网络信息管理论文:网络营销信息管理论文 【摘要】:网络环境下传统的营销模式发生了巨大的变化,网络营销的产生促进了以客户为中心的营销观念的产生和发展。针对目前在网络营销中对客户信息处理的不完善性,提出了关于网络营销客户信息管理的实施策略 【关键字】:互联网络网络营销客户信息管理 【本文作者】:侯涛 1.网络营销与客户信息组织 互联网络的开通与不断完善,为企业营销带来了新的契机,预示着一场营销革命即将发生,网络营销时代即将到来。网络营销是利用网络资源展开营销活动,是目标营销、直接营销、分散营销、顾客导向营销、双向互动营销、远程或全球营销、虚拟营销、无纸化交易、顾客参与式营销的综合。其实质是利用互联网的技术和功能,通过信息的交互式流动,在虚拟的市场中实现交易。上网企业可以利用互联网,以很低的成本进行国内外商品信息的查询;对网上目标顾客进行产品测试与满意调查,让顾客自行设计产品,满足个性化需求;可在网上有关信息,进行广告、促销活动;可利用网络渠道进行直接的网上交易(主要是诸如电脑软件、电子图书、电子资料库等电子化产品,有的可使用电子货币),或配合传统的送货上门、结算完成交易过程;也可通过网络提供各种售后服务,建立顾客档案,与顾客进行一对一的双向互动沟通。由于渠道缩短,业务人员及管理人员的减少,企业内外部虚拟组织(如虚拟橱窗布置、虚拟商品、虚拟经销商、虚拟业务代表)的采用而导致的经理、及分店、门市数量的减少或消失,“按单制造,及时送货”所带来的库存成本及风险的减少,交易过程简化所带来的高交易效率与低交易成本,势必会大大降低营销成本,提高营销效率、质量和效益。 1.1基于网络的营销方式与营销信息流的组织 我国目前网络营销的主要方法有: a.网上页面广告。主要包括横幅旗帜广告(即Banner,可以是静态图片或gif动画或Flash动画),标识广告(即Logo,它又分为图片和文字2类),文字链接以及分类广告(ClassifiedAd.)等几种形式。当访问者看到网上广告并对其感兴趣时,即会点击链接到广告者的网站上。 b.搜索引擎加注。经常上网的朋友都会熟悉这个名词,搜索引擎收集了成千上万的网站索引信息,并将其分门别类地存放于数据库当中,当我们想在网上寻找某方面的网站时,一般都会从搜索引擎入手。有关机构的统计报告显示,搜索引擎查询已经成为上网者仅次于电子邮件的一种最常使用的网上服务项目,相信每一位网站建设者都希望自己的网站能被搜索引擎罗列出来,甚至排名靠前,这就必须进行搜索引擎加注。 c.商业分类广告。据统计,上网者查看分类广告与查看新闻的比例不相上下。分类广告是指按行业及目的等进行分类的各种广告信息,它具有针对性强、费用低、见效快、交互方便及站点覆盖广等优点。目前网上提供这种服务的站点层出不穷,较常见的有阿里巴巴、经贸信息网及市场商情网等。d.电子邮件。历年来世界各国的互联网应用调查都显示,电子邮件几乎永远是网络用户的首要应用项目,各类专业的邮件营销服务商已将服务深入到千家万户,作为一种全新的电子邮件RichEmail,由于其具有的多媒体特性,正在受到越来越多客户的关注。 e.交换链接。如果说“链接”是互联网站上最实用、最有特色的技术,那么“交换链接”应当是开展网上营销的最经济、最便利的手段,网站之间通过交换图片或文字链接,使本网站访问者很容易到达另一个网站(对新网站尤其重要),这样可以直接提高访问量,扩大知名度,实现信息互通、资源共享。以互联网为载体的网络营销呈现出勃勃生机。在这个过程当中客户处于中心地位,而信息的获取成为企业追逐的目标。而网络营销中企业的信息活动主要表现为以企业为中心的信息流的运动。任何信息都是为了满足某一特定企业的某一需求而产生的,任何企业又作为信息的生产者而存在。营销信息流的出现很好地满足了企业的需求。网络营销作为企业经营活动的一部分,是信息的生产者。它产生了大量的无序杂乱信息,需要进行信息组织,以其更好的为企业服务,创造更多的价值。 1.2网络营销中的客户信息组织 互联网具有跨时空、交互性、拟人化、超前性、高效性、经济性的特点,可以将企业和客户紧密地结合在一起,真正实现了以客户为中心的网络营销观念对企业服务的能动作用。在整个网络营销环节中,客户信息发挥着重要的作用。 a.客户信息是企业资源的组成部分。客户不仅是普通的消费者,而且成为信息的载体,能有效为企业提供包括有形物品、服务、人员、地点、组织和构思等大量信息。而信息是不能脱离客户而单独存在,它成为企业争夺的重要资源。在互联网上,客户的地位和作用正在发生着变化。客户可以控制自己作为产品和服务的潜在购买者的价值。但是客户却没有认识他们作为人口统计信息和交易史的价值,并没有从他们的信息所创造的经济价值中得利。另一方面,企业需要大量的投入以获得客户信息。双方都缺乏对信息的正确认识,因为客户信息不仅是企业资源,也成为个人的一部分价值。对企业而言,有效客户信息的获得成为他们开拓市场、取得成功的第一步。 b.客户信息是企业创新的合作伙伴。创新是企业生存的灵魂。企业创新的过程就是不断研发新产品、开拓新市场的过程。而客户信息提供了关于未来产品的价格和性能的变化趋势,及时反映最新的市场动向,便于加强客户和企业的联系。客户信息成为企业和市场的一座桥梁,熟练地运用客户信息可以加快企业的 创新步伐。 c.客户信息是企业利润的部分来源。随着互联网技术发展的成熟和互联成本的低廉,信息传播的速度加快,客户与企业之间对信息的享有和具有对等的权利。客户可以利用信息,根据企业的报价,选择最具有吸引力的企业。而企业也将从中获益。首先企业可以利用互联网更容易地找到客户,减少搜寻费用,而且还可以获得关于这类产品的潜在客户的信息。另外,在交易中企业的信息由客户跨时空地传递,使得企业在全球范围内拥有更多的客户。在这个过程中,客户信息间接地为企业创造了利润。由于客户信息自身的特点,以及企业对其认识不足,目前客户信息的使用较为混乱,没有统一的方法、高效的管理策略。主要的问题在于以商品物流为中心的闭环系统缺乏对客户信息的足够重视,不能及时反馈消费者的潜在需求和消费热点,从而造成信息不对称。客户信息管理在现代企业中已显得日益重要。 2.网络营销中的客户信息管理及其实施 科学的客户信息管理是凝聚客户、促进企业业务发展的重要保障。客户信息是一切交易的源泉。由于客户信息自身的特点,进行科学的客户信息管理是信息加工、信息挖掘、信息提取和再利用的需要。通过客户信息管理,可以实现客户信息利用的最大化和最优化。 2.1客户信息管理的内容 网络营销中的客户信息管理是对客户信息进行收集、抽取、迁移、存储、集成、分析和实现的全过程。具体内容如下: a.客户信息的收集。客户信息的收集是客户信息管理的出发点和落脚点。客户信息的收集可以广泛地利用各种渠道和手段,最为有效的是网络营销所提供的大量信息。但也不能忽视传统的方式(例如电话咨询和面对面交谈)发挥的作用,他们可以作为因特网的有效补充,保证客户信息的全面性。 b.客户信息的抽取和迁移。客户信息的抽取和迁移也是在进行客户信息的收集,但其不是直接面对客户,而是利用已有的信息进行一定的加工。因为各种行业所需的客户信息是千差万别,所以各个企业都占有大量的为本企业所用的客户信息。为了实现信息使用的高效率,有必要在各个行业之间推行一套客户信息的使用标准,最大限度地取得信息的一致性。 信息的抽取机制是建立在不同行业的客户信息基础之上。它使用信息过滤和信息模糊检索技术,在其他企业的客户信息数据库中取得所需的客户信息。它强调两个企业之间客户信息数据的相似性,从共性出发,实现信息的抽取。信息的迁移机制是从客户信息的整体角度考虑,在不同企业之间实现客户信息的共享。信息在迁移过程中忽视细微的差别,重视整体的一致性,花费较少的精力取得较大的效果。 c.客户信息的存储和集成。客户信息的存储和处理技术是客户信息管理的优秀技术,数据仓库技术在其中占有重要地位。因为客户信息是十分巨大的数据,为了能够实现数据使用的便捷高效,需要对使用的数据库进行慎重选择。建议采用大型的关系型数据库管理系统,并带有对并行处理、决策查询优化的组件。客户信息在存储过程中应考虑冗余问题,避免浪费大量有效的空间。客户信息的集成是指客户信息数据按照时间或空间的序列保存,并进行一定层次的划分后存储在数据库中。用户在查询、统计中都使用集成后的数据,可以提高运行效率。 d.客户信息数据库的设计。客户信息数据库是以家庭或个人为单位的计算机信息处理数据库。针对不同的行业有不同的数据单元,而且客户信息数据库的更新频率较高,数据处理量逐步增大。 索引的使用原则。使用索引可以提高按索引查询的速度,但是会降低插入、删除、更新操作的性能。因选择合适的填充因子,针对客户信息数据库更新频繁的特点,亦选用较小的填充因子,在数据页之间留下较多的自由空间,减少页分割和重新组织的工作。 数据的一致性和完整性。为了保证数据库的一致性和完整性,可以设计表间关联。这样关于父表和子表的操作将占用系统的开销。为了提高系统的响应时间,有必要保证合理的冗余水平。 数据库性能的调整。在计算机硬件配置和网络设计确定的情况下,影响到系统性能的因素是数据库性能和客户端程序设计。数据库的逻辑设计去掉了所有冗余数据,提高了系统的吞吐速度。而对于表之间的关联查询,其性能会降低,同时也提高了客户端的编程难度。因此物理设计对于两者应折衷考虑。 数据类型的选择。数据类型的合理选择对于数据库的性能和操作具有很大的影响。在该数据库中应注意避开使用Text和Image字段,日期型字段的优点是有众多的日期函数支持,但其作为查询条件时服务器的性能会降低。 e.客户信息的分析和实现。客户信息的分析是客户信息数据库的落脚点,是直接为企业开展其他一系列工作服务的。客户信息的分析是指从大量的数据中提取有用的信息,该信息主要可以分为直接信息和间接信息。直接信息是可以从数据中直接取得,价值量较小,使用范围较小。而间接信息是经过加工获得的较有价值的信息。分析过程主要包括基本信息分析、统计分析、趋势分析、关联分析等。基本信息分析是利用客户的基本情况信息,分析本企业或产品的主要客户的特点,包括年龄、性别、职业、工资状况、学历、地理位置等等。统计分析是利用所有的信息进行统计,分析企业或产品的销售额、利润额、成本量等经济指标,也包括大客户分析和业务流量分析。趋势分析是利用本企业的信息和同行业其他企业的信息,并结合国民经济的整体运行状况,对长期和短期的业务状况进行预测。关联分析是利用客户信息对产品信息、市场信息、企业信息进行分析,综合评价企业的运行状况和产品的供需比例。 2.2客户信息管理的实施 网络营销中客户信息管理的实施主要是指客户信息数据库的实现。在当前环境下,客户信息数据库技术中数据仓库技术是企业使用的主流,该技术的实现也表明了当代客户信息管理系统的走向。以数据仓库系统为优秀技术的数据仓库型客户信息管理系统的广泛应用,为在技术实施以客户为中心的个性化服务提供了可能,又极大影响了企业业务流程的转变,使机构向“扁平化”方向发展。 数据仓库是面向主题的、集成的、稳定的、不同时间的数据集合,用以支持经营管理活动中的决策制定过程。面向主题是指数据仓库内的信息按照企业重点关心的数据(即主题)进行组织,为按主题进行决策的信息过程提供信息;集成是指数据仓库内的信息不是从各个业务系统简单抽取来得,而经过系统加工、汇总和整理,保证数据仓库内的信息是整个企业的全面信息;随时间变化数据仓库内的信息并不是关于企业当时或某一时刻的信息,而系统记录了企业从过去某个时刻到目前各个阶段的信息,通过这些信息,可以对企业的发展历程和未来趋势做出定量分析和预测;稳定是指一旦某个数据进入数据仓库,一般情况下将被长期保留,也就是数据仓库中一般有大量的插入和查询操作,但修改和删除操作比较少。 数据仓库的特点可以描述为主题突出的集成性的信息管理系统。它由源数据、仓库管理和分析工具组成。数据仓库的数据来源于多个数据源,包括本企业的内部数据,也有来自外部的相关数据。网络营销中源数据主要从开展网络营销的实践中获得,包括企业所关注的关于客户的各类信息。仓库管理是根据信息需求的要求进行数据建模,从数据源到数据仓库的数据抽取、处理和转换,确定数据存储的物理结构等。这一阶段是进行客户信息管理的基础,因为大量的源数据经过仓库管理进行了初步的处理。分析工具指完成决策所需的各种信息检索方法、联机分析方法和数据挖掘方法。这一阶段是针对企业的客户群服务的,它直接与客户发生联系,因为企业的产品企划就是在这里完成。数据仓库型客户信息系统继承了以往信息管理系统的一切手法,并以其强大的数据检索和分析功能,为企业提供了综合性的及时信息服务手段,成为客户信息管理系统发展的主流(如图1)。 客户信息管理在各个方面的运用,已经显示出了强大的生命力。特别是在当今企业以网络营销为支撑来开展业务的情况下,由于网络信息的复杂性和多样性,开展信息管理迫在眉睫。客户信息管理已经也必将会成为企业生存取胜的重要一环。 网络信息管理论文:Web水声网络设备信息管理论文 1UWNM-W设计 与无线信道相比,海洋水声信道具有强噪声、高延迟和低带宽等特点,其复杂多变的环境造成信号能量不同程度衰减。因此,陆地网络管理机制难以移植到水声网络管理中,也难以实现网络实时监控和管理。为节约网络信道资源,降低水声网络设备的能量消耗,减少网络监控的延迟,本文利用信息捎带机制,通过收集水声网络的正常通信数据信息,以及Web可视化操作界面掌握网络整体拓扑及能量分布结构。 1.1信息捎带与存储 水声网络主要是将水下采集或者接收的数据传输到水面,再由汇聚节点向陆地传输。可以在数据报文头部添加网络设备节点的位置和能量信息,利用水声多跳网络数据传输方式,将数据报文所经节点的位置和能量信息带到汇聚节点。汇聚节点分离出水声节点的位置、能量信息以及数据,并将数据转发给水上异构通信网络中的UWNM-W服务器进行处理和存储。为获取水声网络节点位置和能量信息,用户必须通过Web客户端对水声网络节点进行设置。具体过程如下:(1)操作用户从Web客户端向UWNM-W服务器发送命令。(2)UWNM-W服务器接收操作用户从Web客户端发送的指令后,对指令进行分析,并根据指令内容,向水面汇聚节点发送控制命令。(3)水面汇聚节点收到来自UWNM-W服务器的控制命令后,根据命令内容,向海底水声网络广播控制信息。(4)水声节点收到控制信息后,修改自身设置状态,进入网络状态报告模式。当水声节点进入网络状态报告模式,即可通过正常的数据报文传输,将水声节点的状态写入报文中,跟随数据报文到达水面汇聚节点,最终到达UWNM-W服务器。当水声节点有数据需要发送或者转发时,首先查看自身状态,如果处于网络状态报告模式,则在数据报文的数据部分加入附带信息。数据部分是水声节点需要发送或者转发的数据;节点编号列表部分记录报文从源节点开始所经过的所有水声节点的编号;位置信息列表记录报文经过各节点时水声节点所处的位置信息;能量信息列表记录报文经过各节点时,水声节点的剩余能量信息。位置信息列表和能量信息列表的内容顺序按照节点编号列表的顺序组织。携带节点位置和能量信息的数据报文以多跳传输的方式,从源节点到达水面汇聚节点后,由汇聚节点将“节点编号列表”、“位置信息列表”、“能量信息列表”和数据部分分离出来,并传给UWNM-W服务器。UWNM-W服务器收到汇聚节点传来的信息后,将信息分门别类的存储到数据库中。 1.2信息处理与分析 UWNM-W服务器逻辑分析程序实时对数据库中网络状态信息进行监控,一旦有数据发生变化,则将数据分析并绘制成图表,通过网络传输给Web客户端。UWNM-W系统程序主要分为6个模块,即信息查询模块、信息更新模块、命令分析模块、数据分析模块、汇聚节点控制模块和数据接收模块。(1)信息查询模块主要为Web客户端提供数据检索功能,从数据库中提取符合条件的数据。该模块类似于普通的Web系统中数据库查询功能,主要关注数据库的检索效率和准确率指标。(2)信息更新模块主要用于保存数据,这些数据主要来自客户的输入和水声节点的传输。(3)命令分析模块主要用于解析操作用户从Web客户端发送的操作指令,并调用汇聚节点控制模块。该模块首先利用信息查询模块来检索已有的指令库,根据指令库中的要求,组成汇聚节点控制命令;然后,将控制命令作为参数调用汇聚节点控制模块,向水面汇聚节点发送控制命令。(4)数据接收模块主要用于接收Web客户端和水面汇聚节点的数据,并交由数据分析模块来提取相关信息,再调用信息更新模块来保存数据。 2系统实现关键点 基于Web的水声网络信息管理系统以水面汇聚节点作为桥梁,中转来自UWNM-W服务器的命令和水声节点的数据,因此提高水面汇聚节点处理程序的效率成为提高系统效率的关键。如果水面汇聚节点程序或硬件处理能力低,则直接影响系统命令的广播和水声节点数据的接收提取,将直接降低操作用户在Web客户端的体验。影响系统整体效率的关键是UWNM-W系统程序的命令分析模块。本文设计中,UWNM-W系统程序的命令分析模块需要先在数据库命令集合中查找命令相关信息,根据查询结果重构水面汇聚节点控制命令。实现动态的命令更新和解析机制,直接影响系统整体的可扩展性和可操作性。 3结语 针对水声网络设备信息监控难的问题,本文设计了一种基于Web的水声网络信息管理系统。该系统利用捎带机制,通过正常的网络数据将网络节点信息传输到水面上的汇聚节点,再由汇聚节点将数据提交给服务器。操作用户通过Web客户端查询数据库中的网络设备状态信息,或者向水声节点发送状态修改命令。UWNM-W系统利用简单的设备和结构,可以动态、实时地监控整个水声网络运行过程的变化情况,为水声网络管理平台的发展提供一种有效解决方案。 作者:李丹 单位:钦州学院数学与计算机科学学院 网络信息管理论文:网络技术教学改革下医学信息管理论文 一、非计算机专业网络技术课程教学中缺少面向应用的问题 (一)教学目标定位不准,学习内容纷杂、主线不清 非计算机专业网络技术教学存在照搬计算机专业教学程式,忽视专业特点的现象。教材一味择权威、“高大全”,内容覆盖广,重、难点多,专业术语繁杂、抽象。教学目标制定盲目攀高,面向理论,缺少实践内容等问题。网络技术是一门交叉学科,涵盖、涉及的知识面广。若无选择、无着重点、无针对性,忽略教学目标与今后职业应用的关系,会造成学生望而却步,产生厌学情绪。更有甚者,许多内容未必用得到,势必造成教学内容丰富,学生所获实用知识甚少的尴尬局面。偏离了“着眼应用重视需求”这条教学目标主线。 (二)理论与实践脱节,实验拘于步骤 教学过程存在理论与实验分离的现象。单纯的理论传授使学生无感性认识,实验操作时无所适从。以教师为主导,学生被动接受知识的教学模式抑制了学生的自主潜能,削弱了学习兴趣。实验内容单调、重视步骤,缺乏理论与实验衔接,缺少实验内容与实际应用结合。理论与实验的分离遏制了网络技术教学的发展,严重影响了教学质量。拘泥于步骤的实验方法束缚了学生的主观能动性,有悖于“学生为中心”、“问题为中心”等先进的教学理念,不利于学生应用能力和科学思维能力的培养。 二、医学信管专业网络技术应用能力的培养 在缺少本专业教学模式、经验借鉴的情况下,针对教学中存在的问题及现状,几年来,经过反复摸索、改革、实践,在教学方式和方法上,针对信管专业教学得到了一些经验。 (一)教学目标主线定位明确 教学目标的定位要紧密结合专业培养目标,以提高专业技术的应用能力为教学目的,以专业需求为依据,强调实用性,实效性。重视应用能力的培养,有的放矢、学以致用。教学目标确定基于教学目的,教学目标定位应考虑学生未来职场应用的需要,考虑所学内容能否充分运用到实际工作中。结合办学条件、性质、教授对象,认真分析、实践、总结,从章节到总体构成进行综合科学评价,得出符合自己专业的教学内容体系。内容体系要随信息化进程同步革新,这是个不断总结、研究、调整、实践、再总结周而往复的渐进过程。 (二)教学要突出应用,内容明晰 教学目标的准确定位是确保教学效果最优化的基础,把握内容组成结构是决定教学基本内涵的重要环节,不能机械式照搬,更不能盲目模仿。网络技术由原理及应用两部分组成,前者侧重理论基础,后者是基于理论的设计、配置、开发应用等实践性内容。针对本专业特点,紧密结合应用需求,遵循确定的教学目标,充分对知识体系进行全面分析、认真设计,研究制定出课程的内容体系和教学方法。排除轻视应用,注重理论,或迷信应用,忽视理论的现象。理论、实验相辅相成,互为支撑,合理组织理论及实验内容,不能偏废。从实际应用需求着手,使学生既具备一定的理论素养,又拥有较强的网络技术应用能力。围绕教学目标组织教学内容。依据内容体系结构,优化、精练教学内容,合理分配,科学取舍。制定出适合本专业教学目标,注重理论、实践密切结合的教学内容纲要。 (三)以应用为目的,培养科学思维,改革教学方法及教学手段 改革教学方法,摒弃教条、照搬书本的陈旧教学模式。探索适合本专业学生接受能力、科学思维的教学手段。以启发、引导、师生互动为主要途径,采用适宜本课程教学的“问题为中心”、“任务驱动”等广为推崇的教学方法,达到理想的教学效果。 1.理论与实验交叉教学,解决理论、实践脱节问题。 网络技术理论、实验密不可分,两者平行且交融。理论是实验的基础,实验是加深对理论认识、应用的有效途径,是理论联系实际、培养、提高动手能力的重要平台。采用理论、实验交叉教学效果明显。所谓“交叉”指对某些内容理论、实验交互进行。该方法保证了理论与实验内容的有效衔接。对教学内容有目的、条理化组织,将理论与实践内容合理分配。对关键原理性内容教师现场演示讲解,学生同步操作,以实验事实说明理论原理。涉及到与理论相关联的应用实时进行操作验证,在感性认知的基础上掌握理论内容,加深学生对所学知识的理解。实践表明,交叉教学方法可充分提高有关教学内容的效果。合理采用模拟实验环境,可在有限课时内达到事半功倍。如,对TCP/IP体系各层实现原理,通过包捕获软件进行有关分析,理解报文的组成及协议层间的相互关系。再如,网络设计中,在模拟环境下用多种拓扑结构实现设定功能,比较各种方法的优劣,了解网络设计优化的概念等。 2.依内容特点,引“问题为中心”教学,培养科学思维方法。 根据教学内容特点,有针对性地采用“问题为中心”的教学方法。“问题”教学优势已日渐凸显,成革除传统教学弊端的手段之一。将课程所含知识,转化为解决实际应用的问题。针对实际应用,以提出、分析、解决问题为线索,以启发、引导的方式进行教学,使学生在探索解决问题的思维活动中掌握知识,提高专业科学思维意识。围绕教学知识点,对优秀内容以问题构造情境。如,介绍TCP/IP体系结构内容时,用“tcp/ip协议的各层数据包结构及其关系”提出要解决的问题,带着问题进入学习过程,继而通过对数据包分析,引导学生发现IC-MP、OSFP等协议无传输层协议包,产生“为什么”的疑问。教师分析归纳、实验演示,学生同步操作,清楚了类似协议在网络层结束向上传输的缘由。明白了层间包结构的关系及构成。创设问题情境,学生参与其中,体现了学生的重要地位。对问题的处理,增加了学生的问题意识,激发了学习潜能,培养了学习兴趣。通过归纳分析,总结规律,培养了学生对网络技术的科学思维方法。 3.以“任务驱动法”营造应用情境,激发学习主动性。 对设计类型实验采用“任务驱动”教学法。以任务为主线,学生为主角,教师设计出体验实践的任务情境。如,基于实验总体目标,将内容划分成典型的单元“任务”,优秀内容融入具体的案例和任务中,通过对“任务”的执行完成预定目标。该方法利于培养学生分析、解决问题及彼此协作的能力。改变了传统实验单调、注重步骤的弊端,创建了以学施教、学生主动参与、自主协作的新型教学模式。以局域网设计为例,教师结合综合案例,模拟企业级局域网作为基础项目,按逻辑划为单元任务。诸如,Ip子网、vlan设计;静态路由、动态路由区域设计;访问控制,基于网络层、传输层区域流量及安全限制;边界路由的NAT转换;汇聚设备上的DHCP配置等任务。学生围绕与现实情况类似的单元任务,以角色身份带着真实的“任务”进入完全情景化的虚拟环境。“身临其境”增加了任务感,通过分析解决面临的问题,加深了对网络设计过程的了解,开阔了视野,强化网络技术的应用技能。在完成“任务”的过程中,教师提供解决问题的线索,将网络系统设计思想融入实验中,营造讨论、交流合作的氛围。学生面对实际应用案例,积极、主动地应用所学知识分析、解决实际问题,采用自己认为最佳的途径得出解决问题的方法。单元“任务”的完成,更能激发学生的求知欲,形成感知心智活动的良性循环。随着各个单元任务的完成,伴随接踵而来的成就感,更加提高了学习兴趣。最后,回首完成的所有任务,相当于一个较全面的网络设计项目,这时的成功喜悦是不言而喻的,这将大大增强学生的学习自信心。“任务驱动”为学生思考、探索、发现和创新提供了开放的空间,培养了学生分析问题、解决问题、相互协作的能力,开拓了主动创新的意识,培养了科学思维的良好习惯。 4.采用模拟仿真教学,增强实践应用能力。 针对网络设备相对短缺,硬件网络实验环境效率低下,学生缺少实践机会的状况,对部分实验采用模拟软件仿真教学方法。由于其对物理环境模拟的真实性,具有仿真程度高,使用过程方便,交互性好,对硬件要求低等优点,成为网络实验的重要手段。极大地促进了教学方法的优化,充分提高了网络技术教学的效果和效率。在应用模拟环境的教学中,可即时模拟演示应用操作内容,学生同步进行实践,达到即学即用的效果。有机地将理论与实践统一起来。教学实践表明,这种教学方式效率高,节省开支,有较好的教学效果。模拟仿真方法打破了传统教学模式,开创了课堂教学的新形式,解决了传统教学模式下理论、实验难以交叉进行教学的难题。网络模拟仿真环境可以实现具有一定规模的真实网络环境,在此平台进行实验,可以满足大多数的实验需求。在网络设计实验中,它克服了网络物理环境下拓扑不易改动,实验用时过长、不够灵活等诸多缺点,大大提高了网络实验效率。在课时有限的情况下,可以达到事半功倍的效果。仿真模拟环境增强了学生应用动手能力,为学生进行网络实践,培养专业应用技能提供了良好的条件。仿真模拟教学方式,充分发挥了教师的主观能动性,积极探索实验教学新方法。力求营造出高效、良好的教学实验环境。结合“任务驱动”、“问题为中心”的教学方法,使实验教学内容更加丰富、充实。由于模拟软件的易操作性、便利性,不受时间、空间的限制,使学生在课外进行实践成为可能。有效开展课外教学实践,设定课外实训项目,增强学生对网络技术的实际操作能力。通过模拟教学,我们对“教学环境职业化、教学环节情景化、教学手段现代化”的教学理念有了更进一步的理解。 三、结语 总之,针对医学信息管理专业的特点,对网络技术教学进行多方面研究、改良、实践,旨在提高网络技术教学质量,加强对学生网络技术应用能力及科学思维方法的培养。实践证明,网络技术教学的改革,充分提高了学生的网络技术应用能力,大大提高了网络技术教学质量。 作者:常沛 赵建伟 单位:内蒙古医科大学计算机信息学院 网络信息管理论文:图书馆网络信息管理论文 1图书馆网络信息服务管理内容 1.1虚拟查询参考服务 在传统的图书馆管理中,客户只能够从图书馆中查询和借阅相关书籍,这样不仅浪费时间,同时也浪费较多的物力。通过建立虚拟查询参考服务系统,可以更好的满足客户的咨询需求,能够节约他们的查阅时间,提升图书馆的服务质量,为今后图书馆的发展奠定良好基础。服务管理人员在进行该种服务时,通常会呈现出两种形式:第一种为异步参考咨询服务。该种服务中客户可以利用电子邮件、留言板、QQ等网络工具来实现其参考咨询工作。该种服务方式当前发展比较迅速,大幅度提升了图书馆的;第二种为实时参考咨询服务,该种服务可以让客户及时了解图书馆的借阅状况,从而提升图书馆的服务管理水平。 1.2网站服务方式 当前图书馆网络信息服务管理中以网站服务方式最为常见,该种服务能够为客户随时随地提供相应的图书信息,从而满足他们的图书查阅需求。通过建立图书馆网站,客户可以利用网络信息更快更直接的获取图书资源,提高图书馆的服务质量和服务效率。管理人员在图书馆网站上可以相关的图书信息,将图书馆中的信息资源网络化、数字化,可以让用户利用浏览、查询等方式来及时了解图书馆的状况。除此之外,在这样的网站管理者中,管理人员可以为客户提供更加个性化的服务,制定出不同的信息服务模式,从而达到客户的图书资源应用需求,提升图书馆的对外服务水平。 2提升图书馆网络信息服务管理质量的方法 2.1做好图书馆信息资源服务管理 图书馆在服务的过程中会产生比价多的信息资源,如果管理人员不能够及时掌握这些图书信息,将会影响到自身的管理水平,进而会降低图书馆的服务质量。通过建立图书馆网络信息服务管理系统,管理人员可以及时将图书信息更新,使其更具有准确性,满足不同客户的图书借阅需求。网络图书信息资源包含的内容比较多,如网络资源、系统建设状况、网站维护技术、图书借阅数据、图书购买状况等。管理人员在进行管理时需要将这些资源充分运用,找到更加科学的服务管理方式,从而达到图使馆的发展目标,提高图书馆的整体服务水平。做好图书馆的信息资源服务管理,首先要做好图书馆信息资源下载服务工作,建立更加完善的数据库,可以包括国内外的期刊网站、本馆图书信息资源查询网站等,通过一系列的建设,可以更好的为客户服务,增强电子图书馆的服务效率,可以让客户在网络客户端就能够享受到更多的图书资源。其次,管理人员还要建立相应的信息资源指引库,这样更便于用户的图书检索工作,大大减少图书馆工作人员的工作量。在建立这样的指引库时,可以采用用户比较熟悉的语言来进行组织,同时还可以向用户提供相应的图书信息,从而减少管理人员的工作量,为以后图书馆的发展奠定基础。 2.2增强图书管理人员的专业素质 在传统的图书馆服务管理工作中,对管理人员的专业素质要求不高,但是随着网络信息技术的应用,管理人员原有的知识结构已经不能够适应网路图书馆发展的需求,因此在今后的图书馆管理服务中,相关人员需要及时提升自身的专业素质,掌握更多的网络信息管理技术,这样才能够满足客户的需求,提高图书馆的现代化发展服务质量。增强图书管理人员的专业素质,就要做好图书馆的人力资源管理工作,要加大对管理人员的培训,帮助他们掌握更多的网络信息管理服务技术,学会运用新的网络系统。除此之外,还要提高管理人员的数据库管理水平,尤其是对于一些藏书比较丰富的图书馆来说,每天的图书借阅量比较大,数据信息如果不能够及时更新,将会影响到图书馆的服务效率,严重时还会降低图书馆的发展规模。图书馆要想提升自身的服务管理水平,还要完善自身的信息资源管理工作机制,充分调动工作人员的积极性,让他们参与到网络化图书馆的建设当中,最大限度降低图书馆的发展风险。在进行图书馆网络信息服务管理系统建设时,还要增强管理人员的职业道德素养,在工作时能够保持严谨的态度,本着对工作负责的态度来为客户服务,在提高图书馆服务管理质量的同时还能够对外树立良好的形象,吸引更多的客户与图书馆建立合作关系,从而扩大图书馆的发展规模,增强图书馆服务管理效益。 3总结 综上所述,图书馆网络信息服务管理工作有着非常重要的作用,它能够大大提升图书馆的服务质量,满足不同人群的图书信息资源需求。同时它也可以减少图书管理人员的工作量,帮助管理人员及时掌握图书信息,提高查阅图书效率,为客户提供更好的服务,最终达到图书馆网络化信息服务管理系统的建设目标,增强图书馆的现代化发展水平。 作者:孔方圆 单位:吉林华桥外国语学院 网络信息管理论文:网络环境下档案信息管理论文 一、档案信息管理的安全隐患 1.硬件、软件的不足 虽然我国目前计算机普及率逐年提高,计算机硬件设备和软件开发水平不断完善,但是目前一方面由于我国档案管理存在资金不足、管理不善等问题,使得计算机设备、供电系统、服务器等存在老化现象和更新换代的需求。对于这些现状,如果得不到有效的解决,问题一旦爆发,会造成难以估量和不可弥补的损失;另一方面我国的软件开发水平相对比较滞后,档案管理方面的数字化软件不仅仅受到了来自国外的控制,而且现有的软件数据库安全性极为不强,软件容错率低,部分软件和数字系统被设计者内设了某些后门或者植入了某些潜在的危险,如现在通用的SQL,Orade等。而且,目前窃取信息等方面的软件不断被开发,黑客和病毒仍然频频被传播,而我国应对黑客攻击,恶性病毒、窃取信息等方面的软件还不够先进,措施还不健全。这些方面给档案信息管理带来巨大威胁。 2.制度和意识障碍 目前,一方面我国虽然先后颁布了《计算机信息系统安全保护条例》、《计算机信息系统保密管理暂行条例》和《计算机信息网络国际联网管理暂行条例规定实施办法》等一系列有关网络的法律文件,但是我国网络方面的法律法规还不够健全,法律效用级别不够高,存在诸多漏洞和缺陷。很多人钻法律空子,窃取信息和虚假信息等,以此来牟取暴利。另一方面,国家网络缺乏监管制度和长效执行机制。由此,无法做到对虚假信息及时发现和清理,对违法行为及时进行查处,从而形成国家对网络环境管理的威信力。当前,在我国包括档案管理人员和国家执法人员在内的很多人,都存在网络安全意识薄弱的现状。这不仅仅使得人们在网络中经常忽视自我保护意识,也有意识或者无意识的成为信息的复制者或者篡改者。同时还助长信息管理被窃取、复制和篡改的行为,使得国家网络安全的执法力缺乏有力的支持和内在的动力。 3.网络环境下信息的市场化与公共性运作模式和道德规范缺失 在现在看来,网络环境下信息的市场化和公共性,在促进我国经济、文化的繁荣昌盛,人民生活的方便快捷、学术兴盛等方面发挥了举足轻重的地位,成为生产生活中不可或缺的一个部分。然而这种市场化和公共性使得趋利意识占据主导地位,道德和规范意识下降为从属地位。信息作为商品,在网络市场下获得的利润额极高,很多人靠出卖信息作为生计模式之一,原有的规范和道德束缚在高利润的诱导下松懈,致使信息窃取、复制、篡改现象严重。还有,在网络环境下,匿名性等特征,使得道德进一步不堪一击。而且目前在我国,网络市场内在行业规范和国家网络制度性建设正处于形成和发展时期,尚不成熟,很多违法行为未有被处理,加速网络道德价值的沦陷。 二、网络环境下档案信息安全管理的措施 1.强化意识,加强思想道德建设 对于档案网络化的安全问题,很大一部分都是人为因素造成的,可以说,很多时候,人的安全意识涣散等因素是档案网络化安全的最大劲敌。因而强化人们的意识,诸如网络安全意识等,应该被置于比较重要的地位。同时因为目前利益驱使下网络信息道德的沦丧,广泛的存在窃取信息、篡改信息、制造并传播电脑病毒等现象,所以不断加强公民道德建设,强化责任意识成为建设档案信息安全管理环境的必要措施之一。 2.以国家为主导,发挥市场和社会力量,加强网络的制度规范建设和责任监督机制 网络安全环境的建设,单靠网络自主力量是远远不够的,必须让置于社会力量之上的国家采取积极措施,建立完善的国家制度规范,在维护我国网络安全环境中发挥主导作用。同时,单纯的依靠国家力量也是不够的,应该发挥市场和社会作用。一方面,国家应该将一部分责任让各大网络运营商和档案管理机构承担,迫使各大网络运营商和档案管理机构加大各自硬件、软件建设、人员管理和组织工作,从而提高档案管理和信息管理水平,减少不必要的损失,例如及时发现虚假信息和管理漏洞、及时清除硬件故障和减少员工操作失误等等。另一方面,国家也应该赋予社会,如NGO等,一些有力支持,让他们对网络运营进行监督,并对现有网络安全问题进行研究,建言献策。最终,让网络治理和监督力量上有政府,下有网民,中间有档案管理机构和网络运营商,加上社会力量,如NGO、社团等,形成网络安全的多优秀监督治理模式,保证监督的全方位性。 3.规范软件开发市场,打击不法软件开发商并加强软件的自主研发 档案网络化管理的一个重大威胁来自于软件市场,主要有两个方面:第一、非法软件的开发,例如开发具有攻击性或者解密软件;第二、档案管理本身数字化软件的弊端。因此,我们必须对软件市场进行合理的管制,保证其运作的规范化,坚决对开发商开发的一些非法软件的行为予以严厉打击,保证软件市场的有序性。同时,加大档案信息管理系统的数字化软件开发,不断增强软件的自主性、软件数据库的安全性、软件容错率、软件保密水平,尽可能地防止软件和数字系统被设计者内设某些后门或者某些潜在的危险。这样,能够直接有效地防止档案信息管理安全问题的出现。 4.建立信息安保系统与高性能、高可靠的网络安全一体化防护体系 第一,充分利用现有安全技术并加强对其研究。例如用链路加密、端点加密和节点加密等多种加密方法对数据加密,监听扫描,诱捕反击,网络端口与节点的控制等。第二,建立专门的信息传输路径。如可以建立VPN虚拟专用网络等。第三,建立数据备份机制。定期按时的用磁带或者光盘等备份服务器的各种数据以确保数据安全。第四,数据分层管理。将不同的数据类型放置在不同的存储器或者服务器上,也就是说最好每个储存卡或者每台服务器中仅仅支持存储一种类型的数据,这样即使某一个储存器或者每一台服务器出现问题,如被攻击,也不会影响全局,造成巨大损失。第五,公开性与保密性并重,重要信息非公开化。比如加大会员制度的审查工作,提高会员的资格条件等等。第六,制定好应急预案。如果发生特殊情况,及时启动预案,防止或者减少损失。通过这些方面,建立信息安保系统,建设高性能、高可靠的网络安全一体化防护体系。 5.联合办学,并加强人员管理,引进现代先进的人力资源管理模式 档案网络化面临很多问题,一方面是由于缺乏专业人才,另一方面是由于档案机构内部缺乏有效管理。因而我们必须加强档案网络化管理专业人才的培养。在培养模式上,应该从原有的学校单一培养模式向档案管理机构和学校联合办学的培养模式转变。从而在课程的设置,考评和实习等方面进行系统合作,保证培养的人才适合现代档案管理网络化的要求。另外,我国档案信息管理内部的管理应该引入现代先进的人力资源管理模式。不仅仅通过工作分析,岗位的设计和评价,对员工的具体操作流程,操作标准进行规范化,而且进行必要的绩效考核,减少因为员工失误造成信息不安全因素的产生。同时采取现代人力资源的多种培训方法,对档案管理人员进行必要的培训,保证每个人的操作技能不断提高和专业知识的及时更新换代。 6.硬件改建或者重置,同时对数据分类整理,建立信息评估机制,清除冗余信息 我国档案信息管理,需要在国家主导下,调动多重力量,筹集资本,对我国现有档案管理机构老化或者需要改进的信息线路、通电线路、计算机设备等进行改造或者重建。同时,我国很多档案管理缺乏对信息系统的分类标准,很多信息交织在一起,不利于信息有效的管理和利用,使得很多信息容易无形的丢失或者被窃取。而且在信息管理中,缺乏信息的价值评估机制,使得很多无效或者不需要储存的信息被储存,无疑在增加存储信息管理成本的同时,降低了设施的有效利用率和增加了信息管理风险。因而我们要建立信息系统分类机制和信息价值的考评机制,保证信息分类科学性的同时,及时清除冗余信息,提高信息储存水平和管理水平。 作者:黄靖 单位:海南大学 网络信息管理论文:计算机网络中心信息管理论文 1高校计算机网络中心现状分析 1.1计算机网络体系结构及协议 计算机网络体系结构普遍分布于不同地域的计算机内,只有通信电路互相连接才能确保资源的有效共享。计算机网络具备数据传播、远程数据处理、集中管理和分布式处理等不同的功效,其中以资源共享为主要目标。网络体系结构指的是计算机网络各部件间的不同功能和计算机默认通讯协议的有效集合,是计算机网络及其部件的精准定义以及完成以上不同功效所遵守的各种通讯协议的总称。 1.2计算中心主要业务流程现状分析 近年来,计算机中心的主要业务流程和任务是实现高校教学活动的有序进行,对设备和人员的管理也是围绕保证高校计算机网络中心优秀业务的顺利进行这一重点工作展开的。只有将计算机中心进行规范化、系统化与科学化管理,才能保证各项工作的顺利开展。计算机网络中心信息管理工作是对系统信息进行集成并通过一定的技术手段对其进行相关管理。这样一来,计算机网络中心通过信息管理系统平台的建设,使各项网络信息管理工作有效进行,提高了计算机网络管理信息中心的工作效率,也使各项管理工作更加规范、科学。 2高校计算机中心信息管理集成系统网络结构与数据库的设计 2.1设计原则 高校计算机中心集成架构的设计原则是要始终坚持以现代科学管理为主,完善主流技术和设备,并运用先进的管理理念和设计方式来对计算机网络中心集成架构系统进行有效管理。高校计算机网络中心系统涵盖的知识面十分广泛,对网络中心信息管理集成架构来说是一种综合管理技术,既反映当今先进的信息化水平,又具有良好的发展潜力和融合性。这一架构可以有效确定计算机网络中心的业务水平是否达到合格的标准。只有将高校的管理特征、现状与高校计算机网络中心信息管理系统相结合才能保证管理的合理性与科学性,使每个阶段的管理需求得到合理满足。 2.2主要功能 高校计算机中心信息管理系统数据库架构分析以信息整合为实施基础,以有效地建立计算机中心数据库架构系统相关数据的整合和集中优化为主要工作内容。建立一个计算机中心数据交换共享平台来作为存储所有计算机中心的公共数据信息,高校计算机中心信息管理集成架构工作能对高校管理工作做出系统科学的分析,并保证工作流程的合理性和高效性。 3高校计算机中心信息管理集成架构系统实施研究 高校计算机中心管理体制必须从组织成员的思想意识、组织结构、制度保障和人才培养等方面采取相应措施,才能适应新的发展需要。 3.1优化组织结构 计算机中心只有合理安排学校冗余的下设部门,有效缩减计算机中心管理的容量,才能提高工作效率,使业务的衔接更加密切。只有优化各部门的管理方式,使之转变为岗位制管理,将分散的管理集中于一处,才能节约信息交互的时间,加快信息管理中心的反应速度。优化后的计算中心组织结构取消了教学部、技术部和培训部的部门设置,保留办公室;中心各项管理工作由办公室统一协调分派,按照机房的管理职能、技术职能设置机房管理岗和技术岗。高校计算机中心信息管理集成架构工作能对高校管理工作做出系统而科学的分析,并保证工作流程的合理性和高效率。组织结构优化后趋于扁平化,中心主任的角色由偏重于监督、控制转变为偏重支持、协助、信息交换和管理等方面,管理工作由各部门分散管理变为由办公室统一管理。 3.2制度保障 完善的制度是计算机信息管理中心的业务流程得以顺利实施的首要保障。相应制度的顺利实施是计算机中心信息管理集成系统取得预期效果的基础。因此,只有根据计算机中心的人员结构和知识层次制订相应的人才培养计划,提高组织成员的综合素质,才能使系统顺利发挥作用,使中心的综合水平更上一个台阶。计算机中心发展壮大的长久之计应制定合理的管理目标并加以量化,以量化的工作指标作为各项管理和控制工作的依据,同时必须做到有章必循,中心负责人在管理过程中要严格遵守公平、公正和公开的原则。 作者:赵新权 单位:中国人民武装警察部队警种学院 网络信息管理论文:计算机网络信息管理论文 一、计算机网络信息管理中存在的问题 1.计算机网络信息管理配套较为落后计算机网络管理的配套主要是指用来进行计算机网络管理的设备。在计算机网络技术以及计算机网络设备快速发展的现代社会,设备的及时更新就意味着对于资源有更多的利用能力和管理能力,而陈旧的设备由于其兼容性以及自身性能等问题很容易在管理的过程中出现故障,以至于难以正常地完成对于整个计算机网络进行管理的任务。或者说由于自身存在的性能问题进而让一些别有用心者钻了空子,从而导致计算机网络信息整体的不安全。 2.计算网络信息管理技术落后计算机网络信息管理技术是实现计算机网络信息管理的重要保障,而当前,我们的计算机网络信息管理技术较为落后,严重地影响了计算机网络信息管理的安全性。首先,对于信息的检测技术较为落后。落后的信息检测技术使网络信息管理人员难以发现计算机网络信息中存在的问题,从而影响计算机网络信息的安全。其次,对于信息访问控制的技术较为落后。进行信息访问控制是保障计算机网络信息安全的重要手段,一旦出现问题,很容易造成网络信息的泄露和被篡改,影响用户的正常使用。最后,网络故障的处理较为落后。网络故障的处理十分考验计算机网络信息管理者的能力,要求计算机网络信息管理者能够及时发展并且处理出现的问题,避免问题的扩大导致难以控制。但是,由于网络信息故障预警机制不完善,所以导致一些网络信息在被泄露或者被篡改很长一段时间之后才被管理者发现,影响整个计算机网络的安全。同时,故障的处理能力较差,不能够及时对发现的故障进行止损,造成信息安全问题扩大。 二、计算机网络信息安全的防御技术 1.通过合理配置防火墙来保障计算机网络信息的安全防火墙既能够防止计算机遭到外来的攻击,还能够保障计算机网络通讯过程中的信息安全,因此,我们需要给计算机网络配置合理的防火墙,以进行相应的访问控制,从而保障计算机网络信息的安全。首先,利用防火墙来进行信息检测,以保障往来信息的安全。通过对防火墙进行合理的配置,使用防火墙来对信息进行检测,能够有效地将不安全的信息阻挡在主机之外,从而有效避免信息攻击,进而从根源上保障计算机网络的安全。其次,根据实际的需要对防火墙进行相应的设置,从而实现对访问者的控制,避免网络信息的泄露。通过对防火墙的审查机制进行设置,能够保障每个持有相应权限的访问者能够自主根据其权限来进行相应的网络访问,在保障不越权访问的同时保障整个信息网络不受到威胁。 2.利用现代网络技术对信息访问者进行认证,保障信息访问者身份不被盗用信息访问者身份被盗用进而产生的信息泄露和被篡改问题是计算机网络信息管理中存在的重要问题,因此,我们需要利用现代网络技术对信息访问者进行唯一的认证,从而保障网络信息的安全。利用数字认证技术对访问者进行认证。在具体的进行数字认证的过程中,可以采用数字签名技术来对各种不同权限用户的身份进行唯一性认证,从而对其信息访问行为进行控制,保障信息的安全。 3.及时更新计算机网络信息管理配套设施通过对计算机网络信息管理配套设施进行及时更新,采用先进的、性能较好的设备来进行计算机网络信息管理,能够有效地保障计算机网络信息管理的效率,从而及时发现存在的各种隐患,并且对其开展高效的处理。避免因为设备的老旧而在进行信息处理时出现处理速度慢乃至瘫痪等情况。 三、结语 综上所述,计算机网络信息管理对于信息化时代个人、企业和政府部门的信息安全等都有着非常重大的影响,因此,我们需要对计算机网络信息管理中存在的问题以及其背后的原因进行分析,进而对其防御技术进行研究,以促进计算机网络信息管理效率的提高,最终为计算机网络的使用者提供一个相对安全的网络信息环境。我们相信,只有不断地根据计算机网络信息管理中存在的问题而采用相对应的、较新的防御技术,才能够有效保障计算机网络信息的安全,才能够为使用者提供一个相对稳定的网络信息环境。 作者:王月红 网络信息管理论文:网络安全计算机信息管理论文 1计算机信息管理过程中可能出现的各类问题 1.1计算机自身的网络安全问题所谓的网络安全,就是指计算机在进行通信网络构建的基础之上,通过一些安全技术手段来保护计算机中的硬件设施、操作系统、数据库以及应用软件免受相关的破坏或者是盗窃。对这些信息资源的保护就构成了传统意义上的网络安全保护。能够对计算机自身网络安全进行干预的因素有如下几方面。首先是主观因素。因为计算机的网络管理人员自身专业素质程度没有达到一个合格的标准,因此对计算机自身的网络安全管理没有产生足够程度上的重视,同时其自身对计算机的信息保护技术掌握也没有达到一个合格的标准。其次是客观因素。在这里也包括几个重要的方面,首先是网络资源共享产生的局限性。因为网络,地球正在从以前的广阔无垠的大星球逐步缩小为一个地球村,互联网之间的资源共享可以提供给我们极大便利,但是同时也会使得大量的空当机会被提供给对系统进行破坏的黑客们。正是基于这样的情况,导致网络安全信息管理的难度呈现指数形式的上涨。第三点就是网络系统自身设计的缺陷。这是一个复杂的问题,其中包含了很多的方面,比如网络设备的选择失误,比如网络协议自身的不合理,或者是操作不当都有可能对整个计算机网络造成难以想象的隐患。最后一点就是人为的恶意攻击。黑客往往会抓住网络系统中的某几个薄弱环节进行攻击,而这种高技术含量的恶意攻击则是最难以防范的,对于网络的安全威胁是最大的。 1.2计算机信息的泄密情况计算机的信息保密问题从计算机互联网兴起的时候就一直环绕在人们的身边。尽管计算机的技术一直不断发展,计算机的各项功能也呈现指数形式的上升,但是计算机信息保密的问题却一直都是一个重大的问题。计算机的技术进步是和计算机的信息加密破解技术齐头并进的。道高一尺魔高一丈,双方在计算机领域的攻防战从未停止。同时,随着计算机设备的不断提高,人们目前对相应计算机安全技术的知识储备却呈现出越来越不够用的状态。计算机的硬件和功能不断提升,但是人们对于泄密方面的知识却还停留在原地,这就直接导致了计算机用户的自我保护意识越来越淡薄。同时计算机的硬件和软件不断更新也使得计算机所对应的安全信息保密系统越来越复杂,漏洞越多,因此其媒体信息保护功能也出现了十分不完善的情况。 2信息管理环节上我们提高安全策略的思路探讨 2.1非网络构架下的解决问题思路构建首先就是我们应该从系统的基础看起,对整个系统的安全性和保密性进行评估,并针对性的进行防护。其次,我们尽量不要针对原有的内部网络进行大规模的修补,要对原有网络自身固有特点进行保持。只有这样才可以尽量减少由于再修复所产生的二次漏洞。第三,系统应该便于操作和维护,同时自动化管理的思路也要保持住。这样可以大量降低人工操作消耗的精力成本。另外多余的附加动作也要尽可能的减少,避免“做多错多”的情况发生,降低误操作几率。第四,在使用系统的时候要选用安全性能比较高的系统实施操作,避免由于基础选择失误导致的漏洞入侵。 2.2网络安全自身的安全策略构建首先是对计算机的网络管理要进行进一步的加深。如果想要保护计算机的信息不受外部力量进行盗窃和损毁,就要从网络管理的最开头进行行动,对计算机上的访问者身份进行核实,对计算机的管理者身份进行确定,同时对计算机相关的网络制度进行明确的完善。在上网之前进行身份的确认,在上网结束之后,对使用信息进行检查和核实,对可能存在网络危害的信息也要进行删除。对于那些已经确定对网络安全造成损害的信息就要进行及时的上报,管理人员则要进行及时的处理。其次是对计算机操作人员的操作进行规范和完善,对计算机信息自身的防卫意识进行增强。首先要对相应的文件保密等级进行确定,计算机的使用人员不能把机密文件传送到互联网上进行传递或者转存,在自身保护好信息安全的前提之下要养成良好的信息保护思路。在进行机密信息使用的情况下要首先检查当前网络的安全情况,确保当前没有木马和漏洞的情况下进行机密文件的使用。在对这些信息的操作过程当中,要对操作的环境进行保护和净化,对和操作无关的网络窗口或者软件进行关闭处理,并启用安全可靠的杀毒软件进行处理。在信息传送处理完毕之后,要针对病毒进行一次彻底的查杀。在确定环境没有任何问题的情况下就可以对信息进行加密储存处理了。第三点,要对信息安全管理制度进行不断的修正和完善。各类杀毒辅助措施什么的都是属于治标不治本的措施,真正的源头还是要在于制度的严密。要想对计算机信息的安全进行更加有效的保护,就要保证管理制度的建立严密化和体制化,对计算机的安全防范系统进行完善和规范处理,防止非许可用户对系统的非法操作和进入,同时要保证计算机系统的正常安全运行。在这其中尤其要注意的问题是,计算机的外部输入设备以及计算机网线输出输入的部分要进行保护,对计算机的整体运行环境状态和计算机运行的条件进行定期的整理和检查,对于发现的问题要进行及时的处理和进行有效的解决,确保计算机的数据库安全问题及时处理。计算机的电磁泄露的问题是一定要解决的,在此基础上还要进行内部信息的安全防护问题,对网络信息进行高等级的加密技术实践,对资料也要进行高端的保密处理思路构建。只有这样才能在保证计算机信息高效运行的同时对网络安全管理进行提升。第四点,要对计算机运行系统进行合理和安全的设计。计算机的高效安全性的具象化表现就是一个安全的系统。如果对计算机的运行系统进行合理的优化和改善,确保计算机自身的科学性和保密性,通过非单一分段的处理方式进行信息的高效处理,同时通过物理分段和逻辑分段的方式进行局域网的控制和安全防范。对计算机的防火墙建设进行增强,权限控制的方面也要进行优化,只有这样才能保证计算机整体的安全。 3结论 计算机信息管理在网络安全应用是一个十分重要的课题,计算机的信息管理已经受到了越来越多的人的重视。我们只有从多方面进行计算机信息管理的优化和完善,才能保证计算机网络的安全,为人民的生产和生活服务。 作者:张忠东胡利娜宋慧艳畅晋梅单位:国网晋城供电公司 专网络信息管理论文:业网络技术信息管理论文 一、非计算机专业网络技术 课程教学中缺少面向应用的问题教学过程存在理论与实验分离的现象。单纯的理论传授使学生无感性认识,实验操作时无所适从。以教师为主导,学生被动接受知识的教学模式抑制了学生的自主潜能,削弱了学习兴趣。实验内容单调、重视步骤,缺乏理论与实验衔接,缺少实验内容与实际应用结合。理论与实验的分离遏制了网络技术教学的发展,严重影响了教学质量。拘泥于步骤的实验方法束缚了学生的主观能动性,有悖于“学生为中心”、“问题为中心”等先进的教学理念,不利于学生应用能力和科学思维能力的培养。 二、医学信管专业网络技术应用能力的培养 在缺少本专业教学模式、经验借鉴的情况下,针对教学中存在的问题及现状,几年来,经过反复摸索、改革、实践,在教学方式和方法上,针对信管专业教学得到了一些经验。 (一)教学目标主线定位明确教学目标的定位要紧密结合专业培养目标,以提高专业网络技术的应用能力为教学目的,以专业需求为依据,强调实用性,实效性。重视应用能力的培养,有的放矢、学以致用。教学目标确定基于教学目的,教学目标定位应考虑学生未来职场应用的需要,考虑所学内容能否充分运用到实际工作中。结合办学条件、性质、教授对象,认真分析、实践、总结,从章节到总体构成进行综合科学评价,得出符合自己专业的教学内容体系。内容体系要随信息化进程同步革新,这是个不断总结、研究、调整、实践、再总结周而往复的渐进过程。 (二)教学要突出应用,内容明晰教学目标的准确定位是确保教学效果最优化的基础,把握内容组成结构是决定教学基本内涵的重要环节,不能机械式照搬,更不能盲目模仿。网络技术由原理及应用两部分组成,前者侧重理论基础,后者是基于理论的设计、配置、开发应用等实践性内容。针对本专业特点,紧密结合应用需求,遵循确定的教学目标,充分对知识体系进行全面分析、认真设计,研究制定出课程的内容体系和教学方法。排除轻视应用,注重理论,或迷信应用,忽视理论的现象。理论、实验相辅相成,互为支撑,合理组织理论及实验内容,不能偏废。从实际应用需求着手,使学生既具备一定的理论素养,又拥有较强的网络技术应用能力。围绕教学目标组织教学内容。依据内容体系结构,优化、精练教学内容,合理分配,科学取舍。制定出适合本专业教学目标,注重理论、实践密切结合的教学内容纲要。 (三)以应用为目的,培养科学思维,改革教学方法及教学手段改革教学方法,摒弃教条、照搬书本的陈旧教学模式。探索适合本专业学生接受能力、科学思维的教学手段。以启发、引导、师生互动为主要途径,采用适宜本课程教学的“问题为中心”、“任务驱动”等广为推崇的教学方法,达到理想的教学效果。 1.理论与实验交叉教学,解决理论、实践脱节问题。网络技术理论、实验密不可分,两者平行且交融。理论是实验的基础,实验是加深对理论认识、应用的有效途径,是理论联系实际、培养、提高动手能力的重要平台。采用理论、实验交叉教学效果明显。所谓“交叉”指对某些内容理论、实验交互进行。该方法保证了理论与实验内容的有效衔接。对教学内容有目的、条理化组织,将理论与实践内容合理分配。对关键原理性内容教师现场演示讲解,学生同步操作,以实验事实说明理论原理。涉及到与理论相关联的应用实时进行操作验证,在感性认知的基础上掌握理论内容,加深学生对所学知识的理解。实践表明,交叉教学方法可充分提高有关教学内容的效果。合理采用模拟实验环境,可在有限课时内达到事半功倍。如,对TCP/IP体系各层实现原理,通过包捕获软件进行有关分析,理解报文的组成及协议层间的相互关系。再如,网络设计中,在模拟环境下用多种拓扑结构实现设定功能,比较各种方法的优劣,了解网络设计优化的概念等。 2.依内容特点,引“问题为中心”教学,培养科学思维方法。根据教学内容特点,有针对性地采用“问题为中心”的教学方法。“问题”教学优势已日渐凸显,成革除传统教学弊端的手段之一。将课程所含知识,转化为解决实际应用的问题。针对实际应用,以提出、分析、解决问题为线索,以启发、引导的方式进行教学,使学生在探索解决问题的思维活动中掌握知识,提高专业科学思维意识。围绕教学知识点,对优秀内容以问题构造情境。如,介绍TCP/IP体系结构内容时,用“tcp/ip协议的各层数据包结构及其关系”提出要解决的问题,带着问题进入学习过程,继而通过对数据包分析,引导学生发现IC-MP、OSFP等协议无传输层协议包,产生“为什么”的疑问。教师分析归纳、实验演示,学生同步操作,清楚了类似协议在网络层结束向上传输的缘由。明白了层间包结构的关系及构成。创设问题情境,学生参与其中,体现了学生的重要地位。对问题的处理,增加了学生的问题意识,激发了学习潜能,培养了学习兴趣。通过归纳分析,总结规律,培养了学生对网络技术的科学思维方法。 3.以“任务驱动法”营造应用情境,激发学习主动性。对设计类型实验采用“任务驱动”教学法。以任务为主线,学生为主角,教师设计出体验实践的任务情境。如,基于实验总体目标,将内容划分成典型的单元“任务”,优秀内容融入具体的案例和任务中,通过对“任务”的执行完成预定目标。该方法利于培养学生分析、解决问题及彼此协作的能力。改变了传统实验单调、注重步骤的弊端,创建了以学施教、学生主动参与、自主协作的新型教学模式。以局域网设计为例,教师结合综合案例,模拟企业级局域网作为基础项目,按逻辑划为单元任务。诸如,Ip子网、vlan设计;静态路由、动态路由区域设计;访问控制,基于网络层、传输层区域流量及安全限制;边界路由的NAT转换;汇聚设备上的DHCP配置等任务。学生围绕与现实情况类似的单元任务,以角色身份带着真实的“任务”进入完全情景化的虚拟环境。“身临其境”增加了任务感,通过分析解决面临的问题,加深了对网络设计过程的了解,开阔了视野,强化网络技术的应用技能。在完成“任务”的过程中,教师提供解决问题的线索,将网络系统设计思想融入实验中,营造讨论、交流合作的氛围。学生面对实际应用案例,积极、主动地应用所学知识分析、解决实际问题,采用自己认为最佳的途径得出解决问题的方法。单元“任务”的完成,更能激发学生的求知欲,形成感知心智活动的良性循环。随着各个单元任务的完成,伴随接踵而来的成就感,更加提高了学习兴趣。最后,回首完成的所有任务,相当于一个较全面的网络设计项目,这时的成功喜悦是不言而喻的,这将大大增强学生的学习自信心。“任务驱动”为学生思考、探索、发现和创新提供了开放的空间,培养了学生分析问题、解决问题、相互协作的能力,开拓了主动创新的意识,培养了科学思维的良好习惯。 4.采用模拟仿真教学,增强实践应用能力。针对网络设备相对短缺,硬件网络实验环境效率低下,学生缺少实践机会的状况,对部分实验采用模拟软件仿真教学方法。由于其对物理环境模拟的真实性,具有仿真程度高,使用过程方便,交互性好,对硬件要求低等优点,成为网络实验的重要手段。极大地促进了教学方法的优化,充分提高了网络技术教学的效果和效率。在应用模拟环境的教学中,可即时模拟演示应用操作内容,学生同步进行实践,达到即学即用的效果。有机地将理论与实践统一起来。教学实践表明,这种教学方式效率高,节省开支,有较好的教学效果。模拟仿真方法打破了传统教学模式,开创了课堂教学的新形式,解决了传统教学模式下理论、实验难以交叉进行教学的难题。网络模拟仿真环境可以实现具有一定规模的真实网络环境,在此平台进行实验,可以满足大多数的实验需求。在网络设计实验中,它克服了网络物理环境下拓扑不易改动,实验用时过长、不够灵活等诸多缺点,大大提高了网络实验效率。在课时有限的情况下,可以达到事半功倍的效果。仿真模拟环境增强了学生应用动手能力,为学生进行网络实践,培养专业应用技能提供了良好的条件。仿真模拟教学方式,充分发挥了教师的主观能动性,积极探索实验教学新方法。力求营造出高效、良好的教学实验环境。结合“任务驱动”、“问题为中心”的教学方法,使实验教学内容更加丰富、充实。由于模拟软件的易操作性、便利性,不受时间、空间的限制,使学生在课外进行实践成为可能。有效开展课外教学实践,设定课外实训项目,增强学生对网络技术的实际操作能力。通过模拟教学,我们对“教学环境职业化、教学环节情景化、教学手段现代化”的教学理念有了更进一步的理解。 三结束语 针对医学信息管理专业的特点,对专业网络技术教学进行多方面研究、改良、实践,旨在提高网络技术教学质量,加强对学生网络技术应用能力及科学思维方法的培养。实践证明,网络技术教学的改革,充分提高了学生的网络技术应用能力,大大提高了网络技术教学质量。 作者:常沛赵建伟单位:内蒙古医科大学计算机信息学院 网络信息管理论文:计算机网络安全信息管理论文 1落后的安全管理技术 现如今,计算机网络迅猛发展的同时,的确给人们带来了极大便利。但在一些领域也出现了很多问题。比如说,对于应用网络来进行管理的企业而言,网络故障一直是困扰各大企业的难题。对于一些网络管理,尤其是当工作领域达到深层次的管理,都会并且不可避免的遇到种种棘手的问题。面对这些无法逃避,而又必须解决的问题,首先要及时发现,及时排查,排除不利因素的干扰,这是属于及时处理的最重要的一步。因此,排除网络管理障碍的技术必须要加强,由于网络软件的罢工,导致管理体系无法正常运营工作,也不能及时找出解决方案,这就会在一定度上降低网络的工作进度,严重的制约着我们的企业发展。 2安全问题分析 (1)信息安全监测。信息安全监测工作在计算机工作过程中占据着十分重要的地位,它的成效影响着其他工作能否顺利进行。通过对安全的检测,网络系统的薄弱地区在很大程度上会被缓解,网络信息资源传播性之间的冲突也能得到缓解,此外,这将使网络信息安全的工作人员发觉安全隐患的效率提高,使问题得以及时处理,从而快速复原网络信息系统中的主要数据,是计算机的运行进入正轨。(2)控制信息访问。控制信息访问问题在整个计算机工作过程中起着主导作用。无论是信息资源的使用方还是信息资源的拥有方,二者之间若是想要进行网络信息通信的时候,都会为自己设定一定程度的访问控制要求。换而言之,把的资源信息与个人的信息进行合理的保存是信息安全防护系统所有工作的重中之重。 3网络信息安全防护措施 (1)合理配置防火墙。作为电脑隔离层的防火墙,它的作用就是将电台网络的内部信息与外部信息进行一定区分,保护与控制。我们可以从安全防范的角度来检测网络之间互相传送的信息,同时找出相应的安全及审查制约点,随之分析其是否存在互通性,以此来保护网络信息不受到外界非正式授权信息的威胁。除此之外,加强计算机网络的控制,监控网络通讯执行访问尺度也是必不可少的一步。确认好访问的人数,处理好计算机数据才能获得网络系统的进门卡,那些不被允许的人或者是一些其他的非法分子都会被拒之门外,另外,黑客等破坏计算机网络的行为要求我们及时拦截不法数据。(2)安全认证手段。在网络信息安全的措施中,数字信封技术发挥着极为重要的作用。以Hash为函数优秀的数字摘要技术由于其严谨的逻辑性,可以充分保护电子商务信息的完整性。通过一系列对数字时间的实现,电子商务信息的有效性才得以保护。在现如今的商务平台应用中,数字签名技术无疑扮演了至关重要的角色。运用CA认证技术完成网络电子信息商务交易中对于每个人身份的鉴别与认证。 4结语 随着计算机网络应用在不同领域的迅猛发展以及局域网在世界各地的散布。网络信息技术不得不不断提升,在网络安全领域也有了更加严格的要求,针对攻破破坏性的网络病毒及黑客技术的措施也在渐渐增强。为了要加强网络安全的防范,维护电台网络安全,保证计算机网络运营正常,大家必须在提供防护技能的方面共同努力与研究。 作者:麦贤毅 单位:海南师范大学 网络信息管理论文:网络技术与项目信息管理论文 1现今网络技术在项目信息管理中存在的问题 1.1网络技术意识淡薄 在这个信息就是时间和财富的时代,在社会经济主体的发展过程中,项目信息管理扮演着重要的角色,对社会经济主体的发展和完善起着至关重要的影响作用。能够帮助社会经济主体及时的了解市场和科技信息的变化,明确自身经营的项目在市场经济中的地位和定位,从而准确的把握好、实现好项目的经济和社会效益。但是在当前的社会经济活动中,市场经济主体还没有意识到计算机网络技术对项目信息管理的巨大促进作用,在项目信息管理活动中因为计算机网络技术应用意识的淡泊,而一直忽视计算机网络技术在项目信息管理中的优势。 1.2项目信息管理意识淡薄 在当前的社会经济发展中,企业在发展过程中面对着纷繁复杂的社会经济形势,项目在运行过程中会与社会经济各个领域产生各式各样的联系,而这些数据信息都是项目在运行中与社会经济各个领域相互交融碰撞后产生的,本身带有强烈的项目适应性信息,对企业的项目经营和管理有积极的作用。纵观我国社会经济主体发展的历史,成功的社会经济主体无不是在社会经济活动中高度重视对项目信息的分析和管理。在当前的社会经济活动中,社会经济主体大部分还没有意识到项目信息管理的重要作用,在经营活动中忽视项目信息管理的重要作用,只对项目信息进行简单的分析处理,或者根本不做分析处理只是简单的进行盈亏数据的统计,这种对项目信息管理的观念是片面的。 1.3运用效率不高 计算机网络技术作为一种优秀的项目信息管理技术,其在项目信息管理中的巨大优势是社会经济主体有目共睹的,所以当前在社会经济活动中社会经济主体对计算机网络技术的拥有率是比较高的,规模以上的社会经济主体都会建设属于自己的计算机网络技术系统,但是在计算机网络技术应用的态度上却还存在着较大的问题,很多企业之所以会拥有计算机网络技术,就是为了实现“现代化办公”这一形式目标,在计算机网络技术实现了以后。并不是努力去开发应用计算机网络技术,以实现对项目信息管理能力的提升,而是只是将计算机网络技术摆在那成为为企业经营管理水平“加分”的工具,对待计算机网络技术的这种态度显然是片面的,计算机网络技术的优势只有在项目信息管理中实际应用才能展现出来。 2网络技术在项目信息管理中的运用 2.1思想意识的强化 网络技术作为一种具有鲜明时代性的时代技术,其在社会经济中的应用已经成为一个时代的特征。计算机网络技术的应用不仅走上了独立深入发展的道路,同时其在社会经济中的影响已经达到网络化覆盖的程度,所以在社会经济活动中,企业要优化项目管理的思想意识,认识到计算机网络技术在现代社会经济活动中的重要地位和重要作用,树立计算机网络技术在项目信息管理中的优先地位,让计算机网络技术能够获得更加广阔的空间发挥自身覆盖范围广、信息服务便捷、高效的信息服务优势。 2.2进一步优化计算机网络技术 网络技术作为一种应用技术,其在项目信息管理活动中的应用是其具体应用形式的一种外在表现,所以在不同的项目信息管理活动中网络技术的适应性并不是完美和高效的,在社会经济活动中社会经济主体的项目信息管理活动各具特点,网络技术的应用应当顺应项目信息管理的发展要求,以满足项目信息管理需求为目标,进行自身技术水平的提高和技术特点的改进,以保证在项目信息管理活动中,计算机网络技术能够更加契合的提供项目信息管理服务,同时计算机网络技术的逐渐完善也会客观上推动计算机网络技术在项目信息管理活动中的应用,因为随着计算机网络信息技术在项目信息管理活动中应用形式和应用内容的逐渐完善,相应的操作界面、人机信息交互界面会变得愈发简单,信息管理功效也会变得愈发明显,社会经济主体在项目信息管理活动中会更加青睐这种先进的项目信息管理技术。 2.3借鉴成功经验 网络技术作为一种网络信息技术,其在项目信息管理这样一种社会经济领域的应用,二者之间如何有效的融合是计算机网络技术应用效果的关键性影响因素。所以在计算机网络技术的应用活动中,相应的社会经济主体应该采取更加主动的姿态,来进行计算机网络技术在项目信息管理中应用的成功经验学习,对计算机网络技术成功应用经验的学习,不仅能够极大的提升社会经济主体的计算机网络信息技术的应用效果,而且能够让计算机网络技术与项目信息管理之间的结合度在短时间内得到较大的提升,缩短计算机网络技术的生效时间,让计算机网络技术的优势效果能够在最短的时间、占用最少的资源实现最大的项目信息管理效益。 3网络技术在项目信息管理中的发展 3.1运用网络技术提高项目信息管理的效率 网络技术在项目信息管理活动中的应用,最主要的目的就是要提高项目信息管理活动的效率,其自身的应用就已经实现了这一目的。在计算机网络技术发展的未来,通过提高计算机网络技术的科技含量、强化计算机网络技术与项目信息管理活动的结合程度等方式,进一步提高计算机网络技术对项目信息管理活动效率的促进作用是关键目标。运用网络技术根据项目信息管理活动的需求,构建一个项目公共信息的交流平台,将各类信息按照统一的标准进行处理,将其公布到信息交流平台中,所有与项目有关的信息主体都在一个统一的平台上,实现自己掌握的项目信息的交互,计算机网络技术在项目信息管理活动中这样的应用形式,就可以极大的提升项目信息交流的速度,同时让项目信息交互带有明确的目的性。 3.2实现项目信息的全方位监控 项目信息管理是一个包含子项目众多,管理需求相对繁杂的信息管理活动,所以在计算机网络信息技术应用之前,对项目信息的统一规范管理一直是一个让人头痛的问题,计算机网络技术应用以后,项目信息管理依托于计算机网络技术覆盖的广泛性和以及服务的便捷性和高效性,能够更好的实现项目信息的规范化统一管理。在未来,计算机网络技术的发展应该以对项目信息管理的全方位监控为主体,致力于构建一个项目信息管理的全方位服务体系,管理者能够通过网络对项目进行全生命周期的跟踪管理,并利用计算机技术对信息进行编码、解码、分类、筛选、管理,从而为项目实施提供更多可靠的信息资料。 3.3提供便捷的通讯手段,促进交流 网络信息技术的突出特点就是其信息交互的便捷性,所以计算机网络技术在项目信息管理活动中的应用,应该以便捷项目信息管理人员的管理活动为标准,通过构建一个无障碍信息交互平台的方式,来实现项目信息管理的所有员工之间的信息交互,保证在项目的信息管理活动中,管理主体之间能够进行无障碍的管理信息沟通和交流,进而推动所有的项目信息管理人员能够实现项目信息管理的无缝合作,例如,在项目信息的管理活动中,借助项目信息共享平台项目信息的管理人员和管理主体可以自由的共享项目管理信息资源,大大提高项目管理信息的传播速度和共享效率。 4结论 随着现代社会经济发展速度的逐渐加快,社会经济主体在项目管理活动中的信息管理需求逐渐增大,项目信息管理成为项目管理质量的一个重要表现形式和影响因素,所以在项目信息管理活动中应用计算机网络技术进行管理是一种必然。网络技术作为一种先进完善的项目信息管理技术,其自身具备的信息覆盖的广泛性、信息服务的便捷性和实效性,对项目信息管理有针对性的提高作用,本文从计算机网络技术在项目信息管理中运用的背景、现今网络技术在项目信息管理中存在的问题、计算机网络技术在项目信息管理中的运用、计算机网络技术在项目信息管理中的发展四个角度出发,对计算机网络技术在项目信息管理中的运用与发展进行了研究和讨论,以期为计算机网络技术在项目信息管理中的运用与发展提供支持和借鉴。 作者:王龙 单位:渤海大学信息科学与技术学院 网络信息管理论文:电力通信网络信息管理论文 1电力通信网络管理信息系统的设计与实现 (1)设计前期的综合分析。信息系统的设计以满足客户的实际需求为目的,而设计的原则是安全性、稳定性和开放性。在设计过程中,应使用优化的技术,比如系统中的大量图表、数据和文字等,由于处理工作量比加大,需选择功能强大的软件与程序[3]。同时,设计多方方面,选择最优的方案。(2)建立数据模型。建立系统的数据模型,主要是为了用以管理大量的数据信息。同时,数据模型可将数据形象化,提升可操作性与管理效率。一般而言,数据模型有两部分组成:①采用同DBMS分析电路的走势,对于工作人员了解和掌握空间因素具有很大的帮助;②记录线路的位置[4]。(3)建立数据库。在建立数据库前,首先需要做收集和整理数据信息的工作,这也是建立数据模型所需要做得工作。同时,考虑未来发展的需要,研发一些子系统,在建立数据库的过程中,便可清晰把握图层之间的关系,以及阶层之间的相互关系和联系,形成功能完善、强大的通信网络。不过在实际设计过程中,数据库框架即为图层处理,包括多个点层信息,主要是基站层、路面层和通道层等。设计完成数据库后,在系统投入使用前,尚需设计者将搜集到的数据传输到数据库中。在传输时,通常采用ArcSDE平台,将数据传输到数据库中的服务器中,凭借ARCSDE数据管理功能,实现对数据信息的处理。在数据传输时,将同一类别数据,归类到同一图层中,并记录数据信息的实际要去与对应关系,提高管理的有效性[5]。同时,为了方便用户选择和查阅系统内的数据,可在数据库中建立一个空间索引,提高通信网络的管理效率。(4)设计的注意事项。当前,在各种地理信息系统中,往往应用电力通信网络信息管理系统,需整合一个较大的综合管理软件实现统一管理。在设计时需要注意以下两点:①通信信息科通过计算机传输;②对于客户提供的资源,支持地理信息技术与可视化及时。另外,在设计前,收集客户需求的同时,检测客户提供的资源,提高系统的安全性、稳定性和可扩展性。目前,电力通信网络管理信息系统的开发平台一般为Ar-cGIS,需处理图形、文字和数据等多种信息,所以可加入Orade数据库提高系统的处理功能,使得系统的各项功能更加完善。 2电力通信网络信息管理系统的建设 2.1系统的目标 系统设备的升级速度比较快,且运行方式不断演变,实现电力通信网络管理系统的全覆盖,成为必然的趋势。因此,这就需要加大对空白区的覆盖管理力度,有效提升管理的能力。同时,采用先进的管理系统,摒弃人工作业方式,升级为系统自动记录和传输信息,这能够降低网络系统运营的成本。而对于系统的基础设施,比如电源设备、配线设备等,也应加强覆盖管理,以找出原有系统的不足与漏洞,实现改善系统互通性、提升运行效率的建设目标[6]。 2.2系统的结构 一般而言,电力通信网络管理信息系统包括两种结构形式,一种是分布式结构形式,一种是主从式结构形式。其中,主从式结构形式包括电路和统一调配的设备,具有高度集中的操作管理,不过缺点也是明显的,比如资源分布比较集中,增加处理故障的难度。此外,在实时监测方面,由于管理的集中,网络数据易积塞,且节点和链路比较多,监测的效果往往不理想。再比如,如果后台出现问题,整个系统将失去控制中心,增加系统瘫痪的风险。而分布式结构形式具有完善的管理配置模式,这种模式以中央平台为中心,具备独立的数据控制功能,可通过各层管理级别的通信协议,与、管理站和数据库等,构成一个完善的系统。其中,根据环境的不同,管理站可进行不同的设计,是一种介于操作者与系统之间的界面,而信息库主要用于数据的存储,而主要是可实现对电力通信设备和电路数据的处理。 3结语 随着计算机网络技术的快速发展,电力通信网络信息管理系统的建立和完善成为可能,这将使网络发展朝着复杂化、规模化和大数据的方向发展,这就给管理系统带来很大的挑战和要求。电力通信网络信息管理系统对各方面的建设,均有着较高的要求,在本文中,笔者结合相关的文献资料,从电力通信网络信息管理系统中设计、注意实现和实现等几个方面对该命题进行了分析与总结。 作者:郑伟 网络信息管理论文:计算机网络技术信息管理论文 一、计算机网络技术在项目信息管理中的产生与发展 想要看到计算机网络技术在项目信息管理中的运用效果,我们首先要了解运用的背景,通过背景更进一步地了解运用效果。当今时代被成为科技时代,也被称为网络时代和信息时代,伴随其到来的是计算机网络技术的普及,企业在发展中,计算机网络技术也成为了不可或缺的一部分。将计算机网络技术运用到企业中,降低了企业的信息管理成本,同时也提高了企业在决策、管理以及执行方面的效率,帮助企业获得更高的效益。在家计算机网络技术被广泛运用之前,大多数的企业信息管理依靠的是人工操作,这一过程中,主观因素的影响较大,信息管理的效果并不好。因此,为了适应时展,满足企业发展需要,企业引入并且使用计算机网络技术是企业的必然选择,计算机网络技术有着人工成本低、效率高、受环境影响小等优势,计算机网络技术的优势都会促进项目信息管理的发展。在当今市场经济发展的大环境下,虽然国内市场是企业发展的主要目标,但并不是企业发展市场的全部,伴随着改革开放、经济全球化、“引进来,走出去”等政策的变化,企业的发展市场已经不仅仅局限在国内市场,一些外国企业瞄准中国市场的同时,中国企业也将眼光投向了国外。在这样的一个环境中发展,伴随着企业逐渐强大的是信息资源越来越多,这就需要企业有完备的信息管理制度,信息管理的作用究竟要如何发挥和体现,在千万信息中帮助企业选出有效信息,提高企业的工作效率,使得企业在激励的市场竞争中很快突出出来,将计算机网络技术运用到项目信息管理中,可以帮助到企业在市场竞争中取得好的成绩。[1]。 二、已经实现的计算机网络技术在项目信息管理中的运用效果以及存在的问题 1.计算机网络技术运用到项目信息管理中 把计算机网络技术运用到项目信息管理中去,一方面能够提高企业对信息管理的筛选效率,企业各个项目各个环节,都会产生大量的与项目相关的信息,运用有效方法对项目信息进行合理的整理、规划以及管理,能够保证项目正常运行通过计算机网络技术设计出一个符合要求的信息交流平台,把每一个项目信息公布到信息交流平台上,这样,每一个参与项目的工作人员都可以在信息交流平台中看到每一条信息,并从中找出自己需要的信息,这种方法可以很好地促进项目相关工作人员之间的交流和相互合作,为企业项目的顺利完成作出保证[2]。 2.借助计算机技术,企业实现更优质的管理 计算机网络技术运用到项目信息管理中以后,企业可以建设专属的项目信息管理网站,使得项目信息管理工作进行的有条不紊。项目管理者通过网络就可以全程跟踪和管理项目,通过计算机技术对信息进行分类、筛选以及管理,为项目实施寻找到更多更加准确的项目相关的信息资料。例如,对项目所属的各个子项目进行科学评估,优化决策,保证项目的高质量完成,提高经济效益,在这一过程中项目信息管理起着重要作用。计算机网络技术被运用到企业的项目管理中后,企业就可以通过项目信息管理对项目的规划设计、进度、造价、质量、人员等项目相关工作实现多角度的掌控,这是提高企业管理效率、避免项目工作重复的重要方法。 3.优化资源配置,节能省源 计算机网络技术被运用到项目管理中以后,能够实现对各类资源的有效掌控,企业将项目进度作为依据,通过使用项目管理软件可以找出每种资源每天提供所工作时间,如果出现一旦超出计划时间范围的情况,报警装置会被启动,这样就可以实现资源的合理使用[3],避免了资源浪费。 三、计算机网络技术在项目信息管理中的运用存在的问题 1.计算机网络技术意识不够强 项目信息管理对于企业发展有着至关重要的作用,有效的项目信息管理会帮助企业明确当前自身发展状况,了解自身发展的周围环境,帮助企业当下激烈的竞争环境中抓住机遇,但是很多企业仍然忽略了计算机网络技术,在发展中依旧使用传统的信息管理手段。 2.计算机网络技术操作流程简单,信息不精准 企业中除了有简单的信息和数据意外,大多数的信息和数据都是较为复杂的,这些数据的价值有时不能被很好地体现出来,用什么办法能够体现这些复杂的信息和数据,是现阶段大多数企业面临的问题。市场是企业赖以生存的条件,怎么样才能够让自己在激烈的市场竞争中占有一席之地,是企业思考的问题。信息资源作为企业发展的重要“证据”,有着不可或缺的作用,因此企业应该慎重对待信息资源慎重。先进的计算机网络技术可以对数据和信息有准确的分析,这样就可以帮助企业决策者做出正确的决策,减小企业的决策失误。但是,现在有很多的企业还是没有将使用计算机网络技术进行数据分析的方式投入到工作中使用,只是在数字化办公的前提下对相关信息进行简单的处理,就实际意义而言,这样没有做到对数据信息的深入挖掘,没有办法得到深层信息[4]。 计算机网络技术一天比一天成熟,而计算机网络技术的项目也呈现复杂化、大型化的特点,将计算机网络技术运用至项目信息管理之中已成为时展的必然趋势。项目信息管理中运用计算机网络技术将会提高企业的项目信息管理水平、缩小工作量、提高工作效率,对也可以帮助企业对项目的实施进行全过程、全方位的有效管理和控制,提高经济效益,促进企业健康发展。 作者:潘润新 单位:茂名市第一职业技术学校 网络信息管理论文:计算机网络技术下信息管理论文 1在物流业信息管理的应用 (1)随着社会化的进步,第三产业的服务行业快速发展,成为了我国甚至世界的支柱产业,尤其是电子商务方面的或者其他行业的物流业。传统物流,派发时间长,货物用送也是浪费很多时间,如果物品保质期长,倒也没什么,但是像化妆品或水果类的派送,这无疑增加成本又不讨好,而且,对方也不一定有耐心去等,这在背后极大的影响了商业的发展。甚至可以说,没有现代计算机网络技术的巨大发展,也就没有现代商业的进步,整个社会的经济也许至少要再花那么几个世纪的时间才能感到现在的水平。 (2)标准化物流信息。在物流活动中编制并使用统一规范的通用代码,使用不同的代码代表不同的信息,表达特定的物流动态,能够便于企业的统一管理。因此在物流企业的信息网络化建设过程中,信息代码应该作为网络化的基础。而目前有相当部分的企业仍然没有使用合适的信息管理软件,代码不明确,信息表达标准相对混乱,容易出现误差及滞后情况,从而使物流成本大幅度的增加,这表明大部分物流企业的信息网络化建设仍需要做进一步的改进。 2在信息管理中的应用 (1)对于信息管理的话,我们知道,这是非常复杂的,涉及其中比如财务预算、项目规划、人力分配、材料供应量、实际消耗量以及需要考虑的各种人为的其他意味状况导致的不良后果。所以。对于这些问题仅仅依靠人工管理是非常不好的,不是说不能,而是它的缺点完全大于它的优点。毕竟人脑不是电脑,不可能将所有信息一字不差的全部记录下来,即使使用笔记记录或者其他方法,但也会出现丢失或者找不到又或者出错的地方,这都是人工无法避免的。有人会说,我们可以进行监控操作,但只是单一的依靠这种方法也是很难达到预期的理想效果的。所以,相比较,计算机网络技术在项目管理中显然占有很大优势。 (2)在企业的信息管理工作中,网络技术的重心在于对产能速度的辅助方面,对生产管理进行适配,提供高质量的生产信息,在具体的生产过程中,使用网络技术进行生产管理适配时,企业的生产流程趋于衔接流畅、节奏紧凑,确保项目及生产流程不变、产品保质保量的前提下,提高生产效率,杜绝员工出现操作散漫、消极怠工等不良现象。也正因为网络技术具有交互性,能够确保企业的生产信息能够动态反馈,信息来源多元化,企业深入了解客户的实际要求,与客户即时、有针对性地进行沟通交流,准确掌握客户需求变化,实现通过网络技术同步提升生产效率和生产质。 3在企业财务信息管理中的应用 (1)企业在信息管理中运用计算机网络技术可以很好的避免有些流程监控不到位以及贪污腐败的现象,在企业财务管理中应用统一的财务软件,也减少了手工做账的麻烦,不仅提高了工作效率,也减少了工作失误的问题。因此,在财务管理中运用计算机网络技术,实现了企业财务信息的业务流程一体化,在以后的内部信息监控中也更加方便。企业总部就可以对企业的资金和物质流量进行有效的控制,及时发现和解决存在的各种问题,使企业效益实现最大化。 (2)我们都知道,财务在一个企业中是占有很重要的经济位置,是整个企业运营的活力枢纽,没有资金,没有周转余额,一切都是免谈,整个企业也会陷于瘫痪状态。计算机网络技术,可以利用现代一些财务管理的软件或者整理分类的办公软件,比如word或excess等最常用的软件,可以很便捷的实现管理操作。各种高科技软件公司每年都会研发出出一些或改进办公软件,即使碰到需要存储的信息容量很大,我们也不用担心。在一个企业当中,财务管理和企业内部其他管理都是一体化的,并不是单独存在,所以就有牵一发而动全身的可能。如果财务管理出现问题,那么其他部门也就不能很好的正常运作。说来说去,网络计算机技术,不论处在哪个行业,它的优化管理功能是人为永远都无法比拟的。 4结语 21世纪带给我们是质的飞跃,生活、科教、文化、政治经济以及其他方面,科技就像我们身体的细胞一样变得意义非凡。网络技术的不断进步,网络科技人才的不断涌现,服务于各行各业,为自身,为企业公司或者整个社会的发展注入了新的活力。商业经济离不开交易,离不开即时互动,更离不开信息的往来,不但一个小企业的运行需要有秩序而且全面综合,就整个发展的社会经济而言更是如此。一个国家要强大,首先要经济强大,推动经济向前走的无疑就是科技,网络技术。只有加大科技和教育的投资才能壮大自己的的发展。科技是第一生产力这句话真的是永远都不过时。 作者:董卫华单位:黑龙江电信国脉工程股份有限公司 网络信息管理论文:网络安全信息管理论文 1网络信息安全管理中出现的问题 1.1计算机信息管理的最重要的一点就是要进行地址的访问,在信息地址访问的过程当中,信息都是错综复杂的链接的,所以,有些信息不容易被识别,从而使得信息存在很多不确定的因素,在进行信息地质访问的过程中,很多信息的流通都是来源于信息的发送者,发送者存储着大量的信息,如果对信息管理和监测的不当,就会出现诸多的问题,但是在面临问题的时候,没有一套完善的解决措施,这浅谈计算机信息管理技术在网络安全中的应用叶磊天津市红桥区体育场300131就给计算机网络的应用带了不便。在进行信息访问的过程中,访问的两个对象之间的联系是十分重要的,但是实现两者之间的信息监控是非常困难的,用户的背景和信息是不确定而不具体的,只有做到在日常的工作中,多注意信息的保存和管理,才能在面临危险情况的时候冷静处理。 1.2众所周知,计算机需要系统来运行,然而系统本身也有一些漏洞,而这些系统漏洞是十分致命的,不法分子就是通过系统的漏洞实现信息的窃取工作,不法分子会利用一些毫无用处的信息发送给主机网络当中,只要这一些信息进入到网络地址当中,其他的信息就只能在地址外面“排队等候了”,这样就会造成网络系统的繁忙,使得局域网内部出现混乱,之后就可以发送一些图片还有一些文档,然后这些图片和文档当中就混杂着一些病毒,这些病毒就可以通过系统的漏洞进入到计算当中,并且传播的速度极为快速,在短时间内计算机系统就崩溃,整个计算机内的信息都被窃取了。 2加强计算机管理技术在网络安全中的应用方法 2.1要裴炎高素质的计算机网络维护人才,毕竟现代社会是知识经济时代,拥有专业知识的人才对国家和企业的发展是十分重要的,因此就要引进和培养一批懂计算机的专业人才来服务国家和企业,防止一些不法分子利用一些邪门歪道来窃取重要的信息。计算机专业人才因为学过这方面的专业知识,他们会熟练的使用计算机管理技术来实现整个局域网的安全,随着计算机不断的发展,专业人才的知识也在不断的更新,他们能掌握计算网络当中一些重要的信息,熟练操作一些重要的软件和数据库,从而让计算机网络平稳的运行。因此,人才的引进是十分重要的,只有拥有软实力,才能在今后的竞争中占据有利的位置,不断适应时展的潮流。 2.2要做好计算机网络的信息安全管理工作,首先就要建立起一套安全的网络信息实施计划,并要根据计划一步一步的实施,要给社会营造一种绿色的上网环境,同时要在计划当中增加一些科学的元素,在实际的使用过程中,要构建一个管理模型,要多向先进的管理团队看齐,掌握好计算网络管理的中坚技术,这个时候计算网络信息系统就显得十分的重要,在面临问题的时候,可以系统中的步骤一步一步的拯救和改善,这样才能合理并安全的实现计算机信息网络的安全,相关的技术人员也要认真对待自身的本职工作,只有通过这样将责任个人化,才能使得计算机网络信息安全得到保障。 2.3在日常使用计算网络进行工作的时候,为了防止计算机网络出现漏洞,就必须要定期给计算机进行检查,使用一些计算机安全软件实时保护和监视计算机的基本情况,如果计算机出现问题,就要对存在的问题进行分析和采取一些措施来补救,不能拖延的太久,越拖得久,计算机积累的垃圾也就越多。与此同时,要针对不同的用户制定不一样的登录口令和验证码,避免一些不法分子很轻易的就用一些软件破译计算机的登录密码,做好计算机的网络信息管理工作,要将防范的范围扩大化,重视计算机软硬件之间的结合工作,做好细节的防范工作是保护重要信息不被窃取的重要途径之一。 2.4要提高计算信息信息管理的水平,最重要的一点就是引起足够的重视,对一些微乎其微的问题也要杜绝,时刻保持安全防范的意识,在工作中多加注意每个小细节,对于一些不良的信息要及时的清理,避免存在一些病毒从而窃取机密信息,企业和各个机关单位也要组建一批高素质的技术人员,并要培训这些计算机技术人员的计算机安全防范意识和管理能力,让他们从思想上牢固树立计算机安全防范意识,在工作中将这种思想传播给更多的人,毕竟做好计算机信息网络管理工作是一项相当紧迫的任务,因此,一旦信息系统受到黑客和病毒的进攻,各种隐私材料将在非常短的时间内消失,会给企业和机关单位带来惨重的灾难,因此,提高防范的警惕性是非常重要的。 3结束语 总而言之,随着信息时代的来临,计算机网络也得到了十分广阔的发展空间,人民对计算机网络的依赖性也越来越高,对计算机网络的要求也越来越高,随着计算机网络逐渐渗透到人民的生活中,人民也将一些个人隐私信息也存入到了计算机当中去,从而导致了计算机网络直接关联着人民的财产安全。因此,社会各个阶层都要认真审视计算机信息管理技术在网络安全之中起到的作用,从实际情况出发,找到优化计算机信息管理技术的方法,保障好国家和人民的利益,确保我国的信息系统平稳向前发展。 作者:叶磊单位:天津市红桥区体育场 网络信息管理论文:网络环境信息管理论文 1网络环境下威胁学校网络信息安全的主要问题 学校信息管理系统受到来自外部的攻击等恶意行为,部分系统在受到黑客等外部入侵或者攻击后,可能变为黑客利用的工具,然后再次攻击其它计算机。而学校信息系统的内部攻击主要是内部用户的不当行为,内部用户的尝试授权访问、探测预攻击等行为,如Satan扫描等都可能影响到校园网络的正常运行。1.4资源滥用和不良信息的传播校园网中的一些内部用户滥用网络资源,如利用校园网下载商业资料等,这样就让大量校园信息资源被占用。同时一些用户会在有意识或者无意识的情况下,在校园网络中传播不良信息,或者发送垃圾邮件,这些行为都增加了安全隐患。 2学校信息管理系统的安全防护体系模型 学校信息管理系统的安全建设属于一个系统而复杂的工程,需要根据信息系统的实际需求,构建动态的安全防护体系调整策略。信息系统的安全建设过程不属于单纯的技术问题,也并非将技术与产品简单堆砌在一起,而是需要我们积极转变思想观念,综合策略、技术和管理等多方面的因素,进一步形成动态的、可持续发展的过程。学校信息管理系统的主要服务对象是教学和学生,而大学生是网络中十分活跃的群体,因此,构建校园网络信息安全防护体系是十分必要的。本文结合P2DR模型,构建出了一个动态、多层次的校园网络信息安全防护体系模型如图1所示。计算机系统中会出现很多新的漏洞,新的病毒以及黑客攻击手法也不断涌现,同时校园网络自身也是动态变化的,因此,在构建好一个校园网络信息安全防护体系后,网络管理者必须对该防护体系进行实时更新,并定期进行维护,以此保障该防范体系的稳定运行,进而保障校园网络的安全性和有效性。在校园网络信息安全防范体系中,将安全策略作为中心内容,而安全技术为该体系提供支持,安全管理是一种执行手段,并积极开展安全培训,提高用户的网络信息安全意识,以此让安全防范体系得以不断完善。在这个信息安全防范体系中,安全策略是最为基础和优秀的部分,它可以在检测、保护等过程中指导和规范文件。可以说该体系中所有活动的开展实施,都是在安全策略的架构下完成的。安全技术为信息安全的实现提供了支撑,其中涵盖了产品、工具和服务等内容。信息系统中常用的安全技术有入侵检测、漏洞扫描和系统防火墙等,这些技术手段是安全防范体系中较为直观的构成部分,也是其中必不可少的内容,缺少了任何一项都有可能引发巨大的威胁。由于学校的资金等条件有限,在构建安全防范体系过程中,对于部分技术无法及时部署,这时候就需要以安全策略作为参考,制定合理的实施方案,让所有的安全技术构成一个有机整体。 3建设校园网络信息安全防护体系的目标与策略 3.1网络信息安全防护体系的建设目标 根据学校信息管理系统中存在的安全问题,综合考虑安全策略、技术和管理等多方面的内容,制定出一个动态的信息安全防范方案,并根据该方案构建安全、稳定、易于管理的数字化校园,保障学校信息管理系统的正常运行,这就是网络信息安全防护体系的建设目标。具体来讲,就是首先提高学校主干网络的稳定性,以此保障校园信息系统的可靠性。其次,不断完善学校网络信息安全管理体制,运用有效的安全防护手段,严格控制访问并核实用户身份,确保信息的保密性和真实性。第三,避免校园网络中内部或者外部的攻击、破坏,维护系统的稳定、安全运行。第四,在保障安全的基础上,防护体系应该尽可能地为系统的各项应用提供便利,全网的身份认证应该统一,并对角色访问进行适当控制。第五,构建稳定、安全和操作性强的网络信息平台,为学校的管理、教学等活动提供支撑。 3.2网络信息安全防护体系的建设策略 结合相关的安全防范体系模型,我们可以从安全策略、技术和管理等方面开展安全防护体系的建设工作。安全策略是建设工作的优秀内容,所有的工作都应该以此为参考。在建设过程中,首先应该制定总体的安全防护体系建设方针,然后构建网络信息安全防范体系,并在这个基础上制定相关的网络安全策略,如病毒防护、系统和数据安全等。在这个过程中为了确保安全策略的顺利实施,也需要制定相应的安全管理体制,并给出规范的操作流程。 4校园网络信息安全防护体系的总体架构 4.1划分安全区域 在网络信息安全防护体系的建设过程中,分层和分区防护是其较为基本的原则,要想保障信息安全防护体系的完整性,应该综合考虑安全防护层次和区域这两个方面。根据校园信息管理系统的实际需求,可以把安全防护体系划分为5个安全区域(如下图2),然后根据每一个安全区域的具体特征,制定相关的安全防护策略。在每一个划分的安全区域中,其安全防护也可以分为物理、系统、应用和数据安全这5个层次。 4.2互联网边界和校园骨干网安全区域的架构 为了保障互联网边界和校园骨干网中数据的可靠传输,以及保障各项业务的正常运作,可以根据网络的实际需求,将双优秀冗余结构应用于优秀交换设备中,让优秀交换设备与每一个汇聚交换设备实现双上联。将带宽管理设备、防火墙和链路负载均衡设备设置在互联网边界上,并在防火墙的隔离区设置域名解析和邮件服务等公共服务器。首先将防DDoS设备设置于外部网络中,以此避免校园网络以及内部用户受到外界攻击;将基于端口的地址转换应用于互联网的出口,这样外部用户就得不到真实的内部用户地址;在系统数据中心防火墙的隔离区放置公共服务器。 4.3校园数据中心安全区域的架构 根据学校建设数字化校园的实际情况,以及信息系统各服务器之间的关系,可以将校园数据中心划分为多个安全子区域,如应用服务器外区和内区、公共服务器区和数据库服务区。其中公共服务器中有电子邮件、Web等重要服务器,因此需要配备2台以上档次相同的物理服务器,服务器的高性能主要通过系统的负载均衡设备来体现。在防火墙的隔离区设置校园托管服务器,以避免外部用户的访问。要想将校园数据中心网络和校园网连接起来,需要经过优秀交换机中的虚拟防火墙,防火墙隔离区的公共服务器能够为外部网络提供服务,并可以保护网络免受外界攻击。数据中心的服务器可以通过负载均衡设备来均衡负载,以此优化网络服务,并发挥安全冗余的作用;由IPS实现对网络攻击的阻断,防止超文本传输服务器在统一身份认证等过程中外部用户的访问。 5结语 网络信息安全是数字化校园建设中研究的重点课题,在建设学校网络信息安全防护体系过程中应该做好管理工作。相信随着信息技术的不断发展与进步,以及学校信息系统安全管理水平的不断提高,校园网络信息安全防护体系将得到进一步完善,以此为学校网络信息系统的稳定、安全运行提供有力的保障。 作者:王园园单位:淮北职业技术学院
