠江三角洲蚕桑业发展史,第五本关于珠江三角洲主要作物和畜牧、林木历史,第六本关于珠江三角洲果木业发展概况和荔枝龙眼、柑桔、香大蕉、菠萝四大(笔者认为是“五大”)水果生产发展史,这些都涉及到了珠江三角洲经济作物种植的历史。[10]明清时期,随着商品经济的发展,珠江三角洲的经济作物种植得到了快速发展,逐步形成主要经济作物专业区。据叶显恩等人的研究,明清时期在珠江三角洲开始逐渐形成甘蔗、茶叶、蒲葵、蔬菜、花木和水果等专业种植区。例如甘蔗的种植,至明末已经形成以番禺、东莞和增城为中心的甘蔗产区。[11]刘正刚等对明清时期珠江三角洲的果树栽培进行了讨论,指出明清时期珠江三角洲地区人们对果树的认知、分类更为细化,通过接枝、驳枝等技术培育果树的新品种,在实践中注重气候、土壤、防护等对果树栽培的影响,对果品贮藏也进行了新的尝试,进一步推动了珠江三角洲地区的农业商业化发展。[12]陈伟民对宋代岭南的主要粮食作物和经济作物的生产经验进行了讨论,经济作物论述主要分副食作物、纤维作物、辛香作物、果树作物、糖料作物、花卉作物和林木作物七大类分述。[13]王双怀讨论了明代华南的棉花、蚕桑、诸麻、甘蔗、茶叶、芝麻、油菜、油桐、乌桕、荔枝、龙眼、槟榔、杉树、诸竹、诸菜、香料、染料和药材等经济作物的分布及其地域特征,认为明代中期以后,商品经济的发展对经济作物的生产具有较大刺激作用,而经济作物的增长反过来又在一定程度上推动了商品经济的发展。[14]司徒尚纪讨论了明代广东农业和手工业分布的特点,认为明代广东农业中,经济作物种植业是最发达的商业性农业,其中蚕桑、甘蔗、水果、鱼苗、蒲葵、种香、花卉、蔬菜等,已形成商品性集中产区,成为商品经济发达的珠江三角洲的农业地理特征。[15]唐森、李龙潜分析了明清时期广东经济作物的种植情况,认为由于粮食作物品类的单调,水稻所产又不足供食,广东经济作物的种植和发展,在明以前肯定受到极大的限制。明清时期广东经济作物的种植情况出现了新的趋向,诸如明清广东经济作物品类繁多,经济作物种植面积不断扩大;随着经济作物种植的推广,专业化的农作物区的出现;明清时期广东经济作物种植的目的,已不单纯地为了满足生产者本身的需求,而是作为商品生产投入流通领域去获取交换价值。[16]李华分析了明清时期广东农村经济作物的发展,认为广东农村种植经济作物有悠久的历史,但经济作物大面积生产,农产品的商品化,则是从明朝嘉靖、万历年间开始的,到了清中叶,广东有些府州县农村经济作物的发展,农产品商品化的程度,已经超过了江南五府而跃居第一位。 三、关于农业商业化的研究 明清时期珠江三角洲经济作物的大量种植和农业的商业化有着密切关系,一方面经济作物的大面积种植,可以促进农业的商品化,另外一方面,农业的商业化也带来了经济作物更大范围的种植。叶显恩对珠江三角洲的农业商业化发表了系列论文,讨论了农业商业化的兴起、增进,及其发展水平、性质,认为明代晚期,珠江三角洲的各种经济作物陆续形成各自的中心产地,商品性农业专业区域逐渐出现和扩大。[18]在农业商业化发展的基础之上,明中叶以降,珠江三角洲的农村墟市所呈现的繁荣景象。[19]蒋祖缘讨论了明代广东农业商品性生产发展的原因、状况及其影响,认为自明代嘉靖以后,白银流通更为广泛,珠江三角洲以经济作物为主的商品性生产的发展势头越来越大,专业区域开始形成。[20]姜守鹏讨论了清代前期广东商业性农业的发展,认为广东商业性农业的发展主要表现为经济作物和园艺作物及其加工业的商品化和迅速发展。[21]陈忠平比较了长江三角洲和珠江三角洲两地的商品经济发展,指出明清时期珠江三角洲与长江三角洲在农业生产上都不同程度地突破了单一的自给性粮食生产,形成了以经济作物为主要内容的商品化种植业生产,农业的商品化程度迅速提高。[22]程明讨论了清代环珠江三角洲地区农村商品经济的发展,认为环珠江三角洲地区农村经济在明末清初曾遭受重大破坏,自康熙朝起,环珠江三角洲地区的商品经济有了迅速的发展,表现为经济作物的广泛种植、商品性园艺作物的大量栽培、手工业生产部门的专业化趋势和墟市的普遍繁荣。[23]刘志伟指出,清代广东的粮食贸易,主要是由于珠江三角洲等地农村在出口贸易的刺激下,大量发展经济作物,从事日益专业户的商品生产,形成了广阔的粮食需求市场。以国内外贸易为基本内容的商品流通形成的市场刺激,是清代广东商品生产发展的直接动因。[24] 四、余论 以上学界的讨论,大多数是就某个问题的讨论,很少以珠江三角农作物种植结构变迁为专题的深入研究。实际上明清时期珠江三角洲的农作物种植结构发生了重要的变化,传统以粮食作物为主的种植结构,逐渐转为以种植经济作物为主。表面上看起来似乎仅仅是农民种植作物的种类的发生变化,其实作物种植选择的变化反映的是明代中叶以来珠江三角洲地域社会经济的发展。明代中叶以来,美洲作物的引进、澳门的开埠、海外贸易的来往频繁及市镇经济的繁荣等都对珠江三角洲农业种植的选择产生了深刻的影响。民以食为天,一般来说,农田上种植何种作物,对于农民来说,起初是为了满足基本的温饱问题,在国内外市场需求的刺激下,经济作物的种植成为珠江三角洲农民获取更高利润的最终选择。明代中期,珠江三角洲经济作物的崛起,粮食作物的逐渐萎缩,导致了缺粮问题的出现,米粮市场的国际贸易的出现。各地逐渐因地制宜,形成了各具特色的经济作物专业生产区。不同作物围绕着市场供求关系而展开争地的现象,每一种作物的种植背后必然是经济选择的结果,也是市场经济发展的结果。 农作物论文:水足迹计算分析农作物论文 1材料与方法 1.1研究区概况 新疆幅员辽阔,地形非常有特色,横亘中部的天山将新疆分作天山北部、天山南部两块区域,再加上东部地区形成新疆三大区域,即:北疆、南疆和东疆。北疆包括:乌鲁木齐市、克拉玛依市、昌吉回族自治州、博尔塔拉蒙古自治州、伊犁州直属县(市)、阿勒泰地区、塔城地区、石河子市;南疆包括:巴音郭楞蒙古自治州、阿克苏地区、喀什地区、和田地区、克孜勒苏柯尔克孜自治州;东疆包括吐鲁番地区、哈密地区。本文在研究农作物生产水足迹时,由于克拉玛依市、石河子市的数据缺失未包括在内,因此总计13个地(州)。新疆是灌溉农业区,小麦、玉米、棉花是主要农作物,2011年小麦、玉米、棉花的播种面积分别占全区总播种面积的21.63%、14.61%、32.87%。小麦面积中冬小麦播种面积占60%左右,春小麦占40%左右。北疆以种植春小麦为主,南疆以种植冬小麦为主,其中天山南北两侧从丘陵到山前平原多为冬春麦混种区[13]。玉米在新疆粮食作物中的地位仅次于小麦,根据播种时间的不同可分为夏玉米和春玉米。北疆和焉耆、拜城盆地主要为春播玉米区,南疆和东疆大部分地区,以夏播玉米为主。 1.2研究方法 1.2.1作物需水量 作物需水量是在理想的生长条件下作物从种植到收获所需的蒸散量,等于生长期内蓝水和绿水蒸发量之和。作物的需水量一般采用联合国粮农组织(FAO)推荐的以Penman-Monteith公式为基础的作物系数法。ET=Kc×ET0(1)式中,ET、Kc、ET0分别表示某一时期内,作物需水量、作物系数及参考作物腾发蒸腾量。其中,作物系数反映实际作物和参考作物之间需水量的差异。而参考作物腾发蒸腾量,是一种假想的参考作物冠层腾发速率,其大小只与气象因素有关,采用FAO推荐的最新修正Penman-Monteith公式进行计算[14]。作物理想生长条件下,绿水的蒸散发即降雨的蒸散发等于总作物蒸散发与有效降水的较小值。蓝水蒸散发即农田灌溉用水的蒸散发,等于总作物蒸散发减去有效降水。当有效降水超过作物蒸散发时,其值为0。绿水和蓝水的计算公式如下:ETgreen=min(ETc,P)(2)ETblue=max(0,ETc-P)(3)式中,ETgreen为绿水蒸散发量;ETblue为蓝水蒸散发量;ETc为总作物蒸散发量;P为有效降水,是总降水中能被作物利用的那一部分水分。本研究使用美国农业部土壤保护局(USDASCS)的方法来计算有效降水量。 1.2.2灰水 灰水足迹指以自然本底浓度和现有的环境水质标准为基准,将一定的污染负荷稀释至高于一定环境水质标准所需的淡水体积[15]。这一部分水由于不能被人类利用,所以形象地称之为灰水。农业生产过程中,为了获得更高的产量,通常需要施用大量的化肥和农药。而化肥并不能被作物全部吸收利用,多余的肥料及农药会渗入地下或进入地表径流造成地下水和地表水的污染。由于氮肥是造成地下水及地表水污染的主要来源,一般以淋失氮的需水量作为灰水足迹。根据相关文献[16],本研究选取氮肥施用量的10%作为淋失量。由于研究区地处干旱区,农田以灌溉为主不易形成地表径流,氮肥主要造成地下水的污染,所以本文采用中国地下水质量标准(GBT14848-93)中的Ⅲ类标准,氮的最大容许浓度为20mg·L-1,氮的自然本底浓度一般取零。具体作物生产过程的灰水足迹计算公式如下:WFgrey=(a×AR)/(Cmax-Cnat)(4)其中,WFgrey为作物灰水足迹;AR为氮肥施用量;a为氮淋失量(即进入水体的污染量占总氮肥施用量的比例);Cmax为氮肥的最大容许浓度;Cnat为污染物的自然本底浓度。 1.2.3作物生产水足迹 水足迹是指一个国家或地区,生产一定人群(个体、城市或国家)消费的产品和服务所需要的水资源数[17]。而作物生产水足迹是指作物在整个生长过程中,所利用的淡水资源和引起的污染用水总量[15]。其组成包括三个部分:来自地表或地下的灌溉用水(蓝水)、降雨(绿水)和氮肥所引起的污染水(灰水),其中,蓝水和绿水的总量即为作物整个生长期的需水量。作物生产水足迹计算公式如下:WFproc=WFgreen+WFblue+WFgrey(5)1.3数据来源计算所需的气象数据来自联合国粮农组织(FAO)ClimWat数据库中新疆地区的12个气象站点数据。作物参数包括作物系数和作物物候数据,参考FAO数据库及相关文献[18-21]。新疆2011年各地(州)主要农作物总产量、单位面积产量、耕种面积及化肥施用量数据均源于《新疆统计年鉴2012》。 2结果与分析 2.1主要农作物需水量利用 CROPWAT软件可计算得到新疆各地(州)小麦、玉米、棉花在整个生长期内的单位面积总需水量、单位面积绿水量及单位面积蓝水量。然后,乘以各地(州)主要农作物的播种面积,可得到各地(州)主要农作物总需水量、绿水量及蓝水量,再除以作物总产量,即可得到各地(州)小麦、玉米、棉花单位质量的需水量。图1为2011年北疆、南疆、东疆以及全疆主要农作物单位面积需水量对比图。由图1可知,在新疆全区范围内,农作物单位面积需水量棉花最高为8650m3·hm-2、小麦为5742m3/hm-2、玉米为5052m3/hm-2。但玉米、小麦的单位面积需水量在不同区域互有高低,在北疆和东疆玉米大于小麦,而在南疆小麦却小于玉米。产生这种差异的原因主要是作物的种植模式及气候因素。北疆及东疆地区主要种植春小麦,而南疆主要种植冬小麦,春小麦的生长周期较短导致其整个生长期内的需水量相比冬小麦少,再加上南疆气温较北疆、东疆高,造成其在生长期内的作物蒸散量较大,需水量也较大。以上因素共同导致小麦、玉米在新疆不同区域的单位面积需水量呈现空间异质性。为从不同角度对比新疆三种主要农作物的需水差异,本文计算了各农作物单位质量的需水量情况,结果见图2。由图2可知,新疆各区域单位质量农作物需水量同样是棉花最大为4.82m3·kg-1、小麦次之为0.99m3·kg-1、玉米最小为0.54m3·kg-1。新疆地区棉花单位质量的需水量是小麦的5倍、结合表1比较新疆全区各主要农作物(小麦、玉米、棉花)的蓝水比重,可知棉花的蓝水比重最高、玉米次之、小麦最小,但南疆地区的小麦蓝水比重大于玉米的蓝水比重。其原因可能是由于南疆地区主要种植冬小麦,生长周期较长,生长期内降雨量又较少,导致南疆地区的小麦蓝水比重较大。从蓝水利用总量分析,2011年新疆各地(州)主要农作物蓝水利用量最小的是乌鲁木齐市为6.15×107m3、最大是喀什地区为375.64×107m3。根据表1从更大的区域尺度上分析,主要农作物的蓝水利用总量为南疆最大、北疆次之、东疆最小,分别考察三种主要农作物的蓝水利用量,可知小麦、棉花符合以上空间分布规律。但对于玉米来说,北疆的玉米蓝水利用量却大于南疆,可能的原因是北疆的玉米种植面积较大,致使其总蓝水需水量较大。 2.2灰水足迹 利用统计年鉴中各地(州)总氮肥施用量,结合主要农作物的面积权重可得到各地(州)主要农作物氮肥施肥总量,进而通过农作物灰水足迹公式计算得到各地(州)主要农作物灰水足迹及单位面积灰水足迹值。由表2可知,2011年新疆地区主要农作物生产灰水足迹为2107.82×106m3,其中乌鲁木齐灰水足迹最小为8.37×106m3,喀什地区灰水足迹最大为484.38×106m3,一个地区的氮肥施用总量越大,其灰水足迹也越大。为便于比较新疆各地(州)的灰水足迹强度,计算单位面积灰水足迹值作为评价指标,结果见表2。从表2可以看出,伊犁州直属县(市)主要农作物的单位面积灰水足迹最小为341.23×m3·hm-2,巴音郭楞蒙古自治州的单位面积灰水足迹最大为1148.93×m3·hm-2。说明巴州单位播种面积的氮肥施用量较多,可能存在过度施肥的问题,可以利用减少氮肥施用量、提高氮肥利用率等方式来减少化肥对地下水的污染,从而减少灰水足迹。 2.3农作物生产水足迹 在计算新疆各地(州)主要农作物需水量及灰水足迹的基础上,根据公式5可计算得到各地(州)主要农作物总的生产水足迹。结果显示:2011年新疆全区主要农作物生产水足迹为2049.31×107m3,其中蓝水足迹为1651.65×107m3,绿水足迹为186.88×107m3,灰水足迹为210.78×107m3;新疆各地(州)农作物生产水足迹总量差异明显,乌鲁木齐的主要农作物生产水足迹最小为9.26×107m3,而喀什地区的主要农作物生产水足迹最大为445.86×107m3。为表征新疆地区主要农作物生产水足迹的空间分布差异,将各地(州)主要农作物总的生产水足迹除以本地区主要农作物的播种面积得到单位播种面积的生产水足迹,然后利用ArcMap制作得到新疆各地(州)主要农作物单位播种面积生产水足迹图(图3)。图3各地(州)农作物单位面积水足迹Fig.3Spatialdistributionofproductionwaterfootprintsinperunitareaofmaincrops由图3可知:乌鲁木齐、昌吉回族自治州、伊犁州直属县(市)、塔城及阿勒泰地区,主要农作物单位播种面积生产水足迹较小,值范围为5700~6700m3·hm-2;巴音郭楞蒙古自治州及吐鲁番地区,主要农作物单位播种面积生产水足迹较大,值范围为9700~12000m3·hm-2。从空间分布来看,新疆北部地区单位播种面积生产水足迹偏小、新疆西南部及东部地区单位播种面积生产水足迹为中间水平、而新疆中南部地区单位播种面积生产水足迹最大。 3讨论 通过计算新疆地区主要农作物的需水量发现,棉花的单位面积需水量、单位质量需水量及其蓝水比重均大于玉米和棉花,为最耗水的农作物。但棉花作为一种经济作物,其单位面积经济效益分别是玉米的2.5倍、小麦的3倍。另外,通过计算农作物的单位水产值(即用于作物生长的单位水量所获得的经济收益)可知,棉花为3.8元·m-3、玉米为3.0元·m-3、小麦为2.1元·m-3,棉花也稍高于玉米和小麦。因此,从经济效益角度出发,棉花种植有其独特优势,这也是自治区政府将棉花作为重点优势资源的原因。但是快速增长的棉花种植面积也导致了新疆地区农业用水量的增加,加剧了本地区的水资源压力。因此,要从可持续发展的角度出发,在保持棉花种植的经济效益基础上,还要适宜地控制棉花的种植面积,特别是控制单位面积需水量较大的南疆地区的种植规模,以减少本地区农业用水总量。农作物蓝水利用计算结果表明:南疆地区蓝水利用总量最大、北疆次之、东疆最小;蓝水比重东疆最大、南疆次之、北疆最小;主要农作物中棉花的蓝水比重最高、玉米及小麦次之,南疆地区小麦的蓝水比重大于玉米。由于东疆地区作物种植面积较少,虽然其蓝水比重较大,但总的蓝水利用量较小,南疆地区农作物的蓝水比重较大且其作物种植面积也较大,特别是种植蓝水比重高的棉花的面积较大,因此导致其蓝水利用量最大。蓝水利用量大也就是意味着农业生产所需的灌溉用水较多,可以通过调整种植结构,如在南疆地区可以适宜增加蓝水比重和单位面积需水量均较小的玉米种植面积,减少棉花、小麦的种植面积,来减少本地区农业灌溉用水量。灰水足迹表征的是农业生产过程中所引起的污染用水总量,对新疆各地(州)的灰水足迹计算表明,一个地区的氮肥施用总量越大,其灰水足迹也越大。但一个地区氮肥施用量是与农作物的播种面积呈正比关系的,所以一个地区总的灰水足迹大并不表示其化肥污染最严重。为此需要考察研究区内主要农作物的单位面积灰水足迹,结果表明,巴州、阿克苏及吐鲁番地区的单位面积灰水足迹最大,说明这些地区单位播种面积的氮肥施用量较多,可能存在过度施肥的问题。可以通过减少氮肥施用量、提高氮肥利用率等方式减少化肥对地下水的污染,进而减少灰水足迹。另外,本研究在计算灰水足迹时,借鉴国外的灰水研究,只考虑了化肥产生的污染,并未包含农药引起的水体污染,因此,灰水足迹的研究还需进一步的深入完善。农作物生产水足迹综合反映了农作物生产过程中所消耗的水资源总量。2013年1月国务院颁布了《实行最严格水资源管理制度考核办法》,其中规定新疆2015、2020、2030年的用水总量控制目标分别为515.60×108m3、515.97×108m3、526.74×108m3。计算结果表明,2011年新疆全区仅三种主要农作物的生产水足迹就高达204.93×108m3,而新疆地区目前的灌溉渠系水利用系数仅为0.468,意味着用水总量中有一半以上损失在灌溉渠系上,两者相加就已经接近新疆用水总量的控制目标,因此能否有效地控制农业用水量是新疆落实最严格水资源管理制度的关键。另外,从新疆各地(州)农作物单位面积生产水足迹空间分布来看,南疆及东疆地区特别是巴州、吐鲁番、阿克苏及喀什地区的水足迹值较大,并且除吐鲁番地区外,其它三个地区的农作物生产水足迹总量也较大,是水资源治理的主要地区。总之,通过因地制宜地调整农作物种植类型,控制高耗水作物种植面积,减少氮肥施用量及提高氮肥利用率等措施,可以有效地减少研究区农业用水量,为尽快实现国务院规定的最严格水资源管理制度指标奠定良好的基础。 4结论 本文通过计算、分析2011年新疆地区13个地(州)主要农作物(小麦、玉米及棉花)的生产水足迹得到以下结论:(1)新疆地区棉花的需水量及蓝水比重均大于小麦、玉米等粮食作物,为最耗水的农作物,限制棉花种植面积可以有效控制本地区的农业用水总量。(2)新疆各地(州)主要农作物生产水足迹组成以蓝水为主,南疆地区蓝水利用量最大,棉花的蓝水比重最高,玉米及小麦次之,南疆地区小麦的蓝水比重大于玉米。通过调整种植结构,如在南疆地区增加蓝水比重较小的玉米种植面积,减少棉花、小麦的种植面积,可以有效地减少本地区农业灌溉用水量。(3)灰水足迹表征的是农业生产过程中所引起的污染用水总量,一个地区的氮肥施用总量越大,其灰水足迹也越大,巴州、阿克苏及吐鲁番地区的单位面积灰水足迹最大,表明这些地区单位播种面积的氮肥施用量较多,存在过度施肥及化肥利用率较低的问题。(4)2011年新疆全区仅三种主要农作物的生产水足迹加上灌溉渠系所损失的水量,就已经接近国务院颁布的《实行最严格水资源管理制度考核办法》所规定的用水总量指标,因此有效地控制农业用水量对新疆落实最严格水资源管理制度有着重要的意义。其中,南疆及东疆地区特别是巴州、阿克苏、喀什地区农作物的单位面积水足迹值和总生产水足迹均较大,是落实最严格水资源管理制度的关键地区。总之,对于地处干旱区、水资源缺乏的新疆地区来说,通过因地制宜地调整农作物种植类型、控制高耗水作物种植面积、减少氮肥施用量及提高氮肥利用率等措施,可以有效地减少研究区农业用水量,为完成最严格水资源管理制度考核指标奠定良好基础。 作者:轩俊伟 单位:新疆大学资源与环境科学学院 农作物论文:风沙灾害下的农作物论文 1材料与研究方法 1.1数据与预处理 (1)研究时间选择。根据阿克苏市地面气象观测站提供的总云量资料,选取无云的时间,即4月15日(农作物风沙灾害前)、4月17日(农作物风沙灾害后)和4月29日(农作物风沙灾害恢复期)作为农作物风沙灾害研究时间。为了对风沙灾害指标阈值的确定,需要选择季节相近的研究区农作物正常生长晴空图,时间分别为2010年4月22日、23日和24日。(2)MODIS数据及预处理。根据研究时间,此次共使用2009年4月15日、17日和29日,以及2010年4月22日、23日和24日的250mMODIS日地表反射率产品(MOD09GQ)影像6期,2009年逐年合成500m土地覆盖类型产品MCD12Q1影像1期。对这些遥感数据均采用MODIS重投影工具进行重采样和拼接处理,转换成tif格式[6,7]。根据土地覆盖类型产品中第一类国际地圈生物圈计划(IGBP)全球植被分类方案,选择第12类(农作物)提取阿克苏市的农作物种植区。 1.2研究方法 1.2.1风沙灾害植被指数变化情况 利用遥感监测风沙对农作物的灾害,通常是利用地表植被状况、特征等指标监测作物风沙灾害的情况。参考文献[8]中指出,NDVI探测低密度绿色植被的能力最强,是植被生长状态及植被覆盖度的最佳指示因子。因此,文中将农作物的NDVI值作为农作物风沙灾害的评估指标。(1)归一化植被指数。根据每日地表反射率数据(MOD09GQ)的近红外和红波段,通过公式(1)计算归一化植被指数。NDVI=RNIR-RREDRNIR+RRED(1)式中:NDVI为归一化植被指数;RNIR为近红外波段反射率;RRED为红波段反射率。(2)植被指数变化分析。从光谱物征与作物冠层之间的关系看,绿色植物叶面叶绿素在光照条件下发生光合作用,在可见光红光波段有很强的吸收特性,而对近红外波段具有很强的反射率、高的透射率和极低的吸收,即红光波段反射率包含了植物冠顶层叶片的丰富信息,近红外光反射率包含了整个植物冠层内叶片的大部分信息,这是植被遥感监测的物理基础[9]。农作物生长初期,叶绿素含量增多,红波段吸收和近红外反射率增强,植被指数增大。当农作物受到风沙灾害影响后,会出现农作物活性减弱、死苗等现象,红波段吸收和近红外反射率减弱,植被指数减小。因此,不同日期的数值相减是为了观测两个日期植被的变化,并用来探测由于风沙灾害造成的农作物变化。文中将相邻时期NDVI两两相减后,用公式(2)逐像元判断其是否发生变化,即:若NDVI(i,j)>a,表示正向变化;若NDVI(i,j)<a,像元负向变化[10]。NDVI(i,j)=NDVId1(i,j)-NDVID2(i,j)(2)式中:NDVId1(i,j)和NDVId2(i,j)分别是像元(i,j)在日期d1和d2的NDVI值;NDVI(i,j)是像元(i,j)在日期d1和d2的NDVI差值。由于NDVI值的变化不仅受植物生长和地物变化的影响,还会受到太阳光照强度、大气状况、卫星拍摄角度等因素影响,相邻日期的NDVI值也会存在较小的波动,所以NDVI变化阈值a的确定是一件较为困难而又关键的问题[5]。根据文献[6],选择与受灾时间同时相的遥感数据,计算研究区农作物春季正常生长NDVI变化,定义风沙灾害的阈值为公式(3):a=NDVI-σ(3)式中:NDVI、σ分别为同时期正常生长年份研究区农作物未受灾害的植被指数变化的均值和标准差。 1.2.2农作物风沙灾害的遥感监测方法 基于多时相遥感数据,农作物风沙灾害的遥感监测方法分为4个步骤:(1)选择遥感数据及预处理。根据灾害发生的时间,选择灾前、灾后和恢复期3个时相的遥感数据,以及同时期正常生长年份的遥感数据,并进行预处理。(2)计算NDVI的均值和标准差。根据受灾年份的灾前、灾后和恢复期的遥感数据,以及正常年份相同时相的遥感数据,分别计算研究区域内农作物NDVI的均值和标准差。(3)根据公式(3)确定农作物受灾阈值a。当农作物的NDVIi,j<a时,表示此像元受到风沙灾害的影响。(4)确定受灾面积。农作物风沙灾害受灾面积通过不同类别风沙灾害影响范围内像元的统计得到[11]。农作物受灾面积计算公式:Ai=A0×Pi(4)式中:Ai为第i类风沙灾情的作物受灾面积;A0为农作物面积;Pi为不同风沙灾害类别所占比例。图1阿克苏市农作物风沙灾害前后和恢复期的NDVI面积比ig.1TheNDVIarearatioofcroplandinAksucityintheperiodsofbeforeandafterthewindsanddamage,andtherecoveryperiod 2结果与分析 2.1风沙灾害前后植被指数的变化情况 从图1中可以看出,阿克苏农作物在风沙灾害前后和恢复期NDVI分布逐渐趋于扁平状。NDVI最大值分别为0.36、0.64、0.73,80%的农作物ND-VI分别在0.13、0.19、0.26以下,其中:占总作物总面积比例最大的NDVI值逐渐增大,由0.08(17.51%)、0.09(14.42%)到0.11(9.63%)。在风沙灾害前后和恢复期,NDVI面积变化最为明显的区间是NDVI<0.1和0.15<NDVI<0.4。NDVI<0.1的面积变化明显,分别为61.21%、43.24%、20.96%;0.15<NDVI<0.4的面积分别为11.93%、30.21%、39.83%。 2.2像元植被指数的变化情况 由于不同年份农作物物候的变化,文中基于2010年4月22日、23日和24日的遥感数据,对多天相邻遥感数据风沙灾害阈值取平均作为风沙灾害的阈值。利用风沙灾害阈值的确定方法,分别计算研究区农作物a23-22和a24-23,并取它们的均值a=(a23-22+a24-23)/2作为风沙灾害的阈值。因此,文中阿克苏市农作物风沙灾害阈值为-0.005,即NDVI(i,j)<-0.005的区域被划定为农作物受灾区。在风沙灾害前、后和恢复期,若农作物植被指数始终保持正向变化,无风沙危害症状,则农作物未受到风沙灾害的影响,保持正常生长;否则,为农作物异常变化,受到风沙灾害的影响。因此,根据阿克苏市农作物在风沙灾害前、后和恢复期植被指数的变化,将农作物风沙灾害划分为三类:负向-正向型、正向-负向型和负向-负向型。 2.2.1负向-正向型 这种风沙灾害类型在风沙灾害后,植被指数减小,其中:NDVI>0.15的农作物NDVI都减小0.02以上,NDVI在0.3~0.35的农作物减小最大,为0.037,NDVI在0.05~0.1的农作物减小最少,为0.013,平均减小0.022;而在风沙灾害恢复期,植被指数逐渐增大,由NDVI在0.05~0.1的农作物增长0.022到NDVI在0.30~0.35的农作物增长0.233,平均增长0.11。由此可见,负向-正向型农作物风沙灾害的NDVI越大,风沙灾害后和其恢复期变化就越大。处于生长子叶或真叶期的农作物,此时抗风沙能力较弱,重者主茎上部被风刮断,轻者叶片被风刮碎,NDVI减小。但这些农作物具有较强的恢复能力,在风沙灾害后不久就开始恢复生长,NDVI逐渐增大。 2.2.2正向-负向型 农作物受到风沙灾害后好像正常生长,NDVI增加的范围从0.03到0.189;但随着时间的推移,农作物受风沙灾害的影响也逐渐显现出来,NDVI开始减小,NDVI减小的范围从0.02到0.065。由于风力较大,已播种的农作物地膜不同程度被风刮起,根系尚未健全的农作物幼苗裸露在外,增加了NDVI值。当风沙吹打农作物幼苗后,幼苗子叶和幼茎上的伤口受到大风长时间的吹干,叶绿素降低,导致NDVI逐渐减小。 2.2.3负向-负向型 NDVI在0~0.25的农作物,特别是NDVI在0~0.05的农作物容易受到这种类型的风沙灾害影响。农作物在这种类型的风沙灾害后,NDVI在0~0.05的农作物减小0.067,恢复期NDVI减小0.045。沙尘覆盖在麦苗、棉花等大田农作物叶面上,影响叶面正常的光合作用和呼吸作用,使作物生长和发育受到抑制或损害。此外,受伤的农作物体内水分会从伤口散失,其子叶、生长点和靠近子叶的幼茎失水干枯,ND-VI不断减小。 2.3农作物受灾面积 根据使用图像的分辨率大小,利用植被指数变化的类别,分别统计风沙对农作物不同影响的面积。2009年4月16日阿克苏市农作物风沙灾害面积12697.07hm2,这与实际调查数据基本相符。阿克苏市三类风沙灾害的受灾情况是:负向-正向型农作物受灾面积4464.90hm2,占总受灾面积的35.16%;正向-负向型农作物受灾面积最大,为8006.77hm2,占总受灾面积的63.06%;负向-负向型农作物受灾面积最小,为225.39hm2,占总受灾面积的1.78%。其中:在负向-正向型风沙灾害中,NDVI在0.05~0.1之间的农作物受灾面积是1969.49hm2,占这类风沙灾害面积的44.11%;在正向-负向型风沙灾害中,NDVI在0.05~0.1之间的农作物,受灾面积是5082.05hm2,占这类风沙灾害面积的63.47%;在负向-负向型风沙灾害中,NDVI在0.1~0.15之间的农作物受灾面积是96.60hm2,占这类风沙灾害面积的42.86%。因此,在春季风沙灾害中应重点关注NDVI在0.05~0.15之间的农作物,并根据不同风沙灾害类型进行抗灾救灾工作。 3讨论 目前,对农作物的风沙灾害监测没有明确的方法,而研究农作物长势监测的常用参数是NDVI[12],因此,文中以2009年4月16日阿克苏市农作物为例,提出了基于NDVI的农作物风沙灾害阈值确定方法,并将受灾农作物分为正向-负向型、负向-正向型和负向-负向型三种类型。农作物风沙灾害遥感监测过程中,通过遥感数据处理和统计分析,得出农作物的受灾情况,方法简单,可操作性强,可以解决区域尺度上的及时监测问题。遥感监测结果显示,阿克苏市农作物风沙灾害面积与实际受灾面积的提取精度为98.24%,表明文中提出的农作物风沙灾害遥感监测方法是可行的。文中主要考虑了农作物风沙灾害快速评估的要求,然而,当农作物遭受风沙灾害后,对农作物生育进程、生物量、质量以及产量的影响等还需要进一步地分析。 4结论 (1)春季风沙灾害前后和恢复期阿克苏市农作物NDVI值变化明显,农作物NDVI最大值从0.36增大到0.73,占农作物总面积比例最大的NDVI值从0.08增大到0.11,其中:NDVI<0.1的农作物面积从61.21%大幅减小到20.96%,0.15<NDVI<0.4的农作物面积从11.93%增加到39.83%。(2)基于风沙灾害前后和恢复期农作物NDVI值的变化,将农作物风沙灾害划分为三类:正向-负向型、负向-正向型和负向-负向型。不同类型风沙灾害的农作物NDVI区间值分析显示,负向-正向型和正向-负向型农作物NDVI值越大,风沙灾害后和其恢复期变化就越大;负向-负向型农作物NDVI值越小,风沙灾害后和其恢复期变化就明显。(3)阿克苏市受灾农作物面积12697.07hm2,其中:负向-正向型农作物受灾面积为4464.90hm2,正向-负向型农作物受灾面积8006.77hm2,负向-负向型农作物受灾面积225.39hm2,预防农作物风沙灾害的重点是NDVI值为0.05~0.15的农作物。 作者:程红霞 林粤江 单位:乌鲁木齐气象卫星地面站 新疆气象培训中心 农作物论文:监测系统设计下的农作物论文 1系统总体设计 通过RS-485总线将智能水位计、智能流量计、墒情传感器与信息采集板相连,构成信息采集单元。它采用低功耗Cortex-M3为控制优秀,实现数据的采集与存储。本地通过USB接口或RS-232接口与上位机通信;远程通过GPRS网络或短信方式实时发送数据到数据库服务器,并将数据存储到数据库中。监测系统网络结构图如图1所示。 2系统硬件设计 农作物生长参数监测系统硬件设计由信息采集单元、供电单元、无线传输单元组成。信息采集单元主要完成雨量数据、土壤墒情数据和地下水位数据的采集、处理与存储,同时控制无线传输单元完成数据的发送与信息指令的接收;供电单元为整个系统提供工作电压;无线传输单元完成数据包的发送与控制指令的接收。 2.1信息采集单元硬件设计 信息采集单元主要由智能传感器、STM32F103、FLASH芯片S29AL032D、SRAM芯片IS62WV25616、LCD、触发器HEF4521BT、总线驱动器74HC245PW、232转换芯片MAX3222、带隔离的485收发器ADM2483、供电单元接口电路和MC323接口电路等组成。信息采集单元结构图如图2所示。 2.2供电单元硬件设计 供电单元由单晶太阳能电池板、可编程控制的2A充电电路、12V65AH免维护铅酸蓄电池及LDO压控转换电路等组成。太阳能电池板为铅酸蓄电池充电,同时为系统提供12V的输入电源。当太阳能电池板不工作时,铅酸蓄电池为系统提供12V的外部输入电源,12V的输入电压通过LDO转换电路,实现系统工作需要的+3、+4、+2.5、+5V。其中,+3V为全局电压,保证电路板大部分电路正常工作,包括监测系统上电后的工作电压、系统睡眠状态下的工作电压、时钟工作电压等;+4V是MC323无线通信模块的工作电压;+2.5V是AD转换电路的基准源;+5V是模拟参考电压,为运算放大器和AD电路提供工作电压;同时,输入的12V电压通过稳压电路为智能传感器提供工作电压。供电单元硬件设计结构图如图3所示。 2.3无线传输单元 选用MC323模块作为无线传输单元。该模块集成了基带处理器、射频处理器、MCP存储器和电源管理芯片等功能,同时内嵌TCP/IP协议和支持800MHz的工作频段,能够提供语音传输和短消息发送。将stm32f103的UART3与该模块的串口相连,同时外接SIM卡电路,实现雨量数据、墒情数据、地下水位数据和控制指令的无线发送。无线传输单元结构图如图4所示。 3系统软件设计 3.1采集单元软件设计 采集单元软件设计包括传感器事件、定时事件和命令事件。传感器事件即通过土壤墒情传感器、智能水位计、智能水质传感器和翻斗式雨量计等采集农作物生长环境参数;定时事件指系统将采集到的数据、系统状态、蓄电池电压和设备工作温度等参数定时自记和发送;命令事件指通过上位机软件或LCD液晶屏配置系统工作状态、传感器类型等。当3个事件中的某一事件处理完毕后,判断有无其他事件发生;若有,则进入相应事件处理程序;若没有,则进行现场保护,系统进入待机状态。采集单元软件设计流程图如图5所示。 3.2监测单元软件设计 监测单元通过电话呼叫或短信方式对信息采集单元进行远程唤醒,触发其上电。采集单元上电工作后,响应监测单元命令或按彼此协商好的时间定时上电,定时等待监测单元的命令。当采集的水位、雨量等参数超过设定的阈值时,向数据库服务器发送实时水位等数据或按设定的周期定时发送最新的水位数据、设备状态数据等。系统正常工作时,监测单元各状态之间的转换流程图如图6所示。 4系统测试 采集后的数据经过解析、整编和入库后,通过浏览器可以实时访问数据,而且还能进行历史数据和设备状态的查询。通过该系统,即使在远离观测现场的异地,也能实现对雨量、土壤墒情和地下水位数据的实时采集、存储与发送,真正实现对农作物生长环境参数的远程实时监测。系统测试效果图如图7所示。 5结语 采用无线通信技术MC323作为农作物生长参数检测中的数据传输载体,设计并开发了基于Cortex-M3的农作物生长参数监测系统,实现了雨量、土壤墒情和地下水位数据的实时监测,并能够实时查看历史数据和设备状态。系统设计具有较高的稳定性、灵活性和实效性,提高了对农作物生长参数的监测能力,为有效评估和预测农作物的生长态势提供了一定的基础。 作者:黄伟力 边燕 冯青春 张志强 单位:河北工程大学信息与电气工程学院 北京农业信息技术研究中心 太原理工大学
电力系统论文:电力系统广域保护通信系统论文 1广域保护系统结构 目前,关于广域保护系统结构国内外学者提出不同的见解,一般可分为分布式、区域集中式、变电站集中式以及分层集中式。其中,在分布式广域保护系统中,广域保护算法内置于每个装设在变电站内部的保护IED中,分布式广域保护系统的广域保护决策过程完全在单个保护IED中实现,这使得分布式广域保护系统更适合于实现广域继电保护的功能。区域集中式广域保护系统其功能包括实现传统继电保护功能、通过通信网络与广域保护决策中心设备交换信息等。变电站集中式广域保护系统主要是利用收集到的信息实现广域保护算法,并向站内相应保护IED发送控制命令。分层集中式广域保护系统继承了区域集中式和变电站集中式广域保护系统的优势,而且它既能够与上层区域广域保护决策中心设备通信又能够与下层的保护IED通信,同时也能够弥补变电站集中式存在的一些缺点。 2电力系统信息综合传输调度算法研究 电力系统不同于其他系统的运行,尤其是顺利实现其信息的综合传输不可避免的需要解决诸多潜在的问题,尤其是信息业务综合传输过程中存在的流量冲突问题,特别需要注意的是不仅要保证实时信息业务的服务质量,同时也不可忽视各类非实时信息服务质量,这些非实时信息也是传输过程中重要的组成部分。实现基于IP技术和区分服务体系结构模型的网络通信模式的关键技术包括队列调度法,本文主要对队列调度算法进行深入讨论,使其在对电力系统信息综合传输的服务质量问题进行解决时能够发挥出关键的作用。WFQ算法的分组服务顺序与GPS模型有很大差异,它是一种模拟通用处理器共享模型的队列调度算法,本文在WFQ算法基础上提出了WF2Q+算法,并通过将“虚拟延迟时间”引入WF2Q+算法解决了该算法在推迟传输高优先级信息业务分组的问题,进而提出了提出以基于IWF2Q+算法的区分服务体系结构模型实现电力系统信息综合传输。 2.1WF2Q+算法介绍及分析WF2Q+算法是一种基于GPS模型的分组公平队列调度算法。在实际的信息业务传输过程中,分组到达各列队头部的时间会存在一定的微小差别,致使根据GPS模型得到的各队列头部分组服务顺序也出现微小差别,从而也会影响到WF2Q+调度器先为高优先级队列内分组提供服务,还是为低优先级队列提供服务。观察图1我们可以发现,优先级较高的信息业务在电力系统分组传输过程中不能保证其实时性,关键在于优先级较高的信息业务分组到达时间较晚,从而使得优先级较低的信息业务“捷足先登”,到达时间稍快,影响了电力系统高优先级信息业务分组传输的实时性。 2.2改进的WF2Q+算法——IWF2Q基于上述问题,为了保证电力系统信息综合传输中高优先级信息业务分组的实时性,本文采用了PQ调度算法,并用PQ算法原理对WF2Q+算法进行改进,按照这种方式获得的算法非常有可能将高优先级分组推迟传输问题轻而易举地解决,同时也能保持良好的公平性。具体操作如下:将优先级最高队列中传输个分组所需时间的倍定义为队列的“虚拟延迟时间。IWF2Q+算法与WF2Q+算法都采用SEFF分组选择策略,此时,不得大于系统虚拟时间,并且越小的队列中的分组越优先获得调度器的服务,通过这种方式高优先级队列中所转发分组的延时得到了降低。 3仿真分析 本文首先仿真对比电网发生故障时WFQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情况下IEEE14母线系统各变电站与控制中心站之间变换信息时4类信息业务分组的平均延时,结果如图2所示。观察图2可知,WF2Q+算法与WFQ算法在保证信息业务实时性方面的性能不相上下,而WF2Q+算法推迟传输高优先级信息业务分组的问题可通过IWF2Q+算法解决,并且能够减小高优先级信息业务分组延时,同时也会导致低优先级信息业务分组延时变大。其次仿真对比电网发生故障时PQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情况下得到的系统中各变电站与控制中心站之间传输四类信息业务的平均服务速率,如图3所示。该结果说明基于WF2Q+算法和IWF2Q+算法的区分服务体系结构模型能够较好地协调不同优先级信息业务获得的服务效率,达到了各类信息业务传输的公平性,且性能相当。 4课题研究结论及展望 现代经济和社会的发展使得电力系统的电网复杂程度增加,未来的电网不可避免的将是信息网与电力网构成的相互依存的复合网络,广域保护能够避免传统继电保护和安全稳定控制存在问题,而先进的通信技术与信息技术的使用将有望提高电网的可靠性、安全性以及运行效率。基于互联网协议的通信技术,将为实现广域保护系统通信提供新的技术手段,为未来电网同一电力信息专用网络平台的构建奠定理论基础。 作者:林钢单位:佛山供电局 电力系统论文:浅谈电力系统谐振消除方法的研究 【论文关键词】电力系统 谐振 方法 【论文摘要】电力系统铁磁谐振一直影响着电气设备和电网的安全运行,特别是对中性点不直接接地系统,铁磁谐振所占的比例较大,因此对此类铁磁谐振问题研究得较多。本文针对电力系统谐振消除方法进行探讨和分析,并提出一些意见,为相关工作者提供参考。 0.引言 电力系统中过电压现象较为普遍。引起电网过电压的原因主要有谐振过电压、操作过电压、雷电过电压以及系统运行方式突变,负荷剧烈波动引起系统过电压等。其中,谐振过电压出现频繁,其危害很大。过电压一旦发生,往往造成系统电气设备的损坏和大面积停电事故发生。据多年来电力生产运行的记载和事故分析表明,中低压电网中过电压事故大多数是由于谐振现象引起的。日常工作中发现,在刮风、阴雨等特殊天气时,变电站35kv及以下系统发生间歇性接地的频率较高,当接地使得系统参数满足谐振条件时便会发生谐振,同时产生谐振过电压。谐振会给电力系统造成破坏性的后果:谐振使电网中的元件产生大量附加的谐波损耗,降低发电、输电及用电设备的效率,影响各种电气设备的正常工作;导致继电保护和自动装置误动作,并会使电气测量仪表计量不准确;会对邻近的通信系统产生干扰,产生噪声,降低通信质量,甚至使通信系统无法正常工作。 1.谐振及铁磁谐振 谐振是一种稳态现象,因此,电力系统中的谐振过电压不仅会在操作或事故时的过渡过程中产生,而且还可能在过渡过程结束后较长时间内稳定存在,直到发生新的操作谐振条件受到破坏为止。所以谐振过电压的持续时间要比操作过电压长得多,这种过电压一旦发生,往往会造成严重后果。运行经验表明,谐振过电压可在各种电压等级的网络中产生,尤其在35kv及以下的电网中,由谐振造成的事故较多,已成为系统内普遍关注的问题。因此,必须在设计时事先进行必要的计算和安排,或者采取一定附加措施(如装设阻尼电阻等),避免形成不利的谐振回路,在日常工作中合理操作防止谐振的产生,降低谐振过电压幅值和及时消除谐振。在6~35kv系统操作或故障情况下,系统振荡回路中往往由于变压器、电压互感器、消弧线圈等铁芯电感的磁路饱和作用而激发起持续性的较高幅值的铁磁谐振过电压。铁磁谐振可以是基波谐振、高次谐波谐振、分次谐波谐振,其共同特征是系统电压升高,引起绝缘闪络或避雷器爆炸;或产生高值零序电压分量,出现虚幻接地现象和不正确的接地指示;或者在pt中出现过电流,引起熔断器熔断或互感器烧坏;母线pt的开口三角绕组出现较高电压,使母线绝缘监视信号动作。各次谐波谐振不同特点主要在于: ①分次谐波谐振三相电压依次轮流升高,超过线电压,一般不超过2倍相电压,三相电压表指针在相同范围出现低频摆动。 ②基波谐振时,两相电压升高,超过线电压,但一般不超过3倍相电压,一相电压降低但不等于零。 ③高次谐波谐振时,三相电压同时升高或其中一相明显升高,超过线电压,但不超过3~3.5倍相电压。 2.实例分析 2.1事故前系统运行方式 事故前,某110kv变电站有110kv单母分段、35kv单母分段、10kv单母分段运行,10kvi母接511所变、513负荷i线、514负荷ii线、518电容器、519电容器运行;10kv母线ii段接521电容器、522电容器,电压及负荷均正常;10kv母线ii段pt运行。 2.2事故经过 调度值班员于23时18分下令遥控断开514负荷ii线开关,电压恢复正常。22日01时50分,巡线人员汇报:514负荷ii线机砖厂支线奶牛厂变压器引线熔断后搭在变压器外壳上,操作人员已将分支拉开……。故障排除后合上514负荷ii线开关,送电正常,后未见异常情况。 2.3事故原因分析 实例中所涉及变电站的514负荷ii线机砖厂支线奶牛厂变压器引线熔断后搭在变压器外壳上后,三相系统对称性被破坏,出现零序电流、中性点偏移和对地电位u0,即开口三角有了零序电压,零序电压叠加在二次侧三相电压上,就出现了二次侧三相电压不平衡现象。事故起因:514负荷ii线机砖厂支线奶牛厂变压器引线熔断后搭在变压器外壳上,然后10kv母线接地,系统参数发生变化满足谐振条件,谐振发生之后10kv母线ii段三相电压及零序电压迅速升高,由电压波形及数值可知是发生高次谐波谐振(铁磁谐振)。正是谐振导致继电保护和自动装置误动作发出一系列错误信号。此状况下,需要仔细判断真假信号,以便很好地进行事故处理。实例中的事故发生后,当班调度员作出了谐振的准确判断,并根据工作经验进行接地选线,迅速查找出故障线路,并将其切除。 3.谐振事故解决方法 pt在正常工作时,铁芯磁通密度不高,不饱和;但如果在电压过零时突然合闸、分闸或单相接地消失,这时铁芯磁通就会达到稳态时的数倍,处于饱和状态,这时,某一相或两相的激磁电流大幅度增加,当感抗与容抗参数匹配恰当(满足谐振条件)时,即会发生谐振,即铁磁谐振。发生谐振时,会在电感和电容两端产生2~3.5倍额定电压的过电压和几十倍额定电流的过电流,通过pt的电流远大于激磁电流,严重时会烧坏pt及其它设备。 3.1防止谐振过电压的一般措施 ①提高断路器动作的同期性。由于许多谐振过电压是在非全相运行条件下引起的,因此提高断路器动作的同期性,防止非全相运行,可以有效防止谐振过电压的发生。 ②在并联高压电抗器中性点加装小电抗。用这个措施可以阻断非全相运行时工频电压传递及串联谐振。 ③破坏发电机产生自励磁的条件,防止参数谐振过电压。 3.2防止谐振过电压的具体措施 ①35kv系统中性点经消弧线圈(加装消谐电阻)接地,并在过补偿方式下运行,它的电压作用在零序回路中。 ②尽量减少6~35kv系统并联运行的pt台数。 a.凡是6~35kv母线分段的变电所,若母线经常不分段运行,应将一组pt退出作为备用; b.电力客户的6~10kvpt一次侧中性点一律为不接地运行③更换伏安特性不良的6~35kvpt。 ④6~35kv一次侧中性点串联阻尼电阻或二次侧开口三角形绕组并联阻尼电阻或消振器。 ⑤6~10kv母线装设一组y形接线中性点接地的电容器组。 ⑥在10kvpt高压侧中性点串联单相pt。在实际工作中谐振的发生往往伴随着接地故障,很多时候甚至就是由接地引起的,消除谐振常常采取的有效方法是改变系统运行方式以改变系统参数,破坏谐振条件。改变系统运行方式经常通过以下途径实现: a.投退电容器。 b.增投线路。 c.若变电站有一台以上数目的主变,可视具体运行情况将原本并列(分列)运行的变压器分列(并列)。 d.母线并解列。 若上述方法不能消振,应采用寻找线路单相接地故障的方法进行选线,选出故障线路后,立即将其切除。选线原则参照系统单相接地故障处理方法。此方法是最有效最能解决问题的,但往往不一定能准确及时判断出接地线路,以致延误消振时间,所以,工作中为及时消除谐振一般先考虑选择上述四种途径。 4.总结 针对某110kv变电站谐振事故,利用谐振原理与知识,分析了此次事故发生的原因,并结合实际工作经验对谐振过电压给出了多种控制措施和方法,以便具体工作中借鉴和运用,有效提高系统运行稳定性,提高供电安全性和可靠性。 电力系统论文:试论电力系统继电保护干扰原因及其防护方法 论文关键词:继电保护 组成作用 干扰原因 防护方法 论文摘要:继电保护是电力系统最重要的二次系统。它对电力系统安全稳定地运行起着极为重要地作用。随着近年来微机继电保护的不断投入,以往的检验标准已逐渐不适应系统的发展,因此。我们需要寻求更加完善的检验方法,只有系统、全面、准确地进行继电保护检验。才能确保整个电力系统的安全。本文笔者根据多年的工作经验,综述了继电保护在电力起到的作用。及内、外界对其影响干扰的原因,同时提出了如何加强对其防护的措施。 1 电力系统继电保护作用与要求 1.1 继电保护的作用与组成 在电力系统的被保护元件发生故障时,继电保护装置应能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除,以保证无故障部分迅速恢复正常运行,并使故障元件免于继续遭受损害。减少停电范围;到90年代初集成电路及大规模集成电路保护的研制、生产、应用处于主导地位,目前正在研究面向智能信息处理的计算机继电保护时代。 1.2 继电保护的基本要求 继电保护应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。可靠性是指继电保护装置在保护范围内该动作时应可靠动作,在正常运行状态时,不该动作时应可靠不动作。速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障,以减轻损坏程度,指保护装置应尽快切除短路故障,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围,提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果。 2 继电保护的干扰因素 2.1 雷击 当变电站的接地部件或避雷器遭受雷击时,由于变电站的地网为高阻抗或从设备到地网的接地线为高阻抗,都将因雷击产生的高频电流在变电站的地网系统中引起暂态电位的升高,就可能导致继电保护装置误动作或损坏灵敏设备与控制回路。 2.2 高频干扰 如果电力系统在隔离开关的操作速度缓慢,操作时在隔离开关的两个触点问就会产生电弧闪络,从而产生操作过电压,出现高频电流,高频电流通过母线时,将在母线周围产生很强的电场和磁场,从而对相关二次回路和二次设备产生干扰,当干扰水平超过装置逻辑元件允许的干扰水平时,将引起继电保护装置的不正常工作,从而使整个装置的工作逻辑或出口逻辑异常,对系统的稳定造成很大的破坏。高频电流通过接地电容设备流人地网,将引起地电位的升高。 2.3 辐射干扰 在新时期,电力系统周围经常会步话机和移动通信等工具,那么它的周围将产生强辐射电场和相应的磁场。变化的磁场耦合到附近的弱电子设备的回路中。回路将感应出高频电压,形成一个假信号源,从而导致继电保护装置不正确动作。 2.4 静电放电干扰 在干燥的环境下,工作人员的衣物上可能会带有高电压,在穿绝缘靴的情况下,他们可以将电荷带到很远的地方,所以当工作人员接触电子设备时会对其放电,放电的程度依设备的接地情况,环境不同而不同,严重时会烧毁电子元件,破坏继电保护系统。 2.5 直流电源干扰 当变电所内发生接地故障时,在变电站地网中和大地中流过接地故障电流,通过地网的接地电阻,使接地故障后的变电站地网电位高于大地电位,该电位的幅值决定于地网接地电阻及入地电流的大小,按我国有关规程规定其最大值可达每千安故障电10v。对于直流回路上发生故障或其它原因产生的短时电源中断接电源的干扰主要是直流与恢复,因为抗干扰电容与分布电容的影响,直流的恢复可能极短,也可能较长,在直流电压的恢复过程中。电子设备内部的逻辑回路会发生畸变,造成继电的暂态电位差,从而影响整个保护系统。 3 加强电力系统继电保护的方法及措施 3.1 协调配置保护人员 在继电保护中,调度、继保、运行人员都会参与到其中。三方必须傲到步调一致,思想统一。使三方人员合作意识与新型保护一道跟上去。摆好自己的位置。要明确继保人员与电网调度和基层运行人员一样。是电网生产的第一线人员,工作一样,目标一样。 3.2 完善规章制度 根据继电保护的特点,健全和完善保护装置运行管理的规章制度是十分必要的。继电保护设备台账、运行维护、事故分析、定期校验、缺陷处理等档案应逐步采用计算机管理跟踪检查、严格考核、实行奖惩。有效促进继电保护工作的开展。同时电力系统在管理中应加强对继电保护工作的奖惩力度,建议设立年度继电保护专业劳动竞赛奖等奖项,并制定奖励办法进行奖励,从而增强继电保护人员的荣誉感和责任心。 3.3 对二次设备实行状态监测方法 随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展,变电站继电保护故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。对保护装置可通过加载在线监测程序,自动测试每一台设备和部件。一方面应从设备管理环节人手,如设备的验收管理,离线检修资料管理,结合在线监测来诊断其状态。另一方面在不增加新的投入的情况下,应充分利用现有的测量手段。 3.4 注重低压配电线路保护 在我国,无论是城市内配网线路,还是农村配网线路,一般都以10kv电压等级为主,但是10kv配电线路结构特点是一致性差。同时还要根据一般电网保护配置情况及运行经验,利用规范的保护整定计算方法,各种情况均可计算,一般均可满足要求。 3.5 实行继电保护智能化与网络- 近年来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,在继电保护领域的应用也逐步开始。在新时期,计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,它深刻影响着各工业领域,也为各工业领域提供了强有力的通信手段。 到目前为止,除了差动保护外,所有继电器保护装置只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件。缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。显然,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,亦即使现微机保护的网络化,这在当前的技术条件是完全可能的。 4 结束语 综上所述,在进行继电保护时,一定要按原则将各种因素充分考虑,以保证继电保护动作不失配、不越级。在运行过程中出现问题后,要系统进行全面、仔细的分析。 电力系统论文:微机型自动准同期装置在电力系统中的应用 [摘 要]本文以sid—2c型微机同期控制器为例,通过实例分析,详细介绍了同频并网和差频并网这两种常见模式的基本概念,以及微机型自动准同期装置的基本原理及基本控制方式,为今后更好地应用该装置奠定了良好的基础。 [关键词]自动准同期 同频并网 差频并网 系统 并列操作 1 概述 发电机并入系统,两个不同系统并列,或一个系统分解为两部分,通过输电线路再连接等,所实施的操作称之为同步并列操作。 随着电力系统容量及发电机单机容量的不断增大,不符合同步并列条件的同步操作会带来极其严重的后果,可能引起发电机组损伤甚至系统的瓦解。 在发电厂,发电机在并入系统前与其他发电机组和电力系统是不同步的,存在着频率差、电压差和相角差。通过同步操作,将发电机组安全、可靠、准确快速地投入,从而确保系统的可靠、经济运行和发电机组的安全。 在变电站或发电厂网控中,同步操作主要解决系统中分开运行的线路断路器正确投入的问题,实现系统并列运行,以提高系统的稳定、可靠运行及线路负荷的合理、经济分配。 2 电力系统并网的两种情况 目前,电力系统的并网方式按两并列系统之间的关系可分为两种情况: 差频并网方式和同频并网方式。 2.1差频并网方式 差频并网是指在发电厂中,发电机与系统并网或已解列两系统间联络线的同步并网,它们是两个电气上没有联系的电力系统并网。其特征是在同步并列点处两侧电源的电压、频率均可能不同,且由于频率不相同,使 得两电源之间的功角(电压相位差)在不断变化。进行差频并网是要按准同期条件实现并列点两侧的电压相近、频率相近时,捕获两侧电压相位差为零的时机来完成的平滑并网操作。 2.2差频并网条件分析 如果能同时满足上述三个条件,意味着断路器dl两侧电压相量重合且无相对运动,此时电压差ud=0,冲击电流等于零,发电机与系统立即同步运行,不发生任何扰动。应该指出,如真的出现ωg=ωs,两电压相对静止,无法实现φ=0°,故上述角频率相等的条件应表述为角频率相近。 2.3 同频并网方式 同频并网操作是实现系统中分开运行的线路断路器的正确投入,完成系统的并列运行,是发电厂和变电所中重要的操作。同频并网是指断路器两侧电源在电气上原已存在联系的两部分系统,通过并列点再连通的操作。未解列两系统间联络线并网属于同频并网,如线路断路器、母联断路器、单母分段断路器或3/2接线的中间串断路器等。 这是因为并列点两侧频率相同,但在实现并网前并列点两侧电压幅值可能不同,而且两侧会出现一个功角δ,δ值大小与联接并列点两侧系统其它联络线的电抗及传送的有功功率成比例。这种情况的并网条件应是当并列点断路器两侧的压差及功角在给定范围内时,即可实施并网操作。完成并网后,并列点断路器两侧的功角消失,系统潮流将重新分布。因此,同频并网的允许功角整定值取决于系统的运行方式及潮流重新分布后的影响,即以系统潮流重新分布后不致于引起电力系统内继电保护及其它安全自动装置的误动,或导致并列点两侧系统失步为原则进行合理整定。 2.4 同频并网条件分析 从上式可看出,功角δ与传输功率p是正弦函数关系,也就是发电机有功功率的功角特性曲线,稳定运行的功角最大值是90°,其对应的pm值称为功率极限值。传送大功率的长距离线路的功角δ更接近于极限值,也就是稳定储备更小。从理论上讲,功角δ的取值可在0~90°之间。 “同频并网”无法按准同步的三个条件进行,因为三个条件中除了存在电压差需要检测外,频率差不存在,相角差(功角)已客观存在,也就是说这种并网注定要在一定电压差和相角差下进行。问题是多大的电压差和多大的相角差可以并网,超过多大的值就不能并网。因为电压差的数值决定了并网时两电源间的无功功率通过该连线的潮流冲击值,功角δ的数值决定了并网时两电源通过该连线潮流(包含有功功率和无功功率)的冲击值,这种冲击实质上是并网瞬间系统潮流进行了一次突发性的再分配。这种突发性的再分配可能会引起继电保护误动作,更严重的是在新投入的线路所分流的有功功率超过了其稳定极限时会导致该线路因失步而再次跳闸。 3 微机型自动准同期装置基本原理 3.1 准同期装置分类 准同期装置按其功能大致可分为三类: 一类为用于发电厂发电机的自动准同期装置,要检测系统和发电机的压差、频差和相角差,同时能自动对发电机的电压和频率进行调节,符合准同期并网条件时给发电机发出断路器合闸脉冲,发电机并入系统。 二类为用于发电厂、变电所的线路、母线分段联系断路器,检测并列点两侧的压差、频差和相角差,并能区别是差频并网还是同频并网,如为同频并网,应当在功角及压差为允许范围内时,给断路器发出合闸脉冲,使两系统合环并列。 三类为用于线路、旁路断路器的自动准同步捕捉和无压检定。前者为检测两系统间的压差、频差和相角差,在压差和频差符合条件,计算相角差过零点越前时间给断路器发出合闸脉冲。后者为线路断路器的重合闸回路,其中一侧无电压或任何一侧无电压时,即给断路器发出合闸脉冲。 3.2 微机型自动准同步装置功能特点 同步装置必须严格按准同步的三要素来设计,即应在待并侧与系统侧的电压差及频率差满足要求的情况下,确保相角差为零时将发电机平滑地并入电网。更确切地讲,应在压差及频压满足要求时捕获第一次出现的零相差将发电机并入电网。 所有发电机组都配备有调速器和发电机自动励磁调节器,在同步过程中其任务是维持待并发电机的频率和电压在给定水平,创造同步条件。由于各类调速器和励磁调节器的特性各不相同,因此在发电机同步过程中不可避免的会出现频率和电压的波动。一般这些波动较大的成分是频率差和压差及其一阶导数,在有些情况下二阶导数的成分也是不可忽略的。所以作为自动准同步装置不论在精确捕捉同步时机方面,或者是在有效实施均频均压控制方面,都应严格地按计及偏差、偏差一阶导数及偏差二阶导数的运动微分方程求解,确保快速、精确地实现同步操作。快速性和精确性自然是自动准同步装置所追求的主要目标。 微机型自动准同期装置与原模拟式准同期装置相比,在各项技术指标及功能上已生产了质的飞跃。微机型自动准同期装置的主要功能有: (1)能适应电压互感器(tv)的不同相别和电压值; (2)应有良好的均频均压控制品质; (3)能实现无逆功率并网; (4)确保在相差为零度时同步并网; (5)应不失时机地捕获第一次出现的同步时机; (6)应具备低压和高压闭锁功能; (7)应能及时消除同步过程中的同频状态; (8)能自动识别同频并网和差频并网两种模式; (9)具有接入发电厂或变电所监控系统的通信接口; (10)具有自动在线测量并列点断路器合闸回路的动作时间; (11)其他附加功能,如自动转角功能、复合同步表功能、相关电量的录波功能等。 3.3 sid—2c型微机同期控制器的工作原理 3.3.1 差频并网合闸角的数学模型 准同期的三个条件是压差、频差在允许值范围内时应在相角差φ为零时完成并网。压差和频差的存在将导致并网瞬间并列点两侧会出现一定无功功率和有功功率的交换,不论是发电机对系统,还是系统对系统并网,对这种功率交换都有相当承受力,因此,并网过程中为了实现快速并网,不必对压差和频差的整定值限制太严格。但并网时相角差的存在,将会导致机组的损伤,甚至会诱发后果更加严重的次同步谐振(扭振)。因此,一个好的同期装置应确保在相角差φ为零时完成并网操作。 在差频并网时,特别是发电机对系统并网时,发电机组的转速在调速器的作用下不断变化,因此发电机对系统的频差不是常数,而是包含有一阶、二阶或更高阶的导数。加之并列点断路器还有一个固有的合闸时间tk,同期装置必须在零相差出现前的tk时发出合闸命令,才能确保在φ=0°时实现并网。或者说同期装置应在φ=0°到来前一个角度φk发出合闸命令,φk与断路器合闸时间tk、频差ωc、频差的一个阶导数及频差的二阶导数d2ωs/dt2等有关。 同期装置在并网过程中需不断快速求解该微分方程,获取当前的理想提前合闸角φk,并不断快速测量当前并列点断路器两则的实际相角φ,当φ=φk时装置发出合闸命令,实现精确的零相差并网。 从上述可看出获得精确的断路器合闸时间tk(含中间断电器)是非常重要的,因此sid—2c系列准同期控制器具有实测tk的功能。同时也不难看出计算机对φk的计算和对φ的测量都不是连续进行的,而是离散进行的,从而使得我们不一定能恰好捕获φk=φ的时机,这就会导致并网的快速性受到极大的影响。sid—2c控制器用另一微分方程实现对合闸时机的预测,可靠实现了达到极值的并网速度。 3.3.2均频均压的控制方式 实现快速并网对满足系统负荷平衡及减少机组空转能耗有重要的意义。捕捉第一次出现的并网时机是实现快速并网的一项有效措施,而且良好的控制品质的算法实施均频与均压控制,促成频差与压差尽快达到给定值也是一项重要措施。sid—2c控制器使用了模糊控制算法,其发达式为: 表中将偏差e的模糊值分成正大到负大八档,将偏差变化率c的模糊值分成正大到负大七档,与它们对应的控制器发出的控制量u的模糊值就有56个,从正大到负大共七类值。以调频控制为例,如控制器测量的频差ωc=ωc-ωs(ωc、ωs分别为待并发电机及系统的角频率)为负大,而频差变化率dωc/dt也是负大,则控制量u为零(表中右下角的值)。这表明尽管发电机较之系统频率很低,但当前发电机频率正以很高的速度向升高的方向变化,因此无需控制发电机频率就能恢复到正常值。 然而,这些模糊控制量的值具体在控制过程中到底是多少呢?应该有个量化的环节,例如变成控制器发出控制信号的脉冲宽度和脉冲间隔。sid—2c控制器是通过均频控制函数kf和均压控制系统kv两个整定值来对控制量进行量化的,kf及kv是在发电机运行过程中通过观察同期装置在纠正频差及压差的过程中所表现的控制质量,经过数次试设来修改kf及kv,直到找到最佳值。不难看出,sid—2c控制器实质上是针对发电机组调速系统及励磁调节系统的具体特性来整定控制参数的。 总之,std—2c型自动同步装置首先对并列点性质进行判别,确定是差频并网还是同频并网。在差频并网时按φk=ωc * tk + 1/2 * dωc/dt * tk 2 + 1/6* d2ωc/dt2* tk 3的算法 ,每一个工频周期计算一次理想的导前角φk,并实测两次当前实际相位差角φ,然后按合闸角的预测算法准确捕获φ=φk的时机,将发电机在φ=0°时并入电网。在压差和频差不满足要求时,则对发电机组按模糊控制算法实施均频及均压控制。 在同频并网时则对压差及功角进行检测,按压差及功角定值实施快速 并网,如条件不满足,装置即进入等待状态,并发出信号,提请上级调度调整潮流,创造并网条件。 4 不同并网性质同步点实例分析 图3电力系统“同频并网”与 “差频并网”点分析图 图3为某电力系统接线示意图,从图中我们可以看到,有四个电源点: 发电厂g1、发电厂g2、发民厂g3。发电厂g4通过四条输电路: ab线、bd线、cd线及ac线连成一个环网电力系统。在本系统中,断路器dl1~dl12都是同步点,但它们具有不同的并网特点,即有些是同频并网点,有些是差频并网点。 在发电厂和变电所里的同步点通常可分两大类,一类是差频并网同步点,另一类是同频并网同步点。差频并网同步点是指不论在何种运行方式下同步点两侧都是两个独立的电源;而同频并网同步点则是随着运行方式的变化,同步点两侧有时是两个独立的电源,而有时则是同一个系统。下面就其性质作出详细的分析说明。 4.1 接在发电机——变压器组高压侧的断路器dl1、dl2、dl3、dl4 dl1、dl2、dl3、dl4均是差频并网同步点。以发电厂g1为例,发电机在dl1断开时是一个独立的电源点,并网时dl1两侧存在着压差,相角差和频差,故是差频并网点。通常操作是将发电机gs1启动,开机成功后即通过dl1进行差频并网。 4.2 线路断路器dl5~dl12、 dl5~dl12既可能为同步并网点,也可能为差频并网点。下面我们分析利用断路器dl5恢复线路ab线送电的情况。 ⑴ ac线、cd线、bd线均正常运行。 从图3我们看到,发电厂g1、发电厂g2、发电厂g3发电厂g4通过ac线,cd线、bd线,使这四个电源构成了电气连接关系,此时,dl5是一个开环点,因此dl5的投运实质上是一次合环操作,故此时的同步点dl5是属于同频并网同步点。这时,dl5两侧电源电压可能不同,但频率相同,并且存在一个固定的相角差,这个相角差即为我们通常所说的功角δ。此时在dl5点两侧测量到的功角δ是正在运行的ac、cd线、bd线所组成的等值线路的功角。 不难看出,功角δ的取值范围为0~90°之间,p和x∑ 越大,功角δ也越大。不论是开环或合环操作都会引起系统潮流重新分配。在进行合环操作后,新投入的线路ab线必定会突然带上一定的负荷,会导致一定的负荷冲击,但这是不可避免的,也是人们预期的。传统的同期接线中,在断路的合闸回路中串进去了同期闭锁继电器(tjj常闭触点)触点,其角度定值范围一般为30°左右。如前所述,当测量点dl5处所测得的功角δ 大于30°时,同期闭锁继电器tjj的常闭触点打开,断开断路器的合闸回路,导致合环操作失败。在这种情况下,有些厂站则采取强制手段(例如通过stk开关将tjj继电器触点短路),将同期开关打在无闭锁位置,进行强行合环操作,这种强行合环操作合闸将会生如下三种后果: ① 合闸成功: 这是因为合上dl5后引起的潮流的重新分配都不涉及ab线路的继电保护误动作或未超过静稳极限。 ② 继电保护随即跳开断路器: 这是因为当功角δ较大时,dl5合闸后导致ab线路所另得的潮流超出继电保护的定值而使继电保护动作跳闸。 ③ 引起系统的振荡失步而跳闸: 这是因为当功角δ较大时,dl5合闸后导致ab线路所分得的潮流超出线路的静稳极限而引起的失步。 因此,在可能出现同频并网(合环)的断路器上进行同步操作时,必须考虑功角δ的因素。允许进行同频并网操作的功角应确保合闸后产生的突发性潮流再分配不至引起新投入的线路的继电保护误动作或失步。 ⑵ ac线、bd线中任一条断开状态 当ac、bd线中任一条在断开状态时,由图3可知,发电厂g1和发电厂g2两个电源处于解列状态,故按前述的差频并网方式实现并网,此时dl5点属于差频并网同步点。 5 模拟型与微机型自动准同期装置比较 由以上分析可知,传统的同期装置已经不再适应于现代电力系统的并网操作的需要。它存在许多先天不足和缺陷,主要表现在: ⑴ 导前时间不稳定; ⑵ 同步操作速度很慢; ⑶ 构成装置元器件参数飘移不稳定; ⑷ 同频并网时所表现的问题更突出。由于同频并网时,同步点测得的相角差为一固定值,该相角差亦即为该联络线的功角δ。δ取值在0°~90°之间。这时,传统的同期接线方式会出现两个问题: 其一是相位表s停在功角δ的位置上,不存在出现相角差φ= 0°的并网机会; 其二是如果当时的功角δ大于同期闭锁继电器的整定值φz时,合闸回路将被tjj接点断开,无法合闸。在这种情况下,大多数电厂(变电所)采取强行合闸,或是利用同期闭锁开stk解除tjj的闭锁后再强行合闸。其后果如前所述。 而现代的微机型自动准同期装置不仅克服了上述的诸多不足外,还有其独特的优点: ⑴ 导前时间,均频均压控制,捕捉第一次并网时机等问题,以及其他各式各样的要求都可以通过描述同步过程的数学模型进行求解来解决。 ⑵ 不再存在元件老化,环境温度,湿度变化引起的特性漂移。 ⑶ 对同步点的并网性质能自动识别,不论是同频并网还是差频并网,装置均以精确的严密的数学模型确保并网时能捕捉到第一次出现的并网机会。在差频并网时,有均频均压控制,若发电机并网过程中出现同频状态时,装置会自动给出加速命令,摆脱同频状态,确保快速稳定的创造并网的频差和压差条件。而在同频并网时,装置能按压差和功角定值实施并网操作,如压差及功角大于定值时,会自动发信给有关调度部门,提请调度调整潮流,创造并网机会,其它特点前已论述,在此不再多叙。 6 总结 随着计算机技术,通信技术和电力电子技术的发展,同期装置的微机化、智能化是发展趋势,加之现代控制理论在同期装置上的应用,新一代微机型自动准同期装置已经在电力系统得到了广泛的应用,积累了丰富的运行经验,并取得了良好的经济效益和社会效益。我们相信,随着同步过程中的理论研究的不断深入,一批先进的新型自动准同步装置将会不断地推出,它必将为高速发展的电力系统的并网操作提供更加高效、可靠、安全的有力保证。 电力系统论文:论工厂电力系统大电缆配电系统中性点接地方式与供电可靠性 [论文关键词]工厂供电 中性点 方式 [论文摘要]工厂供电系统的安全运行对工业企业来说至关重要,特别是对于大型企业,企业供电的可靠性、连续性和安全性要求很高。对大型工厂电力系统大电缆配电系统中性点接地方式与供电可靠性进行了研究。 大型企业具有电力负荷密度大、供电可靠性要求高、供配电线路以电力电缆为主等特点。大型企业35/6kv配电网,其系统中性点以前主要采用的是中性点不接地的运行方式,这对过去以架空线路为主的配电网是适宜的,但是近年来随着电网的快速发展,电网逐渐发展为以电缆线路为主,电缆的长度不断增加,使得电网的接地电容电流水平不断提高;另一方面,氧化锌避雷器和结构紧凑的进口全封闭组合电器也得到广泛应用。在这种形势下,原有的中性点不接地运行方式已不能适应。同时随着bzt技术和短时停电再启动技术的应用,为电阻接地方式的应用创造了很好的条件。 一、中性点不接地系统存在的问题 (一)中性点不接地电网发生单相接地时,系统内部过电压水平高(可达到3.5~4.0倍相电压),持续时间长,而电缆和一些全封闭组合电气绝缘水平低。某些进口设备绝缘水平低于我国同电压等级设备的绝缘水平。以40.5kv真空断路器为例,进口设备工频交流试验标准是70kv,而我国同电压等级设备工频交流试验标准是95kv。而这些进口设备一旦击穿很难修复,因而不宜带单相接地故障继续运行。 (二)单相接地时,避雷器长时间在工频过电压下运行易发生损坏甚至爆炸。目前,采用提高氧化锌避雷器运行电压的方法来避免爆炸事故发生,但这并不经济,因而这种接地方式不利于无间隙氧化锌避雷器的推广应用。 (三)电缆的大量使用,已经不宜采用中性点不接地系统来保证供电的连续性。在这种中性点不接地系统中,当配电网电压发生突变、变压器高压线圈发生接地、系统发生接地或弧光接地故障时,都可能在系统中引发过电压。对于空载励磁特性较差的电压互感器,在过电压作用下,因励磁电流的剧增,会导致高压熔断器频繁熔断,甚至造成电压互感器烧毁,如果处理不当,或保护配置不周全,此类异常状况有可扩大为全厂性事故。 二、中性点经消弧线圈接地系统存在的主要问题 (一)如果消弧线圈调整不当,在系统正常运行时,可能会在中性点产生较高的谐振过电压,并直接影响系统的安全运行。 当消弧电感感抗和系统对地容抗相近,使补偿度很小时,系统中性点在正常运行时可能会出现相当高的过电压,超过运行电气设备的正常绝缘水平。 (二)准确检测出接地故障线路较困难,目前虽有不少微机型的高灵敏度接地保护装置,但实用情况均不够理想。 (三)虽然现在有自动跟踪、自动调谐的智能型消弧线圈,但当系统发生单相接地时,消弧线圈不再调整,若接地检测装置不能检测出故障线路,还必须依靠拉合有关线路查找故障点。对于出线回路数多、母线结线复杂的配电网,查找故障的时间可能很长,在查找过程中会出现过补偿或欠补偿超过允许值的情况,致使这将会使再多次发生弧光复燃,出现过电压,将有可能使相邻敷设的电力电缆被破坏,致使事故范围扩大。 三、大型企业配电网中性点经电阻接地方式的可行性 (一)中性点电阻接地方式有效地解决了单相接地过电压问题 有关资料表明,当电阻电流与故障点的电容电流相近或略大于电容电流,可以有效抑制弧光接地过电压幅值,并对继电保护有利。 (二)供电可靠性 采用电阻接地后,当发生单相接地故障时线路要立即跳闸,不能保证用户的连续供电。但石化系统的配电网,不是过去的单电源的辐射系统或树形系统,而是双电源供电系统。因此,在这种情况下,提高供电可靠性就不再单靠要求带单相接地故障运行几个小时来保证,而是靠bzt装置和短时停电再启动技术来保证。 bzt装置是保证系统可靠性的重要技术手段,石化系统的配电网中几乎百分之百使用,起到了很好效果。同时,在发电厂中广泛应用的保证工厂用电连续性的“智能型快速切换装置”可以在石化系统的配电网中应用,这样可以较好地提高企业供电系统的可靠性。 短时停电再启动技术在系统的配电网中应用广泛,较好地保证了石化装置的安全连续运行。 另外,根据电缆配电网的运行经验,单相接地引发相间短路事故较多。当发生单相接地故障时很容易引发电缆内部相间短路。由于电缆故障多为永久性故障,故障后应尽快切除,不宜长期单相接地运行。所以,从这点出发,也是以采用电阻接地方式为好。 七十年代年末到八十年代中,我国先后从国外引进四套大型合成氨装置,均采用电阻接地方式。十五期间,我国先后引进和投用了上海赛科、广东惠州特大型乙烯装置,也均采用电阻接地方式。 根据工艺的特点,如果特大型乙烯装置采用电阻接地方式,其供电可靠性能满足要求的话,在炼油装置也应该没有问题。在特大型的炼油企业,采用电阻接地方式,加上bzt和短时停电再启动技术满足了工艺的要求。 电力系统论文:浅议电力系统互感器的安全运行及故障处理 摘 要:本文详细介绍了电流、电压互感器在电力系统中的正确使用方法,阐述了电流互感器二次开路的故障处理和电压互感器一、二次熔断器熔断的处理。 关键词:互感器;运行;故障处理 电力系统中,电流、电压互感器安全运行十分重要。它们如同是电力系统中的眼睛和耳朵,电力系统运行是否正常运行,电量的计量都可以通过互感器的转换而显示出来。 一、互感器的正确使用 1.1电流互感器使用 (1)电流互感器的接线应遵守串联的原则,即一次绕组应与被测电路电路串联,二次绕组应与测量仪表或继电器的电流线圈串联。 (2)电流互感器在工作时其二次侧严禁开路,一旦开路,一次电流全部化成为磁化电流,引起磁通和二次侧电压聚增,危及人身和设备安全:同时磁通磁路过度饱和磁化后,产生剩磁,降低准确度,使误差增大。因此电流互感器在安装时,二次接线要求牢靠,且不允许接入熔断器和开关。同时二次侧要备有短路开关,一旦开路,马上撤掉电路负载,然后再停电处理,一切处理完后,方可再用。 (3)电流互感器的二次侧必须有一端可靠接地,防止一、二次绕组间绝缘击穿时,一次侧高压串入二次侧,危及人身和设备安全。 (4)电流互感器在连接时,采用“减极性”即p1与s1、p2与s2为对应同名端,否则二次仪表、继电器中流过的电流就不是预想的电流甚至可能引起事故。 (5)对大电流接地系统,一般按三相配置。对小电流接地系统,依具体要求按两相或三相配置。 1.2、电压互感器的使用 (1)电压互感器在投入运行前要按照规程的项目进行实验检查。例如;测极性、连接组别、摇测绝缘、核对相序等。 (2)电压互感器的接线应保证其正确性,一次绕组和被测电路并联,二次绕组应和所接的测量仪表、继电保护装置或自动装置的电压线圈并联,同时要注意极性的正确性。 (3)接在电压互感器二次侧负荷的容量应合适,接在电压互感器二次侧的负荷不应超过其额定容量,否则,会使互感器的误差增大,难以达到测量的正确性。 (4)电压互感器二次不允许短路。由于互感器内阻抗很小,若二次回路短路时,会出现很大的电流,将损坏二次设备甚至危及人身安全。电压互感器可以在二次侧装设熔断器以保护其自身不因二次侧短路而损坏。可能情况下,一次侧也应装设熔断器,以保护高压电网不因互感器高压绕组或引线故障危及一次系统的安全。 (5)为了确保人在接触测量仪表和继电器时的安全,电压互感器二次绕组必须有一点接地。因为接地后,当一次和二次绕组间的绝缘损坏时,可以防止仪表和继电器出现高电压危及人身安全。 2、互感器的故障处理 2.1、电流互感器的故障处理 2.1.1、电流互感器二次回路开路的现象: (1)回路仪表指示异常,一般是降低或为零。 (2)互感器本体有较大噪声,振动不均匀,严重发热,冒烟等现象。 (3)互感器二次回路端子,原件线头有放电、打火现象。 (4)继电保护发生误动或拒动,这种情况可在误跳闸或越级跳闸时发现。 (5)电度表、继电器等冒烟烧坏,不仅会使互感器二次开路,还会使二次短路。 2.1.2、电流互感器二次开路的故障处理: (1)处理二次开路故障,要尽量减小一次的负荷电流,以降低二次回路的电压。操作时注意安全。按规定使用好绝缘用具。 (2)应尽量减小一次负荷电流。若互感器严重损伤,应转移负荷,停电处理。 (3)尽快设法在就近的试验端子上用良好的短接线将二次短路,再检查处理开路点。 (4)若短接发生火花,说明短接有效,故障点就在短接点以下的回路中,可进一步查找。若没有火花,故障点可能在短接点以前的回路中,可逐点变换短接点,缩小范围检查。 (5)对检查出的故障若不能进行处理的或不能查明故障的,应将二次短路后汇报上级。 2.2、电压互感器的故障处理 2.2.1电压互感器二次熔丝熔断的现象 (1)有预告声响"电压回路断线"光字牌会亮。 (2)电压表、有功功率表和无功功率表的指示值会降低或到零,"备用电源消失"光字牌会亮。 (3)变压器严重过流时,互感器 丝熔断,低压过流保护可能误动。 (4)一、二次熔断器熔断及击穿熔断器熔断在现象上基本一致。 2.2.2、电压互感器两侧熔断器断熔处理 (1)查找时一般先查二次熔断器及辅助接点,再查一次熔断器,最后查击穿熔断器、互感器内部是否有故障。如果一次熔断器经常熔断又找不出原因,则可能是由互感器铁磁谐振引起的。 (2)当互感器一次侧熔丝熔断后,应当拉开电压互感器隔离开关,并取下二次保险,检查是否熔断,排除故障后可重新更换合格熔丝将电压互感器投入运行。 以上是对电流、电压互感器的正确使用和常见故障处理所采取的方法和措施,同时还要根据设备事故的具体情况,进行分析处理,以保障用电设备的安全可靠运行,减少事故造成的影响,尽可能防患于未然,消灭事故于萌芽状态。 电力系统论文:论电力电子技术在电力系统中的应用 摘要:文中概速性地介绍电力电子技术在电力系统中的各类应用,重点在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。 关键词:直流输电;电力电子;发电机 一、前言 电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程,它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(hvdc)。自20世纪80年代,柔性交流输电(facts)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。 二、电力电子技术的应用 自20世纪80年代,柔性交流输电(facts)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用研究和现状。 (一)在发电环节中的应用 电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。 1 大型发电机的静止励磁控制 静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。 2 水力、风力发电机的变速恒频励磁 水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术优秀是变频电源。 3 发电厂风机水泵的变频调速 发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。 (二)在输电环节中的应用 电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。 1 直流输电(hvdc)和轻型直流输电(hvdc light)技术 直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。 2 柔性交流输电(facts)技术 facts技术的概念问世干20世纪80年代后期,是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的稳定水平。 20世纪90年代以来,国外在研究开发的基础上开始将fa cts技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小,设备结构简单,控制方便,成本较低,所以较早得到应用。 (三)在配电环节中的应用 配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求,还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用,即用户电力(custom power)技术或称dfacts技术,是在facts各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将dfacts设备理解为facts设备的缩小版,其原理、结构均相同,功能也相似。由于潜在需求巨大,市场介入相对容易,开发投入和生产成本相对较低,随着电力电子器件价格的不断降低,可以预期dfacts设备产品将进入快速发展期。 (四)在节能环节的运用 1 变负荷电动机调速运行 电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面,通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面,只有将二者结合起来,电动机节电方较完善。目前,交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速,我国正在推广应用中。 变频调速的优点是调速范围广,精度高,效率高,能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小,定子、转子的铜耗也不大,节电率一般可达30%左右。其缺点主要为:成本高,产生高次谐波污染电网。 2 减少无功损耗,提高功率因数 在电气设备中,变压器和交流异步电动机等都属于感性负载,这些设备在运行时不仅消耗有功功率,而且还消耗无功功率。因此,无功电源与有功电源一样,是保证电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡,否则,将会使系统电压降低,设备破坏,功率因数下降,严惩时会引起电压崩溃,系统解裂,造成大面积停电事故。所以,当电力网或电气设备无功容量不足时,应增装无功补偿设备,提高设备功率因数。 结束语 电力电子技术正在不断发展,新材料,新结构器件的陆续诞生,计算机技术的进步为现代控制技术的实际应用提供了有力的支持,在各行各业中的应用越来越广泛。电力电子技术在电力系统中的应用研究与实际工程也取得了可喜成绩。 论文网在线 电力系统论文:开发电力系统继电保护中级工教学培训包的实践与体会 开发电力系统继电保护中级工教学培训包的实践与体会 作为学校的教研项目,笔者于2005年起开发出电力系统继电保护中级工教学培训包并对之进行实施,取得了良好效果,现谈几点经验和体会。 一、开发电力系统继电保护中级工教论文联盟//学培训包的必要性及其目标 把学历教育与国家职业资格证书认证体系衔接起来,加强学历教育与职业资格认证的结合,使学生在取得学历证书的同时获得相应的资格证书,即“双证书制”。从2003年起,我校在完成学历教育的同时,开展了多项工种的职业技能鉴定培训与考试,即进行“双证书制”教学。电力系统继电保护是各类高等院校有关电力专业的一门专业必修课,也是电力行业的一项主要技术工种。近年来,随着我校“双证书制”教学的深入,参加继电保护中级工职业技能鉴定考试的学生占毕业生人数的比例逐年快速增长。为更好地落实“双证书制”教学方案,提高学生的学习效率,保证教学质量,必须开发出一套电力系统继电保护中级工教学培训包,使其以职业能力培养和职业资格评定为优秀,将《国家职业技能鉴定大纲(继电保护)》中对继电保护中级工应熟悉、掌握和具备的理论知识和专业技能按模块分布在学历教育的各个教学环节,使教师在每个教学过程中心中有数,重点突出;学生在学习过程中目标明确,学以致用。在保证学历教育教学质量的同时,提高学生职业技能考核的通过率,即提高学生的职业技能,保证人才的培养质量,满足用人单位的需求。 二、开发电力系统继电保护中级工教学培训包的途径 1.开发电力系统继电保护中级工教学培训包需解决的主要问题 (1)将用人单位对继电保护中级工理论知识及实践技能的需求与《国家职业技能鉴定大纲(继电保护)》有机结合起来,构建继电保护中级工教学培训包的总体框架,创建培训包的各个教学培训模块及其任务书。 (2)将构建的继电保护中级工教学培训包与学校的学历教育有机结合起来,探索各个教学培训模块任务书的实施方式和方法。 2.开发继电保护中级工教学培训包的流程 (1)原始数据采集环节。即采集继电保护中级工岗位的工作性质和特点、应具备的有关理论知识及专业技能等。 (2)分类统计、构建总体方案环节。分类统计、构建总体方案环节主要是对采集的原始数据和信息进行分类统计、分析整理,结合《国家职业技能鉴定大纲(继电保护)》,构建出电力系统继电保护中级工教学培训包的总体框架,编写总体方案,制定各个教学培训模块。 (3)构建各个模块任务书环节。本环节的任务是根据电力系统继电保护中级工教学培训包总体方案,将各个教学培训模块与学历教育的各个教学环节有机结合起来,拟定各教学培训模块的任务书。明确各个教学培训模块的目标、内容、培训时间及相关课程、实施的方式、方法和实施效果的检测等内容,然后咨询有关专家,对构建的总体框架及拟定的各模块任务书进行论证,确立电力系统继电保护中级工教学培训包的总体方案及详细的各模块培训任务书。 (4)确定学生,实施教学培训环节。本环节根据已创建的电力系统继电保护中级工教学培训包各模块任务书,按照优、良、中、及格的学习成绩选取学生,并实施教学培训。 (5)考评、完善环节。主要是通过河南省电力系统职业技能鉴定考试,对选取培训的学生进行继电保护中级工技能鉴定考核,并对其考核成绩进行统计、分析、评价。 三、电力系统继电保护中级工教学培训包实施效果与开发体会 利用电力系统继电保护中级工教学培训包实施教学培训的学生,在通过我校学历教育各项考试获取毕业证书的同时,参加河南省电力系统的继电保护中级工技能鉴定考试,全部合格并获继电保护中级工证书。 通过对继电保护中级工教学培训包的开发,笔者有如下几点体会。 (1)理解国家《职业技能鉴定大纲》中对有关工种的要求,了解生产现场对有关工种的需求,熟悉有关工种学历教育的各个教学环节是开发出教学培训包的基本保证。 (2)加强“双证书制”教学的认识,转变教育理念,提高教师责任心及专业素质,调动学生的学习积极性,是教学培训包实施的必要措施。 (3)搞好实验实训基地建设是实施培训教学的必备条件。 电力系统论文:浅析电力系统信息管理自动化实现的途径与策略 论文关键词:电力系统 信息管理 自动化 实现 途径 策略 论文摘要:实践证明,在电力行业中实施信息化管理是其在市场经济条件下生存余发展的必由之路。随着我国电力体制改革不断的深入和电力市场逐渐形成,供电企业已经由原先让上级满意变成了让用户满意上来。本文,通过对电力系统管理现状的分析对其实现的途径和策略进行了探究,研究结果认为实现的途径和策略可以从政策和资金的投入、全员对其认识上提高和系统运用所需的知识学习三个方面上加以突破。 电力系统作为国家基础经济重要的一个环节,随着国内外环境的变化迅速发展,运用信息管理自动化建设对电力企业解决信息资源短缺与资源浪费之间的矛盾将成为必然。换句话讲,建立并拥有一整套先进的适合于电力系统自身需要的信息管理系统,已成为电力企业增强其市场竞争能力,实现信息化工作必然发展趋势。因此,对电力系统信息自动化实现的途径与策略探讨是一件非常有意义的事情。 一、电力系统管理的现状分析 电力行业是应用信息技术较早的行业之一,但限于当时的客观条件和人员素质,直至90年代初,仍处于一般应用水平,其信息化程度与客观需求和电子技术的迅猛发展,还存在着相当大的差距。但随着国家对其重视程度的提高,时至今日全国大部分省市级电力公司的信息管理系统已实用化,可以说信息化的管理模式已经基本形成。信息管理系统的运用虽然取得了一定的成效,但在应用效果上仍然感觉不是很理想,在不同地域、不同单位之间发展伤存在着不平衡性。尤其是一些县级电力企业的信息管理系统在开发和应用上处于相对滞后的位置。主要的问题体现在已经建立了信息管理系统在投入的资金所得到的回报并不明显。特别突出的问题就是管理规范上比较差,不能适应信息化建设的需求以及领导对信息化工作的不重视、管理方法不合理等。 另一方面,在信息化系统的运用过程中其系统本身也存在着一些问题。目前,较多的电力企业运用的信息管理系统(mis,manage—ment information system)是一个由人、计算机组成的能进行管理信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用的系统管理管理模式。其主要作用就是将企业相对孤立、零碎的信息转变并形成成一个相对比较完整、有组织的信息系统,这样一来就彻底解决了信息存放的“冗余”问题,大大提高了信息的利用效率。可以说这个系统在一定的程度可以最大限度地利用现代计算机及网络通讯技术从而实现企业的信息管理。但是由于msi技术本身固有的缺陷,使得msi无法适应多变的管理环境。基于mis无法满足人们对于管理信息系统需求的情况下,统(dss,decisions support system)便随之研发出来。二者的区别主要是msi是实现对信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用,而dss更主要的是针对某一类型的半结构化和非结构化决策问题,通过对数据的分析、建立模型、挖掘规则等方式,为管理者提供决策支持信息。随着系统的不断运用和相关漏洞的修复,数据仓库的综合决策支持系统最终形成。以至于后期的数据仓库、olap、数据挖掘灯相结合起来所形成的综合决策支持系统(远程自动抄表系统、基于抄表数据的综合决策支持)。 总之,随着科技的不断进步以及管理者理念和对系统的把握,电力系统的信息管理自动化呈现出良好的发展势头。但是,我们看到硬件的不断发展也要看到软件发展的不足,即管理自动化系统的实现途径和策略。 二、实现的途径与策略 网络技术的迅猛发展 ,给信息管理电自动化硬件的集成提供了技术支持和保障 ,提高了系统的可靠性与实用性我们知道,在进行的信息管理目的就是要将各种信息收集过来 ,然后进行分类、整理、抽取和融合 ,获取有用的信息 ,最终为应用服务。所以,对供电企业而言 ,信息融合的主要目标是从企业的实际需要出发 ,融入先进的系统思想 ,深入配电网管理各个环节 ,构建一体化解决方案 ,实现配电网的数字化运营 ,并将以更加先进、实用、成熟的服务回报广大用户。为此,有效的运用信息管理系统是实现最优化服务的主要手段。那么,如何才能更有效的在电力系统管理中实施信息管理自动化呢,笔者对其途径与策略有如下几点思考。 首先,政策和资金的投入是管理自动化实现的保障。随着技术不断的发展,管理自动化系统也越趋于庞大、复杂,要想能有效的运用必须根据电力企业的特点进行修正。这其中就需要投入大量的人力、财力。不仅如此,一套管理自动化系统的投入使用同样要付出高额的费用。这些都需要得到国家政策上支持和资金上的大力投入。因此,国家支持是保障电力系统管理自动化实现的首要成功要素。 其次,通过全员对其认识上提高以确保实施的有效性。笔者认为,好的管理系统需要管理者的接纳,如果管理者对其有抵触情绪,那么你再好的系统也只是一个摆设。所以,加强对其系统的充分认识,了解其对于提升我们工作效率的好处,从认识上使系统工作人员产生重视的态度。这里面尤其要值得一提的就是相关主管部门领导的重视,对系统的实施是非常重要的。 最后,提高全员系统运用知识学习以确保实施的能力。实践证明,在信息管理自动化系统的运用过程中需要我们管理者掌握一定的知识和技能,因此对系统的全员进行相关培训是非常必要的,也是促进系统有效运行的有效途径和手段。事实已经告诉我们,新时期的电力系统发展更需要对知识的储备和技能的掌握。 电力系统论文:电力系统文书档案管理研究 一、电力系统文书档案的涵义和特征 电力系统文书档案又称电力管理性档案,是在电力企业运营过程中产生的,指其办理完毕、有保存价值的文书转化而成,在其党务、行政管理、调度服务等活动中为互相联系和处理事务等的实际需要,用文字、图表、电子等方式直接记录下来的具有完整体式和处理程序的信息材料。电力系统文书档案具有基础性、前瞻性、规范性、综合性和服务性,文书和文书档案管理工作是互相促进、互相联系、密不可分的工作,主要涉及电力系统行政管理、党群管理、人事管理、业务管理以及财务管理等方面。 二、加强电力系统文书档案管理的重要意义 加强电力系统文书档案管理工作是电力企业提高管理水平、快速健康发展的必然趋势,是强化电力系统内部管理、提高工作效率的重要体现,是其工作业绩和管理水平的历史记录和再现,具备一定法律效力的凭证作用,也是文书工作珍贵参考资料以及指导单位领导科学决策的重要依据,还是档案科学管理研究的基石,是衡量电力系统档案管理水平的高低的关键标准之一。电力系统档案管理是其经营活动中必不可少的管理要素,是电力企业管理中一个重要部分,具体负责日常公务文书的收发、登记、运转管理、档案管理与保管等。随着现代化进程的加大,电力文书档案管理信息化已成为管理工作的发展趋势,成为其最佳技术手段和提高管理水平的有效途径,在资源整合、共享的同时,开发电力系统文档信息平台,能够及时、动态地查阅电力文书档案,用于内部员工熟悉情况、总结经验、制定计划、处理问题的有力助手,便于快捷、重复网上阅览,在做好政策性、专业性、保密性的同时,不仅可以提高工作效率,还能提升电力文书档案的开发利用价值。 三、加强电力系统文书档案管理的对策研究 1、加大法律、法规的宣传力度,增强电力系统全员文书档案意识,争取各级领导对文书档案管理工作的重视 加大档案法律法规的宣传,提高电力系统法治意识和依法治档的自觉性,在员工中加大宣传和贯彻《中华人民共和国档案法》、《企业档案工作规范》等法律法规的力度,加强员工对文件材料及时进行归档重要性的认识,增强员工的档案意识,变被动为主动,从而加大开发利用的力度,提高工作效率和经济效益。领导的支持力度在一定程度上影响了电力系统文书档案工作者的积极性,资金投入的力度是提高文书档案管理水平的有力保障,也是促进电力系统内部各部门协调合作的重要一环,为实际的文书档案研究和服务工作奠定了坚实的基础。 2、开展继续教育和终身学习制,全面提高电力系统文书档案管理人员的业务技术素质,有效提升文书档案管理水平 电力系统文书档案管理水平关键取决于文书档案专业人员的素质高低,不仅要求基层文书档案管理人员具备较强的档案意识、扎实的业务功底,还要有较高的服务意识和管理能力。为此,要不断提供各种政治素质、业务技能的培训和学习的机会,持续拓宽工作思路和知识面,提供机会加强行业交流与学习的机会,借鉴兄弟单位以及国内外成功的管理经验,成功打造一支复合型文书档案人才队伍,并不断提升其综合素质,这是保证文书档案管理工作安全有序开展的基础,也是电力系统加大档案科技进步、提高管理水平、深入开展档案开发利用的关键所在。明确电力系统文书档案工作人员继续教育和终身学习制的目的,从目的性、现实性和实效性出发,本着缺什么补什么、“学以致用”的方针,在学习专业知识的同时应注重对相关科学知识的补充和更新。电力系统走向国际化的标志有两个,一个是电力系统设备的自动化,另一个就是电力业务的网络化和数据电子化水平,其中包括文书档案的信息化水平,肩负着为电力企业转型和精确化管理提供信息支撑的重大责任,信息技术的发展以及企业信息化进程的逐步深入,给电力系统文书档案管理带来了前所未有的巨大挑战,同时更赋予档案管理巨大的发展机遇。尤其是加强对信息技术、计算机、科技软件等新技术的学习,确保能够熟练运用现代化的办公设备来进行电子文件和资料的制作、使用和维护,从而为建设一支高质量的文书档案队伍打下坚实的基础。开展电力系统文书档案工作人员在职学习的约束、激励措施,与工资、技术职称以及管理人才培养、提拔相结合,增强文书档案工作人员继续学习的主动性和积极性,不断更新知识、拓宽视野,用现代化的科学知识、政治理论武装自己的头脑,掌握电力系统文书档案管理的技能,更好地适应电力系统企业和社会发展的要求,不断提升电力系统文书档案管理的水平。 3、建立健全电力系统文书档案管理的规章制度,不断创新电力系统文书档案管理模式 参照国家有关法律制定符合电力系统文书档案特点的规章制度,做到科学、合理、操作性强,明确各岗位的职责,从文书档案的组织领导、管理体系、基础分工、考核标准、激励约束等均做到有法可依、有章可循,从而有效地控制电力系统文书档案的形成、整理、归档、安全防护、过期销毁、阅览许可、综合利用等,尤其对特殊载体的档案要采取有效的安全防护措施加以重点保护,切实加强对知识产权和涉及商业秘密档案的管理,确保档案信息的完整与安全。创新电力系统文书档案管理工作,打破传统的工作模式和思维方式,采用数字化、信息化、网络化管理,在文书档案管理实行制度化、规范化、标准化管理的同时,为电力发展提供优质、高效的档案服务工作。 4、加大电力系统文书档案的开发利用力度。 文书是档案的来源,档案是文书的归宿,电力系统文书档案必须由原来的保管型向综合开发利用型转变,发挥文书档案的价值最大化才是文书档案管理永恒的主题和最终目的,充分发挥其提供优质服务、维护电力系统健康快速发展的重要作用。开展无纸化办公,利用电视台文书档案信息化、数字化技术,这是提高档案利用率的有效手段,解决档案管理动力不足、单调乏味的现状,避免重复、机械劳动,深化检索、简化统计整理的手续,推动其信息化进程,达到事半功倍、提高工作效率的目的,创新开发利用机制,增强服务意思,把文书档案这一珍贵财富有机地转化为电力企业生机勃勃的生产力,充分体现档案的价值、地位、作用和意义。 电力系统论文:电力系统电子技术应用 1电力电子技术的发展 (1)产生阶段 二战结束后,单纯为了战争而制造的电力电子技术开始在社会工业领域应用,首先开始使用电力电子技术的行业是晶闸管,通过该技术晶闸管行业得到了全新的发展和使用。在此基础上可发出了可控硅整流装置,可控硅整流装置的问世,代表了电力系统传动技术的一次巨大的跨越。从此,电能的变换和控制正式步入了电力电子器件构成的变流器时代。 (2)该技术的发展 从上世纪五十年开始,电力电子技术在未来的发展中逐渐突破了传统,开始注重全新的技术研发和制造,在起初阶段第一代电力电子器件晶闸管为主要代表,该时期的产品具有体积小,耗能低的优势,完全颠覆了过去传统的整流器;在电路系统中,电力电子技术逐渐开始应用,而其改变了原有的电路性能,有效的降低了能耗,提高了电源的使用效率。随着技术的进步,第二代的新器件在七十年代末期被研发出来,该器件具有了全新的自控能力,在开启速度上也有了很大的提高。在二十世纪九十年代,电力电子技术进入了现代化发展阶段,技术器件的体积和结构方面,其结构更加合理,体积朝着更小的方向发展。后来,又在集成模块的基础上,把应用于控制电力技术中的多种电力器件相组合,构成了集成电路。功率集成电路的出现,标示着电力电子技术迈向了高频化和标准模块化以及集成化和智能化的新时代。当前世界电力电子技术的发展方向更趋于现代化,开始在保障质量和用途的前提下追求节能和环保的作用与功效。 2电力电子技术在电力系统中的应用 电力系统是一个整体,在这个系统中有多个环节,每个环节都需要电力电子技术作为保障 (1)在发电环节的应用 发电环节随着技术的进步也逐渐提高了其工作质量,最为主要的体现就是发电机组的励磁控制和变频调速上。在世界各国,许多大型的发电厂机组中都使用该技术进行发电控制和调节。电力电子技术的发展,使电子技术取代了励磁控制中的励磁机环节,使静止励磁实现了简单的控制构造和高性能低成本的运作。 (2)在输电线路中的应用 输电线路也都是利用电力电子技术进行设置和安装的,最为主要的体现就是应用主要体现在柔性交流电技术、高压直流电技术以及静止无功补偿器等。采用电力电子装置和控制技术对电力系统中的主要参数,如电压、电流、相位差、功率和阻抗等进行灵活控制,最大限度地提高现有输电线路的稳定性极限,增强系统的稳定性和安全性。第一种技术在二十世纪八十年代被研发出来,电力电子技术的使用使该技术极大的降低了损耗,而且使传输过程中的稳定性得到了显著提升;第二种技术的代表是晶闸管,是在电力电子技术的发展中研发创造的,该技术的使用降低了电厂输送电力过程中的成本;第三种技术具有高速的调控能力,在高压线路无功补偿方面的作用尤为突出。 (3)在配电过程中的应用体现 配电的大小强弱以及配电的区域等都需要通过技术进行调控,作为现代电力系统中的重要环节,也需要电力电子技术发挥作用。通过该技术能够做到加强对电压、电流的控制,使配电过程更加稳定,而且电力电子技术在配电过程中还发挥着解决随时问题的作用。 (4)电力电子技术在节能方面的应用 现代电力系统在配电和传输过程中也在进行节能方面技术的研究和探讨,电力电子技术能够在节能方面发挥重要作用。众所周知,电机的变频调速可以实现大量节约电能的效果。目前,超音频的研究和应用,为电力电子技术在节能方面的应用提供了更加广阔的空间。在目前国家的"绿色照明工程"中,电子节能灯就是利用了高频镇流器的内耗低来实现的。此外,还有用于清洗半导体芯片的超声波发生器比常规清洗器更节约电能;在特殊材料的熔炼方面,高频的加热设备比常规纯电阻加热设备节点30%~50%。 3结语 电力系统可以说是现代社会发展的支撑力量,电力电子技术作为电力系统中的重要的保障性技术,在未来的发展中能够更加有效的保障电力系统的稳定与安全。 作者:于闯 单位:中核辽宁核电有限公司 电力系统论文:故障信息管理系统在电力系统中的运用 1故障信息远传系统的功能分析 (1)故障信息远传系统能够把二次设备的动作信息以及一次设备的运行状态及时地向主站系统传输,从而使主站系统和二次设备间完成数据通信,进一步使数据的汇集功能及转发功能得到有效实现。 (2)变电站数据传输的量是非常大的,尤其是在发生故障的情况,受到通道多以及故障录波信息采样率高等方面的影响,便会在极短的时间内形成一个峰值,这样便会对数据传输造成严重影响,而故障信息远传系统的应用,则能够对故障数据进行缓冲处理,从而降低对数据传输造成的不利影响。 (3)在变电站中,所使用的二次设备往往由多家生产厂家提供的,并且不同的厂家具备不同的规约,大多数厂家通常会采用私有的通信规约。所以,在对故障录波信息进行处理的时候,便会出现不同厂家的通信规约互不兼容的情况,并且还有可能同一个厂家不同型号的装置的通信规约也存在差异。针对这些问题,故障信息远传系统便起到了关键性的作用,能够对故障信息完成预处理,进一步使不同通信接口所存在的差异得到有效消除,在使不同的通信规约转化成为统一格式之后,便能够和调度主站数据采集保持一致的步调,最终为电力系统的稳定、安全运行提供保障依据。 2关键技术探究 2.1通信方式的选择 现状下,通信组织方式最为常见的有两类:一类是故障信息远传系统经Modcm就地接入地区电力行政电话交换机,以拨号为途径,从而使信息的传输得到有效实现。另一类是故障信息远传系统与主站系统之间使用2M数据通道,以电力数据通信网为渠道,进一步实现直接的通信。为继电保护故障信息系统结构示意图。继点保护故障信息系统结构示意图在电网故障的情况下,是需要传输大量的故障录波信息及继点保护信息的,如果以电话拨号为依据,那么在数据传输方面将要很长的时间,同时通信速率也不高,实时性还很差。所以,便采用2M数据通道进一步实现数据传输。如此一来,在电网产生故障的情况下,对于事故的处理便变得简单很方便。除此之外,在主站空闲的情况下,事故子站还能够将故障录波信息传输至主站系统,然而完成汇总与有效处理。 2.2GPS的应用 GPS即为全球卫星定位系统,通过对一台全球卫星定位系统加以应用,能够实现对变电站区域中全部设备的时钟的校对。装置使用“软/硬”融合的对时方法。其中,硬对时指的是利用全球卫星定位系统对时装置发出的“时脉冲”经保护装置的“对时端子”,进一步实现规定时间内的时钟校对程序。而软对时指的是通过对保护装置的串口进行利用,进一步完成对时。在变电站中,对于所存在的各类时间,便可以利用全球卫星定位系统,最终使记录以及归档工作得到有效完成。 2.3数据存储模式 在这里主要介绍到分散式的数据存储模式。该存储模式能够将诸多信息进行完好无损地存在,包括了图形信息、通讯参数信息、报警信息以及二次设备信息等。并且,以同步机制为依据,实现和各个主站在数据方面保持一致性。利用该存储模式,能够降低系统对通讯可靠性的依附,在系统遭遇严重破坏的情况下,通过恢复机制,能够使数据完好无损,从而避免数据信息丢失等状况的发生。 3结语 社会经济的发展带动了我国电力事业的发展,在电力系统规模逐渐扩大的情况下,系统的复杂程度也越来越高。为了保证电力系统在运行过程中的稳定性及安全性,便需要做好各环节的有效处理。其中,故障信息管理系统在电力系统中便起到了关键性的作用,将其融入能够使电力系统在故障处理方面的能力水平得到有效提升,进一步保证电力系统运行的稳定性及安全性。鉴于此,相关工作人员应该认识到故障信息管理系统在电力系统中应用的价值作用,进一步为我国电气事业的发展起到推波助澜的作用。 作者:唐龙波 单位:国网甘肃省电力公司临夏供电公司 电力系统论文:电力系统工作经验电气工程论文 1电力系统工作经历提升教师自身的专业水平 理论联系实际,在实践工作中检验理论、提升理论,是企业对毕业生的要求。理论指导实践,在实践工作中运用科学的理论指导实践,是企业对工程技术人员的要求。作者曾在电力系统就职,体会比较深刻。对于变电站而言变压器检修经常要做空载和短路试验,工程上变压器空载试验方法采用调压器在低压侧加压,空载容量应小于调压器容量的50%,试验电流为额定电流的1‰~1%,以测量变压器的铁损。一般电力变压器在额定电压时,空载损耗约为额定容量的0.1%~1%。变压器短路试验用自耦变压器调节原边电压,原边电流达到额定值时,测量变压器铜损。通常电力变压器在额定电流下的短路损耗约为额定容量的0.4%~4%。通过亲自动手做压器空载、短路试验及观察实验现象,联系《电路》、《电机学》中关于变压器的相关知识,加深了对变压器的学习与理解。发电厂自动化控制是电力系统的发展趋势与要求,已投产和在建的大型发电厂的自动化控制水平非常高,已达到“无人值守,少人值班”管理模式。发电机组的自动开停机、自动同期并网技术验证了《自动控制理论》、《继电保护》等相关理论知识。在电力系统工作的4年中,笔者的理论知识在工作实践中不断得到深化和提升。 2电力系统工作经历对电气工程本科教学起到的积极作用 2.1教材选用目的更加明确 教材是高校实施培养计划的重要介质,直接影响着教学质量和人才。高质量、合理化的教材是提高教学质量与水平、完成人才培养计划与目标的保证。作者在施教时参照自身的工作经验,选用更具有方向性与实践性的教材,提高毕业生与企业之间的契合度。智能电网、数字化电站是电力系统的发展趋势,其要求电网信息化、自动化程度更高。因为这一目的,可编程控制器(ProgrammableLogicController,PLC)被广泛应用到电力系统中,目前国内应用的PLC有西门子(SIEMENS)公司生产的S7系列、施耐德公司生产的Quantum等系列、三菱公司生产的FX3G系列等。随着日系PLC退出中国市场,西门子PLC被普遍应用于电力系统自动化控制。例如三峡电厂、葛洲坝电厂、溪洛渡电厂等大型水电站使用PLC对发电机组、辅助设备系统等设备进行控制。因此在向电气工程与自动化专业教授《电器与可编程控制器》这门课程时,应该选用以西门子PLC为基础讲述电厂及电网自动化控制的教材,教学内容更接近电力系统工作实践,使电气工程及自动化专业毕业生在走上工作岗位时具有更强的适应能力。 2.2培养学生更具有方向性 现代电力企业对高校毕业生有着严格的职业要求。扎实的专业能力、较强的实践动手能力以及必要的公文写作能力是毕业生就职于电力企业所必须具有的素质。电力系统设备分为一次设备、二次设备两大类。就发电厂而言,从事电气一次设备的检修、维护及管理工作需要毕业生熟练掌握《发电厂电气主系统》、《电力系统继电保护》、《电机学》等专业课程的内容,熟悉电机、开关电器、载流导体、电抗器、补偿设备、避雷器、继电保护系统相关知识,这些是为适应发电厂工作而储备的理论知识。从事电气二次系统工作的毕业生则必须重点掌握《自动控制理论》、《电力系统继电保护》、《电子技术》、《电器与可编程控制器》的相应内容。因此拥有扎实、丰富的专业知识来服务电力企业,是电气工程及自动化专业的培养目标。实践动手能力在促使毕业生快速融入到企业生产工作中扮演着积极、重要的作用。发电厂电气设备维修工作需要毕业生有较强的电气二次配线、布线及PLC编程能力。发电厂中大量布置电气二次控制盘柜,实际的检修与维护工作需要高强度的控制回路布线与配线工作,电力系统高度自动化则需要毕业生具备基于PLC的自动化程序读写能力。公文写作能力是现代化大型企业对职工的基本要求。我国各级电力系统的运营、管理、维护已经实现了规范化、制度化、标准化。实际的工作中需要职工撰写大量的公文,例如对发电厂而言,每个月要写电厂运营报告、机组检修报告、技术改造方案等,特别是实行工作票制度后,每天都要写设备缺陷处理报告及巡检报告。这些工作要求职工具有一定的公文写作能力。对于毕业生而言,必要的公文写作能力在求职及就职中有着不可替代的优越性。 2.3将工作经验融入教学 将宝贵的工作经历融于课堂教学,可极大地丰富教学内容,提高学生的学习兴趣。作者讲述《电路》第十一章时,结合自己的工作经历深入浅出地讲述了变压器的原理、空载和短路实验,使学生更好地理解和掌握课堂内容。在讲述《电器与可编程控制器》时,以发电厂开停机控制流程、辅助设备自动化控制流程为例,将专业课程学习与电厂实际工作紧密结合起来,以培养更适合企业要求的应用型人才。 2.4将企业中应用的前沿技术带进课堂 随着数字化电站、智能电网的建设,大型发电机组实现并网发电,状态检测技术投入使用,开始对1000KV特高压技术进行实验研究。电力系统的发展日新月异,设备更新速度非常快。电气工程自动化专业的教学应当将当前电力系统的先进技术、发展趋势带进课堂,在丰富教学内容的同时,增加学生对前沿技术的求知兴趣。笔者从事过175MW、770MW水电机组的自动化控制系统改造及维修工作,巨型水电厂厂用电系统运行及维护工作,水电机组状态检测与故障诊断系统的组建与维护工作。其中770MW发电机组自动化控制技术、巨型水电组状态检测与故障诊断技术都是当前电力系统的前沿技术。将这些知识带进课堂,有利于学生充分认识本专业的发展动向与趋势,积极地规划自己的职业发展方向。 3结语 加强电气工程及自动化专业实践教学是电力系统企业对高校的要求,是培养应用型电力人才的优秀内容。专业教师(特别是具有工作经验的专业教师)在实践教学中起着极其重要的作用。对于笔者而言,如何将工作经验转化为教学能力,特别是实践教学能力,如何将工作经验与电气工程及自动化专业人才培养完美结合,培养更具适应性的应用型人才,以满足电力系统企业的要求,还有很多工作需要做,还需要很长时间的摸索。 作者:蒋小辉 张萍 栾国森 单位:三峡大学科技学院 电力系统论文:电力系统网络安全论文 1电力系统信息网络安全的基本特征及实现要点分析 1.1信息网络安全的基本特征 (1)相对性。安全系统是相对的,换而言之便是没有绝对的安全系统;同时,操作系统和网络管理之间存在相对性,安全性基于系统的不同部件之间能够发生转移。(2)相关性。这里指的是配置的相关性。日常管理过程中,不一样的配置会产生全新的问题,一般的安全测评只能证明特定环境和特定配置的安全性,例如新设备的应用等。(3)时效性。主要体现为新的漏洞及攻击方式逐渐呈现,比如:NT4.0便从SP1逐渐发展至SP6;现在安全的系统在未来其安全性将会面临考验。(4)复杂性。对于信息安全来说,属于一项较为系统的工程,需融合技术手段及非技术手段,并且与安全管理、培训及教育密不可分,大致上分析便知其复杂性较高。(5)不确定性。指的是攻击的不确定性。如攻击时间的不确定性、攻击手段及目标的不确定性等。 1.2信息网络安全的实现要点 (1)需要对网络系统的硬软件及数据进行有效保护,对于系统遭到破坏、更改或泄露等情况需实现有效规避。(2)对于外部非法入侵行为需采取有效防止措施,同时加强内部人员的管理及教育,使内部人员的安全意识得到有效提高。(3)信息安全管理者需重视信息网络安全现状所存在的问题,例如行为管理的脆弱性,又如网络配置及技术的不完善性等。在认识到问题的基础上,制定有效的改善策略,进一步提高电力系统信息网络的安全性。 2电力系统信息网络安全架构策略探究 2.1防火墙技术 电力系统当中,为了防止病毒入侵,便需要防火墙技术的介入。目前具备的防火墙指的是设置在不同网络或网络安全域间的一系列部件的组合,它属于不同网络或者网络安全域间信息的唯一出入口,可以企业的安全政策为依据,进一步对出入网络的信息流实现有效控制,同时自身还具备比较强的攻击能力。另外,它还是提供信息安全服务的重要基础,也能够使信息网络更具安全性。近年来,防火墙技术已经广泛应用于局域网和Internet之间的隔离。 2.2NAT技术 应用NAT技术,能够让一个机构里的全部用户以有限的合法IP地址为途径,进一步对Internet进行访问,这样便使Internet上的合法IP地址得到了有效节省。另外,以地址转换为手段,还能够使内网上主机的真实IP地址实现隐藏,进而使网络的安全性得到有效提高。 2.3防病毒技术 利用防病毒产品,能够防止恶意程序的入侵,并起到抵御病毒的作用,进一步使网络当中的服务器及PC机获得了有效防护。防病毒产品具备功能强大的管理工具,能够对文件进行自动更新,让管理及服务作业更具合理性。另外,还可以使企业的防病毒安全机制更具完善性,具有优化系统性能及解决病毒攻击等优势,为电力系统信息网络的安全性提供了重要保障。 2.4网络加密技术 网络加密技术是指对原有的数据或明文文件通过某种特定算法进行有效处理,使其成为一段不可读的代码,然后只允许输入相应的密钥后才可显示出原来的内容,通过此途径为数据的安全性提供保障,同时使数据更具完整性及保密性。 2.5指纹认证技术 对于电力系统来说,其信息网络安全的身份认证显得极为重要。在现有的硬件防火墙的条件下,可以进一步应用最新的身份认证技术,即为指纹认证技术。基于电力信息网络管理过程中,把具有合法特质的用户指纹存入指纹数据库当中。使用指纹技术,便可以使认证的可靠性增强。主要原理是,把用户的密钥与用户指纹特征统一存储在密钥分配的KDC当中,用户在应用密钥时通过自动指纹识别确认身份后从KDC中获取。 2.6数据加密技术 防火墙及防病毒系统技术能够对电力系统起到保护作用,同时通过数据加密技术也能够对电力系统起到保护作用。数据加密技术是一种对网络传输数据的访问权进行限制的技术,在加密设备与密钥加密过程中会产生密文,把密文向原始明文还原的过程为解密,是基于加密处理的反向处理,但是对于解密者来说,需使用同样类型的加密设备及密钥,才能够进一步对密文进行有效解密。 3电力系统信息网络安全构架 通过防火墙、病毒网管及认证服务器,使非授权用户入侵网络的情况得到有效防止,进一步使网络系统的可用性得到有效体现。充分应用CA中心,能够对用户起到权限控制作用,并且在结合内容审计机制的基础上,能够对网络资源与信息实现有效控制。通过防毒管理中心,并利用漏洞扫描器,使系统内部安全得到有效保证,进一步保证了信息的完整性。通过VPN与加密系统,保证了信息不会泄露给没有获得授权的实体,进而使信息更具保密性。另外,利用入侵检测及日志服务器,能够为网络安全问题提供检测方面的有效依据,使信息实现可审查的特征,进一步充分保证了信息的可靠性及安全性。 4结束语 通过本课题的探究,认识到电力系统网络安全还存在一些较为明显的问题,如信息化建设步伐较为缓慢及病毒的侵害等。对于电力系统信息网络来说,它不仅是一项技术,而且还是一项较为复杂的系统工程。该项系统工程需要技术、管理及策略作为依据。在现代化背景下,信息网络安全仍有很大进步及改善的空间,因此做好电力系统信息网络安全研究工作便有着实质性的作用。对于电力系统工作人员来说,需要充分解决电力信息系统网络安全架构所遭遇的阻力及不利因素,进一步完善电力信息网络安全工作。 作者:方方 益雯君 张振武 单位:国网陕西省电力公司铜川供电公司 电力系统论文:电力系统规划电力工程设计论文 一、电力系统规划设计原则 为了确保发挥出理想的电能输送、调配的结果,电力系统规划设计应该遵循一定的原则。一是周期性原则,电力系统规划设计应该在规定的周期内完成,对于一些大型的大力系统规划应该制定全面、较完善的规划方案,在规定的期限内完成避免给用户正常使用带来不利影响;二是安全性原则,安全性是电力系统规划设计的首要条件,在电力系统规划设计的时候应该杜绝安全隐患,在必要的时候应该配备长期性的系统检测功能;三是成本原则,电力系统规划设计师为了实现系统功能,但也需要衡量系统设计成本,寻找系统功能效应与投入成本的平衡点,节约成本。 二、电力工程中涉及电力系统规划设计的主要内容 电力系统规划设计是对电力系统长期、中期的规划设计。在我国电力工程中电力系统规划设计具有较强的导向性。在进行电力工程规划设计的时候,涉及到系统规划设计的内容有:分析预测电力工程建设现场的电力负荷指数;处理周边地区电源规划情况;分析电力负荷数据,完善电源规划机构,平衡电力与电量;选择科学的电力工程接入方案;正确计算电力工程介入方案,确保方案的准确性;深入分析计算结果,综合考虑经济效益与方案技术的关系;主义考虑电力设计相关学科,借鉴电力学科资料。 (一)电力负荷预测与分析 电力负荷预测与分析是电力系统规划设计中重要的准备工作,对电力系统规划设计有巨大意义。电力负荷需要经过相关人员周密的计算分析,才可以给予电网规划设计获得具有参考价值的数据与信息。对中短期负荷的预测,应该分析我国经济发展情况,分析近几年来经济数据,知道我国经济大概发展情况,从而对电力最大负荷的层次进行分析。另外,规划设计人才可以参考已经完成的大规模电力系统情况,参考其电力负荷数据,对其进行分析,预测电力负荷,这种方式是我国电力负荷预测常采用的方法。预测电力负荷的方式比较多,比较常见的是预测方法、专家预测和模糊理论等。我国电力工程运用这些方法来预测分析电力负荷。分析负荷增长原因,从而可以分析出电力系统发展趋势,从而进行科学合理的电力系统设计。 (二)电源规划情况及出力 电源规划是对即将建设工程供电量分析,其周围的电网建设的规划研究,实现电力工程建设目标,是电力系统规划设计的重要组成部分。电力电源可以分为统一的调度电源和地方性电源两种,其中统一的调度电源是指电网调度统一的大型发电站;而地方电源是具有专用的发电设备的小型的地方性的水电站或发电站,每种电源发挥着作用是不同的,另外电源设备的投入使用可以看出电力系统规划的资金使用情况,对电源的出力情况进行分析可以有利于下一步工作的开展。 (三)电力电量平衡 电力电量平衡对电力系统的规划设计是具有制约作用的,根据电力负荷预测和电源出力分析,电力工程项目所在的供电区域、所在地区的电力与电量进行计算,平衡计算结果并对其进行分析,电力电量的平衡需要考虑分区间的电力电量的交换情况,这样就可以将电力工程的规模与布局确定下来。根据分析预测的电力系统各水平年的最大负荷,再根据各类电源的出力情况,可以计算出电力电量的盈亏,确定电力工程系统所需要的变电设备容量、所需要的发电量。确定的电力工程系统需要的容量应该是要加上系统需要的备用容量。 (四)接入系统方案 接入系统方案拟定的过程需要考虑电力工程的特点和电网的发展情况来确定,还需要考虑政府部门的相关意见及电网规划来进行方案的比较,使得拟定的方案时效性与实用性更强。接入系统方案要注意节远近结合,综合考虑节能降耗、节约用地,并运用电网新技术。同时需要提出电力工程项目各方案的规模与布局,终期近区电网结构、供电电压及运行方式等内容。 (五)电气计算 电气计算主要包括潮流计算、稳定计算、短路流计算和无功补偿计算。潮流计算是对电力网中电压分布和功率的计算。潮流计算可以计算中电网各网络原件电力损耗、电网各节点电压和电力潮流的分布情况,可以分析各接入系统方案的经济性、合理性和可靠性。稳定计算是对电力工程西戎的各故障情况进行模拟计算分析,确定电力工程系统稳定水平和稳定问题,稳定计算是以潮流计算为基础的,可以校验电力工程系统各个接入系统方案运营是否满足稳定性的要求。短路电流计算是验证故障短路在给定的网架中电气元件产生的不正常的电流值。短路电流计算可以校验电气设备,在发生故障的时候切断短路电流,减少短路带来的损失。无功补偿计算可以减少由于传输无功功率的各网络元件造成的电能损耗。 (六)方案比较 分析比较方案可以使得运算结果符合实际需要,确保电力系统更加可靠、安全,对方案进行横向纵向多层次的分析比较,可以形成最优化的方案,得到的方案设计是最符合实际需求的。 (七)系统专业提资 通过合理的系统设计、可靠的系统电气计算,选出综合条件最优的推荐接入系统方案中,确定电力工程项目的投产时间和建设规模,为电力工程规划设计提供准确的数据支撑和有效的设计依据。 三、电力系统规划设计工作的经验总结 随着我国社会经济的发展,电力系统进入快速发展时期,电力系统规划设计在电力工程设计中发挥着重要作用。如何更好的进行电力系统规划设计是电力工程规划设计中遇到的主要问题。本人认为在电力系统规划设计准备阶段应该了解大网区的基本情况和特点,收集附近地区电力系统情况,并将其录入数据库,作为电网现状的基础资料,了解附近区域电网发展变化情况,将其发展规划录入数据库中,为后续工作提供依据。在电力系统设计的时候应该时刻注意电力系统发展变化,收集更新数据资料库,掌握附近地区变电站、电厂和电力路线的数据资料和分布情况,收集当地负荷情况,计算各类系统电气,配合电力项目工程项目工作,不断更新完善基础数据。 四、总结 电力系统规划设计是电力工程设计中要组成部分,对电力工程设计是非常重要的,保障整个电力系统正常稳定运行。所以,应该重视电力系统规划设计,做好电力工程前期规划工作,制定科学的电力系统规划设计方案,注重基础数据库的更新完善,逐步提高电力系统规划设计的质量和水平,促使电力系统规划设计在电力工程设计中发挥应有的作用。 作者:王雅萱 单位:沈阳农业大学 电力系统论文:电力系统变电安全管理论文 1变电运行安全管理和设备维护中存在的问题 1.1不重视设备维护。 电力设备对保证电力系统正常运行有重要意义,可以说是电力系统得以运行的基础,但部分电力企业重使用、轻维护,对由于被长期使用而处于“亚健康”状态的设备不能及时检修,不仅进一步加剧了设备的损坏、老化,也影响了电力系统的正常运行。 1.2检修模式不科学。 当前,电力系统的检修模式为计划检修模式,其问题主要体现在检修频率、检修力度不当和检修模式落后等方面。部分电力企业为保证电力运行的安全和可靠,对投入使用时间不长的设备或性能良好的设备也进行大检大修,造成了人力资源浪费、检修效率低下等问题,不仅影响了正常供电,给用户造成了损失,还提高了设备发生故障的可能性,可谓得不偿失。而且,这种缺乏针对性的检修也增加了企业的运营成本,不利于获取最佳经济效益。 1.3安全管理不健全。 进行安全管理和设备检修维护,为的是处理变电运行中存在的安全隐患以提高供电的可靠性和减少事故的发生,但目前变电运行的安全管理不到位,主要体现在安全管理内容不全面、管理目标不明确或不具可行性或滞后、管理职责得不到切实落实、管理机制和制度不完善等。 2.加强变电运行安全管理和设备维护的对策 2.1明确管理目标。 要对变电运行进行有效管理,首先要明确管理目标。变电站安全管理是电力系统管理中的重要组成部分,其管理目标的制定需要以电网的实际运行情况和设备的检修计划作为依据,并有各项具体措施为目标的实现保驾护航。此外,电力企业需对目标的执行过程和执行结果进行监督、总结、分析,并对其中存在的问题进行探讨,寻找有效的解决措施,保证目标实现的同时,为下一目标的确定提供必要的依据。 2.2责任落实到个人。 责任落实到个人,即变电运行安全负责人和设备检修负责人、工作人员均负有保证变电运行安全、正常和检修安全的责任。个人应明确本职职责,忠于本职工作,以高度责任感完成本职工作,并自觉相互监督,提高安全管理工作的效率。企业要将责任真正落实个人,提高企业职工的责任感和主人翁意识,首先应制定严格的安全生产和安全管理制度,加强安全检查工作,以定期检查和不定期抽查的方式提高检查的力度。此外,安全管理负责人还应定期对变电运行情况和管理工作进行回顾总结,对变电运行存在的问题和隐患及时进行整顿、处理。要将责任落实到位,企业员工本身需具备一定的职业技能。企业应加强对安全管理人员和设备维护人员的培训,使他们掌握一定的故障发生规律和检修维护技巧。 2.3采取应急措施。 变电系统一旦受到人为因素、自然因素等外界因素的影响,正常供电可能难以为继。为保证特殊时期供电的正常,减少损失,电力企业应制定具体可行的应急预案。此外,电力有引发火灾的可能,且电力所引发的火灾是不能够采用常规灭火方法扑灭的,因此,电力企业应在变电站内备置足够的消防设施设备,并且加强企业职工的消防安全意识,加大消防知识宣传和消防演习、安全事故演习力度,提高企业职工的应急处理能力。 2.4信息化管理。变电运行的进行、数据庞杂,需要建立一套能够及时采集、准确分析和处理海量数据的管理系统,才能为发现和消除变电运行中的安全隐患提供必要依据。有学者着眼于当前先进的计算机技术,提出了变电运行管理信息系统的架构,在这个系统中,地区电业局部网络连接着电力局生产服务器、供电局服务器和变电运行工区服务器,供电服务器又连接着具体的供电单位的网络,变电运行工区服务器依靠变电运行工区的网络连接具体变电站,各供电单位和变电站通过网络将电力信息上行反馈,为上级管理单位调整和制定变电运行安全管理政策、措施提供必要的数据和信息。该系统较好地实现了数据的采集、分析和处理,在实际管理中具有可行性。 3.结语 当前,社会经济的发展和人们日常生活的正常进行都依赖于电力的支持。在电力事业中,电力系统变电运行是电力工程的重要建设项目,变电安全管理和设备维护是电力系统管理的重要内容,其高效管理质量与维护水平对保障电力系统的正常运行有基础性意义,一旦设备出现故障或安全管理出现漏洞,都会对生产生活带来损失和困扰。因此,加强变电运行安全管理,提高设备维护水平,是保证居民用电和生产用电、减少经济损失、节约电力企业运营成本的有效途径。加强安全管理和设备维护应根据实际操作存在的问题对症解决,可从明确管理目标、落实安全管理责任和维护责任、实行信息化管理和采取一定应急措施等方面入手。 作者:殷常敏 段振茂 单位:国网河南省电力公司安阳供电公司 电力系统论文:电力系统物资管理论文 1.电力系统物资管理现状分析 1.1物资采购不合理 一般情况下电力系统的物资采购是利用招标的方式进行,而物资采购的招标的过程有许多(体现在那几点)不规范的方面,使得采购的物资质量的不到有效的保障,造成其的使用效率不佳,资金使用的随意性较大。电力企业在采购物资的过程中需要先进行多方面的询价环节,一般应掌握三家以上信誉及口碑较好的厂家供应物资的价格情况.但是由于各种因素的影响,采购人员对于所需物资的种类、数量、类型等,没有准确的把握,没有真正做到合理利用资金。 1.2物资采购监督机制不完善 电力系统的物资采购直接关系到所购进物资的性能、资金的使用等,是极为重要的经营活动,其他各个部门均需要对该类活动进行约束与监督。但是许多企业没有针对物资采购流程构建监督机制或者监督管理机制较为陈旧,存在重大的缺陷等,导致采购项目的监督力度不足。具体来说则是将职能部门的设置全面寄托于内部控制,而其并不能够合理的进行机构设置;经营策划部门仅仅负有监督采购活动的责任,而供应物资的质量则不属于其管理范围,管理工作出现真空点,使得采购活动的一些环节无法做到有效的控制。 1.3价格供应商监管不力 价格供应商管理不力是电力企业物资管理一直面临的严重问题。由于各种因素的影响,针对价格供应商的监督与管理十分松懈。一般来说,分层分类的方法属于较为有效的管理方式,但是在实践的应用中,且推行的方式存在问题,合作较为不稳定,且财务部门也没有参与监督管理。 2.改进措施 2.1科学管理资金 在进行物资管理的过程中,需要全面掌握购进物资的市场情况,价格波动及各个厂家对物资的报价,全面进行分析对比之后,在优选供应商,合理的利用物资采购的资金。在资金的投人使用方面,电力企业的物资管理部门具有较强的综合性,需要与各个部门做好协调关系,包括财务部门、生产部门等,结合已经制定的投资项目、项目批复等,制定科学的项目物资采购资金使用方案,有效的对财务部门提供的资金实施科学的统筹规划,使得资金能够充分发挥出效能。针对维修方面的资金,财务部门应结合实际情况,把资金调拨至物资管理部门,并严密监督是使用方向。 2.2落实各项规章制度 在企业内部推广物资集约化管理模式,先全面掌握各项重点工程基本进度安排,进行有针对性的研究,制定好预警机制,积极和物资供应商进行协调,将传统的简单的实施物资招标采购转变为供应链的整体管理模式,包括制定采购方案、寻找物资来源、制定合同、物资存储、配送等内容。在实施物资集中管理的过程中,应逐步强化管理,对于其中的各个环节进行约束、规范,做好审核管理工作,优化采购计划的编制质量,协调各个部门,共同实现科学的物资采购。另外针对废旧物资的处理,也需要实施规范措施,将该类物质全面利用起来,完善管理机制,并构建应急物资保障制度。 2.3构建物资信息管理系统 现代科学技术的进步,许多企业均在大力开展信息化建设,电力企业也需要构建物资管理信息系统,实现电力物资的网络化管理,包括物资的招标工作、投标工作等,均能够在网络平台中进行。管理人员可以利用该网络信息平台了解到供应商的报价情况,并直接和供应商进行协调等。另外信息平台还能够将各类信息进行储存,不仅包括购进的物资、消耗情况等,还包括限制物资,其他部门可以了解该类信息,实现资源的合理调配,提升其利用率。 3.总结 现代市场经济的深入发展,各个行业之间的竞争越来越激烈,电力企业作为现代社会中极为重要的机构,在良好的社会形势下得到了快速稳定的发展,但是企业不可避免的需要面对不断扩大化的各项竞争。电力系统的物资管理部门是电力企业管理体系主要构成部分,其能够对于整个管理系统的正常运行起到极大的促进作用。本文仅从一般的角度分析了现代电力系统物资管理中存在的问题,并提出了几点改善意见,实际的管理工作中还需要管理人员结合企业的实际情况,构建完善电力企业的的物资管理信息系统,使得电力物资管理的集约化化更高,各个流程运行更加顺畅,效率更好,带来良好的经济效益及社会效益。 作者:邓晓建 单位:国网宁夏固原供电公司
超声医学论文:临床医学生纵贯式立体化超声影像学教学模式初探 临床医学生纵贯式立体化超声影像学教学模式初探 医学影像学作为医学领域中知识更新最快的学科之一,其在临床工作中的作用也变得越来越举足轻重,超声诊断学作为医学影像学的重要组成部分,正向着定量化、功能化、微观化、数字化、信息化方向发展,新技术、新设备日新月异[1]。学科的发展带来了对教学的更高要求,在要求学生具有一定的医学知识结构和综合分析解决问题的素质能力的同时,更要求教师能够以新的教育理念和方法使教学内容、教学方法更合理、更高效,有利于培养学生理论与实践相结合、临床思维与影像知识相结合的能力,使其成为顺应二十一世纪发展需求的创新型医学人才 1 现状分析 目前,医学影像学已经成为非影像学专业医学生的必修课之一,充分体现了影像医学在医疗过程中的重要地位。超声诊断学作为影像医学的重要组成部分,其重要性也越来越得到充分体现。由于整个超声诊断学的教学课时数相对较少,而教学内容又比较多,传统的教学模式主要是以粉笔、黑板为主体的填鸭式教学,把大量现成的知识一股脑地灌输给学生,抽象且难以理解。用这种教学方法教出的学生,虽然理论知识可能较好,能够“背住”重要的知识点,但缺乏形象思维能力,无法将学到的知识很好地运用到临床工作中,更谈不上运用超声医学知识 来分析和解决临床问题[2]。近年来,多媒体教学的普及使得超声影像教学有了飞跃,大多数教师都采取了教科书加多媒体的教学方式。这种教学方式,让学生直观地看到了图片、视频,使其对知识点的理解更加形象、生动,取得了较好的效果。但是,讲授内容多是以解剖为基础,病理为依据,超声表现为重点,辅以超声图片或动态图像来加深学生理解,学生建立的仅是从因到果的单向思维过程。然而,在临床实际工作中,往往需要医生根据病人的超声检查结果来判断其病情、病因以及可能的病理生理改变,即需要从果到因的逆向思维。因此,要求教师探讨出一种全新的教学模式来培养学生建立起这种临床思维 2 纵贯式立体化超声影像教学模式的构建 立体化创造性教学就是充分利用各种教学资源,适当运用教学策略,鼓励学生运用想象力,增进其创造性思维,本文由增强学生的感性认识,激发学生的学习兴趣,拓展学习思路,灵活运用所学各科基础及临床医学知识,达到培养学生自主学习能力、创新能力和实践能力的目的 纵贯式立体化的超声影像教学模式的优秀就是帮助学生建立良好的临床思维模式。所谓纵贯式,就是一种“提出问题-分析问题-解决问题”的方法;立体化,是指在教学活动中将解剖学、生理学、病理学、病理生理学及临床各学科的知识综合在一起,针对某一疾病或病理表现给学生建立一个全方位的立体知识模型。在实施过程中,授课教师给学生留出将要讨论和讲授的内容,要求学生在课余时间查阅相关资料。课堂上,尽量模拟真实病例的超声诊断过程,给出患者主诉,查体结果,相关化验结果以及超声表现,然后学生分组讨论。老师主要对各组思维过程的正确与否进行点评,引导学生从病因、病理、病理生理方面去推论,鼓励学生展开联想,将教师的主导作用充分体现在帮助学生将无序的知识整理为有序的知识,将错误的知识修正为正确的知识。这一过程提高了学生的学习兴趣,锻炼了学生自主学习的能力,提升了归纳总结的水平,为良好临床思维的建立打下了坚实的基础 3 教学过程的管理和教学模式的实施 3.1 深入了解教学对象 教学活动中,教师只有很好的了解学生的状况才能因材施教,取得较好的教学效果。授课时,学生已经完成了解剖学、病理学、病理生理学等基础学科的学习,同时在进行诊断学、内科学、外科学、妇产科学、儿科学等临床科目的学习,超声诊断学是这两种学科的良好的衔接,起到了桥梁作用。此时的以病例为中心的纵贯式立体化的教学模式的建立更有助于调动学生的学习积极性,提高学习兴趣,从而达到良好的学习效果 3.2 落实备课环节 备课,包括选取病例是教学工作中的重要环节。授课教师平时要细心收集临床病例资料,以教学大纲为中心,选择典型病例,将病例资料合理的应用到课堂教学中。多媒体课件制作在影像学教学中至关重要,教师借助于交互式的课程设计与组织,多种图、文、声并茂的多重感官刺激,生动形象地展示所讲授的知识,建立丰富的教学情境,拓展教学时间和空间,增强学生感性认识,提高其学习兴趣和积极性。但其运用必须恰当合理,应文字简洁,重点突出,图片清晰,动画生动,起到多层次、多角度地模拟动态过程,很好地体现超声检查的实时特点的作用,使深奥抽象的理论具体化、形象化,便于学生理解和掌握[4] 3.3 引导学生融会各学科知识分析解决问题 超声医学是建立在解剖学和生理学基础上,研究活体组织器官形态、结构以及功能状态的学科。而发现异常的前提是必须熟悉正常,在正确把握人体解剖的基础上,才能使学生头脑内完成由立体活体组织到平面图像、由大体解剖到影像解剖的认识。正常的影像解剖是识别病理性改变的前提,因此,教师要将解剖学、生理学、病理生理学、诊断学以及内科学、外科学等学科的知识较好地融合到教学中去,使学生在理解和掌握各器官解剖及生理特征的基础上,熟知各系统常见病的病理生理改变,更好地理解和分析其超声影像特征,为学生建立正确的临床思维模式打下良好基础。这一过程不仅仅是正确的思维模式的培养,更重要的是充分调动了学生的学习积极性,诱发了学生的学习兴趣,为学生创造了特有的知识再发现的环境,推动学生作为学习者主体参与知识建构活动 3.4 行启发式和讨论式教学 授课过程中注重各学科知识的横向联系和纵向贯通,让学生明确超声影像诊断不单纯是“看图”,更需要综合分析,即要结合病人的临床表现及其他辅助检查资料来综合分析;讲解“同病异影”、“异病同影”的诊断及鉴别诊断思路,提高学生的立体临床思维能力;充分调动学生的学习积极性,课前布置题目,让学生带着问题上课,建立以学生为主体,教师为主导的教学模式,促进学生从记忆型、模仿型向思考型、创新型转变[5]。运用启发式教学法,在每一系统常见病的影像图片上提出问题,由学生组织讨论,发表诊断意见。通过启发学生思考、开发学生记忆,培养学生的参与意识和综合分析、独立思考问题的能力 3.5 鼓励学生涉猎本学科的新知识 超声医学是声学、医学和电子工程技术相结合的一门新兴的综合学科[6]。随着计算机软硬件技术的飞速发展和医学水平的不断提高,超声诊断新技术、新知识不断涌现,教师应成为学生自主学习的引导者和促进者,帮助他们运用新的信息技术去获取新的知识,指导学生形成良好的学习习惯,掌握学习策略和发展认知能力。 同时,教师对学生获取新知识过程的关心应甚于对他们掌握 新知识结果的关心,对学生掌握新知识方法的关心应甚于对他们掌握新知识量的关心,以不断增强学生的学习热情和主动性,为他们日后临床工作中能够充分自如地运用超声诊断手段,并建立正确的临床思维模式打下良好基础 4 效果评价 评价教学质量的标准通常采用行为标准和效果标准相结合的方式。行为标准就是根据教师在教学活动中的行为作为直接评价的对象,包括教学内容、教学方法、教学态度、课堂效果等,效果标准即学生的学习效果,主要是以学习成绩进行间接评价[7]。而提高学生的学习效果是我们进行教改的最终目的,因此,在考核教改带来的教学质量的变化环节,我们也着重从以上几方面进行评价。由于课堂教学中增加了小组讨论的环节,一改传统教学过程中主要是教师教,而忽视学生学的局面,将教学过程首先定义为教与学双方的活动过程。以学生为主体,教师为主导,充分发挥学生的学习主体作用,提倡学生的独立探索。整个教学过程中,教师从讲授知识的过程转变为在教师的主导下,学生通过主动探究去获得知识,发展能力的过程,教师也随之从知识的直接传授者变为学生学习活动的引导者和组织者,大大提高了学生的学习积极性,学生的平日成绩及理论考试成绩也有了一定的提高,主要体现在病例分析能力方面进步较大,说明学生的综合分析解决问题的能力得到了锻炼提高,起到了提高学生学习效果的作用 超声医学论文:医学超声影像学教学应用 一、PACS的应用 我院及我科室采用了GE公司的PACS系统,其基本特点如下: 1.采用负载均衡系统构架、集中式管理,确保数据同步,系统安全运行和数据私密性。 pressXpress压缩技术,提供3∶1的无损压缩,减少50%的网络传输,减少50%存储资源。提供高质量图像及丰富的临床诊断功能,全中文化操作界面。 3.TruRez:提供基于工作站显示分辨率的智能无损影像传输模式,能够实现秒级的图像调阅速度,同时支持图像的先到先显示功能,可充分避免由于网络带宽限制而造成的影像调用速度慢,减轻网络的流量负担。 4.Eview:提供完善的PACStoPACS的影像网络统一管理及控制,提供更强的PACS升级和扩展能力,实现多家医院联网。 5.高性能的Centericity系列专业诊断工作站,采用企业级JAVA平台进行系统设计,支持多种设备影像文件的浏览和报告,并具有强大的后处理功能。 6.超声系统的结构化参数化可嵌套报告模板体系,报告修订痕迹跟踪系统,超声高清双视图文工作站,支持高清视频和非标/标准视频双通道视频信号同时接入。 7.支持HL7,DICOM协议,IHE流程规范,符合业界的相关国际国内标准。 8.GE教学资源库管理功能:包括公共的标准结构教学资料库、广泛用户的只读权限、集成在报告界面中的高级查询和快速查询功能、教学项目数据共享等功能。 二、利用PACS系统进行超声诊断学教学的优越性 1.PACS系统有利于教师授课,提升多媒体课件质量 超声影像学是一门形态学课程,其基础学科多,内容复杂、抽象,因此在教学中,需要大量影像图片资料对各种疾病进行讲解、分析,以增强学生的理解。常规的教学图像资源单一、无序、不规范、不新颖,会导致教学过程中的疏漏,影响教学效果。教师授课时采用直观、生动、代表性好且清晰的影像图像无疑会达到事半功倍的效果,学生不仅容易理解,而且印象深刻。PACS系统存储大量高质量的超声图像,在不违反知识产权的前提下,利用数字教学资源的优势,为教师备课提供便利的条件,也有利于教师对专业知识的梳理和讲授课程时的规范统一。PACS系统的数字图像资料不仅挑选的余地大、图片典型具有代表性,而且操作简便、省时、高效。利用PACS系统强大的查询功能,教师可以直接调取符合教学要求的典型图像,完成影像专业和其他临床专业超声影像课程多媒体幻灯片的制作,使教学内容图文并茂、简约明了、重点突出,大大节省了时间。 2.PACS系统有利于提高学生综合分析问题能力 PACS系统为所有进行检查的患者建立了资料库。以往调取病人的资料需要通过病案室在大量病例中查找,而通过PACS系统,只需要在任何一个终端机上凭患者的某一个信息(ID号、检查号或姓名等)就能查找到相关资料,简单而高效。PACS图片库庞大而丰富,通过该系统建立教学病例库,涵盖常见病、多发病及疑难病例,学生可以利用PACS工作站及网络平台观看各种病例,自觉将理论与各种图像联系起来。学生也可以通过PACS把同一疾病的多个不同病例或同一病例不同时期的检查调阅出来进行观看比较,丰富学生对该疾病影像表现的认识,开展“大影像”概念学习。结合电子病历管理系统可以查阅到相关的临床资料以及病历结果。通过对各类疾病的影像、病理、临床三结合模式的学习,加深学生对疾病影像图像特征的记忆和理解。PACS系统使学生的学习不仅仅局限在课件上的病例,开阔了学生视野,更贴近临床真实工作,可以结合患者病史、基本资料,就不同的影像检查展开分析,还可对照病理结果进行观摩学习,激发学生的学习兴趣,培养学生的临床思维能力,使其更加全面理解知识点。 3.PACS系统改变了教学模式 传统的课堂教学模式以教师为中心,难以调动广大学生的学习积极性,学生易感到枯燥无味,结果是学生死记硬背书本知识,理论与实践脱节。随着PACS系统及网络技术的发展,影像学教学已由传统的单向传授变为了以现代网络中心的多媒体教学模式,实现在教师指导下的,以学生为主体的教学模式,强调学生“自主学习”能力的培养。在PACS系统教学平台中,教师是设计者、维护者、合作者,学生是使用者,是教学关系的主体。PACS系统有利于更好地开展“学导式”教学法,先由老师提出问题,学生通过PACS系统网络上的图片以自主学习和远程交互式学习为主,然后由老师总结。变被动学习为主动学习,从而达到提高教学质量的目的。在超声影像学教学中充分利用PACS系统带来的便利条件,改变教师在课堂讲解幻灯片的单一教学模式,避免了学生学习过程中理论与实践脱节的问题。这种交互式、开放式的自主网络学习环境,最大限度地激发了学生的学习热情,有利于提高教学效率,有利于培养面向未来信息时代的高素质、高能力的创新医学人才。 三、结语 综上所述,PACS系统的发展与应用为超声影像学教学带来了全新的模式和手段,极大地节约了教学时间、提高了教学效率,克服了传统教学弊端,提升了教学质量。现代医学生接受能力强,有较强的兴趣利用网络化、数字化的现代系统设备来工作,学习热情和学习效率可借此大大提高。对教学中的重点、难点及不易理解的内容,PACS系统可以从不同的角度、以不同的方式表达出来,使其生动、形象、具体,使广大学生在感性认识的基础上获得全面的理性掌握。 作者:汪朝霞 王冬 单位:重庆医科大学附属儿童医院超声科 超声医学论文:艾滋病患者腹部超声检查医学论文 1艾滋病腹部超声检查的必要性 人体一旦感染HIV并进入发病期后,因机体免疫系统功能丧失而发生机会性感染,例如细菌、病毒、真菌、病原虫等感染。而这些病原体感染后,会促使机体更易患像Ka-posi肉瘤、非何杰金淋巴瘤等肿瘤的疾病,此时影像学检查可发现病变部位,从而为艾滋病的综合征的诊断和治疗提供重要的临床数据。消化系统是艾滋病患者易病变的系统之一,仅次于呼吸系统。有资料显示HIV感染可直接感染肝脏细胞,包括实质细胞和非实质细胞,人们用单克隆抗体技术可以在肝脏中检测出HIVP24优秀抗原,同时HIV感染后患者对HBV和HCV的感染成为易发,故肝炎的发生成为了艾滋病患者常见的疾病。另外吸毒导致的艾滋病感染者在艾滋病患病之前肝脏部位均遭受某种程度的损伤,本身有较强的肝毒性从而造成艾滋病对肝脏的损伤增大。同时脾脏因是CD4+细胞聚集的场所,成为了HIV攻击的主要器官,并使单核巨噬细胞,B淋巴细胞,CD8+T淋巴细胞和NK细胞功能受损,感染骨髓干细胞,经过红髓的血液比例增加,使正常或异常的血细胞在脾中阻留或破坏增加,使脾瘀血肿大。胆囊、胰腺、双肾和腹腔等器官均是艾滋病患者易遭受感染或病变的部位。而影像学检查不仅能够对病变部位或脏器进行定位、了解病变部位的大小、范围、形态等物理性质、而且可提供更为直观的病灶或脏器切面结构图(甚至还有立体三维或四维图)像,同时可运用多普勒超声技术通过检测病灶或脏器血液动力学的改变来鉴别肿瘤的良恶性。因此超声波检查对艾滋病患者的诊断和治疗观察可提供最有价值的依据。 2艾滋病超声检查的最新研究进展 2.1肝脏超声检查 艾滋病患者进入发病期后肝脏部位常见的疾病是肝炎、肝损害和肝肿大,肝脏部位超声检查可诊断出疾病损伤类型、以便于医生采取合适的治疗方法治疗肝脏疾病。应用超声方法可区分肝肿大和肝损伤的区别,有研究结果报道肝肿大的发生率在艾滋病患者中占35%,肝损伤的发生率为67%,可见影像学超声检查可区分出不同肝疾病类型。在区分肝疾病中,超声检查可给出肝脏大小异常和回声异常等信息,同时能够精确观察肝肿瘤、肿瘤转移情况、肝硬化、脂肪肝等,有研究报道有的患者可同时患多种肝脏疾病,在评价患者CD4+/CD8+比值和患者营养情况后可得出疾病类型与免疫功能和营养状况是正相关的。 2.2胆道超声检查 胆囊炎、胆道扩张或缩小以及炎症均成为艾滋病患者胆道部位病变,超声检查可区分不同疾病类型以及细微结构病变。例如有研究者报道了艾滋病患者胆结石发病率低,而胆道和胆囊病变率较非艾滋病高,由此可看出超声检查可区分出胆结石、胆道和胆囊病变。同时有研究者用超声检查来统计胆囊病变的发生率,即胆囊增厚7.5%、胆石症有5.8%、胆汁淤积有4.3%、肝外胆管扩张有2%和肝外胆管增厚有0.3%。而同时超声可检查出胆囊增厚的原因是因水肿造成,另外有患者因患有肿瘤如非何杰淋巴瘤、Kaposi肉瘤等而挤压胆总管从而引起胆总管扩张和胆囊肿大。 2.3胰腺超声检查 超声检查在艾滋病胰腺病变的检查目前报道比较少,笔者曾多年来跟踪艾滋病患者的胰腺变化,只有11/6020例胰腺肿大;通过报道研究发现主要原因是胰腺部位病变后外观无显著差异,即超声检查难以区别。有报道称艾滋病患者胰腺损伤占艾滋病患者的10%,而10%病变均是通过其他方式来进行检查,影像学无法提供详尽的检查报告。目前认为之所以难以辨别,胰腺损伤主要与机会性感染、吸毒、酗酒、以及治疗过程中药物副作用所致。特别是治疗过程中的药物副作用,例如戊双眯等治疗卡氏肺囊虫等机会性感染可致急性胰腺炎,非何杰金淋巴瘤、Kaposi肉瘤可浸润损害胰腺,机会性感染可损害胰管和实质。 2.4脾脏超声检查 脾脏病变有均质和非均质两种,并且以肿大症状为常见,属于非特异性的。艾滋病脾脏肿大通过超声检查可检查出低回声,并且通过病灶部位的低回声可以诊断为脾肿大,并且这类脾肿大主要是因结合或鸟型分枝杆菌感染化脓造成。另外对于脾小脓肿检出率低的情况,有的研究者作了多方面调整,例如降低探头频率至3.5MHz,甚至降低至3.5MHz,检出率增加至11.0%。超声除检查病灶类型、区分特点外,还可用于研究脾脏和其他腹部病变之间的相关性,例如有实验室数据表明,超声检查出脾脏肿大与肝病、周围淋巴结病和辅助性T淋巴细胞数无明显相关性。临床超声检查数据表明,在病原体感染和肿瘤的非艾滋病者中脾脏也有不同程度的肿大。因此脾肿大的机理还有待探讨。 2.5双肾超声检查 肾脏部位病变是艾滋病患者常见的侵犯性病变,此类病变通过超声检查可辨别出肾肿大或缩小、肾形态异常、肾实质或肾窦回声异常、肾集合系统病变等。通过超声检查出的回声增强,可诊断出肾盂肾盏增厚[5]。同时为了证明回声增强的诊断正确率,有研究者应用超声检查得出回声强弱与肾小球病变轻重和性质无关,而回声增强与肾小管扩张和肾间质变化具有相关性。超声检查除了上述的应用外,还可应用于疾病的预后评估。例如超声检查出肾缩小、实质回声不均匀、皮髓质分辨不清、肾窦脂肪减少者出现尿毒症、蛋白尿后在10个月内死亡。肾积水的改变多是非何杰金淋巴瘤、Kaposi肉瘤压迫输尿管或真菌如念珠菌感染阻塞输尿管所致。 2.6腹腔超声检查 腹腔病变常见为腹水,一般多见于艾滋病中晚期患者。超声检查可探明腹腔积液的情况,包括积液的量多少,液体的性质以及液暗区内有无分隔或包裹形成。且在艾滋病患者中轻度腹水占22%,中度腹水占13.5%,且主要以渗出液为主。通过超声检查研究得出,产生腹水的原因是各种机会性感染如鸟型分枝杆菌感染、肝炎肝硬化、门静脉高压、肾病、肿瘤、胰腺疾病、心脏病、恶病质等。 2.7腹腔部淋巴结检查 因艾滋病毒感染机体后主要浸染CD4+细胞,因此作为CD4+细胞富集的淋巴结病变自然是艾滋病患者常见的疾病。临床上常表现淋巴结增大,通过超声检查可见椭圆形或圆形病变。一系列研究总结出,临床超声检查这类病变通常在腹膜后主动脉、胰腺周围和肠系膜等处。 3小结 综上所述,艾滋病是一类因HIV病毒感染而造成机体免疫功能丧失,使得机体无法抵御外来机会性感染和防御病变,从而产生呼吸系统、消化系统乃至全身各大系统均丧失功能的综合征疾病。本文主要讨论艾滋病患者腹部超声检查的目前研究进展,谈及其超声检查的必要性,可总结为:对诊断和治疗均可提供可供参考的临床数据。本人重点对腹部可能危害到的部位病变的超声检查进行了分别论述探讨,总结起来发现各部位的超声检查作用主要变现在对病灶的定位,分类辨别以及预后上面。总结起来得出,腹部超声检查可为临床对疾病的诊断、治疗和预后评估提供重要资料。超声除检查诊断外,还可进行介入治疗和引导活组织检查。 超声医学论文:超声诊断甲亢临床医学论文 1临床资料 1.1一般资料 本文选取我院2010年1月~2011年9月收治的200例甲亢患者,其中11例男性患者,189例女性患者,年龄14~51岁,平均年龄为30.5岁。采用彩色多普勒超声对本组选取的患者进行B超及彩色多普勒血流显像(CDFI)检查,并且给予T3、T4血清放射免疫测定。 1.2检查方法 本文选取患者采用的彩超诊断仪为PHILIPSHDI5000、HDI3000型,该仪器探头频率5~12MHz。常规超声对甲状腺进行检查,检查内容包括:甲状腺的大小、实质内病灶形态、大小、内部回声以及边界进行测量并详细记录,对病灶表面甲状腺包膜是否发生改变进行仔细观察,于此同时需要对病灶内部血流信号分布情况应用CDFI进行观察。本组选取患者均经临床与甲状腺素检测证实为甲亢患者。 2结果 本组选取甲亢患者均出现体质量减轻、心动过速、神经过敏、甲状腺增大等临床症状,同时与正常的T3、T4值相比更高。所有患者声像图表现均不同程度的甲状腺各径线增大,左右对称,均匀、增强、密集的腺体内部回声,无结节;甲状腺上、下极发生增粗的枝状血流以及增宽程度在2~2.5mm左右的甲状腺上、下动脉内径;收缩期高速血流可通过PW来进行显示,相比正常的最大峰值血流速度值,甲亢患者的最大峰值血流速度要高出1~3倍,舒张期血流速度约增70~100m/s则表明血流速度较低。按CDFI可分为3型:Ⅰ型是血流较丰富型,多数星点状明亮的血流信号是其主要表现,本组有30例患者,占15.3%,;Ⅱ型为血流丰富型,血流型号较多是其主要表现,本组中有52例患者,占26.5%;Ⅲ型为火海型,在整个甲状腺实质内均为血流信号,本组中有118例,占58.2%。 3讨论 采用CDFI对弥漫性甲状腺肿大进行鉴别相比缺乏特异性的二维超声鉴别,其具有更加重要的临床价值,这是由于其能够非常直观的对甲状腺内的血流状态机改变进行显示。本资料选取的患者均使用彩色多普勒进行检查,检查结果显示甲亢与甲状腺上动脉血流频谱及单纯甲状腺肿大实质内的血流信号分布呈现着非常明显的不同,这与其不同的病理基础是一致的。引发单纯性甲状腺肿大的原因有很多,其主要的表现为腺体细胞增生,具有正常的功能的腺体细胞占大部分,对其进行超声检查发现甲状腺出现不同程度的增大,腺体具有光滑的边缘,左右对称,增强增粗的腺体内部回声,小结节可能存在,并表现为边界模糊、低回声;进行CDFI检查发现腺体内的血流信号为散在的点状和少量的分枝,血流信号与正常相比略多,甲状腺上、下动脉内径均表现为正常,PW频谱显示正常,频带稍增宽。甲亢通过CDFI进行检查均表现为大量的斑片状、五彩血流信号分辨在腺体内部,并且呈搏动性闪烁。本组选取的118例Ⅲ型患者均显示这一特征,呈甲状腺火海,但应当注意其与慢性淋巴性甲状腺炎之间的区别,这是由于慢性淋巴性甲状腺炎也有出现甲状火海的可能。据有关报道,甲亢时,随着T3、T4的增高血流速度也可增加并且增快,这通过本文中的甲状腺上动脉血流速度与T3、T4值比较,同样得到此结果。本资料选取的甲亢患者有31例Ⅰ、Ⅱ患者甲状腺内血流信号与正常血流信号相比发生增多,并且呈较密集点状分布,但并没有甲状腺火海严重,同时T3、T4血清值也仅仅呈现轻度升高,这与临床症状是一致的。由此表明CDFI不仅有利于甲亢的定性诊断,同时通过与PW频谱的定量分析对于甲亢程度的判定也是有利的,因此,使用CDFI对甲亢进行定性和定量评价时具有十分重要的意义,同时对于临床治疗效果的随访观察也具有非常显著的价值。 作者:王晓云 李烈炎 黄丽玲 黄丽媚 单位:武警广西总队医院 超声医学论文:超声波治疗胆石症临床医学论文 1临床资料 1.1一般资料 本文选取了2010年1月~2011年到我科室进行胆石症手术的35例患者,患者在术前右上腹均出现腹疼痛,并且反复发作。其中有11例患者伴有发热、黄疸症状。在35例患者中,有20例男性患者,15例女性患者;患者的年龄为35~72岁,平均年龄为53.5岁。有29例患者在之前并没有手术史,4例患者有过一次胆道手术史,2例患者有过二次胆道手术史。有手术史的患者之前的多为胆总管切口取石“T”管引流及胆囊切开取石蕈状管造瘘。与上次进行手术的时间间隔:最短的时间是2年,最长的时间为17年,平均时间为9.5年。在术前对所有患者都进行B超或CT监测,由此来证明出结石的分布位置。其中,有7例患者是属于单纯胆囊结石,2例患者属于单发结石,其结石直径为2.4cm,5例患者属于多发性结石,其结石直径为0.5~2.0cm;5例患者属于单纯肝内外胆管结石;16例患者属于胆囊结石合并肝内外胆管结石。 1.2手术方法 在进行手术时,根据结石的分布位置,选择保胆手术、胆总管切口探查取石术及腹腔镜胆囊切除术。 1.2.1保胆手术 行人工气腹,并且按照腹腔镜常规方法进行摄像系统及冷光源的置入,置入方式为:剑突下及右锁骨中线肋缘放入5mm和10mm穿刺套管,将胆囊底缝吊。用电凝将胆囊底切口约0.8cm,待到将血止住以后再进行输尿管镜以及经皮肾镜、1.5mm中空超声探针的置入,使用负压将击碎后的结石残渣吸出以后对胆囊进行冲洗,并立即给予止血处理,同时对于未吸干净的残石要带保护套进行全面清除,胆囊管开口处有胆汁流入后,再使用3-0可吸收肠线对胆囊切口进行间断全层缝合,经测试未见胆囊切口有渗漏,方进行术野清洗,将腹腔积液吸尽,排气,切口缝合。 1.2.2胆总管切口探查取石术及腹腔镜胆囊切除术 术前需保留导尿管和胃管,对患者进行全身麻醉,后于剑突下及右锁骨中线肋缘放入5mm和10mm穿刺套管,将胆囊先切除,然后将胆总管切开约2~2.5cm,最后在取结石时使用取石钳将能取的取出,不能够取出的结石,将输尿管镜以及经皮肾镜由切口置入,并且使用1.5mm或3.3mm的超声探针进行边碎石边吸引,术后要留置“T”型引流管。 2结果 使用保胆手术取石的患者均1次成功。使用腹腔镜胆总管探查手术取石的患者中,有18例患者1次成功,6例患者在术中转开放手术1次成功,只有3例患者没有1次成功。造成其无法1次成功的主要原因是由于患者体质较差,对于长时间手术无法忍受,肝内外胆管存在结石量过大,并且大部分的分别部位是二级胆管以上。在患者术中及术后均经过B超或造影证实有结石残留,1个月后使用同样的手术再次取石,全部取尽。本组患者使用超声碎石取石成功率达到100%,手术使用时间90~240min,平均时间为158min。患者住院5~10天,平均天使7.5天,术中的出血量为50~100ml。术后均没有感染、胆漏或出血等并发症的发生。35例患者来院复查均在术后2~12个月,经B超检查胆囊收缩功能良好,胆囊壁没有出现水肿,肝内外胆管没有结石复发。 3讨论 在我国的胆道良性疾病中发病率较高的就是胆道结石,占成人发病率7%~10%,并且随着社会人口老龄化,发病率也呈递增形态。21世纪外科在逐渐向微创发展,其中主要是以腹腔镜及内镜为主要代表。 胆结石在进行治疗离不开碎石取石,传统的治疗方式在临床治疗中存在着容易造成出现、结石残留过多的缺点。而超声波弹道碎石系统(EMS)是通过内镜进行电视监视,不仅可以击碎巨大结石,同时可以利用循环冲洗装置将细小及泥沙样结石、絮状物清楚,这样既安全可靠,又非常简便易行。并且可以解除胆管的膜状狭隘。其中超声波弹道碎石最大的优势有:(1)仅作用于结石,对软组织是不产生作用的,使胆管壁损伤出现、穿孔等并发症得到避免。(2)对巨大结石是进行直接粉碎的,效果显著。(3)操作简单,所需要的时间相对较短,对病人产生的痛苦小。(4)”硬、软镜”二者相互结合,互补不足。(5)对肝内胆管及胆囊管嵌顿结石独具特色的处理。经研究显示,在进行肝内外胆管结石手术碎石的过程中,其中感染的细菌常常被释放出,并随着冲洗液将致热源置入血液循环,由此造成术后发热等感染性休克。而超声波弹道碎石系统(EMS)具有特色的吸附系统,在进行高效碎石的同时,能够主动、安全、彻底的将结石清除,显著提高了泌尿系结石的微创处理疗效和效率,此方法已经成为目前世界上最完美的治疗泌尿系统结石的手段。在胆石症治疗中将其引入,使用其强力的负压吸引,可以使胆管内保持低压,由此避免了胆管被高压水流损害,同时也可以带走超声碎石过程中产生的结石和热量,使感染降低,彻底解决了碎石释放细菌的难题。 超声医学论文:影响高频超声的小儿阑尾炎医学论文 1、资料与方法 1.1一般资料 2007年6月至2010年1月间,我院接收小儿阑尾炎患者140例,其中男90例,女50例,年龄3到12岁,平均年龄6周岁,病人临床表现恶心,呕吐,右下腹痛,临床怀疑阑尾炎进行超声检查。病程3-12h。 1.2使用仪器 采用探头频率为7.5MHz的SImenziCV70型彩色多普勒超声诊断仪。 1.3操作方法 患儿检查体位选取仰卧体位,使患儿腹部充分暴露,先在患儿腹部右下位置显示出回盲部和升结肠,肠腔内存在气体回声,是由液气泡破裂所致。缓慢移动探头至盲肠末端,平放于阑尾区域,探头两端缓慢施压,推开周围组织,进行观察,可以发现,在腹壁与腹膜后的腰大肌,髂内动、静脉之间,发生炎症的阑尾与盲肠相连接,接下来,仔细观察阑尾的形态大小、内部回声及周围情况,如有无积液,有无炎性包块,精确测量阑尾的外径大小、肠壁厚度、积液范围、肠系膜淋巴结大小,并做好详细记录。有必要观测血流信号的可采用彩色多普勒血流显像观测,肠气较多时需要适当对探头加压以排开肠气干扰。如果在患儿的右下腹没有探查到阑尾,可以将探查范围扩大到盆腔、右上腹以及腹膜后,以排除可能产生异位阑尾炎。最后,对炎症阑尾进行彩色多普勒血流观察及血流动力学参数测定,即阑尾壁动脉收缩期最大峰速(PSV)和阻力指数(RI)。 2、结果 2.1检测结果 在140例小儿阑尾炎患者中,急性单纯性阑尾炎患儿54例,占38.6%。急性化脓性阑尾炎患儿64例,占45.7%。坏疽性阑尾炎患儿14例,占10.0%。阑尾周围脓肿患儿8例,占5.7%。其中阑尾内粪石或粪石嵌顿者患儿24例,右下腹腔淋巴结肿大患儿20例。本组140例小儿急性阑尾炎中,彩超诊断118例,准确率84%。漏诊22例,其中16例均为急性单纯性阑尾炎;6例为异位阑尾,包括4例化脓性阑尾炎和2例单纯性阑尾炎。 2.2各型阑尾炎声像图特征 正常阑尾的声像图表现为阑尾呈腊肠形或蚯蚓状,直径大多小于0.6cm,呈三层结构,且三层结构清晰,腔较小,内可呈低回声或气体高回声。 2.2.1单纯性阑尾炎 阑尾在回盲部呈腊肠形或蚯蚓状盲端管状结构,直径大多在0.8cm以下,形态略肿胀,管壁因水肿呈低回声,三层结构尚清晰,腔内与周围可见少量渗液或不明显。CDFI显示阑尾壁及周围肠系膜血流丰富。 2.2.2化脓性阑尾炎 长轴切面呈明显肿胀的长管状结构,直径大多大于1.0cm,管壁呈双层,阑尾腔内呈液性无回声区,横切面可呈“靶环征”,右下腹可见较多的游离液体,可在阑尾根部粪石样强回声,后方伴声影,周围可见肠系膜淋巴结肿大。 2.2.3坏疽性阑尾炎 阑尾正常形态消失,外形明显肿胀,管壁结构层次紊乱不清,并且与周围组织粘连不清,若显示阑尾壁连续性中断,其周围有较多的游离液体,则多提示阑尾穿孔。此时,患儿多有急性腹膜炎的声像图表现。 2.2.4阑尾周围脓肿 阑尾因化脓与周围组织粘连不清,形成杂乱回声包块,内回声强弱不等,可见不规则液性暗区,呈包裹性。必要时充盈膀胱进一步检查。 2.3阑尾处血流特点 正常的阑尾的动脉收缩期最大峰速(PSV)和阻力指数(RI)都比较低,阑尾壁血流不易显示。当阑尾处发生急性炎症时,阑尾会产生充血、血液的流量也随之增大,PSV值也会随之增高;于此同时,阑尾及周围组织充血水肿致血管受压,会引起RI值增高,严重的甚至会出现舒张早期的反向动脉血流。此外,在本组研究中,我们还发现:当阑尾发生炎症时,不同区域由于炎症程度的不同,也会导致PSV值和RI值的不同。 3、讨论 小儿急性阑尾炎是外科最常见的急腹症之一,最常见的发病年龄为7-12周岁,其中男性的发病几率高于女性,男性发病几率约为女性的1-3.5倍[3]。由于小儿的腹壁较薄,采用高频超声的方法可以清楚的观察到阑尾的大小、形态、周围系膜的情况以及腹腔内有无脓肿形成。在阑尾炎的诊断中,最为明显的标志是阑尾直径超过0.6cm,阑尾周围伴有局限性积液,CDFI显示血流信号丰富,可提示急性阑尾炎;当发现阑尾没有明显的增粗,又无法识别或探及正常的阑尾声像时,则应该考虑是否有肠梗阻、肠套叠及泌尿系感染、泌尿系结石等急腹症的可能。在急腹症中完全可将阑尾作为一个常规部位进行检查。 4、小结 综合上述,高频超声在小儿阑尾炎的诊断具有重要价值,采用高频超声技术可以简单、快速的诊断出是否发生小儿阑尾炎,同时,高频超声技术费用低,检测手段无损伤,可进行反复多次检查。采用高频超声技术可以准确观察到阑尾炎的具体位置和确定阑尾炎的严重程度。此外,在对非手术治疗阑尾炎患者的治疗中,高频超声技术可以动态观察病人的治疗效果,有利于医生选择最佳的治疗方案。 超声医学论文:超声科进修医生的继续医学教育 一、超声科进修医生继续教育改革的必要性 基于以上国内及科室内的继续教育现状,有必要进行一定的改革,如果一直沿用以前的教学方式和途径,势必要造成进修医生学习积极性的下降,在有限的时间内学习内容的减少,这样不仅不利于本科室的发展,也阻碍了进修医生的能力的提高。因此,对继续教育的改革势在必行。 二、超声科进修医生继续教育改革 继续教育改革主要从课程内容、授课形式、授课教师等方面进行。 1、课程内容 课程内容要考虑实用性、时效性、知识与本专业的相关性等要素,其中以内容的实用性为主要要素。授课内容要做到“四新”,即新技术、新理论、新知识、新方法。超声是一门影像学技术,离不开图像的识别和鉴别诊断,根据这一特点,教师在授课过程中,尽量语言上要简练,多看图说话,会起到事半功倍的作用。例如展示一幅肝脏实性占位的超声声像图,要求正确描述图像特征,并分析常见疾病的鉴别诊断及诊断依据,结合图像,教师要把近几年诊断这类疾病的超声新技术、新方法讲授给学生,开拓他们的视野,加大知识的宽度和深度,这样实用性、时效性就非常高。进修人员的学习具有时间紧、要求高、目的性强、任务重等特点,所以在培训时要量体裁衣,打造个性化的课程内容,并及时听取学生的诉求,多了解他们希望学到哪方面的知识点,这样可以提高学习热情和学习质量。超声科是一个要亲自动手操作的学科,临床操作技能非常关键。以往的讲课内容着重知识的讲授,往往忽略实践能力的培养,克服这一缺陷,就要求带教老师在完成日常工作的基础上,一对一的讲授操作手法、操作要点和注意事项,操作病人过程中遇到疑难问题随时解决,是非常有效的学习方法,但因为目前超声科的工作量非常大,做到这点非常难,需要带教老师付出更多的精力和时间。 2、授课形式 目前超声科授课形式主要为科室内小讲课。除了这种传统的授课方式外,可以补充2种授课方式:分组讨论学习法和网络学习法。分组讨论学习法就是将进修医生按照腹部、小器官、血管等不同检查部位进行分组,每个部位学习2个月,这2个月由专门的带教老师带领学习,从操作技能到基础专业知识,随时提出问题、讨论、解决问题。这样有针对性的学习对于提高学生的专业水平非常重要。网络学习法就是移动的课堂。可以实现“Anyone、Any-time、Anywhere、Anystyle”4A下的课后学习和个性化学习。建立固定的邮箱和网页,教师把重要的课程内容做成PPT放到网上,学生自由时间阅读学习,有时间消化知识,疑难问题随时查阅网上其它资料辅助学习。建立微信群,带教老师把要求学生掌握的通知、知识点随时到微信群中,能够节省时间、提高学习效率。这是一个非常好的师生互动平台,要充分利用此资源。 3、授课教师 目前超声科的授课教师限于本科室的主治医生以上资质的老师,应该在此基础上聘请外院专家授课,取长补短,对于教师本身也是难得的学习机会。继续医学教育能改变人的行为,是提高卫生队伍素质、促进医院可持续发展的有效途径,因此要重视继续教育,与时俱进,不断深化改革,使其更加完善。 作者:于蕾 杨力 李建国 路阳 芦宁 单位:北京大学人民医院超声科 超声医学论文:超声诊断医学论文 一基础医学与临床医学结合复习法 如果说既往超声诊断医师的知识是由医学基础知识、临床基础知识和超声专业知识加上其他影像手段所构成的相对单纯的平面型知识结构,那么介入性超声的进展,还要求超声医师(尤其是从事介入超声的医师)了解更加广泛、深入的相关临床专业知识,也就是要求知识的结构向更为复杂的立体交叉型转变。这种转变一方面是对超声医师已有知识的优化和整合,同时是对自身知识更新能力和适应竞争能力的检验。实践已经证明,超声医师的综合素质已经成为超声医学包括介入性超声学科发展的决定因素。在实习过程中,为学生建立这样一种立体的知识体系,思维方法是十分重要的,其中基础学科、临床学科在每一个病例中的运用同样是教学的要点。比如恶性梗阻性黄疸这样的病例,介入超声的直接目的是在扩张的胆管内置入引流管,缓解胆管系统内压力,减轻黄疸症状,提高患者生活质量。那么我们针对连续的4例患者的诊疗过程和术后随访结果,为学生举办了题目为“恶性梗阻性黄疸的介入超声治疗”的科室内讲课。从梗阻性黄疸的病理变化,发生因素,患者症状的科学解释几个方面分析恶性梗阻性黄疸的病因,不同部位梗阻之间的异同;然后讨论如何解决这些问题,为什么不能做外科手术,为什么要选择超声引导下PTCD治疗,在选择穿刺部位时的思路等等。讲课结束后要求学生查询相关科技文献,并说出自己的体会。从而为学生建立一个从病理、解剖、临床到介入超声原理到科研观点的立体思维框架。学生普遍表现为比传统的课堂授课要更有兴趣、更加主动去学习。教学效果非常好。 二重视基础培养 严格要求细节操作尽管医学逻辑性思维很重要,但是离不开每一个基础的知识点和细节操作,我们需要培养的是实战性人才,不是空有想法的理论家,尤其在实习阶段,是培养实际操作能力的重要时期。无论是超声诊断还是介入性超声病例,基础方面包括:超声成像原理,伪像的鉴别,测量、取图、描述报告的具体要领和要求。细节操作方面包括:围术期适应证、禁忌证的取舍,与患者的术前谈话、签字、穿刺操作的定位、穿刺针、引流管等工具的特点、使用方式,选择不同工具的原因,术中并发症的处理及术后随访内容等等。只有重视细节,基础知识扎实的前提下,才能够安全、有效的完成介入超声工作,才有可能产生创新性的想法。这些工作依然在病例讨论结合理论讲授这样一种优秀模式下完成。 三实习作业法-规范报告书写 超声诊断报告是超声诊断工作中很重要的一部分,它以精准的专业术语,将正常以及异常所见如实的反映给临床。规范的超声报告是按照质量控制的要求,结合自己的临床经验,归纳总结出示范性、指导性的超声诊断报告。安排实习生每天以实习作业的形式完成一些常见疾病的超声检查报告以及介入性超声报告的书写。在书写超声诊断报告的过程中,可以学习并掌握各个系统的超声诊断报告书写规范及超声专业术语的描述。在书写过程中,带教老师可以及时发现其中的错误以及不足,并且可以使其在书写报告的过程中得到进一步学习和提高。尤其是介入性超声报告,相当于临床医师一次小手术的术程记录,在书写过程中,学生会主动对于手术过程进行“复盘”,从而增强记忆,我们发现,这种教学模式效果远远大于单纯的理论讲解。在现代医学临床、影像技术均飞速发展的今天,介入性超声已经在临床医学中占有重要的地位,成为不可忽视技术领域。但是在我国超声医师建设中,尤其在介入超声教学方面,从大学课堂到临床实践,力度仍远远落后于时代需求,多数数超声工作者总体素质与上述要求也相距较远。超声诊断人员的系统化和规范化培训已成为我国超声学科建设中最紧迫和最重要的艰巨任务。超声学科应加强包括介入性超声诊断和治疗人才的培训及梯队建设。介入超声医师应有足够的临床基础训练。例如,有的医院曾规定必须具有3年以上临床工作经历的医师才可以从事超声科工作(注:世界卫生组织建议,从事临床超声的医师至少应有5年的临床工作经历)。但是,目前的现状是本科教学学时距离临床实际要求十分遥远,对于疾病的认识、超声的思路培养、甚至介入超声的基本知识也不足以满足实际需求。因此在教学过程中,要以病例讨论结合理论讲授这种模式为中心,将介入超声的基本观念、技能从本科实习阶段给予培养,为超声学科奉献自己的力量。 作者:刘建周方平隋阳钱伟单位:吉林医药学院附属医院电诊科 超声医学论文:超声医学图像滤波算法探究 1超声图像 超声医学成像与其它医学成像方法相比,具有对人体无损害、能够实时显示器官或组织运动情况等特点。近年来,超声医学成像技术得到了迅猛的发展,彩色多普勒成像(CDI,ColorDopplerImagi-ng)、组织多普勒成像(TDI,TissueDopplerImaging)、组织谐波成像(THI,TissueHarmonicImaging)、闪烁回声成像(FEI,FlashEchoImaging)、造影剂成像等一系列新技术接连出现并应用于临床,带动和促进了超声相关领域的研究和发展。由于成像机制的限制,图像质量相对较差一直是超声图像主要的缺点,特别是由于所成像器官或组织结构上的不均匀性,一些微小的结构不能为超声所分辨,加上声波信号的干涉现象,在超声图像中形成了特有的斑点(Speckle),它大大降低了超声图像的质量,也使得对图像细节的识别与分析更加困难。随着食道超声成像技术(TEE)与心内超声成像技术(ICE)等新技术的出现,图像的质量有了很大的提高,但是相对于后期的图像分析、多维重建等工作的要求而言,图像的质量仍有较大的差距,所以必须进行滤波去噪等处理。 由于超声图像的上述特点,超声图像滤波算法的研究工作主要集中于对其斑点的抑制上。研究表明,超声图像中的原始斑点信号具有瑞利(Rayleigh)分布特征(X~R(u)),其均值(E(X))与标准偏差(σ)成比例,可视为一种与图像信号无关的乘法噪声,而经信号处理后的斑点信号统计特性被改变,其均值与方差(σ2)成比例[1~3]。对超声图像滤波工作的一般要求,是要在有效抑制斑点的同时,很好地保留图像中对后期的分析和诊断有用的细节信息。对于超声图像中的一些微小的结构信息,如器官之间高亮度的界面(如肝与膈)、与斑点尺度相近的微小结构(如小的血管)、灰度相近区域的边界等,必须在滤波时很好地保留,所以超声图像的滤波有其特殊性,是一项要求较高的工作。如何在对斑点充分抑制的同时很好地保留图像的细节,是滤波算法首先考虑的问题。传统的线性滤波方法不能满足超声图像滤波的要求,近年来发展了多种非线性自适应滤波方法(NonlinearAdaptiveFiltering),出现了一些新的发展方向,下面将分别加以介绍和分析。 2几种主要的滤波方法 传统的滤波方法[4]可以概括为:对图像中的每一个点f(x,y),取一个以该点为中心的小窗口(通常为矩形窗口)W(x,y),然后对窗口内的每一点赋予一定的权值,最终的输出g(x,y)为窗口内各点的某种加权平均。即:g(x,y)=F(f,(x,y),W(x,y))(1)其实质是根据所取窗口内的信息确定一个新值来取代原值,以使它符合某种预定义的规则。滤波方法的改进主要集中在以下几个方面:(1)从几个主要方向上对图像进行处理,再对结果加以综合,以保留图像的方向信息;(2)在空间上根据局部特征自适应地调节滤波器的权值;(3)采用区域生长等方法自适应地调整滤波窗口的大小和形状;(4)采用先对噪声进行检测再根据检测结果对图像进行滤波;(5)一些其它的方面。 2.1多方位滤波方法 这类方法的基本思想是:用某种滤波方法沿几个主要方向(通常为0°,45°,90°,135°四个方向)对图像进行滤波,得到几幅子图像,然后对这些子图像进行加权组合,以得到最后的输出图像。文献[5]中采用低通滤波方法(时域或频域)对上述四个方向进行处理,得到四幅子图像,然后计算它们与原图像的差异,根据这些差异来确定其加权组合的权值,由此得到输出图像。根据同样的道理,还可以再次应用高通滤波方法对输出图像作增强处理以进一步提高图像的质量。 该方法思想简单,滤波效果较好,而且结构上高度并行化,特别适合于多处理器系统,以实现图像的实时处理。文献[6]中的算法有所不同,作者称之为“全方位多尺度形态滤波”,其方法可描述为:在(2N+1)(2N+1)窗口内取4N个方位的结构元,然后采用形态学的闭运算加权组合与开运算加权组合,得到最终结果(图略)。该方法能较好地抑制图像中的盐椒噪声,但其组合的加权系数选取较为简单,还有待改进。这类方法的共同特点是算法的高度并行化,因此可用硬件来高速实现[5],适用于对实时性要求较高的场合。但其基于几个方向的较简单的出发思想也限制了其对图像中复杂细节(医学图像中很重要的部分)的保留能力。 2.2自适应权值调节滤波方法 自适应权值调节滤波方法的主要思想,是认为对整幅图像采用同一固定的滤波器来进行滤波不能反映和保留图像的细节信息,因此应该根据图像的局部信息来自适应地调节滤波器,以更好地滤除噪声和保留图像中重要的细节信息。这类方法中以自适应中值滤波(AMF,AdaptiveMedianFilter)为代表,如文献[2]中提出的自适应权重调节中值滤波(AWMF,AdaptiveWeightedMedianFilter)。AWMF是建立在对超声图像中斑点统计特性的分析基础之上,采用均值与方差之比作为调节权值的根据,自适应地调节中值滤波器中各点的权值。首先根据斑点的统计特性建立下述噪声模型:y=x+x12n(3)其中y为实测信号,x为无噪声时的信号,n为噪声。在此模型基础之上,得到自适应权值调节中值滤波的公式:w(i,j)=[w(K+1,K+1)-cdσ2/m](4)其中,c为调节因子,m、σ2分别为均值和方差,d为点(i,j)与窗口w(K+1,K+1)中心点的距离,方括号[]为取整运算符。实验结果表明,该方法能够有效地抑制超声图像中的斑点噪声,同时能够较好地保留图像中对后期诊断有用的解剖结构信息,是一种针对超声图像比较有效的自适应滤波方法。由于自适应权值调节滤波算法是根据图像的局部信息来自适应地调节滤波参数,因此在对图像细节保留上表现较好,如果算法采用的局部特征有很好的代表性(现多采用图像局部的统计特征),则能较好地满足超声图像滤波的要求。自适应滤波算法涉及到计算量比较大,而算法往往不具有并行特征,所以速度较慢,适用于图像的后处理部分,要应用于对实时性要求高的场合还有待改进。 2.3自适应窗口选取滤波方法 自适应窗口选取滤波方法的基本思想是根据图像中所处理部分的局部特征来自适应地确定滤波窗口的大小或(和)形状,以求在一个均匀区域内进行滤波操作,尽可能地保留图像细节和抑制噪声。文献[7]中的HRGMF(HomogeneousRegionGrowingMeanFilter)方法是通过分裂、合并的方法来获得滤波窗口,窗口仍限制为矩形,然后通过标准的求取均值的方法进行滤波。文献[3]中的ASSF(Adap-tiveSpeckleSuppressionFilter)方法是通过区域生长的方法来确定滤波窗口,窗口的形状不受限制,然后采用求均值(ASSF-MEAN)或中值(ASSF-ME-DIAN)的方法来进行滤波。这两种方法中都采用了斑点的均值与方差之比作为判据,即定义局域均值μi,j与方差σ2i,j之比αi,j为:αi,j=σi,jμi,j(5)以αi,j为判据进行区域生长或区域的分裂与合并,这同样是建立在对超声图像中斑点噪声统计特征的分析基础之上。使用一幅模拟超声图像和一幅肝的超声图像对HRGMF、AWMF、ASSF(MEAN MED-IAN)三种相似的滤波方法进行的比较表明,三种方法在对斑点的抑制上表现相似(因为它们采用了同样的斑点统计特征),而在对细节的保留上ASSF-MEAN表现最好,AWMF与ASSF-MEDIAN相似,HRGMF较差。计算复杂度上,AWMF最小,其余的几种相近[3]。总的来说,自适应窗口选取滤波方法的计算量比较大(尤其是加入区域生长等算法后),因此算法的速度比较慢,同时与自适应权值调节滤波方法相似,不适于通过并行处理的方式来提高处理的速度,因此应用主要限于超声图像的后处理部分。但是算法复杂度的提高带来了令人满意的处理结果,这是自适应窗口选取滤波算法可取的一面。 2.4两步法 这里的两步法是指先用一噪声探测器对整幅图像进行探测,然后再对图像进行去噪处理的一类方法。这类方法分为两个主要步骤,第一步是判断图像中的点是否被噪声污染过,并生成一幅二值标记图。这一步的关键是选取何种标准作为判据,判断的准确性将直接影响最终的处理结果。文献[8]中是选取象素值本身与局域均值之差作为判断标准,判据比较简单;而文献[10]中是利用局部的统计特征,引入ROM(Rank-OrderMean)作辅助,用四个阈值T1~T4来判断是否是被噪声污染的点,相对地更合理一些;此外还有其它的方法。第二步是滤除噪声的过程,对第一步中测得为无污染的点,其值不变;被噪声污染的点,采取各种方法来去除噪声,即:g(x,y)=f(x,y),if(h(x,y)=1);F(f(x,y),W(x,y)),else(6)其中g(x,y)为输出图像,f(x,y)为输入图像,h(x,y)为第一步得到的二值标记图,h(x,y)=1表示点(x,y)未被噪声污染,F(.)为滤波函数。文献[10]中采用二态与多态两种方式来进行处理,用公式表示为:y(n)=F(x(n),w(n),s(n))αs(n)x(n)+βs(n)m(n)(7)其中x(n)为所取滤波窗口内除中心象素外的点(不包括中心象素是与一般方法不同的地方),m(n)为ROM滤波器的均值,y(n)为输出值。结果表明,该方法对噪声污染严重的图像有较好的滤波效果。文献[9]中的噪声滤除过程与一般的方法有所不同,它不仅利用了被处理点为中心的一个局部窗口(localwindow),还利用了离当前点较远的一个邻域窗口(remotewindow)内的信息。此去噪过程是通过所有符合竞争条件的远邻域窗口进行竞争来完成的,竞争胜利的条件为局域窗口与竞争窗口内所有未被噪声污染点的均方差(MSE)最小,然后用竞争获胜窗口内的中心象素来代替被处理点。该方法同样表现出了对噪声污染严重图像的很好的滤除能力。这类滤波方法从原理上讲有其合理之处,适用于噪声污染严重的图像,在实际中也表现出了较好的滤波效果,是一种很有研究价值的方法。方法的关键在于如何很好地判断是否是被噪声污染的点,因此选取一个好的判断依据成为需要解决的重要问题。 2.5其它滤波方法 除了上述几种主要的滤波方法以外,还有一些其它的滤波方法也在研究之中,并表现出了一定的优越性。如三维滤波利用前后几幅图像中的信息来对当前图像进行滤波,增加了滤波时的可用的信息量[11];数学形态学滤波(二值与灰度两种方法)也可应用于超声图像,并有其可取的一面[12];另外还有利用神经网络理论[13]等方法来进行滤波的研究。 3几种方法的应用实例及分析 为了比较几种方法对超声图像的实际滤波效果,作者采用了如图1a所示的超声心脏原始图像(Original),分别采用自适应权值调节滤波方法(AWMF)、自适应窗口选取滤波方法(HRGMF)、四方向加权中值滤波方法(FWMF)、标准中值滤波(MEDIAN)、自适应权重调节加自适应窗口选取滤波方法(AWMF-HRGMF)对原图进行滤波处理,所得结果如图1(b)~(f)所示(领域窗口均为11×11,HRGMF中的最大窗口为15×15)。从图中可看出,几种自适应滤波方法对心室边界及二尖瓣等细节信息保留较好,对心肌及心腔部分表现出较强的滤波能力,均优于一般的中值滤波方法。 4超声图像滤波方法发展方向展望 超声医学图像滤波方法的发展与超声成像技术的发展密切相关。如前所述,超声成像技术越来越受到人们的重视,一系列新的成像技术的出现,大大地提高了超声图像的质量,使图像的处理工作难度降低,效果更好;大量的自适应滤波算法的研究,以及其它与超声成像相关的技术的研究又大大促进了超声医学图像的发展及应用。超声医学图像的滤波算法应该是朝着自适应、并行、快速、高效的方向发展,这有待于对超声图像特征的更进一步的分析和对滤波算法的深入研究。 超声医学论文:超声医学质量提高 将自己所做的各种研究''''予以真实的、客观的作一总结和评价。但不应同于一般的工作总结。撰写时应重点突出、简明扼要''''文字通顺、条理清楚、用词得当、数据可靠。一般论著不超过3000字(含图、表及参考文献)''''短篇和个案500~1000字''''综述亦勿超过5000字为宜。 题目:立题应简明确切。通常20个字左右''''最多不超过26个字为宜。应能准确的反映出论文的主要内容。 作者:一般论著不超过5人;综述1人''''审校不应超过2人。 摘要:250字左右''''并按结构式摘要撰写''''即: (1)目的:本项检测或研究的出发点。(2)方法:所观察或检测的指标''''如病人及对照组的数目、性别、年龄、病种''''使用的仪器、探头频率以及采用的方法等。(3)结果:检测或实验方法得出的具体效果或指标''''对比数据''''最后结果''''以及对上述各项的附加解释。(4)结论:本项目的观察、研究或检测后的总结性的定论。 关键词:凡有摘要的论文皆应标引关键词。关键词主要自文题中选取''''不足时可自摘要或正文中选用。选自论文所研究的目的、对象和涉及的新技术等。(1)定义:可直接表达论文要点、中心内容和特征的词。(2)用途:提供检索窗口。(3)数量:3~10个''''一般3个。(4)词性:名词或名词性词组、形容词性。而代词、介词、冠词、连词、情态动词等皆不能作为关键词。(5)方式:按顺序排列成关键词索引。(6)要求:用规范化检索语言''''即主题词。应查阅中国医学科学院信息研究所编辑出版的《医学主题词注释字顺表》(MedicalSubjectHeadingsAnnolatedAlphabeticList.MeSHAAL)。当所用词未查及时''''可用同义词、近意词或关联词''''并可配用有关的副主题词''''亦应查阅《MeSHAAL》副主题词字顺表〔1〕。 引言:应在250字之内。应概括简明的叙述立题的理论依据''''研究思路与基础''''国内外现状''''并应明确指出本研究的目标。 材料与方法(资料与方法):此部分是论文的基础和关键。评价论文主要看材料和方法的可信度和确定结果的标准。应写明病人、对照组、所用仪器种类、探头频率、检测的方法、药物名称(不用商品名)、剂量等。 结果:此段是论文的优秀部分。研究和检测的最终目的''''即所获得的结果。此部分可分别用文字、图表表示。可强调或摘要叙述本研究的主要发现。 结果应有充分的数据及对比性研究''''最后结果应是科学的、合乎逻辑的''''而不是作者自行判断或推断的。例如:应用B超诊断胎儿脐带绕颈30例分析。在此文章中''''仅有诊断多少例的所见及数据''''而无最后的分娩证实''''这样的文章则欠科学性。 讨论:是论文最重要的部分是反映文章水平高低的主要部分。应重点突出自己的新发现、新概念、新学说、新规律''''及所作出的结论和观点。对研究中所发现之不足处亦应说明''''此外''''可以提出设想或建议。 在书写讨论段时''''应注意撰写技巧''''要简明扼要、语言顺畅、抓住重点、条理分明的表达出所要说明的主要问题''''使读者易懂''''看后有收益''''但要避免口语化。 (1)讨论之重点是应有自己的某些独到观点和见解''''并将之讲深讲透''''切勿仅重复他人的或众所周知的内容。如:超声检查法对人体无痛、无损伤、价格低廉……。(2)讨论段与其他段相关联''''特别是结果段中的某些数据及最后的结果''''用以进一步表明自己的观点''''但并不是结果中的数据又全盘搬到讨论中''''造成重复。(3)讨论中切勿引用他人文献过多''''更不要写成:本研究结果与×××和×××的结果一致或符合×××的结论。一来是将论著写成了综述''''二来是仅说明自己是重复他人所作。(4)通常讨论是文章中较长的一段''''应突出重点''''不要洋洋数百字''''冗长的内容反而使该说明的问题模糊不清。此外''''不要对某一问题尚未解释清楚时''''又另讨论其他内容''''使读者费解不得要领。(5)用语尽量勿重复''''如在前言或结果中已用过的语言''''讨论中最好不用或少用''''更勿过多的使用“国内外未见报道、笔者、我们”等。 参考文献:应引用作者近年来所阅读的正式发表的期刊或书籍内容''''勿引用内部刊物或资料''''并应遵原著立意不得改动。基础、临床及实验研究引用不超过10篇''''综述以不超过20篇为宜。同时应按各期刊对参考文献的要求撰写。 超声医学论文:医学超声检查前置胎盘 【摘要】目的分析超声检查诊断前置胎盘情况。方法通过超声检查了解孕妇产前胎盘情况,是否出现了前置胎盘,是否与孕妇的无诱因无痛性阴道流血有关。为临床医生早期正确处理提供依据,保护母婴安全。结果超声检查是一种可靠、简便的胎盘定位方法,它可清楚显示出子宫壁、胎头或胎体、宫颈内口和胎盘的位置关系,可进一步确定前置胎盘的类型。结论为孕妇妊娠晚期出现的阴道流血作出解释,可为临床医生及时正确地处理提供参考。 【关键词】超声检查;前置胎盘 前置胎盘是妊娠晚期阴道流血的主要原因之一,如诊断及处理不当,能危及母子的生命安全。超声检查是一项有效的、简便的检查方法,其定位诊断准确率达95%以上[1],此种检查操作便利、重复性好,可随诊动态观察。本文就我院临床医生根据超声检查诊断的前置胎盘情况进行分析。 1资料与方法 1.1一般资料为2006年11月-2007年10月在我院孕期常规检查及因阴道流血就诊及住院分娩产妇2050例,均为孕28周以上的产妇。超声诊断为前置胎盘194例。其中初产妇62例,经产妇(包括有刮宫、流产、引产史者)132例。单胎183例,多胎11例。 1.2仪器DP-9900超声诊断仪。检测探头频率为3.5MHz。 1.3方法经腹壁,探头自耻骨联合上至剑突下连续进行纵、横、斜、冠等切面的扫查。常规检查胎儿、羊水、脐带、胎盘,着重检查胎盘情况:(1)胎盘的位置;(2)胎盘与宫颈内口的关系。 1.4超声检查资料 1.4.1确定前置胎盘的类型[1] 1.4.1.1完全性前置胎盘胎盘完全覆盖于宫颈内口,45例。 1.4.1.2部分性前置胎盘宫颈内口见部分被胎盘覆盖,51例。 1.4.1.3边缘性前置胎盘胎盘下缘达子宫颈内口,但未遮盖宫颈内口,39例。 1.4.1.4低置前置胎盘胎盘的下缘附着在子宫下段,但未到子宫颈内口,即下缘距宫颈内口7cm以内59例。 1.4.2超声检查分析见表1和表2。表1就诊孕妇前置胎盘情况分析表2不同类型的前置胎盘出现阴道流血的情况分析表3前置胎盘孕妇产后情况分析 2结果 2050例孕妇中超声检查诊断为前置胎盘194例,产后证实的有191例,占总数的98.45%。经产妇987例,其中前置胎盘132例,占前置胎盘68.04%。初产妇1063例,其中前置胎盘62例,占前置胎盘31.96%。单胎2016例,其中前置胎盘183例,占前置胎盘94.33%。多胎34例,其中前置胎盘11例,占前置胎盘5.67%。从以上结果可知:经产妇较初产妇前置胎盘发生率高;多胎较单胎前置胎盘发生率高。阴道流血是前置胎盘的主要症状,不同类型的前置胎盘发生阴道流血的情况为:完全性前置胎盘44例,部分性前置胎盘41例。边缘性前置胎盘27例。低置前置胎盘7例。由此可知发生率由高到低为:完全性前置胎盘 部分性前置胎盘 边缘性前置胎盘 低置性前置胎盘。产后临床证实:发生产后出血67例。置入性胎盘32例。产褥感染68例。羊水栓塞37例。早产66例。围生儿死亡21例。说明患有前置胎盘的孕妇可发生产后出血、置入性胎盘、产褥感染、羊水栓塞、早产及围生儿死亡。故尽早诊断及正确处理患有前置胎盘的孕妇是十分重要的。 3讨论 胎盘在正常情况下附着于子宫体部后壁、前壁或侧壁。孕28周后若胎盘附着于子宫下段,甚至胎盘下缘达到或覆盖宫颈内口,其位置低于胎先露部,称前置胎盘[2]。它是妊娠晚期阴道流血的主要原因之一,是妊娠期的严重并发症[2]。处理不当能危及母儿生命。1992年报道为0.24%~1.57%[2]。因超声检查对其定位诊断率达95%以上,能为临床医生尽早尽快地提供正确诊断,使其能尽早正确处理,减少母婴危险。本文就来我院的2050例孕妇患者(孕28周以上的)进行了超声检查。现分析如下:前置胎盘发生诱因有:(1)子宫内膜病变与损伤。(2)胎盘过大及胎盘异常。(3)受精卵滋养层发育迟缓。从表1知:(1)经产妇较初产妇前置胎盘发生率高:经产妇因为多产、人工流产、引产、刮宫等引起子宫内膜炎或子宫内膜受损,使子宫蜕膜生长不全,有些受精卵着床后,血液供给不足,为摄取足够营养,胎盘伸展到子宫下段;有些受精卵尚未发育到能着床的阶段而继续下移至子宫下段,故经产妇较初产妇前置胎盘发生率高,与诱因1和诱因3有关。(2)多胎较单胎前置胎盘发生率高。是由于多胎胎盘较单胎大而伸展到子宫下段,故多胎较单胎前置胎盘发生率高,与诱因2有关。妊娠晚期或临产时,发生无诱因无痛性反复阴道流血是前置胎盘的主要症状,由于反复多次或大量阴道流血,孕妇出现贫血,出血严重者可发生休克,还能导致胎儿缺氧,窘迫,甚至死亡。从表2可知:不同类型的前置胎盘发生阴道流血的情况,由高到低为:完全性前置胎盘 部分性前置胎盘 边缘性前置胎盘 低置性前置胎盘。因此临床医生可根据它的类型制定不同的治疗方案。尽管超声显像诊断前置胎盘的诊断率很高,但仍有一定的假阳性及假阴性。在辨别前置胎盘的类型方面仍有一定的误差。其原因有:(1)操作技术不熟练;(2)孕妇肥胖腹壁脂肪过厚;(3)耻骨联合妨碍胎盘前置部位及宫颈内口的显像;(4)宫颈内口定位不准确[1]。故超声科医生要努力锻炼操作技术,结合临床作出正确诊断。前置胎盘的正确处理是非常重要的,若处理不当将危及母儿生命,从表3知:可引起产后出血(有些因严重贫血造成失血性休克)、植入性胎盘、产褥感染、羊水栓塞、甚至早产及围生儿死亡。综上所述,临床医生可根据超声检查、阴道流血量、妊娠周数、胎位、胎儿是否存活,是否临产做出正确的治疗原则,即控制出血、纠正出血、预防感染、正确选择结束分娩的时间和方法,在母亲安全的前提下,尽量降低早产和围生儿死亡率。 超声医学论文:超声医学学科建设提高医疗水平探析 摘要:随着超声医学与临床联系越来越紧密,超声医学已实现了多领域渗透。文章从超声医学学科发展方向、学科亚专业分化、与临床相关科室协作、科研助推学科工作发展、人才队伍建设几方面探讨超声医学科的学科建设,旨在充分发挥超声医学的作用,更好地为患者及临床服务。 关键词:超声医学;学科建设;亚专业 随着超声医学在临床的广泛应用,超声医学科已从早期单一的病情诊断发展成集诊断、治疗于一体并涉及生物医学工程等众多领域的医学学科。超声医学科发展涉及学科发展方向、学科亚专业分化、与临床相关科室协作、科研助推学科工作发展、人才队伍建设等内容。本文探讨了超声医学科如何加强学科建设,提高医疗服务水平。 1找准自身学科发展方向 超声医学科要根据自身的人员结构、原有的基础和实力,结合临床学科发展的实际情况,列出学科主攻方向,加强优势技术建设,加快特色技术创新,不断提高诊治水平,更好地为患者和临床服务。 2进行学科亚专业分化 2.1超声医学科的发展 目前,超声医学已由静态软组织结构显示(灰阶超声1972年)发展到实时动态结构显示(实时灰阶超声1984年),再到功能显示(彩色多普勒1990年;超声造影1992年);已由单一的低频探头向高频、宽频和变频探头发展,由二维超声向三维超声、四维超声发展,结构显示更清晰、全面。随着集成电路和超细光纤的发展,超声探头小型化、微型化,腔内超声、血管内超声有了很大发展,超声影像诊断已发展到亚微结构水平。现代超声引导穿刺器械和超声引导下精细化介入性治疗得到迅速发展。超声这门新兴技术学科,既有“设备新、技术新、人员新”的三新特点,又有“技术发展快、设备更新快、理论老化快”的三大特征,同时要面对全院各个专科,知识要求面宽,但易造成医生临床知识不系统、碎片化。 2.2亚专业分化 学习新技术、开展新项目是亚专业细化的基础,每项新技术的开展都有可能分化为新的亚专业。亚专业的划分主要是促进学科向纵深发展,发挥自身专长,集中专业性人才,深入研究学科的专业知识与技能,填补医疗空白,不断扩大医疗范围,做到“人无我有、人有我精”,减少超声诊治中的低水平重复,提高医疗质量,以及社会效益和经济效益。六个亚专业学组:妇科组、肌骨组、浅表组、腹部组、血管组、介入治疗组。亚专业建设要求:服务患者,服务临床;学习制度化,视野国际化;专科研究,横向到边,纵向到底。亚专业建设措施:加强基础理论系统学习:80%临床+20%本专业;技术提高:请进来,走出去,时刻保持与国际接轨;医疗行为:规范操作,规范诊断,形成制度,严格制度管理;激发和培养医务人员的创新意识:以各种方式培养专业技术人员的求知欲和创新意识,使其在医学实践中始终保持对新技术、新业务的学习渴望。 2.3亚专业学科管理 (1)架构:设组长、副组长各1名,由高年资医生担任。组员6~7名,住院医生不固定(1年轮岗),每位医生均有两个方向(一个为主、一个为辅)。(2)组长选拔:组长为亚专业的学科带头人,其能力的大小直接影响学科建设的水平和质量,因此,对学科带头人的选拔不但要求其拥有高超的专业技术水平、敏锐的科研思维和强烈的创新精神,还要看其是否具有高尚的医德、强烈的事业心和责任感,是否具有一定的领导能力。(3)亚专业管理优秀:优秀是组长的管理,设定医、教、研、人才培养目标,充分授权,学术方向引导,部门、学科协调给予指导和帮助。 2.4亚专业分化意义 (1)学科建设的亚专业分化,为每名医生规划一个专业方向,创造一个发挥各自特点的工作平台,使人才有更广阔的发展空间,满足其实现自我价值的需求,学科发展与个人事业同向而行,实现“双赢”。(2)技术得到更充分的应用。目前超声现代诊疗技术,全面开展,并得到临床的广泛认可,并积极创新,形成特色优势。(3)设备利用率得到更有效的提高,把目前的仪器进行分类管理,高、中档搭配,既兼顾日常诊疗工作,又要考虑专科开展新技术所需要的平台。(4)打破论资排辈,为年资不高但掌握了新技术和新业务的人员提供一个广阔的发展空间。(5)引进适当的科内竞争机制,人人思进取,激活内部动力和活力,进一步营造科室的学术氛围,形成一个学习型科室,使学科建设向“横的普及、纵的深入”全方位的快速发展。 3主动与临床相关科室协作 现代医学诊疗观点的转变,促进学科分化与交叉融合相协调。大型医院为适应患者的需求,逐步打破学科壁垒,整合医院内部资源,积极推进科室间有效联合。搭建重大疾病的多学科、多中心综合防治平台,不断深化重组以疾病链为纽带的学科群。比如,肿瘤治疗中心等,给超声医学科带来客观的压力。临床循证医学要求诊疗依据客观化、标准化;临床各种操作要求精准化;患者的检查要求无损伤等也给超声医学科的广泛应用带来机遇。我们的策略和措施是关注学科发展方向,主动与临床配合,体现本专业的价值,使其成为疾病诊疗团队中不可或缺的成员。 4科研助推临床工作发展 科研是学科建设的重要组成部分,是学科医疗技术水平综合实力最为重要的标志之一。没有坚实的科研基础,临床工作就难以有发展后劲。只有把临床工作与科研工作有机结合,切实建立科研课题来源于临床、研究成果用于临床的良性机制,才能不断提高医疗服务的质量和水平。 5人才队伍建设 人人都是“玉”,需针对“玉”本身耐心细致的“雕琢、打磨”。(1)分层培养,分类管理:由于每个人的能力、精力有限,很难全面掌握各种疾病的诊疗及发展前沿,划分亚专业后,对医生进行专业引导。对住院医师、低年资主治医师进行全面培养,促使其积累临床经验,尽早在各个专业组之间轮转,采用本人意向、轮转表现、工作特点和科室组间人员配备相结合的原则,使年轻医师在工作中有自己的工作定位及发展方向。高年资主治医师以上人员固定亚专业,使其能够明确重点,系统学习该领域的发展前沿,以积累诊疗经验。在高层次人才培养方面,对部分基础条件好、学习能力强、知识面宽、科研潜力大的医生,积极推荐攻读博士学位和进博士后工作站。(2)技术骨干选拔和培养:选择“想做事、能做事”的人,把人品好、学历层次高、专业知识精、技术能力强的中青年骨干作为考核和选拔的重点,为他们提供“做事”的平台,给他们“做成事”创造条件,如外出学习交流、日常工作指导、学会任职推荐、科研工作参与等。(3)临床基础的夯实:临床知识的学习,培养一批懂临床的超声医生。(4)国际视野的培养:采用英语学习、英文文献阅读、英文讲课、SCI投稿等,培养一批具有国际视野的超声医生。(5)科研能力的提升:通过院级课题、厅局级课题、合作课题,培养一批具有一定科研能力的超声科医生。(6)加强对外合作交流,提高学术知名度:重视参加国内外高级别学术会议,选派人员出国学习、考察,并邀请国内外著名专家来院讲学,与国内外医科大学和医疗机构建立长期双向交流和协作关系,聘任本院特色学科具有较高造诣与研究成就的学者担任特聘教授、首席科学家等,在学习先进技术方法的同时,实现硬件资源和人才资源的优势互补。总之,根据超声医学学科发展趋势及自身学科的特点制定规划,建立学科队伍,形成合理的学术梯队,确立学科发展方向,持续提高医疗质量,不断提高科研和教学水平,充分发挥超声医学的作用,更好地为患者和临床服务。 作者:李宏波 殷立平 单位:南京中医药大学附属医院 超声医学论文:超声实践教学下循证医学论文 1对象与方法 1.1调查对象 哈尔滨医科大学2009级医学影像专业的120名学生,全体学生都参加了涵盖循证医学知识的超声实践课程。 1.2调查方法 调查方法为问卷调查,全部实习课程结束后,向学生发放调查问卷,学生独立填写并当场收回,共计发放问卷120份,全部收回,有效率达100%。问卷内容包括:学生对循证医学的熟知情况,循证医学在超声实践教学中存在的问题,循证医学联合超声实践教学效果评价等。 1.3数据分析 调查问卷经编码后录入计算机,数据分析采用SPSS17.0,主要对数据进行描述性统计分析。 2讨论 传统的超声实践教学模式是知识经验型教育,既教师依照课本向学生传授超声的基本扫查方法、疾病的超声诊断知识点及个人临床工作经验,学生是被动接受理论知识与图片灌输,此种方法可以在短期内让学生掌握较丰富的医学知识。但毕业后,随时间推移涌现出大量新的临床证据将推翻以往的诊断,如这些证据没有被超声医师所掌握,必定会导致错误的临床诊断耽误患者病情。循证医学则促进了临床医学模式的改变,其对超声医学的影响不仅表现在超声医师的诊疗水平与时俱进,促进临床决策的科学化,同时循证医学也向超声医学教学提出了更高要求。本次调查结果表明,该校医学影像专业学生接受新的超声实践教学模式之后对循证医学在超声医学中的作用等问题有了深刻的理解。85%的学生认为循证医学在超声实践教学中是很必要的,由此说明学生对超声实践课程中应用循证医学持积极态度,循证医学大大增加了学生对超声实践的浓厚兴趣,绝大多数学生认为此种教学模式对自己的学习和以后的临床工作有较大帮助,但仍然有少部分学生不够重视循证医学课程的学习,因此学习效果较差,仅仅掌握课堂上老师讲授的几种疾病的典型声像图,不能做到举一反三融会贯通。目前,学生认为在学习过程中遇到一些问题,包括缺乏检索技能、严格评价文献的能力有限、无充分时间和英文水平有限。这就要求学校增加循证医学的选修课,让学生熟悉如何检索文献、如何正确评价文献。此外,课堂上老师要多加示范与学生多次共同完成循证过程,多找些典型的英文文献让学生传阅,掌握检索方法熟悉超声领域的常用词汇。同时学校还应丰富现有的数据库资源,完善医学数据库资源的建设,最终以循证医学增加学生对临床工作的信心。该项研究我们发现,有82.5%的学生会对超声诊断的准确性提出疑义,通过查找文献,病例追踪学生们的超声诊断水平有了很大的提高。学生能够独立思考发现问题、解决问题,从学习中寻找快乐,增加学习兴趣。这是以往教学模式完全达不到的教学效果。循证医学为培养高素质超声医学人才提供了新的思路。它是以解决临床问题为出发点发现问题,通过查阅相关文献寻找最佳证据,并以此来评价和综合分析所得证据科学性,正确应用证据指导临床诊断、治疗和预后。将此种新型教学模式寓于超声实践课程中,不仅可以培养学生从被动学习到发现问题的意识,还可以培养学生寻找最佳科学证据解决临床问题的主动学习能力。学生只有真正掌握循证思维并运用有效的手段获取和更新临床知识,才能在今后的工作中更好的服务于临床。因此,本研究对我国医学教育改革与发展具有重要意义。 作者:韩雪 程文 杨洪艳 单位:哈尔滨医科大学附属肿瘤医院超声科 超声医学论文:产前超声医学图像处理 【摘要】 在目前我国所采用的医学成像方式中,超声诊断属于临床应用中较为常见的一种,以此相对应的医学图像自动处理形式可以有效提高综合的诊断准确性和诊断客观性。本文首先从超声医学的应用图像处理原理研究入手,详细阐述了相关的技术信息以及所具体应用算法,并对超声医学设计以及图像处理手法进行了可行性分析以及实际操作估算研究。此后,以产前的超声医学为基础对该类型技术进行了综合应用研究,其中包括了标准化切面的自动提取技术和应用生物学研究模式进行参数自动化测量处理。最后,对产前超声智能化发展和诊断进步方向进行了完整总结。 【关键词】 产前学 医学图像处理 生物学参数测量 前言:出生带来的生理缺陷是导致新生儿死亡率上升的主要原因,同时也是该部分原因给个人家庭以及集体社会带来了沉重的负担和影响,出生生理缺陷引发的新生儿问题发生概率也在逐年上升。目前来看,我国每年新生儿出生缺陷病例总数在逐年上升,同时,因为新生儿出生缺陷而消耗的医疗治疗费用也高达百亿元,本文首先从超生医学的相关图像处理方法入手,之后对该部分技术的临床应用进行了完整总结。 一、超声医学图像处理方法 1.1计算机的视觉 我国的计算机视觉处理手法与医学影像研究处理方法的结合一直是一个重点研究课题,同时也对我国传统的医学图像处理技术的发展产生了重要影响。在我国的计算机视觉领域目前已经研究总结了大量有价值的研究方法和研究技术。 1.1.1图像滤波 超声的图像滤波应用主要作用在于过滤掉斑点噪声。斑点噪声主要是因为人体内存在很多实际尺寸小于波长的人体组织机构,同时在后向的散射声波影响下而产生,斑点和噪声的出现进一步降低了在B超成像过程中的实际图像对比以及组织内可以提取的详细信息数据。通过调查研究可以发现,斑点噪声的模型可以大致划分为两个类别:完全性的随机模型、长阶次非随机模型、断阶次非随机模型。目前我国已经采用的多种超声成像滤波算法都可以实现一定程度的噪声过滤,并没有哪一个固定的滤波算法可以实现应用最优效果发挥,对于固定的图像成像分析可以采用多种定性以及定量形式进行计算,从而对各类型滤波进行对比分析,所以属于一种可行性较强的应用方案[1]。 1.1.2图像分割 医学的图像构成处理方法研究过程中,图像分割一直都是其中一个热门讨论课题。主要的图像分割目标在于按照合理的规则进行图像像素类型划分。早期的该部分技术主要有区域生长以及聚类,主要是借助图像的灰度信息,但是应用此类方法对于灰度值较为相近的两种类型物品难以区分,以边缘检测的方法进行分析需要结合梯度信息,但是该类型的方法没有较为敏感的噪声反应度,同时对于边缘较为模糊的物体提取存在困难,因为大部分的产科超声医学计算机成像质量较差,同时在操作过程中的待分割目标也较为复杂,所以需要利用更加多元化的信息处理方法才能取得更好的分割处理效果。形状先验操作形式是在活动的具体轮廓和活动模型的提出而受到重视,以神经网络信息计算方法为分割的主要目标,同时也可以通过学习一种合理的分割形式来提高分割效果[2]。 1.2机器学习 在我国的产前超声医学处理过程中,机器学习都占据重要的地位并发挥着重要的作用,主要是因为机器学习促进了我国的产前超声诊断以及智能化发展,对于部分没有充足精确度和分析推导较为困难的问题,可以利用实际案例中的自动学习算法提高准确性。近些年来,我国大部分的超声成像医学设备开始应用于临床实践中,从而丰富了总体的超声医学成像数据信息资源,进而也提高了机器学习在产前超声的医学应用可行性[3]。 二、产前的应用 国内学者对于标准切面自动化搜索研究成果已经较为丰富,获得了较大的研究进展,首先,提出了自动化的标准切面模型成像方法,该种方法需要人工进行参考切面处理,同时还应该根据实际的统计方法进行其他类型研究,上述工作多数都是以传统图像处理手段为基础,实际的有效性主要是以假设的正确性为基础,但是从另一个角度进行分析也难以满足所以复杂的要求。机器学习主要是可以实现自动化的训练数据信息提取,通过该种方法可以获得更加复杂同时可靠性较强的经验,同时还可以实现系统范化性能的良好实现。 结论:以超声图像为基础的医学诊断属于我国当前临床诊断中的重要方式,基于超声图像手段的医学诊断方式具有受损程度小、及时性强、非侵入等众多优点,从而让其在实际的诊断中得到了更为广泛的发展和应用。本文主要从产前超声医学为研究背景,对相关的医学图像处理方法以及处理手段的原理进行了综合分析和阐述,同时也对其中应用的关键性技术进行了综合分析,可以丰富该领域的研究成果。 超声医学论文:浅谈生殖医学专业研究生超声带教的体会 摘要:生殖医学是近年来飞速发展的一门新兴学科,对于生殖医学研究生的带教方式一直没有完善的教材及教学指南,而超声诊疗技术对于生殖医学专业的学生而言,更是必须掌握的一项技能。 关键词:生殖医学;研究生;超声诊疗 生殖医学是研究我们人类生殖相关问题的学科,辅助生殖技术是近年来飞速发展的新兴学科,而超声诊疗技术作为现代影像医学的重要组成部分,在临床工作当中的地位越来越高,尤其是生殖医学专业领域当中起了举足轻重的作用。但是由于辅助生殖技术是近年来新兴的学科,尚未能有一套完整的教学体系及教学方法供大家参考学习,目前的教学方式仍在不断探索当中,仍然存在较大的缺陷及不足之处。本文旨在对所在医院的生殖专业研究生的超声带教期间进行积极教学探索,并认真了解听取了学生的反馈意见,现将经验总结如下。 1 生殖医学的特点 生殖是我们人类生存得以延续的永恒主题,生殖医学,则是研究人类生殖相关医学问题的学科,它是研究人类生殖活动、过程和结果的综合性医学学科,涉及妇产科、生殖内分泌学、胚胎学、细胞学、分子生物学、伦理学、心理学等等多个学科,同时它也是21世纪最具发展前景的学科之一。自1978年世界首例试管婴儿诞生以来,辅助生殖技术进入飞速发展的阶段。尽管生殖医学已经得到长足发展,但是以体外受精-胚胎移植(in vitro fertilization-em bryo transfer,IVF-ET)技术为优秀的辅助生殖技术仍是一门新兴的学科,虽然生殖医学是妇产科学的一个分支,其面对的患者群体及诊断和治疗方式与妇产科存在较大的不同。因此对于生殖医学专业的研究生的临床带教应该具有其特殊的带教方式和特殊的侧重培养方向。 2 超声诊疗技术对生殖医学专业的医生的重要 随着超声医学的高速发展,目前超声诊断在临床诊疗过程中已经成为必不可少的诊断手段。随着生殖医学的飞速发展,对于超声诊疗技术的要求也越来越高。辅助生殖技术主要是指通过对卵子、精子、受精卵、胚胎的操作处理来治疗不孕不育的技术,主要的操作流程包括了药物的控制性超排卵、获取卵子、体外受精、胚胎体外培养及胚胎移植等步骤。整个辅助生殖技术的过程中,均需要超声辅助监测,包括卵泡数量、大小、测量子宫内膜厚度及形态等,这些结果将决定临床促排卵给药的时间及剂量,而超声监测下胚胎移植可以显著提高辅助生殖的成功率。同时,随着辅助生殖技术的发展,通过辅助生殖技术珠孕的双胎率、颈项透明层异常率高,早期胎儿超声筛查能够焦躁、有效的发现异常儿及高危儿。而超声诊疗还可以发现宫腔内病变、评价输卵管通畅性、评估子宫内膜的容收性及卵巢储备功能等,所以生殖医学专业的研究生除了具备生殖医学专业的理论知识,还应该对超声诊疗技术的理论、实践知识有所掌握,才能够更好的提高医疗水平,更好的为更多的患者提供优质服务。 3 临床实践的困难 3.1生殖专业的医学生对超声诊疗的重视程度 临床医生对于辅助诊疗技术的重视远不如自身专业理论知识的重视程度,很多医生潜意识里认为,辅助检查仅仅是服务于临床,医生只需要会读报告,会诊断,会开药就能够胜任,但是,随着医疗技术的飞速发展,对医生的要求越来越高,对于临床医生掌握辅助诊疗技术的理论知识及实践操作显得尤为重要,而超声诊疗技术对于生殖医学专业的临床医生显得更为重要。在研究生实习期间,是一名生殖专业医学生像生殖专业医生转变的过程,它不但能够为研究生提供临床工作经历,也能够使学生在学习的过程中形成自己专业的价值观和具有独特风格的临床工作方式。而研究生实习期间对于超声诊疗技术的学习和实践,则对于生殖医学专业的研究生来说,更是受益匪浅。 3.2临床实践的问题 目前由于医患关系的紧张,对于医学生的临床实习带教造成极大的困难,来诊患者多为女性,检查部位均为需要保护的隐私部位,所以很多患者不愿意配合教学,且根据目前的医疗法规,研究生的动手机会越来越少,这使得研究生对一些基本知识、基本技能的掌握有所欠缺,对于一些诊疗常规的操作流程不甚熟练。虽然辅助生殖技术已经广泛应用于临床,并且为众多不孕不育患者带来了希望,增进了他们的家庭幸福和改善了生活质量,但同时对于医务人员的医疗服务又是一项巨大的挑战。临床医生需要面对的不仅仅是对于生殖医学的伦理,还有患者的隐私、社会公益原则等等诸多问题的存在。对于生殖医学专业的研究生,受到生殖医学学科涉及面广泛的影响,生殖中心的各个岗位是根据不孕、不育和辅助生殖技术治疗流程来设置的,岗位较多,包括不孕症门诊、辅助生殖B超室、手术室、胚胎实验室和档案室等等,研究生均需要在以上岗位进行轮转学习,掌握相关的基础理论知识、基本的操作技能和整个治疗的流程,但是临床实习的时间有限,如何才能够在最短的时间内,最大可能的传授最大量、最优化的知识是带教工作中必须考虑的问题。 而对于医学研究生自身的挑战除了学科压力大、知识面广之外,还有很多客观存在的因素影响。目前很多用人单位要求研究生毕业后必须具有医师执业资格证书,执业医师考试成为了研究生研一甚至研二的重中之重,花费了较多的精力和时间去复习和准备考试,而本来就很少的临床实习时间进一步被挤压,深入临床工作、接触患者、临床实践的时间进一步减少。 4 如何进一步优化临床带教工作 4.1从教学内容着手 在生殖医学的教学内容里,合理的安排生殖医学的基本知识和新的理论知识、新的进展的学习,对于超声诊疗技术的新发展、新的理念、新飞方向有一个全面的介绍,生殖医学是近年来飞速发展的前沿学科,各种新的学说、新的进展日新月异,还有很多新成果、新技术、新进展的教学是研究生教育的重要方面,在研究生的带教工作当中,注重基础和临床的结合,融会贯通,把新的技术、新的理念融汇在临床工作当中,使得研究生对生殖医学的诊治有更清晰的认识。 4.2利用多媒体教学使知识更加生动、形象。目前的理论授课基本都能够配备多媒体教学设备,多媒体可以将丰富的画面、配上文字说明,加上带教老师生动的讲解,可以加深学生对抽象过程的认识和理解,提高学习兴趣,同时多媒体可以将超声影像画面直接传输,在理论课上同样可以看到临床实践中的画面和内容,不仅能够增进学生对一些概念和知识的理解,还为以后的临床实习打下一定的基础,可以大大提高教学效果[1]。除了多媒体的加入之外,传统的教学方式还可以和以提问问题为中心的教学方式结合,调动学生的积极性和提高学习效率,让学生在解决老师提出的问题的过程当中,掌握更多、更新的知识点[2]。 超声医学论文:关于超声医学在临床急诊中的应用效果 【摘要】 目的 对超声医学在临床急诊中的应用及其效果进行了重点分析与研究。方法 对临床急诊的534例接受超声检查的患者进行详细的分类,并结合患者资料进行深入分析,总结了临床急诊中超声检查的结果,对所患病情进行了简要分析,指出了超声医学在临床急诊中应用的作用进行了初步分析。结果 经过超声检查与诊断,534例接受超声检查的急诊患者的诊断符合率达到了86.6%,基本符合率达到了4.6%,漏诊率约为1.4%,误诊率约为7.4%。结论 超声医学在临床急诊中应用的正确效率较高,及时查出疾病病因的可能性较高,大大缩短了患者的确诊时间,帮助患者及时就诊,提高了病患的医治效果,提高了临床急诊中的抢救成功率。同时,还能帮助医生对症下药,减少病人的痛苦,挽救更多的生命。 【关键词】 超声医学;临床急诊;应用 临床急诊所面临的患者,其病情都较为严重,尽早明确诊断显得十分重要,科学、及时、准确的诊断及治疗十分关键。超声医学检查由于其科学、准确、无痛无创、使用方便快捷的特点在查体科临床急诊中的应用也越来越广泛。并且在继二维灰阶超声、多普勒超声后出现了新兴的超声医学技术超声造影。[1]超声造影的诊断技术较之前两种超声检查技术更加科学、合理,克服了超声常规检查的局限性,主要是通过造影剂等方式增强了血液的方向散射,帮助急诊医师弄清血液的流向,观察其变化,对患者所患的疾病进行科学及时的诊断与鉴别诊断。本文根据云南省大理州南涧县人民医院超声科的实际工作情况,随机抽取了534例临床急诊患者,对其诊断情况进行详细的分析和研究,其相关结果如下: 1 资料与方法 1.1 常规资料 本次选择的临床急诊患者共534例,年龄在两岁到七十五岁之间,平均年龄为三十岁。其中男性202人,女性332人。选择的急诊患者在临床上的表现为腹部剧烈疼痛,其中一部分患者在腹部剧痛的同时还伴有胸闷、恶心、四肢无力、身体发热等症状。因此,我院对其采取了超声医学检查,其相关检查结果的详细分类如下: 临床急诊的534例患者,其诊断基本符合率、达标符合率、漏诊率、误诊率分别为4.6%、86.6%、1.4%、7.4%。其中超声医学检查出现偏差的共有34例,误诊的有28例,其中出现了病情误诊的病例分别为,黄体破裂出血、胃十二指肠穿孔、外伤性肠破裂、异位妊娠、急性阑尾炎、盆腔炎包块,其误诊的病例数分别为2例、4例、2例、6例、8例、6例。此外,其中还出现了2例外伤性肠破裂、2例自发性肠穿孔、2例黄体破裂出血共6例的漏诊。[2]经过超声医学的初步检查,其中有272例急诊临床患者的病情通过手术或者病理的分析与研究得到了有效的证实。其中的262例临床急诊患者则是通过其他手段得到了验证,[3]包括X线、临床穿刺、CT技术治疗等方法进行了验证。 1.2 超声医学临床急诊检查方法 目前的超声医学临床急诊检查是多种方式与诊断仪器的结合,包括生理盐水充盈膀胱、空腹检查、憋尿等。[4]而本次超声检查依据病情的不同,不要求进行空腹检查,主要针对盆腔检查或者进行生理憋尿或者生理盐水的充盈检查,同时利用LOGIQ400、LOGIQ5等仪器对患者的腹部进行全面的检查。 1.3 超声医学临床急诊应用中的判断标准 超声医学临床急诊应用中的判断标准分为符合标准和基本符合标准。临床观察与超声诊断相一致即视为符合标准。再者,在对病患者腹腔的超声医学检查时,若超声医学检查只是显示了病灶区血供减少,或者只是显示了腹腔积血或积液时,即可视为基本符合标准。 2 超声医学临床急诊应用中结果 2.1 超声检查和临床检查的结果对比 根据超声检查与临床检查的结果不同,对超声检查的符合率、基本符合率、误诊率、漏诊率进行了简单计算,其分别为86.6%、4.6%、7.4%、1.4%。根据各医院的相关数据统计显示,被选择的病例组超声医学检查结果优于其它检查平均水平。 2.2 超声诊断病因与性别之间的关系 抽取的534例病患中,女性的外伤率比男性低很多,分别为21.8%和78.2%。其超声诊断病因与男女之间的关系。 3 关于超声医学临床急诊应用中的讨论 临床急诊所诊断的疾病都是对生命存在威胁的关键性病情,在很大程度上决定了死亡率和并发症的发生。根据实践经验,除了在胆管系统、肠道性疾病、实质性脏器损伤、妇产科疾病、泌尿系统疾病等方面存在较为明显的差别外,其他的常规检查对病患者和急诊医生都有十分重要的作用。 4 结 论 综上所述,超声医学在临床急诊中的应用效用根据急诊病情的不同其表现出的作用也不一样,但是超声医学在临床急诊中的地位依旧不容动摇。通过超声医学技术的改进与发展,漏诊、误诊的几率越来越小,并且在临床急诊中越来越受重视,对临床急诊也有着十分明显的促进作用和应用价值。 超声医学论文:分析超声医学在胎儿发育异常诊断中的应用 【摘 要】目的:浅谈超声医学在胎儿发育异常诊断中的应用进行分析,对超声对胎儿发育异常的诊断价值进行探讨。方法:对分娩的72例畸形胎儿产前超声诊断资料进行回顾性分析。结果:在72例产后畸形胎儿当中,产前得到诊断的共计有58例,另外还有14例漏诊,达到了83%的畸形检出率。胎儿畸形被超声诊断出来的共计有14例属于两种以上复合畸形。结论:对胎儿发育异常进行检查的首选方法就是超声检查,具有较高的诊断率,值得在临床上推广和应用。 【关键词】超声医学;胎儿发育异常;超声诊断 新生儿先天性畸形具有3%的发病率,其中还有2%的新生儿由于畸形严重而夭折。所以对胎儿畸形的产前诊断是促进新生儿死亡率不断降低以及人口素质提升的关键环节[1]。在对具有明显解剖形态学改变的畸形进行诊断的时候具有较高的确诊率,对于那些仅有生物径线测值改变,而没有明显生态学改变的异常发育却会非常容易出现漏诊的情况。所以说在对胎儿发育异常进行筛查和诊断的时候,超声具有一定的局限性[2]。本文对畸形胎儿产前超声诊断资料进行回顾性分析,对超声医学在胎儿发育异常诊断中的应用进行了探讨,现报告如下。 1 资料与方法 1.1一般资料 我院在2009年1月至2014年1月共收治了12周以上的住院产妇共计有6021例,年龄在19―42岁之间,孕周在13―42周之间,共计有72例在院分娩畸形胎儿,在产妇产前采取超声检查的方式针对胎儿系统进行检查,经过超声检查发现有58例胎儿畸形,在足月产或者引产之后得以证实,此外还有14例漏诊,在分娩之后才发现畸形。 1.2方法 采用彩色三维超声成像仪,采用探头的频率5―9MHz,经过阴道三维容积探头。在检查者将膀胱排空之后,取膀胱截石位,在阴道后穹窿进行探头的置放,对子宫以及双附件进行二维常规扫查,采用三维成像的方式针对可疑子宫发育异常的患者。在表面模式成像之后,检查人员进行分析和观察,采用存盘的方式对所有的三维超声数据进行处理[3]。 2 结果 分娩的72例畸形胎儿当中,有22例中枢神经系统畸形,其中包括12例脑积水、2例无脑儿、8例脊柱裂;18例消化道畸形,其中有8例内脏外翻、2例先天巨肠结以及8例直肠肛门闭锁;14例唇裂;2例脑积水;4例尿道下裂;10例肢体异常,2例胸前壁血管瘤和胎儿后腹膜畸胎瘤,其中还有14例畸形胎儿属于两种以上复合畸形。在经过超声检查之后,14例漏诊的包括4例唇裂、4例尿道下裂以及6例直肠肛门闭锁,达到了83%的畸形检出率。 3 讨论 所谓的出生缺陷就是指的胎儿发育异常,其中包括功能异常以及形态结构异常,在最近几年以来,随着孕期规范的产前检查以及在临床上超声的广泛应用,能够对胎儿的发育异常实现及时的发现,从而将妊娠及时终止。超声是促进新生儿死亡率不断降低以及人口素质提升的关键环节[4]。 脊柱裂、脑膜脑膨出、脑膜膨出、脑积水以及无脑畸形,其中最为常见的就是无脑儿。在超声检查中主要表现为颅骨光环的缺少,瘤结样团块会在胎儿头颅出现,蛙眼症是其典型的表现,一般情况下,最早可以在第十二周查出来。异常增多的脑脊液积聚在颅腔内就是所谓的脑积水,最多可以达到1000毫升的贮积量,增加的脑脊液以及受压的脑实质,非常容易造成梗阻性难产在引产过程中的发生。侧脑室在临床20周前会出现暂时性的失调,所以不要轻易对脑积水下诊断结论。脑膜脑膨出以及脑膜膨出属于颅骨先天性缺损,最为常见的是枕部。脊柱裂在腰骶部出现的比较多,主要是因为先天椎管闭合不全而引起。典型的超声影像会在中枢神经系统畸形中有所体现,经常会共存着两种或两种以上畸形,超声在对这种畸形进行检查的时候基本上可以达到100%的诊断率。 消化系统畸形包括内脏外翻、内脏膨出以及消化道闭锁。最容易漏诊的就是消化道闭锁影像,常常会在喂奶呕吐或者产后无胎粪时发现。在妊娠12周之后临床上与超声影像相结合就可以较快的作出诊断。泌尿生殖系统畸形可以在超声显像中被发现的包括肾发育不全、尿路梗阻或闭锁、肾积水、多囊肾等。一般情况下在妊娠20周之后进行诊断。 肢体异常主要包括手足畸形、断肢畸形、无肢畸形以及缺肢等。以超声像图为根据可对之进行诊断,然而却需要仔细寻找小的畸形。其中较为少见的就是胎儿肿瘤,其具有多样的发病形式,在发病的时候同时还会伴有羊水过多以及多种胎儿畸形。具有较大肿瘤时会出现分娩困难。 随着社会经济的不断进步以及医疗水平的不断提升,人们开始越来越广泛的重视优生优育的问题。作为一种方便的、无创的检测手段,超声可以为临床上的治疗和诊断提供非常可靠地依据,从而成为对胎儿畸形进行筛选的临床上的非常关键的诊断方法。此外,早期发现胎儿畸形,并且给予早期治疗以及早期诊断可以将大量的财力、物力以及人力节省下来,值得在临床上推广和应用。 超声医学论文:超声医学教学的实践和体会 摘要:超声医学是以医学、声学、电子工程技术相结合一门交叉学科,近年来在临床工作中起着越来越重要的作用,现已经成为诊断疾病的常规检查方法。超声医学教学中不仅要学生在学习过程中掌握熟悉理论知识、超声声像图表现,还要采取多种教学方式相结合的方法,才可以使学生加深对疾病的认识,培养学生分析问题的能力,锻炼临床思维能力和应变能力,提高教学效率。 关键词:超声医学;教学 超声医学是现代影像学的重要组成部分,由于具有实时动态、易操作、无创伤、灵敏度高、无特殊禁忌症、可重复性强、费用低廉等优点,使其成为了现今临床检查和诊断各学科疾病所不可缺的重要方法之一,而随着腔内超声、血管内超声、介入性超声的兴起,更使超声医学从诊断走向了诊疗相结合的道路,其与临床工作结合更加紧密,在临床工作中发挥着越来越重要的作用。作为教师,要不断的更新教学观念,切实有效的提高教学水平,养成学生良好的学习习惯,才能培养出合格的超声医生。 1超声医学教学工作中要重视基础学科的教学 超声医学教学工作中要重视基础学科的教学,要以解剖学为基础,病理学为诊断依据从而提高教学效果。超声医学是一门实践性很强的学科,一名优秀的超声医生的必须首先具有扎实的理论知识。超声医学教材特点是以局部解剖为主线,逐个介绍各系统中各个器官不同疾病的不同超声表现。这样可以使学生对一个疾病的超声诊断有一个全面、完整的认识,从而使学生能够全面而系统地掌握超声医学诊断学的基本理论、知识,培养学生诊断疾病的能力。科室每个星期安排超声业务学习和基本功训练,包括每周早晨的疑难、典型病例讨论,讨论之后由主持人将典型的病例理论知识再给学生讲述一遍,加深印象。要求学生进行记录,随访,将所学习的知识以书面的形式保存,以便日后查阅。每月还有进行基础知识的小讲课,对疾病的解剖、生理、病理、临床表现和影像表现,疾病的发生、发展、转归进行系统的讲授,培养学生扎实的解剖基础,进一步掌握常见病、多发病的超声表现和特点。 2超声医学教学工作中要突出理论与超声声像图相结合 超声声像图是以解剖形态学为基础的,所以学习好解剖结构,再学习超声声像图就会容易很多。超声是利用各种组织结构间不同的声阻抗,使用不同灰度图像来反映回声的有无和强弱,从而分辨解剖结构的层次,显示脏器和病变的形态、轮廓、大小以及毗邻关系。工作中所采集的一幅声像图只是组织器官的一个断层或切面图像,改变探头位置或方向可获得任意不同的图像。而我们不能只是局限在一个切面说话,需要动态扫查,从多个切面全面扫查来评价组织器官的形态、病灶的特点。在给学生带教时候也要让学生多上机操作,尽量给学生提供较多操作的机会,慢慢熟悉超声图像与解剖结构的关系,老师在旁边指导,传授手法,很多医生的工作经验及操作手法是学生在书本上学不到的,必须在工作中反复体会和总结。例如一些脏器的解剖以及毗邻关系比较复杂,必须熟知这些解剖结构,再熟悉正常的超声图像和不同病变的超声图像,这样才能对病变部位及性质进行正确的定位和描述。现在的超声仪器的设置比较高端,对其操作的要求也越来越高,有时候要根据每个患者的具体情况来选择恰当的扫查方法,而且要随时调节仪器才能获得满意的声像。最后教师要对分析结果进行总结,对于学生正确的思路要给予肯定,对于欠缺的部分进行补充和引申,考虑不妥的部分要总结经验,吸取教训。 3超声医学教学中要注重多种教学形式相结合 由于基础理论知识繁冗复杂,知识点又很多,大多都是必须要掌握的重点难点,要是利用传统教学模式平铺直叙地讲解,学生上课时候会觉得枯燥乏味,听完课后还会觉得一无所获。但我们采用多媒体教学的形式,使用幻灯片、动态视频或者图表与文字相融合的形式,将不易理解的抽象的知识立体形象的展现给学生,调动学生的兴趣,使学生能够主动去学习。例如在学习乳腺病变的超声诊断时,就把乳腺的解剖结构在PPT上展示,并讲超声新技术―乳腺弹性成像采用视频效果显示出来,不但加深了学生对乳腺的解剖结构的印象,而且给学生以感官上的刺激,更清楚、简便的了解最新、最前沿的超声诊断技术。 在教学中,我们每周都要进行病例分析,将疑难的、罕见的病例单独拿出来给学生讲解、分析和讨论。教师将某个病例的病理基础与声像图特点结合起来,举一反三,并与其他病例对比分析,鉴别诊断,这样可以使学生这个疾病有一个更深刻的印象。尽可能的选择有代表性、主题明确的案例,针对学生的层次,找出学习的难点、重点。生动、典型的案例能够综合反映理论知识,调动学生学习的兴趣,并在教师的指引下积极开展案例分析,达到良好的教学效果。但要注意的是教师设置的案例要注意控制案例的难度,过难、过易都不能达到良好的教学效果。在进行病例分析时,注意要精心设置案例问题,教师设置案例问题是要经过细心缜密的思考的,将问题由浅入深逐步引导学生。通过设置案例问题,可以使学生更深刻的掌握其相关的医学知识,扩展学生的临床思维。例如,教师在给出卵巢畸胎瘤的案例之后,可以向学生出问题:卵巢畸胎瘤的超声声像图特点是什么?卵巢畸胎瘤的病理分型有哪些?其临床表现有哪些?需要与哪些疾病相鉴别?超声检查时其特征性的超声表现是什么? 在案例分析时还可以让学生进行讨论,引导学生自主的开展病例讨论和分析,这样可以加深对知识的理解和认识,激发学生学习的积极性,让学生可以发表自己的主张,相互学习,从对方身上学到不同的思考方式、临床思路以及别样的分析方法。 4超声医学教学工作中要培养学生的综合能力 教学工作中还要注重培养学生的综合能力。如操作能力,观察能力,思维能力,表达能力和科研能力。操作能力是获取疾病信息的手段。在实际工作中,经常会听到某某超声医生的“手法”如何,也就是操作习惯和经验。超声诊断结论的正确与否与具体的操作方法密切相关。例如肝左外叶与右后叶膈下,容易被胃肠和肺部的气体掩盖,若不特别留意观察,很容易造成漏诊。胃十二指肠部的强回声很容易误诊为胆囊结石,这时要多体位,多切面,多角度观察,以免误诊。只有对具体的病例采取相应的操作方法,才会得出正确的结论,降低误诊率和漏诊率。超声检查过程中,要培养学生的观察能力,通过全面询问病史,细致观察疾病的临床表现、超声图像,提高对疾病的诊断和鉴别诊断的能力。例如乳腺内的边界清晰的低回声病灶,既可以是乳腺癌、乳腺腺病,也可能是浆细胞性乳腺炎、良性肿瘤等,在检查过程中要仔细观察病变的位置、大小、数目、形状、边缘、内部回声、后方回声以及血流情况。如有微小钙化、分叶、后方回声衰减,触诊固定不动则考虑乳腺癌;如有团状钙化,边缘光滑,触诊有滑动感,则考虑纤维腺瘤等。这些都是扎实在理论的基础上,使用科学的临床思维模式,对疾病进行准确的推断。在培养一个超声诊断医生就是培养其思维的逻辑性和科学性。通过疾病的解剖、生理、病理、临床表现和超声表现,进行综合分析,逻辑推理,掌握疾病发生、发展和转归的规律,用唯物辨证法来思考问题,确保超声诊断结论的准确性。还有就是表达能力的培养,口头表达能力是锻炼学生的口才和反应能力,而书面表达是体现学生的综合素质。对一个疾病的描述、诊断,不但要求医生具有较好的语言表达能力,还要具备一定的写作能力。一份优秀的诊断报告,一定是简单明了、重点突出,层次分明的将信息传递给临床医生,协助临床医生对疾病进行诊断。最后还要培养学生的科研能力。组织并鼓励学生经常去参加研究生的开题报告、毕业论文答辩会等学术活动,及时向学生介绍本学科的前沿知识、先进成果和发展动态,以开拓学生的视野,激发他们的科研意识和科研兴趣;循序渐进地引导学生从事一些简单的科研工作,指导学生如何收集资料,并利用图书馆和网络等手段进行文献检索,完成一些英文摘要的书写及综述。学生通过这一系列科研过程的实践,了解了科学研究的基本过程,增强了发现问题、解决问题的能力,同时也激发了学生的科研创新意识。超声工作站以及图像处理软件的应用越来越普遍,这就要求的超声医生要具备一定的计算机知识及娴熟的计算机应用能力,只有这样才能适应社会发展的需要。平时多多提高英语水平,这使超声医生能读懂设备的英文说明书,并且能够在操作时能快速地阅读、理孵显示屏幕上出现的英语指令、涵义。不仅要能熟练业务水平,还要能看懂英文文献,了解学科的晟新动态,因此英语水平的提高非常重要。 总之,作为一名教师深刻的意识到,在教学工作中我们要不断积累经验,更新观念,提高教学水平,总结经验教训,培养学生良好学习习惯,这样才能要培养出不但具有宽厚的医学基础,而且具有扎实的临床实践能力的优秀的超声医学人才。
在智能化以及自动化技术不断发展的背景之下,电力系统的建设也慢慢向着智能化的方向发展。利用电力系统自动化控制可以将电力系统运行的可靠性做进一步的改善,可以有效促进电网的不断发展。就我国现阶段的电力系统而言,智能技术控制已逐渐向着科学化、标准化的方向发展,同时在发展的过程当中进行不断完善,有效推动我国电力企业的不断前进。 1智能技术的应用优势 1.1发电智能化 在科技水平不断提高的今天,在电力系统当中不断加强对智能技术的有效应用,再加上相关自动化控制系统的不断进步,现阶段的电力网络结构有了很大程度的优化,而要想可以从根本上减少我国发电污染环境的情况,目前加大了对新能源光伏发电的应用,同时在电力系统当中也加大了对智能化技术的有效运用。 1.2调度智能化 电力系统在具体运行的时候,最为主要的管理手段之一就是对电力进行科学调度,同时智能技术对电网的稳定性以及安全性方面都有着十分重要的意义。在对智能技术进行不断应用的背景之下,现阶段我国的电力企业在具体进行调度的时候,已基本完成智能自动化的发展。同时利用智能系统可以有效确保电力系统的稳定性,确保电网可以安全运行。 1.3用电智能化 现阶段,我国在电力设备方面取得了很大的进展,在具体运行的时候电力系统往往会存在这样那样的问题,而在电力系统自动化当中有效应用智能技术,可以将其进行有效解决,进而增强用户服务质量。通过智能化电力系统自动化发展,可以有效满足电力多元化发展条件。智能技术作为智能化电力系统的优秀,其优势较多,唯有对其进行合理化、科学化的应用,才可以有效推动我国电力企业的不断进步。 2电力系统自动化智能控制方法 2.1神经网络控制技术 在具体应用的过程当中神经网络控制技术的优势较为明显,在自组织学习、非线性以及并行处理等方面都有着较好的表现,所以其应用得到了广泛认同和关注。现阶段,在社会当中对于智能控制技术的应用,不管是在结构模型的构建方面还是在算法学习方面的效果都很好。再者神经网络控制对简单神经元进行了大量的应用,这些神经元在权值连接的郭晨当中对一些信息进行了隐藏,由此形成了神经网络,通过对算法的不断学习,能够从根本上调节权值,而非线性映射的构建则需在两种不同维度的空间神经网络之间。就现阶段的情况来讲,不管在是具体应用方面还是在今后的发展方面都是制备相应的神经网络硬件制备以及构建神经网络模型等。在发展和建设电力系统自动化的过程当中,人工神经网络控制技术主要在电力系统的继电保护、故障诊断以及智能控制等方面有所应用,同时在短期负荷预报等系统优化方面的效果也很好。 2.2模糊控制的运用 现阶段,没落逻辑控制原理在电力自动化系统当中的应用十分常见,同时该模糊控制的方法以一种十分典型的智能技术,是计算机数字控制技术。该智能技术的优势在于可以将电力系统复杂的设计进行相应的简化,同时可以使控制系统对控制对象模型不完全依赖,不管是在容错性方面还是就操作的便捷性方面来讲,模糊控制都有一定的优势。所以智能技术在电力系统自动化的应用当中,需要不断转化自身思维逻辑,帮助电力系统及其相关操作人员进行智能化思维方式的转变。 2.3智能监控技术 建设电力系统自动化过程当中,需要对智能监控技术进行充分利用,进而及时的对电力系统当中的故障极其具体运行情况做到及时发现。在科技水平不断提高、网络建设程度增强的背景之下,监控电力系统的过程当中可以有效利用智能化控制技术对其监控范围和效果进行相应的提高,如此以来才可以做到与时代相符。应用智能监控技术,随着图形化结构在用户界面当中的有效利用,从根本上完成了对监控界面的智能化控制,同时在此基础之上可视化显示电力系统运行当中的数据信息,比如位图动画、具体运行情况、表盘数据以及柱状图形等。再者,一般情况下,应用智能监控技术的同时还会应用到故障示警,电力系统一旦发生了故障情况监控系统就会在第一时间内示警,从而系统的相关维护人员就可以及时对其进行相应的解决。在发生故障的过程当中,有效应用智能监控技术能够通过遥控闭锁,有效防止断路器的误合以及误分的情况,从根本上隔离故障。所以智能监控技术在电力系统自动化建设当中的有效应用能够从根本将电力系统的运行和维护质量提升上来,减低人工成本,有效确保电力系统运行的安全性和可靠性,有关管理电力系统。 2.4专家系统的运用 作为智能程序系统的一种,在判断电力系统自动化设备的过程当中,专家系统通过依靠大量的专家经验为其提供相应的帮助,这对于相关管理人员决定的正确性有着一定的促进意义,从根本上确保电力系统的稳定性。专家系统在具体操作的时候,在有效调试电力系统状态的同时,还可以快速排查所存在的问题的故障。因此,为了可以让电力系统自动化向着智能化的方向不断发展,提高对专家系统的研究,让专家系统可以更好的服务于电力系统。3结束语总之言之,电力系统运行的稳定性和安全性具有十分重大的意义。要想确保这一目标可以更好的实现,需要在电力系统自动化控制当中加强对智能技术的合理运用,从而确保各个控制环节实现智能化的目的,确保其效果的进一步提高。 参考文献 [1]周明,杜文妍.电力系统及其自动化施工技术存在的问题及措施[J].低碳世界,2018(06):76-77. [2]卞疆.电力系统自动化配网智能模式技术应用研究[J].电子技术与软件工程,2018(08):128. [3]冯西平,赵红燕,丁金鑫.电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析[J].科技创新导报,2018,15(02):57-58. 作者简介孙伟(1993-),男,内蒙古自治区阿拉善左旗人。大学本科学历。助理工程师。研究方向为电力系统及其自动化。
自2017年5月开始,TikTok在全球化发展道路上以佼佼者的姿态一路前进,精准利用本土化发展策略收割着全球用户。2021年9月27日,字节跳动官方宣布TikTok的月活跃用户数已突破10亿。随着5G的深入推进和互联网用户的不断增长,视频消费占互联网流量的比例正在逐年递增。美国市场研究机构(StrategyAnalytics)的研究报告显示,2020年第二季度,TikTok首次成为美国最大的智能手机数据流量消费软件。用户在使用该软件时,平均每月使用19GB。在内容上,TikTok以发起标签挑战、提倡人们分享生活的方式吸引许多用户参与其中,在深耕本土化策略研究的同时也致力于媒体融合发展传播,与各大行业或品牌等进行合作,甚至进行跨国产业输出。时至今日,TikTok在国际上的影响范围越来越大,在一定程度上改变了人们的生活方式。在TikTok良好发展与运营的背后,离不开制度环境、消费环境和技术环境的支持。 一、国际视听媒体加速融合背景下TikTok发展现状 (一)完善管理机制,平台健康有序 TikTok作为由抖音衍生的一款社交媒体,在国际化应用道路上并不是一帆风顺的,初入国外市场便遭遇冷门对待。之后,技术资本的大量融入,给TikTok的产品研发提供了坚实的经济基础,加之组织架构的不断调整和“全球+本地化”的内容运营策略,Tik-Tok逐渐开始在国际上崭露头角,走上国际化发展道路。在国际视听媒体加速融合的背景之下,国际媒体传播矩阵不断被重构,媒体平台化由原来单向的、较封闭的组织体系转变为扁平化、开放式的平台生态系统,改变了视听媒体与平台内容发展的关系。在监管视听媒体方面,各个国家或地区都给予了足够的重视。欧盟出台了《视听媒体服务指令》(AudiovisualMediaServicesDirective,简称AVMSD指令)。该指令采用跨媒体、跨平台、跨文化的横向思维,秉持统一监管和分级监管相结合的原则,避免因技术不同而对同一视听媒体服务作出不同规定。英国通信管理局(Ofcom)称,英国政府会承担起TikTok内容监管的角色,在英国提供服务的视频共享平台必须遵循新的规定,以保护用户和18岁以下的青少年免受有害内容的影响和伤害,如仇恨言论和可能再次煽动暴力的视频或广告等内容。印度官方承诺会加大内容审核力度。在跨文化传播内容方面,东南亚国家秉承“价值上去政治化”和“正外部效应”相结合的原则,深入当地社会发展与民众生活,推动TikTok入驻当地。无论是在利用本土文化进行传播上,还是利用人气网红及明星效应来扩大媒体影响力,都可以明显看到,TikTok会根据各个国家不同的制度、传统、文化等来制定相应的内容监管体系,在传播中逐渐突出本国主流文化特色,倡导健康的用户信息、内容信息,强调版权保护和未成年人保护,以此净化平台环境,形成良好的社交媒体环境圈。 (二)营销形式创新,视听消费主导 当前,移动终端成为在线视听消费主要渠道。数据显示,2019年年底,5G用户总数达到1300万。预计到2025年,全球将有26亿5G用户,占移动用户总数的29%。可见,网络用户的数量在逐年递增,并且随着5G的深入推进和互联网用户的不断增长,移动终端中的视频消费和音频消费占互联网流量的比例会越来越高。TikTok在很大程度上属于字节跳动在商业模式上的一种有效形式创新,它以社交网络和视频共享的元素为特色,为用户提供一种创造价值的新形式。2022年5月,TikTok成为全球下载量最高的应用(非游戏类),且在全球应用程序收入上位居第一,2021年全年应用程序收入达23亿美元,全球下载总量超过30亿次,并且一直在持续增长。此外,TikTok电子商务平台正在持续发力,以国内抖音为范本,逐渐熟悉国外经营购物模式以及买家的消费情况,进军国外电商市场,视听消费营销即将成为跨境圈的新潮流。由此可见,TikTok在海外的影响力正在迅速扩大并影响着人们的生活。与同类型视频平台如Insta-gram、YouTube等相比,TikTok以用户互动性强的独有标签成功抢占海外视听媒体消费市场。 (三)技术驱动制作,精抓用户喜好 综观网络视听行业,无论国内还是国外,视听服务与各类服务融合力度都在进一步加大。社交媒体、在线搜索、电子商务、零售、体育、音乐等业态纷纷借力视听服务,拓展视听消费新业务。TikTok月活跃用户数已经超过10亿,在这可观的数据背后,隐藏着人工智能算法方面的优势。TikTok使用人工智能算法来确定用户最感兴趣并且最有可能参与的内容,以此为他们提供更多内容。当用户首次打开TikTok时,他们会看到8个热门视频,内容包括游戏、生活、音乐和主题等。在此之后,算法将继续根据用户观看或参与的视频以及用户在做的事情,为用户提供8个更新的视频。该算法是根据用户浏览的视频信息(可能包括字幕、标签或声音等细节),识别与用户观看的视频相似的视频。当TikTok收集了足够多的用户数据时,该应用就能够根据相似用户的喜好来绘制用户的偏好,并将他们分组到“集群”中,同时还根据类似的主题将视频分组。TikTok将用户和其他用户集结成群,基于用户基本信息的协同过滤,避免出现可能会让用户感到厌烦的冗余内容,最大程度地提升用户黏性,实现精准传播和传播效果的最大化。 二、TikTok依托产品探索海外出圈路径 “赋权”的概念最早可追溯到20世纪60年代,起初是为了改善社会弱势群体的生存状态而进行干预,之后此概念被广泛应用到社会工作领域。赋权是关于掌控和实现自我的引导,以寻求一种基于社会环境和他人经验的包容性。新媒体时代的到来,使得赋权的意义从本质上发生了巨大的改变,其强大的交互性、即时性、数字化以及超时空性都让一直以来作为被动一方的受众开始走向主动的位置。这和互联网兴起之初尼葛洛庞帝提出的“网络赋权”理论不谋而合。新媒体时代,网络赋予网民权利,议程设置规模化被打破,受众利用互联网平台主动行使自己的权利,在网上可以随时随地发表自己的言论,积极参与互联网上的互动和决策等。TikTok作为一款社交平台,赋予了网友分享、转发、点赞、评论的权利,给受众提供了更多的可能性,使网友不仅可以作为内容的接受者,也可以作为内容的传播者。另外,TikTok借技术进行内容生产与传播,借网络拓宽传播渠道与途径,借组织开展国际化运营管理,借内容寻求平台出圈与发展。信息时代,赋权改变了互联网的话语格局,而TikTok以这种方式逐渐找到了适合自己的发展模式。 (一)应用平台优势,促进海外扩张 TikTok之所以能在海外获得大量的关注,原因之一是经过了国内抖音长期的发展沉淀。2016年,抖音面世,其以“短平快”的特点呈井喷式发展。此后,抖音进行了一系列的优化升级及业务拓展,目前在品牌建立、运营策划、传播策略以及技术架构等方面已经拥有了一套成熟的运作体系。在短视频行业热度只增未减的现实背景下,TikTok顺势进入海外市场,轻松获得国际客户的认可。在上线之初,TikTok在直播、发布视频、社交、电商等方面并没有像抖音那样成功,但是抖音的运营经验在TikTok的国际化长期稳定发展上发挥了极大的作用。SensorTower发布的报告显示,2021年上半年全球移动应用收入为649亿美元,其中收入最高的应用是TikTok,而抖音和Tik-Tok在2021年的总收益高达23亿美元,同期增长77%。TikTok受流量冲击,积极与京东协商接洽,共谋电商大闭环,准备携手开拓欧洲市场,东南亚市场则紧随其后。同时,TikTok也在测试一项名为Jumps的新功能,将像微信小程序那样嵌入短视频中,其用户可以在观看短视频的时候直接使用该功能。TikTok表示会在经过更多测试之后向公众推出该功能。由此可见,在国内抖音技术和经验的加持下,TikTok涉及的范围越来越广,逐步打开欧美市场。 (二)健全人才管理机制,优化国际管理 作为一家大型互联网公司,字节跳动一直以前沿的视角看待产品的发展。字节跳动创始人张一鸣在字节跳动成立八周年之际发布内部全员信,宣布字节跳动内部组织将进行重大调整,把改进超大型全球化企业的管理列在了字节跳动公司长期重大课题的第一位。张一鸣表示,不仅是要建立全球化的业务,更要建立全球化的多元组织。因此,在人才组织规划方面,中国市场上以张利东和张楠为领导,二人分别担任字节跳动(中国)董事长和CEO(首席执行官),全面负责字节跳动中国业务的发展,而张一鸣则选择深耕全球化市场。内部高层管理制度的调整也凸显出字节跳动背后的国际版图规划,一方面保持国内市场的高效管理与运行,另一方面在对外传播中,字节跳动也“不拘一格降人才”,积极地吸引海外人才进入管理团队。2020年5月19日,字节跳动任命迪士尼前高管凯文·梅耶尔担任TikTok的COO(首席运营官),美国网络安全专家RolandCloutier则出任TikTok的CISO(首席信息安全官)。除了邀请这些高级管理层人员之外,TikTok还引进了许多本土化的专业团队,包含了许多在Google、Facebook等顶级公司工作过的海外人才。一方面,这些高级人才的引进,给TikTok拓展海外市场带来了国际化的运营经验、资源、人脉,使得TikTok海外算法愈发优秀,在保障用户兴趣偏好与个性化的同时时刻以新鲜感刺激海外用户的多巴胺,规避了信息茧房所带来的疲惫感;另一方面,海外人才背后的资源与经验尤为重要,如钱德利担任TikTok的全球商业解决方案总裁,缓解了TikTok在海外过审的压力,也在一定程度上缩小了文化差异所带来的传播隔阂。总的来说,优秀人才的涌入使得TikTok在对外传播过程中有了鲜明的组织人才架构与对外传播基础。 (三)迎合圈层受众,实现裂变传播 当今社会,国际市场竞争越来越激烈。就国际化传播而言,不同国家和地区的用户在文化、传统、内容和偏好等方面有较大的区别,因此分众化表达、区域化表达、全球化表达的传播策略成为重中之重。TikTok在海外各国的社交软件上都注册了相关官方账号,例如TikTokJapan、TikTokKorea,并且会根据当下热门话题和标签发起挑战活动,还会上传到与之相对应的视频合集中,利用本土化热点吸引大量用户参与到话题的讨论和挑战中。TikTok在美国平台上发布的趣味化妆挑战视频吸引了许多美妆博主进行挑战,其中坐拥840万粉丝的美妆博主MikaylaNogueira在自己的主页中发布了TikTok发起的普拉达趣味美妆视频挑战,获得了520万的播放量、790万的点赞量以及超过2000的评论量。在韩国,TikTok利用韩国娱乐化市场有庞大年轻粉丝群体的优势,与一些当红的偶像组合进行合作,以此吸引粉丝由线下关注主动转为线上的持续关注。例如,拥有780万粉丝的韩国当红舞团组合1MILLION在TikTok上不定期发布商业活动视频、热门歌曲MV等,利用自身影响力,吸引粉丝下载TikTok并进行关注,在一定程度上完成平台与平台之间的联动和受众转移。不难看出,TikTok在本土化的传播战略上,不仅吸引大量用户入驻,而且进一步推动平台的可持续发展,对目标人群和内容设置进行精准定位,从而实现传播效果最大化。 三、网络视域下TikTok的内容运营策略 (一)吸引名人入驻,培育平台新型人才 在吸引流量方面,TikTok充分借鉴了抖音的运营方式,利用名人的知名度,大量吸引当地人进行注册使用,如影视明星、体育明星、作家、歌手、当地网络红人等。这些名人自带庞大的粉丝群体并能创作有质量的内容,能够给TikTok运营初期增加不少曝光度。不同领域的网红及明星都在账号上发布自己的视频,参与话题挑战或和品牌进行合作,加大对TikTok的宣传力度,实现粉丝转移,使得TikTok在短时间内便取得各国众多用户的信任,完成了平台要实现广告业务发展所必需的用户积淀,并成为地方文化形象推广的标志,吸引当地用户,形成从中心用户到普通用户扩散的文化交流模式。 (二)重视文化符号,强调特色内容宣传 在通过主要用户吸引众多普通用户参与进来之后,TikTok会发布许多热门话题活动,鼓励用户参与。一方面,把握流行趋势,给产品运营带来多样性的发展;另一方面,通过当地富有特色的文化内容宣传增加平台的曝光度,不仅增强用户黏性,还能激发更多用户的创作热情。例如,TikTok抓住每年万圣节和圣诞节的热度,设置相关话题,讨论节日的服装、化妆、舞蹈、食物等内容,以此增加社区用户的影响力。美国是爵士乐、嘻哈等音乐风格的发源地,Tik-Tok也会经常举行与音乐相关的短视频活动挑战。例如,选择经典电影背景音乐让大家去进行情景模仿等。这种方式不仅娱乐了参与这项活动的参与者,也给作品本身带来了二次传播。这些具有本地化特色的内容传播不仅可以增加用户的亲密度,还可以激发用户的创作热情,从而达到稳定原始用户、吸引新用户入驻的目的。同时,利用互联网传播范围广这一特征,TikTok有助于丰富各国特色文化内容传播的多样性。 (三)抓住热门话题,把握网络舆论方向 TikTok在海外的运营方式与国内抖音的运营方式没有大相径庭,都擅长抓住社会热点事件,设置话题来吸引用户的注意力,让他们参与到讨论中。例如,话题“SavageDance”在2020年火了一整年,许多TikToker根据音乐自主创新,将自己的舞蹈视频发布在平台上。这在新冠肺炎疫情严重期间缓解了大众的压力,也利用平台多维度展现出热门话题及社会热点,吸引用户眼球,激发用户的参与积极性,实现社会传播大众化。由此可见,TikTok需重视内容创作,只有以优质的内容为基础,才能获得用户的信任并转化为流量,实现自身的可持续发展。 (四)鼓励用户互动,彰显世界交互共融 美国社会学家米德曾提出符号互动论学说,该理论的基本观点认为,在社会交往过程中,人们根据自己对事物意义的理解对事物作出反应,对事物意义的理解可以随着社会互动的过程而改变,而不是绝对不变的。在这种情况下,符号互动论和网络赋权理论似乎有异曲同工之处。TikTok的运营策略是针对不同市场,采取满足当地需求的本土化运营策略。TikTok平台的包容性也无关国界,来自世界各地的人们都可以在网络上发表自己的言论。例如,TikTok上有许多不同国籍的情侣,他们会分享自己的恋爱经历,用户也非常愿意看到不同国家的情侣们分享自己的日常。这种方式可以让用户了解各国不同的文化,从而形成自身正确的爱情观。再如,美妆类、穿搭类的博主会经常在TikTok上发布自己的美妆视频或穿搭视频,用户可以根据自己的审美在视频下方评论,有些用户还模仿博主的装扮。博主通过平常的穿搭及妆容,既向用户展示一个有个性且思想独立的自己,也让用户在交流中找到自己的穿衣打扮风格和特色。 四、结语 TikTok从进入海外市场开始,努力走过挫折,抓住机遇,实现了初步的市场拓展。首先,在算法支持下,TikTok能够根据用户观看视频、喜欢、评论和关注等行为,准确判断用户的兴趣,并逐渐聚集具有相同兴趣的用户。其次,开放性的内容思维生产模式增强了用户的专注度和平台的用户黏性,给用户提供了一个真实的平台来展现自己,尤其是Z世代用户可以释放天性,分享美食、美妆、生活等,产生模仿效应,吸引更多用户进行内容创作。最后,以用户思维进行市场运作,通过算法推荐,时刻关注用户的兴趣偏向,根据年龄、兴趣、职业等进行相关视频内容推荐,使TikTok广受国际用户青睐。在考虑政府监管、文化环境、数据安全的情况下,TikTok要想全面打开欧美市场,就要深入了解当地的“游戏规则”,尽量减少监管不确定性对媒体运营的影响;要尊重当地文化,避免“文化误读”;要高度重视数据管理、信息管理和保护用户隐私,避免数据泄露。除此之外,TikTok要想在国际市场长期立足,还应大力发展电商、直播等业务,畅通提升经济效益的渠道,拓展盈利模式,实现收入多元化。同时,应深化与各区域的合作,满足市场的多样化需求。 参考文献 : 1.高娜.国际视听媒体融合发展现状及特点———以Netflix和TikTok为例[J].视听界,2021(01):54-59. 2.李呈野,任孟山.跨文化传播视阈下TikTok的东南亚“在地化”路径[J].传媒,2020(18):53-56. 3.刘璐.基于受众注意力视角探究短视频自媒体的变现模式———以抖音平台为例[J].视听,2021(05):129-130. 4.宋建武,王一帆.探析中国互联网应用的国际化策略———以短视频平台“TikTok”为例[J].媒体融合新观察,2020(03):26-31. 作者:吴梦玲 单位:广东财经大学人文与传播学院
生产调度论文:充分发挥调度指挥巾心作用保障矿山安全生产 [摘 要]随着我国矿山资源的不断整合,打造“数字化矿山”已经成为矿山行业长期战略与未来发展的主题。安全生产调度指挥中心系统就是对矿山的生产动态管理和实时监控和应对突发事件的需要而研发的大容量、多终端、多接入的调度指挥系统。可以有效地协调矿山企业各个部门的工作。 [关键词]调度指挥、集中管控、安全联动、灾害救援、视频会议 我国矿山企业的信息化建设起步晚、起点低,总体信息化水平还不够高。近年来,随着我国矿山资源的不断整合、企业规模的逐步壮大,矿山行业的经济形式和发展速度日新月异,打造“数字化矿山”已经成为矿山行业长期战略与未来发展的主题,采矿实时过程控制、资源实时管理、办公自动化、自动控制等的应用充分说明了信息化建设对矿山企业工业化、信息化发展有着重要的促进作用。河北钢铁集团矿业有限公司(以下简称矿业公司)安全生产调度指挥中心(以下简称调度指挥中心)系统就是矿业公司对其下属矿山的生产动态管理和实时监控和应对突发事件的需要而研发的大容量、多终端、多接人的调度指挥系统,该系统采用了多媒体计算技术、数字通信技术、数字信号处理技术等业界先进的高新技术,可适应矿业公司各级部门多变的通信需求,同时可配置多种通讯接口,支持多种电话终端,并实现了传统调度与IP调度的无缝结合,可在系统中融人多媒体终端;调度指挥人员可以和系统终端用户以最快、最便捷的方式建立联系,以最快的速度、最有效的手段向各终端进行紧急通知和命令,有效地协调矿山企业各个部门的工作。 矿业公司安全生产调度指挥中心系统结构 矿业公司安全生产调度指挥中心系统分为总部矿山两级结构,包括总部调度指挥中心和各矿山的调度指挥中心。系统功能分为两部分,即调度监控系统和指挥系统。监控内容在各矿山实施,在总部和矿山的指挥调度中心以视频、数字、图形等方式显示。 监控系统分为两部分,即视频监控和动态数据检测。视频监控是通过视频画面了解现场的生产安全情况。动态数据检测是通过动态监测数据了解现场的生产安全情况。如矿山主生产系统的运转情况,生产作业人员数量及分布情况,主要生产管理人员在岗情况等。 检测数据的内容包括露天采场设备GPS信息、露天边坡表面位移、内部位移信息、废石堆场和低品位矿石堆场边坡表面位移信息、井下风速、CO浓度和环境温度、水仓液位监测信息、尾矿坝浸润线、尾矿坝孔隙水压力、尾矿坝表面位移、尾矿坝内部位移、尾矿库内水位、尾矿库干摊指标信息等。检测数据可以通过数字、图表、三位立体图等多种方式显示。 指挥系统包括语音调度会系统和视频会议系统两部分。通过语音调度会进行音频信息的双向交流,实现语音调度指挥。通过视频会议系统进行音频、视频信息的双向交流,实现视频调度指挥。 矿业公司安全生产调度指挥中心主要功能 1、下属企业生产过程的集中管控功能 矿业安全生产调度指挥系统可以提取现有矿山生产过程中的各种视频监视和检测监控信息,通过现场视频画面和动态监测数据可以实时了解现场的所有情况,如矿山主生产系统的运转情况,生产作业人员数量及分布情况,主要生产管理人员的在岗情况,并且可以通过我公司现有ERP的三级系统可以直观了解个矿山的主要生产进展情况。 2、安全联动功能 通过VPN隧道联通各矿的尾矿库实时监测系统,对于有地下矿的矿山,联通井下人员检测井下人员定位系统,当采集到环境数据不正常时,可联动该地域的监控图像立即显示在指定的监视设备上(如:指挥调度终端、浏览终端),同时视频录像服务器启动对该监控点图像的录像任务,尽量避免出现安全隐患。 尾矿库在线监测系统对库区内设备设施的安全和周边环境的变化实行有效监控,弥补了过去采用人工观测周期长、监测数据不精确、信息量小、工作量大的不足,为进一步规范现场作业管理,确保尾矿库的安全运行提供了有力保障。 井下人员管理系统是集计算机软硬件、信息采集处理、无线数据传输、网络数据通讯、自动控制等技术多学科综合应用为一体的自动识别信息技术产品,该系统是通过对矿坑道远距离移动目标进行非接触式信息采集处理,实现对人、车、物在不同状态(移动、静止)下的自动识别,从而实现目标的自动化管理。系统采用DSSS 2.4G直接序列扩频技术,具有很强的抗干扰能力和高速数据传输速率,彻底解决了远距离,大流量,超低功耗,高速移动标识体的识别和数据传输难题。为矿山井下人员的安全定位和管理提供高效、安全的解决办法。 3、灾害救援决策中心功能 借助于矿山综合视频指挥调度系统独具的多种级别和权限模式设置,上级管理者通过指挥调度终端可以向下级指挥和调度命令,上下级各个部门、各级领导与下属之间可以实时地进行音、视频信息的双向交流,可实现点对点指挥、点对多点指挥、多组指挥、插入指挥等多和指挥调度方式。 4、视频会议功能 矿山集团管理层可根据需要适时召开视频会议,实现早调会、工程会、工作例会等各种会议,进行多点多方双向音视频交流互动。主席可以设定多个例会,每个例会包含相对固定的成员,主席可以方便地组织会议。会议采用手拉手麦克形式,摄像头会自动跟踪发言人。会议成员可随时加入和退出会议组。主席可以对各个会场的发言权进行控制,并可广播某一分会场。并且可以对视频会议进行录播,方便存档。 矿业公司安全生产调度指挥中心应用意义 管理决策水平得到提高。该系统采用多媒体技术、计算机网络技术、通讯与传感器技术、地理信息系统与工程数据库等技术,将自成体系的矿山安全、工矿监测与生产调度方面多个子系统集成为有机整体。用图、文、声等形式将这些信息实时、动态、准确、全面地显示在调度室多个高分辨率的大屏幕上。实现了机关、矿领导及技术、管理人员可随时在其办公室内或者通过网络直接调阅各有关矿井、采矿、工作面生产安全工况的实时动态图形与监测数据,井上下主要生产环节与设备的电视图像、生产安全调度多媒体数据库图形和各种生产报表,便于及时、准确掌握矿井生产与安全状况。因而大大促进了矿山管理决策的科学化及整体科技水平的提高。 社会经济效益显著。由于决策者及管理技术人员及时准确掌握有关信息,因而大大有利于保证矿井安全生产。降低成本,减少浪费,提高设备运行寿命该系统的经济效益是多方面的,如监测检修提高设备作业率,监测运输环节,充分利用矿上现有设备,节省不必要的设备投资等等。矿业公司公司自安装该系统后,就再也没有发生过重大伤亡故。一股性故也直线下降,这方面的效益高达数百万。 应用前景广阔。在该系统基础进行扩展,可形成集矿安全生产调度视频会议系统。建立企业内部网络,实现矿内集安全生产信息的远程交换,在网内进行环境与灾害分析、救灾方案确定,建立矿山数字化信息系统。要达到这些目标,软件是关键,空间信息的可视化及决案支持能力是决定性因素,而地理信息系统及丰目关技术的应用是前提条件。如利用三维数据的可视化和虚拟现实技术,有望将地下开采的矿井“虚拟”到该系统中,给安全生产策指挥分析带来极大的方便;实时GIS可大大提高安全监测信息的时空可视化程度,更准确地描述井下安全信息及井下地质位移变化、发生与发展规律;智能GIS理论、方法的应用将大大改进现有的安全管理决策支持系统,使之变得更加方便实用、准确可需。随着研究工怍的进一步深入,这些目标会逐步得到实现。 生产调度论文:试论公司企业如何抓好生产调度及核算工作 摘要:公司企业应如何抓好公司管理的调度工作,如何全面做好公司财务核算管理,使企业走上的良序发展的道路。这是摆在公司企业面前必须处理好的课题。当前,公司企业专业技能急需提高,责、权、利如何落实到位,设备如何保证质量,这都是急需解决的问题,本文从公司企业如何抓好生产调度工作,如何做好企业核算工作入手,试论公司企业如何抓好生产调度及核算工作的。 关键词:公司企业;生产调度;核算管理 引言 公司企业为了抓好生产调度管理,应当认真做好核算工作,公司企业对管理人员要明确责任目标,充分发挥部门的管理职能作用,实施财务管控系统的融合,包括采购合同、费用结算、付款等业务的统一。管理系统要根据立品数量、产品质量及合同考核条款自动结算单价、总价、折标单价等,对各批次产品质量和价格信息进行整合,自动生成产品结算单据,每月生成月结算单,经审批后推送至财务管控系统,自动生成凭证,进行结算,避免了在立品结算过程中的人工干预,也大大简化了产品成本结算的流程,实现了从业务端到财务端的无缝协接,提高了工作效率。 一、公司企业要做好调度管理、实现公司企业降损增效 1.近年来,由于国内外市场发展的变化,公司企业要推行周调度计划,让企业生产与市场营销紧密联合,调度岗位员工要知道如何在企业设计产能极限的状况下,合理的调动人员安排,保质保量的满足市场按时供应;公司生产系统出谋划策,合理安排调动人员安排,保质保量的满足了当前市场按时供应。 2.公司企业生产项目建设体量大、结构好、数量多、措施实,保证了重点项目良好的建设势头。但是,部分项目目前还存在前期工作不实、手续办理相对滞后、完成投资未达标等问题。 3.公司企业要高度重视调度管理工作,切实落实责任,加快各类项目手续办理,确保重点项目按进度要求顺利推进。要按照确定的目标和时限,增强责任感和紧迫感,确保重点项目全面进入实际行动开工阶段。 4.公司企业要集中精力抓好新开发的重点项目,做好各项重点项目的督促检查及调度工作,按时推进项目建设,真抓实干,推动重点项目重点工作落到实处、实现重大突破,确保圆满完成各项目标任务。 二、实现“6S”管理对公司企业的重要性 1.公司企业从加强内部管理入手,禁止跑冒滴漏现象,发现一次,考核一次,让员工提高节约意识,“6S”工作推出后,企业管理通道畅通,物品摆放有序,员工作业规范,区域性标识完成,促进公司整个发展。 2.分解年度安全指标,做好年初调度计划落实,完善安全工作规章制度,狠抓隐患排查治理,落实“谁主管、谁负责”的原则,形成清晰的调度流程。 3.公司企业在安全体系建设上,公司保质保量地完成全年决算工作,组织员工开展会计基础自查自纠,检查经济业务,就填报质量,落实核算、强化收入等关键指标,保证核算误差不超过3‰; 4.严格执行公司下达计划指标,充分反映收入和成本费用,开展资产清查,夯实资产质量,体现财务管理成效;清理涉税事项,做好优惠政策落实与税收筹划。 三、实现企业成本核算,是强化企业发展的重要环节 1.随着市场竞争的日益激烈,为了强化企业核算管理工作,公司在人员培养方面下功夫,做到核算人员以强带弱,以老带新,扬长避短,合理调配,结合实践,在提高核算人员C合能力,增强核算经营意识。 2.对公司企业成本核算进行梳理,要按照产生产品为核算对象。商品以销售量为基础,销售量和生产量之间自然存在差异。 3.公司企业核算要全面实现“管理精细化、制度规范化、保障集约化、手段信息化、考评系统化”总体目标,破解财经管理难题,促进企业建设由外延扩张向内涵发展转变。 4.实施成本核算管理,突出组织机构建立关系顺畅、合理规范的运行机构;规范成本范围界限,确保成本核算的准确性、真实性;健全完善管理制度,实现核算管理工作制度化、规范化。 5.推行全资产核算管理,重点落实核算采购制度;加强信息化管理,构建以网络、数据库和一体化工作平台为重点的信息化基础建设。使企业成本核算实现有章可循,产生了良好的经济效益和社会效益。 四、实现医药成本核算内在化 1.将环境成本纳入企业成本核算,对公司企业成本核算进行梳理,企业要明晰产品成本构成。 2.公司企业初步制定出行业成本核算制度,调研的产品成本核算。 3.企业还要有效调动核算会计人员的工作积极性和主观能动性,形成了责任和利益有机结合的正向激励机制,会计核算过程得到层层监督控制。提高了金融服务效率,减少了风险环节,把各种风险消除在萌芽状态。 4公司要按照规定设置账簿、强化财务核算,对于出现不规范核算的情况,要根据相关法规,核定其应纳企业所得税税额,并要根据行业财务会计制度的规定和会计核算的要求,正确登记成本费用总账及相应的明细账、日记账。 五、为进一步规范企业核 预防核算业务风险 1.公司企业要不断提高会计核算水平,要按照核算有关业务规定和要求,落实规章制度,以查找漏洞、规范操作、防范风险为突破口,通过对照检查、查漏补缺、落实责任、整改纠正、评比竞赛等方法,在全辖范围内进一步深入推行核算业务规范化管理工作。 2.核算业务实行规范化管理,就要实现核算业务规范化有序推进进行,明确其工作职责,通过组织学习、自查自纠、检查监督、竞赛评比、集中整改阶段开展工作。 3.为确保核算业务规范化管理工作的有效开展,公司企业要加强领导,明确任务,要设立相应组织机构,一把手亲自安排,亲自检点,亲自督查,做到任务明确,责任到人。并要求学习全面,自查深入,整改到位。 4.监督检查彻底,整改督办到位。不搞形式,不走过场。建立工作长效机制,落实工作责任制。为使工作机制得以有效运转,以目标责任制的形式进行了确定。 六、结语 综上所述,随着我国公司企业的快速发展,核算业务已成为目前公司企业管理工作的重要组成部分。因此,如何规范合理地管理核算工作,如何准确、及时地核算公司业务,对准确反映医药公司的财务状况、经营成果及现金流量情况,提高经济效益,具有非常重要的作用。公司企业要在自主营业务的范围内,划分好调度与核算工作的分水岭,让主营与非主营业务收入和成本提供依据,增加公司业务核算特点的相关会计科目,解决了代垫、暂收款项纳入公司营业额一并征收税等问题。 生产调度论文:基于固定在制品数投料系统的半导体生产线调度 摘 要:为优化半导体生产系统,针对半导体生产线的特点,建立基于在制品数(Work in Process,WIP)水平控制投料的数学模型. 通过仿真试验,得出不同WIP水平对生产线性能的影响;比较固定在制品数(CONstant WIP,CONWIP)投料系统与固定时间间隔投料(CONstant Release INterval,CONRIN)系统之间的性能差异. 在不停线的情况下,对增加生产品种的生产线进行分析,得出一些关于影响WIP水平因素的定性规律. 关键词:半导体;固定在制品数;固定时间间隔;投料控制;仿真 0 引 言 半导体在现代生活中发挥着日益重要的作用,但其生产线是目前世界上公认的最复杂的生产线之一.半导体制造过程一般可分为前段工序和后段工序两部分:前段工序主要指对硅片的加工;后段工序主要指封装和测试.一般意义上的半导体制造系统的投料和调度都是针对前段工序而言的,其特点不同于一般传统生产线的特点.[1,2] (1)可重入:重入,即同一工件在加工的不同阶段可能会出现在同一设备前等待加工;或工件在加工的不同阶段会重复访问同一设备.这一特点使产品对加工设备的竞争变得更加激烈,同一设备上需要调度的工件数量大大增加,不确定因素也有所增加,这无疑使调度变得更加困难. (2)高度不确定性:由于半导体制造具有可重入的混合加工方式、次序和相应的准备时间等特点,决定其加工周期的不确定;并且半导体制造的设备众多,发生的故障具有不确定性,所有这一切都导致半导体制造过程具有高度不确定的特点. (3)生产规模巨大、制造周期长:半导体产品的加工周期为2个月左右,加工步骤通常具有400~600步,加工设备种类80~100种,设备总数超过200台,这些都造成半导体生产的规模巨大和过程复杂. (4)多种产品同时在线生产:因为半导体的制造周期长,为了满足客户订单的需要,存在几种产品同时在1条生产线进行混合生产的情况.由于客户订单到达具有随机性,所以产品上线生产的时间也具有一定的随机性,这就需要合理安排新上线的产品与已经在线生产产品之间的关系. 半导体生产线的上述特点决定半导体制造系统调度的复杂性,因此根据实际生产需要,开发出一套适合调度、控制和分析的工具来解决生产实际问题,实现真正的计算机控制生产过程具有重要的现实意义. 1 调度与控制 目前,半导体生产线上生产任务的管理主要是投料控制与工件调度.前者是控制何时投入多少新的Wafer进入生产线;后者是尽可能在满足生产约束(交货期、资源和工艺路线等)的前提下,安排使用资源以及加工先后顺序,以获得产品的制造时间及成本的最优化. 目前的投料控制方法[3]可以简单地分成两类:静态投料控制和动态投料控制.静态投料控制是指事先制订好一定的投料规则,然后开始实施生产,不管生产线的状况,一直按照此规则进行投料,如固定时间间隔投料(CONstant Release INterval,CONRIN)法、按随机分布泊松流投料法等.动态投料控制是指事先选择一些生产线参数作为控制指标,当此参数满足一定条件后才进行投料,这相当于对生产线引入反馈机制,以改善控制效果.常用的动态控制有:固定在制品数(CONstant Work in Process,CONWIP)投料法、避免瓶颈设备饥饿法等.实际生产情况与仿真实验都表明,不同的投料策略会产生差距很大的在制品(Work in Process,WIP)水平、产出率和设备利用率等性能指标. 工件调度也可以分成启发式调度策略和基于模型的调度策略两类.启发式调度策略实现起来较为简单,在实际生产中的作用发挥良好,故目前所采用的调度多为启发式调度策略;基于模型的调度策略可以利用模型对生产线的某些性能进行离线分析,如负载平衡的调度策略.但是由于半导体生产线存在随机性设备故障、不确定性重入以及机台维护,故事先制订的离散调度计划往往无法很好地执行,因此把这两种调度策略结合起来,用基于模型的方法做离线分析,用启发式的方法实现实时调度. 2 CONWIP系统介绍 CONWIP的优秀是建立1个固定的WIP水平,当生产线的实际数量超过或者达到该水平时,则停止投料;只有当制成品离开生产线时,才能投入新的物料.所以生产线的在制品库存接近1个定值. SPEARMAN等[4]指出,CONWIP系统就像1个闭环排队系统,其优点为: (1)能够适应不断变化的产品品种,具有较强的鲁棒性; (2)能够适应因为产品不同或机械故障造成的生产线瓶颈漂移,工件会自动聚集到实际生产线加工瓶颈前,而总的WIP水平不变; (3)能够减轻各工序劳动力数量的压力,生产节奏控制灵活. 对于WIP水平的设置,目前常采用计算机仿真法.WIP的控制并非十分敏感,只要能够使产出达到预期的结果,并且WIP数量基本合理,生产就能顺利进行.估算WIP水平最有效的方法是先分析历史数据,然后通过Little公式[4]推算. 平均WIP=平均生产率×平均生产周期 随着生产的进行,可以对WIP水平(在一定范围内)进行适当的修正.理想状态下的循环时间等于工件的加工时间,没有工件排队等待时间.但这在实际生产中是不可能的.这是因为每道工序及每个机台的加工能力不同,故无法保证1个工件离开当前机台时,上道工序的工件正好到达.所以总有一定数量的工件等在工位前,避免机台停工待料.因此,实际的循环时间等于加工时间与等待时间两项之和. 生产周期和WIP控制是1项重要的生产制造指标,降低WIP的优点在于:可以有效控制投料速率,使订单保存在生产计划中,而不是在生产车间以及仓库中,减少对宝贵生产线的空间占用,减少因质量缺陷和返工带来的直接经济损失;缩短生产周期,有利于及时响应客户到达的订单,提高客户的满意度. 3 仿真模型分析 为了清楚地描述半导体制造系统,可把其分为对机器的数学描述和工件的数学描述. 3.1 对机器的数学描述 把平均制造周期、设备产出量和瓶颈设备利用率这3个目标函数作为评判仿真结果优劣的依据.平均制造周期短,在单位时间内产出的产品就必然多,资金的周转速度就加快;产出量高,必然产生高的经济效益;瓶颈设备的利用率由半导体制造系统自身的特点决定,半导体制造设备价格昂贵,尤其是瓶颈设备,提高瓶颈设备利用率,可减少固定资产的无形损耗.简言之,这3个目标都直接与企业的经济效益有关,控制好这3个因素,必然会增加企业的经济效益. 为了使模型简洁清晰,对上述模型进行一些假设: (1)Wafer的装卸时间计算到加工时间中; (2)对加工设备前Buffer的容量不进行限制; (3)生产线上有足够多的工人,即不考虑人员对生产线的影响; (4)生产线设备完好,不考虑维护检修. 仿真程序采用面向对象的编程方法,将25片Wafer组成1个Lot,各个Lot按照泊松分布规律到达生产线的输入端.仿真程序对离散生产过程中所有的Wafer和设备活动进行跟踪记录.根据各机器设备前等待加工的队列长度,计算WIP水平并作出投料决策.将实验中不同时段下的结果进行统计,得到下面结果. 4 仿真试验与结果分析 共采用2组不同的数据进行试验.第1组数据[5]来自Intel提出的5台机器、6步工序、单一产品的芯片生产线模型.如图1所示,其中机器A和B模拟实际生产线的“扩散”工序,每批加工3个Lot;机器C和D模拟实际生产线的“离子注入”工序,每批加工1个Lot;机器E模拟实际生产线的“光刻”工序,每批加工1个Lot. 第2组数据采用亚利桑纳大学提供的IC生产线数据[7],此生产线共有83种机组,其中瓶颈机组1个,包含3台机器;2种产品,产品A的加工步骤为210,加工时间为228 h,经过瓶颈机组14次;产品B的加工步骤为245,加工时间为250 h,经过瓶颈机组16次. 对第1组数据的试验基于CONWIP系统仿真,主要分析不同WIP水平对生产线性能的影响,仿真时间长度为1 000 h(见表1). 从表1可以看出,生产线在WIP水平为10 Lot时性能最优.当WIP水平低于最优值时,降低WIP水平,生产线的产出量以及瓶颈设备的利用率都会随之降低,平均加工时间有所缩短,这表明生产线的生产能力并没有完全发挥出来,投料量还可以增加;当WIP超过最优水平时,增加WIP水平,生产线的产出量会随之减少,平均加工周期迅速增加而瓶颈设备的利用率几乎没有改善,这表明生产线的生产能力达到“饱和”后,一味增加投料量,并不能带来性能的改善,反而使得生产线性能下降. 第2组数据主要比较固定时间间隔投料CONRIN系统与CONWIP系统之间的差异,以及2种产品同时在线生产的复杂情况,仿真时间长度为10 000 h. 试验1:基于CONWIP系统,分别对2种不同产品单独生产情况以及同时生产情况进行仿真. 从图2可以看出,对于相同的生产线,不同产品的WIP水平不同,产品B的加工步骤以及经过瓶颈设备的次数都多于产品A,所以其产品在线的时间大于产品A,故产品B的WIP水平比产品A低. 从图3可以看出,2种产品同时在线生产时,其最优的WIP水平与产品A的最优WIP水平相同.即多种产品混合生产时,其WIP水平取所有产品中的WIP水平最大值. 试验2:对比CONWIP系统与CONRIN系统的性能差异. CONWIP: (1)产品A与产品B同时生产(符号AB); (2)先生产产品A,然后经过1 000 h投入产品B(符号AAB); (3)先生产产品B,然后经过1 000 h投入产品A(符号BAB). CONINT: (1)产品A与产品B同时生产(符号AB); (2)先生产产品A,然后经过1 000 h投入产品B(符号AAB); (3)先生产产品B,然后经过1 000 h投入产品A(符号BAB). 试验中的观测值(见表2)为:(1)产品A与产品B的产量;(2)产品A与产品B的加工周期;(3)生产线的总产量(产品A与产品B的产量之和). 从表2可以看出,CONWIP系统明显优于CONRIN系统.这主要是由CONWIP系统自身特点所决定的.正如前面所述,它会使工件自动聚集在瓶颈设备前,而总的在制品数量保持不变,这样可以使现有的资源得以充分利用. 在CONWIP系统仿真试验中,“先生产产品A,然后经过1 000 h投入产品B”与“先生产产品B,然后经过1 000 h投入产品A”比较发现,当开始投放两种产品后(也就是生产1 000 h后),它们的最优WIP水平与第1个试验的最优WIP水平相同,即只要是同一条生产线,同样的产品,其最优WIP水平是确定的,不会因为投料时间与方式的改变而改变.这对实际生产具有重要的意义. 通过大量试验可以得出一些关于决定WIP水平的定性规律:(1)与产品的加工时间有关,加工时间长,产品驻留生产线的时间必然就长,所以对应的WIP水平势必高些;(2)与经过瓶颈的次数有关,瓶颈设备是整条生产线中最紧张、竞争最激烈的资源,若产品经过瓶颈设备次数多,那么它所要等待的时间就长,其WIP水平自然就高. 5 结束语 目前,对半导体生产系统调度的研究还处于初级阶段,许多地方尚有待研究和改进.良好的调度与控制能够提高企业的产量,降低成本,增加企业的竞争力.但是半导体生产制造系统是十分复杂的系统,在实际生产中还有很多因素直接影响生产线的产量与性能,例如:操作人员班次的安排、车间的设备布局等.因此,应该充分利用计算机管理系统,建立良好的生产环境,充分发挥生产线效能,提高企业的市场竞争力. 生产调度论文:基于混合粒子群算法的航空零件生产车间柔性调度研究 摘要:航空零件生产车间调度具有目标多样性和不确定性问题,普通方法难以求得最佳调度顺序。针对这个问题,采用了混合粒子群算法优化加工工序。该算法通过个体交叉,变异的方法来反复迭代寻优,从而得到更好的零件加工工序。通过仿真实验验证了该算法的有效性,从而为航空零件加工车间调度优化提供了一种新的思路。 关键词:航空零件;模糊目标;柔性;车间调度;混合粒子群 航空零件生产是一个复杂的过程,往往需要经过多个生产车间的加工才能完全加工成型。并且由于各零件的安装顺序不通,对于不同的零件,需求的时间不同。因此在航空零件加工的过程中需要合理分配各零件的加工车间顺序,从而达到合理利用产品制造资源,提高零件加工效率,更好地完成飞机组装线需求的目的。 粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)是Kennedy博士和Eberhart博士在1995年提出的一种基于群体智能的优化算法,它源自对鸟类捕食的研究,个体通过竞争搜索完成对复杂搜索空间最优解的搜索。PSO算法虽然具有收敛速度快的特点,但是容易陷入局部最优。混合粒子群算法是标准粒子群算法的改进,该算法摒弃了标准粒子群算法的依靠速度跟踪极值的方法,而是引入了遗传算法中交叉和变异算子,粒子通过和个体极值和群体极值交叉和粒子变异的方法来跟踪极值,寻找最优问题最优解,本文用混合粒子群算法来对车间调度进行优化。 1 问题模型 1.1 调度问题模型 航空零件柔性车间调度问题可以描述为有n个待加工的航空零件要在m(m 2)台机器上加工,已知的参数如下所示[1-2]: 1)机器集M={m1,m2,…mm},mj表示第j台机器,j=1,2,…,m; 2)航空工件集P={p1,p2,…,pn},pi表示第i个航空工件,i=1,2,…,n; 3)工序序列集OP={op1,op2,…,opn},opi={opi1,opi2,…,opik}表示航空工件pi的工序序列。 4)可选机器集OPM={opi1,opi2,…,opik},OPij={opij1,opij2,…,opijk}表示航空工件pi的工序j可以选择的加工机器。 5)使用机器加工工件的时间矩阵T,tij∈T表示第i个工件pi使用第j个机器的时间。 6)使用机器加工工件的费用矩阵C,cij∈T表示第i个工件pi使用第j个机器的加工费用。 并且问题满足下列条件: 1)每个工件的每道工序使用每台机器不能多于1; 2)每个工件的加工遵循一定的顺序,只有在前面工序完成后才能进行下一个工序; 3)每个工件的每道工序的生产开始后就不能停顿,直到该工序完成为止。 求解工件加工的排序S,使得所有工件的提交时间和总费用的加权和最小。 1.2 模糊提交时间 在航空零件的加工过程中,由于加工顺序不同,各零件组装的时间不一样,以最小完工时间作为优化指标并没有意义。因此,本文采用了遵循安装时间不通的模糊提交时间,对于零件pi的交货期,用下面的梯形模糊数来表示: Ti=(ti1, ti2, ti3, ti4) 模糊隶属度计算公式如下: 式中,μd(x)表示x属于模糊集Di的隶属程度,其范围为0到1之间的数,这样每得到一个工件的提交时间时,都计算提交时间的模糊隶属度作为该个体适应度值中的提交时间。 2 混合粒子群算法 2.1 混合粒子群算法 粒子群算法是一种群体智能优化算法,它是Kennedy博士和Ebehart博士在1995年提出的。算法首先初始化一群随机粒子,每个粒子都有自己的运动速度,粒子通过跟随个体极值和全局极值更新速度和位置完成寻优过程,粒子寻优的公式如(2),(3)所示[3]: 其中,Vk id为粒子速度,Xk,Xk+1是粒子位置,就是问题的潜在解,Pk ibest是个体极值,Pk gbest是群体极值,c1和c2是加速度因子;r1和r2是分布于[0,1]之间的随机数。 标准粒子群算法虽然操作简单,算法能够快速收敛,但是随着迭代次数的不断增加,在种群收敛集中,各粒子也越来越相似,可能在局部解周围无法跳出。因此,本文采用了一种混合粒子群算法,该算法引入了算法中的交叉和变异操作,通过粒子通过和个体极值,群体极值交叉以及只身变异的方法来搜索最优解[4-5]。 2.2 个体编码和适应度计算 粒子采用实数编码的方法,每个粒子表示零件在所有机器上的加工顺序,当零件数为n,加工顺序为m时,个体的长度为2*n*m,其中前面表示所有工件的加工顺序,后面表示加工机器序号。 根据每个粒子的编码求解该粒子的适应度值,由于机器的加工数量限制,每一个零件的某一工序投入加工时,首先应该判断加工机器的上一个零件是否加工完,没加工完则等待上一个零件加工完再投入加工。适应度的计算公式如公式4所示: ftness(s)=k1/time(i)+k2*cost(i) (4) 其中, time(i)表示所有任务的提交时间模糊隶属度和,cost(i)表示所有任务所需费用和,k1,k2为系数,fitness(i)为粒子i对应的适应度值。 2.3 进化算子 混合粒子群算法中的进化算法为交叉和变异,其操作方法如下: 1)交叉方法:交叉方法采用整数交叉法,首先选择出全局极值或个体极值的前n*m和个体的前n*m位,然后随机选择交叉位pos后,将交叉位pos后的加工顺序互换得到新个体,然后对新个体编码的工件重复加工和未加工完的编码进行调整,把重复加工的工件变化为没有加工完的工件。然后按照旧粒子的机器安排重新排列新粒子的n*m+1-2*n*m位。采用了保留优秀个体策略,只有当新粒子适应度值好于旧粒子时,采用新粒子更换旧粒子。 3)变异方法:变异方法采用个体内部两维互换方法,对于变异个体,首选选择变异位置pos1和pos2,然后把个体中pos1和pos2位的加工工序以及对应的加工机器序号对换。同样采用了保留优秀个体策略,只有当新粒子适应度值好于旧粒子时,采用新粒子更换旧粒子。 2.4 计算步骤 混合粒子群算法优化柔性车间调度问题的计算步骤如下所示: Step 1:初始化种群,计算种群适应度值,找到个体最优和群体最优位置; Step 2:粒子进行交叉操作; Step 3:粒子进行变异操作; Step 4:计算新种群的适应度值,更新个体最优和群体最优位置; Step 5:判断迭代是否结束,若否返回Step2 。 3 仿真实验 采用混合粒子群算法进行航空零件加工模糊车间调度,共有10台机器,6个航空零件,每个零件都有6道加工工序,每个工序可以选择的机器如表1所示。 每个零件的加工均需要一定的时间和费用,根据飞机安装时间的需求,每个零件的提交时间满意度遵循不同的模糊隶属度矩阵。采用混合粒子群算法求解该问题,每个粒子有72维整数,前36维表示加工顺序,后36维表示所选机器,种群中共有20个个体,个体通过同最优个体交叉和自身变异寻找新个体。进化次数为50次,最优个体适应度值随进化变化趋势和对应最终优化零件加工甘特图如图1,2所示。 最优个体对应各零件提交时间及对应的时间满意度模糊值如表2所示。 从图表中可以看到,混合粒子群算法车间调度能有效调度零件加工次序,得到各零件提交时间满足飞机组装时间需求。 4 小结 本文研究了混合粒子群算法在航空零件加工车间调度中的应用,通过个体同优秀个体交叉,个体自身变异等方式寻优合适的零件技工工序,并得到了较好的车间调度方法,为航空零件加工问题提供了一种参考方法。 生产调度论文:试论公司企业如何抓好生产调度及核算工作 摘要:公司企业应如何抓好公司管理的调度工作,如何全面做好公司财务核算管理,使企业走上的良序发展的道路。这是摆在公司企业面前必须处理好的课题。当前,公司企业专业技能急需提高,责、权、利如何落实到位,设备如何保证质量,这都是急需解决的问题,本文从公司企业如何抓好生产调度工作,如何做好企业核算工作入手,试论公司企业如何抓好生产调度及核算工作的。 关键词:公司企业;生产调度;核算管理 引言 公司企业为了抓好生产调度管理,应当认真做好核算工作,公司企业对管理人员要明确责任目标,充分发挥部门的管理职能作用,实施财务管控系统的融合,包括采购合同、费用结算、付款等业务的统一。管理系统要根据立品数量、产品质量及合同考核条款自动结算单价、总价、折标单价等,对各批次产品质量和价格信息进行整合,自动生成产品结算单据,每月生成月结算单,经审批后推送至财务管控系统,自动生成凭证,进行结算,避免了在立品结算过程中的人工干预,也大大简化了产品成本结算的流程,实现了从业务端到财务端的无缝协接,提高了工作效率。 一、公司企业要做好调度管理、实现公司企业降损增效 1.近年来,由于国内外市场发展的变化,公司企业要推行周调度计划,让企业生产与市场营销紧密联合,调度岗位员工要知道如何在企业设计产能极限的状况下,合理的调动人员安排,保质保量的满足市场按时供应;公司生产系统出谋划策,合理安排调动人员安排,保质保量的满足了当前市场按时供应。 2.公司企业生产项目建设体量大、结构好、数量多、措施实,保证了重点项目良好的建设势头。但是,部分项目目前还存在前期工作不实、手续办理相对滞后、完成投资未达标等问题。 3.公司企业要高度重视调度管理工作,切实落实责任,加快各类项目手续办理,确保重点项目按进度要求顺利推进。要按照确定的目标和时限,增强责任感和紧迫感,确保重点项目全面进入实H行动开工阶段。 4.公司企业要集中精力抓好新开发的重点项目,做好各项重点项目的督促检查及调度工作,按时推进项目建设,真抓实干,推动重点项目重点工作落到实处、实现重大突破,确保圆满完成各项目标任务。 二、实现“6S”管理对公司企业的重要性 1.公司企业从加强内部管理入手,禁止跑冒滴漏现象,发现一次,考核一次,让员工提高节约意识,“6S”工作推出后,企业管理通道畅通,物品摆放有序,员工作业规范,区域性标识完成,促进公司整个发展。 2.分解年度安全指标,做好年初调度计划落实,完善安全工作规章制度,狠抓隐患排查治理,落实“谁主管、谁负责”的原则,形成清晰的调度流程。 3.公司企业在安全体系建设上,公司保质保量地完成全年决算工作,组织员工开展会计基础自查自纠,检查经济业务,就填报质量,落实核算、强化收入等关键指标,保证核算误差不超过3‰; 4.严格执行公司下达计划指标,充分反映收入和成本费用,开展资产清查,夯实资产质量,体现财务管理成效;清理涉税事项,做好优惠政策落实与税收筹划。 三、实现企业成本核算,是强化企业发展的重要环节 1.随着市场竞争的日益激烈,为了强化企业核算管理工作,公司在人员培养方面下功夫,做到核算人员以强带弱,以老带新,扬长避短,合理调配,结合实践,在提高核算人员综合能力,增强核算经营意识。 2.对公司企业成本核算进行梳理,要按照产生产品为核算对象。商品以销售量为基础,销售量和生产量之间自然存在差异。 3.公司企业核算要全面实现“管理精细化、制度规范化、保障集约化、手段信息化、考评系统化”总体目标,破解财经管理难题,促进企业建设由外延扩张向内涵发展转变。 4.实施成本核算管理,突出组织机构建立关系顺畅、合理规范的运行机构;规范成本范围界限,确保成本核算的准确性、真实性;健全完善管理制度,实现核算管理工作制度化、规范化。 5.推行全资产核算管理,重点落实核算采购制度;加强信息化管理,构建以网络、数据库和一体化工作平台为重点的信息化基础建设。使企业成本核算实现有章可循,产生了良好的经济效益和社会效益。 四、实现医药成本核算内在化 1.将环境成本纳入企业成本核算,对公司企业成本核算进行梳理,企业要明晰产品成本构成。 2.公司企业初步制定出行业成本核算制度,调研的产品成本核算。 3.企业还要有效调动核算会计人员的工作积极性和主观能动性,形成了责任和利益有机结合的正向激励机制,会计核算过程得到层层监督控制。提高了金融服务效率,减少了风险环节,把各种风险消除在萌芽状态。 4公司要按照规定设置账簿、强化财务核算,对于出现不规范核算的情况,要根据相关法规,核定其应纳企业所得税税额,并要根据行业财务会计制度的规定和会计核算的要求,正确登记成本费用总账及相应的明细账、日记账。 五、为进一步规范企业核 预防核算业务风险 1.公司企业要不断提高会计核算水平,要按照核算有关业务规定和要求,落实规章制度,以查找漏洞、规范操作、防范风险为突破口,通过对照检查、查漏补缺、落实责任、整改纠正、评比竞赛等方法,在全辖范围内进一步深入推行核算业务规范化管理工作。 2.核算业务实行规范化管理,就要实现核算业务规范化有序推进进行,明确其工作职责,通过组织学习、自查自纠、检查监督、竞赛评比、集中整改阶段开展工作。 3.为确保核算业务规范化管理工作的有效开展,公司企业要加强领导,明确任务,要设立相应组织机构,一把手亲自安排,亲自检点,亲自督查,做到任务明确,责任到人。并要求学习全面,自查深入,整改到位。 4.监督检查彻底,整改督办到位。不搞形式,不走过场。建立工作长效机制,落实工作责任制。为使工作机制得以有效运转,以目标责任制的形式进行了确定。 六、结语 综上所述,随着我国公司企业的快速发展,核算业务已成为目前公司企业管理工作的重要组成部分。因此,如何规范合理地管理核算工作,如何准确、及时地核算公司业务,对准确反映医药公司的财务状况、经营成果及现金流量情况,提高经济效益,具有非常重要的作用。公司企业要在自主营业务的范围内,划分好调度与核算工作的分水岭,让主营与非主营业务收入和成本提供依据,增加公司业务核算特点的相关会计科目,解决了代垫、暂收款项纳入公司营业额一并征收税等问题。 生产调度论文:10kV配网线路预操作平台在调度生产工作中的应用 【摘 要】本文通过对10kV配网调度工作进行深入分析,对可能存在的造成调度误操作的因素进行了逐条分解,并针对性的提出了整改措施,从而开发了一款关于调度配网操作的系统,为调控人员操作运行提供了可靠依据,为调控新人员的培养提供成熟的外部环境。 【关键词】10kV配网线路;采取措施;实施策略 1 项目背景 一直以来,10kV配网线路是调度工作的软肋。线路联络多,方式倒换频繁,事故多发等。所涉及到线路开关、刀闸的操作较多,调度员下令之前,必须清晰了解当前线路运行方式方能进行正确操作。配网模拟预操作平台,可以使调度员直观明确的了解当前方式,同时模拟操作,保证10kV配网线路不造成带负荷拉合刀闸,误停送电,低压合环等误操作,确保电网安全可靠运行。 调控一体化后,调度员与监控员业务素质参差不齐,新进人员需要快速成长,目前的培训仍然停留在口头传授和偶尔的技术讲课层面,使用此平台,可以促进新进人员和调控人员主动学习,共同讨论,持续提升相关技能,保证日常培训效果。 10kV线路运行方式一直是口头交代和记录于遗留工作,日积月累,遗留项目越来越多,调控人员要找到相关线路的运行方式往往需要花费几分钟时间,模拟预操作平台与线路当前方式时刻保持一致,使调控人员实时、直观、正确的了解电网运行情况,杜绝因记录不清或交代不明造成的方式遗忘。 2 项目实施的步骤 2.1 主要研究内容 (1)要求标准化、规范化的绘制出10kV配网联络图,预留空间进行实时增减。 (2)编写线路联络开关、刀闸分合状态智能识别程序,预操作某一开关、刀闸时能够得到与之有联络开关、刀闸的状态的告警提示。 (3)智能更新开关、刀闸分合指示颜色、状态标识,根据图示可了解当前线路运行方式。 (4)创建预操作模拟平台,根据人员操作变位,类似于五防模拟系统。 2.2 采取措施 图1 设备带电状态判断功能逻辑示意图 图2 设备操作提示、变位功能逻辑示意图 (1)具体实施方式 如附图1、2所示,10KV配网线路预操作系统,包括元件数据库、操作程序、电网一次接线图、程序操作图。电网一次接线图是最初展示效果,根据需要选择进入某一程序操作图界面。 如图1、2所示,设备带电状态判断功能,1、在数据库中寻找程序操作图中的电源点。2、在数据库中寻找所连接的出线设备。3、根据数据库记录,判断出线设备的分合状态。4.1、若设备在分位。9、则停止,程序结束。4.2、若设备在合位。5、继续在数据库中寻找设备所连接的线路。6、将所找到的线路变换为与电源点和开关一致的颜色,表示来自同一电源。7、在数据库中寻找所连接的其他元件。8.1、若没有接有其他设备。9则停止,程序结束。8.2、若接有其他设备。则返回第2步。 (2)设备操作提示、变位功能。 1)进行“合”操作。1、判断当前需要操作元件的状态。2.1、若已是合位,提示并停止。2.2、若是分位。3、搜集相邻开关状态,并给予提示,4、用户确定是否要进行合位操作,4.1、若否,则停止。4.2、确定要进行合位操作。5、检查两边是否带电。5.1、若同时带电。6则判断需操作的开关是开闭所设备还是线路设备,6.1、若是开闭所设备,7、置此开关为合位状态,6.2、若是线路设备则不允许进行操作(由于公用线线路设备载流量不同,合环容易引起设备过载)。5.2、若只有一边带电,7、置此开关为合位状态。8、从此开关开始,寻找与之联通的线路和在合位的开关,置其状态为带电状态。 2)进行“分”位操作:1、判断当前需要操作元件的状态,包括开关、刀闸、小车开关、负荷开关。2.1、若已是分位,提示并停止。2.2、若是合位。3、搜集相邻开关状态。并给予提示4、确定是否要进行分位操作。4.1、若否,则停止。4.2确定要进行分位操作。5、查找此设备所属电源,由电源开始计算。计算到当前开关时,置其状态为分位。6、判断是开闭所设备还是线路设备。6.1、若线路设备。7、继续寻找相连下级的其他线路和设备,置他们为不带电状态。6.2、若是开闭所设备。8、判断是否两边同时带电。8.1、若是两边同时带电。9、相连下级设备带电状态改变(颜色变化)。8.2若否。返回第7步。 3 系统简介 3.1 10kV配网线路预操作平台简介 受客观因素限制,10kV配网线路一直都是各电网的薄弱环节,联络多,事故多发,方式倒换频繁。如今,客户对供电可靠性的要求越来越高,主动提高事故相应能力,利用线路互带,使用户少停电是当前我们的一个工作任务,开发此平台,让调控人员在日益复杂的联络线路中实时、直观、正确的了解当前运行方式,正确无误进行倒闸操作。 如下图3所示,,图3是用户进入系统点击自己即将要进行操作的设备后弹出的操作模拟图。用户可以在操作模拟图上进行一系列的模拟操作。 为节省寻找设备花费的时间,我们设计了可以直接进行查找的功能,按ctrl+f就可以直接进入查找界面(如图4)。 针对模拟图上的设备,系统设置了“分”与“合”两种操作选项。 当用户选择任一选项后,系统会提示相邻设备的运行状态,以此来提醒用户对当前设备的操作是否合理。 当用户确认当前操作无误后,操作模拟图开关变位,并在数据库中记录存档。为了便于用户区分,不同的电源,系统设置了不同的颜色。 4 实施效果和应用前景 4.1实施效果 我局按照QC小组提出的10kV配网操作平台实施后,促进了新进人员和调控人员技能持续提升,保证日常培训效果。保证10kV配网线路操作时不造成带负荷拉合刀闸,误停送电,低压合环等误操作,确保电网安全可靠运行。使调控人员实时了解电网运行情况,杜绝因记录不清或交代不明造成的方式遗忘。 4.2 应用前景 本QC的目的是开发一种10KV配网线路预操作系统,填补电网运行在10kV配网操作系统方面的空白,把地区电网10kV配网线路全部归纳到系统中进行模拟操作,使电网运行管理者及时掌握10KV配网线路的运行方式,根据线路和设备颜色明确电源点,在对变电站或线路上的开关、刀闸进行操作时,按照设定的程序分析判断与之有关联的开关、刀闸的状态,为电网运行管理者进行正确操作提供依据。 5 结论 保证10kV配网线路操作时不造成带负荷拉合刀闸,误停送电,低压合环等误操作,确保电网安全可靠运行。使调控人员实时了解电网运行情况,杜绝因记录不清或交代不明造成的方式遗忘。开发此平台,让调控人员在日益复杂的联络线路中实时、直观、正确的了解当前运行方式,正确无误进行倒闸操作。 生产调度论文:浅淡生产调度在煤化工企业中的重要性及具体方法 生产调度是组织执行生产进度计划的工作,生产调度的“调”是指科学的协调,“度”是指把握一定的尺度。调度工作的基本任务是贯彻执行党和国家安全生产方针政策,在确保安全的前提下组织和指挥生产,全面、均衡地完成生产任务。协助领导组织、协调、指挥事故抢救、抢险和生产恢复工作。调度已成为一门集技术与管理于一体的综合性很强的专业,为更好的发挥其在企业中指挥中心和主要管理部门职能的作用,调度工作的规范化、制度化是最基础的工作。 山东兖矿国际焦化有限公司是由充矿集团有限公司与巴西淡水河谷公司、日本伊藤忠商事株式会社共同投资组建的三方合资公司,横跨冶金、化工两大行业,涉及焦炭、甲醇、煤焦油、粗笨等多种产品,另有热力发电,工艺流程复杂,自动化程度高,连续性强。如此多元化的企业中,怎样才可确保生产的安全性和计划性,充分发挥生产调度的“总指挥家”的作用既有保障。 一、生产调度的必要性和重要性 1.一个生产计划的具体实施需要生产调度来完成 现在编制一个周密、完美的生产计划对一个现代化的大型企业来说是件很容易的事情,但是怎么把理想化的生产计划万无一失的变成现实的生产活动,以达到期望的可以销售的合格产品及获得可观的利润,就需要一个专门负责实施生产计划的部门来完成。现代的煤化工业企业,生产环节多,协作关系复杂,生产连续性强,不可预见的情况多且变化多端,某一个点或面发生故障,或某一措施没有如期实现,往往都会波及整个生产系统的安全、稳定运行,甚至发生事故。因此,生产调度工作,对于督促、控制、管理,及时了解、掌握生产情况,研究分析影响生产的各种因素,根据不同具体情况采取相应策略,确保生产计划的顺利完成是非常必要的。 2.生产调度的重要性 一个生产计划的具体实施会受到很多因素的制约,尤其是对一个大型的生产系统更是如此。实际生产过程中,情况十分复杂,千变万化,有局部的,也有整体的;有内部的,也有外部的;有人员方面的,有工艺方面的,也有设备方面的;有主管因素,也有客观因素。这些问题一旦出现,小则造成生产被动,大则造成生产过程中断,生产系统一旦停车,计划就难于完成;企业的生产计划是基于安全的前提下获得最大利润的,有时企业会因自身经营因素,或国内外市场因素,而不能赢的利润反而亏损,生产调度就要及时调整生产计划,以减少企业损失,短期生产计划的调整可能会造成整个生产计划不能按期完成,此时暂时计划的调整怎样把握一个“度”也是非常关键的。另外,生产系统会因不可预见或不可抗拒的因素而被迫中断,甚者会有生产中断而引起安全事故。面对突发事件,及时、有序、准确的进行有效组织生产和事故抢救也是生产调度的主要职责之一,“养兵千日,用兵一时”,当国家和人民生命财产受到威胁时,更显生产调度的重要性。 因此生产调度要及时全面详细的了解生产影响因素,协调有关部门、有关人员处理解决这些不利因素,消除隐患,以保证生产长周期安全、稳定、高效的运行,确保生产计划达到期望的目的。可想而知,如果没有生产调度夜以继日的指挥协调,要想及时解决生产过程中随时出现的矛盾,维持生产过程的正常运行是不可能的,同时人民的生命也难以安全。 二、生产调度的具体方法 1.调度管理方面 1.1 加强学习,提高思想境界,只有思想先行,行动才会跟随;只有实现思想统一,行动才会一致;“严肃活泼,团结紧张”是调度团队的整体精神意识所在。时时不忘学习,提高自身综合素质,使自己具有高度的事业心、责任感和良好的职业道德,具有较强的组织协调能力;做到内行管理,熟练把握本企业生产布局、生产系统流程,了解主要设备性能、完好情况,掌握生产所需主要原材料等生产要素;熟记标准化管理和掌握本企业《安全规程》、《作业规程》、《安全技术操作规程》及有关安全生产管理规定,并能灵活运用于生产管理中。 1.2 搞好调度质量标准化建设,抓好调度基础管理工作。调度质量标准化建设是响应煤化工企业整体标准质量化建设的要求,可以促进调度工作的规范化,统一化,树立良好的调度形象,以更好、更有效的为安全生产服务。调度日常管理工作是最基本的也是最主要的工作。在日常工作中,要坚持原则,实事求是,严格按照操作规程和生产组织管理规定执行;调度员要经常深入生产一线,掌握第一手原始资料,并建立完整的原始记录;了解生产变化的趋势,深入细致地分析研究所出现的问题,及时向有关领导汇报或是提出有建设性的意见,及时处理和解决生产中的关键问题。 1.3 为进一步规范本企业生产调度专业管理工作,逐步推行调度管理制度化、问题处理闭环化、应急管理程序化、资料管理档案化、调度装备信息化“五化”建设,及时协调、解决生产中发生的实际问题,确保生产系统的安全稳定运行。 2.调度生产工作原则 2.1 安全第一原则。生产调度组织工作应坚持“安全高于生产,不安全不生产”的根本方针不动摇,对威胁安全生产的重大问题有权下达调度指令,并督促有关部门采取积极措施解决。 2.2 集中性原则。坚持生产调度集中统一指挥为原则,凡有关车间或部室生产、建设、安全、经营的一切调度指示、命令,一般须通过调度指挥系统下达。情况紧急或必要时,生产调度指挥系统有权调度公司范围内的所有人力、物力,以确保生产安全、系统稳定运行,保质、保量、按时完成生产任务。 2.3 效益最大化原则。生产调度应以市场为导向,以“少投入、多产出、快产出”为原则,科学利用资源,合理组织调配,有效进行生产过程控制,获取最佳经济效益。 2.4 准确及时性原则。生产指挥应做到准确无误、记录详实。在听取汇报时,时间、地点、事件、汇报人必须记录准确,如实反映客观情况;一切数据计算要准确无误,上传的资料、数据必须及时、准确;对生产中出现的问题和矛盾要及时判断、解决和处理,信息反馈要迅速。 2.5 闭环管理原则。对生产组织过程中出现的问题,应有原因分析、解决方案、整改落实进度跟踪、结果评价和总结,并做好相关记录,做到闭环化管理。 3.调度装备 生产调度是企业生产作业控制、日常生产管理、生产信息汇集的中心;有上下贯通、左右协调、集中统一的功能,是保证企业安全稳定生产的优秀部门。因此调度要配备具有录音、扩、放、群呼及直通等功能的调度电话,录音资料保存3个月以上;配备转真机、电脑、打印机;一些重点工作地点的配摄像头;配有无线通讯设备及应急交通工具。现代化的、灵活高效的生产调度系统有利于调度工作的顺利开展,高效、快速的指挥实际生产,同时一定程度上也降低了调度人员的工作强度。 4.加强考核,统一意志,统一指挥,树立调度部门威信。 调度室制定严格的考核制度,并严格执行。企业的规章制度是企业的法律、法规,是各单位应该遵守的工作内容和工作程序,是每一个所属公司人员都必须遵守的规范和准则,具有严格的强制性和约束性,任何单位和个人违反制度都要受到相应的惩罚。调度制度保障调度工作能够顺利进行,对生产组织原则来说是最有力的保证。只有树立了调度室在企业中的权威,才可以确保调度命令畅通无阻,才可以更好的按计划组织、协调生产;以便为公司做出最大的贡献。 三、结语 综上所述,要保障复杂、多元化的现代化大型企业安全、连续,稳定、高效的生产,调度工作具有举足轻重的作用;为了更好的为生产企业服务,调度人员要不断的加强自身综合素质的提高及工作方法的改进,并把先进的现代化装备有效利用到实际工作中。由于调度这门专业起步晚,有很多不足之处待改进,还需大家共同努力,壮大调度队伍,为企业发展做好后勤保障。 生产调度论文:浅谈防汛生产调度中心电子屏信息系统的设计与应用 摘要:通过对飞来峡防汛生产调度中心电子屏信息系统设计与应用的阐述,明确电子屏信息系统为飞来峡信息提供一个服务平台,使职工及来访人员直观地了解枢纽的相关信息,同时也可以更好地宣传企业文化。 关键词:防汛生产;电子屏;信息;应用 1.概述 飞来峡水利枢纽防汛生产调度中心是飞来峡水利枢纽工程建设的后续项目,项目的建设将进一步提高飞来峡水利枢纽生产、运行、调度、管理水平,更好地适用全省防汛指挥信息系统建设及枢纽防汛指挥的需要,确保枢纽以防洪为主等功能得到充分发挥,为防洪安全和枢纽运行提供更有力的保障。为了使职工及来访人员直观地了解枢纽的相关信息,也为了更好的宣传企业文化,为信息提供一个服务平台,在飞来峡防汛生产调度中心大楼首层建设一套液晶大屏幕信息系统。 2.信息系统设计原则与建设目标 2.1设计原则 大屏幕拼接显示系统建设的总体设计原则是:系统充分考虑到先进性、可靠性、经济性、可扩充性、可维护及管理性等原则,建设一套采用先进成熟的技术、遵循布局设计优良、设备应用合理、界面友好简便、功能有序实用、升级扩展性好的液晶大屏幕拼接系统,以满足对大屏幕图像和数据显示的需求。 2.2建设目标 信息系统设计目标为:建成基于局域网或者互联网的信息系统,该系统接入调度中心大楼的办公网络,办公网络内任意电脑可实现对所有信息的管理和,支持目前所有的主流媒体文件格式,为大楼构建一个视频、图片、字幕、Flash动画、网页等多种媒体信息的多媒体信息平台,为用户提供高质量的多媒体信息服务。 在建设方案中,主要考虑设计3行3列55寸液晶屏拼接大屏显示方案,该设计结合目前最先进的图像处理和控制技术,能满足防汛中心当前的使用需求。 3.系统构成设计 3.1信息系统构成 (1)55英寸DS-D2055NH LCD显示屏:9块55英寸工程专用LCD显示单元能够保证系统设备的亮度、使用寿命、稳定性。 (2)液晶单元支架:9个模块化框架,3个基座 (3)拼接控制器(含配套专用控制软件):1套 (4)传输线缆:9条,将信号源传输到LCD电视墙上面显示。 3.2系统架构图 根据系统设计原则和实际应用需要,提出信息系统的构架图如下: 液晶大屏幕拼接显示墙由一套3(行)×3(列)55”(LED)超窄边液晶显示屏――DS-D2055NH组成,尺寸特性如下: 单屏尺寸:1215.3.0(w)×686.1(H)×118.0(D)(单位mm)。 组合尺寸:(686.1mm×3)×(1215.3mm×3)。底座高度:实际高度根据现场确定。 背后维护空间:默认1000mm,实际空间根据现场以及拼墙高度确定。 3.3系统组成效果图 4.系统功能设计 信息系统主要包括“信息制作、信息、播放管理、素材管理、系统设置、终端管理、系统备份还原、数据统计、日志管理”等基本功能以及扩展的功能应用。主要功能如下: 4.1所见即所得的信息制作 用户登录系统管理端以后可编辑需要的信息,灵活组合背景图、视频、音频、图片、字幕和实时数据等,排版组合成多媒体信息,各区域播放内容使用单独的播放列表进行控制,并可以设置信息有效播放时间。也可以使用信息模板对界面排版进行快速制作,同时支持信息导入导出功能,对信息进行快速更改。 4.2全效的信息播放控制(可选择播放方式) 垫片播放、周期播放、定时播放、间隔插播、独占信息插播、分组播放,以上几种播放方式使播放的节目内容更具有针对性,大大提高关注度。 4.3严谨的系统权限管理 信息审核:用户需要上传的信息必须经过审核方可由管理员进行信息编辑及播放终端播放。配合用户权限管理可以对播放素材进行可控性管理。 用户权限管理:管理用户的个人信息,配置用户的所属机构及角色权限。可以配置是否具体素材审核权限及具体终端管理权限。 信息审核、用户权限管理能够控制一切非平台审核通过的信息在终端上播放。能有效控制信息内容的安全。 4.4实时的终端监控维护 远程控制:支持远程设置终端的开始播放/停止播放、定时开关机、连接中心服务器设置、流媒体播放、紧急信息插播、固件升级等,便捷实现终端的远程控制及维护。 4.5生产信息实时显示 通过与水利系统数据管理模块进行对接,可以完成对水情、溢流坝、船闸、电站等生产实时系统数据库的连接、读取、修改和显示,需显示的数据既能从各生产实时系统读取直接显示,也可经本地修正后再显示,即支持本地存储修改后再显示到电子屏幕中。同时还可以灵活设置各生产实时系统数据在电子屏中显示的内容和样式,可自由选择需显示数据的组合,数据的具体显示形式F场确定。 需显示的生产实时信息系统包括:水情遥测预报调度系统、溢流坝闸门计算机监控系统、船闸收费调度系统、电站计算机监控系统等。 4.5.1水情遥测预报调度系统 需显示的信息包括:气象信息、上游实时水位、下游实时水位、入库流量、发电流量、闸门流量、总出库流量。 数据源:其中气象信息数据取自枢纽综合集成管理系统数据库;上游实时水位、下游实时水位、入库流量、发电流量、闸门流量取自水情遥测预报调度系统;总出库流量由发电流量与闸门流量相加所得。 4.5.2溢流坝闸门计算机监控系统 需显示的信息包括:15个泄水闸门开度、3个3号副坝闸门开度,1个排漂孔闸门的开度等信息。 数据源:15个泄水闸门开度、3个3号副坝闸门开度,1个排漂孔闸门的开度等信息均取自枢纽综合集成管理系统数据库。 4.5.3船闸收费调度系统 需显示的信息包括:上游待闸船只、下游待闸船只、日过闸量、月过闸量、年过闸量等信息。 数据源:上游待闸船只、下游待闸船只、日过闸量、月过闸量、年过闸量等信息需通过SQL语句对船闸收费调度系统数据库进行查询统计后才能得到。 4.5.4电站计算机监控系统 需显示的信息包括:4台发电机组的负荷;A、B点负荷;机组日发电量、月发电量、年发电量等信息。 数据源:4台发电机组的负荷、A、B点负荷取自电站计算机监控系统网关机数据库中;机组日发电量、月发电量、年发电量等信息需通过SQL语句对枢纽综合集成管理系统数据库进行查询统计后才能得到。 4.6枢纽政务信息 随着飞来峡水利枢纽标准化、规范化、科学化管理的需要和信息化的发展,管理处对各项工作的管理将越来越规范,并且由于分处两地办公,效率也需要进一步提高。各个部门有越来越多的信息与需求共享,通过信息化、数字化、网络化的多媒体信息系统,完全可以替代以往的打印海报、张贴宣传单等落后宣传手段,所有需要的信息都可以在第一时间编辑、制作、传输并到指定电子屏上显示,大大降低了人力的工作量,缩短了流程,提升效率和正确性 5.电子屏信息系统的运行维护和安全管理 遵循统一管理、分工负责、共同建设的原则,信息系统的运行部门为管理处办公室,办公室设置专门的运行管理人员,负责信息的上传和运行管理工作。信息中心提供技术支持,保障信息系统网络运行环境,确保网络安全畅通,负责信息系统设备安全稳定运行。 信息工作必须坚持“严格依法、具有特色、全面真实、安全保密”的原则。信息要体现我处的管理职能和水利行业特色,符合重在宣传、提升飞来峡形象和加强管理处与社会公众信息沟通的总体要求。 各部门要的信息应先由部门负责人、分管处领导审核同意后,以“部门领导”用户通过综合集成管理系统将电子文本发送至“办公室”和“处办领导”邮箱,经办公室审核后。对于处的重要政务活动信息,其图片和文字必要时由处主任审核后方可。 6.结语 飞来峡防汛生产调度中心电子屏信息系统采用本设计目前已完成建设,通过调试投入\行。电子屏信息系统对于实现飞来峡水利枢纽管理网络化、信息化,提高管理效率,起到了重要作用。所设计的功能符合管理处的需求,能够实现包括“信息制作、信息、播放管理、素材管理、系统设置、终端管理、系统备份还原、数据统计、日志管理”等基本功能以及扩展的功能应用,为飞来峡水利枢纽管理处提供了高质量的多媒体信息平台。 生产调度论文:以调度为中心的大柳塔选煤厂均衡化生产对策探析 【摘 要】 选煤厂调度室是把厂里各个生产环节:从原煤的供应、原煤的破碎和筛分、洗选过程、到装车外运等,组织协调起来达到综合平衡的工作机构。选煤厂的均衡生产是指合理协调检修与生产的关系从而达到公司外运计划的平稳实现。能否实现均衡化生产是衡量选煤厂管理的一个重要指标,本文提出:协调好生产与检修的关系,及时追踪各检修项目的落实情况,随时与矿井及运销公司联系,树立调度室的权威,减少设备空转时间,仓满停车时间安排在白天,本安理念牢记于心,等以调度为中心的大柳塔选煤厂均衡化生产对策。 【关键词】 选煤厂,均衡化生产,调度室 1、前言 选煤厂的均衡生产是指合理协调检修与生产的关系从而达到公司外运计划的平稳实现。其一是指:原煤的供应与装车外运的均衡,避免出现有煤无车,有车无煤的情况;其二是指:生产的各个环节,也就是各车间之间的均衡。 选煤厂的均衡生产受到众多因素的影响,其中洗选系统和装车系统属于内部影响因素,外运计划任务、原煤供应、铁路车辆供应情况、运销反馈的客户需求属于外部影响因素。 外运计划是公司总调度室在了解了矿井原煤供应和选煤厂仓存和生产状况以及铁路车辆供应的情况下制定出的,一般来说具有合理性。对选煤厂来说,外运计划量是计划也是任务,日计划是月计划的细分,月计划是年计划的细分,日计划的完成情况会影响到年计划的完成情况。因此选煤厂需要做的优秀是合理组织生产,保证外运计划的完成,这就需要洗选系统和装车系统运行正常。 大柳塔选煤厂的正常运行所受到的所有制约因素具体分析如下: 1.1、原煤的供应 原煤供应主要需要协调的是上煤时间、停煤时间、检修时间,以及一些大型的检修项目,尽量做到协调与匹配。对于有稳定煤源、煤质较稳定的大柳塔选煤厂来说,原煤的供应能否充足取决于矿井检修、矿井工作面故障、矿井突然来压、外购煤上煤是否及时。 1.2、选煤厂设备的运行状况 即使一个运行稳定成熟的选煤厂也会受到突发性设备故障、预防性检修、日常检修、产品仓满、矸石仓满等因素的影响。而且对于流水作业的各车间来说,任一车间的设备故意都会影响到整个系统的正常运行,而且选煤厂的故障还会造成全公司的故障,对整个公司的均衡生产带来负面影响,总之,选煤厂的均衡生产就是协调一切外部因素和内部因素的基础上圆满完成外运计划。 1.3、装车情况 装车外运决定了大柳塔选煤厂产品的输出,是否能正常输出取决于铁路的影响、厂内设备的影响、以及运销公司反馈的客户需求信息。 厂内设备的影响主要有装车系统故障、商品煤是否储备足量。铁路影响主要有:铁路天窗时间、南站满线后重车带不出去空车带不进来、火车机车供应不足等机车、铁路倒黄标,前边这四种是导致火车不能及时进来的因素,另外火车进来以后,除了正常的车辆检查还会有车门烂、冻底、红矿底、垃圾底等特殊情况需要处理,这些情况都会影响车辆整备时间。运销的客户需求在一定时期内具有稳定性,车型与煤种一般具有匹配关系,但也会因客户需求而变化。铁路车辆供应情况一般分天窗日和非天窗日,但也会受到一些外部因素的影响而引起进车不及时。 2、调度室在大柳塔选煤厂均衡化生产中的作用 大柳塔选煤厂的均衡化生产还需克服外部影响因素:如矿井、运销、铁路带来的影响。克服外部影响主要通过生产指挥中心和公司下发的的预防性检修计划表,如某日矿井有检修,那么可以把厂内的检修安排在同一时间段,或者尽量利用这段时间以减少对生产的影响。铁路天窗时外运计划会比平时少,应该利用天窗时间安排厂内检修。 大柳塔选煤厂的均衡生产,需要调度室和以上各单位协调解决一系列问题。其中生产指挥中心和总调度室是上级指导和领导部门,给选煤厂通知和命令以及一些业务上的指导;矿井调度、外煤站、运销公司、铁路是选煤厂的业务相关单位,选煤厂和他们的业务合作通过调度室的协调来进行。排矸公司、专门化的维修公司是服务机构,负责一些设备的维修。另外厂领导是调度室的直接领导,是调度职责“上情下达、下情上达”最直接的“上”。 2.1、合理安排系统停车起车时间 调度员根据生产指挥中心下发的外运计划,及时与矿调联系了解矿井的生产情况,参考本厂的仓存以及原煤仓的仓位情况,来安排日常检修和预防性检修计划,确定生产系统的停车时间和起车时间。在外运备足确定了停车时间后,要通知生产指挥中心和矿井调度,看是否有突发情况发生影响计划好的停车时间和起车时间,如需要还得做调整。调度室要随时与业务相关单位联系,及时沟通,保证原煤供应、选煤厂生产系统运行、商品煤装车都顺利进行。 2.2、随时掌握现场生产情况 随时通过集控画面监控系统运行状态,如皮带过煤量、设备电流、桶位、密度等监测数据,并根据这些数据判断系统是否运行正常,如有问题如实、迅速地告知现场岗位司机,对于不易处理的还要告知车间主任,如有必要还要汇报厂部值班领导和生产指挥中心,指挥现场人员排除故障,最终达到尽最大可能缩短故障影响时间,尽快恢复正常生产的目的。 2.3、及时处理生产中出现的故障 生产中出现故障后首先通知到岗位司机,根据岗位司机的要求如有需要还要组织到电工和钳工,并汇报到车间值班主任处组织人员落实处理,确保安全生产。然后汇报厂领导和生产指挥中心。对于两套系统并行的系统,在某一台设备出现故障且短时间内处理不好的情况下,与现场值班主任或者厂领导联系,是否只开启不故障的那半套系统,并通知现场打插板等,给故障设备检修恢复的时间,更重要的是避免因为一台设备的故障而停下整个车间甚至整个系统的作业,进而影响到生产任务的完成。 2.4、有条不紊地处理紧急情况和突发事件 遇到紧急情况和突发事件按照程序进行处理。发生事故时组织和指挥事故抢险,最大可能地控制和减轻事故造成的危害。当发生重大事故时,调度室需及时汇报车间和厂领导和生产指挥中心,并根据领导指示,组织有关部门,调动所需人力、物力,积极进行抢救,并组织尽快恢复正常生产。 生产调度论文:论三集五大形势下调度生产管理系统的深层应用 【摘要】电力调度自动化系统的综合数据管理子系统是电力调度自动化系统平台的优秀组成部分之一。本系统的主要内容是基于山东积成电子股份有限公司系列产品一一IES600电力调度自动化系统平台,对三集五大形势下调度生产管理中的应用分析。 【关键词】 中图分类号: F407.61文献标识码:A 文章编号: 电调自动化是电力运营环境中对电网调度监视控制的自动化应用,是一项复杂庞大而又十分重要的工程,关乎国计民生。好的电调环境要求必须具备安全可靠、平稳可控、反映及时、统计准确等方面,我国的电网目前正在使用并逐步完善有独立知识产权的现代化调度自动化系统。 一、三集五大形势下对电力调度的要求 三集五大运作模式上由原先的“生产、管理一体模式”转变为“管理、业务支撑体系”配合模式,这样的结构和模式转变给调度生产管理带来了新的挑战,横向上如何规范协调两大体系之间以及业务支撑机构和两大体系之间的的联系;纵向上如何加强省级电网、地区电网和县级电网之间的管理互联实现信息共享;如何落实“三集五大”体系的减员增效精神,提高系统可用性和使用人员的工作效率;这三大问题促使调度生产管理系统必须进行完善扩充以及更深层的开发应用。 加强系统的深层应用,实现新老系统的平稳过渡并和省调度生产管理系统接轨,保证业务流程的全省统一,在全省范围内实现“三集五大”后县调、地调、省调之间的一体化管理。项目完成后应当实现全局调度、运方、继保、自动化和通信等专业信息化管理的实用化,实现地调、县调与省调之间管理业务的一体化管理。该系统的服务对象涉及电网调度的运方、调度、保护、自动化、通信等各个专业,应用人员涉及以上各专业的技术人员、“大运行”、“大检修”、“大建设”体系中的相关技术人员。 二、三集五大形势下IES600系统在调度生产管理中的应用 1、IES600系统对所采集的信号进行分类 信号分类原则采用以下原则: 一类事故信号:主要反映由于非正常操作和设备故障导致电网发生重大变化而引起断路器跳闸、保护装置动作(含重合闸等)的信号以及影响全站安全运行的其他信号,如全站直流消失、火灾报警等。 二类异常信号:主要反映电网一二次电气设备状态异常及设备健康水平变化的信号,如断路器控制回路断线、装置异常、装置闭锁、过负荷、开关非全相、模拟量越限、通信电源-48V输出告警等信号。 三类状态信号:主要反映电气设备运行状态以及运行方式,如开关、刀闸变位信号、反映保护功能压板、同期压板投退的信号等,同时包含保护装置、故障录波器、收发信机等设备的启动、异常消失信号等。调控中心监控系统将信号区分为重点信号和非重点信号。原则上三类状态信号中二次设备启动等次要信号,反映综自系统状态信息的信号,供远动、保护专业人员查询的信号均不列为调控重点信号。 2、无效或冗余信息过多过滥处理 (1)微机保护信息展示:微机保护主动上送的动作、告警事项以历史事项进行存储。 (2)把微机保护信息作为常规远动信号的补充查询功能,不用来启动告警,只在事项详细查询和四层查询界面展示,故障录波、动作值、出口信号、测距等信号通过时间与开关判别事故进行关联,减少事故误判。 (3)在系统信号基础上进行梳理,报警信号采用综自硬接点优先,软报文补缺,综合信号首选,报警具有唯一性,排除包容性,其余信号归属查询。 (4)开展微机保护信号直采工作后,实现测量、控制、保护信号、定值、压板、动作值、故障录波的信息最大交互,对厂站信息的过滤、分类、告警、闪烁、展示由主站设备对象参数属性给予设置,所采信号全部做为查询展示,不纳入告警、主监视界面,并做为原有信号系统的冗余详细核查作用。 (5)为杜绝设备检修传动期间信号导致自动化系统误推事故画面、信号频发干扰调控人员正常监视,必须采用及时挂检修挂牌对检修设备相关信号进行短时屏蔽。对冷备用或备用间隔告警信号的告警过滤,可采用挂牌方式对告警信号进行过滤,但在挂牌取消时,信号应该立即解禁分类告警。对于控回断线、母线失地、弹簧未储能,电机启动(收发信机动作)等短时动作复归信号,采用(变电站综自延时18秒)校核后再发送主站。可疑事项处理。对于连续出现的周期事项,标示上可疑标志,并且以不同颜色显示,可以设定停止语音报警时间,但在监控系统事项窗提示标识。 (6)同时、同点SOE信号只单遍记录。实时告警事项窗SOE不展现,但在专门实时、历史事项查询窗可通过SOE和非SOE给予屏蔽或显示。各厂站采用GPS校时要采用软硬校时相结合,主时钟时差要控制在1μs(要求做专项检查)。 3、对监控信号事项显示界面重新设计 (1)设置监控动态组合窗为了满足监控人员实时了解监视设备动态情况,减少频繁切换监控界面,特建立并优化此窗口,此窗口主要包括一类、二类动作告警动态光子窗、遥测越限、系统告警(如通道、系统网络、模块)动作事项动态窗和告警实时事项窗组成。信号确认复归后自动消失,对频繁动作不合理数据也可通过人工干预给予屏蔽展现。不同报警等级的事项采用不同颜色显示。 (2)监控系统界面采用电脑三分屏界面,事项窗固定在其中一分屏,该分屏不参与监控界面轮换,不同报警等级的事项采用不同颜色显示,从而使监控界面各类信号一目了然。新系统监控界面采用三分屏显示,新的事项组合窗(重要信号一目了然,大大减少监控人员切换时间)。 事项监视窗口采用并列显示子窗体方式,变流水事项监控方式为分区重点监控方式,梳理、删减、合大量信号,便于及时发现设备异常工况,提高监控效率。电网发生事故时,系统弹出事故推图窗口,可迅速查询该间隔事故跳闸前后的所有事项,有助于调度员及监控员快速判断事故性质并及时处理。信息分层展示,监控重点信息在第三层间隔图中显示,采用语音报警、变位闪烁等功能进行提示。设备详细信息在第四层设备图中显示,按照名称排序索引,便于监控人员查找、确认和复归。 4、加强事项查看器的功能 监控系统对信号增加了按其采集源进行分类,如开关变位信息,刀闸位置信息,保护遥信信息等。事项可以根据厂站、时间、类别(开关、刀闸、SOE、保护等,保护可分软报文、硬接点、报警类别,操作、系统等)进行查询、打印,并可以导出EXCEL文档。使系统的某些信息管理、查询、检索功能得到有效利用,即使发生涉及多个设备的事故或异常时,大量信息使重要或关键信息溢出监控界面,也可以方便快捷地通过检索功能查到相关信号。对异常或事故做出正确判断。 在事项显示窗内只显示调控监视重点信号,不显示SOE信号。信号按不同类别在不同区域显示,原则上按下列六个区域显示。 (1)开关事故跳闸区:该区显示开关位置在非正常操作状态下由合到分变位信号。 (2)事故信号区:由保护动作硬接点以及相应的事故类软报文组成。 (3)异常信号区:显示异常类的软报文以及硬接点信号。 (4)状态信号区:显示反映电气设备运行状态的信号。 (5)遥测越限区:显示各负荷、电压、温度等遥测信息的越限信号。 (6)全部信号区:汇总上述五个区的信号。事项显示窗按变电站、事项类别进行个性化定义。事项显示窗具备多窗口显示功能,各窗口能同时显示。各类信号以不同的颜色显示,其中开关事故跳闸及事故信号显示红色。各类信号有不同的声音报警:开关事故跳闸及事故信号发警笛,异常发警铃,状态信号发提示音。 5、实现监控控制界面一体化 IES600系统将自动电压控制(AVC)模块集成一体,实现了监视控制界面一体化,达到了无功电压根据电网情况自动调整的目标。数据平台建成了数据中心和应用集成环境,实现数据整合、交换、共享、联机应用支持及数据分析展现、信息。 三、总结 在三集五大形势下将ies600系统应用到电力调度中,通过面向流程管理的调度生产管理系统实现了输、变电运行检修的全过程管理,实现全局数据的唯一性及数据共享,实现信息化带动生产自动化,从而提高地区电网的现代化管理水平和效益。 生产调度论文:论三集五大形势下调度生产管理系统的深层应用 摘要:随着国家电网公司“三集五大”改革的深入进行,“大运行”、“大检修”体系及其业务支撑机构对电网及其设备安全稳定运行起着至关重要的作用,改革优化后,在机构和管理上的变化对原先作为联系两大体系的调度生产管理系统也提出了更高的要求。 关键词:“三集五大”;调度生产管理系统;自动化 1 研究背景 以福建地区地级电网为例,“大运行”体系下地区电网调度控制中心负责地区所有的110 kV及以上变电站的监控,县(配)调负责35 kV以下变电站的监控。地调负责调度管辖110 kV电网和220 kV馈供网,县(配)调负责调度管辖35 kV及以下电网,城区配调划归地调管理。地调负责“大二次”归口管理,原生技部保护、厂站自动化和直流电源管理职能划归地调。通信专业管理职能划归运检部,同时组建业务支撑机构——市信通公司,负责电力通信网运行和维护。“大检修”体系下重组成立运维检修部构建电业局层面“一部一公司”的生产组织架构。对原生产技术部、营销部、配电管理工区等部门人员及业务进行合并重组,在生产技术部基础上成立运维检修部(简称运检部),把原属于营销部、配电管理工区有关配网管理的职责分离并入运检部统一管理。同时组建业务支撑机构——市检修公司与运检部合署办公,市检修公司层面不再设置生产技术管理岗位。市检修公司设输电运检工区、变电运维工区、检修试验工区、配电运检工区,负责电网设备的日常巡视维护及检修。 这样部门运作模式上由原先的“生产、管理一体模式”转变为“管理、业务支撑体系”配合模式,这样的结构和模式转变给调度生产管理带来了新的挑战,横向上如何规范协调两大体系之间以及业务支撑机构和两大体系之间的的联系;纵向上如何加强省级电网、地区电网和县级电网之间的管理互联实现信息共享;如何落实“三集五大”体系的减员增效精神,提高系统可用性和使用人员的工作效率;这三大问题促使调度生产管理系统必须进行完善扩充以及更深层的开发应用。 基于以上改革背景以及所产生的问题,完善和扩充调度生产管理系统功能、提高系统功能的规范性、合理性、全面性已迫在眉睫。笔者认为新调度生产管理系统理念的具体内涵主要体现在规范化管理、精细化管理、横向管理、纵向互连这四个方面。而且该理念的四个方面是相互依赖、相辅相成的。新系统应用功能可分为:调度子系统、运方子系统、保护子系统、自动化子系统、通信子系统、水调子系统、公共子系统等业务功能。由于各专业间存在紧密的业务联系和数据关联性,各子系统之间并非相互独立,它们通过数据层和业务层的内在联系,自然构成一个完整系统。这种业务子系统的划分主要依据的是业务主体,并不意味者应该割裂各专业系统之间的内在联系。对于涉及多专业、多部门参与的业务功能模块(如保护整定单流程管理、设备检修申请管理等),我们将根据其业务主体,将其划分至某一个专业子系统,但这种划分并不代表该业务功能模块只专属于某一专业,这样灵活的设计理念可以实现机构改革后不同机构、不同专业间从属关系的平稳过渡。 2 完善和扩充后的新系统的建设目标 加强系统的深层应用,实现新老系统的平稳过渡并和省调度生产管理系统接轨,保证业务流程的全省统一,在全省范围内实现“三集五大”后县调、地调、省调之间的一体化管理。项目完成后应当实现全局调度、运方、继保、自动化和通信等专业信息化管理的实用化,实现地调、县调与省调之间管理业务的一体化管理。该系统的服务对象涉及电网调度的运方、调度、保护、自动化、通信等各个专业,应用人员涉及以上各专业的技术人员、“大运行”、“大检修”、“大建设”体系中的相关技术人员。 3 完善和扩充后的新系统的建设路线 为贯彻落实“三集五大”精神,应实现电力调度集约化管理,实现自动化、保护、运方、通信、公共等子系统的流程、报表、台帐的新功能开发及规范化升级;与省调度生产管理系统的全面对接,保证省地县调度生产管理系统流程交互的闭环及报表、台帐上报的快捷性;与GPMS、ERP、SCADA、EMS等系统接口,大大减轻系统使用人员重复录入数据的工作量,达到提高工作效率的目的。新系统的建设路线如下: ①实现系统建设经济新、统一性,县调、地调调度生产管理系统采用现有的统一业务应用平台。 ②省、地调度生产管理系统之间通过中间库、WebService、数据交换附件传输等技术,实现自动化、保护、运方、通信、公共等子系统的流程、报表、台帐和省调度生产管理系统的全面对接,保证省地调度生产管理系统流程交互的闭环及报表、台帐上报。 ③对地县调各专业的业务功能进行垂直、规范化管理。采用一体化的思路设计调度管理、运方管理、继保管理、自动化管理、通信管理等信息业务。实现“管理标准化、操作规范化、业务流程化”,打造“三集五大一流电网调度控制指挥中心”的目标。 ④深入贯彻“三集五大”建设目标,升级后的系统应能实现电力调度集约化管理,特别是加大省调对地调、地调对县调的专业化指导和监督力度。 4 完善和扩充系统的设计原则 ①整体规划、分步实施、整体最优的原则,在整体规划的前提下,各功能模块按照分步开发推广的原则分步实施。 ②保护原有资源原则,充分考虑现有资源,尽力保护现行系统的信息和设备资源。对原有主机、网络和数据库平台资源予以继承。在数据规划设计时考虑原有管理信息系统数据导入问题,以达到最大限度的将原有数据库数据导入新系统中,避免原有数据的重新输入。 ③系统安全性的原则,在系统建设时,满足国网公司关于二次系统安全防护的要求,确保系统信息和信息传输的安全。 ④系统可扩充性的原则,应用软件系统采用模块化设计,充分考虑系统的可扩充性,以便于随着系统服务项目的增多和业务量的增加平滑地进行系统的扩充。 ⑤系统实用性和先进性相结合的原则,在系统建设时,优先考虑系统的实用性,使系统建设费用低、周期短、见效快,建成的系统稳定、可靠、易用,在确保实用性的前提下,应尽量采用先进技术和产品,延长系统的生命周期。 ⑥用户参与原则,管理信息系统的实施应当充分强调用户全面、真正参与系统建设,必须是在充分听取领导、资深的业务专家、最终用户意见的基础上,满足电力调度业务管理需求并得到用户认可并充分考虑“三集五大”改革后的生产、工作模式的系统。 ⑦流程自定义原则,系统工作流应可以根据“三集五大”后的业务变化、人员变化、组织机构变化等自定义。 5 完善和扩充后的系统功能及其社会效益 完善和扩充的系统应提高信息交互和共享能力,随着信息化的发展和管理规范化标准化的新要求,在应用中发现原有的系统基本上是以部门管理为主的程序系统,很难与其他部门方便地进行信息共享,“信息孤岛”比较严重,“三集五大”改革后该问题将更加凸显。需要进行统一的数据规划,使变电管理产生跨部门的信息化,并具备电力系统内相关专业的信息互连, 为此省公司专门建设了以省为单位的数据共享中心。在此背景下,新一代的调度管理生产系统数应加强与数据交换平台的数据交互,实现省、地市调度业务之间大量生产和管理数据的交换和共享,实现调度管理系统与EMS系统、生产部门的输、变、配电管理(GPMS)及安监两票系统等数据交换和共享。通过调度生产管理系统可以把各个部门有机地联系起来,使各部门既具有独立性又具有相关性,使用具有统一的数据库管理系统平台,实现数据共享,有效地避免了“信息孤岛”的产生,系统通过规范化和标准化管理,有利于设备及系统的信息化管理,实现对典型的管理流程进行闭环控制,提高应用效率。 完善和扩充后的调度生产管理系统,对原有的管理模式、管理方法、业务流程进行了改造和调整,运用计算机及网络通信技术把需求和资源整合在一起,形成一个完整的供需链,同时进行统一的数据规划,较好的解决了“三集五大”生产管理模式转变后各部门之间、业务支撑机构之间以及上下级调度管理机构之间的规范化管理和数据共享,并与电力系统内相关管理专业进行信息互连,达到调度管理、变电管理的数字化和信息化;通过面向流程管理的调度生产管理系统实现了输、变电运行检修的全过程管理,实现全局数据的唯一性及数据共享,实现信息化带动生产自动化,从而提高地区电网的现代化管理水平和效益。 生产调度论文:多阶段流水生产系统的批量流调度问题 【摘 要】调度问题要求在空间和时间上合理安排任务和资源,在满足技术和资源约束限定下,使预定目标达到最优。 【关键词】多阶段;批量流;调度 一、引言 调度问题通常可按就绪时间或加工时间进行划分。按工序就绪时间的异同可划分为动态调度问题和静态调度问题;按工件加工时间的性质可分为确定型调度问题和非确定型调度问题。 二、批量流调度问题的概念和分类 1.基本概念与分类 批量流就是把一个被加工的产品批量划分为若干个子批量,按子批量分别组织加工和工序间的运输,当在一台机器上一个子批量加工完成以后,这个子批量无须等待,就可以直接转运到下台机器加工。 2.Lot Streaming调度问题的一般假设条件 (1)假设在零时刻,所有产品准备就绪。(2)产品数、机器数、每种产品每个零件在各台机器上的加工时间及产品加工的工艺约束—加工路线是已知的。(3)被加工的产品批量划分为若干个子批量,按子批量分别组织加工和工序间的运输。(4)当在一台机器上一个子批量加工完成以后,而且相继机器空闲,这个子批量无须等待其余子批量在此机器上的加工完成,就可以直接转运到下台机器上进行加工。(5)子批量的大小是一致的。(6)子批量的加工时间和它的大小成正比,。(7)独立的调整时间(或可分离的设置时间):在一台机器上,从加工一种产品转到加工另一种产品要求机器的调整。(8)允许产品在工序之间等待,允许机器在产品未到达时闲置。 以上假设条件允许改变和放松,由此可构成不同类型的Lot Streaming调度问题。 3.多阶段、多产品流水车间批量流调度问题的符号和变量 以最小化最大完工时间为目标函数,考虑各产品的子批量可以混排的情况,给出多阶段、多产品流水车间调度问题的数学模型。 符号和变量: 决策变量: 三、混合遗传算法的设计 1.产品的基因编码 举例说明,例如:对于产品,可以表示成: 其中“*”代表的是第个产品的一个单位产品,两个“1”之间代表这个产品的一个子批量所含的单位产品数。也就是,用位来表示,第一位是“1”,表示一个子批量从这里开始,到下一个“1”之间就是这个子批量所含的产品零件数,再从这个“1”到下一个“1”是另一个子批量所含的产品零件数,直到最后一位“1”。 生产调度论文:以调度为中心的补连塔选煤厂均衡化生产对策探析 摘要:选煤厂的均衡生产是指合理协调检修与生产的关系从而达到公司外运计划的平稳实现。能否实现均衡化生产是衡量选煤厂管理的一个重要指标,本文通过以调度为中心的补连塔选煤厂均衡化生产对策进行分析,以供补连塔选煤厂参考。 关键词:选煤厂 均衡化生产 调度 1前言 均衡化生产,就是在避免大量生产的同时,有效的满足顾客的需求,最终带来整条价值流中的最优化的库存量、系统生产时间、设备维护时间。选煤厂的均衡生产是指合理协调检修与生产的关系从而达到公司外运计划的平稳实现。 选煤厂的均衡化生产,本质上是流程均衡。其一是指:原煤的供应与装车外运的均衡,避免出现有煤无车,有车无煤的情况;其二是指:生产的各个环节,也就是各车间之间的均衡,因为从原煤到商品煤的过程需要各车间相互协调、流水作业,这个过程中一旦有一个车间出现故障那么将会影响整个选煤厂的顺利作业。 选煤厂的正常运行影响因素,具体如下图所示: 2调度室在选煤厂均衡化生产中的作用 选煤厂的均衡化生产,既要克服内部影响生产顺利进行的因素,更要克服外部的影响:如矿井、运销、铁路带来的影响。厂内的影响有生产设备与装车系统是否能正常运行。克服外部的影响主要通过生产指挥中心下发的和公司下发的的预防性检修计划表,比如某日矿井有检修,那么可以把厂内的检修安排在同一时间段,或者尽量利用这段时间,以减少对生产的影响时间。铁路天窗时外运计划会比平时少,调度室应该利用天窗时间,安排厂内的检修。 2.1合理安排系统停车起车时间 调度员需根据生产指挥中心下发的外运计划,及时与矿调联系了解矿井的生产情况,然后根据本厂的仓存情况以及原煤仓的仓位情况,来安排日常检修和预防性检修计划,确定生产系统的停车时间和起车时间。在外运备足确定了停车时间后,要通知生产指挥中心和矿井调度,看是否有突发情况发生影响计划好的停车时间和起车时间。总之,调度室要随时与业务相关单位取得联系,并及时沟通,保证原煤供应、选煤厂生产系统运行、商品煤装车都顺利进行。 2.2 随时掌握现场生产情况 随时通过集控画面监控系统运行状态,如皮带过煤量、设备电流、桶位、密度等监测数据,并根据这些数据判断系统是否运行正常,如有问题如实、迅速地告知现场岗位司机,对于不易处理的还要告知车间主任,如有必要还要汇报厂部值班领导和生产指挥中心,指挥现场人员排除故障,最终达到尽最大可能缩短故障影响时间,尽快恢复正常生产的目的。 2.3 组织和协调生产准备工作 及时追踪各检修与保养项目的贯彻落实情况,对停产检修和一些季节性工作做到统筹安排,对选煤厂经济技术指标如:灰分、水分、发热量要求及完成情况做到心中有数,分析原煤加工、运销过程中可能存在的问题及影响,并提前做好应对工作。 2.4有条不紊地处理紧急情况和突发事件 遇到紧急情况和突发事件,能够按照程序进行处理。发生事故时组织和指挥事故抢险,最大可能地控制和减轻事故造成的危害。当发生重大事故时,调度室需及时汇报车间和厂领导和生产指挥中心,并根据领导指示,组织有关部门,调动所需人力、物力,积极进行抢救,并组织尽快恢复正常生产。 3以调度为中心的补连塔选煤厂均衡化生产对策探析 根据选煤厂调度室在均衡化生产中的作用。本文提出以下几点以调度为中心的选煤厂均衡化生产对策。 选煤厂的均衡生产需要在保证外运的完成的同时,还留有足够的时间进行日常检修和预防性检修工作,从而达到生产与外运的均衡,不出现因为原煤仓满而因为系统故障产品仓空的状况,也不出现在铁路车辆供应充足、外运计划没有完成的情况下,仓空无煤等装。 3.1协调好生产与检修的关系 根据矿井检修情况,外运计划,结合夜间和早晨各车间上报的检修票项目,以及仓存情况合理安排好停车时间与启车时间并报告给各岗位,在备够外运、原煤仓位不高的前提下,留够充足的时间让各岗位充分利用停车时间进行各项检修,减少设备在运行过程中故障的机率,增加均衡生产的机率。 3.2及时追踪各检修与保养项目的贯彻落实情况 每天提前告知岗位停车时间、起车时间将日常检修落实到位,岗位司机在每天的停车时、以及设备运行时,分别检查设备是否正常,从而降低设备故障率。定期进行预防性检修工作,必要时申请机械维修中心与电器维修中心的协助,以及请外委施工单位来解决。产品仓满停车时间如果安排在白天,可以利用该段时间检修,若安排在夜间系统就空停着。浪费了检修的时间,为生产中出现故障造成隐患,不利于均衡化生产的实现。 3.3保持与矿井及运销公司沟通联系 调度室要随时掌握矿井原煤生产情况,掌握列车到达情况,提前询问运销公司对商品煤的需求,及时告知运销仓存情况,避免所安排进车与仓存情况不符。装车情况影响产品仓的仓位情况,仓位情况影响是否能够按时起车生产,如精煤仓满没有精煤车,那么系统会因为仓满而不能起车,这时如果原煤仓满,矿井来压停不下来,那么就会因为补连塔选煤厂的不均衡生产造成矿井单位的不均衡生产,进而造成整个公司的生产不均衡。 3.4减少设备空转时间 设备在起停车时如果各岗位协调不好,那么就会出现设备空转的情况,设备空转会造成电的浪费,造成生产成本的增加,造成检修时间的浪费,增加了设备运行时间。,均衡化生产需要充分利用设备运行时间生产,充分利用停车时间检修,因此设备空转不利于均衡化生产的实现。这需要调度员提前告知各岗位启车时间,岗位工根据停车与起车时间安排检修项目,在起车前检查好设备,有问题提前处理,不要拖延加煤时间。 3.5本质安全的理念牢记于心 对一个生产性单位来说,安全的重要性是摆在任何事情前面的,均衡化生产是以安全生产为前提的,一旦出现安全问题,均衡化生产就失去了意义。调度室在工作中必须把本质安全的理念要了然于心,在停送电过程中坚持谁停电谁送电原则,送电试车时问清每个停电人是否可以送电试车,所有人都同意了方可指挥电工前去送电,在日常调度工作中不违规指挥,不违规操作,不违反劳动规程,坚持安全第一的思想理念。 4结论 通过以上分析,得出结论:调度室都应该“将合理协调检修与生产的关系从而达到公司外运计划的平稳实现”作为日常工作的一个重要目标与标准,克服过程中遇到的各种困难。并提出:协调好生产与检修的关系,及时追踪各检修项目的贯彻落实情况,定期落实对设备的保养工作,随时与矿井及运销公司保持联系,加强调度室的权限树立调度室的权威,减少设备空转时间,仓满停车时间尽量安排在白天,本质安全的理念牢记于心,一下以调度为中心的补连塔选煤厂均衡化生产对策,以供补连塔选煤厂参考。 生产调度论文:预警指令调度系统在公司安全生产指挥中心的智能应用 摘 要:近年来,随着燕山石化公司信息化整体水平的不断提升及专业化重组的进一步深入,是否能够及时准确地监控、关注、解决各类生产监控预警信息,在公司生产指挥及生产调度中显得尤为重要。预警指令调度系统集成了公司各类预警信息,是公司生产调度的优秀系统,文章简要介绍了预警指令调度系统的设计思想及实现功能,重点说明了在公司安全生产指挥中心,如何通过该系统实现预警信息、预警图像与监控屏幕的智能联动。在实际应用过程中,通过这种智能应用,有效减轻了公司调度人员的劳动强度,切实提高了工作效率。 关键词:预警;调度;屏幕;智能;应用 1 概述 燕山石化公司安全生产指挥中心(以下简称“指挥中心”)是负责企业日常生产调度工作的指挥和管理优秀,是公司近年来提升信息化管理的一个重要组成部分,是集安全、生产、环保、保卫和处理突发事件的神经中枢,并实现了多部门的“合署办公”。关注预警、处理预警是公司生产调度人员每天的重点监控工作,而原来的预警信息是分散在不同系统里面。针对此现状,公司领导提出开发预警指令调度系统(以下简称“预警系统”),系统将分散开来的所有预警信息按类型有效集成,并与指挥中心监控大屏有效结合,实现“黑屏”管理,调度人员不用时时盯着显示器,一有预警自动弹出,提醒调度人员处理,通过实际应用,有效减轻了调度人员的工作强度,可以说,预警系统的智能化操作初步形成。 2 预警指令调度系统简介 2.1 设计思路 原来预警处理模式预警查询需单独登录各自信息系统,查询后,公司调度人员还需再通知生产调度人员预警情况,最后再由生产调度组织相关技术人员处理预警,操作繁琐,且流程复杂,并不适合公司专业化重组后的生产要求。 现在的预警处理模式预警信息集中在预警指令调度系统中,并自动在公司安全生产指挥中心大屏展示,公司调度、生产厂调度根据预警等级分别处理预警信息,预警信息经过审核后关闭,同时,公司调度、生产调度及审核人员根据预警重要程度互相沟通,并可实现预警信息处理情况的追溯查询。 2.2 系统功能 (1)集成性:将实时数据库、生产运营实时监控、LIMS、炼油化工产供销监控、设备及物资实时监控、消防远程监控等系统有效集成,并划分为炼油、化工、产供销、火炬、可燃气体、安全、设备、质量、环保等9大类预警主题,数据抽取频率与源系统基本一致,预警操作界面简洁直观,适合各个岗位职工操作。(2)预警分级:打破了以往由公司调度统一处理预警的单一模式,按照配置规则,将预警分为公司级、厂级两级预警,公司调度、生产厂调度分级处理。(3)闭环管理:实现预警产生、处理及审核闭环管理。(4)智能性:将同一物料、同一装置重复预警次数较多的,并排在前5名的预警信息通过曲线图、柱状图展示,便于分析原因;与安全生产指挥中心大屏的有效集成,下文详细说明。 3 预警指令调度系统智能应用的效果与实现 3.1 实现效果 当监控屏幕未实现与预警系统智能集成时,所有屏幕都会24小时点亮,公司调度需长时间监控9块预警屏幕是否有预警信息,同时还要通过视频监控系统调用生产装置监控图像,查看是否有火炬报警画面,长时间盯着屏幕图像或长时间看同一页面的内容,很容易造成眼睛疲劳、注意力分散等问题,从而遗漏报警信息,影响公司正常生产任务部署。如图1所示。 针对上述的问题,目前,公司安全生产指挥中心针对预警信息实现了与大屏的智能应用,其主要体现在预警信息及预警图像上,如图2所示。智能应用主要有2种直观效果:(1)效果1:预警信息的“黑屏”操作。9类预警信息,初始状态下全部是“黑屏”,只有当预警产生时,对应的预警屏幕自动点亮;9块预警屏幕不固定预警类型,而是动态分配,保证预警信息“点亮”的屏幕是连续的。(2)效果2:火炬、可燃气预警图像的自动“弹出”。正常状态下,生产装置6个监控图像自动轮循,当有火炬或者可燃气报警时,6个监控屏幕自动变化,实现1、2、4、6、9预警图像切换。 3.2 实现过程 公司安全生产指挥中心经过一次改造,改造后的指挥中心存在多种大屏模式,整个安全指挥中心屏幕模式变换的实现较为繁杂。在此,主要将预警信息、火炬及可燃气图像与监控屏幕的“智能”预警实现过程进行说明:(1)预警系统与大屏控制系统建立网络链接。(2)预警系统接口程序发送预警数据包。(3)大屏控制程序接收并解析预警数据包。(4)查找预警关联的矩阵输入和对应的输出。(5)切换矩阵,控制屏幕。(6)如果是质量、炼油、化工、产供销、安全、设备、环保类预警信息,程序结束,即实现了预警信息的“智能”展示。如果是火炬、可燃气预警,还需进行步骤7-步骤10,实现预警图像的“智能”展示。(7)调用大屏模式。(8)查找视频图像对应的矩阵输入。(9)查找对应的矩阵输出。(10)切换到矩阵,显示预警图像。 4 结束语 近年来,随着燕山石化提出的“打造数字燕山,建设智能工厂”建设目标,信息系统的“智能化”应用越来越突出,越来越重要,传统意义上单纯的监控或者展示系统不再适合燕山使用,“智能工厂”、“智能指挥”建设势在必行。实践证明,文章提到的智能应用满足公司领导及使用人员要求,通过系统梳理了预警处理的流程,减轻了调度人员的工作强度,提高了使用人员的工作效率,同时也受到了总部及兄弟单位的好评和关注。 生产调度论文:地方电视台生产调度中心结构化综合布线系统 摘 要:湖南电视台新成立的生产调度中心是整个湖南电视台节目生产与调度的优秀,是湖南电视台的心脏,针对节目生产调度中心科室相对独立,部门多而杂,有些技术型部门,认为是外行管内行,对中心的管理表现为排斥等一系列矛盾,现代化的办公管理就像一剂润滑剂、一只无形的手,能够加强和推进节目生产调度中心科学管理。因此以计算机为依托的办公自动化,对于节目生产中心的管理有积极推动作用,一个统一的网络对于组建设对于湖南电视台的科学管理是多么重要.本文从网络基础建设出发,针对湖南电视台的现有状态,利用自己所学知识,阐述湖南电视台生产调度中心结构化综合布线系统的科学架构、设计以及验收全过程。 关键词:ST接口;超五类;非屏蔽双绞线;突变折射率;相对湿度;铜缆;光缆 综合布线是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。通过它可使话音设备、数据设备、交换设备及各种控制设备与信息管理系统连接起来,同时也使这些设备与外部通信网络相连的综合布线。它还包括建筑物外部网络或电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆及相关的连接部件。综合布线由不同系列和规格的部件组成,其中包括:传输介质、相关连接硬件(如配线架、连接器、插座、插头、适配器)以及电气保护设备等。这些部件可用来构建各种子系统,它们都有各自的具体用途,不仅易于实施,而且能随需求的变化而平稳升级。 随着计算机应用的不断普及,新技术越来越多地运用于电视节目,甚至改变原有节目形态。计算机作为一种工具、一项技术,网络作为一种连接方式、一种载体,是怎样溶入节目,从而影响与推动电视节目;电视台的信息化程度以及现代化办公体系对电视节目的重要推动作用;新技术运用到电视当中是一种怎样不可阻挡的趋势;新技术的运用对考核节目有什么样的重要作用;以及怎样洞悉新技术,运用新技术,让节目生产中心的成立成为湖南电视台的一个新的起航。 为了建设好湖南电视台调度中心的办公网,综合布线系统是基础。它为信息资源的传递提供了物质通道。因此寻求一种更合理、更优化、弹性强、稳定性和扩展性好的布线技术,已成为当务之急,它不但能够满足现在的需求,更重要的是迎接未来对配线系统的挑战。 结构化布线系统是现代通讯领域高科技的结晶,它为用户提供了最合理的布线方式,并依靠其高品质的材料,一改传统布线面貌,为现代化的大厦能够真正成为智慧型的楼宇奠定了线路基础。它将计算机数据处理和数据通信系统、语音通信系统、广播系统、基带图像传输和处理系统、楼宇监控自动化系统等等,综合集成在一组布线系统内,以开放的体系,灵活的模块化结构,以及遵循国际工业标准的设计原则,支持众多厂家的系统及网络,从而达到信息的高度共享,以增强自动化管理的程序,也以最好的性能价格比来满足现代通信发展的需要和适应综合业务数字网(ISDN)的需要。 一、系统详细设计 (一)传输介质选择 在系统设计中首先要考虑的是选用哪一类传输介质。 结构化综合布线系统中常用有四种传输介质可供选择: a. CAT.3 (三类)非屏蔽双绞线 b. 五类(超五类)非屏蔽双绞线(或屏蔽双绞线) c. (GigaSPEED)千兆比特(六类)4对非屏蔽双绞线 d. 光缆 根据湖南台具体情况及用户所提出的要求,本方案设计中数据主干传输介质采用linkbasic兰贝六芯室外多模光缆,建筑物内的水平子系统在性能上可采用三类、超五类和六类线缆。三类线缆一般使用其作为语音和低速设备的传输介质,超五类线缆能支持最高622M的高速网络,技术成熟,在各行各业得到了广泛的应用;六类线缆其性能指标在超五类的基础上有所提高,但其成本相对昂贵,且对产品的兼容性及施工技术要求严格,而且湖南台只是做为办公网在使用,非编网有专用的网络。因此我们确定水平子系统的传输介质选用际联信息科技有限公司的linkbasic兰贝的超五类非屏蔽双绞线,完全满足其数据、语音、图像传输及抗干扰的要求。 (二)工作区子系统 工作区子系统为用户提供一个满足高速数据传输的标准信息出口,并实现了信息口与设备终端的匹配、连接。该部分主要包括跳线、软线等非有源器件,其数据部分采用(RJ45-RJ45)超五类压接跳线,每个信息插座应可支持如下的终端设备:数据通信、语音通信、图像传输等。 根据湖南电视台调度中心的要求,本项目共计数据点289个。详细的分布见表1。 (三)水平(配线)子系统 水平(配线)子系统由信息插座、信息插座至楼层配线设备的电缆或光缆、楼层配线设备和跳线组成。信息插座均为RJ-45制式。每一条数据水平双绞线的长度均不应超过90米。水平双绞线布线从房间内的信息点引出并布到相应的楼宇配线柜内。整个布线为星型拓扑结构连接方式。其敷设采用PVC线槽安装。信息点插座采取安装在墙壁上的办法,其安装高度全部为离地300mm。 (四)设备间子系统 整个主设备间(计算机中心机房)设在主楼(T1区),主要放置主配线机柜、网络服务器、交换机及其它网络设备等。考虑到大楼的高度及宽度,在T2区与T3区分别设立分配线间。 为了保证系统的安全可靠性,所有的配线设备及网络设备必须置于机柜内。 设备间至少应具有以下三个功能: (1)提供网站管理 (2)提供设备进线 (3)提供管理人员值班 数据系统的主机房设于T1区紧靠弱电井的计算机网络中心。语音系统的主机房与数据系统设于同一机房,系统安装200门内部使用的数字程控交换机,语音总配线架MDF亦安装于此。机房内配置48芯光配线架一台,24口模块式配线架一个,2000×600×600标准机柜一台。 设备间的地面荷载要求达到大于5KN/m2,设备间环境条件: 1.湿温度 根据综合布线有关设备对温度、湿度的要求,可将温湿度分为A、B、C三级,如表所示。 常用的微电子设备能连续进行工作的正常范围:温度10~30℃,湿度20%~80%,超出这个范围,将使设备性能下降,寿命减短。 2.尘埃 设备间不仅应有防止有害气体(如SO2、H2S、NO2等)侵入,还应有良好的防尘措施。 设备间通话的尘埃含量限值见表2: 设备间的温度、湿度和尘埃对微电子设备的正常运行及使用寿命都有很大的影响,过高的室温会使元件失效率急剧增加,使用寿命下降,过低的室温又会使磁介质等发脆,容易断裂;温度的波动会产生“热噪声”,使微电子设备不能正常运行。相对湿度过低,容易产生静电,对微电子设备造成干扰;相对湿度过高会使微生物的作用还会使微电子设备内部焊点和插座的接触电阻增大,尘埃或纤维性颗粒积聚,以及微生物的作用还会使导线被腐蚀断掉。所以,在设计备用时,除了按GB2882-89《计算站场地技术条件》执行外,还应根据具体情况选择适合的空调系统。 3.电磁干扰: 设备间的无线电干扰场强,频率应在0.15~1000MHz范围内,不大于120dB。 设备间内磁场干扰场强不大于800A/m。 设备间低压配电系统应采用频率50Hz,电压220V/380V,TN-S或TN-C-S系统,通常采用直接供电与不间断电源(UPS)供电相结合的方式。 (五)(垂直)干线子系统 干线系统是指从主配线间至楼层配线间的电缆。本综合布线系统由于没有另外设置楼层配线间,故不考虑垂直干线子系统的设计。 干线子系统是由设备间和楼层配线间的连接线缆组成,它是综合布线系统的主要组成,是楼层之间垂直缆线的统称,本工程干线子系统的数据传输采用SM DEPRESSED COAD 1310/1550单模光缆加4根超五类非屏蔽双绞线。设备间至T2区3、1层楼层配线间布放6芯光缆各1条,设备间至T3区1、3层楼层配线间布放12芯光缆各一条。 (六)建筑群子系统 建筑群子系统将一个建筑物中的线缆延伸到建筑群的另外一些建筑物中的通信设备和装置上。它是整个布线系统中的一部分(包括传输介质)并支持提供楼群之间通信设施所需的硬件,其中有铜线,光缆等。本项目中建筑群子系统指的是湖南电视台调度中心办公楼与湖南电视台办公室之间的光纤连接。本方案中的数据主干线缆采用际联信息科技有限公司的linkbasic兰贝六芯室外型多模光缆,其敷设方式室内采用金属桥架,室外采用走地沟的方式。 生产调度论文:基于光纤通信网的生产调度通信系统的可行性和必要性 【摘要】 随着时代的进步社会经济的发展,科学技术的革新速度越来越快,光纤通信因为具有一系列的优势,被广泛应用于企业通信中。本文以某企业为例,分析了光纤通信网的生产调度通信系统的可行性和必要性,希望可以提供一些有价值的参考意见。 【关键词】 光纤通信网 生产调度通信系统 必要性 某企业有着较大的地域面积和很多的子单位,职工人数众多,目前在通信方面主要是这样的,S1240程控交换机10000门,长途出局从电信公司及联通公司中继出局,内部有几个模块局及电话站,生活电话几乎没有,几乎都是办公生产的行政电话;那么在信息化飞速发展的今天,就需要对现有通信环境进行改造,构建专业的生产调度指挥系统。 一、建立光环网生产调度通信系统的可行性与必要性 光环网中所用PCM概述:将先进的PCM设备应用于光环网中,具有一系列的优势,它具备的接口有很多,不仅提供音频,还可以提供宽带数据;主要可以从这些方面来理解:一是提供的用户接口板比较多样,这样就可以将非常丰富的业务接入能力提供给用户,其中,自动电话、专线电话以及公网电话等都是由AL2U1用户板提供的。二是时隙交叉连接能力比较的强大:本设备在时隙交叉连接能力方面比较的全面,可以互相交叉时隙的上下线路,不仅可以单向广播较差,还可以实现双向广播交叉。这样就可以有效实现自动电话。三是网管系统比较的统一和高效,可以灵活的进行组网管理和配置,专业就可以有效进行自动电话的软件设置。 在光环网业务配置现状方面:目前,光环网中的业务类型又很多,比如话音、远动数据以及以太网信息等等,其中,可以将语音和远动数据通过PCM来进行传输。在语音业务方面,目前一般将一路公网电话配置于每一个外围光纤站,也可以多大4路。但是只需要将一个AL2U1板配置于光纤站PCM,话路数量就可以达到16个,最大情况下,可以将12块AL2U1板配置于PCM,因此话路有着较大的容量,这样就可以更好的添置自动电话业务。 构建光环网生产调度通信系统的必要性:行政交换机用户的远端延伸就是公网电话,它对局行政交换机的资源进行了占用,如果有故障出现于行政交换机,那么就会中断公网电话。另外,如果有故障出现于调度总机故障,那么就会中断调度台到各个变电所的系统内电话,因此,就需要将光环网的现有资源利用起来,构建一个自动交换系统,这个交换系统是不依赖于行政交换机和调度总机的,因此可以直接服务于企业各个部门的生产管理人员。 二、光环网生产调度通信系统建立方法 一是在硬件配置方面:结合本企业的具体情况,通过中心站PCM将一部或者两部自动电话直接接入到调度台,另外,将自动电话接入到其他部门的负责人。在外围站配置方面,因为各个外围站PCM的话路板有着充足的容量,那么就不需要增加用户板,只需要将一部自动电话接入到所辖站点的有关用户即可。 二是在软件配置方面:将光环网网管系统打开,登陆主机,按照下面的步骤进行操作;在物理端口配置方面,首先是配置管理,找到物理端口配置,对某一网元进行选中,找到用户板属性,对某一个空闲用户支路号进行选择,将其设置为自动电话,然后进行发送关闭步骤即可。其他各个单元按照这种步骤进行操作即可。 三是在时隙配置方法方面:利用一个新的2M在软件上有效连接各个外围站SDH以及中心站的SDH,然后将各站的PCM时隙配置于网管上。在配置的过程中,需要注意的是,不能将时隙连接应用到HW6和HW10之间,因为这种类型的自动电话会将通道设置为那些设定过的若干时隙,只需要连接HW10的空闲时隙以及AL2U1板的空闲时隙即可。 三、结语 通过上文的叙述分析我们得知,基于光纤通信网构建的生产调度通信系统具有一系列的优势,可以有效满足使用要求,并且也不需要那么高的投资成本,将光环网的潜能给充分挖掘出来,促进企业更好的生产和发展。本文以某企业为例,分析了光纤通信网的生产调度通信系统的可行性和必要性,希望可以提供一些有价值的参考意见。
化工安全论文:化工企业安全生产论文 1不重视安全培训,培训效果不佳 由于化工企业的产品特殊性,安全培训是企业制度中不可缺少的一部分,但是其实际操作效果却让人大跌眼镜。第一是培训力度还有待大大提升,基本上绝大部分的化工企业对于安全培训的实施是走走场面,拍拍照,流于形式,员工想去参加培训就参加,不想去就不去,正规的考核根本没有落实下去,其效果是很不尽人意的。第二是职工的安全意识差,即使是参加了培训,由于不上心仍然无法很好地掌握安全技能的要领。第三是培训质量差,化工企业由于对安全的不重视,也不会去聘请专业的安全讲师对员工进行培训,通常他们随便在公司内部找一个相关管理者进行培训,其培训质量是不容乐观的,这些现象都体现了化工企业忽视了安全宣传教育的重要性。 2创新化工企业安全生产管理 2.1强化安全生产管理意识 作为企业的管理者,一定要有高瞻远瞩的战略思想,坚持社会主义经济建设的优秀价值观,坚持科学发展观,做科学发展的领先者,要在确保员工和人民群众的生命安全的同时促进当今社会经济发展,积极响应“安全第一”的生产标语和生产原则。从里到外、从源到尾抓好安全工作,无论是在设备的引进过程中把好关,还是在生产的过程中加强监督,都需要引起领导的足够重视,这种安全意识不仅要深入员工的心理,更有深入到领导者的心里。 2.2明确化工企业安全生产责任 化工企业的科学健康发展,必须做到将安全生产的责任落实到位。首先,相关安全生产的规范制度必须完善。企业必须把每个工序的安全操作规范名列出来,另外,相关的处罚条例一一审核列明,从而使员工在工作的过程中可以实时提醒自己,严格按照技术要求进行操作,增强安全隐患意识,提高安全操作技能。其次,每个工序必须有一个安全负责人,每天监督和管理安全事宜。对于责任人玩忽职守导致安全事故的必须严惩不贷。 2.3认真落实化工企业安全培训工作 对化工企业人员进行安全宣传教育的过程中,主要是在在培训内容上,尤其是对化工企业的生产特点、作业环境、危险操作、设备状况、消防设施等情况和典型事故案例进行剖析和深度讲解,让员工能够深入了解企业安全情况。在培训过程中,采取案例分析,理论学习和实际操作三方面进行培训,从思想和实际行动上增强员工的安全意识和安全操作技能。培训是一个长期的学习过程,工作之余多学习多分析,多向老员工老师傅进行请教,切实将自己的安全、企业的安全和社会的安全结合起来,高瞻远瞩,为化工企业的长远未来作打算,在企业内部营造一个注重安全生产的良好氛围。培训后必须进行考核,考核不能通过的需要重新进行培训,直至员工都能通过考核,提高员工的综合素质。 3结语 总而言之,化工企业必须将“安全第一”的理念深入员工的内心。强化安全生产管理意识,将化工企业安全生产责任明确到位,大力落实化工企业安全培训工作,这需要每个化工企业的领导者都积极切实行动起来,共同创造化工企业的美好明天,为企业的健康发展和社会的和谐发展贡献一份力量。 作者:姜中州 单位:衢州华友钴新材料有限公司 化工安全论文:企业安全管理石油化工论文 1启用石油化工企业安全管理模式的现实意义 从现实的角度来说,石油化工企业安全管理过程中,每一个生产环节的工作人员都要提高规范化生产的意识,因而需从细节抓起,找到各环节中危险因素出现的根本原因,将可能发生的安全事故扼杀在萌芽之中,将安全防范措施与完善的生产技术相融合,才能体现出我国石油化工企业安全生产和管理的严密性,在此基础上才能谈及企业的生产效益以及社会效益。 2石油化工企业安全管理模式的优秀内容 2.1制定石油化工企业安全管理的应急预案 鉴于石油化工企业在实际生产中需要用到具有高毒性、强腐蚀性等特性的危险化学品,则制定基本的石油化工企业安全管理应急预案是极为必要的。企业需定期开展系统检查,严防出现重大生产事故,一旦发生爆炸、毒物泄漏等突发性事件,则要极力采取应急措施将损失降到最低[2]。 2.2严格规范石油化工类型企业生产原料的标准 我国行业监管机构对于石油化工行业所出台的政策较为明确,其优秀在于实现节能减排,严格控制能耗比指标[3]。与此同时,国家对石油化工类型企业生产原料的标准也有着严格的规范,不仅相关的原材料的挑选要符合国家标准,而且相关的技术操作人员要尽可能选择机械化、自动化的手段来维系生产,避免人体直接与化工硫酸等物质相接触,从而降低人体受到危害的概率,并要合理地使用相关原料及设备,管理者及一线工人要时刻注意生产安全制度的履行。 2.3针对相关的一线操作技术人员进行系统化安全教育 石油化工类型企业可以定期对操作人员进行培训,使其掌握先进的处理方法,并能严格遵守操作规程,配备相应品种和数量的消防器材,以及专门针对石油化工产品泄漏的应急处理设备,以系统内部层级宣传的模式来强化企业安全管理。石油化工企业安全管理模式探讨刘鹏(唐山中浩化工有限公司,河北唐山063611)摘要:随着我国石油化工类型企业生产规模的扩大,需要采取行之有效的企业安全管理模式来应对实际的生产状况。而且如若必要,企业管理层以及国家监管部门需依据企业的生产工艺和状况的变动,对规范化安全管理的模式进行适当的调整。本文就针对启用石油化工企业安全管理模式的现实意义以及石油化工企业安全管理模式的优秀内容进行阐述,并探究如何更好地改进石油化工企业的安全管理的策略,以期为同质类型企业管理带来有益的借鉴。 3更好地改进石油化工企业的安全管理模式 3.1安全管理模式的选用要与石油化工企业的生产实践相配套 通过对我国石油化工企业生产危险因素的分析,更加深刻地体会到安全生产的重要性。目前,我国绝大部分石油化工企业单位采用了HSE管理体系的框架来巩固自身在市场中的位置,并适时根据生产工艺技术的变化来调整安全管理模式,简单来说,我国石油化工企业要与时俱进,采取先进的管理模式来保障生产,其安全管理模式的选用要与石油化工企业当下的生产实践相匹配。 3.2实施石油化工企业安全管理与环保理念的整合模式 从各产业发展的实际状况来看,我国石油化工行业的发展较为迅速,为社会总体经济的发展贡献了较大的力量。但从环境保护的角度来看,石油化工行业的负面效益值得管理层深思。基于此,石油化工企业的安全管理模式的调整也要本着顺应国家环保标准要求的原则来执行,坚持“健康、安全与环境管理并重”的理念,将安全管理与环境治理结合起来操作,这样不仅能够提升企业生产管理的效能,还能有效降低企业管理成本,为石油化工产业的可持续发展夯实基础。 4结语 近几年来,随着我国现代工业的快速崛起,国民经济发展水平日益提升。从现在我国石油化工企业安全管理模式的优秀架构来看,仅仅停留在制定出石油化工企业安全管理的应急预案、严格规范石油化工类型企业生产原料的标准以及针对相关的一线操作技术人员进行系统化安全教育的层面上是远远不够的,还需要企业与时俱进,即安全管理模式的选用要与石油化工企业的生产实践相配套,并结合国家环保措施来强化安全管理与环保理念的整合应用实效,从而将石油化工企业的安全管理落到实处,提升产业的社会效益。 作者:刘鹏 单位:唐山中浩化工有限公司 化工安全论文:消防安全规划石油化工论文 1石油化工园区消防安全规划现状分析 (1)规划缺乏科学性。部分石油化工园区消防规划不够合理,部分园区没有进行消防安全规划论证。没有按照危险源进行布局,在消防规划中没有按照危险源的变化而变化,使消防规划难以真正的发挥其关键作用。 (2)对大型火灾缺乏应对经验。在石油化工园区的消防安全规划中具有特殊性,部分石油化工园区的消防规划缺乏应对大型火灾的的经验,对于过热液体储存区、大型油罐一级石油化工产品的火灾特点缺少足够的认识和研究,没有做好提前的应对措施。对于化学园区化学品泄露、火灾等灾害后果与影响范围缺少科学分析和预测,没有建立相应的火灾风险管理机制。 (3)火灾事故的处置力量不足。对于化学工业园区事故救援和应急处理能力不足,特别是应当重大化工灾害时,缺少足够的救援能力,还没有建立对于石油化工园区相应的消防安全预案。 2加强石油化工园区消防安全规划的措施 (1)做好石油化工园区的消防安全规划研究。规划应当做好园区内危险源的分析,确定园区内可能存在的消防安全隐患,以及危害的模式和规模和最后导致的灾害后果;同时还有可能存在的次生灾害和引起的其它危害。通过对园区内的风险因素进行定量分析,并且对其社会风险进行评价,做好化工园内的安全规划工作。要做好园区内消防安全规划的评估,按照火灾风险的等级进行布局,建立满足园区长远发展所需要的科学规划体系。做好所有园区内的火灾危险源的辨识和分级规律研究,结合石油化工企业的火灾事故演变规律,对园区内的化工产品泄露、火灾等灾害建立相应的风险管理体系。园区消防规划作为园区整体规划的重要组成部分,应当从园区的整体布局出发,加强园区各种因素之间的协调。 园区内的消防安全规划应当在整个园区安全规划的基础上,做好相应的消防力量的配置,提高园区内的消防应急能力。园区内的消防安全规划要结合当地的实际情况,根据园区内石油企业的分布现状和园区的总体规划,对园区各功能区域进行科学合理的划分,满足科学规划的要求。同时园区消防安全规划还应当和其它专业规划石油化工园区消防安全规划现状及应对策略赵军潘金辉(新疆维吾尔自治区安全科学技术研究院,新疆 乌鲁木齐 830002)摘要:随着我国经济的快速发展,对于石油产品的需求也越来越旺盛。不少地区建设了石油园区,这些园区具备了生产、储存、加工等一体化的模式。但是在石油园区的规划中,消防安全是其中重要的基础,本文通过对石油化工园区消防安全规划的现状进行分析,提出了自己的看法。关键字:石油化工园区;消防安全;规划协调,例如供电规划、给排水规划、防洪规划等,建立有效的反馈机制,建立满足消防安全需要的安全体系。 (2)做好园区内的消防安全演练工作。对石油化工园区内重点危险源做好相应的安全监测和控制工作,在发生消防安全时能够进行及时的报警,并且加强和消防力量的联动,争取消防控制的时间。园区要建立相应的消防安全安全演练机制,定期做好消防应急救援和疏散演练。针对园区的消防安全现状和实际应急可能存在的火灾类型,做好园区内相应的灭火救援。通过火灾消防演练,检查灭火过程中的救援程序和疏散程序是否得当,预案措施是否符合要求,同时也检验了消防装备的性能。在演练中主要对消防资源和消防力量的配置情况进行检验,检查园区内的消防监控、消防通道等公共消防设施的运行情况,以及消防供水和消防人员的准备情况。通过对演练中存在的问题进行进行及时的调整,特别是检查园区消防规划是否合理,能否在发生灾难时快速的响应,满足消防安全的需要等。 (3)建立有效的消防力量。消防车要不断的吸收国外的先进经验,提高消防车的水泵压力,满足新型火灾的消防需要,同时还能够有效的解决远距离和高层供水问题,提高了灭火的强度。应当结合园区消防安全的规划的需要,配备特勤消防站,以便满足特种火灾和事故的需要。特勤站作为园区救援和灭火的图集力量,不仅能够完成一般的消防任务,同时还能够处置大型特种火灾的需要。特勤站能够具备处理化学灾害事故的能力,同时还应当具有处置地下、高层以及石油化工特殊化学品火灾的处置能力。 3结语 石油化工园区的消防规划应当加强防范能力,降低火灾发生的几率,提高园区的安全水平。同时还应当加强消防安全的规划研究,将消防安全融入到园区规划和建设中,配备专业的消防设备和力量,在发生火灾时能够快速的启动,降低火灾的危害。 作者:赵军 潘金辉 单位:新疆维吾尔自治区安全科学技术研究院 化工安全论文:安全管理石油化工论文 1.加强对员工的培训工作 施工人员,应加强施工人员的培训和管理,必须进行岗前培训在施工人员进入工地前,例如,施工人员的思想品质,建立相应的规章制度,施工过程的操作,以及各种设备模型和功能训练。仿真和实践各种意想不到的情况,熟悉事故,找出解决策略的实践。培养施工人员逃生意识同时,为了有效地确保发生事故时迅速逃离。安全教育是一个重要的方式来提高安全意识和员工的整体素质。 2.密封和密闭系统的管理 持续排放易燃、/粉尘、有毒气体、或生产,应设计成一个封闭的,并设置雾和除尘或吸收设施。可以低沸点易燃液体、有毒液体或空气中的氧气、水、氧化、分解、和反应或变质,应使用惰性气体密封,确保惰性气体系统的安全。腐蚀介质的过程做好防腐措施。 3.危险介质杜绝进入火场 在满足生产平稳的前提下,尽可能把材料在设备的停留时间缩短,选择的分离设备要减少储蓄流体。对大型设备底部、排量大于8m3/h液化烃泵入口、大排量泵、高温(\闪点,\自燃点)泵入口、液化烃罐出口,应考虑事故的发生设置隔离阀,紧急切断当事故发生时,减少事故外泄露。切断气源是气体消防和最好的方法。因此,应当建立事故隔离阀在天然气加工厂边界可燃气体歧管。 4.对设备布置的安全管理 设备布局设计等专业设计,需要操作满足工艺设计的要求和流程,控制布局时应考虑的第一个问题。设备布置根据工艺步骤,单元操作和工艺设备布局,特别是强调流程设计的设备高差的要求,温度下降和压降的要求,没有直接造成安全事故,经常会出现故障,不稳定和不连续性给生产带来危险。 5.管道器材的安全管理 选择管道设备,应该能够经得起最苛刻的操作过程产生的温度和压力的组合力量;不得超过规范允许范围内在管道设备的使用时,不允许使用的材料不符合规范;道应该仔细选择耐腐蚀材料和腐蚀裕量的腐蚀介质管,不同等级的管道连接,应该使用阀来连接,尽量避免异种钢对接口进行焊接;危险中应尽量避免使用波纹管伸缩接头解决挠性管;高毒性和液化烃管道阀门,不要使用螺纹盖阀门,高压阀门应选择压力密封结构或更好的密封结构。 6.管道机械的安全管理 必须确保管道的情况下设计是足够柔性。尤其是对高温、厚壁和大直径管与敏感设备(如泵、压缩机、发电机、空气冷却器,等等)的连接管,力矩作用在设备嘴子上,应满足设备制造商的要求;往复压缩机收购,除了考虑到灵活的脉冲振动分析也应该做;备用两个或两个以上的设备或开关操作时应考虑不同条件下的应力分析的影响,振动分析。 作者:吴兴云 单位:中石化第四建设有限公司 化工安全论文:化工管理模式安全生产论文 一、操作人员整体素质偏低 操作人员整体素质偏低是影响化工安全生产及管理模式的一个最为普遍的因素。在众多的化工事故中,操作的违规是造成事故发生的一大原因[4]。许多的化工企业在员工技术培训上不够重视,从而出现了部分技术员工违规操作的情况发生。另外,技术与设备操作的不熟练以及理论知识不达标也会造成不同程度的操作事故。对于发现出现问题的设备,由少数员工的职业素养不够,不仅没有及时的向上级汇报相关的情况,而且还随意的拆卸设备。这些都是造成化工安全生产事故发生的原因。 三、加强化工安全生产及管理模式路径分析 1.普及安全生产管理理念 化工企业要想实现安全生产管理的最优化,就必须要普及安全生产的管理理念,让员工从内心深处意识到安全生产的重要性,保障企业和员工的财产安全及生命安全。可以通过定期宣传“安全生产、人人有责”的理念,提升企业全体员工对化工安全生产的重视程度,积极投入到安全生产管理活动中去,实现和保障化工企业安全生产及管理的目标。另外,在安全生产相关法律法规上,也可以通过广泛的宣传和解读,提升员工的安全意识,从根本上杜绝化工安全事故的发生。 2.落实安全管理制度 落实安全管理制度需要在相应国家安全管理号召下,建立和完善化工企业内部安全生产及管理制度。首先是要构建一个化工企业安全生产及管理操作规章,全面考虑化工企业考虑化工企业日常营运的每一个化解,然后在此基础上做好化工企业安全生产及管理体系的建立和强化。另外,需要成立安全生产及管理的领导班子,注重安全生产制度的落实,全面贯彻每一项制度。对于出现违规操作的员工,不但要给予相应的惩罚,还需要进行一系列关于化工安全生产的教育工作,让员工充分认识到自身问题的严重性。 3.提升操作人员操作水平,完善设备检修工作 在提升操作人员操作水平,完善设备检修工作方面,需要结合化工产品高度腐蚀性的特点来选用高质量的设备以及先进的技术,保障日常化工生产的顺利进行。同时还需要积极制定对设备检修方案,在提升员工基本素质及知识技能的前提之下,保障相关措施的执行力度,减少设备的耗损率,从而达到降低因为生产设备受损而引发的各类安全事故,保障化工企业安全生产及管理水平。结语安全生产及管理是化工企业未来健康成长的基础条件,是保障员工生命安全及化工企业财产安全的关键所在。本文从化工安全生产及管理的重要性出发,全面分析了化工安全生产及管理过程中出现的各种问题,最后就如何进一步加强化工安全生产及管理模式深入的分析,希望为今后化工企业安全生产及管理提供一个参考的依据。 作者:李冠甫 单位:乌海煤炭局 化工安全论文:化工生产下煤矿安全论文 一、化工产业的安全问题 1.化工产业的资源节约性 通过化工生产支持经济发展快速提高,保证经济建设的高速发展,提高可持续发展的步伐。我国的工业化生产中,能源的占用总能源消耗的百分之四十,这其中有百分之六十被用于工业消耗。所以,提高我国的资源充分利用对于保证我国经济的建设,资源的综合利用,工业化的合理发展都有极其重要的作用,保证我国化工产业结构的合理化发展和平衡维持。 2.化工产业的环境安全保护意识 对于化工产业的发展的快速进度,督促着我国化工行业在整体环境保护上也有合理的应对措施,通过合理的治理手段保证我国化工产业的正常发展,降低我国新节能的减排效果。化工企业中将经济节能措施与节能减排方法合理的安排保证节能的合理的效果,从而使企业可以更好的拥有合理的技术支持。安全生产的化工产业是指行业产业的和谐安排,保证社会生产的合理发展,使社会工业化生产中合理控制整体安全环境生产状态,提高化工产业员工的整体素质,保证科学技术知识的培养条件,保证员工对于工业化产业发展中环境保护问题的认识水平,对于常见的与化工生产相关联的问题有一个合理的认识,准确的处理遇到的各种可能发生的不利因素,对于有相关化工生产过程中用到的原材料进行分类保护处理,保证化学产品的合理堆放和整体储存。及时有效的处理不当的安全隐患,解决在安全生产过程中产生的安全问题。 3.化工产业中安全生产的重要意义 通过对化工产品中易产生危险问题的物品进行合理的储存,提高化工生产的安全级别,保证我国化工产业安全的稳固发展。据统计表明,随着科学技术和生产规模的发展和扩大,越来越多的安全生产问题凸显处理,由于我国化工企业的安全制度不完善或管理不及时导致操控人员没有合理的知识储备和现场操控能力,经常会发生各种问题。因此,只有提高化工产业生产管理的安全制度,保证合理的安全生产才能提高我国化工产业整体水平。 二、化工产业中生产导致的环境污染 化工产业的发展带给环境的污染是无形的、是巨大的。环境污染会导致大自然生态系统失衡,制约人类社会发展,破坏生态平衡,造成例如沙化现象的产生、酸雨的现象、温室效应的形成等,这些问题都与化工产业生产的环境保护情况的好坏密切相关。及时处理和解决因为不断的环境破坏造成的大自然带给我们的生态变化的警钟,及时敲响我们,提醒我们要及时遏制破坏环境的做法,及时弥补我们做错的事情,保护我们赖以生存的地球。因此,及时的提高大气的自净能力,降低污染物的排放量,积极的植树造林,提高生态绿色环境,加强自然的自我环境再生能力是保证我国工业化生产环境问题的良好处理办法。另外,提高二氧化碳的消耗,建立合理的天然氧气生产加工,加强绿色植物对于二氧化硫等不利气体的吸收能力,从而提高空气的净化能力,保证空气的清新。 三、结论 综上所述,通过对我国现代化工生产中安全环保问题的研究,可以从整体管理体制上制定合理的方案,在技术水平上提高空气净化水平,建立合理的科学化控制,保证利用现有的技术提高我国整体环境。从而既保证我国化工生产的高速、有效产出,提高我国化工产业在世界工业水平中的市场占有率,又可以保证我国环境不受任何工业化生产的污染,达到共赢的目的,保证我国可以在经济建设与环境保护上的和谐平衡,保证我国民众可以更好的完成以可持续发展为战略基本目标。 作者:周建东 单位:江苏恒盛技术咨询有限公司 化工安全论文:安全管理下石油化工论文 1我国石化生产安全管理现状和主要存在的问题 1.1石化制品存储设备性能不良,缺乏定期检修 以往出现的安全事故中,多是由于石化制成品出现泄漏导致爆燃事故的发生。石化产品的保存要处于密闭性和稳定性良好的设备之中,才能保证其不会发生外泄,一旦发现设备有泄漏的迹象,就必须及时对其进行维修或更换,以确保万无一失。而对设备检修不到位是引起石化产品发生泄漏的常见问题。 1.2企业和人员不重视安全生产的重要性 石化企业内部缺乏安全管理体制的建设是造成安全责任事故的根本原因。这一原因主要表现在企业管理者本身缺乏安全管理意识,对企业员工的安全管理培训也不够重视,使得企业员工上行下效,忽视生产作业的安全性。 2对于石油化工生产安全管理的几点建议 2.1加强生产设备的检修力度与次数 化工企业应该高度重视设备安全管理,比如要制定一套科学有效的设备设施安全管理制度,建立完善生产设备设施台账制度等等。重点要加强特种设备、压力容器、大型生产设备、储罐、仓库存储设备以及安全装置的日常管理与维护,由专人负责,定期检测维修,对检查中发现的安全问题,应当及时处理。 2.2培养全体员工的安全意识 针对企业的安全管理,保证员工人身安全,不仅仅要将安全责任落实到公司的安全管理上面,企业管理者更需要加强安全培训,并且达成“安全工作,人人有责”的共识。安全管理不仅可以发挥出专业安全管理人员的价值,同时调动全体员工对于安全管理的积极主动性。 3石油化工生产安全技术的分析 3.1过程监测与故障诊断技术 过程监测与故障诊断技术,主要是针对在生产运行中存在的非正常状态,而采取的一系列新技术新措施。非正常状态主要包括过渡、异常、事故、灾难等几个阶段,其过程监测与故障诊断技术是化工企业生产过程连续稳定安全生产的有力保障的手段之一。Frank将故障诊断方法分成基于知识的、基于解析模型的和基于信号处理等三种方法。Purdue大学的VenkatasuBramanian将故障诊断方法再分为定量模型方法、定性模型方法和过程历史方法,还有学者提出了数据驱动方法。 3.2故障安全控制技术 故障安全控制(failsafecontrol简称FSC)技术系统是基于微处理器、模块化、可进行软件编程和组态的系统。该系统具有安全控制、串行通讯、系统诊断、故障报警、实时操作记录和查询历史记录等功能,其高度的自诊断功能,可确保FSC在生产过程的安全时间内充分发挥作用,从而保证生产装置的安全性。 3.3基于虚拟现实的化工企业安全仿真技术 基于虚拟现实的化工企业安全仿真技术系统,主要采用兰维仿真技术在计算机上重现现场的环境和设备,模拟事故发生时的声、光、影等特效,同时允许用户与虚拟环境进行交互,按预案要求进行相关的操作处理,达到熟悉和演练预案的目的。该系统具有比其他仿真系统更高一级的功能,诸如3D用户界面、可交互性、特效模拟等优点,同时还能与工艺流程仿真模型服务器进行互相通信。通过该系统可仿真出化工企业实时的生产状况,可通过对故障和预案的设定对各个部门的员工进行培训,并可对操作成绩进行评定。 4结束语 石油化工生产制品具有易燃易爆的特点,而且在生产过程中各种加工技术也具有一定的危险性,所以对生产环境条件要求极高,石化制品大多以液态或气态的形式存在的,一旦发生泄漏或处于高温明火条件下,就极易发生燃烧和爆炸事故,对企业和周围地区都会产生大面积影响。同时,石化生产原料和制品还多具有有毒有害的特性,人体一旦吸入或接触到这些物质就会对其生命安全造成威胁。解决上述问题的有效途径就是对石化生产过程进行安全管理控制,并不断提高生产安全技术,与此同时,还要树立企业员工的安全生产意识,并进行必要的安全生产技术培训,将生产危险性控制在源头,实现企业安全生产的目标。 作者:严雁 单位:海西州工程咨询中心 化工安全论文:改进化工安全生产论文 一、化工生产的特点 1.原料易燃、易爆、腐蚀性强 约百分之六七十以上的化学物品易燃、易爆、有毒和腐蚀性强。如果在生产、使用、贮运中管理不当,就会发生火灾、爆炸、中毒和烧伤等事故,给安全生产带来重大损失。 2.高温、高压设备多 化工生产所需设备多高温、高压,能量集中,如果操作中失误,易发生灾害性事故。 3.工艺复杂,操作性强 化工生产工艺流程长、技术复杂、工艺参数多、要求严格。如果擅自改动,违背操作规程,就会产生安全隐患,导致事故发生。 4.三废多 化工生产中产生的废气、废渣、废液多。“三废”中许多物质可燃、易爆、有毒、有腐蚀,这都是不安全因素。 二、化工安全隐患中人为因素 1.员工素质不高 不少化工企业的员工,并不是科班出身,只是经过短期培训就匆忙上岗,安全技术素质不高,安全意识不强,缺乏防范和处置事故的能力,因此易于发生事故。统计数字表明,员工操作不当导致的事故占整个生产事故的50%以上。 2.管理者安全意识淡薄 不少化工企业管理者对安全隐患流于被动整改,却并未真正彻底改进。不可否认,经营者在生产中尽量降低成本,拼设备、拼消耗,加之部分员工不懂操作程序,技术生疏,加大了生产管理的安全隐患。 3.安全管理制度不健全 不少化工企业虽有安全管理制度,却并不健全,巡查制度不落实,诸如未增设有效紧急止漏装置、未在易漏地点增设浓度报警装置;员工没有取得资格证,对职工操作技能、安全生产的教育和培训不够;工艺设计不完善,生产设备选型不妥,厂房设计、施工弊端多,降低防爆标准,人员随便出入生产场所,职工随便吸烟;危险化学品的储存没有按照规定摆放,甚至混存随意摆放。管理上的漏洞易增加危险化学品爆炸事故的发生。 4.生产设备老化 许多企业不增加技改投入,普遍存在设备老化严重问题,甚至必要的定期维护也难以做到,设备失效而引起气体泄漏产生爆炸。 5.职能部门监管不力 化工厂建厂审批没有把好关,未经严格审查就批准生产经营条件存在安全问题的化工厂开工,带来安全隐患;职能部门在化工厂生产、运营环节没有做好安全监督工作。 二、化工企业安全生产改进策略 基于以上所述化工生产自身特点以及人为因素,笔者以为,要科学认识化工生产特点,在员工中普及防火防爆知识,知晓危险有害因素,深入研究事故发生的客观规律,提高安全意识,创建安全生产环境。具体而言: 1.真正树立安全管理意识 化工企业管理者要时刻牢记“人命大于天”,真正的树立起安全生产的管理意识,把管理落实到车间、班组,抓住每一个薄弱环节,层层落实才能更有效的作好各项安全生产,做到步步到位,不留死角;把安全第一,预防为主的方针落实到实处,对生产中存在的不安全因素实行监控,查找隐患,控制危险源,招聘文化水平高、技术素质较高、安全意识较强、防范和处置事故能力强的员工,减少因操作不当而发生的事故。 2.完善安全生产制度 化工企业必须建立健全安全生产管理制度,加强巡查制度,真正落到实处。增设有效紧急止漏的装置、在易漏地点增设浓度报警装置;对职工操作技能和职工的安全生产意识做定期培训,提高职工的防火防爆意识;禁止随便出入生产场所,禁止职工在生产区吸烟;对于危险化学品要严格摆放,加强火源的控制和管理,除生产过程本身具有的加热炉火、反应热、电火花以外,对易于引起易燃易爆物着火爆炸根源的维修用火、机械摩擦热、撞击火星等,严格控制。 3.强化细节安全 在生产操作过程中注重细节,把安全生产落实到每一个环节,要严格控制工艺指标,控制温度、压力、加料速度、加料比例、加料顺序等,对设备进行正确的操作,减少火灾爆炸事故的发生。确保检修质量,确保设备完好,加强对压力的容器的安全监察和检测,及时更新老化设备,严格控制系统中的氧含量,加强气体监测,采用自动检测分析、自动调节、自动报警、自动排放、自动切除电源等安全联锁自控技术措施,防止火灾爆炸。 4.加强安全监督 安全生产离不开政府职能部门的监督,化工厂审批建厂时要严格审查,审查合格后才能上马;对化工生产、运营环节安检部门要做好监督工作,要对企业进行定期检查,保证安全运行。应当看到,化工生产与其他工业生产行业相比,具有易燃、易爆、腐蚀性强、危险性大等特点,发生事故后果比较严重。因此化工生产中要普及防火防爆知识,知晓危险有害因素,深入研究事故发生的客观规律,提高安全意识,创建安全生产环境,加强职工的安全意识教育,改善管理制度,规范生产操作,严格按生产规程执行,努力探讨控制危险因素的有效措施,防止各类事故的发生。 作者:曹胜男 单位:山东省吉安化工有限公司 化工安全论文:实例教学化工安全工程论文 综合案例法:即在每章的结尾,提出需要解决的工程问题,引导学生综合利用本章所学知识,研究人、物、环境三方面潜在的危险因素及其出现的条件和形成事故的规律,探讨控制危险、预防事故的有效手段和对策,提高系统的安全可靠性。下文以几个实例来进行实例教学的说明和示范。化学工业的发展伴生着新危险,即:化工装置的大型化使大量化学物质都处于工艺过程或者储存状态;化工设备呈现多样化、复杂化及过程连接管道化特点,如果管线破裂或者设备损坏,则会有大量易燃气体或者液体瞬间泄出,迅速蒸发形成蒸气云团,云团随风飘移,遇明火爆炸,造成难以想象的灾难。(据估计50t的易燃液体泄漏,蒸发会形成直径为700m的云团)。讲到上述内容时,让学生利用所学知识进行实例问题计算,强化对这段话和相关灾害事故的理解。实例1:使用列管从高温热载体流体中除去易挥发物质。在维修过程中,水流进了两个阀门之间,正常的操作是开启一个阀门,使热油进来与冷水接触,结果却是水进来突然蒸发,给列管带来很大的破坏。假设水温25℃并处于1atm的环境下,如果水在100℃、1atm时气化,其体积会增加多少倍?解:水从液态迅速变为气态,体积膨胀,对列管带来破坏。在状态改变的过程中,水的量不变,假定为1mol。 结论:1mol的水从液态变为气态时,体积约变为原来的1697倍。如果是大量易燃液体泄漏,蒸发会形成巨大的灾害。另外注意:水在列管中发生了相变,不能使用水在1atm,100℃下的密度求体积;题目中并未提及水变为饱和蒸气,用1atm,100℃下的饱和水蒸气密度求体积也不妥当。压力容器有安全性问题。由于气压试验的危险性比液压试验高,气压试验比液压试验对安全防护的要求高,除了要有必要的保护措施外,还要有试验单位的安全部门人员在现场监督。我们用实验室的一个真实实例来讲:实验室购买了一台压力容器,厂方来人给用户调试设备,做气密试验时由于有一个螺栓未上紧,当压力上升到0.7MPa时发生泄漏,当时只听见一声巨响(本人处在监控室),设备快速泄压,所幸没有任何人员受到伤害,那情景希望大家一次也别遇上。所以,气密试验一定是在压力试验(包括液压和气压)后进行的。再讲泄漏源及扩散模式。化工厂的许多事故都会导致有毒、易燃易爆物质的溢出。准确地判断泄漏量的大小,掌握泄漏后有毒、易燃易爆物质的扩散范围,对于失事现场控制和处理非常重要。 实例2:含有少量有害废物的水经过内径为100mm的钢直管道,通过重力排出某一大型储罐。管道长100m,在储罐附近有一个闸式阀门。整个管道是水平的。如果储罐内的液面高于管道出口5.8m,管道在距离储罐33m处发生事故性断裂,计算直管道泄漏的速率?表格数据也显示了摩擦系数f随雷诺数变化很小。因此,对于粗糙管道中的完全发展的湍流,可以用近似式来估算。这里描述了一个有意义的流速。假设有15min的应急反应时间来阻止泄漏,总共有26000kg的有害物质泄漏出来。除因流动泄漏外,储存在阀门和断裂处之间的管道内的液体也将释放出来。必须设计另外一套系统来限制泄漏。这包括减少应急反应时间、使用较小管径的管道、对管道系统进行改造、增加一个阻止液体流动的控制阀。分析事故案例宜用真实的案例,阐明研究事故案例的重要性。事故案例将所发生的事故记录下来,包括原因、后果和防止类似事件发生所需的方法。在安全领域,研究事故案例很重要。工作中的任何人都能够从事故案例中吸取教训,避免危险情况的出现;或者忽视历史案例教训,使自己处于潜在的威胁生命安全的事故中。我们通过真实的历史案例,阐明使用化工安全基本原理的重要性。实例3:正在装载的油罐车发生爆炸。两名工厂的操作人员正在用乙酸乙酯充装油罐车。一名操作人员位于地面上,另一名站在车的顶部拿着充装软管的末端喷嘴。充装开始几秒钟后,油罐内的物质发生了爆炸。罐顶的操作人员被抛到了地面上,头骨发生断裂性骨折,身体的大部分被烧伤,最终死亡。事故调查表明:爆炸是由钢制喷嘴转移到油罐车的静电火花引起的。喷嘴没有同油罐车进行连接,导致静电积聚。使用非金属软管,可能也是引发事故的原因。 调查所揭示的事实是:1.容器上部的物质是可燃的;2.充装管线是不导电的软管;3.火花可能在充装喷嘴和油罐车之间转移;4.爆炸将位于车顶的充装人员冲击下来;5.不存在确定这类问题的检查或者安全检查程序。分层的建议是揭示根本事故原因的结果。第一层建议:直接的技术建议。1.使用导电的金属管道来输送可燃液体;2.将管道与油罐车连接起来,并将油罐车和管道接地;3.对充装油罐车进行浸渍管设计;4.充装操作期间,提供对油罐车进行氮气保护的方法;5.在充装平台上增设护栏,以避免操作人员从油罐车的顶部摔落到地面上。第二层建议:避免危险。1.建立新的油罐车充装工序;2.对操作人员进行特别的培训,以便他们熟悉每一个加载和卸载操作。第三层建议:改进管理体系。1.对所有加载和卸载操作进行初始的直接的安全检查;2.制订一个作为通常执行的制度,对所有新的加载和卸载进行安全检查;3.进行定期的审核(每6个月一次),以确保所有的标准和程序都能被有效地执行。实例教学显示,我校化工学院的化工安全工程采用这种教学方法对于提高教学效果大有益处。实例的运用促使学生很好地掌握了理论,并能用所掌握的理论知识尝试来解决工程实际问题,激发了学习热情,在学习方法和学习能力上都有大的提高。 作者:韩媛媛刘勇军单位:华侨大学化工学院 化工安全论文:基于遗传神经网络的化工企业安全论文 1化工企业安全评价指标 安全评价的关键与基础是选取与确立评价的指标体系,它对评价的结果是否符合实际情况至关重要。化工企业安全评价指标体系应尽可能反映化工企业的主要特征和基本状况。评价过程中指标体系的要素组成非常关键,如果选取的要素太多,有可能使评价指标体系更加庞大和冗杂,从而增加评价的困难程度,甚至会使一些重要因素被忽略;如果指标因素太少,则难以较完整地反映被评价系统的客观实际情况。•33•通过查阅研究某大型炼油化工企业的相关文献和资料[4],由人、机和环境3个方面构成的系统模型出发,把生产系统所有重要环节包含其中,从而建立出化工企业的安全评价指标体系如图1和表1至表4所示。 2化工企业的遗传神经网络安全评价模型 2.1遗传神经网络遗传算法优化神经网络的方法主要有2种:对神经网络的初始权值和阈值进行优化;对神经网络的结构进行优化[5]。本文在保持神经网络的结构不变的情况下,用遗传算法对BP神经网络初始权值和阈值进行优化。 2.2遗传神经网络评价模型遗传神经网络优化的数学模型[6]如下:本文构建的遗传神经网络模型的运行过程如下:(1)初始化BP神经网络。(2)把BP神经网络的全部权值与阈值实数编码,确定其长度l,确定其为遗传算法的初始种群个体。(3)设置遗传算法的相关参数以及终止条件,执行遗传算法;遗传算法包括对群体中个体适应度进行评价,执行选择、交叉、变异遗传操作,进化生成新的群体;反复操作至设定的进化代数,最终取得最佳染色体个体。(4)把最佳染色体个体解码,分解为BP网络对应的权值、阈值,输入训练样本,利用BP网络进行训练。(5)得到训练好的BP神经网络,则可输入实例样本进行评价。 3遗传神经网络评价模型在化工企业的应用 3.1学习样本的准备根据前文所确定的评价指标体系和对某大型炼油化工有限公司成氨分厂提供的空气分离、渣油气化、碳黑回收、一氧化碳变换、甲醇洗涤、液氮洗涤等工序的安全原始数据,参考文献中化工企业安全评价指标取值标准,进行分析和整理,得出11个实例样本,如表5所示。选择10个样本作为遗传神经网络的训练样本,1个样本作为测试样本。 3.2BP网络结构的确定BP网络拓扑结构一般是由网络层数、输入层节点数、隐含层节点数、隐含层数以及输出层节点数等来确定。本文建立的遗传神经网络模型是根据经验来确定神经网络的层数,一般选取BP神经网络的层数为3层[7]。通过化工企业安全评价指标的分析,得出BP神经网络输入层神经元数目为评价指标的总数12+6+8+5=31。模型最后输出的结果为综合安全评价结果,因此,神经网络的输出层节点数确定为1。隐含层中节点数的范围通过经验公式来确定,本文在其确定范围内选12。依据训练样本的规模,设定学习率为0.1,最大训练误差值设为10-5,循环学习次数为1000次。网络输出层为1个节点,即化工企业的安全评价结果。化工企业安全等级一般分为5级[7],如表6所示。 3.3遗传算法优化遗传算法中,参数设定如下:种群规模设为300,交叉概率设为0.7,进化代数设为100,变异率设为0.05。本文运用MATLAB软件中的遗传算法工具箱gads,在GUI操作界面中输入以上参数,并输入适应度函数,对神经网络的权阈值进行优化。经过遗传操作后,运行遗传算法工具箱,则可得出最佳适应度曲线图和最佳个体图(图2),得到最佳适应度个体,将其进行解码,作为该网络的初始权值和阈值赋给BP神经网络。 3.4GA-BP神经网络训练在MATLAB界面中编程语言,得到输出向量和网络均方差变化图。训练结果与期望输出见表7,BP网络训练过程如图3所示。从训练结果可以看出,该网络的误差值不超过10-5,满足设定要求。用该网络对实例样本进行安全评价,得到结果为3.9956,对照安全评价输出结果等级表为较安全,与目标值吻合。从而训练后的网络稳定性得到验证,可以用于化工企业安全评价。 4结论 从本文研究结果能够看出,将BP神经网络与遗传算法相结合的方法应用于化工企业的安全评价,可以比较准确地反映化工企业的安全实际状况。因此,该方法为化工企业的安全评价提供了新的思路,对改善化工企业的安全评价将起到一定的积极作用。但因为化工企业系统的复杂性,此方法还相对不成熟,比如在安全评价指标取值的过程中,仍无法脱离人为主观因素的影响,所以该方法在化工企业安全评价中的应用还有待改进,需要进一步的探讨。 作者:宋园园申超霞陆愈实单位:中国地质大学工程学院 化工安全论文:化工企业安全论文 一、完善安全生产制度 化工企业的发展,意味着企业业务扩展,企业人员队伍扩大,化工企业应建立完善的安全生产管理制度,提高员工安全防范意识,明确员工安全生产职责。化工企业员工要正确认识安全生产管理工作,将安全生产管理放在化工企业的第一位,真正将安全生产管理落实在化工企业日常工作。确保化工企业在工作中,营造安全生产工作氛围,在国家法律法规基础上,制定完善的安全生产管理制度,在企业中建立安全生产管理体系,明确各级工作人员权责利,加强对安全生产管理的考核奖惩,在工作中做到逐级管理,定期考核各级安全生产管理工作,结合各级工作制定相应的安全生产目标责任书,在各级管理中实施责任追究制,真正做到化工企业安全生产管理。 二、加强生产设备维护 化工企业的工作环境和工艺流程使得生产设备受到腐蚀损坏,非常容易引起化工企业安全生产事故。尤其在化学气体环境下,化工企业的生产设备在复杂的工艺流程中,极易导致安全生产事故。在长期的生产运行状态下,化工企业生产设备的安全装置以及生产设备的零部件遭受腐蚀磨损,并且老化的生产设备也会发生不确定性失效故障。所以,化工企业要加强对生产设备的维护管理,针对不同的生产设备配置相应的维护方案,确保生产设备的有效运行。不同的化工企业生产设备制定不同的检修方案、检修周期,技术人员及时检查记录生产设备状况,确保化工企业生产设备安全生产工作,促进化工企业安全生产管理;另外,技术人员要加强对生产设备的运行状况进行监测,定期对生产设备巡视检修,发现问题及时维护,最快速度响应生产设备安全问题,降低安全生产事故发生频率。 三、加强安全管理培训工作 化工企业安全生产管理要加强安全管理培训工作,确保企业各级在生产中切实做好安全生产管理责任,让所有员工参与到安全生产管理工作。针对化工企业不同级别的工作人员开展不同内容的培训工作,领导层的安全培训要加强安全管理意识,转变领导层安全管理观念,做出正确的安全生产管理决策,加大化工企业对安全管理的资金支持,有效实施安全生产管理工作;中层领导的安全培训要加强对自身促进安全生产管理的作用认知,以管理优秀力量引导员工做好安全生产管理的具体工作;普通员工的安全生产管理培训要加强安全生产管理意识培训,做好安全生产管理工作宣传,充分认识化工企业安全生产管理要求,按照安全生产操作流程工作,保证化工企业安全生产,降低安全事故发生。 化工企业与其他行业相比,更具有危险性,属于高危行业,很多化工企业存在安全生产管理隐患。但是,化工企业作为我国国民经济的基础产业,对社会经济有着非常重要的影响。这就需要加强化工企业安全生产管理工作,笔者从提高安全生产意识、完善安全生产制度、加强生产设备维护和加强安全管理培训工作四方面建立化工企业安全生产管理长效机制,确保化工企业健康稳健发展。 作者:刘伟单位:山东英利实业有限公司山东寿光神润发海洋化工有限公司 化工安全论文:化工企业安全监控论文 摘要:安全生产一直是各行各业首先强调重点,对于化工企业而言,安全责任更重要无比,任何事故的发生,将直接影响生产活动,甚至造成财产和人员的重大损失和伤亡。介绍了2016年以来化工企业的一些典型的重大安全事故案例,每一次事故下,都是血和泪的教训,甚至造成很多家庭的破碎,因此,企业的安全管理尤为重要。分析了风险和风险率,建立了相关公式对风险进行量化评价。基于网络构建了安全风险监控与预警体系,应用于实际的企业安全管理中。 关键词:风险分析;风险监控;安全管理;风险预警 随着现代化科技和工业的发展,无论是机械智能还是人工流水作业线,都面临着诸多的潜在安全风险。一旦发生安全事故,将造成不同程度的经济损失,甚至造成人员伤亡[1]。企业成于安全,败于事故。任何一起事故的发生对企业而言都是不可挽回的损失。 1典型事故案例 例如自2016年以来发生的安全事故,1月16日美国休斯敦一家化工厂发生化学品储存罐爆炸事故,造成1名工人当场死亡,3人因手臂骨折和暴露在化学物质中受伤。1月27日凌晨,绍兴市袍江经济开发区马山镇一家印染企业发生火灾,绍兴消防支队第一时间调集多方力量,成功扑灭大火,将损失降到了最低。1月29日,位于山东潍坊市滨海经济技术开发区的山东海化集团有限公司纯碱厂渣场北渣池护坡发生溃泄,大量液体碱渣泄漏。2月18日,眉县金渠镇教坊村四组一化工厂内一辆拉运燃料油的油罐车装油过程中突然发生闪爆,并引发大火,导致一死两伤。2月28日,青岛安装建设股份有限公司2名工人,在对青岛双桃精细化工(集团)有限公司平度分公司苯胺黑车间更换氮气缓冲罐内的密封垫时,发生窒息事故,致一名工人死亡,一名受伤。仅2016年以来化工行业发生的大大小小的安全事故,达到了数十起,造成了极大的经济损失[2]。诸多血泪的实例沉痛的告诫了我们,为了有效的降低事故的发生,甚至预防事故的发生,必须对各类风险源进行明确的识别,不管是作业人员还是管理人员,都必须以安全责任为重中之重[3]。在基于以为的研究成果,利用计算机网络计算手段,使得化工企业的风险监控和管理有了更进一步的发展。使得安全生产实现以“预防为主,安全第一”的根本方针,对企业安全管理提供良好的指导。 2化工企业风险分析 2.1风险与风险率风险是人类从事生产劳动行为过程潜在的不安全状态,在这种状态下势必存在的或大或小的风险,一旦出现突发事件,风险失控,将直接产生安全事故,造成财产和人员生命损失[4]。风险的定义具有广义和狭义之分,广义的风险指的是任何风险的发生都具有一定的概率,且造成的损失都是不确定的,狭义的风险指的是出现事故造成的损失的期望值[5]。可以由式1表达。=(,,LPHR)(1)式中,R为风险,H为危险,P为危险发生的概率,L为危险发生导致的损失。风险率是反应风险大小的指标,可以对风险进行量化评价,表示风险的严重程度。可以由式2表达。有了风险率的概念,可以更直观的表述安全性。⋅=CPN(2)式中,N为风险率,P为事故发生的概率,C为事故的严重程度。2.2风险源识别。风险识别就是识别、发现生产劳动过程中的危险源,通过调查分析,判定出哪些作业过程、作业区域存在危险性,并分析危险性质和危险程度,从而有效的进行监控和管理,使得危险源在一定的范围内不至于转化为事故。分析过程和方法如下:(1)生产作业过程的相关资料的整理分析,设备装置说明书、工艺参数、操作手册等等;(2)设备装置的资料,以及参与工艺过程的各类物料所发生的物理和化学反应,以及其产生的次类风险;(3)预估各类风险所造成的故事情况,分析其事故出现的可能性;(4)降低或减少风险的措施方案。 3风险管理与控制 3.1风险分类。按照风险产生原因区分为物理因素、化学因素、人为因素和潜在二次危害。3.2管理与控制。基于计算机网络的应用模式下,以C/S(客户端/服务器)系统,建立风险分析、风险评价、风险监控、风险管理和预警的构架系统。能实现如下功能:(1)风险信息采集;(2)风险识别判断;(3)风险等级划分;(4)安全指令的;(5)风险预警图标打印;(6)管理对策措及实施情况反馈;(7)其它安全服务。基于以上系统建立了风险监控与安全管理预警系统平台,在提高管控水平、使得管控达到目视化管理的水平,能良好的生成图标,对各类风险进行实时的分析,对整个系统设备都具有更良好的整体化评价分析。同时使得风险控制与安全管理有机结合起来,使得网络系统更加贴近于实际应用。 4结语 通过对近年来化工企业实际的重大事故分析后发现化工企业安全情况不容忽视。对化工企业的风险和风险率分析,建立了相应的评价公式,更为直接量化的评价风险。基于C/S建立网络化的风险分析管控平台,应用于实践效果良好。 作者:王雄 单位:新疆圣雄氯碱有限公司 化工安全论文:氯碱化工企业设备安全管理论文 1氯碱化工企业设备安全管理的现状 1.1企业设备陈旧老化 有些氯碱化工企业规模较小,资金的配置和流量也较为紧张,还有些企业人员为了节省开支,保证利益最大化,都选择在企业设备上“下功夫”。通常设备在被买入的时候,就属于质量差、价格低的次等产品,再长时间的进行使用,把大量的生产压力都集中在这些质量不过关的设备上,这就直接导致企业设备的陈旧老化,危险性很高。氯碱化工长期接触的都是化学产品和化学试剂,这些东西都是带有毒性的,有些甚至是剧毒,如果还坚持使用陈旧老化的设备,轻则设备受损,重则可能导致人员伤亡。 1.2企业设备管理制度不合理 管理制度松懈,很多氯碱化工企业没有严格的管理制度,把所有工作混为一谈,每个环节都比较混乱,经常出现某些工作扎堆,某些工作却没人处理的情况,而这些被忽视的环节往往就会出现问题,很容易产生安全隐患。 1.3企业工作人员水平参差不齐 技术水平。氯碱化工企业的工作人员,特别是一些年纪较大的人员,都有在专业技术方面的短板,他们在工作初期就是用“以人授人”方式,几乎没专业学习过什么理论知识,多年来都以工作经验为重,对科学的方式方法很排斥,更不会去主动学习,盲目自信,从而导致很多安全隐患没有被第一时间发现,工作效率也桎梏不前。氯氰化工企业的人员在意识上以自我享受为主导,把意识的主观能动性没用到正地方去,在工作中缺乏使命感,不能对自己的每一个行为负责任,对安全问题不够重视。日积月累下来,工作人员在能力和素质等方面都会严重不足,导致工作失误。 2氯碱化工企业设备安全管理强化方式 2.1注重设备质量管理 针对企业设备陈旧老化这一问题,企业首先要设置巡查机制,保证每天都对设备进行排查检修,把责任落实到个人,确保大到整个机器,小到某个零件都没有任何问题。每天在排查后都进行记录,建档建册,做到有证可依,有据可循。如果企业在条件允许的情况下,适当引入一些先进的、科学的设备,把陈旧设备换代更新,达到报废标准的设备也必须申请报废处理,这样更能从根本上解决问题,把设备本身的风险降到最低。 2.2强化企业设备管理制度 全员参与,不走过场。让企业所有员工都参与到安全管理工作中来,把各项工作进行合理拆分,根据员工的专长,分配不同的任务,保证每一项工作都有人负责,并保证负责到底,不能走过场,做样子。这样不仅能科学有效的缩短工作时间,也能把工作由复杂变简单,不再毫无头绪的乱做,专职做好某一项,经验越来越丰富。设置监控装置,有效的对每台设备进行监控,及时进行安全排查,及时设备运行良好的时候也要定期排查,做到防患于未然。特别是某些设备出现过的问题,应该记录在册,妥善解决,并提出多项方案,保证在下次问题出现的时候不会惊慌,在强化企业管理的基础上,还能把设备的使用年限延长,确保更优渥的利润。遵守法律,严格规章。企业在遵守法律的基础上,严格规章制度,不能一味的追求利益。设备规章方面,要在企业的各个地点进行明确标识,尤其是危险化学产品的标识,防火、防毒、防爆标志缺一不可,消防设施如“灭火器”等放在显眼位置。对于放置工作设备的场所、厂房要保持空气顺畅、流通,适时进行通风。员工规章方面,则要把企业安全有关的规章制度通过纸质版或电子邮件的方式下发至每个员工手中,要求员工加强执行力,为自己安全负责,也为企业安全献力。 2.3做好企业工作人员的培训工作 针对企业工作人员水平低,意识差的问题,把“人”的问题切实解决,以人为主导,安全管理工作会更加强化,更加有保证。 总的来说,氯碱化工企业设备安全管理还有很长的路要走,各个看似已经成型的步骤都或多或少的存在着安全隐患,氯碱化工所应用的化学工业,每个小的问题都可能导致无法挽回的悲剧。因此,本文提到的每一个步骤都是必不可少的,考虑问题要全面仔细,并在源头处遏制,才能保证安全,安全得到了保证,工作效率越来越高,工作质量越来越强,氯碱化工产业整体水平才能一直不断稳步发展下去。 作者:李俊 单位:中国石化江汉油田分公司盐化工总厂漂粉精二分厂 化工安全论文:化工工艺安全设计论文 摘要:在化工工艺技术的兴起与发展中,各种化工产品在人们的生活中越来越多,极大的便利了人们的生活环境。但是在化工产品的研发与生产中还是存在一定的危险性,如何提升化工工艺的整体安全性是值得探究地问题,对此主要探究了化工工艺安全设计中的危险因素及解决对策。 关键词:化工工艺;安全设计;危险因素;解决对策 在现阶段的化工工艺设计过程中,对于化工工艺设计过程中的安全性越来越重视,在实践中要对相关工艺安全设计存在的危险因素进行系统的分析,对其存在的问题进行探究,进而提出具有一定实践意义的解决对策。 1化工工艺设计的主要类别 1.1概念设计 所谓的概念设计就是通过模拟具体的工业生产设备状况开展实施的一种技术手段。概念设计一般会在设计过程中开展并实施,其主要目的就是要提升整体的工艺条件以及相关生产路线的合理性。 1.2中试设计 中试内容与相关任务主要就是对小试中已经确立的相关条件以及工艺路线进行系统的检查,对于具体的产品进行系统的考核,了解其主要性能,对于具体的工艺系统的持续性以及可靠性进行探究,进而收集到相关工艺需求的数据,这些内容与系列内容可以作为整个检验部分,也可以对其进行部分的检验,具体操作要根据实际情况开展。 1.3初步设计 初步设计就是基于相关化工项目设计中的初始阶段进行优化,其主要成果为总概算书以及初步设计的说明书。主要是对相关化工工艺的设计的技术与经济进行计算。 1.4施工图设计 主要就是根据相关审批意见,将初步设计过程的具体设计计划与原则进行确定,在实践中要基具体的操作要求,明确具体的布置以及施工方式,明确具体的方法,解决各种初步设计问题。 2化工工艺设计中的安全问题与对策 化工工艺设计中主要存在的安全问题就是在生产过程中存在的各种安全隐患以及一些可以造成安全损失的不稳定要素。对此要提升对整个化工工艺设计的重视,加强对其危险意识的重视,通过科学的方式与手段,对其进行系统的控制,避免各种安全隐患问题的出现,在操作过程中,要尽可能的应用一些具有一定安全性的工艺技术与手段,要避免危险产品的应用,同时,在化工工艺设计中要采取与其相匹配的安全措施。 2.1化工工艺相关物料中存在的安全问题与控制对策 化工工艺在生产过程中要使用不同的原材料与半成品,这些物料应用中都是通过各种不同状态存在的,主要可以分为气态、液态以及固态三种形式。在相关物质具备特定的物质与化学性质与特定的状态之下,才可以判定其是否具有危害。因此,要对一些具有一定危害特征的物质进行详细的分析,对其具体状态进行了解与掌握,进而了解此种物质的稳定性与化学反应,对其毒性进行识别,通过科学的分析与评价,在一定程度上降低各种危险问题发生。 2.2化工工艺设计路线存在的安全问题与控制对策 化工工艺设计中的一种反应会对多种不同的工艺路线产生影响,对此在相关设计过程中,要对其进行综合考量,选择较为合适的生产路线,要尽可能的将各种危害降低到最小。工艺设计要对相关物料以及生产条件与设施等因素进行综合考量,要尽可能的使用一些危害相对较低的物料。同时要通过各种全新的设施与技术手段,降低废气、废水以及废渣的总排放量,要在合理范围之内对其进行回收时候,提升资源的最大利用率,进而避免对环境造成过度的污染。 2.3化工工艺设计中反应设备存在的安全问题与控制对策 化工反应是产品生产过程中最为关键的内容,在实践中主要就是通过各种化学反应获得一定的产物,整个过程在操作过程中存在着诸多的安全性问题,如果不足够的重视,会导致各种安全事物问题的产生,对此在进行相关反应设备的设计与选择过中要进行科学的设计与分析,避免各种问题的出现。在相关化工设计中存在着各种不同种类的化学反应,这也就直接给安全控制与管理问题带来了一定的挑战。同时,在化工反应过程中也存在一定的反应失控危机,也就是说提升对相关反应物的整体反应速度与热效应的控制,是十分重要的。 3结束语 在化工工艺设计过程中,要严格执行相关法律政策,保障操作的标准性,提升整个工艺设计的安全性,加强重视,对设计方案中的漏洞与缺点进行完善,在根本上避免各种事故与问题的产生。熟练掌握相关设计与生产过程中存在的各种安全隐患,保障化工工艺的整体安全性。 作者:孟佳 单位:众一阿美科福斯特惠勒工程有限公司宁夏分公司 化工安全论文:化工园区消防安全管理论文 摘要:科技不断发展的同时,工业领域也在不断发展中,化工园区犹如雨后春笋般接连不断出现。化工对于人们来说至关重要,人们的生活离不开化工产品,但是近几年,化工园区经常会发生火灾、爆炸事故,不仅影响了周围居民的人身安全,更是给化工工作人员带来了生命危险。因此化工园区的消防安全管理至关重要,有关部门应该重视起来。 关键词:化工园区;事故分析;消防;安全管理 随着科技的不断发展,人们的生活水平不断的提高,化工园区的设备也是越来越高端,化学合成的每个反应所涉及的设备是很多的,而且各个化学反应都不相同,因此各个化工园区所发生的事故类型就会各不相同。因此,必须要针对不同类型的化工园区制定出相应的消防安全措施,这样才能够有效避免化工园区的事故发生的概率。减少事故发生,概率杜绝隐患,是需要与时俱进的学习新的消防和演练方法的。 1化工园区事故的分析 1.1不合理的布局。科技带动社会的发展,化工园区的发展对于整个国家来说都是至关重要的,国家对化工园区的发展是大力支持的。然而,现在有些商家为了赶快将化工产品投入市场,并没有将过多的精力投入到化工园区的建筑布局上。化工园区在设计的时候就存在安全隐患,使工作人员的生命安全没有办法得到保障,有些化工生产车间与易燃易爆化工储备室相邻,而有些化工园区的防护措施并不完善,这就犹如在化工生产车间放置一枚定时炸弹。因此,不合理的化工园区布局,大大提高了化工事故发生的概率。1.2维护管理力度不够。对化工园区内的消防设备的维护和管理至关重要,虽然我国法律明文规定各类建筑需要在设计和施工过程中通过消防审核,但是有些化工园区为了避免消防维修的巨大资金的消耗,导致消防设备的维修和管理处于无人管理状态。有些化工园区的灭火剂甚至都失效无法使用,但是却没有管理人员进行替换。无人管理的设备,很有可能会出现巨大的安全隐患,尤其是化工园区的设备可能存在大型环境污染的潜在危机,因此,对化工园区的消防设备的维护管理力度的不够也是影响事故发生的重要因素之一。1.3消防设备不全。有些化工园区大多是在之前的一些企业基础上建立的,那些企业年代久远消防设备已经无法满足现如今的社会,但是化工园区管理者却并没有过多的关注消防设备不全的问题。化工园区的起火事件一度非常频繁,随着化工园区内企业的,数量更加密集,人口更多,可能会大大增加火灾的安全隐患,因此消防设备是非常重要的杜绝火灾隐患的重要保障。随着化工园区的不断发展,对消防设备的要求也是越来越高,有些化工园区的消防设备出现损坏和无法正常使用情况,有些危险性较大的化工园区甚至缺少了重要的泡沫灭火器。消防设备的不齐全,导致事故发生的开始无法及时采用相应的消防措施避免事故的进一步扩大。 2化工区消防安全管理研究 2.1建立完善的消防安全政策。一个完善的安全政策是在消防安全源头上避免了事故的发生,化工园区的管理者应当依据国家规定的有关消防法规制定出适当的消防安全政策,同时也要结合各个化工园区生产的不同情况进行消防安全政策的完善。消防管理人员需要监督将消防安全政策落实到位,不然所谓的消防政策只是一纸文件,丝毫没有任何作用。消防管理人员必须要定期的进行消防设备的检查,对于存在安全隐患的设备必须立即维修或者更换,建立完善的消防安全政策能够大大降低事故发生的概率。2.2消防规划的改善。对于化工园区来说,消防规划与设计也是至关重要的一件事,如何将消防设备建设在最有利于企业的安全是消防规划和设计中必须要考虑的问题。对于消防设备的规划与设计,必须要能够及时方便的使用,不能离化工园区距离过远,而且需要均匀分布,这样才能够在事故发生的起初就能够及时有效地采取措施,而且设置的消防设备必须数量要适当,不能过多也不能过少。对消防设备规划和设计的完善,才能够更好的发挥出消防设备的作用,而且也避免了事故发生时的进一步扩大,能够保障工作人员的人身安全和减少企业的经济损失。2.3完善人员管理制度。一个企业的成功与否是与管理制度的完善有着密切联系的,无论是对管理人员还是工作人员,都需要制定相关的管理制度。企业的管理人员需要定期对消防设备进行检查,发现破旧损坏不能使用的消防设备时必须要立即联系维修人员,及时进行维修或者替换,管理人员还要时时监督生产车间的工作情况,避免工作人员在生产过程中因为不正当的操作而导致事故的发生。对于工作人员,企业需要定期进行消防相关知识的培训,提高他们的文化水平,否则他们在面对车间出现的突发状况,只能手足无措。人员管理制度的完善,能够让企业的人员各司其职,能够大大提高工作效率和安全效率。2.4开展消防演练。俗话说“实践出真知”,一味地传授消防相关知识却没有进行实践操作,导致工作人员在拿到消防设备的时候却不知如何正确使用。企业的管理人员应该根据工作人员的实际情况适时开展消防演练,让有经验的消防人员在一旁指导,让工作人员能够熟练地掌握消防设备的使用方法和使用情况,这也进一步提高了企业应对突发情况的处理能力。完全杜绝火灾是不现实的,因此,消防演练是非常必要的,在化工园区根据实际的布局和厂房分布,根据实际的情况来安排合理的消防排练和消防人员,将消防知识做到深入每一位基层员工的内心,才是防患于未然的基础。 3结束语 化工生产在人们的生活中处于举足轻重的地位,然而化工生产过程中伴随着一定的危险性,因此对化工园区的消防安全管理至关重要。单一的消防安全管理无法有效避免事故的发生,必须综合考虑企业的实际情况,制定适宜的消防安全政策,提高工作人员的消防意识才能够有效降低化工园区的事故发生概率。 作者:龙洁 单位:南昌市公安消防支队
四年级数学论文:小学四年级数学(上册)两版教科书的比较分析 摘要:教材是课程的载体,教材改革在新一轮的基础教育改革中具有举足轻重的地位。在新课程的背景下,对我国小学数学人教版和北师版教科书进行比较分析。本文对小学数学人教版和北师版教科书从教科书的内容、教科书的呈现形式、教科书的例习题、教科书的特色、教科书的理念五个方面进行了比较分析。 关键词:教科书 人教版 北师版 比较研究 1.引言 近几十年来,数学有了飞速的发展,新的数学知识不断产生;新的数学方法不断出现;它的应用范围日益扩大。教材是多种科学文化、人文素养等汇集的“信息场”。 教科书集中体现社会规范文化与国家政策,便于实现国家的教育目标,有助于统一全国教育教学的标准,是评价考核教育教学效果的主要依据,是充当教师教学的指南及规范教师课堂教学的依据,是学生掌握知识的基本源泉。 上世纪90年代以来,一系列学生数学成就的跨国比较结果都一致表明。亚洲学生(包括中国大陆、香港、台湾、新加坡、韩国和日本)在数学上的表现远远超过其他地区,尤其是美国的学生。国际数学教育研究领域的研究者对教材表现出越来越大的兴趣。TIMSS的研究就证实了这一点。该研究包括了对50个国家的上千套教材、课程指导文件和其他课程材料的比较,这是历史上第一次如此大规模地将教材作为重要研究对象(Schmidt,Mcknight,Valverde,Houang Wiley,1997)。该研究产生的一项重要成果就是Howson,A.G.(1995)等编者出版的TIMSS的数学教材专论――《八年级数学教材的比较研究》。TIMSS的研究方法对之后的许多教材研究具有重要的借鉴价值,如S Leign Nataro(2003)运用TIMSS研究方法,通过对相关课程文件、教材和学生数学学习测试结果的分析,对法国、德国、荷兰、波兰、日本、加拿大和新加坡八国的集几何课程进行了比较。 自20世纪80年代以来,随着我国经济改革的深入,教育改革实验如雨后春笋。教材建设不断得到加强,教材的编写从“一纲一本”发展到“一纲多本”。程广文((1998)对两种初中代数教材(GX教材和人教版教材)的教学思想、教学内容、教材编辑和教学效果进行了比较研究,并进一步地思考了若干初中数学教材改革的问题。此外,曹培英(2000)选择了上海的地方性数学教材与日本的数学教材为研究对象,对中日小学数学教材的教学内容、教材编排以及编写特点进行了比较。朱乐平(2002)对中德小学数学教材的编排体系和特点从宏观和微观两个角度进行了比较。阮夏强(2004)进行了初中数学新旧教材及教学实践的比较。 只有对一个国家的教材发展有所认识,才能对今后教材的发展方向有所把握。所以,对教材从历史的角度进行比较是十分必要的,它使我们有机会思考教材走到今天究竟哪些地方发生了变化,为什么会发生这些变化等问题,这对今后的教材建设和发展大有裨益。 2.问题的提出 我国新一轮的基础教育课程改革在世纪之交启动,新课程从2001年9月开始实验,至今已进入全面推广阶段。教材作为课程实施的载体,在课程中处于优秀地位。教材改革成功与否对于整个课程改革,乃至整个基础教育的发展具有举足轻重的意义。在此次课改“一纲多本”原则的指导下,全国中小学教材审定委员会共审批通过了六个版本的小学数学新教材,它们都是以《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》(以下简称《标准)))为主要编写依据,集中体现了新课程的理念和要求。那么,人教版教科书与北师版教科书之间究竟有哪些共性和差异?为什么会产生这些差异?事实上,对这些问题的研究不仅具有重大的现实意义,而且具有重要的理论价值。 3.研究方法 主要是采用文献资料法、采用计算机、网络等辅助科研手段、内容分析法等方法从教科书的内容、呈现形式、特色、理念、例习题等方面对人教版和北师版进行了比较分析。 内容分析法是一种对文献内容作客观系统的定量分析的专门方法,其目的是弄清或测验文献中本质性的事实和趋势,揭示文献所含有的隐性情报内容,对事物发展作情报预测。它实际上是一种半定量研究方法,其基本做法是把媒介上的文字、非量化的有交流价值的信息转化为定量的数据,建立有意义的类目分解交流内容,并以此来分析信息的某些特征。 4.研究结论 通过对人教版和北师版教科书的分析,笔者从教科书的内容、呈现形式、例题和习题、特色、理念五个方面来对两版教科书进行比较,得出以下几方面的不同点: (1)两版教科书在内容的选取、分布上的不同 两版教科书的内容都涉及到“数与代数”“空间与图形”“统计与概率”“实践与综合应用”四方面的内容,在“数与代数”的知识块中,北师版比人教版增加了“生活中的负数”。而在“空间与图形”的知识块中,北师版比人教版的内容丰富。在“实践活动”的知识块中,北师版的活动比人教版的多。而在相同内容上的分布两版教科书的知识块稍有变动,总的来说,人教版教科书的内容浅、少,而北师版教科书的内容多、深。 (2)两版教科书在例题与习题以及呈现形式上的差异 人教版的教科书在例题与习题的题量上都明显多于北师版的教科书,尤其是在习题上,人教版的教科书在习题类型上主要有“一般习题、*题、思考题”三种题型,与北师版的教科书相比,它更能体现出对学生要求的层次性,而置于其他的课后题,北师版的教科书则比人教版的教科书呈现形式丰富,如:练一练、试一试、看一看等等。两版教科书中都存在“开发型”题,但内容都不多。 (3)教科书特色的比较 北师版教科书的特色: a.提供密切联系学生现实生活的学习素材; b.创设探索数学规律的情境; c.体现解决问题策略的多样性; d.重视在多种活动中培养空间观念; e.重视在统计过程中学习处理数据的方法; f.设计富有特色的综合应用活动; g.渗透数学的文化价值。 人教版教科书的特色: a.突出了数学的文化特色,注重培养学生的数感; b.注重培养学生灵活的计算能力,发展学生的数感; c.为学生提供了丰富的实践素材; d.教学内容的展开加强了探索性,让学生经历知识的形成过程; e.重视操作活动,强化学生的认知过程。 (4)教科书理念的比较 两版教科书的编写理念都是根据我国教育部颁布的《全日制义务教育国家数学课程标准(实验稿)》提出的,主要包括:①体现了义务教育的普及性、基础性和发展性,实现:人人学有价值的数学、人人都能获得必要的数学、不同的人在数学上得到不同的发展;②强调数学的作用;③强调数学学习的内容应该是现实的、有意义的和富有挑战性的;学习方式应该是动手实践,自主探索和合作交流;④强调尊重学生的认知水平和知识经验,重视学生的主体地位,教师是数学学习的组织者、引导者和合作者;⑤强调过程性评价,全面、科学地评价学生;⑥重视现代信息技术对数学教育的影响。 教师是教学活动中最活跃、最有生机的主要因素,教科书的价值从某种角度来讲最终是要通过教师的智慧教学来实现的,因此,教师不能受限于教科书,应以教科书为中心,在内容或形式上根据学生的需要以及学习的特点向外延伸,也可以做适当的调整,做到“因材施教”。本文对两版教科书做比较,目的之一也是为了让教师们吸取两版教科书的精华,真正落实“一切为了学生的发展”的教育思想。 四年级数学论文:对小学四年级数学教学的有效策略分析 摘要:随着教育的不断改革与发展,对小学数学教学进行创新有着十分重要的意义。基于此本文针对小学四年级数学教学的有效策略进行了简要阐述,并提出几点个人看法,仅供参考。 关键词:小学;四年级;数学教学;有效策略;分析研究 前言:提高数学教学的有效性成为了小学数学教师十分关注的问题之一,因此,在小学数学四年级教学中,教师就要做好分析与研究工作,创新教学方法与策略,提高教学的效果与质量。 1.从生活实际出发来激发出学生的探索热情 要想让学生主动参与到学习中去,学习兴趣必不可少。也可以说,只有在学习兴趣的影响下,才能满足学生的学习需求,让学生产生出主动探究数学知识的动力,从而也就可以有效提高数学教学的效果与质量。因此,在实际教学中,教师就要注重激发出学生学习数学知识的主动性,同时也要将新课改中的内容融入到教学中,为学生创建出相应的教学情境,以此来突出数学知识,满足学生的学习需求。对于生活化来说,是在新课改的影响下所形成的,因此,教师将生活化与教学情境结合在一起,就可以为学生营造出良好的生活化情境,这样也就可以帮助学生掌握数学知识。如学生在学习《角的度量》的过程中教师就可以利用教室的四个角来为学生创建出生活化的情境,以此来吸引学生,通过向学生提出相关的问题,来鼓励学生动手测量,可以有效激发出学生的学习兴趣,促使学生可以学习好这一内容[1]。 2.组织学生进行小组合作,激发出学生学习欲望 对于小组合作学习来说,可以突出学生的主体价值,同时也可以提高学生的集体意识与竞争意识,因此,在小学课堂教学中,教师就可以组织学生进行小组合作,通过多元化与开放化的教学来让学生主动探究数学知识,同时也可以全面激发出学生的主体性,满足学生的学习需求。教师在构建小组合作学习的过程中,还要让学生明确自身在小组中的位置,通过不断的探究、交流以及解答等啦帮助学生掌握好数学知识。同时教师也要清楚自己的位置,做好引导工作,积极参与到学生中去,这样不仅可以掌握好学生的学习情况,同时也可以增强学生的合作意识与竞争意识。 结语:综上所述可以看出,在新课改的影响下,做好小学数学教学工作有着极为重要的意义。且对于小学四年级的学生来说,教师还要掌握好学生的实际学习情况,吸引学生的目光,让学生可以主动参与到学习中去,提高学习的效果与质量,满足新课改的需求。 四年级数学论文:小学四年级数学如何提高学生的学习兴趣 【摘要】培养学生的数学学习兴趣是小学数学教育的重要任务之一,对提高学生学习数学的主动性和积极性有着极为重要的意义。本文以小学四年级为例,就如何提高学生的数学学习兴趣进行了探讨。 【关键词】小学数学 四年级 学习兴趣 数学教育 1 引言 兴趣是学生学习的源动力,是学生终身学习的支点,是影响学生注意力的重要因素,是建立和谐师生关系的楔合点。但如何培养学生的学习兴趣,如何让学生的学习兴趣得以保持,却一直是众多教师所面临的难点问题。小学四年级学生活泼好动,注意力不容易集中,开始产生逆反心理,小学四年级数学是一个重要的转折点,在内容量和难度上都有所增加,极容易影响学生的学习兴趣,因此必须注意学生学习兴趣的提高,帮助学生培养起可持续学习的动力,促进学生主动积极的参与学习,为学生的全面发展打下坚实的基础。下面,本文针对小学四年级数学教学,就如何提高学生的学习兴趣进行浅要的探讨。 2 小学四年级数学教材特点和学生年龄特点 2.1 小学四年级数学教材特点 相对于小学1~3年级的数学教材来说,四年级的数学教材在编写上,其内容更为丰富,更为注重算法的多样化,更侧重于培养学生灵活解决问题的能力,关注了学生学习方式的培养,注重学生自身的学习体验。丰富、系统、逻辑严密的数学知道需要学生有更好的知识基础与抽象思维能力,要求学生能举一反三的通过迁移类推来探索新的知识,逐步完成学生的知识体系结构。同时,小学四年级数学教材加强了数学知识同学生实际生活之间的联系,以帮助学生借助于实际活动和生活情境来理解、感受数学知识,在实践中探索数学知识,以培养学生灵活活的计算能力和解题能力。第八册教材,则将小数的相关知识作为了重点,逐步引起入四则混合运算,进一步提高学生的数感和计算理解能力,整体来看困难程度与复杂程度都有所提高,需要不断提高学生的思维方法与判断能力。 2.2 小学四年级学生年龄特点 从年龄特征来看,小学四年级学生是个性差别最大的时期,在这一阶段的学生生理方面出现了较大的差异,一部分学生身体发育已经接近中学生指标,一部分学生则还稍显迟缓同一二年级学生相当。在生理方面,由于家庭环境、教育引导等方面的原因,一部分学生心理发育较快开始变得老成,其视野更为开阔,思想更为成熟,已经开始阅读成人书籍,而一部分学生在心理上还明显落后。这种生理和心理方面的差异,给教师的教学带来了极大的影响。此外,小学四年级学生的自主意识呈现整体增强趋势,开始根据自己的兴趣爱好做出自主的选择,独立自主能力更强,但其爱好还不够稳定,并不如成人一样具有稳定的自主选择能力。 3 如何提高学生的学习兴趣 针对小学四年级数学教材的特点和学生生理与心理发展的特点,小学四年级数学要提高学生的学习兴趣,可以从以下几个方面入手进行: 3.1 环境改善培养学生学习兴趣 良好的学习环境对学生的学习兴趣有着直接的影响,在小学四年级数学教学中,为学生营造一个良好的学习环境,对生理与心理日渐成熟的孩子们来说更是如此。要营造出良好的学习环境,必须注意多从平等、民主、和谐方面下功夫,一方面注意教师与学生的关系,改变传统的高高在上的教师教育观,让自己从神坛上走下来,与学生做朋友,真正的让学生成为学习的主体,创建和谐的师生关系。另一方面注意学生与学生之间的关系,多设计数学活动,包括如制作班级学习报、组织数学兴趣小组、让优生帮助差生等,促使学生与学生之间的关系更为和谐。其次,要从整个学习氛围上下功夫,多对学生进行思想教育,让学生认识到数学的重要性,认识到学习的重要性,但注意思想教育不是讲大道理,只有学生能听懂、能理解、能接受的道理,才会真正对学生思想造成影响。 3.2 情境创设激发学生学习兴趣 相对于语文学科来说,数学学科的知识显得较为枯燥泛味,极容易使学生失去兴趣,尤其是小学四年级数学在内容、难度等方面都有所提高,使得学生学习压力更大,更容易失去兴趣。要让数学课堂变得更为生动有趣,情境创设极为重要。在教学过程中,教师应当改变过去传授知识的不良习性,变为引导学生探索知识,在设计教学时就充分考虑,如何为学生创造出一个探索性的学习情境,让学生在探索性的学习情境中去主动、积极的发现问题、思考问题、解决问题,最终获得知识,而不是在教师枯燥单调的讲解中去接受知识。此外,将数学知识与实践活动进行联系,让学生在可操作、熟悉的情境下去学习数学知识,让学生去动手测量、亲自演示,在数学游戏中激发学生的求知欲望,也可以极好的调动学生的学习兴趣。 3.3 促进成功壮大学生学习兴趣 每个人都希望成功,都希望得到别人的认可和赞同,小学四年级学生更是如此。这一阶段的学生开始有了较强的自主独立意识,竞争心理不断加强,充分利用这一点给予学生成功的机会,让学生获得更多成功的体验,能极好的壮大学生的学习兴趣。让学生获得成功的体验,可以多组织各类竞赛、活动等,让学生在竞争环境中主动积极的投入最后获得成功的体验,也可以是在课堂上多发现学生的闪光点,从各个角度去鼓励学生让学生获得成功,也可以通过降低难度、区别对待的方法让学生获得成功体验。 4 结束语 兴趣对学生的学习极为重要,其影响不仅是在校期间,还影响着学生参加工作以后的终身学习,因此在教学中要注意学生学习兴趣的培养。对于小学四年级学生来说,要培养他们数学学习兴趣,教师必须深入的把握小学四年级数学教材的特点,深入的分析这一阶段学生的心理和生理特点,为学生创造一个良好的学习环境,从多个方面去培养并壮大学生的学习兴趣,使学生受益终身。 四年级数学论文:如何让小学四年级数学教学更具趣味性 摘 要:小学四年级正是学生从小学低年级开始步入小学高年级的阶段,学生从小学四年级开始,接触的知识会稍微的复杂一些,而且学生开始对数学的学习有了自己的想法,为了能够使学生对数学的学习更加的重视,教师们认为应该增加数学教学的趣味性。 关键词:四年级;数学;趣味教学 小学四年级的学生思维意识有了进一步的提高,经过前三年的小学数学的学习,学生已经逐步地探索到了一定的学习方法,但是这些学习方式还不能够成熟地运用到日常的数学学习中,在小学数学教学中,教师应该增加数学教学的趣味性,这样对学生数学的学习有很大的帮助。 一、建立平等的师生关系 经过前几年的小学阶段的学习,学生数学思维和思考能力都有了很大的改变,和谐的师生关系是接下来能否顺利进行教学活动的基础,师生关系不能够正确地建立就没有办法取得好的教学效果,所以教师要逐渐地融入学生中去,深入地了解学生的内心想法,帮助他们建立起学习的自信心。 二、实物模型教学 为了提高学生的听课效率,有必要采取实物模型的教学方式来吸引学生的注意力,以此使数学教学更具有趣味性,小学四年级上学期学到了角的度量,开始学生对角度这个概念可能还没有完全地弄明白,教师在授课时采用三角板或者动手制作钉在一起能够旋转的硬纸条,通过这种实物模型或者手工制作的学习工具能够激发学生的学习热情,同时也增添了教学的趣味性,小学四年级的学生虽然开始步入了高年级的学习,但是学生的想象能力还有待进一步的提高,所以,通过这种实物模型还能够将抽象的知识转化为直观易懂的知识。 三、教学中增加小游戏 为了活跃课堂教学气氛,可以加入教学小游戏来调节课堂氛围,将教学的内容编成小游戏的方式可以提高趣味性及学生对知识掌握的能力,让学生在竞争中体会到学习数学知识的乐趣,更加重视对数学知识的掌握。 每个阶段的学生都有各自的不同点,对于小学四年级的学生来说既要提高学生的思维能力,又要兼顾学生的天性,让他们能够顺应自己的兴趣发展,这样的教学方式才能使学生更加喜欢学习数学,为了达到这个教学目的,教师还要不断地提高教学的趣味性。 四年级数学论文:基于新课程的小学四年级数学教学改革研究 摘要:随着新一轮基础教育课程改革的实施、推进和反思,义务教育数学课程成为大家广泛关注的焦点。国外的课程研究表明,课程改革的关键往往在于实施。往往文件中所规定的课程,与实际实施的课程之间存在着很大的差别。我国城乡差距、区域差距比较明显。在新课程推进和实施的过程中,势必会存在不同地区间的差异,尤其是经济和教育发展比较落后的农村地区。那么新课程在农村地区实施的情况如何呢?文件课程与实施课程是否会存在差异,在哪些方面和多大程度存在差异?是否需要进一步改革,以便更加适应农村地区的教育实际?因此通过对小学数学课程在农村地区实施情况的考察,既可以了解数学课程随着新课程的实施而产生的变化和出现的问题,也能够了解新课程在设计和实施中的表现和存在的问题,还可以为新课程在农村更好地推进提出建议,促进义务教学数学课程在农村学校的健康发展。基于以上分析,有必要在认识我国此次新课程改革中小学数学课程特点的基础上,重点研究小学数学课程在农村地区的实施情况。因此本文以农村一所小学为研究对象考察新课程改革实施以来小学数学课程的实施情况。 关键词:课前预习,趣味教学,数学练习 小学数学主要注重于数学基础知识的讲解,以及学生学习习惯的培养,小学四年级的数学教学在这两个基础上,还增加了要培养学生思维能力以及解决问题能力的培养,新课程为小学四年级数学教学的改革提出了新的要求,要求教师在教学过程中,要充分考虑学生的认知能力及年龄特征,从多个角度进行改革,促进学生的全面发展。 1.改革教学方法 1.1 课前预习。新课程下,小学四年级数学教学方法的改革,首先要从课前预习入手,课前预习是为了让学生通过自主学习的方式,对课堂教学内容有着一定的了解,在实际课堂教学中能够更快的吸收知识。教师可以使用以下方式促进学生的课前预习,一、有一部分小学数学教师在教学中,会为学生设计数学预习卡,将今天要预习的内容做成问题填写在预习卡中,让学生通过简单的预习进行填写。二、教会学生如何正确的进行预习,要求学生先阅读要预习的数学内容,看教材中哪些知识是可以自己理解的,并将无法理解的知识进行勾画,以便在课堂教学中询问教师。 1.2 趣味教学。有趣味性的课堂才能让学生主动参与教学活动,新课程下,小学四年级的数学教学改革,教师可以根据教材内容,为学生创建一个问题情境,激发学生的探究意识,使课堂充满了活力和趣味性。 2.改革学习方法 2.1 阅读教材。小学数学教材中包含了所有的数学知识、概念、解题技巧,而这些知识点都是需要通过细细阅读才能发现的,因此,改革学生的学习方法,首先就需要教师指导学生如何正确的阅读教材,从教材中获得相应的知识。 2.2 数学练习。在小学四年级数学中,有许多数学知识和概念是需要通过不断的练习和巩固才能逐渐提高的,小学阶段的数学题十分多样化,同一个知识点,可以通过不同的题型展示出来,如应用题、选择题、计算题等,并且有多种解题方式,如排除法、推理法、验证法等,因此只有通过数学练习才能提高数学综合运用能力。 3.培养学习习惯 学习兴趣作为学生学习的基础,养成良好的学习习惯与学习兴趣也无法分开,因此,对于小学四年级的学生来说,养成良好的学习习惯,才能受益终生。首先教师要利用教学内容和教学方式,激发学生的学习兴趣,其次要在日常教学活动中,为学生确定学习目标,找准方向,最后通过数学练习等方式,逐渐培养学生的学习习惯。 4.结语 总之,在新课程背景下,小学四年级数学教学的改革,不仅要从教师教学方法,学生学习方法和培养学生学习习惯开展,更要鼓励学生积极参加数学课堂教学活动,这样,才能在提高学生思维能力和数学综合运用能力的同时,提升课堂教学质量,促进学生的全面发展。 四年级数学论文:论小学四年级数学家庭作业的设置 摘 要:家庭作业是课堂内容的延续,是学生学习教材知识的第二课堂。对于在学习中占有重要席位的家庭作业,教师既不能轻描淡写,不加重视,也不能采用题海战术,给学生过重的负担。如何设置让学生轻松完成并在完成中发现趣味、自主探索的作业,是一个优秀教师应该具备的技能。 关键词:家庭作业;生活化;互动化;多样化 一、“因材施教”,量身作业 家庭作业的设置,要结合孩子的心理特征、阶段特性等具体情况。首先,教师要考虑孩子的耐受度。四年级的学生还未形成长久的耐性,可以在书桌前一坐一小时。因此,不能用大量计算题、应用题压垮学生,让学生对数学形成一种惧怕心理。其次,教师要贴近学生生活,设置作业尽量生活化,且结合学生喜闻乐见的方式。 例如,在教学“三角形的稳定性”时,课堂进行了三角形的“木棒拉伸实验”,笔者布置作业,让学生寻找家庭中还有哪些稳定的三角形,亲自验证。这样的作业,能让学生牢固记住三角形的特性,并脱离书本,学到生活中的知识。 二、实现互动,快乐作业 把作业“激活”,让学生实现亲身实践、合作交流、自主探索,是布置数学作业的真谛。那么,如何才能把作业“激活”呢?教师可以给作业设置互动环节,让爸爸妈妈参与到作业的完成中。这样,爸爸妈妈加入进来,参与互动,学生在和爸爸妈妈的互动中实现合作学习、探索学习。而且这种形式的作业更像是一个家庭小游戏,学生快快乐乐、轻轻松松地就能完成。 如四年级数学开设有关小数的知识。为了让学生熟练掌握和运用,笔者设置家庭作业:和爸爸妈妈搜集各种面值的纸币,每人随手抓一把,每张纸币以元为单位相加,并比较谁抓得钱数最多。这样,学生学会了比较小数点大小,运用了小数点加减法,并掌握了简单的小数点换算。 三、形式多样,趣味作业 科学研究表明,中国人的思维方式有较强的形象性。因此,教师授课时以生动形象地图画、声音等多种形式把知识呈现给学生,远比简单的文字教学更容易让学生学会,这也是为什么多媒体教学深受学生欢迎的原图。布置作业也是一样的道理,把作业变成图片、表格、“对话”、情境图,更容易让学生牢记所学知识,更能激发学生完成作业的欲望,实现“寓作业于乐”。 例如,教学“初步认识简单的统计图表”时,笔者要求学生统计自己小组每个组员的文具盒中的文具数量,绘制成表格,并把笔、橡皮、尺子等进行分类,用不同颜色的比填写。作业完成后,学生看着手中五颜六色的表格,宛如一幅美丽的图案,很是开心。 四、突出层次,个性作业 教育不是一成不变的,针对每个学生更是千差万别。《义务教育数学课程标准》也提出数学教育要面向全体学生,实现“不同的人在数学上得到不同的发展”的理念。不同学生对题类的喜好也不同,有的学生喜欢做计算题,持续做近百道计算题可能仍津津有味,而有的学生可能刚做十道就已经不耐烦了。有的学生喜欢做应用题,认为应用题富有趣味性,有的学生可能觉得做应用题有难度。这时布置作业就要分出层次,搭配进行。 为了让学生能自主、富有个性地学习,笔者设置家庭作业时分出了层次,给了学生可选择的空间。把作业的难易程度分类,学生可以根据自己的实际情况进行选择,有兴趣的学生还可以挑战比自己高一程度的题。如果能完成挑战,将会最大限度地激发学生学习数学的热情,对下次的数学作业带有期盼。 总之,家庭作业是课堂教学的延伸,它应该是可以选择的、个性化的,它应该给孩子综合运用知识、发展和展现个人天赋提供机会,它应该成为孩子生活的一部分。家庭作业应该是教师精心准备的送给孩子的一份礼物,愿这个礼物能让所有的孩子都喜欢。 四年级数学论文:浅谈小学四年级数学教学 小学四年级学生的特点是天真、活泼、好动,爱表现,爱好广泛,求知欲旺盛,但注意力的时间相对较短,让许多老师头疼。如何吸引他们的注意力,激活枯燥的数学课堂,让学生对数学产生浓厚的兴趣?兴趣是学生可持续学习的一个支点。同时,也是建立良好师生关系的突破点。一个师生关系和谐、赏识、宽容、富有人格魅力的教师必然会对学生学习兴趣的保持、产生不凡的影响。平等和谐的师生关系是形成良好课堂气氛的基础;宽容,能为学生创造温馨和谐的学习环境;赏识,更能为学生兴趣之火的燃烧添加无尽的燃剂。课堂交往中,学生对教师的人格态度、专业水平、教学方法、甚至对某一问题的看法,都会自觉不自觉地进行评价,作出“信任”或“不信任”的判断,和“亲近”或“不亲近”的情感反应;甚至于把对教师的好恶迁移到教师所授课程上来。对教师没有好感,也就不想学他教的课。在新课程改革的理论指导下,我们一直在实践中思考、探索,并取得了良好的教学效果。下面,我结合教学实践,谈一谈自己肤浅的体会。 一、转换教师角色 在现代教育中,教师究竟该扮演什么样的角色呢?随着应试教育逐步向素质教育的转轨,多年来由于应试教育的影响而形成的一套传统、滞后的教育教学模式显然已不适应教育发展的需要。特别是作为一位小学低年级数学教师,我认为小学数学的课堂教学要进行创新,教师必须改变已经形成的老一套以知识为优秀的观念和行为,改变那种把注意力集中在课堂知识教学目标上,而忽视能力、态度和创新精神的培养。切实改掉过去注入式的教学方式;真正体现教学形式多样化,让学生自己探讨、讨论、实际操作、合作学习、交流体会、互相帮助,使得教学气氛和谐,学生能活泼地、愉快地进行学习,真正实现把数学的课堂还给学生,切实让学生多想一想,多看一看,多做一做,多说一说。因此,我认为教师角色应该定位为学生学习上的指导者,要大胆地放手让学生从感知中领悟到知识,从而达到化教师的教为学生的学,还学生主体的地位。充分让他们在学中玩,在玩中学,促进学生得到全面发展。 二、注重学生的实践操作能力的培养 实践活动是儿童发展成长的主要途径之一,也是学生形成实践能力的载体。针对低年级学生的年龄特点,在数学教学中,我认为应重视通过实践操作的方式,培养学生的思维能力,主动参与意识和勇于探索创新的学习能力,使学生初步学会运用所学知识和方法解决一些简单的实际问题。在教学过程中,为每一个学生提供摆、弄直观材料的机会,让学生在动手操作中自己去发现规律、概括特征、掌握方法,在体验中领悟数学、学会想象、学会创造,让学生摆脱数学的枯燥乏味,从而促进学生主动学习数学的兴趣。《计算器的认识》一课中,学生们都准备了计算器,我先让他们自己任意计算,然后再让他们逐一说说自己是如何操作的,引导学生自己进行发现、总结。在“你说我来做”这个环节中,当一个学生说出一个算式的时候,其他学生都争先恐后算起来,根本没有空闲去做小动作。整节课,学生们注意力集中,兴趣盎然,表现活跃积极,取得了很好的教学效果。 三、运用多媒体教学,让数学课堂生动起来 新课程改革对教学手段的运用提出更高、更新的要求,充分让计算机等现代化教学工具走进教学,肯定会给课堂带来无限生机。同时,教师在教学中运用现代化的教学工具是实施素质教育的需要,是时代的需要。多媒体集声音、文字、图像和视频于一体,具有很强的表现力,大大弥补了自制教具的局限。当我在运用多媒体进行教学时,鲜艳的色彩,可爱的形象,逼真的动感,迅捷的切换吸引了学生,集中了他们的注意力,大大提高了学生学习的兴趣,提高了课堂教学的效果。 四、猜测是不可缺少的环节 科学家牛顿有句名言:“没有大胆的猜想,就不可能有伟大的发明和发现。”将猜想引入数学教学之中,将有助于学生开阔视野、活跃思维、培养创新意识、促进能力的提高。有时我故意将课讲得留有余地,让学生们自己去探讨、去猜想,然后再进行归纳总结。我发现,学生们的想法多了,答案也多了,课堂也更活跃了。因此,我又不失时机地给学生设计灵活、开放性的练习,让他们用猜想的结论去解决实际问题,使学生已有的知识得到巩固、深化和发展,有利于调动学生的思维,激发学生的学习兴趣,培养学生运用知识的能力,让学生沉浸于猜想的成功之中。 总之,以上几种教学方法能很好地促进小学四年级学生的学习兴趣,引导学生在学习中发挥其主体地位,使学生从“乐学”到“要学”,从“要学”到“会学”,最终达到会创新。同时也有利于教师的教学,能让教师以最好的教学效果完成教学任务。 四年级数学论文:简便计算在四年级数学教学中的应用策略研究 摘 要:简便计算是数学计算中常用的一种计算方法,它是经过人们思维逻辑的创造而来的一种全新的运算技能,简便算法使得数学领域的某些定律及性质的繁琐步骤变得简化,使得计算的整个过程得到优化,进而提升学生的运算能力,除此之外,还能培养学生的数学思维和数学感觉,因此,从当前四年级的数学简便计算情况进行分析,研究了将简便计算融入四年级数学教学中的有效策略。 关键词:简便计算;数学教学;现状;策略 数学这一学科无论是小学、初中,还是高中都是学生所要接触的重点学科,近些年来,随着新课改的日益深入,对于学生数学能力的考查有增无减,小学四年级处于学生数学学习的重要阶段,能否学好数学,对于学生日后的数学能力有着重要的影响。简便计算是一种常用的计算方法,教师如何能在四年级的数学教学中合理使用这一方法对于学好数学至关重要。 一、简便计算在四年级数学教学中的应用现状 目前,简便计算在四年级的数学教学应用中还存在着不少的问题,由于教师的教学目标设置较为单一,对于简便计算的重要作用不能充分重视起来,在教学中,教师一般会采用繁琐的计算题目让学生反复练习,巩固学生对于运算性质和规律的理解,比如,在一个算式中,减去两数等于减去两数之和。由于教师的反复强调,学生对这一算法充分运用,在面对数学问题的时候,首先会想到这种算法,比如8.65-4.73-2.65这样的情况,学生会首先想到=8.65-(4.73+2.65),而不是经过简便计算,将算式转化为=8.65-2.65-4.73。另外,教师不能够引导学生在计算时合理地将简便计算和运算规律或性质相结合,对于相关训练重视不够,导致学生的简便计算应用能力差,意识淡薄。 二、简便计算在四年级数学教学中的应用策略分析 1.实践经验与积累是基础 简便计算来自于实际运算中的经验积累,教师在教学过程中,需要结合生活实际,让学生能够更好地理解简便计算的方法。在进行教学时,可以引入一些现实情境,比如,在讲乘法的分配律时,可以设置这样的情境:月月去笔店买笔,一支铅笔0.8元,一支油笔1.2元,各买10支,共多少钱?这样的充满生活味道的情境设置,会使学生对知识的理解更为深刻。 2.在学习中亲自进行体验 在教学中,教师教授的算法一般都是单一的,经过优化的,但是,考虑到学生个人能力的不同,教师提供的方法并不一定是适合于每个学生的,因此,在教学中一定要让学生亲自进行体验,经过对题目的学习,让学生自己找到最为适合的解题办法,小学生对于探索和发现都具有十足的热情,这样的方法不仅能够让学生提升自主学习的能力,同时也能够通过自身的体验找到适合自己的学习方式,对于学生思维能力的培养也颇有成效。 3.树立辩证思考的教学观 四年级数学教师在进行教学的时候,必须树立起辩证思考的教学观,充分对教材进行理解,挖掘教材潜在的知识,改变原有的教学思维模式,只有这样,才能够更好地激活学生的思考空间,让学生可以做到活学活用,有效培养学生的创造力。让学生可以感受到简便计算的奥妙之处,提升对于数学学习的兴趣。 简便计算在解决数学运算问题中十分适用,不仅可以增加解题的准确性,同时可以减少解题时间的浪费,四年级数学教师在教学过程中必须积极引导学生,让学生可以在不断的实践中积累经验,最终掌握数学知识蕴含的诀窍,为数学学习打下良好的基础。 四年级数学论文:小学四年级数学教学方法浅谈 摘 要:小学数学是学生整个数学生涯的起步阶段,对于这个慢慢积累的过程而言,这个起始显得尤为重要。而小学四年级在这个起始阶段中又属于至关重要的一步,作为小学四年级老师,“任重而道远”,必须要为了学生今后的发展呕心沥血,寻找最合适的教学方法。只有采取策略,打造一个全新的小学四年级数学课堂,发挥课堂教学的意义,才能帮助每个学生学好数学,成长成才。 关键词:小学四年级 数学 教学方法 浅谈 小学四年级的学生,虽然说还是孩子,但是也算是大孩子了,肯定不再像一、二年级那样什么都不懂,但是当然也没有初中生那般懂事。这时,老师作为孩子们学习道路上的引路人,就应该要发挥这种指明灯的作用,对教学工作进行深入思考,找寻最合适的教学方法,对学生起到帮助作用。小学四年级数学,对于这个年龄阶段的孩子来说,是比较难的,而且它又不同于语文,不是仅靠记忆力就能学好的,它需要极强的逻辑思维能力以及足够的耐心,还要有百分百的热情,愿意主动去学,只有做到了这些,学生才能学好数学。在课堂教学中,我们会发现,很多学生不喜欢数学课,不愿意认真听讲,课堂教学发挥不了它应有的效果,无法起到教学大纲规定的作用。针对这种情况,老师亟需改变现状,一定要设计适宜当前教学环境的教学模式,让学生在数学课上真的学到知识,发挥课堂教学的最大有效性。 一、教师转换在课堂上的角色 在传统教学中,总是认为老师的讲课质量最重要,在很多人看来,只有老师学识渊博,讲的课好,给学生传播的知识多,学生才能学好。的确,好的老师对于学生而言非常重要,但是,学生学习成绩的好坏,不能完全依赖于老师,还有学生本身的责任。老师只是一个引路人,这条路该怎么走,终究是要看学生自己。所以,要想教好学生,尤其是小学四年级的学生,就必须要转换教师在课堂上的角色,要让学生知道他们才是课堂的主人翁,要培养他们的主动性。数学这门课,若非主动去学,若是没有兴趣,遑论学好,所以只有将学生作为课堂的主体,而不是过于依赖老师,才会真正帮助学生。例如,北师大版小学四年级数学教材中会学到《认识图形》,在这节课上,老师会带领学生认识三角形、正方形、长方形、菱形等这些图形。按照传统教学方法,应该是老师一味地讲,告诉学生这都是什么图形,让他们牢牢记住。事实证明,这样的方法根本起不到良好的教学效果。要想发挥教学意义,就必须要转变老师的角色,将学生视为课堂主体。在教学过程中,老师多让学生自己去看、去说,让他们联系生活,向大家解释什么是三角形,什么是正方形,它们都有什么样的特征,我们该如何辨别。通过学生自己对这些问题的探讨,他们会印象深刻,学到的自然也就更多。如此,充分尊重学生的主体地位,转换教师在课堂上的角色,实现课堂教学的价值[1]。 二、注重提高学生实践操作能力 数学是一门工具性学科,它是学好其他学科的基础。所谓的工具性,自然也就是体现在它的实践方面。小学四年级学生,虽然较一、二年级懂事,但是终究还是孩子,活泼好动是孩子的天性。老师需要了解这点,懂得利用他们的这种特征,为课堂教学服务,才会真的有利于学生的学习和成长。也就是说,老师应该让学生有动手操作的机会,在“动”中学习。一个真正的高效课堂,就需要展示学生真实的学习过程,这种真实性该如何展示,当然是用实践了,因为“实践是检验真理的唯一标准”。所以,在实际教学中,老师需要注重提高学生的实践操作能力,多给他们动手的机会,让身体和大脑一起运动,这样才会达到事半功倍的效果。例如,北师大版小学四年级数学教材中有一课是《认识方程》,这是学生开始接触方程的第一步,这时教得好,学生今后对这方面才会熟稔。对于这个陌生的东西,老师在给学生讲课时,就可以从他们的兴趣出发,多给他们自己动手的机会,在实践中进行学习。比如给他们20根木棒,分成两堆,一堆14根,一堆6根,要想让两边达到平衡,一样多,该加多少根。老师可以让学生将这个“多少”视为“X”,然后问他们下一步该怎么做。引导他们列出“6+X=14”这个方程。因为前期有自己动手操作这个环节,学生的兴趣就被激发出来了,下面的学习对他们而言,关注度自然也会上升。通过这样的教学方法,让小学四年级学生喜爱数学课。 三、数学“读”百遍,其义自现 古人云:“书读百遍,其义自现。”这句话说明了“读”的重要性,在很多人眼里,认为“读”是语文、英语这些语言学科、或者说文科性学科的特色,而像数学这样的理科性学科,是需要大量做题的,通过“题海战术”才可以真的学好。这种传统观念非常不对,凡事都没有绝对,语文也可以通过做题提升学习能力,同理,数学也可以通过“读”进行学习。很多学生不会做题,就是因为对题目不熟,没懂它的意思,不知道该从何下手。针对这样的情况,老师可以让学生“读”数学,多读几遍,自然就明白是什么意思了。这时,再对其进行学习,自然是水到渠成,轻松简单很多。例如,北师大版小学四年级数学教材中会学到《线与角》,这是一课比较难学的内容,而且内容比较复杂繁琐,对于四年级学生而言,学习过程相对而言也比较吃力。会发现他们有很多知识都看不懂,不明白到底是什么意思。在这一课,会对“线”有一些初步认识,会学到“平移与平行”、“相交与垂直”、“旋转与角”,还有“角的度量”以及“画角”等,总之内容很多,而且还是不容易理解的。老师这时候要鼓励学生多“读”,那样才会明白这些名词都是什么意思,该怎么学。如果单纯地只靠做题,认为多做就能学好,根本不可能。这一课还不像别的,通过做题可以熟能生巧,这么庞杂的内容,要是没有很好的理解,真的无法学好。相反,如果学生“读”得多了,其义自现,豁然开朗地明白了它的意思,那么学好这一课不在话下。通过这样的教学方法,提高小学四年级学生的数学学习能力,帮助他们学好数学[2]。 结束语 小学四年级数学,对于学生的整个学习过程而言,是非常重要的一步。这时候的学生,需要老师的帮助,带领他们打开那扇神奇的数学之门,培养他们的数学兴趣,提高他们的数学素养。老师应该要转换在课堂上的角色,充分尊重学生的主体性,注重提高学生的实践操作能力,要让学生“读”数学,懂得其中内涵。通过这些教学方法,让小学四年级数学课堂活起来,为学生创造一个良好的学习环境,培养他们成才。 四年级数学论文:论小学四年级数学教学方法 摘 要:小学四年级学生的特点活泼,,求知欲旺盛,但注意力的时间相对较短。如何吸引他们的注意力,激活枯燥的数学课堂,让学生对数学产生浓厚的兴趣?下面我结合教学实践,谈一谈肤浅的体会。 关键词:四年级 数学教学 兴趣 一、转换教师角色 随着“应试教育”逐步向“素质教育”的转轨,多年来由于“应试教育”的影响而形成的一套传统、滞后的教育教学模式显然已不适应教育发展的需要。特别是作为一位小学低年级数学教师,我认为小学数学的课堂教学要进行创新,教师必须改变已经形成的老一套以知识为优秀的观念和行为,改变那种把注意力集中在课堂知识教学目标上,而忽视能力、态度和创新精神的培养。切实改掉过去一味的教师“讲”一味学生的“听”注入式的教学方式;真正体现教学形式多样化,让学生自己探讨、讨论、实际操作、合作学习、交流体会、互相帮助,使得教学气氛和谐,学生能活泼地、愉快地进行学习,真正实现把数学的课堂还给学生,切实让学生多“想一想”,让学生多“看一看”,让学生多“做一做”,让学生多“说一说”。 二、注重学生的实践操作能力的培养 实践活动是儿童发展成长的主要途径之一,也是学生形成实践能力的载体。针对中低年级学生的年龄特点,在数学教学中,我认为应重视通过实践操作的方式,培养学生的思维能力,主动参与意识和勇于探索创新的学习能力,使学生初步学会运用所学知识和方法解决一些简单的实际问题。在教学过程中,为每一个学生提供摆、弄直观材料的机会,让学生在动手操作中自己去发现规律、概括特征、掌握方法,在体验中领悟数学、学会想象、学会创造,让学生摆脱数学的枯燥乏味,从而促进学生主动学习数学的兴趣。 三、运用多媒体教学,让数学课堂生动起来 新课程改革对教学手段的运用提出更高、更新的要求,充分让计算机等现代化教学工具走进教学,肯定会给课堂带来无限生机。同时,教师在教学中运用现代化的教学工具是实施素质教育的需要,是时代的需要。多媒体集声音、文字、图像和视频于一体,具有很强的表现力,大大弥补了自制教具的局限。当我在运用多媒体进行教学时,鲜艳的色彩,可爱的形象,逼真的动感,迅捷的切换吸引了学生,集中了他们的注意力,大大提高了学生学习的兴趣,提高了课堂教学的效果。主要就是提高了学生对数字的兴趣,对数学兴趣。 总之,以上几种教学方法能很好的促进了小学四年级学生的学习兴趣,有利于教师的教学,能让教师高效率完成教学任务。 四年级数学论文:关于四年级数学简便计算的策略谈 摘 要:简便计算在数学教学中的功能,不应仅仅作为一种技能、一种运算定律或性质的简单应用,而应成为借助于对运算定律的理解和掌握来比较与优化的一种计算方法。它不仅能够提高学生的预算能力和解决问题的能力,还能增强学生的数感和数学意识。主要分析了当前小学四年级简便计算的现状,并提出了三个方面的教学策略,抛砖引玉。 关键词:数学;教学;四年级;简便计算 在从事数学教学的这十几载春秋里,以前并没有对数学计算有过深的思考和研究,对于数学计算的认识也很片面,认为计算就是在培养学生的计算能力,即便是四年级数学中的简便计算,也只不过就是简单套用运算定律解决问题罢了,对于学生数学思维的发展没有太大的实际帮助。但是在连续几年进行四年级数学教学中,我发现,其实不然。 一、四年级数学简便计算的现状 1.教学目标的过分单一化 传统的简便计算作为一种计算技巧,它的作用就在于对运算律或性质的巩固运用。教师对于灵活运用简便算法解决问题这个层面认识不够,也不够重视,只是通过大量的、繁杂的简便计算项目进行机械性的、充分性的练习,从而达到巩固运算律或性质的目的,教学目标过分单一化。学生现象:例如,学生在学过“从一个数里,连续减去两个数,可以减去这两个数之和”后,学生由于受到机械的锻炼,自然而然地在脑海中形成了“如果是从一个数中减去两个数,那必然就是减去两个数的和较为简便”的固定思路和意识。因此,当面对类似9.23-3.47-2.23这样的情况,学生就会下意识地写下=9.23-(3.47+2.23),而不是先观察算式,采用=7.23-2.23-3.47这种更简便的方式。 2.运算律或性质的教学与简便计算教学断层 我们在进行数学计算教学时,运算律或性质的教学和简便计算教学应该是水乳交融、相辅相成的。简便计算是在运算律或性质基础上的算法简便化,同样也是运算律或性质的综合应用,有利于提高学生对数学知识的应用能力。但是在现实教学的过程中,很多老师往往会本末倒置,不重视运算律和性质的讲解,一笔带过,只是一门心思地进行立体的解说和大量的题海模仿练习,忽略学生的探索和体验。这种灌输式的教学只会让学生对于运算律和性质一知半解,应用意识淡薄,灵活选择算法的能力较弱。学生现象:当学生面对类似7.25×32×2.5这样的算式,学生虽然会想到将32分成8×4,但是在第二步计算的时候是选择用乘法结合律还是用乘法分配律没有清晰的概念。 综上所述,产生这种现象的原因有:其一,教学训练机械化,学生形成错误的思维定式,对于所学知识只会牵强套用;其二,练习有余,探索不够,过分注重技能的训练,而忽视学生的探索能力、数学思想和数学意识的培养。笔者结合现行的数学教材和教学实践,简要总结了简便计算教学的新策略。 二、四年级数学简便计算教学的新策略 1.生活经验是基础 学生对于简便计算方法的选择大都依赖于生活实践中积累的真实想法和最自然化的理解。因此,在简便计算教学中结合学生生活实际能够激发学生对简便计算的自发需求。我们在教学中,要力求用生活作教学背景,提高学生对于计算问题的亲切感。例如,乘法分配律的讲解,设置情景:小明去商店买作业本,一个数学本9毛钱,一个语文本1块1,他数学本,语文本各要20个,一共需要多少钱呢?基于这样学生都可能会遇到的场景,这样教学就会给学生留下深刻的印象。 2.自主体验是关键 教材和教师的算式算法可能是最优化的,但是对于学生来说不见得是最喜欢、最适合的,因此,我们在教学中,一定要让学生充分地体验,自主选择认为最简便的解题方法,增加学生的探索体验,加深学习影响,提高思维活跃度。 3.辩证思考是提升 教师在教学过程中,要深入地研究教材,挖掘教材内涵,有意识的改变教学思维定式,接受辩证的教学观,拓展自身的思维空间。只有老师自己拥有辩证的教学观,才能在教学中有效地激活学生辩证思维的需要,学生的思维“活”起来,课堂才真正拥有了生命力,学生的创造力才能得到培养和提高。以上例为例,学生根据自己的理解,列出了式子进行解答。进一步观察数的特点,分析和探索,不难发现,两种作业本价格加起来正好是整数,同时利用乘法更简便,从而选择了最佳的解题方法。在数学解题中体验到简便计算的成功和乐趣,提高学习兴趣。 总之,小学四年级数学简便计算是小学数学教学不可或缺的教学内容,是我们对学生进行思维训练的一种重要且有效的教学手段,是培养学生数学学习能力的重要途径之一。学好简便运算,不但学生的计算能力、计算速度能得到有效的提高,而且学生对数学定义、定理、定律等也都会融会贯通地应用,培养学生灵活且有创造力的思维。 (作者单位 广东省广州市天河区冼村小学) 四年级数学论文:提高小学四年级数学教学效果的策略 【摘要】要:新课改出台后,新的课程教学标准对小学数学教学也作了新的要求。如何在新课改背景之下采取有效的教学方法和策略,提升数学教学效果,是摆在所有数学老师面前的问题。本文以小学数学四年级教学为对象,深入探讨了新课改背景下,教师转换身份角色、注重学生数学逻辑思维能力和实践操作能力的培养对提高数学教学效果的重要作用。 【关键词】四年级数学角色思维能力实践能力 随着新课程改革的不断深入,小学数学教学更加突出地体现出义务教育所具有的普遍性、基础性和发展性特点。小学数学课堂的改革也呈现出蓬勃的趋势。越来越多的数学教师逐渐对“合作、自主、探索”的课堂教学模式表示认可和推崇,切实践行了新课程改革中“人人学有价值的数学,人人都能获得必需的数学,不同的人在数学上得到不同的发展”的要求。小学四年级起着连接低年级与高年级的作用,是学生能否建立起学习的兴趣,顺利向小学高年级过度的重要阶段,因此,如何提升课堂教学效果,进而提高小学四年级数学教学质量是摆在所有数学教师面前的重要课题。 (一)要敢于并善于做出教师角色转换 长期以来,因为应试教育根深蒂固的影响而形成的教育教学模式已不能适应教育发展需要。作为小学教师,要提高数学教学质量,首要的是敢于做出自身教师角色的转换,在课堂教学上要进行创新,重视学生能力、学习态度以及创新思维的培养。摒弃传统教学中教师单纯地讲,学生被动地听这种填鸭式的教学方式。通过丰富多彩的课堂教学模式。发动学生的学习积极性,让学生在课堂教学中讨论、探讨,实际动手操作,相互帮助,真正树立学生是课堂优秀的观念。 具体而言,要实现教师角色转化,应注意以下方面。一是要切实转变数学教学观念。随着新课程改革理念的提出,新时期的数学教师要切实转变传统的填鸭式教学模式。教师应发挥引导作用,尝试着让学生进行课堂分组讨论和合作,在此基础上进行评价和指导,教学效果必定会有显著的改变。二是数学教师要进一步加强自身知识素养,由单一型教师向综合型教师转变。数学教师不能针对数学教学而只讲数学教学,实际上,教师的知识素养应当包括专业知识素养、文化知识素养和教育知识素养等方面的内容。新课程改革背景下,数学教学可能涉及多门学科和知识,也就要求数学教师要尽力完善自身知识结构以适应新课改背景下教师教学要求。为此,数学教师要以继续教育为契机进一步拓宽自身获取文化知识资源载体的渠道,提升自我的知识素养,在课堂教学中展现出综合教学能力,引导学生快速成长。三是要由课堂的主导者转向引导者,作知识平等的交流者和朋友。新课改背景下,教师要敢于改变传统高高在上的身份,走下讲台,深入学生之中,与学生一起探讨、交流,合作学习。真正坚持“以学生为本”,将课堂主动权交还给学生,发挥学生的教学主体作用。通过教师主导者向引导者身份的转变,逐渐建立起民主、平等的新型和谐师生关系,使学生在愉快轻松的氛围中学习到知识。四是要由教学的灌输者转变为服务者。为此,数学教师要充分利用课堂,创造条件,使学生充分发挥主观能动性参与到合作学习当中去。要采取激励机制,鼓励学生在课堂上勇于表达自己的思想。同时要善于倾听与评价学生提出的问题,并引导学生作出正确的解答。在这个过程中,进一步鼓励学生敢于表现、敢于质疑,建立起批判性思维。 通过笔者的试验,教师经过上述角色转化后,数学教学的课堂效果发生了明显的改变,学生的学习积极性显著提高了,课堂氛围更加活跃,学生课堂参与性更强。因此,在小学教育阶段,尤其是四年级数学的课堂教学中,教师角色的转换体现了素质教育要“以学生为本”的教育原则,是切实符合新课改要求和改革理念的。 (二)积极培养学生的数学逻辑思维 著名教育家赞可夫曾指出:“在数学教学中要始终注意培养学生的逻辑思维能力,培养学生的思维灵活性和创造性。”培养学生的逻辑思维能力是义务教育中的一项基本和重要任务,也是提升课堂教学效果的重要前提之一。数学逻辑思维能力的培养要从小就开始,具体而言,可以从以下方面着手培养学生的数学逻辑思维能力。一是思维能力的培养要贯穿于各年级的数学教学中。小学数学教师要明确各年级阶段都担负着学生思维能力培养的任务,尤其是作为承上启下的四年级,数学思维能力的培训更显重要。数学思维能力的培养要从一开始就有意识的进行,例如培养学生比较能力,可以从认识物体大小、长短、多少等方面着手;培养学生抽象、概括能力则可以从学习十以内数的加、减着手等等。数学教师在教学活动中,需要引导学生通过实际操作、观察等方式,逐步进行比较、分析、综合、抽象、概括,培养相应的思维能力。二是学生数学思维能力的培养要贯穿于每一堂课的学习中。数学思维能力时时刻刻都需要进行有意识的培养,不管是在开始的复习中,还是在教学新知识的过程中,或是在组织学生练习习题中,都要结合具体教授的内容有意识地进行培养。在教学新知识时,要引导学生去分析、推理,最后归纳出正确的结论或计算法则,这是比单纯得出答案更为重要的教学方法。三是要在数学各部分内容的教学中贯穿思维能力培养。具体来说,就是要在教学数学概念、计算法则、解答应用题或操作技能等内容时,都要注意培养学生的思维能力。因为从数学教学角度来讲,任何一个数学概念,都是对客观事物的数量关系或空间形式进行抽象、概括的结果。在教授每一个数学概念时,都要注重通过实例或者实物引导学生分析、比较并寻找出共同点、不同点,揭示概念的本质特征,进而做出正确的判断。 总的来说,数学思维能力的培养是一个长期的过程,但在小学四年级的教学中,又显得极为重要。思维能力一旦较好的建立起来,对学生今后更进一步的学习是大有裨益的。 (三)注重培养学生的实践操作能力 实践活动是学生学习成长的重要途径之一,也是学生形成实践能力的载体。针对四年级学生的年龄特点,在数学教学中应当注重通过实践操作的方式,培养学生的动手能力、主动参与意识和勇于创新的学习能力。通过实践能力的培养,使学生在亲自动手的实践体验中领悟数学,学会想象和创造,有力地摆脱了数学的枯燥乏味,培养了学习数学的兴趣,提高了学生的学习积极性。 四年级数学论文:小学四年级数学教学中的难点问题及处理小法 摘 要:在知识型时代的今天,对于人才的需求也越来越苛刻,为了培养出一个复合型的综合人才,具备表达、书写、计算、解决问题的能力,并有着高度文化素质和科学思维及人文表象。 关键词:小学四年;数学;教学问题 数学是一个有着极强的抽象和系统性的学科,对于知识点的积累也相当的严格,每一个单独的知识点都可以变成一个完整的知识结构,如果对于某一项知识没有完全的掌握,那对于整个数学都将会造成影响,也会对数学的思维和能力产生问题。故而对于学生的课堂学习能否有效的提升和科学获取思维能力就变成了一个对于课堂效果高低的衡量标准。而小学生的特点就是年龄小、认知低、对于事物的思维单一,所以小学教师的课堂更加需要突破,笔者根据小学生课堂现有的特点,结合实际教学分析难点问题。 一、小学四年级的常见的数学问题 1、大数的认知 学生的认知和学习基本是以万为基础进行数字学习,而万以内的数字在日常生活中也会有所设计,学生对于大数的学习也是以万为界定,万以内数的学习和巩固拓展。 2、乘除法 三位数乘法以两位数乘法为基础的一个乘法延伸,两位数的除法则是小学数学中整数除法的结束,而在教学中往往会出现学生对于乘除法被动的接受,而不是主动的计算和研究,学生不能自主的掌握口算、心算、笔算以及估算的窍门或方法。而最科学的方法则是让学生使用简单、灵活的方式进行计算,并培养出知识扩展能力。 3、角和图形 角的度量主要是靠学生自主研究和动手测量得出的结果,并从结果中发现一定的数学规律,而这种现象在传统教学中已经被教师忽略并跳过。而对于图形的学习,是建立在角的基础上,重心转移到图形之间的相互转换。 4、四则运算和运算定律 让学生学会用两级运算解决数学难题,掌握正确的三步式解题,并运用到实际中。而通过研究和探索寻找到运算定律之间的关系和组合,并培养学生学会直觉,在短时间内快速的寻找到一个简单快捷的运算定律进行实际解答。 二、解决数学问题的多元化以及学习的必要性及合理性 实行数学的自主研究和方法多样化,本就是学生的学习过程。在班级内,不同的学生会因为不同的特性而寻求到属于自己的方法,而这种方法会为他人的思路产生启迪。而这种方法的多样性对于教育也非常重要,是培养学生具备行为的开阔性和发散性以及灵活性的主要过程,也是作为一个测量学生的思维发展水平的格尺,而解决问题的多样化同样也会激发学生的潜能。对于课堂教学,这种方法更利于对于题目的解答。数学的优秀就是思维能力,学生的思维能力决定其多样化的提升,同时从分析和对比的过程中,学生又能对于自身的数学思维能力进行体会和反思。 对于教师而言,能够在课堂中充分的指导学生进行多元化的数学思维解题,也能将学生的思维扩展到最大,并克服传统课堂中对于学生的思维拘束问题,这对于学生的数学学习兴趣也会有一个推进作用。锻炼学生在解题时发挥自身的创造力,避免遇到没有公式可用的棘手问题,并推行小组合作学习,让自己的能力得到充分的提高。教师在进行数学的课程教育时应将重心放在学生的自主创造,并在对比中学会反思,结果是一样的,过程的多变的,我们不是教授学生求得结果,而是这个结果得来的过程,让学生使用不同的方法、过程、方式进行不同的体验,得到不同的乐趣。 三、教学过程中遇到的难点分析 1、掌握单元重点 教师在备课时一定要抓住一点就是重心,只有弄清楚教学的重心才能提高教学的针对性。本章提及的中心是指整个知识结构或是课题的目标中有着突出作用或是地位的内容,并且在以后的数学中有着极为广泛的作用,是解决问题的思维基础。难点是根据学生的数学基础和认知能力评判的知识点,教学重点是存在的,是客观的,对于数学的理解和运用也有着很大的影响,是根据学生的接受能力而实际存在的。 2、以旧引新,学会知识的拓展 数学的知识点都不是独立的个体,皆是有着相互联系的关系,将知识点分裂成个体进行传授,往往其作用都是极低的,对于学生建立数学构造以及数学的思维能力也是不利的。我们要了解,学生的认知是一个从无到有的过程,是一个累积,而对于数学的而学习也是以某一个点为基础,通过知识的累积从而得到成果。而新的知识是以旧的知识为基础进行的一个拓展研究,他们之间的联系是不可忽视的,所以教师在教学中,必须要以学生已经掌握的旧知识为出发点进行新知识的演变,学生有了一定的基础自然就不会对新知识产生陌生迷茫和排斥的心理。 3、自主研究学习方法 教师要突破传统的教学方法,要将课堂的主体移交到学生的手中,充分的让学生的思维得到启发,引导学生自主的研究数学问题。教师在课堂中因材施教,用科学有效的教学方法,培养学生的自主思考能力,自主探索,小组合作,让学生通过自己的探究得到属于自己的理解和创新。教师放弃传统教学中的填鸭式和注入式教学,注重过程的解析,以学生为课堂主体,让学生自主解决数学中出现的问题,让学生体验解题的乐趣,从而爱上数学。 4、运用多媒体,建立新形势课堂 如今是网络信心教育时代,教师在课堂中应该充分的运用这一教学优势,放弃黑板粉笔式教学,提高课堂效率,加强学生兴趣,用听、说、看、读等等多元化进行信息的传递。这样不仅培养了学生的感官结合,同样也集中了学生学习的注意力,加大其学习的持久性。多媒体的应用是突破时间和空间约束,化静态为动态,增加学生的直观性,有效的突出学习的重点和难点,让学生能在有限的时间里学习无限的科学知识。 四年级数学论文:新课改下小学四年级数学教学的思考 摘要:新课改背景下,在小学四年级数学教学中,教师应该通过转化角色,创设教学情景,不断培养学生的学习兴趣,真正让学生喜欢上数学。通过对学生动手能力、实践操作能力的培养,在教学中设置各种猜疑,引导学生发挥其主体的作用,达到提高教学效率的目的。 关键词:小学;四年级;新课程;教学 《小学数学课程标准》指出:数学教学是数学活动的教学,是师生之间、学生之间交往互动与共同发展的过程。好的数学教育应该从学生的生活实际和己有的知识背景出发,多给学生提供充分进行数学实践活动和展现数学魅力的舞台。因此,在我们数学教学中,我们要从学生已有的知识背景出发,创设有助于学生自主学习、探究、合作交流的情景,引导学生积极参与数学学习,从而使我们数学课堂教学达到了比较理想的效果。为此,笔者结合小学四年级数学教学经验和对新课改的认识,谈谈自己观点。 一、激发学生学习兴趣 数学是一门具有高度抽象性、严谨逻辑性的学科,很容易给学生造成心理上的枯燥和认识上的障碍。许多学生对数学望而生畏,认为数学枯燥乏味、抽象难学,尤其是小学四年级数学在内容、难度等方面都有所提高,使得学生学习更容易失去兴趣。要让数学课堂变得更为生动有趣,在教学过程中,教师应当改变过去传授知识的不良习性,变为引导学生探索知识,在设计教学时就充分考虑,为学生创造出一个探索性的学习情境,让学生在探索性的学习情境中去主动、积极的发现问题、思考问题、解决问题,最终获得知识,而不是在教师枯燥单调的讲解中去接受知识。此外,将数学知识与实践活动进行联系,让学生在可操作、熟悉的情境下去学习数学知识,让学生去动手测量、亲自演示,在数学游戏中激发学生的求知欲望,也可以极好的调动学生的学习兴趣。 二、转换教师观念和角色 随着素质教育的推行,小学四年级数学教师应该转变角色,对形成的传统观念进行修正,重视对学生能力、创新及态度的培养。教师要杜绝一味地在课堂中讲,学生只是听的填鸭式教学。把课堂还给学生,让学生成为课堂真正的主人,而教师对课堂进行主导。通过对多种教学方法的应用,使课堂教学多样化。学生通过自己探索、操作、讨论、交流等形式,不但可以使课堂气氛变得活跃,学生也更愿意参与到教学中来。所以,对于小学四年级教学而言,教师应该放手,把主体地位还给学生,让学生在感悟中学习知识,在玩乐中学习,促进其全面的发展。此外,师生关系是影响教学质量的重要因素,对于教师而言,应该是一个具有赏识、和谐、宽容的师者,教师应该为学生创设良好的学习氛围,让学生保持良好的心情,有利于促进其学习。 三、创设情景激疑 在学习一个新知识点时,教师应创设认知需要情境,引起学生认知冲突,形成悬念,激发学生提出问题。把学生的思维带入新的学习背景中,让他们感到学习是解决新的问题的必然需求,产生一种积极发现问题、积极探索的心理取向,从而诱发“研究”的意识,激活“研究”的思维。创设问题情境的方式多种多样:①在新旧知识的连接点和生长点上提出问题;②通过学生观察、研究的具体材料产生问题;③以游戏形式、直观演示、设置悬念、动手操作、模拟实验和竞赛、讲故事、猜谜语等形式产生问题。例如教学《能被3整除的数的特征》时,先出示一组数:33、36、39,问:这些数能被3整除吗?能被3整除的数有什么特征?接着出示另一组数:23、26、29,问:这些数能被3整除吗?那么能被3整除的数的特征是否就是个位上的数是3、6、9?学生在认知矛盾冲突的情境中肯定会引发想探究的问题:能被3整除的数和什么有关系?能被3整除的数有什么特征?在学生的讨论分析中产生了“研究”的问题,诱导学生主动积极地参与到教学活动中来,激发学生迫不及待地去“研究”。 四、培养口算及计算能力 口算是笔算的基础,只有提高了口算能力,才能提高计算能力。在每天教学开始前,花几分钟时间出一些口算题考一下学生们的口算能力。例如:25×4=;5÷8=;125×8=;90÷5=……等等,为让每位学生都能得到锻炼,可以按座位顺序依次出题回答,对于反应快的给予表扬。这即提高了学生的学习兴趣,也让其口算能力得到提升,同时得到了较好的教学效果。在计算过程中,若能合理灵活运用所学的运算法则、运算定律及计算公式,掌握一些运算技巧,经常会让计算变得更加简洁,同时也大大提高了计算的速度。例如:十几乘十几(头乘头,尾加尾,尾乘尾),13×11=?,简便解法,1×1=1,3+1=4,3×1=3,结果为13×11=143;25×9×8=?利用交换率将其转换为(25×8)×9=200×9=1800,这样就很容易得出结果。还有很多这样的运算法则及技巧,若能很好的运用,这将对于提高计算能力有很大的帮助。 五、注重学生的实践操作能力的培养 实践活动是小学生发展成长的主要途径之一,也是学生形成实践能力的载体。在数学教学中,应该重视培养学生的思维能力,主动参与意识和勇于探索创新的学习能力,使学生初步学会运用所学知识和方法解决一些简单的实际问题。比如为每一个学生提供摆、弄直观材料的机会,让学生在动手操作中自己去发现规律、概括特征、掌握方法,在体验中领悟数学、学会想象、学会创造,让学生摆脱数学的枯燥乏味,从而促进学生主动学习数学的兴趣。《三角形三边的关系》一课中,学生们都准备了三根木棒,先让他们自己摆一一个三角形,然后再让他们逐一说说自己摆的是三角形,为什么?从而引出三角形的概念,并让他们通过比较两根木棒一另一根木棒的长短,自己进行发现、总结。在"你说我来做"这个环节中,当一个学生说出一种三角形的时候,其他学生都争先恐后摆弄,根本没有空闲去做小动作。整节课,学生们注意力集中,兴趣昂然,表现活跃积极,取得了很好的教学效果。
小学数学优秀论文:生动课堂小组合作小学数学论文 一、教学情境滥设或流于形式 小学生的年龄较小,注意力不易集中,因此,情境创设成为当前小学数学教学中的一个重要教学手段.但是在实际教学中,有些老师过度强调了情境,认为离开情境就不是新课改背景下的数学课,费尽心机地滥设情境或让很多不切实际的情境流于形式,导致学生注意力在短暂的集中后引向课堂之外.新课程标准改革的不断深化为小学数学课堂教学提出了更高的要求.只有走出情境创设的误区、重视教学方法的有效性、关注评价方式的实效性,才能进一步深化数学课堂教学改革,实现小学数学课堂教学的高效性. 二、小学数学课堂存在问题的解决策略分析 1.情境创设应充分发挥教师的主导作用 数学新课程标准强调要让学生在具体、生动的情境中学习,并让其在现实情境中体验、理解数学,乐于学习数学,爱上数学.因此,教师应充分发挥自身的主导作用,积极创设生动、有效的情境,从而有效激发学生的学习兴趣与热情,加深学生对数学知识的学习、理解与掌握.例如:在“分一分”的教学中,教师可提前准备一些东西,如汽车、坦克、手枪等玩具,画有奥特曼、机器人、叮当猫等图片,梨、苹果、香蕉、橘子等水果,然后引导学生思考:这么多好吃的、好玩的、好看的东西,应该怎样分类摆放呢?这样,引导学生用数学的眼光关注情境,为数学知识与技能的学习提供支撑,同时学生的兴趣会得到充分的激发,同时各抒己见,主动参与教师的教学活动,从而在具体、生动的教学情境中,促使学生更好地掌握所学知识,提升学习效率,提高教学质量. 2.引导学生转变学习方式,真正实现合作与交流 自主探索、合作交流是学习数学的重要方式,在素质教育全面推进的背景下,学生学习方式的转变具有非常重要意义.因此,小学数学的课堂教学中,教师应为学生提供合作与交流的机会,鼓励其勇于表达自己的想法,引导学生合作学习、主动学习、独立学习,自主发现与探究,促使学生主动发现问题、提出问题并解决问题.教师应注意小组合作的时机,选取适合的合作学习内容,将合作技能当做重要内容教给学生,例如:“善于倾听”是一项重要的合作技能,让学生明白在别人发言时要专注地听;教师应为学生示范,引导学生模仿并养成合作技能;在合作交流的过程中,应引导学生适度提出问题,同时,关注弱势群体,注重个性化的学习. 3.数学教学应立足于学生的实际生活 知识来源于生活,最终也将为生活所服务.因此,教师应选择学生相对熟悉的现实问题,以学生的生活经验作为理解的基础,从而激发其产生学习的愿望,产生数学学习的兴趣,并感受生活中无处不在的数学,深入领悟数学的应用价值.例如:在《认识图形》中,教师可引导学生举例说明三角形、四边形等在生活中的实际应用,如说一说三角形在盖房子中稳定性的应用体现等,拉近数学与学生的距离,从而让学生体验生活中无处不在的数学,体验数学学习的乐趣. 三、小结 总而言之,小学数学教学改革是一个长期的过程,解决当前小学数学教学中的种种问题也是一个系统的工程,需要学校与师生的共同努力.因此,教师应准确把握教学内容、任务与目标,有效创设教学情境,引导学生进行合作与交流,同时加强课堂教学的趣味性,进而真正实现小学数学教学效率的提高,实现小学数学课堂的高效性. 作者:胡小慧 单位:江苏省邳州市车辐山镇山南小学 小学数学优秀论文:整体教学与小学数学论文 1选择具有代表意义的数学课题 课题的选择关系到学生们能否胜任、学习上升的空间以及研究的空间价值有多大等问题,选择课题要从“浅“入”深”,课题选择要简单,切口要小。要从一个小切口能引申相关其他知识点的课题才是符合要求的课题。如若课题选择方向过大,则不好把握研究方向;课题选择过难,则没有学生可以发挥的空间,那就更谈不上探究学习了。因此,要选择既能表达数学概念,又能有深层次东西挖掘的小入口课题。在具体实践中,我们可以选择“多边形面积的整理和学习”作为课题方向,比如,已知长方体的长宽高为2:3:4,问里面可以放置多少个小正方体?这个课题答案可以有很多个,可以从这个简单的课题入手,激发学生学习数学的兴趣。 2建立学习共同体 由于整体教学数学课程的设计的特殊性,必须组建学生学习共同体。整体教学是一个联系课内课外的综合体,需要综合运用各科知识和各科教学成果,因此,就必须建立饱含数学学科、其他学科以及整个小学教师团队的教学共同体,并推选一名指导人进行整个教学的进程和任务安排指导,这样才能使各方资源服务于整体性教学,才能利用各学科的优势帮助数学学科更好地升华。 3提供有趣的课程材料 课程材料是学生自主学习的“指示灯”,有了课程材料学生才能更好地着手学习探究。文字性或是公式性太强的课程材料过于枯燥乏味,因此,要让学生们更乐于数学探究,就必须选择具有趣味性和娱乐性的课程材料,而且课程材料要具有能满足学生的学习和参考价值的要求。不仅如此,教师还要把握好学生们的学习进程,对整体有一个统筹,合理安排进程,并指引学生在学习的过程中不断发现新的知识点,引领学生自主将各种零散的知识点串联起来形成知识网络。 4做好分工、交流和合作工作 在整体教学的过程中,不仅要做好学生与学生之间的交流,还需要做好老师与学生之间、老师与老师之间的交流合作。在学生团队中,要根据学生自身的能力和特长做好合理的分工,可以选择部分学生找资料,部分学生向老师寻求经验,部分学生验算,只有合理分配每一个职责,才能让每个学生都参与其中得到锻炼。此外,教师需要对每个小组进行访问和观察,了解各个小组的进展情况。教师也需要与其他教师沟通交流,学习借鉴其他老师的教学经验,更好地促进整体教学的贯彻实施。 5评定学习成绩 在整体教学过程中,各个小组成员经过仔细探究和认真思索,最终得出一个小组答案和研究成果,这就需要对每个小组的表现进行评价,在小组内部的分工上也需要进行总结和评价。教师可以从小组表现和个人表现两方面进行成绩评分,小组成绩和个人表现各占五十分。小组成绩看的是小组研究的成果,对数学知识的应用性、知识的迁移性、联系性等方面进行考查判定。个人表现主要来源于个人在小组的能力体现。教师基于这两方面给予最终学习成绩的评分。这不仅能实现教学目的,还培养了学生自主学习的能力和集体意识。 6结语 哲学告诉我们,想问题办事情要用整体思维。要学好数学就必须从数学知识的整体性出发,把知识整合起来形成网络结构,全面实施整体教学,在学习的过程中才能融会贯通,才能更好地学习数学知识、提高数学教学课堂的有效性、培养一批优秀的学生群体。 作者:郑嘉 小学数学优秀论文:数学思想之小学数学论文 1、小学数学教学中渗透数学思想的对策 关于在小学数学教学中渗透数学思想的对策,首先要明白小学生的心智发展是一个客观因素,教育者只能尊重这一学情并加以因势利导,不能急于求成。要真正加强数学思想渗透,要从管理和教学两方面来完善相关对策。对于教育管理部门来说,要提高对于数学思想渗透教学的认识,对教师加强相关培训是必不可少的。与此同时,还要督促学校建立数学思想渗透教学的考核,增加数学思想渗透教学方法和教学过程在考核中所占的比例,努力使数学思想渗透成为数学教学的考核重点和教学重点。对于数学教师来说,首先要明确在小学阶段,教材涉及的主要数学思想有哪些,明确了这些数学思想,还要完善具体的教学策略。本文以苏教版教材为例,总结了以下几点:第一,在学习新内容时要渗透数学思想。在设计教案时教师要有意识地增加数学思想的启发,将数学思想与新的数学知识结合起来,避免只讲知识表面不讲数学原理,只讲习题不讲思想。在讲授新内容时,不能直接将相关概念和定理告诉学生,而是通过一定的方法引导和启发学生逐步探索、猜测,慢慢接近,掌握知识形成过程中的相关思想,锻炼学生的数学思维。这样学生可以发挥数学思维能力去推理,对所学知识理解得更加透彻,记忆也更加深刻。第二,在解题中渗透数学思想。数学离不开解题,但是解题的方法不止一种,多一种方法就可能多一种数学思想。 2、苏教版的练习册中有这样一道题 1998×3.14+199.8×31.4+19.98×314。先让学生观察数字的关联性,学生会很容易看出数值1998小数点在往左移动,3.14的小数点在往右移动,两个数值相乘,根据小数点移动的知识,学生能够推断出三个乘积是相等的,无论它们怎么变动,小数点后面一共是两位,只要算出1998×3.14再乘以3就可以了。这个解题思路实际上渗透了划归的数学思想。教师要在解题之前就开始向学生渗透,解题之后还要进行深化点睛,久而久之,学生就掌握了这种方法。第三,经常讲,反复讲。数学思想渗透是需要潜移默化的,教师要坚持这一过程,在讲课时不断举一反三,帮助学生深刻领会。第四,要引导学生从生活中发现数学思想,鼓励学生将课堂中学到的思想运用到生活中,将生活中的问题带到课堂上。 3、结束语 数学思想是数学知识的灵魂所在,没有了灵魂,学了再多的知识也只是空中楼阁,难以自成一体。作为教师和管理者,有责任为小学生从课本和大量习题中挖掘出数学思想,从生活中启发学生的数学思想,有针对性地提高学生的知识迁移能力,注重对学生能力的培养。 作者:殷英 单位:江苏省如东县曹埠小学 小学数学优秀论文:自主探究学习小学数学论文 1教给学生自主探究学习的方法 在和谐轻松的学习氛围创建之后,老师应该教给学生如何去进行自主探究学习。自主学习,顾名思义,就是在不依赖老师他人的前提下,自己主动思考,在数学学习中,自主学习的部分有很多,在课堂上,老师让学生进行思考问题的时候,学生需要做到不讲话不交头接耳,自己进行单独思考,独立完成问题的解答;在完成作业时,自主学习体现在学生自己独立完成,不抄袭他人,不依赖老师的课堂讲解,对老师给出的问题和答案敢于融入自己的思考和质疑;自主探究学习尤其体现在自习课上,自习课是学生整理学习内容,理清思绪的重要学习时间,同时也是发挥学生主观能动性的重要时候,学生的自主学习应该体现在对当天所学内容的复习,作业的检阅以及对新内容的预习。学生首先应该结合老师当天课堂上对内容的讲解进行一定的回顾,自己发现和检阅是否有一知半解或者是缺漏的地方。检查是否有缺漏,可以通过当天的作业和适当的练习来检阅,当发现自己的知识有不完善的地方时,学生应该先试着自己进行思考查漏补缺,当自己解决不了问题的时候再去请教老师。在预习下一章节的内容时,学生应该在预习中找出自己不会的地方,自己先进行思考和探究,然后再在课堂上听老师讲解。这一系列的过程都有助于学生保持自主学习探究的好习惯,并且因为这些好习惯而受用终生。 2进行小组合作学习 随着近年来教育的发展,小组合作学习可谓是受到了很多人的好评和青睐。在培养学生自主探究能力的进程中,小组合作学习无疑于有利于培养学生的这一学习习惯。小组合作学习就是老师根据每个学生不同的学习成绩,学习特点,学习习惯以及性格特长等因素,将学生们分成几个实力均衡的小组。老师给每个小组安排一定的任务,让每个小组的学生共同去完成。比如说,老师为了锻炼学生的速算能力,老师可以给每个小组布置100道速算题,让每个小组共同去完成,老师根据每个小组的速算速度和准确率对小组进行评分,得分高的小组可以得到一定的奖励,得分低的小组则需要收到一定的惩罚。这样的方式,能够让学生在小组合作学习中既能发挥自己的思考,又能参与与其他同学的合作探究,一举两得,每个小组的学生为了让自己所在的小组获得胜利,一定会积极参与,发挥自己的思考和才智,为了小组的荣誉,在百思不得其解的同时,会与同小组的学生进行一定的研究,在观点上进行相互补充和纠正。在小组合作过程中,还能有效地培养学生的团队合作意识。总而言之,小组合作学士是培养小学生在数学学习中自主探究能力的重要教学方法,这一方法的实施需要广大师生的共同努力。 3让数学与生活相互融合 有位数学家曾经说过,数学是生活之上的提升,数学来源于生活又应用于生活。这就告诉我们数学知识的学习与生活实际有着不可分析的关系。老师可以利用生活中的只是去培养学生的自主探究能力,让小学生在思考中不能解决的问题,放到生活中去解决,让学生试着利用生活去检验和探索数学知识,这就让学生的探究学习能力不仅仅局限于纸面上。比如说,在小学数学知识的学习中,如果只是简单的列式,小学生很容易能够做上,但是一旦将这些知识融入到应用题之中去,学生则不会列式解题,这就反应小学生的数学知识学习与生活是脱节的,为了更好的解决这一问题,并且提高小学生的自主探究学习能力。老师可以在数学中多引用一些与生活指示有关的数学题目,将这些生活现象转变成应用题,加深学生对数学知识的理解和思考。 4结语 自主探究的学习能力是让小学生终生受益的一种思维方式,有利于小学生在以后数学学习道路以及数学问题的思考上少走弯路。完善对小学生这一能力的培养,还有赖于全体师生的共同努力。 作者:解育斌 单位:长春莲花山生态旅游度假区泉眼镇中心小学 小学数学优秀论文:辩论发言与小学数学论文 一、全面性 “辩论发言”教学模式非常重视学生综合能力的培养。比如:通过分组讨论,可以培养学生语言表达能力和团队意识;教师引导学生进行思考,可以锻炼学生的思维能力;每个小组选代表上前展示讨论成果,又可以锻炼学生当众讲话能力和动手实践能力。探究性。“辩论发言”教学模式中教师通过引导学生思考,让学生自己得出答案,使学生从中体会数学学习方法和数学问题的研究方法。 二、“辩论发言”教学模式实践 1.教师提出问题,由学生进行讨论 “辩论发言”教学模式就是要把课堂还给学生,让学生成为主人,教师只是一个引导者。所以上课后首先由教师提出与本课内容相关的问题,然后让学生分小组进行讨论。这里要注意的是小组的人数不要太多,一般以4~6人为宜,确保每位学生都有阐述自己观点的机会。比如,在上“三个数的最大公约数求解”这节课时,教师就可以说:“上节课我们学习了两个数的最大公约数的求解方法,下面我们先复习一下它的求解方法。”然后教师在黑板上写下18和24两个数,请学生上台做,该生顺利得出了正确答案。然后教师就说:“很好,这位同学做得完全正确,那么我往后面再加一个数字36,求18、24、36三个数字的最大公约数,该怎么办?下面大家分小组进行讨论。”然后教师在教室来回走动,一方面了解各组的讨论情况,另一方面给予学生一定程度的提示[2]。 2.学生当众展示讨论成果 经过分组讨论后每个小组都有了自己的答案,下面教师要做的就是让学生展示他们的讨论结果。同样以“三个数的最大公约数求解”为例。当全班大部分学生都找到求解方法以后,教师就要停止讨论,进入展示环节。请愿意当众展示自己讨论成果的学生上台。 3.继续讨论,升华提高 通过讨论结果展示环节,学生们已经对本课内容有了自己的看法,其中有些学生的看法存在偏差。所以这一环节就是要让学生之间进行争辩,让学生在争辩中认识到自己的错误,从而改正错误。在指出错误以后教师要让学生自己总结出正确的计算方法,同时鼓励学生从别的角度来思考问题,从而使学生的水平得到升华和提高。总之,小学数学教学中“辩论发言”教学模式强调以学生为主体,主张将课堂还给学生,让学生进行讨论和辩论。教师在一旁进行引导,让学生在讨论中找出解决问题的方法,在辩论中认识到自己的错误,并反思总结出正确的方法,从而加深学生的印象。 作者:林忠 小学数学优秀论文:生活化小学数学论文 1、有利于发展学生的数学实践意识和能力 生活化的数学课堂教学过程将学生的日常生活经验同数学知识有效结合起来,还给学生提供了更多的机会让他们能够在课堂教学中将日常的生活经验运用出来,自觉的实践可以说是培养和提升学生数学实践意识和能力的有效方式之一。例如,教师可以让学生在课堂上扮演售货员与顾客,让他们在模拟的买卖中实现对生活情境的再现。在这个过程中,学生有了充分的实践经验,而且对货币、交易等都有了深刻的意思,使他们的数学应用意识得到了提高。 2、有利于提升学生学习数学的兴趣 在小学数学课堂教学中引入生活化教学,可以让学生将自己的生活经验同数学知识联系起来,从而感觉到学习数学的必要性。应对于用枯燥的数学公式和符号来解决模拟的问题,生活化的教学方式能够使学生感到新奇与兴趣,提升他们对数学在日常生活中的重要性的认识。 3、小学数学课堂教学生活化的策略 (1)创设生活化的情境 在教学的过程中,教师可以选择一些发生在学生身边的熟知的情境进行改编和加工,从而让学生感受到生活中处处有数学,提升学生对学习数学的兴趣。例如,在学习两位数的加减法时,教师可以将全班学生分成两组,每一组的人数确定之后,相互之间可以邀请对方的同学加入,同组的学生也可以自愿到别的组去。这样在调整之后又会得到一个数字,教师就可以让学生们计算现在每一组人数同原来人数之间的关系。如,原来A组有学生21人,邀请加入的学生有5人,到其他小组去的人数有11人,那么现在哟多少人。在这个过程中,教师让学生通过直观的观察来感受人数的变化,在此情境之上在让学生做出计算,就可以最大限度地调动学生的兴趣,让他们发现数学的作用。 (2)通过解决生活中的数学问题激发学生的兴趣 将数学课堂教学从书本拓展到实际的师生中,可以使学生在解决实际生活问题的过程中感受到学习数学的重要性,从而有效激发他们学习数学的兴趣。例如,在学习来面积之后,教师可以让学生来计算他们自己家客厅的面积,并且需要他们实地丈量出课堂的长度和宽度。班级学生不同家庭的客厅面积是不同的,教师可以以此做进一步的要求。假如父母要对客厅的地板进行装修,装修的费用为5500元,现在又三种不同规格和价格的地板砖A:边长为50cm的正方形地板砖,每块的价格为48元;B:边长为60cm的正方形地板砖,每块价格为61元;C:边长为80cm的正方形地板砖,每块价格为79元。在规定的费用内,你会选择哪一种来最为你的最优选择项。由于跟自己家的实际情况结合起来,因此,每一个学生的答案都是不一样的,教师不仅要求学生给出答案,还要学生将选择的过程分析出来。在这个过程中,学生的兴趣被极大的激发出来,对于培养他们独立解决问题的能力是十分有效的,而且还可以使他们发现数学知识在日常生活中应用的重要性。 作者:杨昆 单位:重庆市巫山县实验小学 小学数学优秀论文:对话教学与小学数学论文 (一)提高教师的专业修养,营造平等、活跃的课堂氛围 在小学数学教学中应用教学对话,是当前新课标改革的重点和目标。因此,小学数学教师要不断提高自身专业修养,注重对话教学模式的理论研究,并且通过理论指导实际教学工作,坚持对话教学的理念,充分认识到教育的目的和教学安排的目标是促进“学”,挖掘出小学数学知识的教育价值,对学生的学习方法进行有效指导,将所讲授的数学知识与现实生活相结合,激发小学生学习数学的兴趣。小学生正值身心成长阶段,对周围的事物和知识充满了新鲜感,教师只有不断提高自身专业素养,对对话教学有全面认识,并结合实践生活,才能激发小学生学习数学的热情。此外,教师还要营造平等、活跃的课堂氛围,尊重和平等对待每一位学生,积极鼓励学生回答问题,并加以表扬和奖励,打造积极思考和发言的课堂。 (二)注重与学生之间的交流和沟通,设计合理的教学问题 在小学数学教学过程中,引用对话教学,就是要加强小学数学教师与学生之间的沟通和交流,改变过去传统的被动灌输式教育,真正了解学生对本次课程内容的掌握和理解情况,课堂不再是教师一个人在讲述,而是积极鼓励学生参与到教学过程中。小学教师要结合本班级内学生的实际学习水平,设置合理的教学问题,调动学生发言的积极性。同时,教师要有效把控整个课堂的秩序和氛围,鼓励学生发言,但并不是漫无目的的。教师要在提出问题的基础上,一步步引导小学生思考和分析,进而在教师的帮助下将本次课程的主要内容介绍给学生。由于数学知识有一定的抽象性,很多学生可能在思考问题时受到阻塞,这就需要教师的点拨和提示。通过这样一步步的引导和激发,小学生的数学思维能力和思考问题能力得到较大提高,学生学习效果很好。 (三)鼓励学生积极思考和分析,突出学生的主体地位 要营造良好的课堂氛围,实现有效对话教学,小学数学教师要积极鼓励学生思考问题和分析问题,可以分组讨论,也可以独自讨论,这在一定程度上有利于学生表达能力的提高。在整个小学数学教育过程中,小学生才是真正的主角,因此数学教师要突出学生主体地位,在数学教学过程中设置合理的问题,鼓励学生思考,改变传统的灌输式教学模式,让学生参与到教学活动中,在教师引导下理解和掌握教材的基本内容,并通过深入思考解决问题。 (四)结语 对话教学对于激发小学生学习数学的兴趣,提高学生学习数学的效率发挥着重要价值和作用。因此,小学数学教师要不断提高自身专业素养,注重对话教学的理论研究,加强与学生的沟通和交流,鼓励学生积极思考和分析问题,从而促进学生发散性思维的培养和独立思考问题能力的提高,促进我国教育事业改革的不断推行。 作者:于雅丽 单位:赤峰市喀喇沁旗牛家营子镇中心学校 小学数学优秀论文:美育维度下的小学数学论文 一、美的教学语言 教学语言在小学数学教学中起到了重要的作用,是将数学知识传授给学生的关键,小学数学老师应该在讲课的过程中,运用简练、清晰的教学语言,呈现出语言美,用优美的声音和富有情感的音调来感染学生,小学数学老师在教学的时候,所使用的教学语言尽量诙谐幽默,让沉闷的数学课堂焕发出生机。(四)美的教学情境小学数学老师要尽量为学生营造一个良好的学习环境,教学环境要整洁美观,教学设施要完善,在教学中,实现师生间的平等对话,营造一种和谐的教学环境。 二、美育维度下的小学数学教学探究 (一)小学数学老师在教学中要运用美学知识,提高学生的审美能力 数学的美往往隐藏在其深奥的原理中,学生要运用自身的形象思维才能感受到数学的美,小学生的思维能力不是特别强,其审美能力受到知识水平的限制,不能够体会到数学之美。数学的美感在数学的教学中起到比较重要的作用,只有小学生具有一定的审美意识后才能发现数学中的美感,所以,在小学数学教学的过程中,老师不仅仅要讲述数学中的美感,通过举例子的方式让学生了解数学之美,而且,在教学过程中还要联系实际,对数学之美进行呈现,让学生发现数学不同于其他物质的美感,从而让学生感受到数学之美是真实存在的。小学数学教学只有运用美学知识去挖掘数学之美,才能让学生在公式和定理的学生中感受到美感,发现图形的立体之美,在解题的过程中会发现数学公式的简单之美,在探索数学原理的时候感受到数学的创造之美。例如,在数学解题方法和公式中处处都能体现出数学之美,仅仅使用几个阿拉伯数字就能将数学的原理概括出来。再如,在小学数学教学中,学生先进行加法的学习,在掌握加法计算的基础上,学习乘法的计算,并让学生熟练背诵乘法表格,计算就变得十分简单了,学生可以在学习乘法计算的过程中体会到数学的简单之美。例如,学生在学习三角形面积的计算公式时,就可以深切地体会到数学公式的简单之美,三角形的形状非常多,有锐角三角形、直角三角形和钝角三角形,但是,只要运用S=1/2ah就可以计算出所有三角形的面积,可以看出数学呈现出的是一种简洁之美,可以方便人们的生活。 (二)小学数学老师在教学中要呈现美育元素,体现美育维度教学的内涵 在小学数学的教学中包含很多美育的元素,因此,数学老师应该营造呈现数学之美的环境,能够让数学美的元素展现在学生的面前,数学解题的过程中处处体现的方法的美感,使学生在解题的过程中获得美的体验,从而对数学知识进行升华。在小学数学的教学中,处处可见数学美的元素,例如,在学习几何的时候,学生就可以体会到数学的对称之美,长方形、正方形和圆形都具有对称性,可以呈现出对称的美感。而且对称美也可以体现在数字上面,例如:1*1=1;11*11=121;111*111=12321,通过这一形式的对称,可以通过类推的方法,得出1111111111*111111111=12345678987654321,从而可以提高学生的思维能力,通过对思维能力的锻炼可以让学生感受到数学的对称之美。 (三)小学数学老师在教学中要善于挖掘美育的资源,呈现数学教学之美 数学的美感一般会在解题的过程中、分析几何图形和运用数学符号的时候呈现,因此,在小学数学教学的过程中,老师要善于挖掘数学教学中的美学资源。例如,老师在讲授阿拉伯数字的写法时,就可以将9个不同的阿拉伯数字比喻成不同的物体,将数字“1”比喻成一支筷子,将数字“5”比喻成一个钩子,然后再用精美的图画展现出来,从而让学生感受到数学的美感。在学习平面几何的时候,老师不仅仅采用讲述的方法,也可以带着道具进入课堂中,给每一个同学都发放几个积木,让学生通过拼积木,来将复杂的几何图形分解开来,提高了课堂的生动性,让学生体验到数学之美。 三、结语 数学中处处都能体现出美,在进行数学的教学中,运用美学知识,可以提高学生学习的热情,让学生感受到数学的魅力,提高学生的审美能力,在审美的过程中提高自己的思维能力,因此,对美育维度下的小学数学教学进行探究是很有必要的。在小学数学的教学中,忽视对数学美的追求,导致数学的课堂教学比较单一,在小学数学教学的过程中,老师不仅仅要讲述数学中的美感,通过举例子的方式让学生了解数学之美,数学老师应该营造环境,能够让数学之美展现在学生的面前。 作者:蔡成纯 小学数学优秀论文:复习课与小学数学论文 (一)善沟通、勤整理,寻找知识联系点 开展小学数学复习课的主要目的之一,就是将散落在学生大脑上的各个单一、孤立的知识与内容,通过沟通、梳理,进一步整合成贯通的知识脉络体系,帮助学生实现对数学知识的巩固与吸收。因此,教师在小学数学复习课堂教学过程中,应当与学生一道,通过将各个知识点进行沟通、整理,寻找它们之间的联系,也就是在温习孤立的数学知识基础上,寻找数学知识之间的联系。比如在对小学数学“立体图形”进行复习时,如果单独对正方体、长方体、圆锥及圆柱进行复习,复习的任务就会相对繁重,且不利于学生系统性地巩固知识。这时,笔者通过将这四种立体图形进行整合复习,提出“四种图形的分类方法有几种”问题。学生在探索和解决这一问题过程中,其实就已经分别对这四种立体图形的特征进行回顾,并且在此基础上寻找它们之间存在的联系与区别。最终,学生提出三种不同的分类方案,分别为平面、曲面分类,柱体、非主体分类,以及体积计算公式分类法,取得了显著的复习效果。 (二)查缺补漏,开展针对性复习 除了系统性地梳理、归纳数学内容外,开展小学数学复习课教学的另一个功能就是查缺补漏。一些数学知识可能在当初教学新课时,学生就没有将其完全掌握,或者是当时掌握了,但是基础不牢靠,等到现在复习时,学生几乎将其遗忘殆尽。数学复习课的教学就是为了对学生没有掌握和遗漏的知识重新拾捡,进行补救。当然,复习课上的查缺补漏应当具有针对性,而不是随意抓取、信手拈来。教师在开展针对性复习之前,当务之急是要找到学生知识的“缺漏点”,这种寻找不是漫无目的地寻找,具体可以根据学生课堂上的提问、回答,以及学生课后作业去寻找。 (三)传授学生正确复习方法 新课程改革倡导,小学数学课堂教学应当确立以学生为主体,复习课堂亦是如此。这就使得教师在复习教学中,要将关注点放置在学生身上,既需要帮助学生回顾知识并补缺补漏,更需要传授给学生正确的复习方法,也就是教育学上经常提及的“授人以鱼,不如授人以渔”的道理。教师指导学生掌握正确的复习方法,学生就能够在复习过程中更自主、有效,从而亲身体验复习的重要性,并逐渐学会寻找最适合自己的复习方法。 (四)发展学生数学思维能力 任何知识的学习最终都是为了运用,并促进能力的发展。对于小学数学教学来说,知识教学固然重要,但相较而言,不断培养并发展学生的数学思维和能力更重要。因此,教师在复习过程中,除了要关注数学知识整体的系统性、连贯性,以及传授给学生正确、科学的复习方法外,更要发展学生的思维,提升学生数学学习能力和运用水平,不断增强其思维的深刻性与独创性。 作者:范宏伟 单位:黄骅市实验小学 小学数学优秀论文:教学策略之小学数学论文 1、教学生态的和谐平衡 所谓生态主要是由生态的主体以及生态赖以生存的生态环境所构成的有机整体。而对于课堂教学来讲,其实可以将其形象的比喻为一个非常复杂的生态系统,在这个生态系统中主要含有以下内容:(1)教学内容;(2)教学方式;(3)教学手段等多种因素。在这个课堂教学的生态系统中,各构成因子之间都会发生复杂的动态组合。在他们之前可能存在着物质的传递与能量的传递,同时也有各种力量之间的一种动态平衡。只有在这个复杂而巨大的教学系统达到动态平衡的时候,教学效率才可能会是有效的、高效的,也只有在这种情况下才可能推动学生的全面发展。 2、在新课程标准下小学教学有效性策略所存在的问题 2.1教学的目标不确定存在随意性 就目前我国的小学数学教学情况来讲,小学数学存在着教学耗费的时间比较多,但是效率却不高的情况,这与教师在教学过程中没有制定出明确的教学目标造成了教学具有很大的随意性有着非常大的关系。在小学教学的过程中如果没有明确的教学目标,就会造成课堂教学无序、混乱的情况出现。 2.2教学主体不明确 现阶段我国的小学课堂教学中,会存在这样一种现象,就是老师大多都认为自己才是课堂教学的主体,同时将学生作为是教学活动的客体,让学生一味被动的去接受知识,教师关心的只是自己在课堂上教授了多少知识而并没有关心学生接受了多少知识。而实际上,对与小学数学课堂教学来讲,学生才是教学活动中的主体,而学生的这中主体性是需要不断的进行培养与提高的,这培养的过程中教师是非常有效的推动力,要近可能的促进学生主体性的发展与培养。小学生是发展过程中的未成年人,有非常强的可塑造性,他们对新的事物异常关注,但是在实际的教学活动中教师往往侧重于在课堂上展示自己,误将自己当作是课堂的主体,致使课堂成为教师的舞台。 2.3教学方法单一,缺乏多样性 在现实的小学数学中,很多小学数学教师没有深入理解并学习小学数学最新知识,认为小学数学是简单基础的知识,只要进行简单的教学即可。事实上,小学数学的教学内容看似简单,但让小学生真正理解和掌握很不容易。在教学当中,很多小学数学教师没有运用多种方法对教学内容进行拓展,也没有深入研究,只是简单地呈现教材上的教学内容,甚至有些老教师还在使用陈旧的教案。 2.4教学评价模糊,缺乏及时性和全面性 “评价,实质上是一种认知活动,是指测量的过程,是用来判断人或事物的价值。”课堂教学评价是基于已确定的一些教育价值观和评价尺度,采用合适的、可行的评价方法,通过数据采集与系统分析,对教师的教学质量、教学成果与学生的学习效率、效果作出价值判断,而这也是教育评价中不可或缺的部分。评价旳及时性,对于学生学习的指导有着关键作用;评价的全面性,对于学生的个性及全面发展具有指导性作用。当前的小学数学教学存在着教学评价模糊,缺乏评价的及时性和全面性。一些教师在教学时本该当场评价,却没有及时评价。一些教师评价内容片面,只重共性忽视个性,只是简单的对学生知识掌握与智力高低进行评价,忽略对学生个人情感体验、价值观、创新实践能力等多方面的综合素质的评价。 3、结语 当代教育工作者一直关注的话题是,如何减轻学生的学习负担,让学生学得效率高、学得兴趣浓,如何提高自身的教学水平,使教学高质量、高效率完成。优化小学数学有效教学策略,是当前每个小学数学教师的愿望,也是其努力的方向,随着有效教学理论研究的日趋深入,有效教学策略的研究正在改进着小学数学的课堂教学,影响着小学生的数学学习。小学数学教师应具有改革意识和创新精神,在有效教学中勇于探索,不断更新教学方案,采用先进教学策略,从学生教学策略,从学生出发,并回归学生,坚持一切教学活动以学生发展为重。 作者:王金松 单位:昌黎县葛条港乡解官营完全小学 小学数学优秀论文:小组合作学习中小学数学论文 一、准确把握教师的定位 针对个人或者小组中提出独特见解或者创新思维时,要适当的鼓励。整个小组合作学习过程中,教师应该一直保持友好的态度,并且把握好这个“度”,既不能过于干涉学生的思考,也不能面对学生处于困境而袖手旁观。例如:学习“平行四边形面积计算方法”相关知识时,针对推导过程,学生将平行四边形转化为长方形时,大部分学生都不清楚接下来应该做什么?这是教师应该充分发挥自身的作用了,引导学生对长方形面积的计算方法与学习过程进行思考。当学生在小组中进行讨论时,教师应该保持倾听者的角色,然后以参与者的身份来发表见解,促进学生构建知识的框架,调动学生的思维能力,从而掌握有效的学习方法。 二、培养学生的良好习惯,促进全员参与 学生只有具备了良好的合作习惯,才能真正开展小组合作学习。小组合作学习就是要活跃课堂气氛,让每一位学生都有参与的机会,让学生学得开心,体会到学习的乐趣,感受成功的喜悦。 首先,鼓励学生敢于表达。小组合作学习需要每一名小组成员能将自己的看法准确地表达出来,然后能相互了解对方的观点,以这个为基础形成合作,开始对问题进行探究。因此,学生要敢于发言,教师要善于鼓励,将自己的探索过程用自己的语言进行组织以后表达出来。只有这样,才能让学生发现有更多的思考方法与解题思路,而且可以帮助学习困难的同学,促进团结,从而让每一位学生都敢讲、敢想、敢做。 另外,教育学生要尊重他人,学会倾听。认真倾听是小组合作学习的主要环节,真正的倾听是一种有效的学习方法。合作开始时,最大的问题就是同学质检不能相互容纳意见,当然这也是擦出思维火花的导火线。所以,教师要教育学生尊重他人,善于倾听别人意见,从别人的发言中找到自己的不足,实现取长补短。 三、善于选择恰当的时机,促进教学效率的提升 课堂小组合作学习的关键是善于抓住恰当的合作学习时机。小组合作理论认为:合作的价值在于通过合作,让学生实现优势互补的目的。因此,教师在选择合作时机是要遵循合理的原则,将学生领入“共同发展区”。 一是,在学生个人思考与探索比较困难的时候,这是提出小组合作学习的好时机。小学生的知识技能、掌握手段以及生活经验都非常有限,小学数学课堂实践教学中,一名优秀的教师应该在问题上注重挑战性、吸引性以及实用性,而这些问题是为开展合作教学创造条件,让学生难以依靠个人力量来进行思考解决,这时就需要开展小组合作学习,鼓励学生之间展开讨论,教师给予一定的指导,让学生亲身体会解决问题的过程,更加能促进学生加深对数学知识的理解与掌握。例如,学习“平行四边形的面积”相关知识时,教师可以根据知识来设计这样一道题:怎么样将平行四边形转化为成我们熟悉的图形,求出面积。此时,学生们的思维被调动起来,争先恐后的想办法。学生在进行独立思考几分钟以后,有些同学面露难色、有的同学眉头紧皱,教师在这个时候,鼓励学生进行小组合作学习,鼓励大家一起想办法,一起出主意。这样课堂气氛必然推向高潮,学生更加活跃起来,大胆发表自己的看法。由此可见,教学过程中处理好独立思考与合作学习的关系,小组合作才能取得更加好的效果。 二是,个人操作无法完成时也是合作的良好时机。基于这类情况,教师可以以主导的角色来实现情境的构建,将学生的合作欲望激发出来,培养学生团结合作的精神。例如:学习“统计的初步知识”时,当小学生了解并掌握初步的整理数据与收集方法以后,教师可以利用多媒体制作一段十字路口的视频放给学生们看,让学生在一分钟内统计从十字路口经过的各种车辆的数量,这样学生积极动起来,当然视频结束后,学生得到的数据具有一定的差异性。然后再放一遍,学生统计的数据还是具有差别。教师抓住这个时机,提醒学生仔细思考一下:为什么每一个学生的统计数据都不同呢,可以有什么办法进行解决?学生在这个时候会自然的去需求同学的帮助,自然形成小组合作来共同完成任务。小组中有明确分工,一些同学数小车,一些同学数轿车,一些同学数摩托车等等。当视频再一次播放完毕以后,同学们共同完成了任务。这里可以看出,对学生心理特点的掌握,并针对性设置一些障碍,可以调动学生的合作欲望,培养学生的合作意识,加强小组合作学习的效率。 总之,小组合作学习对于当今教育来讲具有很高的促进作用。小组合作学习的不断开展有助于学生的全面发展。虽然合作学习在实施的过程中会遇到诸多问题,但是解决问题的方法总是伴随问题而产生的,我想,作为一个教育工作者,只要不断地学习,改进自己的工作,一定可以扬长避短,更好的发挥合作学习的功效。 小学数学优秀论文:读懂学生之小学数学论文 一、读懂学生的需要 在进行备课的同时,还应做好教学前测工作,把握住课堂中可能会出现的探究、学生合作等不同情况的需求,引导学生们在课堂上发挥其主体意识,让他们进行自主学习,自动获取知识,解决遇到的问题,在更加宽阔的环境下成长。例如在《乘除法》的教学中,课前了解到学生们对该课充满兴趣,两个数字通过一个符合就发生了变化,感到非常神奇,这就给教师提供了信息,教师在这方面的教学应当帮助学生充分了解方式方法,并能够使学生灵活运用乘除法。但同样的也说明了学生们对这方面知识的模糊性,对教师的教学是一大挑战。为此,在进行教授时,老师通过结合具体情境,将乘除法计算与实际生活的密切联系,让学生能够更加深刻的感受到乘除法的用处广泛,对此也有了更进一步的兴趣,为了帮助学生掌握知识,教师通过将算法口诀进行小组分配,让学生们进行熟记。在进行背诵后,又让学生们自行纠正,这样不但使得算法口诀更加牢记于心,同时也活跃了学习氛围,让学生们记忆犹新,切实帮助学生掌握住算法规律,把握住知识重点。 二、课中读懂学生——随心所欲 (一)读懂学生的思路发展 在进行课堂教学时,老师在引导学生进入预先设定的情景外,还应该通过换位思考,从学生的角度来进行思考,从而读懂学生。例如在进行《小数的意义》一课中,教师通过让学生课前去了解生活中的小数有哪些,课堂中在回答这个问题时,学生们也颇为积极,纷纷表示商品的价格等信息,这就成功地营造活跃轻松的课堂氛围,引导学生发挥思维的亮点,帮助其活跃思维,成功做到了各抒己见。之后,教师又通过提出一些简单的问题,例如:“一盒火柴单价是0.5元,如果两盒火柴你需要付多少钱?”等,充分从学生的角度出发,成功让学生们自行思考进行了角色的换位,使得学生们展现其独特的想法和观点,有效帮助学生们充分掌握了知识点,因而让课堂的有效性得到进一步的提高,达到教学目的。 (二)读懂学生的情感体验 学习不仅是认知的过程,同时也是情感的过程。也就是说认知和情感是同时存在的,要自动自发的参与到认知的过程中,就需要教师激发学生们的兴趣,让学生们真正体会到数学的乐趣、重要性,从而投入到学习中。为此,教师在加强教学设计等工作的同时,还应该注意与孩子们的交流工作,放下身份走下讲台,进入学生的队伍中,将民主和谐的学习环境还给孩子们,通过观察、互动的过程,读懂学生的情感,从而引领他们进入数学的园地。 三、课后读懂学生——锦上添花 (一)读懂学生的收获 要知道学生是否在课堂中学到有用的知识,达到预期的教学目的,掌握重点知识,这些都应作为教师在课后对学生了解的信息。例如在完成《小数的意义》一课后,教师对该课进行了课后作业的单独设置,同时也由此了解到了学生们,对于简单的问题能够自行解决并且能够做的较好,但对于稍微复杂的则不太擅长,这就掌握住了学生们的情况,因此,在进行课后辅导时,教师也加强了对复杂部分进行了强化,帮助学生们真正能够灵活运用这一课知识。 (二)读懂学生的反思 由于数学学习较为抽象,这使得很多问题需要学生自主进行反思,对解题规律、公式运用等知识点上进行强化。为此,教师也可以通过具有针对性的问题或课后留问等形式引发学生进行反思,帮助学生们在反思中将知掌握的更加牢固。例如在学习《分数》时,教师在课后对学生们提了“怎样进行分数大小的判断?是不是分母越大这个分数就越大呢?如果不是你可以举出那些例子证明呢?”,并说明将在下一节课进行抽查。这样就有利于学生对该课程进行反思,有效地帮助了学生们调动思考积极性、提高了思考能力,并从中获得成就感。总之,小学数学的教学是一项长期的、重要的任务,而要达到有效性的课堂教学是所有老师追求的目标。但是仅有优秀的教学设计等,是不能够保证学生们进入预先设定的情景的,必须在一切条件具备的基础上,走进学生的心理,读懂他们的情感、行为、表情等,对症下药,引导他们了解数学的趣味,同时构建一个和谐民主的课堂氛围,让他们能够从传统冷板凳式的填鸭式学习跳脱出来,进入一个自主思考、自主学习的新天地,发挥他们的课堂主体性,进而激发对数学的热情,达到预期的教学目的,提高学生的认知能力,进而有效地提升小学数学教学有效性。 小学数学优秀论文:计算效率法下小学数学论文 一、注重算理的教授,巩固计算的理论基础 算法是基于算理之上的,算理是算法的基础。教师应明确算理的重要性,并在实际教学中鼓励学生根据原公式推导变换式,达到巩固计算的理论基础、灵活有效地记忆算理的目的。教学实践中,首先我们要强调算理的基础地位,在教授具体的算法之前,先将算法所对应算理中的运算规则、字母所代表的含义等讲解明白,让算法有理可依;其次,要结合具体的例子,运用所学算理的具体内容,讲解算理的具体用法,便于学生举一反三、灵活运用;最后,要通过算法的总结,更加深刻地理解算理的含义,以算理促算法、以算法促算理。 例如,在教学人教版六年级上册《圆的面积公式》(S=π×r2)时,笔者分别说明S代表是面积,π代表是圆周率,r代表是圆的半径。再结合具体的例子:已知圆的半径为2cm,求圆的面积。则:题中r=2cm,取π=3.14,圆的面积为S=π×r2=3.14×22=12.56(cm2)。通过这样的教学过程,巩固了学生计算的理论基础,更高效地实现了知识的有效运用,培养了学生自主思考的能力。教师要注重算理教授的合理化,不可采用“灌输式”的教学,应鼓励学生举一反三,在原公式的基础上学会灵活推导变换公式。 二、鼓励算法多样化,培养发散性思维 算法多样化一直是教师在教学中所鼓励的,目的在于通过多样化的算法从不同的理解视角和不同的解题思路,加深对题目的理解,提高发散性思维的能力。算法多样化在实际教学中可分为三个阶段。第一阶段要求学生准确把握题目,理解条件与问题的关系,鼓励学生从不同的角度去观察和思考问题,把所有的想法都积极大胆地表达出来。第二阶段,积极引导学生有效分析每种方法的正确性和优缺点,并逐一记录下来。第三阶段,通过分析所列的解答方法,在比较中选出最合理、最有效的方案。 以上解法,前两种方法是先求工作效率,即从“工作效率=工作量÷工作时间”的角度来思考;后三种方法是从分数的意义上进行直接解答。通过比较分析,可以发现解法五是最优的。算法多样化的头脑风暴法,在教师的激励和启发引导下,诱发了学生对数学问题钻研的极大兴趣,集思广益,师生共同探讨,达到以教促学、以学促教的目的。 三、合理设计生活情景,提高知识的运用能力 学以致用是教学的最终目标,把实际的生活情景融入到教学中,让学生学会运用所学的知识去发现问题、解决疑难,有助于培养学生解决实际问题的能力。合理设计生活情景时,要充分体现“算”与“用”的结合,深入调查和了解学生所处年龄段频繁接触的事物,根据教学内容的特点,合理设计出具有针对性、真实性,且学生所熟悉、感兴趣的生活场景,激发兴趣,引导思考,最终解决问题。 在以上过程中,通过合理设计生活情景,使学生身临其境,加强感知,轻松愉快地接受知识点。合理的生活情景运用到计算教学中,还可以加强对学生的德育教学,从小培养精打细算、合理理财的良好习惯。 作者:黄冬霞 单位:贺州市昭平县昭平镇中心小学 小学数学优秀论文:信息技术与小学数学论文 一、信息技术和小学数学有效教学整合的原则 1.科学性原则。信息技术作为教学的一种辅助工具,在数学课堂上不是随意存在的,必须遵循一定的科学合理步骤和原则。将其有效地和数学教学内容进行融合,只有按照科学、合理地融合操作步骤,才能够使得信息技术和小学数学教学的组织形式、教材内容更加的贴近,才能够真正地提高我国小学数学的教学质量。 2.实效性原则。多媒体教学不是全部用多媒体来进行教学,在教学过程中,一定要消除这种误区。不要认为运用的多媒体技术越多越复杂,教学效率就越高,这两者之间没有必然的联系,在教学过程中,要根据教学内容、教学环境、教学对象等充分合理地运用多媒体信息技术,以提高小学数学的教学质量。避免出现为了利用多媒体信息技术而利用多媒体信息技术,达不到改善教学的效果,反而对教学过程产生不利的影响。 3.最优化原则。信息技术和学科整合的最终目标就是为提高教学效率,因此在教学过程中,教师一定要对所利用的信息技术进行充分的了解和掌握,能够充分的发挥多媒体信息技术的优势,开展有效的教学过程,从而不断地提高我国小学数学的教学质量。 二、信息技术促进小学数学有效教学实施的作用 1.课前:通过网络资源获取更多的学习素材。对于教师来说,备课是教师上课之前的必备工作。充分做好课前准备,是在有限的课堂教学时间里开展教学活动,提高教学效率的第一步,也是非常重要的一步。在课前,教师要对教学内容做好充分的备课,教师必须就要拥有丰富的教学知识和教学素材。因此教师在获得丰富的教学知识和教学素材的过程中,就需要花费大量的时间进行阅读和搜集。而信息技术的应用,一方面可以减少教师搜集信息的时间,另一方面对于需要搜集的内容也可以快速准确的获得,确保教师可以在短时间内对所搜集的教学资源进行整合。在备课过程中,传统的备课是教师一笔一划的完成备课教案,而利用信息技术以后,教师可以快速地对所获得资源进行下载整理,同时在备课过程中,可以通过添加一些丰富的图片、视频等从而丰富了教学内容。 2.课中:以信息技术为支撑促使知识有效内化。①化无形为有形。小学数学教学过程中,很多的数学概念和原理都是比较抽象的,小学生由于年龄小,思想也比较简单,再加上做事的时候容易三心二意,注意力难以集中,在学习的过程中学生就容易对数学学习产生厌倦,对数学课堂教学缺乏兴趣,因而导致了小学数学课堂教学效率的下降。在小学数学教学过程中,如果能够合理地运用现代教育技术,不但能使书本上枯燥的知识变得更加生动具体。而且,通过将学生感兴趣的图片、视频等融合到教学过程中,能够使学生产生很大的兴趣,积极地参与到教学过程中。②化抽象为形象。在小学课堂上,学生的思维比较简单,学生对一些抽象思维的理解掌握程度就会存在很大的不足,这就使得学生对于教学活动失去了乐趣。在教学过程中,教师只是依靠语言来进行抽象事物的教学是不符合学生的思维习惯和思维规律的,因而在小学数学教学过程中,教师需要利用现代信息技术来辅助教学。③化有限为无限。通过将信息技术和小学数学教学结合,使学生能够在短时间内学到以往教学方式下需要较长时间才能学会的数学知识,同时对于知识的掌握更加的牢靠和透彻,能够有效地缩短学生的学习周期。有利于学生对所学到的知识进行系统的掌握和整理,有利于形成一个完整的学习体系。 现代信息技术作为一种先进的教学手段逐渐被应用于小学数学教学过程中,通过其灵活的教学方式、庞大的教学资源等正在影响着传统的教学方式和学生的学习方式,因此,在实际教学过程中,教师应该将信息技术有效的融合到小学数学教学过程中,结合小学生的实际情况,开展有效的教学方式,从而不断地提高小学数学的教学质量。 作者:吴国霞 单位:凉州区发展街小学 小学数学优秀论文:逻辑思维能力下小学数学论文 一、当前小学数学教学中对逻辑思维能力锻炼的问题 当前,小学数学教学教师,在教学活动中,还没有对学生逻辑思维能力的锻炼给予足够的重视,没有贯彻好新课改的理念和新课标教学目标,不利于学生创新能力的培养。在小学数学教学活动中,教师还是采用传统落后的教学内容和教学方法,学生往往大都死记硬背计算公式和数学原理,不能灵活地掌握做题方法和做题技巧。例如,同样的数学原理变换题型后,由于学生一成不变的逻辑思维,最后无法有效掌握原理的运用方法。在现代化教育中,尤其是小学数学教育中,我们教师应对这一方面给予足够的重视。 二、小学数学教学中逻辑思维能力锻炼的重要性 学生知识和技能的掌握与发展,离不开思维活动的支持。逻辑思维能力,直接影响到学生日后的学习和工作效果。因此,应从早抓起,在小学教育中就应注重对学生逻辑思维能力的锻炼,可以说,数学教学在逻辑思维能力的锻炼方面有着不可替代的作用。数学知识的学习不同于其他学科知识的学习,它更注重于学生发散思维和灵活运用,更着重于学习方法和学习技巧的灵活掌握,这就需要教师在开展数学教学活动过程中,加强对学生逻辑思维能力的锻炼。 三、逻辑思维能力锻炼的方法 (一)开展针对性的专题训练活动 在数学教学活动中,不仅教师的教学内容很重要,教学练习作业的布置也至关重要。如果练习作业的类型、方法大致都一样,那就容易把学生的思维局限于一种固定模式中,不利于学生思维能力的锻炼和提高。对此,教师在布置练习作业时,应注意题型的甄选,根据题型的难易程度、解题方法的不同,进行作业的分类布置。通过专题训练,有效地提高学生分析问题的能力,锻炼学生的思维逻辑能力。例如,①小明有铅笔10支,小红有铅笔5支,小明比小红多几支?②小明有铅笔10支,比小红多8支,小红有几支铅笔?这两个问题既有相似点又有不同点,学生在求解这两个问题的过程,积极地对这类问题进行比较和分析,有利于增强学生自主解决问题的能力,有利于学生思维能力的锻炼和提升。 (二)教学中注重数学知识与生活实例的结合 教师在教学过程中,应将生活中的人鲜明例子巧妙地运用到数学教学活动中,这样有利于加深学生学习记忆,帮助他们较快地消化、吸收教学知识。学生学习知识是为了更好地运用到生活中,更好地服务于社会和自己。因此,许多生活经验和事例,都可以成为教师教学的范例。学生在实际生活的基础上学习数学知识,有利于通过真实的生活情景,帮助学生理解较为抽象的数学问题,让复杂的知识变得简单易懂。例如,一共有50斤鸡蛋,第一次卖了20斤鸡蛋,第二次卖了15斤鸡蛋,两次总共卖了35斤鸡蛋,其实跟一次性卖了35斤鸡蛋的结果是一样的。都还剩了15斤鸡蛋,也就是50-20-15=50-35.通过生活中买卖鸡蛋这种常见事例,把“死”的数学题变成“活”的生活例子,有利于帮助小学生理解教学内容,也有利于学生在学习数学知识的过程中,积极发散思维、创新思维。 (三)采取有效的教学方法,提高学生的思维水平 教师在教学过程中应注重因材施教,运用合理的教学方法,锻炼学生的思维。教师在教学过程中,可以运用归纳与演绎、分析与综合、抽象与概括等方式进行教学。这几种教学方法都离不开对判断与推理方法的运用,学习数学知识不能靠死记硬背,要学会合乎逻辑的判断与推理。例如,苹果比梨少3个,谁多?梨可以分为哪两个部分?第一个关于多少的问题,学生直接判断即可,第二个问题就无法直接判断,需要学生稍加推理才能想出问题的答案。通过这种教学方法,可以锻炼学生思考问题的能力。另外,一个问题虽然答案是确定的,但是做题方法不仅有一种,教师不应仅局限于一种做题方法,应积极发散思维,带领学生开动脑筋思考多种解决方法,这样能够有效地锻炼学生的逻辑思维能力。 (四)始终坚持逻辑思维能力的锻炼 教师在教学过程中应持续性地对学生的思维逻辑进行锻炼,不能只在某一节课或某一部分内容进行短暂的思维能力锻炼,应贯穿于全部教学过程中,如此才能保证学生的思维能力锻炼活动能够起到应有的效果。此外,小学数学教师在教学活动过程,还应注重新旧知识的结合,在讲授新知识的同时,带领同学回忆之前学过的相关联知识,有意识地对学生进行思维能力训练和巩固。再者,锻炼学生的思维能力,不能只针对一些思维能力水平较高的学生,教师更应该注重对那些思维能力水平较低的学生的培养和锻炼,这样学校整体学生的思维逻辑能力水平才有所提高。例如,因为课上时间有限,教学内容在符合大部分同学听课能力的情况下,难免无法同时兼顾所有同学。对此,教师可以利用课余时间对差生进行有计划、针对性的辅导。 四、总结 生活离不开数学,人人都要与数学知识打交道,学好数学,引导学生将数学知识运用到生活中,有助于增强数学知识的实用性。逻辑思维能力水平的高低是学好数学的关键。只有基础牢固了,才有利于学生在接下来的学习中发展思维和创新思维,才有利于学生在平时的生活中,做一个逻辑思维清晰地人,而小学数学教学活动,是锻炼学生逻辑思维能力的基础。对此,就要求教师在教学过程中,不断地创新教学方法、丰富教学内容,调动学生积极学习和思考的热情,进而提高其逻辑思维能力。 作者:冯宝莉 单位:景县广川镇广川中心小学
网络安全技术论文:校园网络安全技术研究论文 摘要:网络安全越来越受到人们的重视,本文从系统安全、网络运行安全和内部网络安全方面,对校园网的安全性谈了自己的看法和做法,供大家参考。 关键词:网络安全系统安全网络运行安全内部网络安全防火墙 随着网络技术的不断发展和Internet的日益普及,许多学校都建立了校园网络并投入使用,这无疑对加快信息处理,提高工作效率,减轻劳动强度,实现资源共享都起到了无法估量的作用。但教师和学生在使用校园网络的同时却忽略了网络安全问题,登陆了一些非法网站和使用了带病毒的软件,导致了校园计算机系统的崩溃,给计算机教师带来了大量的工作负担,也严重影响了校园网的正常运行。所以在积极发展办公自动化、实现资源共享的同时,教师和学生都应加强对校园网络的安全重视。正如人们经常所说的:网络的生命在于其安全性。因此,如何在现有的条件下,如何搞好网络的安全,就成了校园网络管理人员的一个重要课题。 作为一位中学电脑教师兼负着校园网络的维护和管理,我们一起来探讨一下校园网络安全技术。 网络安全主要是网络信息系统的安全性,包括系统安全、网络运行安全和内部网络安全。 一、系统安全 系统安全包括主机和服务器的运行安全,主要措施有反病毒。入侵检测、审计分析等技术。 1、反病毒技术:计算机病毒是引起计算机故障、破坏计算机数据的程序,它能够传染其它程序,并进行自我复制,特别是要网络环境下,计算机病毒有着不可估量的威胁性和破坏力,因此对计算机病毒的防范是校园网络安全建设的一个重要环节,具体方法是使用防病毒软件对服务器中的文件进行频繁扫描和监测,或者在工作站上用防病毒芯片和对网络目录及文件设置访问权限等。如我校就安装了远程教育中心配置的金山毒霸进行实时监控,效果不错。 2、入侵检测:入侵检测指对入侵行为的发现。它通过对计算机网络或计算机系统中的若干关键点收集信息并对它们进行分析,从中发现是否有违反安全策略的行为和被攻击的迹象,以提高系统管理员的安全管理能力,及时对系统进行安全防范。入侵检测系统包括进行入侵检测的软件和硬件,主要功能有:检测并分析用户和系统的活动;检查系统的配置和操作系统的日志;发现漏洞、统计分析异常行为等等。 从目前来看系统漏洞的存在成为网络安全的首要问题,发现并及时修补漏洞是每个网络管理人员主要任务。当然,从系统中找到发现漏洞不是我们一般网络管理人员所能做的,但是及早地发现有报告的漏洞,并进行升级补丁却是我们应该做的。而发现有报告的漏洞最常用的方法,就是经常登录各有关网络安全网站,对于我们有使用的软件和服务,应该密切关注其程序的最新版本和安全信息,一旦发现与这些程序有关的安全问题就立即对软件进行必要的补丁和升级。许多的网络管理员对此认识不够,以至于过了几年,还能扫描到机器存在许多漏洞。在校园网中服务器,为用户提供着各种的服务,但是服务提供的越多,系统就存在更多的漏洞,也就有更多的危险。因此从安全角度考虑,应将不必要的服务关闭,只向公众提供了他们所需的基本的服务。最典型的是,我们在校园网服务器中对公众通常只提供WEB服务功能,而没有必要向公众提供FTP功能,这样,在服务器的服务配置中,我们只开放WEB服务,而将FTP服务禁止。如果要开放FTP功能,就一定只能向可能信赖的用户开放,因为通过FTP用户可以上传文件内容,如果用户目录又给了可执行权限,那么,通过运行上传某些程序,就可能使服务器受到攻击。所以,信赖了来自不可信赖数据源的数据也是造成网络不安全的一个因素。 3、审计监控技术。审计是记录用户使用计算机网络系统进行所有活动的过程,它是提高安全性的重要工具。它不仅能够识别谁访问了系统,还能指出系统正被怎样地使用。对于确定是否有网络攻击的情况,审计信息对于确定问题和攻击源很重要。同时,系统事件的记录能够更迅速和系统地识别问题,并且它是后面阶段事故处理的重要依据。另外,通过对安全事件的不断收集、积聚和分析,有选择性地对其中的某些站点或用户进行审计跟踪,可以及早发现可能产生的破坏性行为。 因此,除使用一般的网管软件系统监控管理系统外,还应使用目前已较为成熟的网络监控设备,以便对进出各级局域网的常见操作进行实时检查、监控、报警和阻断,从而防止针对网络的攻击与犯罪行为。二、网络运行安全 网络运行安全除了采用各种安全检测和控制技术来防止各种安全隐患外,还要有备份与恢复等应急措施来保证网络受到攻击后,能尽快地全盘恢复运行计算机系统所需的数据。 一般数据备份操作有三种。一是全盘备份,即将所有文件写入备份介质;二是增量备份,只备份那些上次备份之后更改过的文件,这种备份是最有效的备份方法;三是差分备份,备份上次全盘备份之后更改过的所有文件。 根据备份的存储媒介不同,有“冷备份”和“热备份”两种方案。“热备份”是指下载备份的数据还在整个计算机系统和网络中,只不过传到另一个非工作的分区或是另一个非实时处理的业务系统中存放,具有速度快和调用方便的特点。“冷备份”是将下载的备份存入到安全的存储媒介中,而这种存储媒介与正在运行的整个计算机系统和网络没有直接联系,在系统恢复时重新安装。其特点是便于保管,用以弥补了热备份的一些不足。进行备份的过程中,常使用备份软件,如GHOST等。 三、内部网络安全 为了保证局域网安全,内网和外网最好进行访问隔离,常用的措施是在内部网与外部网之间采用访问控制和进行网络安全检测,以增强机构内部网的安全性。 1、访问控制:在内外网隔离及访问系统中,采用防火墙技术是目前保护内部网安全的最主要的,同时也是最在效和最经济的措施之一。它是不同网络或网络安全域之间信息的唯一出入口,能根据安全政策控制出入网络的信息流,且本身具有较强的抗攻击能力。它是提供信息安全服务。实现网络和信息安全的基础设施。防火墙技术可以决定哪些内部服务可以被外界访问,外界的哪些人可以访问内部的哪些服务,以及哪些外部服务可以被内部人员访问。其基本功能有:过滤进、出的数据;管理进、出网络的访问行为;封堵某些禁止的业务等。应该强调的是,防火墙是整体安全防护体系的一个重要组成部分,而不是全部。因此必须将防火墙的安全保护融合到系统的整体安全策略中,才能实现真正的安全。 另外,防火墙还用于内部网不同网络安全域的隔离及访问控制。防火墙可以隔离内部网络的一个网段与另一个网段,防止一个网段的问题穿过整个网络传播。针对某些网络,在某些情况下,它的一些局域网的某个网段比另一个网段更受信任,或者某个网段比另一个网段更敏感。而在它们之间设置防火墙就可以限制局部网络安全问题对全局网络造成的影响。 2、网络安全检测:保证网络系统安全最有效的办法是定期对网络系统进行安全性评估分析,用实践性的方法扫描分析网络系统,检查报告系存在的弱点和漏洞,建议补救措施和安全策略,达到增强网络安全性的目的。 以上只是对防范外部入侵,维护网络安全的一些粗浅看法。建立健全的网络管理制度是校园网络安全的一项重要措施,健康正常的校园网络需要广大师生共同来维护。 网络安全技术论文:网络安全技术应用研究论文 摘要:如果我们的计算机安装了操作系统,并处于网络中。那么在计算机黑客肆虐的今天,作为一名用户如何保护自己的网络安全?如何进行有效的防御?当今开放的信息系统必然存在众多潜在的安全隐患,黑客和反黑客、破坏和反破坏的斗争仍将继续。在这样的斗争中,安全技术作为一个独特的领域越来越受到IT业的关注。主要论述了网络安全技术在个人计算机和商业领域中的研究及应用。 关键词:计算机网络;网络安全;安全技术 1个人计算机网络安全 1.1个人计算机在网络中所遭受攻击与入侵手法的分析 (1)安全漏洞。 许多系统都有这样那样的安全漏洞。其中一些是操作系统或应用软件本身具有的,如TCP/IP协议的缺陷常被用于发动拒绝服务入侵或攻击。这种攻击的目的通常是消耗带宽或消耗网络设备的CPU和内存。入侵者通过向目标服务器发送大量的数据包,并几乎占取和消耗该服务器所有的网络带宽,从而使其无法对正常的服务请求进行处理,导致网站无法进入,网站响应速度大大降低或服务器瘫痪。对个人上网用户而言,可能遭到大量数据包的入侵使其无法进行正常操作。 (2)电子邮件入侵方式。 电子邮件是Internet上运用得十分广泛的一种通讯方式,入侵者往往会使用一些邮件炸弹或CGI程序向目标邮箱发送大量内容重复、无用的垃圾邮件,从而使目标邮箱被塞满而无法使用。 (3)防范特洛伊木马程序。 特洛伊木马程序是一种黑客软件程序,它可以直接侵入计算机系统的服务器端和用户端。一旦用户打开附有该程序的邮件或从网上直接下载的程序后,它们就会像古特洛伊人在敌人城外留下藏满士兵的木马一样留在用户计算机中,当用户连接Internet时,此程序会自动向入侵者报告用户主机的IP地址及预先设定的端口。网络入侵者在获取这些信息后,就可任意修改用户主机的参数设定、复制文件、窥视硬盘中的内容信息等,从而达到控制目的。 1.2对网络攻击与入侵进行防御的方法 (1)把Guest账号禁用。 打开控制面板,双击“用户和密码”,单击“高级”选项卡,再单击“高级”按钮,弹出本地用户和组窗口。在Guest账号上面点击右键,选择属性,在“常规”页中选中“账户已停用”。另外,将Administrator账号改名可以防止黑客知道自己的管理员账号,这会在很大程度上保证计算机安全。 (2)禁止建立空连接。 具体方法是打开注册表“HKEY_LOCAL_MACHINE/System/CurrentControlSet/Control/LSA”,将DWORD值“RestrictAnonymous”的键值改为“1”即可, (3)删除不必要的协议。 鼠标右击“网络邻居”,选择“属性”,卸载不必要的协议,其中NETBIOS是很多安全缺陷的根源,对于不需要提供文件和打印共享的主机,还可以将绑定在TCP/IP协议的NETBIOS关闭,避免针对NETBIOS的攻击。选择“TCP/IP协议/属性/高级”,进入“高级 TCP/IP设置”对话框,选择“WIN”标签,选择“禁用TCP/IP上的NETBIOS”一项,关闭NETBIOS。 (4)保障电子邮件的使用安全。 ①选择安全可靠的邮件服务。 目前,Internet上提供的Email账户大都是免费账户,这些免费的服务不提供任何有效的安全保障,有的免费邮件服务器常会导致邮件受损。因此最好选择收费邮件账户。 ②确保邮件账号的安全防范。 首先要保护好邮箱的密码。不要使用保存密码功能以图省事,入网账号与口令应重点保护。设置的口令不要太简单,最好采用8位数。 ③对重要邮件信息加密处理。 可使用某些工具如A-LOCK,在发送邮件之前对内容进行加密,对方收到加密信件后必须采用A-LOCK解密后方可阅读,可防止邮件被他人截获而泄密。 (5)防范特洛伊木马程序常用的方法。 ①预防特洛伊木马程序。 在下载文件时先放到自己新建的文件夹里,再用杀毒软件来检测,起到提前预防的作用。尽量避免下载可疑软件,对于网上某些可疑的,诱惑性动机比较明显的软件或信息,一般不要下载,以防染上“木马”程序。 ②禁止不明程序运行。 在“开始”“运行”中msconfig,在“启动”选项中查看有没有可疑项目,去掉前面的勾2网络安全技术在商业领域中的研究及应用 2.1防火墙技术 防火墙技术和数据加密传输技术将继续沿用并发展,多方位的扫描监控、对后门渠道的管理、防止受病毒感染的软件和文件的传输等许多问题将得到妥善解决。未来防火墙技术会全面考虑网络的安全、操作系统的安全、应用程序的安全、用户的安全、数据的安全,五者综合应用。在产品及功能上,将摆脱目前对子网或内部网管理方式的依赖,向远程上网集中管理方式发展,并逐渐具备强大的病毒扫除功能;适应IP加密的需求,开发新型安全协议,建立专用网(VPN);推广单向防火墙;增强对网络攻击的检测和预警功能;完善安全管理工具,特别是可疑活动的日志分析工具,这是新一代防火墙在编程技术上的革新。 2.2生物识别技术 随着21世纪的来临,一种更加便捷、先进的信息安全技术将全球带进了电子商务时代,它就是集光学、传感技术、超声波扫描和计算机技术于一身的第三代身份验证技术——生物识别技术。 生物识别技术是依靠人体的身体特征来进行身份验证的一种解决方案,由于人体特征具有不可复制的特性,这一技术的安全系数较传统意义上的身份验证机制有很大的提高。人体的生物特征包括指纹、声音、面孔、视网膜、掌纹、骨架等,而其中指纹凭借其无可比拟的唯一性、稳定性、再生性倍受关注。 2.3加密及数字签名技术 加密技术的出现为全球电子商务提供了保证,从而使基于Internet上的电子交易系统成为了可能,因此完善的对称加密和非对称加密技术仍是21世纪的主流。对称加密是常规的以口令为基础的技术,加密运算与解密运算使用同样的密钥。 不对称加密,即“公开密钥密码体制”,其中加密密钥不同于解密密钥,加密密钥公之于众,谁都可以用,解密密钥只有解密人自己知道,分别称为“公开密钥”和“秘密密钥”。 目前,广为采用的一种对称加密方式是数据加密标准(DES)。在电脑网络系统中使用的数字签名技术将是未来最通用的个人安全防范技术,其中采用公开密钥算法的数字签名会进一步受到网络建设者的亲睐。这种数字签名的实现过程非常简单:①发送者用其秘密密钥对邮件进行加密,建立了一个“数字签名”,然后通过公开的通信途径将签名和邮件一起发给接收者,接收者在收到邮件后使用发送者的另一个密匙——公开密钥对签名进行解密,如果计算的结果相同他就通过了验证。数字签名能够实现对原始邮件不可抵赖性的鉴别。②多种类型的专用数字签名方案也将在电子货币、电子商业和其他的网络安全通信中得到应用。 网络安全技术论文:网络安全技术研究论文 1.概述 21世纪全世界的计算机都将通过Internet联到一起,信息安全的内涵也就发生了根本的变化。它不仅从一般性的防卫变成了一种非常普通的防范,而且还从一种专门的领域变成了无处不在。当人类步入21世纪这一信息社会、网络社会的时候,我国将建立起一套完整的网络安全体系,特别是从政策上和法律上建立起有中国自己特色的网络安全体系。 一个国家的信息安全体系实际上包括国家的法规和政策,以及技术与市场的发展平台。我国在构建信息防卫系统时,应着力发展自己独特的安全产品,我国要想真正解决网络安全问题,最终的办法就是通过发展民族的安全产业,带动我国网络安全技术的整体提高。 网络安全产品有以下几大特点:第一,网络安全来源于安全策略与技术的多样化,如果采用一种统一的技术和策略也就不安全了;第二,网络的安全机制与技术要不断地变化;第三,随着网络在社会个方面的延伸,进入网络的手段也越来越多,因此,网络安全技术是一个十分复杂的系统工程。为此建立有中国特色的网络安全体系,需要国家政策和法规的支持及集团联合研究开发。安全与反安全就像矛盾的两个方面,总是不断地向上攀升,所以安全产业将来也是一个随着新技术发展而不断发展的产业。 信息安全是国家发展所面临的一个重要问题。对于这个问题,我们还没有从系统的规划上去考虑它,从技术上、产业上、政策上来发展它。政府不仅应该看见信息安全的发展是我国高科技产业的一部分,而且应该看到,发展安全产业的政策是信息安全保障系统的一个重要组成部分,甚至应该看到它对我国未来电子化、信息化的发展将起到非常重要的作用。 2.防火墙 网络防火墙技术是一种用来加强网络之间访问控制,防止外部网络用户以非法手段通过外部网络进入内部网络,访问内部网络资源,保护内部网络操作环境的特殊网络互联设备。它对两个或多个网络之间传输的数据包如链接方式按照一定的安全策略来实施检查,以决定网络之间的通信是否被允许,并监视网络运行状态。 目前的防火墙产品主要有堡垒主机、包过滤路由器、应用层网关(服务器)以及电路层网关、屏蔽主机防火墙、双宿主机等类型。 虽然防火墙是目前保护网络免遭黑客袭击的有效手段,但也有明显不足:无法防范通过防火墙以外的其它途径的攻击,不能防止来自内部变节者和不经心的用户们带来的威胁,也不能完全防止传送已感染病毒的软件或文件,以及无法防范数据驱动型的攻击。 自从1986年美国Digital公司在Internet上安装了全球第一个商用防火墙系统,提出了防火墙概念后,防火墙技术得到了飞速的发展。国内外已有数十家公司推出了功能各不相同的防火墙产品系列。 防火墙处于5层网络安全体系中的最底层,属于网络层安全技术范畴。在这一层上,企业对安全系统提出的问题是:所有的IP是否都能访问到企业的内部网络系统?如果答案是“是”,则说明企业内部网还没有在网络层采取相应的防范措施。 作为内部网络与外部公共网络之间的第一道屏障,防火墙是最先受到人们重视的网络安全产品之一。虽然从理论上看,防火墙处于网络安全的最底层,负责网络间的安全认证与传输,但随着网络安全技术的整体发展和网络应用的不断变化,现代防火墙技术已经逐步走向网络层之外的其他安全层次,不仅要完成传统防火墙的过滤任务,同时还能为各种网络应用提供相应的安全服务。另外还有多种防火墙产品正朝着数据安全与用户认证、防止病毒与黑客侵入等方向发展。 根据防火墙所采用的技术不同,我们可以将它分为四种基本类型:包过滤型、网络地址转换—NAT、型和监测型。 2.1.包过滤型 包过滤型产品是防火墙的初级产品,其技术依据是网络中的分包传输技术。网络上的数据都是以“包”为单位进行传输的,数据被分割成为一定大小的数据包,每一个数据包中都会包含一些特定信息,如数据的源地址、目标地址、TCP/UDP源端口和目标端口等。防火墙通过读取数据包中的地址信息来判断这些“包”是否来自可信任的安全站点 ,一旦发现来自危险站点的数据包,防火墙便会将这些数据拒之门外。系统管理员也可以根据实际情况灵活制订判断规则。 包过滤技术的优点是简单实用,实现成本较低,在应用环境比较简单的情况下,能够以较小的代价在一定程度上保证系统的安全。 但包过滤技术的缺陷也是明显的。包过滤技术是一种完全基于网络层的安全技术,只能根据数据包的来源、目标和端口等网络信息进行判断,无法识别基于应用层的恶意侵入,如恶意的Java小程序以及电子邮件中附带的病毒。有经验的黑客很容易伪造IP地址,骗过包过滤型防火墙。 2.2.网络地址转化—NAT 网络地址转换是一种用于把IP地址转换成临时的、外部的、注册的IP地址标准。它允许具有私有IP地址的内部网络访问因特网。它还意味着用户不许要为其网络中每一台机器取得注册的IP地址。 NAT的工作过程如图1所示: 在内部网络通过安全网卡访问外部网络时,将产生一个映射记录。系统将外出的源地址和源端口映射为一个伪装的地址和端口,让这个伪装的地址和端口通过非安全网卡与外部网络连接,这样对外就隐藏了真实的内部网络地址。在外部网络通过非安全网卡访问内部网络时,它并不知道内部网络的连接情况,而只是通过一个开放的IP地址和端口来请求访问。OLM防火墙根据预先定义好的映射规则来判断这个访问是否安全。当符合规则时,防火墙认为访问是安全的,可以接受访问请求,也可以将连接请求映射到不同的内部计算机中。当不符合规则时,防火墙认为该访问是不安全的,不能被接受,防火墙将屏蔽外部的连接请求。网络地址转换的过程对于用户来说是透明的,不需要用户进行设置,用户只要进行常规操作即可。 2.3.型 型防火墙也可以被称为服务器,它的安全性要高于包过滤型产品,并已经开始向应用层发展。服务器位于客户机与服务器之间,完全阻挡了二者间的数据交流。从客户机来看,服务器相当于一台真正的服务器;而从服务器来看,服务器又是一台真正的客户机。当客户机需要使用服务器上的数据时,首先将数据请求发给服务器,服务器再根据这一请求向服务器索取数据,然后再由服务器将数据传输给客户机。由于外部系统与内部服务器之间没有直接的数据通道,外部的恶意侵害也就很难伤害到企业内部网络系统。 型防火墙的优点是安全性较高,可以针对应用层进行侦测和扫描,对付基于应用层的侵入和病毒都十分有效。其缺点是对系统的整体性能有较大的影响,而且服务器必须针对客户机可能产生的所有应用类型逐一进行设置,大大增加了系统管理的复杂性。 2.4.监测型 监测型防火墙是新一代的产品,这一技术实际已经超越了最初的防火墙定义。监测型防火墙能够对各层的数据进行主动的、实时的监测,在对这些数据加以分析的基础上,监测型防火墙能够有效地判断出各层中的非法侵入。同时,这种检测型防火墙产品一般还带有分布式探测器,这些探测器安置在各种应用服务器和其他网络的节点之中,不仅能够检测来自网络外部的攻击,同时对来自内部的恶意破坏也有极强的防范作用。据权威机构统计,在针对网络系统的攻击中,有相当比例的攻击来自网络内部。因此,监测型防火墙不仅超越了传统防火墙的定义,而且在安全性上也超越了前两代产品 虽然监测型防火墙安全性上已超越了包过滤型和服务器型防火墙,但由于监测型防火墙技术的实现成本较高,也不易管理,所以目前在实用中的防火墙产品仍然以第二代型产品为主,但在某些方面也已经开始使用监测型防火墙。基于对系统成本与安全技术成本的综合考虑,用户可以选择性地使用某些监测型技术。这样既能够保证网络系统的安全性需求,同时也能有效地控制安全系统的总拥有成本。 实际上,作为当前防火墙产品的主流趋势,大多数服务器(也称应用网关)也集成了包过滤技术,这两种技术的混合应用显然比单独使用具有更大的优势。由于这种产品是基于应用的,应用网关能提供对协议的过滤。例如,它可以过滤掉FTP连接中的PUT命令,而且通过应用,应用网关能够有效地避免内部网络的信息外泄。正是由于应用网关的这些特点,使得应用过程中的矛盾主要集中在对多种网络应用协议的有效支持和对网络整体性能的影响上。 网络安全技术论文:校园网络安全技术论文 摘要网络安全越来越受到人们的重视,本文从系统安全、网络运行安全和内部网络安全方面,对校园网的安全性谈了自己的看法和做法,供大家参考。 关键词网络安全系统安全网络运行安全内部网络安全防火墙 随着网络技术的不断发展和Internet的日益普及,许多学校都建立了校园网络并投入使用,这无疑对加快信息处理,提高工作效率,减轻劳动强度,实现资源共享都起到了无法估量的作用。但教师和学生在使用校园网络的同时却忽略了网络安全问题,登陆了一些非法网站和使用了带病毒的软件,导致了校园计算机系统的崩溃,给计算机教师带来了大量的工作负担,也严重影响了校园网的正常运行。所以在积极发展办公自动化、实现资源共享的同时,教师和学生都应加强对校园网络的安全重视。正如人们经常所说的:网络的生命在于其安全性。因此,如何在现有的条件下,如何搞好网络的安全,就成了校园网络管理人员的一个重要课题。 作为一位中学电脑教师兼负着校园网络的维护和管理,我们一起来探讨一下校园网络安全技术。 网络安全主要是网络信息系统的安全性,包括系统安全、网络运行安全和内部网络安全。 一、系统安全 系统安全包括主机和服务器的运行安全,主要措施有反病毒。入侵检测、审计分析等技术。 1、反病毒技术:计算机病毒是引起计算机故障、破坏计算机数据的程序,它能够传染其它程序,并进行自我复制,特别是要网络环境下,计算机病毒有着不可估量的威胁性和破坏力,因此对计算机病毒的防范是校园网络安全建设的一个重要环节,具体方法是使用防病毒软件对服务器中的文件进行频繁扫描和监测,或者在工作站上用防病毒芯片和对网络目录及文件设置访问权限等。如我校就安装了远程教育中心配置的金山毒霸进行实时监控,效果不错。 2、入侵检测:入侵检测指对入侵行为的发现。它通过对计算机网络或计算机系统中的若干关键点收集信息并对它们进行分析,从中发现是否有违反安全策略的行为和被攻击的迹象,以提高系统管理员的安全管理能力,及时对系统进行安全防范。入侵检测系统包括进行入侵检测的软件和硬件,主要功能有:检测并分析用户和系统的活动;检查系统的配置和操作系统的日志;发现漏洞、统计分析异常行为等等。 从目前来看系统漏洞的存在成为网络安全的首要问题,发现并及时修补漏洞是每个网络管理人员主要任务。当然,从系统中找到发现漏洞不是我们一般网络管理人员所能做的,但是及早地发现有报告的漏洞,并进行升级补丁却是我们应该做的。而发现有报告的漏洞最常用的方法,就是经常登录各有关网络安全网站,对于我们有使用的软件和服务,应该密切关注其程序的最新版本和安全信息,一旦发现与这些程序有关的安全问题就立即对软件进行必要的补丁和升级。许多的网络管理员对此认识不够,以至于过了几年,还能扫描到机器存在许多漏洞。在校园网中服务器,为用户提供着各种的服务,但是服务提供的越多,系统就存在更多的漏洞,也就有更多的危险。因此从安全角度考虑,应将不必要的服务关闭,只向公众提供了他们所需的基本的服务。最典型的是,我们在校园网服务器中对公众通常只提供WEB服务功能,而没有必要向公众提供FTP功能,这样,在服务器的服务配置中,我们只开放WEB服务,而将FTP服务禁止。如果要开放FTP功能,就一定只能向可能信赖的用户开放,因为通过FTP用户可以上传文件内容,如果用户目录又给了可执行权限,那么,通过运行上传某些程序,就可能使服务器受到攻击。所以,信赖了来自不可信赖数据源的数据也是造成网络不安全的一个因素。 3、审计监控技术。审计是记录用户使用计算机网络系统进行所有活动的过程,它是提高安全性的重要工具。它不仅能够识别谁访问了系统,还能指出系统正被怎样地使用。对于确定是否有网络攻击的情况,审计信息对于确定问题和攻击源很重要。同时,系统事件的记录能够更迅速和系统地识别问题,并且它是后面阶段事故处理的重要依据。另外,通过对安全事件的不断收集、积聚和分析,有选择性地对其中的某些站点或用户进行审计跟踪,可以及早发现可能产生的破坏性行为。因此,除使用一般的网管软件系统监控管理系统外,还应使用目前已较为成熟的网络监控设备,以便对进出各级局域网的常见操作进行实时检查、监控、报警和阻断,从而防止针对网络的攻击与犯罪行为。二、网络运行安全 网络运行安全除了采用各种安全检测和控制技术来防止各种安全隐患外,还要有备份与恢复等应急措施来保证网络受到攻击后,能尽快地全盘恢复运行计算机系统所需的数据。 一般数据备份操作有三种。一是全盘备份,即将所有文件写入备份介质;二是增量备份,只备份那些上次备份之后更改过的文件,这种备份是最有效的备份方法;三是差分备份,备份上次全盘备份之后更改过的所有文件。 根据备份的存储媒介不同,有“冷备份”和“热备份”两种方案。“热备份”是指下载备份的数据还在整个计算机系统和网络中,只不过传到另一个非工作的分区或是另一个非实时处理的业务系统中存放,具有速度快和调用方便的特点。“冷备份”是将下载的备份存入到安全的存储媒介中,而这种存储媒介与正在运行的整个计算机系统和网络没有直接联系,在系统恢复时重新安装。其特点是便于保管,用以弥补了热备份的一些不足。进行备份的过程中,常使用备份软件,如GHOST等。 三、内部网络安全 为了保证局域网安全,内网和外网最好进行访问隔离,常用的措施是在内部网与外部网之间采用访问控制和进行网络安全检测,以增强机构内部网的安全性。 1、访问控制:在内外网隔离及访问系统中,采用防火墙技术是目前保护内部网安全的最主要的,同时也是最在效和最经济的措施之一。它是不同网络或网络安全域之间信息的唯一出入口,能根据安全政策控制出入网络的信息流,且本身具有较强的抗攻击能力。它是提供信息安全服务。实现网络和信息安全的基础设施。防火墙技术可以决定哪些内部服务可以被外界访问,外界的哪些人可以访问内部的哪些服务,以及哪些外部服务可以被内部人员访问。其基本功能有:过滤进、出的数据;管理进、出网络的访问行为;封堵某些禁止的业务等。应该强调的是,防火墙是整体安全防护体系的一个重要组成部分,而不是全部。因此必须将防火墙的安全保护融合到系统的整体安全策略中,才能实现真正的安全。 另外,防火墙还用于内部网不同网络安全域的隔离及访问控制。防火墙可以隔离内部网络的一个网段与另一个网段,防止一个网段的问题穿过整个网络传播。针对某些网络,在某些情况下,它的一些局域网的某个网段比另一个网段更受信任,或者某个网段比另一个网段更敏感。而在它们之间设置防火墙就可以限制局部网络安全问题对全局网络造成的影响。 2、网络安全检测:保证网络系统安全最有效的办法是定期对网络系统进行安全性评估分析,用实践性的方法扫描分析网络系统,检查报告系存在的弱点和漏洞,建议补救措施和安全策略,达到增强网络安全性的目的。 以上只是对防范外部入侵,维护网络安全的一些粗浅看法。建立健全的网络管理制度是校园网络安全的一项重要措施,健康正常的校园网络需要广大师生共同来维护。 网络安全技术论文:电子商务交易与网络安全技术论文 摘要:本文分析了电子商务首要的安全要素,以及将面临的一系列安全问题,并从网络平台和数据传输两个方面完整地介绍了一些相关的安全技术,通过它们来消除电子商务活动中的安全隐患。 关键词:电子商务信息安全数据加密数字签名 一、引言 随着信息技术和计算机网络的迅猛发展,基于Internet的电子商务也随之而生,并在近年来获得了巨大的发展。电子商务作为一种全新的商业应用形式,改变了传统商务的运作模式,极大地提高了商务效率,降低了交易的成本。然而,由于互联网开放性的特点,安全问题也自始至终制约着电子商务的发展。因此,建立一个安全可靠的电子商务应用环境,已经成为影响到电子商务发展的关键性课题。 二、电子商务面临的安全问题 1.信息泄漏。在电子商务中主要表现为商业机密的泄露,包括两个方面:一是交易双方进行交易的内容被第三方窃取;二是交易一方提供给另一方使用的文件被第三方非法使用。 2.信息被篡改。电子的交易信息在网络上传输的过程中,可能被他人非法修改、删除或被多次使用,这样就使信息失去了真实性和完整性。 3.身份识别。身份识别在电子商务中涉及两个方面的问题:一是如果不进行身份识别,第三方就有可能假冒交易一方的身份,破坏交易、败坏被假冒一方的信誉或盗取交易成果;二是不可抵赖性,交易双方对自己的行为应负有一定的责任,信息发送者和接受者都不能对此予以否认。进行身份识别就是防止电子商务活动中的假冒行为和交易被否认的行为。 4.信息破坏。一是网络传输的可靠性,网络的硬件或软件可能会出现问题而导致交易信息丢失与谬误;二是恶意破坏,计算机网络本身遭到一些恶意程序的破坏,例如病毒破坏、黑客入侵等。 三、电子商务的安全要素 1.有效性。电子商务作为贸易的一种形式,其信息的有效性将直接关系到个人、企业或国家的经济利益和声誉。因此,要对一切潜在的威胁加以控制和预防,以保证贸易数据在确定的时刻和地点是有效的。 2.机密性。电子商务是建立在一个较为开放的网络环境上的,维护商业机密是电子商务全面推广应用的重要保障。因此,要预防非法的信息存取和信息在传输过程中被非法窃取。解决数据机密性的一般方法是采用加密手段。 3.完整性。由于数据输入时的意外差错或欺诈行为,可能导致贸易各方的差异。此外,数据传输过程中的丢失、重复或传送的次序差异也会导致贸易各方的不同。因此,要预防对随意生成、修改和删除,同时要防止数据传送过程中的丢失和重复并保证传送次序的统一。 4.不可抵赖性。电子商务可能直接关系到贸易双方的商业交易,如何确定要进行交易的贸易方正是进行交易所期望的贸易方这一问题则是保证电子商务顺利进行的关键。在交易进行时,交易各方必须附带含有自身特征、无法由别人复制的信息,以保证交易后发生纠纷时有所对证。 四、电子商务采用的主要安全技术手段 1.防火墙技术。防火墙就是在网络边界上建立相应的网络通信监控系统,用来保障计算机网络的安全,它是一种控制技术,既可以是一种软件产品,又可以制作或嵌入到某种硬件产品中。所有来自Internet的传输信息或发出的信息都必须经过防火墙。这样,防火墙就起到了保护诸如电子邮件、文件传输、远程登录、在特定的系统间进行信息交换等安全的作用。实现防火墙技术的主要途径有:分组过滤和服务。分组过滤:这是一种基于路由器的防火墙。它是在网间的路由器中按网络安全策略设置一张访问表或黑名单,即借助数据分组中的IP地址确定什么类型的信息允许通过防火墙,什么类型的信息不允许通过。防火墙的职责就是根据访问表(或黑名单)对进出路由器的分组进行检查和过滤。这种防火墙简单易行,但不能完全有效地防范非法攻击。目前,80%的防火墙都是采用这种技术。服务:是一种基于服务的防火墙,它的安全性高,增加了身份认证与审计跟踪功能,但速度较慢。所谓审计跟踪是对网络系统资源的使用情况提供一个完备的记录,以便对网络进行完全监督和控制。通过不断收集与积累有关出入网络的完全事件记录,并有选择地对其中的一些进行审计跟踪,发现可能的非法行为并提供有力的证据,然后以秘密的方式向网上的防火墙发出有关信息如黑名单等。防火墙虽然能对外部网络的功击实施有效的防护,但对网络内部信息传输的安全却无能为力,实现电子商务的安全还需要一些保障动态安全的技术。 2.数据加密技术。在电子商务中,数据加密技术是其他安全技术的基础,也是最主要的安全措施,贸易方可根据需要在信息交换的阶段使用。目前,加密技术分为两类,即对称加密和非对称加密。 (1)对称加密。对称加密又称为私钥加密。发送方用密钥加密明文,传送给接收方,接收方用同一密钥解密。其特点是加密和解密使用的是同一个密钥。使用对称加密方法将简化加密的处理,每个贸易方都不必彼此研究和交换专用的加密算法,而是采用相同的加密算法并只交换共享的专用密钥。比较著名的对称加密算法是:美国国家标准局提出的DES(DataEncryptionStandard,数据加密标准)。对称加密方式存在的一个问题是无法鉴别贸易发起方或贸易最终方。因为贸易双方共享同一把专用密钥,贸易双方的任何信息都是通过这把密钥加密后传送给对方的。 (2)非对称加密。非对称加密又称为公钥加密。公钥加密法是在对数据加解密时,使用不同的密钥,通信双方各具有两把密钥,即一把公钥和一把密钥。公钥对外界公开,私钥自己保管,用公钥加密的信息,只能用对应的私钥解密。同样地,用私钥加密的数据只能用对应的公钥解密。RSA(即Rivest,ShamirAdleman)算法是非对称加密领域内最为著名的算法。贸易方利用该方案实现机密信息交换的基本过程是:贸易方甲生成一对密钥并将其中的一把作为公开密钥向其他贸易方公开,得到该公开密钥的贸易方乙使用该密钥对机密信息进行加密后再发送给贸易方甲;贸易方甲再用自己保存的另一把私有密钥对加密后的信息进行解密。贸易方甲只能用其私有密钥解密由其公开密钥加密后的任何信息。为了充分发挥对称和非对称加密体制各自的优点,在实际应用中通常将这两种加密体制结合在一起使用,比如:利用DES来加密信息,而采用RSA来传递对称加密体制中的密钥。 3.数字签名技术。仅有加密技术还不足以保证商务信息传递的安全,在确保信息完整性方面,数字签名技术占据着不可替代的位置。目前数字签名的应用主要有数字摘要、数字签名和数字时间戳技术。 (1)数字摘要。数字摘要是对一条原始信息进行单向哈希(Hash)函数变换运算得到的一个长度一定的摘要信息。该摘要与原始信息一一对应,即不同的原始信息必然得到一个不同的摘要。若信息的完整性遭到破坏,信息就无法通过原始摘要信息的验证,成为无效信息,信息接收者便可以选择不再信任该信息。 (2)数字签名。数字签名实际上是运用公私钥加密技术使信息具有不可抵赖性,其具体过程为:文件的发送方从文件中生成一个数字摘要,用自己的私钥对这个数字摘要进行加密,从而形成数字签名。这个被加密的数字签名文件作为附件和原始文件一起发送给接收者。接收方收到信息后就用发送方的公开密钥对摘要进行解密,如果解出了正确的摘要,即该摘要可以确认原始文件没有被更改过。那么说明这个信息确实为发送者发出的。于是实现了对原始文件的鉴别和不可抵赖性。 (3)数字时间戳。数字时间戳技术或DTS是对数字文件或交易信息进行日期签署的一项第三方服务。本质上数字时间戳技术与数字签名技术如出一辙。加盖数字时间戳后的信息不能进行伪造、篡改和抵赖,并为信息提供了可靠的时间信息以备查用。 五、小结 本文分析了目前电子商务领域所使用的安全技术:防火墙技术,数据加密技术,数字签名技术,以及安全协议,指出了它们使用范围及其优缺点。但必须强调说明的是,电子商务的安全运行,仅从技术角度防范是远远不够的,还必须完善电子商务立法,以规范飞速发展的电子商务现实中存在的各类问题,从而引导和促进我国电子商务快速健康发展。 网络安全技术论文:网络安全技术概述论文 Internet是一种开放和标准的面向所有用户的技术,其资源通过网络共享,因此,资源共享和信息安全就成了一对矛盾。 网络安全技术概述 常永亮 (飞行试验研究院测试所陕西西安710089) 【摘要】Internet是一种开放和标准的面向所有用户的技术,其资源通过网络共享,因此,资源共享和信息安全就成了一对矛盾。 【关键词】网络攻击、安全预防、风险分析、网络安全 1.引言 随着网络的迅速发展,网络的安全性显得非常重要,这是因为怀有恶意的攻击者窃取、修改网络上传输的信息,通过网络非法进入远程主机,获取储存在主机上的机密信息,或占用网络资源,阻止其他用户使用等。然而,网络作为开放的信息系统必然存在众多潜在的安全隐患,因此,网络安全技术作为一个独特的领域越来越受到全球网络建设者的关注。 一般来说,计算机系统本身的脆弱性和通信设施的脆弱性再加上网际协议的漏洞共同构成了网络的潜在威胁。随着无线互联网越来越普及的应用,互联网的安全性又很难在无线网上实施,因此,特别在构建内部网时,若忽略了无线设备的安全性则是一种重大失误。 2.网络攻击及其防护技术 计算机网络安全是指计算机、网络系统的硬件、软件以及系统中的数据受到保护,不因偶然或恶意的原因遭到破坏、泄露,能确保网络连续可靠的运行。网络安全其实就是网络上的信息存储和传输安全。 网络的安全主要来自黑客和病毒攻击,各类攻击给网络造成的损失已越来越大了,有的损失对一些企业已是致命的,侥幸心里已经被提高防御取代,下面就攻击和防御作简要介绍。 2.1常见的攻击有以下几类: 2.1.1入侵系统攻击 此类攻击如果成功,将使你的系统上的资源被对方一览无遗,对方可以直接控制你的机器。 2.1.2缓冲区溢出攻击 程序员在编程时会用到一些不进行有效位检查的函数,可能导致黑客利用自编写程序来进一步打开安全豁口然后将该代码缀在缓冲区有效载荷末尾,这样当发生缓冲区溢出时,从而破坏程序的堆栈,使程序转而执行其它的指令,如果这些指令是放在有root权限的内存中,那么一旦这些指令得到了运行,黑客就以root权限控制了系统,这样系统的控制权就会被夺取,此类攻击在LINUX系统常发生。在Windows系统下用户权限本身设定不严谨,因此应比在LINUX系统下更易实现。 2.1.3欺骗类攻击 网络协议本身的一些缺陷可以被利用,使黑客可以对网络进行攻击,主要方式有:IP欺骗;ARP欺骗;DNS欺骗;Web欺骗;电子邮件欺骗;源路由欺骗;地址欺骗等。 2.1.4拒绝服务攻击 通过网络,也可使正在使用的计算机出现无响应、死机的现象,这就是拒绝服务攻击,简称DoS(DenialofService)。 分布式拒绝服务攻击采用了一种比较特别的体系结构,从许多分布的主机同时攻击一个目标,从而导致目标瘫痪,简称DDoS(DistributedDenialofService)。 2.1.5对防火墙的攻击 防火墙也是由软件和硬件组成的,在设计和实现上都不可避免地存在着缺陷,对防火墙的攻击方法也是多种多样的,如探测攻击技术、认证的攻击技术等。 2.1.6利用病毒攻击 病毒是黑客实施网络攻击的有效手段之一,它具有传染性、隐蔽性、寄生性、繁殖性、潜伏性、针对性、衍生性、不可预见性和破坏性等特性,而且在网络中其危害更加可怕,目前可通过网络进行传播的病毒已有数万种,可通过注入技术进行破坏和攻击。 2.1.7木马程序攻击 特洛伊木马是一种直接由一个黑客,或是通过一个不令人起疑的用户秘密安装到目标系统的程序。一旦安装成功并取得管理员权限,安装此程序的人就可以直接远程控制目标系统。 2.1.8网络侦听 网络侦听为主机工作模式,主机能接受到本网段在同一条物理通道上传输的所有信息。只要使用网络监听工具,就可以轻易地截取所在网段的所有用户口令和帐号等有用的信息资料。 等等。现在的网络攻击手段可以说日新月异,随着计算机网络的发展,其开放性、共享性、互连程度扩大,网络的重要性和对社会的影响也越来越大。计算机和网络安全技术正变得越来越先进,操作系统对本身漏洞的更新补救越来越及时。现在企业更加注意企业内部网的安全,个人越来越注意自己计算机的安全。可以说:只要有计算机和网络的地方肯定是把网络安全放到第一位。 网络有其脆弱性,并会受到一些威胁。因而建立一个系统时进行风险分析就显得尤为重要了。风险分析的目的是通过合理的步骤,以防止所有对网络安全构成威胁的事件发生。因此,严密的网络安全风险分析是可靠和有效的安全防护措施制定的必要前提。网络风险分析在系统可行性分析阶段就应进行了。因为在这阶段实现安全控制要远比在网络系统运行后采取同样的控制要节约的多。即使认为当前的网络系统分析建立的十分完善,在建立安全防护时,风险分析还是会发现一些潜在的安全问题,从整体性、协同性方面构建一个信息安全的网络环境。可以说网络的安全问题是组织管理和决策。 2.2防御措施主要有以下几种 2.2.1防火墙 防火墙是建立在被保护网络与不可信网络之间的一道安全屏障,用于保护企业内部网络和资源。它在内部和外部两个网络之间建立一个安全控制点,对进、出内部网络的服务和访问进行控制和审计。 2.2.2虚拟专用网 虚拟专用网(VPN)的实现技术和方式有很多,但是所有的VPN产品都应该保证通过公用网络平台传输数据的专用性和安全性。如在非面向连接的公用IP网络上建立一个隧道,利用加密技术对经过隧道传输的数据进行加密,以保证数据的私有性和安全性。此外,还需要防止非法用户对网络资源或私有信息的访问。 2.2.3虚拟局域网 选择虚拟局域网(VLAN)技术可从链路层实施网络安全。VLAN是指在交换局域网的基础上,采用网络管理软件构建的可跨越不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络。一个VLAN组成一个逻辑子网,即一个逻辑广播域,它可以覆盖多个网络设备,允许处于不同地理位置的网络用户加入到一个逻辑子网中。该技术能有效地控制网络流量、防止广播风暴,还可利用MAC层的数据包过滤技术,对安全性要求高的VLAN端口实施MAC帧过滤。而且,即使黑客攻破某一虚拟子网,也无法得到整个网络的信息,但VLAN技术的局限在新的VLAN机制较好的解决了,这一新的VLAN就是专用虚拟局域网(PVLAN)技术。 2.2.4漏洞检测 漏洞检测就是对重要计算机系统或网络系统进行检查,发现其中存在的薄弱环节和所具有的攻击性特征。通常采用两种策略,即被动式策略和主动式策略。被动式策略基于主机检测,对系统中不合适的设置、口令以及其他同安全规则相背的对象进行检查;主动式策略基于网络检测,通过执行一些脚本文件对系统进行攻击,并记录它的反应,从而发现其中的漏洞。漏洞检测的结果实际上就是系统安全性的一个评估,它指出了哪些攻击是可能的,因此成为安全方案的一个重要组成部分。漏洞检测系统是防火墙的延伸,并能有效地结合其他网络安全产品的性能,保证计算机系统或网络系统的安全性和可靠性。 2.2.5入侵检测 入侵检测系统将网络上传输的数据实时捕获下来,检查是否有黑客入侵或可疑活动的发生,一旦发现有黑客入侵或可疑活动的发生,系统将做出实时报警响应。 2.2.6密码保护 加密措施是保护信息的最后防线,被公认为是保护信息传输唯一实用的方法。无论是对等还是不对等加密都是为了确保信息的真实和不被盗取应用,但随着计算机性能的飞速发展,破解部分公开算法的加密方法已变得越来越可能。因此,现在对加密算法的保密越来越重要,几个加密方法的协同应用会使信息保密性大大加强。 2.2.7安全策略 安全策略可以认为是一系列政策的集合,用来规范对组织资源的管理、保护以及分配,已达到最终安全的目的。安全策略的制定需要基于一些安全模型。 2.2.8网络管理员 网络管理员在防御网络攻击方面也是非常重要的,虽然在构建系统时一些防御措施已经通过各种测试,但上面无论哪一条防御措施都有其局限性,只有高素质的网络管理员和整个网络安全系统协同防御,才能起到最好的效果。 以上大概讲了几个网络安全的策略,网络安全基本要素是保密性、完整性和可用性服务,但网络的安全威胁与网络的安全防护措施是交互出现的。不适当的网络安全防护,不仅可能不能减少网络的安全风险,浪费大量的资金,而且可能招致更大的安全威胁。一个好的安全网络应该是由主机系统、应用和服务、路由、网络、网络管理及管理制度等诸多因数决定的,但所有的防御措施对信息安全管理者提出了挑战,他们必须分析采用哪种产品能够适应长期的网络安全策略的要求,而且必须清楚何种策略能够保证网络具有足够的健壮性、互操作性并且能够容易地对其升级。 随着信息系统工程开发量越来越大,致使系统漏洞也成正比的增加,受到攻击的次数也在增多。相对滞后的补救次数和成本也在增加,黑客与反黑客的斗争已经成为一场没有结果的斗争。 3.结论 网络安全的管理与分析现已被提到前所未有的高度,现在IPv6已开始应用,它设计的时候充分研究了以前IPv4的各种问题,在安全性上得到了大大的提高,但并不是不存在安全问题了。在WindowsVista的开发过程中,安全被提到了一个前所未有的重视高度,但微软相关负责人还是表示,"即使再安全的操作系统,安全问题也会一直存在"。 总之,网络安全是一个综合性的课题,涉及技术、管理、使用等许多方面,既包括信息系统本身的安全问题,也有物理的和逻辑的技术措施,一种技术只能解决一方面的问题,而不是万能的。因此只有完备的系统开发过程、严密的网络安全风险分析、严谨的系统测试、综合的防御技术实施、严格的保密政策、明晰的安全策略以及高素质的网络管理人才等各方面的综合应用才能完好、实时地保证信息的完整性和正确性,为网络提供强大的安全服务——这也是网络安全领域的迫切需要。 网络安全技术论文:网络安全技术探讨分析论文 摘要:随着计算机技术的发展,在计算机上处理业务已由基于单机的数学运算、文件处理,基于简单连结的内部网络的内部业务处理、办公自动化等发展到基于企业复杂的内部网、企业外部网、全球互联网的企业级计算机处理系统和世界范围内的信息共享和业务处理。在信息处理能力提高的同时,系统的连结能力也在不断的提高。但在连结信息能力、流通能力提高的同时,基于网络连接的安全问题也日益突出。不论是外部网还是内部网的网络都会受到安全的问题。 关键字:网络、防火墙(firewall)、黑客、Internet 网络安全技术的探讨 过去两个世纪来对工业技术的控制,代表了一个国家的军事实力和经济实力,今天,对信息技术的控制将是领导21世纪的关键。有人说,信息安全就像茫茫宇宙中闪烁的星星一样无序,看得见摸不着,具有混沌特征。 随着计算机技术的发展,在计算机上处理业务已由基于单机的数学运算、文件处理,基于简单连结的内部网络的内部业务处理、办公自动化等发展到基于企业复杂的内部网、企业外部网[W1]、全球互联网的企业级计算机处理系统和世界范围内的信息共享和业务处理。在信息处理能力提高的同时,系统的连结能力也在不断的提高。但在连结信息能力、流通能力提高的同时,基于网络连接的安全问题也日益突出。本文主要从以下几个方面进行探讨: 一、网络的开放性带来的安全问题 Internet的开放性以及其他方面因素导致了网络环境下的计算机系统存在很多安全问题。为了解决这些安全问题,各种安全机制、策略和工具被研究和应用。然而,即使在使用了现有的安全工具和机制的情况下,网络的安全仍然存在很大隐患,这些安全隐患主要可以归结为以下几点: (1)每一种安全机制都有一定的应用范围和应用环境。防火墙是一种有效的安全工具,它可以隐蔽内部网络结构,限制外部网络到内部网络的访问。但是对于内部网络之间的访问,防火墙往往是无能为力的。因此,对于内部网络到内部网络之间的入侵行为和内外勾结的入侵行为,防火墙是很难发觉和防范的。 (2)安全工具的使用受到人为因素的影响。一个安全工具能不能实现期望的效果,在很大程度上取决于使用者,包括系统管理者和普通用户,不正当的设置就会产生不安全因素。例如,NT在进行合理的设置后可以达到C2级的安全性,但很少有人能够对NT本身的安全策略进行合理的设置。虽然在这方面,可以通过静态扫描工具来检测系统是否进行了合理的设置,但是这些扫描工具基本上也只是基于一种缺省的系统安全策略进行比较,针对具体的应用环境和专门的应用需求就很难判断设置的正确性。 (3)系统的后门是传统安全工具难于考虑到的地方。防火墙很难考虑到这类安全问题,多数情况下,这类入侵行为可以堂而皇之经过防火墙而很难被察觉;比如说,众所周知的ASP源码问题,这个问题在IIS服务器4.0以前一直存在,它是IIS服务的设计者留下的一个后门,任何人都可以使用浏览器从网络上方便地调出ASP程序的源码,从而可以收集系统信息,进而对系统进行攻击。对于这类入侵行为,防火墙是无法发觉的,因为对于防火墙来说,该入侵行为的访问过程和正常的WEB访问是相似的,唯一区别是入侵访问在请求链接中多加了一个后缀。 (4)只要有程序,就可能存在BUG。甚至连安全工具本身也可能存在安全的漏洞。几乎每天都有新的BUG被发现和公布出来,程序设计者在修改已知的BUG的同时又可能使它产生了新的BUG。系统的BUG经常被黑客利用,而且这种攻击通常不会产生日志,几乎无据可查。比如说现在很多程序都存在内存溢出的BUG,现有的安全工具对于利用这些BUG的攻击几乎无法防范。 (5)黑客的攻击手段在不断地更新,几乎每天都有不同系统安全问题出现。然而安全工具的更新速度太慢,绝大多数情况需要人为的参与才能发现以前未知的安全问题,这就使得它们对新出现的安全问题总是反应太慢。当安全工具刚发现并努力更正某方面的安全问题时,其他的安全问题又出现了。因此,黑客总是可以使用先进的、安全工具不知道的手段进行攻击。 二、网络安全的防护力漏洞,导致黑客在网上任意畅行 根据WarroonResearch的调查,1997年世界排名前一千的公司几乎都曾被黑客闯入。 据美国FBI统计,美国每年因网络安全造成的损失高达75亿美元。 Ernst和Young报告,由于信息安全被窃或滥用,几乎80%的大型企业遭受损失 在最近一次黑客大规模的攻击行动中,雅虎网站的网络停止运行3小时,这令它损失了几百万美金的交易。而据统计在这整个行动中美国经济共损失了十多亿美金。由于业界人心惶惶,亚马逊()、AOL、雅虎(Yahoo!)、eBay的股价均告下挫,以科技股为主的那斯达克指数(Nasdaq)打破过去连续三天创下新高的升势,下挫了六十三点,杜琼斯工业平均指数周三收市时也跌了二百五十八点。看到这些令人震惊的事件,不禁让人们发出疑问:“网络还安全吗?” 据不完全统计目前,我国网站所受到黑客的攻击,还不能与美国的情况相提并论,因为我们在用户数、用户规模上还都处在很初级的阶段,但以下事实也不能不让我们深思: 1993年底,中科院高能所就发现有“黑客”侵入现象,某用户的权限被升级为超级权限。当系统管理员跟踪时,被其报复。1994年,美国一位14岁的小孩通过互联网闯入中科院网络中心和清华的主机,并向我方系统管理员提出警告。 1996年,高能所再次遭到“黑客”入侵,私自在高能所主机上建立了几十个帐户,经追踪发现是国内某拨号上网的用户。 同期,国内某ISP发现“黑客”侵入其主服务器并删改其帐号管理文件,造成数百人无法正常使用。 1997年,中科院网络中心的主页面被“黑客”用魔鬼图替换。 进入1998年,黑客入侵活动日益猖獗,国内各大网络几乎都不同程度地遭到黑客的攻击: 2月,广州视聆通被黑客多次入侵,造成4小时的系统失控; 4月,贵州信息港被黑客入侵,主页被一幅淫秽图片替换; 5月,大连ChinaNET节点被入侵,用户口令被盗; 6月,上海热线被侵入,多台服务器的管理员口令被盗,数百个用户和工作人员的账号和密码被窃取; 7月,江西169网被黑客攻击,造成该网3天内中断网络运行2次达30个小时,工程验收推迟20天;同期,上海某证券系统被黑客入侵; 8月,印尼事件激起中国黑客集体入侵印尼网点,造成印尼多个网站瘫痪,但与此同时,中国的部分站点遭到印尼黑客的报复;同期,西安某银行系统被黑客入侵后,提走80.6万元现金。 9月,扬州某银行被黑客攻击,利用虚存帐号提走26万元现金。 10月,福建省图书馆主页被黑客替换。 三、网络安全体系的探讨 现阶段为了保证网络工作顺通常用的方法如下: 1、网络病毒的防范。在网络环境下,病毒传播扩散快,仅用单机防病毒产品已经很难彻底清除网络病毒,必须有适合于局域网的全方位防病毒产品。校园网络是内部局域网,就需要一个基于服务器操作系统平台的防病毒软件和针对各种桌面操作系统的防病毒软件。如果与互联网相连,就需要网关的防病毒软件,加强上网计算机的安全。如果在网络内部使用电子邮件进行信息交换,还需要一套基于邮件服务器平台的邮件防病毒软件,识别出隐藏在电子邮件和附件中的病毒。所以最好使用全方位的防病毒产品,针对网络中所有可能的病毒攻击点设置对应的防病毒软件,通过全方位、多层次的防病毒系统的配置,通过定期或不定期的自动升级,使网络免受病毒的侵袭。 2、配置防火墙。利用防火墙,在网络通讯时执行一种访问控制尺度,允许防火墙同意访问的人与数据进入自己的内部网络,同时将不允许的用户与数据拒之门外,最大限度地阻止网络中的黑客来访问自己的网络,防止他们随意更改、移动甚至删除网络上的重要信息。防火墙是一种行之有效且应用广泛的网络安全机制,防止Internet上的不安全因素蔓延到局域网内部,所以,防火墙是网络安全的重要一环。 3、采用入侵检测系统。入侵检测技术是为保证计算机系统的安全而设计与配置的一种能够及时发现并报告系统中未授权或异常现象的技术,是一种用于检测计算机网络中违反安全策略行为的技术。在入侵检测系统中利用审计记录,入侵检测系统能够识别出任何不希望有的活动,从而达到限制这些活动,以保护系统的安全。在校园网络中采用入侵检测技术,最好采用混合入侵检测,在网络中同时采用基于网络和基于主机的入侵检测系统,则会构架成一套完整立体的主动防御体系。 4、Web,Email,BBS的安全监测系统。在网络的www服务器、Email服务器等中使用网络安全监测系统,实时跟踪、监视网络,截获Internet网上传输的内容,并将其还原成完整的www、Email、FTP、Telnet应用的内容,建立保存相应记录的数据库。及时发现在网络上传输的非法内容,及时向上级安全网管中心报告,采取措施。 5、漏洞扫描系统。解决网络层安全问题,首先要清楚网络中存在哪些安全隐患、脆弱点。面对大型网络的复杂性和不断变化的情况,仅仅依靠网络管理员的技术和经验寻找安全漏洞、做出风险评估,显然是不现实的。解决的方案是,寻找一种能查找网络安全漏洞、评估并提出修改建议的网络安全扫描工具,利用优化系统配置和打补丁等各种方式最大可能地弥补最新的安全漏洞和消除安全隐患。在要求安全程度不高的情况下,可以利用各种黑客工具,对网络模拟攻击从而暴露出网络的漏洞。 6、IP盗用问题的解决。在路由器上捆绑IP和MAC地址。当某个IP通过路由器访问Internet时,路由器要检查发出这个IP广播包的工作站的MAC是否与路由器上的MAC地址表相符,如果相符就放行。否则不允许通过路由器,同时给发出这个IP广播包的工作站返回一个警告信息。 7、利用网络监听维护子网系统安全。对于网络外部的入侵可以通过安装防火墙来解决,但是对于网络内部的侵袭则无能为力。在这种情况下,我们可以采用对各个子网做一个具有一定功能的审计文件,为管理人员分析自己的网络运作状态提供依据。设计一个子网专用的监听程序。该软件的主要功能为长期监听子网络内计算机间相互联系的情况,为系统中各个服务器的审计文件提供备份。 总之,网络安全是一个系统的工程,不能仅仅依靠防火墙等单个的系统,而需要仔细考虑系统的安全需求,并将各种安全技术,如密码技术等结合在一起,才能生成一个高效、通用、安全的网络系统。 网络安全技术论文:图书馆计算机网络安全技术论文 1数据和信息的保护技术 1.1数据加密 在数字图书馆的数据和资源保护措施当中,将数字图书馆的所有数据和资源进行加密是最基础、最有效的保护方法。采用安全技术的加密算法,把数据中的资源转换成密文的形式传输,这样在数据的传输过程中就不能够截取和破译传输的信息内容,提高图书馆信息资源传输的安全性能,保证用户和数据的隐私[1]。数字图书馆在进行数据资源所运用的加密算法有相应密钥加密算法与显示的密钥加密算法两种,前者中的“相应”主要是指信息的密码和解密相同。 1.2信息伪装技术 国际数字图书馆数据安全技术专家探究出给数据附上伪装技术,用来攻击不法分子破坏、窃取文件的行为以保护文件的安全[2]。主要将原有的数据和信息进行隐藏,从而达到安全保护的作用。信息伪装技术适用于计算机网络数据的安全保护。 1.3防火墙 防火墙是常用的网络安全防护的技术,可以保护计算机的网络安全。其主要功能是对非法入侵网络的防御,并且可以将被保护的网络遭受到非法攻击和非法入侵进行及时的阻拦,并且对网络的数据流进行快速的控制和相应的改动,监视和控制网络的内部和外部,对网络进行有效的保护。但是防火墙仍存在一定的局限性,外部网络的非法入侵可以被抵御,对内部网络无作用。所以数字图书馆的内网需要加强控制和科学的管理,才能保证其安全。防火墙并不是万能的,随着信息技术的发展,黑客的技术越来越先进,一些普通的防火墙已经无法抵御外来的入侵,所以必须对防火墙进行及时的更新和升级,以保证防火墙能发挥作用。 1.4资源备份和恢复 在数字图书馆的资源共享平台中构建对应的存储局域网,能够进行一体的信息数据备份和恢复,借用镜像与RAD科技确保数据安全[3]。数字图书馆内的资料按类别进行相应的备份。并且定时的对资料的备份进行传输,及时进行资料备份,当需要拷贝时,可以进行同步或非同步的拷贝工作。对于安全装置当中的密匙也要进行相应的备份保存好,以防止密匙的丢失使网络得不到正常的运行。 1.5身份验证 客户可以进行注册而活获得相应访问授权,计算机可以通过对客户身份资料而进行验证,从而防止黑客的利用虚假信息非法访问网络。主要有两种方法,一种设置相应的口令,容易记住,但是安全系数不高;另一种是物理验证技术,主要是通过相应的智能卡或指纹的验证方法等。一些数字图书的系统较为陈旧,很容易被黑客通过非法的手段入侵数字图书馆的计算机网络当中。黑客通过非法入侵而得到系统相应的访问、存储和修改的权限,从而对数字图书馆的数据信息进行破坏。因此,要及时对数字图书馆的系统进行维护,升级系统,并且查找系统中存在的漏洞,及时查缺补漏,提高系统的安全系数。安全监控主要是分析和处理影响网络正常运行的相关数据和记录,从而及时对内外网的不合法行为进行技术的监控和处理。其主要方式是通过不断的数据查询和监控。 2图书馆计算机网络的现实环境防护 2.1机房场地的选择 现如今,图书馆的正常的运作,离不开其计算机网络的正常运转。因此对机房的管理必须十分的严格,未经允许的非工作人员不能擅入机房。图书馆的计算机网络机房里均是重要的电子器材,要重视防潮,所以对机房的选择十分的讲究。在机房的选择上,不要选择在楼房的底层和顶层。机房要单独设计在楼层的一边,不仅有利于对机房的使用和保护,而且能在发生紧急情况的时候快速的撤离。 2.2机房内的环境要求 机房内必须时刻保持适宜的温度和湿度以及清洁,所以必须在机房内安装合适的空调,保证机房各种电子器材能够正常的运转。机房湿度要保持在45℃—55℃,温度要保持在20℃—22℃。温度与湿度都要通过空调进行调节,除此之外,还要运用相应的措施进行防尘的工作。机房的地板要铺上防静电的材料,目的是为了避免机房内发生静电,从而影响机房的正常运行。要时刻保持机房内的清洁,禁止在机房内进食并且大声喧哗。机房的正常运行离不开电源,因此,要重视电源以及接地电源。在机房里,计算机应连接在有保护功能的不断电的UPS上,防止突然断电和电压的突变影响计算机的正常运行。接地电源时的所有电位必须以大地作为参考,接地为零电位,保证计算机电路的稳定,从而保证整个机房的设备和数据以及工作人员的安全。机房是图书馆正常运行的重要必备前提,所以要重视机房的防火防盗工作。对机房的门窗都要使用防盗的材料,并且在机房的内外四周都要安装监控摄像头。在机房内,要准备专门的灭火器,并且安装火灾报警装置,同时还要做好相应的隔离措施。在机房内活动时,要时刻遵循机房的安全规章制度,例如机房内禁止吸烟,禁止出现明火等。并且要对机房进行定期的安全检查工作,排除潜在的安全隐患。图书馆要对机房的工作人员进行机房防火防盗的培训,以保证工作人员在机房内工作时能够严于律己。机房的正常运行需要计算机的硬件和软件的支持,所以必须对计算机的硬件和软件采取相应的安全措施加以保护。在对硬件的保护上,可以增加相应的硬件设备保证其保密与安全,主要是对虚拟内存通道的控制以及保护储存器。对软件的防护主要是保护软件的操作系统的安全,提高软件的操作系统的安全系数。在安全保护而言,软件相对与硬件而言,更为灵活,也更容易操作,可以进行多重保护。对软件进行保护,主要是针对系统的内核进行安全保护,以及进行相应的隔离,安全各种安防设备进行拉网式的保护。 3加强管理和培训 数字图书馆的网络安全实质上是安全理论和安全实践的平衡点。从宏观上来看,网络安全除了是网络技术上的问题,更多的是思想的问题,以及管理的问题。所以要对图书馆的工作人员进行充分的网络安全教育,让他们真正的认识到网络安全的重要性,并且具备相应的网络安全的知识,提高自身的保密意识和责任心。相应的网络安全制度要根据图书馆的发展而进行相应的调整和更新,使制度符合信息技术发展的要求。具体问题具体分析,根据数字图书馆存在的具体情况进行安全方案的研究,并根据所面临的危险变化进行调整,使方案符合图书馆的发展要求。 4结束语 数字图书馆的计算机网络安全防护的策略多种多样,要具体问题具体分析,运用相应的技术,才能最大限度的提高数字图书馆的安全系数。数字图书馆的计算机网络安全是一项长期的工作,必须进行不间断的安全防护,才能真正的保证其网络安全。所以,数字图书馆的相关工作人员必须要对数字图书馆的系统进行的维护,并且查缺补漏,运用先进的网络安全技术,根据需要添加相应的网络安全产品。及时发现网络安全存在的隐患,并采取相应的措施,力争将各种危险的萌芽扼杀于摇篮之中。才能保证数字图书馆的网络安全,进而保证其正常的运行。 作者:王黎 单位:山东艺术学院图书馆技术部 网络安全技术论文:电力系统网络安全技术论文 1电力信息系统网络信息安全的体系结构 我国电力系统中通常采用专用网络和公共网络二者相互结合的网络结构。电力系统的专业网络包含SPDnet(调度信息网)和SPne(t电力信息网)二部分。在信息网络安全的前提下,与Internet网络连接。我国电力系统网络安全划分为三层四区。三层:第一层自动化系统,第二场为生产管理系统,第三层为电力信息系统管理系统及办公自动化系统。这三层对应着电力网络安全系统的四个安全工作区。四个安全区:第一个安全区是由SPDnet支撑的自动化系统,该区主要是能进行实时监控功能的系统;第二安全区是由SPDnet支撑的生产管理系统,该去主要为不具有控制功能的生产业务和批发交易区系统;第三个安全区为SPnet支撑的进行生产管理系统,该区主要为调度生产管理的系统;第四个安全区是由SPnet支撑的电力信息管理系统,包含MIS和OAS系统。 2安全隔离技术 电力系统的网络系统是个内部网络。内部网络被动防护角度的主要安全防护技术是防火墙,主动防护角度的安全防护技术主要是安全隔离技术。安全隔离技术又被分为物理隔离技术、防火墙技术及协议隔离技术三种技术手段。物理隔离技术是指从物理上将内部网与外部网分离,防止二者连接。物理隔离能够有效的防止黑客、病毒入侵网络系统中。电力网络系统的四个安全区主要采用物理隔离技术保障其安全。防火墙隔离技术是保护网络和外部网络之间的一道屏障,能够一定程度上的阻挡黑客及病毒的侵入。防火墙就像计算机网络外的一个屏障,起到隔离防火墙内外连接计算机系统的功能。当外界对网络进行攻击时能对管理员提出警报,并且保留着攻击者的信息。协议隔离技术是处于内外网连接端点处,通过隔离器隔离内外网的技术。当有数据交换时,内外网就可以通过协议隔离器进行连通。 3电力信息网络的安全对策 3.1网络分段 对网络进行分段是控制网络问题扩散的一种方式,能有效的保障网络的安全。能够对非法用户与敏感的网络资源相互隔离,从而防止可能的非法的侵入电力信息网络系统。 3.2数据加密与用户授权访问控制技术 数据加密与用户授权访问控制技术比较灵活,更加适用于网路系统当中。数据加密主要用于对动态信息的保护。数据加密实质上是对以符号位基础的数据进行移位和置换的变换算法。保证只有授权用户通过密钥才能进入电力网络信息系统。 3.3漏洞扫描技术 漏洞扫描是对计算机进行全面的扫描,寻找出可能影响计算机网络安全的漏洞。漏洞扫描技术对于保护电脑和网络安全必不可少,而且需要定时进行扫描。有的漏洞系统自身就可以修复,而有些则需要手动修复。 3.4以交换式集线器 采用共享式集成器对网络进行网络分段后,仍就存在安全隐患。这是因为在进行信息数据通信时,很容易被通一集线器上的其他用户倾听,造成数据的安全隐患。采用交换式集线器能有效的避免这一现象,保障网络信息的安全。 3.5安全管理队伍的建设 在计算机网络系统中,由于网路系统在不时的更新,绝对的安全是不存在的,因此制定健全的安全管理体制是计算机网络安全的重要保证。大力加强安全技术建设,强化使用人员和管理人员的安全防范意识。为了更好地对电力信息网络系统进行安全管理,应该电力网络系统中的IP地址资源统一管理,统一分配。 网络安全技术论文:无线传感器网络安全技术论文 1通信中存在不可靠性 在通信中没有稳定通道,且在路由方面会出现极高延迟,无法保证网络通信中的安全问题,例如一些重要信息可能会被拦截并对其泄露,因此网络通信的安全性不够强,则不能够有效的保证信息安全的传输。 2对无线传感器的安全技术造成破坏的因素 2.1破撞攻击。在发包作用处于正常的节点中时,破坏方则会附带的将另一个数据包进行发送,使得破坏的数据由于出现数据的叠加无法有效的被分离开,从而严重的阻碍了正常情况下的网络通信,并且破坏了网络通信的安全性,即为碰撞攻击。建立监听系统则是最好的防卸方法,它是利用纠错系统来查找数据包的叠加状况,并及时的对其进行清除,从而确保数据安全的传输。 2.2拥塞攻击。拥塞攻击指就是破换方对网络通信的频率进行深入的了解之后,通过通信频率附近的区域的得知,来发射相应的无线电波,从而进行一步对干扰予以加大。对于这种状况,则需要采用科学合理的预防方式,来将网络节点装换成另一个频率,才能进行正常的通信。 3加强无线传感器网络安全技术的相关措施分析 3.1密钥管理技术。通常在密钥的管理中,密钥从生成到完毕的这一过程所存在的不同问题在整个加密系统中是极其薄弱的一个环节,信息的泄漏问题尤为频繁。目前我国对密钥管理技术上最根本的管理是对称密钥机制的管理,其中包括非预共享的密钥模式、预共享密钥模式、概率性分配模式以及确定性分配模式。确定性分配模式为一个共享的密码钥匙,处于两个需要进行交换的数据节点间,且为一种非常确定的方式。而概率性分配则是将密码钥匙的共享得以实现,则要根据能够进行计算的合理概率,从而使得分配模式予以提出。 3.2安全路由技术。路由技术的实施就是想节省无线传感器网络中的节点所拥有能量,并最大程度体现无线传感器网络系统。但由于传播的范围较大,因此在传输网络数据信息时常常不同程度的遭受攻击,例如DD路由中最根本的协议,一些恶意的消息通过泛洪攻击方式进行拦截及获取,并利用网络将类似虚拟IP地址、hello时间以及保持时间这样的HSRP信息的HSRP协议数据单元进行寄发的方式,来对正常情况下的传输实行阻碍,使得网络无法进行正常且顺利的通信流程。但通过HSRP协议和TESLA协议进行有效结合所形成的SPINS协议,则可以有效的缓解且减少信息泄露的情况的出现,同时进一步加强了对攻击进行预防的能力,从而保证无线传感器网络整体的系统具有安全性。 3.3安全数据相融合。无线传感器网络就是通过丰富且复杂的数据所形成的一种网络,其中的相关数据会利用融合以及剔除,来对数据信息进行传送,因此在此过程中,必须谨慎仔细的对数据融合的安全性问题予以重视。同时数据融合节点的过程中,必须将数据具体的融合通过安全节点进行开展,并且在融合之后,将一些有效的数据通过供基站予以传送,才能进一步对监测的评价进行开展,从而保证融合的结果具有真实性以及安全性。 3.4密码技术。针对无线传感器网络中的一些极其不安全的特性,可通过密码设置、科学化的密码技术,从而进一步保证网络通信能够安全的进行。同时通过加大密码中相关代码以及数据的长度,来大大降低信息泄露的情况,从而可以有效的保证通信数据的安全性。由于出现的密钥算法无法达到对称性,其中所具备的保护因素较大,并且拥有简单方便的密码设置,从而广泛、普遍的被人们运用到日常生活中。而在应用不同的通信设备时,则需要将相应的密码技术进行使用。 4结束语 无线传感器网络技术的先进以及便捷的特征,让其迅速的传播以及广泛的被人们运用,但其中所存在的一些安全性问题必须引起重视。对无线传感器网络造成影响的因素,需利用相关的技术及措施来保证网络的安全,例如安全数据融合、密码技术、密钥技术以及安全路由技术等,从而提升网络系统的安全性。 作者:屠文 单位:文山学院 网络安全技术论文:电网调度信息网络安全技术论文 1缺乏完善的运行管理制度 电力企业电网系统管理过程中,过于注重电网应用管理,忽视了电网运行管理,尤其是电网运行管理中的系统和网络安全,缺乏完善的运行管理制度,工作人员工作中缺乏指导,无法发现管理中存在的问题,管理工作不规范,电网管理人员随意更改网络和系统,网络和系统安全存在非常大的安全隐患,无法对电网调度自主化信息网络安全提供保障。 2电网调度自主化网络安全技术 安全技术在电力企业网络和系统管理中的应用,有效提高了管理质量,为电网调度自主化网络系统提供了充分的保障,促进了电力系统的安全运行,有效提高了电力企业的经济效益和社会效益,促进电力企业进一步发展。 2.1提高网络管理人员的综合素质 网络管理人员是电网调度自主化信息网络管理的优秀,网络管理人员的专业水平和综合素质直接关系网络管理质量,因此,电力企业必须加强对网络管理人员的管理,提高他们的综合素质和专业水平,避免出现泄密和误用等风险性极大的事件,提高网络和系统管理质量,为电网调度自主化信息网络安全运行提供保障。 2.2完善运行管理制度 运行管理是电网管理工作的重心,电网安全运行才能实现电网系统的重要作用,所以电力企业必须完善运行管理制度,在相关制度规范下,指导网络管理人员的工作,使网络管理人员能够及时发现管理中存在的问题,及时解决问题,保证系统和网络安全运行,运行管理中要将系统和网络安全管理放在突出位置,为电网调度自主化信息网络安全运行提供保障。 2.3加强安全管理 安全管理的内容比较多,不仅要加强系统安全管理,还要加强信息资源管理,为了防止信息资源管理,应该根据不同的业务系统,对专用网络采取安全技术,例如,访问控制技术、加密技术以及身份验证技术等,每一个网络管理人员进行网络和系统管理的时候,要通过相关验证,对于外部访问用户,要严格控制系统安全性,限制外部访问用户使用系统信息,从而为系统安全提供保障,为了防止数据信息泄露,应该使用备份和恢复技术。除此之外,要加强信息使用者的理解,科学、合理地利用电网调度自主化信息网络,保证网络运行安全。 2.4加强设备安全管理 电力企业设立专门网络管理职位,明确管理责任,对网络管理人员进行严格的管理,避免网络管理人员在电网调度自主化信息网络中查阅其他无关信息,定期对设备进行维护,避免设备瘫痪造成网络和系统管理出现问题,完善监测技术,对网络和系统管理试行实时监测,及时发现管理中存在的问题,及时解决问题,从而保证电网调度自主化信息网络安全运行。 2.5实现信息单向传输 系统交互运行存在很多安全隐患,为了保证网络和系统安全,电网调度自主化信息网络系统运行过程中,应该实现信息单向传输,实现调度控制系统、调度生产系统、调度管理系统以及办公自动化系统之间的有效隔离,提高系统运行的独立性,避免系统运行过程中出现全面瘫痪的现象,提高网络和系统的安全性,为电网调度自主化信息网络安全运行提供保障。 3结束语 综上所述,在电网调度自主化信息网络管理中采用安全技术具有非常重要的作用,可以有效提高系统和网络的安全性,及时解决电网运行中存在的问题,促使电网安全运行,充分发挥电网调度自主化信息网络管理在电网运行中的重要作用,电网安全运行为社会发展提供充足的动力,保证社会生产生活,加强网络和系统管理,提高管理质量,可以有效提高电力企业的经济效益和社会效益,提升电力企业的优秀竞争力,促进电力企业发展。 作者:雷利琴 单位:国网四川丹棱县供电有限责任公司 网络安全技术论文:安全技术作用下的网络安全论文 1网络上常见的不安全因素 1.1计算机病毒 计算机病毒,是指应用制定好的程序输入计算机中,对计算机的程序进行破坏,从而影响计算机的正常使用。与黑客相比较,计算机病毒的特性,更让人们烦恼。其本身不但具有破坏性,更具有传染性,就像普通的生物病毒一样,计算机病毒一旦被复制或者产生变种,其传染速度是难以想象的,一旦有一台计算机感染和其接触的各种移动设备也都将成为病毒网络安全威胁若干因素和安全技术研究文/张欣21世纪,是信息化的时代,是计算机网络应用加速发展的时代,在计算机网络走进千家万户的同时,随之而来的是网络安全问题。为了保证广大的网民可以有个安全良好的网络环境,专业人士应针对不同网络的安全问题给出相应的解决方案。使得大家都有安全可靠的网络环境。摘要的携带者,将病毒继续传播。除了传染性之外,计算机病毒的潜伏性也和生物病毒相似,其发作的时间是可以提前预定好的,就像生物病毒的潜伏期一样,在发病之前是不易被人们察觉的,具有极好的隐蔽性,但一旦病发,就是极其可怕的,将影响网络的正常应用。 1.2计算机软件漏洞 在长久的软件应用过程中,发现了许多漏洞,使得软件在使用过程中的安全性降低。这些缺陷是在软件开发编程时经过无数次的修改测试,仍然无法解决的问题。软件带着这些无法解决的遗留问题流入市场,被大家广泛应用,在享受这些软件带给大家生活乐趣的同时,有一些黑客会怀着恶意破坏的心里,利用这些漏洞,对网络进行破坏。有的也可能因为软件本身的漏洞太大,而直接自身成为计算机的一种安全威胁。 1.3计算机的配置不当 在普遍利用网络工作和生活的今天,有很多人,因为对于网络的认识只是表面的皮层认知,致使在使用过程中,给计算机配置不当的网络安全设置,例如有的防火墙就是不能很好的起到防护的作用是形同虚设的,这样就会在无意识中加大计算机的危险性,可能会引起不必要的安全性问题。 1.4使用者的安全意识薄弱 网络安全问题除了上述一些客观因素和主管专业性不强之外,还有一个很重要的因素是使用者没有相应的网络安全意识,不懂得网络和实际的生活一样,同样是需要大家提高警惕,在网络上与他人分享私人的信息,还有应用软件时输入一些信息口令,在大家无意识的做这些事情的同时,可能一些非法人事已经盗取了我们的信息,致使我们不必要的财产损失。 2网络的安全技术 既然网络上有诸多的安全问题,相对应的就会有解决的办法,下面就一一谈谈上述问题的安全技术解决方案。 2.1入侵技术检测 入侵检测是指,通过对行为、安全日志或审计数据或其它网络上可以获得的信息进行操作,检测到对系统的闯入或闯入的企图。是为保证计算机系统的安全而设计与配置的一种能够及时发现并报告系统中未授权或异常现象的技术,是一种用于检测计算机网络中违反安全策略行为的技术。就像一个监控器一样对不安全因素有实时监控的作用,可以快速及时的预防不安全因素对网络产生的破坏。 2.2杀毒软件应用 既然计算机病毒的出现,就有杀毒软件的应运而生。杀毒软件在大多数网络用户的计算机上都属于常用软件,人们使用起来都是比较方便快捷操作简单的,但正因如此,其杀毒的功能有限,只能针对于一些小型用户的普通病毒进行查杀,并不能很好的解决网络安全的问题,尤其是在电子商务飞速发展的今天,杀毒软件并不能很好的对网络起到保护性的作用。这就要求软件开发者不断的技术革新,研发出更适合现代网络的杀毒软件。 2.3防火墙安全技术 防火墙技术,最初是针对网络不安全因素采取的一种保护措施。顾名思义,防火墙就是用来阻挡外部不安全因素影响的内部网络屏障,其目的就是防止外部网络用户未经授权的访问。对于个人来说使用软件防火墙,就可以很有效的解决平时遇到的网络安全相关问题。防火墙可以对黑客起到很好的防护作用,但也并不是完全的抵御,要想实现真正的良好的环境,还应有其他的防护措施来保护网络的安全。 2.4数据加密安全技术 数据加密技术是指通过特定的网络密钥才能解开计算机,从而获得计算机的数据。通俗意义上说,就是给我们比较重要的数据加个私人密码,让外人在非指定的机器,没有密码的前提下无法获得我们的信息,从而对我们的数据起到一个保护的作用。而高级的密码也可以抵御黑客和病毒的入侵,使得我们的计算机网络处于一个相对安全的环境下,保证我们的良好网络环境。 3总结 在网络飞速发展的当代社会,我们除了要享受网络带来的方便快捷的生活的同时,也要对网络上常见的安全问题有所认识,可以很好的解决这些问题,给自己营造一个安全的网络应用环境。 作者:张欣单位:国家新闻出版广电总局监管中心573台 网络安全技术论文:探求网络安全技术论文 摘要:本文针对网络安全的三种技术方式进行说明,比较各种方式的特色以及可能带来的安全风险或效能损失,并就信息交换加密技术的分类作以分析,针对PKI技术这一信息安全优秀技术,论述了其安全体系的构成。 关键词:网络安全防火墙加密技术PKI技术 随着计算机网络技术的飞速发展,尤其是互联网的应用变得越来越广泛,在带来了前所未有的海量信息的同时,网络的开放性和自由性也产生了私有信息和数据被破坏或侵犯的可能性,网络信息的安全性变得日益重要起来,已被信息社会的各个领域所重视。 计算机网络安全从技术上来说,主要由防病毒、防火墙等多个安全组件组成,一个单独的组件无法确保网络信息的安全性。目前广泛运用和比较成熟的网络安全技术主要有:防火墙技术、数据加密技术、PKI技术等,以下就此几项技术分别进行分析。 一、防火墙技术 防火墙是指一个由软件或和硬件设备组合而成,处于企业或网络群体计算机与外界通道之间,限制外界用户对内部网络访问及管理内部用户访问外界网络的权限。防火墙是网络安全的屏障,配置防火墙是实现网络安全最基本、最经济、最有效的安全措施之一。当一个网络接上Internet之后,系统的安全除了考虑计算机病毒、系统的健壮性之外,更主要的是防止非法用户的入侵,而目前防止的措施主要是靠防火墙技术完成。防火墙能极大地提高一个内部网络的安全性,并通过过滤不安全的服务而降低风险。通过以防火墙为中心的安全方案配置,能将所有安全软件配置在防火墙上。其次对网络存取和访问进行监控审计。如果所有的访问都经过防火墙,那么,防火墙就能记录下这些访问并做出日志记录,同时也能提供网络使用情况的统计数据。当发生可疑动作时,防火墙能进行适当的报警,并提供网络是否受到监测和攻击的详细信息。再次防止内部信息的外泄。利用防火墙对内部网络的划分,可实现内部网重点网段的隔离,从而降低了局部重点或敏感网络安全问题对全局网络造成的影响。 二、数据加密技术 与防火墙相比,数据加密技术比较灵活,更加适用于开放的网络。数据加密主要用于对动态信息的保护,对动态数据的攻击分为主动攻击和被动攻击。对于主动攻击,虽无法避免,但却可以有效地检测;而对于被动攻击,虽无法检测,但却可以避免,实现这一切的基础就是数据加密。数据加密技术分为两类:即对称加密和非对称加密。 1.对称加密技术 对称加密是常规的以口令为基础的技术,加密密钥与解密密钥是相同的,或者可以由其中一个推知另一个,这种加密方法可简化加密处理过程,信息交换双方都不必彼此研究和交换专用的加密算法。如果在交换阶段私有密钥未曾泄露,那么机密性和报文完整性就可以得以保证。目前,广为采用的一种对称加密方式是数据加密标准DES,DES的成功应用是在银行业中的电子资金转账(EFT)领域中。 2.非对称加密/公开密钥加密 在非对称加密体系中,密钥被分解为一对(即公开密钥和私有密钥)。这对密钥中任何一把都可以作为公开密钥通过非保密方式向他人公开,而另一把作为私有密钥加以保存。公开密钥用于加密,私有密钥用于解密,私有密钥只能有生成密钥的交换方掌握,公开密钥可广泛公布,但它只对应于生成密钥的交换方。非对称加密方式可以使通信双方无须事先交换密钥就可以建立安全通信,广泛应用于身份认证、数字签名等信息交换领域。 三、PKI技术 PKI(PublieKeyInfrastucture)技术就是利用公钥理论和技术建立的提供安全服务的基础设施。PKI技术是信息安全技术的优秀,也是电子商务的关键和基础技术。由于通过网络进行的电子商务、电子政务、电子事务等活动缺少物理接触,因此使得用电子方式验证信任关系变得至关重要。而PKI技术恰好是一种适合电子商务、电子政务、电子事务的密码技术,他能够有效地解决电子商务应用中的机密性、真实性、完整性、不可否认性和存取控制等安全问题。一个实用的PKI体系应该是安全的易用的、灵活的和经济的。它必须充分考虑互操作性和可扩展性。 1.认证机构 CA(CertificationAuthorty)就是这样一个确保信任度的权威实体,它的主要职责是颁发证书、验证用户身份的真实性。由CA签发的网络用户电子身份证明—证书,任何相信该CA的人,按照第三方信任原则,也都应当相信持有证明的该用户。CA也要采取一系列相应的措施来防止电子证书被伪造或篡改。 2.注册机构 RA(RegistrationAuthorty)是用户和CA的接口,它所获得的用户标识的准确性是CA颁发证书的基础。RA不仅要支持面对面的登记,也必须支持远程登记。要确保整个PKI系统的安全、灵活,就必须设计和实现网络化、安全的且易于操作的RA系统。 3.密钥备份和恢复 为了保证数据的安全性,应定期更新密钥和恢复意外损坏的密钥是非常重要的,设计和实现健全的密钥管理方案,保证安全的密钥备份、更新、恢复,也是关系到整个PKI系统强健性、安全性、可用性的重要因素。 4.证书管理与撤消系统 证书是用来绑定证书持有者身份和其相应公钥的。通常,这种绑定在已颁发证书的整个生命周期里是有效的。但是,有时也会出现一个已颁发证书不再有效的情况,这就需要进行证书撤消。证书撤消的理由是各种各样的,可能包括工作变动到对密钥怀疑等一系列原因。证书撤消系统的实现是利用周期性的机制撤消证书或采用在线查询机制,随时查询被撤消的证书。 四、结束语 网络安全是一个综合性的课题,涉及技术、管理、使用等许多方面,既包括信息系统本身的安全问题,也有物理的和逻辑的技术措施,一种技术只能解决一方面的问题,而不是万能的。因此只有严格的保密政策、明晰的安全策略才能完好、实时地保证信息的完整性和确证性,为网络提供强大的安全服务。 网络安全技术论文:计算机网络安全技术浅议论文 摘要:本文针对网络安全的三种技术方式进行说明,比较各种方式的特色以及可能带来的安全风险或效能损失,并就信息交换加密技术的分类作以分析,针对PKI技术这一信息安全优秀技术,论述了其安全体系的构成。 关键词:网络安全防火墙加密技术PKI技术 随着计算机网络技术的飞速发展,尤其是互联网的应用变得越来越广泛,在带来了前所未有的海量信息的同时,网络的开放性和自由性也产生了私有信息和数据被破坏或侵犯的可能性,网络信息的安全性变得日益重要起来,已被信息社会的各个领域所重视。 计算机网络安全从技术上来说,主要由防病毒、防火墙等多个安全组件组成,一个单独的组件无法确保网络信息的安全性。目前广泛运用和比较成熟的网络安全技术主要有:防火墙技术、数据加密技术、PKI技术等,以下就此几项技术分别进行分析。 一、防火墙技术 防火墙是指一个由软件或和硬件设备组合而成,处于企业或网络群体计算机与外界通道之间,限制外界用户对内部网络访问及管理内部用户访问外界网络的权限。防火墙是网络安全的屏障,配置防火墙是实现网络安全最基本、最经济、最有效的安全措施之一。当一个网络接上Internet之后,系统的安全除了考虑计算机病毒、系统的健壮性之外,更主要的是防止非法用户的入侵,而目前防止的措施主要是靠防火墙技术完成。防火墙能极大地提高一个内部网络的安全性,并通过过滤不安全的服务而降低风险。通过以防火墙为中心的安全方案配置,能将所有安全软件配置在防火墙上。其次对网络存取和访问进行监控审计。如果所有的访问都经过防火墙,那么,防火墙就能记录下这些访问并做出日志记录,同时也能提供网络使用情况的统计数据。当发生可疑动作时,防火墙能进行适当的报警,并提供网络是否受到监测和攻击的详细信息。再次防止内部信息的外泄。利用防火墙对内部网络的划分,可实现内部网重点网段的隔离,从而降低了局部重点或敏感网络安全问题对全局网络造成的影响。 二、数据加密技术 与防火墙相比,数据加密技术比较灵活,更加适用于开放的网络。数据加密主要用于对动态信息的保护,对动态数据的攻击分为主动攻击和被动攻击。对于主动攻击,虽无法避免,但却可以有效地检测;而对于被动攻击,虽无法检测,但却可以避免,实现这一切的基础就是数据加密。数据加密技术分为两类:即对称加密和非对称加密。 1.对称加密技术 对称加密是常规的以口令为基础的技术,加密密钥与解密密钥是相同的,或者可以由其中一个推知另一个,这种加密方法可简化加密处理过程,信息交换双方都不必彼此研究和交换专用的加密算法。如果在交换阶段私有密钥未曾泄露,那么机密性和报文完整性就可以得以保证。目前,广为采用的一种对称加密方式是数据加密标准DES,DES的成功应用是在银行业中的电子资金转账(EFT)领域中。 2.非对称加密/公开密钥加密 在非对称加密体系中,密钥被分解为一对(即公开密钥和私有密钥)。这对密钥中任何一把都可以作为公开密钥通过非保密方式向他人公开,而另一把作为私有密钥加以保存。公开密钥用于加密,私有密钥用于解密,私有密钥只能有生成密钥的交换方掌握,公开密钥可广泛公布,但它只对应于生成密钥的交换方。非对称加密方式可以使通信双方无须事先交换密钥就可以建立安全通信,广泛应用于身份认证、数字签名等信息交换领域。 三、PKI技术 PKI(PublieKeyInfrastucture)技术就是利用公钥理论和技术建立的提供安全服务的基础设施。PKI技术是信息安全技术的优秀,也是电子商务的关键和基础技术。由于通过网络进行的电子商务、电子政务、电子事务等活动缺少物理接触,因此使得用电子方式验证信任关系变得至关重要。而PKI技术恰好是一种适合电子商务、电子政务、电子事务的密码技术,他能够有效地解决电子商务应用中的机密性、真实性、完整性、不可否认性和存取控制等安全问题。一个实用的PKI体系应该是安全的易用的、灵活的和经济的。它必须充分考虑互操作性和可扩展性。 1.认证机构 CA(CertificationAuthorty)就是这样一个确保信任度的权威实体,它的主要职责是颁发证书、验证用户身份的真实性。由CA签发的网络用户电子身份证明—证书,任何相信该CA的人,按照第三方信任原则,也都应当相信持有证明的该用户。CA也要采取一系列相应的措施来防止电子证书被伪造或篡改。 2.注册机构 RA(RegistrationAuthorty)是用户和CA的接口,它所获得的用户标识的准确性是CA颁发证书的基础。RA不仅要支持面对面的登记,也必须支持远程登记。要确保整个PKI系统的安全、灵活,就必须设计和实现网络化、安全的且易于操作的RA系统。 3.密钥备份和恢复 为了保证数据的安全性,应定期更新密钥和恢复意外损坏的密钥是非常重要的,设计和实现健全的密钥管理方案,保证安全的密钥备份、更新、恢复,也是关系到整个PKI系统强健性、安全性、可用性的重要因素。 4.证书管理与撤消系统 证书是用来绑定证书持有者身份和其相应公钥的。通常,这种绑定在已颁发证书的整个生命周期里是有效的。但是,有时也会出现一个已颁发证书不再有效的情况,这就需要进行证书撤消。证书撤消的理由是各种各样的,可能包括工作变动到对密钥怀疑等一系列原因。证书撤消系统的实现是利用周期性的机制撤消证书或采用在线查询机制,随时查询被撤消的证书。 四、结束语 网络安全是一个综合性的课题,涉及技术、管理、使用等许多方面,既包括信息系统本身的安全问题,也有物理的和逻辑的技术措施,一种技术只能解决一方面的问题,而不是万能的。因此只有严格的保密政策、明晰的安全策略才能完好、实时地保证信息的完整性和确证性,为网络提供强大的安全服务。 网络安全技术论文:校园网络安全技术探讨论文 一、系统安全 系统安全包括主机和服务器的运行安全,主要措施有反病毒。入侵检测、审计分析等技术。 1、反病毒技术:计算机病毒是引起计算机故障、破坏计算机数据的程序,它能够传染其它程序,并进行自我复制,特别是要网络环境下,计算机病毒有着不可估量的威胁性和破坏力,因此对计算机病毒的防范是校园网络安全建设的一个重要环节,具体方法是使用防病毒软件对服务器中的文件进行频繁扫描和监测,或者在工作站上用防病毒芯片和对网络目录及文件设置访问权限等。如我校就安装了远程教育中心配置的金山毒霸进行实时监控,效果不错。 2、入侵检测:入侵检测指对入侵行为的发现。它通过对计算机网络或计算机系统中的若干关键点收集信息并对它们进行分析,从中发现是否有违反安全策略的行为和被攻击的迹象,以提高系统管理员的安全管理能力,及时对系统进行安全防范。入侵检测系统包括进行入侵检测的软件和硬件,主要功能有:检测并分析用户和系统的活动;检查系统的配置和操作系统的日志;发现漏洞、统计分析异常行为等等。 从目前来看系统漏洞的存在成为网络安全的首要问题,发现并及时修补漏洞是每个网络管理人员主要任务。当然,从系统中找到发现漏洞不是我们一般网络管理人员所能做的,但是及早地发现有报告的漏洞,并进行升级补丁却是我们应该做的。而发现有报告的漏洞最常用的方法,就是经常登录各有关网络安全网站,对于我们有使用的软件和服务,应该密切关注其程序的最新版本和安全信息,一旦发现与这些程序有关的安全问题就立即对软件进行必要的补丁和升级。许多的网络管理员对此认识不够,以至于过了几年,还能扫描到机器存在许多漏洞。在校园网中服务器,为用户提供着各种的服务,但是服务提供的越多,系统就存在更多的漏洞,也就有更多的危险。因此从安全角度考虑,应将不必要的服务关闭,只向公众提供了他们所需的基本的服务。最典型的是,我们在校园网服务器中对公众通常只提供WEB服务功能,而没有必要向公众提供FTP功能,这样,在服务器的服务配置中,我们只开放WEB服务,而将FTP服务禁止。如果要开放FTP功能,就一定只能向可能信赖的用户开放,因为通过FTP用户可以上传文件内容,如果用户目录又给了可执行权限,那么,通过运行上传某些程序,就可能使服务器受到攻击。所以,信赖了来自不可信赖数据源的数据也是造成网络不安全的一个因素。 3、审计监控技术。审计是记录用户使用计算机网络系统进行所有活动的过程,它是提高安全性的重要工具。它不仅能够识别谁访问了系统,还能指出系统正被怎样地使用。对于确定是否有网络攻击的情况,审计信息对于确定问题和攻击源很重要。同时,系统事件的记录能够更迅速和系统地识别问题,并且它是后面阶段事故处理的重要依据。另外,通过对安全事件的不断收集、积聚和分析,有选择性地对其中的某些站点或用户进行审计跟踪,可以及早发现可能产生的破坏性行为。 因此,除使用一般的网管软件系统监控管理系统外,还应使用目前已较为成熟的网络监控设备,以便对进出各级局域网的常见操作进行实时检查、监控、报警和阻断,从而防止针对网络的攻击与犯罪行为。二、网络运行安全 网络运行安全除了采用各种安全检测和控制技术来防止各种安全隐患外,还要有备份与恢复等应急措施来保证网络受到攻击后,能尽快地全盘恢复运行计算机系统所需的数据。 一般数据备份操作有三种。一是全盘备份,即将所有文件写入备份介质;二是增量备份,只备份那些上次备份之后更改过的文件,这种备份是最有效的备份方法;三是差分备份,备份上次全盘备份之后更改过的所有文件。 根据备份的存储媒介不同,有“冷备份”和“热备份”两种方案。“热备份”是指下载备份的数据还在整个计算机系统和网络中,只不过传到另一个非工作的分区或是另一个非实时处理的业务系统中存放,具有速度快和调用方便的特点。“冷备份”是将下载的备份存入到安全的存储媒介中,而这种存储媒介与正在运行的整个计算机系统和网络没有直接联系,在系统恢复时重新安装。其特点是便于保管,用以弥补了热备份的一些不足。进行备份的过程中,常使用备份软件,如GHOST等。 三、内部网络安全 为了保证局域网安全,内网和外网最好进行访问隔离,常用的措施是在内部网与外部网之间采用访问控制和进行网络安全检测,以增强机构内部网的安全性。 1、访问控制:在内外网隔离及访问系统中,采用防火墙技术是目前保护内部网安全的最主要的,同时也是最在效和最经济的措施之一。它是不同网络或网络安全域之间信息的唯一出入口,能根据安全政策控制出入网络的信息流,且本身具有较强的抗攻击能力。它是提供信息安全服务。实现网络和信息安全的基础设施。防火墙技术可以决定哪些内部服务可以被外界访问,外界的哪些人可以访问内部的哪些服务,以及哪些外部服务可以被内部人员访问。其基本功能有:过滤进、出的数据;管理进、出网络的访问行为;封堵某些禁止的业务等。应该强调的是,防火墙是整体安全防护体系的一个重要组成部分,而不是全部。因此必须将防火墙的安全保护融合到系统的整体安全策略中,才能实现真正的安全。 另外,防火墙还用于内部网不同网络安全域的隔离及访问控制。防火墙可以隔离内部网络的一个网段与另一个网段,防止一个网段的问题穿过整个网络传播。针对某些网络,在某些情况下,它的一些局域网的某个网段比另一个网段更受信任,或者某个网段比另一个网段更敏感。而在它们之间设置防火墙就可以限制局部网络安全问题对全局网络造成的影响。 2、网络安全检测:保证网络系统安全最有效的办法是定期对网络系统进行安全性评估分析,用实践性的方法扫描分析网络系统,检查报告系存在的弱点和漏洞,建议补救措施和安全策略,达到增强网络安全性的目的。 以上只是对防范外部入侵,维护网络安全的一些粗浅看法。建立健全的网络管理制度是校园网络安全的一项重要措施,健康正常的校园网络需要广大师生共同来维护。 网络安全技术论文:计算机安全技术与网络安全论文 1网络安全管理欠缺 网络是进行信息交流的平台,由于其开放性的存在,进而导致了很多潜在的安全隐患的存在成为可能。因此就要对网络安全进行重视。这就需要我们从事网络安全的工作人员,从观念上对网络安全进行重视。很多工作人员由于观念落后,在技术上面不懂得提高,对于网络的工作原理并不清楚,这样就给不法分子提供了作案的机会。同时,要意识到安全软件都是滞后于病毒产生的,所以不要觉得通过杀毒就可以将所有的病毒全部查找出来并且杀掉。 2提高计算机网络安全的对策 2.1安装杀毒软件和防火墙 杀毒软件是由于网络安全问题的出现而产生的一款专门针对网络病毒和非法入侵的软件,主要对木马、病毒以及一些入侵行为进行监控和阻止。防火墙技术是加强对网络防卫进行监管,保证上网环境和浏览环境安全的技术,是对网络中传输的数据进行检查,进而确定数据安全性的网络安全技术。同时,防火墙还具有对网络运行进行监控的功能,对外部的入侵行为进行阻止。目前的防火墙技术非常多,通常可分为包过滤型、监测型、地址转换型等,针对不同类型的网络安全,防火墙技术也不一样。这样通过使用防火墙,就会对网络的安全进行一定的保障。 2.2采用信息加密手段 网络信息加密主要有端点加密、节点加密、链路加密等,端点加密是保证源端用户到目的端用户的信息安全、数据传输安全,对数据提供保护;节点加密是通过数据传输链路的保护,从而保护源节点和目的节点的数据传输安全;链路加密是节点间链路安全的保证。用户可以根据自己的使用需求不同而对信息加密的方式进行不同的选择,对所需要保护的信息安全进行保护。用户的账户种类很多,主要包含邮件账号、网页账号以及银行账号等,账号和密码往往是黑客进行网路攻击的主要目标,所以对于网络账户和密码一定要加强保护意识。对于密码的保护,要做到以下几点:第一是对密码的设置进行下划线、数字以及字母的组合运用,这样就可以增加解码器的难度;第二是通过对密码进行手机绑定和认证,增加更大的安全性能。 2.3及时修复系统漏洞 操作系统存在漏洞是非常普遍的,所以漏洞的存在,对于网络安全也是一种隐患。漏洞经常出现在程序、应用软件以及硬件等各个方面。所以,用户在使用的过程中,一定要有自己的安全意识,及时对漏洞进行检查和修复,对于不必要的网站和安全软件显示为具有威胁的网站尽量不要打开。 2.4加大安全技术管理 首先是转变认知观念,要对网络安全进行深刻认识,了解到自身利益与网络安全的关系,对于网络安全存在的问题要提高警惕;其次,在对网络安全进行管理的过程中,加强网络安全的立法,以法律为基础对网络安全破坏者进行打击;最后,提高网络安全保护意识和机能,增加网络安全技术研发和应用投入。 3结束语 由于网络已经运用到日常生活的各个领域,所以对于网络安全,我们一定要提高认识,网络安全不仅关系到自身利益,对于国家安全也构成一定的威胁。在目前的网络条件下,加强网络安全管理是非常有必要的。健康上网,不浏览、不相信非法信息,对计算机上存在的安全问题要及时解决。同时在安全防护技术的开发方面,要增加资金投入,不断突破,保障计算机网络安全。 作者:傅苗娟 单位:中广有线信息网络有限公司上虞分公司