电力系统自动化技术论文:电力系统自动化计算机技术论文 1电力自动化系统概述 1.1变电系统自动化电力系统通过变电站和输电线路输送电能,在变电站运行过程中,仅仅依靠人工来监控电力供应,工作效率较低,并且难以及时进行信息反馈和实时监控。计算机技术在变电系统的应用,不仅极大地提高了监控精度和工作效率,而且帮助工作人员及时发现变电运行存在的问题,从而有针对性的采取有效措施,提高电力运行的可适应性和稳定性。在变电站自动化系统中应用计算机技术,光纤和计算机电缆作为最重要的媒介,实现了变电站二次设备的集成化、信息化和数字化。变电站系统利用计算机技术生产变电运行管理档案,变电系统自动化是电力系统发展的重要趋势。 1.2电网调度自动化电网调度自动化是电力系统自动化的重要基础,我国各级的电网调度自动化系统和计算机技术有着密切联系,终端设备主要有显示器、打印机、存储器、计算机网络接口等,这些设备都是经过计算机技术的整合,在电力系统局域网进行参数测量和状态检测。电网调度自动化系统主要实现在电力生产过程中,自动化分析和监控电网的运行状态、采集实时数据、评估电力系统安全状态、预测电力负荷、控制省级以上电网控制等,满足电力系统的运营要求。 1.3配电网系统自动化电力系统借助于计算机技术进行改造省级,实现电力系统网络化和配电智能化,配电网系统自动化分为三级结构:光线终端、配电子站和配电主站,配电网系统自动化有助于实现电力系统的资源共享,确保配电系统的安全稳定运行,保障电力系统的高效运行和高度自动化。 2电力系统自动化中计算机技术的应用 2.1电力一次设备在线状态检测近年来,我国电力部门积极引进先进的科学技术,和科研机构进行合作,在电力一次设备在线状态检测的研究中取得了很多的成就。电力一次设别在线状态检测可以长期连续地对电力系统一次设备如开关、断路器、变压器、汽轮机、发电机等设备的运行参数进行在线监测,通过实时监控一次设备的运行状态,科学分析电力一次设备运行参数的变化趋势,判断电力系统是否出现运行故障,及时对一次设备的维护保养,提高电力一次设备的利用率和使用性能。 2.2新型测控和继电保护装置光电式互感器技术在电力系统的应用,使得电力二次设备如继电保护、测控设备装置的功能和结构发生了很大变化。新型测控和继电保护装置省去了部分信号处理电路、A/D转换电路和隔离互感器,极大提高互感器的响应速度。 2.3智能化电力一次设备在电力系统中电力二次设备和一次设备的安装位置相距较远,两者之间用大电流控制电缆和强信号电力电缆连接。而智能化电力一次设备是指在设计电力一次设备结构时,充分考虑二次设备的运行,将电力二次设备的基本功能就地实现,节省大量的控制电缆和电力信号电缆,实现电力一次设备的保护和自带测量功能,如常见的箱式智能化变电站、智能化开关柜、智能化开关等。但是在实际的应用过程中,智能化电力一次设备很容易受到电力系统大电流断开造成的高强度电磁场干扰,其关键技术主要包括通信接口协议标准、电子部件和电磁兼容的供电电源等。 2.4光电式电力互感器电力互感器是输电线路的一种重要设备,其按照一定的比例将输电线路的大电流和高电压数值降到电力仪表可以测量到的数值,便于电力仪表的直接测量。但是,电力互感器的电压等级越高,其绝缘性能越差,并且设备的质量和体积也越大,动态的信号范围越来越小,导致输电线路的电流互感器饱和,甚至导致信号畸变。当前很多国家都成功研制了电子式互感器和光电式互感器,其相应的应用标准也逐渐完善。和普通电力互感器相比,光电式电力互感器的输出信号比较小,通常是毫安级,其很难通过较长的电缆线路将信号输送给相关的保护和测控装置,必须通过光电转换和模数转换将信号转换为数字信号之后,由光纤接口送出。 3结束语 电力系统自动化中的计算机技术的应用,推动了电力系统的快速发展,随着计算机科学技术的快速发展,计算机技术将在电力系统自动化中发挥着更加重要的作用。 作者:杨会宇单位:国网河南淇县供电公司 电力系统自动化技术论文:变电站电力系统自动化技术论文 1系统结构与性能 1.1系统性能特点:变电站综合自动化的监控和管理系统适应不同的工作环境,现场安装后可立即使用并稳定可靠运行。系统的软、硬件设备十分便于维护,各部件都具有自检和联机诊断校验的能力,为维护人员提供了完善的检测维护手段,包括在线的和离线的,都能准确!快速的进行故障定位,维护人员都能在现场自行处理。计算机监控和管理系统具有很高的可靠性(其平均无故障时间MTBF为:主要设备大于20000h,系统总体大于17000h。系统的软、硬件设备具有良好的容错能力。当各软、硬件功能与数据采集处理系统的通信出错,或当运行人员在操作时发生一般性错误时,均不引起系统的保护功能丧失或影响其它模块的正常运行。 1.2信息采集方式:对一个较先进的变电站综合自动化系统而言,其信号采集应该是可以完全分散分布和下放的,因为只有这样才能最大限度地减少二次控制电缆,简化二次回路。特别是在10kV变电站,可将测控部分合并在10kV保护装置内,根据模拟量对采样精度的不同要求,采用专用的电流输入口以接测量用。 1.3网络结构与通信:分散分布式结构,各间隔层与站级层所有控制指令、数据传送、信息交换等都是通过计算机数字通信实现的。这就对承担数字通信的物理介质的可靠性、实时性提出了非常高的要求。因此在变电站自动化向分散式系统发展时,采用计算机网络的优点来替代传统串口通信成为一种趋向。 2变电站电力系统自动化的技术发展途径 2.1神经网络控制技术的应用:由于神经网络具有本质的非线性特性、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力,所以受到人们的普遍关注。神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的。神经网络将大量的信息隐含在其连接权值上,根据一定的学习算法调节权值,使神经网络实现从m维空间到n维空间复杂的非线性映射。 2.2模糊逻辑控制技术的应用:模糊方法使控制十分简单而易于掌握,在家用电器中也显示出优越性建立模型来实现控制是现代比较先进的方法,实践证明它有巨大的优越性!模糊控制理论的应用非常广泛。电热炉一般用恒温器来保持几档温度,以供烹饪者选用,模糊控制的方法很简单,输入量为温度及温度变化两个语言变量,每个语言的论域用 组语言变量互相跨接来描述。 2.3专家系统控制技术的应用:专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面!虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用,但仍存在一定的局限性,如难以模仿电力专家的创造性。 2.4线性最优控制技术的应用:最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分,也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多,最成熟的一个分支。 3国内变电站自动化技术发展存在的问题 3.1不同产品的接口问题:接口是综合自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一,包括RTU、保护、小电流接地装置、故障录波、无功装置等与通信控制器、通信控制器与主站、通信控制器与模拟盘等设备之间的通信。这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通,需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通信规约等问题。 3.2运行维护人员水平不高的问题:目前,变电站综合自动化系统绝大部分设备的维护依靠厂家,在专业管理上几乎没有专业队伍,出了设备缺陷即通知相应的厂家来处理,从而造成缺陷处理不及时等一系列问题。要想维护、管理好变电站综合自动化系统,首先要成立一只专业化的队伍,培养出一批能跨学科的复合型人才,加宽相关专业之间的了解和学习。其次,变电站综合自动化专业的划分应尽快明确,杜绝各基层单位“谁都管但谁都不管”的现象。 4变电站自动化系统应能实现的功能 4.1微机保护:是对站内所有的电气设备进行保护,包括线路保护,变压器保护,母线保护,电容器保护及备自投,低频减载等安全自动装置。各类保护应具有下列功能:故障记录转贴于。存储多套定值。显示和当地修改定值。与监控系统通信。根据监控系统命令发送故障信息,动作序列。当前整定值及自诊断信号。接收监控系统选择或修改定值,校对时钟等命令。 4.2数据采集及处理功能:包括状态数据,模拟数据和脉冲数据。状态量包括:断路器状态,隔离开关状态,变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号、事故跳闸总信号、预告信号等。目前这些信号大部分采用光电隔离方式输入系统,也可通过通信方式获得。常规变电站采集的典型模拟量包括:各段母线电压、线路电压,电流和有功、无功功率值。 4.3事件记录和故障录波测距:事件记录应包含保护动作序列记录,开关跳合记录。变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现,一是集中式配置专用故障录波器,并能与监控系统通信。另一种是分散型,即由微机保护装置兼作记录及测距计算,再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。 4.4控制和操作功能:操作人员可通过后台机屏幕对断路器,隔离开关,变压器分接头,电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备,在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。 4.5系统的自诊断功能:系统内各插件应具有自诊断功能,并把数据送往后台机和远方调度中心。对装置本身实时自检功能,方便维护与维修,可对其各部分采用查询标准输入检测等方法实时检查,能快速发现装置内部的故障及缺陷,并给出提示,指出故障位置。 4.6数据处理和记录:历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容,它包括上一级调度中心,变电管理和保护专业要求的数据,主要有:①断路器动作次数;②断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数;③输电线路的有功、无功,变压器的有功、无功、母线电压定时记录的最大,最小值及其时间;④独立负荷有功、无功,每天的峰谷值及其时间;⑤控制操作及修改整定值的记录。 5结语 电力系统自动化控制技术近年来得到了快速的发展,并在电力行业展示出其独有的魅力,自动化控制技术的改进和自动化元器件性能的提高,对电力系统的稳定性、安全性和经济性起重要的作用。 作者:刘珍 单位:四川蜀能电力有限公司成都蜀达分公司 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化技术安全管理论文 1人员管理存在问题在电网建设、发展中,急需具有专业素质的管理人员 但实际状况是,相关管理人员对于电力自动化技术的掌握度较低,缺乏专业化的技术。与此同时,电力系统的相关专业管理人才较为缺乏,对于一些新进入企业的工作人员,其专业素养的提升培养较为缺乏,从而致使在管理工作中遇到问题无法科学判定及处理的状况。此种状况问题的出现对于企业的经济获取造成了较大的损失,使得电力系统的维护工作花费成本有所增加。而且,如果在事故发生后无法及时、妥善的排除问题,那么对于电网系统安全性而言也极为不利。因此,积极培养出一个具有专业素养的管理人才团队对于自动化技术管理而言极为重要。 2电力系统自动化技术安全管理科学措施 2.1合理设计电力系统自动化技术 首先需做的便是在电网自动化设计期间,对其相关影响因素进行全面化的考量、分析。在电力自动化技术设计中,需注意对其采用分布式的设计方式,也就是指将各个设计单元分隔开来,以此帮助有效避免在某一个单元内部,出现各个组成部分相互影响的状况。另外,在自动化系统运行时,二次接线的状况经常会出现。针对这些二次接线点,应相应地对其系统做简化处理,积极采用多功能继电器来替代二次接线工作。之后再对主控制及其它开关柜运用分布式的设计方式,实现其内部接线的简化处理,避免出现因操作失误而导致的安全事故。最后需注意的是,对于电网系统的扩展、兼容性均应注意进一步的加强,以此促使在各电力设备中,自动化技术均有用武之地,满足其使用需求。 2.2提升电力系统自动化技术维护水准 现今社会呈现出信息化的发展趋势,电力自动化技术也得到了较大的关注。在自动化技术管理中,准确判定其发展形式及方向极为关键。如此一来,便能够充分且全面的掌握自动化技术的功能及优点所在,进一步提升其维护水准,为电网系统运行安全提供保障。近些年来科技的迅速发展使得信息技术发展趋势越发突显,因此,在电力自动化技术管理中也需注意灵活运用信息技术,积极开发一些数字变电站,确保电网的安全及高效运行。信息化技术的应用能够帮助将搜集整理电网中大量的运行数据,实现对电网技术的高效管理,并促使其智能化水准得到提升,使得电网运行更加安全。 2.3提升自动化技术管理人员专业素养 为了促使达成电力自动化技术管理的目标,具备专业素养的人才队伍建设极为重要。技术管理人员需在日常工作中丰富自身的知识储备,尽可能的满足市场发展需要,对市场竞争环境进行全面分析,合理降低工作成本,为电力事业发展提供助力。第一,充分考量企业发展需求,明确各工作人员的工作职责及要求标准,促使其在日常工作中处于一个动态学习的状态中。站在长远发展角度考量,依照企业发展需求来对工作状况进行科学调整,强化自主学习意识。第二,注意采用因岗施教法方式。对于企业内部员工的培训管理,应在对其岗位职责需求充分考量的基础上,采用因材施教的方式。丰富管理人员先进管理经验;提升技术人员专业技能。第三,积极创设浓厚学习气氛。采用外出交流、鼓励、举办技能竞赛等多种方式,进一步帮助增强企业内部员工的自主学习意识。 3结语 为了更好的促进电力事业的发展,确保电网系统的安全、经济运行极为重要。现今科技的迅速发展使得自动化技术频繁应用于电网系统运行中,电力自动化技术也开始由低级转至为高级,整体开始走向进步。对电力自动化技术实行安全、科学化管理,积极达成相关的管理目标,才能够帮助有效促进我国电网事业的良好发展,进一步促进社会经济发展。 作者:黄卫华 单位:国网天津武清供电有限公司 电力系统自动化技术论文:电力系统厂站自动化技术论文 1电力系统自动化概述 随着时代的发展,人们生活水平的提高,时代要求电力系统实现自动化运行与管理,同时也是有效解决现代城市电力需求办法。在现代计算机技术等的不断发展下,极大地改变了原来电力系统自动化内涵,在EMS系统中已经综合了PAS工程,而且开发电力系统故障管理数据软件技术也成熟起来,电力系统的CCCPE统一体自动化就是最好的见证。CCCPE软件管理系统把电力电子管理装置和通信以及计算机控制集合于一体,能够检测与监控电力运行故障,而且对管理的全程都可实现自动化监控,对电力系统的电力调度能够成功承担完成。就装配电力系统各种自动化设备来看,与其他投资相比,引入自动化设备所用投资比重不大,但重要性能够与投资的电力系统主设备媲美。在电力系统中引进先进的自动化设备在一定程度上能够促进系统主设备运行效率的提高,使运行故障避免发生,并能够使主设备的使用寿命最大限度的延长,使配置新设备的时间推迟,能节约资源,使电力公司在设备投资上节省。为使用电需求的日益增多状况得到满足,使电力系统供电量与用电量处于平衡好的状态,在管理电力系统运行中,管理电能就离不开自动调节与电力控制装置。在对电力自动调节与控制装置进行研发时,为使控制要求更好地得到满足,相关研究人员详细分类了电力系统自动装置,自动化装置能够在电力系统接入后正常运行;在异常状态下能够运行,并且自动化控制的电力保护装置可同时发挥功能,这是最常见的两种。文章以电力系统厂站中自动化装置应用状况对电力系统的自动化发展进行阐述。 2厂站自动化概述 2.1火电厂自动化 自我国火电厂建立自动化系统以来,共经历了“第一代”和“第二代”以及“第三代”数字控制系统三个阶段。把彼此孤立的各个机组,建立起系统为第一控制阶段的内容,没有产生理想的效果。第二阶段这一问题没有被解决,在火电厂自动化历史舞台也渐渐退出。就目前火电厂自动化发展状况来看,正是发展中的第三阶段,该阶段的支撑为具备开放式特征的工业自动化系统。立足第三代数字控制系统的实际工作状态及其效率角度进行分析,能够完成实时监控全场电力工作行为任务,并能够将其向电力调度部门及时提供,这样电力调度部门就可根据各机组工作状态,分配全厂经济计算数据。与此同时,第三代数字控制系统还能够向电力系统各个“分部”反馈电力调度部门各项工作指令,这样调度部门通过合理调度整个电力系统,使其能够处于正确与科学的工作状态之中。分析第三代数字控制系统实际工作水平,其工作性能能够满足火电厂自动化工作需求,其作为自动化技术类型在火电厂推广和发展是值得的。 2.2水电厂自动化 就我国水电厂自动化技术来看,其建立是以计算机监控系统为基础实现的。在其发展初期,主要系统类型为分布式系统。而当代水电厂自动化技术全面改革的实现是建立在计算机监控系统不断进步基础上全面铺开的。目前,就水电厂自动化发展来看,其主要技术类型为全开放和全分布式监控系统。全开放和全分布式监控系统与集中式和分层分布式系统相比,具有明显的可靠性和可维护性优势,在电力生产和运行工作中投入速度更快,因此人们更“器重”它。无人值班为下一步发展水电厂自动化技术方向,对于这一发展目标的实现,水电厂不仅要把内部计算机实时监控系统建立起来,还需要其他调度部门的配合,把整个电网自动化系统建立起来,从而使有效监视与采集整个电网信息数据能够实现,这样无人值班的发展目标就会在各个自动化系统相互监督下成功实现。 2.3变电站综合自动化 变电站的综合自动化作为自动化管理技术是把各项优秀技术集中为一体。在实际工作当中,其能够完成检测电力工作现场数据,并将在其他系统的支持下分析无法测量的数据,将记录下来,调度部门对其进一步分析和使用带来便利。目前,变电站综合自动化技术能够有效集中电力系统各个分散设备,实现有效调度电力系统各个设备。由于同质性为电力系统当中部分设备特征,因此为防止相互干扰和混淆调度指令信号,变电站综合自动化系统能够有效划分系统单元,以中央单元和间隔级单元呈现,综合自动化系统特点正体现于此,其优势也正在这里。 3厂站自动化技术的发展趋势 综合自动化技术为当今发电厂和变电站自动化技术,其主要特征为分层分布,在科学技术不断进步下,方兴未艾为其发展状态,以下为其大致发展趋势。电子、计算机、通信技术加速了厂站自动化技术的发展,IED兴起在20世纪末,被广泛地应用在工业自动化领域和电力自动化方面。IED实际就是一台嵌入式装置,具备微处理器等部件,对各种不同工业应用环境都能够满足,应用场合不同其软件也具有差异,电子电能表等就是比较典型的IED。以这一定义为依据,我们针对厂站自动化系统,可以以IED来看待其中的间隔层测控等装置。通常各种IED之间接口为工业现场总线或工业以太网,由于应用环境不同其信息交换协议也存在差异。特别强调一下,在厂站自动化领域中,PI的应用存在逐步扩大趋势。作为工业自动化产品的PLC比较经典,应用历史较长,目前处于发展与改进中,但在过去电力自动化行业相当长一段时间内,其被较为广泛地应用在电厂自动化机组单元控制外,在远动与继电保护领域运用极少。近来在厂站自动化领域,PLC的应用呈现出扩大和深化趋势,成为关注的焦点。 4结束语 综观当前我国电力事业发展整体状况,其主流趋势就是自动化能够贯穿于整个电力系统运行和调度之中,这对于未来电力事业发展而言,也是其主要走向。而作为电力系统,其电力调度实现自动化对于用电紧张局势可以发挥更好的缓解作用,并且在很大程度上有利于促进电力系统稳定运行状态的提高,从而使我国电网用户享受的电能更具有安全性和稳定性以及可靠性,为用电居民和用电企业正常生活和生产运行提供全面保证。文章以我国电力系统厂站自动化为研究对象,详细论述了其调度技术和发展趋势,把相关结论总结出来,以期为同行工作提供借鉴。 作者:黄年 单位:平南供电公司 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化计算机技术论文 1三层应用模型 在新型的电力自动化系统中,多了一部分以往所没有的结构——应用服务器,处于三者正中间的位置。处于中间件的应用服务器在这一结构中,在对前置机的数据进行接纳的同时自动备份,历史数据的存在为数据访问中逻辑规则的实现开辟了路径而电力工作站的功能借助逻辑规则以及数据库得以实现。同时不能忽视的是DCOM是实现应用服务器和电力工作站通讯功能的基底,ADO则是应用服务器和数据库服务器实现通讯的依据。在这一模型的基础上,还有两个很大的优势。第一个就是使得软件自身的可扩充性得到了进一步的增加和推动,假如数据发生了相关的逻辑规则的变化,不需要改动其他,只需要将对应的中间件(应用服务器)就可以了,这个时候对于电力前端也不必担心,影响是微小的。第二个优势则是在安全性能上的保障,因为前后客户端没有直接的数据往来,而是通过应用服务器进行,这样以来便使得一些不安全因素得以避免。 2计算机技术在电力系统中的实现 2.1系统的应用服务器 在上文中所提及到的三层C/S结构,所添加的中间件的部位是最为重要的部分。这里将对中间件进行一个较为详尽的解释。这一部位具有强大的通信功能,同时自身的可扩展性可以得到极高的展现。由此使得客户机与服务器之间、服务器相互之间的数据传输稳定进行,实现两者群体之间的通信进行。结合在上文中所提到的功能的实现问题,可以知道,应用程序服务器在发挥本身程序功能的同时,又承担着DCOM服务器的角色。 2.2实时数据的获取和保存 应用程序服务器是承接实时数据的纽带。说到实时数据这里就要有所区分,实时数据是分为未处理的和已处理的两个部分,前者是存在于前置机中,后者则是具体的计算之后呈现的。这里需要提及到的是WinSock编程。当操作电力自动化时,内部存在一个存盘线程,位于后台部位,只要不是有系统出现暂停或者是退出的问题,就会一直运行。 2.3系统的应用逻辑 在文中我们所采用的三层C/S结构,应用逻辑是需要被定义在应用服务器端的,这样就可以达到所有用户共享这一资源的目的,假设遇到事物逻辑变化,则只需对服务器中的应用逻辑进行一定的更改即可。这样就使得客户端在运行和使用过程中减少了很多不必要的问题。 3计算机技术应用于电力系统自动化的价值和意义 当今社会的发展速度加快,对于电力的性能要求也进一步提高。将计算机技术应用与电力系统自动化的过程中,可以有效提升相关电力部门的管理水平和工作效率,自动化和智能化的优势得到很好的展现。另一方面则是在安全性方面更加有保障,由于计算机技术本身的自动化优势,可以将许多风险性事件的危险度降到最低,电力系统在自动化加强的同时,对电力使用的安全性能方面也有显著加强,使得安全性有效提高。计算机技术于电力系统自动化的应用过程中产生了极大的积极效益,促进了社会整体的进步与发展。 4结语 综上所述,在电力自动化系统中进行的数据传输本身便十分巨大,加之自身种类的多样性的存在,使得通讯功能的优劣成为了系统整体性能是否良好的至关重要的因素。简而言之,对于电力自动化系统中问题的探究,便是对前置机和数据服务器以及电力工作站等方面通讯问题的探究。在本篇论文中,为达到电力部门于工作过程中得以稳定操作,致力于探究编程技术的实现,以促进电力系统于运行中的有效性。 作者:李萍 电力系统自动化技术论文:计算机与电力系统自动化技术论文 1.电网调度自动化 电网调度自动化,简单来说,就是运用现代自动化技术,对电网进行调度和管理。电网调度自动化是电力系统自动化的重要组成部分,也是非常关键的内容。在我国,根据实际情况,对电网调度进行了相应的等级划分,由低到高依次为县级电网调度、地区电网调度、省级电网调度、大区电网调度以及国家电网调度。以县级电网调度自动化系统为例,其基本结构如下:在电网调度自动化中,计算机网络系统是最为关键的部分,其与服务器、工作站、显示器、变电站终端设备等在计算机系统的连接下形成了一个相对统一的整体,构成了电网调度自动化系统。在实际应用中,电网调度自动化所涉及的方面是非常广泛的,不仅需要对电网运行数据进行实时采集,还需要对电网运行中的安全性和可靠性进行有效评估,更需要对整个电力系统的运行状态和负荷能力进行预测,而这些功能的实现,都离不开计算机系统的支持。不同等级的电网调度对于计算机系统的需求也存在很大的差异,对于级别相对较低的电网调度自动化系统,可以选择PC机作为服务器或者工作站;而对于级别相对较高的电网调度自动化系统,由于电网容量更大,结构更加复杂,对于计算机系统的需求也较高,需要选择更加先进的计算机技术以及更加可靠的软件支撑。 2.智能电网技术 智能电网的基本网络结构如下:智能电网技术可以说是计算机技术与电力系统自动化技术有效结合的最佳范例,其中涵盖着相当多的技术,不仅电网的调度需要依靠智能电网技术对全局进行控制,而且智能电网技术同时也覆盖了发电、输变电、配电、调度等环节,计算机技术也随之深入到了电网运行的各个环节。在智能电网中,计算机技术的应用主要体现在稳定控制系统、调度自动化系统、柔性交流输电等方面,而正是由于计算机技术的应用和发展,才使得智能电网技术变得突飞猛进。从目前来看,我国构建智能电网的主要目标之一,就是利用现代数字化技术进行电网的建设。而在这个过程中,必然需要计算机技术的支持。首先是通信系统,利用现代通信技术,智能电网可以更好的对电网运行数据进行采集、传输和保护,需要电网建设人员的重视。在智能电网中应用通信系统,可以对电网的功能进行扩展,提升电网对于风险的抵抗能力,保障电网运行的稳定性和可靠性。同时,用户也可以通过通信系统,对智能电网服务系统进行访问,对电力相关的问题进行实时在线咨询,实行用户与供电企业之间的良好沟通。其次是信息管理系统,其同样是智能电网的重要组成部分,同样是以计算机技术为基础构建起来的。信息管理系统的功能主要是对信息的采集、处理、集成和显示,保障信息安全。信息管理系统在智能电网中的作用是非常重要的,例如,信息的采集和处理可以实现对各种信息的记录、归类、总结,方便人们进行查询;信息的集成可以有效提高智能电网的信息处理能力;信息显示可以为用户提供了解电网运行情况的平台;对于信息安全的保障则能够避免用户信息的泄露,使得用户的权益得到更好的保障。然后是网络拓扑,未来智能电网的结构必然是向着稳定性强、灵活性高的方向发展,而我国能源分布不均匀的情况使得发电区域和用电区域相距甚远,电力在传输过程中会出现大量的损耗。对此,我国在电力网络中加强了对于计算机技术的应用,通过直流联网工程等项目,对电网结构进行了优化和调整,从而有效确保了电网的经济高效运行。 3.变电站自动化 在电力系统中,变电站以及相关输配电线路的主要功能是方便供电企业与电力用户的相互沟通和联系。在应用计算机技术前,供电企业与电力用户之间的信息传递通常都是由人工方式进行,不仅效率低下,而且存在很大的滞后性。建设变电站自动化系统,融合计算机技术,可以极大地提高信息反馈效率,加强对于变电站的监控和管理,保证变电站的安全稳定运行。变电站自动化系统如下图所示:在不断的发展过程中,借助于计算机技术,变电站逐渐实现了自动化运行和管理,二次设备也开始朝着数字化的方向发展,并且随着计算机技术的不断深入,还将实现变电站的网络化和集成化。变电站自动化系统的出现,一方面,可以有效简化变电站的操作流程,实现无人值守,另一方面,也可以促进电网调度自动化的有效实现,必须得到电力技术人员的充分重视。 4.结语 总而言之,在当前科技发展的带动下,计算机技术得到了突飞猛进的发展,在电力系统中也得到了日益广泛的应用。将计算机技术和电力系统自动化技术有效结合在一起,可以推动电力系统自动化的快速发展,为电力用户创造一个稳定可靠的用电环境,进而促进我国社会经济的持续健康发展。 作者:马波 王惠丽 单位:国网河南省电力公司三门峡供电公司 电力系统自动化技术论文:电力系统调度自动化技术论文 1电力系统检测与控制功能 电力系统存在的作用不仅是为了满足人类的生产生活之需,而且还是电力企业追求发展成果与利润的基础。为了保证电力系统中的发电厂能够自动进行发电、电力的调度能够实现科学经济化和电网的安全稳定运行,电力系统的检测和控制功能就显得十分重要。电力调度自动化系统具备的电力系统检测与控制功能,能够为整个电力系统的调度自动化提供数据支撑。在电力系统运行过程中,检测系统对系统运行的各数据信息进行采集,利用计算机软件进行信息的分析和处理,将相关信息显示在终端设备上,调度员对相关信息与数据进行整理,依据制定好的对策和计划,让电力调度系统执行既定的调度方案。对于数据分析可能出现的异常情况,采取合适的控制动作,对系统进行控制,确保电力系统的安全、适用和可靠。 2电力系统调度自动化技术的应用现状 随着时代的发展,各种先进的技术不断出现并发展成熟,极大地改善了人类生产生活条件。电力作为人类使用的重要的能源之一,在与电力相关的领域,信息化水平逐渐提升。目前,电力系统已经实现了自动化运行,整个系统中的电力系统调度自动化技术也在不断发展,而且相关公司研发了许多的电力系统调度自动化功能系统,并将这些系统应用于我国的电力能源的实际调度之中,为社会的发展进步做出了巨大的贡献。目前,在我国电力系统调度自动化领域广泛采用的主要是符合国际公认标准的RISC工作站和POSIX操作系统接口。如下对几种应用广泛的电力系统调度自动化技术的应用详情做一个简要的介绍。 2.1、CC-2000电力系统调度自动化系统 CC-2000电力系统调度自动化系统作为一款面向现代的高水平的电力调度系统平台,是由我国电力研究领域领先的中国电力科学研究院、清华大学、东北电力集团公司等共同开发研制而成的。这个系统采用了分布式的结构和面向对象的技术,采用事件驱动和封装思想为此应用软件提供的透明的接口。整套系统利用分布式结构,将实时数据的采集、数据存储和数据处理以及其他各种应用按照功能的不同,分布在不同的结构层上,整个系统中某一部分出现故障,对整个系统其他部分的运行不产生影响,而且整个系统还能维持一定程度的正常运行。这套系统目前已在我国的国家调度中心和华北、东北等地的电网调度通信中心成功应用,对我国电力系统的安全、可靠和经济运行提供了支撑。 2.2、OPEN-2000能量管理系统 OPEN-2000能量管理系统是在1998年,由南京的南瑞集团公司开发出的一套对电网进行监控、采集数据、控制自动发电、电力系统应用软件、调度员培训仿真系统、配电管理等各种功能于一体的电力调度管理系统。这套系统具有开放性和分布式的特点,是电力系统调度自动化系统中较为先进的一种。这种系统是我国首次将IEC870-6系列的TASE.2协议集成于软件平台的系统。目前已在国家调度中心、湖北省调、广东省调、山西省调和深圳、上海等大中城市的调度中心安全稳定运行。 3电力系统调度自动化技术的发展前景 随着计算机技术、电子通信工程和数据库技术等的不断发展,使得电网系统调度自动化技术不断趋向发展成熟,极大地促进了我国电力事业的发展。如下,笔者结合时展潮流和相关科研进度,预测电力系统调度自动化技术的发展将会朝着如下方向前进。(1)可视化。当前,人们对于各种信息和数据更追求直观化的认知,因此,利用图像图形技术将原始的数字、表格、文字等呈现出来的资料转化为直观的可视化的图形图像信息,是时展的必然趋势,这也是电力系统调度自动化技术将来的一种重要发展方向。对于调度过程中,各种信息利用图形和图像表达出来,更加直观地方便相关人员对电网运行状况、调度情况等进行有效及时的掌握。(2)智能化。电力系统调度自动化的智能化技术是不久的将来,电力系统调度自动化系统即将实现的一种功能,这也是电力电力系统调度自动化技术发展到现阶段的必然结果。(3)数字化。近年来,在各领域数字化技术均得到了良好的应用。在电力系统调度自动化领域,其运用也会很快地实现。电力系统调度自动化技术的数字化利用先进的遥感技术、虚拟现实技术、GPS技术等新兴技术,应用到调度系统中,促进整个系统在可视化和智能化得以实现的同时,还利用先进的数字控制技术对电力调度过程进行有效良好的控制。 作者:李丽娜 刘雪梅 单位:国网冀北电力有限公司唐山供电公司 电力系统自动化技术论文:电力系统继电保护自动化技术论文 1继电保护自动化技术在电力系统中的实践应用 1.1继电保护自动化技术在电力系统中的应用 ①继电保护自动化技术在母线保护中的应用。母线继电保护主要包括两种,即相位对比保护以及差动保护。相位对比保护指的是通过相位的对比方式,提高系统保护母线的可靠性和有效性;差动保护是将特点以及变化都一致的电流互感器设置在母线元件上,当系统母线侧边端子和二次绕组进行连接之后,再将继电保护装置安装在系统母线差动位置。在大电流接地过程中,通过三相连接的方式实现;小电流接地过程中,在相间短路中设置系统母线保护,然后通过两相连接的方式实现。②继电保护自动化技术在发动机保护中的应用。发电机是电力系统的重要组成部分,保证发动机的安全、稳定运行至关重要。继电保护自动化技术在发电机保护中应用主要包括两个方面:一方面,重点保护,如果发电机定子绕组匝间发生短路故障,将会导致发电机的故障部位温度上升,破坏绝缘层,威胁发电机的安全运行,通过在定子绕组内安装匝间保护装置,能够有效的防止定子匝间短路故障的发生;如果发电机的单相接地产生的电流超过规定值,通过安装接地保护装置能够对发电机进行继电保护;通过将发电机中性点、电流、相位进行相互结合,能够形成纵联差动保护,实现对发电机的保护;另一方面,备用保护,过电压保护能够有效的防止发电机自负荷较低的状况下发生绝缘被击穿的现象;过电保护能够有效的实现对外部短路故障的保护,防止发生短路破坏发电机;当发电机定子绕组发生低负荷问题时,继电保护装置能够自动切断电源,并发出相应的报警信号,实现对发电机的保护。③继电保护自动化技术在变压器保护中的应用。变压器是电力系统的重要组成部分之一,对电力系统的运行安全性和稳定性具有非常重要的作用。继电保护自动化技术在变压器保护中的应用主要包括以下几个方面:其一,短路保护,变压器短路保护包括阻抗继电保护和过电流继电保护,阻抗继电保护主要是通过利用变压器阻抗元件产生的保护作用,阻抗元件运行一段时间之后,会自动切断电源,以此实现对变压器的保护;过电流继电保护主要是在变压器电源两边电源和时间元件中安装过电流继电保护装置,电流元件运行一段时间之后,会自动切断电源,进而实现对变压器的保护。其二,瓦斯保护,当变压器的油箱出现问题时,在故障电弧的作用下绝缘材料和油都会发生分解,产生有害气体,通过采用瓦斯保护,当油箱出现上述故障时,能够自动的启动保护动作,将变压器电源切断,同时发出警报信号通知维护人员赶到故障地点进行处理。其三,接地保护,对于不接地变压器保护,应该采取零序电压保护措施;对于直接接地变压器保护,应该采取零序电流保护。④继电保护自动化技术在线路接地保护中的应用。电力系统的线路错综复杂,接地方式也相对较多,因此电力系统的接地方式包括大电流型接地与小电流型接地,当出现大电流接地时,应该立刻切断电源,防止接地故障对电力系统造成的破坏;当发生小电流型接地时,继电保护装置会发出报警信号,电力系统在一定时间内依然可以运行。针对不同的接地故障,应该根据故障状况采取相应的保护措施,具体状况如下所示:其一,零序功率,当电力系统发生接地故障时,零序功率的方向发生变化,零序电流波动相对较小,以此实现对电力接地故障的预测以及保护;其二,零序电流,当电力系统线路发生接地故障时,零序电流会迅速上升,继电保护动作非常敏感,能够及时的采取切断电源的保护措施,对电力系统进行保护;其三,零序电压,电力系统在正常运行时,并不会产生零序电压,如果电力系统发生接地故障,会导致零序电压的产生,继电保护装置能够及时的发出相应的报警信号,同时电网维护人员通过观察电压表数值能够判断系统是否发生接地故障,主要是因为当电力系统发生接地故障时,电压数值会降低。 1.2实例分析 文章以某电网为例,该电网于2010年应用了继电保护自动化技术,2011年4月23日,110kV变压器主变低压侧继电保护动作,1号主变101开关跳闸,2号主变119、131开关过流保护动作跳闸,重合闸动作,合成功,电网维护人员赶到事故现场,设备并无异常,维护人员通过查看跳闸过的线路,两条线路故障都能够合闸成功,但是却导致越级跳闸。通过对故障进行分析,发现为线路故障,开关拒动,处理方法表现为:把故障开关隔离,恢复供电,然后通知检修人员认真检查,查实状况后采取措施进行检修。 2继电保护自动化技术的未来发展趋势 继电保护自动化技术的未来发展趋势主要包括以下几个方面:其一,智能化,近年来,人工智能技术在电力系统继电保护自动化中得到非常广泛的应用,例如模糊逻辑算法、遗传算法、神经网络等,通过将这些人工智能技术应用在继电保护自动化系统中,能够保证继电保护自动化系统正确判别故障,并具有智能化解决复杂问题的能力,进而实现继电保护的智能化;其二,网络化,计算机网络技术在国家经济建设以及能源发展中发挥了至关重要的作用,通过将网络化技术应用在电力继电保护系统中,利用计算机网络能够将主要设备的继电保护装置连接在一起,创建继电保护装置网络,能够显著的提高继电保护的可靠性,因此电力系统继电保护技术的网络化是未来发展的一种必然趋势;其三,计算机化,随着计算机技术的快速发展,自动化芯片控制的电路保护硬件已经从16位单CPU结构发展为32位CPU微机保护结构,显著的提高了继电保护的性能以及响应速度,继电保护自动化系统的计算机化已经成为不可逆转的发展趋势。 3结束语 总而言之,继电保护是电力系统的“哨兵”,通过将继电保护自动化技术应用在电力系统中,能够实现对电力系统的实时监控,当电力系统发生故障时,能够及时、准确的确定故障部位,并发出报警信号通知电网维护人员赶到故障地点将故障排除,尽可能的降低故障造成的影响,进而保证电力系统能够安全、稳定的运行。 作者:赵军 单位:陕西省地方电力(集团)有限公司甘泉县供电分公司 电力系统自动化技术论文:电力系统中的自动化技术论文 1几种自动化技术介绍 1.1主动对象数据库技术这种技术在电力系统监视及控制中应用较为广泛,对软件的继承性及封装性产生深远影响,同时对电力系统的开发及设计也具有革命性的推动作用。随着电力行业的快速发展,为了保证电力运行稳定性及安全性,应当大力推广最新的对象数据库技术。和一般数据库相比较,主动对象数据库技术具有主动性功能,利用自身携带的触发子实现电力运行中的监视功能,并利用对象函数对电力运行进行有效控制,以提高电力运行的稳定性。而传统的数据库技术的一些判断功能,主要依靠外界程序完成,所以安全性不高。主动对象数据库技术由于具有触发机制,再加上对象技术,便能对电力运行实现自动监控,并在数据读写的同时,对数据库进行管理及更新,完成了数据资源共享,也实现了电力系统运行稳定性。随着电力系统运行规模不断扩大,复杂性也相应提高,需要解决的供电问题有所增加,所以,主动对象数据库技术也应自动升级,并拓展功能范围,以适应复杂变化的电力运行系统,实现供电高效化。 1.2总线控制系统总线控制系统指的是将电力运行中的各个设备通过一定设施和控制室内部的仪表及设备连接起来,所形成的具有双向、多功能的通信网络。该系统是在传统的测量系统上发展起来的,只在传统装置中安装了微处理器,从而实现自动获取供电信息的能力。这些微处理器通过电缆相互连接,并和远程监控计算机也保持连接,使得微处理器获得的供电信息能够在网络内部传播,并通过远程控制计算机进一步处理,实现了信息在整个电力系统中的广泛传播。信息在不同微处理器中按照一定的通讯协议传输的,由于和监控计算机相连接,所以便实现了自动控制系统。总线控制系统具有开放性及分布涵盖范围广等特性,被作为电力系统的纽带,安装在总线上,从而形成网络系统,实现对电力运行中的信息进行有效控制、补偿计算、监控及优化等,所以,通过应用该技术,电力运行中的诸多内容能够得到快速解决,从而实现了运行高效性及稳定性。总线控制系统目前在我国电力运行中被广泛应用,通过传感器及变送器,经电力运行信息收集,输送给监控计算机,该计算机通过进一步分析处理,最后指令。该系统在结构上采用了控制器及变送器,将二者有机的而结合在一起,提高了抗电磁干扰能力,从而有效提高了电力系统的稳定性及精确性。另外,该系统在运行方式上采用分开的方式,将变送器安装在监控现场,而控制器则安装在控制室内部,这样有利于电力信号技术被采集,通过变送器输送给控制器,形成了一个简单的回路系统,从而避免了众多弊端。 1.3光互连并行处理器阵列该技术具有如下特点,首先,在运行中不受电容负载影响,从而具有较高的安全性及灵活性;其次,解决了诸多电力运行中的问题,如能够有效解决临界线长度限制问题,也可以解决线路输出端受限制问题。此外,能够连接在计算机系统内部,实现了减小时钟扭曲问题;再次,不受传输路径的限制,能够在光波导中自由传输,并不会和光束发生相互交叉。该技术结合了光子传输和电子交换,具有较强的灵活性及重构性,不受传输宽带的影响,具有较强的抗电磁干扰能力,所以在电力系统运行中具有广泛的应用潜力。此外,该技术能够对电力系统的自动控制及继电保护进行更新,并能够将继电保护水平进一步提高,使电力运行系统更加稳定、安全。 2自动化技术在电力运行中的应用 2.1在电力调度中的应用随着电力运行规模不断扩大,对电力调度系统的准确性及及时性也有进一步提高。在改进时,应采用信息技术及其它自动化设备,以提高调度效率,同时也应加快遥信、遥控设备使用力度,使电力设备的运行情况能够及时传送到网络上,被调度工作人员及时采集、分析,进而对调度制度作进一步完善。此外,通过使用先进设备,电力运行中的电压、电流及供电功率等情况都能及时被工作人员所知晓,从而提高了电力系统运行稳定性及安全性。 2.2在配网系统中的应用配电网涉及到众多环节,并具有一定的危险性,所以,加大自动化技术的使用力度,能够提高供电效率,也能够提高供电安全性。为了实现电网系统的高效运行,应加大自动化技术的使用力度,将计算机网络技术、通讯技术、自动监控技术及遥感等技术应用到设备运行检测中。使工作人员和电网设备保持统一状态。在配网中通过使用自动化技术,能够有效降低劳动成本,也能偶减少设备维护成本,更重要的是提高了供电效率,为企业增加了经济收入。 2.3在变电监控中的应用变电系统是电力运行中的重要环节,在供电规模扩大的同时,自动化技术应用要求也有所提高,所以,应加大自动化设备的使用力度,才能保证变电系统的高效运行。变电系统在自动化技术应用时,应加大最新设备的使用量,并配备相应的技术人员,使设备和人员相统一,从而实现变电系统、一次设备及二次设备的功效运行。如,应加大无功补偿技术的使用力度,使变电系统的电流、电压及供电功率始终处于稳定状态。另外,还要采用远程监控技术,对变电设备实施全方位监控,从而有效提高了设备运行的安全性及可靠性。 3结语 随着电力系统运行规模不断扩大,对运行效率也提出更高要求。必须加大自动化技术的应用力度,才能提高电力运行效率,满足现阶段人们的用电需求。本文就电力行业中自动化技术的应用进行分析,希望具有参考价值。 作者:胡孝奇单位:河南能信热电有限公司 电力系统自动化技术论文:电力系统下的电气自动化技术论文 1.电力服务实现智能化 在现代化生活中,电力已经渗透进各行各业,如果电力系统出现问题,很多行业将无法正常进行。由此可见,电力系统的正常运行显得如此重要。作为电力系统智能化的重要构成,电气自动化技术可以让操作人员在高精准度要求下实现系统设计,而且让系统实现自动化地进行自我分析所出现的故障,即系统运行的智能化。这种方式,可以让那个电力系统运行得更为高效准确。电力系统的高度自动化运行,让其服务功能得到了升级,实现了电力服务的智能化。 2.电气自动化技术在电力系统中的有效应用 2.1.本文经过研究分析,总结出现阶段电气自动化技术在电力系统中的应用主要包括以下几方面,下面,我们就来详细了解下。第一,仿真技术。在电力系统运行中,仿真技术是一项非常常用并且实用的技术,对于完善电力系统科学运行可谓是意义重大。仿真技术既可以应用到实验中,也可以应用到实践中,在实验过程中通过应用仿真技术,所得出的实验数据与实际数据非常相近,这样就可以避免重复大量的实际测量、实际运算等工作。同时,仿真技术在故障排除、分析中也得到广泛应用,有效的提高了对电力系统故障分析、排除工作的效率。 2.2.其次,就是智能技术。智能技术是电气自动化技术重要的表现形式之一,智能技术在电力系统中的应用可谓是发展迅速,并且发展空间非常巨大。在智能化系统的支持下,可以迅速发现电力系统运行中发生故障的所在之处,并且可以在最短时间内反馈给工作人员,提高了电力系统运行的灵敏度,有效降低了单位时间内的停电次数,提高了电力系统的运行效率。 2.3.实时动态监控技术。该技术也是电气自动化技术表现的一种形式,电力系统通过该技术的应用,可以对电力系统运行的各部分动态进行实时监控,并且可以对运行数据进行记录,并能及时反馈到操作室,对于预防电力系统运行事故的发展意义重大,提高了电力系统运行的安全性、可靠性。 2.4.柔性交流电系统技术。该技术是一种较为先进的处理技术,在电力系统运行过程中,该技术可以针对某些环节进行综合功能以及独立功能方面的处理,调控电力系统的关键性参数,该技术所涉及的技术是很多的,最为优秀的技术就是ASVC。该技术的优势就是调节的速度非常之快,可调节的范围也很大。所以,该技术在使用过程中,基本上没有噪音,也没有延迟,工作效率高,控制能力强。 3.电气自动化在电力系统中的应用趋势 自动化的发展则趋向于:第一,由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。第二,由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。第三,由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。第四,由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。第五,装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。第六,追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。第七,由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如管理信息系统在电力系统中的应用。 4.结语: 综上所述,电力能力是当今世界发展应用最为广泛的能源之一,而电子自动化技术也是当今世界发最活跃、最充满生机且发展潜力巨大的技术之一,所以不断研究电气自动化技术在电力系统运行中的应用以及发展趋势对于我国经济社会的可持续发展意义重大,以上就是本文所研究的主要内容,希望可以给广大同行业者带来帮助和提供借鉴。 作者:尹荣海单位:辽宁大连金州林场 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化技术安全管理论文 摘要:现在,随着社会经济的不断发展,国家电网得到了高度的应用,其应用的领域越来越广泛,而且,运行的效率得到了很大的提升。科学技术的发展,能够促进电力系统自动化的发展,然而,带那里系统自动化技术还是存在一定的局限性,电力系统的故障会导致大范围的停电,影响了人们的生活和工厂的生产。本文通过对电力系统现在运行的现状进行分析,并针对问题,提出可行的建议,促进电力系统自动化的发展。 关键词:电力系统;自动化技术;国家电网 现在,我国经济发展迅速,为了能够促进电力系统平稳的运行,就必须实现电力系统自动化技术的发展,减少电力系统自动化技术在使用中出现的故障,提高其可靠性。科技的发展促进了电力系统自动化的发展,电力系统也朝着更加高级的方向发展,能够实现整体的发展。为了能够实现对电力系统的安全管理,要进行合理的安排,对管理方针进行优化,协调各项管理内容,完善相关的水平,促进综合电网的发展。 1电力系统自动化技术的现状和问题 1.1电力系统自动化技术设计存在问题 我国的电力事业发展起步比较晚,与一些发达国家相比还是比较落后的,我国也进行了几次大规模的电力系统的改造,电力系统自动化技术还不够成熟,导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本,现在,我国在进行国家电网建设的过程中,由于电力系统自动化技术的局限性,导致了其不能提高效率,在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟,虽然经过几次大规模的改造,但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以,在对电力系统自动化技术使用的过程中,电力系统自动化技术不能实现兼容性,在不同的设备上不能同时使用,其接口是不一样的,而且出现了设备之间不能连接的问题。现在,国家电网的覆盖范围比较大,各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的,使用的电力设备也是不同的,在对电力系统自动化技术设计的过程中,在管理上就应该采取不同的方法,这也给管理带来很大的难题。所以,在电力系统自动化技术设计的过程中,应该分析不同地区使用的电力设备的共同点,能够使自动化系统具有兼容性,可以在不同的设备上使用。 1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题 在使用电力系统自动化技术中,设备很容易出现故障,导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格,在选择电力设备中,为了能够减少经济成本,他们就会忽视电力设备的性能,导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中,对技术的成分要求比较高,在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感,他们的专业知识也不够扎实,这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误,在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障,在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题,对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中,会出现各类干扰问题,不能使系统稳定的运行,对电力系统产生很大的隐患。 1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题 电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才,但是,在实际的管理中,这些管理人员的素质并没有达到要求,当电力系统自动化技术出现故障的时候,都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏,导致我国国家电网的安全受到威胁。所以,要解决这个问题,就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养,促进安全的宣传和教育,防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想,这就导致了管理人员不负责任,相互推诿的现象发生。 2电力系统自动化技术的安全管理措施 2.1完善电力系统自动化技术的维护水平 在电力系统自动化技术维护方面,应该建立一支高素质的管理队伍,定期对管理人员进行培训,提高他们的综合素质,使他们扎实的专业知识和良好的修养,在维护设备中要富有责任心,从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在,随着科学技术的进步,信息技术在各行各业得到了广泛的应用,所以,在电力系统的应用中,应该结合信息技术共同使用,建立数字化的电网,完善数字化变电站的建设,促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理,实现了全面的管理,能够进行数据的收集,防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题,运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理,提高管理的智能化和可视化的水平,使我国的电网在运行中减少故障的发生,使运行的经济效益提高。 2.2强化电力系统自动化技术的管理 现在,随着科学技术的发展,电力系统自动化技术的使用越来越普及,所以,在管理工作中一定要实现全面的管理,掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析,在电力系统自动化技术中,应该结合我国的经验,在规模建设上进行各种考虑,应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计,能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制,电力系统的各个单元应该是相互独立的,防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时,应该实现系统使用的兼容性,在此基础上,实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法,从而能够方便管理,在电力系统的设计中,可以简化二次接线,从而能够进行分布式的设计。 3结语 现在,我国的电力事业在不断的发展,但是,我国的电网建设还是存在一定的问题,容易导致停电问题,使人们的生活和生产受到影响,原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性,所以,应该强化对电力系统自动化技术的管理。 作者:朱坤双 单位:国网山东省电力公司应急管理中心 电力系统自动化技术论文:电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。 IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电力系统自动化技术论文:分析电力系统自动化技术 摘 要: 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 关键词:电力自动化;现场总线;无线通讯技术;变频器 1.引言 现今,创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程,并确保过程运行的可靠及安全,为先进的维护策略打造了相应的基础。 电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高搜企网版权所有,为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展,电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术,包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等,大大提升了过程系统的效率和安全性能。 2.电力自动化的发展 我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。变电站自动化技术经过数十年的发展已经达到一定的水平,在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班,而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术,从而大大提高了电网建设的现代化水平,增强了输配电和电网调度的可能性,降低了变电站建设的总造价,这已经成为不争的事实。然而,技术的发展是没有止境的,随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响,全数字化的变电站自动化系统即将出现。 3.电力自动化的实现技术 现场总线(Fieldbus)被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的变革,随着工业电网的日益复杂工业自动化网版权所有,人们对电网的安全要求也越来越高,现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。 4.无线技术 无线通讯技术因其不必在厂区范围内进行繁杂、昂贵的布线,因而有着诱人的特质。位于现场的巡视和检修维护人员借此可保持和集中控制室等控制管理中心的联系,并实现信息共享。此外,无线技术还具有高度灵活性、易于使用、通过远程链接可实现远方设备或系统的可视化、参数调整和诊断等独特功能。无线技术的出现及快速进步,正在赋予电力工业领域以一种崭新的视角来观察问题,并由此在电力流程工业领域及资产管理领域,开创一个激动人心的新纪元。 尽管目前存在多种无线技术汉阳科技,但仅有几种特别适用于电力流程工业。这是因为无线信号通过空间传播的过程、搭载的数据容量(带宽)、抗RFI(射频干扰)/EMI(电磁干扰)干扰性、对物理屏障的易感性、可伸缩性、可靠性,还有成本,都因无线技术网络的不同而不同。因此,很多用户都倾向于“依据具体的应用场合,来选定合适的无线技术”。控制用的无线技术主要有GSM/GPRS(蜂窝)、9OOMHzRadios、wi-Fi(802.lla/b/g)、WIMAX(802.16)、ZigBee(802.15.4)、自组织网络等,其中尤以Wi-Fi和WIMAX应用增长速度最快,这是因为其在带宽和安全性能方面较优、在数据集中和网络化方面具备卓越的安全框架、具有主机数据集成的高度灵活性、高的鲁棒性及低的成本。 5.信息化技术 电力信息化包括电力生产、调度自动化和管理信息化两部分。厂站自动化历来是电力信息化的重点,大部分水电厂、火力发电厂以及变电站配备了计算机监控系统;相当一部分水电厂在进行改造后还实现了无人值班、少人值守。发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。电力调度的自动化水平更是国际领先,目前电力调度自动化的各种系统,如SCADA、AGC以及EMS等已建成,省电力调度机构全部建立了SCADA系统,电网的三级调度100%实现了自动化。华北电力调度局自动化处处长郭子明说,早在20世纪70年代华北电力调度局就用晶体管计算机调度电力,从国产1 2 1机到1 7 6机,再到176双机,华北电力调度局全用过,到1978年已经基本实现了电网调度自动化。 6.安全技术 电力是社会的命脉之一,当今人类社会对电力系统的依赖已到了难以想象的程度。电力系统发生大灾变对于社会的影响是不可估量的,因此电力系统最重要的是运行的安全性,但这个问题在全世界均未得到很好解决,电力系统发生大灾变的概率小但后果极其严重,我国电力系统也出现过稳定破坏的重大事故。由于我国经济快速发展的需求,电力工业将会继续以空前的速度和规模发展。随着三峡电站、西电东送、南北互供和全国联网等重大工程的实施,我国必将出现世界上最大规模的电力系统。 7.传动技术 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。变频器作为节能降耗减排的利器之一,在电力设备中的应用已经极为广泛而成熟。对于变频器厂商而言,在未来三十年,变频器,尤其是高压变频器在电力节能降耗中的作用极为明显,变频器也成为越来越多电力行业改造技术的首选。 在业内,以ABB为首的电力自动化技术领导厂商,ABB建立了全球最大的变压器生产基地及绝缘体制造中心。自1998年成立以来,公司多次参与国家重点电力建设项目,凭借安全可靠、高效节能的产品性能而获得国内外用户的好评。其公司多种产品,包括:PLC、变流器、仪器仪表、机器人等产品都在电力行业中得到很好的应用。 8.人机界面 发电站、变电站、直流电源屏是十分重要的设备,随着科学技术的不断发展,搜企网,单片机技术的日趋完善,电力行业中对发电站、变电站设备提出了更高精密、更高质量的要求,直流电源屏是发电站、变电站二次设备中非常重要的设备,直流电源屏承担着向发电站、变电站提供直流控制保护电 源的作用,同时提供给高压开关及断路器的操作电源,因此直流电源屏的可靠性将直接关系到发电站的安全运行,直流电源屏的发展已经经历了很长的时间,从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等,至目前直流电源屏已很成熟。直流电源屏整流充电部分仍然采用目前国际最流行的软开关技术,将工频交流经过多级变换,最后形成稳定的直流输出,直流电源屏系统控制的优秀部件是V80系列可编程控制器PLC,它将系统采集的输入输出模拟量以及开关量经过运算处理,最终控制高频开关电源模块使其按电池曲线及有人为设置的工作要求更可靠地工作。 9.结束语 电气自动化技术是当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛,几乎渗透到国民经济各个部门,随着我国科技技术的发展,电气自动化技术也随之提高。 电力系统自动化技术论文:新经济下电力系统自动化新技术的内涵与发展方向 [摘 要]随着计算机技术、控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域。 [关键词]新形势;电力系统自动化;发展 电力系统自动化是我们电力系统一直以来力求的发展方向,它包括:发电控制的自动化(agc已经实现,尚需发展)、电力调度的自动化(具有在线潮流监视,故障模拟的综合程序以及scada系统),实现了配电网的自动化,现今最热门的变电站综合自动化即建设综自站,实现更好的无人值班。 一、 电力系统自动化的基本概念 电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制,系统和元件的自动安全保护,网络信息的自动传输,系统生产的自动调度,以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量(频率和电压)、系统运行的安全可靠,提高经济效益和管理效能。 二、变革性重要影响的三项新技术内容 (一)电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为3个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。智能控制是当今控制理论发展的新阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 (二)facts和dfacts 1、facts技术概念的提出 所谓“柔性交流输电系统技术”又称“灵活交流输电系统技术”,简称facts,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 2、facts的优秀装置asvc的研究现状 asvc由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,asvc的调节范围大,反应速度快,不会响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声。 3、dfacts的研究态势 dfacts是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。 三、基于gps统一时钟的新一代ems和动态安全监控系统 (一)基于gps统一时钟的新一代ems 目前应用的电力系统监测手段,主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(scada)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确地共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 (二)基于gps的新一代动态安全监控系统 基于gps的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有scada的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用gps实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。 四、电力系统自动化的研究方向 (一)智能保护与变电站综合自动化 对电力系统电保护的新原理进行了研究,将国内外最新的人工智能、模糊理论、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于新型继电保护装置中,使得新型继电保护装置具有智能控制的特点,大大提高电力系统的安全水平。 (二)电力市场理论与技术 基于我国目前的经济发展状况、电力市场发展的需要和电力工业技术经济的具体情况,认真研究了 力市场的运营模式,深入探讨并明确了运营流程中各步骤的具体规则;提出了适合我国现阶段电力市场运营模式的期货交易(年、月、日发电计划)、转运服务等模块的具体数学模型和算法,紧紧围绕当前我国模拟电力市场运营中亟待解决的理论问题。 (三)电力系统实时仿真系统 对电力负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行了研究,引进了加拿大teqsim公司生产的电力系统数字模拟实时仿真系统,建成了全国高校第一家具备混合实时仿真环境的实验室。该仿真系统不仅可进行多种电力系统的稳态及暂态实验,提供大量实验数据,并可与多种控制装置构成闭环系统,协助科研人员进行新装置的测试,从而为研究智能保护及灵活输电系统的控制策略提供了一流的实验条件。 五、电力系统运行人员培训仿真系统及电气设备状态监测与故障诊断技术 电力系统运行人员培训仿真系统是针对我国电力企业职工岗位培训的迫切要求,将计算机、网络和多媒体技术的最新成果和传统的电力系统分析理论相结合,利用专家系统、智能cai(计算机辅助教学)理论,是进行电力系统知识教学、培训的一种强有力手段。 (一)配电网自动化 在中低压网络数字电子载波ndlc、配网的模型及高级应用软件pas、地理信息与配网scada一体化方面取得了重大技术突破。其中,ndlc采用了dsp数字信号处理技术,提高了载波接收灵敏度,解决了载波正在配电网上应用的衰耗、干扰、路由等技术难题。 (二)电力系统分析与控制 对在线测量技术、实时相角测量、电力系统稳定控制理论与技术、小电流接地选线方法、电力系统振荡机理及抑制方法、发电机跟踪同期技术、非线性励磁和调速控制、潮流计算的收敛性、电网调度自动化仿真、电力负荷预测方法、基于柔性数据收集与监控的电网故障诊断和恢复控制策略、电网故障诊断理论与技术等方面进行了研究。 (三)人工智能在电力系统中的应用 结合电力工业发展的需要,开展了将专家系统、人工神经网络、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、警报处理、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。 (四)现代电力电子技术在电力系统中的应用 开展了电力电子装置控制理论和控制算法、各种电力电子装置在电力系统中的行为和作用、灵活交流输电系统、直流输电的微机控制技术、动态无功补偿技术、有源电力滤波技术、大容量交流电机变频调速技术和新型储能技术等方面的研究。 (五)电气设备状态监测与故障诊断技术 通过将传感器技术、光纤技术、计算机技术、数字信号处理技术以及模式识别技术等结合起来,针对电气设备绝缘监测方法和故障诊断的机理进行了详细的基础研究,开发了发电机、变压器、开关设备、电容型设备和直流系统等主要电气设备的监控系统,全面提高电气设备和电力系统的安全运行水平。 结束语 电力系统是一个庞大的综合性的系统,从发电、变电到配电,最后到用户的使用是一个整体连续的过程,这其中的任何一个环节都对电力系统的正常运行很所影响。在信息化高速发展的时代背景下,在电力系统中实现自动化是其发展的目标,可以对发电控制、电力调度和配网方面都实现自动化,不仅可以节省企业的运行成本,并且可以提高工作效率,增加企业的经济效益。 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化未来发展新技术研究 摘要:变电站自动化系统是变电站的优秀系统,自动化系统的稳定性与先进性对变电站及电网的影响深远,先进稳定的自动化系统不仅可以保证电力企业经济效率,而且能保证广大用电户利益。现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展,本文对此进行了详细的阐述。 关键词:电力系统自动化 发展 应用 变电站电力系统是把一些设备组装起来,用以切断或接通、改变或者调整电压,在电力系统中,变电站是输电和配电的集结点,变电站主要分为:升压变电站,主网变电站,二次变电站,配电站。电力系统综合自动化是基于科技发展和计算机网络技术的出现而逐步形成的一个概念,是一个综合发电厂、变电站、输配网络和用户的集成概念,其概念研究和实现的主要目的就是如何更好地掌控和监视电力从出厂到供应的全过程,使输配过程更有效和通畅。 1 电力系统自动化总的发展趋势 1.1 当今电力系统的自动控制技术正趋向于: ①在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。②在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。③在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。④在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。⑤在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 1.2 整个电力系统自动化的发展则趋向于: ①由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到agc(自动发电控制)。②由高电压等级向低电压扩展,例如从ems(能量管理系统)到dms(配电管理系统)。③由单个元件向部分区域及全系统发展,例如scada(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。④由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。⑤装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。⑥追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。⑦由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如mis(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(computer)、控制(control)、通信(communication)和电力装备及电力电子(power system equiqments and power electronics)的统一体,简称为“cccp”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 2 具有变革性重要影响的三项新技术 2.1 电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: ①电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。②具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。③不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的asvg(新型静止无功发生器)的自学习功能等。 2.2 facts和dfacts 2.2.1 facts概念的提出 在电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统(facts)技术悄然兴起。 所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称facts,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 2.2.2 facts的优秀装置之一——asvc的研究现状 各种facts装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。asvc是包含了facts装置的各种优秀技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。 asvc由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,asvc的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为asvc是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。 2.2.3 dfacts的研究态势 随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。 dfacts是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。 3 基于gps统一时钟的新一代ems和动态安全监控系统 3.1 基于gps统一时钟的新一代ems 目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(scada)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 3.2 基于gps的新一代动态安全监控系统 基于gps的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有scada的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用gps实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。gps技术与相量测量技术结合的产物——pmu(相量测量单元)设备,正逐步取代rtu设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。 电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。gps技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。 随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。 电力系统自动化技术论文:对电力系统中运用电气自动化控制技术的探讨 目前,现代电力电子技术的发展,电气工程及其自动化已迈向生产和社会生活的各个领域,如何培养和造就社会经济发展急需的具有工程实际应用能力的电气工程人才,集科学性、先进性、整体性、特色于一身的课程建设;理论与实践、知识与技能紧密结合的既能“动口”也能“动手”的“双师型”师资队伍建设;立足人才培养目标,按照高质量、高起点、高标准的原则,加强实验实训资源的整合方面对电气工程及其自动化建设进行了探讨。 1 电力系统中自动化控制技术 1.1 电网调度自动化 电网调度自动化主要组成部分,由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等,其主要是通过电力系统专用广域网连结的,下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。电网调度自动化的主要功能是:电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制(省级电网以上)、自动经济调度(省级电网以上)并适应电力市场运营的需求等。 1.2 变电站自动化 变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化:运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。 1.3 发电厂分散测控系统(dcs) 发电厂分散控制系统(dcs)一般采用分层分布式结构,由过程控制单元(pcu)、运行员工作站(0s)、工程师工作站(es)和冗余的高速数据通讯网络(以太网)组成。过程控制单元(pcu)由可冗余配置的主控模件(mcu)和智能i/0模件组成。mcu模件通过冗余的i/0总线与智能fo模件通讯。pcu直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。 运行员工作站(0s)和工程师工作站(es)提供了人机接口。运行员工作站接收pcu发来的信息和向pcu发出指令,为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段,工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。 2 电子技术、计算机技术的发展不断推动电力系统自动化进步 随着上世纪八十年代单片机技术的发展和应用,我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产的工业计算机和引进的pc机技术为电力系统调度自动化、电厂监控系统、变电站综合自动化奠定了基础。开发的应用软件可以实现电力系统实时数据采集、汇总、分类、分析、存档、显示、打印、报警、完成操作控制等任务。这~ 时期自动化存在的主要问题是系统结构、功能、通信协议等方面缺乏工业标准,不同厂家的设备不能互连;计算机与各设备的通信一般为星形点对点连结,主要采用低速率的串/并行口通信方式,系统实时性不太好,设备配置的灵活性也较差。 随着上世纪90年代高性能工作站、服务器及软件技术、信息处理技术、特别是高速网络技术的发展,电网调度自动化系统、电厂监控、变电站自动化、配电自动化的技术水平上了一个新台阶,产品逐步发展成为一种开放式、分布式、网络化、智能化的新模式。与上一代产品相比可以大幅度减少电力电缆、通信电缆的用量,设备体积小还减少了占地面积等从而降低了建设成本,同时大幅度提高了系统的技术性能,增加了设备配置的灵活性、互换性和可维护性,提高了系统运行的可靠性。最近几年以来,各种嵌入式产品的出现,例如嵌入式高性能微处理器、嵌入式计算机、嵌入式操作系统、嵌入式以太网等产品使电力系统中的装置类设备如测量控制设备、继电保护装置、数据通信控制器等得以再次更新换代,装置的硬件电路和应用程序结构简化,产品性能大大提高,装置信息处理速度更快,功耗更低,功能扩展能力更强。 3 当前电力系统自动化依赖it技术向前发展的重要技术 当前电力系统自动化依赖于电子技术、计算机技术继续向前发展的主要热点有:① 电力一次设备智能化;② 电力一次设备在线状态检测;③ 光电式电力互感器;④ 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置;⑤特高压电网中的二次设备开发。 3.1 电力一次设备智能化 常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离,互相间用强信号电力电缆和大电 流控制电缆连接,而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现,省却大量电力信号电缆和控制电缆,通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。 电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰,关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。 3.2 电力一次设备在线状态检测 对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测,不仅可 以监视设备实时运行状态,而且还能分析各种重要参数的变化趋势,判断有无存在故障的先兆,从而延长设备的维修保养周期,提高设备的利用率,为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投入了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术,开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展,但由于技术难度大,专业性强,检测环境条件恶劣,要开发出满意的产品还需一定时日。 3.3 光电式电力互感器 电力互感器是输电线路中不可缺少的重要设备,其作用是按一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值,以便用仪表直接测量。其缺点是随电压等级的升高绝缘难度越大,设备体积和质量也越大;信号动态范围小,导致电流互感器会出现饱和现象,或发生信号畸变;互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。因此不少发达国家已经成功研究出新型光电式和电了式互感器,国际电工协会已了电子式电压、电流互感器的标准。国内也有大专院校和科研单位正在加紧研发并取得了可喜成果。目前主要问题是材料随温度系数的影响而使稳定性不够理想。另一关键技术是,光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多,一般是毫安级水平,不能像电磁式互感器那样可以通过较长的电缆线送给测控和保护装置,需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出,模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。在这里,电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。 3.4 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置 自从电力系统采用光电互感器技术后,与之相关的二次设备,如测控设备,继电保等装置的结构与内部功能将发生巨大的变化。首先节省了装置内部的隔离互感器、a/d转换电路及部分信号处理电路,从而提高了装置的响应速度。但需要解决的重要关键技术是为满足数值计算需要对相关的来自不同互感器的数据如何实现同步采样,其次是高效快速的数据交换通信协议的设计。 4 结束语 根据以上所述,电气工程及其自动化专业是电力系统的重要工作,因此,我们的工作人员应对其不断进行探索和研究,提高了电力安全可靠性。还要结合自己的工作经验进行分析。从而保证电力系统工作的安全与发展。