电动汽车论文:电动汽车电池管理系统论文 1电动汽车的电池管理系统 电动汽车的电池管理一直是电动汽车关键技术中的一大难题。电池管理系统(batterymanagementsystem,缩写BMS),主要对象是二次电池。二次电池存在下面的一些缺点,如存储能量少、寿命短、使用安全性、电池电量估算困难等。为了能够提高电池的利用率,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态,BMS主要用于对电动汽车的动力电池参数进行实时监控、故障诊断、SOC估算、行驶里程估算、显示报警,充放电模式选择等,并通过CAN总线的方式与车辆集成控制器或充电机进行信息交互,保障电动汽车高效、可靠、安全运行。 2电池管理系统存在的问题 在电动汽车普及的进程中,电动汽车的电池充电管理是重要的一个环节。在硬件方面要求电池管理系统和充电机之间单独使用一路CAN总线,该CAN总线独立于动力系统控制之外。而现有的电池管理系统只有两路CAN接口,其中一路用于电池管理系统内部通讯,另一路用于和动力系统控制通讯,没有多余的CAN接口和充电机之间通讯,需要制定解决方案,包括电池管理控制箱结构、BMS系统硬件和充电机之间的硬件连接信号、电气配线等电池管理系统硬件的更改;而在软件方面,则要进行充电机与电池管理系统间通信协议的开发,包括与道路车辆控制系统的通信网络兼容,通信协议的物理层、数据链路层、数据帧格式遵循的规定;充电机和BMS对电压、电流和温度等参数的监测与设置等。 3电池管理系统的改进设计 3.1BMS系统硬件实现 本文所述系统采用专用的电池控制芯片LTC6802实现系统的分布式管理;重新设计电池的参数采集模块、均衡控制模块、数据处理模块、通讯模块、故障处理模块等;系统内部采用SPI总线进行数据和控制命令的传输,主控芯片通过CAN总线实现与整车控制器的通讯。(1)参数采集模块:LTC6802电压检测芯片可以对电池电压进行实时检测;有输入引脚专门用于温度传感器的输入;采用ACS758LCB-050B电流霍尔传感器进行电流检测,可采用直流、交流电流,并且强电侧与电子电路边具有很强的隔离作用,性能稳定。(2)均衡控制模块:若电池管理系统检测到的电池电压在正常范围内,系统根据设定的SOC估计算法对电池进行SOC估计,当电池组中出现电压异常时,控制系统就会根据设定的均衡算法进行均衡控制,由控制器LTC6802完成,通过对其控制字的写入,控制LTC6802引脚S的开关动作,实现均衡开关矩阵的控制。(3)数据处理模块:以单片机编程的模式进行数据处理。根据系统具有的功能分为若干子程序,包括:SOC估计、故障分析、信号监控、报警等。(4)通讯模块:采用CAN总线通讯协议。包括内部通讯和外部通讯,内部通讯对参数采集模块所采集的数据进行记录后传给数据处理模块,并将数据处理结果反馈给数据采集模块及故障处理模块;外部通讯通过CAN总线与PC机进行数据交互,使用户更直观的对BMS内部的数据进行监控及处理。(5)故障处理模块(保护电路):控制LTC6802的引脚对故障信息做出相应的处理,利用红绿二极管对于告警及保护信息进行光警报,并输出报警信息,自动控制调节充、放电或切断电路。 3.2BMS系统上位机软件实现 PC机通过CAN总线与下位机进行通讯。下位机的采集模块所采集上来的电压、电流、温度数据等上传给上位机,上位机对采集上来的数据进行保存、处理及显示。(1)上位机软件数据存储模块:由于电池组数据量比较大,监控数据的记录采用占用空间比较小的二进制流进行存储。XML提供了更强有力的数据存储和分析能力,而且XML极其简单,XML的简单使其易于在任何应用程序中读写数据。(2)上位机软件通讯模块:上位机与下位机之间采用CAN通讯,协议采用CAN协议2.0B扩展帧格式;通讯速率为100Kbps;物理层匹配电阻120Ω。上位机呼叫BMS并下发命令,BMS收到命令后返回响应信息。PC等待500ms后如尚未接收到BMS响应或接收响应信息错误,则认为本次通信过程失败。 4结语 电池管理系统的改进设计已在电池厂商、充电机厂商和电动汽车生产厂商中得到应用,当前研发的电池管理系统都已具有多路CAN接口(最少3个),充电机与电池管理系统通信协议已按统一标准进行了设计与测试,解决了电动汽车的充电问题,能够推进电动汽车的普及进程。 作者:王刃峰 单位:黑龙江农业工程职业学院 电动汽车论文:电动汽车故障诊断无线通信论文 目前,世界范围内都在推动电动汽车技术的研究与使用,但在电动汽车的使用过程中,由于其控制系统部分比传统汽车复杂,故障诊断需要综合电池、电机及整车的参数来进行综合判断,目前还依赖于有经验的工程师到现场进行诊断与维修,因此汽车故障诊断技术应用而生。文章详细阐述了一种集本地和远程诊断于一体的手持式故障诊断仪,该诊断仪参考了ISO和SAE的标准进行设计,可以对某些参数进行标定。 1故障诊断仪系统结构与功能 1.1结构 图1示出电动汽车用手持式故障诊断仪的系统架构图。由图1可以看出,该诊断仪的系统架构及工作方式为:手持式故障诊断仪通过CAN总线读取电动汽车ECU单元中的故障码,现场维修人员可以选择是否将该故障码通过无线网络发送给远程故障诊断服务器。如果选择不发送,现场人员则根据故障码对现场的故障进行诊断排查,故障排除后清除ECU单元中的故障码,如果选择远程故障诊断,现场维修人员需等待远程故障诊断服务器返回给现场维修人员的维修意见,从而指导现场人员的工作。 1.2功能 1.2.1本地和远程诊断功能 该诊断仪读取电动汽车ECU单元中的故障码,现场维修人员通过故障诊断仪的显示屏幕读取故障码,通过该故障码确定故障的部位或故障级别,对故障进行检查排除。同时将该故障码及故障处理方式通过无线网络远程发送给远程故障诊断服务器,用于指导其它远程故障诊断,同时清除ECU单元中的故障码。如果现场维修人员读取的故障码不能进行故障排除,可将该故障码上传至远程故障诊断服务器,远程故障诊断服务器将诊断数据库中对应于该故障码的诊断信息反馈给现场人员,现场人员通过该信息进行故障诊断。 1.2.2本地和远程标定功能 本地和远程标定功能类似于本地和远程故障诊断功能,当现场维修人员对一些参数进行标定时,可以通过手持式故障诊断仪的标定功能对电动汽车进行现场标定,如果对一些标定参数不能确定,可以请求远程故障诊断服务器进行远程标定协助。 2硬件系统架构 可以看出,该诊断仪的硬件电路设计,主要包括CPU控制与外围电路设计、CAN网络接口电路设计、可靠性保障电路设计及电源电路设计等。 手持式故障诊断仪通过电源电路给整车设备供电,并通过CAN网络接口读取ECU单元的故障码,该故障码可以通过USB接口进行存储,也可以通过无线通信模块发送给故障诊断服务器。 3软件系统架构 基于无线通信的电动汽车用手持式故障诊断仪的软件系统架构,包括手持式故障诊断仪与远程故障诊断服务器软件架构两部分。 可以看出,该诊断仪软件架构包括:读取和清除故障码、诊断数据库和软件升级等。其中软件和诊断数据库升级以及请求远程标定功能均需在无线通信功能使用的情况下才可以使用,否则该手持式故障诊断仪仅仅是由现场使用人员操作的一款诊断设备。 远程故障诊断服务器的软件系统为了配合手持式故障诊断仪的使用,主要包括:远程故障诊断、远程标定、手持式故障诊断仪诊断数据库升级、软件升级以及自身的数据库升级与更新。 软件系统的总流程,如图4所示。通过图4可以看出,该软件有诊断、升级及标定模式3种。这3种模式是互斥的关系,现场人员需根据具体情况对功能进行选择。 4结论 文章基于无线通信的电动汽车用手持式故障诊断仪的设计,实现了高效率的诊断和排除故障。该设计在提高工作效率的同时,大大缩短了维修人员的培训周期,由于其设计的先进性及功能的多样性,有利于节省电动汽车保养及维修方面的人力、物力及时间。 作者:于兰 李志平 辛明华 周能辉 单位:天津清源电动车辆有限责任公司 电动汽车论文:纯电动汽车设计论文 1驱动系统参数匹配 驱动系统是纯电动汽车的优秀,其基本特性参数的选配必须满足整车动力性能要求。通过计算,合理选择动力系统各部件的参数,并将其进行有效匹配,才能设计出高性能的纯电动汽车。 1.1电机最大功率计算 为满足纯电动汽车整车性能,通过3种方法计算电机最大功率Pnmax,即:根据汽车最高车速确定的功率即额定功率Pne;爬坡度确定的功率Pna;加速性能确定的功率Pnc。根据整车设计参数,可计算出上述3个功率值,取其中最大者作为电机最大功率选取参考值,即Pnmax≥maxPne,Pna,P[]nc。根据表1、2所给出的参数,由以上公式(1)—(3),计算求得Pne为22.64kW,在坡度为20°,以35km/h的车速爬大坡时,Pna为55.66kW,同时求得Pnc为45.78kW。因此,取Pna的值作为电机最大功率选取的参考值。 1.2电机功率与转矩选择 电机在工作时,其性能分为连续工作性能和短时工作性能。电机的额定值决定了其连续工作特性,短时工作特性是电机过载一定倍数之后的转矩功率特性。在电机转速与转矩选择时,通常以纯电动汽车的常规车速来确定电机的额定转速(电机通常运行的转速),再通过电机的额定功率和额定转速求出电机的额定转矩。 1.3电池组参数设计 动力电池是纯电动汽车唯一的动力源,其携带的总电量是整车动力性和续驶里程的基本保证。电池组的总电量与电池单体的容量和组合形式有关,而动力电池的单体电压和组合形式又直接决定了其为电机提供总电压的大小。动力电池参数匹配主要包括电池类型的选择、电池组电压和容量的选择。根据纯电动汽车对目标性能的要求,综合考虑整车所需的动力电池总电量、动力电池单体类型以及其组合形式后,计算确定动力电池单体数量。 2底盘系统设计 在纯电动汽车底盘系统中,动力系统需要重新架构,因此总布置方案改变较大。目前,电动汽车底盘设计主要运用2种方式,即:根据设计需求,在传统车平台基础上进行局部改制;开发“电动化、模块化、智能化、集成化”全新理念的底盘系统。本文采用的方式是基于原有车型平台进行局部改制。底盘系统中,大部分子系统的工作原理没有发生变化,改制后需对底盘及整车进行重新总布置,重新计算轴荷分配对悬架系统性能造成的影响,然后对悬架系统做出相应调整。 2.1电机、减速器布置 电机、减速器的布置在原发动机前舱布置的基础上进行,布置时应考虑如下几个因素(以下X、Y、Z方向为车辆坐标系坐标轴方向,即当车辆在水平路面上处于静止状态,坐标原点与质心重合,X轴平行于地面指向正前方,Y轴指向驾驶员右侧,Z轴通过汽车质心指向正上方):1)电机、减速器外轮廓距离左右纵梁的空间宽度应一致,以便于安装悬置;2)减速器输出轴中心线布置在满载前轮中心线附近,差速器输出轴与前轮中心连线尽量接近;3)减速器后部应与副车架、转向机构都留有安全距离;4)电机三相线进线与控制器出线方向位置相协调;5)半轴在YZ平面内与Y方向夹角,空载时应小于15°,满载时小于7°;6)电机布置位置应在整车满载条件下确定。确定减速器输出轴位置后,电机定位可绕减速器输出轴旋转,电机的轮廓上限不超过纵梁上平面,电机右侧为3相线接口,电机控制器放置于电机正上方;电机位于减速器右侧,如图2所示(以下示意图均是通过对各元件的简化建模后得到)。差速器中心平面相对XZ平面偏左200mm,电机减速器集成体外轮廓距左侧纵梁最小170mm,距右侧纵梁最小60mm。该设计方案中,根据电机减速器集成体的尺寸分布,将差速器中心平面布置与整车中心平面基本重合,左右半轴通过万向节将车轮与减速器的输出轴连接起来,在YZ平面上,左右半轴与前轮中心线的夹角相等,在核算半轴与前轮中心线夹角时计算一侧即可,如图4所示。装配时电机、减速器集成体与车架的连接点一共有3个,分别位于左侧纵梁、右侧纵梁、副车架。左侧纵梁悬置轴线平行于Y方向,限制X和Z方向运动;右侧纵梁悬置轴线平行于X方向,限制Y和Z向运动;副车架上的悬置轴线平行于Y方向,限制X和Z方向运动。 2.2前后舱元件布置 如上所述,将电机、减速器布置在原发动机前舱位置,同时DC/DC、电机控制器、空调压缩机等相应电气装置均布置在前舱。可利用各元件的外形尺寸将各元件简化为长方体模型进行布置,从车辆前舱上方往下俯视,如图5所示。原车的后舱容积约为0.43m3,将车载充电器、电源管理器、配电箱、直流空气开关布置在后排座椅背后,并且设计拱形支架,使其不影响备胎的放置,布置示意图如图7所示。同时,可设计一个大盖板,将这几个器件盖住,以达到从后面看车内美观的效果,后舱电器盖板采用塑料件制成,以减轻整车质量。 2.3动力电池布置 本设计将电池单体集中布置于一个电池包中,动力电池包中共布置了100个电池单体,包内电池单体总共分为6排,沿车辆X方向,前部3排电池卧放,后部3排电池立放,以保证其与后排座椅地板形状相统一,同时通过串联形式将所有单体进行连接,如图8所示。电池包采用无上盖结构,利用车身地板及四周安装板和加强板形成电池包的上盖。电池包外壳可采用钣金件折弯和焊接的工艺形成箱体,翻边形成安装板,可实现在安装孔定位时与车身地板的模具统一起来。同时,电池排布上充分利用车身地板下方空间,与车身地板的形状一致,以最大程度节省空间,为避开后轮摆臂安装座和后轮罩在电池包后部两边开有2个缺口,如图9所示。动力蓄电池布置在座椅地板下方,并且尽量保留了车身地板形状,该布置的电池包是车辆的最小离地间隙位置,如图10所示。该布置保证了驾乘人员安全,给货仓和备胎留下了一定的空间,同时还考虑了电池包整体快速更换原则,方便电池包的整体更换。该动力电池单体质量为3.1kg,电池单体共310kg,加上电池包壳体及加强等附件结构,电池包总质量约385kg。该布置后电池包重心位置距离前轴水平距离为1558mm,前、后轴轴荷比例分别为49.4%和50.6%,满足GB7258—2012中关于轴荷的要求。 3车身设计 纯电动汽车车身设计是整车设计的重点之一,其设计效果对整车性能(如续驶里程、加速时间、爬坡性能等)的影响显著。同时,车身必须达到足够的结构强度以及满足其他性能指标(如安全、耐久性、NVH、工艺等)。国内外对纯电动汽车车身设计研究较多,目前主要是应用多种轻量化材料,同时集成结构设计优化和先进制造技术及工艺等手段进行设计[8]。基于以上所述,本例中电池包安装在车身地板下方,其外壳设计及电池单体布置时尽量与车身地板的形状一致。同时,电池包布置时考虑了整体快换原则,根据设计需要及电动汽车相关安全规定,上车体可直接由原传统车平台提供,但原车身地板在结构上必须做出相应更改。 3.1更改因素 为满足要求,设计地板时考虑的因素如下:1)电池包安装于车身地板下方,根据电池实际布置,为达到电动汽车安全法规相关要求,需抬高地板高度;2)车身地板下方要根据电池包外壳的形状设计密封的加强梁,用于安装电池包,并且与电池包共同形成电池包空间;3)车身地板下方需焊接3个支撑杆,该支撑杆用于支撑电池包中部变形产生的载荷,同时也用于安装时的定位;4)车身地板上方需设计螺孔,用于安装中央通道盖板;5)设计中后排地板高度升至与前座椅安装支架一致,需在车身地板上重新设计凸台结构用于座椅安装;6)车辆地板结构发生变化,侧碰刚度发生变化,需重新校核,车身地板的承载能力同时也需要校核;7)新设计车身地板与周围钣金件的连接与原车不同,需重新设计。 3.2结构设计 根据以上设计需求,从车身底部右后边向上斜看改进后的车身地板结构如图12所示,其侧面剖视示意图如图13所示。图13中的台阶面从左至右依次表示:后排座椅安装面、后排座椅脚地板及前排座椅安装面、前排座椅脚地板。车身地板与电池包安装梁通过车身焊装构成车身的一部分,而中央通道盖板在整车装配线束后,再通过螺钉或螺栓固定在地板上,用于构成线束的通过空间。本例中由于车身地板在电池包的基础上进行了抬高和展平,使得后排座椅的H点与脚地板的垂直距离减小,从原车的400mm以上减少至250mm左右,但是仍然符合一般乘用车布置设计要求。座椅下方安装板展平后,重新设计了小的安装支架结构,使得坐垫底座轻微改动。本设计在适当的地方加强了车身地板设计刚度,以满足整车碰撞法规要求和承载要求。综上所述,前后舱、动力电池包及与车身地板之间的布置关系如图14所示。 4整车性能 改制后的纯电动汽车整车基本性能可通过理论计算求得。将以上计算选取的各项参数导入Matlab软件,并通过编程获得部分相关性能曲线,结果如图15—18所示。图15是不同车速电机需求功率曲线。可知,在整车运行过程中,电机的需求功率随整车车速变化,其大小随车速增加而增大。其中,车速为50km/h时,电机满足整车基本要求的需求功率为6.02kW;当车速为80km/h时,电机的需求功率达到13.41kW。图16所示是不同爬坡度的电机功率曲线。图16是在35km/h的车速匀速爬坡情况下获得,曲线反映出电机需求功率与爬坡度成正比例关系。在爬坡度为零时,电机功率为0.47kW;当爬坡度为14.05%(8°)时,电机功率为24.63kW;当爬坡度达到36.40%(20°)时,电机需求功率最大,达到55.66kW。图17是在电机额定功率、整车空载状态下,整车的百千米加速时间曲线。由图可见,车辆从原地起步加速至50km/h时,时间为5.66s;(50~80)km/h所用时间为6.16s;整车车速达到100km/h时,共用时为19.34s。图18是不同条件的加速度与时间的关系曲线。可以看出,车辆在实验质量-电机额定功率、车辆空载状态、车辆满载状态下,其起步加速度大小不同。在车辆起步时,加速度的值最大,图中3种条件下分别为2.63、2.41和0.84m/s2。在车辆起步后的一定车速范围内,加速度大小基本保持不变;当车速达到一定值后,加速度开始逐渐减小,最后变为零,此时车速达到最大。其他数据,如等速(60km/h)续驶里程大于260km,最小转弯半径小于11m,整车满载时最小离地间隙为147mm等。这些理论计算数据均达到了前期设计的性能目标要求。 5结束语 纯电动汽车在能源利用率、减少排放污染、降低噪声方面所具备的显著优势,对目前能源危机、环境污染问题均可起到有效缓解作用。本文针对基于传统汽车平台的纯电动汽车改制进行了重新设计,各总成布置合理,将选配的数据导入matlab程序获得了相应的车辆性能曲线。结果显示,所有性能数据能够满足本文所提出的整车目标性能要求,将为该纯电动汽车下一步整车优化提供有效参考。 作者:何勇彭忆强王子江王海单位:西华大学交通与汽车工程学院四川汽车工业股份有限公司新能源汽车研究院 电动汽车论文:电动汽车技术论文 一、旧技术体系的不适应性 汽车发展的历史表明,上个世纪前三十年曾经兴盛一时的电动汽车与燃油汽车的市场地位发生了逆转,燃油汽车后来居上成为欧美发达国家千万家庭的宠儿,电动汽车则沦为在特定封闭区域使用的专用工具。导致这一逆转的原因与当今电动汽车遇到的困难并无二致。近百年来,电动汽车技术虽然在电池、电机、电控等各个方面都有长足的发展,其根本技术架构却无大的改变。在此期间燃油汽车不仅自身技术日臻完美,与其相配套的道路、停车场、加油站等服务设施也日益完备。今日,正像“汽车社会”、“汽车文化”等学术用语所蕴含的那样,汽车(主要是燃油汽车)不仅已经成为现代社会的生活必需品,也被赋予了丰富的文化内涵。在此背景下如果无视电动汽车现存的诸多不便,奢望人们放弃燃油汽车改用电动汽车就等于要他放弃原有的生活习惯和价值观念,无异于让人弃用智能手机改用固定电话,让人弃液晶电视而改用黑白电视,其难度可想而知。因此,在发展电动汽车已经确立为国家战略的当下,重新谋定发展路线和发展策略应该成为当务之急。在我国这样一个汽车普及率不及美国的十分之一、三分之二的新车出售给初次购车者的发展中大国,电动汽车或许只有面向家庭的首辆车,也就是说能满足跨区域远程行驶需求才有出路。既然源于十九世纪的现行电动汽车技术架构无法满足这种需求,何不回到原点从零开始进行顶层设计,创造一个新的技术体系。 二、新技术体系探讨 在续航里程短、充电时间长这两个妨碍电动汽车远程行驶的关键障碍中,续航里程虽然受电池技术制约难以比肩燃油汽车,但续航150公里~200公里还不难实现。这个距离相当于在高速公路上驶过三四个服务区或大多数人日常行驶两三天的路程,只要电力耗尽时快速得到供给,驾驶电动汽车500公里一日往返、1000公里朝发夕至亦非难事。如此,快速电力供给就成为问题的焦点。既然沿用先开发出电动汽车而后为其配套电力供给体系的传统发展策略不能解决问题,那么运用一下逆向思维,先规划一个满足需求且容易实现的电力供给体系,然后再开发适应这一电力供给体系的电动汽车会怎样。出现总理所讲的“颠覆性技术”也未可知。说到快速电力供给,首先需要界定电力供给的快与慢。多年来,人们已经习惯于燃油汽车加油所需的数分钟时间,电动汽车的快速电力供给采用这一标准顺理成章。从物理学原理来看,现存的三种电动汽车电力供给方式中,快速充电相对来讲接近这个标准但也需数倍于加油耗时的30分钟(80%),普通充电所需的数小时可说是天壤之别,只有换电方式符合标准。有报道说特斯拉换电站一分半钟可以完成一次换电操作。自从曾经的明星换电运营商BetterPlace破产以来,支持换电的观点似乎已经销声匿迹。但是,既然特斯拉又开始换电了,事情看来尚存回旋余地。多数专家认为BetterPlace的换电方式一是换电站建设运营成本高,二是电池不能在多种车型间通用,使其最终走向破产。BetterPlace的失败说明它的换电方案和商业模式行不通,但是如果据此断定换电方式行不通特斯拉首先不会认同。达成一个既定目标从来都不止有一种方法,能否成功在于能否寻找到技术可行、经济合算的解决方案,将问题简单化的最有效手段莫过于“分解”。例如古代印刷书籍采用雕版印刷技术,一页印版雕成书页的内容布局、字的形状、大小无法更改,一部书的雕版需要具有高超技艺的雕刻工匠耗费大量时日,因而书籍昂贵。活字印刷技术普及之后,一套字模可以反复用来铸造铅字,而后随意排成印版,字模和铅字的通用性保证了印刷成本的低廉。如果说快速电力供给是电动汽车的必然选择,BetterPlace失败的主要原因是没有实现电池通用化,而将雕版上的字符分解为一个个铅字可以破解通用化难题,那么何不尝试一下将电动汽车的大箱电池组分解,代之以多个(比如说十个2kWh的)参照电动自行车锂电池标准的小箱电池。以小箱电池为基础可以构建一个简单的快速电力供给体系。只要电池体积和重量都适合人力搬动,而且借用电动自行车锂电池适合快速装拆的安装结构,换电作业就可以采用纯人工方式。从人工换电出发,继而将换电站的充电功能剥离出去,剩下的数个收纳电池的专用周转货架和两三个操作人员就能构成一个典型的简约换电站。接下来要做的是,将从各个换电站剥离出来的充电服务汇集到一个大型的储能电站,充分利用夜间电网的低谷电力为电池充电。最后用货运车辆在换电站与储能电站之间往返穿梭,为各个换电站运来充满的电池并带走放空的电池。在这样一个类似WI-FI无线局域网架构的电力供给体系中,如果说换电站好比WI-FI热点、储能电站好比无线路由器、货运车辆好比无线电波,一个个标准电池好比“无线电波”所携带的数字信号,那么电动汽车就相当于移动终端。可以预见,流通的商品从电转化为标准电池、消费者支付满电电池和空电电池之间的差价,上述电力供给体系各个利益相关方都能获得显而易见的经济收益。第一个受益者是电动汽车的购买者,不为电池付费却可以尽情享用别人提供的电,自然也就无需关心电池的价格寿命几何。电池制造者则不再因百来个“鸡肋”般的订单而苦恼,可以日复一日地生产同样的电池。电动汽车制造者不再为选用多大的电池而殚精竭虑,可以按自己的喜好灵活设计续航里程,只需考虑如何将所需个数的电池塞进车里。城市的管理者不必再为从哪里挤出充换电站的建设用地、为如何压迫小区物业放行充电桩安装、为可能到来的配电网增容改造而苦恼,只需将电动汽车的基础设施建设交给电力供给体系的运营者就万事大吉。电力供给体系的运营者的收益则更大。先是从“先有鸡还是先有蛋”的无休止口水官司中脱身,不说“鸡”也不说“蛋”,转而建造一个相当于自然界中“野生原鸡”进化地位的储能电站,先收获着电网峰谷电价差的利益,随着电动汽车拥有量的增加逐步转身为充电工厂,等到流通中标准电池寿命期来临梯级利用自然而然地发生,充电工厂再一次转化为储能电站。其次电力供给体系运营者不必烦恼换电站如何“建”只需筹划“搁”在哪里,只要能腾出几十平米的场地,加油站、公共停车场、居民小区、工厂商场都可以加入换电站的行列。 不仅如此,这些换电站的数量、换电站的地点和容量可以随时根据形势的发展任意调整。长远看,不仅这样的储能电站很容易与风力光伏电站相融合,如果将标准电池看作一个大的“充电宝”其应用领域甚至可以涵盖日常生活、生产的方方面面。有了电力供给体系和适合人工换电的小箱标准电池,接下来的课题就是能否将这些标准电池用于电动汽车的电源系统。其关键在于处理好三个问题:一是电池的安装位置,二是电池固定可靠便于快速更换安装结构,三是电池与电机之间的电气连接关系。对于采用一个大箱电池的电动汽车而言,考虑到车内空间和车辆重心、轴荷,其安装位置大多利用座椅下的空间安装在车辆下部中间位置。当采用多数个标准电池时,安装位置不仅可以在前后座椅下面还可以在引擎仓或者行李箱的边角处分布安装,设计者的选择自由度大大提高。若说电池安装结构,QB/T4428-2012《电动自行车用锂离子电池产品规格尺寸》所定电池外壳滑槽及配对的安装滑道是现成可用的,既安装可靠又方便插拔。至于电池与电机间的电气连接关系则需要多些文字加以说明。电动汽车以数个小箱标准电池为电源,除去上面所述种种以外还可为解决高电压触电风险、简化整车电池管理系统、简化电池热管理等电池相关问题创造机会。通常的电动汽车为在限制过大电流的条件下保证驱动电机的输出功率,单个大箱电池的工作电压多在300V以上。将电压分解给十个小箱标准电池,每个标准电池的电压就低于40V,处于安全电压范围内。如果不将这些电池串联一起而是分别经逆变器接入驱动电机,高电压的弊端就可以彻底根除。驱动电机可以相应地将定子绕组分解为十个分绕组,工作时各个分绕组产生的磁通势相叠加与原绕组相当。各个标准电池分别接入驱动电机还可以带来一个好处,电池均衡的对象不再是整个电源系统而转化为各个标准电池,所涉单体电池数量仅为整体电池的十分之一。更有意义的是,十个标准电池分别经逆变器接入具有十个分绕组的驱动电机,其功效相当于用十个小电机共同承担电动汽车的驱动。从理论上讲可以分别控制每个分绕组参与或者不参与驱动,利于电动汽车应对多种复杂工况。尤其是在电动汽车起步或者加速时确保全部分绕组参与驱动抑制大电流冲击,巡航行驶时控制各个分绕组逐次停歇方便相应的小电池散热,当某个分绕组或者为其供电的标准电池发生故障时其余分绕组继续工作就能避免电动汽车突然失速。 三、总结 总之,既然欠缺远途行驶能力是源于十九世纪的现行电动汽车技术架构的系统性缺陷,那么基于现有电池技术构建新的、技术可行经济合算的、涵盖电力供应和电源及驱动系统的电动汽车技术架构,或许是化解电动汽车诸多难题的有效路径。 作者:庄森 禹茜 单位:郑州大学 电动汽车论文:电动汽车产业经济论文 一、发展规律 1.环境可承载规律。 决定汽车产业的发展规律中环境的可承载规律也影响重大。随着现在各大城市的污染逐步加深,越来越多的人开始将环境恶化的原因归结到汽车的使用上。因此,必须找到一种低污染或零污染的交通工具,这样才能解决实质问题。 2.技术推进规律。 电动汽车作为新一代的交通工具其技术组成不仅包含了原有的机械技术、驱动技术和控制技术,还使用了最新的电力电子技术和信息技术等高端科技,这些技术的全面发展是推动电动汽车产业化的重要因素,并且为其发展打下基础。 3.市场拉动规律。 每一个产业的发展都离不开产品的实际使用价值,只有产品的使用价值得到认可才能够促进产品的再生产,而产品的使用价值是需要通过销售市场来体现的,任何一个产业都会遵循这个规律。当今世界经济全球化的浪潮高涨,想要推动电动汽车的产业化发展必须要注重对其市场的培育和开发。 二、与我国国情相结合 我国的国情有着非常明显的区别于他国的特点,具体表现在:人口数量大、人均资源量小、经济增长方式以粗放型为主、市场体系尚不完善、相关法规尚不健全等。电动汽车的产业化发展要做到主动与我国的国情相结合,改变以往被动适应的固有方式,让产业和经济两方面和谐发展,以科学的发展理念为指导,依照国情制定合理的产业化途径。 1.与我国能源现状相结合。 随着近些年我国汽车保有量的迅速增长,年均石油进口量不断上升,汽车燃油消耗量逐年增加,发展电动汽车产业首先要解决能源消费结构的问题,缓解我国的能源危机,保证能源的安全稳定。 2.与我国环境现状相结合。 新时期越来越多的人已经注意到了人与自然和谐发展对人类的重要性。进行产业化的电动汽车发展过程要注重其与环境的适应能力和相互融洽程度,适应我国的环境特点,发展零排放的低能耗工程。 3.与我国汽车工业的技术水平相结合。 面对目前我国汽车技术依旧没有实现完全的自主知识产权的国情,电动汽车产业在发展之初,要牢牢把握住各国均处于发展初级阶段的情况,积极地加大研究投入,让产业化带动我国的电动汽车技术走在世界的前列,增强我国的汽车工业国际竞争力。 4.与我国汽车市场现状相结合。 近10年,我国汽车产业呈现狂飙式发展,汽车销量从2001年占全球4.3%,到2010年攀升至23.5%,成为全球第一汽车生产和消费大国。未来10年我国汽车将进入第二个高速增长期,我国将逐渐步入“汽车社会”,迎来汽车消费大众化的时代。据专家预计,至2015年国内汽车的产能将达到3800万辆,消费量将达到3000万辆,我国汽车消费将占全球汽车总消费的25%左右。这为电动汽车产业发展提供了巨大的市场需求。电动汽车产业在开始发展之初,认清我国汽车市场的现状和经济规律,充分利用汽车市场的竞争机制,减少国家政策对市场竞争的过度干预,在短期内促进电动汽车产业按照市场规律得到最快发展。 5.与我国汽车法律法规体系相结合。 因此,在实际操作中要从社会的角度出发,在维护汽车产业利益的同时努力把产业的附加影响降到最低。促进我国汽车产业相关法律体系进一步完善。从政策层面看,我国已经将新能源汽车列入战略性新兴产业,国家颁布实施的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》提出,2020年中国将构建起支撑电动汽车大规模产业化的关键零部件产业体系,这必将为促进我国整个电动汽车产业健康发展奠定坚实基础。 三、与国际电动汽车产业接轨 为了发展汽车工业常常需要通过市场来换取技术,中国市场的发展受制于别国的先进技术。因此在电动汽车产业发展之初,应当积极投入电动汽车技术的研发,争取在世界上取得超前的地位,从以下几个方面做好相应的工作。 1.以技术研发为基础。 首先,要将优秀技术作为追求的主要目标和研究投入的主要方向。只有掌握了产业的优秀技术才能够真正掌握产业的“命脉”,实现产业链的水平分工,给产业的进一步发展提供充足的动力。 2.注重调整汽车产业结构。 将结构调整贯穿于电动汽车产业发展的始终,在产业化发展的全过程中,要注意到产业结构的调整和优化问题,政府部门不要将注意力集中在劳动密集型和资本密集型的产业上,而是多关注高科技的优秀产品和技术,通过充分的思考来指导产业的健康发展。 3.积极进行产业转移。 产业化的发展不仅需要全球的资源,更需要全球的市场。从国内外环境看,国际汽车产业呈现由汽车制造向汽车研发转移的趋势。我国作为新兴国家的代表,将从电动汽车产业研发转移中获取更多机会。我们需要适时地制定出产业发展的规律和策略,不失时机地走“引进来、走出去”的特色发展道路。 四、市场经济体制下推动电动汽车产业发展的措施 1.必须坚持“两条腿走路”的方针。 对于未来电动汽车产业的发展,必须采取一定的措施和制度,也要结合中国国情,从实际出发,必须坚持“两条腿走路,双管齐下,两手抓、两手都要硬”的方针。一方面,要以空前的热情和努力大力推动电动汽车产业发展;另一方面,高度重视传统汽车的技术进步和技术升级。 2.加快优秀部件的技术研发力度,尽快掌握优秀技术。 政府应以更大的力度支持电动汽车的技术开发,毫不放松地紧跟世界前沿技术,巩固己有的优势地位,加大科研的力度,走一条“吸收-引进-创新”的道路,形成国内电动汽车优秀技术,防止产业发展在技术上受制于人。 3.培育国内消费市场,提高消费者成熟度。 促进电动汽车消费的关键是降低产品价格。从汽车市场看,我国已经是世界上汽车产业发展潜力最大的地区之一,目前北京、成都等5个城市的汽车保有量超过200万辆,巨大的消费潜力是我国电动汽车产业不断发展的基本保证。推广电动汽车需培育国内消费市场,电动汽车只有在消费者的广泛使用中才能不断得到改进,其社会效益也才能得到体现。 五、结语 纵观电动汽车行业的发展,电动汽车的发展已不单单是在汽车行业内部的经济发展,而是上升到了国家战略高度,它的发展也将带来一场低碳环保的技术革命和创新。所以我们应该合理应用各方面的推动力量,最大限度的发挥国家政策和市场的巨大推动力,不断的革新电动汽车技术,满足市场的新需求,优化产业的资源合理利用,促进电动汽车产业良性发展。 作者:干波单位:西南财经大学 电动汽车论文:电动汽车热泵空调管理论文 摘要: 介绍研制的电动汽车热泵空调系统及其配用的双工作腔滑片压缩机的性能,依据测试样式机的试验结果分析了转速对该空调系统制冷量、输入功率及COP等性能的影响。若轿车顶盖全部布满太阳电池,所产生的电能约为225W,可以使空调系统的制冷量增加8%左右,同时还能降低汽车空调冷负荷的峰值。 关键词:汽车空调;热泵;太阳能 0引言 现代流行的燃油汽车不仅消耗大量的石油资源,而且还严重污染大气环境,危害人类健康。据统计排放到大气的污染物中,汽车的废气(主要是氮氧化物、碳氧化物及碳氢化合物等)约占42%。鉴于此,许多国家政府通过立法逐步限制这种高污染产品。电动汽车具有无任何排泄物、不污染环境、低噪声及节省石油资源等特点,再次引起全世界的广泛关注。世界汽车工业发达国家都投入大量的人力、物力进行电动汽车开发和研制,取得了大量的成果,一批批先进的电动汽车不断面市,有的已形成商业化规模生产。与燃油汽车一样,电动汽车也要创造一个舒适的驾驶和乘座环境,即要配备相应的空调系统,提高其中舒适性和竞争力。在开发和研制电动汽车同时,也对配套的空调系统进行了开发与研制。热电空调系统因效率太低而无法被电动汽车所接受[1]。采用直流电动机驱动蒸汽压缩制冷系统的电动货车空调系统的试验结果表明,其性能与普通燃油汽车空调系统基本相当[2]。90年代初又对采用环保制冷剂的电动货车空调系统进行了试验研究[3]、[4]。 我国也制定了电动汽车的研究与开发计划,并正在逐步实施。本课题组对电动汽车配套的空调系统进行研制,开悄磁直流无刷电机直接驱动旋转压缩机的电动汽车热泵空调系统,本文介绍该系统及对其所进行的试验研究。 将太阳电池布满整个车顶可以起到两个作用;一是给电动汽车空调系统提供部分能量,使其取自车载蓄电装置的动力减少;二是可将电动汽车所需冷量的峰值减少40%[5],从而使空调系统取自蓄电装置的动力进一步减少。根据Sekurit公司太阳能盖板的产品介绍,20组100mm×100mm单晶硅电太阳电池在完全曝晒时可产生25W的电能,对于小型轿车有1.81m2(19.5ft2)车顶面积[6],这个空间安装的光电池在完全曝晒时能产生大约225W的电能。这种方案非常适合电动汽车使用,因为它在不加大车载蓄电装置容量的条件下,使电动车的有效行驶距离增加。本文也对太阳电池在电动汽车空调系统中的应用进行探讨。 1电动汽车热泵空调系统 电动汽车热泵空调系统的工作原理如图1所示,压缩机由直流无刷电机通过皮带驱动,空调系统的制热/制冷运行方式由四通换向阀转换,实线箭头表示制冷运行方式,这时向车室内吹冷气,使车内降温冷却;虚线箭头表示制热运行方式,这时向车内吹热风使车内升温加热或对挡风玻璃除雾/霜。通过感受车室温度,逆变器调制电动机电源的脉冲宽度来控制压缩机转速的大小,从而改变空调系统的冷(热)量大小,以满足各种环境条件下车室的舒适性及除雾/霜要求。从原理上讲,该系统与普通的热泵空调并无区别,但由于该空调系统是用于电动汽车这一特殊场合,该系统所用的主要部件都有其特殊性。为此,我们配套开发了双工作腔滑片压缩机,专门制作直流无刷电动机和逆变器控制系统。 1.压缩机2.驱动电机3.逆变器4.车室温度传感器 5.平行流换热器(车外单元)6.四通换向阀7.轴流风阀 8.膨胀阀9.平等流换热器(车内单元)10.离心风扇 11.制热工作方式12.制冷式方式 图1电动汽车热泵空调系统 Fig.1Heatpumpairconditioningsystemforelectricvehicle 专门研制的双工作腔滑片压缩机的结构原理如图2所示,圆形转子同心地安装在扁圆形气缸内,五个滑片置于转子上开设的槽中并能来回滑动,原动机驱动转子转动时,滑片靠离心力被甩出,紧贴在气缸内表面上,在气缸内腔分隔成若干个随转子转角变化其容积的小空间(称为基元),随着转子转动,基元容积的大小周期性变化,从而完成了气体的吸入、压缩、排出等工作过程。该压缩机具有以下特点: 1.气缸2.转子3.滑片4.吸气口5.排气阀 图2双工作腔滑片压缩机 Fig.2Schematicviewofvanecompressorwithdouble-actingchambers 1)结构简单,零部件少,加工与装配容易实现。 2)运转平稳。由于无偏心转动零部件,动力平衡性能好,尤其在高转速运动时振动和噪声很小。 3)起动冲击小。滑片在起动时逐步伸出,静摩擦转矩小,因而起动转矩缓慢上升,减少了起动冲击。 4)效率高。由于没有吸气阀,余隙容积小且余隙膨胀不直接影响吸气基元,因而使吸气损失减少,容积效率提高。 5)体积小,重量轻,便于狭窄空间安装,因而比较适合汽车空调使用。 6)压缩机每转完成两次吸、排气,输气量大且脉动性小。 表1列出了所研制双工作腔滑片压缩机的主要尺寸,图3为它与电装(Denso)公司容量相同的汽车空调用涡旋压缩机制COP[4]比较,从图中可以看出:转速低于2500r/min时,涡旋压缩机的COP低于双工作腔滑片压缩机,这主要是由于涡旋压缩机的内泄漏间隙比较长,低转速时其内泄漏量较大的缘故;转速高于2500r/min时,涡旋压缩机的COP则高于双工作腔滑片压缩机,但高出的幅度并不很大,这主要是因为双工作腔滑片压缩机随转速的升高摩擦功率增加比较快的缘故。考虑到其它因素:如加工简单、高转速下的振动和噪声很小、起动冲击小等,双工作腔滑片压缩机是适合电动汽车空调系统使用的压缩机。涡旋压缩机虽然也有优良的性能,但对加工和装配等的要求都比较高,国产设备还不能完全满足其技术要求。 2试验装置与测试条件 研制的电动汽车热泵空调样机在按照国际标准建造的全自动汽车空调系统试验装置上进行了测试,主测采用蒸发器侧进出口空气焓差法,辅测采用冷凝器侧液体制冷剂流量计法。测试时,主辅测制冷量偏差应小于5%,并以主测数据为准。试验方法及数据处理均依据中国汽车行业标准QC/T72.1-93《汽车空调制冷装置性能要求》和QC/T72.2-93《汽车空调制冷装置试验方法》,所有测试所用仪表均符合QC/T72.2-93的规定。 由于压缩机由直流电机直接驱动电机的转速就可连续改变压缩机的转速,厂商的测试工况,试验中压缩机转速分别1000、2000及3000r/min;工质采用条件为:蒸发器侧干球温度(27±0.5)(19.5±0.5)℃,冷凝器侧干球温度(35±0.5)℃。样机的试验结果整理成如图4~6所示的性能曲线,这些曲线未计入太阳电池所产生的能量。 图6示出了空调系统的COP随转速的变化,从图中可以看出;转速较低(<1500r/min时,COP随转速的增加有较快地增长,当转速增长到一定程度(>2000r/min)后,COP随转速增加而定不变,这说明低转速时,转速的增加可使压的密封效果得到很大改善,致使制冷量速度较快,高转速时,压缩机的内泄漏再增加转速已使密封效果改善不大,所以长速度趋于稳定,而压缩机制输入功却一直比较稳定速度的增长。 作者研制的电动汽车空调系统与目前正在使用的燃油汽车空调系统(用斜盘压缩机)的性能比较如图6所示。电动汽车空调系统的COP在转速较低时(<1500r/min)略低于燃油汽车空调系统,而在高转速时(>2000r/min)却明显于燃油汽车空调系统。这主要由于斜盘压缩机工作腔的密封性能较好且几乎不受转速的影响,而滑片压缩机的工作腔密封性能受转速的影响较大,转速升高可以明显改善其工作腔密封性能。压缩机由独立电机驱动后,其转速不再受汽车动力机的影响,可以恒定在较高的转速下运转。因此带双工作腔滑片压缩机的热泵空调系统的性能优于现有的燃油汽车空调系统,能够满足电动汽车空调的。 4太阳能的应用 将电动汽车整个车顶布满太阳电池,所产生的电能使电动汽车空调系统制冷量增加的情况见表电能使电动汽车空调系统制冷量增加的情况见表2。表2中制冷量增加量是用光电池产生的电能乘以各转速下空调系统COP所得的结果,相对增加量为制冷量增加量与不利用太阳能时空调系统制冷量的比值。从表中可以看出,利用太阳能可使空调系统制冷量增加200W以上,且转速较高时的增幅较大,这是由于空调系统低转速时的COP较低、高转速时势COP较高的缘故;制冷量的相对增加量为6%~27%,且COP越低(对应的转速也低),增加的效果越明显。电动汽车空调系统采用独立电动机驱动后,压缩机转速不再受怠速的影响,可以稳定COP较高的转速(约为2500r/min)下工作,这时,可以增加制冷量350W以上,相对增加量约为8%,大家知道,汽车在太阳下曝晒时空调系统的冷负荷最大,当车顶布满光电池后,这时不仅能最大限度地产生电能,而且可以有效地阻止太阳辐射热通过车顶进入车室内,使保持车室舒适所需的冷量大幅度降低,从而使空调系统消耗蓄电装置的电能降低。总之,利用太阳能可以有效地减少空调系统取自车载蓄电装置的动力,增加电动汽车的有效行驶距离。 5发展展望 车载蓄电池提供的直流电是电动汽车唯一的动力源且很有限,辅助设备消耗的电力减少了电动汽车的行驶蹁,开发高效的电动汽车空调系统乃是电动汽车在商业上能够被接受的关键一步。压缩机和电动机做成共用主轴的封闭结构后不仅能大幅度提高效率,而且还可以杜绝制冷剂的泄漏、安装更加灵活;直流电驱动又使压缩机采用封闭结构成为可能,因此,高效节能将决定电动汽车空调未来的发展,采用封闭压缩机是未来电动汽车空调不可逆转的趋势。我国目前作为汽车空调的制冷工质,发达国家已于1996年1月1日全部采用对臭氧层安全的R-134a,但R-134a的温室效应系数较大,在不久的将来还可能会被更符合环保要求的制冷工质所取代,不管制冷工质如何变化,电动汽车空调必须符合环保要求的这一发展趋势将不会改变。采用人工智能技术开发先进的传感-控制系统,使创造的车室环境更加符合人体皮肤的感觉,进一步提高舒适性,也是电动汽车空调未来的发展方向。随着太阳电池效率提高和成本降低,其在电动汽车空调系统中的应用会成为可能,并且会逐步得到普及。 6结论 从以上分析可以看出,作者面向电动汽车开发的热泵空调系统具有良好的性能,适合电动汽车使用。分析样机试验结果得出以下结论: 1)空调系统的制冷量/制热量、输入功率随转速增加基本呈线性增长关系;空调系统的COP在转速较低时随转速增加有较快的增长,而在转速较高时,则受转速的影响较小。 2)所开发的双工作腔滑片压缩机,低转速时的COP高于容量相同的涡旋压缩机,而高转速时的COP低于涡旋压缩机,但所低出的幅度并不很大。综合考虑性能、加工及安装等因素,双工作腔滑片压缩机是比较适合电动汽车空调系统使用的压缩机。 3)与目前使用的燃油汽车空调系统相比,电动汽车空调系统的低速性能略差,但它却具有较好的高速性能。 4)若轿车顶盖全部布满太阳电池,所产生的电能约为225W,可以使空调系统的制冷量增加8%左右,同时还能降低汽车空调冷负荷的峰值。 致谢:广东省电动汽车实验专门为本项目研制驱动电机,并指导电控系统的设计;试验得到广州豪华汽车空调器有限公司质检科的支持和配合,在此一并致谢。 电动汽车论文:电动汽车制动能量管理论文 摘要:电动汽车的驱动电机运行在再生发电状态时,既可以提供制动力,又可以给电池充电回收车体动能,从而延长电动车续驶里程。对制动模式进行了分类,并详细探讨了中轻度刹车时制动能量回收的机制和影响因素。提出了制动能量回收的最优控制策略,给出了仿真模型及结果,最后基于仿真模型及XL型纯电动车对控制算法的效果进行了评价。 关键词:制动能量回收电动汽车镍氢电池Simulink模型 电动汽车(EV)的研究是在环境保护问题及能源问题日益受到关注的情况下兴起的。在EV性能提高并逐步迈向产业化的过程中,提高能量的储备与利用率是迫切需要解决的两个问题。尽管蓄电池技术有了长足进步,但由于受安全性、经济性等因素的制约,近期不会有大的突破。因此如何提高EV能量利用率是一个非常关键的问题。 制动能量回收问题对于提高EV的能量利用率具有重要意义。电动汽车采用电制动时,驱动电机运行在发电状态,将汽车的部分动能回馈给蓄电池以对其充电,对延长电动汽车的行驶距离是至关重要的。国外有关研究表明,在存在较频繁的制动与起动的城市工况运行条件下,有效地回收制动能量,可使电动汽车的行驶距离延长百分之十到百分之三十。 目前国内关于制动能量回收的研究还处在初级阶段。制动能量回收要综合考虑汽车动力学特性、电机发电特性、电池安全保证与充电特性等多方面的问题。研制一种既具有实际效用、又符合司机操作习惯的系统是有一定难度的。本文对上述问题作了一些积极的探索,并得出了一些有益的结论。 1制动模式 电动汽车制动可分为以下三种模式,对不同情况应采用不同的控制策略。 1.1急刹车 急刹车对应于制动加速度大于2m/s2的过程。出于安全性方面的考虑,急刹车应以机械为主,电刹车同时作用。在急刹车时,可根据初始速度的不同,由车上ABS控制提供相应的机械制动力。 1.2中轻度刹车 中轻度刹车对应于汽车在正常工况下的制动过程,可分为减速过程与停止过程。电刹车负责减速过程,停止过程由机械刹车完成。两种刹车的切换点由电机发电特性确定。 1.3汽车长下坡时的刹车 汽车长下坡一般发生在盘山公路下缓坡时。在制动力要求不大时,可完全由电刹车提供。其充电特点表现为回馈电流较小但充电时间较长。限制因素主要为电池的最大可充电时间。 由于电动汽车主要工作在城市工况下,所以本文将研究重点放在中轻度电刹车上。 2制动能量回收的约束条件 实用的能量回收系统应满足以下要求: (1)满足刹车的安全要求,符合驾驶员的刹车习惯。 刹车过程中,对安全的要求是第一位的。需要找到电刹车和机械刹车的最佳覆盖区间,在确保安全的前提下,尽可能多地回收能量。具有能量回收系统的电动汽车的刹车过程应尽可能地与传统的刹车过程近似,这将保证在实际应用中,系统有吸引力,可以为大众所接受。 (2)考虑驱动电机的发电工作特性和输出能力。 电动汽车中常用的是永磁直流电机或感应异步电机,应针对不同的电机的发电效率特性,采取相应的控制手段。 (3)确保电池组在充电过程中的安全,防止过充。 电动汽车中常用的电池为镍氢电池、锂电池和铅酸电池。充电时,避免因充电电流过大或充电时间过长而损害电池。 由以上分析可得能量回收的约束条件: (1)根据电池放电深度的不同,电池可接受的最大充电电流。 (2)电池可接受的最大充电时间。 (3)能量回收停止时电机的转速及与此相对应的充电电流值。 本项目原型车为XL型纯电动车,驱动采用异步交流电机,额定功率为20kW,峰值功率为60kW,额定转矩为53Nm,峰值转矩为290Nm,持续输出三倍额定转矩时间不小于30s,额定转速为3600r/min,最高转速为9000r/min。蓄电池采用24节100Ah镍氢电池,其瞬时充电电流可达1.5C(C为电池放电倍率),即150A。在充电电流为0.5C时,可持续安全充电。实验表明,在电机转速为500r/min时,充电电流小于6A。可设此点为电刹车与机械刹车的切换点。 3制动能量回收控制算法 3.1制动过程分析 经推导可得,一次刹车回收能量E=K1K2K3(ΔW-FfS)。 特定刹车过程中,车体动能衰减ΔW为定值。特定车型的机械传动效率K1和滚动摩擦力Ff基本上是固定的。对蓄电池来说,制动能量回收对应于短时间(不超过20s)、大电流(可达100A)充电,因此能量回收约束条件(2)可忽略,充电效率K3也可认为恒定。对于电机来说,在制动过程中,其发电效率K2随转速和转矩的变化而变化。制动距离S取决于制动力的大小和制动时间的长短。 由以上分析可知,如果电池状态(包括放电深度、初始充电电流强度)允许,回收能量只与发电机发电效率和刹车距离有关。在满足制动时间要求的前提下,通过调节电机制动转矩可以控制电机转速。 3.2控制算法 控制策略可描述为:在满足刹车要求的情况下(由中轻度刹车档位决定),根据能量回收约束条件(1)和(3)的不同值,确定最优制动力,使回收的能量达到最大,即电流对时间的积分达到最大。为了与平常的刹车习惯相符合,令制动力随刹车时间呈线性增长,即Fj=Fo+Kt。问题转换为寻找最优的制动力初值Fo和制动力增长系数K。 我国常用的轿车循环25工况规定,汽车最高速度不超过60km/h,加速度变化范围为-1.5m/s2~1.5m/s2。为了体现城市工况下汽车制动的典型性,同时保证安全性和平稳性,考察如下制动过程:电制动初始速度为60km/h(对应电机转速为4500r/min),电制动结束速度为5.4km/h(对应电机转速为500r/min),要求加速度的绝对值小于2m/s2,速度曲线尽量平滑。中度档位刹车时规定制动时间为8s~12s,轻度档位刹车时规定制动时间为12s~18s。下面只讨论中度档位刹车情况,轻度档位刹车情况与之类似。 镍氢电池(100Ah)在常温以0.5C放电时,电池单体电压变化范围为12~15V,但电池主要工作于平台段,即12.2~13V。为讨论问题方便,认为电池单体端电压为12.5V,总电压等于300V。据此假设,计算所得的充电电流误差不超过6%。 电机在不同的转速与转矩运行时,实测的效率曲线类似指数函数。为了处理方便,可将效率曲线分三段线性拟合成如下函数(拟合误差不超过5%,其中n为电机瞬时转速): 与此相对应,可将制动过程分成三个阶段: 第一阶段:电机转速变化范围为4500r/min~3600r/min,电机发电效率为0.9,要求制动时间t1≤3s。 取制动转矩为60Nm,即F0=1860N,K=20,可得t1=2.62s,平均加速度约为-1.29m/s2。计算可知,充电电流I单调减小,IMax=It=0=75.75A。 第二阶段:电机转速变化范围为3600r/min~1500r/min,电机的发电效率变化范围为0.9~0.82,要求制动时间t2≤5s。 此时问题归结为在约束条件下的最优控制问题。经仿真计算可知,回收能量值随F0、K的增加而单调增加,并且主要由F0决定。当F0较小时,K的变化对制动时间的影响较大。由于电机可运行在三倍过载(140Nm)的情况下,可得最大制动力为4300N。当F0=4300N、K=30时,回收能量取最大值,为274.3(单位:安秒/As),平均加速度为-2.83m/s2。为了满足刹车平稳性的要求,取F0=2300N、K=50。制动时间为4.71s,此时回收能量为262.8As,较最大值减少4.2%,而平均加速度为-1.68m/s2,仅为最大值的59.3%。此阶段充电电流最大值为76.9A。为了准确描述能量回收的效果;引入了一个新的单位“安秒/As”(即时间以秒为单位对电流的积分)来衡量能量的大小。 第三阶段:电机转速变化范围为1500r/min~500r/min,电机的发电效率变化范围为0.82~0.6,要求制动时间t3≤2s。 仿照第二阶段的分析方法可得,取F0=3000N、K=30时,制动时间为1.88s,回收能量为42.1As,平均加速度为-2.01m/s2。此时回收能量较最大值减少2.3%,而平均加速度为最大值的74.1%,此阶段充电电流最大值为35.9A。 4仿真模型及结果 根据汽车动力学理论并结合其它相关方程可得仿真模型: 驱动力合力:Ft=Ff+Fj+Fi+Fw 其中,Ft为作用于车轮上的驱动力合力,Ff为滚动摩擦力,Fj为加速阻力,Fi为坡度阻力,Fw为空气阻力。在城市工况下,Fi和Fw可忽略。 其中,车体质量为M,瞬时车速为V,制动初始车速为V0,电制动结束时车速为V1,充电电流为I,电池端电压为U。其它符号含义与前相同。 在Simulink环境下建立仿真模型,可得电机转速曲线如图1所示,充电电流曲线如图2所示,回收能量曲线如图3所示。 5制动能量回收控制算法功效的评价 以初始速度为60km/h的电制动典型过程为例,经仿真计算可得,回收能量占车体总动能的65.4%,其余的34.6%为机械刹车和电刹车过程中的损耗。以我国轿车25循环工况为例,考虑到摩擦阻力及各部分效率的问题,回收能量占总耗能的23.3%。 实验证明,本文提出的制动能量回收控制策略是简洁有效的。在典型城市工况下,配备能量回收系统的XL型纯电动轿车运行可靠,可以延长续驶里程10%以上。 6其它相关问题的讨论 锂电池由于比能量高,也是EV常用的动力源。实验证明国内研制的锂电池瞬时(20s)充电电流上限可达1C,对常用的80Ah锂电池而言,其最大充电电流为80A左右。但是出于安全方面的考虑,如果把制动能量回收系统用于锂电池系统,需要严格的限流措施或将电刹车与机械刹车同时作用。 制动能量回收的另一种情况是汽车下长缓坡。我国规定城市道路坡度不超过8%,在此条件下,如果EV下坡速度为30km/h(n=2200r/min,效率=0.847),则制动充电电流为37.6A,对镍氢电池来说不到0.4C,可以安全地持续充电。 尽管本课题针对纯电动车,但由于混合动力车与纯电动车的能量回收规律相似,因此以上讨论同样适用于各种混合动力车,主要区别在于电池放电倍率大小不同。 电动汽车论文:电动汽车应用管理论文 这种电力电子系统的两个特征是压接技术和机械高度集成化,这两者都是混合多动力电动汽车的里程碑技术。 2004年5月25日,纽论堡--来自于赛米控为混合动力和电动汽车开发的优化模块SKAITM,由于其特殊的压接技术以及机械集成度,满足了汽车工业的高可靠性需求。就产品性能而言,和以前开发的产品相比SKAI™模块取得了长足的进步。 SKAI™是一个三相逆变模块,用于将直流电源(来自于燃料电池)转变成交流电源(供给电机)并可附带能量回馈电路。该系统含集成的DSP控制器,驱动和保护电路,直流稳压电容,半导体,绝缘体,传感器,液体冷却回路以及和汽车通信的CAN总线接口。 该功率电子模块包含两种拓扑结构。其一IGBT模块设计有600V/1200V,500A/400A规格的输出能力,适合50~200KW功率的电机,而第二种拓扑MOSFET模块设计有75V/100V/150V,700A/600A/500A规格的输出能力,适合3~20KW功率的电机。 SKAI™是赛米控在其以往主要用于汽车领域的专利压接技术--SKiiP 技术的基础上发展起来的。事实上,得益于其SKiiP 技术,赛米控享誉电池汽车的功率电子系统专业供应商的殊荣已有十余年的历史,特别是在叉车领域中。这种用于所有电气接触和热接触上的压接技术,能延长产品寿命并提高温度循环能力。与焊接不同,压接技术对冲击、震动以及高环境温度不敏感,并能确保热直接扩散到散热器。“正是这种压接技术帮助我们在汽车工业立稳了脚跟”,赛米控国际营销/市场总监PeterFrey先生说道,“它为高要求,低成本,安全第一的汽车工业提供了服务保障”。 SKiiP 技术早已使用在很多电动汽车上,如OpelZafira,BMWE1,FordThink(其前身为Pivco),FiatSeicentoElettra,DaimlerChryslerA-Class,AudiDuo,混合动力公交工程,VWPowerGolf,ChryslerEpic。除了混合动力汽车和燃料电池汽车外,SKiiP 技术在叉车、平板传输带,社区汽车以及拖拉机上都得到广泛应用。 就赛米控产品策略的背景,PeterFrey先生表示:“对我们而言,如今内燃机最具潜能的替代品就是混合动力电动汽车和氢燃料电池汽车。这种想法事实上在19世纪就业已存在,出而非新近才出现。“燃料电池电动引擎不产生有害的排放物,噪音低,能量利用效率高。如此多的优点使得我们在该领域进行研究和开发的时候始终保持着昂扬的激情。” 电动汽车论文:电动汽车锰酸锂电池寿命的研究 本文作者:曹建华 高大威 宣智渊 魏解元 单位: 清华大学汽车工程系 前言 作为混合动力车辆的车载能源,锂离子电池的性能是车辆重要的参数之一。混合动力城市客车对于电池的要求很高,因其起停和加减速工况占总工况的很大一部分,电池工作电流区间跨度大,且电流变化率也非常大,这无疑会缩短电池寿命;而混合动力城市客车行驶特性则要求电池具有良好的寿命,以保证其经济效益。所以,对于车用电池使用寿命的研究很有现实意义。国内外学者对于混合动力车用电池寿命的研究主要在两个方面:一是锂离子电池循环寿命测试,包括分析影响电池寿命的因素等[1-4];二是电池寿命预测模型的建立[5-6]。研究结果显示,锂离子电池在55℃的环境下存储之后容量衰减加剧,表明高温下的工况测试对电池寿命的影响更大[7]。目前对锂离子电池的研究更多的是围绕单体电池进行的,而对单体电池成组之后的寿命研究较少。但电池成组对电池寿命有一定的影响,比如本来能够充满的单体电池成组后只能充入单体电池容量的95%[8]。本文中根据北京市混合动力城市客车的实际运行数据提取出一个电池充放电循环,作为电池使用寿命试验研究的工况,然后进行电池循环寿命试验,评估了锰酸锂电池的寿命;分析了影响电池使用寿命的因素,提出了合理的电池运行工况。通过电池寿命强化试验,可得到不同应力水平下电池寿命衰减的关系,给出了在大的应力水平下进行电池寿命试验和缩短试验时间的方法。 1车用锰酸锂电池寿命试验的介绍 1.1电池寿命试验研究平台电池使用寿命试验研究平台包括电池试验台、主控计算机系统和动力电池等,如图1所示。研究对象为某型号车用锰酸锂电池组,其主要参数见表1。电池组中各单体电池排列顺序见图2。电池试验台是美国Arbin公司生产的专业电池测试仪器,该仪器可对电池以恒流、恒压或者恒功率等手段充放电,并可进行工况测试。电池运行时的各种数据由电池管理系统采集,通过CAN总线和主控计算机实现通信,以监控试验状况,并记录数据。 1.2电池寿命的试验方法 1.2.1电池充放电工况循环的制定试验用的同型号电池搭载在混合动力客车上,在北京的某线路上进行了4000km的测试。分析试验过程数据可知,电池在运行过程中重要的3个参数:电压和SOC变化不大;电流的变化非常剧烈。最大充电电流达到120A,最大放电电流达到150A。所以,车辆对于电池系统的实际功率需求是随电流变化而变化的,在制定电池充放电工况循环时,可默认电压被限制在某一个固定值附近,而电流值的改变则对应了电池功率的改变。工况的时长是5min,如图3所示。工况提取的操作如下。(1)将充电电流从0到最大值等分成10个区间,统计落在各个区间的电流平均值和电流持续时间占总时间的比例。(2)将放电电流从0到最大值等分成10个区间,统计落在各个区间的电流平均值和电流持续时间占总时间的比例。(3)统计电流为0的持续时间占总时间的比例。(4)工况各脉冲电流值即是步骤(1)和(2)中的平均值,电流持续时间比例保持不变。(5)采用充电、静止和放电循环的步骤构成脉冲序列,充放电电流依次增大。由于工况参数都是混合动力客车运行时实测数据的平均值,该工况循环在很大程度上能模拟真实道路上电池的工作情况。 1.2.2试验方法工况循环试验共进行了5000个循环的测试,每个循环时长5min。每1000个循环之后进行1次电池全容量充放电,测量电池的容量。测量电池容量时参照汽车行业标准《电动汽车用锂离子蓄电池(QC/T743—2006)》,测定电池容量的流程见图4(电压判断标准是平均单体电池电压达到极值,I3=5.33A)。 2锂离子电池寿命的初步评估 一般认为当电池容量衰减至额定容量的80%以下时[1],电池不再适合动力系统或整车的需要,试验参考QC/T743—2006国家标准,也以电池容量衰减为额定容量的80%作为电池寿命终结的标志。电池寿命一般都是通过强化试验来缩短试验时间,但是强化试验须知道各种应力水平下的电池寿命试验结果的关系,这非常复杂。而如果给电池施加的电流应力水平是其工作时的水平,试验将会持续非常长的时间,同样不可取。在本文中,电池寿命试验采取了试验加模拟的方法,通过部分试验得到电池容量的衰减情况,模拟出电池容量衰减曲线,从而计算出电池的寿命值。电池每1000个循环后的容量测量结果见表2。从表2中第3栏的数据可见,与前面的4个1000循环相比,第5个1000循环的电池容量衰减率明显增加,显示出一定异常。在监测电池单体电压的过程中发现,4000个循环之后,电池组中24号单体电池出现电压明显下降的问题,并且随着试验的进行,它与其他电池的电压差距越来越大,因而断定是由于24号单体电池过度亏电导致电池组衰减速率加快。图5为5000个循环之后全容量放电时,24号单体电池与其他单体的电压曲线对比。为消除因24号单体电池原因造成电池组容量衰减速率的加快,在进行数值拟合时,舍去了5000循环后的数据,分别进行1阶以及2阶的拟合,并将其外推,来预测电池寿命,结果如图6所示。电池失效时的容量为标称容量的80%,即12.8A•h,按1阶拟合结果,电池可以使用21450个循环,折合时间为1787.5h。以混合动力客车实车数据统计得到的客车平均速度为18km/h计算,在电池失效前,车辆可行驶3.22万km;按2阶拟合结果,电池可使用15410个循环,折合1284.2h,行驶里程为2.31万km。对比这两种拟合方式,2阶拟合结果更接近随着电池使用时间延长容量衰减率加快的实际情况。 3温度和单体电池的一致性对电池寿命的影响 3.1温度对电池寿命的影响电池在工作时会伴随着电极和电解液的分解,锂离子也会在电极上沉积形成氧化物,这些反应导致了电池容量的减小。而温度和反应速率存在如下关系[9]。式中:K为电极衰减反应速率,mol/s;Ea为反应的活化能,kJ/mol;R为气体常数,R=8.31451J/kmol;T为温度,K;B为频率因子,A/(mol•s)。可见温度对于电池寿命有很重要的影响,表3为单体电池最高温度和容量衰减率之间的关系。从表3可知,在试验的不同阶段,控制试验中的单体电池最高温度略有差别,则电池的容量衰减率也不一样。随着单体最高温度的升高。容量衰减率也呈上升趋势。 3.2单体电池一致性对电池寿命的影响由于生产流程和工艺等方面的原因,单体电池间容量等参数会出现细微的差别,但使用环境会加大这种不一致性。因电池风道设计的缺陷,电池中的某些单体电池始终要比其他单体电池的温度高很多。这种温度的不一致性主要通过内阻的不一致来影响电池寿命。因为不同的单体电池温度会导致其内阻不一样,这样单体电池的电压也就不同。在整个试验过程(包括工况循环试验及下文所述的强化试验和容量补充试验)中,总共进行了17次充放电,按照时间先后顺序标示为试验1~17号。对电池进行容量测试时的起始放电和起始充电电压数据进行分析,发现它们随着试验的进行呈现出一定的规律,如图7和图8所示。从图7和图8可见,随着试验的进行,电池的起始充电电压越来越大,起始放电电压越来越小,说明每次电池在全容量充放电的过程中,充入的电量变少,且放出的电量更少,即电池的容量在逐渐减小。分析试验中电池充放电电压范围变小的原因可知,在充电过程中,某些单体电池的电压高于其他单体电池,当其电压达到4.2V时,很多单体电池的电压仍未达到4.2V,这导致后续放电电压降低;在放电过程中,某些单体电池的电压远低于其他单体电池,当其电压降至3.0V时,仍有很多单体电池的电压大于3.0V,这导致后续充电电压升高。随着试验的进行,单体电池的电压差距在增大,充放电电压范围就逐渐减小了。所以在电池工作时要保证每个单体电池不过充过放,每个单体最大电压不超过4.2V,最小电压不小于3.0V。单体电池的电压不一致还会造成充放电过程中的部分单体电池过充和过放,损坏单体电池。在试验中,24号单体电池由于过度放电导致其电压降低,进而影响了整个电池组的寿命。 4电池寿命强化试验 4.1电池寿命强化试验方法电池的强化试验就是对电池采用一些比较苛刻的试验条件,比如大电流、宽SOC范围充放电和电池处在较高的温度下等。这些极端的情况,会导致电池容量衰减加速,从而缩短电池寿命试验的时间。通常情况下,还须寻找这些极端情况试验和普通工况试验之间的关系,及二者对于电池影响之间的换算系数,从而可由强化试验的结果推导出电池在一般工况试验下的结果。把各种参数简化为对电池的作用应力值,电池强化试验的基本思路就是利用高应力水平下的寿命特征去推导出正常应力水平下的寿命特征,所以应先研究应力值和容量衰减率之间的关系。此次试验选取了电池充放电电流和电池SOC范围两个应力条件。首先,分别统计了实车试验数据中充电和放电电流的平均值,充电电流为40.71A,放电电流为35.43A。为考查两个因素对电池寿命的影响,采用控制变量法进行试验。选定两种不同电流应力水平,第一种是以80A电流充电,70A电流放电;第二种是以120A电流充电,105A电流放电。考虑到SOC在试验仪器中不可控制,以电压范围代替SOC范围,第一种是从320~400V;第二种是从340~380V。用控制变量法一共要进行4组试验,见表4。试验时每一应力水平下,进行多次充放电循环,之后进行一次全容量放电,测定该时刻的电池放电容量,计算这一循环过程的容量衰减率。为提高试验精度,采用了多次测量取平均值的方法。 4.2试验的结果分析将电池容量衰减情况列于表5中。可求得不同组别的容量衰减率:第1组为2.52×10-2A•h/h;第2组为0.108A•h/h;第3组为2.06×10-2A•h/h;第4组为0.114A•h/h。强化试验之前的工况循环试验按其平均容量衰减率为0.16A•h/103cycle计算,每个循环时间为5min,容量衰减速率换算为1.92×10-3A•h/h。分析试验结果,可得到的规律如下。(1)对于同样的电压变化范围,大电流强度容量衰减率远大于小电流强度。(2)对于同样的电流强度,不同电压范围应该是电压范围越大,容量衰减率越大。但是试验结果没有看出明显的规律。工况循环的电压变化范围一般在350~390V,从之前得到的数据来看,电压范围变化对容量衰减率变化的影响远不及电流强度变化的影响,因此本文中只考虑电流强度的影响。如果分别设工况循环电流强度和容量衰减率为x和y,则第1、3组强化试验电流强度应力水平为2x,第2、4组强化试验电流强度应力水平为3x;第1、3组强化试验容量衰减率为11.93y;第2、4组强化试验容量衰减率为57.81y。令P为强化试验电池电流强度和工况循环电流强度之比,C为强化试验电池容量衰减率和工况循环下电池容量衰减率之比。在P=1时,lnC=0的约束条件下进行2阶拟合,得到图9的曲线。拟合方程式为lnC=-0.4505P2+3.8305P-3.38(2)这样若得知电流强度为I2的强化试验条件下的容量衰减率为ΔC2时,则可按下式求得电流强度为I1的正常工况循环下的容量衰减率ΔC1。ln(ΔC2/ΔC1)=-0.4505(I2/I1)2+3.8308(I2/I1)-3.38(3)温度对于容量衰减的影响是不能忽略的,但是由于缺少相关的试验设备,温度部分的工作暂时未能进行,因此上述有关强化试验的结论有待今后进一步完善。 5结论 (1)所采用的工况循环测试方法能更真实地体现电池的实际工作状况,试验测得的电池循环寿命更加接近电池在实车环境中的寿命。(2)温度升高虽然会使容量有所上升,但是容量衰减率大大增加,导致了电池寿命的缩短。(3)单体电池不一致性导致容量测试时,起始充电电压增大,起始放电电压减小,从而导致电池能够释放的电量减少,使电池寿命缩短。(4)电池强化试验表明,电流强度是影响电池寿命的主要因素,由大的电流强度下的试验结果可推导出小的电流强度下的试验结果,为缩短电池寿命试验时间提供了依据。 电动汽车论文:新能源电动汽车电池技术探讨 摘要:电动汽车是最具发展潜力的新能源汽车,以电力为驱动,有着噪声低、低排放、效率高等特点,应用前景广阔。本文围绕新能源电动汽车对其电池技术进行了讨论。 关键词:电动汽车;比能量;可靠性;锂离子电池 0引言 由于传统内燃机汽车所造成的环境和能源问题愈加突出,汽车行业发展受阻。目前我国科研机构和汽车制造企业都加大了对新能源电动汽车的研发力度,以期解决现存电动汽车电池技术难题。 1新能源电动车电池技术 根据能源供给类型的不同,电动汽车可分为纯电动车、混合电动车和燃料电池电动车,且这三种电动车电池技术均面临着技术难题,较难量产推广。电池技术是影响新能源电动车推广和广泛应用的重要因素,所以迫切需要解决电池的容量和能源补充问题。 2新能源电动车电池技术对比 (1)铅酸蓄电池。铅酸蓄电池是由浸入稀硫酸电解液的正极板(PbO2)和负极板(Pb)组成。充放电反应方程式:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。该种电池的性能指标中的比能量和比功率均较低,电池的循环使用寿命也较短,充电所需时间较长,这些特点致使其在电动车领域的推广受到很大制约。同时,该种电池技术较为成熟,可以大批量生产,其造价也低,所以这种电池也具有一定的应用空间,目前是被用于行驶里程短,重点要求较低的场合,例如目前已投入使用的电动观光车、电动叉车、短途电动公交车等。 (2)镍氢电池(NiMH)。由镉镍电池发展而来的镍氢电池是由电解液(KOH)、碱式氧化镍(NiOOH)组成的正极和吸氢合金(MH)组成的负极构成。充放电反应方程:NiOOH+MH⇋M+Ni(OH)2。镍氢电池充电时间短、容量大、放电深度大,更有着耐过充和过度放电等优点,但是由于金属镍价格较昂贵对其在在电动车领域的推广和应用。镍氢电池与锂离子电池相比,能量密度较弱但可靠性高、成本低。在不久的将来镍氢电池会成为混合动力电动车的主流电池。 (3)燃料电池(FuelCell,FC)。燃料电池由正极、负极(不包含活性物质)和电解质隔膜组成。目前研究以氢燃料电池为主,充放电反应方程:2H2+O22H2O。作为被汽车制造商重点投资的燃料电池,仅须补充燃料与空气即可,并不需要充电储能的过程。氢燃料电池不仅供电效率高、功率密度高,也有着无污染和可循环利用的优点。但是其造价太高、启动时间过长,制造和存储代价高且氢燃料电池加氢站的建设有着很大的难度。就目前来说,燃料电池电动车只是处于研发阶段,尚存在较多技术难题,在短期内很难进行大规模的推广。基于燃料电池绿色环保的作用,燃料电池未来肯定会成为解决能源危机的动力电池,有着较为广泛的前景。 (4)锂离子电池。锂离子电池主要包括正极(锂离子金属氧化物LiMO2构成)、负极(焦炭或石墨C构成)和有机溶液(溶有锂盐)。充放电反应方程:LiMO2+nC⇋Li1-xMO2+LixCn。锂离子电池的性能要优于前两种电池性能,有着体积小、寿命长和自放率低的优点,锂离子电池并不存在传统蓄电池出现的“记忆效应”,该电池无污染,所以该种电池一直被看好,是最具有实用价值的电动车电池。但锂离子电池在快速放电性能、价格、过放电保护方面有着不足之处。而大容量、高功率的锂离子电池在安全方面有着一定能够隐患,使其大规模推广受到限制,现在主要被用于容量较小、功率较低的电动汽车的应用中。目前各国汽车生产商都在重点研究锂离子电池技术,主要围绕如何降低电池成本,实现快速便捷放电,确保大容量的电池安全性为研究重点。 3锂离子电池技术 (1)锂离子电池材料技术。该种电池正负极材料体系很丰富。用于动力电池的NCM三元层状正极材料,其中LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的应用比较成熟,而拥有较高容量的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2已被批量应用。近几年铝掺杂的锂镍钴氧电池将被用于驱动电动汽车,与锰酸锂混合也可用于制造车用动力电池。磷酸铁锂电池生产已满足客车和专用车辆的应用。用于负极的材料石墨、硬/软碳和合金负极材料,其中石墨应用最为广泛,无定形硬碳或软碳与石墨混合已经逐渐被应用。钛酸锂负极材料倍率性和循环性佳,但比能量低、成本高,适用于大电流充电。将纳米硅或硅氧化物作为负极材料已有小批量应用,但还需研究出解决因锂嵌入硅后造成的体积膨胀导致使电池循环寿命减少问题的方法。锂离子电池电解液中六氟磷酸锂及其它新型锂盐、溶剂提纯、电解液配制、功能添加剂技术不断进步,而如何提高电池工作电压,如何改善电池高低温性能是现在研究方向,目前安全型离子液体电解液以及固体电解质均在研制中。聚烯烃微孔膜是现如今锂离子电池隔膜销售中的主要产品,而耐高温、高电压隔膜将会是未来的主要发展方向。 (2)单体电池技术。单体电池形状主要有圆柱、方形金属壳(铝/钢)和方形软包散装,而车用电池组容量大、电池数量多、管理系统复杂。目前圆柱电池技术并不能满足车用电池需求;方形电池电芯制作方式较多(正极包膜叠片、卷绕+叠片、叠片+卷绕等),制作出的电池容量大,适用于软极片电池(磷酸铁锂和三元材料的电池)。叠片式电池在各材料体系中均适用,可靠性高,与卷饶电池相比寿命较长,例如日产Leaf纯电动汽车、Volt插电式混合动力汽车电池均采用叠片式。软包电池电芯的制作则与方形金属壳电池类似。总体来看,我国单体电池生产正在由半自动向着全自动大规模制造迈进。 (3)电池系统技术。我国动力电池系统产品存在功能简单、数据采集可靠性较弱,SOE估算精度、热管理、均衡、安全管理等有待提升,而优秀元器件则差距大。电池系统应从结构设计优化与材料选型两个方面入手结构抗振、抗冲击以及轻量化集成优化设计进行研究,并从故障诊断预测、热安全监测预警和防控三个方面进行关键技术的开展。 4结语 综上所述,对于新能源电动汽车来说镍氢电池性能要优于铅酸蓄电池,燃料电池和锂离子电池比与镍氢电池相比性能性能更佳,但都有着各自难以突破的技术难题。基于锂离子电池各项性能和目前技术研究程度,不久的将来锂离子电池会被广泛应用于纯电动汽车。 作者:姬超 单位:山东中实易通集团有限公司 电动汽车论文:纯电动汽车的故障诊断思路探究 摘要:随着国家经济水平与科技水平的不断提升,纯电动汽车技术正在不断成熟和发展,逐渐步入产业化进程。目前汽车故障诊断技术探索大多数是针对传统发动机汽车而进行的,对于纯电动汽车的故障诊断研究少之又少。我国与国际上汽车故障诊断水平先进的国家来说,仍处在起步阶段,因此对于纯电动汽车的故障诊断发展需要不懈的努力。对纯电动汽车的常见故障进行了阐述,并探索了故障诊断思路。 关键词:纯电动汽车;故障诊断;思路 纯电动汽车指的是整体运动全部通过蓄电池来提供电力驱动的电动汽车,尽管纯电动汽车已经经历了一百多年的历史,然而其一直限制在某些特殊环境下使用,面对的市场有限。造成这种情况的关键原因在于各种类型的蓄电池,大都存在成本高、工作期限低、外观较大、质量高、充电时间较长等明显缺陷。除此之外,纯电动汽车的故障诊断技术尚不发达,不仅仅是查找问题存在困难性,而且在处理故障的时候比之传统动力汽车更为复杂和危险。国内的纯电动驱动系统开发刚刚起步,出现故障的概率相当大,安全性能需要着重提升。同时,既有的汽车以及电机系统的故障诊断技术和智能检测技术大多数难以直接用在电驱动系统中,而且部分电驱动系统特有的问题同样缺少对应的诊断措施,所以非常有必要对纯电动汽车的故障诊断思路进行探索。 1纯电动汽车系统构造分析 由于生态与环境的压力和政府的大力支持,使得纯电动汽车正在渐渐走入大众的视野中并接受人们的考验。为了确保高压电安全,需要严格按照有关标准进行设计。电动汽车整车控制系统可以称作是汽车的指挥中心,通过它来统筹协调汽车每个部位运行,是整车控制系统的中心枢纽。随时能够正确诊断每个系统出现的故障且做出科学的解决方案,是确保汽车稳定运行的重要技术。纯电动汽车是通过组合多个子系统而形成的一个复杂系统,不但有低压电气组织,而且还有强电压、高电流的高压动力组织,其中任意一个部件故障都将导致整车不能稳定行驶,特别是对于电压高达上百伏的供电系统,假如产生漏电问题,将很可能给驾驶人员的生命带来威胁。本文设计了某纯电动汽车动力系统结构和控制机制,其中发动机、电池等各个零构件都配有相对独立的控制系统,并且利用控制器局域网络把数据传送给整车控制设备,同时利用控制器局域网络接收整车控制系统的控制命令,整车控制系统所采集到的零构件数据和采集的油门踏板数据、档位数据等乘坐人员数据,由此获得控制对象的信息,此外还可以利用控制器局域网络总线发送和直接操作继电系统,以此来保证汽车安全、稳定地依据乘坐人员需要工作。在进行控制的环节里,及时地判断各个系统故障且在出现问题时选择合适的处理手段,是确保整车稳定、可靠行驶的关键。 2纯电动汽车常见故障诊断思路分析 2.1纯电动汽车绝缘故障的诊断和查找 纯电动汽车是通过纯电池动力来为汽车提供动力的车辆类型,该类型车辆的动力电池的输出电压通常保持在DC/72V与DC/600V之间或者超出此范围。通过有关标准的规定可知,一般人的安全电压强度通常指的是不能导致人类直接死亡或者残废的电压强度,而通常环境条件下许可长时间触碰的安全最低电压为DC/36V。可以说纯电动汽车动力电池产生的电压强度已然大大超出了此安全电压范围,因此对纯电动汽车绝缘故障的诊断是相当重要的工作。同时纯电动汽车发生该故障的概率并不低,经过对诊断过程的归纳,累积了一些经验:首先对于绝缘故障警报来说,通常纯电池汽车的最小警报绝缘电阻额值度设置在500千欧左右,通过电池控制系统来负责检查功能,假如检查到的绝缘电阻额度不高于此值时,电池控制系统将把相应的绝缘问题代码发送给上位机设备,整车方面利用综合仪表来实现代码读取与故障提醒。如果综合仪表上出现故障代码或者警报提醒时,就意味着该汽车产生了绝缘问题,需要及时进行故障诊断,以此避免出现人身安全事故;其次要初步判断绝缘警报,按照实际汽车的情况来分析,故障的类型与故障零件多种多样,可以按照一定的步骤来实现初步判断。假如汽车的仪表可以正常工作,且真实反映出车辆是否存在故障,则表明电池控制系统绝缘监测自身是没有问题的。假如汽车的仪表提示的是绝缘没有连接,那么此时需要检测低压控制路线是不是正确连接或者已经松脱。当经过检测得知低压连接路线没有故障,就应该检查控制器局域网络线路的通信问题,测试终端电阻数值是不是合理,一般情况下数值是60欧,假如测试结果低于该数值,则表明信号被阻隔了,会致使控制器局域网络通信失常。除此之外,还应当对高压部件进行检测,确定了系统线路连接正常,则可以把注意力放着高压部件的绝缘过低方面。通过这种方式,可以高效提升诊断速度且正确找到故障部位。 2.2纯电动汽车高压电故障诊断和安全管理 纯电动汽车使用动力蓄电池与电动机作为驱动装备,产生的电压能达到数百伏。如果出现高压电路绝缘故障,则将直接威胁到乘坐人员的生命财产安全和车载物品的安全。所以纯电动汽车高压电故障诊断技术已经变为纯电动汽车设计人员首先要处理的关键问题之一。纯电动汽车高压电故障诊断和安全控制的意义在于处理纯电动汽车的高压电安全问题。纯电动汽车高压电系统线路的短路、漏电等问题都会给车辆的高压用电安全带来不可预测的损害。对于纯电动汽车高压电结构的配置,为该结构可能出现的故障实现分析,其中纯电动汽车高压电部位故障能够分成动力蓄电池系统问题、短路问题、绝缘问题、高压环路问题等,任意一种故障都是纯电动汽车的潜在威胁。为了真正处理电动汽车所面对的各种故障问题,保证电动汽车的高压用电安全,国内纯电动汽车安全规范对车载能源储存设备、性能安全与问题预防和驾驶员触电保护都做了明确的规定,为纯电动汽车高压电路设计与生产提出了科学的设计与测试规定,且提供了比较详细的硬件设计试验检查程序。然而,这只是高压电系统自身设计和生产层次上的保障手段。因为纯电动汽车工作环境复杂,故障的出现具有很大程度的随机性,单单依据高压电系统自身可靠性设计和生产仍不足以让电动汽车具有预防各样高压危险事故突发的能力。 2.3纯电动汽车电驱动故障诊断分析 以往的故障诊断系统是利用一套整车管理控制器局域网络实现通讯的,而整车控制器局域网络中通常会设置很多控制单元,于是就比较容易导致总线荷载过高,系统即时反应速度缓慢,故障分析数据难以获得快速的反应。本文针对该问题构思了一种独立的故障分析控制器局域网络,这种网络的特征是能够在整车控制器局域网络中获得数据,但是没有传送数据的能力。通过加工后的故障数据是应用故障诊断结构传送至独立的故障诊断控制器局域网络中的,继而通过故障诊断控制器局域网络传送到每个控制器,这种方式不但能够提升故障反应速率,还能够防止多个控制器局域网的互相扰动。在纯电动汽车的电驱动故障诊断系统中,整车控制器与电动机控制器把电压、电流、热度等数据以文字形式发送到故障诊断系统,故障诊断系统依据诊断规范分辨其是否为故障后,再以文字的形式传送出去。电驱动系统包含了驱动电路与电动机自身。该文中的电动机使用的是效率明显的永磁同步电机。 驱动系统包括了控制电路、驱动维护系统、电力供给系统和传感系统等。电驱动系统的故障一般出在控制器方面与电机自身方面。对于纯电动汽车电驱动故障诊断分析方法通常有两种,一种是自测试手段、另一种是在线诊断方法。直流母线系统线路中的电容是一种能够在自测时期处在非静态输出的零件,在自测试的结束阶段应当对母线电容进行充电,在充电环节里电容的接入电流和电压都是非静态的参数,应用这个特征能够实现电容故障的检查。在线诊断方法通常包括IGBT模块开路故障在线检测、电机绕组匝间短路故障在线诊断与位置传感器偏转误差故障的在线诊断。该方法具备工程实用性高、诊断迅速的优势。 3结语 电子信息技术在汽车领域的使用让车辆故障测试和诊断变得更加繁复,以往的经典修理手段已经难以满足实际需求,所以汽车故障诊断系统和专门的诊断设施的开发有着十分巨大的发展空间,故障诊断技术正在渐渐朝着自动化的方向发展。国内已经有部分研发机构对纯电动汽车故障诊断技术进行研究,并且获得了比较乐观的成绩。尽管目前纯电动汽车的故障诊断系统仍旧处在起步阶段,然而随着科技水平的持续提升,相信故障诊断系统必定会越来越完善。 作者:白彩盛 单位:甘肃金城理工中等专业学校 电动汽车论文:电动汽车复合电源控制研究 摘要: 针对蓄电池单独作为汽车电源不能满足纯电动汽车短时间功率的需求问题,可采用超级电容与双向DC/DC串联再与蓄电池并联的复合电源来满足汽车功率的需求。利用模糊控制工具箱设计对于复合电源功率分配的模糊控制器,搭建整车复合电源控制策略模块,应用Cruise软件快速完成整车模型的搭建,将控制策略添加到整车模型中。仿真结果表明,纯电动汽车复合电源控制策略能够有效地分配蓄电池和超级电容的功率,从而使超级电容充分发挥“削峰填谷”的作用。 关键词: 纯电动汽车;复合电源;模糊控制;联合仿真 0引言 动力汽车要求其车载电源具有充放电功率大、充放电效率高、使用寿命长、容量衰减小等特点[1-2]。而蓄电池单独作为汽车的电源时存在充电时间长、比功率太低,不能满足汽车短时间功率需求问题,严重影响汽车的加速、爬坡、制动性能及能量回收效率,不能完全满足汽车对车载电源的要求[3-5]。超级电容充放电迅速,可瞬间大电流充放电,充放电能力比蓄电池要高100多倍,动态特性很好,循环寿命在10万次左右[6-7]。一种新的汽车电源是将超级电容与蓄电池结合起来使用,由蓄电池提供整车运行期间电机需求的平均电功率,而超级电容则提供电机需求的峰值功率,这样可以充分发挥蓄电池比能量大和超级电容比功率高的优点[8]。针对超级电容和蓄电池构成的复合电源系统,实现能量的合理分配是关键。模糊控制利用人的经验、知识和推理技术及控制系统提供的状态条件信息,不依赖物理过程的精确数学模型,具有较好的鲁棒性,控制性能高,简化了复杂的控制问题[9-12]。Cruise是研究汽车动力性、燃油经济性、排放性及制动性能的高级模拟分析软件,灵活的模块化理念使得Cruise可对任意结构形式的汽车传动系统进行建模和仿真[13]。本文采用Cruise/Simulink联合仿真的形式,在基于传统电动车模型的基础上,添加超级电容模型和双向DC/DC模型,利用Cruise搭建整车模型,在Matlab/Simulink中设计了针对复合电源的模糊控制策略,将控制参数进行模糊化处理,并通过MatlabDLL方式进行联合仿真,实现复合电源功率的合理分配,并对模糊控制策略和整车性能进行研究分析。 1复合电源的结构 复合电源主要由蓄电池、超级电容和双向DC/DC组成。复合电源的拓扑结构有很多,例如:蓄电池和超级电容直接并联,蓄电池与双向DC/DC串联,再与超级电容并联[14-15]。本文选择的是超级电容与双向DC/DC串联,再与蓄电池并联共同向负载电机提供电能的方式。复合电源的工作模式为:当汽车正常行驶,需求功率低时,由蓄电池单独向电机供电;当汽车需求功率较高时,蓄电池和超级电容共同给电机供电,并且由蓄电池提供平均功率,超级电容提供峰值功率。当汽车制动时,超级电容优先回收制动能量,在超级电容不能再回收时由蓄电池回收能量。控制策略通过控制双向DC/DC的升降压来控制超级电容的充放电。复合电源组成结构如图1所示。功率总线的功率信息,蓄电池和超级电容SOC(Stateofcharge)等状态信息为模糊控制器控制的输入,经过控制器对功率进行分配。由于汽车在整个运行过程中会经历多种工况,而且交通状况复杂,汽车状态切换频繁,且各种工况下的电机功率、蓄电池、超级电容的状态都各不相同,需要制定合理的功率分配控制策略,使得在保证整车动力性的前提下,利用超级电容高比功率,能够瞬时大电流充放电的特性,为蓄电池“削峰填谷”,减小大电流对蓄电池的冲击,延长蓄电池的使用寿命,提高充放电效率,并且最大限度地回收制动能量,提高整车的效率和经济性[16-18]。 2模糊控制策略模型 利用Matlab中提供的模糊控制工具箱设计了对于复合电源功率分配的三输入、单输出的模糊控制器,输入为汽车的需求功率Preq,蓄电池荷电状态BSOC,超级电容荷电状态SSOC。输出为蓄电池功率分配因子(Kcap)。汽车的驱动电机有电动和发电两种工作模式,在这两种工作模式下系统需求功率大小和波动范围有较大差别,控制的侧重点也不同[19]。因此,在正常行驶与制动两种工作模式下应分别制定复合电源控制策略,即需要两个模糊控制器,它们的模糊控制规则不同,但是两个模糊控制器都是三输入单输出且输入变量和输出变量相同。因此,在Preq>0和Preq<0时各设计一个控制器,分别为模糊控制器A和模糊控制器B。当Preq>0时,设输入量Preq的论域为[04],模糊集为{S、MS、M、MB、B},分别表示{小、较小、中、较大、大}。动力电池BSOC的论域为[0.20.9],模糊集{S、M、B},分别表示{小、中、大},超级电容SSOC的论域为[0.11],模糊集{S、M、B},分别表示{小、中、大}。输出量为动力电池功率分配因子Kcap,其论域为[01],模糊集{S、MS、M、MB、B},分别表示{小、较小、中、较大、大}。各输入结果如图2所示。当Preq<0时,设输入量Preq的论域为[-10],模糊集为{B、M、S},分别表示{大、中、小}。蓄电池和超级电容的SOC论域、模糊集、隶属度函数和Preq>0时是一样的。输出量为蓄电池功率分配因子Kcap,其论域为[01],模糊集{S、M、B},分别表示{小、中、大},输入输出量的隶属函数如图3所示。根据前面设计的模糊控制器,在Matlab/Simulink环境下建立复合电源模糊控制策略模型如图4所示,模糊控制器根据输入变量的变化调节输出比例因子Kcap,从而得出蓄电池所分配的功率,因为汽车的需求功率由蓄电池和超级电容共同提供,所以汽车需求功率减去蓄电池所分配功率得到超级电容分配功率。 3整车模型的搭建 将建好的控制策略添加到Cruise中主要有MatlabDLL和MatlabAPI两种方法。联合仿真的结果都可以直接从Cruise获得。但是用MatlabDLL方法仿真的时间比采用MatlabAPI方式短很多。因此,本论文中采用的是MatlabDLL方式。在控制策略模型建好之后,需要进行模型编译,编译完成后生成controler.dll文件,在Cruise模型中放入MatlabDLL接口模块,进行接口模块的参数设置,完成以上设置后,在Cruisedatabus中完成相应的数据通信,即可实现Cruise与MatlabDLL方式联合仿真[19-20]。在进行信号通信时实际上是一个数据交换过程,Cruise通过数据接口将动力蓄电池和超级电容SOC值、电机转速、负载信号、超级电容电压值等信息传递给Simulink中的模糊控制策略模型,之后Simulink模型将超级电容电流、转换开关信号反馈给Cruise模块中的电气终端、电机及驾驶员,以建立Cruise和Simulink之间的数据通信。AVLCruise软件中含有简捷通用的模型部件、易懂的管理系统、可以与Matlab、C、Fortran接口完成复杂控制算法的设计和离线仿真,也可与DSPACE等硬件接口,展开实时仿真,真实模拟车辆传动系统,完成对复杂动力传动系统的仿真分析,整车仿真模型如图5所示。在进行整车建模时,从模块库中直接拖拽部件模块来搭建整车模型。修改部件属性来快速完成整车模型的参数设定并进行部件间的机械连接、电气联接和信号联接。 4仿真结果与分析 采用中国城市道路工况作为本文的循环工况。中国城市道路工况是中国汽车技术研究中心根据我国各大城市的行驶特征研究出的更加适合我国的城市工况。中国城市道路工况如图6所示,工况总运行时间是1304s。工况中最大速度达60km•h-1,其中怠速时间占工况总时间的28.8%,除去怠速部分之后平均车速则为22.6km•h-1。从图6可直观的看到我国交通系统中存在车辆怠速时间长、总体的均车速低、车辆的速度变化频繁等特点。图7是在中国典型城市道路工况下车辆行驶的当前车速度与期望速度变化曲线。从图中可以看出两条曲线基本保持一致,速度没有出现大的波动,这说明车辆的跟随性和平顺性都比较好。图8是在中国典型城市道路工况下,蓄电池和超级电容所需提供的功率曲线图。从图中可以看出在车辆运行过程中由超级电容和蓄电池共同供电,电池提供的功率比较平稳,在6kW左右。在制动时由超级电容吸收峰值功率,最大峰值功率达到10kW。超级电容充分发挥“削峰填谷”的作用,从而验证制定的模糊控制策略的有效性。 5结论 在纯电动汽车的基础上,借助Cruise软件搭建了带有复合电源模块的整车模型。详细介绍了通过联合仿真的方法将Simulink里搭建的策略模块加入到整车模型中的步骤。其他用户可以根据类似方法开发自定义策略和车型。提出超级电容与双向DC/DC并联再与电池串联的复合电源结构。用模糊控制工具箱设计对于复合电源功率分配的模糊控制器,搭建整车复合电源控制策略模块,使得超级电容充分发挥了提供瞬时功率的作用,避免了蓄电池过充和过放,提高了复合电源系统的循环使用寿命。此设计方案和仿真结果对于纯电动汽车复合电源系统的研究具有一定的参考价值。 作者:周美兰 胡玲玲 张宇 单位:哈尔滨理工大学电气与电子工程学院 哈尔滨职业技术学院电气工程学院 电动汽车论文:电动汽车充放电控制研究 摘要: 大规模电动汽车入网参与电网调度需要在某一区域设置一个机构,作为电力公司调度部门和电动汽车的中介。针对机构对所管辖电动汽车的控制,首先,以1天为1个周期把电动汽车可能被控制的区域分为办公区、居住区和超市购物区。然后,机构根据各电动汽车状态信息把各区域的电动汽车分为充电集群和放电集群。之后,机构根据可调度容量、可调度时长、电动汽车车主违约度制定评价体系对集群内电动汽车在每个时段的充电或放电的顺序进行排队。最后,在保证电动汽车车主行驶和电池安全约束的情况下,对电动汽车进行充放电调度,使机构充放电尽可能满足电力公司调度部门的调度计划。 关键词: 电动汽车;机构;分区;充放电集群;评价体系;充放电顺序 0引言 能源危机、环境污染和气候变化是当今人类面临的三大挑战,为了应对挑战新一轮的能源变革势在必行,基本方向是以实施清洁替代和电能替代为重点,加快能源结构从以化石能源为主向以清洁能源为主的根本转变[1]。电动汽车是以电能替代化石能作为驱动能源,是电能替代的重要内容。随着电池技术的逐渐成熟、充电站修建的不断完善和成本的不断降低,在不久的将来电动汽车将大批量替代燃油汽车[2-3]。对汽车行驶行为模式的研究表明,1天之中90%以上的时间电动汽车是处于停驶状态,可以与电网互动(vehicle-to-grid,V2G)[4],文献[5]围绕电动汽车与电网互动的调控技术、市场机制和基础设施这3方面的关键问题进行了分析。文献[6]针对电动汽车与电网互动对配电网规划的影响进行了分析。另外研究表明,电动汽车具有规模大、接入点分散、单机容量小的特性,电动汽车V2G服务若采用集中控制将对调度系统的复杂性、通信能力、计算处理能力提出很高的要求。同时,允许用户参与电力市场的门槛通常为MW级,而单辆电动汽车并不达到此容量级[7-8]。基于此,文献[9]提出了电动汽车集群的概念,也可称为电动汽车机构。电动汽车机构管辖着某区域内一定数量的电动汽车,具有一定容量的可调度负荷和储能容量,可以作为调度部门和每辆电动汽车的中介。目前,针对电动汽车集群并网对电网的影响及电动汽车集群的约束研究相对较多也比较完善[10],但是,针对机构对每辆电动汽车控制的研究虽相对较多但侧重点不同,有待完善和深入。文献[11]为实现电动汽车机构与电动汽车之间的互动策略,在计及电动汽车用户用车便利性的前提下,建立了基于优先权的电动汽车集群充放电优化模型。文献[12]对停驶的电动汽车根据状态进行分群,对可控状态的电动汽车的充电行为进行控制。文献[13]设计了一种用于协调电动汽车充电的多机构。文献[14]把电动汽车分为充电集群和放电集群,然后根据需要动态管理每个电动汽车集群。文献[15]提出了一种电动汽车根据自身以及附近电动汽车的信息进行决策的分布式控制策略。文献[16]提出了一种停车场通过管理电动汽车参与V2G进行套利的调度模型。文献[17]对电动汽车进行本地控制,为电力系统提供调频辅助服务。虽然,上述文献考虑了每辆电动汽车的影响,但是,并未全面考虑每辆电动汽车的调度优先顺序、每次调度时每辆电动汽车的调度功率和车主违约对调度的影响。以1天为1个周期对电动汽车进行充放电调度,需要机构管辖的区域包括电动汽车1天所有可能长时间停驶的区域。研究表明,除了个别时间个别车辆远距离行驶外,大多数车辆都是在一定区域内的办公区、居住区、超市购物区循环行驶的。因此,本文把机构管辖的区域分为办公区、居住区、超市购物区3个停驶区域,3个区域都是以充放电站的形式对电动汽车进行充放电管理。机构根据电动汽车的停驶区域和停驶时申报的停驶起始时刻、终止时刻、停驶时荷电状态、结束时荷电状态,把停驶区域内的电动汽车分为充电集群和放电集群,每辆电动汽车在每个停驶处只能选择充电或放电,因为研究表明随着充放电切换次数的增多,电动汽车的寿命会加速衰减[14]。除此之外,本文还制定一个评价标准对充电集群和放电集群的电动汽车在每时段调度的顺序进行排列。最后,在考虑约束条件的情况下,使机构充放电尽量满足调度计划。 1机构的控制结构 机构有2方面的功能:一方面把自已管辖的电动汽车信息上传给电力公司调度部门,并执行调度部门的调度计划,从而从电力公司获得收益;另一方面协调控制所辖各区的电动汽车充放电,为系统稳定运行、提高电能质量等创造条件,同时给予所管辖电动汽车车主一定收益。机构与各电动汽车只进行信息与资金交流,不进行能量交流,电动汽车与电网间的能量交换是通过现存的电力网络进行的[18]。考虑到电动汽车由于紧急情况可能需要快速充电,所以机构具备一定的零散快速充电桩,但是,由于需要快速充电的电动汽车数量少且接入电网时间短,不适合于调度[19]。所以本文只考虑接入办公区、居住区和超市购物区的选择慢速充放电的电动汽车。机构具体控制框图如图1所示。 2充放电集群的划分机构 给所管辖的每个区和每辆电动汽车都设置一个编号,作为区和电动汽车的标识。每辆电动汽车在1天中任意时段可以在任意区做长时间停驶,停驶开始时,车主把电动汽车停驶的状态信息告知机构,电动汽车车主提供给机构的状态信息为S=[m,n,TS,TE,eSOC0,eSOCmin](1)式中:m为电动汽车停驶区域编号;n为电动汽车编号;TS和TE分别为停驶的起始时刻和终止时刻;eSOC0为停驶起始时刻时电动汽车电池的荷电状态;eSOCmin为电动汽车停驶结束时刻用户设置的电动汽车电池的最小荷电状态。机构根据每辆电动汽车的状态信息可把在每个区的每辆电动汽车划分为充电集群或放电集群,划分的依据为:若eSOC0≤eSOCmin则把电动汽车划分为充电集群,至于充电起始时刻及充电结束时的电池荷电状态视调度计划和优先顺序而定,但是在停驶区间内充电结束时刻电池的荷电状态必须大于等于eSOCmin以保证电动汽车用户出行;若eSOC0>eSOCmin则把电动汽车划分为放电集群,放电起始时刻及放电结束时的电池荷电状态同样视调度计划和优先顺序而定,但放电集群中的电动汽车在停驶区间,放电终止时的荷电状态应该大于等于eSOCmin,以满足用户用车。通过充放电集群的划分可以使电动汽车在某一区的停驶时间内,只进行充电或放电,减少充放电切换次数,这样有利于对电池寿命衰减的减缓,维护电动汽车车主的利益。 本文针对机构对所管辖的电动汽车充放电控制进行了研究,首先机构把电动汽车调度区域分为办公区、居住区、超市购物区,然后机构根据电动汽车车主上传的电动汽车状态信息,把各区的电动汽车分为充电集群、放电集群,之后针对电动汽车在某时段充放电顺序问题,提出并建立了基于可调度容量、可调度时长、车主违约度的电动汽车优先级综合评价体系,确定充放电顺序。最后根据调度计划及充放电约束条件确定每辆电动汽车充放电情况。由于存在调度偏差和车主违约的可能,所以机构在设计过程中应具备一定常备储能设备。 作者:李文华 范新涛 孔梅娟 单位:河北工业大学电气工程学院 电动汽车论文:电动汽车充电桩服务营销策略 【摘要】 环保电动汽车充电桩是在传统充电桩概念中加入风能及太阳能的电能输入概念的新兴电动汽车充电装置。该文在于利用服务营销策略对于新型环保电动汽车充电桩进行市场营销。结论:提出了利用服务营销进行产品市场开拓及推广,在确保电能运行稳定情况下,不同等级客户区别对待,充电流程的电子化管理,开拓信息功能,关注用户体验,让用户享受方便,及时,快捷充电服务。 【关键词】 环保;充电桩;市场;服务营销 1.环保电动汽车充电桩简介 1.1输入模块电网供电:通过电力网直接供电。风力供电:通过风力带动发电机运转,产生直流电,储存在电池中,也可通过逆变器逆变成交流电直接供电。太阳能供电:通过太阳光经过太阳能电池板产生直流电,储存在电池中,也可通过逆变器逆变成交流电直接供电。 1.2输出模块直流/交流电,根据充电桩的类型输出相应电压类型。 1.3刷卡计费系统刷卡登陆,启动充电系统,选择充电类型及充电金额等。 1.4充电模块通过充电电路,变压器,逆变器等相应电力电子器件,输出安全的,快速的,稳定的充电参数。 1.5安全模块保护电路,防止过充,线路短路等等安全性问题,保护充电桩及汽车的安全。 1.6通讯模块通过无线/有线通信,使用户登录,传输用户指令行为,反馈充电桩的运行状态等信息。 1.7充电枪与汽车充电接触的接口,目前已出台国标统一标准。 2.环保电动汽车充电桩的产品竞争优势 环保电动汽车充电桩服务营销策略文/阮玉洁环保电动汽车充电桩是在传统充电桩概念中加入风能及太阳能的电能输入概念的新兴电动汽车充电装置。该文在于利用服务营销策略对于新型环保电动汽车充电桩进行市场营销。结论:提出了利用服务营销进行产品市场开拓及推广,在确保电能运行稳定情况下,不同等级客户区别对待,充电流程的电子化管理,开拓信息功能,关注用户体验,让用户享受方便,及时,快捷充电服务。 (1)由传统的电能供应,变成由风光能互补发电系统和电能结合供电; (2)具有通用性,具有多种充电接口; (3)具有普适性,适合目前市面上的大部分电动车。 3.环保电动汽车充电桩市场需求分析 电动汽车充电桩市场空余量很大,在未来五年的时间内至少有1万座充换电站需要被建成。然而市场上的电动车充电桩企业还是一片蓝海,大型企业如特斯拉的销售价格为60万人名币以上,普通消费者无法独立承受,而且其电动车桩的适配性较低,只能适配其专属的电动车。小型企业虽然价格有所降低,但是在运行监控和售后服务方面还存在很大的缺陷。面对这个市场,环保电动汽车充电桩潜力巨大。 4.环保电动汽车充电桩服务营销策略 4.1确保电能运行稳定现今的电动汽车充电桩市场,产品同质化现象明显。据此,从产品中提升经济效益具有很大难度,产品应该在保障产品质量的基础上,努力完善产品服务,进而扩大产品销售范围,以期更大的经济效益。首先,应该做到不断完善电力网络,太阳能与风能极易受环境因素的影响而导致诸多不稳定因素,应该考虑合理适配电力网,进而保证电能的优质与稳定。 4.2充电流程的电子化管理由于市场对于充电桩的性能的要求不同,所以在销售时因及时关注目标客户群体的不同需求,环保电动汽车充电桩的建筑占地面积较大,发电效能较高,可能不适用普通个体消费者,需要连结多个个体消费者形成消费网络群体,这就需要有营销技术服务管理系统对于掌握不同群体的不同需求并在此基础上有需求预测,报修投诉,电费管理等不同模块功能,尽可能实现充电流程的电子化管理,便于个体消费者及时找到消费网络群体享受充电桩服务,同时可以利用电子化管理掌握用户在用电过程中的困难与限制,并及时反馈以便于调整服务内容,创建高效,便捷的服务标准,最大程度满足电动汽车用户的充电需求。 4.3开拓信息功能开发环保电动汽车充电桩的APP系统,给用户提供方便,及时,快捷信息服务平台,例如用户可以通过APP及时了解电动汽车充电状态及完成充电的剩余时间,在行驶途中及时掌控附近环保电动汽车充电桩的所在位置进行及时充电。APP开发模式主要可以借鉴一下两种:(1)借助已有微信平台进行服务营销。微信作为更快速的即时通讯工具,传播到达率100%,使沟通更灵活、更智能。微信的用户基数大,用户关注快,且可以享受运营上为其量身定做的有针对性的服务,其实用性最强。(2)自主开发产品APP进行服务营销。前期用户市场开拓及资金投入较大,对于新兴产品不建议使用此种模式,在后期客户量增大后可以根据实际需求进一步开发自主APP软件应用。 4.4关注用户体验对用户使用信息资源进一步深入精细加工,充分揭示其中隐含、分散、动态的信息,促使信息情报化,实现信息的增值性,达到提高产品质量的目的。通过APP平台及时掌握用户消费体验状况,定期对固定用户进行电话回访,派专业人员定期对于环保电动汽车充电桩进行定期检查,让顾客在购买此产品后感到物有所值,让消费不仅仅是一次性购买,还帮助推销产品,建立产品与终端之间、终端与终端间的良性关系。同时,利用现有营销“大数据”,实现用能在线监测掌上运用,开发需求响应互动功能,为用户提供灵活双向互动服务。有针对性地服务平均电价高、能效水平低的用户赠送移动服务终端,为大型企业免费提供能效诊断服务,对不合理的企业用电进行指导。 5结论 电动汽车充电设施是七大新兴产业领域里很重要的一个方面,而此前由于电动汽车规模较小,充电设施建设投资巨大,投资短期效益不明显,因此充电设施建设速度较慢,现在则进入到一个很好发展时期。与传统电动汽车充电桩相比,环保电动汽车充电桩具有能源利用效率高和环境污染少(或无污染)的特点。就宏观来看电动汽车充电设备市场将会具有强烈的竞争,国内一些大型的国企对这个市场已经虎视眈眈,并且也做了相当的准备。环保电动汽车充电桩应利用强大的市场空间进入这个领域,推广服务营销,实现物联网效应占领一定范围内的市场。 作者:阮玉洁 单位:上海海洋大学 电动汽车论文:空气动力学下的电动汽车造型设计 摘要: 本文对基于空气动力学的电动汽车造型设计进行了讨论,对电动汽车的发展和普及起到一定的促进作用。 关键词: 电动汽车;造型设计;空气动力学 1电动汽车车身造型特点 电动汽车是未来汽车发展的主要方向之一,目前,电动汽车的发展才刚刚起步,而电动汽车车身造型的设计师大部分参与过传统汽车造型的设计工作。因此,汽车造型的特点及发展趋势,将会对电动汽车造型发展的趋势产生极大的影响,但是电动汽车由于本身结构特点的限制,与传统汽车的特点存在一定的差异,这些特点对于电动汽车的造型设计非常重要,下面进行了详细的分析[1]。 1.1结构和空间布局不同 相对于传统汽车,电动汽车在结构方面的最大差异是驱动方式的差异,传统汽车依靠汽油机和柴油机燃烧花式燃料产生能量,然后通过离合器、变速器以及传动装置传递能量,实现汽车的行驶,而电动汽车则依靠电池进行能量的储存和供给,通过将电池储存的能量传递给电机,实现对汽车的驱动。因此,电动汽车上减少了体积庞大的机械师传统系统,而由体积更小的电动机取代传统汽车发动机占据的空间。因此,相对于传统汽车来说,电动汽车的前悬距离大大缩短,前围到挡风玻璃的车头部分也有一定的缩短,车身比例更加协调,同时能够省略传统汽车进气格栅结构,只需对前悬结构进行包覆为设计师留下了更大的创作空间。 1.2集成化 集成化是电动汽车技术发展的主要方向之一,通过线控技术的应用能够使电动汽车底盘传动系统的结构极大简化,提高电动汽车的空间利用效率,底盘平整度提高,也为电动汽车的造型设计留下了更大的自由度。线控电子技术还能实现对电动汽车各种电子系统的电子控制,通过设计出类似软件接口的扩展插口,即可实现车身与底盘的连接,减少传统机械控制系统对空间的占用,同时还使车身与底盘的设计融合度提高,实现两者的模块化拼接,提高车身造型设计的自由度。 1.3智能化 智能化同样也是未来电动汽车发展的主要方向之一,从家喻户晓的EBD、ESP等,再到逐渐普及的智能泊车系统、只能制动系统等,在提高汽车安全性方面发挥了重要作用[2]。电动汽车智能化的持续发展,将不断降低交通事故发生的概率。现在的汽车造型设计中,包含了大量被动的安全性设计,包括前后防撞钢梁以及车身前后端预留的缓冲区域等。而随着智能行车系统的发展,这些被动安全设计可以逐渐减少,这对车身的整体造型必然会产生较大程度的影响,也为电动汽车的造型设计提供了更大的发挥空间。 2电动汽车的空气动力学设计 对电动汽车来说,良好的空气动力学性能能够提高电动汽车的操控性能和谐有效果,并且能够使电动汽车获得更好的续航能力,因此,电动汽车的空气动力学设计非常重要。 2.1电动汽车空气动力学设计原则 虽然电动汽车的造型在未来必然会呈现出多样化的发展趋势,但是从空气动力学的角度来看,仍然需要遵循以下几方面的原则:1)车身的简洁性,这一原则主要是要求减少车身表面的凸起物、减少不必要的进气口,确保车身的整体性,避免凸起物和进气口增加空气阻力,保证气流通过车身受到的阻力尽量要小。2)流线型车身,该原则是要求气流在流过车身时,尽量避免出现分离现象,图1给出的大众XL1概念车就属于典型的流线型外观。 2.2电动汽车空气动力学设计 针对电动汽车造型的空气动力学设计,需要注意以下几个方面的问题: 1)车头高度设计。电动汽车车头的高度将会直接影响到整车的启动阻力系数CD。通常,车身启动阻力系数与车头高度成正比。对于传统汽车来说,由于发动机舱内部结构的特殊性,车头高度必然会达到一定的值,而电动汽车由于省略了发动机舱,因此,车头高度能够得到降低,对于降低车身的气动阻力系数具有作用,也为车头设计提供了更大的空间。 2)车身尾部造型设计。汽车尾部造型与空气的流动关系非常复杂,通常很难对各种尾部造型的优劣进行准确的评价。从理论分析来看,小斜背的造型具有更低的气动阻力系数。因此,在进行电动汽车尾部造型设计时,首先把握好大方向的基础设计,然后经过复杂的工程分析之后,再对最初的设计方案进行不断优化。 3)车身底部离地高度设计。从相关的试验数据来看,光滑的汽车底板结构,为了实现更好的空气动力学性能,存在一个最佳离地高度。图2给出了汽车底板结构离地高度与气动阻力系数之间的变化关系。从图中可以看出,VW-Van、VW-Por-sche914和CompetitorF2-2这3种车型的气动阻力系数与汽车底板离地高度成正比;而Citroen-ID19车型由于车身底部属于光滑结构,存在一个最佳离地高度[3]。电动汽车的底板结构能够被设计为光滑的行驶,因此,在设计过程中需要结合工程分析的数据确定最佳离地高度,从而获得最佳的空气动力学性能,但是需要注意满足车辆的通过性要求。 4)前后扰流器设计。扰流器包括前后扰流器两个部分。由于电动汽车自身结构特点,其造型的设计更为灵活多变,扰流器的设计应该结合电动汽车的整车造型风格能够设计,同时这种风格应该以追求良好的空气动力学性能为主要目标。但是在实际设计时,尾翼与车身表面的高度参数非常重要,同时尾翼的高度也可能影响整车造型风格。通常情况下,利用尾翼与汽车表面的高度和尾翼弦长之比来描述,当这一比值大于1时,升力系数达到最小值,且不再继续变化。现代汽车的唯一更多的是与侧后围高度结合到一起,其作用不会过度凸显出来。 5)车轮与轮腔的设计。从相关实验可以看出,有轮腔覆盖的车轮通常比完全暴露在空气中的车轮具有更好的空气动力性能。对于前后车轮均存在轮腔包覆时,车轮的大小及轮腔间距的影响非常明显。通常情况下,如果车轮高度与直径之比大于0.75,则气动阻力系数与升力系数最小。当然,由于前轮存在专项问题,其空腔应大于后轮,空腔对外部气流更为开放,因此,前轮所受的气动阻力与气动升力比后轮更大。 3结语 空气动力学设计在未来电动汽车造型设计中占据着至关重要的地位,其设计水平将会直接影响到电动汽车的操作性能和节油性能。本文结合对电动汽车造型特点的分析,提出了基于空气动力学的电动汽车造型设计原则,并从多个方面提出了电动汽车空气动力设计需要重点注意的内容,通过本文的讨论,希望能够对进一步提高电动汽车造型设计水平,对电动汽车的发展和推广起到一定的促进作用。 作者:单承标 单位:中国第一汽车股份有限公司青岛汽车研究所 电动汽车论文:电动汽车产业发展战略 摘要: 在十八大“推动战略性新兴产业、先进制造业健康发展”精神的指引下,发展节能环保、新能源等新兴产业,已成为各地新一轮经济发展的重大战略。作为新中国汽车工业的摇篮,汽车工业是吉林省的支柱性产业,从长远来看,寻找石油的替代品,发展电动汽车不仅是节能环保的必然选择,也是吉林省汽车产业的发展趋势。发展电动汽车不仅对吉林省转变经济发展方式,建立现代产业体系,具有十分重要的现实意义,同时也能带动国内汽车市场的整体跃升。 关键词: 电动汽车;产业发展;战略 1吉林省电动汽车产业发展现状 在节能与环保的双重压力下,吉林省电动汽车项目起动较早,制定并实施了一系列发展电动汽车的计划和行动。纯电动客车于2007年底开始立项研制。项目由一汽客车公司、吉林大学、东北师范大学、辽源彤坤公司共同承担;一汽集团一直都在进行有关电动汽车项目的开发及课题研究,长春市基本具备混合动力汽车的部件和整车开发能力。汽车电子形成集群发展。重大专项实施以来"在纯电动+混合动力和燃料电池汽车的整车集成技术动力系统集成技术以及动力总成关键零部件技术方面取得重要技术突破"同时也在专利战略和技术标准平台建设方面为自主知识产权新能源汽车产业化奠定了良好的基础。不难看出吉林省现已具备发展电动汽车的技术、市场、人才、环境等综合产业优势。但将科技成果进行商品化与产业化转化过程与世界发达国家和地区还存在相当差距,竞争力仍然较弱。另外,吉林省在混合动力轿车、客车和纯电动客车的开发上也取得了一定进展,具备了一定的技术力量和生产基础,2009年年末,20辆锂源纯电动车供应给辽源市,作为城市公交车及往返长春的客车。这是吉林省首次批量下线的电动车辆;2012年,华奥纯电动公交车已于去年在长春开始运行,创造出电动公交车在世界最高纬度、高寒地区运行的纪录;2014年7月,欧朗纯电动轿车下线,欧朗EV的成功下线,不仅使一汽集团新能源汽车产品线更加完善,同时也是吉林汽车产业实施新能源汽车战略规划的重要行动之一。虽然吉林省在电动汽车产业取得一定发展,但从总体上看,目前仍处于研发阶段或小批量试制阶段,距离成熟的批量化生产尚有一定距离。 2吉林省电动汽车产业发展存在的问题 虽然吉林省电动汽车行业目前发展得如火如荼,并取得了阶段性的成果,但应该清醒地看到该行业目前尚存在以下问题: 2.1研究的单位、企业较少,缺乏协作,信息交流不畅 目前,整车厂和零部件厂商发展电动汽车由于合作主体与技术路线的不同,可能形成若干个不同的新能源汽车产业联盟,以及相应的新能源汽车标准。各个联盟之间应该能够通过竞争与交流,实现技术水平和研发实力的全面提升,拉动产业升级。吉林省在汽车零部件配套企业方面,涉足电动汽车动力系统的企业很少,支持力度不足。国内主要新能源汽车动力系统生产企业均分布在江浙、广东和北京等地区,吉林省在这方面处于明显弱势,在吉林省新能源汽车战略规划中仅有辽源雷天从事锂电池的研发和生产,并且与一汽的合作仅限于电动客车领域。本地的电动汽车动力系统配套企业不完备的问题将影响新能源汽车的整车研发进程,也将成为吉林省发展新能源汽车的一大瓶颈。 2.2研发起点较低,与国内外尚有差距,并且存在重复研究,现有资源没有合理配置和使用从汽车企业来看,除一汽集团外,省内绝大部分企业不具备自主开发能力。从产品来看,自主品牌产品尚在培育之中;零部件企业的配套产品开发仍依赖主机厂或购买国外技术,开发手段落后,周期较长,技术人员比重较低。在国内对新能源汽车的研发中,包括吉林大学汽车工程学院在内的长春本地研究机构,实际上被排除在国内第一集团军之外,上海和北京的一些研究机构抢占了足够的先机,在经费支持、人才准备方面,吉林省内的研究机构与京沪两地相比,还有较大差距。 2.3跨行政区划的产学研合作较少目前,跨行政区划的产学研合作项目还很少。实际上,东北三省及上海和广州等企业、高校和科研机构各具优势,但高校与高校,科研机构与科研机构,企业与企业,科研院所与企业,高校与企业,科研院所与企业之间也都有较强的互补性,存在较大的跨区划的产学研合作空间。 3吉林省电动汽车产业发展的对策建议 3.1完善吉林省电动汽车产业创新机制科技创新必须以企业为主体,目前吉林省企业由于投入不足和人才紧缺等原因"导致以企业为主体的创新体系尚未完全形成"在以往的产学研合作中企业基本处于被动接受成果的地位。成功的实践证明"建立以企业为主导的新型产学研联盟"学科链结合产业链"通过全方位的战略合作能够有力提升企业自主创新能力。 3.2制定发展电动汽车产业的总体规划由于缺乏发展电动汽车产业的总体规划,目前对发展电动汽车产业感兴趣的企业和研发机构很多,致使研发方向、资金投向分散,导致有限资源没有发挥最大效率,政府的引导和协调作用没有完全发挥出来,因此,应尽快制定电动汽车产业发展的总体规划,促进吉林省电动汽车产业的发展。 3.3建立吉林省电动汽车产业产学研合作机制电动汽车是高新技术的集中载体,具有研发投入大,技术含量高等特点,因此,依靠强强联合形成聚合能量,分摊研发成本并提高该项技术上的竞争优势,已成为新能源汽车发展的一个新趋势。吉林省汽车产业的生存和发展除了企业自身的发展壮大,更应注意产、学、研间的有效结合,建立产学研合作机制,通过生产企业、大学、科研院所在社会范围内依照各自的优势建立的,以共赢为目的的一种合作关系,最终形成基础研究或理论研究(学)、应用与开发研究(研)、商品化与产业化(产)的一体化,使产业系统、教育系统和科研系统相互融合的有机整体,实现优势互补,共赢的格局。此外,需要政府出台相应的扶持和优惠政策。只有这样,才能给电动汽车产业营造出一个良好的发展和应用氛围,才能发挥出电动汽车应有的作用。 作者:孔繁娟 单位:吉林工商学院 电动汽车论文:电动汽车商电力市场竞价 1电动汽车充放电模型 电动汽车商通过对所辖范围内居民区、充电站以及充电桩所接入电动汽车进行充放电调度控制。所有车辆统一安排在最后一次行驶结束后和次日出行前进行充放电。商根据所管辖车辆的行驶需求,通过制定报价策略,决定次日各时刻电动汽车的充放电功率,并满足次日车辆的电量需求。其充放电约束条件如下:1)电动汽车充放电功率约束。电动汽车的充放电功率主要受到车载电池以及充电设备所允许的电压电流限制。2)电动汽车蓄电池充放电等式约束。电动汽车蓄电池t时刻荷电状态与t+1时刻荷电状态关系式。 2电动汽车商电力市场报价模型 笔者所提模型考虑电动汽车用户侧和市场出清2个不同层面的优化问题,既要使电动汽车充放电用电效益最大、成本最小,同时也要考虑市场出清电价交易机制。下层优化模型以电动汽车用电效益最大化目的,并考虑其各个商管辖内电动汽车的行驶特性,以及各物理特性约束条件。上层优化模型主要为市场出清模型,电动汽车用户根据自身用电情况,向所属商申报次日电量需求。电动汽车商通过把每时段接入系统的电动汽车用户申报电量信息进行统计,并预测每时刻各发电商报价水平,以及各竞争对手报价,从而决定自身的报价策略。市场出清机制根据各方所报价格决定各参与者电量(发电量和用电量)。商根据市场竞价获得的用电量,从而优化所管辖区内电动汽车的充放电功率。该文主要考虑发电侧与电动汽车商竞价,不考虑其他可控负荷参与市场竞价。 3原对偶内点算法 原对偶内点算法是基于对数障碍函数法,由于原对偶内点算法的提出,故对数障碍函数法被重新用来求解线性规划问题。原对偶内点算法在数学上描述。 4数据仿真分析 4.1电动汽车参数笔者采用含电动汽车商参与电力市场竞价来说明该文所提模型的有效性和求解方法的可行性。假设某区域电动汽车商5000辆私人电动汽车参与市场竞价,获得各时段电动汽车充放电电量,其电动汽车型号为RAV4SUV[16],各项参数如表1所示。根据美国交通部联邦公路管理局对全美国家庭私人开车出行进行调查的结果[17],从统计数据中获得其私人电动汽车平均最后一次出行结束时间、有效充放电时间段以及平均日行驶里程,其数据如表2所示。 4.2发电商数据参数考虑到电动汽车行驶特性,电动汽车一般在夜间交由商进行充放电控制。因此,笔者将报价策略周期设置为中午12∶00至次日中午12∶00,调度周期以小时(h)为单位。假设在该电力市场中有3个常规机组发电商与1个风电发电商,其发电机组Pmint,k=0,Pmint,k=50MW。根据PJM公司公布发电商报价数据,选取3个发电商各时段平均报价数据[18]为预测发电商报价,如图1所示。风电不参与市场竞价,各时段风电出力预测采用文献[19]数据。 4.3电动汽车商报价策略分析在系统中各时段不可控负荷曲线如图2所示。笔者主要设计2种充放电模式,模式I参与电力市场竞价获得市场出清电价以及电动汽车充放电电量;模式II为自由充放电,当电动汽车接入系统时,便以额定功率先进行放电,然后对其充电,直至充满,不进行市场竞价,采取的是不灵活充放电模式。电动汽车各时段报价策略如图3所示,可以看出,电动汽车平均接入系统时间为18∶00,而在18∶00—24∶00期间,系统中不可控负荷用电量最大,为峰荷时段,各发电商报价也最高。因此,商选择在这几个时刻进行放电,报价比其他时刻高,获得放电收益。而在24∶00—07∶00期间,不可控负荷用电量减少,此时为系统谷荷时段,各发电商报价较低,因此,选择在这几个时段进行充电电量的竞价。模式I,II的充放电成本分别为1091.4,1305.3$,电动汽车商进行竞价所获得的充放电成本比不灵活充放电模式降低213.9$/MW。充分说明电动汽车参与市场竞价有效地降低了电动汽车充放电成本,验证了所提模型的可行性。由于电动汽车具有放电的功能,若电动汽车只针对充电参与市场竞价,其报价策略如图4所示。电动汽车商将主要集中在24∶00—07∶00时段参与竞价,并获得充电电量。笔者所提充放电报价策略模型和文献[20]所提模型所得充放电成本分别为1091.4,1507.8$,其充放电成本能有效降低416.4$/MW。 5结语 随着电动汽车的广泛投入使用,如何有序控制以及整合系统中分散的电动汽车参与市场竞价,将成为未来电力市场发展一个值得研究的问题。基于电力市场竞价框架,笔者提出了电动汽车商参与市场竞价的双层优化模型,上层以社会效益最大化为目标,下层以电动汽车充放电效益最大为目标。通过KKT条件将双层优化模型转化为单层优化模型,为了能快速求解,采用非线性互补函数将非线性不等式约束转化为等式约束,并通过原对偶内点算法求解模型。最后,通过含电动汽车商参与竞价的电力市场竞价机制,对所提模型进行仿真分析,验证了该文所提模型的有效性和可行性,为电动汽车参与市场竞价提供了理论基础。 作者:杨亚雄 杨洪明 张俊 单位:长沙理工大学 智能电网运行与控制湖南省重点实验室 电动汽车论文:电动汽车的驱动系统设计 1电动汽车控制系统中矢量控制技术 电动汽车系统控制电路中系统功率部分采用直-交电压型电路,功率回路有蓄电池、滤波电路和智能功能模块IPM逆变电路组成。系统控制器采用TI公司推出的TMS320LF2812-DSP作为控制主芯片,用它来完成电子差速算法、及高阶控制器离散化的鲁棒控制器,它们的实现需要记忆大量的历史数据,且完成电动机矢量控制系统的转速控制器、电流控制器的算法、以及电压空间矢量PWM的产生、A/D转换以及坐标变换等。辅助电路由速度检测电路、电流检测电路以及故障检测电路等组成。实现异步电机的转速检测、电流检测以及转速和电流的双闭环控制。DSP控制器负责将电动汽车驾驶员根据自己的意图与行车线路给定目标车速Vc、方向盘转角信号、刹车信号、电机转速、蓄电池电压、电容储能状态等进行A/D转换,应用电子差速算法计算电机的转速和位置,最后应用矢量控制算法和鲁棒控制算法,得到电压空间矢量PWM的控制信号,经过光电隔离电路后,驱动IPM功率开关器件。DSP控制器还负责整个系统的保护和监控,一旦系统出现过压、过电流、欠压等故障,DSP将封锁SVPWM输出信号,以保护IPM模块。异步电动机矢量控制基本思想就是把异步电机的电子电流分解为直轴电流分量ids和交轴电流分量iqs。矢量控制策略是当转子磁通恒定时,电磁转矩与定子电流的q轴分量成正比,通过控制定子电流的q轴分量就可以控制电磁转矩。这样由定子电流d轴分量控制转子磁通,q轴分量控制转矩实现了系统的完全解耦控制,形成经过SVPWM逆变调制信号,将期望电压矢量值供给逆变器,对异步电机进行供电,一旦控制器的参数设定好后,在电机的运行条件不发生改变的前提下,这个控制系统具有较好的动态响应性能。但由于电动汽车在行驶过程中道路工况复杂,且驾驶模式多变,那么电机的自身参数也随之改变,如果不对速度控制器的参数和输出不进行校正,驾驶性能会变差,所以利用通过脉冲编码盘获得的电机速度n反馈值,与经过电子差速算法输入的速度参考量refn和转向信号形成闭环。同时编码盘的另一个作用是获得转子的绝对位置,从而通过磁通观测环节,输出正确的磁通角θ以实现精确的PARK逆变换,这样对输出进行及时的校正,使真个系统在运行条件发生变化时,加快动态响应过程。为了抑制干扰对控制误差的影响,使得闭环控制系统正常工作,系统中的速度调节器采用H∞鲁棒标准控制问题的混合灵敏度设计算法以加强内部稳定性。采用矢量控制方案的交流异步电机的系统结构如图1所示。 2控制器硬件电路设计 控制系统的任务是根据驾驶员根据由方向盘、驱动踏板和制动踏板设定的指令信号,以及车辆当前的运行状态,即电机转速、蓄电池电压、电容储能状态等。首先调节主回路使其工作于某一特定的状态,然后调节相应功率器件的占空比,使电机电枢电流或者储能器件的充电功率满足驱动或制动踏板设定的指令值。控制系统硬件部分为以美国德州仪器(TI)公司的TMS320F2812型DSP(数字信号处理器)芯片为优秀的控制电路板和相应的外围电路构成,如图2所示。系统主回路的电压、电流信号及驱动和制动踏板位置信号经传感器采集后,通过信号调理电路由DSP的A/D转换模块进行模数转换。控制系统的输出为多路SVPWM信号,电路中采用Avago公司的HCPL-316J门驱动光电耦合器对SVPWM信号进行处理,经光耦隔离处理后接入IGBT的门极。IGBT的故障信号经光耦隔离后接入DSP的功率驱动保护中断引脚。在主回路进行相应的调整后可用于电机的驱动和再生制动控制,霍尔传感器检测到的电机转子位置信号经信号调理电路接入DSP的捕获单元。制动系统由电机和能量储存器件,即超级电容或者高速飞轮组成。车辆制动时,电机在驱动控制系统的调节下工作于发电机工况,将车辆的部分动能或重力势能转化为电能经过控制储存在超级电容或飞轮中。这部分能量在车辆加速和爬坡时释放出来,协助电池向电机供电,使回收的能量得到再利用。超级电容通过双向DC/DC连接到直流母线,和电池并联通过电机控制器向电机供电。电机控制器在刹车踏板被踩下后,使电机工作于发电机工况,将回馈能量送至直流母线;双向DC/DC作为超级电容充放电控制器使用。车辆制动时将直流母线上的电机回馈能量进行电压变换后向超级电容充电;车辆起动或加速时使电容放电,电容储存能量经电压变换后送至直流母线,和电池并联向电机供电,一方面改善车辆加速性能,另外还可以避免电池大电流放电,延长电池寿命。控制系统外围电路主要包括PWM输出与IGBT故障信号输入光耦隔离电路,主回路电压、电流信号调理电路,以及电机转子位置检测信号调理电路。 3控制系统软件设计 控制系统软件设计采用基于空间磁场定向控制策略,即在速度控制器采用H∞鲁棒标准控制问题的混合灵敏度设计算法,系统q轴、d轴电流环采用PI控制器。利用TMS320F2812强大的实时算术运算能力,对异步电机的速度、转矩进行实时控制。系统控制软件先完成系统的初始化工作,包括DSP的内核初始化,模数转换(ADC)子模块的初始化,以及PWM输出子模块的初始化和数字输入输出(DIO)子模块的初始化。系统初始化完成后进入等待定时器周期中断循环状态。控制软件主程序如图3所示。图3控制器主程序流程图主回路的电压、电流和车辆的驱动、制动指令经滤波电路输入到DSP中,在定时器周期中断服务子程序中,首先对这些信号进A/D转换和数字滤波,在控制系统对车辆的运行状态做出判断后,运行相应的控制算法,并用控制量,即IGBT的占空比设置相应的PWM模块及PWM引脚的输出。中断处理模块程序流程图如图4所示。 4实验结果 以7.5KW电动汽车用交流异步电机为控制对象,其最大功率15KW、额定电压72V、额定扭矩为32N.m、最大转速为5600rpm、效率95%,根据异步电机的技术指标得到在MTS-II电机测试台架上的测试结果如表1,电机及其控制器外特性曲线如图5。将给定目标车速cV、方向盘转角信号、刹车信号、电机转速检测信号、蓄电池电压、电容储能状态等进行A/D转换的信号输入到上述设计的驱动控制系统中,相应交流电机侧得的技术参数如电压为72V、输入功率为6.6KW,转矩得到11.9N.m、转速为4609rpm、输出功率为5.7KW、均低于额定值。根据实验结果表明,电动汽车异步电机驱动控制器具有较好的系统稳定运行性能,较快的转速响应速度、达到预期的设计效果。 5结论 选择合适的电动机是提高各类电动汽车性价比的重要因素,因此研发或完善能同时满足车辆行驶过程中的各项性能要求,并具有坚固耐用、造价低、效能高等特点的电动机驱动方式显得极其重要。本文从选择合适的交流选择异步电机,设计基于矢量控制的变频调速系统,采用H∞鲁棒标准控制问题的混合灵敏度设计算法,解决复杂系统在不确定条件下维持系统可靠性和稳定性;采用的新型的PWM调制方式——空间电压矢量(SVPWM)脉宽调制原理与实现直-交PWM电流源型异步电机变频器控制器,提高了能量的利用效率;同时采用电子差速控制技术,解决电动汽车发展瓶颈中的电机及其控制系统中需要协调控制电机差速,实现倒退,转弯等功能。通过以上技术应用与传统PID控制器相比,非线性方法具有更好的控制效果,改善了电动车运行的稳定性和可靠性,而且在制动过程中可以回收更多的能量,提高了整车的能量利用效率,并且再生能源方便地回馈到电动汽车的蓄电池中,实现了能量回收。 作者:黄英 殷军 单位:江苏省光伏风电控制工程技术研发中心 苏州经贸职业技术学院 苏州秉立电动汽车科技有限公司 电动汽车论文:电动汽车产业发展措施建议 镇江市发展电动汽车产业拟采取相应措施宜基于上述SWOT分析得出的战略定位,重点针对其劣势与机遇,充分发挥政府、大学及科研院所、企业、科技中介等机构主体协同联动效应,合理配置技术、人力、资金、公共服务、基础设施等科技资源,形成政务、商务、研发,科技服务等“组合拳”,大力推动镇江科技电动汽车产业取得长足进展。 1.完善新能源电动汽车技术创新研发体系 目前世界各国电动车发展真正进入产业化阶段的只有日本丰田,美、法、德、英紧随其后。研发技术虽已取得一些进展,依然存在不少瓶颈有待突破,如若不能在降低燃料电池和氢气存储系统成本上有所突破,那么燃料电池汽车至少在2030年前不具备大规模产业化成熟条件;我国政府在“863计划”中明确提出电动汽车发展重点:确立“燃料电池汽车发展居首位,第二为混合动力电动汽车,纯电动汽车兼顾的基本原则”。为此,可考虑由政府牵头,联合本地江苏大学、江苏科技大学在北汽集团镇江公司建立企业工作站,尤其江苏大学汽车学院在汽车研发方面具备一定技术研发实力与实践经验积累,应尽早让科研机构与高校介入企业研发,弥合产业与学术届信息不对称隔阂,使技术研发与北汽二期开发生产电动汽车在时间与空间上实现无缝对接,及早形成多方协作的科研创新合力。在企业工作站基础上组建部级创新平台,结合本地研发实力与要素资源重点突破动力电池、驱动电机、电子控制、快速充电设备等关键技术;推动产学研联盟建设,逐步形成集整车制造、关键部件与新材料、配套技术应用等为一体的研发设计机构;抢先进行相关技术专利申报,积极参与全国新能源电动车技术标准制定,争取创建部级新能源汽车研发平台和产业示范基地。 2.加强新能源汽车发展各项政策扶持力度 基于省市原先政策措施如:《江苏省新能源汽车产业发展规划纲要》,《镇江“十二五”发展规划》,《镇江市城市总体规划》,《镇江市综合交通规划》,《镇江市公交规划》等政策文件,进一步加强相关政策扶持力度。电动汽车研发成本与售价均较高,可适当采取政府补贴方式,对企业研发和个人购买电动汽车予以支持;鉴于人们对传统汽车依赖的思维惯性,在原先预计基础上,可以公交为突破口推进示范推广,适当将镇江市2015年公交电动汽车保有量提高至20%-30%。此后逐步推进并培育私家与出租电动汽车消费市场;通过政策引导电动汽车消费与日常维保新商业模式,比如电动机车与电池价格均较高,可以借鉴其他地区一些做法,探索“车电分离”运营模式,通过在政策和资金方面扶持充电设备运营商及融资租赁机构,由特许经营商将“裸车”租赁给公交公司,提供电池并保障其使用年限,从而缓解公交企业一次性支付压力;通过政策引导,适当降低车贷利率,并提供相应优惠电价,以促动人们消费积极性。 3.形成促进新能源汽车推广应用长效机制 通过电视、网络、报刊等媒体,积极宣传低碳环保理念,使环保意识深入人心,令各方潜在消费群明确新能源电动汽车是人类未来交通工具发展趋势;积极进行充电桩配套设施及电动汽车日常维保方面认证、规划和建设。在总结积累基础上,形成相应技术与运营方式特有模式。鉴于国内外在电动汽车纯技术方面研发及标准设定已走在本市前列,但我们在充电配套及日常维保方面的技术与商业运作模式依然有望形成标准化系列配套模式并推广至其他省市,为镇江电动汽车产业在全国乃至世界范围内推广与销售奠定坚实支撑。以北汽落户镇江为发端,由政府机构牵头组成招商团,加快产业园区基础实施建设,给予一定政策优惠。进一步积极引进电动整车、配套部件、电极材料、充电设备和其他相关系列生产厂家投资。比如:整车领域的比亚迪、五龙等,动力电池、电机、总控领域有沃特玛、长河动力、汇川科技、航盛电子等,充电设备有奥特迅、巴斯巴;电池隔膜、正负极材料方面有星源材质、惠程电器、贝特瑞等。这样有助于本市产业结构升级由粗放型转入深度精细化,有望最终形成以龙头企业带动,关键零部件及相关材料和配套产业有机整合的新能源汽车产业链群体系。这是镇江电动汽车产业发展由扭转型战略跃迁至增长型战略的关键,使其成为我市振兴地方经济的又一绿色高科技支柱产业。 4.推进人才培育引进与金融支撑 21世纪谁掌握了关键人才与技术,谁就把控了某一行业发展先导与契机,为此加快人才培养与引进步伐刻不容缓。电动汽车行业发展不仅需要各种高精研发人员,对于各类销售、生产线操作、生产工艺、后期维保等各层级相关工程管理技术人员需求量也很大。结合当地现有高等、高职院校及技师学院教育布局,各高校可根据自身科研基础与办学特点,针对产业发展实际需求,分层分类培养各种工程技术与管理、销售人员。比如江苏大学与江苏科技大学可以开辟与整车、各项零部件生产及充电设备有关的研究生层面研发人员,及工业工程专业本科生;镇江高专正积极筹建汽车学院,培养电动汽车管理、销售及日常维保方面的技术与管理人员;交通技师学院和镇江技校可以相应培养电动车维修、充电站维护、生产线操作等技术工人等。然而,人员培养有其滞后性,尤其高端人才培育很难一蹴而就,为此有必要从全国乃至海外引进高端技术人才,政府机构及用人单位应在工作条件、收入待遇、配偶随调、研发费用、生活设施、子女入学等方面给予适当倾斜,这样才能留住并用好人才。鉴于新能源电动汽车前期研发,生产及配套充电站建设等方面资金投入颇巨,仅一座大型充电站建设动辑上千万,资金缺口较大。可以采取梯度投资,逐步完善,使配套设施投资规模与投产速度相匹配。此外,汽车厂商由于巨额投资及技术和市场开发不确定性,囿于传统车型既得利益,对新能源电动车研发与生产积极性不高。这一心态亦会蔓延至金融领域,使电动汽车在研发、生产、配套设施建设,销售等方面的信贷规模与流向受到制约。为此政府要对各金融机构做适时引导,使其明确:加大相应信贷力度,支持科技型新能源交通“功在当代,利在千秋”,不能只顾眼前利益而忽视长远发展。此外应加强电动汽车在生产、研发、推广、日常维护等方面安全管理,促进信息化全面升级,以利于以电动汽车为龙头的新能源高新产业链逐步成形。 作者:凌峰朱冬林范灵单位:镇江市高等专科学校南京理工大学经济管理学院镇江市高等专科学校 电动汽车论文:电动汽车换电定价建议 《宁夏电力杂志》2014年第六期 1电动汽车的能耗成本 电动汽车的能耗成本主要包括建设成本、运营成本及电池折旧成本[1](电池由国家电网公司提供,但电池的折旧费用要摊到能耗成本之中)。在这里我们以单个换电站作为研究对象,假定电动汽车数量很多,换电站满负荷运营,计算出换电站的最大服务能力即能提供的最大能源补给的公里数,用以摊薄建设成本和运营成本。 1.4电动汽车换电成本将电动汽车能耗成本作为其换电成本,以上计算结果如表2所示。从表2可以看到,大客车的换电成本价格为5.25元/km,其中电池折旧所占比重最大。乘用车的换电成本价格为0.6元/km。 2电动汽车换电定价建议 2.1换电服务定价策略从市场情况分析来看,现阶段电动汽车能耗成本很高(电动大客车5.25元/km,而燃用天然气大客车则是1.42元/km,享受政府补贴的天然气公交车只需0.8元/km),如果按成本价格定价就无法吸引用户使用电动汽车。况且,现阶段银川地区的电动汽车充换电站仅有9座,而银川地区却有近40座天然气加气站,两者在服务便捷性上存在差距。但是,从可持续发展和绿色环保的角度看,电动汽车能耗成本下降存在很大的空间:随着电池技术的进步,2013年的电动汽车动力电池招标采购价格已经比2011年的采购价格下降25%,保守估计5年后还能下降50%~70%。如表3所示,随着国家推动电动汽车发展的相关政策逐步落实及政府对充换电网络建设提供资金补贴,电动汽车能耗成本会大幅度下降。而天然气作为不可再生能源,随着时间的推移储量将会越来越少,能耗成本会大幅上升。从表3中可以看到,如果能争取到50%的建站补贴,即电动汽车换电站建设成本降低一半;5年后,电动汽车动力电池价格下降70%,天然气价格上涨1倍以上;这几个条件同时实现的话,则电动汽车能耗成本均低于天然气车辆的能耗成本,电动汽车换电站比天然气加气站更具有竞争优势。因此,宁夏地区电动汽车换电服务的定价策略应是:积极争取政府补贴,先以具备市场竞争力的换电价格推动电动汽车的市场占有率,降低充换电网络经营风险,随着电池技术进步,换电价格逐步下降和竞争对手天然气价格的上升,在一定的时间范围内,最终实现充换电站的盈利。 2.2换电定价选择天然气车辆作为主要的竞争对手,电动汽车换电价格与天然气车辆的能耗成本价格挂钩,按约90%的比列收取。参考文献[2]的做法,根据实际情况,建议宁夏地区电动汽车换电价格如表4所示。电动公交车换电价格为0.8元/km。主要是争夺公交市场,虽然价格持平,但通过宣传电动汽车绿色无污染可以具备一定的竞争优势。普通电动大客车换电价格为1.25元/km。小型乘用车的换电价格为0.225元/km,都比天然气价格略低,以增加市场竞争力,吸引用户。 3效果和意义 (1)电动汽车换电定价建议已面向社会进行了意见征求:银川市公交公司对这个换电定价较为认可,在行驶成本基本相同的情况下,考虑到电动汽车环保、节能的优越性,愿意尝试使用电动公交车。银川地区的私家车主和出租车司机也表示,该换电定价比较具有吸引力。所以定价建议具有一定的市场可行性。(2)目前宁夏回族自治区经济和信息化委员会正在编写“‘十二五’期间宁夏电动汽车发展规划”,电动汽车换电定价建议可为其制定提供参考,对尽快实现规划目标有积极的促进作用。(3)电动汽车换电定价建议有助于实现电动汽车充换电站网络的市场化运营。 4结论 (1)电动汽车换电定价建议是通过调查、分析市场情况,综合考虑了宁夏地区交通车辆不同的能耗方式,论证了电动汽车换电服务网络的市场定位后提出的。(2)电动汽车换电定价建议具有可行性。虽然电动汽车换电服务的运营前期需取得政府补助,但随着电动汽车达到一定规模后,电池技术的不断进步,换电能耗成本将下降,预期5~7年后,电动汽车充换电价格可以不依靠政府补助参与市场竞争。(3)石油、天然气是不可再生能源,随着储量的下降,价格会越来越高,且以其为燃料的车辆还会产生环境污染问题。而电动汽车在节能环保、无污染零排放方面具有无可比拟的优势。所以电动汽车必将取代汽、柴油及天然气车辆,是未来交通工具的必然选择。 作者:刘德鹏单位:国网宁夏电力公司银川供电公司,
电力系统分析论文:电力系统分析课程教学论文 一、引言 本课程的先修课程为《高等数学》、《电路》、《电机运行与维护》,后续课程包括《电气设备运行及维护》、《继电保护装置运行》、《顶岗实习》等。 二、课程目标的设定 1.专业能力:能全面掌握电力系统的基本知识;能对电力系统有功及无功功率进行控制与分析;能对电力系统频率和电压进行控制和分析;能对电力系统各种故障运行状态进行分析和计算;能对电力系统安全稳定性进行简单分析和计算;能进行电力系统的规划设计。2.方法能力:分析问题、解决问题的能力;动手操作、独立工作能力;获得与利用信息,探究式的学习能力;工程意识和灵活思维、创新能力。3.社会能力:团队协作能力;交流沟通能力;组织能力;耐心细致的工作能力。 三、课程设计思路 电力系统运行与分析课程基于电网的实际生产过程,以工作过程为导向,归纳提炼典型工作任务,并将行动领域的典型工作任务教学化处理后,按照与实际岗位典型工作任务内容对应的各学习情境组织内容,并且根据任务的复杂程度,以先简单后复杂的顺序排列各学习情境;在各个学习情境中,又按照复杂程度和实际工作程序化各个工作任务。遵循学生职业能力培养的基本规律,以适度、够用的原则,以现场工作任务及工作程序为依据整合、序化教学内容,设计项目教学,教、学、做结合,课堂、实训、实习结合,理论与实践结合。在教学项目实施中,由专业教师组成教学团队,密切配合施教。采用任务驱动教学方法,以学生自主学习为主,教师讲解为辅,激发学生学习兴趣,培养学生自主学习和终身学习的能力。 四、教学方式的改进 《电力系统分析》课程属于纯理论性的课程,部分理论知识需要较强的想象能力,只能在头脑中通过想象来给出大概的印象。且由于课堂理论教学模式较为单调,多半是老师讲、学生听的模式,降低了学生学习的积极性。1.借助于多媒体及仿真系统在教学过程中,可以采用一些方法来改进现有的困境。如,采用形式多样,内容丰富的理论教学,比如影像、图表,使学生在形象的方法下进行深入的学习。潮流计算是该课程的难点和重点,大部分学生在此部分易产生畏惧和懈怠情绪,教师可借助影像系统向学生展示一个实际电力网络的潮流分布图[1],让学生在脑海里建立一个感性的概念,而不仅仅是枯燥的公式和计算过程,或者利用电网运行仿真软件进行实际电网的模拟演示,引起学生学习兴趣,调动学习积极性。2.理论与实践训练相结合以任务驱动教学为主,将理论讲授与实践训练有效融合,让学生带着任务去学习,通过实际训练融会贯通所学理论知识,培养学生的专业能力,并在完成任务的过程中培养自主学习、独立思考等方法能力以及团结协作、交流沟通等社会能力。本课程以培养学生的综合职业能力为目标,模拟工作情境,使学生深临其境,在完成工作过程中、在体验过程中获得工作过程知识。3.创新教学模式将“教、学、做”的教学模式贯穿始终,利用各种方法和手段使教、学、做合理衔接交融。以岗位技能培养为优秀,同时注重学生学习能力、方法能力的培养。鼓励学生通过独立思考和分组合作,培养发现问题和解决问题的能力。 五、结论 电力系统分析是一门集理论与实践为一体、知识面范围大,是发电专业课程体系中的重中之重的基本课程。“电力系统分析”的教学方式可采用增强理论的形象性、增强互动式教学、增强企业培养的方式。为构建一个高效的教学体系,一方面必须优化理论课程内容,另一方面必须重视实践环节设计,进行综合性实验,切实提高学生的实践能力[2]。 作者:辛华 李依凡 王丽 单位:西安电力高等专科学校 电力系统分析论文:仿真技术电力系统分析论文 摘要:自20世纪80年代末至今,我国的仿真技术获得了极大的发展。在电力系统中,应用较多的培训仿真系统有电厂仿真、电网运行工况仿真和变电所仿真。一般说来,凡是需要有一个或一组熟练人员进行操作、控制、管理与决策的实际系统,都需要对这些人员进行培训、教育与培养。 关键词:仿真技术电力系统 自20世纪80年代末至今,我国的仿真技术获得了极大的发展。在电力系统中,应用较多的培训仿真系统有电厂仿真、电网运行工况仿真和变电所仿真。一般说来,凡是需要有一个或一组熟练人员进行操作、控制、管理与决策的实际系统,都需要对这些人员进行培训、教育与培养。早期的培训大都是经过理论讲解和现场实习,通过实际操作经验的积累来完成的,这种培训方式因是在实际运行的系统上进行操作,不仅培训成本高、培训时间长,而且有些故障只能在实际发生时才能得到实际操作的机会,致使一部分知识只有感性认识,得不到实际操作的锻炼。随着系统规模的加大、复杂程度的提高,特别是造价日益昂贵,训练时因操作不当引起的破坏而带来的损失大大增加,因此,提高系统运行安全性、可靠性事关重大。为解决这些问题,出现了培训仿真系统,模拟实际系统的工作状况和运行环境,以避免运用实际系统时可能带来的危险性及高昂的代价。 变电所培训仿真系统集仿真技术、图形图象技术、数据库等技术于一体,依据变电所电力设备实物、一次设备和二次设备接线图进行设计,如主控室、控制屏、保护屏及设备连接状况,可在模拟设备和二次接线图上进行相应操作,采用鼠标点击的操作方式,简单、直观、易学(见图1)。这种方式使变电运行人员的培训手段大大更新,提高了培训效率,缩短了培训周期。也进一步提高了运行人员的正确判断和处理事故的能力,防止事故扩大化和缩短事故处理时间,从而确保电网安全、可靠、经济运行。 图1 1变电所仿真的现状 目前,我国农网中(110kV、35kV)变电所培训仿真系统主要有孤立变电所型变电培训仿真系统和考虑简单电网的变电培训仿真系统。前一种类型的变电培训仿真系统配置简单,造价相对较低;后一种不仅仿真了变电所的运行状况,而且考虑到电网和变电所之间的相互影响,该类型的变电培训仿真系统在功能上比孤立变电所型的仿真系统要强。此外,还有将无人值班变电所仿真、集控中心仿真、变电所运行管理系统结合于一体的110kV/35kV集控站培训仿真系统。考虑到仿真原理的相同性和孤立变电所型变电培训仿真系统较为简单,能够在单机上独立运行的特点,以下只对该系统进行简要介绍。 2硬件配置的基本要求 微机一台:主频PENTIUM200;32M内存;3.2G硬盘;16倍光驱;显示卡、声卡、音箱等。 3软件配置的基本要求 (1)中文视窗Windows95以上版本; (2)多媒体仿真培训软件。 4主要功能 (1)正常操作训练:断路器操作、隔离开关操作、压板操作、保护投停、电压互感器的切换,电容器的投停等; (2)故障演习训练: 断路器故障:拒动、误动、偷跳; 隔离开关故障:带负荷拉合隔离开关、带电合接地隔离开关; 变压器故障:包括相间短路、接地短路、匝间短路、变压器过负荷、变压器油温过高; 母线故障:母线短路、母线接地; 线路故障:近区短路、接地、断线等; 此外,还有电容器故障、继电保护故障以及其它故障等。 培训者可对设定操作任务或故障,依据系统标准操作票进行操作,系统也可在出现故障时,给予提示并指出错误要点。 (3)操作票生成与培训系统:可对线路、主变压器、母线、电容器等设备开操作票;可对学员的操作以操作票的形式记录;可对学员的操作票和标准操作票进行比较; (4)理论知识的培训:可提供设备的图片和产品介绍;可进行二次回路图纸讲解:包括中央信号回路、电力变压器保护、电容器组保护、输电线路保护、低周减载装置等;还可进行运行规程问答、典型故障处理、经验介绍以及提供考试题库。 (5)系统维护功能:系统可根据110kV变电所的主接线方式(如:单母线接线方式、内桥接线方式、单元接线方式)和正常运行方式的差异及实际变电所的工作情况进行选择和修改,可对考试题目进行增加或修改,还可对二次接线图上的线路名称和隔离开关、断路器号进行更改,使其更加接近变电所的实际运行情况。 操作实例: 倒闸操作是变电所正常运行和检修中都涉及的操作,具有重要的作用,其操作过程如下: ①运行仿真软件,进行操作人员登陆。 ②进行功能选择,进入倒闸操作模块,进行题目分类选择。如选择"10kV倒闸操作题目"后,屏幕上会出现一系列10kV倒闸操作题目的分项内容,用鼠标按钮进行选择,选择"纺织线002断路器停电,纺织线线路检修"(见图2)。选择题目后,可进行标准操作票预览,以便操作人员了解操作步骤后进行正确操作。可单击要点按钮,查看提示注意事项。操作练习既可在线路图上进行,也可在模拟图上进行。 ③依次拉开纺织线002断路器,拉开002-3隔离开关,拉开002-1隔离开关,在002-3隔离开关线路侧挂接地线(见图3)。遇到困难时,可查阅标准操作票和操作要点提示。操作完毕后,调出操作记录与标准操作票进行比较,如果在操作过程中发生误操作,系统会出现报警。 ④选择操作题目后,也可进入考试状态。在此状态下,系统不提供标准操作票和操作要点提示,考试时间到,系统不再进行操作记录。 5结束语 目前,110/35kV变电培训仿真系统在一些变电所已经得到应用,并取得实效。归纳起来,变电培训仿真系统具有如下的特点: (1)计算机仿真程度高。仿真画面完全按照变电所的电力设备实物进行绘制,形象逼真。操作人员在模拟图或二次接线图上用鼠标点击元器件,即可激发元器件动作,元器件动作后仿真变电所同实际变电所情况一致。 (2)培训功能完善。不但可对变电所的正常和异常事故进行仿真,而且可提供完善的二次图讲解。对变电所的继电保护装置从动作原理到动作过程进行分步讲解,突出显示动作断路器和响应元器件,动画模仿电流轨迹。 (3)可扩充性强。仿真系统还应提供维护功能,用户可在使用过程中,按照各自变电所的实际情况进行适当的修改,使其更接近实际运行中的变电所。 (4)人机界面友好,操作简单,显示直观,具有真实性、正确性和灵活性的特点。 总之,变电培训仿真系统能提高培训效率、缩短培训周期、降低培训成本、提高运行人员的技术业务素质,作为一种新型的培训方式,其经济效益和社会效益是显而易见的,具有广泛的应用前景。 电力系统分析论文:浅谈电力系统分析实践教学探索 摘 要:电力系统分析为电气工程学科的重要组成部分,是电气类有关专业学生的必修课程之一,为了使学生更好地掌握这门课程的专业知识、培养学习兴趣、提高专业实践能力,提出通过搭建电力系统自动化与监控实践平台结合该课程完成实践教学任务。论述了利用电力系统综合自动化实践平台和电力系统监控实践平台与电力系统分析课程内容相结合可开发的相关实验,并结合学校的大学生创新项目、课程设计和毕业设计开设相关课题研究。 关键词:电力系统分析;电力系统自动化与监控实践平台;实践教学 0 引言 电力系统分析课程主要包含电力系统潮流分布计算、电力系统有功功率和频率调整、电力系统无功功率和电压调整、电力系统短路计算等内容,为电气工程学科的重要组成部分,是电气类有关专业学生的必修课程之一,为了使学生更好地掌握这门课程的专业知识、培养学习兴趣、提高专业实践能力,宁夏理工学院结合教学内容,搭建了电力系统实践平台。该实践平台综合性强,要求学生掌握“工厂供电”、“电力系统分析”、“电气控制技术”、“电力系统继电保护”等相关课程知识。指导教师在实验课前要对相关实验项目进行操作和分析计算,确保实验安全和可靠,实验过程以学生动手为主教师指导为辅共同完成实践教学任务。由于属于新建实践教学平台,缺乏相关专职实验管理和开发人员,目前仅开发了三个实验:发电机启动和运转实验、同步发电机手动准同期并网实验、单机带负荷实验。需要结合电力系统分析课程内容,开发相关实验和相关课题研究,将对电力系统分析实践教学起到良好的促进作用。 1 电力系统实践平台简介 电力系统实践平台由电力系统综合自动化实践平台和电力系统监控实践平台两部分构成。 电力系统综合自动化实践平台是一套可模拟发电过程、各种电力故障、有功和无功功率调整等功能的整合实验设备,反映了传统发电厂电能从产生升压传输降压分配等完整的供电原理。该套实验设备包括了原动机、发电机、控制柜、实验操作台、三相可调负载箱和自耦调压器。其中原动机由一台功率3KW、电压400V、转速1500rpm的直流发电机组成;三相同步发电机输出功率2KW,功率因素0.8,电压400V,转速1500rpm,直流电动机和同步发电机由联轴器软连接在一起;控制柜由测量仪表单元、原动机控制单元、发电机励磁单元、准同期单元、外围设备接口单元、电源单元组成;实验操作台由输电线路单元、微机线路保护单元、控制方式选择单元、监测仪表单元、指示单元、设置单元和外围设备接口单元组成;由15KVA自耦调压器来拟无穷大系统;三相可调负载箱包括阻性负载和感性负载。 电力系统监控实践平台是一个集系统开放化、结构微机化、监控屏幕化、功能综合化和电力潮流结构多样化为一体的综合自动化实践平台,主要由计算机系统、实验操作台和模拟无穷大系统组成,与电力系统综合自动化实践平台配合共同完成相关实验项目。该实践平台能够面向院校新建课程体系,组建开放式实验室和培训中心,有利于提高学生的实践能力和创新思维能力,为电气类有关专业学生以后走向工作岗位打下坚实的专业基础和动手能力。 2 电力系统实践平台与电力系统分析课程结合可开发的实验 电力系统分析课程主要包括电力系统潮流分布计算、电力系统的有功功率和频率调整、电力系统的无功功率和电压调整、电力系统三相短路的分析与计算、电力系统不对称故障的分析与计算等部分。 根据电力系统实践平台特点,结合电力系统分析课程内容,通过电气类教师实践与论证最终可开发的实践项目有: (1)发电机组的起动与运转实验; (2)同步发电机励磁控制实验,包括不同控制角对应的励磁电压波形实验、典型方式下的同步发电机起励实验、励磁调节器控制方式及其相互切换实验、跳灭磁开关灭磁和逆变灭磁实验、伏赫限制实验、欠励限制实验、同步发电机强励实验、调差实验、过励磁限制实验; (3)同步发电机准同期并列运行实验,包括自动准同期条件测试实验、线性整步电压形成(相敏环节)测试实验、压差-频差和相差闭锁与整定实验、导前时间整定及测量方法实验、手动准同期并网实验、半自动准同期并网实验、自动准同期并网实验; (4)单机-无穷大系统稳态运行方式实验; (5)电力系统功率特性和功率极限实验; (6)电力系统暂态稳定实验; (7)单机带负荷实验; (8)同步发电机实验,包括同步发电机空载实验和短路实验、同步发电机V形曲线实验、同步发电机外特性实验。 3 课题研究与电力系统实践平台的结合 宁夏理工学院电气类有关专业师生可根据THLZD-2型电力系统综合自动化实践平台和THLDK-2 型电力系统监控实践平台的特点和现有设备,拟定出与实际生产相结合的或者理论研究型的大学生创新性项目、课程设计、毕业设计或科研课题。如对电力系统三相不对称短路电流的故障研究,可以通过该实践平台构建与实际情况高度相似的模型进行大量可行性研究实验,设置不同短路故障类型进行实验研究,得到实验数据,并对实验数据进行分析; 另外,该实践平台可以针对学校新开设课程体系,创建开放式实践教学平台,即学生结合课堂理论知识、相关企业实践和校内实践平台来学习专业知识和技能,通过这种开放式实践教学平台,能够提高学生的工程实践能力、专业综合素质和创新思维,打破传统的只注重理论教学,轻实践教学的模式,为电力行业培养更多 “有理想,有道德,懂技术,会管理”的高素质应用型人才。 4 结束语 为了让学生更好地掌握电力系统分析课程的专业知识、培养学习兴趣、提高专业实践能力,本文提出通过与电力系统实践平台相结合,开发相关实践项目。电气类有关专业师生也可结合该实践平台资源,进行大学生创新性项目实践、课程设计和毕业设计,以及教师的科研项目研究工作 作者简介:张建刚(1980-),男,宁夏石嘴山人,硕士,助教,教师,研究方向:电力系统自动化。 电力系统分析论文:基于卓越电气工程师培养的电力系统分析课程改革 [摘 要]电气工程及其自a动化专业以卓越工程师实验班模式,探索“三创型”专业人才培养的可行方式,着力加强学生对工程实践的了解、专业知识与应用的结合,强化培养学生的工程创新能力、优秀的学习能力以及团队协作精神。在电力系统分析课程现状的基础上,基于卓越电气工程师培养目标,贯穿问题教学法的理念,对该课程的理论教学和实践教学环节进行改革,并对课程进行拓展,提高学生的创新意识和能力。学生通过这种方式学习后,对课程的理解以及对电力方面知识的兴趣都有了很大提高。 [关键词]卓越电气工程师;电力系统分析;问题教学法;课程拓展 创新高校人才培养机制是十八届三中全会提出的明确要求。为贯彻中央提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署,落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,教育部启动实施了卓越工程师教育培养计划。[1]惠州学院为配合国家教育战略,促进学院学科建设,在学校内开展了卓越工程师培养系列活动,其中电子科学系的电气工程及其自动化专业成为首批试点专业之一。 电气工程及其自动化专业以卓越工程师实验班模式,探索“三创型”专业人才培养的可行方式,着力加强学生对工程实践的了解、专业知识与应用的结合,强化培养学生的工程创新能力、优秀的学习能力以及团队协作精神。这对教师的教学工作提出了更高的要求。本学科非常重要的专业基础课――电力系统分析是一门理论分析严谨、涉及内容广泛的课程,包括电力系统稳态和暂态分析两大部分。它既是后续电力系统继电保护、发电厂电气部分等相关课程的理论基础,又是学生专业素质形成的关键课程之一,对学好本学科起着非常重要的作用。 一、电力系统分析课程现状 电力系统分析课程内容与电力系统运行过程密切相关,同时又有大量的计算,学生普遍反映学起来难度较大。随着计算机技术、现代控制技术和电力电子技术的迅速发展,云计算和大数据技术与新能源技术的结合,本课程的教学内容日益丰富,教学要求也不断提高。近年来,与本专业相关的一些新技术发展很快,特别是美国提出进行新能源革命从而带动美国经济复苏的发展战略后,全球掀起了新能源开发及应用和智能电网的研究与建设的热潮。[2] [3]可见,对电力系统分析课程的教学内容、教学方法、教学手段等实践创新方面的改革势在必行。 二、问题教学法在理论教学环节的应用 问题教学法是教育理论中一种互动式教学方法。[4]笔者采用问题教学法来讲授电力系统分析课程,将课程的主体结构通过提问的方式引出,并要求学生在课程学习结束后完成以下4个任务:1.电力系统建模,以稳态模型为主,兼顾暂态模型;2.计算电力系统正常运行状况下的功率、电压的分布(即潮流分析);3.计算电力系统发生各类故障时的电压、电流分布(即故障分析);4.计算电力系统在各种扰动下能否维持稳定运行(即稳定分析)。 简略地说,就是掌握复杂电力系统的数学建模,并能够进行潮流、故障、稳定3大计算。课程的主体结构由以上对应的4部分组成,每个部分包含若干章节内容。为提升学生对课程的认知,笔者根据多年教学经验,精心挑选下列一组问题作为教学的主线。 1.直流电力系统与交流电力系统的特点各是什么?现代电力系统采用的是那种模式?具有什么特点?2.参照电机学,如何建立发电机、变压器、电力线路和电力负荷等元件的数学模型,对于多电压等级的电网,如何对各元件参数进行电压等级的归算,进而构建电力网络的数学模型。有名制、标幺制,精确法、近似法在进行电压等级归算时有什么异同之处?3.电力系统稳态分析中提出了潮流分析这一概念,给出对“潮流”这一词的理解。电力系统就是一个大的电路网络,那么“潮流计算”与一般的“电路稳态计算”有什么异同之处?4.在复杂电力系统潮流的计算机算法中,节点被分为几种类型,已知数和未知数各是什么?这与实际电力系统中的哪些设备(厂站)相对应?5.为什么要用对称分量法求解电力系统不对称短路故障时的故障电流?这一方法的数学原理是什么?有没有其他的方法可以计算不对称故障的短路电流?6.电力系统中各元件的序阻抗的是如何定义的?其物理含义各是什么?系统分析与设计中所取的电抗值又是如何得到的?7.系统的稳定性是如何定义的?电力系统稳定性主要涉及哪些电气量? 通过问题的设置,逐步引出课程相关内容。笔者在教学过程中体会到,用问题来引导学生可以提高学习的导向性,把学生兴趣吸引到问题上来。在关注解决问题的具体方法时,要让学生理解每个方法、步骤的意义,以免因为内容庞杂而失去对问题全貌的了解。[5] 三、实践环节的创新 笔者在实践过程中积极探索,加强实践教学的内涵建设,提升课程的实践性和创新性,取得了较好的效果。 (一)开放实验教学模式 电力系统综合实验室,由3台“WDT-IIIC电力系统综合自动化试验台”和1台“PS-7G型电力系统微机监控试验台”及相关设备组成,是一个自动化程度很高的动态电力系统物理模型,能够反映现代化电能的生产、传输、分配和使用的全过程,体现现代电力系统高度自动化、信息化、数字化的特点,实现电力系统的检测、控制、监视、保护、调度的自动化,并使教学实验管理现代化。对于卓越电气工程师班的学生来说,除了按要求完成课程基本的实验内容之外,还要在课余时间对实验平台能完成的其他内容作试探性研究和拓展。学生通过实验平台开放的接口做课程设计和研究,拓宽了视野,加深了对理论知识的理解。 (二)自主研发、修复实验装置模块 综合设计实践教学是高等学校培养“卓越电气工程师”专业教学计划中的重要部分。本课程鼓励学生在实践过程中自己动手设计装置,完成相关实验内容,或者对旧实验装置进行维修,恢复装置功能。学生通过这种实践,对实验过程和内容有了更深刻的理解,提高了动手能力。 四、课程拓展及创新能力培养 笔者在教学过程中,一直强调学生要注重本课程具体章节内容之间的联系,逐步掌握单个知识点,理解课程体系结构,进而理解专业教学体系结构,熟悉本课程在整个教学体系中的地位和作用。通过把问题法融入教学中,能避免学生片面的学习单个知识点而忽略对全局的了解,能提高学生分析问题、解决问题的能力。 同时,笔者在教学过程中注重紧跟前沿技术,提升学生的创新能力。本课程内容讲授到一半时,学生对课程内容已有了一定的认识,笔者要求每位学生都要去查找文献,了解电力方向的最新技术和发展方向,然后上交一篇报告,对涉及的新技术进行描述并写心得。为了提高效率避免雷同,笔者规定,报告提交时按照时间先后顺序,若该技术在先前提交的报告中已使用,则后而提交的报告中就不能再涉及,这样越往后报告提交难度越大,所以学生基本都以最快的速度去查找资料写报告。报告审核工作由笔者独立完成,对粗制滥造、敷衍了事的报告笔者一律退回要求学生重写,直到通过为止。等学期末课程快结束时专门有新技术讨论课,这时笔者要求学生对自己报告中的新技术进行脱稿描述,以检查学生对新技术的理解程度,并对整个过程进行打分,计入期末考核。 学生通过查找技术资料写报告,对专业的前沿技术有了一定的了解,对自己未来的发展方向也有了较清楚的认识。比如,新能源开发及应用和智能电网的研究与建设目前在全球进行得如火如荼,新一代的大学生也要紧跟时代潮流,但学校实验条件有限,怎么办?有学生就发现,微电网技术就是一个很好的切入点。微电网(Micro-Grid)也译为微网,它是将发电机、负荷、储能装置及控制装置等结合,形成一个单一可控的单元,同时向用户供给电能和热能。微电网中的电源多为微电源,亦即含有电力电子界面的小型机组(小于100kw),包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池以及超级电容、飞轮、蓄电池等储能装置。[6]微电网是实现主动式配电网的一种有效方式,它既能与大电网联网运行,也能在电网故障或需要时与主网断开单独运行,是传统电网向智能电网的过渡。不少学生在了解了相关知识后,已打算把微电网技术作为自己未来的研究和发展方向。 五、小结 本文在电力系统分析课程现状的基础上,基于卓越电气工程师培养目标,将问题教学法的理念贯穿于教学实践,对该课程的理论教学和实践教学环节进行改革,并对课程进行拓展,提高了学生的创新意识和能力。学生通过这种方式学习后,对课程的理解以及对电力方面知识的兴趣都有了很大的提高。卓越计划实施时间并不长,在今后的实施过程中还需继续探索、总结,不断调整,这样才能不断进步。 电力系统分析论文:应用型人才培养目标下电力系统分析课程教学改革与实践 摘要:应用型人才培养目标下,《电力系统分析》作为应用型电气工程及自动化专业的一门优秀主干课程,对提高学生的理论知识和培养学生的实践动手能力,具有很重要的作用。本文围绕应用型本科电气工程及自动化专业《电力系统分析》课程教学中存在的问题,阐述了教学内容改革思路和方法,体现了应用型本科“理论与实践相结合”的特色。 关键词:应用型;电力系统分析;教学改革;实践 一、引言 应用型本科是以本科教育办学定位为标准,以培养应用型人才为优秀的高校新型教育模式,既强调“实践能力”,又强调“创新能力”。电力系统分析作为电气类专业的基础课程,如何来体现应用型本科特色,培养技能型和岗位型人才,主要体现两个方面:一是“知识素质”;二是“能力素质”。知识素质主要表现为:专业知识面要宽泛,专业知识深度不宜过高,公式和定理的推导、证明适当省略,注重结论的应用性;能力素质主要表现为:强化操作技能和规范,提高实践动手能力和综合素质能力。因此应用型本科《电力系统分析》课程“突出应用特色,注重实践能力,提高教学质量”的教学改革目标,并围绕地方经济发展为基础,以突出应用型特色作为教学改革的前提,以提高教育教学质量作为改革的目标。 《电力系统分析》课程作为电气工程专业的主干课程之一,它不但有大量的理论概念和基本计算,而且工程应用实践性较强,对该专业的课程体系起到承上启下的作用,它既是线性代数、电路基础、电机与电气控制、电力电子等课程的总结,也是工厂供配电技术、电力系统继电保护自动装置等专业课程的基础,在电气工程专业教学和应用型本科培养高质量、高素质学生有十分重要的地位。近些年,随着电力系统行业的智能化程度的快速发展,对电气工程专业应用型学生培养的能力要求越来越高,也就对《电力系统分析》课程提出了更高的定位,原有的教育教学模式已不能满足电力行业建设的需要,不能体现应用型教育的发展特色。 二、《电力系统分析》课程教学中存在的问题 1.学习兴趣不浓:《电力系统分析》课程部分内容抽象、公式多、计算多、系统性和逻辑性较强,学生学习缺乏兴趣,“教师教”和“学生学”都很困难。 2.教学内容没有与时俱进。电力系统行业更新速度较快,教材中的内容虽然也在不断有新版本出现,但无法充分体现近十多年来本学科的最新进展和前沿动态。 3.教学方法、手段和形式单一。多媒体教学等现代化教学手段没有普及。首先,现有《电力系统分析》课程在教学上理论性强,内容上有大量的矩阵计算和矢量电路图形,所以用传统的板书教学,形式比较单一,教师也必须在课堂上占用大量时间进行公式推导和画图,教学效率较低,教学效果偏差;其次,《电力系统分析》课程工程实践较强,实际的电力系统结构和运行方式仅靠讲授来体现,无法更直观、更形象地将教学内容呈现在学生面前,不符合应用型人才培养的需要。 4.理论与实践教学相脱节。应用型本科注重培养学生的实践动手能力,《电力系统分析》课程教学模式偏重于基本概念和计算方法,缺少实践环节。 三、《电力系统分析》课程教学内容改革思路和方法 (一)教学思想的更新 在教学思想上,必须牢固树立“突出应用特色,注重实践能力,提高教学质量”的目标。以应用型本科教学为培养模式。在教学形式上,摆脱单一化的形式,让学生运用基本理论知识参与实际系统开发,提取系统的运行数据和拓扑结构。培养学生面对工程实践的应用能力。促进教学研究互相结合,使学生更了解本学科的前沿知识。 (二)教学内容的优化 为了适应应用型本科教学,针对《电力系统分析》课程教学改革所应体现的知识和能力素质,我们对课程的教学内容作了调整和优化,并提出了新的教学要求,具体从以下三方面进行: 1.修订人才培养设置,压缩理论学时,增加实践内容,形成新的教学模式。应用型本科院校培养人才的最终目标是以服务地方经济为出发点,所以在讲授基本理论的同时,让学生实际参与整个电力系统的构想、设计、运行和优化,使学生的实际工程训练能力得到提高。 2.增加辅助教材,充分了解学科前沿。在选用课程的教材时,采用规划教材为主,增加辅助教材编写。通过辅助教材可以全面了解本行业国内外的科研成果。重点是将理论内容穿插在实践课中讲授,让学生从实践中去深入了解目前本行业发展的前沿和热点问题。这样能有效的巩固专业知识,提高学生的专业学习兴趣;同时考虑到电气工程及自动化专业学生毕业后大部分将为本地区的电力行业服务,在电力网介绍和潮流(包括简单潮流和复杂潮流)计算讲解的时候,多以实际电网系统运行状态为例,实现应用型本科人才培养目标定位。 3.增加课程设计。课程设计是对《电力系统分析》课程的一个综合性实践教学,把知识点进行整体性回顾。《电力系统分析》课程包含两个课程设计:一是潮流计算方面,它是电力系统很重要的计算,根据给定的电力系统的运行条件,确定稳态运行时各参数的一种计算,可以分析研究电力系统规划和运行时的各种问题进行检验和预知。通过这个课程设计,学生对稳态分析过程有一个全面性的了解,提高分析问题的能力;一是短路计算方面,为了避免发生短路而正确选择和设计系统上的电气设备和继电保护装置,通过进行短路计算可以降低发生短路的后果,让学生对发生短路时遇到的各种问题提前进行分析总结,提高解决问题的能力。 (三)采用现代化教学方法与手段 随着教育信息技术的迅猛发展,《电力系统分析》课程中传统的板书式教学很难满足现代教育教学的需要,用讲授法根本无法描述清楚实际电力系统具体运行情况,学生理解上也存在困难。为了提高理论课的教学效果,吸引学生兴趣,必须采用多元化的教学方法和手段。 1.课堂教学采用多媒体配合板书教。首先,在公式推导时沿用板书教学的优点,吸引学生主动思考,整个推导过程全程参与,有助于对知识点的理解;其次,在讲授比较抽象的内容时结合多媒体演示,使教学内容更加具体化、形象化和生动化,加深学生对内容的理解,用多媒体结合板书教学在《电力系统分析》课程中起到事半功倍的效果。 2.仿真模拟教。为了使电力系统潮流变化等进一步形象化,呈现动态的变化过程。用计算机仿真动态模拟教学可以更生动直观的表达,还可以将仿真软件直接贯穿到学生的课程设计中,在对知识易于理解和掌握的同时,增加学生熟练话的程度,全程参与工程实践,这是其他教学方法无法比拟的效果。 3.网络教学。为充分利用学生的课余时间,运用翻转课堂的教学方法,将《电力系统分析》课程包括教学大纲、教案课件、电子教材、参考资料、实践指导、习题集及答案、授课视频等,通过公共账号上传到网络,让学生提前预习、熟悉和了解,带着问题进入课堂,课后还可以有效的复习回顾。另外,为方便学生学习,还设置了在线辅导、答疑和网上自测等网络交流平台。教学资源上网后能较好地解决学生课前预习、课后复习中遇到的相关问题,并有助于提高学生的自主学习能力,也是对课堂教学方法的多样化提供了一个有力支持。 (四)培养学生的工程创新能力 为让学生的理论和实践有机结合,根据内容不同,让学生通过自愿组织成立学习小组,每小组全程参与教师的科研内容,利用查阅资料、提出方案、实验数据分析处理、论文撰写等环节,使学生不但能锻炼实际操作能力,又培养了团队合作精神,拓宽了工程实践视野,提高了工程创新能力。从现在开始,培养他们独立动手的工作能力,提高学生对电力系统分析课程的学习积极性。 (五)加强实践教学环节。 应用型本科注重学生实践能力的培养,本课程的教学内容十分抽象,且电力系统的控制,十分复杂、宏观,学生无法凭想象来建立起知识体系。 1.组织学生参观周边发电厂、变电站以及一些工矿企业的电力设施,并邀请电力行业一线工程师讲课,定期安排学生实习,让学生对电力网、控制系统、变电站的结构和工作原理有较深入的认识,有助于对理论教学的展开; 2.其次,通过加大《电力系统分析》课程的实验,尤其是与实践密切联系的等值电路、潮流计算和对称电路以及不对称电路计算的实验,进一步加深学生对基本计算方法的应用; 3.另外,建立电力系统仿真实验室和实验台,通过对电力系统的动态模拟仿真,灵活的设置故障条件,分析稳态和暂态行为,吸引学生的兴趣,提高他们的动手实践能力,将实践教学结合软件仿真进行实验,搭建实践教学平台,可以更直观、生动地阐述电力系统运行过程,使电力系统分析不再是抽象的理论,能够提高学生的实践动手能力,让其做到理论与实践相结合,提高实践教学水平。 三、总结 《电力系统分析》课程作为应用型电气工程及自动化专业的一门重要的专业课程,对提高学生的理论知识和培养学生的实践动手能力,具有很重要的作用。因此,只有把理论与实践有机结合,形成有应用型特色的课程体系,切实提高高校的人才培养质量,才能取得良好的教学效果,实现应用型人才培养的目标。 电力系统分析论文:基于工程教育认证的《电力系统分析》课程教学探索 摘要:《电力系统分析》是电力系统自动化方向的主要专业课,在课程体系中发挥着“承前启后”的作用,有着兼具理论性和工程性的特点。在以培养目标为导向、以学生为中心的教育理念驱动下,本文从理论教学和实践教学两方面入手,讨论《电力系统分析》课程基于工程教育认证标准的教学改革。 关键词:电力系统分析;培养目标;工程教育认证 一、前言 工程教育认证作为高等教育认证的重要组成部分,属于专业认证,是由专业性认证机构(协会)组织工程技术专业领域的教育界学术专家和相关行业的技术专家,以该行业工程技术从业人员应具备的职业资格为要求,对工程技术领域的相关专业的工程教育质量进行评价、认可并提出改进意见的过程[1]。 我校的电气工程及其自动化专业的综合改革是以工程教育认证工作来引领的,旨在培养能够从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、信息处理、试验分析、电力电子等技术开发以及计算机应用等领域工作的宽口径复合型工程技术与管理人才。通过模块化课程体系有效地推进培养目标和毕业要求的实现。 《电力系统分析》是电力系统自动化模块的主要专业课,占据整个模块课总学分的1/3。该课程作为《电路基础》、《电磁场》和《电机学》等先导课程的延续以及《电力系统继电保护原理》、《发电厂电气部分》、《电力系统调度》和《高电压技术》等后续课程的基础,发挥着“承前启后”的作用,有着兼具理论性和工程性的特点。该课程的目标定位为:要求学生掌握电力系统的基本内容和基本概念;熟悉电力系统的基本运行方式和调节方法;熟练掌握电力系统的基本分析和计算方法;掌握电力系统各种故障及其分析方法;了解电力系统的稳定性分析,为培养高素质的电力工程技术人才奠定坚实的基础。 在以培养目标为导向、以学生为中心的教育理念驱动下,本文从理论教学和实践教学两方面入手,讨论《电力系统分析》课程基于工程教育认证标准的教学改革。 二、教学内容、方式和方法的探索 (一)教学内容的合理配置 《电力系统分析》主要包括电力系统的稳态分析和暂态分析两部分。重点讲述电力系统的三大常规计算,即潮流计算、短路计算和稳定性计算,这也是本门课程的重点难点所在。其中,稳态分析部分的电网等值电路、电压降落和功率损耗是潮流计算的基础,电力系统正常运行方式的调整与控制是潮流计算的应用。暂态分析部分的同步电机的数学模型是基础,其电磁暂态过程主要针对故障分析时的短路计算,机电暂态过程主要针对稳定性计算[2]。 在教学过程中,三大计算自然要重点讲述,但是其中的计算机算法部分可以适当压缩学时,因为相应的课程实验、课程设计和毕业设计部分会有针对三大计算的具体上机操作。而相应的基础知识部分则需要仔细讲解,尤其是部分同学《电路基础》和《电机学》掌握的比较薄弱,基础知识部分如果进度过快,会导致后边的三大计算根本无法理解和掌握。 《电力系统分析》除了具有较强的理论性,还有一定的工程性。根据已就业同学的信息反馈,在教学过程中,应适当地引入个别工程实例以及目前的电力系统新技术专题,让学生能将所学的理论知识和实际的工程联系起来,激发学习的兴趣和动力。 (二)教学方式的多元化 该门课程的理论性较强,教学方式仍以多媒体和板书结合的教师讲解为主。然而课程中涉及到大量的计算,需要习题(作业、课堂讨论和课堂测验)来支撑。由于作业是在课下完成的,不可避免地出现部分同学互相抄袭的现象,导致不能通过作业来准确地反映出学生对知识的掌握情况。课堂讨论和测验的方式,一来可以方便教师准确地观察学生的真实水平,二来通过学生到讲台上讲解习题,提高学生课堂的参与度,便于学生自己找出彼此间的差距,活跃课堂气氛,激发学习兴趣。 除了上述传统的课堂教学之外,还可以通过网络课程的形式,将课程相关的电子资源分享给学生,并通过网络论坛的形式,开展课程内容的相关讨论。 (三)教学方法的灵活性 《电力系统分析》中有一些比较难以理解的章节,需要采用较为灵活的教学方法来授课。比如,同步电机突然三相短路分析这一节,涉及的内容较多,既有电机方程,又有短路电流计算,看起来十分复杂,尤其对一部分数学基础不好的同学,看到这些复杂的公式会直接望而却步。因此,教学过程中不应该侧重具体的公式推导,而应该先从基本思路着手,和之前学过的较为基础的电路知识进行类比讲解。比如:把“短路前”和“短路后”看成电路中动态电路的“换路前”和“换路后”;短路电流的计算方法和“三要素”法相类比,即分别求出起始值、稳态值和直流、交流分量的衰减时间常数,带入“三要素”法的表达式中,得出短路电流的计算公式。这样,学生先从整体思路上有一个清晰的框架,然后,再针对每一部分进行具体的数学计算,就不会产生思路不清的困扰。 三、实践教学的探索 如前所述,该门课程具有一定的工程性,需要相应的课程实验、课程设计、毕业设计和实习等实践教学环节,这样才能使本专业的毕业生达到相应的培养目标和毕业要求。 (一)基于PSASP的课程实验[3] 课程实验设置的主要目标是通过实验,培养学生的基本实验技能,加深对电力系统的理解,学生利用仿真平台完成电力系统参数的录入、潮流计算、短路计算、功率特性和功率极限等实验,初步掌握电力系统的基本分析方法,加强对电力系统分析知识的掌握能力。 上述目标通过让学生使用PSASP(电力系统分析综合程序)软件,在本专业的电力系统仿真实验室完成电力系统潮流计算仿真、电力系统的短路计算仿真、单机―无穷大系统稳态运行方式和电力系统功率特性和功率极限等实验。学生通过上机实验,能够基本掌握电力系统的分析方法,甚至个别同学还在使用PSASP的同时,使用MATLAB软件实现相关的潮流和短路计算[4],并对两种结果进行比较分析。 (二)课程设计和毕业设计 该门课程的课程设计是用单独的一周时间来完成的,具体分配了3个设计题目,由学生自由分组和选题。主要是希望学生通过开展课程设计锻炼解决实际工程问题的基本能力(查阅资料、工程问题的数学计算和分析、报告的撰写及团队合作)。 课程设计题目的选取来源于相关的科研项目,以潮流计算和短路计算为优秀的相关工程性问题。主要考察对手算潮流和短路计算基本方法以及计算机潮流和短路计算的掌握情况。具体分组为2人一组,组员过多,会导致个别组员实际承担的工作过少;一人独立完成,时间不够充裕。因此,2人一组可以较好地分配工作和保证课程设计的顺利完成。 课程设计的验收工作以现场答辩的方式来完成,答辩成绩占总成绩的40%。指导老师会针对每组提交的设计报告,提出2~3个问题,同时要求现场演示计算机仿真过程,并根据具体情况,提出1~2个问题,如果超出3个问题回答不正确,则视为课程设计不通过。答辩过程中,选择同一题目的小组之间可以互相提问和评价,该环节占答辩成绩的20%。这样有利于学生加深对设计题目的理解和认识,同时找出设计过程中的不足以及同他人之间的差距。 毕业设计安排在大四的下学期,除了《电力系统分析》,其他相关的专业课程学生都已经选修完毕,具有一定的综合运用电力系统相关知识的能力。设计题目来源于科研项目中的小项目,以锻炼学生开展项目研究的能力。 毕业设计比之课程设计,题目要复杂得多,是对整个大学期间所学相关专业知识的整体验收。《电力系统分析》所学相关知识作为毕业设计题目的优秀内容,是对该课程教学效果的另一种验收形式。相比考试而言,能更加有效地检验毕业生是否具备了培养目标和毕业要求中罗列的基本能力。 (三)实习环节 课程相关的认识实习和生产实习由于电力行业的特殊性,使得学生只能在变电站和发电厂进行参观,而不能进行具体地操作。这个过程中就需要带队的教师能够在参观前和参观过程中对所学知识的具体应用进行讲解,以提高实习的效果。 通过学生对实习的反馈情况来看,大家对实习单位的兴趣比较大,在具体参观过程中,对电力设备和电力系统接线和运行方式的认识得到了加深,使原来仅停留在原理图和结构图上的电力系统形象化。同时,学生对毕业后所能从事的工作有了一定的了解,更能激发相关专业课程的学习兴趣。 四、结语 通过以上教学内容、方式和方法的探索,使学生能更易于理解和掌握本门课程的理论知识,而实践教学的具体开展,则通过课程实验、课程设计、毕业设计和实习环节来确保学生将所学的理论知识用以分析和解决具体的工程性问题,更好地达到本课程的培养目标,从而自下而上地支撑本专业学生的毕业要求,使培养出的学生成为电气工程相关领域的复合型工程技术与管理人才。 电力系统分析论文:电力系统分析教学方法探讨 【摘要】通过电力系统分析理论课和仿真教学实践经验及教学研究心得,以某高校电气工程及其自动化本科专业为例,分析中外经典教材的优缺点,探讨新形势下的教学方法,构建更加符合现代教学要求和学生需求的教学方法。 【关键词】电力系统分析 教学方法 实践经验 电力系统分析课程是各高等院校电气工程及其自动化专业的优秀专业课程,是该专业学生知识体系的重要组成部分,同时也是该专业学生毕业后工作或深造的必修课程。但是,对于电力系统分析课程而言,该课程涉及的知识面广,对电路原理、电机学、电力电子技术等先修课程的要求较高,同时,近年来世界范围内智能电网技术发展迅猛,各种新技术层出不穷,这些因素都给课程体系的优化设计提出了更高的要求。要求该课程在有限的课时内,基于多门先修课程的基础知识,系统讲授电力系统静态分析方法,并结合新兴技术提高学生学习兴趣与专业技能。 1教材的选择 1.1国外经典教材 现代电力系统分析与控制起源于国外,国外的电力系统研究者和教学工作者在几十年的发展过程中积累了大量的宝贵经验,也出版了多本经典教材,如Robert H. Miller等编著的《Power System Operation》、Turan Gonen编著的《Modern Power System Analysis》、Prabha Kundur编著的《Power System Stability and Con?鄄trol》等。这些教材对电力系统分析的理论讲解透彻,深入浅出,且经过几十年时间的检验,其教学价值得到广泛的认可。 虽然国内外电力系统分析的基本原理是相同的,但是由于电力系统运行机制的不同,国外教材对培养我国电力系统人才具有一定的局限性。此外,由于电力系统分析课程主要针对本科二、三年级的学生,完全使用国外经典教材进行双语或全英授课难度较大。 1.2国内经典教材 国内的高校虽然较国外高校而言在现代电力系统分析领域的教学起步较晚、差距较大,但是近年来在国家政策的大力扶持下,取得了快速的发展。同时,也形成了几本优秀的教材,如东南大学陈衍编著的《电力系统稳态分析》、华中科技大学何仰赞等编著的《电力系统分析》、四川大学刘天琪等编著的《电力系统分析理论》等。这些教材从简单知识入手,由浅入深,分析透彻,自成体系。 针对国内本科电力系统分析教学的现状,可以选择国内出版的讲解清晰、全面的教材为主线,并以国外经典教材为辅助。 2.教学方法的改进 电力系统分析课程作为电气工程及其自动化专业优秀课程,对电路原理、电机学等基础先修课程的要求较高,且由于电力系统设备大多属于高压设备,对实验室资金投入的要求较高,国内只有少数几所高校具备开展电力系统动模实验的条件。如果仅仅按照教材照本宣科,学生很难深入理解和掌握相关领域的知识。因此,在理论教学实践中,穿插教材中所缺乏的仿真实验,并结合生活实际经验讲解相关原理,可以更好地帮助学生掌握理论知识。 2.1计算机仿真辅助教学 MATPOWER是一款基于MATLAB的开源电力系统仿真软件,具有操作简单、运行结果可靠等优点,可以满足一般电力系统计算和分析的需要,进行简单讲解后学生即可独立操作,作为对理论教学的辅助。 例如,在电力系统电压调整章节,根据如图1所示的电压调整原理图,得到如式(1)所示的电压调整关系式,进而得出电压调整的四种措施:即改变发电机机端电压、改变变压器变比、改变负荷功率分布和改变网络参数。 图1 电压调整原理图 Vi=VGk1-■k2 (1) 但是,按部就班的理论推导难免枯燥和抽象,通过MATPOWER仿真软件,可以简单地通过修改相应系统参数,经过潮流计算后便可直观地观察节点电压的变化情况,加深学生对知识的理解与记忆。 总的来说,MATPOWER是一款可以在Windows环境下方便使用的开源电力系统仿真软件,可以方便地应用于课堂教学演示或课后仿真实验。 2.2理论与实践相结合教学 电力系统分析课程具有概念多、抽象和难以理解的特点,学生普遍反映所学知识与实际生活经验较难结合,教学内容较为枯燥等问题。因此,在教学实践中应努力将理论与实践相结合,让学生学得有兴趣,学以致用。 例如,在讲解“断路器”这一常用电力设备时,如仅仅从其灭弧的原理和作用角度进行讲解,往往得不到较好的教学效果。因此,作者在教学实践中尝试首先从电网电弧入手,讲解电力系统中灭弧的重要性;然后,从生活中“断电几秒自动恢复”的现象,引入“自动重合闸”的介绍;最后,从电网操作安全的角度,讲解“断路器”和“隔离开关”之间的区别与联系,以及电网检修过程中两者的操作顺序。实践表明,通过以上教学方法的应用,学生概念掌握清晰,且记忆深刻,取得了较好的教学效果。 此外,还可以用生动活泼的表达方式,激发学生学习的兴趣。例如,电压调整的方法大多是通过增加或减少无功功率的供给来达到调压的目的,但是改变变压器变比的方法是一个例外,因为其本身并不产生或消耗无功功率。如仅仅从改变变压器变比进行调压原理的角度进行讲解,说明该调压方式只适用于电网局部调压的局限性,学生理解较为困难,记忆不深刻。因此,作者采用“我不生产无功,我只是无功的搬运工”这一描述,阐述改变变压器变比的调压原理,可有效激发学生兴趣,加强记忆。 3.结束语 近年来,借助我国建设坚强智能电网的大背景,我国高校电力系统及其自动化专业的人才培养工作取得了快速发展。本文积极探索提高电力系统分析课程教学效果的教学方法,从教材的选择和教学方法的改进两个角度进行了较为详尽的探讨。作者所做的这些努力,在实践中获得了学生的普遍认可,同时也希望这些经验与方法可以为兄弟院校相关专业的教学提供参考和借鉴。 作者简介: 孙伟卿(1985-),男,博士,讲师主要研究方向:电力系统分析。 电力系统分析论文:电气工程虚拟仿真实验在电力系统分析课程中的应用 【摘要】针对目前电力系统分析课程的教学现状,将电气工程虚拟仿真实验应用到教学中来,通过电力系统仿真实验和水电站仿真实验,使学生将抽象的理论知识很好的与实践结合起来,开放型实验室和互联网实验平台极大的提高了学生学习的积极性和学习效果。 【关键词】电力系统分析 电气工程虚拟仿真实验 运维合一 【基金项目】科研人才启动基金(KJ2013B025)。 电力系统分析课程是电力系统自动化专业的重要专业课程,涉及一系列电力系统的优秀技术:潮流计算、调频调压、经济运行、同步发电机电磁暂态过程、短路计算及机电暂态稳定性分析等。学好电力系统分析对于电力系统专业的学生来讲至关重要。 1.电力系统分析课程教学现状 电力系统分析课程虽然重要,但从每年的教学效果来看并不是很理想。由于前修课程电机学没学好,以及电力系统分析课程知识点较多,理解起来有难度,部分同学没有养成良好的学习习惯,课下没有及时巩固复习,课堂内容掌握不好时容易产生畏难情绪。此外,即使部分同学理论知识掌握较好,但感觉较抽象,对某些知识持怀疑态度,如:调频时,增大气门开度,实际生产中发电机转速的变化,输出功率的变化,频率的变化等是否如课本上所写;调压时,负荷的波动对系统中各节点电压的影响究竟如何,那些调压措施能不能真正起到调压的效果。学生无法看到相关的现象,所以很难产生浓厚的学习兴趣和热情,即使当时掌握了,遗忘也会比较快,印象不深刻。为了解决以上问题必须借助与相关实验课程,让学生在实验操作中将理论和实际很好的联系起来,既能及时巩固相关知识,又能提前接受实际生产操作培训,为以后踏上工作岗位打下坚实的基础。 2.电气工程虚拟仿真实验的主要功能 2.1.电力系统仿真实验 电气工程虚拟仿真实验包括电力系统仿真实验和水电站仿真实验,电力系统仿真实验主要针对电力系统的相关设计,包括电网的主接线设计、设备选型及校验、故障计算、保护配置等;潮流、短路、稳定性等分析计算;运行过程、控制方法及原理的学习研究。提供了相关软件平台,实验室的软件平台包含两大类,一类是机电暂态过程仿真软件,一类是电磁暂态过程仿真软件,除了PSASP软件外,还有PSCAD、PSS/E、BPA、ATP/EMTP及EMTP-RV、CDEGS等软件,可以供学生进行课程实验、综合设计、毕业设计以及相关科学研究。开发了系列的课程实验、综合设计及研究项目,对于提高学生课程的学习效果、综合运用所学专业知识进行发电厂、变电站以及电网的设计、分析计算以及运行与控制的能力起到了很好的辅助作用。 2.2水电站虚拟仿真 水电站虚拟仿真实验教学平台以龙滩水电站为原型,提供了与现场效果一致的大型水电站仿真培训系统的实践教学环境,在水电站监控系统中涵盖了水电站的所有主要机电设备,包括:水电站水轮机、发电机、发动机出口短路器、主变、500kVGIS系统、厂用电系统、调速系统、励磁系统、监控系统、继电保护系统、安全自动装置系统、气系统、排水系统、机组及变压器技术供水系统、油系统、消防系统、闸门系统、流量水位曲线、(含黑启动系统)、AGC/AVC等系统及厂房场景、设备系统运行、维护、检修、拆装过程的多维立体展现。并研发了丰富的实验教学内容和典型教学案例,学生可以亲自动手操作实验,可进行水电站正常工况运行操作过程培训;异常工况运行操作过程培训;紧急事故工况处理操作培训;计算机监控系统培训;综合反事故培训;生产过程运行知识与专业理论培训。解决了传统课堂学习中学生“只能动口,不能动手”的难题,通过“操作、观察、分析、记录、总结”,激发了学生的学习兴趣和主动参与的学习热情,提高了理论和实践教学效果。 3.电气工程虚拟仿真实验的主要特点 3.1虚实结合,互为补充 “虚”是指采用虚拟的仿真实验平台为学生提供亲自动手操作实验或培训的机会,由于电力生产的特殊性,考虑到生产的安全性和学生自身的安全性,实验操作不可能在实际系统中进行,必须借助于软件平台。“实”则是通过校外企业作为实习基地提供学生参观实习的机会,建立学生对现场的感性认识,我校与三峡电厂、葛洲坝电厂、清江隔河岩电厂、清江高坝洲电厂等签订了协议,作为本专业学生的校外实习基地,学生先到校外实习基地参观实习,建立电力系统运行的感性认识,然后进入“虚拟仿真实验室”进行电力系统运行仿真培训综合实验。虚实结合的教学模式可以有效提高学生对电力系统运行特点及控制过程等知识的掌握。 3.2运维合一,多媒体一体化教学 多维多媒体仿真能极大增强仿真临场感和沉浸感。借助多维多媒体手段,创造一个虚拟现实培训环境,让学生在虚拟场景中上完成对调速、调压、AGC\AVC等相关电力系统方面的操作。可对设备进行拆卸和装配,让学生看到平时不易见到的设备构造、工艺及内部运行情况,做到对设备的组成、结构、拆卸顺序及操作过程等了然于胸。还可实现事故场景真实再现,便于学生对暂态过程进行分析,可大大提高学生学习的积极性和学习效率。 3.3开放性实验平台 建有电气工程虚拟仿真实验教学示范中心平台网站,学生不仅可以实验课上运用实验室的仿真软件进行相关内容的操作学习,课后未完成的内容,或者学生所设想的创新性问题还可以通过互联网访问仿真软件平台,还可在线讨论,或者给老师留言。安排有值班老师对课余时间在实验室的学生进行指导答疑。 4.结束语 为了提高电力系统分析课程的教学效果,学院专门成立了课程组,一方面加强理论教学网站的建设,整理出相关课件、教案、习题等资料共学生下载学习,另一方面加强电力系统分析课程实践教学平台的建设,对学生在虚拟仿真平台的应用过程中所碰到的及时给予指导,此外课程组通过教研教改项目研究,改进教学方法、教学手段等来提高教学效果。 作者简介: 鲁明芳(1982年3月-),湖北省宜昌市人,讲师。 电力系统分析论文:并行处理在电力系统分析中的应用分析 摘 要:由于电力系统本身的复杂性和庞大性,对电力系统的实时分析变得越来越重要。而并行处理技术具有实时高效的特性。因此,并行处理成为电力系统分析中极其重要的部分。该文通过将并行处理技术和电力系统分析结合起来,可以得到更加专业化、性价比更高的并行计算系统。 关键词:并行处理 电力系统分析 并行计算系统 电力系统有很多复杂的分析计算,包括潮流计算、电力系统暂态稳定分析、电磁暂态实时仿真、电力系统能量管理、电力系统规划等。随着电力系统的越来越庞大和复杂,电力系统分析也变得越来越复杂,计算越来越繁杂。为了提高电力系统分析计算的速度,多年来人们从算法上进行了深入的研究。但是串行计算技术仍然不能有效地解决单个处理器的运算速度问题。随着并行计算技术的发展,新的理论、新的硬件和新的算法设计技术为电力系统分析带来了新的发展契机。 1 并行处理技术 电子计算机从20世纪40年代问世以来,基本上是按照冯・诺依曼的计算机系统结构设计的,这是一种串行处理计算机。然而随着计算机应用的逐步扩大,传统串行计算机系统已经不能适应新环境下的计算性能需求。因此,并行处理技术也应运而生。微电子、超大规模集成电路、高性能处理机、封装技术的发展为并行处理技术打下了基础。 1.1 并行处理技术概述 并行一般指在同一时刻或者同一时间间隔内完成两种或两种以上的操作,操作性质可以相同也可以不同。并行一般要求在时间上相互重叠。并行处理技术一般有三种形式:时间并行、空间并行、时间并行+空间并行。 (1)时间并行指时间重叠,时间并行的具体实现就是目前计算机上应用广泛的流水线技术。同一套硬件对不同的计算任务连续不断地执行,而不需要等待一个任务的全部完成再执行下一条指令。(2)空间并行指资源的重复,主要实现方法是使用多处理机系统,采用空间优势实现并行处理。(3)时间并行+空间并行综合使用上述两种方法,以得到更快的处理速度。 1.2 并行处理技术的要点 并行处理技术是各种软件、硬件、操作系统相结合的技术。主要研究热点为:并行系统、并行算法、并行操作系统等。 并行系统主要研究并行处理技术的硬件方面,研究如何将众多的处理机(网络中的或本地的)和存储系统、输入输出系统组成一个完整的并行处理系统。包括硬件的连接、拓扑方式、同步通信机制、软硬件配置等。 并行操作系统主要用于并行系统间的通信和同步,支持并行计算,实现进程间的通信,并且要均衡分配计算任务,以使系统达到计算能力最大化。并行操作系统主要有多处理机并行操作系统、多计算机并行操作系统。 并行算法是并行处理技术中的一个研究热点。理论上,传统的串行算法无法在并行系统下直接运行,需要对其进行并行化处理才能运行。基本上需要从新设计并行的算法。并行算法主要研究如何将计算任务分解成能在并行系统上执行的任务,实现并行处理。并行算法优劣的评价通常采用以下指标:并行加速比、可扩展性、效率、成本、复杂性。 2 并行处理在电力系统分析中的应用 电力系统的并行处理主要是为了提高电力系统分析计算能力,增强实时计算性能。因为电力系统是一个快速变化的非线性系统。不同的电力系统计算任务具有不同的并行性和数据相关性,针对电力系统中不同的计算需求,通过认真研究和精确的算法设计,才能获得最好的并行计算结果。 2.1 并行处理在潮流计算中的应用 潮流计算即在给定电力系统网络拓扑结构、元件参数、发电量、负荷参量的条件下,计算出有功功率、无功功率和电压在电网中的分布等数据。潮流计算描述了电力系统的稳态情况,是电力系统计算中的重要部分。 传统的串行解法综合运用了稀疏矩阵、三角分解前代和回代、节点编号优化、快速分解法等相关技术和技巧。在潮流计算中串行算法已经发展得比较成熟。目前,针对并行化潮流计算,研究重点主要集中在并行化三角分解前代和回代等方面。通过对矩阵分块法的的并行求解来实现并行性。通过降低最大因子路径的长度来减少顺序执行的步数,采用能够应用于向量机的向量化算法。通过超立方体结构找到稳态大矩阵的特征值以及特征向量。通过实践得到的一些结论表明,快速分解牛顿法的并行化算法可以获得接近10的加速比。 通过对现有的一些并行算法的研究,可以得出结论。新的并行算法都试图使相互依赖的前代和回代步数最小。但是在这些并行性算法中有着较大的限制。有些虽然可以将加速比提高到10左右,但是付出了较高的性能代价。由于迭代过程中前后依赖性大的困难一时难以克服,并行化潮流计算的瓶颈难以突破,有时强制的并行化算法反而比串行算法性能更差。 2.2 并行处理在电力系统暂态稳定中的应用 暂态稳定问题可以描述为求解一组非线性微分方程和代数方程。通过并行处理技术能极大地提高计算速度。 暂态稳定问题的并行化有两种方法。(1)将系统的变量分组,进行空间并行化。(2)通过几个时间段同时求解,称为时间并行化。最直接的并行化方法是按照发电机将微分方程进行分组,形成多个方程组,通过代数方程来实现各个微分方程组之间的耦合。时间并行是通过建立每个时间段的牛顿方程,同时求解来实现并行计算。 2.3 并行处理在能量管理中的应用 电力系统的能量管理包括SCADA、AGC/EDC、电力系统静态安全分析、电力系统动态安全分析等。自从计算机硬件性能的大幅提升和工作站性价比的提高,能量管理系统已经得到了空前的发展。从集中的、孤立的系统发展为分布式、网络化、开放的系统。整个系统由多台计算机组成,通过网络互相连接。系统的功能分布在不同的计算机上,可扩展性得到了很大提高。在分布式系统上,通过并行处理技术实现整个能量管理系统的协同工作,极大地提高了工作效率,为并行化计算提供基本的硬件优势,适应电力系统的计算特点。因此,得到了很好的发展。 3 结语 电力系统的规划和建设要考虑整个国家经济发展和城市建设,考虑资源的合理配置和开发利用。对这些设备之间的配合、方案设计需要进行大量的比较和计算。电力系统的实时计算要求也对系统提出了更高的要求,因此并行处理技术作为一种良好的提高计算速度的技术在电力系统中得到了应用。 电力系统分析论文:“电力系统分析”实验教学的改革与实践 摘要:针对传统实验方法中实验课程基本是验证性实验,学生做实验时是被动完成实验内容,不利于学生综合能力培养的情况,以培养学生创新实践能力为指导思想,构建了电力系统分析实验教学新体系,并详细阐述了加强实验教学改革的方法及其实施方案。实践证明,这些做法在提高学生创新实践能力和综合能力的同时,也提升了实验教学的效果。 关键词:实验教学;电力系统分析;创新实践能力 实验教学是理工科本科教育教学的重要实践环节之一,它在培养学生的动手实践能力和创新能力方面起着重要作用。通过实践,促使学生综合应用专业知识,优化学生的知识智能结构,为培养优秀的、适应市场需求的工程应用型人才创造了条件。电力系统是一个大型的动态系统,不可能在实际系统中做各种实验,例如:短路故障实验、电力系统稳定性实验、频率调整和电压调整实验等。电力系统现场实习过程中,学生很难进行实际操作,实践环节被弱化,电力系统实验课已成为本科生最接近现场的实践环节之一。 在多年的实验教学实践中,通过与学生的不断沟通与交流,在充分了解学生学习动态与需求基础上,分析了传统实验教学中存在的问题,不断探索加强实验教学改革的方法及其实施方案。 一、传统实验教学中存在的问题 传统实验教学方式是“保姆”式,实验过程中学生处于被动地位。一般实验课皆由实验指导教师先介绍实验目的、实验原理、实验步骤,然后才由学生动手操作实验。其实验内容经常为验证性实验。虽然通过实验学生验证了理论的正确性、能够思考相关领域的知识及学会了仪器设备的使用,但是无法从实验课程内容、实验方法等方面扩展到理论课程以外所涉及的知识。经过多年教学实践发现,学生对自己所学课程、实验内容认识不全,常常处于目的性不强的学习状态,也缺乏主观能动性。这种实验教学模式不能充分调动学生的主动性,没能有效地培养学生自主学习的能力、分析与研究问题的能力、创新意识与创新能力,在某种程度上也造成了教育资源的浪费。通过用人单位反馈的意见发现,毕业学生动手能力弱,缺乏解决实际问题的能力,反映出高校教育普遍存在教学方法呆板,缺乏启发式、研究式的学习氛围,重理论、轻实践,重计算推理、轻实验论证的现象,这些都不利于激发学生思考新问题、培养创新欲望,不利于培养学生发现问题和解决问题的能力,更谈不上创新意识和创新能力的培养。 针对这种现象,在现有实验条件下需要对实验项目的设置、实践内容和方法等方面进行改革,建立从单机特性实验到单机联网实验,再由单机联网实验到多机组网综合自动化实验的模式,循序渐进,从局部到整体,最终打破课程的界限,使学生对所学课程、专业有一个整体的认知,让学生学以致用,从而激发学生的学习热情。 二、加强实验教学改革与实践 1.实验教学新体系的建立 实验课程应分为基本实验、综合型实验、设计型实验、创新型实验,形成从低到高、从基础到前沿、从传授知识到培养综合能力,逐级提高的实验教学新体系。按照“单机特性实验单机联网实验多机组网综合自动化实验”的模式,循序渐进合理设置和开发了“电力系统分析”课程常规实验和综合型、设计型实验内容,逐步增加了综合型实验和设计型实验的比例及难度,开展了创新型实验,激发了学生的学习热情,学生由原来的被动实验变成了主动参与,实验室成为他们实践锻炼的场所。 2.开展实验教学研究,提升实验室综合实力 实验教学研究是提高实验室整体水平的重要途径。实验教学研究应把握课程的发展趋势及改革方向,注重实验课程设置的高起点,注重课堂教学与实验教学的关系、各门实验课程的相互关系,在提升实验教师业务水平的同时,积极吸收学生参与实验室建设和设备开发,为学生创造更多的实战机会,激发学生的求知欲,培养学生的科研素质。实验室实验开发与改革实践就是为了更好地服务于学生,充分利用、开发实验设备,最大限度地提高实验资源利用率而设置的。实验室不仅为电力系统综合自动化实验及专业技能实训搭建了良好的实践平台,还为本科生创新实训项目、课程设计、毕业设计等多个实践教学环节创造了条件。 3.物理模拟和数字仿真相辅相成 通过实验项目开发,电力系统实验室既能够完成单台机组并网实验物理模拟,还可以完成所有机组组网构建模拟实际电力网络,实现电力系统综合自动化的遥测、遥信、遥控、遥调功能。电力系统实验室是实际电力系统的一个缩影,通过它可以对电力系统调度运行、电力系统自动化、电力系统继电保护进行实践性的实验,实验过程接近于实际的工作环境,有利于学生更深入地理解实验内容和所学知识在实际电力系统中的应用,帮助学生理论联系实际,尽快适应未来的工作环境,胜任工作岗位。 另外,采用电力系统数字仿真可以逼真模拟实际电力系统的动态过程,实现常规实验的物理模拟到电力系统数字化、可视化和自动化模拟的转化。电力系统数字仿真能够显示电力系统的整个动态过程,使学生更好地把握电力系统的全局和动态运行过程。在学生实践中,充分结合当前新疆电力系统发展状况,实地调研,收集实际电网数据资料,学生将所学的理论和数字仿真知识应用到实际电网中,完成了实际电网的调度运行、故障和稳定性计算与分析,真正达到了面向工程、面向实际的目标。 4.实现多门课程实验的交叉与综合 电力系统实验室的实验内容除了覆盖“电力系统分析”课程实验外,还涵盖了“电力系统自动化”、“电力系统继电保护”、“电力工程”多门课程的实验,通过实验开发与改革实践,打破了单个课程实践教学界限,实现了多门课程实验的交叉与综合。各门课程按照“常规、综合、设计、创新”多层次设置实验方案,合理分配利用实验资源,综合设计各门课程的实践教学,使专业实验教学具有连贯性和整体性,将更有利于学生掌握各课程间的联系,将所学知识融会贯通,加深理解和提高。学生在整个实验过程中,会涉及到众多专业理论知识,拥有充分的自主设计空间,很好地锻炼、提高了学生综合运用理论知识的能力。 5.突出以学生为主,独立完成实验 实验教学的实施要让学生“唱主角”,对于综合型、设计型实验,积极寻求更加合理的方式,以最大限度发挥学生的潜能,让学生体验到积极参与的快感并由此产生更加浓厚的学习兴趣,由“要我学”转变为“我要学”。在实施综合实验的过程中,坚持以“学生独立操作为主,教师指导为辅”的原则,学生在做实验时是带着自己感兴趣的问题去操作、去学习,主动把理论与实际联系起来。实验方案由自己制定、执行和修正,实验结论由自己进行分析评定,最后独立完成综合实验报告。其中的关键问题是把握教师指导的“度”,因地制宜激发学生的思考、展开讨论,以取长补短,密切协作、相互学习,从而培养学生独立思考、分工协作、组织协调的能力及团队精神。 6.开放式实验教学 开放式实验的开展,有利于学生实践能力和创新能力的提高,也有利于实验教学层次的提高。开放式实验不仅从教学时间和空间上开放,还从教学内容与教学方式上开放,能够充分调动学生的积极性和主动性,鼓励学生根据自己的设想设计实验内容,验证自己的设想,或在教师的指导下,参与设计新实验。由于受到实验场所与实验指导教师数量的限制,可以采用先对感兴趣、积极参与的部分学生进行开放式实验的尝试,然后再总结实验效果并予以推广,逐步实现实验室全面开放的目的。 在开放实验室中,实验以分组的方式进行。各实验小组根据具体情况安排各自的实验时间,这样就使各小组都有充裕的时间进行实验前的准备、实验方案的讨论和完成实验。实验失败的同学可以预约时间重做实验,有浓厚兴趣的同学可以安排时间尝试创新。既充分发挥了学生的主观能动性使其能够更好地完成实验,又能充分利用设备,从而保证了实验教学的高质量和良好效果。 三、总结 通过电力系统分析实验室实验开发与改革实践项目的建设,为本科生搭建了良好的实验教学平台,并借助实验项目的开放性,实验方法、手段的多样性,强化学生实践动手能力和创造性思维的培养,大大增强了学生的工程意识,缩短了理论学习与电力工业现场的差距,提升了学生适应岗位需求的能力。几年来,在培养学生工程实践能力,创建实验教学新体系方面做了许多工作,对实验课程进行了改革,使学生从以往的“走过场”到现在的“真投入”,从被动实验变成了主动参与,大大提高了学生学习的积极性,受到了学生的好评。在实验室建设和综合实验开发过程中,不仅参与的学生得到了锻炼,教师的教研水平也得到了进一步提升,大家发挥各自优势,相互学习,取长补短,拓宽了知识面,丰富了教师的授课内容,更好地体现了各个专业课程间的整体性和连贯性。 电力系统分析论文:船舶综合电力系统的直流区域配电系统分析 摘 要:文章对我国现代化舰船使用的综合电力系统技术作了详细的研究,并对该系统中直流区域配电系统在隔离故障和优化舰船设计方面的优势作了阐述,较为详细的分析了直流网状网络在舰船容量设置以及故障重构方面的突出优点,并且立足于该直流区域的配电网状系统,对该系统的网络配电中的继电保护的主要研究内容作了深入的研究 关键词:综合电力系统;直流区域;继电保护 引言 综合电力系统包含了舰船的日常用电、舰体推进用电、高端武器设备发射用电和大功率探测设备用电等,作为一种综合电力技术不仅可以对当前现代化舰船的整体设计实施简化,而且对简化舰船的动力系统提高了可能,为我国稳定,可靠的使用高端的舰载武器设备提供了强大的保障。现在国内很多科研单位对舰船的综合电力系统做了深入的研究,虽然在技术上取得了一定的进步,但是舰船综合电力系统的关键技术并没有取得突破性的进展[1]。文章重点分析了与传统结构相比,直流区域配电系统的直流网状结构存在的明显优势,站在电力系统继电保护的层面对该系统中直流配电系统做了进一步的研究分析,希望对我国现代化舰船综合电力系统的建设和发展起到一些借鉴性的意义。 1 直流网状网络的介绍 国内大型水面舰船自建造以来所使用的供电系统就是采用两个电站同时进行供电的模式,这种供电模式被称为干馈式混合配电系统,这种模式的特点在于这两个供电站是完全隔开的,它们两个分别有自己的发电机组,虽然设备存于不同的舰体结构中,但是对舰船的符合设备却是同步供电[2]。但是从长远的角度来看,水面舰船会不断的向超大容量方向发展,基于此种发展趋势,综合电力系统的双电站模式很有可能被突破和改善,有可靠资料现实演变和发展的模式会是网状网络形式和多个供电站同时使用,但是为了确保舰船的密封性和节约空间,两种不同的供电系统会通过一条母线向舰船所有的符合设备提供电能,并且根据舰船的实际需要给至关重要的符合设备输送电力。 直流网状网络的工作原理是将舰船电力系统中的电流整合为1000V的直流,通过舰船两侧的左母线和右母线将电流传输出去,而且在舰船的每一台发电机组中都有与左右母线连接的端口,最终形成一个闭合的网络电流回路。这种配电系统不仅可以完成对所有发电机组的集中控制和管理,还可以对发电系统中发电机组的备用容量进行合理的配置,从另一个方面提高了发电机的使用效率。 2 直流区域的配电系统的优势 从目前的现状来看主流舰船上使用的电力系统都是通过舰船上集中式配电系统的中心设备通过电缆进行输送,这样的结果大大的影响了舰体的密封性,使舰体出现了上千个电缆的穿孔,一方面为电力系统建设人员带来了大量繁琐的工作,而且还在一定程度上减低了舰船的耐压性。如果现代舰船采用直流区域配电系统就可以有效的避免此类问题的发生,这种方法操作简单,只需要将输送电力的母线穿过舰体的耐压隔壁,不仅节省了大量的电缆,也减轻了舰体的总体重量,是舰体在空间设计方面得到了很多好处[3]。 SSCM和SSIM有多重功能,并且它们能够对通过半导体设备的电流执行电力转换、监测和限制,所以可以在设备出现紧急故障时对供电系统实施保护,所以如果舰船使用的是直流区域配电系统,在故障发生时就可以将发生故障的部位隔离在一个小范围的电力区域中,而且因为这种电力系统中的电流都是直流电,在对设备故障检测的时候也更加方便和简单,原先监测直流故障和初始化自动母线的转换器所需要的时间延迟不存在了,进一步提升了电源的使用性能,也提升了舰体的整体性能,而且随着供电系统功率全面自动化程度的提高,极大的简化了舰船的战斗系统设计。 直流区域配电系统的第二个显著优势就是对于不同的泵体和排风机来说可以进行不同的速度控制,保证其始终保持在较高的运行效率之下,另外在舰船大型电动机被启动的时候,其输电系统中的电流会受到一定的限制,这种情况可以使舰船母线中的电压始终处在稳定的状态之下,而且在特定的场合下也可以实现电力的转换,直流区域配电系统与传统的供电系统相比有很多明显的优势,例如:在舰船不同的战斗系统当中,很多武器设备要用到400Hz的直流电压,因此如果现代舰船的配电系统是交流电则还要经过一步转化,再用一个逆变器将交流电转换成400Hz方可实现战斗系统的运行和使用,但是如果直接采用是直流区域配电系统,那么仅仅需要将电压调到合适的水平就可以了,然后在将电流整合成需要的直流即可。将两者进行对比之后可以看出在该系统与交流配电系统相比减少了很多的输电设备,例如:担任变压作用的传输变压器,还有交流配电系统中的很多开关,这些设备的减少可以降低舰船本身的质量,而且也节省了出了很多空间,使舰船有了更多的空间安装更多的舰载武器,进而增减现代化舰船的作战能力。 第三,直流配电系统具备的另一大优势是发电机组的发电频率,这种高频率的发电机组可以和整流器实现最大尺寸的优化组合,而且根据直流区域的配电系统能够将原动机设计为始终处在最有效率的运行状态之下,从节省油料方面来说不仅做到了最小的能源使用,也减少了舰船配伍的排放量。 3 基于直流区域配电系统的直流网状网络的继电保护 适应直流网状网络中短路电流的计算标准,当前我国陆地电网的自动保护技术相对舰船配电系统的保护技术来说比较成熟,而且在系统级别的保护方法上也有了一定的研究,例如:陆地电网中的快速距离保护、反应暂态分量的行波保护以及光纤差动保护等,但是因为舰船的综合电力系统是建立在有限的空间之内,并且是一种独立的电网单元,因此其稳定性会受到舰船符合设备的影响,加之系统结构形式复杂等多种不利因素,提高了信号提取的困难程度。根据研究发现以往对舰船电力系统分析的原理、方法以及一些应用技术的成果,在当前的直流网状网络配电系统中不能直接使用,必须对舰船综合电力系统中常见故障的特征进行研究,而且还要对现在舰船综合电力系统采用的保护手段进行适当的改进,这样才能切实满足综合电力的保护需求。 4 结束语 综合电力系统能够包括电力推进在内的全船电能进行统一的调配,具有很好的经济性、并且配置灵活多变、目标的声音强度很低、功率的密度较高等很多优点,是世界各国舰船技术发展的主流方向。直流区域配电系统有很强的生命力,而且有利于总体优化和模块化建造等优势,是综合电力系统的最好选择。 电力系统分析论文:项目教学法在高职《电力系统分析》教学中的探索及应用 [摘 要]项目教学法以学生为主体,突出能力目标,使学生毕业后能更快与工作岗位对接。对电力系统分析课程如何高效而具体生动地实施项目教学,以提高学生的综合能力,进行了初步的探索。 [关键词]高职 电力系统分析 项目教学法 应用能力 随着技术及经济的迅猛发展,市场对技术应用型高技能人才要求的日益增加,我国职业教育迎来了蓬勃的发展及革命。作为一种对能力培养行之有效的方法,高职高专课程项目化教学改造得到了广泛的推崇及应用。 一、高职强电专业电力系统分析课程与项目教学法 (一)高职强电专业电力系统分析课程教学目标 众所周知,“以就业为导向,以服务为宗旨”的职业教育培养目标,其培养的学生应当具有良好的职业道德和职业素质,具有熟练的职业技能,走上职业岗位之后具备持续发展的能力,还应当具有扎实的、系统的专业应用知识;也即职业教育培养的是面向市场的高技能的职业人。[1] 电力系统分析课程在发电厂及电力系统、电力系统自动化等强电专业中,既承担着后续专业课程的潮流计算及短路计算分析能力训练,也承担着培养学生具备如何确保电力系统的安全可靠运行、电能质量的控制及经济运行调度方面的岗位职业能力,故本课程的目标是培养学生掌握潮流计算及增强短路计算分析能力,掌握电力系统的安全可靠运行,电能质量的控制及经济运行调度等技术、知识,提高完成相关的电力岗位工作的综合技能。 (二)项目教学法的内涵 “项目教学法”是指学生在教师指导下,通过实施一个完整的项目而进行的教学活动。它以项目为载体,以实训为手段,采用知识、理论、实践一体化教学;在教师的指导下,学生亲自处理项目任务全过程;在这一过程中,学生主动探索掌握应用知识及技术,学生独立组织安排学习行为,解决项目中遇到的困难,学生在这个过程中锻炼各种能力,从而使学生的学习兴趣和积极性大大提高。[2] (三)项目教学与传统教学的比较 传统的电力系统分析课程教学方式是通过讲授法让学生掌握知识和理论分析方法,课堂以教师为中心,理论教学为重点,注重的是考试成绩,培养出来的学生只是面向考场的读书人,而不是面向市场的高技能的职业人。与传统教学相比,项目教学法以技术应用型的高技能人才为培养目标,以职业活动为导向,以素质为基础,突出能力目标,以学生为主体,以项目为载体,以实训为手段,实现知识、理论、实践一体化教学。 项目教学法将传统的学科体系知识内容转化为若干个“教学项目”,围绕着项目,组织和开展教学;学生直接全程参与、体验、感悟、论证、探究。学生在项目实践过程中,理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养分析问题和解决问题的思想和方法,学生毕业后能更快、更好地对接工作岗位。[3] 二、项目教学法在高职电力系统分析课程教学中的实施案例 笔者实施项目教学内容为《电力系统分析》中的“无功平衡与电压调整”,实施项目教学班级为发电厂及电力系统专业各班。本项目的主要任务如下:将某地电力系统电压控制在合理范围。 (一)项目设计 设计项目时,要求教师要因材施教。教师应根据学生已完成的电路与磁路,电机学课程和发电厂变电站电气设备部分内容及学生能力来确定项目。电力系统分析教学不像在发电厂变电站电气设备、电力系统继电保护等专业课教学有着显著的操作性,教师可以要求学生完成诸如某一设备的装配、测试等看得见、摸得着的具体任务。电力系统分析教学可根据后续专业课程需求来设计确定项目,如为电气设备选型提供短路校验数据依据,为继电保护装置的选型及整定提供短路数据依据等,也可根据电力专业岗位进行引申。根据学生专业和本课程教学目标,笔者将电力系统分析中的“无功平衡与电压调整”派生出以职业为导向的项目――即将本地区电力系统电压调整控制到合格的范围。此项目对强电专业具有可操作性,它能够将学生的专业与未来职业方向相结合,激发学生学习动机和提高学习积极性。 (二)项目实施 1.项目分组 电力系统分析的项目分组主要依据是学生的专业学习能力、计算机应用操作水平,但同时也要考虑学生的组织能力、团队协作精神等。因此,教师在分组时应考虑学生的学习成绩、认知特征、认知能力等,采用异质分组,使小组成员在各方面具有一定的差异性和互补性。根据学生的学习成绩和计算机应用操作能力等,笔者将发电厂及电力系统各班(每班约42位同学)分为6~8个小组。 2.项目任务细化 为了培养学生解决问题的思路,保证学习的方向和目标,以便能较好地完成项目,教师可将总项目进行细化。实施过程中,笔者“将本地区电力系统电压调整控制到合格的范围”的总项目具体任务细化为: 3.自主探索与项目完成 项目完成过程中,各组同学通过网络、图书馆、校本教材(或教师编写的讲义)、教学参考书来做项目准备,学习的主动性和积极性无疑得到了增强;各组同学讨论中展示了思维的多样性。各位同学对电压中枢点的选择、电压调整方式、调压措施以及如何在PW电网仿真软件中实施电压调整等问题都提出了自己的独特见解和认识。由于高职多数学生电力专业基础知识薄弱,对电力系统运行的认识肤浅或几乎为零,教师可将自己平时积累的相关材料提供给学生,如学校所在地区电网接线图及电网简介,电力现场实施电压调整的九区图及某时间段的电压控制要求等,使学生在准备的过程中对未来所从事的电力职业也有着更深刻的认识。 4.成果汇报 成果汇报是学生对知识掌握和应用能力提高的重要阶段,同时也是学生成就感体现的重要环节。学生完成项目后,应对其学习情况做出反馈和评价[4],展示评价包括: (1)自评、互评:学生们互相交流学习,取长补短,并推荐电压水平控制质量较高的PW模型。 (2)展示PW模型调压方案:由学生推荐,教师结合实际情况选出三个左右具有代表性的PW模型调压方案。 (3)教师总结:教师指出PW模型调压方案中值得大家学习和借鉴的地方,同时指出学生在电压调整过程中出现的问题,总结成功的经验和失败的原因。鼓励学生们采用多种方式及程序尝试电压的调整,如某点电压偏低,是调主变压器分接头还是投入电容器组进行无功补偿等。对没完成调压或调压不合格的小组让他们回去继续完成。 (三)教学评价 教学评价应对完成项目的全过程,包括知识与技能、情感态度与价值观进行全面的评价,应重在过程而非结果。笔者具体做法是:以小组为单位,每小组随机抽一名成员代表全组答辩,该成员的答辩成绩就是该组的成绩,这样,既考出学生的专业技能操作水平,同时也考出学生的学习交流水平,培养了同学们大局观、合作精神及集体荣誉感,培养了小组长的领导组织能力。另外,常常有一些组的结果和老师的不同,但只要学生分析原因,分析思路与方法是合理的都应该肯定,并予以引导、表扬和鼓励。 学生成绩评定后,教师应做点评总结。点评总结是“项目教学法”的重要环节,教师在点评中要指出问题的所在及解决的方法,使学生的知识学习能力和应用操作能力得到提高。 三、结束语 项目化教学与传统教学相比,它对教师提出了更高的要求,要求教师既具有扎实的理论知识,又具有丰富的企业现场生产管理经验。现代电力系统是一个很庞大的时空概念,为了能形象而具体的认识触电力系统,高效完成职业素养、职业综合能力的培养,通过工学结合,近几年来我校在电力系统分析课程教学中,以取材于真实的本地区电力系统地理接线图为载体,以电网仿真软件为工具,以工作过程为主线,探索并开发了贯穿整个电力系统分析应用知识体系的若干个教学项目,采用任务驱动教学模式,大大提高了学生的技术应用能力及职业综合能力。 电力系统分析论文:“电力系统分析”课程潮流计算教改研究 所谓电力系统潮流就是指电力系统运行时各节点以及各电气设备的电压、电流和功率。潮流计算是电力系统分析中采用的一种最基本的电气运算,同时也是研究电力系统的运行以及规划方案的重要手段,其本质是求解一组多元非线性代数方程。 电力系统潮流计算具有很重要的现实意义:可以合理规划电网中的电源容量和电源接入点以及确定最佳的电网架构;可以找出电网中因为负荷增长和新设备投入而导致的薄弱环节,方便对电网进行网架结构的改进以及基建的加速;提供发电厂进行有功、无功调整以及负荷调整的计算依据;可以分析未来可能发生的事故以及设备的投切对电力系统静态稳定性的影响,进而得出相应的运行方式和调整方案。 在过去半个世纪以前,人们都是采用手工方法计算电力系统潮流,主要依靠计算尺。但是由于电力系统日渐复杂,手工计算起来非常复杂,不仅耗时费力,同时也容易出错。与此同时,伴随着计算机行业的飞速发展,就出现了后来的计算机算法。 在传统的“电力系统分析”教学课程中,教师们一般仅针对一些简单的电力系统(节点数很少)进行潮流计算,而忽视了现有潮流计算最通行常用的计算机算法。这种课程教学不仅枯燥,学生难以深刻领悟,而且与实际研究脱轨,因为目前现实中的电力系统都很复杂,采用手算不切实际,也就失去了教学的根本意义。本文针对课程教学中潮流计算方面存在的问题而进行教学改革研究。 DIgSILENT软件的潮流计算简介 电力系统仿真软件DIgSILENT的名称来源于数字仿真和电网计算程序(Digital Simulation and Electrical Network),是德国DIgSILENT GmbH公司开发的电力系统仿真软件。 DIgSILENT软件几乎包含了所有电力系统的常用分析功能,如潮流计算、短路计算(包括对称短路和不对称短路计算)、机电暂态和电磁暂态计算、谐波分析以及小干扰稳定性分析等等。另外一个重要的特点是把机电暂态分析模型与电磁暂态分析模型结合到一起,这样做的好处就是它不仅能够分析电网的暂态故障,而且又能研究电网的长期的电能质量问题及其控制手段。 DIgSILENT/Power Factory提供了非常全面的电力系统元件的模型库,包括发电机、电动机、控制器、动态负荷、线路、变压器、并联设备的模型,甚至包括风电机组电气部分的模型,如:双馈感应电机、变频器等等;其他部分如风速、机械传动系统、空气动力学部分以及控制系统都采用动态仿真语言DSL进行搭建。 DIgSILENT可以描述复杂的单相和三相AC系统及各种交直流混合系统。利用DIgSILENT进行潮流计算时,通过指定发电机、异步电动机、负荷等系统元件的特性来确定与之相连的母线在潮流计算中相应的属性,这样就能够以简单的操作方式来模拟复杂而真实的系统。此外,程序还提供了多种远程控制模式,例如多个发电机共同控制系统频率或母线电压等。DIgSILENT以更加接近实际情况的方式执行网络的控制模式,使操作和计算均得到简化。潮流求解过程提供了3种方法以供选择:经典的牛顿-拉夫逊算法、牛顿-拉夫逊电流迭代法和线性方程法。与此同时,DIgSILENT软件还可以进行变电站控制、网络控制以及变压器分接头调整控制。当潮流计算遇到不收敛的情况时,程序会自动将非线性的元件模型逐步线性化(主要是将所有负荷逐步转变为恒定阻抗,将非平衡节点发电机转变为带内阻抗的简单电压源),进而得出计算结果,该结果可用于对系统不收敛的原因作进一步分析。潮流计算的同时,DIgSILENT软件还可以实现过负荷校验计算等功能。 此外,最新版本的DIgSILENT还提供了最优潮流计算(OPF)功能。所谓最优潮流计算就是对基本潮流计算的有益补充。最优潮流计算主要采用内点法,而且提供了多种约束条件和控制手段,其目标函数主要有最小网损、最小燃料费用、最大利润及最小区域交换潮流。 DIgSILENT软件正逐渐成为电力系统研究方面最为认可的计算机软件之一,其所提供的潮流计算以及仿真结果已经在世界范围内得到广泛认可。 课程教学安排 手算 潮流计算可以用一组高阶的非线性的方程来表示,但是不含有微分方程,主要是因为潮流计算隶属于稳态分析,故不涉及系统元件的动态特性和过渡过程,而解非线性代数方程组最基本的方法就是迭代。因此,设计潮流计算算法的首要任务同时也是最为关键的问题就是收敛性,最终得出合理的解。 虽然目前计算机潮流算法运用十分广泛,但是掌握一些手算方法,不仅可以加深对其物理概念的理解,而且即便采用计算机算法,之前通常仍需采用手算求取某些原始数据。 这里所说的潮流计算手算方法主要针对简单网络的潮流分布,但是所谓的简单网络和复杂网络之间并没有明显的界限。课前老师把所需进行手算的算例以及分析资料分发给学生,让大家提前预习并先进行独立计算。然后在实验课上针对大家可能出现的共同问题进行详细讲解,并推导全过程,加深大家对潮流计算的认识和理解,掌握其原理。 运用DIgSILENT软件计算电力系统潮流 前面已经说到,计算机算法是大势所趋,而且已经得到广泛运用,是电气工程专业学生必须掌握的一项重要技能,也是未来继续深造以及竞争重要工作岗位的一个重要砝码。所以掌握并熟练运用计算机软件对本专业学生的未来发展起着重要的推动作用。 众所周知,DIgSILENT软件正逐渐成为电力系统研究方面最为认可的计算机软件之一。无一例外,任何一种电气设计软件都是先寻找或是自己搭建元件模型,然后通过所述关系搭建网络模型,其次就是设置元件参数,最后进行潮流计算。那么,如何判断一种设计软件是否优越,就是一看元件模型库是否丰富、准确,二看元件参数设置是否简单明了,再者就是看控制语言是否简洁易懂。 DIgSILNET采用有名值进行计算,电网元件从类型数据和个体数据两个层面被严格定义。类型数据包含了该类型元件用于各个计算功能的基本信息,例如某一架空线路的类型为OHL110kV-1,该类型的架空线为潮流计算提供的基本信息为,,,为短路计算提供的基本信息为,。对某一类型数据的改变将影响到所有采用该类型属性的元件。个体数据则是每个元件在分析计算中所要用到的仅与该元件本身相关的数据,例如某一架空线路的长为。采用该种方法进行计算机计算是有很多好处的。首先,我们无需再进行标幺值计算,避免了繁琐的计算,可以直接采用一些直观的铭牌数据等;其次,对于软件来讲,这也大大减少了数据的重复储存,显然对提高计算机速度也有一定的帮助。 在DIgSILNET中执行潮流计算、故障分析、谐波分析、动态仿真等功能时,可以引入多种电力电子元件,包括FACTS装置(如SVS、TCSC和UPFC)、直流整流和逆变器等。DIgSILENT为所使用的电力电子元件提供了丰富、开放且定期更新的模型库。 这些对于课程教学来说,减轻了单纯的软件学习难度,可以缓解学生对新软件学习的畏难心理。这种人机交互的友好界面,不仅老师们授课讲解起来比较轻松,而且学生们更易于接受,更为重要的是可激发学生的自主学习兴趣。 对比手算与机算 在课程的最后一个环节,但也是很重要的一个步骤,就是对比分析潮流分布的手算以及计算机算法。众所周知,学习的一个关键环节就是要学会对比分析以及总结,这种能力是学生们亟待培养和掌握的。最后,通过对比两种方法的结果,计算两者之间的误差,再分析一下导致这种后果的原因,原因可能是计算机算法或是手算采用了哪些近似处理,或是计算结果精确度的不同,这些都是需要学生自己进行总结归纳的。这一步看似可有可无,电力系统潮流分布的手算以及机算的结果都已经出来,课程已经结束。实则不然,这关键的最后一步恰恰是中国高等教育中最缺乏的部分,就是对新知识的分析与自我总结。做好这一步,对于学生自主学习创新能力的提升起到关键作用。 教学效果和结论 基于上述课程设置,这种结合DIgSILENT软件以及手算的潮流计算教学方法,学生普遍反映教学效果良好,不仅对电力系统潮流分布的认识更加深刻,而且更易于全面掌握。通过对“电力系统分析”潮流计算教学大纲的改革和实践应用表明,天津理工大学自动化学院“电气工程及其自动化”专业的本科生在该方面的专业基础知识更为扎实,这为后续专业课的学习提供了有力的保障,不仅避免出现基础知识的“断层”和“夹生”现象,与此同时会激发学生的自主学习能力以及创新能力。可以预见,如果将这种教学手段推广至全国高校,也必将收获良好的教学反响。(作者周雪松系天津理工大学自动化学院博士生导师;袁洪德系天津理工大学自动化学院硕士研究生。基金项目:本文系天津市重点教改项目“新能源科学与工程专业国际化合作办学模式研究与实践”(项目编号:B08-0805)的研究成果) 电力系统分析论文:面向独立有限容量的“电力系统分析”教材建设研究 摘要:为满足新增电力工程及其自动化专业建设需求,对以装备电力系统为对象的“电力系统分析”课程教材建设展开研究,首先分析指出国内现有教材存在的针对性不强和部分内容缺失的问题;然后从装备电力系统构成角度出发,构建了涵盖发电、输电、变电、配电、用电、储电和管电七个部分的课程体系;最后,提出了涵盖原理级验证实验功能、仿真级创新实验功能、工程级设计实验功能于一体的教研一体化仿真资源平台,经课堂教学实践检验,收效良好。 关键词:电力系统分析;独立;有限容量;仿真 一、教学内容改革的必要性 目前军械工程学院(以下简称“我院”)“电力系统分析”课程采用由孟祥萍主编、高等教育出版社出版的《电力系统分析》。[1]该教材基于电力院校的“电力系统分析”课程教学内容,为了满足学时减少的教学要求,精简后编写而成;以公用电网无限大容量电力系统为对象,围绕着潮流计算、系统有功和无功功率最优分布和系统受到干扰后能否维持稳定运行等方面展开,着重于输电网络的分析与计算。[2] 我院的电力工程及其自动化专业人才培养目标是为大型复杂武器装备培养电力保障人才,面向的是独立、有限容量电源供电系统,该系统特征决定了“电力系统分析”课程的教学内容以系统运行状态评估、电源与武器装备动态过程的关联特性分析为重点,具体体现于系统电磁量和机械量的振荡调整分析等方面。现有出版教材存在针对性不强和部分内容缺失的问题,亟需开展教材建设研究,以满足专业人才培养需求。[3] 二、教材建设研究 1.定位课程教学内容 以某装备电力系统构成为例,如图1所示。 该系统主要是以交流中频220V/400Hz为基础的供电体制,除向相关系统供电外还可由电源变换器、静止变流器转换成直流27.5V、单相115V/400Hz和单相220V/50Hz的交流电,用以满足多种用电设备的需要。可见其属于独立、有限容量电源供电系统,同样具有发电、输电、变电、配电、用电五个环节,考虑到励磁系统在电能调整中的重要作用,需要新增包括励磁系统的管电环节,为了使得电能质量在系统的频繁振荡调整中得到保证,还需新增储电环节,系统结构特征明显区别于民用电力系统。 综上所述,构建“电力系统分析”课程体系,需要正确处理继承与更新之间的关系,一方面保留以往教材的发电、输电、变电、配电、用电部分的共性内容并加以改造,另一方面遵循“教学与科研结合,科研服务教学”的教研相长理念,开展科学研究并适时将科研成果转化为教学资源增补管电、储电两部分内容,对教学内容进行更新;最终形成涵盖发电、输电、变电、配电、用电、管电、储电七个组成部分的课程体系。重新定位系统各个环节的教学内容如下。 (1)元件建模内容 1)发电、管电环节:装备电力系统电源采用的是内燃机发电机组,发电机结构形式以凸极式为主,因此教学内容包括abc坐标下同步电机有名值方程、派克变换、dq0坐标下同步电机有名值方程、d轴和q轴等值电路、运算电抗及实用参数和同步电机实用模型,[4]其中,由于有限容量电力系统结构形式简单、容量小,一般采用有名值计算,对标幺制弱化处理,对凸极式发电机数学模型予以重点讲解,运算电抗及实用参数作为新增重点内容。新增励磁系统数学模型[5]作为管电环节的主要组成部分。 2)输电环节:装备电力系统各个组成部分之间主要采用电缆连接,结合电力系统仿真软件PSCAD中的电缆模型说明其结构与建模方法,删除架空输电线路模型的相关内容。 3)变电、配电环节:由于系统用电设备种类多、电压制式多样,因此配备了较多的电能变换装置,变压器的数学模型以小容量变压器为主,电能变换装置包含整流器、逆变器工作原理和数学模型的建立方法。[4] 4)储电环节:介绍超级电容器、飞轮储能等新型储能装置。[6] 5)用电环节:感应电动机作为主要的用电设备,包含感应电动机的运动方程、恒速投入系统时三相感应电动机电磁暂态、感应电动机起动过程动态分析、突加负载时感应电动机动态过程和感应电动机瞬间断电重新投入系统时的动态过程分析。[7] (2)系统建模内容。结合装备电力系统存在较多电能变换装置的特点,以变频器供电时交流电动机的运行分析作为系统分析侧重点,包含变频器供电的特点、方波变频器供电时三相感应电动机的运行分析和脉宽调制变频器供电时感应电动机的运行分析等;[7]同时,本着“教学出题目、科研做文章、成果进课堂”[8,9]的教研相长理念,将科研成果引入课堂,灵活应用MATLAB/Simulink、PSCAD/EMTDC等多种仿真软件开展案例教学,改进教学方法。 1)案例教学一:柔性配电技术在军用供电系统中的应用仿真研究。[10] 提出问题:野战条件下的武器装备强调可靠性、机动性、维修性等指标,我国军用配套移动电站在设计时形成了“重发轻供”的思想。随着高技术化、大型复杂武器系统电气化、信息化程度的不断提高,基于计算机、微处理器控制的信息设备和电力电子设备在武器系统中大量投入使用,它们对系统干扰比传统的机电设备更加敏感;同时,畸变电压、谐波等电能质量指标恶化会使得燃油损耗增加,机组寿命降低。系统作战效能对其供电平台―电站的依赖作用不断增大,为此类装备提供优质电力支持成为配套军用电站面对的新课题。 分析问题:柔性配电技术(D-FACTS)是改善低压电网运行特性的有力工具,将其应用于军用供电系统,可以改善电能质量,保证用电装备的特殊要求,提高电力保障水平。 解决问题:利用Mannitoba HVDC研究中心的PSCAD/EMTDC软件建立系统仿真模型并演示。运行系统模型,从仿真运行结果曲线上对比分析有无DSTATCOM装置时系统侧电压和电流的变化情况,主要从野战电力支持环境下需要满足的军用标准GJB 235A-97中的瞬态电压调整率、电压稳定时间的瞬态性能指标两个方面进行比较分析。从仿真运行曲线可以明显看出,配置DTATCOM装置后,在维持系统电压稳定,减小谐波电流方面效果明显。 展望:在军用移动电站供电的场合,DSTATCOM装置配合作为独立发电系统模块的异步发电机取电机的方案在可维护性等方面具有较大优势,可以通过进一步完善DSTATCOM装置的控制系统以适应新需求。 2)案例教学二:内燃机驱动的自激异步发电系统建模仿真研究。[11]从学科专业方向之一的自激异步发电出发,引入内燃机驱动自激异步发电系统建模仿真研究成果,使得学生了解学科前沿。 提出问题:笼型异步发电动机具有结构简单、坚固、价廉、易维护等突出优点,在风能、太阳能等可再生能源发电过程中的应用越来越广泛。尤其在飞机、舰艇、野战电力支持等独立供电系统中的作用日益突出。军用移动电源多采用内燃机作为原动机,不同于风能、太阳能等能源形式。太阳能、风能受自然条件影响较大,能量密度小,不便于野战条件下的快速展开和撤收。因此只适用于特定条件和地点,普适性较差。内燃机作为原动机是我军常备的军用电源,不存在风能、太阳能等使用条件的限制,装备范围广,具有丰富的使用经验。过去,对军用电站偏重于保养、维修,在理论分析和决策支持方面有所欠缺,因此,采用界面友好,功能强大的MATLAB软件建立内燃机电站仿真模型以满足进一步科学研究进行决策支持的需要。 分析问题:基于MATLAB/SIMULINK软件对小型内燃机、异步发电动机进行建模,构建内燃机驱动的自激异步发电系统,对其运行特性进行了仿真研究。 解决问题:基于MATLAB/SIMULINK软件建立异步发电动机仿真模型,针对采用的笼型异步电动机数据,确定了M文件中异步发电机模型中的相关参数;详细说明四冲程内燃机在MATLAB软件下的建模实现过程和原理;建立以内燃机为原动机的自激异步发电系统。运行系统模型,对投入阻性变化负荷时的原动机转速、转矩和异步发电动机的电压、电流和功率的变化情况进行分析,从仿真运行结果曲线上可以看出,接入负载时,系统有明显调整过程,并对比分析有无原动机时电压的变化情况,验证模型正确性。 展望:该项研究为实际内燃机驱动的自激异步发电系统研制提供了强有力理论依据。 3)实验条件建设:电能补偿与控制动态模拟实验系统开发构建。[12]依托于实验室建设项目,构建了市电、混合能源供电的单母分段三级动态模拟实验系统,实现了负载形式的典型、多样化,兼顾了实验和科研的需要;通过灵活调整配电系统结构和参数,模拟了不同地区环境下系统特性变化情况,并且为系统特性分析提供了实物模拟手段;适应了新形式下装备供电保障的发展趋势,使实验条件更加先进;为仿真理论研究转化为装备研制提供了实验条件平台,为本科学员的专业课程学习提供了实验条件,为硕士研究生的培养提供了科研环境手段。 2.开发构建教研一体化仿真资源平台,丰富教学手段,提高教学质量 以新增“电力工程及其自动化”专业建设为背景,在有效利用现有软件资源的基础上,对系统关键元件开展建模仿真研究,实现原理级验证实验功能、仿真级创新实验功能、工程级设计实验功能的教、研创新平台综合实验体系,内容涵盖理论验证、关键技术仿真、系统设计等,以能力培养为优秀,以“原理―技术―系统”为主线,构建多层次、多模块的创新教、研体系。仿真资源平台功能实现如图2所示。 三、结论 “电力系统分析”课程教学内容与教学方法经上述改革实践后,达到了紧贴装备教学的目的,满足了装备电源人才培养需求,丰富了电力系统及其自动化学科专业建设内涵,装备电力系统教研一体化仿真资源平台经教学实践检验,学生对课程中的抽象理论及其应用加深了理解,收效良好。 电力系统分析论文:电力系统分析课程综合改革探索 摘要:以学用为主实施电力系统课程综合改革。重点介绍了综合改革的理念、思路和举措,即以学用为本,构建四位一体的课程体系;跟踪电力发展更新,更新课程内容;实施“四导”教学,提升能力培养;改革考核方式,实施科学评价;加强资源建设,拓展学习时空;在实施过程中需要处理好的几个关系和问题。 关键词:电力系统分析;课程建设;教学改革;人才培养 党的十八大报告中提出“实施创新驱动发展战略”和“全面实施素质教育,深化教育领域综合改革,着力提高教育质量,培养学生社会责任感、创新精神、实践能力”。教育部全面部署了深化教育领域综合改革任务,并印发了《关于2013年深化教育领域综合改革的意见》。在《意见》中明确提出要围绕考试招生、课程内容、创新人才培养、职业教育培养等方面,推进人才培养模式改革。在高等教育系统,实施和深入推进试点学院综合改革和试点专业综合改革,是落实十八大报告要求的具体举措。 课程改革与建设是专业综合改革的关键环节之一,关乎专业综合改革的成效,关乎教育质量和人才培养质量。课程的教与学涉及诸多要素和方面,如课程体系、课程内容、课程教学、课程考核、课程资源等,只有实施整体化、系统化、立体化的综合改革,才能达到改革的目标,取得改革的成效。 电力系统分析课程是电气工程及其自动化专业的优秀专业课程,是一门理论性、工程性、技术性很强的课程。在专业人才培养过程中,起着承上启下的作用,既是后续课程的基础,也是专业基础课程的深化和应用,其内容都是直接面向工程问题的理论分析、技术分析和经济分析。根据本课程的性质、作用、地位和特点,结合经济社会和电力行业发展需求,实施课程的综合改革和建设,适应新形势下对高素质专门人才的培养要求,这是时展的需要,是电力行业的需要,是教育教学改革的需要。 一、以学用为本,构建四位一体课程体系 课程改革要以新的工程教育理念、思想和文化为引领,以服务领域当前需求和未来发展需求为导向,以培养卓越工程师、技术人员和建设者为目标,构建完备的课程体系。体系中各组成部分要功能任务明确、实现目标清晰,相互间要有机联系、彼此交融,形成一个完整的课程综合体。 对于课程改革来讲,先进的教育理念是关键。课程体系构建必须要服务于所秉持的教育理念。随着现代科学技术、经济社会和电力行业的快速发展,传统的以知识传授为目标,以“教师”为中心,以“教”为主的教育理念已不能与此相适应。现代大学教育,更加注重能力培养、素质培养和精神培养,更加注重学和用。为此,在大学教育中应实施“三个转变”,即将专业知识教育向专业能力和职业能力教育转变,将以教为主向以学为主转变,将以学校教育为主向以工程教育为主转变。这“三个转变”体现了“学用为本”的教育思想和理念。 在“学用为本”的指导下,笔者针对电力系统分析课程,构建了理论、实验、设计和工程四位一体的课程体系。“理论”是以理论教学和课堂教学为主,使学生熟悉在电力系统规划、设计、运行和调度等方面所涉及的基本问题、基本现象、基本概念和基本理论,掌握电力系统分析的建模方法、分析方法、计算方法和控制方法等,既是知识的学习过程,也是诸多能力的培养过程。“实验”是以实践教学为主,以物理动模系统、电力系统实验系统、电力实时仿真系统和电力系统分析软件等为平台,以标准化示例系统库或实际电网局部系统为对象,开展实验学习、分析和研究,既有验证性实验,也有设计性、研究性实验,还有综合性实验、规定实验、自选实验,还可自设实验等。“设计”是以实践教学为主,以工程项目或案例项目为载体,以课程内容和相关规范、规程、标准、手册为基础,使学生熟悉设计流程、设计要求和设计内容,掌握设计方法,树立工程意识,这是一个综合性的实践训练过程。“工程”是以生产现场为场景和环境,以生产实践为途径,使学生熟悉电网运行中设备、系统等存在的工程问题、工程现象、工程技术和工程措施等,掌握对工程问题的分析方法。 在这“四位一体”的课程体系中,四者是相互联系、相互融合的,你中有我,我中有你。其中,理论是基础,实验、设计和工程是应用,理论中包含有应用,应用中也包含有理论,两者可互为植入。在电力系统分析课程体系构建中,突出了一体化的整体思想,合理设计出各环节的内容、功能、要求和相互接口条件。 二、跟踪电力发展,更新课程内容 我国电力系统的发展非常迅速,真可谓日新月异。区域电网互联、交直流混合输配电系统、远距离输电、超特高压电网、多端直流电网、柔性交流输电、新能源规模接入、微电网、分布式发电、电动汽车接入、智能电网和电力市场等等,使得电力系统中新问题、新现象、新特性和新需求不断涌出。为了确保电力系统运行的安全、可靠、优质、经济、高效、低碳、环保,大量先进的理论、技术、方法、工具、设备和系统在电力系统中得到应用,极大地提升了电力系统的技术水平和管理水平。在工程上,电力系统分析的内容一直在不断增加和丰富,分析的理论、方法不断创新和发展,分析的手段、工具不断完善和智能。 课程内容要服务于人才定位和培养目标,要反映出现代电力系统运行分析的新问题、新概念、新理论和新方法,使课程具有现代性、先进性、实用性和适应性。为此,笔者在课程内容中引入了电力系统发展、现代电力系统分析特点和内容、电力市场、现代电力系统分析工具、交直流混合系统潮流计算、自动发电控制分析、电力市场下的有功频率控制分析、无功电压协调控制分析、基于FACTS的潮流控制、优化潮流、低频振荡与次同步振荡等。 课程内容的更新做到“四体现”,即体现在教学文件(教学大纲)中,体现在讲授过程中,体现在教材(讲义)中,体现在教学资源中。 三、实施“四导”教学,提升能力培养 课程教学过程中,教学方法是关键。传统课程教学注重的是知识传授,以教师讲授为主,不仅讲得多,还讲得细,学生往往处于一种被动接受知识的状态,缺乏主动思考、积极探索和积极参与的精神,学习兴趣未得到有效激发,学习能力未得有效培养,学习精神未得到有效树立,从而造成教学效果不甚理想的现象。当前的大学教育提出“厚基础、重实践、强能力、敢创新”,人才的培养更加注重能力、素质和精神的培养。为此,教育同仁开展了大量的教学方法改革与创新,并取得了许多好的经验和好的效果,例如启发式教学、问题教学、案例教学、项目教学、任务教学、情景教学等等。 在电力系统分析课程教学中,实施“四导”教学,即“导入、导学、导做、导研”,其目的是在于加强学生的学习能力、分析能力、计算能力、实践能力、综合能力和合作能力的培养。“四导”教学的优秀是在于教师的“引导”和“指导”作用,学生的主动学、用意识。“导入”是指问题导入、现象导入、项目导入、方法导入,引导学生认识和理解相关内容的来龙去脉、工程背景和问题本质,为学生深入学习、探索和应用奠定基础。“导入”是将学生引进门,关键是要激发学生对相关内容的兴趣,认识到其重要性和应用价值。“导学”是指导学生对相关内容的学习,教师主要讲授内容的重点、难点、疑点,讲授解决问题的思路和方法,提出衍生问题和扩展问题,通过交流、探讨、启发,解决学生学习中的疑虑,学生通过预习、自修、查阅文献、提问、研讨等方式进行自主学习、主动学习,教师要主动向学生推荐参考书目和文献。“导做”是教师通过项目、案例、任务引导、指导和辅导学生应用所学理论、方法去解决实际问题,通过这种练习和训练,能培养学生的实践能力和综合应用能力。“导研”是教师激发和指导学生去发现问题、探讨问题、分析问题、研究问题,寻找解决问题的理论和方法,在课程相关内容的研讨和研究中,培养学生的研究能力、创新能力。 四、改革考核方式,实施科学评价 课程考核既是对学生学习成果的评价,也是一个决定学生学习方式的指挥棒。过去笔者常常在课程学习结束后,采用一次闭卷笔试进行考核和评价,时间约为2~3小时,试题形式多为填空、选择、判断、简答、分析或计算等。由于考试时间短,试题覆盖面相对较窄,并且识记题多,应用问题少。这种考核方式不能全面评价学生对课程的理解、掌握和熟悉程度,不能考核学生的应用能力水平。在这种考核方式下,致使部分学生一本教材学到底,考前将教材(讲义)、笔记相关内容突击记忆,便能顺利通过考试关,考后也就很快将所学内容遗忘。 为了改变这种考核方式,实施“三多一半”考核方式。所谓“三多”是指多模块、多次数和多形式。将课程内容分为多个模块,例如电力系统基本概念与建模方法模块、电力系统潮流计算模块、电力系统短路计算模块、电力系统稳定分析模块、电力系统优化与调控模块等,每个模块作为一个考试单元,随课程进度组织安排,构建多次考核的考试链。考核形式采用笔试、小作业、大作业和实验相结合,大作业和实验注重应用和综合。所谓“一半”是指笔试考试采取半开卷形式,考前发给学生统一的半张或一张A4纸(盖有学院或系考试专用章),允许学生对课程内容进行总结、提炼,将认为重要的内容写在上面并带入考场,在考试期间学生可以看上面的内容。这种半开卷的形式,不仅可以培养学生总结能力、综合能力,还可以引导学生将精力集中在知识、理论和方法的应用上。 五、加强资源建设,拓展学习时空 丰富的课程教学资源有助于学生的自主学习、递阶学习和循环学习,不受时空限制,有助于课堂教学的延伸和扩展,有助于立体化教学的实施。教学资源形式多样,例如教材、讲义、指南、习题、案例、文献、教案、视频、影像、工具、网站等。教学资源建设,应以学生的学习需求为导向,以互联网络为平台,以多媒体表现为手段,要具有丰富性、时效性、娱乐性、交互性、递进性的特征。 MOOCs和可汗学院教育思想和教学模式正引起国内外高等院校的深刻反思和积极应对。在电力系统分析课程中,结合课程内容的逻辑关系和工程应用,设计微课程,制作微课程教学视频,设计微课程测试小问题和试题,巧妙设计答案。将微课程在线视频作为教学的线上环节,学生在课堂外先在线“听课”,课堂内则侧重深入的分享、探讨和问题解决,实现“翻转课堂”。由于微课程时间只有几分钟,内容精短,集中说明一个问题,既能辅助教师课堂教学,又可以作为学生自学的学习材料。在视频课程中,常会弹出若干小问题,由学生回答,回答不正确,后续视频就不往下走,以检测学生是否明白教师所讲的内容,有利于学生集中注意力和积极思考。 在课程网页上,按课程模块提供公开视频课,提供测试平台,便于学生系统连贯地学习。提供网上虚拟实验平台和实验项目,学生在网上进行设计、实验、分析、总结等。提供案例库和项目库,学生可自主选择、探讨和完成,学生也可组成项目组,合作研讨完成。创建网上交互空间和论坛,学生可以自由提问,教师网上作答,也可以对提出的问题进行分类排序,重点回答大家关心的问题;鼓励学生间互教互学,通过互助解决学习中的疑难问题。 六、需要处理好的几个关系和问题 在课程综合改革中,要实现以教为主向以学为主转变,以课堂为主向以课内课外并重转变,以学校教育向面向工程教育转变,这些都对教师提出了更高的要求,同时也要处理好以下几个方面的关系和问题。 1.讲与学的关系 在讲与学的关系中,就是要处理好教师与学生在教学过程中的作用问题。以学为主的教学,应以学生为中心,以学生的学习为出发点,培养学生的学习兴趣、学习能力,保证学习效果,提高学习质量。 教师在教学过程中,如果大包大揽、面面俱到,将所有内容都讲得很细很透,缺乏启发和引导,缺少问题引入,缺少互动和探讨,学生便会懒于思考,只是一味听讲、接受和记忆。这种教学,学生提不出问题,没有疑虑,似乎所有内容都懂,也很少主动查阅相关文献资料,缺乏深入学习和探讨,只能知其然不知其所以然,知此不知彼。为此,教师在教学中要注重引入问题,讲问题的背景,讲解决问题的理论和方法,讲思路,讲方法,讲应用,还要抛出未解之问题等,给学生更多的思考空间,侧重思考问题、探讨问题和解决问题。 学生在教学过程中,应做好课前、课内和课后事。课前,学生通过教材、讲义和网上资源对课程内容进行预习、思考,并提出问题,发现难点,并试着去解决。课内,学生要带着问题听课,带着疑虑听课,带着思考听课,带着探讨听课,与教师互动,与教师交流和探讨,通过老师讲解,解开自己的困惑。课后,学生要主动查阅有关文献资料,深入探讨和研究相关问题,通过测试题和项目应用检验自己的学习效果,主动应用所学理论和方法去解决实际问题,解释工程问题、现象,把握问题本质等。 2.学与做的关系 学习的目的在于应用,在于解决问题。学是基础,用是目的,有了坚实的基础才能更好地应用,只有应用和解决实际问题,才能更好、更自觉地学习。所以,学生的学习,不能仅停留在看懂、读懂和学懂,仅停留在学习层面、记忆层面,仅为了考试过关,而更应该注重知识的应用,多实践、多练习、多动手。在教学设计中,要为学生的练习、训练和实践提供资源、平台和机会,要贴近工程。例如,习题和测试题的设计应取自于工程实例,数据、参数、模型和结果应与工程实际相符;给出系统、原始数据和运行条件,能正确建模、分析和计算,以工程观点对计算结果进行分析、评估、评价,并能提出解决方案、措施或建议;提供工程案例、项目和任务,学生自行或互助地开展设计、分析和计算,提交实施方案,要有理论、有依据、有分析,有过程、有结论;开放实验室、仿真平台,提供各类工具,可在动模系统上进行实验,也可在计算机仿真系统上进行分析、计算;在发电厂、变电所、供配电所或调度等生产实践中,能应用所学理论对系统运行现象、状态等进行分析和解释。 在课程学习中,要注重培养学生做到“四会”,即会读、会用、会写、会讲。“会读”就是学生要会读书,会学习,有学习能力;“会用”是学生会应用所学知识分析问题、解决问题,能理论联系实际,具有工程意识;“会写”是学生要会撰写报告、方案等,有科学规范的文字表达能力;“会讲”是学生要能进行技术交流,能讲清思路、方案等,具有一定的口语表达能力,敢于进行交流、沟通,在交流中获得认可,在交流中得到提高。 3.课程教学与人才定位 课程教学应符合人才培养定位。从教育层次定位上,有高职高专教育层次、本科教育层次和研究生教育层次。不同层次的课程教学,在其内容和教学方法上应与其层次相适应,不能降低也不能拔高,例如有些升本时间不长的本科院校,课程教学内容与高职高专内容差别不大,教学也还多沿用以前的方法;而一些研究性大学的课程在教学内容又有向研究生教育要求方向发展。在工科类本科院校人才培养中,有应用性人才和创新性人才,或为职业技术人才和学术性人才。应用性人才的培养更加注重应用能力、实践能力培养,创新性人才的培养更加注重探索能力、研究能力和创造能力的培养。所以,在构架课程体系、教学内容和教学方法时,应与此相适应。否则,会违背教育规律,违背人才培养目标,不能保证人才培养质量。 4.课程衔接问题 在制订人才培养方案中,要合理确定课程间的顺序衔接和内容衔接问题,以保证教学正常进行。电力系统分析课程应以电路、电机学和电子技术(包括电力电子技术)和自动控制原理等为先修课程,发电厂电气、电力系统继电保护、电力系统自动化等为其后续课程。在课程顺序安排中确有困难时,电力系统课程也可与一些先修或后续课程交叉同步进行,但要注意内容的衔接问题,否则会影响教学质量。 将发电厂课程设计和继电保护课程设计与电力系统课程设计相结合,形成三课一体的课程设计任务,使得学生能更好地将多门课程知识融会贯通,训练学生的综合应用能力。设置专业综合实验,以多机电网为实验对象,涵盖多门课程内容,内容间相互联系,互为耦合,通过综合实验使学生对电力系统运行、保护、控制、调度等有更加全面、深入的认识。 电力系统分析论文:专业化软件导行“电力系统分析”课程教学研究 摘要:“电力系统分析”是电气工程及其自动化专业的重要专业课程,如何让学生既掌握基本的理论知识,又深刻理解电力系统的精髓,对电力系统的教学提出了挑战。提出以专业化软件MATLAB和Power World Simulator(PWS)使用为优秀,贯穿整个课程的教学过程。在使用这些软件的过程中,必须深刻理解电力系统的基本理论,并在此基础上以两种模式建立电力系统分析的物理模型,既有编写文本的MATLAB源程序,也有以GUI模式操作的PWS软件。在教学中,只要出现理论和算法,都可以采用软件进行验证。学生在学习过程中既可以深刻体会系统中的“工程”观念,也弥补了电力系统实验不足的问题。通过“电力系统分析”课程几年来的教学实践表明,以软件导行的教学方法,提升了学生的学习兴趣,使学生理解了电力系统中的工程问题,对工科课程的教学有很好的借鉴作用 “电力系统分析”是以电气工程一级学科为专业的本科及硕士生重要的专业课程,[1]本课程的基本内容包括电力系统稳态和暂态两大部分,均涉及到系统及相关电力设备的认识和实验问题。显然,以教学为主的大学无法完全满足电力系统所需的相关实验。因此,“仿真”(Simulation)就成为该类课程教学活动中最重要的手段之一。 考虑到电气工程一级学科下五个二级学科,各高校的侧重点略有不同。因此,作为本科及硕士生还是以理解电力系统的基本结构组成、基本运作模式为目标,同时辅以合适的“工程”观念,以此为“教学理念”,则“仿真”拟推荐专业化软件,避免学生陷入计算机语言的困惑中。目前,笔者查阅相关文献及与相关高校调研交流发现,鲜有教师提出以“软件”导行的教学理念。 鉴于以上原因,本文提出以“专业软件”为导行的电力系统课程教学过程,围绕软件学习相关的理论知识,为理解电力系统概念和专业知识打下了良好的基础。 一、电力系统软件简介 1.MATLAB――“一个真正的工程类语言” MATLAB(Matrix Laboratory)矩阵实验室,是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,在美国被称为“A Real Technology Language”,是一种“真正的工程类语言”。[2]然而由于各种原因,目前中国大学对于该语言的研究并不理想。如何将这门工程计算机与所设置的专业课程结合在一起,是一个需要深入研究的问题。 据笔者长期教学实践发现,将软件与专业问题相结合,形成一些相关的“项目设计”(Projects Design),则可以起到一举两得的效果。 MATLAB软件分为通用模块与专业化Toolbox。虽然有些Toolbox也确实可以解决一些专业化问题,但距真正的专业化解决尚有一定的距离。因此,笔者推荐尽可能使用MATLAB的通用模块。通用模块的功能类似于MathCAD一样的操作模式,主要以*.M文件的方式体现。 *.M文件其实就是一个函数或一段程序,是一种“解释性”源代码,这些源代码的撰写可以用MATLAB本身附带的编辑器,也可以采用其他文本编辑器。当*.M文件保存后,直接运行文件名即可。由此可见,教学中利用*.M文件完成教学任务,不仅可以让学生学习相关专业知识,在一定程度上也提高了学生计算机程序的编写能力。 2.Power World Simulator――电力世界仿真器 Power World Simulator(PWS)是一个电力系统仿真软件包(见图1),[3,4]其构筑在对用户良好交互性的基础上。其优秀是一个功能强大的潮流计算软件,可以有效求解多达32500个节点的系统。这使得电力世界仿真器作为一个独立的潮流分析软件包十分有用。与其他同类商业应用软件不同,PWS允许用户通过可缩放的彩色动画单线图来模拟一个系统。在PWS中,输电线路的通断、变压器或发电机的增加以及联络线功率的交换,一切仅需点击鼠标即可完成。此外,图形和动画演示的广泛使用增加了用户对系统特性、存在问题和限制条件的理解。 PWS提供了极为方便的模拟电力系统时间特性的工具。同样,它可以图形化地显示负荷、发电量和联络功率随时间的变化,以及因此产生的系统运行条件的变化,这项功能在解决电网扩建引起的网络结构变化之类的问题时十分有用。 除了上述特点,PWS以其一体化的经济调度、联络功率交易经济性分析、功率传输分配因子(PTDF)计算和突发事故的强大分析能力而骄傲,所有这一切都可以通过一个易用的界面来实现。 二、专业化软件在教学过程中的实施 只要学生运行出最终解的结果,得出误差曲线(见图2),再辅以一定的讨论,则可认为该问题结束。 需要注意的是,以程序为学习目标时,必须辅以一定的考核手段,即逐一检查学生的运行结果,避免学生抄写应付过关。多年来,学生的反馈表明,以该种方式“逼迫”学生熟悉和掌握MATLAB软件,给学生留下了极深刻的印象,也为本科毕业设计打下了良好的基础。 (2)示例2:PWS完成潮流计算。以图3中简单电力系统为例,计算各母线电压、支路功率,则首先要确定系统的节点类型――平衡节点、PV节点、PQ节点;此后,按系统要求逐次搭建合适的系统图。 当正确设置图3各类节点类型、边界条件后,则可以直接运行,在Run mode下查看各Bus和支路的相关信息。本软件不仅可以计算电流系统的最终结果,也可以查看中间过程,比如可以设置基准值,误差相量的查看,甚至New-Raphson法的Jacobi矩阵在Case information中都可以获悉。因此,当采用MATLAB基本熟悉了潮流算法后,对于大量电力系统分析的问题均可以采用该软件来实现。 2.依托专业化软件的课程综合设计 课程综合设计(Projects design)是巩固专业化基础知识的综合手段。南航电气作为具备电气工程一级学科博士点的专业,一直以来具有“电机与电器”、“电力电子与电力传动”的综合设计,但是一直没有“电力系统自动化”的课程综合设计。本课程教学后,依托如前所述两个软件和开设的“电气工程及其自动化综合设计”,适时参考国外精品课程“Power System Analysis”,[5]也开展了相关的课程设计。比如,教学中可以对电力系统提出一定的指标,通过PWS软件的反复人工修正,提出和优化如图4所示的电力系统,并对该系统进行深入分析。 3.软件使用的考核 在教学活动中,考核是最重要的指标之一,也是重要的手段。笔者认为要加强平时控制,“迫使”每名学生在个人计算机上安装相关软件,并且课后必须进行练习。待熟练使用软件后,利用少量课堂时间、课间时间或者师生共同课后时间让全部学生进行演示,互动讨论,这样对学生也是一个警示。结果表明,通过该方式能够让所有的学生都掌握相关的电力系统基础知识和软件,对教学具有很大的促进作用,但这样也增大了授课教师的工作量。 三、结论 本文以“电力系统分析”为对象,基于MATLAB和Power World Simulator专业化软件展开教学活动,获得了如下教学体会,对工科课程均有一定的借鉴作用。一是以专业化软件使用为优秀的教学理念,在工科课程中具有普遍的意义,这样也不失掉对基础理论知识的掌握。二是对于“电力系统分析”专业课,需要选择合适的专业化软件开展教学活动,难易程度要适合本科教学。经过几年教学摸索,选择了MATLAB和Power World Simulator作为教学软件。实践表明,上述两款软件特别适合教学活动。 电力系统分析论文:《电力系统分析》实践环节教学的改革与实践 【摘 要】《电力系统分析》是电气工程专业和电气自动化专业的必修课程,与电力工程系统运行具有不可分割的紧密联系,是一门集理论和实践于一体的高技术性学科。随着时代进步和社会发展,《电力系统分析》的实践教学环节面临更多挑战,对该专业学生实践操作能力提出更高要求。因此,当前形势下高度重视《电力系统分析》的实践教学,探讨实践环节教学改革与创新具有十分重要的现实意义和战略意义。 【关键词】《电力系统分析》;实践教学;改革与创新 1 课题的提出 据调查资料数据显示,长期以来,《电力系统分析》始终是我国各高校电气工程专业和电气自动化专业的必修课程,课程设置上包括《电力系统稳态分析》、《电力系统暂态分析》、《电力系统稳定性》、《电力系统继电保护》及《电力系统实验》共五门课程。其中,前四门课程均为理论基础课,在《电力系统分析》教学中占据大量课时,电力专业学生实践操作能力匮乏,导致进入企业后如“茶壶里煮饺子――有货倒不出”,引起学校及社会多方面高度关注。随着电力行业的飞速发展,传统的课程内容、教学方式已经无法适应现代电力工程教育教学发展潮流。过去的《电力系统分析》教学存在诸多问题,具体表现在:①理论基础课程教学过于繁重,课时所占比例过大;②教学方式和教学手段单一,学生缺乏学习兴趣,教学效率低下;③教学内容陈旧,还停留在20世纪八九十年代水平,无法适应现代化电力行业发展。 为了紧跟时代步伐,适应当前时代背景下社会和企业发展对高校电力专业人才培养的客观需求,《电力系统分析》实践环节教学亟待改革创新。 2 浅析实践环节教学改革与创新 2.1 更新教学内容,优化理论基础教学 前面我们已经提到,传统的《电力系统分析》课程内容过于陈旧,从理论课教材中根本无法看到近年来电气工程专业和电气自动化专业学科的最新进展,与当前电力行业生存发展现实严重脱节,无法满足现代化电力企业运行操作的市场需求。因此,在对实践教学环节进行大刀阔斧的改革之前,首先就应更新教学内容,优化理论基础教学。一方面,在充分理解《电力系统分析》课程内容特点的基础上,对过去的四大理论基础课进行归纳重组。具体来讲,就是将传统的《电力系统稳态分析》、《电力系统暂态分析》、《电力系统稳定性》、《电力系统继电保护》课程进行精简压缩、重组优化,由过去的120课时融合缩减至48课时。理论基础教学更加注重实用性和专业性,减轻学生学习压力的同时也减少了教师的教学负担。另一方面,将近年来国内外本专业的科学研究成果作为新内容加入到教材中,在体现当前电力行情的同时体现出教材的时代性。 通过充分理解《电力系统分析》课程内容特点,对过去的四大理论基础课进行归纳重组,并加入电气工程专业和电气自动化专业学科最新理论成果及行业实践动态,构建新的《电力系统分析》教学体系。 2.2 转变教学方法,创新教学手段 在传统的《电力系统分析》课堂教学中,教师过度注重理论基础知识的传授与讲解,忽视了专业实践与行业现实的结合。多采取“教师讲、学生记”的教学方式;教学手段也比较单一,学生缺乏学习兴趣,课堂气氛沉闷,教学实效低下。未来的《电力系统分析》实践教学教师更加善于通过转变教学方法,运用多种教学手段提高教学实效。在具体实践教学环节中,教师在课堂上不断为学生提供本学科的最新研究成果及行业新闻动态,教学内容更加丰富。学生在课堂上总能听到新知识、新消息,学习积极性显著提高。随着科学技术的进步,教育教学设备也发生了翻天覆地的变化,教师应充分利用各种新兴教学设施(如多媒体课件、闭路电视、纪录片、专题片、互联网等),创新教学手段,使课堂教学更加形象直观、生动活泼,吸引学生注意力,帮助学生知识理解,加深学生学习印象,教学效果显著。 2.3 充分信任学生,注重实验教学 《电力系统分析》本身是一门专业性和实践性极强的学科,实验是《电力系统分析》的基础,《电力系统分析》教学的最终目的就是实践。高校每年都会为社会培养大量的专业人才,输送到电力行业中去。离开了实验,《电力系统分析》课程的学习就是“纸上谈兵”,没有任何现实意义。新形势下的《电力系统分析》教育教学更加注重实验教学,教师在课程设计上增加实验教学课时安排,充分信任学生,“放手”让学生走进实验室,通过亲身实践操作加深理论知识和本学科本行业的理解,为进入电力企业工作实践打下坚实的基础。在具体实验教学设计时,应注意充分发挥学生的自主性、能动性和创造性,从实验方案设计到实验操作、数据整理、结果分析,每一步都采用小组合作的方式进行。在实践教学环节中为学生提供充足的实验空间,充分信任学生,增强学生动手、动脑能力。 2.4 强化企业意识,增强学科实用性 我们一切的校园课程学习,最终都将为就业服务;每一项专业技能的获得,都是为将来踏入社会走上工作岗位现实实践打基础。面临日益激烈的市场竞争,高校在《电力系统分析》课程教学中应增强对学生的“企业培养”,强化企业意识,从而增强学科实用性。高校的教育教学应紧跟时代步伐,不仅在教学内容上积极引进本学科最新科研成果,在教学观念上还应主动对接电力行业,积极为学生创造实地实习机会,高度重视学科的实用性和专业性。注重学生工程意识和实践能力的培养,立足电力生产和应用,强化电力行业职业道德、法制法规教育,注重培养工程设计研发、设备检测操作能力,提高学生自主解决实际问题的能力,为未来职业生涯做好准备。 3 结束语 每年,我国高校都为电气工程专业和电气自动化专业相关行业输送大批高素质人才,这些学生在校园学习效果的好坏直接关系着实践工作效率的高低。优秀的毕业生能够为社会和企业发展注入活力,相反,则会成为行业发展的负担和阻碍。《电力系统分析》作为电气工程专业和电气自动化专业的主要课程,奠定了电力相关专业学科学习的基础,在学科学习中占据着举足轻重的地位。过去的教学存在诸多问题,为适应社会和行业的最新发展,教师通过实践教学环节上的多方面改革创新取得较好效果。
近年来,随着全球气候变化和石材能源的不断增加,世界各地的国家正在积极建设智能电网,以确保供电系统的稳定和高效。在我国,智能电网主要以超高压压电网络为骨干网络,全电压等级电网则是协调运行的基础。同时,利用各种信息处理技术,并结合大规模数据挖掘和分析技术,建立了基于信息的数字智能电源系统。供电系统包括发电、输电、变电站、配电、电力使用和调度。为保证系统的稳定、安全、环保和自愈运行,通过智能电表可以实现整个电网的实时数据采集、存储、传输、分析和决策。 1数据治理的发展 在20世纪90年代之前,外国公司在数据治理方面也存在许多问题,如IBM和摩托罗拉。在1992年以前,IBM在数据治理方面存在的问题包括:没有明确的数据源依赖,没有明确的数据所有者,数据质量差。1995年,IBM整理并发展了业务数据标准,定义了15个业务标准和79个次级类别业务标准。这样,整个公司有了一个统一的业务定义。2004年,IBM开发了一个数据责任系统,并联合该行业设立了若干公司和学术研究机构,建立了一个数据治理论坛,该论坛开发了一个数据治理框架和方法,包括四个领域的11个要素,以指导数据治理的实施。2005年其又成立了一个数据治理委员会和数据审查委员会。通过数据治理,IBM简化了基础架构和管理。此外,在上世纪末期,摩托罗拉提出了一个SIGMA管理策略,包括在定义、测量、分析、改进和控制等方面的应用,不过最初只用于解决产品或服务质量问题,随后才用于处理数据质量的DMIC过程。近年来,IBM研究了大数据治理,提出了一种应用于电信、零售、金融、公共交通等行业的大数据治理18步统一过程模型。2014年,中国出现一个专门研究数据治理的组织ITSSWG1,其正式提交并发表了一份关于ISO的数据治理研究白皮书。目前国内电力行业开展的数据治理工作主要分为两类,一是处理现有业务环节的数据质量问题,如市场研究;二是数据治理,适用于数据质量等业务实体、业务分布和运行检验中心的TY评价。目前的数据治理工作尚未形成系统,缺乏统一的标准、组织结构和管理评价机制,难以持续有效地进行。随着对数据资产的理解越来越清晰,电力行业数据治理的目标也在不断变化。国家电力研究所已开始研究数据治理系统,包括数据治理系统的建设和应用,但技术和管理尚未涵盖。智能电网的大数据及其特性随着智能电网的发展而发展,电力行业需要在发电、输电、变电站、配电、用电、调度等关键领域部署数据采集智能仪表和智能管理系统进行数据分析。H.N.术语“智能电网”之所以引起全世界的关注,主要是由于奥巴马的“智能电网”战略,他在参加总统竞选时,将其作为一个重要的竞选政策。2009年2月,奥巴马决定为发展智能电网提供11亿美元的预算支持。仅两年后,大数据的概念就被提出。因此,电力部门的大数据管理成为时代趋势。2013年,由中国电工学会信息技术委员会负责了一份关于中国电力大数据的白皮书,这表明智能电网和大数据的融合已成为人们关注的焦点。大数据通常具有以下特性:多样性、速度、体积和价值,这被称为“4V”。随着智能电表的普及,人们能够访问大量的数据,但是这些数据仍然存在诸如价值低、更新速度缓慢和分类混乱等问题。这要求我们使用科学的统计方法对这些数据进行分类和挖掘。 2智能电网大数据处理方法 智能电网有大量的数据,许多类型的数据相关性较低,这要求我们在数据收集阶段进行有针对性的数据收集。对于后续的分析和处理,需要根据不同的数据类型来选择不同的获取方法。目前,智能电网的数据采集有三种类型:交通数据采集,采集设备监控日志等数据,采集供电系统中采集的信息,用于分布式采集、汇总、传输;数据库采集,该方法主要从关系数据库中提取相关数据到分布式存储系统中;文件收集,此方法主要存储诸如数字磁带和纯文本数据的文件,标准化后,将文件连接到分析系统。 3智能电网大数据分析方法 数据分析和挖掘是收集数据处理的最关键任务。由于智能仪表采集的各种数据和速度的快速变化,有必要对数据进行快速分类和标准化,否则处理数据将失去时效性。由于上述特征,分析大数据的方法难以再次应用,这就要求我们在分析矿山数据采用改进的分析方法。目前常用的分析方法有:主成分分析、K均值聚类、C均值聚类、分类决策树算法、深度学习算法、Spark-FCM算法。尤其对于深度学习算法,我们可以通过建模来执行多个过程,例如特征选择、参数选择和模型集成。在聚类分析中,数据挖掘可以通过聚类、相关、回归和分类来实现。 4大数据在智能电网中的应用 4.1配电设备负荷估算和过载报警 4.1.1状态和需求 在中国电网中,一些城市和农村由于配电变压器超载,会造成电力问题,如:“瓶颈堵塞”、低电压和频繁的断电。电力部门发现,智能电表可以安装在变压器过载频繁的平台区域。智能电表可以收集和监控配电设备上的负载,以确定配电设备是否处于重过载状态。在电网建设项目全过程管理系统的设计过程中,必须坚持现代的管理理念,更新传统的管理模式,使之更加现代化,并顺应时代潮流,确保可行性和实用性,以及整个过程管理系统的可操作性。此外,整个过程管理系统在电网建设项目中的应用,提高了管理效率,大大降低了投资成本,对相关的技术内部和人员提出了更高的要求。公司应建立新的人力资源管理模型,优化资源配置,选择更先进的管理方法,提高员工的专业技能,有效维护和管理系统[1]。因此,在开发电网时,必须将项目全过程管理的要求放在一个重要的位置。在此基础上,根据设计计划进行研究分析和实施。 4.1.2应用前景 在未来,通过对用户的电力负荷分析,结合大数据流处理技术,利用智能仪表采集的数据实时计算每个终端的功率负载,同时,根据电网运行数据,计算在重载下运行的配电设备和在正常条件下运行的配电设备,结合电网中相应的GIS系统,可以准确定位重负荷条件下的配电设备的具体位置。 4.2线路损耗的计算与分析 4.2.1状态和需求 在智能电表普及之前,电力部门通常安排人员阅读用户线路上的仪表。这种统计不仅缺乏底层数据的时效性,使粗糙的部门不能预测用户的实时负荷,也使电力部门不能在TR中产生数据。计算并处理线路损耗时,线路损耗往往较大。另外,由于不能实时地知道用户的电力负荷,所以不能及时地发现盗窃、泄漏等,也使线路的损耗增加。这也是中国输电线路线损率比其他国家高的一个重要原因。在现代管理理念下,以项目管理的全过程为出发点,运用数据集和各种先进的信息技术,最终集成了项目管理的应用信息和业务信息。为实现企业管理的目标,在整个项目管理过程中进行一系列的实时管理活动,是电网建设项目管理的全过程。在项目管理过程中,虽然涉及多项目、决策、个别项目等多层次的管理。但是,这些不同的管理层次具有一致的发展目标,共同为企业项目管理应用服务。整个过程管理系统必须满足多种管理的需要,实现全面的综合分析,灵活的调整和控制。该系统在电网项目建设中占有很高的地位,是规范电力企业管理的基本要求。从安全、质量、进度、成本效益等方面获得了电网项目管理的全过程,进一步完善了管理应用,并将整个管理过程渗透到项目建设的各方面,以提高电力企业的质量。 4.2.2应用前景 利用分布式存储技术,建立了网格与客户端实时更新与互连的数据管理系统。系统可查询智能仪表的统计数据,对各参数进行比较,当数据异常时就会报警。同时也可以为相关部门提供源数据,帮助其分析线路是否损坏,有助于泄漏报警、防盗报警等。使用分布式计算技术,该区域根据管理级别实时执行相应的线路损耗管理和控制,并根据不同的区域和不同类型的电网配置执行线路损耗管理和控制,对实际线路损耗和理论线路损耗进行了比较分析。根据统计数据,利用数据进行挖掘,找到一种较好的减少线路损耗的方法。通过对上述电网建设项目全过程管理系统的设计、结构和功能的分析,总结了该系统的效益分析。在整个项目管理体系的条件下,电力企业实现了对多个目标的集中管理,使项目管理更全面、更具体,提高了管理效率。此外,通过较强的可操作性,系统可以从全局的角度对不同业务和项目之间的关系进行合理的调整和布局,对项目的实施进行分析和评价,提高项目管理的效率。另一方面,电网建设项目的全过程管理系统还可以向决策部提供项目成本、设计、合同、分析、评价等相关报告,丰富管理数据,帮助相关人员的工作。全面了解项目管理,及时有效处理管理问题,使数据管理更现实、可靠,为项目价值评估奠定基础,确保项目决策的有效性。电网建设项目全过程管理系统的项目决策功能,为电力企业的运营创造了良好的环境,促进了电力企业的可持续发展。 5结论 在大数据时代,随着智能电表的普及,未来的网格数据将表现出几何性增长,大数据分析将给人们带来新的理解,帮助人们更好地处理问题,大数据智能电网的开发也将促进大数据的快速发展。智能电网的发展将为智能城市的建设提供巨大的帮助。 参考文献: [1]张亚平,陈颖.电网工程数据治理与应用[J].中国电力企业管理,2017(36):44-45. [2]李飞.基于GIS的贵州电网营配数据治理管控研究与实现[J].贵州电力技术,2014,17(10):48-53. [3]谈韵.电网大数据治理体系初探[J].电子技术与软件工程,2017(5):182-183.[4]马洪波.南阳电网工程数据管理系统的规划与设计[D].南京:南京理工大学,2011. [5]刘宏志,屠庆波,韩延峰.大数据环境下的电网工程造价分析管控体系研究[J].华东电力,2014,42(12):2722-2727. [6]宋渝茜.大数据环境下的电网工程造价分析管控[J].信息化建设,2016(2):87. 作者简介:蔡卓琦(1975.07-),男,汉族,广西合浦人,工程师,本科。研究方向:信息化建设;区秋杰(1986.10-),男,汉族,广西贵港人,助理工程师,本科。研究方向:信息化建设;谭乾(1988.10-),女,汉族,广西南平人,工程师,本科。研究方向:信息化建设。
作物论文:生物学技术下的农作物论文 1检验品种真实性和纯度的方法 检验品种真实性和纯度的方法有很多,根据不同的原理可分为形态鉴定、生理化学法鉴定、物理法鉴定、细胞学方法鉴定和分子生物学鉴定。运用分子生物学方法来鉴定品种纯度的方法有很多,它是在DNA和RNA等分子水平上鉴别不同的品种,目前最常用的技术主要有以下几种:SSR技术又称为microsatelliteDNA、RAPD技术、AFLP技术、RFLP技术和SNP技术。应用最广泛的就属SSR技术,最有应用前景的要数SNP技术[2]。 1.1运用SSR标记技术鉴定品种的纯度和真实性 近年来越来越多的种子企业都应用SSR技术来鉴定品种的纯度,DNA分子标记技术是通过诊断生物的内在基因排布规律和外在的表现规律,并直接分析遗传物质的多态性,同时通过比较不同品种的DNA的结构和组成,以此来鉴别品种的纯度和真实性的。该技术可以反映生物个体和种群之间有差异的片段,正因为此技术的不受时间、空间和外界环境的因素影响,所以其检测结果更真实可靠,也便于自动化管理。由于SSR技术呈共显性遗传,然而相比于其他的遗传方式,它可以清晰地分辨出种子的纯合体和杂合体,所以就成为了目前最广泛应用并最受欢迎的检测技术。SSR技术是由一个到六个核苷酸串联成100bp以内的DN段,在基因的复制过程中,及碱基的错配会产生几个重复单位,就使得基因组每次都会突变成几个重复的单位,导致等位基因的出现,当运用电泳技术进行分离后,就轻而易举的获取了这些重复序列的信息[3]。 1.2PAPD技术 PAPD技术是以基因组为模板,并对农作物进行PCR扩增,最终得到多态性的DNA谱带的一项技术,此项技术有很多特点,如操作简单、经济快捷、基因需求量小等,并且在向日葵、扁豆、芹菜、棉花、甘薯等植物的检测均有报道,虽然对于已经筛选出来的种子进行指纹分析是比较方便和快捷的,但是对于未检测过的新品种,想要在短时间内找到合适的引物进行鉴定难度很大[4]。 1.3RFLP技术 这项技术的原理是通过检测不同的遗传位点的变异,它能够区分不同生物个体间基因的微小差异,由于同一个农作物能够在不同品种中找到许多的标记,所以这项技术是在检测品种的真实度和纯度的方法中最可靠的方法,但是其操作过程繁琐、操作难度大、周期长、费用高[5]。 1.4AFLP技术 AFLP技术的原理是在检测过程中选择基因组DNA的酶切片段,其标记技术优点有重复性强、稳定性好、多态性高等,实验证明在克隆技术上此项技术拥有很好的前景,但是由于实验对DNA纯度和内切酶有高质量的要求,基因组的不完全会影响实验的结果,而且此方法不仅操作程序长、步骤多,还要求有很高的实验技能和精密的仪器,因而在对农作物的真实性和纯度的鉴定中难以普及和应用[6]。 2如何验证分子生物学技术的可靠性 2.1验证方法 为了验证分子生物学技术的鉴定结果是否可靠,需要进一步的确认,通常实验都会采用两种纯度检测的方法来验证,一般会选择分子标记鉴定和田间纯度鉴定法,根据有无亲本的两种情况,对已经知道亲本的生物运用共显性鉴定法,即基因在亲本之间表现为多态性,在杂交一代中表现为共显性的生物。对未知亲本的作物采用多态性扩增的方法[7]。田间种植鉴定,分别在田间正季和异地种植,以水稻为例,田间正季鉴定材料种植在四川两种实验基地,单粒播种,每个样品种植200株,常规管理,海南异地种植在三亚种植基地,通过分析种植的产物的特征特性来最终得到田间鉴定结果。鉴定依据要严格按照种子检验规程执行,对产物性状的审定同样按照规则审定描述进行。 2.2结果分析 通过实验得到信息后对结果进行分析,谱带种若出现双亲互补的为杂交种,若母本出现纯和带类型为不育系,谱带如图3-1所示,以此来计算纯度的百分比,将得到的鉴定结果和田间实验的鉴定结果比较,验证了24对引物的结果准确。另外发现在经过生物技术检测的纯度和田间正季的鉴定结果相关系数可达到93.8%,在田间鉴定过程中不同的鉴定者鉴定的结果也有很大差异,过程中很难区分杂株,将分子技术检测结果与田间检测的性状做对比,在田间表现为不育系的大多分为两种情况,第一是在田间表现为不育株的在SSR检测中变下为母本不育,第二是田间表现为异型株的检测为母本不育系,其谱带表现如图3-2所示,分子标记检测结果与田间种植检测结果比较如图3-1,分子标记检测纯度与田间种植检测纯度比较结果如图3-2。经过以上研究分析得出,在品种纯度测定中,所用的引物越多、样本容量越大检测得出的结论(见表3-1、表3-2)越可靠,在实际的检测中,为了兼顾经济性和准确性,一般选用3对引物来进行检测,在品种真实性和纯度的鉴定中,大多数人们认为分子标记鉴定结果比田间鉴定的结果更为严格,所以对企业就相对有失公平,本研究显示其电泳结果更接近于田间种植结果,这一研究结果为接下来的分子鉴定提供了更有力的依据。但是就针对于农作物真实度和纯度的鉴定而言,分子标记的结果和鉴定结果相一致,且检测时间短,能迅速为种子的监管工作提供有力依据和技术支撑,更大力度的减少由种子不合格带来的经济损失和不良社会影响[8]。 3讨论 对于利用分子生物学技术对农作物品种的真实性和纯度进行检测的方法各有优缺点,但是无论是常规鉴定技术还是化学物理鉴定技术都各有局限性,不能满足种子纯度和育种工作的发展需求,可以相信,随着分子生物学技术的不断发展,更多更有效的分子标记技术将会在学者的不断努力下得到革新和不断完善,在不久的将来,分子生物学技术将会直接应用到农业的发展中去,通过本文以上的研究,可以得知分子生物学技术的最终检测结果和田间实际种植的结果大致相同,所有有理由相信经过不断地发展和研究,最终分子生物学技术对农作物真实性和纯度的检测结果将于实际差距越来越小,发展分子生物学技术将是鉴定农作物真实性和纯度未来的发展方向。 作者:王立 单位:江门市新会区林业科学研究所 作物论文:无公害农作物论文 1农作物无公害生产重要意义 无公害生产技术的应用,可降低农作物对化肥、农药等化学产品的依赖性,有效地减少其对农作物造成的危害。上市一系列的无公害绿色食品,为保证食用者身体健康贡献力量。无公害生产技术中的深耕技术,能有效促进土壤中空气的流通,有利于农作物根系伸展,坚实扎根,增强抗倒伏能力。此外,深耕还可以将土壤中的有害细菌、病毒、虫卵等易导致作物生病的东西以及生命力异常旺盛的杂草的种子埋于土壤深层,使之逐渐消亡,减少农作物病虫害的侵袭。无公害生产技术的使用从根本上调节了土壤结构,使土地向着高产、优沃的方向靠近,从而实现农作物增收。无公害生产有助于提高农作物的耐旱防涝等抗灾能力,于灾害之中挽救农作物产量,提升经济效益。 2农作物生产技术发展现状 农作物生产技术发展,随着时间的推移,由传统的无规律化逐渐过渡到目前拥有严谨管理手段的无公害生产技术,大幅提高了农作物的管理水平,有效保证农产品的销售质量,促进农业增收。无公害生产技术对农作物管理主要表现在以下方面:对土地采取种前深耕管理,以给种植农作物营造舒适的生存环境,保证其营养的供应;实行农作物的合理轮作机制,有效防止重茬带来的病原体累积、土地营养分布不均衡等危害造成的农作物减产状况,使生物多样性增加,并阻止土壤条件恶化;保持合理种植密度,在保证作物生长的同时,提高农作物产量;实行田间管理维护,包括苗期管理、施肥、灌溉、松土等,但是其要求比较严格,各个环节均有相应配套的原则以供施用;注重病虫害的生物防治,有效降低化肥农药的使用率,以保证农产品绿色无公害。 3农作物无公害生产技术推广措施 为提升农产品销售质量,发展绿色安全农业,农作物无公害生产技术必须在全国大范围内得到推广。其推广措施可分为4个方向。 3.1培养农民绿色生产意识 培养农民的绿色生产意识,是推广农作物无公害生产技术的政策性任务。一些政策能否发挥应有的政绩在很大程度上取决于有关意识的宣传培养是否到位。在宣传方面,将推行无公害生产技术的推广工作放在重要位置,多安排相关技术人员下乡,深入农民身边,讲解绿色生产的优点,培养其绿色生产意识,使农民摒弃传统落后减产的农作物生产方式,采用先进绿色环保高产的无公害生产技术,从而实现农作物生产的增收,即培育农民绿色生产意识是从意识层面使其生产意识改头换面,进而达到无公害生产技术的推广。 3.2加强低毒高效类农药肥料的研制与推广 有毒有害性农药化肥的使用是传统生产技术区别于无公害生产技术的显著表现,其使用虽然可促进农作物产量增收,但是也对农作物生长存在着副作用,例如,农药的残留问题直接威胁着食用者的健康,与无公害生产的主题背道而驰。因此,加强低毒高效类农药的研制与推广是推广无公害技术的关键步骤。农药与肥料的使用只有在保证农作物高产的同时降低其毒害性,才能实现农作物的无公害生产。 3.3加强绿色农作物实验基地建设 绿色农作物实验基地的建设主要是给广大农民起模范带头作用,也就是以成果推行发展。此外,绿色农作物实验基地的建设还可以获知该农作物生产过程中的各项信息,为进一步在方法上改进无公害生产技术、推进农业更快更好发展提供可能。绿色农作物实验基地的建设是农村经济产业化的重要手段,拥有一定数量的绿色农作物实验基地,才能够保证大量无公害蔬菜水果的上市,从源头上保护人类的生命安全不受侵害。 3.4加强对农作物化学农药残留监测工作 化学农药残留问题一直是农产品方面亟待解决的问题。推广使用无公害生产技术必须有效加强农作物农药残留的监控工作,在残留农药允许范围内,尽可能多地降低残留率,保证农产品的绿色、无公害。 4结语 无公害生产技术不论是在农作物增收方面,还是对发展绿色农业、保证农副产品无公害都有着重要的影响力。必须保证产品的质量、数量双赢,再加上无公害,待销的农产品一定会被抢购一空。由此可以预测,在未来无公害农产品将占据市场主流。因此,从现在起推广无公害生产技术已是形势所趋。 作者:黎兰华 岳俊德 单位:四川省南江县农业局 四川省南江县小河职业中学 作物论文:关于秸秆利用的农作物论文 1现状 1.1秸秆总产量 浙江省位于我国东部沿海,属典型的亚热带季风气候区。全省陆域面积中,山地丘陵占70.4%,平原占23.2%,河流湖泊占6.4%,素有“七山一水二分田”之称。2012年浙江省主要粮食作物播种面积125.13万hm2(包括稻谷、麦类、玉米、豆类等),全省秸秆理论产量(通过草谷比计算所得)为1194.76万t。从种类数量上看,以水稻秸秆为主,达760.6万t,占秸秆总量的63.7%;其次是油菜、茭白秸秆,分别为87.00和71.79万t,占总量的7.3%和6.0%;豆类、麦类、玉米、棉花等秸秆均在50万t以下,占比不超过5%。从区域分布看:嘉兴、绍兴、杭州最多,其次是湖州、金华、宁波、温州、台州、衢州和丽水,舟山最少、仅占0.46%。 1.2秸秆综合利用 浙江省农作物秸秆利用方式多样,主要有肥料化、能源化、饲料化、食用菌基料化以及原料化等途径。水稻、大小麦秸秆以还田为主,棉花、豆类秸秆以用作燃料为主,玉米秸秆以饲料为主,茭白和桑、果树枝条以作食用菌基料为主。据测算,2012年浙江省秸秆利用量达936.9万t,秸秆综合利用率为78.4%,其中作肥料利用722.8万t占60.5%,作饲料利用94.4万t占7.9%,作食用菌基料利用39.4万t占3.3%,作能源利用(不包括炊事燃料)27.5万t占2.3%,作其他利用52.6万t占4.4%。其余秸秆主要是炊事燃料、露天焚烧和田边、路边弃置。以上利用结构表明,浙江省秸秆资源化利用层次较低,深度开发高值利用比例不高。 2存在的主要问题及原因 当前,浙江省农作物秸秆综合利用存在秸秆资源分散、收贮困难、利用经济性差、相关扶持政策不明、秸秆禁烧监管难度大等问题。据调查和监测分析,露天焚烧比例较大的秸秆有小麦、水稻、油菜秸秆,季节主要集中在5-6月和10-11月。秸秆利用不高和焚烧的主要原因。一是种植特点因素。浙江省农作物复种指数高(2.0以上),全量还田不利下季作物播种和生长,农户对部分难于还田的秸秆采取露天焚烧处理。二是秸秆资源分散利用附加值低。农作物秸秆量大面广,资源分散,收集、运输、贮存成本高,难度大,利用效益低,主要以就地还田利用为主,饲料化、基料化等高值利用方式受产业规模制约只在局部地区得到应用,占比较小。三是露天焚烧监管难度大。《大气污染防治法》和国务院办公厅《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》明确环保部门牵头秸秆禁烧工作,《浙江省农业废弃物处理与利用促进办法》也有禁止露天焚烧的相关规定,但由于露天焚烧的主体为种植农户,面广点散,基层环保执法力量有限,监管处罚难度大。四是秸秆利用扶持政策不足。目前浙江省除嘉兴市已出台秸秆机械切碎还田专项补贴政策外,省和其余市县基本没有秸秆利用的专项资金等扶持政策,影响了农民和企业利用秸秆的积极性。 3建议 《浙江省大气污染防治行动计划(2013-2017)》明确提出:“加快推进秸秆及农作物废弃物综合利用,实现秸秆资源化、商品化。力争到2017年,基本实现秸秆还田和多元化利用,秸秆综合利用率达到90%以上。建立健全禁止露天焚烧秸秆的长效监管机制,充分利用卫星遥感加强秸秆禁烧监控,严防随意露天焚烧秸秆。”根据农作物秸秆综合利用本身的特点,针对浙江省农作物秸秆综合利用发展过程中存在的一些消极和阻碍性的因素,作者认为,应着重做好以下几方面工作。加强领导,部门协同。积极推动落实秸秆综合利用和秸秆禁烧工作的政府主体责任,结合产业布局,制定秸秆综合利用工作实施方案,并纳入各级政府目标责任制考核内容,确保各项任务落到实处。积极推动落实乡镇政府的实施责任,将任务分解落实到村、到田头地块、到生产主体,建立干部包村联户制度。加强部门协作配合,农业、发改部门牵头负责农作物秸秆资源化利用工作的指导,环保部门牵头负责禁止秸秆焚烧监管,财税、科技、经信、交通、国土等部门按各自职责加大对秸秆利用的支持,共同做好秸秆综合利用和禁烧工作。完善政策,加大扶持。将秸秆综合利用资金列入各级财政预算,明确扶持内容、扶持环节和扶持重点等。在秸秆综合利用方面,以《浙江省农作物秸秆综合利用规划(2009-2015)》为引领,研究制订秸秆发电、固化成型、食用菌基料、畜禽饲料以及秸秆收贮运体系建设的实施方案;在秸秆禁烧方面,制定秸秆禁烧和加强卫星遥感监控的实施方案,并建立信息通报制度。强化科技,加强创新。以市场为导向,以企业为主体,鼓励秸秆利用技术的产业化,提高设备科技含量和加工制造能力。注重把农作物秸秆综合利用途径和技术研究,纳入重大科技专项予以支持;引导科研院所和农业技术推广机构积极开展秸秆综合利用新技术、新工艺、新设备、新机具的研发与转化。 加强农作物收割、秸秆粉碎还田、捡拾打捆为一体的农业机械研发和技术集成,争取在秸秆能源化、饲料化、燃料化以及工业化利用关键技术和设备上取得新突破,形成秸秆综合利用的技术支撑体系。同时,支持培养农村废弃物资源化应用领域的学术领军人才和科技队伍,为科技创新和产业发展提供技术支撑。加强监管,严格执法。根据大气污染防治总体要求,把全面禁止秸秆露天焚烧作为主要目标和首要任务,更加突出构建禁烧机制,落实政府部门和生产经营主体的责任,形成治理共识和行动。积极做好秸秆禁烧监管工作,划定禁止露天焚烧秸秆区域,落实秸秆禁烧责任,加强秸秆焚烧卫星遥感监控。切实加强机场周围15km、高速公路、铁路两侧各2km及国道、省道公路两侧1km等重点禁烧区的全天候、不定时巡查,做到有烟必查,确保第一时间发现、第一时间赶到、第一时间扑灭,对发现在禁烧区有焚烧行为的立即责令停烧,并对直接责任人处以罚款,集中力量确保重点交通干线安全和大气环境质量。宣传引导,营造氛围。通过广播、电视、报纸、网络等宣传媒体,深入宣传焚烧农作物秸秆的危害,宣传有关法律政策和处罚措施,宣传秸秆综合利用对促进资源节约、环境保护、农民增收等方面的重要意义,引导农业生产经营主体和广大农民增强秸秆利用与禁烧意识,提高利用秸秆、禁烧秸秆的自觉性。 作者:邵建均 杨治斌 刘银秀 单位:浙江省农业生态与能源办公室 作物论文:小麦赤霉病农作物论文 1抗渍 南陵县圩区在梅雨季节因雨水过多经常发生内渍。有的早稻田被淹1~2d。2014年,我公司一农户由于柏山渠支渠漏水,造成单季杂交稻被淹过顶约30h,排水后立即喷施新美洲星1500mL/hm2,至收获时产量未受损失;邻近的其他农户的田块,未喷施新美洲星,而是补施尿素112.5kg/hm2,至收获时产量仅为6000kg/hm2左右,且纹枯病、稻曲病严重。 2抗冻 南陵县小麦用新美洲星拌种,出苗后叶色浓绿,遇低温未见冻害;而未拌种小麦遇低温后,叶色发黄,有明显冻害症状。油菜在开春后喷施新美洲星,遇低温时,无冻害,叶色浓绿;而未施新美洲星的油菜,遇低温,叶色变淡发黄,有明显冻害症状。早稻播种季节经常出现低温,用新美洲星拌种,出苗整齐、长势好;未用新美洲星拌种,在低温条件下,出苗不整齐、出苗率下降、烂秧严重。 3缓解肥害与药害 随着直播、抛秧等轻型栽培技术的推广,水稻、小麦田草害严重,有的农户因使用不当经常出现除草剂中毒和肥料中毒现象,出现症状后,使用新美洲星1~2次,大多能缓解症状,使水稻、小麦恢复生长。 4抗病 2014年,南方地区小麦赤霉病严重,我公司一农户在小麦上使用了3次新美洲星,只在抽穗时防治了1次赤霉病,田间无赤霉病;未用新美洲星的田块赤霉病危害严重,在防治赤霉病2~3次的情况下,仍有绝收,大多受损30%~50%。2014年,我公司大棚育秧的早稻经过美洲星拌种和出苗后喷施1次新美洲星,大棚秧生长良好;而南陵县某合作社,未使用新美洲星,大棚里发生了严重的立枯病,造成秧苗死亡,造成项目田无秧可栽。 5抗倒伏 使用过新美洲星的田块,长势好、病害轻、不易倒伏,而未使用新美洲星的田块,一般病害要重一些,植物茎秆受损,抗倒能力弱,遇大风、阴雨天气,倒伏的几率比喷新美洲星的田块高得多。 作者:丁祖胜 单位:安徽省南陵县红宝种业有限公司 作物论文:乡镇品种农作物论文 1在这些乡镇的分布环节中 长青乡占据了黑龙江的二积温带、三积温带、四积温带,一共横跨了三个积温带,为了满足现阶段农业生产的需要,做好积温区的实事求是温度规划工作是必要的,这就诞生了长青乡的二积温区、三积温区及其四积温区等。第二积温区的分布大多是指,温度大于等于10摄氏度,其整体的活动有效积温在2600摄氏度左右,其品质的所需积温情况在2500摄氏度左右。上述温区的划分主要是指无霜期的变化情况,其在130天以上,整个乡一共有四个屯。分别是城东村的二屯及其红卫村的1号及其二号屯。第三积温区的分布情况比较复杂,其整体的积温区温度都在10摄氏度以上,其植物的有效活动积温在2400摄氏度左右,其品种所需的积温情况在2300摄氏度左右,其无霜期在115天左右,在实际操作中,长青乡的第三积温区的分布比较复杂,其分布在正阳村,新阳村、向阳村、红卫村等的各个方位。接下来介绍的是第四积温区,该温度区的分布也是大于等于10摄氏度,其活动的有效积温情况在2200摄氏度,其品种所需要的积温在2100摄氏度左右,无霜期在120天左右。该积温区的分布主要是正阳村、红卫村及其和平村等。第三积温区厶10℃有效活动积温在2300-2500℃,品种所需积温在2200-2400℃,无霜期在120-130天,全乡有24个屯,分别是:正阳村的1至7屯、新阳村的1至4屯、向阳村的1至6屯、红卫村的3.4屯、和平村1.2屯、城东村1.3.4屯;第四积温区厶10℃有效活动积温在2100-2300℃,品种所需积温在2000-2200℃,无霜期在105-120天,全乡有5个屯分别是:正阳村的8屯、红卫村的5屯、和平村城海组的1.2.3屯。 2长青乡镇主要粮食作物品种应用方案 (1)目前长青乡的二积温区的品种应用情况比较复杂,该乡的四个屯都位于二积温区,也就是其温度大于等于10摄氏度,其有效的活动积温在2500以上。在这个积温带范围内,其品种的安排也被限制了,大多是在2500摄氏度有效活动积温左右的品种。这里常见的种植种类是玉米,这里面的玉米也涉及到多个型号,每一个型号都有各自的特点。同样的大豆的种植涉及到多个品种,玉米主要种植:阳光一号、鑫鑫1号等;搭配种植:哈丰2、鹏玉一号等;新品种:稷18等;土豆种植需要伴随着搭配种植,其大豆主要种植,主要种植:黑农53等;搭配种植:黑农44、合丰55等;新品种推广:金园20等;水稻,主要种植:东农428、北稻3等;搭配种植:龙粳20、龙粳24、松粳6、绥粳4、等;新品种推广:牡宁一号等。三积温区品种应用情况。在实际操作中,第三低温带的分布情况又是不同的状况,其大约有24个屯分布于第三积温带,其有效活动积温在2400摄氏度,这里的积温带种植植物大多数是在10摄氏度以上,有效积温在2300摄氏度。这里面的种植植物是玉米、大豆及其水稻。这三种种植品种都有不同的应用品种,这里推荐几种常见的种植品种。玉米的种植品种,龙单48、绿单1等;搭配种植:合玉19、哈丰2等;大豆主要种植:垦丰16、垦农5等;搭配种植:垦丰10、绥农14等;新品种:垦丰17等。水稻,主要种植:垦稻12、龙粳26等;搭配种植:龙粳27、龙粳29、牡丹江28、普粘7等。(2)除了上述几个积温带的分布情况,还有其他屯的分布情况,长青乡大约有五个屯位于第四积温带,其温度大于等于10摄氏度,其有效活动积温水平在2200摄氏度,此积温带种植需要适宜2100摄氏度的植物品种。其主要涉及的品种是玉米及其大豆,还有水稻,其不同农作物的种植水平分别涉及到该区的应用特点。玉米主要种植:龙单39、金产5、郝玉20、德美亚1号等。大豆主要种植:合丰53、黑河3、黑河52等;新品种:黑河50等。水稻主要种植:绥粳3、鸡西稻1号等。 3结束语 长青乡镇的积温划分及其主要农作物品种运作环节的协调,有利于长青乡各种植物的良好种植,有利于其良好运作效益的提升,从而满足现阶段工作的需要。 作者:郭晓慧 单位:鸡西市城子河区长青乡政府 作物论文:秸秆禁烧农作物论文 1机械引进选型的过程 1.1机械的选型 一是选好机械装备是农作物“秸秆禁烧”、技术路线与示范成败的关键;二是课题组经过查阅资料,并对生产企业进行实地全面考察,提出相关建议、对比各类生产机械可靠性、适用性、先进性、操作性、作业田块土壤条件,作了认真分析;三是推广的趋势进行了详细的论证。选用上海市农机研究所1LGF-140(175)秸秆还田复式作业机,配套机械装备设计合理、工作效率高、故障少、性价比优势等特点,经过几年来,使用情况反映良好,在实践中体现实用性、满足秸秆还田各种需要,农户称好、适宜于宝山地区作业田块且不规则的特点。由于机械选型对路,5年来试验示范推广达到了有期目的,效果良好,具有推广价值。1LGF-140(175)秸秆还田复式作业机技术。1LGF-140(175)秸秆还田复式作业机是上海市农业机械研究所最新研制的一种适用于农作物秸秆机械化全量还田新型作业机具,集机械翻耕、灭茬、覆盖、平整、施肥等一次联合复式作业功能。主要技术参数:配套动力:70~90马力四轮驱动拖拉机;犁耕幅宽:140cm(四铧犁)、175cm(五铧犁);犁耕深度:16~20cm;旋耕幅宽:180cm(230cm);旋耕深度:8~10cm;覆盖率:≥85%;施肥量:10~30kg/667m2;生产率:0.4~0.53hm2/h。农作物秸秆机械化还田作业技术路线。①机械化收获作业。机械化收获作业时,割茬高度≤15cm;秸秆切碎长度≤10cm,均匀抛撒。②机械秸秆全量还田复式作业。机械收获作业后,采用1LGF-140(175)秸秆还田复式作业机进行翻耕、灭茬、覆盖、平整、施肥等一次联合复式作业,使作物秸秆和留茬直接深埋腐烂熟化,作为有机肥料利用,满足后茬作物种植农艺要求。 1.2领导的重视 区委、区政府十分重视农作物“秸秆禁烧”工作。专题召开会议、全面分拆、出台各政策,提供了强有力组织保障。一是专项成立了领导小组,技术领导小组,有组织、有步骤、有计划、有措施开展各项工作。二是区、镇、村专业合作农场四级联动。通过广播、农村一点通、宣传资料、加大力度,做好宣传发动工作,做到家户喻晓,人人皆知。三是从农机装备、试验场地、人员配备、技术保障、作精心布置,专题召开动员会,做到思想早准备,物资早落实、措施早到位。四是项目技术领导小组对该项工作全面分拆,尤其从技术层面上如何开展作业具体安排,责任到人,广泛听取意见,搜集资料,查阅技术数据,掌握第一手资料信息,科学分拆。通过一系列工作措施,确保“秸秆禁烧”全面实施,提供了科学依据,使工作正常有序展开。 1.3强化培训意识 要使“秸秆禁烧”工作顺利落实农机手培训是关键工作之一。一是农机管理部门要积极创造条件,让农机手参加“秸秆禁烧”展开会、现场会,让农机手驾驶机械感性认识,积累经验,提供舒畅环境。二是积极组织培训“秸秆禁烧”技术路线,作业故障与排除方法,操作要领培训。熟练掌握机械工作原则性能,操作方法,及前期准备事项,并分析故障原因,熟能生巧使农机手在具体生产过程中得心应手,最大程度上发挥农机手的主导作用。 1.4提高机手素养 实现农作物“秸秆禁烧”工作初始,课题组就十分重视农机手驾驶员人员素养。因为农机驾驶操作人员是实现该工作主体,因此在选拔农机手应注意4个条件。1)热爱农机,热爱本职工作;2)要有很强工作责任心、事业心;3)要有多年驾驶经验,能独当一面操作技术;4)年轻力壮具有一定开拓创新思维能力。综述农机手过硬综合素质是工作顺利开展必要条件和保证,实践证明这一举措十分正确,十分必要。在此同时,注重机械检查和维修保养工作。由于上海市农机研究所生产1LGF-140(175)复式作业机是综合性一体完成作业机械,工作负荷重,机械磨损大,零部件时常发生松动,在作业期间进行例行安全和机件完好状况检查。 2总体评价 秸秆禁烧工作全面落实。一是农民经济效益和社会效果都起到了良好效果,前景看好。二是改变劳动模式,提高工作效率,改善了劳动环境。三是培养了一支熟练农机队伍。四是制定适合宝山地区土壤、气候特点技术路线。采用1LGF-140(175)复式作业机,打破了传统“一把火”处理“稻”“麦”方式,改善劳动环境、改善了空气质量、提高栽培水平,为宝山区“稻”“麦”生产过程中全程机械化更优化了基础。为宝山区实现种、耕、收、翻提供了适用可靠、先进农机装备;为宝山区土地流转后为农民就业,提供了良好平台,造就了一批相关技术人员。通过“秸秆禁烧”工作的实施,将对宝山区整治农村污染发展起到了一个很好的示范和推广作用。 3应用推广的对策 3.1成熟条件 全面实施农作物“秸秆禁烧”工作具有十分重要现实意义和深远历史意义,具有成熟条件。市委市政府对“秸秆禁烧”工作十分重视,市人大通过立法已提在议事回程。区农机服务中心承担“秸秆禁烧”全量还田课题,由2012年度通过专家验收一致通过。区农机推广站和广大用户开展“秸秆禁烧”技术路线应用,日趋成熟,为全区推广工作奠定了物资基础和思想基础。市区财政加强了农机装备投入力度、“秸秆禁烧”力度,在农机购置补贴政策引导支持,有能力发展农业机械。因此抓住机遇乘势而上。 3.2推广对策 加大宣传力度,强势推进“秸秆禁烧”步伐,加快“秸秆禁烧”技术应用推广,最终达到全覆盖呼吁财政继续加大农业机械、“秸秆禁烧”补贴力度,支持农机管理部门因地制宜建立“秸秆禁烧”标准化体系。积极引导开展“秸秆禁烧”技能培训,以科学、合理、规范、使用农机装备,提高生产效率,降低生产成本。强化市场引领作用,培育社会化市场竞争主体,在机具和配套技术成熟的基础上。农机农艺融合,对秸秆还田对水土影响的全面监测,开展秸秆还田危害防治的技术研讨,正确评估秸秆全量还田技术、制定作业标准、操作规范和相应措施,从而达到减轻秸秆全量还田带来的累积负载,提高还田效果。 作者:潘德明 单位:上海市宝山区农机服务中心 作物论文:病虫害防控措施农作物论文 1专业化防控示范及技术措施 1.1针对水稻的病虫害防控措施 针对目前对石嘴山市水稻危害严重的稻瘟病、水稻恶苗病、水稻胡麻斑病、稻田杂草和稻蝗等集中连片建设标准化综合防治示范园区10000亩。病虫害防治技术要点为:播种前种子用“402”或“使百克”或“浸种灵”消毒防治恶苗病。播种前结合整地用48%仲丁灵乳油喷雾或拌20kg细土撒施稻田,杀灭正在发芽的杂草。4月下旬稻苗未出土前,用百草枯喷雾封闭灭草。6月上中旬用2.5%稻杰田间喷雾灭草。7月中旬至8月下旬用40%富士一号乳油或30%稻瘟灵乳油防治稻瘟病和胡麻斑病2~3次。8月份用4.5%高效氯氰菊脂乳油或40%毒死蜱乳油喷雾防治稻蝗。 1.2针对小麦病虫害防控措施 针对目前对石嘴山市小麦危害严重的蚜虫、吸浆虫、白粉病等集中连片建设标准化综合防治示范园区5000亩。病虫害防治技术要点为:5月10日至25日结合小麦灌水,每亩用40%辛硫磷乳油250ml制成毒土撒入麦田,然后立即灌水防治吸浆虫;6月上旬至下旬每亩用20%吡虫啉可溶液剂5~10ml或3%啶虫脒乳油10~15ml对水30kg喷雾防治蚜虫2次;6月上中旬结合防治小麦蚜虫每亩用25%三唑酮(粉锈通)可湿性粉剂30~35g或50%多菌灵可湿性粉剂50g,对水30kg喷雾防治白粉病。 2针对玉米病虫害防控措施 针对目前对石嘴山市玉米危害严重的蚜虫、叶螨等集中连片建设标准化综合防治示范园区15000亩。病虫害防治技术要点为:7月上旬至下旬用20%速灭杀丁乳油或4.5%高效氯氰菊酯乳油防治粘虫;7月中旬至8月下旬用1%蝇螨净乳油或1.8%绿集乳油防治玉米叶螨2~3次;7月中旬至8月下旬用2.5%封害乳油或4.5%高效氯氰菊酯乳油防治玉米蚜虫2~3次。针对蔬菜病虫害防控措施针对目前对石嘴山市蔬菜生产危害严重的小菜蛾、蚜虫、粉虱等集中连片建设标准化综合防治示范园区5000亩。病虫害防治技术要点为:5月上旬开始安装诱虫灯、杀虫灯、黄兰板等;6月上旬至8下旬用5%锐劲特胶悬剂2000倍稀释液、5%抑太保乳油2000倍稀释液、1.8%阿维菌素乳油2000~3000倍稀释液、5%定虫隆(抑太保)乳油1500~2000倍稀释液等药剂喷雾,防治害虫2~3次,收获前20天禁止打药。培训技术人员对植保专业化防治队员,一年进行5次集中上岗培训,培训病虫害防治专业知识、农药安全使用及防治器械维修技能。 3保障措施 3.1组织管理 成立项目领导小组,负责项目实施工作的组织协调、指导服务和资金筹措。对项目实行责任制,建立健全项目管理制度。由市县区农技中心成立由中心负责人和植保组技术干部为成员的项目运行及技术服务小组,负责项目运行,管理专业化防治队伍,做好农作物病虫害预测预报,全方位提供植保信息和技术,开展无公害绿色防控示范,进行施药人员培训。统一使用无公害高效低毒农药,统一调配,统一防治;努力提高病虫害专业化防控效果。 3.2资金支持 由于工作任务重,需要经费保障,申请市人民政府给予全市10家农作物病虫害专业化统防统治作业大队每家补助一定的经费,用于统一购置防治药剂、防治器械和工作经费,由市农牧局统筹安排,以确保此项工作顺利开展。 3.3加强项目监管 成立项目监督管理组,监督检查日常工作进展情况、项目资金运行情况,确保各项工作进展顺利,不发生重大病虫害危害责任事故。农作物病虫害统防统治工作责任重大,意义深远,通过此项工作的开展,确保石嘴山市粮食、蔬菜安全生产,促进农民增收、农业增效、农村和谐稳定。 作者:郭庆茹 杨学贵 杨雨翠 任天喜 单位:宁夏石嘴山市农业技术推广服务中心 作物论文:检疫性有害生物防控农作物论文 1柑桔溃疡病菌 从20世纪末开始,长阳县几次采取坚决措施铲除柑橘溃汤病疫情[5],但其潜在威胁依然存在。该细菌属假单胞菌目、黄单胞菌科、黄单胞杆菌属的地毯草黄单孢柑桔致病变种[6],主要侵染柑桔、橙、柚等柑桔属植物形成溃疡病。病菌主要由苗木、砧木、接穗和其他繁殖材料人为远距离传播。短距离传播主要是通过风雨、昆虫(如潜叶蛾)和农具等。病害发生在叶、枝梢、刺和果实上,引起落果和落叶。叶片发病,开始在叶背出现黄色或暗黄色针尖大小的油渍状斑点,以后正背两面均逐渐隆起,扩大成圆形米黄色病斑,最后表皮开裂,呈海绵状,木栓化,灰白色或灰褐色,中心凹陷,成火山口状开裂,周围有黄色或黄绿色晕环。枝梢、果实上病斑与叶片上相似。细菌溢液检查可作为辅助诊断方法-将病叶洗净后剪下病斑放在载玻片上,滴加灭菌水,加盖玻片轻压,几分钟后用低倍显微镜观察,如见病菌从病斑溢出,呈雾状扩散,则系柑桔溃疡病。 2番茄溃疡病菌 2014年8月8日,湖北省植保总站在长阳县举办了番茄溃疡病防控技术培训班,防止番茄溃疡病扩散蔓延,以保护蔬菜生产安全。该细菌属放线菌目,棒状杆菌科,密执安棒杆菌密执安亚种,主要寄主是番茄,也侵染辣椒,烟草等茄科植物,暂无侵染马铃薯的记录。病菌可在种子及病残体上越冬,并可随病残体在土壤中存活2年~3年。带菌的番茄种子往往是新种植地的初次侵染源,在田间和杂草间主要通过水或人为的栽培措施传播。番茄溃疡病是细菌性维管束病害,番茄幼苗至结果期均可发生。病菌侵染后一般经过较长的潜伏期才出现症状。幼苗染病始于叶缘,由下部向上逐渐萎蔫。成株茎秆受害时,茎内部变褐以至中空开裂,湿度大时有菌脓溢出形成白色污状物,最后全株枯死,上部顶叶呈青枯状。“鸟眼斑”是病果的一种特异性症状,再侵染使病果上形成多个大小基本均匀一致的圆形病斑,呈白色,多隆起,中间有一褐色小点,病斑不可去除。 3湖北省农业植物检疫性有害生物补充名单 3.1十字花科根肿病菌 该真菌属鞭毛菌亚门,芸苔根肿菌,以休眠孢子囊在土中或粘附在种子上越冬,并可在土中存活6年~8年。初次侵染源主要来自土壤中的病残体或带菌种子,田间通过雨水、地下害虫和农事操作等传播,为害白菜、甘蓝、萝卜、油菜等十字花科植物根部形成根肿病,又称“天冬根”。病株根部出现肿瘤是此病最明显的特征。发病初期植株生长缓慢,下部叶片常在中午萎蔫、早晚恢复,后期基部叶片变黄、枯萎,有时整株枯死。白菜、甘蓝的根部肿瘤出现在主根和侧根上,主根上肿瘤大而少,侧根上小而多。萝卜在侧根上生肿瘤,主根一般不变形,后期龟裂、粗糙。连作、缺钙、偏酸、湿度大的菜地发病较重。 3.2茶饼病菌 该真菌属外担菌目外担菌科外担菌属,寄生性很强,以菌丝体潜伏于病叶的活组织中越冬和越夏,一般随带病的苗木人为远距离传播;菌丝发育产生担孢子,随风、雨传播侵染茶树、油茶形成茶饼病,又名叶肿病。嫩叶上初为半透明小点,后逐渐扩大并下陷成淡黄褐色或紫红色的圆形病斑,叶背或正面病斑呈饼状突起,并生有灰白色粉状物,最后病斑变为黑褐色溃疡状。叶柄及嫩梢被感染后,膨肿并扭曲,严重时病部以上新梢枯死。花蕾及幼果也偶尔发病。 4防控建议 4.1依法依规制定操作规程 参照相关法规,结合省级植保部门有关《植物检疫操作规程》制定当地的《农作物检疫性有害生物防控操作规程》。在制定操作规程时,尤其要注重以下几点:一是规范签发检疫要求书、植物检疫证书,做到程序形式无懈可击。二是严禁从疫区调入种子、苗木及其他繁殖材料。根据农作物种植品种情况及《全国农业植物检疫性有害生物分布行政区名录(2013)》,确定禁止从该地调入繁殖材料的行政区。三是从零星发生检疫对象的地区调入或从本地调出种子、苗木等繁殖材料时,必须经过严格地产地检疫、调运检疫程序,尽可能进行复检。四是制定疫区的常规防控措施,同时对检疫对象进行深入研究,力争控制蔓延或达到基本消灭,最终撤销疫区。五是做好疫情应急处理程序,制定报告、封锁、扑灭、控制预案。在预案中,查清“初始传播源”是控制疫情扩展的重要措施之一。重大植物疫情以农业部或省级人民政府农业行政主管部门或通报的疫情信息为确认依据。县农业主管部门要及时了解和掌握国内外农作物重大有害生物发生和防治信息,制定先进的防治技术措施,为指挥决策提供应急技术储备。 4.2加强监测,掌控发生趋势 只有加强普查监测,疫情才能“早发现、早报告、早隔离、早扑灭”。树立正确的防控理念植保专业技术人员要树立正确的防控理念,既不能怕在辖区内发现了检疫对象而被追究责任,更不能把检疫性有害生物当作办证收费甚至销售农药农械的有利条件而沾沾自喜。一切应以农业生产安全为重。加强宣传培训要加强对植物检疫法规、检疫对象知识的宣传培训,防微杜渐。现在,许多群众还对植物检疫认识不足,对检疫性有害生物了解不够。同时,植保专业技术人员普查范围有限。因此,只有走“群众路线”,才能及早发现疫情,采取应急措施,防止疫情蔓延。根据《全国农技推广中心关于开展2014年全国农业植物检疫宣传月活动的通知》,湖北省植保总站在2014年9月组织开展了全省农业植物检疫宣传月活动,重点宣传植物检疫相关法律法规、行政许可设定依据、规范要求和工作流程及常见的农业植物物检疫性有害生物识别及防控基本知识。要及时、全面展开普查一是对辖区内检疫性有害生物普查,原则上每隔三至五年全面调查一次,重点对象要每年调查。二是对已零星发生检疫对象的区域,应适当扩大普查范围,增加调查频率。三是对疑似检疫对象的病虫草害,要及时组织鉴定,并做好追踪调查。四是要把本行政区内繁殖材料生产基地作为重点监测对象,从大局出发,实事求是,对全国农业安全负责。五是要采取科学调查方法。根据病虫草害的发生情况,抓住关键时机,田间踏查与抽样调查相结合。对新发生的、零星发生的、可能发生的检疫性有害生物调查,易采用踏查的方法。即由普查人员逐村、逐组、逐片、逐园、逐圃进行低头慢步踏查。对繁殖材料地需逐块、逐行进行检查。对疑似发生检疫性有害生物的点片有针对性的仔细进行多次调查。对发现检疫对象的地块或疫区内疫情分布情况、发生面积、危害情况调查,易采用随机抽样的方法。即首先纵观全田,然后在调查区内按一定的间隔抽取一个取样单位,每块地多点(5点以上)随机取样,包括等距离平行取样、对角线取样、棋盘式取样、大五点取样、“Z”字形取样等具体方式。及时上报疫情调查时,应尽量避免田间人为传播检疫性病原物、昆虫、杂草。新发现疫情或疑似疫情,要立即采取隔离措施并及时上报。 作者:李红丽 田明华 杨邦贵 向玉蓉 柳佳晨 单位:湖北省长阳县植保站 湖北省长阳县农技推广中心 作物论文:新品种展示之农作物论文 1县级种子管理站开展新品种展示对优新良种推广 具有显著的示范作用基层种子管理站代表政府进行种子管理,行使的是公益性职能,依托种子推广管理部门信息和技术优势,广泛引进近年来省内外投放市场的新品种进行展示试验示范,符合当地实际,对生产和农民选择优良品种更有指导性,通过现场观摩评选活动,严格筛选出适宜当地种植的品种,具有显著的客观公正性,能让广大干部群众直观看到新品种的优良高产性,可以从中优中选优,从而提高主导品种和主推技术的入户率和覆盖面,对优良品种的推广应用起到显著的示范推广效果。 2当前农作物新品种展示工作中存在的主要问题 由部省级及州级组织的农作物新品种展示工作,由于领导重视,经费投入充足,实施科学规范,宣传引导示范作用显著,但布点少、辐射面小;而面向生产、面向农民的县乡基层,由于思想认识不到位,领导重视不够,新品种试验示范推广力度不大。种子管理站由于工作经费紧缺等原因,在农作物新品种展示工作中科学规范程度不够,一是没有固定的试验示范基地,需要时临时选择农户的田块作为展示田,面积小,难以合理安排布局参试农作物新品种,也难以达到展示区交通便利、排灌方便的要求,而且,户主的种田水平也难以达到展示田科学栽培管理的要求,制约着参试品种高产性能的发挥;二是成熟收获前无力组织由各方参与的新品种现场观摩评介会,仅靠部分专业技术人员的宣传,从而降低了农作物新品种展示工作在宣传引导推广优新品种方面的示范作用;三是农技、种子等部门分工协作不够,各行其是,有的专搞水稻,有的注重玉米,以新品种引种观察试验取代农作物新品种展示工作,甚至只搞大春作物的新品种试验示范工作,小春作物无暇顾及。以巍山县为例,种子管理体制改革后,县级种子管理站承担着种子管理的公益性职能,但仅有人头工资费,无开展种子管理工作的工作经费,每年财政仅拨付给人员工资65.7万元,无工作经费,导致在开展农作物优新品种展示示范、宣传引导推广新品种等方面举步维艰,困难重重。 3建议措施 3.1加强基层农技推广服务体系中心建设,强化其农技推广职能 县乡(镇)农技服务体系是最基层的农技推广部门,是新品种推广中的一个重要环节。政府和农业主管部门应予以高度重视,要运用行政和经济手段,加强基层农技推广服务体系建设,增拨人员经费,吸收农技院校毕业生充实到基层,彻底改变目前县乡(镇)农技中心人员不足、技术老化、经费偏少的现状,以进一步强化其基层推广职能,使新品种推广形成网络,达到县有新品种引进优秀试验展示点,乡镇有新品种展示片,让广大农民通过新品种展示田的宣传引导作用,尽快用上适合本生态区域的优质、高产、高效新品种,用科学发展观指导农作物新品种推广工作,促进农业现代化向纵深发展。 3.2争取政府支持和财政资金投入 实践证明,新品种示范展示为各级农业部门和广大用户提供了直观评价新品种的平台,是加快新品种推广的有效途径。农作物新品种展示工作是一项公益性工作,试验示范本身还具有一定风险,不会产生直接经济效益。农作物新品种展示工作要有政府财政资金的投入,保证公益性,因此,基层以种子管理为主的农技部门要在提高认识的基础上,主动向各级政府及上级业务主管部门反映工作中存在的困难和问题,争取政府支持,将种子管理工作经费列入财政预算,增加投入,这样才能确保新品种试验示范展示工作健康规范运作。 3.3建设相对稳定的试验示范基地 充分抓住当前国家强化基层农技推广体系建设契机,按生态区域择优布点,建设相对稳定的农作物新品种试验展示区,逐步减少在农户承包田搞新品种试验示范展示工作的情况,以提高试验示范工作的科学规范化程度,也便于现场观摩。 3.4新品种展示示范工作要科学严谨 一是遴选展示品种应公开,可以邀请当地种子企业和农技部门一起共同确定展示品种,以提高新品种展示的认同,参示品种必须是近3年通过国家或省级审定并在适宜推广区域的合法品种,有较大的推广潜力,列入农业部主推品种目录的品种优先参加。二是展示品种应尽可能安排在同一田块或相邻田块连片种植,每个品种种植133~333m2,田间种植管理按当地先进栽培管理措施进行,要科学及时,达到当地中上水平,以确保展示品种生产潜力充分发挥,保证展示效果;同时,田间观察记载及测产调查要系统、规范,收获后要及时撰写工作总结,对展示品种评述要公正评介,不回避缺点,实事求是。三是要组织好现场观摩,展示的目的是要把各品种的特征特性展现出来,让人们亲眼目睹,熟悉了解。因此,在展示田成熟收获前要组织好现场观摩会,由县农业局主持组织召开有县乡部分农技人员、种子企业代表、种子代销户、种田大户、新闻媒体参与的良种评介会,现场观摩评选,确定当家品种和后备品种,由此形成部门合力,并通过媒体宣传,推动新品种、新技术的推广应用。 作者:陈进 刘智 杨建梅 单位:云南省大理州巍山县种子管理站 作物论文:农机农艺技术与农作物论文 1提高农业机械化作业技术 根据国家颁布的相关文件要求,农业相关部门必须重视主要农作物农机农艺技术的相互融合,要加强对农业机械化作业技术的管理,提高农机农艺技术的融合度。要能够对当下农业生产中出现的技术问题进行研究和分析,并提出有效的解决措施。要统一制定农业生产技术标准,加强对农业农机农艺技术的研究,从而提高农业生产技术水平。可在农业部门中设立农机农艺综合部门,分别由农机单位和农艺单位的技术人员所组成。 在此部门中要定期开展技术交流会,一同讨论和解决主要农作物的生产问题。规范技术人员的操作,严格按照生产流程来实施农机农艺技术,采用现代化种植模式,从而保障主要农作物的生产质量。另外,要根据农作物的品种来规定其种植间距,确定播种期,按时定量施肥,以促进农业生产水平的提高。融合主要农作物农机农艺技术并不是一项简单的工作,具有一定的复杂性,在实施过程中存在着一定挑战,需要进行系统规划。但是与此同时,主要农作物农机农艺技术的融合也为我国农业发展带来了新的机遇。因此,可以先选择容易控制的农作物来进行实验,要因地制宜,以保障农作物的生产水平。 2加强农业机械化管理,政府给予一定的支持 为加强融合主要农作物农机农艺技术,则必须加强对农业机械的管理,提高农业机械化水平。政府要予以一定的支持,充分发挥政府的宏观调控职能,加大农业技术补贴力度,并且重视对农机农艺技术融合的宣传,使农民能够实施保护性耕作,可优化农业资源配置。要推广农业机械设备的应用,加强对农民农机技术培训,规范农机设备操作,以使其能够将农机技术与农艺技术有效结合,从而提高主要农作物的产量,保障其质量。 3结语 我国主要农作物有玉米、油菜和棉花等,为保障其生产质量和产量,则必须创新主要农作物的生产技术,采用全新的生产设备,协调配合农艺技术和农业机械设备,以提高我国主要农作物的生产水平,从而为我国农业的稳定发展提供重要保障。推广主要农作物农机农艺技术,具有重要的实用价值,可通过建立健全管理体系和技术体系,以提高主要农作物农机农艺技术水平。总而言之,主要农作物农机农艺技术的融合势在必行,必须加强管理。 作者:郭凤成 单位:公主岭市怀德镇农机技术推广站 作物论文:气候条件之农作物论文 1农作物生长季气候条件 热量条件。由图1可知,2014年朝阳市农作物生长季平均气温为19.4℃,比历年同期(19.3℃)偏高0.1℃。各月温度变化幅度不大,其中4、7、8月温度偏高,5、6、9月温度偏低。由图2可知,2014年朝阳市农作物生长季各地日照总时数为1460.7h,历年为1472.4h,比历年偏少11.7h。各月日照时数变化幅度较大,其中6月日照明显偏少,8月日照最多。水分条件。由图3可知,2014年农作物生长季全市平均降水量为357.9mm,比历年同期(419.1mm)少61.2mm,少15%。降水时间、空间分布极不均匀,发生了有气象记录以来最严重的“夏旱”。时间分布是5、6、9月降水偏多,4、7、8月降水偏少;空间分布是建平县生长季降水总量比历年略偏多,其他地区均偏少。北票市、凌源市、喀左县、朝阳县南部生长季降水量最少,比历年同期偏少77.5~131.0mm,是旱灾较重地区。 2农作物生长季气候条件分析 2.1有利的气象条件。一是热量条件比较适宜。2014年农作物生长季平均气温比历年偏高,温度变化幅度较小,日照时数略偏少,虽然春季温度升降波动幅度大,5月初部分地区遭遇低温冻害,但整个生长季热量条件匹配较好,能够满足大田作物生长发育需要。二是春播期透雨出现及时。春播期降水空间分布不均匀,北票市、建平县、朝阳县大部分地区降水偏少,春旱较重。5月11—12日全市普降第一场透雨,平均降雨量44.3mm,解除了前期的旱情,雨后掀起了春播春种的高潮。据农业部门统计,5月23日全市大田作物播种结束,比2013年提早了25d。三是作物苗期水分条件充足。5—6月朝阳市平均降水量为195.8mm,比历年同期(132.1mm)偏多63.7mm,偏多48%。此时段为大田作物苗期至拔节期,水分供应充足,大田作物长势良好,大部分地区为一类苗。 2.2不利的气象条件。一是部分地区春旱较重,播种时间差异大。春播期凌源市、喀左县等南部地区降水偏多,接墒雨及时,4月上、中旬开始播种大田作物。北票市、建平县、朝阳县大部分地区降水偏少,春旱较重,直到5月中旬初出现透雨,春旱得以解除,大田作物才陆续开始播种,播种时间比墒情好的地区偏晚10~20d。二是降水异常偏少时段突出,“夏旱”严重。2014年农作物生长季降水时空分布不均匀,特别是7—8月各地降水持续偏少,全市平均降水量仅为105.9mm,历年同期为221.3mm,比历年同期偏少115.4mm,偏少52%,创有气象记录以来同期最少极值,朝阳市发生了自1952年以来最严重的“夏旱”。7—8月为朝阳市大田玉米开花授粉至灌浆期,大豆为开花鼓粒期,是水分需求量最多时期。此时降水少,使大部分地区玉米遭受严重的“卡脖旱”,玉米叶片枯黄、萎蔫,开花授粉受阻,果穗发育不良,直接影响产量形成。8月末出现较大范围有效降水,缓解了大部分地区的旱情,但受灾较重的玉米,由于叶片干枯,果穗干瘪,后期虽然有水分补充,但也难有收成,造成大幅度减产。 3结论与讨论 2014年朝阳市农作物生长季热量条件较好,水分条件不足且时空分布极其不均衡,导致大田作物遭受了历史罕见的夏季干旱灾害,造成部分地块减产或者绝收,农业气象条件对农作物生长发育和产量形成弊大于利,农业生产属于歉收年。朝阳地区是辽宁省干旱频发区[13],2009、2013、2014年干旱发生时段处于作物开花授粉灌浆成熟阶段,对作物生长发育和产量形成影响程度远大于其他时段[14]。因此,密切关注干旱灾害发生规律[15],培育抗旱品种、充分利用气候条件资源,趋利避害,发展设施农业和膜下滴管等节水农业,大力实施人工增雨工程建设等,将成为保障区域粮食生产稳产丰收的重要举措。 作者:张富荣 冯淑霞 冯雪菲 刘志鹏 单位:辽宁省朝阳市气象局 作物论文:农作物图像与农作物论文 1农作物图像 SVD算法去噪记一幅农作物图像可以表示成矩阵形式:ARm1×m2(m1×m2),即:该图像矩阵的秩为,对该图像矩阵进行奇异值分解(SVD)可以表示成:A为含有噪声的农产品图像矩阵,A'为没有噪声干扰的农作物图像矩阵,N为噪声矩阵。对矩阵A进行奇异值分解后,噪声信息则表示为较小的矩阵奇异值,而图像中绝大部分的目标信息则对应较大的矩阵奇异值,因而可以通过选择少量较大的奇异值进行矩阵重构,从而起到滤除噪声的目的。 2小波域自适应SVD算法改进策略 农作物图像经过小波变换后,获得了不同方向的小波分解子图像,各子图像中的图像信息大体上呈水平、垂直或对角分布,这实质上是对图像中的信息进行某种程度的分类,有利于分别加以处理。图像经过奇异值分解后,对水平、垂直方向分布的子图像而言,图像信息集中于少数较大的奇异值对应的矩阵向量中;而对于对角方向分布的子图像而言,图像信息所对应的奇异值则没有明显的区别,即图像绝大多数的信息分布于数量较多的奇异值对应的矩阵向量中。对于这2个部分的图像滤波,学者们进行了一系列研究,例如,黄飞江等通过对图像进行分块,然后进行SVD,这在一定程度上提高了SVD算法性能,但是图像分块计算量较大,因而导致该算法的执行效率较低[8];王敏等将对角分布的子图像旋转成水平或垂直方向,通过PSNR对重构后图像质量进行评价来选择参与重构的奇异值数量,但是该方法无法实现获得重构奇异值的数量,只能通过反复试验之后从众多试验结果中挑选出最佳的滤波图像,所以该方法实用性不强[7]。因此,本研究针对水平(或垂直)、对角分布的小波子图像分别提出一种改进自适应SVD算法。 3水平(或垂直)方向自适应SVD算法 对于该部分小波子图像采用奇异值分解后,绝大部分信息对应的非零奇异值序列为{λ1,λ2,λ3,…,λJ},尽管较大的奇异值代表图像中的大部分信息,较小奇异值则代表较少的图像信息,但是若对小奇异值直接舍去,势必会影响图像重构效果,因此本研究提出一种奇异值数量选择方法,步骤如下:3算法性能的测试采用拍摄于甘肃省华亭县安口镇某蔬菜大棚的2幅农作物图像作为测试图像(图2),采用本研究所用算法对其中加入不同密度的随机噪声进行去噪并将其去噪性能与SVD算法和改进SVD算法[7]进行对比。对上述试验结果引入峰值信噪比(peaksignaltoratio,PSNR)[9-10]进行精确评价,PSNR值越小,说明去噪后图像与原始图像越接近,反映去噪算法性能越优,测试结果如图3和图4所示,为了便于比较,所有图像均进行灰度化处理。对图2中2幅测试图像分别加入了密度为30%的随机噪声,获得了如图3-a和图4-a所示的噪声图像,其中出现了密密麻麻的的黑点、白点,特别是图3-a中的青椒已经无法辨认出来。采用SVD算法进行去噪后获得了如图3-b和图4-b所示的结果,可以看出图中密集的噪声点有所降低,取而代之的是大量的黑点,且图中青椒表面的黑点密度较大,严重干扰了对青椒的准确识别。图3-c和图4-c中的黑点密度有所降低,青椒能够基本辨认出来,这说明通对小波域对角方向高频子图像进行旋转至水平或垂直方向后进行SVD滤波这一改进思路是可行的。本研究所用算法的滤波结果如图3-d和图4-d所示,可以清晰地看出,图中仅存在极少量的黑点,图像清晰度得到最大限度地改善,这说明本研究的改进策略较文献[7]略胜一筹。从表1可以看出,本研究所用算法对于不同密度的噪声图像滤波结果均优于SVD以及改进过的SVD算法,特别是对于噪声密度为30%的噪声图像滤波,本研究所用算法的PSNR远远高于另外2种算法,说明本研究所用算法适合从图像中滤除密度较大的噪声,这与上述分析结果相互印证。 4小结 针对农作物图像中时常出现的大量随机噪声,在对SVD去噪算法基本原理深入分析的基础上,结合小波变换,提出一种小波域改进自适应SVD去噪算法。通过将实地拍摄2幅农作物图像进行算法性能测试,并与SVD算法以及改进过的SVD算法进行性能定性、定量比较,结果显示,本研究所用算法性能比另外2种算法略胜一筹,这为农作物噪声图像的处理提供一种有效方法。 作者:李春丽 单位:江西省信息中心 作物论文:种子购买及使用农作物论文 一、选购采用种衣剂的种子鉴别方法 首先要仔细检查种衣剂的成膜性如何,还有其的附着力及牢固度怎样。这里,通常利用手轻轻搓揉种子,包衣膜的脱落率要在15%这个范围之内。由于正规生产厂家都会对种衣剂的成分、用途等特性在包装上进行说明。农户可以根据需要自行选择购买。 二、购种时应注意的问题 我们在购买种子时首先要形成这样的观念,不是价格越高、种子越新就是好的种子。我们必须注意不同品种的适应性是不同的问题。它们一般会受到天气、温度、土壤、光照、环境等诸多因素影响。因此,购种时第一要了解清楚种子在当地的适应性是否够强。要注意新老品种搭配,做到稳中求益。也可以咨询当地农技部门,选择适合本地种植条件和气候特点的品种,要按照种子使用说明进行适时播种和科学栽培、灌溉、施肥等田间管理,并加强病虫草害的防治,做到良种良法配套,不能重视品种而忽视了田间的管理过程。不仅要掌握相关品种的不同特性及栽培技术要点。还要根据当地的生产水平、种植方法等具体因素,来购买合适的品种。玉米、水稻、小麦、等主要农作物品种在推广应用前应当通过审定,通过审定的农作物品种均标示有适宜的生产种植区域和栽培要点,不要购买未经审定的农作物种子。要按照所购品种的栽培要求进行生产种植和管理。 三、购买种子后的注意事项 购买种子后,我们要养成向经营人员主动索取相关发票,并保存好种子的包装袋及样品的习惯。因为,发票是消费者购买种子的直接证据。它如同经销商和消费者之间达成的购物合同,要受到法律保护。这样,若发生种子质量问题等消费者就可直接凭借发票,及相关的证据向经销商索赔。或者也能到当地相关的执法机构进行投诉,拿起法律武器维护自己的合法权益。 四、购种后可进行发芽试验 购种后15日内自己先做发芽试验,发芽率低于标签标注时,及时向销售商反映,也可到农业部门申请鉴定,销售商试验或鉴定发芽率低于所标注值时,及时退种。 五、播种后的注意事项 使用后若出现质量问题并造成一定损失的,使用后一定要立即拿起相关的购种凭证等到经销单位,要求他们组织开展田间鉴定和测产工作。申请田间鉴定时,要保持田间自然状态,不要错过该作物典型性状表现期以及已造成的所有损失。如果销售单位不具备田间鉴定、测产能力或者不能到现场保全期赔偿。消费者就需要到当地的农业行政主管部门进行投诉。并申请和委托种子质量检验机构组织开展专门的田间鉴定和测产工作。若经过相关部门协调、仲裁后依然未能解决问题,或者认为赔偿不合理,得不到赔偿等等,消费者可以直接到人民法院进行起诉。要求根据我国相关的《种子法》给予一定的赔偿并及时处理。 作物论文:免耕栽培农作物论文 1农作物免耕栽培技术的分类 免耕措施的类型主要可以分为三种:①覆盖耕作。其主要是在播种之前对土壤进行翻动,主要的耕作机具为深松机、平耙、圆盘耙、中耕机以及切茬机;采用药物或是中耕除草。②垄耕。该方法中除了施肥以外,从收获一直到播种都不对土壤进行翻动。种子播于垄台的种床上,采用圆盘开沟机、平耙、小犁或是清垄机进行开床;残茬留在垄间的表面,使用药物或是中耕进行除草,在中耕的过程中重新成垄。③不耕。即除了施肥以外,从收获一直到播种都不对土壤进行翻动。将种子播于窄种床上,使用清垄机、小犁、内向铲、圆盘开沟机或是施耕机进行开床。使用药物对杂草进行控制,非紧迫不采取中耕的方法进行除草。 2推广免耕栽培技术的效果 当前,我国的免耕栽培技术经过了多年的发展,可以总结出以下四点优势:(1)有利于适期播栽。采取耕翻种植的方法,其在前茬收获之后,需要采取耕翻晒堡以及碎堂整地等工作,一共需要超过20天的工作日。在农忙时,农活集中、季节紧,采取耕翻栽培的方法极易导致播栽(种)季节的延误。而使用免耕栽培技术之后,通常可以将播栽(种)期提早5~7天,确保大面积稻麦油作物能够适期种植。(2)促进壮苗早发。免耕麦田表层土壤的墒情比较好,肥力较高,播种十分均匀,覆土的深浅一致,避免天早时的出苗不齐或是连雨时的烂耕烂种,有助于争取早苗以及提高齐苗率;采取免(少)耕法进行种稻,有助于早育小苗的移栽,防止深栽导致僵苗的现象,有利于强个体、壮群体,争取多粟、多穗以及大穗。(3)节省农本。免耕栽培技术具有轻简省工、降低劳动强度、节省农本的优点。免耕麦平均每667m2能够节省人工约3个,减少农本25%左右;早直播稻能够节约用水约30%,免去了耕翻、泡田以及平整的作业,每667m2能够节省育秧、栽秧的工时农本费约100多元,并且改变栽秧时“面朝黄土背朝天”这样的传统生产方式。(4)有利于增产增收。稻茬(少)免耕种麦具有效率高、保墒好的优点,与常规的耕翻种麦相比,能够增产1~1.5成;板茬免耕油菜具有早播早栽、早发冬壮以及冻害轻的优点,春季苗势转化十分快,结角层的结构合理,有利于高产。 3免耕栽培技术推广中存在的问题 3.1资金供给不足 我国一些地区因受到财政资金的影响,虽然新技术得到引用,但是缺乏后续力量,使得全面发展受到阻碍。导致该原因是由于政府资金供给不足。技术会停留于现地,得不到更新,难于获得发展。 3.2农民未能掌握专业知识 与传统农耕技术不同,人们对于免耕培植技术的认识不足,对于免耕栽培技术的原理、实际操作等均缺少充分的了解,很多农民未具备专业知识,没有从技术角度去考虑存在的问题,这直接影响了免耕培植技术的推广。 3.3免耕栽培技术水平较低 当前,我国的免耕栽培技术的应用还是较为广泛的,但是由于其本身的技术水平较低,导致该技术使用之后容易出现一些后续问题。例如:在使用免耕栽培技术后,农田草害难度大,还会出现秸秆腐烂等情况。而且难以充分运用有机肥料,多数肥料于表层上分布,损耗流失等现象会经常出现。 4免耕栽培技术的完善 4.1强化资金管理 要集中项目资金,切实加强管理,建立专门账户,确保专款专用,确保资金足额到位。切不可将项目经费与日常工作经费混为一谈,切不可擅自挪用项目资金,切不可随意改变资金用途,要确保项目资金使用安全。同时,要进一步加大重大技术项目化、政策化的工作力度与创新,不断扩大免耕栽培技术专项资金规模。 4.2加强宣传工作 对于我国农业发展,免耕栽培技术具有着较大的促进作用,其为一项农业种植新技术。所以,地方政府应在各个方面加强宣传力度,在与广大农民合作、交流的基础上,做好技术指导,让农民们积极采取免耕栽培技术,让他们认识到种植作业中应用免耕栽培技术的优势。 4.3选择科学、合理的技术路线 (1)免耕和轮耕结合。推广应用免耕、少耕和深松、犁耙、翻耕、旋耕相互结合的土壤耕作制度。实行“三三轮耕制”,即在免耕栽培的地区每年进行深松或是耕翻1/3,3年则轮耕一遍,或是因地制宜地推广免耕之后,隔3~5年采取翻耕、隔茬深松等免耕、轮耕结合的耕作方式。(2)免耕和覆盖结合。遵循“少动土、少裸露、多覆盖”原则,在免耕基础上,进一步采取地膜覆盖、秸秆覆盖、绿色植被覆盖以及不同组合的多元覆盖方法,实现农田的免耕以及周年覆盖,从而实现“适度湿润”与“适度粗糙”的土壤状态,有效地提高免耕技术的应用效果。(3)农机和农艺结合。采取免耕整地、免耕育苗、免耕直播、免耕套种、免耕移栽以及秸秆还田等机械化作业技术和精量播种、培育壮苗、化学调控、节水灌溉、平衡施肥、病虫防治以及防灾减灾等高产高效相结合的方法,从而提高农作物的种植规模以及农田的作业效率,实现免耕栽培技术的标准化。(4)良种和良法结合。在品种上使用抗倒性较强的优良品种,综合考虑产量与品质;在技术上,以免耕整地、育苗、直播、套种以及移栽为主,达到良种、良法的有效结合。此外,加强免耕栽培和测土配方施肥、病虫无害化综合防治等技术与除草剂、壮秧剂、腐烂剂等物化技术的结合,提高技术科技含量。 4.4建立农业试验田 为了让人们看到新技术的优势所在,可以建立农业试验田,采用新技术来试验种植。为更好推广新技术在整体地区应用,可通过建立良法、良种、良田等措施,使示范田更快地在农村得到普及。 5结语 综上所述,免耕是一项科学性非常强的耕作方式,特别是在经济水平高的地区应优先得到推广普及。最近几年,保护性耕作技术得到迅速发展和普及推广应用。随着农机具等不断创新发展,适于不同农作物的各种免耕技术将会逐步取代传统的翻耕技术,成为农业耕作方式发展的必然趋势。 作者:龙锦辉 龙平 单位:贵州省晴隆县中营镇政府农业服务中心 作物论文:明清时期农作物论文 一、关于粮食作物的研究 国以民为本,民以食为天,粮食作物一直以来是农业经济中最基本的农作物,粮食生产自古以来也是关乎国计民生的大事。据20世纪70年代编写的《珠江三角洲农业志》第五册记载,珠江三角洲粮食作物主要有水稻和旱粮两类,其中旱作粮又包括麦类、薯类、豆类和粟类四大类作物。[1]珠江三角洲的稻谷栽培有着久远的历史,也是我国稻作起源地之一。栽培作物的起源,是由野生稻的逐渐驯化而来。著名的水稻专家丁颖于1926年在广州市东郊犀牛尾发现野生稻,以后陆续在珠江三角洲的番禺、增产、从化、三水、清远及开平等县都有发现。[2]野生稻的发现,也在某种程度上印证了珠江三角洲是我国栽培稻作起源地之一。周晴对明清以来珠江三角洲北部的的低塱区的深水稻和水生植物进行讨论,指出16-20世纪中期珠江三角洲北部的低塱区分布着面积广阔的湖沼湿地资源,这里的作物栽培及水生植物群落都具有鲜明的地域特色。[3]珠江三角洲历来都是以稻谷为主要的粮食作物,直到明中期以后,商品经济逐步有所发展,稻谷生产的发展,逐渐为其他作物代替,稻谷开始出现紧张以至供不应求的状态。除水稻外,明清时期珠江三角洲开始普遍种植番薯、玉米和木薯等旱粮作物。实际上,明清时期,美洲作物的引进改变了粮食作物的种植结构。王双怀认为,明代中后期,华南地区与海外诸国的联系密切,从海外引进的粮食作物主要有玉米、番薯和花生。[4]吴建新等讨论了明清时期番薯、玉米、花生、烟草在广东的引进和传播情况,认为明清时期,中国传统作物结构及种植制度,由于外来作物的引进及其广泛的传播,发生了显著的变化。[5]对于粮食作物的研究,学者们大多从粮食生产与贸易的角度进行讨论。谢天祯、潘燕萍对宋元明时期广东的粮食生产与贸易状况进行了分析,认为宋、元、明三代,广东曾是我国一大粮食产区,每年均有大批商品粮运往外地,接济闽、浙及东南亚地区,以广州为中心的珠江三角洲不仅是广东的主产区,也是广东米粮贸易活跃的区域之一。[6]吴建新认为,明代中叶以后广东农业商品化过程中,粮食生产并没有像经济作物一样快速增长,相反由于经济作物种植面积的大量增加,在一定程度上使得粮食作物种植面积相对减少,以至于出现了明中叶以后广东的长期缺粮问题。[7]乃至到民国时期,广东的缺粮问题依然严重。曾伟对民国广东的粮食状况进行了论述,认为民国时期广东出于缺粮状态,尤其是抗战时期广东的缺粮问题更为严重,各地出现严重的粮荒,酿成了严重的社会问题。[8]对于清代广东的缺粮问题,陈春声认为,在人口增长所带来的粮食短缺的压力下,广东人选择了种植更多的高价值的非粮食作物,使单位面积耕地可以容纳更多的劳动力并使其收益可以养活更多的人口,所需粮食则从市场上获得的方式来解决。 二、关于经济作物的研究 经济作物是明清时期珠江三角洲种植的重要农作物之一。经济作物的种类包括甘蔗、蒲葵、茶叶、花木、蔬菜和水果等。20世纪70年代编写的《珠江三角洲农业志》,其中第四本关于珠江三角洲蚕桑业发展史,第五本关于珠江三角洲主要作物和畜牧、林木历史,第六本关于珠江三角洲果木业发展概况和荔枝龙眼、柑桔、香大蕉、菠萝四大(笔者认为是“五大”)水果生产发展史,这些都涉及到了珠江三角洲经济作物种植的历史。[10]明清时期,随着商品经济的发展,珠江三角洲的经济作物种植得到了快速发展,逐步形成主要经济作物专业区。据叶显恩等人的研究,明清时期在珠江三角洲开始逐渐形成甘蔗、茶叶、蒲葵、蔬菜、花木和水果等专业种植区。例如甘蔗的种植,至明末已经形成以番禺、东莞和增城为中心的甘蔗产区。[11]刘正刚等对明清时期珠江三角洲的果树栽培进行了讨论,指出明清时期珠江三角洲地区人们对果树的认知、分类更为细化,通过接枝、驳枝等技术培育果树的新品种,在实践中注重气候、土壤、防护等对果树栽培的影响,对果品贮藏也进行了新的尝试,进一步推动了珠江三角洲地区的农业商业化发展。[12]陈伟民对宋代岭南的主要粮食作物和经济作物的生产经验进行了讨论,经济作物论述主要分副食作物、纤维作物、辛香作物、果树作物、糖料作物、花卉作物和林木作物七大类分述。[13]王双怀讨论了明代华南的棉花、蚕桑、诸麻、甘蔗、茶叶、芝麻、油菜、油桐、乌桕、荔枝、龙眼、槟榔、杉树、诸竹、诸菜、香料、染料和药材等经济作物的分布及其地域特征,认为明代中期以后,商品经济的发展对经济作物的生产具有较大刺激作用,而经济作物的增长反过来又在一定程度上推动了商品经济的发展。[14]司徒尚纪讨论了明代广东农业和手工业分布的特点,认为明代广东农业中,经济作物种植业是最发达的商业性农业,其中蚕桑、甘蔗、水果、鱼苗、蒲葵、种香、花卉、蔬菜等,已形成商品性集中产区,成为商品经济发达的珠江三角洲的农业地理特征。[15]唐森、李龙潜分析了明清时期广东经济作物的种植情况,认为由于粮食作物品类的单调,水稻所产又不足供食,广东经济作物的种植和发展,在明以前肯定受到极大的限制。明清时期广东经济作物的种植情况出现了新的趋向,诸如明清广东经济作物品类繁多,经济作物种植面积不断扩大;随着经济作物种植的推广,专业化的农作物区的出现;明清时期广东经济作物种植的目的,已不单纯地为了满足生产者本身的需求,而是作为商品生产投入流通领域去获取交换价值。[16]李华分析了明清时期广东农村经济作物的发展,认为广东农村种植经济作物有悠久的历史,但经济作物大面积生产,农产品的商品化,则是从明朝嘉靖、万历年间开始的,到了清中叶,广东有些府州县农村经济作物的发展,农产品商品化的程度,已经超过了江南五府而跃居第一位。 三、关于农业商业化的研究 明清时期珠江三角洲经济作物的大量种植和农业的商业化有着密切关系,一方面经济作物的大面积种植,可以促进农业的商品化,另外一方面,农业的商业化也带来了经济作物更大范围的种植。叶显恩对珠江三角洲的农业商业化发表了系列论文,讨论了农业商业化的兴起、增进,及其发展水平、性质,认为明代晚期,珠江三角洲的各种经济作物陆续形成各自的中心产地,商品性农业专业区域逐渐出现和扩大。[18]在农业商业化发展的基础之上,明中叶以降,珠江三角洲的农村墟市所呈现的繁荣景象。[19]蒋祖缘讨论了明代广东农业商品性生产发展的原因、状况及其影响,认为自明代嘉靖以后,白银流通更为广泛,珠江三角洲以经济作物为主的商品性生产的发展势头越来越大,专业区域开始形成。[20]姜守鹏讨论了清代前期广东商业性农业的发展,认为广东商业性农业的发展主要表现为经济作物和园艺作物及其加工业的商品化和迅速发展。[21]陈忠平比较了长江三角洲和珠江三角洲两地的商品经济发展,指出明清时期珠江三角洲与长江三角洲在农业生产上都不同程度地突破了单一的自给性粮食生产,形成了以经济作物为主要内容的商品化种植业生产,农业的商品化程度迅速提高。[22]程明讨论了清代环珠江三角洲地区农村商品经济的发展,认为环珠江三角洲地区农村经济在明末清初曾遭受重大破坏,自康熙朝起,环珠江三角洲地区的商品经济有了迅速的发展,表现为经济作物的广泛种植、商品性园艺作物的大量栽培、手工业生产部门的专业化趋势和墟市的普遍繁荣。[23]刘志伟指出,清代广东的粮食贸易,主要是由于珠江三角洲等地农村在出口贸易的刺激下,大量发展经济作物,从事日益专业户的商品生产,形成了广阔的粮食需求市场。以国内外贸易为基本内容的商品流通形成的市场刺激,是清代广东商品生产发展的直接动因。[24] 四、余论 以上学界的讨论,大多数是就某个问题的讨论,很少以珠江三角农作物种植结构变迁为专题的深入研究。实际上明清时期珠江三角洲的农作物种植结构发生了重要的变化,传统以粮食作物为主的种植结构,逐渐转为以种植经济作物为主。表面上看起来似乎仅仅是农民种植作物的种类的发生变化,其实作物种植选择的变化反映的是明代中叶以来珠江三角洲地域社会经济的发展。明代中叶以来,美洲作物的引进、澳门的开埠、海外贸易的来往频繁及市镇经济的繁荣等都对珠江三角洲农业种植的选择产生了深刻的影响。民以食为天,一般来说,农田上种植何种作物,对于农民来说,起初是为了满足基本的温饱问题,在国内外市场需求的刺激下,经济作物的种植成为珠江三角洲农民获取更高利润的最终选择。明代中期,珠江三角洲经济作物的崛起,粮食作物的逐渐萎缩,导致了缺粮问题的出现,米粮市场的国际贸易的出现。各地逐渐因地制宜,形成了各具特色的经济作物专业生产区。不同作物围绕着市场供求关系而展开争地的现象,每一种作物的种植背后必然是经济选择的结果,也是市场经济发展的结果。 作物论文:水足迹计算分析农作物论文 1材料与方法 1.1研究区概况 新疆幅员辽阔,地形非常有特色,横亘中部的天山将新疆分作天山北部、天山南部两块区域,再加上东部地区形成新疆三大区域,即:北疆、南疆和东疆。北疆包括:乌鲁木齐市、克拉玛依市、昌吉回族自治州、博尔塔拉蒙古自治州、伊犁州直属县(市)、阿勒泰地区、塔城地区、石河子市;南疆包括:巴音郭楞蒙古自治州、阿克苏地区、喀什地区、和田地区、克孜勒苏柯尔克孜自治州;东疆包括吐鲁番地区、哈密地区。本文在研究农作物生产水足迹时,由于克拉玛依市、石河子市的数据缺失未包括在内,因此总计13个地(州)。新疆是灌溉农业区,小麦、玉米、棉花是主要农作物,2011年小麦、玉米、棉花的播种面积分别占全区总播种面积的21.63%、14.61%、32.87%。小麦面积中冬小麦播种面积占60%左右,春小麦占40%左右。北疆以种植春小麦为主,南疆以种植冬小麦为主,其中天山南北两侧从丘陵到山前平原多为冬春麦混种区[13]。玉米在新疆粮食作物中的地位仅次于小麦,根据播种时间的不同可分为夏玉米和春玉米。北疆和焉耆、拜城盆地主要为春播玉米区,南疆和东疆大部分地区,以夏播玉米为主。 1.2研究方法 1.2.1作物需水量 作物需水量是在理想的生长条件下作物从种植到收获所需的蒸散量,等于生长期内蓝水和绿水蒸发量之和。作物的需水量一般采用联合国粮农组织(FAO)推荐的以Penman-Monteith公式为基础的作物系数法。ET=Kc×ET0(1)式中,ET、Kc、ET0分别表示某一时期内,作物需水量、作物系数及参考作物腾发蒸腾量。其中,作物系数反映实际作物和参考作物之间需水量的差异。而参考作物腾发蒸腾量,是一种假想的参考作物冠层腾发速率,其大小只与气象因素有关,采用FAO推荐的最新修正Penman-Monteith公式进行计算[14]。作物理想生长条件下,绿水的蒸散发即降雨的蒸散发等于总作物蒸散发与有效降水的较小值。蓝水蒸散发即农田灌溉用水的蒸散发,等于总作物蒸散发减去有效降水。当有效降水超过作物蒸散发时,其值为0。绿水和蓝水的计算公式如下:ETgreen=min(ETc,P)(2)ETblue=max(0,ETc-P)(3)式中,ETgreen为绿水蒸散发量;ETblue为蓝水蒸散发量;ETc为总作物蒸散发量;P为有效降水,是总降水中能被作物利用的那一部分水分。本研究使用美国农业部土壤保护局(USDASCS)的方法来计算有效降水量。 1.2.2灰水 灰水足迹指以自然本底浓度和现有的环境水质标准为基准,将一定的污染负荷稀释至高于一定环境水质标准所需的淡水体积[15]。这一部分水由于不能被人类利用,所以形象地称之为灰水。农业生产过程中,为了获得更高的产量,通常需要施用大量的化肥和农药。而化肥并不能被作物全部吸收利用,多余的肥料及农药会渗入地下或进入地表径流造成地下水和地表水的污染。由于氮肥是造成地下水及地表水污染的主要来源,一般以淋失氮的需水量作为灰水足迹。根据相关文献[16],本研究选取氮肥施用量的10%作为淋失量。由于研究区地处干旱区,农田以灌溉为主不易形成地表径流,氮肥主要造成地下水的污染,所以本文采用中国地下水质量标准(GBT14848-93)中的Ⅲ类标准,氮的最大容许浓度为20mg·L-1,氮的自然本底浓度一般取零。具体作物生产过程的灰水足迹计算公式如下:WFgrey=(a×AR)/(Cmax-Cnat)(4)其中,WFgrey为作物灰水足迹;AR为氮肥施用量;a为氮淋失量(即进入水体的污染量占总氮肥施用量的比例);Cmax为氮肥的最大容许浓度;Cnat为污染物的自然本底浓度。 1.2.3作物生产水足迹 水足迹是指一个国家或地区,生产一定人群(个体、城市或国家)消费的产品和服务所需要的水资源数[17]。而作物生产水足迹是指作物在整个生长过程中,所利用的淡水资源和引起的污染用水总量[15]。其组成包括三个部分:来自地表或地下的灌溉用水(蓝水)、降雨(绿水)和氮肥所引起的污染水(灰水),其中,蓝水和绿水的总量即为作物整个生长期的需水量。作物生产水足迹计算公式如下:WFproc=WFgreen+WFblue+WFgrey(5)1.3数据来源计算所需的气象数据来自联合国粮农组织(FAO)ClimWat数据库中新疆地区的12个气象站点数据。作物参数包括作物系数和作物物候数据,参考FAO数据库及相关文献[18-21]。新疆2011年各地(州)主要农作物总产量、单位面积产量、耕种面积及化肥施用量数据均源于《新疆统计年鉴2012》。 2结果与分析 2.1主要农作物需水量利用 CROPWAT软件可计算得到新疆各地(州)小麦、玉米、棉花在整个生长期内的单位面积总需水量、单位面积绿水量及单位面积蓝水量。然后,乘以各地(州)主要农作物的播种面积,可得到各地(州)主要农作物总需水量、绿水量及蓝水量,再除以作物总产量,即可得到各地(州)小麦、玉米、棉花单位质量的需水量。图1为2011年北疆、南疆、东疆以及全疆主要农作物单位面积需水量对比图。由图1可知,在新疆全区范围内,农作物单位面积需水量棉花最高为8650m3·hm-2、小麦为5742m3/hm-2、玉米为5052m3/hm-2。但玉米、小麦的单位面积需水量在不同区域互有高低,在北疆和东疆玉米大于小麦,而在南疆小麦却小于玉米。产生这种差异的原因主要是作物的种植模式及气候因素。北疆及东疆地区主要种植春小麦,而南疆主要种植冬小麦,春小麦的生长周期较短导致其整个生长期内的需水量相比冬小麦少,再加上南疆气温较北疆、东疆高,造成其在生长期内的作物蒸散量较大,需水量也较大。以上因素共同导致小麦、玉米在新疆不同区域的单位面积需水量呈现空间异质性。为从不同角度对比新疆三种主要农作物的需水差异,本文计算了各农作物单位质量的需水量情况,结果见图2。由图2可知,新疆各区域单位质量农作物需水量同样是棉花最大为4.82m3·kg-1、小麦次之为0.99m3·kg-1、玉米最小为0.54m3·kg-1。新疆地区棉花单位质量的需水量是小麦的5倍、结合表1比较新疆全区各主要农作物(小麦、玉米、棉花)的蓝水比重,可知棉花的蓝水比重最高、玉米次之、小麦最小,但南疆地区的小麦蓝水比重大于玉米的蓝水比重。其原因可能是由于南疆地区主要种植冬小麦,生长周期较长,生长期内降雨量又较少,导致南疆地区的小麦蓝水比重较大。从蓝水利用总量分析,2011年新疆各地(州)主要农作物蓝水利用量最小的是乌鲁木齐市为6.15×107m3、最大是喀什地区为375.64×107m3。根据表1从更大的区域尺度上分析,主要农作物的蓝水利用总量为南疆最大、北疆次之、东疆最小,分别考察三种主要农作物的蓝水利用量,可知小麦、棉花符合以上空间分布规律。但对于玉米来说,北疆的玉米蓝水利用量却大于南疆,可能的原因是北疆的玉米种植面积较大,致使其总蓝水需水量较大。 2.2灰水足迹 利用统计年鉴中各地(州)总氮肥施用量,结合主要农作物的面积权重可得到各地(州)主要农作物氮肥施肥总量,进而通过农作物灰水足迹公式计算得到各地(州)主要农作物灰水足迹及单位面积灰水足迹值。由表2可知,2011年新疆地区主要农作物生产灰水足迹为2107.82×106m3,其中乌鲁木齐灰水足迹最小为8.37×106m3,喀什地区灰水足迹最大为484.38×106m3,一个地区的氮肥施用总量越大,其灰水足迹也越大。为便于比较新疆各地(州)的灰水足迹强度,计算单位面积灰水足迹值作为评价指标,结果见表2。从表2可以看出,伊犁州直属县(市)主要农作物的单位面积灰水足迹最小为341.23×m3·hm-2,巴音郭楞蒙古自治州的单位面积灰水足迹最大为1148.93×m3·hm-2。说明巴州单位播种面积的氮肥施用量较多,可能存在过度施肥的问题,可以利用减少氮肥施用量、提高氮肥利用率等方式来减少化肥对地下水的污染,从而减少灰水足迹。 2.3农作物生产水足迹 在计算新疆各地(州)主要农作物需水量及灰水足迹的基础上,根据公式5可计算得到各地(州)主要农作物总的生产水足迹。结果显示:2011年新疆全区主要农作物生产水足迹为2049.31×107m3,其中蓝水足迹为1651.65×107m3,绿水足迹为186.88×107m3,灰水足迹为210.78×107m3;新疆各地(州)农作物生产水足迹总量差异明显,乌鲁木齐的主要农作物生产水足迹最小为9.26×107m3,而喀什地区的主要农作物生产水足迹最大为445.86×107m3。为表征新疆地区主要农作物生产水足迹的空间分布差异,将各地(州)主要农作物总的生产水足迹除以本地区主要农作物的播种面积得到单位播种面积的生产水足迹,然后利用ArcMap制作得到新疆各地(州)主要农作物单位播种面积生产水足迹图(图3)。图3各地(州)农作物单位面积水足迹Fig.3Spatialdistributionofproductionwaterfootprintsinperunitareaofmaincrops由图3可知:乌鲁木齐、昌吉回族自治州、伊犁州直属县(市)、塔城及阿勒泰地区,主要农作物单位播种面积生产水足迹较小,值范围为5700~6700m3·hm-2;巴音郭楞蒙古自治州及吐鲁番地区,主要农作物单位播种面积生产水足迹较大,值范围为9700~12000m3·hm-2。从空间分布来看,新疆北部地区单位播种面积生产水足迹偏小、新疆西南部及东部地区单位播种面积生产水足迹为中间水平、而新疆中南部地区单位播种面积生产水足迹最大。 3讨论 通过计算新疆地区主要农作物的需水量发现,棉花的单位面积需水量、单位质量需水量及其蓝水比重均大于玉米和棉花,为最耗水的农作物。但棉花作为一种经济作物,其单位面积经济效益分别是玉米的2.5倍、小麦的3倍。另外,通过计算农作物的单位水产值(即用于作物生长的单位水量所获得的经济收益)可知,棉花为3.8元·m-3、玉米为3.0元·m-3、小麦为2.1元·m-3,棉花也稍高于玉米和小麦。因此,从经济效益角度出发,棉花种植有其独特优势,这也是自治区政府将棉花作为重点优势资源的原因。但是快速增长的棉花种植面积也导致了新疆地区农业用水量的增加,加剧了本地区的水资源压力。因此,要从可持续发展的角度出发,在保持棉花种植的经济效益基础上,还要适宜地控制棉花的种植面积,特别是控制单位面积需水量较大的南疆地区的种植规模,以减少本地区农业用水总量。农作物蓝水利用计算结果表明:南疆地区蓝水利用总量最大、北疆次之、东疆最小;蓝水比重东疆最大、南疆次之、北疆最小;主要农作物中棉花的蓝水比重最高、玉米及小麦次之,南疆地区小麦的蓝水比重大于玉米。由于东疆地区作物种植面积较少,虽然其蓝水比重较大,但总的蓝水利用量较小,南疆地区农作物的蓝水比重较大且其作物种植面积也较大,特别是种植蓝水比重高的棉花的面积较大,因此导致其蓝水利用量最大。蓝水利用量大也就是意味着农业生产所需的灌溉用水较多,可以通过调整种植结构,如在南疆地区可以适宜增加蓝水比重和单位面积需水量均较小的玉米种植面积,减少棉花、小麦的种植面积,来减少本地区农业灌溉用水量。灰水足迹表征的是农业生产过程中所引起的污染用水总量,对新疆各地(州)的灰水足迹计算表明,一个地区的氮肥施用总量越大,其灰水足迹也越大。但一个地区氮肥施用量是与农作物的播种面积呈正比关系的,所以一个地区总的灰水足迹大并不表示其化肥污染最严重。为此需要考察研究区内主要农作物的单位面积灰水足迹,结果表明,巴州、阿克苏及吐鲁番地区的单位面积灰水足迹最大,说明这些地区单位播种面积的氮肥施用量较多,可能存在过度施肥的问题。可以通过减少氮肥施用量、提高氮肥利用率等方式减少化肥对地下水的污染,进而减少灰水足迹。另外,本研究在计算灰水足迹时,借鉴国外的灰水研究,只考虑了化肥产生的污染,并未包含农药引起的水体污染,因此,灰水足迹的研究还需进一步的深入完善。农作物生产水足迹综合反映了农作物生产过程中所消耗的水资源总量。2013年1月国务院颁布了《实行最严格水资源管理制度考核办法》,其中规定新疆2015、2020、2030年的用水总量控制目标分别为515.60×108m3、515.97×108m3、526.74×108m3。计算结果表明,2011年新疆全区仅三种主要农作物的生产水足迹就高达204.93×108m3,而新疆地区目前的灌溉渠系水利用系数仅为0.468,意味着用水总量中有一半以上损失在灌溉渠系上,两者相加就已经接近新疆用水总量的控制目标,因此能否有效地控制农业用水量是新疆落实最严格水资源管理制度的关键。另外,从新疆各地(州)农作物单位面积生产水足迹空间分布来看,南疆及东疆地区特别是巴州、吐鲁番、阿克苏及喀什地区的水足迹值较大,并且除吐鲁番地区外,其它三个地区的农作物生产水足迹总量也较大,是水资源治理的主要地区。总之,通过因地制宜地调整农作物种植类型,控制高耗水作物种植面积,减少氮肥施用量及提高氮肥利用率等措施,可以有效地减少研究区农业用水量,为尽快实现国务院规定的最严格水资源管理制度指标奠定良好的基础。 4结论 本文通过计算、分析2011年新疆地区13个地(州)主要农作物(小麦、玉米及棉花)的生产水足迹得到以下结论:(1)新疆地区棉花的需水量及蓝水比重均大于小麦、玉米等粮食作物,为最耗水的农作物,限制棉花种植面积可以有效控制本地区的农业用水总量。(2)新疆各地(州)主要农作物生产水足迹组成以蓝水为主,南疆地区蓝水利用量最大,棉花的蓝水比重最高,玉米及小麦次之,南疆地区小麦的蓝水比重大于玉米。通过调整种植结构,如在南疆地区增加蓝水比重较小的玉米种植面积,减少棉花、小麦的种植面积,可以有效地减少本地区农业灌溉用水量。(3)灰水足迹表征的是农业生产过程中所引起的污染用水总量,一个地区的氮肥施用总量越大,其灰水足迹也越大,巴州、阿克苏及吐鲁番地区的单位面积灰水足迹最大,表明这些地区单位播种面积的氮肥施用量较多,存在过度施肥及化肥利用率较低的问题。(4)2011年新疆全区仅三种主要农作物的生产水足迹加上灌溉渠系所损失的水量,就已经接近国务院颁布的《实行最严格水资源管理制度考核办法》所规定的用水总量指标,因此有效地控制农业用水量对新疆落实最严格水资源管理制度有着重要的意义。其中,南疆及东疆地区特别是巴州、阿克苏、喀什地区农作物的单位面积水足迹值和总生产水足迹均较大,是落实最严格水资源管理制度的关键地区。总之,对于地处干旱区、水资源缺乏的新疆地区来说,通过因地制宜地调整农作物种植类型、控制高耗水作物种植面积、减少氮肥施用量及提高氮肥利用率等措施,可以有效地减少研究区农业用水量,为完成最严格水资源管理制度考核指标奠定良好基础。 作者:轩俊伟 单位:新疆大学资源与环境科学学院 作物论文:风沙灾害下的农作物论文 1材料与研究方法 1.1数据与预处理 (1)研究时间选择。根据阿克苏市地面气象观测站提供的总云量资料,选取无云的时间,即4月15日(农作物风沙灾害前)、4月17日(农作物风沙灾害后)和4月29日(农作物风沙灾害恢复期)作为农作物风沙灾害研究时间。为了对风沙灾害指标阈值的确定,需要选择季节相近的研究区农作物正常生长晴空图,时间分别为2010年4月22日、23日和24日。(2)MODIS数据及预处理。根据研究时间,此次共使用2009年4月15日、17日和29日,以及2010年4月22日、23日和24日的250mMODIS日地表反射率产品(MOD09GQ)影像6期,2009年逐年合成500m土地覆盖类型产品MCD12Q1影像1期。对这些遥感数据均采用MODIS重投影工具进行重采样和拼接处理,转换成tif格式[6,7]。根据土地覆盖类型产品中第一类国际地圈生物圈计划(IGBP)全球植被分类方案,选择第12类(农作物)提取阿克苏市的农作物种植区。 1.2研究方法 1.2.1风沙灾害植被指数变化情况 利用遥感监测风沙对农作物的灾害,通常是利用地表植被状况、特征等指标监测作物风沙灾害的情况。参考文献[8]中指出,NDVI探测低密度绿色植被的能力最强,是植被生长状态及植被覆盖度的最佳指示因子。因此,文中将农作物的NDVI值作为农作物风沙灾害的评估指标。(1)归一化植被指数。根据每日地表反射率数据(MOD09GQ)的近红外和红波段,通过公式(1)计算归一化植被指数。NDVI=RNIR-RREDRNIR+RRED(1)式中:NDVI为归一化植被指数;RNIR为近红外波段反射率;RRED为红波段反射率。(2)植被指数变化分析。从光谱物征与作物冠层之间的关系看,绿色植物叶面叶绿素在光照条件下发生光合作用,在可见光红光波段有很强的吸收特性,而对近红外波段具有很强的反射率、高的透射率和极低的吸收,即红光波段反射率包含了植物冠顶层叶片的丰富信息,近红外光反射率包含了整个植物冠层内叶片的大部分信息,这是植被遥感监测的物理基础[9]。农作物生长初期,叶绿素含量增多,红波段吸收和近红外反射率增强,植被指数增大。当农作物受到风沙灾害影响后,会出现农作物活性减弱、死苗等现象,红波段吸收和近红外反射率减弱,植被指数减小。因此,不同日期的数值相减是为了观测两个日期植被的变化,并用来探测由于风沙灾害造成的农作物变化。文中将相邻时期NDVI两两相减后,用公式(2)逐像元判断其是否发生变化,即:若NDVI(i,j)>a,表示正向变化;若NDVI(i,j)<a,像元负向变化[10]。NDVI(i,j)=NDVId1(i,j)-NDVID2(i,j)(2)式中:NDVId1(i,j)和NDVId2(i,j)分别是像元(i,j)在日期d1和d2的NDVI值;NDVI(i,j)是像元(i,j)在日期d1和d2的NDVI差值。由于NDVI值的变化不仅受植物生长和地物变化的影响,还会受到太阳光照强度、大气状况、卫星拍摄角度等因素影响,相邻日期的NDVI值也会存在较小的波动,所以NDVI变化阈值a的确定是一件较为困难而又关键的问题[5]。根据文献[6],选择与受灾时间同时相的遥感数据,计算研究区农作物春季正常生长NDVI变化,定义风沙灾害的阈值为公式(3):a=NDVI-σ(3)式中:NDVI、σ分别为同时期正常生长年份研究区农作物未受灾害的植被指数变化的均值和标准差。 1.2.2农作物风沙灾害的遥感监测方法 基于多时相遥感数据,农作物风沙灾害的遥感监测方法分为4个步骤:(1)选择遥感数据及预处理。根据灾害发生的时间,选择灾前、灾后和恢复期3个时相的遥感数据,以及同时期正常生长年份的遥感数据,并进行预处理。(2)计算NDVI的均值和标准差。根据受灾年份的灾前、灾后和恢复期的遥感数据,以及正常年份相同时相的遥感数据,分别计算研究区域内农作物NDVI的均值和标准差。(3)根据公式(3)确定农作物受灾阈值a。当农作物的NDVIi,j<a时,表示此像元受到风沙灾害的影响。(4)确定受灾面积。农作物风沙灾害受灾面积通过不同类别风沙灾害影响范围内像元的统计得到[11]。农作物受灾面积计算公式:Ai=A0×Pi(4)式中:Ai为第i类风沙灾情的作物受灾面积;A0为农作物面积;Pi为不同风沙灾害类别所占比例。图1阿克苏市农作物风沙灾害前后和恢复期的NDVI面积比ig.1TheNDVIarearatioofcroplandinAksucityintheperiodsofbeforeandafterthewindsanddamage,andtherecoveryperiod 2结果与分析 2.1风沙灾害前后植被指数的变化情况 从图1中可以看出,阿克苏农作物在风沙灾害前后和恢复期NDVI分布逐渐趋于扁平状。NDVI最大值分别为0.36、0.64、0.73,80%的农作物ND-VI分别在0.13、0.19、0.26以下,其中:占总作物总面积比例最大的NDVI值逐渐增大,由0.08(17.51%)、0.09(14.42%)到0.11(9.63%)。在风沙灾害前后和恢复期,NDVI面积变化最为明显的区间是NDVI<0.1和0.15<NDVI<0.4。NDVI<0.1的面积变化明显,分别为61.21%、43.24%、20.96%;0.15<NDVI<0.4的面积分别为11.93%、30.21%、39.83%。 2.2像元植被指数的变化情况 由于不同年份农作物物候的变化,文中基于2010年4月22日、23日和24日的遥感数据,对多天相邻遥感数据风沙灾害阈值取平均作为风沙灾害的阈值。利用风沙灾害阈值的确定方法,分别计算研究区农作物a23-22和a24-23,并取它们的均值a=(a23-22+a24-23)/2作为风沙灾害的阈值。因此,文中阿克苏市农作物风沙灾害阈值为-0.005,即NDVI(i,j)<-0.005的区域被划定为农作物受灾区。在风沙灾害前、后和恢复期,若农作物植被指数始终保持正向变化,无风沙危害症状,则农作物未受到风沙灾害的影响,保持正常生长;否则,为农作物异常变化,受到风沙灾害的影响。因此,根据阿克苏市农作物在风沙灾害前、后和恢复期植被指数的变化,将农作物风沙灾害划分为三类:负向-正向型、正向-负向型和负向-负向型。 2.2.1负向-正向型 这种风沙灾害类型在风沙灾害后,植被指数减小,其中:NDVI>0.15的农作物NDVI都减小0.02以上,NDVI在0.3~0.35的农作物减小最大,为0.037,NDVI在0.05~0.1的农作物减小最少,为0.013,平均减小0.022;而在风沙灾害恢复期,植被指数逐渐增大,由NDVI在0.05~0.1的农作物增长0.022到NDVI在0.30~0.35的农作物增长0.233,平均增长0.11。由此可见,负向-正向型农作物风沙灾害的NDVI越大,风沙灾害后和其恢复期变化就越大。处于生长子叶或真叶期的农作物,此时抗风沙能力较弱,重者主茎上部被风刮断,轻者叶片被风刮碎,NDVI减小。但这些农作物具有较强的恢复能力,在风沙灾害后不久就开始恢复生长,NDVI逐渐增大。 2.2.2正向-负向型 农作物受到风沙灾害后好像正常生长,NDVI增加的范围从0.03到0.189;但随着时间的推移,农作物受风沙灾害的影响也逐渐显现出来,NDVI开始减小,NDVI减小的范围从0.02到0.065。由于风力较大,已播种的农作物地膜不同程度被风刮起,根系尚未健全的农作物幼苗裸露在外,增加了NDVI值。当风沙吹打农作物幼苗后,幼苗子叶和幼茎上的伤口受到大风长时间的吹干,叶绿素降低,导致NDVI逐渐减小。 2.2.3负向-负向型 NDVI在0~0.25的农作物,特别是NDVI在0~0.05的农作物容易受到这种类型的风沙灾害影响。农作物在这种类型的风沙灾害后,NDVI在0~0.05的农作物减小0.067,恢复期NDVI减小0.045。沙尘覆盖在麦苗、棉花等大田农作物叶面上,影响叶面正常的光合作用和呼吸作用,使作物生长和发育受到抑制或损害。此外,受伤的农作物体内水分会从伤口散失,其子叶、生长点和靠近子叶的幼茎失水干枯,ND-VI不断减小。 2.3农作物受灾面积 根据使用图像的分辨率大小,利用植被指数变化的类别,分别统计风沙对农作物不同影响的面积。2009年4月16日阿克苏市农作物风沙灾害面积12697.07hm2,这与实际调查数据基本相符。阿克苏市三类风沙灾害的受灾情况是:负向-正向型农作物受灾面积4464.90hm2,占总受灾面积的35.16%;正向-负向型农作物受灾面积最大,为8006.77hm2,占总受灾面积的63.06%;负向-负向型农作物受灾面积最小,为225.39hm2,占总受灾面积的1.78%。其中:在负向-正向型风沙灾害中,NDVI在0.05~0.1之间的农作物受灾面积是1969.49hm2,占这类风沙灾害面积的44.11%;在正向-负向型风沙灾害中,NDVI在0.05~0.1之间的农作物,受灾面积是5082.05hm2,占这类风沙灾害面积的63.47%;在负向-负向型风沙灾害中,NDVI在0.1~0.15之间的农作物受灾面积是96.60hm2,占这类风沙灾害面积的42.86%。因此,在春季风沙灾害中应重点关注NDVI在0.05~0.15之间的农作物,并根据不同风沙灾害类型进行抗灾救灾工作。 3讨论 目前,对农作物的风沙灾害监测没有明确的方法,而研究农作物长势监测的常用参数是NDVI[12],因此,文中以2009年4月16日阿克苏市农作物为例,提出了基于NDVI的农作物风沙灾害阈值确定方法,并将受灾农作物分为正向-负向型、负向-正向型和负向-负向型三种类型。农作物风沙灾害遥感监测过程中,通过遥感数据处理和统计分析,得出农作物的受灾情况,方法简单,可操作性强,可以解决区域尺度上的及时监测问题。遥感监测结果显示,阿克苏市农作物风沙灾害面积与实际受灾面积的提取精度为98.24%,表明文中提出的农作物风沙灾害遥感监测方法是可行的。文中主要考虑了农作物风沙灾害快速评估的要求,然而,当农作物遭受风沙灾害后,对农作物生育进程、生物量、质量以及产量的影响等还需要进一步地分析。 4结论 (1)春季风沙灾害前后和恢复期阿克苏市农作物NDVI值变化明显,农作物NDVI最大值从0.36增大到0.73,占农作物总面积比例最大的NDVI值从0.08增大到0.11,其中:NDVI<0.1的农作物面积从61.21%大幅减小到20.96%,0.15<NDVI<0.4的农作物面积从11.93%增加到39.83%。(2)基于风沙灾害前后和恢复期农作物NDVI值的变化,将农作物风沙灾害划分为三类:正向-负向型、负向-正向型和负向-负向型。不同类型风沙灾害的农作物NDVI区间值分析显示,负向-正向型和正向-负向型农作物NDVI值越大,风沙灾害后和其恢复期变化就越大;负向-负向型农作物NDVI值越小,风沙灾害后和其恢复期变化就明显。(3)阿克苏市受灾农作物面积12697.07hm2,其中:负向-正向型农作物受灾面积为4464.90hm2,正向-负向型农作物受灾面积8006.77hm2,负向-负向型农作物受灾面积225.39hm2,预防农作物风沙灾害的重点是NDVI值为0.05~0.15的农作物。 作者:程红霞 林粤江 单位:乌鲁木齐气象卫星地面站 新疆气象培训中心 作物论文:监测系统设计下的农作物论文 1系统总体设计 通过RS-485总线将智能水位计、智能流量计、墒情传感器与信息采集板相连,构成信息采集单元。它采用低功耗Cortex-M3为控制优秀,实现数据的采集与存储。本地通过USB接口或RS-232接口与上位机通信;远程通过GPRS网络或短信方式实时发送数据到数据库服务器,并将数据存储到数据库中。监测系统网络结构图如图1所示。 2系统硬件设计 农作物生长参数监测系统硬件设计由信息采集单元、供电单元、无线传输单元组成。信息采集单元主要完成雨量数据、土壤墒情数据和地下水位数据的采集、处理与存储,同时控制无线传输单元完成数据的发送与信息指令的接收;供电单元为整个系统提供工作电压;无线传输单元完成数据包的发送与控制指令的接收。 2.1信息采集单元硬件设计 信息采集单元主要由智能传感器、STM32F103、FLASH芯片S29AL032D、SRAM芯片IS62WV25616、LCD、触发器HEF4521BT、总线驱动器74HC245PW、232转换芯片MAX3222、带隔离的485收发器ADM2483、供电单元接口电路和MC323接口电路等组成。信息采集单元结构图如图2所示。 2.2供电单元硬件设计 供电单元由单晶太阳能电池板、可编程控制的2A充电电路、12V65AH免维护铅酸蓄电池及LDO压控转换电路等组成。太阳能电池板为铅酸蓄电池充电,同时为系统提供12V的输入电源。当太阳能电池板不工作时,铅酸蓄电池为系统提供12V的外部输入电源,12V的输入电压通过LDO转换电路,实现系统工作需要的+3、+4、+2.5、+5V。其中,+3V为全局电压,保证电路板大部分电路正常工作,包括监测系统上电后的工作电压、系统睡眠状态下的工作电压、时钟工作电压等;+4V是MC323无线通信模块的工作电压;+2.5V是AD转换电路的基准源;+5V是模拟参考电压,为运算放大器和AD电路提供工作电压;同时,输入的12V电压通过稳压电路为智能传感器提供工作电压。供电单元硬件设计结构图如图3所示。 2.3无线传输单元 选用MC323模块作为无线传输单元。该模块集成了基带处理器、射频处理器、MCP存储器和电源管理芯片等功能,同时内嵌TCP/IP协议和支持800MHz的工作频段,能够提供语音传输和短消息发送。将stm32f103的UART3与该模块的串口相连,同时外接SIM卡电路,实现雨量数据、墒情数据、地下水位数据和控制指令的无线发送。无线传输单元结构图如图4所示。 3系统软件设计 3.1采集单元软件设计 采集单元软件设计包括传感器事件、定时事件和命令事件。传感器事件即通过土壤墒情传感器、智能水位计、智能水质传感器和翻斗式雨量计等采集农作物生长环境参数;定时事件指系统将采集到的数据、系统状态、蓄电池电压和设备工作温度等参数定时自记和发送;命令事件指通过上位机软件或LCD液晶屏配置系统工作状态、传感器类型等。当3个事件中的某一事件处理完毕后,判断有无其他事件发生;若有,则进入相应事件处理程序;若没有,则进行现场保护,系统进入待机状态。采集单元软件设计流程图如图5所示。 3.2监测单元软件设计 监测单元通过电话呼叫或短信方式对信息采集单元进行远程唤醒,触发其上电。采集单元上电工作后,响应监测单元命令或按彼此协商好的时间定时上电,定时等待监测单元的命令。当采集的水位、雨量等参数超过设定的阈值时,向数据库服务器发送实时水位等数据或按设定的周期定时发送最新的水位数据、设备状态数据等。系统正常工作时,监测单元各状态之间的转换流程图如图6所示。 4系统测试 采集后的数据经过解析、整编和入库后,通过浏览器可以实时访问数据,而且还能进行历史数据和设备状态的查询。通过该系统,即使在远离观测现场的异地,也能实现对雨量、土壤墒情和地下水位数据的实时采集、存储与发送,真正实现对农作物生长环境参数的远程实时监测。系统测试效果图如图7所示。 5结语 采用无线通信技术MC323作为农作物生长参数检测中的数据传输载体,设计并开发了基于Cortex-M3的农作物生长参数监测系统,实现了雨量、土壤墒情和地下水位数据的实时监测,并能够实时查看历史数据和设备状态。系统设计具有较高的稳定性、灵活性和实效性,提高了对农作物生长参数的监测能力,为有效评估和预测农作物的生长态势提供了一定的基础。 作者:黄伟力 边燕 冯青春 张志强 单位:河北工程大学信息与电气工程学院 北京农业信息技术研究中心 太原理工大学
信息安全技术论文:电子商务信息安全技术论文 1电子商务平台系统结构 电子商务平台连接局域网(企业内部)和因特网。因为因特网是开放性的网络,并且结构非常复杂,不能确保传输信息的安全,所以,企业的局域网会采取先进的技术手段比如防火墙技术,屏蔽因特网中的不安全因素。企业内部局域网一般包括:ERP系统(企业资源计划系统)及传统系统、客户端、邮件服务系统,服务器包括数据服务器、协作服务器、Web服务器和账户服务器。 2电子商务中存在的信息安全问题 2.1网络信息安全问题 网络信息安全问题主要是因为因特网是一种开放的网络,所以数据在网络通道上进行传输时,一些不法分子会分析网络的使用协议及物理特征,损害传输的信息,其的主要手段是对信息进行插入、篡改、删除、截获等。通常情况下,插入就是在有用信息中插入部分无效信息,从而使得合法用户获得无效信息或者是错误信息;篡改就是更改信息流的传送次序,从而达到损坏或者是改变信息内容的目的;删除就是删除全部或者部分信息,造成信息的缺失,从而使合法用户不能得到完整的信息;截获就是不法分子采用非法手段在传输信道上拦截机密信息,比如银行卡的密码和账号等。 2.2身份冒充问题 身份冒充问题主要是因为电子商务是一种新型的交易方式,它和传统的交易方式不同,交易双方的身份不能明确,所以攻击者就有较多的机会采用非法手段,对合法用户的信息进行盗取,和其他人进行交易,从而来获取更多的非法利益。目前,身份冒充问题较多的就是冒充他人身份栽赃、冒充合法用户消费、冒充主机欺骗其他合法主机或者合法用户等。 2.3交易双方抵赖问题 交易双方抵赖问题主要是由于为了推卸责任,部分用户恶意否认自己发送的信息而产生的。比如,购买者不接收商品,否认自己的订单;网站者否认自己发送的一些信息进行,如果出了什么问题就可以不对用户负责;卖家为了不承担质量问题,否认卖出的商品等。以上这些问题如果想要得到解决,必须要有强有力的仲裁机构和统一的仲裁标准。 2.4拒绝服务问题 拒绝服务问题,这类问题主要是攻击者为了使合法用户无法对需要的网络资源不能进行正常的访问,从而伪造大量信息,占用正常的服务器或者是资源信息通道,从而使一些有严格时间限制的服务,不能获得及时响应。例如,对虚拟网店来说,攻击者通过伪造虚假的用户信息,发送大量无效订单,占用网络及服务器资源,网站就不能对正常用户及时进行信息反馈。 2.5计算机系统安全问题 由于用户是分散的,在世界的各个地方,所以不能保证每一台计算机都安全稳定的运行。计算机硬件受损导致的数据丢失,侵染病毒导致的信息泄露,木马导致的入侵攻击等问题,都将严重的威胁计算机系统的安全问题。 3计算机安全技术在电子商务中的应用 为了确保电子商务的安全,克服上述的安全问题,目前采用的计算机安全技术主要有身份识别技术、数据加密技术、智能防火墙技术、入侵检测技术、认证机构CA等。 3.1身份识别 身份识别问题是电子商务面临的比较突出的问题,这主要是由电子商务的特性决定的。一方面,电子商务和传统的交易方式不同,交易双方没有见过面,不能进行面对面的谈判,也不能对对方的身份进行有效的核实,只能通过网络进行交易,所以,身份识别问题在电子商务中十分关键。另一方面,电子身份识别关系到用户的合法性和安全性,因为只有合法的用户才有权利获得十分丰富的网络资源,所以进行身份识别也是网络资源管理的要求。 3.2数据加密 当前的数据加密技术主要有两大类,一类是专用密钥加密或者对称加密,另一类是公开密钥加密或者非对称加密,数据加密技术是保证电子商务信息安全的主要措施之一。不管是对称加密技术还是非对称加密技术,它们二者都是通过构建完整签名或者加密体系,有效地解决电子商务中的存在的安全隐患,当前,比较常见的加密体系一般是采取公开密钥技术构建的,此种方式可以确保网络交易的安全性和实现网络资源的共享。 3.3智能防火墙技术 防火墙技术是用来保护内部网络内的主机和资源的,它能有效防止外部的网络用户采用非法的手段入侵到内部局域网中,因此,防火墙技术可以加强网络间的访问控制。智能防火墙技术是根据技术特征,采用决策、概率、记忆、统计的智能方法识别数据并达到访问控制的目的。智能防火墙技术没有必要为了匹配检查进行大量的计算,而是直接控制访问,与传统防火墙技术相比,智能防火墙技术更安全,其安全性能大大提高了,尤其是在内核的安全性、系统和特权最小化、网络性能、系统的加固和优化等方面都有很大的提高。 3.4入侵检测技术 入侵检测技术提高计算机网络的安全性能,快速发现非法攻击,从而在整体上提高计算机的安全结构的完整性,它是作为防火墙和其他技术的补充。VPN技术采用加解密技术、隧道技术等,通过公共网络将多个内部网络进行远程连接,使用户能够跨采用统一规划的内部网络地址进行彼此之间的访问。 3.5认证机构CA CA的组成主要由证书签发服务器、密钥管理中心和目录服务器三部分组成。其中证书签发服务器,负责签发和管理证书,密钥管理中心提供CA证书的签发;目录服务器负责证书和CRL的查询及。使用公开密钥的用户都会得到CA中心发放的一个数字证书,证书上面具有数字签名,非法攻击者不能对其进行篡改和伪造,从而保证了信息的安全。根据X.509标准规定,证书应该包含以下内容:证书序列号、版本号及有效期,算法标识(用于证书签名),签发证书的CA机构的名字和唯一标识符,用户的名字、公钥和用户的唯一标识等。 作者:贺甲宁 单位:陕西职业技术学院 信息安全技术论文:电力信息系统信息安全技术论文 1网络协议隔离技术 协议隔离技术,就是通过安置协议分离器达到内网与外网的分离。利用设置上的两个接口,完成内网和外网通过协议隔离进行信息的交流。在使用协议隔离技术的时候,内网和外网都是断开的,只有在需要进行信息交流的时候才会进行安全的暂时性连接。防火墙技术,就是在内网和外网之间树立一块安全的分离屏障,把那些无法预判的恶性攻击和破坏进行有效的拦截掉。同时最大程度的对外隐蔽和保护内网的信息与构造,确保内网能够安全正常的运行。 2电力信息系统信息安全技术的应用 2.1构建和完善电力系统 构建和完善电力系统主要有三方面的工作需做好。首先,创建和完善电力调度数据网络,需要在专门通道上通过多种手段达到物理层面和公共信息网络的安全分隔。方法有:使用专线,数字序列同步处理和准同步处理,通过专一的网络设施组装网络等。电力调度数据网只能够被允许传送和电力调度生产密切有关的数据业务信息。然后,电力监控系统和电力调度数据网络都不准与外面的因特网进行直接关联,同时做好对电子邮件的严格限制收发工作。最后,电力监控系统可以利用专一的局域网(内网)做到和当地另外的电力监控系统的关系与连接。还可以利用电力调度数据网络完成不同层级之间在不同的地方对电力监督系统的相互联系。所用的电力监督系统和办公智能化系统还有其他信息系统互相之间在进行网络关联时,一定要得到国家相关部门的审核与批准才可以,并且要使用相关的专一,有效的安全隔离设备。 2.2改革和创新网络安全技术 改革和创新网络安全技术主要包括了以下几个方面的措施,第一,提升相关人员的安全防范意识和管理水平。安全意识的缺乏导致的系统安全隐患远远大于系统自身存在的错误与缺陷。把未经过扫描查杀病毒的优盘,软盘插入电脑中、不妥当,不合理的设置相关密码、把密码写在另外的地方或者存放在电脑文件中、没有定期的修改密码,在网络上下载一些不安全的文件、还有企业自身合法获得许可的用户进行非法的行为等等都会导致企业的信息网络存在较大的风险。第二,实时的监督网络端口和节点信息的走向,定期对企业的信息网络进行安全检查,信息日志的审核与统计,还有病毒的扫描排查工作,对很重要的数据要及时的备份保存,在整个网络领域创建一套正确有效的安全管理体制,都有利于企业信息网络的安全运转。第三,正确安全的设定和存储密码。密码的安全是网络安全中至关重要的。如果密码被破解或泄密将给非法用户有机可乘,进入相关系统。随着穷举软件的兴起,根密码的位数要在十位以上,普通用户的密码也要求在八位以上,并且有大小写字母和数字及其他符合穿插随机组成的设定规则。也要避免把自己的生日或者名字等比较容易破解的信息作为密码使用。 2.3更加先进的网络安全框架 电力企业信息网络在安全问题上有它自己的特点,遇到的安全威胁也是比较严重的,如果不处理好就会影响国家经济和人们的正常生活。未来一定会使用更加优越有效的网络安全框架,密码算法,入侵检测系统(IDS)与病毒查杀软件和更加智能化的防火墙技术等,来保证电力信息系统的信息安全。然而防护往往是先从自身被瓦解的,所以在这些技术方面的防护基础上,还要制定一套有效的安全体系和培养员工的安全防范意识,它们是保证系统信息安全的优秀。 3结语 综上所述,我国电力信息系统的信息安全实现要借助大量相关的关键信息安全技术的辅助作用。本文主要描述了其中在电力信息系统信息安全管理中运用到的关键技术,包括了各自的优缺点。在实际使用过程中还要注意多种技术的选择与融合,还描述了信息安全技术在今后的广泛应用与推广,有助于促进我国电力系统的完善与提高,更好的为国家和社会服务。 作者:张豆豆 单位:上海理工大学光电信息与计算机工程学院 信息安全技术论文:信息安全技术电子政务论文 1有效地划分安全区域 依据信息安全综合管理要求,信息安全领域包含了较多子区域,互相间相联系的区域形成了逻辑领域。当前,电子政务网络领域中基层设施以及安保功能应由接入专用网络系统用户具体负责。电子政务处理业务的领域则应包含已经属于政务部门管控范畴中且承载业务系统的本地系统环境与边界,还涵盖内部用户。该服务对象包含设计政务机构之中的公众、外网领域与内网领域等。电子政务基础服务领域则包括信息安全相应机构、测评机构、数字证书机构等。 2合理管控机密信息数据 电子政务系统针对信息资源的管控具体目标在于抑制攻击者登录系统主机并对其进行攻击。当然这一目标的实现具有一定难度,无法完全抑制攻击行为。当然,主机可允许对于电子政务系统内网的各类连接、分析扫描以及探测,对从主机系统之中传输的连接、扫描等,安全系统要具备相应条件方能进行放行。如果传输数据包包含异常问题,系统管理人员要快速叫停。防火墙系统为信息安全技术之中重要的一项安全管理方式,可全面预防电子政务之中的主机被操控进而对他类系统形成不良破坏。为此,应利用信息安全手段合理管控主机外连数量。例如,可准许在具体时间段之中传输一定总量的数据信息报。应用的防火墙系统应具备良好的功能,即可设定单向或双向地址进行拦截。单向拦截阶段中,可杜绝由一个方向面向另一方向进行数据传输。而反向传输则可顺利实施。另外,防火墙系统应采取现代化的状态监控过滤技术,不应单纯的依靠独立IP包完成过滤率,应实施监控研究各类连接以及对话,进而可在政务系统之内完成自动化的维持原有健康运行状态,而后再针对连接状态,使IP包完成更快的安全过滤,合理管控主机外出连接。倘若外出连接量突破要求标准,便会自动停止后续连接,预防主机受到恶意破坏攻击。 3科学设计系统VPN 电子政务系统之中采用信息安全技术手段的VPN可位于各个政府部门之中创建形成虚拟通道,令各个电子政务网络实现随意相互访问,就像是处在自身专属的网络系统之中。另外,还可令政务网络在连入外网之时,就好比在内网系统之中一样,可实现各类资源的全面共享。再者,可符合电子政务内网各类信息安全管控标准。创建VPN包含三类渠道,第一个方式即是创建因特网服务商,进而实现企业信息全面透明化。第二类渠道是为政府单位进行单独的划定建设,实现ISP透明化,再者可为政府单位以及服务商共同建设系统VPN。 4结语 总之,电子政务系统可靠安全性目前引发了政府机构乃至社会各界的较高重视,相关计算机行业专家应持续扩充信息安全技术应用,为电子政务开创稳定可靠的安全屏障,方能真正确保我国信息资源的整体安全,提升综合实力,进而实现可持续的全面发展。 作者:张瑞祥 王鹏宇 计算机信息安全技术论文 1.加密技术 加密技术主要是对计算机网络数据进行加密,来保证信息的可靠与安全。在信息安全技术中,对传输的数据进行加密,是计算机系统中一项非常关键的技术,是一种主动防御措施。在数据传输过程中,加密技术运用精密的加密算法,对传输的信息进行加工,使其转化为密文形式,防止不法分子的直接读取。加密技术有对称性和非对称性之分,使信息更具有安全性。 2.防火墙技术 在计算机的日常维护中,防火墙技术是比较常见的,也是用户经常使用的安全防护系统。在计算机网络系统中,它有特定的软件保护模块,充分发挥着安全部件的作用,对于计算机系统表现出来的异常状况,它会在第一时间启动警报系统,将异常信息及时反馈给用户,或者上传给网路监护人员,及时采取相对应的措施对计算机网络系统予以保护。防火墙技术,主要利用模糊数据库,来对外来者进行控制和访问,通过判断其所执行的网络行为,来分析其目的或意图,不需要进行大量的网络计算,及时拦截不正当的访问行为,直接提高了计算机网络系统的防控能力,在信息安全技术中,防火墙技术是最基础也是最有效的。 3.信息安全扫描技术 在保护计算机网络安全的措施中,信息安全扫描技术也是极其关键的。通过对全网系统给予有目的的安全扫描,对网络运行的状态,网路管理员可以及时准确地了解,一旦发现安全泄露问题,可以采取及时的补救措施。在计算机网络信息安全中,安全扫描技术应用的比较广泛,可以从防火墙系统、主机操作系统、Web服务站点、局域网等方面给予安全监控,对异常信息给予及时的检测,提高了系统安全性。 4.防止病毒入侵技术 在网络信息安全中,病毒入侵对计算机系统的破坏性是极强的,根据前面所讲述的,病毒具有很强的隐藏性,它会长期潜伏在我们的计算机系统中,一旦不小心将病毒激活了,那么导致的破坏性是非常强的。所以加强防止病毒入侵技术是非常有必要的,用户在使用计算机的过程中,在安装杀毒软件时,要选择正版的、专业的杀毒软件;对于陌生的邮件,用户要及时给予病毒查杀,有效防止病毒进入计算机系统。 5.结束语 综上所述,对于计算机网络信息安全的影响因素比较多,在对计算机的日常维护中要加倍小心,对于上述所提到的,几种比较新型的信息安全技术,用户要根据实际情况合理运用,努力创造一个安全、可靠的网络环境。 作者:陈跃辉 信息安全技术论文:电子商务信息安全技术论文 摘要:随着科学技术的发展和时代的日新月异,我们的生活在不知不觉中发生了翻天覆地的变化,就连最基本的购物和消费都在默默变化着。近年来,随着亚马逊、阿里巴巴等电子商务如火如荼地闯入大众的视野,“电子商务”这个在十几年前闻所未闻的名词如今成为人们口中常谈的对象。在大众的口中,“电子商务”这个名词依旧略显陌生和专业,人们常常用“网购”和“网上支付”来代替“电子商务”,实际上说的是一回事。电子商务的出现,打破了空间的束缚,极大地方便了人们的购物行为,刺激了消费,一定程度上促进了经济的繁荣和增长。 关键词:电子商务;信息安全技术 一、电子商务发展存在的风险 第三方的电子交易平台在网络上对于信息进行储存、记录、处理、和传递,以此来协助一次网络消费行为的完成。一般情况下,这些信息都具有真实性和保密性,属于大众的隐私。但是,现在的网络环境比较恶劣,有很多网络陷阱以及刻意挖掘用户信息的“黑客”,从而导致基本信息出现失真、泄露和删除的危机,不利于正常电子商务交易的完成。对于电子商务信息大致上可以分为以下几类:第一,信息的真实性;第二,信息的实时性;第三,信息的安全性。首先,是信息的真实性。电子商务上的基本信息是卖家和买家进行认识对方和分辨商品真实性可靠性的唯一途径,应该绝对真实。一旦出现虚假信息,则属于欺骗消费者,是危害消费者权益的不法行为。其次,是信息的实时性。信息的实时性主要是指信息的保质期。因为很多信息只在一段时间内有效,具有时效性,一旦错过这段关键时期,那么该信息则失去自身的价值,变得一文不值。最后,就是信息的安全性,这也是消费者最为关心的问题。电子商务出现的安全性问题主要表现为客户的信息被删除、篡改从而失真,同时也表现为用户的信息被窃取从而达成其他目的,使得用户的隐私被侵犯,正常的生活受到打扰。 二、电子商务的信息安全技术的内容 2.1 备份技术。相信备份技术对于大众来说不是很陌生。但是很多人却错误的将备份理解为拷贝,从而片面的看待这个问题。电子商务对于网络环境有很大的依赖性,网络环境自身却存在极大的不稳定性,这就导致电子商务的发展存在不可避免的风险,如果没有一个数据库对于基本信息进行存储,那么一旦出现系统故障或者误删的情况则信息永远消失,这对于商家来说是极其可怕的,因此,电子商务的第三方有一个信息储存库,旨在在必要的时刻段时间内将客户的信息及时恢复。这种恢复不是简单的、传统意义上的恢复,而是通过备份介质得以完成的。这样的话,在系统故障或者其他原因导致信息在短时间内无法正常恢复时,可以借助储存在备份介质中的信息将信息还原到原来的备份状态。2.2 认证技术。所谓认证技术其实一个专业术语,道理实际上很简单,就是我们常说的登录口令。认证技术的目的主要在于阻止不具有系统授权的用户进行非法的破坏计算机机密数据,是数据库系统为减少和避免各种破坏电子商务安全的重要策略。登陆口令是我们正常用户进行电子商务平台登录的方式,是大众在网络环境下的身份证。我们每一个用户在使用某一个电子商务平台之前都被要求进行注册,从而决定或者获得自己的登陆口令即用户名和密码。这些登录口令都是都是独一无二的,是我们进行网上交易的身份认证和识别。因为电子商务平台往往具有开放性,一旦没有身份认证后果将不堪设想。人们的信息安全更是没有任何保障。2.3 访问控制技术。访问控制技术也可以理解为访问等级制度,电子商务的系统会根据用户的不同等级对于用户对于系统数据的访问进行一定的控制。等级较低时,则用户的访问权限有限,一些重要的关键的信息则被系统禁止访问,只要当等级较高时才能获得相关权限,这就保证了一些重要信息不会被窃取。关于用户的访问权限也有两层含义,首先是用户能够获得数据库中的信息种类和数量,另一层含义则是指用户对于获取的数据库信息进行怎样的操作。 电子商务的便利性和优点远远大于其存在的信息安全技术风险给人们带来的不便,尽管信息安全技术问题层出不穷,但是大众们依然亲睐和依赖电子商务。但电子商务想要获得更广阔的发展空间,虏获更多人的心,则必须在信息安全技术问题上下一点功夫。其次,对于普通消费者来说,掌握一定的电子商务信息安全知识是十分必要的,它既能帮助我们在需要的时候解决自己原来束手无策的问题,更能让自身的网购行为变得更加安全,减少甚至避免了很多不必要麻烦的出现,因此,不管你从事任何行业,都需要对于电子商务的信息安全问题进行一定的了解。 作者:王传 单位:四川化工职业技术学院网管中心 信息安全技术论文:计算机信息安全技术防护论文 【摘要】随着我国社会主义现代化建设的不断发展,我国的计算机信息技术得到了前所未有的发展,并由此进入一个信息时代。计算机信息技术已经充分渗透于人们生活与工作的各个方面,在人们的生活中发挥着不可替代的作用,然而,伴随着计算机信息技术的发展,信息的安全防护也成为人们关注的焦点。本文将着重对计算机信息安全技术防护中存在的问题及其防护策略进行深入探讨。 【关键词】计算机;信息安全技术;防护;有效策略 信息时代的到来,使人们的生活方式与生产方式发生了一系列转变,已经成为人们日常生活中极为重要的组成部分,一方面使人们的生活更加丰富多样,另一方面也促进了社会效益的极大提升,体现了计算机信息技术的无限优越性。与此同时,在对计算机信息技术进行运用的过程中,也面临着信息安全的问题,这也是计算机信息系统亟待解决的一个问题。 1计算机信息安全概述 计算机信息安全主要指的是对计算机网络内部的各个环节的安全检测与防护,包括硬盘、各种数据资源等,保障相关的数据及信息不遭到人为更改或其他因素的破坏,使计算的网络信息系统能够正常运行。近年来,随着计算机网络的普及,信息安全也越来越受到人们的关注,计算机信息安全涉及的范围比较广,主要有计算机系统软件与硬件的安全、账号与密码的安全、服务器开机安全以及系统管理的账号使用等,另外,一些网页的访问记录、重要的文件等也属于计算机信息安全的范围,一旦出现计算机系统漏洞或被黑客攻破,将会存在信息安全隐患,甚至造成难以弥补的损失,因此,对计算机信息安全防护工作势在必行。 2计算机信息安全技术防护存在的问题 近年来,由于计算机信息安全问题造成的损失案例不在少数,这也引起了人们对计算机信息安全的关注。计算机信息安全防护与经济、科技水平有着一定的联系,经济水平比较发达的国家或地区,计算机信息安全防护相对更加成熟。我国的计算机网络起步比较晚,但发展较为迅速,目前,我国对计算机信息安全防护给予了高度的重视,计算机的信息安全防护工作得到了不断的完善与发展,然而,在实际应用中还存在着一些亟待解决的问题。首先,从整体来看,我国当前的计算机信息安全技术普遍偏低,存在一些安全隐患,尽管经历了不断的发展,计算机技术实现了重大的突破,然而很难对网络黑客进行有效的治理,这使人们对计算机技术的应用存在较大的安全隐患,同时也使相关的网络技术开发人员面临着巨大的挑战。另外,一些企业单位未能认识到计算机信息安全技术防护的重要性,缺乏必要的安全技术培训,一些计算机安全管理人员缺乏专业的技能与知识素养,这也在一定程度上使计算机的安全技术防护存在漏洞,使计算机信息安全管理存在一定的风险。 3计算机信息安全技术的防护 3.1加强对计算机病毒的安全防护 计算机与互联网有着密不可分的联系,互联网技术充分渗入人们生活与工作的各个方面,也正由于这种联系,一旦出现计算机病毒,那么整个计算机网络系统将会瘫痪,计算机病毒传播十分迅速,破坏性比较大,会造成不可估量的损失。因此,要采取科学的措施,将这些计算机病毒防护措施应用于计算机信息系统,保证计算机信息的安全性,目前,应用较为普遍的有360安全卫士、金山毒霸等,这些防护技术能够对病毒进行实时查杀,增强人们对计算机病毒的认识,合理操作计算机,降低病毒出现的几率。另外,要对计算机系统的防护能力进行加强,目前大部分计算机应用的是windows,针对计算机病毒问题进行了有效防护。计算机操作系统不同,所用的防毒软件以及功能也有所不同,要充分采用信息过滤技术、安全扫描技术以及访问控制技术等,有效抑制病毒的攻击,提升计算机病毒安全防护的能力。 3.2对计算机信息操作系统的防护 目前,计算机操作系统主要有windows、Unix/Linux以及苹果操作系统等,其中以windows操作系统最为普遍。对计算机信息操作系统的防护主要包括多个方面,首先,是对登陆权限的安全防护。通常计算机系统具有一定的安全性,能够有效控制外部对系统内的信息访问,因此,只有经过授权的用户才能够对计算机进行访问操作。其次,是计算机密码设置的安全防护,只有正确输入密码能够获得访问的权限,用户可定期更换密码,并且密码要尽量复杂化,一般来讲,密码越复杂,安全性就相对越高。软件的防火墙技术经过不断地升级与发展,不但能够对病毒来源与端口信息进行有效的分析,而且能够拦截、查杀各种病毒,对计算机信息进行实时的监控与防护。另外,当人们在对浏览器进行浏览与访问的过程中,很容易出现信息安全隐患,大部分病毒都是通过浏览器进行传播的,针对这个问题,windows系统对浏览器进行了安全级别设置,以此实现对浏览器病毒的拦截,消除其造成的威胁。除此之外,计算机还有设有专门的备份恢复还原机制,这些能够降低信息安全隐患带来的损失。在使用计算的过程中,尽量不要将外界的不明设备插入计算机,一旦发现有可疑的软件或邮件要进行及时的查杀、卸载,阻断其侵入计算机的路径,保障计算机信息系统安全。 3.3对软件系统的保护 在计算机的软件系统中,也会存在各种各样的安全隐患,因此,可在计算机上安装杀毒软件。一般情况下,杀毒软件负责维护一整个病毒库,它能够实现及时更新,对计算机软件中出现的最新病毒进行扫描、查杀。而目前又出现了一种新型的流氓软件,这类软件与一般的病毒、木马等有所不同,在强大的商业支持下,更新换代速度快,它主要是指一些商家为了实现商业经济利益,在未经过用户允许的情况下,强行进行安装,并且难以对其删除,不仅会弹出大量的广告信息,而且会更改用户的浏览器默认主页,影响计算机性能的发挥,造成死机、重启等现象的发生。对于这类软件,杀毒软件并不能够对其进行查杀,因此,可以应用反流氓软件工具,避免遭到流氓软件的侵害。 4结束语 当前,计算机信息技术已经成为人们生活中不可替代的重要组成部分,影响着人们的生活方式与生产方式,使人们的生活得到了极大的便利。另一方面,计算机的使用也存在着一定的安全隐患,因此,作为网络中的一员,必须加强对计算机信息安全技术防护的认识,提升计算机信息安全防护意识,有效避免病毒的侵害,安全、科学上网,使计算机信息技术发挥出更大的优越性。 作者:胡凯伦 单位:武汉市洪山高级中学 信息安全技术论文:电子商务信息安全技术特点研析论文 关键词:电子商务密码技术安全协议 摘要:文章主要针对在电子商务应用中所经常使用到的几种信息安全技术作了系统的阐述,分析了各种技术在应用中的侧重点,强调了在电子商务应用中信息安全技术所具有的重要作用。 21世纪是知识经济时代,网络化、信息化是现代社会的一个重要特征。随着网络的不断普及,电子商务这种商务活动新模式已经逐渐改变了人们的经济、工作和生活方式,可是,电子商务的安全问题依然是制约人们进行电子商务交易的最大问题,因此,安全问题是电子商务的优秀问题,是实现和保证电子商务顺利进行的关键所在。 信息安全技术在电子商务应用中,最主要的是防止信息的完整性、保密性与可用性遭到破坏;主要使用到的有密码技术、信息认证和访问控制技术、防火墙技术等。 一、密码技术 密码是信息安全的基础,现代密码学不仅用于解决信息的保密性,而且也用于解决信息的保密性、完整性和不可抵赖性等,密码技术是保护信息传输的最有效的手段。密码技术分类有多种标准,若以密钥为分类标准,可将密码系统分为对称密码体制(私钥密码体制)和非对称密码体制(公钥密码体制),他们的区别在于密钥的类型不同。 在对称密码体制下,加密密钥与解密密钥是相同的密钥在传输过程中需经过安全的密钥通道,由发送方传输到接收方。比较著名的对称密钥系统有美国的DES,欧洲的IDEA,Et本的RC4,RC5等。在非对称密码体制下加密密钥与解密密钥不同,加密密钥公开而解密密钥保密,并且几乎不可能由加密密钥导出解密密钥,也无须安全信道传输密钥,只需利用本地密钥的发生器产生解密密钥。比较著名的公钥密钥系统有RSA密码系统、椭圆曲线密码系统ECC等。 数字签名是一项专门的技术,也是实现电子交易安全的优秀技术之一,在实现身份认证、数据完整性、不可抵赖性等方面有重要的作用。尤其在电子银行、电子证券、电子商务等领域有重要的应用价值。数字签名的实现基础是加密技术,它使用的是公钥加密算法与散列函数一个数字签名的方案一般有两部分组成:数字签名算法和验证算法。数字签名主要的功能是保证信息传输的完整性、发送者身份的验证、防止交易中抵赖的发生。 二、信息认证和访问控制技术 信息认证技术是网络信息安全技术的一个重要方面,用于保证通信双方的不可抵赖性和信息的完整性。在网络银行、电子商务应用中,交易双方应当能够确认是对方发送或接收了这些信息,同时接收方还能确认接收的信息是完整的,即在通信过程中没有被修改或替换。 ①基于私钥密码体制的认证。假设通信双方为A和B。A,B共享的密钥为KAB,M为A发送给B的信息。为防止信息M在传输信道被窃听,A将M加密后再传送。 由于KAB为用户A和B的共享密钥,所以用户B可以确定信息M是由用户A所发出的,这种方法可以对信息来源进行认证,它在认证的同时对信息M也进行了加密,但是缺点是不能提供信息完整性的鉴别。通过引入单向HASH函数,可以解决信息完整性的鉴别问题,如图2所示 用户A首先对信息M求HASH值H(M),之后将H(M)加密成为m,然后将m。和M一起发送给B,用户B通过解密ml并对附于信息M之后的HASH值进行比较,比较两者是否一致。图2给出的信息认证方案可以实现信息来源和完整性的认证。基于私钥的信息认证的机制的优点是速度较快,缺点是通信双方A和B需要事先约定共享密钥KAB。 ②基于公钥体制的信息认证。基于公钥体制的信息认证技术主要利用数字签名和哈希函数来实现。假设用户A对信息M的HASH值H(M)的签名为SA(dA,H(m),其中dA为用户A的私钥),用户A将M//SA发送给用户B,用户B通过A的公钥在确认信息是否由A发出,并通过计算HSAH值来对信息M进行完整性鉴别。如果传输的信息需要报名,则用户A和B可通过密钥分配中心获得一个共享密钥KAB,A将信息签名和加密后再传送给B,如图3所示。由图3可知,只有用户A和B拥有共享密钥KAB,B才能确信信息来源的可靠性和完整性。 访问控制是通过一个参考监视器来进行的,当用户对系统内目标进行访问时,参考监视器边查看授权数据库,以确定准备进行操作的用户是否确实得到了可进行此项操作的许可。而数据库的授权则是一个安全管理器负责管理和维护的,管理器以阻止的安全策略为基准来设置这些授权。 ③防火墙技术。防火墙是目前用得最广泛的一种安全技术,是一种由计算机硬件和软件的组合。它使互联网与内部网之间建立起一个安全网关,可以过滤进出网络的数据包、管理进出网络的访问行为、对某些禁止的访问行为、记录通过防火墙的信息内容和活动及对网络攻击进行检测和告警等。防火墙的应用可以有效的减少黑客的入侵及攻击,它限制外部对系统资源的非授权访问,也限制内部对外部的非授权访问,同时还限制内部系统之间,特别是安全级别低的系统对安全级别高的系统的非授权访问,为电子商务的施展提供一个相对更安全的平台,具体表现如下: ①防火墙可以强化网络安全策略。通过以防火墙为中心的安全方案配置,能将所有安全软件配置在防火墙上。与将网络安全问题分散到各个主机上相比,防火墙的集中安全管理更经济。例如在网络访问时,一次一密口令系统和其它的身份认证系统完全可以不必分散在各个主机上,而集中在防火墙身上。 ②对网络存取和访问进行监控审计。如果所有的访问都经过防火墙,那么,防火墙就能记录下这些访问并作日志记录,同时也能提供网络使用情况的统计数据。当发生可疑动作时,防火墙能进行适当的报警,并提供网络是否受到监测和攻击的详细信息。另外,收集一个网络的使用和误用情况也是非常重要的。首先的理由是可以清楚防火墙是否能够抵挡攻击者的探测和攻击,并且清楚防火墙的控制是否充足。而网络使用统计对网络需求分析和威胁分析等而言也是非常重要的。 ③防止内部信息的外泄。通过利用防火墙对内部网络的划分,可实现内部网重点网段的隔离,从而限制了局部重点或敏感网络安全问题对全局网络造成的影响。再者,隐私是内部网络非常关心的问题,一个内部网络中不引人注意的细节可能包含了有关安全的线索而引起外部攻击者的兴趣,甚至因此而暴露了内部网络的某些安全漏洞。使用防火墙就可以隐蔽那些透漏内部细节如Finger,DNS等服务。Finger显示了主机的所有用户的注册名、真名,最后登录时间和使用shell类型等。但是Finger显示的信息非常容易被攻击者所获悉。攻击者可以知道一个系统使用的频繁程度,这个系统是否有用户正在连线上网,这个系统是否在被攻击时引起注意等等。防火墙可以同样阻塞有关内部网络中的DNS信息,这样台主机的域名和IP地址就不会被外界所了解。 ④网络安全协议。网络协议是网络上所有设备之间通信规则的集合。在网络的各层中存在着许多协议,网络安全协议就是在协议中采用了加密技术、认证技术等保证信息安全交换的安全网络协议。 目前,Intemet上对七层网络模型的每一层都已提出了相应的加密协议,在所有的这些协议中,会话层的SSL和应用层的SET与电子商务的应用关系最为密切: ①ssL协议(SecureSocketsLayer)安全套接层协议。SSL使用对称加密来保证通信保密性,使用消息认证码(MAC)来保证数据完整性。SSL主要使用PKI在建立连接时对通信双方进行身份认证。SSL协议主要是使用公开密钥体制和X.509数字证书技术保护信息传输的机密性和完整性。它主要适用于点对点之间的信息传输,提供基于客户/服务器模式的安全标准,它在传输层和应用层之间嵌入一个子层,在建立连接过程中采用公开密钥,在会话过程中使用私人密钥。加密的类型和强度则在两端之间建立连接的过程中判断决定。SSL安全协议是国际上最早应用于电子商务的一种网络安全协议,至今仍然有很多网上商店使用。在传统的邮购活动中,客户首先寻找商品信息,然后汇款给商家,商家将商品寄给客户。这里,商家是可以信赖的,所以客户先付款给商家。在电子商务的开始阶段,商家也是担心客户购买后不付款,或使用过期的信用卡,因而希望银行给予认证。SSL安全协议正是在这种背景下产生的。所以,它运行的基点是商家对客户信息保密的承诺。显然,SSL协议无法完全协调各方间的安全传输和信任关系。 ②SET协议SecureElectronicTransaction)安全电子交易。为了克服SSL安全协议的缺点,实现更加完善的即时电子支付,SET协议应运而生。SET协议采用了双重签名技术对SET交易过程中消费者的支付信息和订单信息分别签名,使得商家看不到支付信息,只能接收用户的订单信息;而金融机构看不到交易内容,只能接收到用户支付信息和账户信息,从而充分保证了消费者帐户和定购信息的安全性。SET协议的重点就是确保商家和客户的身份认证和交易行为的不可否认性,其理论基础就是不可否认机制,采用的优秀技术包括X.509电子证书标准,数字签名,报文摘要,双重签名等技术。SET协议使用数字证书对交易各方的合法性进行验证,通过数字证书的验证,可以确保交易中的商家和客户都是合法的、可信赖的。 信息安全技术在电子商务中的应用非常广泛,并且起到了尤其重要的作用。 信息安全技术论文:税收信息化建设中信息安全技术论文 摘要:税收管理信息化是加强税收征管、实现依法治税的重要措施,也是降低税收成本和提高征管效率的技术保障。随着我国税收信息化的快速发展,税收信息化建设中的信息安全问题日益凸显,它已成为制约我国税收现代化的瓶颈。随着“科技兴税”和税收征管改革的全面实施,税收信息化有了长足的发展,税收信息化建设中的信息安全问题越来越重要。 关键词:税收信息化;信息状态安全;信息转移安全;信息安全技术 从三个方面来考虑:首先是信息状态安全,即税务系统安全,要防止税务系统中心的数据被攻击者破坏。税务系统要通过Internet对纳税人提供纳税便利,必须以一定的方式将它的数据中心开放,这对税务系统本身带来了很大的风险。其次是信息转移安全,即服务安全,如纳税人识别号、口令、纳税金额等在传输中不被冒用、泄露和篡改。再次是安全管理制度,即使用安全,保证税务人员正确、安全的使用。本文主要针对以上前两个方面也就是信息安全技术进行研究。 一、信息状态安全技术 信息状态安全主要包括系统主机服务器安全、操作系统安全和数据库安全三个方面。 (一)系统主机服务器安全(ServerSecurity) 服务器是存储数据、处理请求的优秀,因此服务器的安全性尤为重要。服务器的安全性主要涉及到服务器硬件设备自身的安全性防护,对非法接触服务器配件具有一定的保护措施,比如加锁或密码开关设置等;同时,服务器需要支持大数据量及多线程存储矩阵以满足大数据量访问的实时性和稳定性,不会因为大量的访问导致服务器崩溃;服务器要能够支持基于硬件的磁盘阵列功能,支持磁盘及磁带的系统、数据备份功能,使得安装在服务器上的操作系统和数据库能够在灾难后得到备份恢复,保证服务器的不间断运行;服务器设备配件的高质量及运行可靠性也是服务器安全的非常重要的一个方面,这直接关系到服务器不间断运行的时间和网络数据访问的效率。 (二)操作系统安全(OperatingSystemSecurity) 设置操作系统就像为构筑安全防范体系打好“地基”。 1.自主访问控制(DiscretionaryAccessControl,DAC)。自主访问控制是基于对主体(Subject)或主体所属的主体组的识别来限制对客体(Object)的访问。为实现完备的自主访问控制,由访问控制矩阵提供的信息必须以某种形式保存在税务操作系统中。访问控制矩阵中的每行表示一个主体,每列表示一个受保护的客体,矩阵中的元素表示主体可对客体的访问模式。以基于行的自主访问控制方法为例。它是在每个主体上都附加一个该主体可访问的客体的明细表,根据表中信息的不同可分为三种形式:(1)权力表(CapabilitiesList),它决定是否可对客体进行访问以及可进行何种模式的访问。(2)前缀表(PrefixList),它包括受保护客体名以及主体对客体的访问权。(3)口令(Password),主体对客体进行访问前,必须向税务操作系统提供该客体的口令。对于口令的使用,建议实行相互制约式的双人共管系统口令。 2.强制访问控制(MandatoryAccessControl,MAC)。鉴于自主访问控制不能有效的抵抗计算机病毒的攻击,这就需要利用强制访问控制来采取更强有力的访问控制手段。在强制访问控制中,税务系统对主体和客体都分配一个特殊的一般不能更改的安全属性,系统通过比较主体与客体的安全属性来决定一个主体是否能够访问某个客体。税务系统一般可采取两种强制措施:(1)限制访问控制的灵活性。用户修改访问控制信息的唯一途径是请求一个特权系统的功能调用,该功能依据用户终端输入的信息而不是靠另一个程序提供的信息来修改访问控制信息。在确信用户自己不会泄露文件的前提下,用这种方法可以消除偷改访问控制信息的计算机病毒的威胁。(2)限制编程。鉴于税务系统仅需要进行事务处理,不需要任何编程的能力,可将用于应用开发的计算机系统分离出去,完全消除用户的编程能力。 3.安全核技术(SecurityKernelTechnology)。安全核是构造高度安全的操作系统最常用的技术。该技术的理论基础是:将与安全有关的软件隔离在操作系统的一个可信核内,而操作系统的大部分软件无须负责系统安全。税务系统安全核技术要满足三个原则:(1)完备性(Completeness),要求使主体必须通过引进监控器才能对客体进行访问操作,并使硬件支持基于安全核的系统。(2)隔离性(Isolation),要求将安全核与外部系统很好的隔离起来,以防止进程对安全核的非法修改。(3)可验证性(Verifiability),要求无论采用什么方法构造安全核,都必须保证对它的正确性可以进行某种验证。 其他常见措施还有:信息加密、数字签名、审计等,这些技术方法在数据库安全等方面也可广泛应用,我们将在下面介绍。 (三)数据库安全(DatabaseSecurity) 数据库是信息化及很多应用系统的优秀,其安全在整个信息系统中是最为关键的一环,所有的安全措施都是为了最终的数据库上的数据的安全性。另外,根据税务网络信息系统中各种不同应用系统对各种机密、非机密信息访问权限的要求,数据库需要提供安全性控制的层次结构和有效的安全性控制策略。 数据库的安全性主要是依靠分层解决的,它的安全措施也是一级一级层层设置的,真正做到了层层设防。第一层应该是注册和用户许可,保护对服务器的基本存取;第二层是存取控制,对不同用户设定不同的权限,使数据库得到最大限度的保护;第三层是增加限制数据存取的视图和存储过程,在数据库与用户之间建立一道屏障。基于上述数据库层次结构的安全体系,税务网络信息系统需要设置对机密和非机密数据的访问控制:(1)验证(Authentication),保证只有授权的合法用户才能注册和访问;(2)授权(Authorization),对不同的用户访问数据库授予不同的权限;(3)审计(Auditing),对涉及数据库安全的操作做一个完整的记录,以备有违反数据库安全规则的事件发生后能够有效追查,再结合以报警(Alert)功能,将达到更好的效果。还可以使用数据库本身提供的视图和存储过程对数据库中的其他对象进行权限设定,这样用户只能取得对视图和存储过程的授权,而无法访问底层表。视图可以限制底层表的可见列,从而限制用户能查询的数据列的种类。二、信息转移安全技术 信息转移安全即网络安全。为了达到保证网络系统安全性的目的,安全系统应具有身份认证(IdentificationandAuthentication);访问控制(AccessControl);可记账性(Accountability);对象重用(ObjectReuse);精确性(Accuracy);服务可用性(AvailabilityofServices)等功能。 1.防火墙技术(FirewallTechnology) 为保证信息安全,防止税务系统数据受到破坏,常用防火墙来阻挡外界对税务局数据中心的非法入侵。所谓防火墙,是一类防范措施的总称,是指在受保护的企业内联网与对公众开放的网络(如Internet)之间设立一道屏障,对所有要进入内联网的信息进行分析或对访问用户进行认证,防止有害信息和来自外部的非法入侵进入受保护网,并且阻止内联网本身某个节点上发生的非法操作以及有害数据向外部扩散,从而保护内部系统的安全。防火墙的实质是实施过滤技术的软件防范措施。防火墙可以分为不同类型,最常见的有基于路由器的IP层防火墙和基于主机的应用层防火墙。两种防火墙各有千秋,IP层防火墙对用户透明性好,应用层防火墙具有更大的灵活性和安全性。实践中只要有资金许可,常常将两种防火墙结合使用,以互相补充,确保网络的安全。另外,还有专门用于过滤病毒的病毒防火墙,随时为用户查杀病毒,保护系统。 2.信息加密技术(InformationEncryptionTechnology) 信息加密包括密码设计、密码分析、密钥管理、验证等内容。利用加密技术可以把某些重要信息或数据从明文形式转换成密文形式,经过线路传送,到达目的端用户再把密文还原成明文。对数据进行加密是防止信息泄露的有效手段。适当的增加密钥的长度和更先进的密钥算法,可以使破译的难度大大增加。具体有两种加密方式:(1)私钥加密体制(Secret-keyCryptography),即加密与解密时使用相同的密码。私钥加密体制包括分组密码和序列密码两种。分组密码把明文符号按固定大小进行分组,然后逐组加密。而序列密码把明文符号立即转换为密文符号,运算速度更快,安全性更高。(2)公钥加密体制(Public-keyCryptography),其加密密钥与解密密钥分为两个不同的密钥,一个用于对信息的加密,另一个用于对已加密信息的解密。这两个密钥是一对互相依赖的密钥。 在传输过程中,只有税务系统和认证中心(AuthenticationCenter,AC)才有税务系统的公开密钥,只有纳税人和认证中心才有纳税人的公开密钥,在这种情况下,即使其他人得到了经过加密后双方的私有密钥,也因为无法进行解密而保证了私有密钥的重要性,从而保证了传输文件的安全性。 3.信息认证技术(InformationAuthenticationTechnology) 数字签名技术(DigitalSignatureTechnology)。数字签名可以证实信息发送者的身份以及信息的真实性,它具备不可伪造性、真实性、不可更改性和不可重复性四大特征。数字签名是通过密码算法对数据进行加密、解密交换实现的,其主要方式是:信息发送方首先通过运行散列函数,生成一个欲发送报文的信息摘要,然后用所持有的私钥对这个信息的摘要进行加密以形成发送方的数字签名,这个数字签名将作为报文的附件和报文一起发送给报文的接收方。接收方在接收到信息后,首先运行和发送方相同的散列函数生成接收报文的信息摘要,然后再用发送方的公开密钥对报文所附的数字签名进行解密,产生原始报文的信息摘要,通过比较两个信息摘要是否相同就可以确认发送方和报文的正确性。 完整性认证(IntegrityAuthentication)。完整性认证能够使既定的接收者检验接收到的信息是否真实。常用的方法是:信息发送者在信息中加入一个认证码,经加密后发送给接收者检验,接收者利用约定的算法对解密后的信息进行运算,将得到的认证码与收到的认证码进行比较,若两者相等,则接收,否则拒绝接收。 4.防病毒技术(Anti-virusTechnology) 病毒防范是计算机安全中最常见也是最容易被忽视的一环。我们建议采用由单机防毒和网络防毒同时使用的这种防病毒措施,来最大限度地加强网络端到端的防病毒架构,再加上防病毒制度与措施,就构成了一套完整的防病毒体系。 信息安全技术论文:信息安全技术研究论文 摘要:税收管理信息化是加强税收征管、实现依法治税的重要措施,也是降低税收成本和提高征管效率的技术保障。随着我国税收信息化的快速发展,税收信息化建设中的信息安全问题日益凸显,它已成为制约我国税收现代化的瓶颈。随着“科技兴税”和税收征管改革的全面实施,税收信息化有了长足的发展,税收信息化建设中的信息安全问题越来越重要。 关键词:税收信息化;信息状态安全;信息转移安全;信息安全技术 从三个方面来考虑:首先是信息状态安全,即税务系统安全,要防止税务系统中心的数据被攻击者破坏。税务系统要通过Internet对纳税人提供纳税便利,必须以一定的方式将它的数据中心开放,这对税务系统本身带来了很大的风险。其次是信息转移安全,即服务安全,如纳税人识别号、口令、纳税金额等在传输中不被冒用、泄露和篡改。再次是安全管理制度,即使用安全,保证税务人员正确、安全的使用。本文主要针对以上前两个方面也就是信息安全技术进行研究。 一、信息状态安全技术 信息状态安全主要包括系统主机服务器安全、操作系统安全和数据库安全三个方面。 (一)系统主机服务器安全(ServerSecurity) 服务器是存储数据、处理请求的优秀,因此服务器的安全性尤为重要。服务器的安全性主要涉及到服务器硬件设备自身的安全性防护,对非法接触服务器配件具有一定的保护措施,比如加锁或密码开关设置等;同时,服务器需要支持大数据量及多线程存储矩阵以满足大数据量访问的实时性和稳定性,不会因为大量的访问导致服务器崩溃;服务器要能够支持基于硬件的磁盘阵列功能,支持磁盘及磁带的系统、数据备份功能,使得安装在服务器上的操作系统和数据库能够在灾难后得到备份恢复,保证服务器的不间断运行;服务器设备配件的高质量及运行可靠性也是服务器安全的非常重要的一个方面,这直接关系到服务器不间断运行的时间和网络数据访问的效率。 (二)操作系统安全(OperatingSystemSecurity) 设置操作系统就像为构筑安全防范体系打好“地基”。 1.自主访问控制(DiscretionaryAccessControl,DAC)。自主访问控制是基于对主体(Subject)或主体所属的主体组的识别来限制对客体(Object)的访问。为实现完备的自主访问控制,由访问控制矩阵提供的信息必须以某种形式保存在税务操作系统中。访问控制矩阵中的每行表示一个主体,每列表示一个受保护的客体,矩阵中的元素表示主体可对客体的访问模式。以基于行的自主访问控制方法为例。它是在每个主体上都附加一个该主体可访问的客体的明细表,根据表中信息的不同可分为三种形式:(1)权力表(CapabilitiesList),它决定是否可对客体进行访问以及可进行何种模式的访问。(2)前缀表(PrefixList),它包括受保护客体名以及主体对客体的访问权。(3)口令(Password),主体对客体进行访问前,必须向税务操作系统提供该客体的口令。对于口令的使用,建议实行相互制约式的双人共管系统口令。 2.强制访问控制(MandatoryAccessControl,MAC)。鉴于自主访问控制不能有效的抵抗计算机病毒的攻击,这就需要利用强制访问控制来采取更强有力的访问控制手段。在强制访问控制中,税务系统对主体和客体都分配一个特殊的一般不能更改的安全属性,系统通过比较主体与客体的安全属性来决定一个主体是否能够访问某个客体。税务系统一般可采取两种强制措施:(1)限制访问控制的灵活性。用户修改访问控制信息的唯一途径是请求一个特权系统的功能调用,该功能依据用户终端输入的信息而不是靠另一个程序提供的信息来修改访问控制信息。在确信用户自己不会泄露文件的前提下,用这种方法可以消除偷改访问控制信息的计算机病毒的威胁。(2)限制编程。鉴于税务系统仅需要进行事务处理,不需要任何编程的能力,可将用于应用开发的计算机系统分离出去,完全消除用户的编程能力。 3.安全核技术(SecurityKernelTechnology)。安全核是构造高度安全的操作系统最常用的技术。该技术的理论基础是:将与安全有关的软件隔离在操作系统的一个可信核内,而操作系统的大部分软件无须负责系统安全。税务系统安全核技术要满足三个原则:(1)完备性(Completeness),要求使主体必须通过引进监控器才能对客体进行访问操作,并使硬件支持基于安全核的系统。(2)隔离性(Isolation),要求将安全核与外部系统很好的隔离起来,以防止进程对安全核的非法修改。(3)可验证性(Verifiability),要求无论采用什么方法构造安全核,都必须保证对它的正确性可以进行某种验证。 其他常见措施还有:信息加密、数字签名、审计等,这些技术方法在数据库安全等方面也可广泛应用,我们将在下面介绍。 (三)数据库安全(DatabaseSecurity) 数据库是信息化及很多应用系统的优秀,其安全在整个信息系统中是最为关键的一环,所有的安全措施都是为了最终的数据库上的数据的安全性。另外,根据税务网络信息系统中各种不同应用系统对各种机密、非机密信息访问权限的要求,数据库需要提供安全性控制的层次结构和有效的安全性控制策略。 数据库的安全性主要是依靠分层解决的,它的安全措施也是一级一级层层设置的,真正做到了层层设防。第一层应该是注册和用户许可,保护对服务器的基本存取;第二层是存取控制,对不同用户设定不同的权限,使数据库得到最大限度的保护;第三层是增加限制数据存取的视图和存储过程,在数据库与用户之间建立一道屏障。基于上述数据库层次结构的安全体系,税务网络信息系统需要设置对机密和非机密数据的访问控制:(1)验证(Authentication),保证只有授权的合法用户才能注册和访问;(2)授权(Authorization),对不同的用户访问数据库授予不同的权限;(3)审计(Auditing),对涉及数据库安全的操作做一个完整的记录,以备有违反数据库安全规则的事件发生后能够有效追查,再结合以报警(Alert)功能,将达到更好的效果。还可以使用数据库本身提供的视图和存储过程对数据库中的其他对象进行权限设定,这样用户只能取得对视图和存储过程的授权,而无法访问底层表。视图可以限制底层表的可见列,从而限制用户能查询的数据列的种类。 二、信息转移安全技术 信息转移安全即网络安全。为了达到保证网络系统安全性的目的,安全系统应具有身份认证(IdentificationandAuthentication);访问控制(AccessControl);可记账性(Accountability);对象重用(ObjectReuse);精确性(Accuracy);服务可用性(AvailabilityofServices)等功能。 1.防火墙技术(FirewallTechnology) 为保证信息安全,防止税务系统数据受到破坏,常用防火墙来阻挡外界对税务局数据中心的非法入侵。所谓防火墙,是一类防范措施的总称,是指在受保护的企业内联网与对公众开放的网络(如Internet)之间设立一道屏障,对所有要进入内联网的信息进行分析或对访问用户进行认证,防止有害信息和来自外部的非法入侵进入受保护网,并且阻止内联网本身某个节点上发生的非法操作以及有害数据向外部扩散,从而保护内部系统的安全。防火墙的实质是实施过滤技术的软件防范措施。防火墙可以分为不同类型,最常见的有基于路由器的IP层防火墙和基于主机的应用层防火墙。两种防火墙各有千秋,IP层防火墙对用户透明性好,应用层防火墙具有更大的灵活性和安全性。实践中只要有资金许可,常常将两种防火墙结合使用,以互相补充,确保网络的安全。另外,还有专门用于过滤病毒的病毒防火墙,随时为用户查杀病毒,保护系统。 2.信息加密技术(InformationEncryptionTechnology) 信息加密包括密码设计、密码分析、密钥管理、验证等内容。利用加密技术可以把某些重要信息或数据从明文形式转换成密文形式,经过线路传送,到达目的端用户再把密文还原成明文。对数据进行加密是防止信息泄露的有效手段。适当的增加密钥的长度和更先进的密钥算法,可以使破译的难度大大增加。具体有两种加密方式:(1)私钥加密体制(Secret-keyCryptography),即加密与解密时使用相同的密码。私钥加密体制包括分组密码和序列密码两种。分组密码把明文符号按固定大小进行分组,然后逐组加密。而序列密码把明文符号立即转换为密文符号,运算速度更快,安全性更高。(2)公钥加密体制(Public-keyCryptography),其加密密钥与解密密钥分为两个不同的密钥,一个用于对信息的加密,另一个用于对已加密信息的解密。这两个密钥是一对互相依赖的密钥。 在传输过程中,只有税务系统和认证中心(AuthenticationCenter,AC)才有税务系统的公开密钥,只有纳税人和认证中心才有纳税人的公开密钥,在这种情况下,即使其他人得到了经过加密后双方的私有密钥,也因为无法进行解密而保证了私有密钥的重要性,从而保证了传输文件的安全性。 3.信息认证技术(InformationAuthenticationTechnology) 数字签名技术(DigitalSignatureTechnology)。数字签名可以证实信息发送者的身份以及信息的真实性,它具备不可伪造性、真实性、不可更改性和不可重复性四大特征。数字签名是通过密码算法对数据进行加密、解密交换实现的,其主要方式是:信息发送方首先通过运行散列函数,生成一个欲发送报文的信息摘要,然后用所持有的私钥对这个信息的摘要进行加密以形成发送方的数字签名,这个数字签名将作为报文的附件和报文一起发送给报文的接收方。接收方在接收到信息后,首先运行和发送方相同的散列函数生成接收报文的信息摘要,然后再用发送方的公开密钥对报文所附的数字签名进行解密,产生原始报文的信息摘要,通过比较两个信息摘要是否相同就可以确认发送方和报文的正确性。 完整性认证(IntegrityAuthentication)。完整性认证能够使既定的接收者检验接收到的信息是否真实。常用的方法是:信息发送者在信息中加入一个认证码,经加密后发送给接收者检验,接收者利用约定的算法对解密后的信息进行运算,将得到的认证码与收到的认证码进行比较,若两者相等,则接收,否则拒绝接收。 4.防病毒技术(Anti-virusTechnology) 病毒防范是计算机安全中最常见也是最容易被忽视的一环。我们建议采用由单机防毒和网络防毒同时使用的这种防病毒措施,来最大限度地加强网络端到端的防病毒架构,再加上防病毒制度与措施,就构成了一套完整的防病毒体系。 信息安全技术论文:网络信息安全技术优化和防范 当今社会在计算机网络技术广泛应用于人们的日常与工作中的同时,信息安全问题也越发突显化,人们对于信息保护的重视度正在逐渐增强,如果始终无法采取科学有效的防范措施对网络信息实行全面保障,那么则会带来极为严重的后果。由此可见,加强对网络信息的安全技术优化及科学防范措施相关问题的分析探究,具有极为重要的意义。 1网络信息安全技术优化措施 1.1防病毒入侵技术首先需做的是,加强对网络信息存取的控制度,以此帮助避免违法用户在进入网络系统之后,采用篡改口令的方式来实现身份认证。与此同时,还需注意针对用户类型的不同,对其设置相应的信息存取权限,以免出现越权问题。其次,需注意采用一套安全可靠的杀毒和防木马软件,以此实现对网络病毒和木马的全面清除,且还可对网络用户的具体操作进行监控,从而全面确保网络进行安全。最后需做的是,针对局域网入口,需进一步加强监控,因为网络病毒进入计算机系统的主要渠道为局域网。所以需尽可能地采用云终端,尽量减少超级用户设置,对系统中的重要程序采用只读设置,以此帮助全面避免病毒入侵。 1.2信息加密技术此项技术主要是指对网络中的传输信息做加密处理,在达到防范目的之后,再对其做解密处理,将其还原为原始信息的一种信息安全技术。在此项技术应用中,可全面确保传输文件、信息、口令及数据的安全可靠。此项技术主要的加密方式有:节点加密、链路加密及端点加密。其中节点加密主要的保障安全对象为:源节点至目的节点信息。而端点加密主要的保障安全对象为:源端用户至目的端的信息。链路加密主要的保障安全对象为:网络各节点间的链路信息。整个信息加密技术的设计优秀主要为加密算法,可被分为对称及非对称的密钥加密法。 1.3防火墙技术在用户正式连接至Internet网络中后,防火墙技术内部会出现一个安全保护屏障,对网络用户的所处环境安全性进行检测及提升,对来源不详的信息做过滤筛选处理,以此帮助更好地减小网络运行风险。只有一些符合防火墙策略的网络信息方可通过防火墙检验,以此确保用户连接网络时,整个网络环境的安全性。将防火墙作为重点安全配置,还可对整个网络系统之内的安全软件做身份验证、审查核对处理。整体而言,防火墙技术的应用可以说是计算机系统自带的有效防护屏障。 1.4访问控制技术此项技术的应用可对信息系统资源实行全面保护,其主要组成部分为:主体、客体及授权访问。其中主体是指主动实体,可对客体实行访问,可为用户、终端、主机等。而客体即为一个被动实体,客体会受到一定程度上的限制,客体可为字段、记录、程序、文件等。授权访问则是指:主体访问客体的允许。无论是对主体还是客体而言,授权访问均为给定。访问控制技术主要分为三种,自主访问、强制访问、基于角色访问。 1.5报文鉴别在面对被动信息安全攻击时,可采用前文所述的加密技术。而对于主动信息安全攻击,则需要运用报文鉴别技术。此技术的应用主要是为了对信息数据传输中的截获篡改问题予以妥善解决,科学判定报文完整性。报文鉴别技术的应用全程是:报文发送方在发送报文信息之间,对其做哈希函数计算处理,进而得到一个定长报文摘要,对此摘要做加密处理,并放置于报文尾端,将其与报文一同发送。而接收方在接收到报文之后,对加密摘要做解密处理,并对报文运用哈希函数做运算处理,将所得到的摘要与接收到的解密摘要进行对比。如果两者信息一致,那么则表明,在报文信息传输中,未受到篡改,反之亦然。 2网络信息安全防范措施 2.1增强管理人员网络用户安全意识网络信息管理人员在日常工作中需注意加强自身的责任与安全意识,积极构建起一个完善化的安全管理体系,对网络操作做严格规范处理,加强安全建设,全面确保网络安全运行。与此同时,网络用户还需注意加强安全意识,依照网络设置权限,运用正确口令,避免违法入侵者窃取用户的账号、密码信息,进一步加强网络信息安全设置。 2.2加强网络监控评估,建立专业管理团队对于计算机网络的安全管理,首先需做的便是采用先进化的网络安全技术,另外需做的便是积极建立起专业化的网络管理、评估人员。专业网络信息管理团队的建立,可帮助有效防范黑客攻击,监控网络运行全程,评估是否存在非法攻击行为,对网络运行机制做科学健全完善化处理,全面提升网络安全稳定性。 2.3安全检查网络设备网络管理人员,需注意在日常工作中对各网络设备做全面安全检查,积极运用多种新兴现代化的软件工具对计算机网络端口实行检查,查看是否存在异常状况。一旦发现存在任何问题,便需对网络实行扫描杀毒处理。情况严重时,还需对网络端口做隔离处理。只有逐渐提升网络设备的安全可靠性,才可有效避免计算机网络受到外在攻击,保障用户安全。 2.4积极更新软件对计算机软件做积极更新处理,可帮助全面保障计算机不会受到来自外界网络的恶意侵袭,信息安全得以受到保护。另外,对计算机软件做更新处理,则可帮助保障软件抵抗病毒能力能够与病毒的日益变化相互适应。与此同时,还需注意的是,需对整个网络操作系统做实时的更新处理,从而促使计算机软件始终处于一个最新的操作系统之中,为网络信息安全提供全面保障。 3结语 在网络信息技术发展之中,加强对网络安全问题的关注,才可帮助实现对网络信息的全面安全防范,更好地保障个体、集体的信息资源,促使网络信息社会得以健康发展。所以,在今后的网络安全防范工作中,还需实行更进一步的探索研究,从采用多种安全技术;增强管理人员网络用户安全意识;加强网络监控评估,建立专业管理团队;安全检查网络设备;积极更新软件等多方面入手,全面保障网络信息的安全性。 信息安全技术论文:电子政务如何运用信息安全技术 一.一钻研违景与意义 一、钻研违景 电子政务是指政府在其管理以及服务职能中运用通讯网络以及计算机自动化等现代化信息高科技技术与高新理念,超出部门隔离以及时空的制约,促使政府工功课务以及机构组织整合优化,建造公平公正、廉正高效的政府运行模式,到达系统综合地向社会民众提供高效优质、相符国际水平的管理与服务[一]。从广义的角度上说,电子政务其实是1个系统工程,它的内容10分广泛,国内外有着不同的内容规范。依据我国政府所计划的项目来看,电子政务主要包含这样几个方面:政府间的电子政务(G二G):政府与企业间电子政务(G二B);政府与社会民众间的电子政务(G二C)。跟着当代政府改革运动的展开以及现代社会信息化的加速,电子政务是信息社会管理发展的1种趋势,政府是全社会中最大的信息具有者以及最大的信息技术的用户,有效地应用信息技术,通过树立1个真正有效的、可伸缩的电子政务系统,可以匡助政府向更为勤政、精简、廉正以及高效的方向发展。在各国踊跃提倡的“信息高速公路”规划中,电子政务建设被列在第1位,成为世界各国的关注焦点。许多国家有远见的政府或者领导人都把施行电子政务作为创立高效政府管理的首要举措,特别是1些发达国家凭仗其信息技术以及人力资源等方面的优势,鼎力发展电子政务建设,其目的是要在国际政治、经济竞争中进1步获得主导地位。发展中国家只有踊跃吸取他们的经验教训,同时结合自己的实际,加大电子政务建设的力度,加快建设高效政府,才能在信息时期发展中迎头遇上。国家相干部门讲演显示,中国面临严重境外网络袭击要挟。 据了解,二0一二年境外约有七. 三万个木马或者僵尸网络节制服务器介入节制中国境内主机,同比增长五六. 九%,节制服务器介入节制中国境内一四一九. 七万余台主机;被篡改政府网站一八0二个,同比增长二一. 四%。国家某部门讲演显示,二0一二年中国网络基础设施运行整体安稳,但安全形势不容乐观。 不完整统计显示,全年有五0余个网站用户信息数据库在互联网上公然流传或者通过地下黑色产业链进行售卖,其中已经被证实确为真实信息的数据近五000万条。依据该部门提供的案例显示,中国网站被境外袭击10分频繁,主要体现在两个方面,1是网站被境外入侵篡改;2是网站被境外入侵并安插后门。中国网站遭遇来自境外的网络袭击也10分频繁。这些受控主机因被黑客远程操控,1方面会致使用户计算机上存储信息被盗取,另外一方面则可能成为黑客借以向别人发动袭击的跳板。大量遭到集中节制的主机还可能形成僵尸网络,成为黑客发动大范围网络袭击的工具以及平台。这些事件若产生在电子政务上,将会给电子政务系统带来严重危害,而电子政务信息安全瓜葛到国家的安全、社会的不乱,触及到国家与政府的形象,在现代社会电子政务系统盘踞着极为首要的地位,它具有极为i贵的各种资源,如果它被袭击胜利,后果将不堪假想,所以它极易成为背法犯法份子及各种利益团体的袭击目标,必然会见对于各种成心无心的损坏、袭击。电子政务安全问题是电子政务建设中的极为症结的问题,如果解决不好,必将影响到电子政务的构建。 如何既保障电子政务信息安全的条件下又提高政府部门的办事质量以及效力成为当今钻研的热门问题。电子政务系统树立在互联网基础平台上,包括政务外网、内网以及门户网。而互联网是有良多缺点的全世界网络,本身的安全风险隐患良多,使在互联网上幵展的电子政务利用面临着严峻的挑战。信息安全主要是采用各种措施,保证信息的秘要性、完全性、1致性以及不可否认性等。信息安全技术广泛利用于电子政务,规范了政务处理的流程,加快了信息活动,提高了政务处理效力,给政务工作方式带来了全新的变化二、钻研意义电子政务建设是国家信息化的龙头工程,是实现政府信息化的主要手腕,已经成为世界性潮流以及全世界化发展趋势,不管是发达国家、仍是发展中国家为在国际政治经济竞争中获得1席之地,都在踊跃推进电子政务建设。 我国的电子政务的建设,将有益于政府建立形象、精简人员与机构、提高办事效力、进行迅速有力的科学决策等,对于于国家的经济繁华以及社会进步有着深远的意义。电子政务系统的信息安全是指1个国家的政府信息资源不受外来的损害与要挟,信息资源不被故意的或者偶然的非法授权泄露、更改,避免信息被非法入侵者辨识、盗取、节制、应用等。信息安全成为如今政府信息化中的症结问题。安全问题是电子政务建设中的重中之重。可以说,信息安全在必定意义上触及到政治、社会、经济、军事、文化、生态文明等的安全。信息安全包含:存储传输、系统风险管理、审计跟踪、备份与恢复、应急响应等方面的安全内容。 总结与瞻望 电子政务系统安全部系的安全建设是1项雄伟的繁杂的系统工程,本文重点钻研并利用了信息安全技术及其相干理论,融入了管理学、数理几率理论、法律学、经济学、计算机网络技术、密码学以及安全工程、决策理论以及博弈学、通讯与信息工程学等知识,从多角度对于电子政务系统安全部系进行了设计构建。本文的主要工作包含下列方面: 一、钻研分析了电子政务系统的安全现状与安全问题,钻研了信息安全技术及理论,针对于电子政务系统的安全隐患问题,分析了电子政务系统的安全需求,分析设计了电子政务系统的安全部系。具体设计了它的电子政务安全法律法规、安全基础装备与设施、信息安全技术、安全管理、安全应急响应系统5个组成部份。 二、 针对于电子政务的具体的安全问题,利用信息安全技术,安全管理,应急响应等方面的知识理论,分别具体构建了电子政务系统安全部系的5个部份的机制或者措施方案。使患上电子政务系统的安全性患上到了首要保障。 信息安全技术论文:浅论计算机网络信息安全技术 [论文关键词]Web Services 网络完全 技术 [论文摘要]为了满足日益增长的需求,人们提出了基于XML的Web服务。它的主要目标是在现有的各种异构平台的基础上构建一个通用的与平台无关、语言无关的技术层,各种平台上的应用依靠这个技术层来实现彼此的连接和集成,Web Services的优秀技术主要是XML技术、SOAP技术、WSDL及UDDI等。本文对此进行了探讨。 1 XML技术 近年来,XML已成为数据表示和数据交换的一种新标准。其基本思想是数据的语义通过数据元素的标记来表达,数据元素之间关系通过简单的嵌套和引用来表示。若所有web服务器和应用程序将它们的数据以XML编码并到Internet,则信息可以很快地以一种简单、可用的格式获得,信息提供者之间也易于互操作。XML一推出就被广泛地采用,并且得到越来越多的数据库及软件开发商的支持。总体讲来,XML具有自描述性、独立于平台和应用、半结构化、机器可处理的、可扩展性和广泛的支持等特点。因此,XML可被广泛应用于电子商务、不同数据源的集成、数据的多样显示等各个方面。XML描述了一个用来定义标记集的方法用于规定一个标记集,填入文本内容后,这些标记和纯文本一起构成了一个XML文档。一个良好的XML文档必须满足以下几条规则:(1)有一致良好定义的结构(2)属性需用引号引起来:(3)空白区域不能忽略:(4)每个开始标签必须要有一个与之对应的结束标签:(5)有且只有一个根元素包含其他所有的结点:(6)元素不能交叉重叠但可以包含:(7)注释和处理指令不能出现在标签中:(8)大小写敏感:(9)关键词“D0CTYPE”、“ELEMENT”、“ATTRIBUTE”和“ENTITY”要大写。为了说明特定的语法规则,XMLDTD(DocumentTypeDefination)采用了一系列正则式。语法分析器(或称解析器)将这些正则式与XML文件内部的数据模式相匹配,以判别文件是否是有效。一个DTD描述了标记语言的语法和词汇表,定义了文件的整体结构以及文件的语法。在Internet中,一个最重要的问题是如何实现数据的交互,即客户端和服务器端双向数据交流。当前所面对的是一个物理上分散的、异源、异构的数据环境,能方便地从这些数据中取得所需要的信息极为重要。XML满足这一要求,它可以将各种类型的数据转换成XML文档,然后对XML文档进行处理,之后,再将XML数据转换为某种方式存储的数据。XML的数据源多种多样,但主要分为三种:第一种为本身是纯文本的XML文档、TXT文件、DAT文件等第二种来自于数据库,如关系数据库、对象数据库等:第三种是其它的带有一定格式的应用数据,如邮件、图表、清单等。针对不同的数据源可以采用不同的技术进行转换。纯文本文档是最基本也是最简单的,它将数据存储于文本文件中,可以直接方便地读取数据。另外,XML文档也可以加上CSS、XSL等样式信息在浏览器中显示,或者通过DOM、SAX编程接口同其它应用相关联。第二种来源主要利用现有的比较成功的数据库资源,是对第一种资源的扩展,可以利用数据库管理系统对数据进行管理,并用服务器编程语言对数据进行动态存取,来实现各种动态应用。第三种数据源的转换可以利用微软提出的基于OLEDB的解决方案,从数据源直接导出XML文档。 2 SOAP技术 SOAP(simple ObjectAcCess PrOtOCO1,简单对象访问协议)是由Microsoft、IBM等共同提出的规范,目的是实现大量异构程序和平台之间的互操作,从而使存在的应用程序能够被用户访问。W3C的SOAP规范主要由SOAP封装、SOAP编码规则、SOAPRPC表示及SOAP绑定四方面的内容组成:(1)SOAP封装(SOAPEnvelop):构造了一个整体的SOAP消息表示框架,可用于表示消息的内容是什么、谁发送的、谁应当接收并处理它,以及处理操作是可选的还是必须的。信封包含了S0AP消息头部(可选)和SOAP消息体(必须)。消息体部分总是用于最终接收的消息,头部可以确定执行中间处理的目标节点。附件、二进制数字及其他项目均可以附加到消息体上。(2)SOAP编码规则(SOAPEncodingRules):定义了一个数据编码机制,通过这样一个编码机制来定义应用程序中需要使用的数据类型,并可用于交换由这些应用程序定义的数据类型所衍生的实例。(3)S0AP RPC表示(S0AP RPcRepresentation):定义了一个用于表示远程过程调用和响应的约定与HTTP相似,RPC使用请求/响应模型交换信息。使用SOAP调用远程方法的主要工作就是构造SOAP消息。SOAP请求消息代表方法调用,被发送给远程服务器,5OAP响应消息代表调用结果,返回给方法的调用者。(4)SOAP绑定(sOAPBinding):定义了一个使用底层协议来完成在节点间交换SOAP消息的机制。SOAP消息的传输依靠底层的传输协议,与传输层的协议都能进行绑定。SOAP采用了已经广泛使用的两个协议:HTTP和XML。HTTP用于实现SOAP的RPC风格的传输,而XML是它的编码模式。SOAP通讯协议使用HTTP来发送x扎格式的消息。HTTP与RPC的协议很相似,它简单、配置广泛,并且对防火墙比其它协议更容易发挥作用。HTTP请求一般由Web服务器来处理,但越来越多的应用服务器产品正在支持HTTP XML作为一个更好的网络数据表达方式,SOAP把XML的使用代码转化为请求/响应参数编码模式,并用HTTP作传输。具体的讲,一个SOAP方法可以简单地看作遵循SOAP编码规则的HTTP请求和响应。一个SOAP终端则可以看作一个基于HTTP的URL,它用来识别方法调用的目标。SOAP不需要将具体的对象绑定到一个给定的终端,而是由具体实现程序来决定怎样把对象终端标识符映像到服务器端的对象。 3 WSDL与UDDI技术 WSDL(WebServicesDescriptionLanguage,web服务描述语言)基于Ⅺ旺,将Web服务描述为一组对消息进行操作的服务访问点它抽象描述了操作和消息,并绑定到一个具体的网络协议和消息格式,定义了具体实施的服务访问点。WSDL包含服务接口定义和服务实现定义,服务接口是Web服务的抽象定义,包括类型、消息和端口类型等。服务实现定义描述了服务提供者如何实现特定的服务接口,包括服务定义和端口定义几乎所有在因特网上的Web服务都配有相关的WSDL文档,其中列举了该服务的功能,说明了服务在Web上的位置,并提供了使用它的命令。WSDL文档定义了Web服务功能发送和接收的消息种类,并规定了调用程序必须提供给Web服务的数据,以便该服务能够执行其任务。WSDL文档还提供了一些特定的技术信息,告诉应用程序如何通过HTTP或其他通信协议与Web服务进行连接和通信。用户想使用服务提供者所提供的服务,必须首先找到这个服务。UDDI(UniversalDescrip—ti012DiseoveryIntegration,统一描述发现集成)提供了一种、查找服务的方法,使得服务请求者可以在Internet巨大的信息空间中快速、方便地发现要调用的服务,并完成服务间的集成。UDDI是一个基于SOAP协议的、为Web服务提供信息注册中心的实现标准。同时也包含一组提供Web服务注册、发现和调用的访问协议。UDDI通过XML格式的目录条目将Web服务注册在UDDI中心的公共注册表内供其它用户查询和使用。UDDI目录条目包括三个部分:白页、黄页和绿页。白页提供一般信息,即Web服务的URL和提供者的名称、地址、联系方式等基本信息:黄页提供基于标准分类法的相关产业、产品或提供服务类型以及地域等的分类信息:绿页提供技术信息,它详细介绍了访问服务的接口,以便用户能够编写应用程序以使用Web服务,这是发现潜在Web服务的关键。同时,UDDI提供了基于XML的轻量级的数据描述和存储方式,服务的定义是通过一个称为类型模型的UDDI文档来完成的。UDDI本身就是一个Web服务,它通过一组基于SOAP的UDDI的API函数进行访问。其中查询API用来查询定位商业实体、服务、绑定等信息。API被用来在注册中心或者取消服务。 信息安全技术论文:电子商务中的信息安全技术及机制 摘要:电子商务(Electronic Commerce)是90年代初期在美国等发达国家兴起的一种新的企业经营方式,它是一种通过网络技术的应用,快速而有效地进行各种商务活动的全新方法。 关键词:电子商务;信息;安全 电子商务(Electronic Commerce)是90年代初期在美国等发达国家兴起的一种新的企业经营方式,它是一种通过网络技术的应用,快速而有效地进行各种商务活动的全新方法。传统的电子商务指人们通过计算机及计算机专用网络进行商贸活动,例如电子资金转帐、远程购物、电子合同、电子化海关进出口报关、电子化税务申报等等。如今, 电子商务的范围更加广泛。基于因特网上的电子商务不仅指基于Internet网上的交易,而且指所有利用Internet、Intranet技术来解决问题、降低成本、增加价值并创造新的商机的所有商务活动,包括从销售到市场运作以及信息管理筹备各个方面。因此,电子商务的对商业的影响越来越大。 然而,随着Internet的高速发展,其开放性、国际性和自由性在增加应用自由度的同时,也使安全成为一个日益重要的问题。这主要表现在:开放性的网络,导致网络的技术是全开放的,因而网络所面临的破坏和攻击也是多方面的,如何保护企业和个人的信息不被非法获取、盗用、篡改和破坏,已成为所有Internet参与者共同关心的重要问题。企业与消费者对电子交易安全的担忧已严重阻碍了电子商务的发展,为了消除这些顾虑,必须保证企业与消费者在进行电子商务时双方的利益不受侵害。 按照安全策略的要求及风险分析的结果,电子商务中的信息安全系统由以下几个方面组成: 物理安全、网络安全、信息安全。 物理安全是保护计算机网络设备、设施以及其它媒体免遭地震、水灾、火灾等环境事故以及人为操作失误或错误及各种计算机犯罪行为导致的破坏过程。 网络安全可以分成三类:系统安全,指主机和服务器的安全,主要包括反病毒、系统安全检测、入侵检测(监控) 和审计分析;网络运行安全,是指系统要具备必须的针对突发事件的应急措施,如数据的备份和恢复等等;局域网或子网的安全主要是访问控制和网络安全检测的问题。特别说明,各种黑客与防火墙主要属于网络安全的相关范畴。 信息安全涉及到信息传输的安全、信息存储的安全以及对网络传输信息内容的审计三方面,当然也包括对用户的鉴别和授权。这里主要对信息安全技术进行概括介绍。 在信息安全涉及到的几个方面中,为保障数据传输的安全,需采用数据传输加密技术、数据完整性鉴别技术;由于网络的开放性,为避免数据被截获,泄漏机密信息,重要的信息、文件等数据在网络上进行传输时都要按照一定算法进行加密。目前,主要的加密技术分为两类,即对称加密和非对称加密。对称密钥加密,又称私钥加密,即信息的发送方和接收方用一个密钥去加密和解密数据。它的最大优势是加/解密速度快,适合于对大数据量进行加密,但密钥管理困难。非对称密钥加密系统,又称公钥密钥加密。它需要使用一对密钥来分别完成加密和解密操作,一个公开,即公开密钥,另一个由用户自己秘密保存,即私用密钥。信息发送者用公开密钥去加密,而信息接收者则用私用密钥去解密。公钥机制灵活,但加密和解密速度却比对称密钥加密慢得多。数据完整性鉴别技术是确保信息完整性,采用的方法大多是收错重传、丢弃后续包的办法,主要有报文鉴别、校验和、消息完整性编码MIC(Message Integrity Code)。 为保证信息存储的安全,须保障数据库安全和终端安全;计算机信息系统中存储的信息主要包括纯粹的数据信息和各种功能文件信息两大类。对纯粹数据信息的安全保护,以数据库信息的保护最为典型。而对各种功能文件的保护,终端安全很重要。 信息内容审计,则是实时对进出内部网络的信息进行内容审计,以防止或追查可能的泄密行为(为了满足国家保密法的要求,在某些重要或涉密网络,应该安装使用此系统)。 对用户的鉴别是对网络中的主体进行验证的过程,通常有三种方法验证主体身份。一是只有该主体了解的秘密,如口令、密钥;二是主体携带的物品,如智能卡和令牌卡;三是只有该主体具有的独一无二的特征或能力,如指纹、声音、视网膜或签字等。 保护信息安全所采用的手段也称做安全机制。所有的安全机制都是针对某些安全攻击威胁而设计的,可以按不同的方式单独或组合使用。合理地使用安全机制会在有限的投入下最大地降低安全风险。 网络中所采用的安全机制主要有: 1.加密和隐藏机制:加密使信息改变,攻击者无法读懂信息的内容从而保护信息;而隐藏则是将有用的信息隐藏在其他信息中,使攻击者无法发现,不仅实现了信息的保密,也保护了通信本身。 2.认证机制:网络安全的基本机制,网络设备之间应互相认证对方身份,以保证正确的操作权力赋予和数据的存取控制。网络也必须认证用户的身份,以保证正确的用户进行正确的操作并进行正确的审计。 目前,数字证书认证机制在电子商务中的网上银行、网上证券、网上缴税、网上保险、网上购物、网上贸易、网上招投标、电子商务交易平台、安全电子邮件、期货交易和网上票务等B2B、B2C安全管理业务以及电子政务等各种领域得到了广泛的应用。数字证书是为了防止不法分子诈骗采用的强身份鉴别技术。可以避免密码或口令容易泄露或被攻破的缺点。 3.审计:防止内部犯罪和事故后调查取证的基础,通过对一些重要的事件进行记录,从而在系统发现错误或受到攻击时能定位错误和找到攻击成功的原因。审计信息应具有防止非法删除和修改的措施。加强制度和岗位以及内外的审计是非常重要的 4.权力控制和存取控制: 主机系统根据需要赋予不同的用户不同的执行权利。严格控制用户不能越权操作。 5.完整性保护: 用于防止非法篡改,利用密码理论的完整性保护能够很好地对付非法篡改。完整性的另一用途是提供不可抵赖服务,当信息源的完整性可以被验证却无法模仿时,收到信息的一方可以认定信息的发送者,数字签名就可以提供这种手段。 6.业务填充 无业务时发送干扰数据,即发送无用的随机数据。减少攻击者通过通信流量获得信息。增加密码通信的破译难度。 以上简要的介绍了电子商务中的信息安全技术及信息安全机制。电子商务正以其低成本、高效率、高质量正逐步被广大企业所接受。而电子商务的安全性问题一直是电子商务令人担心的方面和关注的焦点,也将成为电子商务全面推广的主要障碍。因此我们要不断改进电子商务中的信息安全技术,提高电子商务系统的安全性和可靠性,促进电子商务的蓬勃发展。 信息安全技术论文:论电子政务系统中的信息安全技术的应用研究 [论文关键词]信息安全技术 电子政务系统 网络安全 [论文摘要]应用信息安全技术提高电子政务系统的安全性是一个迫切需要解决的问题。本文首先剖析了电子政务系统信息安全方面存在的问题,其次研究了信息安全技术在电子政务系统中的应用,涉及到安全区域的有效划分、重要信息的有效控制以及系统VPN的台理设计等等,在一定程度上保证了电子政务系统的安全。 1引言 电子政务是提升一个国家或地区特别是城市综合竞争力的重要因素之一,电子政务系统中有众多的政府公文在流转,其中不乏重要情报,有的甚至涉及国家安全,这些信息通过网络传送时不能被窃听、泄密、篡改和伪造。如果电子政务网络安全得不到保障,电子政务的便利与效率便无从保证,对国家利益将带来严重威胁。因此,研究信息安全技术及其在电子政务系统中的应用具有重要的现实意义。 2电子政务系统信息安全存在的问题剖析 2.1网络安全方面的问题 电子政务网在建网初期都是按照双网模式来进行规划与建设,即电子政务内网和外网,内网作为信息内部信息和公文传输平台,开通政府系统的一些日常业务,外网通过路由汇聚加防火墙过滤接入主要向公众一些公共服务信息和政府互动平台。双网实现了物理隔离,建网初期往往只看重网络带来的便利与高效,但是并没有同步充分考虑安全问题,也没有对互联网平台的潜在安全威胁进行过全面综合的风险评估,网络安全建设严重滞后。网络安全方面的问题主要涉及到以下几个方面: (1)来自内部的恶意攻击这种攻击往往带有恶作剧的形式,虽然不会给信息安全带来什么大的危害,但对本单位正常的数据业务和敏感数据还是会带来一定的威胁。 (2)移动存储介质的交叉使用,对于电子内网PC来讲,把上互联网的PC上使用过的u盘,移动硬盘都不能在政务内网上使用。U盘病毒和“摆渡”间谍特马会把内网中的保密信息和敏感数据带到互联网上,回传给木马的制作者。并且,这种病毒还会在内网上传播,消耗系统资源,降低平台的新能,影响政务内网各种业务的正常流转。 (3)内网的身份认证和权限管理问题。防止内网一般用户越权管理数据库,服务器,和高权限的数据平台。 (4)内网中使用的带存储芯片的打印复印设备离开现场返公司维修问题。 (5)政务内网中使用的各种损坏移动存储介质的管理销毁问题。 以上各个网络环节管理不好都会给信息安全带来潜在的隐患,会造成国家重要机密的泄密。 2.2信息安全管理方面的问题 有些政府单位存在只重技术,不重管理的现象,没有认识到人是信息安全的关键,管理正是把人和技术结合起来,充分发挥安全技术保障能力的纽带。总体上说,我国网络安全管理与保卫工作是滞后的。许多部门内部没有从管理制度、人员和技术上建立相应的安全防范机制,缺乏行之有效的安全检查保护措施。内部人员拥有系统的一定的访问权限,可以轻易地绕过许多访问控制机制不少网络维护使用人员缺乏必要的网络安全意识和知识,有的不遵守安全保密规定,将内网直接或间接地与因特网连接,有的安全设施设备的配置不合理,访问控制不够严格,这些问题的存在直接带来了安全隐患。 3电子政务系统中的信息安全技术的应用掇讨 通常情况下,政务网建设将市、区县政务网连接在一起。为政府的内部办公和对外服务提供了极大的便利。本节针对以上提到的各种安全问题,探讨安全技术在政务系统中的具体应用。 3.1安全区域的有效划分 根据安全策略需要,安全域可以包括多级子域,相互关联的安全域也可以组成逻辑域。 电子政务网络域:网络基础设施层及其上层的安全保护功能的实现应由接入政务专网的用户系统负责实现。 电子政务业务处理域:电子政务业务处理域(简称“业务处理域”)包括那些在政务部门管理控制之下,用来承载电子政务业务系统的本地计算环境及其边界,以及电子政务信息系统的内部用户。业务处理域内主要包含相应政务部门的政务内网域、政务外网域和公众服务域,有些政务部门还有内部自成体系的独立业务域。每个子域都对应的本地计算环境和边界。政务内网域与政务外网域物理隔离,政务外网域与公众服务域逻辑隔离。 电子政务基础服务域:电子政务基础服务域主要包括为电子政务系统提供服务的信息安全基础设施信息安全基础设旌有:电子政务数字证书中心、信息安全测评中心、信息安全应急响应中心以及远程灾备中心等。 3.2重要信息的有效控制 电子政务系统的数据控制主要目的是阻止攻击者利用政务系统的管理主机作为跳板去攻击别的机器,但是只是尽量的减少,而不是杜绝这种行为。当然,针对政务内部网络任何的扫描、探测和连接管理主机是允许的,但是对从主机出去的扫描、探测、连接,网络安全系统却必须有条件的放行,如果发现出去的数据包有异常,那系统管理员必须加以制止。数据控制示意图如图3—1所示: 本文研究的政务系统的数据控制使用两层来进行数据控制:防火墙和信息检测系统(IDS)。 防火墙为了防止政务系统的管理主机被作为跳板攻击其它正常系统。我们必须对管理主机的外连接数进行控制,如只允许在一定的时一间内发送一定数量的数据包。防火墙的主要功能是:设定单向地址拦截或双向地址拦截,在单向地址拦截时,~方到另一方的资料访问被禁止,但反向的数据访问依然能正常进行,不会受到影响;采用先进的状态监测数据包过滤技术,不仅仅是依靠单个的IP包来过滤,而是对每一个对话和连接进行分析和监控,在系统中自动维护其当前状态,根据连接的状态来对IP包进行高效快速安全过滤;对管理主机的外出连接进行控制。当外出连接达到一定数量时,阻断以后的连接,防止管理主机被攻击者攻破后用来作为发起攻击的“跳板对所有出入系统的连接进行日志记录。 3.3系统VPN的合理设计 使用VPN,可以在电子政务系统所连接不同的政府部门之间建虚拟隧道,使得两个政务网之间的相互访问就像在一个专用网络中一样。使用lrPN,可以使政务网用户在外网就象在内网一样的访问政务专用网的资源。使用VPN,也可以实现政务网内特殊管理的需要。VPN的建立有三种方式:一种是Internet服务商(ISP)建设,对企业透明;第二种是政府部门自身建设,对ISP透明;第三种是ISP和政府部门共同建设。 在政务网的基础上建立VPN,第二种方案比较合适,即政府部门自身建设,对ISP透明。因为政务网是地理范围在政务网内的计算机网络,它有运行于Internet的公网IP地址,有自己的路由设备,有自己的网络管理和维护机构,对政务网络有很强的自主管理权和技术支持。所以,在政务网基础上建立VPN,完全可以不依赖于ISP,政府部门自身进行建设。这样可以有更大的自主性,也可以节省经费。 3.4其他信息安全技术的使用 此外,电子政务系统的安全性可以采用如下的措施加以保证:控制对网络设备的SNEP和telnet,在所有的骨干路由器上建立accesslist只对网管中心的地址段做permit,即通过网管中心的主机才能远程维护各骨干路由设备路由协议在不安全的端口上进行Passive防止不必要的路由泄露;将所有重要事件进行纪录通过日志输出:采用防火墙设备对政务局域网进行保护。 结语 总之,本文对基于互联网的电子政务系统存在的安全问题进行了深入的分析,在综合考虑成本和安全保障水平的基础上,运用信息安全技术,构建了一体化分防护安全保障体系。 信息安全技术论文:论信息安全技术在电子商务中的应用 论文关键词:电子商务 密码技术 安全协议 论文摘要:文章主要针对在电子商务应用中所经常使用到的几种信息安全技术作了系统的阐述,分析了各种技术在应用中的侧重点,强调了在电子商务应用中信息安全技术所具有的重要作用。 21世纪是知识经济时代,网络化、信息化是现代社会的一个重要特征。随着网络的不断普及,电子商务这种商务活动新模式已经逐渐改变了人们的经济、工作和生活方式,可是,电子商务的安全问题依然是制约人们进行电子商务交易的最大问题,因此,安全问题是电子商务的优秀问题,是实现和保证电子商务顺利进行的关键所在。 信息安全技术在电子商务应用中,最主要的是防止信息的完整性、保密性与可用性遭到破坏;主要使用到的有密码技术、信息认证和访问控制技术、防火墙技术等。 1密码技术 密码是信息安全的基础,现代密码学不仅用于解决信息的保密性,而且也用于解决信息的保密性、完整性和不可抵赖性等,密码技术是保护信息传输的最有效的手段。密码技术分类有多种标准,若以密钥为分类标准,可将密码系统分为对称密码体制(私钥密码体制)和非对称密码体制(公钥密码体制),他们的区别在于密钥的类型不同。 在对称密码体制下,加密密钥与解密密钥是相同的密钥在传输过程中需经过安全的密钥通道,由发送方传输到接收方。比较著名的对称密钥系统有美国的DES,欧洲的IDEA,Et本的RC4,RC5等。在非对称密码体制下加密密钥与解密密钥不同,加密密钥公开而解密密钥保密,并且几乎不可能由加密密钥导出解密密钥,也无须安全信道传输密钥,只需利用本地密钥的发生器产生解密密钥。比较著名的公钥密钥系统有RSA密码系统、椭圆曲线密码系统ECC等。 数字签名是一项专门的技术,也是实现电子交易安全的优秀技术之一,在实现身份认证、数据完整性、不可抵赖性等方面有重要的作用。尤其在电子银行、电子证券、电子商务等领域有重要的应用价值。数字签名的实现基础是加密技术,它使用的是公钥加密算法与散列函数一个数字签名的方案一般有两部分组成:数字签名算法和验证算法。数字签名主要的功能是保证信息传输的完整性、发送者身份的验证、防止交易中抵赖的发生。 2信息认证和访问控制技术 信息认证技术是网络信息安全技术的一个重要方面,用于保证通信双方的不可抵赖性和信息的完整性。在网络银行、电子商务应用中,交易双方应当能够确认是对方发送或接收了这些信息,同时接收方还能确认接收的信息是完整的,即在通信过程中没有被修改或替换。 ①基于私钥密码体制的认证。假设通信双方为A和B。A,B共享的密钥为KAB,M为A发送给B的信息。为防止信息M在传输信道被窃听,A将M加密后再传送,如图1所示 由于KAB为用户A和B的共享密钥,所以用户B可以确定信息M是由用户A所发出的,这种方法可以对信息来源进行认证,它在认证的同时对信息M也进行了加密,但是缺点是不能提供信息完整性的鉴别。通过引入单向HASH函数,可以解决信息完整性的鉴别问题,如图2所示 在图2中,用户A首先对信息M求HASH值H(M),之后将H(M)加密成为m,然后将m。和M一起发送给B,用户B通过解密ml并对附于信息M之后的HASH值进行比较,比较两者是否一致。图2给出的信息认证方案可以实现信息来源和完整性的认证。基于私钥的信息认证的机制的优点是速度较快,缺点是通信双方A和B需要事先约定共享密钥KAB。 ②基于公钥体制的信息认证。基于公钥体制的信息认证技术主要利用数字签名和哈希函数来实现。假设用户A对信息M的HASH值H(M)的签名为SA(dA,H(m),其中dA为用户A的私钥),用户A将M//SA发送给用户B,用户B通过A的公钥在确认信息是否由A发出,并通过计算HSAH值来对信息M进行完整性鉴别。如果传输的信息需要报名,则用户A和B可通过密钥分配中心获得一个共享密钥KAB,A将信息签名和加密后再传送给B,如图3所示。由图3可知,只有用户A和B拥有共享密钥KAB,B才能确信信息来源的可靠性和完整性。 访问控制是通过一个参考监视器来进行的,当用户 对系统内目标进行访问时,参考监视器边查看授权数据库,以确定准备进行操作的用户是否确实得到了可进行此项操作的许可。而数据库的授权则是一个安全管理器负责管理和维护的,管理器以阻止的安全策略为基准来设置这些授权。 ③防火墙技术。防火墙是目前用得最广泛的一种安全技术,是一种由计算机硬件和软件的组合。它使互联网与内部网之间建立起一个安全网关,可以过滤进出网络的数据包、管理进出网络的访问行为、对某些禁止的访问行为、记录通过防火墙的信息内容和活动及对网络攻击进行检测和告警等。防火墙的应用可以有效的减少黑客的入侵及攻击,它限制外部对系统资源的非授权访问,也限制内部对外部的非授权访问,同时还限制内部系统之间,特别是安全级别低的系统对安全级别高的系统的非授权访问,为电子商务的施展提供一个相对更安全的平台,具体表现如下: ①防火墙可以强化网络安全策略。通过以防火墙为中心的安全方案配置,能将所有安全软件配置在防火墙上。与将网络安全问题分散到各个主机上相比,防火墙的集中安全管理更经济。例如在网络访问时,一次一密口令系统和其它的身份认证系统完全可以不必分散在各个主机上,而集中在防火墙身上。 ②对网络存取和访问进行监控审计。如果所有的访问都经过防火墙,那么,防火墙就能记录下这些访问并作日志记录,同时也能提供网络使用情况的统计数据。当发生可疑动作时,防火墙能进行适当的报警,并提供网络是否受到监测和攻击的详细信息。另外,收集一个网络的使用和误用情况也是非常重要的。首先的理由是可以清楚防火墙是否能够抵挡攻击者的探测和攻击,并且清楚防火墙的控制是否充足。而网络使用统计对网络需求分析和威胁分析等而言也是非常重要的。 ③防止内部信息的外泄。通过利用防火墙对内部网络的划分,可实现内部网重点网段的隔离,从而限制了局部重点或敏感网络安全问题对全局网络造成的影响。再者,隐私是内部网络非常关心的问题,一个内部网络中不引人注意的细节可能包含了有关安全的线索而引起外部攻击者的兴趣,甚至因此而暴露了内部网络的某些安全漏洞。使用防火墙就可以隐蔽那些透漏内部细节如Finger,DNS等服务。Finger显示了主机的所有用户的注册名、真名,最后登录时间和使用shell类型等。但是Finger显示的信息非常容易被攻击者所获悉。攻击者可以知道一个系统使用的频繁程度,这个系统是否有用户正在连线上网,这个系统是否在被攻击时引起注意等等。 防火墙可以同样阻塞有关内部网络中的DNS信息,这样台主机的域名和IP地址就不会被外界所了解。 ④网络安全协议。网络协议是网络上所有设备之间通信规则的集合。在网络的各层中存在着许多协议,网络安全协议就是在协议中采用了加密技术、认证技术等保证信息安全交换的安全网络协议。目前,Intemet上对七层网络模型的每一层都已提出了相应的加密协议,在所有的这些协议中,会话层的SSL和应用层的SET与电子商务的应用关系最为密切。 ①ssL协议(SecureSocketsLayer)安全套接层协议。SSL使用对称加密来保证通信保密性,使用消息认证码(MAC)来保证数据完整性。SSL主要使用PKI在建立连接时对通信双方进行身份认证。SSL协议主要是使用公开密钥体制和X.509数字证书技术保护信息传输的机密性和完整性。它主要适用于点对点之间的信息传输,提供基于客户/服务器模式的安全标准,它在传输层和应用层之间嵌入一个子层,在建立连接过程中采用公开密钥,在会话过程中使用私人密钥。加密的类型和强度则在两端之间建立连接的过程中判断决定。 SSL安全协议是国际上最早应用于电子商务的一种网络安全协议,至今仍然有很多网上商店使用。在传统的邮购活动中,客户首先寻找商品信息,然后汇款给商家,商家将商品寄给客户。这里,商家是可以信赖的,所以客户先付款给商家。在电子商务的开始阶段,商家也是担心客户购买后不付款,或使用过期的信用卡,因而希望银行给予认证。SSL安全协议正是在这种背景下产生的。所以,它运行的基点是商家对客户信息保密的承诺。显然,SSL协议无法完全协调各方间的安全传输和信任关系。 ②SET协议SecureElectronicTransaction)安全电子交易。为了克服SSL安全协议的缺点,实现更加完善的即时电子支付,SET协议应运而生。 SET协议采用了双重签名技术对SET交易过程中消费者的支付信息和订单信息分别签名,使得商家看不到支付信息,只能接收用户的订单信息;而金融机构看不到交易内容,只能接收到用户支付信息和账户信息,从而充分保证了消费者帐户和定购信息的安全性。SET协议的重点就是确保商家和客户的身份认证和交易行为的不可否认性,其理论基础就是不可否认机制,采用的优秀技术包括X.509电子证书标准,数字签名,报文摘要,双重签名等技术。SET协议使用数字证书对交易各方的合法性进行验证,通过数字证书的验证,可以确保交易中的商家和客户都是合法的、可信赖的。 信息安全技术在电子商务中的应用非常广泛,并且起到了尤其重要的作用。 信息安全技术论文:浅论计算机网络信息安全技术 [论文关键词]Web Services 网络完全 技术 [论文摘要]为了满足日益增长的需求,人们提出了基于XML的Web服务。它的主要目标是在现有的各种异构平台的基础上构建一个通用的与平台无关、语言无关的技术层,各种平台上的应用依靠这个技术层来实现彼此的连接和集成,Web Services的优秀技术主要是XML技术、SOAP技术、WSDL及UDDI等。本文对此进行了探讨。 1 XML技术 近年来,XML已成为数据表示和数据交换的一种新标准。其基本思想是数据的语义通过数据元素的标记来表达,数据元素之间关系通过简单的嵌套和引用来表示。若所有web服务器和应用程序将它们的数据以XML编码并到Internet,则信息可以很快地以一种简单、可用的格式获得,信息提供者之间也易于互操作。XML一推出就被广泛地采用,并且得到越来越多的数据库及软件开发商的支持。总体讲来,XML具有自描述性、独立于平台和应用、半结构化、机器可处理的、可扩展性和广泛的支持等特点。因此,XML可被广泛应用于电子商务、不同数据源的集成、数据的多样显示等各个方面。XML描述了一个用来定义标记集的方法用于规定一个标记集,填入文本内容后,这些标记和纯文本一起构成了一个XML文档。一个良好的XML文档必须满足以下几条规则:(1)有一致良好定义的结构(2)属性需用引号引起来:(3)空白区域不能忽略:(4)每个开始标签必须要有一个与之对应的结束标签:(5)有且只有一个根元素包含其他所有的结点:(6)元素不能交叉重叠但可以包含:(7)注释和处理指令不能出现在标签中:(8)大小写敏感:(9)关键词“D0CTYPE”、“ELEMENT”、“ATTRIBUTE”和“ENTITY”要大写。为了说明特定的语法规则,XMLDTD(DocumentTypeDefination)采用了一系列正则式。语法分析器(或称解析器)将这些正则式与XML文件内部的数据模式相匹配,以判别文件是否是有效。一个DTD描述了标记语言的语法和词汇表,定义了文件的整体结构以及文件的语法。在Internet中,一个最重要的问题是如何实现数据的交互,即客户端和服务器端双向数据交流。当前所面对的是一个物理上分散的、异源、异构的数据环境,能方便地从这些数据中取得所需要的信息极为重要。XML满足这一要求,它可以将各种类型的数据转换成XML文档,然后对XML文档进行处理,之后,再将XML数据转换为某种方式存储的数据。XML的数据源多种多样,但主要分为三种:第一种为本身是纯文本的XML文档、TXT文件、DAT文件等第二种来自于数据库,如关系数据库、对象数据库等:第三种是其它的带有一定格式的应用数据,如邮件、图表、清单等。针对不同的数据源可以采用不同的技术进行转换。纯文本文档是最基本也是最简单的,它将数据存储于文本文件中,可以直接方便地读取数据。另外,XML文档也可以加上CSS、XSL等样式信息在浏览器中显示,或者通过DOM、SAX编程接口同其它应用相关联。第二种来源主要利用现有的比较成功的数据库资源,是对第一种资源的扩展,可以利用数据库管理系统对数据进行管理,并用服务器编程语言对数据进行动态存取,来实现各种动态应用。第三种数据源的转换可以利用微软提出的基于OLEDB的解决方案,从数据源直接导出XML文档。 2 SOAP技术 SOAP(simple ObjectAcCess PrOtOCO1,简单对象访问协议)是由Microsoft、IBM等共同提出的规范,目的是实现大量异构程序和平台之间的互操作,从而使存在的应用程序能够被用户访问。W3C的SOAP规范主要由SOAP封装、SOAP编码规则、SOAPRPC表示及SOAP绑定四方面的内容组成:(1)SOAP封装(SOAPEnvelop):构造了一个整体的SOAP消息表示框架,可用于表示消息的内容是什么、谁发送的、谁应当接收并处理它,以及处理操作是可选的还是必须的。信封包含了S0AP消息头部(可选)和SOAP消息体(必须)。消息体部分总是用于最终接收的消息,头部可以确定执行中间处理的目标节点。附件、二进制数字及其他项目均可以附加到消息体上。(2)SOAP编码规则(SOAPEncodingRules):定义了一个数据编码机制,通过这样一个编码机制来定义应用程序中需要使用的数据类型,并可用于交换由这些应用程序定义的数据类型所衍生的实例。(3)S0AP RPC表示(S0AP RPcRepresentation):定义了一个用于表示远程过程调用和响应的约定与HTTP相似,RPC使用请求/响应模型交换信息。使用SOAP调用远程方法的主要工作就是构造SOAP消息。SOAP请求消息代表方法调用,被发送给远程服务器,5OAP响应消息代表调用结果,返回给方法的调用者。(4)SOAP绑定(sOAPBinding):定义了一个使用底层协议来完成在节点间交换SOAP消息的机制。SOAP消息的传输依靠底层的传输协议,与传输层的协议都能进行绑定。SOAP采用了已经广泛使用的两个协议:HTTP和XML。HTTP用于实现SOAP的RPC风格的传输,而XML是它的编码模式。SOAP通讯协议使用HTTP来发送x扎格式的消息。HTTP与RPC的协议很相似,它简单、配置广泛,并且对防火墙比其它协议更容易发挥作用。HTTP请求一般由Web服务器来处理,但越来越多的应用服务器产品正在支持HTTP XML作为一个更好的网络数据表达方式,SOAP把XML的使用代码转化为请求/响应参数编码模式,并用HTTP作传输。具体的讲,一个SOAP方法可以简单地看作遵循SOAP编码规则的HTTP请求和响应。一个SOAP终端则可以看作一个基于HTTP的URL,它用来识别方法调用的目标。SOAP不需要将具体的对象绑定到一个给定的终端,而是由具体实现程序来决定怎样把对象终端标识符映像到服务器端的对象。 3 WSDL与UDDI技术 WSDL(WebServicesDescriptionLanguage,web服务描述语言)基于Ⅺ旺,将Web服务描述为一组对消息进行操作的服务访问点它抽象描述了操作和消息,并绑定到一个具体的网络协议和消息格式,定义了具体实施的服务访问点。WSDL包含服务接口定义和服务实现定义,服务接口是Web服务的抽象定义,包括类型、消息和端口类型等。服务实现定义描述了服务提供者如何实现特定的服务接口,包括服务定义和端口定义几乎所有在因特网上的Web服务都配有相关的WSDL文档,其中列举了该服务的功能,说明了服务在Web上的位置,并提供了使用它的命令。WSDL文档定义了Web服务功能发送和接收的消息种类,并规定了调用程序必须提供给Web服务的数据,以便该服务能够执行其任务。WSDL文档还提供了一些特定的技术信息,告诉应用程序如何通过HTTP或其他通信协议与Web服务进行连接和通信。用户想使用服务提供者所提供的服务,必须首先找到这个服务。UDDI(UniversalDescrip—ti012DiseoveryIntegration,统一描述发现集成)提供了一种、查找服务的方法,使得服务请求者可以在Internet巨大的信息空间中快速、方便地发现要调用的服务,并完成服务间的集成。UDDI是一个基于SOAP协议的、为Web服务提供信息注册中心的实现标准。同时也包含一组提供Web服务注册、发现和调用的访问协议。UDDI通过XML格式的目录条目将Web服务注册在UDDI中心的公共注册表内供其它用户查询和使用。UDDI目录条目包括三个部分:白页、黄页和绿页。白页提供一般信息,即Web服务的URL和提供者的名称、地址、联系方式等基本信息:黄页提供基于标准分类法的相关产业、产品或提供服务类型以及地域等的分类信息:绿页提供技术信息,它详细介绍了访问服务的接口,以便用户能够编写应用程序以使用Web服务,这是发现潜在Web服务的关键。同时,UDDI提供了基于XML的轻量级的数据描述和存储方式,服务的定义是通过一个称为类型模型的UDDI文档来完成的。UDDI本身就是一个Web服务,它通过一组基于SOAP的UDDI的API函数进行访问。其中查询API用来查询定位商业实体、服务、绑定等信息。API被用来在注册中心或者取消服务。
中小企业电子信息安全技术探讨:谈中小企业电子信息安全技术研究 摘要:本文以电子信息安全为主体,介绍中小企业信息化建设,对电子信息安全技术进行概述,提出主要的安全要素,找出解决中小企业中电子信息安全问题的策略。 关键词:电子信息安全 安全技术 安全要素 在企业的管理信息系统中有众多的企业文件在流转,其中肯定有重要性文件,有的甚至涉及到企业的发展前途,如果这些信息在通用过网络传送时被竞争对手或不法分子窃听、泄密、篡改或伪造,将会严重威胁企业的发展,所以,中小企业电子信息安全技术的研究具有重要意义。 一、中小企业的信息化建设意义 在这个网络信息时代,企业的信息化进程不断发展,信息成了企业成败的关键,也是管理水平提高的重要途径。如今企业的商务活动,基本上都采用电子商务的形式进行,企业的生产运作、运输和销售各个方面都运用到了信息化技术。如通过网络收集一些关于原材料的质量,价格,出产地等信息来建立一个原材料信息系统,这个信息系统对原材料的采购有很大的作用。通过对数据的分析,可以得到跟多的采购建议和对策,实现企业电子信息化水准。 二、电子信息安全技术阐述 1.电子信息中的加密技术 加密技术能够使数据的传送更为安全和完整,加密技术分为对称和非对称加密两种。其中对称加密通常通过序列密码或者分组机密来实现,包括明文、密钥、加密算法以及解密算法等五个基本组成成分。非对称加密与对称加密有所不同,非对称加密需要公开密钥和私有密钥两个密钥,公开密钥和私有密钥必须配对使用,用公开密钥进行的加密,只有其对应的私有密匙才能解密。用私有密钥进行的加密,也只有用其相应的公开密钥才能解密。 加密技术对传送的电子信息能够起到保密的作用。在发送电子信息时,发送人用加密密钥或算法对所发的信息加密后将其发出,如果在传输过程中有人窃取信息,他只能得到密文,密文是无法理解的。接受着可以利用解密密钥将密文解密,恢复成明文。 2.防火墙技术 随着网络技术的发展,一些邮件炸弹,病毒木马和网上黑客等对网络的安全也造成了很大的威胁。企业的信息化使其网络也遭到同样的威胁,企业电子信息的安全也难以得到保证。针对网络不安全这种状况,最初采取的一种保护措施就是防火墙。在我们的个人电脑中防火墙也起到了很大的作用,它可以阻止非黑客的入侵,电脑信息的篡改等。 3.认证技术 消息认证和身份认证是认证技术的两种形式,消息认证主要用于确保信息的完整性和抗否认性,用户通过消息认证来确认信息的真假和是否被第三方修改或伪造。身份认证使用与鉴别用户的身份的,包括识别和验证两个步骤。明确和区分访问者身份是识别,确认访问者身份叫验证。用户在访问一些非公开的资源时必须通过身份认证。 三、中小企业中电子信息的主要安全要素 1.信息的机密性 在今天这个网络时代,信息的机密性工作似乎变得不那么容易了,但信息直接代表着企业的商业机密,如何保护企业信息不被窃取,篡改,滥用以及破坏,如何利用互联网进行信息传递又能确保信息安全性已成为各中小企业必须解决的重要问题。 2.信息的有效性 随着电子信息技术的发展,各中小企业都利用电子形式进行信息传递,信息的有效性直接关系的企业的经济利益,也是个企业贸易顺利进行的前提条件。所以要排除各种网络故障、硬件故障,对这些网络故障带来的潜在威胁加以控制和预防,从而确保传递信息的有效性。 3.信息的完整性 企业交易各方的经营策略严重受到交易方的信息的完整性影响,所以保持交易各方的信息的完整性是非常重要对交易各方都是非常重要的。在对信息的处理过程中要预防对信息的随意生成、修改,在传送过程中要防止信息的丢失,保持信息的完整性是企业之间进行交易的基础。 四、解决中小企业中电子信息安全问题的策略 1.构建中小企业电子信息安全管理体制 解决信息安全问题除了使用安全技术以外,还应该建立一套完善的电子信息安全管理制度,以确保信息安全管理的顺利进行。在一般中小企业中,最初建立的相关信息管理制度在很大程度上制约着一个信息系统的安全。如果安全管理制度出了问题,那么围绕着这一制度来选择和使用安全管理技术及手段将无法正常进行,信息的安全性就得不到保证。完善,严格的电子信息安全管理制度对信息系统的安全影响很大。在企业信息系统中,如果没有严格完善的信息安全管理制度,电子信息安全技术和相关的安全工具是不可能发挥应有的作用的。 2.利用企业的网络条件来提供信息安全服务 很多企业的多个二级单位都在系统内通过广域网被联通, 局域网在各单位都全部建成,企业应该利用这种良好的网络条件来为企业提供良好的信息安全服务。通过企业这一网络平台技术标准,安全公告和安全法规,提供信息安全软件下载,安全设备选型,提供在线信息安全教育和培训,同时为企业员工提供一个交流经验的场所。 3.定期对安全防护软件系统进行评估、改进 随着企业的发展,企业的信息化应用和信息技术也不断发展,人们对信息安全问题的认识是随着技术的发展而不断提高的,在电子信息安全问题不断被发现的同时,解决信息安全问题的安全防护软件系统也应该不断的改进,定期对系统进行评估。 总之,各中小企业电子星系安全技术包含着技术和管理,以及制度等因素,随着信息技术的不断发展,不仅中小企业办公室逐渐趋向办公自动化,而且还确保了企业电子信息安全。 中小企业电子信息安全技术探讨:浅谈中小企业电子信息安全技术研究 论文关键词:电子信息安全 安全技术 安全要素 论文摘要:随着我国信息技术的不断发展,对中小企业电子信息安全的保护问题也成为人们关注的焦点。本文以电子信息安全为主体,介绍中小企业信息化建设,对电子信息安全技术进行概述,提出主要的安全要素,找出解决中小企业中电子信息安全问题的策略。 在企业的管理信息系统中有众多的企业文件在流转,其中肯定有重要性文件,有的甚至涉及到企业的发展前途,如果这些信息在通用过网络传送时被竞争对手或不法分子窃听、泄密、篡改或伪造,将会严重威胁企业的发展,所以,中小企业电子信息安全技术的研究具有重要意义。 一、中小企业的信息化建设意义 在这个网络信息时代,企业的信息化进程不断发展,信息成了企业成败的关键,也是管理水平提高的重要途径。如今企业的商务活动,基本上都采用电子商务的形式进行,企业的生产运作、运输和销售各个方面都运用到了信息化技术。如通过网络收集一些关于原材料的质量,价格,出产地等信息来建立一个原材料信息系统,这个信息系统对原材料的采购有很大的作用。通过对数据的分析,可以得到跟多的采购建议和对策,实现企业电子信息化水准。有关调查显示,百分之八十二的中小企业对网站的应还处于宣传企业形象,产品和服务信息,收集客户资料这一阶段,而电子商务这样关系到交易的应用还不到四分之一,这说明企业还未充分开发和利用商业渠道信息。中小企业信息化时代已经到来,企业应该加快信息化的建设。 二、电子信息安全技术阐述 1、电子信息中的加密技术 加密技术能够使数据的传送更为安全和完整,加密技术分为对称和非对称加密两种。其中对称加密通常通过序列密码或者分组机密来实现,包括明文、密钥、加密算法以及解密算法等五个基本组成成分。非对称加密与对称加密有所不同,非对称加密需要公开密钥和私有密钥两个密钥,公开密钥和私有密钥必须配对使用,用公开密钥进行的加密,只有其对应的私有密匙才能解密。用私有密钥进行的加密,也只有用其相应的公开密钥才能解密。 加密技术对传送的电子信息能够起到保密的作用。在发送电子信息时,发送人用加密密钥或算法对所发的信息加密后将其发出,如果在传输过程中有人窃取信息,他只能得到密文,密文是无法理解的。接受着可以利用解密密钥将密文解密,恢复成明文。 2、防火墙技术 随着网络技术的发展,一些邮件炸弹,病毒木马和网上黑客等对网络的安全也造成了很大的威胁。企业的信息化使其网络也遭到同样的威胁,企业电子信息的安全也难以得到保证。针对网络不安全这种状况,最初采取的一种保护措施就是防火墙。在我们的个人电脑中防火墙也起到了很大的作用,它可以阻止非黑客的入侵,电脑信息的篡改等。 3、认证技术 消息认证和身份认证是认证技术的两种形式,消息认证主要用于确保信息的完整性和抗否认性,用户通过消息认证来确认信息的真假和是否被第三方修改或伪造。身份认证使用与鉴别用户的身份的,包括识别和验证两个步骤。明确和区分访问者身份是识别,确认访问者身份叫验证。用户在访问一些非公开的资源时必须通过身份认证。比如访问高校的查分系统时,必须要经过学号和密码的验证才能访问。高校图书馆的一些资源要校园网才能进行访问,非校园网的不能进入,除非付费申请一个合格的访问身份。 三、中小企业中电子信息的主要安全要素 1、信息的机密性 在今天这个网络时代,信息的机密性工作似乎变得不那么容易了,但信息直接代表着企业的商业机密,如何保护企业信息不被窃取,篡改,滥用以及破坏,如何利用互联网进行信息传递又能确保信息安全性已成为各中小企业必须解决的重要问题。 2、信息的有效性 随着电子信息技术的发展,各中小企业都利用电子形式进行信息传递,信息的有效性直接关系的企业的经济利益,也是个企业贸易顺利进行的前提条件。所以要排除各种网络故障、硬件故障,对这些网络故障带来的潜在威胁加以控制和预防,从而确保传递信息的有效性。 3、信息的完整性 企业交易各方的经营策略严重受到交易方的信息的完整性影响,所以保持交易各方的信息的完整性是非常重要对交易各方都是非常重要的。在对信息的处理过程中要预防对信息的随意生成、修改,在传送过程中要防止信息的丢失,保持信息的完整性是企业之间进行交易的基础。 四、解决中小企业中电子信息安全问题的策略 1、构建中小企业电子信息安全管理体制 解决信息安全问题除了使用安全技术以外,还应该建立一套完善的电子信息安全管理制度,以确保信息安全管理的顺利进行。在一般中小企业中,最初建立的相关信息管理制度在很大程度上制约着一个信息系统的安全。如果安全管理制度出了问题,那么围绕着这一制度来选择和使用安全管理技术及手段将无法正常进行,信息的安全性就得不到保证。完善,严格的电子信息安全管理制度对信息系统的安全影响很大。在企业信息系统中,如果没有严格完善的信息安全管理制度,电子信息安全技术和相关的安全工具是不可能发挥应有的作用的。 2、利用企业的网络条件来提供信息安全服务 很多企业的多个二级单位都在系统内通过广域网被联通, 局域网在各单位都全部建成,企业应该利用这种良好的网络条件来为企业提供良好的信息安全服务。通过企业这一网络平台技术标准,安全公告和安全法规,提供信息安全软件下载,安全设备选型,提供在线信息安全教育和培训,同时为企业员工提供一个交流经验的场所。 3、定期对安全防护软件系统进行评估、改进 随着企业的发展,企业的信息化应用和信息技术也不断发展,人们对信息安全问题的认识是随着技术的发展而不断提高的,在电子信息安全问题不断被发现的同时,解决信息安全问题的安全防护软件系统也应该不断的改进,定期对系统进行评估。 总之,各中小企业电子星系安全技术包含着技术和管理,以及制度等因素,随着信息技术的不断发展,不仅中小企业办公室逐渐趋向办公自动化,而且还确保了企业电子信息安全。 中小企业电子信息安全技术探讨:浅谈中小企业电子信息安全技术研究 摘 要 随着我国信息技术的不断发展,对中小企业电子信息安全的保护问题也成为人们关注的焦点。本文以电子信息安全为主体,介绍中小企业信息化建设,对电子信息安全技术进行概述,提出主要的安全要素,找出解决中小企业中电子信息安全问题的策略。 关键词 电子信息安全 安全技术 安全要素 在企业的管理信息系统中有众多的企业文件在流转,其中肯定有重要性文件,有的甚至涉及企业的发展前途,如果这些信息在通过网络传送时被竞争对手或不法分子窃听、泄密、篡改或伪造,将会严重威胁企业的发展,所以,中小企业电子信息安全技术的研究具有重要意义。 一、中小企业的信息化建设意义 在这个网络信息时代,企业的信息化进程不断发展,信息成了企业成败的关键,也是管理水平提高的重要途径。如今企业的商务活动,基本上都采用电子商务的形式进行,企业的生产运作、运输和销售各个方面都运用到了信息化技术。如通过网络收集一些关于原材料的质量,价格,出产地等信息来建立一个原材料信息系统,这个信息系统对原材料的采购有很大的作用。通过对数据的分析,可以得到很多的采购建议和对策,实现企业电子信息化水准。有关调查显示,82%的中小企业对网站的应还处于宣传企业形象,产品和服务信息,收集客户资料这一阶段,而电子商务这样关系到交易的应用还不到四分之一,这说明企业还未充分开发和利用商业渠道信息。中小企业信息化时代已经到来,企业应该加快信息化的建设。 二、电子信息安全技术阐述 1.电子信息中的加密技术。加密技术能够使数据的传送更为安全和完整,加密技术分为对称和非对称加密两种。其中对称加密通常通过序列密码或者分组机密来实现,包括明文、密钥、加密算法以及解密算法等五个基本组成成分。非对称加密与对称加密有所不同,非对称加密需要公开密钥和私有密钥两个密钥,公开密钥和私有密钥必须配对使用,用公开密钥进行的加密,只有其对应的私有密匙才能解密。用私有密钥进行的加密,也只有用其相应的公开密钥才能解密。 加密技术对传送的电子信息能够起到保密的作用。在发送电子信息时,发送人用加密密钥或算法对所发的信息加密后将其发出,如果在传输过程中有人窃取信息,他只能得到密文,密文是无法理解的。接受者可以利用解密密钥将密文解密,恢复成明文。 2.防火墙技术。随着网络技术的发展,一些邮件炸弹,病毒木马和网上黑客等对网络的安全也造成了很大的威胁。企业的信息化使其网络也遭到同样的威胁,企业电子信息的安全也难以得到保证。针对网络不安全这种状况,最初采取的一种保护措施就是防火墙。在我们的个人电脑中防火墙也起到了很大的作用,它可以阻止非黑客的入侵,电脑信息的篡改等。 3.认证技术。消息认证和身份认证是认证技术的两种形式,消息认证主要用于确保信息的完整性和抗否认性,用户通过消息认证来确认信息的真假和是否被第三方修改或伪造。身份认证使用与鉴别用户的身份的,包括识别和验证两个步骤。明确和区分访问者身份是识别,确认访问者身份叫验证。用户在访问一些非公开的资源时必须通过身份认证。比如访问高校的查分系统时,必须要经过学号和密码的验证才能访问。高校图书馆的一些资源要校园网才能进行访问,非校园网的不能进入,除非付费申请一个合格的访问身份。 三、中小企业中电子信息的主要安全要素 1.信息的机密性。在今天这个网络时代,信息的机密性工作似乎变得不那么容易了,但信息直接代表着企业的商业机密,如何保护企业信息不被窃取,篡改,滥用以及破坏,如何利用互联网进行信息传递又能确保信息安全性已成为各中小企业必须解决的重要问题。 2.信息的有效性。随着电子信息技术的发展,各中小企业都利用电子形式进行信息传递,信息的有效性直接关系的企业的经济利益,也是个企业贸易顺利进行的前提条件。所以要排除各种网络故障、硬件故障,对这些网络故障带来的潜在威胁加以控制和预防,从而确保传递信息的有效性。 3.信息的完整性。企业交易各方的经营策略严重受到交易方的信息的完整性影响,所以保持交易各方的信息的完整性是非常重要的。在对信息的处理过程中要预防对信息的随意生成、修改,在传送过程中要防止信息的丢失,保持信息的完整性是企业之间进行交易的基础。 四、解决中小企业中电子信息安全问题的策略 1.构建中小企业电子信息安全管理体制。解决信息安全问题除了使用安全技术以外,还应该建立一套完善的电子信息安全管理制度,以确保信息安全管理的顺利进行。在一般中小企业中,最初建立的相关信息管理制度在很大程度上制约着一个信息系统的安全。如果安全管理制度出了问题,那么围绕着这一制度来选择和使用安全管理技术及手段将无法正常进行,信息的安全性就得不到保证。严格的电子信息安全管理制度对信息系统的安全影响很大。在企业信息系统中,如果没有严格完善的信息安全管理制度,电子信息安全技术和相关的安全工具是不可能发挥应有的作用的。 2.利用企业的网络条件来提供信息安全服务。很多企业的多个二级单位都在系统内通过广域网被联通,局域网在各单位全部建成,企业应该利用这种良好的网络条件来为企业提供良好的信息安全服务。通过企业这一网络平台技术标准,安全公告和安全法规,提供信息安全软件下载,安全设备选型,提供在线信息安全教育和培训,同时为企业员工提供一个交流经验的场所。 3.定期对安全防护软件系统进行评估、改进。随着企业的发展,企业的信息化应用和信息技术也不断发展,人们对信息安全问题的认识是随着技术的发展而不断提高的,在电子信息安全问题不断被发现的同时,解决信息安全问题的安全防护软件系统也应该不断地改进,定期对系统进行评估。 总之,各中小企业电子信息安全技术包含着技术和管理以及制度等因素,随着信息技术的不断发展,不仅中小企业办公逐渐趋向办公自动化,而且还确保了企业电子信息安全。 中小企业电子信息安全技术探讨:试论中小企业电子信息安全技术研究 摘 要 随着我国信息技术的不断发展,对中小企业电子信息安全的保护问题也成为人们关注的焦点。本文以电子信息安全为主体,介绍中小企业信息化建设,对电子信息安全技术进行概述,提出主要的安全要素,找出解决中小企业中电子信息安全问题的策略。 关键词 中小企业 信息安全 技术 认证 在企业的管理信息系统中有众多的企业文件在流转,其中肯定有重要性文件,有的甚至涉及企业的发展前途,如果这些信息在通过网络传送时被竞争对手或不法分子窃听、泄密、篡改或伪造,将会严重威胁企业的发展,所以,中小企业电子信息安全技术的研究具有重要意义。 一、中小企业的信息化建设意义 在这个网络信息时代,企业的信息化进程不断发展,信息成了企业成败的关键,也是管理水平提高的重要途径。如今企业的商务活动,基本上都采用电子商务的形式进行,企业的生产运作、运输和销售各个方面都运用到了信息化技术。如通过网络收集一些关于原材料的质量、价格、出产地等信息来建立一个原材料信息系统,这个信息系统对原材料的采购有很大的作用。通过对数据的分析,可以得到更多地采购建议和对策,实现企业电子信息化水准。有关调查显示,82%的中小企业对网站的应还处于宣传企业形象,产品和服务信息,收集客户资料这一阶段,而电子商务这样关系到交易的应用还不到四分之一,这说明企业还未充分开发和利用商业渠道信息。中小企业信息化时代已经到来,企业应该加快信息化的建设。 二、电子信息安全技术阐述 1.电子信息中的加密技术。加密技术能够使数据的传送更为安全和完整,加密技术分为对称和非对称加密两种。其中对称加密通常通过序列密码或者分组机密来实现,包括明文、密钥、加密算法以及解密算法等五个基本组成成分。非对称加密与对称加密有所不同,非对称加密需要公开密钥和私有密钥两个密钥,公开密钥和私有密钥必须配对使用,用公开密钥进行的加密,只有其对应的私有密匙才能解密。用私有密钥进行的加密,也只有用其相应的公开密钥才能解密。 加密技术对传送的电子信息能够起到保密的作用。在发送电子信息时,发送人用加密密钥或算法对所发的信息加密后将其发出,如果在传输过程中有人窃取信息,他只能得到密文,密文是无法理解的。接受着可以利用解密密钥将密文解密,恢复成明文。 2.防火墙技术。随着网络技术的发展,一些邮件炸弹,病毒木马和网上黑客等对网络的安全也造成了很大的威胁。企业的信息化使其网络也遭到同样的威胁,企业电子信息的安全也难以得到保证。针对网络不安全这种状况,最初采取的一种保护措施就是防火墙。在我们的个人电脑中防火墙也起到了很大的作用,它可以阻止非黑客的入侵,电脑信息的篡改等。 3.认证技术。消息认证和身份认证是认证技术的两种形式,消息认证主要用于确保信息的完整性和抗否认性,用户通过消息认证来确认信息的真假和是否被第三方修改或伪造。身份认证使用与鉴别用户的身份的,包括识别和验证两个步骤。明确和区分访问者身份是识别,确认访问者身份叫验证。用户在访问一些非公开的资源时必须通过身份认证。比如访问高校的查分系统时,必须要经过学号和密码的验证才能访问。高校图书馆的一些资源要校园网才能进行访问,非校园网的不能进入,除非付费申请一个合格的访问身份。 三、中小企业中电子信息的主要安全要素 1.信息的机密性。在今天这个网络时代,信息的机密性工作似乎变得不那么容易了,但信息直接代表着企业的商业机密,如何保护企业信息不被窃取、篡改、滥用以及破坏,如何利用互联网进行信息传递又能确保信息安全性已成为各中小企业必须解决的重要问题。 2.信息的有效性。随着电子信息技术的发展,各中小企业都利用电子形式进行信息传递,信息的有效性直接关系的企业的经济利益,也是个企业贸易顺利进行的前提条件。所以要排除各种网络故障、硬件故障,对这些网络故障带来的潜在威胁加以控制和预防,从而确保传递信息的有效性。 3.信息的完整性。企业交易各方的经营策略严重受到交易方的信息的完整性影响,所以保持交易各方的信息的完整性是非常重要对交易各方都是非常重要的。在对信息的处理过程中要预防对信息的随意生成、修改,在传送过程中要防止信息的丢失,保持信息的完整性是企业之间进行交易的基础。 四、解决中小企业中电子信息安全问题的策略 1.构建中小企业电子信息安全管理体制。解决信息安全问题除了使用安全技术以外,还应该建立一套完善的电子信息安全管理制度,以确保信息安全管理的顺利进行。在一般中小企业中,最初建立的相关信息管理制度在很大程度上制约着一个信息系统的安全。如果安全管理制度出了问题,那么围绕着这一制度来选择和使用安全管理技术及手段将无法正常进行,信息的安全性就得不到保证。完善,严格的电子信息安全管理制度对信息系统的安全影响很大。在企业信息系统中,如果没有严格完善的信息安全管理制度,电子信息安全技术和相关的安全工具是不可能发挥应有的作用的。 2.利用企业的网络条件来提供信息安全服务。很多企业的多个二级单位都在系统内通过广域网被联通, 局域网在各单位都全部建成,企业应该利用这种良好的网络条件来为企业提供良好的信息安全服务。通过企业这一网络平台技术标准,安全公告和安全法规,提供信息安全软件下载,安全设备选型,提供在线信息安全教育和培训,同时为企业员工提供一个交流经验的场所。 3.定期对安全防护软件系统进行评估、改进。随着企业的发展,企业的信息化应用和信息技术也不断发展,人们对信息安全问题的认识是随着技术的发展而不断提高的,在电子信息安全问题不断被发现的同时,解决信息安全问题的安全防护软件系统也应该不断的改进,定期对系统进行评估。 总之,各中小企业电子星系安全技术包含着技术和管理以及制度等因素,随着信息技术的不断发展,不仅中小企业办公室逐渐趋向办公自动化,而且还确保了企业电子信息安全。 中小企业电子信息安全技术探讨:探析中小企业电子信息安全技术 摘 要:本文主要从电子信息安全的内涵、电子信息安全的理论以及电子信息安全技术对加强中小企业信息安全的作用这三个方面探析中小企业电子信息安全技术。 关键词:中小企业;电子信息;安全技术 1 电子信息安全的内涵 对于买方来说电子信息主要优点是方便快捷、操作起来比较简单。电子信息对于卖方来说主要优点是管理比较方便并且成本较低,但是电子信息最大的缺点就是买卖双方不能进行交流,主要是货币与货品的交换,并且交易都是通过网络进行的,之所以交易能够顺利完成,主要的原因是两者之间存在着诚信。关于诚信主要有两个方面的内容:有一种系统软件在买卖的过程中起到安全保障的作用,能将虚拟的货币符号转化成真实的货币,同时也能对交易起到保护作用,其中主要是对货币账户起到安全保障的作用。要想研究电子信息安全,首先要了解信息的内涵。信息主要是指资料、数据以及知识以不同的形式存在,在中小企业中这类信息主要是指买卖双方的有关信息和资料,犯罪分子能通过非法的手段对电子信息中的买卖双方采取诈骗行为,或者是通过网络对进行入侵和盗窃。信息安全管理标准对信息做出了详细的定义,信息也是属于资产,与其他的资产相同,对中小企业的发展有着重要的作用,是需要法律保护的。信息安全管理标准将信息划分为八个部分,主要包括物理资产、文档资产、文字资产、服务资产、软件资产、数据资产以及人力资源资产。 中小企业的电子信息主要是以网络为载体,网络的交流主要通过数据的传输得以实现,网上交易就是交流过程中的主要内容。所以,在信息安全的范畴中电子信息安全技术就成为了重点问题。关于电子信息安全技术的研究大多是关于技术的,但是对于中小企业来说,不仅要对技术进行改进,也要重视管理层,避免信息出现安全问题。 2 电子信息安全的理论 我国关于电子信息安全的研究,仍然较为落后。在国际中的关于信息安全的主要理论为:三观安全理论、信息循环理论以及信息安全模型理论。 三观安全理论。在中小企业的电子信息安全系统中,三观安全理论主要将其分为三个方面的内容,即微观、中观以及宏观。这个理论主要是将宏观层面的安全理念转化成微观层面的管理理念,进而对服务与生产进行指导。 信息安全模型理论。信息安全模型理论是信息安全管理发展过程中的产物,信息安全模型理论主要是将人、软件、操作以及信息系统相结合,并且全面的保护网络信息系统。主要倡导的是一种新的安全观念,并且提出了不能仅靠程序与软件对系统信息安全进行保护,要注重动态保护。此外,关于电子信息安全问题不能只依赖于安全技术,也要重视管理层安全理念的创新。 电子信息的循环理论。在实施网络信息安全的过程中电子信息的循环理论将其划分为四个方面:计划、执行、检查以及改进。这四个方面是一个循环的过程,也是一个周期,在循环的过程中,将这个过程看作是一个整体的信息安全管理体制,而不是将其看成某一管理过程。 3 电子信息安全技术对加强中小企业信息安全的作用 上文所述的三个信息安全理论对中小企业的信息安全管理有着重要的作用,主要有以下几个方面的内容。第一是信息安全领域的建设,第二是中小型企业中加强建设信息安全组织。美国信息安全研究所首次提出了信息安全领域,信息安全领域主要是指根据信息的不同保密程度创建相应的保密级别,网络控件的安装要结合用户信息的不同安全级别,安全信息的选择要适合用户的保密级别。在中小企业中,电子信息与资料的分类系统应该有统一的部门进行管理,然后对信息进行分类,并采取不同程度的加密与保密,这类信息主要包含文档、电子商务的相关资料以及服务等。将这些信息进行分类、保密、归档以及整合,有利于中小企业电子信息的调试。 对于中小企业来说,一直都存在电子信息安全性不够的问题,这主要同企业内部安全管理不足有关,安全管理的工作缺少专业的管理,很多的小型企业并没有统一的信息安全管理部门。企业安全管理部门的主要职能包含这几个方面的内容:同企业人力资源管理部门相互配合共同完成工作内容,要定期的审查一些特殊岗位的员工,一旦发现有违反安全规则的情况,要重新进行审查。同时还要对员工进行保密的培训;组织各个部门的工作,并对各个部门的工作进行协调,使企业的安全目标以及战略得以实现;企业的安全管理部门主要是对安全问题的管理、计划以及决策负责。也是企业的应急部门,要想避免企业信息的泄露,信息安全管理部门就必须加强对信息的管理;多联系各个地区的信息机构以及信息安全管理部门,这样能给企业带来新的信息安全管理观念以及安全技术;采取信息安全报告制,定期的向管理部门汇报信息安全的保护状况,对于一些重要的事件要及时的汇报,取得管理层对信息安全管理工作的支持。 在网络工程发展的同时,电子信息也得到了发展,电子信息在企业的发展中有着重要的作用,企业对其也越发的依赖电子信息。但是这只是一个虚拟的场所,主要通过网络这个载体来完成交易,因此安全技术问题成为了企业普遍关注的问题。
数学建模小论文:关于高等数学教学中融入数学建模思想的探讨 论文摘要:数学建模的思想就是用数学的思路、方法去解决实际生产、生活当中所遇到的问题。当前高等数学教学的一个很大的缺陷就是“学”和“用”脱节。把数学建模的思想溶入到教学中去是一个解决问题的很好的方法。 一、数学建模在高等数学教学中的重要作用 数学是在实际应用的需求中产生的,要解决实际问题就必需建立数学模型,即数学建模。数学建模是指对现实世界的一些特定对象,为了某特定目的,做出一些重要的简化和假设,运用适当的数学工具得到一个数学结构,用它来解释特定现象的现实性态,预测对象的未来状况,提供处理对象的优化决策和控制,设计满足某种需要的产品等。从此意义上讲数学建模和数学一样有古老 历史 。例如,欧几里德几何就是一个古老的数学模型,牛顿万有引力定律也是数学建模的一个光辉典范。今天,数学以空前的广度和深度向其它 科学 技术领域渗透,过去很少应用数学的领域现在迅速走向定量化,数量化,需建立大量的数学模型。特别是新技术、新工艺蓬勃兴起, 计算 机的普及和广泛应用,数学在许多高新技术上起着十分关键的作用。因此数学建模被时代赋予了更为重要的意义。 二、数学建模思想在高等数学教学中的运用 高等数学教学的重点是提高学生的数学素质,学生的数学素质主要体现为:抽象思维和逻辑推理的能力;如今在一些教材中也渐渐的补充了与实际问题相对应的例子,习题。如:人大出版社中的第四章第八节所提到的边际分析与弹性分析,以及几乎各种教材中对于函数极值问题的实际应用的例子。其实这就是实际应用中的一个简单的建摸问题。但仅仅知道运算还是不够的,我们还要从具体问题给出的数据建立适用的模型。下面我们就具体的例子来看看高等数学对 经济 数学的应用。例:有资料记载某 农村 的达到小康水平的标准是年人均收入为2000元,据调查该村公400人,其中一户4人年收入60万,另一户4人20万,其中70%的人年收入在300元左右,其余在500左右。对于该村是否能定位在已经达到了小康水平呢。首先我们计算平均收入:60万,20万各一户共8人,300元共400×70%=280人,500元共400-288=112人。 平均收入为元 从这个数据我们可以看出该村的平均收入超过2000元,所以认为达到了小康水平,但我们在来看一下数据,有99.5%的人均收入低于2000千,所以单从人均收入来衡量是不科学的,那么在概率论中我们利用人均年收入的标准差a来衡量这个标准。 我们可以看出标准差是平均水平的六倍多,标准差系数竟超过100%,所以我们不能把该村看作是达到了小康水平。因此我们要真正的把高等数学融入到实际应用当中是我们高确良 等 教育 的一个重点要改革的内容。为了在概念的引入中展现数学建模,首先必须提出具有实际背景的引例。下面我们就以高等数学中导数这一概念为例加以说明。 (1)引例 模型I:变速直线运动的瞬时速度 1、提出问题:设有一物体在作变速运动,如何求它在任一时刻的瞬时速度? 2、建立模型 分析:我们原来只学过求匀速运动在某一时刻的速度公式:S=vt那么,对于变速问题,我们该如何解决呢?师生讨论:由于变速运动的速度通常是连续变化的,所以当时间变化很小时,可以近似当匀速运动来对待。假设:设一物体作变速直线运动,以它的运动直线为数轴,则在物体的运动过程中,对于每一时刻t,物体的相应位置可以用数轴上的一个坐标S表示,即S与t之间存在函数关系:s=s(t)。称其为位移函数。设在t0时刻物体的位置为S=s(t0)。当在t0时刻,给时间增加了t,物体的位置变为S=(t0+t):此时位移改变了S=S(t0+t)-S(t0)。于是,物体在t0到t0+t这段时间内的平均速度为:v=当t很小时,v可作为物体在t0时刻瞬时速度的近似值。且当—t—越小,v就越接近物体在t0时刻的瞬时速度v,即vt0=[(1)式]; (1)即为己知物体运动的位移函数s=s(t),求物体运动到任一时刻t0时的瞬时速度的数学模型。 模型II:非恒定电流的电流强度。己知从0到t这段时间流过导体横截面的电量为Q=Q(t),求在t0时刻通过导体的电流强度?通过对此模型的分析,同学们发现建立模型II的方法步骤与模型I完全相同,从而采用与模型I类似的方法,建立的数学模型为:It0=要求解这两个模型,对于简单的函数还容易 计算 ,但对于复杂的函数,求极限很难求出。为了求解这 两个模型,我们抛开它们的实际意义单从数学结构上看,却具有完全相同的形式,可归结为同一个数学模型,即求函数改变量与自变量改变量比值,当自变量改变量趋近于零时的极限值。在 自然 科学 和 经济 活动中也有很多问题也可归结为这样的数学模型,为此,我们把这种形式的极限定义为函数的导数。 (2)导数的概念 定义:设函数y=f(x)在点x0的某一领域内有定义,当自变量x在x0处有增量x时,函数有相应的增量y=f(x0+x)-f(x0)。如果当x0时yx的极限存在,这个极限值就叫做函数y=f(x)在x0点的导数。即函数y=f(x)在点x0处可导,记作f′(x0)或f′|x=x0即f′(x0)=。有了导数的定义,前面两个问题可以重述为:(1)变速直线运动在时刻t0的瞬时速度,就是位移函数S=S(t)在t0处对时间t的导数。即vt0=S′(t0)。(2)非恒定电流在时刻t0的电流强度,是电量函数Q=Q(t)在t0处对时间t的导数。即It0=Q′(t0)。 如果函数y=f(x)在区间(a,b)内每一点都可导,称y=f(x)在区间(a,b)内可导。这时,对于(a,b)中的每一个确定的x值,对应着一个确定的导数值f′(x),这样就确定了一个新的函数,此函数称为函数y=f(x)的导函数,记作y′或f′(x),导函数简称导数。显然,y=f(x)在x0处的导数f′(x0),就是导函数f′(x)在点x0处的函数值。由导函数的定义,我们可以推导出一系列的求导公式,求导法则。(略)有了求导公式,求导法则后,我们再反回去求解前面的模型就容易得多。现在我们就返回去接着前面模型I的建模步骤。 3、求解模型:我们就以自由落体运动为例来求解。设它的位移函数为s=gt2,求它在2秒末的瞬时速度?由导数定义可知:v(2)=S′(2)=*2gtlt=2=2tg 4、模型检验:上面所求结果与高中物理上所求得的结果一致。从而验证了前面所建立模型的正确性。 5、模型的推广:前面两个模型的实质,就是函数在某点的瞬时变化率。由此可以推广为:求函数在某一点的变化率问题都可以直接用导数来解,而不须像前面那样重复建立模型。除了在概念教学中可以浸透数学建 模的思想和方法外,还可以在习题教学中浸透这种思想和方法。在这里就不一一列举。 通过数学建模的思想引入高等数学的教学中,其主要目的是通过数学建模的过程来使学生进一步熟悉基本的教学内容,培养学生的创新精神和科研意识,提高学生应用数学解决实际问题的思想和方法。 数学建模小论文:高职院校中开展数学建模活动的可行性分析 [论文关键词]高职院校 数学建模活动 可行性分析 [论文摘要]数学建模活动是一种知识性和应用性相结合的实践活动。通过数学建模活动的开展,侧重培养学生综合运用数学知识分析和解决实际问题的能力,增强创新意识和科学计算的能力,开拓知识面,从而推动数学教学思想、内容和体系、方法和手段的改革。因此,本文就在高职院校中开展数学建模活动进行可行性分析。 面对二十一世纪,高职院校的教育应以培养应用型人才为目标,人才的知识能力结构是应用型,而不是学术型;要按照应用型能力结构,重新构建理论和实践教学的体系,培养的应用能力应为创造性。开展数学建模活动的宗旨是:创新意识、团队精神、重在参与、公平竞争。数学建模活动极大地激发了学生学习数学的积极性,培养了学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,拓展知识面,培养了创新精神和合作意识。 一、高职院校数学教育的现状及开展数学建模活动的必要性 高等数学是理工经济类学生必修的基础理论课,其目的在于培养职业技术人才所必须的基本数学素质。目前,国内许多高职院校的数学课程主要是由微积分、线性代数、概率论与数理统计等几部分组成,课程内容存在重经典、轻现代;重连续、轻离散;重分析推导、轻数值计算;重运算技巧、轻数学思想方法的趋向,而且各部分内容自成体系,过分强调各自的系统性与完整性,缺乏应用性和相互联系。在这种体系下,不仅需要大量的教学时数,而且不利于学生综合利用数学知识能力的培养,联系实际的领域也不够宽阔。 为解决上述问题,培养二十一世纪的技术应用型人才,数学建模活动以其对学生知识、能力、素质的综合培养,成为高职院校数学教学改革的有力手段。它是在基础课和专业课之间架起的一座桥梁,通过数学建模活动的开展,侧重培养学生综合运用数学知识分析和解决实际问题的能力,增强创新意识和科学计算的能力,开拓知识面,从而推动数学教学思想、内容和体系、方法和手段的改革。 二、在高职院校中开展大学生数学建模活动的可行性分析 1.开展数学建模活动是高职数学课程教学改革的需要 高等职业教育的培养目标是为生产服务和管理第一线培养实用型人才,根据这个目标,高职数学课程的教学改革应以突出数学的应用性为主要的突破点。高职数学课程的一个重要的任务,就是培养学生用数学原理和方法解决实际问题的能力。在高职院校中开展数学建模活动,以此推动高职数学课程的改革应该是一个很好的做法。开展数学建模活动的出发点就在于培养高职学生使用数学工具和运用计算机解决实际问题的意识和能力,进而推动高职数学课程教学的改革。 2.开展数学建模活动,能加速应用数学人才和复合人才的培养 开展数学建模活动,能促进数学理论研究专门人才和应用型数学人才的培养。进入21世纪以来,高新科学技术发展突飞猛进,各行各业的应用型人才显得十分缺乏。 正是考虑到应用型数学人才的培养的重要性,国际和国内的数学建模竞赛在近十年来迅速发展。数学建模竞赛的题目由日常生活、工程技术和管理科学中的实际问题简化加工而成,它不要求有十分高深的数学知识,但涉及的面很广;并且一般没有事先设定的严格的标准答案,但留有充分的余地供参赛者发挥聪明才智和创造精神。数学建模活动采用开放式,可查阅资料和使用计算机,每个参赛队由三人组成,可自由组合,也可跨系、跨专业组队,参赛队必须在三天的时间内完成一篇包括模型的假设、建立和求解,计算方法的设计和实现,结果的分析和检验,模型的改进等方面的论文。参赛小组在完成论文的过程中,可以通过各种手段来收集资料,使用计算机和任何软件,甚至通过网上查询来完成解答。因此,开展数学建模竞赛对于加速高职院校培养应用型的人才和复合型人才具有十分积极的推动和促进作用。 3.开展数学建模活动,能扩大学生的知识面 数学建模活动所涉及的内容很广,用到的知识面比较宽,不但包含了较广泛的数学基础知识和各种数学方法技巧,而且联系到各种各样实际问题的背景:如生物、物理、医学、化学、生态、经济、管理等。我们认识到单靠数学系的老师担当指导教师对学生进行这些方面的知识传授可能不够深入全面。因此,学生在课下还需要自学。如建模方法与应用、线性规划、动态规划、生态数学模型、概率统计排队论、层次模型分析、图论、离散数学、计算机仿真、案例分析、Matlab,Mathematica等。这样大大丰富了学生的知识面,开拓了学生在数学方面的视野。这样充分调动了学生的学习积极性,激发学生努力自学,有利于将学生的潜能更充分地发挥,有利于培养和提高学生的自学能力。参加数学建模培训的同学均有这种深刻体会。 4.开展数学建模活动,有助于培养学生的创新能力 现代教育思想的优秀是 培养学生创新意识及能力,而能力是在知识的教学和技能的训练中,通过有意识地培养而得到发展的。教学中,数学建模方法和思想的融入,有助于激发学生的原创性冲动,唤醒学生进行创造性工作的意识,因为建模本身就是一项创造性思维活动,它既有一定的理论性,又有较强的实践性。既要求思维的数量,又要求思维的深刻性和灵活性,其关键是把实际问题抽象为数学问题,这就要求学生具有一定的转化能力,而且要有相当的观察、分析、类比等各种综合能力。对一个实际问题而言,一般不是只有一个正确模型,许多不同的模型都可以用来解决相同的问题,而同一个抽象模型又可以用于解决不同的具体问题,它没有固定的方法和规定的数学工具,也没有现成的答案、模式可以遵循。其结果只有更好,没有最好。这样数学建模本身就给学生提供了一个自我学习,独立思考,认真探索的实践过程。给学生带来了灵活的思维方式,开拓了学生的视野。它鼓励学生深层次思考问题,为学生提供了一个发挥创造性才能的氛围和条件。通过建模,学生要从错综复杂的实际问题中,抓住问题的要点,使问题逐渐明确,并将问题中的联系归成一类,揭示出它们的本质特征,得出解决问题的重点与难点,自觉地运用所给问题的条件寻求解决问题的最佳方案和途径,这一过程能充分发挥学生丰富的想象力和创新能力。 数学建模活动是一种知识性和应用性相结合的实践活动。在高职院校开展数学建模活动有助于培养高职学生的实践能力和动手能力以及分析问题和解决问题的能力,为学生以后从事技术性工作奠定良好的基础。 数学建模小论文:数学建模教学存在的问题和作用分析 什么是数学建模?数学建模是将数学中所学到的知识与实际问题相联系的工具,是具有创新性的科学方法,它把一些实际问题经过处理转化为一个数学问题或数学模型,然后利用平时所学的数学方法求解,根据求解的结果回到原问题,对原问题进行一些定性、定量分析和研究以及推广,最终解决实际问题。换句话说,数学建模就是用数学的知识和方法解决实际问题。 当根据实际问题建立了相应的数学模型时,我们仿佛进入了抽象的数学世界。在数学世界内,我们用所学的相应数学方法对建立的数学模型进行分析、推导,同时可以借助计算机求解这个模型,从而得到数学上的结论。然后我们再回到实际,将刚才数学上的结论对应为实际问题的实际结论,例如给出实际问题的处理方法、未来的发展状况等。同时这些结论还必须经得起实际的检验,即用已发生的实际问题的一些数据信息检验,确认结论的正确性。 从 2009 年至今参加了六届全国大学生数学建模竞赛,发现数学建模在实际操作上还有很多问题: (1)常见的数学问题十分严谨,所给的条件一般都是不多不少、数据准确,最后所得的结论是唯一的。而数学建模问题几乎都是实际生活中遇到的实际问题,问题背景复杂,条件多,况且对于实际生活中的许多实际问题,结论并不唯一,例如一些决策问题。 (2)常见的数学应用题原始问题数学化的过程简单明了,不需要大量的数据计算。而数学建模问题需要对原始问题进行合理的分析和假设、利用数学工具和方法将其加工成抽象的数学问题,学生还要在仔细研读问题材料的同时,必须进行紧张的思维活动,分析大量数据,找出规律,合理地简化问题。学生在数学建模过程中普遍感到问题繁琐,无从下手,考虑不周全,不知道用什么方法解答问题,对数据的处理能力也比较差,缺少数学建模意识。 (3)常见的数学应用题所得到的结论很少需要学生思考是否和实际相符、是否其中的一些已知条件需要进一步调整和修改,进而结论也要相应地修改。而数学建模问题必须要有做完的已知模型的验证,不符的地方要再分析,然后修改之前的一些假设,再重新求解的循环往复过程,直到与实际基本相符为止。 (4)常见的数学问题要求学生独立完成,不鼓励与他人一起做。而数学建模问题要求学生有团队精神,集体参与交流,各抒己见,扩展思路。 上述问题在从小学到大学的数学课教学中都长期存在,造成数学与实际脱离,给大多数学生留下"数学抽象繁琐不易懂"的印象,部分学生还对数学产生恐惧心理,产生一种外在压力。与此同时我们又看到数学建模对学生的能力培养: (1)提高了学生的文章写作能力,参考文献检索能力。文章写作能力作为当代学生的一种重要实践能力,在大学生今后的生活中经常会用到,例如写毕业论文。参考文献检索能力是大学生今后能自主学习的必备技能之一,在今后的工作中经常要用到。很多用人单位希望招聘的学生具有一定的文章写作和组织能力。全国大学生数学建模竞赛要求学生 3 人一组在 72 小时内提交一篇颇具规模且格式规范的学术论文,其中需要学生将分析假设、方法思路叙述清晰完整,竞赛过后,学生的写作论文能力都会有相应的提高。另外由于全国大学生数学建模竞赛的问题所涉及知识非常广泛,有些甚至指导老师都没有接触过,故不可能指望教师一一讲解,遇到新的待解决问题学生只有通过临时上网查阅资料或参考文献,获得解决问题相应的知识,现学现用,竞赛过后,学生在大量资料中迅速找到自己所需资料的能力也会有相应的提高。 (2)提高了学生的计算机应用能力。数学建模问题多数都是非常复杂的,有些问题例如微分方程根本求不了解析解,所以人工求解几乎不可能,因此计算机的应用变得非常重要,例如微分方程可以利用计算机做出近似的数值解,这样就对学生的计算机能力提出了更高的要求。有时题目所给的数据不是常见的整数值(一般都是小数点后保留 3 到 4 位)且数据也比较多,进行一些简单的计算例如求平均值都很难操作,所以如 Matlab、Lindo、Word、spss、Photoshop 等软件对解决建模问题是必要的。整个建模过程下来,学生都普遍感到自己的计算机应用能力得到了极大的提高。 (3)培养学生的合作意识、团队精神。全国大学生数学建模竞赛的问题是一个非常复杂的系统工程,单靠一个人的力量是不够的。因此学生们以 3 人一组合力解决数学建模问题,各成员之间各自表达自己的意见和建议,相互讨论,最后达成统一,这个过程中容易形成自主的学习气氛,这种氛围会吸引学生积极参与其中。为了完成相同的目标,在团队中每个人各司其职,学生明确自己在团队中的角色,他们的领导能力、协调能力等可以充分发挥出来,其表现欲会得到极大的调动。 数学建模培养了学生的团队合作精神。小组成员在整个建模过程中,锻炼了与他人沟通、合作的能力,同时也锻炼了在发生意见分歧的时候如何协调的能力,这在学生今后的工作中也会经常遇到,这些都是常规数学课中锻炼不到的能力。因此数学建模的教学对培养应用型人才的独立学院来说是非常有必要的,但教学中必须与以往的数学教学区分开来。因此,开设数学建模课应做到以下几方面: (1)注重数学知识点中相关概念实际背景介绍,培养学生的数学建模意识。高等数学课程中的一些常见概念例如极限、导数、定积分、级数等,其实都是从实际生活中遇到的问题中抽象出来的数学模型。但是教师授课时往往只注重理论叙述,忽略了来源。因此,教师在讲授新的知识点时当涉及有关概念时,应尽量找一些和概念相关的实际问题或是学生熟悉的日常生活中的例子,引导学生自主解决这些问题,通过这些书本上没有写出的例子,使学生感到数学课本里的基本概念不是硬性规定的,而是与实际生活息息相关的。例如介绍导数的概念时,我们可以找一些物理中的瞬时速度、加速度实例、经济等领域中边际问题等。通过实例,在常规教学中就向学生渗透数学建模的思维方法,使学生对数学建模有一定的了解。 (2)要突出数学应用,教师在建模教学中要多收集实际生活中的素材,为课堂教学服务。如提出一个生活中案例:女人穿高跟鞋真的会让人觉得更美吗?试从数学的角度进行理论上的客观分析。学生会感到很奇怪:这跟数学也有关?他们会精神集中,默默思考,同样习惯地等待着老师的答案 。其实这个问题涉及到数学中的黄金分割概念。在人的身上,当然肚脐是理想的黄金分割点,即由脚底至肚脐的长度与身高比值愈接近 0.618,就愈给别人一种美的感觉,很可惜,一般人都低于此数值,大约只有 0.58 至 0.60(腿长的人会有较高的比值),所以通过一个简单的比例计算便可得出想要的结论。 (3)根据学生所学专业,选择不同类型的数学建模问题进行训练,这样也可以提高学生在其专业领域的能力。如工科类专业的学生可以多训练统计线性回归、曲线拟合等问题;经管类专业的学生可以多训练风险决策、利润和成本问题等问题;制药专业的学生可以选择来自化学、生物学、医学等方面的问题。这样充分利用学生所学的专业知识,使得数学真正融入专业,为专业所用,从而激发学生学习数学建模的热情。 (4)加强学生的实际动手能力,多进行数值计算。因为问题的数据量往往很大并且非常复杂,没有计算机很难实现,即使有计算机也需要很长时间的操作才能完成。而数值计算又是数学建模中至关重要的环节,因此要重视这方面的能力培养。matlab 和 excel 都是很好的数值计算工具,教师应多选择这样的问题,让学生利用上述工具动手计算,提高熟练度,从而达到提高计算效率的目的。 (5)数学建模课应采取教师为指导,学生为主体的模式。教师的讲只占一小部分,然后提出几个具体问题,在限定时间和允许查资料的情况下让学生分组讨论,提出解题思路,然后由学生自己操作,进行数值计算,得出结论,教师负责检查方法的合理性并提出改进意见。要鼓励学生大胆假设,开拓思路,不过分依赖教师,以小组为单位独立完成,这样使得学生能够通过自主学习解决实际问题。 数学建模与常规数学学习相比有其先进性,它使学生变为主体,教师为学生服务,为学生创造出自主学习的空间,使学生将数学真正与实际生活联系到一起,体现其在解决实际问题中的作用,同时也能使学生了解数学与其他学科之间的联系,体现了数学为其他学科服务的价值,在独立学院培养应用型人才的过程中,数学课应该摆脱普通本科的束缚,扮演新的角色,所以数学建模必不可少。数学建模使学生了解数学的真正来源以及用法,增强学生的应用意识,激发学生学习数学的兴趣,培养学生的实践创新能力,促使学生在今后的生活工作中继续学习。生数学建模竞赛的问题所涉及知识非常广泛,有些甚至指导老师都没有接触过,故不可能指望教师一一讲解,遇到新的待解决问题学生只有通过临时上网查阅资料或参考文献,获得解决问题相应的知识,现学现用,竞赛过后,学生在大量资料中迅速找到自己所需资料的能力也会有相应的提高。 (2)提高了学生的计算机应用能力。数学建模问题多数都是非常复杂的,有些问题例如微分方程根本求不了解析解,所以人工求解几乎不可能,因此计算机的应用变得非常重要,例如微分方程可以利用计算机做出近似的数值解,这样就对学生的计算机能力提出了更高的要求。有时题目所给的数据不是常见的整数值(一般都是小数点后保留 3 到 4 位)且数据也比较多,进行一些简单的计算例如求平均值都很难操作,所以如 Matlab、Lindo、Word、spss、Photoshop 等软件对解决建模问题是必要的。整个建模过程下来,学生都普遍感到自己的计算机应用能力得到了极大的提高。 (3)培养学生的合作意识、团队精神。全国大学生数学建模竞赛的问题是一个非常复杂的系统工程,单靠一个人的力量是不够的。因此学生们以 3 人一组合力解决数学建模问题,各成员之间各自表达自己的意见和建议,相互讨论,最后达成统一,这个过程中容易形成自主的学习气氛,这种氛围会吸引学生积极参与其中。为了完成相同的目标,在团队中每个人各司其职,学生明确自己在团队中的角色,他们的领导能力、协调能力等可以充分发挥出来,其表现欲会得到极大的调动。数学建模培养了学生的团队合作精神。小组成员在整个建模过程中,锻炼了与他人沟通、合作的能力,同时也锻炼了在发生意见分歧的时候如何协调的能力,这在学生今后的工作中也会经常遇到,这些都是常规数学课中锻炼不到的能力。 因此数学建模的教学对培养应用型人才的独立学院来说是非常有必要的,但教学中必须与以往的数学教学区分开来。 因此,开设数学建模课应做到以下几方面: (1)注重数学知识点中相关概念实际背景介绍,培养学生的数学建模意识。高等数学课程中的一些常见概念例如极限、导数、定积分、级数等,其实都是从实际生活中遇到的问题中抽象出来的数学模型。但是教师授课时往往只注重理论叙述,忽略了来源。因此,教师在讲授新的知识点时当涉及有关概念时,应尽量找一些和概念相关的实际问题或是学生熟悉的日常生活中的例子,引导学生自主解决这些问题,通过这些书本上没有写出的例子,使学生感到数学课本里的基本概念不是硬性规定的,而是与实际生活息息相关的。例如介绍导数的概念时,我们可以找一些物理中的瞬时速度、加速度实例、经济等领域中边际问题等。通过实例,在常规教学中就向学生渗透数学建模的思维方法,使学生对数学建模有一定的了解。 (2)要突出数学应用,教师在建模教学中要多收集实际生活中的素材,为课堂教学服务。如提出一个生活中案例:女人穿高跟鞋真的会让人觉得更美吗?试从数学的角度进行理论上的客观分析。学生会感到很奇怪:这跟数学也有关?他们会精神集中,默默思考,同样习惯地等待着老师的答案。其实这个问题涉及到数学中的黄金分割概念。在人的身上,当然肚脐是理想的黄金分割点,即由脚底至肚脐的长度与身高比值愈接近 0.618,就愈给别人一种美的感觉,很可惜,一般人都低于此数值,大约只有 0.58 至 0.60(腿长的人会有较高的比值),所以通过一个简单的比例计算便可得出想要的结论。 (3)根据学生所学专业,选择不同类型的数学建模问题进行训练,这样也可以提高学生在其专业领域的能力。如工科类专业的学生可以多训练统计线性回归、曲线拟合等问题;经管类专业的学生可以多训练风险决策、利润和成本问题等问题;制药专业的学生可以选择来自化学、生物学、医学等方面的问题。这样充分利用学生所学的专业知识,使得数学真正融入专业,为专业所用,从而激发学生学习数学建模的热情。 (4)加强学生的实际动手能力,多进行数值计算。因为问题的数据量往往很大并且非常复杂,没有计算机很难实现,即使有计算机也需要很长时间的操作才能完成。而数值计算又是数学建模中至关重要的环节,因此要重视这方面的能力培养。matlab 和 excel 都是很好的数值计算工具,教师应多选择这样的问题,让学生利用上述工具动手计算,提高熟练度,从而达到提高计算效率的目的。 (5)数学建模课应采取教师为指导,学生为主体的模式。教师的讲只占一小部分,然后提出几个具体问题,在限定时间和允许查资料的情况下让学生分组讨论,提出解题思路,然后由学生自己操作,进行数值计算,得出结论,教师负责检查方法的合理性并提出改进意见。要鼓励学生大胆假设,开拓思路,不过分依赖教师,以小组为单位独立完成,这样使得学生能够通过自主学习解决实际问题。 数学建模与常规数学学习相比有其先进性,它使学生变为主体,教师为学生服务,为学生创造出自主学习的空间,使学生将数学真正与实际生活联系到一起,体现其在解决实际问题中的作用,同时也能使学生了解数学与其他学科之间的联系,体现了数学为其他学科服务的价值,在独立学院培养应用型人才的过程中,数学课应该摆脱普通本科的束缚,扮演新的角色,所以数学建模必不可少。数学建模使学生了解数学的真正来源以及用法,增强学生的应用意识,激发学生学习数学的兴趣,培养学生的实践创新能力,促使学生在今后的生活工作中继续学习。 数学建模小论文:试论大学数学建模方法教学策略在中学的有效应用 【论文关键词】数学建模 教学策略 应用 【论文摘要】目前在很多高校都已经开设了“数学建模”课程,大学数学建模方法教学策略也逐渐成熟,那么在中学可设“数学建模”课程或进行教学也成为了新课改下的热门话题,但如何把大学数学建模方法教学策略应用到中学教学中,还需要加以研究。 数学建模是指根据需要针对实际问题组建数学模型的过程,也就是对某一实际问题,经过抽象、简化、明确变量和参数,并依据某种“规律”建立变量和参数间的一个明确的数学关系(即数学模型),然后求解该数学问题,并对此结果进行解释和验证,若通过,则可投入使用,否则将返回去,重新对问题的假设进行改进,所以,数学建模是一个多次循环执行的过程。鉴于目前很多高校都开设了“数学建模”课程,数学建模课程的开设对高校教育改革起到了很大的作用,在新课改的背景下,数学建模也将被引入到中学教育之中。研究大学数学建模方法教学策略并探讨其在中学教学中的应用很有必要。 1.大学与中学在数学建模教学上的联系 大学教育面对的是成年学生,而中学教育面对的多是未成年学生,在年龄上,两者有着区别;大学生是已经受过中学教育的学生,而中学生尚未完成中学教育,所以在受教育程度上两者有很大差别,但尽管如此,两者都是在校学生,都还处在教育系统之中,所以两者及两种教育环境仍然具有一些相同之处。 1.1两者教学环境大同小异 无论是大学教育,还是中学教育,采取的教学方式都是课堂授课教学,都有固定的场所,特定的老师和相配套的课本教材等等,在这一点上来讲,两者区别并不大,都处在相同的教育系统中,只是两种环境中的老师水平不同,学生受教育的程度以及教学深度不同罢了。 1.2数学建模模式相同 数学建模,本身内涵已经固定,既适合在大学教育中设立此类课程,也适合中学生进行学习,其目的都是一样,都是要解决实际的现实问题,都具备数学建模的实用化特征,但由于所用数学知识有所差别,解决的实际问题大小有差异,但都是解决问题。 1.3中学生和大学生都具备接受知识的能力 数学课程在小学就已经开始设立,到中学教育程度时,相比小学生,中学生的数学能力有大幅度提高,已经能够进行很好的知识理解,虽然并没有大学生的理解力那么高,但学习简单的数学建模的能力已经具备。 1.4中学数学建模学习能为以后更深的学习打下基础 在中学开设数学建模课程教学,能为以后高层次的数学建模培养人才,从早就打下良好的数学基础,能够减少将来遇到的各种问题。 2.可应用于中学数学建模中的大学教学策略 数学建模,是提高学生的数学素质和创新能力的重要途径,是提高教师的教学和科研水平的有效手段。从以上的介绍可知,大学数学建模方法教学策略可以很好的应用于中学数学建模教学过程中。目前,大学课程中开展数学建模教学的途径与方法很多,其中,能够很好的应用到中学数学建模课程中的也有很多,下面着重叙述比较常用且很奏效的主要途径和方法: 2.1充分利用教材,对教材进行深度把握 教师在课堂教学过程中要充分利用手中的教材工具,对教材进行深度把握,提高教材利用的效率。教材是专家学者在对理论深层地把握的基础上结合生活中的实际经验总结研究出来的,教材内容既是理论的实践化,又是生活的理论化,其中要讲授和阐明的问题都是非常具有代表性的,因此教材具有很高的利用价值,要懂得充分利用。但教材中并没有告诉教师具体的教学方法,只是安排了需要进行教授的课程,因此在教学过程中,教师要使用合理的教学方式进行授课,如在对教材内容讲解后可以考虑把教材中的问题换一种方式进行重新提问和思考,变换问题的条件,更改提出问题的方式,对因果进行互换,结合新的问题进行重新提问。数学本身就是生活的提炼,是对生活中的实际问题的一种简化,通过反刍的方式,把数学模型重新应用到实际问题中,对理解数学模型的构建和内涵都具有很大的作用。 2.2利用案例教学,设计精良的案例 所谓案例教学法,是指教师在课堂教学中用具体而生动的例子来说明问题,已达到最终目的的一种教学方式。而数学建模教学中的案例教学法,则对应的是在数学建模教学过程中,结合案例进行数学建模问题的讲解,达到让学生对数学建模的建模过程和方法以及建模的具体应用有清晰的认识的目的。数学建模教学中应用案例教学法主要应该包括三个部分,即事前、事中、事后三个部分。事前是指教师在数学建模开始之前选择合适的问题,讲解问题的环境,也就是介绍清楚问题的背景资料,所掌握的数据信息,建模可能用到的数学方法和模型,以及问题的最终目的。事中是指在教师讲解清楚问题的准备工作之后,教师与学生,学生之间针对问题进行讨论,讨论的目的是要搞清楚问题的实质是什么,可以利用哪些方法和模型工具,探讨那一种方法最为合理,最终决定使用的具体模型工具。事后则是指模型的最后检验,模型是否合理需要通过最后对模型结果的检验做标准,可以在两种以上不同的模型得出的结果之间进行对比,考察其存在的差距。 2.3强化课堂教学效果,课后进行实践 课堂上进行数学建模的教学和探讨,课后要补以实践进行强化训练。课堂教学一定程度上停留在理论阶段,虽然数学建模具有很大实用性,但是学生进行建模的时候只是通过教师所提供的数据信息和建模方法,尽管学生也参与了一定的讨论,却仍然无法能让学生对用模能够有比较直观的感受和了解,因此实践训练成为了数学建模一个必不可少的构成部分。数学建模实践主要可以通过两种形式进行,一种是实验室实践,学校应该建立健全数学建模专用实验室,实验室可以看做是现实的理想化环境,在理想化的实验室里可以很好的对认模、建模等过程的认识。由于中学生对理解问题的能力还处于初级阶段,实验室可以不用那么复杂,这样既可以节约实验室建设成本,也能同时达到实践训练目的。一种联系实际进行实践。教师要从较为简单的实际问题出发,让学生自主选择和他们自己比较相关的问题,进行简单的数学建模练习,然后以作业的形式上交给教师,教师进行逐个批复,然后就发现的新问题进行讨论与解决。 2.4开展数学建模活动,鼓励学生积极参与 为了提高学生的数学建模能力,学校可以开展数学建模活动,可以是竞赛制的,也可以是非竞赛制的,但对成绩比较优秀的学生都要给一定的奖励,以提高学生的积极性。建模活动要有规章制度,要比较正规化,否则可能会达不到预期效果,而且建模过程要保证学生不受干扰,竞赛要保证公平、公开。 2.5巩固学生基础,开发学生学习兴趣 数学建模首先需要的是扎实的数学功底,学生的数学基础知识要过关,同时学生要具备较好的理论联系实际的能力以及抽象能力,因此教师必须要抓好学生的基础知识学习,从一开始就打下坚实的基础,在日常的教学过程中要有意加强学生的理论联系实际的意识和能力。还有就是要开发学生的学习兴趣,兴趣是他们最好的老师,如果教学过程过于枯燥无味,那么学生们就无法提起兴趣进行学习,会产生厌倦情绪,不利于学习效果。数学建模过程本身应该是一个比较有趣的过程,是对实际生活进行简化的一个过程,它应该是生动的,有实际价值的。应该鼓励学生间的交流,鼓励学生用建模的思维方法去思考和解决生活中发现的小问题,对做的比较好的同学可以予以适当的奖励。 数学建模小论文:加强高中数学建模教学培养学生的创新能力 摘要:通过对高中数学新教材的教学,结合新教材的编写特点和高中研究性学习的开展,对如何加强高中数学建模教学,培养学生的创新能力方面进行探索。 关键词:创新能力;数学建模;研究性学习。 《全日制普通高级中学数学教学大纲(试验修订版)》对学生提出新的教学要求,要求学生: (1)学会提出问题和明确探究方向; (2)体验数学活动的过程; (3)培养创新精神和应用能力。 其中,创新意识与实践能力是新大纲中最突出的特点之一,数学学习不仅要在数学基础知识,基本技能和思维能力,运算能力,空间想象能力等方面得到训练和提高,而且在应用数学分析和解决实际问题的能力方面同样需要得到训练和提高,而培养学生的分析和解决实际问题的能力仅仅靠课堂教学是不够的,必须要有实践、培养学生的创新意识和实践能力是数学教学的一个重要目的和一条基本原则,要使学生学会提出问题并明确探究方向,能够运用已有的知识进行交流,并将实际问题抽象为数学问题,就必须建立数学模型,从而形成比较完整的数学知识结构。 数学模型是数学知识与数学应用的桥梁,研究和学习数学模型,能帮助学生探索数学的应用,产生对数学学习的兴趣,培养学生的创新意识和实践能力,加强数学建模教学与学习对学生的智力开发具有深远的意义,现就如何加强高中数学建模教学谈几点体会。 一.要重视各章前问题的教学,使学生明白建立数学模型的实际意义。 教材的每一章都由一个有关的实际问题引入,可直接告诉学生,学了本章的教学内容及方法后,这个实际问题就能用数学模型得到解决,这样,学生就会产生创新意识,对新数学模型的渴求,实践意识,学完要在实践中试一试。 如新教材“三角函数”章前提出:有一块以O点为圆心的半圆形空地,要在这块空地上划出一个内接矩形ABCD辟为绿册,使其册边AD落在半圆的直径上,另两点BC落在半圆的圆周上,已知半圆的半径长为a,如何选择关于点O对称的点A、D的位置,可以使矩形面积最大? 这是培养创新意识及实践能力的好时机要注意引导,对所考察的实际问题进行抽象分析,建立相应的数学模型,并通过新旧两种思路方法,提出新知识,激发学生的知欲,如不可挫伤学生的积极性,失去“亮点”。 这样通过章前问题教学,学生明白了数学就是学习,研究和应用数学模型,同时培养学生追求新方法的意识及参与实践的意识。因此,要重视章前问题的教学,还可据市场经济的建设与发展的需要及学生实践活动中发现的问题,补充一些实例,强化这方面的教学,使学生在日常生活及学习中重视数学,培养学生数学建模意识。 2.通过几何、三角形测量问题和列方程解应用题的教学渗透数学建模的思想与思维过程。 学习几何、三角的测量问题,使学生多方面全方位地感受数学建模思想,让学生认识更多现在数学模型,巩固数学建模思维过程、教学中对学生展示建模的如下过程: 列方程解应用题体现了在数学建模思维过程,要据所掌握的信息和背景材料,对问题加以变形,使其简单化,以利于解答的思想。且解题过程中重要的步骤是据题意更出方程,从而使学生明白,数学建模过程的重点及难点就是据实际问题特点,通过观察、类比、归纳、分析、概括等基本思想,联想现成的数学模型或变换问题构造新的数学模型来解决问题。如利息(复利)的数列模型、利润计算的方程模型决策问题的函数模型以及不等式模型等。 3.结合各章研究性课题的学习,培养学生建立数学模型的能力,拓展数学建模形式的多样性式与活泼性。 高中新大纲要求每学期至少安排一个研究性课题,就是为了培养学生的数学建模能力,如“数列”章中的“分期付款问题”、“平面向是‘章中’向量在物理中的应用”等,同时,还可设计类似利润调查、洽谈、采购、销售等问题。设计了如下研究性问题。 分析:这是一个确定人口增长模型的问题,为使问题简化,应作如下假设:(1)该国的政治、经济、社会环境稳定;(2)该国的人口增长数由人口的生育,死亡引起;(3)人口数量化是连续的。基于上述假设,我们认为人口数量是时间函数。建模思路是根据给出的数据资料绘出散点图,然后寻找一条直线或曲线,使它们尽可能与这些散点吻合,该直线或曲线就被认为近似地描述了该国人口增长规律,从而进一步作出预测。 通过上题的研究,既复习巩固了函数知识更培养了学生的数学建模能力和实践能力及创新意识。在日常教学中注意训练学生用数学模型来解决现实生活问题;培养学生做生活的有心人及生活中“数”意识和观察实践能力,如记住一些常用及常见的数据,如:人行车、自行车的速度,自己的身高、体重等。利用学校条件,组织学生到操场进行实习活动,活动一结束,就回课堂把实际问题化成相应的数学模型来解决。如:推铅球的角度与距离关系;全班同学手拉手围成矩形圈,怎样围使围成的面积最大等,用砖块搭成多米诺牌骨等。 四、培养学生的其他能力,完善数学建模思想。 由于数学模型这一思想方法几乎贯穿于整个中小学数学学习过程之中,小学解算术运用题中学建立函数表达式及解析几何里的轨迹方程等都孕育着数学模型的思想方法,熟练掌握和运用这种方法,是培养学生运用数学分析问题、解决问题能力的关键,我认为这就要求培养学生以下几点能力,才能更好的完善数学建模思想: 方程(1)(2)有实数解的充要条件是直线x+y=1-z与圆x2+y2=1/3-z2有公共点后者有公共点的充要条件是圆心(O、O)到直线x+y的距离不大于半径。 总之,只要教师在教学中通过自学出现的实际的问题,根据当地及学生的实际,使数学知识与生活、生产实际联系起来,就能增强学生应用数学模型解决实际问题的意识,从而提高学生的创新意识与实践能力。 数学建模小论文:论数学建模竞赛与高职学生数学能力的培养 论文关键词:数学建模竞赛;数学教学;能力 论文摘要:论述数学建模对培养学生的创造性、竞争意识和社会应变能力的作用, 研究了数学建模对高职数学教学的重要作用, 提出了数学教育不仅要使学生学会并掌握一些数学工具,更应着眼于提高学生的数学素质能力,而数学建模竞赛正是培养这种能力的有效载体. 高等职业教育作为教育类型得到了空前发展.高职教育在于培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高素质技能型人才不仅成为人们的一种共识, 而且逐步渗透到高职院校的办学实践中.数学课程作为一门公共基础课程如何服务于这个目标成为高职基础课程改革中的热点.将数学建模思想融入高职数学教学应是一个重要取向之一. 一、数学建模竞赛对大学生能力培养的重要性 大学生数学建模竞赛起源于美国, 我国从1989 年开始开展大学生数模竞赛,1994年这项竞赛被教育部列为全国大学生四大竞赛之一,每年都有几百所大学积极参加.数学建模竞赛与以往主要考察知识和技巧的数学竞赛不同,是一个完全开放式的竞赛.数学建模竞赛的主要目的在于“激励学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,鼓励学生踊跃参加课外科技等活动,开拓知识面,培养创造精神及合作意识,推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革”.数学建模竞赛的题目没有固定的范围和模式,往往是由实际问题稍加修改和简化而成,不要求参赛者预先掌握深入的专门知识.题目有较大的灵活性供参赛者发挥其创造性,参赛者从所给的两个题目中任选一个,可以翻阅一切可利用的资料,可以使用计算机及其各种软件.竞赛持续3天3夜,参赛者可以在此期间充分地发挥自己的各种能力.数学建模竞赛也是一个合作式的竞赛,学生以小组形式参加比赛,每组3人,共同讨论,分工协作,最后完成一份答卷论文.数学建模涉及的知识几乎涵盖了整个自然科学领域甚至涉及到社会科学领域.而且愈来愈多的人认识到学科交叉的结合点正是数学建模.数学建模竞赛是能够把数学和数学以外学科联系的方法.通过竞赛把学生学过的知识与周围的现实世界联系起来,培养了学生的下列能力: (一)有利于大学生创新性思维的培养 高等教育的重要目的是培养国家建设需要的中高层次人才,而许多教育工作者认识到目前的高等学校教学中还存在着许多缺陷,其中一个重要的问题是培养的学生缺乏创造性的思维,缺乏一种原创性的想象力.这是我国高等教育的一个致命弱点,严重制约了我国科技竞争力.我国高等学校的教学还是以灌输知识为主,这种教育体制严重扼杀了学生的能动性和创造性.数学建模竞赛并不要求求解结果的唯一性和完美性,而是重点要求学生怎样根据实际问题建立数学关系,并给出合乎实际要求的结果和方案,重点考察的是学生的创造性思维能力. (二)有利于学生动手实践能力的培养 目前的数学教学中,大多是教师给出题目,学生给出计算结果.问题的实际背景是什么? 结果怎样应用? 这些问题都不是现行的数学教学能够解决的.数学模型是一个完整的求解过程,要求学生根据实际问题,抽象和提炼出数学模型,选择合适的求解算法,并通过计算机程序求出结果.在这个过程中,模型类型和算法选择都需要学生自己作决定,建立模型可能要花50%的精力,计算机的求解可能要花30%的精力.动手实践能力有助于学生毕业后快速完成角色的转变. (三)有利于学生知识结构的完善 一个实际数学模型的构建涉及许多方面的问题,问题本身可能涉及工程问题、环境问题、生殖健康问题、生物竞争问题、军事问题、社会问题等等,就所用工具来讲,需要计算机信息处理、Internet 网、计算机信息检索等.因此数学建模竞赛有利于促进学生知识交叉、文理结合,有利于促进复合型人才的培养.另外数学建模竞赛还要求学生具有很强的计算机应用能力和英文写作能力. (四)有利于学生团队精神的培养 学生毕业后,无论从事创业工作还是研究工作,都需要合作精神和团队精神.数学建模竞赛要求学生以团队形式参加,3个人为一组,共同工作3天.在竞赛的过程中3位同学充分的分工与合作,最后完成问题的解决.集体工作,共同创新,荣誉共享,这些都有利于培养学生的团队精神,培养学生将来协同创业的意识.任何一个参加过数学建模竞赛的学生都对团队精神带来的成功和喜悦感到由衷的鼓舞. 二、将数学建模思想融入高职数学教学中 通过数学建模,给我们的教学模式提出了更多的思考,使我们不得不回过头重新审视一下我们的教学模式是否符合现代教学策略的构建?现代的教学策略追求的目标是提倡学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力.只有遵循现代的教学策略才能培养出适应新世纪、新形势下的高素质复合型人才.知识的获取是一个特殊的认识过程,本质上是一个创造性过程.知识的学习不仅是目的,而且是手段,是认识科学本质、训练思维能力、掌握学习方法的手段,在教学中应该强调的是发现知识的过程,而不是简单地获得结果,强调的是创造性解决问题的方法和养成不断探索的精神.在学习、接受知识时要像前人创造知识那样去思考,去再发现问题,在解决问题的各种学习实践活动中尽量提出有新意的见解和方法,在积累知识的同时注意培养和发展创新能力.数学建模恰恰能满足这种获取知识的需求,是培养学生综合能力的一个极好的载体,更是建立现代教学模式的一种行之有效的方法.因此,在数学教学中应该融入数学建模思想.如何将数学建模思想融入数学课程中,我认为要合理嵌入,即以科学技术中数学应用为中心,精选典型案例,在数学教学中适时引入,难易适中.以为要抓好以下几个关键点: (一)在教学中渗透数学建模思想 渗透数学建模思想的最大特点是联系实际.高职人才培养的是应用技术型人才,对其数学教学以应用为目的,体现“联系实际、深化概念、注重应用”的思想,不应过多强调灌输其逻辑的严密性,思维的严谨性.学数学主要是为了用来解决工作中出现的具体问题.而高职教材中的问题都是现实中存在又必须解决的问题,正是数学建模案例的最佳选择.因此,作为数学选材并不难,只要我们深入钻研教材,挖掘教材所蕴涵应用数学的材料,从中加以推广,结合不同专业选编合适的实际问题,创设实际问题的情境,让学生能体会到数学在解决问题时的实际应用价值,激发学生的求知欲,同时在实际问题解决的过程中能很好的掌握知识,培养学生灵活运用和解决问题、分析问题的能力.数学教学中所涉及到的一些重要概念要重视它们的引入,要设计它们的引入,其中以合适的案例来引入概念、演示方法是将数学建模思想融入数学教学的重要形式.这样在传授数学知识的同时,使学生学会数学的思想方法,领会数学的精神实质,知道数学的来龙去脉,使学生了解到他们现在所学的那些看来枯燥无味但又似乎天经地义的概念、定理和公式,并不是无本之木、无源之水,也不是人们头脑中所固有的, 而是有现实的来源与背景, 有其物理原型和表现的.在教学实践中, 我们依据现有成熟的专业教材,选出具有典型数学概念的应用案例,然后按照数学建模过程规律修改和加工之后作为课堂上的引例或者数学知识的实际应用例题.这样使学生既能亲切感受到数学应用的广泛,也能培养学生用数学解决问题的能力.总之,在高职数学教学中渗透数学建模思想,等于教给学生一种好的思想方法,更是给学生一把开启成功大门的钥匙,为学生架起了一座从数学知识到实际问题的桥梁,使学生能灵活地根据实际问题构建合理的数学模型,得心应手地解决问题.但这也对数学教师的要求就更高,教师要尽可能地了解高职专业课的内容,搜集现实问题与热点问题等等. (二)在课程教学及考核中适度引入数学建模问题 实践表明,真正学会数学的方法是用数学, 为此不仅要让学生知道数学有用,还要鼓励他们自己用数学去解决实际问题.同时越来越多的人认识到,数学建模是培养创新能力的一个极好载体, 而且能充分考验学生的洞察能力、创造能力、数学语言翻译能力、文字表达能力、综合应用分析能力、联想能力、使用当代科技最新成果的能力; 学生们同舟共济的团队精神和协调组织能力,以及诚信意识和自律精神.在教学实践中,在数学课程的考核中增加数学建模问题,并施以“额外加分”的鼓励办法,在平常的作业中除了留一些巩固课堂数学知识的题目外,还要增加需要用数学解决的实际应用题.这些应用题可以独立或自由组合成小组去完成, 完成的好则在原有平时成绩的基础上获得“额外加分”.这种作法, 鼓励了学生应用数学,提高了逻辑思维能力, 培养了认真细致、一丝不苟、精益求精的风格,提高了运用数学知识处理现实世界中各种复杂问题的意识、信念和能力, 调动了学生的探索精神和创造力, 团结协作精神, 从而获得除数学知识本身以外的素质与能力. (三)、适时开设《数学建模和实验》课 数学建模竞赛之所以在世界范围内广泛发展,是与计算机的发展密不可分的,许多数学模型中有大量的计算问题,没有计算机的情况下这些问题的实时求解是不可能的。随着计算机技术的不断发展, 数学的思想和方法与计算机的结合使数学从某种意义上说已经成为了一门技术.为使学生熟悉这门技术,应当增设《数学建模和实验》课,主要以专题讲座的形式向同学们介绍一些成功的数学建模实例以及如何使用数学软件来求解数学问题等等.与数学建模有密切关系的数学模拟,主要是运用数字式计算机的计算机模拟.它根据实际系统或过程的特性,按照一定的数学规律,用计算机程序语言模拟实际运行状况,并根据大量模拟结果对系统和过程进行定量分析.在应用数学建模的方法解决实际问题时,往往需要较大的计算量,这就要用到计算机来处理.计算机模拟以其成本低、时间短、重复性高、灵活性强等特点,被人们称为是建立数学模型的重要手段之一,由此也可以看出数学建模对提高学生计算机的应用能力的作用是不言而喻的. 当今世界经济的竞争是高科技的竞争,是人才综合素质与能力的竞争.数学建模竞赛对培养学生的创造性、竞争意识和适应社会应变能力,具有不可低估的作用.所以说进行数学建模的教学与实践,既适应了知识经济时代对高等学校人才培养的要求,同时也为创新人才的培养开辟了一条新的途径. 数学建模小论文:关于数学建模竞赛教学策略研究 【论文摘要】提出数学建模的基本概念,考查了我国大学生数学建模竞赛发展状况;从学生能力、教师素质、教学实施及学校管理与组织等四个方面总结阐述现行大学生数学建模教育存在的突出问题,在此基础上,提出了大学数学建模教学策略。 【论文关键词】数学建模竞赛;创新;应用;能力;教学 一、数学建模的基本概念 1.数学建模的定义 数学模型一般是实际事物的一种数学简化。要描述一个实际现象可以有很多种方式,为了使描述更具科学性、逻辑性、客观性和可重复性,人们采用一种普遍认为比较严格的语言来描述各种现象,这种语言就是数学。因此,数学模型是对于现实世界的一个特定对象,一个特定目的,根据特有的内在规律,做出一些必要的假设,运用适当的数学工具,得到的一个数学结构。建立数学模型的过程称为数学建模。数学建模是利用数学方法解决实际问题的一种实践。即通过抽象、简化、假设、引进变量等处理过程后,将实际问题用数学方式表达,建立起数学模型,然后运用先进的数学方法及计算机技术进行求解。因此,数学建模就是用数学语言描述实际现象的过程。1985年在美国出现了一种叫做MCM的一年一度大学生数学模型(1987年全称为Mathematical Competition in Modeling,1988年改全称为Mathematical Contest in Modeling,其缩写均为MCM)。这并不是偶然的。在1985年以前美国只有一种大学生数学竞赛(The William Lowell Putnam mathematical Competition,简称Putman(普特南)数学竞赛),这是由美国数学协会(MAA即Mathematical Association of America的缩写)主持,于每年12月的第一个星期六分两试进行。在国际上产生很大影响,现已成为国际性的大学生的一项著名赛事。该竞赛每年2月或3月进行。 2.数学建模的步骤 一个合理、完善的数学建模步骤是建立一个好的数学模型的基本保证,数学建模讲究灵活多样,所以数学建模步骤也不能强求一致。建立一个实际问题的数学模型,需要一定的洞察力和想像力,筛选、抛弃次要因素,突出主要因素,做出适当的抽象和简化。全过程一般分为表述、求解、解释、验证几个阶段,并且通过这些阶段完成从现实对象到数学模型,再从数学模型到现实对象的循环,可用流程图表示如下: 具体包括以下八个步骤:①提出问题;②分析变量;③模型假设;④建立模型;⑤模型求解;⑥模型分析;⑦检验模型;⑧模型应用。 二、我国大学生数学建模竞赛的发展状况 我国自1989年首次参加这一竞赛,历届均取得优异成绩。经过数年参加美国赛表明,中国大学生在数学建模方面是有竞争力和创新联想能力的。为使这一赛事更广泛地展开,1990年先由中国工业与应用数学学会,然后与国家教委联合主办全国大学生数学建模竞赛(简称CMCM),该项赛事每年9月进行。1992年由中国工业与应用数学学会组织举办了我国10座城市的大学生数学模型联赛,74所院校的314队参加。教育部领导及时发现并扶植、培育了这一新生事物,决定从1994年起由教育部高教司和中国工业与应用数学学会共同主办全国大学生数学建模竞赛,每年一届。数学模型竞赛与通常的数学竞赛不同,它来自实际问题或有明确的实际背景。它的宗旨是培养大学生用数学方法解决实际问题的意识和能力,整个赛事是完成一篇包括问题的阐述分析、模型的假设和建立、计算结果及讨论的论文。通过训练和比赛,同学们不仅用数学方法解决实际问题的意识和能力有很大提高,而且在团结合作发挥集体力量攻关,以及撰写科技论文等方面将都会得到十分有益的锻炼。 十几年来这项竞赛的规模以平均年增长25%以上的速度发展。2009年全国有33个省、市、自治区(包括香港和澳门特区)1137所院校、15046个队(其中甲组12276队、乙组2770队)、4万5千多名来自各个专业的大学生参加竞赛。而到了2010年,发展到有来自全国33个省、市、自治区(包括香港和澳门特区)及新加坡和澳大利亚的1197所院校、17317个队(其中本科组14108队、专科组3209队)、5万多名大学生参加了本项竞赛。2011年,有来自国内外1251所高校19490支参赛队的近6万名大学生参加竞赛,为历年来参与人数最多的一次。 三、我国现行大学生数学建模竞赛与教学的问题分析 鼓励和指导学生参加全国大学生数学建模竞赛,力争在竞赛中获得佳绩;同时加大教学改革力度,将数学建模教学的成果在实践中进一步扩大,是众多高校近些年来努力追求的一个目标。然而,在总结成绩的同时,我们也应该清醒地看到在数学建模竞赛和教学过程中反映出的一些问题,只有很好的认识和总结这些问题,在下一步的实践中找到解决策略,才能使数学建模活动向着良好的方向前进。 1.学生能力方面的问题 数学建模活动是一种创造性的数学活动,与纯数学问题相比,数学建模题目的文字叙述更贴近现实生活,题目相对较长,数据相对较多,数量关系也显得更隐蔽,是一种非形式化的材料,所以,解决一个建模问题对学生学习能力方面提出了更高的要求。 2.教师素质方面的问题 在数学建模竞赛与教学中,教师所担任的角色是竞赛的指导者、教学的组织者、学习的参与者、信息的咨询者,开展建模活动为学生的主体性学习、创造性学习、发展性学习提供了一方希望的田野,同时也为教师的“专业化”发展创造了一个广阔的舞台。建模活动的成效如何,很大程度取决于教师的综合素质。因此,教师在指导学生参加数学建模竞赛时应注意:①更新教育教学观念。在数学建模教学过程中,教师的职能不再单纯是“传道、授业、解惑”,教师必须克服旧的教学思想所形成的定势,更新自己的教育教学观念,力求做到:由传统教学下以知识为中心到知识学习和实践活动并重;由传统教学下以教师为中心到以学生为中心,培养学生学会学习的能力,发展学生的创造意识和创造能力;由只关注学生学习的结果到同时重视学习过程中的情感和体验;由只重视逻辑思维到同时重视直觉思维;由只重视语言材料和视觉通道到同时重视非语言材料和非视觉通道。②进一步拓展知识体系。数学建模学习的开放性、自主性使教师面临着知识和能力的挑战,建模的题目内容丰富、范围极广,学生在研究过程中不仅可能会触及到本学科深层次的专业知识、本学科的研究前沿,还会遇到很多跨学科交叉的内容,以及自然、医学、社会中方方面面的问题。教师只有不断挖掘原有的知识体系,扩宽自己的知识领域,才能在建模教学中有发言权,才能更好的组织学生开展建模学习活动。③提高创造能力和科研意识。创造性是教师能力的一个重要方面,每个教师都必须依据特定的教学内容、教学对象和教学环境对自己的教学工作作出计划并进行实施,还要及时做出评价和调整以及事后的反思和总结。④自觉转变教学过程中的角色。在传统的教育观念中,教师的专业实践被视为学科内容的知识、教学论、心理学原理及其技术的合理利用。数学建模学习的特点决定了教师在教学中要体现“教学的组织者、情感的支持者、学习的参与者、信息的咨询者”等角色。教师的作用是建立基本的概念框架,将学生引入一定的问题情境并为学生提供咨询、方法指导和监控。同时教师将由关注知识转化为关注学生,教师的职能更重要的体现为如何将“信息”转化为“知识”,将“智能”转化为“智慧”。 3.教学实施方面的问题 参加大学生数学建模竞赛的目的决不仅仅是获奖,更重要的是通过参加大学生数学建模竞赛活动,促进高校数学教学改革,起到培养全体学生能力、提高全体学生素质的作用。在现行的大学生数学建模教学活动中,主要存在:①大学数学建模教育在高校中的普及性不够。近年来我国高校数学建模教育发展非常迅速,但总的看来,绝大多数新出版的相关教材都是为数学建模竞赛编写的,其特点是内容难度大,涉及面广,且难度和涉及领域大大超出了一般学生的接受程度。面对高等教育的大众化,也为了提高全体大学生的数学素养和综合应用数学解决实际问题的能力,全国工科数学教学指导委员会议建议在高校中开展数学建模的普及性教育研究,中国工业与应用数学学会理事长、中国科学院院士李大潜教授也多次在全国性的会议上呼吁开展数学建模的普及性教育,努力培养全体大学生的应用意识和创新能力,确保数学建模竞赛持续健康地开展,力戒有些院校为了数学竞赛而忽视了绝大部分学生的数学建模教育。因此,开展数学建模的普及性教育已是势在必行。比如面向全校学生开设数学建模选修课;开展校内选拔赛;鼓励跨专业、跨院系组队;进一步加强对学生社团——数学建模协会的的扶持等等。②数学建模思想在高校数学课堂教学中渗透的力度不够。实践表明,数学建模对学生的训练与传统数学课程相比差别较大,学校开设的数学建模选修课及数学建模培训班,对培养学生观察力、想象力、逻辑思维能力及分析、解决实际问题的能力起到了很好的作用。但是,开设这门课程的课时不会太多,参加建模培训班的同学更是有限,要全面提高大学生的素质,培养有创新精神的复合型应用人才,还要在平时的传统数学课中配合教材适时渗透数学建模思想。要将数学建模竞赛与数学教学改革做到有机结合。 4.学校组织与管理方面的问题 开展数学建模教育并不是开设一门新的课程,而是一种教育观念的转变,关系到培养适应社会需要的创新型人才的宏伟目标,这不仅需要教师的付出,教学模式的改革,更需要学校各方面的重视、支持和协调,学校上层领导部门如果充分认识到开展数学建模教育的意义,教师的积极性和潜能、创造力就会发挥出来,即便学校的条件设备差一些,也会想办法克服;相反,如果学校认识不到数学建模教育的必要性和重要性,那么即使是条件一流的学校,也难以有效利用资源。在提倡创新教育的今天,数学建模教育的发展应该有着广阔的前景,这不仅需要学校各层面的支持,而且还需要教育行政部门、地方政府提供必备的条件,给学校开设其他课程和举办其他活动更大的支持力度,比如:改革考试制度、划拨专项资金、加强数学实验室和机房的建设、加强舆论宣传,深化改革成果等。 四、大学生数学建模教学策略构建 大学生数学建模教学策略构建应从数学建模教学的选题入手,注重大学生数学建模思维意识与数学建模能力的培养,构建合理有效的大学数学建模教学模式,同时,在实施过程中还要注意根据学生的不同情况进行层次性教学。 1.数学建模课程的教学效果很大程度上取决于题目的选择是否恰当,目前可供选择的数学建模教材很多,无论选择了哪本教材,教师都要视本校数学建模课程的教学计划、学生的实际水平以及所选教材的难易程度进行适当的取舍。那么,大学生数学建模教学选题应遵循价值性原则、以问题为中心的原则、客观可行性原则以及趣味性原则。 2.传统的数学教学更多的注重知识的培养而忽视实践应用能力的培养,其造成的后果是,学生们学习了不少数学,却仅是纯粹的理论内容,而不会甚至不知如何应用所学知识。因此,在高等数学的教学过程中,教师应有意识地突出数学建模思想,结合大学传统数学课程的内容特点,在平时的课堂教学中注重培养学生的建模思维意识。从不同的细节以及角度,渗透、穿插适当的数学建模知识,全方位的培育与熏陶学生的思维意识,提高学生的数学建模能力。 3.大体说来,大学数学建模教育可以分以下三个层次进行:①初级层次:大学一、二年级,在这一阶段,一般学生还不知道建模是怎么一回事,这时可选择一些一般的应用问题,或数量关系比较明显的实际问题和改编后的数学建模题目,结合建模的一般涵义、方法和步骤进行讲解,使学生具有初步的建模能力。②中级层次:大学二、三年级,在这一阶段,学生已经具备了初步的建模能力,这时可选择一些更具建模特点的题目,这种题目大部分是从自己或周围人的生产、生活的实际中来,需要经过分析、判断,做出适当假设,当去掉非本质的因素后,量与量之间的关系是容易发现的,得到的结果需做出一定的分析、说明和简单的评价。就学生的智力发展趋势来看,一般的学生都可以经过努力达到中级阶段的能力。③高级层次:大学三、四年级,在这一阶段,学生需要在一定建模能力的基础上,处理一些较复杂的数学建模问题,这些问题基本上是从生产、生活、工程等实际问题中来,都是未经过数学抽象和转化的“原坯”问题,它需要学生自己去挖掘、采集有用的信息,自己去提出模型的假设,需要采集、整理、分析判断数据和信息,并需对所做模型进行分析和评价,其建模结果也只是最优解答,并非标准答案,最终还要写成科技论文。 五、结语 大学数学建模教育的开展是我们整个高校教学改革的一部分,教学模式的改革也会给学生的日常管理和思想教育带来一系列新的压力,这些都不是一朝一夕所能解决的,大学数学建模教育的改革是一项复杂和系统的工程,它需要学校从大局出发,协调好教学与管理等各层面之间的关系。 数学建模小论文:以竞赛推进数学建模课程化促进大学生能力培养的实践 论文关键词: 数学建模 数学建模竞赛 大学生能力 论文摘要: 本文从我校数学建模竞赛推进数学建模课程开设的成功经验,浅淡了数学建模促进大学生能力的培养。 随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及,数学的应用越来越广泛和深入,数学科学的地位发生了巨大的变化,它正在从国民经济和科技的后台走到了前沿。 把数学与客观问题联系起来的纽带,首先是数学建模。应用数学去解决各类实际问题,首先是建立数学模型。数学建模是联系数学与实际问题的桥梁,是数学在各个领域广泛应用的媒介,是数学科学技术转化的主要途径,数学建模在科学技术发展中的重要作用越来越受到数学界和工程界的普遍重视,它已成为现代科技工作者必备的重要能力之一。 一、 以竞赛推进数学建模课程化 数学建模作为一门崭新的课程在20世纪80年代进入我国高校,萧树铁先生1983年在清华大学首次为本科生讲授数学模型课程,他是我国高校开设数学模型课程的创始人,1987年由姜启源教授编写了我国第一本数学建模教材。在八十年代后期开设数学建模选修课或必修课只是少数老牌大学。但自1992年由中国工业与应用数学学会举办全国大学生数学建模竞赛( 94年起由国家教委高教司和中国工业与应用数学学会共同举办)以来,随着参加竞赛高校的学生增加,各高校相继开设了数学建模课程。2008 年全国有31个省/市/自治区(包括香港)1023所院校、12846个队(其中甲组10384队、乙组2462队)、3万8千多名来自各个专业的大学生参加竞赛。目前,在本科院校根据自己学校特点基本上开设数学课程。 我校从95年开始开设数学建模选修课,到97年学校决定在原有的基础上,从97级学生开始,在部分专业开设数学建模必修课,并同时对其他专业开设数学建模选修课。最初开设选修课是因为参加数学建模竞赛的需要,选修的学生数较少,而且必须是往年成绩较优的学生才允许选修。我们通过以竞赛为平台, 加强引导与指导, 充分激发学生的学习兴趣和热情。而且通过数学建模竞赛,促进了我校教学内容、教学方法、教学手段的创新,参加过训练和竞赛的学生们普遍感到,以往学多门课程的知识不如参加一次竞赛集训学得全面和扎实。因为数学建模竞赛需要全面掌握本领域相关知识, 在深入理解、领会前人智能精髓的基础上, 敢于提出自己的想法和观点。只有善于进行创造性地学习和运用知识, 善于对已知知识进行融会贯通, 注意知识积累的同时更注重对知识的处理和运用, 才能取得成功。随着数学建模竞赛在我校影响的增加,同时参加竞赛过的学生能力的提高,要求选修数学建模课程的学生逐年增加?,使得开设数学建模必修课有了一定的群众基础,同时开设数学建模课程的目的也转向了竞赛与普及相结合,以提高大学生的综合素质和实践能力作为一个重要目标。目前,已在自动化、信息管理、统计、电子信息科学与技术、计算机、软件、通信等专业的学生开设不同层次的数学建模必修课与限选课,同时仍然在全校开设不同层次的数学建模选修课。对于不同层次,理论教学学时分别为34、50、66学时,并辅以上机实践训练,每年从当初几十名学生到目前每年近2000名学生修读此课。为了进一步提高实践动手能力,在软件工程、网络工程、信息与计算科学、应用数学专业开设数学建模课程设计,取得了比较明显的效果。 为了让信息与计算科学、应用数学专业的学生能更好的应用计算机工具和数学软件来解决各种实际问题,从2001年开始我们开设了数学实验课作为数学建模课程的补充和完善,并且目前面向全校开设数学实验选修课。为了进一步推广和普及数学建模,让更多的学生了解和参与数学建模,在原开设多种课程基础上,在学校以及教务部门的支持下,课程组于2000年起结合课程教学安排,在每年五月底举办全校大学生数学建模竞赛。该项活动得到了全校学生的积极响应,2009年有152个组,456人参赛。我校数学建模教学已经形成了多个品种、多种层次、多种方式的教学格局。 二、数学建模促进大学生能力的培养 数学建模活动包括数学建模课程、数学建模竞赛和数学实验课程等方面。建模活动本身就是一项创造性的思维活动,它既具有一定的理论性又具有较大的实践性;既要求思维的数量,还要求思维的深刻性和灵活性。著名数学家丁石孙副委员长对数学建模活动给予了很高的评价,他说:“我们教了几十年的数学,曾经花了很多力气想使大家能够认识到数学的重要性,但是我们没有找到一个合适的方法,数学建模活动是一个很好的方法,使很多的学生包括他们的朋友都能够认识到数学的真正用处”。李大潜院士也曾说过:“数学建模活动具有强大的生命力,并必将不断发展、日臻完善”。很多高校从当初为了竞赛的需要,但随着对数学建模对学生能力培养的认识,数学教学改革的深入发展,许多普通高校都在积极思考,大胆探索,取得了许多可喜的成果。特别是对数学教学改革以数学建模为突破口,在教学体系、方法和内容上都进行了实质性的改革,已取得了突破性的成果。如改革教学内容,教学与计算机结合,实行研讨式教学等,这也为数学建模网络教学奠定了很好的基础。我校从1997年开始,我校将数学建模的教育从面向少数优秀学生转变为面向更多的普遍学生。越来越多的学生从数学建模的学习中获得了进步,使数学建模教学在大学生素质培养中日益发挥着巨大的作用。 1.促进大学生逻辑思维能力与抽象思维能力的提高。建模是从实际问题到数学问题,从数学问题到数学解,从数学解到实际问题的解决,这一过程提高了大学生逻辑思维能力与抽象思维能力。 2. 促进大学生的适应能力增强的。通过数学建模的学习及竞赛训练,他们不仅受到了现代数学思维及方法的熏陶,更重要的是对于不同的实际问题,如何进行分析、推理、概括以及利用数学方法与计算机知识,还有各方面的知识综合起来解决它。因此,他们具有较高的素质,无论到什么行业,都能很快适应需要。 3. 促进学生自学能力。由于数学模型实际问题的广泛性,大学生在建模实践中要用到的很多知识是学生以前没有学过的,而且也没有时间再由老师作详细讲解来补课,只能由教师讲一讲主要的思想方法,同学们通过自学及相互讨论来进一步掌握。这就培养了学生的自学能力和分析综合能力。他们走上工作岗位之后正是靠这种能力来不断扩充和更新自己的知识。 4. 促进大学生相互协作能力。在数学建模学习过程中,有大量的数学模型不是单靠数学知识就能解决的,它需要跨学科、跨专业的知识综合在一起才能解决,当今科学的发展也使得一个人再也没有足够精力去通晓每一门学科,这就需要具有不同知识结构的人经常在一起相互讨论,从中受到启发。数学建模集训、竞赛提供了这一场所。三位同学在学习、集训、竞赛过程是彼此磋商、团结合作、互相交流思想、共同解决问题,使得知识结构互为补充,取长补短。这种能力、素质的培养对他们的科学研究打下了良好的基础。 5. 促进大学生分析、综合和解决实际问题能力的培养。这是由数学建模的任务,目的所决定的。建模过程大体都要经过分析与综合、抽象与概括、比较与类比、系统化与具体化的阶段,其中分析与综合是基础,抽象与概括是关键。而从数学解答与模型检验而言,要求大学生所学的数学知识与计算机知识还有其它方面知识综合起来,动手去解决, 根据计算结果作出合理的解释。通过实践,明白学以致用,提高了分析、综合与解决实际问题的能力。 6. 促进大学生的创造能力的提高。在数学建模实践中,大多问题没有现成的答案、没有现成的模式,要靠充分发挥自己(和队友)的创造性去解决。而面对一大堆资料、计算机软件等,如何用于解决问题,也要充分发挥自己的创造性。数学建模对大学生的创造性的培养是很有好处的。 三、开设数学建模课程取得的效应 数学建模活动十分有利于达到培养高素质创新人才的育人目标。我校开设的数学建模课程,在师资水平、普及程度、特色内容建设、校内竞赛以及全国竞赛等几个方面,在国内同类院校中处于领先地位,特别是每年全国大学生数学建模竞赛中,我校都取得了良好的成绩,而且在全国也有一定的影响,得到全国竞赛组委会专家的充分肯定。 在教学团队建设方面取得明显成效。从最初的4名教师,逐步扩大到涉及运筹与优化、微分方程、概率论与数理统计、计算科学、最优控制、计算机应用等在数学建模中常用的学科方向的十多名教师,不仅解决了课程教学的需要,也促进了教师教学科研水平的提高。 在课程设置研究方面。根据我们这样一类学校的实际情况,我们在不同专业的学生中开设了多种不同课时不同程度要求的数学建模课,满足了各种不同程度不同水平的学生的需要。并在个别专业开设数学实验必修课,同时面向全体开设了数学实验选修课,把数学理论教学与数学软件以及计算机实现进行了很好的结合,进一步丰富了数学建模教学的内涵。以及在几个不同专业中开设了数学建模课程设计环节,有效地解决了大量一般学生如何加强数学实践动手能力培养的问题。 在加强教学内容与方法的研究与实践方面,并取得明显成效。除了选用合适的优秀教材作为参考资料,更是投入精力编写了适合我校的教学用书(即将在高教出版社出版)以及学生自主学习材料。数学建模教学的目的是能够让学生知道到什么地方找什么工具来解决什么样的问题,我们坚持努力把研究式讨论式的教学方法应用到数学建模教学中去。2000年开始,每年结合春季的数学建模教学工作,在五月底进行校内大学生数学建模竞赛。该项活动推广普及了数学建模教学,使更多学生的研究能力和实践动手能力得到了锻炼,同时也有力促进了数学建模竞赛活动在地方性普通院校中的开展,促进了竞赛水平的提高。 在教学改革方面。将数学建模思想融入到其他工科数学课程中去,并且在教学中注意强调讨论式教学以及学生的自主学习。 在同类院校树范性方面。2003年,该课程被确定为浙江省首批省级精品课程。通过几年的建设,已初步建成较有特色的课程资源。充分提升了网络工具的辐射作用,一方面加强了我校数学建模教学和竞赛工作,以及数学建模课外活动的开展,另一方面对其他同类高校能起到较好辐射作用。另外,我校数学建模课程教师曾多次作为讲课教师参加浙江省数学建模教练培训工作,多次应邀到兄弟院校讲课,也曾有多所院校到我校参观调研。 通过几年努力,完成数学建模教改研究项目《数学建模提高大学生综合知识能力的探索与实践》、《在工科院校中开设数学建模必修课和选修课的实践》与《以学科竞赛促进学生创新能力培养的“四维互动”模式研究与实践》,三项成果皆获得浙江省教学成果二等奖。组织学生数学建模课外活动的开展,申报“新苗人才计划”、“创新杯”并取得成功。自1995 年组织学生参加全国大学生建模竞赛以来,共获全国一等奖25项,全国二等奖41项,浙江省奖一等奖42项,二等奖48项,三等奖41项。2006年至今共获国际一等奖8项,国际二等奖14项。取得了省参赛高校与全国高校中的优异成绩。 通过参加数学建模活动,很多学生的自主学习和科研能力得到了显著提高,在毕业设计、实习和研究生阶段的学习中表现出了明显的优势,得到用人单位和研究生导师的普遍认可。从2001年至今获得“计算机世界奖学金”十几位学生中,清一色在数学建模竞赛中取得优异成绩。而且随着数学建模活动的不断深入开展,各级领导和各行业的用人单位逐渐对数学建模在实际中的应用和人才培养中的地位和作用都有了新的认识。目前,数学建模活动在我校的开展,得到了越来越多同学的欢迎。数学建模活动不断走向深入,由阶段性转向日常教学活动。在教学方面,由初期的只在优秀学生与部分专业学生开设选修课,发展形成了多个品种、多种层次、教学格局;在竞赛方面,由初期的只参加全国竞赛,发展到既参加全国竞赛,又将参加国际竞赛,同时每年举办校内竞赛;在撰写论文方面,由初期的只研究如何撰写竞赛论文,发展到现在与教师做课题与一般学术论文写作,参加新苗人才计划与创新杯等。 数学建模小论文:论计算机在数学建模中的作用 【论文关键词】建模意识 计算机应用 数学建模竞赛 数学实验 【论文摘要】本文重点分析了数学建模的特点,探讨了计算机应用与数学建模意识的培养之间密不可分的联系,阐述了计算机在数学建模竞赛中的作用和地位,最后介绍了笔者参加建模竞赛与学生参加竞赛的经验与感受。 一、引言 在利用数学方法分析和解决实际问题时,要求从实际错综复杂的关系中找出其内在的规律,然后用数学的语言--即数字、公式、图表、符号等刻画和描述出来,然后经过数学与计算机的处理--即计算、迭代等得到定量的结果,供人们进行分析、预报、决策和控制,这种把实际问题进行合理的简化假设归结为数学问题并求解的过程就是建立数学模型,简称建模。而这种成功的方法和技术反映在培养专门人才的大学教学活动中,就是数学建模教学和竞赛。数学建模简而言之就是应用数学模型来解决各种实际问题的过程,也就是通过对实际问题的抽象、简化、确定变量和参数,并应用某些规律建立变量与参数间的关系的数学问题(或称一个数学模型),再借用计算机求解该数学问题,并解释、检验、评价所得的解,从而确定能否将其用于解决实际问题的多次循环、不断深化的过程。 二、数学建模的特点 从1985年开始美国都会举办一年一度的数学建模竞赛(MathematicalContestinModeling,缩写:MCM),而我国自1992年举办首届全国大学生数学建模竞赛以来,它已经成为全国大学生科技竞赛的重要项目之一,全国大学生数学建模竞赛是面向全国大学生的群众性科技活动;竞赛要求学生(可以是任何专业)以三人为一组参加竞赛,可以自由的收集信息、调查研究,包括使用计算机和任何软件,甚至上网查询,但不得与团队以外的任何人讨论,在三天时间内,完成一篇包括模型的假设、建立、求解,计算方法的设计和用计算机对解的实现,以及结果的分析和检验,模型的改进等方面的论文。这一活动对于提高大学生素质,促进高校数学与计算机教学改革都起着积极的推动作用。 多年来,一年一度的全国大学生数学建模竞赛和国际大学生数学建模竞赛,给传统的高等数学教育改革带来了新的思路和评价标准,《数学建模》课也从仅仅为参赛队员培训,扩展为一门比较普及的选修课,同时,《数学试验》作为一门新的课程也应运而生。数学建模与数学试验教学的重点是高等与现代数学的深层应用和面向问题的设计,而不是经典理论的深入研讨和系统论证。数学建模问题绝大部分来自一些具体的科研课题或实际工程问题,而不同于普通的数学习题或竞赛题。数学建模问题的特点是:面向现实生活的应用,有相关的科研背景,综合性强,涉及面广,因素关系复杂,缺乏足够的规范性,难以套用传统成熟的解决手段,数据量庞大,可采取的算法也比较复杂,结果具有一定的弹性空间,需要一定的伴随条件,许多问题得到的只能是近似解。 另一方面,建模问题不同于理论研究,它重在对实际问题的处理,而不是深层次纯粹数学理论或者世界难题。所以,求解建模问题大都借助各种辅助工具或手段,尤其是计算机软件的应用,大大地提高了解题效率和质量。总之,《数学建模》是一门技术应用的课程,而不是基础教育课程,它强调的是如何更好更快地解决问题,如何充分利用各种科技手段作为技术支持,因而计算机的应用已经成为其不可或缺的一项基本组成。与此相关的计算机技术主要有两部分:一是如何将实际问题或模型转化或表述为可用计算机软件或编程实现的算法;二是采用哪些应用软件或编程技术可以解决这些问题。显然,后者是前者的基础,确定了工具方案,才有相应的解决方案。 由于数学建模的以上特点,决定了数学建模与计算机具有密切相关的联系,计算机在数学建模思想意识培养中发挥了重要的作用,主要是提供了有力工具和技术支持,它是更好更快进行建模的基础。计算机水平的高低可以说决定一个团队整体的建模水平。 三、数学建模与计算机的关系 计算机的产生正是数学建模的产物,20纪40年代,美国为了研究弹道导弹飞行轨迹的问题,迫切需要一种计算工具来代替人工计算,计算机在这样的背景下应运而生。计算机的产生与发展又极大地推动了数学建模活动,计算机高速的运算能力,非常适合数学建模过程中的数值计算;它的大容量贮存能力以及网络通讯功能,使得数学建模过程中资料存贮、检索变得方便有效;它的多媒体化,使得数学建模中一些问题能在计算机上进行更为逼真的模拟实验;它的智能化,能随时提醒、帮助我们进行数学模型求解。此外,如Mathlab、Maple、SAS、SPSS等一批优秀数学软件的出现更使数学建模如虎添翼。再者,数学建模与生活实际密切相关,所采集到的数据量多,而且比较复杂,比如DVD在线租赁,长江水质的评价和预测,银行贷款和分期付款等,往往计算量大,需要借助于计算机才能快捷、简便地完成。数学建模竞赛与以往所说的那种数学竞赛(纯数学竞赛)不同,它要用到计算机,甚至离不开计算机,但却又不是纯粹的计算机竞赛,它涉及到物理、化学、生物、医学、电子、农业、军事、管理等各学科、各领域,但又不受任何一个具体的学科、领域的限制。数学建模过程需要经过模型假设、模型建立、模型求解、模型分析与检验、模型应用等几个步骤,在这些步骤中都伴随着计算机的使用。例如,模型求解时,需要上机计算、编制软件、绘制图形等,数学建模竞赛中打印机随时可能使用,同时,数学建模的学习对计算机能力的培养也起着极大推动作用,如报考计算机方向的研究生时,对数学的要求非常高;在进行计算机科学的研究时,也要求有极强的数学功底才能写出具有相当深度的论文,计算机科学的发展也是建立在数学基础之上的,许多为计算机的发展做出杰出贡献的科学家都出身于数学专业,显而易见,比赛中的一个重要环节是使用计算机来解决问题,这对使用计算机的能力的提高是很明显的。 数学建模的目的是构建数学建模意识,培养学生创造性思维能力,在诸多的思维活动中,创新思维是最高层次的思维活动,是开拓性、创造性人才所必须具备的能力,培养创造性思维能力,主要应培养学生灵活运用基本理论解决实际问题的能力,在数学教学中培养学生的建模意识实质上是培养、发展学生的创造性思维能力,因为建模活动本身就是一项创造性的思维活动,它既具有一定的理论性,又具有较强的实践性,还要求思维的深刻性和灵活性,而且在建模活动过程中,能培养学生独立、自觉地运用所给问题的条件,寻求解决问题的最佳方法和途径,可以培养学生的想象能力、直觉思维、猜测、转换、构造等能力,而这些数学能力正是创造性思维所具有的最基本的特征,在培养创新思维过程中要求必须具有一定的计算机基础,只有具有一定的计算机知识才能更好的处理数据,发现事物之间的内在的联系,才能更好的进行知识的转换,才能更好的构造出最优的模型。总之,具有必备的计算机知识是培养建模意识的关键,是培养数模创新能力的前提。计算机也为数学建模竞赛活动提供了有力的工具。 四、计算机在数学建模中的运用 计算机的运用,不仅方便我们上网查找建模问题所涉及的知识,相关的文献资料,而且方便我们处理数据,进行模型求解,模型检验。 建模相关计算机软件是我们在建立模型,处理模型必需掌握的软件,他们各有自己的特点,使用他们时要注意区分他们的优缺点,选择更合适的软件来处理问题,常用软件包含一下几种类型: 1、通用数学软件。主要包括有Matlab、Mathematica、Maple和Mathcad等,在能力和用法上,都比较相近,主要用于绘制已知函数的图形和进行计算,支持完全的符号运算、精确计算和任意精度的近似计算。它们都能对数学中的微积分、解析几何、线性代数、微分方程、计算方法、概率统计等诸多领域的常见问题进行求解,但也有各自特点:例如Mathematica的符号计算能力较为强大,而Matlab在数值计算、矩阵计算和图形绘制方面更有优势,因此可以结合起来使用。 2、Lingo/Lindo 计算最优化问题的专用数学软件。Lindo用于求解线性规划和二次规划,Lingo除了具有Lindo的全部功能外,还可以用于求解非线性规划,也可以用于一些线性和非线性方程组的求解以及代数方程求根等,二者都可以求解整数规划。。 3、统计分析软件。SPSS名为社会学统计软件包,主要功能有:基本统计分析、定义表、比较平均数;一般线性模式;相关分析;回归分析、逻辑线性分析、聚类和判别分析、因子分析、非参数检验、时间序列、比例、多元反应等。SAS提供许多数据库查询统计功能,在概率和统计的经典处理计算方面提供了丰富的函数支持。是统计专业软件。 4、高级程序语言种类较多,如C、C++、C#、Basic、Delphi和Java等。 5、绘图软件。将一些图表加入附件可以为文章增色。数学软件只能绘制已知函数的图形,若是要绘制一个大致的图形,就必须使用绘图软件。可以使用几何画板、Photoshop、Flash等。因此,数学建模竞赛今后的趋势是,要求学生对各方面的知识都有所了解,对学生的计算机知识要求也更高,近年来的数学建模竞赛几乎所有的竞赛题目都涉及大量的计算或逻辑运算,因此不掌握计算机和相关数学软件的使用是难以取得好成绩的;又由于竞赛题目来自不同的领域,事先又不了解,而利用Internet可以迅速查到相关资料,这也有助于在竞赛中取得好成绩,由此可见,计算机和数学建模之间具有密不可分的联系,两者的有机结合,有效的提高了高校学生灵活运用理论知识的能力、知识的迁移能力、实际应用能力以及分析问题和解决问题。 五、结束语 笔者上大学期间参加了两次数模竞赛,近几年也参加了学院的数学建模竞赛辅导,能够深刻从中体会到其中的酸甜,也领悟到数学建模竞赛的精髓;它不仅有利于学生更好的掌握知识、运用知识,也有利于高校的科研和教学,使学生和教师能在平时的学习、工作中自动形成勤于思考的好习惯,数学建模竞赛与学生毕业以后工作时的条件非常相近,是对学生业务、能力和素质的全面培养,特别是开放性思维和创新意识,这项活动的开展有利于学生的全面素质的培养,既丰富、活跃了广大学生的课外生活,也为优秀学员脱颖而出创造了条件。不少参赛培训的同学有共同的体会,一次参赛终身受益。数学建模是通向未来的成功之路,不管名次如何,每个参赛者都是成功者。总之,利用计算机技术来开展数学建模,必将有利于数学模型的建立、求解、演算和表达,为探索者创造出理想的背景,同时也使我们的计算机用得越来越好、越来越活,数学建模中计算机的应用,使数学建模的进步如虎添翼;计算机中数学建模方法的使用,使得计算机的发展日益迅速,计算机技术与数学建模的结合,必将推动两者的快速发展。 数学建模小论文:论计算机在数学建模中的作用 【论文关键词】建模意识 计算机应用 数学建模竞赛 数学实验 【论文摘要】本文重点分析了数学建模的特点,探讨了计算机应用与数学建模意识的培养之间密不可分的联系,阐述了计算机在数学建模竞赛中的作用和地位,最后介绍了笔者参加建模竞赛与学生参加竞赛的经验与感受。 一、引言 在利用数学方法分析和解决实际问题时,要求从实际错综复杂的关系中找出其内在的规律,然后用数学的语言--即数字、公式、图表、符号等刻画和描述出来,然后经过数学与计算机的处理--即计算、迭代等得到定量的结果,供人们进行分析、预报、决策和控制,这种把实际问题进行合理的简化假设归结为数学问题并求解的过程就是建立数学模型,简称建模。而这种成功的方法和技术反映在培养专门人才的大学教学活动中,就是数学建模教学和竞赛。数学建模简而言之就是应用数学模型来解决各种实际问题的过程,也就是通过对实际问题的抽象、简化、确定变量和参数,并应用某些规律建立变量与参数间的关系的数学问题(或称一个数学模型),再借用计算机求解该数学问题,并解释、检验、评价所得的解,从而确定能否将其用于解决实际问题的多次循环、不断深化的过程。 二、数学建模的特点 从1985年开始美国都会举办一年一度的数学建模竞赛(MathematicalContestinModeling,缩写:MCM),而我国自1992年举办首届全国大学生数学建模竞赛以来,它已经成为全国大学生科技竞赛的重要项目之一,全国大学生数学建模竞赛是面向全国大学生的群众性科技活动;竞赛要求学生(可以是任何专业)以三人为一组参加竞赛,可以自由的收集信息、调查研究,包括使用计算机和任何软件,甚至上网查询,但不得与团队以外的任何人讨论,在三天时间内,完成一篇包括模型的假设、建立、求解,计算方法的设计和用计算机对解的实现,以及结果的分析和检验,模型的改进等方面的论文。这一活动对于提高大学生素质,促进高校数学与计算机教学改革都起着积极的推动作用。 多年来,一年一度的全国大学生数学建模竞赛和国际大学生数学建模竞赛,给传统的高等数学教育改革带来了新的思路和评价标准,《数学建模》课也从仅仅为参赛队员培训,扩展为一门比较普及的选修课,同时,《数学试验》作为一门新的课程也应运而生。数学建模与数学试验教学的重点是高等与现代数学的深层应用和面向问题的设计,而不是经典理论的深入研讨和系统论证。数学建模问题绝大部分来自一些具体的科研课题或实际工程问题,而不同于普通的数学习题或竞赛题。数学建模问题的特点是:面向现实生活的应用,有相关的科研背景,综合性强,涉及面广,因素关系复杂,缺乏足够的规范性,难以套用传统成熟的解决手段,数据量庞大,可采取的算法也比较复杂,结果具有一定的弹性空间,需要一定的伴随条件,许多问题得到的只能是近似解。 另一方面,建模问题不同于理论研究,它重在对实际问题的处理,而不是深层次纯粹数学理论或者世界难题。所以,求解建模问题大都借助各种辅助工具或手段,尤其是计算机软件的应用,大大地提高了解题效率和质量。总之,《数学建模》是一门技术应用的课程,而不是基础教育课程,它强调的是如何更好更快地解决问题,如何充分利用各种科技手段作为技术支持,因而计算机的应用已经成为其不可或缺的一项基本组成。与此相关的计算机技术主要有两部分:一是如何将实际问题或模型转化或表述为可用计算机软件或编程实现的算法;二是采用哪些应用软件或编程技术可以解决这些问题。显然,后者是前者的基础,确定了工具方案,才有相应的解决方案。 由于数学建模的以上特点,决定了数学建模与计算机具有密切相关的联系,计算机在数学建模思想意识培养中发挥了重要的作用,主要是提供了有力工具和技术支持,它是更好更快进行建模的基础。计算机水平的高低可以说决定一个团队整体的建模水平。 三、数学建模与计算机的关系 计算机的产生正是数学建模的产物,20纪40年代,美国为了研究弹道导弹飞行轨迹的问题,迫切需要一种计算工具来代替人工计算,计算机在这样的背景下应运而生。计算机的产生与发展又极大地推动了数学建模活动,计算机高速的运算能力,非常适合数学建模过程中的数值计算;它的大容量贮存能力以及网络通讯功能,使得数学建模过程中资料存贮、检索变得方便有效;它的多媒体化,使得数学建模中一些问题能在计算机上进行更为逼真的模拟实验;它的智能化,能随时提醒、帮助我们进行数学模型求解。此外,如Mathlab、Maple、SAS、SPSS等一批优秀数学软件的出现更使数学建模如虎添翼。再者,数学建模与生活实际密切相关,所采集到的数据量多,而且比较复杂,比如DVD在线租赁,长江水质的评价和预测,银行贷款和分期付款等,往往计算量大,需要借助于计算机才能快捷、简便地完成。数学建模竞赛与以往所说的那种数学竞赛(纯数学竞赛)不同,它要用到计算机,甚至离不开计算机,但却又不是纯粹的计算机竞赛,它涉及到物理、化学、生物、医学、电子、农业、军事、管理等各学科、各领域,但又不受任何一个具体的学科、领域的限制。数学建模过程需要经过模型假设、模型建立、模型求解、模型分析与检验、模型应用等几个步骤,在这些步骤中都伴随着计算机的使用。例如,模型求解时,需要上机计算、编制软件、绘制图形等,数学建模竞赛中打印机随时可能使用,同时,数学建模的学习对计算机能力的培养也起着极大推动作用,如报考计算机方向的研究生时,对数学的要求非常高;在进行计算机科学的研究时,也要求有极强的数学功底才能写出具有相当深度的论文,计算机科学的发展也是建立在数学基础之上的,许多为计算机的发展做出杰出贡献的科学家都出身于数学专业,显而易见,比赛中的一个重要环节是使用计算机来解决问题,这对使用计算机的能力的提高是很明显的。 数学建模的目的是构建数学建模意识,培养学生创造性思维能力,在诸多的思维活动中,创新思维是最高层次的思维活动,是开拓性、创造性人才所必须具备的能力,培养创造性思维能力,主要应培养学生灵活运用基本理论解决实际问题的能力,在数学教学中培养学生的建模意识实质上是培养、发展学生的创造性思维能力,因为建模活动本身就是一项创造性的思维活动,它既具有一定的理论性,又具有较强的实践性,还要求思维的深刻性和灵活性,而且在建模活动过程中,能培养学生独立、自觉地运用所给问题的条件,寻求解决问题的最佳方法和途径,可以培养学生的想象能力、直觉思维、猜测、转换、构造等能力,而这些数学能力正是创造性思维所具有的最基本的特征,在培养创新思维过程中要求必须具有一定的计算机基础,只有具有一定的计算机知识才能更好的处理数据,发现事物之间的内在的联系,才能更好的进行知识的转换,才能更好的构造出最优的模型。总之,具有必备的计算机知识是培养建模意识的关键,是培养数模创新能力的前提。计算机也为数学建模竞赛活动提供了有力的工具。 四、计算机在数学建模中的运用 计算机的运用,不仅方便我们上网查找建模问题所涉及的知识,相关的文献资料,而且方便我们处理数据,进行模型求解,模型检验。 建模相关计算机软件是我们在建立模型,处理模型必需掌握的软件,他们各有自己的特点,使用他们时要注意区分他们的优缺点,选择更合适的软件来处理问题,常用软件包含一下几种类型: 1、通用数学软件。主要包括有Matlab、Mathematica、Maple和Mathcad等,在能力和用法上,都比较相近,主要用于绘制已知函数的图形和进行计算,支持完全的符号运算、精确计算和任意精度的近似计算。它们都能对数学中的微积分、解析几何、线性代数、微分方程、计算方法、概率统计等诸多领域的常见问题进行求解,但也有各自特点:例如Mathematica的符号计算能力较为强大,而Matlab在数值计算、矩阵计算和图形绘制方面更有优势,因此可以结合起来使用。 2、Lingo/Lindo 计算最优化问题的专用数学软件。Lindo用于求解线性规划和二次规划,Lingo除了具有Lindo的全部功能外,还可以用于求解非线性规划,也可以用于一些线性和非线性方程组的求解以及代数方程求根等,二者都可以求解整数规划。。 3、统计分析软件,SPSS名为社会学统计软件包,主要功能有:基本统计分析、定义表、比较平均数;一般线性模式;相关分析;回归分析、逻辑线性分析、聚类和判别分析、因子分析、非参数检验、时间序列、比例、多元反应等。SAS提供许多数据库查询统计功能,在概率和统计的经典处理计算方面提供了丰富的函数支持。是统计专业软件。 4、高级程序语言种类较多,如C、C++、C#、Basic、Delphi和Java等。 5、绘图软件。将一些图表加入附件可以为文章增色。数学软件只能绘制已知函数的图形,若是要绘制一个大致的图形,就必须使用绘图软件。可以使用几何画板、Photoshop、Flash等。因此,数学建模竞赛今后的趋势是,要求学生对各方面的知识都有所了解,对学生的计算机知识要求也更高,近年来的数学建模竞赛几乎所有的竞赛题目都涉及大量的计算或逻辑运算,因此不掌握计算机和相关数学软件的使用是难以取得好成绩的;又由于竞赛题目来自不同的领域,事先又不了解,而利用Internet可以迅速查到相关资料,这也有助于在竞赛中取得好成绩,由此可见,计算机和数学建模之间具有密不可分的联系,两者的有机结合,有效的提高了高校学生灵活运用理论知识的能力、知识的迁移能力、实际应用能力以及分析问题和解决问题。 五、结束语 笔者上大学期间参加了两次数模竞赛,近几年也参加了学院的数学建模竞赛辅导,能够深刻从中体会到其中的酸甜,也领悟到数学建模竞赛的精髓;它不仅有利于学生更好的掌握知识、运用知识,也有利于高校的科研和教学,使学生和教师能在平时的学习、工作中自动形成勤于思考的好习惯,数学建模竞赛与学生毕业以后工作时的条件非常相近,是对学生业务、能力和素质的全面培养,特别是开放性思维和创新意识,这项活动的开展有利于学生的全面素质的培养,既丰富、活跃了广大学生的课外生活,也为优秀学员脱颖而出创造了条件。不少参赛培训的同学有共同的体会,一次参赛终身受益。数学建模是通向未来的成功之路,不管名次如何,每个参赛者都是成功者。总之,利用计算机技术来开展数学建模,必将有利于数学模型的建立、求解、演算和表达,为探索者创造出理想的背景,同时也使我们的计算机用得越来越好、越来越活,数学建模中计算机的应用,使数学建模的进步如虎添翼;计算机中数学建模方法的使用,使得计算机的发展日益迅速,计算机技术与数学建模的结合,必将推动两者的快速发展。 数学建模小论文:论数学建模竞赛培训中的论文选读 [论文关键词]建模竞赛 论文选读 写作 数学方法 软件应用 [论文摘要]赛前培训是建模竞赛取得好成绩的保证,文章介绍了培训中论文选读这一环节,指出可以从读文章内容结构、读论文思路、读论文所用方法、读论文所用软件等方面进行培训。 全国大学生数学建模竞赛是全国高校规模最大的课外科技活动之一,2007年全国有30个省、市、自治区的969所院校、11742个队(其中甲组9494队、乙组2248队)、35000多名来自各个专业的大学生参加竞赛,参赛人数为历年之最。在数学建模培训和竞赛中,参赛学生在各方面的能力都有较大提高,包括理论联系实际和实事求是的科学态度、获取新知识的能力、综合使用数学和计算机分析问题解决问题的能力、团队精神和挑战自我的精神等。此赛事反映了学生多方面的综合能力,参赛成绩证明了学校的实力,优异的成绩有助于提高学校知名度。因此,各高等院校非常重视这一赛事,投入的人力、物力逐年增加,都希望能通过这一赛事,在锻炼提高学生综合能力的同时取得佳绩,以提高学校声誉。 一所院校要在建模竞赛中取得佳绩,需要领导的重视和完善的制度,需要一支有较高水平的指导培训人员,利用优胜劣汰方式,选拔出优秀的参赛学生,对参赛学生科学合理地培训。以上这些因素,都影响着比赛的最终成绩。 对参赛学生的培训,各个学校都有自己的经验与做法,但培训的内容不外乎是前期的建模基础知识、方法介绍,强化阶段的建模方法及常用软件的培训,论文选读,后期的模拟竞赛等。我院在2007年组织四个队参加乙组比赛,最终获得了一个全国二等奖,两个广西赛区二等奖的佳绩,笔者参加了赛前的培训工作,主讲论文选读这一内容,以选读历届获奖优秀论文为主。参赛学生于赛后反映,培训中的论文选读令他们获益匪浅,对比赛有重要意义,本文将介绍论文选读这一培训环节,指出论文选读中应读什么、怎么读等问题。 一、读思路,练审题 1.读思路。教师首先从历届赛题中精挑细选优秀论文,详细讲解建模过程,理清每一篇论文的建模思路。讲解时注意讲清以下几个问题:本题是如何入手的?为什么用这个方法?这个方法好不好?还有没有其他的方法?如以公务员招聘(2004年D题)为例,通过分析对比一些优秀论文,说明这道题目通过建立线性规划模型求解比较适宜,同时说明在建立目标函数时,不同的优秀论文有不同的思路,可以通过不同的角度,不同的侧重点去建立,从而得出在不同假设下的结论。在讲解建模过程中,教师可以扮演一个置疑者、引导者,留下一些问题让学生去思考,去讨论,让学生参与其中。事实证明,这种方式能取得较好的效果。 2.练审题。在平时学习中,讨论的题目相对简单,所给条件、问题较为明确,学生一般不太重视审题,但在建模竞赛中,有两道题可选,且题目相对要复杂得多,审题成了一个极为重要的环节,关系着后面几天的成败。在审题这个阶段,要弄清题目所给的条件,明确要回答的问题,给出基本的思路,最终确定选题,题目一旦选定,就不能三心二意,要坚持做下去。 由于审题的重要性,故在培训中,审题的训练必不可少,在学生精读了几个案例,了解了一些优秀论文的思路以后,可以考虑进行审题这一培训环节。具体培训中,可拿历届赛题让每一个小组成员先自己看,独立思考半小时左右,然后小组合议,讨论初步的思路及使用的数学方法,估计完成本题的可行性如何,一道题目的讨论最多不能超过两个小时。讨论结束后,再和优秀论文对比,看看自己是怎么考虑的,别人的思路又如何?通过比较,取长补短,达到提高审题能力的目的。 二、读数学方法,强化常用算法的训练 历届赛题中对同一问题,不同优秀论文有不同的数学方法,但归纳起来,主要有以下几种:线性规划,非线性规划,动态规划,整数规划,多目标规划,回归分析,层次分析,单目标、多目标决策等等。培训中结合优秀论文,让学生学习这些方法的精髓,掌握这些方法的思想及应用。 竞赛中会用到很多算法,归纳起来常用的十大算法为:蒙特卡罗算法;数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法;线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类问题;图论算法;动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法;最优化理论的三大非经典算法:模拟退火法、神经网络、遗传算法;网格算法和穷举法;一些连续离散化方法;数值分析算法;图像处理算法。培训中可结合优秀论文学习以上算法。 根据对历届赛题的分析统计,笔者认为其中的两种算法是要强化训练的。其一是数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法。在比赛中通常会遇到大量的数据需要处理,而处理数据的关键就在于这些算法的应用,通常使用Matlab作为工具(如2005年C题雨量预报方法的评价,需要处理大量的降雨量数据)。其二是线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类问题的算法。建模竞赛大多数问题属于最优化问题,很多时候这些问题可以用数学规划算法来描述,通常使用Lindo,Lingo软件实现(如2005年D题DVD在线租赁问题,必须用lingo求解0-1规划模型)。 三、读软件,强化几个常用软件的应用 离开计算机,不可想象能完成好赛题。利用计算机,可以方便地查阅资料,处理大量的数据,进行模型求解和模型检验,选手们必须能熟练地使用计算机,尤其是要有较强的编程能力和使用软件能力。 在论文选读中,重点是要让学生学习优秀论文中常用的编程方法技巧,掌握常用的数学软件。根据对历年赛题所用软件的统计,在培训中应注重对Excel、Mathematica,Matlab,Lingo/Lindo,Spss等软件的常用功能进行强化训练。其中要突出Excel对数据的处理能力,Mathematica与Matlab对常见数学问题的求解及绘图能力,Lingo/Lindo对整数规划、线性规划及非线性规划的求解能力,专业统计软件Spss对数据的处理能力。 四、读文章内容结构,学习优秀论文的写作方法及技巧 数模竞赛论文评阅标准包括:假设的合理性、建模的创造性、结果的正确性、文字表达的清晰性。竞赛论文是竞赛三天成果的表述,是评奖的唯一依据,因此,必须充分重视竞赛论文的写作,全力写好竞赛论文。 不同的优秀论文写作的结构、处理方法不尽相同,但其内容大体相同,即:摘要、问题重述、问题分析、符号说明、模型假设、模型建立、模型求解、模型结果分析、模型优缺点、改进方向、参考文献、附录等。每个内容都有其特殊要求,可以结合优秀论文学习。如符号说明,论文中所用到每一个数学符号,都必须在此说明它们各自的涵义,一个符号说明用一个自然段,全部符号说明形成一个自然节。再如模型假设,所做假设要切合题意,关键性假设不可缺,不要罗列一大堆无用的假设。 这里特别强调一下摘要的写作。摘要在论文评阅中已逐渐加大了权重,摘要就是论文的门面。一般公开发行刊物中论文的摘要都是言简意赅,但数学建模的摘要却不能写得过于简洁,一般得用一个版面,但不能超过一页。其内容有:简要论述本文所要解决的问题及意义,解决问题的思路与方法,主要结果(数值结果或结论),建模的创新之处与特色等。摘要欲想吸引评委的眼球,必须能表达全文的概貌、要点、特色,要回答题目要求的全部问题。以下五个内容不可缺少:问题、模型、算法、结论和特色。文中最好能出现“问题”“模型”“算法”等字眼,让评委一目了然。 在论文选读这一环节,必须要求学生精读全文,分析优秀论文的写作结构安排、数学符号的使用、文字的表达技巧等。实训中,可考虑先让学生通读优秀论文正文后,然后要求学生为此论文写上摘要或让学生模仿优秀论文撰写完整的论文。 数学建模小论文:关于高等数学教学中融入数学建模思想的探讨 论文关键词:高等数学 教学改革 数学建模 论文摘要:数学建模的思想就是用数学的思路、方法去解决实际生产、生活当中所遇到的问题。当前高等数学教学的一个很大的缺陷就是“学”和“用”脱节。把数学建模的思想溶入到教学中去是一个解决问题的很好的方法。 一、数学建模在高等数学教学中的重要作用 数学是在实际应用的需求中产生的,要解决实际问题就必需建立数学模型,即数学建模。数学建模是指对现实世界的一些特定对象,为了某特定目的,做出一些重要的简化和假设,运用适当的数学工具得到一个数学结构,用它来解释特定现象的现实性态,预测对象的未来状况,提供处理对象的优化决策和控制,设计满足某种需要的产品等。从此意义上讲数学建模和数学一样有古老历史。例如,欧几里德几何就是一个古老的数学模型,牛顿万有引力定律也是数学建模的一个光辉典范。今天,数学以空前的广度和深度向其它科学技术领域渗透,过去很少应用数学的领域现在迅速走向定量化,数量化,需建立大量的数学模型。特别是新技术、新工艺蓬勃兴起,计算机的普及和广泛应用,数学在许多高新技术上起着十分关键的作用。因此数学建模被时代赋予了更为重要的意义。 二、数学建模思想在高等数学教学中的运用 高等数学教学的重点是提高学生的数学素质,学生的数学素质主要体现为:抽象思维和逻辑推理的能力;如今在一些教材中也渐渐的补充了与实际问题相对应的例子,习题。如:人大出版社中的第四章第八节所提到的边际分析与弹性分析,以及几乎各种教材中对于函数极值问题的实际应用的例子。其实这就是实际应用中的一个简单的建摸问题。但仅仅知道运算还是不够的,我们还要从具体问题给出的数据建立适用的模型。下面我们就具体的例子来看看高等数学对经济数学的应用。例:有资料记载某农村的达到小康水平的标准是年人均收入为2000元,据调查该村公400人,其中一户4人年收入60万,另一户4人20万,其中70%的人年收入在300元左右,其余在500左右。对于该村是否能定位在已经达到了小康水平呢。首先我们计算平均收入:60万,20万各一户共8人,300元共400×70%=280人,500元共400-288=112人。 平均收入为元 从这个数据我们可以看出该村的平均收入超过2000元,所以认为达到了小康水平,但我们在来看一下数据,有99.5%的人均收入低于2000千,所以单从人均收入来衡量是不科学的,那么在概率论中我们利用人均年收入的标准差a来衡量这个标准。 我们可以看出标准差是平均水平的六倍多,标准差系数竟超过100%,所以我们不能把该村看作是达到了小康水平。因此我们要真正的把高等数学融入到实际应用当中是我们高确良 等教育的一个重点要改革的内容。为了在概念的引入中展现数学建模,首先必须提出具有实际背景的引例。下面我们就以高等数学中导数这一概念为例加以说明。 (1)引例 模型I:变速直线运动的瞬时速度 1、提出问题:设有一物体在作变速运动,如何求它在任一时刻的瞬时速度? 2、建立模型 分析:我们原来只学过求匀速运动在某一时刻的速度公式:S=vt那么,对于变速问题,我们该如何解决呢?师生讨论:由于变速运动的速度通常是连续变化的,所以当时间变化很小时,可以近似当匀速运动来对待。假设:设一物体作变速直线运动,以它的运动直线为数轴,则在物体的运动过程中,对于每一时刻t,物体的相应位置可以用数轴上的一个坐标S表示,即S与t之间存在函数关系:s=s(t)。称其为位移函数。设在t0时刻物体的位置为S=s(t0)。当在t0时刻,给时间增加了t,物体的位置变为S=(t0+t):此时位移改变了S=S(t0+t)-S(t0)。于是,物体在t0到t0+t这段时间内的平均速度为:v=当t很小时,v可作为物体在t0时刻瞬时速度的近似值。且当—t—越小,v就越接近物体在t0时刻的瞬时速度v,即vt0=[(1)式]; (1)即为己知物体运动的位移函数s=s(t),求物体运动到任一时刻t0时的瞬时速度的数学模型。 模型II:非恒定电流的电流强度。己知从0到t这段时间流过导体横截面的电量为Q=Q(t),求在t0时刻通过导体的电流强度?通过对此模型的分析,同学们发现建立模型II的方法步骤与模型I完全相同,从而采用与模型I类似的方法,建立的数学模型为:It0=要求解这两个模型,对于简单的函数还容易计算,但对于复杂的函数,求极限很难求出。为了求解这 两个模型,我们抛开它们的实际意义单从数学结构上看,却具有完全相同的形式,可归结为同一个数学模型,即求函数改变量与自变量改变量比值,当自变量改变量趋近于零时的极限值。在自然科学和经济活动中也有很多问题也可归结为这样的数学模型,为此,我们把这种形式的极限定义为函数的导数。 (2)导数的概念 定义:设函数y=f(x)在点x0的某一领域内有定义,当自变量x在x0处有增量x时,函数有相应的增量y=f(x0+x)-f(x0)。如果当x0时yx的极限存在,这个极限值就叫做函数y=f(x)在x0点的导数。即函数y=f(x)在点x0处可导,记作f′(x0)或f′|x=x0即f′(x0)=。有了导数的定义,前面两个问题可以重述为:(1)变速直线运动在时刻t0的瞬时速度,就是位移函数S=S(t)在t0处对时间t的导数。即vt0=S′(t0)。(2)非恒定电流在时刻t0的电流强度,是电量函数Q=Q(t)在t0处对时间t的导数。即It0=Q′(t0)。 如果函数y=f(x)在区间(a,b)内每一点都可导,称y=f(x)在区间(a,b)内可导。这时,对于(a,b)中的每一个确定的x值,对应着一个确定的导数值f′(x),这样就确定了一个新的函数,此函数称为函数y=f(x)的导函数,记作y′或f′(x),导函数简称导数。显然,y=f(x)在x0处的导数f′(x0),就是导函数f′(x)在点x0处的函数值。由导函数的定义,我们可以推导出一系列的求导公式,求导法则。(略)有了求导公式,求导法则后,我们再反回去求解前面的模型就容易得多。现在我们就返回去接着前面模型I的建模步骤。 3、求解模型:我们就以自由落体运动为例来求解。设它的位移函数为s=gt2,求它在2秒末的瞬时速度?由导数定义可知:v(2)=S′(2)=*2gtlt=2=2tg 4、模型检验:上面所求结果与高中物理上所求得的结果一致。从而验证了前面所建立模型的正确性。 5、模型的推广:前面两个模型的实质,就是函数在某点的瞬时变化率。由此可以推广为:求函数在某一点的变化率问题都可以直接用导数来解,而不须像前面那样重复建立模型。除了在概念教学中可以浸透数学建模的思想和方法外,还可以在习题教学中浸透这种思想和方法。在这里就不一一列举。 通过数学建模的思想引入高等数学的教学中,其主要目的是通过数学建模的过程来使学生进一步熟悉基本的教学内容,培养学生的创新精神和科研意识,提高学生应用数学解决实际问题的思想和方法。 数学建模小论文:大学生数学综合素质的优秀 论文关键词:大学生;数学建模;数学素质? 论文摘要:数学建模是一种对实际的现象通过心智活动构造出能抓住其重要且有用的特征的表示,是大学生数学综合素质的优秀内容。本文探讨了数学建模的内涵,分析了数学建模与数学综合素质的关系,并指出如何通过数学建模来提高大学生的综合素质。? 数学模型作为对实际事物的一种数学抽象或数学简化,其应用性强的特点使其影响正在向更广阔的领域拓展、延伸。因适应新时期应用型、创新型人才培养的需要,数学建模受到了高等院校的重视,相应的课程建设计划得到了实施,竞赛活动得到了开展。基于数学建模培养学生解决实际问题能力的优势,通过数学建模来提升大学生的综合素质,已成为一个逐步引起关注的教育教学问题。 一、数学建模的内涵及其应用趋势 《数学课程标准(实验)》中提出:“数学探究、数学建模、数学文化是贯穿于整个高中数学课程的重要内容……,高中阶段至少应安排一次较为完整的数学探究、数学建模活动。”[1]对于数学建模的理解,可以说它是一种数学技术,一种数学的思考方法。它是“对实际的现象通过心智活动构造出能抓住其重要且有用的特征的表示,常常是形象化的或符号的数学表示”[2]。从科学、工程、经济、管理等角度来看,数学建模就是用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并“解决”实际问题的一种强有力的数学工具。? 通俗地说,数学建模就是建立数学模型的过程。几乎一切应用科学的基础都是数学建模,凡是要用数学解决的实际问题也都是通过数学建模的过程来实现的。就其趋势而言,其应用范围越来越广,并在大学生数学素质培养中肩负着重要使命。尤其是 20 世纪中叶计算机和其他技术突飞猛进的发展,给数学建模以极大的推动,数学建模也极大地拓展了数学的应用范围。曾经有位外国学者说过:“一切科学和工程技术人员的教育必须包括数学和计算数学的更多内容。数学建模和与之相伴的计算正在成为工程设计中的关键工具。”[3]正因为数学通过数学建模的过程能对事实上很混乱的东西形成概念的显性化和理想化,数学建模和与之相伴的计算正在成为工程设计中的关键工具。因而了解和一定程度掌握并应用数学建模的思想和方法应当成为当代大学生必备的素质。对绝大多数学生来说,这种素质的初步形成与《高等数学》及其相关学科课程的学习有着十分密切的关系。 二、数学建模与数学综合素质提升 当今的数学教育界,对什么是“数学素质”,有过深入广泛的讨论。经典的说法认为,数学是一门研究客观世界中数量关系和空间形式的科学,因而,人们认识事物的“数”、“形”属性及其处理相应关系的悟性和潜能就是数学素质。一是抽取事物“数”、“形”属性的敏感性。即注意事物数量方面的特点及其变化,从数据的定性定量分析中梳理和发现规律的意识和能力。二是数理逻辑推理的能力。即数学作为思维的体操、锻炼理性思维的必由之路,可提高学生的逻辑思维能力和推理能力。三是数学的语言表达能力。 即通过数学训练所获得的运用数学符号进行表达和思考、求助与追问的能力。四是数学建模的能力。即在掌握数学概念、方法、原理的基础上,运用数学知识处理复杂问题的能力。五是数学想像力。即在主动探索的基础上获得的洞察力和联想、类比能力。因此,数学建模能力已经成为数学综合素质的重要内容。那么,数学建模对于学生的数学综合素质的提升表现在哪些方面呢?? (一)拓展学生知识面,解决“为‘迁移’而教”的问题。数学建模是指针对所考察的实际问题构造出相应的数学模型,通过对数学模型的求解,使问题得以解决的数学方法。数学建模教学与其他数学课程的教学相比,具有难度大、涉及面广、形式灵活的特点,对学生综合素质有较高的要求。因此,要使数学建模教学取得良好的效果,应该给学生讲授解决数学建模问题常用的知识和方法,在不打乱正常教学秩序的前提下,周密安排数学建模教学活动,为将来知识的“迁移”打下基础。具体可将活动分为三个阶段:第一阶段是补充知识,重点介绍实用的数学理论和数学方法,不讲授抽象的数学推导和繁复的数学计算,有些内容还可以安排学生自学,以此调动学生的学习积极性,发挥他们的潜能;第二阶段是编程训练,强化数学软件包MATLAB编程,突出重要数学算法的训练;第三阶段是数学建模专题训练,从小问题入手,由浅入深地训练,使学生体会和学习应用数学的技巧,逐步训练学生用数学知识解决实际问题,掌握数学建模的思想和方法。[4]? (二)发挥主观能动性,强化学生自主学习能力。数学建模是一种对实际的现象通过心智活动构造出能抓住其重要且有用的特征的表示,需要学生发挥主观能动性,通过主体心智活动的参与,实现问题的建构和解决。在大学,自主学习是学生学习的一种重要方式。大学生课外知识的获得、参与科研活动、撰写毕业论文和进行毕业设计等等,都是在教师的指导下的自主学习,因此,自主学习的意识和能力培养成为提升大学生综合素质的关键。数学建模对于强化学生自主学习能力,培养数学综合素质无疑具有典型意义。由于数学建模对知识掌握系统性的要求,而这些系统的知识又不可能系统地获得,很多参与数学建模学习和研究的学生,都深感其对提高自主学习能力的重要性,并从中汲取不竭的动力,进行后续的学习和研究。? (三)把握数学建模的内在特质,培养学生的创新能力。创新能力是指利用自己已有的知识和经验,在个性品质支持下,新颖而独特地提出问题、解决问题,并由此产生有价值的新思想、新方法、新成果。数学建模具有创新的内在特质,其本身就是一个创新的过程。现实生产和生活中,面临的每一个实际问题往往都比较复杂,影响它的因素很多,从问题的提出、模型的建构、结果的检验等各个方面都需要创新活动的参与,建立数学模型需以创新精神为动力,不断激发学生的创造力和想像力。因此,在数学建模活动中,要鼓励学生勤于思考、大胆实践,尝试运用多种数学方法描述实际问题,不断地修改和完善模型,不断地积累经验,逐步提高学生分析问题和解决问题的能力。持续创新是知识经济时代的重要特征,高等院校应坚持把数学建模教育作为素质培养的载体,大力培养学生的创新精神、创新勇气和创新能力,使其真正成为创新的生力军。? (四)促进合作意识养成,培养团队协作精神。 适应时代的发展,越来越多的高校将参加数学建模竞赛作为高校教学改革和培养科技人才的重要途径。数学建模比赛的过程就是培养学生全局意识、角色意识、合作意识的过程,也是一个塑造学生良好个性的过程。数学建模竞赛采取多人组队、明确时间、完成规定任务的形式进行。一个数学建模任务的完成,往往需要成员之间的讨论、修改、综合,既有分工、又有合作,是集体智慧的结晶。竞赛期间学生可以自由地查阅资料、调查研究,使用必要的计算机软件和互联网。作为对学生的一种综合训练,学生要解决建模问题,必须有足够的知识,并有将其抽象成数学问题、有良好的数学素养,有熟练的计算机应用能力,还要有较好的写作能力,这些知识和能力要素的取得,往往来自于一个坚强的团队。具有一定规模的建模问题一般都不能由个人独立完成,只有通过合作才能顺利完成,没有全局观念和协作精神作为支撑,要完成好建模任务是非常困难的。 三、在数学建模的教与学中提升学生数学素质 数学建模课程的教学不是传统意义上的数学课,它不是“学数学”,而是“学着用数学”。它是以现实世界为研究对象,教我们在哪里用数学,怎样用数学。对模型的探索,没有现成的普遍适用的准则和技巧,需要成熟的经验见解和灵巧的简化手段,需要合理的假设,丰富的想像力,敏锐的洞察力。直觉和灵感往往也起着不可忽视的作用。因此,在数学建模教学中要把握“精髓”,侧重于给予学生一种综合素质的训练,培养学生多方面的能力。? (一)将数学建模思想渗透到教学中去。把数学建模的思想和方法有机地融入“高等数学”等课程教学是一门“技术含量”很高的艺术。其困难之一就是数学建模往往与具体的数学问题和方法,可能是很深奥的数学问题和方法紧密相连。因此,怎样精选只涉及较为初等的数学理论和方法而又能体现数学建模精神,既能吸引学生而且学生又有可能遭遇的案例,并将其融入课程教学中十分重要。特别要重视在教学中训练学生的“双向翻译”的能力。这一能力的要求,简单地说,就是把实际问题用数学语言翻译为明确的数学问题,再把数学问题得到解决的结论或数学成果翻译为通俗的大众化的语言。“双向翻译”对于有效应用数学建模的思想和方法,是一个极为关键的步骤,权威的专家多次强调了这一点。建模的力量就在于“通过把物质对象对应到认定到能‘表示’这些物质对象的数学对象以及把控制前者的规律对应到数学对象之间的数学关系,就能构造所研究的情形的数学建模;这样,把原来的问题翻译为数学问题,如果能以精确或近似方法求解此数学问题,就可以再把所得到的解翻译回去,从而解出原先提出的问题。” (二)数学建模教学中重视各种技术手段的使用。在“高等数学”等课程的教和学中,使用技术手段,尤其是数学软件,只是时间的问题,尽管关于技术手段的好与坏还仍有争议。企图用技术手段来替代个人刻苦努力的学习过程,只会误导学生。但决不能因此彻底地排斥技术手段, 这是一个“度”的问题。对于数学建模的教师来说,技术手段既可能成为科研和教学研究的有力工具, 也可以通过教学实践来研究怎样使用它们。数学建模课程教学中涉及数理统计、系统工程、图论、微分方程、计算方法、模糊数学等多科性内容,这些作为背景性知识和能力的内容,一个好的教师一定要在教学中把它作为启发性的基本概念和方法介绍给学生。而这些内容要取得基于良好引导效果的教学成效,就必须使用包括数学软件在内的多种技术手段,以此来培养学生兴趣,引导学生自学,挖掘学生的学习潜能。 (三)确立“学生是中心,教师是关键”的原则。所有的教学活动都是为了培养学生,都要以学生为中心来进行, 这是理所当然的。数学建模的教学要改变以往教师为中心、知识传授为主的传统教学模式,确立实验为基础、学生为中心、综合素质培养为目标的教学新模式。然而,教学活动是在教师的领导和指导下进行的, 因而,教师是关键。在教学过程中教师对问题设计、启发提问、思路引导、能力培养方面承担重要职责,教师能否充满感情地、循循善诱、深入浅出地开展数学建模的教学就成了学生学习成效的关键,教师的业务能力、敬业精神、个人风格等发挥着非常重要的作用。因此,作为数学建模的教师,把数学建模思想运用在高等数学教学中的意义,就在于在整个教学中给了学生一个完整的数学,学生的思维和推理能力受到了一次全面的训练,使学生不仅增长了数学知识,而且学到了应用数学解决实际问题的本领。 数学建模小论文:论数学建模教育模式探究 论文关键词:数学建模 教育模式 引导-发现 论文摘要:数学建模课程教学的根本宗旨在于能力的培养和综合素质的提高,而能力和素质的培养应以知识及教育模式为载体。本文在高校数学教育改革的背景下,介绍了数学建模教学中引导-发现教育模式对教育改革和创新人才培养所起到的促进作用。 高等学校作为知识创新与人才培养的最主要基地,承担着培养知识结构合理、基础扎实、勇于创新、具有国际竞争力的优秀人才的重任。因此,以素质教育为优秀,培养大学生综合素质和创新能力已成为我国高等教育改革的重点与着眼点。那么,在这项改革中,教育模式与方法的探究就显得尤为重要。 教育模式和方法不是一成不变的,是随着时代、社会环境和受教育主体的需求而改变的,当代大学生面临什么样的社会背景与走势,这些背景与走势对大学生的学习提出了什么样的要求[1]。 科技发展走势:科学知识发展越来越快,知识更新周期越来越短,这样情况下会学比学会更重要。 市场经济走势:市场经济的本质特征是竞争。随着我国市场经济的深化,竞争日趋激烈,就业与创业都有竞争,决定竞争胜负的是人的能力与素质,包括人的学习能力。 学习化时代走势:21世纪人类进入学习化社会,终身学习是每一个社会成员的任务,人可以离开学校但离不开学习。大学生的根本任务是学习,但首要是学会学习,为一生的学习打基础。 经济形势走势:人类社会正在从工业经济走向知识经济,创新成为第一位的,创新性学习成为最重要的学习。 21世纪的数学教育对受教育主体面临的上述走势表现出如下的反应和变化: 1.数学教学将从传统的“传授知识”的模式更多地转变到“以学生为主体,以兴趣为引导”的实践模式; 2.数学教学将更着重培养、发展学生的数学学习能力。包括采集与处理信息的能力;独立获取知识的能力;自我训练和实践的能力;创新学习的能力; 3.素质教育要求我们在基础教育阶段就开始培养学生有实现自我“可持续发展”的意识和能力,它要求我们的学生学会设问、学会探索、学会合作,去解决面临的问题。只有学会学习,才能学会生存,只有敢于创新,才能赢得发展。 数学建模作为一个学数学、用数学的过程,恰好是实现上述目标的有效途径之一。同时数学建模给学生们再现了一个微型的科研过程,这对学生们今后的学习和工作无疑会有很好的影响,也对学生的能力提出了更高层次的要求。近年来,数学建模已成为国际、国内数学教育中稳定的内容和热点之一,在建模内容、模式、范围与课堂教学内容真正意义的结合上进行了不懈的努力和探索,本文通过对数学建模教学模式进行了研究和探讨,旨在拟出一套具有较强操作性、行之有效的培养学生数学建模能力的途径和方法。 教学是一种由师生双方共同完成的、有目的、有组织的活动,它是教与学的有机统一,其中教师起着主导作用。“教什么”、“如何教”直接影响着学生学习的主动性和积极性,影响着教学的效率和质量,也关系到教学目标能否实现,教学任务能否完成。优秀教师取得成功的关键就在于他们能对教学内容(教什么)和教学方法(如何教)进行合理的组合,即能按某一种或某几种有效的教学模式进行教学。 数学建模教学模式主要有三种:讲解-传授数学建模教学模式;活动-参与数学建模教学模式;引导—发现数学建模教学模式。本文主要介绍引导—发现数学建模教学模式[2]。 发现学习的根本目的在于促进学生在获取知识的同时,拓展思维能力,培养独立思考能力和创新精神,从而在学习方式上,改变了从师型过多,自主型过少的状况;注重知识的发生、发展过程,让学生自己发现问题,主动获取知识,从而在学习状态上,改变了顺从型过多,问题型过少的状况;实施发现法教学,根据青少年好奇、好学、好问、好动手的主要特点,在教师指导下,通过阅读、观察、实验、思考、讨论等方式,引导学生像数学家当初发现定理那样去发现问题、研究问题,进而解决问题,总结规律,努力使学生成为知识的发现者,从而在学习层次上,改变了继承型过多,创新型过少的状况;发现法教学不注重问题的结果,因为问题提出方式的不同会产生不同的结论,从而在思维方式上,改变了求同型过多,求异型过少的状况;发现法教学旨在在发现问题过程中培养学生学习的兴趣,而不单是应对考试,从而在学习情感上,改变了应试型过多,兴趣型过少的状况。 一般认为,引导—发现教学模式由以下四个环节组成: (1)设置情境或创设发现问题;(2)收集信息并进行探索实验;(3)引导发现,激励学生自主地解决问题;(4)引导评价,及时归纳总结。 “引导—发现”数学建模教学模式对于教师和学生来说,都是一个学数学、用数学共同促进的过程。特别对于教师来说,教师的“引导”体现在为学生创设一个好的问题环境,激发起学生的探索欲望,最终由学生“自主发现解决”面临的问题,并使获取的知识成为继续发现问题,获取新知识的起点和手段,形成新的问题环境和学习过程的循环。它的主旨应通过这个过程让学生在发现问题,在探索求解的实践活动中学习数学,加深对数学意义的理解,习惯用数学思维来思考问题,提高用数学知识解决问题的能力和意识。 “发现”在教学中起着非常重要的作用,它能充分调动学生的主动性和积极性,在探索、发现的过程中培养学生的思维能力和创新精神。同样在数学建模教学中,老师应有针对性地选择一些富有思考性、探索性的问题,引导学生在发现中学习。因为发现法有两个效用:一是“兴趣”,即能使学生在发现中产生“兴奋感”,近而培养学习兴趣,从“化意外和复杂性为可预料性和简单性”的行动中获得理智的满足,能使数学建模教学比较生动活泼。二是“迁移”能力的提高。这是指学生从发现学习中能获得这样一种能力,在遇到类似的但未学习过的问题时其思维过程将大大缩短,具备举一反三的能力。引导—发现教学模式的宗旨是要人们意识到并掌握科学探究的过程,而不仅仅是找到问题的答案。在这一模式中,师生之间是一种合作的关系,师生比较平等,学生可以自主地进行探究,有利于培养学生的自控能力。 这一教学模式主要应用在数学建模的高级阶段,在这一阶段,学生己有一定的建模能力,可以接触较复杂的应用问题,学生在采集有用信息时,发现问题,在教师的引导下解决问题。但这种教学方法对教师和学生的要求都比较高,教师需要了解学生掌握建模方法的思维过程和学生的能力水平,学生则必须具备良好的认知结构,而内容必须是较复杂的,符合探究、发现等高级思维活动方式。因此,在数学建模教学中教师应根据不同的教学内容和教学对象有选择地采用此模式进行教学,扬长避短,使此模式教学取得实效。 数学建模小论文:论数学建模与素质教育 [论文关键词]数学建模;素质教育 [论文摘要]通过对数学建模的实践性和操作性的学习和运用,将抽象的数学素质教育具体化、形象化,从而达到对开展数学素质教育的重要性的再认识,为数学素质教育提供新的认识视角,为推动数学素质教育作出努力。 素质教育是指依据人的发展和社会发展的实际需要,以全面提高全体学生的基本素质为根本目的,以尊重学生主体性和主动精神,注重开发人的智慧潜能,注重形成人的健全个性为根本特征的教育。 数学建模是指把现实世界中的实际问题加以提炼,抽象为数学模型,求出模型的解,验证模型的合理性,并用该数学模型所提供的解答来解释现实问题。 全国大学生数学建模竞赛组委会主任李大潜院士 2002年5月18日在数学建模骨干教师培训班上的讲话中说道: “数学教育本质上是一种素质教育,数学建模的教学及竞赛是实施素质教育的有效途径。” 李大潜院士的讲话一语道破“天机”,一下子解决了长期以来困扰数学工作者和学习数学者面临的或者无法参悟的问题,有力地指出了数学建模与实施素质教育的关系。李大潜院士提出的关于数学建模与实施素质教育的关系势必为推动素质教育的发展提供了新的动力和方向。 笔者参加工作以来,一直从事数学教学工作。从学习数学到数学教学,特别是经过多年的数学教学工作,也曾遭遇过类似的“尴尬”,多年来始终没有对数学建模与实施素质教育二者之间的关系形成系统的认识。但在学习了李大潜院士的讲话精神后,方才恍然大悟,经过认真整理与分析,结合自己的学习、工作实际,终于对此二者之间的关系有了进一步的认识。实际上,我们的工作,特别是数学教学工作,就是对学生进行严格的数学训练,可以使学生具备一些特有的素质,而这些素质是其他课程的学习和其他方面的实践所无法代替或难以达到的。这些素质初步归纳一下,有以下几个方面: 1.通过数学的训练,可以使学生树立明确的数量观念,“胸中有数”,认真地注意事物的数量方面及其变化规律。 2.提高学生的逻辑思维能力,使他们思路清晰,条理分明,有条不紊地处理头绪纷繁的各项工作。 3.数学上推导要求的每一个正负号、每一个小数点都不能含糊敷衍,有助于培养学生认真细致、一丝不苟的作风和习惯。 4.数学上追求的是最有用(广泛)的结论、最低的条件(代价)以及最简明的证明,可以使学生形成精益求精的风格,凡事力求尽善尽美。 5.通过数学的训练,使学生知道数学概念、方法和理论的产生和发展的渊源和过程,了解和领会由实际需要出发、到建立数学模型、再到解决实际问题的全过程,提高他们运用数学知识处理现实世界中各种复杂问题的意识、信念和能力。 6.通过数学的训练,可以使学生增强拼搏精神和应变能力,能通过不断分析矛盾,从表面上一团乱麻的困难局面中理出头绪,最终解决问题。 7.可以调动学生的探索精神和创造力,使他们更加灵活和主动,在改善所学的数学结论、改进证明的思路和方法、发现不同的数学领域或结论之间的内在联系、拓展数学知识的应用范围以及解决现实问题等方面,逐步显露出自己的聪明才智。 8.使学生具有某种数学上的直觉和想象力,包括几何直观能力,能够根据所面对的问题的本质或特点,八九不离十地估计到可能的结论,为实际的需要提供借鉴。 但是,通过数学训练使学生形成的这些素质,还只是一些固定的、僵化的、概念性的东西, 仍然无助于学生对学习数学重要性及数学的重大指导意义的进一步认识,无助于素质教育的进一步实施。 “山重水复疑无路,柳暗花明又一村。”数学建模及数学实验课程的开设,数学建模竞赛活动的开展,通过发挥其独特的作用,无疑可以为实施素质教育作出重要的贡献。正如李大潜院士所说:“数学建模的教学及竞赛是实施素质教育的有效途径。” 第一,从学习数学建模的目的来看,学习数学建模能够使学达到以下几个方面: 1.体会数学的应用价值,培养数学的应用意识; 2.增强数学学习兴趣,学会团结合作,提高分析和解决问题的能力; 3.知道数学知识的发生过程,培养数学创造能力。 第二,从建立数学模型来看,对于现实中的原型,为了某个特定目的,作出一些必要的简化和假设,运用适当的数学工具得到一个数学结构。也可以说,数学建模是利用数学语言(符号、式子与图象)模拟现实的模型。把现实模型抽象、简化为某种数学结构是数学模型的基本特征。它或者能解释特定现象的现实状态,或者能预测到对象的未来状况,或者能提供处理对象的最优决策或控制。 第三,从数学建模的模型方法来看,有如下几个方面: 1.模型准备 :了解问题的实际背景,明确其实际意义,掌握对象的各种信息。用数学语言来描述问题。 2.模型假设 :根据实际对象的特征和建模的目的,对问题进行必要的简化,并用精确的语言提出一些恰当的假设。 3.模型建立 :在假设的基础上,利用适当的数学工具来刻划各变量之间的数学关系,建立相应的数学结构(尽量用简单的数学工具)。 4.模型求解 :利用获取的数据资料,对模型的所有参数做出计算(估计)。 5.模型分析 :对所得的结果进行数学上的分析。 6.模型检验 :将模型分析结果与实际情形进行比较,以此来验证模型的准确性、合理性和适用性。如果模型与实际较吻合,则要对计算结果给出其实际含义,并进行解释。如果模型与实际吻合较差,则应该修改假设,再次重复建模过程。 7.模型应用 :应用方式因问题的性质和建模的目的而异。 从以上数学建模的重要作用来看,数学建模对于实施素质教育有着重大的指导意义和主要的推动作用。反过来说,素质教育也对数学建模有着必然的依赖性。 第一,要充分体现素质教育的要求,数学的教学还不能和其他科学以及整个外部世界隔离开来,关起门来一个劲地在数学内部的概念、方法和理论中打圈子。这样做,不利于学生了解数学的概念、方法和理论的来龙去脉,不利于启发学生自觉地运用数学工具来解决各种各样的现实问题,不利于提高学生的数学素养。长期以来,数学课程往往自成体系,处于自我封闭状态,而对于学数学的学生开设的物理、力学等课程,虽然十分必要,但效果并不理想,与数学远未有机地结合起来,未能起到相互促进、相得益彰的作用,更谈不上真正做到学用结合。可以说,长期以来一直没有找到一个有效的方式,将数学学习与丰富多彩、生动活泼的现实生活联系起来,以致学生在学了许多据说是非常重要、十分有用的数学知识以后,却不会应用或无法应用,有些甚至还会觉得毫无用处。直到近年来强调了数学建模的重要性,开设了数学建模乃至数学实验的课程,并举办了数学建模竞赛以后,这方面的情况才开始有了好转,为数学与外部世界的联系在教学过程中打开了一个通道,提供了一种有效的方式,对提高学生的数学素质起了显著的效果。这是数学教学改革的一个成功的尝试,也是对素质教育的一个重要的贡献。 第二,数学科学在本质上是革命的,是不断创新、发展的,是与时俱进的,可是传统的数学教学过程与这种创新、发展的实际进程却不免背道而驰。从一些基本的概念或定义出发,以简练的方式合乎逻辑地推演出所要求的结论,固然可以使学生在较短的时间内按部就班地学到尽可能多的内容,并体会到一种丝丝入扣、天衣无缝的美感;但是,过分强调这一点,就可能使学生误认为数学这样完美无缺、无懈可击是与生俱来、天经地义的,反而使思想处于一种僵化状态,在生动活泼的现实世界面前手足无措、一筹莫展。其实,现在看来美不胜收的一些重要的数学理论和方法,在一开始往往是混乱粗糙、难以理解甚至不可思议的,但由于蕴涵着创造性的思想,却又最富有生命力和发展前途,经过许多乃至几代数学家的努力,有时甚至经过长期的激烈论争,才逐步去粗取精、去伪存真,使局势趋于明朗,最终出现了现在为大家公认、甚至写进教科书里的系统的理论。要培养学生的创新精神,提高学生的数学修养及素质,固然要教授他们以知识,但更要紧的是使他们了解数学的创造过程。这不仅要有机地结合数学内容的讲授,介绍数学的思想方法和发展历史,而且要创造一种环境,使同学身临其境地介入数学的发现或创造过程;否则,培养创新精神,加强素质教育,仍不免是一句空话。在数学教学过程中,要主动采取措施,鼓励并推动学生解决一些理论或实际的问题。这些问题没有现成的答案,没有固定的方法,没有指定的参考书,没有规定的数学工具,甚至也没有成型的数学问题,主要靠学生独立思考、反复钻研并相互切磋,去形成相应的数学问题,进而分析问题的特点,寻求解决问题的方法,得到有关的结论,并判断结论的对错与优劣。总之,让学生亲口尝一尝“梨子”的滋味,亲身去体验一下数学的创造过程,取得在课堂里和书本上无法代替的宝贵经验。毫无疑问,数学模型及数学实验的教学以及数学建模竞赛的开展,在这方面应该是一个有益的尝试和实践。 第三,从应用数学的发展趋势来说,应用数学正迅速地从传统的应用数学进入现代应用数学的阶段。现代应用数学的一个突出的标志是应用范围的空前扩展,从传统的力学、物理等领域扩展到生物、化学、经济、金融、信息、材料、环境、能源等各个学科和种种高科技乃至社会领域。传统应用数学领域的数学模型大都是清楚的,且已经是力学、物理等学科的重要内容,而很多新领域的规律仍不清楚,数学建模面临实质性的困难。因此,数学建模不仅凸现出其重要性,而且已成为现代应用数学的一个重要组成部分。学生接受数学建模的训练,和他们学习数学知识一样,对于今后用数学方法解决种种实际问题,是一个必要的训练和准备,这是他们成为社会需要的优秀人才必不可少的能力和素养。 第四,数学建模竞赛所提倡的团队精神,对于培养学生的合作意识,学会尊重他人,注意学习别人的长处,培养求同存异、取长补短、同舟共济、团结互助等集体主义的优秀品质都起到了不可忽略的作用。 总之,数学建模对于实施素质教育有着不可比拟的巨大推动作用,数学建模与素质教育二者之间存在的这种紧密联系,是靠我们这些从事数学工作者们挖掘的,但是必须更加清醒地认识到,这种联系是需要我们继续去挖掘和发现,需要我们持之以恒地去努力实践,紧密地依托数学建模,大力推进素质教育的实施,为培养新的人才作出持续、不懈的努力。 数学建模小论文:浅谈数学建模对大学生能力的培养 摘要:本文主要分析了数学建模对学生各方面能力的培养所起到的作用,并提出了对数学建模教学的几点建议。 关键词:cumcm;数学模型;能力培养 一、引言 从实际错综复杂的关系中通过合理的抽象与简化,找出其内在的规律,然后用数学的语言———即数字、公式、图表、符号等描述出来,经过数学与计算机的处理得到定量的结果,并解释、检验、评价所得结论,供人们进行分析、预报、决策和控制,这种把实际问题进行合理的简化假设、归结为数学问题并求解的过程就是建立数学模型,简称数学建模。较好的完成一道数学模型题目,需要学生具备扎实的数学基础,更要求学生具有知识拓展、综合运用、自学、创新、团队协作等能力,而数学建模的过程也正是对这些能力的培养与提高的过程。 目前越来越多的高等院校开设了数学建模课程,并选拔优秀学生参加cumcm(全国大学生数学建模竞赛)。 二、数学建模过程对大学生能力培养的几个方面 1. 数学建模有利于培养学生的知识扩展能力和综合运用的能力。数学建模问题多来源于实际,其背景可能涉及天文、地理、医学、经济、管理等领域,cumcm的比赛时间仅有三天,这就要求学生能在较短时间内通过自学和讨论来掌握相关的知识,并且要把各领域知识与数学方法、计算机应用有效的结合起来。 2.数学建模有利于培养学生文献检索和信息收集的能力。建模涉及到的学生未知领域很多,这就要求学生应围绕需要解决的实际问题到图书馆、书店、网络中收集大量相关的信息,才能对问题有全面、深入的了解。学生在有限且短暂的时间里搜集、浏览、去伪存真,迅速捕捉真正有用信息,这就大大锻炼和提高了学生文献检索和信息收集的能力。 3.数学建模有利于培养学生的创新能力。按照对模型机理的了解程度不同,数学模型可分为白箱模型、灰箱模型、黑箱模型。对于灰箱、黑箱模型,需要学生大胆假设、合理推证,能创造性地给出解题方法。传统的数学课程所涉及的问题,一般有精确的答案,而数学建模中的问题没有标准答案,给学生留有充分的余地,鼓励学生创新,让学生充分发挥想象力,不拘于一种方法来解决。 4.数学建模有利于培养学生团队协作、攻关能力。三名学生为一小组参加cumcm,在三天时间内对所给问题给出一个较为完整的解决方案,这就需要三人在竞赛中合理分工,充分发挥个人的才智,集思广益,密切协作,使个人智慧与团队精神有机地结合在一起。当队员之间有分歧时,三人需要经过讨论寻求最优方案,必要时个人要做出妥协,这也是团队精神中不可或缺的精神品质。 5.数学建模有利于提高学生的计算机应用能力。利用计算机上网查找资料,处理大量繁杂的数据,熟练应用mathlab、maple、sas 等数学软件完成复杂的数学运算,这是参加数学建模的学生必须具备的技能。此外,数学建模中较多问题可以在计算机上进行更为逼真的模拟实验与检验,锻炼了学生的计算机应用能力。 6.数学建模有利于培养学生坚韧的意志品质。cumcm 比赛时间共72 小时,在这段时间内学生要选题、查资料、组织相关知识及思路、团队间讨论、编写论文,可以说三天的比赛时间对学生的体力、脑力都是极大的考验,经常会有参赛学生最后关头乱了阵脚,草草交卷了事。因此,数学建模竞赛能够锻炼和培养学生树立顽强自信、不屈不挠的意志品质。 三、对数学建模教学过程中的几点建议 1.鼓励学生积极参与,把教学过程转变为教师为辅学生为主的探究过程。数学建模课程不同于传统的高等数学教学,教师应是提问者,学生是思考者,教师要引导学生主动地分析问题、寻求解决问题的方法,评判学生工作成果的价值、意义、优劣,鼓励学生有创造性的想法和作法。 2.建模课程的讲授要由浅入深、逐步推进。开始时讲授一些简单有趣的例题,激发学生兴趣,充分调动学生的积极性。在基本建模方法学习完毕之后,可以组织模拟竞赛,让学生在模拟竞赛中得到磨练。 3.重视知识产生和发展的过程教学。课程讲授的目的不是让学生死记书本中的固定方法、技巧,而是要培养学生知识转化、应用的能力。因此,教师不要急于给出案例答案,要引导学生积极思考,重要的是体会其中蕴含的分析方法。 4.竞赛前一定要做好思想工作。建模竞赛对学生是一次锻炼也是考验,要让学生卸下包袱,不要过多考虑成绩好坏以及个人得失,只有以平和心态、团队为先的精神状态投入比赛,才能取得好成绩。 数学建模让学生真实感受到了数学的乐趣,它不仅有利于学生更好地掌握知识、运用知识,而且对学生能力和素质的全面培养起到了巨大作用。 作者简介:文冀中(1981- ),男,保定电力职业技术学院基础教学部助教。