信息化教学论文:啤酒发酵信息化教学论文 1教学目标的确立 学生将来就业岗位为啤酒生产企业的一线操作人员,为了培养学生的职业技能,依据学生将来就业的岗位要求,将教学内容融入真实任务中,结合课程标准,确定本次课的教学目标。啤酒发酵岗位是学生将来从事啤酒生产的岗位之一,发酵岗位主要工作为设计发酵工艺、控制发酵系统。因此,确定本门课程的教学重点为啤酒发酵技术,教学难点为啤酒发酵原理。 2资源整合 啤酒发酵基础理论知识学生可通过课程网络平台自学,本次课的知识目标为理解啤酒发酵原理,掌握发酵技术及发酵过程中的物质变化,但啤酒发酵内容较抽象,啤酒发酵原理复杂,采用密闭发酵的方式,无法看到发酵罐内部的现象,学生不易理解,可通过动画模拟、视频演示突破重点难点;本次课的能力目标为培养学生啤酒发酵操作的能力,通过模拟仿真软件进行啤酒发酵的模拟操作,通过啤酒生产实训室进行真实生产的拓展任务,巩固学习效果。 3过程实施 将教学过程分为三个环节:创设情境,布置任务;自主学习,工艺设计;仿真操作,在线测试,采用的教学方法为任务驱动法、小组学习法。在前面的课程中,学生已经学习了啤酒生产原料、麦芽汁的制备,那么酵母是如何利用麦芽汁发酵成啤酒的?这个过程发生了哪些物质的变化?需要什么条件? 3.1创设情境,布置任务 利用啤酒中试生产线,为学生创设一个真实生产操作的学习环境(图1)。布置生产任务,每组针对不同类型的啤酒,设计发酵工艺、绘制发酵曲线。 3.2自主学习,工艺设计 (1)自主学习:教师组织学生进入“课程网络学习平台”,根据生产任务,为学生介绍相对应的学习内容,学生可根据生产任务进行查阅和学习相对应的教学资料。本次课教学难点:啤酒发酵原理。啤酒发酵过程较复杂,学生不易理解,可通过动画模拟(图2),直观展示出啤酒发酵的过程,突破难点。本次课教学重点:啤酒发酵技术。由于啤酒发酵内容较抽象,是采用密闭发酵的方式,发酵系统自动控制,无法看到发酵罐内部的发酵现象,通过视频演示传统发酵技术,使用的是敞口发酵池,将发酵现象展示给学生,使学生对啤酒发酵现象有个感性的认识;现在啤酒厂采用的是现酵技术,使用的是大型密闭式的发酵罐,不便于现场讲解,通过视频演示,使学生了解现酵设备。通过传统发酵技术的视频可以看到发酵现象,现酵技术的视频可以看到发酵设备,促进学生对啤酒发酵技术的理解。(2)工艺设计:学生通过课程网站对发酵工艺的内容进行自主学习,分组设计发酵工艺、绘制发酵曲线,教师进行指导,组织各组进行汇报与答辩。 3.3仿真操作,在线测试 学生根据每组设计的发酵工艺,利用模拟仿真软件,可进行进麦汁、充氧、接酵母、设置发酵参数等操作,掌握发酵工艺流程和岗位基本操作,为后续真实生产奠定基础。利用课程网络平台中的“在线测试”,检查学生自主学习效果,教师根据测试结果进行总结。在完成本次课的三个教学过程后,在后续课上进行拓展任务即真实生产、巩固成果,在啤酒生产实训室,利用啤酒中试生产线,每组进行不同类型啤酒的生产,巩固学习效果。 4效果反馈 对学生的工艺设计能力和生产操作能力两方面进行考核评价,其中工艺设计能力通过方案设计、曲线绘制、啤酒感官进行评价,生产操作能力通过模拟仿真测试、操作技能考核进行评价。通过本次教学实践,总结以下几点体会(:1)创设真实情境,领取真实生产任务,学生可以用自己设计的工艺生产不同类型的啤酒,激发学习兴趣,提高学习效果。(2)通过动画模拟、视频演示,突破难点,加深对发酵基本理论的理解。(3)通过模拟仿真软件,学生掌握了发酵工艺流程和岗位基本操作,为后续真实生产奠定基础。信息化教学与传统方法相比,互动性强,与传统方法有机结合能促进教育、教学水平提高。身为教学工作者必须从教学理念、教学模式、教学方法等方面顺应时代的发展,适应信息化教学的新课程、新方法和新标准,力求推进学校教育教学的全面改革。 作者:姜海波 于洪梅 逯家富 单位:长春职业技术学院 信息化教学论文:大学英语网络信息化教学论文 一、网络信息化在大学英语实践教学的作用 (一)创建良好的语言环境,全面培养大学生的听说读写能力 传统大学课程教学课堂中,教师灌输关于语法的相关知识,而学生自始至尾的聆听,最终只能造成“哑巴英语”。网络信息化教学的出现弥补了这一缺陷,让原本抽象枯燥的英语学习变成形象的、可视听的动态内容,改变了学生的记忆方式———从单独的记文字符号的方式变成将英语文字、语法和在课堂中感受到的语境信息一起记忆,增强了教学效果。 (二)提升课堂趣味性,丰富课堂教学内容 运用网络信息化手段实现的课堂教学,可以形成一张容括图像、声音、文字、动态交互的学习网,在这种课堂效果中,教师的身份从一个完全的传授者,变成一个教学内容的引导者,特别是大学英语教学不同于专业英语教学,专业英语教学以高标准化要求让学生实现等同英语国家的英文水平,而大学英语只是普遍范围内使大学生对英语能力的把握达到一个基本交流无障碍的水平,听说能力尤为重要,因此,提升课堂趣味性是借助网络信息化手段的一大原因。 (三)形成良好的英语学习习惯,培养自主学习能力 利用多媒体和网络技术生成有趣味性的学习内容和情景,让学生可以自主操控学习平台,甚至利用虚拟人物对话来实现个人英语水平的提升。学习平台还能对学生的任务完成情况进行打分和奖励,还可以通过在线比拼活动,让同学之间形成竞争学习的趣味氛围。 二、网络信息化教学在大学英语教学中的困境 (一)网络硬件环境不够,信息化教学浮于表面 在第一轮的课程改革后,高校教室基本都安装了电脑控制台和投影设备,但是这些设备在实际应用过程中,大都成了老师播放PPT的工具,真正能够利用网络实现教学的不多,尤其是很多学校的教学用电脑根本不能上网,这也给信息化教学增加了很大难度。 (二)教师经验不足,课程改革难以出新 网络信息化教学要求是近几年才提出来的,在教师队伍中,能够快速适应网络信息化教学方式的相对较少,经验不足,导致课程改革难以得到实质性的进展。想要发挥网络信息化的优势,需要教师提高认识,转变观念。 (三)学生网络互动式教学实现难 在大学英语教学活动中,学生的学部分时间还是在课堂上完成,专业的网络互动式学习平台的应用还处在试验阶段。现阶段看来,互动式教学由于资金投入较大,设备较难完善以及系统平台开发的复杂,在大学英语改革中的发展脚步还较慢。 三、网络信息化教学在大学英语中的发展方向 针对大学英语中网络信息化教学面临的瓶颈,可以看出未来网络技术在大学英语教学中的发展潜力依然较大,其发展方向应该是按照网络信息化手段的深入拓展来行进,特别是在网络互动式教学中的发展。利用现代网络计算机技术,提高大学生对英语的自主学习能力,在日后的大学英语教学中,学生对英语的自主学习能力仍是教学的重点,但在学生的学习方式中,在课堂上的集中学习可能将被网络在线学习替代。随着信息化社会的进一步发展,大学生可以接收并期待更智能化的教学平台,利用网络,直接接收来自国外的学习资源,在网络学习平台中,针对自身情况实现个人化的定制学习。教师需要更积极深入学习利用网络新技术,开发新平台,适应现代化教学的发展,为学生提供更广阔的学习内容。 作者:陈湘云 单位:福建省龙岩学院 信息化教学论文:教学资源与信息化教学论文 一、要适合学生年龄段并有利于学生接受 学生是学习的主人,教师要做好引导工作,了解学生的年龄特征和学习状态。不同年龄段的学生对知识的理解和接受都有不同的特点。小学生喜欢趣味性较强的甚至以游戏的形式呈现的学习资源,这样能激发他们的兴趣,唤起他们的好奇心与求知欲,会使他们在兴致勃勃的观察中留下深刻的印象;过分抽象的问题,他们会感到乏味而百思不得其解。中学生正处于从形象直观思维进入到逻辑思维的过渡阶段,过分追求趣味性,只在动画、音乐上做文章的资源起不到效果。我们应该着眼于知识的产生过程、逻辑关系,使其起到传统教具起不到的作用,这样才能使信息化学习资源的利用高度有效。针对学生的特点,在教学过程中,根据教学内容的需要,选择符合学生年龄特征的信息化学习资源,利用其具有形象、直观的特点,从具体事物到抽象理论,通过学生的直接感知去理解和掌握知识。 二、要获取、制作容易 为了达到教学目标,教学资源要符合教学内容,在确定利用某种信息资源之前,要考虑其获取和制作的可行性及难易程度,不能有了资源却无法使用或操作困难,最终费时费力却达不到预期的效果。在选择信息化学习资源时,若能直接采用现成的课件资源或能对其做少量修改就能利用得最好,这样必将节省大量的时间和精力。但我们一般很少直接用现成的课件资源,因为不同的教师有不同的教学思路和教学风格,设计的教学流程也各不相同,融于课件中的思想,所运用的技巧也可能与自己的风格有所差别,同时教学对象也存在着一定的差异,这样一来,现成的课件往往就表现出诸多的不适宜。所以,现成的课件完全适合自己的课堂教学那是最好,稍加修改就可以利用也很难得。反之,就需要我们根据自己的教学经验、分析力与判断力,借助所掌握的信息技术应用能力来获取、处理、组织所需资源,最终将各种多媒体素材合成为一个完整的课件资源。当然,这种不得已的选择,也必须考虑其获取、制作的难易程度,尽可能用最近的资源、最拿手的方法来达到信息化资源的最有效利用。 三、要操作简单 信息化资源的有效利用,除了其针对教学目标、符合教学内容、适合教学对象、易于获取和修改外,还应包括其操作简单、容易控制。在课堂教学中,如果因为课件资源的难以操作或操作不流畅,不但影响教师和学生教与学的思路,而且影响教学效果,那么,这类信息资源就不能是首选。为便于教学,学习资源的操作要尽量简便、灵活、可靠,便于教师和学生控制。比如,在音乐与视频资料的播放上,要用最常用的播放软件,防止出现无法打开、停止或卡壳现象。注意增强课件的交互性及其界面的人性化,使课件流向能根据教学需要而随意调度,在其操作界面上设置寓意明确的菜单、按钮,最好支持鼠标,尽量避免复杂的键盘操作。尽量在各部分内容之间设置简单明了的交互式热键,这样就可以在文件前后、文件内外任意前进、后退、跳跃、重复演播了。 四、要有较强的适应性 信息化课堂教学中不可避免地要用到各种信息素材和课件,若每一节课都需要自己动手处理资源、合成课件,那么必将耗时耗力,而且没有经过实践的资源往往在课堂教学中大打折扣,甚至显得多此一举,体现不了其高效性。优质信息化教学资源的开发需要经过设计蓝本、搜集素材、合成课件,而最重要的是要经过与课堂教学整合实践的锤炼、打磨。这种资源一方面得来不易,另一方面可以在使用过程中不断地改造和更新,具有较强的适应性,可以满足不同风格、不同思路的教师和不同层次的学生的要求。因此,要达到信息化教学资源的有效利用,必须不断完善和更新资源库,使其在功能和内容上具有较强的适应性,保证能在大多数条件和环境下使用。这就要求我们在应用时根据不同的教学背景及时修改、及时保存或上传到学校资源库,为后续的教学工作打好基础。总之,信息化教学资源及教学手段因其形象、直观、生动的特点,可以最大限度地调动学生学习的主动性,挖掘学生的思维潜力,课堂教学效率也得到了极大地提高。物有所用,才有所值。所以,善于开发利用信息化教学资源,就能使教材上平实的文字变成生动的教学素材,使课堂教学达到最优化组合,教学效果达到最理想的境界。 作者:曹鹏 单位:宁夏回族自治区海原县第一小学 信息化教学论文:虚拟机信息化教学论文 1虚拟机概述 虚拟机可以通过软件来模拟完整的硬件系统,在一台物理计算机上可以利用虚拟机同时安装、运行多个虚拟的操作系统(以下简称GuestOS,即安装在虚拟机中的操作系统),如WinXP、Win7、WindowServer2008、Linux等,各系统间可以同时运行且互不干扰,也可以组建成一个网络,多系统间也可以进行灵活切换,从而在节约资源的情况下方便地完成各种测试与开发。目前在信息化教学中比较常用的虚拟机软件主要有VirtualPC、VMware。两种虚拟机均能支持Dos、Windows、Unix、Linux等GuestOS,安装GuestOS时均可采用物理光盘或使用ISO镜像文件,GuestOS均有bridged(桥接模式)、NAT(网络地址转换模式)和host-only(仅主机模式)三种网络工作模式,安装后的GuestOS和HostOS(即物理计算机上安装的操作系统)是相互隔离的,但鼠标指针均可以在二者之间随意移动、拖放文件,而且GuestOS均具有磁盘还原功能。VirtualPC是微软开发的虚拟机,对Windows操作系统具有较强的兼容性;最新版本VirtualPC2007汉化安装包仅27MB左右,安装快速,约90秒即可完成安装;GuestOS的硬盘和内存大小按实际使用动态增减,VirutalPC虚拟了一个通用的显卡:S3Trio32/64(4M),还虚拟了串口和并口。而VMwareWorkStaion6.0之后的各版本安装包均在400MB以上,安装时间较长、较繁;GuestOS的硬盘容量在设定后不可调整,但可增加硬盘数量;分配多少内存,即使不用,也占用着,不可被其他地方调用,因而基于VMware的GuestOS比较耗资源。但VMware更新最快,支持最新的各种操作系统,可以虚拟出除串口、并口外的USB、打印机等,而且VMwareWorkStation自9.0起具有更出色的3D图形技术。VMwareWorkstation具有更快的3D图形处理能力,支持在Windows和最新Linux虚拟机中使用DirectX9.0cShaderModel3和OpenGL2.13D图形技术,因此可以轻松地满足AutoCAD、Solidworks和许多最新游戏等3D应用的严苛要求[1]。对比VirtualPC和VMware,如果要安装Windows系统,且所要使用的软件对显存要求不高,对GuestOS的设置也比较简单,则建议使用轻巧型的VirutalPC;若是需要安装非Windows系统,或体验最新的各种操作系统,或软件对显存要求较高,或需要更多的硬件虚拟时,建议使用VMware。 2虚拟机在中职信息化教学中应用 2.1应用一:教学环境随身带 GuestOS在HostOS中只是一个虚拟硬盘文件,文件大小即GuestOS实际消耗的硬盘空间,如GuestOS为纯净的WindowsXP或WindowsServer2003,虚拟硬盘文件大小一般不超过2GB,便于存储在U盘或移动硬盘随身携带。由于VirtualPC和VMware都可以直接使用虚拟硬盘文件打开相应的GuestOS,所以对于一些特殊的教学环境,教师可以事先在GuestOS中配置好,或直接将实训室的实训环境通过镜像方式Ghost安装到GuestOS中,然后将虚拟硬盘文件存放在U盘或移动硬盘中,随身携带,这样只要所用计算机上安装了相应的虚拟机就可以把虚拟硬盘文件拷到计算机上使用,这样既方便了备课,又方便了上课。当然,经实践证明,如果是存放在USB3.0的U盘或移动硬盘上,则可在USB3.0的移动设备上直接运行GuestOS,这样省去了拷贝虚拟硬盘文件时间,大大提高使用效率和便灵活性。VirutalPC安装快速,操作简单,相对于VirutalPC,VMware的硬件虚拟更强大,磁盘使用效率更高,更突出优势,若某些软件在VirtualPC无法运行时,不妨使用VMware。但由于VMware安装较繁琐、耗时,若要使用VMware,则建议先在常用的多媒体教室或实训室安装好VMware,以免影响课堂进度。 2.2应用二:节省设备投入,提高实训教学效果 2.2.1方便教师搭建服务器,提高实训教学效果 在实训教学中,将用于考试或文件共享等专门用途的ServerOS安装在教师机的虚拟机上,则每间实训室可节省1台服务器计算机。在虚拟机上安装ServerOS后,教师可方便地实现在WindowServer2003的GuestOS中搭建各种服务器,如文件服务器。在建好文件服务器后,可以通过特定软件实现为每个学生机建立一块相互隔离的个人空间,这样既方便了学生提交作业,也方便每次课将上次未完成的作业对应地发送给学生。 2.2.2方便学生搭建实训平台,进行实训、测试,强化技能 (1)在计算机实训中,每个学生均可利用一台计算机同时操作多个GuestOS,进行完整的实训测试,不仅提高了实训设备的使用效率,还可以让每个学生系统、全面地掌握相关技能,而不局限于分工合作后的局部技能,如网站建设与测试、网络攻防测试等。(2)由于HostOS与GuestOS是隔离的,所以在GuestOS中不管是分区、中病毒、死机,还是安装各种软件,都不会影响HostOS。在HostOS中,GuestOS仅表现为一个或多个数据文件,所以诸如系统安装、磁盘操作、分区调整、数据删除与恢复测试、病毒防治、网络安全攻防测试之类会损坏HostOS的实训,就可以放心地让学生在GuestOS中进行反复实训,这样学生的专业技能也能得到更好的强化。 2.2.3方便准备不固定实训场所的实训环境 (1)对于临时调整实训室时,经常会遇到学生机缺少实训环境,教师可以利用如凌波多媒体网络教室软件、飞鸽传书等局域网文件传送软件,快速地将配置好实训环境的虚拟硬盘文件传送给学生,学生就能在虚拟机的实训环境中正常完成实训。(2)对于一些非正常教学的培训,学生机中缺少培训所需软件,或软件版本不同,则可将培训所要的软件安装到GuestOS中,传送到学生机上,从而减少了对所有学生机因不同需求反复安装的麻烦。 2.3应用三:录制实训教学视频 由于利用虚拟机可以搭建各种教学、实训环境,所以可以利用屏幕录制软件或VMware中的“捕捉视频”功能,来录制GuestOS中的所有操作,进而制作成教学视频。例如:(1)录制安装操作系统的教学视频。由于对计算机的各种软件操作都必须基于操作系统,若不在虚拟机中安装操作系统,无法边安装边录制,这样只能用摄像机来录制,但显示屏存在刷新频率,会导致拍摄出来的视频有条纹,而且录制环境的灯光效果也会影响录制效果。(2)录制一些会损坏硬盘或影响硬盘数据的实训。在HostOS上直接进行这些实训,显然是很不安全的,所以这类教学视频,则建议在虚拟机的GuestOS中演示并录制。使用VMware录制视频,还有一个便利之处是,当录制的内容长时间不需要用户干预时,如安装操作系统等,在最小化VMware时仍然可以继续录制GuestOS中的操作,这样用户就可以在等待的过程中在HostOS中做其他的事了,以充分利用时间。 作者:涂世昌 单位:福州电子职业中专学校 信息化教学论文:多媒体教学软件信息化教学论文 1软件的助学功能 从上面的教学设计和实施的介绍,可以看出多媒体教学软件在整个教学过程中起到了极其关键的作用,下面简要说明一下软件的各项学习功能的设计。(1)观察结构:设计了“三维结构展示”和“结构分解组合”功能,采用三维立体动画方式,实现学生“全方位、内外”直观、形象地观察认知结构。(2)读懂图纸:设计了“识图学习”─“识图训练”配套功能,先认知后训练,实现读图、识图功能,帮助学生高效率认知图纸。认知装配图时,用鼠标触及图纸上序号则显示其零部件名称并高亮显示其图案轮廓,突破了教材静态图纸的观察方式,容易引发学生认知兴趣;训练时要求学生拖动零部件名称到正确的图示位置,以此训练学生对图纸的认知。(3)认知原理:设计了“原理演示”功能,以直观形象的动画形式展示换热器工作原理,解决了传统教师讲解枯燥难懂的尴尬,有效突破了教学难点。(4)模拟拆装:“模拟演示”功能让学生熟悉基本拆装流程;“拆装仿真”能让学生模拟拆装操作,进行训练;同时,还配以视频便于学生仔细观察实际拆装流程。通过认知和模拟操作的训练,使学生如身临其境,为后续真正的动手实训打下基础。(5)模拟试压:模拟试压是最重要的学习环节,共设计了“壳程试压、管程试压、试压仿真、偷师学艺(视频)”四项功能,使学生能够模拟实际试压操作流程,完成整个试压技术流程的仿真操作,从而掌握换热器试压的专业知识、标准及装配试压技能。在上述五个主体学习功能项中,我们均设计了“我要问”的教师提问,使学生带着问题学习,也便于教师督导检查。学生若对问题感到艰难困惑,可以到软件“加油站”功能中查询学习。(6)“加油站”该功能提供前述五大功能学习模块对应的专业知识。我们改造课程教材陈述方式,内容简洁清晰、针对性强,描述尽可能通俗易懂、生动活泼,容易为高职学生所理解,便于其查阅学习。(7)“过关斩将”为考核测试功能,取意“过五关、斩六将”。通过“五关”测试,将前面所学综合知识进行逐一考核,学生若逐项通关,则取得“实训准入证”,标志着学生具备了实训所应具备的知识和技能基础,学生(团队)可在实训室自行进行实训操作(拆装和试压)。 2教学效果评价 我们对上述“软件辅助的项目教学模式”进行了近三年的教学实践,取得了非常好的教学效果。根据我们的实践与跟踪观察,在知识学习、技能实训、教学组织、难点突破、能力塑造等各个方面,相比传统教学模式,“多媒体教学软件辅助”的项目教学模式都体现出很大的优势,实现了质的提升,具体表现如表1所示。学生通过独立自主地学习实践,其观念意识逐渐改变,比如,学习观念的转变,独立意识的养成等。这些改变促使学生发现了自身潜力,意识到自身素质的提高,从而形成良性循环,其自觉性、自我期许感、自信心等进一步得到发掘,通过反馈效应,将更利于其整体素质的培养和进步。与此同时,学生的综合能力得到显著提升。这里的综合能力表现为很多方面,比如独立行动能力、独立学习能力、团队协作能力、动手实践能力等等。总之,多媒体教学软件成为一把“金钥匙”,通过我们的精心设计和在教学中的配合应用,解决了我们多年传统教学存在的困难和弊端,取得了令人欣喜的效果。从测试和反馈效果来看,学生在知识、技能的学习中切实做到了“深厚扎实”、教学效果、效率大幅提升,同时,学生也逐渐养成了独立自主学习的意识和探索求知的内在动力。需要着重提及的是,多媒体教学软件在此过程中起到了“四两拨千斤”的杠杆作用,成为深受教师和学生喜爱的助教助学的得力助手。 3“软件辅助教学”在素质教育中的作用和意义 除了良好的教学效果,本文更重要的是想说明,利用多媒体教学软件这种信息化教学手段开展的上述教学模式,在素质教育中具有更为深远的示范应用的价值和意义。针对我们的具体教学实例,我们认为有以下两点重要的价值体现。 3.1有效实现“任务驱动、学生主体”的行动导向教学的实施 首先,软件紧密契合课程教学内容和目标,设计了完整丰富的“学习─训练─答问─测试”一体化教学功能,充分有效地实现了“运筹电脑荧屏,决胜课程学习”的功能,形成了“学习助推力”;其次,通过五个教学功能模块,借助教师“我要问”─学生“加油站”功能创意,有效引导学生的知识学习,实现了“学习驱动力”;再次,结合高职学生身心特点,界面简洁实用、活泼有趣,文字图片卡通化、幽默有趣,通过“过关斩将”的功能创意,摆脱呆板单一的考核功能,将测试考核“过关游戏化”,寓学于乐,大大激发了学生的学习兴趣和动力,形成了“学习吸引力”。总之,作为替代教师功能的媒介,软件有效激发了学生学习兴趣,引导、驱动学生独立自主地按照任务程序进行课程的专业综合学习(“先期学习”),成功实现了“行动导向─任务驱动”教学模式的开展,改变了原来教师讲解、讲授造成的“教师主动、主体,学生被动、客体”的学习模式。这为学生素质培养奠定了坚实基础──素质教育必须以人为本,将学生提升到主体地位。 3.2改善传统实训模式,塑造学生“知行合一”的学习品质 传统的实训模式有很多弊端,如效率低、效果差:学生在实训室不易组织,教师需要讲解和示范,耗费时间和精力,效果反而并不好。而更严重的缺陷是“知、行脱离”:学生在实训室仅仅是动手操作,没有将知识和技能紧密衔接,形成了盲目动手,“手、脑分离”的不良学习品质,这对学生素质教育目标背道而驰。而采用如上所述的“实训准入制”模式,通过多媒体软件中的模拟仿真功能设计,可以模拟实训现场中实训装置的技能操作,同时和专业知识紧密融合。学生通过仿真训练后通过过关测试,在知识和技能综合考核合格的情况下,再进入实训室独立操作,既解决了“执行脱离”的弊端,同时也培养了学生的“能力迁移”──从电脑荧屏上的“仿真模拟”到现实装置上的“动手操作”之间的行为转换,这一行为转换本身就是对学生能力素质的一种培养和锻炼。 4小结──启示和思考:通过信息化教学手段实现素质教育的途径 如前所述,我们通过上述教学实践得出的结论是:利用信息化手段即多媒体教学软件辅助教学,并非仅仅通过信息技术突破教学难点那样进行简单应用,而是要开拓视野,借助这一手段有效推行“行动导向”教学模式的实现。其中通过合理设计的多媒体教学软件这一形式可以有效实现行动导向教学的展开,这是一个值得倡导实践且很有前景的提升素质教育质量的途径。要想实现上述目标,要求多媒体软件的设计在具备合理完善的助学功能基础上,还要具备“学习驱动力”和“学习吸引力”。比如,软件要具备“学习─训练─考核”的驱动功能链;再如,软件要营造项目教学中“任务驱动”的学习环境,功能设计应针对项目任务流程而开发,并配以足够的辅助功能,比如前述“加油站”功能,类似的还有“知识索引”、“知识库”等各种形式。另外,要结合学生身心特点,增强软件的“易用性”和“乐用性”。总之,只有实现了利用多媒体教学软件有效引导学生的自主学习,实现“行动导向”的学习模式,才能体现其在素质培养中的价值和意义。 作者:滕文锐 王勇 单位:河南化工职业学院 信息化教学论文:计算思维与会计信息化教学论文 一、计算思维与会计创新能力的培养 创新不仅要有扎实的理论知识为基础,更重要的是要掌握科学的思想和方法。会计是一门历经几百年的应用学科,创新尤其需要跳出传统思维来看待和思考会计问题。计算思维能力是每个大学生必备的科学素养之一,也是创新人才必备的首要条件。从计算思维的角度进行培养会计创新能力,有助于学生在以后的会计实践活动中,多层次、多视角、全方位的观察、理解和改造客观事物。例如在计算机环境下设计复杂多维的会计核算,可以打破会计科目分级核算和分级汇总的局限,挑战会计核算的传统思路和方法。 二、会计信息化课程改革与实施方案 会计信息化教学中计算思维的培养不是一两门课程可以解决的,需要一系列课程的学习逐渐促进学生形成思考问题、解决问题的思维能力和习惯。作为实践类课程,会计信息化课程体系必须坚持理论与实践相结合,促进学生将理论课的知识巩固和应用到会计信息化教学和实践过程中。会计信息化课程应该根据会计专业理论课的开设情况进行定位,而不是过分强调计算机技术的讲授,否则会造成理论与实践的脱节。针对会计专业本科生的不同培养需要,北方工业大学采用“分流培养、分类成才”的综合培养模式,从大三开始设置会计信息化培养方向,组织专业教师形成会计信息化课程群,不断探索和建设会计信息化课程体系。我校在会计信息化课程体系上以会计信息系统优秀课程为基础,构建覆盖财务会计信息化、管理会计信息化、审计信息化的会计信息化课程模块,按照操作类、管控类、设计类设计会计信息化课程体系,从而形成全方位、多模块的会计信息化教学体系支撑平台。根据我校人才培养的要求与我校新的课程教学大纲,构建基于计算思维能力培养的会计信息化课程体系,开发有操作性、实用性和前沿性的会计信息化相关课程,如下图所示。 三、会计信息化教学方法与能力培养的改革创新 会计信息化教学中计算思维的培养隐藏在教育教学方法与能力培养的过程中,要靠学生的“悟性”,使学生了解计算机独特的思维方式,并自觉地应用到解决实际问题中。由于会计信息化课程的实践性非常强,一直以来实验教学是会计信息化教学的优秀方法之一。计算思维的训练、培养和应用是贯穿会计信息化课程体系的重要内容。为了充分促进学生的思维能力、动手能力和创新能力,我们分别在理论讲授课上引入思想实验,在实训授课上开展操作实验,在竞赛课程中引导创新实验,实施层层递进、逐步培养的教学方法,建立计算思维能力培养模式。 (一)思维实验 为了让会计专业学生理解计算思维模式,我们在理论讲授课堂上首次开展“中文房间”的思维实验。“中文房间”是美国哲学家约翰•希尔勒(JohnSear-财会教育茛COMMERCIALACCOUNTINGle)在1980年设计的一个思维实验以推翻强人工智能提出的过强主张。该实验可以表述为:一个对中文一窍不通,以英语为母语的人被关闭在一间只有两个通口的封闭房间中。房间里有一本用英文写成,从形式上说明中文文字句法和文法组合规则的手册,以及一大堆中文符号。房外的人不断向房间内递进用中文写成的问题。房内的人便按照手册的说明,将中文符号组合成对问题的解答,并将答案传递出房间。我们在课堂上利用“中文房间”实验,引导学生探讨该实验是否能够成功?如果能够成功,该房间的输入和输出是什么样的情况?房间里的人又是如何处理输入和输出的?如果不能够成功,不成功的原因是什么?通过与学生反复的思考、模拟、争论,引导学生理解计算机是如何思考和解决问题的。让学生最终明白哪些问题适合计算机解决,哪些问题不适合计算机解决。在“中文房间”实验的基础上,结合会计问题,我们设计了一个“固定资产折旧”的思维实验。该实验可表述为:一个对会计一窍不通的人被关闭在一间只有两个通口的封闭房间中,房间中只有一本固定资产折旧计算手册和计算器。房外的人向房间内传递写有固定资产原值、残值率、折旧计算方法等的字条,房内的人按照计算手册和计算器,将固定资产每月折旧额计算出来,并写在纸条上传递出房间。实验中需要学生探讨该实验成功的可能性,计算手册的编写规则,输入和输出的各种可能情况等。通过“固定资产折旧”的思维实验,引导学生进行利用计算思维进行思考,理解计算机对于某一个会计问题的思考和分析过程。 (二)操作实验 操作实验是会计信息化教学的主要组成部分。操作实验需要通过教学管理与控制,通过创新会计信息化实验教学的方法和手段,极大地激发学生的学习兴趣。操作实验的步骤主要包括实验资料的前期准备、教学软件的调试和准备、实验分组与管理、实验报告与反馈等四个步骤。1.实验资料的前期准备。实验资料是指以实验教材为基础,由实验指导书、实验指导视频、实验指导多媒体软件、实验案例等相关资料组成。实验资料的准备充分与否,对于学生是否能按照教学目标开展实验至关重要。实验指导书中应尽量减少操作步骤的描述,鼓励学生通过实验教师的引导,自主思考实验步骤、方法和路径,不要简单地按照既定的操作步骤完成实验。2.教学软件调试与准备。在实验教学之前,实验教师需要在实验室环境中进行教学软件调试与准备,教师最好在自己的电脑上也装一套教学软件。对于在教学过程中碰到暂时无法解决的问题,可以备份后还原到自己的电脑上进行调试和检查。3.实验分组与管理。实验教学最好采取分组的方式进行,鼓励学生在遇到问题后首先在自己的小组内讨论解决,然后再与实验教师进行讨论。对于简单、重复的问题可较快解决,较难和复杂的问题与实验教师讨论解决,这样可以大大提高实验教师的教学效率。为了避免出现“搭便车”或者拷贝其他学生实验结果的问题,不同的实验要通过小组内轮换角色完成,同时可以通过账套号控制、账套主管控制以及关键界面截图控制等方法进行管理。4.实验报告与反馈。实验报告是考评学生实验过程和成果的主要内容,包括实验数据和实验报告两部分。实验数据是学生在实验软件中的数据备份。实验报告由实验目的、内容、步骤、结果和总结等构成。对于实验报告中反映的问题,实验教师应及时、逐一与学生进行反馈和沟通,不仅让学生及时发现自己实验的错误,而且通过与学生的讨论发现实验设计中存在的问题。操作实验过程中要鼓励学生思考和创新,针对学生出现的错误引导学生深入思考可能的原因,不急于告诉学生答案是什么。对于学生提出的新想法和新思路,要和学生一起设计和实践,并可以作为实验思路的补充。引导学生去发现问题,探究问题的成因,策划出解决问题的方案,并加以执行。充分体现教师在“做中教”,学生在“干中学”,注重对学生能力的培养,体现以能力培养为优秀的实验教学体系。 (三)创新实验 创新实验主要是通过参加学科竞赛、科研训练、实地调研等,拓展会计信息化实验课程的第二课堂,鼓励学生在实践中进行创新性的思考和应用。尤其是参加ERP沙盘等学科竞赛能够极大地激发学生自主学习、自主思考、自主实践的兴趣。在ERP沙盘中由学生分组模拟企业经营管理过程,小组内学生分别担任总经理、财务总监、生产总监、采购总监、销售总监等角色,摸索利用Excel实现模拟企业的供销存一体化核算系统,并使用该系统自动生成财务报表,极大地提高了学生利用计算思维解决问题的能力。北方工业大学2014年参加由中央财经大学举办的首届北京市大学生ERP管理会计应用大赛,由会计专业大三学生组成参赛小组,取得总分第四名和三等奖的好成绩。这也证明,将教学与竞赛相结合,有利于锻炼学生的观察力、思维力、创造力和动手操作能力,将竞赛作为会计信息化实验的第二课堂。在模拟中培养学生会计专业素质,在竞争中锻炼学生分析同行对手、应对市场变换能力,使学生能够将所学的会计理论和会计信息化知识应用于经济管理实践中,真实地解决企业经营管理中的实际问题。随着社会对会计人才要求的不断发展和变化,会计信息化教学应从只注重学生软件操作能力的培养思路中跳出来,注重“计算思维”在教学中的贯穿和培养,不仅提高学生学习的积极性,而且培养学生初步形成利用计算机思考会计问题的思维方法和解决问题的能力。 作者:周卫华 单位:北方工业大学经管学院 信息化教学论文:工科专业课信息化教学论文 一、信息化教学设计与传统教学设计的区别 与传统的教学设计相比,信息化教学设计更强调“学”,而不是“教”。两者在教学方式、教学策略、评价方式等方面都存在不同,见表1。很明显,信息化教学设计更有利于教学目标的实现和学生能力素质的培养。 二、信息化教学设计的主要内容 (一)教学任务设计 教学任务是完成教学目标的载体,它可以是来自生产一线的实际工作任务,也可以是工作中的问题。信息化教学设计的目的就是通过任务的完成来培养学生解决问题的能力。因而,教学任务的设计是一个关键环节,通过解决具体情境中的实际问题来完成工作任务,借助问题来引导学生通过持续的分析、体验、检查等活动,建构起与此相关的知识体系并形成能力架构。 (二)教学情境设计 教学情境,是学生处于其中进行学习的客观环境,教学情境要能对学生产生直接刺激,激发学习兴趣,满足学习需求。在教学设计与实施过程中,尽可能创设贴近工作实际的真实情境,这对工科专业课来说不难实现,如教授《汽车维护》课程,可通过汽车维护仿真软件实施教学,仿真软件创设了一个模拟真实汽车维护操作环境,让学生既能完成独立的操作任务,又能节省实践教学中的耗材使用。 (三)教学资源设计 教学资源指教学中所需的相关信息、材料、手段、器具、设备和场地等的总和。数字化教学资源是指其中解决问题所需要的数字化素材、资源、网络课程等等。近几年随着教学资源库、精品资源共享课等项目的建设,大量的教学资源已实现网络共享,体现出明显的信息化特点,图1列举了常用的信息化教学资源类型。由于应用信息化教学资源只是辅助教学的一种手段,因而在设计选用时应特别注意,须根据实际教学条件、围绕教学目标选用合适的信息化资源,决不可用手段代替内容和目标。 (四)教学策略设计 教学策略是在特定的教学条件下,为完成教学目标所采用的方法和媒介。在教学实践中,除了要设计普适性的教学策略外,更要注重如何达到各课程教学目标的具体性教学策略,不同的课程、不同的任务均可能采用不同的教学策略,如计算机基础应用学科文字录入教学策略、汽车故障诊断的教学策略等。在高职工科专业课教学中,教学策略的设计包含所使用的教学组织方法、学生学习方法、激励策略、信息化教学资源、教学平台、教学软件等内容。 (五)教学过程设计 教学过程设计是指教与学过程中的环节安排、时间规划、环境设计。在教学过程中,围绕教学目标,设计情境创设、任务导入、任务实施、检查评价等环节并确定其先后次序、占用时间、教学环境与场所等,确保最终达到教学目标,在这个过程中,应注意信息技术和信息化资源的合理使用。教学过程是以学生为主体、教师为主导的过程,因而教师在设计时应对学生的学习活动进行周密的安排和规划,但在教学中亦要具备随机应变的能力。 (六)教学评价设计 教学评价是传统教学中亟待改革的内容之一。传统的教学评价主要由平时考评、期中考评和期末考评三部分组成,忽略了对学生整个学习过程的过程考评。评价的目的是为了学生能力和素质的养成,功能是改进或形成,而不是鉴定或选拔。因此应注意评价的过程性,评价主体的多元化等特点,同时还要兼顾评价中的互动性和动态变化性。高职工科专业课常用的评价方式有:①小组互评、自我评价与教师评价相结合,强调自我评价;②期末评价与过程评价相结合,重在过程评价。 三、信息化教学设计案例 (一)信息技术应用案例 图2为高职机械制图课程中滑动轴承装配图,该图对学生来说,专业技术性强,复杂难懂。而借助于信息技术手段,将滑动轴承装配的平面三视图转化为三位立体动画,并将各个零件分别移开生成爆炸图,通过三维动画,化静为动、化繁为简,各零部件的形状和位置关系一目了然,如图3所示。 (二)教学策略设计案例 在工科类专业课教学中,我们经常遇到如图4所示的情况,教师现场讲授时,众多学生围成一团,教学效果可想而知,同时还伴有安全隐患。但如果在设计教学策略时,考虑采用专业教学资源库等学习平台,利用仿真软件、虚拟软件、演示视频等数字化资源,则可以很好地解决上述问题,取得良好的教学效果。教育部于2010、2012年起分别在中职和高职中连续组织了信息化教学大赛,其中一个赛项就是信息化教学设计比赛。但信息化教学设计在实际教学应用中,还受到了一些条件的限制,如教学设施条件不完备、教师的信息技术水平有限等。解决了这些问题,信息化教学设计将会被迅速的推广应用。 作者:娄洁 单位:芜湖职业技术学院 信息化教学论文:跳线信息化教学论文 1教学过程组织 对于教学过程的设计,在原则上遵循综合布线施工的工作流程,即交底、读图、领料、施工、测试、验收,再结合具体的教学内容来设置各教学环节。而各教学环节的时间、空间关系如图1所示。在八个教学环节顺序执行的过程中,是在不同的区域完成的,并且会分阶段地产生不同的学习成果,可作为过程性评价的依据。下面将展开各教学环节的具体安排。1)课前准备。教师会在上次课末布置本次课的工作任务,要求学生提前预习,了解线缆结构、跳线制作和测试的方法,并进入数字图书馆、专题网站或课程网站,来搜集资料,整理制作成多媒体作品,并将作品上传至班级qq群或邮箱,培养学生的信息技术运用能力。2)情境创设。在课堂上,首先通过一段动画和视频引出智能家居布线的应用背景,激发学习兴趣,然后通过互动式问答,如“设备跳线可不可以自己做?怎么做?”,启发学生思考,让学生带着疑问和期待进入下一环节。3)任务解析。根据应用背景需求,再现工作任务,并列出完成工作任务的关键问题,作为学习的思维导图。对于这些关键问题,首先由学生通过多媒体作品来解答,任选一组进行展示。展示时肯定有遗漏和不足,再通过师生互动,共同解决这些问题。(1)对于具象性知识,比如线缆、连接器、工具仪器的外观、作用,会通过图片、实物、展示柜、图表等方式进行简单直观地介绍。(2)对于抽象性知识,会用游戏、动画、交互程序来寓教于乐。据统计,线序错误是导致跳线制作失败最主要的原因,为了解决这个教学难点,我们首先会通过一张图片,让学生找两种线序的不同之处,为了更好地理解线序的含义,专门设计了一款动画展示不同线序的数据流向,而为了能区分不同线序的应用场合,还自主开发了一个“连连看”的交互游戏,让学生亲自体验,对于不同的设备选择不同的线缆来连接,会显示出对应的线序和数据流向,最终会给出正确或错误的连接提示,从而让学生在游戏中掌握线序标准。借助这些信息化手段,化解教学难点,大大地提高了学生制作跳线的一次性成功率。(3)对于实操性技能,比如跳线的制作、测试,则主要通过视频来演示正确的操作,而反面案例则用来提醒学生避免错误的行为,树立文明施工、规范施工的意识。由此,任务解析阶段完成了答疑解惑的工作。4)方案设计。学生分组讨论,制定出具体的施工计划和所需要的材料清单。5)跳线制作。各组学生进入三区一室的模拟楼宇实训环境进行施工,首先会在材料区领料,然后在实训区完成跳线制作,对于共性问题则在教学区进行统一解答。这就实现了不同的教学活动变换不同的教学空间。6)跳线测试。待跳线制作完成,各组学生用测试仪及应用设备进行双重测试来验证制作效果。学生还可以通过角色扮演,以“工程监理”的视角,发现尽可能多的测试结果,深化认识操作规范的重要性。7)总结评价。任务完成后,对各组学生的任务质量进行评估。学生上传作品照片到qq,竞选出最快最好组。我们采用现场和场外相结合的立体考核形式,对学生完成任务时的方法能力、职业技能、职业道德三方面进行评估,评价的依据是教学过程中产生的作品、材料单、工作总结、实验结果等资料。采用自评、互评、师评的多元评价方法,强调过程性评价和阶段性总结。8)课后拓展。由智能家居为起点,扩展到其他相关领域,如光纤入户带来的家居变革,需关注光纤跳线问题,而工业环境下信号稳定性要求高,需要防范电磁干扰,引出屏蔽跳线问题,让学生自主探索,并上传报告至qq群,若有问题可通过留言板或qq来沟通交流。课堂时间空间有限,所传授的知识技能有限,可提出拓展知识并提供课外的教学资源,让学生利用业余时间自主思考和提升。由此八个教学环节执行完毕。 2教学总结与效果 1)在整个教与学的过程中,采用了“探-学-做-究”的循环互动教学模式,让学生学得扎实,提高了学习能力和职业能力。2)在教学的不同阶段,运用了不同的信息技术,尤其在教学实施阶段,运用了自主开发、量身订做的教学资源,起到了事半功倍的效果,使学生跳线制作的速度和成功率都有大幅的提高。3)以工作任务为主轴驱动教学,让学生体验完整的工作流程,经过系统的信息化教学后,学生走向就业岗位后上手速度会非常快。2013年11月,我校学生独立完成了4个机房,340个信息点的施工项目。这么大的项目,如果没有前期的信息化教学,没有实训教学,是很难完成的。最后工程通过了验收,符合行业规范,是一次工学结合的完美演绎。通过实践证明,信息技术的运用是提升整体教学效果的关键! 作者:吴素全 林祝春 单位:南通职业大学电子信息工程学院 信息化教学论文:学生信息化教学论文 1课前任务(课前一周) 教师:运用翻转课堂教学法引导学生课前预习,完成自主学习和合作式学习过程。学生:登录qq学习群学习平台,自学平台中相关知识,包括微课、课件、动画、视频、测试游戏。登录网络,学习国家精品资源网上相关课程的学习,查找网络相关知识,完成自主学习任务。学生小组在平台分享其他同学的学习成果,运用所学知识积极准备,完成电子任务书中下达的任务。 2课程导入,复习上节课任务(5分钟) 教师:导入上节课内容、本节课任务和下节课内容。前后知识延伸,引出教学主要内容。明确任务:请第一小组学生代表回顾上节课主要内容,包括心脏的位置腔室和血液循环的途径和作用。学生:第一小组2位学生代表在讲台分别利用教师PPT课件和心脏仿真3D教学软件讲解心脏的位置腔室和血液循环的途径和作用等内容。运用移动终端下载运行人体解剖3D软件。与第一小组其他同学互动讲解血液循环的途径和作用。教师点评第一小组所完成任务。 3提出本节课任务,完成任务(30分钟) 3.1任务一:心的传导 教师:指导学生登陆平台自学任务要素中的心的传导的相关知识。明确任务:请第二小组学生代表讲解心的传导主要内容,包括心脏传导的途径和功能。学生:第二小组学生代表在讲台讲解心的传导内容,包括心脏传导的途径和心脏传导的功能。播放心脏传导系统动画,生动展示了心脏传导的途径。学生互动讲解,共同完成任务。教师:点评第二小组所完成任务。拓展知识一:心律失常教师:为学生进行心的传导方面的临床知识拓展。主要讲解缓慢性心律失常的病理和心脏起搏器的放置。播放心律失常及心脏起搏器放置的3D动画,生动展示了心律失常的病理和心脏起搏器放置的手术全过程。学生:将课前自学知识与教师讲解的临床拓展知识相结合,完成能力目标任务。 3.2任务二:心的血管 教师:指导学生登陆平台自学任务要素中的心的血管的相关知识。明确任务:请第三小组学生代表讲解心的血管主要内容,包括心的动脉和心的静脉。学生:第三小组学生代表在讲台讲解心的血管内容,包括心的动脉和心的静脉。运用冠状动脉3D动态图生动展示冠状动脉的走行和分布。学生互动讲解,共同完成任务。教师:点评第三小组所完成任务。拓展知识二:冠心病教师:为学生进行心的血管方面的临床知识拓展。主要讲解冠心病的病理、分型、症状和治疗。播放心脏病成因及治疗方法3D动画,全面生动的展示了冠心病的相关知识。讲解与学生所学专业相结合的相关知识,使学生体会预防疾病的重要性,了解养老护理的意义,培养养老护理意识。学生:将课前自学知识与教师讲解的临床拓展知识相结合,完成能力目标任务和情感、态度和价值观目标任务。 4课堂小结及课堂测试(5分钟) 课堂小结。教师进行课堂小结,简明指出本节课主要内容、重点和难点。学生回顾本节课知识。课堂测试教师:指导学生登陆平台完成课堂测试闯关小游戏。明确任务:请第四小组学生代表带领全班同学完成课堂测试小游戏,达到闯关成功。学生:第四小组学生代表在讲台完成课堂测试小游戏。其他各组学生利用各组笔记本电脑讨论学习,共同完成课堂测试小游戏任务。教师:点评学生完成游戏情况。 5课后任务,引出下节课重点知识(5分钟) 教师:下达本节课课后任务。在群资源里巩固学习本节课内容;完成课堂教学评价表;下达下节课电子任务书;引出下节课重点知识;完成下节课课堂测试小游戏。播放高血压危害的3D动画,引出下节课重点知识,引导学生的学习方向。学生:根据教师所布置的课后任务完成复习和预习任务。 6教学反思 6.1教学内容贴近企业,适应职业岗位需求本课教学内容根据职业岗位需求而设计,满足养老机构对养老服务人员的护理工作岗位需求,使学生掌握养老护理的相关知识,了解养老护理的意义,培养养老护理意识,提高学生职业能力。完全能够实现从课堂到企业的对接。 6.2运用信息化手段,优化了教学过程,提高了教学质量本课恰当地运用了心脏解剖3D软件、FLASH动画、视频影像、课堂在线测试游戏等多种现代信息技术,科学地安排教学过程的各个环节和要素,实现了教学过程的优化,增强了学生的学习兴趣,提高了教学质量。并运用了多种平台软件,包括网络平台、教学专用平台和移动终端平台的运用,为学生提供了丰富的数字化资源,让学习不再受到空间、时间的限制,延伸了教学的广度和深度。 6.3测试、交流、评价,提高课堂教学效率,突破了传统局限本课借助学习平台,获取、利用信息资源,支持学生的自主探究学习。学生既是学习者也是教学者,学生可以将优秀的内容至平台,可以随时随地的分享、交流。借助平台,通过在线测试游戏、评价系统,教师可以直观、快速的了解学生学习情况,提高课堂教学效率,突破了传统教学的局限。2014全国职业院校信息化教学大赛大大推广了信息化教学模式的发展。信息化教学模式是现代信息技术与传统教学实践相结合的一种新的教学模式,不仅从手段和形式上改变了课堂授课的模式,更从观念、内容、过程、方法、评价等层面赋予教学新的含义。总之,信息化教学的应用适合高素质创新型人才培养的发展趋势,是学校未来生存与发展的关键。 作者:刘云云 单位:辽宁省大连职业技术学院 信息化教学论文:数控信息化教学论文 1.教学内容分析 通过销轴零件的编程加工,学习数控车削中的外圆粗车复合循环指令G71和精车复合循环指令G70的应用;其重点是外圆粗车复合循环G71和精车循环指令G70的指令格式和编程方法;难点正确选择切削用量参数,制订合理加工工艺,保证加工精度。 2.教学目标确定 按照教学大纲和学生的认知特点,将本次课的教学目标确定为:知识目标、能力目标和情感目标。知识目标为:1)掌握外圆粗车复合循环指令和精车循环指令G71、G70指令的格式、参数含义及应用;能力目标为:1)能用G71和G70指令正确编程;2)能正确输入程序、调试程序并进行仿真加工;情感目标为:1)分组学习,培养学生的协作精神;2)探究式学习,培养学生自主学习的能力;3)多种信息化手段,激发学生学习兴趣,培养学生良好的职业素养和严谨的工作作风。 3.教学策略制订 依据信息化教学设计的理念,制订的教法策略为:利用信息化手段,突出“做中学、学中做”,通过设置情境、直观教学,借助网络、多媒体、仿真软件、实物展示以及教学环境布置等,让学生通过感官,对知识产生感性认识;教学中注重启发引导,循序渐进,帮助学生理解知识;同时以项目为载体,以问题为线索,使学生主动参与到教学活动中来、认真查阅资料、自主探究、小组讨论、动手实践来达到对知识的意义建构。 4.信息化教学资源设计 在教学中充分利用现代化教学资源,增强教学直观性,用到的主要教学资源有:上海宇龙数控加工仿真软件、计算机绘图软件、教学素材(任务书、图片、视频、评价表、数控加工工艺手册、数控车床操作说明书等)、多媒体PPT、网络信息、思维导图软件等。 5.教学环节设计 1)设计情境,导入新课。视频展示销轴加工过程,展示销轴加工的真实情境,提出问题:该销轴加工中用到了哪些指令?同学们认为这个程序有什么可有优化的地方吗?激发学生认真观察,以问题为引导,组织学生讨论并查阅资料,导入新课。这种情境的导入充分体现现代教学手段,再现了现场加工情境,易于被学生接受,教学效果良好。2)明确任务,制订计划。借助多媒体及计算机辅助绘图软件技术展示零件图和实物图,并引导学生认真阅读图纸并结合实物图,理解零件各部分的结构;及时提出问题:零件中需要加工的表面有哪些?如何编程和加工?用提问方式,激发学生自主学习的欲望,并帮助学生理解本节课的关键问题;在弄清楚了工作任务后,小组分工合作,制订学习计划,确定加工流程,填写工作任务书。这种设计能让学生主动参与到教学活动中,培养了学生自主学习的能力。3)任务实施,突出重点,掌握技能。首先,给学生提供数控加工工艺手册、教材资料、刀具样本、网络环境(网址)等,组织学生按照前面制订的计划,主动查询资料,共同确定加工工艺,填写工序卡片,并鼓励各组派一个代表展示工艺内容,老师同学讨论后进行修改完善;然后,用仿真软件展示G70和G71的加工过程,引导学生观察走刀路线和加工特点,提出问题:循环指令如何应用?其功能和格式如何?是怎样起到优化程序的作用的?学生带着问题去阅读教材、查阅必要的教学素材,学习G71和G70的格式及参数、循环起点的确定方法,结合完成工作页的相关内容,达到理解知识的目的;最后,引导学生参考程序格式编写销轴加工程序,并在仿真软件上进行程序调试、验证程序的正确性,也促进学生自己动手,熟悉机床操作,达到提高技能的目的。4)评价总结,资料归档。发放评价表,让学生依据评价表的内容和自己掌握的程度,采用自评、互评和师评的方法,对本次课的教学情况进行合理评价;并采用思维导图软件,师生互动,共同总结本节课的重点、难点以及存在的问题,进一步巩固和提升教学效果;最后,组织学生将本次课学习任务表、工作页、工序卡等资料进行正确归档,为今后的学习积累资料。总之,信息化教学设计采用多样化的教学媒体、技术手段和教学资料,有效促进了学生自主学习的积极性,符合中职学生的学习和认知特点,突出了学生能力的培养,有利于高效、高质量课堂教学的组织和开展;但是,作为新的教学手段和模式,还需要我们在教学中进一步补充和完善,以形成一个完成的体系。 作者:文娟萍 单位:北京铁路电气化学校 信息化教学论文:信息化背景英语教学论文 一、高职院校英语教学的现状 1.传统的教学模式不能适应时代的发展。课堂上教师一味地灌输和以教师讲解为主,学生处于被动接受的状态,很机械很乏味,学生为了应付考试而学习。词汇、语法、翻译等条条框框式的讲解模式遏制了学生的创新力,学生还容易丧失对英语学习的兴趣。老师严格管教着课堂,这使得学生的学习仅限于课堂,不利于学生学习行为的发展。 2.部分教师对信息技术认识片面。有些教师认为只要课堂使用了多媒体就与时俱进了,有些课件只是为了不用黑板和粉笔,把过多的内容呈现在ppt上,这样学生就像张了嘴的小动物,等着妈妈的喂食。这样大大减少了学生主动的思考。 3.教师的计算机应用能力有待提高。有些教师在多媒体技术的使用上不够熟练,不能设计出具有个人独特风格的教学课件。因此,在信息化的大背景下,要积极倡导信息技术与课程的整合。何克抗教授认为,所谓信息技术与学科课程的整合,就是通过将信息技术有效地融合于各学科的教学过程来营造一种新型教学环境,实现一种既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的教与学方式,从而把学生的主动性、积极性、创造性较充分地发挥出来,使传统的以教师中心的课堂教学结构发生根本性变革,从而使学生的创新精神与实践能力的培养真正落实到实处。构建一种新型的教学环境,推行新型的教学模式,从而推动高职英语教学改革。 二、信息化背景下英语教学整合的策略 1.树立“以学生为本”的信息化教育理念。“以学生为本”的理念是一种现代教育思想,基本主张是一切为了学生。首先要体现在满足学生的学习需要,学校要购买学生能够使用的学习资料库。其次要优化教学过程,促进与支持学生的学习过程,学生能够充分地利用信息化教育环境自主地学习。 2.教育信息化将使“教”与“学”更加灵活多样。通过借用多媒体的运用,充分调动学生的多种感官,师生双方共同参与学习活动,提高英语教学的实效性,提升学生学习的兴趣,从而提高英语学习的效率。 3.更新英语教学的教学理念。现代教育中,网络教学为学生提供了个性化的学习平台。学生可以在任何地点、任何时间对任何课程的任意起点进行学习,学生可以在网上完成在线作业,教师可以在线上进行批改。作业不再限于纸质的作业。学生还可以通过BBS论坛和老师进行互动。学生从被动的学习者转变为积极的参与者。这样有利于学生养成独立学习、终身学习的能力。不断地充实自己所需的知识。这是现代信息技术为学生的自主学习创造的条件。 4.教材的改革。2010年,笔者参与了校本教材《商务现场口译》的编写,本课程已经开设了3届,07、08、09商务英语班及09应用英语班。本课程针对高职英语专业学生特点和所要达到的培养目标设计,针对特定的商务场合,设计实用性的学习内容,主题贴近常见的商务场景,视角触及面广,有利于学生英语人文素养的提高。本课程改革传统实践教学,开展各类商务场景模拟实践。充分调动学生的学习热情,培养具有自主学习能力、具有创新性思维的和实际工作能力的学生,鼓励学生主动参与教学实践,发挥学生学习潜力,提高其学习效果。角色扮演法让学生身临其境。通过实践的检验,符合学生学习实际的教材在教学活动中起到非常重要的作用。 总之,信息化背景下的教学模式,能够更好地为高职院校的英语教学服务,能改善课堂教学效果,提高学生英语水平,同时调动了学生学习的兴趣和积极性,为学生的自主学习和文化修养的提高也奠定了一定的基础。 作者:陈红娟 单位:江苏城市职业学院张家港办学点 信息化教学论文:信息化环境下物理教学论文 一、高职院校大学物理教学现状 当前,在许多高职院校中,许多理工科专业在改革教学计划时,经常对大学物理的课时进行压缩,甚至删掉了大学物理课程,忽略了大学物理在培养学生的逻辑思维方法和自然科学素质,诱导人的创造力,培养创新人才,在提高学生的科学素质等方面的重要作用。在教学手段上,目前大学物理的授课方式普遍采用的是采用基于PPT课件的现代教学手段和少量的粉笔加黑板的传统教学手段。上课形式死板,学生学习兴趣不大。另外,由于中学应试教育带来的影响,使学生将学习物理的过程当成了解题过程,忽略了更为重要的物理思想、物理方法、物理基本概念的学习,忽略了能力的培养,养成了一种生搬硬套的不良习惯,失去了创新精神。 二、提高信息意识,改进课堂教学 21世纪是信息化、网络化的时代,信息获取渠道多元、便此在教学方式上要从传统的教师主导型渐向学生主导型发展,要处理好课堂教学与网络教学之间的关系,实现传统板书式-电子课件-网络教学三位一体的教学体系。提高教学质量,不仅要研究如何讲,还要研究学生是如何学的,关键之处是要使学生学会如何学习,侧重于改进教学过程,引导学生在过程中理解和掌握基本的物理概念与物理方法。信息技术,如动画、视频、网络技术及开放课程等的应用,使得课堂可以更生动,使学生参与度更高,既提高了学习兴趣,又能更好地发挥学生的主观能动性,主动地去理解掌握知识。这就要求教师转变教学理念,增强信息意识。学习更多的信息化技能和手段,如微课等视频制作手段,更好的PPT制作方法、动画制作技术等,更好的实现教学与信息化的整合;并充分利用网络平台,建立更多的与学生互动和交流的机会,及时了解学生存在的问题并及时解决问题。教师信息意识的培养,对于教学会有莫大的帮助。在大学的物理课堂上,教师利用信息技术能够很好地优化教学的环境,减轻学生的负担,节省了很多的时间,让学生有更多的时间进行的思考。 三、MOOC及其对课堂教学改进的作用 2012年以来,以MOOC(慕课)为代表的国内外在线开放课程,将信息技术与教育教学紧密融合,形成新的知识传授模式,突破了传统教学模式的束缚,在促进教学理念的更新中,推动高等教育教学方式方法和学习方式的创新。MOOC作为一种开放在线课程,实现了信息技术与教育教学的紧密结合,提供了一种新的知识传播模式和学习方法。它以前所未有的“大规模”和“开放式”,使得个性化的学习成为可能;使得不同人群共享优质教育资源,促进终身学习成为可能;使得加快实现高等教育普及化,促进教育公平成为可能。从一定意义上讲,MOOC正在促进高等教育教学方式方法和学习方式的变革。MOOC不仅仅是视频、微视频、微课。 与传统教学相比,MOOC能最大限度增加一流教师的授课对象;并能丰富教学手段,增强教学吸引力,尤其是对于习惯于手机、ipad与电脑的新一代学生;在学习方式上,MOOC更能调动学生参与,促进教学互动;促进学生自主学习。现在的学生参与学习活动多数是被动的,要培养他们自主参与学习,应以课堂教学为主阵地,唤起学生的自主参与意识、促进学生自主参与的意识、提高自主参与能力等三方面入手,充分发挥自我教育潜能,使学生逐步形成自主参与的意识和习惯,从而达到提高学生物理素质的目的,更好地激发学生自主和创新学习。同时,MOOC也可以促进个性化学习,使不同层次的学生能更好地找到适合自己的学习进度,达到学习目的。在时间和空间上,MOOC也能更好地摆脱教学实践束缚,充分发挥网络的优势。使课堂教学朝教学方法混合化,教学资源开放化,学生学习个性化及学习过程社会化的方向转变。 作者:李豆 单位:南京信息职业技术学院 信息化教学论文:信息化下的高中英语课堂教学论文 一、高中英语信息化课堂教学图文并茂,更易激趣 信息化课堂教学采用了各种先进的计算机硬件与软件。通过这些硬件与软件的应用能够使得英语课堂课堂教学变得图文并茂,使得课堂气氛更加生动活泼,让学生能够同时接受多种感官“刺激”,同时激活大脑两个半球,克服短时记忆的缺陷,让学生更加容易的记住所学知识,提高学生的学习效率。在高中英语课堂教学中,通过信息技术,能够为学生提供更多的学习材料,并利用这些材料为学生创设出良好的学习情境,更加有利于调动学生的学习兴趣与积极性,让他们能够更加主动的学习。信息化课堂教学中的多媒体网络技术具有信息处理与人机交互的能力,通过图文并茂的方式可以及时的实现信息交互,这种方式对于英语课堂教学有着十分重要的意义。图文并茂能够有效的激发出学生的学习兴趣,让学生产生强烈的学习欲望,增强他们的学习动机。 例如在课堂教学《Earthquake》时,学生们多是从新闻或者电影、电视里面看到过一些简短的画面,对地震发生时的具体情况与造成的后果并不能够形成有效的直观认识。特别是《Earthquake》中的Reading部分所描述的唐山大地震,学生们基本就没有一点点印象,这很难激发他们的学习兴趣,也为学生理解整篇课文带来了困难。为此,在课堂教学前先让学生们收集了解唐山大地震的相关资料,并进行整理。然后在课堂上让学生们利用信息技术来展示他们所搜集到的资料。在这个利用信息技术搜集与展示的过程中学生们已经对唐山大地震有了一定的了解。然后笔者在为学生们播放一段与Earthquake相关的图像资料,并引出问题:“What is the film about? What can you see in the film?”学生本就对信息技术有着一定的兴趣,让他们运用信息技术去搜集与展示资料,很容易激发出他们的主动学习兴趣,然后笔者再一次的利用信息技术手段来进行导入,则学生就能够自然而然地进入新的课堂教学中。 二、信息技术手段提高中英语课堂导入效果 课堂导入利用信息技术将能够让课堂导入不再单调,进而能够提高课堂导入的效果。利用信息技术手段进行导入,可以将各种导入需要的画面直接呈现在学生面前,让学生能够有一个直观的认识,吸引学生的注意力,进而让能够更好的理解教师所讲的课堂内容。例如在直观导入法中,可以利用信息技术手段将具体的实物、图片、简笔画、照片、幻灯片、VCD等直接呈现在学生面前,从而激发他们的兴趣。如上面所述在课堂教学《Earthquake》时可事先找一些与此有关的录像或VCD片段,通过放映,让学生感受到地震时人们的心情及地震所造成的灾难。 利用信息技术手段还能够将各自声音元素融入到课堂导入之中,这样不仅仅能够让学生从视觉上受到“刺激”,还能够从听觉上受到“刺激”,进一步的提高课堂导入的效果。教师们可以在上课前,根据课文的需要通过让学生欣赏有关音乐、歌曲来进行课堂导入,然后因势利导地组织学生对音乐的作者、作品的主题等展开讨论。例如在《Country Music》中,就可以先让学生欣赏Country Road这首MTV,然后以画面和歌词为引,让学生们展开讨论,进而引出Country Music这个话题,进一步说明乡村音乐的内容,使学生感到兴趣盎然。 三、高中英语信息化课堂教学有助于突破课堂教学中的重难点 在英语课堂教学中听、说、读是学生必备的基本技能与基本要求。在英语课堂教学的过程中通过灵活的交互活动则能够使得课堂课堂教学中听、说、读、写得到合理优化,帮助学生从能力训练的理性角度突破重点难点。 利用信息技术手段能够使学生接受信息的载体由课本中的文字变成了可感知的声音,可视的画面,进而能够有效的解决学生因认知水平不足而无法完全接受信息的问题,让更多的学生能够主动的参与到课堂课堂教学过程中,提高课堂课堂教学的效果。通过信息技术手段,能够让学生去有意识的听英语录音,看英语录像,通过录音中的标准发音与录像在声情并茂的画面,让学生形成良好的预感,为他们提高说和写的能力打下基础。 同时通过信息技术手段能够帮助学生更好的理解东西方文化的差异,帮助他们突破因文化差异而产生的困难。例如在语法课堂教学中,学生往往因为东西方文化的差异而不能够很好的掌握语法,而利用信息技术手段则能够将抽象的、晦涩的语法专有名词变得具体化、明确化、生动化,让学生更容易理解,进而帮助他们掌握语法。例如在讲“have+宾语+宾补(由分词充当)”时,可以利用多媒体来展示这样的两组例句与相应的插图。 通过例句与插图的比较,学生很快可判断宾语补足语是分词动作的发出者还是被动者,是进行一个延续的状态还是已经发生的情况,然后再附上几组或选择填空或括号内动词展开,以辨析正误形式的练习,学生在较短时间内就能完成这些练习。这样利用信息技术从不同角度对某一项语言内容进行的练习可以加深学生对语法知识的理解和记忆。 信息化教学论文:信息化指引下教育教学论文 一、传统教学模式的缺陷 1.教学方法与手段单一。 教学目标的错位就必然会导致教学方法的简单化甚至教学模式的填鸭化。无论是考证辅导班式的教学还是《经济法》纯理论教学,都停滞在讲授理论和加强课堂与课后练习的传统教育阶段。笔者在中国知网、万方等学术期刊网上就这一主题专门进行了搜索,搜索结果显示,虽然有个别教师对于传统教学模式下的高职《经济法》课堂教学方法进行了反思,但结果无外乎在传统讲授法的基础上增加了图表法[1]、案例教学法或双向提问式教学法[2]等传统教学方法,并没有脱离传统教学模式的桎梏。有些学校倒是对传统教学模式作了一定的反思,引入了网络手段,可是却陷入了认识上的误区,就是只把传统课堂教学的内容放到网络教学平台,供学生浏览学习、下载资料。在这些网络教学中,网络的教学特征,教学功能,教学互动等优势都没有完全体现发挥出来。[3]因此,都没有实现良好的教学效果。 2.教学效果一般。 教学理念的陈旧导致教学方法的单一,进而导致教学目标难以实现。笔者关于这一问题曾经在学生中做过调研,学生们普遍表示,《经济法》课程给他们的印象就是上课学习、下课背书、考前做题,非常地传统,也非常地无趣。传统的填鸭式与题海式的传授方法很容易导致学生失去学习的兴趣和热情,使学生获得的《经济法》知识难以巩固,教学中的前学后忘成为普遍现象,难以实现良好的教学效果。在高职院校的生源质量本就一般的情况下,这种后果更加明显。教育的目的是要帮助学生掌握知识,而非为了帮助学生应付考试,如果纯粹为了考试而教学,是不可能实现良好的教育效果的。我们应该去提倡“教师为主导,学生为主体”,让学生主动性、创造性地学习知识、应用知识。[4]传统的教学模式显然难以实现这一目标,为了良好的教学效果,必须通过教育信息化实现教学模式的改革与创新。 二、信息化教学模式的创新 1.理论依据构建。 笔者认为,信息化教学模式的主要手段是通过计算机网络进行教学,信息化建设指引下的职业教育教学模式,改革与创新的最终形式就是通过计算机网络完成日常教学任务。这么认为的依据是著名的“情境认知理论”。《经济法》是一门社会科学,《经济法》教学的要求契合情境认知理论的特征。情境认知理论认为,教师创设的情境要与真实的社会情境、生活情境和科研活动的情境相吻合。这样,使学生有可能在似真的活动中,通过观察、概念工具的应用以及问题解决,形成科学家看待问题的方式和解决问题的能力,适应共同体的文化。[5]而要在课堂上去模拟与《经济法》相关的、真实的社会情境、生活情境相似的教学情境,唯有通过计算机网络手段来实现。因此,相对于传统教学模式,网络教学应该实现以下几方面创新:(1)教学目标上,应该以实现学生主动性、创造性地学习知识、应用知识为目标,立足于学生对教学内容的掌握,而非提升考试通过率。(2)教学内容上,应该建立在教材基础上,能够为网络所共享的教学课件、多媒体信息资源以及试题库为主,在教学过程中应该尽量脱离教材。(3)教学方法与手段上,教师在设计教学活动时在注意情境设计、协作学习环境设计、网络教学策略设计的同时,还要注意信息资源设计,强调利用各种信息资源来支持“学”,具体的知识点要尽量采用文本、声音、动画等多种媒体表现。[6](4)在考试设计方面,应该充分利用网络手段实施考试,实现随机题库制与无纸化考试相结合,减轻教师阅卷负担,减少阅卷出错率,同时节约学校的经费资源。 2.教学目标设计。 传统的《经济法》课堂教学仅仅以顺利完成期末考试或提升考证通过率为目标,完全背离了职业教育的初衷。信息化建设正好可以实现教学目标设计的创新,真正实现素质与技能教育。笔者以为,高职《经济法》教育应根据高职人才的特点和培养目标,在教学中避免理论与实践分离、知识和能力分离、教学和考证分离,以丰富学生的知识面、增强学生运用理论知识解决与分析实际问题的能力为教学目标。在传统的教学模式下,这一教学目标难以实现,而网络化教学则可以完成这一任务。笔者认为,《经济法》课程的网络化教学,意味着教师可以通过计算机软件对理论知识进行情景模拟预设,然后通过网络手段实现机———机资源共享,为课堂教学的开展奠定基础。这样,在课堂教学中,每一名学生都可以在教师的指导下通过预设的模拟情景去学习理论知识,并运用理论知识对情景中出现的问题进行分析与解答。 3.课堂教学创新。 《经济法》课程的网络化教学,关键在于运用计算机信息技术进行课堂教学的创新。这一举措必须要在充分考虑高职学生心理与认知特点的前提下,对教学内容与方法进行改革和创新,使之契合高职学生的特点,也符合学生考证与就业的需要,从而摸索出一套具有实用性和有效性的《经济法》课堂教学模式。第一,教学内容创新。可以考虑在保证《经济法》基本理论知识的基础上,多使用教学案例,只不过教学案例要与情景模拟法相结合,在案例设计时要注意增加学生的代入感,在合适的案例中可以考虑由学生来扮演案例的主角,这样可以最大限度地保证学生在教学过程中感同身受,提升教学效果。第二,教学方法创新。主要是要大量地使用案例分析法与情景模拟法,《经济法》教学过程非常适合运用这些教学方法,而这也正是引入网络化教学的根本原因,因为唯有计算机信息技术方可实现通过声音、图像、动画等电子元素将教学案例形象的在计算机上表现出来,让学生直观地感受到学习的乐趣,深刻地理解知识适用的条件,提高学生分析与解决问题的能力。第三,教学手段创新。网络化教学离不开电子教学资源的制作与共享,这就要求教师必须在课前准备好《经济法》课程的内容,根据教学内容制作好教学课件、动画软件等电子教学资源,将其上传到机房或校园网络平台上,实现资源共享。这样,在教学的过程中就可以通过网络手段实现资源共享,为课堂教学的开展奠定基础。 4.考试制度改革。 教育信息化建设不但能够改革传统的课堂教学,还可以实现作业与考试制度的创新。在传统教学模式下,教师要完成大量的作业布置和批改任务。在考试前,教师要首先出试卷、印试卷、装订试卷、分装试卷,考完试以后还要辛苦地阅卷、核分、填写成绩单,可谓事倍而功半。在网络化教学模式下,这一问题有望得到解决,实现无纸化的作业与考试,节约教学资源。第一,通过计算机网络,教师在日常课堂教学中就可以进行作业布置,让学生在计算机上当场完成,教师可以在学生完成的过程中通过计算机根据学生的需要进行辅导和答疑,学生完成作业后通过计算机可以完成自动批改,结果会传到教师计算机上,由教师根据结果再进行重点讲解。第二,教师在考试前只编写并在网络上按照规定格式上传试卷即可,题量、分值与考试时间都可以事先在计算机上设定好。学生考试在机房进行,直接进行上机考试,在试题库中随机抽题,不仅杜绝了学生相互作弊的可能性,还可以在考试完毕后由计算机立即统计出学生的考试成绩,并通过网络上传到教务系统,无须教师再辛苦地阅卷,更不会出现核分和登陆成绩时不小心出错的情况。这样,在网络条件下,最终可以实现作业与考试的无纸化,节约了学校大量的人力与物力,实现了考试制度的改革与创新。反思传统的职业教育教学模式,实现与时俱进的改革与创新,离不开教育信息化建设。通过对《经济法》课程实施网络化教学改革,可以发现教育信息化建设满足了情境认知理论对教育的要求,可以实现教学目标、教学内容、教学方法与手段以及考试制度等方面的改革与创新,从而达到提升职业教育教学质量、培养技能型职业人才的目的,并为职业教育教学改革提供了一条可行的进路。 作者:王珺 单位:江苏省连云港财经高等职业技术学校