在信息技术课程中,程序设计一直作为重要的教学内容。教育部颁布的新课标中,清晰的界定了信息技术学科的优秀素养,包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新和信息社会责任四个方面。程序设计融入必修模块中,提出了学习要求:让学生掌握一种程序设计语言的基本知识,利用程序设计语言实现简单算法,解决实际问题。将计算思维的形式化、模型化、自动化特征渗透至内容标准中。在这里,特别突出了计算思维的重要性。然而,一直以来,在程序设计教学的重点都是语法的掌握,而对学生设计合理算法,并学会迁移运用到解决实际问题中的计算思维的培养则较为忽视,基于此,教师应该积极进行教学实践改革,在程序设计教学中渗透思维教学,从而促进学生计算思维的提高。 1.制定出学生计算思维培养的教学体系 在程序设计内容的基础教学过程中,培养学生的计算思维十分重要,因此作为教师,应该在整个教学的过程中渗透计算思维,尤其要把其作为对未来人才培养的重中之重。考虑到当前课程教学中侧重点的不同,要培养学生的计算思维,需要教师结合人才培养的目标制定出相应的教学体系,同时根据所制定的教学体系,系统性的塑造程序设计知识内容,再结合实际案例进行分析,使学生可以对问题解决的方法逐渐掌握,进而养成计算思维能力。比如,在程序设计基础教学中讲解算法这一知识时,教师就可以与生活中的实际例子进行结合,考虑对实际问题的解决作为主要方面,列举出生活中存在的哪些问题,再利用合理科学的比较与计算,进而选择适当的解决方法,这就需要运用到算法的特征与概念。举例来说,假如我们要去某个地方旅行,结合实际生活里的这个问题,就应该先思考从始发地去目的地的路线方面的问题,之后还应该考虑到天气方面的要素,最后在对交通工具进行适当的选择。而在思考这几个影响因素时,就能够发现其中存在着一些制约的要素,而对这些制约要素进行分析的过程实际上就是计算思维体现的过程。这种利用案例启发学生学习和思考的方法,能够把实际生活中的问题引入到相关知识的学习中,还可以环环相扣促进学生思维能力的提高。 2.对现有教学内容进行改革,促进学生学习兴趣的提高 程序设计教学对于计算机基础较差的学生而言,在对程序设计语言入门知识以及基本知识进行教学时,应该尽可能出现对语法细节的过度强调,否则很可能导致学生因为一时无法很好的了解与掌握而失去信心和学习的兴趣。因此,作为程序设计课程的教师来说,最好多和具体的实例相结合,对现有的教学内容进行改革,将计算思维的理念融入到其中,从而促进学生计算机知识兴趣的提高。就理论教学而言,应坚持“学生主导、教师辅助”的原则,对程序的流程以及程序设计关系进行重点的讲解,通过探究式和启发式等教学方法,使学生的自主思考能力得到提高,强化培养学生程序设计基础以及灵魂方面的教学,如流程图表达算法和计算思维方面的教育,进而促进学生程序设计能力以及计算思维能力的提高。 3.强化教学实验,促进高中生分析设计能力的提高 程序设计教学是一门实践性较强的课程,因此应该强化对实验教学模式与方法的改革,进而更好的培养学生对问题分析、解决和创新实践的能力。基于此,作为程序设计教师来说,应该依照课程的教学安排,对不同的实验内容进行分层次、分阶段的实施,增强学生对理论知识方面的理解。结合教学内容设计的不同,通过典型性的实验题目,给学生以指导,使其对基本的语法知识以及程序设计的基本方法掌握,之后在对综合性实验题目进行分层次、分阶段的设计,从而让学生可以对所学知识进行综合利用,通过计算思维,编写出更为复杂的设计类程序,促进其问题分析与解决能力的提高。 4.改革考核内容和方式,提升高中生的专业学习能力 过去的考试主要侧重于对学生基本语法方面的考核,这实际上并不能明显的提高学生的学习能力。所以,要培养学生的计算思维,就应该相应的改革传统考核的方式与内容,重视阶段性过程考核,提高其在整个总成绩当中的比例。此外,还应该全面改革期末试卷考试的内容,对关于语法细节方面侧重的填空以及选择取消,用侧重于对学生能力培养的程序分析以及程序改错等题型进行替代。这样不仅考核了学生的理论学习,也极大的调动了其学习的兴趣、实际动手操作的能力。 5.结语 程序设计教学不但要向学生传授程序设计语言基础知识方面的知识,更应该重视对学生计算思维基本理念的传授,问题分析、解决能力以及实际编程能力的培养。 参考文献: [1]郭兴凯,金英,马吉权.基于计算思维能力培养的程序设计基础课程研究与实践[J].黑龙江教育•理论与实践,2018,(3). [2]吴蕾,钦明皖,杨勇.基于计算思维能力培养的程序设计基础课程教学新模式[J].计算机教育,2015,(7). 作者:徐萱 单位:南京市第三高级中学
室内系统设计论文:室内环境监控系统设计论文 1主控电路 系统的主控电路如图2所示,由单片机学习开发板中的最小系统电路来完成。 2外围电路 本系统的外围电路基于主控电路的配置,包括温度传感器DS18B20、nokia5110液晶显示屏、风扇(电动机驱动)、键盘、蜂鸣器、湿度传感器湿度传感器DHT11、可燃性气体浓度传感器MQ-2、加热器YF3030012160J等。其中风扇(电动机驱动)、键盘、蜂鸣器等器件开发板上自带,只需要配置剩余的器件即可。图3温度传感器模块原理图温度传感器模块原理图如图3所示,温度传感器的测温范围为-55℃-125℃,当室内温度高于设置值30℃时,系统将报警,同时单片机通过达林顿管,启动风扇,进行换气,降低室内温度,直到达到预期要求;当室内温度低于设置值(20℃)时,系统将报警,同时单片机通过继电器,控制12V直流电源,启动加热器加热,直到达到预期要求。加热器工作时的表面温度为160±10℃;加热器模块原理图如图4所示。湿度传感器模块原理图如图5所示,湿度传感器的测量范围20-90%,当室内气体湿度高于设置值(60%)时,单片机控制风扇的开启,进行换气,降低湿度,直到达到预期要求。可燃性气体浓度传感器模块原理图如图6所示,当室内可燃性气体浓度高于设置值(25%)时,系统将报警,同时,单片机将驱动风扇,进行换气,降低可燃性气体浓度。 3系统的实现 整个系统主要是由STC12C5A60S2单片机学习开发板中的最小系统电路和温度传感器DS18B20、图5湿度传感器模块原理图图6可燃性气体浓度传感器模块原理图nokia5110液晶显示屏、风扇(电动机驱动)、键盘、蜂鸣器、湿度传感器湿度传感器DHT11、可燃性气体浓度传感器MQ-2、加热器YF3030012160J、等模块电路构成,系统的实物图如图7所示。系统的主要功能是对室内的温度、湿度和可燃性气体浓度进行监控,并在LCD液晶显示屏上进行显示,如图8所示。为了更好地满足人们的需求,提高环境的舒适度,人们能够根据自身需要调整温度、湿度的设置值。图7系统的实物图图8监测数据的显示图5结论本文设计的室内环境监控系统采用STC12C5A60S2单片机作为系统的主控电路,以温度传感器DS18B20、湿度传感器DHT11、可燃性气体浓度传感器MQ-2、nokia5110液晶显示屏、加热器YF3030012160J、风扇(电动机驱动)、蜂鸣器、键盘等外部设备,实现了室内温度、湿度、可燃性气体浓度的检测、显示、报警、控制等功能。与传统的恒温控制系统相比较,该系统集温度、湿度、可燃性气体浓度检测、控制和报警于一体,成本较低,性能稳定,应用前景广泛,市场潜力较大,将环境监控系统应用于日常生活,能够满足了人们的生活需求,有利于改善人们的环境质量。 本文作者:刘姜涛工作单位:湖北第二师范学院 室内系统设计论文:室内装修排水系统设计要点论文 摘要:室内排水管道的建筑安装施工,应该为用户提供符合使用功能的舒适、卫生、安全、方便的卫生设施。但室内给排水工程交付使用后,因管道堵塞或其它问题,常常会造成污水溢流、污染生活环境。如何通过合理的施工和正确的监理手段使室内排水管道施工趋于合理与完善值得探讨。 关键词:室内排水管道;施工监理控制;污水排水管道安装;雨水管道安装 0引言 由于建筑施工是个系统工程,室内排水管道施工不当就可能出现堵塞的现象,特别是卫生间排水管口与地漏更为严重。因此,有必要对室内排水管道系统施工控制的各各节点加以分析,并在重点部位加以控制,以提高室内排水管道施工的质量。 1污水排水管道与配件安装检查 1.1主要控制项目①隐蔽或埋地的排水管道在隐蔽前必须做灌水试验,其灌水高度应不低于底层卫生器具的上边缘或底层地面的高度。检验的方法是:满水15min水面下降后,再灌满观察5min,液面不降,管道及接口无渗漏为合格。②生活汗水铸铁管道及塑料管道的坡度必须符合设计的要求及相关规定。③排水塑料管必须按设计要求及位置装设伸缩节。如设计无要求时,伸缩节间距不得大于4米。高层建筑中明设排水颜料管道应按设计要求设置阻火圈或防火套管。此项检验的方法主要是观察检查。④排水主立管及水平干管管道均应做通求实验,通球球径不应小于排水管道管径的三分之二,通球率必须达到100%。 1.2一般项目的控制 1.2.1在生活污水管道上设置的检查口或清扫口,当设计无要求时应符合下面的规定:一是,在立管上应每隔一层设置一个检查口,但在最底层和有卫生器具的最高层必须设置。如为两层建筑时,可仅在底层设置闭立管检查口,如有乙字弯管时,则在该层乙字弯管的上部设置检查口。检查口中心高度距操作地面一般为一米,允许偏差±20mm;检查检查口的朝向应便于检修。暗装立管,在检查口处应安装检修门;二是,在连接两个及两个以上大便器或三个及三个以上卫生器具的污水横管上应设置清扫口。当污水管在楼板下悬吊敷设时,可将清扫口设在上一层楼地面上,污水管起点的清扫口与管道相垂直的墙面距离不得小于200mm;或污水管起点设置堵头代替清扫口时,与墙面距离不得小于400mm。三是,在转角小于135°的污水横管上,应设置检查口或清扫口;四是,在污水横管的直线管段,应按设计要求的距离设置检查口或清扫口。 1.2.2埋在地下或地板下的排水管道的检查口,应设在检查井内。井底表面标高与检查口的法兰相平,井底表面应有5%的坡度,坡向检查口。 1.2.3金属排水管道上的吊钩或卡箍应固定在承重结构上。固定件间距:横管不大于两米;立管不大于三米。楼层高度小于或等于四米,立管可安装一个固定件。立管底部的弯管处应设支墩或采取固定措施。排水颜料管道支、吊架间距应符合相关建筑标准的规定。 1.2.4排水通气管不得与风道或烟道连接,且应符合下面的规定:一是通气管应高出屋面300mm,但必须大于最大积雪厚度;二是在通气管出口四米以内有门窗时,通气管应高出门、窗顶600mm或引向无门、窗一侧;三是在经常有人停留的平屋顶上,通气管应高出屋面两米,并应根据防雷要求设置防雷装置;四是如层顶有隔热层应从隔热层板面算起。 1.2.5如安装未经消毒处理的医院含菌污水管道,不得与其他排水管道直接连接。 1.2.6饮食业工艺设备引出的排水管及饮用水水箱的溢流管,不得与污水管道直接连接,并应留出不小于100mm的隔断。 1.2.7通向室外的排水管,穿过墙壁或基础必须下返时,应采用45°三通和45°弯头连接,并应在垂直管段顶部设置清扫口。 1.2.8由室内通向室外排水检查井的排水管,井内引入管应高于排出管或两管顶相平,并有不小于90°的水流转角,如跌落差大于300mm可不受角度限制。 1.2.9用于室内排水的水平管道与水平管道、水平管道与立管的连接,应采用45°三通或45°四通和90°斜四通。立管与排出管端部的连接,应采用两个45°弯头或曲率半径不小于四倍管径的90°弯头。 1.2.10室内排水管道安装的允许偏差应符合设计要注和相关建筑规范。 2雨水管道及配件安装的检查 2.1主要控制项目①安装在室内的雨水管道安装后应做灌水试验,灌水高度必须到每根立管上部的雨水斗。②雨水管道如采用塑料管,其伸缩节安装应符合设计要求。③悬吊式雨水管道的敷设坡度不得小于5‰;埋地雨水管道的最小坡度,应符合相关的设计规范的要求。公务员之家 2.2一般项目的控制①雨水管道不得与生活污水管道相连接。②雨水斗管的连接应固定在屋面承重结构上。雨水斗边屋面连接处应严密不漏。连接管管径在设计没有要求时,不得小于100mm。③悬吊式雨水管道的检查口或带法兰堵口的三通的间距不得大于相关的技术规定。④雨水管道安装的允许偏差及雨水钢管道焊口允许偏差均应符合相关的技术规定及设计要求。 3对室内排水管道施工质量检查应重点注意的问题 ①通向室外的排水管下返出户时,应在垂直管段顶部设置清扫口。②柔性连接机制排水铸铁管立管根部加支撑。立管根部没有支撑或不牢靠,管道支吊架间距过大,用临时铅丝固定管道造成管道接口松动漏水或塌腰倒坡。③排水塑料管应注意伸缩节和固定卡子的安装位置。高层建筑明设排水塑料管应在立管穿顶板处设阻火圈,若立管在管井内则阻火圈设在支管穿管井处。④考虑到将来检修的方便,立管检查口朝面应90°向外。⑤地漏水封深度不能小于50mm,地漏箅子及扣碗应便于取出,地漏排水应通畅。⑥排水管的坡度也是检查的重点之一。如果管道安装坡度不均匀,可能会出现局部倒坡。⑦生活污水管不得与雨水及空调冷凝水管合流。⑧高层建筑生活污水管道着层应单独排出。⑨排水管道不得穿过沉降缝、伸缩缝、烟道和风道。⑩生活污水管道直线管段管径100至150mm时,清扫口的最大间距为10米;管径达到200mm及以上时,清扫口最大间距为20米。避免管道连接使用的三通、四通、弯头等管件不符合规定的要求,这样很可能会造成管道排污不畅或堵塞。避免管道支墩、支吊架不牢固、位置不合理。检查时要注意埋在地下的污水管道有没有设置检查口,地上管道检查口位置设置是否不当或漏设检查口、清扫口。注意管道穿地下外墙或地下构筑物时有没有做防水套管或穿套管安装时防水捻口有没有做好,立管及托吊支管穿卫生间楼板时有没有做很好的防水措施。埋地的污水管道以及有保温和防结露保温的管道、有吊顶的污水托吊管、管井内的污水立管在隐蔽前一定要做好灌水试验。管道和支架在做防腐、刷油之前如没有做好除锈工作,可能会造成返锈,管道防腐如没做好的话,支吊刷油漆可能会出现脱皮、起泡现象。塑料排水管道安装之后还要注意成品的保护工作,如果保护不当也有可能造成污染和损坏。 4结语 室内排水管道在施工过程中采用合理的技术措施,进行正确的施工和严格的监理控制,对检查和治理管道堵塞,搞好管道安装与土建密切配合施工,提高工程质量起着极其重要的保证作用。 室内系统设计论文:基于zigbee的室内定位系统设计 【摘要】国内外许多公司和研究机构展开了基于ZigBee技术的无线定位技术研究。不过在实际应用中,因各种外部环境的限制,许多算法存在有待改进的方面,本文主要是利用Zigbee实现基于RSSI的定位算法的研究,提取RSSI值。 【关键词】无线组网;室内定位算法;RSSI值 1.ZigBee协议栈概述 ZigBee技术作为一种新兴的低速率短距离无线通信技术,也是ZigBee联盟(ZigBee Alliance)所主导的无线传感器网络技术标准。完整的ZigBee协议栈有物理层、MAC子层、网络层、应用汇聚子层和高层应用规范层组成。每一层为上层提供一系列特殊的服务:数据实体提供数据传输服务,管理实体则提供所有其他的服务。所有的服务实体都通过服务接入点(SAP)为上层提供一个接口,每个SAP都支持一定数量的服务原语来实现所需的功能。 IEEE802.1 5.4-2003标准定义了底层:物理层(Physical Layer,PHY)和MAC层。IEEE802.15.4定义的PHY层分别工作在两个频段上:868/915MHz和2.4GHz。其中低频段物理层覆盖了868MHz的欧洲频段和915MHz的美国与澳大利亚等国的频段,高频段则全球通用。IEEE802.1 5.4 MAC层采用CSMA.CA机制来控制信道接入,主要负责传输信标帧,同步以及提供可信赖的传输机制。 ZigBee联盟在此基础上定义了网络层(Network Layer,NWK),应用层(Application Layer,APE)架构。网络层的主要职责包括提供设备用来加入网络和离开网络的机制,提供数据帧传输的安全机制和路由机制。应用汇聚层将主要负责把不同的应用映射到ZigBee网络上。ZigBee设备对象(ZDO)负责定义设备在网络中的角色(如ZigBee协调器或中断设备),提出或响应绑定请求,以及建立网络设备间的安全关系。ZigBee设备对象(ZDO)还要负责网络设备的发现及判定对方提供服务类别。 2.实用室内定位方法研究 2.1 基于RSSI的定位算法 基于距离的定位,关键在于准确的获得节点间距离信息。从理论上来说,RSSI是收发双方间所传输功率和距离的函数。接收信号强度将随着距离的增加而减少,公式 给出了RSSI与距离d的理论关系式。其中,n为信号传播常量,也称为传播指数;d是到信号发送者的距离。A是在1米处的接收信号强度值。 三边测距法的缺陷是:由于各个节点的硬件和功耗不尽相同,所测出的距离不可能是理想值,从而导致上面的三个圆未必刚好交于一点,在实际中,肯定是相交于一个小区域,因此利用此方法计算出来的(X,Y)坐标值存在一定的误差。 3.基于ZigBee网络的定位系统设计 3.1 定位系统结构图 定位系统结构图如图3-1所示。无线传感器定位网络中存在3种功能类型的节点,分别为协调器、参考节点和盲节点。协调器有协调器来充当,它在整个系统中起着至关重要的作用,首先它要响应上位机发出的命令,开启网络,等待其它类型节点入网,其次还要接收各节点上传的数据并传送给上位机软件处理。除完成自身特有功能外,协调器也可作为参考节点使用。参考节点是一类静止的、已知自身位置坐标信息的节点,它的任务是接收包含定位相关参量如RSSI和LQI值的数据包,并计算RSSI等参量的平均值,最终在盲节点打包各参量平均值后,将其发送给协调器,传回上位机监测软件处理。部分参考节点除完成参考节点相关功能外,它还具有链路路由功能。盲节点也称之为待定位节点,定位的目的就是要获得该类节点的位置坐标信息。 3.2 实验结果 在PC机上,用串口助手显示出提取到的RSSI值,结果如图3-2所示。 红色方框内的数据就是提取到的RSSI值,和它的原码。接收到RSSI值的数据包后,计算RSSI等参量的平均值,最终在盲节点打包各参量平均值后,将其发送给协调器,传回上位机监测软件处理。 室内系统设计论文:基于Arduino的旋翼无人机室内定位系统设计 摘要:无人机又称为空中机器人, 诞生于20 世纪50 年代, 近年来,旋翼飞行器作为空中机器人的一种平台发展迅速,成为研究热点。针对旋翼飞行器室内定位问题,以Pixhawk开源飞控为下位机,实时解算四轴的电机输入信号,利用Arduino单片机与光流计及超声波传感器构建上层导航控制器,实现系统定高、定点,进而为无人机面向任务的室内自主飞行提供控制基础。 关键词:无人机;自主飞行;Pixhawk;Arduino 无人机又称为空中机器人,诞生于20 世纪50 年代, 近年来,旋翼飞行器作为空中机器人的一种平台发展迅速,成为研究热点。国内外各类机器人竞赛,都不同程度地增加了旋翼飞行器自主飞行的项目,随着技术日趋成熟, 高集成度、低成本的_源飞行控制器也受到行业相关者的广泛关注。目前市面上开源飞控针对多旋翼低空下的定高设计普遍采用气压计定高的方式,定点采用GPS。低成本气压计内部噪声会有影响,气压计测量的是静压,外部气流变化不会影响到静压,但实际上速度还是会干扰到静压,温度湿度变化也会影响到气压度数,而定点只能在室外有GPS环境实现。闭源飞控的定高定点设计成本高。为此,设计一种基于Pixhawk开源飞控的室内定位导航控制系统,可根据任务需求快速实现飞行器的自主飞行。 1 系统总体设计 系统控制方案如图1所示,使用Arduino控制板对光流计与超声波模块的数据信息获取,并进行滤噪处理,实现对无人机的高度测量,通过对光流计采集图像的灰度处理,得出位置信息,实现目标点位信息采集任务。根据任务需求规划的目标位置,采用PID控制算法得出航向、俯仰、滚转及油门值,经过比例换算后赋值给变量pwm,然a后把变量pwm值通过Arduino的pwm输出引脚输出到飞控的油门输入接口,从而实现对无人机油门的控制,进而实现对旋翼飞行器的高度控制。 2 系统硬件组成 2.1 基于pixhawk的底层飞控设计 Pixhawk飞控在室内定位系统中作为底层控制器,主要有两个控制回路,分别为姿态控制与增稳控制,姿态控制回路根据飞行器回传的姿态角采用PID控制算法做角度控制,增稳控制回路根据回传的角速度进行稳定控制。 Pixhawk飞控通过接收Arduino传输到油门、俯仰、滚转、航向四个通道的PWM信号,根据控制算法输出四路PWM信号传输至电调以实现对飞行器的内环控制。 姿态控制器包括PID控制器与输出解算器两部分,根据飞机回传的姿态角采用PID控制算法做角度控制,表示绕机体坐标系轴的欧拉角,对应于惯性坐标系轴即俯仰角、滚转角、航向角,Z为高度,分别为俯仰、滚转、偏航及油门通道的输入量。 2.2 定位导航系统设计 系统用于飞行控制数据处理的上位机为Arduino Mega 2560,定高测距采用HC-SR04超声波模块,光流计定位模块采用机载摄像头,通过对比回传图像能得到飞行器在某段时间内的运动轨迹,从而推算出飞行器的运动速度和方向, 系统选用了PX4FLOW光流传感器。 高度模块实现由超声波测量值与期望定高高度偏差作为输入量进行PID控制,并加入由姿态角度变化引起的高度偏差,进行高度补偿。 光流定位模块是实现通过位置偏差求解姿态控制量。通过简化飞行器的运动学方程可以得出每个姿态角仅有单个输入,因此可以采用单输入PID控制器。光流传感器测得飞行器水平位移速度分量,通过将规划位置与光流积分得到的位置运算得出位置偏差,进行PID控制。 3 系统软件设计 以沿标定点定路线自主飞行为例阐述系统控制流程。飞行器启动后,手摇起飞;进入参数初始化及系统自检阶段,通过则问询是否切换为自主导航,未通过则返回遥操作;确认执行自主导航任务,则系统依次读取路线坐标、解算姿态期望值、计算高度补偿及输出PWM信号至电调,此过程中,需要实时问询是否已到达目标位置点,如否,则继续重复该步骤,如是则切换回遥操作,而确认不执行自主导航则系统切换回遥操作。 4 结语 针对在平整地面上的较精确高度保持和设定目标任务下的良好条件一致性,课题对目标飞行器进行了系统设计,给出了基于Arduino的旋翼无人机室内定位系统设计方案,为后续旋翼飞行器面向任务开展的室内定位工作打下了良好基础。 室内系统设计论文:室内可见光通信系统设计分析 【摘要】 可见光通信技术是一类新型的技术,具有节约能源的特点,可以满足当前社会的低碳需求,故此该技术的推广意义非凡。当前,很多人开始关注室内可见光的技术应用,我国的相关专业人员也开始将研究重点转移到该项研究上,目的是发挥室内可见光的最大功能。本文细致的阐述了通信技术关键性手段,并探究室内可见光的关键技术应用要点,用以推进我国的技术发展,创新我国的通信技术。 【关键词】 室内可见光 通信系统 设计分析 室内可见光通信技g的应用优势是能延长室内的其他设施的应用年限,拓展我国通信领域的范围,且在确保室内设计满足照明这一功能性要求的前提下,提升现有的通信效率。 一、概述室内可见光通信技术 室内可见光的通信技术是来2000年由日本提出的,主要是内容是通过可见光的形式满足信息传递要求。在大量的数据和实践研究的基础上,在2008年专业的室内可见光系统应运而生,但初期发展时室内的可见范围较小。当前,我国有关室内可见光的研究起步还较晚,一直到2006年,相关人员才提出有关室内可见光的通信思想,并在2008年有新的突破,增加可见光的照明距离,让其照明辐射范围更远。先进的室内可见光通信传输技术的实现,一方面能提升照明设备的自身照明需要,且能体现出通信设备的功能性要求,方便人们现有生活的前提下,能满足现代化发展的需要。故此,我国的相关专业技术人员致力于提高可见光的通信关注度,目的是更好的提升社会发展需求。 二、室内可见光通信系统的关键技术 1、光纤通讯技术的应用。1.波分复用技术。在光纤通信技术中,波分复用技术就是将一系列有信息,但是波长不同的光信号合成一束,最后可以沿着单个光纤传输。而在接收端再用某种方法,将各个波长的光信号分开传递的通信技术。这种技术的特点可以同时在一根光纤上传输多路信号。而对于波分复用技术就是利用光纤的低损耗的波段为手段,增加光纤的传输容量,从而就可以使得一根光纤可以传递的信息的物理限度成倍的增加。同时,由于这种技术充分的减少了光纤的使用数量,有效的降低了建设成本,而对于故障的维修来说,也是十分的便利的。这样,对系统的稳定性也起到了更加稳定的作用。2.光弧子通信技术。光弧子通信技术也是光纤通信技术的发展的一种技术方式。光弧子通信简单来说就是光纤中的一种光脉冲无畸变传输的正确方式。可以说光弧子通信技术的出现对于现代通信技术的发展具有里程碑式的意义。在光弧子通信技术中光弧子通信具有长距离不变形的特征,从而使其未来的发展前景更加广阔。同时,光弧子通信技术具有其他技术所无法仿制的优点。光弧子通信技术可以挑战色散。利用光弧子通信技术色散的这一特性,就可以使得不同频率的光波以不同的速度进行传播。从而使得传递的光信号到达的时间也发生了变化,进而就造成了信号畸变失真的情况出现。 2、信道编码技术。室内可见光通信技术与其他通讯技术有着异曲同工之处,主要是信息传输中受到外界的各类因素干扰,数据极易出现乱码的情况。应用信道编码技术能让通信系统的抗干扰性大大加强,提升信息传输中的安全性和有序性。传统室内可见光受传输中会受到距离的影响,导致很多信息如果距离传输时间过长就不能实现传输,但使用信道编码技术能解决传输中的距离制约,延长信息传输的距离,便于用户使用该系统传输信息。 3、分集接收系统。分集接收系统是室内可见光通信传输系统的关键构成部分,该技术的应用能避免室内可见光系统受到外界环境干扰导致信号失真,最终引发信息传输错误。分集接收系统的实现方式主要是探测器,即人们借助于室内可见光的通信系统传递信息,技术人员使用探测器搜寻信号获取信息,根据现有的检查结果传输噪音最大的信号,从而排除小的噪音干扰,保障信息传输的精准性。分集接收技术中,要求广电探测器的性能较高,设计分集接收系统时,工作人员合理布局室内的分集系统,开展科学化的设置方式,让技术人员能借助于光电探测器接收信息,实现数据采集。 4、正交频分复用技术。正交频分复用技术也是室内可见光应用中较为常见的技术之一,该技术最早起源于2001年的日本,该技术能提升室内可见光的传输效率。使用正交频分复用技术,主要是将通信进行不同信道的传输,就如同光纤进进行不同路径的传输一样,应用多个正交子信号的强大功能,让数据传输的效率加大。但应注意使用正交频分复用技术前,要编码通信系统的各类信息,然后再借助调制光源的方式,满足信息传播的需求。 结语:室内可见光通信技术是一种新型的信息通信技术,特点是具备能源节约的特点。最近几年经济社会的逐年发展,关于室内可见光的应用已经有新的突破和发展,更迎来新的发展机遇。可见光系统为更好的优化现有的性能,就要加强抗干扰和加快传递效率,并广泛使用分集接收,信道编码等关键性技术传播手段,目的是为客户提供良好的信息服务。 室内系统设计论文:基于WiFi的交通枢纽室内定位导航系统设计 【摘要】随着人们对基于位置的服务(Location Based Service, LBS)需求日益增大,以及无线通信技术的快速发展,无线定位技术成为了一个研究热点。WIFI网络具有通信快速、部署方便的特点,它在室内场所受到欢迎。近年来,国内大型交通枢纽站点的数目日益增多,经济的发展也促进了交通线路的增长,然而在大型的站点寻找目标位置,对于乘客来讲还是有一定难度的,室内定位导航在这种需求之下也应运而生。 【关键词】WiFi 室内定位 导航 0.引言 WiFi(Wireless Fidelity)“无线保真”,通过拥有众多在业界领先的公司组成的WiFi联盟的大力推动,加上W iFi自身具备覆盖范围大、无需布线、传输速率快和发射功率小的技术优势,这种技术的到了迅速的发展。由于现在的笔记本电脑、PDA和手机等都支持WiFi技术,用户也有移动办公的需求,WiFi技术被广泛应用于各个行业。WiFi网络的接入点遍布于酒店、咖啡厅、学校和医院等场所。可以说WiFi对我们生活的影响也越来越大。 定位服务市场同样发展迅速,定位服务需求量也在迅速增长。例如,医疗行业中产房婴儿防偷,贵重医疗设备的监控;商场购物时在底下停车场需要定位,顾客消费习惯收集等;监狱重点犯人跟踪。 GPS卫星定位,需要在相对空旷、高层建筑不密集的地方才能比较精确定位,在室内基本无法使用,且耗电量较高。这是因为GPS的接收机在楼群密集的城市或者室内工作的时候,由于信号强度受到建筑物的影响而大大衰减,导致定位精度低甚至不能够完成定位。因此利用广泛存在的WiFi网络,对处于楼群密集或者室内定位目标进行定位成为最佳选择技术,有着非常好的发展前景,也被很多厂商认同。 使用WiFi进行室内的定位,可以弥补GPS定位在建筑密集或者室内应用的限制,对于扩大定位服务的应用行业和范围,提高定位精度,降低部署成本,提高设备利用率,增强应对突发事件的救援能力,具有重要的社会意义。 1.基于WiFi的室内定位系统设计 定位有主动定位和被动定位之分。被动定位主要在应用在应急场合,如在火灾现场,消防人员可以通过无线定位迅速捕捉到受困人员所在位置,从而以最快的速度将受困人解救出来。本文涉及的WiFi定位系统属于一个主动定位系统,一般用于一些服务场合,如在大型博览会,用户可以通过自己随身携带的终端设备获取自己当前的位置信息,同时系统会根据用户所处的位置将对应的目的地。 对于第二次或者多次到达某交通枢纽的用户,我们还可以与附近的商铺进行合作,将服务信息推送给用户,这样便达到了游览者和商家双赢的目的。类似的室内场合还很多,主要的应用价值在于定位用户可以获取自己在室内的位置信息,系统可以根据用户当前的位置,选择性推送相关的基于位置的服务信息,这样可以让定位移动终端用户获取较好的基于位置的服务体验。 本文设计的室内定位系统拟采用客户端/服务器架构,主要提供基本的定位功能,不同的系统使用者可以在服务器端的数据库中添加各种丰富的基于位置的服务信息,从而提供LBS。 1.1系统总体框架 C/S (Client/Server)架构,是一种典型的软件设计模式。在本文中,Client端为移动终端设备,Server端为计算机,他们的物理距离可以很远,通过一定的通信方式实现信息的交互以及任务分担。 Client程序将用户的要求提交给Server程序,然后把Server程序执行要求把结果并按照预先设定好的形式返回给用户;Server程序通常一直处于开启等待接收任务的状态,当收到Client程序提出的服务请求后,执行相应的任务把得到的结果返回给Client程序。 C/S结构中服务器端通常是一台高配置的计算机,计算处理能力较强,因此系统很多计算繁杂的工作可以提交给服务器完成。在题基于WIFI室内定位系统设计中,具体优点表现在:其一,客户端获得响应的速度快。客户端应用程序运行于移动终端上,服务器和数据库位于计算机上,当客户端发起定位请求时,服务器程序根据预定的算法,查询指纹数据库执行定位,送回定位结果,这样大大减少了移动客户端的计算工作,比起将这些工作交给计算能力较小的客户端完成,响应速度要快很多。其二,指纹数据库的储存管理对定位用户透明。在定位系统中,指纹数据库中数据的储存、读取及管理功能,是由服务器程序来进行的,定位用户无需也无权干涉这背后的工作。 1.2系统设计 定位客户端和创建数据库客户端均是安装在移动终端上,离线建立指纹数据库时,系统管理员通过手机自带的WiFi无线连接功能连到服务器所在的网络,使得客户端和服务器处在同一局域网内,并按照设定好的参考点位置在每一个参考点使用创建数据库客户端采集WiFi信息,并B同当前的位置坐标传送到服务器端。 系统的客户端安装在手机终端上,具有检测WiFi信息、发送WiFi信息和定位请求、显示定位结果的功能。后台服务器运行于计算机上,具有接收WiFi信息,处理WiFi信息、连接读取数据库、执行定位算法、发送定位结果的功能。 在线定位时,用户启动客户端程序后,并发送一个定位请求到服务器,通过和服务器之间的socket通信进行数据传输,将扫描到的WiFi信号强度通过socket连接发送给服务器,最后接收服务器定位出的位置信息。两个模块的关系,如图2.2-1所示: 定位服务器运行于计算机上并连接到互联网。服务器主要负责辅助离线阶段指纹数据库的创建以及在线定位阶段定位的执行。开启服务器后,相应会开启一个监听线程进行socket监听,等待客户端的指纹信息传输或者定位请求。当收到创建数据库客户端的指纹信息时,服务器要将接收到的指纹信息进行处理,再连接数据库并将相应的WIFI信息存入其中。当收到定位客户端的定位请求时,服务器读取其中的WiFi信息,并读取指纹数据库中提前写入的指纹信息,执行相应的定位算法沾算出定位客户端的当前位置,并将结果返回到定位客户端。服务器端的模块图如2.2-2所示。 2.系统实现 终端设备接入WiFi后打开客户端,设定起点与终点,点击屏幕底部的“开始导航”按钮,设备进入数据获取与路径规划阶段; 服务器端计算完毕后,将数据传回客户端,并在屏幕上显示路径,并进行实时定位,向用户反馈路径信息; 如果用户与规划路径方向不相符,先弹出消息对话框进行提示,并询问是否重新规划和计算路线,经用户确认后,继续进行导航或者重新计算路线。 导航结束后,系统提示是否结束导航,如需进行新的任务,可继续重复以上步骤。 3.总结 本文研究基于WiFi室内定位技术,设计了在交通枢纽场所内,通过当前消费者广泛使用智能手机作为终端的室内定位导航系统,该系统实时获取位置信息,路径规划,商家信息推送的功能,具有部署方便,兼容性好,定位准确等特点,适合当前基于现有的WiFi无线局域网,在大中型交通枢纽场所中进行部署。该系统也存在一定的不足 ,在算法方面需要进一步进行优化以减少路径规划的响应时间。 WiFi技术的应用对于改善智能手机的用户体验是十分重要的,使得智能手机的功能性得到了很大程度的扩展。同时,随着 WIFI 技术的不断演进,其在智能手机中的应用也会呈现出不同的趋势。 室内系统设计论文:基于室内定位的学生签到系统设计 摘要:目前大多数校园学生上课签到以人工点名方式为主,不仅浪费课堂时间,而且往往存在学生代替签到的问题,不利于管理。该系统利用室榷ㄎ患际跏迪至嗽谙呖记凇⒖记诨阕堋⑷鼻谔嵝训裙δ埽方便任课教师以及班主任等及时了解学生考勤状况。 关键词:安卓;javaEE;学生签到;自动办公;室内定位 目前,高校任课教师大多以点名签到的方式进行学生出勤统计,以手工方式进行统计汇总,是非耗费课堂时间。为了解决传统考勤方式的问题,减少任课教师的负担,提高课堂时间利用效率,简化考勤方式,本系统利用创新利用室内定位技术结合安卓与javaEE技术开发设计了一款基于室内定位技术的学生签到系统。本系统采用安卓与JavaEE技术,Mysql作为数据库,实现了C/S结构的考勤管理系统。本系统有三种用户角色:学生、教师、管理员。学生用户可以查看自己的考勤情况,如有异议即可向系统管理员或者相关任课教师提出反馈。教师主要是查看授课班级的出勤情况,可以按照时间节点进行查询。管理员任务是负责学生课表、教师表、学生表、授课表等数据的导入导出日常维护工作。其中,学生端、教师端在Android端登录,管理员功能在Web端登录。 1 软件总体结构 本系统的管理员功能在Web端实现,Web端使用JSP技术作为表现层,采用BootStrap、JQuery等富客户端,提高浏览器兼容性。后台采用SpringMVC、Spring、Mybatis开源框架集成开发而成,引入mail、短信接口进行信息及时推送,减少了消息的延时。采用Mysql作为开发数据库,使得在数据库端控制部分数据完整性成为可能[1]。采取jExcelAPI开源模块读写excel文件,实现了从excel文件中读取学生表、教师表、班级表等功能,以及从数据库中导出数据到excel文件中去。 本系统的学生和任课教师用户是在Android端登录使用。安卓是以Linux为基础的开源操作系统,主要使用于便携设备,在人群中使用占比较大,可以满足签到系统大众化的需求[2]。安卓端采用最新的Matrial Design设计语言,这让按钮的弹入弹出、卡片的滑入滑出以及不同界面之间变化的方式都具有了物理质感,增强了用户体验。本系统利用Android本身的wifi工具包获取周边wifi的相关信息并执行相关算法完成了室内定位功能。本系统使用开源的HttpClient框架实现APP与tomcat服务器的长连接,并且实时接收来自服务器端的信息推送。 2.1 公共模块 该模块主要用于验证用户是否存在以及权限合法性,并根据不同身份返回不同标示码。将该模块作为通用接口,Web页面通过ajax异步交互技术实现,Android端使用HttpClient异步提交方式。如果用户输入用户名不存在或者密码错误则系统会返回有关错误提示。如果信息正确则会显示正确的页面或者Activity,用户可以根据功能模块进行相关操作。 2.2 学生模块 2.2.1 获取周边AP相关信息 首先建立包含响应扫描结果的接收器receiver,并且重载onReceive()方法,通过registierReceiver()方法将receiver向Android系统进行注册。getSystemService()方法用于获得操作WIFI设备的句柄。最后用startScan()方法启动扫描。扫描结果将包含WIFI的SSID(Service Set Identifier,服务集标识)、MAC地址、RSSI(Received Signal Strength Indication,接收信号强度)等数据。 2.2.2 室内定位模块 RSSI测距在15m的近距离精度在2m以内,可以满足基本的室内定位需求,大多数无限传感网络节点远距离定位误差较大[3]。本系统利用高校教学楼wifi充分覆盖这一前提,在此基础上采集了每个教室的可接收到AP的数据指纹,并且形成了一个指纹数据库。在指纹匹配阶段,对每个扫描到的AP(Wireless Access Point,无线访问接入点)的RSSI值,设定一个选择区间[RSSI-q,RSSI+q],q为多次试验得到的经验值并且可调整,在指纹库中查找满足此区间的位置点,若有n个位置点落在此区间范围,则这些位置点分别取权值1/n,在其他的位置点责取权值为0。对所有接收到的AP做如上处理后,选出权值最大的位置点为估计位置。本系统并非得到准确的室内位置,而是精准判断学生用户所在教室即可。 每次上课时,学生只需要打开APP,用自己学号与密码登陆即可,无需其他操作,即可自动完成签到,此时任课老师可及时查看班级学生的上课情况。 2.2.3 查看出勤信息 学生看查看当堂课的签到情况,也可以查看过去学生本人出勤情况。查询出的出勤信息分为缺勤、请假、正常三种情况。 2.2.4 反馈异常数据 由于RSSI的多径效应,可能存在定位失败而导致签到失败的情况。本系统通过引入短信与邮箱接口,学生可及时向任课教师或者管理员反馈异常数据,管理员及时更新升级定位指纹数据库并将修改后的签到情况手动更新正确。 2.3 教师模块 2.3.1 查看班级当堂课出勤信息 教师可及时查看当堂课学生的签到情况。安卓程序设计里,使用AChartEngine绘图引擎,在安卓界面里可直观显示哪些学生缺勤。 2.3.2 按条件查询出勤信息 任课教师可按照日期、学生姓名、上课地点等多种查询条件查询学生出勤情况,并以统计图表的形式将数据可视化。 2.3.3 导出签到表 任课教师可将查询到的签到情况导出xls、txt等常见数据格式,以便课后做更精确的统计等等。 2.3.4 反馈异常数据 任课教师若发现本系统出现异常,即可立即向管理员反馈,以便减少损失。 2.4 管理员模块 2.4.1 学生、教师数据的增加、删除、修改 学生、教师登陆的账号、所在班级等数据,学生具有只读权限,只能由管理员维护这些数据,不允许个人修改,密码除外,个人信息的录入工作主要由管理员负责,管理员可依照人员变动,对人员信息增加、删除和修改。为了避免手工录入工作量巨大,本系统在Web端设计了上传xls文件,服务器端从xls文件中读取数据并插入数据库中,所有的学生信息按照设定的表单字段存储在服务器的Mysql数据库中[4],节省了大量时间。 2.4.2 授n数据的增加、删除、修改 授课数据包括授课教室、授课教师、授课班级以及授课时间。授课班级与班级中学生是一对多关系。授课时间由管理员录入,如遇到节假日、考试放假等情况,并将其排除在授课时间之外,APP端接收到来自服务器端的推送,则在该时间段内不会执行签到功能。 3 结束语 本系统将互联网应用于签到系统,更加充分发挥了网络在高校教学资源中的重大作用,解决了点名签到浪费课堂时间等等问题。利用C/S架构实现了移动办公。以权限为驱动有利于模块化设计开发,不同角色拥有不用功能,达到了考勤目的,具有应用价值。 室内系统设计论文:基于ZigBee的室内智能照明系统设计 摘 要:随着人们对智能化生活需求的提高,传统的室内照明系统存在的布线复杂、电能浪费、不能远程控制等诸多问题已经无法满足人们需求。为此,文章提出一种基于ZigBee技术的室内智能照明控制系统设计方案。系统主要采用集射频与微控制器于一体的片上系统CC2530为优秀器件,实时采集现场光照强度调节照明光强、红外感应人体活动自动开关照明。实验测试表明,该系统操作方便、反应灵敏、更具人性化和节能等特点。 关键词:ZigBee;智能照明;CC2530 1 概述 随着无线通信技术的发展,各种智能设备与智能家居解决方案不断推出,其中照明系统解决方案更是百花齐放。市场上的应用最为广泛的声控灯,其每一盏灯与声控、光控、时钟元件串联在一起组成一个闭环被动执行系统,当有一定大小的声音传入且环境光线较弱时,灯被点亮,延时一定时间后熄灭,看似已经实现了照明设备的自动化,但这种控制仅仅适合楼道等场景使用,同时在点亮的时候需要一定大小的声音,夜间容易产生噪音干扰,也容易被其他声音干扰误点亮。ZigBee技术应用于智能照明系统,能使系统中所有的照明设备在短距离内自动组网,由协调器实现终端无线控制。各个照明设备也能实时判断环境光线的强弱和是否有人员进入,做到感应开启。这一控制系统不需要特定环境,也无需重新布线,只要对既有线路稍微做出更改便可实现无线智能控制。简便的操作、便宜的价格、适用于大部分照明场景。 2 ZigBee技术 ZigBee是一种短距离、低复杂度、低耗能、低速率、低成本的无线短距离双向网络通信技术。因此具有廉价的市场定位,非常适合在照明系统中应用。 ZigBee技术介于无线标记和蓝牙之间的技术方案工作组,主要用于近距离无线连接,采用IEEE 802.15.4技术标准。一个基于ZigBee的无线个人域网能支持高达254个节点。ZigBee采用自组网方式实现组网,在整个网络范围内,节点之间以接力的方式通过无线电波来实现通信,通信效率非常高。 ZigBee组网方式主要有三种拓扑结构:星型结构、簇状结构和网状结构。星型拓扑结构包括一个协调器和多个终端,没有路由,近距离传输。本照明系统采用星型网络拓扑结构,由一个协调器和多个终端设备组成。在本ZigBee网络中,协调器执行命令的发送。协调器将控制命令发送到指定的节点,当指定的节点收到来自协调器的命令后,就做出指定的动作,而各个终端节点之间不能互相通信。 3 系统硬件设计 本系统在架设ZigBee无线通信网络系统时所选择的硬件平台是CC2530模块ZigBee开发套件。CC2530内部已集成了一个8051微处理器与高性能的RF收发器。CC2350能以很低的成本建设强大的网络节点,拥有较大的快闪记忆体,能存储256B数据。本系统主要分为协调器模块和终端节点模块。协调器模块由ZigBee模块和PC组成,终端节点模块主要由ZigBee模块、光敏传感器、红外传感器和照明灯泡组成。控制策略结合ZigBee2007协议,终端节点实时采集照明现场的环境参数发送给协调器,经过协调器上CC2530芯片的逻辑分析后,发回操作指令给终端节点。PC上位机也可实时显示环境参数信息,对照明设备进行集中管理和控制。使用的主要硬件包括ZigBeeCC2530芯片模块、HC-SR501型红外电传感器、5549光敏传感器、灯泡、RS232串口通信线、YL-78 1路继电器、PC机、电源、下载线等。硬件原理图如图1所示。 4 系统软件设计 使用TI公司开发的基于IEEE 802.15.4标准的 Z-Stack协议栈 ,仅仅需要设计各个节点的应用层软件即可。网络协调器初始化网络后,终端节点与协调器完成网络连接的过程,成功组建ZigBee星型网络。光敏传感器对室内光照强度进行实时采集,并将采集的光强信息传给终端ZigBee模块,终端ZigBee模块又将此信息发送给协调器,协调器通过串口将数据送到上位机显示,同时,协调器对光强信息进行分析判断,当光强高于既设阈值时点亮灯泡,小于则熄灭。此模式还要判断是否有红外感应的情况下执行,当没有红外感应时,灯泡一直处于熄灭状态。 本论文实物使用开发板P0.4口和P0.5口作为电磁继电器的信号输入端,设定高电平时继电器断开,低电平时继电器吸合。主要应用ZigBee协议栈SampleApp_Init( )用户任务初始化函数,设置程序发送数据的方式和目的地址寻址模式,定义设备用来通信的APS层端点描述符;SampleApp_ProcessEvent( )用户应用任务的事件处理函数,处理用户按键任务;SampleApp_SendPeriodicmessage( )分析发送信息函数,调用AF_DataRequest将数据无线广播出去;SampleApp_MessageMSGCB( )分析接收数据函数,接收广播信息数据,并执行。 5 系统整体测试 给两块ZigBee开发板上电,组网成功后,当有人体靠近时,红外热释电传感器感应到人体靠近,同时通过光敏模块采集环境光强度,协调器分析处理采集信号,如果环境光强度弱,发出高电平,控制继电器将灯点亮,反之发出低电平,继电器不工作灯泡保持熄灭状态。 PC上位机能够显示远程终端节点的实时环境参数,并能实现对终端节点上的灯泡集中控制。 6 结束语 本设计将ZigBee技术与室内照明相结合,能实现对建筑室内外的照明设备进行集中管理,该系统可用于家庭照明、楼道灯和偏僻地点的路灯等场景的照明控制。利用此系统不但可以降低系统的安装成本与难度,同时可靠性高、维护方便,有着广阔的应用前景。 作者简介:古丹(1991-),女,h族,四川,助理实验师,本科,三亚学院,研究方向:电子技术。 室内系统设计论文:基于ARM的远程室内环境监测与调控系统设计 摘 要: 为了准确便携地测量室内温度、相对湿度、气压、二氧化碳浓度、甲醛浓度与可吸入气溶胶颗粒浓度,设计并实现了一种远程室内环境监测系统。该智能系统采用STM32单片机作为主控制器来处理和发送数据。针对室内环境因素的特点,分别选取稳定性强、灵敏度高、低功耗的传感器进行实时测量,并配有LCD模块显示当前数值,同时将数据存入SD卡。在户外的情况下,系统通过GSM模块发送短信及时通知用户室内环境情况,用户可以回复已设定好的数字信息实现对智能设备的远程操控。经实际应用,该智能化室内环境监测与调控系统的测量精度达到普通环境监测要求,稳定性好,具有很强的实用价值。 关键词: STM32; 显示模块; GSM模块; 传感器; 智能设备 0 引 言 近些年人们的环保与健康意识显著增强,室内空气污染备受关注。目前室内空气污染物主要包含:厨房天然气燃烧及烹饪过程中产生的CO,CO2,SO2等;在客厅吸烟时产生的甲醛、氰化氢、丙烯醛等;房屋装修所用的装饰材料和化工产品释放的甲醛、苯氨、甲苯等[1?2]。因此,研发一种低功耗、智能化、面向普通用户、集成多项参数实时检测并具有远程调控功能的室内环境监测系统已成为必然的趋势。本文提出了一种基于ARM?STM32的远程室内环境智能监测与调控系统,该系统不仅集成了先进的微处理器芯片、各类传感器模块、环境调控模块、电源控制模块、显示模块、GSM无线传输模块,而且配备了智能手机客户端,使得威胁人体健康的污染因素得到远程实时监测及有效调控。该系统安全系数高,便于远程调控,从而有效地提升了室内环境的净化能力。 1 系统总体结构及工作原理 本文的系统总体设计框图如图1所示,其由STM32单片机模块、各类传感器模块、无线传输模块、显示模块、环境调控模块、电源控制模块及手机信息接收端等部分构成。其中:传感器模块主要检测室内环境的温湿度、CO2、气压、甲醛、气溶胶悬浮颗粒;无线传输模块由芯讯通公司(SIMCom)生产的SIM900A芯片及其外围拓展电路组成,负责接入GPRS无线通信网络;显示模块采用2.8寸TFTLCD显示器及其外围电路,其通过FSMC接口与单片机进行数据传输[3];环境调控模块主要包括智能开关、智能红外遥控装置,它们控制着空调、加湿器、空气净化器、新风系统等;电源控制电路主要由供电电源、稳压芯片及继电器组成,选用5 V的直流供电电源和精度较高的线性稳压芯片LM1117?3.3,稳定输出3.3 V的直流电,继电器选用HK4100F?DC5V?SH;手机接收的信息以短信形式显示,用户可更方便、直观的观察。 该系统的工作原理是:首先,STM32处理器内部的A/D模块将前端传感器模块传输来的环境参数转换成电压信号,TFTLCD会实时显示当前的数值,测得的数据也及时保存到外部SD卡中。当检测的值超过系统设定的值时,单片机通过串口发送一个高电平给无线传输模块,使无线传输模块发送短信到设定的手机号码,用户便可以查看短信来了解室内环境质量,用户与系统之间的数据传输是双向的,用户也可以回复已设定好的数字信息来远距离操控智能开关和红外遥控器。智能开关主要控制一些电器的开和关,红外遥控器既能控制开关还具有调节的功能。当系统处理器收到用户发来的指令时,能够根据指令内容进行相关操作。类似地,传感器的开启和关闭也可通过无线传输模块进行远程控制,从而凸显出了低功耗和选择性检测的优势。 2 系统硬件设计 2.1 优秀处理器的选择 意法半导体公司研发的STM32系列处理器是基于Cortex?M3内核架构,它们专用于满足处理性能强、功耗低、实时性好、成本低的嵌入式场合要求[4?5]。在以下场合应用较频繁:工业使用场合、低能耗使用场合、建筑和安防应用、消费类电子产品。综合诸多方面的因素,本文最终采用的处理器为STM32F103ZET6,其处理运算速率可以达到72 MHz,片内集成512 KB FLASH,64 KB RAM,1个USB,1个CAN,112个GPIO,8个定时器,5个USART,3个ADC,1个SDIO,2个DAC,3个SPI,2个I2C,2个I2S,1个SDIO FSMC总线。 2.2 传感器选型 作为室内环境多参数测量中最为关键的部分,传感器的选型直接影响系统性能的优劣。在本系统中,结合测量系统的实际需要,选用BMP180传感器进行气压测量,其具有较高的稳定性,在超高分辨率模式下,分辨率为2 Pa,测量范围[6]为30~110 kPa。通过I2C总线直接与微处理器相连;选用了GP2Y1050AU0F传感器进行气溶胶颗粒检测,该传感器基于光散射原理,PM1以上的粒子均可被灵敏检测到;采用AM2320温湿度复合型传感器进行温湿度测量[7],温度测量范围为-35~75 ℃,相对湿度测量范围0~99.5%,其信号以40位串行数据输出,传输距离可达20 m以上;选用MS1100甲醛传感器M行甲醛浓度检测[8],其能够侦测0~100×10-6 kg/m3浓度范围内的气体,选取AD8628芯片对微弱的输出信号进行运算放大;选用基于非分散红外线技术的CO2传感器,其采用单通道技术,具有稳定性好、精度高等特点。 2.3 无线传输模块设计 无线传输模块采用芯讯通公司生产的SIM900A[9],其采用SMT封装,支持AT指令。采用单电源供电模式,当工作电压为4.0 V时,此模块性能达到最佳。本系统中其与处理器之间采用串口通信的方式,通信速度设为19 200 b/s,TXD,RXD为发送、接收端,分别与STM32单片机的PA10,PA9连接。各类传感器检测的室内环境参数数值可由无线传输模块以短信的形式发送到用户手机上,以便于用户远程实时了解室内环境状况。 2.4 电源电路设计 在本文设计中电源模块分为两部分:单片机及外围设备供电模块和SIM900A供电模块。单片机和外围模块的供电由稳压芯片LM1117?3.3输出的3.3 V直流电提供,其电路连接如图2所示。 其中C2和C4是旁路电容,主要是抑制干扰,而C1和C3是电解电容,起到滤波的作用。SIM900A模块电源采用稳压芯片MP2303,它能稳定输出0.8~25 V的直流电,电路连接如图3所示。其中VCC_BAT端输出电压4.0 V供SIM900A模块使用。 2.5 继电器电路设计 本设计采用的是直流电磁继电器,型号为HK4100F?DC5V?SH,其电路如图4所示,鉴于STM32单片机端口输出的电流不足以驱动电磁继电器,因此在本设计中通过NPN型三极管8050先对输出电流进行放大,然后再连接电磁继电器,其中三极管的基极b接到单片机PA10端口,发射极e接地,线圈的另一端接5 V电源。值得注意的是,为直观了解继电器的工作状态,在继电器线圈两端分别并联一个二极管1N4148、一个1 kΩ的电阻R2以及LED发光二极管,三者共同组成状态指示电路。CN2的1,2,3脚为继电器输出接线端口,本设计中每个传感器模块都连接了一个电磁继电器。 3 软件模块设计 3.1 GSM控制指令 系统中采用GSM无线通信模块SIM900A实现两者的数据通信。GSM无线通信模块SIM900A通过AT命令来进行控制,采用短消息模式进行数据传输,通过服务中心(Service Center)完成信息的存储和转发后,再利用SMS短信息服务进行文本信息收发。SMS主要有Text和PDU两种收发短信模式。8 b数据与GSM字符集的收发操作可在Text模式下完成,而PDU模式不仅可以实现Text模式的所有功能,而且也可支持UCS2字符集和中文字符的收发操作,但需要对收发PDU数据格式进行编码和解码。GSM模块控制指令类型较多,部分常用典型指令如表1所示。 3.2 系统总体设计流程 系统运行总流程如图5所示,首先,需要初始化系统的底层硬件,然后初始化串口,设置波特率等。利用 STM32控制器自带的A/D转换功能对前端传感器模块采集到的环境参数进行转换,数值通过 LCD实时显示,并存储在SD卡中。当检测的参数值超出系统设定的范围时,STM32主控制器通过 SIM900A 发送短信及时通知用户,用户根据接收到的短信息,回复相应的数字信息实现对智能设备的远距离控制。另外为了降低功耗,有选择性的检测,用户也可以通过GSM网络,发送指令给微控制器来驱动电源控制模块(继电器),控制模块电源是断开还是闭合,从而远程智能管理环境调控模块来开启和关闭空调、加湿器、空气净化器、新风系统等设备,改善室内环境。如果用户在规定的时间内没有回复信息,系统会在5 min后重新发送信息给用户,直到收到回复信息才停止。 4 系统测试及实验分析 4.1 系统测试 基于前面软硬件的设计,根据需要制定了实验板并焊接各个传感器及GSM模块、优秀板模块和供电模块,然后进行接线,保证不发生短接、空接或接错等现象。室内环境的温湿度、气压、甲醛浓度、二氧化碳浓度、气溶胶悬浮颗粒物浓度值等通过LCD显示出来。查看SIM900A显示灯显示是否处于正常工作状态,若不正常则检查SIM卡是否插好。在进行远程数据传输的程序调试时,若手机端收到数据,则调试成功,否则,检查相应的程序错误。逐一调试成功后,最后形成一套完整的系统程序,系统实物如图6所示,LCD显示的数值如图7(a)所示,手机端接收到的信息如图7(b)所示。 4.2 实验结果分析 温湿度的标定严格根据温湿度传感器行业规范和规程,结合恒温恒湿箱C180来完成,系统所测得的温湿度值与相应标准值对比结果如表2所示。 甲醛实验模块采用卫家空气甲醛自测盒所测数据和本系统做对比,甲醛自测盒最小分辨率为0.05 mg/m3,甲醛自测盒和系统所测数据值的对比结果如表3所示。 当环境条件满足温度为20±3 °C、相对湿度 气压模块结合Fluke PPC?4压力全自动校准系统,精度达±0.008%,年稳定性优于±0.005%。压力控制器稳定度达4 ppm。Fluke PPC?4和本系统所测数据值的对比结果如表5所示。 从表2~表5的对比结果可以看出,本文设计的环境监测与调控系统和标准仪器所测的温度、湿度、气压、甲醛、气溶胶浓度数值基本一致。系统的固有误差以及零点漂移产生的误差对测量精度有一定的影响,但在普通环境监测条件下,对比结果表明本文设计的系统精度可以很好满足实际检测需求。同时本文实现的室内环境监测系统也便于用户远程监测和智能调控,实用性更强。 5 结 语 针对市场上一些室内环境检测仪器存在的问题,并结合传感、测量、通信以及无线控制等多种技术,本文研究且设计了室内环境多参数远程检测和调控系统。室内环境的温度、相对湿度、二氧化碳浓度、甲醛浓度、气溶胶浓度可通过该智能系统较好的监测和调控。在数据的采集、保存、传输到调控的整个过程中,系统运行的稳定性与可靠性都较强。同时,测量数据的分析也验证了该系统的测量精度基本符合国家标准值,因此该系统能满足普通家庭用户的实际使用需求。 室内系统设计论文:基于AllJoyn的机房室内温湿度监测系统设计 摘 要:为了使管理员多平台实时监测偏远地区基站机房环境,系统使用Arduino单片机和温湿度传感器DHT11,采用AllJoyn开源框架,结合亿联客物联平台,在电脑端和安卓移动端获取温湿度数据曲线,并验证AllJoyn的平台中立性。 关键词:AllJoyn;Arduino;DHT11;物联网;多平台 随着通信行业的发展,基站数量增多,偏远地区机房检测困难。传感器和物联网技术使管理员实时监测并快速解决问题,但多学科交叉使行业标准不统一。AllJoyn具有平台中立性、多平台组件等特点。其优秀是总线机制,服务端和客户端的总线附件先连接到总线,之后系统分配给它们唯一的ID,服务端的总线附件申请共知名称并广播,客户端发现共知名称后连接到总线,建立会话。本设计采用Arduino Due和DHT11模块,结合亿联客物联网平台,运用AllJoyn多平台特性,在电脑端和安卓手机端进行数据曲线显示,更直观地获取室内的情况。 1.系统硬件设计 本系统结合Arduino Due开发板与多个温湿度传感器,使用互联网连接电脑服务端,AllJoyn后台程序传输采集数据,如图1所示。Arduino Due集成SAM3X8E芯片,包括54个数字接口和12个模拟接口,工作电压3.3V。W5100扩展板连接互联网,将数据传输到亿联客平台。DHT11集成电阻式感湿元件和NTC测温元件,附带8位单片机。 2.系统软件设计 (1)搭建AllJoyn框架。安装Java和Eclipse,Visual Studio和AllJoyn SDK,设置命令“scons OS=win7 CPU=x86_64 MSVS_VERSION=11.0 BINDINGS=cpp”,配置好参数完成AllJoyn的软件环境搭建。 (2)使用Visual Studio软件实现AllJoyn总线机制的各环节。创建总线对象,添加接口,创建后台服务连接到总线;连接AllJoyn路由;服务名字请求,确认共知名称;会话创建,包括动作、接口号和绑定;广播共知名称,以便周边设备进行发现并连接服务。 (3)设计温湿度传感器节点软件,包括Arduino温湿度数据检测和连接AllJoyn服务。温湿度检测先设定DHT11传感器的输入引脚,之后读取引脚状态,成功则传输温湿度值,失败则返回刷新。AllJoyn服务则帮助实现温湿度获取和传输的功能,先确定服务参数,与PC端代码设定一致;再初始化单片机,创建对象并注册后台;最后启动客户端,获取温湿度数据,调用电脑端的发送函数,并多次刷新循环。 3.系统结果 首先电脑生成可执行文件,同时把以太网扩展板插到单片机板上,用网线连接扩展板与路由器。并把DHT11模块插到面包板上,与到单片机对应引脚连接。然后启动AllJoyn服务的后台程序。启动单片机,打开Arduino IDE,将程序上传。在电脑端运用命令行工具启动程序,等待Arduino接入后开启会话。最后打开亿联客PC端和安卓客户端,获得实时监测数据,输出界面如图2所示。 结语 本系统结合Arduino Due单片机和DHT11温湿度传感器的特点,实现了远程实时监测,并可在多平台上查看,对于偏远地区的基站机房建设监测更加便捷,AllJoyn整合更多的资源给用户提供了更多选择,其平台中立性可结合其他相关的物联网技术,发展前景广阔。 室内系统设计论文:室内空气监测净化系统设计 摘 要:智能家居是目前物联网技术的重要应用途径之一,近几年发展非常迅猛。基于物联网技术设计了一款室内空气检测净化系统。该系统主要由监测端主机、监测端从机、净化端和上位机组成。监测端主机通过2.4 G无线方式和多个监测端从机通信,接收气体成分的浓度并在人机交互界面显示。监测端从机提供4个不同的空气传感器接口,用户可根据不同的房间选择不同的组合。净化端起到净化空气的作用,具有净化PM2.5,降解甲醛和苯,产生负氧离子,吸收异味等功能。上位机由手机App和电脑客户端组成,可以通过手机及电脑获取室内空气的状况。 关键词:物联网;智能家居;空气净化;2.4 G 中图分类号:TN108+.5 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2016)11-00-03 0 引 言 近年来室内空气污染物的来源和种类不断增多, 室内环境质量日益恶劣,对人体健康影响较大,目前已引起人们的广泛关注并成为研究热点。调查表明,人有80%以上的时间是在室内度过的,室内环境污染对人们的身体健康和生活工作质量带来了直接影响。市场上的净化器只起到净化效果,且其检测及净化装置为一个整体,效果差强人意。本系统采用分立式设计,净化范围广、安装便捷,不仅能净化空气,还具有防火、防泄漏、报警等功能,可消除室内安全隐患[1]。 1 系统设计 本系统主要由监测端主机(1个)、监测端从机(多个)、净化端(多个)和上位机(电脑客户端和手机App)组成,由这4部分构成完整的网络,作为智能家居的组成部分[2]。 1.1 监测端主机 监测端主机是系统的优秀单元,是系统的控制中心和数据处理中心。它采用TFT屏进行人机交互,用户可以查看各个房间的温湿度及气体浓度,当室内空气污浊时自动开启净化端净化空气,若室内有害气体或甲烷浓度高于100 ppm时,认为室内空气危险,启动声光报警。同时配备WiFi模块和蓝牙模块分别用于连接电脑客户机和手机App。监测端主机与从机通过2.4 G模块通信,从机把温湿度以及气体浓度信息传送给主机。 1.2 监测端从机 监测端从机主要负责空气信息的采集,包含气体温湿度、PM2.5、CO2、CO、甲烷等。不同的从机可以携带不同的传感器,每个从机可以同时携带1~5个不同的气体传感器。 1.3 净化端 净化端主要起净化空气的作用。可以净化PM2.5,降解甲醛和苯,产生负氧离子,吸收异味[3]。 1.4 上位机 上位机部分主要由PC端客户机和手机App组成,PC端通过WiFi和监测端主机连接,手机通过蓝牙方式连接。通过WiFi或者蓝牙可以在电脑客户端或者手机App上实时观察室内的空气情况,并将7天内的信息绘制成曲线,给出合理建议。系统框图如图1所示。 2 系统实现 2.1 硬件方案 监测端主机采用功能强大的STM32F407ZET6作为主控芯片[4,5],主频高达168 MHz,拥有丰富的外设模块,可以满足无线收发以及彩屏控制等功能的需要。采用nRF24L01芯片作为无线传输芯片,该芯片通过SPI接口和主控相连。与手机App通信时采用蓝牙方式,所以使用CC2540芯片作为蓝牙传输芯片与手机App进行通信,它通过串口和主控相连,数据传输非常方便。采用WiFi的方式与电脑客户端连接,将ESP8266芯片作为蓝牙传输芯片,当电脑连接上该芯片发射出的WiFi信号后便可与电脑客户端进行通信[6]。ESP8266芯片同样也通过串口与主控相连,配置一块分辨率为320×240的彩色触摸屏进行人机交互。采用5 V开关电源[7]供电为常用供电方式,锂电池为备用供电方式。锂电池充电采用TP4056芯片,其充电电路如图2所示。 考虑到监测端从机功能较为单一,所以采用引脚较少、主频较低的STM32 F103C8T6为主控芯片。与主机一样,无线传输采用nRF24L01芯片和主机进行通信。由AM2321温湿度模块测量室内温湿度,该芯片比较灵敏、准确,对温度的分辨率可达到0.1℃,精度为±0.5℃,它通过I2C总线和主控进行通信。提供4种气体传感器的接口,分别为检测PM2.5的SDS011传感器接口、检测CO2的MH-Z14传感器接口、检测甲烷的MQ-2传感器接口和检测CO气体的MQ-7传感器接口。其中SDS011通过读取数据口的高电平比例来计算PM2.5的浓度,其他气体传感器均采用ADC转换的方式读取气体浓度。供电采用12 V开关电源和锂电池混合供电的方式,开关电源为常用供电方式,锂电池为备用供电方式[8],当停电时立即开启锂电池供电。 净化端内部主要由风扇、过滤网、负氧离子发生器组成。其中负氧离子发生器和风扇由监测端从机控制,负氧离子发生器由紫外灯板组成,紫外灯照射空气后可以产生大量负氧离子,使空气更加清新。过滤网由光触媒滤网、HEPA滤网、活性炭滤网组成,空气经过过滤网后不仅可以降解苯、甲苯等有害分子,还可以吸附PM2.5,吸收异味。当监测端主机检测到空气污浊时,控制风扇和紫外灯板净化空气。 2.2 软件方案 系统共使用4个2.4 G无线模块,模块初始状态均配置为接收方式,每个无线模块拥有不同的地址,依次为0x01到0x04。当某个模块需要发送数据时先配置发送方式,将接收地址和需要发送的数据写入数据包中后开启发送,数据包发送成功后会收到接收方的应答信号,可以根据应答信号的有无判断数据包是否发送成功。如果发送成功则重新切换成接收状态,如果发送失败则重新发送,连续5次发送失败后放弃发送。2.4 G网络数据包格式如表1所列[9]。 WiFi模块、蓝牙模块分别和电脑、手机建立连接后可直接使用发送函数发送数据。 监测端从机每分钟采集10次空气成分信息,经处理后发送到监测端主机。由于测量数据易受环境影响,会产生粗大误差,所以在10次测量结果中剔除粗大误差后取平均值作为当前空气浓度的真实值。剔除粗大误差采用格拉布斯准则:当某测量值Ui的残差的绝对值|Vi| G时,则剔除Ui,其中G值与测量次数和置信概率有关[10],为数据的标准差。 监测端主机首先接收空气成分数据,在TFT屏上显示,若与电脑或手机建立连接则将数据发送到电脑或者手机。当空气污浊(CO2浓度大于500 ppm、PM2.5浓度大于25 g/m3)时,发送净化指令到监测端从机,从机控制净化端净化空气。当有害气体浓度超过正常值时,开启声光警报,同时发送净化指令。监测端主机程序框图如图3所示。 3 系统测试 为检测2.4 G网络能否通信,可通过编程让4个监测端从机每秒发送20个字节的数据,在主机的TFT屏上实时显示接收到的数据,用以验证结果是否达到了预期要求。 为检测系统的净化能力以及测量的准确度,特地购置了阿格瑞斯公司型号为WP6120的PM2.5检测仪。在生活中,PM2.5的来源主要是厨房里的油烟,所以实验地点选择在厨房,将WP6120检测仪和本系统放置于同一地点并产生一定的油烟,记录两者的数据并绘制成如图4所示的净化效果图。 由测量结果可知,本系统的误差在±1 g/m3范围内,对PM2.5的滤除非常有效,整体上达到了设计要求。 4 结 语 本系统实现了空气检测及净化和可燃气体泄漏报警的功能。同时和物联网技术结合在一起,符合当今技术发展的方向。系统具有电脑客户端和手机App,TFT彩色屏等人机交互界面,非常人性化。系统具有很强的实用性,大大提高了人们的生活质量,可广泛应用于家庭、医疗系统、行政机关、企事业单位等场所。 室内系统设计论文:室内有害气体监测系统设计研究 摘 要:目前人们除了关心室外大气污染以外,也开始将关注点放在了室内空气污染方面,为了实时监测出室内空气的有害气体,笔者提出了一种室内有害气体的监测系统设计思路,可以对室内有害气体参数进行实时观测。该系统集成了有害气体的检测传感器,同时设置了集成电路,其在运行中可以对有害气体如甲烷、一氧化碳、甲醛等浓度进行检测,当有害气体浓度达到一定的限定值后,监测系统将发出警报,提醒人们及时对此做出处理。笔者在文中对该系统架构设计及功能实现简要论述,并对其应用进行相关探讨。 关键词:有害气体;监测系统;设计;研究 0.引言 目前市面上有许多种类的室内有害气体监测系统,但是大多数仪器都存在操作较为复杂,成本较高等缺点,导致了该系统难以普及到家庭之中,仅有部分专业机构才会安装该系统。然而目前许多家庭在买房后对房间进行装修,却难以对装修材料散发出的有害气体引起注意,长此以往很容易患上慢性疾病,因此安装室内有害气体监测系统是十分必要的。笔者对此提出一种适合家庭的经济、便捷的有害气体监测设备,其采用传感器作为优秀,具有较高的性价比,能够在日常生活中保护用户人身健康。 1.研究背景分析 随着人们生活水平的提高,加之房产“热潮”愈演愈烈,许多家庭开始疯狂购房,并对其进行装修,然而市面上的装修材料质量良莠不齐,很容易在室内散发出有害气体。据统计,每年因为室内空气污染而死亡的人数已达到11.1万人,可谓是一个非常庞大的群体。一般来说,室内有害气体的来源包括两方面:一是现代化社会需求大,工业发展十分迅速,各类石油、化工、消防、火电厂、医药等厂房向大气排放各种有害气体,这些气体严重影响了厂房工人和附近居民的身体健康,对此,工厂一定要改变原来的排污方式,保证居民的居住环境绿色、健康;二是现代化社会的物质水平提高,人们对室内的装修要求提高,然而各种新式的装修材料中正隐藏着大量的有毒气体。基于以上的原因,目前社会中部分家庭空气质量较差,而仅仅依靠自己的感官是无法判断其是否有害,对此多数科研人员进行了研究,设计出了一套室内有害气体监测系统。过去的系统设计具有操作复杂、价格昂贵的特点,导致了该监测系统并未在普通家庭得到普及。因此,笔者对原系统重新进行改良,设计了一套适合普通家庭使用的有害气体检测系统。 2.系统整体架构 2.1 整体架构 (1)整个系统的框架由六大模块组成,每个模块都有自己对应的功能: 控制模块,该模块采用的是ATmega16单片机设备,它可以大大地提高系统代码的运行效率,比一般的控制模块提高约10倍以上的数据吞吐率。 (2)显示电路,其选用了LCD12864显示屏,为中文字库型系统,适用于中国居民使用,电路可以将处理后的结果显示在屏幕上,给用户直观的感受。 (3)电源模块以及报警模块,电源模块采用USB供电,具有方便使用、节约用电的效果;报警模块则采用普通的蜂鸣器和发光二极管,在有害气体浓度超出指标时进行报警,报警模式为发光和声响交替,能够起到提醒用户的作用。 (4)传感模块,其内部安装有感应不同气体浓度的传感器,可以对空气中有害气体的浓度进行感应,传感器再将得到的信息传递给单片机,而单片机会把信息传递给报警器和显示屏幕,让整个系统得以循环运行。 (5)独立键盘模块,该模块设立了3个键来检测有害气体的浓度状况并将其,另外还设有其他的键可重启整个系统,使得系统可以反复地进行。 (6)GSM模块,该模块选用了SIM900A芯片,其主要功能是在浓度达到限定值后,将已设定好的通知短信发送给用户,以此来通知用户空气中有害气体的浓度达到限定值,并做出相应的处理。 2.2 功能实现 该系统分为6个模块,各个模块相互独立又相互联系。系统启用后,传感器开始工作将收集到的信息传递给单片机,单片机将信息处理了以后再将信息显示在显示屏上,如果超标的话,报警器会开始工作,这样就构成了一个完整的系统,该系统的功能得以实现. 3.系统设计 3.1 硬件设计 本系统主要由6个模块组成,分别为:控制芯片、显示、传感器、独立键盘、供电以及GSM等,整个系统的结构如图1所示。系统的控制优秀采用了ATmega16单片,并且融合了MQ-7、MQ-138和MQ-2等系统来分别监测一氧化碳、甲醛以及甲烷的浓度,通过浓度来判断该气体目前对人体的危害程度。在浓度判断结束后,系统将会把采集的数据传递给单机片,当数据到达后,单机片会对这些数据进行分析处理,处理后会将结果传到显示屏,如果浓度达到限定值,则报警器就会响,以此来提醒用户室内空气中的有害气体浓度已经超标,有助于人们及时做出处理(开窗通风,暂时离开)。报警器采用普通的有源蜂鸣器设备,指示灯则选用发光二极管,供电模块采用USB接口,GSM模块采用SIM900系统,这些设备相对便捷,方便人们操作,以上的功能模式即组成一个完整的系统。 3.2 软件设计 软件部分的设计主要针对传感器检测到有害气体浓度后对低电平进行的处理环节。在程序初始化的阶段后,用户可以在机器的外部通过表示有何种有害气体的监测按钮,选择自己想要监测的气体,并且系统监测后会在LED屏幕上显示监测后处理过的数据,得到室内有害气体的浓度情况和室内空气等级质量数据。当监测浓度超过初始设定的限定值后,报警器发光闪烁并发出报警声响,同时也将发出文字报警短信。在处理室内空气的有害气体后,按下复原键就可以将该装置恢复到初始状态,使得系统初始化,根据用户的需要再次进行工作。 4.系统测试与应用 本产品的设计思路与电路原理较为简单,测试时主要是为了检测测试器电路状况和其工作情况。笔者将其安置在一个密闭的盒子内,先将其中通入一定浓度的甲烷,进行测定后复原,再输入比之前量更多的甲烷,以此类推几次试验后,再用同样的方式对其他的有害气体进行相同的实验。通过实验发现,该系统的监测时间较短,复原较快,并且能够快速而且准确地判读空气中有害气体的浓度并做出分析,同时显示在显示屏上,报警系统也可以正常地进行工作。感应器系统如图2所示,其能够实现良好工作,且由于性能较高,成本较低,因此值得推广应用。 结语 本系统对于室内有害气体的监测具有良好的效果,并且操作十分便捷,成本较低,适用于各收入层次的家庭。因为该系统对烟雾比较敏感,因此在烟雾较多的环境中难以进行正确判断,有时可能产生错误的数据,而这也是该系统的不足之处。但从整体来看,笔者通过多次对该系统进行实验,系统各方面都是比较稳定的,可以正常地进行工作,运行的速度也能够达到设计的要求,该设备的电路模块便携性高,有益于对系统进行调试和升级。总而言之,该室内有害气体监测系统,具有实用性强、价格低廉、操作简单、易于普及等多个优点,可以对室内的有害气体浓度做出正确的判断,从而保证了用户的健康生活。 室内系统设计论文:基于单片机的室内温度控制系统设计 摘 要:单片机在当今世界运用得十分广泛,所以学习以及利用单片机实现我们想要实现的功能是一种趋势和必然。设计中,我们采用STC89C51单片机来控制房间室温的温度。这个系统包括以下几个具体的模块:测温模块、显示模块,以及调节模块共同组成。测温模块运用Pt100温度传感器进行温度的测量并转换成数字输出信号便于检测与进一步的调节,显示模块采用两位LED数码管显示,精度为1摄氏度。调节模块主要由两部分构成,一部分为调低温度的如自动调节温度的风扇及空气压缩机等制冷设备,另一部分为根据室温升高温度的调温电热炉。环境适宜温度:根据资料显示,人的舒适温度为25摄氏度到28摄氏度之间,故该系统预设温度为27摄氏度。 关键词:室内温度控制;STC89C51单片机;Pt100温度传感器 1 各模块的介绍 1.1 STC89C51单片机 STC89C51RC采用的是8051核的ISP系统可编程芯片,ISP为“In System Programming”的缩写。工作时最高可拥有80MHz的时钟频率,片内包含的Flash只读程序存储器为8K Bytes,它可反复擦写1000次,该单片机既由MCS-51指令系统又有80C51的引脚结构,有通用的8位中央处理器在STC89C51内部集成,并且它还包含ISP Flash存储单元,可以实现在系统可编程的功能,可以用电脑进行程序的下载,无需购买通用编程器。STC89C51RC系列的单片机是单时钟/机器周期(1T)的兼容8051 内核单片机,既高速又低耗。 1.2 Pt100温度传感器 Pt100温度传感器是测量温度并利用自身阻值由温度变化而产生变化的特点进行温度信号转换成标准的输出信号的仪表,可以用来检测和调节工程生产过程的温度参数。由两部分构成带传感器的变送器,它们分别是“传感器”和“信号转换器”。热电偶或者热电阻是传感器的主要材料;信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成(由于工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的,因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器),有些变送器增加了显示单元,有些还具有现场总线功能。 1.3 LED数码管 LED数码管实际上是由七段LED灯组成一个“8”字形,若算上小点则共有八个LED小灯,根据各个小灯亮灭不同,它可以显示从“0”到十六进制的“F”。LED数码管按连接方式的不同可分为共阴极接法和共阳极接法。共阴极接法的数码管要接通高电平才可以导通工作,而共阳极则需要接通低电平才可以导通工作。本设计采用共阴极接法的两位LED数码管,连接在单片机的P2口。 1.4 继电器控制的加热系统 单片机通过P1.1引脚对继电器的断开和和闭合进行控制从而控制加热系统的工作与否。当输出为低电平时,三极管导通,加热系统开始工作。当输出为高电平时,三极管截止,加热系统停止工作。 2 设计思路 2.1 总体思路 本系统运用STC89C51单片机进行对于室温的测量及调控,运用Pt100温度传感器进行温度的测量以及标准信号的传输,这样做是为了进一步的对温度进行调节。我们在上文已经了解到了Pt100温度传感器既包括传感器又包括信号转换器,这满足我们对温度检测后转换成标准信号交给单片机进行判断的要求。它设计的主要原理为根据温度的不同则自身电阻值不同,从而影响电路中电压,所以根据温度的不同可换算成不同的电压值,也就有不同的标准信号相对应。当单片机检测到温度传感器发送给单片机的标准信号之后,单片机根据预先设定的温度进行判断,若高于这个温度则使风扇转动,若低于这个温度则使风扇停转并且使暖炉工作。在所有过程中,用LED数码管来进行温度的显示。 2.2 交流调温风扇部分 该风扇工作原理为根据温度不同来调整风速,风速共有四档,但为了简洁起见只用其中两档,即0档和四档,当室温小于等于27摄氏度时,该风扇为零度,当室温大于27度时,该风扇转速为四档。 2.3 继电器控制的加热系统部分 作为调高温度的部分,它需要交流供电,而单片机只能提供最大为5伏的电压,所以想要通过单片机直接对加热系统进行控制是不现实的,所以在这里用到了继电器来实现加热系统中电路的导通和断开,而用单片机来控制继电器是否工作,当单片机P1.1引脚输出低电平时三极管导通,加热系统开始工作,而当P1.1引脚输出高电平时,三极管截止,加热系统停止工作。 2.4 A/D转换器 在这个室温调控系统中,A/D转换器在Pt100温度传感器电路中,是为了将热电阻测得的温度信号转换成标准的数字信号以便于单片机检测并作出相应的运算及判断。因为单片机只能运算数字语言,即“0”和“1”,不能直接对温度信号加以运算,故我们需要用A/D转换装置将信号进行转化,相当于“翻译”的功能。 3 主接线的设计 在主接线的优秀部分是四十只引脚的STC89C51单片机,它的P2口连接一个共阴极两位LED数码管,而它的阴极分别连接在单片机的P1.6引脚和P1.7引脚,数码管用来显示当前温度,而温度的来源为Pt100温度传感器测量的温度。Pt100温度传感器测量的温度通过一个A/D转换装置连接在STC89C51单片机的P0口上,实现温度信号转换成标准数字信号并向单片机传输的功能。STC89C51单片机接收到温度转换成的标准数字信号后,通过扫描预先下载进去的主程序进行内部的运算与判断,当温度高于27摄氏度时,启动交流调速风扇,进行降温工作,而当温度低于27度后,交流调速风扇将停止工作,并且在室温比27摄氏度低很多(在本设计中为5摄氏度)时使单片机控制继电器使增温系统工作,知道温度重新升回27摄氏度。 4 主程序的设计 本程序运用C语言来进行设计,设计的主体思路是分别设计A/D转换子程序、数码管显示子程序、温度调控子程序,其中交流调速风扇的调速程序要通过中断程序来实现,它的主要原理是:我国交流电的频率为50Hz,即周期为0.02s,我们先将供给交流调速风扇的交流电整流成连续的正半周期的交流电,利用单片机控制通电与断电的占空比从而调节交流调速风扇的档位,在中断程序中根据Pt100温度传感器测得的温度信号转换成的标准数字信号的不同来设定不同的占空比。对于Pt100温度传感器测得的温度信号,要根据公式转换成一个对应的数字,整体趋势是温度越高这个数字越低。这部分由程序中的A/D转换子程序来实现。对于数码管的显示,我们通过定义数字表以及定义端口(用两个不同的参数来表示连接数码管阴极的P1.6引脚和P1.7引脚)来实现对数码管显示的控制。对于交流调速风扇和对加热系统的控制在主程序中是通过设定两个不同的参数来实现的,这两个参数分别代表连接继电器的P1.1引脚和连接交流调速风扇的P1.2引脚,通过给这两个参数赋值(“0”和“1”)来实现降温和升温的功能。 室内系统设计论文:基于物联传感网的抽水蓄能电站ToA室内定位系统设计 摘 要:文章结合抽水蓄能水电站的实际情况,重点对传感网络接入方式、传输网络的构成以及传输网络的多跳级联进行阐述。我们首先提出了基于接收信号强度指示指标RSSI对所有测距的结果进行排序过滤,然后对信号强度越高的测距结果分配越高的计算权重,其对定位结果的影响越大,并且通过增加定位基站的数量来弥补电磁干扰的影响,最后对每个特定的定位基站进行有效测距距离。经过优化后定位精度明显提高。 关键词:物联网;传感网;传输网;水电站;ToA;室内定位 1 概述 物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网对于电网来说,并非一个全新的事物,相关技术已经“渗入”智能电网的各个环节,被用于信息采集、状态监测、回馈控制等,从而全方位提高智能电网各环节的信息感知深度和广度。物联网技术为提高电网效率、供电可靠性提供了技术支撑,RFID技术、各类传感器、定位技术、图像获取技术等使仓库管理、变电站监控、抢修定位与调度、巡检定位、故障识别等业务实现灵活、高效、可靠的智能化应用。 2 物联网系统框架及软硬件设计 文章设计的物联网平台系统架构如图1所示。 平台包括:2.4GHz定位基站,2.4GHz定位手持机,433MHz贴片式无线测温传感器,433MHz双频无线传感器转发基站,433MHz通信基站,433MHz通信汇聚端以及应用层上位机软件。 2.1 贴片式无线传感器节点 数据收发模块采用CC1101芯片,CC1101是Ti推出的ISM频段无线收发芯片,其主要工作在433MHz-915MHz频段,最大的输出功率可达10dbm,灵敏度高,低功耗的电流,正常接收模式下为16mA,支持0-500Kbps的传输速率,支持多种调制模式并提供对同步字的检测、地址的校验,具有灵活的数据包长度以及支持自动CRC的处理。 2.2 贴片式无线测温节点 文章无线节点采用的是一种星形网络结构,软件主要由以下几方面组成:支持多跳和级联的无线网络通信协议、A/D转换程序、外部中断程序以及温度采集通信程序。无线网络协议程序主要包括无线协议的相关部分以及对传感器信息的处理。A/D转换程序主要是采集电池电压。外部中断程序主要是用于唤醒休眠的CC1101模块。 3 抽水蓄能水电站定位系统设计 3.1 水电站室内定位系统的挑战 在室内环境下,很多遮挡物以及金属对无线电波的反射等原因,能产生多径干扰和非视距测距,它们对实际测距结果会造成较大的误差。由于水电站地下厂房内遍布着金属,电磁环境也比较复杂,必然会给测距结果带来较大误差,例如会产生有效测距距离过近的问题、非视距测距造成测量距离过大的问题。 3.2 有效测距距离过近的问题 表1中的数据是在水电站现场,用定位手持机对定位基站进行测距的测试结果,从结果可以看出在开阔的地下大厅一层有效测距的距离大概为25米左右,然而在向更远的距离进行移动的时候,基本测量不到距离结果,唯一测量到的距离值为78米,但是其真实距离为55米,所以看出复杂的电磁环境对测距结果干扰很严重。 ToA算法的测量距离和真实距离的关系为:d1服从N(d,σ2)分布,其中d1是测量距离,d是定位手持机和定位基站之间的真实距离,σ2是测量方差。σ大小与d成正比例,真实距离越大,测量误差就越大。在非视距测距的情况下,测距误差为1%左右。虽然室内环境的有效测距距离比较近,但是可以满足ToA定位系统的应用。 3.3 非视距测距的影响 在对安装了定位系统的地下厂房进行测试时,发现非视距测距对测距精度的影响很大,当出现如下情况的时候,就会产生非视距测距的现象,造成测距结果比真实结果大,严重影响定位的精度。如图2所示,当手持机与定位基站之间的实际距离为15米时,由于它们之间存在着遮挡物,所以无线电波不能直线到达被测基站,实际的测距结果是通过与后侧墙壁的反射后的距离。实际测距的距离为R1+R2≈35米,比实际距离大了15米。如果此测距结果用于最终的定位算法中,将会严重地影响定位的精度,从而得出工作人员在实际场景中跳来跳去的结果。 3.4 定位系统的优化手段 3.4.1 对定位基站进行扩展参数设置 水电站地下大厅内一共布置了9个定位基站,因此理论上定位手持机最多可以测量到周围9个定位基站的距离,但是最小二乘法等定位算法使用3组测距结果即可。从测试结果来看,每个定位基站的有效测量距离都在40米以内,并且由于遮挡物位置的不同,所以每个定位基站会有所差异。在数据库端对每个定位基站进行有效的距离配置时,当出现超过此测量距离的数值时,可以直接过滤掉该数值,从而最大程度地避免多径干扰和非视距测距距离对定位结果的影响。 3.4.2 对算法进行优化 在传统的ToA算法中,每组测距结果的N个测距值的权重是一样的,这样一个或几个测距偏差比较大的测距值将直接导致定位结果误差偏大。结合水电站的实际使用环境来看,接收信号强度数值越大的测距结果,其真实距离越远,那么测量距离的误差就可能越大。因为安装的定位基站数量比较多,每个基站之间的间隔为25米,所以测距距离越近的越可靠是毋庸置疑的。 4 水电站现场室内定位结果 首先过滤掉不合理的ToA测距距离,在图3中的“*”ToA代表用仅过滤后得到的ToA测距距离进行定位的位置结果,再根据接收信号强度指示指标RSSI对过滤后的ToA测距距离进行排序,并且对信号强度越高的测距结果分配越高计算权重,图中“+”RSSI-ToA代表用排序加权后进行定位的位置结果。 5 结束语 在物联网系统的基础上,为了弥补ToA算法在水电站环境中的缺陷,通过RSSI确定不同的测量距离值分配不同的计算权重值,在水电站地理环境中放置多个定位基站来解决复杂的电磁环境下单个基站有效测距距离过近的问题,对各个基站设定不同的权重值和有效测距距离,最大程度地过滤掉不合适的测量距离值,从而加大可信度高的测距值的权重,使定位结果更接近于实际位置,提高了定位系统的精度。 室内系统设计论文:基于物联网的LED室内照明系统设计趋势探讨 摘要:物联网技术是新时代信息技术的优秀,它借助互联网将物物相连,实现延伸和扩展,通过智能感知、识别技术和普适计算的方法实现信息沟通,应用于网络融合。文章结合物联网LED照明系统概述,以物联网的LED室内变照度照明系统控制方法为例,探讨了照明系统设计的发展趋势。 关键词:物联网技术;LED;室内照明系统;智能感知;识别技术;普适计算 随着信息技术的发展,社会经济文化进入新的时期,人们对未来生活也开展了较多的探索,基于物联网的照明系统设计研究具有重要的意义,也会对LED室内照明领域产生深远的影响。物联网应用信息技术将互感器和控制器等联系在一起,提高了系统中设备和资源的个性化和智能化。物联网技术保证日常应用中的物品有思想,体现出智能化特点,为日常生活带来重要的变革,基于物联网的LED室内照明系统也会为人们提供更高质量的生活。 1 基于物联网的LED照明系统概述 随着人们生活水平的提高,对室内照明系统的要求由原来的节能环保转变为对精神层次的追求,例如照明系统的健康化、智能化和艺术化。LED照明灯具应用功能过程中充分体现出轻巧、不易碎、色彩丰富、便于光色控制和组合的优点,为室内照明灯具的健康化和艺术化奠定了基础。 物联网技术中借助互联网和传感网的优势,实现了室内照明系统的网络化、智能化。在物联网技术发展的大背景下,室外成员可以应用计算机实现远程控制,自动发送电子邮件和短信,完善照明系统的报警功能。室内照明灯具的生产厂家可以借助网络对技术人员提供指导,便于及时排除故障,从而提高产品售后服务的质量。智能化的室内照明系统可以记录用户的生活习惯和作息方式,借助可靠的情景感知技术与其他家用电器之间产生互动,体现智能化的优势,提高人们的生活质量。随着物联网技术在室内LED照明系统中的深度融合,将彻底改变人们的生活方式,成为室内生活的重要角色。 2 基于物联网的LED室内变照度照明系统研究 2.1 照度要求 照度是指物体被照亮的程度,从一个方向上看,在固定方向上任何表面每单位投影面积上的光照强度,照度也是室内照明系统的重要指标。照度会对室内人员的生活产生重要的影响,由于照度给人们的视觉感受不一样,在连续工作的同时,如果照度不足,将会严重影响人们的视力,引发头晕、皮肤病等问题。购物商场内的照度将会影响商品的视觉效果,合适的照度将会激发客户的购买欲望,有利于销售。 在同一栋大楼中,由于房间位置的不同,人们对照度的要求也会不同。与传统灯具相比,LED灯具具有良好的可调性,很容易满足人们对室内照度的需求,光线不足时可以将灯具调亮一些,也可以在光线充足时将灯具调暗一些或者关闭。 2.2 基于物联网的照度控制方法 将物联网技术应用于室内LED照度控制,需要从室内照度的智能感知层、智能建筑网络层和智能变照度控制层方面进行分析。 为了实现对LED灯具的照度控制,需要及时掌握室内的照度,目前在计算室内光照度的过程中,需要结合灯具、室内光反射情况和平均照度,现介绍以下方法: 第一步,选择特定的房间,在地面上做出规划,分出边长为1m的正方形网格,同时测出不同交叉点的照度。 第二步,应用不同交叉点的照度构建光场模型。利用光场模型计算出房间中任何一点的照度。在应用该模型的过程中,已知房间内的点有A1、A2、A3、A4……An,并且已经知道这些点的光照度,结合这些已知点的坐标,求出任意一点的照度。 第三步,在建立模型的基础上,应用已知点的光照度和待定点的坐标为神经网络的输入,计算出相应点的光照度。 为了实现设计目的,在设计过程中应用分级控制方法,不同的灯具作为相应的子节点,集中控制器对不同子节点进行控制,同时将集中控制器连接在中央控制器中。其中子节点可以是无线灯光控制的节点,集控器是无线节点的集中控制单元,机控软件选为局域网PC机的控制软件。 灯光控制可以应用无线通信和无线节点实现集中控制,其中将无线节点集中控制器连接在局域网服务器上,在局域网服务器的帮助下,可以连接到外网服务器上,收集、PC设备等都可以借助外网服务器对灯光进行监测。 系统硬件设计方面,主要涉及到节点模块和集控模块的设计。子节点设计的重点在无线接收模块和照度检测模块。其中无线接收模块可以及时准确地获取信号,并对信号进行解码,如果解码有效,解码信号将会在处理器中被处理,可以结合实际信号,将不同占空比的PWM信号输出,实现灯光的驱动和调节。如果解码信号无效,将不会做出任何处理。照度检测模块主要实现对光通量的变化进行检测,如果光通量出现变化,可以及时将信号反馈到中央处理器,对信号进行分析处理后对PWM进行调节。集控器设计过程中应用多个中央处理器协同工作,实现物联网的组网和信号模拟,将模拟信号转换为控制信号,同时中央处理器也可以实现编码,及时将编码发射出去。 3 基于物联网的LED室内照明系统的设计趋势 在物联网技术逐渐普及的同时,智慧城市的建设理念也被人们接受,设计师在融合物联网技术的过程中,对室内LED照明系统进行深入研究,在未来的发展过程中,照明系统体现出自适应和自管理的优势。 3.1 照明系统借助全面感知的能力实现自适应 未来的发展过程中,室内照明系统将体现出“聪明能干”的特点,体现出自适应的优势。在应用传感技术、无线通信技术和RFID射频识别技术的过程中,照明系统借助内部的传感器系统和微处理系统获取环境的变化信息,基于物联网的LED照明系统感知环境信息,可以随环境而变,自适应地提出解决方案,为人们提供自然的服务。 将先进的传感器系统嵌入到物联网LED室内照明系统中,可以及时感知环境变化,借助神经网络模糊控制方法,结合环境变化快速制定出工作方案,适应用户的需求,可以节省用户的选择时间,灯具的使用过程也更加人性化和智能化,如果用户在应用的过程中出现生活习惯的变化,照明系统将会生成新的设定方式。例如,LED照明系统需要根据冰箱开启的时间自动调节照度,针对智能型热水器而言,可以根据外部环境温度的变化,应用LED照明系统为用户提供水温信息和水量信息。 3.2 照明系统借助智能化技术实现自管理 未来的发展过程中,室内照明系统将体现出自管理的能力。未来物联网LED室内照明系统应用智能化技术,打破传统程序框架的束缚,不仅仅局限于设计师设计定的程序,也会不断改变传统的被动接受指令和执行指令,改变传统控制系统中的单一控制方法,而是发展成为拥有智能化特点、拥有多种思维方式的设备,可以实现自主识别、自主判断、自主学习等功能。 在对照明灯具自身进行控制的同时,还可以应用物联网技术构建智能化控制系统,掌握生产流程和运行参数,对生产环境进行可靠的监控,实现LED产品生产过程的智能化控制和管理,尽可能消除人为因素的影响,保证生产过程中的安全,可以避免生产过程对环境造成破坏。 4 结语 信息技术的发展为物联网技术的应用提供了坚实的平台。将物理网技术应用于LED室内照明系统中,拥有可靠的技术发展平台和良好的技术环境,有利于实现智慧生活,为人们提供更加便捷、舒适、安全、智能的生活空间。目前,室内LED照明系统还处于发展阶段,在物联网技术不断发展的过程中,室内LED照明系统将会朝着网络化、信息化和智慧化方向发展。LED照明系统不仅绿色环保,而且有利于提升城市形象、美化居住环境,为人们提供更加安全舒适的照明系统。 室内系统设计论文:四网协同室内分布系统设计研究 【摘要】 本文结合中国移动通信网络规划及现有室内分布系统工程建设情况,依据中国移动“四网协同”室内分布系统的规划设计及运行效果,对“四网协同”室内分布系统如何设计,从覆盖,容量,分区,切换,外泄,合路等方面进行研究。 【关键词】 四网协同 室分设计 覆盖 容量 小区规划 切换/外泄 合路 一、引言 随着通信技术的发展,移动通信工程建设从单一制式建设发展到多制式共同建设,运营商不同制式的网络该如何进行业务分流?如何利用最少的投资获取最大的利润?如何打造覆盖全面、网络质量高、数据速率快的无线网络?这将是未来室内分布系统设计时应考虑的重点。 所谓“四网协同”即通过整体协同规划原则,实现不同区域、不同场景的差异化网络建设,实现网络价值的最大化。 二、“四网协同”室分设计研究 2.1四网协同室分设计需求细化 在勘测及规划前期,设计人员应详细了解站点环境,明确覆盖需求,须考虑当前及未来两年内覆盖需求区域对移动GSM/TD-SCDMA/WLAN/TD-LTE四网信号的覆盖需求,优选GSM/TD-SCDMA/WLAN/TD-LTE四网系统同步规划。一来在设计规划及工程实施方面可以避免系统调整架构,反复实施工程,站点多次投资;二来可以方便业主一体化协商,降低业主反感程度,有利于最大化实现“四网协同”覆盖要求。 2.2四网协同室分覆盖设计 “四网协同”系统中,WLAN系统因频率最高,穿透能力最差,在同等环境下,室分天线覆盖区域衰减最大。加上终端对边缘场强要求要求大于-80dBm甚至更高,依据空间损耗L0(dB)=32.44+20lgF+20lgD.(式中,F为频率,单位MHz;D为移动台与天线之间的距离,单位KM),可以得出WLAN系统中天线覆盖半径大致6~10米,并优先天线入户布放。对于无WLAN系统热点覆盖的区域,如停车场,避难层等,天线覆盖半径取10~16米。 对于电梯覆盖,考虑多系统合路,应采用定向壁挂隔三层(主瓣朝电梯厅)或隔四层(主瓣朝电梯井道)布放于电梯井道,确保覆盖。 “四网协同”系统中,在规划覆盖天线密度后,可依据现场环境确定平面安装图。根据各系统的边缘覆盖场强推算出各系统要求的天线口功率,再由天线口功率反推出各个系统所需总功率。由于各系统设备功率不一致,适用的主要业务场景和覆盖能力也不一样,从而引发对“四网协同”容量探讨。 2.3四网协同室分容量设计 GSM(GSM900 DCS1800)系统,容量需求主要由话务需求及覆盖需求决定。目前话务一般是这样计算:话务量=站点人流量×手机用户比例×移动用户比例×每用户忙时话务×修正因子。覆盖方面,依据“降三高”及“话务下沉”的原则,单小区配置不高于8,对于部分无线利用率偏高,用户需求较高的区域,可采用GSM900与DCS1800混频组网。 TD-SCDMA系统,容量主要由数据业务需求来决定,即数据业务大概占语音业务的30%,TD-SCDMA系统容量暂时按照2G语音业务×1.3计算。 WLAN系统,容量需求主要由用户数量来决定。一般每个AP大约支持30个用户。对于用户超高区域。如场馆/会所/机场等区域,可加入单独AP覆盖,以缓解容量压力。 TD-LTE系统,容量估算的方法与GSM/TD-SCDMA/ WLAN系统的容量估算方法不同,由于影响TD-LTE容量估算的因素较多,包括结构环境、干扰抑制、设备性能等因素,目前,行业内主要是通过设计仿真,现场测试,然后统计分析数据的方法获得不同无线场景下、网络和UE不同配置下的小区吞吐量和小区边缘吞吐量。 2.4四网协同室分分区规划设计 GSM(GSM900 DCS1800)系统,分区需求主要由容量需求,覆盖需求,频率规范决定。针对用户密度高地区,无线利用率偏高,出现话务拥塞等现象时。可以将原有小区划分为若干单小区,满足话务量高的需要。覆盖方面,由于系统覆盖面积大,馈线布放难度高,馈线损耗大,所以必须将覆盖区域分为若干单小区。频率方面,由于小区较多,会出现同邻频干扰现象,加上容量的影响,可以采用GSM900 DCS1800混频组网分区。 TD-SCDMA系统,分区主要由容量需求及系统升级需求决定。TD-SCDMA系统分区规划一般是:单小区RRU数量优先不超过6台,各光口RRU级联数量不超过3台。 WLAN系统,分区主要由容量需求及频率规划决定。容量需求分区,可以采用2.4G与5.8G分区覆盖相结合。频率规划,WLAN系统现网频点的1,6,11可交替使用。 TD-LTE系统,分区主要由频率规划及系统规模决定。由于TD-LTE子载波众多,室内系统大都采用O1配置。因此业务需求须设置多个小区时,相邻小区间建议采用异频组网。并在建筑物内利用自然阻隔合理进行频率规划。同层小区间频率也可交错复用,受系统规模影响,当单小区LTE RRU数量超过6台时须分区。 2.5四网协同室分切换/外泄设计 “四网协同”系统中,运营商为了充分利用系统资源,并适应话音向数据网络升级转型,已经在各系统间做了优化切换。常见的如:2G/3G网络互操作,G/T网络分流等。在此只对室内分布系统部分进行探讨。 GSM(GSM900 DCS1800)系统,切换主要指室分系统各小区之间及室内与室外信号的切换。室分系统各小区切换主要表现为混频组网切换,楼宇上下切换,楼层左右切换,覆盖区同心圆切换,各覆盖小区与切换小区切换,电梯与楼层切换等。 针对室分小区内部切换,我们可以采取以下几种方法: A.加大切换区域,即在切换边界区域将待切换的小区信号加强,保留足够的缓冲区域。 B.无法加大切换区域时,尽量减少切换。可以借助电梯井道,建筑物天花板、墙体等自身障碍物产生的穿透损耗形成小区间的隔离。 针对室分小区与室外小区切换,除了考虑以上方法,还必须考虑外泄问题:常用防止外泄的方法有: 在临界区域使用定向天线。 利用现场建筑物特点,依靠建筑物的遮挡防止外泄。 现场无法安装定向天线且天线无遮挡时,可适当降低室内吸顶天线口功率防止外泄。 2.6四网协同室分合路方式设计 目前室内分布系统由于通信制式的增加基本都经过了多次工程建设,大多采用了多系统合路共天馈系统方式。但多次合路带来的后果就是:合路器的插损导致各系统功率下降,加上工程工艺质量差或器件质量差导致多系统指标恶化。设计上建议优先使用高性能四频合路器,以满足“四网协同”多系统室内分布系统合路要求。 三、结语 四网协同是综合考虑网络的规划、建设与融合,最终目的是提升客户感知、挖掘管道价值。它既可以均衡网络容量、引导业务分流、保障用户体验,提升整体管道价值,也符合中国移动提出的建设“六分在设计方案、三分在产品质量、一分在工程实施”的工程优生理念。
高校部门预算管理研究:高校部门预算管理问题研究 摘要:文章阐述了高校部门预算管理工作的现状,分析了高校目前部门预算编制和执行过程中存在的主要问题,提出了当前形势下深化高校部门预算改革的基本思路。 关键词:高校;预算;管理;研究 一、引言 高校部门预算管理工作,是高校财务管理工作的一个重要组成部分,部门预算管理工作的结果,直接影响到高等学校的事业计划的完成情况。自2001年开始,我国政府开始在高等院校试行以部门预算改革为主的财政四项改革,将原来的预算外收入纳入部门预算统筹安排,实现了真正意义上的综合财务预算,推进了高校财务管理的科学化、规范化。但是,目前我国的部门预算的研究多立足于公共财政部门,预算编制方法也主要是适应财政部门的特点而制定的。由于高校不同于一般的行政事业单位,其收入和支出均有特殊性。高校在部门预算的编制和执行过程中,还存在一些问题,高校的部门预算在编制、制度和管理方面,都存在着一些需要解决的问题,高校部门预算改革必须进一步深化和完善。 二、当前高校部门预算管理中存在的问题及主要原因分析 (一)在部门预算制度建设方面有待完善和加强 1、部门预算科目设置不能完整反映高校财务工作实际。现行部门预算科目的设置,没有考虑高校的特点,相对功能复杂,资金来源与用途交叉、多样的高等学校而言,可操作性不强。对于高校的教学和科研这两大中心工作的经费支出不能在部门预算中独立体现,对于高校最主要的经费支出――教学经费支出和科研经费支出情况都没有给予应有的反映。相关具体教学经费支出会计核算科目无法与部门预算支出科目直接衔接和对应,削弱了部门预算对高校经费的预算管理力度。 2、与部门预算改革配套的高校财务管理制度改革滞后。目前,我国高等学校执行的会计制度是财政部和原国家教委1998年印发的,由于我国事业单位综合改革尚未完成,因此,新的高等教育财务管理制度还没有得到修订,现行制度中相关规定早已不适应目前高校财务管理和部门预算改革的需要。具体表现在会计核算科目的设置、核算内容上,有不少内容与部门预算编报口径不一致,在编制部门预算时,必须将会计科目预算进行分解后才能得出预算科目数据;在执行预算时,按照现行会计制度的规定进行核算,造成财务决算资料不能直接或清晰地反映部门预算完成情况。 3、现行高校非税收入管理制度、国库支付制度与高校部门预算不相适应。由于高校的预算外收入一般在每年的9月后开始实现,而预算安排的支出从年初就开始了,因此高校的预算外收入预算实现和预算安排的支出的均衡性产生了矛盾。如果要求学校按收支两条线的规定完成非税收入预算,学校只有在1-8月利用银行贷款或其他自有资金垫支,按照目前的国库集中支付制度,不允许将资金拨付到学校的老账号,这与实际工作相矛盾。实际工作中,一些高校很难全部完成收入预算计划,部门预算执行质量也就难以保证。 (二)高校部门预算编制质量不高,执行不严肃 1、高校预算编制方法和程序不科学。实际工作中,大多数高校没有把学校的长期发展目标与预算联系起来,不能充分发挥预算的资源配置功能,缺乏科学的、可操作的中长期计划,从而造成长期发展目标和年度预算脱节。不少高校管理者没有认识到预算管理的独特作用,未能将学校理财与预算有机地结合起来。不少高校领导和职能部门认为预算编制只是财务部门的事情,上报预算仅仅是为了申请财政拨款,在实际工作中出现预算申报程序不明确,基层和其他职能部门参与度不高,预算编制基础不扎实等现象。学校财务部门一般根据上年经验或参照上年预算执行情况核定本年支出,有时或多或少还会出现“领导项目”、“关系项目”,既不客观,又不公平,同时还缺乏透明度。所以,在高校预算管理中,年初争预算、年中申请追加、年末超预算的情况经常发生。甚至有的项目是先施工、后立项,然后再追加预算,尤其是基建工程超预算现象严重。这样极容易造成学校资金的浪费,同时又影响了预算的严肃性和有效性。有些高校没有建立相应的预算跟踪、分析和评价机制,对各单位的各项预算经费难以做出准确、具体的分析评价,对资金的使用效益难以做出正确、完整的评价。 2、高校的内部预算编制与财政部门预算编制脱节。2000年以来,国家财政部门一直在推行部门预算改革,众多高校也在教育主管部门的组织下编制了预算,并由教育部门汇总上报财政部门形成了教育部门预算,最后经过财政部门的规定形成并批复下达到高校执行,但由于相关配套的制度、法规滞后,有的高校没有按照财政部门批复的预算范围执行,而是另行编制学校内部预算,有的高校根本就不编制学校内部预算,客观上造成预算执行与财政部门预算的不一致。 3、预算的编制和执行脱节,高校部门预算绩效考核监督机制尚未建立。部门预算改革在高校已实行近10年,不少高校重编制、轻执行。教育财务管理部门也没有建立起系统的、有效的绩效考核评价机制。首先,在学校内部预算执行过程中,存在预算执行、调整随意性的问题,预算的严肃性大大降低,预算的约束力不强。学校现行的预算管理普遍只重视事前和事中管理而不重视事后管理,预算管理一直停留于制订预算和执行预算的水平,将大部分的人力、物力花费于审核哪些支出该开支,哪些支出不该开支,为了审核而审核,并没有将部门经费和工作目标捆绑,与工作绩效挂钩,缺乏有效的预算管理奖惩机制,造成各部门争夺资金,加剧资金短缺的矛盾,而对资金使用的效益却无人考核,造成资金使用效益低下。其次,有的高校预算经批复后,在执行中出现偏离预算的情况。例如,预算外收入预算因为资金调度困难执行不到位,不能及时入库,用于安排的支出项目不能执行;对预算安排的项目不按规定期限实施,擅自改变预算经费使用的用途等。 根据以上对高校部门预算中存在的各种问题的研究,本文提出以下对策以求解决相关问题,推进高校的部门预算和财务管理工作。 三、加强高校部门预算管理的对策 (一)高等教育财务管理部门应采取的对策 1、制订和完善高校部门预算收入支出科目体系,出台适应地方特点的高校部门预算编制规范性文件。财政部门应不断完善政府收支分类科目改革,使部门预算科目的设置应进一步适应财政改革的要求,充分考虑高校的特点,满足高校实际管理的需要。同时应出台高校部门预算编制规范性文件,明确高校部门预算编制原则、编制程序、编制方法,规范部门预算收入和支出科目使用范围,从制度上规范高校预算编制行为。 2、修订和完善高等学校会计制度。高校教育、财政管理部门应加紧修订和完善高等学校会计制度。要将部门预算的有关制度和与会计核算、财务决算能更好地衔接起来,科学设置会计科目,将政府收支科目和会计核算科目口径统一起来。 3、制定和完善适应高校管理实际的部门预算执行制度和预算监督制度。首先,针对高校预算外收入的特殊性,财政部门应允许高校在1-8月份根据工作需要向国库支付部门申请使用预算外资金计划,即国库向学校先行垫付预算外资金,秋季开学后,学校立即将所收学费等预算外收入上缴预算外资金专户,这样才能做到严格执行收支两条线。其次,教育、财政管理部门应建立预算监督制度,根据年初批复的学校部门预算及年中调整预算,对高校财务决算进行预算执行情况的检查。 (二)高校应采取的对策 1、加强预算管理机构建设,规范预算编制程序。学校应该成立由财务部门牵头组成的预算编制机构,该机构成员应由人事部门、财务部门、教务部门、科研管理部门、资产管理、各学院代表等组成,它的职能是制定预算定额标准,汇总全校各部门申报的预算,论证项目预算,撰写预算草案并向学校预算管理委员会提出建议。预算编制时,校内可实行“两上两下”的编制程序。即预算基础数据应首先来自各学院、系、部、处单位;其次由财务部门牵头组成预算评审小组,对各部门预算进行调研和审定,向各部门下达收支限额和修订意见,各部门按照收支限额和修改意见,编制部门预算正式文本,上报财务处;最后由财务部门将上级批准的学校预算分解并报学校领导批准后,以文件方式下达部门。各部门在本年度内按批准的预算指标开展业务活动,以加强部门预算的管理。 2、采取有力措施,改进预算编制方法。首先,强化预算管理,把财政布置的部门预算和校内综合预算合二为一。这样才能及时执行当年预算、安排预算指标,使日常会计核算的账务处理能够及时。其次,推行校内部门预算,改进支出预算的编制方法。要求高校各学院(部门)编制预算,在编制方法上,必须改革“基数增长法”,全面试行和推广“零基预算法”,即在编制预算时,对所有的预算支出均以零为基础,从根本上研究、分析每项预算支出的必要性和支出数额,使预算数字更切合当期的实际情况。这种方法有利于克服学校内部各种随意性的支出,保证重大计划项目的资金需要。再次,实行预算经费定员、定额管理。不管是人员经费还是一般公用经费均按定员、定额来测算,对专项经费实行滚动预算,建立预算项目库,克服支出预算编制的随意性。 3、建立预算的绩效评估与激励机制。部门预算强调以效率为中心。高校在部门预算的执行过程中,也应该突出“效”的地位,建立绩效考评制度。预算的绩效评估与激励机制是预算管理的重要环节,是全面衡量经费使用绩效的重要阶段。在预算执行过程中建立健全责任预算制度,制定切实可行的“问效”工作程序和考核指标,对绩效考评结果采取相应的奖惩措施。通过绩效评估,检查预定的计划目标实行情况,为今后预算管理提供经验和教训。同时应充分发挥内部审计监察部门的作用,将各部门预算管理、执行情况纳入内部审计范畴,通过对各部门预算执行情况的审计,客观公正地评价各级经济责任人在其岗位、管理职责范围内预算管理过程中取得的成绩和存在的问题。 预算管理在高校财务管理中具有重要的地位和作用。坚持高校财务预算管理,既是落实国家财务管理政策的需要,也是学校科学管理的需要,更是学校长期发展的必然要求。只有摸索出一套符合国家预算管理政策,适应学校发展的预算管理体制和管理模式,才能加强预算管理,提高办学效益,才能促进教育事业全面协调地可持续发展。 (作者单位:武汉工程大学。作者为会计师) 高校部门预算管理研究:部门预算改革对高校预算管理的影响 随着部门预算改革的不断深化,特别是国库集中支付在高校试点的展开,对高校预算管理提出了更高的要求。部门预算不仅对教育部的部门预算管理产生积极影响,对教育部部门预算组成单位的高等学校预算管理也产生以下方面的影响: 一是实行一个部门一本预算,编制综合预算。根据《预算法》和《高等学校会计制度》的有关规定,高等学校预算是指高等学校根据事业发展计划和任务编制的年度财务收支计划,是学校经济状况的综合反映,是高校进行各项财务活动的前提和依据。结合部门预算改革的要求,高等学校实行一个部门一本预算,集中高校的所有财力,编制综合财务预算。 综合财务预算将部门所有收支统一纳入预算管理,将基本建设预算和高校事业收支预算一起编制,根据高校事业发展和建设的需要进行统筹安排;将预算支出划分为基本支出和项目支出两部分,在预算安排上,先保证基本支出,后安排项目支出,而项目支出则根据高校财力情况,按轻重缓急,突出重点,逐年解决,对非重点项目,则要从紧安排,坚持“有所为,有所不为”。 二是增强预算的约束力和权威性。自《预算法》颁布实施以来,教育部要求各高校按照《预算法》的规范要求,编制学校的年度财务预算,各个学校也根据事业计划编制了年度财务预算,但由于各高校事业计划经常变化,预算追加和调整频繁,实际上使预算的约束力软化。实行部门预算后,需要自下而上编制预算,而且要求各高校提前编制,具有较强的约束力。 三是基本数字在预算拨款中的作用得到增强。各高校的基本数字反映事业规模和事业计划完成情况,它既是编制各项支出预算的主要依据,也是财政部门核定财政拨款的依据。以往,各高校为了赶编报表,提供的基本数字准确性较差,而且学校各部门所提供基本数字的口径和具体数字不一致,不仅影响教育部对基本数字的部门汇总,也不能真实反映学校的事业规模和事业计划完成情况。部门预算将基本数字作为核定财政拨款的主要依据,使各高校逐渐重视基本数字的准确性和一致性。 四是预算管理从“重分配”逐步转变为“重管理”。由于部门预算的基本支出按定员定额核定,而项目支出按轻重缓急进行分类、排序,并要通过严格的评估和审核,实行项目库滚动管理和绩效考评管理,因此,高校减少了预算分配的主观随意性,促进了预算管理观念由“重分配”向“重管理”的合理转变,为了加强管理,必将倾注更多的精力对预算资金的使用过程进行监督,对使用效益进行考核分析,以便进一步提高预算资金的使用效益。 笔者建议从以下方面进行相应的改革,以加强高校预算管理: 一是财政部门和教育主管部门应从更长远的角度考虑,制定切实可行的预算制度,相应改革现行高校会计制度,并保持相对稳定,以利于高校的会计核算,并为预算编制提供口径一致、可比的核算资料。 二是适当延长预算编制时间,要求高校相关业务部门积极参与学校的预算编制工作。预算编制是预算管理过程中最为重要的一环,预算编制的质量很大程度上决定了预算执行的质量和资金的使用效益。除采用科学、规范的方法编制预算,提高预算的准确度外,还应当适当延长预算编制的时间。此外,立法部门对预算的审批时间也应提前到预算年度开始前,以解决预算实际执行与审批的时间差问题。同时,预算编制是一项与学校事业活动密切相关的重要工作,应当由多方人士参与研究、讨论及论证,并接受师生员工的监督。高校预算不仅是财务部门的工作,也涉及到各个院系、职能部门;预算反映的不仅是财务指标,还应包括高校的各项事业计划和任务,包括教学、科研、管理活动的各个环节。所以,财务部门应当做好宣传工作,调动学校相关职能部门参与预算编制工作的积极性,使编制出的学校年度财务预算客观反映学校财务收支的全貌,并尽量细化预算的编制,以符合学校教学科研等各项事业活动的实际情况。 三是加强预算管理,提高预算的约束力和权威性,确保预算的圆满实现。高校应当制定相应的预算规章制度,加强对预算执行过程的管理、控制;定期、不定期地检查预算执行情况,尽早发现差异,找出原因,加以控制;通过预算执行反映出来的各种信息应及时传递到各有关管理部门,以利于学校进行宏观调控;预算年度终了时,学校在年度财务报表中,应对预算执行情况进行分析、评价,及时找出存在的问题,并提出改进意见及改进措施,不断完善预算执行的监督机制。 此外,各学校应严格执行《高等学校财务制度》的有关规定,避免预算的随意追加、调整。高校预算一经批复后,就必须严格执行,不得随意追加或调整。经常性支出项目一般不应调整;对于确需追加或调整的,应当按照预算追加程序,由学校最高决策部门审批并报主管部门和财政部门批准。只有这样,才能真正树立预算的严肃性、权威性。 四是改进预算编制方法,优化预算资金分配,提高资金使用效益。《高等学校财务制度》规定,“高等学校预算参考以前年度预算执行情况,根据预算年度事业发展计划和任务及财务可能,以及年度收支增减因素进行编制”,即通常所说的“基数法”。用基数法编制支出预算既不符合公平原则,也不符合效率原则。对于校内各单位来说,总是希望得到的经费越多越好,这就形成了学校与各单位之间的博弈,而这正是软预算约束的表现。因此,高校在编制支出预算时,应摒弃基数法,笔者建议采用绩效预算法。采用绩效预算法制定支出预算,可解决在现有财力资源的约束条件下,学校应如何分配资金才更加合理有效的问题。采用绩效预算,将使那些无绩效或者绩效与经费不配比的单位暴露出来,为学校合理削减支出提供了依据。此外,绩效预算还可以将各单位现状与发展计划以及单位领导的业绩考核结合起来。 高校部门预算管理研究:浅析高校部门预算管理中存在的问题 一、从推行预算改革至今,高校的部门预算在编制与执行中已经积累了一定的经验。但由于高校内的部门多、课题多、资金来源渠道多、资金量大、资金使用复杂等原因,故在高校财政部门预算的编制执行中仍存在许多的问题,主要归纳为以下几点 (一)预算编制方法不科学,预算科目编制不够完善 1.预算编制的依据缺乏科学合理性。部分高校预算的编制仍然是“基数+增长”的方法,这种方法显然缺乏科学性。职能部门可能有意扩大日常支出,以便在以后年度获得较大的预算支出,使年度核定的支出指标与实际情况差距较大,导致资金在高校内部各部门之间无法合理有效地分配。 2.收入预算编制项目不完整,科目细化不完善。部门预算要求学校的一切财务收支都必须纳入预算管理,预算的内容应尽可能做到全面、系统、完整。但实际执行中大部份学校主要是针对当年所需资金或某个项目编制相关预算,对预算外资金、科研经费、二级机构收支等不列入预算或只是在预算中列一个收支数字,无法反映全额预算。 (二)预算执行没有严格参照预算指标,编制和执行相脱节 1.在预算执行过程中没有严格按照预算指标来执行,在思想上欠缺对预算严肃性的认识,在操作上随意使用指标导致某些指标超额使用,某些指标到年末仍有大量可用余额,失去了预算原本的作用。 2.对预算下达后的执行进度缺乏跟踪、分析,也没有实时反馈机制。从而使预算执行情况成为盲点,导致预算执行存在一定的随意性,影响了预算的权威性和有效性。 3.很多高校尚未建立完善的预算管理网络和科学的管理程序, 相应的预算执行情况考核制度不健全。预算指标没有按规定执行的情况一般要等到结题或年末审计时才发现,此时再做调整不仅浪费了大量的时间和人力,而且也会耽误项目的进程。 (三)预算监督不够有力,缺乏健全的考评机制 1.缺乏健全的考评机制,高校部门预算考核流于形式。平时没有统一的经费分析和考核机制,年终考核一般由财务部门根据预算的执行数与定额数对比,用超预算与不超预算作为评判标准,方法过于简单。 2.没有完善的问责制度,预算透明度不高,使预算失去了公平性和公正性。整个监督体系犹如一盘散沙,缺乏必要的沟通和信息传播反馈。没有科学的奖惩制度,使得预算监督乏力。 二、针对上述高校校内预算的编制、执行、监督等方面存在的问题提出以下对策 (一)完善编制方法 细化二级科目 1.编制预算是一项严肃而艰巨的工作,应采用“零基预算”的编制方法,依据各学校的机构、人员编制及学校当年的事业发展计划和工作任务,按照规定的支出标准,从零开始计算确定预算金额。最终拟订出初步的预算申请,提交评审机构审批。这样可以使有限的资金分布更趋于合理,有利于提高资金整体使用效益。 2.校内预算收入主要由高校财务部门负责编制,测算时要贯彻积极稳妥的原则,做到各种收入项目细化,数字准确。核算越具体、越细化,预算的基础资料就越容易取得。科目清晰明了,有利于预算的编制、执行、调整、考核、分析等各项活动的实施。只有这样才能进一步提高预算编制的准确性、完整性和规范性。 (二)严格把控预算执行 建立健全预警系统 1.要建立预算执行定期跟踪调整机制。可由专人负责将各项预算执行进度按周或按月写成报告,对于执行不到位或者超出预算的项目重点标注,反馈给决策部门。决策部门根据预算执行报告给出相应的指导意见,使问题及时得到解决,监督执行者严格按照预算指标执行,保证预算的顺利完成。 2.利用科技创新,建立健全的控制预警系统。通过控制系统严格控制指标的执行情况,对于预算执行超标的情况及时制止,而非通过审计事后调整。对于预算执行不足的情况及时提醒,通过邮件等形式发给相关人员,以免造成年末突击报账等情况。 (三)完善事后监督体系,健全预算考核制度 1.建立健全绩效预算评价体系。所有经费使用部门年终必须提交当年校内预算执行情况报告,对于校内一些重大项目经费可要求经费使用部门提交项目绩效评价报告,学校再组织有关人员对该项目进行绩效考评,所形成的报告作为以后年度安排校内预算的依据。 2.建立起以财务为中心,上至学校决策层下至各系、部门的局域网络。加强沟通,及时传递、反馈信息,监督控制预算执行情况。制定相应的奖惩制度,对于积极增收节支,执行情况良好的部门给于奖励;对于违背预算管理规定、执行较差的部门通报批评、削减下年度经预算等处罚,从而建立健全的监督体系。 3.实行项目预算追踪问效制度。定期派人深入到各项目单位,对正在建设和已经完成的购置、修缮和基础设施改造项目应进行跟踪检查。总结项目资金使用的情况,如发现问题,及时处理。 部门预算是预算管理的优秀,高校部门预算的管理尚在探索阶段,由于目前尚未建立科学的预算标准定额体系和完善的项目评审机构,在具体实施过程中也存在一些不足。因而需要我们在工作中积极探索与实践,借鉴国际先进的方法,及时总结经验,进一步完善高校预算管理体系。 高校部门预算管理研究:高校部门预算管理 为适应社会主义市场经济体制下公共财政体系建设的要求,2000年,中央本级率先在农业部、科技部、教育部、劳动和社会保障部等四部门试编了部门预算。高等学校的财务预算作为教育部门预算的主要内容纳入政府的部门预算管理,并根据部门预算的原则、方法和程序编制高等学校预算,按照国家有关财政法规制度和教育主管部门的相关规定执行财务预算。但目前,这项制度在高等学校的实践中仍然存在许多问题需要进一步完善。笔者现结合广东省高等院校情况,对深化部门预算改革问题进行剖析和探讨。 一、目前我省高校部门预算编制和执行中存在的突出问题 (一)预算“两张皮”现象普遍 高等学校预算应当与编制和报送的部门预算保持一致,禁止“部门预算”与“学校预算”两张皮的现象,这是部门预算对高等学校预算最基本的要求。但目前,高等学校普遍存在部门预算和单位内部预算“两张皮”的现象。一是按照部门预算的要求编制学校的“部门预算”,上交教育主管部门和财政部门;二是根据学校办学的实际情况,按照现行财务制度的规定编制的校内执行的综合财务收支预算,这就形成“两本预算、两张皮”的弊端。部门预算是按照《政府收支分类科目》的规定,按“类”、“款”、“项”分基本支出和项目支出编制的;而单位综合财务收支预算是按照现行财务制度规定的支出的用途编制的,并作为高等学校校内预算执行的主要依据。由于两本预算编制的依据和编制的方法不同,使得两本预算的差异很大,相互脱节的现象比较严重。 (二)预算编制方法不够科学 当前高校预算的编制方法仍然多采用增量预算法,即以上一年的实际支出为基础,考虑下年度财务收支的各种因素的变化来确定新年度的预算。这种方法虽然简单易行,但易于形成刚性支出,不利于支出数额与支出结构的调整和优化。况且基数是多年形成的,其中包含有不科学和不合理的因素,因此用这种方法编制的预算基本结果是一年比一年提高,节约使用经费的意识淡薄。广东省高校部门预算“一上”编制的文件一般在暑假期间八月下达,要求10天左右报送,部门预算的编制也主要由财务部门个别人员参与,因为他们不参与学校战略规划,无法了解下一年度的工作计划,对学校纷繁复杂的业务活动也了解有限,使得编制预算只能是在往年的开支基础上进行简单的加减,只要能保证填写完整,保证勾稽关系正确,通过审核按时报送上去就行了,缺乏科学认证,编制预算成为“数字游戏”,使得教育主管部门难以了解和掌握高校部门预算的实际情况。 (三)预算编制范围不完整 部门预算中应该把实际用于该部门的全部政府性财力都反映出来,实现部门预算内容的完整。《高等学校财务制度》提出了高校预算新概念,并规定了“大口径”范围,将学校的全部收支都纳入预算管理,以准确反映高校财务收支总体规模。但是,由于高校资金来源日益多元化,下属各院(系)、部门多渠道创收的收入和相应的支出往往没有全部纳入到预算中,脱离了预算的监督管理,而上级财政部门或主管部门对高校的专项经费拨款,由于年初具有不确定性,因此无法在年初部门预算中反映,只能在年中追加,特别是项目确立滞后,预算指标一般在下半年甚至年末下达,致使部门预算内容残缺,预算不完整,使预算收支的口径与会计核算的口径不一致,对预算执行的考核缺乏可比性。 (四)信息系统有待进一步完善 实行部门预算、政府采购和国库单一账户后,不但部门预算软件没有和原来各高校使用的会计账务管理软件联网,部门预算、政府采购、国库支付三个软件也是互相独立的。广东省高校部门预算采用单机版的部门预算系统,实现预算数据录入和倒盘上报预算数据,基本属于数据录入软件,并没有实现预算监督执行等管理功能;政府采购软件实现政府采购计划申报;国库支付系统实现财政拨款资金的用款计划申报和支付申请,高校财务部门使用的各软件系统之间没有衔接配套,不能达到数据共享。 (五)预算制度缺乏绩效信息 目前,我国部门预算支出绩效评价仅仅处于试点阶段,尚未全面推开,并且缺乏系统性研究。从高等学校来说,存在重分配、轻监督的问题,当前的财政资金绩效审计也主要监督各预算单位编制和执行预算的规范性,对资金使用的效益性和社会效果的关注不够。各高校部门预算编制方法仍是投入预算,重心放在争取预算拨款,而对预算执行中资金的产出和效果并不关心,资金分配后,缺少跟踪问效,预算多少和绩效之间没有联系,加之现行的《高等学校会计制度》没有成本核算的概念,不能适应部门预算进一步深化改革建立预算绩效考评的需要。 二、解决上述问题的对策和思路 (一)加强领导,统一思想,提高认识,转变观念,高度重视部门预算编制工作 部门预算编制的好坏,直接关系到一个部门下一年度经费需求的保障程度、各项工作的正常开展和各项任务的顺利完成。因此,高校一定要认真把部门预算编制工作当作一件大事来抓,加强对部门预算编制工作的领导。单位领导应亲自主持预算的制定,并监督执行。同时,在组织机构上要给予充分保障,加大编制预算的组织管理力度。要抽调一批政治素质好、业务能力强的同志,集中汇审编制预算,保证预算编制和报送时间。要明确各单位的责任,做到分工合理,责任明确,相互配合,环环相扣,保证预算编制工作的顺利进行。要适应国家预算管理制度改革的要求,加快职能转变的步伐,强化预算管理力量,将工作重点转变到加强预算管理和监督预算执行上来。(二)完善制度,提高部门预算综合性现行的《高等学校财务制度》和《高等学校会计制度》是1997,1998年颁布实施的,这两项制度颁布实施时正值我国市场经济体制改革的初期,与市场经济体制相适应的公共财政体系建设问题尚处于理论探讨阶段,相应的财政预算管理体制改革是2000年前后的事。所以,相对于部门预算、政府采购、国库单一账户等公共财政制度来说,现行的高等学校财务制度和会计制度已不能适应公共财政建设及相应制度改革的需要,必须及时地加以研究并作出修订。但另一方面高校应当重视和加强预算管理,根据各项事业活动需要和财力可能,按照《预算法》和《高等学校财务制度》的规定编制预算,把高校的所有财务收支都纳入预算管理。同时,也应当按照公共财政建设和部门预算制度改革的规定,编制高校的财务预算。也就是说,高等学校应当把学校的财务预算与部门预算有机地统一起来,严禁把高校校内预算与部门预算割裂开来,或把部门预算当作应付财政部门和主管部门的需要。只有把部门预算作为学校预算年度执行的校内预算来认真对待、认真编制,才能保证部门预算制度得到贯彻实施,也才能真正树立起预算的权威性和严肃性。(三)健全预算信息管理系统 为提高部门预算编制的准确性和工作效率,加强部门预算编制基础数据的搜集、整理工作,应采用先进的网络技术和数据库管理模式,使部门预算的编制能建立在一个扎实的基础之上,加强财务管理的信息系统建设,为部门预算改革提供必要的技术信息保证,提高预算管理信息化水平。各高校应将现有的各个应用系统整合,建立综合信息平台,将单机版部门预算系统改进,变成网络版,统筹管理预算基础信息、专项支出项目库、预算编制审查、预算指标管理、预算执行监测分析等工作,并将各项预算数据及预算执行情况都集中体现在网络上,财务部门预算控制人员可随时调用,查询预算执行情况及单位财务状况,以便全面控制各责任单位的业务活动情况,及时发现问题所在,纠正预算执行偏差。同时,在执行数据的汇总与分析的基础上为滚动预算做数据准备。 (四)健全绩效机制 绩效管理作为一种有效的管理手段,它提供的绝对不仅仅是一个奖罚措施,更重要的意义在于它能为高校提供一个促进财务预算工作改进和业绩提高的信号。这里,实现绩效目标耗费的资源是成本费用的概念,而不是传统预算管理中的支出概念。预算绩效考核是对经费支出与产生的效果和影响进行评价的行为,是以支出“结果”和“追踪问效”为导向,是以定性分析和定量评判为手段的预算支出管理模式,这对强化支出管理意识,优化预算支出结构,提高预算支出的社会效益和经济效益具有重要作用。绩效指标自20世纪80年代开始就在国外高校中得到了比较普遍的应用。绩效指标的测量能够提供关于高校运行状况的准确信息,同时也衡量高校完成战略目标的情况,使高校在进行预算编制时有据可依,确定了十分详细和缜密的关键绩效指标。我国高校绩效指标体系可以使用平衡计分卡评价体系和关键绩效指标体系相结合的方法,并借鉴《英国高校管理统计和绩效指标体系》的做法,将我国高校的战略目标划分为教学绩效、科研绩效、自筹能力、资产绩效、校产绩效、声誉绩效等六大层次,然后在这六大层次中选取更详尽的关键绩效指标,对预算执行结果加以衡量,从一些看似细微的关键点衡量预算执行效果以及资金使用效率。 (五)完善监督体系 监督部门预算是一项复杂的行为,需要若干部门或组织分别从不同的角度进行,并形成一个有机体系。首先要落实人大的监督权,每年预算在上一年12月底前完成,人大代表要在次年3月人大会议期间审议,这说明每年在人大审议通过前其实已经在执行,而且审议时间只有短短几天,并且多数代表并非这方面相关专家,所以每年都会提出报表看不懂的意见。为此,我们应通过一系列制度建设改进审批的效果,具体包括:人大代表可通过培训或聘请专家或中介机构提高预算监督力量及专业水平,同时提前和延长预算审查时间,保证人大代表有足够的时间进行审议,以提高预算监督的效率和效果。其次提高审计机构监督地位,每年高校内部审计部门会对部门预算进行例行审计,但审计的意见和建议得不到全面的落实和执行,所以很难发挥审计监督预算的作用,建议提高审计机构的监督地位,拓宽审计监督的范围、推进预算审计的深度、增加预算审计的频率等。再次是扩大及提升财政部门监督视角。目前高校已全面实现了国库集中支付、收支两条线及政府采购等各项改革,其中国库集中支付和政府采购都是采用与财政联网的系统实现,财政部门可以实时对部门预算的执行进行监管,财政部门应该充分利用这一优势,不但对具体支付细节进行审核监控,更重要的是加强对财政部门预算的宏观调控和对资源配置管理的优化。最后,加强群众监督。对于高校来说就是要将部门预算通过教代会、互联网等多渠道以易理解的方式向广大教职工和学生公开,内容包括预算的编制和执行。这样不仅有利于部门预算编制质量的提高,也有利于部门预算的执行。 总之,部门预算编制是一项涉及面广、技术性强的工作,不仅需要各级领导的重视与支持,还需要不断总结部门预算编制与执行中的经验教训,完善预算编制方法,提高预算资金管理水平,保证高等学校持续平稳发展。 高校部门预算管理研究:当前高校部门预算管理中存在的一些问题 为适应社会主义市场经济体制下公共财政体系建设的要求,2000年,中央本级率先在农业部、科技部、教育部、劳动和社会保障部等四部门试编了部门预算。高等学校的财务预算作为教育部门预算的主要内容纳入政府的部门预算管理,并根据部门预算的原则、方法和程序编制高等学校预算,按照国家有关财政法规制度和教育主管部门的相关规定执行财务预算。但目前,这项制度在高等学校的实践中仍然存在许多问题需要进一步完善。笔者现结合广东省高等院校情况,对深化部门预算改革问题进行剖析和探讨。 一、目前我省高校部门预算编制和执行中存在的突出问题 (一)预算“两张皮”现象普遍 高等学校预算应当与编制和报送的部门预算保持一致,禁止“部门预算”与“学校预算”两张皮的现象,这是部门预算对高等学校预算最基本的要求。但目前,高等学校普遍存在部门预算和单位内部预算“两张皮”的现象。一是按照部门预算的要求编制学校的“部门预算”,上交教育主管部门和财政部门;二是根据学校办学的实际情况,按照现行财务制度的规定编制的校内执行的综合财务收支预算,这就形成“两本预算、两张皮”的弊端。部门预算是按照《政府收支分类科目》的规定,按“类”、“款”、“项”分基本支出和项目支出编制的;而单位综合财务收支预算是按照现行财务制度规定的支出的用途编制的,并作为高等学校校内预算执行的主要依据。由于两本预算编制的依据和编制的方法不同,使得两本预算的差异很大,相互脱节的现象比较严重。 (二)预算编制方法不够科学 当前高校预算的编制方法仍然多采用增量预算法,即以上一年的实际支出为基础,考虑下年度财务收支的各种因素的变化来确定新年度的预算。这种方法虽然简单易行,但易于形成刚性支出,不利于支出数额与支出结构的调整和优化。况且基数是多年形成的,其中包含有不科学和不合理的因素,因此用这种方法编制的预算基本结果是一年比一年提高,节约使用经费的意识淡薄。广东省高校部门预算“一上”编制的文件一般在暑假期间八月下达,要求10天左右报送,部门预算的编制也主要由财务部门个别人员参与,因为他们不参与学校战略规划,无法了解下一年度的工作计划,对学校纷繁复杂的业务活动也了解有限,使得编制预算只能是在往年的开支基础上进行简单的加减,只要能保证填写完整,保证勾稽关系正确,通过审核按时报送上去就行了,缺乏科学认证,编制预算成为“数字游戏”,使得教育主管部门难以了解和掌握高校部门预算的实际情况。 (三)预算编制范围不完整 部门预算中应该把实际用于该部门的全部政府性财力都反映出来,实现部门预算内容的完整。《高等学校财务制度》提出了高校预算新概念,并规定了“大口径”范围,将学校的全部收支都纳入预算管理,以准确反映高校财务收支总体规模。但是,由于高校资金来源日益多元化,下属各院(系)、部门多渠道创收的收入和相应的支出往往没有全部纳入到预算中,脱离了预算的监督管理,而上级财政部门或主管部门对高校的专项经费拨款,由于年初具有不确定性,因此无法在年初部门预算中反映,只能在年中追加,特别是项目确立滞后,预算指标一般在下半年甚至年末下达,致使部门预算内容残缺,预算不完整,使预算收支的口径与会计核算的口径不一致,对预算执行的考核缺乏可比性。 (四)信息系统有待进一步完善 实行部门预算、政府采购和国库单一账户后,不但部门预算软件没有和原来各高校使用的会计账务管理软件联网,部门预算、政府采购、国库支付三个软件也是互相独立的。广东省高校部门预算采用单机版的部门预算系统,实现预算数据录入和倒盘上报预算数据,基本属于数据录入软件,并没有实现预算监督执行等管理功能;政府采购软件实现政府采购计划申报;国库支付系统实现财政拨款资金的用款计划申报和支付申请,高校财务部门使用的各软件系统之间没有衔接配套,不能达到数据共享。 (五)预算制度缺乏绩效信息 目前,我国部门预算支出绩效评价仅仅处于试点阶段,尚未全面推开,并且缺乏系统性研究。从高等学校来说,存在重分配、轻监督的问题,当前的财政资金绩效审计也主要监督各预算单位编制和执行预算的规范性,对资金使用的效益性和社会效果的关注不够。各高校部门预算编制方法仍是投入预算,重心放在争取预算拨款,而对预算执行中资金的产出和效果并不关心,资金分配后,缺少跟踪问效,预算多少和绩效之间没有联系,加之现行的《高等学校会计制度》没有成本核算的概念,不能适应部门预算进一步深化改革建立预算绩效考评的需要。 二、解决上述问题的对策和思路 (一)加强领导,统一思想,提高认识,转变观念,高度重视部门预算编制工作 部门预算编制的好坏,直接关系到一个部门下一年度经费需求的保障程度、各项工作的正常开展和各项任务的顺利完成。因此,高校一定要认真把部门预算编制工作当作一件大事来抓,加强对部门预算编制工作的领导。单位领导应亲自主持预算的制定,并监督执行。同时,在组织机构上要给予充分保障,加大编制预算的组织管理力度。要抽调一批政治素质好、业务能力强的同志,集中汇审编制预算,保证预算编制和报送时间。要明确各单位的责任,做到分工合理,责任明确,相互配合,环环相扣,保证预算编制工作的顺利进行。要适应国家预算管理制度改革的要求,加快职能转变的步伐,强化预算管理力量,将工作重点转变到加强预算管理和监督预算执行上来。(二)完善制度,提高部门预算综合性 现行的《高等学校财务制度》和《高等学校会计制度》是1997,1998年颁布实施的,这两项制度颁布实施时正值我国市场经济体制改革的初期,与市场经济体制相适应的公共财政体系建设问题尚处于理论探讨阶段,相应的财政预算管理体制改革是2000年前后的事。所以,相对于部门预算、政府采购、国库单一账户等公共财政制度来说,现行的高等学校财务制度和会计制度已不能适应公共财政建设及相应制度改革的需要,必须及时地加以研究并作出修订。但另一方面高校应当重视和加强预算管理,根据各项事业活动需要和财力可能,按照《预算法》和《高等学校财务制度》的规定编制预算,把高校的所有财务收支都纳入预算管理。同时,也应当按照公共财政建设和部门预算制度改革的规定,编制高校的财务预算。也就是说,高等学校应当把学校的财务预算与部门预算有机地统一起来,严禁把高校校内预算与部门预算割裂开来,或把部门预算当作应付财政部门和主管部门的需要。只有把部门预算作为学校预算年度执行的校内预算来认真对待、认真编制,才能保证部门预算制度得到贯彻实施,也才能真正树立起预算的权威性和严肃性。 (三)健全预算信息管理系统 为提高部门预算编制的准确性和工作效率,加强部门预算编制基础数据的搜集、整理工作,应采用先进的网络技术和数据库管理模式,使部门预算的编制能建立在一个扎实的基础之上,加强财务管理的信息系统建设,为部门预算改革提供必要的技术信息保证,提高预算管理信息化水平。各高校应将现有的各个应用系统整合,建立综合信息平台,将单机版部门预算系统改进,变成网络版,统筹管理预算基础信息、专项支出项目库、预算编制审查、预算指标管理、预算执行监测分析等工作,并将各项预算数据及预算执行情况都集中体现在网络上,财务部门预算控制人员可随时调用,查询预算执行情况及单位财务状况,以便全面控制各责任单位的业务活动情况,及时发现问题所在,纠正预算执行偏差。同时,在执行数据的汇总与分析的基础上为滚动预算做数据准备。 (四)健全绩效机制 绩效管理作为一种有效的管理手段,它提供的绝对不仅仅是一个奖罚措施,更重要的意义在于它能为高校提供一个促进财务预算工作改进和业绩提高的信号。这里,实现绩效目标耗费的资源是成本费用的概念,而不是传统预算管理中的支出概念。预算绩效考核是对经费支出与产生的效果和影响进行评价的行为,是以支出“结果”和“追踪问效”为导向,是以定性分析和定量评判为手段的预算支出管理模式,这对强化支出管理意识,优化预算支出结构,提高预算支出的社会效益和经济效益具有重要作用。绩效指标自20世纪80年代开始就在国外高校中得到了比较普遍的应用。绩效指标的测量能够提供关于高校运行状况的准确信息,同时也衡量高校完成战略目标的情况,使高校在进行预算编制时有据可依,确定了十分详细和缜密的关键绩效指标。我国高校绩效指标体系可以使用平衡计分卡评价体系和关键绩效指标体系相结合的方法,并借鉴《英国高校管理统计和绩效指标体系》的做法,将我国高校的战略目标划分为教学绩效、科研绩效、自筹能力、资产绩效、校产绩效、声誉绩效等六大层次,然后在这六大层次中选取更详尽的关键绩效指标,对预算执行结果加以衡量,从一些看似细微的关键点衡量预算执行效果以及资金使用效率。 (五)完善监督体系 监督部门预算是一项复杂的行为,需要若干部门或组织分别从不同的角度进行,并形成一个有机体系。首先要落实人大的监督权,每年预算在上一年12月底前完成,人大代表要在次年3月人大会议期间审议,这说明每年在人大审议通过前其实已经在执行,而且审议时间只有短短几天,并且多数代表并非这方面相关专家,所以每年都会提出报表看不懂的意见。为此,我们应通过一系列制度建设改进审批的效果,具体包括:人大代表可通过培训或聘请专家或中介机构提高预算监督力量及专业水平,同时提前和延长预算审查时间,保证人大代表有足够的时间进行审议,以提高预算监督的效率和效果。其次提高审计机构监督地位,每年高校内部审计部门会对部门预算进行例行审计,但审计的意见和建议得不到全面的落实和执行,所以很难发挥审计监督预算的作用,建议提高审计机构的监督地位,拓宽审计监督的范围、推进预算审计的深度、增加预算审计的频率等。再次是扩大及提升财政部门监督视角。目前高校已全面实现了国库集中支付、收支两条线及政府采购等各项改革,其中国库集中支付和政府采购都是采用与财政联网的系统实现,财政部门可以实时对部门预算的执行进行监管,财政部门应该充分利用这一优势,不但对具体支付细节进行审核监控,更重要的是加强对财政部门预算的宏观调控和对资源配置管理的优化。最后,加强群众监督。对于高校来说就是要将部门预算通过教代会、互联网等多渠道以易理解的方式向广大教职工和学生公开,内容包括预算的编制和执行。这样不仅有利于部门预算编制质量的提高,也有利于部门预算的执行。 总之,部门预算编制是一项涉及面广、技术性强的工作,不仅需要各级领导的重视与支持,还需要不断总结部门预算编制与执行中的经验教训,完善预算编制方法,提高预算资金管理水平,保证高等学校持续平稳发展。
数学建模论文:数学建模思想下高等数学论文 1高等数学教学中数学建模思想应用的优势 1.1有助于调动学生学习的兴趣 在高等数学教学中,如果缺乏正确的认识与定位,就会致使学生学习动机不明确,学习积极性较低,在实际解题中,无法有效拓展思路,缺乏自主解决问题的能力。在高等数学教学中应用数学建模思想,可以让学生对高等数学进行重新的认识与定位,准确掌握有关概念、定理知识,并且将其应用在实际工作当中。与纯理论教学相较而言,在高等数学教学中应用数学建模思想,可以更好的调动学生学习的兴趣与积极性,让学生可以自主学习相关知识,进而提高课堂教学质量。2.2有助于提高学生的数学素质随着科学技术水平的不断提高,社会对人才的要求越来越高,大学生不仅要了解专业知识,还要具有分析、解决问题的能力,同时还要具备一定的组织管理能力、实际操作能力等,这样才可以更好的满足工作需求。高等数学具有严密的逻辑性、较强的抽象性,符合时展的需求,满足了社会发展对新型人才的需求。在高等数学教学中应用数学建模思想,不仅可以提高学生的数学素质,还可以增强学生的综合素质。同时,在高等数学教学中,应用数学建模思想,可以加强学生理论和实践的结合,通过数学模型的构建,可以培养学生的数学运用能力与实践能力,进而提高学生的综合素质。 1.3有助于培养学生的创新能力 和传统高等数学纯理论教学不同,数学建模思想在高等数学教学中应用的时候,更加重视实际问题的解决,通过数学模型的构建,解决实际问题,有助于培养学生的创新精神,在实际运用中提高学生的创新能力。数学建模活动需要学生参与实际问题的分析与解决,完成数学模型的求解。在实际教学中,学生具有充足的思考空间,为提高学生的创新意识奠定了坚实的基础,同时,充分发挥了学生的自身优势,挖掘了学生学习的潜能,有效解决了实际问题。在很大程度上提高了学生数学运用能力,培养了学生的创新意识,增强了学生的创新能力。 2高等数学教学中数学建模思想应用的原则 在进行数学建模的时候,一定要保证实例简明易懂,结合日常生活的实际情况,创设相应的教学情境,激发学生学习的兴趣。从易懂的实际问题出发,由浅到深的展开教学内容,通过建模思想的渗透,让学生进行认真的思考,进而掌握一些学习的方法与手段。在实际教学中,不要强求统一,针对不同的专业、院校,展开因材施教,加强与教学研究的结合,不断发现问题,并且予以改进,达到预期的教学效果。教师需要编写一些可以融入的教学单元,为相关课程教学提供有效的数学建模素材,促进教师与学生的学习与研究,培养个人的教学风格。除此之外,在实际教学中,可以将教学重点放在大一的第一学期,加强教师引导与教育,根据实际问题,重视微积分概念、思想、方法的学习,结合数学建模思想,让学生充分认识到高等数学的重要性,进而展开相关学习。 3高等数学教学中融入数学建模思想的有效方法 3.1转变教学观念 在高等数学教学中应用数学建模思想,需要重视教学观念的转变,向学生传授数学模型思想,提高学生数学建模的意识。在有关概念、公式等理论教学中,教师不仅要对知识的来龙去脉进行讲解,还要让学生进行亲身体会,进而在体会中不断提高学习成绩。比如,37支球队进行淘汰赛,每轮比赛出场2支球队,胜利的一方进入下一轮,直到比赛结束。请问:在这一过程中,一共需要进行多少场比赛?一般的解题方法就是预留1支球队,其它球队进行淘汰赛,那么36/2+18/2+10/2+4/2+2/2+1=36。然而在实际教学中,教师可以转变一下教学思路,通过逆向思维的形式解答,即,每场比赛淘汰1支球队,那么就需要淘汰36支球队,进而比赛场次为36。通过这样的方式,让学生在练习过程中,加深对数学建模思想的认识,提高高等数学教学的有效性。 3.2高等数学概念教学中的应用 在高等数学概念教学中,相较于初高中数学概念,更加抽象,如导数、定积分等。在对这些概念展开学习的时候,学生一般都比较重视这些概念的来源与应用,希望可以在实际问题中找出这些概念的原型。实际上,在高等数学微积分概念中,其形成本身就具有一定的数学建模思想。为此,在导入数学概念的时候,借助数学建模思想,完成教学内容是非常可行的。每引出—个新概念,都应有—个刺激学生学习欲的实例,说明该内容的应用性。在高等数学概念教学中,通过实际问题情境的创设与导入,可以让学生了解概念形成的过程,进而运用抽象知识解决概念形成过程,引出数学概念,构建数学模型,加强对实际问题的解决。比如,在学习定积分概念的时候,可以设计以下教学过程:首先,提出问题。怎样求匀变速直线运动路程?怎样计算不规则图形的面积?等等。其次,分析问题。如果速度是不变的,那么路程=速度×时间。问题是这里的速度不是一个常数,为此,上述公式不能用。最后,解决问题。将时间段分成很多的小区间,在时间段分割足够小的情况下,因为速度变化为连续的,可以将各小区间的速度看成是匀速的,也就是说,将小区间内速度当成是常数,用这一小区间的时间乘以速度,就可以计算器路程,将所有小区间的路程加在一起,就是总路程,要想得到精确值,就要将时间段进行无限的细化。使每个小区间都趋于零,这样所有小区间路程之和就是所求路程。针对问题二而言,也可以将其转变成一个和式的极限。这两个问题都可以转变成和式极限,抛开实际问题,可以将和式极限值称之为函数在区间上的定积分,进而得出定积分的概念。解决问题的过程就是构建数学模型的过程,通过教学活动,将数学知识和实际问题进行联系,提高学生学习的兴趣与积极性,实现预期的教学效果。 3.3高等数学应用问题教学中的应用 对于教材中实际应用问题比较少的情况而言,可以在实际教学中挑选一些实际应用案例,构建数学模型予以示范。在应用问题教学中应用数学建模思想,可以将数学知识与实际问题进行结合,这样不仅可以提高数学知识的应用性,还可以提高学生的应用意识,并且在填补数学理论和应用的方面发挥了重要作用。对实际问题予以建模,可以从应用角度分析数学问题,强化数学知识的运用。比如,微元法作为高等数学中最为重要、最为基础的思想与方法,是高等数学普遍应用的重要手段,也是利用微积分解决实际问题,构建数学模型的重要保障。为此,在高等数学教学中,一定要将其贯穿教学活动的始终。在实际教学中,教师可以根据生命科学、经济学、物理学等实际案例,加深学生对有关知识历史的了解,提高学生对有关知识的理解,培养学生的数学建模意识。又比如,在讲解导数应用知识的时候,教师可以适当引入切线斜率、瞬时速度、边际成本等案例;在讲解极值问题的时候,可以适当引入征税、造价最低等案例。这样不仅可以激发学生学习的兴趣与积极性,还可以创设良好的教学氛围,对提高课堂教学效果有着十分重要的意义。 4高等数学教学中应用数学建模思想的注意事项 4.1避免“题海战术” 数学是一个系统学科,需要从头开始教学,为此,教师一定要注意循序渐进。首先,在教学过程中,教师可以从教材出发,对概念、定理等进行讲解,让学生进行掌握与运用,转变教学模式,让学生牢记教材知识。其次,慎重选择例题练习,避免题海战术,培养学生的数学建模思想,逐渐提高学生的数学素质。 4.2强调学生的独立思考 在以往高等数学教学中,均是采用“填鸭式”的教学模式,不管学生是否能够接受,一味的讲解教材知识,不重视学生数学建模思想的培养。目前,在教学过程中,教师一定要强调学生独立思考能力的培养,通过数学模型的构建,激发学生的求知欲与兴趣,明确学习目标,培养学生的数学思维,进而全面渗透数学建模思想,提高学生的数学素质。 4.3注意恐惧心理的消除 在高等数学教学中,注意消除学生学习的恐惧心理及反感,提高课堂教学效果。在实际教学过程中,培养学生勇于面对错误的品质,让学生认识到错误并不可怕,可怕地是无法改正错误,为此,一定要提高学生的抗打击能力,帮助学生树立学习的自信心,进而展开有效的学习。学习是一个需要不断巩固和加强的过程,在此过程中,必须加强教师的监督作用,让学生可以积极改正自身错误,并且不会在同一个问题上犯错误,提高学生总结与反思的能力,在学习过程中形成数学思想,进而不断提高自身的数学成绩。 5结语 总而言之,高等数学课堂教学是培养学生数学品质的主要场所之一,通过高等数学教学和数学建模思想的结合,可以加深学生对高等数学知识的理解,进而可以提高学生对高等数学知识的运用能力。目前,在高等数学教学中,一定要重视数学建模思想的融入,改进教学模式,促使教学内容的全面展开,完成预期的教学任务,提高学生的数学水平。 作者:刘开军 单位:台州职业技术学院 数学建模论文:小学思维教学数学建模论文 一、铺路搭桥:沟通生活原型与数学模型的联系 数学本是对现实生活的一种抽象,而数学模型更是多次抽象后的结果,这就使之与学生有了一定距离。因此,教师要想方设法缩小学生起点与数学模型之间的距离或者搭起两者之间的桥梁,为学生的数学学习寻找实际生活的原型。比如,在教学《解决问题的策略——倒推》一课中,我从学生熟悉的故事——“小猫钓鱼”入手,激活学生的生活经验,让学生在解决类似“走迷宫”式的趣味问题中初步建立“顺”和“倒”的模型,初步感知顺向思考与逆向思考两种数学思维方式,为新课学习作好铺垫。“小猫钓鱼”的故事为学生找准了知识原型,当然这只是数学教学中的一种隐喻,教师在此基础上用方框加箭头的形式将故事加以提升,挖掘出更为深刻的“顺”和“倒”的模型,才是从真正意义上为学生找准了学习的起点,引导学生逐步走向数学抽象。 二、意义建构:创设促进思维抽象化的教学程序 引导学生建立数学模型的过程,实际上就是引导学生用数学的思维去观察、分析和表示事物之间的关系。因此,教师在教学中要努力创设能够促进学生思维抽象化的教学程序,层层递进,引导学生在学习的过程中,深深感悟到数学思维的抽象美,感悟到数学建模的文化价值所在,汲取到求真求知的力量。再以《解决问题的策略——倒推》一课的教学为例,教学例题1时,我引导学生在理解题意的基础上,将文字转化为框式图,然后再进一步引导学生将文字表达的框式图,舍弃次要因素,抽象出既简洁又准确的纯数学符号表达的框式图,初步建构起数学符号归纳的模式。这种纯数学符号的框式图,更利于学生厘清倒推的过程、方法,形成技能。学生在教学中亲身经历了框式图逐步抽象的过程,初步建立起倒推策略的模型。而教学例题2时,我引导学生主动探究两步倒推问题,让学生用自己喜欢的框式图整理信息,在汇报比较中进一步沟通文字和数学符号的联系,优化方法。此时,教学的重点转向倒推策略本身,我引导学生细细体会倒推的起点、顺序、方法,并在方法多样化的比较中,进一步体会倒推策略的基本特点,从而促使学生掌握基本方法。 三、举一反三:重视数学模型的解释与运用过程 数学建模是一种高水平的数学思维活动,教师不仅要重视其“学数学”的功能,还要关注其“用数学和巩固数学”的功能。也就是说,教师要引导学生对所初步构建的数学模型进行解释和运用,做到融会贯通,自主地将数学模型纳入自己的学习结构。比如,教学一年级上册《减法》一课时,教师往往首先出示主题图,让学生完整地说出图的意思:5个小朋友在浇花,走了2个,还剩3个;然后,让学生将题目的意思用圆片摆一摆:从5个圆片中,拿走2个,还剩3个;接着,引导学生列出减法算式:5-2=3,并说出算式的含义。至此,大部分教师认为已经完成了减法含义的教学,于是就此打住,进行例题教学的小结。可是,我认为从数学建模思想的渗透角度来看,这个教学环节并不能就此结束,要进一步让学生说说“5-2=3还可以表示什么”,让学生用生活中的数学问题来举例。这样的教学过程就是一个数学建模的过程,并且和低年级学生数学学习的特点相贴切——由具体、形象的实例开始,借助操作予以内化和强化,最后通过思维发散和联想加以扩展和推广,赋予“5-2=3”更多的模型意义,使学生在举一反三中掌握减法的意义。数学建模作为数学学习的一种新方式,有助于学生体验数学在解决实际问题中的价值和作用,体验数学与日常生活、其他学科的联系,体验综合运用知识和方法解决实际问题的过程。学生在建模思想的引领下,能举一反三、融会贯通、创造性地学习,掌握数学知识技能的同时,又能学会数学思想方法,获得数学活动经验,在数学文化的熏陶中茁壮成长。 作者:杨明媚 单位:江苏苏州市城西中心小学 数学建模论文:数学建模与中学数学论文 一、如何进行数学建模 中学数学教学过程中,由于学生掌握的知识和能力有限,建立模型及解决问题,对数学知识和能力要求较高。如何进行数学建模教学呢?首先,脱离平时数学课堂教学模式。讲数学建模没有必要,也是空谈。如果把数学建模融合于普通课堂教学可以使学生产生浓厚的兴趣,为学生提供一个学数学、做数学、用数学的环境和表达自己想法的机会;而如果单独开设则会在新鲜感过后使学生产生学习困难的想法,产生恐惧心理。我们可以对课本中出现的应用问题,从简单入手教会方法,提高学生的信心,再引导学生思考变式,学会拓展,主动联系实际生活中的问题,形成新的数学建模应用问题;激发学生学习兴趣,做到发现课本中纯数学问题,都能根据已有经验和所学知识改编出适合数学建模教学的应用问题。如从课本出发,注重对原题的改变,举个简单的例子:例1:如图,三个相同的正方形,求证:∠1+∠2+∠3=90°。以此几何题为原型,结合题意给它实际意义就可以编一实际问题:小明在距电视塔底部同侧同一直线上50米,100米,150米的三处,观察电视塔顶,测得的仰角之和为90°,小明知道电视塔高为多少吗?只要有解决原几何题的方法,引导学生观察转化说理,很快学生就知道电视塔高为50米,否则三个仰角之和就不等于90°,导出矛盾。 在数学教学中对生活中广泛存在的如增长率、储蓄利率等含有等量关系的实际问题,让学生用所学知识分析研究,通常可以引导学生通过构建方程(组)模型来解决;数学中不等关系在实际生活中也是普遍存在的,如在市场经营、核定价格等许多问题中,可以引导学生通过构建不等式(组)模型加以解决;再如,对于生活中普遍存在的最优化问题,如用料最省、成本最低可以构建立函数模型,转化为求函数的最值问题。这些教学发挥了学生主动性,教会了方法,学会了解决问题,提高了用数学的能力。其次,数学是学生学习其他理科的重要工具,我们在进行建模教学时可以引导学生将有关的知识用在其他学科上。在数学的平面知识中相似三角形对应边,对应角之间的关系;全等三角形对应边,对应角之间的关系;以及对顶角相等,两直线平行同位角相等等许多的平面几何知识在物理学中的光学部分应用相当广泛。有利于培养学生注重学科之间的联系,拓展思维,让能力全面发展。 二、解题思路 (1)分析与合理假设。根据题意画出图:只有保证P点到航向的距离大于或等于暗礁的半径82姨,即这个距离至少等于82姨,轮船才安全,P不改变航行方向P点到航向的距离等于8,所以要改变航向。(2)建立模型得到相应的数学问题。由P向A的正东方向作垂线PB,垂足为B,易得PB=8。因为8<82姨,故有触礁的危险。(3)模型求解。不妨设安全航行方向为AD,作PCAD垂足为C,从而易得∠BAC=15°。故轮船自A至少应沿东偏南15°的方向航行,才能安全通过此海域。在初中数学教学中数学建模将有助于学生加深对数学的应用特征的理解,并能使学生学会“用数学”。有助于学生知识结构调整、有助于学生知识层次深化。同时学生在完成建模过程中,可以充分掌握数学及相关学科的知识及其内在联系,从而感受到数学的广泛应用。另外,数学建模还能够发挥学生学习数学的主体性和自主创新精神,形成良好的思维习惯和用数学的能力。 作者:高亮荣 单位:扬州教育学院附属中学 数学建模论文:建模思想下中学数学论文 一、潜移默化地让学生树立建模思想的意识 建模思想在数学课堂上的应用,其优秀是建立数学思维模式,发展学生的数学思想,使学生能够灵活的运用数学知识解决问题,学会用“数学的脑子”思考问题、学会利用数学的方法解决问题.例如,有6名工人向工地运砖,每人一辆手推车,大车每次运600块,小车每次运400块,5次共运了28000块,问有多少辆大车参与了运砖?首先,要认真审题、仔细读题,把握题目给出的每个条件和提示,将其中隐藏的等量关系准确的找出来.如例题,关键掌握两个等量关系,大车和小车一共6辆,因为有六个工人使用,每人一辆手推车;所有大车和小车5次共运砖28000块,通过总量和次数和求出每次运砖5600块.其次,进行设元,通过对未知和已知的掌握准确设定未知数,列出不等式后,注意未知量之间的转换技巧.如例题,求多少辆大车参与了运砖,如未知数设为:有x辆小车参与运输,或有x辆大车和y辆小车参与运输,这样设元解题就麻烦.直接设未知数为:有x辆大车参与了运输,简洁、明了,在寻找大车数量与小车数量的关系可得出小车数量为:6-x,这样就成功的完成了未知量之间的转换.最后列方程求解,得出答案.对于该类型题要善于总结,分析同类型题的共同点,以便建立数学模式.先从情景入手,A和B共同做一件事,A、B量的和为C,单位工作量分别为D、E,工作总量为F,此类题求解的模式为,先设A、B中的一个为x,另一个就为C-x.然后建立等量关系进行列式求解,F=Dx+E(C-x),这样简化了求解过程,节省了分析问题的时间,更容易使学生轻松的解决问题.今后,当遇到类似的题目会产生主动比较的意识,发现题目的相同与不同,有利于学生数学综合能力的提高. 二、引导学生针对实际问题建立数学模型 数学学习的最终目的是应用数学知识解决实际中的问题,在教学中,要注重引导学生利用学过的数学知识建立数学模型解决实际中的问题,其中的关键是将实际的数学问题转化为相关的数学知识,使抽象的数学问题具体化、简单化.例如,某图书馆需要一批书架,到市场购买是890元一件,图书馆自制是590元一件,但需要制作场地和制作设备,得知制作场地及设备的租赁费为5100元,问怎样获得这批书架图书馆最合算?对于实际问题的解决,首先,将实际数学情景与数学知识联系起来进行分析,正确设元.如例题,设图书馆需要书架x件,即得出:商场购买书架需要的支付金额为890x,制作书架需支付的金额为(590x+5100)元.然后对其进行分析,当890x=590x+5100时,图书馆用于购买书架和定制书架的支出相同,通过求解x=17(件).结合题意分析:当x=17时,两种方案的结果相同;当x>17时,购买支出的费用较高,就应考虑选择制作书架;当x<17时,购买支出的费用较低,那么选择购买就划算一些.在数学知识理论的支持下,图书馆所需的书架数量即使任意发生变化,我们也能得到最佳的定制方案,以确保书架购置成本的最低化. 三、巧建数形模式解决数学问题 数形结合模式在数学解题中非常关键,数形的结合往往能使一些困难问题简单化、复杂问题直观化.在数学教学中,要善于引导学生将抽象的代数问题与直观的几何图形结合起来进行求解.例如,20个同学去郊游,打算在湖中荡舟,每艘小船可坐4人,租金是40元,每艘大船可坐6人,价钱是50元,同学们怎样租船划算.对于该问题凭想象解决往往是不可靠的,有的同学认为,租2艘大船2艘小船,刚好坐满,不浪费是最划算的.有的同学认为租小船划算、便宜,到底怎样最合算,不是我们能够讨论出结果的,而应该用“数学的脑子”去思考问题.设租大船x艘,租小船y艘,求解:50x+40y的最小值.结合6x+4y≥20求解.首先分析得出3x+2y≥10(x,y都为整数)结合3x+2y=10的图形。 结合图形很容易得出y的值为0~5,x的值为0~4,直线和直线以上部分都符合题目要求,可以满足同学们的租船需求,但y超过5、x超过4后就会造成资源浪费,所以不考虑.再从题目得出50x+40y值最小时,租船最合算,即20Z-10x(Z=3x+2y)取最小值,分析得:Z值最小,x值最大时,20Z-10x的取值最小,即3x+2y=10x取最大值时,租船最合算,结合图形x=3,y=1.利用图形解决数学问题,使复杂的数学问题得到了简化,并使抽象的数学条件直观化,有利于对学生数学兴趣的培养和数学解题能力的提高.又如,通过代数形式解决几何问题,使一些较复杂的几何问题求解简单化,使抽象的几何问题直观化.例如,已知抛物线y=x2与直线y=4x+5相交,求他们围成的图形的面积.打眼一看这题让人发蒙,如果在求解时先画出草图(如图2),再进行求解,题目的已知和未知就变得比较明朗化,有助于解题思路的拓展.结合草图对题目进行分析,先利用x2=4x+5求两个解析式的两个交点,很直观的可以看到y=x2与直线y=4x+5围成的图形,再以x或y为积分变量进行求解.建立此类型题的求解模式,使学生科学的掌握不同类型题目的求解途径,对于提高数学教学质量非常关键. 总之,在数学课堂上,合理的应用、科学的引导、适当的渗透建模思想,对提高中学生数学水平和数学能力意义重大,有效地促进了中学数学教学水平的提高。 作者:吴启虎 单位:江苏省徐州市大黄山中学 数学建模论文:高等数学下教学建模论文 1 高等数学教学面临的困境与挑战 (1)高等数学课程因其特有的抽象性、逻辑性和广泛的应用性,对学生理解能力要求较高,目前学生大多是机械的学习,理解不透彻,理解之后在实际生产生活中很难去运用所学内容解决问题; (2)传统的高等数学教学模式主要是“定义—定理—证明—推论”这样的教学模式,授课过程缺乏生动的实例。所以很多学生习惯死记硬背,缺少思考热情,缺少了学习乐趣,形成不良的学习习惯,不去主动思考,影响了学习的积极性; (3)由于在教学内容、教学方式上存在枯燥乏味和理论脱离实际的缺陷,学生的动手能力、创新能力都是很欠缺的,这都会对数学理论与知识的培养积累有所限制,影响日后的学习; (4)数学软件的使用往往还是停留在初级阶段,很多老师上课仍是以板书为主,虽然有多媒体、电脑等设备的存在,使用率不高或者根本不用,即使使用也不能和所讲的内容很好的结合。如何提高高数的教学质量,充分发挥其在各科和实际应用中解决问题的重要作用,这是我们应该考虑和深思的问题。 2 在高数教学中融入数学建模的重要性 建模课程首先是在一些西方国家大学开设,改革开放之后国内的大学也陆续引入到课堂上来。经过多年的发展,现在大多数本科院校和专科学校都开设了此类课程,例如各种形式的数学建模课程与学术讲座,同时以数学建模竞赛为主题的各种教学与研究已开展在全国各个高校。实践证明,数学建模过程能激发学生的学习积极性,构建基本的逻辑思维,培养学生的创新思维,提升个人的素质能力。 3 数学建模思想融入到高等数学教学中的几点建议 数学建模课程是一座桥梁,是连接数学与其他学科的纽带,也是把数学理论知识与实际问题进行连接不可或缺的课程。用建模解决问题的主要步骤是模型的建立,模型分析以及模型研究。因此,也需要同学们掌握一定的数学知识,这对尤其在模型的建立上起着关键作用。掌握数学建模方法之后,对于学生提高综合能力有重要作用。 3.1 在教学过程中渗透数学建模的思想 数学概念与知识是从社会生产生活中抽象出来的,在教学中,把数学建模思想渗透到高等数学教学中,以高等数学教学为主要内容,数学建模为辅助内容,理论联系实际。通过贴近现实生活的实例,使学生体会到用数学知识解决这些实际问题的过程。例如,在讲到定积分的概念时,我们通常用求曲边梯形的面积作为原型,更进一步引入一个类似问题,即动物体型问题,使问题更加明确化;在讲授多元函数积分学时,可以选择适当的建筑物,估算其体积或者面积;在讲授微分方程时,联系传染病模型,要求学生用微分方程模型分析受感染人数的变化规律,找到制止该病蔓延方法和策略。 3.2 培养学生的学习热情与兴趣 在实际教学中,很多学生感触是高等数学内容多,难理解,理解之后不会运用,甚至觉得了无用处。所以作为教师将数学建模思想与内容恰当的融入课程教学中,将其与多彩的现实问题联系起来,让学生知道如何用,怎么用,这在教学中将会收到更好的学习效果,学生掌握运用知识的能力就越扎实。对数学建模本身而言,解题方法是多样的,也没有固定的解题思路,解决的问题也更多样化。这就需要学生要从错综复杂的实际问题中抓住要点,层层分析,透过现象看本质,做到“提出问题—分析问题—解决问题”,充分发挥学生的想象力和创新力,激发学生创造性意识,培养学生的学习热情与兴趣。 3.3 引导学生建模,培养学生建立模型的思想,提高数学理论与现实结合的能力 在高数的教学中适当加入建模思想,逐步推广多种建模的方法,进一步拓宽学生们思考问题的宽度和深度。在选择习题,授课教师把特殊情况分析后推广到一般问题上,通过具体问题的建模实例,加深对建模方法的理解运用,提高透过现象描述本质以及自身综合解决问题能力。例如在学习导数时,任课教师适当多讲一些求实际问题的最值问题;在讲授积分时,可以列出如存贮模型这样的求和例题。 3.4 利用计算机做数学实验,培养学生的动手能力 数学软件的开发与应用越来越多,给我们带来了极大的便利。在学习高等数学时,利用数学软件进行教学,例如用软件求导、积分、以及解方程、求解线性规划等问题,特别是利用各种数学软件可以把许多复杂的问题或者图形,转化成图形图像,不用拘泥于人们手工绘制的简单图形,把图形图像用软件模拟出来,更易学生理解,这是最直观的优点。把课堂教学和计算机结合起来,,特别是利用数学软件对数学模型的模拟,让过程和结论更直观展现于学生面前,更易于学生理解接受。同时学生在分析问题、建立模型及解决问题的过程中,能够提高计算机的运用能力,这无疑对培养学生能力、全面提高大学生的整体素质是十分有利的,也是十分必要的。 4 结语 综上所述,在高等数学教学中渗透建模思想,可以能够培养学生对高等数学乃至数学学科的兴趣,感受数学的魅力,发展学生的逻辑思维、认知能力。更将对今后继续学习更深入的内容打好基础,同时也为学习其他方面的知识做好了准备。 作者:赵志欣 单位:长春师范大学 数学建模论文:高中思维发展下数学建模论文 一、论文议题概念与意义 所谓数学建模,从字面意思看,其以数学理论与实际生活的关联为教学重点,其教学内容的设定目标在于培养学生的动手能力、实践能力,力求帮助学生从实践中深入体会数学理论知识.对于高中数学中的建模教学,在国外被重视的时间早于国内,我国1993年的数学课程改革研讨会上才首次提出“建立数学模型”的议题,2003年的高中数学课程标准中才明确了数学建模这一学习活动在高中数学教学大纲中的必要性. 虽然我国正式明文提出有关高中数学中的建模教学的相关内容,但在实践效果来看并不理想.不少高中对于这一议题的实施常常会因不同学校的差异、这样那样的实际情况限制等条件而不完全落实指导思想.加之高中学习阶段的紧张性,常常会形成建模被冠以浪费时间的名号而不被应用.然而,就现状分析来看,高中生们对高中数学的应用能力远不如预想的好.相关教育者及研究人员也逐渐意识到这一严峻问题,终于将眼光投入到建模教学对于高中生思维发展的重要性. 以“高中数学,建模”为关键词查询2000年至2014年十余年时间内的研究理论文献,得出结果29600篇,这一结果是值得我们欣慰的,越来越多的人们关注到高中数学建模的重要性,并不断探索其有效实践方式及效果分析.就建模教学对于高中数学的意义而言,具有多重性.首先,建模教学的内容特殊性可以在学生与老师之间形成良性制动系统,也就是说,老师们在研究建模教学具体操作时,会多方面权衡各方条件及因素,对于课堂设计有促进意义.此外,通过以小组学习为主要教学方式的建模教学过程,可以培养学生们对于高中数学的非智力因素.目前,数学建模在高中数学中的实施难点在于多数教师并不具备数学建模的教学经验,教师们在不断尝试,因此,数学建模的收效性一般. 二、高中数学建模对学生的多方位影响 (一)拓宽学习范围,以数学为中心融合进其余学科的知识,有利于学生视野范围的扩大.数学学科以基础学科的身份在其余学科中常常出现,比较常见的包括物理、化学、生物,而表面看关联不大的语文学科也处处体现着数学的思想.原本传统高中数学教学过程中,往往忽视了这一点,造成学生们的思维局限性.而数学建模的出现对这一现状的改善有促进作用.其中,通过有效的课堂教学模式及教学内容的设计,建模教学可以集合数学与物理、化学、生物甚至是美术的问题来供学生们思考.换言之,在教学过程中体现数学与其他学科之间的呼应关系,既可以帮助学生巩固数学知识,更能起到辅助学生进一步理解其余学科内涵的作用.学科间的交叉无形中培养学生自主建立建模意识,有利于学生们思维的发散性发展. (二)以创新性思维影响学生的思维过程,在潜移默化中提升学生的思维水平.建模教学区别于传统教学的明显特征在于其创新思维的引入.通过课堂上的多元化教学方式的促进,可以培养学生的创新思维能力,在面对贴合实际的理论问题时,学生们会受到建模思想的印象而自发地运用多维度分析、辨别能力,这对于学生们发散性思维的养成很有益处.而建模教学中的创新性并不是空谈,其有实际的理论支撑以及丰富的知识源储备作依托.同时,建模教学对于学生的思维深刻度与灵活度也有一定要求,可以在过程中锻炼学生独立、自觉寻求问题最佳解决方案的能力,对其今后的工作、生活能力的提升也有帮助. (三)以倡导学生自主学习、实践的操作过程,培养学生自主探索问题解决方法的良好学习习惯.区别于传统高中数学单一的教学方式,建模教学不再将学生们的学习过程局限于接受传输、记忆要点、模仿练习的枯燥过程,而是将自主探索、主动实践、合作学习、多样性自学等教学模式融入到高中数学的课堂教学中.从学生心理条件的分析中我们可以看到,上述几种建模教学的常用方式有助于学生在思维养成中的主动性的培养,改变传统教什么做什么的呆板模式,令学生的学习过程成为教师初期引导、学生后期再创造的愉快过程.此外,多样性、多元化、信息化的教学过程也符合现代社会的发展趋势,对于高中生思维的锻炼有很大帮助,在学习能力提升的同时,可以令学生掌握很多学习之外非常有用的实践能力,真正实现学生们各方面能力的综合提高. 三、议题要点概括 建模对于培养学生思维能力及实践能力有重要意义,在当前建模思想被广泛重视的时代背景下,相关教育工作者及研究人员需要注意自身对于学生们的引导方式及方向.以对实际问题进行抽象分析的原则对教学内容建立对应的、恰当的数学模型.值得注意是,在当前建模教学依旧处于探索期的阶段,教师们或许需要借助于传统教学与建模教学的对比方式,在效果及便捷性方面给学生提供直观感受,以明显的实践结果令学生自主体会建模教学的优点与优势.此外,在建模教学对学生思维发展的影响的探究过程中,需要注意不能忽视学生的非智力因素的培养与课堂教学的融合. 高中数学的建模过程所包含的问题应该来源于学生的生活实际,而不能以学生较难接触到或不具备普遍性的生僻现象作为建模对象,否则将因与实际生活脱节而增强学生对建模过程的反感情绪.此外,高中学生的数学知识储备与解决问题能力水平相对不高且具有一定局限性,因此,高中数学中的建模过程不能设计得过于复杂. 结合素质教育的优秀思想,建模教学在高中数学中的应用前景长远且深刻.相关教育工作者及研究人员需要重视建模教学在高中数学课堂上对于学生们思维发展的重要影响,这些影响不仅在学生的学习中有很大帮助,更对其今后的生活、工作将会产生正面影响.因此,建模教学的恰当方法的探析之路要坚持下去.通过建模教学的实践成果在高中数学课堂中培养学生的学习及实践能力这一课题需要我们不断的探索、学习、总结、归纳、改进。 作者:秦烨 单位:江苏省启东市东南中学 数学建模论文:学生思维数学建模论文 实践教学相对封闭,各种综合性实训基地不能有效利用,校企合作有待深化。新课程标准要求学生在掌握充足的理论知识的前提下,培养其动手实践思维能力,使其全面发展。但在实际的教学过程中,综合实训基地、校企合作的重要性没有很好的发挥出来,在教学内容设计和选择上,仍然以教师为主,忽视了进行学生的实践思维能力培养,缺乏校企合作意识,不能通过实训以及校企合作有效发挥学生的潜力和创新思维能力,不能及时进行学生理论知识与实践能力的整合,造成学校培养的学生大多不能满足社会经济发展的需求、 (一)改进教学手段,强调实践教学 教师作为教育工作的直接参与者,对提高学校的教学质量发挥着重要的作用,这就需要教师具有实践教学的教育理念,既要精通理论知识和实践能力,又要亲自指导学生实践,培养学生实践能力。在教学模式上,打破传统的讲授教学模式,突出教学内容的实用性,让实践教学模式渗透到学生的财经学习过程中,使学生能够充分利用所学知识提升自己的职业技能。 (二)创新实践教学手段 学校应该紧跟时展,引进新的教学手段,把传统的讲授教学方式逐步转变为运用多媒体、电子教程、投影仪等现代化教学方式上来,摆脱以往学习的枯燥乏味,活跃课堂气氛,提高学生对于所学课程的学习兴趣。师生之间加强交流沟通,促进教学质量的改进。再者,中职院校应充分利用已有的教学资源,提高教学效率。建立财经类综合实践实训基地,不断进行实训基地各种教学制度的完善,明确自身管理职责,进行综合实训基地的统一规划和管理,实现规范、科学的教学管理[3]。 (三)强化教师团队建设,培养学生综合实践能力 在学校教学过程中,教师是教学活动的组织者和领导者,强化教师团队建设是提高学生实践能力的关键。在日常实践教学过程中,应设立专业对口的实训项目或是与校企单位进行合作,经过专业教师的指导,实现学生真正上岗实践,通过所学理论在实际工作过程中的运用,能够加快学生理论知识与实践能力的整合,增强学生自身对财经类工作岗位的认识,树立积极的职业观和价值观。实践上岗教学模式,能够培养学生的探索实践能力,能够在实际的实践工作过程中,按照企业规定严格约束自己的行为,培养更多符合社会需要的实践型人才。通过上岗实践教学使学生在学习态度上有了重大的转变,体验到在企业中生存的基本法则,这种压力激励着他们不断进取,使得学生的探究、分析问题、解决问题的能力得到了很大程度的提升[4]。 (四)结语 随着中职院校财经实践教学改革的不断深入,实践教学场所的不断改善,实践教学项目的不断完善,实践教学团队的不断建设,我国的实践教学会迎来全新的发展态势。只有不断完善实践教学理论的教学方法,才能培养出国家需要的创新型实践人才,才能加快国家的经济发展进程。 作者:许新忠 单位:河南艺术职业学院 数学建模论文:电磁铁数学建模论文 1、磁路计算 目前对电磁铁的分析方法有限元法、磁路法以及试验法等[3-4],本文采用磁路法对图1所示的电磁铁进行等效磁路分析。从图1中可以看出,由于该结构为圆柱对称形结构,所以采用二维简化的等效磁路数学模型对电磁铁的静特性进行分析,忽略绕组漏磁通和铁芯涡流的影响,则该电磁铁即可用图2所示的等效磁路来表示。图2中,F代表电磁铁绕组输入总磁势,准为匝链绕组总磁通,Λ1和Λ2、Λ3分别为电磁铁磁路分段磁阻。具体含义以及计算公式如下:磁路分析过程中,该电磁铁机械尺寸的具体数值如图3所示。等效电路中磁阻Λ1计算公式见式(1),是动铁芯与上部铁轭之间的计算磁导。 2、Ansoft仿真结果 有限元分析是根据数学理论变分的原理,采用剖分插值的微元划分法,建立各微剖分区间的相互关系。有限元法的计算步骤包括建立所求解结构的几何模型、定义其几何边界条件、定义材料属性、加载荷、设定计算参数以及后处理等。电磁铁结构的材料属性如表1所示。在Ansoft仿真后处理程序中得出的普通电磁铁二维求解场域的磁力线分布如图4所示。从图4中可以看出,在工作气隙区域有2个磁分路。根据计算结果可以分析电磁铁绕组自感特性,即通电绕组电感随动铁位置和相应电流变化而变化的规律。自感的计算公式为:L(i,x)=ψ(i,x)/i(7)根据式(7)和磁链特性可计算出动铁芯在整个行程中动铁位置与绕组自感特性曲线(见图5)。从图5可以得出如下结论:绕组电流不变时,动铁芯离极靴越远气隙越大,自感变小;气隙越小,在不饱和的情况下,自感越大。具体到该电磁铁,当绕组电流在0.2A以下范围时,由于电流较小,电磁铁内磁场尚处于线性区,自感特性仅是动铁位置的函数,而与电流无关,因此在电流0.2A以下自感特性曲线基本重叠;当电流逐渐增加时磁场逐渐饱和,相同动铁芯位置,电流越大自感越小。以上仿真结果与理论分析和数学解析结果一致。方形极靴时,采用有限元法计算解出的电磁铁电磁力与动铁芯位置的关系曲线见图6。从图6可以看出,电磁铁方形极靴电磁力特性比较陡峭一些,由于磁路的非线性,导致随着位移的变化电磁力呈非线性变化。 3、结语 通过等效磁路法推导了电磁铁数学模型,并用Ansoft有限元仿真分析得出了电磁铁的电磁特性曲线及电磁力特性,对更深入了解阀用电磁铁的磁链、电感随其他电磁参数的变化规律,以及进一步对阀用电磁铁进行控制提供理论基础。 作者:徐东文 单位:山西省万家寨引黄工程管理局 数学建模论文:飞机氧气系统仿真数学建模论文 1引言 随着经济的发展,当前交通运输业尤其是民航业呈现快速发展的态势,但是由于受到内部和外部等不确定因素的干扰,飞机失事的概率逐渐增加[1]。救生舱中氧气的精准供应,可为救援人员以及被困人员提供可靠的救生舱内氧气资源使用数据,进而提高受困人员得生几率[2,3]。为了确保人民群众的生命安全,寻求合理的方法对飞机失事后救生舱中氧气系统进行准确建模和控制,成为相关人员分析的重点问题[4,5]。飞机失事后的救生舱相关参数具有随机性和不确定性,飞机失事后面临的破坏性和环境都是大随机事件,救生舱氧气系统的控制需要对压力、气体温度和氧气系统参数的时间差数据的准确掌握,实现氧气系统性能的定量评估,而这些参数又很容易受到失事时外部环境的影响,无法预先设定。传统的氧气系统控制模型无法准确评估参数在恶化环境下的变化过程,仅能通过设定固定参数评估短期机组氧气性能变化情况,存在较大缺陷。通过对救生舱氧气系统压力、气体温度和氧气系统参数的时间差数据的处理,获取分析机组氧气性能得有价值数据,提出一种基于改进遗传算法的自抗扰控制器氧气系统参数优化模型,塑造考虑控制约束的自抗扰控制器参数优化设计目标函数,通过一种改进自适应混沌遗传算法对氧气系统参数进行整定,实现失事飞机救生舱内氧气系统的有效控制。仿真结果表明,所提控制模型增强了系统得动态性和静态性,可有效应对系统参数的动态性,具有较高得控制性能。 2救生舱氧气系统数学模型 为了估测救生舱氧气系统的性能,首先需得到救生舱氧气系统压力P、气体温度T和氧气系统参数的时间差t。依据氧气系统结构该中含有一个压力传感器,可通过瓶体氧气压力进行读数。由于该系统不含温度传感器,因此对正常气密性下的某飞机1个月的108个数据点进行采集,完成对上述数据点氧气压力值、外界环境温度以及驾驶舱内温度的偏相关分析,从而得到瓶体内气体的温度。偏相关性分析通常应用于各种相关的变量中,清除其中的变量干扰后,得到两两变量之间的简单相关关系。采用偏相关来分析消除氧气系统本身的渗漏率干扰后,外界环境温度与驾驶舱温度对气瓶压力的相关性。通过偏相关对其进行研究可知,驾驶舱内温度、外界环境温度以及氧气系统压力参数和氧气压力的相关性。氧气压力值主要受外界温度以及驾驶舱温度的影响,并且受外界环境温度的影响更大一些。基于来自空客的资料,可将瓶体内气体温度拟合公式描述成T=(TAT+Tc)/2,其中TAT表示外界温度、Tc表示驾驶舱温度。在通过点与点相比得到压差的过程中,为了使点和点在同一标准下完成比较,通过理想气体方程P1/T1=P2/T2,将压力转变成相同环境温度下的压力PS,各点的压力值均具有可比性,从而可得航段渗漏率PL=PS/t=(PS1-PS2)/(t2-t1),其中t1表示飞机着陆时间,t2表示为飞机起航时间。上述理想气体方程还可应用于任一温度下机组氧气系统压力的预测,从而降低了由于冬季航行前后温差较大而引起的需频繁更换氧气瓶的工作量,提高了工作效率。因为飞行航段时间间隔较短,系统压力值波动不大,易受到外界温度拟合精度以及压力传感器探测精度的干扰,造成最终得到的压力值变化很大。通过比较两个间隔超过24小时的点的压力值来解决上述问题,假设间隔24小时的渗漏率用PL24表示,为了清除采样过程中数据坏点的干扰,需完成对其的3天滚动平均,最终即可得到能够体现系统性能特性的24小时3天滚动平均渗漏率ΔPLavg24。ΔPLavg24=∑I=nI=1(PL24-1+…+PL24-n)/n(1)其中,n表示3天中点的总量。经以上处理后可基本得到研究机组氧气性能的有关数据。而对氧气系统效果的分析,和对氧气使用时间的估计则可采用一元线性回归法,其方法仅分析一个自变和一个因变量之间的统计关系。主要通过其分析标态氧气压力值PS和气瓶安装时间To的统计关系。假设PS和To的关系满足式(2):PS=U1+U2*To+_(2)其中,PS表示被解释变量,To表示解释变量,U1、U2表示待估计参数,_表示随机干扰项,其主要体现了PS被To解释的不确定性。通过普通最小二乘法对一元线性回归进行求解,具体的求解公式如下:Toavg=∑nI=1(To1+…+Ton)/n(3)PSavg=∑nI=1(PS1+…+PSn)/n(4)其中,Toavg表示解释变量均值,PSavg表示被解释变量均值。U2=∑[(To-Tovag)*(PS-PSavg)]/∑(To-Toavg)2(5)U1=PSavg-U2Tovag(6)氧气系统固有的气密性能随U2的降低而降低。U1值主要和各时间段有关,对性能分析不产生任何影响。该方法可完成氧气系统性能的机队排序,但是不能识别单机的性能恶化,仅可实现对未更换氧气瓶以及充氧数据的监控。而对于时间段较长的机组氧气性能改变的监测只能采用相互独立样本T检验的方法来完成,该方法能够分析短期机组氧气性能恶化的状态。该方法先采集前后两个时间段的PLavg24数据样本,通过比较上述两组数据的变化程度对机组氧气系统出现恶化的时间段以及恶化程度进行判断,该种方法不能完成整个机队的氧气系统性能排序。具体公式如下F=S21/S22(7)其中,S21表示上一时间段n项数据PLavg24的方差,S22表示下一时间段m项数据的方差,式(7F(n-1,m-1)分布,可采用差找F分布的方法得到F值,依据F对两组数据的差异性进行判断,若检测出两组数据相似概率低于2.5%,则可判断这两组数据有显著差异,从而基于两组数据的均值对氧气系统渗漏率的改便程度进行判断。 3自抗扰控制器氧气系统参数优化数学模型 遗传算法是一种依据生物遗传以及进化机制的适用于复杂系统改进的自适应概率改进算法。其模拟自然及遗传时产生的选择、交叉及变异等现象,从一个初始种群开始,在经过随机选择、交叉及变异处理后,得到一群更适应环境的个体,通过这样不停的进行繁衍进化,最终可获取到一群最适合环境的个体,从而得到失事飞机救生舱氧气系统控制问题的最优解。 3.1考虑控制约束的自抗扰控制器参数优化设计目标函数的建立评价失事飞机救生舱氧气系统性能的过程中,一般情况下会采用一个以失事飞机救生舱氧气系统瞬时误差e(t)为泛函的积分为目标函数,通过时间乘绝对误差积分准则(ITAE)对系统的动态性能进行评价,以时间乘与误差成绩绝对值的积分为性能指标,用式(8)描述JITAE=∫#0t|e(t)|dt(8)如果只考虑失事飞机救生舱氧气系统的动态特性,则给定的参数通常会造成氧气控制过大,不能实现预期的控制效果。由于氧气控制能量有限,所以将umax与umin作为一项重要的指标进行加权,则有Ju=umax-umin×∫#0|u(t)|dt(9)通过氧气控制能量受限以及氧气浓度误差泛函评价标准,采用权重系数法获取一个失事飞机救生舱氧气系统性能的评价指标,用式(10)描述J=Je+Ju=∫#0t|e(t)|dt+wk|umax-umin|×∫#0|u(t)|dt(10)通过上述过程可以得到目标函数的最优极小值,需要将其转化成极大值问题,因为J>0,故取g=1=J。遗传算法是一种自由选择的算法,在进行迭代时一定会出现很多不可行染色体,为了使算法能够高效的识别同时越过不可行染色体,需使系统的输出误差不超过给定范围。对于不可行染色体,通过惩罚策略赋予其一个很小的惩罚值,融入惩罚策略的遗传算法适应度函数可描述成:maxf=1/Ju<Umax,u>Umin,|e|<EPuUmax,u"Umin,|e|{E(11)其中,Umax与Umin分别表示氧气浓度控制量的惩罚上限及下限,符合UmaxUsatmax,UminUsatmin,其中Usatmax与Usatmin分别表示氧气浓度饱和输入的上下限,|e|表示氧气浓度控制误差允许范围,P表示很小的一个罚值。 3.2改进遗传算法自抗扰控制器氧气系统参数整定过程在实际应用时遗传算法会出现早熟收敛以及收敛效率低的现象,导致其不得不用很长的时间去寻找最优解。为了避免上述弊端,采用一种改进自适应混沌遗传算法完成失事飞机救生舱氧气系统参数的优化。该算法通过浮点数编码,依据个体适应度值的排序完成对父体的选择,并且结合了自适应交叉、自适应变异以及混沌移民,对失事飞机救生舱氧气系统得参数整定,其遗传算法整定流程图用图1描述。 3.2.1失事飞机救生舱氧气系统参数的编码通过经验设定法整定跟踪微分器、扩张状态观测器中饱和函数的幂指数a以及线性区域的边界d。进行简化操作后,遗传算法的搜索区域以及不可行染色体的个数均降低了,效率得以提高。变量的数量越多,计算精度越高,二进制编码的速度就越低,对于精度要求高,搜索范围大的遗传算法,可采用浮点数编码。而自抗扰控制器涉及到的参数很多,同时区间分布广,不适合采用二进制编码,所以在确定失事飞机救生舱氧气系统的参数时采用浮点数编码。 3.2.2失事飞机救生舱氧气系统参数初始种群的选取通过经验设定法确定一组失事飞机救生舱氧气系统参数。其中跟踪微分器参数r可通过对象的响应速度来确定,和扩张状态观测器有关的各种参数可通过提到的动态失事飞机救生舱氧气系统参数确定法来确定,非线性误差状态反馈失事飞机救生舱氧气系统参数可通过PD控制器控制一个积分串联型对象的参数来确定。失事飞机救生舱氧气系统参数需符合下式:u<Umax,u>Umin,|e|<E(12)在失事飞机救生舱氧气系统参数附近大范围随机搜索符合式(12)的个体,直至得到的个体数目与遗传算法中群体大小相同,从而防止了很多的不可行个体的出现,提高了失事飞机救生舱氧气系统参数整定的效率,如图1所示。 4实验验证 为了验证本文模型的有效性,需要进行相关的实验分析。实验将飞机失事后气体压力为150Pa,气体温度为28℃的救生舱氧气系统作为仿真验证对象。传统控制模型与本文控制模型调节阶跃响应仿真结果对比用图2描述。传统控制模型与本文控制模型氧气浓度信号跟随仿真结果对比用图3描述。图2分析图2和图3可得,本文控制模型与传统控制模型相比,调节效率高,超调量小,达到了一个很好的控制效果。在系统运行的初始阶段,本文控制模型的响应速度很快,在时间为25s左右时,舱内氧气即达到人体能够适应的安全范围内,在300s内即达到稳定状态;超调最大值也在18%—23.5%安全范围内。在系统连续变动已知的时,本文控制模型与传统控制模型相比,调节效率更高,超调幅值更小,可以稳定的保持在人体可接受范围内。在系统达到稳定后,在400s—450s之间加入3.6V电压,本文控制模型可以以更短的时间,更小的超调达到稳定状态,动态响应效果好。救生舱是一个多参数、强耦合的复杂系统。在系统运行过程中,任意参数的变化都会影响氧气系统的模型结构,如飞机失事后救生舱气体压力变为180Pa,气体温度为30℃,则氧气系统模型发生改变,此时传统控制模型和本文控制模型阶跃响应仿真结果对比用图4描述。传统控制模型与本文控制模型信号跟随仿真结果对比用图5描述。分析图4和图5可得,当氧气系统模型改变后,本文控制模型变化不大,控制效果仍旧很好,而传统的控制模型动态性能下降,超调量升高同时调节速度更慢。通过上述仿真结果可以看出,本文控制模型的调节速度快,超调量小,达到了很好的效果。在救生舱系统参数改变后,本文控制模型与传统控制模型相比,有更好的自适应能力,使得系统氧气浓度可以一直保持在人体可承受范围内,有着更好的稳定性以及更高的调节效率。 5结论 本文通过对机组氧气系统压力、气体温度和氧气系统参数的时间差数据的处理,获取分析机组氧气性能得有价值数据,采用一元线性回归方法,对氧气系统性能进行机队排序,实现氧气系统性能的定量评估,塑造依据氧气系统数学模型。针对传统的氧气系统控制模型无法跟踪单击的性能恶化过程,仅能评估短期机组氧气性能变化情况的缺陷,本文采用了基于改进遗传算法的自抗扰控制器氧气系统参数优化模型,塑造考虑控制约束的自抗扰控制器参数优化设计目标函数,通过一种改进自适应混沌遗传算法对氧气系统参数进行整定,实现失事飞机救生舱内氧气系统的有效控制。仿真结果表明,所提控制模型增强了系统得动态性和静态性,可有效应对系统参数的动态性,具有较高得控制性能。 作者:潘洁 单位:安徽理工大学理学院 数学建模论文:太阳能光伏模块数学建模论文 光伏模块的电力特征容易受到太阳能电池的温度以及光照强度的影响,因此,对光伏模块特性的充分了解是非常重要的,尤其是在规模比较小的电压区域内进行变频器的设计时,更需要对光伏模块的电力特征进行计算和仿真技术的应用,以便可以实现最大化的转化效果。加入转换器的直流电力和光伏模块是相互吻合的,光伏模块就可以以最大的功率运行,从而可以使逆变器提高效率。 1太阳能光伏模块的分析办法 太阳能的常规测试条件一般可以定义为额定的太阳能电池的温度为25摄氏度,太阳能的辐射量一般为1000瓦每平方米,空气的质量一般为1.5左右,太阳能的模块参数一般都是在常规测试条件的基础之上,由太阳能模板来提供能量的。现在,经常使用的光伏电池的等效率的电路在实际的应用和操作中,必须根据所要求的功率级别和电压的级别将不同的光伏电池进行串联,并组成光伏模块或者整齐的队列。在此其中,光伏电流的数值要比光伏电池的受电面积和光照强度大。暗电流是光伏电池的输出的负荷电流。光伏电池的开路电压成为光伏电池的外负荷电流。串联的电阻成为分流的电阻。在国内外主要的太阳能模块的方法有Anderson法,将太阳能模块的输出功率、电流和电压组合到一起,将太阳能模板的温度进行调节,调整开路电压的温度系数,将电子电荷置于常规的数值下。Bleasser方法主要是将电阻串联,在25摄氏度的温度下和1000瓦的光照条件下,形成光生电流。随着光照强度的不断加强,在太阳能模块的温度大于60摄氏度时,在新的解析方程式中,光伏模块的电流是太阳能辐射的总量,太阳能电池的温度和模块电压的大小、光伏模块的电压是通过光伏转化器或者逆变器得到最大的功率的,实现光伏模块和负载电压的相互匹配。所以,光伏模块电压是借助光伏转化器和逆变器的最大功率调整的。光伏模块电压在开路电压之间发生变化,这类数学模型是在两个光照强度相同的情况下产生的,最小的光照强度与最小的开路电压相同,在标准测试条件下,最大的功率和标准测试强度要相同。 2太阳能光伏模块特征曲线 在光伏模块的基础上,建立数学模型,运用MATLAB数学模型进行分析,分别对光伏模块的三个重要的特征进行描述。 2.1太阳能光伏模块的I-V曲线在光伏模块的电流和电压的曲线中,光伏模块的最大的输出功率是用长方形来表示的,在拐点处的电压和电流的和是最大的功率点,当光伏模块在运行时,最佳的电流和最优的电压能够为负荷提供最大化的功率,可以采用填充数据对最大功率以及太阳能光伏模块的开路电压和短路电流进行描述,将定义的最大的功率记为覆盖的面积与面积乘积的比值。填充的因素是光伏模块在设计时需要着重考虑的参数, 2.2太阳能光伏模块的R-V曲线在太阳能光伏模块的内部,会出现内部的抗阻和电流的曲线特征,当光伏模块的电压成为最有电压时,光伏模块的内部的电阻是最大的,当其与负荷电阻能够匹配时,能够实现最大功率的传输。当光伏电压大于模块内部的传输功率时,模块内部的抗阻就会减小,当模块处于开路的状态时,模块中的抗阻达到最小值,所以,光伏模块的R-V曲线是对光伏模块进行设计的最重要的曲线。 3光伏模块的仿真分析 在对光伏模块进行仿真分析时,要分别模拟光伏模块的光照强度与电池的温度,用电流表进行对模块的电流进行输出,用电压表测试电压,然后分别用电压和电流的乘法器进行模块功率的显示,在对光伏模块进行仿真时,要运用输入口的电压进行数据的扫描,来模拟光照的强度和温度的变化情况,从而可以分析在不同强度的光照下,光伏模块的电流输出随着电压的变化而变化的情况。在对电压的端口进行设计时,要将电压设置到25伏,然后对电压进行深入的扫描,使电压从400伏一直增长到1000伏,可以得出光伏模块在相同的温度和光照条件下电流和输出功率的特点。随着光照的增强,输出的电流和输出的功率在不断地增大,最大功率也达到最大值。输出的电压从零一直上升到最大,输出的电流不变的情况下,输出功率随着电压的增大而增大,当输出的电压达到最大值时,功率逐渐减小。对端口的电压进行设计,将电压设置成1000伏,对输入端口的电压进行设计,然后进行参数的扫描,使电压从最小值一直增长到最大值,得到光伏模块在相同的温度和光照条件下电流和功率的特点。 4结语 短路的电流、开路的电流以及电流的温度数据,开路电压的温度数据,以及正常测试条件下的定额数据值,并且要充分考虑到在不同的温度和光照条件下对光伏特点的干扰,因此,对光伏模块特性的充分了解是非常重要的,尤其是在规模比较小的电压区域内进行变频器的设计时,更需要对光伏模块的电力特征进行计算和仿真技术的应用,以便可以实现最大化的转化效果。经常使用的光伏电池的等效率的电路在实际的应用和操作中,必须根据所要求的功率级别和电压的级别将不同的光伏电池进行串联,并组成光伏模块或者整齐的队列。在此其中,光生电流的数值要比光伏电池的受电面积和光照强度大。在对电压的端口进行设计时,要将电压设置到25伏,然后对电压进行深入的扫描,使电压从400伏一直增长到1000伏,可以得出光伏模块在相同的温度和光照条件下电流和输出功率的特点。 作者:吴萌萌 单位:英利能源(中国)有限公司 数学建模论文:农产品运输距离数学建模论文 1农产品的运输距离同变质损失间的动态联合优化模型 1.1农产品的变质函数农产品在运输过程中容易腐烂,Dave对物体变质宿点进行了分析,提出了包含生命周期的易腐物品的函数形式较为复杂,采用指数表示农产品的变质速度。本文采用定义农产品的指数变质函数描述农产品的鲜活度随时间和温度的变化情况。农产品在运输过程中的温度已经设置完,本文设置农产品运输在一个稳定的温度环境下完成,设置农产品的变质函数如式(1)所示:Q(t)=Q0•K•e-βt(1)其中,Q0用于描述农产品在新鲜情况下的质量;t用于描述运输农产品消耗的时间;K用于描述农产品随温度变化而变质的速度常数,也就是农产品变质速度,K值较小说明农产品呈现静态变质特征,K较大说明农产品呈现动态变质特征,β用于描述农产品对时间的敏感系数,也就是农产品的变质程度,如果农产品对时间敏感度相对增加,则β的取值降低,否则提升。 1.2数学建模对农产品运输距离问题进行优化,需要设置的前提条件是:(1)所有农产品需求点的地理位置和需求量事先设置;(2)农产品配送中心保存的农产品量可以满足全部需求点的要求量;(3)应一次性满足需求点的要求量,并且执行任务的车辆是唯一的;(4)农产品在运输时的变质损失可忽略不计,通过充分符合时间窗限制,调控农产品的变质损失。则构建的农产品运输距离与变质关系的数学建模,如式(2)所示:Z=∑i=0n∑j=0n∑k=1mCijXijk+A∑j=1nmax(ETj-tj,0)+A∑j=1nmax(tj-LTj,0)+∑i=0n(Qi-gi)•p(2)其中,tj=∑i=0n∑k=1mXijk(ti+tij+si),tj表示车辆到达需求点j的实际时间,tij表示i到j的行驶时间,si表示在需求点i卸车的时间,i,j=1,2,,n。设置的农产品运输过程的限制规范如下述各式所示:∑i=1ngiyik≤q(k=1,2,,m)(3)∑k=1myik=ìím(i=0)1(i=1,2,,n)(4)∑i=1nxijk=yijk(j=1,2,,n;k=1,2,,m)(5)∑j=1nxijk=yijk(i=1,2,,n;k=1,2,,m)(6)xijk=0或1(i,j=1,2,,n;k=1,2,,m)(7)yik=0或1(i=1,2,,n;k=1,2,,m)(8)其中,配送中心的编号是0,农产品需求点编号为1,2,…,n,农产品运输任务和配送中心都用点i描述;Cij表示通过点i到j消耗的费用;xijk表示决策变量,用于描述车辆k是否从i到j;k用于描述车辆号;车辆数量为m;农产品需求点数量为n;农产品运输的时间制约系数是A;gi用于描述i点的需求量;q表示车辆载重量;éùETiLTi表示农产品运输任务j的时间限制区间。Qi=gi/(K•e-βtik)表示车辆k在tik时间运输到i点,并且符合点i要求情况下的载货量。p表示单位农产品在运输过程中由于变质产生的损失价值。式(2)表示目标函数;式(3)表示每辆车都不超载;式(4)表示确保各需求点都有1个车辆进行配送;式(5)、(6)用来限制到达和离开需求点的车辆数量是1;式(7)用来描述i同j间有无距离;式(8)表示yijk的取值。 1.4采用动态规划算法求解动态农产品变质情况下最佳运输距离假设从配送中心发出m辆车,有配送需求的客户n个,某t时刻出现p个新需求客户,m辆车从配送中心出发,配送完所有有需求的客户,最后回到配送中心[6]。其阶段数为2m+n+p,某一车辆k从客户点i到客户点j,(i,j)用于描述农产品运输过程的变质状态变量,某一t时刻出现p个新需求客户,按照这些客户的位置、配送时间窗、需求量和现今车辆的剩余载重量,将新需求客户插入原来的车辆配送计划中。用Xijk描述车辆k从客户点i到客户点j则记为1,反之记为0;Yjk表示车辆k配送客户点j则记为1,反之记为0。车辆k由客户点i行驶到客户点j,将车辆运输成本、农产品动态变质损失成本和客户惩罚成本组成的综合最低成本作为目标函数。 2实例验证 为了验证本文模型的有效性,需要进行相关的实验分析。实验选取某城市农产品配送中心,对10个配送中心需求点进行瓜果配送。配送中心车辆载重约束为6t,运行速度为50km/h。10个需求点要求量、配送车辆到达时间窗口和到达后的处理时间用表1描述。配送中心和不同需求点间的距离用表2描述。设置变质函数为Q(t)=Q0°e-t/200,确定瓜果运输距离同变质关系模型,确保满足总体需求点不同需求条件下的运输成本最低问题。采用Matlab编制基于最大最小蚁群算法程序并且结合实例问题进行求解,设置α=1.5,β=3,m=30,Q=8,ρ=0.7,运行次数为6000。运行10次结果分别是2827.5,2827.5,2827.5,2764.5,2754.5,2754.5,2728.5,2727.5,2728.5,2728.5。本文方法获取的最佳瓜果运输距离为2727.5,最优解趋势用图1描述。Fig.1Theoptimalresultstrendchart分析图1可得,本文模型的性能较为稳定,10次求解最差与最优结果相差很小,有效解决了求解瓜果运输距离陷入局部最优的缺陷,是处理农产品运输距离优化的有效方法。 3结论 本文针对农产品运输过程的变质问题,考虑运输距离和变质损失的干扰,通过农产品的指数变质函数描述农产品的鲜活度随时间和温度的变化情况,依据农产品变质特征、运输距离的限制、运输成本、客户时间窗约束和农产品变质函数等约束规范下,塑造农产品的运输距离同变质关系的动态联合优化模型,采用最大最小蚂蚁算法,求解静态农产品变质条件下联合优化模型,获取最佳农产品运输距离,通过动态规划算法,求解动态农产品变质条件下联合优化模型,获取最佳农产品运输距离。采用MATLAB7的最优化求解功能能够获取模型的最佳解。实验结果说明,所提模型能够在确保农产品质量的条件下,有效获取最佳农产品运输距离。 作者:于风宏 杨广峰 王卫蛟 单位:内蒙古交通职业技术学院 基础部 数学建模论文:概率知识应用于数学建模论文 一、概率理论与数学建模 随着数学教育的发展,通过数学建模的教学实践,可以看到作为数学知识与数学应用桥梁的数学建模活动,对培养学生从实际中发现问题、归结问题、建立数学模型、使用计算机和数学软件解决实际问题的能力,起到了其他数学课程无法替代的作用;对于培养学生的独立思考和表述数学问题和解法的能力,有其独到之处.国际数学教育界对数学建模教学的共识和重视的程度也随之提高,数学建模是指根据具体问题,在一定假设下找出解这个问题的数学框架,求出模型的解,并对它进行验证的全过程.数学模型从影响实际问题的因素是确定性还是随机性的角度上可以分为确定性的数学模型和随机性的数学模型.如果影响建模的主要因素是确定的,并且其中的随机因素可以忽略,或是随机因素的影响可以简单地表现为平均作用,那么所建立的模型应当是确定的数学模型;相反地,如果随机因素对实际问题的影响是主要的,不能忽略,并且在建模过程中必须考虑到,此时,建立的模型应是随机性数学模型.本文主要讨论了简单的随机问题中的概率模型,通过举例说明概率基本知识在数学建模中的应用.建立概率模型的过程主要有如下特点: 1.随机性.随机性体现在整个概率模型的建立中,由于随机因素对实际问题的影响不能忽略,在建模初期的模型分析与模型假设中必须考虑到随机性的影响,在模型建立环节也会用到分析随机问题的思想. 2.基础性.在概率模型中,用到的概率知识基本上是期望、方差、概率分布等基本知识,所以对这些基础知识的全面掌握是建立概率模型的关键. 3.启发性.在概率模型中,如何全面地考虑建模中的不确定因素具有探索性与启发性,而且对这些随机因素的考虑可以激发学生的学习兴趣与创造能力. 4.可转化性.有很多确定性模型在考虑了随机性的影响后,都可以转化成相应的随机性模型. 二、概率基础知识在数学建模中的应用 客观世界中,事物的产生、发展变化往往具有随机性,它的特点是条件不能完全确定结果.例如某地区的降雨量、某流水生产线上的次品数、某商场一天中顾客的流量,某射手在射击中命中靶心的次数,等等.这就要求学生在分析和求解模型中运用随机性的思想.在此情况下,概率知识在模型中的应用也就成为必然,而且概率知识的引入也能极大地丰富了数学建模活动中数学方法的使用.从概率模型的特点可以看出,有很多确定性的模型,当考虑了其中随机因素的影响之后,它们都可以转化成概率模型来求解.例如,人口模型中的指数增长模型和阻滞模型,在给定了生育率、死亡率和初始人口等数据基础上预测了未来人口,但事实上人口的出生与死亡是随机的,当考虑到这一点时,我们所建立的应当是随机人口模型;再如确定性存贮模型可以转化为随机存贮模型等.为了更好地将概率知识应用到数学建模中,我们应当做到以下几点: (1)熟练地掌握概率的基本知识; (2)全面地理解所研究的实际问题; (3)充分地考虑到实际问题中的随机性影响,并在建立模型过程中体现出随机性; (4)对所建立的模型能作出准确地检验. 下面举例说明.案例1机票预售问题.航空公司采用超额预订机票的对策来应付某些旅客可能不能按时乘机的情况,以增加航空公司的收入.但预订机票数超出座位数太多,不仅影响航空公司的信誉,而且损失过多的付给旅客的补贴.因此存在一个适度超额预订机票的问题.我们首先通过分析、假设,来简化、明确问题:设f表示某航班飞行一次的固定费用,包括燃料费和维护费、机组人员的工资和报酬,以及租用机场的设施等费用.以N记飞机的座位数,以g记每位旅客所付机票费.设一个已订票的旅客按时到达机场的概率为p,设航空公司已订出的机票数为m,在已订机票的m人中有k人未能按时到达机场的概率为pk,则pk=Cmk(1-p)kpm-k.(1)下面计算一次飞行的利润S.(i)如果飞机满座,且订票数恰好等于飞机的座位数,即m=N,那么S=Ng-f.(ii)如果实际订票数大于飞机的座位数,即m>N,而且m人中有k人未按时到达,在不考虑补偿已定票而未能乘上飞机的旅客的情况下,一次飞行的利润为:S(m-k)g-f,若m-k≤NNg-f,若m-k>ΣN由于“m人中有k人未按时到达”是随机事件,其概率可由(1)表示,于是一次飞行的平均利润应该用S的数学期望表示,记作S,因此我们有:为了获得最大利润,从(2)式可看出:唯一的办法是减小一切0≤j≤N时Pj+m-N之值,使它尽可能接近零.由二项式分布性质可知,当m增大时Pj+m-N减小,因此增大可增加利润.但是,增大m会导致过多预订了票的旅客乘不上飞机的情况发生.因此航空公司对超额预订机票应采取一定的补救措施,如支付给这些旅客一定的补贴以消除影响.(iii)如果实际订票数大于飞机的座位数,即m>N,而m人中有k人未按时到达,在考虑给每一位已订票而未能乘上飞机的旅客补偿费b的情况下,航班飞行的利润公式应改为S(m-k)g-f,若m-k≤NNg-f-(m-k-N)b,若m-k>ΣN于是一次飞行的平均利润即S的期望利润为S=ES由上式可以看到期望利润与g、b、f、N、m、p诸因子有关.如果固定其他因子不变,仅考虑求m使得S达到最大,这就是航空公司希望解决的问题.上面所举的例子是概率模型中常见的素材,其中概率的思想和方法都体现在了建模过程中,因此概率知识在数学建模中的应用极大地丰富了建模方法,推动了数学建模的发展.在教育向素质教育全面发展的过程中,要求学生不但要掌握知识,同时还要学会应用知识,数学建模毫无疑问是应用知识的一种很好的方式.所以在教学过程中应当注重知识的应用性,以促进学生的全面发展。 作者:谢秋玲 洪银屏 单位:上海工程技术大学 数学建模论文:矿区地下水流数学建模论文 1前言 河北省张家口地区蔚县盆地按构造格架及水文地质条件的差异,可将该水文地质单元划分为s个块段:蔚县南山断层以南块段(I),蔚县南山断层以北、壶流河断层以南块段(II)、暖泉一大湾断层以西、壶流河断层以北块段(nI)、松枝口一右所堡断层以东块段(W)、壶流河断层以北、暖泉一大湾断层以东,松枝口一右所堡断层以西、阳原南山断层以南块段(V)。其中第V块段位于蔚县盆地中北部,为煤田分布区。开滦蔚县矿区位于该块段中南部,包括崔家寨、单侯、南留庄、北阳庄、德胜庄等井田。蔚县矿区煤系基底为华北型奥陶系灰岩,主采煤层开采普遍受到奥灰水威胁,矿区地下水流数学建模是防治奥灰水害(包括疏水降压等)的理论依据和前提条件。 2水文地质条件概化 2.1计算范围及边界条件概化VisualModflow软件是一套用于空隙介质中的地下水流动数值模拟的软件,该系统建立了合理的Windows菜单界面与可视化功能,增强了模型数值模拟能力、简化了三维建模的复杂性,尤其在实现水文地质结构三维可视化方面具有优势。蔚县矿区岩溶地下水系统属于蔚县盆地水文地质单元第V块段,计算区域尽可能以天然边界为界,减小模型计算的误差。因此,其范围北起基岩灰岩露头及地层隔水边界,南至壶流河断层;东部边界为松枝口一右所堡断层,西部边界北起灰岩露头,沿F1断层,至大湾一暖泉与壶流河断层的交汇处,模拟计算区域面积为685.26kmz,见图1.蔚县煤田位于蔚县盆地北部。煤田四周被大断层围隔,各主要大断裂相互错动而造成的不同层位相互对接,从而得到模型边界条件性质,其边界条件概化如下。①北部边界:北部月山向斜西北翼寒武系底部的页岩隔水层翘起阻水,为地层隔水边界,即图中蓝色线段。②西北部边界:奥灰含水层在暖泉一大湾断层以西、广灵县城以北出露,为奥灰含水层隐伏露头补给边界,即图中黄色区域。③东北部边界:阳原南山和松枝口一右所堡断层交汇东北口为奥灰含水层与外界交换水量的边界,因此概化为二类流量边界(随时间发生变化),即图中绿色的点划线。④南部边界:为壶流河断层,断层北侧奥灰含水层与南侧新生界粘土层类隔水层对接,构成了壶流河南北侧地下水的隔水屏障,将其概化为隔水边界。⑤东部边界:为东界松枝口一右所堡断层,由于断层落差大,断层东侧奥灰含水层与西侧煤系底层相接,两侧水力联系微弱,将其概化为零流量边界。⑥东南部边界:蔚县矿区地下水接受蔚县盆地区域地下水的补给,东南暖泉和壶流河的交叉口是矿区地下水的进水口,其补给稳定,因此将其概化为定水头边界。⑦西部边界(北段):暖泉一大湾断层北部地段落差小,两盘灰岩对接,地下水力联系密切,因此将靠近于此段的模型边界概化为补给边界,即图中天蓝色点划线。⑧西部边界(南段):根据1985年群孔抽水试验确定F1断层为阻水断层,且根据同年4月,5-1与9-6孔群孔抽水试验揭露一隐伏阻水段,所以将其概化为隔水边界。 2.2含水层内部结构及水力特征概化(1)含水层内部结构的概化。奥陶系下统石灰岩裂隙岩溶承压含水层组地层为煤系的基底,是底板充水的直接含水层。基底古地形北高南低,岩层北薄南厚(介于0一100m之间)。岩溶裂隙发育,多为古溶洞、溶孔、溶蚀裂隙等。本次计算中将奥灰含水层作为一个统一的含水系统,概化为厚度100m的单层结构。(2)含水层水力特征的概化。从空间上看,地下水流整体上以水平运动为主,垂向运动为辅,地下水系统符合质量守恒定律和能量守恒定律。含水层分布广、厚度大,在常温常压下地下水运动符合达西定律。地下水系统的输人、输出随时间、空间变化,故地下水为非稳定流;参数随空间变化,体现了系统的非均质性,但是没有明显的方向性,所以根据模拟区水文地质条件,通过研究、分析模拟区地下水补给和动态变化特点,将模拟区奥灰含水层可以概化为非均质、空间二维结构、非稳定地下水流系统。 3矿区水文地质分析 3.1含水层的主径流分析 奥灰含水层在暖泉一大湾断层以西、广灵县城以北出露,为奥灰含水层隐伏露头补给,同时暖泉一大湾断层北部地段落差小,两盘灰岩对接,地下水力联系密切。奥灰地下水从矿区西北部与暖泉一大湾断层北部接收补给后向东径流遇到寒武系阻隔,转向南和东南径流,向东南径流的地下水进人单侯矿区,同时由于单侯矿疏水降压消耗掉。向南径流汇合到达壶流河断层北侧,由于壶流河断层北侧奥灰含水层与南侧新生界粘土层类隔水层对接,构成了壶流河南北侧地下水的隔水屏障,所以径流方向在向南遇阻的情况下转向东,沿壶流河断层北侧向东径流,在遇到东南部地下水补给和寒武系地层阻水的作用下转向北径流,消耗与北阳庄矿井排水。主径流路径见图2中箭头方向。 3.2研究区补给量的确定 (1)主要补给项的处理与确定。由水文地质条件可知,模拟区奥灰地下水的主要补给项有边界流入和露头补给等。北阳庄井田区的补给项以同层含水层的侧向补给为主。侧向流人量浅层水包括北部侧向径流补给。深层水包括东南部侧向流人补给。根据达西定律,各个断面的侧向量按下式计算:Q}=0.1KIBM}T式中:Q}—地下水侧向量,正为流人量,负为流出量,m'/a;K—断面附近的含水层渗透系数,m/d;Z—垂直于断面的水力坡度;B—断面宽度,km;M—含水层厚度,m;0T一计算时间,do根据矿区大型抽水试验确定的奥灰边界和渗透性分区图,计算出露头区补给量。(2)北阳庄井田疏水降压前补给量的确定。由水文地质条件可知,北阳庄井田在蔚县盆地的径流区,该矿区的补给项以同层含水层的侧向补给为主。经过计算得出蔚县矿区奥灰含水层补给量为1723.64x100m3/a,北阳庄井田的侧向补给为455x104m'/ao(3)北阳庄疏水降压情况下补给量的确定。北阳庄矿区在煤层开采前的疏水降压使得整个区域的源汇项改变,水位整体下降,并形成新的漏斗,疏水降压完成形成地下水流场新的均衡,北阳庄井田目前以1491m'/h的疏水量进行疏水降压,引起该矿区的水力梯度增大和补给量的大幅增加。新的均衡形成补给排泄项变化,补给项主要为侧向补给,蔚县煤田西北部奥灰含水层露头边界补给和西部边界(北段)的暖泉一大湾断层边界流人;原有的侧向排泄已不再是主要排泄项,主要的排泄项为疏水降压的人工排泄。经过计算得出北阳庄井田疏水降压情况下的侧向补给为1883x10"m3/a。 4数学模型建立及软件系统转化 4.1数学模型建立 根据研究区水文地质条件,北阳庄井田地下水系统水文地质概念模型相对应的三维非稳定流数学模型如下: 4.2模型结构 (1)计算区域剖分(空间离散)。根据VisualModflow4.2的要求,在一定剖分原则基础上对计算区域进行网格剖分。计算时在X,Y方向上先等距剖分100x100个网格,然后再将蔚县矿区范围进行加密,最终网格为139x155,总网格共计21545个。其中将模拟范围外的网格设为不活动单元格(即不参与模型计算)。(2)模拟期的确定。衡量一个模型是否正确可靠、能否用来预测地下水系统的动态变化特征,取决于两个方面的因素。一方面模型的识别要符合地下水系统的结构与功能特征,另一方面模型要收敛、稳定。为了描述地下水系统的数学模型收敛、稳定,本次模型识别计算时期为2009年4月至2011年12月,满足一个水文年要求。为了使模型能反映地下水变化规律,并考虑到资料的详细程度,确定以1个月作为一个应力期,每个应力期内包括若干时间步长,时间步长由模型自动控制。 4.3水文地质参数分区 水文地质参数的选取,对于模型计算至关重要,其合理与否直接影响到模型的计算精度和结果的可靠性。本次奥灰含水层参数的选用主要参考1985年做的群孔抽水试验得出的奥灰含水层非均质分区图。模型中设置为水平方向X,Y方向取值相同,垂向渗透系数取水平方向的1/10(各向异性研究的经验值)。 4.4模型识别与验证 模型识别验证即反演(数学运算中的解逆问题),它是利用水头函数解算地下水均衡方程,而水头函数是一个多元函数,它是均衡场地质条件和均衡条件的表征。在地质上可以理解为对均衡区水文地质条件的一次全面验证。做法上主要是通过调整水文地质参数,同时也对边界条件及边界上的交换水量进行必要的调整,经过反复调整与试算,使计算的水位值与实测的水位值之差最小,从而达到数值仿真的目的。(1)长期动态观测孔拟合。根据模拟区内水位观测点的分布情况,奥灰长观孔选择G2,G7,26一14,X2,51、G3、G6,Z2、DG4和BS共10个,这些孔基本能控制矿区水位动态变化,通过过程线拟合图可以看出,模拟水位与实测水位的变化总体趋势相符,只有个别观测孔的最大绝对误差在0.5lOm,因此说明模型计算水位和实测水位的拟合效果较为理想。根据水位动态过程线还可以看出,由于单侯井田的大型疏放水,所有观测孔水位呈下降趋势,地下水位整体有所下降,水位下降1一60m左右。(2)地下水流场拟合。按照数学模型模拟的地下水流场经验证与实测奥灰水位和流场吻合,见图3。 4.5模型识别后参数分区及数值 模型检验过程中,通过拟合水位动态曲线和地下水流场,调节边界流量和水文地质参数初值,得出能近似真实反映模型区域的水文地质参数的最终值。参数分布总体符合水文地质条件,识别的含水层参数与前人抽水试验等工作所提交的数值接近。模型识别后的参数分区见图4。5蔚县矿区地下水流数学模型的应用Ntodfl*是迄今为止功能最为齐全、功能强大的地下水水量及水质计算机模拟软件系统,矿井涌水量可以利用Modflow进行预测。对于受奥灰水威胁严重的开滦蔚州矿区,疏水降压是实现安全开采的重要技术手段和唯一出路。利用蔚县矿区地下水流数学模型,可以预测各矿井主采煤层安全开采的奥灰疏降水量、疏降水平、疏降时间。例如,对于地质、水文条件最复杂的北阳庄矿井,该模型的预测结论(计算结果)是:北阳庄矿并5煤危险区承受的奥灰水压在2.1一4.SMPa,突水系数在0.030.49MPa/m,安全开采5煤层突水系数必须降至0.06MPa/m之下,计算得出奥灰疏降水量为2600m'/h时水位疏降至+750m水平的疏降时间约为729天。此结论应作为北阳庄矿井疏水降压工程的理论依据。 作者:王剑峻 单位:河北开滦(集团)蔚州矿业公司北阳庄矿 数学建模论文:基于戴维宁定理的MMC数学建模论文 1MMC子模块建模 MMC子模块由两个反并联二极管的IGBT开关管T1、T2与一个大电容C组成,其原理图如图1所示。根据Tl、T2的导通关断状态,种运行状态㈣,如表1所示。MMC共有3其中,据此,当t1处在ON状态时,等效为;当T2为ON状态时,等效为O;因此,可以分别独立控制子模块,使之输出为或0。根据T1、T2的导通状态,可将开关管等效为两个状态的等效电阻,当开关管为ON状态时,等效电阻R=Ron;当开关管为OFF状态时,等效电阻R=R。H]。根据梯形积分法,对电容电压暂态方程进行离散化,可得)=1tt-AT)+((1)整理上述方程,得Vc(t)=•Ic(t)+EQ(—AT)(2)其中:儿:(3)2Co(t-AT)=,c(t-At)+Vc(t-At)(4)根据上述方程建立的等效电容模型,并将开关管等效为两个状态电阻1、2,可得MMC子模块等效模型为如图2所示。图2等效MMC子模块模型Fig.2Equivalentcircuitforasubmodule根据戴维宁定理将MMC子模块等效为戴维宁模型。。EQ()=尺z(1一)(5)Vsm(t)=mEQ‘Is()+mEQ(f—AT)(6)_志卜)(7)所得的戴维宁模型如图3所示。图3MMC戴维宁等效模型Fig.3TheveninequivalentofasubmoduleofMMC。 2仿真结果 为了验证本文所提出的MMC子模块等效数学模型的正确性,对子模块器件模型和子模块等效数学模型分别进行了仿真。其中MMC子模块器件模型采用的是Matlab/Simulink中的IGBT/Diode模块搭建的,MMC子模块的等效数学模型是用Matlab的M语言编写的白定义函数,其输入变量为触发脉冲信号和桥臂电流,输出为电容电压、电容电流和子模块输出电压。其仿真电路如图4所示,其中触发脉冲t1、t2分别控制上下两个IGBT/Diode的导通和关断。MMC子模块仿真电路各个器件的参数设置如表2所示。图4MMC仿真电路Fig.4SimulationcircuitofMMCC为了能清楚地验证MMC子模块等效数学模型的合理性,根据图4所示的MMC子模块仿真电路图,本文只进行了1ms的仿真,这样就可以清楚地对比MMC子模块器件模型与MMC子模块等效数学模型的输出结果。仿真波形图如图5~图8所示。2.0从图6~图8可以看出,MMC子模块的等效数学模型的电容电压、电容电流厶和子模块输出电压的波形与原来物理仿真模型的波形基本一样。唯一的缺点就是由于数学模型与物理仿真模型的初始化问题,导致了在仿真开始的时候,初始状态不同,导致了两种模型的波形相差一个步长,因此为了使波形同步,在物理仿真模型的输出波形上加入了一个延迟模块,就可以使数学模型与物理模型完全统一,因此出现了图6~图8所示的波形。但是这并不影响MMC子模块的等效数学模型在实际中的应用,仿真结果也表明了本文所提出的MMC子模块等效数学模型,在一定的误差范围内是可以替代MMC子模块的物理模型的。 3结论 对MMC子模块的物理模型建立戴维宁等效数学模型,通过Matlab/Simulink验证了该数学模型的正确性。本文的建模方法适用于多个模块的MMC建模,建立的MMC等效数学模型可以大大减少仿真时间,为MMC仿真实验提供了一种新的方法。 作者:刘喜梅 单位:青岛科技大学自动化与电子工程学院
计算机专业本科论文:浅谈如何指导计算机专业本科生毕业设计论文 【摘要】本文论述了从毕业设计论文选题、先导培训、过程监督、全方位提高学生素质以及毕业设计论文报告撰写等方面.针对如何在本科毕业设计环节中加强学生创新能力培养的问题,对毕业设计论文指导工作进行的探索工作。 【关键词】毕业设计论文选题 先导培训 提高综合素质 创新能力 一、因材施教。恰当选题 选题是毕业设计论文工作的第一步.是高质量完成毕业设计论文指导的前提保证。经过三年多的学习,学生已经具备了从事本专业工作的基础知识,但相对来说他们的知识结构还是浅层次的,大部分同学还不具有选题、立项的能力,即使能选定题目,也往往难以全面提升自己的能力。教师在选题时,应贯彻因材施教的原则,题目的难度适应学生的实际能力和水平,鼓励一部分优秀学生有所创造。应该承认,在学习方面,学生是存在差异的,因此毕业设计论文选题难度要有差异性,这并不是一种歧视行为。教师的选题应与自己的科研项目相结合,发挥自身优势,以更好地指导学生。同时选题也要注意连贯性,可以利用前届学生的研究成果,在他们的基础上,继续作深入的研究。当然,学生不仅仅是以上两类,但只要掌握了因材施教这一原则,就找到了解决问题的思路。 二、确定选题。先导培训 课题确定以后.指导教师应给每个同学下达毕业设计论文任务书,以明确整体工作内容、提出明确的技术要求和量化的工作成果要求,包括论文的开题报告及设计的总体方案,论文及说明书的字数,图样、实物的数量,按毕业设计论文各阶段拟定工作进度,提供必要的资料和数据,列出部分推荐参考文献目录等。由多个学生共同参加的课题,必须分别明确各个学生应完成的工作内容和要求。 (1)以培养创新能力为中心的教学目标:要在毕业设计环节中突出加强对学生创新意识和创新能力的培养,首先,就要更新观念,从思想深处改变对毕业设计作用的传统认识.对毕业设计的培养目标和教学要求加以改革。明确地提出:毕业设计不再是单纯地针对解决专业技术问题能力的培养.而是对学生综合素质和创新能力的培养。毕业设计不仅是综合检测学生近四年学习的效果和水平,也是对已有教学环节的扩展和深化,更是检验和发挥学生创造性、开展创新活动的试金石,是学生综合素质与培养效果的全面检验。 (2)以学生为过程主体的培养原则与模式:毕业设计中学生创新能力的培养和创造活动的开展,必须坚持以学生为主体的培养原则。要想学生发挥能动性创造性,首先要使其具有自主性,成为毕业设计过程中的主角,而不是跟在老师后面亦步亦趋的配角。只有当学生切实地感到自己是创造活动的主体,才能激发创造的热情,全身心地投入创造的过程并关心创造的结果i才能进发出想象力、意志力和创造力。 (3)把握适度的指导方法与强度:把握适度的指导方法与强度在学生选择了合适的毕业设计题目,有了创新的欲望后,导师给予的正确、适度、及时的教学指导,会成为学生创新设计活动的催化剂、助动力和方向盘。 (4)鼓励学生的创新行为:学生是一个需要肯定、褒扬,需要体验成功喜悦刺激的群体,在毕业设计过程中,指导教师的信任和鼓励会直接影响到学生创新欲望的产生、创造意识的萌发和创造力的实现。以鼓励为主的指导方法,能够满足学生的成功需要,调动他们的积极性.再加以正确的引导.会大大促进学生创新意识的发展和创新能力的锻炼。 三、过程监控。全面育人 学生进入课题后,对每个人应根据任务书,列出时间表,对毕业设计论文工作进行督促检查。最后一学期学生课程少,加上找工作、研究生复试等问题,学生心态比较浮躁,检查督促跟不上,很容易造成毕业设计论文拖后,有的甚至完不成任务。指导教师每周至少应与每个学生保持接触交流,听取学生的汇报,检查进度情况,帮助学生解决毕业设计论文过程中遇到的疑难问题。整个毕业设计论文过程中,要培养学生独力解决问题的方法和能力:培养他们严肃认真的工作态度、勤奋钻研的优良学风:注重开发学生的创新精神和创造能力,严禁抄袭。 指导过程中,应该融思想道德素质教育、业务素质教育、文化素质教育于一体,注重学生素质的全面提高。坚持教书育人,在毕业设计论文指导期间,要对学生进行政治思想、职业道德和纪律教育,严格考勤。学生因故请假应督促其按有关规定办理相关手续。做事先做人,尊敬别人,科学作风,团队精神等是做事的基本素质要求,要让学生学习和体会做人做事做学问的各方面事情.要让学生养成良好的工作习惯。 四、指导撰写毕业设计论文报告 在答辩前两周,毕业设计论文的主要工作应该已经完成。指导教师应根据课题情况提出最后的修改意见,指出其中的错误,指导并督促学生限期改正,进一步完善。否则,不得参加答辩。最后的工作就是毕业设计论文报告的撰写。本科生大都没有进行过这方面的训练,有的甚至不知道该如何把前期做过的工作写成报告论文。即使能写出来,无论格式,还是内容组织等方面都离要求相差甚远。毕业设计论文报告直接反映前期工作的质和量,代表设计成果的水平。这最后一个环节.指导老师必须予以足够重视.应从以下几方面进行指导。 五、结语 近几年我们以“因材选题,规范管理,过程监督,全面考核”的原则指导毕业设计实践.从毕业设计论文评审的结果看.方法行之有效。 计算机专业本科论文:非计算机专业本科生计算思维能力的培养与应用实践 摘要:本文首先介绍了计算思维的概念以及在计算机公共课程中引入计算思维的必要性,然后阐述了提高计算思维能力的多种途径,包括:通过程序设计课程类课程培养学生计算思维、通过上机实验培养计算思维、通过大学生科创提高学生计算思维等几个方面。 关键词:计算思维;程序设计;上机实验 一、引言 计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。计算思维同我们的阅读、写作能力一样,是人类的基本思维方式。这种思维方式运用计算机科学的基础概念和方法对问题进行描述、建模、求解,是一种具有普适性的科学思维方法。 二、在计算机公共教学中引入计算思维的原因 有了计算机,人类就能用自身智慧解决那些计算时代之前不敢尝试的问题了。然而,长期以来,信息技术只是被社会看成一种高科技工具,计算机科学技术也被构造成一门专业性很强的工具性和辅助性学科,很多非计算机专业的学生从来就没有体验过计算的愉悦:基本原理的互相影响,计算思维的方式,以及有趣的问题解决。2006年,随着周以真教授的“计算思维”课程(面向所有专业的一类“计算机科学导论”课程),以及Tim Bell教授领导的针对中小学生的“不插电的计算机科学”等不同类型的计算思维课程的成功开设,人们开始考虑用“计算思维”来全面改造传统的大学计算机教育。2009年3月,ACM在网上公布的CS2008中,将原来在“导论”课程中的计算思维放到整个计算学科的教学过程中,认为“计算思维”对计算机课程教学越来越重要,报告建议将“计算思维”放在计算机课程教学的中心地位。 由此可见,不能将程序设计、大学计算机这些计算机基础课程简单地看成工具性课程,而应将其作为培养学生计算思维能力的重要课程来看待。那么,如何在课堂上结合课本的知识点培养学生的计算思维能力,使得计算思维成为学生的一种思维习惯,并能够运用计算思维的方法进行问题的分析和思考?我们在计算机公共基础课程的教学中,在这方面进行了一些有益的探讨及实践。 三、多种途径提高计算思维能力 程序设计类课程曾经一度是只以讲述程序设计语言的语法知识为主的应试课程,课程枯燥乏味,远离应用。为了把程序设计从应试课程转变为一种实践工具,目前程序设计类课程多以培养学生运用编程语言解决实际问题的编程能力为目标,使学生掌握一门编程语言的基本语法、语句、控制结构,以及程序设计的基本思想和方法,使学生认识到算法、良好的程序设计风格及实践在的重要性,培养学生熟练使用一门编程语言分析和解决实际问题的能力。进而培养学生的计算思维能力,使学生无论以后在学习、工作中使用什么语言编程,都能灵活应用这些思想和方法的能力,为学生进一步学习其他专业课程打下坚实的基础。 (一)在程序设计类课程的教学中,采用基于任务驱动及算法多样化训练的计算思维培养方法 在程序设计类课程教学改革中,首先要转变和更新教师的教学理念,从传统的“以传授计算机知识为主”转变为“以培养计算思维”为主,研究从“教给学生什么知识”转为“教给学生什么思维方法和能力”,以及如何确保由“知识传授”转为“基于知识的思维传授”的问题,旨在让学生不仅“学会”,更要“会学”,不仅“爱学”,更要“学有所获、学以致用”,不仅“学会知识”,更要“学会思维方法”。 基于任务驱动的教学方法及算法多样性训练可以激发学生的思维活动,强化计算思维训练。 1.采用基于任务驱动的教学方法。为了将计算思维的培养和课堂教学有机地融合,我们在教学过程中综合采取任务驱动教学、整班教学与小组教学、多媒体教学与网络教学等多种方法开展教学,充分发挥各种教学方法的优势,积极采取多种途径帮助学生在算法课程的教与学中有意识地加强计算思维的培养。 运用任务驱动教学法的教学形式是:提出任务师生共同分析完成任务的方法和步骤适当讲解或自学或协作学习完成任务实践交流或归纳。而传统的教学形式是:基本概念介绍举例解释巩固型独立练习小结评讲上机练习。在这个过程中,学生的学习基本上是被动的。采用任务驱动教学法,在课堂教学中,首先提出一个需要完成的具体任务,与学生共同分析解决该问题所需的知识、方法和步骤,围绕具体任务进行适当的概念教学和举例讲解,或引导学生来独立完成,也可以合作完成。目的是通过完成任务,掌握学习内容,学会学习,培养综合能力。在这个过程中,教师要参与一些学生的讨论去发现问题,个别的问题个别回答,带有普遍性的问题在全班回答或讲解。要引导学生掌握教学内容,适时交流,发现新思路,推广新思路,鼓励创新。教师进行比较、评讲、归纳,或由计算机执行,学生从中得出结论,共同进步。 采用任务驱动教学法进行教学,教师的教和学生的学都是围绕如何完成一个具体任务进行的。教师教学思路清晰,学生学习目的明确,学习就变成了学生的主动行为,更容易掌握学习内容。 2.尊重学生不同的认知方式,重视算法多样化训练。算法多样化的本质是尊重学生不同的认知方式,在教学过程中由于学生认知方式的差异,必然会导致算法多样化。教师应该尊重每位学生的个体特征,鼓励学生从不同角度认识问题,用不同方式表达算法,用不同方法实现问题求解。同时教师给予适当的评价,就是尊重学生不同的认知方式。 在教学过程中,教师不但要倡导算法多样化,还要引导学生对算法进行反思和进一步探索,从而达到简化并优化算法的目标。将一个计算任务用多种思路、多种算法进行求解,可以发展学生计算思维的灵活性。算法多样化让学生可以用自己喜欢或能够理解的算法,通过交流、评价得到计算结果。 研究表明,问题可以更好地激发学生的求知欲,使学生注意力集中。学习不应是简单地接受课本一成不变的知识,而应在原有问题的基础上不断引导学生从不同的角度发现新的问题,拓展思维方式,培养创造精神。教师可以在讲解完课本上的经典例子后,启发学生将其修改后应用于一个实际问题中。教师在备课时,不仅要熟悉消化教材内容,更要精心设计课堂情境,准备好“问题”,设置好“陷阱”,引导学生积极思考,逐步培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。 (二)尝试以上机实验为重点的计算思维教学模式 程序设计类课程是实践性学科,上机实验是培养学生计算思维能力的重要手段,是程序设计课程教学的优秀。 1.实验内容分层次。按照难度不同将实验内容分成了概念基础实验、应用基础实验和应用提高实验三种类型。我们将概念基础实验设计为验证性实验,如某种数据结构的表示和实现并将此种数据结构封装为一个类,并要求所有的学生都必须实现;应用基础实验,则是利用已实现的某种算法或数据结构实现的一个简单应用;应用提高实验,是利用已实现的某种或某几种数据结构实现的一个综合应用。后面两种类型的实验又分设若干实验题,每个实验题都设有难度系数。我们要求每个学生必须完成概念基础实验和一道应用基础实验题,选做一道提高实验题,所选应用基础实验题和提高实验题的难度将作为成绩评定的一个依据。 2.增强实验内容的趣味性和综合性。通过计算任务的趣味性、综合性等来增强实验内容的难度,从而强化计算思维训练。大学生一般对新鲜事物好学、好问并富于幻想,初遇计算任务时往往兴致盎然,幻想编写程序。但在传统教学中,缺少趣味性和综合性,进而导致同学们没有学习兴趣,所以,设计实验内容尽量生活化、趣味化。例如,我们在C语言程序设计的实验教学中,引入了学生熟悉并感兴趣的“学生点名系统”、“四则运算测验系统”等题目,从分支程序设计开始就引入这类实验,进而在循环、数组、函数、文件等部分的实验中不断改进完善系统功能。当学生完成实验的最终版本时,已经综合运用了这门课程中的所有知识,同时享受到了完成一个作品的成功感,极大提到了学生的学习兴趣。 (三)通过指导大学生科创激发学生的学习兴趣,培养学生的计算思维能力 大学生科创旨在进一步推动高等教育教学改革,促进人才培养模式和教学方法的创新,鼓励和支持大学生尽早参与科学研究、技术开发和社会实践等创新活动,不断提高大学生的创新精神、创业精神和实践能力。通过指导学生科技创新项目,以现实中的实际项目为驱动,进一步激发学生的学习兴趣,并在实际的项目中,深入培养学生的计算思维能力,让学生在边做、边思考、边学习的过程中养成良好的计算思维。近几年来,完成的比较优秀的科创项目,每年都参加市级甚至全国的程序设计大赛,都能取得不错的成绩,这反过来又能激发学生对程序设计的学习热情,也为教师的课堂教学提供案例。 四、结论 计算思维的培养不是通过一两门课程的教学就能够解决的,而是应该贯穿于整个专业课程的教学中。但计算机基础课程的教学却肩负着提高学生学习计算机的兴趣和培养学生从生活中的问题求解过渡到学会用计算机进行问题求解的重任,因此,计算机公共课程的教师应当从计算思维的层面看待所授的课程,梳理和提炼课程中所蕴含的计算思维的概念、方法和思路,有目的有意识地从各个角度培养学生的计算思维能力,以期学生能够利用这种思维方式自主解决实际问题,并在解决实际问题中锻炼自己的能力。 计算机专业本科论文:基于课程地图的计算机专业本科培养方案的制订 摘 要:高等学校本科培养方案的制订对于人才培养至关重要,通过课程地图推动计算机专业本科培养方案的制订是高校教学改革中尝试的一种新模式,对于教和学双方均起到积极的作用。 关键词:计算机专业;本科培养方案;课程地图;梳理;整合 随着互联网的快速发展和信息化程度的不断提升,社会对计算机专业相关人才的要求也在不断提高。作为培养计算机专业人才的高等学校,应该根据社会发展的要求不断审视和调整本专业培养方案,以利于本学科专业的自身发展和为社会培养所需的高素质计算机专业专门人才。本科专业培养方案体现了一个学校专业培养的总体思路,是人才培养的依据和基础,要与时俱进,适应社会发展要求。当前,各高校计算机专业本科培养方案各具特色并呈现不同的展示方式,大多数学校培养方案是以文字加表格形式展现的,也有较少数学校以鱼骨图方式展现,我校则要求以动态网页形式的课程地图展示培养方案。课程地图的优势非常显著,可以使教和学双方受益,便于教师重新审视培养体系和培养目标是否合理,便于梳理和整合课程;便于学生了解四年所学课程,尽早规划学业。 一、关于课程地图 课程地图(curriculum mapping)是以一个专业为基本单位,以网页形式表达该专业培养方案的展示形式。学生通过课程地图的查询可以了解其专业本科四年培养的全貌,包括培养目标、总体课程框架、每个学期的课程以及课程和课程之间的先后关系,所获得的能力指标等。课程地图让进入大学之后的学生对未来四年的学业有整体方向感,是帮助学生进行学涯规划,并为学生提供规划四年修课的参考。 目前,在国内高校中还没有真正意义的课程地图,北京化工大学新一轮本科教学改革要求各个专业以课程地图的制作来带动本专业本科培养方案的制订。信息科学与技术学院中计算机和自动化两大专业课程地图的制作是作为其他专业课题地图的模板。下面以我校计算机科学与技术专业为例介绍课程地图的制订。 二、课程地图的结构 课程地图是专业培养方案立体化、可视化的动态展示。以往的数据管理系统,在数据展现方法上比较单一,基本以列表方式展现数据,课程地图系统的特色是以动态可交互的复杂拓扑图展现课程和学科关系。 1.课程总图 课程总图反映本专业四年本科教育所学习的全部课程以及课程与课程之间的关系。我们将本科培养方案中四年的课程划分为三个层次六大模块:三个层次是公共课程、专业课程、专业方向和拓展,六大模块是公共基础、通识教育、专业课程、专业方向、实践环节和专业拓展。公共基础模块分为数学基础、物理基础、外语教学、体育教学、两课教学和素质教育六个部分;专业课程模块分为专业基础课程和专业优秀课程两部分;专业方向模块是学生在高年级时按照本学科凝练的智能系统工程、软件工程和可视媒体技术等三个特色方向选择学习;通识教育模块要求学生自主选修人文社科类课程;学生还可根据自己的兴趣和爱好选择专业拓展模块的课程;独立的实践环节模块显示出在培养方案中实践能力培养的重要性。课程总图按三个层次六大模块来展示本专业四年的全部课程,层次分明,非常清楚,如图1所示。 在课程总图中不仅仅可以对本科四年的培养方案有一个总体的了解,而且对每一门课程均有相关介绍以及该课程与其他课程之间的前后续关系,如图2所示。当鼠标停留在“计算机组成原理”课程上成手型图标,会自动弹出对话框显示该课程的简介诸如学分、所在学期、课程讲授的主要内容,以及该课程有两门前导课程:数字逻辑、电路与电子技术,三门后续课程:计算机组成原理课程设计、VLSI设计导论及微机接口技术。若用鼠标“单击”该课程名称,则进入该课程更加详细介绍的另一页面。包括较为详细的课程介绍、课程编号、课程中英文名称、课程类别、开课学期、总学时、学分、课程性质、预修课程、建议教材、参考书和教材大纲等项目,点击课程大纲链接的PDF文件即可下载或打开该课程大纲。该页面右上方为课程的前后续关系图,右下方为课程能力指标图,如图3所示。本专业主要培养学生专业素质七个方面的优秀能力,包括程序设计能力、算法设计与分析能力、软件系统设计与实现能力、硬件系统设计与实现能力、硬件系统综合集成能力、应用系统开发能力和信息与网络安全设计能力。以上七个方面的能力用图中七个能力指标进行表示,这样每一门课程培养学生哪方面能力的量化数据,图上清晰可见。 2.课程时序图 课程时序图从左至右犹如时间轴一般展示每个学期的课程,如图4所示。其中3、6和9学期分别是一、二、三年级的夏季小学期,小学期以实践、实训和选修课程为主,四年本科教育合计11个学期。 图中公共基础课、专业基础课、专业优秀课、实践环节、专业拓展课和专业方法课等用不同的颜色块来表示,根据不同的颜色可以区分出每个学期不同模块所包含的课程。单击方向课程中智能系统工程、软件工程和可视媒体技术三个方向中的任意一个灰色按钮,显示出该方向所包含的课程,课程框在不停闪烁;鼠标放置在任一课程框上,出现手形图标,并会自动显示该课程的前导课程和其后续课程,并清楚地显示这些课程应在哪个学期进行学习。如图5所示,例如,鼠标移动至“数据结构”课程上,出现手形图标,显示出该课程在第4个学期完成,前导课程包括红颜色的专业基础课程:程序设计基础、离散数学,后续课程包括粉颜色的三门专业优秀课程和灰颜色的两门实践类课程。 3.课程关系图 课程关系图是指三个专业方向课程模块中每一个方向所包含的课程及其课程之间的关系。例如软件工程专业方向所应该学习的全部课程,这些课程是按照学期显示出来的,若将鼠标放置在任意一个课程名称上,立即显示出该课程的前驱和后继课程。 4.课程内容联系图 课程内容联系图是指三个专业方向模块中的某一方向内部课程与课程之间在内容上的关联性,一个专业方向中的若干门课程内容之间总会有或多或少的关联,教师和学生对此清晰把握,对于掌握知识的连贯性和完整性是很好的方式。图6展示的是软件工程方向中的几门主要课程之间的内容相关性,蓝色实线表示两课程有联系,如将鼠标放在蓝色连线上,连线颜色变为红色,图中右侧立即显示出红色连线两端两课程之间的内容关联关系。如图显示的是“软件测试技术”和“软件工程”两门课程在内容上的区别与联系。 5.其他 课程地图顶端下拉菜单第一项“首页”介绍了我校计算机系的基本情况、培养目标、基本要求和培养方向及课程地图的使用说明。下拉菜单最后一项“就业去向”图主要告诉学生在按照本专业培养目标完成学业之后可能的就业及去向,这部分内容是根据近5年本系学生毕业去向分为继续深造、出国留学、就业和自主创业四个方面展示,使在校学生明确学习的目标和增强学习的动力。 三、课程地图的意义 1.有助于对整个培养方案进行全面的梳理和整合 在制订课程地图的过程中,我们多次召开教师研讨会。重新审视以往的培养方案,对整体培养方案是否满足当前社会的需求,整个课程体系的合理性做了全面的分析,并按照课程模块将教师分组进行研讨,例如将教师分为程序设计组、硬件课程组、专业优秀课程组、智能系统工程方向组、可视媒体技术方向组、软件工程方向组。每一组教师将本组一门门课程从教学大纲、课程与课程之间内容的衔接、学生获得的能力指标,甚至是教学方法上进行了认真细致的讨论,对于整个教学体系以及各门课程进行梳理,纠正了以往不恰当的课程先后顺序,对于存在重叠和陈旧的教学内容进行了删减和更新。例如,原来的计算机组成原理和汇编语言两门课程整合成为一门新的计算机组成原理课程,新课程内容更加简洁清晰,内容紧凑,学时大大减少而且有效,减轻了学生负担,增强了学习效果。 2.方便学生了解本专业的课程体系,尽早规划大学四年的学业 多数学生从高中来到大学,对于所学的专业、专业的课程体系、专业方向等内容不甚了解,一脸茫然。通过动态的课程地图可以让学生对本专业四年的课程体系、课程与课程之间的先后顺序、专业方向所包含的课程及其关系做到先知先觉,从不了解专业到了解再到喜欢和热爱专业的过程。直观且动态的课程地图,方便学生了解四年的学业,制订每一学年、每一学期的课程学习计划,做到有的放矢、有目的有针对性地把握学习的脉搏和节奏,将被动学习变为主动学习。 3.帮助管理人员进行教学管理和监督 课程地图展示了一个专业四年的全部课程及课程之间的关系,方便教学管理人员把握全局,审视各个环节的合理性,按照课程地图的规划监督并管理实施,指出存在的问题并提出合理的建议等。另外,当学生出现选课和专业方向选择等问题时,方便辅导员按照课程地图所描绘的情景指导学生学业,更好地帮助学生规划学业。 4.方便本专业以外人员了解课程体系 外学校、外学院、外专业、非专业学生、非专业人员如果要了解本学校本专业课程体系,点击网站中的课程地图,即使没有专业人士的解答,也能够非常容易理解全部内容。另外,也非常便于与其他专业合作交流、专业交叉,也是对外宣传本专业人才培养方案的有效方法和途径。 5.具有广泛的适用性和扩展性 当一个新的院系、学科加入课程地图系统后,无需针对性地进行二次开发,而只需通过平台提供的各类配置和调节工具实现课程地图的生成和展示。有数据接口的情况下,课程地图系统可与学校的选课系统以及教务系统对接,更好地指导学生对自己培养进行规划以及方便学生选课。 以课程地图来推动本科培养方案的制订、修改和完善是非常有效的途径。课程地图将对教和学双方均起到积极的作用。对于学生,能够清晰掌握大学四年的学业,利于学生自我规划满足自身兴趣爱好需要的学业方向,提升自主学习之能力。通过全校的课程地图,学生能够了解、认识、探索其他学科的培养方案,扩展其学习视野,激发跨学科领域学习之兴趣。对于各教学单位包括任课教师和教学管理人员,将本专业培养体系由点到线再到面,全面进行梳理,便于其了解整个培养体系全貌,便于教学的开展,便于教学的管理,对于进一步的教学方法改革也将起到积极有益的作用。 计算机专业本科论文:伯克利分校计算机专业本科教学方案分析 摘要:本科教学方案是本科教学的重要组成部分,起到极其重要的作用,也可以说是本科教学的旗帜。为了制订与时俱进、适合时展的本科教学方案,笔者一直在跟踪、分析和研究加州理工大学伯克利分校计算机专业本科教学的发展变化情况,就伯克利分校计算机专业本科教学方案进行分析,供同行参考并且希望与同行广泛交流、分享经验、相互促进、共同提高。关键词:伯克利分校;计算机专业;教学方案;教学分析 1 背景 每隔3~4年,国防科学技术大学就会启动一轮本科培养方案的修订工作,笔者从教10几年来已经参与4轮本科培养方案的修订工作。每次修订本科培养方案都需要广泛调研国内外大学计算机类的本科教学情况,而加州理工大学伯克利分校计算机专业(electrical engineering andcomputer sciences,简称EECS,也就是电气工程与计算机科学系)教育是很出色的,因此从2001年以来,我们就一直关注伯克利分校计算机专业的教学情况。 2 本科教学方案 伯克利分校计算机专业面向本科生开设的主要课程见表1。 3 本科典型选课 3.1 典型选课计划 伯克利分校计算机专业主要专业方向有计算机系统(computer systems),计算机科学(computer science),通信、网络与系统(communication,networks,and systems).4年本科需要完成120学分以上,估计需要选修32门课程左右(每门课平均4学分)。 表2-表5提供一个典型选课计划,该选课计划倾向于计算机系统方向,适合于对如下方面感兴趣的学生:逻辑设计、体系结构、操作系统、外设等。 3.2 典型选课的知识层次体系分析 对该典型选课计划按照知识层次进行划分,然后进行整理,如图1所示。 从图1可以看出,该方向需要的知识涉及数学、物理、电子学、计算机基础、专业选修以及人文类课程,知识体系比较全面,但更侧重于基础课程。 4 教学方案分析 4.1 开设课程比较丰富 伯克利分校计算机专业开设的课程比较丰富,从基础课到专业课基本上覆盖了计算机学科及相关学科的各个领域,仅计算机专业类课程就有32门之多。在这32门计算机类课程中,带有实验(上机)的课程9门,纯讲授类课程9门,学术讲座及研讨课程3门,教学研究类课程5门,自学编程类课程有7门之多。其中,比较有特色的是程序设计语言类课程和学术讲座及研讨类课程。程序设计语言类课程一是学生可以机动灵活地安排时间,但也有明确的学习目标和计划;二是课程开设数量有7门之多。学术讲座及研讨类课程的特点一是内容丰富、五花八门、无所不包, 如Foundations of the United States Air Force(由美军阅历丰富的现役军官进行讲座)等;二是开设课程也很多,可以满足各类人才的不同需要。 4.2 每学期选课门数少 伯克利分校实行的是学分制,要求学生所修课程总学分达到120学分以上(当然还有其他要求,在此不再赘述),而每门课程的学分平均为4学分,因此4年下来一个学生只需学习32门课左右。从表2-表5中可以看出,典型选课计划(倾向于计算机系统方向)选课门数为31门,总学分为120学分,其中学分比重中数学类占16.7%,电子类占20.0%,计算机类占20.0%,人文类占17.5%(要求至少6门课以上)。 虽然选课门数少,每学期只有4门课,但是每周的学习任务还是很重,要得到一门课程的学分不容易。现对典型选课计划中大一第1学期的每周课时量(单位:小时)进行分析,见表6。表格中的时间只是课表安排的时间,还有实验需要有自我安排时间进行配套,因此课时量相应还要大幅度增加。 4.3 实验(上机)课时比重大 伯克利分校计算机专业很注意培养学生的动手能力和独立思考能力,拥有很多实验室和大量的实验设备,全都向学生开放,学生随时可以上机或做实验。很多课程要求上机或做实验,如操作系统、数据结构、符号演算程序设计课程安排讲授课时与上机课时各占一半,甚至上机课时更多,而体系结构课需要设计一个简单的计算机,自我安排时间就更多;不仅如此,还开设了单独的设计课程和工程实践课程,学生必须选修若干门。 从伯克利分校计算机专业教学方案可以看出,提供实验的课程有12门(不包括编程类课程的自定实验)。12门课程讲授、讨论、实验(上机)课时统计见表7,分别占比30.6%、16.3%、53.1%。 从上述表格可以看出,实验(上机)课时比重超过一半,这说明伯克利分校计算机专业很重视实验课程。教师从整体上分析12门课程实验课时比重之后,再从局部说明实验的重要性,以微电子电路导论(EE40-introduction tomicroelectromc circuits)这门课为例。微电子电路导论这门课相当于电子学课程,此课程开设13周,讲授课39小时、讨论课13小时、实验课39小时,共做10个实验,可见微电子电路导论课的实验课时比重相当大。 4.4 学生选课建议 (1)选课不要过于专业化,要选修一些数学、物理、化学、电子类课程; (2)选修一些能锻炼说和写能力的课程,这对求职和工作很重要; (3)选修课可以追求个人喜好,选一些自己感兴趣的课; (4)计算机学科发展很快,要想赶上潮流,必须定期更新自己的知识。 5 结语 笔者就伯克利分校计算机专业本科典型选课计划的知识层次、课程类别所占比例以及实验课时所占比重等进行了详细的分析。从分析情况看,伯克利分校计算机专业很重视本科教学,首先开设的课程很丰富,满足各类人才的不同需要,但是每个学生选课并不是很多,4年下来也就是32门课左右;其次是实验(上机)课时比重比较大,教师很重视实践教学工作,还给学生选课提供了一些建议――选课不要过于专业化,要重视基础课以及说、写能力的锻炼,计算机学科发展迅猛,学生要定期更新自己的知识等。 这些分析结果将有助于下一轮本科培养方案的制订,尤其是实验课时比重要加大,嘴动不如手动,实践出真知。笔者就实验课时比重调整教学组所授课程进行了小范围改革试点,出现了一些新的问题:如何公正评定实验成绩、需要更多的实验辅导教师以及更多的实验设备投入等。针对这些问题,教学组将迎难而上。 计算机专业本科论文:计算机专业本科教学秘书创新思维的培养与探索 摘要:高等院校各个二级学院的教学秘书的工作关系到学院教学的各个环节,对教学工作起到重要的辅助作用。论文作者从事多年教学秘书工作的基础上,重点分析了教学秘书在教学管理中的作用,并指出随着高等教育的深化改革,教学秘书如何培养创新工作思维,提高工作效率,适应高等教育的发展,为学校教学工作服务。 关键词:教学秘书;教学管理;创新思维;教学服务 1 引言 高等学校具有为社会主义现代化建设培养高级专门人才、开展科学研究、从事社会服务等多种职能。各种类型高等学校的基本职能和根本任务都是培养人才,教学工作是学校的中心工作之一,教学管理在高等学校管理中占有特别重要的地位[1-2]。高等学校的教学管理一般包括教学计划管理、教学运行管理、教学质量管理与评价,以及学科、专业、课程、教材、实验室、实践教学基地、学风、教学队伍等教学管理,其基本任务是研究教学及其管理规律,改进教学管理工作,保证教学工作正常运行,努力调动教师和学生教与学的积极性。然而教学秘书在教学管理中起着非常重要的承上启下作用,他们既是教学院长(系主任)的得力助手, 也是全院教学教师的直接联系人,既是教学院长教学意图的传达人员,也是教师意见反馈的第一接受者。 随着高校招生规模的扩大,教学改革的不断深入,学校逐渐将教学工作分解到各个二级学院,学院直接面临各个专业培养方案、教学大纲、教学计划、教学内容等方面的制定和完善,直接推进教学方法、教学模式、测评体系等的教学改革,这对学院教学工作带来两个方面的考验,一是教学院长在学院主要党政领导的指导下如何立定学院的教学思路和教学定位,把握学院教学改革和发展的方向;二是教学秘书如何领会教学院长的意图,并用科学有效地方法将之传达到学院每位教师,同时及时反馈教师的直接意见,逐渐修订教学计划和教学内容,从而形成整个学院上、下一体的教学共同体。因此,教学秘书工作看似微不足道,但实际对学院教学工作起到至关重要的作用。特别是当前我校采用教学目标化管理制度,各个学院需要签订教学目标,特别是教学管理与运行、教学改革、质量工程等方面都提出具体的任务。这些任务要得以顺利完成,需要学院领导、分管院长、教学部负责人、教学秘书、全体教师、教学督导等上下一心,攻坚克难,实现年度教学目标。教学秘书在整个过程中,需要正确把握领导的意图,及时与相关教师、相关职能部门、校院督导等沟通,他们的重要作用如同机器中的润滑剂,使得整个教学工作顺利进行。然而,伴随着高等教育的教学改革,特别是信息学科的飞速发展,教学管理向信息化、现代化发展的新趋势,也给学校的教学管理工作带来了新的机遇和挑战。教学管理不仅包含先进的管理手段、管理制度和管理思想,更重要的是要有一支高素质的管理队伍,这就对教学秘书工作提出更高的要求[3]。特别是近年来,计算机相关课程改革的推陈出新,教学中面临的问题也日新月异,教师对教学的情绪和学校对教学要求的冲突时有发生,教学秘书如何加强自身的学习提高,及时参与专业培训,培养自己的创新思维工作模式,从而提高处理问题的能力,是当前需要思考的问题。本文是作者多年从事教学秘书工作积淀的经验,供大家参考。 2 教学秘书工作的创新思维 新世纪要求人才培养工作具有创新,教学管理是高校人才培养工作中的重要组成部分。教学秘书的工作创新将有效促进学院整个教学工作的创新,教学秘书工作的创新思维将给基层老师们一股新的动力,对教学分管领导有很好的促进作用。进入二十一世纪来,共享资源成为网络发展的必然产物,各个领域的新方法、新技术层出不穷,且相互交叉、相互促进。如何将其他领域新的工作方法和技术引进教学管理是教学秘书需要思考的问题,如果能够恰当使用,将事半功倍,如现在很多教学秘书使用QQ群消息,大大节约时间。因此, 教学秘书应不断扩大知识面,掌握新的技术和方法,使自己的知识水平跟上时代的步伐,同时,教学秘书要有开拓创新意识,不断拓宽视野,积极配合教学改革,一起参与讨论培养方案、教学计划、教学内容和教学方法的制定和修订工作,熟悉整个教学全过程,不断优化和调整教学秘书的工作方式,创造性地开展工作,并结合本单位的实际情况,在各自的岗位上创新实践,朝着管理规范化、现代化目标努力。本文从教学秘书定位、创新工作方式、提高服务意思、加强沟通能力等几个方面来诠释如何培养教学秘书的创新思维。 2.1 认清角色与定位 随着高等教育的发展,高校进行深入的教学改革,转变教学管理模式,主要采用分级教学管理模式。目前, 我校实行校、院(系)二级管理模式,学校教学管理主要体现在宏观的计划、规划和方向的制定;院(系)级教学单位则既是办学的主体, 又是办学的基础。教学秘书是院(系)教学管理的中心纽带,准确把握教学秘书的角色定位,提高教学秘书的素质水平,是实现院(系)教学管理规范化的重要保证[3]。学院教学秘书必须做好三个角色和三个定位。 第一教学秘书是学院的教学基层管理者,属于管理岗位人员,主要管理内容包括教学计划、教学运行、学生学籍、教学档案、毕业设计、考试安排、教学文件及教学改革等各个方面的实质性工作。学院的教学秘书作为基层教学管理者,其工作定位于协助院分管院长管理教学方面的日常事务, 确保教学所有环节的正常运转,因此事务繁杂,需要耐心细致。 第二教学秘书是教学的服务者,属于教辅岗位人员,教学秘书可以不直接参与课堂教学,但是其重要任务是确保学院教师能顺利完成教学各个环节。作为教辅人员,教学秘书要定位于充分利用学院或学校现有教学资源,合理安排师生的教学活动并为他们提供便利的条件,协调事务性矛盾,充分调动广大师生的积极性和主动性,为提高管理质量,维护教学运行创造条件。 第三教学秘书是学院分管领导的参谋者,属于管理助手,教学秘书需要全面把握教学过程,对日常事务能够正确处理,同时作为教学管理助手,其工作定位是起草相关教学文件、撰写教学总结、教学通知,同时领会分管领导意图,及时传达领导思路,协助分管领导处理突发性教学事务。 教学秘书的这三个角色和定位决定了他们必须熟悉教学过程、教学内容、政策和规定,有一定的独立工作能力,具备一定调查研究和综合分析的能力,具备一定的超前意识和预警意识,对每一阶段的教学管理工作要心中有数、考虑周全、服务到位,坚持从实际出发, 实事求是,听从安排,服从大局,做到事前参谋,事后服从,努力做到到位不越位,参与不干预,出谋不决策,摆正自己的角色位置,在与人协作共事处理问题时要从多角度考虑,和谐地处理好和上级职能部门、院系领导、教师和学生的关系。这些都需要教学秘书拥有创新思维观念,创新管理方法,牢固树立“为教师服务,为学生服务,为教学服务”的工作理念,确保整个学院教学工作的顺利推进。 2.2 创新工作方式 当前,各个学院教学秘书主要在分管领导的指导下开展工作,随着教学改革的深入,各个学院新增很多突发性工作,如实验班的教学任务、外来单位的调研、毕业设计的二次答辩、卓越工程师班学生分流、取消英语四级对毕业学生学籍资格的审查、专升本学生学分认定等,这需要教学秘书从正常的日常事务中抽身出来处理突发性事务。这迫使教学秘书改革管理方式,提高工作效率。从三个方面来创新工作方式,提高工作效率。 第一积极学习先进教学管理的理论,学院要及时安排教学秘书利用假期参加一些专门的教学管理会议或论坛,以使他们不断开阔视野, 更新思维观念, 提高业务能力, 进而推动教学改革和管理创新工作。教学秘书通过这些活动, 可以学习借鉴先进的教学管理经验, 以提高自己的教学管理水平。提高教学秘书的管理理论水平。 第二,教学秘书要积极学习新的办公软件或技术。随着办公自动化的进一步推荐,信息化的教学管理模式将代替手工时代,教学秘书的工作方式和服务手段也要发生根本性转变,要适应新形势,掌握新技术,提高办公效率,出来熟悉Windows操作系统、Office文字和数据处理软件、学校教学管理系统等外,还应该掌握最新信息通信工具,如参入各种QQ群、微信群,建立学院的教学QQ群、微信群等,提高信息传递的效率,注重工作的时效性。另外,设计开发学院自己的教学管理平台,如让助管学生开发毕业设计选题系统、教师调课管理系统等平台,让日常事务更加便捷,使教学管理实现制度化、规范化、科学化和现代化。从而让自己从重复性的工作中解脱出来,更好地为学校师生服务。 第三,善于总结,保存资料,为来年工作做好铺垫。教学管理工作往往具有重复性,很多事务是常规工作,如果教学秘书善于总结,善于保存资料,将有助于后继工作的开展。如对教学任务的安排、教学计划的提交、中期的教学工作例会、期末的教学总结等,每年的这些工作既有不同,也有相似。 2.3 以人为本,增强服务意识 教学秘书是教学工作的服务者,需要提高服务意识,全方位服务教学这项中心工作。应该说教学秘书工作的宗旨是做好服务, 本着以人为本的理念,一切为了教师及其教学, 一切为了学生及其学习。为此教学秘书应该从三个方面增强服务意识。 第一面对全院教师,教学秘书牢固树立“为教学服务”的工作理念,既要考虑教学在每个教师身上体现出来的共性,也要考虑个别老师的个性化需求,如在课程设计安排、毕业设计学生的选择、上课时间的特殊选择等问题上尽量满足老师的个性化需求;在日常事务中,理解高校教师具有教学科研两个任务的特点,尽量反复提醒教师,避免因为各种头绪太多而忘记教学的某些环节,如节假日放假调整的教学任务、新学期开学教室安排等。让教师在充满爱意和关怀的环境下教学,从而高质量完成教学。 第二面对学院全体学生,树立“以人为本,全面服务”的理念,教学秘书要尊重学生,针对他们遇到的问题,如学分认定、课程选择、毕业设计等,要耐心讲解,对于学习上遇到困难的学生要主动关系,如多关心参加第二次答辩的学生,疏导他们的情绪,总之本着“一切为了学生,为了学生的一切”工作方针,让学生感受到学院的温暖。 第三、面对学校职能部门,如教务处等主管部门,教学秘书是学院的窗口,既要及时把握学校对教学要求的动向,又要及时反馈学院意见。教学秘书要及时提醒教师提交教务处等职能部门需要的材料,主动配合教务处完成教学各个环节的质量监控,给学校职能部门留下好的印象,有利于完成各项教学目标考核任务。 2.4 掌握现代沟通技能,提升协调能力 教学秘书是联系教学职能部门、学院分管领导、学院教师、教学督导、学院学生的纽带,经常需要与学校教学职能部门、学院领导、学院教师、教学督导专家和本学院学生联系,需要具备很好的沟通协调能力。各种各样的人员需要不同的沟通方式,教学秘书需要具备一定的沟通技巧和方法,才能解决教学中遇到的各种难题。 第一,与上级职能部门沟通需要注意自己的角色,要充分考虑学院的利益,不要做出决策性的答复,既要回答上级职能部门的问题,又要留足余地为本学院领导充分思考和答复,说话要做到到位不越位,参与不干预。 第二,在与自己的领导沟通时,应注意事先整理好要谈的话题,并选择好沟通的时机;沟通过程中,要能够准确理解和领会上级的意图,并能针对问题提出解决方案;当与上级意见不同时,要尊重上级做出的决定,并积极执行;完成工作或解决问题后,要及时作汇报。 第三,在与老师们进行沟通时,重在执行分管领导的意图,但不要加入到说三道四的流言蜚语;发生分歧时时,焦点要针对问题,而不是个人;当发现是分管领导考虑不周全时,千万不要试图顽固到底,而是要先缓和气氛,稳住老师情绪,给分管领导留足空间来解决问题,然后及时征求分管领导意见并尽快给老师沟通回复。 第四,在与学生沟通时,要学会换位思考。人都有一种被尊重的需要,作为学生,他们更有这种需要。教学秘书不能轻易采用命令与学生沟通,工作中需要有意识地尽量淡化师生差别,采用“建议”或“安排”的口吻来安排工作一定会比命令更有效;采用“晓之以理,动之以情”的方式来指出学生的过失或不足一定会比斥责更管用。如果担心自己的威信会不会因为自己这种和缓的交流方式而变得荡然无存,其实这种担心完全是多余的;恰恰相反,你的学生只会越来越尊敬您。对于学生也要摒弃过去模式化的僵硬管理,树立以人为本的管理方式[4]。 教学秘书作为学院领导的助手和参谋,参与教学中的各个环节, 经常与学校相关教学部门协调沟通,需要具备较好的沟通协调能力,教学管理协调是多层次、全方位的, 对上要为领导服务,对下要为教师、学生服务, 横向与其他职能部门进行协调沟通, 上传下达, 沟通左右, 联系内外, 调动师生积极性, 用集体的力量创造性地完成教学工作[5-6]。 3 结束语 高等教育关系到人才培养,高等教育中教学工作往往是高等院校的中心工作,不同的高等院校将教学工作下放到各个二级学院(系),二级学院成为教学主题,在学校职能部门的指导下,完成人才培养工作的各个教学环节[7-8]。教学秘书在教学工作中肩负承上启下的纽带作用,如何组建一支高水平的教学管理队伍,是确保教学质量的重要课题。其中,教学秘书的能力在很多程度上决定了整个学院的教学工作开展情况,影响人才培养质量。进入二十一世纪,人才培养模式不断优化,教学秘书只有需要不断学习,创新工作方式,提升工作能力,才能适应高等教育的发展,为教学工作做好服务工作。 计算机专业本科论文:一种计算机专业本科毕业设计指导方法 摘 要:毕业设计一直是本科阶段必不可少的教学环节,是对毕业生多年来学习效果的综合检测手段。但是由于计算机专业特点:理论、动手能力都有要求,增加了毕业设计的难度,另外由于毕业生需要找工作考研等也造成了毕业时间紧张的问题,影响毕业设计的效果。本文提出一种指导方法有效克服以上问题提升毕业设计的质量。 关键词:毕业设计;培养方法;计算机专业 1 引言 毕业设计一直是本科阶段必不可少的教学环节,是对毕业生多年来学习效果的综合检测手段。学生针对兴趣方向,综合运用本专业理论和技术,对实际的问题提出解决方案及相关技术手段。 毕业设计相当于一般高等学校的毕业论文。目的是总结检查学生在校期间的学习成果,是评定毕业成绩的重要依据;同时,通过毕业设计,也使学生对某一课题作专门深入系统的研究,巩固、扩大、加深已有知识,培养综合运用已有知识独立解决问题的能力。毕业设计也是学生走上国家建设岗位前的一次重要的实习。[1] 通过多年的指导过程发现计算机专业毕业设计存在以下问题: ⑴学生综合能力不足,无法将所学知识综合应用,影响毕业设计的效果。 ⑵有效时间不够,由于所有毕业生面临找工作及考研等问题,导致其大部分时间用在其他方面。 ⑶部分学生态度不够认真,常以突击方式应对毕业设计。 ⑷部分学生存在抄袭的情况。 毕业设计是重要的考核环节,所以需制定合理方案有效解决以上问题。 2 解决方案 2.1 兴趣性选题:针对不同学生,设计不同毕业设计题目 部分同学喜欢网络购物,对于不同的购物网站都有了解,针对这样的同学可以给出网站设计、页面美工设计等题目。部分同学对于游戏比较有兴趣,针对此类同学可以设计简单游戏类的题目。部分同学喜欢玩智能移动设备,那么可以设计安卓系列软件的开发题目。部分同学对赛车比较感兴趣,可以设计嵌入式芯片的赛车制作类型的题目。 2.2 做好时间调配工作 对于找工作的同学要考察其找工作的集中时间,如果是秋季那么对毕业设计的影响不大,如果是春季那么可以再秋季学期末安排学生毕业设计的任务,让其在假期时间完成一部分相关的毕业设计工作。对于考研的同学,应把设计的时间尽量留在春季学期。对于有实习任务的同学,可以建议其选题尽量和实习单位的项目一致,这样能节省时间。 2.3 严格做好阶段验收考核工作 在以上时间分配的基础上,做好考核工作,要求不同学生在有效的工作时间里做好阶段性任务并提交,由教师认真考核其工作的成果。对于问题及时提出改进意见,不要使学生过长时间没有监督,最后使工作集中在毕业设计后期完成,导致效果不佳。 2.4 做好学生心理疏导工作 部分同学由于就业、考研等压力导致情绪低落无法正常进行毕业设计工作,应该多与学生沟通,疏导其消极情绪,使其能够并行处理多项工作任务。 3 结论 针对毕业设计完成效果不佳的问题提出了一些解决方案并进行了实验:3名同学全部顺利通过答辩,2人获得优秀。对于新形成的问题应该继续的研究其解决方案提高毕业设计的效果。 计算机专业本科论文:计算机专业本科毕业设计的教学与改革 毕业设计教学是提高和检验计算机专业本科生实践及程序设计能力的重要手段之一,但在毕业设计教学过程中,学生普遍只注重毕业设计的结果而不重视毕业设计过程中相关知识的学习及应用,设计质量不理想。针对计算机专业毕业设计中存在的问题进行探索,提出改革毕业设计论文教学工作的建议。 1 引言 计算机专业本科毕业设计教学是考查学生程序设计及系统开发能力的重要手段之一[1],可以培养学生求实创新的科学态度、独立分析问题及解决问题的能力;是对大学生专业素质和实践能力培养的综合检验,也是衡量学生专业综合水平的重要教学实践环节。然而目前高校计算机专业毕业设计教学质量下滑严重[2],教师论文指导工作也面临许多困难,甚至很多高校把毕业设计改革的焦点放在毕业设计是否应该存在和废除问题上。如何加强和改革大学毕业设计教学工作已迫在眉睫,找出问题的根源,积极探索并解决问题是当务之急。 2 存在的问题 笔者近8年来主要指导计算机专业本科毕业设计教学工作,认为毕业设计所存在的问题与学生、指导教师及学校所提供的环境及管理方式均有关联。 2.1 学生方面的问题 1)科研意识淡薄,理论水平不高,选题盲目,设计目标不明确。学生在毕业设计阶段缺乏基本的科研能力[3-4],如计算机专业的本科毕业设计学生往往不知从何处及如何去查阅系统设计所需资料,在众多的资料中也不知如何有效地阅读及参考相应的资料,甚至对于目前较为流行的系统设计工具及开发语言等更专业性的问题,更是知之甚少;总是按照规定的模式按部就班地进行设计,很少去思考“为什么要这样做”“可否换个角度去做”,不善于发现并解决问题,缺乏创新能力。 在多年的毕业设计论文指导过程中,笔者还发现很多学生不会应用学过的理论和知识点,如无法规范地画出软件设计流程图,论文中流程图画得五花八门。笔者经过与他们详细的交流得知,主要原因在于学生做软件系统开发时缺乏有效的设计,基本上就是学习了开发环境的使用,熟悉了部分代码开发工具如JAVA、VC++等,就开始进行系统设计,设计完成后开始写毕业论文,在毕业论文中再按软件开发流程来介绍毕业设计课题或项目的开发过程。由此画出的流程图基本上就是功能图,而学生对功能图的描述比较随意,所以画出的流程图极不规范。还有一个明显的现象,就是学生在毕设过程中对数据库的设计也是非常随意,不知数据的规范化,无法运用数据之间的联系,一般也就是设计简单的独立的几张数据表,然后运用开发环境对其进行简单的增、删、改操作,对理论课程的教学内容的使用缺乏应有的专业能力。 学生选题时,通常根据学院教师上传的毕业设计课题作为参考,由于高校系统开放的选题时间有限,加上对论文的选题背景缺乏一定的了解,很多学生最后只是根据自己所熟悉的教师来选定毕设课题,这种毫无目的的选题方式必然会给毕业设计带来很大的被动与压力。 在毕业设计过程中学生往往还把大部分精力放在了熟悉使用开发环境的工作中,而对于软件项目开发的其他过程,如项目调研、项目系统设计等环节不重视,甚至不考虑,设计目标不明确。这样在整个毕业设计的过程中包括论文写作、团队合作及沟通能力达不到毕业设计的目标要求。 2)论文写作程序混乱,抄袭严重。论文写作程序首先是确定选题,查阅资料并掌握相关基础后撰写开题报告,之后进行项目设计,待设计结束后完成毕设初稿并修改定稿。但笔者在毕业设计指导过程中往往发现这样一个奇怪的现象,部分学生总是在毕设最后阶段将毕业论文和开题报告一起上交,也就是说开题报告和毕业论文的书写时间是一致的,这也就从侧面反映出学生并没有掌握毕设的基本流程。且论文抄袭现象严重,如人事管理系统、学生管理系统等这些毕设课题,在参考书籍中可以找到类似系统的实现方法,甚至可以在网上找到类似的源代码,学生把界面稍微换一换,就成了自己做的系统,大篇幅地抄袭他人的研究成果,稍加修改就变成了自己的论文。 3)就业压力大,投入时间少。当前高校扩招严重,计算机专业毕业生人数急剧增加,就业成了毕业生严重的心里负担,各招聘单位每年在大四上学期就开始大范围地招聘,这对于即将毕业的大学生来说是个难得的就业机会,于是他们对各种招聘会跃跃欲试,基本都忙碌于各招聘会之间。除此之外,毕设时间与各高校考研初试、复试时间也相互重合,如此一来,多数学生在毕业设计环节上投入的精力甚微。 2.2 指导教师的问题 计算机专业毕业设计的课题根据学科性质主要分为两大类,一类是科学研究型课题,体现计算机基础理论与优秀技术的创新性,主要培养学生计算思维能力和算法设计与分析能力;第二类是工程应用型课题,培养学生程序设计与实现能力及计算机系统的认知、分析、开发与应用能力。但每一年学院毕业设计选题内容大多是相似或相同的,部分指导教师也都存在这样一种心理,认为学生的科研能力非常薄弱,于是在自己所负责的教研及科研项目中也很少让学生参与;负责毕设相关指导任务的各位教师,大部分又同时担负着繁重的教学及科研任务,这样一来,指导毕业设计的精力和时间就不是很充沛。这些原因都可导致学生实践及科研能力得不到有效锻炼,毕业设计教学效果当然就很不理想。 2.3 毕设实验设备不足,没有良好的实习基地 学院的毕设实验平台设备少,学生多,且设备不能及时更新,毕设管理人员很难对学生的实验过程进行有效的监督,学生的实践能力普遍欠缺,这些都直接导致毕设学生计算机系统开发平台运用能力差。且有些实验设备比较简单,主要以验证性操作为主,缺乏综合设计实验的探索性分析。 2.4 毕业设计开设时间不合理,模式单一,管理不到位 绝大部分高校均将毕设时间安排在本科生教学计划的第八学期,而这样的时间安排恰好又与就业、考研冲突,学生对毕设投入的精力少;且毕业论文基本上还停留在如何教学生写论文的基本模式上,很多学生对自己所做毕业设计课题根本不感兴趣,毕业论文质量差,论文模式单一无创新。由于答辩人数众多且答辩时间短,毕业论文答辩工作也难以高质量地完成,答辩基本上停留在基本形式上,毕设监督的力度缺乏,无明确的考核标准,约束力度小。 3 提升毕业设计质量的对策 笔者根据以上分析的毕业设计教学过程中所存在的种种问题,给出改善计算机专业本科毕业设计教学的几点参考建议。 3.1 更改毕业设计教学时间 我国高校的毕业设计工作大多数在第八学期完成,而毕业设计恰恰又是综合性及层次性最高的重要教学实践环节,很难用一个学期完成。国外的一些大学将毕业设计实践安排在整个大学就读期间完成[3,5],以学分制为主,通过大学4年的学习可到工厂、企业等各处实习,并最终上交毕业报告。可借鉴并参考国外的经验,提前开设毕设相关指导课程,并作为必修课程,让学生掌握毕设的相关程序和写作格式等,有充分的时间和基础准备毕业设计论文。 3.2 认真做好毕业设计选题及分配任务 毕业设计指导教师的选题要注重理论教学性、研究创新性和生产实用性,大学生往往对与生活生产实际相结合的课程有着浓厚的学习兴趣,由此可激发出他们的学习爱好,促使他们自己主动去学而不是被动接受。笔者调差显示,学生愿意选择应用性课题的主动性显著地高于其他类型的选题,这就反应出毕设论文选题应该最大可能地接近生产及生活实际。作为指导教师,选题要透射出教学实质,既要重点强调原有知识,承上启下,又要注重所学知识的连贯性及一致性,这样可帮助学生更深层次地吸收知识,从而更好更快地得到提升。指导教师在毕设任务分工中要充分考虑学生之间的差异,而学生之间的差异性主要体现在理论知识的掌握程度和实践动手能力等方面,所以教师对于选题的准备要具有层次性,按课题的难易度合理地对不同层次学生进行分工。若将较为简单的选题分配给能力较强的学生,他们往往能提前完成毕设内容,无法充分发挥自身的科研水平;若将较难的课题分配给能力较差学生,则会使学生感到极大的压力,觉得设计不知从何做起,指导教师碰到如此情形也不得不花费大量的精力指导,使以学生自学为主的毕设拘泥于形式,得不到预期的效果。这就要求教师按照学生的能力水平合理地安排课题分工,最大可能地接近学生实际水平,促进他们的学习欲望,激发自主解决实践问题的能力。 3.3 加强指导教师的理论知识和实践经验 毕业设计既涉及理论知识又涉及实际操作技能。因此,指导教师既要能从理论上指导,又能给予实践上的帮助。学院可为专业教师提供与企业合作的平台,教师参与企业项目,或到软件企业进行培训,增强实践经验;同时学院也可聘请企业有经验的工程师作为指导教师,从两个方面共同增强指导教师的实际指导能力。 3.4 积极加强与企业及实习基地的合作,寻求更好的毕设指导方式 当代企业对计算机专业毕业生的要求较为实际,既要求有理论基础又要求有动手能力和实践经验,若毕业生没有相关的实践或培训的经历,在工作中会遭受很大的压力且难以满足工作性质需要,往往出现企业招不到合适人才而学生又难以找到合适工作的两难状况。 学校的教学主要侧重于基本概念、基本理论以及基本算法的教学。现在的企业和实习基地针对当今大学生普遍存在的眼高手低、动手能力差等问题,可提出具体实训的培训方式。企业和实习基地可以项目开发环境的熟练使用为目的,对程序代码的使用为方式,培训计算机专业学生的工作能力。但实习基地偏重应用,对软件开发的相关思想、方法、理论的指导较少,很多学生在实习结束后,虽然能熟练地操作开发环境,运用相关的代码,但是很难独立地做出完整的项目。 学院可根据上述具体情况积极探讨与企业和实习基地的合作,以理论教学为主,以实习基地为辅,将毕业设计的课题实施过程的指导工作交由企业和实习基地,并进行相应的成绩考核。而毕业设计任务的分配及论文的指导工作则由本院指导教师继续承担,也进行相应的考核,最后可将两部分考核成绩综合在一起作为学生毕业设计的总成绩。这样,学生既可利用毕业设计的时间段到企业进行项目实训,又可在特定的专业方向上进行深入学习。 3.5 加强毕业设计各环节的监督力度 学院可考虑成立专门的毕设指导委员会,成员主要由学院领导、各系主任及中青年骨干教师组成。毕设指导委员会主要根据毕设教学的实际状况,制定相关的管理制度,负责监督毕设的整体过程。并以各系教研室为单位进一步成立毕设指导小组,负责毕设教学内容的具体执行。 学院还可在毕业设计期间采用动态管理的方式指导毕业设计工作,组织毕业设计前的动员工作并组织参加毕业设计的全体教师认真学习有关毕业设计要求的文件、学生完成毕业设计选题工作,要求指导教师与学生之间进行课题讨论及任务分配,这样学生可以熟悉课题并提前做好相关准备;要求学生做好开题报告,合理安排好毕业实习;到毕设中期阶段,学院应组织毕业设计阶段性成果检查,及时了解并检查各课题任务完成进度,积极解决毕业设计教学工作中存在的问题。毕业答辩时应成立答辩委员会,采取指导教师现场回避等原则。答辩结束后,由答辩委员会对每位学生的答辩成绩进行综合评审,对于部分较差者可实行“二次答辩”,以提升毕业设计的质量。 4 结束语 大学本科计算机专业毕业设计教学工作质量的提升,主要由学生、指导教师和学院教学环境的整体配合与协作才能完成。有效的毕业设计教学改革可大大提高计算机专业毕业生的专业素质,促进能力的培养及提高毕业论文的研究水平,改善学生学习的主动性,进一步培养学生的实践和团队合作能力。但毕设的改革仍存在一些问题,如校外实训基地对毕业设计工作的整体把握能力较弱、对论文的规范性要求及课题的科学性重视不够等问题,今后的毕业设计改革任务还很艰巨。 (作者单位:安徽建筑工业学院电子与信息工程学院) 计算机专业本科论文:谈计算机专业本科实践教学改革 计算机科学与技术专业是一个实践性很强的专业。随着国家的信息化和经济发展对计算机专业人才需求不断增加,但在计算机人才供需方面,却出现相互矛盾的情况。一方面,公司、企业招不到需要的计算机人才;另一方面,计算机专业的毕业生就业困难[1]。究其原因,主要是学生的动手实践能力差,达不到企业的需求。本文就这个问题进行讨论,分析学生实践能力差的原因,并提出解决方案。 一计算机专业本科实践教学存在的问题 1实验目标 目前很多高校计算机实验教学内容比较陈旧,没有创新性,不能跟上发展的步伐,也不能满足就业的需求。教师的设计内容比较理想化,学生思考问题过于简单,很不完善,不能和实际需求结合起来,所作的项目也都不能在实际中使用。这样不但不利于学生思维能力的培养,对于学生的创新性和今后就业能力及工作适应能力都难得到有效培养。 2师资水平 现有实验教学师资大部分都是从学校到学校,具有在公司参与项目开发经验等实践经历的比较少,不能有效地指导学生进行系统设计与开发,在很大程度上影响了实践教学的质量和效果,制约了学生实践能力的提高。 3实验环节 目前,学校开设了各种各样的实践课程,如课程内实验教学,课程设计,毕业设计,实习等,但是效果并不理想。 课程内实验教学一般是依附于某门课程,实验课一般是跟进式的安排实验内容,是理论教学的一个环节、一个补充,是对于理论课堂教学知识的解释和验证。实验学时有限,很难设计较大型的综合案例。学生往往对知识理解不系统,甚至不清楚所学知识用在何处。此外实验考核往往采用实验报告形式或直接由理论考试替代,忽略了对学生操作能力、实践能力的考核和评价,学生的重视程度也不够。 课程设计弥补了跟随式实验课的不足,但是课程设计内容大都围绕某一门课程进行设计,忽略了多门课程之间的联系,不能体现实践教学的科学性、系统性和综合性。而计算机专业的很多专业课程之间其实联系很紧密,所以可以将多门联系紧密的专业课的整合在一起规划实践内容,让学生有计划、分阶段、循序渐进地完成实践环节。这不仅有利于整合多门课程的基础知识部分,而且有利于学生连贯地学习相关知识,并综合运用这些知识解决一些实际问题。 毕业设计阶段学生很多忙于考研、找工作,很少能潜心做毕业设计项目,好的作品不多见。有些只是应付,作品很多过于简单,实用性差。 实习环节没有制订准入制及考核标准,学生的实践和动手能力差,进入公司、企业实习时,不能参与单位的项目设计开发,只能从事一些技术含量低的工作,达不到了解公司、企业和提高自身系统设计开发的能力。 4硬件设施 由于专业扩招,学生人数总量增加,学校配备的设备不能满足学生实践的需要;没有建立系统综合设计与开发中心,没有针对性的综合开发训练;与计算机的软硬件公司或企业建立实习基地少,学生没能直接参与公司项目的开发,不能了解系统开发所需要的技术、工具以及公司的运作与管理。 二实践教学改革 1加强师资队伍的建设 名师出高徒,教师水平与学生的能力息息相关,提高教师水平是关键。由于计算机技术更新发展很快,加之学校相对封闭,很多教师又没有企业工作的经验,所以很多实验项目也是理想主义,与实际有出入。对于这种状况,需要对教师进行定期培训,开展校企合作,指定教师到公司实习,参与开发,积累项目开发经验。根据教师兴趣能力划分科研小组,各小组定期进行组内学术报告,鼓励教师进行科研交流。鼓励各小组每年申报各级项目,以项目促进科研,提高实践能力。 2以逆向设计法设计实验题目 逆向设计法是以职业岗位的要求为起点。根据企业岗位标准和专业要求,及时修正教学计划。实践项目的设计应以实际应用为背景明确毕业走向,提高学生实践能力。从教学方式看,尽可能多地采用现场教学方法、教师与学生互动式教学方法,淡化理论教学与实践教学之间的界线。此外院校要建立和完善实训中心;加强校企联合,欢迎企业设计人员为学生讲课或作报告,介绍企业文化、项目开发经验、技术专题报告等。尽可能地让学生了解企业,了解行业发展,培养学生学习兴趣,提高实践能力,缩小学校和工作之间的差距。 3提高各个实验环节的质量 由于跟随式实验课时有限,又要在有限的可视出效果,可以实验内容和资料预先告知学生。要求学生必须在实验课之前自学资料写出实验的初步思路。实验课堂,学生主要验证自己的思路,教师也主要负责答疑。学习由被动转为主动,效果好了很多,也节约了实验课课时。实验课程单独进行考核,可以引入选题问答的方式。即在考核之前,教师可根据理论教学大纲准备一些设计选题相关的简答题,形成题库,在验收课题时,随机抽取固定数量的题目对学生进行提问,目的是为了测试学生对基础知识的掌握程度,考核方式由:基础知识问答+上机操作+实践报告3部分组成。这比传统考核方式更能有效地检验学生对知识的掌握能力与实践动手能力。 对于课程设计,课程设计可以是一门课程为主的,也可以是多门课程综合的,统称为综合课程设计。综合课程设计是将多门课程相关的实验内容结合在一起,形成具有综合性和设计性特点的实验内容[2]。例如将数据库,软件工程,Net程序设计三科结合进行综合设计。学生4至5人一组,随机选取课题,团队协作开发,教师负责指导点评,如表1所示。通过课程设计使每位同学都参与到软件开发中,系统的理解了各门课程之间的联系,提高了学生分析问题解决问题的能力,加强了团队意识,为以后的毕业设计打下了基础。 毕业设计要实现12方面的综合训练[3],具体包括:选题、调研、熟悉问题、查阅资料、需求分析、制定研究计划、概要设计、详细设计、具体实现和调试、撰写文档、问题与方案的文字与口头表述、论文撰写。通过这12个方面的综合训练,培养研究与实现能力、论文撰写能力、口头表达能力。毕业设计题目每人一题,且题目不重叠,任务有适当的工作量和难度。在毕业设计期间教师要加强督促,在每个环节都要和学生交流。由于不少学生在外地找工作或做实习,可以采用毕业设计系统或者音频、视频等工具,可以把一些操作进行录像,对于文档可以进行批注等方式进行交流沟通。定期进行检查验收工作,提高毕业设计的质量。 4开展课外实践活动 除了日常教学活动,可以根据学生的兴趣,能力设定课外实践小组,组织学生开展科研实践活动。如3~5人一组,学生自己申请课题,进行论证,提交后由系内进行把关,如申请成果可以配备两个导师指导,提供一定资金和相应的硬件设施,如配备实验室供学生进行项目开发,由学生管理。鼓励学生发表科研论文,进行科研成果申报。通过课外实践小组的方式,为学有余力的同学提供了实验的条件和机会,提高了学生的积极性。 5举办科研讲座 定期开展科研报告。可以由教师介绍一些科研方向,如云计算、物联网、数据挖掘等,或者一些新工具的使用;也可以邀请企业的设计人员为学生开展学术报告,介绍新的行业动向,新的技术,设计模式,软件测试等;或者课外实践小组成员进行汇报演说,介绍开发的经验;或者基本的开发知识讲座等等,为学生扩展视野,提高学生的兴趣,积累经验 总之,计算机专业是一个动手实践能力要求很高的专业,学生在学校四年的培养一定要重视实践环节的培养,只有一点一滴的落实各个环节才能保证学生能力上的提高,才能应对就业的压力和今后工作的挑战。 计算机专业本科论文:基于极限编程的计算机专业本科毕业设计模式 近年来,大多数高校计算机专业毕业生的专业素质跟不上时展的步伐,在工作中综合运用所学知识解决实际问题的能力达不到要求。本文从传统方式下计算机专业毕业设计存在的问题出发,提出了基于极限编程的计算机专业本科毕业设计模式,并对该模式进行了教学实践研究。 极限编程 毕业设计 教学实践 一、前言 近年来,尽管大学本科毕业生的数量在大幅度增长,但质量却并不令人满意。很多毕业生在工作中只能做一些基础性和辅助性的工作,无法成为单位的主要科技力量。大学毕业生质量滑坡的原因虽然是多方面的,但从本科教育的角度来看,就是我们培养的学生走向社会后,综合解决实际问题的能力达不到要求。 计算机专业毕业设计是本科教学中的最后一个环节,对于训练学生综合运动所学的理论知识与实践技能分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新能力和初步科研能力的起着至关重要的作用。 二、传统方式下计算机毕业设计存在的主要问题 从某种角度上来说,本科毕业设计是一扇窗口,其成果是对计算机专业本科教学质量的全面综合检验,同时也是用人单位选拔人才的重要依据之一。近年来,由于扩招以后师生比例过低以及教育观念的改变,目前很多高校本科毕业设计存在着不少问题,毕业设计的作用正在逐渐减弱,毕业设计的质量呈逐年下滑的趋势,已引起了教育专家的广泛关注。由于计算机技术的发展速度最快,相比之下,计算机专业毕业设计的问题就更为突出。 1.流于形式,不能有效提高学生的综合实践能力,达不到预期效果 多年来的实践表明,每届学生在进行毕业设计的时总是虎头蛇尾,过程平淡甚至经常出现消极状态。 通过考查我们了解到计算机专业的学生对毕业设计是既期待,又担心。期待是因为希望过毕业设计提高和锻炼自己综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力,真正体验一次做项目经理或数字蓝领的感觉,担心的是怕答辩过不了关。然而,当毕业设计真正进入实质性阶段后,各种问题就开始慢慢出现,而且越来越多,工作进度缓慢,偶尔还会出现一两个星期都没有任何进展的情况。于是,学生们的情绪便立刻降到了低谷。然后便慢慢转入一种消极被动的状态。当答辩时间越来越近时,学生们便开始慌乱起来,便着手思考如果过关的问题,普遍的做法是草草弄个系统应付交差,答辩能勉强通过即可。因此,很我学生虽然参加了毕业设计,但动手实践能力并没有实质性的提高。 2.理念陈旧,闭门造车 目前,大多数高校计算机专业毕业生的专业知识和技能跟不上时代的要求,与社会对计算机软件开发人员专业素质的要求脱节的现象十分严重。近几来,许多高校在毕业设计宏观管理方面上取得不少的成果,但在毕业设计教学模式与前沿技术和先进理念相结合方面所做的研究还十分有限。 近年来,软件工程领域产生了许多新的方法和技术,包括:敏捷软件开发(Agile Software Development)、极限编程(eXtreme Programming,XP)、测试驱动的开发(Test-Driven Development,TDD)、面向Agent的软件开发(Agent-Oriented Development)、面向方面的编程(Aspect-Oriented Programming,AOP)、模型驱动体系结构(Model-Driven Architecture,MDA)等。与传统的软件工程方法相比较,这些方法和技术为软件工程实践提供了新的思路,已在许多软件工程实践中取得了积极的效果。 然而,多年以来,传统的软件开发理念和技术一直是高校计算机专业本科毕业设计的主流。很多先进的理念和技术学生们都没有接触过,毕业后根本无法适应新工作的需要。 3.能力强的学生不易体现优势,能力弱的学生难以完成任务 随着信息时代的到来和计算机软、硬件技术的飞速发展,信息技术的应用已渗透到各行各业,软件开发平台、软件工程方法和应用系统规模随着时代的发展不断升级。传统的以“单打独斗”为主的毕业设计模式对于强、弱两极学生的影响尤其明显。 对于动手能力强的学生来说,虽然能够顺利完成任务,但由于没有形成团队,仅靠一个人的力量难以开发出符合社会要求、能够投入实际应用、具有一定规模的应用系统,再强的能力得不到充分的体现。而对于能力弱的学生来说,要独立承担一个毕业设计选题又确实非常困难,必须依靠他人的帮助才能勉强交差,由于这种帮助纯属义务,帮助者与被帮助者之间既没有共同的责任,也没有明确的目标,无法形成正式的合作关系。当施助者因为各种原因无法继续帮助受助者按部就班地完成任务时,部分同学为了过关就开始铤而走险——弄虚作假。 4.选题的时代性不强,实用价值不高,不利于培养学生的创造性思维能力 很多老师多年来的选题都一直是那几个,跟不上时代的脉搏,不能充分体现实用价值。一些老师明确表示:“学生做能得出这些选题就不错了,不敢搞什么新花样”。 计算机专业本科学生做毕业设计属于研究与设计方面的工作,就像我们的老师做课题,应该具有时代特征和一定的实用价值,这样才能体现研究的必要性和研究价值。不仅如此,学生做毕业设计的选题还要与面向能力的复合型、应用型人才的培养目标相结合。所以,如何结合社会对软件人员专业素质的要求,设计出更多更好的有利于培养学生创造性思维能力的选题,从整体上提高毕业设计选题的质量,也将成为毕业设计教学实践改革的重点之一。 5.答辩与评价机制不完善 传统方式下的计算机专业本科毕业设计答辩及成绩考核有两个较为突出的弊端。一个是答辩主要由学生的讲解和老师的提问两个环节组成,这种考核评价方式不仅过于简单,而且容易造成答辩走过场,不能全面考核学生综合应用专业知识分析解决问题和管理、协调工作等方面的能力。另一个是考核只局限于个人成绩,而在现实工作中,单人单干软件开发的模式无论从工作量还是从技术能力的角度来说都不能适应社会的需求,团队开发模式才是必然的结果。因此,学生毕业设计成绩的考核应该除了个人成绩以外,还应该包括集体成绩。 计算机专业本科论文:关于计算机专业本科教育体系下考试改革的思考 摘 要: 本文通过对当前我国高等教育体系下的考试,特别是计算机专业的考试进行分析,发现当前的考试体系不尽完善,考试内容片面,考试形式、手段单一,已不再适合高等教育本科层次的发展,通过分析研究,给出了一种对当前计算机专业本科教育体系下考试的改革思路。 关键词: 计算机专业本科教育体系 考试 改革思路 1.引言 我国历来就是一个考试大国,从古代的科举考试到时下的高考,公务员考试,大学英语四、六级考试,考试种类、形式多样。在我国现行的高等教育体系下,考试仍具有举足轻重的作用。考试是测评学生学习效果的有效手段之一,但不是最终目的[1]。考试又是对考生能力的测评,对给定时期教学成果的检验,通过考试,教学的主、客体均发现、检讨自己的不足之处,以改进自己的参与方式,促进教学活动。如何更好地发挥考试的作用,已引起不少专家、学者的探讨。 2.当前高等教育体系下考试的现状 文献[2][3]指出我国现行的高等教育体系的考试均存在着以下问题:首先,考试缺乏科学性、先进性,考试内容片面化;其次,考试侧重知识,缺乏对能力的考核;最后,考试形式、内容单一,缺乏完善的考试体系。目前的计算机专业本科教育体系下的考试同样存在着这些问题。 笔者通过对多个本科学校的计算机学院进行调查、统计、分析,发现以下现象。(一)72%的学生存在考前突击学习的现象;(二)76%的学生存在为考试背书的行为;(三)24%的学生存在作弊的想法,尽管学校加大监考力度,严肃考试风气,但每次考试都会抓获作弊考生;(四)63%的学生在考后迅速遗忘记忆的知识;(五)42%的教师存在划题、圈定范围的现象。 通过对这些现象进行深入分析,不难发现:(一)考试内容的片面化、考试形式的单一化决定了必然会有现象一、现象三的发生。现象二、现象四的出现足以说明当前的考试的功利性,缺乏科学性和先进性。现象五说明了考试已经失去其真正的作用,不能起到检讨教学活动,反馈教学,促进教学的涵义。造成这些现象的根本原因在于学校的教务管理者、教师没有把握好考试,缺乏一整套完善的、行之有效的考试体系。 计算机专业是一个新兴的专业,它有以下特点:知识、理论、技术更新较快,实践性、抽象性、综合性较强。故针对该专业的考试体系改革创新也就更加具有难度,在对考试进行革新的过程中更需要把握全局性、前瞻性、全面性、有效性。由于计算机本身的技术优势,应将计算机技术引入当前的考试改革中。 3.计算机专业本科教育体系下考试的改革思路 计算机专业本科教育体系下的考试改革的基本思路就是本着全局性、前瞻性、全面性,有效性内在要求,首先从顶层设计考试体系,以利于考试体系的完整性、协调性;其次在设计考试体系的过程中,更加注重把握考核的全面性、过程性,注重把握考核的有效性、可行性,更加注重把握考核的技术性、先进性;最后完善考试的评价体系。 3.1顶层设计考试体系。 必须紧紧围绕考试服务于教学,考试检讨教学,考试反馈教学,考试促进教学的基本思想从顶层设计考试体系,因此改革考试体系必须做好以下两点。 3.1.1积极转变考试观念,努力祛除应试思想。 构建完善的考试体系必须树立正确的考试观念,既要充分认识考试的检查、促进作用,又要严谨务实地对待考试,切实把考试工作当做一个重中之重的工作。从管理人员建立健全考试制度、章程到教师设计具体试题、试卷都应该认真、从严对待。 树立正确的考试观,以开放的、包容的、科学的眼光来看待考试。考试是客观的,要求其必须科学地安排实施;考试是不完备的,需要丰富考试的形式、手段以进行补充,故必须以开放的、包容的观点看待考试。 树立正确的考试观,更需不断更新正确的考试观,及时摒弃陈旧过时的考试观念,如普遍存在的应试思想。 3.1.2合理建立健全考试制度,灵活创新考试形式。 考试制度是考试体系的关键组成部分,必须合理、妥善地建立健全考试相关制度,做到制度管人、管事,充分发挥考试制度对考试活动的导向、约束作用。为此要做好以下几点:(一)明确考试的目的,以及它在整个教学活动中的作用、意义。(二)科学制定具体考试的流程,精心设计试题、试卷。(三)综合考虑成绩的认定部分。(四)认真做好学生成绩的分析、反馈工作。 考试的形式也要灵活,考试的形式既可以开卷,又可以闭卷;既可以笔试,又可以口试[4]、实践、网上考试,资料检索;既可以单独考试,又可以集体考试。 3.2注重考核的全面性、过程性。 注重考核的全面性,要注意考试的内容全面性。考试内容的全面性从宏观上来说,就是不仅考核学生对基本理论知识的掌握程度,而且考核学生的实践动手能力、创新设计能力、综合解决问题的能力、团队协作能力等;考试内容的全面性从微观上来说,考试的知识点要与所学知识的一定比例,有合理的覆盖率。 注重考核的过程性主要要求在设计具体考试时不能一考定成绩,只看重一次具体考试成绩。任何单一的具体的考试都有其不足之处,其考试成绩只能代表某一部分的考核结果,所以要将考核融入学习的全过程。 3.3注重考核的有效性、可行性。 改革创新考试体系必须注重考核的有效性、可执行性。考核的有效性要求我们在设计考试时必须对考试的内容、形式、对象做充分了解。根据考试对象的水平、学习的内容合理地安排考试内容,组织考试形式,使得考试能真正起到检讨、促进教学的作用。 考核的可行性则指在设计考试方案时要根据现有的软件条件、硬件条件使得考试方案具有可执行性。 3.4注重考核的技术性、先进性。 考试的技术性有两个方面的含义,一个是考试管理的技术性;二个是考试形式、手段的技术性。先进的考试管理要求要有先进、高效、科学的管理手段,现代化的高效的管理机制。随着各种技术的发展,考试的形式、手段也日益丰富,我们在进行考试设计的时候,可选性也就越来越多,特别是对计算机专业而言,由于其自身的特点,我们可以利用各种现有的技术来改革考试的手段、形式,当前出现的各种计算机考试平台就是一个很好的例子。 考试的技术性是考试先进性的必然要求。现阶段各高等院校的计算机专业本科层次的考试仍然期末笔试为主,正如前文所分析的那样,这种考试存在着种种弊端,计算机技术的发展为解决这一问题提供了可能。已有诸多学校尝试通过计算机技术,开发完善的,全过程的,理论性、实践性并重的考试系统,且获得了较好的结果。 3.5注重考核的评价体系建设。 高等教育下的考试绝不能当做一个形式,更绝不能演变成为考试而考试,所以考试的评价体系建设显得尤其重要。考试评价的客体有三个:考生、教师、考试本身。考试结束后,考试评价体系须能科学有效地对考生的知识获取情况、能力提高水平、学习方法等进行评价,能对教师的教学效果给予反馈,及时发现考试本身的不足之处,以进行改进。 4.结语 笔者在从事计算机本科教学的过程,结合以上思路进行考试改革实践,设计、编写了计算机网络安全技术的教学平台。该平台能在每次上机课时自动记录学生的考勤信息;自主布置作业,并能完成对作业的批改;最后将考勤记录、作业分数转化成期末成绩的一部分。该平台运行一年来取得了预期的效果,增强了教学效果。 计算机专业本科论文:关于计算机专业本科层次教学体系的探究 摘 要: 作者通过对当前的计算机专业本科层次教学体系的研究分析,发现现有的教学体系在为我国培养了大量计算机专业人才的同时,也有其不足之处,特别是随社会、经济、信息化的发展,社会、企业对计算机专门人才的综合素质要求越来越高,使得传统的计算机专业本科教学体系已存在滞后性。为了提高计算机专业本科学生的素质,作者针对计算机专业本科层次提出珍珠链式教学体系,经过初步实践统计,该体系表现出较好的效果。 关键词: 计算机专业 本科层次 珍珠链式教学体系 1.引言 随着我国高等教育的突飞猛进,国内各高等院校均逐渐开设了计算机类相关专业,为我国培养了大量的计算机专门人才。但现阶段的计算机本科教学亦有不尽完善之处。 近些年来,在计算机本科教学中,先后有人提出了分类教学法[1]、项目驱动法等,分类教学法即根据学生是否考研进行分类教学,前者注重考研基础课,后者注重实践;文献[2][3][4]指出项目驱动教学法即通过让学生参与项目达到锻炼学生、促进学生实践学习的教学法。然而我发现这些教学方法均有偏差,分类教学太过功利,只注重考研课必定会造成入读的硕士生综合能力不强,动手能力受限。我通过对本校计算机学院个别班级引入项目驱动法的教学案例进行分析发现,该教学法只能有利于那些本来就学习好的学生,并不能提升整体学生的学习水平,特别是在引入项目前,如果学生基础较差,则不仅无法完成项目,而且对其信心造成巨大打击,从而产生对计算机专业的厌学心理。 我通过对我院学生作对比分析,发现学习成绩较好的学生大都具有坚忍的意志、严谨的态度、科学的方法,思维缜密。概括来说就是具有较强的发现问题、分析问题、解决问题的能力。故为提高学生的综合素质,针对计算机类本科层次的教学提出一种新的教学体系――珍珠链式教学体系。 2.珍珠链式教学体系 珍珠链式教学体系是一种从顶层设计的渐进式教学体系,如图1所示,它由一条主线和主线上的一系列珍珠构成,将大学的四年划分四个阶段构成了该体系的主线,分别为启蒙阶段、教―学阶段、学―辅阶段、自学阶段。珍珠链教学法中珍珠代表教与学的效果、结果。 2.1启蒙教育阶段 高等教育本科阶段的起点是高中教育,而在教与学方面却均与高中教育差别甚大,故在本科初始阶段,首先转变学生的学习方式,变被动式的学习方式为主动的学习方式,力促学生具有初步的观察能力、资料搜集与整理能力、解决问题能力;其次培养学生对计算机专业的兴趣,以及围绕该专业所应有的品质,注重培养学生踏实、严谨的学习态度,注重培养学生善于思考、勤于思考的习惯,注重培养学生面对问题时顽强的毅力;最后培养学生自我总结、自我学习的能力。 2.2教―学阶段 在教―学阶段,重点放在对计算机基础理论、基本语言、基本应用的讲授,使得学生能熟练地掌握最基本最常用的理论知识、实践案例。通过教师的讲授,学生在逐步掌握基本知识的基础上,能解决相应的问题。 2.3学―辅阶段 在学―辅阶段,主要侧重于对学生解决问题能力的培养。教师设计既定的问题,辅导学生解决该问题。在解决问题的同时,补充讲授解决该问题所应具有的基本知识,培养学生解决问题的思路、方法、技巧,整理涉及的已有知识,加深对其的理解。 2.4自学阶段 在自学阶段,侧重对学生发现问题、分析问题、解决问题整个过程的锻炼。教师通过给出案例,安排学生全面地找出问题,进而分析问题,最后解决问题。 2.5教学效果 珍珠链式教学体系中珍珠代表了学生解决问题的能力,它不仅体现了教与学的效果,而且是对教与学的评价反馈。 在教学的每个阶段,每个时期,教员根据已学知识、已有能力,结合当前目标,设置一个综合性的任务,安排学生解决。 3.珍珠链式教学体系的运行机制 3.1教学安排与教法 在启蒙阶段,重点开设计算机发展历史及其应用现状、信息检索、简单基础计算机编程语言、如何解决问题、科学工作者应有的素质等类似课程。采用引导式、互动式讲授为主,引起学生对计算机科学技术的兴趣,学会碰到问题先分析再思考,通过网络检索资料、分析资料解决问题。 在教―学阶段,偏重对学生基础知识的讲授,对学生知识面的拓展,使得学生熟练掌握解决基本问题所具有的相关知识、基本方法,在问题面前懂得检索哪些资料。故在该阶段主要开设计算机专业的基础课程,如数学类、数据库类、计算机组成原理、计算机网络类。在讲授这些课程时,教师将常用的、基本的理论知识提取出来,给学生做重点讲解,其余的做扩展性讲解。 在学―辅阶段,侧重对学生解决问题能力的训练,开设软件工程、项目管理、系统论等综合性课程,以学生自学,教师辅导为主,逐步培养学生为解决计算机相关问题所具有的初步问题分析能力、规划能力、实施能力、团队协作能力。教师在此阶段以任务、项目驱动式教学,互动式教学为主,对学生提出问题,在学生解决问题的同时给予辅导。 在自学阶段,开设人工智能、离散数学等课程,丰富学生的想象力,引导学生自学,掌握界定问题,抽象出问题的方法,此阶段的教学重点在于引导学生学会从现有事实、现象、情形中抽象出问题。 3.2学法 学生在珍珠链式教学体系中的学习方法主要有以下几种。 主动式学习是指学生保持浓厚的兴趣,积极探索问题,碰到问题能尝试着解决。 自主式学习的前提学生掌握检索资料,分析资料分析方法。自主式学习的关键是学生秉承严谨、科学、实事求是的学习态度和在问题面前坚忍的毅力。 互动式学习的前提是培养学生良好的沟通能力、团队协作的意识。互动式的学习不仅指师生间的互动,而且指学生间的互动,还指学生与诸如网络等知识载体间的互动。 主动、互动的学习还包括对学习方法的学习。 3.4珍珠的形成 珍珠是学生解决问题能力的象征,能力是抽象的,而问题则是具体的,所以在每次学习过程中,教师均要设定难度适中的问题,让学生带着问题学习,了解自己通过学习获得了什么知识,培养了哪些能力,最后解决了什么问题。 在珍珠链式的教学体系中,教师的最大任务就是设定问题、案例、任务,将知识传授、能力培养涵盖于其中。学生学习解决问题的过程是既获取知识,又培养能力的过程。 4.结语 我从教计算机本科教育和管理已有数年,在从教的过程中按照珍珠链式教学模式进行实践探讨,结果表明,这种教学体系下培养的学生无论在实践动手方面,还是在科研方面,都有优异的表现。由于该体系尚在尝试阶段,难免有不足之处,比如在配套资料教材的选取方面不尽如人意。 计算机专业本科论文:计算机专业本科毕业设计中问题与对策探讨 摘 要:毕业设计是高校本科教育中的重要实践环节,在本科生培养具有重要的意义。分析了计算机专业毕业设计质量下降的原因,分别从设计选题、时间安排、过程监督、校企联合培养、教学内容改革以及毕业设计成绩评价等几个方面提出了应对措施。 关键词:毕业设计;计算机专业;存在问题;应对措施 本科毕业设计是高等学校本科教育中的重要实践教学环节,是高校人才培养计划中的一个重要组成部分[1] 。毕业设计是毕业生针对某一课题进行的有创见性的科研结果,是撰写学士学位论文的基础。计算机专业毕业设计的目的主要有两个:一是培养学生严肃的科学态度和求实的工作作风[2] ;二是培养学生综合运用所学的理论知识和基本技能,独立分析和解决计算机在工程应用中遇到问题的能力。毕业设计是对所学习理论知识的升华与提高,并应用到实践的一个过程,也是对大学生本科教育的一个综合检验,在人才培养方面具有非常重要的意义。 一、存在的问题 毕业设计是衡量高校教育质量和办学水平的一项重要评价内容。近年来,随着高校的大量扩招,师资力量严重不足;同时学生就业压力增加,找工作和考研占用了学生大量的时间和精力,毕业设计质量受到严重的影响[3-4],出现了一些亟待解决的问题。计算机专业毕业设计工具也不同程度地存在一些问题,具体表现在以下几个方面: (一)毕业设计选题不合理 毕业设计的选题是进行毕业设计的首要环节,也是涉及毕业设计质量的一个重要因素[5] 。目前,在计算机专业毕业设计题目的选题中存在着以下几个方面的问题:(1)题目毫无新意。计算机专业毕业设计题目很大一部分是信息管理系统的开发,如实验室管理系统、学生管理系统等,此类题目过多过烂,学生不想写,在网上随便搜索便可拿过来就成了毕业设计,以至于毕业设计成了走过场;(2)题目设置太大太复杂。在选题时没有对学生的能力进行准确定位,因而选择的题目过于复杂,类似于注册表监测软件开发、微型操作开发等,题目所涉及的知识相对本科生过于深奥,学生无从下手,最后只能是随便应付;(3)题目设置过于简单。有些课程设计的题目过于简单,工作量不足,没有达到毕业设计锻炼和提高学生动手能力的目的。 (二)毕业生就业与毕业设计的矛盾 毕业生就业时间一般是从大学第四学年上学期11月份开始并一直持续到下学期,而毕业设计时间则是整个下学期开始直到毕业前毕业答辩,时间上严重重合。当前就业形式是符合市场经济的“双向选择、自主择业”模式,使毕业生有更多的选择机会,同时也给毕业生带来了严峻的就业压力。由于毕业设计和就业同时进行以及就业的重要性,大学生普遍看重就业而忽视了毕业设计。一方面,毕业生需要搜寻各种就业信息,参加各式各样的毕业招聘会,精心备战每一次面试,根本无暇兼顾毕业设计;另一方面,由于计算机专业学生在校学习的是专业基础知识,和用人单位的要求有一定的差距,为了让学生尽早进入工作状态,用人单位一般要求毕业生到单位实习,因此这部分同学需要在校外单位作毕业设计,指导不便并且缺乏有效的管理,从而造成毕业设计质量的下降。 (三)毕业论文抄袭现象严重 毕业设计的时间通常是在第四学年下学期,此时部分同学工作已有着落,用人单位主要看重的是主要课程的成绩,因此认为毕业设计的好坏与自身就业无关,毕业设计只要能合格就行,从而忽视毕业设计环节,使得抄袭现象时有发生。另外,近年来社会诚信度的普遍下降使得高校也受到一定的影响,大学生诚信度严重缺失[6] ,一些学生干脆直接从互联网上下载别人的成果作为自己的毕业设计。 教师指导学生过多,毕业设计过程中监管不力,也是造成毕业设计抄袭增多的一个原因。高校的扩招使在校学生的人数急剧增加,而教师人数则变化不大,使得每名教师要指导十几个学生,精力不够无法对每个学生都面面俱到,使学生有了投机的可能。 另外,学校只看重就业率,缺乏对毕业设计的足够重视,也是造成毕业论文抄袭现象时有发生的一个重要原因。 (四)毕业论文答辩形式化 毕业论文答辩是毕业设计的最后一个环节,是对毕业设计质量的一个检验。由于在毕业设计的过程中缺乏有效的管理,造成毕业论文的质量达不到要求,造成了答辩过程流于形式,未达到真正的检验目的。此外,感情分普遍存在,造成了没有毕业论文不合格的现象,毕业论文做好做坏一个样,严重的挫伤了学生认真做毕业设计的积极性。 二、应对措施 针对本科毕业设计过程中存在的问题,结合近年来的指导经验,提出以下几点建议: (一)合理选择毕业设计题目 毕业设计选题要有实际的应用意义,尤其是计算机专业,选题范围较为广泛,容易产生一些假、大、空的题目。因此在选题时应尽量从毕业生的就业背景出发,结合四年来所学习的主要课程,选择具有实际应用价值和明确工程背景的题目作为毕业设计题目,这样不但可以提高学生进行毕业设计的积极性,而且可以达到学以致用的目的。 学生对毕业设计的兴趣度是能否高质量完成设计的一个重要原因。目前常用的选题方式是教师统一拟定了很多题目,然后由学生被动的选择,这在很大程度上限制了学生的积极性和创造性。应鼓励学生立足于生产实际中的问题或学科领域中的前沿问题,提出新颖的毕业设计题目。在选题时应加强学生和教师的沟通,可以先由学生提出感兴趣的题目,教师对其中有创意的课题进行提炼和丰富,然后师生双方就课题的研究意义、研究内容、技术路线和研究目标进行交流探讨,最后由教师根据毕业设计要求设置合适的工作量和难易程度。 (二)毕业设计与就业矛盾的解决 针对毕业设计与就业之间的矛盾,可从以下几方面着手,解决毕业设计与就业之间的冲突。 1.错开毕业设计与就业时间。毕业设计与就业之间的主要冲突在于时间上的重叠,因此可以考虑调整专业的教学计划,错开毕业设计时间。例如,安徽理工大学计算机学院就采取了第四学年上学期安排了专业课程设计,其题目安排与毕业设计相近但工作量有所降低,是对毕业设计的一个预演。通过专业课程设计的学习,使学生对如何进行毕业设计有了初步了解,积累了一定的动手经验,因此在进行毕业设计时可以在较短的时间内完成设计任务,从而避免与就业的冲突。 2.以校企联合的形式培养学生的适应能力。用人单位之所以要求毕业生到单位实习,是因为毕业生动手能力差,缺乏实践,可以采用校企联合培养的方式来提高学生的动手能力和适应能力。计算机专业的毕业生,通过大学四年的学习,已经掌握了较为丰富的理论知识,所欠缺就是实践动手能力。可以通过学校,针对不同的专业方向联系几个固定的企业作为实习基地,这样既可以提高学生的动手能力,又可以统一地安排实习时间,保障了学生有充足的时间用于毕业设计。近年来,安徽理工大学计算机学院通过在无锡、苏州等地建立了校外实习基地,不但有效地保证了毕业设计的质量,而且很大程度了提高了毕业生的就业率。 3.教学内容改革。计算机软硬件发展速度日新月异,而计算机课程的教学内容则更新速度较慢。特别是计算机软件专业,开发软件的更新速度非常迅速,教学使用的软件远远滞后于公司所使用的软件。毕业生进入公司后还要进行二次学习,这也是用人单位一般要求毕业生到单位实习的主要原因。因此,应当根据不同的专业方向,明确人才培养的目标,对计算机专业的应用现状、发展趋势进行调研,合理安排课程的内容。 (三)扼制毕业设计抄袭现象的对策 根据10年来计算机专业毕业设计教学经验的总结,认为可以从以下几个方面着手,扼制甚至杜绝毕业设计抄袭现象的发生。 1.加强毕业设计过程中师生的交流。由于计算机专业的特殊性,不可能集中在一个教室进行指导,因此在毕业设计过程中,指导教师可以通过电子邮件和QQ进行指导,随时地掌握学生毕业设计的进程,防止抄袭现象的发生。另外,还应当定期举办讨论会,及时解决学生在毕业设计过程中所遇到的问题,平时学生也可以通过网络向指导教师请教。 2.加强学院对毕业设计的监督功能。学院应当定期或不定期地对毕业设计的进展和教师的指导情况进行抽查;在毕业设计答辩上实习一票否决制,即如果在答辩时发现有抄袭现象,直接定该生毕业答辩成绩不及格,同时追究指导教师的责任,以此来提高指导教师和学生对毕业设计的重视程度。 3.通过“大学生论文抄袭检测系统”检测是否存在抄袭现象。“大学生论文抄袭检测系统”是一种用于辅助高校检测检查大学生毕业论文是否存在抄袭等不端行为的软件,可以有效地提高大学生论文的质量。 (四)建立严格的毕业设计成绩评价体系 为了避免人情分或随意打分现象,毕业设计成绩评定需要建立严格的评价体系,最终的成绩应该综合指导教师、评阅小组、答辩委员会的意见后给出,同时还应考虑学生之间的互评。结合计算机专业的特点,可以开发毕业设计成绩评价系统实现评分的公正性。例如,在评阅小组预评阶段,由学生通过系统提交匿名论文,由系统随机分配给评阅小组成员,使评阅人不知道论文的指导教师和撰写学生,从而避免人情分。建立严格的成绩评价指标体系,每个阶段的评分标准可根据毕业设计成果、毕业论文质量、毕业设计态度、工作量、创造性指标、毕业答辩效果和外文翻译等在毕业设计中的重要程度设置不同的权重[7] ;最终的成绩则根据各个阶段的评分自动生成。 此外,为了进一步保障毕业设计成绩评价的公正性,在毕业设计答辩中应坚持以下几点:(1)在最终的答辩之前,学生在毕业设计中制作的软、硬件必须经过演示并通过答辩委员会的验收后,才能予以答辩;否则不予答辩,必须重新修改直到达到要求。(2)实习答辩小组教师随机分配制度,在答辩的前一天提前公布,并且采取指导教师回避制度。(3)坚持毕业设计复评制度,即建立由教授和退休老教师组成的毕业设计督查组,对最终的毕业设计成绩进行抽查,对毕业设计成绩评定起到有效地监督作用。 虽然目前计算机专业毕业设计中存在很多问题,但是只要仔细分析问题的形成原因,抓住问题的本质,通过高校管理部门和指导教师的共同努力,就能逐步解决这些问题,从而使计算机专业毕业设计的质量不断得到提高。