数字电子技术论文:数字电子技术论文 1.放大整形电路 在数字频率计中,放大整形电路的功能主要是将被测信号变为计数电路所要求的频率与被测信号频率相同的脉冲信号,由晶体管和触发器等组成,晶体管组成的为放大电路,可放大输入信号的正弦波、方波等周期信号,触发器对经放大电路放大后的输出信号进行整形,使其成为符合计数电路要求且与输入信号同频率的矩形脉冲。在Multisim9.0环境下创建放大整形电路,由信号发生器供给输入信号,设置输入信号为7Hz、1VPP的正弦波,采用两通道示波器,A通道对输入信号的波形进行测量,输入信号经放大整形电路放大整形后由B通道输出,波形被测信号经放大整形后后成为矩形脉冲,且频率与被测信号相同。 2.时基控制电路 时基电路由定时器555构成进的多谐振荡器产生,在数字计频器中,555时基电路主要作定时及时间延迟等控制,由分压器、电压比较器、锁存器、缓冲输出器、集电极开路的放电三极管组成。控制电路产生计数清零信号和锁存信号,在标准时间信号Clock结束时产生锁存信号CLK,锁存信号CLK结束是产生清零信号RD。在Multisim9.0环境下,创建电路,锁存信号和清零信号的脉宽由电路时间常数决定,且二者脉宽之和不得超过标准时间信号Clock的低电平持续时间。进行仿真分析后,四通道信号示波器显示标准时间信号Clock、锁存好好CLK、清零信号RD和计数电路的计数脉冲信号CP等信号间的时序关系。 3.计数、锁存、译码显示电路 计数电路用于在闸门电路到时计数被测信号中脉冲波形上升沿的个数,在1s内计得的上升沿的个数即是该波形的频率,在1s结束时,锁存信号CLK正跳变来到,将计数电路的输出信号送入锁存电路输出端,经锁存电路数据进入译码显示电路,在计数期间,计数电路输不送入译码显示电路,在计数完成后,译码显示电路显示计数完成后的数字。利用Multisim9.0软件进行计数、锁存及译码显示电路的设计仿真时,采用总线设计方法,以使电路图更加规范。 4.结束语 在数字电子技术领域,进行电子实验时,按照传统模式配置仪器,存在仪器种类多、投资大等问题。运用Multisim9.0软件在计算机上进行电路设计和仿真,可有效地节约投资成本,保证电路设计的正确性,为电路设计的全面验证和优化提供便捷的测试手段,在电路设计中有着重要的应用价值。 作者:崔大鹏 单位:山西师范大学临汾学院 数字电子技术论文:数字电子技术计算机网络论文 1数字电子技术对计算机网络的重要性 1.1可为网络交流提供便利 在计算机网络技术的实际应用过程中,数字电子技术使网络体系得以完善,极大地缩短了人与人之间的距离。数字电子技术在网络环境的实际运行过程中,将网络应用与网络交流紧密地联系在一起,在很大程度上改变了人们传统的生活方式,人们通过网络可以实现远程的联系和交流,为人们的生活和工作提供了便利。数字电子技术的高效性更为计算机网络增添了魅力。 1.2可为网络集成电路的形成提供便利 在计算机网络中实际应用数字电子技术时,该技术具有抗干扰的特点,且能有效确保客户信息在长距离运输中保持高质量水平,从而为网络集成电路的形成提供有力保障。数字电子技术在实际运行过程中具有合理的数字逻辑运算能力,人们可通过数字电子技术实现对加密信息的解密、提高信息数据的保密性,从而为用户提供信息安全保障。数字电子技术在计算机网络中的实际应用可降低网络电路的使用功率,缩小网络电路的体积,从而为网络集成电路的形成提供有效帮助。 2在计算机网络中的应用情况 2.1实现了数字电子技术网络教学 随着我国数字电子技术的不断发展和完善,在我国教育行业的发展过程中,人们开始逐步利用网络优势,设计了丰富的网络学习资源,将数字电子技术与网络教学结合起来。数字电子技术在实际教学过程中,通过设置网络课程功能模块可实现网络同步教学,模块分为课程首页、课程教学、动画资源、测试园地、课程信息、教学指导和常用软件等部分。这些部分共同构成了完整、统一的应用系统,在相互依存的情况下为我国教育行业的发展注入了新鲜血液,为学生提供了更好的教学环境,更成为我国数字电子技术实践应用的优秀案例,为我国数字电子技术今后的发展提供了新的方向。 2.2实现了网络信息的快捷处理和传输 网络信息的处理和传输是我国网络技术发展过程中的重点,高效、快捷的信息处理和传输可更好地帮助人们处理工作中的问题,有效实现计算机网络技术的快速发展。数字电子技术在实际被应用于计算机网络的过程中,可对网络中的信息进行正确处理,并能有效提高网络信息的处理效率,实现网络信息的高速传输。数字电子技术在实际运行的过程中,可将网络信息有效地转变为数字信号,为人们快捷地处理网络信息提供了帮助。对于数字电子技术而言,该技术在计算机网络中的实际运用充分展现了数字电路的性能优势,在实际运行的过程中通过对模拟信号进行转变和传输,能有效帮助计算机网络实现网络信息的数字化,为数字信息的传输提供了快捷通道,极为有效地促进了我国电子网络技术的发展。 2.3实现了数字化处理过程 数字电子技术在应用过程中可对信号进行数字化处理,通过抽样、量化和编码等操作环节,有效实现了计算机网络的信号数字化处理。抽样是数字电子技术应用过程中重要的操作环节,即在实际操作中对模拟信号进行分离操作。量化指的是在实际操作过程中对信号进行连续性取值的离散取值活动。编码指的是对信号对象进行再次编码,将成功转化后的正确数据翻译为数字信号流的过程。这一过程需要事先编排设计方案,并对方案中的数字和对象进行确认和整理。 3结束语 综上所述,数字电子技术在计算机网络应用的过程中发挥出了极其重要的实际作用,充分体现了数字电子技术的高效和快捷,为人们提供了更加优质、合理的网络服务。在今后计算机网络发展的过程中,数字电子技术的前景广阔,值得大力推广。 作者:李美陶 单位:兴安盟劳动和社会保障信息网络中心 数字电子技术论文:网络应用下数字电子技术论文 1数字电子技术在网络中的基本特征 1.1网络搜索与查找具有时间性 网络在产生之初,人们将其作用定义为搜索与查找等基础功能,对其时间性的要求相对宽松,但随着网络在生产生活中的实际应用,人们愈发要求网络具备一定的时效性,可以满足人们当下的实际需求。网络的时间性可以通过其他方面的特性来体现出来,网络的内容具有很强的对应性,通过网络人们可以准确的查找出自己想要的内容,也可以通过网络对应性的特征来实现某种方面的需求。另外网络内容还具有开放性,人们通过运用网络不仅可以查找到自身信息,还可以实现对相关信息的搜索与查找,网络的开放性使得在内容的呈现上具有关联性和整体性的特征,更加方便人们对信息的查找,获取信息也更加便利快捷。 1.2信息的多种形式呈现 网络中的信息浩瀚如大海,信息的呈现方式也多种多样,文字、音视频等。人们在运用网络的时候,可以根据自己的喜好或者实际需要,获取所需要的信息形式。由于网络信息具有多样性的特征,这使得人们在获取信息的过程中,更加具有主观性,既可以获取音频类资料,还可以获取视频类资料,还可以通过网络搜索文字、图片等资料,当然这些网络中的信息除了单独地呈现形式外,还可以实现综合形式的呈现。比如在文字的后面配有视频,更加形象直观地让用户阅览信息。 2数字电子技术在网络中的重要程度 随着经济水平的不断发展,随着网络技术的不断发展,人们与网络之间的联系也愈加紧密,数字网络技术的产生和发展,可以说极大地推动了网络的发展,也提升了网络与用户之间的关系。 2.1数字电子技术可以使信号处理更加方便 数字信号是运用数字电子技术的载体来实现的,与其他信号相比,数字信号具有很多优势,它能够抵制其他干扰性的信号,信号的传输没有其他杂音出现,还能通过一些手段实现信号的加密处理,同时数字信号不容易丢失,在传输的过程中可以实现存储,数字电子技术产生的数字信号,还可以使的数字信号的接收装置变得更加细小,甚至可以仅仅通过一个比手指甲盖还小的装置就可以实现数字信号的存储和转换。二进制代码是数字通信和计算机网络共同采用的代码,这种一致性使得计算机和数字信号能够很顺利地进行联网。 2.2数字电子技术推动了集成电路的形成 随着数字电子技术在网络中的不断应用,数字信号应运而生。与传统信号相比,数字信号的安全性能更加强大,外界信号对数字信号的扰动能力较差,在数字信号的传输过程中,可以有效地保障数字信号的质量,还能实现超长距离的信号传输。另外由于数字电子技术的应用和发展,数字信号在传输的过程中,为了强化其安全性,还可以通过加密的方式来保障数字信号的安全性能。数字电子技术在网络中的应用,还可以推动集成电路的形成,使信号的传输和存贮、转换更加微型化。 3数字电子技术在网络中的应用 数字信号的产生和应用,可以看成是数字电子技术在网络中应用的起源。数字信号超强的信息处理能力和传输能力,也在一定程度上推动了网络的发展。 3.1数字电子技术可以使网络中的信号数字化 信号的数字化需要进行抽样、量化和编码等关键步骤。信号的抽样就是指将以前连续的模拟信号进行分离处理,然后通过随机选择的方式,通常是遵循一定的时间规律来将抽取出来的信号进行序列化处理,进而代替原先连续的模拟信号。信号的量化是指将数字信号中幅度相似的值来取代原先连续性的模拟信号,与信号的抽样相比,信号的量化也是将连续性的模拟信号进行分离处理。信号的编码,是将模拟信号数字化的最后一个环节,信号的编码是建立在信号的抽样和量化的基础上,将量化后的模拟信号通过编码步骤,进而转换成二进制的数字信号。将模拟信号转换成数字信号,是数字电子技术在网络中的关键应用,极大的提升了网络信息的传输速度,也扩张了网络信息的传输途径,推动了网络的发展与应用。 3.2网络应用数字电子技术可以实现信号处理的能力 数字电子技术在网络中的应用,可以加大网络对信息的处理能力。网络借助数字电子技术可以有效的对数字信号的处理。将模拟信号进行编码处理后,将会变成离散的数字信号,数字信号具有传输快,受干扰性较低,信号失真少等特点,而且经过转换后的数字信号,在传输过程中还具有一定的安全性能,有助于网络对这些数字信号的处理能力,同时也加快了信号的传输效率,提升网络的运行速度,网络的运行速度提高了,不仅加快了网络的发展,也紧密了网络与用户之间的关系。 3.3数字电子技术有助于对网络信息的高效处理和传输 数字电子技术在网络中的应用,能够加速网络信息的处理能力和传输效率,网络信息在处理的过程中,应用数字电子技术能够加大信息的处理,实现对数字信息的规模化、集成化、快速化的处理。在信息传输过程中,应用数字电子技术可以提升信息传输的效率,数字信号具有抗干扰性和传输快等特征,特别是运用数字电子技术将模拟信号转换成数字信号后,更加有助于信号的传输。在信号检索方面,数字电子技术将模拟信号转换成数字信号后,一旦将信息处理完毕,还可以再次通过信号转换,从而实现将数字信号转换成模拟信号。信息通过数字信号的方式,或者信息运用数字信号的媒介,可以提升信息传输效率,还能有助于数字通信的发展。 4总结 随着科学技术的进步与发展,网络已经走进了人们的生产生活,成为人们处理信息,传输信息等的首要选择,网络的时效性、共享性、开放性等特征,使得人们与网络之间的联系愈加紧密,人们可以通过网络便利地进行信息收索,而数字电子技术的产生,特别是数字电子技术在网络中的应用,极大地提升了网络对信号的处理能力和传输效率,不可否认,数字电子技术将成为网络应用的一个重要的发展方向,数字电子技术也将成为网络快速发展的保障。 作者:陈金庭单位:广东省中山市三乡镇广播电视站 数字电子技术论文:数字课程教学电子技术论文 1.优化理论教学内容,改进授课方式 近年来,数字电子技术的发展日新月异,器件更新的周期越来越短。故在讲解了基本理论的基础上,还需要强调课程体系和教学内容的更新,保证教学内容的先进性,紧随电子技术发展的前沿。在教学内容方面可以利用EDA设计仿真Multisim软件增加模拟仿真的演示环节,由此可丰富课堂内容,从而达到提高教学质量的目的。数字电子技术是门逻辑性较强的课程,内容大多数都抽象难懂。授课过程如果单纯按照传统的板书讲授模式,此种方式思路清晰较容易被学生接受,但也存在明显的缺点。板书讲授过程中,学生兴趣不高从而注意力不集中,学生在被动接受知识的情形下,往往教学效果不理想。而多媒体可以将课件与声音图像动画等媒体元素相结合,能够使枯燥的课程变得更为形象,从而增强学生的兴趣。但是多媒体授课方式也存在着一定的局限性,比如授课过程中出现幻灯片播放过快,容易造成前后衔接不好的问题,导致学生对相应知识点的理解不透彻。因此在教学中我们应该将这两种授课方式结合起来,对重点内容的演算推理可以采用板书授课,思路清晰。电路图较多时,以及对器件介绍等相关内容则可以用多媒体方式授课。结合两者授课方式的优点,扬长避短,采用以多媒体讲授为主板书讲授为辅助手段的教学方法,能够充分发挥这两种教学手段的优势,从而提高教学质量。 2.采用问题式教学增强学生主观能动性 传统的课堂教学基本上以知识传授灌输的方式为主导,对学生的引导启发不够。学生的自主思考机会太少,对其创造性的培养跟不上,这都极大地限制了学生的创造性的自我培养,与素质教育的目标是背道而驰的。另外,传统教学过程中把学生做为被动的接受者,这使得学生没有机会参与教学,只会人云亦云,缺乏独立思考。这样机械的教学模式一方面限制会教师教学风格的发挥,另一方面更限制了学生个性的培养和发挥。兴趣是最好的老师,我们需要通过培养学生的兴趣才能有效地提高教学质量,这就对我们进行传统教学模式的改革提出了要求。可以通过提问产生课堂互动,从而启发引导学生,营造出一种愉快的课堂氛围。使师生之间充分的互动起来,可以使教师由传统的传道授业形式转化为教学过程的组织者,从而调动学生的自主学习积极性,使学生能够主动思考,有利于改善教学效果。对于问题式教学,我们应该有针对性地结合学校的自身特点和具体情况采用这种教学方法,把传统的知识点讲解型转变为问题导向型,以提高学生的主观积极性。比如在讲授时序逻辑电路之前,提出由触发器构成加法计数器的问题,在讲授过程中,让学生带着问题有所侧重的学习各知识点,并参与问题的讨论。 3.加大实验环节提高学生实践能力 数字电子技术课程是一门实践性很强的课程,该课程不能仅仅只局限于为学生后续的专业课学习打好基础,还应培养学生理论联系实际,分析完整系统,掌握系统设计的能力。在教学过程中实验是一个非常重要的环节,通过实验环节的设置和进行,目的是培养学生的解决实际问题的能力和动手能力。在教学过程中,要使培养学生理论联系实际能力的最直接途径便是加大实验环节。现有条件下,在实践性教学过程中安排的实验大多都是基础性实验,能提高学生动手能力和创新能力的设计性实验尤为缺乏。学生仅仅通过基础性的实验不能涉及到知识与技术的前沿,如此一来将不能适应现在新技术发展的需求。另外,做实验时只要求学生按步骤机械地操作,将会减弱学生的学习兴趣,制约其创造力的培养,也不能很好地锻炼学生查找资料、安装调试等方面的能力。设计性实验应该考核学生综合应用所学知识的能力。可以选取一些应用性的课题,例如十字路通灯控制电路等。要求学生查阅资料、综合所学,完成实验方案的自主设计,选取合适元器件实现电路的功能。另外,EDA技术的Multisim模拟仿真软件,提供了多种数字电子技术元器件模型,通过实验环节的设置能够让学生很方便地在电脑上完成电路的设计和调试,有利于激发学生的探究和思维能力。 4.结束语 数字电子技术的发展日新月异,对该课程的教学手段和方法都带来了全新的挑战。如何在已有的条件下,既能保证教学内容的完整性,又能激发学生的学习兴趣并增强学生的动手能力,使学生能够很好将所学和所用结合起来,是我们每一个教师需要思考的问题。 作者:魏雪云王敏单位:江苏科技大学电子信息学院 数字电子技术论文:新课改下实践数字电子技术论文 一、现代电子技术的发展趋势 现代科学技术的不断发展,使得电子技术的广泛应用和快速发展成为了可能,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,并逐渐成为一种产业,而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视,电子技术在以后的日子,有其广泛的发展前景。 1.1模块化电子系统集成系统,包含有电子子系统和电子应用系统两个部分,研制和开发具有统一标准的电子技术产品单元是一项十分复杂且成本高但又非常重要的任务,电子技术集成产品主要包括三个方面:现代技术的集成、加工技术的集成和企业管理的集成。电子系统的集成在于建立一系列的标准芯片或者是模块,是信息、智力、知识密集型技术,其耗能低,污染少,从电子产品的标准化、系列化带来的好处也可以肯定,这要通过电子技术的集成来满足用户需要的智能化应用系统,规模化将给电子技术企业带来美好的前程,从而更好地开拓新电子技术领域,使得电子技术产品结构优化,性能达到最大化。 1.2智能化电子技术的智能化,是电子技术具有类似人的智能,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,并要引入了计算机系统,智能化装备的基础是计算机智能技术,可以依据一定的程序,进行有效的判断并能做出决定。模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,自控技术、计算技术和精密机械的紧密结合又使电子产品具有更全面的功能,以求得到更高的控制目标。 1.3网络化随着网络成为人们日常生活中非常普及的一种工具,给人类社会的发展和生活的进步都带来了巨大的变革,远程控制和监控技术也得到迅速发展,远程控制的终端设备本身就是电子技术产品。由于网络的普及,电子技术顺应了网络化的发展趋势,利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,网络化特性更加的明显,人们只要在家里就可以分享各种高技术带来的便利与快乐,电子技术产品无疑朝着网络化方向发展。 1.4人性化人性化是电子技术的一个特性,未来的电子技术更加注重产品与人的关系,人是电子技术产品的使用者,电子技术产品的最终使用对象是人,它们之间的紧密结合使电子设备的精度和自动化程度必须达到相当高的水平,赋予了电子技术需要来满足人性化的需求,要具有更高级的人类思维能力,只有想不到没有做不到的。电子技术产品不仅要具有最优性能,人的智能、情感、人性也显得越来越重要,特别是对家用机器人,要进行色彩、造型、舒适度等方面的研究,电子技术产品都是受人类活动的启发研制出来的,因此,必须要满足人们对电子技术产品人性化需求。 1.5绿色化工业化给人们带来高效率的工作和生活环境,同时又使得地球家园受到污染,危害人类未来的环境与健康。欧盟和我国相继了《关于在电子电器设备中限制使用某些有害物质指令》和《电子信息产品污染控制管理办法》,从而提高了产品进入市场的准入门槛,对设计绿色的电子技术产品,具有远大的发展前途,绿色化是电子技术未来发展的必然趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中,都要符合特定的环境保护和人类健康的要求,报废电子电气设备必须合乎环境要求,对生态环境无害或危害极小,资源利用率极高,才能使科技和环保实现可持续发展。 二、现代电子技术的广泛应用 2.1电子技术在电力系统中的应用电子技术是电工技术中的一个新兴技术,将电子技术引入电力系统,并获得广泛应用,对于未来输电系统的性能也有显著的影响。应用首推应是同步发电机励磁系统,作为电压调节系统具有优越的性能;另一领域是交流电动机的变频调速,它的应用,节约了可观的电能。电子技术在电力系统中的应用已经涉及到诸多方面,比如发电环节、配电系统、储能系统等。在电力系统的综合管理中,主要是将电子技术运用在抽水蓄电站运用中,通过对水泵水轮机的效率提升,可以有效的促进整个电力应用系统在发电、输电以及配电运用过程中的综合效果,在具体的系统环节中,每一个系统都不能离开供电技术的提升,这样,就需要采用电子电器与电子电力技术的突破。从电力系统与配电系统的运行状态来看,最需要解决的实际问题,就是要加强供电的可靠性,以此提高整个电能的质量。其中,电子装备主要是用于防止电网的瞬间断电,因此,在加强可靠性的运用中,最主要局势突出电能质量的控制,改善整个输电系统的综合智能,在电力系统的发电环节中,针对发电机组的设备运行方式,将电子技术的应用与整个设备的改善融合在一起,这样,可以改善整个电气设备的运行特征。同时,电子技术还可以运用到各个变电所,结合变电所的操作系统模式,全面改善系统的可操作性,在蓄电池充电过程中也可以使用电子装置。现代电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用,对电力系统起到了非凡重要的作用 2.2电子技术在一般工业中的应用在传统的工业领域中,大量应用交直流电动机进行电力拖动,直流电动机具有较强的调速功能,给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。伴随着科学技术的不断进步,电力电子变频技术迅速发展并成熟,使交流电机的调速性能可与直流电机相媲美,使得交流电机的调速性能得到了很大的提升,交流调速技术大量应用,并且逐步取代直流电机占据市场的主要地位。电化学工业大量使用直流电源,电解铝、电解食盐水等都需要大容量整流电源,冶金工业中的高频、中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等也广泛使用电力电子技术。电子技术还应用于制造工业,比如在不同载荷的轧钢机和数控机床上的电子开关电路,总而言之,电子技术的在一般工业的使用范围和规模在日益扩大。 2.3电子技术在家用电器中的应用电子技术在家用电器中占有十分突出的地位,空调、冰箱、微波炉、以及全自动洗衣机等家用电器都离不开电子技术,电视机、音响设备、家用计算机等电子设备的电源部分也都需要电力电子技术,即使是指针式的石英电子表也有电子无器件存在,这些产品的主要特征,就是使用的机构都为电子装置设备。LED的广泛应用是电子技术的典型例子之一,LED照明光源通常被称为“节能灯”,由于电子照明电源体积小、发光效率高、可节省大量能源,所以LED还应用在显示屏、交通讯号显示光源、汽车工业制造上,由此可以看出电子技术和我们的生活密切相关,变得十分贴近。 作者:王玥单位:广西科技大学鹿山学院 数字电子技术论文:研究数字电子技术论文 一、数字电子技术的广泛应用 (一)USB总线微波功率计中数字电子技术的应用 USB总线微波功率计主要包括USB通信接口、微信号接收检测电路等内容组成,该仪器充分借助数字电子技术开发相应软件系统,从而使得该虚拟仪器有效实现微波功率采集、测量和传输功能。USB总线微波功率计中探测器采集到目标微波功率信号后,该设备中微信号检测电路芯片就会对目标信号进行去噪、累加、求差值等等处理,并调整修改信号数据固定程度,最后通过USB通信接口将处理完毕信息传送到上位机,该上位机程序系统就会对该数据进行分析处理。鉴于该总线微波功率计充分应用了数字电子技术中强大信号处理传输技术,使得该功率计不仅小巧易携带,操作简单,PC机适用匹配性强,还具备高精度的测量效果,因此饱受专业人员喜爱。 (二)雷达接收机上数字电子技术的应用 雷达是军民两用的,具备高要求和高标准的高精度电子设备,而日趋成熟完善的数字电子技术也在精密的雷达生产制造过程中起到其中的作用。作为雷达,其主要就是搜寻捕捉目标信号,因此其必须具备强烈的抗干扰性,也就是说雷达信号接收设备就必须具备灵敏性强、频段高性能,而数字接收机就基于这一点顺利成功取代了现代雷达中模拟接收器的地位。雷达接受机中数字接收机高指标的数字变频滤波技术和I/Q解调技术充分使得雷达接收器的实用性和精确性得到提高,也充分展现出数字电子技术应用的优越性。有此可以看出数字电子技术突出的抗干扰、无噪声、易交换储存及处理、能够将设备集成化、微型化的特性在网络信息时代,也会在计算机信号和计算机数字联网方面得到充分应用,从促使网络通信管理实现智能化和自动化,这都需要数字电子技术和网络信息技术的综合支持和发展。 二、数字电子技术未来发展方向和趋势 当前网络信息技术加快了全球信息化时代的到来,社会市场发展需求直接推动了电子技术行业的发展进程,而其中数字电子技术更是成为信息时代技术行业市场的生力军,不断促使经济行业产业的更新升级,还使得数字电子技术和信息技术向着更高层次平台前进,可以说数字电子技术是随着市场需求而不断发展进步的,电子技术数字化和信息化已经成为电子技术领域发展主流,也是当前相关行业的普遍共识。现在我国电子技术行业研究专家还在不断努力研究开发,进行多角度、多层面的项目实验和探索,使得我国电子技术数字化发展事业因为持续技术变革和电子产品的大步伐迈进,其发展速度之快更是空前,现在数字电子技术主要研究大规模可编程逻辑器件的应用实践,尤其是模板半导体工艺已经达到了深亚微米阶段,而集成芯片也实现了千兆位。除此之外,数字电子技术其他内容器件和系统也得到了前所未有的发展进步,如其系统数据传输可以达到每秒几十亿次,其时钟频率也向着千兆赫兹以上进步,这都使得未来集成电路技术SystemOhaCh5p片上系统化发展成为必然。在电子设计方面也面临着基于电子设计自动化基础上的5PGA技术的应用和实践,这些技术的进步和突破必将为信息时代创造更多的奇迹。此外,电子技术领域数字电子技术也会逐步将模拟电子技术特点优势加以引进融合,并开发研究新型的、性能更好的电子器件,从而提高数字电子技术机械零器件的使用效能和寿命,也会间接扩大提高其数字电子技术应用范围和效能。例如传统电位器不仅寿命短,其可靠性和噪声污染也不尽人意,而数字电位器集成了电子开关、线性电阻技术以及EEROM强烈改善了传统电位器机械结构,克服了其不利缺陷,有效提高了其性能需求。当前各类已经得到广泛使用的融合数字、模拟电子技术的新型电子器件有D类音频功率放大器、开关电压调节器等等已经取得了较好的实用效果,而且当前网络信息系统也会新型电子器件的研究开发提供了一定的助力,相信科学在发展,人类不断在进步,数字电子技术领域也同样如此,不论是其机械器件还是其系统技术都在大幅度前进突破从而更好的为社会经济市场服务。 三、结束语 总而言之,随着人类对数字电子技术和科学信息技术的进一步钻研探究,数字电子技术也必将在其当前发展基础上提升到另一个层面高度,不仅仅会提高其传统电子器件、电位器等等相关电子产品和电子器件的性能,还会突破当前技术理念束缚,充分融合新时代新技术新理论,使得数字电子技术能够应用到社会生产生活中,并为未来科学技术的发展保驾护航,这都需要相关技术人员坚持不懈的努力和奋斗。 作者:刘建南 单位:仰恩大学 数字电子技术论文:数字教学电子技术论文 一、教学内容突出“两个重点、三个基础” 1、两个重点 任何一种逻辑功能都可以设计出一种相应的逻辑电路,从这个意义上讲,数字电路是不可胜数的。教学的重点是教会学生学习方法,而不是死记硬背书本内容。就本课程而言,只要能够根据需要设计出符合要求的逻辑电路,也能分析出任何一种给定逻辑电路所具有的逻辑功能即可。因此,组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析方法和设计方法是本课程的优秀内容。 2、三个基础 为更好地学习后续专业课程和从事工程技术工作,数字电子技术在教学实践中必须强化理解和掌握数制和码制、逻辑代数基础、半导体数字集成电路的工作原理和特性、组合逻辑电路和时序逻辑电路分析方法和设计方法等基本原理、基本理论和基础知识。 二、教学方法实现“三个基于” 2.1基于问题的教学 美国教育家苏娜丹戴克曾说过:“告诉我,我会忘记,做给我看,我会记住,让我参加,我就会完全理解。”在教学实践中,就要打破“以知识为本位,以灌输为特征”的传统教学模式,采取以学生为中心的问题导向型教学方法。教师通过实例、设疑、示错等方法导入需要讲解的问题,而分析问题和解决问题两个关键环节则由教师引导学生来完成。学生通过思考、查阅资料、讨论等方式寻求解决问题的方案,教师最后结合问题系统讲授知识点,使学生对相关知识点有更加深入地理解。同时,学生的成就感、自信心倍增,学习主动性更强,从而达到良性循环的效果。通过引导、启发,学生自己搭建出具有记忆功能的电路—触发器。 2.2基于项目的教学 基于项目的教学强调的是以学生为中心,强调小组合作学习,教师引导发现。实施步骤分为选定项目、制定计划、活动探究、作品制作、成果交流和活动评价等六个基本步骤。结合本课程,就是在课程开始阶段,以任务书的形式给学生下发一些与课程内容结合紧密的、适合学生研究的课题,如电子抢答器、数字电子钟、交通灯控制器、出组车计价器等,学生自由选题、自主组合,通过课程的学习、查阅相关资料以及与教师的交流讨论,利用软件仿真或硬件焊接制作出课题作品,期末提交研究成果和设计报告,并进行专题汇报,研究成果作为评定平时成绩的重要依据。 2.3基于资源的教学 基于资源的教学是以学习者的学习活动为中心的教育教学模式,其主要特征是灵活性和自主性。此模式的教学目标是以教会学生学习为主,而不是以传授知识为主。也就是说,通过基于资源的教学,学生应该学会确定学习目标,学会查找的资源的手段和方法,学会如何做读书笔记,学会评价信息,学会与他人合作交流,学会评价自己的学习进展,学会反映学习过程和成果。目前,校园网、互联网上数字电子技术课程资源较多。通过基于资源的教学,学会查找资源、利用资源,不仅可以克服课堂教学的时空限制,更为开展研究性学习提供了广阔的平台。 三、结束语 为进一步提高数字电子技术课程的教学质量,本文介绍了数字电子技术课程的“一条主线、两个重点、三个基础”,探讨了基于问题的教学、基于项目的教学、基于资源的教学等教学方法。教学实践表明,理清教学思路,采取“三个基于”的教学方法,有助于提高数字电子技术课程的教学质量。 作者:高倩 张福金 谢鑫刚 单位:琼州学院电子信息工程学院 数字电子技术论文:课程教学改革下数字电子技术论文 1我国现阶段数字电子技术应用课程的发展现状 1.1教学内容相对滞后 笔者认为,同样是数字电子技术应用课程,在教学内容上要有区分,对于职高的学生而言,学校更应注重其实际操作能力的培养和提高。 1.2教学模式有待创新 我国传统的教学模式是以教师为主、学生为辅,通常是教师讲什么,学生就学什么,学生处于较为被动的地位。同时又由于《数字电子技术应用》这门课本身理论性较强、难度较大从而导致学生缺乏兴趣,不愿意自主学习和探索,这样就很难取得突破。 1.3教学理念急需转变 “应试教育”这一理念在我国的学校教育中可谓根深蒂固,虽然高职、本科生的教育强调学生要自主学习,给学生更多的自由时间,尽可能地让学生自己去探索和实践,但仍没有取得满意的效果。 1.4理论与实践相脱节 目前在我国高校教学中,对实验教学这一部分的重视程度并不高,主要表现在实验器材配置较落后、学生参与实验的积极性不高,多是为了应付考试、教师没有严谨地对实验过程和结果进行跟进和评估。而受我国传统教育的影响,教师偏重课堂上的理论教育,学生则多以看书学习为主,理论教学与实践教学的课时比例分配不合理。从而导致理论与实际相偏离。 1.5考核方式比较单一 大部分高校在进行学生学习效果评估的时候还是以考试为主,将笔试成绩、出勤率、实验课表现三个方面按不同的比例来分配,期末总成绩则由三项成绩加总而成。显然由于考核因素太少,这种考核方式存在很大的局限性,因此可以通过增加更多的考核因素来完善考核制度。 2数字电子技术应用课程的改革与实践之策 2.1传统教学模式与现代化模式相结合 现代化的多媒体教学则可以通过制作生动的课件将理论以视频、动画、图片等方式呈现出来,不仅可以活跃课堂气氛,同时还能让学生更好的理解教学中的难点、重点,将传统教学模式与现代教学模式相结合,学生对知识点理解会相对轻松有效。 2.2项目式教学模式的引入 项目教学法是教师带领学生在开展一个项目的基础上,通过实际操作将理论知识传授给学生的教学模式。该模式主要包括项目的选取、项目模块化、自主发挥部分、项目实施及总结评估几个部分。 2.3推行校企联合教学的模式 学校应加强与企业的联系,可以与相关企业签订实习协议,安排学生去实习,以提高学生的实践能力,此外也可聘请企业高级技术人才进校开展主题讲座,以给学生更多的机会去了解行业的最新动态,适当调整自己的学习方向,逐渐去适应企业的发展要求。 2.4调整考核方式 通过引进更多的考核因素,如学生参加科技竞赛获奖、自主做实验次数、实习期表现情况等方面,增强考试的公平性、合理性。 2.5多元化学习模式 同一专业同学可以根据自身的优势成立学习小组,团队成员间互相监督和帮助,提高学习的积极性。此外还可以通过成立课余兴趣小组、举办高校科技竞赛等方式来营造多元化的学习环境。 2.6实验室管理 更加人性化完善实验室管理,延长实验室的开放时间,并配备值班教师在必要时指导课余时间自主做实验的同学。 3结语 数字电子技术应用这门课程作为电子信息技术类专业的优秀基础课,从专业人才的培养的长远发展来看,课程改革势在必行。教育改革一直是社会的热点问题,要取得改革的成功必须要有破釜沉舟的决心,如果相关政府部门、高校、企业等能够有效配合,我想教育创新改革的成功必将指日可待。 作者:吴志伟 单位:江西环境工程职业学院 数字电子技术论文:项目教学法的数字电子技术论文 1.模块化设计,团队合作。 基本设计思路确定以后,进入项目的实施阶段。在对学生进行分组时,应从多个方面考虑团队成员的组合,如知识结构、特长、性格等。确定了小组成员后,明确每位同学职责。项目负责人将项目任务模块化,负责项目的整体组织和协调,确保项目有条不紊地开展;成员两人一组完成子模块的设计与调试;最后以小组为单位,梳理项目,由项目负责人组织编写和完善所有项目文档和报告。在项目的设计过程中,学生参考他人的设计及实现方法时,主要是学习他人的设计方法,如编码、接口和电路的工作原理,而不是原封不动地使用他人的电路。在项目的方案论证过程中,鼓励学生开展讨论。学生可以通过提方案、相互补充和正反对比等多种探讨思路,对所拟定的方案进行仿真或试验验证。教师在这一环节中力求全面把握学生动向,主动获取学生设计过程中的认知错误,加以指导。最后学生可以得出电子钟每一子模块的设计内容。数字电子钟的第一部分是时间基准,即时钟。学生通过查阅资料发现,为了获得可能的最高精度,时钟电路选择比较常见的32.768kHz的晶振,而32768是2的15次方,所以对这种晶振进行15次分频的话,就可以得到准确稳定的1Hz的标准时钟信号。数字电子钟的第二部分是秒计数器。秒计数器的工作原理为:给其装载一个初始值并执行减计数至零。当计数到达零时,产生一个时钟脉冲并将其传递给分计数器。在这里,装载的初始值根据需要设定的时间和时钟基准信号来计算,若时钟基准信号为1Hz,则60s的设定时间所需的初始值为60,若时钟基准信号为2Hz,则60s的设定时间所需的初始值为120。也就是说,装载的初始值等于需要设定的时间乘以时钟基准信号。数字电子钟的第三部分是分计数器,它实现分的计数和显示,且进行小时比较。每当秒计数器减至零时,分计数器加1。电路需包含一个比较电路的8位计数器,以实现分的复位并使小时计数器加1。通过仿真,学生发现,为了保证LED显示的正确性,当复位为零时,设置显示值为59。数字电子钟的第四部分是时计数器,当分计数器计数到60时,小时计数器加1。在计数器的设计过程中,学生最容易忽略计数器的工作特性,在仿真时就会出现问题。例如,在电子钟设计中计数器选用74LS193时,就要考虑其工作特性,在分计数器的值小于而不是等于60的那一个时刻加1。这样做可以避免使用额外的逻辑运算,来使比较器的输出转化为小时计数器的输入时钟脉冲。小时计数器电路中也应该包含一个比较器,用以检测当前值是否为12(电子钟小时显示为12进制),如果是,立即将小时计数器复位[3]。 2.总结问题,共同研讨。 在项目教学实施的过程中,教师在做到整体掌握、全程引导的同时,还要尊重学生的设计,协助学生解决遇到的难题。如学生在校时电路的设计中遇到了如下问题:校时电路的开关在接通和断开时均存在抖动问题,使电路无法正常工作。这时学生在教师的鼓励、引导下查阅资料,了解到常用的消除抖动的方法:软实现(编程实现)、硬件实现。软实现即处理器查询或者监视开关的状态,当开关在规定时间内没有改变状态时,即认为开关已经不再抖动。常用的硬件去抖动的方法有:(1)使用施密特触发器电路;(2)使用CMOS555定时器;(3)基本RS锁存器电路。利用施密特触发器电路消除抖动时,应确保施密特触发器的门限电压尽可能小,以保证能被电容上的电压触发;当开关存在很多抖动时,最好的方法是采用CMOS555定时器构建单稳态电路来消除抖动。当开关按下时,555定时器可以输出一个稳定的脉冲信号,代替开关来触发实际;利用基本RS锁存器电路,将锁存器的S端接开关输入,R端接应用电路,将开关的状态锁存,当操作完成后取消锁存。学生可以分组,应用不同的方法消除抖动,比较去抖动的效果,确定最佳方案。学生通过查阅资料,不仅解决了设计中遇到的问题,同时也发散了思维,扩展了知识面。 3.时序仿真,实现目标。 学生通过原理图设计,得到了秒脉冲信号、二十四进制计数器、六十进制计数器,通过仿真可以得到其时序图,引导学生总结利用集成计数器芯片实现其他进制计数器的方法,最后通过级联实现数字钟的设计和仿真。每个小组实现项目设计后,教师应对学生作品进行评价,项目组负责人应向全班汇报并展示本组设计的作品,列举在项目实施过程中遇到的问题及解决方案。 4.拓展项目,鼓励创新。 在学生实现了项目任务时,教师可以引导学生进行项目的拓展,增强学生的灵活应用能力和创新能力。鼓励学生进行讨论,如现在市场上的电子钟定时有何特点,学生自身对定时功能有何要求等。学生可以通过提方案、互相补充、多方面对比等探讨过程,实现电子钟个性化定时的设计。在这一过程中,学生不仅学会思维探索,而且提高了对知识的理解记忆,为课程学习打下了坚实基础。不要局限于一套设计方案。在系统设计前,将学生分组,要求每组同学采用不同的方法达到设计目的。例如用数字电路设计一个闪烁式LED时序电路,在设计时序发生器时可以采用以下几种方法:(1)555定时器;(2)慢时钟;(3)快时钟,通过计数器来分频。 5.结语 在“数字电子技术”课程教学改革中,采用项目教学法获得了显著的实际成效。采用基于项目的教学方法,通过创设情境、教师适时引导、学生团队合作及互动交流、项目拓展等,不仅能够全面提高学生分析问题及解决问题的能力,还能够充分调动学生学习的主动性和积极性。教学实践证明,基于项目教学法的“数字电子技术”课程教学改革与实践,对培养应用型、技能型电气信息类专业人才是有效的。 作者:郭会娟姚素芬只德瑞侯淑萍单位:天津商业大学信息工程学院 数字电子技术论文:数字电子技术论文 1Proteus相关设计实例 文章从计算机辅助教学出发,讨论如何利用Proteus软件提高数字电子技术教学与实践效果。通过Proteus软件构建一些形象、直观的数字电路,演示仿真结果,“虚实”结合,让学生在有限的时间内,对数字电路中的组合、时序逻辑电路分析与设计有充分的理解和掌握。学生能够在很短实践掌握有关功能器件的特别和典型应用,以及注意事项,激发学生的学习热情、提高学生的实践动手能力、工程设计思想等。 1.1555组成的秒时基电路仿真 秒时基电路是时序逻辑电路中经常使用的单元块电路,可以通过555组成的多谐振荡器构成秒时基电路,只需要选择合适的电阻和电容值就实现。秒时基电路应用非常广泛,交通灯电路系统、LED数字显示的电子表电路等,均需要产生秒时基脉冲电路单元。在Proteus选择大小合适的图纸,建立图形输入仿真文件,根据理论计算确定有关电阻电容数值,选取器件,修改电路参数,连接元器件组成电路。通过波形可以很直观的看出设计是否满足要求为1秒的时基电路,同时修改有关电阻值可以在周期为1秒的前题下改变脉冲的占空比。使学生充分理解多谐振荡电路,并可以根据实际需要产生不同周期和占空比的脉冲,激发学生对555电路的深层次的学习,从真正意义上认识555电路特性,验证其组成设计单谐、多谐振荡电路以及有实际应用的触发报警、脉冲产生等电路。 1.2译码显示电路仿真 显示器件是数字电路一个重要部分,其中LED数码管应用尤为广泛。本例通过译码芯片74LS47和共阳极数码管来完成译码电路和显示电路的内容。输入数字为013(采用2进制000000010011)通过译码器件,译出相应7段ABCDEFG的高低电平,译码芯片与共阳极数码管连接,最终正确的输出相关显示内容。同学还可以利用其它译码芯片CD4511、74LS48和共阴极数码连接,在此基础上还可以加入计数器,脉冲电路,这样就能实现脉冲的自动计数及显示,效果直观。进行完一整套设计学生很有成就感,能进一步激发学生的学习兴趣。 2结束语 利用Proteus仿真软件,在数字电子技术的教学中有着广阔的应用天地,不仅可以利用基本门电路、触发器设计相关电路,还可以利用功能芯片,进行单元电路,数字系统电路仿真,进一步结合单片机构成软硬件相结合的系统。由于篇幅有限,文章不能列举很多实例,这里仅仅起抛砖引玉的作用。此种教学方式能很大的激励学生学习主动性,改善填鸭式教学模式,让学生作为学习的主导着,真正使学生把所学的理论知识,转化为实践能力,由被动学习变为主动学习,由接受式学习,变为开创式学习。 作者:冀勇钢张鹏单位:辽宁铁道职业技术学院 数字电子技术论文:“数字电子技术”课程教学论文 近年来,数字电子技术取得了飞速发展,并以其独特的优越性科技领域占有举足轻重的地位。《数字电子技术》是电气工程、电子信息工程、自动化、计算机等专业的重要专业基础课,在相关专业的学习中起到承上启下的作用,其教学效果将直接影响学生后续课程的学习,要想把学生培养成动手能力强、创新能力强的新型人才,就必须在教学理念和教学方法上进行不断改进。 一、教学体系改革 修改教学大纲和授课计划,缩减“数字电子技术”课程的授课学时,由64学时改为48学时。在教学内容上要紧跟科技发展,结合实际工作需求调整教学内容,保证基础知识讲透彻,减少冗余知识点,摒弃陈旧内容,增加前沿科技,深入浅出的引导学生学习。对本科生教学要注重基本电路原理分析,将简单器件的原理解释清楚。将该课程分解为“数字电子技术”和“数字电子技术实验”两门课,增加实验课时,增加对实验室的建设投入,开放实验室,建立大学生创新实验室,鼓励学生利用实验室自主学习。 二、教学方法改革 1.探究式教学 在理论教学中,注意引导学生主动提出问题、思考问题、解决问题,以增强其对理论知识的理解。首先由老师提出问题,启发学生采用新方法解决问题。例如,由具有逻辑相邻性的最小项相加可以合并为一项,并消去一个不同因子,启发学生是否可以利用图形的方式,使逻辑相邻的最小项在几何位置上也相邻,由此引出卡诺图化简。在CMOS门电路讲解中,可以由普通CMOS反相器输出端直接连接引起的短路问题,引出OD门来解决输出端线与的功能。 2.计算机辅助教学 多媒体辅助教学(CAI)已经成为一种广泛应用的教学方式,在教学中如果能够充分利用多媒体技术,将大大丰富课程的内容、增强其理解性。因此在教学改革中,对PPT进行全面改进,增加电路板、集成芯片等实物照片,对复杂的工作原理和物理现象增加动画演示。在传统PPT教学的基础上,充分利用电路仿真软件Multisim对电路工作过程进行模拟仿真。该软件提供了一个丰富强大的元件库及虚拟仪器,可对复杂的电路原理图进行仿真分析。例如,教学过程中,理论分析之后,用该软件对CMOS和TTL门电路进行仿真,通过仿真软件可以测量出门电路各部分原件的电压、电流值,与理论分析相结合,使学生更容易理解CMOS和TTL门电路的基本原理。受到实验设备、经费、课时等条件的影响,理论知识有很大一部分不能在实验课当中得到验证,因此借助Multisim软件对数字电路进行仿真,可以提高学生的学习兴趣,增加学生理论与实践相结合的能力。 三、实践教学改革 1.实验教学 实验是工科类专业中非常重要的一个环节,通过亲自动手实验,可以增强学生对理论知识的理解,适当增加实验的趣味性,更容易激发学生的学习兴趣。但在实验教学中发现,很大一部分学生对理论知识掌握不牢固,其实验过程只是机械的按照实验指导书中的步骤进行操作,而并不思考其原理,也不会通过理论分析来判断实验结果的正误。针对这种情况,进行了如下改进:首先要求进行实验预习,提前复习相关理论课程,并通过分析得出实验内容的理论数据。其次在实验之前对实验原理进行讲解,强调实验注意事项。最后在实验结束后进行总结,将理论分析结果与实验结果相对比并分析误差原因。 2课程设计 数字电子技术课程设计是在学生完成《数字电子技术》、《Multisim仿真分析》《DXP电路设计》等课程之后,独立完成一个电路系统的设计,例如多路抢答器、电子闹钟的设计等。以往的选题由教师决定,导致部分学生对指定选题没有兴趣,设计积极性不高。我们做了如下改进,由教师对已有固定选题进行难易评估,学生可根据自身能力选择不同难易程度的题目,对于创新性思维活跃、动手能力强的学生,可自主选择题目,由教师对其复杂程度进行控制。选题完成之后,要求学生自主查阅资料,确定设计方案,并通过Multisim对电路进行仿真,仿真实现之后,通过DXP绘制电路PCB,完成电路板的制作,最后对电路进行安装和调试,以达到设计要求。 四、考核方式改革 将课程总考核成绩分为三部分:平时成绩占30%、期中考试占10%、期末考试占60%。其中平时成绩分为到课率、作业、课堂提问、课堂笔记几部分。增加平时成绩比重,并细化平时成绩考核内容,更有利用督促学生重视日常学习。传统闭卷考试形式,学生需要识记内容较多、负担较大,很多学生通过死记硬背应付考点,而开卷考试又不适合主干课程的考试。因此我们创新式的改变传统期末考试形式,采用半开卷考试方式。提前要求学生在复习时对重点知识进行归纳,并总结在一张A4纸上,期末考试时允许且仅允许携带该一张A4纸。通过自己完整的归纳总结一遍,学生可以更好地理解所学知识,并在不知不加深了记忆。这种方式在近几次的期末考试中取得较为满意的效果,既可以检查学生掌握知识的水平,也反映出教学中存在的问题,以便在以后的教学中改进。 五、结束语 科技发展越来越需要具有工程技术和创新能力的人才,在课程改革中要紧跟时代的步伐,注重对学生动手能力和创新能力的培养,教师也要不断学习提高自身水平,才能使教学质量不断提高。在教学中逐步引入双语教学,引导学生查阅外文文献资料,与国际接轨。此外,对电子技术兴趣较为浓厚的学生,要组织他们积极参加全国大学生电子设计竞赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛等。总之,只有不断的改进教学方法,更新教学内容,注重创新能力培养,加强实践教学,才能提高教学质量,培养出社会需要的有用人才。 作者:郑丽媛 李如 单位:河南科技学院机电学院 河南科技学院高等职业技术学院 数字电子技术论文:数字电子技术课程教学模式论文 一、引言 我国于2005年开始进行CDIO模式的高校工程教育改革,改革目标是通过注重培养学生系统工程技术能力,尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力以及较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力,吸收世界先进的工程教育理念,建立符合国际工程教育共识的课程体系。目前,CDIO教育理念已应用于人才教育模式和课程体系建设等方面的教育或教学改革,而这些改革都是以使学生具有较强的设计和建造的能力、创新能力、较强的团队精神和领导能力为目标。“数字电子技术”是电类专业一门优秀主干基础课程,其教学内容抽象、理论性强、实践要求高。而本课程的教学效果不甚理想,体现在以下方面:学生普遍感觉比较枯燥,学习兴趣很难持久;学生了解逻辑门电路的功能和原理,却不清楚在现实生活中如何应用;学完课程后只会设计几个功能简单的数字逻辑电路,缺乏实际运用能力,无法完成一个完整实际电路的分析和设计。为了摆脱目前教与学的困境,本文借鉴CDIO教育理念,重构“数字电子技术”课程的教学模式。 二、基于CDIO教育理念的“数字电子技术”课程教学模式重构 1.课堂授课策略的重构 目前,在多数高校中“数字电子技术”课程普遍采用的是“教师讲授+多媒体教学”的传统教学形式,主要以教师讲解为主,以帮助学生熟练掌握基础知识为指导思想,一般是先利用幻灯片向学生介绍本章节涉及的逻辑单元的内部结构、工作原理和逻辑功能等,然后通过例题给学生讲解组合逻辑电路或时序逻辑电路的工作原理及其实现过程。在整个课堂教学过程中,学生更多的是充当“听众”的角色,跟着教师的思路去理解、记忆相关的知识点,学生的“学”完全围绕教师的“教”来进行,这种传统的教师主动“教”的模式,只能带来学生被动“学”的困境。不可否认,这种教学方法对学生快速掌握课程知识点具有显著的效果,但是,也会导致学生在未来工作中面对实际的工程项目束手无策的尴尬局面。根据CDIO“做中学,学中做”的理念,教师要改变原有的教学方法,采取能培养学生的自主学习能力和创新能力的基于问题的教学方法(Prob-lembasedLearning,PBL)。PBL教学方式是先由教师在课前提出根据教学目标精心设计的具有启发性的问题,再由学生通过查阅相关资料学习解决问题的“教与学”紧密结合的过程。在这个教学过程中,作为课堂教学主体之一的教师是学习方法的引导者、基础知识的讲授者、创新教学模式的整体设计者、学习过程的监控者、学习质量的评价者和师生互动之间的协助者;而作为教学过程中心的学生,需要自己解决学习问题,承担自主学习的责任,成为学习过程的真正主体。“数字电路技术”课程中组合逻辑电路这部分教学内容,教师可以立足于生活引出“数字显示抢答器”的设计问题,由学生分组讨论并各抒己见,让学生的自主权得到尊重,让学生的学习兴趣得以激发,在学生完成设计后,教师在现场用电子电气设计自动化(ElectronicDesignAutomation,EDA)软件Multisim搭接电路并仿真实效,对学生的设计做出评价,EDA软件具体可参考文献。这样的教学模式,不仅能让学生在解决问题的过程中掌握相关的知识技术和学习策略,也有利于学生更好地适应未来职场上创新性的开发工作,而于教师本身而言,也是一个教学相长的过程,对教学水平的提高和职业技能的开拓都大有裨益。 2.教学内容的重构 “数字电子技术”原有课程教学内容以数字逻辑电路的基础知识和原理为主线,教学目标主要是让学生了解或验证相关的知识点。在现有教学内容和目标的框架下,学生虽然能够掌握单一的知识点及其应用技巧,但不清楚如何在整个项目中合理地使用各类技术,形成“只见树木,不见森林”的认知习惯,造成学生知识结构的单一性和浅薄性。笔者在教学过程中,经常遇到学生反映教学内容枯燥难懂,在未来工作中又没有实际意义,由此形成了教学主客体的双重尴尬局面。在CDIO特色的教学内容体系下,通过项目设计将整个课程体系有机、系统地融合起来,所有的教学内容都围绕该项目展开;符合CDIO模式思想的“数字电子技术”教学内容,需要教师能从较高层次把握这些内容各自的地位和作用,帮助学生理清课程中各种内容之间的关系,从而凸显设计和应用,改变过去重视原理、忽视设计、忽视应用的状况。“数字电子技术”课程教学内容以原理、设计和应用为主线,将课程教学内容划分成与之对应的三个部分:(1)数字电子技术原理部分,涉及逻辑门电路和触发器等;(2)数字逻辑电子电路设计部分,涉及组合逻辑电路和有记忆功能的时序逻辑电路等;(3)数字电子技术应用部分,涉及硬件描述语言、EDA电子仿真实验和硬件电路调试实验等。笔者拟建立基于CDIO特色的“数字电子技术”教学内容体系,如图1所示,虚线框的内容代表教学内容,实线框的内容代表教学内容相应教学的作用。 3.教学评价模式的重构 在传统教学评价模式中,理论考试和实践考试分离,课程考核基本采用单一笔试的考评方式,像大部分课程仍采用“期末成绩(70%)+平时成绩(30%,包括出勤和作业两个部分)”的评价模式,该模式简单公正,但注重的是理论知识的考核。这种考核方式仅仅反映出学生对理论知识的掌握程度,很难体现学生的实践能力和工作态度;此外,这种只关注结果的考核评价具有较浓的功利色彩,学生也仅仅为考试而学习,没有主动参与学习过程的热情,根本体会不到学习的乐趣,更谈不到创新能力的提高。CDIO创新教学模式的愿景是要为工科学生提供一种强调工程基础、建立在实际工程上产品的C—D—I—O过程的环境基础上的工程教育;而基于CDIO的教育理念构建的课程考核评价方式,应将培养符合产业界的工程师需要具备的各种能力和素质变为学生考核的主要目标。因此,我们拟建立以教师、实验师和学生三方为主体,结合学习过程、项目结果和考试三方面的综合评价模式,在这种评价模式下课程的成绩评定,采用“结果性”考核与关注学生在学习过程中体现出的态度、素养、人际团队能力和工程系统能力等“过程性”考核相结合的模式来决定。减少“结果性”期末理论考核在总评中所占比例,设定比例为35%,重点考查学生的知识和技术。加强“过程性”考核的力度,提高平时考核所占比例,学习过程和项目结果占的比例为65%,重点考查学生的能力和态度。学习过程考核主要由课堂表现16分和协作成绩14分组成,教师评课堂表现,学生互评协作成绩;项目结果考核中项目质量和创新占20分,项目答辩占10分,这两部分成绩是教师和实验师针对项目团队打出的,互评成绩5分是根据项目组内根据对项目的贡献程度由学生互评得出,既能使成绩总体上取决于团队成绩,使学生重视团队协作,又能衡量在一个项目组内各学生对项目贡献的大小。然而,项目设计的结果往往不是唯一答案,因此,要重点关注有特点、亮点的设计方案,并给予大力鼓励与表扬。总之,“结果性”和“过程性”课程的考核评价不仅注重知识和技术的评价,而且要注重能力和态度的评价。 三、结语 “数字电子技术”是一门非常重要的电类专业技术基础课程,是研究数字逻辑电路及其应用的重要学科,本课程的教学目的是培养高素质的电子类学科的应用性复合型人才。CDIO教学理念是工程教育领域的系统化教育模式,它将专业基础知识、个人能力、团队协作能力及系统构建能力“四位一体”的能力培养整合在同一课程体系。在“数字电子技术”课程的教学中,引入CDIO工程教育模式,旨在激发学生学习的积极性和主动性,使学生在工程思维方式的指导下,逐步掌握数字逻辑电路设计的思想和基本方法,同时通过CDIO教学理念的实施过程,充分发挥学生团队协作的精神,调动学习的积极性和主动性,培养学生的学习策略和自主学习能力,是为社会培养合格的创新型工程人才的一种有益尝试。 作者:王荣杰陈美谦周海峰单位:集美大学 数字电子技术论文:数字电子技术分析论文 一、“板书式”多媒体课件的研制 多媒体技术的发展为教学中的视听结合提供了可能,将多媒体适时地、合理地引入课堂教学,利用其对视觉、听觉等多渠道、多感官的综合刺激,不仅有利于激发学生的学习兴趣、营造和谐互动的课堂气氛,而且有利于提高教学效率和学生学习效果。 在充分分析课程内容的基础上,我们设计了一套“板书式”的多媒体教学课件,实现了多媒体与教学思路的同步、与传统板书的有机结合。 所谓“板书式”的多媒体课件,是指根据教学思路,将复杂的器件内部结构、电路原理图以及时序图等,按照其内在的逻辑关系、时序关系,以动画的形式分层、逐步的出现。这样,一方面节省了大量板书画图表的时间,提高了教学效率;另一方面,利用了多媒体形象、动态、多彩的特点,弥补了传统板书的不足,使现实中原本动态的、立体的内容重现其动态本质,使教学生动、直观,活跃课堂气氛。通过动画的剖析,充分展示了教师分析问题、解决问题的思维过程,有助于培养学生的学习和思维能力。 三、EDA技术的引入 数字电子技术基础主要包括数字逻辑基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路等。这些内容理论难以掌握,但通过一些与实际生活联系紧密的实例,用实验的方式可以直观形象地展示电路的功能及特性。如555定时器可构成门铃电路、监控电路;触发器可组成抢答器;计数器可以组成数字电子钟等。 在理论课教学中,由于无法接触到实物直接用于实验实现,我们引入了EDA技术用于搭建虚拟电子工作平台,主要是用到EWB软件。 EWB(E1ectronlcsWorkbench)又称虚拟电子工作平台,目前EWB已经成为在我国高校电子技术课程教学中应用最为广泛的一种软件,被誉为“计算机里的电子实验室”。教师在理论教学过程中可随时利用EWB对所讲授元器件或电路进行仿真和分析,增加学生对所学知识的感性认识,提高理论教学效果。学生也可利用业余时间自己动手使用EWB分析设计各种在实验教学中无法实现的电路,开展各种探索性、研究性实验,培养创新能力。这一切仅需要一台计算机和一部EWB软件,不再受场地、实验学时、设备等各种客观条件的限制。 四、EWB在课堂教学中的应用 在课程讲授中,我们结合多媒体课件,首先提出问题引导学生思考,例如,在讲授触发器章节内容时,先引入了基本RS触发器的电路图,如图1所示,要求同学们分析这个电路的真值表,因为通过组合逻辑电路章节的学习,这个分析工作他们是能够胜任的。通过课堂讨论,同学们纷纷表示,这个电路真神奇,用的还是基本的逻辑门电路,但是输出不仅仅跟当时的输入有关,还跟电路以前的输出有关。 引起了同学们的兴趣后,我们又在EWB平台上进行仿真实验,验证了我们分析得到的真值表。通过预分析和仿真实验,学生们对触发器这类电路很感兴趣,接下来的内容就很容易被大家接受了。如图2所示。 在讲授优先编码器内容时,根据优先编码器的原理,我们设计了一个8线-3线优先编码器,它具有8个低电平输入有效的编码输入端和1个低电平有效的编码器片选信号。输出为3位二进制反码。电路设计出来我们需要了解其效果,以验证电路是符合我们的真值表的。在EWB的库中,74148是一个根据我们的设计思路实现的8线-3线优编码器,其功能表与我们的真值表完全一致,所以用74148代替我们设计的电路,连线后利用高电平有效的红色探测器演示输出信号的高低电平情况,发现当片选信号为低电平并且所有的输入编码请求都无效时,显示输出编码结果三盏灯全亮,说明输出编码结果为“111”,如图3所示;当片选信号为低电平并且输入编码端7有效时,不论其它输入编码端是否有效,显示输出编码结果的三盏灯全灭,说明输出编码结果均为“000”,如图4所示,与真值表一致。 通过EWB的仿真演示,学生们不仅掌握了优先编码器的功能,还了解了其使用方法,促进了他们对组合逻辑电路设计方法的信任,对自己设计结果的信心。 五、结语 教学手段的不断进步是课程教学模式改革的基础。从教学方式上,我们将单一的课堂讲授,转变为课堂教学、实验教学等多种形式交叉并用的新型教学方式。注重“教师主导、学生主学”的教育思想,在改革教学方法的同时,将传统教学手段与先进的教学手段相结合,通过把电子教案、多媒体课件等多种教学手段引入教学过程中,极大地丰富了教学内容。 而通过课堂上的仿真实例,不仅让学生了解EDA技术,而且也帮助学生加深对抽象概念的理解,增加授课的生动性和灵活性,激发学生的学习兴趣,大大提高教与学的效率,达到了事半功倍的效果。 数字电子技术论文:ISEC项目下数字电子技术论文 1准备充分完善的教学资料 教学资料包括教学大纲、教案、教学辅助材料、教材、参考书目等。任课教师在学期开始前要将教学大纲分发到学生手中,确保学生在学期初就对本课程的教学目标、学习成果、考核方式、教学计划有清晰的认识。教师在每次课前要准备完善的教案和教学辅助材料,例如视频、图片等。其中,尤其要注重根据教学内容和学生水平设置合理有效的教学手段,用以引起学生对本门课程的学习兴趣,引导学生主动学习,激励学生参与课堂教学,提出有意义的问题。每一门课程采用统一的教学大纲,有助于相同课程任课教师互相交流、监督,使教学要求标准化,统一化。同时,不同的教案又能够体现不同任课教师的教学特色,使得教学过程灵活多样。教材和参考书目的选取也很重要。ISEC项目要求必须选择国外原版教材,并且要近两年出版的新版教材。对于计算机专业,知识的更新速度非常快,新版的教材更能帮助学生获得位于前沿的知识,不会脱离现实。参考书目可以帮助学生加深对所学知识的理解,拓宽知识面,同时提高学生的阅读能力。当然,国外的原版教材也存在很多问题。比如,原版教材价格较高,内容体系和国内教材差距也比较大,阅读中存在语言障碍等问题。因此,ISEC教师的其中一个长期目标就是把国外原版教材与国内中文教材有机结合起来,重新调整、组合教学内容,发挥、兼容中西方教材的特点和优势。编写适合我们学生实际需求的优质双语教材,实现教学资源本土化。 2教学模式和教学策略的改革 2.1转变教学理念 在数字电子技术的传统教学中,采用的是“教-学-练”的教学模式。而现如今,信息大爆炸和独生子女教育的负面问题,使得学生的自我约束能力降低,学习主观能动性降低,传统教学模式不再合适,转变教学模式势在必行。ISEC项目中,教学模式为“引导-问答-探究-发现”,如图1所示。教师不再是教学活动中的主体和灵魂,而是要形成以学生为中心,教师为主导的教育理念,真正成为高等教育中的“导师”而是“教书匠”。引导不仅仅是对教学内容的引导,还有对学生的能力训练的引导,精神追求的引导。因此,任课教师首先要对本门课程的历史沿革、理论体系和前沿发展具有深入的了解,在教学中能够为学生传授更加贴近实际,更加符合专业培养目标的理论知识。课堂教学模式需要从单一向学生传授教科书上的现成知识,转为以提高学生的能力为主要目标的教学活动。学生不再只是被动的接受和记忆,而是要在主动思考和提出问题的过程中,将听到的、看到的内容转化为自己的。通过小组合作讨论的形式,探究更深层的知识,既提高学习的兴趣和效率,又能在讨论中学会与他人合作、分享,而最终具有将理论知识应用到实际中的能力。 2.2互动式教学 受传统文化的影响,我国的教师更喜欢站在讲台上讲课,而国外的很多教师,更偏向于走到学生中间。课堂实践证明,站在学生中间更容易引起学生的共鸣、认同和学习兴趣。消除了空间上的距离感,同时也会减轻学生心目中的隔阂感,更容易对自己的老师产生认同感,而对任课教师的认同是影响学生学习的一个很大的因素。在课堂中,还可以采用其他很多种互动的方式。例如,(1)可以将简单的授课内容分配给学生来讲。这类内容大多零散、连贯性差、偏重概念理论,如果由教师讲,很容易使得学生在听讲中感觉枯燥乏味,而由他们自己来讲解,就可以解决这一问题,同时又可以锻炼学生的总结和语言表达能力。(2)可以将人们喜闻乐见的娱乐节目中的竞赛形式引入课堂中,将枯燥的知识点融入到竞赛题目中去,同时制定合理的奖励政策,这将大大提高学生的学习兴趣和学习积极性,并能促进学生利用课余时间去学习,为课堂学习做准备,提高课堂学习效率。 2.3任务教学法 任务教学法是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。在任务教学法中,教师只是起到组织和协调的作用,真正是以学生为中心。教师需要选取合适的任务,既要包含基本的教学知识点,又能调动学生解决问题的积极性。例如在数字电子技术课程中,可以选择数字电子钟的设计作为一个任务,它既包含数字电子技术课程的主要内容,既有组合电路的部分,又包含时序电路的设计,同时又是生活中常见的实物,难度也在可控的范围内。学生需要独立地制定设计方案、选择设计元件、评估设计成果。通过一个任务的完成,使学生在获得基本知识的同时,又锻炼了多方面的能力,一举多得。 3过程性考核形式改革 课程的考核评价是教学过程的一个重要组成部分,当前考核方式的弊端已经制约了良好学风的形成和教学质量的提高,不利于学生创造性思维的培养,不利于调动学生学习的主动性和积极性,考试失去了它所具有的评估、反馈功能。过程性考核要求闭卷考试的成绩不得超过总成绩的40%,增加例如小论文、研究报告、市场调研、案例分析、答辩、口述、面试等其他多种考试形式。同时,学生的出勤和课堂参与情况也是一个考核的方面。采用多元化、过程性的考核方式,既可以避免学生只在考试前一周突击学习和抄袭的不良风气,又能够促进教学互动,同时还可以锻炼学生应对多种挑战的能力,对新世纪能力型人才的培养具有重要意义。 4结论 在数字电子技术的教学过程中,逐步引入ISEC教育理念,改变教学方法,已经显现了积极的效果。学生对课程的学习积极性相对往届学生有了明显提高。但是,由于实践的时间较短,一些具体的、细节的掌握还不够灵活,相信通过不断总结和改进,教师和学生都将会受益匪浅。 作者:尹淑娟 单位:包头师范学院信息科学与技术学院 数字电子技术论文:ISEC项目下数字电子技术论文 1准备充分完善的教学资料 教学资料包括教学大纲、教案、教学辅助材料、教材、参考书目等。任课教师在学期开始前要将教学大纲分发到学生手中,确保学生在学期初就对本课程的教学目标、学习成果、考核方式、教学计划有清晰的认识。教师在每次课前要准备完善的教案和教学辅助材料,例如视频、图片等。其中,尤其要注重根据教学内容和学生水平设置合理有效的教学手段,用以引起学生对本门课程的学习兴趣,引导学生主动学习,激励学生参与课堂教学,提出有意义的问题。每一门课程采用统一的教学大纲,有助于相同课程任课教师互相交流、监督,使教学要求标准化,统一化。同时,不同的教案又能够体现不同任课教师的教学特色,使得教学过程灵活多样。教材和参考书目的选取也很重要。ISEC项目要求必须选择国外原版教材,并且要近两年出版的新版教材。对于计算机专业,知识的更新速度非常快,新版的教材更能帮助学生获得位于前沿的知识,不会脱离现实。参考书目可以帮助学生加深对所学知识的理解,拓宽知识面,同时提高学生的阅读能力。当然,国外的原版教材也存在很多问题。比如,原版教材价格较高,内容体系和国内教材差距也比较大,阅读中存在语言障碍等问题。因此,ISEC教师的其中一个长期目标就是把国外原版教材与国内中文教材有机结合起来,重新调整、组合教学内容,发挥、兼容中西方教材的特点和优势。编写适合我们学生实际需求的优质双语教材,实现教学资源本土化。 2教学模式和教学策略的改革 2.1转变教学理念 在数字电子技术的传统教学中,采用的是“教-学-练”的教学模式。而现如今,信息大爆炸和独生子女教育的负面问题,使得学生的自我约束能力降低,学习主观能动性降低,传统教学模式不再合适,转变教学模式势在必行。ISEC项目中,教学模式为“引导-问答-探究-发现”。教师不再是教学活动中的主体和灵魂,而是要形成以学生为中心,教师为主导的教育理念,真正成为高等教育中的“导师”而是“教书匠”。引导不仅仅是对教学内容的引导,还有对学生的能力训练的引导,精神追求的引导。因此,任课教师首先要对本门课程的历史沿革、理论体系和前沿发展具有深入的了解,在教学中能够为学生传授更加贴近实际,更加符合专业培养目标的理论知识。课堂教学模式需要从单一向学生传授教科书上的现成知识,转为以提高学生的能力为主要目标的教学活动。学生不再只是被动的接受和记忆,而是要在主动思考和提出问题的过程中,将听到的、看到的内容转化为自己的。通过小组合作讨论的形式,探究更深层的知识,既提高学习的兴趣和效率,又能在讨论中学会与他人合作、分享,而最终具有将理论知识应用到实际中的能力。 2.2互动式教学 受传统文化的影响,我国的教师更喜欢站在讲台上讲课,而国外的很多教师,更偏向于走到学生中间。课堂实践证明,站在学生中间更容易引起学生的共鸣、认同和学习兴趣。消除了空间上的距离感,同时也会减轻学生心目中的隔阂感,更容易对自己的老师产生认同感,而对任课教师的认同是影响学生学习的一个很大的因素。在课堂中,还可以采用其他很多种互动的方式。例如, (1)可以将简单的授课内容分配给学生来讲。这类内容大多零散、连贯性差、偏重概念理论,如果由教师讲,很容易使得学生在听讲中感觉枯燥乏味,而由他们自己来讲解,就可以解决这一问题,同时又可以锻炼学生的总结和语言表达能力。 (2)可以将人们喜闻乐见的娱乐节目中的竞赛形式引入课堂中,将枯燥的知识点融入到竞赛题目中去,同时制定合理的奖励政策,这将大大提高学生的学习兴趣和学习积极性,并能促进学生利用课余时间去学习,为课堂学习做准备,提高课堂学习效率。 2.3任务教学法 在任务教学法中,教师只是起到组织和协调的作用,真正是以学生为中心。教师需要选取合适的任务,既要包含基本的教学知识点,又能调动学生解决问题的积极性。例如在数字电子技术课程中,可以选择数字电子钟的设计作为一个任务,它既包含数字电子技术课程的主要内容,既有组合电路的部分,又包含时序电路的设计,同时又是生活中常见的实物,难度也在可控的范围内。学生需要独立地制定设计方案、选择设计元件、评估设计成果。通过一个任务的完成,使学生在获得基本知识的同时,又锻炼了多方面的能力,一举多得。 3过程性考核形式改革 课程的考核评价是教学过程的一个重要组成部分,当前考核方式的弊端已经制约了良好学风的形成和教学质量的提高,不利于学生创造性思维的培养,不利于调动学生学习的主动性和积极性,考试失去了它所具有的评估、反馈功能。过程性考核要求闭卷考试的成绩不得超过总成绩的40%,增加例如小论文、研究报告、市场调研、案例分析、答辩、口述、面试等其他多种考试形式。同时,学生的出勤和课堂参与情况也是一个考核的方面。采用多元化、过程性的考核方式,既可以避免学生只在考试前一周突击学习和抄袭的不良风气,又能够促进教学互动,同时还可以锻炼学生应对多种挑战的能力,对新世纪能力型人才的培养具有重要意义。 4结论 在数字电子技术的教学过程中,逐步引入ISEC教育理念,改变教学方法,已经显现了积极的效果。学生对课程的学习积极性相对往届学生有了明显提高。但是,由于实践的时间较短,一些具体的、细节的掌握还不够灵活,相信通过不断总结和改进,教师和学生都将会受益匪浅。 作者:尹淑娟 单位:包头师范学院信息科学与技术学院 数字电子技术论文:ISEC项目下的数字电子技术论文 1准备充分完善的教学资料 教学资料包括教学大纲、教案、教学辅助材料、教材、参考书目等。任课教师在学期开始前要将教学大纲分发到学生手中,确保学生在学期初就对本课程的教学目标、学习成果、考核方式、教学计划有清晰的认识。教师在每次课前要准备完善的教案和教学辅助材料,例如视频、图片等。其中,尤其要注重根据教学内容和学生水平设置合理有效的教学手段,用以引起学生对本门课程的学习兴趣,引导学生主动学习,激励学生参与课堂教学,提出有意义的问题。每一门课程采用统一的教学大纲,有助于相同课程任课教师互相交流、监督,使教学要求标准化,统一化。同时,不同的教案又能够体现不同任课教师的教学特色,使得教学过程灵活多样。教材和参考书目的选取也很重要。ISEC项目要求必须选择国外原版教材,并且要近两年出版的新版教材。对于计算机专业,知识的更新速度非常快,新版的教材更能帮助学生获得位于前沿的知识,不会脱离现实。参考书目可以帮助学生加深对所学知识的理解,拓宽知识面,同时提高学生的阅读能力。当然,国外的原版教材也存在很多问题。比如,原版教材价格较高,内容体系和国内教材差距也比较大,阅读中存在语言障碍等问题。因此,ISEC教师的其中一个长期目标就是把国外原版教材与国内中文教材有机结合起来,重新调整、组合教学内容,发挥、兼容中西方教材的特点和优势。编写适合我们学生实际需求的优质双语教材,实现教学资源本土化。 2教学模式和教学策略的改革 2.1转变教学理念 在数字电子技术的传统教学中,采用的是“教-学-练”的教学模式。而现如今,信息大爆炸和独生子女教育的负面问题,使得学生的自我约束能力降低,学习主观能动性降低,传统教学模式不再合适,转变教学模式势在必行。ISEC项目中,教学模式为“引导-问答-探究-发现”。教师不再是教学活动中的主体和灵魂,而是要形成以学生为中心,教师为主导的教育理念,真正成为高等教育中的“导师”而是“教书匠”。引导不仅仅是对教学内容的引导,还有对学生的能力训练的引导,精神追求的引导。因此,任课教师首先要对本门课程的历史沿革、理论体系和前沿发展具有深入的了解,在教学中能够为学生传授更加贴近实际,更加符合专业培养目标的理论知识。课堂教学模式需要从单一向学生传授教科书上的现成知识,转为以提高学生的能力为主要目标的教学活动。学生不再只是被动的接受和记忆,而是要在主动思考和提出问题的过程中,将听到的、看到的内容转化为自己的。通过小组合作讨论的形式,探究更深层的知识,既提高学习的兴趣和效率,又能在讨论中学会与他人合作、分享,而最终具有将理论知识应用到实际中的能力。 2.2互动式教学 受传统文化的影响,我国的教师更喜欢站在讲台上讲课,而国外的很多教师,更偏向于走到学生中间。课堂实践证明,站在学生中间更容易引起学生的共鸣、认同和学习兴趣。消除了空间上的距离感,同时也会减轻学生心目中的隔阂感,更容易对自己的老师产生认同感,而对任课教师的认同是影响学生学习的一个很大的因素。在课堂中,还可以采用其他很多种互动的方式。例如,(1)可以将简单的授课内容分配给学生来讲。这类内容大多零散、连贯性差、偏重概念理论,如果由教师讲,很容易使得学生在听讲中感觉枯燥乏味,而由他们自己来讲解,就可以解决这一问题,同时又可以锻炼学生的总结和语言表达能力。(2)可以将人们喜闻乐见的娱乐节目中的竞赛形式引入课堂中,将枯燥的知识点融入到竞赛题目中去,同时制定合理的奖励政策,这将大大提高学生的学习兴趣和学习积极性,并能促进学生利用课余时间去学习,为课堂学习做准备,提高课堂学习效率。 2.3任务教学法 在数字电子技术课程中,可以选择数字电子钟的设计作为一个任务,它既包含数字电子技术课程的主要内容,既有组合电路的部分,又包含时序电路的设计,同时又是生活中常见的实物,难度也在可控的范围内。学生需要独立地制定设计方案、选择设计元件、评估设计成果。通过一个任务的完成,使学生在获得基本知识的同时,又锻炼了多方面的能力,一举多得。 3过程性考核形式改革 课程的考核评价是教学过程的一个重要组成部分,当前考核方式的弊端已经制约了良好学风的形成和教学质量的提高,不利于学生创造性思维的培养,不利于调动学生学习的主动性和积极性,考试失去了它所具有的评估、反馈功能。过程性考核要求闭卷考试的成绩不得超过总成绩的40%,增加例如小论文、研究报告、市场调研、案例分析、答辩、口述、面试等其他多种考试形式。同时,学生的出勤和课堂参与情况也是一个考核的方面。采用多元化、过程性的考核方式,既可以避免学生只在考试前一周突击学习和抄袭的不良风气,又能够促进教学互动,同时还可以锻炼学生应对多种挑战的能力,对新世纪能力型人才的培养具有重要意义。 4结论 在数字电子技术的教学过程中,逐步引入ISEC教育理念,改变教学方法,已经显现了积极的效果。学生对课程的学习积极性相对往届学生有了明显提高。但是,由于实践的时间较短,一些具体的、细节的掌握还不够灵活,相信通过不断总结和改进,教师和学生都将会受益匪浅。 作者:尹淑娟 单位:包头师范学院信息科学与技术学院
电子测试论文:电子测试系统接口技术 摘 要 随着电子信息化时代地来临,电子产品数量逐渐增加,电子测试系统在电子产品生产和质量保障中都起着非常重要的作用,电子测试系统不仅推动我国信息化建设进程,并且逐渐扩大应用范围,渗透到人们日常生活的方方面面,提升人们使用电子产品质量和舒适感。在电子测试系统中,接口技术是关键,目前我国电子产品市场上接口技术包括S-100标准化接口、RS-232C串行标准化接口总线、IEEE-488标准接口总线、VXI接口总线以及PXI系统总线。 【关键词】电子测试系统 接口技术 发展趋势 在人们不断认识新鲜事物和创造新型事物之时,总是离不开测试,虽然我国科学技术在近些年取得大幅度进展,但是在电子产品生产过程中依然面临着测试任务,因为电子测试数据具有一定指标性和实用性,给电子产品调试提供实际依据,因此在生产环节中要不断完善测试系统功能。在电子系统发展过程中取得进步最大的就是接口技术,接口技术发展和研究给人们的生活带来很大便利性。 1 电子系统测试接口技术 1.1 S-100标准化接口 S-100标准化接口主要适用于处理微机电子测试系统,是由100条信号线与电源连接而成,其中75条线脚名称和功能都有统一规定,9条线脚规定名称但没有功能限制,其余16条线脚的使用功能和名称都交给用户自行定义。S-100标准化接口设计的最初目的是为配合8080型的CPU工作,但是由于其自身稳定性比较好,在其他方面的应用也非常广泛。 1.2 RS-232C串行标准化接口总线 RS-232C串行标准化接口总线主要用于串行连接CRT终端机及调制解调器,是由25个有明确规定使用功能和名称的线脚组成,总线长度控制在15m以下,该种接口总线技术自身具有一定缺陷,接口传播信号速度比较慢,优势在于信号传播过程中能够保证高度的安全性、能够传输到比较远的地方、传输需要的线缆盗勘冉仙佟 1.3 IEEE-488标准接口总线 IEEE-488接口总线共有16条用于传播信息的线路,其中8条线路用于双向信息传播与总信息命令,另外8条线路用于信息同步或异步交换并对交换信息进行缓冲。但是由于其传输速率不超过1M字节每秒,美国惠普公司在IEEE-488技术基础上进行研发,形成传输速度增加的IEEE-488标准接口总线,改善接口各项性能,有效解决接口与微型机之间的互通问题。 1.4 VXI接口总线 VXI(VEM bus Extensions for Instrumentation)接口总线集中了智能仪器、个人仪器以及自动测试系统的很多特点,包括测试仪器模块化、32位数据总线提高数据传输速率、系统可靠性高、具有可维修性、电磁兼容性好、通用性强、标准化程度高、灵活性强等。VXI接口总线技术的出现使得自动测试系统尺寸大大缩小,测试速度大幅度增加,能够满足目前自动测试系统向标准化、自动化、智能化、模块化以及便携性的方向发展。VXI接口包括GPIB接口、RS-232C接口、MXI bus接口、IEEE1394接口和VME bus接口,都是采用内嵌式主计算机,有效减少系统体积、增加工作质量和效率。VXI接口总线的接口电路比较复杂,采用双端口RAM将有利于器件内部的CPU与VXI总线间的数据传输,能够进一步扩大VXI接口总线的优势。 1.5 PXI系统总线 PXI系统总线是一种基于PC的测量和自动化平台,它结合了PCI的电气总线特性与Compact PCI的坚固性、模块化的特性,并在此基础上增加了专门的同步总线和主要软件特征。使之成为测量和自动化系统的高性能、低成本运载平台。PXI系统总线具有很多优点,包括传输数据速率快、适合大量数据交换和传输、测试时间短、性能可靠性大等。PXI系统拥有32位总线信号和64位总线信号两种类型,主要是由PXI背板提供支持的机箱构成,机箱具有一个系统插槽和一个或多个外设插槽,该种接口技术地使用使得测试系统逐渐完善和标准化。 2 发展趋势 2.1 强化基础研究、提高仪器质量和可靠性 我国在电子产品发展上步伐比较晚,相比较发达国家来说,电子产品发展水平远远没有达到发达国家标准。因此国内电子测试系统在改善运行环境和情况的同时,还要借鉴国外先进的运用概念、原理和方法,通过科学途径培养更多专业测试技术人才,为我国科学技术的发展和研究提供更大空间。注重强化发展基础研究,以提高仪器质量和可靠性,使得仪器整体和内部形成协调发展、技术稳定、可靠的模式,从而克服长期以来的技术局限。 2.2 迎难而上、突破技术难点 我国科学技术发展正处于技术攻坚阶段,应该注重借鉴国外优秀技术,集中力量克服技术中遇到的难题,打破国外技术封锁的窘境,依靠自身技术研发和创新,鼓励青少年用于创新创业,将科技产业作为重点产业发展,争取在最短的时间内赶上发达国家科技水平。 2.3 加大科技研发投资力度、积极研制新型仪器 电子产品的更新速度很快,电子测试系统也要跟上电子产品的更新速度,基于此国家应该加大科技研发投资力度,积极研制出新型仪器,实现大批量产品和技术更新,大规模生产新型测试仪器,全面提高测试系统接口技术的稳定性和可靠性。 3 结语 综上所述,随着电子产品种类和数量的逐渐增多,人们的生活和工作已经与电子测试密不可分,不仅给电子测试系统的接口技术发展提供了发展空间,同时也让人们在使用电子产品之时享受电子产品带来的便捷。电子测试系统的发展一直是我国电子产品发展的关键,本文在新时展的背景下,总结我国目前市场具备的几种电子测试系统的接口技术,是为了更好的促进电子产品的健康发展,是为了给接口技术研发提供理论参考依据,希望通过本文的研究能够给读者带来更多专业知识了解,对我国科学技术发展提供最大地支持和理解。 作者单位 商丘医学高等专科学校 河南省商丘市 476100 电子测试论文:电子计量测试的发展动向和趋势 【摘要】 随着我国经济的发展和科学技术的进步,企业对于计量测试的要求越来越高。如今,计量测试已经被普及到人们的日常生活当中,受到了人们的热切关注。文章主要研究了电子计量测试的未来发展动向以及其发展的主要趋势。笔者将从电子计量测试的概述角度出发,深入分析电子计量测试的主要发展趋势,期望能够使更多的人认识到电子计量测试的重要性。 【关键词】 电子计量测试 特点 发展趋势 前言: 我国的一些生物工程当中也采用了计量测试,并且对计量测试的精准度做出了特别的要求。为此,我国需要深入研究计量测试的技g,从而使计量测试的技术能更加符合社会发展的需求。电子计量测试的出现在一定的时间内满足了国家和企业的需求,并且获得了很多领域的认可。如今,电子计量测试的发展前景已经上升到了科技的层面,并且还在受到不断的追捧。在国际领域上,电子计量测试成为了国家发展的重要指标之一,其代表着国家科技的水平以及社会生产的进步。 一、电子计量测试概述 所谓的电子计量测试指的是在某些领域当中需要的测量工作,而电子计量测试能够为实际工作提供数据并且为工程的设计以及建设提供依据。国际上所规定的电子计量测试范围大概在10kHz―3000GHz左右,而一旦测量的数据达到了1MHz―300MHz,将被称为高频,当数据频率达到了300MHz―30GHz则被称为微波,当频率达到30GHz―300GHz,就会被称为毫米波,再往下则被称为亚毫米波。人们通常会用到的波段主要从以上几个段位中作为主要的参数。 事实上,电子计量测试时一种参与比较复杂的工作。电子计量测试中的电磁波主要从传输线等途径中传输出来[1]。而当工作人员采用传输线的形式来传输数据时,其将参考当时的电压以及功率等多方面的信息。 当工作人员以自由空间的方式进行数据的测量和传输时,将考虑到磁场的强弱等。因此,电子计量测试的主要特点就是以电磁作为主要的参量。该项技术如今已经具有了覆盖面比较广的特点,并在统一的参量当中,其能够进行不同阶段的测试。 二、电子计量测试发展趋势 电子计量测试已经获得了很广阔的发展空间,并且将在未来被运用在多个领域当中。 2.1电子计量测试在生物工程领域的应用 我国的生物工程当中经常会出现关于生物磁场方面的测试,在该工作当中,就会运用到电子计量测试。工作人员在生物工程的研究当中主要是为了研究人类的大脑活动,从而了解人类的触觉以及视觉等感官,并且能够研究出人类大脑的神经活动。电子计量测试将进军到生物工程的研究当中,对脑神经的活动频率进行探索[2]。该项工作中,电子计量测试能够按照其测试的频率分析出人类脑神经的活动原理。如今,很多发达国家都已经对电子计量测试进行研究和分析,并从其性质角度和传播途径等方面说明了电子计量测试的优点,从而将现代的信息技术与电子计量测试融合在一起,环节生物工程研究人员所面临的数据分析问题,并能够解决人工智能软件开发中的问题。 2.2电子计量测试在环保工程领域的应用 我国所研究的一些环保工程当中也运用了电子计量测试,其将通过技术的转变而为环保工程提供支持。电子计量测试被运用到电磁污染的测量当中。当今社会,我国人们的生活水平越来越高,其对电气的使用也越来越多。但事实上,电气设备中所散发出来的电磁会对人体健康造成影响,严重的情况下会使人类生病。 国际上的很多国家都已经对电磁的发射波段进行了规定,我国也出台了明确的文件规定了电气设备所发出的电磁。为此,电子计量测试将会被运用到日常生活当中,并对电磁进行测量,从而使噪声污染减少。电子计量测试也将被运用到大气的测量当中。地球上的大气受到了严重的污染,促使雾霾现象以及温室效应的发生[3]。电子计量测试的发展注定其将被运用在对大气层的测量当中,从而使人们能够及时得到预警。研究人员将根据电子计量测试所提供的数据来分析大气的具体状况,并制定出相应的政策,以此来改善环境,帮助人类更好的生活在地球上。 三、结论 如今,电子计量测试已经获得了全面发展的机会,其工作技术也正处于革新和研发的阶段。相信在未来的时间里,电子计量测试能够向着更为合理的方向发展,从而实现技术上的全面革新,并且能够使测量工作的服务质量更加优化。电子计量测试中的产品质量也能够获得人们的认可,其会创造出更多的社会价值。 总而言之,只要人们能够更加重视电子计量测试,就能够使电子计量测试融入到实际生活当中。 电子测试论文:微电子电路的校准技术和自动测试探索 摘 要 本文接下来简要分析了微电子电路自动测试技术与自动校准技术,同时从四个方面的研究探索了微电子电路的校准技术与自动测试技术。 关键词 微电子电路;校准技术;自动测试探索 随着电子电路技术在各种电器产品之中的深入应用,对人们日常生活产生了很大的影响。为了确保运用了微电子电路技术的产品质量能够达标,研究微电子电路的校准技术与自动测试也就显得尤其重要。 1 微电子电路的自动测试技术与校准技术 1.1 自动测试技术 对微电子电路按照相关要求严格进行测试,是保证其余商家产品影响不到自身产品的重要途径。为了确保运用微电子电路技术的产品质量能够达标,必须根据其具体情况进行测试。若是保证测试设备级别达到产品测试需要的水平之上,软件本身质量情况则是能够对测试质量产生较大影响的重要因素。而软件本身的质量情况却取决于检测依据以及检测过程中选择使用的方式、测试复盖率和、测试验证的有效性这几个方面,并且这也一直是近年来关于自动测试技术研究方面的一个重要课题。 1.2校准技术 在测试设备满足相关要求的前提下,测试软件的质量对检测数据的准确性、可靠性有着很直接的影响。若是测试设自身的准确性达不到相关要求,则测试软件即便质量很好也无法保证测试结果的准确性。通常情况下,对质量要求比较高的生厂商对校准测试系统量值的准确性相对而言也就比较高,这些生产商有的还在使用三家比对和一票否决制。从而在一定程度上增高了管理环节与生产的成本,进一步对产品的生产速度造成影响。 2 微电子电路自动测试与校准技术探索 2.1 微电子电路校准依据与方法研究 现阶段国内还没有形成比较系统的电路检测标准,微电子电路的校准的依旧包含了GB3443-82、GB437784、GB6796-86等与“xx电路测试方法的基本原理”,在这之中的“xx”是微电子电路型号分类。根据目前暂定的分类情况有30种左右。 现阶段关于这方面的标准还没有形成系统性,微电子电路的检测校准不仅需要测试方法的基本原理,还需要与之对应的程序设计规则。不然若使用相同的标准,能够编织出质量不同的程序。这样也就会使测试与校准的完整性、一致性得不到有效保障。把测试方法基本原理当作检测依旧还不够完善,还需要加强相关程序设计规则的规定。并进一步编制出比较完善的与之对应的微电子电路校准规章。微电子电路校准并非使用一般的仪表器作为设校准设备,而是选择使用自动检测系统。这也检测校准过程中就可以由程序控制,有效降低了人工操作带来的影响。所以,对校准过程的研究已经转变为对校准程序设计规则的研究。一般而言校准过程中的控制文本被成为规程,检测过程中的控制文本被成为规则,而其规程与规则都将以程序设计形式实现。 2.2设备校准依据与方法研究 生产制造厂设计指标也就是设备校准的依据,一般而言有基准以及输出通道量值、范围与不确定度这两种。单独针对一个测试系统的话,其对校准量值要求比较多。若选择手工方法进行校准,若该测试系统包含60个通道,所花费时间大约10~20天,而表格的话需要耗费大概300页。如此大的工作量也就需要自动方式完成更佳。现阶段主要有基准参量分别溯源法与标准物质法这两类设备校准方式。基本上大多数的微电设备都是综合测量的类型,因此一般而言均具有好几个类型的参量要进行校准。比如说时间频率、电阻以及电压,这些的量值实际上各有不同。若是在对其进行校准的时候选择了参量分别溯源法,通常情况都是先针对其基准量施行溯源。在这之后再选择出溯源达到相关标准的基准,并用此检验设备之中其余参量与全部输入或者是输出参量。最终也就对整个系统完成校准。只是选这种方式进行校准是有一定难度的,其系统基本上是从西方发达国家引入进来的,仅配带了这些系统各自的使用手册,并不附带校准资料。因此想熟知这些系统的校准程序比较难以实现。比方说想要了解测试系统的基础位置、标称值等,这均是难度系数比较高的方面。若是对这些测试系统没有一定程度的了解,基本也就难以使用此方式进行校准。而所谓的标准物质法则选择的标准样片其不确定度实际上是已知的。这种方式是用不确定度已知的标准样片,以此利用这些样片对设备施行测量校准。若是测量的参数类型的范围相对完整,则此为校准。反之,也就称之为核查或者是比对。标准物质法一般情况比较不符合使用在国家最高微电子测试设备的校准。但如果是通过国际协作,让其用于更高设备上制作的标准样片也就适用。 2.3 检测复盖率与校准完整性研究 这方面是其检测校准过程的重要追求目标。通常情况其故障复盖率若越大是更符合其需要的。最佳的便是可以用最少的代码获取最高的故障覆盖率。在以前那些测试码生成算法这方面的研究之中,已经有多种比较适用的算法。只是这些算法之中也就穷举对于复杂电路差不到能达到100%的故障复盖率。其实早些年,计算机这方面的技术不是很高,资源也就相对比较匮乏,而且其硬件所需要的成本也不低,相对而言速度也是比较慢等等方面给测试码的大小造成了技术方面的限制。而如今因其在计算机复制测试系统上,测试速度已经大幅度提高,内存也有很大的扩大,使得大部分微电子电路使用穷举或者是状态穷举都不会在存在较大的问题。校准的完整性与测试故障覆盖率是不相同的,其并不在乎测试码的大小,更多的是在乎检测参量是否完全测验,因此也就与校准方式、过程挂钩。比如,选择基准参数分别溯源法,这里用的代码、测试量并大,但检测却完整。若选择基准物质法尤其需要看第一个通道的输入或输出参量、范围是否测完。也是因其本身自带验证程序,自校时会以第一通道作为基础进行校准,可以校准测试系统所有通道的一致性。也才能使其余通道的准确性得以有效保障。 2.4 量值溯源 所谓的量值溯源,在国内或者是国际上均是其量值通过一条不间断链持续追溯到最高标准。对微电测试所使用的设备关于校准量值溯源这方面而言,溯源与校准这两方面使用的方法是有着一定联系的。因此实际上还存在着参量分别溯源法或者是标准物质法。只是在使用标准物质法的时候是存在一些限制条件。 3 结论 微电子电路检测设备需要根据计量原理与被测电路电子特征的具体情况编写出相应的检测程序,以此被我国众多行业引用并推广。因此,需要加强微电子电路自动测试与校准技术的研究力度,使更多产品质量得以有效控制。 电子测试论文:变电站在线监测智能电子设备的自动化测试 摘 要:通过一定的通信方式采集并上传变电站在线检测智能电子设备的状态信息,在监测分析整个变电站的运行时发挥着重要的作用。对此,文章通过下文对相关方面的内容进行了论述。 关键词:变电站;在线监测;智能电子设备;自动化测试 作为一体化监控系统,在线监测智能电子设备为其中非常重要的组成部分。