工程估价论文:合同管理变更估价市政工程论文 1合同中没有适用或类似变更工程的价格 如合同有约定,应按合同约定确定变更价款;如合同未约定,合同当事人或监理应按相关条款商定或确定变更工程的价款[2]。如双方还不能就变更工程的价款达成一致意见,可以依据最高人民法院《关于审理建设工程施工合同纠纷案件适用法律问题的解释》①第16条“当事人对建设工程的计价标准或者计价方法有约定的,按照约定结算工程价款。因设计变更导致建设工程的工程量或者质量标准发生变化,当事人对该部分工程价款不能协商一致的,可以参照签订建设工程施工合同时当地建设行政主管部门的计价方法或者计价标准结算工程价款。”确定变更工程的价款,即将政府部门颁布的定额标准或造价信息作为确定相关工料单价和计取费率的依据。 2变更估价条款的运用 笔者在市政工程合同管理过程中,处理过很多变更估价条款的案例,在案例处理过程中,均会经历从不同意到同意的过程,部分案例处理起来阻力较大。同时也深刻体会到“如不深入分析、理解合同、解释合同,对方只会按最浅层理解处理问题”。所以运用合同变更估价条款应灵活、多分析,才能获得满意的结果,现举2个案例说明变更估价条款的运用。 2.1案例1 某市高架立交桥工程采用固定单价合同,且支架、模板、地面硬化均含在箱梁混凝土的综合单价内。由于线路标高调整,现桥面比招标图纸桥面标高高2m左右,相关人员从施工过程至竣工结算编制,均未体现及说明该问题,认为箱梁混凝土是固定包干,不能调整。笔者在审查过程中,发现并询问相关事项,提出箱梁混凝土的单价需要调整,应增加箱梁支架因高度变化引起的超高增加费。考虑到原综合单价已包含报价风险,因此在原综合单价不变的情况下,单独计算支架高度变化引起的超高增加费。自问题提出,相关人员、监理单位、建设单位、财政审核均不认可,部分人员持肯定或反对态度,认为应按原箱梁混凝土单价执行,但笔者坚持自己的观点并提出2条反驳意见:1)该项变更是成立的,各方人员均认可,不存在争议;2)对于合同已有项目的单价是否适用于变更项目的单价,不能简单的从名称相同来判断,原合同中箱梁混凝土的综合单价只适用于箱梁底至地面平均高8m左右,设计变更抬高2m,现箱梁底至地面平均高10m左右,所以原合同中箱梁混凝土的综合单价不适用变更后的单价,其价格应调整。经过漫长的解释和谈判,最终竣工结算审核一致同意上述意见,获得250余万元的变更价款。 2.2案例2 某市轨道交通工程某标段为2个车站、2个盾构区间,采用固定综合单价合同,综合单价采用全费用模式(含规费、税金)。模板、支架、水平运输、垂直运输等措施费用含在混凝土的综合单价内。联络通道的临时钢支撑、防护门、冻结孔施工、冻结施工、积极冻结、维护冻结、停止冻结、充填注浆、解冻、融沉补偿注浆、冻结孔封孔及钢管片处理等费用含在联络通道土体加固的综合单价内。项目实施过程中,车站附属围护结构的支撑由原来的覫609×16mm钢管支撑更改为钢筋混凝土支撑,尺寸为600mm×800mm,混凝土量增加1500m3。原车站主体围护结构第1道支撑也采用钢筋混凝土支撑,尺寸为800mm×1000mm。联络通道土体加固采用冷冻法,原设计图纸加固范围为联络通道及泵房边界线外3m,加固体积为1447m3,工程量清单中的加固数量为1430m3。项目实施过程中,业主与设计单位对原加固方案进行优化,修改后的加固方案为联络通道及泵房边界线外2m范围内进行加固,结构内部尺寸范围内不进行加固,变更后的加固体积为759m3。审计与业主代表审核意见:混凝土支撑、冷冻加固的综合单价直接采用工程量清单中已有项目的综合单价,其依据是混凝土支撑、冷冻加固在原工程量清单中已有,不必重新确定单价,应按合同已有的价格执行。笔者不同意该审核意见,并提出反对意见。虽然变更的混凝土支撑、冷冻加固与原合同已有项目的名称相同,但所含的内容有所区别,提出应按“合同只有变更工程类似价格,可参照类似价格变更合同价款”确定,理由及依据如下:1)混凝土支撑、冷冻加固属于合同工程变更定义“a.更改工程有关部分的标高、基线、位置和尺寸”和“d.其他有关工程变更需要的附加工作”的2种情况;另外,合同工程变更定义还约定“因变更导致合同价款的增减费用都由业主承担,延误的工期相应顺延”。所以上述工程变更成立,且费用增减应由主业承担。2)既然工程变更成立,就应按合同变更估价条款处理。混凝土支撑与冷冻加固只有在“合同中已有适用于变更工程的价格”的情况下,才能采取合同已有的价格,但变更的混凝土支撑、冷冻加固与合同中已有项目存在一定区别,即变更项目的综合单价不能采用合同中已有的价格。3)原混凝土支撑尺寸为800mm×1000mm,变更后的混凝土支撑尺寸为600mm×800mm,原混凝土支撑模板含量为2.8m2÷0.8m3=3.5m2/m3,变更后的混凝土支撑模板含量为2.2m2÷0.48m3=4.583m2/m3,每立方米混凝土支撑增加了1.083m2模板的工作内容,变更后混凝土支撑的综合单价应为534.50元/m3(计算公式为:合同中已有的综合单价468.93元/m3+增加含量1.083m2/m3×60.54元/m2模板综合单价)。4)冷冻加固费用由可变费+固定费组成,可变费随工程量增减而调整,固定费用不随工程量增减而调整。冷冻加固的开孔、钻孔、冷却管等与冷冻加固体积基本上成正比;首次充氟费用、氯化钙费用、冷冻机械的电费(一般联络通道土体冷冻的用电量在30万kW•h左右,电费为20~30万元)、冷冻施工演练、防护门、联络通道两侧的临时钢支撑加固(设计参考数量约70t)、拆除钢管片残值等费用不随土体冷冻加固体积变化,相对常规的联络通道施工而言,这些费用属于固定费用(累计约65万元)。原设计图纸冷冻加固范围为联络通道及泵房边界线外3m,冷冻加固体积为1447m3,固定费用摊入冷冻加固的综合单价应为65万元/1447m3=449.21元/m3;设计变更后,冷冻加固范围为联络通道及泵房边界线外2m,冷冻加固体积为759m3,固定费用摊入冷冻加固的综合单价应为65万元/759m3=856.39元/m3,则变更后冷冻加固的综合单价应为1845.26元/m3(计算公式为:合同中已有的综合单价1438.08元/m3+变更后摊销费856.39元/m3-变更前摊销费449.21元/m3)。综上所述,笔者从施工图变更前后的对比分析、施工工艺、综合单价的构成、合同工程变更的定义、变更估价条款解释等方面,阐述了上述变更工程价款调整的依据,最终审计与业主代表均同意了上述意见。 3结语 因工程建设项目的特殊性,每个工程及合同管理均具有各自的特点、重点,在市政工程合同管理过程中,发生工程变更情况也会千差万别,不是项目名称不相同或不类似,就可以直接重新组价的。因此,项目合同管理人员须具有分析设计图纸变更、掌握施工工艺、全面理解合同工程变更定义和变更估价条款并能灵活运用的能力,才能合理地确定和控制变更工程的价款。 作者:陈松柏 赖凌锋 单位:腾达建设集团股份有限公司 湖州市发展规划研究院 工程估价论文:招标工程量清单中专业工程暂估价确定研究 摘要: 针对实际中专业工程暂估价计算方法不明确等问题,给出招标工程量清单中专业工程暂估价的确定方法,并建立了专业工程暂估价确定的集成优化模型,可供在发包人编制招标工程量清单确定专业工程暂估价时使用,减少发承包双方争议。 0 引言 《建设工程工程量清单计价规范》(GB50500-2013)规定暂估价为:“招标人在工程量清单中提供的用于支付必然发生但暂时不能确定价格的材料、工程设备的单价以及专业工程的金额”。专业工程暂估价主要确定为必然发生但暂时不能确定的具有较强的专业技术、工艺难度大或者在设计上需要专业团队(或分包商)进行二次设计的工程的一笔金额[1]。但在建设工程施工招标过程中,部分材料、设备的单价和某些专业工程的金额暂时无法确定,承发包双方在合同履行过程中发生争议[2]。 基于此,本文首先确定了专业工程暂估价确定方法,在此基础上,建立专业工程暂估价集成优化模型,以此保证招投标过程中暂估价发包市场的健康发展,有效控制工程造价。 1 招标工程量清单中专业工程暂估价的确定方法 1.1 概算指标法在专业工程暂估价确定的应用 在方案设计中,由于设计无详图而只有概念性设计或初步设计深度不够,不能准确地计算出工程量,但工程设计采用的技术比较成熟而又有类似工程概算指标可以利用时,可采用概算指标法。出现两种不同的情况:直接套用所选定的预算指标有较高的可靠度,即所确定的概算指标与拟建工程的结构特征能较全面吻合;概算指标与拟建工程在建筑特征结构特征、市场价格、自然条件和施工条件上不完全一致,此时需对所拟用的概算指标进行调整后才能套用,具体流程如图1所示。 1.2 类似工程预算法在专业工程暂估价确定的应用 当拟建项目缺少完整的初步设计方案、而又急于上报设计概算,通常采用类似工程预算编制设计概算的方法。而对于类似工程数据的积累和选用,首先要明确类似工程数据包含的内容:建设项目的决策信息、单项工程结算信息、建设项目的人工价格、机械的租赁价格、材料价格、设备价格、工具器具及周转材料的租赁价格、劳务价格等[3]。拟建工程项目在建筑面积、体积、结构特征和经济性方面完全或基本类似,既可以采用已建或在建工程的相关数额。采用类似工程法来确定专业工程暂估价时的应用流程如图2所示。 1.3 询价法在专业工程暂估价确定的应用 对于幕墙工程、钢架构工程以及电梯工程等所需专业型技术或工艺的专业工程,无法利用一般的工程量清单计价模式下施工图预算法或设计概算等方法来确定其专业工程价值时,可以采用询价法来确定专业工程暂估价。对于一些安装材料价格,尤其是电气材料价格、智能及消防材料价格,其品种繁多,新材料层出不穷,审核工作中常常找不到材料价格的参考依据,因此存在着价格信息不完全的问题。同时,因价格信息的收集、处理、编制需要一定的时间,价格信息的往往滞后于审核工作,给结算审核工作带来诸多不便[4]。所以招标人在利用询价法时,应结合工程特点和自身需求选择一种或多种询价渠道方式来进行。利用询价法来确定专业工程暂估价时的应用流程如图3所示。 1.4 案例分析 为验证方法的可行性,基于篇幅限制,本文只运用概算指标法对专业工程暂估价进行计算。某新建建筑屋面及防水工程总面积1500m2,因所需材料特殊,专业技术比较强、设计、施工的技术要求高,而总包单位缺少相应资质的特殊专业工程,需通过分包给专业公司进行二次设计后,才可以确定工程规模和施工程序的,因此可列成专业工程暂估价。按概算指标和材料预算价格等算出膜结构屋面一般造价为650元/m2(其中人材机费用共480元/m2),屋面基层处理200元/m2,屋面防水刷处理剂120元/m2,屋面铺设防水层防水90元/m2,措施费费率为8%,间接费费率为15%,利润率为7%,税率为3.4%。但新建住宅设计资料与概算指标相比,其结构构件有部分变更,具体调整如表1所示。 表1中计算结果为人材机单价,需取费得到修正后的单位工程造价,即509×(1+8%)×(11+15%)×(1+7%)×(1+3.4%)=699.43元/m2,其余单位造价不变,因此,经过调整后的概算单价为699.43+200+120+90=1109.43元/m2。该工程屋面防水工程暂估价为1109.43×1500=1664145元。 2 专业工程暂估价集成优化模型的建立 对于个别没能提前完成二次设计的专业分包工程,发包人也应尽量明确该项目的主材、质量、档次的要求,有条件的要对相关项目材料进行认真的市场调研、专业预算,以便设置合理的暂估价格,以避免中标价和最后实际结算价出现大的偏差[5]。进行专业工程暂估时应区分不同的专业,没有具体的施工方案时,可以依据要求模拟施工方案,结合专业工程直接成本加上合理利润的方式来确定。专业工程暂估价应该包括相应的分部分项工程费和相应专业的的措施项目费等,同时考虑总承包人提供的协调配合管理因素等。分包价款中要明确不包含规费和税金,防止总承包结算时重复进行计算。为方便合同管理和计价,对于专业工程暂估价一般应是综合暂估价,包括除规费、税金以外的管理费、利润等。 建设项目成本估算模型是一种优化的计算建设项目成本的模型,相比于单纯的成本估算方法,有着更为全面的优势。建设项目成本估算模型的建立过程为采用模糊数学方法找类似工程、待选方案的评价、待测方案的修正和拟建工程的造价求解。此模型还考虑了工程建设环境的变化所带来的不确定性和相关影响因素的随机性。利用多目标控制评价完成对待选方案的评价得到最优备选方案,然后结合案例中工料机相应的费用指数,完成对拟建项目造价的预算。此模型最大的特点为其不断更新扩大的数据库,及时把握现行市场情况不断更新,逐步提高成本估算结果的准确度,其具体应用流程如图4所示。 3 结论 本文确定了专业工程暂估价确定的三种可应用方法:概算指标法、类似工程法、询价法,分别分析了三种方法的适用范围和应用流程。然后借鉴建设项目成本估算模型得到了专业工程暂估价确定的模型,介绍了模型在实际应用时的流程。专业工程暂估价的相关研究对维护建筑市场秩序、深化工程造价改革具有促进作用,同时为政府监督部门对暂估价的有效管理提供一些监管意见。 工程估价论文:基于实践模式的《工程估价》课程教学方式探讨 【摘要】《工程估价》是工程专业一门技术性、专业性、实践性、综合性和政策性都很强的专业优秀课程。在现有工程估价课程设置的基础上, 对课程《工程估价》的教学内容、方法、方式等进行改革和尝试,进一步促进学科深化改革。 【关键词】工程估价 教学模式 应用型本科 1.《工程估价》课程教学存在的问题及原因分析 随着应用型本科院校的出现,高等教育不再完全定位于精英模式的教育,赋予了教育新的内涵。因而,人才培养结构应该从原来的“知识+知识+知识”转变为“知识+技能+工作能力”应用型人才,从而实现知识、技术与工作岗位的无缝对接。因此,如何打破以往的教学方式,营造教师与学生之间的良好氛围,全面改革优化教学方法与内容,提高《工程估价》的教学效果是值得探讨的问题。 1.1《工程估价》课程课时设置较少 进入二十世纪后,随着我国经济体制和建筑业的改革,造价管理制度也在发生不断的变化。从过去以固定“量”、“价”、“费”、的定额为主导的国家定价、国家指导价的静态管理模式,过渡到“控制量”、“竞争费”的市场定价的全过程动态管理模式。我国建设领域从计划经济体制发展到市场经济体制,国家越来越重视工程造价的确定问题。因此,针对社会需求和学科建设的要求,提出了将本课程更名为《工程估价》,课程为专业优秀课,课时为64学时。课程内容多而杂,要在64学时这么短的课时学完所有的内容,这为课程进度设置了一个高难度的挑战。 1.2《工程估价》教材内容滞后、范围太广、与实际不符,不能适应和满足地方发展的需要 《工程估价》课程内容不仅与国家制定的有关建筑市场的各种政策、法规紧密相关,而且也和地方制定的各种政策、法规相关。因此, 应该在国家政策、法规的基础上插入地方的政策、法规来及时修改课程内容, 使之与地方建筑市场接轨。如2013年重庆颁布了《工程量清单计量规范》后,在工程造价领域发生了重大变化。 清单计价模式和定额计价模式的这两种计价模式下工程造价如何确定;清单计价模式和定额计价模式的这两种计价模式下工程量如何计算;重庆定额中的计算规则和国家定额中的计算规则有何区别;国家或重庆最近有无新的政策、规范的变动以及在这些变动下工程造价如何调整,如何将这些内容渗透进《工程估价》课程的教学内容中,如何结合重庆地方经济发展的需要,如何充实和更新教材内容以及选择教材的辅助教材等,成为《工程估价》课程讲解的难点。 1.3《工程估价》教学手段偏理论、教学方法单一、教学过程枯燥,教学效果差 长期以来的教学实践证明,知识、能力来源于实践。但是,在教学过程中,由于课程课时偏少,学生人数较多,我们基本上是采用传统的“满灌式”的理论教学模式,教师是知识的传授者,学生是知识的被动接受者,一堂课45分钟下来,由于课程内容多,学生对于所教的知识只是机械式地掌握,很少有创造和创新意识。 老师在现阶段的本课程教学中,由于自身条件的限制,基本上都是照搬课本,讲解基本原理,从而使得教学过程枯燥乏味,严重影响课程教学效果。但是工程估价是一门实践性很强的科目,它要求任教老师除了讲解工程估价专业基本知识理论,还应该传授相应的实践操作经验,只有这样,才能在授课中举一反三,做到言传身教。但是,在职的任教老师恰恰缺乏的就是实践经验。 2.《工程估价》课程教学改进方案 2.1根据市场需求,合理整合《工程估价》教学内容体系 一方面,学校要对课时(理论56+实践8)进行调整,学习专业理论知识的同时,增加实践课时。在完成理论知识的学习后紧跟着安排相关的实践课时,锻炼学生的动手操作能力。理论课时为64(如果条件许可,可以增加为72或者更多),实践为集中实践,一天4或者8个课时,连续2周或者更多。同时要对课堂内容进行调整,突出重点和难点。力图使教学内容接近职业资格考核的要求和实际工作的要求。我们的做法是工程计量这章为重点,结合重庆2008建筑工程计价定额和工程量清单规范来讲解工程量计算规则,从已经实施的效果来看, 学生对工程量清单与定额的概念非常清楚, 也没有发生将两种计算规则混淆的情况。 2.2采用案例教学法, 注重理论与实践的结合 《工程估价》课程理论内容比较简单, 关键是实践动手能力的培养。在很多《工程估价》教材中, 配合工程量计算规则的讲解往往是以单个例题的形式出现, 虽然例题的针对性较好, 但往往与实际工程有很大差别, 因此, 在教学过程中我们采用了案例教学的方法。具体地说, 就是利用一套实际项目的工程图纸(例如:重庆文理学院学生宿舍楼), 根据《工程估价》课程教材讲解工程量的计算规则,对照工程图纸计算工程量。通过案例教学法, 理论与实践的结合,可以让学生更好的熟悉定额、工程量清单计价规范和工程量计算规则, 并在讲授的过程中引导学生将与工程造价紧密联系的其他课程如土木工工程量计算规则、程施工等相关知识同工程估价相关内容联系起来, 不仅仅强调课程本身的系统性, 更强调与本门课程相关的知识的系统性, 达到综合训练的目的。 在课堂讲授过程中, 我们把重点放在引导学生熟悉图纸, 确定需要计算哪些工程量, 计算工程量所需要的图纸信息如何寻找等方面;同时结合自己的实践经验, 对尚存在争议的地方让学生进行辩论和思考,要求学生不仅知道工程量怎么计算, 更要知道为什么这样计算, 哪些因素会影响工程量的计算结果, 这种影响对工程造价的影响有多大。在这种讨论中培养学生敢于质疑的勇气, 锻炼学生独立思考、解决问题的能力。 2.3建立完善的课程考核体系 《工程估价》课程考核形式以“4+1考核方方式”取代原有的课程考核方式。其中“4+1考核方方式”是指“4次阶段性考核+1次终结性考试”的课程考核方式,真正实现“以考促学”、“以考促教”、“以考促会”。 为了强化对学生学习过程的考核与评价,阶段性考核分4次阶段,占课程综合成绩的50%,以促使学生加强平时的学习,并且每次阶段性考核以相对独立的知识单元为基础进行。学生单独完成,形成相应的成果,并在课前向全班展示部分成果,最后由教师根据展示情况和成果本身水平进行计分。具体如下: 终结性考试是对所有所学内容的综合性测试,考核成绩占课程综合成绩的50%。考试模式,闭卷考试。 3.结语 《工程估价》课程的实践教学应满足于工程造价管理的实际, 培养满足社会需要的新型工程造价管理人才, 高校应根据市场需求的不断变化来完善课程教学内容,更新教学方法、手段, 改革教学模式,提高工程造价专业的教学质量,提高工程造价人才的专业素质,从而更加适应建筑行业现实发展的需要,避免企业的二次培养,节约社会资源,促进行业的高速发展。 工程估价论文:项目教学法视角下的《装饰工程估价》课程教学方法研究 摘 要:《装饰工程估价》课程是工程管理专业的一门专业必修课程,对于该课程的学习,既要注重系统理论,又要讲究实践性。项目教学法就是针对该课程的一项教学改革方法,该文主要分析项目教学法在《装饰工程估价》课程中的应用,以期为教学提供一些参考。 关键词:项目教学 装饰工程估价 课程教学 《装饰工程估价》是工程管理专业的一门专业必修课程,包括装饰装修工程的计量与计价等内容,是一门理论与实践相结合的课程,是每一位工程造价从业人员必须掌握的基本技能。在经济建设迅速发展的当今时代,人们对装饰装修工程的要求也越来越高,装饰市场呈现蒸蒸日上的发展趋势,与之相应的所需的造价从业人员也在增多,而对造价从业人员的要求不仅仅是停留在“懂”的层次上,而是要求造价从业人员会“做”,能独立完成某项工程的预算。为了切实符合建筑市场的人才需求,笔者以“工学结合”为指导思想,基于工程实际工作过程进行课程内容的开发,课程内容力求结合工程实际,反映工程实际。为了调动学生的学习积极性,增强自主学习能力,笔者在课程中运用项目教学法,以项目驱动教学,在很大程度上提高了教学效率,为学生之后的学习、就业打下牢固的基础。 1 项目教学法的概念 项目教学法是指教师设计覆盖教学内容的项目并围绕项目组织和开展教学,学生在教师引导下通过完成项目学习知识、训练能力、培养素质的一种综合性教学方法。教师将课程教学内容编制为若干个项目,每个项目应包含教学大纲的知识点,以任务下达的方式交给学生,学生通过完成任务、解决项目而了解整个过程的基本要求,以此激发学生的学习兴趣,在解决问题的过程中学习知识。项目教学法应以学生为中心,教师可以根据班级实际人数将学生分成若干小组,也可以一人一组来完成项目任务。采用项目教学,让学生在学中做,做中学,将理论与实践有机地结合起来。 2 项目教学法在《装饰工程估价》中的应用 在学习本课程之前,学生已经先修了《房屋建筑学》《土木工程施工技术》《建筑工程估价》等课程,具备基本的识图能力,对装饰装修工程的施工工艺流程和要点、工程造价的基础理论等知识已经熟悉和掌握。在此基础上,笔者从实地考察选取典型案例项目,以不同类型的案例项目依托,以任务下达的方式让学生参与完成项目的工程量计算和清单计价。项目教学法在此应用过程中涵盖了教学大纲的知识点,详细系统地完成了课程要求的预算能力实训。笔者在教学过程中选择了三个不同类型的项目,分别是:某宾馆装饰装修工程、某大学学生食堂装饰装修工程、某物流配送中心装饰装修工程。每个项目又包含了若干个任务项,根据任务要求思考、学习、理解知识点。如项目可能包含以下全部或部分任务,分别是:任务一,楼地面装饰工程;任务二,墙柱面装饰工程;任务三,吊顶装饰工程;任务四,幕墙工程;任务五,门窗工程;任务六,细部装饰工程等。 在课程实践中,教师可以根据项目的难易程度对学生进行分组,如较为简单、较易完成的项目可以将学生分为一人一组,培养学生独立自主学习的能力,各自独立完成任务;对于工作量较大、难度较大、个人不易完成的项目,可以将学生分为2~5人一组的若干小组,在团队配合的方式下共同探讨完成任务。教师在项目教学法中发挥引导作用,了解每一位学生的特点,合理分配组员,让每一组的学生之间都能够取长补短,共同完成,共同进步。 项目教学法在使用中需要依照“项目任务的确定制定项目计划组织项目实施检查评估总结”阶段来实施。在项目教学的实施过程中,教师既要注重培养学生独立自主意识,也要培养学生的团队合作意识,让学生在合作中能够相互学习,取长补短,共同进步。学生在完成任务和项目的过程中,势必会碰到这样那样的很多问题,因此教师在项目教学法的实施过程中,要尽可能多地设计一些能够增进小组讨论、团队交流的环节。从学生的问题反馈中,教师可以了解学生对知识的掌握程度,以便合理调整以后项目任务布置的难度和工作量,在以后的教学中完善教学方案。在学生完成项目后,项目成果可以在各组之间相互交换讨论,在教师的指导下互相评分,根据项目成果和项目完成过程中的工作态度等,评比最佳和优秀任务完成小组,以此激励学生的积极性,培养学生的竞争意识。 3 项目教学中的经验总结 项目教学法对教师的实践能力要求较高。为了保证良好的教学效果,教师需要具备良好的专业知识素养,并且要不断提高自身的实践操作能力和项目设计指导能力等。教师既要有专业的知识体系,又要有完备的知识技能,还能合理地安排学生完成分配小组,熟悉每一个学生在项目教学中将发挥出来的潜能和表现出的相应不足,激励学生勇于探索、敢于创新,激发学生学习数学的兴趣。在项目教学法的使用中,要求教师本身最好是双师型人才,能够为项目指导提供教学帮助。若是授课教师自身对课程实践业务不熟悉,对行业知识不清楚,则很难指导学生完成项目、解答学生提出的疑问,最终很难保证项目教学法的教学效果。在情况允许下,教师可安排在项目教学过程中校企合作,将学生带到行业实践现场参观交流学习、提高认识,或请企业界成功人士来做课程的校外指导教师,学生在遇到问题时可以咨询校外导师,师生互相交流、共同提高。学生是项目教学法的实施主体。教师在教学中需要重视培养学生的自主能动性和解决问题的能力。鼓励学生在项目完成过程中遇到问题和困难不能有畏难情绪,要调整心态、端正学习态度,遇到问题可以通过咨询教师、小组探讨和查阅资料等途径去解决。通过解决问题和完成项目,从根本上帮助学生掌握知识点、解决实际问题,达到提高专业能力和实践能力的目的。项目教学法在使用中需要注意由浅入深、循序渐进。在教学准备过程中,教师要依据教学大纲要求,结合学生已有的能力和水平来设计、选择项目,项目不能太容易或者超出学生能力范围,同时还要考虑项目的情景设计要能引起学生的兴趣,激发学生的学习激情。在实践中可以与其他教学手段相结合,更好地提高教学质量。如教师可以提供各种规范、图集及计算示例等,让学生自己挖掘项目完成过程中还存在什么问题,发现存在的问题并去解决问题。使用项目教学法,课程的考核方式应由平时成绩、综合能力、考试成绩等按比例构成。综合能力即对学生分组完成的项目成果和绩效进行评估。教师应尽可能提高综合能力占总成绩的比例,促使学生重视平时知识积累,注重综合素质的培养,提高学习的积极性。如教师在实践中可采用总成绩由平时成绩、综合能力、考试成绩按1∶4∶5的比例构成。 4 结语 项目教学能够将理论与实践有机结合。教师要摒弃掉传统的教学观念,使学生从被动接受知识的传统模式转变为具有实际操作能力的主动者。项目教学法强调学生在学习和实践的过程中,学好专业知识、培养专业技能,更好地完善学生的综合素养,让学生体会完成学习项目的快乐,体验成功的喜悦,达到愉快地学习、主动地学习的目的,最终促进学生全面发展,成为社会所需要的复合型人才。 工程估价论文:工程量清单计价模式下“暂估价”问题研究 摘 要:工程量清单计价模式下,暂估价已广泛应用于工程实践,对工程造价的控制起到了积极作用。然而,暂估价在相应配套规定存在一定缺陷,影响工程造价的有效控制。文章分析了工程量清单计价模式下设置“暂估价”的优缺点,提出了相关建议。 关键词:工程量清单 暂估价 建议 一、“暂估价”的概念 自2003年实行清单计价起,暂估价就以暂定价、甲供材料价、认质认价材料价等普遍用于工程招标,但在合同履行过程中往往会发生一些争议和纠纷。《清单计价规范》总结工程量清单计价实施来的经验,明确提出了暂估价是指“招标人在工程量清单中提供的用于支付必然发生但暂时不能确定价格的材料单价以及专业工程的金额。”《建设工程工程量清单计价规范》对暂估价的概念、价格确认等都作出了较为明确的阐述,对暂估价的解释是招标人在工程量清单中提供的用于支付必然发生但不能确定价格的材料、工程设备的单价以及专业工程的金额。暂估价可分为材料、设备暂估价和专业工程暂估价。材料、设备暂估价一般是指材料、设备含采购保管费、损耗及运输费的价格;专业工程暂估价是应当包括除规费、税金以外的管理费、利润等工程综合单价。 二、设置暂估价的优点 1.有利于选择到合理的投标报价。由于设计规范要求施工图纸不得明确建筑材料、构配件和设备品牌、生产厂家或商,因此一些材料因技术复杂或不能确定详细规格或不能确定具体要求。同时由于施工图存在幕墙、钢结构等在施工中需进行二次深化设计的工程,该部分价格会难以一次确定。因此在工程招标中就存在不易确定的材料、设备以及专业工程的价格,由招标人统一给出暂估价,在同等水平上进行比价,使投标报价能反映出投标人的实际综合水平,从而有利于招标人选择到科学合理的投标报价。 2.有利于在保证质量的基础上有效控制造价。目前建材市场良莠不齐,低价劣质建材充斥市场,恶性竞争越演越烈,对有些材料、设备和专业工程,不能准确描述其综合质量,价格相差较大,如果对其质量要求不能明确,施工中要求档次较高,投标人也会利用这些进行进行不平衡报价,调低材料价格而低价中标,中标后通过调整材料档次来获得超额利润。发包人为了控制工程质量和避免不平衡报价,在招标时不得不先设定暂估价,施工中根据工程实际对暂估价项目进行认质认价或通过招标选择专业工程分包,通过参建各方共同考察市场,明确质量要求,经过详细比选确定暂估价项目的价格,这样在保证质量的基础上有效地控制工程造价。 3.有利于防止投标人恶意低价竞标。工程投标中,有些材料(如装修材料)同种品牌中的价格也相差好几倍,此时投标人在报价的时候往往就会选择价格较低的材料先进行报价,或者会采用不平衡报价策略材料调低价格,采取不平衡报价的手段,以低价获得中标资格,中标后进行二次经营,达到高价结算的目的。工程招标时,发包人给定暂估价,投标人对暂估价材料(设备)报价低于发包人给定的暂估价,或擅自修改暂估价项目的价格,将作为实质性不响应招标文件,避免了有些投标人恶意低价竞标。工程结算时,按照暂估价项目的实际采购价与暂估价之间的差额进行调整,从而有效地控制工程造价。 三、设置暂估价的弊端 1.增加了发包人对材料价格波动的风险。设置成暂估价的项目一般都是在合同履行过程中进行具体确认并按此进行调整,而大多招投标项目都提倡风险的合理分担,如在招标文件中约定承包人承担某一比例范围内的风险,而招标人将某些项目设置成暂估价的项目,无疑将材料价格波动的风险由承包人转移到了发包人身上,并且此种风险随着暂估价项目在工程总价中比重越大而越大。 2.增加了发包人的工作量。由于发包人确认暂估价项目的价格需要组织建设单位各相关部门及监理单位、施工单位等多方人员共同进行市场考察,选择符合工程使用条件要求、有一定实力且信誉良好的供应商或分包人,并需专门组织认质认价或招标会议研究商议,经过综合比较各供应商或分包人的报价,才能最终确定暂估价项目的价格,过程较为繁琐,工作量较大。如果暂估价项目较多,还需要安排专门的人员负责完成认价和招标工作,这将增加发包人的人力资源成本。 3.增加发包人工程廉政风险。由于有些暂估价项目在具体定价的过程中具有一定的弹性,加之缺少相关的规范性文件和合理的专业工程分包合同,对于暂估价定价的确定原则虽有具体说明,但对于有些暂估价项目(如不属于依法必须招标的暂估价项目),对发包人来说还有可操作的空间,因此,导致暂估价项目定价过程中容易发生规避招标及暗箱操作等违法行为,增加了工程廉政风险。 4.易造成承包人与供应商之间的扯皮现象。由于目前缺少合理规范的暂估价项目价格认定的方式方法、工作程序和约束机制等,往往由发包人单方面确定价格,参与投标竞争的供应商为了中标,相互压价,造成确认的暂估价项目的价格利润空间一般较低,且缺少暂估价项目的价款支付等方面内容的约定,尽在确定暂估价项目的价格后,由承包人与供应商就供应合同具体谈判,供应商让利要求达不到承包人的要求,承包人会以各种借口来为难供应商,造成供货合同签订困难,易发生扯皮现象,从而增加工程建设管理的难度。 四、设置暂估价的建议 1.合理设置暂估价项目。为了尽可能发挥招投标的竞争优势以及资源的优化配置,在工程量清单和招标控制价的编制过程中,招标人应尽量减少设置暂估价项目,仅对结构影响较大且用量较大的材料,不确定详细规格和具体要求的特殊的材料,市场上同一品牌材料的价格、质量差异大的的主要材料,价格波动性较大的材料,施工图设计不够完整齐全、设计深度不够、技术参数不明、专业工程技术复杂等需要二次深化设计的专业工程设置暂估价,且应尽量把暂估价项目的比例控制在一定的范围内,这样更有利于提高承包人的积极性。 2.合理设置暂估价项目的价格。目前暂估价项目的结算调整方法通常是调整其价差和相应税金,因此,暂估价项目的价格设置的高低对工程价款的结算就会带来一定的影响。如暂估价项目的价格设置比实际确定的价格高,由于暂估价项目仅调整价差和相应税金,因此差价部分在投标报价时已经计取了措施项目费和规费等方面的费用,这将导致发包人多支出工程成本。反之,如暂估价项目的价格设置得比实际确定的价格低,将会造成承包人的利润损失。因此,发包人应在充分调查市场的基础上通过一定方式确定暂估价项目的标准、档次和价格等内容,尽量使工程招标时暂估价项目的价格设置应与实际确认价格接近。 3.合理确认暂估项目的实际价格。发包人应加强全过程控制,制定相应的材料认质认价和分包招标制度和办法,规范暂估价项目的实际价格确认过程和程序,同时建立长效监管机制,严把暂估价材料、设备、招标采购关,防止规避招标、暗箱操作等违法行为的发生,降低工程风险。在工程施工中,确定暂估价项目的实际价格既考虑到工程的质量和项目价格,又合理考虑承包人的利益,更加合理确认暂估价项目的实际价格,以减少承包人和供应商、分包人之间的扯皮现象发生,降低工程建设管理的难度,避免工程结算中的纠纷。 五、结语 工程量清单计价模式下,暂估价已广泛应用于工程实践,对工程造价的控制起到了积极作用。然而,暂估价在相应配套规定存在一定缺陷和弊端,影响工程造价的有效控制。因此,在工程量清单计价模式下,发包人应考虑暂估价的弊端,在招标阶段应合理设置暂估价项目和设置接近实际价格水平的暂估价项目的价格,施工中应合理确认暂估价的实际价格,严把暂估价项目的招标采购关,从而真正发挥暂估价优势。 (作者单位:宝鸡文理学院 陕西宝鸡 721013) (作者简介:王应敏,硕士,经济师,研究方向:项目管理与工程经济。)(责编:贾伟) 工程估价论文:基于CDIO理念的工程估价课程教学模式研究 摘 要: 工程估价是工程管理专业既具有理论性又具有实践性的优秀课程,本文首先介绍了CDIO工程教育模式,在分析目前工程估价课程教学模式存在的问题的基础上,提出基于CDIO理念的工程估价课程教学模式的改进措施,为工程估价课程教学模式改革提供了借鉴。 关键词: CDIO理念 工程估价 教学模式 工程估价是工程管理专业重要的专业基础课,其偏重应用性和实践性,是从事工程造价管理不可或缺的优秀能力。工程估价课程教学内容具有理论知识更新速度快、实践性高的特点,而目前授课中存在教学内容与授课学时的矛盾、教学内容枯燥、实践教学时间短、内容少等问题。本文从CDIO的视角对工程估价课程教学模式进行探讨,以强化教学效果,夯实学生的理论知识,提高学生的实践能力。 1.CDIO工程教育模式概述 CDIO工程教育模式是由麻省理工学院等四所院校于2000年10月发起,2004年建立的适用于工程理论与实践教育的新的教学模式,并成立CDIO国际合作组织。CDIO中C代表构思(Conceive)、D代表设计(Design)、I代表实现(Implement)、O代表运作(Operate),是一种以学生为中心结合实际工程案例,多学科交互式学习获取工程知识和技能的先进的教育模式。通过CDIO教育模式使学生深入掌握技术基础知识,培养学生的职业技能,为未来工作提供可持续发展动力。CDIO理念强调大工程的概念,打破学科间的壁垒,多学科融会贯通的宽口径培养;注重学生综合能力的培养,如技术能力、实践能力、团队合作和沟通能力等;以行业为背景,教学内容与行业同步发展,使学生在实践中完成能力的培养。十几年间,已有几十所高校加入了CDIO国际合作组织,在工程教育中取得了良好的效果。 2.工程估价课程教学中存在的问题 2.1教学内容与授课学时的矛盾 随着建筑行业的飞速发展,越来越多的新材料和新技术的出现,在进行工程计价与计量的过程中需要补充大量内容,这就导致教学内容涉及面越来越广,内容大量增加。然而,培养方案中工程估价所占的学时数基本不变(如,工程管理专业一般设定为48学时或者64学时),这就要求教师在授课过程中,对教学内容有所取舍,提高课堂授课的知识量,传统的教学模式已经不能满足现状的要求,教室模式改革非常迫切。 2.2教学内容枯燥 工程估价课程的教学内容不仅越来越多,而且十分枯燥。各种工程计价方法、工程定额、建设工程工程量清单计价规范和房屋建筑及装饰工程工程量计算规范等构成工程估价课程的优秀内容都是条款性文字、说明性文字,十分抽象,晦涩难懂。学生见到教材往往十分迷茫,不知如何学习;教师偏重理论学习效果有限,偏重案例学习理论知识又掌握不牢,教学模式的选择十分矛盾。 2.3实践教学时间短、内容少 工程估价实训是工程估价课程唯一的实践环节,一般高校都安排1到2周的实训时间。工程估价是实践性很强的课程,这么短的实训时间,覆盖的知识点有限,很难实现预期的教学目标。同时,实训内容主要集中在利用造价软件计价算量,内容偏少,学生对整个工程全寿命周期的造价实践较少,缺乏对工程造价的全面了解。 3.基于CDIO理念的工程估价课程教学模式改进措施 3.1优化教学内容 基于CDIO理念合理构建工程估价的教学内容,工程估价的内容与国家现有的工程定额、建设工程工程量清单计价规范和房屋建筑及装饰工程工程量计算规范等先用的政策规范有密切联系,是其主要的构成部分。在一定的学时要求下,以现时适用的政策规范为基础,计价部分着重讲解定额计价和清单计价;计量部分以建设工程的施工顺序讲解工程消耗量和清单量的计算,偏重消耗工程量的计算,清单工程量与消耗工程量对比讲解。计量部分详细讲解房屋建筑工程工程量计算规范,装饰工程工程量计算规范可以交由学生自学。 3.2改变教学模式 基于CDIO以学生为中心的理念,教师从主导地位转变为辅助地位,教师给学生设置工程情景推动学生主动学习。例如,在工程计量部分,预先给学生分组设置工程情景,提供施工图纸,学生在教师讲解过程中,学生置身于项目中,团队配合完成工程量的计算,在实训中,以计价为主,完成工程组价。这种教学模式能够最大限度地激发学生的学习热情,培养学生独立思考与处理问题的能力。 工程估价论文:浅析对建设工程暂估价的管理 摘 要:在建设工程造价中,暂估价是一个较常见的术语。在《建设工程工程量清单计价规范》(GB50500―2013)中对暂估价定义为“招标人在工程量清单中提供的用于支付必然发生但暂时不能确定价格的材料、工程设备的单价以及专业工程的金额”。但相关法规政策等未形成完整的体系以及对暂估价项目的招标、施工合同签订、价款管理提出明确规定,使得暂估价在工程计价过程中常常引起诸多纠纷和争议。文章从暂估价项目的设置范围,招投标的组织及竣工结算的处理方式等几个方面谈了对暂估价项目的管理。 关键词:暂估价;管理;承发包 暂估价是据实调整结算的,实质上无形中使施工单位的风险转向建设单位,并且暂估价占总价比重越大风险转移越多。加强对暂估价的全过程管理,有利于对工程总造价的控制。如果忽视暂估价管理,会严重影响工程项目的投资、进度和质量三大控制,也给工程竣工结算和审计工作带来重重困难。为此,暂估价管理是整个工程项目管理的一个重要环节,应引起高度重视。 1 暂估价项目的设置范围 在工程建设中设置大量暂估价项目,使通过公开招标竞争确定价格失去了意义,与推行工程量清单计价方式的初衷相违背,所以对设置暂估价需要有一个范围限制,对图纸明确和常用项目等不允许列入暂估价。一般情况设置以下几个类别:第一,设计文件和招标文件不能明确规格、型号和质量的材料设备。例如:安防设备、电梯设备等;第二,同类产品在品质、性能及价格等要素上存在较大差异、档次不一的材料设备。例如:一些高档建筑的地面砖、石材;第三,某些总承包单位无法自行完成,需要通过分包的方式委托专业公司完成的分包工程,例如:钢结构工程、幕墙工程等;第四,有些技术要求较高的专业工程,例如:定向爆破、拆除工程等;第五,建设单位为了统一建筑外观或与已有的设备配套等,需要选用以前已经使用过且比较成熟的产品。 2 暂估价项目的招标组织 2.1 暂估价中的材料、工程设备 对暂估价项目承发包方式,《建设工程工程量清单计价规范》(GB50500―2013)中作了明确的规定,发包人在招标工程量清单中给定暂估价的材料、工程设备属于依法必须招标的,由发承包双方以招标的方式选择供应商。中标价格与招标工程量清单中所列的暂估价的差额以及相应的规费、税金等费用,应列入合同价格。发包人在招标工程量清单中给定暂估价的材料和工程设备不属于依法必须招标的,由承包人按照合同约定采购。经发包人确认的材料和工程设备价格与招标工程量清单中所列的暂估价的差额以及相应的规费、税金等费用,应列入合同价格。 2.2 暂估价中的专业工程 发包人在工程量清单中给定暂估价的专业工程不属于依法必须招标的,应按照本规范相应条款的规定确定专业工程价款。经确认的专业工程价款与招标工程量清单中所列的暂估价的差额以及相应的规费、税金等费用,应列入合同价格。发包人在招标工程量清单中给定暂估价的专业工程,依法必须招标的,应当由发承包双方依法组织招标选择专业分包人,并接受有管辖权的建设工程招标投标管理机构的监督。除合同另有约定外,承包人不参与投标的专业工程分包招标,应由承包人作为招标人,但招标文件评标工作、评标结果应报送发包人批准。与组织招标工作有关的费用应当被认为已经包括在承包人的签约合同价(投标总报价)中。承包人参加投标的专业工程分包招标,应由发包人作为招标人,与组织招标工作有关的费用由发包人承担。同等条件下,应优先选择承包人中标。专业工程分包中标价格与招标工程量清单中所列的暂估价的差额以及相应的规费、税金等费用,应列入合同价格。 3 签订施工总承包合同时对暂估价的处理 发包人在与中标人即总承包人签订总承包合同时应对暂估价的计价方式应有明确规定。总承包合同中关于暂估价的计价应有一整套的详细而周密的约定:包括明确暂估价中暂估材料和暂估专业工程的计价范围、总承包合同中招标人、总承包人、分包人之间各自的权利和义务、属于法定招标范围之内的暂估价采用何种招标方式确定材料供应商和专业工程分包商以及相应的材料单价和工程分包价、属于法定招标范围之外的暂估价如何由招标方和总承包方共同认质认价以及共同选择专业分包商、是否指定分包、如何共同确定工程分包价款的一系列方法和程序等。此外还包括暂估价的付款方式、暂估价的结算方式和结算方法应在总承包合同中有明确的约定。 4 暂估价项目竣工结算价管理 针对由总承包方支付采购价款的暂估价,工程竣工结算时通常根据实际签认价格与暂估价之差,按工程实际数量算出总差额再计取费用后列入竣工结算总价中。竣工结算时,调整暂估价价款应注意如下:一是暂估价差价是否计取除税金外的其它工程费用应在总承包合同中明确规定,如果没有明确规定。甲乙双方应协商解决;二是应勘察现场了解工程实际发生情况,签证记录签字是否齐全。暂估价工程量的确定,如果该项没有发生变更,则按竣工图算出相应工程量乘相应实际价格进行调整;三是对于因质量不合格而返工的或以次充好的暂估价解决方法,应在总合同中明确规定。 暂估价项目的工程造价管理,是一项极其繁琐的工作,对工程总造价的影响非常大。加强暂估价造价管理有利于提高建设投资效益,有利于加强廉政建设和促进建筑市场“阳光工程”。只有从建设项目招标投标、施工、竣工结算三个阶段加强暂估价造价的全过程控制,依据相关法规、完善相关制度,做好周密细致的计划安排,抓好关键环节,才能收到满意的效果。 工程估价论文:基于工程估价课程群的估价综合能力测评模式的探索与实践 摘 要:工程估价类课程属于理论与实践并重,且对实践技能要求较高的课程群,为此课程组的成员一直在寻求对学生的知识、能力、素质进行综合评定的考核与评价模式。 关键词:工程估价; 综合能力; 测评模式; 探索与实践 一、研究与实践的背景 目前辽宁省工程估价领域主要分为建筑、安装、装饰装修、市政、园林绿化五个专业领域,各用人单位需要的岗位基本技能包括手工算量、图形算量及计价软件应用等。为了适应就业市场的需求,工程管理专业(工程造价)开设了《土建工程估价》《安装工程估价》《装饰装修工程估价》《市政工程估价》《园林绿化工程估价》《图形算量软件应用》《土建工程估价实习》等课程,该课程群能使学生形成综合的估价能力,基本实现与岗位工作需求的无缝对接。 二、研究与实践的过程 1.《土建工程估价》《安装工程估价》课程考核模式定型与总结 课程组已编撰了《土建工程估价》阶段性试题45套,《安装工程估价》阶段性试题21套,随着阶段性试题的不断补充与完善,能更好地考核学生的实际掌握能力。课程组对每一阶段的考核都进行了分析,对学生的实际考试情况进行了总结,针对出现的问题进行了改革,并进行了问卷调查。 2.工程估价类课程群其他课程考核模式的研究与完善 《市政、园林工程估价》采用了实际案例,有效地训练了学生对市政、园林估价的具体操作步骤,有利于学生在实际业务中能按照教授的步骤和计算方法独立完成预算的编制,这在学生的实习期间已得到了认证。 《工程造价软件》有效地训练了学生对广联达软件的操作能力,使学生将手算与软件的应用有机的结合在一起。本课程的考核方式使学生基本掌握了软件的操作方式,在实习中有效的帮助学生独立的完成单位下达的预算任务,得到了实习单位的好评。 3.综合等级评定体系的研究与完善 通过对学生手工算量(占80%)和工程造价软件(占20%)成绩进行加权,然后进行等级划分,评定出学生的估价能力。并根据学生的实习反馈情况,可以看出达到D级及以上的学生的实习能力都得到了实习单位的认可,甚至有的学生能在百人的竞争中脱颖而出。 三、项目主要内容 1.学生方面 (1)促进学生加强平时的学习。《土建工程估价》和《安装工程估价》采取的阶段性考核方式,对学生的调查问卷结果显示,99.6%的学生认为该种考核方式能促进学生加强平时学习。 (2)达到对学生所学进行全面、综合评价的目的。对学生的调查问卷结果显示,96.5%的学生认为该种考核方式所采用的系列试题能达到对学生所学进行全面、综合评价的目的。 (3)学生运用所学知识分析问题与解决问题的能力提高。对学生的调查问卷结果显示,93.3%的学生认为该种考核方式使学生运用所学知识分析问题与解决问题的能力提高。 (4)提升学生的专业自信心,使学生尽快地适应实际工程造价业务要求,更早地具备独立工作能力。部分同学反映,在该种考核方式的“重压”下,日常的学习任务虽变得繁重,但专业自信心却有所提升。尤其学生在毕业实习期间对此感受颇深,由于实习单位的指导教师无法像学校老师一样手把手的传授知识,大多需要学生自己独立完成,有不会的地方再进行询问,如果没有扎实的基本功,根本无法完成任务。而根据2009级学生的实习反馈情况可以看出,我们的学生基本能独立完成预算的编制,而且学生能较好地运用广联达软件,能使实习单位负责人放心将预算任务交给我们的学生。 2.课程组方面 (1)完成工程估价类课程群阶段性考试试题库的建设工作,使考核内容与评价标准与岗位需求更为接近 课程组已编撰了《土建工程估价》阶段性试题45套,《安装工程估价》阶段性试题21套,随着阶段性试题的不断补充与完善,能更好地考核学生的实际掌握能力。 同时采用的阶段性试题中,85%以上的考核内容来自工程实际。以“真题”测评学生的学习效果,增强了学生的实战感,并能起到对学生的理论知识与实践技能进行较全面检验的作用。同时还以工程实例为模型,要求学生完成相应单位工程预算书的编制,达到“仿真实践”的效果,提高学生工程预算的实际动手操作能力。在进行考核模式改革后,课程组成员采取了调查问卷的方式,考查改革的效果,统计结果显示:100%的学生认为该种考核方式能促进学生加强平时的学习;100%的学生认为该系列考试试题能达到对学生所学进行全面、综合评价的目的;98%的学生认为该系列考试试题能考核出学生运用所学知识分析问题与解决问题的能力。 (2)建立综合等级评定体系。工程估价的综合能力主要考核的是手工算量、图形算量及计价软件应用,按照这三方面对学生进行测评,综合手工算量、图形算量及计价软件应用三部分的测评成绩后,生成工程估价综合能力评测结果,以促进学生全面提高工程估价的综合能力,为顺利适应岗位工作的需求打下坚实基础。目前已对2009级工程管理(工程造价)专业的学生进行了手工算量、工程造价软件应用两部分的测评成绩的汇总,按照手工算量成绩占80%,工程造价软件成绩占20%进行测评,其中手工算量包括土建工程估价(占70%),安装工程估价(占20%),市政、园林工程估价(占10%),将学生的加权成绩进行等级划分,评定出学生的估价能力。 (3)为用人单位选聘学生提供参考标准。通过对学生手工算量和工程造价软件的成绩进行综合测评,划分出相应的等级,使学生能很好地了解自己工程估价的能力,对自己有正确的认识,能提高自信心,更好地适应就业的需要,快速承担业务。我们对2009级工程管理(工程造价)专业的学生进行调查,发现从事造价行业的学生大多能快速符合实习单位的要求,基本具备独立承担业务的能力,与其他院校从事造价行业的实习生相比,其工程估价能力更高,具备较强的竞争能力。 工程估价论文:浅谈工程建设过程中对暂估价项目的管理 【摘要】:暂估价是工程量清单计价的组成部分,随着工程量清单计价方式在工程建设领域中的推广应用,在工程建设管理过程中参建各方因对暂估价定义理解不清或工程合同签订时对暂估价项目的管理办法约定不明,导致参建各方对此类问题产生纠纷,本文就该规范中的暂估价项目在工程建设实施过程中遇到的相关问题予以总结归纳,对此类问题的解决办法提出了相关建议。 【关键词】:暂估价、工程造价、工程量清单 随着我国社会经济的逐步发展,逐步实现工程建设管理的精细化和市场化,充分引入市场竞争,发挥企业定额在工程建设领域的效用,稳步提高工程建设的社会生产效率,推动工程造价管理改革的深入进行,规避工程建设各方计价过程出现的争议,国家住建部出台了《建设工程工程量清单计价规范》,根据住建部出台的《建设工程工程量清单计价规范》的规定,在我国当前开展的各类工程建设,特别是使用国有资金投资的建设工程发承包,必须采用工程量清单计价,在采用工程量清单计价时,建设项目各参建方都应特别注意对“暂估价”项目的管理。 一、关于暂估价的含义 所谓暂估价,在《建设工程工程量清单计价规范》专业术语中的第2.0.19条对其作出明确解释:暂估价是指招标人在工程量清单中提供的用于支付必然发生但暂时不能确定价格的材料、工程设备的单价以及专业工程的金额。其与作为业主备用金及不可预见应急费用的“暂列金额”不同,暂估价是在招标阶段即预见肯定要发生,只是因为标准不明确或者需要由专业承包人完成,暂时无法确定其价格或金额。 二、设置暂估价的作用 暂估价的提出对施工招标阶段中一些无法确定价格的材料(设备)或专业工程分包提出了具有操作性的解决办法,可以平衡发包人和承包人双方之间合法权益的基础上,是作为工程实际造价的合同价格的调整和确定更加科学合理。 一般而言,为方便合同管理和计价,需要纳入分部分项工程量清单项目综合单价中的暂估价最好只是材料费,以方便投标人组价;以“项”为计量单位给出的专业工程暂估价一般应是综合暂估价,应当包括除规费、税金以外的管理费、利润等。 三、暂估价在建设项目管理过程中遇到的问题 目前对暂估价项目管理没有明确的相关指导依据,暂估价在工程计价过程中常常引起诸多纠纷和争议,目前在暂估价造价管理中常见的问题有: (一)暂估价项目的定义不清楚。 由于发承包人对暂估价项目的定义及其所包含内容理解不同,导致在竣工结算时承发包双方对暂估价项目定价的不一致而导致纷争,造成项目竣工结算困难。 (二)没有专门的文件来规范暂估价的使用 (1)采购监管不到位,定价不透明,实际操作过程中存在询比价不充分,不能完全体现材料的准确市场价格;(2)暂估价占比较大,造成后期变更数量多、金额大,不仅影响了后期的现场施工管理和工程结算审计,而且大大增加了发包人的风险; (三)承发包双方在合同中对暂估价的采购定价程序及结算方式约定不明确 因承发包双方在合同中对暂估价的采购定价程序及结算方式约定不明确导致:(1)施工过程中总承包方要么漠不关心材料暂估价采购和管理,由业主全权,要么在暂估价采购价格上附加过多的总承包服务费;(2)竣工结算时暂估价的调整存在争议。 四、关于工程建设管理过程中对暂估价管理的相关建议 (一)减少暂估价项目的设置数量 在项目建设工程量清单的编制过程中,为了尽可能发挥招标投标的竞争和资源优化配置功能,应尽量缩小暂估价的范围,对施工图纸内对材料的规格型号表述明确的项目不必列入暂估价,避免因暂估价项目设置数量过多造成竣工结算时因材料价格变化导致项目投资总额变化,使得发包人投资总额超出预期投资规模。 (二)明确暂估价项目包含的内容 在签订施工合同时,应明确暂估价项目所包含的具体内容,如:材料价格是否包含采购保管费以及采购保管费费率究竟以多少为准均应在合同中做出明确约定,避免后期竣工结算时因暂估价项目包含内容不清楚造成结算纠纷,明确暂估价项目的价款支付方式和结算价款调整办法。 (三)明确暂估价项目的价格确定形式 对不需要通过对外招标的项目,须由建设单位、施工单位、监理单位共同确认材料的品牌、规格型号、材料价格,建设单位应成立暂估价材料采购领导小组,对材料价格做定期的调查研究,掌握材料价格变化趋势及产品质量情况,避免因材料市场行情把握不清、材料质量掌握不到位导致所购材料以次充好。对需要通过招标确认的暂估价项目需建设单位与施工单位共同成立招标领导小组,全程参与暂估价材料价格的确定过程。 五、结束语 在工程建设施工过程中对暂估价项目管理是比较关键和繁琐的,项目施工建设过程中,不管是施工单位还是建设单位都要努力做好暂估价项目的管理工作,建设单位在进行项目招标编制工程量清单时,要尽量减少暂估价项目的设置,当必需设置暂估价项目时,建设单位与施工单位在合同签订时,要重视对暂估价项目管理的相关约定,必须对暂估价项目的管理办法以及暂估价项目的竣工结算办法做出详细约定,避免工程管理过程中以及项目竣工结算时出现参建各方对暂估价项目的定义理解不清或因合同条款约定不明确而产生经济纠纷。 工程估价论文:工程估价课程定位、内容扩展及教学方法 摘要:本文分析了工程估价的定义及课程应涵盖的基本教学内容,指出工程估价课程是工程造价专业形成工程计量计价基本能力的优秀、主干课程,有针对性的提出了课程系列的扩展内容,讨论了工程估价课程的教学方法。 关键词:工程估价;课程定位;内容扩展;教学方法 工程估价课程是工程管理(工程造价)专业必修课程之一,全国凡开设工程管理专业的院校按专业指导委员会的要求均开设了这门课程,而且在土木工程、建筑学、城市规划、给排水、建筑环境等建工类专业也开设了这门课程。由于各校对这门课程的内容理解不一样,导致了课程名称、开课学时、选用教材的五花八门。就工程估价课程定位、内容扩展及教学方法等问题,笔者结合我校进行的工程估价精品课程建设,提出一些个人见解,供同行参考。 一、工程估价课程的基本内容 “工程估价”应是一个有特别含义的专有名词,来源于过去常用的“工程概预算”,其目的在于有效的确定和控制建设项目的投资额度,进行人力、物力、财力的准备,以保证建设项目的顺利进行。自国家标准《建设工程工程量清单计价规范》出台后,应当界定一个新的专有名词叫“工程计价”,其含义是工程造价的计算。工程计价过程包括工程估价、工程结算和竣工决算,其中工程估价是开工前的预先计算,工程结算和竣工决算是竣工后的实际计算。由于工程估价过程包括投资估算、设计概算、施工图预算,所以工程计价全过程就包括了投资估算、设计概算、施工图预算、工程结算和竣工决算。全国高等学校工程管理学科专业指导委员会于2013年10月制定的《高等学校工程管理本科指导性专业规范》中规定,工程估价课程是工程管理专业的主干课,归属在“管理学理论和方法”知识领域内,建议开设48学时,课程的知识单元和知识点要求为:工程估价基础知识2学时,内容包括工程估价的含义、工程估价过程、工程估价依据;工程费用结构4学时,内容包括工程项目投资组成、设备及工器具购置费用的构成、建筑安装工程费用的构成、工程建设其他费用的构成、预备费和建设期利息;工程定额6学时,内容包括工程定额概念与原理、工程定额的编制方法、建安工程人、材、机定额消耗量确定方法、建安工程人、材、机单价的确定方法、计价定额的编制;工程量清单8学时,内容包括工程量清单计价规范的编制原则及指导思想、清单工程量计算规则;投资估算2学时,内容包括投资估算的基本原理、投资估算的特点、投资估算的作用、投资估算的常用编制方法;设计概算4学时,内容包括设计概算的基本原理、设计概算的特点、设计概算的作用、设计概算的内容、设计概算的编制与审查;施工图预算5学时,内容包括施工图预算的基本原理、施工图预算的特点、施工图预算的作用、施工图预算的内容、施工图预算的编制与审查;工程招标控制价与工程投标报价5学时,内容包括工程招标控制价的编制方法、工程投标报价的编制方法;工程结算8学时,内容包括工程变更与合同价调整、工程索赔、建设工程价款结算、资金使用计划的编制和应用、工程结算的方式、工程结算的方法;竣工决算4学时,内容包括竣工决算的内容、竣工决算的编制方法、新增固定资产价值的确定、保修费用的处理。从上述文字不难看出,《工程管理专业规范》规定的工程估价课程内容已突破其定义的范畴,实际涵盖了工程计价全过程。但其中面向具体工程对象,如房屋建筑和装饰工程、建筑安装工程的计量计价问题没有明确要求,也就是应体现“读图、列项、算量、套价、计费”这样一系列环节在操作上的技术方法问题没有明确要求。 二、工程估价课程的作用定位 《高等学校工程管理本科指导性专业规范》中明确,工程管理的主干学科为管理科学与工程,工程管理专业人才应综合掌握与工程管理相关的技术、管理、经济、法律方面的理论和方法,具备在土木工程或其他工程领域进行设计管理、投资控制、进度控制、质量控制、合同管理、信息管理和组织协调的基本能力,具备发现、分析、研究、解决工程管理实际问题的综合专业能力。从上述文字中不难看出,工程管理专业培养的是管理类人才,应具备“投资控制”的管理能力。所以工程估价课程对于工程管理专业的要求仅只是形成一种管理能力,而不是形成能够计量与计价的技术能力。根据2012年新的本科专业目录,原工程管理专业已分拆为工程管理、工程造价、房地产开发与管理三个专业。笔者认为:工程造价专业意在重点培养具备工程技术及工程经济学的基本知识,掌握现代管理科学的理论、方法与手段,能在国内外工程建设领域从事工程造价全过程确定与控制的复合型高级技术人才。该专业毕业生应具有以下能力:①应用工程技术知识解决工程实际问题的能力;②应用建设法规的能力;③应用计算机进行工程计量计价的能力;④从事工程项目全过程造价管理的能力;⑤初步的科学研究能力;⑥完成注册造价工程师基本训练,获得相应岗位从业资格证书的能力;⑦应用现代技术手段获取信息和进行信息管理的能力。工程造价专业其优秀能力是工程计量计价的能力,所以工程造价专业相对于工程管理专业来讲更具有专业性和应用性,因而工程估价课程对于工程造价专业来讲是一门具备优秀竞争力的主干专业课程。 三、工程估价课程的内容扩展 工程造价专业面向的工程领域应是一个宽泛的概念,即可以是大土木工程的一切领域,按国家《建设工程工程量清单计价规范》对专业工程的划分,可能涉及房屋建筑与装饰工程、仿古建筑工程、通用安装工程、市政工程、园林绿化工程、矿山工程构筑物工程城市轨道交通工程、爆破工程等九大工程领域。一般在土建院校开设的工程造价专业,至少也应当涉及房屋建筑与装饰工程、通用安装工程、市政工程、公路工程等工程领域。鉴于此,笔者认为工程估价课程对于工程造价专业来讲不是一门单一的课程,而是一组系列课程。工程估价的基本理论和方法可定名一门“工程估价基础”的课程,用32学时来讲授前述《工程管理专业规范》规定的工程估价课程内容,而将面向不同工程领域的计量计价问题分别设置“建筑工程计价”、“建筑安装工程计价”、“市政工程计价”、“公路工程计价”等专业课程,据此构成工程造价专业的主干专业课程体系。对于工程管理、土木工程、建筑学、城市规划、给排水、建筑环境等专业,只须开设“工程估价基础”一门课程。建筑工程计价课程基本内容为土石方工程、桩基工程、砌筑工程、混凝土及钢筋工程、木结构工程、金属结构工程、屋面及防水工程、楼地面装饰工程、墙柱面装饰及幕墙工程、天棚工程、油漆涂料裱糊工程、门窗工程及其他装饰工程的计量计价;建筑安装工程计价课程基本内容为房屋建筑配套的给排水工程、电气照明工程、采暖通风工程、消防工程、管道及机电设备安装工程的计量计价;市政工程计价课程基本内容为城市范围内的土方工程、道路工程、桥涵护岸工程、隧道工程、市政管网工程、路灯工程、绿化工程、城市轨道交通工程的计量计价;公路工程计价课程基本内容为城市范围外的路基路面工程、桥梁涵洞工程、隧道工程、安全设施及预埋管线工程、绿化及环境保护设施工程的计量计价。 四、工程估价课程的教学方法 工程估价课程是涉及多种工程技术综合应用的复合性课程。前期一般应开设工程制图、房屋建筑学(含建筑构造)、土木工程材料、施工技术、工程结构、建筑设备基础、道路桥梁工程概论、市政工程概论、建设法规等课程,后续一般也应开设造价软件应用课程和相应计价的课程设计。 作为具有工程技术综合应用特点的复合性课程,工程估价的教学应当树立“理论与实践相结合”、“计量与计价相结合”的教学理念,教学过程要针对具体的工程对象,按照“读图―列项―算量―套价―计费”的“五步法”展开教学,教会学生计量计价的基本技能。而要做到这一点,教师最好具备造价工程师资格,具有一定的工程实践经验。教学中不能只满足于讲授知识要点和规范条文,应结合适当的工程图纸,从读图到列项,再到算量并套价的全过程,一点一滴教会学生学习方法与技能。教学中还要做到“讲”与“练”结合,课后布置适量作业,在学生独立完成后,安排出一定时间专门讲如何解题,将起到温故知新的效果。 作者简介:张建平(1957-),男,副教授,研究方向:工程造价管理。 工程估价论文:独立学院工程估价课程实践性教改初探 摘 要 工程估价是工程管理专业的专业优秀课程,本文通过探讨对该课程教学内容、教学方法的改革,总结出适合独立学院学生的一套课程教学体系,并在两年的实施过程中收到较好的教学效果。 关键词 工程估价 独立学院 教学改革 1 工程估价课程的特点和教学定位 工程估价课程是工程管理专业的优秀课程,按照工程管理专业指导委员会对工程估价课程的要求 ,需要使学生了解工程估价的基础知识,掌握工程估价的基本原理和方法,具备工程估价的基本能力。在教学内容上,包括了从投资估算到竣工决算各个阶段估价文件的编制方法,不仅涵盖房屋建筑学、建筑施工技术、建筑材料、建筑结构等建筑工程专业学科,还涉及工程经济、合同管理、成本会计等管理类、经济类专业知识领域。要求学生具备较强的动手能力,既要会手工计算工程量并查阅定额计算造价,又要能通过软件算量并套价分类汇总。其次政策性、时效性强。“工程估价”课程内容涉及很多法规、文件。几乎每年都有与课程相关的法规、规则的变化,特别是我国的计价模式与方法一直处于不断改革之中,这就要求教师根据国家法律法规的变化,及时补充和调整教案内容,并通过系统化处理后充实到教案的相应章节,及时融入课堂教学中。 针对三本院校的学生特点,除了部分考研的学生外,大部分都是以就业为目的,我们调整了工程估价课程的教学定位,将原来的以理论讲授为主,理论教学与实际预算过程差别巨大,改为有针对性的、实际工作中用的多的内容增加学时,其他理论部分适当压缩。 华科大文华学院工程管理专业现开设的工程估价课程为48学时,其中课堂教学40学时,上机课程8学时,该课程安排在大三上学期(即第五学期)开设。由于课时所限,与其各种估价文件编制方法泛泛讲授,不如突出重点,着眼于学生工程造价基本知识和工程计量方法的讲授,这样既符合三本院校学生的学习特点,也更符合用人单位对毕业生的实际需要。 2 多种教学手段,培养学生实践能力 在学习本课程之前,有两方面的能力尤其重要:一是识图能力,要能够准确地进行工程量计算,看懂图纸是最基本的前提,这就需要工程制图、房屋建筑学等等专业基础课的铺垫;二是施工专业技能,要更好地完成估价工作,必须要清楚各分项工程具体的施工工艺和施工方法,因为不同的施工方法将直接影响到工程的造价。这又需要土木工程施工课程的知识。可见,本门课程的内容与先修课程联系非常紧密,先修课程掌握程度将影响到本门课程的学习深度,在教学上存在着一定难度。 2.1 以就业需求为导向调整教学内容 前面已经提到,笔者调整了教学大纲,增加了“工程计量与计算规则”部分的教学学时,这正是基于用人单位对毕业生大部分都是用于基本岗位的需要。也就是说,用人单位希望毕业生能很快上手,独立完成施工图预算的编制和进行投标报价。这必须是以熟练掌握计算规则并能计算工程实例为基础。在教学过程中,笔者发现学生往往很容易掌握计算规则,却不知道如何用这些规则计算图纸上的工程量。也就是说,学生知道“怎么算”,却对“算什么”不甚了了。这是由于学生普遍缺乏施工经验,对工程项目没有直观的认识造成的。 因此,为了解决“算什么”的问题,笔者在讲授工程量计算规则之前,利用多媒体技术对具体的工程建设项目进行分解,按照大致的计算顺序用动画方式将工程项目逐步拆分到具体的结构构件,让学生对工程量的计算对象有一个较为清晰的认识,这样不仅有助于学生提高学习兴趣,理清思路,对后面的计算规则的学习也打下一个很好的基础。 笔者首先调整了教学大纲,将其中“工程计量与计算规则”部分的教学学时增加到20学时,同时压缩了工程结算、竣工决算等章节的内容,将投标报价部分内容删除,放入专门的招投标课程里来讲授。具体调整内容如表1。 同时,在上机课程的8学时中着重讲授目前市场占有率较高的广联达造价系列软件的基本操作。通过这些内容上的调整,使学生学习起来目标明确,思路清晰,教学效果显著提高。 2.2 以案例教学方法提高学生动手能力 案例教学的方法与工程实际联系紧密,实践性强、趣味性强,对老师和学生的综合能力要求较高。在教学中,为了摆脱单纯的例题的枯燥感,本人选取了学校的学生宿舍楼作为实际案例,增加亲切感,学生学习起来兴趣更足。 该学生宿舍楼为七层框架结构,无地下室,条形基础,建筑面积7200m2。上课前将PDF格式的图纸发给学生,引导学生先读懂图纸,上课时按照分项工程的计算顺利逐一讲解。例如条形基础部分,上课时按照图纸内容讲解土方开挖和混凝土条基工程量的计算,结合不同的施工措施,要求学生课后分别计算大开挖和沟槽支护两种不同工艺下的土方工程量,加强学生对工程实际的理解能力和动手能力。 2.3 以电算结合手算方式紧密联系实际 手工算量是工程量计算的基础,也是一直以来的教学重点。但随着科技的发展,在现在的工程实际中,工程量的计量和计价已大都借助造价软件来完成。为了帮助学生尽快适应岗位需要,我校斥资购买了目前市场占有率较高的广联达系列造价软件,该教学软件为网络版,可以保证每个学生都能独立操作。在教学中,利用上机学时,讲授软件的基本操作,使学生在毕业前掌握电算的基本技能,熟练操作一种应用软件,有效缩短了适应岗位的时间。 2.4 以课堂教学结合实践环节提高综合能力 以往的工程估价课程配套一周的课程设计,都是安排在课程结束之后进行,这样学生在理论课程的学习时缺乏对应性,而到后期完成课程设计时又与前面的理论知识相脱节,造成实践性教学环节虚设,达不到预期的教学效果。我们现在在教学中穿插进实践性环节,在课程开始时即布置课程设计书,让学生明确课程设计的目的、任务和需用到理论知识,做到针对性强、有的放矢。同时,与其他施工技术类课程相结合,利用施工课程的课外实训环节讲解具体的施工工艺流程和施工措施,帮助学生尽快熟悉不同的施工措施对工程造价中措施费用的影响。 3 结语 工程造价管理人才的培养方向必须以市场为导向,因此,培养工程造价管理理论扎实、具有工程实践能力的高级应用型人才是工程估价课程改革的目标。我们从教学内容、教学手段和实践教学环节方面对工程估价课程改革进行了探索和实践,在现有学时不变的情况下,学生的工程实践能力增强,综合能力得到提高。 工程估价论文:公路工程估价的分布估计神经网络算法 摘要: 建立基于分布估计神经网络的公路工程造价估算模型,为实现快速、高效的估算公路工程造价提供了技术条件,是公路工程造价估算在实际应用中的一次有意义的尝试。 0 引言 公路工程估价的合理性直接影响着公路工程建设项目投资决策的正确性,它是公路工程建设项目可行性研究的重要环节,也是建设项目标底编制的控制标准。如何快速、合理地估算工程造价是关系到公路工程建设项目投资决策的重要课题,对建设项目成本管理具有重要意义。 本文拟在公路工程建设项目中建立基于分布估计神经网络算法的造价估算模型。首先对涉及公路工程造价的各个主要特征进行定量化描述,然后结合所建立的分布估计神经网络算法模型,运用相关专业软件快速估算公路工程造价。公路工程造价分布估计神经网络算法通过模拟智能决策,快速、合理估算出公路工程造价,有助于项目决策者做出相对准确的投资决策。 1 相关研究 国内外对工程造价估算智能化的研究,大致可以分为三类: 1.1 利用计算机模拟技术建立模型 通过分析、模拟实际施工过程,对各分项工程先给出可能造价的先验概率,可以由计算机产生一个随机数,这个随机数进入到下一个分项工程当中,然后结合这项工程的先验概率再产生一个随机数。这些随机数代表每个分项工程的实际造价。以此类推,直到全部分项工程计算完毕,产生所有分项工程造价之和作为总的估算造价。这种模型优点是在样本库齐全的前提下估算更符合客观实际,缺点是确定先验概率需要大量的已建工程样本资料,计算比较繁琐[1],而且各分项工程造价样本值受工程所在地实际情况影响较大。 1.2 基于神经网络技术的工程造价估算专家系统 人工神经网络在工程估价中的应用可分为两种:一种是基于Hopfield的工程应用;另一种是基于BP神经网络的工程应用。Jason Portas等人将人工神经网络应用于劳动生产力效率预测和成本预测中建立三层BP结构模型,该模型的输出不是精确的值而是模糊集[2],可以较好的应用于工程前期造价估算。许宁[3]采用模糊神经网络估算工程造价,采用模糊数学中的隶属函数来反映工程特征间的差异性,再结合定性分析和定量分析将工程特征进行量化描述后,通过归一化处理得到隶属度。刘鹏[4]汇总整理了神经网络的缺点和不足,提出利用遗传神经网络算法快速估算工程造价的设想。 1.3 利用模糊数学建模 这类模型运用模糊数学聚类分析技术和灰色系统理论,引用隶属度和贴近度等概念建模。但这类造价估算模型也有尚待商榷之处,未能全面考虑工程造价动态性的影响,估算精度可信度较低,需要搜集大量已建工程样本作为基础数据,具有较强的主观性且估价速度并不理想。 国内工程造价估算多采用扩大指标估算法和概算指标估算法。所采用的估算指标是由本行业和地方统一制定,并没有考虑建设工程质量、实际管理水平等问题,逐渐难以适应市场经济体制的发展。国内造价软件做得较好的有:广联达三山软件、上海神机妙算、上海鲁班算量、同望公路等,现有软件基本都分属于工程项目管理类或预决算类,但是真正将两者有机结合并向前后延伸,有助于实现工程造价全生命周期管理的造价软件明显不足。 遗传、模糊、神经网络技术在工程造价估算中的应用相当广泛,目前遗传算法的主要不足在于:收敛速度较慢且解的精度不高。有关研究人员提出了一种方法就是分布估计算法(Estimation of Distribution Algorithms, EDAs)[5]。分布估计算法与GA的最大区别在于它们产生后代的方式不同,分布估计算法不使用GA的重组操作,而是对解集进行分析,从解集中选择部分好的解集提取信息,利用这些信息建立适当的概率分布,再从概率分布中进行抽样得到下一代。这种方法避免了GA中建筑块的破坏。本文的研究动机就是在公路工程估价中引入分布估计算法的同时结合神经网络来解决工程造价估算的问题。 2 用于公路工程造价估算的分布估计神经网络算法 3 实验结果比较 本文采用文献[7]中的影响公路工程造价和工程量的9种主要特征作为估算模型的输入,以每公里公路工程单方造价作为本估算模型的输出。 当以案例中的前13个样本进行训练,用后4个样本作为测试数据时,经过10次运算的神经网络估算模型误差情况如表1和表2,从表上数据可以看出遗传BP网络较分布估计BP网络的单点之间的误差大,且网络震荡现象频发,而经过分布估计算法优化改进后的BP神经网络的稳定性和容错性能大幅提升;由以上对比可以看出,改进后的BP网络在性能上优于一般BP网络模型,能在降低计算结果的平均误差的同时大幅提高计算精度。 4 结论 针对公路工程造价估算问题是工程中一个非常重要的问题,本文着重论述了如何进行公路工程造价估算,以便得到更为合理的公路工程造价,并研究了利用分布估计算法和神经网络相结合来解决该问题,实验结果表明,本文提出的算法在寻优性能上优于遗传神经网络算法。 工程估价论文:建筑工程估价实践教学方法探析 作者简介:张忠扩(1979-),男,盐城工学院土木工程学院讲师,硕士,主要从事建筑工程估价研究,(E-mail)。 摘要:随着卓越工程师计划的推进,工程类学科与工程实践的结合越来越紧密。从建筑工程估价的特点入手,分析了目前实践教学中存在的问题,提出了增加学时量、参加学科竞赛、加强校企合作、完善考核方法等解决问题的措施。 关键词:工程估价;实践教学;教学方法 随着卓越工程师计划的推进,工程类学科与工程实践的结合越来越紧密。建筑工程估价课程作为土木工程和工程管理等工科专业的一门主干专业课,具有专业技术性强、实践操作性要求高、政策法规时效性强、涉及知识面广的特点。而该课程的实践教学又是课程教学的一个重要环节,实践教学环节实施的好坏,对整个教学效果的影响重大,同时对培养学生的动手操作能力至关重要。 一、课程的特点 建筑工程估价的实践教学内容包括课程设计和软件应用两部分。 (一)理论性强 建筑工程估价是指在工程项目的建设过程中,按照一定的步骤和程序,采用科学的估价方法,对拟建工程要付出的费用额度作出科学、合理的估计和计算,从而形成工程造价经济文件的活动。工程估价课程系统地介绍了工程估价的基本原理、工程造价的构成、工程定额的基本理论、工程施工图预算、工程量清单编制及计价、工程结算的方法、工程造价全过程的控制等。 (二)综合性强 建筑工程估价课程涉及知识面广,是一门集经济、技术与管理于一体的综合性课程。课程的学习离不开建筑识图、建筑构造、建筑结构、土木工程施工技术、建筑材料、工程经济等课程的基础支撑。 (三)实践性强 工程估价的最终成果是形成一套完整的工程造价经济文件,这就要求我们除掌握编制一般民用建筑施工图预算的基本原理、方法和步骤外,还要进行实际操作。工程量的计算与计价要与实际工程项目结合,以一个实际的工程项目为例从分部分项工程列项、工程量的计算、定额的套取、费用的计算一步步动手计算,才能估算整个项目所需的费用,并用该计算文件去指导工程建设[1]。只有理论,而不注重实践,只能是纸上谈兵。是否真正会做工程造价文件,只有经过工程项目的历练,才能够掌握细节、重点和难点,才能发现自己的不足,不断提高实战能力。(四)政策法规与时效性 目前实行的预算定额具有一定的权威性,但也应注意其时效性。预算定额在一定的时期内是相对稳定的,但随着技术的进步和社会经济的发展,也会发生动态的变化。比如江苏省目前实施的是《江苏省建筑与装饰工程计价表2004》,具有权威性。但它是参照2004年以前的标准编制而成,显然在套定额的时候不能直接套用,某些具体项要参照目前的市场价格水平套取进行换算。 二、教学中存在的问题 (一)学时量少 建筑工程估价的实践教学内容包括课程设计和软件应用两部分。其中工程估价课程设计1~2周,软件教学及应用8学时。课程设计的内容一般是给定一个工程项目让学生编制一份预算书,工程类型及规模的大小对课程设计的效果影响较大。一是课程设计的时间安排比较短,工作量要适中。工程太大,工作量大完不成,结果草草了事,工程太小,工作量小达不到训练的效果,浪费时间。一周完成一个完整工程造价文件的编制几乎不可能。而软件应用包括图形算量、钢筋抽样、清单计价三大部分,只讲授8个学时很难完成。软件的应用还要给学生留出练习的时间,且以一个实际工程项目作为实训,这样才能达到较好的教学效果。因此,现有的学时安排是远远不能满足要求的。 (二)识图能力差 图纸是工程估价的基础资料之一,图纸看不懂就很难根据计算规则正确计算工程量,因此识图是最基础也是非常关键的一步,工程量的计算正确与否直接影响工程估价的结果。 随着《混凝土结构施工图平面整体表示法制图规则和构造详图》标准图集11G101(简称平法图集)在混凝土结构施工图设计标注中的引入,不仅给混凝土结构施工图设计方法带来了重大改革,也给工程造价人员带来了新的挑战。在工程估价钢筋章节的学习中,只是对直筋、弯起筋的长度计算,箍筋长度和根数及板筋数量的计算作了简单介绍,并没有涉及平法钢筋的算量,而且在教学计划中没有安排平法的学习,从而导致很多学生看不懂平法图纸,更谈不上会计算平法规则下的钢筋工程量。因此,识图尤其是平法图集下钢筋算量是难点,也是目前存在的最大问题之一。 (三)存在抄袭现象,动手能力有待提高 在课程设计时,因时间限制,一般要求学生完成手算工程量的任务,清单计价部分通过广联达GBQ4.0计价软件操作上机完成。 课程设计时,图纸拿到手,很多学生感到无从下手,平常一个单独的题目能解决,到了一个整体项目就不知所从,不知道该算什么,先算什么,后算什么。这也反映出学生解决实际应用问题能力的不足,因此作为应用型本科院校,完善实践教学体系,培养与提高学生的动手实践能力更具有紧迫性[6]。 另外,图纸不可能因人而异,这就难免会给一些学习主动性差、基础不扎实、学习态度不端正的学生造成可乘之机。其结果是一个课程设计完成后,一个班级仅有几个不同版本。因此,在今后的教学中应注重学生综合能力的提高,采取切实有效的方法避免抄袭。 (四)考核机制有待完善 课程设计和软件应用上机的考核,一般以平时表现(出勤等)、最后成果表达进行打分。有些学生平时表现差,经常无故缺席但最后成果表达却较好。在最后评价的时候就有可能造成不公平,成果到底是否是本人独立完成很难判断。因此,对于实践环节教学的考核不能仅依靠上述标准评价,还必须进一步完善。 三、解决方法和措施 (一)增加学时量 在长期的教学过程中,教师习惯于讲解理论知识,忽视学生动手实践能力、分析和解决问题能力的培养[6],形成了重理论轻实践的现象。在制定教学计划时,实践教学课时偏少。在总课时量增加有限的情况下,可以压缩部分次要理论教学课时,适当增加一些实践教学课时。对压缩课时的次要内容可以作为课下预习任务布置给学生,不懂的再集中课堂讲解。此外,还可利用课下业余时间学习构造图集、混凝土结构设计规范,不理解的再集中讲解讨论。 1.增加平法图集的学习课时 在制定土木工程和工程管理专业本科教学计划时,对钢筋平法知识涉及很少或没有涉及。而面对实施平法标注的施工图纸,学生看不懂图纸,无从下手。因此,在工程估价的教学过程中必须加入平法知识的教学。平法知识的掌握对钢筋工程量的计算起到不可或缺的作用。钢筋工程量占整个工程量计算的1/3以上[2],甚至更多。 钢筋算量的计算要有清晰的思路和计算步骤,如果对钢筋绑扎搭接长度、焊接接头长度和钢筋的锚固长度等规定不清楚,很难计算正确。在以往的教学中,钢筋计算部分一般只安排1~2学时,为了更好地学习平法知识,我们将课时量增加至6~8学时,将混凝土结构施工图平法图集与图纸结合起来学习。 2.增加软件上机教学课时 钢筋工程量的计算,是历届学生普遍感觉最难掌握的内容。因此,软件学习的难点也在钢筋抽样软件。上机教学要有针对性:首先选择在建工程的典型图纸,提前发给学生熟悉图纸,然后把上机和图纸及识图结合讲解,寻找需要的信息,给学生讲明白如何输入,为什么这样输入,让学生知其然还要知其所以然。 (二)参加学科竞赛,以赛促学 开展学科竞赛,通过参加广联达全国算量大赛等全国性学科竞赛促使学生学习应用软件。参加竞赛激发了学生的学习兴趣和积极性,不仅能够提高学生的实际操作能力和综合解决建筑工程造价的能力,而且获得了荣誉,为学生的就业增加了优势。 在建筑工程估价软件应用上,学校采用的预算软件是由广联达股份有限公司开发的广联达工程造价管理整体解决方案,内容包括图形算量、钢筋抽样、清单计价三大部分。要给学生留出软件应用练习时间,而且以一个实际工程项目作为实训,这样才能达到较好的教学效果。为了弥补学生在平时学习中对软件掌握的不足,还可利用暑期集中培训提高学生的软件实际操作能力。 1.立项操作 学校在每年的四月份进行大学生实践及创新竞赛项目的立项工作,将该项竞赛以立项的形式确定下来,学校提供一定的资金支持,学生的一切费用由学校报销,提高学习积极性。 2.统一组织 五月份开始动员组织,主要参加人员为工程管理专业大三学生,学院提供机房,满足学生平时及暑期训练。 3.集中训练 集中训练主要安排在暑期,暑期近两个月的时间,时间相对集中可以进行系统培训。以课堂教学理论为基础,以图纸、图集为主线,以能力提高为宗旨。以一套在建实际工程项目图纸为例,进行软件操作讲解,让学生掌握软件操作命令,培养学生的识图能力,尤其是钢筋的平法识图,看明白图纸,清楚计算工程量所需要的信息如何寻找。对钢筋的信息输入,不仅要让学生知道如何输入,更要让学生理解为什么这样输入。学生通过参与比赛集中实训,能够熟练掌握算量软件的操作技能,全面提升学生动手能力,从而提升学生的就业起点。 4.广泛交流 通过组织参与竞赛,在学院形成一种学习专业知识、钻研专业技能、勤奋向上的学习氛围。大赛组办者还建立QQ交流群,全国近200所院校的学生可在网上交流学习。除此之外,大赛官网还组织专门答疑,解决学生在学习中的困难和疑惑。 5.增强竞争 在学习过程中引入竞争机制,将参与培训的学生集中培训后在9月份通过预赛的方式选出20%~30%,再单独训练,最终选出参赛选手。通过竞争不仅激发学生的主动性,营造了比赛竞争的氛围,提高了学生的动手能力。 (三)加强校企合作 教育十二五规划提出“创立高校与科研院所、行业、企业联合培养人才的新机制。充分调动学生学习积极性和主动性,激励学生刻苦学习,增强诚信意识,养成良好学风”。为了贯彻好十二五规划要求,应充分利用企业丰富的工程经验,加强学校与建筑施工单位、工程咨询公司、工程造价事务所等企业之间的合作交流,为学生提供锻炼机会,搭建就业平台。学生通过在企业实习,真正参与实际在建工程项目的造价编制工作,多方位了解工程造价的编制流程及相关细节,提高自身的动手能力,从而进一步增强其胜任工作的信心。该项工作可以安排在暑期,时间相对较长,企业也乐意接收,学生又能学到校内难以学到的相关知识。这也是我们在实践教学改革中,倡导能力为本,市场需求为导向,立足就业等教学理念,培养具有较强工程实践能力的应用性人才的实施手段和途径。 (四)严格考核 为了使工程估价课程的实践教学达到预定的教学效果,必须制定合理完善的考核机制。原有的课程设计和软件应用上机的考核方法一般以平时表现(出勤等)、最后成果表达进行打分。这样在中间环节控制上很难把控,成果到底是否是本人独立完成难以判断,因此将实践教学的考核方式分初期检查、期间检查、课堂上机随机检查、答辩、成果提交五部分综合考核,各部分所占比例如图1所示。初期主要检查图纸准备、工程量计算表、参考资料(建设工程量清单计价规范、计价表等)等;期间主要检查出勤、完成进度和实际手算工程量等情况。课堂随机检查主要检查学生上机操作情况,并提问根据操作情况作答。答辩在课程设计和上机结束后进行,针对课程设计的实际情况,根据学生的成果提出相应的问题,检查学生是否真正理解工程量的计算及计价问题。成果提交主要包括内容完整性、格式正确性、计算结果的差异、装订与书写等。 图1 考核所占比例划分 四、结语 建筑工程估价专业技术人才的培养必须以市场需求为导向,倡导能力提高为根本,而能力的提高又体现在动手操作上,这就需要通过实践教学的改革来实施。因此,根据目前实践教学中存在的问题提出了以上改进措施和方法,希望能对建筑工程估价课程实践教学质量提升有一定的促进作用。 工程估价论文:基于CDIO理念的工程估价课程教学研究 摘 要 建筑行业是深化社会主义市场经济体制改革的重要推动者。建筑工程的发展,除了依靠合理规划、合格施工、严格验收以外,对于其本身的工程造价也需要精确掌控。现阶段的工程估价课程已经成为了工程管理专业的优秀,但是在教学方面,仍然存在很多问题。本文通过对现阶段工程估价课程教学的研究,提出基于CDIO理念的新的教学模式。 关键词 CDIO理念 工程估价 教学模式 1 CDIO教学模式概述 CDIO工程教育模式是从2000年开始,麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究团队在Knut and Al-ice Wallenberg基金会的资金支持下研究提出的。这个教育模式的提出和应用倡导工程教育新理念,很快在工程教育界刮起旋风,席卷各国的工程教育模式改革。并于2004年成立了以CDIO命名的国际合作组织。 在CDIO教学模式中,“C”代表“Conceive”,“D”代表“Design”,“I”代表“Implement”,“O”代表“Operate”。它以产品的从研发到运行的生命周期为载体,从而让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习和获取工程能力、技术知识、终身学习以及与社会团体交流合作的能力。CDIO教育模式强调综合的创新能力与社会大环境的协调发展,同时也更关注工程实践重视培养学生的实践能力,主张工程教学应从具体实践出发,然后上升至理论,最后回到实际操作。 2 我国现阶段工程估价教学现状中存在的问题 2.1 学时不足 随着建筑行业的发展,建筑行业对于工程造价的要求越来越多,相应地,表现在课本上的知识和经验也越来越多,学生在踏上工作岗位之前所需要掌握的知识也就越来越多。但是,学校在安排工程估价课程的学时时,却没有因为所学内容的增加而增加。根据调查,我国目前不同院校对于工程估价课时的设置大部分为36、48、54学时。由于所学内容多而杂,要在这么短的课时内掌握全面,这为课程进度设置了一个高难度的挑战。 2.2 教材内容乏味、与社会需求脱节 目前的工程估价教材上充斥了大量的计算规则或程序性、说明性文字,难免学生会觉得枯燥乏味,晦涩难懂。数量庞大的抽象概念也令专业老师从内心发怵,更不用说求知的学生了。同时,社会岗位对于工程造价的需求,在工程估价课程中的体现有着严重的滞后性,这种跟不上潮流需求的教材很难让学生掌握适应工作需求的真才实学。 2.3 学生对相关先修课程掌握不够 众所周知,对于中国大学生来说,大学就是天堂,是放纵的青春。所以,在课程学习的过程中,不可避免地存在敷衍的心态进行专业知识的学习。对于工程估价的学习和掌握,需要对相关的工程制图、房屋建筑学、结构工程、土木工程施工等先修课程有着很好的基础,否则直接影响本课程的学习效果。另一方面,学生的实践经验匮乏,对于相关的职位要求、法律行规等都不甚了解,根本不能调动学生的学习积极性。 2.4 老师缺乏社会实践经验,纸上谈兵 老师在现阶段的本课程教学中,基本上都是照搬课本,点出重点。这是因为任教老师也缺少工程估价的实践经验。工程估价作为一门实践性很强的科目,它要求任教老师除了具备深厚的工程估价专业知识积累,还应该具有丰富的实践经验,只有这样,才能在授课中举一反三,做到言传身教。但是,在职的任教老师恰恰缺乏的就是实践经验。 3 基于CDIO理念的工程估价教学模式改革措施 既然CDIO教育模式在国外的工程管理教学应用中取得了不凡的成绩,那么,我国的工程管理教育也应该积极借鉴,推进我国工程估价课程的教学模式改革,从而培养出适合岗位需求的高素质合格人才。 3.1 工程估价课堂教学改革 一方面,各高等院校要对课时进行调整,学习专业知识的同时,增加实践课时。在完成理论知识的学习后紧跟着安排相关的实践课时,锻炼学生的动手操作能力。同时要对课堂内容进行调整,突出重点和难点。力图使教学内容接近职业资格考核的要求和实际工作的要求。另一方面,教师的传统角色应该得到转换,由课堂的主角变成配角,授课由传统的满堂灌到引导学生主动学习。在CDIO工程教育模式的理念中,教师应该是为学习者创设学习环境、开发学习资源、提供学习服务的教学设计者,是学习者自主学习和求知探索的辅导者和导学者。教师在授课时,应该围绕工程造价的实践,让学生最大限度地去了解产品、过程或系统的构思、设计、实施和运行,并激发他们主动思考的积极性。要加重课堂表现分在总成绩中的比重,提高学生们对于及时掌握课堂知识的重视度。同时通过举一反三等手段深化学习,鼓励学生积极进行课外实践。 3.2 工程估价课堂外教学活动改革 CDIO工程教育模式是以工程项目设计为导向,工程能力培养为目标的。因此,在设置课外实践课程的时候,应该把课程的流程设计为熟悉图纸―考察工程―工程答疑―预算编制―提交报价文件。这样贴合实际工作需要的课程设计使得学生能够更加扎实地掌握所学到的理论知识,同时也增强了动手能力。在CDIO的实施环节中,要着重培养学生对计算机的应用能力。在工程估价课程中,计算机的应用能力主要是指算量和招投标报价两个方面。这样就能同时掌握手工计算和计算机辅助软件,更好地服务于工程造价工作的需要。 此外,还要鼓励学生参加学科竞赛,将学习延伸到课外,这样既为学生提供了更多的锻炼机会,也将竞赛作为一种标准,检验学生的学习效果。实践证明,参加学科竞赛后,学生的整体水平有了明显提高。 4 结语 工程估价课程教学质量的提高,关系到建筑行业工程造价人才的储备,关系到建筑行业的可持续发展,关系到国民经济的繁荣和国家的长治久安。工程估价课程教学质量的提高,必须立足于社会实践,“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。基于CDIO理念的工程估价教学模式改革,有利于提高工程管理专业的教学质量,提高人才的专业素质,从而更加适应建筑行业现实发展的需要,避免企业的二次培养,节约社会资源,促进行业的高速发展。本文提出的改革措施有利于推动工程估价教学模式的改革,加强人才的培养。
计算机网络论文:高校计算机网络安全论文 1高校网络安全存在的问题 1.1计算机病毒的威胁计算机病毒是一种程序,它主要是通过侵入计算机操作系统实现对计算机的自动化控制,实现某方面的目的,据有关数据统计:因为计算机病毒入侵而导致高校网络系统出现安全事故的发生概率在逐年上升。计算机病毒就是带有破坏程序的代码对计算机的运行造成的破坏影响,比如计算机病毒通过植入计算机系统中,实现对某些信息的窃取;而且计算机病毒也具有较强的复制性,可以将病毒中的程序转移到计算机某一系统中,破坏计算机的正常运行。计算机病毒对网络安全所构成的威胁是巨大的,以“震荡波”病毒为例,它是利用微软系统漏洞进行传播,结果造成计算机运行速度的下降,网络的堵塞等,给全球造成的损失超过5亿美元。 1.2操作系统安全问题虽然计算机操作系统在不断地完善,但是相比计算机病毒的出现计算机操作系统在设计的过程中存在着重实用性而忽视安全性的问题,分析当前计算机的操作系统可以概括的说无论使用哪种操作系统其本身都存在一些安全漏洞,而这些安全漏洞的存在会给计算机网络安全带来很大的隐患;同时由于高校网络的节点比较多,结果就会因为没有及时对某个节点采取安全防护措施,导致外部病毒以及不法分子的入侵,影响高校的网络安全。 1.3黑客的恶意攻击黑客的恶意攻击是影响高校网络安全的重要因素,由于高校网络安全的防护措施相对比较慢,再加上高校的信息资源价值比较高,为此一些网络黑客通过各种手段,利用高校网络漏洞窃取与破坏高校的信息资源,实现自己的非法目的,一般来说高校黑客攻击主要分为主动攻击和被动攻击,但是无论哪种攻击都会影响高校网络资源的正常使用。 2保障高校网络的安全措施 针对高校所存在的网络安全问题,高校要从网络规划的整体入手,通过科学设置网络结构体系、构建完善的网络管理制度以及提升网络安全技术层次等措施提高高校的网络安全。 2.1科学设置网络结构体系 2.1.1网络架构选择。网络架构决定了校园网络的性能、可管理性以及安全性等关键因素,因此构建合理的网络架构是保障高校网络安全的基础。基于高校网络需求的要求设计,高校要构建层次化网络结构,其主要分为:优秀骨干层、汇聚层接入层、校园出口以及无线网。一是接入层的设计。接入层是和用户对接的接口,其是影响校园网络安全的主要入口,因此在接入层设计时要通过接入交换机部署设计,根据不同的高校区域设计不同的交换机部署设计;二是汇聚层设计。汇聚层负责接入的汇聚和优秀层的链接。 2.1.2网络出口设计。校园网络出口主要负责将网络的数据转发、流量控制以及安全防护等功能。根据学校的网络应用范围可以将网络出口的设备设计如下:一是在校园网边界设置3个出口,并且边界路由器要寻找支持多链路负载均衡的路由设备;二是在互联网与校园网出口接头处部署一台防火墙,实现对非法数据的入侵的阻止。 2.1.3接入控制设计。为保障校园网络安全,对于接入安全的控制主要采取接入认证,实现对用户的接入控制,以此方式阻止非法用户进入校园网络中。目前网络身份接入认证主要有:802.1x、WebPortal以及PPPoE三种方式。结合高校网络需求的要求,高校网络接入身份控制主要采取802.1x、WebPortal认证。 2.2构建完善的网络管理制度 2.2.1提高高校网络管理者的安全意识和责任意识。首先要提高高校网络管理者的安全意识。造成高校网络安全的主要原因就是因为高校网络安全管理者没有严重按照相关规则制度实施对网络的管理,结果给一些不法分子提供可乘之机,破坏了高校网络安全,因此高校管理者要加强对网络安全管理者的安全意识,要让他们明白网络安全的重要性;其次提高安全管理人员的责任意识。网络安全不仅直接关系到高校的日常教学活动,还对高校的科研项目成果等构成严重的威胁,因为网络安全问题导致高校科研成果信息泄露的事件在近两年非常多,因此要加强对网络安全管理者的责任意识,通过广泛的宣传等提高管理者的责任意识和危机意识。 2.2.2规范学生的使用行为。一是学生要树立良好的网络道德理念,学生在严格遵守相关制度,在使用校园网络中要严格恪守网络环境规范,不随便登录非法的网站、不下载非法途径的文件资源;二是提高高校大学生的法制理念,强化他们对网络犯罪危害性的正确认识,避免学生走向网络犯罪;三是提高学生的安全使用网络意识、远离网络诈骗。针对当前高校大学生在网络中被骗的现象,高校要加强对学生的安全网络道德教育,提高学生对网络环境的辨别能力,避免上当受骗。 2.2.3完善校园网络安全管理的规则制度。保障校园网络安全,要依据高校的特点制定相应的网络管理制度:一是要建立机房安全管理制度。明确机房进出机制,机房属于高校网络数据的中心,是整个高校网络的“心脏”,因此必须要明确什么人可以进入机房,什么人不允许进入机房,并且要明确在机房内不得从事与信息管理无关的事项;二是机房设备的安全管理。机房内的设备是保障整个高校网络运行的基础,因此网络管理人员必须要定期对机房设备进行检修与检测,不得将机房设备用于其它工作,同时还要保证机房的环境卫生符合机房环境标准的要求;三是安全管理制度。机房管理人员必须要树立安全意识,建立安全责任制度,确定专人专岗制度。 2.3提升网络安全的基础层次随着网络安全问题的升级,我们也要不断提升处理网络安全问题上所采的技术与手段。 2.3.1及时安装计算机杀毒软件。高校网络用户比较多,比如学生宿舍、高校图书馆、计算机机房等,这些地方学生在使用的过程中都会因为操作的不慎,再加上计算机系统本身存在的漏洞,给计算机病毒的入侵提供了机会,因此为避免病毒对高校网络所产生的影响,高校的网络管理者要安装最新的杀毒软件,并且及时对漏洞进行升级,防止病毒的入侵。 2.3.2加强防火墙技术。防火墙虽然不能阻止所有的计算机网络攻击行为,但是其可以有效地阻止大部分的外网攻击,因此加强防火墙技术是实现高校校园局域网安全的重要技术。防火墙技术的设计原则是:一是要根据高校整体的校园网络设计要求,合理地对防火墙的设置规则进行设定;二是要将防火墙设置为过滤内网地址的IP路由包;三是定期检查防火墙的安全日志,及时掌握与发现各种对网络安全攻击的行为,必要的时候要对防火墙的相关参数进行设置,以此提高防火墙的安全等级。 2.3.3提高信息通信加密技术。在高校网络运行中需要通过网络渠道实现信息的传输,然而在信息传输过程中很容易出现信息的被盗,为防止信息被盗,可以采取信息加密技术提高网络信息的安全:一是对信息文件进行加密,通过设定相关的访问密码实现对信息文件的保密传输;二是对信息数据传输的加密,数据加密就是在数据传输之前将其打包为具有密码形式的信息,当接收人收到经过加密的信息数据之后,需要通过相应的程序进行解密实现加密信息数据的转化。 作者:杨虎单位:甘肃工业职业技术学院 计算机网络论文:计算机网络通信论文 1影响计算机网络通信的安全因素影响 网络安全的因素有很多,这里就不一一赘述了。针对一些常见的影响网络安全运行的问题进行分析,避免这些问题出现造成一些不必要的经济损失。 1.1病毒入侵计算机病毒指的是,计算机程序中被黑客插入指令或者是程序代码,这些东西可以破坏计算机软件以及硬件的正常运行,从而对计算机数据安全产生重大威胁。目前,常见计算机病毒都是通过入侵或者是邮包的方式感染,当然,计算机的正常运同样受到一些恶意代码网页广告的影响。这些病毒的感染原理如下:用户在使用计算机的时候,并不知道自己计算机受到蠕虫病毒感染,在用户使用的时候,这些病毒就会通过邮包的方式,不断的将计算机里面的数据发送出去;很多数据又会被不断的重复发回,在服务器上不断堆积,造成网络堵塞,最终造成系统运行缓慢或者是彻底不能运行;有部分用户,本身计算机的防护就比较弱,他自己不断收到病毒邮件,这些邮件不断堆积,造成局域网拥塞,严重的时候会造成网络彻底瘫痪,这对于网络的正常运行有着极其严重的影响。 1.2恶意攻击恶意攻击指的是,在安全工具技术发展相对缓慢,技术水平相对落后的的时候,黑客针对安全工具的漏洞进行有目的的攻击,最终造成计算机病毒不断繁衍,进而影响计算机的正常使用。 1.3内部网络威胁部分计算机网络通信的应用服务系统管理制度存在的问题,对于计算机安全通信和访问控制管理制度不完善,存在漏洞;网络管理员以及一些有相应权限的网络用户,在使用计算机的时候,因为主观或者客观的原因操作失误,造成计算机网络安全被破坏的现象。 1.4服务器问题对接状态出现变化的时候,主干网上的路由器必须做出最快的反应。只要路由器出现故障,会对网络的稳定和信息的传输产生严重影响。传统的路由器广域网端口和局域网端口、交换机端口、集线器端口和服务器网卡等组成,在网络中发挥着路由、转发、防火墙、隔离广播等作用。随着网络技术的发展,对于网络稳定的需求越来越强烈。在大型的局域网络中,本地网络在网际间的传送小雨用户间的数据传送。 2计算机网络通信故障分类 计算机技术应用的一个重要领域就是计算计网络,计算机网络本身具有便捷高效低廉的特点,这点让计算机网络用户增加得到了保证。但计算机网络一点出现故障,就会给用户带来极大的不便,甚至出现经济上的巨大损失。 2.1根据网络故障性质逻辑故障和物理故障共同(硬件故障和软件故障)组成了计算机网络故障。网线网卡、交换路由器、集成器以及电源等的不正常连接造成了物理故障;当然计算机出现显示器或者是硬盘等的故障也会影响到网络的正常运行;软件配置或者安装错误引起的网络故障和异常称之为逻辑故障;常见的软件故障问题,出现在网络协议、网络设备的配置设置等,这些都是计算机目前最常见的问题。 2.2根据网络故障对象而路由器通常也会影响到线路故障,所以有一些线路故障也可归为路由器故障。路由器故障的常见表现有路由器硬件故障(CPU中央处理器温度过高或者内存容量太小)、配置错误等。主机配置不当会引起主机故障的出现,如主机配置的IP地址与其它主机冲突,或IP地址不在子网范围内等都是主机故障的常见表现。 3计算机网络通信安全问题 解决措施沿着OSI七层模型从物理层开始向上进行是网络故障诊断的过程。为了恢复系统通信,需要先检查物理层,再检查数据链路层,以此类推,设法找到通信失败的故障点。通常而言,当网络出现某种症状的时候,对每一个症状使用特定的故障诊断工具和方法都能查找出一个或多个故障原因,为了缩小搜索范围并达到隔离错误的目的可以采取逐步排除。 3.1本地连接断开出现本地连接断开的情况,首先需要判定引起这个故障的原意,是线路还是硬件原因,这个判断凭借经验就可以做到。实际操作中,这种本地网络断开的情况基本上都是因为线路原因造成的,所以对端口和接口利用测线仪等仪器工具进行测试,然后确定故障部位,对其他部位进行排除。 3.2无法访问网页网页无法正常访问的时候,造成这种情况的原因很多,但基本上都是因为逻辑故障引起的,只需要找到问题并加以解决就可以了。一般情况下无法访问情况出现的原因多是因为被恶意病毒入侵,当然,也可能是因为地址和域名之间相互不对应。解决手段就是杀毒或者重装浏览器,如果故障问题还没有解决,就需要重新检查域名系统的配置,看看是不是它存在问题。 3.3网络状态不稳定网络不稳定这种情况在局域网中比较常见,最主要的原因就是IP冲突。局域网中,子网掩码之下使用的都是固定的IP地址,这时候,如果两人同时使用了一个地址,就会出现网络时断时续的现象。解决的办法很简单,关机重启之后,会提示地址冲突,这时候只需要更改就可以了。 3.4网卡故障网卡出现故障的时候,计算机用户根本无法正常使用网络。在计算机用户使用网络的时候,很多情况都会造成网卡发生故障,最简单比如网卡本身质量就不过关,又或者参数设置错误、驱动错误等等。因此当网卡出现故障的时候,不要慌张,首先要利用排除法,将上面所述的原因一个个进行排除,找出网卡发生故障的真正原因。如果是参数设置出现错误,那只需要重新设置参数就可以了;如果是驱动出现问题,那就需要重新下载合适的网卡驱动。当然,排除法并不是万能的,当使用排除法之后还是无法解决故障的时候,只需要换一个正常的网卡试试,如果故障解决了,那就说明是网卡本身硬件出现了问题,这时候需要重新更换网卡(如果是集成网卡,则需更换主板或另插一片网卡)。 3.5浏览器运行错误在浏览网页的时候,很多用户选择的都是IE浏览器,有的时候计算机会突然弹出错误的对话大框。出现这种情况的原因,大多数是因为脚本设置或者是网站本身的问题,最好的解决办法就是重新启动浏览器,然后点击工具栏中(internet)的选项,点击高级,选中禁止脚本调试就可以了。当然,也可以选择浏览器升级或重置浏览器的默认设置来解决。 4结束语 随着计算机的大规模普及,人们日常生活学习中,计算机都扮演着非常重要的角色,因此,当网络出现问题的时候,会对人们的生活、学习以及工作产生影响,给广大的网络用户带来极大的不便。所以,为了避免上述情况的发生,在平时使用计算机的时候,就需要做好维护,掌握一些简单处理网络故障的知识,这样就可以及时快速的排出故障,减少损失,确保网络的安全运行。 作者:李家伟单位:南京苏轩电子科技有限公司 计算机网络论文:信息存储计算机网络论文 1建立计算机网络信息的危险 控制模型根据计算机信息在网络中所处的位置来确定计算机信息资源的危险等级,并将其记为R,危险等级R在1—10的范围内取值,R数值越大代表危险等级越高。根据信息资源的危险等级来确定网络信息的保密需求和保密等级,并将其记为W,保密等级W的数值根据保密需求依次划分并递增,其数值越大代表信息保密需求越高。根据以上对计算机信息资源的危险等级和网络信息的保密需求及保密等级的设计,计算机网络信息资源的危险等级我们用WR来表示,能得出危险等级的评估。 2控制网络信息 访问数据为了有效地控制网络用户对保密信息进行非法的访问,有必要对已存储的信息应用访问控制的相关技术进行设置,由于现阶段计算机网络信息的存贮系统以Windows系统为主,可以用其自身所提供的安全控制设置或根据需求手动设计对信息的安全控制设置。 2.1鉴别网络信息用户身份对信息用户的身份进行鉴别的目的是防止没有得到授权的用户非法闯入计算机网络信息系统中,非法阅读涉密网络信息。身份鉴别的具体操作就是对计算机终端用户的使用身份进行网络识别和在线验证。身份鉴别的具体方法有以下三种:通行验证、指令验证和面部特征验证。在网络信息中广泛使用的方法是采用口令验证与IntegratedCircuit卡相结合的双重验证技术,具体操作如下。第一步由用户自己选择一条口令,接下来由计算机终端用户自动识别记录特定密码的网络信息用户信息识别的IntegratedCircuit卡。当使用时用户要先把IntegratedCircuit卡插入计算机中,这时计算机会对所插入的IntegratedCircuit卡进行读取并进行验证,然后再根据提示将用户口令输入,IntegratedCircuit卡和口令相吻合后,用户就可以访问并且使用计算机中存储的信息。此方法可以有效防止验证口令被他人盗取,从而确保所存储的信息安全。 2.2控制网络信息访问权限在工作中对访问权限进行控制指的是针对合法用户所存储的网络信息(文件和数据)的操作或使用权限进行一定的限制,这里的权限主要指信息的Read、write、execute等操作。对信息的访问权限进行控制的方法有以下几种。⑴确保合法用户的访问权限。对用户进行可行性分类,以确定各类用户对信息的访问权限和允许进行的操作,以防止用户越权对保密的信息进行访问。对涉密等级较高的网络系统,信息的访问权限要控制到具体用户。⑵建立详细的信息用户操作权限控制表。在表中详细的列出用户的种类、访问权限和可访问的信息。⑶对计算机中存储信息的可操作权限做定期的检查。利用编程语言对存储文件操作权限的检查信息进行编写。对限制操作的文件系统做定期检查。 2.3用户审计对用户进行审计指的是对用户使用网络系统的全部操作进行全程记录;并对发现的非法访问行为进行实时监控,掌握非法访问规律,及时阻止非法访问行为,以此提高系统安全性。网络系统应建立详尽的系统工作日志,用以记录每个网络用户的每次活动以及错误信息。对于涉密等级较高的系统,网络系统必须能自动检测非法访问时间并做好记录,及时报警。 2.4病毒防护建立有效的病毒防护措施和便捷的检查方法,以防止数据遭到病毒的破坏。建立对优盘、硬盘等外来文件的检查机制,以防止病毒在存储设备间传染和扩散。 3网络存储信息数据加密 对网络信息数据进行加密可以有效限制存储数据被非法访问的权限。对数据进行加密的时候用一种相当于“密钥”的网络信息系统读取数据信息并对数据进行编码。原始的信息数据文本被加密程序和“密钥”加密后,就生成了被编码的信息文本密文。如果想重新生成“明文”,就必须应用相同的加密程序和密钥解密密文。通过这种加密形式,对信息数据进行非法访问的用户即便是得到了网络信息存储资源,也会因为没有加密程序或者加密的密钥,而无法对密文进行解密,也就没有办法得到信息数据的具体内容。被广泛应用的密令有crypt和des两条加密命令。比较这两条命令,应用des进行加密的文件信息较为安全,相对而言,应用crypt进行加密的文件破解技术量则相对比较大。所以,在计算机网络系统工程中绝大多数都应用des对网络信息的存储文件加密。密钥是一个相当于口令的编程语言字符串,在选用密钥时要遵照与选用口令时相同的规则。 4对数据进行备份 对网络信息数据进行备份是保证网络信息数据安全的一项重要措施,在此过程中必须要对重要的网络信息数据进行定期备份,以防止因为计算机信息存储设备的损坏或者因为非法用户的访问而造成信息数据的丢失和损坏。在信息备份的过程中要注意提高系统的可靠性和安全性,并且要注意节约数据备份的费用。通过建立详细的网络信息数据备份记录,来防止备份过程中产生错误,确保备份数据信息的安全。 5结束语 本文从计算机存储信息过程中的安全威胁问题入手,对当前计算机存储信息安全的现状以及多种保证计算机存储信息安全的技术进行分析,结合实际工作,提出了建立计算机网络信息的危险控制模型、控制网络信息访问数据、鉴别网络信息用户身份、控制网络信息访问权限、用户审计、病毒防护、网络存储信息数据加密、对数据进行备份等方法,进而提出了计算机网络信息存储安全设计方案,保证了信息存储系统的运行安全。该方案能够为计算机网络信息存储安全设计提供较好的参考。 作者:粱冰芳邢东旭单位:内蒙古科技大学信息工程学院 计算机网络论文:人才培养计算机网络论文 1计算机网络技术专业职业岗位 1.1专业调研人才培养方案的制定离不开专业调研,经过一年多的专业市场调研,面向长三角区域经济和行业发展调查网络技术专业的发展趋势、人才结构与需求状况。根据网络技术专业的特点设计专业调查表,通过走访企业、咨询专业指导委员会、跟踪网络专业毕业生就业情况等调查方式,在长三角地区网络技术人才需求情况、具体的工作任务、岗位设置、岗位知识、能力、素质要求、职业资格证书等方面进行广泛深入的调研,对调查结果进行整理提炼,形成专业人才需求与专业方案制定调研报告,作为制定人才培养方案的依据。通过调研统计,网络专业毕业生工作地域主要集中在长三角地区,江苏省占75%以上。 1.2工作任务所需职业能力计算机网络技术专业的学生主要从事网络运行维护、网络设备调试、信息安全维护和网络系统集成等岗位的工作,共有9个工作任务,每个工作任务所需的职业能力如下:(1)维护通信线路正常畅通。具有制作局域网线缆接头、熔接光纤的能力;连接局域网通信线路的能力、连接对外通信线路的能力、使用工具检测线路连通性的能力;制作日志文档记录的能力。(2)维护网络设备正常工作。具有远程管理网络设备能力;具有使用网络管理软件监控和管理网络的能力;具有识别基本网络互联协议的能力;具有进行基本网络配置的能力;熟悉IP、交换、路由等协议;掌握Sniffer、ACL攻击与防御各种检测命令方法。(3)维护网站正常运行。维护IIS和Apache搭建的网站服务器;制作静态网页,使用Java和数据库制作简单的动态网页;使用IIS和Apache网站;创建和管理数据库、数据表,修改数据。(4)具有配置网络服务器能力。熟练安装Windows和Linux服务器版本;文件系统管理、活动目录服务管理、磁盘管理;熟练配置DNS服务器、DHCP服务器、FTP服务器、MAIL服务器、数据库服务器。(5)调试路由器与交换机。能使用软件绘制网络拓扑结构;规划网络中的IP地址;根据带宽、流量、QoS等参数选择ISP;熟练掌握路由器、交换机配置命令;使用路由器、交换机组建局域网;组建无线网络;划分VLAN;对网络优化和升级;使用路由器将局域网接入Internet。(6)管理网站安全。测试网站的安全性;具有管理Web服务器端口安全的能力;具有管理邮件服务器安全的能力;具有管理数据库服务器数据安全的能力;具有管理FTP和邮件服务器安全的能力。(7)调试防火墙。具有在防火墙上配置NAT和路由协议的能力;具有在防火墙上实现防DDOS攻击、实现包过滤策略、流量控制、端口扫描攻击检测与防护、密码策略审计与防护的能力;具有使用防火墙保护内部网络不被攻击的能力。(8)网络工程方案设计。良好的客户沟通、语言表达能力;用户需求分析、网络系统需求分析能力;从招标文件中分析用户需求的能力;网络设备功能、性能参数分析与选型能力;.熟悉行业背景和市场主流产品;掌握现场勘察方法;具有网络工程预算、设计投标书的能力;具有撰写设计方案的能力。(9)网络工程施工与验收。查阅建筑图纸和现场勘查;施工方案、进度设计,准备施工记录,工作人员进度安排;安装、调试路由器、交换机和防火墙等设备;安装、配置网络所需的服务器系统;测试网络设备的连互通,测试服务器,测试综合布线;撰写工程总结报告;撰写验收报告技术文档;工程售后服务工作。 2课程设置 2.1培养目标根据计算机网络技术专业的职业岗位,得出该专业的培养目标是:培养德、智、体、美全面发展,具有良好的职业素质、实践能力和创新创业意识,面向各类企业,掌握计算机网络基本理论知识,有较强动手能力,具有相关职业资格操作能力的专业人才,以及能全面掌握路由器、交换机和防火墙的调试与维护,网络服务器的配置,网络工程的方案设计与施工,保障网站安全运行,从事网络组建、网络安全管理、网络应用的高素质技术技能人才。围绕培养目标,课程体系由理实一体、单项技能训练、综合实训、专业提升4类课程组成。 2.2理实一体理实一体课程根据职业岗位设计,课程划分为网站建设、网络服务器配置、网络设备调试、网络安全管理、网络工程施工等5大模块,每个模块分别由不同的课程组成,把工作任务的内容融入到不同的课程中。与网站建设相关的课程有:HTML与网页设计、JAVA程序设计、JAVAWeb应用开发、数据库技术及应用;与服务器配置相关的课程有:Windows网络操作系统、Linux网络服务配置;与网络设备调试相关的课程有:计算机网络技术、思科网络工程师(CCNA)、高级路由与交换技术;与网络安全相关的课程有:Windows安全配置、网络安全、防火墙配置、数据备份与恢复;与网络工程施工相关的课程有:网络综合布线、网络工程方案设计与施工。在每门课程开设的时间顺序上,需要综合考虑学生考职业资格证书的时间和国家、省市技能竞赛参赛时间。高职学生必须获得职业资格证书,将《Windows网络操作系统》安排在第二学期,学生在第三学期经过培训后就可以考取网络管理员职业资格证书,目前江苏省和国家高职技能大赛主要有“计算机网络应用”和“信息安全技术”两个项目,时间分别在每年的4月和6月,与技能竞赛内容相关的课程主要有:《Windows网络操作系统》、《Linux网络服务配置》、《思科网络工程师(CCNA)》、《网络安全》、《Windows安全配置》,将这几门课程安排在前三学期,这样在第四学期大二的学生也可以参加竞赛。 2.3单项技能训练实践课程由单项技能训练和综合实训组成,单项技能训练只针对一门课程进行实践强化,综合实训至少综合两门以上课程的内容,第一、二学期各安排一个单项技能训练,第三、四、五学期各安排一个综合实训,第六学期毕业顶岗实习,保证每学期的实践环节不断线。小型管理系统软件编程实训,相应课程为《JAVA程序设计》。以“学生成绩管理项目”为驱动,完成数据输入、输出、循环、数组、排序、数据参数传递等任务。企业网络组建实训,相应课程为《计算机网络技术》。以“使用交换机、路由器组建网络”项目为驱动,完成以下任务:使用交换机组建局域网,包括交换机命令操作配置、常用协议、VLAN、VTP等协议,二层、三层交换机使用;组建无线网;使用路由器接入Internet。路由器命令操作配置、常用协议、PPP、帧中继、DHCP和NAT技术;ACL实现网络安全的应用、使用路由器将局域网接入Internet。 2.4综合实训网络安全攻防综合实训,相应的课程有《Windows安全配置》、《防火墙技术应用》、《网络安全技术》。以“网络防黑客攻击”项目为驱动,完成以下任务:(1)网络模拟渗透。渗透到对方计算机硬盘,以在硬盘写入数据作为标准,并删除防守方的攻击日志记录;渗透防火墙,以改写内部网络路由器、交换机的IP地址作为标准;渗透对方数据库服务器,以改写数据库服务器数据为标准。(2)网络安全防护。操作系统安全管理。保证硬盘不被远程用户写入数据为标准。NTFS文件系统安全、磁盘数据安全、注册表安全、软件限制安全、帐户安全、网络应用服务安全;内部网络设备安全保护。以保障路由器、交换机控制权不被非法用户获取为标准。路由器、交换机口令安全,服务器端口安全,访问控制列表安全,设备管理账号安全、管理方式的安全;数据信息传输安全保护。以即时数据传输过程中数据本身被窃取、但不能被解密作为标准。PGP数据加密、系统探测、口令破解、网络监听、木马防御、拒绝服务攻击。(3)网络服务器配置与管理综合实训。相应的课程有《JavaWeb应用开发》、《Windows网络操作系统》、《Linux网络服务配置》、《数据库技术及应用》,以“管理企业网络服务器”项目为驱动,完成以下任务:网络服务配置。安装Windows、Linux系统,配置Windows和Linux操作系统的DNS、Web、FTP、Email、DHCP等服务器,磁盘管理、文件系统管理;网站管理。安装配置IIS、Apache服务器,架设动态网站;数据库管理。安装、配置数据库,管理网站数据库。(4)网络系统集成与工程管理综合实训。相应的课程有《计算机网络技术》、《思科网络工程师(CCNA)》、《高级路由与交换技术》、《综合布线技术》、《网络工程规划与设计》,以“企业网络规划与实施”项目为驱动,完成以下任务:需求分析。针对用户需求、根据信息点数量设计网络带宽,选择接入的ISP;设备选型。选择交换机、路由器、防火墙、服务器等设备的型号、数量,选择应用系统软件;综合布线设计。设计布线系统结构,根据带宽选择双线绞、光纤等传输介质类型并确定数量;制作投标书文档,做出网络工程造价;模拟甲乙双方招投标过程。整个过程遵照招投标国家标准,并最终模拟完成合同的签订;工程施工。工程计划安排,布线施工,调试路由器、交换机、防火墙,配置服务器,工程验收。 2.5专业提升专业提升课程为选修课,安排在第四、第五两学期,开设《信息安全与云安全》、《Linux安全技术》、《网络工程师》3门课程。《信息安全与云安全》将该专业学生近3年参加江苏省、国家职业技能大赛“信息安全应用”与“云安全应用”两个竞赛项目的内容作为学习内容;《Linux安全技术》主要以竞赛中涉及的Linux内容作为学习内容;《网络工程师》以国家软考的网络工程师证书作为学习内容,促进学生考取更高一级的职业资格证书。 3结语 以学生所从事的职业岗位作为制订计算机网络技术专业人才培养方案,将职业岗位所需的知识、技能,企业所需的职业资格证书,省、国家职业技能大赛等内容融入到人才培养方案,课程由理实一体、单项技能训练、综合实训、专业提升组成,课程内容与岗位对接,课程开设时间综合考虑学生考取职业资格证书时间和技能竞赛时间。经过近3年实践,取得了可喜成绩,计算机网络技术专业学生连续3年获得由江苏省教育厅组织的技能大赛一等奖,国家职业技能大赛分获一、二、三等奖;该专业在2013年和2014年举办了面向全国高职院校的“信息安全技术专业”师资培训,学生的协议就业率达到98%以上,专业建设得到了全面提升。 作者:廖常武单位:南京工业职业技术学院 计算机网络论文:网络安全计算机网络论文 一、当前高校计算机网络存在的安全问题 (一)计算机病毒的威胁当前,在高校计算机网络安全管理中,首先面对的一个安全问题就是计算机病毒的危害,这也是对网络造成危害的最主要问题。随着计算机网络技术的发展和普及,计算机病毒也在不断进化,例如,前几年影响范围较广的熊猫烧香病毒,造成很多高校的计算机网络瘫痪,这种病毒能够通过网络进行快速的传播,对人们使用计算机带来巨大安全隐患。此外,由于高校计算机管理不到位,部分电脑不装杀毒软件或杀毒软件不及时更新,都给病毒的入侵提供可乘之机,影响了正常的教学和学习。 (二)不良信息通过网络传播为了便于师生及时了解外部信息和学术交流,高校的网络都是互联网连接的,对师生查到学术资料和促进教学提供了便利。但同时由于网络的开放性,也给高校的网络安全管理带来问题,主要表现就是不良信息的快速传播。由于网络上面较多的黄色、暴力等信息的存在,对学生身心健康造成不良影响,也不利于学生的学习生活。特别是无线网络和智能手机的普及,很多学生都通过智能手机连接校园的无线网络,给不良信息的传播提供了更好的载体,学生虽然具有一定的辨别能力,但自制力往往较差,难以抵制诱惑,导致社会危害。可见,不良信息的传播也是高校网络安全面临的重要问题。 (三)缺乏专业网络安全管理人才在目前的高校网络管理中,很多管理人员缺乏专业的网络安全技术和素质,甚至有的高校是计算机教师帮助管理,随着网络环境的日趋复杂,安全问题越来越突出,非专业网络人员已经难以适应高校网络安全管理的需求。例如,很大一部分计算机管理人员,能够安装计算机系统,对硬件出现的小问题能够解决,而面对较为复杂的网络安全问题时,往往束手无策,如校园网络IP被盗用,不能应对黑客的网络攻击,以及遭遇木马病毒不能及时发现等,造成高校科研信息和学生信息的泄露。技术和经验不足,给高校计算机网络安全管理带来很多问题,亟需专业网络安全管理人才的引入。 (四)缺乏网络安全防范意识网络安全是一个较为空洞的概念,它看不见摸不着,只有当真正遇到问题时,才会意识到网络安全的重要性。也正因为如此,高校教师和学生以及网络管理人员,都较为缺乏网络安全防范意识,在电脑中不安装杀毒软件,对电脑系统不及时更新补丁,认为病毒、黑客等网络问题距离自己很远,而一旦遭到病毒入侵,造成账号被盗、金钱损失、电脑无法开机使用时才体会到网络安全的重要性。 二、加强高校计算机网络安全的措施 针对高校计算机网络安全中存在的问题,应当采取有效的应对措施,既要重视从硬件方面加强防范,也要从软件方面采取防护措施,具体来说,可以从以下几个方面做好高校计算机网络安全维护管理。 1)切断网络病毒入侵途径。由于网络中病毒的泛滥,种类多危害大,应当首先切断网络病毒的入侵路径。在高校的计算机工作站中,要安装正版杀毒软件,并及时更新,杀毒软件能够有效监测计算机的工作情况,并对网络病毒的入侵进行拦截。另外,还可以在工作站中安装防病毒卡,对病毒进行监控和检测。对网络服务器的维护,可以采取安装防病毒模块,通过对病毒进行扫描,保障网络服务器的安全。 2)健全高校网络安全管理制度。网络安全是高校管理的一部分,要健全高校网络安全管理制度,建立起完整的监督机制和防范机制,确保高校计算机网络安全。首先,可以根据国家相关法规,加强对网络管理人员的管理,并设置网络安全监督员,对不良信息进行及时清除,对涉黄、涉及暴力的网站应当及时举报和屏蔽。对高校师生进行网络安全知识教育,不登陆黄色、暴力类网站,不浏览相关信息。要建立相关惩处制度,对危害高校网络安全的行为和人员进行处罚,严重的要交由司法机关进行依法处罚。 3)提升网络管理人员专业素质。高校网络安全管理人员专业素质的提高,能够保障高校重要数据和资源的安全。提升专业素质,首先要严把人才引进关,高校在引进计算机安全管理人员时,应当对其进行综合考核,不仅要严格考核计算机技术、网络安全意识,还要对其道德素质进行考核,确保引进的人才技术实力过硬、安全意识较强。其次,注重对现有计算机管理人员的培训教育,可以邀请相关网络安全专家对这部分人员进行培训,如开展讲座、实际操作训练等。也可以与其他高校开展交流学习,组织网络管理人员到其他高校进行学习,探讨交流硬件、软件、数据和网络等各方面安全问题。同时还要加强培养网络管理人员的责任意识和职业操守,使其能够严格遵守操作规程和各项保密规定。 4)提升高校对网络安全的认识。在上一章节中我们已经论述,由于网络安全防范意识薄弱,给网络病毒和黑客提供了机会,因此,必须重视提升高校用户对网络安全的认识。第一步是提高网络管理人员的思想认识,做好校园网络安全维护,不要存在侥幸心理。对校园网络用户进行安全常识教育,要安装杀病毒软件,设置的网络密码尽量复杂一些,同时不要贪小便宜,小心网络陷阱,防止账号被钓鱼程序劫持,造成经济损失。要利用一些实际案例对高校用户进行讲解,例如,前不久发生的利用淘宝进行诈骗违法网,以卡单为由欺骗消费者,一定要提高警惕。 三、结语 总之,对于当前高校计算机网络存在的安全问题,应当认真面对分析,并采取有效的应对措施。提升网络管理人员专业素质,建立健全高校网络安全管理制度,加大防范网络病毒宣传,教育广大师生重视计算机安全,及时安装和更新杀毒软件,对系统漏洞及时修复。保障高校教学科研资源的安全,保障正常的教学秩序。 作者:覃海强单位:广西水利电力职业技术学院 计算机网络论文:应用文写作计算机网络论文 一、丰富教学内容,突出职业特色 教师以前只围绕着一本教材讲授传统的应用文文种。教师在讲授行政公文通知、通报、报告、请示、批复、函等六大文种的基础上,穿插一些事务文书如:简报、计划、总结等文种,而其他类型的文种则不再涉及,这样就忽视了不同学生的专业特色。学生并不满足于这些文种的学习,认为对所学专业没有帮助,因此对应用文写作课的学习兴趣不大。鉴于此,应用文写作应该根据专业的特点,有针对性地讲授一些与学生专业密切联系的文种,对学生进入职场有帮助作用。因此,教师应该根据财经、文秘、商贸、法律等不同的专业,重新设置具有不同专业特色的教学大纲,对教学内容进行调整。在掌握了行政公文的基础上,教师应该选择与学生专业密切相关的文种加以重点讲授。如针对财经专业的学生,应讲授经济文书如市场调查报告、市场预测报告、经济合同、招标书、投标书等文种;针对文秘专业的学生,应该讲授会议文书如会议通知、会议发言稿、会议纪要、会议议程、开幕词、闭幕词等;针对商贸专业的学生要重点讲授商业文书如商标、商业广告、商品说明书等。只有这样因材施教,学生才会感觉到应用文对他们真的有用,不仅掌握了应用文的基础文种,更重要的还掌握了与自己专业相关联的文种,对于提升职业素养有很大的帮助作用。 二、利用网络优势,改进教学方式 传统应用文写作课的教学方式就是任课教师带着一本教科书,凭借一支粉笔和一块黑板满堂灌。课堂上教学方式单一枯燥,学生被动接受知识,学习效率不高。计算机网络环境下的应用文写作要求教学内容数字化,教师要给学生创建应用文写作课程的网络教学平台。在这个平台里,教师利用超文本和超链接的方法组织教学内容。任课教师凭借网络技术制作电子教学大纲、电子教案、多媒体课件,形成背景介绍、例文分析、知识链接、作业练习、佳作赏析、病文改错等教学资源。教师还可以搜集一些与讲课文种相关的视频资料如:名人演讲视频、新闻采访录像、名师应用文写作讲课片段放在课程网站上。学生通过上网点击课程网站主页,进入应用文写作的网络课堂,可以随时随地自主学习。原本枯燥无味的传统教学课堂变得生动有趣,在视觉和听觉的共同作用下激发学生学习应用文的积极性和主动性。教师要根据当下社会的热点和校园生活中的现象给学生创建新鲜的写作背景材料,让学生感觉应用文离他们的生活很近,这样他们才有写作的兴趣。同时教师提前把下一次要讲的文种内容结合写作背景材料,以任务单的形式到应用文网络平台的教学主页上。在任务单里教师要体现新文种的内容和格式要求,给学生提供相关的网址,让学生学会利用网络资料进行自学。学生能够按照教师创设的写作情境材料,进行写作练习。例如求职信的写作,可以让学生从网上搜集求职信的相关资料,了解求职信和简历的写法及差异,最后根据自己所学的专业写出一份格式规范、个性特征鲜明的求职信。在这一环节中,学生是教学任务的主导者和实施者,学生根据老师交给的任务单要学会利用网上的相关资料,围绕教师设置的情景进行写作。教师是教学任务的引导者,要依据教学任务中的教学重点和教学难点,对学生进行有效地指导。学生能独立掌握的内容,放手让学生自学,教师不予指导。由于网络自身具有不受时空限制的特点,学生还可以比较自由地选择时间和地点进行学习,克服了传统教室授课的弊端。教师可以通过在线答疑解决学生在学习中遇到的困难。应用文中的难点和疑点也能通过qq留言、师生之间相互交流,各抒己见。比如通知和通告、转发通知和批转通知、请示和请批函等相似文种的辨析,通过师生在网上的讨论举例,使学生明白了它们之间的异同。网上的学习讨论不但进一步调动了学生上网学习的积极性,而且也增强了学生学习的成就感。 三、增加教学实训,提高学生的实践能力 传统的应用文写作课教学设计中,没有教学实训这一环节。整个教学过程中教师是主角,学生被动地接受所学知识,检验学生学习成果的唯一形式就是文种写作练习。这种单一的形式不但压制了他们活泼的天性,而且影响了他们学习应用文的积极性,甚至对这门课产生抵触情绪。为了提高学生学习应用文的兴趣,活跃课堂气氛,教师可以利用多媒体网络实施课堂实训,让学生在实训中动起来。学校开展应用文作教学实训成果展。教师依据教学内容的需要,利用应用文写作的网络平台可以举办学生应用文写作竞赛,网上征集稿件、模拟行政公文往来、学生网上设计行政公文的完整格式等课外实训活动。在涉及到“演讲稿”这个文种实训时,教师确定演讲主题的范围,学生自己写演讲稿,在班级开展演讲比赛。学生做评委,并把整个演讲比赛的过程摄录下来,放在应用文写作课程的网络平台上,让其他师生上网点击观看并评议,通过网络投票选出演讲比赛的冠亚军。又如在涉及到“求职信”实训时,可以进行情境剧模拟招聘会表演。为学生毕业进入职场面试时,提供实战经验。一部分学生扮演求职者,一部分学生扮演招聘方用人单位。通过双方的表演,学生会加强对求职信等相关内容的理解,还会了解用人单位面试时注意的一些事项。形式多样的实训活动不但符合现代青年学生活泼好动的生理特点,使学生寓教于乐,而且还有效地提升了应用文写作课的教学效果。 四、更新作业批改方式,发挥学生的聪明才智 从前的应用文写作课,教师课下的任务很重———逐份批改学生的作业。每一份作业都要认真批改,第一找错别字,第二看语法错误,第三看写作格式是否规范,第四看内容是否全面,最后写评语。下次课再发给学生,进行讲评。但实际上,这种批改作业的效果并不理想,学生课下不看教师批改过的作业,课上也不认真听老师讲评作业。到期末,学生的作业还是屡写屡错,应用文的写作水平几乎没有提高。现在,教师利用网络改变作业批改形式,由教师批改作业变为利用网络师生互评作业,充分调动学生的积极性。教师让学生以宿舍为单位分成若干学习小组。小组成员根据教师布置的任务以组为单位进行自主学习和合作学习。每组选一位同学为小组长。小组长负责组织组员的自主学习和协作学习,并且监督组员认真完成老师的作业,并在规定的时间内及时把小组作业发送到教师邮箱里。教师收到学生的作业后可以采用学生互评的形式进行作业评阅。教师先在邮箱里浏览所有学生的作业,然后把有代表性错误的学生作业上传到应用文qq群共享里,让同学一起修改,教师再做总结,最后展示修改好的作业。这种方法可以极大地调动学生的积极性。这一过程对其他修改作业的同学要求更高,他们不仅要知道作业错误,还要知道错误的原因及改正方法。这也是检验学生自学效果的一种方法,能加深学生对所学知识的印象。以练习促进学习,以师生评改作业代替教师讲课。教师把写得较好的学生作业放在应用文网络平台里的优秀作业展示窗里,使其作业成为其他学生学习写作参考的范文,从而增强了认真完成作业的学生的自信心,同学之间也可以互相学习交流,进而共同提高应用文的写作能力。 五、改变考试形式,注重过程性考核 传统的应用文考试形式:教师通过一张期末考试卷来评定学生对应用文的掌握程度。这种考试形式忽略了学生平时学习的态度,带有一定的片面性,不能全面地反映学生的知识水平。应用文写作课的开设目的就是提高学生应用文的写作能力,让学生掌握应用文的基础写作,会写与他们职业相关的应用文。因此,就要根据应用文写作的教学大纲结合应用文的网络教学实际,注重过程性考核。过程性考核要取消期末考试,考察学生在整个应用文学习过程的学习态度和学习效果。课程的最终成绩由以下四部分相加构成:学生平时的学习态度、网上上传的练习作业、学生互评修改的作业、学生的实训成果展示。这四部分的分值比例任课教师自己设定,但应该偏重平时的学习态度和实训成果展示这两部分。这种考核形式看似复杂,但实践证明它能有效地激励学生认真对待这门课程,也能加强他们的实践能力。计算机网络环境下的应用文写作教学实践变化,从根本上改变了传统教学模式的单向性,突出了教学双向的互动性。在教学过程中,教师由过去的主导者变成了现在的引导者。学生自主学习、自主探究、信息处理、团队合作等能力不断得到提升。应用文写作课程的整体学习效果和教学质量得到改善。虽然计算机网络技术有其优点,但我们也不可以完全否认传统的教学方式。我们应该把计算机网络技术作为传统教学手段的有益补充,使二者从内容和形式上得到完美的结合,进而提高学生学习应用文写作课程的积极性。 作者:杨雅靖单位:内蒙古师范大学青年政治学院 计算机网络论文:网络技术下计算机网络论文 1计算机网络技术应用过程中存在的安全隐患 1.1相关技术人员的计算机操作不当我国重要机密基本存在自己建立的网络中,工作人员的操作不当会使重要机密泄露。导致安全隐患的原因:首先,很多机构由于自行建立涉密系统,没有经过大量的技术测试所存在的漏洞。其次,工作人员为自己的个人利益,会将相关的技术信息随意的泄漏出去。最后,在相关的技术操作过程中,由于工作人员不熟悉计算机系统程序,从而出现违规操作的现象。 1.2计算机网络定位过程中存在的问题我国法律条文中对于网络安全有明确规定:相关工作单位以及有关机关在网络应用的过程中严禁传输、储存、处理国家秘密信息,除非对相关工作要进行秘密处理。然而在实际环境运用中,很多单位及其机关都不能对网络进行十分准确的定位,从而导致网络性质被疏忽,导致网络运营中内网的安全系数低,这就使一些不法分子有机可乘,从而轻易的获取网络信息中的重要机密文件。 1.3交叉使用可移动设备可移动设备给人们在工作、生活中带来较大的便捷,但是对移动设备要妥善管理,根据统计,移动设备的使用致使的泄密案件所占比例较重,严重威胁机构的安全。一般的移动设备分为两种:第一种是指,在网络信息传输过程中经过加密的文件信息,从而实现其安全性的保护。第二种主要是指,在使用过程中严禁电脑使用,但是很多机关单位并没有意识到这点会导致机密文件泄露。不仅如此,移动设备可能导致计算机感染病毒,在不经意间就会导致机密文件的丢失或泄露。部分的单位机关为方便工作会允许工作人员将涉及机密的电脑带出办公室,从而使其里面的机密泄露。 2计算机网络的安全保护措施及管理措施 2.1计算机操作系统的保护计算机网络优秀部分主要是计算机系统,在信息应用的过程中想要保护好计算机用户的隐私,就需要做好相关信息防护从而保护好整个计算机系统,而其中的保护措施就必须随着科技的发展而进步加强。在信息应用过程中为了使计算机系统可以协调、可靠地进行工作,同时也为了给用户提供一种方便使用计算机的环境,在计算机操作过程中,通常都设有处理器管理、设备管理、文件管理等基本功能模块,它们之间相互配合,共同完成操作系统中全部职能。计算机的操作系统本身具有一定的保护系统,而随着科技的飞速发展,这些程序的作用就逐渐减小,由于技术文化的逐渐入侵,使得网络技术已经形成一种系统化运营模式,为了可以适应时代的发展,在网络技术的操作过程中就应该选择多元化的信息发展变化,所以选择可以随着技术发展而不断更新的操作系统也是势在必行的。 2.2防火墙系统的技术应用防火墙的技术应用主要是指,系统中软件和硬件设备相互组合而成、在内部网络以及外部网运营的过程中,通过专用化的网络与公共网络之间形成了一种保护屏障.从而对相关的信息进行了一定的保护,从而减少了内部网在运用的过程中受到非法的入侵。防火墙主要由四种基本的服务项目组成,分别是服务访问政策、验证工具、包过滤和应用网。在现阶段网络信息的应用过程中,信息泄露的现象越来越严重,而防范网络泄露隐患的最为有效的方法之一就是防火墙技术,其对于内网和外网的逻辑隔离是十分有效的。而且防火墙还可以控制网络之间的访问,在保护内网的网络信息的同时,还可以拒绝外界的非法授权用户的访问。防火墙可以通过扫描网络通信数据,自动的过滤来自外界的网络攻击,还可以全面的避免各种木马病毒的攻击,对于非法闯入者的入侵进行有效的拦截。与此同时,使用防火墙技术还可以统计记录网络的使用情况。但是一般使用的防火墙大多是对外的而不是对内的,所以对于来自网络内部的木马侵犯和病毒的作用就比较小了。 2.3数据加密的防范系统数据加密技术可以对使用网络的使用者的网络提供了有效的安全保证,在相关信息的应用过程中得到了全面的保障。在进行网络内容传输的过程中可以将相对较为敏感的信息进行加密的处理,是一些网络黑客盗取信息的现象逐渐减少,在一定程度上降低了网络信息丢失的现象。而在现阶段网络技术应用的过程中,数据的加密防范系统主要有两种基本的形式,分别是公开钥算法和对称算法,其中公开钥算法中除了解密秘钥与加密秘钥不同之外,加密秘钥也无法推算出解密秘钥,然而加密秘钥的算法速度较慢又较为复杂。而对称算法的加密秘钥可以通过解密秘钥推算出来,而且速度较快,但是又对于秘钥的管理有了较高的要求,在计算机安全得到保障的同时,也需要合理的运用网络技术来完善加密技术,从而提高网络信息的安全性处理。 2.4入侵防御技术的应用入侵预防系统是电脑网路安全设施,是对防病毒软体和防火墙的补充。入侵预防系统主要是一部能够监视网络资料传输行为的计算机网络安全设备,可以及时的调整一些不正常或是具有伤害性的网络资料传输行为。在计算机网络信息的传输过程中可以提高一些防范的技术应用,而更多的情况是在网络信息收到的一定的攻击从而使信息出现的异常的现象,从而导致失去了主动防护的基本技能,而网络系统中配置的入侵产品大多都是与防火墙相关联的,在信息入侵检测的过程中如果出现了一定的失误,就可能造成防火墙出现异常的工作现状,严重的影响网络中的运转,对这种现象的出现,在网络信息安全管理过程中,要改善入侵防御技术就成为现阶段急需解决的问题,对于监测中容易出现的危险因素要积极地检测,从而全面有效的识别系统中存在的危害性病毒。同时,入侵防御的安全构架可以积极主动的保证桌面系统及服务器的安全,避免来自外界网络的攻击以及破坏。 2.5漏洞扫描和监测技术漏洞扫描系统通常是指通过扫描等手段提供系统的完整性,对指定的远程或者本地计算机系统的安全脆弱性进行检测,在检查的过程中发现可利用可以发现系统中存在的不完整现象,从而对相关的电脑进行全方位的扫描,检查当前的网络系统是否存在漏洞,如果发现存在漏洞的现象则需要马上进行修复。电脑在应用的过程中很容易受到不良信息的侵害,更严重的甚至会被黑客利用从而盗取电脑中的信息资料,造成一些难以控制的现象。因此漏洞扫描是保护电脑信息安全过程中必不可少的技术应用,而且需要定期的对其进行扫描,如果发现存在系统漏洞的现象就要及时修复,有的漏洞系统自身就可以修复,而有些则需要手动修复,只有通过全面性的系统优化才可以保证网络安全有效的运行。 3结束语 总而言之,在科学技术逐渐发展的今天,计算机中的技术应用应该得到及时的更新,从而使相关技术的应用可以全面的适应时展,使人们在网络技术应用的过程中得到全面的保障,在一定程度上实现信息技术的优化。通过防护系统的建立,使人们在一种安全的环境下进行技术应用的过程中,从而减少网络泄密的现象出现,在一定程度上为我国信息技术的发展提供了全面的保障。 作者:刘伟单位:芜湖广播电视大学 计算机网络论文:医院计算机网络论文 1医院计算机网络安全存在的问题 1.1计算机硬件方面的风险硬件风险是指对计算机实体设备,计算机中心进行人为破坏,或者计算机网络设备受到不可抗的因素影响,比如水灾、火灾、地震的损坏,导致系统不能正常工作。或者是因为供电设备的影响导致停电,后备电源又不足,导致计算机网络中断。还有可能是电信部门的通信问题使得医院的计算机网络不能顺利的运行。另外是由于设备本身的问题,比如老化、接触不良等,这些都会给计算机网络带来风险,从而极大的影响医院的正常运行。 1.2计算机软件方面的风险计算机软件的正常运行是计算机网络工作的基础。在使用过程中由于软件本身的一些功能不完善,可能导致信息数据丢失,信息泄露甚至系统崩溃。另一方面,由于医院员工本身对软件操作不熟悉导致操作失误,从而造成风险。医院员工的安全意识不强,密码使用混乱,计算机管理权限不严格。或者是医院员工风险意识不强,当他们离开计算机时没有对系统进行加密锁定,让人实行了非法操作,从而给计算机网络带来风险。 1.3信息管理方面的风险信息管理的关键在于人,在医院使用计算机的人大多为医生,护士或是医院工作人员,他们的素质参差不齐,对计算机知识和网络知识没有专业的了解,如果医院不对员工进行专业技术的培训,就会给计算机网络带来不可预知的风险。同时计算机管理人员的素质不能与先进管理工具相匹配,导致现有的资源技术没法得到有效的利用,没有合格的技术管理人才,就不能有效的管理好医院的计算机网络安全。 1.4计算机病毒的威胁在医院网络中,有滥用禁用软件、没有及时更新病毒库和升级补丁的现象存在,网络终端失控,一旦接入网络,网络安全就会被黑客威胁,造成了整个网络的不全安全,医院网络被恶意程序攻击,病毒泛滥。目前“黑客”已经逐渐专业化,他们采取比较有隐蔽性的手段传播病毒,给医院的网络安全造成了极大的危险。 1.5医院网络安全制度不健全面对计算机网络安全存在的风险,很多医院没有制定出相应的网络安全策略,对于医院计算机网络安全没有制定出长远规划,对于医院网络安全中出现的一些新情况,缺乏有效应对的办法。很多医院没有制定科学的计算机网络安全管理制度,或者是制定了却没能有得到效的实施。医院员工缺乏信息安全的意识也成为了网络安全的隐患。 2防范医院计算机网络风险的具体措施 2.1关于硬件的风险控制为了减少硬件风险,计算机房建设要按照国家标准来施工,要有防备火灾、水灾等的设备,并经过消防等相关部门的检测后再使用。为避免大型电磁场的影响,采取电磁屏蔽保护措施。定期与电力部门以及通信部门协调,保障供电,获得相关技术支持,保障网络的通畅运行。对计算机设备定期检查,对故障进行及时的维修。 2.2关于软件的风险控制首先加强对医院应用软件的研发,在研发过程中,要多方征求基层人员的意见,搞好前期调研工作,保障日后的使用周全。采取可靠的加密技术对重要数据进行加密,保障计算机数据传递的安全性。对新研发的软件要进行全面的检测,及时发现并修正软件的缺陷,然后再推广使用。其次重点防范操作风险,加强密码管理,对操作人员的权限进行控制,实现权限等级管理,严禁越权操作。强制对密码进行定期修改,防止有人非法使用系统。要做好数据的备份,将数据异地存放,防止操作失误而丢失重要数据,保障数据信息的完整。 2.3关于信息管理的风险控制切实地提高医院人员的素质是减少计算机网络风险的关键。对于医院的网络维护人员要加强对他们的业务的指导,定期对其进行专业知识的培训,以更新他们的知识结构,提高他们处理计算机网络故障,防范计算机网络风险的能力。对于其他医院工作人员,要推广普及计算机基础知识,对其进行计算机操作的培训,提升他们的计算机业务操作能力,并对其进行网络安全的教育,增强他们的信息安全意识。医院各级领导要重视是计算机网络安全工作,明确责任,定期做好网络安全检查工作,以降低医院网络安全风险。 2.4加强防火墙控制网络安全中普遍运用的一种技术是防火墙技术,通过实施访问控制,预定义安全策略来防范网络风险。在网络中,防火墙是实现访问控制的一组硬件或软件系统,具有较强的抗攻击能力。在不对医院原有计算机网络系统进行修改的情况下,运用防火墙实现网络安全是最经济、最有效的措施之一。防火墙作为一种被动的技术,是在一个外部网络和内部网络之间提供的一种工具,对内部非法访问并没有效果,主要防止外部的非法访问,比如阻止病毒的入侵,恶意程序的入侵等。 2.5做好医院内外网的隔离黑客攻击医院内部网络的行为相对来说要比在互联网少的多,因此需要将医院内部网络与外网进行一定程度的物理隔离,以保障重要数据信息的安全。主要做法是在布线的时候,有意识的铺设两条线路,一条用于医院内部网络连接,一条用于外部互联网连接。 2.6健全网络安全管理制度面对日益凸显的计算机网络安全问题,医院要加强对内部的控制,制定网络安全管理策略,健全加密管理制度,健全机房管理制度,在平时的管理上不给犯罪分子破坏网络安全的机会,并且在技术上加强安全措施,在网络系统的安全性上下功夫,以保证计算机网络安全。 3结语 在现代信息环境中,人们对网络的依存度越来越高,计算机网络安全关系到医院能否顺利的进行运作,因此,医院必须加强对计算机网络风险的防范意识,采取各种有效措施来防止重大网络安全事故的发生,以确保医院的正常经营管理。 作者:陈飞单位:四川省绵阳市中心医院 计算机网络论文:视听说课堂教学计算机网络环境论文 一、大学英语视听说教学现状 传统的大学视听说教学模式单一,通常情况下,教师都采用音频文件播放听力材料,学生用英语回答教师设定好的问题,老师再对教学内容中涉及到的单词和语法进行讲解。现对大学英语视听说教学现状进行具体分析。 1.语言学习系统性单一网络学习系统自1998年来被应用到英语教学中,并日益受到人们的青睐。传统的英语教学,粉笔和黑板是老师的必备工具。借助多媒体网络技术进行英语教学,在施行初期取得良好的效果,但是在信息科技发展迅猛的今天,这种单一的教学模式已经不能适应现代学生的学习需要。 2.学生约束力差,学习效率低进入大学后,很多学生都放松了对英语的学习,自我约束能力下降。课堂学习中,老师需要一直对学习系统进行操作,造成了大量的时间浪费。老师虽然会安排对话活动,但时间短、频率低,不能充分考虑不同能力水平的学生。教程通常都是以课本为依托,内容具有一定的局限性,不利于学生视听说能力的培养,教学效果不好,学生学习效率低。 3.视听说训练途径单一大学生英语学习的大部分时间是在课堂上。课上不懂的问题得不到及时解决,课下又不会抽出一定的时间进行复习,无论是听力训练、口语训练还是写作训练,训练量都不大,无法巩固课堂上的新内容,视听说能力也很难得到提高。 4.学生处于被动学习地位传统的教学模式中,老师是课堂的主体,学生被动地接受知识,针对性练习通常也是乏味的。学生经常跟着老师的思路走,思维发散受到限制,学生不会进行主动思考,学习变成一件枯燥乏味的事情,学生积极主动学习的时间较少,不利于学习效率的提高。 二、计算机网络环境下的视听说课堂教学的主要问题 在实际的课程教学的过程中,还存在一些问题。首先,有的教师过分依赖计算机网络技术,有时不利于教学计划的顺利施行,无法区分教学重点和教学难点。其次,学生的主观能动性受到限制。计算机网络技术的使用,要求学生对知识进行特定加工,不利于学生的思维发散。影像资料的大量使用,会使学生产生视觉疲劳,注意力难以集中。再次,教师对相关软件有一定的依赖心理,不会进行改革、创新。 三、计算机网络环境下的视听说课堂教学的改革措施 1.对教师进行网络应用的培训计算机网络的使用,对任课教师提出了更高的要求,它需要老师对多媒体、计算机等技术进行灵活运用。对高校英语教师而言,计算机的使用能力有限,这样对顺利展开教学活动产生了障碍。所以要对老师进行针对性培训工作,认真学习计算机的有关知识,保障教学活动的顺利进行。 2.转变教师的思想观念传统的教学模式中,教师是课堂的主体,学生处于被动地位。计算机网络环境下的视听说课堂是要发挥老师的引导者作用,充分发挥学生的主观能动性,让学生成为课堂的主人。应当转变教师的思想观念,对学生进行积极引导,摆脱对老师的依赖。同时要将网络教学进行落实,做到老师与学生可以随时随地进行交流,学生根据自己的需要进行学习和巩固。将被动学习转变为主动学习,提高学生的自我约束力,保障计算机网络发挥其现代化的优势,确保网络环境教学的顺利进行。 3.充分利用好各种辅助性工具老师应该根据学生的实际情况开展网络视听说课堂教学活动,建立相应的网络教学系统。网络视听说课堂的内容包括资源下载、资源上传、教师答疑、学生互动、相应测试等。网络教学内容应当包括教材中的所有内容,要对每一个环节作出详细的注解,同时教师也应上传一些与课程相关的教材。资源上传的内容也要包含一些影像资料,对其中的听力材料也要及时更新,同时要创设一定的情景对话,营造出良好的学习氛围,最终完成教学目标。 四、结束语 视听说的教学是英语课堂上的重要内容,是英语能力培养的关键。计算机网络技术教学是以学生为主体,以先进网络技术为依托,对学生进行综合能力的培养。英语教学在改革的过程中不断完善,为师生提供良好的学习氛围,促进学生英语能力的提高。 作者:赵松田明莉姜海燕傅利单位:黑龙江省齐齐哈尔医学院外语部黑龙江省哈尔滨工业大学外语学院 计算机网络论文:课程教学高级计算机网络论文 一、教学设计 1.教学目标本科阶段的课程教学一般偏重于了解和掌握理论与技术基础,其教授方法为“授之以鱼”,即重点是给学生讲述已有的经典解决方案和技术原理。而研究生阶段的教学则侧重于对学生研究与开发能力的进一步培养,其教学更注重“授之以渔”,即培养学生如何解决问题的思路和方法。因此针对研究生开设的“高级计算机网络”课程的教学必须以培养学生的研究和创新能力为目标来讲述计算机网络的相关原理,并使学生了解计算机网络领域研究的前沿问题、方法、进展和趋势,便于学生选择今后的研究方向,并为进一步的研究提供方法论的参考。 2.教学内容的组织归纳国内各高校研究生阶段的“高级计算机网络”课程的教学内容,发现通常分为两类。一类是沿袭“计算机网络”课程的内容以计算机网络的软件体系结构的分层架构为脉络,对其原理的讲述在深度和广度上进行提升,另一类是开设一系列的前沿技术专题讲座,以便学生了解计算机网络领域研究的前沿问题、方法、进展和趋势。上述两种授课模式各有优缺点,第一类讲授模式能够帮助研究生更加深入地理解计算机网络的体系结构及优秀问题,但该课程课时较少(我校为27学时),无法完整和透彻地讲授该教学内容。第二类讲授模式能够帮助研究生迅速把握本专业的热门研究方向和研究问题,但课程内容的组织缺乏系统性,难以帮助学生把握课程的优秀知识点。因此本课程的教学模式无法单纯遵从以上两种授课模式。本课程的教学目标是帮助研究生选择今后的研究方向,并为进一步的研究提供方法论的参考。因此教学内容既要反映计算机网络领域研究的主流和前沿问题,又要分析如何选择解决问题的方法和具体算法,以便既开阔学生的专业视野又培养学生的研究创新能力。经过研究确定了本课程的授课方式,拟定了计算机网络体系结构剖析、无线网络,P2P网络,云计算这四大模块为教学内容。 (1)计算机网络体系结构剖析。本科阶段不同专业学生的“计算机网络”课程的教学侧重点不同,特别是对工科类学生只是较浅显地介绍了计算机网络的体系结构的基本内容,并未涉及较优秀的原理。而且在讲述和原理时,往往直接平铺直叙,即“是什么?”。为了培养研究生的解决问题的能力,该部分内容应侧重分析“怎么找解决方案?”。所以,仍然将计算机体系结构模块纳入“高级计算机网络”课程的教学范畴,但赋予新的教学思路。该模块的主要内容包括:计算机网络概述、物理层、数据链路层、介质访问子层、网络层、传输层、应用层等。(2)无线网络。随着有线网络技术的成熟,人们除了科技和商务需要外,日常生活也越来越依赖各种网络应用。无线网络安装方便,性价比高,成为当今网络发展的趋势。因此无线网络的相关技术已成为了计算机网络中的一个重要组成部分,作为研究生必须了解其技术的基本原理,以便为今后的研究方向的选择奠定研究基础。此模块的教学内容重点包括两部分。一是各无线网络类型的最常用和经典的实现协议介绍,二是各种典型的无线网络技术的基本原理。该模块的主要内容包括:无线局域网:IEEE802.11的协议;无线个域网:IEEE802.15和蓝牙技术;无线城域网:IEEE802.16d的技术;无线广域网:IEEE802.20的技术;移动AdHoc网络的技术;无线传感器网络的技术;无线Mesh网络的技术。(3)P2P网络。P2P网络的中文全称为对等网络(PeertoPeer,简称P2P),主要指前些年为了解决若干用户同时到服务器上下载音乐文件而造成的网络和服务器的重负荷而提出并设计实施的一种逻辑对等网,该网络目前已广泛应用于即时通信软件、下载文件软件、网络游戏软件、数据搜索及查询软件、协同计算软件中。鉴于该网络的广泛应用性,学生有必要了解P2P网络的基本原理。其次,P2P网络的实现原理中有不少巧妙、经典的解决方案,深入学习该网络的相关优秀原理有助于学生开拓思路、启发学生的解决思路。该模块的主要内容包括P2P网络概述;第一代P2P网络:混合式P2P体系及代表产品BitTorrent的特点和原理;第二代P2P网络:无结构P2P体系及代表产品电驴的特点和原理;第三代P2P网络:结构化P2P体系及代表产品的特点和原理;P2P的优秀机制等。(4)云计算。云计算是近年来研究的一种热点计算模式,它是一种基于互联网的计算方式,通过这种方式,共享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机和其他设备。继个人计算机变革、互联网变革之后,云计算被看作是第三次IT浪潮,它将带来生活、生产方式和商业模式的根本性改变。云计算是分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等技术发展融合的产物。了解云计算的相关原理有利于把握未来计算机网络发展的趋势。该模块的主要内容是:云计算的概念、发展现状、实现机制、网格计算与云计算技术介绍;云计算理论的研究热点和体系结构研究、关键技术研究、编程模型研究、支撑平台研究等内容。 二、教学方法 本课程的教学采取教师课堂讲授、学生自主学习、课堂讲解与讨论相结合的方式。 1.课堂教学(1)类比启发式教学法。为了培养研究生的分析问题和解决问题的能力,课堂教学的重点不是直接陈述现成的原理和算法,而是重点分析如何寻找解决方案的思路,因此在教学中采用类比启发式教学法来完成该教学目标的实现。笔者将日常生活中的类比问题引入教学,让学生先思考生活中问题的解决方法,再启发学生自己提出计算机网络中相关问题的解决方案,既方便学生理解原理,又调用学生的积极性,训练了学生分析问题和解决问题的能力。具体类比启发式教学案例如下所述:提问:实现计算机网络通信的软件体系结构的理想5层结构是否可减少一些功能层次,比如有了数据链路层可否省略传输层?类比案例:处于甲地的A写信给处于乙地的B的整个通信实现过程。分析:通信步骤可分解为:1)A写信,具体内容、语言以及书写格式由A或AB协商确定。2)为保证信件一定被收到,A与B事先约定收到对方信件后立刻回信。3)A将信放入信封交给邮局。邮局按照收件人地址安排运送路线。4)为保证信件能正确到达目的地,邮局要求每个转接点均与前一个转接点签字确认。5)信件按照每一段选定路线由交通工具运送至下一转接点,一直传送到目的地为止。其中1)2)由用户完成。3)4)5)由邮局完成。2)4)分别是用户和邮局保证信息正确传输采取的手段,4)不能取代2)。与计算机网络通信软件需完成的功能对应可得出相应层次的主要功能。1)应用层。用户按照收发双方的约定对信息进行处理。2)传输层。用户采用相应手段保证收发双方信息的正确传输和接收。3)网络层。保证通信子网提供源点到目的点的数据传送(Packet)。实现路由选择、拥塞控制与网络互连。4)数据链路层。保证相邻两个连接点间(数据链路)无差错的数据传输。5)物理层。在物理线路上传输原始的二进制数据位。其中1)2)由用户计算机终端用户完成。3)4)5)由通信子网完成。传输层不能省略。(2)课堂讨论、自主学习。本课程的无线网络模块、P2P模块和云计算模块对于学生来说是新内容,为了培养学生的自主学习能力,先将模块中的教学要点公布,提供参考教材,然后指定部分要点或难点要求学生上讲台讲述,其他学生提问,教师最后再提问和讲评。 2.网络辅助教学平台和多媒体动态演示课件教学(1)网络辅助教学平台。为了弥补传统教学的不足,推进学生个性化自主学习,利用教学网站来辅助教学,可以打破传统教学时空的限制,让学生体验到自由获取知识的乐趣。笔者利用学校提供的课程中心网上教学平台,实现了协同的教学环境。模块有:课程简介、教学大纲、电子教案、教学进度、动态演示、课后思考、视频资料、课程互动。(2)多媒体动态演示课件。在前述网站中的动态演示栏目中的内容既可以是直接内嵌在网页上的动态演示构件,也可以是能下载至本地机的动态演示构件。动态演示构件是指通过编程方法制作完成的课件,演示内容并不是事先预备好的固定算法执行过程图片,而是参数由用户自己任意填入,演示内容能根据用户给予的参数自动变换绘出。该演示构件是一种较复杂和有效的原理或算法演示工具,让难弄懂难理解的概念或算法形象化、具体化,能更好地表达讲课内容,因此便于学生理解教学原理,达到事半功倍的效果。例如笔者专门为本课程的计算机网络原理部分编写了几个动态演示构件,以路由选择算法RIP和OSPF为例。在该演示构件中最上面的图形区,用户可以自己建立网络拓扑图。当点击鼠标左键,将自动在点击位置画出圆点(代表路由器)并命名,连续用右键点击两个圆点,则在两点间画出连线,开销值可由构件右侧的文本框的输入值来改动。指定源端路由器后,点击“开始”按钮,在图形区下端的文本区1中则按照用户选择的RIP或OSPF算法一边计算,一边显示计算的中间结果,同时在图形区把正在计算的路线变为红色来给用户提示。算法计算完毕,在文本区2继续计算各路由器的路由表,并将结果显示出来。 三、结束语 “高级计算机网络”课程作为计算机网络与通信领域的研究生优秀课程,对该领域的科学研究与工程技术工作者至关重要。通过分析“高级计算机网络”课程在教学实践中的问题,笔者根据教学对象的实际情况和教学目标,对教学内容和教学方法进行了研究,力求培养学生分析问题和解决问题的能力,拓宽学生解决问题的思路,因此设计了计算机网络原理剖析、无线网络、P2P网络、云计算网络四个教学模块,并采用类比启发式教学法、课堂讨论、自主学习、网络辅助教学平台和多媒体动态演示课件教学等方法提高教学水平,通过实践,取得了很好的教学效果。在后续的教学实践过程中,笔者将不断对课程进行相应的改革创新,达到传授知识、提升能力的教学目标。 作者:袁健赵逢禹张艳单位:上海理工大学光电信息与计算机工程学院 计算机网络论文:网络安全措施下的计算机网络论文 1网络安全概述 计算机网络安全即通过采用各种技术和管理措施从而保证网络系统正常运行,确保网络数据的可用性、保密性和完整性。向计算机用户提供信息服务是计算机网络最重要作用之一,因此,计算机网络安全从其本质上来看就是指网络信息的安全。国际标准化组织ISO对“计算机安全”的定义是“为数据处理系统建立和采取的技术和管理的安全保护,保护计算机硬件、软件数据因偶然和恶意的原因而遭到破坏、更改和泄露”。从该定义可以看出,计算机安全主要包含逻辑安全与物理安全两方面,前者可理解为信息安全,即在信息的安全期内保证授权用户可以安全访问的同时保证信息在网络上流动或者静态存放时不被非授权用户访问。 2计算机网络安全威胁的类型 所谓网络威胁,是指非法利用网络安全尚存在的缺陷与漏洞,导致计算机网络受到非授权访问、资源被盗、数据泄露甚至破坏等行为。当前,随着信息技术的不断发展,网络安全面临着各种各样的威胁。主要包括以下几种: 2.1物理威胁计算机物理安全是计算机网络安全的基础,计算机受到的物理威胁主要有电磁干扰、间谍行为,水、火、雷电等,另外,计算机偷窃也时有发生,尤其是含有企业机密的计算机等,对计算机网络安全造成了严重损失。 2.2系统漏洞系统漏洞包括不安全服务、用户识别、配置、初始化。一些系统漏洞,可以使攻击者能够在未授权的情况下访问或破坏系统,造成网络安全威胁,另外,系统漏洞也会使计算机病受到毒攻击等。直接危害计算机网络的安全。 2.3身份鉴别威胁对计算机算法考虑不全、随意设置口令、随意口令、口令破解等。认真对待访问互联网时设置的用户名与密码,严格设置,安全存放,可以对计算机网络安全起到一定的保护作用。 2.4线缆连接威胁主要包括通过拨号进入、冒名顶替或者窃听等手段进入计算机网络。尤其是窃听威胁时有发生,在广播式网络系统中,每个节点都有读取网上的数据,如安装监视器,搭线窃听等等。 2.5有害程序计算机病毒具有隐蔽性、潜伏性和传播性,一旦系统感染了病毒,就会面临着一系列的不安全问题。随着人们计算机网络的依赖度日益剧增,计算机病毒已经成为威胁计算机网络安全的重要敌人之一。比如,木马病毒通过伪装合法程序的方式来攻击电脑,对计算和网络安全极其不利。 3提高计算机网络安全的措施 3.1数据加密技术数据加密是通过一种复杂的方式将信息变成不规则的加密信息,从而保护网络上传输的信息不被恶意者篡改、截取的一种技术。通过这种力法,我们可以达到防止信息的非授权泄密的目的。按照接收和发送的密钥是否相同,可将加密算法分为对称型加密、不对称型加密和不可逆加密。在对称加密中,密钥和解密密钥相同或可以直接从解密密钥中推算出来,反之亦成立。改加密算法具有速度快,易实现的特点。数据加密主要是针对来源威胁及数据传输渠道威胁所采用的防范措施,当前,虽然数据加密还不一定能够完全防止威胁,但是他可以在很大程度上有效减了网络安全的威胁。 3.2漏洞扫描技术网络系统漏洞扫描目的在于用模拟攻击行为方式,通过探测系统中合法数据及不合法信息回应达到发现漏洞,其工作原理主要依据网络环境错误注入手段进行。因此我们达到检测入侵攻击目的,可以利用信息获取及模拟攻击方式分析网络漏洞。首先,可在主机端口建立连接方式对服务展开请求申请,同时观察主机应答方式,并实时收集主机信息系统变化,从而依据不同信息反映结果达到检测漏洞目的。模拟攻击检测方式则是通过模拟攻击者攻击行为,对检测系统可能隐含现实漏洞进行逐项逐条检查,从而使网络漏洞暴露无疑,主要方法包括DOS攻击、缓冲区溢出等。漏洞扫描器能够自动检测远程或本地主机安全性弱点,网络管理员可以从中及时发现所维护Web服务器各种TCP端口分配,提供服务,Web服务软件版本和这些服务及软件呈现在Internet上安全漏洞,并更正网络安全漏洞和系统中错误配置,及时修补漏洞,构筑坚固安全长城。 3.3防火墙技术安装网络防火墙是保障计算机网络安全的重要措施之一,常用主要有过滤与型两种防火墙类型,为客户需求提供多种灵活便捷的防护方法。其原理是在网络边界起一定的网络数据监控系统来实现网络内部与外部数据的隔离,进而实现对来自于计算机网络外部入侵的拦截、过滤和阻挡,同时,他还可以有效防止内网的非法操作。极大地提高了网络信息数据传播的安全及可靠性。 3.4计算机病毒防范技术随着internet的快速发展,新病毒层出不穷,其危害性与传播速度已经在计算机用户带来了极大的危害。最常用防范的计算机病毒的措施就是安装杀毒软件,常用的有360安全卫士,瑞星杀毒软件等。另外,安装后还要定期的对杀毒软件进行升级、更新以便于及时处理感染新病毒的文件。除此之外,还要养成防范病毒的用户习惯,如:不随意下载未知网站的资料或文件,不安装使用来历不明的程序,不轻易打开存在隐患的网络地址,定期做好数据备份等等。此外,及时安装补丁或更新系统,防止黑客利用系统漏洞进行系统攻击和破坏。 3.5物理隔离网闸一个相对安全的物理条件是保证计算机网络工程的安全的重要保障,如,在对计算机地址进行选择的时候,不仅需要防止来自于环境等方面的物理灾害的攻击,还需要防止各种人为的破坏。物理隔离网闸是通过带有多种控制功能的固态开关读写介质将两个独立主机系统的信息安全设备进行连接。这两个独立主机系统之间,不存在依据协议的信息包转发,也不存在通信的物理及逻辑连接、信息传输命令与信息传输协议等,从物理上阻断了一切具有潜在攻击可能连接,他们之间只要数据文件的无协议”摆渡”,并且对固态存储介质只有“读”和“写”两个命令,使“黑客”无法入侵、攻击与破坏,有效防止了非法入侵的现象的发生。 作者:吴明德单位:中国黄金集团江西金山矿业有限公司 计算机网络论文:计算机网络安全建设中小企业论文 1中小企业网络安全需求分析 1.1病毒木马的防护一般情况下,需在客户机上安装杀毒软件等安全防护措施,并通过因特网及时更新病毒库,从而能够快速发现并消灭病毒,有效制止危害和防止其扩散。有条件的企业也可以安装防病毒墙(应用网关),防止病毒进入内部网络,有效提升内部网络的安全防护能力。 1.2对外部网络攻击的防护因连接到因特网,不可避免地会受到外部网络的攻击,通常的做法是安装部署网络防火墙进行防护。通过设置防护策略防止外部网络的扫描和攻击,通过网络地址转换技术NAT(NetworkAddressTranslation)等方式隐藏内部网络的细节,防止其窥探,从而加强网络的安全性。1.3员工上网行为的管控对于在办公区内的员工,要禁止其在工作期间做无关工作的网络行为,如QQ聊天、论坛发帖子、炒股等,尤其禁止其玩征途等各类网络游戏。常用做法就是安装网络行为管理设备(应用网关),也有些企业会出于成本考虑安装一些网络管理类软件,但若操作不当,很容易会造成网络拥塞,出现莫名其妙的故障。 1.4对不同接入者权限的区分企业网络中的接入者应用目的是不相同的,有些必须接入互联网,而有些设备不能接入互联网;有些是一定时间能接入,一定时间不能接入等等,出于成本等因素考虑,不可能也没必要铺设多套网络。通常的做法是通过3层交换机划分虚拟局域网VLAN(VirtualLocalAreaNetwork)来区分不同的网段,与防火墙等网络控制设备配合来实现有关功能。 1.5安全审计功能通过在网络旁路挂载的方式,对网络进行监听,捕获并分析网络数据包,还原出完整的协议原始信息,并准确记录网络访问的关键信息,从而实现网络访问记录、邮件访问记录、上网时间控制、不良站点访问禁止等功能。审计设备安装后不能影响原有网络,并需具有提供内容安全控制的功能,使网络维护人员能够及时发现系统漏洞和入侵行为等,从而使网络系统性能能够得到有效改善。通常的做法就是安装安全运行维护系统SOC(SecurityOperationsCente)r,网管员定时查看日志来分析网络状况,并制定相应的策略来维护稳定网络的安全运行。 .6外网用户访问内部网络公司会有一些出差在外地的人员以及居家办公人员SOHO(SmallOfficeHomeOffice),因办公需要,会到公司内网获取相关数据资料,出于安全和便捷等因素考虑,需要借助虚拟专用网络技术VPN(VirtualPrivateNetwork)来实现。通常的做法是安装VPN设备(应用网关)来实现。 2网络安全设备的部署与应用 通过企业网络安全分析,结合中小企业网络的实际需求进行设计。该网络中的优秀网络设备为UTM综合安全网关。它集成了防病毒、入侵检测和防火墙等多种网络安全防护功能,从而成为统一威胁管理UTM(UnifiedThreatManagement)综合安全网关。它是一种由专用硬件、专用软件和网络技术组成的具有专门用途的设备,通过提供一项或多项安全功能,将多种安全特性集成于一个硬件设备,构成一个标准的统一管理平台[2]。通常,UTM设备应该具备的基本功能有网络防火墙、网络入侵检测(防御)和网关防病毒等功能。为使这些功能能够协同运作,有效降低操作管理难度,研发人员会从易于操作使用的角度对系统进行优化,提升产品的易用性并降低用户误操作的可能性。对于没有专业信息安全知识的人员或者技术力量相对薄弱的中小企业来说,使用UTM产品可以很方便地提高这些企业应用信息安全设施的质量。在本案例中主要使用的功能有防火墙、防病毒、VPN、流量控制、访问控制、入侵检测盒日志审计等。网络接入和路由转发功能也可由UTM设备来实现。因其具有多个接口(即多个网卡),可通过设定接口组把办公区、车间、服务器组等不同区域划分成不同的网段;通过对不同网段设定不同的访问规则,制定不同的访问策略,来实现非军事化区DMZ(demilitarizedzone)、可信任区以及非信任区的划分,从而有效增强网络的安全性和稳定性。对于上网行为的管理,可以通过内置UTM设备的功能来实现管控,并可以实现Web过滤以及安全审计功能。,设定了办公区和车间1可以访问互联网,而车间2不能访问互联网。在办公区和部分车间安装无线AP,可方便人员随时接入网络。通过访问密码和身份认证等手段,可对接入者进行身份识别,对其访问网络的权限进行区分管控。市场上还有一些专用的上网行为管理设备,有条件的单位可进行安装,用以实现对员工上网行为进行更为精准的管控。对于出差在外地的人员和SOHO人员可在任何时间通过VPN客户端,用事先分配好的VPN账户,借助UTM设备的VPN功能,与总部建立VPN隧道,从而保证相互间通信的保密性,安全访问企业内部网络,实现高效安全的网络应用。 3结束语 通过某中小企业计算机网络安全设备的部署,UTM产品为中小规模计算机网络的安全防护提供了一种更加实用也更加易用的选择。用户可以在一个更加统一的架构上建立自己的安全基础设施,保证企业网络安全稳定运行。要实现企业网络安全建设的可持续性发展,还需要立足实际,从意识、制度、管理、资金、人员、设备、技术等方面进行不断的改进和提高,这样才能保障网络快速、稳定、畅通地运行。 作者:陈俊祺谷大丰单位:武警山西省总队网管中心国网山西省电力公司电力科学研究院 计算机网络论文:电力系统计算机网络论文 1计算机网络在电力系统的应用现状 电力系统中利用计算机网络技术,有效的扩大了管理的范围,提高了工作效率,但随之而来所带来的安全问题也日益严重。由于病毒技术的快速发展,防火墙的完善,使电力系统网络极易受到攻击,导致企业机密出现泄露。特别是部分电力企业中局域网极易出现堵塞现象,从而导致工作效率降低,再加之操作系统漏洞及上网管理不严,极易给攻击者留下后患,各类远程攻击及病毒入侵时常发生。 2计算机网络在电力系统的应用意义 电力系统计算机网络技术的应用,为企业管理人员带来了较大的便利。企业管理者只需要在本部就可实现对各地项目部财务、工程进度及工程质量等信息的了解,及时获取各地项目部的资料,与其他管理人员通过网络对项目问题进行分析和决策。同时计算机网络技术的应用,对当前电网建设发挥着极为关键的作用,其可以利用计算机网络将各地电网设施进行连接,使其成为一个整体,而且还可以将各地分散的员工有效的连接成为一个整体,为管理带来了较大的便利。这样管理范围进一步缩小,利用计算机网络这个平台,可以有效的将企业与员工有效的联系起来,充分的调动起每一位员的工作积极性,使企业管理者也可以通过这个平台更好的了解员工的基本情况,科学合理的做出更项重要决策。可以说在电力企业发展过程中,计算机网络技术作为其现代化管理的重要手段之一,成为企业发展的重要帮手。 3电力系统信息安全防护应对策略 3.1做好电力系统安全风险的评估在当前电力企业信息化建设过程中,为了更好的发挥出计算机网络技术的优势,则需要做好安全状况评估工作,聘请权威信息安全咨询机构,同时组织企业内部信息人员和专业人员参与,从而对企业信息安全风险进行全面的评估,及时发现企业信息化建设过程中存在的问题,并制定科学合理的策略,建立健全企业信息安全系统,在企业信息化建设过程中尽量应用已成成熟的技术和产品,确保信息安全系统的安全和稳定。 3.2采用信息安全新技术,建立信息安全防护体系电力系统企业信息安全面临的问题很多,应该根据安全需求的轻重缓急,解决相关安全问题,根据信息安全技术的成熟度进行综合分析判断,采取分步实施。技术成熟的,能快速见效的电力安全系统先行实施。 3.3计算机病毒防范目前防病毒软件主要分为单机版和网络版两种。随着网络技术的快速发展,网络病毒的危害越来越大,因此,必须将电力系统内各台计算机加装防病毒软件,并且要及时更新防病毒软件的病毒库版本,建议采用单机版、网络版防病毒软件及其他防护手段相结合的综合病毒防范体系。 3.4优化安全设备配置策略通过信息检测、攻击检测、网络安全性分析和操作系统安全性分析等一系列配置,对黑客进行监控。利用防火墙可以阻断非法的数据包,屏蔽针对网络的非法攻击,阻断黑客入侵。一般情况下,防火墙设置会导致信息传输的明显延时。因此,在需要考虑实时性要求的电力系统,建议采用实时系统专用的防火墙组件,以降低电力系统通用防火墙软件延时带来的影响。 3.5监视网络流量和进行非授权使用检测通过对网络流量采样.来实时地监视网络流量和进行非授权使用检测。同时,可以通过封锁网络访问或终止非法对话来主动响应非法活动。 4电力系统计算机网络的维护 4.1维护工作内容一是保证设备工作条件,包括供电条件和环境条件等;二是对系统故障进行判断和处理,根据故障现象和告警指示,利用网管及各种测试工具进行故障定位,找出故障原因,在最短时间内排除故障;三是通常采用集中维护方式,将维护人员和必要的维护仪表集中在一个主要站;四是经常检查交换机与路由器中的端口状态,尤其需要关注端口差错统计信息,对于出错包特别多的端口,应该检查其是交换机或路由器本身的、链路的原因,还是接入设备的原因;五是链路若是光缆,则主要检查现有衰耗和投运时的衰耗差,链路是网线则用专用仪器进行现场测试,光纤不允许小角度弯折,更不能出现直角;六是网管监控系统和本地维护终端用的计算机是专用设备,禁止挪用,以免病毒侵害。 4.2对维护人员的要求一是对运行中的网络设备在进行变更设置的操作时,必须有两人同时在场方可进行,一人操作,一人监护,并做好如何在操作失败而导致网络设备异常的情况下的处理预案,履行必要手续;二是处理光接口信号时,不得将光发送器的尾纤端面或上面活动连接器的端面对着眼睛,并注意尾纤端面和连接器的清洁;三是熟练掌握所维护的设备的基本操作;四是做好设备的日常巡视工作。 5结束语 目前电力企业已全面实现了现代化的管理,计算机网络技术已在电力系统中广泛的应用,给电力企业的管理工作带来了极大的便利,但计算机网络技术所给电力系统带来的安全问题也一直没有得到解决,而且安全形式也日益严竣,所以还需要电力企业管理者和全体员工共同努力,在电力系统不断发展过程中得以完善,确保电力系统的安全性和稳定性。‘ 作者:刘珂张静单位:国网青海省电力公司电力科学研究院国网青海省电力公司信息通信公司 计算机网络论文:网络数据库应用下的计算机网络论文 1计算机网络数据库目前应用现状以及其存在的威胁 1.1目前计算机网络数据库的应用现状随着科学技术的不断发展,有效对计算机网络应用环节开展是建立在计算机信息存储以及管理模块上开展的基础上,因此其要通过计算机的网络数据库,才能适应现在计算机网络技术发展的要求,从而为计算机网络技术的有效开展提供保证。现在计算机网络安全的运行模块当中,保证网络数据库的安全性已经成为了计算机领域中的重点研究课题。然而计算机网络数据库对计算机数据和信息的存储以及数据库中储存的数据信息相当大,其受到外界的安全攻击很频繁,给用户造成的损失不可估量,因此必须采取高效的安全措施,为计算机网络安全工作的顺利进行提供保障。计算机网络数据库是建立在普通后台的基础上,是通过浏览器等其它软件进行计算机数据和信息的存储以及查询和利用。网络数据库特征有:一是能够有效保证数据和信息存储的完整性以及一致性;二是能够高效存储大量的数据信息。另外,我国目前的网络数据库部署具有简单及方便的特点。它的网络环境比较复杂和开放,因为网络环境的开放,造成了其频繁受到外界的攻击以及非法入侵,使计算机网络数据库的安全得不到保证。因此,为了保证数据库的可靠性以及多用户性,我们必须进一步优化计算机网络数据库技术。另外,大量重要且敏感的数据信息被存储在网络数据库中,因此必须采取有效措施来为网络数据库的安全性提供保障。 1.2计算机网络数据库中分析其存在的威胁计算机网络系统的运行过程存在着对网络数据库的威胁:一是网络手段的攻击,如果网络系统的安全性较低或者不存在安全性,那么会使网络数据库得不到安全保证,因此很有必要优化网络数据库安全技术;二是用户自身的操作不当造成了网络数据库出现信息和数据不正确;三是非法访问了权限范围外的数据信息。四是攻击了对网络数据库的合理访问;五是对数据资源信息进行了非法窃取和篡改。 2对计算机数据库安全技术提出优化 由于目前的网络环境不断开放,造成了网络数据库在运行的过程中很容易受到外界影响而出现安全问题,从而容易泄露和丢失网络数据库中的重要数据和信息,给用户造成的损失很严重。因此必须采取有效的技术措施对网络数据库进行安全高效的控制管理。为保障数据信息的合法性,我们必须优化计算机数据库的安全技术方案,通过优化计算机网络数据库内容来提高其在运行过程中的安全性和可靠性。对于网络数据库的安全处理,首先要处理好整体数据信息存取的安全性以及合理性。 2.1对数据库进行加密对数据库进行加密是保护网络数据库安全的常用技术手段。通过对数据库加密程序的应用,有效的增强了数据库内部数据的实效性以及安全性。将特殊的算法有效应用在模块的加密过程当中,进行高效的改变数据信息,并且为用户提供了可加密的应用信息。其次在数据库的加密模块当中,正确的解密方法用户必须牢牢掌握,以便于获取更全面的信息数据及其原始内容。优化处理数据库加密系统的内部模块是保证模块顺利开展的关键,采取有效的措施对加密环节和解密环节进行优化,增强非可辨的数据信息和可辨的数据信息两者转换的规范性,对获取的数据信息进行有效的解密和读取。另外,对于进行加密的相关数据信息,非授权用户不能翻阅读,这样使网络数据的安全性从根本上得到了保障。 2.2数据的备份及恢复对数据备份及恢复技术的加强应用,是对网络数据库信息被完整统一获取的保证,及时地发现网络数据库系统中出现的各种障碍和问题,以便采取有效的改进及优化措施。数据信息管理人员应当把数据恢复技术给充分应用,进行合理处理相关备份文件,以便在最短的时间里,使数据库中相关数据资料能够尽快恢复,使网络数据库系统故障问题的出现得到有效避免,从而降低了社会经济损失。合理建立有效的数据备份以及恢复是网络数据库的保障数据机制,并且可以作为一种常用技术手段。此机制在其运用过程当中,在网络数据库系统故障的出现时,管理人员能够结合以前备份的数据文件,可以及时地恢复到初始状态。数据备份信息处理时,一般采取静态和动态以及逻辑备份等多种形式。磁盘镜像和备份文件以及在线日志是经常使用的数据恢复技术,在其使用过程当中可以根据实际的数据库运行模式,对备份恢复技术的可行性有效进行选择。 3总结 由于计算机网络具有开发性的特点,使外界因素容易对计算机网络数据库安全造成严重影响。因此优化计算机网络数据库的安全技术,并且要不断更新和改进网络数据库的安全技术是重中之重。本文通过采取用户身份认证和数据库加密以及数据备份和恢复,再者有审计追踪和攻击检测等多种措施对计算机网络数据库的安全技术进行了有效优化,使网络数据库的完整性以及安全性得到了保证。 作者:许诗单位:河南省漯河市医学高等专科学校 计算机网络论文:网络应用下的计算机网络论文 1前言 计算机和网络的技术在我国开始得到普及,现代人们的生活是离不开计算机和网络的,计算机网络技术给人们缔造了一个超时空的生活概念。但是,随着计算机网络技术到来的,还有计算机自身携带的程序漏洞和管理漏洞,这些漏洞给计算机用户的隐私造成很大的威胁。怎么科学的解决这些漏洞,加强计算机的管理机制,对计算机的整体采取有效的防护措施,保证计算机在使用时的安全性,是目前我国计算机技术的重大难题。 2目前计算机及网络技术存在那些泄密隐患 2.1电磁泄漏电磁泄漏是计算机或计算机系统设备在运转时向外发出的电磁波的现象。着一些辐射出去的电磁信号,任何人都可以利用电磁接受设备,都能在一定的范围以内接受到向外扩散的电磁波,特别是利用敏感度高的接受装置,更是能稳定、清晰的看见计算机正在处理的信息。 2.2介质剩磁效应计算机在储介质文件然后在删除后,介质文件仍然可以在计算机的存储系统中留下可以读取的信息痕迹。在电脑大多数的操作系统中,计算器在删除文件时,只是删除了文件名,可以读取的文件仍然保存在电脑系统中,从而导致用户的信息泄露。 2.3计算机操作系统漏洞操作系统是计算机保证方便、有效工作环境的重要因素,但是其自身存在的泄漏点也是非常的多,其中以下六点就是关键的所在: (1)操作系统自身的体系结构就造成计算机就不保密。 (2)计算机系统在创建新进程,新进程可以执行原进程的权限。 (3)操作系统通常都会对进程起到守护作业,这一点可以被黑客利用。 (4)网上传输文件是计算机自带的特点。 (5)调速器与向导是操作系统为用户提供的软件。 (6)计算机系统自带的无口令入口是为电脑系统开发人员提供的便捷入口,当然这也是黑客的入口。 2.4信息网络数据库入侵数据库被入侵是有三点造成的。一是电脑数据库中存放着当量的数据信息,这些信息有着不同的职责和权力,更具访问密级的不同,这些数据信息应该有不同的保密措施,如果计算机用户对这些数据信息保密设置不当的话,这些数据信息时刻的被黑客所篡改、窃取和滥用。二是数据库中,数据的更新是原地进行的,新数值一更新,旧数值就会被原地摧毁,并且没有任何可以修复旧数值的方法。三是电脑的数据库在进行联网作业时会对多台计算机进行连接,这样的隐患也是很大的。 2.5计算机病毒计算机在进行网页浏览时,如果浏览带有电脑病毒的网页,那么病毒程序就会强行下载,并且没有任何信息,电脑病毒具有自我保护、漏洞侦查、自行修复等功能,使电脑病毒具有顽强的生命力。计算机病毒也是黑客惯用的入侵手段之一,让电脑用户的资料神不知鬼不觉的被切取和利用。 3计算机与网络技术的防护措施和管理措施 3.1计算机系统的防护措施计算机系统是计算机的优秀部分,保护计算机系统就可以很好的保护计算机用户的隐私,当然这些保护方法是可以得到加强的,使的保护措施随着科技的进步而进步。对计算机系统的保护措施主要是有以下五点: (1)计算机操作系统保护。计算机的操作系统本身就是具备一定的保护程序,这些程序在当时可能会很有用,但是科技的发展是飞快的,如今的入侵技术已经是很系统化的,所以我们在选择操作系统时应该选择可以实时更新的操作系统,跟上时代的脚步。 (2)防火墙技术。计算机的防火墙程序,可以有效的控制计算机内部网络与外部网路传递的数据量,从而解决外部网络对电脑的非法访问的问题。 (3)监测技术。监测技术是一种新型的计算机防护措施,它通过计算机的各个关键点收集系统漏洞和黑客入侵信息。 (4)程序跟踪。计算机的程序在一般的运行中是没有受到电脑跟踪的,使其程序的数据会向都没有很好的记录,让电脑的正在运行的程序的数据得到科学的监管是很好防范系统入侵的方法 (5)防毒与防黑客技术。在计算机用户使用电脑的时候,尽量避免浏览不良的网页,最好在使用电脑是开启防火墙和安装杀毒软件,让电脑系统运行的程序受到电脑防护系统的控制,不下载来路不明的软件。 3.2计算机系统管理目前家用计算机的使用率逐渐增多,保持良好的使用习惯和系统管理方式是保护隐私泄露的有效手段,用户在对计算机进行操作时,应该对计算机的各级系统程序进行编号和排序,设置计算机的访问权限,开启防火墙,对计算机在网络上的运转数据做出收集和整理,定期检查计算机系统工作的情况,从而保证计算机用户隐私的安全性。 4结束语 伴随可以的飞速发展,计算机保护技术应该时刻的更新,在网络技术的领域里,落后就等于挨打,所以我们应该时刻关注网络安全的信息,及时的做出调整,来应对新的挑战。 作者:穆清风单位:炎黄职业技术学院
随着科学技术的飞速发展,数据网络正在日趋完善。各行业为了迎合时展步伐,不断将大数据技术手段应用到自身发展中。大数据时代的到来改变了企业的运营与管理方式,其中最为突出的就是管理会计。房地产行业的管理会计人员应正视自身的不足,一并积极应对挑战,以此为企业的健康稳定发展夯实基础。以下就大数据时代中房地产行业的管理会计进行分析,保证企业稳定发展。 一、房地产行业中大数据时代管理会计的重要性 (一)提高企业前瞻性 随着大数据时代的到来,大数据技术早已被应用在各行业领域中。我们每个人都在享受着大数据技术带来的便利与优势。同时,大数据时代的到来也为人们之间的交流与沟通带来了便捷,加速了信息资源的传递。在房地产企业中,大数据技术的出现更是让人们的工作变得更加高效快捷,同时很好的解决了工作中的问题与困境,极大程度提高了人们的工作效率。除此之外,房地产行业可以通过大数据技术的使用放眼未来市场发展,只有拥有了长远的发展目光,才能真正发挥大数据技术的价值,为企业谋求更多的有效性信息。借助大数据技术帮助企业正确分析管理会计信息,切实提高管理会计工作效率,更好的为企业战略服务,实现企业经济利益的最大化发展。 (二)提高企业优秀竞争力 近年来,企业处于发展的大时代背景中,需要通过互联网技术拓宽市场,以此增进企业与客户之间的感情联络。互联网技术的出现让客户更加深入的了解了企业,从内涵到文化,从文化到发展,进而形成企业与客户之间的完美对接。通过对客户的深入了解,满足其需求,并为其提供更好的服务。与此同时,将大数据技术应用到管理会计之中,利用大数据技术从互联网内获取有用的信息资源,为企业提供更多的市场变化需求。企业可以从大量数据中进行有效信息的筛选,以此提高企业竞争力,保证自身综合实力的同时,在激烈的市场竞争中站稳脚跟。 (三)提高企业运营力 企业的管理会计不仅是企业经济利益的优秀成分,同样也是市场中预估测评的重要基础,企业可以通过合理的管理会计,为今后自身发展提供科学参考依据。企业内部管理会计与大数据技术的融合,在提高会计工作效率的同时,对企业运营意义非凡。大数据技术的使用便捷了信息数据的分析与管理,不仅有助于提高企业运营方案的实用性,同时也能有效提高企业运营效率,保证企业发展与稳定。 二、房地产行业中管理会计与大数据时代的融合 (一)经营决策 由于房地产行业自身行业特点的突出,可以将其分为年度预算、项目周期预算、拿地预测、盈利预测以及现金流预测模块等几大项。传统的管理会计由于数据首先,其预测有关工作要始终以企业内部数据为基础,从而无法对外部市场与外部环境进行有效分析,这就影响了预算工作的准确性。为了改善这一企业经营情况,大数据的出现为企业提供了多样化的通讯工具,旨在为企业提供便利的资讯获取方式。各地房地产企业中拥有的地理信息、城市规划以及城市经济发展状况与未来导向等各种数据,结合管理会计预测工作的各项技术与方法,利用分析工具对房地产行业的建设与经营进行分析。同时,大数据技术的出现,也为企业赢得了更多的信息渠道,企业可以在市场数据的整合后,第一时间得知对手的动向,以此评估建筑市场的走向与发展,从而做好充足的准备工作。 (二)运营监控 管理会计的工作开展务必要对企业内各部门及其工作情况进行监管,控制活动应保证企业经营的有序进行。通过对各项产品、服务等数据进行分析与挖掘,为企业提供强大的数据支撑力。由于房地产行业中各项目周期时间较长,控制与管理难度也在相对增加。大数据技术可以从多方环节对房地产的运营情况进行监控。管理会计可以从企业内各层级系统中将有价值的数据提取出来,并集中汇总到企业的大型数据资料库中,以此获得全面且完整的战略信息,力争避免由于信息缺失导致的数据分析失误。在处理企业运营问题期间,应结合具体指标将各层级的问题定位出来,并制定科学可行的运营方案,提升企业的管理能力与运营能力。在企业大数据库中,对各类型信息进行全方位分析,通过规范性的方案提出改进措施。并结合企业的实际经营建立起统一的数据信息平台,保证各部门之间数据共享的及时性,以此提高企业执行力的落实。 (三)成本管控 在当前的房地产行业中,成本管理逐渐朝着控制型与价值型转变,不仅要保证施工环节的成本投入,同时也要控制好市场调查、前期设计等准备工作以及营销环节的成本管理。对于不同房地产项目而言,多样化的形式,决定着项目建立到完成之间的大量成本信息数据。房地产企业务必要联合多部门进行运作,结合自身所掌握的数据进行成本的动态控制。即使各企业之间的成本控制手段各有不同,但是其共同目标都是为企业谋求更多经济利益,减少经营过程中不必要的成本浪费。企业内部数据与外部数据共同构成了企业的数据信息平台,其中包含了各项工程的开发进度、政府开发指标、调控政策、消费者偏好、以及市场价格等。在组建成本管控平台后,以此实现数据之间的横向对比,加强成本控制力度,做出科学可行的分析判断。 三、大数据时代为房地产企业管理会计带来的挑战 大数据技术的出现,在为人们工作带来便利的同时,也为人们的工作开展带来了全新的挑战。而这种挑战是有难度的、是不断进取的。信息的安全作为时代问题之一,已经从成为社会各界广泛关注的热点话题。企业在保证自身信息安全的同时,应尽量保护好优秀数据的完整性,对信息数据的使用权限、数据的传递进行严格把控,将安全工作落实到位。通过大数据技术分析后获取的信息多数具有一定的隐私性质,以常见的地理位置、影响因素等为例,这些信息的出现象征着企业的建设与发展。企业如何完善自身的信息管理系统,也会直接影响到客户的满意度,以及企业在社会中的声誉等。同时,在数据信息的处理过程中,管理会计的技术人员也面临着全新的挑战。由于其所管理的信息内容十分繁琐复杂,加之种类较多,海量的信息导致企业的数据筛选务必要实现高效。在房地产行业中,其数据大多呈现出非结构的态势,若依然沿用传统的数据挖掘算法,并不能得到有效的数据信息算法。管理会计应先将数据变为结构化信息,进而开展后续处理。这样一来,信息的时效性会因此受到削弱,创造与研发数据算法的处理成为了企业管理会计的当务之急。与其他行业相比较而言,房地产行业处于粗犷发展期,而信息处理、采集方面稍逊一筹。比如为保证对房屋信息的监测,会引入非房地产行业数据,用电量等,这种引入其中存在着诸多数据结构不合理的现象,加之数据信息的不对称。这些问题的出现要求房地产行业应建立一个可以存储海量信息的共享平台,切实提高系统工作的安全性与时效性,促使普通民众、企业以及政府之间的数据信息共享。除此之外,在大数据环境的大背景中,由于管理会计人员的缺失,导致其整体水平并不理想。加之目前管理会计人员的自身素质与水平并不符合时展需求,在未来的建设与发展中,人才的缺失成为房地产行业面临的一大难题。而人才的缺失早已变为影响企业发展的大趋势。因此,务必要重视人才的培养、培训与管理,促进自身管理优势的发挥。 四、总结 综上所述,大数据技术的出现不仅为企业带来了可观的经济收益,同时也为管理会计人员带来了全新的发展机遇与挑战。只有勇于接受挑战,才能实现自我突破与成长。房地产行业应认清形势,直面挑战,紧跟时代思想步伐,通过新技术的使用与研发,保证自身的安全,提高自身综合竞争力,以此推动房地产行业的又快又好发展。 参考文献: [1]柴俊.大数据时代企业管理会计面临的挑战与解决对策[J].财会学习,2018(14). [2]张磊华.基于大数据时代下的管理会计面临的挑战及应对策略[J].财会学习,2018(20). [3]廖敏霞.大数据技术对管理会计的影响及应对[J].企业经济,2018(1):103-108. [4]孙寒力.大数据背景下管理会计的创新研究[J].财会学习,2018(12). 作者:何家胜 单位:浙江创宇房地产开发有限公司
企业管理系统论文:建筑施工企业管理系统论文 1施工企业集成化综合管理系统 当前建筑行业信息化发展普遍落后,其重要原因是施工企业自身是一个复杂系统,在信息化发展过程中存在“重实施、轻规划,重技术、轻管理”的现象。特别是未经过系统分析,建设出的系统与实际管理脱节,造成一个个信息孤岛,未切实发挥其应有价值;平台建设后,缺乏应有的运行管理机制,最终造成各应用人员疲于应付,系统形同虚设。集成化管理是在系统工程的基础上,把信息论、系统论与工程论有机结合的一种整体化管理模式。这种“集成”不是有关知识门类及各个部门的简单叠加,而是以系统工程为基础,实现知识门类的有机融合,经过各个部门的重组所形成的一个新的有机体,其整体功能远大于各个部分之和,是工程项目管理建立和实现知识管理的一种有效途径。当前,工程项目管理集成化管理研究方向有:①项目全生命周期管理;②项目全要素成本管理;③全面一体化管理。基于集成化管理思想对施工企业业务环境进行全面分析,构建集成化的企业综合管理系统。可将施工企业复杂系统中各个独立的要素统筹纳入企业综合管理系统,使每一项管理活动都能在最优的框架下进行;监控优秀业务过程,降低业务风险;基于数据分析进行系统、业务优化,实现决策数据化,提升决策水平。 2施工企业集成化管理模型 施工企业作为独立运营企业,其经营业务建立在行业法律法规规范、质量体系、环境与安全体系、企业自身运行体制(制度、流程)、施工技术与工艺基础上等。作为工程项目管理主体,其涉及的业务活动过程有招投标过程、施工合同实施过程、分包与供应合同实施过程、现场人、材、机管理过程、施工工艺流程、施工活动的组织管理过程等;其经营活动的目标包括成本、进度、质量、安全;其对外业务单位包括业主、分包商、供应商、监理、各政府主管单位等。利用集成化管理思想,从施工企业的业务关系、管理目标、管理过程、生产要素等维度进行综合系统分析,构建了施工企业集成化管理模型。 3系统建设 3.1系统架构 基于施工企业集成化管理模型,针对郑州一建集团管理实际,构建了综合管理系统建设规划,并确认本期建设系统范围与边界、各系统之间的集成关系,如图2所示。郑州一建集团企业综合管理系统建设的原则:①标准化基础数据;②标准化流程;③集成化应用。综合管理系统建设目标:①资源整合;②风险管控;③决策支持。本期建设的企业综合管理系统,包括为:门户网站、人力系统、OA办公系统、项目管理平台、档案管理系统、财务系统等子系统。下一步将在各业务子系统的基础上构建知识管理系统、商务智能系统等。本次建设的各系统的功能与范围如下。 1)门户网站根据不同的浏览类型可定制化显示不同内容;提供手机网站功能;并提供各内部业务平台访问入口。 2)人力系统分层级进行人员招聘、员工管理、员工招聘、自定义绩效管理、薪酬管理等。可实现对人员绩效、单位绩效的任意维度分析。 3)项目管理系统包括经济类业务(投标、施工合同管理、专业分包、劳务分包、机械设备管理、物资管理、成本管理等)和非经济类业务(技术管理、质量管理、安全管理、环境管理等)。实现对工程项目生命周期业务的整体管理,并对影响工程的重大经济类事项或非经济类事项进行预警。 4)档案管理系统对工程竣工资料进行管理;对单位、个人重要绩效等事项进行记录;实现对各类纸质、电子资产的管理。 5)财务系统实现对集团各类经济业务、项目核算业务的会计核算,并对会计核算结果进行多维度分析。 6)OA办公系统公司办公驾驶舱、员工学习生活园地。具备工作计划于总结、会议室管理、车辆管理、审批业务;并且集成各平台的待办、重要报表数据;各层级单位均可子定义本单位的门户平台,进行本组织层级的员工文化建设。各系统之间的重要集成关系如下:①所有系统均从人力系统中关联账户、人员、组织结构等信息;②人力系统自动关联办公系统、项目平台中个人、单位考核指标;③OA办公系统集成各类常用报表数据及重要链接;④档案系统对各系统需要归档内容进行管理;⑤系统开发接口,目前可集成Project,GCL2013,Office等。 3.2分步骤、分期开展系统开发与实施工作 根据各系统依赖关系,确定各平台建设的先后顺序及模块业务启动顺序,保证平台业务正常进行。建立项目组运行机制,考察并选择内外部项目组成员及平台开发与实施应用推广范围。建立了以周为单位的周计划、周总结、周沟通等制度,及时监督开发实施过程中业务冲突项并解决。平台建设以业务及需求梳理为前提,必要情况下进行流程再造。信息化系统实施难度的大小与公司业务规范、标准化程度有很大关联。标准化、流程化程度越高,实施难度越低,实施效果越好。平台实施与应用推广,充分发挥以点带面、标杆作用,从而让大家在看到美好前景的基础上跟从项目组的计划开展各项工作。 3.3做好培训,构建平台的运行机制 以公司内部实施团队为基础,逐步构建平台运行机制:制度保障(平台运行制度、平台操作手册)、内部团队(内部讲师、业务应用分析人员)等,从而形成良性平台运行机制,保障平台建设能够实现预期目标。 4系统应用效果 基于集成化管理模型,合理设计信息要素,将各项管理工作过程进行信息登记,满足各级管理要求。从业务管理角度,通过对历史数据的存储、分析,挖掘业务系统优化价值;从决策者角度,可提供更直观、形象的多维度数据展示形式,便于科学决策。 1)构建多层级管理架构施工企业,一般是2级或3级及其以上组织结构。各层级在各业务系统中因所处层级的不同,关注的业务点均不同。郑州一建企业综合管理系统将集团各层级管理需求纳入平台,使各单位、各岗位人员根据业务需要充分参与系统、各司其职。 2)标准化基础数据、业务流程,加强数据集成,提升协同效率基础数据的标准化、共享使用,保障了数据的唯一性与关联性,实现信息“一次录入,多次使用、共享使用”,例如供应商基础信息、合同信息、价格信息等。通过对各级业务流程进行梳理,严格管控用章、资金等业务风险;并针对各业务单位的特殊情况,提供个性化流程配置。基于标准化数据、流程的逻辑关联,可实现业务联查分析;并且各业务平台之间通过接口进行数据集成汇总,减少重复工作,为多维度综合分析提供支持。提供手机终端审批,便于工程项目现场、出差期间办公;使用即时通信工具、手机短信提醒等,实现对重要事项的多方式告知。利用全方位、立体式的综合管理系统实现协同办公、高效管理。 3)实现了对工程项目全生命周期管理,精细化工程项目成本管控风险,提升施工技术水平与资金运作效率通过企业综合管理系统,构建工程项目全生命周期管理。工程项目投标、项目内部立项;各类现场物流、人流、信息流的流动;各层级工程质量、安全等的监督;各种外部对接;工程竣工资料等,在企业综合管理系统中均得到体现。将工程项目全过程、全生产要素、内外部业务关系对接等全部纳入平台,实现信息的集成管理;并将项目管理的各级管理职责在平台中具体化、标准化、流程化。通过对过程、要素、全员的动态记录与监控,实现项目的精细化成本管控;基于各种生产要素的精细化成本核算体系,实时监控项目运营成本,定期的成本分析,便于核查盈亏的具体原因,从而不断地从施工技术、管理方法上去改进,提升企业的项目管理水平、资金的运作效率;通过对重点项风险指标的客观定量考核,实现风险预警。 4)实现对各级单位、个人的全方位绩效评估企业综合管理系统可以集成记录组织、个人的各类评价指标、活动等。从而基于多维度KPI指标,实现对各层级组织单位、个人绩效的量化评估。开展组织绩效的分析,便于平衡组织权力,通过不断的优化组织结构,提升沟通效率,保障各项工作的有效监督、有序进行。个人绩效分析,不仅可以为员工个人职业生涯规划提供充分依据和明细路径,而且便于管理者做好计划与分工,解放管理者时间。进而有利于组织及个人目标的实现。 5结语 本企业利用集成化管理思想构建的综合管理系统,实现了企业各个层面和各方面的综合集成,利用科学、系统、合理的制度,保障全员参与,但集成化综合管理系统的建设是一项长期的、动态的系统工程,只有用发展的视野将各项思维、方法贯彻到企业中心工作中,才会立足于行业前列,本企业还需要随着优秀业务的变化及时更新与调整,以适应不同时期的需求。希望本项目的实践能够为其他同类型同规模企业提供参考。 作者:周明军 李遐 单位:郑州市第一建筑工程集团有限公司 企业管理系统论文:物流企业管理系统论文 1保税区物流管理企业系统设计分析 为了推动保税区内我国的物流管理企业先进程度,在原有技术水平上创立新型的管理系统势在必行。 1.1系统框架设计 如图1所示,该系统主要包含四个重要部分,包括物流管理信息系系统、物流监控系统、物流网站以及数据交换平台。在此基础上利用WebServices技术,对所有物流数据进行汇编与技术化处理,从而实现终端数据的贡献,并实现不同用户数据之间的交换,实现跨平台数据传输服务。 1.2系统结构分析 1.2.1物流管理信息系统物流管理信息系统是在C/S的基础之上建立起来的,其主要对象是物流总部与各分支部分之间的信息交流,并实现信息交互。它是物流系统的优秀部分,也是系统结构的指挥中心。该系统的目的在于是将不同结构部分内所包含的信息进行技术化处理,包括数据信息进行初步的采集,利用不同的传输渠道实现信息流转,最终完成数据的变更,从而将有效数据公布出来,它是物流公司给管理层进行整体性统计与指挥的系统结构。该信息系统内部包含下设的子系统,是在总系统下对不同物流信息进行管理的系统。可以完成对物流信息的初步的统计,并针对不同的物流信息进行规划与收集,从而完成数据的入库、出库等,根据不同的物流信息安排车辆运输,实现对车辆的调度与派送,同时,在此系统结构内部还配置了相应的客户跟踪系统,实现对货物的跟踪,为财务部提供可供就算的业务量。 1.2.2物流网站物流网站是建立在B/S模式基础基础之上的,它是整体物流公司的门户,主要功能在你与实现对外宣传,承载了交流信息,并利用浏览器实现在数据平台上将相关数据进行交互处理,从而保证个人、企业与客户之间信息交互与透明。物理网站可以建立在Web服务器之上,并利用互联网与局域网,将不同客户的信息与物流信息传输到中央数据处理中心上,这样就可以完成对物流信息的贡献,从而为客户提供在线提交功能。同时,利用互联网门户为个人提供相应的功能,并对实时更新物流新闻。 1.2.3物流监控系统物流监控系统是借助C/S模式建立的,它配置GPS卫星系统,将物流数据信息传输到卫星设备上,在通过专用数据传输渠道数据发射到车载GPS独立设备上,从而实现对物流的追踪,并配合物流监控调度中心对物流信息进行现实性监控,调度中心是建立在GPS服务器以及Map服务器基础之上建立起来的系统。在运载车辆上配置GPS移动设备,将物流信息间断性传输到GPS服务器上,并通过代码分析,实现车辆的定位,在利用专业的信息传输渠道,将实际信息传输到MAP服务器上,借助GIS空间分析系统,制定最合理的配送线路。物流中央信息处理中心根据物流信息与实际运载路线状况分析最合理的运输路线,设计最佳合理配置方案。 1.2.4数据交换平台根据物流空间的本身体质,与不同物流业务的需求,建立Web环境下的物流空间信息系统多层体系框架结构,是一种整体性的数据交换平台与数据交换模式,最终实现不同物流信息在数据系统内部,利用不同的物流信息传输渠道来完成数据交互,它是一种规范性的XML文档。数据交换平台是建立在总系统之下的单独运行系统部件,它嵌入在物流管理信息系统与数据服务器之间,并对数据进行处理,可以完成对不同物流单号的确认与委托。信息被搜集进入数据库后上传至数据服务其中,可以利用数据交换平台与Web服务器进行简单的数据交换,主要表现在用户在线信息的传输与浏览。该系统主要利用C/S以及B/S模式,并实现二者的相互结合建构起信息交流框架,其设计是通过WebService技术实现的,通过对不同数据进行处理与收集,完成数据的传输,并在信息凭条内部将不同的信息进行内部与外部的相互传输,在信息平台内,完成不同的数据的传输,相比利用互联网进行数据传输,其效率更高,准确性更好,并具有内部保密性。在该系统内部,不同的数据之间的交换都需要建立在不同的网点之上,即利用不同网点对区域内的数据信息进行采集处理,并配合使用外部信息进行比较分析,因此,网点主要功能在在于将不同的物流信息进行汇编,其处理的数据资料庞大,因此,目前内部有一定程度的因访问量巨大而造成数据传输缓慢的问题。 2结论 综上所述,随着国家经济的发展,在保税区内部的建立新型的物流企业信息管理系统是推动我国经济的必然选择,也是国家走向国际化发展道路的必经之路,因此,应该借助相应的信息化手段来进行合理有效的发展,是目前我国物流企业发展的方向。 作者:林鑫单位:同济大学软件学院 企业管理系统论文:小议供电企业管理系统 1、构建管理系统的主要工作 供电企业资产全生命周期管理系统的构建,应该要把财务管理看作一个重要的环节,使用信息化的方法,从企业的整体进行考虑,进行统筹规划,充分利用有形资产,把生命周期成本降到最低,让企业的价值最大化。主要工作有:(一)增强管理对于供电企业资产生命全周期的强化管理,要进行系统性的建设。这要求各级领导充分重视资产管理,明白资产管理的意义及重要性,改变固有观点,通过制度建设进行资产管理流程再造,让各个部门既分工明确,有能有效协作,并且将资产管理的质量作为业绩考核的一项重要指标。在供电企业内部的资产管理,是从上到下的信息反应过程,收集与集中,政策的落实力度决定了这个过程是否顺利,因此对于资产做出全生命周期的管理,有关的职能管理部门应该要做好本部「刁工作。可以建立相应规章制度,增强管理与协调,制订以及颁布整体的工作方案。管理资产的具体事宜,应该要把资产信息及时传递到各部门,方便落实。如果资产信息得到更新,也应该及时反馈到各个部门。在各个部门的互相协调、努力配合之下,才能做好资产管理工作。(二)构建信息化平台如今建立信息平台是一种常见做法,在企业成熟的资产管理中常常会见到这种信息平台,一般包含多项功能,比如管理文档、管理资产、管理库存、管理工单、管理项目、管理决策等等功能。对于信息系统管理的选择,可加人相对先进的管理概念,但是也不能完全抛弃旧有的管理生产模式。所以在建设企业资产全生命周期的过程时,最好根据资产管理信息系统的成熟平台特征,使用先进的开发方法和成熟的工具,在这个基础上肉进行进一步的开发,增强关于资产管理的内容,这样才更加符合供电企业业务管理的要求,还可以适应企业的发展以及变化。(三)使用编码企业应该要做好对于资产的编码工作,还应该对于信息进行建档,因为资产的品种比较多,数目庞大,因此要想顺利完成这项工作需要借助计算机的条码技术。首先应该要建立相同的条码规定。然后依照建立的规定对每个需要记录的资产进行记录,记录了相关信息以后,才可以进行资产管理。使用固定条码可有效检查出账实是否相符,记录提高工作准确性以及工作效率的方法。此外,条形码应该是唯一的,不但要记录下资产的种类名称,日期等固定的信息,还要对错误进行修正,并且可防伪。经过采集数据能够对扫描所获得的数据来进行归纳与整理,对资产的动态来进行管理。(四)提升员工素质供电企业员工的素质得到提升,有利于供电企业资产全生命周期管理系统的构建。因为这种系统的构建,也是更新管理的理念以及实践,这对于旧的管理以及分工也有一定的影响。所以,应该通过各种方式来提高工作人员的综合素质,提高工作人员的分析判断能力、以及操作能力,争取造就一个专业素质高的队伍,这样才可以为供电企业资产全生命周期的管理过程奠定良好的基础。 2、系统主要板块 在供电企业资产整个生命生产周期中,管理的过程通常包含下面这几点:(一)分析替换成本资产引进,并且分析资产的替换成本,在运营成本中占有大部分比例。通过正确的视角,对于资产管理重新规划,可以节省成本,也可提升产品的服务效率,让生产的安全情况以及环境得到改善,这一点与收益同等重要。资产的使用部门提出相应申请,相关部门应该对申请进行分析讨论,最后给出统一的、专业性的意见。不管要做出怎样的更改,都应该提洪一定的数据作为支持。(二)签订合同并录入数据库和供货商所签订的合同,应该把和合同有关的资料都输人信息数据库中,包括上文所提到的唯一条形码。在这之后,合同的执行部门应跟踪产品的生产进度、工程的进度,让交货的一系列安排得到落实,最后完成调试验收,在正式得到有关资产的所有权以后,把有关数据记录到数据库中。有时一些在建工程被记录为固定资产,也应该依照规定让数据进行自动转化,记录到固定资产中。前期积累的一些信息,有利于加强管理,也对以后的分析以及决定有着重要的帮助。(三)对资产的编码资产的使用状态不可能一成不变,都会发生变动,比如停用、出租等等。当发生这些变化时,应该要及时的把数据库进行更新,各个部门的管理人员在给这些资产进行粘贴标签时都应该要按时检查这些标签是否完好,如果发生破损应该及时进行更换,在盘点资产时,最好使用条形码来进行管理。管理人员可依据这些卡片及资料文档建立维护计划,然后交给各个部门审查。或依照上级部门的指令,构建关于维护的计划。资产管理员应该要在规定的时间之内对这些物品进行核查,然后再把检查结果报告给仁级,来进行分析决策。(四)有计划地维修以及维护资产管理部的工作人员应该根据数据资料,制定一定时期的维修检查计划,尤其是对于一些安全等级比较高的重要的设备,这样才可以有效降低风险。这项计划可以给资产的使用部门,当作下发维修工作单的根据。在完成实际操作过程后,管理负责人可以把所收集的关于维修的记录及时输人数据库,然后把结果进行备案,这样可以方便分析与统计。(五)计划性以外的维护工作资产的维修不可能总在计划之内,还可能出现很多意外状况,当意外故障出现时,要及时的进行维修或者更换。这时可以由使用部门提出申请维修,或是更换。资产管理人员必须要给予相关意见。当申请被批准,且对资产的维修完成之后,这些数据也应及时进行备案,方便下次查询。 3、固定资产使用管理基本准则 (一)统一领导,分级管理固定资产由领导统一管理,各级再按照隶属关系进行管理的管理模式在供电行业存在已久,并且取得了较好管理效果。此种管理模式在执行管理时条理清楚,可以避免发生混乱清况。(二)归口负责,责任到人在对固定资产进行管理的过程中,应该做到权责分明,把管理工作任务分摊到具体的员工身上,保证每个环节都有负责人。这样安排既有利于管理工作的进行,也有利于管理工作责任的划分。(三)合理配置,效益优先固定资产数量有限,应该依据单位的实际情况以及生产经营的需要来进行分配,这样才有利于实现固定资产使用效益的最大化。 4、总结 供电企业资产数目庞大,管理步骤也相对复杂。供电企业如果想构建一个较为完善的资产生命周期管理系统,就应具有系统思维,站在生命周期管理的高度上,根据先进理念,让信息实现共享,实际业务与管理价值得到极高的统一,最终让资产的使用达到最大,这样可以让企业更好地发展。 作者:张婕单位:云南电网公司昆明供电局 企业管理系统论文:鉴于SOA重构企业管理系统讨论 摘要:信息时代,企业结构的复杂性和地域的分布性使得将各类信息集中起来协同工作变得十分困难,而基于网络平台,采用SOA技术构建信息系统可以信息具有目的性、可扩展性、具有联合协作性的架构具有更大范围共享。结合SOA技术特点说明利用SOA建立企业管理信息系统的优势,探讨了企业管理信息系统之重构方法和步骤,以促进企业管理水平的提升。 关键词:管理信息系统;SOA;系统重构;信息集成 一、传统管理信息系统难以适应现代企业管理的需求 信息化带动了企业的高速发展,尤其是中小企业不间断的信息化投入使许多企业拥有了一定数量、不同目标的信息系统,在业务应用模式和工作方式上都有了本质的变化。由于多种的原因,企业内部各信息系统之间以及企业外部各信息系统之间存在许多不相适应的地方。为提高信息系统的运行效率,系统重构逐步成为企业关心的内容。传统管理信息系统和现代企业管理不相适应的地方主要有以下几个方面: 1.需要增加新的功能。早期的管理信息系统(即MIS)通过采集、加工和整理数据提供信息的查询和形成统计报表。随着管理的进步和规范,原有的工作方式,即信息加工流程,可能发生变化;大量的信息经加工和整理后,除了提供查询和统计外,现代信息管理还要求提供自动计算和辅助决策支持。因此,原有的系统功能需要经过必要的修改和扩充。 2.现代企业管理对数据提出了更高的要求。早期的MIS在数据的正确性、有效性、一致性和安全性方面缺乏全面的考虑。一个完整的事务可能由于系统的异常而中断,从而破坏数据的一致性;由于对数据的访问缺少有效的安全措施和权限控制,可能会造成数据的失窃或破坏。现代信息管理要求对数据的正确性和存取的安全性有更严格的保证措施。此外,现代信息除了采集传统的字符、数字、日期等数据类型外,还包括图形、图像、声音等多媒体数据。 3.现代企业管理要求更大量的数据和更大范围的信息共享。早期的MIS常常是小规模操作,数据不能实现有效的共享。在一个单位内部常常表现为不同的部门各自运行不同的系统或软件,同样的数据库分别储存,而且常常存在着差异和不一致。数据的重复存放不仅浪费计算机资源,它所带来的数据不一致性还往往引发管理上的负面效应。另外,有一些系统虽然也能实现少数用户的共享,但系统在多用户方式下缺乏有效的并发控制,而现代信息管理要求管理更大量的数据,在企业级通过网络实现大范围的信息共享。 4.传统管理信息系统存在先天不足。在组织管理上,很多组织都是未经充分规划而创造的,或者虽经规划,但随着外部环境的变化,组织结构等经过多次调整,系统结构早已发生变化;在技术方案论证上,MIS建设的平台选择,包括硬件、操作系统和数据库管理系统等方面,缺乏综合的考虑和前瞻的眼光;在应用设计上,限于设计人员的水平或者责任心,在系统功能设计或数据库设计方面不符合现实需求。由于上述原因,就可能使MIS在建立之初就潜伏着危机。 二、利用SOA建立企业管理信息系统的优势 采用SOA架构就成为企业的最佳选择。SOA即Service-OrientedArchitecture,就是面向服务的架构。它是一种以通用为目的、可扩展、具有联合协作性的架构,所有流程都被定义为服务,服务通过基于类封装的服务接口委托给服务提供者,服务接口根据可扩展标识符、格式和协议单独描述。 1.便于集成现有系统,SOA体系结构可以基于现有的系统来发展,不需要彻底重新创建系统。原有的功能模块可以通过Web服务接口来封装和访问,采取SOA框架可以将各种业务服务构造成现有组件的集合。如:当其他部门使用这种新的服务只需要知道它的接口和名称,服务的内部细节以及在组成服务的组件之间传送的数据的复杂性都对外界隐藏了。这种组件的匿名性使企业能够利用现有的投资,从而可以通过合并构建在不同的机器上、运行在不同的操作系统中、用不同的编程语言开发的组件来创建服务。 2.便于重复利用业务服务,已经创建的业务服务不必与特定的系统和特定的网络相连接。服务是独立的,服务间的通讯框架使得服务重用成为可能。对于业务需求变化,SOA能够方便组合松耦合的服务,以提供更为优质和快速的响应。第三方企业信息系统允许服务使用者自动发现和连接可用的服务,并通过对服务使用者的验证、授权,来加强安全性保障。 3.提高了系统开发速度,在所有不同的应用程序之间,基础架构的开发和部署将变得更加一致。现有的组件、新开发的组件和从厂商购买的组件可以合并在一个定义良好的SOA框架内,这样的组件集合将被作为服务部署在现有的基础构架中,从而成为了重复使用的架构元素。当需要新的企业进入,可以直接对现有服务和组件进行新的创造性重用,大大缩短了设计、开发、测试和部署产品的时间,可以在最短时间内投入使用。 4.降低了系统开发成本,Web服务库成为采用SOA框架的第三方企业信息系统的优秀。直接使用这些Web服务库来构建和部署服务将显著地减少软件开发成本,提高开发人员的工作效率。研究表明,一般系统的接口开发费用占到整个开发费用的33%,最高的竟达到了70%,因为重用和敏捷设计使得在SOA中,接口的重用会节省费用60%。通过采用SOA框架和服务库,为原有应用程序增加服务和创建新的服务的成本大大地减少了。 5.便于改进业务流程,SOA清晰地表示服务业务流程,这些业务流程通过在特定业务服务中使用组件的顺序来标识,这给企业提供了监视业务操作的理想环境。 6.流程的控制是依靠构成业务服务的组件重组来实现的,这将进一步允许改进业务流程,提高效率。重用现有的组件大大降低了在增强或创建新的业务服务的过程中带来的风险。三、重构管理信息系统的方法和步骤 现代管理信息系统是一个具有高度复杂性、多元性和综合性的人机系统,它全面使用现代计算机技术、网络通信技术、数据库技术以及管理学、运筹学、统计学、模型论和各种最优化技术,为经营管理和决策服务。这要求构建企业现代管理信息系统要具备系统的思想和遵循一定的步骤。 1.选择成熟的标准和技术实现。(1)利用数据中间件提供的适配器服务,连通企业现有应用系统,屏蔽不同应用系统复杂的技术接口和通讯协议;(2)将复杂的数据格式转换、业务逻辑等,封装成服务,通过服务总线提供服务消费功能;(3)利用强大的Java服务功能,对流程进行梳理和编排组合,构成更大粒度的合成服务和流程服务;(4)采用消息中间件保证分布式的异步可靠消息传输;(5)将创建的服务和可复用资源,使用资源中心进行集中存储,以方便管理及团队协作开发;(6)使用内部集成的服务总线,对服务消费进行寻址路由、通讯协议转换及服务质量保障等,降低了服务消费者和提供者之间的耦合性。 2.构建服务的基本模块和面向对象的应用开发一样,在实施SOA的过程中,所要分析的目标就是业务流程和针对业务流程每个环节的服务,尤其是一些原子服务。 (1)在分析现有系统基础上从头开始编写服务。这一种选择适合现正在开发全新系统或者改写应用软件的公司。这样可以通过通盘考虑服务,让可重复使用机会最大化,但往往需要较大的投入。(2)将现有代码改写成面向服务。这种服务提供组件的松散耦合,并使用独立标准接口,建立SOA体系结构:服务使用者、服务提供者和服务者。服务者是服务发现支持者,主要提供接口。服务提供者:将自己服务和接口契约到注册中心,服务请求者:通常称为客户端,它根据接口契约来执行服务。(3)对现有的应用或者流程加以“封装”,为它们提供Web服务接口。主要对企业内部业务流程的封装,使企业内部的业务流更加完整流畅,不同业务流程之间实现无缝链接,企业之间业务封装,使整个企业供应链业务流程更完整。(4)获得的服务。包括企业内部的套装应用和系统(如大型ERP、CRM)随带的Web服务支持功能,或外部企业提供服务执行的功能。 3.构建SOA应用系统企业实施,SOA是个分步走的过程,也是分阶段的,具体到实施每个应用系统的时候也是这样。无论是新建系统,还是对原有系统的重构,都需要我们根据需求分析建模的结果去构建、部署、整合、使用到管理服务。 (1)在建模阶段,可以定义业务模型或流程、软件模型和SOA模型。之后就可以创建一组服务,这组服务可以与已的通用接口一起重用;(2)在部署阶段,开发人员可以提取创建的服务,并把它们放在一个可执行、可管理的环境之中;(3)在使用阶段,根据软件模型来装配应用程序,并且测试其软件质量以及非功能性需求,比如性能、可伸缩性等等;(4)管理阶段是一个长期的过程,在这个阶段中,可以监控并管理安全性和使用,以及在许多与可能已经为SOA制定好的服务级协定或策略相对应的方面比较其性能。 总之,对现有信息系统的重构,要在做好总体规划的前提下,对于信息化建设基础比较薄弱的企业,应选择从初级的办公自动化平台开始,逐步到协同办公平台的建立,进行初期的系统重构;对于信息化建设基础比较好的企业,应通过企业门户平台的建设,进行进一步的系统重构;而对于信息系统已经相当完善的企业,应通过数据重构平台的建立和应用集成,实现对整个信息系统的重构与优化。 企业管理系统论文:企业管理系统分析论文 1企业管理柔性评价指标体系的建立 企业是个由多要素、多层次所构成的具有经营过程和管理过程的人造微观经济系统,而企业的管理系统则是由企业的组织结构、人力资源、经营方式、生产技术等多方面组成。企业管理系统的柔性就是要使企业管理各要素在一定的环境条件下,按照企业管理内部运动的规律,进行有效组合,从有利于发挥这些要素的功能及提高系统整体管理的柔性。这里为了方便下面的讨论,将企业管理系统抽象为:企业再造、技术创新、市场营销、企业文化四个部分[3]。 1.1企业再造企业再造的是企业经营模式的调整,这为企业实现柔性管理提供了机会。企业再造的优秀是以重整业务流程为突破口,以完整性为出发点,将原来支离破碎的业务流程再合理地“组装”回去,通过业务流程重组,过去僵化的管理体制被打破,组织内部的冲突和扯皮现象减少,员工拥有了自主权,积极性极大提高。即企业再造是在更高层次上确定企业如何对市场做出反应,如何识别潜在市场与创新市场,并在这种识别与创造中重新定位企业在市场中的角色。企业再造的目的是把企业变成一个学习型组织,增强企业从员工个人到整个组织对瞬息万变的环境的适应能力[4,5]。企业再造包括企业战略的柔性、组织结构再造的柔性、制度创新的柔性和业务流程再造的柔性。 1.1.1企业战略的柔性。在经济全球化和信息化的商海中,企业需要从战略目标制定、规则调整到战略实施都贯彻柔性化的理念,才能在运营中表现出很强的应变弹性。柔性的战略观念能使人们以一种更能适应复杂环境变化的管理来迎接新时代的挑战。这种新的战略观念主要是企业要主动适应经济社会环境的变化;要真正以满足消费者(客户)的需要作为组织的战略目标;增强组织利用新技术的弹性;加快新产品开发迅速进入新的生产活动领域,抓住有利时机,抢占新的市场等[6]。 1.1.2组织结构的柔性。由于传统组织管理模式决策周期长,信息交流渠道不畅,不能灵活多变地适应市场需求,建立柔性管理组织结构势在必行[6]。近年来,企业组织结构出现了扁平化、工作团队、网络化、虚拟化的发展趋势。扁平网络化的组织结构比层次结构更具有柔性,它能够通过改变内部结构来适应外界环境的不同要求,表现出极强的应变能力。同时,这种组织结构为组织内部成员提供了自我完善的发展空间和支持条件,人员的主动性和积极性得到了极大的提高,组织的运行成本也会大大降低。 1.1.3制度创新的柔性[3]。制度创新在于以充分的产权和制度设计来降低交易费用。从制度创新的角度来看,制度创新所导致的产权重新安置和制度设计的效率要通过企业柔性管理模式-优化资源配置的效率得以展现。企业要不断改革,在改革中创新,在创新中改革。这样才能使更新、更完备的企业制度和体制继续被创造出来,也只有这样,企业才能适应现代经济全球化、网络化运作的要求。 1.1.4业务流程再造的柔性。所谓业务流程是指一组逻辑上相关联的业务活动,企业依靠这些关联活动来实现预定的目标。重整业务流程,就是要从整体流程出发,先考虑企业从投入到产出的总过程,找出目标,然后重新分析不同业务流程以及同一业务流程中的各环节的内在关系,进行优化组合,以实现企业管理的最大柔性。 1.2技术创新技术创新的基本概念是指某项新产品从设想、研究、开发、工程化、商业化以及销售一系列技术活动的综合。在国际经济领域中,以技术创新为优秀的技术的柔性,越来越成为决定生产力发展水平的主要因素。提高技术的柔性,才能提高企业技术创新的能力。从总体来说,企业技术柔性主要包括自动加工系统柔性,物流系统柔性、信息系统柔性和软件系统柔性[7]。 1.2.1自动加工系统柔性是指当作业发生变化时,加工不需要进行特别的调整能完成多种操作的能力。还可分为设备柔性、工艺柔性、作业柔性、路径柔性等。 1.2.2物流系统柔性是指在加工过程中,采用不同手段将多种物料在设备之间转移的能力。它能提高设备利用率,降低在制品库存,并缩短生产周期。 1.2.3信息系统柔性是指对加工和运输过程中所需各种信息收集、处理、反馈,并通过计算机及其它控制装置对设备实现分级控制的能力。 1.2.4软件系统柔性是指企业用计算机进行有效管理的能力,包括设计、规划、生产控制和系统监督等软件的柔性。 1.3市场营销随着市场竞争的加剧,迫使企业越来越注重市场营销,促使企业提高市场的柔性,使企业在激烈的竞争中处于不败之地[3]。市场营销的好坏,决定了企业总体效益的高低,只有搞好市场营销,提高企业对市场的柔性,从而加速商品的周转和销售,减少产品积压以及资金的占用,加速资金回笼,从而促进企业的经济步入良性循环轨道中去。其中主要包括绿色营销的柔性、服务营销的柔性、知识营销的柔性、网络营销的柔性与文化营销的柔性[8]。 1.3.1绿色营销的柔性。绿色营销的基本含义是企业通过营销活动,在获取利益的同时,在生产经营活动中的每一环节都应该考虑到消费者、环境及社会的利益。绿色营销是企业今后发展的重要方向,是实现可持续发展的保证。企业要适应绿色大趋势,以提高企业及其产品的市场形象和竞争力。 1.3.2服务营销的柔性。服务营销是指通过取得顾客满意和忠诚来促进买卖双方相互有利的交换,最终获得适当的利润和公司长远发展。实施服务营销是企业提高竞争力和适应力的现实要求。在竞争日益激烈、技术与经营方式纷纷被仿效的今天,服务对企业市场竞争力的提高更是有着独特的作用。 1.3.3知识营销的柔性。知识营销代表了一种先进的营销理念,是指企业在产品推销的同时,向社会传播与产品有关的知识、技能,让公众不但从直接的物品使用中受益,还从企业那里得到文化、知识等熏陶。它提倡掌握科学方法,通过向顾客传播知识与技能,变潜在的消费群体为现实的顾客来提高产品的市场占有率,从而获得利润。知识营销将会为企业带来无比广阔的发展前景。 1.3.4网络营销的柔性。网络营销是因特网发展日益成熟的直接结构,是网络技术发展的新方向。它的出现极大的改变了商务模式,带动了经济结构的变革,对现代经济活动产生了巨大的影响。企业作为经济活动的主体,网络营销对企业各方面都产生了重大的影响。随着电子商务时代的到来,企业要充分利用网络时代所带来的机会,努力开创营销管理工作的新局面。 1.3.5文化营销的柔性[8]。文化营销是通过有意识地发现、培养或创造某种优秀价值观念来达到企业经营目标(经济的、社会的、环境的)的一种营销方式。文化营销是站在主动利用文化环境因素的角度,把文化与营销看作一个整体来研究,使文化渗透到产品、品牌及企业形象中,形成一种全新的经营理念。 1.4企业文化一个企业的工作方法、工作部署、工作业绩和效率与企业文化紧密相关。企业文化既是一种柔性管理方式,又是一种以文化为载体的管理理论。同时,它又作为一种管理工具,参与竞争并在竞争中致胜的手段。企业文化柔性的优秀是企业价值观念及经营理念在动态环境下的不断创新,企业中各利益主体的观念和利益也相应经历调整过程,以期形成相应的企业使命和有利于柔性管理的氛围,即企业文化的柔性越强,就越有利于柔性管理的实现[5]。因此,如何加强企业文化建设,是提高企业的柔性管理的一个重要方面。主要包括企业的精神文化、制度文化与物质文化[9]。 1.4.1精神文化的柔性。企业的精神文化在整个企业文化系统中处于优秀的地位,它是在企业的生产经营活动中,受一定的社会文化、意识形态影响而长期形成的企业的领导和职工共同信守的基本信念、价值标准、职业道德等,包括企业精神、企业价值观、企业目标等。 1.4.2制度文化的柔性。企业的制度文化规定了企业成员在共同的生产经营活动中应遵循的行为准则,实际上是对企业职工和企业本身产生规范性和约束性影响的部分,主要包括企业工作制度、责任制度和特殊制度三方面。 1.4.3物质文化的柔性。企业的物质文化是由企业员工生产的产品和各种物质设施等构成的器物文化,它主要包括企业的厂房、工艺装备和产品等,它们是群体价值观的物质载体。 2企业生产系统柔性评价——层次分析法 层次分析法(AnalyticalHierarchyProcess,简称AHP)是美国运筹学家萨蒂教授于20世纪70年代提出的一种定性分析和定量分析相结合的系统分析方法。它将复杂的问题分为若干层次,逐步分析,可将人的主观判断用数量形式表达和处理,也可以防止对某类问题出现前后矛盾的主观判断[10]。几十年来,它成功地运用于社会、政治、技术和经济等各个领域,取得了许多成果,它也适用于对企业管理系统柔性的分析评价。 使用层次分析法首先要把复杂问题分解为称为元素的各组成部分,再把这些元素按属性分成若干组,形成不同层次。同一层次的元素作为准则对下一层次的某些元素起支配作用,同时又受上一层次元素的支配。处于最上层的通常只有一个元素,它是分析问题的预定目标或理想结果,称为目标层。中间的层次包括实现目标所涉及的中间环节,称为准则层。最低一层为实现目标可供选择的各种措施、方案或体现各准则要素变化的指标,称为措施方案层或指标层。在我们这个问题中,目标层为评价企业管理系统柔性,准则层则B表示影响企业管理系统柔性的因素,每个要素的变化又可以用若干项指标来反映,即准则层C,方案层D为不同企业的管理系统。根据我们对企业管理系统的分析,建立其递阶层次结构模型。 建立层次分析模型之后,我们就可以在各层元素中进行两两比较,构造出比较判断矩阵。层次分析法主要是人们对每一层次中各因素相对重要性给出的判断,这些判断通过引入合适的标度用数值表示出来,写成判断矩阵。判断矩阵是层次分析法的基本信息,也是进行相对重要度计算的重要依据。 为了避免决策受个人业务水平的限制,常使用专家评比法或德尔菲法等建立判断矩阵中的相对权重。对两两比较构造出的判断矩阵,要检验其一致性,若不满足一致性条件,则要修改判断矩阵,直到满足为止。另外,在不同时期应根据当时情况重新判断,以使分析结果更符合实际情况。 首先利用专家评比法建立准则层B各元素对目标层A的相对权重,得到的判断矩阵为4×4阶矩阵。根据算术平均法得到准则层B的层次单排序,即单一权重向量,同时这一权重向量也是准则层B的组合权重向量,记作W′=(W1,W2,W3,W4)T。 从上可以看出,运用层次分析法对企业生产系统柔性进行评价具有很大的灵活性和主观性[11]。这是因为,对不同的柔性目标,不同的管理决策者以及不同的企业生产系统,柔性类型的相对权重会有很大的差别,因此构成的判断矩阵就各异,这完全取决于管理者或专家的经验、主观判断以及特定的环境。因此,即使对同一企业生产系统,其柔性评价可能也会不同。其次,生产系统柔性递阶层次结构的建立是否科学和切合实际,对其评价结果是否符合实际有极大影响。企业生产系统柔性递阶层结构的建立一是要考虑问题求解的需要,不同问题其递阶层次结构也将有别;二是取决于管理者和决策者对企业生产系统柔性的认识程度和把握程度。 3结语 柔性作为管理系统所应具有的重要特征,它是作为应付动态多变的市场需求的重要手段,它对提高管理系统的适应性和稳定性至关重要。与以往对管理系统柔性的概念性、框架性的研究相比,本文研究的结果更具有现实意义和可操作性,使对企业管理系统柔性构成要素和整体柔性的评价更加切实可行,为评价管理系统基于柔性的竞争力、分析和改善管理系统的功能提供了有效而实用的方法。 企业管理系统论文:新型中小型印刷行业企业管理系统的设计 摘要: 本系统采用的是“互联网+印刷行业+企业管理+电子商务”模式。与现有印刷行业的管理系统相比,本系统将电子营销、客户关系管理CRM融入到现有的ERP管理系统中,从而实现了客户、营销、生产、仓储、物流的多元化管理模式。 0 引言 随着电子互联网技术的飞速发展,传统行业受到的影响越来越大。传统印刷行业正处于整合、换代的时期,虽然印刷技术的发展愈来迅速,但是管理营销模式仍处于相对落后的状态。中小型印刷企业承接的绝大多数客户订单,都仅限于中小型批量,而非大企业能承接到印制出版物、报纸、大型期刊的大型订单,同时中小型印刷企业也存在资源有限的问题,因此对于中小型印刷企业而言,多元化企业管理系统将会最大程度地整合企业资源、降低管理成本、拓展客户资源。 1 可行性分析 纸质传媒在生活中随处可见,虽然互联网技术的发展日新月异,但是人们对纸质传媒需求并未因此降低居民反而更倾向于使用高质量的纸制品,如包装、笔记本等,不再是各大商家以宣传为主的各种传统制品。高质量纸制品的制造工艺繁杂,导致中小型企业因资源的匮乏无法独自完成大量订单。据调查研究发现:目前中小型印刷企业模块化的情况非常严重,每个印刷厂仅经营单一工艺纸制品,所以企业的整合以降低制造成本是非常必要的。 行业竞争的逐渐加剧,导致企业利润降低,使得中小型印刷企业的发展日益艰难。调查发现中小型印刷企业的管理模式存在很大问题,虽然已普及使用ERP管理系统,但是这种系统带来的效益并不高。ERP系统人工输入的部分,缺少系统本身运算管理,而仅仅是作为生产单的管理、财务审核的凭证,除此带来的是错误的蝴蝶效应。这远远无法达到印刷企业的需求。 目前,印刷企业已经与电子产业密切结合,但是与互联网的交集并不多。在当今电子商务的环境下,客户更倾向于在互联网上寻找印刷企业,而不是通过厂家的传统各种营销手段来选取厂家。本系统融合ERP、CRM、电子商务等技术,加强了企业与互联网之间的相互结合、与客户的联系,可以整合各中小印刷企业的资源,这将使中小型印刷企业在当今互联网时代获得重生。 2 系统架构 系统设计总图如图1所示,主要分为资源管理、销售/客户管理两大模块。资源管理模块包括生产管理、仓储管理、财务管理、设备管理、人力资源管理等。销售管理与客户管理作为整个项目的重点,单独从传统的ERP管理中提取出来作为两个个主干的一部分。销售管理的主体是电子商务,包括企业网站、连接各销售平台等。客户管理主要是由客户APP等构成。 3 传统ERP模块的改进 3.1 生产管理 生产管理就是对整个生产过程的管理。当新/老客户来询价时,经报价双方谈好价格,然后确认订单开始进入到生产阶段;或者客户已经在公司有过订单、购买公司给出的已经计价的套餐,则直接确认订单进入生产过程。整个生产过程包括印前设计、确认、出板、印刷及后续步骤。生产过程管理是对整个生产流程的监控,以确保每个订单自生成到结束的每个环节都没有错误。 3.2 仓储管理 中小型印刷企业中,由于人员缺乏以及场地租金问题,造成原材料存放混乱、半成品及成品处理不及时等一系列问题,为解决类似问题,本系统针对中小型印刷企业的特点做出了一些的更改,将所有的物品出仓、入仓、存储位置都进行相应的记录。当半成品、成品超出存放时间会进行警报。 3.3 财务管理 财务作为企业的重中之重,一定马虎不得。整个财务管理涉及应收账款、应付账款、成本、工资、银行对账、各类报表等部分。统计销售部门产生的订单,记入应收账款文件;统计采购及生产外包产生的费用,记入付账款文件;由印刷所用时间、耗材使用等统计得来运营的成本,记入成本核算文件;工资管理是由人事部门计算基本工资,结合每个人的奖惩产生工资单等,并产生明细记录于工资文件中;银行对账后所有明细资料存入相应的对账文件。整个系统中财务所涉及的明细都需将原件扫描存入数据库中,每种文件由系统调用数据库自动生成相应的报表,这样使得财务账单明确、出错几率小。 4 CRM客户关系管理 客户关系管理主要分线下和线上两大部分。系统为了加强印刷企业的线上功能,将原本需要人员电话、现场服务的内容提炼到网页/客户端。线下部分由销售人员和客户面对面的交流组成,每次的行为记录在数据库中。线上部分由APP和网店组成。如图2所示,客户APP为客户提供了在线实时交流支持、订单查询、企业动态、订单追踪和自动报价服务。这些是客户所需要的内容、同时企业动态和实时交流促进了企业与客户的交流。 5 系统特色 自动印刷报价模块独立于各个系统模块,但又与每个系统模块相辅相成。它根据其他系统模块提供的数据,进行相应的运算,而实现自动报价。相比于现有的印刷报价而言,拥有更高的自动化程度、更丰富的报价内容以及更好的报价体验。 普通印刷报价仅包括单一的报价过程,缺少灵活性。本系统设计的自动报价模块如图3所示,具有弹性的价格/种类推荐、成本核算和生产计划/交货时间预计等优点。这方便客户了解订单耗时、不同搭配等需求,同时也满足了企业明确生产链、自动安排订单排序、成本核算等需求。本模块通过提高系统的自动化程度,既兼顾客户体验,又注重到印刷企业的需求。 5.1 环节简介 5.1.1 传统报价过程 基本的印刷报价过程是由客户发起的。客户提出需求后,销售部门开始计算价格。对于中小型印刷企业来说,大多数由人工手算或者普通的印刷报价小软件计算得到。计算得来的价格由销售部门告知客户。往往一次的价格并不能达到客户的需求。例如:客户也许会有不同种类的需求方案,客户每一次变换需求价格就得重新计算一次,直到满足用户所有的需要才能进入下一个环节。 5.1.2 自动拼板 在基本的印刷报价过程中,由于客户所需产品的数量、尺寸不同,可以进行拼板操作以达到节约成本、加快印刷速度的目的。但是传统的印刷报价过程中往往是对照印刷开本进行估算产品所需要用的纸张开本。这造成了纸张的极度浪费和印刷成本的增加。本系统特有的自动拼板功能将省略计算纸张开本步骤,使原本繁琐的计算过程变得简单。 5.1.3 推荐报价 推荐报价就是在本身的报价外,还会输出变换一定报价条件后的价格。这样的设置既可以让客户了解到除本身需求之外的报价数据,视情况改变订单需求,也可以在客户不明确或者需要了解不同条件时,自动输出根据需要变换后的价格。这样就节省了反复多次报价的过程,方便客户了解全面的价格,从而根据需要选择适合的价格。推荐价格是在客户输入完产品要求后,与报价计算同时进行的,在用户输入完产品要求后,输入需要变换的条件,当不输入时则由系统自动设置。接着系统计算客户输入的明确价格,并同步计算用户拟更改某些条件后的价格,然后将所有计算结果输出到显示界面。如果用户确定其中一个作为最终的要求,则进入订单提交环节;如果所有的条件都不能满足需求,用户可以选择更改变换条件,或者重新输入产品要求重新开始报价,直到客户确定某一报价,进入下一关节,也可以直接放弃本次报价。 5.1.4 生产安排(订单耗时预计) 传统印刷报价只能提供产品价格,无法预估生产时间。本系统的生产管理模块将计算并记录每个生产环节所需要的时间,根据每个订单的具体情况进行生产时间的统计,从而预估订单的开始制作时间和结束时间。由于企业每种设备数量的不同,可以组合多种生产设备链,同时产生不同的时间花费。综合所有的因素就会产生最多和最少时间耗费。这样客户就能够明确知道产品生产的时间,也方便了企业对生产的安排。 5.1.5 成本估算 以往的报价中只有报给客户的价格。但是对于每一个订单的成本都没有进行核算,因此对于某一个单独订单而言,只有相对于出厂价的利润,而没有印刷企业自己的利润。这对于印刷企业来说是一个缺陷。本系统将纪录各环节的成本,当订单产生的时候,系统自动计算使用不同生产链时所花费的总成本,并推荐花费最低的生产链作为默认的生产链。同时可以用于错误订单的盈亏核算,使得账目更加明确。 5.2 详细流程 报价流程如图4所示,程序首先判断是不是全新的订单,如果不是则进入旧订单再生报价,否则开始新的报价过程。 全新的报价过程先由客户在网页或者APP端输入报价需要的数据,比如纸张类型、印刷品种、数量、页数等不同需求,产生一系列不同的报价条件。整个报价过程使用当型循环,当所有不同的报价条件全部执行完后进入下个步骤。系统先将所有的条件种类进行排序,然后进入循环流程。进入循环后首先确定条件种类,然后进行尺寸的计算。 手提袋的例子如图6所示,此图展示了手提袋的实物图和其平面展开图,根据其展开图的逻辑使用图5流程进行平面展开尺寸计算和进行拼板操作。拼板操作为了使产品在固定印刷机面幅下,能最多数量的印制,以节省成本。 在进行拼板后,不同的拼板尺寸要选用不同的印刷设备,以保证不同的印制面幅都被计算,而不出现错误。再次进入循环后,首先要确定的就是生产线安排,这样不仅可以预先模糊地了解订单完成时间,还可以计算不同生产线的不同成本,使得利润最大化。 生产计划流程也是使用当型循环结构,遍历所有涉及到的设备。完成生产计划的安排,首先调取整个订单所涉及所有设备现有的生产安排,这就了解到每个设备最早能够开始处理本订单的时间。接着根据每台设备的性能估算每道工艺在各个设备上花费的时间。然后预计开始时间和花费时间,可以得到结束时间。将所有时间进行整合,即可得到订单完成的近似时间。但是由于每种印刷物品种类的印制流程不同,如果仅仅按照时间先后顺序进行生产,则会造成生产的浪费。所以需要经过生产统筹算法,对整个生产进行细化安排。生产计划的完成给印刷企业明确了实施步骤,减少了出错概率,使得订单有条不紊的进行。 进行生产计划安排(如图7)之后,进入产品价格的计算和成本的估算(如图8)。产品价格是由每道工序加工成本及材料成本累加后再加一定比例的利润所得。首先由每个订单数据整合出的单位变量内的消耗成本。成本的估算由单位变量内的消耗成本与每个变量乘积后累加所得。成本的估算使得每笔订单的利润明确,而且在订单出错返厂再造时可以用来核对盈亏,同时也给财务审计带来便利。 到此整个全新报价计算过程结束。当开始进入的不是全新报价的过程,而是老客户,则选择之前的订单再次进行报价,报价程序就跳过尺寸的计算,直接进行之后的生产计划安排、价格算、成本估算三个步骤。因为再生的订单目的性明确,往往不需要再进行推荐。 经过报价计算之后,得出与一系列初始条件相对应的价格、时间估算表单,供客户进行选择。如果客户满意其中一种则随即生成订单,将此条数据存入数据库,并且将相关信息反馈至其他部门系统,进行再一步的操作,至此报价流程结束。 6 总结 本文详细分析了当前印刷行业中中小型印刷企业的生存现状。根据分析的结果,系统时构建了自动报价等一系列针对印刷企业的模块。这充分降低了印刷企业的管理成本、提高了工作效率;同时与互联网的结合带来了更广的业务范围。拥有这些特点的ERP系统从多方面解决了当前中小型印刷企业生存的窘境。 企业管理系统论文:数据挖掘在通信企业管理系统中的应用 【摘要】 通信企业客户数量多、数据存储量大、响应及时性要求高,其数据仓库对基于大数据的挖掘需求强烈。基于上述需求,提出数据挖掘在应用的方法,用以提高其运营效率。 【关键词】 数据挖掘 大数据 通信企业 应用 通信企业具有客户数量多、数据规模大、数据及时性需求高等特点。应用数据挖掘技术对通信企业收集到的数据进行建模可以帮助企业对现有的运维、计费、市场中的运营进行深度研究,得到系统存在的问题、用户支付情况等信息,为企业改善自身系统提供新的支撑。具体来讲,通信企业可以通过数据挖掘技术实现系统故障管理、系统计费管理和用户管理。 一、数据挖掘在故障管理系统中的应用 1.1 网络故障管理系统概述 故障管理是通信企业网络管理的重要组成部分,故障管理是否有效直接关系到整个网络的可靠性,其目的是迅速发现和纠正整个网络的告警故障,维护网络的可用性。通常需要对故障时间点附近所有告警进行分析才能够发现故障的根本原因,数据呈现告警数据库巨大、数据具有关联性和告警数据的关联性只能反映系统当前状态等特点。故障管理系统的特点决定了使用关联模型不仅可发现告警数据的关联性还能够高效地更新和维护已经出现的数据和数据间的联系规则。 1.2稻萃诰蚍椒ǖ挠τ 1.2.1 重复项增量挖掘 重复项增量挖掘是关联模型应用中的一个基本问题。由于并非每条告警都表示某故障的根本原因,需要对告警数据进行规则处理,将多个告警合并成一个包含更多信息量的告警,以便确定反应故障根本原因的告警,从而对故障进行定位。然而对所有数据进行分析处理数据量过大,导致系统效率低下,因此需要通过设置反映需要监测的告警数据频繁程度的支持门限实现重复项增量挖掘。支持门限增大算法效率会提高,但会减少处理的告警项目;支持门限减少算法执行效率会下降,但可以处理更多的告警项目。因此需要针对用户需要不断调整支持门限,并采用不同算法来对数据进行处理。当需处理的数据为日常事件、常规数据时,可采用CHARM算法,使用混合搜索策略跳过树的多层进行重复项搜索,提高搜索效率;若处理故障性数据时,通常采用BODHI算法,通过数据间的关联和削减,确定关键数据,然后判断系统故障节点[1]。 1.2.2 告警增加时增量挖掘 随着告警数据增加,已有挖掘结果也会受影响,此前所用模型可能不再适用。为保证规则有效性需要及时应对数据更新带来的变化,但若每次都不利用现有结果而重新发现所有数据,将会造成巨大浪费。 本文发现,若每次增加相同数据集,则支持门限越小,性能提高越显著;若支持门限相同,则数据集增加量减少,性能提高越显著。此时可采用PADMAN算法[2],该算法复杂度取决于支持门限以确定的重复项个数,而跟数据量大小关系不大,在支持低门限条件下,算法对稠密数据库性能改善更为显著。从重复数据项中发现关联规则的经典算法是APRIORI规则产生算法[3],其可从重复数据中发现所有满足支持门限和置信门限的强关联规则。 二、数据挖掘在计费管理系统中的应用 2.1网络计费管理系统概述 计费管理也是通信企业网络管理的重要组成部分,计费管理的有效性直接关系到通信企业计费结算业务是否能够平稳开展。计费管理主要提供账单查询等各种收费报表的查询统计,为企业各种服务决策提供数据支持。随着计费管理越来越多的业务数据和网络数据,需要对数据进行全方位的提取和分析,进而进一步分析用户行为,并定期总结用户流量信息。 2.2 计费管理系统中的数据挖掘方法 2.2.1 关联挖掘 应用关联模型发现诸如IP端口使用频率,IP端口和数据包之间等网络IP流量之间的关系。正常行为下,IP-端口的对应关系是多种多样的,数据包的大小也不固定;若应用关联挖掘模型测出某IP-端口使用率非常高而数据包却不大,则有可能是网络攻击等异常行为。此外,关联挖掘可根据IP-端口对应和数据包的使用频率更变网络策略。如“10k-100k,d-80”说明80端口使用率较高,大量用户在浏览网页,可据此调整网络策略[4]。 2.2.2 序列挖掘 通过建立时序模型,连接挖掘项目和时间,对在线人数、在线记录、发送帧数、发送字节数、接收帧数、接收字节数等时间相关联数据进行处理。时序模型通过自身的时间和度量值构成二维曲线反映网络情况。正常行为下,曲线都是平稳有规律性的;曲线出现抖动、暴增、骤降等,都可以看为不正常行为,可据此判断有网络故障或存在入侵行为[5]。 2.2.3 分类挖掘 分类挖掘可以帮助网管人员根据用户购买的不同业务属性判定用户喜好。分类模型可组合二维及以上的筛选浏览,并可进行细化和汇总,进行多重统计工作[6]。 三、数据挖掘在用户管理系统中的应用 3.1用户管理系统概述 通信领域竞争日趋激烈,企业除需面对同行之间的竞争,还要面对OTT企业的进入。企业亟需应用数据挖掘分析客户数据,按照客户价值、离网倾向、产品需求和服务需求等多个维度分析客户信息,建立一个良性的交互平台系统,进而有效改善运营商服务水平、改进客户关系、提升企业竞争力。 3.2用户管理系统中的数据挖掘方法 3.2.1 用户细分 用户细分通过分析用户、潜在用户的特征,根据用户个体特点、消费特性及用户价值的不同将现有用户及存量用户分解,确定不同的用户等级并描述。该过程把消费群体分成多个细分群体,同一细分群体内的用户具有相似性。通过用户群体分析,可对用户行为做出预测。RFM分析法[7]是管理用户分析的基本方法,可用于用户特征细分。细分用户主要基于用户的消费行为,有近量、频度和消费和三个变量。通过用户细分进行用户消费解析,运用累计的信息分析用户价值,对用户流失、用户满意度、贡献值、响应度、客户附加需求等做出预测,提升用户监管水平,提高用户满意率,指导企业研发销售。 3.2.2 精准营销 通过用户细分了解用户需求,把产品和用户需求正确连接起来,再通过适合的营销方式销售给客户。应用数据挖掘实施精准营销的流程[8]主要包括用户数据库搭建、主表设计、用户分析、特征刻画、用户开发、销售策划、目标用户选定、营销活动准备、营销活动和评估改进等环节。 四、结束语 综上所述,本文针对当前通信企业所面临的机遇和挑战,结合客户规模大、数据量大、数据及时性需求高,争日趋激烈的特点,提出应用数据挖掘方法提高企业运运营效率。提出数据挖掘算法在故障管理系统、计费管理系统和用户管理系统这三类系统中的应用,能够为电信企业解决现存问题提供支撑。 企业管理系统论文:企业管理系统的优化建议探讨 【摘要】我国当前是经济市场为主导的经济体制的发展模式,这种市场化的经济发展模式推动着企业的发展,而企业的发展应重视企业管理系统的优化。文章将针对企业管理系统进行深入的探讨。 【关键词】企业管理系统;内部控制环境;外部经营活动;企业运营结构;优秀竞争力 企业的健康可持续发展是与我国的整个国民经济发展的趋势有着密不可分的联系,尤其是在当前国家宏观市场经济为主体的发展背景下,企业自身的发展更是在激烈的市场竞争中有了发展与前景的危机和挑战。对此,必须做好企业系统管理,对企业内部实行理论与实践的双向控制管理,才能对企业的整体组织架构以及生产运营的模式框架进行更加周密且符合市场经济发展需要的发展目标的制定,并结合当前我国经济发展实力以及经济全球化的发展趋势,做好对企业内部管理系统的不断优化,才能在理论研究和实践活动某种意义上存在共性和可借鉴性,从而更好的促进企业的可持续健康发展。 一、企业管理系统内涵的解析 对于企业管理系统的优化工作,其根本要从当前我国面临的经济发展时代的大背景为基础来进行。企业要从更加客观、立体以及全面的视角和立场来对企业整个管理系统的结构进行考虑和分析,从而使得企业的管理系统能够在正常有效的运作下促进企业的各部门职能和作用的发挥。另外作为进行企业管理系统的优化提升所涉及的企业内部与外部的内容较为广泛,企业不能仅仅将这种管理系统的工作集中凝聚在企业某一项管理中,例如避免将所有管理提升优化的作用和职能的发挥集中在人力资源或者单一的财务管理这一方面,但如果企业的财务管理的信息直接源于业务本身,在某种程度上会有助于提高财务管理的工作效率,但反过来讲,如果企业仅仅把管理系统的作用发挥在采购管理上,那么只能实现企业采购管理信息化和提升企业采购团队的整体业务水平;另外如果企业只是把管理系统应用在生产管理上,那么只能对企业分析市场行情和缩短产品生产周期产生一定的积极作用;如果企业只是把企业管理系统的作用发挥在销售管理上,那么就只能单纯对销售管控起到一定的作用;通过以上说明,如果企业只是把企业的管理系统做在企业发展的某一项单一的管理项目中,则从总体而言不会给企业带来强大的竞争力,必须通过协调企业中各方面、各部门的管理内容,并将这些协调统一起来,才能实现对整个企业经济效益的提升管理效果的增强,也只有这样,企业所能周转的资金流动量才足够充分,并减少库存的积压,降低产品生产成本、缩短产品生产周期、提高产品生产质量等目标。 二、对企业管理系统进行优化提升的必要性 随着我国经济社会的快速发展,企业也随之得到了发展的动力和机遇,所以企业的业务也开始日益广泛和复杂,在当前为了应对这种企业发展的需要,必须对管理系统进行优化和提升才能适应和满足当前企业发展的需要。尤其是当前科学技术的快速发展,给企业的生产和业务发展都带来了改革和变化,这就要求企业必须对整个管理系统进行重新规划和升级优化,规划设计出更加能够促进企业管理和发展的业务流程,以此达到对企业在生产、业务发展及业务流程重组、组织结构等方面满足企业对外发展的需要。而其中所涉及到的企业业务流程重组包括对企业在业务流程上的完善和改进,这将直接关系到企业业务健康发展的一个重要因素。因为只有对企业这些内容进行管理的优化和改革,才能在当前激烈的市场竞争中赢得发展和突破的优势和地位,并不断给企业在未来业务发展中降低可能发生的发展风险,因为在科学技术和社会趋势的不断变化和进步过程中,企业发展中的多项内容都在不断的进行改革和优化升级,如果企业原有的组织架构和内部管理制度已经不能适应社会和经济发展的步伐,那么就会对企业整体运营发展造成风险。所以企业要重视管理系统的优化和改革的工作,并根据实际发展的需要对各部门、各人员以及业务发展结构进行重组和资源配置的重新升级优化,并重视人的权利,才能更好的使得企业得到一个更加稳定和可靠的可持续发展。 三、优化企业管理系统 (一)做好企业内部控制环境与外部经营活动的协调统一管理 企业的内部运营体系是一个动静结合的过程和状态。这是因为企业本身的发展是需要通过企业的生产经营活动的完成并最终接受企业运营结果的评估和检验,然后通过实施者加以修正和完善,再进行新一轮的运转和循环才能实现,所以这就体现了企业的动态性;而这种动态性的企业运营是需要制造一个企业发展的环境和条件才能实现,这即是企业的静态性表现。这两者之间的互相存在并相互作用才使得企业的发展运营得以开展。而企业内部控制环境的效果如何,则是直接关系到企业运营活动控制的实施效果,所以这种动态性是静态所直接关联着的关键。如果企业忽略了对企业控制环境的管理优化,只是对具体生产经营活动进行管控,那么就会产生不相协调的管理问题,也就无法从根本上达到有效防范风险和提升经营效率。所以作为企业,要从静态和动态的协调性出发进行管理,做好组织架构的调整和企业文化氛围的培养,从而使两者得到协调优化和改善,在此基础上,并针对企业的优秀生产经营活动设计相应的内部控制措施,另外则是根据制度规范要求构建内部控制流程体系。 (二)结合实际情况对企现内部管理系统进行合理评估 任何企业的运营与发展都必须有规矩和管理制度才可得到稳定发展。因此,企业要建立管理系统的制度和规范,并针对原有的制度和体系进行更进一步的完善,来促进企业的发展,这就要求通过企业当前运行的情况来制定相对应的规章制度,选择恰当的管理人员来对当前公司的运营结构进行管理和补充完善,并基于已有的制度和体系,建立更加有利于当前激烈竞争的环境下企业的运行模式。并对当前企业发展存在的管理系统方面的疏漏和不足进行修正和弥补。同时要充分做好员工的思想统一工作,让他们意识到企业业务和内部结构管理规划的重要性,并激发和调动企业员工的积极性,让涉及企业管理系统的每个员工都能按照制度和规范制度形式,从而达到企业整体管理系统更加健全和完善,促进企业可持续健康发展。 (三)加强生产运营结构的实施管理和应用管理 在企业的不断改革发展中,要主动针对企业发展的现状进行调整,企业上级领导也要与各部门进行联合商讨,并在集合各部门意见的基础上,做好整体企业管理系统的规划和设计,并形成最终的统一意见。此外,对于企业在发展中在业务和生产方面的任何变动,也要上下级进行有效沟通,并对这个过程中可能产生的变动和整体影响进行反思和分析,而且企业管理人员须对企业新的合作和项目进行密切跟踪,及早发现问题、及早提出问题解决的方案。 (四)从实际出发,注重企业运营结构和管理制度的健全完善 在企业的业务发展中,如果在企业的组织架构和内部管理制度的运行下,开始对企业整个生产、运营和业务的发展造成一定影响时,就要采取重视和慎重的态度,一方面要对企业运作的效率性以及实际经济效益的收益性进行考虑,同时更为重要的是对内部管理体系重新进行评估和完善。对于一个规模较大的改动,为了检验新系统的有效性,事先进行模拟运行和测试是一个必不可少的步骤。另外,对于企业的商业模式发展也要在管理系统的基础上进行相应的改变和优化,达到内部管理系统的协调、统一。 (五)重视人在管理系统中的优秀作用力 通过对企业进行管理系统的优化,其方式必须是在当前已有的科学技术和社会发展的背景下来进行科学合理的系统管理,其管理的根本优秀目标是以人为本,只有这样才能实现从实际出发,并落实贯彻我国的全面、协调、可持续发展的目标,另外,企业的管理系统要做到统筹兼顾,从全局出发,然后做出科学的判断和结论。例如在企业进行管理系统的优化过程中,对企业中采购部分的管理内容,要从企业采购管理链的全局出发,不能片面的看待。而这种采购供应链的管理又要归根到采购的原材料开始,然后进入到中间过程中所生产出来的产品以及最终通过原材料完成的产品,以此来连接生产完成后的产品通过销售平台来送到消费者手中的一个管理过程。这个过程的采购管理是将供应商、制造商、分销商、零售商、客户贯通连接起来形成一个统一的整体,然后再通过对物流、资金流、信息流的合理统筹调配实现客户对产品的满足。在这条采购供应链的过程中,其实也即是一个增值企业经济效益的过程,给这条链上的相关企业带来了丰厚的收益,实现企业经济效益,这也是企业的根本目标,同时也是维系这条供应链赖以生存的基础,并以此来不断增强企业的优秀竞争力和发展的实力。 四、结语 综上所述,企业管理系统是利用信息化管理手段实现对企业资源的统一科学调配的有效方式。企业要从多方面进行协调综合考虑,并结合当前企业发展的实际情况来进行管理系统的优化完善,从而真正增强企业的优秀竞争力。 作者简介:海宁(1988-),女(回族),河南开封人,中国人民大学在职研究生,研究方向:企业管理。 企业管理系统论文:基于生产加工过程的企业管理系统研究 摘 要:指出生产过程管理系统主要研完的内容是与产品生产直接相关的各项活动的工作方式,包括企业的主生产计划,CAD,CAPP,MES和底层撞制系统,实施该系统的目标是使企业生产过程成为一个有机的整体,并能优化生产计划与调度,保证产品的供货期,提高企业的竞争力。 关健词:生产过程 制造执行系统 管理监侧 0、引言 当今世界已经进入了信息时代,以信息技术为主导的高技术为制造业的发展提供了极大的支持,推动着制造业不断地向前发展,并深刻变革着人类的生产制造理念。在我国,伴随着国家“863”计划的深人展开以及CIMS(计算机集成制造系统)应用示范工程的实施,以CIMS为代表的先进制造技术已经广泛地为生产制造业所接受,也越来越多地被应用到生产实际中。实践表明,计算机集成制造技术对于提高制造企业的技术创新能力、缩短产品开发与制造周期、减少消耗和降低成本、增强企业的市场竞争力等具有显著的作用。 1、系统需求 美国先进制造研究机构AMR(AdvancedManufacturingResearch)于90年代提出一个企业集成模型,该模IV中企业结构主要有三个层次:计划层、执行层和控制层和计划层(主要包括MRP/ERP等):强调企业的计划性。它以客户订单和市场猫求为计划源头,充分利用企业内的各种资源,降低库存,提高企业效益,是企业级的CIMS.即上层CIMS, 执行层(主要是制造执行系统MES):强调计划的执行。通过MES把MRP/ERP与生产现场的控制系统有机地集成起来,是车间级的CIMS.它与控制层统称为底层CIMS,控制层:强调设备的控制。包括PLC,数据采集器、条形码、各种计量及检测仪器、机械手等的控制。 2、总体模型 随着对CIMS的深人研究,以及对机械加工企业进行广泛调研。我们提出了一个生产过程管理系统的模型:管理与产品生产直接相关的各项活动,包括MRP/ERP的主生产计划系统、CAD、CAPP、MES和底层控制系统,使生产过程成为一个有机的整体,并能优化生产计划与调度,保证产品的供货期,提高企业的竞争力。 3、功能模块 3.1、主生产计划(MPS)模块 主生产计划是制造企业的组织生产的关键部分,企业的所有工作都是围绕它来进行的,该模块的主要功能表现在两个方面:一是编制企业的主生产计划,把产品生产大纲的任务在全年中合理搭配,并做好生产进度上的安排,通过编制MPS,要求尽可能实现均衡生产和均衡出产,以保证充分合理地利用企业的生产能力和资金的有效运转闭。二是将主生产计划分配给MES,并监控MES的执行情况。 3.2、车间作业计划与调度模块 车间作业计划与调度模块是MES的优秀,是保证生产任务顺利完成的关键。它的主要功能是根据主生产计划(中期计划.包括任务种类、数量及交货期),以及车间内的资源能力,自主编栩每一个生产周期(周、旬、月)的作业计划,在实际情况和可用资源发生变化时,及时进行调整,重新进行调度,保证按时、按量、优质地完成生产任务。 3.3、电子工票与工况数据采集模块 接收车间作业计划与调度系统下达的生产指令,反懊工作地人员的生产任务执行信息。接收生产单元中出现的影响生产任务执行的各种故障信息。并尽快向企业生产协调系统、ERP系统和质盘管理系统反映生产和产品质量情况,使问题得到及时解决。 3.4、工具管理模块 工具管理模块的主要功能是优化车间的工具管理,提高制造执行系统的可靠性与生产效率,为企业的连续生产提供准确的工具信息,保证加工设备的高效利用。同时,作为基础数据之一,为生产计划调度人员、工艺设计人员等提供必要的工具信息。 3.5、设备数据管理模块 设备数据属于MES中的基础数据之一内容包括设备编号、设备名称、设备组号、设备型号、工作地编号、加工能力、计划利用率、工位数等有关设备的基本信息以及设备在车间的布置情况以及利用情况,为车间作业计划与调度、生产加工等环节的提供数据支持。 3.6、绩效分析模块 通过对信息的汇总分析,以离线或在线的形式提供对当前生产级效的评价结果。 3.7、质童管理模块 通过质盘管理模块,实现高效的质量信息传递、过程和工艺设备的自动监视和测最、产品的监视和测量、参数的分析和调整等。实现在线实时过程质量控制,对过程进行调整以预防出现不合格的产品。 4、实施目标 通过在机械加工企亚实施生产过程管理系统,可实现以下四个目标. (1)联接主生产计划CAD,CAPP,MES与底层控制系统,使之成为一个联系紧密的生产过程整体。 (2)优化生产计划与调度,保证零件按计划进行生产加工,保证产品能够按照供货期及时供应用户。 (3)现生产过程的实时监控,适时调整生产过程; (4)实现企业底层的信息化。 5、结束语 MES是当前CIMS研究的重点内容,生产过程管理是MES的一个发展和延伸,本文所研究的生产过程管理模型主要应用于离散行业的机械加工企业。 通过研究和实施生产过程管理系统,必将丰富和完普CIMS的理论,为企业的生产管理提供新的思路。 作者简介: 蒙引红(1983.11―)女,2006年毕业于西安工业大学机械设计制造及其自动化专业,本科学历,现在西安华晶电子股份有限公司工作,长期从事质量工程师和质量体系管理工作。 企业管理系统论文:浅析新一代企业管理系统的设计应用 【摘要】 企业管理方式随着社会的发展向信息化靠拢,新一代企业管理系统的开发,给企业各方面的管理带来了巨大的好处。本文首先研究了企业管理系统的设计工具,设计理念和设计内容,其次阐述了新一代企业管理体系在企业管理中的应用。 【关键词】 企业管理 系统 设计 应用 0. 引言 新一代企业的管理对自动化和高效率提出了更高的要求,新型企业管理系统的开发,在管理模式和工作方式上有了巨大的进步,员工利用内部网络平台进行工作中的沟通交流和信息共享,对公司上层的命令快速反馈,从而有效地提升了员工的工作效率,降低了管理者的工作量,企业的管理水平也得到了很大地提高。 1. 企业管理系统的设计 1.1设计工具 企业管理系统的设计是基于软件工具来实现的。主要工具包括:采用B/S结构中的Mvc模式,采用ASP,Microsoft,Access,Dreamweaver作为主要开发工具,使用struts进行构架,使用JSP技术做出表示层,使用J2EE分布式多层体系设计标准信息管理系统的业务层,使用tomcat为服务器,使用Jav和Jbdc实现对数据库的连接,通过Session会话技术跟踪用户的操作状态及实现页面的转换功能,对于需要对用户设置不同访问权限的,数据要实行授权访问。 1.2设计理念 首先,企业管理系统设计时以Mvc模式实现逻辑,客户端向服务器提交http请求,然后载入属性文件,选择对应的目标action,将控制权交给RequestProcessor. Mvc模式需要编写一系列的代码实现,如登陆模块代码有:jave,web,log in jsp,action,struts-config等。其次,为保证管理系统的高效运行,需对其进行配置和调试,对web数据库服务器和服务器进行编程维护,配置合理的log信息。 1.3设计内容 1.3.1数据库的设计 数据库是企业管理系统的优秀,设计内容为: (1)依据企业管理中项目的处理需求,对应数据库要设计的内容及功能如下: a.用户表: 主要用于保存用户信息;b.员工信息表: 主要用于保存员工信息;c.部门信息表: 主要用于保存部门信息。 (2)企业管理系统主要通过系统ER图实现对员工的管理工作,通过对系统需求分析的研究,对涉及到的用户信息、员工信息、员工类型信息、部门信息进行管理。 1.3.2功能模块的详细设计 企业管理系统是对企业中的员工进行管理。换言之,通过对企业员工信息管理来提高企业的生产效率,最终达到企业不断发展的的目的。 企业员工信息管理系统是针对企业中所有员工的一个信息管理办公平台。办公平台主页功能模块主要有下列几个:(1)登录模块:主要有管理员、上级及普通员工的登录;(2)注册模块:用户注册登录时的用户名和密码等信息;(3)员工管理模块:管理员或上级登录后,对员工信息进行增加、删除、修改、查询等操作。 2. 新型企业管理系统的应用 新型企业管理信息系统,应用于很多公司的管理平台,用户可以在此平台上了解企业的信息,进行日程规划,处理业务工作等,本文以某企业的办公协同管理系统为例,分析其具体的应用。 2.1日程管理的应用 员工通过图文展示功能,能清楚地知道自己的工作安排,同时,和客户管理模块、项目管理模块等协同运作,让员工可以高效地调配自己的工作安排,员工可以在日程管理中给自己、上级及同事安排工作计划,还可以在线新闻、通知等。 2.2人力资源管理的应用 企业的人员管理、公司的组织机构、人员信息、职务权限、工资都在这里进行管理,其他的部分功能,比如出差任务的安排,员工请假等工作流程等。在此系统中,所有的人力资源信息的建立和维护都可以在一张卡片上得到体现,这张卡片将所有与当前人员相关的信息全部汇总在一起,再与人员参与的其它工作及信息相链接,获得最详尽的数据。 人力资源工作中的培训管理、招聘管理、考核制度、合同管理等等,企业管理系统同样有相应的应用。 2.3知识管理的应用 企业员工在知识管理中可以新建自己的文档,成内部新闻,作为知识库的信息与其他员工共享;在管理范围内对公司制度、公文等文档进行审批工作;员工可浏览标题,批次性地阅读新文档;有些没有权限查看的文档,可通过文档的订阅来进行阅读,文档所有者可在订阅审批流程中批准或退回没有文档查看权限的订阅者的订阅请求。 2.4客户关系管理应用 企业管理中的客户关系管理十分重要,员工可通过系统新建客户资料,建立多个客户方的联系人,做好客户记录的维护,包括客户的地址信息、邮件发送、客户销售机会管理、合同管理、客户价值评估等。 2.5工作流程的管理应用 员工可新建流程,发起留言,也可以跟踪流程的处理情况,查看待办事宜、已办事宜、办结事宜并进行批量提交,当员工出差时,还可进行流程,由他人对流程进行处理,对需要关注的流程可设置短信提醒和邮件提醒。 2.6项目管理应用 企业管理工作就是由一个个项目组成的,系统中对项目管理的应用有项目的分析报告、修改记录、项目信息共享、项目搜索、预算的管理、项目经费情况管理等。 2.7资产管理应用 资产的管理是企业的综合保障,资产的管理、领用、调拨、借用、减损、报废、维修、变更、归还等都可在系统中进行管理,公司的车辆使用也可通过相应流程进行申请。 3. 结束语 新一代企业管理系统模式的应用效果是非常显著的,企业的各项管理都得到了提高。我国对企业管理系统的运用还处在初级阶段,这对企业管理系统的设计开发、拓展创新提出了更高的要求,在原有的基础上,加强关键技术的研究与应用,促使系统的复用性、可扩展性和维护性能大大地提高,更加有效地作用于企业的各项管理制度中。 企业管理系统论文:基于J2EE的SOA餐饮企业管理系统研究 摘 要:随着计算机技术的不断发展,J2EE与SOA等面向对象为企业提供服务的技术不断被提出,并且应用在各个领域,但是在餐饮业中应用的相对较少,本文以餐饮企业管理系统为背景,利用物联网的技术摆脱传统餐饮管理中由于信息反映不够及时导致管理滞后的现象,并对基于J2EE的SOA餐饮企业管理系统进行了研究,让其与计算机技术有效的结合在一起,提高企业服务质量。 关键词:餐饮企业管理系统,J2EE,SOA,WEB技术 中图分类号:TM769 1 J2EE、SOA与WEB技术的概念 1.1 J2EE的概念 J2EE指的是一系列的技术规则和方向,各种组件由服务架构与技术层次共同组合而成,并且由相同的规范构成,这有利于它在不同的开发环境中相互兼容,摆脱了企业以前后台无法相互联系、信息无法及时传递、企业与企业之间无法有效沟通的困境。并且J2EE的开发比较方便,具有可伸缩性,比较灵活与稳定。 1.2 SOA的概念 SOA的全称为面向服务的体系结构,它的本质模型也是一个组件,它可以利用不同的协议于端口把不同的应用功能相互连接起来,并且端口使用的是同一种编程语言,如此一来,便可以在不同的服务应用程序中通用,实现操作系统的应用。 1.3 Web技术的概念 Web服务技术是目前比较流行的新型技术,它可以实现不同服务间的互通,并且实现数据的相互调用。而SOA技术与Web技术相辅相成,前者给后者提供了应用框架,后者主要负责技术的实现。它像用户提供某种功能的服务,让用户在访问时可以更加灵活自由,并且拥有高度的集成性。 2 研究基于J2EE的SOA餐饮企业管理系统设计 2.1 基于J2EE的SOA餐饮企业管理系统要求 想要建立餐饮企业管理系统,引进先进的管理理念,必须围绕信息化管理平台,形成一套有利于自身企业发展的管理模式,通过各类数据的综合,让企业管理更加科学与规范,并且在经营过程中更加有效率[1],餐饮企业管理系统必须满足以下几点: (1)可靠性。餐饮企业管理系统登录的用户过多,会导致系统的崩溃,所以构建基于J2EE的SOA餐饮企业管理系统时必须要拥有可靠性,可以在大量的访问量面前做到应对自如,并且能够准确处理数据与传输数据。 (2)可维护性。基于J2EE的SOA餐饮企业管理系统必须容易更新,因为餐饮业的发展迅速,一个时间段的产物不足以满足后续的发展,所以企业的管理时刻需要更新,在对管理系统进行扩充时不需要将所有程序完全替换,而只需要在原来的应用上添加需要的新应用即可,这样使更新更加方便快捷。 (3)简单易用。系统的功能设计要简单易用,功能齐全,用户以及企业工作人员在使用过程中减少因为操作复杂而产生的错误,从一方面也保证了企业数据的可靠性。 (4)安全保密。企业管理中数据的安全性需要得到保证,这关系着企业的发展与稳定。所以系统的安全保密性需要得到保障,防止数据泄露,就要做好数据库访问以及高层应用的安全保障。 2.2 基于J2EE的SOA餐饮企业管理系统模块 基于J2EE的SOA餐饮企业管理系统需要以下管理模块: (1)供应链管理模块 供应链指的是采购、销售、库存、品质等管理,可以通过各个过程中的数据统计,进行分析,来提升预判的准确性。 (2)财务会计管理模块 财务会计管理模块指的是帐目、财务报表,预算等数据。并且可以保留相关凭证等数据。并且可以根据各类数据自动生成相关财务文件,让管理者一目了然。 (3)成本管理模块 可以根据各项数据,提供成本管理预算等信息,满足企业的需求,从企业的发展中分析需求,降低成本。 (4)物品采购模块 办餐饮企业需要餐具以及食材,已有的库存、采购需求和相应费用等数据可以满足餐饮企业物品采购的需求,给企业提供便利,提高运营效率。 (5)人力资源管理模块 每一个企业都需要人力资源部,负责解决招聘,培训,薪资等问题,企业管理系统中有人力资源管理功能,在数据库中能够保存员工信息,工资情况,入职时间以及职位等信息,有利于企业的统一管理。 2.3 基于J2EE的SOA餐饮企业管理系统的技术应用 基于SOA架构的餐饮企业管理系统拥有同步和异步这两种调用模式,同步模式往往会受到外界的干扰因素影响,所以通常我们使用的是异步模式来实现调用。业务组件都是采用J2EE的技术构造的,并且提供了相应的接口给用户使用。利用该技术可以很好的满足系统的要求,让系统持久稳定的运行。整个系统由表示层、控制层、业务层与数据库层构成,而J2EE是表示层所使用的架构,Web service是控制层主要运用的优秀技术,业务层与数据库层则分别使用了EJB技术(J2EE技术的一种)与SQL技术。整个系统的优秀还是采用J2EE为基础技术,SOA为构架的餐饮企业管理系统[2]。 Web层主要由Web前端控制,将数据进行分装,并且由固定端口进行传输到达业务层,由J2EE技术中的EJB技术构建了不同的Web service并且符合Web2.0,用来完成同步以及异步的操作,还要执行数据进入数据库的封装以及相关数据的储存。最后一层数据库的主要功能是完成对数据的修改与储存,并且保证并发操作进行时不影响数据的准确性。主要的数据访问只停留在业务层,而数据库层用来处理以及存储相关数据,确保访问与后台无关,如此一来,也可保证数据的安全性[3]。由于表示层相对简单,可以与控制层相互合并,使用者在Web页面上的输入位置提交一个请求,服务器收到以后,根据识别转发给需要完成的服务应用,最后由相关功能应用返回所需的结果,再由控制器将结果转移到需要的页面,最后在浏览器上显示出页面自动生成的HTML。另外,使用业务代表,可以降低业务之间的耦合性,提高数据传输时的安全性,有效处理问题的发生。应用J2EE的SOA可以有效的让数据更加持久。该餐饮管理系统是在J2EE与SOA大平台下构建的,并且利用了MS SQL service与windows 2003 service等开发环境。 本文从基于J2EE的SOA餐饮企业管理系统进行研究,研究了SOA的开发技术与J2EE的构架,并对餐饮企业管理系统的所需模块进行了切分,建立在Web服务的基础上,使用松散耦合的J2EE构架和SOA结构实现管理系统的运行。 作者单位:梧州学院,广西梧州 543000 基金项目:2012年梧州市科学研究与技术开发计划项目:物联网技术在梧州餐饮信息平台建设的应用研究(项目编号:201201025-3)。 企业管理系统论文:绩效管理在企业管理系统中的应用 根据目前国内企业绩效管理的现状及其存在的问题,有针对性地提出绩效管理系统的构建体系,以实现组织和个人的利益最大化。从而认证出,“公平”不能成为组织中公认的原则,在组织中若无适当的淘汰制度,常会因小仁小义而搁浅了进化的历程。十八大以来,市场化改革的不断深化和竞争的日趋激烈,将促使国内企业进一步加强管理创新,提高绩效管理的水平。 工欲善其事,必先利其器。从观察国内众多企业,特别是上市企业的发展脉络,可以发现,提高企业管理的绩效水平,不是没有办法,而是在优化管理制度的基础上,找到真正有效的绩效管理工具,这样一来,管理就不再是不可传的艺术,不再是天赋的才能,而是一门可供研究和传授的科学。绩效管理就是卓有成效的现代人力资源管理工具。所谓绩效管理,是指各级管理者和员工为了达到组织目标共同参与的绩效计划制定、绩效辅导沟通、绩效考核评价、绩效结果应用、绩效目标提升的持续循环过程。在更高层次的绩效管理里用关键绩效目标(KPI)和平衡记分卡表示。 1.国内企业绩效管理的意义 绩效管理不仅能有效地调动组织与个人的积极性和创造性,而且能持续地提高管理水平,成为企业不断向纵深方向发展的重要议题。 《孙子兵法》曰:“兵者,国之大事,死生之地,存亡之道,不可不察也。”商场如战场,同样是慈不掌兵!一个领导者,如果一味“非常仁慈”,往往会事与愿违,对公司、对个人都产生不利影响。生产和管理的特性决定了国内企业绩效管理具有特殊性。国内企业绩效与我国宏观经济走势密切相关,通过科学合理地实施绩效管理,可以及时发现组织中存在的问题,也可以使内部人才得到成长。 绩效管理促进管理流程和业务流程优化。所谓流程,就是一件事情或者一个业务如何运作,涉及因何而做、由谁来做、如何去做、如何传递等方面的问题。机构臃肿,人浮于事,也会造成组织整体不协调,效率低下。在绩效管理过程中,各级管理者都应从公司整体利益以及工作效率出发,在提升了组织运行效率的同时,逐步优化了公司管理流程和业务流程。 2.国内企业绩效管理的现状及其存在的问题 在宏观上我国行业总体状况不容乐观。一方面,我国各行业结构尚不合理,部分行业需要大量投资;另一方面,由于我国还没有建立起完善的市场机制,行业盈利水平仍然不高,需要国内企业进一步加强绩效管理,实现企业绩效的提升。 微观上缺乏现代企业绩效管理理念。我国部分国内企业还未树立起现代绩效管理理念,没有建立起系统的绩效管理体系,不少国内企业管理者还没有认识到绩效管理是实现企业战略的重要工具。在管理中缺乏战略指引与文化支撑,考核过程一盘散沙;盲目追求指标量化,时髦方法华而不实;反馈机制不健全,难以奏响共鸣曲;相关领导不支持,人力资源部门孤掌难鸣;相关措施不匹配,管理方案被迫流产。 3.建立绩效管理体系的保证机制 针对国内企业绩效管理中存在的问题,建立绩效管理体系的保证机制至关重要。绩效管理体系主要包括以下方面: 构建企业目标管理体系。针对国内企业的特点,采用目标管理是一种比较合理的方法。实施战略性目标管理是提高企业绩效的有效途径,通过企业管理目标的制定,将目标层层分解,最终落实到具体部门和岗位,人人各司其责、各负其责,避免了互相推诿现象,提高了企业的效率,增强了执行力。随着企业战略的改变,绩效管理系统也应随时进行调整,这样才能及时引导员工个人行为向企业目标的转变,才能有助于实现企业战略、增强企业凝聚力。 实施科学的绩效管理考核方法。国内企业人员可以分为管理人员、专业技术人员、领导干部、工人等几个层次,各个层次的工作目标和岗位要求不尽相同,因而完成工作所需的知识技能、责任和态度以及经验的程度和广度是有差别的,评价要素也各不相同。该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》杂志http://总第522期2013年第39期-----转载须注名来源绩效评价的方法可以采用企业负责人经营业绩评价法、目标管理、关键绩效指标、平衡计分卡等方法。对于部门负责人可以选择目标管理、关键绩效指标、平衡记分卡方法。对于基层员工采用关键事件法、目标管理法、平衡记分卡、关键绩效指标法、360度评估法等绩效指标。 加大企业文化的导向作用。优秀的企业文化不仅能使员工产生使命感和责任感,而且能激励员工积极的工作,使员工对未来充满憧憬,反之,会使员工产生消极,悲观厌世,甚至自杀。文化是“道”,它贯穿企业发展始终又潜行于企业各个细节和制度中。文化无形却又比有形之物更具有力量,是“理念制胜”时代企业的优秀。要加强企业激励导向,加强对领导的监督与约束,建立权利与义务对等的关系,强化民主建设,加强干部的世界观、人才观的教育,引导职工形成正确的价值观等。 4、加强劳动定额管理 加强企业劳动定额管理是提高企业绩效管理水平的必要途径。当前,加强企业劳动定额管理应做好以下几个方面: 发挥好各级政府的导向和服务功能 。新的市场经济体制和现代企业制度的确立,使劳动定额由政府行为逐步转变为企业行为。政府应由过去的“管制”者变为“服务”者,并要借助政府的权威,充分发挥其优势,通过各种方式为企业提供信息和咨询服务,积极引导企业加快转换生产经营机制,推动企业劳动定额管理工作健康发展。 强化劳动定额管理意识。劳动定额管理是企业管理的基础,是直接为降低劳动消耗服务的,它对降低产品成本、提高经济效益有着十分重要的促进作用。企业作为劳动定额标准的直接实践者,如果缺乏积极性,定额管理工作就寸步难行。因此,必须要转变全体职工的观念,充分认识劳动定额管理的极端重要性,进一步强化“定额管理出效益”的意识,把定额管理工作抓紧抓好。 制定切实可行的劳动定额管理制度。配备专职定额管理机构和人员,制定出科学合理、符合实际的定额管理制度,实现劳动定额管理机制与公司内部分配机制有机结合。要根据各个工序的特点,全面把握资源配置、生产组织、劳动用工的关系,确保管理制度科学严密,符合航空仪表制造企业的生产实际。 强化对定额管理的评价与分析 。建立科学的定额水平统计分析评价体系,通过定期评价和分析,全面掌握生产计划、工段、工组、职工实际的定额水平,找出影响定额管理的因素,进一步采取技术和组织措施,重新组合生产要素,优化生产流程,改进管理水平,提高劳动效率。定额管理工作绝不仅仅是定额管理部门和管理人员的事,而是全体职工共同的工作。定额标准的制定、贯彻执行、考核、修订完善都要广泛听取职工意见和建议,取得大家的支持,促使定额管理工作不断加强。 正如德鲁克所说:“组织的目的,就是让平凡的人做出不平凡的事。20世纪,企业最有价值的资产是生产设备;21世纪,企业最有价值的资产是人。管理是社会机构的器官,变乌合之众为组织,化人们努力为绩效,不断地进行自我审视,强调开放的文化,形成一种管理的内力,完善和提升绩效管理加快整个行业的市场化进程。 (作者单位:辽河石油职业技术学院经济管理系) 企业管理系统论文:惩治和预防腐败体系融入企业管理系统的途径 摘要:总书记在党的十八大报告中指出:“反腐倡廉必须常抓不懈,拒腐防变必须警钟长鸣。”全面加强党的思想建设、组织建设、作风建设、反腐倡廉建设、制度建设,确保党始终成为中国特色社会主义事业的坚强领导优秀。坚持为群众办好事、办实事,倡导勤俭节约、勤俭办一切事业,反对奢侈浪费,以求真务实作风推进各项工作。本文结合企业的改革与发展,就企业深化反腐倡廉工作谈几点认识。关键词:教育机制;反腐倡廉;企业管理 一、构建反腐倡廉教育长效机制 形成反腐倡廉教育长效机制,就要做到常抓不懈,警钟长鸣,始终保持一个有影响度的反腐倡廉宣传声势。 (1)、内容上突出主题。以科学发展、企业和谐为中心,加强理想信念、道德修养、廉洁勤政教育。利用廉政党课、集中学习、专题培训等方式,让党员、干部能够和风细雨地经常听到反腐倡廉的声音,增强法律意识、纪律意识和廉洁从政意识。反腐倡廉宣传教育面向广大党员,而重点对象是党员领导人员和关键、敏感岗位的党员。要以定期上课的形式,针对性地对一些重要岗位的党员进行廉洁勤政的专题培训,重点开展对新任领导干部廉政专题教育,对重点岗位人员的集中纪律教育。 (2)、形式上更加灵活。改进教育的方式方法,使反腐倡廉教育更加贴近工作实际,更有吸引力,更具震撼力。注重发挥正面典型的示范作用,充分利用先进典型开展正面教育。综合运用社会上的案件通报、案例剖析、反面典型警示教育片等多种形式开展警示教育。公司党政主要领导利用干部会议场合,进行五分钟的现象点评、个别提示、侧面提醒,发挥上级“点”的作用。纪委在处理信访、干部考察中所反映的倾向性、苗头性问题,以及干部容易犯错的环节和时间,采取个别谈话、上岗前廉政教育等措施,帮助干部构建思想道德防线,增强干部内在的约束力和教育的有效性。 (3)、载体上更加丰富。进一步拓宽教育的覆盖面,让勤廉理念深入员工。把党风廉政教育同建设和谐企业文化,营造健康向上、廉洁从业、“廉荣贪耻”的企业廉政文化氛围结合起来。广泛依靠群众,开展喜闻乐见的勤廉文化活动。利用集团互联网, 将党员、干部学党章、学法律的体会在网上学习栏目上登载, 共同探讨廉政文化建设的途径与方法,促进互动交流,入耳入脑。以勤廉文化为重点,让广大党员干部在思想上筑防线,在行动上廉洁自律。 二、形成反腐倡廉教育企业特色 近年来,企业按照反腐倡廉的要求,在制度建设上,贯彻执行党风廉政的工作机制。主要有: 1、礼品登记上缴制度。 2、“三必谈”谈话制度。 3、党风廉政监督员制度。 4、廉洁自律情况自查报告制度。 5、干部述职述廉制度。 6、中层干部廉洁自律承诺制度。 这些机制的运行,从一定程度上有效地加强了对干部廉政勤政的监督,规范领导人员的从政行为。按照总书记在十八大报告中指出:“严格执行党风廉政建设责任制。坚决查处大案要案,着力解决发生在群众身边的腐败问题。不管涉及什么人,不论权力大小、职位高低,只要触犯党纪国法,都要严惩不贷”的明确要求,形成了一套符合中央统一要求又具有企业特色的制度体系。 ⑴、建立“三重一大”集体议事制度。以落实“三重一大”制度为重点,把廉洁从业要求寓于企业管理制度和流程中,实行对事权、财权、物权、人权的关键环节和重点部位的用权行为的约束,突出对权力规范运作的监督制衡。对于重大决策、重要干部任免、重要项目安排和大额度资金的使用问题,坚持集体研究讨论,避免与防止个人或少数人擅自决定,确保重大决策不失误、重要人事任免不偏袒、重要项目安排无疏漏、大额度资金使用无风险;完善资本运营、项目投资决策程序以及产品销售、物资采购、工程招投标等管理制度和运作程序,建立投资项目后评价制度和重大投资管理责任追究等一系列制度;围绕企业生产经营决策的重要环节,制定集体决策操作规程,并根据企业自身特点制定细化管理规定 ,着力做到职权、事权明确,并按照制度流程操作。 ⑵、完善廉洁从业人员行为规范。结合《国企领导人员廉洁从业规定》与企业自身工作实际,建立简明、清晰、便于记忆、针对性强,又便于操作的“管理人员职业诚信操守”。“管理人员职业诚信操守”内容包括管理人员廉洁承诺、职务消费、业务招待费使用及管理、个人重大事项报告等。同时把执行“管理人员职业诚信操守”作为考察、考核、奖惩的重要内容和选拔任用的重要依据,纳入党风廉政建设责任制的责任内容,列入班子民主生活会必须对照检查的重要议题。还要把“管理人员职业诚信操守”的主要内容纳入《员工职业行为规范》之中,就“违反“管理人员职业诚信操守”的行为” 单列一节。对违反廉洁从业规定的各种行为,根据情节轻重,予以责任追究。 ⑶、形成党政工齐抓共管的优势。企业健全“党委统一领导,党政齐抓共建,宣传部门主管,纪委组织协调,工会发挥优势,职工群众积极参与”的企业勤廉文化建设的领导体制和工作机制。推进勤廉文化建设要融入中心,服务大局,培育“廉洁从业、诚信守法、行为规范、道德高尚”的理念,营造反腐倡廉的氛围和环境,促进和保证企业又好又快发展。要进一步加强组织领导,从建设社会主义优秀价值体系、建设和谐文化、满足职工群众精神文化需求、创新反腐倡廉教育的高度,提高企业勤廉文化建设重要性的认识,通过制度建设,扩展廉洁文化成果,形成勤廉文化建设的领导体制和工作机制。 企业管理系统论文:新时期企业完善企业管理系统的有益探索 摘要:新时期,经济市场体制改革不断深化,企业之间的竞争也逐渐加剧,尤其是在全球经济一体化进程不断深入过程中,我国企业更是需要创新思想,强化企业管理力度,构建完善的企业管理系统,以应对来自国内外企业竞争的危机,提高自身的管理水平,为企业在经济市场站稳脚跟奠定坚实的基础。本文主要针对新时期企业管理系统构建中存在的问题进行探讨,并提出完善企业管理系统的策略,以供企业管理人员参考。 关键词:新时期;企业;管理系统;完善策略 随着信息技术、网络技术、计算机技术、数字技术等的不断发展,为企业的发展提供了坚实的技术基础,但是,技术的发展与运用,也加剧了企业之间的竞争,这给企业带来了巨大的挑战。因此,企业希望不断发展就必须认识到自身管理中存在的问题,并结合先进技术构建完善的企业管理系统,从而有效解决企业管理问题,提升企业管理效率与水平,规范企业各项经营管理活动,不断提高经济效益、社会效益与生态效益,使企业能够在激烈的市场竞争中,保持良好的发展势头,实现可持续发展的目标。 1 企业管理系统构建中存在的问题 现阶段,我国很多企业已经构建了管理系统,并发挥着管理系统的优势,提高了企业管理质量与效率。但是,一些企业管理依然会受到传统管理观念与管理方法的影响,制约着管理系统作用的全面发挥,从而未能有效地提升企业的管理水平。 1.1 企业构建管理系统,是为了更好地管理企业经营发展活动,从而促进企业的发展。这是需要企业管理人员进行统一规划,并实施适宜管理手段才能够完成的。但是,一些企业在构建管理系统过程中,存在着认识不足、盲目管理的问题,比喻流程过于繁复或条块分割等,从而导致企业管理系统的构建与企业实际相脱离,无实际应用意义,甚至管理风险增大,不利于企业管理效率的提高。 1.2 管理系统是需要相关安全软件与功能软件相配合,才能提高管理系统应用的效率。尤其是在信息技术不断更新的今天,企业更是需要不断强化软件功能研究,以保证管理系统运行的安全性与可靠性。但是,部分企业依然采用传统的系统软件构件管理系统,而未考虑软件的适应性,对安全软件的应用效率也不理想,导致系统维护较难,容易出现系统漏洞,增加管理系统运行风险。同时,不适宜的管理系统也将严重制约企业管理水平的提高。 1.3 企业管理人员是保证管理系统有效运行的主体,其综合素质直接影响到管理系统优势的有效发挥。然而,一些企业并未意识到提高管理人员综合素质的重要性,没有在管理制度中增加适宜的人员培训制度,从而导致企业管理人员专业技能、职业道德、信息素质、法律素质等方面参差不齐,难以协调工作,不利于管理系统软件的开发与创新,也不利于企业管理效率的提升。 2 新时期完善企业管理系统的策略 新时期,信息技术、网络技术等的发展,促使世界经济向着全球化方向发展,企业之间的竞争逐渐加剧,我国企业不仅要应对国内企业的竞争,同时还要应对来自国外企业的市场竞争。在这种形势下,企业要想在市场竞争中站稳脚跟并获得更多的市场份额,改革企业管理模式、创新企业管理手段将是一条关键的途径。所以,企业管理人员提出构建企业管理系统,并提高企业全员对管理系统的认识与重视,以便合理运用管理系统,达到提高企业管理效率与质量的目的,为企业的经营发展提供管理基础。 2.1 企业管理系统是企业内部管理的关键手段,同时也是企业与外界联系的重要途径。企业的业务流程直接关系到管理系统各项功能的有效发挥,因此,需要企业管理人员提高重视,优化企业的业务流程。良好而科学的业务流程能够有效地提高业务完成效率,同时也可以促进企业管理系统的运行质量。因此,企业在完善管理系统过程中,需要对企业的业务流程进行详细的分析与科学的重组,尤其是对一些较为复杂的业务更是需要利用信息技术对其进行重新分析与思考,设计出科学的业务流程,做好部门工作人员的认识工作,并在实践运作中不断改革,降低业务流程改进的风险,以便达到优化业务流程与组织结构的目的,为管理系统的完善奠定基础。 2.2 企业经营管理过程中,项目开发和运营是企业获取经济效益,实现企业规模扩大、发展生产经营的目的。因此,项目的管理也是企业日常管理工作中最为重要内容之一。企业构建、完善管理系统过程中,对项目的管理可以采用适当的方法(如项目工作分解结构方法,即是将整体的项目分解成为小项目,这些小项目多是以分级树形结构为主,由简单到复杂,由粗分到细化,从而达到便于管理的目的),制定详细、动态的项目计划,并在不断执行计划过程中,来实现对项目的管理。企业管理系统下的项目计划,最大的特点即是它具有动态性,是可以根据实际情况进行科学改进与调整的,因此,管理人员需要对项目计划的关键点做标记,以便保证项目目标不会出现偏差,同时,管理人员利用管理系统相关操作功能,优化项目管理,确保项目优质、高效完成或营运。 2.3 任何系统的开发,都需要有一定的硬件与软件支持,企业管理系统也不例外。因此,在企业完善管理系统过程中,需要对相应的硬件设备与软件进行优化与创新。尤其是功能软件与防御软件更是需要得到足够的重视,以便保证管理系统功能的有效发挥,提高管理系统的安全性与可靠性。目前,较为常用的系统防御软件多为金山、瑞星、Symantec等杀毒软件,这些软件能够在一定程度上阻止计算机病毒的入侵,但是,对于一些系统本身的漏洞,则起不到修复功能。所以,企业需要在管理系统运用用户验证技术、漏洞检测与修复技术等,降低管理系统运行的风险,从而提高企业管理系统运行的有效性、可靠性与安全性。 2.4 在管理系统得到企业决策层的充分认可与支持基础上,企业需要完善内部控制制度与管理制度,尤其是人才培养与激励制度,这样才能不断提高企业管理人员的综合素质,更好地运用管理系统,提高企业管理水平。因此,在明确经营管理目标的前提下,根据实际情况,企业将有针对性、有计划性地培养管理人员,对其进行专业管理技能训练以及信息能力培养,提高管理人员的专业能力、计算机操作能力、创新能力、协调能力,实现管理人员思想理念、愿景与能力的统一、协作与胜任,从而规范管理工作,创新管理方法,积极开发更有效的系统软件,消除人为因素的不良影响,不断完善管理系统,提高管理系统运行的有效性。 3 完善企业管理系统的重要作意义 企业运用管理系统进行各项工作的管理,不仅达到提高管理效率与水平的目的,同时也可以有效地降低企业经营管理成本。根据调查显示,企业运用管理系统,可以有效降低库存投资,库存周转率提高5倍;制造成本降低12%;停工待料减少60%;管理人员减少10%;生产能力提高10%等,提高企业经济效益、社会效益与生态效益。 4 结语 总而言之,在企业经营发展过程中,企业必须认识到管理的重要性,积极分析企业管理中存在的问题,找到提升管理水平的切入点,并将先进的信息技术、网络技术、计算机技术与数字技术等应用到企业管理中,构建完善的企业管理系统,将企业的管理与企业的发展融为一体,优化企业管理结构,发挥企业管理系统的优势,促使企业各个部门都能够参与到企业管理中,从而促进企业管理效率的提升,缓解企业在经济市场中的竞争压力,实现可持续发展。 企业管理系统论文:试论企业管理系统化和情势控制 摘 要:企业管理内容丰富,已构成一个大系统,包括管理基点、境界、定位、原则、准则、心态、需求、行为,都需要加以规范。作为管理者还需具备辨别是非能力、控制情势能力和平衡协调能力。 关键词:管理系统化 内涵与要求 情势与控制 一、管理系统化的内涵与要求 企业管理内容丰富,已构成一个大系统,包括管理基点、境界、定位、原则、准则、心态、需求、行为八个方面。 一个基点。管理应以“人性管理”为基点,经营企业就是经营人,人性管理是最有效的管理。每个人都渴望得到满足、尊重、肯定、实现人生价值。 两种境界。人生有两种境界:一种是舍,一种是得。舍得舍得,有舍才有得。曾经有这么一件事,一个老板让手下的一个老木匠建造最后一栋房子。老木匠想:反正是最后一栋了,随便应付下吧。房子建好后,老板对他说,你为我工作了这么多年,这栋房子就送给你吧,老木匠后悔莫及。所以,懂得舍与得,人生的运气就不会太差。 三层定位。对于不同层次的管理者要有不同要求:高层管理者要求通才,有事业心;中层管理者要求专才,有进取心;基层管理者要求干才,有责任心。 掌握三层定位要避开三个盲区:茫—迷茫:无目标、无方向、无思想、无梦想;盲—眼瞎耳聋:不看,不听,自我封闭;忙—“心”忙:过于忙,心就会停止跳动。 四化原则。标准化,把重要事项形成标准化的管理制度和管理流程,有效提高工作效率和工作准确性;书面化,将标准化的制度、流程和方法通过书面形式形成模板,便于记忆和沟通;透明化,形成各子公司、各部门、各层次员工充分透明的制度体系和文化体系;简单化,把复杂事务和管理制度流程简单化,便于培训和操作。 五位准则。定位:管理者既要明确和摆正自己的位置,又要努力发挥个人专长,创造更多的价值。到位:任何组织和个人,做人、做事都要做到位,杜绝形式主义,每一次都要做好。补位:强调团队作战能力,而不是个人。若在团队中发现领导、同事或者下属的不足,要主动提醒或者配合,把事情做好。越位:强调两层管理:越位检查而不是指示;越位汇报而不是请示。换位:要站在对方的角度思考问题,己所不欲,勿施他人。要学会包容和理解,退一步海阔天空。 六种心态。积极的心态:积极的人像太阳,照到哪里哪里亮;消极的人像月亮,初一、十五不一样。开放的心态:思想开放,心胸开放。正向的心态:做正确的事,做好事、做善事。正直的心态:懂得什么该做,什么不该做。公司规定去做的必须要做,公司没有规定的尽管大胆去做。公平的心态:持平常心,做自在人。感恩的心态:感恩对你一生最重要的两个人:爱你的人和你的领导。对别人傲慢就是贬低自己。 七种人性需求。充分信任:信任既是一种感觉又是一种情感,更是对人的肯定。相互尊重:人与人之间交流需要建立在尊重的基础上,没有尊重就没有包容。给予机会:成大事者,都是机会加能力,有了机会又有能力事业定能成功。懂得授权:授权不是放权,授权要进行监督。只有授权才能做出成绩。学会关怀:关怀是一种爱,也是一种美,关怀是对人的最高荣誉。实现公平:对管理者而言,公开、公平、公正三者之中,公平最重要,只有一视同仁,公平对待下属才能形成有效指导。有效激励:激励是爱护下属、满足下属,有了激励,才有希望。 八大行为。一是认同文化:文化是思想的源泉,文化是发展的根本。二是充满激情:激情是做事的动力,有激情才能有发展。三是善于思考:人的成功85%靠智慧,15%靠技术和能力。四是以身作则:你想让下属怎么做,就必须先做给下属看,下属才会信服你,尊重你。五是计划明确:没有计划的行为是盲目的,没有行动的计划是无效的,一个好的计划是做事成功的一半。六是行动迅速:一个方案定下来即使是错的也要立刻执行,在执行中改进。在今天,时间是最大的成本,绝不能拖延。七是检查督导:在吩咐下属去做一件事后,必须要跟踪指导。只有这样才能有效促进结果的快速形成。八是激励下属:一流的激励出一流的成绩,同时,激励需要经常化。 二、管理者应具备辨别是非、控制情势、平衡协调能力 作为管理者,对素质与能力的要求是很高的,其中辨别是非的能力、平衡情势的能力和平衡协调的能力,都是不可或缺的。辨别是非的能力可以保障作正确的事,控制情势的能力可以避免工作失去理性而导致失误,平衡协调的能力可以最大限度地发挥人财物的优势,把工作做的更好。 1.要提升辨别是非的能力。在企业生产和生活中,是与非,对与错,善与恶,单从表面上看,有时并没有严格的明显分别,“是”有时隐藏在“非”中,“非”有时也似“非”而“是”;“对”有时与“错”交织,“错”有时也含有“对”的因素。有人为了作恶有时表面行善,有些善举一时也许不为人所知。种种类似的问题,在周围的生活中,都是经常存在着的。但是,无论表象多么华美,只要善于洞察事物的内在本质,就会尽可能避免被假象迷惑,尽可能多地辨别出是非、对错和善恶的区别,从而在对矛盾的判断中作出正确地抉择。作为企业干部,应该有这个辨别是非的能力,只有这样,才能带领大家做正确的事,才能把正确的事做好。 2.要提升控制情势的能力。在平时的工作生活中,面临着一个控制自我、控制情势的问题。管不好自己是废物,控制不住局面是庸才。一个人能控制住的自己情绪,不因情绪波动而影响工作和自己周围方方面面的关系,就需要不断发展和完善良好的情商;一个人要控制住工作的局面,不使局面失控,就要学会把握全局、预测事物的发展趋势、正确处理生活和工作中遇到的各种问题,在控制与反控制中找到解决矛盾的有效途径和和谐的平衡点。企业干部,一言一行都事关自身形象,所以必须时刻注意控制自己的情绪和工作局面,只有避免情势失控现象,才能真正成为一个理性的人,完善的人,对企业和社会有所贡献的人。 3.要提升平衡协调的能力。平衡协调也是生产力。生产力的哲学概念是人们征服自然、改造自然的能力,其中有人的因素和物的因素,而人是生产力中最活跃的。既包括由先进知识和技能武装的人,也包括掌握了先进技能的人。协调工作的前提是尊重人,尊重主导协调工作方向的人。放下架子,俯下身子,不厌其烦的说明情况,阐明事由。在协调进程中,力求以理服人,尽可能地让事实说话,用数据论证观点。协调工作的内功在平时,立足平时的交往和做人、做事,认真做好日常协调,关键时刻才能无往而不胜。准备充分是做好协调工作的基础。对要协调的问题,提前深思熟虑做好预案,有备协调,才能避免盲目。协调切忌高高在上、旁若无人,或者看不起他人,藐视协调各方,否则即使准备多日的协调也会付之东流。协调是一门高超的艺术。会因人而异,因事而异,因时而异,但只要开动脑筋,因地因时因人制宜,一切问题都会迎刃而解。