现阶段,随着技术的发展,出现了种类多样的在线监测电子设备,需要我们在工作中有甄别性地进行理解与应用。 1 测试方法的分析 应该根据实际情况出发,设置相应的在线监测IED装置设备。通过客户终端机DUI终端完成通信与交流。在分析完响应报文之后,对其功能的具体性能进行辨别。通常测试人员需要加入到常规的测试方法中,这样闭环就难以形成。文章在研究时,将在线监测IED的功能测试用例提供了出来。测试用例会被自动化测试系统解析成测试脚本,这样客户端通信模拟器就是通过测试脚本进行控制的,从而同DUT完成通信。对响应报文给出的一些测试结果进行着重的研究与分析,这样就有效的完成了选择测试用例再到生成测试结果的闭环处理。此外,测试过程的记录也被测试用例所提供了出来,便于一些测试人员认识到测试的重要性。 将测试过程文件应用到变电站在线监测IED自动化测试中,当作测试的提交文件,对其各项功能的测试通过文字的形式描述出来。在线监测IED的所有功能都被包含于自动化测试系统所给出的预定义用例中。将用例从测试用例数据库中选择出来,自动化测试脚本是测试平台转化测试用例后所得到的。此外,对所要输入的测试数据进行选择,然后,向着自动化测试引擎中一同输入测试脚本。 2 测试的重要技术分析 2.1 将自动化脚本根据实际情况设计出来 在线监测IED的各项功能的预期结果与测试步骤都是通过功能测试用例进行描述的,人工的测试形式一般通过测试者按照测试用例中的程序,分部进行测试,并对比分析预期结果和实际结果。 在扩展标记语言的基础上,专门将有一种脚本描述语言为在线监控测试IED功能测试设计了出来。为了防止工作的重复发生,通信测试的具体运作、审核测试结果及所在的测试环境等,都充分的应用了模块化测量思想。根据具体情况入手,将相同的操作方案抽象的制定出来,之后,在自动化测试语言脚本元素的基础上,完成相应的定义与分析。将不一样的脚本信息在不同空间的基础上定义出来,各不相同的试用例工程,然后合理的选择和采用其中的脚本元素,然后积极的制造出自动化测试脚本。 2.2 生成测试脚本 2.2.1 储存测试用例 数据库内部的在线监测IED功能测试用例通常利用自动化测试系统进行读取分析,按照用户给出的测试输入数据及对应的测试序列将测试脚本生成出来。 并且,需要通过调用多个通信服务来完成在线监测IED的各个功能,将测试序列表构建起来,对相应通信服务命令进行存储。 2.2.2 生成测试脚本 在分析时,以在线监测IED的上传数据功能为例展开,对测试用例生成测试脚本的基本过程进行分析。图1是它的基本流程图: 首先,将测试用例表中的记录读取出来,将相应的变量通过脚本中的输入参数定义出来,并且,按照测试者给出的数据初始变化量进行测试,如图中①环节所示。 其次,将对应的测试的序列在测试用例中查找出来。在排列时,按照执行顺序去做。按照这样的测试序列检测数据上传功能:联系控制模块、将报告出发装置设置出来、对报告控制模块的书写、执行报告、报告暂停。图中的②和③就是最好的诠释。在测试序列表中定义测试序列的通信服务参数。并且,在参数名称的基础上,将脚本内部的定义变量查找出来,对其值进行设置与应用。因为一些测试序列已经将执行时间定义了出来,所以,在定义的过程中,可以将timer元素应用到脚本完成该项操作。 再次,将预期结果通过测试用例定义,在执行了测试序列后,对对应结果的脚本描述进行定义、收集。如图中④所描述的。 2.3 设置自动化引擎 整个测试流程的控制是由在线监测IED自动化测试引擎进行控制的,分别由接入的逐渐完成各个测试步骤。有测试引擎为自动化测试脚本将一致性的入口输入提供出来,对全部组件的行为进行集中式控制,进而展开自动化测试。 通过开放式的接口对测试引擎进行设计,但是,只对测试流流程控制给予了完成,利用接口方式,对客户端通信、结果分析组件和脚本解析等进行调用。这种设计,对测试引擎的独立性给予了保持,此外,能够互相替换符合开发接口的组件,大大的提升了其扩展性。 对IED发出的响应报文,由测试引擎收集,然后通过具体的测试结果,分析相应的组件,分析响应报文,将测试报告制作出来。通过分析相应的结果,测试结果分析组件对响应报文中的内容逐一的进行对比,如果对全部规则全部可以满足,这样就表明通过了测试,利用反射机制,测试结果分析组件将报告控制块与相应报告中的变量分别获取出来,然后将测试报告生成出来。 3 结束语 在线ID自动化测试法是一种先进的技术措施,文章通过下文对该测试系统的相关内容进行了着重的分析与论述。通过在实际操作与测量中应用该技术,将测试效率有效的提升了上来,并且在测试结果的基础上改进了在线监测IED,为有关行业的工作人员在具体工作中提供了极大的帮助作用。 电子测试论文:基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统 摘 要: 由于传统功能测试系统对汽车电子ECU进行测试时存在偏差高和稳定性差的缺陷。因此,提出基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统,该系统由PXI总线、电子监控测试模块、万用表和计算机组成。PXI总线对汽车电子ECU进行数据的采集与初始化测试,并将数据传输给电子监控测试模块。电子监控测试模块由控制器、供电模块、检测模块、信号收发器和开关控制器组成。供电模块为电子监控模块供电,检测模块将检测出的故障数据传递给信号收发器进行信号转变。开关控制器通过分析故障信号进行电路的转换或切断操作。控制器管控着整个电子监控测试模块的运行流程,并将筛选后的数据传输给万用表。万用表对接收到的数据信号电压进行放大并传递至计算机。软件设计部分,给出PXI汽车电子ECU功能测试系统的测试流程及其故障的排除算法。实验结果表明所设计系统拥有较高的准确性和稳定性。 0 引 言 近十年来,汽车电子ECU以其舒适性、经济性和娱乐性作为诱惑因素,其全国装载率[1?4]已高达80%。为保证汽车行驶的安全稳定,庞大的汽车电子ECU市场对其产品的功能测试提出了较高的要求[5?6]。由于传统功能测试系统对汽车电子ECU进行测试中存在偏差高和稳定性差的缺陷。因此,构建准确性和稳定性较高的汽车电子ECU功能测试系统,已成为目前国际汽车组织协会研究的重要项目。 以往研究的汽车电子ECU功能测试系统均存在一定的缺陷,如文献[7]提出虚拟汽车电子ECU功能测试系统,利用计算机模拟汽车行驶过程中的各种障碍,进而对汽车电子ECU进行测试和故障排除,但这种测试系统无法应用于特定环境,且准确度和故障排除率较低。文献[8]提出DSPACE汽车电子ECU仿真测试系统,其拥有性能优越的硬件以及完善的仿真软件,可对汽车电子ECU进行完美测试,但这种测试系统价格昂贵,且在实际运用中汽车电子ECU无需进行如此复杂的测试,因此推广率较低。文献[9]提出基于N1硬件平台的汽车电子ECU功能测试系统,该系统以HIL作为理论依据进行汽车电子ECU的网络和功能测试,但这种系统的检测流程较为复杂,效率低下。 为了解决以上问题,提出了基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统,在PXI总线上添加适合的测试电路和设备,构建功能完善的汽车电子ECU功能测试系统。实验结果表明,所设计的汽车电子ECU功能测试系统拥有较高的准确性和稳定性。 1 基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统 1.1 系统总体结构设计 PXI汽车电子ECU功能测试系统由PXI总线模块、电子监控测试模块、万用表和计算机组成,其结构图如图1所示。PXI总线对汽车电子ECU进行数据的采集与初始化测试,并将数据传输于电子监控测试模块。电子监控测试模块将采集数据进行筛选和信号放大,并管控着电路的转换和切断操作。万用表可对筛选出的数据信号电压进行放大,并将数据信号电压传递至计算机进行分析和控制。 1.2 PXI总线模块设计 PXI总线模块是PXI汽车电子ECU功能测试系统的优秀模块,其主要功能是对汽车电子ECU系统进行数据的采集、测试与传输。PXI总线模块由扩展卡、数控二极管、转换卡和PXI拓展器组成,图2为PXI总线电路原理图。 由图2可知,PXI总线模块工作流程为:将需要进行测试的汽车电子ECU与PXI总线模块中的扩展卡相连,利用扩展卡进行汽车电子ECU的数据采集与存储。因扩展卡所需数据类型较为特殊,故二者在进行数据的传输前需要进行数据的协议转换。采用某公司设计的MXI?4转换芯片,无需进行复杂的算法编制便可实现数据的协议转换。 扩展卡拥有极高的存储容量和防丢失性能,可进行数据协议的大量存储。数控二极管是一种拥有两个电极的电路元件,其在工作状态下只允许电流从单一方向通过,并且能够进行电流值的显示。通过将扩展卡与数控二极管相连接,可防止系统在不稳定的情况下电流逆流形成的数据乱码,也能够实时监测电路中的电流值,防止电路元件损伤。 由于经由MXI?4转换芯片转换后的协议数据不能被PXI汽车电子ECU功能测试系统的其他模块所识别,故在PXI总线模块中安置转换卡。转换卡能够将协议数据转换为标准的电气规范数据,并将其传输于PXI拓展器。由于汽车电子ECU在故障状态下工作时的数据波动较大,且标准范围并不惟一,故PXI拓展器会对传输来的数据进行初始化测试,将符合规定范围附近的数据全部留用,再将测试数据传输于电子监控测试模块进行进一步的分析。 1.3 电子监控测试模块设计 电子监控测试模块能够实现数据的传输、汽车电子ECU故障的判定与锁定以及监控单元的自我检修等功能,可对电源故障、信号故障、转速故障和存储故障等进行实时监测。该模块可以对温度范围为[-45 ℃,90 ℃]、用电电压范围为[DC 13 V,DC 15 V]的汽车电子ECU进行功能测试,测量范围较大,可完美满足市场需求,图3是电子监控测试模块基础结构图。 由图3可知,电子监控测试模块由控制器、供电模块、检测模块、信号收发器和开关控制器组成。 控制器是电子监控测试模块的优秀组成部分,管控着模块中供电系统、检测系统和信号收发器的运行流程,一旦发现以上运行流程出现本末倒置或不正常停止的情况,控制器会对电子监控模块进行初始化操作,以保证PXI汽车电子ECU功能测试系统的正常运行及其所测数据的准确性。 供电模块可自动为电子监控模块供给能量,其中包含2个直流电源与2个交流电源,能够满足绝大部分汽车电子ECU的检测用电需求。 检测模块不仅能够快速检测出数据中蕴含的汽车电子ECU故障,也能够及时发现电路中电源和接点产生的故障,为PXI汽车电子ECU功能测试系统的持续工作提供了保障,检测模块将检测到的故障信息数据传递给信号收发器。 信号收发器能够将故障信息数据转变成各种类型的可视化数据信号(包括正弦信号、三角信号、脉冲信号等),方便开关控制器进行数据的解析。由于不同数据呈现出的可视化类型不同,而不同可视化类型所需转换的电路也不同,当解析电路出现故障时,也需要进行电路的切断操作,故加入开关控制器这一元件进行控制。开关控制器接收到信号收发器传输过来的数据后,需要对数据进行分类解析,并给出是否关闭、开启电路开关的指令,以进行PXI汽车电子ECU功能测试系统电路的准确转换。采用某公司生产的4P?600M开关控制器,该开关控制器能够识别出的信号范围较广,最大开关电流为8 A,最大开关电压为250 V和DC 40 V,短路电阻值为15 Ω。4P?600M开关控制器内部拥有一个双向型电源,通过对该电源的隔离或者正负极的对调,进而实现电路的转换和切断。由于信号收发器无法进行数据的输出操作,故电路转换或切断工作运行完毕后,信号收发器会自动开始搜寻开关控制器数据,并将数据传递给控制器。最后,控制器将电子监控测试模块筛选后的数据传输给万用表。 1.4 万用表设计 由于电子监控测试模块输出数据的信号电压范围是[-10 V,10 V],而汽车电子ECU供电电压一般为15 V,需要将输出数据的信号电压进行放大才能够被PXI汽车电子ECU功能测试系统所使用,因此在系统电路中引入万用表这一元件。选用某公司设计的KEW1019R万用表,该万用表具有自动充放电能力,可在电源故障的情况下连续正常工作180 h,且准确度高、显示清晰、过载能力强,图4是KEW1019R万用表连接电路图。 分析图4可知,万用表不仅可以对数据的信号电压进行放大,也可检测PXI汽车电子ECU功能测试系统中各电路元件(包括电阻、电容、电感等)的工作性能,便于第一时间对损坏或不符合系统电路需求的元件进行更换,令所获取到的汽车电子EUC测量数据更加精准。在电路中加入了缓冲器,这是为了防止万用表突然输出过大的放大电压损坏电路其他元件。放大后的电压被传输于计算机进行进一步处理。 2 系统软件设计 利用LabVIEW软件对PXI汽车电子ECU功能测试系统进行编程。LabVIEW软件拥有巨大的编程数据库,包含数据采集、数据分析、通用接口总线、设置断点、单步执行、数据显示和数据存储等,为程序的调试提供了便利。系统的测试流程为:首先读取PXI汽车电子ECU功能测试系统的配置文件,为整个系统的初始化工作做好准备。配置文件主要有:统计过程控制、系统配件类型、极限文件和主机配置类型等。系统初始化后便可以开始数据的采集与筛选工作,测试流程启动后,当采集的数据不符合事先设定的电气规范标准值时,系统将进行不间断的数据采集,采集和筛选工作同时进行,采集的数据量达到一定数值后,测试工作开始。当检测出汽车电子ECU具有某项故障时,则自动将此故障输出并保存至计算机中。循环进行数据的采集、筛选和检测工作,直至将所有故障数据存储完毕。图5为系统测试流程图。 %循环测试并存储结果 3 实验分析 为验证所设计的PIX汽车电子ECU功能测试系统的准确性和稳定性,实验在装有某汽车电子ECU的汽车上分别进行虚拟汽车电子ECU功能测试和PIX汽车电子ECU功能测试,现假设两辆汽车的行驶初始速率和加速度均相同,分别记录两辆汽车的位移、实时速度和系统给出指令的时间,经分析后绘制出曲线图。 图6、图7分别为虚拟汽车电子ECU功能测试系统准确性和本文功能测试系统准确性。 可以看出,虚拟汽车电子ECU功能测试系统准确度曲线较为杂乱,且平均准确度仅为55%,无法对汽车电子ECU进行准确测试,对汽车的行驶安全造成了一定影响;而本文测试系统的准确度曲线较为平稳,平均测试准确度较高,为80%,验证了PXI汽车电子ECU功能测试系统的准确性。 图8、图9分别为虚拟汽车电子ECU功能测试系统故障排除曲线和本文功能测试系统故障排除曲线。通过分析两个功能测试系统的故障排除率即可确定二者稳定性能的优劣情况。 由图8、图9可知,虚拟汽车电子ECU功能测试系统在下达指令的初期故障排除率较高,但曲线整体呈大幅度下降趋势,即系统稳定性较低;而本文测试系统的故障排除曲线较为稳定,故障排除率的最大值和最小值分别为99%和83%,故障排除率整体较高且波动较小,验证了PXI汽车电子ECU功能测试系统的稳定性。 4 结 论 本文提出基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统,该系统由PXI总线、电子监控测试模块、万用表和计算机组成。PXI总线对汽车电子ECU进行数据的采集与初始化测试,并将数据传输给电子监控测试模块。电子监控测试模块由控制器、供电系统、检测系统、信号收发器和开关控制器组成。供电系统为电子监控模块供电,检测系统将检测出的故障数据传递给信号收发器进行信号转变。开关控制器通过分析故障信号进行电路的转换或切断操作。控制器管控着整个电子监控测试模块的运行流程,并将筛选后数据传输给万用表。万用表对接收到的数据信号电压进行放大并传递至计算机。软件设计部分,给出了PXI汽车电子ECU功能测试系统的测试流程及其故障的排除算法。实验结果表明,所设计的PXI汽车电子ECU功能测试系统拥有较高的准确性和稳定性。 电子测试论文:电子信息产品中限流电路的测试方法研究 摘 要随着现代经济水平与信息科技的发展,电子信息产品的使用率较高,在我们高中学生群体中,电子信息产品已经成为我们学习和生活中必不可少一部分。但是在越来越多的电子信息产品出现在市场中后,电子信息产品的安全事故发生的频率较高,其中包括电子产品发生触电、自燃、电磁辐射等问题,对使用者也造成了一定的危害。从技术角度分析这些安全隐患,其关键因素在于限流电路存在安全问题,在本文中将着重以电子信息产品中限流电路的测试方法为优秀,分析如何提升电子信息产品的应用安全性,望此次的研究能有效的提升电子产品自身的安全性能。 【关键词】电子信息产品 限流电路 测试方法 针对电子信息产品,虽然用户对智能化、功能的相关需求较高,但是为保障电子信息产品的稳定的发展,其安全性也具有重要的作用。我们在应用电子信息产品过程中,多重视产品的应用效果,而忽视了对应用安全性方面考量,但随着越来越多的电子信息产品不良事件的发生,逐渐引起了社会公众的关注。保证电子产品的应用安全,从技术角度出发必然是主要方向,而就技术方向来讲,电路安全是最主要的研究方向,我们所使用的电子产品,例如手机或者电脑,限流电路均属于影响安全的因素,为保障其安全性,对其电路进行有效的测试最为关键,以上问题将在下文中予以阐述。 1 限流电路对电气设备属性的限值 1.1 对电路电流的限值 电路电流是保障电子产品能够正常运行的主要技术,而同时电子电流也是引发不良事件发生的主要影响因素。因此,电路电流的限制对提升产品安全性来讲具有重要意义。限流电路限制规定频率不能够超过1kHz时,在限流电路中的任何两个零件之间或零件与地面之间,应连接一个2kΩ±10%的无感电阻器,经过该电阻器的稳态电流不能够超过0.7mA峰值或2mA直流值。在频率高于1kHz时,0.7mA的限制需要乘以kHz为单位的频率值,但是不能够超过70mA的峰值。之所以会有以上的限制,主要是因为人体在电路中的电阻与一个2kΩ的无感电阻器相似。 1.2 对电容量的限值 处于稳态环境下的电压电路,将电流控制在限流电路的规定范围内,此电路就算是安全的电路。但是针对具有电容器的电路而言,由于电容器在放点的过程中具有瞬时性的特点,为避免电容器放电对人体造成电击风险,需要对电容量进行必要的控制。限流电路的控制范围是:电压不能够超过450v峰值的电流值的零部件,在此环境下的电容量不应该超过0.1μF。在电压U值超过峰值或者电流值的环境下,电路内的电容量不能够超过45/U(nF)。在电压超过15kV峰值或直流值的零部件,电路内的电容量需要控制在700.U2(nF)。也就是说根据相关标准所要求的GB4943.1-2011的要求下,在限流电路中,在电压没有超过15kV时,电路内电容器的储存电荷量需要控制在45μC之内;在电压超过15kV时,电路内的电容器储存能量需要控制在350mJ之内。 2 限流电路的监测方法 2.1 测试使用的设备分析 限流电路的监测所使用到的设备主要包括HP54501A数字示波器,2000Ω±10%无感电阻器,HP4284LCR综合测试仪。其中HP54501A数字示波器是显示电压随时间变化的测试设备,属于电子测试中相对基础但也是最主要的一个设备。将其应用于限流电路的监测中主要是监测电阻器两端的电压和频率。2000Ω±10%无感电阻器是一种电阻上的抵抗值非常小的设备,多被使用在负载的组织中,收集相关产品在使用中的不需要的电量,做到缓冲的作用大于制动的作用。HP4284LCR综合测试仪的用处是检测多通道无源光器件的损耗性能,将它使用在限流电路的监测中主要是测试电容量和电阻值。 2.2 测试电路 在本次研究中,主要选用的测试电路的对象有一定的要求,选择的测试电路需要确保其在有桥接电容或者桥接电阻的限流电路。 2.3 测试方法 测试的方法主要包括以下几个方面: (1)把需要测试的设备连接到电压为额定电压0.901.1倍之间的电压电源环境中。 (2)先需要做的是测试桥接电容与桥接电阻之间的等效电容连,以及工作电压值。利用HP54501A数字示波器对电阻器两端的电压和频率进行监测,核算无感电阻器的电流值,在其频率超过1kHz时,将测出的频率核算出电流的限值。将测量值和限值进行对比,分析电路电流是不是符合相关规定的标准。 (3)结合所测试出的工作电压对电路的电容量进行评估,分析其是否有超过规定范围,进而评估此电路电容器的电容量是不是符合相关安全应用标准。 (4)查出在故障环境下有可能造成被测点电压上升或频率变化的零部件,把这些零部件进行短路或者开路处理,然后在重复上面所说的步骤测量。在监测过程中所我们需要考虑一下几个方面的接地零部件: (1)保护接地端子; (2)需要与保护接地链接的所有其他导电零部件; (3)设备内部为功能目的为接地的所有导电零部件。 2.4 测试结果 为了明确该种测试方法的准确性,使用常规检测方法和本文介绍测试方法进行对比。此次试验中,将45件电子设备的限流电路的相关属性进行检测,其中有8件电子产品的限流电路已经确定为不合格的产品。通过使用两种测试方法,常规的测试方法只检测出5件电子产品不合格,而本文介绍的测试方法则检测出有八件电子产品限流电路存在问题。 3 结论 信息化时代的背景下,电子信息相关产业得到了快速的发展,而其中电子信息设备就是其中比较具有代表性的一个领域,无论在生活中还是工作中,包括我们参与教学活动过程中,电子信息设备都得到了广泛的应用。在电子信息设备的广泛应用下,用户对相关设备的需求均在不断的提升,其中包括设备功能、设备储电量、设备安全性能,其中电子信息设备的安全性则是上文中所主要分析的方向。综合上文所述,电子信息设备的安全与电路电流存在着一定的关系,只有保障电电路电流在规定的安全范围内,才能够保证电子信息设备的安全。通过对试验测试结果的分析,本文研究的测试方法,能在一定程度上提升限流电路测试的准确性。 作者简介 高嘉诚(1999-),男,河南省洛阳市人。就读于郑州市第一中学,对电子信息、通信工程等学科有浓厚的学习兴趣,多次到相关企业、实验室实习,参加有关交流考察活动。 作者单位 郑州市第一中学 河南省郑州市 450000 电子测试论文:基于FCC15.247无线电子产品的EMC测试 [摘要]现代社会,无线电子产品设备在人们的生活中应用广泛,电磁干扰与兼容EMC测试的问题变得非常突出。针对电子产品,研究了FCC15.247无线电子产品的EMC测试和方法,目的在于提高电子产品的使用性能。 [关键字]FCC15.247 无线电子产品 一、FCC15.247的概念 FCC(Federal CommunicationsCommission),是美国政府中的一个独立型的机构,它直接负责国会的所有系统检测。FCC15.247只是FCC中的一种型号设定,它的型号有很多种,比如:FCC15.209、FCC15.207等等的型号分类。利用无线电广播、卫星、电视和电缆,负责调解国内与国际的通信系统设备,这个任务涉及到美国五十多个州以及哥伦比亚等地区。依照美国联邦机构的通讯类的相关法律法规的制度,除了一些相关法律特别规定的产品不需要EMC认证,凡是要进军美国市场的电子类的产品都要有EMC的认证,相对于FCC无线电子产品存在着特殊的规定要求,用EMC的测试方法去测试,则测试的主要有三个项目,分别是:辐射发射(RE)、传导发射(CE)、无线带宽。下面分别对这几个项目进行的EMC测试方法进行研究。 二、FCC15.247无线电子产品的EMC测试和方法 2.1辐射发射 在检测辐射发射数据时,FCC进行EMC测试需要在3米测试距离,通常利用3米的暗室电波,并且以30MHz-1GHz的准峰值检测,但是在1G偏上的频率需要以平均值检测。检测数据的仪器值的设定需要根据国家无线电干扰,特别是委员第十六号的规定设定,让测试设备(EUT)正常工作,这两种测试数据方法得出的结果要符合B类所限定的值,这样才能让消费者放心使用。 2.2传导发射 采用传导发射的EMC检测数据时,(EUT)受试仪器要以CISPR所限定的方式检测,阻抗稳定网络(LISN)跟电源端子的结合,它的检测频率需要在0.15-30MHZ之间,接收机要以准峰值及采用峰值这二种测试波形的方法测试。 2.3无线产品带宽的要求 1、数字调制系统(DTS)。 采用数字调制系统(DTS)测试方式时,FCC的具体要求如下:所受测式设备(EUT)必须在500kHz以上及6dB带宽以上。在检测过程中,所受检测仪器(EUT)需要将仪器的天线接口连接到频率分析仪器上,中心频率则需要采用频带载波所在频率,然后再来分析500kHz是不是小于6dB带宽的宽度。在检测过程中要分别测试高频、中频和低频这三个频段的数据。 2、跳频系统(FHS)。 在跳频系统(FHS)测试方式中,FCC具体要求如下:所受测试设备(EUT)的跳频载波频率相隔必须在跳频频道20dB带宽及25kHz以上。在跳频系统测试中,跳频系统随意选取跳频频率时,所受测试设备(EUT)应当精确跳频到所相应的频率。在此过程中频率应被平均分配,传输器上的跳频频道应当跟系统所收到的输入带宽所相配对,所传输的信号应当跟频率的跳动所同步,检测步骤跟以上所提数字调制系统一致。如下表2-1所展示,FCC15.247(a)(i)(ii)(iii)分别描述了跳频系统中20dB带宽的要求。 除去跳频系统中20dB带宽的要求,则还要测试跳频系统中的频道数目和频道所占用的时间要求,如下表2-2中所展示。 2.4最大峰值输出功率的要求 2.4.1数字调制系统(DTS) 在采用数字调制系统(DTS)测试方式时,FCC需要所受测试仪器(EUT)最大输出功率的最高值应小于1W(30dBm),在测试过程中,将所受测试仪器(EUT)的天线接口与衰弱器连接到功率计上,根据电缆绳及衰弱器以及功率计显示的数据相加得出所测数据值,测试过程要以高中低三个频段进行测试,这样才更加精准有效。 2.4.2跳频系统(FHS) 相对来说跳频系统(FHS),FCC要求受试设备(EUT)跳频载波频率分开至少25kHz,或跳频系统中至少20dB带宽要求,如表2-1所示。所测试的内容和上述所涉及的数字调制系统是一样的步骤。FCC15.247(b)(1)和(2)都具体描述了最大峰值输出功率的要求,如下表2-4所示。 三、结论 本文探讨并研究了FCC 15.247无线电子产品中的EMC测试和方法。采用辐射发射(RE)、传导发射(CE)、无线带宽三种测试方法来进行分析和介绍,产品最初会呈现出下降的趋势,其原因主要是因为提高了EMC设计考量意识和减少了EMC软件的使用等等因素。将这两种原因结合起来,可以更好地提高产品的EMC测试的成功率。 电子测试论文:汽车电子电器系统中半实物仿真测试的应用 [摘 要]随着社会的快速发展,科学技术和经济水平的不断提高,汽车在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用,为人类的出行提供方便快捷的服务。特别是汽车电子电器的广泛应用使得现代的汽车更加安全、节能和环保,但另一方面汽车电子电器系统的开发和测试更加复杂。所需的开发周期更长,成本更高。半实物仿真测试法就是将大量的实车测试工作变为半实物仿真测试,大大节约了开发成本,缩短了开发周期,并且在汽车安全性能上还有所保障。 [关键词]汽车电子电器系统;半实物仿真;测试应用。 日新月异的现代化技术使得汽车为人们提供的服务越来越人性化,电子电器系统在这一方面的作用更为突出,它的便捷体现在方方面面。另一方面,汽车电子电器系统日趋复杂,出于对消费者安全的考虑,电子电器系统集成设计和测试是至关重要的。为了确保电子电器系统设计的可靠度,增加测试的难度和周期在所难免,但新车上市的紧迫感又使得设计周期变得越来越短。目前,这个矛盾得以解决的最有效办法,就是采取半实物仿真测试法将更多的道路实验和实车测试工作放到实验室进行,既解决了对汽车测试周期长的问题又节约了一定的成本。 一、半实物仿真系统测试概述 半实物仿真测试就是在汽车电子电器系统研发期间,利用计算机和测试台架用来模拟汽车实际情况,实时监控和测试汽车的各种数据和信号,以及考察其在极限条件下的应用情况。分析和仿真各种动态系统的交互环境,很适合数值计算、数据分析,它为汽车动力系统仿真提供了可靠稳定的基础。 电子电器系统复杂度的提高使得全面而高效的汽车电子集成测试变得比以往任何时候都更加重要。测试可以发现并改正缺陷,将各个子系统集成起来进行测试更能暴露出系统的设计缺陷,这种方法既可以缩短开发测试周期,缩短新车上市的时间,又能大大节约成本,更重要的是增强系统设计的安全性,可靠性。 半实物仿真测试系统通常由软件和硬件两部分组成。 实际的汽车执行器和传感器信号都由其硬件产生和接受,同时可以连接车辆的仿真环境和真实环境,汽车电子电器系统的实时环境也由它构成。汽车各动力系统的运行状况就是由软件来进行模拟的。软件所具备的图形化的用户界面,使得有关模型测试和定义,都很方便。硬件,软件双管齐下,提高了半实物仿真测试法的科学技术性,为汽车电子电器系统的开发测试提供了有效的保障。 此外,大量的测试工作会被转移到微机上进行,原有的实验操作方法和操作环境保持不变,系统的开放性和真实性保证了测试效果接近或等价于真实效果,这就是半实物仿真测试的最大优势。 二、汽车电子电器系统测试内容 半实物仿真测试所需要的平台就是除了发动机和变速箱本体以外的其余所有汽车电子电器零件的所有集合体,共同置于铝合金车架上。半实物仿真测试就是在这个平台上所进行的。电子电器系统集成测试包括功能测试、性能测试、网络测试、故障回放测试、诊断测试和电磁兼容测试五大块。 功能测试持续时间最长,从试制造车前一直持续到车辆上市阶段。主要包括整车级集成功能测试、系统级集成功能测试、借口测试、误用测试、用户感知测试等,功能测试中所包含的各项测试最为丰富,复杂,也最为重要。在汽车电子电器系统中占据着很大的比重。 性能测试包含整车静态电流测试、整车待命状态电流测试、电气回路电流及电压降测试、整车接地性能测试及接地点移除造成电气功能紊乱确认测试、保险丝熔断性能测试及保险丝缺失造成电气功能失效确认测试和整车电压相关的功能测试。 网络测试可与功能测试同步进行,包括物理层测试、通信层测试和网络管理测试,从而认证整车网络。 故障回放测试对车辆试验中遇到的一些电子电器系统故障,在集成测试平台的实时仿真的汽车虚拟环境下,可以很方便地进行模拟,通过故障回放来寻找问题的根本原因,寻找解决方案。诊断测试包括系统参数配置、软件刷新、传输层测试、服务层测试、IO控制测试和DTC测试。电磁兼容测试是在试制造车阶段对工程车进行实车测试。 三、详解半实物仿真测试法 现在汽车市场竞争激烈为吸引消费者的关注,某些车的开发者都利用电子电器系统的设计来刺激消费。汽车最为重要的是安全性能,缩短新车上市的准备时间,增加汽车测试的周期以及节约汽车研发成本的一系列需求,促进了半实物仿真测试法的发展。电子电器系统半实物仿真模型主要包括环境模型和变速箱模型。由于汽油发动机的工作点由节气门开度、喷油时间和点火正时时刻所决定,因此由试验所得的转速、扭距和效率特性就组成汽车发动机模型。 按照油门开度、车速和当前档位等参数进行计算,由此可建立换挡变速箱模型。通过计算当前的行驶阻力和车速,可给出车辆动力学模型。建立起车型的仿真模型,再建立起电子电器系统仿真测试界面,在微机上就可以进行该车型的电子电器系统仿真测试。目前越来越多的汽车设计师,工程师所采用的就是这种方法,这种方法可以最大程度的模仿汽车电子电器系统在实际中所出现的状况,可以最大程度的提高汽车的安全性能,保障消费者的安全。半实物仿真测试法的出现大大降低了汽车开发者的成本,缩短了对汽车电子电器系统的测试周期,更是对汽车的安全性能有所保障,越来越受到各工程师,设计师的青睐。 四、总结 汽车电子电器系统半实物仿真测试最显著的优点是可以对实际的汽车环境进行模拟,而不用对汽车进行实际检测,这样做既能保障安全不会使其产生危险,又可以模拟在真实世界中不能实现的特殊情形。汽车电子电器系统可以模拟在极端条件下的运行情况,不伦是酷暑还是严冬,不伦下雨,下雪天湿滑的路面,还是结冰的湖面都可以模拟。通过模拟这些极端情况可以帮助找出汽车电子电器系统中的不足,即使它们不会在正常情况下,只会在特定情况下发生。这样未雨绸缪,就可以把危险降到最低。 运用半实物仿真测试法可以在汽车电子电器系统未准备好的条件下对单个子系统进行测试,使得测试成为开发流程的一个有效组成部分。该方法还可以帮助在有充分证据的条件下对特殊的汽车电子电器系统设计替代方案做出早期决策,这样汽车电子电器系统在将来客户的应用环境中就能有效运行。 综上所述,汽车电子电器系统半实物仿真测试功能强大,不仅能通过缩短开发周期加快了整车上市时间,减少了汽车工人以及技术人员的人数,还由于测试期间无需使用实际硬件而降低了设备成本以及相关的维护成本,省时省力,是目前汽车电子电器系统最为适合的测试方法。 电子测试论文:电子设备热仿真及热测试技术研究 [摘 要]在科学技术水平不断提高的今天,电子产品和设备的数量也在随之不断的增加。热仿真和热测试这两项技术作为电子设备中包含的两个关键技术,其技术水平的高低将会对设备本身的使用效率产生直接影响。对此,本文以电子设备为立足点,分别对其热测试和热仿真两项技术进行细致研究。 [关键词]电子设备;热仿真;热测技术;研究 引言:就目前来看,热控制技术正处于一个方兴未艾的发展阶段,国际上有很多的国家和地区都将热控制技术作为各个军工行业电子研究机构必须要研究的一项复杂的电子系统中的一种优秀技术。但由于电子设备以往的研发过程相对较为落后,设计师对以往设计经验的依赖性较高,这使得其相关热技术无法得到哟小发展。因此,对热仿真和测试技术进行细致研究势在必行。 1. 电子系统中的热仿真与可靠性 就目前来看,电子系统正在逐渐向着紧凑型和小型化的方向不断发展,这也使得其应用范围在不断的扩大。但在不同的行业领域之中,其应用电子系统的环境存在着一定的差异性,特别是在国防军工和航空航天这两个行业的电子系统中。由于其外部环境温度变化的范围相对较大,常常会出现超出电子系统常会使用温度极限的情况出现,所以其使用环境也更加的严峻,这就在一定程度上对电子设备本身的热设计工作提出了更高层次的要求。 在电子设备中,热仿真技术的存在主要是为了确保设备内部包含的所有元器件其本身的工作温度可以一直处于安全范围之内,一旦在施工的过程中超出了这一范围,元器件本身的工作性能就会降低,设备的使用寿命就会减少,从而使得电子设备本身的可靠性无法得到有效的保障。因此,为了确保热仿真技术的准确性,相关人员一定要对流体力学、热力学、不同介质环境中的热传递规律等有充分的了解,从而做出精准的电子设备工作环境预期,进而为热设计工作的进一步进行提供充分的设计依据[1]。此外,伴随以CFD为优秀技术的专业性热仿真软件发展进度的逐步成熟和一些先进仿真工具的出现,也为电子设备内任意点温度、流体速度和压力等设计变量的准确性提供了有效的保障,从而进一步优化调整了热设计技术,提升了整个电子设备的可靠性与热性能。 2. 热仿真技术的优势和具体应用 对于所有的电子设备来讲,做好设备本身热性能的设计是十分必要的。而就热仿真软件本身来看,其存在的最大的优势就在于,其能够通过虚拟样机的构造,对设备的热设计工作进行优化,通过借助计算机本身具有的强大仿真和后期处理能力,将电子设备内部的空气或者是液冷板内部液体的流动情况进行直观和形象的揭示,及时发现其流动的不合理性可能会造成的问题,以便从根本上找出根源问题,并给予解决[2]。 在军工行业的电子系统中应用电子设备时,因为设备的工作空间容易受限制、工作环境较为恶劣,要想确保设别可以这一会处于正常、可靠的工作状态,该行业电子设备的操作人员一般会使用相对较为专业的热仿真软件来对热设计进行进一步的优化。与此同时,电子设备的应用,可以有效解决传统热学理论在计算过程中存在的耗时长、程序繁琐、结果误差较大等缺陷问题的存在。 3. 热测试装置和测试验证 在热测试装置之中,高压氮气是该装置中的压力源所在,电子设备在运行的过程中可以通过减轻和精确的调节阀门压力这两种方式对液体容器本身的压力进行有效的控制。一般情况下,这种热测试采用的都是试验的方式。由于连接管内部的截面积要远远的大于其试验时使用的模块的内界面剂,而冷却过的水在流过来看试验模块之后,会被直接排放到同大气压力相等的收集容器之中。因此,在试验系统中,大部分的压力差都会在试验模块上被消耗。与此同时,试验中使用的储液容器内包含的液体温度主要是由设备中的温度控制单元通过了精细的调节和控制单元来完成温度开工至工作的,其控制的精确度可以被控制在零点五摄氏度这一范围之内[3]。在试验模块之外,覆盖着带有绝热保温性能的材料,在热测试验证的过程中,试验人员可以通过单向流动所处的加热条件下,对热平衡进行有效的计算,通过这种计算获得的热测试技术结果,可以使电子设备在恶劣的运行环境之中,其本身的散热损失能够被控制在百分之五以内。此外,这样一来,电子设备本身的加热热量基本可以完全被处于流动状态的冷却水吸收。 结束语: 总而言之,高热流和高密度的热控制技术一直以来都是电子系统中的关键和难点技术。对此,本文以热冷却模块作为主要的论述点,通过对其整体研究过程的细致分析,从而对热仿真和测试这两项技术对整个电子系统和其内部包含的电子设备的重要性进行了分析。此外,还通过相互定量对比验证的方式进一步阐述了这两项技术对相关行业未来发展具有的重要作用。 作者简介 1袁涛,男,陕西宝鸡,陕西烽火电子股份有限公司。 电子测试论文:车身电子测试系统设计 摘 要:随着汽车电子技术的不断发展,各种汽车类电子装置越来越多,其装置之间的线路连接也越来越复杂,这对汽车的布线系统提出了更高的要求,汽车控制局域网CAN总线应运而生。本文简要介绍了CAN总线的特性,设计了基于总线技术的车身电子控制系统,从而简化了线束,降低了生产成本,也方便了维修。 关键词:车身;电子测试;系统;设计 1前言 随着汽车电子技术的不断发展和性能的不断提高,整车逐渐形成了一个庞大的系统。传统的线束不能够满足汽车行业的不断发展,而CAN总线技术的应用让各种信号数据在电子单元之间得以共享,节约成本的同时也增加了汽车的智能化,并提高了汽车的安全性、舒适性和稳定性,降低了诊断与维修难度。目前CAN总线技术的发展很快,会逐渐成为车体控制和管理的主流,本文基于SAEJ1939协议和CAN总线协议对汽车的电子控制系统进行了结构分析,并总点阐述了CAN节点硬件和系统软件设计。 2CAN总线特性 CAN总线(ControllerAreaNetwork),即控制器局域网。CAN总线是一种支持分布式实时控制的串行通讯网络,具有很高的安全性。CAN总先技术极大的简化了传统系统布线的繁琐和技术含量低的问题,使其控制单元和系统检测分布更加合理,其通讯介质分为三种:同轴电缆、双绞线和光纤。CAN总线技术是一种成本合理的远程网络通讯控制方式。如下为CAN总线的主要特性: (1)总线利用率极高; (2)现场总线成本低; (3)数据传输速率快; (4)数据传输距离长; (5)可自动重发被破坏数据; (6)在节点发生严重错误的情况下可以自动退出总线功能; (7)可以根据报文的ID来决定是否接收报文; (8)报文仅使用标志符来识别优先级信息、功能信息。 3车身电子控制系统的总体设计 车身电子控制系统的控制功能主要包括:中央门锁和防盗遥控、玻璃车窗的电动升降、电动座椅、空调等。随着汽车电子技术的发展,集成了上述功能的车身电子控制系统逐渐应用于高档汽车,提高了汽车的控制性能,其结构主要包括:中央控制模块、四组车灯模块、四组车窗与车锁模块、空调控制模块、座椅调整模块等,各模块之间采用bps的低速双线CAN总线通讯。车内采用六个控制单元组成车身的CAN总线控制网络,分为左右门节点、车身前后节点、仪表节点和主节点。车身电子控制系统使用六个CAN通讯节点来代替繁杂的线束,很容易的实现了数据共享,使汽车成为了一个智能化的整体,具备自我调节调控功能。 4车身电子控制系统硬件设计 单片机片内集成了可达1 024KB的闪速存储器Flash。近年来,随着nash在单片机片内的应用走向成熟.单片机的开发和应用又迎来了一次新的飞跃。Flash是一种非易失性存储介质。读取它的内容同RAM的读取一样方便,而对它的写操作却比EEPROM还要快。在系统掉电后,nash中的内容仍能可靠保持不变。nash的主要优点是结构简单、集成密度大、成本低。由于Flash可以局部擦除,且写入、擦除次数可达数万次以上,从而使开发微控制器不再需要昂贵的仿真器。 简单的背景开发模式(BDM):PC主机_+BDM调试器_目标板,使得开发成本进一步降低,也使得现场开发和系统升级变得比较方便。 应用锁相环技术提高了系统的电磁兼容性。在以往不使用锁相环的微控制器应用系统中,晶振电路由于其工作频率比较高(通常为几兆赫兹至几十兆赫兹)而成为一个很大的干扰源,这一问题给系统设计、线路板布局带来了很多不便。MC9S12XE系列单片机在时钟发生系统中巧妙地使用了锁相环技术,因而可在几兆赫兹的外部晶振情况下,通过软件编程产生上百兆的系统时钟。从而降低了对外辐射干扰,提高了系统的稳定性。 5车身电子控制系统软件设计 该系统软件设计采用模块化思想,分别为:主程序模块、数据帧接收模块、数据帧发送模块、CAN控制器初始化模块等多个独立的模块。SJA1000兼容CAN2.0B技术规范,具有标准帧和扩展帧两种格式。主控节点作为网关主要实现CAN总线网络数据帧的透明传输,以及数据信息的交互。网关转发包括CAN总线网络的转发。实际应用中,CAN节点一直向网关发送信息,只有当网关发出查询命令时,CAN节点才向网关发送信息。该系统采用验收双滤波方式,这样可以使广播下发、上传到各个模块,从而实现数据信息的共享。在两个滤波器分别设置为一个广播消息ID标识码和一个模块自身ID标识码。采用这种双滤波方式,可以非常有效地提高通讯的灵活性。 CAN节点都采用查询的工作方式,优先级别高的节点可以向CAN总线广播,地址正确的CAN节点可以接受数据处理转入数据处理程序。对于特殊数据的发送请求,可以采用远程帧申请的方式,这种数据处理方法有利于程序对多个任务的结构化管理。 5.1通信控制环节设计 本系统的通信控制环节中,远程配置及监控依靠网口通信完成,近程控制通过USB通信实现。为了保证系统通信时的可靠性和实时性,对本系统植入μC/OS-Ⅱ操作系统提供任务调度机制。同时考虑到嵌入式系统资源相当宝贵,选用LwIP(LightWeightIP)作为TCP/IP协议栈移植到该系统中。 LwIP实现的重点是在保持了TCP/IP协议主要功能的基础上减少对RAM的占用,是一种轻量级IP协议,适合在一般的嵌入式系统中使用。本系统的通信控制环节设计分为两个主要部分:远程参数配置和数据转发机制。 5.1.1远程参数配置 为实现客户端对系统参数的远程配置,需采用动态网页技术。目前,能实现动态网页技术的有CGI(CommonGatewayInterface)、ASP、PHP和JSP等。由于ASP、PHP、JSP等技术需要依赖相应的语言支持,而CGI程序可用任何语言编写,且没有和任何特定的服务器结构联系在一起。考虑到本系统编程语言限制、资源有限等因素,选用CGI技术[本文采用HttpdServer作为嵌入式WebServer,在μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统中移植LwIP的基础上,添加HttpdServer的源代码,CGI工作流程如图1所示。 5.1.2数据转发机制 本系统参考了静态路由表的工作机制,并基于Modbus总线协议规定消息帧中包含目标设备的地址,将这些地址位分配给各个串口,配置串口号对应地址位的路由表。 为保证数据的正确性和完整性,消息帧的末位校验采用循环冗余码校验(CyclicR,CRC)方式,根据生成的CRC-16校验码多项式可以计算得到一个16位的二进制数作为校验码附在帧结尾处。发送方在发送了带有校验码的指令后,接收方会通过该多项式来验证收到的CRC-16校验码,当接收到的校验位与计算得到的校验位不一致时表明数据错误,需要提醒主机重发,提高了数据的安全性和识别错误的可靠性。 6结束语 随着汽车技术的不断发展,对安全、舒适、方便性的要求越来越高。本文结合CAN总线技术,主要研究了基于总线技术的车身电子控制系统,设计了采用“ECU(AT89C51)+CAN总线(SJA1000)+CAN收发器(PCA82C250)”模式的电子控制系统。该系统充分应用了先进的汽车电子技术和CAN总线技术,适应了汽车智能化和人性化的发展趋势,使汽车的性价比得到了不断提高。 电子测试论文:电压波形参数测试在电子测量与仪器实验中的应用 摘 要:电子测量与仪器是测控专业重要的课程,而对应的实验课程则是培养学生理论联系实际能力的重要环节。在分析电压表测量原理的基础上,设计并实现了不同类型电压表的实现模块,给出了相应的数据测量表格。在实验教学中能够帮助学生迅速理解和掌握电压表测量的原理和方法,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;峰值;平均值;有效值 引言 电子测量与仪器课程是测控及相关专业的重要专业基础课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理,方案设计及结果分析方法[1]。 在各基本电参量中,电压是描述电信号的重要参数。电压表是测量电压的重要仪器,而正确理解和掌握电压表测量电压的原理往往对初学者来说不是一件容易的事情。 1 电压参数的测量原理 电信号可以分为直流信号和交流信号。对于直流信号而言,其电压是一个恒定不变的值,测量相对比较简单,没有必要做太多的讨论。而对于交流信号,其电压大小是可以时刻变化的,可以用电压的瞬时值来描述电压的大小和变化。示波器可以测量信号的瞬时值并通过图形的方式直观的展现在屏幕上。但是示波器价格昂贵,不方便携带,因此在很多场合不适用。 电压表是测量电压的重要仪器。其测量原理如图1所示。首先被测的交流信号先要经过检波电路进行检波,转换成直流信号,再由直流电压表对该直流信号的电压进行测量,将测量值乘以一个系数之后得到测量结果在显示器上显示。 检波电路的检波方式通常有三种,平均值检波、有效值检波和峰值检波,分别对应于平均值电压表、有效值电压表和峰值电压表。 交流信号都可以看成是一系列不同频率和幅值的正弦波的叠加。因此,正弦波是一种典型的交流信号。由于被测交流电压大多数是正弦电压,而且人们通常只希望测量其有效值,故除非特别说明,交流电压表都是以正弦波为测量对象,并按有效值定度,即表头示值是被测电压为正弦电压时的有效值[2]。 因此,在测量正弦电压时,对有效值电压表,其检波电路的输出就是电压的有效值,可直接当做读数进行显示,如式(5)所示。 U=?琢 (5) 对平均值电压表,其检波电路的输出就是电压的平均值,而要得到有效值,需要按式(6)进行换算才能得到正确的读数。其中KF为正弦波的波形因数。 对峰值电压表,其检波电路的输出就是电压的峰值,而要得到有效值,需要按式(7)进行换算才能得到正确的读数。其中KP为正弦波的波峰因数。 Up=Kp・?琢 (7) 而在测量非正弦电压时,有效值电压表的读数就是波形的有效值,该读数是正确的。而对于平均值表,读数是按式(6)换算的。但它无法自动识别出输入波形的波形因数,因而其中的KF仍然是正弦波的波形因数,因此读数是错误的。由于同样的原因,峰值表的读数也是错误的。 所以,通过以上的分析可以得到,在测量非正弦信号时,只有有效值电压表的读数是正确的,可直接使用。而平均值表和峰值表的读数是错误的,如果要使用,则必须使用对应被测信号的波形因数或波峰因数进行修正。 2 实验方案的设计 为了让学生能够更好地掌握电压表测量电压的原理,我们设计了“电压表波形相应研究”的实验。目的是帮助学生分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的影响,进一步明确用不同检波特性电压表测量各种电压波形所得测量结果的物理意义,掌握测量结果的处理方法。 首先,为了体现电压表的内部结构,加深学生对测量原理的理解,利用模块化设计的思想[3],我们将检波电路(有效值检波、平均值检波和峰值检波)单独设计到实验板上,作为三个独立的模块,如图2所示。 a.有效值检波模块 b.平均值检波模块 c.峰值检波模块 图2 检波电路模块图 给各个模块供电后,在输出端就能分别得到输入信号的有效值、平均值和峰值。这些值可以通过直流电压表直接测量得到。 设计表格如表1所示。要求学生调节函数信号发生器,输出频率为2KHz,输出幅度为1V(用示波器监视)。分别输出正弦波、三角波和方波,用平均值、有效值和峰值检波模块测量各输出波形,记录读数并填入表1中。根据测量结果,计算被测电压的有效值,并进行分析说明。其中,由于三种波形的输出幅度是相同的,因而峰值检波的三个读数应该相同。而表格中的最后三行要求将每个检波模块的输出换算成有效值,则要求学生能够将电压表的实现过程与图1中的原理框图完全对应起来,进一步加深对测量原理的理解。 3 结束语 该实验和相关实验板在我院2012和2013级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面:(1)将不同检波方式的电压表内部结构通过若干主要模块体现出来,充分体现出电压表测量电压的测量原理,有助于学生的进一步理解。(2)通过实验完成等幅度测量的数据表格,有助于学生灵活运用所学知识,从设计者的角度思考问题,主动运用测量原理来解决问题。 电子测试论文:电子战数字测试系统的设计方法 摘要:本文设计了一种电子战数字测试系统,对与电子战有网络接口关系的相关系统(设备)数据信息进行模拟,可模拟高密度大批量的雷达威胁目标信息,可检测电子战系统的反应时间以及信息处理、综合显示、数据融合等功能,解决了电子战系统因网络接口多、接口数据复杂导致的接口测试困难、系统检验缺乏手段等问题。 关键词:电子战系统 数字测试系统 模块化设计 电子战系统功能复杂,接口众多,技战术指标要求高,在系统设计过程中往往碰到接口调试困难,系统功能检验缺乏工具和手段的问题。 本文设计了一种电子战数字测试系统,对与电子战有接口关系的网络节点的数据信息进行模拟。可模拟高密度大批量的雷达威胁目标信息来检验电子战系统的信息处理、综合显示、目标分配等战术功能;可应用于电子战接口调试、测试、系统功能检验等不同场合,满足不同的需求;可检测电子战系统在各种威胁环境下的反应时间;构建模拟作战环境,用于测试电子战系统的数据融合等功能。 1 数字测试系统的体系结构 数字测试系统采用了灵活的模块化设计方法。把每个相关网络节点设计为一个基本模块,包括侦察模块、干扰模块、指挥控制模块等;基本模块之间相互独立,每个基本模块各自与被检系统相连,能够独立完成网络报文的收发、处理、显示、解析和应答功能。在基本模块基础上设计高层模块,包括反应时间检测、多目标处理能力检测、目标库管理、战情设置与演练等。高层模块调用基本模块提供的接口函数,实现对被检系统各项战术功能的检测。这种设计方法使测试系统具有良好的开放性和可扩充性。 数字测试系统的体系结构见图1。 图1中,基本模块基于UDP协议/TCP协议与被检系统进行网络通信。UDP是一个面向数据报的传输层协议,UDP协议的优点是提供了两种特有的传送数据的方式:广播与组播。通常情况下,一个数据报仅发往单个目的主机,也就是点对点(Unicast)报文。当需要将报文同时送到网上所有其它主机时,可使用广播(Broadcast),而不必同一条报文连续发送若干次,从而有效降低了网络负荷。当需要把报文送往某些节点,而不是全部节点,则可以使用组播(Multicast),以最大限度降低对该报文不感兴趣的节点的处理负荷。基于UDP协议通信,通过应用层的超时重发机制来保证报文收发的可靠性。 与UDP协议对应的是,TCP协议提供一种面向连接的可靠的字节流服务,并通过下列机制来保证传输的可靠性:在传输层实现应答超时重发;在TCP报文头包含“校验和”信息,若收方检测后发现“校验和”有误,则丢弃该报文段而要求重发;TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲区,接收端只允许另一端发送其缓冲区所能接纳的数据。 2 基本模块的设计 基本模块实现某一相关网络节点数据信息的模拟。 每个基本模块提供相应的人机界面,示意图见图2。用户首先对需要发出信息的参数进行设置,然后点击“发出报文”菜单,弹出一个子菜单,其中列出该模块所有可发报文的名称。点击子菜单,完成发出信息的操作。 报文参数的设置方式大致有3种类型。参数比较多、比较复杂的报文,用表格方式,比如报文1,在一个表格中列出若干批目标的参数,用户可根据需要用鼠标选中1批或多批目标,作为发出信息(表中的数据来源于相关联的目标数据库)。比较简单的报文,比如报文2和报文4,用户直接在文本框中输入数据,或直接选择复选框中的1个或多个状态即可。还有一种特殊的报文需要用简单的态势图来表示,比如报文3,给两个9管发射架装填弹种,设置炮管为不同颜色来表示相应弹种。 基本模块的工作流程见图3。 基本模块的输入包括用户命令、高层模块调用和网络报文接收三类。 对于用户命令,根据用户操作类型调用各自的流程进行处理:1、针对“开关机”命令,进行节点状态初始化,包括人机界面初始化、通信控件初始化等;2、针对“发出报文”命令,根据用户选择的报文名称和输入的参数进行报文编辑、发出,并记录发出时戳,最后显示报文。 对于高层模块调用,根据函数调用中的参数设置,选择报文进行编辑、发出、显示,并把报文发出时戳返回给高层模块。 对于网络报文接收,记录下收到报文的时戳,然后根据报文命令码进行识别。非法报文予以剔除,合法报文则判断数字测试系统的应答方式:若是自动应答方式,则组织报文进行应答。最后对接收的报文进行解析、显示。 3 高层模块的设计 3.1 目标库管理模块 目标库管理模块是一个重要的辅助模块,用于实现对系统中各种目标库的数据管理功能。 数字测试系统建有多个目标库,分别为各基本模块提供目标数据(例如图2中的报文1)。各目标库中预生成若干批目标参数。当基本模块开机时,对应目标库中的数据就被载入模块的目标表中。 目标库管理模块提供了查看和修改库中数据的功能,使目标参数符合用户的需求。 3.2 多目标处理能力检测模块 多目标处理能力检测模块通过下发命令到侦察模块,控制侦察模块在瞬间发出大批量的侦察目标信息。侦察模块根据此命令,从目标表中提取相应数量的目标参数,组成ESM侦察信息,发送给被检系统。在被检系统上观察信息处理结果,同时在数字测试系统的干扰模块观察目标引导结果,可检测被检系统多目标处理的能力。 3.3 反应时间检测模块 反应时间检测模块通过控制侦察模块向被检系统发出一批ESM侦察信息,并提取发出报文的时戳;当干扰模块收到来自被检系统的目标引导,则提取收到报文的时戳;通过比对时戳,实现检测反应时间的功能。 3.4 战情设置与演练模块 战情设置与演练模块可用于检测电子战系统的数据融合等功能。 该模块的设计思路是:构建模拟战区,设置作战区域,设置我方平台和目标平台的初始位置(经度、纬度)、运动轨迹、速度等;目标平台所携带的辐射源类型包括ESM信息等。把这些辐射源信息按一定的数据格式和数据频率发送,目标方位信息随运动时间而变化。考虑目标与我方平台的距离:当目标进入我方侦察系统探测范围时,控制侦察模块发送ESM信息;当目标飞出侦察系统探测范围时,控制侦察模块发送目标消失信息。把上述设置的战情态势数据保存到预案库中。战情演练时,从库中调用预案,在模拟时钟的控制下,执行预案并控制各模块发送相应信息。 战情设置与演练模块中,战情演练是其中的优秀部分。战情演练的过程由模拟时钟控制。时钟在战情演练命令下发时即初始化归零,此后按照模拟步长周期性触发,统一各平台的解算步骤。平台位置解算是后续参数解算的基础。根据预案中对敌我双方平台的运动轨迹设置,依据时钟计算当前时刻各运动平台的位置,进而解算目标平台至我方平台的方位和距离。下一步进行侦收与探测判别。判断侦察系统对敌方辐射源的侦收情况,对辐射源信号中不可接收到的部分进行过滤,降低处理密度。主要通过频率判别和距离判别进行处理。根据侦收判别的结果,控制侦察模块发出ESM信息或目标消失信息,指挥控制模块发出目标航迹信息,等。 此时,在被检系统观察对各种数据进行融合处理的结果,并与战情设置与演练模块设置的数据进行比对,完成对被检系统数据融合功能的评估。 4 结语 电子战数字测试系统采用模块化设计思路,分两个层次进行软件模块设计,具有较好的开放性和可扩充性。该数字测试系统成功解决了电子战系统接口测试困难、检验缺乏手段等问题。 作者简介:许坤(1972―),男,江苏泰州人,硕士学位,高级工程师,主要研究方向为雷达电子战显控技术、电子战数字仿真技术;陈林(1984―),男,江苏扬州人,硕士学位,工程师,主要研究方向为雷达电子战显控技术;闵啸(1988―),男,江苏江阴人,本科学位,工程师,主要研究方向为雷达电子战显控技术。 电子测试论文:探讨电子衡器中计量测试技术应用探讨 [摘 要]在科技发展的今天,电子衡器运用在各行各业之中,特别在生产经营方面具有无法忽视的位置。计量测试技术对于电子衡器的生产具有重要的意义。为了较好的展现其作用,则需确保其计量的准确度以及可靠性。并且,良好的可靠性以及计量准确度无法脱离测量技术。 [关键词]电子衡器;计量测试技术;质量 引 言:当前,我国电子衡器的生产厂家已经具有数百家,大多以非自动衡器为主。电子衡器已经由以往的引进技术发展为自行研发及设计阶段。特别对于非自动衡器在称重显示控制器的研发方面更为迅猛。可是,随着近些年计量器具产品品质的抽查状况可以发现,大部分主要计量器具在产品质量方面普遍提升,在电子计价秤品质方面并未显著提升。 一、电子衡器中计量测试技术的重要性 对于电子衡器而言,计量测试技术尤为关键。其能够为各个企业给予更加准确的数据资料,且能够为生产的产品给予良好的质量保障,保障市场内交易的产品可以顺利进行。由于人们物质文化水平的提高,生活的节奏逐渐加快。企业为了紧随时代步伐,如果依旧沿用传统经营方式,则无法真正满足百姓的所需。所以,企业只要获得精确的数据材料,才能够发展、生存的更加壮大。企业只有将各种资料信息进行统一,才能够生产出优质的产品。假如具有丝毫误差,则会对消费者的权益产生危害。通过电子衡器,科学采用计量测试技术,则能提高企业经营生产效率,显著节约原材料,减少投入成本,以此为企业的良好发展提供应有的效果[1]。 并且,在市场中进行产品交易时,有时会发生缺斤短两的现象,令消费者权益受到影响。这一状况均因计量测试存在问题,令不符合标准的产品进入了市场,且对市场交易的正常秩序造成影响。因此,只有不断完善电子衡器计量测试技术,加强运用的精准度,才可以预防这类不良状况的产生,扩大电子衡器的运用范围,调动计量测试技术的内在价值,真正打造出秩序井然的市场氛围。 二、存在的质量问题 1、测试温度时不符合标准 制造电子计价秤时,通常会对温度进行试验,透过将其摆放在高温及低温不同状况中,观看在环境中的变化。我国对电子计价秤使用温度规定为-10到40℃之间,储藏温度为-30至80℃之间,以此确保指标的准确度。假如电子计价秤不符合标准,那么运用过程中一旦环境较为炎热或较为寒冷,则会出现较大的误差,对测试结果影响较大。 2、在抗电脉冲串及抗静电放电测试中不符合标准 测试电子计价秤时,电子线路会由于周遭环境状况以及周遭存在的电磁干扰而出现状况,透过检测可以看出,处于使用当中的电子计价秤,如果我们在此时接打电话,则会对其造成影响,令测量结果不准,以此令结果产生错误。 3、测试湿热时不符合标准 在电子计价秤是否符合标准的检查中,想要了解电子计价秤是否会被潮湿环境所影响,其绝缘状况如何,则需执行湿热试验,也就是把电子计价秤摆放于高温及较为潮湿之处,查看其是否能够在这样的环境当中正常使用。对于销售海鲜或者货品众多的综合市场而言,如果货物水分含量较高,则必须进行湿热测试,一旦电子称不符合标准,则会在称重时出现较大出入[2]。 三、电子衡器在制造时不合格的原因 1、设计器具时未考虑全面 有的生产厂家在设计器具过程中,并未对周遭的环境乃至设施进行考量,并未提出良好的预防措施,所以令制造的器具预防干扰的能力过差。 2、制造电子衡器选择廉价材料及设施进行制作 有些制造电子衡器的企业一味希望通过最低的投入获取最大的收益,所以在制造器具方面,仅选择了廉价的材料与设备进行制造。例如,制造电子计价秤时,称重传感器是其中最为关键的零件,有的企业则使用一些价格较低且质量不过关的传感器,令制造出的电子计价秤质量过差,测量数据失准。 3、监测制造器具时未严格执行相应标准 组装电子秤时,工人为了能够用最快的时间组装完毕,在工作环节中不够严谨,令电子衡器在质量方面无法过关,造成资源、物力、财力的浪费。 四、具有的故障 电子衡器的故障大致有两类:常见故障及特殊故障。酿成这些问题的主要原因在于设计安装不够合理,产品运用不够合理并且自然磨损等原因。产品设计安装不合理,会令电子衡器的出数两侧不一致或出数缺失。运用在恶劣环境当中的电子衡器,在运用过程里,较易在称底端或旁边缝隙内渗入沙粒,这会令计量出数不够稳定。这是因为称体内的传感器被遮蔽,受到外界压力的影响,令计量数据产生较大的偏差,此时仅需将称中的杂物去除便可。另一原因则为在安装电子衡器时操作不够规范。比如有些化工厂在检测电子衡器时,在重量低于30t时,承重结果较为精准,可是在重量大于30t时,则会出现明显的误差,检查后未发现称体内有异物,测量传感器的电压及电阻也十分正常,更换称重仪表也未发现问题,最终透过加设砝码发现,在重量达到32t时,误差则会加大,降低1t,误差则随之下降,所以检查称底时发觉,垫传感器使用的铁块阻挡了称台的槽钢,空称状态时有一条空缝,这就使得在测量小吨位时较为准确,而测量大吨位时则会出现误差。 元器件本身的不足也会令电子衡器出数不够稳定,这一故障会透过补接补偿线到激励线的方式进行处理。把四线结构加成六线能够具有加强信号、清除故障的效果。令数值不稳定的另一方面是接线盒进水,这一状况只要通风干燥则能够处理。判断这些故障的方式则为测试技术。比如通过万用表测量补偿线、激励线信号线以及屏蔽线相互间的电阻值,假如测量的屏蔽线以及信号线相互间的电阻为30欧,信号线表面压裂后短路,这一问题则能够经由更改主线进行处理。 五、计量测试技术 计量测试技术作为电子衡器维修的根本,相同的故障也会由不同原因所引发。比如在监测当中,传感器数值产生变化,排除掉电阻与传感器的原因,通过检测发觉为接线板中的压线螺丝松动而导致问题的发生,因此,这一状况仅需拧紧螺丝。在电子衡器维护阶段,传感器的零线状况较为困难。传感器的零漂会令数值失稳,但这个问题较为少见。仅通过简单的测量工具并不能判断为哪一传感器的故障,此时可以透过将分度值变小的方式进行处理[3]。将所有传感器的数值进行记录,间隔一段时间后再次进行记录,假如数值出现变化则划分到检测当中,之后测量电压及电阻,透过检测可以发现,是传感器的零漂问题,因此只要将其更换则能够解决问题。 结束语:综上所述,对于计量测试技术而言,需要不断明确电子衡器发展的趋势,不断运用先进的计量测试技术,良好处理电子计价秤计量测试的质量问题。并且,需结合时代特点,彻底更新设计理念,更新系统结构模式,才可以真正提高电子衡器产品综合质量水准,建立显著的经济效益与社会效益,真正完成可持续化的发展。 电子测试论文:电子产品包装材料的性能分析与测试 【摘 要】电子产品的包装由外包装和内包装共同组成。通常,外包装以纸箱为主,抵抗堆码和运输颠簸带来的压力;内包装由气泡膜和防潮袋共同构成,在发挥缓冲效果的同时,提供阻隔水蒸气的效用。本文通过对电子产品各层包装关键性能进行分析和日常检测,能确保其在在流通过程中发挥理想的功用,大大提高电子产品的安全性和可靠性。 【关键词】电子产品包装 纸箱 气泡膜 防潮袋 引言 在信息化极为发达的现代社会,电子产品作为其重要标志发展迅速,尤其是凝聚着最新科技的智能电子产品,如智能手机、电脑、电视遍布生活的各个角落。作为其主要构成,电子元器件在越加精密复杂的同时向着大规模集成电路发展。因此,碰撞、挤压、潮湿和静电成为电子产品贮存和运输中的安全隐患,相应的,包装的保护性能愈发重要。 包装是电子产品保护和存储介质,首要功能就是保护电子产品。因此,在电子产品的流通和贮藏过程中,包装设计应考虑以下几点:(1)需承担一定外力的碰撞冲击,防止产品外壳或芯片受损;(2)需抵抗堆码和运输颠簸带来的相互挤压,防止内容物的变形;(3)具有抵御雾、露、雨、水蒸气渗入的能力,减缓电子产品的氧化、生锈、短路等问题。 包装材料是构成产品包装的基本因素,其选择的合理与否直接关系到包装所呈现的性能。因此,科学的选材对电子产品包装具有重要意义。 电子产品的包装由外包装和内包装共同组成。通常,外包装以纸箱为主,内包装由气泡膜和防潮袋共同构成。 1 纸箱 在大型电子产品的包装中,由瓦楞纸板制成的纸箱是最为常见的外包装容器。瓦楞纸板经至少一层的瓦楞纸和一层箱板纸粘合而成,具有较好的弹性和延展性。 瓦楞纸板的楞形一般为近三角形,并列成一排,相互支撑,从而使瓦楞纸板形成一定的机械强度和抗压能力,为内容物提供保护和缓冲作用。根据楞形的设计差异,共有ABCEK五种,前四种应用最为广泛。 A型楞是最先发明的一种瓦楞形状,具有最大的瓦楞间距和高度,单位长度内瓦楞数量最少,这种形状富有一定的弹性,能发挥良好的缓冲性能,承载较大的冲击力。 B型楞与A型楞截然相反,瓦楞高度最低,单位长度瓦楞密度大,纸板表面平整,具有较高的平压强度,在外界压力下不易变形,稳定性好。 C型楞的楞高和单位长度内的瓦楞数均介于A型与B型之间,性能也介于二者之间。 E型楞的瓦楞楞薄而密,其刚性和强度、手感硬度较好。 综合以上各种楞形的特点,成箱后的抗压强度从高到低依次为A、C、B、E。在实际应用中,为了获得更高的抗压强度,通常采用两种或者三种楞形结合的方式构成三层、五层或七层的瓦楞纸板。 除此之外,瓦楞纸箱的抗压能力还与瓦楞原纸自身的特性,如原纸的定量、紧度、水分和施胶度有着紧密联系。定量即克重,克重越大、紧度越高、厚度越均匀、水分(9%~12%)和施胶量控制合理,越有利于保障成品纸箱的抗压强度。与此同时,瓦楞纸箱采用的是吸水性很强的纤维材料,即使原材料水分控制合理,但生产环境、存放环境、使用环境的高湿状态会促使瓦楞纸箱材料迅速吸湿,从而降低其整体的抗压强度。 综上所述,瓦楞纸箱的抗压性能受到多重因素的影响,对于现代企业来说,应加强该性能日常检测,通过把握力值与变形量的变化曲线,结合各影响因素,进一步完善瓦楞纸箱的质量。实际操作时可参照GB/T 4857.4-2003《包装 运输包装件基本试验》提供的方法,借助XYD-15K纸箱抗压机进行测试(图1)。 2 气泡薄膜 气泡膜是以高压聚乙烯为主要原料,生产过程中添加增白剂、开口剂等辅料,经过高温230℃挤出吸塑成型气泡的一种产品。由于气泡中充满空气,所以质轻,富于弹性,具有良好的防震、抗压、缓冲、防潮之效。 气泡膜在使用中,若包装物为电子元器件等带有尖锐边角的物品时,运输颠簸和外力装卸都可能导致气泡膜被内容物的边角戳破,从而使气泡膜的保护作用大打折扣。此种情况反映了气泡膜的耐穿刺性不甚理想,可以通过XLW电子拉力机检测材料的穿刺强度来衡量该性能优劣,为气泡膜的工艺改进提供量化数据参考。具体方法可参考GB/T 10004进行。 测定所需的穿刺强度测试装置分为两部分:钢针固定装置和样膜固定夹环,如图2。将直径为100mm的气泡膜安装在样膜固定夹环上,然后用直径为1.0mm、球形顶端半径为0.5mm的钢针,以(50±5)mm/min的速度去顶刺,读取钢针穿透试片的最大负荷。测试试片应5个以上,取其算术平均值。 3 防潮袋 对于电子产品来说,水蒸气是导致电子产品失效,无法正常运转的最重要因素。当周围相对湿度超过65%时,水蒸气会在金属表面形成一层厚度不足0.01微米的水膜,空气湿度越高,水膜的厚度越厚。空气中的CO2、SO2、NO2、H2S等气体会溶解在水膜中形成电解液,使绝缘介质的绝缘性显著下降,在金属材料表面产生化学腐蚀或电化学腐蚀。之后,由于电子产品内外存在一定的水蒸气压力差,水蒸气发生扩散,逐渐渗入电子产品的内部零件中,导致电磁性器件的绝缘率下降,发生短路,腐蚀金属材料和接触性原件的表面,影响电子器件的性能和机械强度等。因此,防潮成为电子产品包装的首要解决的问题。 防潮袋的出现有效解决了这个问题。防潮袋采用了具有一定水蒸气阻隔性能的材料对电子产品进行包装,以减缓外界水蒸气的渗入,降低湿度变化对电子产品的影响。可见,袋体的水蒸气透过性能的优劣直接关系到防潮效果能否达到预期。 影响包材透湿性的因素很多,例如环境湿度、材料亲水性与否、化学结构、结晶度、厚度、密度、添加剂、增塑剂等等。因此,在多重因素的影响下,最佳的判断方式是利用试验法直接测定防潮袋材料的水蒸气透过率,测试方法以称重法和传感器法应用最多。 称重法指的是在规定的温度条件下,在试样两侧保持一定的水蒸气压差,然后利用称重传感器或分析天平把透湿杯的重量变化“称”出来,再根据试样的面积、厚度、称量间隔时间以及试样两侧的湿度差计算出材料的透湿性能参数。称重法的应用可以追溯到1953年制定的ASTM E96,这是最早的称重法透湿性测试标准。经过数十年的不断应用与完善,称重法已经成为当今国际透湿性测试的仲裁方法。 与称重法并列而论的是传感器法,根据使用的传感器类型不同,包括动态相对湿度检定法、红外检定法和电解法。该类方法的试验环境与称重法较为一致,测试速度快,测试过程稳定,分辨率高,影响因素少,因此这类测试方法更适用于快速测定高阻隔性塑料薄膜、薄片以及含有塑料的多层结构材料的水蒸气透过性能。对于防潮袋来说,建议采用电解传感器法更为合适,仪器可选用W3/330水蒸气透过率测试系统。 电解传感器法使用电解池作为湿度传感器,设备的渗透腔被防潮袋材料试样分成一个干腔和一个湿度可控的湿腔,水蒸气从湿腔渗透通过试样进入干腔后会被载气气流携带至电解池中,由电解池测量载气的湿度并输出电信号,然后计算可得试样的水蒸气透过率。测试过程如图3、图4、图5、图6所示。 结语 随着电子产品经历新一轮的销售热潮,商品质量状态越来越多的引起人们的关注。其包装的基础性能无论对商品保质还是流通贮藏都有着十分重要的现实意义。通过对电子产品各层包装关键性能进行分析和日常检测,能确保其在在流通过程中发挥理想的功用,大大提高电子产品的安全性和可靠性。 电子测试论文:信息化电子测试技术发展综述 摘要:当前世界各个国家均非常重视本国科技的发展,把科技创新作为第一生产力,其中信息化技术的创新发展进展神速,计算机等信息化技术的发展大踏步前进。全球信息化日新月异,尤其我国信息化技术突飞猛进。电子测试技术在电子国际市场的巨大需求下具有广阔应用前景。为了适应不断发展的电子测试技术,本文对电子测试技术不断翻新的发展进行探索和综述,指出了电子测试技术的前景和发展趋势。 关键词:电子测试技术 信息化 智能化 为了保证全球信息化技术的正常运行和迅猛发展,自然要求电子测试技术也水涨船高,能够不断适应新情况的出现。除了计算机等信息化产品外,电子测试技术是保证上述电子产品安全使用的重要保证,是信息化领域正常运转的保护神,它能够渗透到几乎所有电子产品生产和使用的所有环节,其主要是通过测试电子产品的性能参数来实现其作用。伴随着新的电子产品不断涌现,对电子测试技术的要求持续提高,因此需要与时俱进的升级电子测试技术,才能保证电子产品的生产和使用。 1 市场需求分析 电子测试技术的市场需求,主要取决于当前技术水平及消费者要求。当前消费者对电子产品的需求向小体积,多功能,电池续航长等方向发展。电子产品企业为了适应当前消费者需要,将远距离无线传输,高能电池,精密小型化元件等最新技术融合到电子产品中。持续更新的技术使得电子产品功能不断强大,每一代电子产品更新需要的集成技术愈加复杂,这都将对电子测试技术的提出新的适应变化和挑战。自然,这也是电子测试技术更新的目标和动力。同样,电子产品需要更低的成本才能吸引消费者的注意,自然电子测试的成本也不能太高,电子产品和电子测试技术已融为一体,不可或缺。 2 现状分析 当前的电子测试技术为计算机集成新技术,模块化形式更为人们所接受。例如电力行业测试技术以往以多种电磁和电动式指针式仪表,铁丝和铜线互感器,单功能电子管为基础建立的测试技术。这些测试技术体积庞大,灵敏度低,精确度差,已不能适应当前社会的要求。而如今的集成化电子测试技术精准度更高,灵敏度更强以及对测试范围更加宽泛等。在信息化的大背景下,电子测试技术趋向于智能化、信息化、网络化等方向发展,可从以下方面展开讨论。 2.1 高性能智能化 电子测试技术的智能化,不仅兼顾传统感知功能,还能处理分析数据,和预测电子元件健康状态等功能,智能化系统突出的革新表现在彻底抛弃传统算法和测试模式,通过现场分析数据对电子产品进行在线、准确测试,从而达到及时对电子产品建筑状况进行测试的目的。目前测量仪器可分两种,通用仪器和专用仪器。通用仪器中,电子全测仪和水准仪逐步替代传统水准仪和测距仪;计算机辅以应用软件变得更加智能化和多功能化;多种信号发生器、分析仪及高性能光通讯设备,采用新的测试技术原理,测量准确度、时效性更为突出,现在已形成产品系列;值得一提还有全站型仪器,它将宽带矢量网络分析仪、电子侧距仪和经纬仪结合在一起,使得测试仪器功能更加全面化;仪器多功能化依赖多种仪器的结合,结合的形式有两种:一种是简单积木式,另一种是集成化。 2.2 网络化 目前我国信息化水平不断提高,多种信息的获得依赖于网络,这使得我们的工作和生活环境离不开周围的网络环境。电子测试技术的网络化就是电子测试仪器对电子产品进行测试和分析需要基于网络平台,并可有效克服带宽等障碍性因素的干扰,现正向低成本、良好操作性和强兼容性方向发展。这在传统电子测试技术是不可想象的。一个常见例证可很好解释这一特点,当前智能手机使用率可占半壁江山,其智能化加速提高,手机用户只要能够连接上网,即可通过网络登录官方网站对手机终端进行更新升级,抑或是检查本手机系统是否存在问题,存在哪些问题,手机用户在家即可完成对手机的电子性能测试。而且,在APP持续研发的良好背景下,许多手机获得自我检测功能和更新升级机会。手机用户只需在可联网的环境下就可保障电子测试技术的顺利开展,所以电子测试技术逐步具有网络化的特征。 2.3综合化 与传统电子测试方式相比,现在的电子测试技术功能更加全面,更加综合,不再局限于原来的单一功能;测试系统的能力与传统的方式相比,有了大幅度的提升;另外,对于电子产品的测试不再仅限于合格验收方面,可以从电子产品的前期预期,规划设计,生产预售,合格验收,使用维护以及报修等多个方面做到全方位的测试,这是电子测试技术测试功能综合化和测试方面全面化的体现。 3 结语 全球电子测试技术正向高性能智能化、网络化和综合化方向发展,越来越具备强大的功能,表明电子测试技术前景广阔,必将带来新的技术革命。 作者简介:李丽苹(1971―),女,河南洛阳人,本科,工程师,研究方向:关于CPU 电子测试论文:电子衡器中计量测试技术的应用分析 【摘要】电子衡器里面的计量测试技术的测量精度是极其高的,并且能够使用在很多的地方,其达到的效果也是不可估量的。因此我们在很多的地方都会使用到电子衡器的测试技术,从而使其能够发挥到它最大的用处,使计量测试得到的结果更加准确,更加可靠有效。针对这一点,本方对电子衡器中计量测试技术的应用进行了分析。 【关键词】电子衡器;计量测试;应用分析 最近几年的时间,我们国家进行电子衡器的制造的公司越来越多,他们制造的电子衡器大多都是非自动的。最开始的时候我们国家是通过借鉴其他国家的技术制造电子衡器,如今随着国家的发展富强,科技水平也在不断提高,制造电子衡器的时候已经不是单纯的采用其他国家的技术,而是自己不断研究、设计,从而发现新的、先进的制造方法,也使得其用途更加广泛,其中最具代表性的一项成果就是制造的称重显示控制器已经在世界上处于先进的地位。最近这段时间我们国家有关的一些监督管理机构对计量器具的质量进行检查的时候发现主要的一些计量器已经发展的尤为先进,其用途也是特别的广泛,测量的结果更是准确无误,当然有好就有坏,我们国家在进行电子计价秤的制造过程中,其技术水平一直难以得到提升,一批货品制造出来,其中合格的器具只占有40%-65%的比例。 1.电子计价秤存在的质量问题 1.1 对温度进行试验时不符合要求 制造抽烟电子计价秤的时候,一般会对温度进行测试,通过将其放置于高温和低温等不同的温度条件下,观察其适应环境的情况如何。我们国家规定的电子计价秤的使用温度应该在(-10~40)℃范围内和(-30~80)℃的贮藏温度内保证准确度指标,要是制造的电子计价秤不合格,那么使用的时候如果在较为炎热的夏天或是在较为严寒的冬天得到的测量结果会有很大的误差,严重影响测试结果,进而对后续的工作造成不良影响。 1.2 进行抗电脉冲串试验和抗静电放电试验时不符合要求 在通过电子计价秤进行测试的时候,电子线路会因为周边的环境情况和周围具有的电磁干扰导致发生问题,通过检验发现正在使用中的电子计价秤在我们使用的接打电话的时候,就会对其产生干扰,影响测试结果的准确度,从而造成结果的错误。 1.3 进行湿热试验时不符合要求 检查电子计价秤是否符合使用要求的过程中,要想确定电子计价秤会不会受潮湿环境的影响,它绝缘情况是怎么样的,我们就需要进行湿热试验,即将电子计价秤放置在高温度和较为潮湿的地方,观察它在这种条件下的测试其示值是否准确,从而确定它能否适应该环境条件。那些主要销售产品是海鲜的地方或者货物繁多的综合市场以及货物水分含量高的环境来讲,进行湿热试验是必不可少的,如果试验不符合要求的电子称被使用在这些场所,其货物的重量就会有很大的不同。 2.制造的电子衡器不合格的缘由所在 (1)对器具进行设计的时候没有考虑周全 比如有一些生产厂家对器具进行设计的时候,没有考虑到周边的环境以及设施等会对器具造成的影响,没有指定有效的防止干扰的方法,从而导致制造的器具的预防干扰能力较差。 (2)部分制造电子衡器的公司只会挑选最为便宜的材料和设备进行制造 部分制造电子衡器的公司只想着怎样减少投资,获取更大利益,因此在制造器具的时候,只会挑选最为便宜的材料和设备进行制造。比如:制造电子计价秤的时候,要选择其中最主要的零件“称重传感器”的过程中,一些公司就将采用那些便宜但质量不过关的传感器,从而导致制造出来的电子计价秤的质量也不过关,测量的数据不精准。 (3)对制造的器具进行检测的时候没有严格的执行有效的标准 比如:在电子秤的组装的过程中工人的为追求最快的组装速度,而出现工作不严谨,以致制造的电子衡器质量也不能过关,浪费资源,浪费财力、物力。还有一些人将不合格的电子称使用在现实生活中,导致出现更大的问题。 3.使用电子衡器过程中发现的故障问题 通常情况电子衡器的故障主要表现在两个方面:常见故障、特殊故障。引起电子衡器发生问题的因素如下: (1)进行器具的设计的时候没有考虑周全、将器具应用在实际的时候中操作有误、周边环境的变化等。 比如:设计电子汽车衡,以及在安装使用电子汽车衡的时候,将其使用在煤场、料场等,有可能会把煤块、砂石等坚硬物抵在在称底,以至于测量的时候数据不精准。 (2)制造电子汽车衡过程中操作错误。 对化工厂选用的电子汽车衡进行称量时我们知道,小于30t的物品的称量数据误差非常小,但是称量物品多于30t时,就会出现(1~5)t的误差,测量时称台下没有其他干扰物,传感器正常,更换掉称重显示装置,问题依旧存在,仔细查找之后发现称台下面垫传感器的地方有一厚约10cm的铁块,顶在槽钢内缘,空称的时候有间隙存在,以至重量小的物件能够准确测量,较重的就会有误差。 综上所述,要想使电子衡器能够准确可靠的长时间使用,则应该确保周边环境的良好,操作必须认真执行使用说明,做好电子衡器的日常维护保养工作。 4.解决电子衡器的一些问题过程中采取的计量测试技术 计量测试是发现电子衡器的一些问题的最简单的的方法,影响因素不一样,但也可以造成一样的问题,因而在这里作者进行了简单的介绍: (1)由于传感器接线线制的不合适(4线制改维6线制即可)、接线盒受潮或进水会引起电子秤示值不稳。 (2)对称重站用到的电子汽车衡进行检查发现,检查快完成的时候,两个传感器的示值不同,对其进行仔细检查发现不是传感器、电阻等造成的问题,而是因为在接线板处出现虚接,所以测量开始前必须先检查连接情况是否良好,只有基础工作做好了,后边的工作才能更好地顺利进行,问题也就更容易解决,也就会减少许多不必要的工作量的出现。 (3)对电子汽车衡进行检查的时候,传感器出现零漂问题是最为麻烦的事情,在用的电子汽车衡进行检查的过程中,我们可以知道是由于传感器出现零漂会导致测量结果的错误,但是零漂不会经常出现,它是随机发生的,不确定的,因而仅仅通过测试工具做检查的工作是不够的,是不能检查出实际的问题到底在哪里,为此应该选取变小分度值来进行测量,观察各个传感器的数据并进行记录,通过一段时间统一标准砝码的测量记录发现哪一个传感器数据不同,那么就应该把该传感器当作重点检查对象,之后对它们的电阻以及电压变化进行检查,经过长时间的检查排除,我们知道了出现问题的传感器,然后换了新的传感器,最后发现不在发生零漂的问题,整个器具也能够正常准确的进行工作。 5.总结 不管怎么说,这些年来,我们国家的电子衡器的制造水平有了质的发展,在世界上也占有一定的地位,所以,在制造过程中我们更应该高度重视各方面的影响,提高测量的准确度,减小误差,同时也应该注意进行工作人员是否敬业,进行严格的监控,制定一系列合理的工作制度,按照要求进行,同时也要加强工作人员专业知识的学习,从而使他们在进行检查工作的时候减小错误率,当我们对各方面的因素进行管理改善之后,我想我国制造的电子衡器会更加优良,测量结果会更加准确,外界因素对其的影响也将会降到最小,如此其他后续的工作也将能够更加顺利地开展,从而使我们国家电子衡器的制造水平更加先进,处于引领地位。
中职院校应用“混合式学习”的教学模式,有效地结合了信息技术、数字化资源展开会计专业的教学活动,将线上学生的自学与线下课堂讲解、软件的仿真导训与账目的操作、理论知识与实践教学、互联网教学与课堂教学等几种教学方式有机地结合在一起,从而提升中职会计的信息化教学水平。 一、什么是混合式学习 混合式学习起初应用于国外的商业领域职工技能培训。随着科学技术的进步,逐渐得到广大教育人士的认同与应用。早在2010年,美国将这种教学模式称为是“面对面、非面对面学习相结合的活动”。可以在线异地开展,按照教学内容的安排、教学目标、资源的实际情况,诸如“面对面”、实时性地交流、非实时性的学习活动可以灵活安排,时间也很自由。我国相关学者理解为,将以往的学习方法与网络化的学习有机地结合。换句话说,不但发挥了老师的启发、引导、监督、管理的教学作用,而且将学生的主体地位、积极性、创造力充分激发。随着信息化的发展,混合式学习会成为职业教育的重要发展趋势。 二、“混合式学习”模式在中职会计教学中的应用 本文引进“混合式学习”的教学模式,结合了计算机技术与课堂教学讲课的优点,教学目标是让同学们现金支票的填制更加规范。时间设置:网上自学提前一个星期,教学课堂讲解两个学时,教学设计如下: (一)课前学生在线学习 根据“以学定教”的教学思想,课前由学生利用计算机技术与相关的教学资源对现金支票的知识进行自主学习,充分应用了碎片化的时间,为教学课堂讲解打下理论基础。同时,教师也可以按照学生具体的学习状况,对课堂教学进行精心地规划与设计。教师将相应的教学资源进行整合,学生借助智能手机app,或计算机上网查找相关的知识点,清楚了学习的主要任务。以学习的任务单为导向,有目的地观看微课内容、操作要点、技术分析、课件等,同时,学生要填写预习的任务单,并对预习的效果进行在线检测,系统会自动对其预习的情况进行评价。此外,学生也可以浏览网络中的操作案例,试图填制现金的支票。若碰到疑惑的地方,可以在讨论区域与其他学生进行交流,教师负责在线进行答疑解惑。 (二)课堂“面对面”教学 第一,设立情境,引入课题。教师先要向学生播放一段“某位出纳员去银行支出现金”的视频,在此期间,现金支票出现了填写的错误,而遭到退回,没有取到现金。让同学们意识到现金支票规范填写是多么重要。从而清楚了学习的主要任务,此时教师要导入课题。第二,纠查错误,温固知新。教师需要将上述视频里被退回的现金支票的样票发给学生,由学生与教师共同展开“查错改错”的活动,从而完成“纠错查错的跟踪表”的规范化填写。在这一环节里,学生自发地参与相关知识点的形成过程,加深了对理论知识的印象,有利于现金支票的填制要点的掌握。第三,梳理讲解,做出示范。充分应用会计仿真的软件与多媒体技术,由教师对“现金支票的填制流程”作出示范,并点明操作重点,让知识讲课更加流畅,加深了学生对理论与实际操作内容的巩固。而且,教师还要结合同学们课前预习与刚才“查错改错”过程中的表现,对操作的难点重新梳理,回答学生的问题。然后,通过仿真软件进进操作。学生关注教师的示范性动作,由师生一起梳理相关的操作环节,进一步巩固“现金支票的填制”流程。第四,会计知识的仿真训练。教师引导学生开启相关的仿真软件,在智能评价的指导下,对现金支票填制进行仿真训练。在此期间,师生可以展开充分的沟通与讨论,或者查找微课等教学资源,巩固规范操作的内容。操作中可以利用软件预设的真实单据,计算机系统自动分析学生的操作结果,同时告知错误,让学生规范填写。第五,操作真账,课堂检验。这一环节与学生的仿真训练形成了优势互补,帮助同学们切实地掌握了现金支票的填制本领。同时,也是对学生之前学习与训练的有效检验。由教师在线新的操作案例:现金支票的收款人依次为本单位与某个人,发给学生空白的样票,要求他们合作完成规范填写,同时,展开小组之间的比赛活动。教师再次描述一次操作要点。各小组纷纷填制各自的支票单据。在此期间,他们可以查找相关的资料。以微课教学资源为辅助,以求攻破学习的难点。这一环节与教师“一对多”的指导的力不从心形成互补。第六,解答解难,课堂总结。在仿真、实训的基础上,教师需要对本课的重点、难点内容进行概括,并且,归纳学习的技巧,通过演示相关的PPT课件,再现“现金支票填制”的流程,总结学习的事宜。学生可以彼此进行“答疑解惑”,充分地展开交流,分享学习体会,弥补自身在学习中理念知识或技能的模糊理解,提交任务单,巩固了学习内容。 (三)在线自学,课下延伸 面对面的教学以后,教师要引导学生规范地完成课前、课中的案例习题,从而达到“现金支票的规范填制”的目的。对于充分掌握本课学习要点的学生,可以完成部分的迁移习题。例如,分析现金支票、转账支票填制的关系,并且,试图规范填制转账类的支票。然后,由教师分层式地安排作业,分为基础作业、开放式的作业两种。前者可以帮助学生巩固当前学习的知识与技能;后者可以培养他们发散思维、应用多种方式获得想要了解的信息以及整合信息的能力。此外,同学们还可以充分利用较为零散的时间,展开泛在、移动式的学习,利用网络教学资源,进行“补习”,作为课堂教学的补充。或者登录相关的仿真实训平台,加强练习。 三、教学反思 第一,在“混合式学习”的教学思想下,教师在充分发挥了教学活动的引导、启发、监管的作用。因为很多中职学生自控力较差,在计算机教室中比较兴奋,容易忘记学习目的,这时,教师要预先规划相关的任务单,引导学生在线完成预习。第二,学生通过自主学习、查阅资料,通过网络系统对学习表现进行了解,既增强了学习的成就感,又了解了学习现状。这样,通过反馈信息,也可以对其他学生的学习情况进行了解,并主动自我调节,查漏补缺,不断完善自我,展开有效率地学习。第三,为了增强教学效果,教师除了加强与学生的交流与指导,还可以设立相关的激励机制,例如:任务驱动,分组知识、技能的竞赛等,激发学生的积极性。 四、结束语 总之,应用“混合式学习”的方式可以有效地激发学生的学习热情,提升了学生的学习效率与质量。伴随科学技术的发展,混合式学习的方法还会呈现更多的优点,为此,中职教师应当加强探索创新教学方式,帮助学生养成主动思考与学习的良好习惯,加强理论知识与实践训练的有机结合,充分展现信息技术与教师讲课的优越性,从而提升中职会计信息化教学水平。 参考文献: [1]张嘉敏.信息技术环境下中职会计案例教学的组织及实施[J].财会学习,2017,(22):218. [2]沈金芳.信息化背景下对中职会计教学质量提升的探讨[J].职教通讯,2017,(21):39. [3]邹瑜.中职财务会计专业信息一体化教学系统研究[J].财经界,2017,(05):127. [4]葛涛.信息化教学大赛视角下中职会计专业教师信息化教学能力培养探析[J].职教通讯,2014,(36):43. 作者:王心雨 单位:秦皇岛市中等专业学校