一、引言 作为一种新型的营销模式,网络营销符合时展的需求,能够有效地实现网络资源的优化配置及利用。从目前来看,网络营销在实践运作的过程中主要以现有的网络平台为立足点和优秀,通过不同网络平台及互联网技术的充分利用来积极地开展不同的营销活动,这种将信息技术与营销理论相结合的营销方式符合互联网时展的实质需求,能够有效突破传统营销模式所存在的各类不足和限制,加强不同参与者之间的联系,更好地适应时代对市场环境变化的实际需求,在第一时间吸引营销者个人的注意力。网络世界存在一定的虚拟性以及不确定性,不同的企业及社会经济组织在运营过程中难避会受到自身规模的限制,为了保障自身在激烈的社会竞争之中获得更多的优势,实现社会资源的优化利用及平等共享,许多企业开始利用网络营销的手段来保障自身能够实现全天候的展现。对于一些中小型企业来说,网络营销时代的到来能够为自身带来更多的发展空间,企业可以结合自身运作的实际情况,通过发挥个人的优势来提高自身的综合竞争实力。与其他的营销模式相比,网络营销具有许多的天然优势,这种营销模式诞生于网络时代之中,能够有效实现全覆盖及流畅的交流和沟通。除此之外,网络营销还具有一定的实践性,能够做到及时反馈和即刻到达,在利用不同的网络技术与客户进行互动及交流的过程之中,网络营销能够实现客户的全方位参与,将沟通及交流的成本控制在合理的范围之内。需要注意的是,网络营销的运作模式相对比较简单,在整个运作的过程之中实际的维护费用及建设费用成本相对较低,同时还能够为其他的营销方式提供各类支持及帮助。网络营销以因特网为基础,这种新型的营销模式已经在实践的过程之中取得了良好的效果,同时许多企业也开始结合网络营销运作的实际要求,通过对自身发展战略目标的深入分析来对现有的经营战略进行全方位的调整及改革。与其他发达国家相比,网络营销在我国的发展速度较慢,同时整体水平相对比较低,往往处于起步阶段。对于大部分的企业来说,在利用网络营销实现自身稳定运作的过程之中,主要以网站的建立为主,将主要时间及精力放在网站内容的填充上,忽略了数据库之中数据的有效分析,最终无法保证整个网站框架的合理性以及科学性。这一点导致企业自身在经营及运作的过程之中难以实现网络营销资源的优化配置及利用,大量的营销资源被浪费,同时实际的网络营销效果不容乐观。为了能够突破这一不足,将网络营销与自身的经营发展战略相结合,企业的管理者必须要充分考虑各类影响因素,结合自身发展及运作的具体水平,以促进企业产品的销售为立足点和优秀,保障企业决策的合理性及科学性,利用网络营销来为自己提供真实可靠的信息。 二、数据挖掘技术 数据挖掘技术在网络营销之中扮演着重要的角色及作用,该技术也被称作为数据库之中的灵魂。在利用数据挖掘技术的过程之中必须要以大量的数据库为立足点和优秀,从中挖掘出具有一定价值的信息,整个发掘过程相对比较复杂,管理工作人员除了需要了解数据存储的规律性之外,还需要分析数据储存的规模及未知性。如果站在数据仓库的角度来进行分析,那么可以看出,数据挖掘主要以在线分析处理为立足点,通过对不同高级阶段的深入分析来进行数据的汇总及搜集。其中数据挖掘技术十分关注对数据仓库在线分析处理功能的有效发挥,在利用该技术进行数据库的有效运作及建立的过程之中必须要将人工智能技术与现有的数据库技术相结合,通过两种技术的有效融合来推动现有技术综合应用水平的整体提升。随着数据库技术及人工智能技术应用水平的不断提升,数据挖掘技术开始受到了关注学术界以及实践界的广泛关注,社会经济学家及各类经济组织开始采取自动化分析的形式对企业原有的数据进行进一步的筛选,通过归纳性推理的形式积极地挖掘数据的潜在价值,以此来对客户及市场的潜在行为进行有效地预测,保障企业决策的合理性及科学性。其次,对于企业的管理者来说也可以利用数据挖掘技术来对市场战略进行有效的调整,将自身的运营风险控制在有效的范围之内,在网络营销的过程之中,客户需要对网页进行相应的读取,同时服务器也会对客户所作出的每一个动作进行相应的记录,从而形成互联网日志。企业在调整自身经营战略的过程之中可以立足于数据挖掘技术的实施情况,了解客户在消费过程中的实际消费数据,分析数据的访问浏览情况,以此来建立完善的数据文件以及数据资料库,这些看似无关的数据集其实隐藏着客户的行为模式以及潜在消费心理,许多的管理者开始积极地思考企业和市场信息变化的实质需求,利用数据挖掘技术来有效地应对自身在激烈的市场竞争之中所面临的各类困难以及障碍。 三、网络营销中数据挖掘的应用 尽管网络营销在我国的起步较晚,同时发展水平相对较低,但是在推动市场经济体制改革的过程之中,网络营销在我国的竞争越来越激烈,许多企业面临着许多不确定信息的影响,为了保障自身在激烈的市场竞争之中实现良性运作,企业可以利用数据挖掘技术对网络营销之中的大量数据进行有效地转化及分析。通过模型化处理的形式来提取关键的数据,从而将成本的控制以及效益的提升相联系,更好地实现自身的稳定运作以及发展。为了能够充分地提高自身的运作效率及综合工作能力,许多现代化企业开始积极地建立以网络营销为优秀的数据挖掘的过程及环节。 (一)积极确定挖掘目标 企业需要在营销目标的指导之下明确自身数据挖掘目标的实质要求,数据挖掘目标必须要以数据挖掘系统的有效构建为立足点,通过该步骤的有效完善来实现前期的挖掘目标及挖掘要求,相关管理工作人员一方面需要结合数据分析的实际情况来采取科学合理的营销决策,另一方面还需要了解数据挖掘之中的假设验证情况,不能够为了数据挖掘而进行挖掘,因为这一点往往会导致一定的盲目性,同时也难以保证最终目标的实现。为了能够突破这一不足,管理者首先需要树立正确的挖掘目标,同时还需要制定相应的评价标准。 (二)选择数据源 网络营销涉及许多的数据资源,在利用现有的数据挖掘技术对数据的来源进行分析时,必须要了解端,客户端,服务器端所存在的各类数据的具体特点,以此来保障数据挖掘的合理性及科学性,同时大部分数据不仅存在类型上的区别,还需要采取科学合理的处理方法进行针对性的运作。在明确后期的发掘目标之后,工作人员需要在挖掘目标的指导之下对网络营销目标进行深入分析,以此来实现两个目标的优化利用及整合,充分地发挥数据挖掘技术的作用及价值。在挖掘客户的浏览行为的过程之中需要以网站的系统设计为优秀,通过服务器端日志的有效记录来了解客户的实质需求分析客户的消费倾向,以此来为相应的决策提供一定的支撑。 (三)数据的预处理 在进行数据预处理的过程之中,管理工作人员需要了解可挖掘数据的具体对象,大部分的数据主要以服务器日志为主,因此在程序运作的过程中需要严格按照相应的步骤来进行针对性的处理,主体步骤主要包括前期的数据筛选,中期的用户识别及后期的网络浏览识别,通过这种形式来积极落实不同的工作环节。 (四)使用挖掘算法 在完成前期的数据预处理之后,工作人员可以利用数据挖掘算法来对现有的数据进行有效的挖掘,该环节既涉及许多的挖掘算法,还需要对不同的数据进行统计分析,了解不同数据的具体分类要求及筛选情况,将数据学习与训练模式相结合,以此来更好地保障最终决策的合理性。 四、结语 在网络营销之中,数据挖掘技术的应用相对较为广泛,工作人员首先需要了解数据挖掘技术的具体操作要求及相关的工作环节,加强不同环节之间的联系,更好地发挥数据挖掘技术的作用。 参考文献: [1]胡欣杰,张鹏霄,王琳.基于数据挖掘的试验数据利用研究[J].数字技术与应用,2014(04). [2]李凯敏.基于数据挖掘的网上书店的设计与实现[J].硅谷,2010(01). [3]阮忠,吴启明.数据挖掘和数据仓库在网络营销中的应用[J].农业网络信息,2008(05). [4]蒋秀英.数据挖掘技术浅析[J].枣庄师范专科学校学报,2003(02). [5]朱文球.数据仓库技术在包装产品网络营销中的应用探讨[J].包装工程,2002(05). [6]陈舜青,郑成增.数据仓库及其数据挖掘的应用研究[J].经济师,2002(09). [7]任其昌,袁友伟.数据挖掘在包装产品网络营销中的应用[J].包装工程,2001(03). [8]闫洁.中国电信业的客户关系管理[D].西南交通大学,2003. [9]张帆.房地产网上销售及虚拟漫游系统中若干关键技术的应用研究[D].浙江大学,2003. [10]胡斌浩.基于CRM策略的网上购物系统的若干关键技术研究及应用[D].浙江大学2002. 作者:李明浩 单位:山东达因海洋生物制药股份有限公司
通信方面论文:冶金仿真系统数据通信论文 一、系统结构 由于冶金测控仪表的数据结构复杂,数据属性较多,维修成本较高,本文基于冶金数据的特征,提出了一种基于微粒群优化的冶金测控仪表数据通信仿真系统。冶金测控仪表数据通信仿真系统包括数据收集模块、子站通信模块以及主站分析模块。系统主要对冶金测控仪表总实时运行的不同类型正常和非正常的数据进行收集,统一成固定格式的数据集,保存到相应的大型数据库中。数据收集的内容有冶金测控仪表数据、自动存储运行数据、相关传感器优化的不同仪表接口数据,这些数据主要通过二次设备自动化转置的传感器采集得到。冶金测控仪表的子站通信模块,该模块具有重要的价值,是底层通信设备同上层监控设备的纽带,具有服务器性能,该模块基于UDP/TCP报文通信机制完成上下层数据通信。分析模块是数据通信的优秀运算模块,通过基于微粒群优化的数据通信同NRF算法,实现对海量数据中故障进行准确报警,通过优化模型获取冶金测控仪表现场数据。 二、硬件设计 1.测控仪表硬件结构 由于每个检测仪表特别是处于工控机的里层检测仪表信息储存量和信息传输量较高,并且需要无线通信功能模块,因此本文系统中的测控仪表是以功能强大的新型单片机C8051F005作为控制核芯片。该芯片的模拟前端采用8通道模拟多路器、可编程的增益放大器、12位A-D变换器等构成,控制芯片通过这些模拟前端实现桶NRF401无线收发器间的数据通信,并且通过P1启动报警驱动,完成系统的报警功能,采用P2启动键盘矩阵,完成相关参数的设置。 2.仪表显示接口设计 系统的显示接口采用AT89C2051芯片,该芯片通过串口(RXD,TXD)、显示接口以及RS232c接口实现同模拟量输入通道、输入设置、输出控制、报警指示的数据交互,其中输出控制以及报警指示电路应采用5根I/O线,其余的8根I/O线实现数据的显示、输入设置和模拟量采入等性能。通过模拟串口以及串口复用技术完成数字和光柱显示的动态扫描,双64段光柱和8位8段LED数码管显示都使用164输出接口。 3.通信模块设计 通信控制模块的底层控制器同上方操作员站通过40芯的ZIF连接器交换信息,故障数据的分析也是采用该种形式传输数据,并包含Flash存储器保存相关的数据信息,采用天线插口获取的外部环境信息可通过GSM射频部分传递到GSM基带处理器中的复合式EMI滤波器消除电磁干扰,再通过40芯的ZIF连接器同上层控制模块进行数据传递,电源ASIC为GSM基带处理器提供电源。GSM基带处理器中包含两个输入端、两个输出端以及一个接地端,滤波电容C1~C4同共模电感L能够避免出现共模干扰,通过GSM网络确保故障能够及时传输到相应的控制终端中。 三、软件设计 1.检测软件设计 基于微粒群优化的冶金测控仪表数据通信仿真系统基于VisualStudio2005和Matlab进行开发。Matlab具有强大的Simulink动态仿真环境,可以实现可视化建模和多工作环境间文件互用和数据交换。用户可以在Matlab和Simulink两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改。软件通过分层次的规划方法进行设计,上层模块通过调用下层模块中接口函数实现相应的功能。从上到下包括3个层次: 1)底层数据控制模块,该模块可同不同硬件进行数据通信,主要有仪表数据收集、FPGA数据通信以及模拟电压数据收集等。 2)检测功能模块,对冶金测控仪表的响应时间参数、电流参数、电压参数等一些附加电参数进行检测。 3)结果显示界面,用于向用户呈现仪表数据通信结果以及完成相关参数的设置,实现人机交互,提供人机交互途径。显示界面可提供数据报表显示和打印功能,并且将检测数据导到Excel表格,实现对不同待测仪表、不同检测条件得到的参数进行对比分析。 2.冶金测控仪表故障的检测 本文通过微粒群优化的目标函数全面分析了仪表的损耗、故障次数以及维修次数等因素,确保冶金测控仪表的严重故障能够被及时检测出,冶金测控仪表中存在故障时通过报警模块进行报警,否则通过评估模型和故障数据智能分析模型中的粒子群优化函数实现对系统故障的准确判断,系统中的自动化数据装置采集传感器环境优化的数据,如果存在危险信息则通过报警模块进行报警,否则通过故障数据智能分析模块进行分析,再通过报警模块进行报警。 四、实验分析 通过实验验证本文系统的有效性,实验数据来自于某冶金测控仪表数据库,采集其中的1000个样本数据,分别采用传统系统和本文系统对该实验样本数据进行分析。本文系统下的仪表数据通信效率高于传统系统,并且本文系统下的数据通信效率具有平稳性,传统系统的数据通信效率随着样本数量的增加出现明显的波动,说明本文系统具有较强的鲁棒性。在不同干扰环境下本文系统的数据通信效率优于传统系统,并且在干扰或恶劣的冶金测控仪表数据通信中,本文系统下的数及通信效率呈现显著的优越性,说明相比传统系统本文系统具有较强的抗干扰性能,能够确保数据的准确通信,具有重要的应用价值。随着检测样本数量的增加,传统系统和本文系统下的冶金测控仪表数据通信时间和通信误差都不断增加,而通信效率逐渐降低,并且本文系统下的冶金测控仪表数据通信指标始终优于传统系统,说明本文系统确保冶金测控仪表的数据通信的高效运行,具有较强的优越性。 五、结束语 本文提出了一种基于微粒群优化的冶金测控仪表数据通信仿真系统,塑造了集中式的仿真系统模型,分析了测控仪表、仪表显示接口以及数据通信模块的硬件设计,基于层次设计方法将系统软件划分成底层数据控制模块、检测功能模块以及结果显示三个模块,采用微粒群优化的目标函数对冶金测控仪表的损耗、故障次数、维修次数等数据故障进行准确的判断,及时检测出冶金测控仪表的严重故障,确保冶金测控仪表数据通信的顺利运行。实验结果表明,该种系统下的冶金测控仪表数据通信效率以及抗干扰性能都优于传统系统,具有较高的应用价值。 作者:朱珠 单位:贵州理工学院电气工程学院 通信方面论文:网络编辑通信技术论文 1基于网络编码的数据通信技术研究概述 在网络的数据通信当中有很多的网络通信方式,而不同的网络应用是要采取与之相适应的网络通信方式进行数据通信的。现阶段较为常用的网络通信方式有单播、多播通信以及广播通信这三种,其中单播通信大多数情况下都是用于网页的浏览等相对比较简单的网络通信环境中,而多播通信一般都是用于会话,比如说视频通话这一类的。而广播通信的使用范围与多播通信大致相同,但是广播通信的通信对象是不受通信限制的。我们这里所说的这三种通信方式是目前较为普遍使用的通信方式,还有其他的一些通信方式也被运用鱼不同的网络应用中。 2网络编码 2.1网络编码的基本原理 网络编码较为全面的定义了网络结点输入和输出的关系,中间结点一旦具备编码条件,那么中间结点就会对其所接受到的数据按照相应的方式进行编码方面的处理。当编码的数据被逐渐的传送到后续结点之后,后续结点可以进行编码,也可以不进行编码,如果有需要还要进行编码的话,这时就要对接到的信息按照之前的方式再进行一次编码,然后传输,经过不断的反复编码传输,最终就会实现所有的编码信息都能够到达目的结点。最后一步工作就是目的结点通过对信息进行译码之后,就可以得到最初结点所发出的基本信息了。 2.2网络编码的构造方法 在对网络编码的研究当中最主要的一个问题就是结点要根据哪种方式对所接受的数据分组进行编码组合。从目前的研究来看,学者从不同的角度对网络编码的构造方法进行了相应的分析探讨,比如说采用的编码系数选择方式,分组编码操作方式等方面,其具体的表现是根据编码结点分组进行编码操作的方式,其中线性网络编码主要表现是结点对所接受的数据分组实行的是线性编码组合型操作,不然编码的工程就会变为非线性网络编码。我们根据编码系数的选择方式,把网络编码构造的方法分为两种,一种是确定性网络编码,另一种是随机网络编码。这两种编码都有一定的好处,但是确定性网络编码构造方法的编码系数是根据某一种算法进行确定的,而随机网络编码中编码系数是从伽罗符号中随机进行选择的,因此随机网络编码构造方法在整个的网络编码系数选择中占据着灵活性的地位,这也是随机网络编码构造方法的特点。我们根据编码在网络系统中的具体实现过程,将网络编码分为了两种编码形式,一种是集中式网络编码,另一种是分布式网络编码。集中式网络编码是在编码的过程当中需要了解全局的网络拓扑,根据全局网络的情况来分配相应的编码系数,这一编码形式并不适合拓扑变换较大的无线网络。分布式网络编码仅仅需要了解网络当中一部分拓扑信息就可以进行相应的编码操作,而且分布式网络编码还具有较为良好的应用性能。 2.3网络编码应用网络数据传送的研究 网络编码是一种编码和路由信息交换的技术,在传统道德路由方法基础上,通过对接收的多个分组进行相应的编码信息融合,以达到增加单次传输信息量的作用,从而提高网络的整体性能。网络编码最开始提出时是因为多播技术,网络编码最初是为了提高网络多播的数据速率,而随着网络研究的不断深入,使得网络编码在其他的领域也逐渐有了优势,比如说提高网络带宽的利用率,从总体而言,对网络编码的应用在很大程度上提高了网络的实际吞吐量,进一步的减少了数据分组的传输量,也在一定程度上降低了数据传送的功耗,由此我们看出网络编码为网络的数据传送性能的改善提供了新的途径。 2.4基于网络编码的数据传送技术研究趋势 随着基于网络编码的数据通信技术研究的不断深入,出现了很多新的理论,但是网络编码所面临的问题也随之增多,尤其是网络编码的网络数据传送技术问题,虽然经过近几年的研究取得了一定的进展。但是仍然面临着许多难题需要我们去逐一解决。 1)网络编码复杂度得到降低 现阶段最主要的一个问题就是怎样在提高网络编码效率的同时降低网络编码的复杂程度。这会涉及到网络编码的相应网络开销,这也是作为网络编码性能评价的内容之一,还有就是在网络编码实用化的过程当中,逐渐控制网络编码的复杂程度,减少网络编码需要的额外的计算量,从而降低系统的实施成本。这对于网络部署以及应用网络编码都具有非常重要的意义。 2)数据传送可靠性研究 保证网络性能的一个主要方面就是提高网络数据传送的可靠性,现阶段对网络数据传输可靠性的网络编码研究主要是根据多径路由展开的,这也在一定程度上对网络编码中的数据传输提供了可靠性。因此在多跳动态的网络环境当中,分析研究提高网络编码数据传送的可靠性具有很高的现实意义。 3基于网络编码的数据通信技术的相应解决方案 1)在对网络编码的网络协议结构研究当中,其出发点主要向三个方面集中:一是较为系统的分析网络编码在各个协议层与现有协议相结合的参数,其目的是为了让应用网络编码提高网络的系统整体性能;二是设计相应的对应网络性能指标的线性规划模型,以便求解出线性规划模型的最有设定;三是提高各个协议层之间的信息反馈机制来实现参数的实时调整。 2)在对网络编码时延约束控制的研究当中,针对数据在网络中各个结点频繁的参与编码和解码的操作,使得数据编码时延逐渐成为了网络数据传送累积时延的主体,基于此种情况,我们在网络编码的实际应用当中,提出了基于数据传送时延约束的网络编码模型,这一模型的出现在较大程度上对传送时延进行了优化的控制;与此同时我们还引入了数据传送信息反馈机制,以此来促进数据在网络结点中的及时有效传送。 4结束语 本文通过对基于网络编码的数据通信技术的研究,可以了解到我国的网络编码在实际的网络应用中还是处于较为初级的阶段,还有很多问题都需要我们解决,其中网络编码方案的设计、简化复杂的编码这些问题都是急需解决的关键问题,这些问题如果得到解决,就可以在一定程度上避免目前所应用的协议软件的更改,与此同时也降低了网络编码的复杂度,进而减小了协议运行的开销。希望在以后的研究当中,可以更好的对网络编码的数据通信技术进行创新研究,以便更好的应用于社会的各个领域。 作者:赵晓丹 单位:大庆油田信息技术公司 通信方面论文:光纤电磁干扰通信技术论文 一、光纤通信技术定义 光纤通信主要是以光作为信息载体与将光纤作为传输介质的一种通信方式。在通信系统的对比当中,电波的频率比载波的光波频率低很多,而光纤传输的损耗又比导波管或同轴电缆低,因此光纤通信的容量比微波通信大得多。由于光纤是采取玻璃材料制造出来的,且它可作为电气绝缘体,所以勿需顾虑接地回路问题,光波在光纤中进行传输时,不会由于光信号泄露去担扰信息传输被其他人窃取盗听,因为光纤的芯非常细小,由多条芯组成光缆的直径一样小得很,故传输信道以光缆为主,使得在传输系统中占用的空间相当小,有利于对地下管道拥挤的问题得到有效解决。 二、当前光纤通信技术的优势 1.通信容量大、频带非常宽 在光纤的通信系统中,光纤的传输带宽比电缆或铜线大很多,单模光纤的宽带具有几十GHz•km。对于单波长光纤通信系统来说,因终端设备出现电子瓶颈反应,而使光纤带宽的优势难以发挥出来,一般选取各种不同技术进行传输容量的增加,尤其在当前密集波分复用技术的应用中,极大地使光纤的传输容量得到了增加,能够让光纤的传输容量扩大几倍甚至可达到几十倍之多。从现在来看,单波长光纤通信的传输速率通常在2.5Gbps至10Gbps之间,在采用该技术可以实现的是多波长传输系统的传输速率比单波长传输系统高出数百倍之多,其巨大的带宽优势使得单模光纤成为当前电信宽带综合业务网的首推介质。 2.光纤芯径超细、重量非常轻、柔软无比、铺设简易 光纤的芯径非常细,其直径大约是0.1毫米,采用多芯光纤构成光缆的直径也相当的小,八芯光缆的直径大约为10毫米之小,而标准的同轴电缆却达到47毫米之大。如若选取光缆作为信道传输,可使减少传输系统占用大的空间,让空间得到有效的释放,使地下管道拥挤的难题得到解决,同时极大地节省了地下管道的投资成本;另外,光纤的重量非常轻,柔软性十足,其重量与电缆比较起来轻很多,光纤通信可以应用在人造卫星、宇宙飞船与飞机上面,能够有效减轻卫星、飞船与飞机等的重量,其发展意义不言而喻。 3.电磁抗干扰性能相当强 大家都通晓光纤主要是以石英制作而成的绝缘性材料,绝缘性非常好,且不易于被腐蚀。同其有关的还有一个优势是光波导对电磁干扰的免疫力,自然界中的太阳黑子活动、雷电与电离层的变化都难以对它进行干扰,甚至人为释放的电磁也不会受到其中的干扰与影响,并且还能应用在同电力导体密切组合构成一种复合光缆或者与平行铺设到高压电线。其作为非导电介质的一种,交变电磁波在其中不会产生同信号毫无相关的噪声。如此说来若将它平行铺设到高压电线与电气铁路旁,也难以受到电磁干扰的影响。 4.中继距离长、损耗相当低 石英光纤是当前光纤通信系统中使用最多的一种,该种光纤的传输损耗与任何一种传输介质的损耗相比较都显得低,所以由其构成光纤通信系统的中继距离比起其他的系统要长很多。若将来选取非石英极低损耗的光纤,从理论而言其损耗可以下降得更加低。这说明经由光纤通信系统能跨越更加大的无中继距离;而对于长途传输线路而言,因减少了中继站的数目,所以大大降低了系统成本与复杂性。在当前由石英光纤构成的光纤通信系统中,其最大中继距离有200多公里,而由极低损耗非石英光纤组成的通信系至数公里之长,这样有利于提高通信系统的可靠性与稳定性,更可降低其运作成本。 5.保密性能非常好 随着不断发展的科学技术,电通信方式的保密性存在着一定的缺陷,易于被人偷窃监听,只需在电缆或明线周边布设一个接收器,就能够获得传送的信息,而光纤通信系统却可解决反窃听这一难题,其保密性非常好。光纤通信同电通信有所不同,光纤的设计独特无比,在光纤中传输的光波基本没有跑到光纤的外面,已被局限于光纤的纤芯与包层邻近进行传输。尽管在弯曲半径十分小的地方,泄漏的可能性也非常微弱。所以泄漏到光缆之外的光基本上没有,更况且中继光缆与长途光缆通常均埋在地下,由此可知其保密性能相当不错。 三、电信光纤通信技术的发展与实际应用 光纤技术的发展有赖于通信技术的不断发展,在全新时代的背景下,人们对光纤通信需求将与日俱增中,下面简要介绍四种光纤通信技术的应用情况。 1.电信光纤到户接入技术 随着社会经济的迅速发展,人们的物质生活水准得到了大大的提高,网络信息传递的高速化已成为每个人心目中所要追求的目标,光纤到户接入技术却能使人们的这一种需求得到满足,该技术能够实现宽带波长的不断变化,也能允可同时使用多个用户,使信息传输的高速化得到了实现,让多媒体技术与高速信息传输真正走进人类社会的实际应用当中去。 2.波分复用技术 波分复用技术能够按信道光波的频率或不同波长,以光纤的广播当作信号载波,经合波器进行有效合并,通过一根光纤传输,采用分波器于接收端处把不同的光波加以分开,这样可实现复用传输。在波分复用技术应用的过程中,使光纤通信的大容量传输得到了实现,同时极大地节省了通信运作成本,使通信技术获得了一个新的制高点,并且为运营商们提供了非常大的便利。 3.光联网的实现 波分复用技术主要是以点至点为基础的通信,若在光路上也能让交叉连接得到实现的话,就能够产生光联网。光联网的发展潜力可谓前途一片光明,不但让网络得到了扩展,而且使网络透明性增加了不少,其必然将会成为全球电信网络建设的优秀项目。 4.全新一代光纤 随着不断增加的IP业务量,电信网络架构传输容量大的光纤就成了全新一代网络应用的根本。传统旧有的一模光纤在进行超高速长距离传输时,已显得有点乏力,全波光纤作为全新一代的研发已经拉开序幕,同时也是电信通信业作为开发的优秀目标。 四、结束语 自从光纤通信技术诞生以来,光传输的速率不断在以几何式增长着,而生活在地球的人们对通信容量却是无止境的追求,随着光通信技术的更新换代,必将会推动着21世纪通信业的发展,甚至会对全球经济的发展产生无比巨大的影响。 作者:林海彬 单位:清远市电创通信设备有限公司 通信方面论文:智能电网用电通信技术论文 1.国内智能电网用电信息采集系统的主要职能 1.1数据采集 数据采集是用电信息采集系统的主要职能,它使以往耗时耗力的数据采集工作变得既简单又高效,而且根据各种业务的各种需要,可以对数据采集进行合适的调整,以满足不同业务的需要,这样,可以保证采集工作的定时性,而且还可以对数据进行随机采集,或直接接受用户上报的数据。 1.2数据管理 用电数据采集系统可以使数据的运算、分析和储存得以实现,从而实现原始数据的安全有效,而且可以保证对异常数据的甄别工作的实现。在对数据进行分析后,可以得出三项平衡度,另外,可以根据设定的突变值,定时对线损进行相应的分析,包括用电情况的等。 1.3数据控制 为了控制电网功率的定值,我们也可以使用用电信息采集系统,对用电时段、总的用电量以及保电工作进行控制,还可以实现远程遥控。 1.4综合运用方面 对于用电信息采集系统,除了上述应用职能之外,还可以实行预付费管理、对用电管理人员的考勤管理、通过现代化的信息通信(手机短信、语音)及时向用户发送用电的相关信息,实现与用户的及时沟通、及时联系,使用户对自己的用电情况及时了解,此外,互联网和银行卡等相关媒介的使用也可以实现同样的目的。 2.智能电网用电信息采集系统中各种信息采集系统的优缺点 智能电网用电信息采集系统能够充分利用现有的配电网络来实现信息的快速传输,这是该系统在宽带通信中的优势,在上述的职能中有充分的体现,这里就不再叙述。对于该系统之外的缺点,主要存在于“电磁辐射”、“噪声干扰”、“变压器阻隔信号”以及“BPLC协议”等各方面。第一,在电力线宽带的通信技术中,其重要环节是减小电磁辐射,但是此时,电力线的工作特性与射频天线发射的电磁波,会对现有的短波通讯产生干扰。第二,当电力线宽带在执行通信工作时,配电变压器使信号不能够直接从中压网进入低压网,因此,为了解决这一问题,需要相应的设备的协助,但是这些设备通常比较昂贵,这是该系统中存在的另一缺点。第三,电力线通道的噪声干扰比较大,时变性也比较强,而噪声的来源是各种电器和几点产品以及电力线本身,很难消除。而且,这些噪声还会对电力器件产生作用,使其产生周期性噪声、产生宽带噪声。更糟糕的是,一些未接入电网的设备会将其产生的噪声通过射频耦合进入电力线。 3.智能电网用电信息采集中电力线宽带通信技术的实施要点 电力线宽带通信技术采用的是先进的OFDM通信编码技术,利用电力线来实现对数据通信的传送,这种电力线的应用范围和覆盖面积特别广泛,利用这种电力线将互联网上的数字信号转换为高频无线电波,这些电波在特定端口被送回到效用栅格中,并经过效用变压器进入用户家庭和公司。可以免布线低成本地实现用户的数据终端接入宽带通信网络,适应了现代节约型社会的建设需求。 3.1组网模式 电力线宽带载波抄表系统由采集器电力线载波交换机集中器主站以及传输通道组成。在对其进行组装时,应将采集器与智能电能表连接,通过耦合环,将采集到的电力数据信号耦合进电力线,将其传输汇聚至电力线载波交换机,通过这个交换机将数据汇聚到宽带载波集中器中,集中器再通过光纤通道将数据传动到主站。集中器的上行方面采用了EPON光网络技术实现数据的上传。对于传输方式,有许多方式,具体有施工方式、可靠性、运行维护、传输速率、访问机制、影响因素和可扩展性,通过对不同传输方式的各种指标的对比,可以更好地选择不同要求下的合适方式。 3.2组网结构 根据部署位置,以电力线宽带载波技术的低压用户集中抄表系统为基础的系统构架可分为三个部分,即主站、通信信道和采集设备。 (1)面对系统主站部分的各种物力结构,建议单独组网,应用防火墙来安全隔离营销应用系统、其他应用系统以及公网信道,从而实现系统信息的安全传输。 (2)通信信道主要分为两部分:远程通信信道和本地通信信道在这两种通信信道中,远程通信信道就是一种通信信道,这种通信信道位于系统主站和远端网络集中器之间,包括了多种网络信道。而由于光纤信道具有高宽带、高速率、高可靠性的特点,所以在一定的条件下,可将电力通信光纤专网向配网延伸至每个台区,从而保证主要通信网络的专有性和安全性。而本地通信信道即网络集中器和采集器以及采集器与电能表计之间的通信信道。 (3)采集设备是安装在现场的终端以及计量设备。主要由专一收集各种终端数据并进行处理的网络集中器,用于采集多种电表数据的电能信息并可以与集中器交换数据的电力线宽带载波采集器,以及电能表构成。 3.3网络管理 宽带集抄的全面支持受益于SNMP网络管理,因此,网络管理是电力线宽带通信技术的重要内容,主要包括以下三个方面: (1)网络配置的管理 可以对数据进行远程设置、对各种参数实现获取。而且支持人工设置和自动下载。 (2)性能检测 支持对设备运行状态的远程监控,可以实时检测电力线的通信线路的状态,包括通信速率、信道曲线、载波调制等。 (3)应用升级 它同样可以支持通信控制和应用软件的远程升级,可以采用整体或分模块的升级,为新的应用业务开展提供了简单、经济的解决手段。 4.总结 作为一种新型的宽带通信技术,电力线宽带通信技术具有许多优势,可以适应当今快速发展的社会的发展,为现代化的许多工作带来长久的便捷,和工作过程中的便利。这项技术在智能电网用电信息采集中的应用不仅大大提高了用电信息采集工作的工作效率,而且使信息采集工作变得更加简单,在智能电网的建设中具有很好的应用前景。 作者:姚林 单位:国网安徽寿县供电有限责任公司 通信方面论文:改进教育模式的通信技术论文 1现存“现代通信技术”教学的不足 第一,由于现代科学技术发展的突飞猛进,各种专业技术为了适应社会的发展都在不断的更新,变化迅速,以至于我们的教育发展都跟不上各科技术的变化,导致教学专业的技术教学已经落后于现代技术的实际运用,内容更新慢已成为“现代通信技术”专业教学的重大弊端,亟待解决。第二,“现代通信技术”课程在书本内容上主要以理论讲解为主,而且专业内容广泛,概念性很强,有很多知识与模型只有通过抽象的想象才能完成,是一门专业难度较大的学科。所以,非此专业的学生在学习的时候会觉得枯燥乏味,又没有具体的现场模型和实验给予学生现实的指导,对于这样一门系统性很强,学习内容又抽象的学科来说,给学生的学习增加了很大的难度。因此,应该对这门学科的教学内容与教学形式进行改革,减轻学生学习的难度,提高学生学习的兴趣,培养出能适应当代科学技术发展的实战性人才。 2传统教学方法的改革 学校是学生学习科学技术的地方,主要对象就是学生与老师,学生学习科学技术成就的高低,老师起到了很重要的作用,因此对于老师的授课方法进行改进将大大提高学生学习“现代通信技术”的成就。由于“现代通信技术”专业理念性强的特殊性,老师在教学时,没能对学生进行理论上的深入分析与理解,也没能为学生建立起实际系统的直观了解,使得学生在学习时不能对所学知识与技术进行实战分析与理解运用,致使他们在走出学校踏入社会实践时并不能很好地运用所学知识,现实工作中难度加大,不能很好地适应社会发展。针对这种现象,我们可以在课堂中多加入实验教学与现实事物帮助学生理解所学的知识;实验时,让学生自己动手操作,每个学生都应参与进去,对于所得到的实验原理、实验过程与实验结果由学生们自己进行归纳总结,让他们在现实环境中理解记忆所学知识,并且鼓励学生对于实验与理解过程中所得知识理论与书本概念和老师讲解不一样的地方提出疑问与自己的意见,培养学生多思多想的自主学习方式与独立解决问题的能力,让他们在思考中学习,使得学习与实践相结合,深刻理所学知识内容,以便在实际运用时能从容解决现实问题。 3教学思路的改革 “现代通信技术”作为非通信专业的选修课,应从学生的理解接收能力与现有的学习基础入手,尽量为学生提供思路明确、容易入手的教学模式。教学思路应以基础通信传输过程为主线,将固定数字电话网络和移运通信网络等实践知识作为学生学习的具体案例为学生进行讲解,理论与实际相结合,从基础知识入手,使学生对所学理论能活学活用,透彻地掌握所学知识点。另外,学生学习此专业主要在于能够适应社会的发展,为的是能在实践中作出贡献,而对理论知识的掌握并不在于知识点有多深奥,因此在编辑教材时,我们要由简入繁,由浅入深,对于具体问题结合相关理论知识进行深入分析,并对现实社会通信建设过程中出现的典型案例为学生进行讲解指导,在实战中教授专业技术知识。改变以前内容繁多、复杂和深奥的特点,培养学生实际解决问题、现实操作的能力,使得学生学习时能够步步为营,掌握牢固可靠的专业技术知识。所以综合起来看,整个教学思路可以分为三个部分:理论知识的理解与实验验证、现实案例的实际模拟和专业技术的实习。 4培养模式的改革 学校为了提高学生对理论知识的理解能力,对于通信技术课程采用实验箱来进行相应的实验验证,但是这种实验条件下学生在实验时实际动手的操作范围小,而且进行一次实验学校所投入的资金数目也很大,在这样的环境下教学实验效果是达不到预想的实验效果的,尤其是那些典型的通信系统实验更是难以很好地完成了。针对这种情况,我们可以将与计算机软件与实验内容结合起来,用计算机软件Matlab,LabVIEW等仿真模拟软件来弥补实验室硬件的不足之处。如通信系统,在实验过程中可以通过Matlab软件,让学生自主搭建系统仿真模型,借助软件从而完成CDMA典型通信系统的实验,再结合老师对于相关知识的理论讲解,深刻掌握相关专业知识。基于“现代通信技术”这门学科的知识内容基础性强,而且很多概念都是抽象存在的,为了让学生在学习时不产生枯燥的学习情绪,我们应该尽可能地丰富学生课堂学习内容,对于很多抽象概念,老师可以制作多媒体素材、PPT的电子白板等方式来向学生传递知识,一方面提高学生学习的兴趣,另一方面增强学生对所学知识的理解,加深记忆。如“信号的调制与解调”、数字移动通信技术中的“硬切换和软切换”等概念讲解中,完全可以运用多媒体,以形象生动的虚拟场景来帮助学生理解。 5结语 随着现代科学技术越来越发达,“现代通信技术”在社会发展中也起到了越来越重要的作用,已经逐渐成为现代技术发展的热门课程,学习该课程的各科学生也越来越多。如何让所有学生能够很好地学习这门课程,并在现代科学社会中有效运用,自然而然成了当代青年发展的迫切任务。 作者:舒娜 单位:,重庆邮电大学 通信方面论文:电磁干扰通信技术论文 一、光纤通信技术定义 光纤通信主要是以光作为信息载体与将光纤作为传输介质的一种通信方式。在通信系统的对比当中,电波的频率比载波的光波频率低很多,而光纤传输的损耗又比导波管或同轴电缆低,因此光纤通信的容量比微波通信大得多。由于光纤是采取玻璃材料制造出来的,且它可作为电气绝缘体,所以勿需顾虑接地回路问题,光波在光纤中进行传输时,不会由于光信号泄露去担扰信息传输被其他人窃取盗听,因为光纤的芯非常细小,由多条芯组成光缆的直径一样小得很,故传输信道以光缆为主,使得在传输系统中占用的空间相当小,有利于对地下管道拥挤的问题得到有效解决。 二、当前光纤通信技术的优势 1.通信容量大、频带非常宽 在光纤的通信系统中,光纤的传输带宽比电缆或铜线大很多,单模光纤的宽带具有几十GHz•km。对于单波长光纤通信系统来说,因终端设备出现电子瓶颈反应,而使光纤带宽的优势难以发挥出来,一般选取各种不同技术进行传输容量的增加,尤其在当前密集波分复用技术的应用中,极大地使光纤的传输容量得到了增加,能够让光纤的传输容量扩大几倍甚至可达到几十倍之多。从现在来看,单波长光纤通信的传输速率通常在2.5Gbps至10Gbps之间,在采用该技术可以实现的是多波长传输系统的传输速率比单波长传输系统高出数百倍之多,其巨大的带宽优势使得单模光纤成为当前电信宽带综合业务网的首推介质。 2.光纤芯径超细、重量非常轻、柔软无比、铺设简易 光纤的芯径非常细,其直径大约是0.1毫米,采用多芯光纤构成光缆的直径也相当的小,八芯光缆的直径大约为10毫米之小,而标准的同轴电缆却达到47毫米之大。如若选取光缆作为信道传输,可使减少传输系统占用大的空间,让空间得到有效的释放,使地下管道拥挤的难题得到解决,同时极大地节省了地下管道的投资成本;另外,光纤的重量非常轻,柔软性十足,其重量与电缆比较起来轻很多,光纤通信可以应用在人造卫星、宇宙飞船与飞机上面,能够有效减轻卫星、飞船与飞机等的重量,其发展意义不言而喻。 3.电磁抗干扰性能相当强 大家都通晓光纤主要是以石英制作而成的绝缘性材料,绝缘性非常好,且不易于被腐蚀。同其有关的还有一个优势是光波导对电磁干扰的免疫力,自然界中的太阳黑子活动、雷电与电离层的变化都难以对它进行干扰,甚至人为释放的电磁也不会受到其中的干扰与影响,并且还能应用在同电力导体密切组合构成一种复合光缆或者与平行铺设到高压电线。其作为非导电介质的一种,交变电磁波在其中不会产生同信号毫无相关的噪声。如此说来若将它平行铺设到高压电线与电气铁路旁,也难以受到电磁干扰的影响。 4.中继距离长、损耗相当低 石英光纤是当前光纤通信系统中使用最多的一种,该种光纤的传输损耗与任何一种传输介质的损耗相比较都显得低,所以由其构成光纤通信系统的中继距离比起其他的系统要长很多。若将来选取非石英极低损耗的光纤,从理论而言其损耗可以下降得更加低。这说明经由光纤通信系统能跨越更加大的无中继距离;而对于长途传输线路而言,因减少了中继站的数目,所以大大降低了系统成本与复杂性。在当前由石英光纤构成的光纤通信系统中,其最大中继距离有200多公里,而由极低损耗非石英光纤组成的通信系至数公里之长,这样有利于提高通信系统的可靠性与稳定性,更可降低其运作成本。 5.保密性能非常好 随着不断发展的科学技术,电通信方式的保密性存在着一定的缺陷,易于被人偷窃监听,只需在电缆或明线周边布设一个接收器,就能够获得传送的信息,而光纤通信系统却可解决反窃听这一难题,其保密性非常好。光纤通信同电通信有所不同,光纤的设计独特无比,在光纤中传输的光波基本没有跑到光纤的外面,已被局限于光纤的纤芯与包层邻近进行传输。尽管在弯曲半径十分小的地方,泄漏的可能性也非常微弱。所以泄漏到光缆之外的光基本上没有,更况且中继光缆与长途光缆通常均埋在地下,由此可知其保密性能相当不错。 三、电信光纤通信技术的发展与实际应用 光纤技术的发展有赖于通信技术的不断发展,在全新时代的背景下,人们对光纤通信需求将与日俱增中,下面简要介绍四种光纤通信技术的应用情况。 1.电信光纤到户接入技术 随着社会经济的迅速发展,人们的物质生活水准得到了大大的提高,网络信息传递的高速化已成为每个人心目中所要追求的目标,光纤到户接入技术却能使人们的这一种需求得到满足,该技术能够实现宽带波长的不断变化,也能允可同时使用多个用户,使信息传输的高速化得到了实现,让多媒体技术与高速信息传输真正走进人类社会的实际应用当中去。 2.波分复用技术 波分复用技术能够按信道光波的频率或不同波长,以光纤的广播当作信号载波,经合波器进行有效合并,通过一根光纤传输,采用分波器于接收端处把不同的光波加以分开,这样可实现复用传输。在波分复用技术应用的过程中,使光纤通信的大容量传输得到了实现,同时极大地节省了通信运作成本,使通信技术获得了一个新的制高点,并且为运营商们提供了非常大的便利。 3.光联网的实现 波分复用技术主要是以点至点为基础的通信,若在光路上也能让交叉连接得到实现的话,就能够产生光联网。光联网的发展潜力可谓前途一片光明,不但让网络得到了扩展,而且使网络透明性增加了不少,其必然将会成为全球电信网络建设的优秀项目。 4.全新一代光纤 随着不断增加的IP业务量,电信网络架构传输容量大的光纤就成了全新一代网络应用的根本。传统旧有的一模光纤在进行超高速长距离传输时,已显得有点乏力,全波光纤作为全新一代的研发已经拉开序幕,同时也是电信通信业作为开发的优秀目标。 四、结束语 自从光纤通信技术诞生以来,光传输的速率不断在以几何式增长着,而生活在地球的人们对通信容量却是无止境的追求,随着光通信技术的更新换代,必将会推动着21世纪通信业的发展,甚至会对全球经济的发展产生无比巨大的影响。 作者:林海彬 单位: 清远市电创通信设备有限公司 通信方面论文:改革创新的通信技术论文 一、现代通信技术的主要内容 现代通信技术是一种以通信为主要内容,以卫星通信、无线电通信为辅助工具的技术。实现个人服务、综合化、智能化的网络通信技术。现代的主要通信技术包含多种技术,其中包括我们最熟知的宽带数据,即宽带IP技术,数据通信与数据网。所谓通信,顾名思义就是人与人之间的直接沟通交流。无论是最开始的通过投递信箱的信件,还是后来手机中编辑的限制字数的短信,或是现在的多款交流软件,只要有信号就能实现随时随地与人联系和交流。 二、现代通信技术的特征 1、个人化 从个人角度来看,现代通信能够实现和满足任何人的“随时随地”与人交流联系,即在任何时间任何地点任何人联系,彻底实现可跨国界“零距离”的交流。用户不受限制或是低于限制,可以随意走动或挪动位置地享受通信技术给人们带来的满足感。就算是受到了某种干扰,也可以使用“反干扰”的技术进行调整,操作起来也方便快捷。 2、智能化 所谓智能化,其概念已经开始逐渐向着各行各业甚至是我们生活中看得到的各个方面渗透,甚至是一个小小的角落里也有可能隐藏着某种技术因子。我们现在使用的所有智能的集合,伴着信息技术的发展,技术的研发和创新也在不断地改革,技术含量也变得“深不可测”,对技术开发人员来说越来越复杂,要求也越来越高,那么我们现在经常提到的智能化,也就是智能化系统,随着现代通信技术的迅猛发展,信息化、数字化、网络化等正逐渐想着我们的生活靠近,越来越多的人对通信技术感兴趣,可以说,智能化引领人们走进了“智能生活”。 3、综合化 现代通信技术的综合化也叫做数字化。所谓综合就是所有与网络相关的服务的一个集合,其中的业务种类有很多,包括我们最常见的电话或电脑中的语音和视频功能;把所有的相关业务结合起来,就得到了一个综合性的集合,用某种术语解释,就是在把这些业务信息通过数字化处理之后,在全球范围内就比较容易进行大规模的生产和发展。这样一个具体的模式可以方便人们操作处理,在通信领域更加方便、快捷、有效地与达到沟通交流的目的。 三、现代通信技术的发展阶段和趋势 3.1通信发展的三个阶段纵 观通信发展,共有三个阶段。第一个阶段是语言和文字。在这个阶段上来说,是在十几年前的一个比较传统的时期,交流方式单一,操作不灵活。第二个阶段到达了电通信阶段。电通信的发展阶段在通信进程方面起到了积极地促进作用。第三个阶段是电子信息通信阶段。可以说这个阶段在通信领域中是一个质的飞跃。 3.2现代通信技术的趋势 从移动到光纤到卫星通信,无疑是一个质的飞跃,数个卫星通过信号相互连接,地球上的任意一点,都能够实现随时随地沟通交流。为了满足人们对业务的不同类型的各种需要,现代通信系统在经历了很多变革,对用户来说更加方便实用,可以通过各种渠道找寻到各种自己想要的信息,目前的信息载体的形式相对以往更加繁多复杂,想要获取某种信息要求的技术含量更高一些,对技术操控人员也有着更加专业的要求。从整体看来,各国在开发现代科技通信技术都必经的几个阶段,如综合数字网、宽带综合业务数字网等,可以向用户提供更加便捷优质的服务,其技术发展总的趋势以光纤通信为主体、以卫星通信、无线电通信为辅助,故而展望21世纪,现代通信技术的应用前景相当开阔,且在未来的大趋势中也有着新的机遇。随着通信技术的发展,更新改革的速度也会逐渐加快,如一位专家戏言“让地球上每一粒沙子都有一个IP地址”。 4结束语 从通信技术的定义、性质、趋势以及发展来看,一个快速发展的具体的模式的任务已经达成,在当前的网络构架中,不难发现,每隔一段时间就会更新发展,在未来的网络中,更新换代的速度会更快,时间会更加缩短,随着技术的发展、市场需求的变化,越来越激烈的市场竞争也将会使各个领域里的通信技术融为一体。 作者:任洪田 单位:海军南海舰队司令部 通信方面论文:4G非信令功能无线通信论文 14G时代面临的挑战 社会发展迅速,技术进步快,因此,手机的更新换代更快,手机行业已经向4G方向发展,全国手机行业对4G的研究掀起了高潮,但手机产品在性能不断得到提升的同时,也伴随着一些问题的到来。标准的升级对于收集制造商而言就是一种挑战,新产品的开发需要高素质的设计技术人员,并且对这些优秀设计人员还提出了更高的要求,以满足设计产品的需要;同时,在手机生产制造过程中,对产品的测试也是一大难题,是令制造商头痛的事情。原有的测试设备不能有效测试新标准、新协议,无法满足新产品测试的需求;研制的新产品必须具备与其他模式的兼容性,这样就会带来比以前测试更加复杂的工作,测试的项目更多,测试的时间更长,加大了投入,降低了企业效益。十年前,全球每年手机出货量约五亿部,对每部手机测试1-2个频点,共需测试7.5亿个频点,目前,预计2015年全球手机出货量可达30亿部,每部手机需测试6—9—8个频点,那么,计算得出总共的测试频点为210亿个,约是十年前的28倍。在这种情况下,传统的测试方法已不能满足新的发展需要,因此,将非信令测试方法引入到手机测试中去,能够有效减少测试时间,缩短生产周期,进而降低成本,该方式必将成为主流的手机测试方式。 2面向4G无线通信标准的非信令测试方案 面对手机制造商面临的问题,全球知名的设备制造商安捷伦科技推出了新措施,4G无线通信标准的E6607BEXT测试仪及匹配的E6617A多端口MPA面世,并在安捷伦测试测量大会上进行了相应的展示,EXT和MPA进行组合,覆盖了2G、3G、4G、BT、GPS等范围,对非信令测试进行了相关的优化,适用于智能电话、平板电脑的生产测试,提高测试吞吐量,并有效降低测试成本。E6607BEXT是一种综合性的无线通信测试仪,其中包含矢量信号分析仪、高速序列分析仪(可与测试模式同时进行,达到单次采集多次测量的目的)、矢量信号发生器及多制式硬件,它具有高达3.8GHz的全窝频段范围,并能够有效支持最新芯片组中应用的快速序列测试模式,因此,其功能非常强大。E6607BEXT是一种测试设备,E6607B支持WCDMA、EDGE、TD-SCDMA、CDMA2000及LTE-FDD等协议;E6607BEXT也可对音视频广播标准测试,像FM、CMMB/DTMB、ATSC、ISDB-T等,可以进行广泛的应用。在最初购买仪器的时候,可一同将测量应用软件购买,在购买仪器后,也可进行添加,对于其中的设备硬件则不需要进行修改,这样也便于手机制造商从自身实际出发,结合生产需求合理配置与投资,进而有效降低设备总拥有成本。 为了提高测试效率,还推出了E6607BEXT配套的多端口适配器E6617A,该适配器具有同时接收机、GPS及顺序发射机测试,可实现一次性测试四个双天线设备,极大地缩短了测试时间,效率提高了约60%。例如:一台设备测试用17.4s,同时测试两台,平均每个测试时间降低10.9s,若同时测试四台设备,每台平均测试时间为7.5s,大大地减少了测试的时间,提高了工作效率;E6617A利用八个蜂窝端口和四个GPS端口的即插即用连通性实现上述功能,在初期的测试阶段,将E6607B和E6617A进行组合,就能达到提升测量吞吐量的目的。EXT可能根据工作需要安装相应测试软件,在E6607B中,安装有TD-SCDMA、LTETDD、模拟解调附件,为了实现不同的测试功能,可以自由搭配不相应的软件模块,因为其较好的灵活笥,可以满足不同的测试需要。同时,EXT通过提供软件工具,一方面简化了批量生产和测试开发的速度,另一方面通过创建非令下行链路信号,达到配合EXT使用的目的。Chipset软件提供相应的编程接口和图形用户界面,方便达到支持设备校准、验证、控制等功能。SequenceStudio软件为工程师提供测试计划的和开展故障诊断等工作。 3结语 随着4G通信时代的到来,给手机制造商的产品测试带来了一定的挑战,运用原有的测试设备无法进行产品测试,制约了手机制造业的发展。因此,本文针对这些问题对面向4G无线通信标准的非信令测试进行了探究,分析了该测试方案的可行性,E6607BEXT及E6617A的出现,极大地提高了测试效率,有效地降低了测试成本。 作者:郑中伟 单位:中国联合网络通信有限公司武汉市分公司 通信方面论文:提升通讯效率的无线通信论文 1.网络编码概述 相关文献指出,网络编码技术是将接收到的信息在转发节点进行重新编码,生成新的信息之后再转发出去,而相关信息接收点在已知译码算法的情况下对接收到的信息进行分析,很快得出经过编码后的信息内容。网络编码技术将来自多个信号源的信息在中间节点进行网络编码的方法明显区别于传统的将接收到的信息进行原封不动的储存和转发,不同点主要体现在其吞吐量的大小上。经过网络编码技术处理后的信息吞吐量明显多于传统的信息吞吐量,这样可以大大节省网络资源。网络编码主要在于解决如何将单源或多源到单点或多点的极限问题,尽可能的充分运用网络资源,产生最大的信息吞吐量。网络编码主要作用于中继节点,可以通过对中继节点信号的处理方法对网络编码进行分类,主要的两种物理层的网络编码类型为:模拟的网络编码和数字的网络编码。模拟的网络编码根据放大转发型的中继节点而来,源节点的信息互相交会在两个时隙中完成,在两个源节点消除干扰后,通过译码进行调节,最后得到想要的数据。数字的网络编码根据解码转发型的中继节点而来,源节点的信息互相交会在三个时隙内完成,两个源节点在接到信息后,先消除自干扰,最后进行译码调解后得到想要的数据。 2.网络编码在无线通信系统中的应用 (1)网络编码应用于无线自组织网络 用物理层和网络层来平衡供需是无线自组织网络中的重要战略,主要是利用网络的编码技术对路由算法进行优化,从而增加无线自组织网络的吞吐量。网络编码技术的运用增加了无线通信网络的成本,并使得无线通信更加复杂,因此良好的传输方案是提高网络信息吞吐量和降低无线通信技术复杂性的重要因素。根据相关文献,该作者将通信的链路分类为信宿节点链路和中间节点。由于中间节点经常接收来自各个信息源的信息,采用网络编码技术,增加信息的吞吐量,节约网络资源。信宿节点处在通信过程的末端,只需要采用传统的路由策略,降低无线通信技术的复杂性,节省网络成本。 (2)网络编码应用于无线传感网络 将网络编码用于无线传感网络中,通过将通信节点资源结合起来,能够加强通信网络的安全性。传感器的网络主要包含的是数据,通信节点通常能够接受到很多不同的信号,这样便可以采用网络编码技术。网络编码技术在无线传感网络中主要是在中继节点选择独立的编码系数,对接收到的信息进行相关的计算,再将运算之后的结果传播出来。在信宿节点上,主要是在知道编码节点在线性编码时使用的编码的系数之后,对需要的信息进行解码,得出想要的数据。 (3)网络编码应用于认知性无线网络 在认知性无线网络中,主要需要注意的问题在于解决主要用户和次要用户的无线通信网络资源的共享问题。其要求是,在无线通信的过程中,必须要保证在不影响主要用户的无线网络通信性能的前提下,为次要用户提供最好的通信性能。因此,在认知性的无线网络中,各节点必须进行充分的合作,合理整合信息从而充分提高通信性能,提高通信效率。网络编码技术恰好能够用于协调编码,在认知性无线网络中,不仅可以增加信息的吞吐量,节约网络资源,又可以避免干扰主要用户的通信质量,对认知无线网络的发展具有重要作用。 3.结语 网络编码技术能够将网络中间节点接收到的各类信息进行编码之后再转发出去,这种编码的方式与传统的单纯的存储和转发的传送信息的方式相比,大大提高了无线通信中的信息传播量,从而节省了网络资源并提高了传送效率。本文对网络编码技术进行了简要概述,在了解了网络编码技术的基本工作流程后,分析了网络编码技术在无线通信系统中的应用,具体分析了无线通信系统中的无线自组织网络、无线传感网络和认知性无线网络中对于网络编码技术的应用,并讨论了其产生的积极作用。网络编码技术在通信系统中的应用能够大力增加无线网络的信息流通量,对无线通信系统的发展具有重大作用。 作者:魏海礁单位:92330部队 通信方面论文:全覆盖算法无线通信论文 1机器人本体设计 1.1WCR工作环境 所设计的WCR的主要功能是在无任何支架的情况下携带无损检测工具对油罐进行检测。这种立式油罐主要是石油公司对其进行储油,所以一般都设计半径为5米~10米,高度为15米~25米的圆柱体,材料为钢制,为此本人选用永磁式吸附方式。基于以上油罐相关数据,完成一个如此容量大的整体油罐需要采用钢板进行焊接,势必会存在焊缝,这些焊缝的突起有10mm左右,这将经常导致故障发生,所以WCR在行进时必须能够翻越这个障碍。 1.2WCR工作指标 1)WCR除了克服自身重量吸附在油罐表明外,还需要克服携带的无损检测工具,一般不低于25kg。2)为了使WCR能够在规定时间内很好地完成无损检测工作,需要使其行走速度控制在5米~10米,并能够翻越10mm障碍。3)为了方便地面系统进行控制,采用无线远程遥控,控制半径不低于50米。基于以上要求,WCR需要最终完成复合式任务,比如对油罐厚度进行探测,对那些破损需要修复的表面进行喷砂和喷漆处理。 1.3WCR机械结构设计 基于以上几个方面要求,本WCR选择了4轮驱动的非接触永磁轮式结构。该机器人结构如图1所示,整个机器人本体长约410mm、宽约250mm、高约90mm。本体由车体框架结构、4轮及非接触吸附单元组成;4个直流伺服电机分别驱动爬壁机器人的4个轮子,为使能够翻越障碍,加入了减震机构增加其越障能力。为使WCR转向不会对罐壁喷漆造成损坏,特为每个轮子分别套有特制的耐磨防滑橡胶胶套,这种方式能够提供更稳定的吸附能力。 2控制系统 2.1硬件系统 WCR硬件系统采用二级多层次进行控制。上位机采用基于Web的计算机系统,下位机主要是采用嵌入式计算机系统,二者通过无线进行通讯。具体包括嵌入式计算机系统、视觉系统、电机驱动系统、通信系统、传感系统和供电系统。 2.1.1嵌入式计算机系统 嵌入式计算机系统是下位机优秀,负责协调各个子系统工作,并产生控制命令。它主要包括嵌入式控制器、A/D转换器、D/A转换器、数字量输入输出通道、闪存、无线局域网卡以及无线LAN卡,如图所示。我们选用的是美国RTD嵌入式系统公司的PC/104+嵌入式计算机模块,这种模块体积小、可以支持堆栈式连接、功耗小(一般4mA总线驱动即可使模块正常工作)、可以在强烈振动的恶劣的环境下工作。此款嵌入式计算机模块的工作频率在733MHz,工作频率可以满足WCR数据处理的速度。使用无线LAN控制卡可以完成WCR与地面系统进行Internet连接,这样就可以使用WEB接口对WCR进行远程控制,方便用户管理与监控。 2.1.2传感系统 为了完成对油罐的无损检测任务,为WCR配备了一套传感系统,用来检测各种数据。这些数据都可以通过无线传输系统在地面系统进行监控与记录。配备的传感器有:光学编码器、CCD摄像头、无损检测传感器、重力传感器、加速度传感器等。光学编码器主要是用来测量伺服电机的位置和速度,并反馈给伺服电机;CCD摄像头能够对油罐表面的焊缝进行视频提取,进而可以利用地面系统进行判别。无损检测传感器能够探测出油罐表明的故障。重力和加速度传感器二者进行信息融合对WCR的方位信息作出决策,以便帮助工作人员更好地了解WCR当前的状况,防止发生意外状况以及为以后检测任务提供相关依据。 2.1.3分层级控制策略 到目前为止,机器人控制结构主要分为两种方案:任务执行行为模块、功能模块。在具体应用中主要是采用混合式和分层级控制结构。为了使WCR能够简单有效地工作,本设计采用了分层级控制结构思想,这种控制思想和互联网七层协议有类似之处,传感器采集的信号从底层一级级往上传递,最终达到决策层,决策层接受到信号后按照预先设置好的控制策略发出控制命令,经一级级往下传递最终到达非常勤奋的最底层——执行器,进而带动机器人进行运动,比如在进行转向过程中,最终是由电机带动机械结构进行运动。本设计分成四层控制结构,由下至上分别是:物理层:位于控制结构最底层,完成相关信息的采集和对来自控制层命令的最终执行。在本设计中,主要包括电机、光电编码器、加速度传感器、无损检测传感器、CCD摄像头、执行器等以及无线局域网卡。它们各自完成自己的任务,相互不发生干扰。控制层:本层位于物理层上一级,直接对物理层进行控制和接受来自物理层的反馈信息。主要为电机的位置、力、速度控制提供反馈控制回路,构成电机的三环控制。同时接受来自无损检测传感器和CCD摄像头提供的信息,并且完成对整个系统的无线通信控制。任务层:本层主要是决策出对WCR本体下达各种执行任务,最终此任务到达物理层进行对任务的执行。具体包括对WCR的导航和路径规划、焊缝跟踪以及无损检测等任务。项目层:由用户提出各种具体检测任务,具体包括油罐检测、喷砂喷漆、焊缝跟踪、无线通信任务。 2.1.4基于WEB远程控制 WCR本体与地面系统通过10Mbps无线局域网方式进行相互通信,为此机器人可以很方便地通过Internet网得到用户的控制,进而节省通信线路。而且可以使许多人(如一些某些专家、操作者以及相关工作人员)同时在线查阅检测数据,不必像传统通信方式那样要想查阅数据必须得分别与WCR本体进行通信。通过Internet网不仅可以使上下位系统进行远程通信,同时用户之间也可以通过Internet进行信息共享与互访。 3油罐表面全覆盖算法 3.1方案设计 为了对整个油罐表面进行覆盖,并且能成功避开障碍物,规划WCR进行油罐表面检测。为此设计出一种适合油罐实际情况的油罐表面全覆盖算法,为了更好仿真出WCR在油罐表面的行走路线,为此将圆柱形油罐表面进行展开成平面式进行仿真。在此平面内WCR按照预先设计好的算法进行路径规划。将整个平面分成统一单元网格,每个网格表示传感器的大小。如果单元格与传感器重叠,那么表示此单元格认为被覆盖掉。此规划算法不同于现有的拓扑和利用建立模型式的距离变换方式的路径规划,较之那两种算法本算法简单实用,易于移植到各种机器人处理器中,且能够以较高速率和效率完成对整个油罐表面的行走规划。 3.2仿真结果 为了使规划算法程序和微控制器直接进行兼容,传统基于MATLAB仿真不能展示重复路径,为此利用MicrosoftVisualStudio软件对算法进行仿真。为了能够更好地模仿地面真实油罐的表面情况,对油罐中的旋转梯按照障碍物来处理,且通过产生路径来检验算法的性能。 4结束语 设计了一种4轮驱动的非接触永磁轮式结构油罐检测爬壁机器人,机器人本体控制部分采用二级结构,并根据实际工作要求采用了分层级控制策略,使机器人能够可靠地执行检测任务并实时反馈信息,躲避并有效地实施油罐表面检测。其中主要设计了WCR的油罐表面全覆盖算法,通过仿真和现场试验能够达到预期效果。在后续工作中,需要对路径规划算法继续优化,以提高WCR的行进速度,提高检测效率,并考虑采用无线RSSI定位算法对油罐具体损伤进行定位。 作者:季晓明 文怀海 单位:江苏安全技术职业学院 大连理工大学机械工程学院 通信方面论文:通信发展工业设计论文 一、工业设计概述 工业设计是现代社会新发展起来的一门学科,它是随着社会的发展和人类文明的进步逐渐发展而成立的学科,是现代社会对美学追求的表现。抛开过去人们对产品质量的关注,工业设计在如今社会上更是成为占据市场的关键因素,它在现有的物质条件下创造出更能满足市场要求的产品,把产品的物质需求和外观要求进行完美的结合,给消费者带来良好的体验以适应市场的需要。工业设计是社会进步的重要体现。在1980年巴黎年会上国际工业设计协会联合会(ICSID)把工业设计定义为:“就批量生产的工业产品而言,凭借训练、技术知识、经验及视觉感受而赋予材料、结构、形态、色彩、表面加工及装饰以新的品质和资格,叫做工业设计。”产品的设计目的决定着工业设计的原则,产品的设计是为了满足消费者的需求,迎合市场的需要,工业设计的原则也就是实用、美观、创新性和经济性,做到质量和美学的良好结合为原则。在工业设计的过程中,人机工程学的应用也占据着重要的地位。“人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素;研究人、机器及环境的相互作用;研究在工作中、家庭生活中和休闲时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。”人机工程学主要研究两个方面的内容:人机系统和人机界面。主要是良好的处理人、机器和环境之间的关系,为解决产品的可操作性服务。 二、国内外工业设计的现状 工业设计是随着政治、经济、文化和科学技术水平的发展而发展的,工艺的进步和新材料的开发是工业设计的基础,同时受艺术风格和大众的审美指引发展方向。工业设计为社会带来了不可估量的社会效益和经济效益,受到各行各业的重视,然而工业设计在国内外的发展状况各不相同。在国外,工业设计被有些国家强制推行并具有法律的制约,对于企业来说,他们积极利用工业设计带来的良好商机来增强竞争力,积极地进行产品的开发和设计,苹果公司在世界的影响力便是一个典型的例子。工业设计在世界上已经是各国加强竞争力的一个有效途径和平台。在国内,工业设计正在随着经济的发展而迅速的崛起,政府相当支持设计机构模式,专业的工业设计公司也在全国各地迅速发展,“中国制造”也在向“中国创造”一步步地迈进,我国的工业在国际市场中的竞争力也大步提高。 三、通信产品设计的现状 随着社会的发展和科技的进步,通信产品设计周期在大大的缩短,设备的操作性和功能越来越丰富,然而产品的外观设计却跟不上产品功能的步伐,设计单调而缺乏创新;厂家之间为了寻找捷径相互借鉴抄袭同类产品的外观和形式,国内的产品同质化现象愈发严重。相对于国内工业设计的发展,国外的产品外观和质量同步发展,在保证外形简洁新颖的同时还不断在材料上研发和创新,充分考虑人机工程学给消费者带来良好的操作体验,工业设计达到了很高的水平。于是越来越多国内的设计厂家纷纷开始抄袭国外产品的设计,导致中国的“山寨”产品日益增多。我国的工业设计的发展步伐便相对落后,工业设计的研究与发展也就迫在眉睫了。 四、工业设计在通信产品设计中的应用 现如今国内的通信产品的设计压力越来越大,企业大多以生存为目的,多数在仿制国外的产品。而要想设计出能够占有大的市场份额并且收到良好的社会效果的产品,要通过充分而深入的市场调研、设计定位、创意构思、设计效果图、模型制作等过程,每一个步骤都要进行详细的分析和实施。还要将原本的工程结构设计转化为工业设计,使设计充分的结合艺术元素和大众的审美,把产品的质量和外观统一起来,并充分考虑人机工程学、美学、设计心理学等设计因素,还需要充分了解符号语言、价值概念和市场营销的理论知识,最终才能得出一个完整的产品设计。在充满竞争力的通讯产品市场,企业需要改变“通信产品设计只需要在工程技术上寻求突破”的旧观念,要在产品的设计上寻求突破,将产品的内在技术和外观设计相结合,以用户需求为出发点,为用户而进行设计,只有摒弃旧观念,不断接触新的设计理念,才能设计出能够在消费市场占据一席之地的通信产品。 五、优秀产品分析 目前通信领域产生了好多优秀的产品,如苹果公司的通信设备。苹果手机的设计可以说是将米斯.凡德罗提倡“Lessismore(少即是多)”的观念充分运用,无论是iPhone、iPod还是iMac,在苹果的产品上看不到一个多余的按键,简单至极。苹果产品设计合理到位,从产品的选材,设备圆角的弧度,边缘的手感,精妙的icon设计,到看不见的底层效率、甚至包括灯光亮度颜色不那么重要的小角色都经过高标准和严谨的设计,力求每一个细节都能保持水准,并与整体协调。从线以及形状上可以说是现代主义设计,比如正四边形,比例控制良好的矩形,在此基础上引入圆角,引领了时代的风尚。苹果手机的设计外观简洁,功能强大,它不是在形式追随功能亦或是功能追求形式上面权衡,而是在二者之中取得了一个平衡点,使二者都能满足消费者的需求。苹果的设计并不局限于产品外观,它的每一个环节都为消费者的体验精心打造的,任何环节都不让顾客感到迷茫或失望,用户拿到产品后,不需要看说明书便知该如何使用,无论是小孩或老人,都可以在苹果手机上找到属于他们的使用方式,用起来得心应手。在此基础上,它每一次的推陈出新,对旧版本功能的改进,都为用户准备了超出预期的惊喜。消费者了解产品的存在,去购买商品,并在生活中使用,苹果手机是以“为用户进行设计”为目的来推出每一件新产品。正因如此,它才得以在全球畅销,深受用户喜爱。 六、结语 目前产品向多样化发展,企业要在竞争中产生优越性就要充分投入在产品设计之中,把消费者放在第一位,站在消费者的角度,为其进行设计,并设计出具有自己特色的产品,给消费者一种产品强烈的品牌识别性,使产品在消费者心中留下深深的印象,这样才能在消费市场占据一席之地。 作者:严灿璨 单位:武汉理工大学 通信方面论文:通信工程建设论文 1通信工程建设质量的影响因素 1.1人员的素质 作为社会生产活动的主体,人类同时也是项目施工的实际决策者、参与者以及建设者,他们参与到整个项目建设筹划的全过程中,在实施建设当中所展现出来的人文素养、职业操守、管理决策、技术水平等品质,或多或少都会影响到通信项目的筹划设计、方案的执行以及施工质量等方面,进而对整个通信工程产生影响。因此,作为通信工程建设祖逖,建设工作者的行为准则直接影响到通信工程的安全与质量。所以,为了确保工程能够顺利竣工,首先就需要考察员工的施工行为与防范意识,能够做到以人为本,再配合上安全培训讲解,从内部开展管理,确保通信工程施工质量。 1.2设备、材料的质量 通信工程施工过程中所使用的材料与设备的质量对整个工程质量产生了直接影响,同样,也是通信工程质量保障的基石,也间接地控制了工程质量水平。所以,强化材料与设备的的控制与监管才有利于施工质量的提升,同时也可以降低成本投入,确保通信工程质量满足设计要求。 1.3工艺方法 在通信工程实施时,讲求了一定的科学技术与方法,我们将其称之为工艺方法。为了保障通信工程施工质量,在施工时就需要根据相应的工艺方法,考虑到通信工程建设领域所使用的材料、设备与技术随时都在发生变化,所以,相应的建设工艺也出现了变化,才能够适应这种新的发展。对于通信工程的实施而言,工艺方法非常重要,主要是因为它关系到通信工程的实施计划以及所需要满足的质量要求,同时也是整个通信工程建设的优秀所在。 2通信工程建设项目的质量管理措施 2.1勘察设计阶段 对于通信工程项目的勘察设计,需要满足单位的建设需求,通过对所面对的用户的分布范围、规模以及业务的需求来科学的分析与评估工程具体所需要的技术要求以及资金等内容,然后再根据实际的勘察结果制定出通信工程的设计方案。由于整个通信工程的实施,建设初期阶段的勘察设计阶段很重要,会直接影响到整体工程质量,因此,就需要严格的控制。一旦勘察时候不够严谨,或者是由于某一些因素影响到勘察结果,使其偏离了实际,这样的勘察设计就会存在合理性方面的问题,甚至会对之后的工程实施产生致命的影响。为了确保通信工程的质量安全,针对工程中需要涉及到的各项质量指标根据相应的文件来明确列出来。在制定质量指标的时候需要考虑到:在设计质量指标上,应该尽可能在满足通信工程功能要求之上,考虑到工程建设的资本投入,但是由于实际情况会影响到通信工程的建设,因此,在最终性能方面还是可能出现一定的差异;质量指标的制定需要根据前期的项目勘察结果而定,而勘察设计所获取的结果离不开国家的规范标准,并且还需要考虑到项目业务拓展以及未来发展的需求,才能够进行综合考量。 2.2事中控制材料质量、提高施工工艺 在通信工程的建设事中控制上,就应该确保材料的质量,因此,就需要从采购阶段开始,检测材料的各项指标,确保材料性能能够满足设计要求。虽然在出厂时,就会关注材料参数,但是采购中,还需要做好参数的实际测试,做到对材料质量的最大限度控制。考虑到通信工程的特殊性,很多材料的性能会受到环境的影响,所以在实际施工处,需要再次测试施工现场材料,必要时,还需要进行多组的实验,确定在当前的环境之下,最佳的材料使用方法,只有如此,才能确保材料质量。另外,施工工艺的科学性和先进性,也可以确保材料得到最大限度利用。因此,在通信工程的相关设备与施工工艺的使用与选择,还需要将其作为质量控制的主要内容,监管人员就应该站在工程的整体角度上,控制好施工工艺的选择,一般来说,在设计施工工艺方案时,就已经确定了,但是在实际的施工中,由于环境等因素的影响,必定会出现一些与原本设计有出入的地方。这时,就需要质量监管人员严格控制修改后的施工,只有如此控制好材料设备以及施工工艺,才能够确保通信工程整体质量不会受到任何影响。 2.3事后控制 事后控制也就是施工竣工阶段,对通信工程质量加以控制。项目经理应该将各项通信工程验收资料准备好,开展自检与验收工作,根据相应的质量评定标准进行,将工程项目的质量评定工作完成,并且等待小组审查后,移交维护使用单位。 3结语 一般而言,很多施工都将控制重点放在施工环节,但是却忽略了前期准备和后期的质量管理。通信工程属于一项系统而又复杂的工程,把握通信工程建设前中后的质量,才能够确保每一项工程都在有序的环境下进行,才能够提升整体质量,确保通信工程顺利、健康地发展下去。 作者:杨红霞 单位:中国石油天然气管道通信电力工程总公司 通信方面论文:通信建设工程监理论文 一、通信建设工程监理目标 通信建设工程监理目标控制主要是指施工质量监理控制、施工进度监理控制和投资监理控制[1],这是通信建设工程监理最主要的三个目标。这三个监理控制目标之间相互联系又相互独立,相互影响又相互制约,施工进度会影响通信建设工程的投资成本和施工质量,投资成本又直接影响工程的施工质量,因此通信建设工程监理目标控制与应用,必须正确处理这三者之间的关系。通信建设工程监理主要由项目监理单位或者相关监理部门根据通信建设工程的特点,编制工程监理计划,同时结合通信建设工程工程的施工方案、设计方案等内容,确定科学合理的监理目标和监理方案。在选择通信建设工程监理工程师时,要尽量选择经验丰富、资质较高的监理工程师。另外,将通信建设工程监理目标落实在通信建设工程的规划设计、招投标、采购、施工建设和竣工验收的各个阶段,根据通信建设工程施工的实际情况,细化监理目标控制方法,合理规划通信建设工程的监理方案,加强通信建设工程管理和监督。 二、通信建设工程监理目标控制和应用策略 2.1质量控制 通信建设工程质量控制要严格落实到施工建设的各个阶段,在设计阶段,施工单位要组织监理工程师和相关技术人员科学论证施工设计方案,根据通信建设工程施工现场的实际情况,严格审核施工图纸。在工程的施工建设阶段,进一步优化和完善施工工艺和施工工序,按照通信建设工程的施工要求,采购高质量的、高精度的施工设备,同时合理配置施工材料配比,加强通信建设工程全过程中的施工质量管理,保障通信建设工程施工质量。另外,通信建设工程施工单位要构建完善的质量验收目标和质量管理措施,规范通信建设工程的施工流程,严格把关建筑通信工程质量。 2.2进度控制 通信建设工程的进度控制要结合通信建设工程施工现场的实际情况,制定科学合理的施工进度计划,并且将施工进度计划严格落实在通信建设工程的各个施工环节。如果在施工过程中通信建设工程需要变更施工设计,必须按照严格的工程设计变更流程和手续,科学评估和高度重视所有可能影响通信建设工程施工进度的所有因素,严禁随便变更通信建设工程的施工设计[2]。对于需要变更的施工设计,必须组织监理人员和专业技术人员对施工变更设计进行经济上和技术上的论证,分析通信建设工程施工变更的原因,积极采取有效措施,在保障通信建设工程施工质量的基础上,灵活调整施工进度计划,严格控制通信建设工程施工进度,实现通信建设工程监理目标。 2.3投资控制 当前,很多通信建设工程施工单位一味追求质量控制和进度控制,导致整个通信建设工程成本造价严重超标,因此必须严格控制通信建设工程的投资监理目标,将工程投资控制在工程预算范围内,预算和决算正常浮动。为了更好地实现通信建设工程监理投资控制目标,要深入分析影响通信建设工程造价的所有因素,严格控制外包费、人工费和材料费[3],对于一些大型的通信建设工程,要按照工程投招标制度,尽量降低工程的施工造价预算,同时健全通信建设工程的贷款审查机制和工程投资变更机制,全面监控各个阶段的工程费用支出。 三、结束语 通信建设工程监理目标控制与应用是一项复杂的系统工作,要正确处理成本造价、施工进度和施工质量之间的关系,结合通信建设工程的特点,做好通信建设工程各个施工阶段和施工环节的监理目标控制和应用。 作者:孙政 单位:山东港通工程管理咨询有限公司 通信方面论文:全集成式无线通信论文 1全集成式多应用无线通信网络 1.1霍尼韦尔公司产品 1.1.1新开发的现场无线通信网络设备 该公司新开发的现场无线通信网络称为“带Cisco节点的OneWireless工业无线架构”,其中新采用的现场无线通信网络设备有CiscoWLAN控制器、CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备。OneWireless无线通信网络采用了支持标准的Cisco公司组态和拓扑结构统一的无线网络技术,包括使用冗余交换机、冗余的无线局域网控制器以及多重网络接入点MAP(mashaccesspoint)和根接入点RAP(rootaccesspoint),建立一个强大的和高可用性的网络。 1.1.2系统组成 该公司新开发的现场无线通信网络设备组成如图1所示。CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备和原有系统作为网关使用的多功能节点的功能完全一样,可以与ISA100.11a无线现场设备网络连接,作为无线现场设备的接入点;也可以与IEEE802.11a/b/g/nWiFi设备网络连接,作为无线WiFi设备的接入点;还可以用作IEEE的802.11a/n(Mesh网状)无线主干网络连接,实现多个接入点之间的相互无线通信,构建自组织、自愈合的无线主干网络。不同之处在于,该节点设备还支持802.11n,最大带宽可达300Mbit/s,所以速度更快,而多功能节点最大带宽只有54Mbit/s。该设备内嵌CiscosCleanAir技术,能够优化智能无线网络的通信,降低无线信号干扰,提高通信空间的无线通信质量,明显改善无线网络的通信性能,方便用户的使用。CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备共有5根天线。上面3根天线是主干网络和WiFi移动天线;下面2根是ISA100.11a无线仪表天线,可以同无线仪表通信,而且采用了Duocast技术,可实现同时接收数据,通信速度比1根天线时提高1倍,通信距离延长约67%。CiscoWLAN控制器用于管理CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备,可以降低网络设计和运行的维护成本。图1中,多台CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备作为网络接入点设备,接入支持ISA100.11a无线现场仪表和支持IEEE802.11a/b/g/nWiFi的无线设备(包括:图1中所示的移动工作站、无线振动变送器、摄像机、手持设备、无线携带式气体探测器等),多台CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备之间又可通过高带宽的IEEE802.11a/n无线Mesh回传网络通信。其中的1台CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备作为根接入点通过IEEE802.3有线以太网连接到CiscoWLAN控制器,CiscoWLAN控制器负责系统内的无线局域网功能,如安全策略、入侵防御、RF管理、服务质量(QoS)和流动性。无线设备管理器WDM可以支持集成ISA100.11a主干网和ISA100.11a现场设备的CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备,它具有无线现场网络的网关、系统管理器、安全管理器的功能。无线设备管理器WDM的无线现场网络容量为40台CiscoAironet1552SOutdoorAP节点或FDAP现场设备接入点、100台无线现场设备。 1.1.3与主机系统集成 基于R210版本的OneWireless和R400版本的ExperionTMPKS的无线网络与主机系统集成如图2所示,ExperionC300控制器通过WDM获取现场无线仪表的过程数据,C300和WDM的通信协议为ModbusTCP,在C300中把WDM组态为Modbusslave即可,或组态成C300和WDM的CDA内嵌式通信,ExperionPKS控制模块可以集成无线仪表的过程数据和报警信息,支持实时监视和控制,实现历史数据存储,这是在ExperionDCS的控制层L2实现的。在DCS中创建“WirelessDMZ”(无线隔离区),而现场移动操作终端、无线巡检手持设备、可燃气体监测、即时定位、视频信号和其他WiFi802.11a/b/g设备可通过无线主干网络与ExperionDCS的控制层L3路由器连接。控制层L2是监控层,而控制层L3是先进控制和先进应用层。 2艾默生过程管理公司产品 2.1新开发的现场无线系统设备 从DeltaV11版开始,提供了DeltaVS系列无线I/O卡(WirelessI/OCard)和781远程链路(WirelessFieldLink)组成的全冗余WirelessHART解决方案。在新的架构方案中,还可以看到采用CiscoAP节点设备作为主干网络节点,按其在网络中的功能也分为MAP和RAP。 2.2系统组成 上述新的结构将现有的1420无线网关的功能分为两个部件:无线I/O卡和781远程链路,无线I/O卡有2个EthernetI/O口实现与控制系统DeltaV局域网的有线连接,由远程链路实现与WirelessHART无线现场网络连接,这两者之间采用4根导线连接,最远距离达到200m。其中一对导线为无线I/O卡电源线,另一对导线为远程链路的通信线。虽然无线I/O卡可以安装在1级2区危险的环境中,但一般安装在控制室内,远程链路则远离控制室,可安装在防爆等级更高的危险的环境中,如1级1区。DeltaVS系列可接入最多120个无线I/O卡和781远程链路,每对冗余的781远程链路可接入最多100台无线变送器。采用接入点的方式时,某应用于油井的工业无线系统设备组成如图3所示。MAP安装在WirelessHART原有网关附近,以有线以太网方式与网关连接,采集该井口区域无线现场设备的信息;多个MAP又以WiFi无线方式将多个井口的无线现场设备的信息传送到RAP,然后与控制系统以ModbusTCP/IP,OPC等方式连接。 2.3与DeltaV主机系统集成 从DeltaV11版开始,提供了DeltaVS系列无线I/O卡和781远程链路组成的完全冗余的WirelessHART解决方案,如图4所示,可与所有的DeltaV和AMS的应用实现本地集成。无线I/O卡直接挂在控制网络上,本身就是控制器的一个节点,DeltaV提供的组态工具也完全支持无线I/O卡和无线仪表的组态、设备监视等功能,系统还可以自动识别无线I/O卡和无线设备,可方便快捷地进行安装和调试。新的DeltaV架构以冗余远程链路的形式实现全冗余无线网络,全冗余包括DeltaV通信网络、24V(DC)电源、无线I/O卡远程链路以及自适应Mesh网络本身的多条通信路径。 3横河电机公司产品 3.1新开发的现场无线通信网络设备 该公司早期开发的现场无线系统设备包括YFGW710无线现场集成网关和无线现场设备,YFGW710提供网关功能和系统管理器的功能,并直接连接无线现场设备。新开发的现场无线设备有YFGW410现场无线管理站、YFGW510现场无线接入点、YFGW610现场无线介质转换器。YFGW410具有ISA100.11a无线网络管理功能(即系统管理器和安全管理器的功能)和网关功能;YFGW510现场无线接入点为主干路由器,除可接入现场无线设备外,还可提供IEEE802.11a/b/g(无线局域网)及100BASE-TX和100BASE-FX有线连接;现场无线介质转换器YFGW610在YFGW410和YFGW510之间主干通信的连接接口作连接转换,4端口介质转换器YFGW610安装在YFGW410和YFGW510之间,将YFGW410下层的金属网络连接(100BASE-TX)的接口转换成与远程YFGW510的光纤网络接口连接(100BASE-FX)。 3.2系统组成 新开发的全集成式多应用无线通信网络设备组成如图5所示。其中,现场无线子网A由YFGW510的现场无线接入点接入子网内现场无线设备的数据,再通过光纤通信传至YFGW610现场无线介质转换器,转换成YFGW410现场无线管理站可接收的下层金属网络连接信号(100BASE-TX);现场无线子网B由YFGW510的现场无线接入点接入子网内现场无线设备的数据,再通过100BASE-TX直接接入YFGW410现场无线管理站;现场无线子网C由YFGW510的现场无线接入点接入子网内现场无线设备的数据后,再通过无线LAN传到无线LAN接入点,然后与YFGW410现场无线管理站连接。当然,也可通过早期的YFGW710无线现场集成网关以Modbus/TCP的方式接入主机系统。在信息网络层次,设有现场无线OPC服务器、现场无线管理器、NTP服务器,现场无线OPC服务器的软件,提供一个基于OPC基金会规格创建的接口。该服务器软件通过OPC接口与带现场无线管理站或现场无线集成网关系统的主机连接。现场无线管理器用来执行现场无线网络的设置和管理。NTP服务器是网络时间协议服务器,用于现场无线系统进行精确的时间管理,现场无线系统要求NTP服务器与现场无线管理站或现场无线集成网关相连以共享NTP服务器。1对YFGW410现场无线管理站通过同步电缆彼此连接,对主机系统和YFGW510的现场无线接入点提供冗余的无线网络管理和网关功能。在图5所示的每一个现场无线子网中,可安装1个或多个YFGW510现场无线接入点,可连接多达100台现场无线设备。1对YFGW410现场无线管理站可以连接多达20个现场无线子网以及500多台现场无线设备。 3.3与主机系统集成 无线系统可与横河电机目前主要的CENTUMVPDCS连接,即可在CENTUMVP操作和监视屏幕上显示现场设备的测量数据。无线系统与CENTUMVP连接有两种方式:在FCS现场控制站通过子系统以太网通信模块通信(见图6)和通过通用子系统网关(GSGW)通信。在FCS现场控制站通过子系统以太网通信模块(ALE111)通信,要求CENTUMVP为R4版本。菲尼克斯公司产品该公司的WLAN接入点可与多台RAD无线网关组成回传网络,这些设备都集成了802.11b/gWLAN收发器,通过WiFi将采集的所有信息传送到WLAN接入点,然后以标准的Ethernet接口与主机系统相连,如图7所示。 4结束语 随着流程行业无线通信技术的迅猛发展,无线网关加无线现场设备的简单架构的无线网络已经发展到全集成式多应用无线通信网络。使得仅支持无线变送器应用扩展到支持移动工作站、无线巡检、人员安全系统、工厂安全系统、视频监控的应用,提高了无线通信速率,扩大了应用规模,并提供了覆盖从主机系统到现场无线网络的全面冗余配置。 作者:方原柏 单位:昆明有色冶金设计研究院 通信方面论文:传输协议无线通信论文 1、移动娱乐 移动电话不仅是沟通的电话,现在还成功的发展成了游戏机的作用,不仅可以上网打游戏听歌,还可以看电影团购等等。NFC技术可以将不同使用者的需求通过网络传输经过辨认后,迅速转换成使用者想要的资讯。使用者可以随时在网上观看心仪的图片,欣赏喜欢的歌曲,观看想看的电影,也可以对这些信息通过NFC技术下载到自己的手机上。 2、商务旅游 NFC技术为广大使用者解决了很多以前不能在路上解决的问题,例如,着急出差却已经买不到票耽误了行程,NFC技术可以在网上迅速查到票的剩余情况并及时更新;在旅游的路上找不到路,NFC技术可以进行定位;着急打车却没有空车,NFC技术可以通过网络帮助使用者联系车辆并自动定位。 3、NFC的关键技术 3.1调制技术 NFC的工作频段是12.33-14.99MHz。为了保证NFC信号的频谱范围在13.56MHz频段内,NFC信号的波特率必须小于1Mbps。当数据传输速率大于1Mbps时,只有采用多进制调制才能满足高速传输要求。如果采用多进制ASK调制脉冲波形,则由于脉冲波形的调制度较低,多进信号的分辨率很低,这将导致系统输出信噪比的严重下降。多进制差分相移键控可解决这一难题。DPSK信号是利用前后两个相邻码元载波的相位差来传送数字信息,而与载波的幅度没有关系,因此调制信号的幅度在传输过程中始终保持不变。同时,在DPSK接收机中避免了复杂的相干解调,价格低廉、容易实现。因此在高速数据传输时,采用多进制DPSK调制是一种理想的选择。 3.2信源编码 随着数据传输速率的上升,脉冲的宽度变得越来越窄,对电路的脉冲响应要求也愈来愈高。为了减小电路的实现难度,在高速传输时可以采用Miller码进行信源编码。它是Manchester码的一种变形,Miller码的平均脉宽要比Manchester码宽,降低了编码硬件的实现难度。 3.3防冲突机制 如我们所知,NFC技术是两个技术设备相互靠拢就可以开启的网络,但并不是随便的两个设备都可以靠拢,NFC技术在启动之前,都是需要对周围可以连接的系统进行检测,看是否能够有空闲的设备供自己与之想靠拢,这是NFC技术在工作之前必须要确认的一个步骤,因为随便和其它设备相连,会导致网络混乱,网络突然断开,设备与设备之间的联系不紧密,会造成NFC技术的瘫痪。因此,在连接其他设备之前,NFC技术的设备通常都是先对周围进行扫描,当周围的射频场小,也就是说扫描后确定有未连接的设备,在对其他设备进行呼叫,相对近的设备会与这一台设备相连,连接成为网络。NFC技术中没有那两个技术设备是固定连接的,所以在确定了较近的设备正常工作后,会连接成为可安全使用的网络。 3.4传输协议 传输协议的设计主要考虑数据传输的有效性与可靠性。传输协议一般分为三个过程:协议激活、数据交换、协议关闭。3.4.1协议激活协议的激活包含属性的申请和参数的选择,激活的流程分为有源模式和无源模式两种。有源模式的协议激活流程为:第1步:主呼启动防冲突机制,进行系统初始化;第2步:主呼切换到有源模式并选择传输速率;第3步:主呼发送属性请求;第4步:被呼发出属性响应以回应主呼的属性请求,回应成功后选中该被呼作为连接对象;第5步:主呼如果检测到有冲突发生,重新发送属性请求;第6步:如果被呼支持主呼属性请求中的可变参数,主呼在收到被呼的属性响应后发送参数选择请求指令,以改变有关参数;第7步:被呼发出参数选择响应以回应主呼的参数选择请求,并改变有关参数(如果被呼不支持属性请求中的可变参数,则不需要改变有关参数);第8步:利用数据交换协议传输数据。无源模式的协议激活流程与有源模式的协议激活流程基本类似,所不同的是在系统完成初始化后需要进行单用户设备检测。3.4.2协议关闭关闭协议包含信道的拆线和设备的释放。在数据交换完成后,主呼可以利用数据交换协议进行拆线。一旦拆线成功,主呼和被呼都回到初始状态。主呼可再次激活,但是被呼是通过释放请求指令切换到刚开机的原始状态。 4、结语 NFC技术在日常生活中的应用已经不需要过多的用眼欲进行表达,每一位使用者都是NFC技术的证明人,在网络飞速发展的社会,使用者对网络的要求已经不仅仅体现在网速上而已,在安心使用快网速的同时,我们更想要信息得到保护,安全性更是使用者关注的最关键的问题,所以,NFC技术定会成为将来网络的主流网点。 作者:李曙利 单位:黑龙江电信国脉工程股份有限公司 通信方面论文:流程行业无线通信论文 1、多种无线通信技术标准的融合 如果能在单一架构下管理多个无线网络的实时数据,或者说在单一架构下管理统一后的单一无线网络的实时数据,应该是过程行业用户一致的要求,所以我们说多种无线通信技术标准的融合是一个大趋势,它可以提供远程操作的更高可靠性和更低成本。三大无线国际标准合作的技术基础原本是存在的,因为ISA100.11a、WirelessHART和WIA-PA的底层协议都是IEEE802.15.4,而提供芯片和通信协议栈的商家往往同时提供这几种技术的部件,即使是在ISA100.11a、WirelessHART和WIA-PA阵营内,还包括有很多相同的会员。作为ISA100的优秀成员单位的尼维斯(Nivis)公司一向以其管理和优化网状网络的软件而闻名,同时在利用ISA100.11a、WirelessHART和6LoWPAN开发基于标准的无线网状通信堆栈方面拥有丰富的知识和能力。尼维斯公司目前是我们所了解到的唯一同时提供ISA100.11a和WirelessHART两种流程行业无线产品供应商,比如其无线节点和路由器用在ISA100.11a和WirelessHART的型号是相同的,使用户能够在单一的硬件上运行任何一种标准。如VersaRouter910路由器既支持Nivis的ISA100.11a标准,也支持WirelessHART标准,拥有在同一平台上运行的软件,VersaRouter910是一个双启动硬件(Dualboothardware),是集全功能于一身,专门为客户准备好提供的无线解决方案设计的工业级无线路由器。中科博微公司是可同时提供WIA-PA、WirelessHART两种流程行业无线产品供应商,比如其无线网关既有属于WIA-PA无线网络的WIAPA-GW1498、WIAPA-GWS12002种型号的网关,又有属于WirelessHART无线网络的WHT-GW1250网关。北京天宇蓝翔科技发展有限公司也可提供WIA-PA、WirelessHART两种无线网络产品。在ISA100.11a和WirelessHART问世之初,在ISA名下成立过ISA100.12工作组,负责寻找将WirelessHART和ISA100.11a无线标准融合的技术途径。当时认定实现无线标准融合技术途径的唯一方法是提案申请,后有3个团队提出申请。但最终这些团队没有解决以下优秀问题:网络规范的定义能够取代ISA100.11a和WirelessHART及提供2个现有网络的反向兼容。代表ISA100.11a和WirelessHART供应商的两个团队都不能接受修改自己基础网络的要求,因此无法达成任何妥协协议。其原因非技术方面,而是集中在营销效应方面。因此在2013年,ISA100.12工作组已决定放弃在无线通信技术标准融合方面的努力。ISA100.12工作组中的最终用户曾建议的融合备选方案是供应商可提供同时对ISA100.11a和WirelessHART无线网络进行操作的产品,即“双启动”产品的解决方案。2010年初,德国测量与控制标准委员会NAMURPressRelease(公告),开始提出单一(融合)工业无线标准(仅过程自动化领域)的要求,建议三个标准合并为一个IEC标准。2010年8月在伦敦的Heathrow(希思罗)机场召开了工作组第一次会议,工作组即以希思罗命名。2011年3月底在瑞士的融合工作组会议形成备忘录决定成立技术工作组,重庆邮电大学是希思罗工作组的5名优秀成员之一和技术工作组主要成员。技术工作组首先完成“三个标准的异同”资料的编辑,然后达成分三步开展工作的共识,第一步是实现三标准共存,如图1所示,第二步完成渐进式融合,第三步以单一的OSI/ISO层过程仪表协议的现场设备、统一的接入点、统一的网关实现标准的最终融合,这里的现场设备、接入点、网关均以希思罗命名。2012年12月现场总线基金会(FF)宣布与国际自动化学会自动化标准委员会ISA100合作提出了一个通用的框架,允许多个工业通信协议通过共享无线集成架构在过程自动化系统中运行,使现场总线连接到远程的I/O和ISA100.11a、WirelessHART、有线H1协议集成到单一的标准化环境中,这称为基金会的远程操作管理ROM,这是通过第三方的开放融合,以便为用户提供更高的可靠性和更低成本的远程操作。这个框架保持了“基础设施”战略,而不是试图在无线设备水平方面竞争。 2、系统架构的创新 霍尼韦尔公司2004年推出工业无线变送器——基于ZigBee无线技术的XYR5000无线压力变送器,载频为902MHz~928MHz,以此为基础的无线网络系统构成如图2所示。作为网关设备的基站WBR与各种类型的XYR5000无线变送器可直接通信,最大数量为50台,最大距离610m。基站还可有线接入最多25个AO/DO组件,基站与控制系统的连接有RS485ModbusRTU接口,还可提供RS232到WMT无线管理工具上显示。随后IEC三大国际标准的早期无线网络系统的架构是由网关和无线现场设备组成,如横河电机无线系统的早期架构是YFGW710现场无线一体型网关和现场无线设备,一台网关可接入最多10台(刷新率1s)或50台(刷新率5s)现场无线设备,如图3所示。艾默生过程管理公司下属的罗斯蒙特公司真正针对流程行业无线网络系统的研究始于1998年,2006年推出的智能无线解决方案是采用900MHz,2007年以后在欧洲和亚洲则推出2.4GHz的解决方案。早期无线网络系统的架构也是由网关和无线现场设备组成,可能会包括适配器等设备,同时每一台无线现场设备还可作为路由器将其他无线现场设备的信息传送到网关,如图4所示。2007年6月11日,霍尼韦尔公司推出基于ISA100.11a思路的OneWireless无线网络方案,采用了XYR6000变送器,载频为2.4GHz。推出OneWireless无线网络后,系统架构也在不断更新,较早的版本是2009年4月的120版,当时作为网关的是多功能节点;2011年9月200版的新功能包括无线变送器无路由功能改为路由功能可选、增加了现场设备接入点FDAP、增加了HART适配器等,2011年10月又引入了CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备、CiscoWLAN控制器;2013年4月210版的新功能包括在线无线设备授权等新功能。AP节点设备被分为两类:网格接入点(MAP)和根接入点(RAP)。网格接入点是Mesh网络的远程接入点,它作为ISA100.11a无线现场设备网络和IEEE802.11a/b/g/nWi-Fi网络的接入点,这是所有接入点的默认角色。对下层ISA100.11a无线现场设备网络来说,每个网格接入点都可以发送和接收来自无线现场设备的消息,同时,它又作为一个路由器,为其相邻网格接入点以IEEE802.11a/b/g/nWi-Fi网络转发消息,从而在2层网络中为无线设备和主机应用之间实现数据传输,通过转发过程,数据可以找到通过中间网格接入点抵达目的地的最佳路径。如果一个链路因为任何原因而出现故障,网络会自动通过其他路径安排数据传输,直到数据抵达网关为止。根接入点通过光纤、有线以太网或电缆连接器连接到有线网络或服务器,作为到有线网络的“根”或“网关”,它必须在接入点配置时设定为根接入点。通信时,网格接入点通过网格接入点之间的路径或直接传送到根接入点。在这种网络拓扑结构中,接入点之间有许多冗余路径连接,因而特别可靠。随着网络规模的增大和网格接入点数量的增加,有必要使用多台根接入点以保证无线网络所需的性能和吞吐量(如图5所示)。推荐根接入点对网格接入点比值为20,这意味着,最多20个网格接入点可以共享相同的一次和二次根接入点,由于每个网格接入点可接入数十台无线现场设备,每个根接入点可接入20个网格接入点,而根接入点又可以多个同时接入交换机,其应用规模可满足数百点到数千点的大型无线网络的要求。艾默生过程管理公司在WirelessHART网络中也推出了CiscoAP节点设备作为构成回传网络节点的接入点,菲尼克斯公司在WirelessHART网络中也推出了可与该公司多台WirelessHART网关组成骨干网络的WLAN接入点,且都通过Wi-Fi传送采集的所有信息,同时,WirelessHART网络也可接收支持802.11Wi-Fi通信的无线设备的信息。随着工业无线网络将过程控制延伸到工厂现场的各个角落,其应用越来越普及,单个应用实例的规模也越来越大,已突破一个工序或一个车间的范围。在这种形势下,流程行业无线网络设备的制造厂家不失时机地推出可覆盖整个工厂的全集成式多用途无线网络。这样的网络中既包括简单的无线现场仪表网络,也覆盖多种无线应用的场合。创新的系统架构主要体现在接入点设备作为主干网络节点,比如OneWireless无线网络先后推出的现场设备接入点FDAP、CiscoAironet1552SOutdoorAP节点,横河电机ISA100.11a无线网络的YFGW510现场无线接入点,艾默生过程管理公司WirelessHART无线网络推出的781远程链路、CiscoAP节点设备和WLAN接入点,菲尼克斯公司WirelessHART无线网络的WLAN接入点。这些设备具有骨干路由器功能,可将众多的无线现场设备的信息通过底层网络采集后,尽快地通过骨干网络传送到无线网关。这种将网关功能分离为接入点和现场无线管理站以及将信息传送分为底层网络及骨干网络的分层架构,不仅扩大了网络的规模、提高了信息传送速度,还能更好地实现同时管理多个现场无线子网通信系统的要求。 3、引入无线行业领军厂家的技术和产品 借助网络解决方案供应商的技术迅速提高产品档次,霍尼韦尔公司2012年直接采用支持标准的思科(Cisco)公司组态和拓扑结构性统一无线网络技术,这包括使用冗余交换机、冗余的无线局域网控制器以及多重网格接入点MAP和根接入点RAP,实现一个强大的高可用性的网络。如使用CiscoAironet1552SAP节点设备构建OneWireless工业无线网络,同时还采用CiscoWLAN控制器用于管理CiscoAironet1552SAP节点设备,在单一的架构下为Wi-Fi应用和ISA100.11a现场仪表提供无线覆盖,从而有效降低总体拥有成本。CiscoAironet1552SAP节点设备的功能与原有的多功能节点完全一样,但天线数量增加,速度更快,带宽更宽。艾默生过程管理公司早在2007年就已经同思科公司建立了合作伙伴关系,如在异构系统的无线通信方面双方就进行了合作,最近又引入了CiscoAP节点设备。罗克韦尔自动化收购了vMonitor,将划入罗克韦尔自动化控制产品和解决方案营运部门。vMonitor是全球范围内数字油田实施及远程运营领域的先驱,早在2005年1月,它就在壳牌公司的支持下,进行了Kanbode8口油井无线传感器网络的试验,为井口和上游应用提供了创新的监控解决方案,创造性地将最尖端的无线仪表和通信与可视化软件结合在一起,帮助客户制定更明智的决策并改善生产状况。vMonitor的技术涵盖井口传感器与变送器、远程终端单元、网关和调制解调器的全无线产品组合,以及交钥匙监控系统和服务。这些产品覆盖范围广,适合从油气井、管道、泵站和升液站到炼油厂以及油库的各类应用。 作者:方原柏 单位:昆明有色冶金设计研究院
企业发展中的生产安全是推动企业可持续发展的前提。目前石油企业大多都建立了安全生产预警系统,通过该系统对生产过程中各项风险指标进行监控,进行隐患及风险排查,开展安全管控工作。但随着新设备及生产技术不断引入,安全风险持续增加,安全管理难度大,传统安全生产预警系统无法满足需求[1-4]。近年来物联网、云计算、大数据、人工智能技术的出现加快了石油企业的数字化转型。数字油田、智能油田不断发展,给石油企业安全管理工作带来了先进的技术手段和管理新思路。如何将生产安全管理工作应用与新技术结合,实现安全管理精准智能化是下一代生产安全预警系统的发展方向[5-6]。 1传统生产安全预警系统问题 传统的石油企业安全生产预警系统,安全检查、日常安全管控采用人工表单记录生产作业现场的隐患违章并跟踪。系统提高了石油公司安全生产监督、管理、预警和指挥的信息化水平,但存在一些不足。 1.1安全管理不全面 目前的安全检查工作是由监督人员主导,监督人员只能在例行检查的时候进行安全检查,其他时间无法进行检查,不能全面的掌握企业生产过程中出现的安全状况。 1.2系统联动性和实时性差 系统没有作业人员、监督人员、设备实时信息,未能在动态管控中做到信息互通,出现问题,不能及时报警,导致安全管理人员工作量增加、安全问题屡改屡 犯等问题。 1.3数据录入工作量大 安全监督人员在进行安全检查后,然后人工录入数据,录入工作量比较大。 1.4安全数据利用率低 经过多年来的使用,许多石油企业积累了大量的隐患违章数据。但就目前数据分析仍主要基于数量对比、分类对比等形式,分析的层次、维度较为单一,无法充分利用大数据的价值。利用新的技术改进生产安全预警系统,让安全管理智能化,发挥数据的价值,提升系统功能,为安全管理提供有效的决策支持,是目前该系统迫切需要解决的关键问题。 2智能化生产预警系统构建目标 智能化安全预警系统的目标是运用网络、大数据、物联网和人工智能等技术将人、物、环境和管理结合在一起,实时在线、精准监控、及时消除安全隐患,有效保障人员生命和财产。具体目标如下: 2.1精准预防人的不安全行为 通过物联网(IOT)传感器和数据采集与监视控制系统(SCADA)设备识别作业现场设备的不安全性,对其进行安全管理。 2.2有效消除物的不安全状态 通过IOT传感器和SCADA设备识别作业现场设备的不安全性,对其进行安全管理。2.3减少环境的不安全通过IOT设备采集环境的温度、湿度、风力等,确保施工环境安全。 2.4提高管理效率 将安全管理过程的融入系统,实现安全管理即是计划(Plan)、实施(Do)、检查(Check)、处理(Act)的首字母组合(PDCA)有效化。 3生产安全智能预警系统构建 智能化预警系统利用人工智能信息技术,围绕人的不安全行为、物的不安全状态、环境不良、安全管理欠缺四大因素进行建立。实现人、物、环、管全面的安全生产管控,做到安全管理闭环。系统层次包括感知层、网络层、数据层、服务层、应用层[7-9],如图1所示。 3.1感知层 感知层是生产安全预警系统的关键基础。只有全面感知,才能获取有价值的信息。感知层主要由IOT设备(摄像头、温度传感器、压力传感器等)、SCADA设备、智能手机、智能穿戴设备(手环)、计算机等物理感知设备及部分不能通过设备采集,必须通过人工采集的软件组成。该层的构建可以基于数字油田已经建立好的SCADA设备、监控设备、已有的数据采集软件等,可以接入其数据,避免重复投入。感知层收集人、物、环境相关的数据,包括人的轨迹、心率等;物的状态包括设备的压力、电流、密度等工作状态数据;环境的温度、湿度等。 3.2网络层 网络层主要是实时传输感知层收集到的人、物、环境、安全管理的数据。主要由移动网络3G/4G/5G、WIFI、互联网和物联网等基础通讯网络组成。 3.3数据层 数据层汇集感知层所采集的数据,为企业安全管理应用提供数据支撑。为了实现该层,首先应建立系统的元数据和主数据,然后通过提供不同的接口集成各种设备、软件采集来的数据,对接入的数据进行标准化处理,最后提供统一存储。该层实现较为复杂,数据来自不同的设备与系统,数据量大,数据不标准化,这些都是本层需要解决的。 3.4服务层 该层主要是提供应用层用户所需的数据及建立智能应用所需的基础模块。为安全应用提供数据查询服务、算法服务、地理信息系统(GIS)服务、机器学习及大数据挖掘服务等。 3.5应用层 应用层主要是针对人、物、环、管开发不同场景的应用软件。对人员违章的智能识别,可以通过接入的监控信号,采用目标检测算法等识别人的违章行为,包括未按规定穿戴劳保用品、在工作场所违规吸烟、打电话、非法闯入施工工地、施工时靠近危险边缘地带等。对员工现场生产行为进行了有效监督和管理。对隐患的智能识别,可以通过接入设备的传感器数据、现场监控数据,通过深度学习算法,识别作业现场的安全防护是否缺失、井控设备、特种设备电气设备的缺陷等。自动智能判断设备状态、报警级别,并通过终端联动设备,提醒安全作业人员,实现自动化控制和智能巡检。对环境的智能监测,可以通过传感器信号,识别压力超标、高温、大风等环境不良的情况,一旦超出预警阈值,发出警报,通知作业人员安全撤离。安全管理可以融入QHSE管理流程、进行人工监督检查、记录事故事件信息、应急抢险等。实现隐患统计台账、未整改隐患清单、各级隐患排查率、隐患分类、隐患治理闭环情况等。大数据智能分析:综合展示集成的数据和分析后的数据。将各类人员数据、设备数据、环境数据、统计数据、智能分析数据、安全风险预警分析数据等相关数据,通过GIS地图进行可视化关联展现。利用建立的各种机器学习或数学模型,实现隐患、违章的智能分析,追踪产生的原因。根据预测分析模型,提前预判可能产生的事故、事件,有针对性地开展对事故事件发生的原因监管[10-12]。 4结束语 生产安全智能预警系统通过使用人工智能等新技术,对安全数据进行全面收集与处理,可以对人的不安全行为、物的不安全状态、环境不良进行监控报警,可以通过机器学习与深度学习建立的安全模型进行事件分析与挖掘预测。为从源头出发做好安全管理提供支撑,可以大幅降低石油企业的安全风险,提升全管理水平,自动化、智能化的安全控制管理,降低了企业安全管理的成本。 参考文献 [1]聂鑫,宋辉.安全隐患大数据分析系统在钢铁企业安全管理中的应用与实践[J].工业安全与环保,2022,48(6):60-62;94. [2]李金,梁奎,王靖.大数据技术在企业安全生产预警系统中的运用分析[J].新型工业化,2022,12(4):35-38+42. [3]王明心.大数据时代安全管理迈向智能化[J].劳动保护,2021(8):68-70. [4]王莉.关于大数据技术在企业安全生产预警系统中的运用分析[J].信息技术与信息化,2021(1):222-224. [5]利锐欢,谢玉祺.基于大数据的安全生产人工智能应用分析[J].科技资讯,2022,20(14):76-78. [6]王斌,赵文豪,杨林,等.基于大数据分析的煤矿安全生产风险监测预警平台[C]//煤矿自动化与信息化--第29届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第10届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集,2020:151-155. [7]区剑锋,廖有潮,王伟萍.浅谈智慧安全生产平台的建设与应用研究[J].建设监理,2022(1):25-29. [8]刘玉林.视频识别技术在作业现场违章行为预测方面的应用[J].安全、健康和环境,2021,21(5):22-26. [9]李雅申,丁立国,杨秀彬.数字油田条件下QSHE智能一体化管理新思路[C]//第五届数字油田国际学术会议论文集,2017:71-74. [10]菅虹燕.智能化视频识别技术在智慧煤矿安全管理中的应用[J].煤炭与化工,2022,45(2):84-86;89. 作者:王刚彭 远春 金雪 梅廖浩 单位:中国石油集团川庆钻探工程有限公司安全环保质量监督检测研究院
卫星通信论文:采集系统卫星通信论文 1卫星信号复用模块 卫星信号复用模块的功能是:将船载北斗收发设备与其原配的控制终端设备进行分离;将信号根据不同策略复用为两路数据信号;提供与数据采集终端的接口。图1给出了卫星信号复用模块与系统的其他部分的连接的方式。其中的北斗卫星通信天线完成北斗信号的收发、导航信号的接收以及双向数字接口的信号交互;北斗控制终端是国内北斗星通公司开发的多用途控制设备,其功能涵盖了导航、轨迹录、报文收发和紧急情况下的报警呼救等;数据采集终端是本系统中的采集数据的收发系统,利用人工输入海洋资源数据,并通过卫星信道将数据发回北斗整列控制中心。卫星信号复用模块是各个模块的通信中枢,完成设备对信道的申请和释放,并且为各个工作子系统供电,系统对其工作稳定性和可靠性提出了较高的要求。图2给出了卫星信号复用模块的内部结构图。其中RXD_T和TXD_T分别表示RS232电平的北斗卫星天线的数据收发信号;RXD_K和TXD_K表示北斗控制终端的RS232数据收发信号;RXD_C和TXD_C表示数据采集终端的数据收发信号。其结构比较简单,但是在前期的设计和测试中发现了一系列可靠性问题。长时间地将数据采集终端以在线方式工作会造成卫星天线或者控制终端无法收发数据,因此在设计上采用了回馈电源模式,即当采集器不工作时,切换电路工作于信号直接切换模式,信道不受数据采集器控制。同时还发现当数据采集器不工作时,地线连接会造成数据串扰,所以在设计中采用了地线切换模式,当采集器不工作时将地线断开。为了进一步提高可靠性,降低干扰,信号切换没有采用有源的电子器件,而采用了电磁式继电器,当采集器不工作时系统的信号处于机械切换模式。采取上述措施后,系统无响应和数据通信失败的现象基本没有出现。 2控制终端设计 控制终端是数据采集人员的操作设备,其功能是输入采集的数据并且将数据发送。控制终端采用了ARM9架构的S3C2440作为优秀处理器,利用自主开发的嵌入式操作系统,采用面向对象技术进行开发。其设计的模块结构图见图3。S3C2440优秀板上有SDRAM与NANFLASH,分别用于应用程序的执行和程序的存储;北斗控制终端接口包含了北斗天线的串行控制口和电源;智能液晶显示接口通过串口2将优秀板的显示控制数据传递给智能液晶模块;阵列式扫描接口读取操作人员的输入键值用于数据控制。控制终端的软件结构图见图4。扫描键盘处理模块驱动阵列式键盘,读取用户的输入键值,并提交系统处理;智能终端GUI模块负责用户的图形界面处理,主要功能包括控件界面绘制,事件响应以及消息传递;GPIO电路驱动模块用于控制卫星信号复用模块的北斗信号切换,以及北斗系统电源的管理;伪汉字空间的转换模块负责将采集到的数字信号映射到GB2312的汉字空间,以适应北斗卫星通道的数据传输;稀疏数组压缩模块解决了北斗数据包短,而采集数据量较大的问题,通过自定义的无损压缩算法,将采集的数据高效率压缩以适应北斗数据通道的特点;北斗数据编码解码模块负责将处理好的数据以北斗规定的格式编码和解码;系统参数管理模块负责管理存储在智能终端中的系统参数,以配置不同的应用方案。 3伪汉字编码方案 北斗卫星通信系统对用户的级别做了严格限制,民用的北斗运营商普遍采用了内容过滤程序,即当发现传输内容为GB2312国标码时,允许数据通过,当发现传输内容为非GB2312国际码时不允许数据通过。数据采集的数据格式不符合GB2312编码标准,因此在系统设计上遇到了数据无法传递的困难。为了解决上述问题,设计了伪汉字编解码方案。其基本思路是:编码时将原始的数据流进行分解,分配到多个汉字空间,解码时从汉字空间提取出数据流,并且将拆分的数据进行合并。GB2312是北斗采用的汉字通信系统,用于民用终端的数据发送。GB2312中每个汉字由2个字节组成,第一个字节的范围为176~247,而第二个字节的范围为160~254。因此第一个字节的有效编码空间为0~71,而第二个字节的编码空间为0~94。为了简化算法,将两个字节的编码空间都设置在0~63即2的6次方范围内。实际上将数据看成一个Bit流,将8Bit为单位分解为6Bit为单位,其示例图见图5。图中上方的8Bit的3个字节被看成24Bit的数据,在图中部分解到4个字节,每个字节为6位,高2位补零。实际上上方的数据与中部的数据从Bit流看来都是24Bit。得到4个字节的6Bit数据后,在每个字节上加上176得到图5中下部的数据,即伪汉字编码。该编码的范围位于GB2312的范围内,可用于北斗信号的数据传送。解码的过程与编码的过程相反,不再叙述。在编码的过程中还会遇到实际问题:图5中演示的情况属于比较特殊的情况,输入的数据的字节数量是3的倍数,输出的字节数量为4的倍数。现实的数据流不一定满足上述要求,例如如果输入的数据是4个字节,输出需要的字节数是6个字节;如果输入的是5个字节输出的需要6个字节。这样会给编解码带来巨大的困难。为了简化编解码,可以将数据进行特殊的处理,办法是在传递的数据中增加一个数据的长度指示,并且将数据进行整数倍拼凑。其过程见图6。在数据的头部附加了一个长度指示器,其作用是当收到的数据后部附加的有PAD时可以将原始的数据提取出。PAD是附加在有效数据后面的无效数据,PAD的数量根据原始数据长度变化,其数量为0~2个。数据扩展的原则是将数据的整体长度扩展为3的倍数。这样得到的伪汉字编码的数据长度就是4的倍数,如此扩展的目的是有利于编码和解码。 4北斗数据通讯阵列与系统整体架构 由于北斗系统是军民两用系统,并且随着用户数量的增加,通信带宽日益紧张,为了保障系统中的高级用户权限,对用户的收发信息的频度做了限制,平均一分钟才能发送一条信息。而对于接收信息的频度却没有限制,所以信息的接收相对较快。由于北斗的信息通道采用了无验证的协议,发送方无法得知接收方是否成功接收数据。为了保证通信的可靠性,本数据采集系统对北斗通信协议进行了改进。具体方法为:发送方发送消息后,从系统中获取一个随机变量用于产生延时,如果在规定的时间长度内没有收到对方发来的验证数据就继续发送,直到成功收到接收方的验证数据报。采用上述协议后,系统通信的可靠性得到了提高,但却给北斗的通信系统带来的严重负担。特别是随着采集系统数量的增加,控制中心的通信负担日益加大,采集终端数据发送的成功率也大幅下降,严重影响了系统的正常工作。为了提高系统的数据吞吐率,利用北斗系统收发速率不平衡的特点设计了北斗卫星阵列,采用了单点接收设备以及多点发送的通信模式。当接受北斗设备收到采集系统来自海上的信息后,根据负载平衡的算法,从发送阵列中选择一个空闲设备完成数据发送。如果没有空闲设备就根据负载最少原则获取北斗发送设备并将数据压入发送消息队列。采用北斗阵列和负载平衡算法后,数据的吞吐率提高,系统的反应速度加快,也提高了采集设备的用户体验。系统的整体结构见图7。多个北斗设备通过统一的网关接入北斗应用服务器,相关的控制软件运行在其上,负载解析和实现北斗设备的控制协议,系统的负载平衡以及将采集的数据回写到数据库服务器。系统决策服务器上运行的软件负责解析数据,分析相关的资源信息,以及GIS的控制信息。Web服务器对通过VPN网关的远程用户提供了数据访问服务,由于数据涉密,对不同的用户采用了硬件加密的认证模式,数据的传输也经过了加密通道的处理。 5实际应用 该研究项目经过多年的研发已经在海洋渔业资源、海洋生态和海洋安全方面得到广泛应用。为了分析海洋渔业资源,在本终端上设计了渔业捕获实时报告系统。具体方法是针对渔业捕捞的的各种船型,每种船型选择常见的50种鱼类,将鱼类的名称和图片写入终端。船员在捕捞结束后利用本终端将各种鱼类的产量通过北斗发送给控制中心。其中的数据不仅有渔获产量,而且还有捕捞的时间和地点,控制中心将数据记录入数据库后,结合相关的港口渔获数据,以及海洋卫星遥感数据,可以分析海洋鱼类的巡游规律,并且指导渔业生产。渔业管理部门也可以了解海洋整体上的生产情况,以便合理地进行生产管理。目前已经在南海生产渔船上安装了近300套设备,大部分设备工作正常。图8给出了第二代渔获采集终端实物,图9给出了GIS软件上的安装了设备的渔船的作业分布图。该系统还用于渔场预测,结合卫星遥感信号得到的温度、洋流和叶绿素等相关因素,根据终端传回的数据,分析渔场并将得到的预报信息通过控制中心发送到终端上,从而指导渔业生产,减少资源消耗,提高经济效益。图10给出了渔场预报的样图。该设备还用于增值放流工作的检测:为了保证渔业资源的稳定,需要人工放流鱼种。为了跟踪放流鱼种的生长和巡游情况,放流前在部分鱼种上留有标志,并且在放流前将标志与鱼种信息记录在数据库中,当鱼被装有终端的渔船捕获后,船员将鱼的参数和标志编号输入终端,通过北斗发回控制中心,相关的放流数据就可以进入软件分析,从而得到放流的效果评估。目前本终端还具有了天气预报信息的发送以及他国渔船越界捕鱼事件报告的功能,可以在渔业安全和保护国家渔业资源等方面发挥作用。 6结束语 北斗卫星船载数据采集系统是针对大面积海洋资源数据采集设计的集成系统,涵盖了嵌入式系统技术、卫星通信技术、伪汉字编码技术、数据库技术、WEB技术以及数据安全技术。研究的内容涉及硬软件开发技术、通信协议设计技术、编码技术、GIS技术、数据库访问技术以及Web开发技术等各个方面。项目经过样机研发、小规模测试到大规模推广等各个阶段,目前已经在南海的船舶上得到推广应用,获取了大量的南海资源数据,并在数据分析的基础上产生了一批相关成果。在今后的工作中,该系统将和正在研发的船载无人数据采集系统相结合,将现场采集数据与资源采集数据相融合,进一步研究海洋的规律,为科研和生产服务。 作者:邓锐王峰陈海生陈亮单位:广东海洋大学智能工程研究所 卫星通信论文:静止轨道卫星通信论文 1静止轨道卫星通信资源-任务匹配约束分析 静止轨道卫星通信资源-任务匹配就是根据通信任务需求,综合考虑各种约束条件,按照一定规则对卫星资源进行优化配置,制定出满足卫星应用任务需求的资源分配调度方案[9]。卫星任务规划方案的合理性和正确性直接关系到任务的完成效果[10]。因此,要实现规划调度的目标,必须对静止轨道卫星通信资源调度问题中涉及到的约束条件进行详细分析。静止轨道卫星通信资源调度问题的约束规则,可分为2大类共6项,如图2所示。 1.1静止轨道卫星通信资源-任务匹配的硬性约束硬性约束是指完成卫星通信必须具备的最基本的条件。包括3项内容,具体为:1)通信资源调度的范围约束卫星通信首先要求卫星能被卫星无线电通信使用终端“看到”,而这是由卫星天线波束覆盖范围决定的,即当卫星无线电通信使用终端处于卫星天线波束覆盖范围内时,才能进行通信;否则无法达成通信。2)通信资源调度的时间约束①任务的时间约束。针对某一任务的资源调度时间不能晚于该任务的开始时间,资源调度结束时间不能早于任务的结束时间,且任务对于资源的占用时间不能小于任务执行的持续时间。②资源的时间约束。在春分和秋分期间,静止轨道卫星由于处在太阳和地球之间,此时太阳带来的强噪声将引起通信中断,即日凌中断。3)通信资源调度的频段约束不同卫星、卫星使用终端的工作频段通常是确定值,而只有处于同工作频段的卫星和使用终端之间才能建立通信链路,提供通信服务,这是卫星通信资源调度问题中的一个硬约束。 1.2静止轨道卫星通信资源-任务匹配的软性约束软性约束是指对卫星通信的质量、取得效益具有影响的约束条件。包括3项内容,具体为:1)通信资源调度的能力约束资源具备的能力(比如带宽等)必须达到完成任务的最低要求,才能被分配执行任务。2)通信资源调度的质量约束在卫星通信中,无线电波要先后穿越对流层、平流层、电离层等,不可避免的会受到多种因素影响,产生自由空间传播损耗、大气吸收损耗和雨衰损耗等,导致通信质量下降,甚至出现通信中断的现象,特别是降雨对Ku,Ka频段信号产生衰耗较大[12]。而目前,实际应用中的通信卫星工作频段大都在C,Ku和Ka频段。因此,在调度过程中要考虑通信链路载噪比、损耗、误码率等的影响。3)通信资源调度的优先级约束①任务的优先级约束。任务的价值(重要程度)、紧迫度和执行顺序等属性决定了每项任务具备不同的优先级。②资源的优先级约束。资源的价值、能力和稀缺程度等属性决定了每个资源也具备不同的优先级。 2静止轨道卫星通信资源-任务匹配问题模型 在一个多任务的通信环境下,通信资源分配问题可以描述为一个由通信资源和通信任务所构成的数学规划问题。基于以上对静止轨道卫星通信资源-任务匹配的约束分析,建立数学模型如下。 2.1问题假设为简化问题,便于建立数学模型,在不改变问题性质的前提下,做出如下假设:1)所有资源都绝对可靠,即不考虑出现资源性能降低或者故障的情况;2)一个通信资源某一时刻只能为一个通信任务提供服务。3)卫星转发器均为透明转发器,不考虑卫星具备星上处理功能;4)所有任务在进行匹配调度前已经确定,不考虑有新任务动态更新的情况;5)任务一旦开始就必须完成,不考虑自然或人为干涉的任务中断;6)各个任务之间是相对独立任务,不存在逻辑上的先后关系;7)匹配调度过程中不考虑决策者或者事件固有经验的偏好因素。 2.2变量约束条件描述1)覆盖范围约束卫星覆盖区域d由波束决定,对于全球波束,覆盖区域为地球南北纬75°之间与以星下点为中心对地球边缘张角17.34°所围成的部分。对于点波束,覆盖区域d可以通过模型计算得到。若任务区域为D,任务区域必须在覆盖范围之内。 2.3目标函数卫星资源调度相关研究中,通常根据任务完成情况确定目标函数[17]。一般的资源-任务调度多数是以产生的综合收益最大为目标,本文从任务收益和卫星资源使用两方面考虑调度目标。1)任务调度收益大。即任务收益之和尽可能高,不仅要尽可能调度高收益的任务,而且成功调度的任务数量要多。收益主要根据任务的优先级确定。 3静止轨道卫星通信资源-任务匹配问题求解思路 根据以上分析可知,静止轨道卫星通信资源-任务匹配是一个多目标组合优化问题,结合静止轨道卫星通信资源-任务匹配规则,给出求解该问题的思路,如图3所示。匹配过程可以描述为:步骤1数据初始化。根据通信任务和卫星资源的描述,进行数据预处理,主要是编号、计算资源覆盖区域和可用时间,得到任务集合T和资源集合R,进入步骤2;步骤2匹配可行性检测。对照资源-任务匹配的“硬约束”条件,筛选出可调度任务集Tk。如果Tk为空,则无法进行匹配,终止流程,否则进入步骤3;步骤3选择任务。从可调度任务集Tk中选出优先级最大的任务Ti,并将Ti移出Tk,进入步骤4。如果已完成的任务数量等于可调度任务总数,则结束整个流程;步骤4选择资源。根据资源优先级,为选定的任务Ti分配资源Rj,如果资源能够满足任务需求,进入步骤5;否则进入步骤6;步骤5资源分配。将资源Rj从R中移出,设置Rj状态为已调用,并将Rj的处理任务结束时间设为tie,返回步骤3进行循环操作;步骤6资源释放。选择刚完成的任务,将其占用的资源状态设置为可调用,并放回R中,返回步骤4进行循环操作。 4数据仿真 人工智能算法是求解多目标组合优化问题的有效手段,本文采用蚁群算法进行仿真分析。采用MatlabR2010a编程,在Win7系统(硬件配置Core二代2.2GHz,1G内存)计算完成,调度总收益19,经验证其结果正确,运行时间2.775756s。运行结果如表4所示。 5结束语 结合静止轨道卫星通信的工作过程和轨道特点,系统分析了在多卫星和多任务通信环境背景下,静止轨道卫星通信资源与卫星通信任务需求进行匹配调度的约束规则,并提出了问题的优化目标函数,建立了静止轨道卫星通信资源-任务匹配调度的模型,最后,给出了求解该问题的基本思路,进行了实际仿真,为开展静止轨道卫星通信资源分配调度算法研究奠定了基础。 作者:贺寅张海勇任重单位:海军大连舰艇学院通信系 卫星通信论文:频谱仪的卫星通信论文 1技术方案 本系统采用LabWindowsCVI来进行设计与开发,系统软件框图如图2所示。软件系统由监控界面、参数设置模块、数据采集模块、程控命令模块、数据处理模块、图像显示模块和数据存储模块组成。各模块功能通过LabWindowsCVI进行模块化设计。 计算机通过GPIB通信接口对AV4033的功能控制是通过程控仪器标准指令来实现的,程控指令是可以对频谱仪进行远端控制的一组特殊格式串,包括仪器设置、通道配置、数据扫描方式、控制输出、读取数据、状态报警、接口设置等指令集。这些指令的发送均是字符串形式,所有的频谱仪命令都必须符合特殊的语法规则,在应用高级语言进行编程时,程控指令一般是作为一个独立的参数在调用函数中出现,这类针对远程控制的函数随GPIB接口和采用的高级语言的不同而不同,但其程控指令是相同的,AV4033系列频谱仪的语法命令图如图3所示。本文利用程控指令和频谱仪进行通信时,选择LabWindowsCVI自带的GPIB函数库,可以方便地进行程控命令发送和数据读取操作。 2应用举例 卫星固定通信台站天线口径大波束窄,对天线伺服系统的自动跟踪性能要求较高,为确保通信效果,需定期测量卫星天线系统的自动跟踪性能,传统的测试方法需用频谱仪在射频方舱内测试,且测试结果保持和记录都不方便,利用本系统可以方便进行远程测试,而且可以将测试结果保存在数据存储单元中,方便后续查询和参考。卫星天线跟踪性能测试流程如下:(1)调整卫星天线使其对准通信卫星;(2)在监控主机上按下述过程设置频谱仪;a)按卫星信标频率设置频谱仪中心频率,设置SPAN为0到100KHzb)根据信标信号的电平变化范围设置Sacle/DIV,以使测量过程中的载波电平变化始终落在频谱仪的可显示电平范围内c)根据信标频率稳定度,选择尽可能窄的RBWd)根据载波的峰值频率和功率,调整频谱仪的中心频率和参考电平e)利用键盘调窄SPAN,重复4f)重复5,将SPAN调整到最小g)将SPAN置0,使载波显示谱线作水平运动h)输入扫描时间,确定扫描长度(3)用手控方式调偏卫星天线的方位角和俯仰角,频谱仪显示谱线的电平将随天线偏离卫星而下降(4)启动天线自动跟踪功能,观察卫星信标电平随时间的变化,记录自动跟踪天线的对星过程以及跟踪速度和精度(5)存储记录数据,重复3、4步骤,多记录几次测试结果,分析卫星天线自动跟踪性能。 3结束语 基于GPIB总线技术构建的频谱仪可以建立快速、高效的卫星信号测试系统,该系统人机界面更加友好,测试功能更为方便,用户能够在值勤终端上方便对频谱仪进行控制和使用,能够快速、方便、准确的完成测试任务。 作者:张德文尹训锋景丹玉单位:91917部队 卫星通信论文:卫星通信下的应急通信论文 1卫星通信的优势与劣势分析 1.1卫星通信具有众多的优势(1)电波覆盖地域比较宽广。(2)传输路数多,通信容量大。(3)通信稳定性好、质量高。(4)卫星通信不受地域限制,运用方式灵活。 1.2卫星通信的一些劣势主要的方面有:(1)延迟现象比较常见。(2)传播过程中由于信号较差,容易出现信号中断的现象。(3)终端产品的选择面不广。 2卫星通信产品的多址体制方式的选择 卫星通信由于具有广播和大范围覆盖的特点,因此,特别适合于多个站之间同时通信,即多址通信。多址通信是指卫星天线波束覆盖区内的任何地球站可以通过共同的卫星进行双边或多边通信。目前比较常用的两种卫星通信多址体制方式为:TDM-FDMA(时分复用-频分多址)和MF-TDMA(跳频-时分多址)。(1)多址体制方式一:TDM-FDMA。(2)多址体制方式二:MF-TDMA。 3卫星通信在铁路应急通信中的应用网络架构 有时候会因为遇到突发性、严重的自然灾害、人为因素导致其他所有通信手段无法使用时,而应急指挥中心又急需现场相关资料,这时就可以利用卫星通信覆盖区域广和快速部署的优势将信息发送到应急指挥中心。常规卫星系统现场接入方式可以分成两种:一种是车载型,一种是便携型,这两种卫星接入方式可以视现场情况而定。而对于铁路应急通信人员来说,以上两种接入方式均可以采用,但在到达应急现场后,还需要在现场对卫星接入设备进行开设,考虑操作使用人员的技术水平和熟练程度,选择自动对星的车载或便携卫星设备就显得非常的方便,可确保快速建立通信链路保证通信。 事发现场人员要将信息传送到应急指挥中心,在铁路应急卫星通信系统网络建设时,可根据实际情况需要,按下文所述三种方案进行建设,如图1所示。 方式一:在中国铁路总公司应急中心建立卫星地面通信站,这样就可以通过应急指挥中心收发数据,再通过地面的有线网络传输到需要数据的各路局应急指挥中心。这种方案对于现代网络资源的应用比较充分,但在遇到一些突发情况时,数据可能无法通过地面有线网络传输到需要数据的各路局应急指挥中心,这就导致可能会出现一些无法预知的情况。 方式二:在各个路局的应急指挥中心建立卫星通信站,这样就可以在发生状况时迅速的将数据发送到各路局的应急指挥中心,同时各路局也能够及时的下达指令,进行相关问题的处理。这样做的好处是各路局应急指挥中心能及时掌握应急现场状况,但不利的是其建设费用将会大大增加。 方式三:在中国铁路总公司应急指挥中心以及各路局应急指挥中心均设置卫星通信站,这样一来,无论发生什么灾害情况,各路局应急指挥中心与中国铁路总公司应急指挥中心都可以实时掌握事发现场情况。这样做的好处不言而喻,但其建设费用也无疑会昂贵很多。 4结束语 综上所述,随着卫星通信技术的发展和使用成本的降低,及现代化的铁路应急通信系统的迫切应用需求,建立全国范围内完整统一的能够互联互通的铁路应急通信卫星网络是大势所趋。希望通过本文的简单分析,能对我国的铁路应急通信卫星网络的建设和发展提供一点建议。 作者:程岚单位:南京凯瑞得信息科技有限公司 卫星通信论文:移动网络卫星通信论文 1.通用动力公司 2013年11月15日,通用动力C4系统公司宣布,通过移动用户目标系统赤道地区的卫星,该公司的一对AN/PRC-155单兵电台成功实现了语音和数据呼叫。该软件定义电台配有移动用户目标系统波形。无论是从北极还是南极的高纬度地区,连通地球赤道静止卫星都是一个难题,因为这些卫星靠近地平线。由于地球是扁圆的球体,在两极地区它会变平,因此,地球表面某些区域看不到赤道上的卫星。“在几近结冰的温度下,在刺骨的北极寒风里,在地球纬度最高地区,唯有PRC-155单兵电台才能连接移动用户目标系统,安全传送语音和调用数据。”通用动力C4系统公司总裁克里斯•麻兹利这样评价该系统。这次验证展示活动于2013年10月中旬进行,涵盖通用动力公司所描述的多种真实场景,包括在阿拉斯加州安克雷奇和巴罗的固定地点,以及绕整个北极圈飞行的飞机。该公司称,除了5名参加试验的人员进行了电话会议,这种双通道AN/PRC-155电台还完成了多重一对一语音通话和数据调用。在演示中,数据调用速率达到了64kb/s。通用动力公司进行过多次测试活动,将该公司的单兵携带和手持电台连通移动用户目标系统。2013年10月份的这次测试为其最新的一次。而在2013年8月,该公司成功通过AN/PRC-155电台将AN/PRC-154“步”电台与移动用户目标系统的一架航空器连通。之前的4月份,该公司基于2012年2月第一次通信验证展示,通过移动用户目标系统完成了电台对电台的语音和数据测试。2012年的演示只是使用卫星模拟器以及装载移动用户目标系统波形的AN/PRC。 2.哈里斯公司“猎鹰”III 哈里斯公司宣布,该公司的AN/PRC-117G“猎鹰”III多波段单兵电台于2013年12月2日与移动用户目标系统卫星成功连通。接下来,该公司又在北极圈进行测试,将“猎鹰”III电台装在一架货运飞机上从阿拉斯加飞往北极,然后返回。北极圈地区当前使用的是甚高频系统。根据该公司提供的数字,有多达30000台的AN/PRC-117G电台可以升级使用移动用户目标系统波形软件。 3.Alico公司相控阵终端 尽管相控阵天线在雷达应用中很常见,但是在通信领域相对少见。然而,Alico系统公司已经在其宽带分布式孔径移动卫星通信系统终端中植入相控阵天线技术,并于2013年6月公布了技术详情。这种X波段系统显示,4个小型矩形平板式天线安装在M1“艾布拉姆斯”坦克和M2“布雷德利”步兵战车车体顶部四周以及MaxxPro防地雷反伏击车的出入口四周。对宽带移动卫星通信相阵天线而言,这种设计考虑非常周全,因为它并没有在车辆的可视部位增加设备,这样就可避免炮塔或者车辆上的货物阻挡信号,也可防止在非常传统系统的突出部分遮挡信号。这就意味着它能在0°~90°的全半球覆盖,从而实现0°~360°连续的全方位覆盖。借助电子束自动转向功能,该系统实现了自动操作,其电子束可以在100Hz频率上指向并跟踪卫星。也就是说,该系统每秒要计算该卫星的相对位置100次。分布式相阵天线还解决了“钥匙孔”(keynole)以及“常平架自锁”(gimballock)问题。前者是稳定电子机械天线系统的难题。由于俯仰角不到90°,这样在顶点处就会有一片空域无法被天线光束覆盖。后者的问题在于其天线系统俯仰角 90°、 180°,所以当常平架达到其仰角极限时,方位转台必须旋转180°才能继续跟踪,因而不能平滑跟踪经过其顶点的卫星。宽波束可以缓解这个问题,但是高增益天线都是窄波束,必须要有所取舍。在相控阵天线覆盖重复区域,可以通过电子方式轻松解决。由于设计之初就是为了解决移动中的语音、数据以及流视频问题,这种全双向系统可以用于很多卫星通信系统,比如美国的全球宽带卫星通信系统(WGS)和XTAR系统、西班牙卫星系统(SpainSat)以及英国的天网卫星系统(Skynet)。该系统采用115V交流电或28V直流电,功耗700W,重68kg。 4.埃尔比特公司 2013年9月,以色列艾尔比特公司(Elbit)在伦敦国际防务展上展示了基于MSR-2000系列的下一代天线Elsat2000E。该天线采用新型被动波导平面面板技术,能够全面覆盖Ku波段。该公司称Elsat2000E技术性能有了巨大提升,大大超越了采用印刷电路多成分平板技术的Elsat2000。Elsat2000E新型天线直径50cm,重15kg,性能和效率是Elsat2000的两倍。埃尔比特公司称其具有30Mb/s的下行速率和5Mb/s的上行速率。该公司强调该系统有个关键特性,即它有先进的三重跟踪机制,具备100°仰角能力,因而可以提升移动中的跟踪和重新锁定性能。该公司声称该系统的G/T比为7dB/K,而这是信号噪声比方式,是天线能够接收的信号。该比值越大,从背景噪音中提取微弱信号的效果就越好。和Elsat2100相似,2000E也集成了该公司的InterSky4M军用战术卫星通信系统平台,能够在视线内、视线外以及超越地平线模式下,提供“无缝”宽带连接。该系统在机械扫描中结合平板相阵技术,最大限度提升了覆盖角度。它能够达成360°全覆盖,俯仰角度从0°~100°,这是其他系统做不到的。通常情况下,天线系统会采用碟状天线,这是因为其增益很好,但是由于高度原因极易被探测到。 5.Ibetor公司X波段终端 2014年2月28日,西班牙Ibetor公司在华盛顿哥伦比亚特区2014卫星展上推出了新型的X波段Ib-Stom100X终端,其特点就是低矮不易探测。由于该终端高度只有20cm,该天线系统实现空气动力的高效能和自由调整(discretion),同时还能在极端地形情况下高效可靠连通。Ib-Stom100X专为舰船、飞机和地面车辆设计,加入了Ibetor公司设计的天线控制单元(ACU),包括惯性单元(IMU)、同千赫兹双GPS接收器、三轴陀螺仪、加速计和磁力计。通过这种组合,该系统号称指向精度提高0.3!,能在移动车辆上获取卫星信号并能“瞬时”再次找回。能做到这一点,部分原因是由于该系统使用的软件程序始终让机械扫描天线指向卫星位置,即使信号受到遮挡仍旧如此。其关键参数为瞬间频率500MHz、G/T比7.5dB/K以及波束中心上行速率高达8Mb/s。依据不同配置,其重量从75~85kg不等。根据Ibetor公司的信息,该系统已在西班牙军队服役。 6.Indra公司 西班牙的Indra公司提供了备选方案,它的Sotm解决方案运行在X和Ku波段上,使用低矮天线,并集成惯性导航。通过IP电台和骨干能力,该系统的卫星通信可为旅、营一级的巡逻部队提供服务。该系统经过专门设计,可用于任何车辆,甚至可用于小型船只。另外,其可选方案还包括Ku波段扩展频率(13.75~14.5GHz)、加密、运行时间20min的不间断电源,还可载有发电机,能够提供10h电力供应。 7.吉拉特卫星网络公司 就在Ibetor公司推出低矮天线终端之后,以色列吉拉特卫星网络公司(Gilat)也紧随其后,于2014年3月11日推出了“低矮光线卫星隐形光线(RaySatStealthRay)300X-M”。该系统经过专门设计,可与任何X波段卫星配套使用,可用于全球宽带卫星通信系统(WGS)以及崎岖道路行驶的车辆。它集成了多种动作传感器,可以进行准确跟踪、在最短时间获取信号以及能够“瞬间”再次找回信号。该系统经过设计,可以轻易装到未经改装的车辆上。它包含一个外置天线,长55.6cm、宽49cm、高25cm、重15kg。另外,它还有内置天线控制单元(ACU),重4.5kg。但是,由于它可以和集成MLT-1000调制解调器一起使用,故不必安装天线控制单元。吉拉特公司新产品的G/T比为2dB/K,传输和接收增益分别是23和25dBi,其接收频率为7.25~7.75GHz,传输频率为7.9!8.4GHz。SR300系列还包括用于Ku波段和Ka波段的低矮天线。 8.DRS技术公司X46-V认证 2013年5月,随着DRS技术公司的X46-V终端获得认证,允许用于美国国防部高性能卫星网络,该公司已能提供X-波段,为更多的偏远、分散的军事单位提供接入全球信息网络(GIG)。该认证由美国国防部联合卫星通信工程中心和美国陆军战略司令部颁发,从而允许X46-V用户接入全球宽带卫星通信系统(WGS),其语音、数据和视频传输速率高达6Mb/s。除了美国部队,澳大利亚、加大那、丹麦、卢森堡、荷兰以及新西兰军队都可以使用该系统卫星。另外,由于可以运行K-y以及Ka波段,该系统能为其它商业和军事卫星提供更大灵活性和冗余能力。该公司还于2013年8月27日宣布,其L-3Linkabit可以提供系列移动卫星通信终端,刚刚升级了Alsat永久移动地球站许可证,可以在美国境内以及其它商业航空器上使用其Ku波段终端。该证书允许的终端包括L-3DatronFSS-4180-LP(0.33×0.46m)、FSS-4180-LC小型孔径天线(圆周长0.46m),还包括LinkabitMPM-1000网络中心IP卫星通信调制解调器。美国陆军的“战术级作战人员信息网”(WIN-T)以及美国海军陆战队的“移动网络”中都采用了L-3终端。 9.全球移动网络主动布局系统 Elexis公司宣布,在成功将全球移动网络主动布局系统(Gnomad)集成到“斯特赖克”装甲车辆之后,公司又将这一经受战斗考验的系统扩展到另一美军的重要平台,并在美国乔治亚州本宁堡的美国陆军第7远征作战试验部队完成安装。全球移动网络主动布局系统易于安装,并且不需要对现有车辆进行改造。该系统包括卫星天线、RF组件以及几代模块底盘,使其可以安装在美国军用产品目录内以及商业用等车辆上,比如“悍马”等。该低矮型天线尺寸为45×35×7in(合114.3×88.9×17.78cm),重量不到25kg,可用于商业和军事卫星。由于采用开放式架构,该系统可以和许多视线内电台以及卫星调制解调器共用,并通过解调器实现全双向语音、数据和视频通信。通过和超高频或甚高频电台配合,比如和“单信道地面及机载无线电系统”(Sincgars)以及嵌入式GPS共用,该系统能够在运行图像中直接嵌入跟踪蓝军数据。该系统传送频率为14.0~14.5GHz、接收频率为17.7GHz或11.7~12.75GHz,速率分别高达512kb/s和2Mb/s。在30°仰角、23℃情况下,G/T值最低为8dB/k。 10.罗克韦尔•柯林斯公司 罗克韦尔•柯林斯瑞典通信技术公司的终端和萨博公司的四轴稳定平台结合,从而产生了一种新型的移动卫星通信终端,既可适用崎岖路面也可用于海上。它可以安装到轻型越野车辆和小型船只上,也可以安装在指挥所车辆和中型滨海船只上。这些应用由于速度快、颠簸剧烈、移动幅度大,建立和保持卫星连接非常困难。但是,该系统可以轻易解决这些问题,在高海况下时速高达50节以及崎岖地形下速度超过40km/h,它都能在1s内自动恢复丢失的连接,同时宽带通信速率可达10Mb/s。该系统全重约140kg,在20°仰角、11.0GHz情况下,G/T值为19dB/K。 11.泰利斯公司 2010年法国陆军首次在阿富汗战场部署移动卫星通信系统,而在马里,法国陆军也采用了泰利斯公司开发的设备,将其集成到VAB轮式装甲车上。由于配备了X、Ku和Ka波段,该系统能够为部署在偏远、敌对地区的部队提供连续不间断的语音、数据和视频服务。这些卫星通信系统为战斗网络无线电系统提供远距离通信连通,主要用于法国“维纳斯”计划的甚高频PR4G网络,尽管它也可方便地集成到甚高频/超高频的系统中。泰利斯公司是最早应用相控阵技术公司之一,而作为主动雷达天线,它具备优越的越野跟踪能力,集成了现代波形、抗干扰、抗简易爆炸装置的发射机,甚至还有防弹天线罩。长期以来移动卫星通信系统不断革新,毫无疑问,将来还会有更多的新技术应用到该系统中。 作者:姜天元刘华 卫星通信论文:本天线伺服系统的卫星通信论文 1伺服控制单元设计 本天线伺服系统采用高性能DSP+FPGA架构作为系统控制优秀,因DSP具备指令周期短、运算精度高等特点,因此选用高性能DSP芯片TMS320F28335完成天线控制与位置解算功能,从而满足控制系统的时效性和精确性;又因FPGA具备逻辑单元丰富、集成度高以及工作稳定可靠等特点,因此选用XC2S300E⁃6PQG208I型FPGA实现DSP外设接口的扩展,即在单片XC2S300E⁃6PQG208I上完成操控输入及显示、数据采集、滤波及控制算法处理,并输出PWM信号进行电机调速控制,从而满足天线伺服系统中多电机、多编码器、多通信接口以及系统操控界面接口的需要。伺服控制单元框图如图3所示。由图3可以看出,系统要实现的控制功能比较复杂,主要体现在:天线姿态、天线地理位置的解算,主天线方位、俯仰角度的闭环运动控制,馈源极化角度的闭环运动控制,卫星位置的存储,系统限位开关的采集与安全保护单元的联锁设计,显示接口与界面的设计,操控面板的设计等。由图3还可以看出,系统所有外设接口均通过FPGA进行扩展,并采用了光隔,确保控制单元运行的稳定性和可靠性。 2电机的选型及计算 2.1主天线电机选型及计算 2.1.1天线转台加/减速时所需要的力矩式中:W为天线直径;L为天线宽度方向到回转轴的距离;I为天线相对于转轴的转动惯量;m为天线的总质量;θ为天线倾角。 2.1.2转台在风载荷下产生的颠覆力矩(按照天线迎风面最大算)风载荷(20m/s)作用于雷达的最大作用力:式中:ρ为空气质量密度(取1.2kg/m);υ为平均风速(20m/s);Cx为风力矩系数(取1.2);A为天线风阻反射面积(πR2θ)。考虑到交流伺服电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定等特点,选择韩国麦克彼恩交流伺服电机作为主天线方位和俯仰驱动电机,电机参数如表1所示。 2.2极化电机选型及计算极化电机主要用来驱动馈源极化轴。本天线系统采用波纹喇叭作为馈源,重量轻,约5kg左右,且极化轴对速度要求严格;而步进电机转动角度精确,转角和转速不受电压波动和负载变化影响,能实现快速启动、停止、反转和改变转速,因此选型为步进伺服电机,其参数如表2所示。 3卫星通信伺服控制算法 为了实现天线高精度指向卫星,本天线伺服系统采用了粗精对准相结合的方式进行对星,即先利用预设的卫星位置计算出天线理论指向角,实现天线的粗对准;再通过监测信标接收机输出的AGC电平信号强度,实现天线的精对准。 3.1天线粗对准控制算法天线粗对准控制算法即天线理论指向角的计算,这包括天线俯仰角E、天线方位角A和馈源极化角P的计算。设天线所处地理位置的经度为φ1,纬度为θ,静止卫星所在经度为φ2,经度差φ=|φ|1-φ2,可计算出天线方位角A、天线俯仰角E和馈源极化角P。计算公式为。在天线粗对准过程中,将目标卫星的轨道信息(卫星的在轨经度)输入伺服控制单元,利用GPS接收机测得天线所在地的经纬度信息。伺服控制单元进行姿态解算后得到天线对准目标卫星所需要的方位角、俯仰角和极化角,然后驱动各电机运动以实现对卫星的搜索。在对星的过程中同时要利用姿态传感器不断检测天线波束的实际指向信息,得出天线实际角度和理论角度的差值,伺服控制单元根据这些差值驱动天线的方位、俯仰和极化方向的电机不断转动,通过不断地比较,驱动天线最终指向卫星。在天线转动的同时还要不断采集信标接收机输出的AGC电平值的大小,该值也作为一个反馈信号反馈至伺服控制单元,判断该值与预设电平门限值的大小。当采样的电平值大于该门限值后,结束粗对准状态,进入精对准状态;否则,则需继续转动天线进行对准。 3.2天线精对准控制算法天线完成了粗对准后,天线进入能收到信号的范围,但是收到的信号强度较弱,距离信号最强指向还有一定的角度差。为了使信号接收效果达到最佳,需进行天线精对准。在这一阶段,需在粗对准后的位置附近结合信标接收机的输出电平AGC的大小变化做微动精确跟踪,最终找到信号最强(AGC电平值最大)的位置作为对准卫星的目标位置。天线精对准控制算法图如图4所示。 4好结语 笔者详述了采用DSP+FPGA架构为控制优秀的车载卫星通信天线伺服系统利用双轴倾角传感器和GPS测得的数据为参数来对星的控制算法,并利用信标接收机接收到的AGC电平值大小作为是否准确对星的关键,这对降低卫星通信系统成本、提高卫星通信天线对星的快速性和准确性具有一定的工程参考价值。 作者:章百宝陈涛单位:中国兵器工业第五八研究所军品部 卫星通信论文:认知无线网络技术的卫星通信论文 一、卫星通信的网络 卫星通信网络由各类地球站与通信卫星构成,通过完成功能予以划分,它大概包含业务网络与管理网络两部分。现如今卫星网络当中,上面两部分内容只做简单业务呼叫处理与通信链路维护工作,功能构成相对比较简单,对于环境信息感知与用户相关信息,网络状态获取方面处理的不够理想。每个卫星通信的网络可以说是互相独立的,对信息交互交流都不能很好的完成,造成通信资源利用率很低,多网系的融合与智能化的决策将是可望而不可及的任务。卫星通信网络当中将认知技术和卫星通信联网,组建一个卫星通信系统,可以说是现今解决上面所提问题的最佳选择。 1.用户的预感知相关技术。用户的预感知相关技术指的是将用户个人喜好和通信政策有机融合。不同的人有不同的喜好,在不同的基础上应合理考虑用户的个人喜好。在卫星的语音通信当中,用户保障基本语音业务就可以了。但是在综合应用领域,不但要将用户服务质量列入其中,还要对各种抗干扰因素综合考虑。在视频通信当中要把用户对于延迟等各种指标要求也一并纳入考虑范围之内,最终对用户需求予以满足。 2.环境的预感知相关技术。卫星通信环境当中雨雪等对部分频段信号有一定的干扰作用,中心站与远端站对当地雨雪等信息进行预感,基于雨雪特性与通信轨道估计感知的信息,各类信息集中于中心站,再经中心站分配到各处,给各个站点分配功率与宽带相关资源。当业务建链以后,经远端站把感知信息报上来,再对链路的特性做综合评估,同一时间对初始建链数据库进行修正,资源分配自主学习功能就此达成,对系统频谱相关资源的利用率会有很好的提升作用。 二、认知无线网络技术在卫星通信中未来的发展前景 最近几年时间,认知无线网络技术与多媒体相关技术可以说是在卫星通信中的应用展开了一个新局面。卫星无线网络关键的技术研究包含对无线卫星网络的体系结构的支持,对无线运行网络的层协议、互联网规定协议与传输层相关协议卫星链路要求的支持等等。卫星无线网络可以说是地面无线技术处于卫星通信相关领域当中的演变及应用,把它视作卫星分组相关业务与减少系统的复杂性一种努力,旨在将大流量的分组数据廉价提供给用户。伴随通信技术与认知无线网络技术不断发展前行,认知无线网络技术拓展开来是必然的,卫星通信对认知无线网络技术的运用也是预期的。在我们国家军方卫星通信系统当中引用认知无线网络技术并做以相关研究,是有历史性的意义的。 三、结语 认知无线网络技术可以说在地面无线的通信网络当中发展的如火如荼,但是针对卫星通信方面研究展开的比较迟缓,所以,它发展空间是非常巨大的。认知无线网络技术在卫星通信中的应用和技术,会对卫星通信行业起到很好的铺垫作用,对于系统智能化,资源的利用率,通信的成功率,异构网络的融合,也起到了坚实的后盾作用。 作者:柴思远单位:北京网御星云信息技术有限公司 卫星通信论文:地震应急卫星通信论文 1存在的问题及对策 自通信车改装后投入使用以来,通过近5年来各种规模的应急演练以及2010年玉树7.1级地震、2013年青海省海西州5.0级地震的实际检验,该应急卫星通信车在使用中暴露出来很多的问题,总结情况如下:(1)原有车内设备机柜设计及布局不合理,使得各设备的供电及信号之间产生交叉干扰。其中部分通信设备的散热条件无法保证,电力线路杂乱无章。在实际使用过程中,不仅存在故障排查困难,同时还有因用电安全引发火灾等事故的重大隐患。鉴于上述情况,对机柜内设备进行了重新布局,只保留与卫星通信相关的通信设备及供电设备,将部分周边设备进行下架处理。(2)原车所用的视频编解码器及网络交换机等设备,经与原厂家联系后,确认部分产品已停产,另有部分已无法提供维修必须的备品备件。因而通过对此类设备进行维修,使其具备通信功能的做法不可行。因此更换掉原有的解码器,采用时下主流的视频会议设备及网络交换机,以确保应急通信车与指挥中心视音频信号的安全畅通。(3)原车卫星设备的配置不合理。该车是在原有箱式卫星便携站的基础上进行了改进,将便携站的全套设备安装于改装后的依维柯厢式货车内,天线部分做了车顶安装。由于车顶天线与功放采用软波导连接结构,长期风吹日晒会产生老化磨损。破裂后的波导产生微波信号泄漏,造成通信质量下降的同时,对现场操作的工程技术人员也会产生人身伤害。对此采取的策略是:平常不使用时对车辆加盖防尘遮雨罩,定期检查软波导的连接结构,如发现问题及时联系厂家更换或维修。(4)卫星系统对星时间长或无法正确对星。由于原有卫星系统未配备频谱仪或卫星信标机等对星设备,使得自动对星动作完成后无法对目标卫星的正确与否进行有效判定。因而,往往造成对不上或对错星的情况,无法实现正常通信。基于上述情况,对现有设备进行优化。其中,对已停产或无法提供维修服务的设备进行更换;部分尚能使用的设备作为现有链路的备份设备;使原有的单通路卫星应急系统升级成为具有一定抗灾能力的1∶1备份的卫星应急通信系统。此外,在寻星过程中尽量避免指挥车周围有高层建筑物、树木枝叶等阻碍,以免造成卫星波速回波反射[1]。(5)整车配重不合理,集成后车辆右后部偏重,影响车辆行驶的平稳性。因此,在满足基本通信功能的前提下对车厢设备,车顶卫星系统和后舱供电设备重新合理布局,调整车辆的平衡性。 2对策探索 目前,卫星通信技术是我国大范围区域内应急通信的主要技术手段,包括VSAT技术系统、BGAN技术系统。短波通信技术在地震应急救援现场的局域通信中也有很大的作用。这类应急通信系统应当具有高信噪比、大容量、高稳定性、全天候、盲区小、抗干扰、多通道、低功耗、小型便携、高机动性等基本特性[2]。在目前技术水平条件下,应进一步完善通过多种技术系统集成的震后应急通信系统,以解决地震后初期不同情况下地震现场与后方指挥中心的通信。 2.13G技术的应用据科学统计,不同震级的地震因为释放能量的大小不同,对震区内的通信环境的影响也有不同的差别。比如,Ms5.0~6.0级地震发生后,震区大部分地面网络或3G网络受损普遍轻微,Ms6.0~7.0级地震对地面网络或3G基站的破坏一般发生在高烈度区,而Ms7.0级以上的地震发生后,地面通信设施基本不可用[3]。应急通信车应根据地震现场的实际情况选择不同的通信方式,在地面通信设施受损较小的情况下可依托地面网络或者3G作为信道开展视频会议、语音通讯、数据传输业务,极端条件下使用VAST卫星网络,这样可大幅度提高地震应急通讯效率。3G网络与VAST卫星网络相比传输速度较快,下行速度峰值理论可达3.6Mbit/s,上行速度峰值也可达384kbit/s。国内支持国际电联确定3个无线接口标准,分别是中国联通WCDMA、中国移动TD-SCDMA、中国电信CDMA2000。WC-DMA以其技术成熟、终端类型多、速率高、网络覆盖好等特点在3种3G网络中具有明显优势,因此可以采用WCDMA技术作为主用3G通信技术,实现应急通信车与指挥中心的3G通信,CD-MA2000或TD-SCDMA可作为备用的3G通信方式。 2.2短波电台的应用短波通信属于独立自主通信,不依赖其他有线和无线通信手段都必须具备的网络、传输线路、中继体和建筑等基础运行条件,抗毁能力最强,是实现中、远程无线联络的基本手段[4]。从点对点直通距离看,短波是所有无线通信方式中距离最远的一种无线通信手段。另外,短波通信设备简单,可以根据使用要求进行固定设置,也可以个人背负或车载安装进行移动通信,组网灵活,实时性好,特别是在救灾初期常常是主要依赖的通讯工具。因此,我们可以建设一套短波通信网络,由车载电台、便携式电台组成。车载电台用于组成指挥所通讯枢纽或作移动通讯使用,选择使用鞭形天线或双极天线,这样可以保证应急通信车在一般行进速度时正常通信,便携式电台具有体积小和重量轻等特点,一般采用鞭形天线,利用地波进行近距离通信,主要用于应急通信车无法抵达的陡峭山地灾害现场,由应急人员背负便携式电台进入地震现场,保障通讯联络,实现无盲区通讯。为了解决短波通信网与其他通信的融合问题,同时提高整个短波通信网络的可靠性,必要时可以配备多网系融合设备,通过该设备可以将短波无线通信和有线通信、卫星通信及超短波通信等通信手段进行融合,通过其他制式的承载网络,实现对短波系统的延伸和扩展,从而可以大幅度提高通讯效率[5]。 3结语 随着人们生活水平的发展,经济密度的提高,地震灾害对社会的影响也越来越显著,如何使地震应急卫星通信车在地震现场更好的发挥作用,不断提升地震应急卫星通信车对突发地震事件的应急及救援指挥能力,使其具有机动能力强、建立通信链路快、集成度高、通信距离远、通讯方式多样化、功能强大、减少地形敏感的特点,为新形势下的灾害应急救援工作、防震减灾事业做出更大的贡献,还需要不断思考和努力,同时也是青海省防震减灾工作亟待解决的问题。 作者:杨理臣胡玉郭鹏樊光洁徐玮阳单位:青海省地震局 卫星通信论文:CFDAMA-PA卫星通信论文 1用户接入 1.1协议基本类型目前CFDAMA基本协议类型有CFDAMA-PA、CFDAMA-RA、CFDAMA-PB等几种。CF-DAMA-PA的上下行链路帧结构和基本的CF-DAMA相同,不同的是协议中的每一个用户在上行链路都有自己的预约请求时隙,系统将该时隙固定的分配给相应的用户,用户在这个固定的预约请求时隙中发出请求消息进行预约。CFDAMA-RA的上下行链路帧同样与CFDAMA-PA协议类似,不同的是其控制部分的预约时隙不再是固定分配给用户或者通过星上调度采用轮询的方式进行分配,而是用户终端通过竞争预约的方法来获取预约请求时隙的位置。CFDAMA-PB的上行链路帧结构不同于前面两种接入方式,如图2。上行链路帧不再划分为控制部分和数据部分,而是由一系列的数据信息时隙组成,数据信息时隙里面包含有按需分配时隙和自由分配时隙,它们随机的被安排在上行链路帧中,每一个数据信息时隙都对应一个业务分组,各用户的预约时隙请求信息附带在相应业务分组上以捎带的方式发送给星上集中调度器。 1.2性能分析CFDAMA基本接入方式能够实现较好的时延/吞吐量性能。CFDAMA-PA成功的将按需分配和自由分配结合在一起,采用固定预约时隙分配的形式来保证用户接入的公平性和实际业务需求量,在信道负荷较低的时候,其平均时延和固定分配方式保持一致,在信道负荷逐渐增大和接入用户数变化较大时,存在资源利用率下降的问题。CFDAMA-RA在低信道负荷时由于采用的竞争方式进行接入,对信道利用率更高,但对于用户接入的公平性却不能保证,并且存在接入过程中的碰撞,在高信道负荷时碰撞概率逐渐增大,平均时延性能也急剧下降。CFDAMA-PB通过对上行数据帧结构的改进,减小了用户发送预约时隙请求的间隔时间,但随着信道负荷的增大,某些用户会因为其他用户预约请求的资源占用导致无法发出预约时隙请求,同样不能保证接入的公平性。因此,如何保证用户的接入时延和接入过程中的公平性,成为本文的一个研究重点。 2CFDAMA-PRI 2.1CFDAMA-PR由于当前网络数据业务大多突发性较强并且业务类型呈现多样性,抽象出来这类数据业务流通常用ON-OFF信源模型来表示[5]。而在此信源模型的情况下,数据业务具有很强的突发特性,用户的预约时隙请求也带有很强的随机性和不确定性。基本的CFDAMA接入方式此时由于多次请求造成的再分配策略和预约请求的冲突概率增大,在信道负荷较高和接入用户数逐渐增大时,其性能受到明显的影响。CFDAMA-PR协议在用户时隙申请阶段对发送队列的堆积状况进行判断,比较当前时刻和上一时刻发送队列中数据分组的差值Δ,如果Δ>0表示当前发送队列有数据包的堆积,则通过加权的方式向星上调度器发送更多的预约时隙请求[6]。该协议的好处在于实际应用中可以根据用户发送队列的堆积情况获得更多的分配时隙,能在突发数据分组到来情况下实时的将新的数据分组发送出去。因此,本文在CFDAMA-PR的基础上提出了基于用户优先级排序的改进协议CFDAMA-PRI,优化星上调度算法,进一步保证接入的时延性能和接入的公平性。 2.2用户优先级排序在对CFDAMA-PRI优先级排序的详细描述过程中,设置如下的参数。在卫星收到上行链路帧之后,进入星上处理的优先级排序阶段。资源调度器的按需分配表如表1所示,每个预约用户都含有优先级条目,卫星在收到上行帧之后,首先获取每个用户的预约时隙数,按照从高到低的顺序对用户进行排序并设置优先级号prinumber_i,优先级号越小代表当前用户申请的预约时隙数越多,然后根据优先级号从小到大的顺序依次将用户ID填入按需分配表中,因为有预约时隙申请并且foreslots_i>0的用户排在按需分配表的前端,所以由表1可以看出,a≤k。如果frame_slotsremain>0,代表当前还有剩余时隙可供自由分配,此时资源调度器实施按需分配方式,将已经分配过的用户从按需分配表中删除,同时在自由分配表中将该用户移到表的尾端,按需分配完成之后,资源调度器为自由分配表中的用户轮询分配剩余时隙,直到将剩余时隙分配完。由于按需分配中用户的优先级设置,有预约时隙申请的用户在自由分配表的尾端仍然是按照优先级号从小到大的顺序进行排列,这样可以保证在轮询的过程中时隙需求量大的用户仍然可以得到更高的时隙分配权。CFDAMA-PRI的下行帧同样分为控制部分和数据部分,如图3所示,资源调度器根据按需分配表中各个用户优先级号从小到大的顺序将响应信息填入相应的时隙中。当用户收到下行链路帧时,时隙请求量越大的用户就能越快的获取卫星的分配时隙。 3仿真分析 本文采用OPNET仿真平台[7],将基本的CF-DAMA-PA、CFDAMA-PR和改进的CFDAMA-PRI进行对比仿真。具体的仿真参数设置如表2所示。对信道负荷固定但用户数目变化条件下的仿真结果进行分析,目的是为了得出CFDAMA-PRI的时延性能和在用户接入公平性方面的优越性。选取信道负荷为0.8,用户数目依次为5、10、20、40、80,CFDAMA-PA的预约时隙数为20,得到的仿真结果如图5、图6所示。由仿真结果可以看出,当系统中用户数不断增大时,由于CFDAMA-PA在一个链路帧中仅使用了一部分时隙用作预约请求时隙点,那么更多有请求的用户就无法通过预约时隙点接入链路帧,加之信道负荷较大,突发数据强,用户申请时隙的不确定性也大。如果增大预约请求时隙数的比例也会以牺牲数据时隙为代价,平均时延和队列的分组累积同样会增加。CFDAMA-PRI则采用CFDAMA-PR对信源突发数据分组的计算方法,并使用优先级排序的方法对时隙需求量大的用户给予更高的时隙分配权,确保了用户的可接入次数,降低了时延,提高了接入公平性。 4结语 本文分析了宽带卫星通信系统中的CFDAMA接入协议,阐述其原理,分析了CFDAMA相关协议的优缺点,在CFDAMA-PR协议的基础上提出了用户优先级排序的改进协议CFDAMA-PRI,以适应当前突发性较强的数据业务流。该协议通过优先级排序的算法,在星上调度的过程中让时隙需求量越大的用户获得更高的时隙分配优先权和更快的接入过程,优化了整个处理流程。最后,在OPNET仿真平台下选择突发信源模型下进行对比仿真测试,测试结果表明CFDAMA-PRI协议在突发增强、信道负荷加大的情况下能很好的控制平均时延和队列分组累计数,具有更好的性能表现,在今后的实际应用中也具备良好的可操作性。 作者:郭爽曹宝刘心迪单位:中国电子科技集团公司第三十研究所 卫星通信论文:无线电技术下的卫星通信论文 1卫星通信应用软件无线电技术的设想与展望 卫星通信技术则是由使用围绕地球的同步/非同步的通信卫星来做一个中间站进行一种远距离通信的实现方式。它本质上是由微波通信以及航天技术之上发展新颖的无线通信的技术,而卫星通信技术自身采用的无线电频率为微波频段。从而产生的卫星通信技术,它的主要特点就是传输的距离远,且频率高。也因为卫星通信频带宽,且频率高,变化范围大的重要优点,卫星通信技术在我国的军事建设和经济发展等方面都具有深远的意义。 我国的现今卫星通信技术的发展在扩展新的频段,加强先可用的频段的利用率以及现在公用干线的通信网都应该一步步转向跟随宽带化的发展趋势,能够准确地利用卫星通信技术来建立我国的卫星宽带业务以及数字化通信网络。所以对于卫星通信网技术而言应该逐渐的走向小型化的、智能化的未来方向。从目前我国的计算机科技的水平来看,假设把设备功能全部换由软件来进行操作实现,那么由于软件的特点也就是需要按照一条条的指令来运行,就算我们采用多处理器的方式来进行协助共同运算,也没有办法真正保障高频率情况下的处理能够及时有效,也使得软件无线电技术在卫星通信领域中的使用范围明显受到限制。基于以上原因,以下设计想法是为了能够让软件无线电技术能真正应用在卫星通信方面。 首先我们所有的设备都需要经过模块化处理,各个模块分开保证控制功能,以及各个模块之间的高速数据的交换问题。而信道设备以及接口设备的内部结构信道设备包括调制解调器、信道的编译码器和置乱器等,在总的CPU的控制之下,信道设备的具体参数值可以做到由软件来进行定义处理。而将无线射频的设备、信道设备和接口设计在卫星通信技术中也是十分关键的存在。再来考虑到了卫星通信技术有着多址方式,业务类型广以及其频率高且变化区域广等各种优点,在信道设备和接口设备的设计选用模块化的设计构思。各个模块应该能够各自拥有能定义自身功能的各个软件接口,而选用的软件接口更应保证标准化以方便各个不同供应商的生产。然后在各个模块的具体设计上面,也要根据具体运算量大小,选择不同的软件接口功能。再来根据具体的各类应用环境,更加灵活地修改和使用数据帧结构,并且保证以软件协同硬件两相结合的方式实现。最后就是设备功能和系统功能的定义要靠网络管理系统来最终实现。 伴随着因特网大面积普及及现在移动网络的迅猛发展,卫星通信技术绝对会在未来迎来更进一步的发展机会。现在我国逐渐采用自主研发的通信卫星为主体,来建立完善的卫星通信系统。软件无线电技术作为一个可利用在卫星通信方面的技术来说,也一定会伴随卫星通信的脚步,成为加速我国科技发展的重要技术。 2结语 通过以上的详细分析以及深入探讨,我们可以清楚的得知,在我们现今的软件无线电技术之上,对软件无线电技术在卫星通信领域内的应用的设想已经不仅仅是一种可能,而是一种具有可操作性和实现性的想法。而对于未来的软件无线电技术在卫星通信及其他方面广泛使用来说,只要能有更多想法与结构概念,这种大范围应用也指日可待。 作者:胡志明单位:新疆公安厅特侦队 卫星通信论文:互联网与卫星通信论文 1卫星通信系统组成及工作过程 1.1卫星通信系统组成卫星通信系统由两段组成,即地面段和空间段。 1.1.1空间段空间段包括通信卫星以及地面用于卫星控制和监测的设施,即卫星控制中心,及其跟踪、遥测和指令站,能源装置等。 1.1.2地面段地面段包括所有的地球站,这些地球站通常通过一个地面网络连接到终端用户设备,或直接连接终端用户设备。地球站的主要功能是将发射的信号传送到卫星,再从卫星接收信号。地球站根据服务类型,大致可分为用户站、关口站和服务站3类。 1.2卫星通信系统的工作过程卫星通信系统地球站中各个已调载波的发射或接收通路经过卫星转发器转发,可以组成多条单跳或双跳的双工或单工卫星通信线路,整个通信系统的通信任务就是分别利用这些线路来实现的。单跳单工的卫星通信系统进行通信时,地面用户发出的基带信号经过地面通信网络传送到地球站。在地球站,通信设备对基带信号进行处理使其成为已调射频载波后发送到卫星。卫星作为中继站,接收此系统中所有地球站用上行频率发来的已调射频载波,然后进行放大和变频,用下行频率发送到接收地球站。接收地球站对接收到的已调射频载波进行处理,解调出基带信号,再通过地面网络传送给用户。为了避免上下行信号互相干扰,上下行频率一般使用不同的频谱,尽量保持足够大的间隔,以增加收发信号的隔离度。 2卫星通信所使用的频率 卫星通信所用的频率大多是C频段和Ku频段,但是由于业务量急剧增加,这两个频段乃至1—10GHz的频段都显得过于拥挤,所以必须开发更高的频段。现已开发出Ka(26—40GHz)频段,其带宽是3—4GHz,远大于上述两个频段。 3卫星通信的基本参数 3.1有效全向辐射功率:也称等效全向辐射功率,其定义为发射机发出的功率与天线增益的乘积。 3.2噪声系数和等效噪声温度:噪声系数,定义为接收机的输入信噪比与输出信噪比的比值,它用来表示接收机噪声性能的好坏。根据噪声理论,电子元器件内部的电子热运动和电子不规则的运动都将产生噪声,而且温度越高,噪声越大。所以接收机的噪声可用等效噪声温度来衡量。等效噪声温度是假设接收机输入端接一等效电阻,该电阻在一定温度下与该系统实际产生的噪声温度相同的热噪声。 3.3载噪比:卫星通信线路中的载波功率与噪声功率之比,是决定卫星通信线路性能的最基本的参数之一。 3.4地球站的品质因数,定义为接收机天线增益与接收端系统噪声温度之比。 3.5卫星转发器饱和通量密度:表示卫星转发器的灵敏度,其基本含义是,为使卫星转发器单载波饱和工作,在其接收天线的单位面积上应输入的功率。 3.6门限载噪比:为保证用户接收到的话音、图像和数据的质量达到一定要求,接收机所必须得到的最低载噪比,也是门限载噪比的含义。 4卫星通信与互联网 互联网是全球最大的多媒体商用网络、信息库和数字媒体。互联网和数字技术的发展使得所有信息内容都在网上实现,特别是数字音视频技术使得可以在互联网上看电视听广播[3]。由于卫星通信具有三维无缝覆盖能力、远程通信、广播特性、按需分配带宽,以及支持移动性的能力,成为互联网摆脱自身诸多问题的一个重要途径,也是向全球用户提供宽带综合互联网业务的最佳选择[4]。基于卫星的互联网是卫星直播、数字音视频、互联网的有机结合,作为一个开放、宽频、实时广播的网络平台,可以提供以下服务。 4.1宽带互联网接入,可根据使用者的需求,通过地面网络和卫星线路回传。 4.2多媒体服务,比如网页内容投递、内容镜像、缓存、数字电视、商务电视、流式音视频、软件分发(更新)、远程教学、信息商亭等。 4.3交互式应用,如视频点播、网上学习、网上游戏等。卫星通信与互联网结合能够带来很多益处,同时也应注意到,卫星系统和现有互联网地面基础设施之间的结合存在着互操作性问题,再设计和实现基于卫星的互联网时还存在许多技术挑战。 5卫星通信与导航定位系统 该系统是以人造卫星为导航台的星基无线定位系统,其基本作用是向各类用户和运动平台实时提供准确、连续的位置、速度和时间信息。目前该技术已基本取代无线电导航、天文测量和大地测量,成为普遍采用的导航定位技术。拥有此技术及能力,国家就会在政治、军事和经济等诸多领域占据主导地位,因此世界各大国不惜花巨资发展这一技术。1958年美国为解决北极星核潜艇在深海航行和执行任务中的精确定位问题,开始研究军用导航卫星,命名为“子午仪计划”,从1960年起就取消了无线电导航,第二代导航系统即———GPS(GlobalPositioningSyitem)便应运而生。俄罗斯的GLONASS(GlobalNavigationSatelliteSystem)是继GPS之后又一全球卫星导航系统,欧盟与欧空局也开发了新一代卫星导航系统———伽利略(Galileo)系统,习惯上称其为3G(GPSGLONASSGalileo)系统。我国的导航定位技术始于GPS,从2000年10月开始,我国发射了多颗导航卫星,命名为北斗卫星导航系统,现已覆盖我国及周边地区,预计2020年前后覆盖全球。 6卫星与激光通信 卫星与激光通信是利用激光光束作为信息载体在卫星间或卫星与地面间进行通信。经过多年探索,卫星激光通信已取得突破性进展,逐步成为开发太空、利用广阔的宇宙空间资源提供大容量、高数据率、低功耗通信的最佳方案,对于国防及商业应用都具有极大的价值。其原理是信息电信号通过调制加载在光波上,通信双方通过初定位和调整以及光束的捕获、瞄准和跟踪建立起光通信链路,然后在真空和大气中传播信息。其组成有激光光源子系统、光发射/接收子系统、APT子系统和其他一些辅助系统,其工作过程如下: 6.1发射过程。使用不同的激光器,产生信号光和信标光。经准直系统对激光进行光束准直后,具备了合适的发射角,2束光由合束器合成1束光,然后经分光片、精对准机构和天线发射出去。 6.2接收过程。接收到的光经过天线和分光片后,信标光一部分到达粗对准探测器,由粗对准控制器控制和驱动电路控制粗对准机构,完成粗对准和捕获;信标光另一部分经精对准机构、分光片、分束片到达精跟中踪探测器,由精对准控制器控制精对准机构,完成双方的精确对准和跟踪。信号光由信号光探测器检测。 7卫星与量子通信 卫星搭载量子通信技术,能够使人们借助外太空的卫星平台,建立星地高效自由空间量子信道,实现量子保密通信、星地量子纠缠分发、量子隐形传态实验。我国拟在近期发射量子通信卫星,在卫星平台应用量子技术的能力将达到世界领先水平。 7.1星地量子通信通过自动跟踪瞄准系统在高速相对运动的地面站和卫星终端之间建立高效稳定的量子信道,地面站随机发送H/V和+/-四种偏振状态的单光子信号;接收端接收量子信号,并随机选择H/V或+/-基矢对单光子信号进行测量;测量到足够的量子比特后,接收端将通过经典信道通知发射端其每次测量所用的基矢,抛弃所用基矢不一致的测量结果;接收端再将基矢选择一致的测量结果取一部分在经典信道公布出来供发射端校验。通过这一过程就可以在星地之间建立安全的量子密钥。 7.2星地纠缠分发将纠缠光源放在卫星上,通过搭载在卫星平台上的望远镜系统和自动跟瞄系统同时与两个地面站之间建立量子信道。将纠缠光子对的两个光子分别发送给两个地面站,两站在满足类空间隔条件下分别对纠缠光子对进行独立测量,观测量子纠缠现象。 7.3星地量子隐形传态地面量子信源产生一对纠缠光子,其中一个光子通过地面发射端传输给卫星,另一个放入量子存储器中存储起来。空间量子通信平台将接收到的光子态和未知量子态进行联合Bell态测量,同时将测量结果通过经典信道传输给地面系统。地面系统将另一个纠缠光子从量子存储器中读出来,并根据空间量子通信平台的测量结果进行相应的幺正变换,从而得到空间量子通信平台的未知量子态。 通过利用空间平台中转,我们可以在地球上的任意两点之间建立量子信道。在传输过程中,光子的传输距离可达数万公里甚至更远。只要能够实现将纠缠光传出大气层,配合星载平台技术和光束精确定位技术,就可实现覆盖全球的量子通信系统。卫星通信是通信技术、计算机技术和航天技术相结合的重要成果,在国际通信、国内通信、国防通信、移动通信以及广播电视领域均有广泛应用,已成为最强有力的现代通信手段之一。 作者:刘旭生单位:鹤壁无线电四厂工程中心 卫星通信论文:抗干扰卫星通信论文 1卫星通信过程中主要应用的技术 1.1卫星通信CDMA技术卫星通信CDMA技术是根据用户需要和卫星的特点,用功率控制的手段实现导频信号的幅度变化,降低用户对星上功率的要求,减少多址干扰。卫星通信CDMA技术可利用多个卫星分集接收信息实现网络传递,大大降低了系统内耗和干扰的出现,改善了上星通信信息传输的可靠性。卫星通信CDMA技术具有优越的抗干扰性能、很好的保密性和隐蔽性、连接灵活方便等特点,使之成为卫星通信中关键的技术优秀。 1.2卫星通信MPLS网络体系MPLS网络体系可以将IP路由的控制和第二层交换无缝地集成起来,是目前最有前途的网络通信技术之一。卫星通信MPLS体系结构分为用户层、接入层、优秀层三部分,其中,用户层包括卫星手持移动终端、小型专用局域网用户、其他网络用户等。各结构和网络体系将信息有效绑定、标注和转发,实现卫星的通信功能。 1.3卫星通信的抗干扰技术卫星运行在外太空,电磁环境复杂,统一受到太阳风、强磁暴等空间环境影响,导致出现信息干扰和信息失真,卫星通信的抗干扰技术主要依靠卫星传输链路中不同的抗干扰设备和系统完成其功能,抗干扰设备和系统主要有DS/FH混合扩频、自适应频域滤波、猝发通信、时域适应干扰消除、基于多用户检测的抗干扰、自适应信号功率管理、自适应调零天线、多波束天线、分集抗干扰、变换域干扰消除、纠错编码和交织编码抗干扰技术等。在软硬件共同的作用下阻断电磁干扰、过滤杂波、屏蔽信号污染、实现程序监视等功能。 2卫星通信技术的发展趋势 2.1通信卫星体积的发展趋势通信卫星体积正在向大型化和微型化两个方向发展。其一,各国把通信卫星体积建造得越来越大,以便实现高灵敏和强处理能力。其二,各国推出小型通信卫星,用多颗小卫星组网构成卫星通信网络代替单颗大卫星,具有方便发射和成本低廉等优点。 2.2卫星移动通信技术方兴未艾卫星移动通信是指利用卫星实现移动用户间或移动用户与固定用户间的相互通信。随着频谱扩展、数字无线接入、智能网络技术的不断发展,卫星移动通信在向卫星个人通信方向演进,用手持机可实现方便接入卫星移动通信网,进行卫星移动通信。 2.3卫星互联网技术兴起将卫星通信网络转化为互联网中数据上下交换的链路,可将电话拨号、局域网等其他通信链路作为上行数据链路,还可以将下载和传输作为下行数据链路,利用卫星的特点实现地面随时连接互联网络。 2.4卫星通信向宽带化发展为了满足卫星通信系统用户对大数据量和高负荷的需求,卫星通信技术已向拓展直EHF频段发展,扩大频段的容量,大大减轻现有频谱拥挤现象,减少受电磁现象影响引发的信号闪烁和衰落,提高了卫星的抗干扰能力。使卫星通信部件尺寸和重量大大缩小和减轻,方便卫星搭载更多的通信设备。 2.5卫星通信光通信化发展卫星光通信是利用激光进行卫星间通信,达到降低卫星通信系统设备质量和体积,提高卫星通信保密性等目的。 3结语 综上所述,卫星是一种在高空运行,在独特角度进行通信、测量、遥感等诸多科学的研究和服务社会的工作。卫星通信技术具有通信容量大、传输质量高、覆盖面积广、方便组网和抗地理环境制约能力强等诸多优点,成为新时期通信行业发展的一个主要方向,卫星通信技术方便建立与外界的通信联系,通过数据、视频信息和语音信息的传输实现信息的交换,增加通信的能力、提高通信的质量,满足不同用户的差异性通信需要。卫星通信技术主要包括:CDMA、MPLS和抗干扰等主要技术,做好卫星通信工作必须从上述的技术入手,在把握卫星通信技术发展的大方向的前提下,才能做好卫星通信的相关工作。 作者:于甄忠单位:哈尔滨中科智能楼宇工程有限公司 卫星通信论文:地球站智能切换的卫星通信论文 1硬件设计 1.1硬件组成硬件部分主要由单片机主控、监控和切换矩阵3部分组成。单片机通过识别本控和远控开关的工作模式,根据串口中断送来的控制信号对在线工作的设备进行操作,同时和数据采集器Nport通信,发送参数注入指令,监控机按指令将正确参数注入到优先级最高的备用设备,完成倒换开关的控制。硬件系统的组成如图2所示。单片机是主控部分[7]的优秀,主要完成本控/远控的判断及主要程序的执行、射频设备的倒换以及与监控机的通信,实现电路的选通、面板显示等功能。其主要包括单片机外围辅助电路、输入输出口驱动电路、射频切换控制数据口、中频切换控制数据口、4线RS-485串口通信电路、外部指示灯控制电路及电源电路。监控部分通过网口与数据采集设备通信,轮询设备的当前工作状态,依据设备工作状态向单片机发送调整信息,并进行参数的注入,实现智能切换单元的远程控制竞争-冒险”现象而导致系统崩溃。切换矩阵通过控制元件完成切换控制。开关矩阵中选择了可控功率大、损耗小的PIN管作为优秀控制器件。由于吸收式PIN开关改善了端口驻波,“开”与“断”状态下的驻波较好,兼顾系统的稳定性,在此选择吸收式PIN开关[9]。 1.2硬件电路功能模块根据功能模块划分,实际电路分为5个模块:CPU接口电路模块、串口通信模块、键盘控制模块、液晶驱动模块及PIN开关切换控制模块。①CPU接口电路模块CPU接口电路主要完成外围电路的控制。外围电路主要包括晶振电路、外部复位电路、JTAG接口电路及电源指示电路。设计中采用AVR公司的ATMEL6450单片机,此类单片机拥有68个双向I/O口,同时具有64K字节的Flash,2K字节的EEP-ROM,4K字节的RAM,满足设计需求。②串口通信模块串口通信模块用来完成单片机与计算机的通信,实现计算机在远控模式下对整个切换网络的控制,选用MAX1482器件完成双工通信。③键盘控制模块设计中选用74C922键盘控制集成电路模块,运用12个键组合完成所有的设置功能,采用中断方式实现与单片机的数据交换和控制。④液晶驱动显示模块液晶显示模块选用LCM128645zk模块,该模块主要特点是内带8000多GB1/2中文汉字字库液晶显示模块,串行/并行两用接口。设计中采用并行传输模式,由指令位(DLFLAG)来选择8-BIT或4-BIT接口,单片机配合(RS,R/W,E,DB0..DB7)完成传输动作。⑤PIN开关切换控制模块PIN开关采取自主研制,选用吸收式PIN开关改善端口驻波。通过单片机的3个I/O管脚直接控制单刀6掷开关,单刀3掷开关则是先通过74HC139译码器译码,然后通过74LS04后作为中频PIN开关的控制信号。 2软件设计 2.1软件结构设计智能切换单元的软件部分[10]通过对中/射频切换单元和射频设备定期轮询[11],经串口或网口从硬件获取数据信息,将提取到的状态信息进行分析、统计综合、决策,根据优先级策略控制切换单元和射频设备的参数,完成监控和切换。单片机作为控制优秀,通过中断完成相关功能。不断查询中断口是否有信号输入,从而触发不同动作。单片机控制的主流程及中断子程序流程如图3所示。监控机通过不断轮询射频设备的工作状态,验证在线设备是否故障。在线设备故障时,监控机根据备用设备的优先级选择设备,同时向单片机发出状态调整信号,完成设备倒换后,监控机会对故障进行记录和压缩,以备用户查询。在线设备正常工作时,监控机继续轮询设备工作状态。 2.2各功能模块设计软件模块主要分为串口数据通信、数据传输与存储、综合处理和设备状态显示4个模块。①串口数据通信模块通过串口服务器与被控设备通信,以轮询的方式采集各设备的上报数据,并发送控制命令。②数据传输与存储模块该模块将接收到的设备上报数据进行解封装,提取出设备状态参数,将其保存并传递给综合处理模块进一步处理;将综合处理模块发出的设备控制命令封装后送至串口数据通信模块。③综合处理模块综合被控设备的状态参数,分析得出系统配置状态,将所有状态信息传送至设备状态显示模块。手动模式下,处理用户的各种操作,完成用户管理、设备控制命令发送和日志记录查询等功能;自动模式下,当检测到在线射频设备故障时,按优先级策略控制切换单元实现切换,并设置备份射频设备频率和衰减等参数,完成自动切换功能。射频设备切换优先级策略如表1所示。④设备状态显示模块将各种信息(系统配置状态和设备状态参数等)以图形化的方式显示在软件的各功能界面上。 3切换策略和逻辑关系 3.1切换策略①射频设备切换策略3站射频设备之间切换需建立正确的切换机制[12],避免“竞争-冒险”而导致系统崩溃。默认情况下,各地球站射频设备都将一台设为备用,此设备的优先级最高。平时管理中,A站对应射频设备1和射频设备2,B站对应射频设备3和射频设备4,C站对应射频设备5和射频设备6。当A站主用1出现故障时,倒换优先级2为最高,另外2站的备用设备也设置响应的优先级。每一台设备对于3个站都具有不同的优先级,如表2所示。②本控/远控切换策略从本控状态切换至远控状态后,键盘按键(除设置键)不起作用;从远控状态切换至本控状态后,串口进行有选择性地执行指令,仅对查询命令回应当前状态。 3.2切换的逻辑关系①联动切换逻辑关系切换矩阵是实现射频设备倒换的关键部分,矩阵中3个单刀6掷中频PIN开关和3个单刀6掷射频PIN开关依据逻辑关系进行动作,实现射频设备的主备切换,如表3所示。M1、M2和M3分别表示3个站中频单刀6掷PIN开关6个管脚的某一个,N1、N2和N3分别表示3个站射频单刀6掷PIN开关6个管脚的某一个,要保证射频设备正常倒换,中频和射频PIN开关要实现联动。②交叉切换逻辑关系在一般情况下,智能切换单元进行联动切换,各站终端设备始终和各站射频设备配合使用。但在特殊情况下,需要各站终端设备与射频设备交叉使用,交叉使用的切换逻辑如表4所示。 4结束语 地球站智能切换单元的引入,合理调配了地球站系统资源,提高了关键设备的使用效率,解决了关键环节故障导致卫星通信系统瘫痪的难题,消除了主备设备同时故障导致系统崩溃的隐患。同时,智能切换单元操作简单,切换迅速,为提高系统稳定性提供了一种便捷高效的解决方案。采用基于优先级的切换策略,结合射频设备频率和衰减的自动修正,可迅速可靠地实现地球站主备设备的自动切换。 作者:孟学军赵艳朝林贺单位:西安卫星测控中心 卫星通信论文:运营管理的卫星通信论文 1运营管理平台设计方法 平台在设计上主要分为两大部分,分别为Sever端和Client端。它们以数据库作为中间连接桥梁,如图1所示。图1平台整体架构Sever端程序主要功能是同步数据,卫星通信系统的GAC记录文件由GAC服务器运行的定时脚本传输至FTP服务器,Sever端得到GAC记录文件后再结合操作人员编写的带宽更改文件,处理后得到通信机上下线记录,并录入数据库。其中GAC记录文件为txt格式文件,这些信息经过服务器端处理过会形成信息完整的通信机上下线记录。Client端程序根据运营需要,对特定或全部通信机在指定时段的上线时间进行结算,并生成供参考的计费结果,还可以同时生成用于递交给客户的临时用星确认表。 2运营管理平台的实现 2.1开发环境的选择程序代码的编译环境为MicrosoftVisualC++2008,它可以高效开发Windows应用,尤其是Office的应用,数据库采用MySQLSever5.0,其使用的SQL语言是用于访问数据最常用的标准语言,它有着速度快、体积小、代码开源等特点,特别时候想节约成本的中小型企业[4]。另外还需要具有FTP上传及下载功能的传输工具LibCURL。 2.2数据同步算法设计2Mbps专用池在线时间的计算是本平台的优秀部分。2Mbps专用池是一种总带宽为2Mbps的捆绑复用模式,同属于一个池的通信机,只要有一台在线就记为该池在线,只有当所有通信机都下线才记该池下线,该算法属于递归调用,具体计算过程如图2所示。 2.3平台的实现流程及内存分配Sever端程序首先备份、更名上一次使用的GAC记录文件、带宽更改记录文件,然后登录FTP服务器下载最新的GAC记录文件和带宽更改记录文件,再登录MySQLSever建立各数据库与母表,同时导入GAC记录文件和带宽更改表,建立通信机分立带宽更改表,选出本轮数据同步需要更新的GAC记录,根据需要进行掉线情况过滤并进行通信机分立上下线计算及2Mbps专用池上下线计算,最后编译时间戳记录文件LastUpdate.ini并断开MySQL连接。该段程序用于描述时间的数据类型time_t实际为_int64的64位整数,time_t变量初始化时必须调用time(0)赋值为当前时刻的“历史秒”,即从1970-01-0100:00:00到当前时刻历经的秒数。tm是一个结构体,包含若干计时单位的序数(年序数以1900年为0、月序数以1月为0、日序数以1日为1),用于记述相对于从1900-01-0100:00:00到当前时刻历经的时间。计算两笔GAC记录时间差的方法是:从GAC记录中读出的时间字符串赋值给tm结构体变量,调用mktime()函数将两个GAC记录时间的tm结构体变量记述的时刻分别转化为time_t变量,再调用difftime()函数将两个time_t变量的差值计算出来。VC用于处理时间的数据类型丰富多样,选择适当的数据类型和处理函数可以事半功倍。MYSQL_RES和MYSQL_ROW是MYSQLAPI内置的数据类型。MYSQL_RES类型变量担负了SELECT存储语句查询结果的任务。MYSQL_RES类变量在使用完成后需调用mysql_free_result()进行内存回收,而在实际开发中,根据上下文不一定能判定一个MYSQL_RES类型变量初始化(或经上一次内存回收)后是否被使用过,而如对初始化后未经使用的MYSQL_RES类型变量进行内存回收,可能会引发错误导致程序异常退出。经权衡,决定在开发中放弃对MYSQL_RES类型变量回收内存的设计,牺牲一定的空间换取可靠性。MYSQL_ROW类型变量实际是二维指针,使用时要特别注意SE-LECT语句的查询结果究竟有多少列,如果越界访问使得该二维指针超出查询结果的列数,会导致程序异常退出。Client端可以查询数据库,选出在指定时段内归属欲结算项目的通信机列表,同时查询在指定时段内欲结算项目的有效租用合同,接着结合计时计费结果的框架将查询的上下线结果填入表格,并按带宽小计时长计入临时数据库表便可完成计时计费结果文件。最后让VisualC++程序控制Word自动化客户端生成用星确认表,这里要通过使用OLE-DB(ObjectLinkingandEmbeddingDatabase)技术,它提供了对包括对关系数据库和非关系数据库在内的所有文件的统一接口。自动化客户端可以理解为模拟人工进行的编辑操作,对编辑目标文档需要进行的操作序列,可逐条列出,然后分解成每一个键入(或点选,拖动)的操作,几乎每一个分解操作,都对应了自动化客户端程序的一行指令。自动化客户端的性能卓越,可以在一两秒内完成数十页含表文档的编辑工作。Office的自动化客户端编程中,最常遇到COleVariant和CComVariant两种数据类型:COleVariant类是对VARIANT结构的封装,当对象构造时首先调用VariantInit进行初始化,然后根据参数中的标准类型调用相应的构造函数,并使用VariantCopy进行转换赋值操作,当VARIANT对象不在有效范围时,它的析构函数就会被自动调用,由于析构函数调用了VariantClear,因而相应的内存就会被自动清除。CComVariant提供了很多构造函数来对VARI-ANT能够包含的多种类型进行处理。CComVariant没有提供针对VARIANT包含的各种类型的转换操作符,必须直接访问VARIANT的成员并且确保这个VARIANT变量保存着期望的类型。 2.4平台实现界面介绍根据如上所述对平台的设计思想和方法,利用MFC分别实现出了人机交互的Sever端和Client端,其界面如图3-4所示。Sever端除了选择系统类别、开始结束时间功能,主要还能实现清空数据库、开始同步数据及暂停、备份、还原等功能。Sever端正常都是在运行状态的,未遇故障时是不停运的。Client端中首先要输入用户信息、设备信息、项目信息及租用信息,利用“新建”和“删除”按钮可添加或删除这些信息。在界面的左边有搜索功能,只要输入设备信息、项目信息或租用信息的关键词就可在下面的列表框里显示出相关的信息。按钮“导入带宽信息”实际就是导入上文所说的带宽更改记录文件,导入成功后便可实现右下角的计时计费功能,把结果以Excel表格形式生成到指定路径下,还能同时生成Word版用星确认表。 3结束语 本文介绍了卫星通信运营管理的基本任务,由此给出了运营管理对数据处理的思路和方法,设计出了运营管理平台,实现了对运营项目的自动化管理,弥补了对卫星带宽的使用情况只能由人工来核算的缺陷。本平台在工程应用中已处于试运行阶段,需求已经能全部实现,且结果正确可靠。 作者:夏正国沈晓东骆贵新单位:南京信息工程大学电子与信息工程学院南京中网卫星通信股份有限公司 卫星通信论文:民用航空卫星通信论文 一、通用航空领域应用 通用航空是指除从事公共航空运输(客运或货运)以外的民用航空。通用航空具有机动灵活、快速高效等特点,作业项目覆盖了农、林、牧、渔、工业、建筑、科研、交通、娱乐等多个行业,主要是在3000m以下空域飞行。通用航空的具体内容包罗万象,我们熟知的通用航空有以下几种:航空摄影、医疗救护、气象探测、空中巡查、人工降水等。其他类型包括海洋监测,陆地及海上石油服务,飞机播种,空中施肥等。另外公务机飞机和私人飞机都属于通用航空范畴之内。与地面交通类比,通用航空客比作出租车运营;民航公司可比作公交运输。我国是农业大国,通用飞机的广泛应用是发达国家农业现代化的一个重要方面。西部地区与资源优势由于交通不便而长期得不到发挥,交通已成为制约西部地区经济发展的瓶颈,西部大开发需要通用航空。据民航局预测显示,预计未来5~10年,我国需要各类通用航空飞机10000到12000架,通用航空飞机数量的年均增长率将达到30%,通用航空及其带动的产业将形成一万亿元人民币以上的市场容量。随着中国经济的发展,公务飞行、商用飞行、空中游览、私人驾照培训,正受到越来越多人的青睐,在市场需求的推动下,通用航空服务的领域将出现快速的发展。在有这样巨大发展前景的市场中,卫星通信的应用将是不可或缺的解决通信需求的方案之一,在面对挑战同时,卫星通信只有抓住机遇努力满足市场需求,创新开拓应用服务于这一领域。 二、民用航空使用频率规划 (Ku/Ka/L频段可应用范围)依据《中华人民共和国无线电频率划分规定》,民用航空无线电频率使用和业务主要分为:1)制式无线电台是指为确保航空器的安全,在制造完成时必须安装在其上的无线电设备。2)非制式无线电台是指制式无线电台以外的无线电台。如:机载客舱卫星通信电台。3)航空移动业务是指在航空电台和航空器电台之间,或航空器电台之间的一种移动业务。营救器电台可参与此种业务;应急示位无线电信标电台使用指定的遇险与应急也可参与此种业务。4)航空电台是指用于航空移动业务的陆地电台。在某些情况下,航空电台也设在船舶或海面工作平台上。卫星通信在民用航空应用中又主要划分为驾驶舱(前舱)和客舱(后舱)。驾驶舱(前舱)通信需要高度完整性和快速响应的安全和正常通信,属于卫星航空移动(R)业务,主要分为空中交通服务部门用于空中交通管制、飞行情报与报警的安全相关通信,以及航空器承运人进行的、会影响到空中运输的安全、正常和效率的通信[航空运行管理控制通信(AOC)]。民航局《航空公司运行控制卫星通信实施方案》中推荐使用的卫星通信系统有海事卫星通信系统、铱星系统和Ku卫星系统。客舱(后舱)通信是为航空承运人的私人通信[航空行政通信(ACC)]服务,以及公众通信[航空旅客通信(APC)]。目前在国际上使用的客舱(后舱)通信系统主要有海事卫星通信系统、Ku卫星系统及Ka卫星系统。具体使用频率规划如表1所示。 三、民用航空的卫星通信网络运营系统现状 1.卫星网络与资源目前国际民航驾驶舱(前舱)卫星通信多使用的是L和S频段卫星通信系统,采用卫星移动通信使用的L、S频段。而卫星移动通信系统的建设是一项复杂的系统工程,国内尚无自建的商用卫星移动通信系统投入运行。国内正在使用或准备使用的商用卫星移动通信系统都是由国外运营商提供的服务。国外商用卫星移动通信系统主要包括:海事卫星系统(Inmarsat)、铱星系统(Iridium)、全球星ICO系统(Globalstar)、亚洲蜂窝卫星系统(ACes)和Thuraya等。具体所用卫星移动通信系统具体所用频率范围如表2所示。在客舱(后舱)卫星通信应用方面,中国卫通集团公司目前拥有12颗在轨卫星,可以提供以覆盖中国及周边地区的Ku频段卫星通信服务资源,并计划在2015年,达到拥有15颗以上在轨卫星。在卫星频率资源使用上将形成C、Ku与S、L、Ka频段相结合,固定广播通信卫星与移动广播通信卫星结合,覆盖范围广、用途多样的卫星空间段资源体系。中国卫通现有运营在轨卫星情况如表3所示。考虑到航空运输飞行国际、国内航线的特点,从卫星资源的服务能力来看,尤其是至今我国没有自主可管可控,用于飞机驾驶舱(前舱)卫星通信的L和Ka频段卫星网络系统;即使是Ku频段卫星,目前我国自主运营的卫星服务能力,不论是覆盖范围,还是轨道频率资源,也远远不能适应满足我国航空市场发展卫星通信需求。这既是对我国卫星通信运营服务提出的挑战,更是开拓卫星通信服务业务的机遇和发展应用潜力。 2.用户终端设备由于我国在这方面应用起步晚,再加上用于航空领域的准入门槛制约,目前用于驾驶舱(前舱)卫星通信的L频段终端系统设备,以及用于后舱(客舱)卫星通信的Ku和Ka频段终端系统设备,全部是由国外厂商提供,几乎全面占领我国终端系统设备市场。民航飞机上卫星通信设备的制造门槛很高,除了要遵循现行技术标准,还要得到国际有关机构认可,为了国家信息安全的需要,国内厂商在这一领域还需要努力追赶,有所作为。驾驶舱(前舱)卫星通信的L频段终端系统设备主要有:霍尼韦尔,柯林斯,泰雷斯公司等。后舱(客舱)卫星通信的Ku和Ka频段终端系统设备主要有:Row44,Panasonic,GoGo,Aerosat等。后舱(客舱)卫星通信终端天线系统如图4所示。的通信系统多数是高频和甚高频通信系统,卫星通信的应用多是使用铱星系统,海事卫星,Globalstar,Thuraya,ACeS等卫星系统,以及与这些卫星系统相配的L频段在轨卫星系统的终端设备。驾驶舱(前舱)卫星通信终端设备如图5所示。 3.网络运营和用户业务管控从国家战略安全考虑,在航空运输飞行网络运营和用户业务管控方面,更需要建立可管可控的航空卫星通信网络运营和用户业务管控系统。系统网络运行管理主要是负责管理、监控和维护机载通信全系统,实时对全网系统涉及卫星、地面网络和终端设备等工作状态进行管理、监控,实时对运营网络中业务用户使用情况,进行本地或者远程、监控、维护和计费结算等管理,对网络运营和业务运营数据进行存储、备份管理,对网络运营中出现的包括卫星系统、终端设备和用户使用等问题,进行实时分析排查,及时警示和问题预先发现等必要的日常维护,保障全网络系统运行安全正常。民航卫星通信业务横跨通信信息传输服务和民用航空飞行运输服务,在相关系统设计规范、业务运营管理、设备准入等方面,必须同时满足国家对民航飞行安全,信息通信网络传输安全,信息内容安全和数据存储安全规定要求。民航卫星通信涉及国家信息安全,有必要在网络运营和用户业务管控方面在满足国家相关法规要求前提下,做到完全自主,实现业务运营可管可控。 四、结论 目前民航飞机驾驶舱(前舱)卫星通信使用占95%份额,后舱(客舱)卫星通信应用只占5%份额。但是据预测,随着卫星宽带通信推广应用,在飞行中对涉及飞行安全类似电子飞行数据包等大数据的实时传输要求,以及个人移动终端公众通信服务应用需求的进一步猛增,在使用卫星带宽方面,将出现后舱(客舱)超过驾驶舱(前舱)卫星通信应用的状况。虽然目前无论是卫星网络覆盖还是卫星通信设备,我国都存在着一定差距,但是机遇与挑战永远是并存,我们面对的是一个巨大潜在的亟待开发市场,卫星通信应紧紧跟踪其发展趋势,并抓住这一机遇,拓展卫星通信应用新领域。 作者:柴勇单位:中国卫通集团有限公司
安卓开发论文:安卓系统的手机定位软件开发与设计 摘要:如今,手机的智能化及人性化已经成为手机发展变革的必然趋势,无线通信技术、GPS定位技术的手机定位软件应用也愈发成熟,为用户提供了无尽的便利服。文章就基于安卓系统的位置信息服务探讨了目前手机定位软件在导游系统终端中的技术设计与开发,希望为用户出行提供集旅游、购物、社交三位一体的综合性信息平台。 关键词:安卓系统;LBS;手机定位软件;智能导游;位置信息服务 位置信息服务即Location Based Service,简称LBS。通过由运营商所提供的无线通讯网络或GPS等外部定位方式来获取移动终端用户的具体地理坐标信息,并在GIS等地理信息系统平台的支持下,为用户提供智能终端定位、智能导游等增值服务。具体来说,地图定位、自动触发景点多媒体信息、游览轨迹信息和周边服务设施信息都应该是LBS所涉及的服务范围。利用信息化技术将游客、旅游实体、旅游实体管理者这3方联系到了一起,并达成了交互的目的。也正是基于此系统,游客可以在出行期间得到更好的信息化服务。 1.安卓系统下LBS智能终端导游系统的关键技术阐述 位置信息服务LBS主要是基于3方技术来共同完成的,它们是来自于移动终端的定位软件技术、网络通信技术以及安卓系统。以下就一一阐述这3方下的具体关键技术特点。 1.1定位软件技术 定位软件技术是LBS智能导游系统应用中的关键优秀,一般起到功能作用的是Skyhook Wi-Fi定位系统和蜂窝基站定位系统,包括外部全球定位系统GPS。这几项技术都通过天线向外部发送信号,并寻求距离自己最近的复数基站,通过它们的信号转递进行信号定位。而Skyhook Wi-Fi则运用到了固定热点技术,它能直接与手机或其它智能移动终端的MAC地址相互绑定,实现对系统无线信号的接入,从而获取用户想要的地理定位信息。 另外,利用智能手机内部的微机电三轴加速传感器也能够实现对智能导游系统功能的应用。其功能实现原理是手机在空间坐标系中同时向3个方向轴上输出加速度分量,并通过这3个方向的加速度积分计算来推导出空间三维速度和位置,为用户提供准确的服务。 1.2网络通信技术 网络通信技术包含许多种,比如套接字通信,HTTP协议,增强现实技术等等。首先说套接字通信(socket),是网络通信技术的基础,能够支持TCP/IP协议获取最基本的网络通信包,从而实现对客户端服务器的连接,进一步获取本地IP,本地DNS,远距离IP及DNS。另外,安卓系统中的SDK、CFNetwork framewrok也能为基础网络通信接口提供网络通信服务,实现远程位置查询。 而HTTP协议则提供了简洁快捷的应用层技术,基于信息传输主体内容的实体、通信层与应用层之间的通信连接、HTTP所传输的消息内容、客户端向服务器发送的内容请求、接受客户请求时HTTP月艮务器端的响应以及由URI表示网络服务中的资源来为LBS提供更好的网络技术支持。 1.3安卓系统 安卓系统出现相对较晚,主要采用了软件堆层的主题架构,并细分为3大部分,底层Linux内核、中间层函数库Library及虚拟机,还有上层具体app应用软件,它们都是由C语言、c++、JAVA等计算机语言所编写的程序。 针对LBS来说,安卓系统中的Linux和Application Framework则更加关键。Linux主要为安卓系统提供优秀系统服务,是连接智能手机软硬件系统的抽象层,并将二者细化分层。所提供的服务也是统一的,能够屏蔽一些不相关层的信息,使各个信息层之间处于不关联状态。而Application Framework则是利用安卓系统中的开发应用程序来简化手机系统结构,并将LBS中所需要应用的视图、音频等组件集合起来,允许用户使用各个应用程序来访问其它数据,这在智能导游系统中是十分重要的,即通过对系统资源的共享应用来实现手机定位。 2.基于LBS的安卓智能手机导游系统软件设计 整体而言,基于LBS的安卓智能手机导游系统软件应该包括优化了的封装位置定位服务、高品质的网络通信服务、实时的数据缓存服务以及其它一部分交互展示功能。正是这些关键技术的加入才丰富和提升了手机定位软件的应用性能和运行效率。 2.1基于LBS的相关定位控件设计 2.1.1控件设计 BPLocation是LBS中一个较为重要的位置服务控件,它能够创建uIAccelerometerDelegate与CLLocationManagerDelegate接口,通过它们实现对GPS位置信息的获取。同时它也能计算GPS漂移数据量,实现对用户运动轨迹函数的推算、区域检测等等。近似于BPLocation类的相关函数种类众多,文中简单介绍3种:instance是典型的BPLocationManger类,它属于静态函数,能够根据系统应用来实现XCBPLocationManger变量的获得;LocationManager则通过设置DesiredAccuracy来获取用户的位置方向与具体信息数据;还有accelerometer,它是基于UIAcceIerometer抽象类的控件,它就是利用到了微机电的三轴加速传感器,可以在用户手机LBS软件客户端的x,y,z三个轴上实施加速度,进而计算用户手机设备智能导游系统的运行速度,起到纠正手机内部GPS定位误差的作用。 2.1.2设计应用 在具体应用中,LBS的相关控件会根据手机的位置实施运动轨迹的定位,可以实时记录用户的运行轨迹,一旦出现任何漂移,也能将这些偏差自动滤掉,这就是过滤偏移。过滤偏移共有2种方式:利用GPS历史记录确定偏移是否存在;再者就是利用计算机的运行速度和加速度来确定定位是否存在偏移,这种方法更加合理,而且精确度也有保证。 区域检测也可以通过手机安卓系统检测游客在所规定区域范围内的运动轨迹,这是智能导游系统所惯用的技术。当游客离开规定区域时,系统会发送消息通知用户,告知用户的运行轨迹,比如一些用户在跑步时会用到的计步软件,它的检测原理主要以规定区域中心点作为主要检测中心,当用户运动时,系统会为其与区域中心点做比较,所比较出的结果就是用户以中心点为轴心的运动轨迹。 2.2基于网络通信系统的相关模块设计 就网络通信系统模块设计而言,主要将研究重心放在BPFormDataRequest和BPRequestQueue的设计上。BPFormDataRequest是BPHTTPRequest的子类,在扩展手机智能导游系统对POST的支持时,就要实现基于POST的所有位置数据请求参数设置和相关文件上传,这样才能发挥BPFromDataRequest的实际作用,明确数据24#的路径和网络通信模块的所有通信接口。 相对而言,BPRequestOueue则衔承于NSOperationOueue模块,它能够管理并实现BPHTTPRequest的实时复数请求,同时也允许其对象在网络环境中发送任何位置信息请求,它与普通的传输信息模块是不同的,它对位置信息的确定性更强,而且严重依赖于图像来定位如图l所示。 如果客户通过手机端创建BPHTTPRequest模块,并发送信息请求,所发送的信息将以队列形式等待响应处理,此时LBS也会监测定位信息的传送状态。当请求处理完毕,服务器端将会收到所返回的结果并做记录,同时释放用户所要求的请求资源。 2.3基于UI视频图像交互展示技术的系统设计 手机智能导游软件要实现对视频图像的交互展示,就必须基于展示模块来设计UI。本文所介绍的是对定位软件系统中原始UIImageYiew的扩展,即BPImageView的应用,能够实现地图类型数据的可视化分析,为智能导游系统提供更多的位置空间数据和可视化功能,以地图和影像的形式展示出来。为了实现地图、影像等数据的可视化,需要通过ARView模块中的动态加载及流技术对地理位置信息进行强化。所以本文主要介绍了基于UI视频图像交互展示技术的系统设计,希望帮助手机实现对地理数据可视化信息获取的功能强化。 2.3.1基于BPImageView模块的网络图片加载设计 因为BPImageView是UIImageView的子类,所以应该实现其父类UIImageView对所有图片显示类以及图片存储数据的合理运用。这里采用的方法是利用BPImageView来接收setImageURL消息,然后引用基于BPImageLoader的可视化信息强化输出方法。此方法可以达到查看网络中缓存数据存在性的目的。如果数据存在,就说明它们可以直接以图片的形式载入。如果数据不存在,则表示要再次通过BPImageLoader类进行loadlmage For URL数据的调用,重新加载图片。 2.3.2 ARView视图功能UI强化的设计 首先要说,ARView是具备2部分视图的,它们是兴趣点POI视图和实施传输视频流如图2所示。 2个POI点视图处于叠加状态,这就可以确定POI的兴趣点,如果以视图表示POI,就可以了解到用户对该POI点视图的兴趣度。这里采用一个叫做placesOfTnterestCoordinates的数组,通过四维向量来表示数组中用户所记录的兴趣点坐标,这样就可以利用系统来记录用户的位置信息,为用户导航。 3.结语 基于安卓系统的手机定位软件的开发与设计应该是全方位的,LBS位置信息服务的多角度设计理念也恰好迎合了这一点发展需求,让手机智能系统更加人性化、系统化和精确化,特别是可视化与智能定位的巧妙设计应用也体现了它对于目前无线通讯服务的重要性。而且这种位置信息服务技术也切实地运用到了诸如旅游这样的人类大型产业中,为社会发展赢取了一定的效率和效益。所以说,LBS技术是一种具有巨大潜能的,前景无限美好的现代化技术,也希望它可以应用到除旅游外的其它各个领域,发挥它的科技智慧,为人类造福。 安卓开发论文:基于安卓平台的旅游社交软件的设计与开发 摘要:自从安卓手机操作系统以来,它便以开放性、不受束缚、丰富的硬件、方便开发等优势风靡全世界,我们利用安卓手机平台,开发了一款旅游社交平台软件,该软件采用安卓Sdk4.0进行开发,采用了C/S模式,可以节省网络资源,简单,易用,服务器端采用Java Web开发,数据库采用了免费的Mysql。它可以给用户提供你最想要的旅游栏目,让你置身于朋友的海洋之中,从此出行旅游更加方便。 关键词:Android平台应用开发;旅游社交平台 Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统,主要使用于移动设备,如智能手机和平板电脑,由Google公司和开放手机联盟领导及开发。大学生从高中升入大学,犹如一下子从“地狱”进入了“天堂”,有着大量的课余时间,但是往往他们无法合理利用,大多蜗居在宿舍里打游戏,费心劳神,因此开发一款基于安卓平台的旅游社交软件,帮助大学生走出教室,走出宿舍,到自然中,去锻炼,去陶冶情操,最大程度的满足他们旅游交友的需求。 1 基于安卓平台旅游社交软件的需求分析 这个平台主要包括3个子系统,它们分别是:1)发起活动子系统;2)参加活动子系统;3)后台管理子系统;4)活动分享子系统。如图1所示。 在活动发起子系统中包括以下几个功能:1)活动申请;2)活动信息管理;3)活动资料查询;4)活动上报申请。 在参加活动子系统中包括以下几个功能:1)活动参加;2)活动资料查询;3)参加活动申请。 在后台管理子系统中包括以下几个功能:1)用户管理;2)公告管理;3)权限管理;4)分类管理;5)系统维护。 在活动分享子系统中包括以下几个功能:1)活动评价分享;2)活动图片分享。 2 旅游社交平台的总体设计 2.1 软件总体设计 根据我们定义的需求分析,我们给出了旅游社交平台软件总体设计,客户端运行在安卓手机上,服务器端运行在Tomcat上,数据库采用Mysql数据库,开发语言采用了最流行的Java语言进行开发,以下是整个软件的整体架构图,Android前台界面负责数据的采集和展示,Android端HTTP组件负责将前台界面采集到的数据封装成HTTP协议发到Servlet上,Servlet负责接收HTTP协议的数据,然后解析,调用相应的业务方法,Server端业务层负责从数据库中采取数据交给Servlet,Servlet把封装的json数据再发到HTTP组件,HTTP组件解析数据,再发往前端进行展示,如图2所示。 2.2数据库设计 2.2.1 数据库中所需的各种表 2.2.2 数据库概念模型和物理模型的设计 设计数据库时,我们可以采用sybase公司的powerDesigner来进行数据库设计,使用powerDsigner工具设计时,首先设计数据库概念模型图,它的功能和数据库E-R图十分类似,好处在于,可以使用powerDesigner工具轻松的转成数据库物理模型,然后再借助powerDesigner工具可以很轻松的生成SQL语句,从而大大方便开发。 2.3 详细设计 2.3.1 服务器端数据库工具类设计 为了更好的和数据库交互,减少开发工作量,我们对数据库操作冗余的代码做了一定的封装。这样就没必要频繁的写JDBC代码了,从而提高了程序内聚度。 2.3.2 各个业务Service的接口设计 接口在项目中就是一个业务逻辑,面向接口编程就是先把客户的业务提取出来,作为接口。业务具体实现通过该接口的实现类来完成。当客户需求变化时,只需编写该业务逻辑的新的实现类,通过更改配置文件(例如Spring框架)中该接口的实现类就可以完成需求,不需要改写现有代码,减少对系统的影响。 采用基于接口编程的项目,业务逻辑清晰,代码易懂,方便扩展,可维护性强。即使更换一批人员,新来的人依然可以快速上手。对于团队来说,意义更大。 2.3.3 各个服务接口的实现 在设计好接口之后,我们就可以编写程序来实现各个接口了。在这个过程中我们也体会到了协同工作的效率。我们几个开发人员就可以并行的进行开发,然后再把代码提交到Svn代码管理工具上,从而很大程度上提高了工作效率。 2.3.4 各个服务所对应的Servlet的编写 Servlet的主要功能在于交互式地浏览和修改数据,生成动态Web内容。这个过程为:1)客户端发送请求至服务器端;2)服务器将请求信息发送至Servlet;3)Servlet生成响应内容并将其传给服务器。响应内容动态生成,通常取决于客户端的请求;4)服务器将响应返回给客户端,如图3所示。 一个servlet就是Java编程语言中的一个类,它被用来扩展服务器的性能,服务器上驻留着可以通过“请求-响应”编程模型来访问的应用程序。虽然servlet可以对任何类型的请求产生响应,但通常只用来扩展Web服务器的应用程序。 2.3.5 GoGoGo数据编码问题的解决 我们把安卓数据客户端所获取的数据通过HTTP协议传送到服务器端,由Servlet来获取数据,由于Tomcat默认编码是ISO8859-1,因此在后台获取中文数据时会遇到乱码。解决办法是:1)要重写HttpServletRequestWrapper下面的getParameter()方法,在这个方法对获取到的数据,重新用UTF-8编码。 2)在Filter中对每个请求过滤,调用HttpServletRequsetWrapper重写的getParameter()方法,再把请求传说出去,就完成了过滤请求,如图4所示。 2.3.6 前台和后台数据交互的问题 Android前台发送数据给服务器后台应用程序(Servlet),Servlet处理后,要给前台返回数据,数据格式如何选择将是一个非常重要的问题,因为JSON(JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式。易于阅读和编写,同时也易于机器解析和生成。所以我们采用了json作为前后台数据交换的数据格式。 2.3.7 前台向后台如何传送数据问题 我们编写了一个HTTP数据传送工具,负责Android前台和Server后台的数据传送。因为是HTTP协议是基于TCP协议的,所在Android前台和Server建立连接需要进行3次握手,连接建立成功后,才进行传送数据。当释放连接时,需要进行4次握手才能释放连接,如图5所示。 2.3.8 数据加密问题 一个优秀的软件,在确保功能实现的同时,另外一个不得不考虑的问题便是如何保障用户数据的安全,对于用户重要的数据,我们非常有必要对其进行加密后再保存,现在比较流行的信息摘要算法有MD5和SHA1,对于这两种算法,主流的编程语言都有对其实现,因此用起来方便又安全。 2.4 旅游社交平台测试 软件测试是软件开发环节中非常重要的一环,软件测试是帮助识别开发完成的计算机软件的正确度、完全度和质量的软件过程;是SQA的重要子域。它主要包括单元测试,集成测试,系统测试,还有验收测试几个大项。 2.4.1 单元测试 在单元测试环节中,Android端采用了Android自带的单元测试工具AndroidTestCase,服务器端我们采用了Junit4测试工具,对每一个业务方法进行了测试,确保正确后才进行下一步开发。 2.4.2 集成测试 在单元测试通过的基础上,我们将所有模块按照设计要求组成子系统,进行集成测试,从而发现在单元测试中没有发现的Bug,尽早的修改,降低项目风险,主要使用的测试工具是Selenium. 2.4.3 系统测试 在集成测试完成的基础上,我们完整的对旅游社交平台进行了系统测试,测试我们的功能是否达到了当初的设计要求,测试其容错能力和恢复能力。 2.4.4 测试结论 系统功能的测试结果显示,基于安卓平台旅游社交平台能够正常使用。各功能都可支持,满足了预期设计。 3 结束语 经过我们的努力,我们终于完成了一个简易社交平台的设计和开发,基本上满足了当初的设计要求,能够方便大学生的郊游和交友的需求,总之项目还是比较成功的,但是也存在着一些不足,比如在软件架构设计上肯定达不到很高的水准,总之我们会继续努力,争取使其更加完美。 安卓开发论文:基于安卓智能系统的地形图数据采集系统开发 [摘要]本文主要介绍基于安卓智能移动系统的大比例尺地图数据采集系统,对系统的功能、特点、结构等进行论述。 [关键词]安卓 数据采集 数字化测图 1引言 现代科学技术的飞速发展,尤其是计算机技术的广泛采用,使测绘技术发生了革命性的变化,从模拟阶段转向数字阶段,数字化测图已成为当今大比例尺地形图测绘的主要方式。数字测图野外测量自动记录,自动解算处理,自动成图,并能提供可处理的数字地形图。目前,数字化测图软件、硬件已经得到的长足的发展,但野外现在草图的作业方式效率依然较为低下;虽然现在已有电子平板、掌上平板等野外数据采集软硬件设备,但是由于成本过高,电池续航能力不足等因素,而未能大面积推广。为了使得野外数据采集更加高效,借助现代科技,利用安装了安卓智能移动系统的设备(手机、平板电脑)体积小、便于携带,触控方便、成本低的的特点,开发一套基于安卓系统的大比例尺地形图测绘系统,对提高生产效率将起到积极的作用。 Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统,主要使用于移动设备,如智能手机和平板电脑,由Google公司和开放手机联盟领导及开发。安卓系统平台具有以下特点:①开放性:允许任何移动终端厂商加入到Android联盟中来,可以使其拥有更多的开发者;②丰富的硬件选择:这一点还是与Android平台的开放性相关,由于Android的开放性,它拥有千奇百怪,功能特色各具的多种产品。功能上的差异和特色,却不会影响到数据同步、甚至软件的兼容;③方便开发:Android平台提供给第三方开发商一个十分宽泛、自由的环境,不会受到各种条条框框的阻扰,因此会有新颖别致的软件会诞生;④Google应用:Android平台能无缝结合优秀的Google服务,如地图。本文针对用户对大比例尺地形图测绘简易性和高效性的需求,介绍了基于安卓智能系统的大比例尺测图系统的整体结构和基本功能。 2系统设计 2.1系统优点 基于安卓开发的地形图测绘系统与便携式计算机、平板电脑、工业级的PAD设备相比较具有以下优点:①体积小、重量轻、适合于野外工作的优点;②与便携式计算机、工业级的PAD设备相比,价格便宜、成本低;③能耗较低,续航能力强,拥有与之配套的便携式电源;④可触屏绘制图形,反应速度快,工作效率高。 基于安卓开发的地形图测绘系统与测绘外业工作的适宜性特点:①超大屏幕:7英寸(1024×600 像素)或10英寸的屏幕,完全可以满足地形图测绘外业工作的需求;②CPU:双核或四核,完全可以胜任地形图测绘的野外数据采集任务;③摄像:可以现场录制测绘现场的视频,减少外业巡查,提高效率;④拍照:定点记录现场观测的信息,为内业数据处理提供现场影像资料;⑤录音:记录外业调查的语音信息;⑥GPS:提供导航定位功能,记录一定精度范围内定位信息,辅助踏勘工作;⑦WIFI:可以方便的接入网络营运商提供的互联网服务,传输非涉密数据;在局域网内快速的与网络工作站交换数据,上传数据到局域网服务器;⑧蓝牙:驱动控制测量仪器、与测量设备交换数据、备份或恢复数据;⑨USB:驱动控制测量仪器、与测量设备交换数据、备份或恢复数据;⑩SD 存储卡:大容量SD卡可用作软件安装和数据存储。 2.2系统的数据流程 根据测图系统中数据采集的特点,系统的数据流程,如图1所示。 2.3系统结构 本地形图数据采集系统是以智能平板电脑(或智能手机)为载体,在安卓平台下使用Java 作为编程语言来开发的野外数据采集平台,集数据、图形、属性采集、编辑于一体的外业数据采集系统。该数据采集系统具有可视化、可触控、面向对象的操作界面、完整的地图符号和先进的编辑功能,可以同步采集数据、图形和地物属性,也可以在野外只采集数据或者图形,再进行图形的编辑和属性的匹配。用户可根据自己的需要和习惯选择方便自己的作图方式,利用图形编辑系统和属性管理系统,对于已作的图形可以进行再编辑和属性的更改。使成图效率成倍提高,系统结构示意图,如图2所示。 3系统功能 系统主要包括图根控制、碎部测量、图形编辑、图形(数据)查看、距离量算、坐标量测等基本功能模块。 3.1图根控制 (1)控制点管理:该功能主要实现对测区内测量控制点的管理,包括把控制上传到全站仪等采集设备、对控制点进行添加、删除、修改、查询等,并实现在地形图中自动绘制控制点符号。 (2)图根导线测量及平差:包括图根导线的基本设置,如方向、斜距、天顶距测回数、限差等。测量结束后利用简易平差原理,开发导线简易平差功能进行导线平差计算,可处理符合导线、闭合导线、支导线、无定向导线。平差结果及原始观测数据自动生成报表输出。对于导线中的一个粗差可以自动探测。 (3)自由设站:支持全站仪自由设站法的测量方式,包括已知点的观测、错误检查、坐标计算及存储等功能。 (4)寻点功能:利用设备的GPS定位功能,通过求解测区的坐标转换参数,可以速度找到测区的控制点大致点位,设站定向更迅速。 3.2碎部测量 碎部测量是数据采集的一个主要功能,程序中提供了两种基本的测量方式:极坐标法测量、直角坐标法测量。极坐标测量中通过填写图块代码,连接点,连接线型,可实现对应的图形连接和属性编码。也可通过触摸屏幕进行逐点连接,或按各点测量的顺序依次自动连接。在碎部测量中,碎部点坐标可以通过仪器设备采集得到,也可以根据现有的图形关系计算得到。 3.3碎部点坐标测算及连码处理 碎部点坐标测算是利用已有的基本碎部点通过一定的几何关系计算出未知点,并将点显示在屏幕上。系统中提供的方法包括:直角折点、直线相交、边长交会、矩形2点、矩形第4点、方向直线交会、垂线直线交会、内插点、对称点、垂足点、直线定点、方向线支距、直角偏距等。 系统开发提供一种更为简单的连码处理方式。它既提高了作业速度,又减轻了作业人员的劳动强度,它在生成测算点坐标的同时,也生成了相应的图块。主要可提供的方法包括:一点矩形、两点矩形、3 点矩形、直角折线、方向伸缩、直角隔点、过点平行线、距离平行线等。 图形编辑包括对图形的浏览、对图块和点的编辑等功能:①图形的浏览,包括图形的移动、放大(开窗放大) 、缩小、全图;②图块的编辑,包括对图块的删除、复制、粘贴、图块属性的修改。同时也可通过属性代码进行图块的添加;③点的编辑,包括点的属性修改、点的删除、点的添加等;④图层控制,系统的数据按地物特点分层放置,可以通过图层控制功能来开关显示相应图层,以提高图形显示速度,便于用户的各种编辑处理。 3.5数据转换 系统开发需提供数据转换接口,实现将外业采集的图形数据生成各种数字化成图软件或图形处理软件的交换数据文件格式,系统支持DWG(CAD),DXF,SVF(威远图) ,CAS(南方) ,EBP/ EBF(瑞得)、SHP(ARCGIS)等数据文件格式。 4系统的特点 (1)根据测量人员的作业习惯和要求进行开发,提供了更友好、操作更方便的用户界面。 (2)在数据存储过程中,采用面向对象的概念来管理地物(图块) ,这样就能很方便地对数据进行增删改,包括图形及属性数据。 (3)系统开发必须具有对所采集的数据均进行了数据的完整性和图形与属性的一致性的检查的功能,以便满足各种专题地理信息系统对外业数据采集和数据建库的需求。 (4)除支持全站仪等作为数据采集设备外,还支持通过GPS-RTK直接采集地形数据。 5结束语 目前,数字测图技术已经取代传统的手工测图方式,数字地图产品也成为最主要的地图产品。我国已有商品化的大比例尺地面数字测图系统,但尚存在某些问题,其中最主要而突出的问题是外业采集数据手工绘制草图较为繁琐,作业速度慢,内业成图时需对照草图手工绘制图形,工作效率低下;已有的掌上测图系统多采用非智能平台开发,数据传输不便,成本高,设备功耗大,无法长时间使用,无法大范围推广使用。 基于安卓智能移动系统的外业数据采集系统,充分利用了平板电脑体积小、重量轻,运行速度快,便于携带,低能耗,工作时间长等优点,在最佳的测量条件下进行最多的测量作业,减少测量环境对测量数据精度的影响;同时可视化界面的操作系统,具有良好的图形显示、图形编辑和交互操作的特性,实现即测即显,大大减轻内业工作量,提高了工作效率。 安卓开发论文:基于安卓平台的中国象棋游戏的开发 摘 要:目前,随着科技的不断发展,通信技术得到了长足的进步,如Pad,手机等数字产品成为人们日常生活中必不可少的重要组成部分,现在的手机等移动通信设备不仅具有通信这项单一的功能,还逐渐演变成一个可以移动的微机系统,为人们提供丰富的信息和服务。安卓操作系统作为一个应用广泛的智能平台,在该系统下开发的应用软件不断增多,本文详细的研究和分析了在安卓平台下开发中国象棋游戏的相关技术,设计并实现了中国象棋游戏的开发。 关键词:中国象棋游戏;Android;智能手机 随着数字化电子技术的飞速发展,联机游戏已经成为人们日常生活中一项重要的娱乐方式,而象棋是一种非常受人们喜爱的智力游戏,随着手机平台的不断升级,安卓手机系统已经占据了全世界59%的市场份额,在2007年,谷歌公司在Linux系统下开发了一款操作系统,它由中间件,用户界面,应用软件和操作系统几部分组装,这是一款专门为移动终端量身制作的移动平台,安卓平台是一个完全开源的平台,拥有完整的体系架构。安卓平台由Linux Kernel即Linux内核,Android Runtime,Libraries(库)以及Applications(应用程序),Application Framework(应用框架)等五部分成,所以,一款在安卓平台上的象棋游戏具有非常大的市场潜力,本文所设计的中国象棋游戏,正是在手机安卓平台上设计开发的广泛的,拥有非常大的实用性。 一、基于安卓系统的中国象棋游戏的设计 (一)系统的总体设计 本文设计的象棋游戏系统是一款由手机作为客户端到PC服务器的网络游戏,它的系统框架由服务器和移动终端组成。其中PC服务器主要用于同步转发手机客户端的数据,由此客户端之间就可以通过服务器来实现通信,而手机客户端的作用是游戏的操作,界面的显示并与服务器之间通信。 (二)系统的模块设计 在游戏的开发设计中,主要运用了人工智能技术,网络通信信息管理技术等,游戏有联机的人人对战以及人机对战模式,为了实现手机客户端与PC服务器之间的通信以及人机对战功能,在设计中将游戏的开发分为五个部分,并分别从静态模型设计和动态模型设计来阐述系统的设计,这五个模块分别为:(1)棋房间、棋桌模块:主要用于实现客户端分流与人人对战;(2)棋盘、旗子模块:包括游戏中棋盘的布局以及棋子的走法,系统的规则判断;(3)人工智能模块:具有人机对战的功能;(4)网络通信模块:主要用于客户端与服务器的通信,数据的发送;(5)资源存储模块:主要用于存储游戏中用到的声音资源,图片资源等。 (1)中国象棋游戏静态模型的设计。在游戏中,用Bitmaploader作为图片资源模块的静态类,声音资源用CNChesssoundmanager静态类,并将游戏中涉及到的棋子、棋盘等图片资源和声音资源采用独立的模块,这样不仅方便资源的维护,还可以实现资源的复用。 在游戏中,棋子和棋盘是游戏中非常重要的一部分,对使用者具有直接的影响,在设计中,棋子用CNChess作为基类,棋子的房间类为CNChessroom,棋桌类为CNChesstable,并在设计中直接使用棋盘类接口,并不通过内部处理,这样就大大降低了模块间的耦合程度。 网络模块作为联机对战的重要模块,采用CNChessclientsockerserver,Networkmanager类来实现网络连接和传输网络信息。 人工智能模块可以实现人与计算机博弈,在游戏中运用了人工智能技术,使计算机具有一定棋力,在游戏中用Humanvscomputer作为计算机的博弈类。 服务器端模块用来实现让客户端的用户在同一个平台下进行游戏对战,这里用到的类有CNChesslistensocket,用来监听客户端的连接,CNChessclientsocket用于各客户端的通信。 (2)中国象棋游戏的动态模型设计。系统的游戏模式分为联机对战和人机对战模式。人人对战模式是让两个玩家通过服务器通信之后进行对战,玩家选择联机模式以后,会打开一个网络端口,这个网络端口可以连接其他手机客户,然后通过服务器建立网络连接之后,进行双方对战。并用Encryptpassword和Encryptpacket这两个模块来进行通信时的数据安全处理,其中Encryptpassword用于对用户登录密码进行加密,Encryptpacket用于对游戏中的数据包进行加密,这样就对通信过程中数据的安全进行了保护。 人机对战模式即将中国象棋和人工智能结合起来,使计算机拥有下棋能力,这样玩家就可以与计算机直接对战,人机对战模式使用的是Humanvscomputer类,玩家只需要选择计算机的棋力水平的等级和执棋方就可以与计算机对战。 通过这两种方式,玩家既可以使用网络方式与其他玩家在线下棋,也可以在没有网络的条件下进行人机对战,达到了随时随地游戏的目的。 三、结束语 本文通过对安卓操作系统的研究,设计开发了一款安卓操作系统下的中国象棋手机游戏,这款游戏不仅可以实现人机对战,还可以联网实现人人对战,具有很大的市场潜力,本文详细的阐述了游戏的系统框架和游戏的实现方式。象棋的计算方式非常复杂,至今任然存在一些研究盲点,有待进一步提高,所以这款游戏具有很大的提升潜力。 [作者简介]陈明利(1990.05-),男,贵州六盘水人,顶峰互动产品经理,具有丰富的移动游戏应用设计及研发经验,对移动互联网、手游等具有丰富的积累及独到的见解,精通Android、iOS等游戏应用开发。 安卓开发论文:安卓手机数据结构演示软件开发技术 摘要:针对数据结构相对抽象的特点,结合实际情况,通过利用文字、图像、动画等形式描述数据结构的算法特点,在安卓手机平台上开发数据结构演示软件。整个演示软件使用下拉列表控制方式,每个列表项包括若干选项。每个列表项对应一个选择或一个子列表。系统一直处于选择菜列表或执行某一被选列表项状态,直到退出演示软件。该数据结构演示软件包含了线形表、堆栈、树、图等基本数据结构的概念以及实例分析的展示。 关键词:数据结构;演示软件;安卓手机平台;安卓布局;安卓控件 数据结构课程是计算机软件的理论和技术的重要基础,不仅是计算机各专业的优秀课程而且是其他理工科专业的主要选修课。算法演示属于软件可视化研究的一个分支,它将算法的运行过程及行为通过图形、动画、声音等方式进行展示,以辅助算法学习者理解[1]。当前,随着多媒体技术的发展,数据结构的演示软件大多是基于个人计算机环境下供学习者参考学习,即为计算机辅助教学[2]软件,这种方式虽然能够较好地动态、形象地将数据结构算法思想等展示给使用者,但有其不足之处。作为使用者必须有一台个人计算机才能安装使用,不能随身携带供随时参考。随着安卓智能手机的普及,基于安卓手机平台开发数据结构演示软件不仅能够摆脱个人计算机的环境限制,还可以随身携带,随时随地可供参阅,所以开发安卓手机数据结构演示软件还是非常有实用价值的。 1 安卓手机平台简介 1.1 Android布局管理 所谓Android布局就是组件在Activity中的呈现方式,即组件大小、间距和对齐方式等属性的具体表现。Android平台提供了以下,两种创建布局的方式: 在XML配置文件中声明:这种表现方式是将需要呈现在Activity中的各个组件在配置文件中进行定义声明,在Activity程序中通过setContentView(R.layout.main)方法实现将各组件呈现在Activity中,在Activity程序代码中通过findViewById方法获得组件实例。 在Activity具体实现程序中通过“纯代码”的形式直接实例化,将要用到的Android组件添加到所要呈现的Activity布局中。 总的来说,第一种布局创建方式更好,相对来说更加直观、简单。本软件开发过程均是用的第一种创建方式。要使用xml布局文件,大多数是通过使用Android编程提供的oncreate方法并使用setContentView来完成加载所要用到的xml布局文件。在编写代码过程中,findViewById方法要在setContentView方法加载后再调用,否则会出现加载错误,也就是说先加载后使用相关定义的组件。另外需要注意的是,所有定义的布局文件必须放在res/layout目录下才能被调用。 布局(ayout)是各个控件在屏幕上的位置关系,为了满足各种界面呈现方式的需要,Android提供五种布局方式:①FrameLayout(框架布局)又称为帧布局、②LinearLayout(线性布局)、③AbsoluteLayout(绝对布局)、④RelativeLayout(相对布局)、⑤TableLayout(表单布局)。在Android中布局通常有以下几种不同的情况: ①FrameLayout(框架布局):组件从屏幕的左上角坐标布局文件; ②LinearLayout(线性布局):按照垂直或者水平方向布局文件; ③AbsoluteLayout(绝对布局):按照绝对坐标来布局组件; ④RelativeLayout(相对布局):让子视图的位置参考其他视图位置; ⑤TableLayout(表单布局):按照行列方式布局组件[3]。 在Android中View类是一个最基本的UI类,它包括了Button(按钮)、List(列表)、TextView(文本框)、RadioButton(多选按钮)、Checkbox(选择框)等都属于View类。 注:在项目工程里面的每一个Activity类都必须在“项目工程名”/res目录下的AndroidManifest.xml文件添加类的名称,格式为:。 1.2 Android平台基本事件监听与处理 Android的事件处理方式有两种处理机制:基于监听的事件处理和基于回调的事件处理。本应用程序使用的是前者基于监听的事件处理,当用户触碰按钮、某个列表项等相关应用程序组件时,该事件就会触发事件监听器,相应的事件监听器结合自己对应的事件处理器即认为编写的事件处理实例方法来做出相应的动作。 在Android系统编程中,在处理UI中的各种元素的时候,两个程序中的关键环节为: 取得布局文件(XML)中的控件句柄:使用findViewById()获取控件句柄; 设置具体的控件行为:使用setOnXXXListener()设置事件的处理函数。 这里使用findViewById()联系布局文件中控件和句柄,并通过OnClickListener()等定制句柄的行为即开发者所需要该控件被触发后完成的具体动作。 基于事件监听的处理针对不同的事件,Android为不同组件提供了不同的接口。常用到的View类下的几个内部接口有:View.OnClickListener、OnFocusChangeListener、OnTouchListener、OnKeyListener、OnLongClickListener等。SetOnXXXListener()等函数是android.view.View类的函数,这些函数用于事件处理,它们由程序实现,通过设置这些内容也就设置了控件的行为。这些函数的参数都是所对应的android.view.View类中的方法。 1.3 屏幕间的跳转和事件的传递 总的来说,开发一个Android应用程序的过程可以看作是开发一系列Activity类的组合过程。对任意一个Android应用程序而言,每一个屏幕显示的设计与实现其实就是开发一个android.app.Activity类,在需求分析的基础上建立一系列的任务类即完成整个软件所需要的屏幕显示内容。在所有的类当中,选取一个主类作为整个Android软件的初始界面即整个软件程序的入口,这一点有点类似于C语言编程里面的main()函数。一旦进入了初始界面,接下来就是根据该类中设置相关操作以及用户的具体需求触发操作进行不同界面之间的跳转,这里的跳转也就是整个软件里面不同Activity类之间的相互切换。 上述中不同Activity之间的相互切换是靠Intent驱动的,通过在界面上设置事件的监听实现。一个Intent(android.content.Intent)对象是Android操作系统用于满足任务需求以及向系统发送广播Intent事件所使用的异步消息机制,它同适当的Activity或Service(如果需要的话则运行它)协同工作[4]。 正如前面所讲述的:一个Android应用程序一般会包括多个Avtivity,但是只有一个Activity作为程序的入口――但该Android应用程序运行时将会自动启动并执行该Activity,至于应用中的其他Activity,一般是通过入口Activity启动,或者由入口启动的Activity启动[5]。Activity通过两种方式启动其他Activity: 当切换到一个新的屏幕后,先前的屏幕将会被暂停,并被保存在历史堆栈中,也可从现在的屏幕返回到历史堆栈中的前一个屏幕。当前屏幕如果不再使用时,可以从历史堆栈中将它删除。默认情况下,Android将会保留从一开始的主屏幕到每一个应用过程中的运行屏幕。 2 软件的设计与实现 2.1 总体设计图如图2[6-7] 2.2 系统主要功能介绍 2.2.1 单链表 功能主要是链表的相关概念简介,增、删、存储等基本操作的介绍以及实例的演示。 2.2.2 栈和队列 功能包括栈和队列的定义,顺序存数和链式存储的优秀代码实现、实例入栈(队列)、出栈(队列)的动态演示。 2.2.3 二叉树 功能主要包含了二叉树的基本定义以及相关重要性质、各个相关操作的优秀代码二叉树的遍历、最优二叉树的生成过程、哈夫曼树等的实例演示。 2.2.4 图 功能主要包括图的基本概念、图的两种遍历的含义及优秀思想、实例的动态演示。 2.2.5 排序 功能主要是排序算法的介绍、主要排序算法的优秀思想以及主要的代码、相应实例的动态演示。 2.2.6 查找 功能主要是各种查找算法的基本思想以及应用的背景介绍、相应实例的演示。 2.2.7 串 功能主要是相关概念的介绍、匹配模式定理、实例的演示。 2.3 系统整体特点 系统是在Windows XP环境下开发的,运用Eclipse软件和Android模拟器编程实现和测试可行。系统总体上采用层次菜单结构呈现,通过点击按钮或者触摸屏幕实现界面跳转进入到子菜单,逐层具体实现各个模块的设计。系统开始界面是目录形式,每一个标题为一列表名称,点击出现下拉列表,选择要查询的具体模块,进入后,进行查询。每一个模块大致实现了:该模块内容介绍、原理分析、实例展示等三个主要部分。 2.4 系统实现说明 2.4.1 主界面的设计实现 主界面利用Listview组件,列表显示需要三个元素: ① ListVeiw:用来展示列表的View。 ②适配器:用来把数据映射到ListView上的中介。 ③数据:具体的将被映射的字符串,图片,或者基本组件。 2.4.2 Button组件的应用 1)使用Button控件 Android SDK包含两个在你的布局中可以使用的简单按钮控件:Button(android.widget.Button)和ImageButton(android.widget.ImageButton)。这些控件的功能很相似因此我们几乎可以一并地的讨论它们。这两个控件不相同的地方基本上就是外观上;Button控件有一个文本标签,而ImageButton使用一个可绘制的图像资源来代替。Button使用的一个很好的例子应该是一个简单的带有“保存”文本标签的按钮。ImageButton使用的一个很好的例子可能是音乐播放器按钮的集合,包括播放P, 暂停 以及停止。本次实现用前一种Button控件,这里是一个示例屏幕(图五),包括两个Button控件(上一步和下一步)。 2)向布局添加Button控件 Button控件通常都被作为活动的布局资源文件一部分。比如,要添加一个Button控件到与你程序相关的main.xml布局资源中,你必须编辑布局文件。你可使用Eclipse的布局资源设计器,或者直接编辑XML。像按钮这样的控件也可以通过程序动态地创建并在运行时添加到你的屏幕上。简单地通过它的类来创建合适的控件并将它添加到你的活动中的布局。要添加一个Button控件到布局资源文件,打开/res/layout/main.xml布局文件,它是你的Android项目的一部分。点击你想要为其添加Button控件的LinearLayout (或者父级布局控件,比如RelativeLayout或FrameLayout)。在Eclipse中,你可以点击Outline标签中的父级布局,然后使用绿色加号按钮添加一个新的控件。选择你要添加的控件――在这个例子中是Button控件。 3)处理点击 实现点击事件处理的方法是使用setOnClickListener()方法向你的按钮控件注册一个新的View.OnClickListener。要使用这个方法,你必须更新你的活动类以注册控件点击事件。通常情况下通过你的活动的onCreate()方法来实现。使用findViewById()方法找到控件然后使用它的setOnClickListener()方法来定义当它被点击时的行为。你将需要自己去实现界面的onClick()方法。 2.4.3 TextView显示文本控件 1)TextView常用属性 setText()设置文本内容,同xml中的android:text setTextSize()设置文本字体大小,同xml中的android:textSize setTextColor()设置文本颜色,同xml中的android:textColor setBackgroundColor()设置背景颜色,同xml中的android:background 2)单击TextView实现活动跳转 ①从相应的布局管理资源获得相应TextView组件的Id; ②在需要跳转的活动里面写点击事件,主要用到了TextView的字符串setSpan()函数和setText(spannableString)以及setMovementMethod()函数; ③在需要跳转的活动里面声明需要触发的Intent意图即跳转活动到目的活动,具体实例可参考图四到图五的实现效果。 2.5 总体框架的实现效果 2.5.1 菜单列表 考虑到Android手机的实际应用背景,主界面采用菜单列表式的方式呈现。主界面的部分截图如图3所示。 2.5.2 下拉列表项 每个菜单列表名称是一个下拉列表项,当点击该名称时会出现相应列表项里面的内容。以第七章图为例,点击后列表展开如图4所示。 2.5.3 界面切换 触摸每一个列表项里的选择项,会跳转到相应的活动界面。以点击第一图的深度优先遍历为例,会出现图5所示界面。 单击上一步或下一步,会出现相应以邻接表存储图的遍历步骤演示,点击上面的“点击查看优秀思想”会出现相应演示模块的原理或者概念性文字说明。 3 结论 本文的演示软件针对数据结构主要的算法给与了简要说明与实例演示,内容还不够具体、详细,每一部分具体的实现过程有待于细致推敲、修改完善,特别是对算法优秀代码的解析说明功能,做到尽可能的满足用户的需要。如何将抽象的数据结构算法思想形象生动的在Android平台展示,来帮助需求者的学习是一个值得研究的问题,希望本文的引入,给数据结构算法演示软件的多媒体实现带来一些新的思路。 安卓开发论文:基于安卓系统手机WiFi的家用智能遥控器开发 【摘要】主要介绍基于安卓系统手机WiFi的家用智能遥控器客户端的开发。通过在安卓手机上开发遥控器界面,并载入多个不同品牌不同型号设备的遥控器指令数据包,借助WiFi转红外模块译码成与家电相匹配的红外信号,使实物遥控设备数据化,实现“一个家庭只需一个遥控器”的目标,为人们提供一个智能舒适、环保节能的居家环境。 【关键词】安卓系统;WiFi;红外遥控 一、引言 由于红外遥控器价格低廉、技术成熟等优点,许多智能家电设备仍普遍采用红外遥控器进行控制,包括电视、空调、DVD机、电视机顶盒等等。然而,随着家庭中智能家电设备的增多,红外遥控器数量也在增加,一个家庭使用的遥控器数量少则数个,多则十几个,这会带来三大问题: (1)数量众多的遥控器给使用者带来使用和管理上的不便; (2)红外遥控器使用的一次性碱性电池,废弃后给环境带来极大的危害; (3)遥控器意外损坏后,很难找到匹配的遥控器。 基于安卓手机WiFi的家用智能遥控器,可同时控制多个不同品牌不同型号的家用电器,取代传统的实物遥控器,实现“一个家庭只需一个遥控器即可控制所有红外遥控的家电设备”的目标,极大减少遥控器数量和一次性电池的使用量,为人们创造便捷舒适、环保节能的居家环境。 二、系统的结构 整个系统主要包括客户端软件、WiFi转红外模块,如图1所示。客户端软件通过WiFi,将已编码的数据通过WiFi传送至WiFi转红外模块,然后WiFi转红外模块根据编码规则,传递指令至内部红外发射模块,实现红外数据的发送。 (一)家用智能遥控器客户端的构成 1.键码数据包的采集与设计 (1)键码数据包的采集 红外遥控器的编码格式通常有NEC。 NEC格式的特征:使用38kHz载波频率,引导码间隔是9ms+4.5ms,使用16位客户代码,使用8位数据代码和8位取反的数据代码。 随着家庭电器种类、型号的不断增多,相对应的遥控器也随之增加,为了便于管理、存取与更新家电遥控器的红外代码,需要为繁多冗杂的代码建立一个数据包。 (2)遥控器按键数据包的设计 由于红外协议各不相同,并且又相互不兼容,所以直接发送红外数据会导致WiFI转红外模块处理十分繁琐。因此,收集多种红外协议数据,按照自定义编码规则,将多种协议编码化,并保存于后台数据库。 为了实现按键界面与遥控器数据包的匹配,定义数据包格式如下: 文件起始标志位4位。 键码属性128位:设备的信息,访问中文字库编码、ASCII码。 载波频率4位:35-42kHz;分辨率0.5kHz,以适应不同载波的遥控器。 键码编码:对遥控器界面软件的所有按键进行编码,键码位数根据实际红外协议确定。 2.遥控器界面软件的设计 (1)数据库设计 安卓操作系统采用标准SQLite数据库,提供管理数据库相关的API。利用SQLiteOpen Helper类中的onCreate()Call Back方法以及onUpdate()Call Back方法创建与打开各种遥控器红外代码表Table,存进数据库中,方便数据的及时更新。 (2)按键与数据包匹配 在手机界面中,每个按键都与其相对应的红外代码相匹配,即按键功能与数据库中各种遥控器数据相连接。通过调用getReadable Database()方法当用户按下按键时,软件会查找数据包,将与该按键相连的数据包数据,即相对应的控制家电的红外代码以WiFi的形式发送至WiFi转红外模块。 (二)WiFi转红外模块 本模块负责数据接收、红外发射。包含WiFi数据接收与传送、串口数据解析、红外电平发射。采用WiFi芯片USR-WIFI232,提供WiFi信号及获得客户端所发送数据,再将数据通过串口传送至中控CPU。 本模块内部采用单片机作为中控CPU,处理编码化数据与红外协议的转化。由于单片机价格低廉,资源足够,功能满足中控CPU的需求,因此,采用单片机作为中控CPU。在单片机程序中设置多个红外协议入口点,当编码化的数据传送至单片机后,按照自定义的编码规则,寻找对应的红外协议入口,从而发射对应的红外电平。 中控CPU功能硬件电路由单片机最小系统及红外发射电路成。在中控CPU程序中,包含定时器功能、串口数据读取功能、红外电平控制功能。中控CPU的程序流程图如图3。定时器功能主要是用于产生载波,并与红外信号叠加,从而提高红外信号在空气中传播的抗干扰能力。串口数据读取,将WiFi芯片传递的数据加以分析,按照自定义的编码规则,进入不同的红外协议功能函数。红外电平控制功能,实现具体的红外协议函数,通过串 口读取功能提供的数据,发射出匹配的红外信号。 三、实验测试 本次试验采用专用的红外测试仪器,可以监测到红外信号并将其波形显示出来。采用安装客户端的安卓手机及WiFi转红外模块,对比于实物遥控器。将实物遥控器、WiFi转红外模块都对准红外测试仪器。按下实物遥控器的某个按键之后,观察红外测试仪器显示的波形,如图3所示;接着按下安卓手机上对应的遥控器按键后,观察红外测试仪器上的波形,如图4所示。 由图3、图4可以看得出,安装客户端的安卓手机及WiFi转红外模块可以实现实物遥控器的功能。 四、结束语 本项目设计的运行在安卓手机上的新型遥控器,实测数据证明,其实现的功能与原配的实物遥控器性能一致,完全可以取代现有的各种实物遥控器,实现实物遥控设备数据化,降低成本。由于它基于安卓手机平台,具有成本低、扩展好、“一机多控”、环保、智能等优点,作品成熟后,具有较高的市场应有价值。