电力系统自动化论文:电力系统自动化计算机技术论文 1电力自动化系统概述 1.1变电系统自动化电力系统通过变电站和输电线路输送电能,在变电站运行过程中,仅仅依靠人工来监控电力供应,工作效率较低,并且难以及时进行信息反馈和实时监控。计算机技术在变电系统的应用,不仅极大地提高了监控精度和工作效率,而且帮助工作人员及时发现变电运行存在的问题,从而有针对性的采取有效措施,提高电力运行的可适应性和稳定性。在变电站自动化系统中应用计算机技术,光纤和计算机电缆作为最重要的媒介,实现了变电站二次设备的集成化、信息化和数字化。变电站系统利用计算机技术生产变电运行管理档案,变电系统自动化是电力系统发展的重要趋势。 1.2电网调度自动化电网调度自动化是电力系统自动化的重要基础,我国各级的电网调度自动化系统和计算机技术有着密切联系,终端设备主要有显示器、打印机、存储器、计算机网络接口等,这些设备都是经过计算机技术的整合,在电力系统局域网进行参数测量和状态检测。电网调度自动化系统主要实现在电力生产过程中,自动化分析和监控电网的运行状态、采集实时数据、评估电力系统安全状态、预测电力负荷、控制省级以上电网控制等,满足电力系统的运营要求。 1.3配电网系统自动化电力系统借助于计算机技术进行改造省级,实现电力系统网络化和配电智能化,配电网系统自动化分为三级结构:光线终端、配电子站和配电主站,配电网系统自动化有助于实现电力系统的资源共享,确保配电系统的安全稳定运行,保障电力系统的高效运行和高度自动化。 2电力系统自动化中计算机技术的应用 2.1电力一次设备在线状态检测近年来,我国电力部门积极引进先进的科学技术,和科研机构进行合作,在电力一次设备在线状态检测的研究中取得了很多的成就。电力一次设别在线状态检测可以长期连续地对电力系统一次设备如开关、断路器、变压器、汽轮机、发电机等设备的运行参数进行在线监测,通过实时监控一次设备的运行状态,科学分析电力一次设备运行参数的变化趋势,判断电力系统是否出现运行故障,及时对一次设备的维护保养,提高电力一次设备的利用率和使用性能。 2.2新型测控和继电保护装置光电式互感器技术在电力系统的应用,使得电力二次设备如继电保护、测控设备装置的功能和结构发生了很大变化。新型测控和继电保护装置省去了部分信号处理电路、A/D转换电路和隔离互感器,极大提高互感器的响应速度。 2.3智能化电力一次设备在电力系统中电力二次设备和一次设备的安装位置相距较远,两者之间用大电流控制电缆和强信号电力电缆连接。而智能化电力一次设备是指在设计电力一次设备结构时,充分考虑二次设备的运行,将电力二次设备的基本功能就地实现,节省大量的控制电缆和电力信号电缆,实现电力一次设备的保护和自带测量功能,如常见的箱式智能化变电站、智能化开关柜、智能化开关等。但是在实际的应用过程中,智能化电力一次设备很容易受到电力系统大电流断开造成的高强度电磁场干扰,其关键技术主要包括通信接口协议标准、电子部件和电磁兼容的供电电源等。 2.4光电式电力互感器电力互感器是输电线路的一种重要设备,其按照一定的比例将输电线路的大电流和高电压数值降到电力仪表可以测量到的数值,便于电力仪表的直接测量。但是,电力互感器的电压等级越高,其绝缘性能越差,并且设备的质量和体积也越大,动态的信号范围越来越小,导致输电线路的电流互感器饱和,甚至导致信号畸变。当前很多国家都成功研制了电子式互感器和光电式互感器,其相应的应用标准也逐渐完善。和普通电力互感器相比,光电式电力互感器的输出信号比较小,通常是毫安级,其很难通过较长的电缆线路将信号输送给相关的保护和测控装置,必须通过光电转换和模数转换将信号转换为数字信号之后,由光纤接口送出。 3结束语 电力系统自动化中的计算机技术的应用,推动了电力系统的快速发展,随着计算机科学技术的快速发展,计算机技术将在电力系统自动化中发挥着更加重要的作用。 作者:杨会宇单位:国网河南淇县供电公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化发展趋势探讨论文 摘要:现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展,本文对此进行了详细的阐述。 关键词:电力系统自动化发展应用 一、电力系统自动化总的发展趋势 1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于: (1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。 (2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 (3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 (4)在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。 (5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 2.整个电力系统自动化的发展则趋向于: (1)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。 (2)由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。 (3)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。 (4)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。 (5)装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。 (6)追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。 (7)由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和电力装备及电力电子(PowerSystemEquiqmentsandPowerElectronics)的统一体,简称为“CCCP”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 二、具有变革性重要影响的三项新技术 1.电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: (1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。 (2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。 (3)不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的ASVG(新型静止无功发生器)的自学习功能等。 2.FACTS和DFACTS (1)FACTS概念的提出 在电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。 所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称FACTS,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 (2)FACTS的优秀装置之一——ASVC的研究现状 各种FACTS装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。ASVC是包含了FACTS装置的各种优秀技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。 ASVC由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,ASVC的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为ASVC是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。 (3)DFACTS的研究态势 随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。 DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。超级秘书网 3.基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统 (1)基于GPS统一时钟的新一代EMS 目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(SCADA)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 (2)基于GPS的新一代动态安全监控系统 基于GPS的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有SCADA的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用GPS实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。GPS技术与相量测量技术结合的产物——PMU(相量测量单元)设备,正逐步取代RTU设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。 电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。GPS技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。 随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。 电力系统自动化论文:电力系统自动化电气工程论文 1论电气工程自动化在电力系统中的应用 安全、稳定、可靠的电力系统是每个企业的追求。将电气工程自动化技术应用在电力系统之中,就是为了维持电力系统的稳定,进一步对其进行完善和管理。本人2009年参建的苏州港太仓港三期工程、2012年参建的太仓港公用危险品工程的电气工程部分的采用了自动化技术,更好的实现了电源系统的监控和管理。现结合苏州港太仓港三期工程的电源监控系统, 1.1设备选型: 为了实现电气工程自动化管理,在电气设备订货期间就得统一考虑其设备型号及功能需满足电源监控系统的技术及参数要求。 1.2系统集成 基于设备订货期间考虑的设备型号及参数满足电源监控系统的通信及其控制技术要求,故可以实现1#、2#、3#和中心变的电源监控系统集成,采用华立特公司的FARAD200SEAV5.0系统。 1.3数据分析 通过FARAD电源监控系统可提供实时的数据分析和查看各种实时数据,实时数据主要包括:模拟量、数字量、电度量、设备驱动、事件记录和电力设备表。通过数据分析可以对设备的运行状态、电度量的实时值、峰峰电度量、事故发生的时间及故障点、电力台帐总表、上次检修时间、计划检修时间等进行查阅。 1.4报警管理 报警的类型分为5类,一般事件,一般报警,预告报警,事故报警或自定义报警。报警的状态分为3种,报警消失,报警未消失,报警。报警状态还包括确认信息。报警会根据不同的状态显示不同的颜色。通过对苏州港太仓港三期电源监控系统简要的分析,其系统主要应用了以下几种自动化技术: 1.4.1智能控制的应用 及时对电源监控系统管理中出现的各项问题进行反馈和报警,保证企业电气管理部门能够及时地发现系统中的电力故障和故障点,并进行相应的维护、改进和完善。 1.4.2仿真技术的应用 苏州港太仓港三期电源监控系统的优秀是FARAD200SEAV5.0系统,采用了仿真技术,主要实现了以下几种功能:各变电所的10KV系统和低压系统通过在FARAD软件的界面切换,提供准确的各电气设备的运行状态。电气故障的报警和初步的诊断。对整个电源监控系统运行可以进行动态的监控。对电源监控系统进行了优化设计和调试。 1.4.3集成技术的应用 在以往的电力系统运行过程中,电力分配、电力安全、电力维护等环节是分开进行管理的,而当实现了电气工程自动化在电力系统运行中的应用之后,就要将不同的环节进行统一化的集成管理。通过运用集成技术,本监控系统首先实现了中心变和1#、2#、3#变电所的集中管理,减少了变电所的值班人员;其次实现了系统的拓展,太仓港公用危险品工程和苏州港太仓港三期工程为一家营运公司,太仓港公用危险品工程电力系统建成后并入了苏州港太仓港三期电源监控系统,统一进行管理;再次实现了电力安全和电力维护的集成管理,发生的电力事故和电力维护记录可查。 2关于电气工程自动化技术在电力系统中的应用几点想法 基于对苏州港太仓港三期电源监控系统的分析,本人浅淡一下工程自动化在电力系统中的应用几点想法: 2.1推广、使用统一的国际标准 遵循统一的国际标准,这将会使设备的选型范围更广。但目前各个生产电气自动化设备的厂商生产的设备有所不同,遵循的标准也存在差异性,会导致各个厂商生产的电气自动化设备之间的兼容性不高,不利于进行系统集成。 2.2适应电气工程自动化控制技术要求的新产品研究和开发 基本电力安全因素和电气设备的技术原因,本电源监控系统未能实现完全的自动化控制。如:保护装置的整定值(速断、过流和单相接地等)的设定和修改,必需在保护装置上进行操作设定,不能在系统软件中直接进行修改。 2.3适当运用以太网技术 电力系统有着越来越复杂的趋势,其运行过程中,需要进行采集和处理的数据量也越来越大。为了保证电网信息的实时性和有效性,就需要对数据传输的处理途径进行优化,选择一种更快的手段。运用以太网技术能够保证大量的数据保持既快又稳定的传输,因此以太网技术充分满足了电气工程自动化技术发展过程中对数据处理优良途径的需要。 3总结 通过对苏州港太仓港三期电源监控系统的分析,可以看出在电力系统中应用电气工程自动化技术,是其系统可靠安全运行的保障。随着电气工程自动化技术的发展和广泛应用,电力系统的运行机制将会得到进一步的改善,运行效率会得到显著的提升,系统安全会更有保障。 作者:朱庆锋 单位:中交三航局南京分公司 电力系统自动化论文:变电站电力系统自动化技术论文 1系统结构与性能 1.1系统性能特点:变电站综合自动化的监控和管理系统适应不同的工作环境,现场安装后可立即使用并稳定可靠运行。系统的软、硬件设备十分便于维护,各部件都具有自检和联机诊断校验的能力,为维护人员提供了完善的检测维护手段,包括在线的和离线的,都能准确!快速的进行故障定位,维护人员都能在现场自行处理。计算机监控和管理系统具有很高的可靠性(其平均无故障时间MTBF为:主要设备大于20000h,系统总体大于17000h。系统的软、硬件设备具有良好的容错能力。当各软、硬件功能与数据采集处理系统的通信出错,或当运行人员在操作时发生一般性错误时,均不引起系统的保护功能丧失或影响其它模块的正常运行。 1.2信息采集方式:对一个较先进的变电站综合自动化系统而言,其信号采集应该是可以完全分散分布和下放的,因为只有这样才能最大限度地减少二次控制电缆,简化二次回路。特别是在10kV变电站,可将测控部分合并在10kV保护装置内,根据模拟量对采样精度的不同要求,采用专用的电流输入口以接测量用。 1.3网络结构与通信:分散分布式结构,各间隔层与站级层所有控制指令、数据传送、信息交换等都是通过计算机数字通信实现的。这就对承担数字通信的物理介质的可靠性、实时性提出了非常高的要求。因此在变电站自动化向分散式系统发展时,采用计算机网络的优点来替代传统串口通信成为一种趋向。 2变电站电力系统自动化的技术发展途径 2.1神经网络控制技术的应用:由于神经网络具有本质的非线性特性、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力,所以受到人们的普遍关注。神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的。神经网络将大量的信息隐含在其连接权值上,根据一定的学习算法调节权值,使神经网络实现从m维空间到n维空间复杂的非线性映射。 2.2模糊逻辑控制技术的应用:模糊方法使控制十分简单而易于掌握,在家用电器中也显示出优越性建立模型来实现控制是现代比较先进的方法,实践证明它有巨大的优越性!模糊控制理论的应用非常广泛。电热炉一般用恒温器来保持几档温度,以供烹饪者选用,模糊控制的方法很简单,输入量为温度及温度变化两个语言变量,每个语言的论域用 组语言变量互相跨接来描述。 2.3专家系统控制技术的应用:专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面!虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用,但仍存在一定的局限性,如难以模仿电力专家的创造性。 2.4线性最优控制技术的应用:最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分,也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多,最成熟的一个分支。 3国内变电站自动化技术发展存在的问题 3.1不同产品的接口问题:接口是综合自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一,包括RTU、保护、小电流接地装置、故障录波、无功装置等与通信控制器、通信控制器与主站、通信控制器与模拟盘等设备之间的通信。这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通,需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通信规约等问题。 3.2运行维护人员水平不高的问题:目前,变电站综合自动化系统绝大部分设备的维护依靠厂家,在专业管理上几乎没有专业队伍,出了设备缺陷即通知相应的厂家来处理,从而造成缺陷处理不及时等一系列问题。要想维护、管理好变电站综合自动化系统,首先要成立一只专业化的队伍,培养出一批能跨学科的复合型人才,加宽相关专业之间的了解和学习。其次,变电站综合自动化专业的划分应尽快明确,杜绝各基层单位“谁都管但谁都不管”的现象。 4变电站自动化系统应能实现的功能 4.1微机保护:是对站内所有的电气设备进行保护,包括线路保护,变压器保护,母线保护,电容器保护及备自投,低频减载等安全自动装置。各类保护应具有下列功能:故障记录转贴于。存储多套定值。显示和当地修改定值。与监控系统通信。根据监控系统命令发送故障信息,动作序列。当前整定值及自诊断信号。接收监控系统选择或修改定值,校对时钟等命令。 4.2数据采集及处理功能:包括状态数据,模拟数据和脉冲数据。状态量包括:断路器状态,隔离开关状态,变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号、事故跳闸总信号、预告信号等。目前这些信号大部分采用光电隔离方式输入系统,也可通过通信方式获得。常规变电站采集的典型模拟量包括:各段母线电压、线路电压,电流和有功、无功功率值。 4.3事件记录和故障录波测距:事件记录应包含保护动作序列记录,开关跳合记录。变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现,一是集中式配置专用故障录波器,并能与监控系统通信。另一种是分散型,即由微机保护装置兼作记录及测距计算,再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。 4.4控制和操作功能:操作人员可通过后台机屏幕对断路器,隔离开关,变压器分接头,电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备,在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。 4.5系统的自诊断功能:系统内各插件应具有自诊断功能,并把数据送往后台机和远方调度中心。对装置本身实时自检功能,方便维护与维修,可对其各部分采用查询标准输入检测等方法实时检查,能快速发现装置内部的故障及缺陷,并给出提示,指出故障位置。 4.6数据处理和记录:历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容,它包括上一级调度中心,变电管理和保护专业要求的数据,主要有:①断路器动作次数;②断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数;③输电线路的有功、无功,变压器的有功、无功、母线电压定时记录的最大,最小值及其时间;④独立负荷有功、无功,每天的峰谷值及其时间;⑤控制操作及修改整定值的记录。 5结语 电力系统自动化控制技术近年来得到了快速的发展,并在电力行业展示出其独有的魅力,自动化控制技术的改进和自动化元器件性能的提高,对电力系统的稳定性、安全性和经济性起重要的作用。 作者:刘珍 单位:四川蜀能电力有限公司成都蜀达分公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化技术安全管理论文 1人员管理存在问题在电网建设、发展中,急需具有专业素质的管理人员 但实际状况是,相关管理人员对于电力自动化技术的掌握度较低,缺乏专业化的技术。与此同时,电力系统的相关专业管理人才较为缺乏,对于一些新进入企业的工作人员,其专业素养的提升培养较为缺乏,从而致使在管理工作中遇到问题无法科学判定及处理的状况。此种状况问题的出现对于企业的经济获取造成了较大的损失,使得电力系统的维护工作花费成本有所增加。而且,如果在事故发生后无法及时、妥善的排除问题,那么对于电网系统安全性而言也极为不利。因此,积极培养出一个具有专业素养的管理人才团队对于自动化技术管理而言极为重要。 2电力系统自动化技术安全管理科学措施 2.1合理设计电力系统自动化技术 首先需做的便是在电网自动化设计期间,对其相关影响因素进行全面化的考量、分析。在电力自动化技术设计中,需注意对其采用分布式的设计方式,也就是指将各个设计单元分隔开来,以此帮助有效避免在某一个单元内部,出现各个组成部分相互影响的状况。另外,在自动化系统运行时,二次接线的状况经常会出现。针对这些二次接线点,应相应地对其系统做简化处理,积极采用多功能继电器来替代二次接线工作。之后再对主控制及其它开关柜运用分布式的设计方式,实现其内部接线的简化处理,避免出现因操作失误而导致的安全事故。最后需注意的是,对于电网系统的扩展、兼容性均应注意进一步的加强,以此促使在各电力设备中,自动化技术均有用武之地,满足其使用需求。 2.2提升电力系统自动化技术维护水准 现今社会呈现出信息化的发展趋势,电力自动化技术也得到了较大的关注。在自动化技术管理中,准确判定其发展形式及方向极为关键。如此一来,便能够充分且全面的掌握自动化技术的功能及优点所在,进一步提升其维护水准,为电网系统运行安全提供保障。近些年来科技的迅速发展使得信息技术发展趋势越发突显,因此,在电力自动化技术管理中也需注意灵活运用信息技术,积极开发一些数字变电站,确保电网的安全及高效运行。信息化技术的应用能够帮助将搜集整理电网中大量的运行数据,实现对电网技术的高效管理,并促使其智能化水准得到提升,使得电网运行更加安全。 2.3提升自动化技术管理人员专业素养 为了促使达成电力自动化技术管理的目标,具备专业素养的人才队伍建设极为重要。技术管理人员需在日常工作中丰富自身的知识储备,尽可能的满足市场发展需要,对市场竞争环境进行全面分析,合理降低工作成本,为电力事业发展提供助力。第一,充分考量企业发展需求,明确各工作人员的工作职责及要求标准,促使其在日常工作中处于一个动态学习的状态中。站在长远发展角度考量,依照企业发展需求来对工作状况进行科学调整,强化自主学习意识。第二,注意采用因岗施教法方式。对于企业内部员工的培训管理,应在对其岗位职责需求充分考量的基础上,采用因材施教的方式。丰富管理人员先进管理经验;提升技术人员专业技能。第三,积极创设浓厚学习气氛。采用外出交流、鼓励、举办技能竞赛等多种方式,进一步帮助增强企业内部员工的自主学习意识。 3结语 为了更好的促进电力事业的发展,确保电网系统的安全、经济运行极为重要。现今科技的迅速发展使得自动化技术频繁应用于电网系统运行中,电力自动化技术也开始由低级转至为高级,整体开始走向进步。对电力自动化技术实行安全、科学化管理,积极达成相关的管理目标,才能够帮助有效促进我国电网事业的良好发展,进一步促进社会经济发展。 作者:黄卫华 单位:国网天津武清供电有限公司 电力系统自动化论文:电力系统厂站自动化技术论文 1电力系统自动化概述 随着时代的发展,人们生活水平的提高,时代要求电力系统实现自动化运行与管理,同时也是有效解决现代城市电力需求办法。在现代计算机技术等的不断发展下,极大地改变了原来电力系统自动化内涵,在EMS系统中已经综合了PAS工程,而且开发电力系统故障管理数据软件技术也成熟起来,电力系统的CCCPE统一体自动化就是最好的见证。CCCPE软件管理系统把电力电子管理装置和通信以及计算机控制集合于一体,能够检测与监控电力运行故障,而且对管理的全程都可实现自动化监控,对电力系统的电力调度能够成功承担完成。就装配电力系统各种自动化设备来看,与其他投资相比,引入自动化设备所用投资比重不大,但重要性能够与投资的电力系统主设备媲美。在电力系统中引进先进的自动化设备在一定程度上能够促进系统主设备运行效率的提高,使运行故障避免发生,并能够使主设备的使用寿命最大限度的延长,使配置新设备的时间推迟,能节约资源,使电力公司在设备投资上节省。为使用电需求的日益增多状况得到满足,使电力系统供电量与用电量处于平衡好的状态,在管理电力系统运行中,管理电能就离不开自动调节与电力控制装置。在对电力自动调节与控制装置进行研发时,为使控制要求更好地得到满足,相关研究人员详细分类了电力系统自动装置,自动化装置能够在电力系统接入后正常运行;在异常状态下能够运行,并且自动化控制的电力保护装置可同时发挥功能,这是最常见的两种。文章以电力系统厂站中自动化装置应用状况对电力系统的自动化发展进行阐述。 2厂站自动化概述 2.1火电厂自动化 自我国火电厂建立自动化系统以来,共经历了“第一代”和“第二代”以及“第三代”数字控制系统三个阶段。把彼此孤立的各个机组,建立起系统为第一控制阶段的内容,没有产生理想的效果。第二阶段这一问题没有被解决,在火电厂自动化历史舞台也渐渐退出。就目前火电厂自动化发展状况来看,正是发展中的第三阶段,该阶段的支撑为具备开放式特征的工业自动化系统。立足第三代数字控制系统的实际工作状态及其效率角度进行分析,能够完成实时监控全场电力工作行为任务,并能够将其向电力调度部门及时提供,这样电力调度部门就可根据各机组工作状态,分配全厂经济计算数据。与此同时,第三代数字控制系统还能够向电力系统各个“分部”反馈电力调度部门各项工作指令,这样调度部门通过合理调度整个电力系统,使其能够处于正确与科学的工作状态之中。分析第三代数字控制系统实际工作水平,其工作性能能够满足火电厂自动化工作需求,其作为自动化技术类型在火电厂推广和发展是值得的。 2.2水电厂自动化 就我国水电厂自动化技术来看,其建立是以计算机监控系统为基础实现的。在其发展初期,主要系统类型为分布式系统。而当代水电厂自动化技术全面改革的实现是建立在计算机监控系统不断进步基础上全面铺开的。目前,就水电厂自动化发展来看,其主要技术类型为全开放和全分布式监控系统。全开放和全分布式监控系统与集中式和分层分布式系统相比,具有明显的可靠性和可维护性优势,在电力生产和运行工作中投入速度更快,因此人们更“器重”它。无人值班为下一步发展水电厂自动化技术方向,对于这一发展目标的实现,水电厂不仅要把内部计算机实时监控系统建立起来,还需要其他调度部门的配合,把整个电网自动化系统建立起来,从而使有效监视与采集整个电网信息数据能够实现,这样无人值班的发展目标就会在各个自动化系统相互监督下成功实现。 2.3变电站综合自动化 变电站的综合自动化作为自动化管理技术是把各项优秀技术集中为一体。在实际工作当中,其能够完成检测电力工作现场数据,并将在其他系统的支持下分析无法测量的数据,将记录下来,调度部门对其进一步分析和使用带来便利。目前,变电站综合自动化技术能够有效集中电力系统各个分散设备,实现有效调度电力系统各个设备。由于同质性为电力系统当中部分设备特征,因此为防止相互干扰和混淆调度指令信号,变电站综合自动化系统能够有效划分系统单元,以中央单元和间隔级单元呈现,综合自动化系统特点正体现于此,其优势也正在这里。 3厂站自动化技术的发展趋势 综合自动化技术为当今发电厂和变电站自动化技术,其主要特征为分层分布,在科学技术不断进步下,方兴未艾为其发展状态,以下为其大致发展趋势。电子、计算机、通信技术加速了厂站自动化技术的发展,IED兴起在20世纪末,被广泛地应用在工业自动化领域和电力自动化方面。IED实际就是一台嵌入式装置,具备微处理器等部件,对各种不同工业应用环境都能够满足,应用场合不同其软件也具有差异,电子电能表等就是比较典型的IED。以这一定义为依据,我们针对厂站自动化系统,可以以IED来看待其中的间隔层测控等装置。通常各种IED之间接口为工业现场总线或工业以太网,由于应用环境不同其信息交换协议也存在差异。特别强调一下,在厂站自动化领域中,PI的应用存在逐步扩大趋势。作为工业自动化产品的PLC比较经典,应用历史较长,目前处于发展与改进中,但在过去电力自动化行业相当长一段时间内,其被较为广泛地应用在电厂自动化机组单元控制外,在远动与继电保护领域运用极少。近来在厂站自动化领域,PLC的应用呈现出扩大和深化趋势,成为关注的焦点。 4结束语 综观当前我国电力事业发展整体状况,其主流趋势就是自动化能够贯穿于整个电力系统运行和调度之中,这对于未来电力事业发展而言,也是其主要走向。而作为电力系统,其电力调度实现自动化对于用电紧张局势可以发挥更好的缓解作用,并且在很大程度上有利于促进电力系统稳定运行状态的提高,从而使我国电网用户享受的电能更具有安全性和稳定性以及可靠性,为用电居民和用电企业正常生活和生产运行提供全面保证。文章以我国电力系统厂站自动化为研究对象,详细论述了其调度技术和发展趋势,把相关结论总结出来,以期为同行工作提供借鉴。 作者:黄年 单位:平南供电公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化计算机技术论文 1三层应用模型 在新型的电力自动化系统中,多了一部分以往所没有的结构——应用服务器,处于三者正中间的位置。处于中间件的应用服务器在这一结构中,在对前置机的数据进行接纳的同时自动备份,历史数据的存在为数据访问中逻辑规则的实现开辟了路径而电力工作站的功能借助逻辑规则以及数据库得以实现。同时不能忽视的是DCOM是实现应用服务器和电力工作站通讯功能的基底,ADO则是应用服务器和数据库服务器实现通讯的依据。在这一模型的基础上,还有两个很大的优势。第一个就是使得软件自身的可扩充性得到了进一步的增加和推动,假如数据发生了相关的逻辑规则的变化,不需要改动其他,只需要将对应的中间件(应用服务器)就可以了,这个时候对于电力前端也不必担心,影响是微小的。第二个优势则是在安全性能上的保障,因为前后客户端没有直接的数据往来,而是通过应用服务器进行,这样以来便使得一些不安全因素得以避免。 2计算机技术在电力系统中的实现 2.1系统的应用服务器 在上文中所提及到的三层C/S结构,所添加的中间件的部位是最为重要的部分。这里将对中间件进行一个较为详尽的解释。这一部位具有强大的通信功能,同时自身的可扩展性可以得到极高的展现。由此使得客户机与服务器之间、服务器相互之间的数据传输稳定进行,实现两者群体之间的通信进行。结合在上文中所提到的功能的实现问题,可以知道,应用程序服务器在发挥本身程序功能的同时,又承担着DCOM服务器的角色。 2.2实时数据的获取和保存 应用程序服务器是承接实时数据的纽带。说到实时数据这里就要有所区分,实时数据是分为未处理的和已处理的两个部分,前者是存在于前置机中,后者则是具体的计算之后呈现的。这里需要提及到的是WinSock编程。当操作电力自动化时,内部存在一个存盘线程,位于后台部位,只要不是有系统出现暂停或者是退出的问题,就会一直运行。 2.3系统的应用逻辑 在文中我们所采用的三层C/S结构,应用逻辑是需要被定义在应用服务器端的,这样就可以达到所有用户共享这一资源的目的,假设遇到事物逻辑变化,则只需对服务器中的应用逻辑进行一定的更改即可。这样就使得客户端在运行和使用过程中减少了很多不必要的问题。 3计算机技术应用于电力系统自动化的价值和意义 当今社会的发展速度加快,对于电力的性能要求也进一步提高。将计算机技术应用与电力系统自动化的过程中,可以有效提升相关电力部门的管理水平和工作效率,自动化和智能化的优势得到很好的展现。另一方面则是在安全性方面更加有保障,由于计算机技术本身的自动化优势,可以将许多风险性事件的危险度降到最低,电力系统在自动化加强的同时,对电力使用的安全性能方面也有显著加强,使得安全性有效提高。计算机技术于电力系统自动化的应用过程中产生了极大的积极效益,促进了社会整体的进步与发展。 4结语 综上所述,在电力自动化系统中进行的数据传输本身便十分巨大,加之自身种类的多样性的存在,使得通讯功能的优劣成为了系统整体性能是否良好的至关重要的因素。简而言之,对于电力自动化系统中问题的探究,便是对前置机和数据服务器以及电力工作站等方面通讯问题的探究。在本篇论文中,为达到电力部门于工作过程中得以稳定操作,致力于探究编程技术的实现,以促进电力系统于运行中的有效性。 作者:李萍 电力系统自动化论文:计算机与电力系统自动化技术论文 1.电网调度自动化 电网调度自动化,简单来说,就是运用现代自动化技术,对电网进行调度和管理。电网调度自动化是电力系统自动化的重要组成部分,也是非常关键的内容。在我国,根据实际情况,对电网调度进行了相应的等级划分,由低到高依次为县级电网调度、地区电网调度、省级电网调度、大区电网调度以及国家电网调度。以县级电网调度自动化系统为例,其基本结构如下:在电网调度自动化中,计算机网络系统是最为关键的部分,其与服务器、工作站、显示器、变电站终端设备等在计算机系统的连接下形成了一个相对统一的整体,构成了电网调度自动化系统。在实际应用中,电网调度自动化所涉及的方面是非常广泛的,不仅需要对电网运行数据进行实时采集,还需要对电网运行中的安全性和可靠性进行有效评估,更需要对整个电力系统的运行状态和负荷能力进行预测,而这些功能的实现,都离不开计算机系统的支持。不同等级的电网调度对于计算机系统的需求也存在很大的差异,对于级别相对较低的电网调度自动化系统,可以选择PC机作为服务器或者工作站;而对于级别相对较高的电网调度自动化系统,由于电网容量更大,结构更加复杂,对于计算机系统的需求也较高,需要选择更加先进的计算机技术以及更加可靠的软件支撑。 2.智能电网技术 智能电网的基本网络结构如下:智能电网技术可以说是计算机技术与电力系统自动化技术有效结合的最佳范例,其中涵盖着相当多的技术,不仅电网的调度需要依靠智能电网技术对全局进行控制,而且智能电网技术同时也覆盖了发电、输变电、配电、调度等环节,计算机技术也随之深入到了电网运行的各个环节。在智能电网中,计算机技术的应用主要体现在稳定控制系统、调度自动化系统、柔性交流输电等方面,而正是由于计算机技术的应用和发展,才使得智能电网技术变得突飞猛进。从目前来看,我国构建智能电网的主要目标之一,就是利用现代数字化技术进行电网的建设。而在这个过程中,必然需要计算机技术的支持。首先是通信系统,利用现代通信技术,智能电网可以更好的对电网运行数据进行采集、传输和保护,需要电网建设人员的重视。在智能电网中应用通信系统,可以对电网的功能进行扩展,提升电网对于风险的抵抗能力,保障电网运行的稳定性和可靠性。同时,用户也可以通过通信系统,对智能电网服务系统进行访问,对电力相关的问题进行实时在线咨询,实行用户与供电企业之间的良好沟通。其次是信息管理系统,其同样是智能电网的重要组成部分,同样是以计算机技术为基础构建起来的。信息管理系统的功能主要是对信息的采集、处理、集成和显示,保障信息安全。信息管理系统在智能电网中的作用是非常重要的,例如,信息的采集和处理可以实现对各种信息的记录、归类、总结,方便人们进行查询;信息的集成可以有效提高智能电网的信息处理能力;信息显示可以为用户提供了解电网运行情况的平台;对于信息安全的保障则能够避免用户信息的泄露,使得用户的权益得到更好的保障。然后是网络拓扑,未来智能电网的结构必然是向着稳定性强、灵活性高的方向发展,而我国能源分布不均匀的情况使得发电区域和用电区域相距甚远,电力在传输过程中会出现大量的损耗。对此,我国在电力网络中加强了对于计算机技术的应用,通过直流联网工程等项目,对电网结构进行了优化和调整,从而有效确保了电网的经济高效运行。 3.变电站自动化 在电力系统中,变电站以及相关输配电线路的主要功能是方便供电企业与电力用户的相互沟通和联系。在应用计算机技术前,供电企业与电力用户之间的信息传递通常都是由人工方式进行,不仅效率低下,而且存在很大的滞后性。建设变电站自动化系统,融合计算机技术,可以极大地提高信息反馈效率,加强对于变电站的监控和管理,保证变电站的安全稳定运行。变电站自动化系统如下图所示:在不断的发展过程中,借助于计算机技术,变电站逐渐实现了自动化运行和管理,二次设备也开始朝着数字化的方向发展,并且随着计算机技术的不断深入,还将实现变电站的网络化和集成化。变电站自动化系统的出现,一方面,可以有效简化变电站的操作流程,实现无人值守,另一方面,也可以促进电网调度自动化的有效实现,必须得到电力技术人员的充分重视。 4.结语 总而言之,在当前科技发展的带动下,计算机技术得到了突飞猛进的发展,在电力系统中也得到了日益广泛的应用。将计算机技术和电力系统自动化技术有效结合在一起,可以推动电力系统自动化的快速发展,为电力用户创造一个稳定可靠的用电环境,进而促进我国社会经济的持续健康发展。 作者:马波 王惠丽 单位:国网河南省电力公司三门峡供电公司 电力系统自动化论文:电力系统调度自动化技术论文 1电力系统检测与控制功能 电力系统存在的作用不仅是为了满足人类的生产生活之需,而且还是电力企业追求发展成果与利润的基础。为了保证电力系统中的发电厂能够自动进行发电、电力的调度能够实现科学经济化和电网的安全稳定运行,电力系统的检测和控制功能就显得十分重要。电力调度自动化系统具备的电力系统检测与控制功能,能够为整个电力系统的调度自动化提供数据支撑。在电力系统运行过程中,检测系统对系统运行的各数据信息进行采集,利用计算机软件进行信息的分析和处理,将相关信息显示在终端设备上,调度员对相关信息与数据进行整理,依据制定好的对策和计划,让电力调度系统执行既定的调度方案。对于数据分析可能出现的异常情况,采取合适的控制动作,对系统进行控制,确保电力系统的安全、适用和可靠。 2电力系统调度自动化技术的应用现状 随着时代的发展,各种先进的技术不断出现并发展成熟,极大地改善了人类生产生活条件。电力作为人类使用的重要的能源之一,在与电力相关的领域,信息化水平逐渐提升。目前,电力系统已经实现了自动化运行,整个系统中的电力系统调度自动化技术也在不断发展,而且相关公司研发了许多的电力系统调度自动化功能系统,并将这些系统应用于我国的电力能源的实际调度之中,为社会的发展进步做出了巨大的贡献。目前,在我国电力系统调度自动化领域广泛采用的主要是符合国际公认标准的RISC工作站和POSIX操作系统接口。如下对几种应用广泛的电力系统调度自动化技术的应用详情做一个简要的介绍。 2.1、CC-2000电力系统调度自动化系统 CC-2000电力系统调度自动化系统作为一款面向现代的高水平的电力调度系统平台,是由我国电力研究领域领先的中国电力科学研究院、清华大学、东北电力集团公司等共同开发研制而成的。这个系统采用了分布式的结构和面向对象的技术,采用事件驱动和封装思想为此应用软件提供的透明的接口。整套系统利用分布式结构,将实时数据的采集、数据存储和数据处理以及其他各种应用按照功能的不同,分布在不同的结构层上,整个系统中某一部分出现故障,对整个系统其他部分的运行不产生影响,而且整个系统还能维持一定程度的正常运行。这套系统目前已在我国的国家调度中心和华北、东北等地的电网调度通信中心成功应用,对我国电力系统的安全、可靠和经济运行提供了支撑。 2.2、OPEN-2000能量管理系统 OPEN-2000能量管理系统是在1998年,由南京的南瑞集团公司开发出的一套对电网进行监控、采集数据、控制自动发电、电力系统应用软件、调度员培训仿真系统、配电管理等各种功能于一体的电力调度管理系统。这套系统具有开放性和分布式的特点,是电力系统调度自动化系统中较为先进的一种。这种系统是我国首次将IEC870-6系列的TASE.2协议集成于软件平台的系统。目前已在国家调度中心、湖北省调、广东省调、山西省调和深圳、上海等大中城市的调度中心安全稳定运行。 3电力系统调度自动化技术的发展前景 随着计算机技术、电子通信工程和数据库技术等的不断发展,使得电网系统调度自动化技术不断趋向发展成熟,极大地促进了我国电力事业的发展。如下,笔者结合时展潮流和相关科研进度,预测电力系统调度自动化技术的发展将会朝着如下方向前进。(1)可视化。当前,人们对于各种信息和数据更追求直观化的认知,因此,利用图像图形技术将原始的数字、表格、文字等呈现出来的资料转化为直观的可视化的图形图像信息,是时展的必然趋势,这也是电力系统调度自动化技术将来的一种重要发展方向。对于调度过程中,各种信息利用图形和图像表达出来,更加直观地方便相关人员对电网运行状况、调度情况等进行有效及时的掌握。(2)智能化。电力系统调度自动化的智能化技术是不久的将来,电力系统调度自动化系统即将实现的一种功能,这也是电力电力系统调度自动化技术发展到现阶段的必然结果。(3)数字化。近年来,在各领域数字化技术均得到了良好的应用。在电力系统调度自动化领域,其运用也会很快地实现。电力系统调度自动化技术的数字化利用先进的遥感技术、虚拟现实技术、GPS技术等新兴技术,应用到调度系统中,促进整个系统在可视化和智能化得以实现的同时,还利用先进的数字控制技术对电力调度过程进行有效良好的控制。 作者:李丽娜 刘雪梅 单位:国网冀北电力有限公司唐山供电公司 电力系统自动化论文:电力系统继电保护自动化技术论文 1继电保护自动化技术在电力系统中的实践应用 1.1继电保护自动化技术在电力系统中的应用 ①继电保护自动化技术在母线保护中的应用。母线继电保护主要包括两种,即相位对比保护以及差动保护。相位对比保护指的是通过相位的对比方式,提高系统保护母线的可靠性和有效性;差动保护是将特点以及变化都一致的电流互感器设置在母线元件上,当系统母线侧边端子和二次绕组进行连接之后,再将继电保护装置安装在系统母线差动位置。在大电流接地过程中,通过三相连接的方式实现;小电流接地过程中,在相间短路中设置系统母线保护,然后通过两相连接的方式实现。②继电保护自动化技术在发动机保护中的应用。发电机是电力系统的重要组成部分,保证发动机的安全、稳定运行至关重要。继电保护自动化技术在发电机保护中应用主要包括两个方面:一方面,重点保护,如果发电机定子绕组匝间发生短路故障,将会导致发电机的故障部位温度上升,破坏绝缘层,威胁发电机的安全运行,通过在定子绕组内安装匝间保护装置,能够有效的防止定子匝间短路故障的发生;如果发电机的单相接地产生的电流超过规定值,通过安装接地保护装置能够对发电机进行继电保护;通过将发电机中性点、电流、相位进行相互结合,能够形成纵联差动保护,实现对发电机的保护;另一方面,备用保护,过电压保护能够有效的防止发电机自负荷较低的状况下发生绝缘被击穿的现象;过电保护能够有效的实现对外部短路故障的保护,防止发生短路破坏发电机;当发电机定子绕组发生低负荷问题时,继电保护装置能够自动切断电源,并发出相应的报警信号,实现对发电机的保护。③继电保护自动化技术在变压器保护中的应用。变压器是电力系统的重要组成部分之一,对电力系统的运行安全性和稳定性具有非常重要的作用。继电保护自动化技术在变压器保护中的应用主要包括以下几个方面:其一,短路保护,变压器短路保护包括阻抗继电保护和过电流继电保护,阻抗继电保护主要是通过利用变压器阻抗元件产生的保护作用,阻抗元件运行一段时间之后,会自动切断电源,以此实现对变压器的保护;过电流继电保护主要是在变压器电源两边电源和时间元件中安装过电流继电保护装置,电流元件运行一段时间之后,会自动切断电源,进而实现对变压器的保护。其二,瓦斯保护,当变压器的油箱出现问题时,在故障电弧的作用下绝缘材料和油都会发生分解,产生有害气体,通过采用瓦斯保护,当油箱出现上述故障时,能够自动的启动保护动作,将变压器电源切断,同时发出警报信号通知维护人员赶到故障地点进行处理。其三,接地保护,对于不接地变压器保护,应该采取零序电压保护措施;对于直接接地变压器保护,应该采取零序电流保护。④继电保护自动化技术在线路接地保护中的应用。电力系统的线路错综复杂,接地方式也相对较多,因此电力系统的接地方式包括大电流型接地与小电流型接地,当出现大电流接地时,应该立刻切断电源,防止接地故障对电力系统造成的破坏;当发生小电流型接地时,继电保护装置会发出报警信号,电力系统在一定时间内依然可以运行。针对不同的接地故障,应该根据故障状况采取相应的保护措施,具体状况如下所示:其一,零序功率,当电力系统发生接地故障时,零序功率的方向发生变化,零序电流波动相对较小,以此实现对电力接地故障的预测以及保护;其二,零序电流,当电力系统线路发生接地故障时,零序电流会迅速上升,继电保护动作非常敏感,能够及时的采取切断电源的保护措施,对电力系统进行保护;其三,零序电压,电力系统在正常运行时,并不会产生零序电压,如果电力系统发生接地故障,会导致零序电压的产生,继电保护装置能够及时的发出相应的报警信号,同时电网维护人员通过观察电压表数值能够判断系统是否发生接地故障,主要是因为当电力系统发生接地故障时,电压数值会降低。 1.2实例分析 文章以某电网为例,该电网于2010年应用了继电保护自动化技术,2011年4月23日,110kV变压器主变低压侧继电保护动作,1号主变101开关跳闸,2号主变119、131开关过流保护动作跳闸,重合闸动作,合成功,电网维护人员赶到事故现场,设备并无异常,维护人员通过查看跳闸过的线路,两条线路故障都能够合闸成功,但是却导致越级跳闸。通过对故障进行分析,发现为线路故障,开关拒动,处理方法表现为:把故障开关隔离,恢复供电,然后通知检修人员认真检查,查实状况后采取措施进行检修。 2继电保护自动化技术的未来发展趋势 继电保护自动化技术的未来发展趋势主要包括以下几个方面:其一,智能化,近年来,人工智能技术在电力系统继电保护自动化中得到非常广泛的应用,例如模糊逻辑算法、遗传算法、神经网络等,通过将这些人工智能技术应用在继电保护自动化系统中,能够保证继电保护自动化系统正确判别故障,并具有智能化解决复杂问题的能力,进而实现继电保护的智能化;其二,网络化,计算机网络技术在国家经济建设以及能源发展中发挥了至关重要的作用,通过将网络化技术应用在电力继电保护系统中,利用计算机网络能够将主要设备的继电保护装置连接在一起,创建继电保护装置网络,能够显著的提高继电保护的可靠性,因此电力系统继电保护技术的网络化是未来发展的一种必然趋势;其三,计算机化,随着计算机技术的快速发展,自动化芯片控制的电路保护硬件已经从16位单CPU结构发展为32位CPU微机保护结构,显著的提高了继电保护的性能以及响应速度,继电保护自动化系统的计算机化已经成为不可逆转的发展趋势。 3结束语 总而言之,继电保护是电力系统的“哨兵”,通过将继电保护自动化技术应用在电力系统中,能够实现对电力系统的实时监控,当电力系统发生故障时,能够及时、准确的确定故障部位,并发出报警信号通知电网维护人员赶到故障地点将故障排除,尽可能的降低故障造成的影响,进而保证电力系统能够安全、稳定的运行。 作者:赵军 单位:陕西省地方电力(集团)有限公司甘泉县供电分公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化光纤通信论文 由于电力通信业务量的日益增长,供电单位对供电系统可靠性要求也越来越高。各种有关的电力信息需要更为可靠、稳定、安全的传输中介,电力系统通信面临着前所未有的挑战。此时光纤技术不断发展完善,并得到广泛的关注和认可。光纤通信技术的可靠性、实时性、有效性等特点正好符合了电力通信系统的要求。因此,光纤通信技术也就成为了电力信息系统的关键技术。 1光纤通道的配置方式 电力系统主要是由发电厂、输变电系统、配电系统等共同组成。而在系统中,信息的采集和传输是其正常运行的关键因素,因此光纤通信技术在电力系统中扮演着越来越重要的角色。双光纤通信的组网方式极其灵活,大致分为树形、星型、链型、网状、环状等。按照智能电网配电自动化系统的特点,光纤网通常采用环型网或者树型环型相结合的网络,并通过与计算机的连接实现数据资源共享。由于环路节点较多,为防止光缆设备故障、通讯中断等通信事故出现,大多数企业采用双光纤环路自愈网,并配置具有自愈功能和自动切换的光纤收发器。当光缆出现故障时,断点两侧的光纤设备通过双环路切换器构成新的光纤路径,实现自愈功能,为电网的运行调度和继电保护系统保驾护航。 2光纤通信有利于保护输电线路 供电单位作为一个特殊的部门,对电网可靠性的要求极高,因此对继电保护的要求也越来越高。当系统发生故障时要求必须做出及时高效的反应,快速切除,及时解决故障,绝不允许出现任何纰漏,继电保护发生拒动的现象更是不被允许的。另一保护电网的有效方法是全线速动的纵联保护,其保护作用的发挥程度直接关系到高压电网的稳定运行。当出现故障时,高压线路纵联保护两端的保护装置通过故障信息的交换,可以甄别出是本线路故障还是区外故障,并根据不同的故障采取不同的方法。在遇到区外故障时不动作,在甄别出是区内故障时,快速反应及时切除故障以达到保护的作用。光纤抗干扰性,容量大的特点为电流差动保护的应用提供了强大的技术支持。 3光纤通信在电网中的发展前景 随着经济、技术的发展,光纤通信技术、计算机技术也越来越多的应用到了现代生产生活中。光纤通信讯技术在电力系统中的应用也越来越深入广泛,电力系统调度自动化已经成为了一种必然发展趋势。通过数字传输手段传递电量讯号、用光纤作为传输媒介取代金属电缆共同构成了网络通信的二次系统,这种网络二次系统成为电力系统的未来发展趋势。自动化技术的发展是智能化电力系统的基础。而智能化电力系统则是对信息传输全程实现数字化,这对光纤通信技术提出了更高的要求。光纤通信技术也应积极创新,与时俱进,实现应用上的平稳发展,并对重点技术及科技难题进行逐一突破、逐步完善。电网现代化要求调度自动化进一步加强,要求人力从繁复的劳动中解放出来。调度自动化有利于优化配电网络结构,简化保护和运营程序,提高供电的可靠性和电能质量。作为新的传输媒介,将光纤运用到电力通信系统中,并依据电力系统自身特点对其进行科学的改进,可以提高电力系统各个组成部分的运转能力,也可以提高电力系统运转的稳定性、安全性和可靠性。随着光纤的不断发展进步,电力通信会越来越完善,光纤在电力系统中的应用也会越来越深化。 4小结 综上所述,光纤通信技术在电力通信调度自动化发展中发挥着无可替代的作用,为电力系统调度自动化提供了强大的技术支持。光纤因其可靠性、实时性、有效性的特点使其具有了广阔的发展前景,但同时,我们也应看到电力系统自动化对光纤通信技术提出的更高的要求。在实际应用中,应当高度重视这一光纤通信技术并且与时俱进,充分发挥光纤通信技术的优势,使其为电力系统调度自动化的一大助力。 作者:韩亚男 电力系统自动化论文:电力系统中的自动化技术论文 1几种自动化技术介绍 1.1主动对象数据库技术这种技术在电力系统监视及控制中应用较为广泛,对软件的继承性及封装性产生深远影响,同时对电力系统的开发及设计也具有革命性的推动作用。随着电力行业的快速发展,为了保证电力运行稳定性及安全性,应当大力推广最新的对象数据库技术。和一般数据库相比较,主动对象数据库技术具有主动性功能,利用自身携带的触发子实现电力运行中的监视功能,并利用对象函数对电力运行进行有效控制,以提高电力运行的稳定性。而传统的数据库技术的一些判断功能,主要依靠外界程序完成,所以安全性不高。主动对象数据库技术由于具有触发机制,再加上对象技术,便能对电力运行实现自动监控,并在数据读写的同时,对数据库进行管理及更新,完成了数据资源共享,也实现了电力系统运行稳定性。随着电力系统运行规模不断扩大,复杂性也相应提高,需要解决的供电问题有所增加,所以,主动对象数据库技术也应自动升级,并拓展功能范围,以适应复杂变化的电力运行系统,实现供电高效化。 1.2总线控制系统总线控制系统指的是将电力运行中的各个设备通过一定设施和控制室内部的仪表及设备连接起来,所形成的具有双向、多功能的通信网络。该系统是在传统的测量系统上发展起来的,只在传统装置中安装了微处理器,从而实现自动获取供电信息的能力。这些微处理器通过电缆相互连接,并和远程监控计算机也保持连接,使得微处理器获得的供电信息能够在网络内部传播,并通过远程控制计算机进一步处理,实现了信息在整个电力系统中的广泛传播。信息在不同微处理器中按照一定的通讯协议传输的,由于和监控计算机相连接,所以便实现了自动控制系统。总线控制系统具有开放性及分布涵盖范围广等特性,被作为电力系统的纽带,安装在总线上,从而形成网络系统,实现对电力运行中的信息进行有效控制、补偿计算、监控及优化等,所以,通过应用该技术,电力运行中的诸多内容能够得到快速解决,从而实现了运行高效性及稳定性。总线控制系统目前在我国电力运行中被广泛应用,通过传感器及变送器,经电力运行信息收集,输送给监控计算机,该计算机通过进一步分析处理,最后指令。该系统在结构上采用了控制器及变送器,将二者有机的而结合在一起,提高了抗电磁干扰能力,从而有效提高了电力系统的稳定性及精确性。另外,该系统在运行方式上采用分开的方式,将变送器安装在监控现场,而控制器则安装在控制室内部,这样有利于电力信号技术被采集,通过变送器输送给控制器,形成了一个简单的回路系统,从而避免了众多弊端。 1.3光互连并行处理器阵列该技术具有如下特点,首先,在运行中不受电容负载影响,从而具有较高的安全性及灵活性;其次,解决了诸多电力运行中的问题,如能够有效解决临界线长度限制问题,也可以解决线路输出端受限制问题。此外,能够连接在计算机系统内部,实现了减小时钟扭曲问题;再次,不受传输路径的限制,能够在光波导中自由传输,并不会和光束发生相互交叉。该技术结合了光子传输和电子交换,具有较强的灵活性及重构性,不受传输宽带的影响,具有较强的抗电磁干扰能力,所以在电力系统运行中具有广泛的应用潜力。此外,该技术能够对电力系统的自动控制及继电保护进行更新,并能够将继电保护水平进一步提高,使电力运行系统更加稳定、安全。 2自动化技术在电力运行中的应用 2.1在电力调度中的应用随着电力运行规模不断扩大,对电力调度系统的准确性及及时性也有进一步提高。在改进时,应采用信息技术及其它自动化设备,以提高调度效率,同时也应加快遥信、遥控设备使用力度,使电力设备的运行情况能够及时传送到网络上,被调度工作人员及时采集、分析,进而对调度制度作进一步完善。此外,通过使用先进设备,电力运行中的电压、电流及供电功率等情况都能及时被工作人员所知晓,从而提高了电力系统运行稳定性及安全性。 2.2在配网系统中的应用配电网涉及到众多环节,并具有一定的危险性,所以,加大自动化技术的使用力度,能够提高供电效率,也能够提高供电安全性。为了实现电网系统的高效运行,应加大自动化技术的使用力度,将计算机网络技术、通讯技术、自动监控技术及遥感等技术应用到设备运行检测中。使工作人员和电网设备保持统一状态。在配网中通过使用自动化技术,能够有效降低劳动成本,也能偶减少设备维护成本,更重要的是提高了供电效率,为企业增加了经济收入。 2.3在变电监控中的应用变电系统是电力运行中的重要环节,在供电规模扩大的同时,自动化技术应用要求也有所提高,所以,应加大自动化设备的使用力度,才能保证变电系统的高效运行。变电系统在自动化技术应用时,应加大最新设备的使用量,并配备相应的技术人员,使设备和人员相统一,从而实现变电系统、一次设备及二次设备的功效运行。如,应加大无功补偿技术的使用力度,使变电系统的电流、电压及供电功率始终处于稳定状态。另外,还要采用远程监控技术,对变电设备实施全方位监控,从而有效提高了设备运行的安全性及可靠性。 3结语 随着电力系统运行规模不断扩大,对运行效率也提出更高要求。必须加大自动化技术的应用力度,才能提高电力运行效率,满足现阶段人们的用电需求。本文就电力行业中自动化技术的应用进行分析,希望具有参考价值。 作者:胡孝奇单位:河南能信热电有限公司 电力系统自动化论文:电力系统下的电气自动化技术论文 1.电力服务实现智能化 在现代化生活中,电力已经渗透进各行各业,如果电力系统出现问题,很多行业将无法正常进行。由此可见,电力系统的正常运行显得如此重要。作为电力系统智能化的重要构成,电气自动化技术可以让操作人员在高精准度要求下实现系统设计,而且让系统实现自动化地进行自我分析所出现的故障,即系统运行的智能化。这种方式,可以让那个电力系统运行得更为高效准确。电力系统的高度自动化运行,让其服务功能得到了升级,实现了电力服务的智能化。 2.电气自动化技术在电力系统中的有效应用 2.1.本文经过研究分析,总结出现阶段电气自动化技术在电力系统中的应用主要包括以下几方面,下面,我们就来详细了解下。第一,仿真技术。在电力系统运行中,仿真技术是一项非常常用并且实用的技术,对于完善电力系统科学运行可谓是意义重大。仿真技术既可以应用到实验中,也可以应用到实践中,在实验过程中通过应用仿真技术,所得出的实验数据与实际数据非常相近,这样就可以避免重复大量的实际测量、实际运算等工作。同时,仿真技术在故障排除、分析中也得到广泛应用,有效的提高了对电力系统故障分析、排除工作的效率。 2.2.其次,就是智能技术。智能技术是电气自动化技术重要的表现形式之一,智能技术在电力系统中的应用可谓是发展迅速,并且发展空间非常巨大。在智能化系统的支持下,可以迅速发现电力系统运行中发生故障的所在之处,并且可以在最短时间内反馈给工作人员,提高了电力系统运行的灵敏度,有效降低了单位时间内的停电次数,提高了电力系统的运行效率。 2.3.实时动态监控技术。该技术也是电气自动化技术表现的一种形式,电力系统通过该技术的应用,可以对电力系统运行的各部分动态进行实时监控,并且可以对运行数据进行记录,并能及时反馈到操作室,对于预防电力系统运行事故的发展意义重大,提高了电力系统运行的安全性、可靠性。 2.4.柔性交流电系统技术。该技术是一种较为先进的处理技术,在电力系统运行过程中,该技术可以针对某些环节进行综合功能以及独立功能方面的处理,调控电力系统的关键性参数,该技术所涉及的技术是很多的,最为优秀的技术就是ASVC。该技术的优势就是调节的速度非常之快,可调节的范围也很大。所以,该技术在使用过程中,基本上没有噪音,也没有延迟,工作效率高,控制能力强。 3.电气自动化在电力系统中的应用趋势 自动化的发展则趋向于:第一,由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。第二,由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。第三,由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。第四,由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。第五,装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。第六,追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。第七,由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如管理信息系统在电力系统中的应用。 4.结语: 综上所述,电力能力是当今世界发展应用最为广泛的能源之一,而电子自动化技术也是当今世界发最活跃、最充满生机且发展潜力巨大的技术之一,所以不断研究电气自动化技术在电力系统运行中的应用以及发展趋势对于我国经济社会的可持续发展意义重大,以上就是本文所研究的主要内容,希望可以给广大同行业者带来帮助和提供借鉴。 作者:尹荣海单位:辽宁大连金州林场 电力系统自动化论文:电力系统自动化技术安全管理论文 摘要:现在,随着社会经济的不断发展,国家电网得到了高度的应用,其应用的领域越来越广泛,而且,运行的效率得到了很大的提升。科学技术的发展,能够促进电力系统自动化的发展,然而,带那里系统自动化技术还是存在一定的局限性,电力系统的故障会导致大范围的停电,影响了人们的生活和工厂的生产。本文通过对电力系统现在运行的现状进行分析,并针对问题,提出可行的建议,促进电力系统自动化的发展。 关键词:电力系统;自动化技术;国家电网 现在,我国经济发展迅速,为了能够促进电力系统平稳的运行,就必须实现电力系统自动化技术的发展,减少电力系统自动化技术在使用中出现的故障,提高其可靠性。科技的发展促进了电力系统自动化的发展,电力系统也朝着更加高级的方向发展,能够实现整体的发展。为了能够实现对电力系统的安全管理,要进行合理的安排,对管理方针进行优化,协调各项管理内容,完善相关的水平,促进综合电网的发展。 1电力系统自动化技术的现状和问题 1.1电力系统自动化技术设计存在问题 我国的电力事业发展起步比较晚,与一些发达国家相比还是比较落后的,我国也进行了几次大规模的电力系统的改造,电力系统自动化技术还不够成熟,导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本,现在,我国在进行国家电网建设的过程中,由于电力系统自动化技术的局限性,导致了其不能提高效率,在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟,虽然经过几次大规模的改造,但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以,在对电力系统自动化技术使用的过程中,电力系统自动化技术不能实现兼容性,在不同的设备上不能同时使用,其接口是不一样的,而且出现了设备之间不能连接的问题。现在,国家电网的覆盖范围比较大,各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的,使用的电力设备也是不同的,在对电力系统自动化技术设计的过程中,在管理上就应该采取不同的方法,这也给管理带来很大的难题。所以,在电力系统自动化技术设计的过程中,应该分析不同地区使用的电力设备的共同点,能够使自动化系统具有兼容性,可以在不同的设备上使用。 1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题 在使用电力系统自动化技术中,设备很容易出现故障,导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格,在选择电力设备中,为了能够减少经济成本,他们就会忽视电力设备的性能,导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中,对技术的成分要求比较高,在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感,他们的专业知识也不够扎实,这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误,在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障,在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题,对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中,会出现各类干扰问题,不能使系统稳定的运行,对电力系统产生很大的隐患。 1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题 电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才,但是,在实际的管理中,这些管理人员的素质并没有达到要求,当电力系统自动化技术出现故障的时候,都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏,导致我国国家电网的安全受到威胁。所以,要解决这个问题,就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养,促进安全的宣传和教育,防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想,这就导致了管理人员不负责任,相互推诿的现象发生。 2电力系统自动化技术的安全管理措施 2.1完善电力系统自动化技术的维护水平 在电力系统自动化技术维护方面,应该建立一支高素质的管理队伍,定期对管理人员进行培训,提高他们的综合素质,使他们扎实的专业知识和良好的修养,在维护设备中要富有责任心,从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在,随着科学技术的进步,信息技术在各行各业得到了广泛的应用,所以,在电力系统的应用中,应该结合信息技术共同使用,建立数字化的电网,完善数字化变电站的建设,促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理,实现了全面的管理,能够进行数据的收集,防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题,运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理,提高管理的智能化和可视化的水平,使我国的电网在运行中减少故障的发生,使运行的经济效益提高。 2.2强化电力系统自动化技术的管理 现在,随着科学技术的发展,电力系统自动化技术的使用越来越普及,所以,在管理工作中一定要实现全面的管理,掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析,在电力系统自动化技术中,应该结合我国的经验,在规模建设上进行各种考虑,应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计,能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制,电力系统的各个单元应该是相互独立的,防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时,应该实现系统使用的兼容性,在此基础上,实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法,从而能够方便管理,在电力系统的设计中,可以简化二次接线,从而能够进行分布式的设计。 3结语 现在,我国的电力事业在不断的发展,但是,我国的电网建设还是存在一定的问题,容易导致停电问题,使人们的生活和生产受到影响,原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性,所以,应该强化对电力系统自动化技术的管理。 作者:朱坤双 单位:国网山东省电力公司应急管理中心
电子信息专业论文:工程专业建设的电子信息论文 1我国电子信息工程发展现状 电子信息工程是指面向电子设备开发设计的通过计算机等高科技技术来辅助电子信息处理和信息控制的产业,随着科学技术飞速发展,高科技信息技术已经渗入到了人们日常生活中,并在对人们的生活发生潜移默化的影响。除了在人们日常生活中使用外,我国的国防、军队建设也离不开高科技信息技术。电子信息技术在我国的发展取得了非常大的成就,为我国的经济发展、产业机构的调整起到了推动作用。但是也仍旧存在着一定的问题,一方面是我国的电子信息工程缺乏一定的创新意识,部分电子信息工程企业仍旧在按照传统的模式发展,并没有意识到创新思维和能力在领域发展中的重要性。另一方面在电子信息工程市场氛围发展上也未形成良好的市场氛围,有待发展。我国电子信息工程发展现状表明培养专门型人才,提高他们的创新能力和良性竞争意识具有非常重要的作用,只有在人才竞争中取得胜利,才能够使电子信息产业得到长足的发展。 2电子信息工程专业建设思路 针对我国电子信息产业的发展现状,提高专门型人才的质量是提升电子信息产业发展的重中之重,而高校作为培养电子信息工程人才的主要阵地,也肩负着重担。因此,如何提升电子信息工程专业的人才素养,就需要教育工作者从多个角度做出思考和探索。根据以往的教学经验总结,笔者认为加强电子信息工程专业的专业建设对于人才的培养是非常重要的。如何对电子信息工程专业进行建设,笔者认为可以从以下几个方面着手。 2.1加强师资队伍建设,提升师资水平。 提高学生的专业能力和素养离不开一支高素质的师资队伍,学校可以通过引进、培养等方式来更新教师的教学观念和教学方式,让教师能够更加了解社会的需求和发展现状,并能够在提高理论水准的同时也提升实践技能能力,从而打造一支具有开拓进取精神的,在学历、职称等方面具有合理结构的教师队伍。 2.2建立竞赛机制,培养学生的创新能力和意识。 通过学科竞赛的方式来提高学生的工程实践能力以及创新能力具有重要的作用。因此,可以通过提升大学生的创新能力为优秀的竞赛制定和培训机制,激发学生的学习和工作热情。 2.3开展教学改革,提高学生实践能力。 传统的教学将理论知识的讲授放在重要位置,而忽视了实践教学的重要性。随着社会对人才需求的加大,有熟练技能的人才成为企业的首选,因此,在教学中应该注重加强对工程型应用人才的培养,通过开展教学来推进理论与实践教学的各项改革,并将知识、素质和能力统一起来,使学生能够在实践教学中深化对理论的认知和掌握。 作者:关力鑫单位:辽宁职业学院 电子信息专业论文:电子信息类专业课程教学论文 1课堂教学 1.1明确教学内容,突出重点难点 《微机原理与接口技术》作为一门技术基础课,其中需要记忆的内容较多,而且比较抽象,不好理解,所以学生普遍反映难学,随着所学内容的增多,越学到后面越觉得乱,理不出个头绪来,更谈不上好好理解并加以应用了,经常是顾此失彼,穷于应付。我们认真地分析了学生所反映的问题,从本专业的特点、学生的素质及教材系统性出发,主要以8086/8088为主,从CPU的组成、内存单元的存储原理、寻址方式入手,讲述指令的组成及应用,实验部分强调基本接口电路的原理与编程及系统设计的基本方法。 在每一章节讲授之前,先指出重点和难点,重点部分精讲,要求学生全面掌握。例如:在讲8086/8088结构一节时,存储器地址分段是本章的重点和难点,讲课时应配以大量图表形式进行重点阐述并辅以例题和练习题加深理解,而关于计算机硬件和软件一节,学生在前修课程中已经学过,只是粗略复习一下即可。其他章节也采用类似的方法。这样,学生知道每一章节的重点、难点,学习有了目标,大大提高了学习效率,增加了学习本课程的积极性。 1.2有选择地运用多媒体教学,提高教学效果 课堂教学是教学过程的基础,也是教学过程的主体。课堂教学的效果决定了授课过程是否成功,决定了这门课程能否达到授课目的,也影响到学生的学习兴趣。为加强课堂教学的效果,教师可以采用边理论教学边进行演示实验的方法,使学生在轻松有趣的学习中掌握理论。例如,在讲解芯片引脚图和芯片的内部结构图时,可在课件中通过点击相应文字或按钮来控制这些图片的显示或隐藏,并在图片旁边显示文字说明或语音提示,从而增强图片的可读性;又如,汇编语言指令和数据寻址方式是课程的基础知识,可在课件中用动画效果来模拟原本无法看到的指令执行过程和数据流动方向。在此课程中,类似的情况还有很多,采用多媒体教学一方面可以加快教学速度,弥补教学时数的不足,另一方面图文并茂,动感演示,无疑会激起学生的学习兴趣,课后阅读时容易产生联想。 1.3利用形象比喻法,加深内容理解 本课程有一些概念比较抽象,学生初次接触时会觉得很难弄明白,例如:堆栈、存储单元、寄存器、各种寻址方式等等。在教学时,不妨把这些内容和现实中的事情联系起来,比如:在讲解堆栈“后进先出”工作方式时,可以将“堆栈”比喻成火车站,先到的火车排在最后,最后到的火车排在最前,出站时,后到的火车必须先走,先到的火车才能出发。又如,在讲存储器物理地址和逻辑地址时,可用学校的教室做比喻,每一个教室是一个存储单元,有且只有一个唯一的教室编号,而该教室又属于某一个教学楼,即存储器的段,在该段里通过偏移量找到该存储单元比喻成在该教学楼里找到该教室。类似的例子还有很多。实践证明,凡是比喻恰当的地方,学生就容易掌握,只要我们认真地去探索和联想,课本中许多枯燥、抽象的问题都能与生活中的事情联系起来,从而使它们变得生动形象,易于理解和接受了。 2实验教学 微机原理与接口实验是电子信息类专业学生今后从事系统设计、研究、开发和应用的一门重要实践课程,学习最终结果是要求学生具有开发嵌入式系统能力。要达到这样的目的,除了课堂讲授原理外,还要靠实践加深理解,要通过对一些典型软件、硬件进行设计,编写程序、调试,直到正常运行,才能让学生具有基本的微机开发能力。我们在实践环节上主要作了以下一些探索: 2.1注重实验的选择 在传统教学中,汇编语言的实验占用了大部分课时,而实际效果却并不理想。为此,在实践教学过程中让学生掌握汇编语言的调试过程即可。重点学习与输入输出相关的指令,并通过实验熟练掌握。中断和接口技术对于电信类学生而言,可在今后的实际中直接进行应用,因此在实践教学过程中需要有重点的学习。 2.2注重实验方法的运用 在实验课程中,适当采用逆向教学方式,例如在中断技术的教学中,可以让学生先做实验。在实验中,学生们只要将电路按规定连接好,并输入预先编好的程序即可。然后再在课堂教学中在对实验的原理和实验中出现的问题进行讲解和分析,学生参与共同讨论。由于学生通过实验已经建立起感性认识,因而在理论学习上就容易理解和接受了。 2结束语 从我系学生的平时反映及成绩来看,本文所提倡的教学方法收到了良好的效果。通过对“微机原理与接口技术”课程教学方法的探讨,我们深刻地认识到只有通过教学改革才能提高教学质量,才能培养出能尽快适应社会的应用型人才。我们只要坚持不懈地努力下去,不断总结,相信一定可以取得较满意的效果。 电子信息专业论文:电子信息工程专业教学改革论文 一、在目前的电子信息工程专业的教学、实验中,主要存在以下几个方面的问题 1.理论课内容陈旧、授课手段单一,实践内容少,与迅猛发展的现代电子技术严重脱节。大多以理论课讲授为主,学生动手实践机会较少。课程内容陈旧,主要是《模拟电子技术》和《数字电子技术》等课程,讲课内容以模拟单元电路和中、小规模数字集成电路为主,与目前IT产业大规模集成电路器件高速发展和应用的趋势严重脱节。讲课效果较差,学生普遍感觉“学习的知识实践中用不上,实践中需要的知识没学过”。 2.各门课授课内容之间缺乏有机联系,缺乏一个统一明确的目标。有的课理论太多与现代技术联系不紧密,有的课内容与其它课有重复,从总体来看,培养目的比较分散。 3.一方面授课的内容与最新发展的技术严重脱节,一方面教师尤其是青年教师的知识结构得不到优化和充实,易造成老师不敢多讲,学生不愿多听、动起手来什么都不会的恶性循环局面。 4.实践环节内容手段比较单一,实践环节只让学生了解及掌握最基本的东西,在综合能力培养方面、在实际问题解决方面、在创新性方面缺乏必要的内容。 在这种情况下,进行适应时代需要的电子信息工程专业建设,是培养现代电子专门人才迫在眉睫的需要。 2、教学改革的具体建议 (一)以提高技能水平为教学优秀,采取多种实践教学方法 实践教学的教学方法要根据教学内容的不同而有所不同,不能采取一成不变的教学模式。我们把实践课题分成不同的课程类型:项目中心类型、任务中心类型、问题中心类型、训练中心类型、体验中心类型、案例中心类型和复合类型等。例如单片机的实践训练就采取“任务中心”、“训练中心”和“项目中心”相结合的复合型教学方法,以完成一个实际课题为中心,带动训练和项目,学习相关知识。电子产品工艺训练则采取训练中心的教学方法,从元器件的测量、元件的装配、元件的焊接、电路的调试、电路的维修等工艺进行反复强化训练,通过大量的实践达到提高学生的技能水平和熟练程度。对实践课程的考核方式也要相应改变,强调进行素质考核与技能考核,减少知识的记忆力考核。实践类课程的笔试一律开卷考核,允许学生使用任何工具和仪器。有些实践课程可以进行分段考核和实时考核。 (二)加强师资队伍建设 为了更好地培养电子类应用型本科人才,师资队伍建设是关键。没有一支符合高等教育要求的师资队伍,即使有好的教学计划和一流的实验实训设备,也实现不了培养合格的学生的目标。打造一支教学效果好、科研能力强、实践经验足、师德高尚、结构合理的“双师型”师资队伍,是电子信息工程专业师资队伍建设的重要任务。 (三)注重计算机技术和电子信息工程专业基础知识的融合 计算机技术的发展已使得计算机技术成为各学科专业不可缺少的工具和重要组成部分,其中电子信息工程专业与计算机技术联系最为紧密。电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成,对学生使用计算机的能力、利用软件和硬件技术开发应用计算机技术的综合能力要求很高,其本科教育中计算机基础教育的基本任务就是培养学生操作使用计算机的能力和开发应用计算机的软件设计能力。因此,学生应具备较强计算机应用方面的理论知识和实践能力,除了会使用已开发的软件包外,还应对已有的软件包进行二次开发或直接利用某种高级语言进行设计开发,也能从事控制电路、接口电路等方面的设计与调试工作。因此,电子信息工程专业计算机基础尤为重要,学生的计算机能力关系到能否达到培养目标、能否适应电子信息产业对人才的需求。电子信息技术和计算机技术结合十分紧密,在电子信息工程专业的专业基础课和专业课程的教学中,计算机的内容虽有独立性,但在很多情况下已很难将计算机技术单独分离出来,其和计算机技术结合十分紧密,并逐步走向融合。因此,在电子信息工程专业的课程设置和课程内容衔接中,必须注意到这种融合性,在专业基础课和专业课的理论及实验教学中多结合计算机技术。例如,在《信号与系统》、《数字信号处理》等课程实验中可让学生自己编程处理,只有这样才能获得很好的计算机教学效果。 (四)建立实验教学质量的监控和评估机制,强化开放实验教学的组织与管理,确保开放实验教学质量。开放实验教学管理的好坏直接影响最终的教学效果。在开放实验教学过程,既坚持“以学生为本,自主学习”,满足学生课内外的要求,又及时给学生提供正确的引导。对于课程内规定完成的实验,要采用提前集中授课的方式,让学生完成预习后,在网上预约实验时间。计算机管理系统及时为学生排位,根据学生的实验记录各种相关信息,供教师和学生查询。针对开放实验后可能会存在学生抄袭实验数据、实验报告等问题,要建立实验教学质量的监控和评估机制。具体构思为:学生进入实验进行课内实验时必须通过预习检查(可通过预习检查课件进行);基础实验教学过程实现网络化管理;值班教师对学生的实验质量进行随机抽查;加大实验报告的比重;采用答辩和集中进行操作考试相结合的考核方法,确保开放实验教学的质量。 (五)以素质教育为优秀,坚持可持续发展观,大胆进行全面教学改革 可持续发展是一种新的发展观,教育在可持续发展战略中占据极其重要的地位。一方面,教育改革与发展的各种问题,从发展战略、培养目标、专业设置到教学内容、课程体系、教学方法、教学管理,都可以从可持续发展的观念和原则得到启发;另一方面,在对大学生实施素质教育的过程中,必须把可持续发展的观念、知识、能力、行为,作为文化素质教育的重要组成部分。从可持续发展的理念和原则与实施素质教育出发,高等教育和教学改革就可以在面临和解决经济体制转变、高等教育大众化到来的一系列问题时,少走弯路。在实践教学改革中,可以给学生选择学习的更大的自主权,使学生相对独立地进行实践,扬其所长;在改革传统的考试方法时,以考评综合实践能力为主,用实验操作、完成设计课题等方法考核学生,促使学生真正为提高能力而学。 电子信息专业论文:电子信息专业教学论文 1电子信息专业生产实习面临的主要问题 目前电子信息专业学生生产实习面临的问题主要为实习企业难寻。 生产实习的目的就是让学生能直接参与到电子信息及其相关企业的生产环节中。但是在市场经济条件下,许多国营企业被兼并或调整,无暇接收学生的实习;而合资企业、独资企业由于害怕技术和管理方法泄漏以及实习会给企业带来不便,也不愿意接待学生实习;再者由于学生缺乏实践经验,很难给企业直接创造利润,因此,企业不愿意也没有义务接收学生实习。而电子信息企业多属于民营、外资或者合资企业,愿意接受学生实习的就更少;其次,组织学生到专业对口的大型企事业单位进行参观是一般工科专业生产实习的传统模式。