软件检测论文:安全检测软件工程论文 1计算机软件安全检测技术的方法 1.1计算机软件安全检测的流程 通常计算机软件安全检测的过程中只要有以下几个流程,首先是为了彻底全面的对计算机软件系统当中可能存在的缺陷予以充分的检测和了解,要对软件设计过程中最小的模块进行进行全面的测试,之后是要严格按照设计的标准和要求对组装的系统进行检测,此外还要对与之相关的体系机构进行全面的检查。其次就是要在做好了上述各项功能工作之后,还要对软件自身的有效性和功能性进行详细科学的检测,最后一点就是要对整个系统进行全面的检测,测试整个软件在各种环境下运行的安全性和可靠性。 1.2当前计算机软件安全检测的只要方法 首先是形式化的检测。形式化的安全监测实际上就是根据具体的要求来建立软件应有的数学模型,之后通过对应的标准化语言对其进行格式化的说明。形式化的安全监测通常有两种检测方法,一种是模型检测,一种是定量检测。其次就是在模型基础上的静态安全检测。模型安全监测一方面是通过软件行为和结构构建的一种方式,这样也就形成了一个可供测试的模型,这种模型在运行的过程中一方面可以在计算机上实现读取,在工作的过程中,比较常用的模型安全检测方法有两种,一种是有限状态机检测,一种是马尔科夫链检测、再次就是语法检测。语法检测实际上就是技术人员通过技术措施对软件在不同的输入条件下所产生的反应是否相同。四是基于故障注入的软件安全检测。故障注入的安全检测是应用故障分析树与故障数的最小割集来检测的。五是模糊测试和基于属性的测试。基于白盒的模糊测试较传统的模糊测试技术有很大进步,白盒模糊检测方法有效地结合了传统的模糊测试技术和动态测试用例检测技术的优点。六是混合检测技术。能有效地改善静态技术和动态技术检测存在的一些缺陷,从而更好地对计算机软件的安全进行检测。七是基于Web服务的检测技术。它是一种基于识别内容的分布式Web服务器技术。具有语言中立、互动操作性强等优点,能够将复杂的安全检测分解为子安全类型进行处理,以使其可以更有效地应对复杂的安全检测的需要。 2软件维护的主要类型 2.1改正性维护 改正性维护是指改正在系统开发阶段已发生而系统测试阶段尚未发现的错误。这方面的维护工作量要占整个维护工作量的17%~21%。所发现的错误有的不太重要,不影响系统的正常运行,其维护工作可随时进行:而有的错误非常重要,甚至影响整个系统的正常运行,其维护工作必须制定计划,进行修改,并且要进行复查和控制。 2.2适应性维护 适应性维护是指使用软件适应信息技术变化和管理需求变化而进行的修改。这方面的维护工作量占整个维护工作量的18%~25%。由于计算机硬件价格的不断下降,各类系统软件屡出不穷,人们常常为改善系统硬件环境和运行环境而产生系统更新换代的需求;企业的外部市场环境和管理需求的不断变化也使得各级管理人员不断提出新的信息需求。这些因素都将导致适应性维护工作的产生。进行这方面的维护工作也要像系统开发一样,有计划、有步骤地进行。 3提高软件的可维护性方法 3.1建立明确的软件质量目标 如果要一个可维护性的程序满足可理解的、可靠的、可测试的、可修改的、可移植的、效率高的和可使用的7个全部的要求,要付出很大的代价,甚至是不显示的。但是可理解性和可测试性以及可理解性和可修改性是相互促进的,而效率和可移植性以及效率和可修改性是相互抵触的。因此,要明确软件所追求的质量目标。 3.2使用先进的软件开发技术和工具 利用先进的软件开发技术能够大大提高软件质量和减少软件费用,并且稳定性好,容易修改、容易理解,易于测试和调试,因此可维护性好。 3.3建立明确的质量保证 最有效的方法就是质量保证检查,在软件开发的各个阶段以及软件维护中得到了广泛的应用。 4结束语 从文章的叙述当中我们知道,软件维护工作在运行的过程中实际上是存在着非常强的综合性和复杂性的,当前我国的软件规模不断增大,同时复杂程度也在不断的升高,在这样的情况下也就使得软件的维护成本大大提升,软件维护的难度也有了非常显著的增加,所以,软件的可维护性直接影响到了其维护过程中的资金投入和整个软件的生命周期。 作者:高林 单位:同济大学 软件检测论文:安全漏洞检测计算机软件论文 随着科技的发展,计算机在社会中的地位越来越高,于此同时源代码数量也不断增多,由于这些漏洞的存在,很多黑客就利用这些代码中的漏洞进入到计算机软件中实施破坏。因此,计算机在给人们带来方便的同时也为信息系统的安全埋下了一个定时炸弹,安全问题已经成为系统安全最主要的问题。随着计算机更新速度加快,出现的漏洞越来越高,由于利益的驱使,黑客对其的攻击形式多样化。因此,在不断提高漏洞检测技术的基础上,需要寻找弥补漏洞的有效方法,只有这样才能保证计算机安全运行。 1计算机软件存在的安全漏洞 随着我国经济的不断发展,科技技术有了很大进步,互联网中的信息系统使用范围不断扩大,在各个领域发挥着不可取代的作用。由于计算机软件中有很多的安全漏洞,因此很大程度上信息系统就产生了一定的安全隐患。软件中的漏洞会对信息系统造成非常大的威胁,这就需要对计算机软件中的安全漏洞进行必要检测,安全漏洞检测是现代信息系统安全运行中非常重要的课题。计算机软件漏洞是指计算机系统在编程时出现的错误导致的缺点,这些缺点非常容易使计算机软件产生一些安全隐患和计算机自身的危险,计算机系统对有恶意的网络信息有非常高的敏感性,极容易出现对系统攻击行为。之所以出现这种情况,主要原因是在软件开发和研制过程出现的一些问题。漏洞主要有两种:安全性漏洞和功能性漏洞。安全性漏洞指的是在大多情况下漏洞不会影响计算机的正常运行,如果漏洞被黑客发现,软件运行时就会出现错误,严重者计算机会执行错误的命令,有很大的危害性。功能性的漏洞是指漏洞能够影响计算机正常运行,比如运行结果错误等等。漏洞特性主要表现在四个方面:1系统编程时由于编制人员的疏忽很容易出现逻辑性的错误,这种由于疏忽出现的错误很多是疏忽大意所致。2计算机在运行任务时很容易产生逻辑性错误,不同大小之间的程序模块相比可以看出逻辑性错误的发生率很高。3漏洞和软件环境有很大关系。4系统漏洞和时间也存在一定的联系,随着时间的延长,旧漏洞被修复但是也会产生新的安全漏洞。 2计算机软件安全漏洞的各项检测技术及应用 2.1安全静态检测 计算机软件安全静态检测,注重的是系统内部特性,静态检测和漏洞两者之间有共同的特点,这些特点之间也有很大的关联。目前漏洞的划分方法主要有安全性漏洞和内存性的漏洞。安全性漏洞对数据流的误差比较注重,很大程度上由于错误的内存形态而形成的;内存性漏洞对数据的准确性和类别有很大的注重性。因此,这种漏洞主要的检测技术方法就是在内部存储空间进行建模。因为静态检测方法之间有很大的不同之处,漏洞的处理也有很大的不同之处。所以,一些监测技术只能对漏洞进行必要的检测,但是一些方法在此基础上还能够对漏洞进行很好的处理。安全静态检测方法主要是对程序的代码进行扫描,对其中的关键句进行详细分析,然后根据设置的漏洞特性和标准对系统进行全面检测。分析关键语法是最早的静态分析法,它在分析时只对语法进行检查,把系统中的程序分为不同段落语句和数据库相互对比,如果发现有疑问,对其进行仔细的判断,从而进行检测;另一种检测方法就是按照标准进行检测。由于系统自身就是编程的标准,根据标准对计算机程序进行描述,可以通过语法对其进行描述,最后对系统进行整体检测。 2.2安全动态检测 2.2.1内存映射很多攻击者在对软件进行破坏时为了达到目的,会经常用到“NULL”结尾的字符串进行内存覆盖。采用代码页映射技术,攻击者能够利用“NULL”结尾字符串进行内存覆盖。 2.2.2非执行栈目前,出现了一些栈攻击软件的问题,主要原因是系统中栈的执行能力,由于栈内包含了所有数组变量,所以,攻击者通过向栈中书写一些恶意代码,再进行代码执行。预防这种攻击方法最为有效的方法是打破栈的执行力,使代码不能够进行执行任务。2.2.3安全共享库有些计算机中的安全漏洞主要是使用了不安全的共享库所致。安全共享库很大程度上可以预防恶意攻击行为。安全共享库有拦截和检测功能,主要是指使用动态链接方式进行程序运行,把不安全函数进行拦截和检测,最大程度上保护软件的安全。 2.3计算机软件安全漏洞检测技术的应用 安全漏洞检测技术直接关系到计算机的安全应用,其中在计算机软件安全漏洞检测中,其各项技术的应用主要集中在:第一,防止竞争条件安全漏洞应用。这种漏洞的应用一般是采用原子化处理竞争编码,这种编码有锁定功能,原子化操作进入锁定状态,详细的描述使用文件,很大程度上预防由于使用文件的变动使系统产生漏洞。第二,缓冲区安全漏洞检测技术应用。缓冲区安全漏洞检测主要是对软件程序中的一些疑问函数进行详细检测来预防缓冲区安全漏洞。第三,随机漏洞预防应用。对于随机漏洞的检测和预防需要用到性能良好随机发生设备,这种设备能够准确的对随机漏洞进行预防,其中最主要的原因就是该设备有密码算法。第四,格式化字符串漏洞检测技术应用。这种检测技术的应用一般是在代码中使用格式常量。 3结语 有上文可以看出,随着计算机的发展,计算机软件漏洞检测技术能够很好的对计算机中的漏洞和病毒进行安全检测,已经成为了现在计算机检测最实用的方法。软件的安全主要体现在编程和清楚漏洞方面,所以,需要对计算机软件安全漏洞检测技术不断提高,使网络信息系统更加安全的运行。 作者:汪刚 单位:南京工业职业技术学院 软件检测论文:软件工程中对安全漏洞检测技术的应用 摘要:近年来,信息技术带动了计算机在各领域广泛应用。伴随着软件不断更新与发展,计算机内现有缺点以及弱点越来越不易被人们察觉。安全是计算机同通讯网络使用安全之中最为基础的一项,就算计算机内安装了各种杀毒软件、防火墙以及防毒软件等,只要计算机内部软件自身存在安全方面问题,必然会导致整个计算机存在安全漏洞。本文在简述软件工程常遇到的威胁基础上,找出软件工程之中常见安全漏洞,分析安全漏洞相对应的检测技术,进而探索安全漏洞方面检测技术在软件工程之中的应用。 关键词:安全漏洞;检测技术;软件工程;应用 0前言 计算机在各领域普遍应用加速了全球现代化和信息建设的进程。如今人们生活、工作都离不开网络以及计算机,所以计算机通信安全就显得尤为重要。人们必须要加强对信息方面安全的建设,以此来保障用户使用计算机时能有一个相对安全的环境。近年来,无论是国内还是国外都发生了多起利用软件漏洞对计算机整体进行攻击的事件,这使得计算机内存在的缺点以及弱点成为了其安全的最大威胁。现今电脑之内仅有防火墙以及各种防毒杀毒软件是远远不能满足用户需求的,有时这些软件还会带来许多问题。所以,相关企业必须要加强对计算机方面安全漏洞相应检测技术的研究,以此来提高计算机内部软件工程的整体安全系数,确保用户使用安全。 1软件工程常遇到的威胁 1.1软件质量方面问题 计算机在被应用期间,其内部软件本身就存在一些不可避免的缺陷以及问题。在进行软件研发期间,研发人员由于对技术掌握不是非常透彻,以及自身缺陷都会造成计算机内部存在漏洞。这些漏洞直接威胁着计算机整体安全。据显示,近些年来国内外计算机在使用期间,由内部软件漏洞所引发的安全事件数量急剧上升,这给许多电脑高手以及网络黑客带来窃取电脑内部信息的机会,使得国家以及人民财产方面受到威胁。 1.2非法复制问题 计算机内部软件是一个科技含量较高的产品,在企业研发期间需要大量物力、人力以及财力才能完成。相关企业在软件研发方面所付出的远远比硬件开发高很多。但是,因为计算机内部软件比较容易被复制,这就直接造成了产权方面的危害。近年来,全世界非法盗用相关软件造成的损失非常庞大,并且事件次数逐年上升。特别是我国,近些年来国内经济过快增长,这就使得科技相对落后,与发达国家现有科技存在一定差距。这就使得不法分子趁虚而入,借助软件存在漏洞对计算机进行整体攻击,非法复制电脑内部信息,造成了用户以及国家财产方面严重损失。 2软件工程之中常见安全漏洞 电脑系统有一个重要特征就是存在安全漏洞,人们可以利用这一弱点编写攻击程序,通过授权方式获得没有经过授权方面的相关访问,进而对电脑系统造成危害。即使电脑中安装了防火墙,防毒以及杀毒软件,但对于那些利用软件方面漏洞进行攻击的程序来说,并没有多大用处,甚至还会出现更大的危害。站在当前软件市场角度来看,有几个漏洞经常被人们所忽视。分别为JBOSS服务器、LIBTIFF软件库、NET-SNMP以及ZLIB。非法人员可以Geronimo2.0安全漏洞实现远程造作,绕过电脑中身份识别这一环节,通过对电脑插入恶意的软件代码获取访问控制权限。JBOSS服务器中的3.2.4到4.0.5这些版本中,存在目录遍历这一安全漏洞。LIBTIFF软件库则是读写、标签图像具有的文件格式的相关文件。NET-SNMP中的NET以及SNMP协议文件之中存在安全漏洞。ZLIB是一个对数据进行压缩的软件库,因为库里的代码解释长度大于1,进而导致安全漏洞[1-2]。 3安全漏洞相应检测技术 3.1静态检测 (1)静态分析静态分析这一方法主要对程序当中代码进行直接以及全面的扫描,同时提炼出程序当中关键语句以及语法,再通过对其含义理解来分析该程序,并严格依照事先设定安全的标准以及漏洞特性来进行电脑整体检验.第一,对程序当中语句以及语法深入分析,这是最为原始的一种静态分析法。这一方法检测数量有限,并且检测出来的漏洞通常都是比较严重已经被人们所知的.第二,就是严格依照标准进行相关检测,一般来说,电脑系统之中程序运行实际情况进行描述就是安全标准。其实程序本身也是一种编程标准,也就是指那些一般的安全标准,我们常说的漏洞模式[3]。人们可以利用这一规则对漏洞进行检测,然后再通过规则处理对相关数据进行接收,然后将其转换为处理器在进行内部描述,最后对系统程序进行整体检测。(2)程序检验程序检测主要借用一些抽象软件当中的程序获取一些形式化程序以及模模型,再采用形式化的漏洞检验方法来对其展开检测,最后使用正确检测方法对电脑漏洞进行整体检测。模型检测一般是建立电脑系统内部程序相关有向图以及状态机来完成检测的。通常情况下,这种检测包含两种方式,分别为符号化以及自动模型转换。符号化就是将抽象模型转换为与语法树形式,并用公式描述出来,人们通过公式来判断其是否符合需求。自动模型转换需要将检测程序进一步转变成等价的自动机,在将这两个自动机相互补充、替换,从而形成新的自动机,然后再将判定的系统转变成能够容纳的语言形式进行检测[4]。 3.2动态监测 许多黑客经常使用“NULL”表现在尾部的字符串来对内存进行覆盖,以此来实现攻击目的。应用代码存在页面之中映射技术可以使黑客在使用“NULL”尾部字符串对内存进行覆盖,这使得跳转到相对简单内存区域的相关操作显得十分困难。从这方面来看,随机将代码页映射到各不相同内存地址之上,可以有效降低依靠猜测内存地址对页面进行攻击的几率。 4安全漏洞方检测技术在软件工程之中的应用 4.1对竞争条件方面的漏洞进行预防 对一些由于竞争条件产生的漏洞,主要预防方法就是将形成竞争相关编码运用原子化方法进行操作。执行单位当中最小的就是编码,程序在运行期间没有任何情况可以对其产生干扰,原子化相关操作应用的是一种锁定方法,利用预防系统存在的某种状态的改变来形成问题。以达到间接调用文名系统的目的,进而把使用的文件和句柄进行描述[5]。 4.2对缓冲区存在的漏洞进行预防 利用软件程序之中较为危险的函数检查来预防缓冲区的漏洞溢出,可以使用安全软件版本来代替不安全的版本。例如,人们可以将原来externcharstrcat替换成externcharstrncat等。 4.3对随机产生的漏洞进行预防 在预防随机漏洞时,可以使用一些性能良好的设备。随机发生相关设备一般都自带一套密码算法,以此来保证设备自身安全。这样,即使软件遭遇攻击,黑客掌握了系统中的所有算法,也不能获取电脑中已经形成的信息数据流。 4.4对格式化字符串漏洞的预防 采用严谨预防,直接使用格式方面常量来进行编程,这样可以避免为黑客提供在系统内创建字符串的机会。一般程序中不定参数都存在格式化现有字符串方面的漏洞,用户在使用这些函数期间,必须要保证其中每个参数具有的个数和均衡性能。此外,应用Windows操作系统下属的窗口进行数据输出工作同样可以减少漏洞的威胁能力[6]。 5结束语 当今社会,网络发展使得软件工程日趋复杂,计算机之中软件安全关系到全球每一个使用计算机网络用户的安全。现阶段,国内计算机内部软件安全一般表现在程序编写以及检测消除相关软件漏洞,不法人员常利用这些漏洞对电脑进行攻击。所以,只有人们对这些软件漏洞源代码进行分析以及查找,才可能从根本上弥补这些漏洞,进而提升计算机整体安全系数。 作者:周亮 单位:兰州石化职业技术学院 软件检测论文:软件工程的安全检测与维护分析 摘要:软件工程作为计算机技术的重要的组成部分,甚至从某种层面上来说,软件工程是计算机技术的优秀和关键所在,将对计算机技术的高低起到至关重要的决定性作用。为了进一步促进计算技术的更好发展,需要对软件工程进行安全检测及定期维护,从而切实有效的提高计算机技术的服务水平和服务质量。基于此,本文以安全检测与维护的概述为主要出发点,论述软件工程的安全检测方式,并分析软件工程的维护类型和策略,以期为相关人员提供一定的借鉴经验。 【关键词】软件工程;安全检测;维护 我国计算机软件的类型、数量也得到了不同程度的发展,并广泛应用于社会经济发展的各个领域之中。但是不可否认的是计算机软件也有其自身的弊端,因其本身的开放性特征极易增加计算机软件信息泄露的可能性。面对此种情况,如何对计算机软件工程进行安全检测与维护,成为相关技术人员亟待解决的重要课题。 1安全检测与维护的概述 安全检测与维护对计算机应用水平的提升具有积极的推动与促进作用,能够切实有效的保证计算机应用体系之中的信息安全性,在国家机密维护、人民群众信息保护等方面扮演极为重要的影响角色。对此,相关人员若想最大限度的发挥计算机技术的积极功能,则需要对计算机软件工程给予高度关注和广泛重视,以行之有效的安全检测方式和科学合理的定期维护提高计算机软件的应用水平,更好的为社会发展所服务。众所周知,计算机技术在应用过程中极易受到技术、人为等因素的影响,一定程度上会出现计算机软件安全问题,通过安全检测与维护技术则可以针对其存在的问题进行科学合理的解决,修补软件工程中存在的漏洞,以此来保证计算机软件的正常运行和高效运作。一般来说,软件工程的安全检测技术主要有两种方式,分别是静态和动态,而安全性能方面的检测则可以分为三方面,即性能测试、渗透测试、过程验证。任何产品在其应用和使用过程中均会有不同程度的消耗,之中消耗是在自身的生命周期之中,而软件工程作为产品体系的一种,也固然有自我的生命周期,主要分为四方面,分别是定义、开发、运行、维护。计算机软件在应用过程中其根本目的是满足用户的客观实际需求,这也是软件应用的本质所在,但是在这一过程中如果存在某些错误、漏洞,则需要采取必要的措施对其进行及时修复,其中安全检测技术与维护技术则发挥了重要作用。通过安全检测技术和维护技术的应用,可以促使计算机软件逐渐朝着精准化、安全化和高效化的方向发展,进而更好的适应周遭环境。 2软件工程的安全检测方式 2.1流程 软件工程的安全检测需要经过几个流程,以此来保证软件工程安全检测方式的正确合理。(1)全面检测,安全检测需要从宏观框架之下对整个计算机软件工程的各个环节进行全面检测,及时寻找到其中存在的不足、问题或漏洞,并对这些问题进行一个全面的把握。随后,需要根据计算机软件中的不同模块进行精准定位,以相关操作指标为基础进行细致深入的全盘扫描,从而提高计算机软件的安全性,确保软件在运行过程中可以做到稳定。(2)在初步检测的基础之上,可以从功能、有效性两方面对其进行详尽检测。(3)将计算机软件工程放置于不同的环境之中,以此来对其进行系统化的检测,强化计算机软件工程的可靠性与安全性含量。 2.2安全检测方式 软件工程的安全检测方式首先要说明的则是形式化检测,该种检测方式是建立在数学模型的基础之上,以此来保证安全检测的客观精准,通过与之相匹配的标准化语言对软件工程的各项要素进行格式化说明,从而提高软件工程的安全性和可靠性。与此同时,形式化安全检测方式分为两种类型,分别是定量检测类型和模型检测类型。其中要格外说明的则是模型检测方式,该种建设方式以计算机软件结构为基础形成与之相对应的模型,在运行过程中可以对计算机软件进行直接解读与检测,具有实用性和便捷性的双重特征。第二,则是在模型建立基础之上形成的静态安全检测方式。第三,语法安全检测方式,相关技术人员要对软件工程的应用技术效果进行全面系统的深入分析,根据输入条件的不同进行与之相对应的安全检测,由此分析计算机软件工程是否会在不同环境之中呈现相同的安全效果。第四,属性测试与模糊测试安全检测方式,对计算机软件的各项内容进行对比分析。第五,故障分析的安全检测方式,将计算机软件之中可能会存在的安全故障进行分析,将其与现阶段存在安全故障进行分析比较,并由此检测软件中存在的系统错误。 3软件工程的维护分析 3.1软件工程的维护类型 计算机软件工程在安全检测的基础上,还需要对其进行定期维护,通过行之有效的维护技术莱维软件工程的正常运用奠定基础,提供科学合理的技术保障。其中,软件工程的维护类型主要包括以下两方面: 3.1.1适应性维护该种维护方式以外部环境的变换为基础,对软件的适应性进行逐一调整和实行维护,主要是为了提高软件工程的环境适应恩呢管理,更好的提高软件工程的应用水平和运作效率。 3.1.2改正性维护计算机软件工程虽然经过安全检测,但是并不能从根本上检测出其中的某些隐性问题,这就需要软件进行试验性使用,根据其在实际使用过程中存在的问题进行维护,一般来说,运用该种维护类型的软件工程问题相对较小,不会影响计算机软件的正常运作。 3.2软件工程的维护策略 软件工程的维护系统在应用过程中应不断跟随时展潮流,以此来更好的提高计算机软件的应用性能。对此,相关技术人员需要以科学合理的软件维护目标为基础,对软件维护系统进行不定期更新、维护和升级,以此来为软件工程的维护提供良性发展的外部框架。同时,要增强维护技术的现代科学技术含量,将具有时代内涵的科学技术融入其中,不断提高软件的质量和水平。此外,还要建立软件工程的质量保证体系,以此来对软件工程的各项内容进行全面科学的专业检查。 4总结 现阶段,我国正处于社会主义改革的攻坚阶段,在新的时代背景及发展形势之下我国计算机事业取得了显著成效,对推动我国社会经济发展、提高人民群众生活水平等方面具有至关重要的现实意义,相关人员要密切重视软件工程的安全检测技术及维护技术,推动计算机技术事业的稳定发展。 作者:周亮 单位:兰州石化职业技术学院 软件检测论文:计算机病毒软件检测思索 1计算机病毒行为特征 (1)传染性 传染性是计算机病毒最重要的特征,是判断一段程序代码是否为计算机病毒的依据。计算机病毒是一段人为编制的计算机程序代码,这段程序代码一旦进入计算机并得以执行,它会搜寻其他符合其传染条件的程序或存储介质,确定目标后再将自身代码插入其中,达到自我繁殖的目的。是否具有传染性是判别一个程序是否为计算机病毒的重要条件。 (2)非授权性 病毒隐藏在合法程序中,当用户调用合法程序时窃取到系统的控制权,先于合法程序执行,病毒的动作、目的对用户是未知的,是未经用户允许的。 (3)隐蔽性 病毒一般是具有很高编程技巧、短小精悍的程序,它们一般附着在合法程序之中,也有个别的以隐含文件形式出现,目的是不让用户发现它的存在。如果不经过代码分析,病毒程序与合法程序是不容易区别开来的。 (4)潜伏性 大部分的病毒传染系统之后一般不会马上发作,它可长期隐藏在系统中,只有在满足其特定条件时才启动破坏模块。如著名的在每月26日发作的CIH病毒。 (5)破坏性 病毒可分为良性病毒与恶性病毒。良性病毒多数都是编制者的恶作剧,它对文件、数据不具有破坏性,但会浪费系统资源。而恶性病毒则会破坏数据、删除文件或加密磁盘、格式化磁盘等。 (6)不可预见性 从对病毒检测方面看,病毒还有不可预见性。不同种类的病毒,它们的代码千差万别。虽然反病毒技术在不断发展,但是病毒的制作技术也在不断的提高,病毒总是先于相应反病毒技术出现。 (7)可触发性 计算机病毒一般都有一个或者几个触发条件。如果满足其触发条件,将激活病毒的传染机制进行传染,或者激活病毒的表现部分或破坏部分。病毒的触发条件越多,则传染性越强。 2实验环境 本文的实验环境为一台PC机,其运行WindowsXPSP3系统和装有WindowsXPSP3系统的Vmvare7.0虚拟机,其中还有OllyDBG、Filemon、SReng2、Regshot、SSM在开始实验之前,我们先要确保虚拟机内的系统纯净,然后保存虚拟机的快照。 3检测分析计算机病毒过程 运行Regshot进行注册表快照比较。首先,运行Regshot软件,然后选择日志输出路径后点击1stshot,即对纯净系统下的注册表进行快照,之后不要退出程序,接下来运行我们要测试的neworz.exe,再点击2stshot,即对运行病毒后的注册表进行快照。在第二次快照完成之后,点击compare便会在IE浏览器中显示出注册表的变化,由于该病毒修改表项过多,此处只展示一部分。通过报告我们知道neworz共对注册表造成影响有541项,通过上图我们能够发现,此病毒对很多杀毒软件进行了映像劫持操作。 (1)对使用系统端口进行比较在进行完注册表对比后,我们将虚拟机系统还原至纯净快照,运行CMD,切换到C盘根目录下,输入netstat–an netstat1.txt,这样做是保存纯净系统下系统所开端口的记录。之后运行病毒文件,再次输入netstat–an netstat2.txt。对比两个TXT文档的变化,在这里,用的是UltraEdit进行的比较。通过比较我们发现在运行neworz.exe之后,虚拟机有了一个端口为1401的TCP链接,指向一个特定IP的80端口,打开TCPview软件,对所有TCP链接进行监控后发现这个1401端口正是neworz.exe打开用来与远程主机通信的。 (2)用SReng2分析病毒样本静态行为再次将虚拟机还原到纯净快照处,这次我们要用到SReng2软件。打开SReng2,点击左侧的智能扫描,然后开始扫描,保存扫描结果。在运行病毒后再次运行SReng2,并保存扫描结果,用UE对比两次结果。我们能够发现在进程中多了neworz.exe进程,同时发现其获得了SeDebugPrivilege和SeLoadDriverPrivilege权限,并且在有一个不是在C:\Windows\System32目录下的svchost.exe也同样获得了这两个权限。 (3)通过Filemon观察病毒的操作在这里需要提前说明一点,根据前面的分析研究发现neworz.exe病毒也对Filemon进行了映像劫持,所以需要将主程序名更改一下方可正常运行。同样,还原虚拟机至纯净快照,打开Filemon,将过滤条件设置成为neworz.exe,然后运行病毒程序。由于信息量很大,只列举一部分,如图2所示,我们可以发现在其在C:\DocumentsandSettings\Administrator\LocalSettings\Temp目录下创建了绿化.bat,还发现其在相同的目录下创建了svchost.exe和urlmOn.dll。 (4)OllyDBG分析还原虚拟机系统,运行PEID对neworz.exe进行查壳,发现其使用的是WinUpack0.39final的壳。对其脱壳,脱壳过程不在这里进行说明了。脱壳之后显示是VC6.0编写的。将其载入OD,查找字符串,结合我们刚才对neworz.exe行为的分析,我们发现了其创建的绿化.bat和修改的权限,图3是病毒对注册表的修改,我们可以发现其对大部分的杀毒软件都进行了映像劫持,同时还有任务管理器。 (5)通过HIPS软件SSM对病毒进行动态分析与Filemon一样,在用SSM对病毒进行动态监控时,也需要将SSM主程序更改名称。最后一次将系统还原至纯净,安装SSM,并将系统内的安全进程设为信任。再次运行病毒,可以发现neworz.exe运行了winlogon.exe,之后services.exe运行了Beep.sys等等,在这里就不一一举例了。 4总结 本文通过对neworz.exe计算机病毒为例,总结了使用虚拟机和软件行为分析技术对检测病毒行为的各个步骤:注册表快照对比、端口开放与通信对比、利用SReng2比较分析、通过使用Filemon观察病毒文件操作、研究分析OD字符串和使用HIPS软件对病毒进行动态观察等,使得在接下来的查杀和今后的防御有了极大的帮助。 软件检测论文:软件工程安全检测与维护策略 摘要:文章主要阐述的是计算机软件工程检测和维护工作的过程,首先简单的介绍了计算机安全检测和维护的定义、重要性以及类型等方面,再者讲述了计算机检测的流程和方式,最后是对计算机软件维护方面分点进行详细的分析。笔者希望这篇文章能给相关的人士在计算机软件工程检测和维护方面一些新思路,此文仅供参考。 【关键词】计算机软件工程;安全检测;维护 现如今的社会经济的发展实现全球化、共享化以及信息化,这样的发展趋势必要将导致经济的沟通、交流从书信、面谈转向计算机网络方式。计算机网络全面进入人们的生活、工作,人们也在计算机网络给予的便利下不断的提升、进步。但,计算机软件并非是完全安全、无害的产品,存在易被网络病毒感染且易成为网络病毒传播的介质、易被外界攻破信息泄露等问题,因此,计算机软件企业需要提高计算机网络安全性能,加强计算机软件工程检测个维护的力度。 1安全检测和维护的概述 计算机在人们的生活和工作中不断普及,已经成为了人们生活中不可缺少的部件,致使计算机网络保存着人们的个人信息、财务信息等多种私密重要的信息,一旦信息泄露将会导致人们的生活出现危机,人们也越来越重视计算机软件的安全问题,因此,计算机软件工程的安全检测和维护工作开展需要做到安全、严谨、严格、快速、有效。计算机软件是由科技人员共同研究制造的产物,其虽然在多方面发挥着重大作用,但不论是多强大的计算机软件都会存在漏洞,漏洞极易成为不法分子实施违法事件的条件,计算机软件的安全检测和维护就是为了发现、修补、计算机的漏洞和危害问题而存在,保障人们的信息安全。计算机软件安全检测的技术分为动态和静态两种,性能、渗透测试、过程验证分别是计算机软件工程安全检测的措施。计算机软件从想法、定义理论、研究开发、推向市场、运行、后期维护的过程称之为计算机软件的生命周期,计算机软件的生命意在为人民服务,满足人们的客观实际需求,计算机软件工程的安全检测和维护则是为了更好的保障计算机软件的服务而存在,发现漏洞、修补漏洞、防止信息泄露是计算机软件工程安全检测和维护的职责所在。计算机软件的精准性、安全性、高效性是计算机软件工程安全检测和维护的发展方向和目标。只有提高计算机安全检测技术和维护技术,才能有效的保障计算机软件的安全。 2软件工程的安全检测方式 2.1流程 计算机软件工程的安全检测的流程分别为:(1)全面检测:计算机软件工程的安全检测第一步就是对整个计算机软件进行粗略全盘的扫描,对整个计算机软件宏观状态下的情况有大致了解,明确计算机软件的存在的漏洞、缺失等问题出现在哪个模块上,逐一将漏洞修补、问题解决。再进行全面、细致、深入的扫描,看是否还有未处理和修补的漏洞、问题,保障计算机软件的安全。(2)从计算机软件功能、有效性两个方面进行计算机安全检测的第一步。(3)若想有效的加强计算机软件的安全性能和可靠性能可在进行计算机软件安全检测时放置在各个环境中进行全面检测。 2.2安全检测的方式 计算机软件工程安全检测的主要方式为形式化检测。该项检测方式能保证计算机软件工程的安全性、可靠性、客观性、精准性,其保障原理是以数学模型为基础,将计算机软件工程的理论要素转换成标准化语言进行说明。形式化检测可分为定量检测和模型检测两种类型。模型检测具有很强的实用性和便捷性,可将计算机软件结构通过模型转换形成可解读和检测的模式。计算机软件工程安全检测方式还有以下几种:(1)静态安全检测方式,该方式的形成是以建立模型为基础。(2)安全式检测方式,该方式主要是针对计算机软件在环境不同效果是否相同的结论进行检测,根据条件的不同,运用技术进行系统化的安全检测。(3)属性和模糊性测试方式,该方式主要是将计算机软件的各项内容分别检测之后,将检测结果进行对比分析。(4)故障分析检测方式,该方式的检测计算机软件系统的方法是将计算机软件可能会出现故障问题的原因与出现的故障问题原因进行比对分析后进行检测工作。 3软件工程的维护分析 3.1软件工程的维护类型 计算机软件的安全性和可靠性需要安全检测和维护两者共同进行才能得到相应的保障。安全检测是解决故障问题,维护则是预防故障问题的出现,二者缺一不可。计算机软件工程维护的类型分为以下两个方面:3.1.1适应性维护适应性维护的目的是加强计算机软件工程环境的适应性能并进行有效管理,进而提高计算机软件的运作能力和效率。适应性维护是将计算机软件的适应性能调整和维护至可适应于各种外界环境。3.1.2改正性维护改正性维护适用于小且较为简单、不会造成计算机瘫痪的计算机软件故障问题。适应性维护是在计算机软件进行全面检测和修补后,测试计算机软件是否全面修补故障问题的过程中进行维护工作,将从根源上解决计算机软件存在的故障问题。 3.2计算机软件工程的维护策略 现如今,计算机的应用技术在跟随着时代的发展进程不断的提高和创新,为的是能适应时代的发展,因而计算机软件的应用性能也需要不断的创新和提高,计算机软件的维护手段和范围等也要不断的创新、升级。计算机软件的维护技术的提高和创新因建立在科学、合理、合法的基础上,将与维护技术相匹配的现代化科学技术融入到其中,加强计算机软件维护技术的科技含量,提高计算机软件的安全性能。技术人员通过相应的维护技术不断的更新、升级计算机软件系统,为计算机软件系统建立一个完整、严密的保护框架。还要建立健全计算机软件工程的质量保障制度和保障体系,计算机软件的安全检测和维护可根据质量保障制度和体系进行全面性的检测和维护工作,系统化的安全检测和维护才是计算机软件工程质量安全的保障手段。 3.3预防竞争性漏洞 计算机软件工程的维护工作在预防和处理竞争性漏洞的方式是建立在相关编码原子化的基础上,运用最小编码原子化不会对计算机程序的运行造成干扰的特性,将计算机软件程序采用原子化操作进行锁定,所用文件的名称的描述方式可通过间接调用文件在系统中的名称进行描述说明。 3.4预防随机性漏洞 计算机软件工程维护工作在预防随机性漏洞时需要借助一套操作良好、使用正常、运行顺畅的设备进行维护工作。设备在维护工作中的作用是在通过自身存在的密码算法保障设备系统信息安全的情况下作为随机数的发生器,隐藏计算机软件的攻击者要偷取的数据信息,扰乱数据信息的位置和排列顺序。 4结语 时代潮流的发展已经从原来的低速、人工手动、封闭式向着快速、科技、共享式方向前行,注定着计算机科技影响着经济的发展,影响着人们的生活,只有加强计算机软件安全检测和维护技术,提高计算机软件系统的防护能力,才能有效的保障人们稳定生活,保证国家经济稳定发展。 作者:刘睿 软件检测论文:软件工程安全检测与维护研究 摘要:为确保计算机系统设计效果的有效提升,最关键的就是要有软件作为必要的支撑,因而必须要全面提升计算机整体性能,才能够向用户提供高质量的服务。为此,要想不断满足人们实际需求,计算机系统在实际运行的时候就一定要充分考虑软件与硬件。另外,需对软件可维护性给予高度重视。基于此,文章将软件工程作为研究重点,阐述了安全检测与维护的相关问题,希望有所帮助。 【关键词】软件工程;安全检测;维护;研究 近年来,国内计算机软件类型以及数量都取得了理想的发展成绩,同时在社会经济发展各领域中的应用也更加广泛。但需要正确认知的是,计算机软件本身也存在一定的不足之处。由于计算机软件开放性明显,所以计算机软件的信息泄露几率也更高。为此,必须要高度重视计算机软件工程的安全检测和维护的作用。 1软件工程安全检测技术与维护概述 对于计算机软件安全检测而言,在计算机软件开发中占据关键性地位,而主要的目的就是及时发现软件中的故障以及安全漏洞,确保在短时间内而更改潜在的安全问题。现阶段,计算机软件安全检测技术包含了动态与静态检测两种。通过软件的安全检测能够掌握计算机软件安全程度是否处于预期设计目标范围内。在检测的过程中,所涵盖的阶段主要有功能测试、渗透测试以及验证过程。软件定义、开发以及和运行维护是软件生命周期的重要阶段,所以,确保软件满足用户实际需求是运行维护阶段的关键性任务。可以说,针对软件使用方面的错误进行及时地更改,在环境变化的情况下也能够实现软件修改的目的,进而与全新的环境相适应。在用户出现新需求的时候,应对软件进行及时地更正,确保能够适应用户需求。 2软件工程安全检测的具体方式 对于软件工程的安全检测方式,最关键的就是形式化检测。该检测的方式将数学模型作为重要基础,使得安全检测的结果更加精准,灵活运用相适应的标准化语言,可以完成软件工程项目各要素的格式化说明,进一步增强软件工程本身的安全水平与可靠水平。在此基础上,可以将形式化安全检测细化成两种不同的类型,即定量检测与模型检测。但需要正确认知的是,该检测的方式主要是将计算机软件结构作为重要的基础,并且形成相应的模型。而在实践运行的过程中,还需要直接解读并检测计算机软件,将实用性与便捷性的双重特征充分彰显出来。另外,将构建模型作为重要基础并构建静态安全检测的方法。在此基础上,需对软件工程采取语法安全检测的方式,技术工作人员应当进一步探究并分析软件工程技术应用的实际效果,并且充分考虑输入条件的差异和安全相对应安全检测,最终掌握软件工程在不同环境下的安全效果是否一致。除此之外,还包括属性测试和模糊测试的安全检测,应当针对软件工程各项内容展开对比性地分析与研究。最后,软件故障分析安全检测,需要把计算机软件当中容易发生的安全故障展开深入地分析,并和目前所发生的安全故障展开比较与分析,进而将软件当中的系统性错误予以有效地检测。 3软件工程的维护研究 上文针对计算机软件工程的安全检测技术以及检测的具体方式展开了深入地研究与分析,并且了解到软件工程维护工作开展的重要作用。为此,下文将重点阐述软件工程维护工作的相关内容,以供参考。 3.1维护类型解构 在保证针对计算机软件工程进行检测的同时,还应当高度重视软件的定期维护。科学合理地选择使用维护技术对软件工程运用的正常性进行有效地维护,并为其提供相应的技术保障。一般情况下,软件工程维护工作的类型可以细化成两个部分:3.1.1适应性维护这种维护的方式主要将外部环境改变作为重要基础,并适当地调整和维护软件本身的适应性。这种维护方式的目的就是不断增强软件工程项目的环境适应能力,使其应用的水平以及运作的效率不断增强。3.1.2改正性维护针对计算机软件工程展开安全检测以后,并不能够保证对其中的部分隐性问题被集中检测出来。在这种情况下,应针对软件展开试验性的使用,同时充分考虑使用中的问题开展维护工作。通常来讲,应用改正性维护方式的软件工程存在问题并不大,所以并不会对计算机软甲的运行效果产生不利的影响。 3.2维护软件工程的有效策略 在对软件工程维护系统使用的过程中,必须要与时俱进,适应时展趋势,以保证实现计算机软件应用性能的全面提升。为此,技术工作人员应当将软件维护目标作为重要基础,不定期地更新并维护软件的维护系统,实现系统本身的有效升级。这样一来,才能够为软件工程维护工作的开展奠定良性外部框架。与此同时,也必须要不断增强维护技术中所包含的科学技术含量,将具有时代内涵的科技合理地融入其中,以实现软件质量与水平的全面提升。在此基础上,有必要对软件工程的质量把整机制予以合理地构建,为软件工程项目内容的专业检查工作提供有价值的参考依据。 4结束语 综上所述,根据文章研究结果可以发现,软件维护工作对于软件工程的正常运行具有极大程度的影响。而软件工程的维护工作也十分复杂,在软件规模明显扩大的基础上,复杂性也有所提高。为此,软件工程维护成本有所提升。在这种情况下,必须针对软件工程进行严格地安全检测,及时发现其中存在的安全隐患并解决。在此基础上,积极地开展软件工程的维护工作,确保软件工程运行的正常,提高其安全性与可靠性。由此可见,软件工程的安全检测与维护具有一定的现实意义。 作者:王祥顺 软件检测论文:计算机软件安全检测技术论述 摘要:计算机网络技术在近些年的发展可谓飞速,其他的相关领域也有着不同程度的进步成果,在复杂的社交与工作中逐渐成为了不可替代的必需品,其中,计算机内的软硬件安全成为人们关心的话题,只有在确保计算机软件与硬件的质量后,才能真正为群众的生活工作排忧解难。本文针对计算机的软件安全进行研究,通过软件的重要作用、现存的问题及改进措施的角度来开展讨论,旨在提升计算机内部软件的安全性能。 关键词:计算机软件;安全监测;技术探究 计算机在工作生活中的大量使用为人们提供了便利,软件的不断研发使其呈现多元化态势,软件功能的涉及范围很广,大体有商业用途与私人专用两类,不管计算机软件的功能如何使用,都大幅度地提升了生产工作的效率,同时加快了计算机的改进步伐。但与此相对应,计算机软件的大规模使用令客户的信息安全遭到破坏,隐私与安全大大减少,因此针对软件系统制定规范的制度与检测标准,才能实现计算机软件未来的安全性发展。 一、计算机软件安全检测技术的必要性 对计算机中的软件进行安全检测的目的就是防止计算机遭到病毒的入侵,确保用户的个人信息得到保护,计算机中涉及到的财产也有相应的保障,在目前软件泄漏私人数据频频发生的时期,计算机的安全检测发挥着关键作用,只有通过有序的检测,才能发现计算机使用过程中的缺陷,在与标准进行对比后及时修理,分析后续数据的稳定性。当用户使用计算机中的软件时,经常忽视定期的杀毒操作,随着使用时间的增加,为软件的安全带来了极大的威胁,软件的安全检测在这里发挥着保护电脑数据的作用[1]。在检测计算机内部软件时,要时刻关注以下几个方面。首先是软件的整体性能,计算机软件的程序相对复杂,在使用中容易因为细节上的失误造成数据的损坏,需要检测人员接受过专业的计算机训练,对软件的所有代码都有所了解,检测中运用技术领域的知识保证软件的安全性能;再就是在检测时注意软件特有的功能,倘若是进行社交的外部交流软件,在检测时要格外留意联网后能够传送信息的途径,假如是常用的非外交型软件,可以在掌握软件操作步骤后逐一排查,相对联网型软件要轻松一些,但也不可忽略其意外漏洞,对软件各个层次中的功用开展分析研究。 二、计算机软件现存的危险 在计算机软件存在的所有危险中,质量缺乏保障是首要问题,这与软件的开发过程有着密切联系,在后期的软件使用中,此现象将会令问题呈扩大化趋势,逐渐瓦解计算机的使用安全,同时满足了计算机入侵者的需求,将用户的数据盗窃,继而进行违法犯罪活动。除此之外,计算机中的软件通常在后台能够对用户的数据进行复制,这虽然有助于用户在误删信息后能够再次找回,但同时也加大了软件的危险性。还有盗版软件的盛行,不仅令计算机中的病毒大肆繁衍,同时破坏了我国规定的正版保护法律,软件的研发本身就需要经过大量的技术探讨,其中包含着工作人员的辛勤汗水,但软件往往能轻易被盗版复制,然后发展呈为自己服务的媒介平台,获取用户的个人信息,对计算机精通的盗版软件拥有者还有可能反向探索软件的编码,重新编制程序,将软件中携带病毒侵入用户电脑,破解用户的重要资料[2]。计算机的操作系统大都借助C语言程序来开发完成,虽然这一语言模式拥有特定的功能,并且容易上手操作,但也有一些漏洞对计算机软件的运行存在威胁。比如在操作时工作人员不够熟练,在安装系统时出现卡顿但没有及时处理,又或者因为自身的专业技术不过关导致编程代码不正确,这些情况都对软件安全有极大的影响。 三、如何实施计算机软件安全检测技术 (一)相关程序的研究 软件的检测需要复杂的程序,即便是对软件的主体进行细致检修后,也要对软件的子系统进行检测,根据不同的模板分派不同的方式,全面的检查可以让软件的运行更加流畅,防止病毒的侵扰。对软件程序来说,要根据计算机的适配状态安装,将防毒软件开启,结合计算机的即时运行速度检测软件,由于计算机型号与系统的不同,进行安全性能检测时也要兼顾整体稳定性。 (二)技术应用的研究 安全检测是结合计算机的实际状态进行的,因此检测代码也处于不断的变化当中,在程序的不同运行状态中自由切换,对不稳定的因素自动拦截,同时检测相对安全的数字代码,在检测完毕后能够对电脑每一个软件的占用比例进行概括,防止有非常态的内存占用出现,对提高计算机的运行速度也有较高价值。在这里重点提出WEB技术下的软件安全检测,这项技术的安全检测较为可靠,不管是性能还是防病毒都有保障,随着计算机科技的逐步发展,这项技术在软件的安全检测中使用频率越来越高,在后期可能会成为检测首选技术[3]。另外,静态检测功能也值得一提,它主要根据软件的程序代码展开研究,对软件的操作步骤实施检测,并对此建立专用的模板,在模板中不断重复检测,再到软件中实施测验,如果二者的检测结果都符合标准要求,那么软件的安全性就得到了保障。 四、结语 概而言之,计算机软件在快速发展中帮助用户解决了很多难题,其方便快捷的特性满足了用户的多方面要求,但在安全性能的保护上不应放松警惕,要从各个方面展开分析,不断提升计算机软件的可靠性。 作者:戴晓峰 单位:南通理工学院 软件检测论文:计算机软件安全漏洞检测技术的应用 摘要:目前,中国互联网上网人数已经超过了9000万户,位居世界第二。随着信息化水平的不断加深,具有自主知识产权的设备和软件的研发水平不断提高。然而计算机软件的研发过程中,在逻辑设计或编写方面有可能产生缺陷,这个缺陷一旦被不法者所利用并恶意攻击,使用者的个人信息及隐私将被大量泄漏,带来重大损失。因此,对计算机软件中的安全漏洞进行检测具有非常大的意义。本文主要对现行的安全漏洞检测技术及其应用进行探讨。 关键词:计算机软件;安全漏洞;检测技术;技术应用 引言 近年来,越来越多的人借助信息网络提高工作效率,信息网络正在改变人们的生活和工作方式,中国正在快步进入信息化时代。出于更好地满足用户需求的目的,计算机软件的功能不断增加,但同时也存在一定的安全漏洞,威胁到用户的财产及隐私安全。因而,必须对计算机安全漏洞检测技术进行研究,通过对此类技术的合理应用,保证计算机安全运行,提高用户使用体验。 1.安全漏洞检测技术 所谓计算机软件安全漏洞,又被称为计算机脆弱性,实际上就是在计算机硬件、软件及协议的具体实现或系统安全策略上产生的某种缺陷,不法者可以利用这些缺陷在未经授权的情况下对系统进行访问或破坏,从而损害使用者的切身利益,引发网络安全事件。安全漏洞检测技术,主要分为两大类: 1.1动态检测技术 安全漏洞的动态检测技术主要通过运行被检测的软件的某项功能,对比软件运行结果与预期的差距,来确定被测软件的此项功能是否存在安全缺陷。这种检测方法快速直接,更加具有针对性,但本身也会影响系统的正常运行,会为用户使用带来新的安全隐患[1]。1.1.1非执行栈技术计算机的使用过程中常常出现一些栈攻击软件的问题,我们可以通过针对栈的执行能力进行破坏,以此避免代码的执行,从而对攻击进行预防[2]。1.1.2非执行堆和数据技术非执行堆和数据技术可以使不法分子注入的恶意代码丧失执行能力,虽然成本较高,但检测防范效果非常明显,对应用程序的影响较小,具有较高的可行性。1.1.3内存映射技术内存映射技术具有较强的主动性,通过将代码页随机映射到不同的内存地址中去,为不法者的入侵带来困扰。1.1.4安全共享库技术安全共享库技术通过动态链接技术与数据库及客户链接,将不安全的函数排查出去,达到阻止调用不安全函数的目的。1.1.5沙箱技术沙箱技术主要通过限制访问来营造一个隔绝外部骚扰的安全空间,与防火墙有相似之处。 1.2静态检测技术 通过扫描被测软件的源程序或二进制代码,从语法、语义上理解来分析被检测程序的特征,寻找可能存在的异常信息。具体的扫描过程是先扫描计算机程序,重点分析其中关键部分,并根据漏洞标准进行检测。以动态分析方法对语法进行分析,并将其划分不同段落对比数据库的内容,进行及时的检测与预防。这种技术操作方便,实用性较高。静态检测技术的衡量指标有两个:一个是漏报率,一个是误报率。而这两个衡量指标呈现出负相关关系。静态检测技术通常包括:二进制对比技术和词法分析、程序评注技术、类型推导技术、规则检查技术、模型检测技术、定理证明技术、变异语言技术。 2.安全漏洞检测技术的应用 2.1格式化安全漏洞检测 计算机软件的安全漏洞中,格式化漏洞是出现频率较高的计算机软件安全漏洞。针对这种漏洞,我们可以通过应用代码来计量计算机软件的格式,以此来降低恶性攻击的机会,从而实现计算机软件安全检测的目的。格式化漏洞是以字符作为其表现形式的,可以从计算机软件的参数入手,对格式化漏洞进行检测并修复[3]。 2.2竞争条件安全漏洞检测 竞争漏洞是较为常见的计算机软件安全漏洞,针对竞争漏洞,技术人员通常从计算机软件的竞争代码开始进行检测,即采用原子化的处理方法去进行编码,将计算机软件代码原子化,在代码运行的过程中,代码通过性及通过效率较高,计算机软件代码的原子化可以使得代码的特征更加明显,进而锁定部分代码进行检测。这种将代码原子化并进行锁定的方式,一定程度上能够有效防止软件产生漏洞,从而保证计算机信息的安全。 2.3缓冲区的安全漏洞检测 缓冲区的安全漏洞检测技术,主要是针对计算机软件函数进行更加细致的检测与预防,以更加安全的版本替换安全性较差的版本,从而有效预防计算机漏洞,保障信息安全。 2.4随机漏洞的预防检测 随机漏洞的预防检测技术,需要通过使用性能更加良好、准确性更高的设备对随机漏洞进行预防,以此来保证计算机设备中含有密码算法,从而达到行之有效的预防目的[4]。 结束语 综上所述,在信息技术高速发展的今天,计算机软件的安全问题受到了人们的广泛关注。因此在实际应用中必须做好计算机软件漏洞的检测工作,利用计算机软件安全漏洞检测技术,保证计算机的安全运行。同时,不断提高计算机软件安全漏洞检测技术的运用效果,必要时可通过将动态安全漏洞检测技术和静态安全检测技术相结合的方式,来保障计算机软件正常运行,保证网络信息和用户的财产安全。 作者:朱杰 单位:南京邮电大学 软件检测论文:软件安全检测技术及应用 摘要:随着我国的深化改革,经济正在高速的发展着,特别是计算机科技水平也获得巨大发展。因此在人们的广泛的需求发展下,信息系统已经普及到了各行各业的全面应用当中,但同时信息系统的安全漏洞事件的增多逐渐成为人们关注的焦点,这让计算机软件系统没有了足够的安全保障。软件安全漏洞问题就让信息资料外泄,并且其是软件最大的威胁,也是引起信息软件系统不安全的重要原因,因此我国应该对计算机软件中存在的安全漏洞检测技术和应用实践性进行研究探索。并以此为出发点进行安全漏洞技术的重点分析,希望为计算机软件漏洞问题提供有效的解决。 【关键词】软件;计算机软件;安全检测技术 伴着我国的科学技术的不断发展,计算机软件的应用也变得越来越强大与严密,但同时开发软件代码量与功能的强大均在不断的增加。所以黑客就是通过代码中存在的部分漏洞对计算机的应用软件进行侵入,并造成信息的外泄和破坏。因此计算机的应用软件安全成为了当今世界威胁安全的关键问题。根据调查报告的数据显示,当前的计算机应用软件系统在其使用期间出现漏洞的情况频率越来越高,黑客就是利用这方面的弱点进行攻击操作,而且攻击的方向也从原来的破坏由利益方向转变,与此同时,攻击的手法也在不断的翻新。 1软件漏洞的总述 计算机的安全漏洞英文是Computevulnerability,其名称又叫作计算机的脆弱性问题。目前计算机的系统软件均会在安装时,自带杀毒软件或者是系统软件的防火墙技术,主要是为了防止计算机的系统软件的漏洞所带来的安全威胁。计算机安全漏洞就是指编写恶意的代码程序,然后伪装成正常的应用文件等。通过计算机使用者打开或者通过后门的方式侵入系统,并对其产生损害的行为。从当前的状况实情来看,现在的系统防火墙技术和杀毒软件技术在一定程度上会有防范的能力,但如果是有黑客入侵电脑时,具有漏洞的部分可以被人们巡查到。所以被黑客入侵时就会产生恶意攻击行为,直接造成信息泄漏或是损害,像这种情况都是黑客有较高的计算机应用水平。所以我们在使用防火墙和杀毒软件时,要正确安装软件出现运行不良的情况发生,避免产生漏洞对计算机系统造成风险。现在的防范手段就是以密码技术为主,但计算机漏洞还是依然存在的。所以这种做法不正确,应该将二者融合到一起来用。 2软件检测技术的特点 计算机应用软件就是计算机系统软件在计算机的使用过程存在的安全问题,在计算机使用期间软件就是其应用中非常重要的优秀组成,所以安全性问题就会在使用中产生不良的影响后果,从而导致计算机的安全受到影响。 2.1软件在开发中的逻辑错误 逻辑错误是在软件研发过程中导致的,它是一个非常普遍问题,也是由于常见错误而产生的原因,它是由开发人员的失误引起的安全漏洞事件。 2.2数值计算产生的错误 数值计算就是在软件数据的处理中常见的逻辑错误类型,主要是因为原始数据或者新加入数据处理不当,或是程序在运行时处理错误过程中所发生的问题。 2.3系统所带来的问题 计算机在运行时系统应用软件是主要的支撑点,它是一切软件应用的载体,所以它出现漏洞也会导致其他软件的风险加大。 2.4漏洞长时间存在 计算机软件出现安全问题时,其会导致计算机系统受病毒或是黑客的伤害,最终造成非常严重的后果。因此在修复计算机系统漏洞时也会伴随着新的漏洞产生,这也是计算机信息安全一个非常重要的难题。 3软件检测技术的利用 防止缓冲区出现漏洞。可以在软件应用过程中进行函数实时检查,来减少缓冲区所出现的漏洞问题,要经常的更新软件的版本,提高对不安全因素的发生防护性。防止竞争出现的漏洞。在应用软件时会因为竞争而出现漏洞问题,对于这种问题的出现就是把已经形成竞争编码改成原子化来操作。在软件开发时,编码就是最小的执行单位,所以在软件运行时不会有任何因素对其产生干扰。我们应该用原子化的锁定手段来操作,并对所用的句柄或文件进行描述。防止字符串格式化所带来的漏洞。我们用Windows操作系统窗口进行数据的输出能够完成减少软件漏洞威胁的问题,还要应用严谨性来预防问题的发生。并使用常量格式的数码,人们使用此法不为攻击者创建任何格式串的机会,以此来保证漏洞不会出现。还要在系统软件设置时,保证每个参数个数都要合理,不定的参数个数函数会产生格式化字符串的变化,所以在应用此函数时要保证每个参数个数都要合理。防止随机出现漏洞。在我们进行软件检测漏洞发生的措施时,要使用性能好的随机设备完成。此设备可以随机发现问题并且其自带密码的算法,进而可以有效地保证随机数据的安全性,所以在软件受到攻击时也能掌握软件的具体算法细节,让黑客获取不到形成的数据流。 4结论 随着社会的不断发展,计算机已经被广泛应用到信息化当中,加之全球各种商务活动影响下,计算机各方面技术早已经融入了各行业之中,并且更多的企业都把电子商务看成了技术商业的支撑平台。所以当前的计算机软件信息的安全问题就成为了一个关键性的难点。只有进行严格、科学的处理,才能让用户的信息都处于安全当中,并保证用户数据的真实性与安全性。 作者:丁红 软件检测论文:计算机软件安全漏洞检测技术探索 摘要:随着我国社会经济的不断发展,科学技术开始受到了人们的广泛关注,互联网也开始进入到了各个领域中,深入的影响着人们的日常生活。但是从实际上来说,由于计算机软件中存在着安全漏洞问题,这样也就给信息系统产生出了安全隐患。因此,在实际中就要及时对计算机软件进行分析,运用好安全漏洞检测技术,保证信息的安全。基于此本文针对计算机软件中安全漏洞检测技术进行了简要阐述,并提出几点个人看法,仅供参考。 关键词:计算机软件;安全漏洞;检测技术;应用分 在互联网的不断影响下,计算机在人们的日常生活中也产生出了极为重要的影响,加之在源代码数量增多的影响下,一些漏洞问题也在不断的现象。黑客就是借助这些代码中的漏洞进入到计算机软件中进行破坏的。因此,在实际中就要运用好计算机安全漏洞检测技术,保证信息上的安全,提高用户的使用效果。 一、计算机软件中存在的漏洞 对于漏洞来说,就是针对计算机软件中存在的漏洞来说的,也正是在这些漏洞的影响下,很容易对计算机软件系统等方面产生出威胁,严重的还会对系统进行攻击。通过分析可以看出,造成计算机软件出现漏洞的主要因素包含了在开发与研制软件的过程中,设计人员出现操作失误而导致的。一般来说,漏洞的表现形式包含了功能性与安全性漏洞两种。功能性的漏洞中主要是指对计算机系统正常运行产生影响的漏洞。如运行结果上的错误等。对于安全性的漏洞来说,主要是针对一般不能够影响计算机或是软件正常工作的漏洞。但是这些漏洞一旦被黑客所运用,就会造成软件执行错误的指令,严重的还会出现一些执行代码等,这样也就提高了危险程度[1]。对于漏洞的特点来说,主要包含以下几方面:第一,在编制过程中出现的逻辑性错误,且这种错误往往是由于编制人员自身因素所造成的。第二,在进行数据处理的过程中所出现的逻辑性错误,通过将过小或是过大的程序模块等进行对比,可以找出其中存在的逻辑性错误。第三,漏洞与计算机中软件系统环境之间有着极为密切的影响,且在不同基础上设备所组成的软件系统与相同系统中不同设置上都可能存在安全漏洞。第四,系统漏洞与时间上也有着极为密切的联系。随着时间的不断变化,一些旧的漏洞不断纠正,新的漏洞也在不断出现,因此就要明确漏洞问题是长久性的问题之一。 二、计算机软件安全漏洞检测技术 (一)静态检测 传统的计算机软件安全漏洞静态分析工作其实就是通过静态分析的方法来进行的,但是这种检验的方法只能停留在表面上。随着社会经济的不断发展,对计算机软件的检测也开始进行了改革与创新。静态检测的内容也有了全新的变化,静态分析与程序检测。就静态分析来说,主要是针对系统程序进行源代码扫描,并从语义等方面进行全面的解析,从而对特性等进行直接的分析,借助这种方法来找出存在的漏洞问题。对于程序检验来说,就是针对抽象系统中的源代码进行检验。借助这种检验的方法,可以明确计算机系统是否可以满足计算机中的要求,尤其是对于安全需求等方面来说的[2]。在静态检测中,更多的是对计算机软件系统程序中的内部特性来说的,其主要关注的是系统程序的内部特点。所以可以说静态检测的特点与检测漏洞的特点之间存在着极为密切的联系。通过对安全漏洞进行划分,可以将其划分为几个小的部分。大多数的检测方法所能进行处理的漏洞都是比较分散的。因此,为了对漏洞进行对比,就可以将其分为安全性与内存性两种。在安全性的漏洞中更加关注的是数据流上的误差与错误。而对于内存性的漏洞来说,则主要是是针对数据自身的准确性等方面来说的。静态检测法的技术特点都存在着一定的区别,所以对漏洞的处理方法也存在着一定的不同。 (二)程序检验 对于程序检验来说,就是在抽象软件系统程序的影响下来获取形式化的模型,并通过运用这种检测方法实现有效的检测。在模型检验方法中就是在有限的条件下来对系统程序或是状态等进行抽象模型的监理,从而完成检验工作。一般来说,可以将其分为符号化的检验与模型自动转化两种。对于符号化来说,就是将瞅一昂的模型转变为语法树的模式,从而判断公式等方面是否可以满足实际的需求[3]。 (三)安全动态监测 第一,内存映射。一些黑客在攻击与破坏软件的过程中常常会采用“NULL”为结尾的字符串,以此来实现内存覆盖。且借助代码页映射技术,黑客就可以借助这一字符串来实现攻击的目标。第二,非执行栈。就现阶段来说,一些栈攻击软件问题不断出现,而造成这一现象的主要原因就是在系统中栈的执行能力。由于栈内存在存在着所有数字变量,因此,黑客就可以通过写入一些代码来进行攻击。所以想要预防这一攻击方法就可以对栈的执行力进行破坏,以此来避免代码的执行。第三,安全共享库。在一些计算机中,之所以出现安全漏洞主要是由于受到了不安全的共享库而造成的。在安全共享库的影响下,可以在一定程度上拦截恶意攻击的行为,加之其中具备了拦截与检测的能力,所以也就可以通过程序运行来将不安全的因素进行检测与拦截,从而保护计算机系统软件的安全。 三、计算机软件漏洞检测技术的实际运用 第一,避免竞争条件安全漏洞上的运用。对于这种漏洞来说,主要是借助原子化来处理竞争编码,加之其具备锁定的能力,所以当原子化操作进入到锁定阶段以后,就可以在一定程度上避免使用文件出现变动,从而造成漏洞的出现。第二,缓冲区安全漏洞检测技术。对于这一检测技术来说,主要是针对一些存在疑问的函数等进行检测,从而避免出现安全漏洞。第三,随机漏洞的预防。对于随机漏洞来说,进行有效的预防与检测是需要借助性能高的随机发生设备来进行的,且这种设备可以准确对漏洞进行预防[4]。 四、结语 综上所述可以看出,随着信息技术的不断发展,计算机软件安全问题也开始受到了人们的广泛关注。因此,在实际中就要做好计算机软件漏洞的检测工作,保证计算机的安全运行,同时还要不断提高计算机软件安全漏洞检测技术的运用效果,保证网络信息的安全。 作者:陈健 单位:苏州大学计算机科学与技术学院 软件检测论文:计算机软件安全检测技术初探 摘要:近年来,信息技术以日新月异的速度飞速发展,给人们的生活和工作带来了极大的转变,随着计算机的影响范围越来越广,积极加强计算机安全防护势在必行。在这一过程中,相关领域工作人员必须明确计算机软件安全检测中的注意事项,并掌握计算机软件安全检测流程和科学的技术方法,才能够从根本上提升计算机软件安全检测技术的实用性。 关键词:计算机软件;安全检测;技术 一、计算机软件安全检测中的注意事项 (一)检测方案确定。技术人员在设计计算机软件的过程中,必须首先对其特性以及相关设计客观要求进行明确,只有这样才能够构建合理的、过程科学的检测原理和方法,与此同时,检测方案还必须针对不同的计算机应用环境而制定,在对检测方案进行规范的基础上,严格执行检测方法,才能够产生可靠的检测结果[1]。并且,相关工作人员在日常工作中,必须拥有丰富的软件安全检测知识和技术,在大量实践的基础上,总结经验教训,才能够提升安全检测的质量。(二)注重分析工作的开展。值得注意的是,在展开软件安全检测工作的时候,需要经历一个复杂而繁琐的过程,越丰富的软件内容,其结构特点也更加复杂,此时要想提升安全检测质量,必须经历一个大量的分析过程,分析工作难度较高,在这种情况下,必须依据实际检测需求,分析需求级、系统级以及代码级等需求,在产生分析结果以后,还应当对结果的准确性进行分析,此时应科学的选择分析手段。也就是说,在进行计算机软件安全检测的过程中,存在两个必不可少的要素,即科学的检测方案和分析。 二、计算机软件安全检测技术 (一)计算机软件安全检测流程。不同的计算机软件安全检测系统中,都包含了较多的模块,如果拥有较大的软件规模,此时系统架构也将更大。通常情况下,在计算机软件安全检测的过程中,需要经历一系列环节,如系统结构安全检测、模块测试以及软件功能和性能等,而安全检测系统中的各个模块在运行中,负责不同检测项目,最终完成整体的软件性能检测[2]。在对模块化结构进行应用的过程中,更应当进行精细化的检测,扩大检测范围,从而实现对软件中安全风险的全面掌握,对整个软件的安全程度进行评价。在接下来的检测过程中,应从软件使用者的需求入手,有效测试软件的功能,最终完成系统的软件测试。(二)计算机软件安全检测技术方法。第一,形式化安全检测。该方法指的是在测试软件安全性的过程中,需要从软件数学模型的层面出发,并综合应用与之相适应的配套形式语言。目前,有效状态语言、模型语言等是典型的形式语言。第二,模型安全静态检测。在用该技术进行检测的过程中,需要明确软件结构以及软件行为之间的联系,有针对性的对测试模型进行构建,计算机能够有效读取该模型,并利用这一模型展开软件安全性测试,接下来会对模型测试结果以及目标软件测试结果进行对比,掌握二者之间的相似性,从而完成软件安全检测。第三,故障注入式安全检测。近年来,自动化已经成为软件安全检测领域发展中的重要趋势,在展开故障注入式安全检测的过程中,应当首先对故障模型进行构建,并在此基础上对故障树进行构建,在展开测试工作的过程中,需要以人工方式为主,接下来详细分析测试结果,最终对安全性、容错性在模板软件故障中的体现进行充分的掌握[3]。第四,模糊式检测方法。有效结合传统检测和动态检测技术的基础上,就生成了模糊式检测方法。该方法在使用过程中,具有较强的便捷性,同时能够在现实世界中软件的错误模式进行确定,根据安全漏洞状况,发出警告。 结束语 综上所述,计算机软件安全检测工作中,必须严格遵守检测程序,并系统应用科学的检测技术,才能够提升检测工作质量。近年来,计算机软件在应用过程中,屡次出现各种各样的安全问题,这不仅影响各个领域的正常运行,同时也一定程度上威胁着人们的利益。在这种情况下,计算机软件技术人员应提高对软件安全性的重视,并在实践中不断总结经验,创新计算机软件安全检测技术,不断的促进我国计算机软件安全事业的健康发展。 作者:许满英 软件检测论文:计算机软件安全漏洞检测技术探讨 摘要:随着科学技术的不断进步与发展,人类进入了信息时代,计算机开始在人们日常工作与生活中得到普及。然而,一直以来计算机安全问题受到人们的高度重视,其中计算机软件安全漏洞对于计算机系统运行而言有着较大的影响,因此关于计算机软件安全漏洞检测技术的研究具有十分重要的意义。本文对计算机软件安全漏洞进行介绍,并针对计算机软件安全漏洞检测技术进行分析,以供参考。 【关键词】计算机软件;安全漏洞;检测技术 1计算机软件安全漏洞概述 所谓的漏洞,就是指计算机软件系统中存在的缺陷与弱点,漏洞对计算机软件系统造成的影响很大,其对一些特殊危险与隐患出现的敏感性较高。计算机软件开发与研制使计算机软件漏洞出现的主要环节,而设计人员操作不当则是出现这一现象的主要原因。一般情况下,漏洞的表现形式可以分为功能性与安全箱两个方面的漏洞。其中功能性漏洞会对计算机系统正常运行造成影响。其中运行结果错误、运行流程错误等都属于功能性漏洞;而安全性漏洞则是指在平常无法对计算机及其软件运行造成影响的漏洞,然而在黑客的利用之下,这部分漏洞就会对软件正常运行造成影向,情况严重时还会有恶意执行代码的出现,通过错误指令来增加计算机软件系统的危险性。漏洞的特点主要可以从以下几个方面得到表现:(1)在编制程序时,往往会出现一些逻辑性错误,这些错误大多是因为编制人员操作不当造成的;(2)计算机软件数据处理与运算中,逻辑性错误出现的概率也比较高,相较于中等的程序模块,有的较大或较小的程序模块出现逻辑性错误的概率也相对较高;(3)计算机软件系统环境与漏洞之间的联系非常密切,对于不同的硬件与软件而言,其中设备的版本有所差异,基于不同的设置,各个设备共同组成的软件系统与同一系统的不同设置存在安全漏洞的可能性都是存在的;(4)时间与计算机软件系统漏洞之间的联系也非常密切,时间的推移会不断纠正并修补以前存在的漏洞,同时也会出现一些新的漏洞。由此可见,对于计算机软件而言,漏洞问题具有一定的长久性。 2计算机软件中安全漏洞的检测技术分析 2.1静态检测技术 静态分析是最早计算机软件安全漏洞静态检测的形式,然而由于其检测流于表面,缺乏实际意义,因此近年来人们再次基础上进行了开发与更新,静态检测的内容也得到扩充,并以静态分析与程序检验两种形式存在。其中,静态分析是指扫描待检测程序的源代码,通过不同角度全面解析漏洞问题,例如语义、语法等等,通过这一方法来实现对漏洞的找寻。而程序检验则指的是对系统内的程序源代码进行抽象处理,对检验方法加以利用,对软件系统程序与计算机要求是否相符进行检测,其中安全需求尤为关键,之后在判定并检验是否有安全漏洞出现于程序之中。关于计算机软件安全漏洞的静态检测技术,计算机软件系统程序性的内部特点是其主要应用对象,静态检测的方法的应用需要结合检测漏洞的特点并加以应用。关于划分安全漏洞的而方法,目前可以采用的有很多种,例如可以将漏洞向几个细小部分进行划分,大部分的检测方法可以处理相对分散的漏洞,因此,通过寻找漏洞类别上的共同之处存在较大难度。因此,为了实现对漏洞对比的便捷性,可以将漏洞划分为两种,即安全性漏洞与内存性漏洞。前者对数据流误差与错误更加重视,其形成大多是因为数据的内在形态与情况错误导致的;内存性漏洞则需要对类别与数据自身的准确性予以考虑。因此,针对这种漏洞,在检测过程中应以其储存空间为侧重点,采取建模的方式进行检测。此外,静态检测技术的特点存在一定的差异,因此需要结合实际情况,解读并处理好漏洞问题。为此,有的技术检验仅针对一些特定漏洞,而其他方法可以使这两种漏洞得到较好的处理。 2.2动态检测技术 计算机软件安全漏洞检测技术中,动态检测技术也具有较高的应用价值。关于动态检测技术,具体包括以下几种:2.2.1内存映射在计算机软件系统遭受攻击时,攻击者大多采用“NULL”的字符进行结尾,以此来覆盖内存,进而完成攻击。通过代码页的映射技术,攻击者在对这一字符串应用来实现覆盖内存目的的过程中,向相对简单的内存区的跳转难度就会大幅度增加。通过这一角度可知,在不同的内存地址随机映射代码页,可以使通过地址猜测来实现页面攻击的难度加大。2.2.2非执行栈近年来,建立在栈基础之下对软件的攻击现象比较普遍,而操作系统中栈的能写与执行是实现这一攻击的主要原因。在内部变量的影响下,特别是受到数组变量的影响,攻击人员能够将代码恶意写入栈中,并通过寻找方法执行代码。为了避免栈遭受攻击,将栈向无法执行代码的形式进行转化这一方法具有较强的实用性。如此一来,攻击人员就无法执行通过栈上恶意书写的代码,并且还会使其遭受侵略的可能性降低。2.2.3安全共享库在一些安全性不足的共享库的应用中,有的计算机软件会出现安全漏洞。而通过安全共享库,就可以促使攻击人员的侵略得到有效控制。所谓的安全共享库,就是指对动态链接的方法加以应用,在运行程序时拦截安全性不足的函数应用,并对其加以检测,进而增强计算机软件的安全性。在windows操作系统以及UNIX方面,这一方法往往具有较高的应用价值。 3结束语 总而言之,在计算机软件系统运行过程中,安全漏洞的出现会对其造成较大的影响。而安全检测技术的应用可以有效预防这些漏洞引发的安全问题。目前,计算机软件安全漏洞检测技术依然存在一些不足,我们要针对此展开研究与分析,采取有效的优化措施,提高技术水平,为预防计算机软件安全漏洞问题提供强有力的支持,进而为计算机软件系统安全提供强有力的保障。 作者:沈继涛 软件检测论文:计算机软件的安全漏洞检测技术与应用 【摘要】随着社会的不断进步和科学技术的快速发展,计算机技术已经被广泛地应用于人们生产和生活的方方面面,发挥着重要的作用。因此,计算机软件的安全问题也已经成为人们关注的重中之重。本文介绍了计算机软件中的安全漏洞以及其检测技术和具体应用。 【关键词】计算机软件;安全漏洞;检测技术;应用 1前言 随着科学技术的不断发展,计算机软件发挥着强大的作用,数量越来越多的计算机源代码也使得黑客们更容易侵袭计算机软件系统,出现安全漏洞影响系统的稳定性。如今黑客们入侵系统产生的安全漏洞的形式正趋向多样化,而计算机软件中的安全漏洞检测技术则显得尤为重要。 2计算机软件中存在的漏洞简述 2.1计算机软件中存在的漏洞概述和类型 就计算机软件而言,安全漏洞又称为计算机的脆弱性,是指能够对计算机系统的运行造成安全问题的一些弱点或缺点,也可以说是计算机系统中能够被黑客利用来攻击计算机系统从而影响计算机正常运行的问题。计算机设计人员在研制和开发计算机软件时,如果在操作过程中产生技术失误也可以称之为计算机安全漏洞。很多计算机在安装主体时往往会安装防火墙和反防毒软件等避免计算机安全漏洞造成的损失和危害。一般而言,在良好的运行环境下,通过对防火墙与反防毒软件的应用,可以使安全漏洞得到有效防止。但是在实际生活中,反防毒软件和防火墙并不能完全避免安全漏洞的发生,真正有能力的黑客在入侵计算机系统时会自动进行攻击,这样不仅会损失重要的系统信息,也会对计算机造成损害甚至无法开机。安全漏洞可以根据性质将其分为两类:安全性漏洞和功能性漏洞。安全性漏洞是指一般情况下不会对计算机软件的正常运行造成影响,但是漏洞一旦被黑客利用发起攻击就会造成计算机软件运行发生错误,从而对计算机软件的正常运行造成严重的影响。功能性漏洞是指会对计算机的正常运行造成影响的计算机软件的漏洞,例如运行流程发生错误,运行结果发生错误。 2.2计算机软件中存在的漏洞的主要特点 2.2.1由人为素质造成计算机软件的安全漏洞很多都是在研制和开发过程中因为设计人员的疏忽大意造成的。比如常见的编程的逻辑错误,计算机软件在编程过程中,逻辑错误是一个比较普遍的问题,开发人员的一个小失误很可能就会造成安全漏洞。2.2.2比数值计算逻辑错误在处理计算机软件数据时,最常发生的就是比数值计算的逻辑错误,一般会发生在过小或者过大等不合理的模块,中等程度的模块会发生错误的概率是比较小的。2.2.3长时间存在的安全漏洞计算机软件一旦出现安全漏洞,就会使得病毒和黑客侵入计算机系统,严重影响计算机的安全,而在计算机软件系统当中,一个旧的安全漏洞被修复的同时,可能还会产生新的安全漏洞,总而言之,安全漏洞是长时间存在于计算机软件系统当中的。因此,对安全漏洞进行有效地监测和预防,及时对安全漏洞进行修复,能够有效地保证计算机信息系统的安全性和稳定性。2.2.4与系统环境密切相关在计算机软件当中,安全漏洞的发生与系统环境密切相关,运行系统的不同也会对安全漏洞产生影响,此外软件设备和版本的差别也会使得出现的安全漏洞的类型有所区别。 3常用的安全漏洞检测技术 3.1静态检测技术 静态分析检测技术是最初的计算机软件安全漏洞静态监测技术,这种检测方法偏向于表面,近年来,随着计算机技术的创新与发展,静态监测逐渐演变为两种检测方法:即静态分析和程序检验。静态监测指的是在检测计算机软件系统程序过程中进行源代码的扫描,先直接分析被检测的计算机软件系统的程序本身的特点,再全面分析源代码的语法和语义,这样就可以检测出计算机存在的安全漏洞。程序监测是指计算机软件系统内抽象化的程序源代码,检测其是否符合计算机所需要完成的工作要求,尤其是安全要求,然后判断并检验计算机软件系统是否存在安全漏洞。就计算机软件安全漏洞检测技术中的静态监测技术而言,计算机软件系统内部的特点会更受关注,安全漏洞本身特点的检测和静态方法的特点的监测之间密切相关。我们可以根据不同的方法划分漏洞的种类,根据最常用的方法,可以将漏洞划分为很多小的部分,而一般的检测方法也只能处理比较分散的漏洞。因此,从漏洞的种类下手寻找共同点是比较困难的。所以,在进行检测时,可以对比性地将漏洞分为内存性的漏洞和安全性的漏洞。内存性的漏洞比较关注类别和自身的数据是否更具有准确性;而安全性的漏洞则更关注数据流是否存在错误以及误差的大小等方面,这种情况往往是由于内存的形态存在错误而形成的。因此,对于这种漏洞而言,在进行静态检测时,最有效的方法就是将模型建立在漏洞的储存空间内。此外,在解读和处理漏洞时也要根据静态检测技术的不同特点对其进行区分,因此,个别技术只能检测特定的漏洞,而要处理两方面的漏洞还要借助其他的方法。3.1.1静态分析静态分析主要是直接、全面地计算机软件系统中的程序的源代码进行扫描,对程序代码中的语法和关键词、句进行提炼,根据解读的具体含义对程序的行为进行分析,之后再根据事先设置的漏洞的特点结合计算机软件系统自身的安全标准进行检测,对系统整体进行判断和处理。在进行检测的过程中,有以下几点需要特别注意:第一,分析语法和关键词、句,这也是最早的静态分析的方法。但是,仅仅对语法和词句进行分析是通过检查语法和计算机软件系统中的程序分为语句片段来实现的,之后再将一个个语句片段比标准的“疑问数据库”,自动对存在的漏洞和问题进行判定和评估。这样的情况下检测出的有效漏洞的数量十分有限,而且只能检测出“疑问数据库”中已知的漏洞,而不能检测出未知的漏洞。第二,在进行检测时要严格遵循相关的标准条件。一般而言,安全标准是用来描述计算机软件系统中的程序运行的基本情况的,然而,程序本身也是一种标准化的编程,即我们研究的漏洞模式也是一般的安全标准。在进行检测时,要严格依照程序应用的规则进行,结合相应的语法模式描述这些所谓的标准,再利用规则处理器接收这些标准化的语法,处理器在进行转变后会自动接收到内部表述的程序,最后在系统运行的过程中进行最终的整体检测。相较于动态分析检测技术而言,静态分析检测技术在进行检测时,计算机处于停止运行的状态,操作更加方便和快捷,虽然能够对计算机软件系统的相关程序的状况最初最真实的反馈,但是不能确定这些程序本身以及运行过程中的重要属性。一般而言,静态分析检测技术可以分为以下几种:词法检测、推断检测和评注计算机软件程序等三种。词法检测在执行时要先分析和识别计算机软件接口的预言,定义相应的语法,再生成并检测形成的语法例子,这个过程主要的工作是分析C语言函数和程序中的源代码是否有危险性,也是我们所说的最基本也最原始的静态分析检测技术。推断检测是指自动对程序中存在的函数、变量等进行分析,再结合他们规范化的类型和方式进行分析来判断是否存在安全漏洞的方法。评注计算机软件程序是指利用“tainted”标记计算机软件的外部数据,技术人员再根据排查和分析的结果进行评注。3.1.2程序检验程序检测是根据抽象化的计算机软件系统来建立一个具体形式的程序或者模型,再结合形式化和正确性的检验方式来检测计算机软件的安全漏洞问题。在进行程序检验时,主要是通过建立模型来进行检测,具体是指计算机软件程序在有限状态下建立一个合适的模型,建立的模型往往是抽象化的片段或者执行点,再和计算机软件本身的特点进行对比和验证。在检测时建立合适的模型也会起到检测的作用,建立的模型也会和软件的用途相关,因此,一个模型也可以运用到许多相似的软件当中来检测安全漏洞。一般而言,模型检验有两种检验方式,分别是模型自动转化法和符号化检验法。模型自动转化法是指将检测软件程序进一步转化成等价的自动检测机,两个自动机相互结合可以实现替换和补充的作用,从而达到新的自动机的效果,同时通过软件系统转变成能够识别的语言模式。符号化检验是指通过公式描述的形式将抽象化模型以语法树的形式表达出来,根据公式来判断是否符合检验的要求。模型检验应该先列举出可能会发生的各种状况,结合软件系统本身的复杂性对所有的程序都创建不同形式的模型,这也是一项规模庞大的任务。因此,在实际操作中,可能会选择一部分程序和相关属性来建立抽象的模型。但是,近年来,随着模型检测技术的改革和创新,现在主要是运用内存来建立模型的方式检验往常的时序漏洞,在结合定理和证明的形式来检测安全漏洞。与模型检验相比,这种方式更加严密,具体的检验过程是对程序进行多重判定,尤其是判定抽象化的公式的真假性,当然,公式本身的形式也会决定判断的方式。例如,不等式的合取作为一个关键因素就是一个典型的例子,先根据合取式制作图表,在图中要真实地反映每个提到的条件,再利用公式合并各个条件。同时,对其中的不等式进行检测,等式如果不成立的话,也就无法满足合取式。在程序检验过程中,可以通过实践来证明模式检验是否可靠以及是否具有实用性。软件系统的种类业余时序性密切相关,证明定理也是一项比较复杂的任务,因此,这种方法并没有广泛地应用于实际操作当中。[1]对于计算机软件而言,静态检测技术只能检测出当前存在的安全漏洞的种类,而无法判断那些未知的漏洞。由于静态检测空间、精确度和时间等因素限制了其性能的改进,在一定程度上降低了静态检测的质量,因此,必须在后期加大资金投入。 3.2动态分析检测技术 3.2.1非执行栈近几年来,计算机软件系统常常会发生被栈攻击的事件,主要是因为软件操作系统中的栈本身的读写能力不足、执行力不够的问题。栈之中包含了数组变量等内部变量,因此,个别不怀好意的人员能够在栈中随意篡改一些重要的代码,再利用特殊的方式执行代码。而只有将栈转变为不能够随意进行代码执行的模式才能有效地防止栈被攻击和侵略。这样,软件系统无法执行攻击软件的人员随意篡改写在栈上的代码,从而降低了计算机软件被侵入的机率,减少了安全漏洞的发生率。实现非执行栈的具体过程是通过修改计算机操作系统的内核,将栈的页标标记为不可执行,借助栈溢出将程序跳转想攻击的代码,因为执行代码是位于堆生而非正在执行的栈上,因此非执行栈并不具有完整性,存在一定的局限性,当栈中出现攻击代码时检测就无法发挥效用。3.2.2安全性的共享库很多计算机软件会在无意中是用来一些不安全的共享库从而导致了安全漏洞,在一定程度上,安全的共享库可以避免攻击人员的侵入行为。安全共享库是指运用动态链接拦截非安全性的函数应用程序的实际运行,检测其操作的过程。与此同时,安全共享库也会评估内存的上限来防止内存中出现恶意破坏的数据,保证计算机软件系统的安全性,windows的操作系统一般会运用这种方式。虽然安全共享库不会修改计算机的内核,兼容性较好,但是其局限性也是十分明显的,即安全共享库检测不到本地变量是否存在安全漏洞,当代码数据溢出受到攻击时也无法起到很好的防护作用,也无法保护标准化的函数库。[2]3.2.3沙箱沙箱是指限定一个程序的访问量来防止恶意的入侵。例如,对于计算机软件而言,如果C语言中含有一类调动函数,但是软件在运行过程中又出现了相似但不同的调动函数,就说明有漏洞在攻击计算机软件。而使用沙箱就会限定被攻击前的软件,保证其不会受到恶意软件的影响。3.2.4映射内存个别恶意攻击的人员可能常常利用以“NULL”结尾的字符串来覆盖内存,利用内存映射技术可以使得攻击人员难以实现把复杂的内存覆盖字符串转变为简单的内存操作。就这个角度而言,随机地将代码页映射到各类内存地址上也可以在一定程度上降低随意篡改页面的可能性。3.2.5非执行堆和数据在检测非执行堆和数据时,需要大量修改计算机内核的数据,同时将数据段的代码和堆的动态声场全部进行修改才可以实现,在此过程中可能会出现不兼容的情况发生。一般而言,在进行非执行堆检测时往往需要借助非执行栈的配合使用。 4计算机软件中安全漏洞检测技术的具体应用 4.1检测并避免出现竞争性的安全漏洞 很多安全漏洞往往是因为竞争条件的存在而产生的,解决的办法就是将竞争性的编码进行原子化实现操作。编码作为最小的执行单位不会受到正在运行的软件程序的恶意干扰,将编码进行原子化就是通过锁定编码的方式再改变特定状态下的程序间接性地调动各个软件系统,最后描述运行的文件或者句柄来检测TOCTOU等问题来预防安全漏洞的发生。[3] 4.2检测并避免缓冲区出现安全漏洞 检测并避免缓冲区出现安全漏洞就是通过判断和分析计算机软件程序中不安全的函数来避免缓冲区出现安全漏洞,例如不安全的strcat版本可以全部替换为安全的strncat版本。 4.3检测并避免格式化字符串的安全漏洞出现 格式化字符串的出现很容易造成安全漏洞的发生,唯一的解决措施就是从根本上进行预防,在数据代码中直接使用格式化的常量,防止恶意攻击人员可能会创建格式化字符串的机会。一般而言,格式化字符串往往会出现在参数不确定的个数函数当中。因此,在运用这种函数时,应该控制每个参数的个数、平衡参数的性能。此外,在进行输出数据时,运用Windows操作系统下的窗口或者运用串口输入系统数据可以预防格式化的安全漏洞的危害。 4.4检测并避免出现的随机安全漏洞 在检查和预防随机出现的安全漏洞时,使用的随机发生设备一定要保证良好的性能,因此在选择随机发生设备时一定要慎重考虑。为了确保随机数流的安全性,随机发生设备需要自身设置密码算法,这样在软件遭到攻击时,就可以根据掌握的算法的整体细节来获得完整的数据流,提高随机数据在遭遇入侵时运行的稳定性和安全性。 5结语 随着社会的进步和科学技术的发展,计算机软件在设计和开发时也无法避免地会出现安全漏洞的问题,因此,为了保证计算机软件的安全运行,安全漏洞检测技术是十分重要的。在不断的发展和创新中,计算机软件安全漏洞检测技术也需要与时俱进,通过改善静态检测和动态检测技术来预防安全漏洞的发生。 作者:关茗同 单位:辽宁师范大学海华学院管理系 软件检测论文:计算机软件安全漏洞检测技术研究 摘要:计算机软件技术是计算机中常用技术,在系统开发中经常涉及到软件技术。科学技术不断发展,现在对软件的要求越来越高,软件在使用之前必须经过软件检测,现在软件漏洞也很多,需要不同软件检测技术在检测,减少软件漏洞出现。本论文主要从计算机软件安全漏洞目前的状况、计算机软件安全漏洞检测技术解读进行阐述计算机软件安全漏洞检测技术,希望为研究软件安全漏洞检测技术的专家与学者提供理论参考依据。 【关键词】软件;安全漏洞;检测技术 信息技术快速发展,尤其Internet的广泛应用,在如今大数据时代,软件是计算机技术一种,在其软件开发过程中,计算机软件存在一定漏洞,要保障计算机软件的安全性,必须提高计算机软件的检测技术,提升计算机软件性能,是提高计算机网络安全的有效途径。 1计算机软件安全漏洞目前的状况 计算机软件在开发的时候有的就存在一定漏洞,当时可能没有技术解决软件漏洞问题,但在软件使用的过程中,会出现一系列问题,必须加强软件安全漏洞的检测技术,检测软件是否合格,不合格的软件必须加强软件补丁,促使软件达到合格标准,经过测试后,才能投入市场使用。还有的软件开发时候没有任何漏洞,但随着时间的推移,软件会出现一定漏洞,软件必须是在使用的过程中,逐步进行软件完善,提升软件性能,让其达标,减少软件的漏洞,出现漏洞以后要及时修复,提高软件的生命周期,在一个友好的界面下,充分发挥软件的功能,让其在使用过程中,起到一定的作用,提升性能,减少漏洞。软件在使用的过程中,根据技术的发展与变化,计算机软件的漏洞必须技术检测,延长软件的生命周期,提高软件性能,满足其需要。 2计算机软件安全漏洞检测技术解读 2.1静态程序解析 静态程序解析是软件安全常用的检测技术,这种检测技术是通过程序代码,通过利用机器语言、汇编语言等进行编译,利用反代码形式,对检测出来的软件漏洞,及时进行修复,提高软件性能,在实际应用过程中,涉及到程序设计中的语言、函数、数组、过程、集合、文件等。利用软件技术解决软件漏洞问题,静态程序解析对程序设计起到保护作用,检测软件漏洞,提升计算机软件性能,这是一种常用的计算机软件安全漏洞检测技术,通过该技术对软件漏洞进行合理检测,提高软件性能,延长软件的生命周期。 2.2利用逻辑公式对程序性质进行表达 根据程序的性质,对计算机软件漏洞进行检测,判断其中的应用能力,逻辑公式能对计算机软件的性能进行检测,检测其的合法性,是否存在软件漏洞,有的软件漏洞是需要升级与更新软件就可以解决的,有的是出现软件错误,必须合理采用措施,解决软件漏洞问题。其中的公理化方法的逻辑是完整的体系,其中的每个公式都是由单个程序语句和其前后置断言共同构成,具体理论当中只有一条赋值公理,形式演算系统以一阶谓词逻辑为基础,各自为顺序、分支以及循环指令增加了相应的演算法则。公理化方法已经被证明具有较强的可靠性和完整性,但匹配的形式演算系统存在半可判定的情况。程序的正确性涉及程序设计人员利用逻辑公式对程序对应的功能规约展开描述,另外一个问题就是要为循环体确定循环不变式。逻辑公式的应用提高了逻辑判断能力,在利用语句进行科学判断,检测计算机软件是否存在漏洞,根据逻辑公式的判断能力,检测软件是否存在漏洞,如果存在漏洞,对其合理的进行修补,解决软件漏洞问题,提升软件性能,完善软件功能。 2.3测试库技术 测试库技术是计算机软件检测中常用技术,对解决计算机软件漏洞起到帮助作用。测试库技术是检测计算机软件中的优秀部件,判断计算机软件是否存在漏洞。利用测试库技术只能对动态内存操作函数导致的错误进行判定。而且其主要对运行过程中输入数据进行监控,发现其中的弱点。这种检测并不是从整体上进行判定。这也表明检测过程只是验证BUG是否被发现,但是无法证实BUG的存在。使用这项技术对于普通应用程序而言,并不会存在任何兼容问题。使用测试库技术的主要优势不存在误报。从性能上对这个技术展开分析,其性能消耗较大,从其工作原理很容易能推导出这个结论。利用测试库技术检测计算机软件是否存在漏洞,是所有检测技术中最科学的,也是最准确的,但其测试有一定难度,对计算机软件本身也是一种伤害,提高计算机软件性能,必须合理的利用软件的检测技术,科学的选择检测技术,有目的的进行检测软件是否存在漏洞,科学的解决软件漏洞问题,提高软件性能。 2.4源码改编 利用软件漏洞检测技术,检测出计算机软件存在一定漏洞,没有合理方法进行漏洞修复,就有必要根据软件漏洞的阶段,去修改程序的源代码,这种源码改编技术,是彻底解决计算机软件漏洞的最根本方法,该检测技术对人员的要求很高,能利用其它技术检测出软件漏洞,能利用源码改编技术进行修改,这是计算机软件检测技术的高级阶段,是计算机软件发展到一定程度的需要,也是社会发展对计算机软件技术提出的新要求。总之,计算机软件技术存在一定漏洞,要解决计算机软件漏洞,必须利用软件检测技术,及时检测,发现问题要及时解决,但在计算机软件发展的过程中,计算机软件肯定存在一定问题,必须科学的合理解决计算机软件的安全问题,提高对软件安全认识,增加计算机软件的应用性,符合现代计算机软件技术发展需要。 作者:刘璇 软件检测论文:计算机软件安全漏洞检测技术分析 摘要:当前,社会不断进步,计算机技术网络对人们的生活产生较大影响,在给人们带来巨大便利时,也存在一些安全隐患。计算机软件的安装和使用中都会存在一些漏洞,现在计算机安全设置不能彻底解决安全漏洞问题。为了应对计算机软件安全漏洞造成的影响,对其进行检测,寻找解决安全漏洞和攻击的措施。 关键词:计算机;软件;安全漏洞 中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)12-0044-01 信息技术已经渗透到各个领域之中,人们对信息安全问题采取更加重视的态度。软件是计算机的优秀部分,其中存在的安全漏洞会让计算机的信息面临网络攻击、信息窃取等安全问题。在这种情况下,使用检测技术尽快发现安全漏洞是解决问题的关键。 1计算机软件安全漏洞目前的状况 其主要是指由于安装的软件不够完善,存在能够被他人盗用的程序代码,这种情况就会导致计算机在网络环境当中存在安全漏洞。安全漏洞出现之后,计算机在网络运行中就会潜藏安全隐患,比如计算机会被攻击、窥视、盗取资料等。在信息技术不断发展的情况下,网络的普及率将会更高,计算机安全漏洞的检查技术需要得到升级改造,将计算机面临的安全风险降到最低限度。 2计算机软件安全漏洞检测技术解读 1)静态程序解析这种技术来自于编译优化技术,对程序代码进行分析,实现特定程序性质的求解,属于多种分析技术的结合,其中居于基础地位的是控制流与数据流两种分析方法。前者提取代码之中的控制结构,将控制流图当做程序当中分支跳转关系的抽象,对程序全部的可能执行路径进行阐述。数据流分析涵盖的内容较为复杂,可先从流敏感、流不敏感、路径敏感、路径不敏感等方面进行判定,其中需要注意程序语句的次序。比如,一个流不敏感对应的指针分析存在“变量x与y共同指向一个位置”的可能,单个流敏感则会表现出“某个语句得到执行之后,x和y存在位置指向一致”的可能。路径敏感则与控制流有关系[1]。比如,某个分支条件为x>0,则其条件与不相符的分支下分析当中会设定x≤0,但是在符合条件时,则会设定为x>0成立。对上下文敏感进行分析,那么处理过程就会被调用,在对目标函数调用实施解读时,其就会参照调用的上下文信息让受到调用的函数能回归到合理的调用位置,一旦这种信息处于空白,回归过程中就要对全部的调用位置进行关注,导致潜在的精确度无法把握[2]。2)利用逻辑公式对程序性质进行表达这种方法出现的时间较长,后续的研究人员已在原有基础上不断进行创新发展。其中,要对软件程序的正确性进行验证,这种方式以语法推导切入点,对程序符合其功能规约要求进行推演。其中的功能规约属于一对谓词公式,主要内容有前置谓词与后置谓词,两者一起在内涵方式的支持下,各自将程序前后存在的各种可能状态纳入都一个集合中。程序启动是导致状态变迁唯一诱因[3]。所以这样的一对谓词公式可以很好地对程序功能进行解读并展示。程序的正确性主要有部分正确以及全部正确,可以利用能否确保程序终止对两者进行区分。如果程序由符合前置谓词要求的一个状态正式启动,能实现终止执行,那么终止的状态必定能与后置谓词相符。能对程序部分正确性进行判定的方法主要有不变式断言法、目标断言法、公理化等方法。其中的公理化方法的逻辑是完整的体系,其中的每个公式都是由单个程序语句和其前后置断言共同构成,具体理论当中只有一条赋值公理,形式演算系统以一阶谓词逻辑为基础,各自为顺序、分支以及循环指令增加了相应的演算法则。公理化方法已经被证明具有较强的可靠性和完整性,但匹配的形式演算系统存在半可判定的情况。程序的正确性涉及程序设计人员利用逻辑公式对程序对应的功能规约展开描述,另外一个问题就是要为循环体确定循环不变式。3)测试库技术这种技术主要是对软件当中的动态内存错误实施判定。此方面具有代表性的工具就是Purify,能对全部的内存操作函数实施审视,比如free、malloc等。Purify可以对运行中的全部内存块进行特殊标记,依靠这些标记就能在程序运行当中对内存操作是否存在失误进行判定。这项技术需要和对应的库进行连接。比如使用与Purify匹配的程序就要使用Purify库。这种行为不需要花费较大成本。但是Purify具有商业性质,使用存在局限性。利用测试库技术只能对动态内存操作函数导致的错误进行判定。而且其主要对运行过程中输入数据进行监控,发现其中的弱点。这种检测并不是从整体上进行判定。这也表明检测过程只是验证BUG是否被发现,但是无法证实BUG的存在。使用这项技术对于普通应用程序而言,并不会存在任何兼容问题。使用测试库技术的主要优势不存在误报。从性能上对这个技术展开分析,其性能消耗较大,从其工作原理很容易能推导出这个结论。4)源码改编程序运行当中存在缓冲区溢出弱点,这就需要对程序源代码进行改写,同时追踪内存缓冲区的长度,达到检测目的。这项技术在应用中不需要使用构造长度过长的数据,对信息进行改变、追踪,分析是否正在调用存在安全隐患的库函数,可能会造成缓冲区的溢出。这种方式在使用的过程中需要改写源代码。能都实现自动化代码改编软件STOBO出现之后,很多存在安全隐患的函数都会被自动修改。使用STOBO进行源代码自动改写,利用的是静态分析代码技术,程序员不会有多余的负担。在库包裹函数受到调用之后,其在缓冲区溢出漏洞的判定之中具有明显的效果。但是,如果程序代码对缓冲区直接干预,漏洞就存在漏报的可能。而且STOBO存在一定的局限性。源代码改变技术存在引发竞争的可能,尤其是在多线程的代码条件下。但是这类技术由于能收集精确的改编和追踪信息,误报率和ITS4等相比相对较低。这项技术表现出动态监测的优势,其能在程序运行时获得更加精准的信息。为此,将静态检测方式与动态检测方式结合在一起能获得较好的结果。5)其他检测方法如果计算机当中存在漏洞,需要使用第三方软件实施扫描,一旦发现漏洞就可以自动提示使用者进行修补。此外想要实现对计算机安全漏洞的高效检测,就要对来访的计算机IP实施检查,对于本地IP之外的IP的软件要具备较强的拦截能力,防范一些非法活动。计算机要能有效应对远程攻击,达到识别各种伪装攻击的目的,全满加强对可疑行为的监控水平。 3总结 计算机技术软件使用范围的扩展速度十分之快,信息安全问题产生的影响十分之大。当前,计算机软件遭受的攻击主要来自于软件自身漏洞,另外也有黑客主动攻击。在进行检测时,要注意从根源上分析软件安全问题,切实解决安全问题。这方面的检测技术要坚持不懈地进行探索,不断提升应对安全风险的能力。 作者:王爱菊 石彦华 单位:中州大学
期刊收录:剑桥科学文摘 北大期刊(中国人文社会科学期刊) 国家图书馆馆藏 万方收录(中) 上海图书馆馆藏 哥白尼索引(波兰) 维普收录(中) CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(含扩展版) 文摘与引文数据库 JST 日本科学技术振兴机构数据库(日) SA 科学文摘(英) 知网收录(中) Pж(AJ) 文摘杂志(俄) 统计源期刊(中国科技论文优秀期刊)
网络新技术论文:创新网络绩效高新技术论文 1创新网络绩效是整个技术创新网络成果大小的具体表现 形成创新网络最根本的目标是为了获得创新绩效。绩效的好坏体现出整个高新技术企业创新网络的成功与否,是企业获得市场竞争力最关键的影响因素。创新的成果越多,能转化成实际创新产品的可能性越大。要研究创新网络绩效,对于创新收益、创新产品的市场占有率和创新网络产生专利数之间的关系和作用路径的研究必不可少。在整个高新技术企业技术创新网络中,各要素表现的相互关系如下:企业研发经费投入力度在很大程度上影响创新网络能力的大小,创新网络能力越大,对于其他成员的吸引力越大,越容易参与到创新网络中来,以期获得网络整体创新成果,当参与的创新成员达到一定的规模和数量时,研究与开发的创新成果成功应用于生产或成为专利技术标准的机会上升,标准数量增加,整个创新网络的创新绩效增加,企业的市场竞争能力急剧增强。当创新网络绩效提升后又反过来增加企业研究经费的投入力度,以此形成良性循环。基于上述的分析,本文为更系统、动态地探讨在高新技术企业技术创新网络中创新网络能力对于其绩效的影响路径及其他变量对它们的敏感度,将其分为五个子模块:创新网络能力模块;企业研发经费投入力度模块;标准数量模块;新加入科研机构数量模块和创新网络绩效模块。 2理论分析与系统动力学建模 已有文献表明,技术创新网络中的优秀成员包括企业、销售商、顾客、供应商、科研机构、地方政府、中介服务等机构。李大为认为,技术创新过程中各行为主体在协同行为和交互作用中形成了包括关联企业、大学及科研机构、地方政府部门、中介组织及金融机构等[27]。Ritter指出,企业与其他外部关系不仅仅包括供应商、客户,还应该包括销售商、竞争者、政府、科研机构(大学、研究所)和咨询机构[28]。尽管不同行业的技术创新网络不尽相同,但其基本结构都是由网络节点和节点间的联系两方面构成。对于高新技术企业创新网络,其基本结点包括焦点企业、供应商、客户、科研院所、政府、中介机构等,它们分别在创新网络中发挥着不同作用,众多的不同要素聚集在一起,其目的是推动高新技术企业创新网络新技术或新知识的产生、流动、更新和转化,最终提高技术创新网络绩效。这个创新网络包含知识的共享与转移、系统创新成员的流动、R D的投入与产出等各种传递回路,形成许多非线性的作用过程。在这个过程中,通过对人才、资金、物质及信息等创新要素的合理配置,形成一个具有整体性与动态性的复杂网络系统。本文在扩充吴传荣的技术创新网络因果关系图的基础上[1],通过新加入的科研机构数量、标准数量、企业研发经费投入力度等中间变量,构建了系统动力学模型,探索创新网络能力与创新绩效的交互作用。模型中各变量的因果关系如图1所示。根据网络能力理论,提升网络能力会增强与其他机构的联系程度。因此,高新技术企业的创新网络能力越大,企业与大学科研机构的合作力度越强。合作力度加大后,双方沟通程度得到进一步提升。根据知识网络相关理论,网络中各成员为了弥补自己在竞争中的劣势,以知识合作和知识交流为渠道,在网络中互相吸收共性知识和各方独立拥有的优势知识,知识转移的真实性和有效性不断提高。随着创新网络中知识的有效积累,网络对外部环境的动荡性和不确定性会不断减少,企业对于外界和市场的把握程度相应提高,会对创新产品相关项目投入更多的研究经费和科技创新人员。当高新技术企业的创新人员增加时,创新产品开发数量会相应地扩大,企业的创新收益也会增多。按照协同理论的思想,当优秀企业的利益不断增加时,与之相关联的其他网络成员的利益也会相应的提升,最终使整个技术创新网络绩效增加。一般情况下,当企业在某方面获得了新利益时,在追求更多利润的驱动下,企业必然会投入更多的R D经费,企业专利的数量得到增加。企业的优秀竞争力进一步增强,在市场中的地位相应提高,从而吸引更多的科研机构加入这个技术创新网络中,最终增强了整个技术创新网络的创新能力。随着企业和网络中其他成员合作力度的进一步加大,整个网络的创新管理会变得比以前简单有效。比如,企业与供应商合作力度加深,供应商能够更加充分地掌握企业的开发进展、市场销售等情况,从而可以在最短的时间内满足企业的各种需求。因此,创新管理的成本会减少,而创新收益会增加。通过上述因果影响因素的分析,认为创新网络吸引力将会得到有效提升,可以吸引科研机构的加入,增加网络中的创新人才和标准从业人员,最终导致企业的行业标准数量增加、标准化推进的速度和力度加大,从而使整个创新网络的创新能力增强。 3模型流量图和方程式分析 在图1的基础上,将整个系统分为五个子模块,分别为创新网络能力模块(见图2)、企业研发经费投入力度模块(见图3)、标准数量模块(见图4)、新加入科研机构数量模块(见图5)和创新网络绩效模块(见图6)。在深入分析各子模块的基础上,考虑各子模块之间的相互关系,最后探索整个网络。这些子模块本身就是一个复杂的系统,其内部包含各种各样的关系,同时各个模块之间又交织成一个大系统。模型中大部分变量间的函数关系是在分析流量图中每个相邻变量因果关系的基础上得到的,少部分常变量的取值是在研究市场数据规律的基础上得到的。比如,模型中把市场竞争度看成是随机函数而不是一个定量的市场平均值;市场需求信息延迟和标准化推进延迟是用更加贴近高新技术企业实际需求和预期目标的随机函数来表示的,这样使模型更加贴近了实际情况。流量图中涉及的各方程式符号含义见表1~表4。 4模型仿真与结果分析 4.1选取案例分析 在2012年和2013年中,通过与企业技术创新项目经理和相关高层的交流以及对这家企业技术创新项目的跟踪调查,获取相关研究数据。高新技术企业具有技术含量高、技术变化迅速和创新密集的特征。选取的高新技术企业虽然成立时间不久,但是相关产品的技术创新水平位于整个制造行业前10名左右,此公司员工150人,是一家上市公司控股的中小企业,同时每隔1~2年,在原有创新产品的基础上,增加国外先进技术,使得产品的更新速度极其迅速。在整个企业营业收入中,创新产品带来的利润达44%左右。较好地满足了Eisenhardt提出的案例研究中案例选择的标准[29]。因此,选择这家企业作为中国高新技术企业具有一定的代表性和合理性。 4.2模型中变量的表示和取值 本部分采用VensimDSS对模型进行仿真测试。VensimDSS是一种十分有效的可视化仿真工具。用户利用它可以探究引起变量变化的原因、考察该变量影响整个模型的路径和程度。根据模拟数据和历史数据的吻合度可以清晰地判断模型是否合理。在此基础上,通过对相关参数灵敏度的分析,使模型进一步优化。模型数据源自于一家非常具有代表性的高新技术企业,详细数据见表1~表4。模型的研究周期为1个月,整个研究跨度为100个月。 4.3状态变量动态关系及其拟合优度分析 检验模型中各状态变量的因果关系具有重要的意义。因果关系的合理度是检验模型对于现实系统拟合度的试金石。状态变量之间的变化关系可能在短时间内符合实际的需要,但是随着时间的推移,它们之间的关系是否还能足够代表早期的关系,有待深究。它们之间的动态关系见图7。图7表明,企业研发经费投入力度与创新网络能力随时间的变化趋势基本呈现等比例上升。企业研发经费投入力度加大,随之创新网络能力也会加大。相互之间的动态关系在整个时间跨度内与因果关系图中的关系吻合度很高。标准数量与创新网络能力在100个月周期里,在前20个月里,它们之间的上升趋势与因果图中完全吻合。在后80个月,虽然彼此上升的趋势没变,但随着时间的推移,创新网络能力上升的速度比标准数量的速度要快。创新网络绩效变动幅度很大,尤其在前10个月增长速度极快。第10个月后,它的趋势基本不随时间的推移而变化。新加入科研机构在前10个月呈上升趋势,第10个月后基本稳定。检验系统动力学模型的拟合度对于模型的实际推广同样具有重大意义。此模型利用前29个月的模拟数据与高新技术企业的历史数据进行对比。用新加入科研机构数量测量模型的拟合度,见表5。前30个月技术创新网络中新加入科研机构数量的模拟值与高新技术企业的实际数据相对误差平均值为4.35%。误差在可靠的范围内,说明模型拟合性好、符合实际,可以在企业未来的创新决策中提供合理的指导意见。模型能够普及的程度是衡量已建立模型好坏的重要尺度。一方面,系统动力学模型在很大程度上是依据主观经验,构建的方程不可能完全符合现实情况。另一方面,技术创新是一个高不确定、高风险、高投资的一系列活动。因此,检验系统动力学模型的稳定性十分必要。由于状态变量是模型中最关键的变量,检验它们的稳定性对于整个模型具有很好的代表性。把Timestep从1提高到3,考察它们的变化趋势,如图8所示。从图8可知,当Timestep从1提高到3时,企业研发经费投入力度前30个月里交替上升,在后70个月里,虽然它较之前略微有所提高,但是它们在整个研究跨度里基本保持一致的变化趋势。创新网络绩效虽然在前5个月有较明显的变化,后95个月也有微小差异,但是在整个研究跨度里,它的整体趋势没有出现较大变化。创新网络能力在时间步长改变前后基本没有变化。新加入科研机构数量在前15个月里有较大的变化。时间步长加大,科研机构的增加速度反而会减慢。但是在后85个月里,时间步长的变化不再影响新加入科研机构的数量。标准数量基本没有变化,前后交替上升。因此,可以说明模型对于参数的变动不灵敏,模型可以较好地在实际中运用。 4.4模型结果执行与优化分析 系统动力学仿真结果的最终目标是为企业决策提供依据。R D投入占科技投入比例影响企业在创新项目上投入金额的大小,从而最终决定企业利润的数额,这是企业关心的优秀问题。研究R D投入占科技投入比例在不同取值下它对企业研发经费投入力度、创新网络绩效、创新网络能力的影响。把R D投入占科技投入比例从0.2提高到0.5,它们三者的变化趋势如图9所示。图9表明,fR D从0.2提高到0.5,受技术创新网络中复杂环境的影响,企业研发经费投入力度上升幅度很小。然而,创新网络能力和创新网络绩效却基本没有变化。结果表明,企业如果盲目加大投入力度,对于整个技术创新网络绩效的增加并不会有明显的作用。在整个创新网络中,影响创新网络绩效的因素很多,它们之间构成了复杂的影响系统,单一变动fR D并不能带来有效成果。创新网络绩效是企业最关心的指标之一,深入探索时间步长对于创新网络绩效的敏感度同样具有重要意义。如图10和图11所示。从图8可知,Timestep从1提高到3,创新网络绩效有小幅度的变化。而图10表明,当时间步长从1提高到2,创新网络绩效没有任何变化。但是当时间步长从1直接大幅度跳跃到4,创新网络绩效如图11所示。在第3个月和第30个月这段时间,创新绩效随时间的变化是以最初的创新网络绩效为中线振幅越来越小的波浪型图线。经过反复仿真,当Timestep维持在2.8左右,整个创新绩效稳定提升到一定数值。即当企业与地方政府合作力度因子Sgr取值为0.30028;创新成果淘汰比例fA取值为0.40028;科研机构退出比例fy取值为0.10056时,网络风险最小,创新网络绩效在较高的水平上最平稳。 5结语 本文通过对已有文献的研究与总结,结合高新技术企业技术创新过程的特征,在综合考察各参与主体相互作用的动态情况下,构建其技术创新网络的动力学模型,探索了创新网络能力对创新绩效的影响路径及其网络中其他变量对它们的敏感度。并利用VensimDSS对模型进行仿真,得到初步结论:(1)在复杂的技术创新系统中,只单纯地加大研究经费的投入,并不能取到预期的成果。一方面,网络系统中包含几十个直接或间接因素影响预期目标。变动复杂系统中某一因素,经过非线性的集合和融化,可能原本很敏感的因素变得十分不敏感。另一方面,在反复模拟过程中,并不能保证每次模拟的环境都完全一样,这是模型本身带来的误差。(2)企业与地方政府合作力度因子取值接近0.30028,创新成果淘汰比例取值接近0.40028,科研机构退出比例取值接近0.10056时,整个创新网络绩效在较大的取值上保持稳定。(3)当供应商合作力度因子取0.9且时间步长取3左右时,整个创新网络的创新管理成本平均值最低。可以看出,网络中不同的主体有不同的价值诉求,因此对于整个网络系统,并不是高新技术企业和地方政府合作力度越大越好。地方政府和企业合作,最终的目标是为地方政府或者整个国家带来创新价值。比如,政府在网络成果利益分配上会有一定的要求,要求创新绩效必须给地方政府带来利益。政府对高新技术企业创新的不确定性也会提出一定的要求,要求在一定范围内维持稳定的效益。因此,可能减弱了企业把创新绩效转化为实际产品的机会和能力。高新技术企业网络能力的企业绩效提升路径研究多基于全球范围内普遍存在的企业生存和成长现象展开,但对基于网络能力的企业绩效研究则是一个极富挑战性的工作。由于研究问题的复杂性和时间的有限性,本研究还存在许多不足,需要在今后的研究工作中进一步深入探讨和完善。第一,模型和结论的可推广性有待深究。系统动力学虽然是解决非线性复杂系统关系的有效方法,但是模型的精度还有待提高。尤其对于方程的构建,很大程度是局限于研究者本身的知识水平和见识。第二,选取对象的代表性有待考察。本文仅仅以一家高新技术企业作为整个中国高新技术企业的代表。它的代表程度有多高值得进一步商榷。其他企业能否可以直接利用它得出的一些指导性建议同样值得深究。第三,模型系统的边界精度有待探索。整个创新网络的边界遵循了模型边界的一般原则。钟永光认为,现实系统的各种对象往往存在着千丝万缕的联系,如果尽可能地一一可虑,就有可能把许多不重要的因素考虑到模型中去,这样会使得模型十分庞大,可能迷失自己,太少可能又不能精确模拟现实系统[30]。不同的研究对象和目的,边界的选取也不尽相同。在遵循一定原则的同时,模型边界的确定能否有更加精确的数学方法还有待深究。 作者:游达明 李志鹏 杨晓辉 单位:中南大学 网络新技术论文:光纤网络的新技术特征论文 摘要:光纤通信是以光波为载波,利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介,通过光电变换,用光来传输信息的通信系统。从国家骨干通信网到城域网以及到用户的接入网,基本上都是采用光纤通信的方式实现的。 关键词:光纤网络传输容量超高速超长距离DWDM自动交换光网络 一、光纤网络的发展现状和发展需求 光纤通信是以光波为载波,利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介,通过光电变换,用光来传输信息的通信系统。从国家骨干通信网到城域网以及到用户的接入网,基本上都是采用光纤通信的方式实现的。光纤通信技术和计算机技术是信息化的两大优秀支柱,计算机负责把信息数字化,输入网络中去;光纤则负责信息传输的重任。目前,我国累计敷设光缆近400万公里,累计光纤用量近8000万公里。随着当代社会和经济的发展,信息容量日益剧增,为提高信息的传输速度和容量,光纤通信技术有了突破性的发展,成为继微电子技术之后信息领域中的重要技术。 随着网上办公、3G移动通信、远程移动存储等新业务的应用,人们对光纤通信网的传输速度和容量需求不断增长,甚至有些地区的单用户接入速度要求达到1Gb/s,因此必须建设速度更快、容量更大的光纤通信网才能满足人们日益增长的通信需求。为了满足更高的用户服务质量要求,对基层传输协议的更新也是很重要的。光纤网络快速发展的另一个应用领域是网格计算以及商业化的云计算,在未来几年,这样的计算将不再仅仅局限于科学计算,而将进一步扩展到商业领域和军事应用领域。如在军事上成功应用的传感器网格和美国国防部耗资几十亿美元的“全球信息栅格”计划,都是网格计算的应用。 二、光纤网络的新技术 2.1光纤高速传输技术 人们需要光纤网络的超高速、超大容量,但到目前为止我们能够利用的最理想传输媒介仍然是光。因为只有利用光谱才能带给我们充裕的带宽。光纤高速传输技术现正沿着扩大单一波长传输容量、超长距离传输和密集波分复用(DWDM)系统三个方向在发展。单一光纤的数据传输容量在20年里提升了万余倍;超长距离实现了1.28T(128x10G)无再生传送8000Km;波分复用实验室最高水平已做到273个波长、每波长40Gb。 2.2宽带接入 光纤网络必须要有的支持,各种宽带服务与应用才能开展起来,网络容量的潜力才能真正发挥。宽带接入技术五花八门,主要有以下四种:一是基于高速数字用户线(VDSL);二是基于以太网无源光网(EPON)的光纤到家(FTTH);三是自由空间光系统(FSO);四是无线局域网(WLAN)。 2.3无源光网络 无源光网络(PON)的概念由来已久,它具有节省光纤资源、减少线路和外部设备的故障率,提高系统可靠性,节省维护成本、对网络协议透明的的特点,在光接入网中扮演着越来越重要的角色。同时,以太网(Ethernet)技术以其简便实用,价格低廉、易维护、可扩展、标准化和广泛的商用软硬件支持的特性,几乎完全统治了局域网,随着IP业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升,以太网也在通过传输速率、可管理性等方面的改进,逐渐向接入、城域甚至骨干网上渗透。而以太网与PON的结合,便产生了以太网无源光网络(EPON)。它同时具备了以太网和PON的优点,被认为是下一代网络中主要的宽带接入技术。它通过一个单一的光纤接入系统,实现数据、语音及视频的综合业务接入,并具有良好的经济性。业内人士普遍认为,FTTH是宽带接入的最终解决方式,而EPON也将成为一种主流宽带接入技术。由于EPON网络结构的特点,宽带入户的特殊优越性,使得全世界的专家都一致认为,无源光网络是实现“三网合一”和解决信息高速公路“最后一公里”的最佳传输媒介。 2.4自动交换光网络 下一代的光网络是以软交换技术为优秀,采用容量巨大高密集波分系统,具有自动配置功能的大容量光交换机,新一代的光路由器,各种适合于不同场合运用的低端光系统(如MSTP和RPR),组成的智能光网络。早在2002年AT T在OFC上就称“智能光网络目前就已经成为现实”。构建高效灵活的自动交换光网络的重要节点设备光交叉连接设备(OXC)和光分插复用设备(OADM),随着这些设备的发展,智能光网络有了新的发展,也就是自动交换光网络(ASON),其最突出的特征是在光传送网中引入了独立的智能控制平面,利用控制平面来完成路由自动发现、呼叫连接管理、保护恢复等,从而对网络实施动态呼叫连接管理。 目前,光网络的发展主要是利用DWDM技术扩大传输容量,但是,随着光分插复用(OADM)和光交叉连接(OXC)技术的逐步成熟,原来只是提供带宽传送的波长本身也能成为组网(分插、交换、路由)的资源。同时,在扩大传输容量的同时,如何有效的运行、管理和维护如此大规模的网络已经被人们提上日程。目前,光网络的管理与控制仍然采用类似于SDH网络的传统模式,光网络只作为简单的传送介质。这种传统的传输业务与通信业务分别控制与管理的模式,使当前提供宽带通道仍然只能采用静态配置方式,不能灵活提供各种需要的带宽。 随着IP业务快速的增长及IP业务量本身的不确定性和不可预见性,使得对网络带宽的动态分配要求越来越迫切。这种不可预见的业务需求要求具有很强动态性能的新型光网络出现,以适应新业务的需求。另外,在当前竞争激烈的通信市场上,提供"即时服务"已经成为电信运营商竞争的关键优势。因此,人们将在未来优秀光网络中引入动态的网络配置方式,或称"自动交换",以满足数据/互联网的无法预测的动态特性。这将充分提高网络的资源利用率,从而降低网络成本。为此,ITU-T等国际标准化机构提出自动交换光网络(ASON)的概念作为下一代光网络的标准草案。ASON这一概念的提出,是光传送网的一大突破,它将交换功能引入了光层,促进了通信网两大技术--传输和交换的进一步革新和融合。 ASON是一个智能化的光网络,它采用客户/服务器(Client/Server)的体系结构,具有定义明确的接口,可以使网络资源按照用户的需求快速动态的分配,同时具有快速的网络恢复和自愈能力,能够保证网络的可靠性和提供灵活的路由功能。现有的光通信系统大都采用电路交换技术,而发展中的自动交换光网络凭借其"智能"交换技术为用户提供了交叉连接、交换和路由等强大的功能,从而实现了网络的高速率和协议透明性。 ASON网络体系主要由智能光传输设备、智能光交换设备和智能光终端设备组成,并通过专门的智能化的分布式控制软件平台完成ASON内的自动连接和交换的控制。ASON通过将网元智能化,改集中式管理为分布式管理,将原来网管的许多功能下放到各网元中,从而实现了网络的实时管理。使许多原来需要人工参与的工作使得网络本身去完成,这极大地增强了整个网络的服务效率,使ASON能够给用户提供灵活、快速的服务。 三、结语 专家分析说,随着全球电信业的转型,光通信又一次进入蓬勃发展时期,而这次发展涉及的范围更广,技术更新更难,影响面也更宽。我国在超高速率、超大容量、超长距离光通信方面取得的突破,尤其是基于40Gb/s系统的超高速超大容量光传输技术的应用,将大大改善通信网的结构,人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来到来,满足社会信息传输需求,并将产生巨大的社会效益和经济效益。 网络新技术论文:网络信息新技术传播管理论文 摘要:本文探讨了网络传播中的信息开发利用新技术,包括数据采掘和知识发现技术、XML、自动分类与自动摘要、智能搜索引擎技术,并讨论他们对新闻传播工作的影响。 关键词:网络传播,数据采掘,知识发现,XML,自动分类,自动摘要,智能搜索引擎 在网络时代,广大新闻传播工作者和受众面临信息过载的难题。人们一方面被信息淹没,一方面却饥饿于知识和有用信息。大量的信息不能进行及时有效的开发利用。面对信息爆炸,如何才能不被信息的大海所淹没,从中及时发现知识、有用的信息、新闻、或新闻线索,使信息真正成为资源,正在成为各国研究的热点。从技术上看,目前主要有种解决方案。 一数据采掘和知识发现技术 在某种意义上说目前我们不是缺少信息,而是被信息淹没了。在因特网上有无穷的信息和数据。目前的数据库系统和搜索引擎可以高效地实现数据的统计、查询等功能,但是无法发现数据中存在的关系和规则,无法根据现有的数据预测未来的发展趋势,缺乏挖掘数据背后隐藏的有用的信息、知识、新闻、或新闻线索的手段,导致了“数据爆炸但知识贫乏”的现象。人们需要有新的、更有效的手段对各种大量数据进行挖掘以发挥其潜能,数据挖掘正是在这样的应用需求环境下产生并迅速发展起来的,它的出现为自动和智能地把海量的数据转化为知识、有用的信息、新闻、或新闻线索提供了手段。 数据采掘与知识发现(KDD)一词首次出现在1989年8月举行的第11届国际联合人工智能学术会议上。知识发现(KnowledgeDiscovery)研究的主要目标是采用有效的算法,从大量现有或历史数据集合中发现并找出最初未知、但最终可理解的有用知识,并用简明的方式显示出来。 数据采掘(DataMining)就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的原始数据中,提取隐含在其中的、先前未知的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。数据采掘在一些文献中有些相近似的名称,如数据开采、发现知识(KDD)、知识采掘、知识抽取、知识考察、数据融合(DataFusion)等。 知识发现是一个从数据中提取出有效的、新颖的、潜在有用的并能最终被人理解的知识、有用的信息、新闻、或新闻线索的过程。知识发现是从数据库和中发现知识的整个过程,而数据挖掘是整个过程中的一个步骤。因为数据挖掘是知识发现整个过程中最重要的步骤,所以我们通常将知识发现和数据挖掘作为同义词使用而不加区分。 数据采掘的工具目前,国外有许多研究机构、公司和学术组织从事数据采掘工具的研制和开发。这些工具主要采用基于人工智能的技术,包括决策树、规则归纳、神经元网络、可视化、模糊建模、簇聚等,另外也采用了传统的统计方法。 知识发现技术可以帮助我们从网上大量的原始数据和信息海洋中,挖掘出能反映其中规律的知识提供新闻工作者和网民。 在知识发现的基础上可以构成虚拟知识共享系统。虚拟团体是一个分布式的组织,它的成员是一组在网络上协同工作的同行,他们依靠网络的支持相互合作、共享知识,可以快速有效地解决问题。新闻工作者之间、网民之间,新闻工作者与网民之间可以构成虚拟团体,进行交互式信息传播,进行新闻、信息、知识的交流与共享。 虚拟知识共享系统包括:(1)先进的知识获取技术。帮助成员搜索、处理知识,从中提炼专家经验。(2)支持多用户的Web开发,以使成员定制自己的Web站点。(3)可以自适应团体需求的自组织式的新闻、信息、知识存储。 二XML HTML是目前因特网上广泛应用的标记语言。其优点是非常简单;固定的样式;简易且标准的连接;支持表格;编程简单。但是也存在难以扩展;交互性差;语义性差;单向的超链接:链路丢失后不能自动纠正;动态内容需要下载的部件太多;致使搜索引擎返回的结果过多;缺乏对双字节或多国文字的支持等不足。尤其是目前基于HTML的搜索引擎存在着返回结果太多,检索精度差的弊端。而XML可以有效地克服这些不足。 XML句法可标注出文档的结构和目的,这样就可缩小检索范围,提高提高检索精度。例如,用户想购买二手车,就可将查询限制为用于描述“汽车销售”的标识中。 XM能帮助人们辨别模糊词义。自然语言中的词经常多义、多指,网络信息检索系统不能分辨哪一种意思是查询中的,哪一种是文档中的。XML有助于解决词义模糊问题,提高检索的准确性。如,用户使用“brown”作检索词,他有可能想查找由DonaldBrown所写的论文,由BrownUniversity出版的论文,或有关brownbear的论文。如果用户明确想查询[author]Brown[/author],[university]Brown[/university],还是[subject]brown[/subject],就会提高检索准确性。 XML使得能用结构相邻关系来替代物理相邻关系进行检索结果相关性排序。XML可允许利用非文本数据,如数值数据、地理位置、温度值等进行检索。 三智能搜索引擎技术 目前,计算机信息检索功能已经从基本的布尔检索、截词检索、邻近检索、短语检索、字段检索发展为高级的加权检索、自然语言检索、相关信息反馈检索、模糊检索和概念检索。网络信息检索优秀工具是搜索引擎。 搜索引擎的目的是帮助新闻工作者和受众寻找信息资源。在因特网环境下,其典型实现是基于关键词匹配的信息检索机制。搜索引擎主要由四部分组成:搜索器,索引器,检索器,用户接口。搜索器的功能是在互联网中发现和搜索信息。它要尽可能快、尽可能多地搜集各种类型的信息,同时还要定期更新已有信息,避免死连接和无效连接。索引器的功能是理解搜索器所搜索的信息,从中抽取出索引项,用于表示文档以及生成文档库的索引表,建立起自己的物理索引数据库。一个搜索引擎的有效性在很大程度取决于索引的质量。检索器的功能是根据用户的查询在索引库中快速检出文档,进行文档与查询的相关度评价,对将要输出的结果进行排序,并实现某种用户相关性反馈机制。用户接口的作用是输入用户查询、显示查询结果,提供用户相关性反馈机制。 [page_break] 搜索引擎的工作原理搜索引擎起源于传统的信息全文检索理论,即计算机程序通过扫描每一篇文章中的每一个词,建立以词为单位的倒排文件,检索程序根据检索词在每一篇文章中出现的频率和每一个检索词在一篇文章中出现的概率,对包含这些检索词的文章进行排序,最后输出排序的结果。互联网搜索引擎除了需要有全文检索系统之外,还要有所谓的“蜘蛛”(SPIDER)系统,即能够从互联网上自动收集网页的数据搜集系统。蜘蛛将搜集所得的网页内容交给索引和检索系统处理,就形成了我们常见的互联网搜索引擎系统。当然,一个完整的搜索引擎系统还需要有一个搜索结果的页面生成系统,也就是要把检索结果高效地组装成互联网页面。当系统的访问量(PAGEVIEW)变大时,页面生成系统往往会成为整个系统的瓶颈。与传统的信息检索理论研究不同,搜索引擎的用户看重的是系统的稳定性、速度、易用性和返回的信息量及相关度。 据专家评测,目前主要的搜索引擎返回的相关结果的比率不足45%,其原因是现有的Internet搜索引擎拥有极少量的知识,并且是面向最一般的用户模型。不划分知识领域,不对用户建立任何描述以及使用关键词匹配的交互方式,都限制了搜索引擎的使用效率。由此提出了智能搜索引擎的概念。 智能搜索引擎应具有的特点新一代中文智能搜索引擎是一个基于汉语语法、词的上下文和语义等中文信息处理技术,自动收集、识别Internet网上的WWW和News信息,智能化地提取摘要和关键词、建立索引、提供查询和对不良信息的监控、报警功能和网络信息自动发现和查询系统。它以加权的启发式搜索算法控制信息资源的搜集,采用了一种加权的启发式搜索算法,系统根据用户配置的领域导向词和资源服务器所在地域信息,以启发式函数计算每个URL的权值,并选择权值高的URL优先访问。 智能搜索引擎可以根据互联网本身的链接结构对相关网站用自动方法进行分类,再加上结构严谨,萃取精华的开放式信息目录,为每一个查询迅速提供准确的结果。 智能搜索引擎可以预期用户的需求,并可有效地抑制关键词的多义性。如Eastman、Kodak都在尝试在它们的Intranet中使用更加智能化、知识化和专业化的搜索引擎。目前比较成功的智能搜索引擎有FSA,Eloise,InFind,CompassWare和FAQFinder。 InFind是一个类似于元搜索引擎的产品,但支持自然语言、模糊检索,可将结果自动去重、聚类,并可返回对所有搜索引擎并发查询的结果,其检索结果根据分类排列。 芝加哥大学人工智能实验室开发的FAQFinder。它是一个具有问答式界面的智能搜索引擎。在获知用户问题后,它查询FAQ文件以给出比较合适的回答。FAQFinder的内核由五个互联联系的技术环节构成:(1)基于统计方法建立FAQ文件。这是由FAQFinder中的工具Smart完成的。(2)用一个由简单名词和动词短语构成的文法树分析用户的查询,以得到一个用于支持内容匹配的描述。(3)问题识别者(QuestionRecognizer)操作文法树以辨识问题从属的类别。(4)使用语义网分析与概念匹配技术,找出与用户查询最近似的问题。(5)FAQFinder将得到的匹配返回给用户。如果没有近似的匹配,则将使用一个启发式的策略。 智能搜索引擎还可以采用协同式检索方法。该方法一般用于一个特定的用户(如一个或一组新闻工作者、一个新闻媒体、一个或一组受众)。协同式方法有时又称为公众学习方法,它将其他用户的反应反馈给当前的用户。系统不去计算分类项目的相似程度,而是计算用户之间的相似程度。协同式方法不分析分类项目的内容。协同式方法一般用于非文本化的数据,如电影、音乐等,但是也有的系统将其用于文本数据的挖掘,如新闻过滤等。已有一些系统用于电子邮件处理、会议时序安排、电子新闻过滤和娱乐节目推荐。 与智能搜索引擎技术相关的还有信息智能“推”技术和个性化检索技术。 基于网民和新闻工作者访问互联网的特点,在用户拉取信息的搜索过程中,根据其输入的关键词,通过机器学习,可以识别和预测其兴趣或偏好,从而有针对性、及时地向网民和新闻工作者主动推送相关知识和最新信息、新闻和新闻线索。推送的形式可采用频道式推送、邮件式推送、网页式推送或专用式推送。目前已有构造Web访问模式树(WAPtree)的算法,可从大量信息访问日志中挖掘用户访问信息的模式。也可从用户访问文档的超链接来预测用户的访问偏好,其知识发现采用关联性法则。 个性化检索要求能够网络信息检索系统能够学习网民和新闻工作者的兴趣、适应其兴趣的变化并提出检索建议。一般采用分布式Agent技术,例如在客户机上运行用户接口Agent,表示用户个性化模式,在服务器上运行信息检索管理Agent,相当于中介信息检索服务器,实现与各引擎的交互,用户Agent用户开始一项个性化查询quest,通过与个性化模式库中模式的类比学习,产生净化了的个性化检索模式,提交信息Agent协调模块选择相关信息检索。返回的检索结果通过信息滤波,送交显示模块,新闻工作者和网民通过浏览返回的结果,确认是否为感兴趣的文档,若为感兴趣的文档,就提交相关反馈文档模块并进行聚类,产生个性化模式,同时存入该用户的个性化模式库中,如果用户不满意,也可以将确认结果提交给强化学习模块,进行交互学习,进一步净化检索结果。 网络新技术论文:TD-LTE无线网络规划新技术初步探讨 目前,TD―LTE实验网和预商用网络建设正在全球范围内如火如茶地展开。中国移动公司在六个重点城市承担了TD-LTE规模试验网络外场测试工作。在外场测试中,性能和组网方面测试作为重要内容,将为商用网络的大规模部署奠定基础。相应地,无线网络规划新技术研究和软件工具的开发也被提上日程。 首先,TD―LTE无线网络规划流程与3G区别不大,主要包括需求分析、规模估算、站址选择、网络仿真、参数规划,始终贯穿于TD―LTE网络规划及优化各个阶段。TD―LTE采用了OFDM和MlMO多天线等多项先进技术,承载着高清视频、即摄即传等特有业务类型,需要无线网络规划中特别考虑。由于TD-LTE:~线网络规划涉及很多参数输入和最优组合,复杂高,需要软件工具支撑,因此我们开发了TD―LTE无线网络规划工具,基本实现覆盖、容量规划、自动选站、RF参数规划等部分功能。 其次,我们一起讨论TD―LTE自动选站问题,也是工程建设中关键一环。目前,2G/3G站址都是宝贵的站址资源,根据需求,从中选择符合要求的最优站点,也可以新增部分站点。我们的方案是通过采用智能局部搜索的最优化技术,自动运算获得优选站址和新增站址信息。优势在于省去了采集、校正和分析传播模型相关测试数据相关的工作量。另一方面,创新性地改变了现有基站的选址方式,使选址工作由手工操作转变成智能自动地完成。算法平衡了RSRP、RSRQ、S1NR等指标,获取全局最优方案,快速输出现存站点中,满足网络KPI情况下,可以使用的站点信息,体现出优化工作前移的思想,节约运营商在勘站、建站等方面的大量费用,为快速建设TD-LTE网络提供了重要的支撑工具。 第三点讨论的主题是TD―LTE网络容量仿真方法。在目前常用的TD―LTE无线网络数据业务网络规划仿真方法中,动态仿真方法需要海量的数据运算及硬件存储,实现复杂,运行效率低,对支撑平台要求高,实用性差。极少应用在网络规划仿真中。另一方面,基于快照的Monte-Carlo静态仿真不能够准确反映用户在TD-LTE网络下业务用户感知或者是满足一定业务QoS下的网络容量。为此,我们提出一种基于半动态仿真实现高精度TD―LTE网络数据业务的网络规划仿真方法。通过兼容Monte―Carlo仿真在空间上静止的特点与动态仿真在时间上“运动”(考虑前后TTI之间的相关性)的特点,彻底规避了动态仿真的庞大存储量和计算量问题。在TD―LTE数据业务网络规划仿真中将不同TTl在时间上关联起来,准确反映uE在一段时间内稳定的业务行为,输出较为符合实际网络的各类业务平均速率和符合实际网络的小区吞吐量。 第四点,我们就TD-LTE场景划分和优化问题进行汇报。研究内容是借鉴TD-SCDMA网络优化的思路,通过移植到TD-LTE中,在网络规划阶段就关联到后期网络优化中。通过划分不同地理场景和无线场景,根据TD覆盖场景特点建模,在不同场景配置不同优化参数。在此基础上提出TD―LTE多场景优化机制,目的在于提升网络指标、改善用户感知、提高优化效率、降低优化成本。 第五点谈谈TD―LTE无线网络RF参数自动优化问题。目前天馈优化主要是靠根据DT测试发现问题进行手工局部调整。这种方法缺陷在于针对局部问题优化,基于人工经验,效率低,不适合大量应用,考虑因素有限。通过开发1套TD―LTE自动天馈优化工具,将天馈参数的联合优化设置,快速达到优化目标。预估优化效果,无需反复路测,缩短优化时间。均衡考虑各无线网络指标,保证优化效果。通过工具软件开发,实现自动输出天馈参数优化方案,降低了网络优化时间和成本。 TD-LTE商用化进程任重道远,产业链各方需扎扎实实研究TD-LTE无线网络规划基础性和前瞻性创新技术,为TD―LTE网络规划和建设提供技术支持。在此也呼吁集产业界之力,尽早开发出满足移动公司大规模网络部署需求TD-LTE网络规划商用软件,更好支撑促进TD-LTE产业发展。 网络新技术论文:用DOL新技术组建高性价比无盘网络教室 摘要:DOL(Disk On LAN)无盘网络以全新的通信模式、高效的网络利用、低廉的服务器要求、灵活又方便多样的工作站配置迅速得到了业界的认可。很多网吧、电脑游戏厅都已经从原来的有盘网络改成了DOL无盘网络,由此可见DOL的性能及管理的方便性高与有盘网络,我们用DOL新技术组建高性价比网络教室是完全可行的。 关键词:无盘网络;DOL;服务器;无盘工作站;网络教室 1 引言 什么是无盘网络?简言之,一个网络中的所有工作站上都不安装硬盘,而全部通过网络服务器来启动,这样的网络就是无盘网络,这些工作站被称为无盘工作站。 没接触过无盘网络的人可能会很快对这样的网络产生兴趣,每台工作站省掉一个硬盘,一套三四十台机器的网络省掉的钱就相当可观,这可能是每个刚接触无盘网络的人的第一印象。的确,省钱是无盘网络的一大重要优点,而实际上无盘网络的最主要优点却并不是省钱。无盘网络的最主要优点应该是“管理和维护”。 作为网络管理员的教师们可能对"管理和维护"有比较深的认识,网络管理员的主要工作就是要保证一个网络能正常运行。一个普通的有盘网络,如一个网络教室,如果网络中的工作站出了什么问题,开不了机、上不了网,或者网络中的软件要升级,比如说这个网络教室中工作站本来安装了Office97,而现在要全部升级为Office2000,这时网络管理员就要忙起来了,他要负责把每台机器都调整好,安装上新的软件,甚至每台机器的硬盘都要重新格式化、分区、安装好系统……也许过不了多久,系统又被学生不小心破坏掉,于是又是繁琐的安装、调试……麻烦不说,还要耽误工作影响用户的正常使用。 因此,一种新的网络结构:无盘网络出现了。无盘网络的本意一个是为了降低工作站的成本,另一个就是为了管理和维护的方便。试想,如果把工作站要用到的操作系统的文件和软件文件都放到服务器上,系统的管理和维护、软件的升级都只需要在服务器上完成,这对网络管理员来说的确是福音。 DOL(Disk On LAN)无盘系统是局域网应用中的新技术,它将充分发挥了网络、硬件和操作系统的潜能,自从出现后迅速在深圳、南京、福州、南昌、长沙、内蒙、成都、云南等地的网吧掀起一遍无盘的浪潮,获得了众多用户的一致认可!该技术在性能上、在管理的方便性上都超过了有盘网络,有盘能运行的,DOL无盘不但全部能运行,而且运行更稳定、更快、内容更多、维护更简单,DOL无盘系统在校园网、网吧、游戏网、企业网、证券网、电子酒店、KTV包房VOD系统等局域网中正在迅速发展。 DOL无盘教学网的好处:服务器价格低廉,使用DOS操作系统,不需配置驱动程序,出现故障可随时更换;工作站电脑不需要硬盘,节约能源,节省成本,减少了硬件投入与维护;启动和运行跟有盘一样快,解决了速度瓶颈,在千兆网络上70台机器同时上网。联机工作等速度不受影响;系统不怕被破坏,能自动还原,无需频繁重装系统;系统可以内置各种大型教学软件,且随着市面上的新教学软件的出现在不断升级,保证你的教学时刻是最新、最全、最大限度吸引生源。 2 DOL 无盘网络教室的特点 2.1 硬件要求低、配置简单 (1)服务器:不需要使用专业的服务器及SCSI硬盘,普通的INTEL 845、865主板配置双IDE硬盘及1―2G内存即可胜任。操作系统使用无版权问题的DOS,且不需配置驱动程序,如果服务器损坏,只需将硬盘和内存插接到另外一台机器上,开机即可作为服务器工作; (2)客户机:只要求有Realtek 8139或RTL8100集成网卡,不用硬盘,其它配置无特殊要求,只与希望运行的操作系统和应用程序有关。采用DOL系统后,绝大部份软件的运行速度会比有盘更快;如可以在P3 550 128M的机器上运行Win XP和Office XP,开机自检完成后25秒进系统,完全可满足计算机初、中级及办公自动化的培训要求; (3)网络:100M/1000M网络到桌面,最好交换机有1000M端口。 2.2 运行速度快 (1)DOL系统充分考虑到网络环境的运行特点,在网络通信协议和磁盘驱动的处理上都进行了优化,服务器端可采用多块千兆网卡,并行运行;DOL服务器用海量内存作为磁盘的缓存,客户机的磁盘读写操作只与服务器的内存进行数据交换,因此远程启动的客户机启动运行迅速、流畅,远远超过本地硬盘的速度。所有客户机电脑同时重启动完成所需时间仅在1分钟之内。 (2)不必安装防火墙和杀毒软件,不用对网上的文件,网页,邮件进行扫描,因此上网收发邮件的速度更快。 2.3 系统安装更简单(只要有一个系统盘,3分钟内可以开机上课) (1)只要在任意一台客户机上安装完操作系统及共用的软件;将安装好系统的硬盘挂到DOL服务器上;打开局域网内所有电脑(无需硬盘)立即可以使用,不用化费大量时间每台安装系统,也不用象其它无盘系统需要上传操作系统; (2)更换操作系统,只要更换服务器的系统盘(可选用抽屉式活动硬盘盒),重新开机便可使用,只需3分钟,也就是说每个任课老师可以带自己的系统盘来上课; (3)采用多种方式以简化客户机的配置过程,在服务器上可以自动、批量或个别指定任何一台客户机的IP地址网关、DNS和工作站名称等; (4) 新的工作站,插上网线开机认一遍机器的驱动就可以使用。把这一状态保存下来即可。 2.4 软件更新方便 (1)管理员在客户机端使用“超级客户机”启动,只需在这台客户机上进行一次操作,即可实现整个网络软件的更新。软件更新只要在一台学生机上进行,在服务器上将其共享后,其它学生机重新开机即可使用; (2)可以在客户正在使用电脑时,安装新的软件,在需要使用时再共享出来; (3)如果新装的软件暂时不用,可以关闭共享,如不需要再用,只要删除共享,不会影响原来的使用,更不会留下任何的软件垃圾; (4)客户机也可以安装或更新软件,如果新安装的软件不再需要,不用卸载,只要按下还原键,再启动就可以。 2.5 系统更稳定 (1)去除了客户机上的硬盘,也就去除了病毒的存储介质,使从局域网内部感染病毒的机会降低为零; (2)DOL服务器中没有常规的Windows 操作系统,不支持常规的网络访问方式,也不可能感染病毒; (3)客户的所有写入均为虚拟操作。可以做硬盘分区,格式化,修改和删除文件,系统启动时一按还原键(可以设定为自动还原),统统复原。服务器中的系统盘只读不写,不会被修改; (4)支持服务器多网卡和网卡备援, 服务器端可以有多块网卡同时为客户机提供服务,可以为客户机指定从哪块网卡启动运行,以达到服务器负载均衡的目的,避免网络阻塞。在指定的网卡有故障时,客户机可以从备援网卡启动; (5)每个磁盘映像有两个还原点,管理员可以在任何时间把磁盘还原到指定的还原点。每台客户机也有两个还原点可用,用户可以在任何时间把系统还原到指定的还原点,管理员还可以将其设定为自动还原。 2.6 支持多种硬件软件配置 (1)DOL系统支持多种硬件配置,多种硬件型号的客户机可以共用同一个网络硬盘映像,因此即使是在不同硬件的客户机上,也可完成软件的同步安装和更新; (2)DOL系统支持多种软件配置,多种软件配置的客户机可以共用同一个DOL服务器,一个DOL服务器最多可同时提供4种操作系统(98/2000/XP/2003),8种硬件配置。利用客户机的备份还原功能,理论上可以将服务器提供的8种配置扩展为24种配置。 2.7 运行成本更低 (1)硬盘是电脑中易损配件,无盘电脑的故障率更低,不但能减少维护费用,更可以节约配件更换的开支; (2)客户机上不用安装硬盘,不但可省下运行时的电费。还可以减少热量散发,省下不少空调费用(每个机房按50台电脑估算约可节约3KW的电能消耗)。 2.8 软件兼容好 DOL软件优秀采用硬件存储设备驱动程序模型,通过网络把服务器上的映像文件模拟为与本地硬盘一模一样的“硬盘”,由于该驱动程序处于系统的最底层,对所有上层的文件系统和应用程序都是透明的,因此使用本系统的客户机稳定可靠、软件兼容性极佳,客户机的操作与普通有硬盘的计算机没有任何区别。目前已通过DOL系统测试的软件: 3 多媒体计算机网络教室配置方案 3.1 要求 能满足目前所有的教育课程的培训需要。 (1)为满足计算机网络培训需要,每台电脑要求独立运行一个服务器版的操作系统,Win2003,Win2000 server,Win2000 advance server。学生在配置完成后,重启电脑时,能够保存,在下个班级上课时能够清空。(通常有盘电脑能设置,能保存但清空不方便;一般的无盘电脑设置后不能保存;DOL可以做到。) (2)能满足多媒体,网页制作,办公自动化,CAD,3DMAX,编程等教学要求。 (3)对电脑维护类课程,可以做硬盘分区,格式化,安装、删除软件,软件配置等操作,在下一个班级上课时可以对所做的所有操作全部清空(只需要一分钟)。 (4)可以引导多个上课环境(DOL一个系统盘可以引导4个不同的操作系统同,8个不同的用户环境。) (5)每个任课老师可以打造自己的教学环境,上课时只要把自己做好的系统盘插到服务器上,开机便可使用。 3.2 网络拓扑图 3.3 硬件配置和费用估算 3.4 优点 (1)50台电脑的网络教室只花费十万元左右,性价比突出; (2)采用普通的网络结构,布线、管理简单,维护方便; (3)服务器未使用动辄数千元的SCSI硬盘、服务器主板和专用的CPU、内存等,而是使用了价格低廉的IDE硬盘、865主板、赛扬CPU及DDR内存;服务器的搭建十分简单,和工作站的本质区别在于安装了DOL系统和配备了较大的内存、硬盘,服务器一旦出现故障,只需用任何一台工作站替代即可继续工作; (4)由于虚拟系统的与服务器无关性,每个任课老师可以打造自己的教学环境,上课时只要把自己做好的虚拟系统盘插到服务器上,开机便可使用。 4 结束语 DOL无盘系统平台,可以完全替代现有学校机房硬盘加保护卡的使用方式,兼容教学中常用的信息技术教育和学校管理所需的各种软件和硬件环境,易于搭建出低成本、高效益、全功能、易维护的计算机教学及办公网络,是学校搭建网络教室的首选。 网络新技术论文:基于人工神经网络BP算法在电能质量检测分析监控新技术应用研究 摘要:人工神经网络BP算法在农村电力短期负荷多变量预测结构发生了重大变化,探索一种人工神经网络BP算法在农村电力短期负荷的多变量质量检测相空间融合方案,以及新型智能电网中的物联网信息聚合技术,和每一分量质量检测采用互信息法进行最佳延迟时间的选择,及最优嵌入维数则采用最小BP算法,预测误差法进行电压波形发生畸变引起电压波动和闪变以及三相不平衡。 关键词:电能质量检测;BP算法;人工神经网络 1电能质量新技术研究 人工神经网络BP算法在农村电力短期负荷多变量预测结构发生了重大变化,探索一种神经网络BP算法在农村电力短期负荷的多变量质量检测相空间融合方案以及新型智能电网中的物联网信息聚合技术,同时针对每一分量质量检测采用互信息法进行最佳延迟时间的选择,最优嵌入维数则采用最小BP算法预测误差法进行电压波形发生畸变成引起电压波动和闪变以及三相不平衡等,对供电电能质量造成严重的干扰或“污染”。 2电能质量检测新技术 2.1当前电能质量检测原理 对电能质量进行监测是获得电能质量信息的直接途径,虽然只局限于持续性和稳定性指标的检测,而传统的基于有效值的检测技术由于时间窗太长,仅测有效值已不能精确描述实际的电能质量问题,因此需发展满足以下要求的新检测技术:(1)能捕捉快速瞬时干扰的波形;(2)需要测量各次谐波以及间谐波的幅值、相位,需要有足够高的采样速率,以便能测得相当高次谐波的信息;(3)建立有效的分析和自动辨识系统,使之能反映各种电能质量指标的特征及其随时间的变化规律。 2.2电能质量新技术应用 基于电能质量在硬件和软件上应用平台主要有数字信息聚合技术处理、物联网信息聚合技术等新技术以及新的如小波变换的BP算法。电能质量检测对于系统实时性和支持复杂算法的特殊要求,提出一种基于双CPU的嵌入式实时系统解决方案。基于连续小波变换的信号奇异性检测原理及其在电能质量暂态信号检测中的应用进行了详细的研究,通过基于标准偏差估计的小波消噪算法,有效排除了噪声干扰,实现了精确的故障时刻定位。基于小波变换的理论,结合电能质量检测数据的特点,将基于小波变换系数的门限方法应用于电能质量检测数据的压缩。基于电能质量检测系统的组成部分和该系统不但能实现电网数据的精确采样分析电网的各项电能质量指标,并以直观的图形显示出来。 3电能质量新技术分析原理 电能质量的分析计算涉及对各种干扰源和电力系统的数学算法,由于干扰源性质各异,干扰的频谱从0Hz到GHz的广宽范围内,建立干扰源和物联网聚合电网元件准确的数学模型有时困难很大,有赖于电网基础资料的可信度。近年来,基于数字技术的各种分析方法已在以下电能质量领域中得到应用:分析谐波在网络中的分布波形畸变及在网络中的传播;分析各种电能质量控制装置在解决相关问题方面的作用;多个控制装置的协调以及与其他控制器的综合控制等问题。目前所采用的方法为: (1)时域仿真方法该方法在电能质量分析中的应用最为广泛,其主要的用途是利用各种时域仿真程序对电能质量问题中的各种暂态现象进行研究。 (2)频域分析方法该方法主要用于谐波问题的分析计算,包括频率扫描,谐波潮流计算等。即在非线性负载的动态特性,常规的谐波潮流计算法基础上,对非线性负载进行仿真计算,从而得到动态谐波潮流解。 (3)基于变换的方法这里主要指Fourier变换方法、短时Fourier变换方法和小波变换方法。作为经典的信号分析方法Fourier变换具有正交、完备等许多优点,而且有象FFT这样的快速Fourier算法,因此已在电能质量分析领域中得到广泛应用。但在运用FR时,必须满足以下条件:满足采样定理的要求,即采样频率必须是最高信号频率的两倍以上;被分析的波形必须是稳态的、随时间周期变化。 4电能质量研究中的人工智能新技术 (1)专家系统成本较高且在开发过程中耗时过长,但依然出现了很多应用。这些主要体现在对畸变的电压和波形进行分类;对电能质量问题的解决方案在专家系统架构下进行开发;测量和分析电能质量及电力系统电磁兼容性和识别电能质量可扩展的系统。 (2)根据历史数据和一些影响负荷变化的因素变量来推断将来时刻的负荷值。具有原理和结构简单、研究速度快、外推特性好的等特点。也存在历史数据要求高、无法详细地考虑各种影响负荷的因素,模型初始化难度较大,需要丰富的经验和较高的技巧的缺陷。 (3)滑法指数平滑法是一种曲线拟合法,在短期负荷研究中,一般用过去数周的同类型日的相同时刻的负荷组成一组时间上有序的观测值,然后对该数组进行加权平均就得到所需的负荷值。 (4)序列法就是根据负荷的历史资料设法建立时间序列的数学模型,并在该模型的基础上建立负荷研究的数学表达式,对未来的负荷进行研究。 (5)神经网络BP算法在农村电力短期负荷预测的主要思想是把电能质量检测分析监控分为两个阶段:第一阶段(正向传播过程),给出输入电能质量检测分析监控信息采集通过输入电能质量检测分析监控层经隐含层逐层处理中心数据采集来的信息并计算每个单元各个节点的实际输出电能质量检测分析监控技术;第二阶段(反向过程),若在输出层未能得到中心数据采集期望的输出值,则逐层递归地计算实际输出电能质量检测分析监控与期望输出电能质量检测分析监控短期负荷之差值(即误差),以便根据电能质量检测分析监控短期负荷此差值调结权值,就是可对每一个电能质量检测分析监控短期负荷权值计算出接收单元的误差值与发送单元的激活值的积。因为这个积和误差对权重的(负)微商成正比(又称梯度下降算法),把它叫做权重误差微商。电能质量检测分析监控短期负荷规则的指导思想:对电网权值和阈值的修正要沿着表现函数下降最快的方向-负梯度方向如下: 5结语 基于人工神经网络BP算法在电能质量检测分析监控新技术应用研究两个趋势:其中之一就是全智能控制化,自动对电能质量问题进行识别和数据处理,从而实现全面的无人监控功能;另一个则是通信技术远程化和同时针对每一分量混沌时间序列采用互信息法进行最佳延迟时间的选择,最优嵌入维数则采用最小BP算法预测误差法进行确定。所以远程化就可以适应不同层次的监控要求,从而使电能质量的监控点能够分布到电网中的任何地方,并且具有良好的在线功能。利用计算机VPN和以太网网络技术的更新融合,为不同地点供电系统电能质量的远程集中监测和分析数据建立主要包括GPRS授时技术进行与GIS多点同步采样,同时建立WEB网络平台和大型数据库管理供电网络运行数据供电系统的稳定。 作者简介:池安祥,重庆市綦南供电局助理工程师;康鸿飞,重庆市綦南供电局助理工程师;徐奉英,重庆市綦南供电局助理工程师。 网络新技术论文:关于网络安全新技术研究 摘要:目前,宽带网的普及,业界电子商务的开展,海量的网络信息,日趋丰富的网络功能使得“网上办公”条件已经成熟。随着我国电子政务的进一步发展,政府对企事业单位的管理将更多地从网络上进行,因此企业办公将不再局限于传统模式,而是将内部办公计算机通过局域网连接起来,形成信息化办公的群体效益,而企业内部网络搭上Internet互联网这个信息高速直通车后,使得信息交换传递更加快捷及时,现代办公已经发展到办公信息化的时代。然而随着信息化在我国的不断深入与发展,网络安全问题也日益成为我们关注的焦点。 关键词:网络隔离; 防火墙;局域网;网络安全 1 前言 随着Internet的飞速发展以及我国政府信息化为代表的电子政务的蓬勃发展,宽带网已经得到普及,业界电子商务的开展,海量的网络信息,日趋丰富的网络功能使得“网上办公”条件已经成熟。,办公信息化带来了办公效率质的飞跃,但办公信息化的安全,特别是内部办公网络的安全问题,也极大地引起人们的关注和思考。信息安全性要求和政府办公效率问题一度使人们陷入两难境地。2000年1月1日起正式实施的《计算机信息系统国际联网保密管理规定》中更是明确规定:“凡涉及国家秘密的计算机信息系统,不得直接或间接地与国际互联网或者其他公共信息网络相连接,必须实行物理隔离”。 2 网络隔离技术简介 2.1 网络隔离技术的发展历程 最早研究网络隔离技术的国家有美国、以色列和俄罗斯,我国提出物理隔离是在20世纪90年代的中后期。网络隔离概念最早是国外军方以“物理隔离”提出来的,不过直到现在,也没有完整的关于网络隔离技术的定义和标准,现在一般称之为“GAP Technology”,意为网络隔离。 网络隔离技术的发展到目前为止经历了以下五个发展阶段: 1) 完全的物理隔离。内部网络与外部网络为两套网络,它们之间完全的物理隔离。 2) 硬件隔离卡隔离。在客户端增加一块硬件卡,客户端硬盘或其他存储设备首先连接到该卡,然后再转接到主板上,通过该卡能控制客户端硬盘或其他存储设备。 3) 数据转移隔离。利用转移系统分时复制文件的途径来实现隔离。 4) 空气开关隔离。通过使用单刀双掷开关,使得内外部网络分时访问临时缓存器来完成数据交换的。 5) 安全通道隔离。通过专用通信硬件和私有不可路由协议等安全机制来实现内外部网络的隔离和数据交换,不仅解决了以前隔离技术存在的问题,并有效地把内外部网络隔离开来,而且高效地实现了内外网数据的安全交换,透明支持多种网络应用,成为当前隔离技术的发展方向。 2.2 网络隔离技术原理 网络隔离产品采用了网络隔离技术,是使用带有多种控制功能的固态开关读写介质连接两个独立主机系统的信息安全设备。由于两个独立主机系统之间,不存在通信的物理连接、逻辑连接、信息传输命令、信息传输协议,不存在依据协议的信息包转发,只有数据文件的无协议“摆渡”,且对固态存储介质只有“读”和“写”两个命令。所以,网络隔离产品从物理上隔离、阻断了具有潜在攻击可能的一切连接,使“黑客”无法入侵、无法攻击、无法破坏,实现了真正的安全。 3 防火墙的体系架构 3.1 防火墙的体系架构 目前的防火墙大都依赖于对数据包的信息进行检查,检查的重点是网络协议的信息。防火墙主要查看IP包中的IP包头、TCP包头、应用层包头以及数据加载的包头,要了解防火墙的具体架构,就需要分析它是检查的那一层协议的信息。根据OSI模型,防火墙架构包含以下几种:包过滤防火墙,电路网关防火墙,应用网关防火墙,状态检测包过滤防火墙和切换防火墙。 3.1.1 网络隔离设备的体系架构 防火墙是建立在内外网边界上的过滤封锁机制,内部网络被认为是安全和可信赖的,而外部网络被认为是不安全和不可信赖的。防火墙的作用是防止不希望的、未经授权的通信进出被保护的内部网络。防火墙对网络安全的保护程度,很大程度上取决于防火墙的体系架构。 3.1.2 网络隔离设备的实现机制 网络隔离设备由内网处理单元、外网处理单元和专用隔离硬件组成。网络隔离硬件包括一个独立的固态存储单元和一个独立的调度和控制单元,内网处理单元和外网处理单元在同一时刻最多只有一个同固态存储单元建立非TCP/IP协议的数据连接,并通过私有协议进行数据的交换。下面提到的外网指不可信网络(如Internet),内网指高安全性的内部专用网。 通常情况下,网络隔离系统的外网处理单元与外网相连,内网处理单元与内网相连,外网和内网是完全断开的。 3.2 安全性分析比较 防火墙设备侧重于网络层到应用层的策略隔离,操作系统、内部系统的漏洞、通用协议的缺陷等都成为不安全的潜在因素。 首先由防火墙的体系架构可知,防火墙可能会产生网络层短路,从而导致伪造合法数据包带来的危害;防火墙还难于抵御数据驱动式攻击,即大量合法的数据包将导致网络阻塞而使正常通信瘫痪。其次,防火墙很难阻止由通用协议本身漏洞发起的入侵。第三,防火墙系统本身的缺陷也是影响内部网络安全的重要因素,当防火墙主机被控制后,内部受保护网络就会暴露无疑。第四,要使防火墙发挥有效的安全性,需要正确、合理的配置防火墙相关的安全策略,而配置的复杂程度不仅带来烦琐的工作量,同时也增加了配置不当带来的安全隐患。 3.3 各自定位的分析比较 3.3.1 解决目前防火墙存在的根本问题 1) 防火墙对操作系统的依赖,因为操作系统也有漏洞。黑客攻击防火墙,一般先攻击其操作系统,控制了操作系统,即控制了防火墙。而网络隔离产品在内、外部主机系统中嵌入安全加固的操作系统,并且内部主机的操作系统对外部攻击者是不可见的; 2) TCP/IP的协议漏洞; 3) 防火墙、内网和DMZ同时直接连接; 4) 应用协议的漏洞,因为命令和指令可能是非法的; 5) 安全策略的漏洞:在防火墙的安全策略,对于一个厉害的黑客来说是暴露的,他可通过利用错误配置的安全策略,侵入到您公司的内网。 3.3.2 网络隔离技术的指导思想与防火墙有很大的不同 1) 防火墙的思路是在保障互联互通的前提下,尽可能安全; 2) 网络隔离技术的思路是在保证必须安全的前提下,尽可能互联互通。 3.3.3 体系架构不同 网络隔离产品一般为双机或三机系统,而防火墙由一台处理机组成,为单机系统。而网络隔离设备实现了OSI模型七层的断开和应用层内容的检查机制,因而不会产生网络层短路,消除了基于网络协议的攻击。 3.3.4 设备本身的安全性不同 防火墙为单机系统,无法彻底消除操作系统的漏洞的威胁。一旦其操作系统被恶意攻击,防火墙完全处于被黑客控制之中,那么受防火墙保护的另一端网络就完全暴露在攻击之下。受保护网络的安全程度,很大程度上取决于防火墙自身的安全强度。而网络隔离产品由于采用了可靠的双机系统结构,可以提供从硬件、协议到内容的全方位安全保护。即使外部主机系统被曝光,也无法对内部主机系统进行攻击,因为内部主机系统和外部主机系统是物理隔离的。 3.3.5 安全规则配置的复杂程度不同 防火墙主要依据网络管理工程师配置的规则进行安全检查,其安全性的高低与规则配置情况密切相关。规则配置十分复杂,规则最终所起的作用不仅与每条规则有关,而且与每条规则的先后顺序、规则之间的相关性都有很大关系。网络管理工程师必须仔细检查每条规则,以保证其结果是其预期的结果。 从另一个方面讲,防火墙的配置要求网络管理工程师有较高的网络知识和技术水平。防火墙只是一个被动的安全策略执行设备,防火墙不能防止策略配置不当或错误配置引起的安全威胁,规则配置错误将造成不安全通道打开。 而网络隔离设备无需进行复杂的规则配置,只需设定一些内外网访问政策。网络隔离设备仅允许定制的信息进行交换,即使出现错误,也至多是数据不再允许传输,而不会造成重大安全事故。 3.3.6 是否防止内部的泄密行为 网络隔离与信息交换系统采用内容过滤和检查机制来防止泄密,另外具有严格的身份认证机制,因此不仅使信息网络的抗攻击能力大大增强,而且有效地防范了信息外泄事件的发生。而防火墙一般不具有这些安全机制,内部的用户主动泄密,防火墙是无能为力的。 3.3.7 内部支持的协议不同 防火墙由于采用标准的TCP/IP协议,不能防止利用标准网络协议中的缺陷进行的攻击。一旦防火墙准许某些标准网络协议,防火墙不能防止利用该协议中的缺陷进行的攻击。 而网络隔离产品内外网主机之间不存在依据协议的信息包转发,只有数据文件的无协议“摆渡”,因此最大程度上减少了由于标准协议所带来的安全漏洞。 3.3.8 对未知网络攻击的防范能力不同 目前发现的攻击,按照分类,有基于应用协议漏洞的,有基于TCP/IP协议漏洞的,有基于命令的,有基于包的,有基于操作系统的。网络隔离产品从根本上解决了这五种类型的攻击。因此,新的攻击,只要是基于上述五种原理的,不管是已知的,还是未知的,都可以阻止。而防火墙没有从根本上解决基于操作系统、应用协议、TCP/IP协议等漏洞造成的安全问题,从而缺乏对未知网络攻击的防范能力。 3.3.9 安全性和处理速度的矛盾 防火墙在安全性、效率和功能方面的矛盾比较突出。防火墙的技术结构,往往是安全性高效率就低,效率高就会以安全性为代价。而网络隔离产品私有硬件隔离交换,不存在安全性和处理速度的矛盾。 3.4 发展趋势的分析比较 针对目前防火墙存在的安全缺陷,防火墙技术会向具有入侵防御功能的智能化方向发展,同时网络架构的不断升级要求防火墙处理能力的不断提高。 目前网络安全市场上,以防火墙为优秀的安全体系架构实现的安全保障体系未能有效的防止频频发生的网络攻击,以及防火墙集成的IDS造成的漏报误报,这些都要求未来的防火墙具有更高的安全性,集成IPS的防火墙将逐步取代集成IDS的防火墙。通过集成多种功能设计,例如包括VPN、AAA、PKI、IPSec等多种附加功能,提高防火墙的可管理和可控能力,不断增强防火墙的抗DoS攻击能力,同时利用统计、记忆、概率和决策的智能方法对数据进行识别来达到访问控制的目的。具备集中的网络管理平台,支持双机热备份、负载均衡和多出口路由以及IPv6等将是未来防火墙的发展重点。 网络隔离技术经过几个阶段的发展,目前正处于第五代网络隔离设备的研发阶段。网络隔离技术正向易用性、应用融合化等方向发展,网络隔离技术在负载均衡、冗余备份、硬件密码加速、易集成管理等方面还需要进一步的改进,同时更好地集成入侵防御和加密通道、数字证书等技术,将成为新一代网络隔离产品发展的趋势。为了更好的满足我国提出的内网、外网和公网的网络体系结构,从成本和易管理方面出发,三网或多网的网络隔离设备也将成为网络隔离技术的一个发展方向。 4 结束语 网络隔离是一项网络安全技术,网络隔离可能对防泄密管理有很大的帮助,但这不意味着网络隔离是一项完全的防泄密技术。将网络隔离技术完全等同于防泄密技术是一种错误的理解。实际上即使是网络隔离,也没有解决类似于电磁辐射所导致的泄密,只有防电磁辐射泄密技术如TEMPEST才能解决这类问题。 网络隔离是目前最好的网络安全技术,它消除了基于网络和基于协议的安全威胁,但网络隔离技术也存在局限性,对非网络的威胁如内容安全,就无法从理论上彻底排除,就像人工拷盘一样,交换的数据本身可能带有病毒,即使查杀病毒也不一定可以查杀干净。但它不是网络安全问题,不存在攻击和入侵之类的威胁。如果用户确定交换的内容是完全可信和可控的,那么网络隔离是用户解决网络安全问题的最佳选择。 网络新技术论文:网络入侵检测系统NIDS的新技术研究 摘要:该文在阐释入侵检测系统与网络入侵检测系统概念、原理的基础上,分析了现有网络入侵检测系统在攻击检测方面存在的不足与问题,并针对存在的问题提出了具体的改进策略与建议。以期对新型网络入侵检测系统的研究与应用有所启迪。 关键词:网络入侵检测系统;NIDS;改进 随着计算机和因特网的普及与应用,大量的个人、企业与政府机构信息开始保存在于计算机和网络服务器中,这就对信息安全提出了更高要求,对安全解决方案的需求与日俱增。现有的网络、信息安全解决方案中最常用的就是防火墙。传统意义上依靠防火墙建立网络组织结构,常常是“外紧内松”,能够有效阻止外部人员的入侵,但对内部人员所做的攻击却无能为力。而入侵检测系统的成功研发与应用,是对防火墙缺陷的有益补充。入侵检测系统能够在入侵攻击发生时或者对系统造成危害前,检测到入侵攻击,并驱逐入侵攻击,有效减少因为入侵造成的损失。入侵检测系统因此也被称为继防火墙之后的第二道安全保护锁。本文欲在阐释入侵检测系统概念、分类的基础上,分析现有网络入侵检测系统在攻击检测方面存在的问题,并针对存在的问题提出具体的改进策略与建议。 1 IDS与NIDS概述 1.1入侵检测系统(IDS) 入侵的含义,从广义上讲,包括攻击发起者通过非正常手段取得合法的计算机系统控制权,也包括攻击者利用收集到的漏洞信息,恶意的对计算机及网络系统造成拒绝访问、使用等危害的行为。而入侵检测,便是发觉、发现入侵行为的过程。它通常是通过对计算机或网络系统中若干个关键点进行信息收集,以此来判断、分析、发现计算机或网络系统中存在的违反安全规定、安全策略的行为或者曾被攻击过的迹象。能够实现上述功能的件、硬件或得它们的组合,即是所谓的入侵检测系统(IDS)。与其他计算机、网络安全产品不同,入侵检测系统更多的具有智能特点,它可以对收集的数据进行分析、判断,进而得出有用的结果。有效的入侵检测系统能够简化、降低计算机和网络管理人员的工作程序和工作量, 1.2 网络入侵检测系统(NIDS) 网络入侵检测系统的最大特点之一,就是检测数据来源于网络,而非传统的主机。在以太环境下,它主要利用网卡的混杂模式来获取监测网段中的数据包,其保护着整个网段信息安全的任务。而在交换环境下,网络入侵检测系统为了获取到有用的数据需要对其进行精心的设计。网络入侵检测系统功能的实现,是通过对所收集数据三类特征的对比来发现可能存在的入侵行为的。这三类特征分别是:串、端口和数据包头三者的特征。串特征表现为在数据正文中出现代表某种攻击意义的字符串;端口特征则是通过对特定数据连接端口查看来发现可能存在的入侵,如:木马程序大多都是通过指向特定的端口来接收控制信息。数据包头特征是指所检测到的数据包头中存在码位上的非法的组合,最为典型的例子就是Winnuke。 2 网络入侵检测系统检测方面存在的不足 网络入侵检测系统常用的检测方法有异常检测、特征检测、协议分析和状态检测等。在实际中的应用中入侵检测系统通常都是多种检测方法的组合。但这同样不能保证入侵检测系统的有效性,其中一个重要原因就是自身存在的设计缺陷。具体主要表现为以下几点: 2.1 异常检测方面 异常检测通常使用统计的方法来实现。它是以大量的原始审计记录为基础的,如果单纯的使用统计来实现入侵检测功能,则对不会或很少影响统计规律的入侵审计记录予以忽略,即使已经有了明显的入侵特征。并且采用统计方法实现的入侵检测系统在大量的入侵行为发生情况下,被训练成适应模式。在入侵者发现入侵活动被监视时,可以对统计人侵检测系统中统计方法进行研究,有意识的在该系统可以接受的范围内制造审计事件,逐步使入侵检测系统将入侵事件当作正常事件来对待。 2.2 特征检测方面 一个困扰着网络入侵检测系统的问题就是,现有检测规则的更新永远落后于攻击手段。现实情况是,一个新的系统漏洞的公布,可能就会立即出现利用该漏洞攻击的方法或手段,但与之相适应的检测、防护规则却可能需要很长时间才能研发出来,弥补该漏洞。现实中存在着一个发现新入侵方法到用户升级安全规则库和知识库的时间差,对于恶意的入侵者,这个时间差就已足够入侵者发动入侵攻击行为。并且,既使公布了可以防范攻击的检测规则,也可能存在误报率过高问题,而对真正的攻击却起不到防护作用。现在有越来越多的恶意入侵者,或者所谓的黑客有不公布他们发现的漏洞的倾向,这就为攻击特征的总结带来无形中的困难。 2.3 系统实现方面 由于受网络入侵检测系统保护的网络、主机及其内部五花八门程序影响,既使是对同一个协议分析,实现的方法也不尽相同。入侵者很有可能利用不同系统中不同的实现方法的差异来进行目标系统信息的收集或者进行选择性的攻击。由于网络入侵检测系统不可能智能化到通晓这些不同系统的不同实现方法,故而也就可能被入侵者成功绕过。同时,在外在检测方法方面也存在着入侵变体、协议、及TCP/IP协议等方面局限的限制。 3 网络入侵检测系统的改进 网络入侵检测系统结构改进的原则是:“网络入侵检测系统知道得越多、越智能,其效果就更好”。首先引入网络环境信息的概念,它表示网络入侵检测系统所处网络的各种相关的信息,体现了网络入侵检测系对所网络情况的认知与把握。网络环境信息,主要“主机特征信息”、“主机评估价值”以及“网络拓扑信息”等和当前网络相关的所有信息。改进的网络入侵检测系统主要就围绕网络环境信息展开,通过对网络环境信息的获取、利用与维护,达到对当前网络入侵检测系统的改进目的。 3.1 网络环境信息的获取 1)主机特征信息的被动发现 一般情况下网络接口设备都在“混杂模式”下工作,通过与目标网络的并联,来侦听通信数据,抓取数据包。数据包获取后,再进行协议分析。抓取的数据包在协议分析后,被送到“入侵数据分析器”中进行入侵分析,主要是对这个包的副本进行分析,以此来判断是否可能含有主机特征信息,如果可能,则被送至“网络环境信息分析器”中进行主机特征信息分析。该过程主要采用被动发现技术。但网络情况的不断变化的,所以应该采用“发现”的动态的、长期的过程来实现,可以考虑与主动发现技术结合起来,取长补短。 2)主机评估价值的产生 对于主机评估价值,管理员可以有意识的予以把握,而不是被动的应用。可以采用以下两种设置方式:1)自动生成。管理员可以通过预先设置自动主机评估价值的生成规则,由系统自动动态生成。2)手动生成。对于有特别重要的、有特殊用途或意义的,或者对配置要求可能长期不变的设备,进行手动设定主机评估价值。 3.2 网络环境信息的维护 这里我们主要讨论,建立、维护带有“针对信息”的入侵规则库的改进。改进的网络入侵检测系统的入侵规则最好还是以snort规则为基础,加入“针对信息”,即通常所说的本入侵可能针对的群体范围。 3.3 网络环境信息的利用 当前的网络环境信息的利用可以说是很不明确的,随着对网络环境信息的发现和分析研究的深入,应该会更高效地利用。如:利用网络环境信息数据库对入侵信息进行必要的过滤和分拣,生成针对特定“主机评估价值”的分类安全信息,过滤掉不会对目标主机产生威胁的信息;而按主机对安全日志信息进行分类及必要的排序后,可以更加的直观与突出,有助于管理员采取不同的应对策略或方案。 4 结束语 在未来的工作与研究中,我们希望再实现一个较完整的“网络入侵检测系统”原型,将文中提到改进方法予以进一步验证和改进。同时,随着被动网络发现研究的深入,网络环境信息的利用方式可能会越来越多样化、越来越明确。本文通过对现有的网络入侵检测系统的分析,发现了其中存在的问题,即“无效告警情况多,对所处的环境一无所知”,以此提出一些改进方法,以期能够开阔思路开展进一步的深入研究。 网络新技术论文:房地产缩减开发成本与数字网络新技术在房地产营销中的应用 【摘 要】随着现代经济和社会的发展,信息技术和网络技术在人们日常的生产生活中发挥的作用越来越大,但是在房地产行业当中却是刚刚起步,基于目前房地产行业价格居高不下,房地产行业的市场存量逐年增加,所以论文主要是探讨房地产缩减开发成本与数字网络新技术是如何推动房地产营销的。 1 引言 随着现代科技和经济的发展,城市中信息技术越发的普及,各种生产活动似乎都用到了信息技术。而且随着城市化进程的加快,人们的思想认识也越来越开放,对生活的品质十分的看重。但是城市建设用地却在逐年减少,房屋开发建设所需的新科技和新型环保材料等成本持续攀升,导致房屋价格迅速上升,造成了房地产的市场储存量增加。 2 在网络技术的支持下房地产缩减开发成本的具体方法 房地产的市场储存量过大,排除我们国家经济宏观调控的因素,更多是因为价格机制波动大的原因造成的。根据经济规律,价格下降会促进产品的销售,并且会出现供不应求的情况;价格上升,则会出现供大于求的情形。拿房屋来讲,人们还是想要购买的,可却是心有余而力不足。因为近年来房价一直在上升,而且居高不下,目前还在上涨,普通民众的工资水平却没有上调,薪资水平与持续攀升的房价不是正比例关系,所以要想减少房屋的市场储存量,打开营销市场,必须从要从房价着手,缩减房屋开放的成本。 现在是网络化的时代,缩减房地产开发成本,可以借助互联网的模拟统筹和精密的计算分析对房地产的开发成本进行有效的控制和管理。一般来说,房地产开发工程是一个十分复杂的施工过程,对各种资源的调配和分布以及施工进程等有着既定的目标,但是在实际的施工过程中,总是会出现各种各样的问题,所以在对房地产行业的成本进行A估时一定要留有一定的度,把工程的建设控制在上下可浮动的度里就可以了,还有一点需要兼顾的是项目管理与成本控制的相关人员的职业涵养与专业度,这也是控制房产项目成本的一大关键因素。房地产项目成本控制大致可以分为三个大的阶段,事前、事中、事后。具体可以在以下几个方面进行缩减调控。 2.1 前期的设计阶段 众所周知规划设计阶段对整个工程建设的影响非常大,所以房地产开发企业在进行房地产项目开发时要做的第一点就是要转变观念,与从前的旧思想说再见,过去在工程的规划设计时我们比较倾向于房屋的外型、规模,其次才会考虑价格方面,现在我们要做到的就是达到施工费用与房屋建设效果的双重目标。介于网络信息技术的模拟性,我们可以通过模拟建筑群效果和规模,来规划所需的费用。 2.2 招投标阶段的成本控制 房地产开发商应对整个项目的开发做好定位、营运方案,并向各有关职能部门及所委托的工程管理公司就营运方案进行技术交底,给出明确的各项成本控制指标,对成本控制、开发意图有一个统一的意识。 2.3 项目实施阶段的成本控制 工程实施尤其阶段性特点,也就是每个阶段都存在着成本管理与控制的问题,所以每个环节必须要严格把关,注意成本的缩减和工程建设的保质保量。 2.4 审计阶段的成本控制 为更仔细地做好审价结算,房地产开发企业可以引用市场机制,与建设咨询公司签订协议,聘用造价工程师长期驻守,专门协助房地产企业复审复核各竣工房地产项目的决算资料。 3 开发成本的缩减对房地产营销的影响 毋庸置疑,根据经济的规律,价格战术一旦施展成功,将从很大程度上促进我国房地产行业的发展,对于房地产营销来说更是一个极大的契机。成本得到有效的控制后,房屋的销售活动肯定会顺利开展,且必定是如火如荼的一派繁荣景象。虽然说房地产开发成本的缩减促进了房屋的销售,但是对于房屋销售者,必须要加强管理,同时要提高售卖人员的行业素质,避免出现为了获得经济利益,而出现一房多卖的现象以及房屋倒买倒卖的情况。还有一点需要注意的是,禁止房屋炒作,有部分心术不正之人会乘房屋促销季,大肆购买房屋,等到房价回升时,高价卖出,所以在房地产营销热季一定要严格控制这种行为。 4 数字网络新技术在房地产营销中的应用 4.1数字网络新技术在房地产营销中的具体应用――网络营销 数字网络新技术的应用,对于房地产营销最大的作用应该就是网络营销的技术[1]。顾名思义,网络营销就是利用计算机互联网进行市场推广的活动,突出特点就是以计算机和网络技术为依托的市场营销行为。网络营销是网络新技术和市场营销相结合的一种方式,单纯的强调某一方面是万万不可的,并且随着经济和数字网络技术的发展,网络营销已经成为了企业营销体系中不可缺少的重要组成部分。 4.2 网络营销相比单纯的市场营销具有哪些优势 ①针对性传播。通过网络技术可以实现一对一的交易,销售者可以针对某一特定的消费者进行宣传,或者是为其量身打造,以便促进合作。②生动形象、立体可见。数字化的网络技术,可以将产品的特点通过声音、图片、视频等形式展现出来,可以给消费者更直观的感受和体验。而且,有研究证明,通过这种全方位的展现方式可以让消费者有身临其境的感觉。③网络销售的成本低。利用网络技术进行产品的和销售,具有很低的成本,而且由于虚拟技术的发展使得产品展现的空间有着无限大的可能性,相比传统销售的纸质宣传和条幅等,节省了很大的成本。④即时性和可互动性。现在的销售是一种即时性的交易,消费者看到自己心仪的物品会向客服人员询问产品的相关问题,如果回复不及时,可能会丧失一个顾客,网络销售的即时性和互动性,解决了这样的问题,保证了沟通的畅通性。 4.3 房地产项目在网络营销方面的方式分析 ①可以通过各种网站对公司的项目和产品M行宣传。公司可以设置自己的网站,建立自己的企业文化,也可以用来进行对产品的宣传和展现,也可以通过微博、微信或者空间等进行宣传,加大企业产品的宣传,扩大企业影响力。现在在一、二线城市,房地产项目在销售时都会选择搜狐等门户网站或如搜房、焦点房地产网及各地区的房地产信息专业网站上广告。②定期对自己的项目产品进行网上调研,接受意见反馈。网上市场调研可以承担的主要工作包括:市场分析、产品和服务研究、市场营销策略研究等。在Internet上房地产企业可以开展低成本、高效、范围广泛的市场研究,为正确预测市场需求、做出市场决策打下扎实的基础[2]。③房地产的网上销售。现在网上销售产品已经不是什么新鲜事物,通过当当网买书、通过淘宝网买运动鞋或衣服、通过携程网定房旅游,是很多上网一族的实际体验,但房地产其价值的高昂和产品的特殊性,显然制约着网上销售的开展。至今,还没有哪一家企业通过互联网实现过完整的房地产销售。但这并不等于房地产的网上销售不可作为,针对房地产的特点,结合互联网技术的进步,在网上销售住房仍有其操作的空间。④网络客户服务平台。营销专家说过,现代市场营销已经由产品销售阶段进入客户服务阶段,企业客户服务质量的高低是企业优秀竞争力之一。国内成功的房地产企业,非常重视客户服务工作,对内,企业成立了专门的客户服务部,对外,成立了专门的客户活动组织。 5 结语 房地产缩减开发成本与数字网络新技术对地产企业的发展而言是至关重要的,文章先是讨论了房地产企业的项目成本控制的基本理论问题,找到了房地产行业缩减开发成本的有效方法,构建了合理的高效的房地产成本管理与控制的方法。同时文章也就数字网络新技术在房地产营销中的作用,进行了详细的探讨和分析。 网络新技术论文:面向家庭宽带用户全业务光纤网络新技术的应用 【摘要】 伴随着家庭宽带的普及,电信运营商的竞争也随之而起。竞争促进着技术的进步,作为电信界的主旋律,全业务催生着光纤和光缆的大规模应用。基于光配线网络技术,华为提出了智能光配线网络技术。本文从全业务背景下光纤光缆的应用现状、对技术的要求、iODN技术的引入和无跳接光交箱的引入,对面向家庭宽带用户全业务网络新技术的应用进行了简要阐述。 【关键词】 家庭宽带用户 全业务 光纤 新技术 一、全业务背景下光纤光缆的应用 1、现状。中国移动、中国联通、中国电信作为我国当今三大运营商,均具有移动电话和固定电话的经营牌照。全业务,在此时便成为了一个亮眼的词汇,因为中国移动、中国联通、中国电信的业务范围从原有的移动和固定的语音、数据服务,拓展到互联网领域业务和一些增值业务。网络通信技术的进步离不开光纤光缆技术的大范围运用。作为当时电信界的主旋律,全业务,催生着光纤和光缆的大规模应用。在全业务的大背景下 ,在各大运营商的长期发展中,这个行业已经形成了一个符合其发展趋势的光纤网络框架。如下图所示,该光纤网络框架大致分为接入层、汇聚层和骨干层。 2、对技术的要求。光纤网络的快速发展对着技术有着必要的要求,主要包括光纤类型的选择和光缆结构的选择。G.652和G.655光纤是当下主要使用的两种光纤类型。光缆结构多种多样,不过经过了长期的技术考核和实际应用考验,这其中较为出色的光缆结构有如下几种:骨架式光缆结构、层绞式光缆结构、中心束管式光缆结构、8字型光缆结构和气吹架空型光缆结构。骨架式光缆结构、层绞式光缆结构多用于骨干层和汇聚层,层绞式光缆结构、中心束管式光缆结构适合用于接入层,8字型光缆结构和气吹架空型光缆结构则适用于末端的引入层。光纤光缆线路建设在全业务的背景下,在默默无名了几年后,实现了冷启动,迎来了又一个高峰。由于受到各大运营商的高度重视,光缆资源已经被列为企业发展的具有战略性的基础物资。 二、iODN(智能光配线网络)技术的引入 2.1 iODN(智能光配线网络)技术简介 在FTTH快速建设的推动下,华为提出了iODN技术,即智能光配线网络(智能ODN),iODN技术能够结合光纤实现信息的同步和无误的传输,以及信息的高效录入和便捷管理。不同于中兴提出的eODN和烽火公司提出的sODN,华为提出的iODN配合设备上的LED灯和相关可视化软件提示后,能够使得光纤精确的、高效的、全自动的进行系统维护。与此同时,iODN作为底层架构,可以允许在其上面进行外延开发和开源研究等。 2.2 iODN(智能光配线网络)的技术特点 (1)准确的查找端口位置:通过读取采集到的etag信息,以及参照LED灯的被点亮情况,智能光配线网络系统可以准确的查找到端口位置,并进行协助检修,提高了检修的效率;(2)采集识别端口信息:在全自动情况下,智能光配线网络系统通过对光线连接器的实时监控,以接口作为媒介,动态监控端口状态并且实时进行自动报警;(3)实时更新信息的功能:当实际参数与系统预置的参数存在差异时,智能光配线网络系统终端会进行自动报警,且在维修后实时同步核对数据,实现信息的实时更新。 2.3 iODN(智能光配网络)技术的不足 在华为提出iODN解决方案后,iODN在世界上多个项目中已经得到应用,不过由于我国对其还没有形成统一的规范,这就导致了不同厂商的适配性和兼容性会存在较大的差异。因此,智能光配线网络技术在当下的背景下还存在一定的局限性。 三、无跳接光交箱的引入 在面向家庭宽带用户的全业务光纤网络新技术背景下,无跳接光交箱拥有着客观的应用场景。无跳接光交箱是PON网络中配线光缆段的不可或缺的设备,无跳接光交箱向上连接着馈线光缆,向下连接着光分路器以及配线光缆。无跳接光交箱分为托盘式和插片式两种,托盘式和插片式大体相似,主要不同在于分光电源处。顾名思义,托盘式无跳接光交箱的分光单元为托盘式,插片式无跳接光交箱的分光单元为插片式。在FTTH快速建设的大工程中,无跳接光交箱起着举足轻重的作用,相对于传统光缆交接箱,无跳接光交箱的优点如下,包括:可以使光纤在箱体内整齐摆放,方便维护;可以极大的提高光资源的利用率;可以有效的降低光衰减的损耗。 总结:综述所述,家庭宽带已经进入了千家万户,在用户获得便利的同时,作为新技术的另一受利者,运营商同时也在推动着技术的发展。 网络新技术论文:4G无线网络规划新技术应用前景分析 【摘要】 当今社会,科学技术步入了高速发展的时代,4G网络覆盖范围越来越大,进一步地突显了现代信息技术所具有的优势。在未来日子里,考虑到4G 网络未来网络发展趋势和新的建设要求,将会对规划设计技术提出了更高的新的要求。4G网络建设是以面向用户需求为根本目标,着重强调把规模领先的优势转变为客户感知领先的端到端系统优势。因此,本文将会对4G无线网络规划新技术及其应用前景进行研究和分析。 【关键词】 4G 网络规划 无线网络新技术 应用前景 一、4G 的定义 4G,即第四代移动通信技术。该技术主要包括两种制式:即FDD-LTE和TD-LTE。4G的下载速率能够达到100Mbps以上,并且具备低时延的特点。由此可见,4G的优越性是不言而喻的。 二、无线网络规划的重要意义 当前,是我国电信行业进行4G网络建设的初期阶段,各大运营商在启动大规模的网络建设之前,做好充分准备,进行全面性的、系统性的规划4G网络则极其重要,不仅如此,这还关乎到未来4G网络的建设和发展方向,运营商的投资效益和成本回收也将会受其影响,对国有资产的有效管理和利用的重要性更是不可衡量的。之所以,无线网络规划,对于4G的网络建设和发展有着非常重要的意义。 三、4G无线网络规划新技术 大家都知道,在很长的一段时间内,语音业务是我们的移动通信系统的主要业务。但是,考虑到近年来科技高速发展,社会正在不断进步,信息技术也因此焕发了新的面貌。现在,数据分组业务在市场上的分量越来越重,并且其发展的速度是空前的,难以控制的,它将会很快超越语音业务并成为主流。然而,4G网络在这种发展中所占有的地位是无法替代的,如果想日后随时随地地接入网络的话,一些新的前沿的技术是必不可少的。 3.1 精细化规划 伴随着移动通讯业务的快速发展,运营商和用户越来越关注通信网络质量,精细化覆盖已经成为运营商增加业务量、提高服务质量的重要方式。一般来说,对于大面积信号盲区和信号微弱区域的问题,传统覆盖方式都是可以解决的,但对于深度覆盖薄弱的问题却无法彻底地解决。根据以上思路,在无线网络规划方面必须追求精细化,从而逐步建设优质LTE网络。此外,为了4G网络的精品化发展,在现有的4G网络中,最好先进行案例测试和建设,以达到验证无线网络精品化的效果。因此,精细化的规划无线网络,需要点、线、面系统配合,多种场景解决方案互相配合,围绕点、线、面系统来对短板区域展开;同时根据问题区域的资源配置情况以及场景特点,匹配相应的场景解决方案进行规划。 3.2 无线网络仿真 无线网络仿真技术,主要可以分为动态仿真(连续时间仿真)和静态仿真两种。前者通过建立真实的时序环境,对网络中的各种复杂因素进行真实环境模拟,且引入真实的处理机时延。静态仿真则通过在计算机上建立离散时序事件,来进行模拟网络行为。虽然处理机的处理时延在这种方法被忽略了。现在主流的网络仿真工具均采用第二种方案实现。仿真可依据网络整体拓扑结构综合评估区域的覆盖达标情况,评估维度更为全面,其缺点在于室内覆盖评估经度较低。对于成功使用仿真技术,在很大程度上有利于4G 网络的进一步推广,人类的信息技术也将会取得进一步的发展,是4G 改革过程中不可缺少的一项技术。 3.3 MR数据分析 在未来的日子里,人们的需求将会随着时代的进步而将不断增多。通过MR数据分析来评估和优化无线网络,能够更真实地反映用户感知,快速精准地定位网络问题,可以有效提高网优用户满意度和工作效率。目前,基于MR数据的优化逐渐得到大家的重视,不仅用于干扰评估、覆盖评估及参数分析优化等,还应用到用户投诉关联分析中,取得了不错的效果。我们还需要更进一步开发基于MR的分析优化方法,为日益扩大的网络规模和日益复杂的优化工作提供有力的支撑。 四、4G 网络规划新技术应用及前景分析 可以肯定的是,市场需求的必然结果是4G 网络的不断推广。这和无线网络当前及未来的用户及业务需求、差异化的性能要求与精细化的网络实现、数据与话音业务端到端的性能要求、对保持竞争优势和高投资回报率的强烈要求有着密切的联系。但是,目前的网络技术还可以有很大的提升空间,并没有完全达到我们的期望值,还需要不断的去完善和发展。 4.1 确立以用户与需求为中心的新目标 在以往的网络规划当中,我们一贯的目标是以网络为中心的。但是,既然网络的优秀宗旨是要服务于民,则放置在首位的应当是用户的需求,尽量地满足用户,并围绕其需求进一步的展开,以将网络技术提升到一个更高的水平。通过我们不断的努力和追求,设立4G网络建设新目标,以面向用户需求为根本,尽最大的努力来满足客户的各方面需求,以保证客户在使用4G 网络时更加顺畅和便捷。 4.2 打造多维度渗透与融合的新手段 以规划设计技术角度来看,相对于2G/3G 网络,4G 网络呈现出了更多的软特性,包括与用户及业务类型、网络覆盖及干扰等相关的软容量特性,与用户及业务分布、功能及参数配置等相关的软覆盖特性,这些特性决定了必须将4G无线网规划与用户及业务发展规划、网络运维、网络优化进行紧密衔接与相互渗透,形成闭环的规划设计流程。之所以,4G 无线网络规划设计更加注重了与其它环节的相互作用。 4.3 推动大数据应用的新趋势 在4G网络规划设计工作中,引入大数据处理的应用需求与工具成果,包括在需求分析阶段引入深度覆盖需求发现平台,在系统间干扰排查阶段引入的系统间干扰排查工具,在网络结构及系统内干扰分析阶段引入的预规划工具,在网络仿真阶段引入的网络仿真平台等。和传统的测试验证方式和理论分析相对比,一方面,用户及业务特征得到了充分体现,使网络规划设计与用户需求和建网效益产生了直接关联;另一方面,大数据应用还可以做到分析整网的全样本量,保障了分析的全面性和精准度。另外,万事具有两面性。所以也应看到目前所存在的种种问题,比如针对大数据应用存在的价值挖掘不充分、数据规范性欠缺、关联性不足等,后续需要不断完善。 4.4 实现竞争与合作的新格局 当前,4G网络的竞争激烈化,以及电信公司运营带来的站址资源同质化的挑战。使得4G 网络规划的优秀要求变得更加明确,即如何实现差异化的竞争优势、使网络投资收益率得到保障。而保障网络投资收益率的无线规划要求优秀是“精确”,即运营商提出的 4G 无线网络建设,在规划、设计、施工、优化等环节上一定要做到高度精准,包括把握需求、设计方案、组织实施、分配投资、开展优化等方面力求更加“精确”。 五、总结 随着高速发展的信息技术,我们的生产与生活的水平也越来越高,但如果离开了信息技术的发展,将会变得举步维艰。 4G 网络的大范围覆盖,无疑是造福于人民。而4G 网络技术的进一步探索与研究,将会带领世界的科技水平进入一个全新的纪元。 网络新技术论文:中国联通网络重构与新技术应用实践 摘要:提出了中国联通面向云端双中心的解耦与集约型网络架构――CUBE-Net 2.0。CUBE-Net 2.0实现了在总体建设与运营成本最低的优化目标下,用户与数据双中心的网络格局。针对CUBE-Net 2.0和企业云服务的具体要求,介绍了E-CUBE网络发展概况和主要应用场景,以及通过E-CUBE实现网络跨层跨域协同的关键技术。认为结合E-CUBE网络演进与发展方向,电信运营商需要构建新的运营生态来适应网络的变革。 关键词:网络架构;产业互联网;软件定义网络(SDN);网络功能虚拟化(NFV);云计算 1 运营商面临的挑战 近些年,随着网络承载业务的丰富,通信技术(CT)与信息技术(IT)的深度融合,运营商在当前网络运营中面临网络连接数和流量增长推动网络规模快速膨胀,业务云化和终端虚拟化颠覆网络全局流量模型,专有网络和专有设备极大增加网络经营压力,互联网业务创新加快驱动网络智能化转型等一系列挑战。 (1)网络连接数和流量增长推动网络规模快速膨胀。 未来10年,将有海量的设备连入网络,连接将变得无处不在。宽带从连接50亿人增加到连接500亿物,同时宽带流量将有10倍的增长。家庭千兆以及个人百兆接入成为普遍服务,而一些新业务(如4 K/8 K视频、虚拟现实游戏、汽车无人驾驶等)对网络丢包率、时延等的服务质量(QoS)要求更苛刻。 (2)业务云化和终端虚拟化颠覆网络全局流量模型。 随着云计算的发展和大规模移动网络的建设,用户对宽带的需求已从基于覆盖的连接,转向基于内容和社交体验的连接。传统电信业务流量主要服务于网络终端节点之间的通信,符合泊松分布模型;而互联网流量和流向则由热点内容牵引,难于准确预测。数据中心成为主要流量生产和分发中心,呈现无尺度分布的特征,且与现有电信网络部署架构不匹配。 (3)专有网络和专有设备极大增加网络经营压力。 随着固定和移动网络覆盖范围的扩大,网络规模日趋庞大。网络服务需要由具有不同功能属性的多个专业网络组合提供,各专业网络彼此之间条块化分割,能力层次不齐,业务的端到端部署和优化困难。同时,传统设备研发和部署体系封闭,网元功能单一和受限,功能扩展和性能提升困难,导致新业务的创新乏力以及响应滞后,无法满足互联网应用对服务的动态请求。 (4)互联网业务创新加快驱动网络智能化转型。 互联网业务创新需要更加智能弹性的网络服务,网络需要及时洞察用户需求,实时响应用户需求。今天运营商的网络难以满足互联网业务创新对网络的灵活性、扩展性、智能化、低成本等要求。 面对这些挑战,中国联通对于网络服务的定义也从狭义的连接和转发服务向广义的信息转发、存储和计算一体化服务,并在2015年对外正式了新一代的网络架构CUBE-Net 2.0[1],作为中国联通面向未来网络转型和技术演进的总体指导框架。 2 中国联通CUBE-Net 2.0网络架构 2.1 架构理念 CUBE-Net 2.0以泛在超宽带网络为基础,并引入云计算、软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)技术进行网络的重构和改造,使得基础网络具备开放、弹性、敏捷等新的技术特征,形成网络即服务(NaaS)的架构理念(顶层架构如图1所示)。其主要的技术理念体现为3个方面:以泛在的宽带为基础,通过云网协同的手段实现弹性的网络。 2.2 关键特征 为实现上述技术理念,CUBE-Net 2.0的顶层架构特征可概括为:面向云端双中心的解耦与集约型网络架构。 在秉持总体建设与运营成本最低的一个原则下,CUBE-Net 2.0将逐步形成“用户”与“数据”双中心格局,网络将更多服务于用户与数据间的沟通以及数据本身的分发处理。对于云服务,网络的灵活性、动态性、开放性和资源的快速提供尤为重要,网络建设理念也需要实现由“云随网动”到“网随云动”的转型。随着移动宽带的发展和智能终端的普及,“用户中心”将更多地体现为移动智能终端和物联网终端;而“数据中心”则成为信息通信服务的基础依托,网络将由纯粹的连接型哑管道转型为具备更强智能和一定计算/存储能力的“云网络”宽带基础设施。 其次,通过服务功能、逻辑功能和部署功能的三维解耦,实现弹性灵活的网络服务。针对传统网络紧耦合不灵活的束缚,功能“解耦”将是实现网络弹性化的基本手段,CUBE-Net 2.0将网络按服务功能的不同划分为用户域、互通域和数据域3个服务功能域。其中,用户域负责实现用户与用户间的通信服务,涉及用户接入网内流量以及用户接入网间的流量;互通域负责用户与云服务之间的通信服务,涉及用户上传到云服务的流量和云服务下发到用户的流量;数据域负责云数据中心间的通信(DCI)以及云数据的分发服务(利用内容分发网络(CDN)将内容数据由基地云分发到边缘云),涉及数据中心间流量以及云数据的分发流量。 除此之外,CUBE-Net 2.0还将打造高效经济的网络基础。通过由厂家提供的设备模型与控制器网络模型的两层建模,现网络设备控制面与转发面解耦、控制器集中化部署,对全网形成统一的调度策略。同时,在软硬件解耦的基础上,将计算/存储/网络资源池组化,通过引入NFV的管理和编排(MANO)实现对虚拟网络功能、网络服务的生命周期管理,并通过与SDN、服务链的协同交互实现网络远程、自动、智能的快速部署,形成控制平面的集约。通过构建网络大数据平台、挖掘数据价值,实现数据管理的集约。 3 面向产业互联网应用的E-CUBE网络 3.1 服务定位 中国联通在CUBE-Net 2.0整体架构下,针对向企业提供“云专线”的新型服务,提出了涵盖企业-企业,企业-互联网,企业-数据中心(DC),DC-DC之间的专线场景的产业互联网络解决方案[2-4]。产业互联网络解决方案具备了分钟级开通业务的敏捷属性、按需提供差异化的专线服务能力的服务等级协议(SLA)属性、支持资源和网络控制多层次开放的开放属性和诸如虚拟用户终端设备(vCPE)、虚拟防火墙(vFW)等虚拟增值服务的增值属性。 3.2 技术架构 产业互联网络解决方案的优秀使能技术是SDN/NFV[5],为支持企业端到端的“云专线”业务体验,需要包含4个领域:云接入、云互联、云DC网和跨域管理控制协同,具体如图2所示。 云接入用于企业分支接入到DC或Internet场景,根据不同企业的需求提供差异化专线接入方式,根据接入方式不同,可以为企业提供差异化功能和质量要求的用户终端设备(CPE)设备。 在CUBE-Net架构下,用户终端和云数据中心成为网络服务的双中心,这就实现DCI,即从用户中心节点到数据中心节点骨干平面之间的互联。云互联骨干网引入SDN技术,实现专线业务自动发放和动态优化、调整。云互联转发面将采取多协议标签交换(MPLS)L3虚拟专用网络(VPN)over MPLS-TE方式承载企业租户L2/L3互联业务。 云DC网是支撑DC运转的网络设备和组网技术的总称。云DC网将以SDN构建业务感知网络,不仅支撑传统DC的机架资源出租,还可以对企业提供虚拟DC(vDC)服务。云DC网也是支持电信NFV和网络功能云化(NFC)的基础,是构成未来产业互联网基础设施的重要支撑。 跨域管控协同基于CUBE-Net 2.0定义的“云化的网络服务平面”实现,在云化的服务平面内,主要新技术是SDN控制、协同和NFV管理(NFVM)。VNFM负责对云化的虚拟网络功能进行生命周期的管理,SDN控制器负责对物理转发和虚拟转发网络功能进行集中控制和自动化。这包含两个层面的协同:管理和控制。以VPN业务自动发放为例,对象存储(OSS)/网元管理系统(EMS)完成物理设备VPN初始化配置、虚拟设备生命周期管理;控制器完成业务的动态发放和闭环控制。跨域控制协同是指一个端到端的服务提供,需要SDN、NFV构筑一个统一的协同编排层来实现,并通过统一的协同层将服务需求按照业务逻辑分解、分配给SDN、NFV,进而实现业务的敏捷和自动化。 3.3 组网结构 为实现端到端连接,产业互联网络解决方案的基础网络包括DC内网络、DCI、DC接入网络和传送网络,其基础网络架构如图3所示。其中,DC物理网络采用树-脊柱(LEAF-SPINE)二层架构,LEAF用于连接服务器或机架,SPINE用于下行连接LEAF,上行LEAF和SPINE之间通过10 GE/40 GE互联,每个DC都有直连链路连接到城域路由器(CR)、综合承载传送网(UTN)汇聚CR和DCI PE CR。对于DCI,每个DC部署两台路由器(DCI PE),用于实现彼此之间全连接(MESH)的双归属互联。对于DC接入网络,企业CPE通过城域网或UTN接入,采取虚拟可扩展局域网(VxLAN)Overlay专线或者MPLS专线技术。UTN与DC互联网络之间有直连链路。企业集团总部一般光纤直连到DCI骨干平面,企业分支一般通过UTN网络汇聚后接入DCI骨干平面。传送网络是支撑DC接入和DC互联的底层基础网络,采取标准化的GE/STM-1与企业对接,保障跨厂家跨域的端到端质量。 3.4 应用实践 3.4.1 SD-UTN场景 在CUBE-Net 2.0的框架下,中国联通对本地UTN进行了SDN化升级,并结合虚拟化技术以及IP/MPLS转发机制,打造了软件定义(SD)-UTN网络[6]。SD-UTN主要用于承载城和传送包括移动互联网、企业专线在内的各类电信级业务。SD-UTN的引入,可以简化移动回传网的运维,实现集客专线业务的协同。 SD-UTN的网络架构由数据平面、控制平面、管理平面和应用平面4个部分组成(如图4所示[6])。其中,控制平面功能将不再完全分布于每台设备上,而是集中到SDN 控制器实现。在控制平面(SDN控制器)的上层应增加应用平面。管理平面除对数据平面网元进行管理外,还需管理控制平面,并且与控制平面和应用平面互通,联合提供网络的管控能力。 3.4.2 DCI鼍 在产业互联网技术架构下,DCI是支撑企业端到端“云专线”业务所必需的4个领域中的重要一支。由于SDN技术可以分离网络的控制平面与转发平面,对DCI的SDN化升级也是实现云互联的必由之路。 基于SDN的DCI业务可以帮助企业实现云到云、企业到云的连接,进而实现业务的快速灵活提供功能。基于SDN的DCI系统[7],由应用层、协同层、控制层、转发层构成,整体网络架构如图5所示[7]。 网络转发层主要由路由器设备组成,和控制层通过Netconf/分组集中器(PCE)/边界网关协议-链路状态(BGP-LS)/命令行界面(CLI)等协议或方式交互。转发层利用VxLAN等技术,可以实现不同云之间的连接。控制层主要由控制器构成,控制器向下对转发层的DC对接能力、TE能力等配置进行下发,向上通过Restful等协议和协同层协同器交互。协同层主要由协同器构成,兼具协同和业务编排功能,协同层提供基于Restconf等协议的北向接口给应用层调用。应用层由各种应用软件构成,这些软件由Portal、后台数据库等组成。SDN控制器的北向接口支持第三方APP调用网络资源,云控制平台可以通过插件调用基于SDN的DCI服务,实现连接的快速调整。 4 E-CUBE网络演进与发展 E-CUBE网络的落地也随着概念的提出在积极展开,中国联通产业互联网络解决方案发展规划如图6所示。2016年,已实现基于IP A网完成云互联网的SDN化改造,网络覆盖到省会一级和海外POP点,支持运营商和跨国企业区域总部以及企业DC的敏捷接入需求。未来3年的发展将依托于IP A网和UTN网络逐步落地。2017年,将基于分布全国的UTN网络完成云接入网的SDN化改造,并在转发面和控制面实现与A网的端到端互通。支持企业分支的敏捷专线需求。2018年,在云承载网络(云互联和云接入)敏捷的基础上,进一步通过协同层实现云业务与网络专线的一体化服务能力。 网络新技术论文:长三角高新技术企业创新网络中关系管理能力与利用式合作创新关系研究 摘要:已有文献对关系管理能力、利用式合作创新进行了研究,但鲜有探讨关系管理能力对利用式合作创新的影响以及网络中心度的调节作用机制。文章以209家长三角高新技术企业为研究对象,对关系管理能力和利用式合作创新的理论关系及网络中心度的调节作用进行了实证研究,结果表明:关系管理能力与利用式合作创新呈正向关系;网络中心度强化关系管理能力与利用式合作创新的正向关系。 P键词:关系管理能力;利用式合作创新;网络中心度 一、 引言 本文整合网络社会资本理论和创新搜寻理论,构建关系管理能力、利用式合作创新的关系模型,以期在三方面做出贡献:一是深入研究关系管理能力的内涵和发起能力、交流能力和协调能力三个维度的分类;二是目前学者研究探讨关系管理能力对利用式合作创新的影响机制较少,本文重点研究探讨关系管理能力与利用式合作创新的理论关系;三是揭示在不同的网络中心度情境下,在关系管理能力对利用式合作创新的影响中产生的不同作用。 二、 理论与假设 1. 关系管理能力是利用式合作创新的重要影响因素。 关系管理能力也被称为联盟能力、关系能力、协同能力、网络能力等(Dyer Hatch,2006),指根据外界环境变化(Gulati,1995),发展、管理、利用和协调外部各层次网络关系(Ritter Gemunden,2003),以获得相关资源要素、引导创新网络变化的能力(邢小强和仝允桓,2007)。关系管理能力决定了企业角色、发展(Ritter Gemunden,2003),对其参与创新网络的创新行为、过程以及创新结果状态具有重要影响(Collis,1994;Hagedoorn et al.,2006)。在创新网络中通过关系管理能力,可以在吸收、积累、内化和应用外部成员企业知识的过程中激荡出新创意和想法,进而激发合作创新方式(Henderson,1993)。已有的研究较多是从资源观、知识观的角度,从网络结构等因素(Capaldo,2007)探讨关系管理能力如何影响影响创新。 学者们最早从20世纪90年代就逐步研究关系管理能力。Moller和Halinen(1999)最初将关系管理能力视为单维度的概念,定位关系管理能力为组织与组织间单一的关系。以后学者们对关系管理能力的研究越来越深入,将关系管理能力划分为多维度。在萧维嘉(2012)等学者研究成果的基础上,本文将关系管理能力划分为发起能力、交流能力和协调能力三个维度。发起能力指建立网络关系的能力,即企业寻找、选择网络合作伙伴,积极与潜在的同行企业、高校或科研院所、客户、供应商等建立合作关系。交流能力指企业与网络合作伙伴企业之间在技术、信息、人员、资本等多方面进行交流的能力。协调能力指构建与利用创新合作规则和解决冲突的机制,确保企业与企业间保持一致的行为,促使合作创新行为顺利开展的能力。 2. 研究假设。 (1)关系管理能力和利用式合作创新。 ①发起能力对利用式合作创新的影响:发起能力使企业在自身和网络合作伙伴基础上,提高和拓展企业技术、范式,利用已有的资源或机会,开发新技术或新产品(Lee lee,2003)。发起能力强的企业可以挑选适合的网络合作伙伴成员,获得、利用基于自身和网络合作伙伴的资源,从而拥有关系租金(Lavie,2004),促进利用式创新。 假设1:企业的发起能力与其利用式合作创新正相关。 ②交流能力对利用式合作创新的影响:企业交流能力越强,越能提高相互沟通的频率,增强利用企业已有资源、技术的效率。随着交流能力的增强,企业将与网络合作伙伴间的沟通形成惯例,导致企业在已有资源和技术基础上进行微调的利用式合作创新。通过沟通惯例获得的资源使得企业更加注重使用原有信息。如果交流能力不强,网络成员间易发生猜疑、怀疑,增加交易成本,将严重影响利用式合作创新(Zerni et al.,2010)。 假设2:企业的交流能力与其利用式合作创新正相关。 ③协调能力对利用式合作创新的影响:协调能力有利于促进形成创新网络成员间的专有资产,在利用式合作创新中企业使用的大都是网络成员伙伴的已有知识,而且这些知识存在于创新网络成员的企业内部。网络成员间的专有资产更有可能促进企业对网络合作成员中创新伙伴有关隐性知识、技术的利用、消化和吸收(Uzzi,1997),增加情感(任胜钢等,2011),增加网络成员的稳定性,有利于企业在现有产品、技术基础上组织开展较小的利用式创新。同时,协调能力有利于突出合作目标和团队合作,企业和网络成员交换、整合各自技术、知识信息以及不同思想、观点,确保企业对创新网络成员易于管理,促进对已有知识、技术资源的理解、应用,增强产品、工艺的创新开发,提高利用式合作创新的高效性(Triandis,1995)。 假设3:企业的协调能力与其利用式合作创新正相关。 (2)网络中心度的调节作用。 ①网络中心度对发起能力与利用式合作创新之间关系的调节影响。网络中心度高的企业能吸引到更多的网络成员开展合作,在创新合作中稳步增强关系质量和强度(王晓娟,2008)。企业位于创新网络中心位置,则其具有丰富的网络节点资源,对于创新网络成员具有更大的吸引力,可以增加与更多具有互补资源的优秀企业合作的机会,从而在众多有联系的节点中挑选出合适的创新合作伙伴(Powell et al.,1996)。与处于网络边缘位置的企业相比,网络中心位置集聚资源的磁场效应更强,更利于利用式合作创新(程聪等,2014)。 假设4:企业的发起能力与利用式合作创新的正向关系受到网络中心度的正向调节,即企业具有较强的网络中心度时,企业发起能力与其利用式合作创新的正向关系会受到显著强化。 ②网络中心度对交流能力与利用式合作创新之间关系的调节影响。企业的网络中心度较高,伴随着信息、资产、声誉的流动,企业能够在短时间内快速获取丰富知识,提供更多推动利用式合作创新的技术要素(Nooteboom Gusing,2004)。处于创新网络中心位置的企业是创新网络中各长远间技术、信息沟通的通道,集聚了创新网络内各种不同的技术和信息流,企业对于信息数量和质量的把握得天独厚(Bell,2005)。网络中心度高的企业与其他企业联结程度高,易于复杂嵌入性知识的转移、交流(Gnyawali,2001),有利于和其他创新网络成员基于外部信息和内部现有知识进行技术开发、交流互动,增强利用式合作创新(Powell et al.,1996)。 假设5:企业的交流能力与利用式合作创新的正向关系受到网络中心度的正向调节,即企业具有较强的网络中心度时,企业交流能力与其利用式合作创新的正向关系会受到显著强化。 ③网络中心度对协调能力与利用式合作创新之间关系的调节影响。处于网络中心位置的企业在创新网络中具有很高的权威,地位、权力和威望较高(Wasserman Faust,1994)。 这些企业与创新网络内各成员将的联结对合作伙伴的资源承诺增加,合作伙伴的关系质量也会提升,有利于企业和合作伙伴成员间协调冲突、解决问题(Rowley et al.,2000)。在利用式合作创新中,要素具有一定的稳定性,较高的网络中心度为企业提供了更多进行利用式合作创新的技术知识和信息(Nooteboom Gilsing,2004)。 假设6:企业的协调能力与利用式合作创新的正向关系受到网络中心度的正向调节,即企业具有较强的网络中心度时,企业网络关系协调能力与其利用式合作创新的正向关系会受到显著强化。 三、 研究设计与分析结果 1. 研究样本与数据收集。本文将信息技术、节能环保、装备制造、新材料、新能源、智能装备、汽车、生物医药等战略性新兴产业领域企业作为研究对象,问卷发放区域在长三角区域,以上海市为主,重点聚焦在上海临港产业区、漕河泾开发区、张江高新区和苏州工业区、杭州工业区等部级园区。预测试阶段的问卷发放、回收以及小样本梳理后,本文采用最终形成的调查问卷进行正式调研;整个问卷发放和回收过程历时4个月,在正式数据收集阶段,共回收问卷280份,其中有效问卷209份,回收有效率74.6%。 2. 变量与测量。 (1)关系管理能力的测度。发起能力。借鉴Inkpen和Tsang(2005)、朱秀梅等(2010)和方刚(2014)等学者关于发起能力的测度题项,运用Kaiser-Meyer-Olkin方法,得到KMO值是0.784(χ2=239.444,4df, p 交流能力。借鉴Lavie(2004)、Gilsing和Nooteboom(2004)关于协调能力的4个测度题项,利用Kaiser-Meyer-Olkin方法,得到KMO值是0.771(χ2=194.942,4df,p f调能力。借鉴Gilsing和Nooteboom(2004)和Achim Walter等(2006)关于协调能力的测度题项,基于Kaiser-Meyer-Olkin方法,得到 KMO值是0.757(χ2=184.813,4df, p (2)利用式合作创新的测度。本文借鉴Morgan和Berthon(2008)、Atuahene-Gima和Murray(2007)关于利用式合作创新创新的4个测度题项,采用Kaiser-Meyer-Olkin方法,得到KMO值是0.673(χ2=122.981,4df,p (3)网络中心度的测度。本文借鉴李文博等(2008)和邬爱其(2007)关于网络中心度的5个测度题项,利用Kaiser-Meyer-Olkin的方法,得到KMO值为0.813(χ2=332.816, 5df, p 为确保研究结果可靠性,本文选取了员工人数、企业年限、销售规模等变量作为控制变量,采取层级式多元回归方法进行数据分析。本文对关系管理能力和网络中心度进行了中心化处理,以避免加入关系管理能力与网络中心度的交互项后导致多重共线性问题。 3. 实证分析与结果。根据关系管理能力对利用式合作创新以及网络中心度的层级回归结果表1,关系管理能力中的发起能力、交流能力、协调能力均与利用式合作创新呈现正向相关关系,标准化的回归系数分别是0.105(p 四、 结论与展望 1. 研究结论。本文以长三角209家企业为样本,运用网络社会资本和创新搜寻等理论就企业关系管理能力对利用式合作创新的作用机制进行了实证研究,取得了一些有意义的研究成果。首先,关系管理能力突出了关系建立、互动、关系资本及冲突的协调解决,体现在企业从自身出发,依靠自身及网络社会资本处理与创新网络内其他企业的合作关系,并与网络内企业共同协同发展。其次,发起能力、交流能力和协调能力通过不同的路径影响利用式合作创新,但都与利用式合作创新存在正相关关系。第三,网络中心度代表了企业在创新网络中的资源、权力和地位,往往位于信息、资源通道的节点中心,会是企业信息、技术交易和合作的桥梁,增强了利用式合作创新。 本文对于管理实践具有重要启示:第一,关系管理能力是利用式合作创新的重要影响因素,对于创新网络中的企业而言,在加强自身内部能力建设的同时,应主动参与到利用式合作创新中,有计划、有目的地与合作伙伴交流、互动和协调;第二,关系管理能力中发起能力、交流能力和协调能力同等重要,企业在这三个方面都需重视,以在利用式合作创新中获得和利用网络资源蕴含的价值;第三,当企业致力于利用式合作创新时,可以主动占据创新网络的中央位置,汇聚焦点知识和信息,正向推动创新网络朝有利于企业的方向变化。 2. 不足与未来研究展望。一是本文以长三角的高新技术企业作为样本数据分析对象,产业领域具有一定的局限性,一定程度上会影响研究结论的普适性,未来可以在全国范围内增加数据样本。二是本文仅仅研究了209家长三角高新技术企业的横截面数据,对这些企业不同发展阶段、发展时期的动态数据进行分析,未来可以进一步研究关系管理能力、利用式合作创新在不同发展阶段的变化,对其动态变化作更深入研究。三是本文只对网络中心度对关系管理能力与合作创新之间的调节影响机制进行了分析,未来研究可以考虑将结构洞、网络异质性、网络密度等变量纳入综合分析,进一步补充和完善“关系管理能力―利用式合作创新”的理论关系。 作者简介:王玉(1953-),女,汉族,浙江省宁波市人,上海财经大学国际工商管理学院教授、博士生导师,研究方向为战略管理;邓艳宾(1978-),男,汉族,河南省安阳市人,上海财经大学国际工商管理学院博士生,研究方向为组织与战略管理。 网络新技术论文:计算机网络新技术及发展初探 摘要:计算机网络技术是通信技术与计算机技术相结合的产物。计算机网络是按照网络协议,将地球上分散的、独立的计算机相互连接的集合。计算机网络具有共享硬件、软件和数据资源的功能,具有对共享数据资源集中处理及管理和维护的能力。本文将对网络关键技术及其新发展进行概述。 关键词:计算机;网络;新技术 1计算机网络传输介质技术? 1.1双绞线 用于公共电话交换系统,可分为屏蔽双绞线和无屏蔽双绞线; 1.2同轴电缆 具有传输频带宽,话路容量大,抗干扰性能好,传输速率高等优点; 1.3光纤 具有载波频率高,通信容量大,传输损耗小,不受外界电磁场干扰,体积小,重量轻等优点,是计算机网络通信领域中最具竞争性的一种传输介质; 1.4视线介质通信 包括无线电通信、微波通信、红外线通信等利用空间传输电磁波技术实现的通信。 1.5卫星通信 一个静止轨道的同步卫星只需要经过一次中继,就可以覆盖地球表面积三分之一的地区。 2计算机网络交换技术 2.1电路交换网 电路交换网进行数据通信交换时,首先申请通信的物理通路,通路建立后通信双方开始通信并传输数据; 2.2存储转发交换网 在进行数据通信交换时,先将数据在交换装置控制下存入缓冲器中暂存,并对存储的数据进行一些必要的处理。 2.3混合交换网 这种网同时采用存储转发和电路交换两种方式进行数据交换。 2.4高速交换网 高速交换网采用ATM异步传输模式、帧中继FR.及语音传输等技术。 3公用网络传输技术 3.1X.25协议 X.25协议是应用较广泛的一种传输协议。它规定了网桥和路由器等通信O备如何在连接线路上打包和选择路由。 3.2帧中继 帧中继是继X.25后发展起来的数据通信方式。它通过按需要分配带宽来处理分段信息传输增加带外信号来实现。帧中继这种新技术在局域网的互连中得到广泛应用。 3.3ISDN ISDN是基于单一通信网络、能够提供包括语音、文字、数据、图像等综合业务的数字网。ISDN通过标准POTS线路传送数据。速率可以达到128kbps。 3.4千兆快速以太网 千兆快速以太网较快速以太网速度提高了10倍,达到1000Mbps。通常用光纤、6类非屏蔽双绞线进行组网。 3.5ATM异步传输模式 ATM异步传输模式是一种高速面向连接的、标准化的传输、复用交换技术。它使用了由53B(字节)组成的传输分组,可以同时传送各种不同类型的数据,包括视频和音频。在25Mbps-655Mbps的数据范围内提供专用带宽。 3.6B-ISDN宽带综合业务数字网 B-ISDN宽带综合业务数字网是基于光缆网络使用异步传输模式(ATM),通过SONET同步光缆网络进行数据交换传输的新一代ISDN网络。 3.7蓝牙技术 蓝牙技术是一种短距离的无线连接技术标准。其实质内容是要建立通用的无线电空中接口及其控制软件的公开标准。蓝牙技术主要面向网络中各类数据及语音设备,如PC机、笔记本电脑等。 3.8无线AP 无线AP是无线局域网中的接入点和无线网关。作用类似于有线网络中的集线器。 3.9大容量无线网 大容量无线网是以蜂窝式移动数字通信网实现个人数据通信的技术。美国微软公司与美国移动通信公司已联合投资90亿美元开发卫星蜂窝网,建立21世纪的个人数据通信。 3.10空间信息高速公路 空间信息高速公路是美国规划全球Internet通信卫星计划,休斯公司已经筹划开发的空间信息技术。 4宽带用户入网技术? 4.1DSL数字用户链路网 以铜质电话线为传输介质的传输技术组合,包括ADSL、HDSL和RADSL等,一般称之为XDSL技术。 ADSL非对称数字用户线路是运行在原有普通电话线上的一种新的高速宽带技术,利用现有的一对电话铜线,分别传送数据和语音信号,数据信号不通过电话交换机设备,不需要拨号一直在线,属于一种专线上网方式。 HDSL高比特率数字用户线路是一种对称的DSL技术,可以利用现有电话线中的两对或三对双绞线来提供全双工的1.544Mbps(T1)或2.048kbps(E1)数字连接能力。优点是充分利用现有电缆实现扩容,可以解决少量用户传输宽带信号的要求。 RADSL速率自适应非对称数字用户环路是自适应速率的ADSL技术。可以根据双绞线质量和传输距离动态地提交640kbps到22Mbps的下行速率。以及从272kbps到1.088Mbps的下行速率。 4.2Home PNA对称式数据传输技术 Home PNA对称式数据传输技术的双向传输带宽均为1Mbps或10Mbps。其传输距离一般为100~300m。Home PNA技术运用现有的电话线高速接入互联网。不需要改变原有电话的设置,而且上网速度很快。 4.3Cable接入技术 可以使有线电视公司利用现有HFC(光纤铜轴混合网)网络提供了宽带业务。HFC在一个500户左右的光节点覆盖区可以提供60路模拟广播电视和每户至少2路电话、速率至少高达10Mbps的数据业务。 4.4光纤接入技术 光纤接入技术是指在光纤用户网中局端与用户之间完全以光纤作为传输介质的接入网技术。光纤用户网具有带宽大、传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强等特点。 4.5无线接入技术 利用无线技术作为传输媒介向用户提供宽带接入服务。除了传统的无线局域网络接入外,卫星宽带技术正在迅速发展。用户通过计算机的调制解调器和卫星配合接入互联网,从而获得高速互联网传输、定向发送数据、网站广播等服务。 5网络安全技术 5.1端到端的安全技术 主要指用户(包括)之间的加密、鉴别和数据完整性的维护。 5.2端系统的安全技术 主要涉及防火墙技术。 5.3安全服务质量 主要指如何保证合法用户的带宽。防止用户非法占用带宽。 5.4安全的网络基础设施 主要涉及路由器、城名服务器,以及网络控制信息和管理信息的安全问题。 6计算机网络的未来技术 6.1开放技术 开放的体系结构、开放的接口标准,使各种异构系统便于互联和具有高度的互操作性,归根结底是标准化技术问题。 6.2集成技术 表现在网络的各种服务与多媒体应用的高度集成,在同一个网络上,允许各种消息传递。既能提供单点传输,也能提供多点传递;既能提供无特殊服务质量要求的信息传输,也能提供有一定时延和差错要求的确保服务质量的实时传递。 6.3高性能技术 表现在网络提供高速率的传输、高效率的协议处理和高品质的网络服务。 6.4智能化技术 表现在网络的传输和处理上。能向用户提供更为方便、友好的应用接口。在路由选择、拥塞控制和网络管理等方面显示出更强的主动性。尤其是主动网络的技术研究,使得网络内执行的计算能动态地变化,该变化可以是/用户指定0或/应用指定0,而且用户数据可以利用这些计算。计算机网络技术的未来趋势是优化网络体系结构、提高网络传输效率和解决网络关键技术。 网络新技术论文:需求驱动下的“网络新技术专题”教学探索 摘 要 采用需求驱动进行网络新技术专题课程教学,讨论了教学所涉及的主要技术专题,对各专题对应的需求进行了分析,探讨了以需求为中心的专题教学方法,包括专题选取,专题讲授方法,学生在教学中的主体性,并给出了在需求变化后的一般应对方法。 关键词 需求驱动 教学改革 网络新技术专题 0 引言 需求和教学之间存在着固有的关系:教学服务于需求,需求推动教学。在教学中应重视需求,如:文献[1]认为分专业层次进行大学英语教学的前提是深入科学分析英语的社会需求;文献[2] 通过需求分析,改革大学英语教学;文献[3]讨论了以社会需求为导向提高体育院校英语专业教学质量等。网络新技术专题这门课程是网络工程专业的专业选修课,在计算机网络这门课程的基础上讲授有关网络技术的新的理论和应用等,使学生了解计算机网络前沿,跟踪计算机网络学科的新发展,掌握在该领域进行研究工作的基本方法。在信息时代,计算机网络技术发展迅速,涉及很多方面,单纯从新的角度来展开课程的教学存在着不足之处,围绕需求开展是一种有益的探索,也能在一定程序上提升学生的就I技能。 1 主要网络新技术专题与对应需求分析 (1)光接入网。光接入网由于采用光纤通信,因此具有带宽、防电磁干扰、性能等多方面的优点,可有效解决用户的固定宽带接入需求,因此在生活当中已经越来越得到广泛的使用,同时也是未来的发展重点,如:FTTH。 (2)宽带移动因特网。人们需要随时随地的使用网络,宽带移动因特网可有效解决用户在移动过程中实现宽带接入需求,如:3D导航、云端游戏、移动支付等。 (3)主动网络。主动网络允许在网络节点运行特定的程序代码,使得网络具有可编程性,因此可以利用主动网络的这个特性开展新的网络应用,合理利用主动网络技术也可改进网络带宽性能需求。 (4)网络存储。目前需要存储的信息越来越大,并且需要在网络中频繁传输,网络存储技术即用于解决数据存储的网络化需求,如:FC SAN。 (5)Agent技术。可以在特定环境下自主运行,移动Agent还可以从一个节点迁移到其它节点,的这些特性可用于解决新的网络应用需求,如:合理应用移动Agent进行查询可以有效利用带宽。 (6)软交换。软交换吧呼叫控制功能分离出来,从而在网络建设、网络管理以及为运营商提供各种新的业务等方面都存在优越性,使用软交换技术也可以更好地服务于用户。 (7)家庭网络。家庭中的电器设备越来越多,家庭网络将家庭中的各种电器之间通过网络进行连接,实现智能家居,可以有效改善生活体验需求。 (8)无线传感器网络。通过无线传感器网络用户可收集到来自传感器所覆盖区域的被感知对象的信息,进而有效的利用这些消息。随着传感器及其采集信息的种类越来越丰富,其应用领域也越来越多,如:环境监测、医疗护理。 (9)云计算。云计算可以通过网络按需访问所提供的共享的计算资源,提供基于互联网的相关服务,可以满足按需使用计算资源的需求。 (10)软件定义网络。带宽需求是一种基本的网络需求,网络带宽追求越宽越好,但目前所能提供的带宽总是有限的。现在进入了大数据时代,数据量增长迅速,因此有效利用带宽进行数据传输显得越来越重要,SDN可以实现对网络流量的灵活控制,从而实现更好地利用带宽。 2 以需求为中心的专题教学探索 2.1 专题选题原则 (1)与专业知识体系相适应。在整个专业体系中,该门课程主要让学生了解网络的最新发展,在知识层面要区别与计算机网络,要把新发展反映出来,首先适合介绍网络新技术及其发展概况,然后再逐个专题介绍。另外譬如新一代因特网协议IPV6尽管在计算机网络教程里有介绍,应用也相对比较普及,这种专题也可以引入进来,但应侧重在移动IPV6以及IPV6的发展趋势上。 (2)是网络新技术热点应用问题。热点应用问题一般具有广泛的需求,可以作为选题的一个考虑因素。 (3)与社会需求相适应。任何一项技术,脱离了社会需求,则缺乏生命力,需要分析目前主流网络新技术的需求在哪里,是一种适合特定领域使用的还是适合各个领域普及的,是符合单位内部应用的还是因特网范围适用的。还要考虑这种技术是暂时满足需求或者有很强的竞争力具有较长的生存期,如ADSL技术作为一种网络接入技术在过去一段时间满足了用户的宽带接入需求,ITU-T也在制定下一代ADSL的相关技术标准。但和PON技术相比,本课程选择介绍PON技术。 2.2 专题讲授方法 (1)典型应用场景。专题围绕应用展开,从课堂教学的角度,最好先引入一种典型应用场景,这样使技术和应用能够紧密的结合,也能提高学生的学习兴趣,以及让学生了解如何解决实际应用问题。如:在介绍MapReduce编程模型时,可以引入大规模WEB访问日志分析作为典型应用场景。 (2)解决方案。给出应用场景之后,按照教学思路接下来即给出解决方案,尽管解决方案有很多种,但教学的目的是为了介绍相应的网络新技术,也就是说前面的应用场景就是为导入新技术服务的,当然要考虑这种解决方案尽量是最佳解决方案,至少要是一种合理解决方案。 (3)与传统技术Ρ取=樯苄录际跏保要突出这种技术的优势。当然任何一种技术都是有它的长处也存在着不足之处。在讲授时和传统技术对比也是很有必要的,传统技术一般比较成熟,在过去甚至未来一段时间一般也能满足相应的需求,在讲授替代新技术时要从多方面进行对比分析,这样既容易让学生理解又容易让学生对该技术有个全面的认识。 2.3 学生的主体性体现 (1)根据专题给出应用场景。在本课程的教学中,专题可以采取“应用场景――解决方案――其它应用场景”三个步骤进行,前面的两个步骤即应用场景及解决方案由教师给出,第三个步骤由学生给出。这样学生会去充分发掘还有哪些场景是适合用这种技术去解决的,发现问题是解决的问题的前提,在教学中引导学生发现问题比单纯的介绍一种技术更有启发价值。 (2)给出自己对专题的理解。当然作为一个专题,在课堂上教师的教授总是有限的,并且有些技术本来就还在发展当中,因此在课程的教学过程当中适合设置一个环节,即由学生自己给出对相应专题的理解。当然不是在讲授完之后就立即让学生发表意见,尽管这样在一定程度上可以了解课堂教学效果,但作为本课程,适合采用让学生课后通过充分查阅相关文献书籍等,再给出学生自己对专题的理解。这样处理有三个目的:一是锻炼学生的自学能力,二是提高学生的科研水平,三是让学生对该专题有更充分的认识。 (3)以小组为单位开展讨论。本课程适合在专题介绍的最后一个环节开展小组讨论,小组的组建根据小组人数随机组建,讨论方式采取规定时间,根据专题情况给出合适的讨论时间,讨论完成后,由每个小组选出代表进行发言。讨论可以交流彼此的看法,也同时是学生课后学习该专题的动力,只有在自己有所理解的基础上才有发言权,才能得到其他同学的认可。 2.4 需求变化应对方法 (1)应用场景变化。需求是不断变化的,当然相应的应用场景也在变化。如大数据处理:离线计算需求可以使用MapReduce框架,需要计算效率较高的交互式应用环境则可以采用Spark框架,Storm框架则在实时性较高的流式计算具有优势。 (2)技术升级。技术是不断发展的,教学过程中要注意技术的升级变化。如:Hadoop 从1.0 发展到2.0之后有哪些变化。 (3)教学中的专题更新情况。在近几年的教学实践中,对专题进行了部分调整,具体情况及原因见表2。 3 结语 有效开展网络新技术专题的教学需要考虑到各种情况,同时也要适应网络技术的发展变化,采用需求驱动法开展该课程的教学在实用性方面表现突出,也具有较好的可操作性。
一、研究背景 智慧水利建设是新时代中国实现水利现代化、为国家现代化提供强大治水支撑的重大战略举措,也是一项多学科交叉、高标准、高起点的长期性复杂系统工程。当前,我国智慧水利建设需求强烈、目标明确但基础条件尚不完备、关键技术亟待突破、保障体系亟需建立。坚持问题导向,针对重大问题实施科技攻关,是水利行业当前必须突破的难题。 二、关键问题与技术需求 数字孪生的本质是在信息世界对物理世界进行等价映射。各种基于数字化模型进行的仿真、分析、数据积累、挖掘乃至人工智能的应用,都是为了确保数字孪生流域与现实物理流域的映射与互馈。简而言之,必须促进数字孪生流域建设全方位技术突破,以有效的技术进步、完备的保障体系等保证数字孪生流域等价映射现实物理流域。数字孪生流域面临的挑战和涉及技术问题很多,本文选择基于水文实验的模拟模型、并行算法和智慧决策支持平台进行简要讨论与分析。 1.基于水文实验的模拟模型 (1)水文实验发展过程与面临问题 水文学是科学治水的重要理论基础,而水文实验则是水文学研究的重要途径,是水文模拟模型基本参数最主要、最可靠的获得手段。水文实验的根本目的是以水文循环为基本原理,以水量平衡为基本准则,通过联合被动的现象观测和主动的控制试验与实验,从定性、定量到定解,分析水文现象和水文过程的状态与成因,阐明其变化规律和内在联系。我国的水文实验曾经取得重要成就,新安江模型、陕北模型就是其标志性成果。随着全球气候变化和人类活动影响,变化环境下水文水资源情势与产汇流机制代替“山坡水文”成为水文实验研究的热点;而伴随以声、光、电原理为基础的观测设备发展,地球化学、同位素和微生物方法在水文过程研究中迅速普及,带来了水文实验的一波快速进步;计算机、网络及遥感技术的进步则为流域尺度学科的综合与集成提供了机遇。近20年来,我国开展了一系列遥感与地面观测一体化、覆盖流域水分能量、生物化学循环与经济社会活动的陆面过程观测实验,如黑河地区地气相互作用野外观测试验、内蒙古半干旱草原土壤—植被—大气相互作用、黑河流域生态—水文过程综合遥感观测联合试验等,为水文、气象、生态变量及其参数反演、估算和模型应用积累了宝贵的经验。总体来看,进入21世纪,我国水文实验取得长足进步,促进了水文学研究水平的提高。但必须看到,我国已有的水文实验覆盖面较小、无法适应我国复杂的水文情势研究,野外水文实验更是少之又少,导致变化环境下水文模拟的基础参数获取更加困难,严重影响了水文模拟精度与水文模型发展水平。特别是越来越多“电脑水文学家”热衷于通过电脑调参获得理想的峰型匹配和效率系数,而很少关心较高效率系数背后的参数是否合理、其蕴含的机理是什么等问题。 (2)提升水文模拟水平的主要途径 智慧水利给水文模拟提出了新挑战,变化环境带来了水文循环过程相应的巨大变化,数字孪生流域建设必须发展建立在水文实验基础上的高效率、低概化、符合我国复杂水情特点的中国水文模拟模型(通用模型);同时,鼓励、支持发展流域/区域定制模型,用以进一步精细反映所在流域/区域的水循环特征与规律。切实提升我国水文模拟水平,首要之务就是系统强化水文实验工作。 ①构建全国水文实验站网。在把握全国水文情势的空间异质性的基础上,根据数字孪生流域建设目标,构建覆盖我国大江大河及关键区域的国家水文实验站网,涵盖不同地理条件、人类活动干扰和景观多样性,并尽快发射水利专用卫星提供辅助与支撑。 ②系统部署并积极开展多学科交叉的综合观测实验,加强水文学、大气科学、土壤学、地质学、生态学、地球物理、地球化学和同位素水文学等多学科协同研究,深刻揭示变化环境下水文循环过程中地球表层系统要素的相互作用及其演变机制。 ③强化合作共享。野外水文实验需要人力物力投入大,观测数据来之不易,成果产出少且周期长,属于纯粹的公益事业,需要从资金投入、人才使用、评价导向等方面给予大力扶持;同时,统筹不同部门的水文实验,形成合作优势,共享实验数据。 ④突破重点领域。随着全球工业化城市化的发展和生态环境问题的凸现,新的水文学分支应运而生,成为新的研究热点和揭示水文循环新变化特征与规律的有力武器,水文实验应加强对城市水文学、生态水文学的支撑。 2.并行算法 进入21世纪后,随着洪水预报、非点源污染监控、水资源评价管理及气候变化等方面研究的深入,对多学科交融、多过程耦合的分布式水文模拟提出了新需求;而分布式水文模型也随着地理信息系统、数字高程模型、遥感等方法和技术的发展而形成热点并取得显著成效,应用门槛大幅降低,模拟范围越来越大,时空分辨率趋于精细化。但是,传统分布式水文模型所采用的串行计算方式,限制了模型模拟的时空范围和精度,不利于进行多要素、多过程的耦合,难以支撑水文、气候和生态等学科的深入研究,因此支持分布式模型的并行计算成为新的关键技术需求。目前加快并行算法开发的基础条件已经成熟。硬件层面,使用集群系统的超级计算机和具有多核处理器的个人计算机被各研究领域广泛应用,运算能力已由T级快速进入到E级时代,为并行计算提供了硬件支持;软件层面,许多并行编程库和标准接口(如MPI、OpenMP、CUDA、Hybrid等)开发制定,降低了并行计算的门槛;并行框架层面,2000年以来陆续有学者在对水文模拟过程离散化的研究基础上,提出了一系列并行框架,为水文模型并行计算的实现提供理论依据。所以,科学推进数字孪生流域建设,需要研发并构建基于并行框架的多尺度耦合的分布式水文模型,以实现大规模跨尺度水文模拟。近期的突破方向可以考虑基于多种并行框架,使用细化的基本模拟单元计算复杂坡面的水文过程,使用多种层级的模拟单元区别计算多尺度(溪沟、中小河流、大江大河)的汇流过程,从而构建大规模跨尺度模拟的高性能分布式水文模型。需要强调的是,不同时空尺度上控制水文过程的物理规律不尽相同,必须根据实际问题和应用需求,选择适合的时间步长与空间离散单元,充分利用高性能平台的计算优势进行模拟,并解析其特征与规律。 3.智慧决策支持平台 变化环境带来了水循环过程的复杂变化,经济社会发展对水资源、水生态、水环境、水灾害问题的应对与解决提出了新要求,这都对科学治水提出了新挑战。数字孪生流域建设中的精准化决策便是应对新挑战的具体体现。精准化决策,对数字化场景、智能化模拟都提出了高要求,而大尺度多功能多目标系统决策支持平台则是精准化决策的必备载体。严格来说,智慧化大尺度流域水资源—水生态—水环境多目标调控管理与决策支持平台,国内外都鲜有成功报道。目前国内城市尺度乃至更小尺度的水利/水务综合平台多为演示平台,实用功能普遍比较单一、孱弱,其关键问题是不重视甚至忽视水文模拟模型的核心中枢作用,而重点关注很“好看”的演示功能;没有强大的“发动机”(水文模拟模型),其结果只能“好看”不“好用”。科学推进数字孪生流域建设,实现精准化决策,必须高度重视智慧决策支持平台的系统研发。 ①转变观念。平台建设必须务求实效,“好用”为先、兼顾“好看”,以标准体系引领和约束基层的治水平台建设,减少低水平重复与资金浪费。 ②在数字化场景、智慧化模拟的基础上,强化治水基础理论与方法、专家知识、人工智能的融合,尤应重视专家知识的获取和正确应用;近期可关注自主深度学习、可视化仿真等技术的突破与应用。 ③强化水利大数据应用。我国是水利大国,治水历史悠久,积淀深厚;仅新中国成立以来的大型水利水电基础设施就积累了不可多得、世界领先的海量数据,要高度重视这些来之不易、极其珍贵的大数据的保护、数字化与数据挖掘。我国水利水电大数据的大样本,利用深度自主学习和训练,可以大幅提升智慧水利模拟和预测预报的准确性。 三、结论与建议 智慧水利建设必须促进数字孪生流域建设全方位技术突破,以有效的技术进步、完备的保障体系保证数字孪生流域等价映射现实物理流域。数字孪生流域建设必须发展建立在水文实验基础上的高效率、低概化、符合我国复杂水情特点的中国水文模拟模型;同时鼓励、支持发展流域/区域定制模型,用以进一步精细反映所在流域/区域的水循环特征与规律。水利系统应加强对水文实验的支持力度,系统规划并布局覆盖大江大河及关键区域的综合性水文实验,为进一步深化水文过程机理与规律的认识、提升我国水文模拟水平提供基础支撑。研发并构建基于并行框架的多尺度耦合的分布式水文模型,实现大规模跨尺度水文模拟基础条件已经成熟且具有重要意义。 参考文献: [1]李国英.建设数字孪生流域推动新阶段水利高质量发展[N].学习时报,2022-06-29. [2]张建云,等.关于智慧水利的认识与思考[J].水利水运工程学报,2019(6). 作者:李宗礼 张宜清 邢子强 吕洁 黎铭 刘家慧 单位:水利部水利水电规划设计总院 山东省水利勘测设计院有限公司
信息管理系统毕业论文:计划外毕业生信息管理系统的设计与实现 摘 要: 介绍了计划外毕业生信息管理系统的实现基础、数据库设计、安全性设计、界面设计等,此系统实现了计划外毕业生的信息化管理,取得了较好的效果。 0 引言 信息技术的迅猛发展带来了教育方式和管理方式的变革,学院有计划外学生人数5000多名,约占学院总人数的23%,由于计划外学生在毕业之前,部分学生不能够获得国家颁发的学历证书,只能获得学院颁发的相关学历证书。但因学院给计划外学生发放的学历证书,无法实现在网上查询,加之近年来社会证书造假现象比较严重,导致用人单位无法辨认证书的真伪,因此,急需一个计划外毕业生信息查询系统,以供学生、学籍管理人员及用人单位查询,为取得较好的使用效果,我们需要使原来计划外学籍管理比原来更加方便快捷,要以校园网为依托,针对原有手工管理效率低下,缺乏安全性、可控性等缺点,制定相应的健全的信息管理系统。 1 系统实现基础 系统工作在B/S模式下,实际上是一种3层模型,包括前台用户窗口、后台数据库和中间应用程序。用户窗口围绕网站主页展开,主页设计采取自顶向下的规则,逐级分解各功能链接点的子功能。系统开发平台为MicroSoft Windows 2000 server+SP3+IIS 5.0+IE6.0;MicroSoft SQL Server 2000 Enterprise Edition。 服务器端要求运行于安装了IIS服务器组件的Windows 2000 Server及以上版本的Windows平台。同时还应当安装7.0版本以上的MicroSoft SQL Server数据库系统提供后台的数据库服务。[1][2][3]系统对客户机基本没有要求,凡是安装有Web浏览器(不一定是IE)并能对校园网进行访问的计算机都可以作为客户端使用。系统体系结构图如图1所示。 2 数据库设计 系统选择了SQL Server 2000作为系统的后台数据库。系统在后台数据库的选择和设计方面具有较高的标准,它要求系统含有大量与数据库交互的事件,并能具备对大批数据的操作能力,它是一套基于网络平台的系统,选择SQL Server 2000是最良好的应用。 SQL Server 2000作为微软企业级的数据库产品,它与ASP的组合是基于微软Windows平台下Web站点的完美数据库解决方案。它是数据仓库和电子商务等应用的优秀数据库平台,在大规模联机事务处理(OLTP),在可靠性、易用性、可伸缩性、业务职能功能等方面都具有非常优秀的表现,ASP实现了对广数据源的访问能力。主要是通过ADO提供的OLEDB(对象链接和嵌入数据库)技术来进行的。 根据系统各个功能模块的需要,在数据库中建立了若干张表,本系统数据库的名称为StuDB,记录毕业生相关信息(证书编号、姓名、性别、身份证号、专业、学制、学历层次、毕业院校、入学时间等),主要记录在学生信息表 [Stu_Info]中; 管理员表 [User_info],记录各各管理员账户信息(用户名、密码、等级等)。 系统将大量数据库操作都要用到的数据库连接字写入自定义链接文件conn.asp中进行统一的调用管理。当数据库的路径名称等发生改变时,无需进入每个页面进行相应字段的代码更改,只需对conn.asp中的连接字设置进行修改,即可完成全部页面相应数据的修改,从而减少了系统变更的代码编写量。 3 安全性设计 它可以被校园网中的任何一台计算机访问,系统是一个基于Web网络的开放式系统,很多人员可以在上面自由的交流,同时,它也保留着大量的个人用户的信息,这些信息的安全需要得到相应的保障,因此维护站点的安全性就显得尤为重要。这些保护措施可以保证信息不被随意的更改和删除。 考虑到运行的实际情况,系统采用了基于表单的身份验证方式。它建立在session的基础上,ASP提供了多种强大的身份验证机制,当用户要登录后台ASP应用程序上时,ASP首先校验是否存在合法的Session信息,如果已经登陆成功,这个Session会一直驻留在内存中,直到合法注销或超时30分钟自动注销,在此期间,可以合法登陆后台页面,如果不存在,就会自动返回到登陆界面,从而完成验证用户请求的合法性。 4 界面设计 为使对系统的操作成为一件轻松简单的事情,本系统的开发力求做到使用户承担最少的工作量,下面是本系统一般查询人员的操作界面,如图2。 只需同时输入姓名和身份证号或证书编号即可查询到该生的毕业证信息;管理人员可以进入后台对毕业生信息进行各种操作(添加、编辑、删除、按照专业、姓名、学历等各种条件及其组合进行精确或模糊查询),如图3,这样管理员信息管理非常方便。 后台还提供了管理员修改密码功能,要注意的是管理员每次退出系统都应点击“安全退出”按钮,以保证系统信息绝对安全。 5 结束语 经过半年多的设计、实施,现在已基本开发、测试完成,已经上线使用。各项功能基本满足了学生、管理人员、用人单位的需求。它完全按照开发设计的初衷,具有稳定、安全、高效的特点,在实用方面具备管理方便、操作简单、功能强大、高性能、低维护、界面友好、网络化等优点,全面顺应了全心全意为学生、为用人单位服务的宗旨,促进了我毕业生信息管理的信息化、网络化,智能化,充分利用了现有的资源,提高了日常人们工作的效率。 信息管理系统毕业论文:浅析网络信息管理系统在高校毕业设计中的应用 [摘要]随着网络信息化的发展,高校对本科生毕业设计引进了网络信息管理系统。论文介绍了该信息系统的主要组成模块及相应的功能,同时也根据实际情况,说明了该信息系统存在的缺陷,以便对该系统的不断完善有一定的促进作用。 [关键词]本科生毕业设计 信息管理系统 系统盲区 目前,高校大学生在校生规模不断扩大,而高校教师资源相对欠缺。毕业生毕业设计时,每个专业教师指导的学生数量急剧增加,导致教师和学生面对面指导交流的时间不断减少,现场指导学生也使得指导教师没有充足的思考时间,往往容易形成指导毕业设计的盲区。因此,在高校毕业设计中引入网络信息管理系统,是非常急迫和必要的,进而使得每个教师更好地指导毕业生毕业设计。本科毕业设计(论文)对促进本科生综合实践能力与创新能力的培养具有不可替代的作用,也对于提高学生的就业率、提高学校的声誉和知名度具有积极的作用。 随着网络时代的到来和电脑等通讯设备的普及,为了更好地利用网络资源为高校各项工作服务,加强毕业生和教师之间在远程情况的交流,很多高校开发出适合本校特色的本科生毕业设计信息管理系统。 一、本科生毕业设计信息管理系统的构成 本科毕业设计(论文)信息系统采用B/S体系构架,基于.NET平台,后台数据库采用SQL Server 2005数据库软件搭建,从而实现了系统信息的集中管理并提高了安全性。系统一般由如下五模块组成。 (一)用户管理模块:用户管理模块主要功能是储存和管理系统中各个用户的相关信息,该模块主要由用户登陆页面、找回密码页面和系统管理员管理页面组成。该系统的用户为学生、指导教师和管理员。 (二)课题选择模块:指导教师将自己的毕业设计题目输入到个人的信息资源库中。学生根据个人兴趣和特长进行选题,而管理员最终具有对选题进行调整的权利,避免教师工作量过大,学生选题集中等。 (三)流程管理模块:毕业设计环节流程管理模块主要包括学生登陆流程管理页面、教师登陆流程管理页面、教师上传任务书界面、学生提交文献综述及外文翻译、原稿页面、学生中期进展情况及中期报告提交页面、教师中期评语页面、学生提交毕业论文页面、教师论文检查审核页面、教师答辩成绩录入页面和学生答辩成绩查询页面等组成。 (四)规范管理模块:学院管理员可以通过该系统上传相应规范性论文、表格、文献检索及论文撰写要点和技巧等各类文档,供学生下载。 (五)在线交流模块:网络信息系统引入到本科毕业生中,一个关键的原因是方便指导教师和毕业生进行有关毕业题目的在线交流,并且这种交流可以是异地的,也可以是现场交流后,学生再进行文献的输入。在线教师模块主要有网络答疑室和学术交流论坛两部分组成。学术交流论坛可以实现学生之间资料的共享和相关课题技术的交流。 二、毕业设计管理信息系统存在的优缺点 毕业设计(论文)管理信息系统的使用可以使本科生毕业设计(论文)工作更加规范化。毕业设计管理信息系统的应用对在校毕业生和指导教师、管理人员来说能够更好地管理和规范本科毕业设计,其优点主要体现在如下几点: 1.系统能够提供与毕业设计相关的资料和模版供学生下载,使得学生毕业设计的时间适应性较灵活,而指导教师的工作效率也得到了提高。2.学生可通过这个毕业生信息管理网络平台与指导教师进行阶段性成果交流,而系统将自动保存这类信息;而且学生能通过信息平台将论文终稿规范化。3.毕业生论文通过网络的管理,可以使学生的论文能够得到共享,从而便于了解指导教师对学生指导情况。 从实际的系统使用情况来看,该管理系统还是有一定的缺陷的。具体的缺陷是学院和系一级的管理部门对本科毕业设计(论文)的管理“权限”较小,而只是在整体上执行学校上级管理规定的转发和执行,也就是说,作为基层教学和与毕业生接触最多的学院及系管理员对该系统的执行权限较小。此外,毕业设计工作过程的网络化可以使指导教师和学生在网上更方便地交流,但是在具体执行过程中,在网络上的交流并不像想象的那样起到了学术交流和疑难问题解答的作用。当然,这些系统存在的所谓的缺陷,除了和目前系统本身有关,更主要的是和一个高校的办学和管理思路以及学术氛围有关系。这是需要从长远进行考虑的问题。我们这里主要讨论毕业设计信息管理系统本身缺陷,因为作为硬件设施,如果长期对毕业设计(论文)管理信息系统的运行疏于管理和监控,那么管理信息系统将徒有表面功能而对提高本科毕业设计质量不能起到实质的帮助作用。 三、总结 总之,利用网络信息系统将本科毕业设计进行规范化的管理,这是对高校教学环节的一大改革。作者认为对毕业设计网络信息管理系统的开发和应用应进一步深入,在不断的实践和总结过程中,根据各个高校自身的要求,不断地改善毕业设计管理信息系统,加强对毕业设计信息管理系统施行的监督力度 信息管理系统毕业论文:毕业生就业信息管理系统的设计与开发 【摘要】本文在广泛调研和自身工作实践的基础上,分析了职业院校的发展现状、就业服务工作过程中遇到的问题、就业信息管理系统的目标及原则,设计了一个基于B/S模式的职业院校毕业生就业信息管理系统。该系统通过Internet信息平台结合本地信息管理系统,高效、快捷地实现毕业生信息管理,促进了就业工作的顺利开展。 【关键词】网络 毕业生 就业信息管理系统 近年来,随着职业院校数量和规模的不断扩大,毕业生人数也在逐年增加,大学生的就业问题成为历年人们日益关注的问题。这给学校的就业管理工作造成了巨大的压力,毕业生找工作难成为各高校所面对的突出问题,该项工作不仅涉及到毕业生本人,而且还涉及到用人单位、学校、教育部门等许多单位。本文在广泛调研和自身工作实践的基础上,分析了职业院校的发展现状、就业信息管理系统的目标及原则,设计了一个基于B/S模式的职业院校毕业生就业信息管理系统。该系统通过Internet信息平台结合本地信息管理系统,高效、快捷地实现毕业生信息管理,促进了就业工作的顺利开展。 一、高校就业信息网站的发展现状 如今的高校就业指导网站已基本成熟,各大高校有完备的单位信息库、学生信息库、后台管理平台、信息查询工具、分门别类的版面、美观的主页等等。同时各大高校就业网站也都各有特色。但是从总体上来说高校就业网站的建设还是落后于就业工作信息化的需要,应加强就业信息的信息量和时效性,依托网站强大的人才资源库使用人单位和个人在网上有针对性地进行双向选择,通过无地域限制的网络空间给毕业生创造更多的就业机会。 二、我校就业信息管理系统的功能与实现 (一)系统体系结构 系统结构中“Web浏览器端”主要是用户的浏览器访问,向IIS服务器端发出请求,服务器端采用编程,可以很好地和Windows操作系统、SQL Server等软件平台协同工作。数据操作模块单独分离出来,将复杂的数据库编程采用微软提供的数据访问对象进行操作,以.Net控件形式向外提供接口,简化了用户界面端的编程复杂度,同时此数据模块可以重复使用或供其他系统使用。数据端主要由SQL Server数据库及相应的存储过程、触发器等组成。其中通过ADO.省略数据连接 本系统采用三层结构,使项目开发人员可以只关注整个结构中的其中某一层,可以很容易的用新的实现来替换原有层次的实现,可以降低层与层之间的依赖,有利于标准化,利于各层逻辑的复用。 表示层主要对用户的请求接受,以及数据的返回,为客户端提供应用程序的访问。业务逻辑层主要负责对数据层的操作。数据访问层功能主要是负责数据库的访问,可以访问数据库系统、二进制文件、文本文档或是XML文档。 (五)系统接口设计 1、用户界面设计规则 用户界面基于Web浏览方式,推荐在1024×768分辨率下浏览,界面以体现科技色彩的淡蓝色为主,界面应比较人性化方便用户操作,界面应比较简洁、美观、大方。 2、内部接口设计 系统内部各子模块间相对独立,各模块间主要通过中心数据库SQL Sever进行数据交换。 3、外部接口设计 系统与数据库接口主要通过进行访问,通过标准化查询语言SQL进行数据库操作,该系统以技术成熟、信息安全、运行稳定、操作便捷为基本原则,符合我院毕业生就业管理工作的实际。 三、结束语 开发这样一个基于网络的就业信息管理系统,满足数据信息集中管理和维护、实时查询的需求,实现就业信息管理的实时性、共享性、快捷性,提高了就业服务部门的工作效率。该系统在2009年的就业信息管理工作中进行了全校范围的试运行,在运行过程中发现、改进了部分程序漏洞,今后应扩充、完善各项功能并进行推广使用。 作者简介: 许琪(1979.12-),女,北京交通大学在职研究生,助教,研究方向:计算机技术。发稿单位:北京交通大学。 信息管理系统毕业论文:毕业证书电子照片信息管理系统研究 摘要:目前全省电大分校开放教育学员在毕业资格审核和申请办理毕业证书时,均需要提供学员在新华社图像采集中心所采集的电子照片信息。为了方便快捷地管理这些电子照片,利用.NET编程和SQLServer数据库技术设计了毕业证书电子照片信息管理系统。该系统主要解决了学员电子照片信息的核对、统计、收集和应届毕业生电子照片的筛选、上报等问题。系统的实现提高了毕业资格审核的通过率和毕业证书办理的效率。 关键词:毕业资格审核;电子照片;照片管理;信息管理系统 自从1999年,教育部组织实施"中央广播电视大学人才培养模式改革和开放教育试点"项目以来,电大分校开放教育学员在毕业资格审核及申请办理毕业证书(简称办证)时均需要提供学员在新华社图像采集中心所采集的电子照片信息。因此分校每年都会组织电子照片图像采集工作,大部分学员都会按要求进行采集,但也有一部分学员由于各种原因没有采集。以至于在申请毕业资格审核时,电子照片不能及时上报,导致毕业资格审核通不过,毕业证书无法办理的情况。此项工作非常繁重,都需要辅导教师收集、筛选并核查每位学员的电子照片信息。为了每次办证能够快速、准确无误收集到学员的电子照片并进行核对,提高办证效率,利用.NET编程和SQLServer数据库技术,设计了基于B/S模式的开放教育毕业证书电子照片信息管理系统。 1系统的功能模块 系统具有用户登录、学员电子照片核查、辅导教师电子照片管理、教务管理员电子照片管理四大功能模块。系统功能结构图如图1所示。学员电子照片核查模块所实现的功能是学员可以按姓名或身份证号码核查自己的电子照片信息是否有误,其中核查的信息包括照片是否采集,是否为本人的电子照片等等。辅导教师电子照片管理模块所实现的功能是可以方便快捷地浏览及核查整班学员电子照片信息;全面统计班级学员电子照片采集的情况,对已采集学员的电子照片进行下载备份。教务管理员电子照片管理模块所实现的功能是能够把每次学员采集的照片上传至服务器;根据应届毕业生信息统计出电子照片采集情况,经核查后将所有应届毕业生的照片压缩打包下载,最后上报省级电大教务处进行毕业资格审核及办证;系统所有用户注册、激活、删除等。 2系统开发关键技术 系统采用了.NET编程和SQLServer数据库技术,使用的开发工具为VisualStudio2010。数据库访问、操作则使用了技术,它提供了很多对象来完成与数据库的交互操作。 3系统的设计与实现 3.1系统框架设计 根据功能需求分析,系统采用了三层结构的设计思想,分别是表示层、应用逻辑层和数据层。 3.2数据库结构设计 系统使用了SQLServer关系数据库管理系统来创建了一个名为SGCI的数据库,SGCI数据库其中又设计了四个数据表,分别为学生信息表、毕业证书照片信息表、应届毕业生信息表、用户管理表。 3.3数据库连接技术 系统采用了技术来连接和访问数据库,通过Sql⁃Connection方法与数据库建立连接,再使用SqlCommand、SqlDataAdapter、DataSet等对象处理和查询数据库,最后使用Grid⁃View、DataList等控件来显示被处理的数据。除此外,系统还使用了VisualStudio2010工具中SqlDataSource控件访问SQLServer数据库,它可直接对数据库中的数据进行查找、添加、删除等处理。最后为了便于管理和部署数据库,把数据库连接配置字符串保存在应用程序配置文件中。 3.4用户登录设计 为防止学员信息的泄露和系统运行安全,系统设计了用户登录和用户注册模块,系统用户分为学员、辅导教师和教务管理员三类。用户登录模块采用了参数化查询技术来防止SQL注入攻击漏洞,它是在数据库完成SQL指令的编译后,才套用参数运行,就算参数中含有指令,数据库也不会运行。 3.5学员电子照片核查 学员电子照片采集完后都要对其信息进行核查,确保准确无误。学员可以通过此模块来核查自己个人的信息是否有误。系统还会检测电子照片是否符合办证的要求,比如像素是否为480*640,大小是否在50KB-80KB之间,文件名是否与身份证号码一致等。 3.6辅导教师电子照片管理 辅导教师电子照片管理模块所实现的功能是班级学员电子照片采集情况统计、信息核查和学员电子照片的下载备份。除此外还具有上传学员报名所提交的电子照片等。为了避免个别学员不按要求或不及时核查电子照片信息,而出现照片信息有误,导致毕业资格审核不通过,无法办理毕业证书和毕业证书办理后其照片有误的情况。为了避免这类情况发生,辅导教师电子照片管理模块设计了对班级学员电子照片的核查,可以按班级名称、姓名、身份证号码三种方式进行核查。核查的结果除了学员基本信息外,增加了学员报名时提交照片的信息,以便辅导教师进行核对,确认是否为学员本人。辅导教师对班级学员电子照片图像采集进行统计,主要是督促没有电子照片的学员去新年通讯社进行图像采集,避免没有电子照片采集而耽误毕业。辅导教师在统计后可以对电子照片下载备份,便于毕业时上报学校教务部申请毕业资格审核和办理毕业证书。 3.7教务管理员电子照片管理 教务管理员电子照片管理模块所实现的功能是电子照片更新,应届毕业生电子照片处理,用户管理等。教务管理员每次收到学员的电子照片后要及时整理并通过FTP上传至服务器,并点击【照片更新处理】按钮来进行更新处理,系统会把处理的结果保存至数据库中。除此外,系统会对已毕业的学员的电子照片进行备份和删除处理,处理后即减轻了服务器运行负担,又提高了系统访问的速度。电大分校开放教育每次在毕业资格审核和申请办理毕业证书时,均需要提供学员的电子照片并上报省电大教务处。以往都是由教务管理员根据应届毕业生的名单一个个去收集或从照片目录中一个个筛选出,其工作量非常繁重,且也容易出错。应届毕业生电子照片处理就可以解决以上问题,每次毕业资格审核和申请办理毕业证书时,系统根据应届毕业生信息自动从照片目录中批量筛选出所有应届毕业生的电子照片,并可以打包压缩下载,便上报省校教务处。 4结束语 毕业证书电子照片信息管理系统是基于B/S模式,并采用了.NET编程和SQLServer数据库技术,该系统能很方便的运行在WINDOWSSERVER2003/2008使用IIS搭建的Web服务器上,用户通过校园网、因特网可以直接访问,其运行稳定,操作方便简单。而且满足了电大分校开放教育在毕业资格审核及申请办证时收集、审核电子照片的需要,减少了辅导教师、教务管理员的工作量和提高了办理毕业证书的工作效率。 作者:刘庆1 费雄伟2 单位:1.湖南广播电视大学 2.湖南城市学院 信息管理系统毕业论文:毕业生就业信息管理系统的设计 1就业信息录入 毕业生收到就业材料后登录,填写以上信息,毕业生录入数据有未录入字段时提示“录入不成功”,所有信息必须填写完整准确才能提交。用户登陆后就业信息录入功能结构如图2:1)管理员登陆子系统①数据导出模块:该模块的主要功能是导出毕业生就业信息。经过对毕业生就业信息修改、确认,导出毕业生正确的就业信息。②就业信息审核模块:审核毕业生就业信息是否准确,不正确打回让辅导员重新审核。③数据查询模块:可筛选查看某系、某专业的就业率、就业人数、未就业人数、未就业人数中待确认人数等毕业生就业情况信息。根据毕业生就业状态,可以查询出毕业生的就业率、就业人数、未就业人数、未就业人数中待确认人数等毕业生就业情况。2)毕业生登陆子系统该模块的主要功能是毕业生录入就业信息。毕业生根据就业单位提供的就业信息录入就业信息。3)辅导员管理登陆子系统①毕业生管理模块:该模块的主要功能是让辅导员能够确认、打回毕业生就业信息,统计各类毕业生就业信息数据。②数据查询模块:该模块主要功能是辅导员可筛选查看全系、所有专业的就业率、就业人数,未就业人数,未就业人数中待确认人数等毕业生就业信息。4)系领导登陆子系统可筛选查看全系、系有专业的就业率、就业人数,未就业人数,未就业人数中待确认人数等毕业生就业信息。 2关键技术分析 系统开发主要有、AJAX等技术。1)技术:本系统使用Connection对象建立数据库的连接,Command对象实现对数据库的数据进行检索(Select)、插入(In⁃sert)、删除(Delete)和更新(Update),DataReader对象实现对数据库的数据读取显示在TextBox,DataAdapter对象实现对数据存储更新。2)AJAX技术:Ajax允许客户端Web页面通过异步调用与服务器交换数据。本系统使用AJAX对GridView数据实现无闪烁局部刷新,这样页面就不需要重新刷新也能与服务器进行交换数据,同时也不会影响页面的其他部分。 3系统安全性分析 1)使用身份验证和授权:为防止非法用户的攻击,我们通常设置网站的登录验证和授权。本系统设计了登陆界面,每个合法用户有一个唯一的用户名,用户可以自己维护密码,用户登陆需要进行身份验证,同时也给用户分配了权限,学生登录进入的是学生页面,辅导员登录进入的是辅导员页面,管理员登录进入的是管理员页面。2)加密数据库连接字符串:连接字符串存储了数据库的用户和密码等重要信息,而这些信息是采用明码的形式保存在web.con⁃fig文件中,而web.config文件不被编译到.DLL文件中,通过URL地址很容易盗取到web.config文件的内容。所以数据库连接字符串进行加密保护,防止非法访问数据库。 4总结 根据漓江学院大学生就业指导中心的需求,针对漓江学院毕业生就业管理的业务流程,开发了一个基于B/S(浏览器/服务器)模式的毕业生信息管理系统,主要是利用数据库Aceesss2003实现后台数据存储和管理功能,采用Dreamweaver进行前台界面设计,采用C#语言进行代码编写、技术实现系统功能,最终实现毕业生就业信息的网络管理,实现就业信息录入、毕业生资格审核、上报毕业生就业信息、信息查询、毕业生离校审核、毕业生就业审核等功能,提高就业管理相关数据的收集、检索、分析和处理的管理手段。 作者:刘宁东罗梦贞单位:广西师范大学漓江学院 信息管理系统毕业论文:Multi_Agent智能决策在毕业设计信息管理系统中的应用研究 摘要:文章主要阐述了如何利用Agent自主性、反应性和社会性等特点,将Multi_Agent系统用于毕业设计信息管理系统,通过定义不同的Agent之间的交互、协作机制,来解决毕业设计选题的智能决策的问题,从而提高教学管理的效率。 关键词:Multi_Agent;智能决策;毕业设计;信息管理 通常毕业设计中的重要环节毕业设计选题是一个利用互联网双向选择的过程,既要允许学生选择教师,教师选择学生,同时也应该允许学生根据顶岗实习单位的具体情况,自定毕业设计选题,并指定指导教师。学生进行毕业设计的过程完全是智能决策的过程,如果毕业设计信息管理系统能够引入多Agent智能决策系统则可以比较好地解决这个问题。 一、基于Multi_Agent的智能决策及其特点 (一)Agent概念 Agent是一个给予软件(在较多情况下)或者硬件的计算机系统,它有以下特性: 1.智能性:Agent能够根据知识库中的事实和规则进行推理,运行于复杂环境中的Agent还应具有学习或自适应的能力。 2.自主性:Agent是一个独立自主的计算实体,其动作和行为是根据本身的知识、内部状态和对外部环境的感知来进行控制的,它的运行不受人或其它Agent的直接干涉。 3.反应性:Agent能够及时感知环境的变化而做出相应的动作。 4.社会性:Agent可以通过某种Agent协作语言与其它Agent或人进行交互和通信,在基于Multi_agent的智能决策系统中,Agent应具有协作和协商能力。 5.目标导向性:Agent能够为实现一定的目标而规划行为步骤。 6.移动性:Agent作为一个活体,它能够在网络上跨平台漫游,以帮助用户搜集信息,它的状态和行为具有连续性。 (二)基于Multi_agent的智能决策 由于毕业设计选题过程非常复杂,单个Agent无法完成一项毕业设计选题的任务,于是就出现了多Agent系统。基于多Agent技术的系统是指多个Agent相互通讯、彼此协调,共同完成作业任务的系统,它不仅具备一般分布式系统所具有的资源共享、易于扩张、可靠性强、灵活性强、实时性好的特点,而且各Agent能够通过相互协调解决大规模的复杂问题,使系统具有很强的可靠性和自组织能力。在多Agent系统中,单个Agent是一个物理的或抽象的实体,能作用于自身和环境,操纵环境的部分表示,并与其他Agent通讯,具有感知、通讯、行动及控制和推理能力等基本功能。多Agent技术的这些特点,使得其在处理基于网络的分布式问题方面,具有广阔的应用前景。 二、基于Multi_agent的智能决策的毕业设计信息系统的结构及其各部分具体功能 该系统涉及到三个数据库:学生信息数据库、教师信息数据库、毕业设计选题信息数据库,以及五个智能Agent:教师Agent、学生Agent、选题统计Agent、选题咨询Agent、选题调节Agent。 (一)数据库的功能 1.学生信息数据库。学生信息数据库主要记录学生的各项基本信息,包括学生的姓名、学号、院系、专业等,此外还包括学生的具体选题行为,不仅记录该次选题成功选上的选题的信息,对于欲选但实际并未能选上的选题信息也予以纪录。 2.教师信息数据库。教师信息数据库主要记录教师的各项基本信息,包括教师的姓名、编号、院系、专业、职称及教师选择学生的行为记录等。 3.毕业设计选题信息数据库。选题信息数据库包括选题的统一编号、中英文名字、时间、地点、类别、院系、设计要求,以及往年该选题的选择情况,学生评价信息等,此外还包括该选题的实时的选择情况(所选人数与预设人数的相对关系)。 (二)各智能Agent的功能 1.学生Agent。学生Agent负责引导学生的整个毕业设计选题过程,记录学生具体的选题行为信息,并将该信息定期写入学生信息数据库;管理学生信息数据库;同时负责引导学生根据顶岗实习的具体情况提出新的选题,并提出指导教师的要求。在存入学生选题信息的同时,与其他Agent配合,根据其他Agent的要求,从学生信息数据库中读取其他Agent需要的信息,反馈给其他Agent。 2.教师Agent。教师Agent负责引导教师从学生的选题中按毕业设计的相关规定(如指导人数的限制)选择学生,未被选中的学生和被选中的学生的相关信息定期写入学生信息数据库和教师信息数据库;在教师选择信息和学生选题信息的同时,与其他Agent配合,根据其他Agent的要求,从教师信息数据库和学生信息数据库中读取其他Agent需要的信息,反馈给其他Agent。 3.选题统计Agent。随时统计学生选题、教师选择情况,并且对此选题的热门程度和情况作出简单的分级,定期(时间较短)存入选题信息数据库;管理选题信息数据库,负责选题信息数据库信息的更新以及读取和录入,与其他Agent交互,传达信息。 4.选题咨询Agent。从学生Agent获得学生基本信息,从选题统计Agent和从教师Agent获取基本的选题信息,为学生提供个性化的选题建议与咨询服务。该项服务为可选的服务,这个Agent需要教师以及成功选题的前人的经验作为知识库,并且从成功师生的行为和经验中总结出来推理规则,这个Agent是该多Agent智能选题系统的难点。 5.选题调节Agent。选题调节Agent的主要任务是根据选题的被选择人数热门程度和指导教师接受学生的情况,对热门和冷门选题作出适当的调节,具体调节过程包括:从选题统计Agent那里得到选题被选情况,如果该项选题选择的人数很多,一方面提示选题热门,存在比较大的选不上的几率,并且根据该项选题的要求以及学生自身的某些关键变量信息,给出一个成功选上的概率;另外一方面与学生Agent交互,获取该学生的选题计划,并且从选题统计Agent获取该类选题的热门情况信息,最终推荐一个替代性的选题,达到调节的目的。 三、基于Multi_agent的智能决策的学生选题机制 基于Multi_agent的智能决策过程框图如图1所示: 学生登陆选题系统之后,被分配一个学生Agent,读取学生的基本信息之后,开始引导学生的整个选题进程。如果这个学生是初次登陆系统,或者之前登陆过但并未选,则询问学生是否愿意接受选题咨询,并且简单介绍一下选题咨询的情况。如果学生选择是,则被引导进入选题咨询环节,向选题咨询Agent传达选题咨询信息,并主动PUSH学生的基本信息;如果学生选择否,则提示学生自己填好自己的选题计划。在选题咨询环节,选题咨询Agent会根据由学生Agent获得的学生的基本信息,包括院系、专业及从选题统计Agent处获得的最新的选题被选择的情况,列出一份推荐的选题计划,供学生选择修改。除此之外,选题咨询Agent还需要对学生提出的单项的和多项复合的要求作出反应。如果学生选择不接受系统提供的选题咨询服务以及列好的选题计划,则直接进入选题环节。 当有了一份选题计划,按照选题计划进行选题时,选题调节Agent会从选题统计Agent那里获取最新的选题热门程度信息,给出学生该项选题成功选中的概率,并且给出推荐应该赋予意愿值(权重);如果选题属于非常热门,或者是突然变得非常热门的话,选题调节在给出选中概率会比较低的提醒之后,会向选题咨询Agent发出这个信息,并要求推荐替代选题,选题咨询Agent接到要求信息,调用该学生的选题计划,给出具体的要求(比如选题类别),马上向选题统计Agent提出要求,选题统计Agent按照选题咨询Agent提出的具体要求从选题信息数据库选择符合要求的选题,同时添加选题热门程度信息,反馈给选题咨询Agent,选题咨询Agent会踢出选题调节Agent之前传递的选题,以及比这门选题还要热门的选题,在剩下的选题列表里推荐2~3个选题,最终反馈给选题调节Agent,这个时候选题调节Agent把该项信息提示给该学生,供该学生选择,以此类推完成选题过程。 上面是选题调节Agent前台的任务,此外,虽然做了这样的调节,但是一个选题很多人选,远远超过计划的情况还是会发生的,这个时候,选题调节Agent会根据一定的几率随机决定选中的人,并且根据一些变量进行微调,这些变量的设定需要考虑到公平的因素,具体可以包括选择该选题的次数,以及未来选择选这个选题的可能次数,选题的性质,根据这些变量综合起来,最终决定选上的具体学生,避免某些选题一直选不上情况的出现。 四、结语 智能Agent和多Agent系统是一项非常有前途的技术和解决方案,在很多方面能够极大地节省人力,带来非常大的便利,提供一些仅供人力很难解决或者无法解决问题的答案。随着智能Agent和多Agent技术的进一步发展,一定会有越来越多的教学管理方面的问题可以通过这个技术的采用而得到解决,Agent技术在教学管理领域的发展不可限量。 信息管理系统毕业论文:基于TQM的高校毕业论文信息管理系统的研究与构建 摘要:该文提出在毕业论文设计过程引入项目管理机制,采用TQM思想和PDCA的过程管理方法建立基于论文设计工作流的质量管理体系,同时在微软的企业级协同平台SharePoint上对这种质量体系下的论文管理信息系统进行了构建。 关键词:计算机应用技术;全面质量管理;毕业论文;SharePoint;工作流 高校毕业论文已成为全面检验学生专业学习成果和分析能力、综合能力以及独立科研能力的一种重要方式。是高校实践教育的重要组成部分。如何通过提高毕业设计教学质量,成为高等院校亟需研究解决的一个重要课题。使毕业设计管理更加科学化、规范化,增强毕业设计的透明性和可控性。 1 影响当前论文质量的因素 1.1 单机手工管理方式 目前高校论文管理大多是基于单机的办公软件结合纸质文件的管理方式,从论文的整个管理范围来看,是一个个离散孤立的管理体系,缺乏统一的数据管理和调度,同时由于办公软件之间存在版本差异,造成产生的数据常常以不同的格式和介质存储,始终无法得到有效统一的归档以及查询,效率低下且容易出错。 1.2 论文干系人之间缺乏有效沟通 高校的论文设计时间一般都安排在毕业阶段,很多学生在外地进行实习或者忙于找工作,而导师也往往在繁重的授课任务下难以抽出更多的时间来指导论文设计,管理人员则面临在学生和导师之间协调难,沟通难的困境。 1.3 缺乏统计数据支撑无法对结果进行分析改进 由于缺乏一致的管理平台对论文过程中产生的数据和信息进行搜集,管理人员往往无法对论文过程中产生的非预期结果进行追溯,也就无法对论文过程的问题进行改进。 2 建立论文全面质量管理体系 2.1 全面质量管理 全面质量管理(Total Quality Management, TQM)的理念最早由美国通用公司的A.V.Feigenbaum博士提出。ISO9000对TQM的定义是:一个组织以质量为中心,以全员参与为基础,目的在于通过让顾客满意和本组织所有成员及社会受益而达到长期成功的管理途径。TQM的优秀理念是:树立全面质量意识,全员参与,全程监控,质量持续改善[1]。TQM通过PDCA循环作为其质量控制手段,PDCA循环是指质量提高过程的四个阶段,即计划阶段(Plan)、实施阶段(Do)、检查阶段(Check)、处理阶段(Action),构成的一个环状的模型,通过循环反复地执行PDCA来持续改进质量。这个模型是由美国统计学家W.E.Deming提出的。 2.2 建立论文质量管理体系 在论文管理过程中实施全面质量管理,必须遵循全面质量管理的优秀理念和基本方法,建立科学的质量保证体系,运用PDCA环把论文管理工作衔接起来,构成一个严密的有机整体。 2.2.1 基于PDCA循环的论文管理过程阶段工作内容 计划阶段:计划阶段制定全局性的论文管理和论文实施工作方案,包括设置论文进度表、里程碑、关键时间检查点等。指导性的工作原则和工作方针,保障实施的规章制度。 执行阶段:按照工作方针和具体工作方案开展论文工作,完成任务布置,选题,开题,中期报告,结题等一系列工作。 检查阶段:根据工作方案安排,在每个检查点根据里程碑标识递交的文档、进度表对论文过程进行检查,对进度延后、文档不齐的论文要进行追溯,查找原因,形成检查表。 处理阶段:根据检查表列出的问题,根据工作方案中的处理方法进行处理,对于成功处理的问题,应当使处理过程标准化、文档化。对于没有解决的问题,应当提交到下一个循环的计划阶段,采取予以解决。 按照PDCA方法进行论文质量管理,使各个论文干系人在论文的实施过程中都有一个PDCA循环,上一层的循环的输出又作为下一层循环的输入,使整个论文质量体系呈现出螺旋上升的态势。 3 基于论文全面质量管理体系构建论文管理信息系统 在完成论文过程全面质量管理体系的建立后,需要基于该体系构建论文管理信息系统,利用信息化手段来为质量管理工作提供更严谨的控制,同时也实现论文过程的电子化、网络化、自动化,论文管理信息系统应该根据论文管理的工作流程,提供基于质量体系的过程控制,根据PDCA方法,抽象各个环节的数据关系,将每一个环节的数据结果作为下一个环节的数据基础。 3.1 论文过程框架 为了通过论文管理信息系统精确控制整个管理过程,在系统设计时需要对论文流程进行梳理和规范,找出关键过程域,设置里程碑以及过程输出文档,得到论文关键过程框架表(表1)。[2] 论文过程框架由一系列的论文活动构成,在每个活动中由处于不同角色的论文干系人按照规定通过完成特定任务,生成特定文档来驱动论文进程,整个论文过程框架行成一条任务驱动的工作流系统。 3.2 论文管理信息系统实现 选择Visual Studio 2008集成开发工具基于微软企业级门户服务Windows SharePoint Service来进行论文管理信息系统的开发,选择SQL Server 2005作为数据库管理工具,系统部署于Windows Server 2003操作系统之上。图1展示了论文管理信息系统结构图。 图1 论文管理信息系统结构图 3.3 主要模块功能解析 3.3.1 论文过程管理模块 基于论文过程框架,通过SharePoint工作流引擎来实现论文过程管理模块,SharePoint工作流引擎构建于Windows Workflow Foundation(WWF)之上,它是一种Microsoft Windows平台组件,为开发和执行基于工作流的应用程序提供编程基础结构和工具[3]。 论文过程管理模块通过工作流审批机制来控制流程的运转,例如在开题阶段,导师对学生递交的《开题报告》进行审查,可以看做一个工作流的审批行为,对于通过审批的论文,导师填写并递交《论文开题评阅表》,从而推动工作流进入到论文设计阶段,对于未通过审批的论文,导师执行退回操作,工作流重新回到开题报告撰写阶段。这样既实现了对论文流程的规范化管理,又能将控制粒度精确每个活动。 3.3.2 论文内容管理模块 论文内容管理模块主要是对论文电子文档的信息化管理, SharePoint平台通过文档库方式来进行并增强了传统的电子文档管理,基于SharePoint文档库,论文内容管理模块可以通过文档模板功能帮助管理部门制定并控制文档格式的规范化,通过文档签入签出功能以及内建Microsoft Office支持实现文档的完全在线编辑,通过版本控制功能实现对文档修改过程交互和沟通的记录管理。从而实现整个论文文档管理规范化,网络化,可交互、可记录。 3.3.3 论文数据统计模块 论文信息统计模块对论文处理过程中产生的具有统计意义的数据进行汇总,数据分为两个层次,一个是全局性数据,例如年度论文数量、论文平均完成时间、论文平均得分等,一个是过程性数据,例如论文修改次数、学生导师交互次数、平均修改间隔时间等。这些源数据汇聚到SharePoint报表中心,最后报表中心将这些数据以报表、列表以及关键性能指标的方式进行,SharePoint报表中心是一个为存储报表而提供中心位置的网站,能够通过设定权限来保证数据访问的安全性,可以设定统计数据只能由特定的管理决策部门进行访问,从而实现关键数据保密性,以及对决策的支持。 4 结束语 在论文过程中实施全面质量管理,通过PDCA循环,将经验性工作方法转变成现代科学管理方法,增强管理的科学性和具体工作的活力[4],带来质量的持续改进,同时还要认识到,在实施质量管理的过程中,不能照搬书本上的管理思想与管理方法,要根据论文管理业务流程的特点和相关规章制度进行合理变更,使过程更加易于操作,从而保障实施效果。 信息管理系统毕业论文:毕业设计信息管理系统的研发与应用 摘 要:毕业设计是高校重要的实践教学环节,是提升学生综合能力的主要途径。文章从毕业设计管理现状出发,提出了毕业设计信息管理系统的设计策略,并分析了该系统的应用前景,旨在优化毕业设计管理过程,提高毕业设计质量。 关键词:毕业设计;高校;信息管理学院 业设计是高校实践教学环节的重要组成部分。毕业设计可以培养学生运用专业知识解决实际问题的能力及创新意识,加强学生的实践操作能力,提高学生的专业素质[1]。在高校人才培养方案中,毕业设计学分最高、耗时最久、考核综合性最强,是可以衡量和评价学生综合水平及专业知识储备量的重要教学实践环节。因此,科学、合理、高效地管理毕业设计的是高校教学工作的重点。随着工程化培养工作的推进及教学多元化的发展,新形势下传统的管理方式已不能满足毕业设计的管理要求,本文将分析毕业设计的管理现状,结合毕业设计的发展形势,提出基于信息化管理模式的毕业设计管理方式及其信息系统的设计思想和技术路线。 一、毕业设计管理现状问题 鉴于毕业设计在高校实践教学工作中的重要地位,国内各大高校均高度重视毕业设计的管理工作,经过多年的积极实践及探索,结合各自实际的教学管理模式,均制定了较为规范的毕业设计实施细则及管理制度[2-3]。但是,随着科技不断进步、教学工作的多元化发展,已构建的毕业设计管理模式不断出现新的问题和挑战,直接影响了毕业设计的质量。 (一)学生重视度低 大部分高校计划于第八学期开展毕业设计相关工作,而该时期内,学生将主要精力投放于就业及考研等方面,不能全身心投入毕业设计中。同时,学生毕业设计场所分散,学生管理工作者未能及时、全面地开展毕业设计动员工作,让学生及时了解、掌握毕业设计相关要求及毕业设计管理的规章制度,致使学生忽略该教学环节的重要性,最终导致毕业设计的质量逐年下降。 (二)选题监管不严 毕业设计选题阶段目前普遍存在课题重复率较高、专业相关度较低、虚假课题等现象[4]。毕业设计是综合使用专业知识解决实际问题的过程,若选择陈旧、无前瞻性、无创新性可言的课题,或是不切实际的虚假课题,将限制学生的创新思维和实践能力,不能发挥毕业设计的教学作用。 (三)毕业设计场所分散 随着教学模式的不断改革,校企合作作为高校推进工程化人才培养工作的重要举措,逐步渗透到高校的教学工作中。校企合作不仅涉及课程企业化改革,高校也与企业共同组建毕业设计企业教师指导团队,并由学生自主选择企业进行毕业设计。但由于毕业设计场所分散,学生不能及时获取校内关于毕业设计的相关通知,且学生与校内指导教师沟通不及时,致使学生毕业设计期间的过程监督、管理效果较差,直接影响毕业设计质量。 (四)毕业设计过程管理松懈 确定选题后,毕业设计将分为开题、中期、评阅论文及答辩四个阶段。目前,由于应届毕业生人数逐年增加,毕业设计各环节的管理工作量激增,使得高校制定的毕业设计实施细则等规章制度形式化,教学工作者不能及时发现并处理过程管理中存在的问题。同时,为给学生提供更多时间解决就业问题,各环节检查时降低标准,导致出现不能及时跟踪各阶段问题的整改进度、学生毕业设计进度较缓等问题。 二、构建毕业设计信息管理系统的意义 针对毕业设计管理目前存在的问题,分析当前高校教学工作的发展形势,为使毕业设计可达到预期实践教学效果,须采用先进、高效的管理模式和规范、科学的管理系统。 (一)信息管理系统的作用 随着时展,各行各业已将信息化发展作为理念,逐步采用信息管理模式适应新的发展、变化形势,而信息化管理系统则更被广泛应用于政府、私企、高校等传统企、事业单位中[5]。信息管理系统可以规范信息的存储及管理,为管理者提供简便、快捷的管理操作,使管理者从复杂、烦琐的人工操作中脱离,减轻工作量及工作强度。 在高校中信息管理系统主要应用于建立高效、智能管理的办公信息化平台。为适应高校管理办公水平快速提升的需求,针对高校实际的办公需求,信息管理系统可提供教务管理系统、办公管理系统、在线学习系统、网上考试系统、人力资源管理系统等功能综合一体化的信息管理平台,规范、简化高校的信息管理工作,为师生提供新时代的信息化环境[6-7]。 (二)构建毕业设计信息管理系统的目的 实现科学化教学管理需采用现代管理方法和手段,结合信息管理系统的特点及作用,为更好地完善毕业设计的管理, 提高毕业设计质量,本文将结合毕业设计的管理模式提出一款毕业设计信息管理系统。基于信息管理模式的毕业设计信息管理系统应简化毕业设计管理工作、有效规范学生选题、加强指导教师管理、增强毕业设计过程监督力度。 信息化的毕业设计信息管理系统应将复杂、烦琐的申报课题、选题、开题等管理工作,结合高校关于毕业设计实施细则的管理规定,通过规范的管理方式,在网上完成过程管理及监督工作,督促学生按照规定的时间节点完成任务,协助指导教师实时掌握学生毕业设计的工作进度,同时也可降低教学管理者的工作强度。毕业设计信息管理系统不仅可以提高教学管理效率,也符合高校信息化发展的内涵[8-9]。 (三)毕业设计信息管理系统的功能 毕业设计信息管理系统使教学管理者、指导教师及学生可在网上完成毕业设计各环节中的申请、填报及检查等操作,与传统的人工管理方式相比,毕业设计信息管理系统可从优化过程管理及加强质量监控两方面较好地改善毕业设计的管理现状。 1.优化过程管理。毕业设计信息管理系统结合高校针对毕业设计制定的实施细则,设计各环节的功能模块,简化师生工作的同时,规范各环节中师生的操作,使其在规定时间节点内完成相应工作,优化了各环节的管理工作。另一方面,网络操作可避免校企合作致使学生毕业设计场所分散所带来的问题,企业教师可在网上填报学生在企业完成毕业设计的进展情况,使校内指导教师可及时获取学生信息,深化过程管理的力度及影响。 2.加强质量监控。确保毕业设计顺利进行的同时,毕业设计质量监控也是毕业设计管理现状中存在的问题之一。毕业设计信息管理系统可在毕业设计各环节考核时,及时过程考核的相关信息及安排,并采取指导教师回避的政策为学生分配开题检查、中期检查、论文评阅及答辩的检查教师。考核结束后,系统将检查结果及时反馈给学生及指导教师供其参考并完善毕业设计相关材料,提高毕业设计质量。业设计信息管理系统可有效严肃考核过程、加强考核力度加强毕业设计各环节的质量监控工作。 三、毕业设计信息管理系统的设计与实现 毕业设计信息管理系统应结合毕业设计的实施细则及各环节管理工作的实际需求,完成系统整体框架设计及功能实现。 (一)系统的功能需求 高校毕业设计是由教学管理者、教师、学生共同协作完成的实践教学工作,因此,毕业设计信息管理系统拟设计三种用户权限:管理员、教师、学生。不同权限的用户对应不同的功能模块,系统功能用例图如图1所示,各权限用户的系统功能介绍如下。 1.管理员。管理员是毕业设计信息管理系统的优秀权限,负责计划、安排毕业设计的各环节工作。管理员可完成学生的毕业设计资格审查、指导教师的资格审查、课题重复率检查及人员基本信息维护等工作,并对毕业设计各环节时间节点进行初始设定。开题、中期、评阅论文、毕业设计答辩等环节,管理员可完成检查通知、学生及教师分组、成绩统计及验收等操作,规范化整个毕业设计工作流程。 2.学生。学生是毕业设计信息管理系统的应用主 体。学生通过系统可查看毕业设计资格审查结果,根据个人的研究方向与兴趣完成双向选题操作,每周按时提交工作进度,并查询毕业设计各环节的检查通知、分组信息、各阶段检查成绩等信息。参加校企合作的学生,可在系统中完成与校内教师的在线沟通,及时反馈毕业设计进展情况。 3.教师。具备教师权限的用户可查看毕业设计各阶段的通知公告,及时了解工作进展,完成毕业设计的指导、审阅工作。结合校企合作的实际情况,教师权限分为企业教师与校内教师两类。企业教师可在系统中为学生分配企业项目、初步拟定实际的毕业设计题目、完善学生在企业的实习情况,并及时反馈学生毕业设计在企业的进展情况。校内教师具备指导教师、评阅教师及答辩教师三种角色:指导教师可在系统中完成课题录入、查 询学生信息、添加毕业设计工作计划等操作;评阅教师可在系统中查询须进行评阅的学生信息、审查学生材料、录入成绩及评语;答辩教师可查询自己所在答辩组信息、填写答辩记录、录入答辩成绩。 (二)毕业设计信息管理系统的架构 建立毕业设计过程管理的规范化、标准化是毕业设计过程管理的关键。通过分析毕业设计各环节的工作流程,结合毕业设计信息管理系统的功能需求,本文完成了系统架构设计,架构图如图2所示。 毕业设计从工作流程上可分为选题、开题、中期、评阅论文、毕业设计答辩五个优秀部分。结合功能需求,可将系统分为以下几部分。 1.学生信息管理。毕业设计管理系统提供了较为完善的学生信息管理功能,用于维护学生在毕业设计中涉及的基本信息,如姓名、学号、专业、班级、毕业设计类型、指导教师、课题名称等。 2.教师信息管理。教师信息管理主要针对企业教师及校内教师信息提供增、删、改、查等操作,实时维护教师基本信息,如姓名、年龄、性别、职称、研究方向、指导学生数等。 3.课题管理。课题管理主要为毕业设计选题阶段提供便利操作,教研室将结合教师录入的课题信息完成对课题可行性、难易程度及相似度的审核工作,审核通过后的课题可由教师及学生完成课题的双向选择,同时,课题管理也为指导教师提供了课题论证书打印操作。 4.开题管理。开题管理中系统可提供学生分组、教师分组、成绩录入等功能,协助指导教师及教学管理者实时、准确地完成开题检查的相关工作。 5.中期管理。中期检查是对毕业设计前阶段工作的总结性检查,中期管理中系统可提供学生分组、教师分组、材料提交、成绩录入等功能,协助指导教师及教学管理者实时、准确地完成中期检查的相关工作。 6.论文评阅管理。论文评阅管理将根据学生与指导教师的对应关系,采取回避指导教师政策为学生分配评阅教师,系统将提供评阅教师查询、成绩录入等基本操作。 7.答辩管理。答辩作为毕业设计过程管理中的重要环节,将整合其他过程管理的考核成绩,审查学生参加毕业设计答辩资格,并提供答辩组教师录入、学生分组、答辩记录、成绩录入等相关功能。 8.成绩管理。成绩管理主要针对毕业设计过程考核中的各部分成绩进行汇总及统计,提供成绩导出、打印等功能。 9.日常工作管理。日常工作管理包括通知、公告的、常用资料下载及工作进度表的填写。系统将采用系统时间作为时间戳记载使用者登录系统时间、查看通知时间,并实时填写工作进度表时间。 (三)毕业设计信息管理系统的技术实现 随着Internet的发展,网络体系结构从最初的C/S(Client/Server)模式逐步发展为B/S(Browser/Server)模式。为简化系统开发、维护及使用,毕业设计信息管理系统采用B/S结构完成毕业设计信息管理系统的架构设计。系统前台界面采用JSP、JS、CSS完成布局及细节设计,后台数据库拟采用MySQL数据库完成表结构及视图设计。 从系统稳定性、安全性及易维护性的角度出发,数据交互部分,系统采用SSH(Struts-Spring-Hibernate)框架结合MySQL数据库完成,SSH框架将应用程序分为三个层次:表现层、业务逻辑层及数据持久层,可以安全、高效、迅速地完成数据交互操作,结合MySQL数据库可以有效保证数据的实时性、安全性和一致性。 针对以上开发技术及数据库设计,系统采用Java作为开发语言,具体应用的开发工具参数如表1所示。 四、应用与展望 毕业设计信息管理系统可以规范化、标准化毕业设计过程管理,简化毕业设计内各环节工作,为师生提供良好、便利的操作平台,满足目前毕业设计管理的实际需求。该系统已于2012年起投入实际应用,经过不断改进,系统具备良好的扩展性、平台无关性及易用性。结合校企合作工作不断推进的现状,系统完善了企业教师在系统中的功能,较好地解决了学生毕业设计场所分散所引发的问题,确保了毕业设计过程考核的质量。 毕业设计是高校教学环节中的重要组成部分,是学生综合运用专业知识解决实际问题的实践教学过程。因此,毕业设计信息管理系统完成基本管理需求的同时, 应针对毕业设计管理进行深层次的挖掘及改进。随着大数据时代的到来,如何采用数据仓库、数据挖掘等技术完成毕业设计课题重复率筛选将作为毕业设计信息管理系统下阶段的研发重点。同时,也将从信息安全性、功能完整性等方面不断完善系统,以提高毕业设计信息管理系统的整体运行效率。 信息管理系统毕业论文:毕业证书电子照片信息管理系统的设计与实现 摘要:目前全省电大分校开放教育学员在毕业资格审核和申请办理毕业证书时,均需要提供学员在新华社图像采集中心所采集的电子照片信息。为了方便快捷地管理这些电子照片,利用.NET编程和SQL Server数据库技术设计了毕业证书电子照片信息管理系统。该系统主要解决了学员电子照片信息的核对、统计、收集和应届毕业生电子照片的筛选、上报等问题。系统的实现提高了毕业资格审核的通过率和毕业证书办理的效率。 关键词:毕业资格审核;电子照片;照片管理;信息管理系统 自从1999年,教育部组织实施"中央广播电视大学人才培养模式改革和开放教育试点"项目以来,电大分校开放教育学员在毕业资格审核及申请办理毕业证书(简称办证)时均需要提供学员在新华社图像采集中心所采集的电子照片信息。因此分校每年都会组织电子照片图像采集工作,大部分学员都会按要求进行采集,但也有一部分学员由于各种原因没有采集。以至于在申请毕业资格审核时,电子照片不能及时上报,导致毕业资格审核通不过,毕业证书无法办理的情况。此项工作非常繁重,都需要辅导教师收集、筛选并核查每位学员的电子照片信息。为了每次办证能够快速、准确无误收集到学员的电子照片并进行核对,提高办证效率,利用.NET编程和SQL Server数据库技术,设计了基于B/S模式的开放教育毕业证书电子照片信息管理系统。 1 系统的功能模块 系统具有用户登录、学员电子照片核查、辅导教师电子照片管理、教务管理员电子照片管理四大功能模块。系统功能结构图如图1所示。 学员电子照片核查模块所实现的功能是学员可以按姓名或身份证号码核查自己的电子照片信息是否有误,其中核查的信息包括照片是否采集,是否为本人的电子照片等等。 辅导教师电子照片管理模块所实现的功能是可以方便快捷地浏览及核查整班学员电子照片信息;全面统计班级学员电子照片采集的情况,对已采集学员的电子照片进行下载备份。 教务管理员电子照片管理模块所实现的功能是能够把每次学员采集的照片上传至服务器;根据应届毕业生信息统计出电子照片采集情况,经核查后将所有应届毕业生的照片压缩打包下载,最后上报省级电大教务处进行毕业资格审核及办证;系统所有用户注册、激活、删除等。 2 系统开发关键技术 系统采用了.NET编程和SQL Server数据库技术,使用的开发工具为Visual Studio 2010。数据库访问、操作则使用了技术,它提供了很多对象来完成与数据库的交互操作。 3 系统的设计与实现 3.1 系统框架设计 根据功能需求分析,系统采用了三层结构的设计思想,分别是表示层、应用逻辑层和数据层。系统架构网络拓扑结构图如图2所示。 3.2 数据库结构设计 系统使用了SQL Server关系数据库管理系统来创建了一个名为SGCI的数据库,SGCI数据库其中又设计了四个数据表,分别为学生信息表、毕业证书照片信息表、应届毕业生信息表、用户管理表。 3.3 数据库连接技术 系统采用了技术来连接和访问数据库,通过SqlConnection方法与数据库建立连接,再使用SqlCommand、SqlDataAdapter、DataSet等对象处理和查询数据库,最后使用GridView、DataList等控件来显示被处理的数据。除此外,系统还使用了Visual Studio 2010工具中SqlDataSource控件访问SQL Server 数据库,它可直接对数据库中的数据进行查找、添加、删除等处理。最后为了便于管理和部署数据库,把数据库连接配置字符串保存在应用程序配置文件中。 3.4 用户登录设计 为防止学员信息的泄露和系统运行安全,系统设计了用户登录和用户注册模块,系统用户分为学员、辅导教师和教务管理员三类。用户登录模块采用了参数化查询技术来防止SQL注入攻击漏洞,它是在数据库完成SQL指令的编译后,才套用参数运行,就算参数中含有指令,数据库也不会运行。 3.5 学员电子照片核查 学员电子照片采集完后都要对其信息进行核查,确保准确无误。学员可以通过此模块来核查自己个人的信息是否有误。系统还会检测电子照片是否符合办证的要求,比如像素是否为480*640,大小是否在50KB-80KB之间,文件名是否与身份证号码一致等。学员电子照片信息核查实现图如图3所示。 3.6 辅导教师电子照片管理 辅导教师电子照片管理模块所实现的功能是班级学员电子照片采集情况统计、信息核查和学员电子照片的下载备份。除此外还具有上传学员报名所提交的电子照片等。 为了避免个别学员不按要求或不及时核查电子照片信息,而出现照片信息有误,导致毕业资格审核不通过,无法办理毕业证书和毕业证书办理后其照片有误的情况。为了避免这类情况发生,辅导教师电子照片管理模块设计了对班级学员电子照片的核查,可以按班级名称、姓名、身份证号码三种方式进行核查。核查的结果除了学员基本信息外,增加了学员报名时提交照片的信息,以便辅导教师进行核对,确认是否为学员本人。 辅导教师对班级学员电子照片图像采集进行统计,主要是督促没有电子照片的学员去新年通讯社进行图像采集,避免没有电子照片采集而耽误毕业。辅导教师在统计后可以对电子照片下载备份,便于毕业时上报学校教务部申请毕业资格审核和办理毕业证书。 3.7 教务管理员电子照片管理 教务管理员电子照片管理模块所实现的功能是电子照片更新,应届毕业生电子照片处理,用户管理等。 教务管理员每次收到学员的电子照片后要及时整理并通过FTP上传至服务器,并点击【照片更新处理】按钮来进行更新处理,系统会把处理的结果保存至数据库中。除此外,系统会对已毕业的学员的电子照片进行备份和删除处理,处理后即减轻了服务器运行负担,又提高了系统访问的速度。 电大分校开放教育每次在毕业资格审核和申请办理毕业证书时,均需要提供学员的电子照片并上报省电大教务处。以往都是由教务管理员根据应届毕业生的名单一个个去收集或从照片目录中一个个筛选出,其工作量非常繁重,且也容易出错。应届毕业生电子照片处理就可以解决以上问题,每次毕业资格审核和申请办理毕业证书时,系统根据应届毕业生信息自动从照片目录中批量筛选出所有应届毕业生的电子照片,并可以打包压缩下载,便上报省校教务处。 4 结束语 毕业证书电子照片信息管理系统是基于B/S模式,并采用了.NET编程和SQL Server数据库技术,该系统能很方便的运行在WINDOWS SERVER 2003/2008使用IIS搭建的Web服务器上,用户通过校园网、因特网可以直接访问,其运行稳定,操作方便简单。而且满足了电大分校开放教育在毕业资格审核及申请办证时收集、审核电子照片的需要,减少了辅导教师、教务管理员的工作量和提高了办理毕业证书的工作效率。 信息管理系统毕业论文:基于数据挖掘技术的毕业生信息管理系统的研究与开发 摘要:随着我国高职院校不断扩招,毕业生人数大幅度增加,给毕业生的信息管理和就业工作带来了巨大挑战。为提高毕业生信息管理效率与就业服务质量,结合我校毕业生信息管理工作的实际需要,开发了基于ASP技术的毕业生信息管理系统。并利用Apriori关联规则算法对系统中的毕业生信息进行分析挖掘,找到一些能对就业指导、专业设置、课程改革起到辅助作用的因素,使之成为决策者的参考依据。 关键词:ASP 信息系统 Apriori算法 就业指导 1课题背景及意义 由于毕业生就业工作涉及的数据量大,工作量集中,仅靠传统纸质或单机版信息系统的管理模式已难以满足需要,必须借助现代化的网络信息管理技术,建立一个适合当前职业教育特点,适合我校的毕业生信息管理系统。通过该系统可以高效管理毕业生信息,建立学生与用人单位实时双选平台,实现就业部门与用人单位动态信息交换,并利用Apriori关联规则算法对系统中的毕业生信息进行分析挖掘,找到一些能对就业指导、专业设置、课程改革起到辅助作用的因素,使之成为决策者的参考依据,更好地为职业教育服务。 2系统总体设计及工作原理 该毕业生信息管理系统采用B/S系统架构,以安全稳定的Microsoft SQL Server数据库管理系统为后台数据中心,使用ASP工具开发本系统。 将整个系统划分为6大模块,分别为:用户身份验证模块、用人单位管理模块、毕业生管理模块、毕业生查询模块、就业动态模块、后台管理模块。 毕业生信息管理系统的工作流程为:毕业生通过用户身份验证模块完成姓名、专业、求职意向等信息的注册。注册后可通过毕业生管理模块对注册信息进行修改,包括修改毕业生信息、密码等,但不允许更改学生本人在校期间的档案资料,以便用人单位通过远程查询。用人单位可在线注册为系统会员,通过管理员验证后,使用用人单位模块修改单位资料、招聘信息、查看人才信息。求职信息模块可以浏览该毕业生的基本信息、求职简历、选课成绩,通过身份验证的用户还可以给某个毕业生留言。就业动态信息管理模块主要为管理员提供就业动态信息和重要通知的功能。毕业生信息查询可以通过多条件任意组合查询,用人单位可以通过远程查询以确定学生资料的可信度。系统管理员通过后台管理模块对毕业生信息、用人单位信息、用户权限等进行管理。 3 Apriori关联规则挖掘算法的研究 关联规则挖掘算法是数据挖掘中比较活跃而且成果颇丰的研究分支,它主要用于发现大量数据中项集之间有趣的关联或相关联系。例如毕业生的就业信息与其个体自然信息之间的关联就可以使用关联规则算法进行挖掘。Apriori 算法是 R.Agrawal 和 R.Srikant 于 1994 年提出的最有影响的挖掘布尔关联规则频繁项集的算法,这个算法主要有两个步骤,一是寻找所有满足最小支持度的频繁项集,二是寻找满足最小置信度的强关联规则。 4数据挖掘实例 我校毕业生信息管理系统运行后,能够获得大量的毕业生信息。可以利用数据挖掘技术将该系统后台数据库“bys”中的毕业生信息进行筛选、分类、汇总形成毕业生数据仓库,并将 Apriori 算法用于毕业生数据仓库进行数据挖掘,分析毕业生的就业情况和他们的政治面貌、综合测评成绩、参加技能比赛、校外实习实训经历之间有无必然的联系,这可以指导教学部门制定科学合理的人才培养方案,最终提高毕业生的就业竞争力。数据挖掘实施具体步骤如下: (1)在毕业生数据仓库中抽取与挖掘任务相关的部分样本数据汇总如表 1 所示。 (2)使用算法寻找数据表1中影响就业的因素,得到一个事务集合D,|D|=5。对事务集合的每一个候选字段进行计数,得到候选1_项集C1。在C1 中除去支持度小于 2 的政治面貌就得到频繁1_项集 L1,如图1所示。 图1第一次扫描过程 (3)在上述的频繁1_项集 L1中计算产生得到候选2_项集C2,然后扫描事务集合D,对其中的每一个候选的项集进行计数,计算可以得到候选频繁项集的支持度计数。在C2中除去支持度小于 2 的项集就得到频繁2_项集 L2,如图2所示。 (4)在上述的频繁2_项集 L2中计算产生得到候选3_项集C3,然后扫描事务集合D,对其中的每一个候选的项集进行计数,计算可以得到候选频繁项集的支持度计数。在C3中除去支持度小于 2 的项集就得到频繁3_项集 L3。 Apriori 算法数据挖掘的结果分析:通过三次扫描得到综合测评成绩、参加技能比赛、校外实习实训经历通常是影响毕业生就业的主要因素。所以高职院校的学生在日常学习中要加强上述三方面的锻炼,特别是技能的培养。同时学校就业指导部门要通过分析结果对学生加强引导,各专业在制定人才培养方案时,也应该把分析结果作为参考依据。 5结语 本系统基本实现了学校、用人单位、学生三方的信息需求,提高了毕业生信息管理工作的效率,为毕业生和用人单位搭建了快捷的交流平台。并通过Apriori关联规则挖掘算法对系统中的部分学生信息进行挖掘试验,得到了有益于就业指导的关联规则。当然,因为本系统比较庞大,系统性能有待进一步优化,系统在分析决策方面仍有不足,有待后期完善。 作者简介:刘涛(1983―),女,内蒙古包头人,学历大学本科,学位在职硕士,单位包头轻工职业技术学院,职称讲师,计算机科学与技术方向。 信息管理系统毕业论文:基于.NET技术的高校毕业生信息管理系统的设计与实现 【摘要】随着近年来高校毕业生数量逐年增多,毕业生信息管理的问题也越来越严峻,结合互联网信息传递的高效快速的特点,采用Microsoft Visual Studio 2012、SQL server 2012、 MVC4、jQuery设计和开发了基于.NET技术的毕业生信息管理系统。 【关键词】毕业生 信息管理系统 jQuery 1.引言 毕业生信息管理系统的设计不仅仅为了满足高校对大量毕业生信息管理的需要,更是适应当今信息爆炸时代的信息高效快速管理的需要,也是高校和毕业生等各方受益于科学技术的一个典型。随着网络技术的高速发展,利用网站的形式来满足办公生活等方面的需求已成为必然的趋势。随着高校毕业生数量逐年增加,毕业生的信息量也成几何倍数增长,毕业生信息管理的工作难度也在增加。在整个高校管理工作中,毕业生信息管理工作是整个管理工作中非常重要的一个组成部分,而毕业生信息管理工作在整个学生管理工作中又处于一个特殊且特别重要的地位,每个学校都非常重视毕业生信息管理工作,每年学校都会投入大量的人力和财力于其中,毕业生信息管理工作具有工作量大、责任大、信息多、覆盖面广的特点。毕业生信息管理系统是教育单位不可缺少的部分,它的存在对于学校的决策者和管理者来说都至关重要。在传统模式下简单利用计算机进行高校毕业生信息管理,存在着较多的缺点,如:效率低、保密性差,时间一长将产生大量的文件和数据,不利于查找、更新、维护。诸如这些情况,给学校管理者对高校毕业生的信息管理带来了很大的困难,严重影响了教育工作的工作效率和质量。而毕业生信息管理系统网站的出现也是适应这种趋势的一种产物,并且更好的解决了毕业生信息管理的问题。 2.系统分析 2.1可行性分析 (1)需求分析 毕业生信息管理系统的基本要求是能完成对毕业生各项信息的合理、有效和安全的管理。并且毕业生能通过该网站完成对信息的查询,以及和教师之间信息的有效传递。因此,本网站设计三种用户类型模块,分别是普通用户、注册用户(应届毕业生和往届毕业生)、管理员(教师)。同时为各个角色设置相应的权限的操作。 (2)技术可行性分析 本系统主要采用和SQL Server技术实现对毕业生信息管理系统的设计和开发,以及对前台和后台数据库进行连接达到对数据的检索,添加,修改等功能。使用jQuery、CSS作为页面的优化。的执行效率高,具有简单性、易学性和兼容性、数据库SQL Server有使用简单、稳定性高、安全性高、成本低等特性。因此使用和SQL Server两者结合的技术,要完成本系统的查询、修改、添加等功能是可以实现的。系统采用MVC体系结构,MVC全称是Model View Controller,是模型(model)-视图(view)-控制器(controller)的缩写,一种软件设计典范,用一种业务逻辑、数据、界面显示分离的方法组织代码,将业务逻辑聚集到一个部件里面,在改进和个性化定制界面及用户交互的同时,不需要重新编写业务逻辑。MVC被独特的发展起来用于映射传统的输入、处理和输出功能在一个逻辑的图形化用户界面的结构中。在MVC中,表示层和逻辑层分离,各部分可相互独立进行开发,便于开发和维护,提高了开发效率。 (3)经济可行性分析 本系统只是一个中小型的管理系统,不论是从所需求的人力来说,还是从投入的财力和物力来说都是比较少的,与它的功能对比,这些都可以忽略不计的。 2.2 系统开发环境 提供了强大的Web应用程序开发能力,同时可以通过组件提供的接口访问数据库,便于开发出功能强大的Web数据应用程序。而Web应用程序的开发人员使用这个开发环境可以实现更加模块化的编程[2]。在访问和 处理数据时,可以使用的2个组件;.NET Framework数据提供程序和Data Set[3]。因此选择作为前台开发工具,调试环境为Windows 7/8.1,IIS Express, Mozilla Firefox浏览器。 由于SQL server具有强大的数据管理与处理能力,具有较高的安全性能;每个数据库中可创建多大20万个数据表,数据表中的记录的行数只受服务器磁盘空间的限制;支持远程存取等,符合毕业生信息管理系统的要求。因此选择SQL Server 2012作为后台的数据库。 3.数据库分析与设计 数据库在一个信息管理系统中占有非常重要的地位,数据库结构设计的好坏直接对应用系统的效率及实现的效果产生影响。合理的数据库结构设计可以提高数据存储的效率,保证数据的完整和一致。设计数据库系统时应该首先充分了解用户在各方面的需求,包括现有的及将来可能增加的需求。用户的需求具体体现在各种信息的提供、保存、更新、和查询方面,这就要求数据库结构能满足各种信息的输出和输入。收集基本数据,数据结构及数据处理的流程,组成一份详尽的数据字典,为后面的具体设计打下基础。 通过上述系统功能分析。列举主要数据项和数据结构如下: (1)毕业生信息表:包括学号,姓名,专业,性别,政治面貌,电话号码,电子邮件,QQ等; (2)毕业生就业表:包括学号,学院,专业,姓名,性别,用人单位,学历,职业等; (3)用户表:学号,姓名,密码,专业等; (4)招聘表:编号,标题,起始日期,结束日期,内容,联系方式,联系网址等; 4.系统流程设计 该系统主要分为三个模块,普通用户模块、注册用户模块、管理员模块。 普通用户只能就业指导、就业信息、毕业生概况、招聘单位、招聘现场单元进行操作;注册用户成功登陆后可对就业指导、就业信息、毕业生概况、招聘单位、招聘现场和校友信息等单元进行操作;管理员登陆在后还可对注册学生、校友信息和毕业生管理等单元进行操作。 5.系统功能实现 5.1注册用户模块 注册用户时,需输入学号、姓名、密码、确认密码、性别、电子邮件、学院、专业等信息,注册用户登陆后能查看学校毕业生信息并可登陆QQ与其交流。 5.2用户登陆模块 注册用户可以能过浏览器登陆该系统,登陆成功的用户可以注销并退出该系统,未注册的用户不能登录系统,在登录本系统时,系统会根据您的用户名和密码自动识别您的用户权限,然后登录到相应的页面。流程图如图2: 5.3生成 XYL(校友录)实体数据模型 5.3.1添加 实体数据模型项模板 (1)在“解决方案资源管理器”中选择 CourseManager 项目,右键单击,指向“添加”,然后单击“新建项”。 (2)在“模板”窗格中,选择 实体数据模型。 (3)为模型名称键入 XYL.edmx,然后单击“添加”。将显示“实体数据模型向导”的开始页。 5.3.2生成 EDM (1)在“选择模型内容”对话框中,选择“从数据库生成”。然后,单击“下一步”。 (2)单击“新建连接”按钮。 (3)在“选择数据源”对话框中,选择您的数据源,然后单击“继续”。 (4)在“连接属性”对话框中,输入服务器名称,选择身份验证方法,对于数据库名称,键入 XYL,然后单击“确定”。将使用您的数据库连接设置更新“选择您的数据连接”对话框。 (5)确保选中“将 App.Config 中的实体连接设置保存:”,并且值设置为 XYLEntities。然后,单击“下一步”。将显示“选择数据库对象”对话框。 (6)确保选中所有表和存储过程,且“模型命名空间”的值为XYLModel,然后单击“完成”以完成向导。 (7)在“解决方案资源管理器”中,双击 XYL.edmx 文件。将在“ 实体数据模型设计器”窗口中显示 XYL模型。 (8)以毕业生信息为例,图3表示存储模型到实体模型的映射关系。 本文从系统分析、数据库分析与设计、系统功能实现这三个角度对该系统进行了介绍。此设计基本达到了最初期望的设计要求――界面新颖、操作简单 、具有高性能、有一定的可维护性。高度的扩展性和灵活性可以伴随着软硬件设备的更换以及社会科技的需要,不断的发展和创新。总的来说,该系统解决了目前毕业生信息量大难以管理,信息更新不及时等问题,而留言功能模块可以让信息及时的更新。用户给予我们的意见和建议会让网站越来越人性化更能轻松简单的管理毕业生的信息。 通讯作者: 储东霞(1979- ),女,硕士,讲师,云南农业大学基础与信息工程学院辅导员。研究方向:学生工作。 信息管理系统毕业论文:大学毕业生档案信息管理系统的设计与实现 【摘 要】大学毕业生档案信息管理系统使用、MS SQL Server数据库设计,实现了档案信息的网络化管理,用人单位在获得学校就业管理部门或学生本人许可后,可以在规定时间内远程查阅学生的档案信息,对提高毕业生就业率有着积极意义。 【关键词】大学生 档案 管理系统 数据库 设计 帮助大学生就业是各高校的主要工作之一。传统的毕业生双选会由于其时间所限,给毕业生和用人单位“双选”的时间很短,相互的了解程度有限,在一定程度上影响了就业的签约率和学生就业后工作的稳定性和持续性。为了解决上述问题,我们在健全学生传统档案的同时,开发了大学毕业生档案信息管理系统,保存和管理毕业生求职时需要展示的、用人单位需要了解的档案信息电子副本,解决了档案信息查询时空的限制。 一、系统组成 系统采用客户端浏览器、Web服务器、数据库服务器组成的三层B/S结构。用户使用统一的浏览器界面,终端用户几乎不需要培训,降低了系统应用成本,更适合于全校大规模推广应用。 系统使用Microsoft Visual Studio 2010为Web编程工具。Microsoft SQL Server是Microsoft公司推出的功能强大的数据库系统,与Windows系统紧密集成,具有良好的性能和可伸缩性。本系统使用的数据库系统是Microsoft SQL Server2005,系统开发和运行环境为Microsoft Windows2003,主要功能模块如表1所示。 表1 大学毕业生档案信息管理系统主要功能模块 数据管理 档案信息审核 综合查询 登记修改档案信息 数据备份 用户及权限管理 班级审核 院系审核 学工处审核 档案室归档 校内档案信息查询 就业状态查询与统计 用人单位查询 二、主要实现技术 (一)数据库设计 系统的数据库使用Microsoft SQL Server 2005,利用SQL Server Management Studio可以可视化地完成数据库设计工作。 系统的数据库与原有的大学生注册缴费管理系统的设计与实现、大学毕业生就业信息管理系统等管理系统共用一个数据库,并共享其中的数据词典等基础数据,用户表则添加档案管理相应的角色和权限字段,新增加的表只有档案信息表,大大简化了数据库设计,同时也保证了数据的统一,便于管理和使用。 档案信息表的字段包括基本信息、简历、素质评价、课程成绩、处分、获奖、任职、资格证书、毕业鉴定等几部分的字段。其中的个人相片、综合素质评价表、在校任职评价、课程成绩表、获奖证书、各类资格证书、实习鉴定总表、毕业生登记表、处分决定等字段均用于保存相应的图像路径及名称,以充分展示信息的原貌。 (二)文件上传 档案的建立涉及大量各类图像文件的上传。使用.NET的文件上传控件FileUpload可以方便的完成。通过Request.PhysicalApplicationPath属性可以获取当前正在执行的服务器应用程序的根目录的物理文件系统路径。调用 SaveAs 方法即可将文件保存到Web服务器上的指定路径。但在使用中必须注意两个问题:限制上传文件的类型和限制上传文件的大小以防上传木马文件、大文件到服务器。使用PostedFile 属性来访问基础 ContentLength 属性并返回文件的大小(字节),通过比较上传文件和设定的文件大小,即可控制最大上传文件的大小。调用Path.GetExtension方法返回要上传的文件扩展名,然后和设置的文件扩展名进行比较,即可限制上传文件的类型。通过使用AJAX技术实现网页异步更新、在不刷新建档页面的情况下就可以获取上传的文件路径及文件名信息。 (三)用户密码使用MD5加密 MD5就是采用单向加密的加密算法,不能对加密了的密文数据再解密成原来的明文数据。MD5算法有两个重要特性:第一是任意两段明文数据,加密以后的密文是不相同的;第二是任意一段明文数据,经过加密以后,其结果永远是不变的。也就是不可能有任意两段明文加密以后得到相同的密文、加密特定的数据得到的密文一定是相同的。 本系统将用户密码等关键数据采用MD5加密后再存储到数据库可以保证密码安全。微软在.NET架构中引入了MD5算法,在使用Visual Studio 2010编程时可以直接使用.NET 架构中提供的相关类来实现MD5 加密,这些类位于命名空间“System.Security.Cryptography”中。 (四)使用触发器保护已审核信息 触发器是SQL Server数据库应用中一个重要工具,是一种特殊的存储过程,当对表执行INSERT、UPDATE或DELETE操作时,触发器就会自动执行。SQL Server为每个触发器都创建了两个专用表Inserted表和Deleted表,这两张是系统在内存中创建的、与应用触发器的表结构相同的两张逻辑表,其中Inserted表的数据是插入或是修改后的数据,而Deleted表的数据是更新前的或是删除的数据。当触发器完成工作后,这两张表就会被删除,不会存储在数据库中。 本系统在档案信息表中设置了触发器,如果档案信息已经审核并经档案室归档,当数据被修改时触发器会自动把数据重新更新回来,如果记录被删除则回滚,达到保护已审核信息的目的。 (五)权限控制 根据登录用户的角色不同,利用Session变量实现对其权限的控制。用人单位必须获得毕业生本人提供的验证码或取得学校教育管理部门的授权码、并在规定的时间内方可查询学生的档案信息。 使用函数DATEDIFF可以限制用人单位的查询天数。当DATEDIFF( day, '开放查询的日期',Now() )的计算结果大于允许查询的天数时,禁止查询。 四、实际应用及效果 (一)系统部署 系统的WEB程序和数据库分别部署在两台Windows2003上。WEB程序需要IIS6.0以上及.NET4.0的支持并设置Internet 来宾账户对文件上传目录拥有写权限。 考虑到安全性,数据库服务器使用局域网地址,SQL Server 2005需要启用本地和远程连接以及SQL Server Browser 服务;在 Windows 防火墙中需要为 SQL Server 2005 创建例外,设置SQL Server 2005每天一次自动备份作业和定时删除过时备份数据作业。 (二)使用流程 系统使用流程如图1 所示。 图1 系统使用简明流程 学生未提交审核前均可以随时修改,提交审核后,各班辅导员、院系均可以执行退修操作,院系已经审核后则需要院系管理员权限才可以执行退修操作。院系已经审核并经档案室归档的信息不允许修改。 (三)应用效果 系统的应用为各类档案信息需求者提供了高效、灵活、便捷的查询服务,得到了学校领导、老师、学生和用人单位的好评。系统应用不仅推进了就业工作的效率和质量,也促进了学生的档案积累和自我提高的意识,从而间接促进了教学质量和综合素质的提高,提高了高校档案的信息价值和社会效益。 【作者简介】黄建成(1965- ),男,广西藤县人,广西科技大学医学院现代教育技术中心副主任,高级实验师,研究方向:现代教育技术的应用。 信息管理系统毕业论文:高职院校毕业生信息管理系统的设计与实现 摘 要:本文主要阐述了毕业生信息管理系统的设计与实现,利用PHP丰富的函数功能,MYSQL出色的数据处理能力实现网站信息的动态更新。 关键词:信息管理系统 PHP MYSQL 1 系统概述 系统所使用的开发语言是PHP,数据库使用的是MYSQL技术。系统为用户提供了在总体设计的基础上,结合PHP+MYSQL开发技术,重点对系统中毕业生管理、用人单位管理及查询等功能进行阐述,这些功能都极大地提高了毕业生工作的效率。最后,按照系统需求,对系统的用户身份验证和用户管理等功能进行了系统验证。 2 开发平台 2.1 PHP脚本语言 PHP与其他语言相比:首先它可以用在任何操作系统上;其次具有执行效率高、稳定性好、开发时间短、学习门槛低、函数支持多等优点。PHP的执行流程图如图1所示。 2.2 数据库技术 MYSQL是一个小型关系型数据库管理系统,MYSQL数据库系统使用结构化查询语言SQL进行数据库管理。MYSQL具有体积小、速度快、总体成本低,开放源码等特点。在不需要事务化处理的情况下,MYSQL是管理内容最好的数据库之一。 PHP语言为操作数据库提供了一系列函数库,如Oracle函数库,MYSQL函数库,SQL Server函数库等等。PHP可以使用MYSQL提供的API函数库、对数据进行操作。通过MYSQL函数库,可以完成数据库管理、维护和数据检索多种操作。 下面显示了毕业生信息管理系统中用到的一段完整的数据库操作过程: 3 毕业生信息管理系统的设计与实现 3.1 系统功能模块设计 本网站主要分为五大模块,每个模块的功能都是按照在调研中搜集的资料进行编排制作的。依据上述功能的分析,这些模块分别为:用户注册登录模块、用户管理模块、信息搜索模块、信息模块、在线咨询(发表、回复、修改、删除等)模块。 (1)注册登录:对于访问本站的用人单位,可以选择注册成为会员,只有注册之后才可以使用本站提供的一些功能,普通用户只能浏览相应的信息,而不能进行操作。针对注册用户提供的登录功能,登录后可使用本站的多项功能。 (2)用户管理:用户管理本人在网站内的相关信息和相关操作,只对用户本人有效。(图2) (3)信息搜索:通过这个功能,用人单位可以搜索到符合要求的简历,毕业生可以搜索符合自己要求的单位,提高了用人单位用人和毕业生找工作的效率。(图3) (4)信息管理:用人单位登录系统之后,首先完善相应的基本信息。使用招聘需求信息上报功能,将该单位的招聘需求信息上报给隶属就业主管部门,如该单位有上级主管部门,需先经上级主管部门审核。招聘需求信息经毕业生就业主管部门审核后,在网站上自动。 (5)在线咨询:本子系统主要是为了用户对就业有关的内容发表意见、看法和咨询问题的。在线信息咨询子系统主要由咨询问题、信息管理和信息显示三部分组成。 用户不需要注册登录程序,直接点击添加新咨询,输入标题、内容就可以提交问题,方便易用。当用户正确输入所有信息以后,就可以提交咨询问题,但是所提交内容是不能立即显示必须经过系统管理员回复后,所提问题和回复内容才会显示。 3.2 咨询问题信息管理模块实现 在这个模块中主要完成的是在线信息咨询问题的回复功能。 在线信息咨询子系统主要实现用户提交咨询问题、系统管理员回复问题、显示咨询信息等功能。在这个子系统中只有系统管理员可以对用户的问题进行管理包括回复或删除用户的问题内容,这样有利于信息的可靠性和真实性。 系统利用WEB技术,实现了WEB服务器与数据库系统的互联,用户可通过浏览器直接完成数据的处理与查询工作。毕业生信息系统可以满足管理人员、用人单位、毕业生和信息化管理及其发展的各方面需要。对提高教务管理水平、实现毕业生信息高效管理具有重要意义。 信息管理系统毕业论文:毕业生信息管理系统 摘 要:本文论述了基于Visual Basic6.0编程的基础知识和关键技术,以及Access 2002数据库的设计、操作、链接的主要方法。详细的说明了毕业生信息管理系统的开发原理、系统的功能特点和设计方案,具体从系统概述、系统需求分析、总体设计、数据结构、程序流程、技术背景、使用说明、心得体会等几个方面对本管理系统进行了阐述。 关键词:Visual Basic 6.0;Access;毕业生管理系统 1 概述 随着科学技术的不断提高,作为计算机应用的一部分,使用计算机对毕业生信息进行管理,具有手工管理所无法的优点比拟.例如:检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、保密性好、寿命长、成本低等。这些优点能够极大地提高毕业生信息管理的效率,,也是高校的科学化、正规化管理,与世界接轨的重要条件。因此,开发这样一个毕业生信息管理系统成为很有必要的事情。 2 系统分析与设计 系统分析也称为逻辑设计,是应用软件系统开发过程中的重要一环,系统分析工作做的好坏,直接影响整个系统开发的成败[1]。 毕业生信息管理系统根据实际需求,划分为用户管理模块、学籍管理模块、成绩管理模块、课程管理模块、班级管理模块、日志管理模块、专业设置模块、毕业设计选题模块、毕业分配管理模块。 毕业生信息管理系统主要提供方便高效的管理功能以及网上的信息查阅平台,学生可以通过该系统查阅相关信息,管理员可以管理所有信息。对于本系统,我们需要实现以下一些基本功能 1.学生查询功能。 2.管理员添加功能。 3.管理员修改功能。 4.管理员删除功能。 5.管理员查询功能。 6.管理员汇总功能。 7.管理员统计功能。 8.管理员录入功能。 9.打印功能。 数据库需求分析 设计数据库时应该首先充分了解用户各个方面的需求,包括现有的以及将来可能增加的需求[2]。针对毕业生管理系统的需求,通过对学生使用系统的过程和数据流程分析,设计如下面所示数据项和数据结构: 学生基本信息:包括的数据项有:学号、学生姓名、性别、出生日期、政治面貌、专业、班级、家庭住址、联系方式、备注。 班级信息:包括的数据项有:班级名称、所属院系、辅导员、教师、人数。 课程基本信息:包括的数据项有:课程名称、所属专业、课程类别、课程描述。 学生成绩信息:包括的数据项有:学号、姓名、专业课程名、成绩。 系统日志:包括的数据项有:用户名、登录日期、登录时间、备注。 就业基本信息:包括的数据项有:学号、姓名、单位名称、从事工作。 毕业设计题目基本信息:包括的数据项有:毕业设计题目、指导教师、职称、题目编号。 毕业设计题目选题结果的基本信息:包括的数据项有:毕业设计题目、题目编号、学号、姓名、指导教师。 有了这些的数据结构、数据项、和数据流程,就可以进行数据库设计。数据库逻辑结构设计 现在将数据库概念结构转化为数据库逻辑结构设计。根据系统功能设计的要求以及功能模块的划分,每个表表示在数据库中的一个数据表。 本数据库中包含9个表,即用户表、学生基本信息表、班级信息表、课程信息表、学生成绩信息表、系统日志表、就业基本信息表、毕业设计题目信息表、毕业设计选题结果信息表。下面以学生信息表为例。 学生信息表用来保存学生的基本信息,结构如表2-1所示。 3 系统实现 在完成了系统分析和系统设计之后,便进入系统实现阶段。本部分主要内容为本系统的主要界面的源代码。以系统主界面的设计和实现为例。 系统主窗体是整个系统的容器,本系统主窗体的特点是简洁明了。用户只需做一个简单的功能选择即可进入相应的功能模块。主窗体是工程的启动对象,可以在系统菜单中选择“工程”/“属性”,打开属性窗口设置启动对象。本系统中主窗体名为MDIMain。打开主窗体的设计窗口,选择“工具”菜单项中“菜单编辑器”,对菜单内容进行编辑。在系统主界面本系统使用了Toolbar控件、DataGrid控件和StatusBar控件使系统更加完善。 本系统初步达到了预期的目的和要求。完成了毕业生管理信息系统的建立,而且系统的功能都能够实现,并掌握了Visual Basic6.0程序的编写和Access数据库的创建、链接。实现了前台学生对信息的浏览以及与Access数据库的链接与运行并后台对数据库的管理。 作者单位:渤海装备辽河重工有限公司,辽宁盘锦 124010 信息管理系统毕业论文:大专院校毕业生就业信息管理系统设计与开发 摘要:大专院校毕业生就业信息管理系统设计与开发是为了把管理人员从繁重的数字统计中解脱出来,高效的完成毕业生的就业管理,提高就业率和服务质量。系统开发从需求分析设计到最终系统完成并成功运行,运用了软件开发相关技术理论。系统建立了良好的平台架构,减少了各模块间的耦合性,着重解决了面向招聘单位、毕业生以及各级管理员部署该系统时信息不对称问题,并深入研究了毕业生的就业意愿与用人单位需求不匹配的矛盾协调技术。 关键词:就业;UML建模;B/S模式;.NET框架 大专院校的招生就业处主要负责用人单位招聘信息、毕业生就业数据以及就业信息统计的采集管理,数据量非常大,程序繁琐。因此,就业管理工作存在信息交流不够畅通,政策不够及时,数据处理效率较低,无法满足越来越多的用人单位和毕业生的需要。该文将利用计算机和网络,达到对毕业生就业管理工作中各类信息数据的搜集、处理、统计、报送、管理的目的。一方面拓宽毕业生就业的选择途径,另一方面实现信息化技术在学院就业管理工作中的应用。毕业生就业信息管理系统无疑提供了这一问题的最佳解决方案。该系统结合已有学院就业网站的特点,突出了实用的模块,更加实用、方便,提高对毕业生和用人单位的服务质量。 现在大专院校招生规模不断扩大,近几年毕业生数量逐年增加,面对当前全国高校毕业生就业形势依然严峻,今年有680万高校毕业生面临就业;高职院校毕业生就业压力较大,大专院校在招生、就业、人才培养均面临在夹缝中生存的严峻考验。就业处也面临在就业数据处理、毕业生就业指导、创业教育、职业测评工作中的具体事务性工作大量增加的情况下,为促进毕业生充分就业,逐年提高毕业生就业质量、就业层次,续写学院品牌特色。大专院校的招生就业处都在加大工作力度、采取有效措施、切实推进毕业生充分就业。首先出台文件制度、开展创新创业培训、就业帮扶、职业评定、积极拓展就业渠道、联系用人单位和生源地人社局,提前做好就业工作部署安排,及时处理学生就业信息数据,做好就业前指导服务工作。提高毕业生就业竞争力,保障毕业生充分就业。其次,创新现有就业工作常规模式,升级就业网站系统,充分考虑用人单位招聘需求,通过网络技术获取应聘毕业生的就业信息,并且实现对录用学生的信息筛选、联系、管理。这样不仅为学生提供了更多招聘岗位,还能最大限度简化单位到校选录毕业生的繁琐程序和接待工作。因此,招就处利用计算机和网络,实现了对繁杂就业信息数据的处理工作。实现了大专院校就业工作的网络化管理,增强了为学生、招聘单位服务的能力,这也是大专院校信息化校园建设至关重要的环节。 本系统使用面向对象的分析方法,结合毕业生就业工作特点,分析了招生就业处就业管理工作的需求,就业管理系统既要在物理层面上具有分散性,采用Web访问模式,又要在逻辑上具有集中的特点,能利用已有资源独立工作。本系统利用计算机和网络,实现对就业管理工作中的信息数据进行处理,既能拓宽毕业生的就业选择,又能体现信息化技术的应用能力。大专院校毕业生就业信息管理系统无疑提供了这一问题的最佳解决方案。 1 本课题国内外研究状况 现在世界上很多国家都推出了适合本国的就业管理政策和措施,部署了相关信息系统。2002年6月俄罗斯教育部门颁布了《关于在教育部下属高职院校建立高职院校毕业生工作安置和就业信息系统的法令》,由此开发了支持青年专家就业的信息分配系统由文献[1]可知,经过几年的发展,俄罗斯的许多高职院校都已经设立了支持青年专家就业的信息分配系统,毕业生的就业都比较顺利。在日本,政府对就业问题格外重视,在《文部省设置法》和《劳动省设置法》中专门规定了文部省在就业方面的职责,实现全国统一的就业制度。西方国家有着优良的教育体制,所以在就业的理论基础和实际应用方面都很有特色,作用也很明显,像欧美的就业率比较高,高校基本都有自己的就业信息网,在就业中扮演重要角色,起主导作用。其他如法国、德国、印度等各国也都有自己的高校毕业生就业体系,颁布了促进就业的法律政策如《就业促进法》、《平等就业法》、《反歧视就业法》等,也规定了毕业生就业的责任,这些制度和措施对我国高职院校毕业生就业都有很好的参考价值。 目前国内关于毕业生就业信息管理系统还缺乏政策的支持和法律的规范,各个高校都是根据自己的需要委托软件公司开发的就业信息网,没有统一的标准依据,因此各自为政,适应性不强。尽管2002年9月,国家教育部了《教育管理信息标准化》条例,作为教育行业的信息化行业标准。但是,该条例缺乏就业网站各本体的设计的标准。尤其是近几年我国高校都在进行数字化校园建设,许多数据信息量大的部门都使用了相应的信息系统,在发展过程中出现经费紧缺,理论不完备,缺乏统一的协调和理论指导问题,而且各个部门容易形成信息孤岛,无论在硬件还是软件上更新速度慢,使得整体信息化使用程度不高。有些高校只有招生就业宣传网,在就业工作使用方面作用很小,即使有了专门的就业信息管理系统,在信息的更新和使用上效率不高,缺乏专门的管理人员,这就出现了信息传递缓慢、组织乏力、信息采集不及时等问题,因此本系统的开发除了解决这些问题之外,也将研究系统的使用状况,以促进高校正确使用信息化技术为毕业生就业提供更好的服务。 2 相关技术理论概述 2.1基于Web系统开发的技术基础分析 本系统的开发主要会涉及的技术有基于Web的三层体系结构(图1)、技术、数据库技术、UML建模技术等。建立Microsoft Visual Studio 2005开发平台,ASP3.0的开发环境,操作系统以Windows XP为主,选择Sql Server 2005数据库方便管理和使用。客户端只要支持Windows系统,IE5.0以上即可,扩大使用的范围。 2.1.1 ASP技术 ASP(Active Server Page)是微软公司开发的代替CGI脚本程序的一种活动服务器网页工具,可以与数据库进行交互,操作简单、轻松,是目前网站开发过程中不可缺少的技术。ASP是一项位于服务器端的脚本编写环境,通过回应用户端的需要来建立动态网页或web使用程序。ASP网页中允许包括HTML标示、普通文档、脚本操作命令以及COM组件等。ASP技术应用非常灵活,既可以在页面中设计交互信息,又可以创建以HTML页面作为客户界面的web程序。因此,ASP有如下特点: 1)展现动态页面技术,实现与客户交互的目的; 2)ASP代码和HTML代码可以出现在同一个文件中,方便修改和调试; 3)ASP程序产生的内容可以用HTML格式或XML格式传送到客户端,保持了良好的兼容性,支持各种浏览器; 4)ASP通过一些内置对象可以从web浏览器中获取用户请求,并以脚本的形式对这些请求进行处理并响应,然后把结果反馈给用户; 5)ActiveX控件具有很强的功能,可以完成如存取数据库等各种各样的交互任务; 6)ASP代码在服务器上运行,只是将结果传送给用户,因此程序保密性很高,防止一些机密算法被窃取。 2.1.2 JSP技术 JSP(Java Server Pages)技术是一种动态网页技术标准,JSP1.0标准是1999年9月公布的,同年12月又推出了1.1规范,目前较新的是JSP1.2规范和JSP2.0规范。JSP技术推出后,受到众多大公司的支持,纷纷开发使用JSP技术的服务器,如IBM、Oracle、Bea公司等,由此迅速推动JSP成为商业应用的服务器端标准技术。 JSP工作原理是通过Java语言编写类XML的tags和scriptlets,来封装产生动态网页的事件。同时网页通过tags和scriptlets访问服务端资源。JSP技术分开处理网页逻辑、网页设计和网页显示,加上可重用的组件技术,使得基于Web的应用程序的开发变得快捷、安全。JSP与JavaServlet一样,Web服务器在收到访问JSP网页的请求时,首先在服务器端执行相应代码,然后将执行结果连同JSP文件中的HTML代码一起返回给客户,对客户端的软硬件配置要求很低,只要有浏览器就即可。Java程序段可以实现动态网页的功能,进行诸如存取数据库、重定向网页等操作。而Java Servlet是JSP的技术基础,而且大型的Web应用程序的开发需要Java Servlet和JSP的配合。 JSP具备Java技术的简单易用,完全的面向对象,多平台支持、强大的可伸缩性、多样化的开发工具支持、服务器端组件支持且安全可靠等特点,是Web应用程序开发的首先技术工具。 2.1.3 数据库访问技术 数据库访问技术日新月异,也日趋成熟,目前有ODBC、DAO、RDO、OLE DB、ADO、RDS和。本系统开发使用Sqlserver数据库,因此主要介绍Sqlserver数据库的访问技术。 ODBC技术为访问各种SQL 数据库提供了一个共同的接口,通过这一接口一个应用程序可以使用共同的代码访问不同的 SQL 数据库管理系统 (DBMS)。ODBC的结构包括四个主要部分:应用程序接口、驱动器管理器、数据库驱动器和数据源。 OLE DB仍然以ODBC为基础,并提供更高级数据访问接口的组件。OLE DB由三个组件构成:数据使用者、数据提供程序及数据服务组件,可以说是一个针对 SQL 数据源和非SQL数据源进行操作的 API。 是一组面向对象类库,是一种与多种数据源进行交互的.NET技术,数据源既可以是数据库,也可以是文本文件、Excel表格或者XML文件。包含五个对象:SqlConnection对象、SqlDataReader对象、SqlDataSet对象、SqlDataAdapter对象和SqlData Command对象。在中连接数据库的就是。 2.2 基于面向对象和UML建模的需求分析 通过面向对象的分析方法和UML建模,对信息系统的需求分析如下:系统服务的对象主要是毕业生、用人单位和分院管理员, 那么系统要实现的基本功能有四项。首先学生用户可以登录、查询、浏览信息,查看、修改毕业生生源基础信息;其次用人单位用户能够管理本单位基本信息以及公司简介、招聘简章,可检索毕业生的基本信息;然后二级管理员(如分院管理员)可以对毕业生生源基础信息修改、添加、维护和审核,生成数据表;最后一级系统管理员可以实现对所有用户功能权限的设置和最终审核,对系统及数据库的整体维护。 本系统中一级管理员的需求是审核用人单位资质、、修改招聘信息、删除、更新招聘信息。功能需求是生成就业数据库、各类就业报表、生成毕业生生源基础信息校对表、生成毕业生派遣审批表、生成招聘单位用工信息表等。审核招聘单位资质、添加、删除、更新招聘信息;审核毕业生资质、添加、删除、更新学生基础信息、汇总、整理、上报毕业生就业信息;、更新校园公告。 毕业生的需求是个人账号、毕业生生源地基础信息、求职简历和就业协议书,搜索招聘信息、查看用工信息、投递简历、填写就业协议书、查看单位回复录用情况、处理招聘单位录用情况。系统实现毕业生在就业网站填写生源地基础信息如姓名、性别、民族、出生日期、生源地、身份证号、学历、专业、主修外语、学制、培养方式;实现毕业生在网站制作个人求职简历,求职意向、实习经历、获奖情况、联系方式等。 招聘单位的需求是单位帐号、企业资质和招聘信息。角色功能是管理用人单位个人资料、管理招聘信息、搜索学生求职信息、查看学生就业信息、处理投递学生简历、选录毕业生。 2.3 基于B/S模式的系统总体与详细设计 采用B/S模式是考虑它的诸多优点,总体设计分基础数据设置模块、两级管理员管理模块、招聘单位信息管理模块、毕业生信息管理模块、综合查询系统模块。系统的功能由四类用户 (毕业生、招聘单位、学院就业处管理人员、分院就业管理人员)组成,各自能相对独立地使用系统。角色有五个分别是毕业生、招聘单位、学院就业管理员、分院就业管理员和系统管理员,如图2所示。 2.4 基于软件可移植性的系统实现与测试 测试是对软件整体功能和性能的总体评估,是软件工程中重要的组成部分,并伴有阶段性测试,使软件隐藏的错误尽可能在早期发现并纠正,通过设计测试用例,分别进行功能测试、性能测试、数据库测试、可用性测试和安全性测试等,保证系统顺利部署使用。 考虑到系统的可移植性以及用户使用的特点,本系统采用了多种软件测试方法。黑盒测试主要测试系统能否满足功能要求,用户输入能否被正确地接收并输出正确结果,以及能否保持外部信息(如数据文件)的完整性等。该方法侧重于软件的外部特性,而忽略软件的内部逻辑结构。单元测试考查模块功能,用于详细设计。集成测试考查模块之间的接口和联系。回归测试防止之前的测试不准而进行的重复测试。验收测试看软件最后能否满足需求,跟当初软件设计的要求是否一致。 3 结论 通过阅读大量的文献资料,探索、测试大专院校毕业生就业信息管理系统,本系统使用面向对象的分析方法,结合我院毕业生就业工作特点,分析了招生就业处就业管理工作的需求,学院就业管理系统既要在物理层面上具有分散性,采用Web访问模式,又要在逻辑上具有集中的特点,能利用已有资源独立工作。本系统利用计算机和网络,实现对就业管理工作中的信息数据进行处理,既能拓宽毕业生的就业选择,又能体现信息化技术的应用能力。大专院校毕业生就业信息管理系统无疑提供了这一问题的最佳解决方案。该系统结合学院已有就业网的特点,突出了本校实用的模块,更加实用、方便,提高对毕业生和用人单位的服务质量。 信息管理系统毕业论文:基于MVC的高职院校毕业生信息管理系统的设计与实现 摘要:该文以苏州农业职业技术学院为例,基于MVC架构对高职院校毕业生管理系统的设计和实现进行了探讨,主要内容如下:1)设计了利用JAVA Web技术搭建信息管理平台的方式来解决毕业生信息网络化管理问题。2)研究了系统实现的关键技术,包括MVC设计模式,Hibernate数据持久化,Struts 2 框架,JSP视图层开发。3)利用MyEclipse、Tomcat、SQL Server等工具了完成了原型系统的开发。该文所设计的系统已经为苏州农业职业技术学院的毕业生信息管理提供了有效的借鉴。 关键词:毕业生信息管理;MVC设计模式;Struts 2框架;Hibernate框架 随着现代网络技术和高校校园网的建设与发展,基于校园内局域网和Internet的应用系统开发正蓬勃发展,高校管理工作的信息化、数字化研究与实践越来越受到重视。毕业生信息管理工作是高职院校教育教学管理的重要组成部分,随着国内各高校办学规模的不断扩大,高校毕业生数量大量增加,建立高校毕业生信息管理系统日趋重要和必要。 在上述应用需求背景下,本研究对苏州农业职业技术学院毕业生信息管理现状进行了较为深入的调研和分析,在参考业内各种就业平台设计基础上,给出了基于MVC的高职毕业生信息管理系统的设计与实现。 1 MVC设计模式的应用 MVC是三个单词的缩写,分别为: 模型(Model),视图(View)和控制器(Controller)。其架构如图1所示。 模型(Model):表示数据和业务处理。由于应用于模型的代码只需要写一次就可以被多个视图重用,所以减少了代码的重复性。对应的组件是JavcBean(Java类)。视图(View):是用户看到并与之交互的界面。MVC一个大的好处是它能为应用程序处理很多不同的视图。对应的组件是JSP或HTML文件。控制器(Controller):接受用户的输入并调用模型和视图区完成用户的请求。对应的组件是Servlet。 本文在系统设计开发中采用JavaBean和Hibernate实现模型层开发,采用Struts 2实现控制层开发,采用JSP技术实现视图层开发。 2 基于Hibernate实现模型层开发和数据持久化 Hibernate是一个优秀的Java持久化方案,是当今主流的对象——关系映射工具。该文在数据持久化方面就是使用Hibernate技术的。 Hibernate提供了多种功能强大的技术,该文在系统设计开发过程中主要用到了数据延迟加载方式和Criteria 查询技术。 Hibernate提供多种数据加载策略,常用的有:立即加载、延迟加载。该文在设计过程中分别采用了这两种方式进行了运行测试,发现使用延迟加载方法可以有效的提高系统运行效率,因为数据的即时加载需要进行数据库对象的读取,需要一定的系统性能开销。该文在实际应用时采用了数据的延迟加载策略。 本文针对MVC设计模式的高职院校毕业生信息管理系统的设计和实现进行了研究,利用MyEclipse8.5、Tomcat6.0、SQL Server 2008等工具了完成了原型系统的开发。图2、图3、图4、图5分别展示了原型系统的典型页面。下一步将在改进系统框架、完善数据设计、提高系统安全性、提高系统性能四个方面展开进一步研究。