但是对于电子信息专业,简单的参观模式效果并不理想。以往跟班作业或代岗劳动是生产实习的主要内容,但是对于电子信息专业,跟班作业或代岗劳动几乎不可能。一是一般电子信息企业规模不大,即使能安排跟班作业,人数也十分有限;二是电子信息企业属智力劳动密集型企业,跟班作业必须有指导教师,这些指导工作校内老师不能胜任,而企业为其自利益所虑,一般不会指派专业技术人员指导;三是软件开发是一个特殊产业,按照软件工程原理,研发小组中途增加新的成员不仅不能提高生产效率,可能还会增加软件开发的复杂性,更何况是增加没有实际工作经验的学生;随着高校扩招,高校实习学生人数急剧增长,加之目前企业不同程度地提高了实习收费标准,使得实习所需的费用上涨,而学校对实习经费的投入远远滞后于企业收费增长的速度。实习经费不足严重影响了实习单位接纳学生生产实习的积极性;另外高校连年扩招,导致学生人数不断增加,要安排如此多的学生实习,在组织上和管理上都是十分困难的。 2校企联合生产实习新模式探索 目前有些企业成立了专业化的实训基地,其按照生产实习的本质要求,严格从看、学、做三个环节组织教学,为高校解决生产实习问题提供了一条新的途径。这些实习基地依托大企业,面向高等院校,既有浓厚的现代企业氛围,又具有一定的教育培训经验,是连接企业和学校的纽带。 这类实习基地依托大企业,能很好解决学生到生产一线参观学习的问题;实习基地有专门的培训老师,他们来自企业研发和生产的第一线,有丰富的实际工作经验。他们所采用的教学方式与高等院校有很大的区别,比如有的专业化实训基地采用1:3:6的教学模式,即10%的时间针对实训中反映出来的问题,对学生进行答疑式的理论培训;30%的时间对实训基地所依托的企业曾经开发的实际项目进行案例分析,提高学生分析问题和解决问题的能力;60%的时间组织学生参观现代企业的管理模式和生产流程,并进行项目开发实践或代岗劳动;这些的实习基地通过自建研发实验室或模拟生产线对企业已完成的项目进行再现开发训练,保证学生能在较短时间内完成项目开发,体验项目开发和产品生产的全过程;到实习基地进行实习可以促进学生择业、就业观念的转变,促进学生从专业知识向专业技能的转化,从学生身份向员工身份的转化,最终实现大学生就业“零适应期”的培养目标。在实习的过程中学生将逐步树立企业意识、责任意识、团队意识、资源意识、效率和效益意识、竞争意识;同时老师会注重学生职业精神和团队精神的培养以及实际动手能力、岗位适应能力、资源运用能力、协同工作能力的培养;实习基地还会帮助学生了解两个产业背景,即:电子信息产业的背景,以及电子信息行业服务对象的行业背景。 基于这种优势和现状,我们提出了校企合作共同建设实训基地的设想,基地的硬件建设由企业投资,实训内容由学校与企业根据理论教学与企业生产实际共同制定,实训指导由学校专业教师和企业高级技术人员共同承担,保证了学校到企业、学习到工作的平滑过渡,学校的学生实习时支付一定的费用。这种校企合作的方式可以依据学校的要求,量身订做实习方案,针对性强。 3校企联合生产实习新模式实践 近五年来我们一直与成都某实训基地合作,经过多年的合作与探讨,学校与企业共同摸索出了一个适合电子信息专业学生生产实习的实习模式。通过几届实践,取得了较好的实习效果。 其实习流程如下:(1)报到;(2)统一领取工作牌、实习指南、实训资料、办公设备等;(3)参观熟悉工作环境;(4)集中实习;(5)分组实践;(6)总结。 项目开发主要流程有(根据不同项目裁减,SQA贯穿始终):(1)立项:明确项目目标、范围及内容;项目质量要求;项目备案及启动。(2)计划:划分里程碑并确定里程碑目标;明确项目跟踪与监控机制;明确项目的资源配置;确定角色、参与人员并分配职责;划分及分解工作任务;确定项目进度。(3)需求:确定项目的目标和范围;明确项目的功能性需求和非功能性需求;明确项目的其他要求。(4)分析设计:对需求进行理解、转化,并抽象出系统中各个对象的属性及行为;对抽象出的系统对象进行设计,形成设计方案。(5)实施:使用工程化的方法,采用适当的开发工具生成满足需求、符合设计方案的目标系统。(6)系统测试(验收测试):检验开发的系统是否符合需求。(7)质量保证:向实训中心提供项目验收报告;(8)结项:完善各类文档;提交结项报告。 在实训过程中,学生分成若干个小组,每个小组推荐一名项目经理,然后项目经理按照软件项目的开发流程合理地安排小组中的各成员的任务,项目成员通力合作完成整个项目的开发任务。这种小型项目的开发完全是按照软件公司的软件开发模式来进行的,并得到企业软件工程师的现场指导。 4结束语 校企结合的电子信息专业生产实习的教学改革已经进行了五年,初步解决了以往生产实习中的问题和矛盾,该模式能让学生将所学理论更好地与电子信息工程实践结合起来,开阔了学生的视野,增强了感性认识,收到了较好的效果。依托专业化实训基地的校企业联合的电子信息专业生产实习模式,能够满足本科电子信息专业生产实习教学要求,并取得了较满意的效果。 随着知识经济时代的来临,对高等教育提出了更高的要求,如何提高教学质量是教学改革的永恒主题。我们将在以后的实践中不断探索、建立和完善生产实习模式,保证生产实习教学质量。 电子信息专业论文:研究性学习在电子信息专业课教学论文 摘要对于电子信息产业来说,技术创新是产业保持持续发展的重要源泉,因此,电子信息专业课教学应以培养创新精神、研究能力和实践能力为目标。研究性学习是一种以学生为主、主要培养学生创新性的新型教学模式,从学习目标、学习内容、学习策略、学习评价等四个方面,对电子信息专业课研究性学习加以设计。 关键字研究性学习电子信息专业课创新性 1引言 当前信息社会发展与国内素质教育改革要求大学生能够灵活应用专业知识解决实际问题与创造新知识,并且具备相当的终生学习能力。传统的教师传授、学生接受式的教学与这些要求是有距离的,在这样的教学方式下,学生容易产生厌学情绪,在高年级的选修课中到课率普遍不高,其原因在于经过低年级基础课程的教学,学生对学习已经产生了不同程度的逆反心理,并且具有了强烈的自我意识和表现欲望,因此不再满足于学习内容在师生之间的机械移位。帮助他们利用已有的专业基础知识去主动学习、自主学习,是改善教学效果的重要渠道。 所谓研究性学习,指的是学生在教师指导下,根据各自的兴趣、爱好和条件,选择不同研究课题,独立自主地开展研究,从中培养创新精神和创造能力的一种学习方式。这种学习方式的突出特征是坚持学生在学习过程中的自由选题、自主探究和自由创造,与以往学习方式相比,研究性学习更有利于培养学生的创新能力。 党的十六大报告指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。”对于电子信息产业来说,技术创新更是产业保持持续发展的重要源泉。因此电子信息专业课教学应以培养创新精神、研究能力和实践能力为目标,它强调让学生通过研究性学习,提出问题,收集材料,对研究性课题进行探索、分析、研究,最后基于问题解决模式,在实践操作中培养学生科学的态度和价值观以及创新精神、创新思维、创造能力,并学会解决生活中与电子信息技术学习有关的实际问题。 2研究性学习的内涵及积极意义 研究性学习是在教学过程中创设一种类似科学研究的情景或途径,让学生在教师引导下,从学习、生活及社会实践中去选择和确定研究专题,用类似科学研究的方式,主动地去探索、发现和体验。同时,学会对信息进行收集、分析和判断,去获取知识、应用知识、解决问题,从而增强思考力和创造力,培养学生的创新精神和实践能力。 研究性学习的重心是学习而不是研究。学校毕竟不能等同于科研机构,没有必要的研究设施和科研经费,只要通过研究性学习能提高学生的实践能力,培养学生的创新精神就基本达到了教学目的。 研究性学习的优秀在于促使学生通过与研究相类似的认知方式和心理过程来进行学习,其根本目的不是预期的研究成果,而是预期的学习结果。通过研究性学习,学生的综合知识、综合能力能得到提高,实践能力和创新能力能够得到培养,因此可以说研究性学习弥补了传统教学模式重学科知识传授、轻能力培养的缺陷。 研究性学习有利于培养并发展学生的主体性。我国近10年来进行的主体性教育实验证明了学生发展的优秀是他们主体性的发展。培养发展学生的主体性就成了教学的重要目的。在研究性学习中,学生可以自己选择课题,自己设计研究方案,自己调查并得出研究结论,体现出他们是教学的真正主体。 研究性学习有利于使人类主体的智力资源转化成个体的智力资源。以什么样的方式认识世界,与学生时代所形成的学习方式是密切相关的。我国传统教育的学习方式是接受学习,不能很好地将人类智力资源转化成个体的智力资源,研究性学习可以弥补这一不足。从实践方式看,传统教学主要是演练式、实验式,不利于学生的发展,而研究性学习是一种以问题为中心的主动认知、主动实践的学习活动,是一种认识—验证—体验的过程。研究性学习提供给学生的是一种主动、愉快、积极的体验。 研究性学习有利于培养学生可持续发展的能力。学生是否有可持续发展的能力主要取决于三个因素:是否学会了学习;是否具有健康的社会感情;是否具有创造性精神。研究性学习有利于学生这三种能力的形成。 研究性学习有助于学生养成良好的治学之道、知晓做人之理。治学之道与做人之理是紧密相关的一个问题。学生的做人之理的形成需要他们治学之道的支持。研究性学习可以培养学生实事求是的精神,培养学生严谨务实的良好作风。 3研究性学习是高等教育的内在需要 传统的课堂教学主要的弊端在于:因材施教的原则,在班级集体教学活动的前提下难以实施;以语言讲述为主的表达方式,使得某些教学信息的传输与接收遇到困难;以教师为主体的课堂教学不能充分体现学生的作用,学生学习缺乏主动性,没有创造力;传统课堂教学,教师总是在进行重复性劳动,教学强度非常大。这样教师就无法从繁重的教学任务中脱身来进行研究工作。 高层次创造性人才肩负着中华民族振兴的历史使命,研究性学习是培养和造就创新人才的重要手段。如何提高教学水平和科研质量及取得创新性成果,国内外的成功经验表明,实行加速创新的研究性学习是必由之路。 现代社会科学技术的迅猛发展,要求高校培养出来的人才不仅具有渊博的科学知识,扎实的专业技能,更应具有发现问题、解决实际理论问题和实践问题的能力。这光靠知识的传授显然是不能实现的。而且把科学研究引进教学过程,在教学过程中渗透对大学生的科学研究训练,这是高校教学的特点。研究性学习有助于教学和科研的有机结合,有助于大学生在模拟“问题情景”中通过研究和探索去获取新知识,产生创造性成果。 究性学习具有开放性和多元化,强调系统性的实践,在科研实践中发挥自主性潜力,因而满足了形成创新精神和产生创新成果的主要因素。研究性学习对创新的形成起催化促进作用,大学为研究性学习提供了现实舞台。研究性学习的实践策略中还包含有课题组研究的形式,强调课题组集体的合作和配合,这种协作精神的锻炼对后续的科学创新有积极的影响。研究性学习不仅能让学生在研究中学到知识,而且在研究的过程中,学生的组织能力、协调能力等的锻炼是传统学习方式所无法比拟的。 研究性学习有助于弥补大学生的先天不足,可以给他们一方容量极大的“用武之地”,给学生自主活动的时间和空间,极大地发掘学生科学研究的潜质。通过参与研究,学生的思维方式会发生很大的变化:从被动思维发展到主动思维;从单一思维发展到多元思维;从平面思维发展到立体思维;从静态思维发展到动态思维;从封闭思维发展到开放思维。因此,学生敢于面对挑战,勇于提出独立见解,潜能会得到充分挖掘和开发,为进行科学创新奠定基础。 研究型教学使得考核结构发生了变化,适当分离基础内容考核和创造性的考核是必要的科学的考核制度,有利于公平的办法都会受到学生的欢迎和支持。目前研究型教学已经受到了广泛的关注和欢迎。在解决了认识问题以后势必有更多的学校、老师会去作进一步实践。在打破一校一课的局限以后,如何因人而异、因地而异摸索出合适的形式,确定合理的目标和工作量是我们乐意看到的。可以相信研究型教学将会对教学质量的实质性提高起示范作用。 4电子信息专业课教学中研究性学习的设计 (1)学习目标的设计。在研究性学习中,教师首先要组织学生从电子信息专业所涵盖的通信信号处理、图形图像处理、语音信号处理、多媒体技术以及DSP技术等领域中选择和确定他们感兴趣的研究专题,去发现问题和提出问题。在研究性学习中,问题是学生学习的重要载体,学生在解决问题的过程中会涉及多种知识,这些知识的选择、积累和运用完全以问题为中心,呈现横向的、相互交叉的状态。 研究性学习是课程教学的互补,专业课程教学重视学生对电子信息技术基础知识的理解和掌握,而研究性学习则不以系统电子信息技术学科知识的传授为追求,它是以学生个性发展的需求为出发点,以电子信息学科教学欠缺和研究性学习自身所长为主要追求。 (2)学习内容的设计。研究性学习主要不是学习书本知识,而是强调动手动脑的实践过程,特别是电子信息专业更强调学生的动手能力,它不能依靠教师传授知识和技能,而是强调学生自主学习的行为与过程。当前教学中学生学习方式基本是接受性学习,它适用于事实性知识、技能性知识、规律性知识的掌握,但对于策略性知识、价值、态度和情感类知识的学习往往不能奏效,这些知识的学习只有通过自主性学习,才能内化成学生自身的经验体系。在研究性学习中,正是通过创设类似科学研究的情境,让学生自主的探究、实践、发展和体验,从而培养学生的科学精神、创新思维以及分析问题、解决问题的能力。因此,研究性学习的具体内容便可以在相当宽泛、相当灵活的范围之内加以选择,这符合电子信息专业覆盖范围广的特点。 研究性学习内容的具体选择和设计,主要是体现研究性学习的学习目标和学习原则,没有一定要达到的绝对标准和程度,而是视学生和学校的具体条件灵活处置把握。学生可以根据自己的兴趣和爱好,在通信信号处理、图形图像处理、语音信号处理、多媒体技术以及DSP技术等领域中选择方向,这些选择都是合理的,都能够有效地体现和达到信息技术研究性学习的目标,没有高低之分。 (3)学习策略的设计。研究性学习中学生的自主学习策略主要包括:自主制定学习计划,确定分工、活动方式和方法选择研究或调查对象;进行查询资料、操作与制作等活动;汇集、交流学习成果等。实现电子信息技术研究性学习中学习的自主性,不仅要求教师要从思路、活动空间和时间上向学生提供必要的条件,以实现学生的自主选择、自主安排、自己组织学习活动的目的,同时还要求教师不必拘泥于课堂教学或其他程序规则的限制,自主安排学生的学习活动。 (4)学习评价的设计。评价是为决策提供信息的过程,研究性学习的评价是指,在研究性学习的过程中系统地收集信息,根据学习目标的要求,对学习中所引起的学生认知行为上的变化,在定性、定量的基础上进行价值判断,为研究性学习的决策提供信息的过程。 一个完整的学习过程,总是呈现出种种阶段性结果,它们既是总结果的分支,同时又是学生在学习中预测总结果的反馈体。研究性学习的评价就非常重视阶段性结果评价,即在研究性学习的各个阶段,设定考查学生的不同能力:在课题设定阶段,考查学生设定课题的能力;在收集相关资料、调整研究方案阶段,考查学生的信息收集能力;在开展课题研究阶段阶段,考查学生的课题探究能力;制作成果检查,考查学生的动手能力、创新性、创造能力;在自我评价阶段,考查学生的自我评价能力;总结、汇报、交流阶段,考查学生的综合表达能力等。 5结语 电子信息专业学生正在面对迅速变化和激烈竞争的市场,需要他们具备创新能力和良好的终生学习能力,在专业课中通过设计基于研究性学习的教学策略,教会学生学习,特别是学会思考问题以及分析和处理教室以外的实际问题,会使他们受益终生。 电子信息专业论文:电子信息类专业课程教学研讨论文 摘要:《微机原理与接口技术》是电子信息类专业学生的一门必修课程,此课程内容多、细、零散且抽象不易理解,学生反映难学,为此,对此课程的教学方法提出了几点体会。 关键词:微机原理与接口技术;教学方法;形象比喻法 1引言 随着我国微机事业的发展,目前微型机在我国工业过程控制、智能化仪器仪表、机电一体化、办公自动化等领域已得到迅速发展。许多现代通信设备都融合了当今最前沿的计算机技术,这就要求我们培养的通信类人才必须了解和掌握计算机在通信领域的应用技术。为培养综合性人才,我系将《微机原理与接口技术》作为电子信息类专业的主要课程,主要阐述微型计算机的基本组成结构和应用系统设计,以及汇编语言程序设计。通过本门课程的学习,学生可以获得微机软硬件方面的基本理论、基本知识和基本技能,从而培养学生工程应用能力,为深入学习计算机控制技术、智能仪器的设计打下良好基础。但是,在以往的教学中,学生普遍反映该课程“难”、“活”、“繁”,属于“困难课程”之一。从如何提高微机原理课程教学质量、增强教学效果,促使学生个性化发展等方面,谈谈在教学上的一些体验和认识。 2课堂教学 2.1明确教学内容,突出重点难点 《微机原理与接口技术》作为一门技术基础课,其中需要记忆的内容较多,而且比较抽象,不好理解,所以学生普遍反映难学,随着所学内容的增多,越学到后面越觉得乱,理不出个头绪来,更谈不上好好理解并加以应用了,经常是顾此失彼,穷于应付。我们认真地分析了学生所反映的问题,从本专业的特点、学生的素质及教材系统性出发,主要以8086/8088为主,从CPU的组成、内存单元的存储原理、寻址方式入手,讲述指令的组成及应用,实验部分强调基本接口电路的原理与编程及系统设计的基本方法。 在每一章节讲授之前,先指出重点和难点,重点部分精讲,要求学生全面掌握。例如:在讲8086/8088结构一节时,存储器地址分段是本章的重点和难点,讲课时应配以大量图表形式进行重点阐述并辅以例题和练习题加深理解,而关于计算机硬件和软件一节,学生在前修课程中已经学过,只是粗略复习一下即可。其他章节也采用类似的方法。这样,学生知道每一章节的重点、难点,学习有了目标,大大提高了学习效率,增加了学习本课程的积极性。 2.2有选择地运用多媒体教学,提高教学效果 课堂教学是教学过程的基础,也是教学过程的主体。课堂教学的效果决定了授课过程是否成功,决定了这门课程能否达到授课目的,也影响到学生的学习兴趣。为加强课堂教学的效果,教师可以采用边理论教学边进行演示实验的方法,使学生在轻松有趣的学习中掌握理论。例如,在讲解芯片引脚图和芯片的内部结构图时,可在课件中通过点击相应文字或按钮来控制这些图片的显示或隐藏,并在图片旁边显示文字说明或语音提示,从而增强图片的可读性;又如,汇编语言指令和数据寻址方式是课程的基础知识,可在课件中用动画效果来模拟原本无法看到的指令执行过程和数据流动方向。在此课程中,类似的情况还有很多,采用多媒体教学一方面可以加快教学速度,弥补教学时数的不足,另一方面图文并茂,动感演示,无疑会激起学生的学习兴趣,课后阅读时容易产生联想。 2.3利用形象比喻法,加深内容理解 本课程有一些概念比较抽象,学生初次接触时会觉得很难弄明白,例如:堆栈、存储单元、寄存器、各种寻址方式等等。在教学时,不妨把这些内容和现实中的事情联系起来,比如:在讲解堆栈“后进先出”工作方式时,可以将“堆栈”比喻成火车站,先到的火车排在最后,最后到的火车排在最前,出站时,后到的火车必须先走,先到的火车才能出发。又如,在讲存储器物理地址和逻辑地址时,可用学校的教室做比喻,每一个教室是一个存储单元,有且只有一个唯一的教室编号,而该教室又属于某一个教学楼,即存储器的段,在该段里通过偏移量找到该存储单元比喻成在该教学楼里找到该教室。类似的例子还有很多。实践证明,凡是比喻恰当的地方,学生就容易掌握,只要我们认真地去探索和联想,课本中许多枯燥、抽象的问题都能与生活中的事情联系起来,从而使它们变得生动形象,易于理解和接受了。 微机原理与接口实验是电子信息类专业学生今后从事系统设计、研究、开发和应用的一门重要实践课程,学习最终结果是要求学生具有开发嵌入式系统能力。要达到这样的目的,除了课堂讲授原理外,还要靠实践加深理解,要通过对一些典型软件、硬件进行设计,编写程序、调试,直到正常运行,才能让学生具有基本的微机开发能力。我们在实践环节上主要作了以下一些探索: 3.1注重实验的选择 在传统教学中,汇编语言的实验占用了大部分课时,而实际效果却并不理想。为此,在实践教学过程中让学生掌握汇编语言的调试过程即可。重点学习与输入输出相关的指令,并通过实验熟练掌握。中断和接口技术对于电信类学生而言,可在今后的实际中直接进行应用,因此在实践教学过程中需要有重点的学习。 3.2注重实验方法的运用 在实验课程中,适当采用逆向教学方式,例如在中断技术的教学中,可以让学生先做实验。在实验中,学生们只要将电路按规定连接好,并输入预先编好的程序即可。然后再在课堂教学中在对实验的原理和实验中出现的问题进行讲解和分析,学生参与共同讨论。由于学生通过实验已经建立起感性认识,因而在理论学习上就容易理解和接受了。 4结束语 从我系学生的平时反映及成绩来看,本文所提倡的教学方法收到了良好的效果。通过对“微机原理与接口技术”课程教学方法的探讨,我们深刻地认识到只有通过教学改革才能提高教学质量,才能培养出能尽快适应社会的应用型人才。我们只要坚持不懈地努力下去,不断总结,相信一定可以取得较满意的效果。 电子信息专业论文:电子信息工程专业教学改革试析论文 [论文关键词]电子信息工程教学改革探讨 [论文摘要]为在高等院校培养面向21世纪的电子信息工程专业人才,对教学进行改革势在必行。根据电子信息产业的发展对电子信息工程专业技术人才的要求,结合目前高校电子信息工程专业教育的现状,提出了高等院校电子信息工程专业的教学的改革设想与建议。 近几年来,电子信息工程专业是社会需求旺盛的热门专业,其招生规模迅速扩大,在这种生源充足、社会需求旺盛的一派大好形势下,我们清醒地认识到,电子信息技术发展日新月异,如果不能及时改革课程结构,更新教学内容,改善实验手段,教学质量就无法保障。近几年的教学实践告诉我们,必须解决以下带有根本性、战略性的问题:(1)办学规模与教学质量的问题;(2)专业雷同与办学特色的问题;(3)专业宽口径与人才多样化的问题;(4)与上述相关的教学组织运行的问题。只有解决好上述问题,才能使高校的电子信息工程专业在人才市场的竞争中立于不败之地。 二、在目前的电子信息工程专业的教学、实验中,主要存在以下几个方面的问题 1.理论课内容陈旧、授课手段单一,实践内容少,与迅猛发展的现代电子技术严重脱节。大多以理论课讲授为主,学生动手实践机会较少。课程内容陈旧,主要是《模拟电子技术》和《数字电子技术》等课程,讲课内容以模拟单元电路和中、小规模数字集成电路为主,与目前IT产业大规模集成电路器件高速发展和应用的趋势严重脱节。讲课效果较差,学生普遍感觉“学习的知识实践中用不上,实践中需要的知识没学过”。 2.各门课授课内容之间缺乏有机联系,缺乏一个统一明确的目标。有的课理论太多与现代技术联系不紧密,有的课内容与其它课有重复,从总体来看,培养目的比较分散。 3.一方面授课的内容与最新发展的技术严重脱节,一方面教师尤其是青年教师的知识结构得不到优化和充实,易造成老师不敢多讲,学生不愿多听、动起手来什么都不会的恶性循环局面。 4.实践环节内容手段比较单一,实践环节只让学生了解及掌握最基本的东西,在综合能力培养方面、在实际问题解决方面、在创新性方面缺乏必要的内容。 在这种情况下,进行适应时代需要的电子信息工程专业建设,是培养现代电子专门人才迫在眉睫的需要。 三、教学改革的具体建议 (一)以提高技能水平为教学优秀,采取多种实践教学方法 实践教学的教学方法要根据教学内容的不同而有所不同,不能采取一成不变的教学模式。我们把实践课题分成不同的课程类型:项目中心类型、任务中心类型、问题中心类型、训练中心类型、体验中心类型、案例中心类型和复合类型等。例如单片机的实践训练就采取“任务中心”、“训练中心”和“项目中心”相结合的复合型教学方法,以完成一个实际课题为中心,带动训练和项目,学习相关知识。电子产品工艺训练则采取训练中心的教学方法,从元器件的测量、元件的装配、元件的焊接、电路的调试、电路的维修等工艺进行反复强化训练,通过大量的实践达到提高学生的技能水平和熟练程度。对实践课程的考核方式也要相应改变,强调进行素质考核与技能考核,减少知识的记忆力考核。实践类课程的笔试一律开卷考核,允许学生使用任何工具和仪器。有些实践课程可以进行分段考核和实时考核。 (二)加强师资队伍建设 为了更好地培养电子类应用型本科人才,师资队伍建设是关键。没有一支符合高等教育要求的师资队伍,即使有好的教学计划和一流的实验实训设备,也实现不了培养合格的学生的目标。打造一支教学效果好、科研能力强、实践经验足、师德高尚、结构合理的“双师型”师资队伍,是电子信息工程专业师资队伍建设的重要任务。 (三)注重计算机技术和电子信息工程专业基础知识的融合 计算机技术的发展已使得计算机技术成为各学科专业不可缺少的工具和重要组成部分,其中电子信息工程专业与计算机技术联系最为紧密。电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成,对学生使用计算机的能力、利用软件和硬件技术开发应用计算机技术的综合能力要求很高,其本科教育中计算机基础教育的基本任务就是培养学生操作使用计算机的能力和开发应用计算机的软件设计能力。因此,学生应具备较强计算机应用方面的理论知识和实践能力,除了会使用已开发的软件包外,还应对已有的软件包进行二次开发或直接利用某种高级语言进行设计开发,也能从事控制电路、接口电路等方面的设计与调试工作。因此,电子信息工程专业计算机基础尤为重要,学生的计算机能力关系到能否达到培养目标、能否适应电子信息产业对人才的需求。电子信息技术和计算机技术结合十分紧密,在电子信息工程专业的专业基础课和专业课程的教学中,计算机的内容虽有独立性,但在很多情况下已很难将计算机技术单独分离出来,其和计算机技术结合十分紧密,并逐步走向融合。因此,在电子信息工程专业的课程设置和课程内容衔接中,必须注意到这种融合性,在专业基础课和专业课的理论及实验教学中多结合计算机技术。例如,在《信号与系统》、《数字信号处理》等课程实验中可让学生自己编程处理,只有这样才能获得很好的计算机教学效果。 (四)建立实验教学质量的监控和评估机制,强化开放实验教学的组织与管理,确保开放实验教学质量。开放实验教学管理的好坏直接影响最终的教学效果。在开放实验教学过程,既坚持“以学生为本,自主学习”,满足学生课内外的要求,又及时给学生提供正确的引导。对于课程内规定完成的实验,要采用提前集中授课的方式,让学生完成预习后,在网上预约实验时间。计算机管理系统及时为学生排位,根据学生的实验记录各种相关信息,供教师和学生查询。针对开放实验后可能会存在学生抄袭实验数据、实验报告等问题,要建立实验教学质量的监控和评估机制。具体构思为:学生进入实验进行课内实验时必须通过预习检查(可通过预习检查课件进行);基础实验教学过程实现网络化管理;值班教师对学生的实验质量进行随机抽查;加大实验报告的比重;采用答辩和集中进行操作考试相结合的考核方法,确保开放实验教学的质量。 (五)以素质教育为优秀,坚持可持续发展观,大胆进行全面教学改革 可持续发展是一种新的发展观,教育在可持续发展战略中占据极其重要的地位。一方面,教育改革与发展的各种问题,从发展战略、培养目标、专业设置到教学内容、课程体系、教学方法、教学管理,都可以从可持续发展的观念和原则得到启发;另一方面,在对大学生实施素质教育的过程中,必须把可持续发展的观念、知识、能力、行为,作为文化素质教育的重要组成部分。从可持续发展的理念和原则与实施素质教育出发,高等教育和教学改革就可以在面临和解决经济体制转变、高等教育大众化到来的一系列问题时,少走弯路。在实践教学改革中,可以给学生选择学习的更大的自主权,使学生相对独立地进行实践,扬其所长;在改革传统的考试方法时,以考评综合实践能力为主,用实验操作、完成设计课题等方法考核学生,促使学生真正为提高能力而学。 电子信息专业论文:高校电子信息工程专业特色建设论文 论文关键词:电子信息工程专业特色创新 论文摘要:专业特色建设,对提高本科生教育质量,增强社会竞争能力是十分重要的课题。本文针对建筑类高校电子信息工程专业如何体现专业特色,进行较为细致的探讨。建筑类本科院校的电子信息工程专业特色建设,不仅要注重符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的工程应用型技术人才的培养,还应注重结合建筑类院校的特点和优势,形成自己独到的专业特色。 根据教育部1998年颁布的专业目录,电子信息工程专业由原来的十多个本科专业合并而成,可见该专业的涉及面相当宽广。其业务培养要求中指出,本专业是一个电子和信息工程方面的较宽口径的专业,学生主要学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的专业知识,受到电子与信息工程实践的基本训练,具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力。在这样一个基本培养要求的基础上,各个高等学校如何根据自己的特色与优势,扬长避短,制订针对性更强、更切合实际地专业人才培养计划,十分必要。我们在进行多次调研和讨论的基础上,确定了我院电子信息工程专业教育教学改革的方向和重点,力求突出特色,在竞争激烈的高等教育领域站有一席之地。 1人才培养的基本定位 不同层次的高等学校应有不同的培养目标,培养模式也应多样化。安徽建筑工业学院属于一般本科地方院校,根据我院战略发展纲要及人才培养规划,确立“立足安徽、面向全国、依托建筑业、服务城镇化”的办学定位。在学院办学定位前提下,我们对电子信息工程专业的培养定位是:具有较宽理论基础、较强实践动手能力和创新意识,能够综合应用所学专业知识的应用型工程技术人才。 电子信息工程专业教育教学改革的目的是:通过加强本科学生培养方案与工程实际的结合,注重应用型人才的培养,强化实践环节的训练,提高学生的动手能力。提供更多的机会,鼓励学生开展课外实践活动,实验室成为学生动手能力训练和技术创新的主要基地。 2就业目标 比较重点院校,我院学生的入学成绩显然较低,尤其高等学校扩招以后,进入我院学习的生源质量进一步降低,如何适应高等教育由“精英教育”向“大众教育”转变,培养符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的应用型技术人才,是我们面临的、急需解决的重大课题。 经过对我院电子信息工程专业的毕业生就业情况的分析发现,我院毕业生的就业主要集中在全国大大小小的IT公司、弱电公司、设计院等部门,大多数学生从事工程设计、技术开发、系统运行与维护、技术支持等工作,因此就业单位对学生实践能力的要求较高。针对这样的就业目标,我们对本科专业的培养计划和教学大纲做出进一步调整,基本要点是:强化电子电路的设计能力;增设选修课程,拓宽知识面;依托我校与建筑相关的专业,设置智能建筑专业方向;开设其它实践性较强的课程,特别强调电子综合设计能力的培养。同时,引导学生积极开展课外科技实践活动,参加各种科技比赛。从而扩大了我院电子信息工程专业的毕业生就业面。 3专业特色建设 处在建筑类一般本科院校的电子信息工程专业特色建设,不仅要注重符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的工程应用型技术人才的培养,还应注重结合建筑类院校的特点和优势,形成自己独到的专业特色。 3.1智能楼宇控制专业方向的设立 建筑院校的电子信息工程专业如何体现它的专业特色,我们认为应紧紧依靠建筑院校的特点和优势,设立与建筑相关的专业方向。1998年我们在98级电子信息工程专业设立智能楼宇控制专业方向,如表1所示,经过几年的建设,已基本成熟。智能楼宇控制(既楼宇自动化系统)属智能建筑范畴。智能建筑是以建筑为平台,综合应用现代计算机技术、电子技术,网络通信技术及电气技术等方面的先进技术,使建筑物成为具有远程通信功能、办公自动化功能和建筑物自动化功能的建筑。实现建筑物自动化功能的系统称作楼宇自动化系统(或称建筑物自动化系统,简称BAS)。楼宇自动化系统的含义是将建筑物内的各种机电设备以集中监视、控制和管理为目的,构成的一个综合系统。智能楼宇控制专业方向适应了现代建筑电气行业的迫切需要,满足了建筑电气行业中从事产品开发、系统集成、工程设计、施工、监理和物业管理人员对相关知识的需求。近几年,该专业培养的学生供不应求,且大部分学生被分配到建筑行业。 3.2学生能力的培养 培养工程型应用人才的总体特征是“能设计、会操作、懂管理”,综合素质高、实践能力强、有创新精神。实践教学是培养工程应用型人才的关键环节。对此,我们除了加大实践性教学环节,还对实践性教学环节进行一系列的改革。 (1)建立新的实验教学模式,激发学生创新思维 根据实验教学基本内容整体优化实验教学选题,重组实验教学,增加独立的综合实验课程,构建新的实验教学体系。整合实验室和实验教学设备,最大限度地提高现有教学设备的使用率。激活学生的创新思维,使他们能从实验中领略各专业学科之间的最本质的联系和内在规律,更有利于学生知识的综合运用和创新能力的培养。如电子信息工程专业增设信息电子技术综合实验和智能楼宇控制综合实验课程,其中信息电子技术综合实验涵盖:《ComputerControlTechnology》、《DSPTechnologyandApplication》、《单片机原理》、《嵌入式系统》等课程的实验,智能楼宇控制综合实验涵盖:《智能建筑设备》、《安全防范》、《电气控制与PLC》、《电缆电视技术》、《智能建筑及小区总体方案设计》等课程的实验。同时,由学生参与组建我院“智能建筑实验室”的建设,目前,“智能建筑实验室”已正式批准为安徽省高等学校省级重点实验室。同样,其它信息类专业根据各自专业特点,增加相应的综合实验课程。 中国论文联盟-(2)因材施教,以“优生导师制”促进创新人才脱颖而出 为加快电子信息工程专业的研究和高层次人才培养。挑选优秀学生,创建各种人才创新基地班,并配备具有丰富实践(工程型)的老师作为他们的导师,指导他们有针对性地学习某些科目,或直接进入老师的科研课题组,接受科研能力的训练,接受创新意识的熏陶,进行特色培养,以充分发挥高校在人才培养、学科建設和科学研究等方面的优势,同时积极开展理论研究与新产品、新技术的研发,最终将基地建设成为集教学、研发功能于一体的创新人才培养基地,在信息类人才培养领域起到示范、辐射作用。由于采取因材施教,近年来,我们取得如下成果:培养的学生,分别获得“全国大学生电子设计竟赛二等奖一项”、“全国大学生电子设计竟赛安徽区二等奖一项”、“西蒙杯征文竞赛(智能建筑)二等奖一项”、“中国智能机器人大赛银奖一项、铜奖一项”。 (3)开设综合课程设计,体现职业培训技能 我国经济社会的快速发展既需要科学家,也需要工程师,但大量需要的是工程师。为提高学生的工程设计能力,在原有的毕业设计的基础上,开设部分综合课程设计。如电子信息专业开设信息电子综合课程设计和智能建筑综合课程设计等。综合课程设计覆盖工程训练的各个环节:需求分析,系统设计,系统实现,系统调试,系统测试与性能评估;既培养工程能力,又积累工程经验。职业化素养训练应训练学生工作的规范性,综合课程设计引入一定的工业界规范与标准来进行学生职业化素养训练,同时,包含一定数量的符合工业界需求的辅助工程工具的使用训练。 4结语 我们还在计算机科学与技术、通信工程等专业开设与建筑相关和能力培养方面的课程。信息类专业开设与建筑相关的专业方向,是我院在教学方法和人才培养模式等方面所进行的一次探索和创新,并且取得了良好的效果。充分发挥了高校在人才培养、学科建設和科学研究等方面的优势,同时积极开展理论研究与新产品、新技术的研发,最终为社会培养出综合素质高,适应能力强的有用人才。电子信息工程专业体现建筑内涵,是建筑类高校的优势和特色,是其它类型的高校无法比拟的,是电子信息与建筑两大学科相互渗透的具体实现。它所培养人才,将会占领它所独有人才市场。 电子信息专业论文:电子信息工程专业教学改革论文 [论文关键词]电子信息工程教学改革探讨 [论文摘要]为在高等院校培养面向21世纪的电子信息工程专业人才,对教学进行改革势在必行。根据电子信息产业的发展对电子信息工程专业技术人才的要求,结合目前高校电子信息工程专业教育的现状,提出了高等院校电子信息工程专业的教学的改革设想与建议。 一、引言 近几年来,电子信息工程专业是社会需求旺盛的热门专业,其招生规模迅速扩大,在这种生源充足、社会需求旺盛的一派大好形势下,我们清醒地认识到,电子信息技术发展日新月异,如果不能及时改革课程结构,更新教学内容,改善实验手段,教学质量就无法保障。近几年的教学实践告诉我们,必须解决以下带有根本性、战略性的问题:(1)办学规模与教学质量的问题;(2)专业雷同与办学特色的问题;(3)专业宽口径与人才多样化的问题;(4)与上述相关的教学组织运行的问题。只有解决好上述问题,才能使高校的电子信息工程专业在人才市场的竞争中立于不败之地。 二、在目前的电子信息工程专业的教学、实验中,主要存在以下几个方面的问题 1.理论课内容陈旧、授课手段单一,实践内容少,与迅猛发展的现代电子技术严重脱节。大多以理论课讲授为主,学生动手实践机会较少。课程内容陈旧,主要是《模拟电子技术》和《数字电子技术》等课程,讲课内容以模拟单元电路和中、小规模数字集成电路为主,与目前IT产业大规模集成电路器件高速发展和应用的趋势严重脱节。讲课效果较差,学生普遍感觉“学习的知识实践中用不上,实践中需要的知识没学过”。 2.各门课授课内容之间缺乏有机联系,缺乏一个统一明确的目标。有的课理论太多与现代技术联系不紧密,有的课内容与其它课有重复,从总体来看,培养目的比较分散。 3.一方面授课的内容与最新发展的技术严重脱节,一方面教师尤其是青年教师的知识结构得不到优化和充实,易造成老师不敢多讲,学生不愿多听、动起手来什么都不会的恶性循环局面。 4.实践环节内容手段比较单一,实践环节只让学生了解及掌握最基本的东西,在综合能力培养方面、在实际问题解决方面、在创新性方面缺乏必要的内容。 在这种情况下,进行适应时代需要的电子信息工程专业建设,是培养现代电子专门人才迫在眉睫的需要。 三、教学改革的具体建议 (一)以提高技能水平为教学优秀,采取多种实践教学方法 实践教学的教学方法要根据教学内容的不同而有所不同,不能采取一成不变的教学模式。我们把实践课题分成不同的课程类型:项目中心类型、任务中心类型、问题中心类型、训练中心类型、体验中心类型、案例中心类型和复合类型等。例如单片机的实践训练就采取“任务中心”、“训练中心”和“项目中心”相结合的复合型教学方法,以完成一个实际课题为中心,带动训练和项目,学习相关知识。电子产品工艺训练则采取训练中心的教学方法,从元器件的测量、元件的装配、元件的焊接、电路的调试、电路的维修等工艺进行反复强化训练,通过大量的实践达到提高学生的技能水平和熟练程度。对实践课程的考核方式也要相应改变,强调进行素质考核与技能考核,减少知识的记忆力考核。实践类课程的笔试一律开卷考核,允许学生使用任何工具和仪器。有些实践课程可以进行分段考核和实时考核。 (二)加强师资队伍建设 为了更好地培养电子类应用型本科人才,师资队伍建设是关键。没有一支符合高等教育要求的师资队伍,即使有好的教学计划和一流的实验实训设备,也实现不了培养合格的学生的目标。打造一支教学效果好、科研能力强、实践经验足、师德高尚、结构合理的“双师型”师资队伍,是电子信息工程专业师资队伍建设的重要任务。(三)注重计算机技术和电子信息工程专业基础知识的融合 计算机技术的发展已使得计算机技术成为各学科专业不可缺少的工具和重要组成部分,其中电子信息工程专业与计算机技术联系最为紧密。电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成,对学生使用计算机的能力、利用软件和硬件技术开发应用计算机技术的综合能力要求很高,其本科教育中计算机基础教育的基本任务就是培养学生操作使用计算机的能力和开发应用计算机的软件设计能力。因此,学生应具备较强计算机应用方面的理论知识和实践能力,除了会使用已开发的软件包外,还应对已有的软件包进行二次开发或直接利用某种高级语言进行设计开发,也能从事控制电路、接口电路等方面的设计与调试工作。因此,电子信息工程专业计算机基础尤为重要,学生的计算机能力关系到能否达到培养目标、能否适应电子信息产业对人才的需求。电子信息技术和计算机技术结合十分紧密,在电子信息工程专业的专业基础课和专业课程的教学中,计算机的内容虽有独立性,但在很多情况下已很难将计算机技术单独分离出来,其和计算机技术结合十分紧密,并逐步走向融合。因此,在电子信息工程专业的课程设置和课程内容衔接中,必须注意到这种融合性,在专业基础课和专业课的理论及实验教学中多结合计算机技术。例如,在《信号与系统》、《数字信号处理》等课程实验中可让学生自己编程处理,只有这样才能获得很好的计算机教学效果。 (四)建立实验教学质量的监控和评估机制,强化开放实验教学的组织与管理,确保开放实验教学质量。开放实验教学管理的好坏直接影响最终的教学效果。在开放实验教学过程,既坚持“以学生为本,自主学习”,满足学生课内外的要求,又及时给学生提供正确的引导。对于课程内规定完成的实验,要采用提前集中授课的方式,让学生完成预习后,在网上预约实验时间。计算机管理系统及时为学生排位,根据学生的实验记录各种相关信息,供教师和学生查询。针对开放实验后可能会存在学生抄袭实验数据、实验报告等问题,要建立实验教学质量的监控和评估机制。具体构思为:学生进入实验进行课内实验时必须通过预习检查(可通过预习检查课件进行);基础实验教学过程实现网络化管理;值班教师对学生的实验质量进行随机抽查;加大实验报告的比重;采用答辩和集中进行操作考试相结合的考核方法,确保开放实验教学的质量。 (五)以素质教育为优秀,坚持可持续发展观,大胆进行全面教学改革 可持续发展是一种新的发展观,教育在可持续发展战略中占据极其重要的地位。一方面,教育改革与发展的各种问题,从发展战略、培养目标、专业设置到教学内容、课程体系、教学方法、教学管理,都可以从可持续发展的观念和原则得到启发;另一方面,在对大学生实施素质教育的过程中,必须把可持续发展的观念、知识、能力、行为,作为文化素质教育的重要组成部分。从可持续发展的理念和原则与实施素质教育出发,高等教育和教学改革就可以在面临和解决经济体制转变、高等教育大众化到来的一系列问题时,少走弯路。在实践教学改革中,可以给学生选择学习的更大的自主权,使学生相对独立地进行实践,扬其所长;在改革传统的考试方法时,以考评综合实践能力为主,用实验操作、完成设计课题等方法考核学生,促使学生真正为提高能力而学。 电子信息专业论文:电子信息专业课教学探讨论文 摘要对于电子信息产业来说,技术创新是产业保持持续发展的重要源泉,因此,电子信息专业课教学应以培养创新精神、研究能力和实践能力为目标。研究性学习是一种以学生为主、主要培养学生创新性的新型教学模式,从学习目标、学习内容、学习策略、学习评价等四个方面,对电子信息专业课研究性学习加以设计。 关键字研究性学习电子信息专业课创新性 1引言 当前信息社会发展与国内素质教育改革要求大学生能够灵活应用专业知识解决实际问题与创造新知识,并且具备相当的终生学习能力。传统的教师传授、学生接受式的教学与这些要求是有距离的,在这样的教学方式下,学生容易产生厌学情绪,在高年级的选修课中到课率普遍不高,其原因在于经过低年级基础课程的教学,学生对学习已经产生了不同程度的逆反心理,并且具有了强烈的自我意识和表现欲望,因此不再满足于学习内容在师生之间的机械移位。帮助他们利用已有的专业基础知识去主动学习、自主学习,是改善教学效果的重要渠道。 所谓研究性学习,指的是学生在教师指导下,根据各自的兴趣、爱好和条件,选择不同研究课题,独立自主地开展研究,从中培养创新精神和创造能力的一种学习方式。这种学习方式的突出特征是坚持学生在学习过程中的自由选题、自主探究和自由创造,与以往学习方式相比,研究性学习更有利于培养学生的创新能力。 党的十六大报告指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。”对于电子信息产业来说,技术创新更是产业保持持续发展的重要源泉。因此电子信息专业课教学应以培养创新精神、研究能力和实践能力为目标,它强调让学生通过研究性学习,提出问题,收集材料,对研究性课题进行探索、分析、研究,最后基于问题解决模式,在实践操作中培养学生科学的态度和价值观以及创新精神、创新思维、创造能力,并学会解决生活中与电子信息技术学习有关的实际问题。 2研究性学习的内涵及积极意义 研究性学习是在教学过程中创设一种类似科学研究的情景或途径,让学生在教师引导下,从学习、生活及社会实践中去选择和确定研究专题,用类似科学研究的方式,主动地去探索、发现和体验。同时,学会对信息进行收集、分析和判断,去获取知识、应用知识、解决问题,从而增强思考力和创造力,培养学生的创新精神和实践能力。 研究性学习的重心是学习而不是研究。学校毕竟不能等同于科研机构,没有必要的研究设施和科研经费,只要通过研究性学习能提高学生的实践能力,培养学生的创新精神就基本达到了教学目的。 研究性学习的优秀在于促使学生通过与研究相类似的认知方式和心理过程来进行学习,其根本目的不是预期的研究成果,而是预期的学习结果。通过研究性学习,学生的综合知识、综合能力能得到提高,实践能力和创新能力能够得到培养,因此可以说研究性学习弥补了传统教学模式重学科知识传授、轻能力培养的缺陷。 研究性学习有利于培养并发展学生的主体性。我国近10年来进行的主体性教育实验证明了学生发展的优秀是他们主体性的发展。培养发展学生的主体性就成了教学的重要目的。在研究性学习中,学生可以自己选择课题,自己设计研究方案,自己调查并得出研究结论,体现出他们是教学的真正主体。 研究性学习有利于使人类主体的智力资源转化成个体的智力资源。以什么样的方式认识世界,与学生时代所形成的学习方式是密切相关的。我国传统教育的学习方式是接受学习,不能很好地将人类智力资源转化成个体的智力资源,研究性学习可以弥补这一不足。从实践方式看,传统教学主要是演练式、实验式,不利于学生的发展,而研究性学习是一种以问题为中心的主动认知、主动实践的学习活动,是一种认识—验证—体验的过程。研究性学习提供给学生的是一种主动、愉快、积极的体验。 研究性学习有利于培养学生可持续发展的能力。学生是否有可持续发展的能力主要取决于三个因素:是否学会了学习;是否具有健康的社会感情;是否具有创造性精神。研究性学习有利于学生这三种能力的形成。 研究性学习有助于学生养成良好的治学之道、知晓做人之理。治学之道与做人之理是紧密相关的一个问题。学生的做人之理的形成需要他们治学之道的支持。研究性学习可以培养学生实事求是的精神,培养学生严谨务实的良好作风。 3研究性学习是高等教育的内在需要 传统的课堂教学主要的弊端在于:因材施教的原则,在班级集体教学活动的前提下难以实施;以语言讲述为主的表达方式,使得某些教学信息的传输与接收遇到困难;以教师为主体的课堂教学不能充分体现学生的作用,学生学习缺乏主动性,没有创造力;传统课堂教学,教师总是在进行重复性劳动,教学强度非常大。这样教师就无法从繁重的教学任务中脱身来进行研究工作。 高层次创造性人才 肩负着中华民族振兴的历史使命,研究性学习是培养和造就创新人才的重要手段。如何提高教学水平和科研质量及取得创新性成果,国内外的成功经验表明,实行加速创新的研究性学习是必由之路。 现代社会科学技术的迅猛发展,要求高校培养出来的人才不仅具有渊博的科学知识,扎实的专业技能,更应具有发现问题、解决实际理论问题和实践问题的能力。这光靠知识的传授显然是不能实现的。而且把科学研究引进教学过程,在教学过程中渗透对大学生的科学研究训练,这是高校教学的特点。研究性学习有助于教学和科研的有机结合,有助于大学生在模拟“问题情景”中通过研究和探索去获取新知识,产生创造性成果。 研究性学习具有开放性和多元化,强调系统性的实践,在科研实践中发挥自主性潜力,因而满足了形成创新精神和产生创新成果的主要因素。研究性学习对创新的形成起催化促进作用,大学为研究性学习提供了现实舞台。研究性学习的实践策略中还包含有课题组研究的形式,强调课题组集体的合作和配合,这种协作精神的锻炼对后续的科学创新有积极的影响。研究性学习不仅能让学生在研究中学到知识,而且在研究的过程中,学生的组织能力、协调能力等的锻炼是传统学习方式所无法比拟的。 研究性学习有助于弥补大学生的先天不足,可以给他们一方容量极大的“用武之地”,给学生自主活动的时间和空间,极大地发掘学生科学研究的潜质。通过参与研究,学生的思维方式会发生很大的变化:从被动思维发展到主动思维;从单一思维发展到多元思维;从平面思维发展到立体思维;从静态思维发展到动态思维;从封闭思维发展到开放思维。因此,学生敢于面对挑战,勇于提出独立见解,潜能会得到充分挖掘和开发,为进行科学创新奠定基础。 研究型教学使得考核结构发生了变化,适当分离基础内容考核和创造性的考核是必要的科学的考核制度,有利于公平的办法都会受到学生的欢迎和支持。目前研究型教学已经受到了广泛的关注和欢迎。在解决了认识问题以后势必有更多的学校、老师会去作进一步实践。在打破一校一课的局限以后,如何因人而异、因地而异摸索出合适的形式,确定合理的目标和工作量是我们乐意看到的。可以相信研究型教学将会对教学质量的实质性提高起示范作用。 4电子信息专业课教学中研究性学习的设计 (1)学习目标的设计。在研究性学习中,教师首先要组织学生从电子信息专业所涵盖的通信信号处理、图形图像处理、语音信号处理、多媒体技术以及DSP技术等领域中选择和确定他们感兴趣的研究专题,去发现问题和提出问题。在研究性学习中,问题是学生学习的重要载体,学生在解决问题的过程中会涉及多种知识,这些知识的选择、积累和运用完全以问题为中心,呈现横向的、相互交叉的状态。 研究性学习是课程教学的互补,专业课程教学重视学生对电子信息技术基础知识的理解和掌握,而研究性学习则不以系统电子信息技术学科知识的传授为追求,它是以学生个性发展的需求为出发点,以电子信息学科教学欠缺和研究性学习自身所长为主要追求。 (2)学习内容的设计。研究性学习主要不是学习书本知识,而是强调动手动脑的实践过程,特别是电子信息专业更强调学生的动手能力,它不能依靠教师传授知识和技能,而是强调学生自主学习的行为与过程。当前教学中学生学习方式基本是接受性学习,它适用于事实性知识、技能性知识、规律性知识的掌握,但对于策略性知识、价值、态度和情感类知识的学习往往不能奏效,这些知识的学习只有通过自主性学习,才能内化成学生自身的经验体系。在研究性学习中,正是通过创设类似科学研究的情境,让学生自主的探究、实践、发展和体验,从而培养学生的科学精神、创新思维以及分析问题、解决问题的能力。因此,研究性学习的具体内容便可以在相当宽泛、相当灵活的范围之内加以选择,这符合电子信息专业覆盖范围广的特点。 研究性学习内容的具体选择和设计,主要是体现研究性学习的学习目标和学习原则,没有一定要达到的绝对标准和程度,而是视学生和学校的具体条件灵活处置把握。学生可以根据自己的兴趣和爱好,在通信信号处理、图形图像处理、语音信号处理、多媒体技术以及DSP技术等领域中选择方向,这些选择都是合理的,都能够有效地体现和达到信息技术研究性学习的目标,没有高低之分。 (3)学习策略的设计。研究性学习中学生的自主学习策略主要包括:自主制定学习计划,确定分工、活动方式和方法选择研究或调查对象;进行查询资料、操作与制作等活动;汇集、交流学习成果等。实现电子信息技术研究性学习中学习的自主性,不仅要求教师要从思路、活动空间和时间上向学生提供必要的条件,以实现学生的自主选择、自主安排、自己组织学习活动的目的,同时还要求教师不必拘泥于课堂教学或其他程序规则的限制,自主安排学生的学习活动。 (4)学习评价的设计。评价是为决策提供信息的过程,研究性学习的评价是指,在 研究性学习的过程中系统地收集信息,根据学习目标的要求,对学习中所引起的学生认知行为上的变化,在定性、定量的基础上进行价值判断,为研究性学习的决策提供信息的过程。 一个完整的学习过程,总是呈现出种种阶段性结果,它们既是总结果的分支,同时又是学生在学习中预测总结果的反馈体。研究性学习的评价就非常重视阶段性结果评价,即在研究性学习的各个阶段,设定考查学生的不同能力:在课题设定阶段,考查学生设定课题的能力;在收集相关资料、调整研究方案阶段,考查学生的信息收集能力;在开展课题研究阶段阶段,考查学生的课题探究能力;制作成果检查,考查学生的动手能力、创新性、创造能力;在自我评价阶段,考查学生的自我评价能力;总结、汇报、交流阶段,考查学生的综合表达能力等。 5结语 电子信息专业学生正在面对迅速变化和激烈竞争的市场,需要他们具备创新能力和良好的终生学习能力,在专业课中通过设计基于研究性学习的教学策略,教会学生学习,特别是学会思考问题以及分析和处理教室以外的实际问题,会使他们受益终生。 电子信息专业论文:专业教学的电子信息论文 1优化专业课程体系 基于CDIO理念的电子信息专业教学改革首先应优化专业课程体系。在教学内容的设置上,重视专业理论知识的同时,注重人文知识的普及,也需兼顾文理交叉和渗透,专业课程与基础课程的交叉和渗透。采用“理论必修课程+基本电子技能实践课程+专业项目实践能力培养课程”的电子信息专业一体化综合课程体系模式对课程体系进行优化。首先,建立“学科专业基础+通识基础”的必修课程结构体系。以培养学生道德素质、身体与心理素质、团队精神,广博的知识结构体系,扎实的专业知识,多元的科学思维方法。这些课程包括思想道德修养与法律基础、大学英语、体育、计算机基础、大学语文等通识课程;高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、数学物理方法、电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、电子技术综合实验、微机原理与接口技术、单片机原理及应用、信号与系统、EDA技术及应用等学科专业课程。第二,设置基本电子技能实践课程,建立以基本专业技能培养为中心的基础实验教学,专业实践教学课程模块和以综合技能和创新能力培养训练为中心的实践教学模块。结合理论课程,使学生逐步掌握常用元器件,电子设计基本工具应用,电子电路的运行规律,电子组装,专题设计,电子系统设计的基本方法。通过这些基本电子技能实践课程的设置建设,循序渐进培养学生实践创新能力,提高学生专业基本技能素质。第三、设置专业工程项目实践能力培养课程。对企业和业界需求进行充分调研,特邀业界著名企业合作,共建实验、实训基地;校企联合设计教学大纲与课程计划,开发工程实践项目;并基于真实工程环境,让学生循序渐进参与工程实践项目研发的全过程,积累工程实践经验,实现与企业“零距离”的结合,以提高学生就业竞争力。同时全面开放实验室,为学生提供常用实验仪器,鼓励学生开展科技活动、参与教师科研项目。进行各种电子设备功能开发设计、鼓励学生参与电子设计大赛、挑战杯竞赛等。培养学生分析问题、解决问题的能力以及实践动手能力和主动探索精神,增强工程实践能力和综合素质。 2强化教师综合能力,创新教育教学方法 教师作为人才培养的实施者,应当具有较强的专业综合能力。因此,基于CDIO的电子信息专业教学对教师提出了更高的要求。从人才培养模式构思角度,教师应当具有扎实、宽广专业知识,了解本专业的发展现状以及未来发展方向,以完成人才培养总体方案的设计。作为工程项目实施过程的监控者,需要教师及时指导学生发展,评价学生能力培养完成的质量,这都要求教师具有更加全面的知识、丰富的工程实践实施经验以及更高的责任心。另一方面,为更好地实施CDIO工程教育理念,应组建稳定的指导教师团队,根据不同年级、不同时期的学生有针对性地制订目标任务、指导计划、措施方法,使学生在学习过程中体验到成功的快感,甚至理解工程技术的经济价值[5];建立教学质量网络信息管理平台,强化过程管理;推进知识的传授者变成了知识的构建者,实现全程、全员、全面的育人。创新教育教学方法成为电子信息专业教学改革的另一项重要内容。创新教育教学方法首先在讲授应用理论与工程技术类课程时,可引入项目、案例以及现场教学等方法,通过理论知识与企业实际项目相关联的学习化被动为主动,激发学生的学习兴趣,并将学生课堂参与、课堂反馈、教师传授知识系统性和知识更新性等作为评价标准;定期邀请相关企业的专业人士围绕某一工程技术应用领域举办针对性强的知识讲座或专题研讨会,承担工程实践性较强课程的教学任务,以强化企业联合办学的积极性和参与度。第二,推进本科生导师制,以项目的形式将课题布置给学生,由学生在课堂上阐述项目的研究方案、技术路线、可行性以及研究预期成果,教师对学生成果进行讲评,将课堂教学由传统的教师主导型转变成学生主导型。通过项目的设计、构思、实施过程进一步培养学生的工程推理和解决问题的能力、实验观察、数据分析、发现知识的能力和综合思维能力。 3推进大学生创新性实验计划和科技创新项目实施 实施大学生创新实验计划和科技创新项目是推动创新教育体系建设和工程实践能力培养的重要途径。大学生创新实验计划和科技创新项目也是基于当前大学教育现实的、可操作性强的、探索构建创新教育体系的一种重要方式。大学生创新性实验计划不但是一个全新的高校教学形式,也是一个综合性的教学活动,更是一个牵涉到方方面面的系统工程。推进大学生创新性实验计划和科技创新项目实施首先应当促进形成一支富有创新精神和创新能力的指导教师队伍。教师根据每个学生的具体情况循序渐进地安排他们的学习和创新实践。使学生在经历创新项目的实践中,按照项目的进度安排,在不同阶段实现与项目相关的各种技能都得到明显的提高。只有这样,才能使参与项目的学生从中感受到创新的乐趣,获得挑战自我的成就感,从而增强不畏常规、敢于超越、继续创新的意识,增强完成项目任务的毅力。第二、注重大学生创新实验平台的建设,平台是创新实验环境的重要组成部分,良好的创新环境才能激发学生积极参与申请创新实验计划项目。通过这些平台的建设以及项目资金支持为学生广泛开展科研创新训练等活动提供良好的硬件条件。第三、在课程教学中,渗透科研思维和方法。老师课堂上可以适当地介绍相关课题的研究内容、进展、所取得的成果以及存在的问题等,引出一下值得深入研究的方向或角度,逐渐引导学生独立思考,为他们参与申请大学生创新项目计划做些前期的铺垫和鼓励;老师在传授理论知识的同时同,也可将相关领域课题研究最前沿的专业知识和理论及时传递到课堂上让学生有目的地吸收,令学生知识、思维和意识紧跟社会前进的步伐。 4结语 基于CDIO工程教育理念优化了电子信息专业的课程体系,对创新教育教学方法,推进大学生创新性实验计划和科技创新项目实施进行了教学改革研究。构建了基于CDIO的“理论必修课程+基本电子技能实践课程+专业工程实践能力培养课程”的电子信息专业一体化综合课程体系。教学改革同时也要求强调教师综合能力,创新教育教学方法,大力推进大学生创新性实验计划和科技创新项目实施。通过教学改革实践可有效培养学生的创造性、思维能力、实践应用能力和团队协作精神。将CDIO教学理念融入到创新教育教学方法中,逐步完善了具有应用型特色的电子信息专业工程人才培养模式和教学方法。 作者:张光富张学军单位:湖南城市学院通信与电子工程学院 电子信息专业论文:电子信息类专业计算机网络论文 1实验教学内容和形式的研究 为提高实验教学的质量,针对以上存在的问题,笔者从实验教学的内容和形式两方面对计算机网络实验教学进行研究和探索。结合计算机网络课程自身的特点,利用电子信息类专业有限的实验条件,在传统的验证型实验的基础上增加了操作型实验、设计型实验和研究型实验。在实验内容的安排上力求循序渐进,先通过对基础原理的验证型实验和操作型实验来加深对网络原理和技术的理解,提高学生的实际应用能力,进而逐步涉及难度较大的设计型和研究型实验。 1.1验证型实验优化和整合传统的验证型实验,将验证型实验分为初级验证型实验和高级验证型实验。主要用于帮助学生理解网络基本概念如协议、数据帧和算法等,观察和评价网络性能指标。初级验证型实验主要利用网络协议分析工具截获网络中传送的数据包,验证网络上数据包的基本结构,通过观察分析数据包的传送认识和理解协议的运行机制。高级验证型实验依托网络仿真软件进行,首先由教师给出实验的仿真优秀源代码,学生根据教师的讲解及关键部分的提示对网络仿真脚本做相应的修改后运行,利用网络仿真软件中的可视化工具观察网络协议运行过程的动画演示。在高级验证型实验中学生还可以通过修改某一参数观察网络各性能指标的变化,分析比较仿真结果,领会协议和算法的含义。以Wireshark软件抓取网络上的数据包为例实现初级验证型实验。该实验的硬件配置要求比较低,配备网卡的PC机和局域网环境即可,操作系统Windows2000或者XP都可以。通过Wireshark软件抓取网络上的数据包,可以得到封包的详细信息[3],如物理层的数据帧概况Frame、数据链路层以太网帧头部信息EthernetII、互联网层IP包头部信息InternetProtocolVersion4、传输层TCP的数据段头部信息TransmissionControlProtocol和应用层的信息HTTP协议HypertextTransferProtocol等。学生可以通过每层捕获的数据包清楚地验证数据包头部信息的嵌套,数据帧或包的格式,进而理解网络协议分层的意义。为了提高学生独立分析能力,而不是被动验证所学知识,可以用Wireshark捕获到的实验数据分析TCP/IP连接的三次握手情况,识别Wireshark截获到了三次握手的三个数据包。高级验证型实验中的网络仿真软件目前使用较多的有OPNET、Matlab、NS2和OMnet++等。由于NS2是开放源码的网络仿真平台,不需要额外付费,可以运行在Linux或Windows操作系统上,能够在计算机网络各个层次上模拟网络运行,并支持目前计算机网络教材中出现的大多数有线和无线网络协议,所以可选择NS2作为高级验证型实验的主要软件工具。以NS2为网络仿真软件的高级验证型实验的硬件配置要求比较低,配备网卡的PC机。如果现有实验室的PC机已有Windows系统,又想在Linux下运行NS2仿真,可在PC机的现有操作系统上安装虚拟机,虚拟机上再安装Linux操作系统运行NS2即可。在运用NS2做高级验证型实验时,重点是验证网络协议或算法的动态运行和变化过程。由教师给出TCL脚本实现对模拟仿真场景的产生和控制,并对关键控制部分进行详细讲解。学生依据图1所示实验流程完成实验。在这个实验阶段,学生一般不具备独立编写网络控制脚本的能力,对NS2网络仿真软件使用不熟练,所以学生主要是观察和验证已有网络协议的运行过程,修改关键网络仿真参数,通过观看动画演示和分析NS2的跟踪记录文件,得到网络性能如何变化,深层次领会网络协议和算法。 1.2操作性实验为提高学生的动手能力,突出电子信息类专业注重学生实践能力的培养,可在传统网络实验的基础上增加操作性实验,适当购置一些计算机网络实验的硬件设备,如双绞线夹线钳、双绞线测试工具、小型路由器、网络检测设备等,针对性地开设一些必要的计算机网络硬件实验,如网络线缆的制作与测试、网卡等一些常用设备的安装、设置及使用,路由器的设置、小型局域网的配置等。操作性实验不仅能增强学生实际操作能力,还能激发学生的学习兴趣,真正达到学以致用的目的。操作性实验包括3个步骤:①布线实验。主要是掌握双绞线的制作与连接,使学生明白双绞线与直通线的不同点,能够使用测试仪测试网线,制作出合格的双绞线[5]。②组网和建网实验。主要是掌握如何利用小型路由器、PC机和在步骤①做好的网线连接形成一个小型局域网。通过这一步实验,使学生能够掌握路由器的基本配置、路由器的级联方法、理解冲突域的概念等。③测试和管理网络。主要是掌握常用网络测试命令的应用,如Ping命令、Tracert命令、ipconfig命令等。对学生在步骤②中组成的一个网络运用基本的网络测试命令进行网络测试和管理。在传统的计算机网络实验中,常用网络测试命令通常都放在验证型实验中,学生实验的目的性不强,通常是把每一个测试命令敲一遍看看结果就结束实验,大约20分钟不到就可以完成,实验的效果不佳。将基本网络测试命令的运用放在操作型实验中,可让学生有针对性地对自己布线和组网成功的网络进行测试,检查网络是否连接成功,如何通过命令修改网络配置等。这样学生做实验的兴趣比较浓厚,也达到学以致用的目的。在操作性实验结束之后建议学生在家里组建自己的有线或无线小型局域网通过ADSL上Internet,也可以鼓励学生实验在笔记本上配置无线AP(接入访问点),手机接入WiFi的方法,进一步巩固实验内容。 1.3设计型实验电子信息类学生一般要具备一定的网络应用软件开发能力,因此设计性实验是电子信息类学生计算机网络实验不可缺少的一部分。设计性实验的主要目的是让学生能够编写简单的网络通信程序,掌握网络基本编程技巧。计算机网络课程通常在电子信息类专业的大三和大四开设,此时学生一般都已熟练掌握一门程序设计语言,如C语言和Java语言,学生具备顺利掌握网络编程技巧的基础。设计性实验的主要内容是用Socket套接字进行网络程序设计,让学生能运用Winsock提供的API函数接口进行面向连接或无连接的网络程序设计,实现网络数据传输。通过该实验学生可掌握Socket编程的基本方法,进一步深入理解UDP及TCP协议的工作原理,初步掌握TCP和UDP方式的网络编程模式。传统的计算机网络设计性实验通常是侧重网络应用层通信的设计,即实现网络聊天程序,FTP客户端/服务器端程序开发等[6]。电子信息类专业要求学生掌握一定的网络底层通信技术,因此其计算机网络设计性实验需要侧重网络底层的通信实验。针对电子信息类的专业特点,设计型实验主要包括3个部分:①基于Socket的异步串行通信设计。电子信息类的课程设计中会大量用到串口通信测试,可以让学生设计基于Socket的异步串行通信,通过这部分实验不仅让学生了解串口通信的原理,而且有利于学生掌握基本的Socket编程方法。②基于原始套接字的通信设计。电子信息类专业在进行硬件设计特别是嵌入式开发时,通常要对网络的数据链路层和IP层进行开发,而原始套接字可以用来处理数据链路层及IP层数据。这部分实验可以让学生自己设计Ping程序,完成数据链路协议设计和修改等。③基于流式/数据报套接字的客户/服务器通信设计。这部分实验是传统的计算机网络设计性实验的主要内容,目的是让学生掌握基于TCP和UDP方式的网络通信设计,如设计FTP客户服务器程序。 1.4研究型实验研究型实验主要对学有余力的学生利用课余时间进行的自主研究实验,采取2~4人为一组的形式,旨在提高学生运用所学知识解决实际问题的能力,以及培养学生的团队协作能力。在高级验证型实验中学生已对网络仿真软件有了一定的了解和熟悉,通过高级验证型实验学生能了解网络协议的动态工作工程,分析网络性能。研究型实验可以在高级网络验证实验的基础上进一步让学生深入了解如何修改和设计自己的网络协议,并观察、测量和比较其性能的变化。以NS2网络仿真软件为例,图2给出了NS2的网络仿真模型,由上至下可以针对网络层、数据链路层(包括介质访问控制层)和物理层分别展开研究。(1)在网络层上,重点研究动态路由。在有线网络环境中,研究动态路由的路由信息更新过程。以距离矢量算法的动态路由为基础,研究当链路状态发生改变时,静态路由和动态路由之间的差异。在无线网络环境中,在分析无线Adhoc网络路由协议(如DSDV、AODV以及DSR)性能的基础上,进一步修改和设计无线网络路由协议。(2)在数据链路层上,重点研究链路层协议。在研究以太网基本协议(如滑动窗口协议、停止等待协议、CSMA/CD协议等)的基础上尝试修改链路层协议以改善网络在某方面的性能(如吞吐量、延时、数据包投递率等)。(3)物理层上,重点研究无线传播模型和能量模型对无线网络性能的影响,从而为不同网络环境设计不同的无线网络的上层协议。 2结语 计算机网络是一门理论和实践结合非常紧密的课程,计算机网络实验教学具有十分重要的地位,电子信息类专业的计算机网络实验有必要独立设课,规范实验教学,并针对电子信息类专业培养目标更新实验教学内容,因地制宜地引入多种实验教学形式方法。通过实验教学内容和形式的具体实施,笔者完成了两个电子信息类专业教学班的实验教学任务,对比没有实施上述实验教学的班级学生,发现这两个班学生思维更加活跃,对计算机网络的基础理论掌握更加熟练。下一步,将重点考虑培养学生网络通信协议的独立开发能力和综合实践能力。 作者:李晓卉单位:武汉科技大学信息科学与工程学院 电子信息专业论文:技术专业实践教学与电子信息论文 1“实践-服务教学模式的体系”的建构 1.1体系定位确定活动的目标和具体任务,在教师指导下,学生参与操作,先自学,然后自己动手做,深入发挥学生的能动作用,发掘其探究的科学思路,提高学生的主动性。具体来说,负责课程开发实践的老师,组织安排练习,提供指导的具体问题,包括实践活动中需要的信息,实践活动完成的场所和其他对象确定。采取切实可行的研究对象,实践有两种表现形式:其一为模拟实践,即让学生拆卸检测学校退休的办公及教学设备。其二为是实际的做法,即学校运行操作和维护现有的设备完成实践教学。这两种实践形式,一方面可以提高学生的实践技能,使教学与实践实验之间的差距降低,另一方面也变相地增加了学生的毕业的就业比例。 1.2建立可行性的体系这个体系包含四个部分,第一,学生的实践诉求较强;第二,学校的实践教师队伍充实;第三,学校的退休办公设备和教学设备的数量足够用;第四,扶贫教学实践。学生应掌握相关的电子电路的基本理论和实验技术,熟悉电子设备的基本能力的分析和设计;掌握获取、处理信息的基本理论和应用的一般方法,具备基本的设计、集成、应用及计算机模拟信息系统的能力。 2实践教学过程 通过在模拟实践的舞台,让学生充分参与课堂教学的实践,主要包括以下两个方面:①从电子信息科学与技术大学的第二学期开始进行,在实践教师的指导下,学生通过查阅相关书籍的相关资料和网络,涉及到结构、功能和原理自学的原则控制肢体行为调查为基础的学习,掌握原理为目标的原则。②对理论知识的基础上,学生进行实际操作自己熟悉的设备,熟悉操作规程,控制过程的各种功能。通过教学活动的实践服务,其不单单提高了学生的实用技能,使得课堂知识得到了巩固和加强,学生的视野也得到了拓展,使他们的整体素质得到了有效提高。其次,学生通过在农村小学和中学教育的贫困支教过程,了解目前的人才在实践技术方面的不足,积极在农村中实施和应用技术实践,教导不仅支持教育实践,同时也为学生不断提高综合能力,为学生提供了良好的实践检验测试的机遇。 3评测实践教学效果 通过五个学期的实践教学活动,学生的能力是否有所提高,需要有一个很好的评价标准,并且这种评定要有可操作性,主要是定量分析。有些活动是要一定的记录的,如规章制度和各种实践活动报告书以及活动记录;实践技能则需要进行检测,一是可利用实验室现有的设备设置、处理问题,定量考核记分。二是利用第二阶段的实践-服务,对于前期实践的效果采用校内实践和校外实践来检验记录安排任务量和完成任务量的百分比,再加上学生自行提出问题、解决问题的能力和创新能力的评价点。 4结束语 通过五个学期的实践教学活动,学生的各方面能力都有进步,电子信息科学与技术专业的“实践-服务教学模式”值得我们进行研究实施。 作者:张丽玲单位:新疆工程学院 电子信息专业论文:电子信息工程专业人才培养论文 1明确专业培养目标 依据高等教育指导委员会制定的电子信息工程专业的培养目标,围绕学校人才培养目标定位,“方案”从始至终体现“具有创新意识、高素质、应用型”的人才培养思路,体现以学生为本,以毕业生社会需求和就业为导向的价值观,加强学生思想品德等通用素质和能力教育,注重培养学生的社会责任感,培养方式逐步体现精细化,差异化、个性化的特征。我校电信专业明确了自己的的培养目标:本专业培养德、智、体、美全面发展,具有扎实的电子技术和信息系统等方面基本知识,掌握分析、设计、应用电子设备及信息系统的基本技能,具备良好的沟通能力和团队精神等基本素质,能在电子信息行业及各级企事业单位从事设计、应用开发以及技术管理等工作,具有创新意识的高素质应用型人才。 2电子信息工程专业人才培养方案修订遵循的基本原则 2.1充分的调查论证 (1)召开学生座谈会,征集毕业年级学生及毕业后走上工作岗位学生对“方案”的修订意见,了解学生自身需求。坚持以学生的学为中心,处理好教与学的关系。(2)邀请用人单位参与“方案”的修订。了解行业最新发展动态,邀请用人单位参与修订论证,充分考虑行业对专业人才的要求,尤其是行业协会制定的人才质量标准。(3)参照执行教育部的专业规范标准,确保专业完整性。 2.2德、智、体、美全面发展,处理好通识教育与专业教育的关系 本着“通识教育为体,专业教育为用”的思想,通识素质类教育贯穿始终,德育工作与通识类课程考核结合,学术讲座日常化,引进并开设高质量的艺术类通识教育课程。针对全国各地生源基础教育水平差异,对外语、数学、计算机课程进行分级教学。专业教育逐步向产学研合作的模式靠近,专业课程开设以业界需求为主导,鼓励与业界建立长期、稳定、互动的合作关系,鼓励“方案”的部分课程以合作教育的形式开展,包括合作办学、合作育人、合作就业、合作发展等。 2.3大力开展第二课堂教育,“方案”反映培养学生创新意识的要求设置6学分区间,给予参加学科竞赛、参与教师教、科研课题研究,参加人文、社会科学、自然科技、军事、历史、艺 术类通识课程修读,开展创业,参加职业资格认证考试、英语四、六级考试,参加计算机等级考试等学生的学分奖励,该模块是学生毕业必要条件之一。 2.4改革实践教学模式,加强实践教学环节,处理好理论教学与实践教学的关系 按照《普通高等学校本科教学工作合格评估方案》,工科实践教学比例占总学分不低于25%。根据校企合作的实际情况,改革实践教学模式,灵活多样,毕业实习以集中统一安排为主。重点让学生体验基层行业工人的工作过程,磨练意志,为走上工作岗位打下良好的基础。提倡学生的毕业论文(设计)以参与教师的教、科研课题的形式完成。重视课程设计。 2.5合理安排第四学年教学工作 根据学生职业发展需求“,方案”要考虑考取研究生深造和就业两种需求,1-10周集中安排课程,剩余时间安排毕业实习、毕业论文(设计)、准备研究生考试,确保教学秩序。 2.6教学计划统一性与灵活性相结合 随时关注行业发展需求,建立专业与行业信息交流机制,将行业发展最新的信息整合为课程资源,通过短课时的课程、讲座等形式开设,同时必须坚持“方案”的执行稳定性。 2.7分方向培养 在电子技术和信息系统的理论基础上,从第三学年开始分方向培养:嵌入式集成电路、信号与信息处理两个方向。嵌入式集成电路方向主要课程:嵌入式系统原理与应用、嵌入式操作系统、嵌入式微控制器应用、嵌入式Linux设备驱动开发;信号与信息处理方向主要课程:信息论基础、数字图像处理、DSP技术与应用、信息与网络安全。同时设置多门其他方向的选修课:通信工程、物联网工程、计算机网络、软件工程等。 3小结 本次电子信息工程专业人才培养方案修订工作,紧紧围绕学校人才培养目标定位“,方案”从始至终体现“具有创新意识、高素质、应用型”的人才培养思路,体现以学生为本,以毕业生社会需求和就业为导向的价值观,加强学生思想品德等通用素质和能力教育,注重培养学生的社会责任感,培养方式逐步体现精细化,差异化、个性化的特征。 作者:朱爱春 孙文汇 单位:青岛工学院 电子信息专业论文:电子信息专业实训教学论文 1电子信息专业实用人才基本素质 电子信息专业的人才培养是为了计算机应用的输出打基础,计算机技术是一种较复杂的高科技应用技术,包含软件应用和硬件应用;电子信息技术本身就是一种复杂的综合体,由计算机和电子信息应用技术结合而成的。企业对于人才的要求就是:能够灵活应用应用计算机技术和电子信息技术的种专业素质较高的人才,学校就要采用合理的人才培养方案而达到要求,顺利输出人才,为企业创造价值,达到双赢的成果。想要真正成为合格的电子信息专业的实用人才,有几个基本素质是必须要具备的,也就是电子信息专业实用人才基本的要求。理解学习计算机软件和硬件,从而在原有基础上能进行基本的开发研究;再次是信息技术的掌握学习,也包括硬件等相关技术的应用;最后是综合体的应用,也就是对计算机软件和硬件的掌握后,与电子信息技术的有机组合,生产出高端智能的高科技产品,应用于商业领域创造价值。 2实训教学应用与电子信息技术人才培养原因 2.1行业发展需求 我国经济的高速发展带动了高科技的发展,电子信息应用技术也被越来越多的应用到众多的领域之中,应运而生的电子科学与技术专业也被大力发展应用。电子信息技术的应用是跨越多领域行业的,主要是本领域的研发工作,也被应用在制造业里,包括生产机器和相关设备,还有各种电子产品的相关制造。电子信息技术的应用掀起了制造产业的一种革命浪潮。电子产业是新时代的产物,具有很大的发展前景。不仅是企业甚至是有些地区抓住机遇,建立科学技术基地,引进人才,打造创业环境,带动城市发展建设。 2.2电子信息专业培养方案要求 通过对劳动力市场的调研和行业岗位职责分析,针对学生这一主要工作群体,为了匹配岗位需求,进行了专业的分析和研究后,制定了合理可行的培养方案。电子信息行业是新兴行业不同于传统行业,所以不能够仅仅学习理论知识,还要更多的进行实际操作实际演练,培养学生对实际工作职能的实际操作。所以国家教育部根据这种实际需求,设定了教育培养目标,既符合企业的素质要求,也达到了培养学生综合素质的目的。 2.3教学内容的更新 在早期阶段电子行业新兴起阶段,虽然根据行业需求出版了一些书籍内容,但是由于电子信息技术持续的更新换代,一些内容过于陈旧以及不足,有必要去革新增加。同时,当初的发展可能更偏于理论性知识,实践操作不足,更加缺少实验设计相关的内容,学生缺乏了实际的动手操作的经验,而且一些实际内容过于陈旧,落后于现在技术的需要,不再符合人才培养的要求。针对电子信息技术要求,要制定更加专业的教学内容,开创更加新颖的教学模式,根据培养目标,采用相辅相成的教学模式,教材只是起了一种引导作用,实验才是主要的操作模式,毕竟电子信息技术是应用型为主,培养实用型人才使企业才能为企业更好的创造价值。而且学校要不断的跟踪市场变化,灵活地选用不同的教材进行相关教学,同时一定要加强学生动手实际操作的能力。 3实训教学的开展 创新教学模式是现在教学培养任务要走的必经之路,教学模式的创新能改善原来传统的诸多不足之处,增加创新性实际操作的课程,在实际操作中可以有所突破,经过不断的创新,可以与现在发展的电子技术相结合,实现电子教学的现代化,与现实需要相结合,同时也提升了学生自主创新的能力,培养了发散性思维,加强了学生驾驭电子专业技术的能力,主要是帮助学生建立了这种创新的意识,愿意主动积极的去探索发现问题,培养了独立思考解决问题的意识。同时可以组织一些相应适合的比赛项目,让合适的同学去参加,通过这种平台既给师生提供了可以展示的机会,也可以通过这种切磋,发现自己问题不足之处,从而去改正。通过这种对项目的实践操作,必定会制定一些项目方案,老师可以根据方案为学生进行指导,并可以根据方案需求提供一些新型的设计产品,供同学需要同时也完成了一定的教学任务,让同学有机会接触认识新兴的产品,并且可以实际运用它。 4结束语 培养更加专业的电子信息技术实用人才,不仅可以提高就业率,还可以为快速企业创造价值。所以实训教学这种教学模式必须被灵活的运用到课堂之中,增加学生的实践经验和动手操作能力,真正的培养出企业需要的合适的人才。 作者:李玉全 单位:贵州职业技术学院 电子信息专业论文:电子信息工程专业毕业设计论文 1毕业设计选题工作 毕业设计选题是毕业设计的源头和基础,是决定整个毕业设计质量好坏的前提。因此,选题必须符合电子信息工程专业培养目标和教学基本要求,内容涵盖本专业的优秀课程;选题应联系科研、生产或社会实际,促进学、研、产的结合;选题应反映本专业领域的科技发展水平和前沿动态,符合科技进步、经济建设和社会发展的需要;选题分量、难度、深度要适当,在满足教学基本要求的前提下,结合学生具体情况因材施教。改进毕业设计选题工作,可以设立毕业设计课题审查小组,进行选题审查,对课题内容、工作量、难易程度、知识覆盖面、可行性进行客观的评估。其次,以就业为导向来选题。考研类学生专业知识扎实,学习能力、思考能力较强,选用理论研究型课题类型为主;专业相关岗位任职类学生,以工程实践类课题为主,鼓励到工作岗位中完成毕业设计;专业不相关岗位任职类学生,其就业对专业知识要求不高,以相对难度稍低的设计类或仿真类课题为主。 2毕业设计指导工作 毕业设计指导工作是决定整个毕业设计质量好坏的关键。基于专业导师制毕业设计指导工作的实施,有利于密切师生关系、促进教风和学风建设,有助于解决指导环节存在问题。专业导师负责制,即从大三开始,每位学生都选择一名专业指导教师,由专业导师指导专业课程学习、专业技能训练,由专业导师布置和指导其毕业设计。实施专业导师负责制,专业导师来自于科研教学骨干教师与企业工程师,学生和导师双向选择,建立专业导师制度;其次,三年级学生即可进入毕业设计环节,在导师指导下,确定专业方向,学习专业知识。 3毕业设计质量管理 3.1建立毕业设计规范制度 建立毕业设计管理办法与实施细则、毕业设计大纲、指导教师职责、评阅教师职责、成绩考核标准、答辩工作规范、工作流程、论文格式规范等系列文件制度,从过程管理上形成选题、指导、中期检查、评阅、答辩等环节的规范和标准。 3.2选题规范化管理 制定科学、合理、规范化的选题申报制度,毕业设计选题实行一人一题、题目不重复。严把指导教师质量关,选派有教学和科研经验、具有讲师职称或博士学位的教师担任指导教师。 3.3毕业设计过程监控 毕业设计质量监控机构有学校、院(系)及专业建设组(或教研室)三级,采取院(系)自查和学校检查相结合的方式进行,明确各级监控岗位职责。监控环节分为初期检查阶段,包括指导教师资格、选题、开题;中期检查阶段,包括教师指导、设计进度、学生工作情况等;末期检查阶段,包括设计质量、答辩资格审查和答辩情况,整个监控环节形成了毕业设计质量监控闭环。 3.4毕业设计量化考核 毕业设计工作的量化考核应以毕业设计规范制度为依据,对质量监控过程进行量化。毕业设计(论文)工作评估指标体系,分为一级指标(质量监控、题目选择、论文或设计质量),二级指标(组织领导、质量监控、选题、成绩评定、总体水平)及主观观测点,最终达到对毕业设计工作的量化考核。 3.5毕业设计网络化管理 毕业设计网络化管理系统实现了教师网上出题、开题下任务、中期检查、论文审阅的全过程指导,提供师生互动平台,为教学管理人员的组织立题、中期检查、答辩分组、论文评审、归档全过程监督管理提供了工具,从而在很大程度上提高了毕业设计管理水平和毕业设计的质量。 4结论 教育部一贯重视毕业设计(论文)工作,对培养大学生的能力和素质等方面提出了具体要求:“大学生毕业设计(论文)要贴近实际、严格管理,确保质量”等。针对目前电子信息工程专业毕业设计环节当中存在的问题,开展毕业设计教学改革,有助于提高毕业设计环节教学质量:第一,以毕业设计规范制度建设为抓手,进行电子信息工程专业毕业设计质量监控,做好选题规范化管理、毕业设计过程监控、毕业设计量化考核及毕业设计网络化管理。第二,以推行导师制为优秀,进行电子信息工程专业毕业设计教学的改革,有利于密切师生关系,促进教风和学风建设,有助于解决指导环节存在的问题。 作者:徐刚赵莹单位:上海电机学院电子信息学院
生物工程课程改革探讨:生物工程实验课程改革探索 21世纪是生命科学和信息科学的时代,高等农业院校作为培养生物工程专业人才的摇篮,应该培养复合型生物工程人才,重视学生的创新能力和团队精神培养,让学生掌握生物工程及其产业化的科学原理,掌握生物化学、分子生物学、微生物学、天然产物提取、发酵工程和酶工程等学科的基本理论知识;掌握微生物育种、微生物细胞大规模培养、微生物发酵产品及其分离纯化的基本技术,具备在农业生物技术领域从事生产管理和产品研发的能力。然而在传统生物工程实验课程体系中,由于缺乏多媒体教学环节,对实验技术和原理的讲解比较困难;各门实验课程相对独立,实验内容往往互不衔接,上课时间不集中,难以形成完整的课程体系;教学以被动的灌输式为主,学生缺乏主动探索精神;课程实验室相对独立,设备重复低端现象严重,浪费了宝贵的实验资源。因此,开展生物工程专业实验课程体系的改革势在必行。 一、生物工程专业实验课程改革的基本内容 农业院校生物工程专业开设的实验课程主要有:生物化学与分子生物学实验技术、微生物学实验技术、天然产物提取、发酵工程和酶工程实验技术、基因工程实验技术、细胞工程实验技术等,大多以农作物、发酵微生物和中草药作为实验材料。在教学内容上将不同相关实验课程整合。从专业培养层面统一开设系统的实验项目,将各门课程的实验内容和时间尽量衔接。通过对酶工程、生化及分子生物学实验技术、微生物实验和天然产物提取学等实验课程的调整,统一整合为生物工程专业综合实验,更新实验教学内容,完善实验体系。在教学方法上加入多媒体教学。传统的实验课程教学主要沿袭黑板讲解、学生操作的模式。这种教学方式信息量小,不够形象生动。通过拍摄实验教学视频,制作多媒体课件教学,能够透彻的讲解实验原理和操作过程,使学生较容易地掌握实验技能。同时将课程内容网络化,以微博、微信、博客、校内网站为主要平台,使课程上网,便于学生随时预习复习、答疑解惑。在教学资源上尽量共享实验平台资源。将课程实验室统筹安排,常用设备安排在公共开放房间,方便师生使用,严格避免设备重复采购,将实验资源主要用于教学效果好的综合实验项目。在实验能力上重视培养学生的创新能力和团队精神。教师在实验前将全班同学分成若干小组,确定实验目标,共同设计实验方案,开展实验准备工作,合理分工完成实验任务。实验报告书写时要求阐明实验意义,掌握所涉实验技术的原理、分类、适用范围和同类比较,深入展开数据现象分析、实验方法分析和操作技能分析。 二、生物工程专业实验课程改革的基本程序 涉及到专业人才培养层面的实验课程改革事关重大,应由专门团队在上级主管部门和专家组的指导下开展工作。首先召开专门的教学研讨会,根据生物工程专业人才培养来确立实验课程改革目标,以团队方式完成课程改革方案;实验课程改革方案由系里报送实验中心审核通过,获得上级有关部门的资金、硬件等支持;团队对改革方案进行执行,新实验项目应进行1年左右的班级试运行,检验实施效果和运行环境是否良好;待新实验项目试运行良好后,课程负责人修改教学大纲和实验指导,经教学研讨会通过;改革后的实验课程教学大纲和实验指导报上级主管部门批准后,正式实施运行。 三、生物工程专业实验课程改革的讨论 生物工程专业实验课程改革中遇到的常见困难是经费紧张、设备不足等,而且课程涉及面广,相关团队和人员较多,协调难度较大。另外教学改革不宜影响正常教学计划和学生培养,新修订的实验内容在学生方面也存在难以进行大班试行的问题。建议校、院两级加大专业实验课程改革的投入力度,给一线教学团队以更大的试验自主权限,精简审批程序,对新的实验课程方案挑选试验班试行,用实践来检验教改内容的科学性、可行性。生物工程专业实验课程改革的直接执行者是各课程负责人、任课老师和实验员,上级部门应当配套相应政策和条件,鼓励改革工作的进行,以更好的培养创新复合型生物工程人才。 作者:周晓明 田云 卢向阳 蔺万煌 方俊 唐忠海 肖桂青 胡超 单位:湖南农业大学生物科学技术学院 生物工程课程改革探讨:生物工程综合大实验课程改革 摘要: 针对目前生物工程专业实验课教学中面临的问题,对《生物工程综合大实验》教学内容、教学方法、教学管理方式和考核方式等进行了课程改革与实践.结果表明,通过改革激发了学生的学习热情,有效地提高了教学效果,有利于生物工程专业应用型创新人才的培养. 关键词: 生物工程;实验教学;综合实验;教学改革 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020)》提出,深化教学改革、强化实践教学环节、全面实施高等学校本科教学质量与教学改革工程是提高人才培养质量的关键,从而明确了培养拔尖创新人才的教育改革发展目标[1].在高校中创新型人才培养的关键是学生创新意识和创新能力的培养.高校实验教学是培养学生创新意识和实践能力的重要环节之一.实验教学一方面有利于学生进一步理解和掌握基本理论知识、培养基本的实验技能;另一方面通过开设一些综合性、设计性、探究性的实验,有利于培养学生综合分析问题和解决问题的能力,有利于学生创新能力的培养,能够为学生踏入工作岗位,进行开拓性的工作打下良好的基础,所以实验教学在学生素质教育中占有重要地位.实验教学的质量直接决定了人才培养质量的高低[1-3]. 1开设《生物工程综合大实验》的必要性 近年来,我国许多高校的生物类专业在人才培养模式、专业建设、课程建设等方面进行了空前的改革,随着教学条件的改善,实验教学改革步伐更快,实验技术、实验设备都有明显的改进和更新[3-6].一直以来,学校生物工程实验课程主要依附于理论课教学,大部分专业基础课和专业课都开设了相应的实验课程,但是由于课程学时的限制,能开设的实验项目主要是验证性或演示性的实验,无法开设综合性、设计性的实验.教学方式一般是任课教师要求学生提前预习实验内容,教师提前把实验课所需的各种用品准备好,上实验课时学生按照实验步骤完成实验.这是目前比较成熟的高校实验教学组织形式[7].这种实验教学模式虽然有利于学生对专业课程的理解和基本技术方法的掌握,但是不能充分调动学生的学习积极性和创造性,也不利于学生综合运用所学的理论与技术解决实际问题能力的培养.为了达到生物工程专业应用型、复合型人才培养目标,针对生物工程专业目前实验课程体系不合理的现状,我们对生物工程专业高年级学生设置了《生物工程综合大实验》课程.开设这门课程的主要目的是培养学生综合运用所学的理论知识和基本实验技能去解决实际问题的能力,要求学生查阅文献资料、分组探讨设计实验方案、独立完成实验等,并对实验结果进行综合分析讨论,使学生养成科学思维意识,具备初步的科研能力和创新意识. 2《生物工程综合大实验》教学内容体系的构建 综合实验是将学生已学的基础理论及实验方法有效地融合后开设的实验,各环节之间有着内在的联系,学生在实验过程中不再孤立地进行单元操作,而是将这些基本操作有机结合起来,并有一定的自主创新空间,最终实现的是解决一个具体问题或是生产出具体产品[8].《生物工程综合大实验》的教学内容组织要体现出生物工程专业的主干课程如生物化学、微生物学、发酵工程、酶工程和生物工程下游技术等所讲授的基本理论知识和基本实验技能.让学生利用所掌握的这些基本技能,自行设计实验方案并实施.选择和设计《生物工程综合大实验》教学内容时,尽量避免与基础课程实验内容的重复,为了保证所学知识的系统应用,通常要求完成一个产品的制备,把实验的各个环节贯穿在一起,构成一个完整的生物工程过程.结合生物工程专业的实际应用,《生物工程综合大实验》教学内容可以设计成若干个实验单元,由学生自主选择.例如,笔者在教学实践中设计了以下两个实验单元:(1)红曲色素固态发酵,包括红曲霉菌种的分离、菌种扩大培养、固态发酵、红曲色素提取及含量测定;(2)动物血液中铜锌超氧化物歧化酶的分离提纯、活力测定及纯度鉴定.设计这两个实验主要是因为:完成实验所需时间和课时数较接近;学生已经具备完成该实验所需的基本理论和基本实验技能;实验内容难度适宜,有利于调动学生的学习积极性,体会在一个完整实验过程中如何运用所学知识和技能;该实验内容系统性较强,符合综合实验的特点,有利于学生对所学生物工程专业知识的融会贯通. 3《生物工程综合大实验》的教学实践 3.1时间安排 《生物工程综合大实验》课程设置在三年级下学期,采用集中授课的方式进行. 3.2实验分组 改变实验以班级为单位的分组习惯,综合实验安排每小组3~4名学生,使每个学生都有充分动手的机会. 3.3组织实施 (1)课前准备:课前集中时间把实验任务布置给学生,包括实验内容、主要要求及注意事项,通常在实验前的2~3周进行,要求学生搜集资料,充分理解实验原理,小组成员一起讨论比较多种实验方法和实验步骤的优缺点及可行性,每小组都要提交实验方案,再经过学生的充分讨论,最后制定一套可行的实验方案.(2)实验操作:在实验过程中,学生是主要完成人,教师的作用是指导学生、纠正错误,并扮演安全员的角色.由学生独立完成试剂的配置、仪器的选用、实验的组织与实施等.我们开设的红曲色素固态发酵实验,学生要完成从上游的生产菌种筛选到下游的产品红曲色素提取分离、检测的完整过程.由学生自己动手完成培养基制备、菌种的分离及扩大培养、发酵参数控制、红曲色素提取以及色价检测等各个环节.在安全的范围内,可以满足学生按自己的想法和推理进行操作.(3)实验结果处理:要求学生如实记录实验过程与原始实验数据,实验结束后以小组为单位讨论整理实验结果,要求学生应用学过的生物统计学知识对实验结果进行分析讨论,注意实验过程中异常现象和异常数据的处理,引导学生分析现象产生的原因.实验报告写成学术论文的形式.引言部分要介绍实验目的、研究方法、实验设计和研究意义等.结果与分析中要对所记录的实验数据、现象进行合理的组合处理和分析判断.小组讨论分析实验成功的关键步骤,交流实验中的收获与体会等,在实验过程中学生初步了解了生物工程专业科研特点,为今后的毕业论文(设计)打好基础. 4《生物工程综合大实验》教学管理 4.1组建实验管理队伍 开设综合性、开放性的实验课,对任课教师和实验员都提出了更高的要求,在学生实验过程中教师要保证坚守岗位,对学生实验过程中遇到的问题给予及时解决.学生有时遇到实验某个环节失败容易半途而废,这时教师要鼓励学生,认真分析问题,找出原因,保证完成实验.另外,综合实验课所需的设备仪器、药品比较多,实验过程中一些易耗品、玻璃器皿可能随时都需要补充,实验员应做好后勤保障,使学生能顺利开展实验课.实验时间除了课内,可能还包括课外时间,这就要求实验室要在任课教师和实验员的监管下实现多方位开放[9]. 4.2编写实验讲义 在《生物工程综合大实验》课程改革实施过程中,要以学生为中心,激发学生的学习兴趣,注重学生独立思考、科学研究、综合创新能力的培养[10].依据现有的实验条件和专业特点在设计相关实验的同时编写实验讲义,并在教学实践中不断地予以修改完善. 4.3建立合理的成绩评定办法 建立多元化的实验考核办法,能够充分调动学生的学习热情[11-12],我们在制定综合实验课成绩评定办法时坚持了三结合的原则:课前方案设计、课中执行和课后总结相结合(占该门课程总成绩的40%);实验操作和实验结果相结合(占该门课程总成绩的40%);小组个人能力发挥和团队的协作情况相结合(占该门课程总成绩的20%).调查结果显示,95%的学生对《生物工程综合大实验》的这种教学形式和成绩评定办法表示十分满意。 5结语 实践证明,开设《生物工程综合大实验》这一课程,学生能够综合性、系统性地把相关的专业课程的理论知识和基本技能充分融合到综合实验中,有助于培养学生解决实际问题的能力,比较符合生物工程专业人才培养目标.在教学过程中突出了学生的主体性,学生比较积极主动地设计实验方案,分工合作地完成实验,有效地培养了学生的动手能力和创新意识.学生在获得初步科研能力的同时,专业综合素质和创新能力得到明显提高,团队意识也得到了加强[13].目前,开设的《生物工程综合大实验》课程还需要进一步完善,有一些问题需要解决,随着实验室硬件条件的逐步改善,进一步充实和拓展实验内容,如生物技术上游技术的内容进一步扩充到实验内容中去.另外,在教学计划中应逐步减少相关基础课程的验证性实验,多增加一些综合实验课程的学时,使学生有机会独立设计实验.随着社会对创新人才需求标准的提高,教学工作应该促进学生的学科知识、综合能力和创新能力的全面协调发展.《生物工程综合大实验》课程教学改革与实践,对其他专业课程教学改革具有一定的借鉴意义. 作者:张彩莹 夏敏 周索 单位:南阳师范学院生命科学与技术学院 生物工程课程改革探讨:“生物工程设备”课程改革研究 [摘要]文章以“生物工程设备”课程为例,研究了教学内容、教学资源、教学方法及考核方式的新课程建设与改革方案,并将此方案初步进行了实施,通过比较实验班和对照班的学生得出该方案的实施结果。 [关键词]高职教育 教学改革 实践 [作者简介]张春玲(1974- ),女,吉林四平人,吉林农业工程职业技术学院生物系,副教授,研究方向为生物工程设备课程教学。(吉林 四平 136000) “生物工程设备”是我院生物工程系生物技术及应用专业的一门重要的专业课。大多数高职院校的“生物工程设备”课程是从本科院校演变而来的,自身带着重理论轻实践、重设计轻操作的特点,与高职教育培养应用型技能型人才的要求不符。为适应教学改革和建设的需要,“生物工程设备”课程组做了大量的调查走访研究,并参加高职院校骨干教师的培训班的学习,总结过去教学过程中的弊端,全面进行了课程建设与改革。 一、教学改革方案 1.教学内容的改革。打破传统的章节模式安排教学内容,以典型生物发酵产品为载体,按照生物产品的生产加工过程中所涉及的典型设备,制定了四个学习情境,分别是:啤酒生产设备、酒精生产设备、味精生产设备、青霉素生产设备。每个情境中均包含有理论知识部分、实训部分和习题部分,理论与实训所占的学时比例达到1U2,理论内容是围绕着实训任务需要来讲解的,是为实训而服务的。 2.教学资源的建设。充分利用多种教学资源,如教材、多媒体课件、设备模型、仿真操作软件、校内外实训基地、网络平台,等等,构建了一套立体化的教学体系。(1)教材建设。由于现有的教材已不符合教学内容的要求,因此“生物工程设备”课程组成员与企业的有关专家合编教材一部,按照企业实际生产岗位需要,本着理论为实训服务的原则,教材中加入校外企业参观实习及校内实训的内容,详细介绍了产品生产过程中所需要的典型设备的结构及操作,重点放在了设备的操作与维护上。同时引入一些本课程中的当前所采用的新工艺、新方法、新设备,使教材的内容更加与时俱进。(2)多媒体课件及模型的制作。课程组成员大多具备多年的教学经验,经过大家的共同研究,开发了一套用于课堂教学的PPT课件,课件中融入了许多设备的图片及动画,还有有关工厂的设备运行的照片及录像,生动形象地再现了设备的原理及工作过程。另外,利用课余时间,组织兴趣小组,带领学生亲自动手制作一些设备的模型,模型的材料多是利用一些生活的废弃物,集思广益,变废为宝,既提高了学生的动手能力,又使得抽象的设备得以形象地展示,同时也提供了教学的素材。(3)仿真软件的操作。仿真软件是信息化时代的一大成就,它可以在电脑上模拟实际的生产操作过程,学生利用键盘和鼠标操作设备的按钮,来实现对设备的运行及维护。它摈弃了过去实践教学对时间、场地的限制,也大大节省了设备在真实环境中运行、维护的费用。(4)校内实训室利用。在校内建设有啤酒发酵设备实训室、通风发酵设备实训室,在课程讲解过程中,可以随时将学生带到相应的实训室,对着现成的设备进行讲解,也可以专门安排学生进行实训,操作设备生产啤酒、谷氨酸等产品。在实训时,将学生划分成几个小组,分组进行操作,每组负责完成一项任务,轮换进行,强化学生之间的协作意识和团结合作的精神。(5)校外实训基地实习。与周边相关企业洽谈,建立合作机制,学生通过到企业参观实习、顶岗实习,也可请企业有经验的专家来校讲学,让学生在校学习期间,就充分了解和掌握实际生产操作的本领,与企业零距离接触,为就业上岗练就过硬的本领。(6)网络资源的开发。网络上信息贮存量大、更新快,应培养学生良好的网络学习习惯,例如在学习过程中遇到一些书本上难以解决的问题,可以在网上寻求解决的答案。另外在校园网上建立一个师生互动的平台,在这个平台上进行在线的互动,帮助学生解决疑问,还可将各种学习资料上传到网上,供学生自学。进行一些网络测试,来检验学生的学习情况。 3.教学方法的改革。根据课程的需要,采用了多种教学方法,现简单介绍如下:(1)问题引导法。在讲解过程中,经常采用问题来引导学生思考,在讲解新的任务时,通常会对学生提出一个问题,这个问题往往是讲过的内容的延伸,可以通过这个问题的提出,引导学生进行新的任务的学习。例如在介绍啤酒发酵设备时,教师先提出问题,让学生回忆实习中看到的生产设备的构造,然后让学生结合专业知识分析讨论该设备的优缺点,教师对学生的回答进行总结,再介绍一些新的设备的使用情况。(2)现场讲授法。利用校内实训室现有的设备进行现场讲授。例如,当讲到通风发酵设备这部分内容时,组织学生到校内的通风发酵设备实训室现场讲解,让学生从直观上对设备的各部分结构有了深刻的认识,在现场讲解时,先由教师对设备的结构及作用进行介绍,再对设备的操作过程按流程顺序进行讲解,然后让学生自己叙述一遍设备的操作过程。(3)仿真操作法。利用仿真软件来辅助教学应该是我们课程改革的一大亮点,在进行情境四,即青霉素生产设备与实训这一部分教学过程中,利用引进的仿真软件,以理实一体化的方式进行学习。首先给学生下达学习任务书和指导书,让学生了解学习内容和任务,接着教师通过一些问题引导学生学习理论知识,再向学生介绍仿真软件的操作要点及过程,学生通过自主练习获得一些操作经验,然后教师出一套操作测试题,由学生在规定的时间内完成操作,成绩由电脑自动评分系统给出学生操作的分数,再由学生上交一份实训报告,分析在仿真操作过程中的感想体会,最终由指导教师和学生共同填写过程性考核评价表来给出学生成绩。 4.考核方式的改革。在考核方式上,打破过去传统的以期末考试来决定成绩的方式,以过程性考核和终结性考核的方式来完成。为了调动学生的学习积极性,适当提高过程性考核所占的比重。每一个情境都有各自的统计表,分别通过教师评价、学生自评和小组互评三方评价,共同给出过程性考核的成绩。将四个学习情境的成绩汇总到总的成绩评价表中,结合终结性考试成绩,按照考核权重计算出每个学生的总成绩。 二、教学改革的实施及成效 课程改革在我院生物工程系2008级的三个专业六个班中进行初步实施,选出三个实验班和三个对照班,实验班按改革后的方式进行教学,对照班按改革前的传统方式进行教学。为了体现同一性,充分说明改革的成效,实验一班和对照一班由同一名教师讲授,实验二班和对照二班由同一名教师讲授,实验三班和对照三班由同一名教师讲授。在初步实施过程中,课程组成员共同协商制定了改革后的课程标准,严格按照该课程标准所制定的教学任务来实施改革方案。通过集体备课,互相听课,互相监督,期末时通过学生成绩和教学质量调查分析初步实施结果,得出改革成效。 1.教学质量调查的比较。通过一学期课程改革的初步实施,以问卷调查的方式,对实验班和对照班的学生分别进行教学质量调查,并将三个实验班和三个对照班的平均评价结果进行比较分析。结果表明,实验班的教学质量、优秀率远远高出对照班,而中等率和及格率远远低于对照班。学生普遍认为改革后教学效果良好,学习的主动性和积极性有了很大的提高。 2.学生成绩分析对比。根据制定的过程性考核表,在完成每一个学习情境时,均对各实验班的成绩进行汇总,期末统一制定出实验班与对照班的成绩对比。结果表明,平均优秀率及平均良好率上,实验班均高于对照班,而平均中等率、平均及格率和平均不及格率上,实验班均低于对照班。由此可以看出,改革之后的学生成绩上明显好于改革之前,说明改革对于提高学生成绩也是很显著的。 三、课程改革的总结 本课程的改革,现对其亮点总结有二:一是教学手段丰富。理论讲解时采用了多媒体、模型、图片、录像、网络等多种教学资源;实训又包含了校内实训室现场讲解、动手操作、仿真实训,以及校外实训基地的参观实习、顶岗实习,充分体现了立体化的教学资源。二是教学目标的改革,从重视“设备设计”向重视“操作维护”转变。改革后的课程重视培养学生对设备的操作与维护能力,更加接近社会对高职人才的需求目标。 生物工程课程改革探讨:高等农业院校生物工程专业实验课程改革探索 摘要:从高等农业院校生物工程专业人才培养出发,探索了实验课程改革,重点在于实验课程中运用多媒体工具讲解实验技术和原理,将相关实验课程进行整合,从专业层面开设系统的实验课,使各门课程的实验内容和上课时间尽量衔接,共享实验平台资源,重视培养学生的创新能力和团队精神。 关键词:生物工程 实验课程 改革 21 世纪是生命科学和信息科学的时代,高等农业院校作为培养生物工程专业人才的摇篮,应该培养复合型生物工程人才,重视学生的创新能力和团队精神培养,让学生掌握生物工程及其产业化的科学原理,掌握生物化学、分子生物学、微生物学、天然产物提取、发酵工程和酶工程等学科的基本理论知识;掌握微生物育种、微生物细胞大规模培养、微生物发酵产品及其分离纯化的基本技术,具备在农业生物技术领域从事生产管理和产品研发的能力。然而在传统生物工程实验课程体系中,由于缺乏多媒体教学环节,对实验技术和原理的讲解比较困难;各门实验课程相对独立,实验内容往往互不衔接,上课时间不集中,难以形成完整的课程体系;教学以被动的灌输式为主,学生缺乏主动探索精神;课程实验室相对独立,设备重复低端现象严重, 浪费了宝贵的实验资源。因此,开展生物工程专业实验课程体系的改革势在必行。 一、生物工程专业实验课程改革的基本内容 农业院校生物工程专业开设的实验课程主要有:生物化学与分子生物学实验技术、微生物学实验技术、天然产物提取、发酵工程和酶工程实验技术、基因工程实验技术、细胞工程实验技术等,大多以农作物、发酵微生物和中草药作为实验材料。 在教学内容上将不同相关实验课程整合。从专业培养层面统一开设系统的实验项目,将各门课程的实验内容和时间尽量衔接。通过对酶工程、生化及分子生物学实验技术、微生物实验和天然产物提取学等实验课程的调整,统一整合为生物工程专业综合实验,更新实验教学内容,完善实验体系。 在教学方法上加入多媒体教学。传统的实验课程教学主要沿袭黑板讲解、学生操作的模式。这种教学方式信息量小,不够形象生动。通过拍摄实验教学视频,制作多媒体课件教学,能够透彻的讲解实验原理和操作过程,使学生较容易地掌握实验技能。同时将课程内容网络化,以微博、微信、博客、校内网站为主要平台,使课程上网,便于学生随时预习复习、答疑解惑。 在教学资源上尽量共享实验平台资源。将课程实验室统筹安排, 常用设备安排在公共开放房间,方便师生使用,严格避免设备重复采购, 将实验资源主要用于教学效果好的综合实验项目。 在实验能力上重视培养学生的创新能力和团队精神。教师在实验前将全班同学分成若干小组,确定实验目标,共同设计实验方案,开展实验准备工作,合理分工完成实验任务。实验报告书写时要求阐明实验意义,掌握所涉实验技术的原理、分类、适用范围和同类比较,深入展开数据现象分析、实验方法分析和操作技能分析。 二、生物工程专业实验课程改革的基本程序 涉及到专业人才培养层面的实验课程改革事关重大,应由专门团队在上级主管部门和专家组的指导下开展工作。首先召开专门的教学研讨会,根据生物工程专业人才培养来确立实验课程改革目标,以团队方式完成课程改革方案;实验课程改革方案由系里报送实验中心审核通过,获得上级有关部门的资金、硬件等支持;团队对改革方案进行执行,新实验项目应进行1年左右的班级试运行,检验实施效果和运行环境是否良好;待新实验项目试运行良好后,课程负责人修改教学大纲和实验指导,经教学研讨会通过;改革后的实验课程教学大纲和实验指导报上级主管部门批准后,正式实施运行。 三、生物工程专业实验课程改革的讨论 生物工程专业实验课程改革中遇到的常见困难是经费紧张、设备不足等,而且课程涉及面广,相关团队和人员较多,协调难度较大。另外教学改革不宜影响正常教学计划和学生培养,新修订的实验内容在学生方面也存在难以进行大班试行的问题。建议校、院两级加大专业实验课程改革的投入力度,给一线教学团队以更大的试验自主权限,精简审批程序,对新的实验课程方案挑选试验班试行,用实践来检验教改内容的科学性、可行性。生物工程专业实验课程改革的直接执行者是各课程负责人、任课老师和实验员,上级部门应当配套相应政策和条件,鼓励改革工作的进行,以更好的培养创新复合型生物工程人才。
轨道交通毕业论文:城市轨道交通突发大客流对车站客运服务水平的影响 【摘要】城市轨道交通客流预测的影响因素有很多,服务水平是经常被忽略的因素。通过查阅相关资料,再加以分析,得出了城市轨道交通客流预测与服务水平是相辅相成,相互促进的关系。 【关键词】城市轨道交通;客流预测;服务水平;关系 引言 近年来,为了解决日益严重的交通问题,国内各大城市决定发展以快速轨道交通为骨架,常规公交为主体,多种交通方式相互协调的综合客运交通体系。由于城市轨道交通选用的模式和规划的线网规模既要适应近期城市交通需求,又要适应远期城市交通发展的要求,而预测客流量决定了轨道交通发展的模式、路网规模、线路走向、枢纽设置及其内部空间的布局,是轨道交通项目投资决策的依据和项目评估的基础,因此对轨道交通进行客流预测是十分必要的。而影响客流预测的因素有很多,服务水平的影响尤其重要。 一、客流预测的作用 根据客流预测得到的各项数据,可以对以下重要问题作出判断和决策:(一)轨道交通工程建设的必要性和迫切性; (二)选定轨道交通制式和车辆选型;(三)确定系统设计运能,列车编组,行车密度和行车交路;(四)确定车站基本规模,站台长度、宽度,车站楼梯和出入口总宽度;(五)选择机电设备系统,计算其容量和用电负荷;(六)选定售检票系统制式和规模,拟定票价政策;(七)核算运营成本和经济效益评价。 二、客流预测的内容 (一)全线客流:全日客流量和各小时段的客流量及比例 (二)车站客流:包括全日、早、晚高峰小时的上下车客流、站间断面流量、相应的超高峰系数以及到达本站的客流所采用的各种交通方式的分类和比例 (三)分段客流:站间OD表、平均运距及各级运距的乘客量(四)换乘客流:各换乘站分向换乘客流量(五)出入口分向客流 三、影响客流预测的因素 (一)城市人口规模的大小和分布特点 城市人口规模的大小和分布从根本上决定了轨道交通的规划方向。人口密集的重工业城市,它的居民出行的目的主要为上班、上学、购物等,客流分布比较有规律,轨道交通的规划就应当满足居民出行的需要。而旅游城市客流中的一大部分来自旅游人口,这样居民出行规律的工业城市与旅游城市的客流预测模型并不相同。 1、城市的地形特点城市的地形特点对城市客流的分布有决定作用,若该城市为狭长的地形,则客流预测可以采用线状OD取代面状OD,不但可以简化计算,而且由于影响因素少,精度反而较高。2、城市的未来发展规划城市的未来发展规划对城市的客流预测也起着重要的作用。各个城市应当根据城市的性质、规模、用地布局、经济发展水平及有关国家政策,明确城市交通设施发展建设的宏观构架与目标,据此对轨道交通项目和客流预测进行控制。但因为城市规划是动态的,因此对客流预测的精度有很大的影响。 3、城市的地理位置、居民的生活习惯、气候特点 城市的地理位置、居民的生活习惯、气候特点对客流预测具有重要的作用。 四、城市公共交通的服务水平 城市公共交通服务质量的好坏主要通过方便性、迅捷性、准时性、舒适性、安全性和经济性等6个方面内容来体现。 (一)方便性。 方便性指乘客乘坐轨道交通的方便程度。影响乘客方便性的基本内容应该包括:线网布设的合理性、线网密度的高低、换乘系数的大小、发车频率的高低、站点布置的合理性、大的工业区和住宅区是否有多个方向和不同功能的公共交通线路、不同容量的出行需求等。轨道交通对乘客方便性的评价可以通过轨道线网的平均站距、换乘系数、换乘距离和乘客的候车时间4个评价指标来实现。 (二)迅捷性。 迅捷性主要是指运营速度。旅客在从起点到终点的整个出行过程中,旅行时间由两部分组成,即车内时间和车外时间。车内时间主要由列车运行速度决定,而车外时间则与线网布设、换乘方便性及站点布设合理与否等因素有关。轨道交通的运营速度要比常规公交高出l一3倍,因此影响旅客出行迅捷性的因素主要体现在车外时间上。此外,线路的发车频率、换乘路线的设置及换乘工具的迅速程度也会对轨道交通的迅捷性产生影响。评价轨道交通迅捷性的指标包括:轨道线网密度、运送速度和乘客的平均出行时间。 (三)舒适性。 舒适性指交通方式的舒适程度。为使乘客乘车舒适,应尽可能减少旅行途中的疲劳。因为轨道车辆加速与减速设计适当,所以行车比较平稳,舒适性一般要好于常规的公共交通。影响乘客乘坐舒适性的主要因素包括:乘客的乘坐率、车内拥挤程度、车内气温以及车辆行驶的平稳性等,舒适性可以用轨道交通乘客服务水平来直接反映。 (四)准时性和安全性 地铁和轻轨系统一般采用A类路权,轨道路线全封闭隔离设计,并采用先进的运营管理系统,在安全性和准时性方面是其他公共交通方式无法比拟的。 (五)经济性。 经济性主要是指对乘客而言的。对乘客来说,合理、便宜的票价,是轨道交通吸引乘客的主要因素。票价的制定既要保证运输企业效益,又要考虑社会整体利益。乘客所能接受的票价的高低也与该地区的经济水平有关。 五、客流预测与服务水平的关系 由上所述,可以看出,客流预测与服务水平关系密切。 (一)客流预测数据决定服务水平 客流预测得到的各小时段的客流量及比例,可以为全日行车组织计划提供依据,合理安排行车间隔,提高列车满载率及运营效益,保证了乘客乘车的方便性、迅捷性与准时性。 客流预测得到的全线早、晚高峰小时的站间断面流量,是全线运行交路设计的基本依据,由此确定区域折返交路、折返列车数量、折返车站位置及配线形式,并计算运用车辆配置数量,保证了乘客乘车的迅捷性与准时性。 客流预测得到的各车站早、晚高峰小时的上下车客流量及相应的超高峰系数,是各车站规模设计的基本依据,由此计算站台宽度,楼、扶梯宽度,售、检票机数量,车站出入口的总宽度等。其中晚高峰小时客流量对地下车站的空调、通风量计算具有控制性作用。保证了乘客乘车的舒适性。 (二) 服务水平影响客流大小 缩短发车间隔,可以吸引更多客流,提高列车满载率和运营效益。 通过与其他公共交通方式的高效接驳,减少车外时间,使乘客方便、快捷地到达地铁车站,有助于吸引更多的客流。 通过在车站附近建设较大规模的停车场,吸引乘坐小汽车进入市内的乘客改乘地铁出行,增加客流。 合理的票价,较高的票价与时间的性价比,有助于吸引更多中低阶层居民以及外来客流。 采用多种交路组合运行,减少停站次数,提高列车运行速度,可以吸引更多客流。 (三)相辅相成 相互促进 根据城市轨道交通前期客流预测得到的数据结果,可以根据近期及远期的客流需求,确定需要提供的服务水平,确保乘客乘车的方便性、快捷性、舒适性、安全性、准时性以及经济性。 通过提高服务水平,缩短发车间隔,提高运行速度等,吸引更多客流,提高列车满载率和运营效益,使城市轨道交通输送旅客,减轻道路交通压力的效能发挥到最大。 由于客流预测值会有所波动,如何确定波动范围限定值的下限,可以通过服务水平这一指标来确定,即在服务水平上应保证经济合理的行车间隔,在远期高峰小时段的列车运行间隔时间不得大于3min的服务水平,才可以满足客流预测数值的波动范围限定值的下限。 六、结论 客流预测是轨道交通投资决策的依据,也是项目评估的基础。轨道交通客流需求预测分析是整个轨道交通系统规划与设计的重要依据。服务水平对于客流预测的影响不可忽视。客流预测结果可以确定应提供的服务水平,而提高服务水平可以吸引更多的客流,可见,二者的关系是相辅相成,相互促进。因此,在进行客流预测时,必须将服务水平这一影响因素考虑进去,使得预测结果更接近实际。 轨道交通毕业论文:如何加强网络化轨道交通行车组织探讨 【摘要】随着城市化进程的不断深入,在我国部分发达城市中已形成了比较全面的轨道交通行车管理系统。本文主要基于网络时代下,通过介绍网络化轨道交通行车组织的特点,并分析网络化轨道交通行车组织中存在的问题,提出有效的加强措施。 【关键词】网络化;轨道交通;行车组织;信息平台 网络化轨道交通组织也就是轨道交通形成网络形式的轨道交通之后,制定全面、安全、稳定的网络化轨道交通行车管理系统,以对所有资源进行控制与管理,从而实现基于网络化的最高效益目标。随着社会的不断发展,轨道交通已在我国部分城市中得到运营。轨道交通既可以有效缓解城市地面交通紧张的局面,还能完善城市内部布局。在网络时代下,我国轨道交通在运营上存在一些问题需要解决,只有将这些问题解决,才能实现网络化轨道交通的高效运营。 1 网络化轨道交通行车组织的特点 1.1 轨道交通模式越来越复杂 随着人流量、车的使用量不断增加等因素的影响,现代轨道交通模式越来复杂,这就对复杂的轨道设计提出了更高的要求。 1.2 轨道交通运行指挥与调节 对列车运行影响的因素比较多,如节假日的客流量高峰期,轨道交通的提供未能满足人们的需求、轨道交通设备落后等。另外,车辆的延误存在传递性,若当有一辆列车出现延点,就会造成后面的车辆也随之延误,若未及时处理,容易导致整条交通线路,甚至整个交通系统处于延误的现象。 2 网络化轨道交通行车组织的常见问题 2.1 安全风险系数较大 随着现代网络化轨道交通的运行,使部门管理的范围不断增大,从而导致网络轨道交通的安全风险系数不断增大。 2.2 车辆供应和人流量之间存在矛盾 由于节假日出行的人流比较多,经常会出现轨道交通车辆供应不足的情况。虽然部分单位对车辆的发车时间进行相应的调整及增加后备车辆等措施,但并未能有效解决车辆供应不足的问题。导致容易出现以下几种问题: (1)列车超载运行。列车的超载运行,就会增加列车的损耗,在高峰时期就会有大量的乘客集中在车门处,容易导致车门损坏或者碰伤乘客等; (2)车站乘客的滞留量比较多。大量的乘客在车站滞留,就会导致各种不可预见的事件发生; (3)客流量大,出现误点。在客流高峰期,往往容易导致列车误点,大量乘客在挤进列车时容易出现误伤、车门夹伤等情况。 2.3 设施设计不合理 轨道交通中的一些设施在设计上不合理,也会对轨道交通形成组织管理上的带来不少的问题,如车站和车厢之间的存在高度差及距离大等问题。不合理的设计也会导致车站的基本设施不齐全,从而导致对客流量的合理组织管理存在一定的难度,如站台的面积较小等。 2.4 运行安全受到外部因素的影响比较大 轨道交通列车的安全运行受到外部因素的影响不断加大,若车站关键设施被盗、恐怖事件等,都会对轨道交通行车组织造成影响。 3 加强网络化轨道交通行车组织的有效措施 3.1 制定合适、可行的轨道交通运行方案 通常情况下,轨道交通的运营计划都是参考在某个时段内的人流量,并针对人流量数据信息进行详细的分析,并合理归纳客流的规律,从而根据客流规律制定一个合理、可行的运行方案。如针对节假日、双休日的客流高峰期,可采取限流入闸、分流上车的方法,严格控制进入的车站站台的人流量,以有效缓解客流拥挤的现象,有利于减少列车误点与碰伤乘客等情况的发生,从而有利于降低乘客的安全风险系数。 3.2 增加车站的指挥与安保人员,合理安排乘客上车 针对节假日、双休日、上下班客流高峰期,车站应合理增加车站的指挥与安保人员,指导乘客遵守安全规则,如先下后上,限流控制等,以避免出现想上车的上不了,想下车的下不了等局面。通过合理指导乘客,有利于减少客流拥挤导致摔伤、碰伤及被车门夹伤等情况的发生。如对于携带大件行李的乘客,应指导乘客乘坐升降机式电梯。同时增加车站的安保人员,不仅可以起到指导乘客的作用,还能及时发现车站的不安全因素,以保证乘客的生命财产安全及列车的安全运行。 3.3 制定合理轨道交通运营计划 针对错综复杂的行车交路,必须要根据其需求制定满足其使用要求的运行计划。由于工作日、节假日及各个时间段的客流量都不同,应根据客流规律制定相应的运行计划,以将运营计划制定和客流量规律相适应。增加线路的后备车辆,针对节假日、双休日以及上下班高峰期,客流量非常多,也因此可通过合理增加线路的后备车辆,以有效缓解客流高峰的交通压力[3]。另外,应合理安排轨道交通的行车时间,应使列车行车时间之间的连接越来越紧密,以提高列车的运行率,有利于提高列车送客量,缓解车站人流量过多、拥挤的局面。 3.4 建立完善的轨道交通行车监测系统与信息公布平台 网络化轨道交通行车组织和单线轨道线路交通不同,其要实行的是全网络的车辆管理机制。因此当某条线路发生突发事件或某辆列车的设备出现故障,不仅对影响该列车的正常运行,还会对后面的列车运行造成影响。因此,相关的运营部门就会根据这些因素制定一些科学、可行的方案,以更好地满足乘客的实际需求。通过需要建立完善的轨道交通行车监测系统与信息公布平台,以实现对轨道交通列车运行的实际进行实时监测,以更好地掌握列车行驶的情况,并通过信息公布平台将车辆的运行情况及时公布出来,有利于乘客根据列车的情况选择适合自己需求的班次,有利于起到缓解交通拥挤与保证列车安全运行的作用[4]。但目前我国轨道交通线路基本上都是通过自行招标投标的方式而进行施工的,会导致轨道交通建设时所采用的材料、技术、设备以及设计标准等都存在差异,从而对建立完善的网络化轨道交通行车系统及信息公布平台造成一定的影响。因此,在建立完善的网络化轨道交通行车系统及信息公布平台之前,应先对行车系统和信息平台制定一个统一的标准,有利于网络化轨道交通行车系统及信息公布平台的进一步完善。 4 结束语 综上所述,随着城市化进程的不断深入,轨道交通在城市中的发展越来越快。轨道交通在网络化时代背景下的发展越来越发达,但在网络化轨道行车组织中仍然存在一些问题需要解决,因此需要对现阶段的轨道交通行车组织进行必要的改革,通过采取有效的加强措施,以完善网络化行车组织的制度与设施,并对轨道交通做出有效的调整,以提高网络化轨道交通的高效运营。 轨道交通毕业论文:轨道交通AFC设备运营管理系统的探析和实现 【摘 要】随着经济的快速发展和城市化建设的推进,我国城市的轨道交通建设发展越来越快,轨道交通AFC设备的正常运行和管理对城市轨道交通正常运行有十分重要的作用,轨道交通AFC系统具有集中式信息管理、分布式监控、终端设备种类多、多样化运行等特点,轨道交通AFC设备运营管理系统对城市的轨道交通建设有十分重要的意义。 【关键词】轨道交通;AFC设备;运营管理;系统 随着经济的快速发展和城市化建设的推进,我国城市的轨道交通建设规模越来越大,随着科技的不断进步,轨道交通的售检票方式也逐渐从人工售检票变成自动售检票,标准化、集成化、自动化的售检票方式已经成为轨道交通发展的重要方向。轨道交通的AFC设备融计算机、财务管理、统计等知识为一体,实现轨道交通自动化售票、检票、收费、运营管理等,轨道交通AFC设备运营管理系统对城市轨道交通的建设有十分重要的意义。 1 轨道交通AFC设备运营管理系统概述 轨道交通AFC设备运营管理是指利用计算机、财务管理、统计等知识,对轨道交通的售检票进行有计划的组织、控制,达到轨道交通售检票自动化的目的。轨道交通AFC设备运营管理是AFC设备管理与AFC运营管理的结合体,轨道交通AFC设备运营管理能对运营中设备及各种部件进行维护、管理,监督运营设备的运行状态及运行效率,对运营设备的运行参数进行管理,对运营设备在运行中产生的各种数据如交易、审计等进行管理,对运营中所需的现金、票卡等进行管理。轨道交通AFC设备运营管理系统是城市轨道交通建设现代化的重要标志,在城市轨道交通管理中有十分重要的作用。 2 AFC设备运营管理系统设计 2.1 AFC系统的构架 AFC系统构架有分散式构架、线路式构架、区域式构架、分级集中式构架、完全集中式构架等五种情况。分散式构架系统结构比较简单,能满足区域换乘的需求,但不能满足各区域内的换乘需求;线路式构架的系统结构比较简单,只能适合线路独立运营需求,不符合路网换乘的需求;区域式构架系统结构比较复杂,系统数据信息量大,能满足区域及其他路线的换乘;分散集中式构架系统结构比较合理,能符合路网规划的要求,系统可靠性强,投资少、数据信息处理量比较大;完全集中式构架系统结构比较简单,容易扩展,投资比较少,数据信息处理量大,运营管理比较复杂。 2.2 AFC设备运营系统管理 2.2.1 票卡管理 票卡管理是指对票卡的发行、使用、回收及票务处理等过程进行管理。票卡可以分为可回收类车票和不可回收类车票,可回收类车票主要有单程票、往返票、出站票、福利票及预赋值单程票等几种车票;不可回收类车票主要有员工票、纪念票、车站工作票等。 2.2.2 规则管理 AFC设备运营规则管理主要有运营模式规则和终端设备服务规则,运营模式规则主要有运营模式的分类、运营模式的设定和解除、运营模式的转换、运营模式的联动处理等。 AFC设备运营模式有正常运营模式、降级运营模式、紧急放行模式等三种情况;运营模式的设定和解除是指根据轨道交通运行情况,对运营系统的服务模式进行开启或关闭;运营模式的转换是指对运营系统的正常运营模式、降级运营模式、紧急放行模式进行转换;运营模式的联动处理是指当线路的某一车站发生故障时,在线路中其他车站采取相应的模式进行处理。终端设备服务规则是指轨道交通AFC设备运营系统的增值功能、售票功能、检票功能、补票功能、退票功能、替换功能、票卡查询功能、修复功能、锁卡功能、解锁功能等。 2.2.3 信息管理 轨道交通AFC设备运营信息管理是指对系统的各种信息进行收集、处理、管理,由于信息生成的方式不同,信息可以分为派生信息和原生信息两种,原生信息是指系统自动生成的信息,没有经过人工处理的信息,派生信息是指为符合运营管理的要求,对原生信息进行处理,原生信息通过系统的信息采集系统,将收集到的信息存放在数据库中,然后对数据库中的信息进行分析、处理,达到运营管理的要求。 3 AFC设备运营管理系统功能模块划分 3.1 AFC设备运用管理系统模块划分 轨道交通AFC设备运营管理系统功能模块主要有设备信息管理模块、运营参数管理模块、设备监控管理模块、库存管理模块、收益管理模块、系统管理模块、通用管理模块、设备通信模块、数据采集和信息传输模块等九大模块。设备信息管理模块主要负责设备信息的收集、修改、更新、删除等;运营参数管理模块主要负责设备的运营参数及票务的管理,如通信配置、费率等运营参数的管理;设备监控管理模块主要是通过采集或接受设备终端的信息,对设备的运行状况进行监控管理,同时将设备的运行状况转发给设备中央系统;库存管理模块主要是实现中央系统与车站系统票卡库存交换工作,车站系统通过库存管理模块向中央系统进行库存请求,中央系统根据实际情况进行库存调拨;收益管理模块主要是指系统对设备运营过程中盈利的现金进行管理;系统管理模块主要指中央系统对整个系统的用户进行统一管理,将信息发送至车站系统,车站系统将受到的信息发送至车站终端设备中,然后获得相应的回复信息;通用管理模块主要负责管理系统中的通用功能,如数据库的读写、文件的读取、系统操作的记录等;设备通信模块只存在于车站系统中,主要负责车站和设备之间的信息交流,如传送设备登录时的验证信息、传送设备监控管理模块向设备传达的命令等;数据采集和信息传输模块主要负责采集系统上交易、审计、传输等过程的数据,并将数据转换为信息,传输到中央系统中。 3.2 AFC设备运营系统参考模型 参考模型是对数据处理和业务处理进行一种专业化和规范化的设计,AFC设备运营系统参考模型为设备信息管理模块、设备监控管理模块、运营参数管理模块、库存管理模块等有人机界面,通用管理模块、数据采集和信息传输模块等没有人机界面,系统的所有模块具有数据库读写、文件的读取、系统操作的记录等基本服务功能,设备通信模块直接与终端设备相连接,数据采集和信息传输模块负责中央系统与外部系统数据信息交换。 4 总结 轨道交通的AFC设备融计算机、财务管理、统计等知识为一体,轨道交通AFC设备运营管理系统的建设,能有效实现轨道交通自动化售票、检票、收费、运营管理等,推进轨道交通的自动化建设,促进城市现代化的建设,轨道交通AFC设备运营管理系统对城市轨道交通的建设有十分重要的意义。 轨道交通毕业论文:城市轨道交通行车组织的相关问题分析 【摘 要】随着我国的城市经济的快速发展,城市轨道交通问题引起了人们的高度重视。城市化进程不断加快,导致城市人口流动不稳定增加,从而加重了城市交通流量负担。因此,必须加强对城市轨道交通的监控,才能增强城市交通运营的合理性与安全性。本文主要分析我国目前的城市交通行车的组织问题,从而提出一些合理的建议,以提高城市交通运行的效率。 【关键词】城市交通安全;现状分析;解决措施 城市轨道交通的飞快发展,加快了旅客运输的深入改革,其优越性得到了全球的公认。与国外城市轨道交通对比,我国存在的差距比较大。面临严峻的城市轨道交通问题,加快城市道交通系统的建设具有重要的意义。在城市轨道交通行车组织相关问题研究中,必须深入分析城市轨道交通行车组织理论方法,优化配置城市轨道交通设计工作中线路和设备,充分发挥列车运行方案的优势等。 1 城市轨道交通发展的优势 城市经济的快速发展,不断加剧城市人口流动量,因此,我国交通事业必须提高运输数量,确保运输质量,才能改善城市的轨道交通,避免出现拥挤情况。同时,保持城市交通的顺畅,合理缩短站与站的间距,从而更好地发挥行车组织的优势。我国传统铁轮运营,难以协调人口数量增加和出行之间的矛盾。目前发展的城市轨道交通,大多以运营客运为主[1],不断提高了交通运行的效率。 2 我国轨道交通行车组织问题 随着城市化改革步伐的加快,城市间以及内部的客流量逐渐增多,使运输方式的发展更加多元化。全球各地产生了大量的研究成果,都有效促进了交通运输业的发展。第一,列车运行方案、列车的发展、载客能力问题。我国轨道交通行车组织中最突出的问题包括:列车运行方案、列车的发展、载客能力等,有效解决这些问题,才能更认清我国目前的发展情况。第二,所有权归属问题、资金问题。全球的城市交通研究大多是从交通运营的管理层面入手[2],进行预算与研究城市轨道交通的所有权归属问题、资金问题等,在解决这些问题时,必须进行实地考察,并采取先进的方法进行预算成本投入,才能优化现有的体制,解决其中存在的弊端。第三,我国的监测系统、客流的动向以及分配缺乏合理性。我国轨道交通行车组织的另一方面问题是,目前我国的监测系统还不够完善,客流的动向以及分配缺乏合理性。因此,在我国轨道交通行车组织中,必须引进全新的技术,不断完善城市视频监测系统,全方位掌握市民的出行方向。最后,加大科研资金投入,提高研究时效性,不断发挥城市轨道交通的快捷优势,拓展我国市场的发展。在规范城市交通行车方面,我国颁布了一些相应的法律法规,并采取积极的方法进行优化交通产业结构,以减少城市轨道交通行车组织车辆的消耗量,根据市民出行路线,并进行分析一些时间数据,从而构建实体化模型[3],以实现效益的最大化,实现城市交通事业的可持续发展战略。 3 城市轨道交通行车组织的可行性建议 随着交通运输业的快速发展,在促进城市化进程的同时,必须更加注重其中存在的问题,必须同步进行治理与发展,,才能落实科学的发展观,为人们的日常生活提供更多的便利,从根本上保障人民群众的生活安定。在城市的轨道交通行业组织过程中,大部分人会认为列车的主要运行问题以及车辆的客流问题,高度协调处理将客流和时间以及车辆的分配问题,才能切实保证城市交通的畅通无阻。 3.1 提供畅通舒适的乘车环境与外出环境 城市化进程使我国城市客流量越来越多,因此,我们必须进行构建城市轨道交通,制定符合实际的交通行业发展目标,积极为市民提供畅通的乘车环境以及安全舒适的外出环境。在城市轨道交通行车组织过程中,必须落实为人民服务的宗旨,提高广大人民群众的满意程度,才能实现经济效益与社会效益的最大化,实现更加广阔的城市发展前景。 3.2 合理解决城市道路交通的规划问题 在城市轨道交通行车组织过程中,最关键在于解决城市道路交通的规划问题,在城市交通中每天都有固定的上下班时间、上学高峰期,由于各种外界因素对客流形成了严重的影响。在全天候的车辆运行方案中,必须根据实际的客流量,采取24h的实时监控措施。在人流量增加速度比较快的情况下,应该投入更多的车辆,进行选择的相应的车型。比如,在繁华的市中心,其人流量比较大,只有使用载客量最多的车来运行,不断增加载客量,才能维持有序的交通秩序,确保市民的出行根据方便准时。目前,我国城市内的交通运行路线大多都是每一站都停车,切实节省了市民等车候车的时间,使市民的出行更加方便化,在最大程度上减缓了车辆的流通速度。在新政策法规的指导下,我们必须改善每一个站点停车的情况,针对一些路线较长车辆,中间选取较大型的站点来停车载客,其它的地方,可合理选择比较小型的交通方式来进行分流[4]。现阶段,我国很多区域都是选择这种方法,取得了明显的成效。 3.3 采取可行性的特殊规划方案 针对每一辆车的安排,需要经过严格提前预算的同时,针对每次的出行都必须提前做好交通规划,尤其是加强对双休日以及节假日出行问题的处理。节假日所载的数量一定多于平时车辆所承载的客流量,因此,必须在每个周期中,必须提前安排一些空余的、线路比较短的车辆来进行运输[5],增强每辆车安排的合理性,从而缓解出行的压力,提高交通运行有效率。在车站布置过程中,采取特殊规划方案,持续改进城市轨道交通行车的组织质量。对车站的布置进行特殊规划也可以加强城市轨道交通行车的改进。当组织快(大站停车)慢车行车的组织方式时,会产生快车越行慢车,越行站的股道配置应比非越行站多1~2 条。增加越行线不但可以给快车越行慢车提高服务质量,还可以带来更多便利。比如,第一,为了减少列车的停车线数量和工程规模,可将越行线作为夜间列车的停留线。第二,为了达到行车高峰时间的道路的实际标准,必须做好区间运行列车的折返线。第三,为了减少对正常运营的影响,提高交通运行的效率,还可作为事故列车的临时停留线。 4 结束语 随着城市进程的加快,充分城市轨道交通发展的优势,具有重要的意义。综上所述,深入分析我国轨道交通行车组织问题,根据城市发展的程度,进行优化城市轨道交通行车组织结构,创造新型的运营发展方式,从根本上提高城市交通行业的服务水平。 轨道交通毕业论文:基于GIS的城市轨道交通选线设计研究 【摘 要】随着科技的快速发展,我国城市化建设规模越来越大,城市轨道交通是城市建设的重要组成部分,对城市的发展有十分重要的作用。将GIS技术应用于城市轨道交通选线设计中,能满足城市轨道交通选线设计要求,提高城市轨道交通管理,GIS技术能保证城市轨道交通选线设计的合理性和有效性。 【关键词】GIS技术;城市轨道交通;选线设计 城市轨道交通选线设计是一项复杂的系统,其本身的影响因素特别多,选线方案的优劣性对城市的发展和人们的生活有很大的影响,因此,城市轨道交通选线设计十分重要。基于GIS平台进行城市轨道交通设计能确保选线设计的合理性和有效性,提高城市轨道交通的管理水平,GIS技术对城市轨道交通选线设计有十分重要的意义。 1 GIS概况 1.1 GIS简述 GIS是以地理模型方法为主要手段,产生高层次的地理信息,实现多要素综合分析、动态预测及空间分析,GIS的优秀是应用空间分析能力,通过计算机程序模拟专业的地理分析方法及常规的地理分析方法,形成有用的信息,从而完成任务。由于计算机系统的支持,GIS能快速、准确、综合的对复杂的地理信息进行空间定位和动态分析。GIS在空间位置信息工程研究中有十分广泛的应用前景,目前,GIS在环境资源管理、设施管理、交通运输、城市和区域的规划、石油产业、灾害预测等领域中有十分广泛的应用。 1.2 GIS主要功能 GIS系统具有数据管理系统的数据输入、存储、输出等功能,为满足用户的需求,GIS能对数据进行操作、运算、处理;制图功能是GIS系统的主要功能之一,它能在地图上将地理要素显示出来,并给予数值范围,GIS系统能为用户输出全要素图,根据用户的需求,分层次的将地图显示出来,将地图、各种专题图、图例、统计图表等一起打印出来;GIS系统能通过数字地形模型,用分散的平面点对地形进行模拟,从中提取数据进行地形分析。 2 GIS技术选线的可行性 在传统的城市轨道交通选线设计中采用CAD系统进行设计,虽然CAD系统具有图形交互设计功能,但CAD系统缺乏空间数据分析处理功能及管理功能,而GIS系统能实现空间数据分析和管理,GIS技术在城市轨道交通选线设计中具有线路勘测数据来源广,数据采集全面、质量高、更新速度快,勘探设计数据内容多样,空间定位、定量、定性功能强等特点,GIS系统为城市轨道交通选线提供了三维可视的选线环境,提供了精准的空间属性数据,GIS系统不仅具有CAD系统的图行交互设计功能,还具有很强的空间分析能力和地理信息管理功能,因此,基于GIS的城市轨道交通选线是可行的。 3 基于GIS的城市轨道交通选线设计 3.1 系统数据库的构成 城市轨道交通选线的设计需要的主要数据有勘探数据、设计数据、分析数据。勘探数据包括在进行线路勘测过程中涉及到的城市气候特征、经济发展状况、基础设施管理、市政道路、市政管线等所有数据;设计数据主要指设计过程中产生的所有数据,如平面曲线设计数据、纵断面设计数据、坐标表等;分析数据是指GIS系统空间分析产生的所有数据。因此,基于GIS的城市轨道交通选线设计数据库可以分为轨道交通勘测数据库、轨道交通设计数据库、中间结果数据库等三个层次,从而实现数据的分类管理。 3.2 勘测数据的处理 当轨道交通勘测数据库建成后,用户能对专题要素进行查询,能根据特定的属性查询空间元素,同时也能根据特定的空间元素查询各种属性数据,这样设计人员在进行设计过程中,能快速的获得各种详细信息,保证城市轨道交通选线设计的合理性和有效性。基于GIS的城市轨道交通选线设计的主要优势是GIS系统具有完善的空间数据输入、更新、分析、管理等功能,能保证线路设计的合理性。 3.3 GIS辅助城市轨道交通选线设计 3.3.1 线路设计 线路选线设计主要遵循以下原则:线路走向应符合轨道交通线网规划,结合工程实施条件,对局部线路走向进行调整,同时协调与其它线路的衔接、换乘;线路平面沿城市主干道并在道路规划红线范围内布置,车站分布可根据城市现状和规划综合考虑,车站位置尽量靠近客流集散中心和公交枢纽;地下区间线路穿过地上地下构筑物时,充分考虑到桩基础、市政管线、河流等因素的影响,合理选择埋深方案,确保隧道施工安全和构筑物安全;高架线应满足桥下各种道路净空要求,还应注重沿线环境保护;保护沿线文物古迹,注重景观。 结合线路选线的主要原则,可通过GIS辅助选线设计。在设计过程中,图形交互设计是线路平面、纵断面辅助设计的保障。图形交互设计时,GIS系统能对线路沿线的商业及居住建筑、大型市政设施、市政道路、重大管线、文物古迹、地质灾害、需要避让的控制点发出预告信息,根据空间信息及时的形成线路纵断面图、线路工程地质纵断面图、平面、纵断面交互设计成果等,并且将这些信息自动存在轨道交通勘测数据库中,供用户使用。 3.3.2 车站设计 车站站位对城市轨道交通选线设计有十分重要的作用,城市轨道交通对乘客的服务是通过车站实现的,城市轨道交通的服务水平如何很大一部分取决于车站所处的位置,车站站位的选址对城市轨道交通系统、居民出行状况、城市用地布局、城市社会经济发展、城市环境保护等有很大的影响。 因此,车站站位选址应符合城市总体规划,并与车站所在区域的城市规划相互协调,使车站成为周围环境有机整体的一个组成部分,与过街地道、天桥、物业开发相结合。同时,站位选址还要考虑与其它轨道线路车站的换乘,及其它公共交通方式的换乘;确定站址后,需对该地区的地下管线、工程地质、水文地质条件、地面建筑的拆迁或改造的可能性、地下构筑物之间的关系等作综合考虑,尽量减少房屋拆迁、管线迁移。 在进行车站站位选址时综合考虑城市规划、车站功能、工程经济、环境等各种因素,在GIS系统内,调取轨道交通勘测数据库相关数据,运用网络分析的手段,建立城市交通状况和客流量分布模型,对可能选择的站位进行全面分析,确保车站站位的合理性。 3.4 基于GIS的城市轨道交通选线方案评价模型 选线方案的评价是城市轨道交通选线设计的重要内容之一,由于城市轨道交通线路走向的影响因素比较多,进行选线评价时,在GIS空间数据库的基础上,利用GIS空间分析功能,对各种影响因素进行模型分析,从而获取全面的线路信息,通过分类、汇总、必选,实现选线防线进行全面的评价,为设计人员和决策人员的判断提供真实的数据依靠。 4 总结 GIS系统具有强大的空间数据综合分析管理能力,将GIS技术应用在城市轨道交通选线设计,能确保轨道选线的合理性和有效性,提高城市轨道交通的管理水平,提高城市轨道交通服务质量,促进城市轨道交通的发展,从而推动城市化的建设。 轨道交通毕业论文:轨道交通勘察应重点关注的几个问题 摘 要:地质体既是城市轨道交通工程的载体,也是工程施工改造的对象。城市轨道交通工程由于其自身的系统性、结构的复杂性、工法的多样性、环境的严格性等特点,使得其对勘察工作的要求远远高于一般的工民建和铁路、道路工程。轨道交通勘察重点关注问题成为业内岩土工程师长期探讨的话题。 关键词:轨道交通 勘察 重点关注问题 前言 城市轨道交通工程为复杂的系统工程,同时具有线路工程、建筑工程、地下工程、环境工程等特点,其结构类型多,施工方法、工艺复杂,对岩土工程勘察要求较高。依据对以往发生的100多起轨道交通工程事故的统计,80%的事故发生均与特定的工程地质条件有关。因此在轨道交通建设过程中,岩土工程问题往往被设计师特别重视,而岩土勘察重点关注问题显得尤为重要。 1不良地质作用和地质灾害问题 地质条件中的不良地质作用和地质灾害是直接影响建设场地的稳定性和工程建设适宜性的重要因素。岩溶、活动断裂、采空区、砂土液化、地裂缝、地面沉降等不良地质作用发育和地质灾害危险性大的地区都是会直接威胁地铁工程的安全。在《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001 2009年版)及《城市轨道交通岩土工程勘察规范》(GB50307-2012,以下简称规范)均对不良地质作用及地质灾害勘察重点、难点进行详细阐述和要求。 尤其《规范》11.1.1强条规定 当拟建工程场地或其附近存在对工程安全有影响的不良地质作用时,应进行专项勘察工作。城市轨道交通工程是百年大计工程,本规范所列入的不良地质作用是城市轨道交通工程建设中常见的地质现象,对城市轨道交通工程的线路方案、施工方案、工程安全、工程造价、工期等会产生重大影响,同时不良地质作用随时空的变化而变化,伴随在城市轨道交通工程建设和运营的全过程中,因此,须对不良地质作用进行专项的勘察工作。 解决方案: (1)采用工程地质测绘和调查、物探、钻探、井探等多种手段结合的方法进行综合性地质勘察; (2)重点查明不良地质作用及地质灾害的空间分布范围、规模以及发展趋势,详细分析及阐述其对轨道交通工程的影响程度; (3)提供后续施工处理所需的岩土工程物理力学参数; (4)采取必要的结构处理措施; (5)充分重视后续施工现场踏勘、周边环境复核,或采取针对性强的勘察手段进行必要的补勘。 2地下水问题 地下水的类型反映出它的埋藏条件与含水介质,不同的地下水类型与不同的赋存状态,对轨道交通工程的作用机制与影响程度也不尽相同。已往轨道交通工程建设中因地下水问题引起的工程事故所占比例非常大。场地的水文地质条件直接关系到工程是否需要进行地下水控制,能否查明场地的水文地质条件、提供合理的水文地质参数,直接关系到地下水控制措施的选择及地下水控制的效果。地下水控制效果不好容易引起边坡失稳、涌水漏沙、基坑突涌等事故。 《规范》10.3.2对地下水位的测量明确提出:遇地下水应量测水位;当场地存在对工程有影响的多层含水层时,应采取止水措施,将目标含水层与其他含水层隔开,分层量测地下水位。多层地下水分层水位的量测,尤其是承压水水头的观测,对地下隧道设计与施工、地下车站基础和基坑支护设计与施工十分重要,目前不少勘察人员忽视这项工作,造成勘察资料的欠缺。 解决方案: (1)进行水文地质调查。水文地质调查主要用于调查区域水文地质条件,以及沿线地形、地貌、岩性、气象、水文、开采条件;调查地下水的水位、水力性质、流速、流向、含水层隔水层分布,地层的富水性;调查历年最高水位、最低水位以及动态变化;调查地表水体的流量、流速、冲刷线、防洪水位、蓄水、放水时间和规律等;调查地表水体衬砌、整治情况、沿线水井情况等;调查区域地下水控制施工经验以及地下水管理政策等。 (2)施工地下水位观测孔分层观测地下水位。根据含水层的赋水性质,按上层滞水、潜水、承压水分别设置观测孔,监测不同含水层的水位变化,获取地下水动态资料。 (3)分单元选择有代表性的含水层,进行现场抽水试验。利用抽水孔与观测孔的现场观测资料,结合区域水文地质条件,选择合理的计算公式,确定含水层的水文地质参数。 (4)采取岩土试样进行室内渗透试验获取各岩土层的渗透参数。 3地下水抗浮设防水位问题 轨道交通工程不同于一般民用单体建筑,其整体为线状形态,穿越城市多个水文地质单元及分区,且建成后将不同程度地改变区域水文地质环境及地下水赋存、运移条件,使抗浮设防水位确定更为复杂。轨道交通工程地下车站及区间结构全都处于地下,当地下位较高时,其结构底板承受的浮力荷载将十分可观,势必将产生严重的浮力破坏隐患。此外,随着季节和降雨量变化,结构底板的浮力荷载还存在明显的非确定性,更加大了灾害的风险程度。因此,轨道交通工程抗浮设防水位专项研究工作就显得十分必要。 解决方案: (1)在收集地下水长期观测资料的基础上,通过对沿线多年来地下水的动态分析,预测地下水的水位变化趋势,充分考虑历史地下水位的动态变化、线路附近地表水体的分布、河流的洪水位等,结合地层结构及地铁结构特点,提出安全可靠经济合理的抗浮设防水位高程。 (2)注重调研,进行地层结构的研究、了解地下水赋存条件、划分水文地质单元。尤其分析影响研究区内地下水动态变化规律的各种随机因素,预测今后100年内水位变化趋势。 (3)根据轨道交通工程的结构埋深、场地的地层结构、含水层与隔水层的组合关系,确定对基础产生浮力作用的含水层和地下水位。最后根据预测出的对基础产生浮力作用的最高水位,通过渗流分析,计算确定抗浮设计水位。 4勘察现场问题 (1)管线安全 轨道交通工程一般位于城市主要道路下,地下管线和构筑物密集且复杂。近年来由于勘察钻探过程中碰到地下管线的事故层出不穷,地下管线已成为钻探施工的重大安全影响因素。钻探施工前必须对勘探点位周边进行详细的管线探测,采取必要的挖探手段,对浅部岩土体进行全面识别和判断,确保钻探施工时管线安全。 (2)钻孔封闭 钻孔完成后应根据要求及时进行封闭。根据地层情况进行分层回填,孔口要用不透水粘性土封好孔,以免地上污水污染地下水。位于隧道、基坑结构线范围内的勘探点应列为回填的重点。 未按照要求封填,可能造成地下水涌入隧道的通道,也会导致上下含水层中地下水的连通,尤其是下部承压水沿钻孔上升,造成突涌,对施工造成严重的影响;还可能造成暗挖或盾构隧道施工注浆浆液沿未封闭钻孔溢流或喷出,影响地面人员及交通安全,对环境造成污染。 (3)钻具遗留 钻孔中遗留的钻杆、取土器等硬质金属物件,可能会导致盾构施工机械损坏,严重影响施工。因而,对于孔内有遗留钻具、取土器等硬质金属物件的勘探孔,在钻探记录表中应有详细记录,并在勘察报告编写时列出,以供设计及施工参考。 5 结语 城市轨道交通建设,地质是基础。地质勘察工作在轨道交通工程建设过程中贯穿始终,是保证质量、保证安全、防控风险最基础的工作之一。本文根据轨道交通勘察具体特点,总结了几个重点关注问题,供同行参考。 轨道交通毕业论文:论轨道交通大客流运营组织管理 摘要:轨道交通凭借快捷、准时、舒适的优势成为广大市民出行的首要选择,这不禁对轨道交通的运营组织提出了更高的要求。在简析轨道交通车站大客流组织的基本原则, 对大客流根据不同特点进行分类的基础上,又分别从行车组织、客运组织和票务组织等方面探讨了轨道交通运营单位在应对大客流时的组织举措。 关键字:轨道交通;客流预测;大客流;运营组织 引言: 随着轨道交通的发展和完善,轨道交通在社会中的影响越来越大,选择轨道交通出行已成一种趋势。在各种城市交通方式中,轨道交通是目前被公认为影响各大城市发展的最重要的交通方式。轨道交通为城市提供了一种容量大、运输速度快的交通工具,其根本任务是运送乘客,与其他公共交通相比较,具有客流量大、以车站为集散地、线路固定的特点。如何做好大客流情况下的运营组织,是目前我国轨道交通运营单位面临的重要课题。 一、轨道交通车站大客流组织的基本原则 (一) 以实现乘客安全运输为根本原则, 保持客流运送过程通畅, 尽量减少乘客出行时间成本, 避免拥挤, 便于大客流发生时能及时疏散。 (二)轨道交通车站的客流组织主要由客运值班员负责。 (三)在大客流的情况下, 应合理地采取措施对车站人流进行有效控制。人流控制应采取由内至外、由下至上的原则, 在车站出入口、入闸机处进行人流的两级控制。 (四) 如果站台乘客数量大于站台容积能力, 必须进行入闸机控制点的客流控制, 控制乘客下站台的数量。 (五) 如果站台乘客数量大于站台容积能力, 站厅乘客大于站厅容积能力, 就必须对出入口控制点进行控制, 临时限制或者不允许乘客进站。 二、轨道交通车站大客流分类以及特点 轨道交通车站大客流根据客流产生的原因不同,可以分为可预见性大客流和不可预见性大客流两大类,又不同类别的大客流又有各自不同的特点。 可预见性大客流主要有以下几类: (一)节假日时期 劳动节、国庆节是旅游、购物黄金周,大批游客的到来以及市民在节假日期间出行购物、休闲等会使轨道交通车站的客流大幅上升,特别是商业区或旅游景点附近的车站,客流的冲击会很大;春节前后大批外地劳务人员返乡,将对铁路客运站和长途汽车站附近的轨道交通车站造成较大冲击,但春节期间的客流会相对稳定,不会有太大影响;元旦、清明、端午、中秋等节日的假期短,游客不会对轨道交通车站的客流变化产生较大影响,但市民出行、购物会给商业区附近的轨道交通车站产生较大客流,同时使其他车站的客流也会比平常有所上升。 (二)工作日白领“掐点上班”、学生“掐点上学”高峰时期 在当前上下班高峰期间城区道路堵车的情况下,轨道交通高达99%以上的准点率成为都市上班族、学生族的首选。据实际工作中观察和网络信息显示,不少白领、学生都是依靠轨道交通“掐点上班”、“掐点上学”,几点几分起床,几点几分出门,坐公交,换轨道交通,甚至从几号口下,哪一扇门上车都算得清清楚楚,白领上班族们的“掐点上班”、学生族的“掐点上学”也人为造成了轨道交通车站的大客流。 (三)大型活动时期: 轨道交通车站周边如有体育场、展览馆、商场等,大型活动结束后,在短时间内会有大批的乘客涌人轨道交通车站,给车站造成很大压力。此类活动多在周末举行,所产生的大客流的时间、规模等特点可以预见,其影响范围较小,通常对该活动地点附近的车站影响较大。 (四)列车及设备发生故障时期 由于轨道交通网络化运营,“牵一发动全身”,当一车或一站的某个部位或设备发生故障时肯定对后续列车及全线列车运行造成影响,造成车站内大量乘客滞留引发大客流。 (五) 恶劣天气时期 天气的好坏对客流量的大小有直接影响,一般来说,天气好,客流则高,反之亦然。雨、雪等恶劣天气时,由于地面交通的拥挤堵塞以及等候时间的不可预测性,绝大部分市民首要选择乘坐轨道交通或是到轨道交通车站避风雨,与此同时轨道交通车站的客流瞬间激增。 不可预见性大客流主要有以下几类: (一)车站周边临时组织的大型活动; (二)天气突变; (三)地铁发生紧急事件,如地铁车站发生火灾、大面积停电、列车延误等事故时。 三、轨道交通车站大客流运营组织措施 1、行车组织: (1)根据预测客流量,提前编制针对大客流的特殊情况下的列车运行图,从运能上保证大客流的运营组织。节前1 天,由于许多单位提前下班,故需要制定节假日前一日专用运行图,增加在线列车数量,缩短行车间隔,从而提高轨道交通运输能力。节假日期间,根据以往客流判别高峰、平峰时期,制定节日期间专用列车运行图。 (2)及时使用备用车。控制中心根据现场客流情况,灵活安排备用车在高峰时段上线输运。备用车投入运行需结合车站客流、站台大小、是否是换乘站等因素综合考虑。 (3)灵活调整行车交路。对于各区段客流不均衡的线路,可采用灵活调整部分列车行车交路方式,将部分列车经中间折返站折返小交路运行, 加大高峰区段行车密度方式,疏导高峰区段客流。 (4)组织列车越站运行。对于换乘车站,在站台出现危及乘客人身安全的不可控局面时, 控制中心可及时组织列车越站运行,避免因乘客下车对车站站台造成进一步冲击。 2、客运组织 (1)密切关注节日期间的客流情况,做好大客流疏导工作,加强站厅、站台的广播。 (2)提前组织好充足的引导员和应急人员,并对引导员和应急人员进行服务、安全及票务方面的培训和跟岗学习,以便当大客流到来时,这些引导人员及应急人员可以熟练地进行乘客的疏导。 (3)在站厅、站台层采取临时疏导措施,设置临时导向标牌、警戒绳、导流栏杆等,采用人工引导以及通过广播引导的方式疏导客流。另外也可在出人口外设置导流栏杆,减缓乘客进站的速度。 (4)客运应急处理:当站台、站厅客流都接近饱和时,车站可以采取关闭出入口、关闭闸机、关闭自动扶梯、客流疏散和公交接驳等形式减缓乘客进站速度。 3、票务组织 (1)预赋值车票的制作:车站提前申报应对大客流的预赋值车票,中央AFC(自动售检票)系统提前根据车站需要在单程票内写入设定的金额和起始站名,由车站客服中心或临时增加的售票亭进行售卖,以满足大客流进站需要。 (2)临时售票亭的准备:车站根据大客流的进出方向,选择在进站客流集中的位置,设置临时售票亭。站厅面积较小的车站,可将临时售票亭设置在进站客流较多的通道内,但临时售票亭的位置不能影响客流的组织流线。 (3)增加备用金:大客流来临之前,车站应根据客流预测和以往大客流所消耗的备用金,在大客流发生前,申领和储备充足的备用金。 (4)调整售检票的速度:当大客流发生初期,站台客流压力不大时,除TVM正常发售单程票外,可在客服中心及临时售票亭增加发售预赋值车票、应急票。当站台客流压力较大时,车站需减缓售检票的速度,可以通过采取取消售卖预赋值车票、应急票,关闭部分TVM以及调整AGM方向等措施减缓进闸速度。 (5)票务应急处理:如果大客流持续时间较长,TVM发售单程票及预制票无法满足需求时,可使用员工票进行票务应急工作。另外,在安排好AFC日常检修基础上,部分大客流站要有AFC人员驻站,以确保AFC设备的正常工作;特殊情况下,可采取AFC的非正常运营模式,即进出站免检模式、列车故障模式、时间免检模式、紧急放行模式等。 4、增设应急抢险点 在大客流时,可在地铁沿线增加临时应急抢险点,增派专业抢险人员驻守,力争在最短时间内排除故障;另外可安排车辆专业检修人员跟车进行“保驾护航”,以确保满足大客流疏散的运能保障。 四、结语 随着各城市轨道交通建设热潮的持续发展, 轨道交通将逐步成为越来越多一线城市公共交通的主力工具。为应对轨道交通线网形成规模后急剧增长的客流, 轨道交通运营单位需从行车组织、客运组织、票务组织等方面,全面谋划和策动,确保在面对线网大客流时能够安全、有序、顺畅地进行客流疏导,体现城市轨道交通安全、便捷、人性化特点,更好地提升企业整体服务水平。 轨道交通毕业论文:论提升轨道交通车站服务质量探讨及加强班组管理研究 摘要:城市轨道交通车站站台是关系到乘客安全性与舒适性的最重要的车站设施。为了便于车站站台客流的动态管理, 及时掌握车站乘客的安全状况, 有必要建立轨道交通车站站台空间服务水平指标体系。对轨道交通站线站台等候区的服务水平进行调研, 分析了站台客流密度对乘客安全性与舒适性的影响。同时轨道企业发展对班组管理的具体要求也非常重要,主要包括:班组长要提高自己的管理能力和水平、班组管理要实行民主管理的方法和班组管理建设与企业文化的发展,为铁路企业班组管理建设提出了建议,有利于强化轨道企业职工的职业素质, 促进轨道交通经济的可持续发展。 关键词:城市轨道交通; 车站; 站台服务水平; 指标体系 一、建立城市轨道交通车站站台空间服务水平指标体系的必要性 在城市轨道交通(以下简为“城轨” )车站的设施中, 站台对乘客的安全尤其重要。站台客流量一旦超限, 就极易发生踩踏等事故, 对乘客造成极大的伤害。车站站台客流密度指标可判断车站客流量的大小以及乘客的安全程度。为了应对客流的不断增加以及各类突发状况,城轨运营相关部门采取了限流、 安检等管理措施来保证乘客的安全与城轨的正常运营。车站采取限流措施的直接原因是站台上的乘客拥挤:一方面是由于车辆的断面客流过高, 乘客无法上车导致乘客滞留在站台;另一方面如果出站疏散受阻也会导致乘客滞留在站台。目前尚无专门针对站台乘客的服务评价体系,车站站台乘客的状况及限流的客流量临界点一般依据主观判断, 缺少明确、 统一的管理标准, 不利于车站及时采取相关措施。因此, 有必要对车站站台的乘客服务水平等级进行研究并建立一个明确的体系, 以便在车站的客流动态管理中及时掌握车站的运营安全状态, 借助技术手段, 依据站台的乘客服务水平等级来判断车站限流的时机与限流的等级。 二、既有轨道交通车站站台空间服务水平相关标准 研究各个国家及地区的城轨车站站台的容纳能力发现, 目前尚无专门关于轨道交通车站站台容纳能力分级的规定, 只有美国《公共交通通行能力和服务质量手册(第二版)》 第 7. 3. 4. 1 提出了排队及等候区的服务水平分级, 其他国家仅提出了客流密度的设计标准。达到设施的通过能力;其服务水平描述为“站立时与他人的接触不可避免。在队列中行走是不可能的。在这样的情形下, 大多数时间内排队都将产生严重的不舒适感觉” 。合适的车站站台服务水平指标体系。 三、轨道交通发展对班组管理的具体要求 轨道交通内部组成, 是由不同的班组各个环节构成的, 这些班组就是一台机器的小螺丝钉, 虽然质量不大, 但功效强大, 不能有丝毫纰漏, 否则就会给人民的生命财产打来难以弥补的损失。因此, 必需做好积极的班组管理建设的工作, 只有这样才能确保轨道内部相关班组的有效协作, 这样才能保证轨道内部的安全运转, 促进轨道经济的发展。因此, 轨道交通要以发展的总规划为目标, 根据轨道内部管理的实际情况, 进行相关班组工程的建设, 满足轨道交通发展标准要求, 实现班组管理的科学化, 达到促进班组建设的综合能力的提高, 对其中的考核目标进行规范化、标准化规划, 以确保轨道内部班组建设的可操作性, 这样就可以制定统一性质的班组管理建设目标, 有利于实现轨道内部班组建设系统的健全, 确保轨道交通基础班组建设和管理的有效性。 (1)班组长要提高自己的管理能力和水平 轨道交通班组系统的管理建设, 有利于轨道交通整体管理体系的运行, 班组长是轨道交通基层单位的领头羊, 他的领导素质和领导能力具有重要的作用, 是他的影响具备广泛性, 也制约着轨道交通班组工作的质量和效率, 因此, 提高对班组长选拔的标准, 不仅可以选出合格的班组长, 确保班组建设管理水平的提高。同时,由于要按照技术水平, 职业水质, 以及人际关系等进行班组长资格的具体考核, 也有利于实现企业运行的人性化管理。把职工推选出来的人选作为班组长, 这样就可以保证班组长不仅具备优秀的职业素质, 专业能力, 还要具备先进的思维理念, 能够进行日常环节的科学化管理。这样就会有利于实现班组建设工作质量效率的提升, 使班组工作实施科学化管理, 实现班组的综合工作效益的提升, 有利于企业整体环节的顺利运行。有利于规范班组长的管理模式, 促进班组建设水平的不断提高。 (2)班组管理要实行民主管理的方法 为了提高班组的管理水平, 需要进行班组民主管理会的建立健全, 这是我国民主管理主要模式。在轨道交通的管理模式中, 要发挥民主集中制的原则, 在管理工作中, 要实施进行班组方案以及其他情况的表决, 来促进班组民主管理会的可持续性, 要发挥工会的作用, 班组工会组长要行驶主持工作的权力, 参与班组的各项管理工作, 要进行班组生产情况以及其他情节汇报工作, 进行班组建设的可持续发展。在进行民主管理会开会时间的具体规定, 做好积极的会议准备工作, 以确保相关环节的有效进行, 积极做好档案备案的工作, 及时开展一些开拓性的活动, 以确保民主管理系统的健全, 以促进日常班组建设的可持续发展。才能够有利于促进班组建设的可持续发展。 (3)班组管理建设与企业文化的发展 为了促进日常班组建设, 我们要建立班组的安全文化, 以有利于融洽氛围的产生, 在此环节中, 各组要及时明确各个季度的安全活动主题与相关目标, 以确保日常班组安全教育系列活动的开展,有利于做好积极的班组教育规划活动, 有利于建立健全相应的班组舆论体系, 有利于班组安全文化的建立, 企业的发展必需确保企业具备凝聚力, 才能在日常工作中无往不利, 从而促进企业整体环节的可持续发展。积极进行感情投资, 以确保良好的工作环境的形成, 进行班组管理的人性化控制, 发动感情优势, 激发员工的工作积极性以及其安全责任意识。企业文化建设要与警示教育结合起来, 要重视对发生事故的经验教训, 对每一次事故都要进行相关环节的记录, 如发生的时间、性质、教训, 按照时间、分类编辑资料以及图文并茂等, 把这种教训时时刻刻在班组举办 “重温历史、警示安全”系列事故案例展和安全漫画展, 警示职工; 在生产作业点悬挂了人性化的安全警示牌, 使安全文化落实到作业现场,保证消除不安全思想和行为。 四、结语 轨道交通车站服务的重要性是不可小觑的,然而班组管理也是重中之重。因为班组管理建设也是也是轨道交通发展的基石, 只有轨道交通的班组充满生机,轨道交通运营中才有活力和后劲, 才能发掘出蕴藏在广大职工群众中的积极性、智慧和创造力。随着市场竞争局势的激烈, 加强企业内部班组建设刻不容缓, 这需要所有铁路员工的不懈努力,为小康社会的发展贡献力量。 轨道交通毕业论文:自动化监控系统在轨道交通中的应用及发展 摘要:随着我国现代化建设事业的不断进步发展,城市建设的不断进步,轨道交通也得到了长足发展。发展轨道交通,提高了运输效率,减轻交通压力,提高行车的安全性。由于轨道交通涉及到公共安全问题,关系到广大乘客的生命、财产以及公共资源的安全,这就给轨道交通的监控系统要比普通的监控更安全、更稳定、更加可靠。下面,本文简要探讨自动化监控系统在轨道交通中的应用及发展。 关键词:自动化监控;轨道交通;应用发展 前言 随着我国社会主义现代化建设事业的不断发展和城市建设事业的不断进步。为了提高运输效率,减轻交通压力,提高行车的安全性等,许多城市都相继建设了轨道交通。在这种情况下,建设能够满足调度、运营的轨道交通自动化监控系统就成为必需的选择。这对于避免轨道交通事故、排除重大险性,保证轨道交通在运行高效、安全等方面具有非常重要的意义。 1轨道交通特点和监控内容 城市轨道交通与铁路的最大区别在于,城市轨道交通为满足高密度大运量以解决城市日常公共交通的负担。正鉴于此,决定了城市轨道交通其技术要求比铁路的技术要求高,具体体现在对列车运行时间间隔上,目前先进的轨道交通其列车运行时间间隔一般在90~120 s;由于时间间隔短,使得列车运行的安全性要求更高,采用简单的信号灯和道岔联锁控制基本无法满足如此高的要求,因此,列车自动控制系统技术在城市轨道交通建设中普遍获得了应用。对自动化监控系统也有较高要求。 近年,城市轨道交通建设得到了飞速发展。由于轨道交通本身具有自动化和连续性的特点,需要监控的内容非常复杂,面广、量大,专业性要求很强。其中主要部分有以下内容:车辆,包括和轨道相关的直流车、交流车;供电系统,包括主变电力、牵引电力、变电站等;机电设备,包括车站内的设备、区间内的各类配电设备,照明、报警设施、环境、设备的监控设备、自动售检票设备、电梯、给排水设施等等设备;通信设备,包括无线、广播、传输、程控交换、时钟、图像监控、电源等设备;信号设施,包括列车的自动运行信号系统、列车在紧急情况下的自动保护信号系统、列车内外的自动监控等内容。同时,对于轨道交通监控,涉及的内容有屏蔽门信息、门禁系统、旅客信息显示、车内信息、站台信息、公务通信、无线通信、广播系统、调度通信、闭路电视、时钟、防淹门等众多的监控系统,要涉及较多的专业,关联的子系统也非常繁多,需要的监控设备的种类也很不一致,但是,只有为这些设备建立完善的监控系统,才能保证上述设备能够始终安全、高效地运行。 2轨道交通对自动化监控的要求 由于轨道交通涉及到公共安全问题,关系到广大乘客的生命、财产以及公共资源的安全,这就给轨道交通的监控系统要比普通的监控更安全、更稳定、更加可靠。这需要在轨道交通的安全系统中,准备在系统万一出现故障,或者由于操作人员做出了错误操作时,系统仍然能够维护列车及乘客的安全。另一方面,作为保证安全的技术手段,需要轨道信号系统能够在保证行车安全、保持旅客舒适度的前提下,尽要能地提高运输的效率,增加运营的效益。 3轨道交通自动化监控系统的应用现状 如上所述,轨道交通的监控是一个非常复杂而又庞大的系统,涉及了包括自动化控制技术、计算机和网络技术等众多的专业领域,随着科学技术的不断发展,在解决轨道交通监控的自动化方面也有了相应的经验和技术基础。事实上,轨道交通的监控的发展大致经历了人工监控、分立监控、综合监控等几个不同的时期。目前,各城市的地铁公司在参考国内外监控自动化的基础上,陆续采用了综合性较强的监控系统,对不同的子系统加强了综合和集成,大大提升了轨道交通监控的自动化技术和水平。综合性自动化监控,实质就是按照监控的功能、对象、范围、特点等,把整个轨道交通整合成一个统一的整体,各专业和子系统都采用统一的机硬件、软件平台。这也是当前轨道交通监控的发展趋势和内在要求。整个监控系统遵循的机制为两级调度、三级控制,有中央监控系统、各骨干网、和车站的综合监控和前置接口等部分组成。实施自动化监控后,可以实现对轨道交通领域的资源、信息共享和互通,克服了原来分立系统的不足,对管理人员的操作也变得简单、直观,便于掌握,不易出错。同时也大大降低了监控系统的维护程序和费用。综合监控代表了目前国内外在轨道监控方面的前沿水平。 4轨道交通自动化监控系统的发展趋势 由于各相关领域的科学发展、技术进步的前提下,综合监控成为被国内外普遍采用的轨道交通监控系统,同时,在这一领域又出现了新的发展趋势。 4.1 集成化 综合监控系统进一步的发展,深度集成化是一个重要的方向。而考察一个综合监控系统,可以从两个方面进行观察:一是在横向上考察所集成的子系统数量。目前,随着城市轨道建设规模的扩大和发展,各城市的综合监控所集成的子系统也逐步有了增加等。有的系统几乎能够包括所有轨道交通的子系统。二是从纵向观察集成系统的层次。目前,各城市的综合监控所集成的界面过都有向下层深入的趋势。大部分的运营控制中心能够集成到车站级,有的还进一步集成到了现场级,直接到了各报警装置和传感器的探头上。 4.2 网络化 在同一城市,如果存在多条轨道交通,那么在运营上进行整合也是一个必然的趋势,这就要求把不同的线路资源进行网络化处理。这样,在轨道交通调度时所要面对就是一条线路,而是包括了所有轨道线路的一个网络。从单线路的综合监控,向路网级的综合监控,是城市轨道监控的另一个发展趋势。一般地,对于轨道交通路网的综合监控,可以采用层次性管理、分级进行控制的方式,正确处理好点、线和网三个方面的结合。所谓点,就是车站、车辆的基地,是线路的基本单元,可以看成整个网络上的一点。所谓线,即是一条条线路,作为轨道交通网的骨架。而所谓的网,就是整个的交通网络,由所有轨道交通线路所构成的系统。这种系统把计算机、通信和网络等多项技术融为一体,具有相对完善的网络结构,同时具备强大的数据处理能力,能够更好地满足和适应轨道交通网络在不同层面上的需求。 4.3国产化 近几年来,在国家产业政策支持下,城市轨道交通车辆、设备国产化的工作取得了一些成绩。据统计,具备较高国产化率的有BAS、自动扶梯、电梯系统和给排水系统;供电系统和通信系统国产化率达到85%以上;SIG和AFC的国产化率比较低。而综合监控系统构筑在这些子系统之上,直接面向运营调度人员,综合监控系统的国产化对推动这些相关子系统的国产化具有积极意义。这不仅是国家产业政策的目标,也是城市轨道交通调度自动化发展的需要。这一方面有助于降低城市轨道交通建设居高不下的投资额,为普及城市轨道交通打下基础;另一方面也有助于保证综合监控系统的维护和升级、改造,提高城市轨道交通运行的管理水平,保障其安全性和可靠性。 5结束语 城市轨道的自动化监控系统,不仅能够反映国家的科技水平和管理能力,也是一个国家综合实力的体现。建设安全、高效的轨道交通自动监控系统,有助于节约资源,促进社会的和谐。只有充分利用最新的科研结果,选择合适的监控系统策略, 才能实现快捷高效的运营和管理,便于预防事故,降低维护成本,提高轨道交通的运营效益。 轨道交通毕业论文:城市轨道交通运营安全管理协同机制 摘要:轨道交通在城市之中起到重要串联作用,它能将城市各个区域联系起来,拉近区域之间的距离。城市轨道交通是以城市地铁、轻轨、磁悬浮列车和城际铁路等形式构成的公共交通体系,城市轨道交通能够显著提高城市交通运输的能力,大大缓解并改善城市交通拥堵的状况。所以对其安全运营的管理协同机制的探讨应用是非常有意义的。 关键词:城市轨道交通;运营安全;管理;协同机制 由于我国人口众多,随着城市化进程脚步加快,城市发展与城市基础设施之间的矛盾逐渐显现,人流量大、交通拥堵、出行不便,严重制约了城市的稳健发展,在这种形式下,城市轨道交通应运而生,经过多年建设发展,我国城市轨道交通已经呈多样化趋势,无论是在建设规范,还是建设速度上,都开始步入高速发展时期。现阶段,随着轨道交通对城市发展的带动作用越来越明显,以轨道交通为优秀辐射状城市发展,是轨道交通与城市相互发展的一种趋势。城市轨道交通建设作为城市的生命线工程,是重要的基础设施建设,它涉及面广、综合性强、并且投资大。建设工期长与居民基本生活息息相关,由于城市轨道交通建设涉及到众多的城市资源,对城市发展模式将产生深远的影响。下面笔者就将从不同的层面对城市轨道交通运营安全管理协同机制相关问题进行分析探讨。 1、概述 1.1、城市轨道交通运营安全管理协同机制含义 城市轨道交通涉及多种技术领域,是由土木工程、轨道车辆、机电设备、计算机系统、通信信号系统等组成的复杂交通系统。我国城市轨道交通呈现高速发展的态势,截至2013年12月,全国运营里程己达2500余km。城市轨道交通大都建于地下,具有封闭性强、运行速度高、起停频繁、客流量大且来源复杂、设施设备科技含量高、乘客自助乘车、应急疏散难度大等特点,一旦发生危险,不仅造成设备设施的损坏,而且会直接或间接地造成乘客的伤亡,产生不良的社会影响。因此,保证安全是城市轨道交通运营企业的首要任务。城市轨道交通运营安全管理协同机制就是以协同学科的理论为基石,以内部组织的方式通过对信息的处理等手段,最终形成对空间、时间以及资源的监督和调控的系统,应用协同系统的规律变化和状态参量来提高城市轨道交通运营安全管理水平。可见,应用协同机制,能够对安全管理的每个相关因素进行时间变化、空间变化等的全面掌控,从而做到轨道运营安全管理的事前、事中、事后全面管理,提高事故的可预见性几率,降低事故损失。 1.2、城市轨道交通运营安全管理协同机制的重要性 对于城市来说,安全是城市轨道交通运营中不可忽视的重要问题,而事故的妥当处理是城市轨道交通运营安全管理的重要内容。一旦城市轨道交通运营出现停电故障、机械故障等,如何避免故障的发生率,如何快速对故障进行定位、修复,以及如何预见故障的性质与特点等,这些都是安全管理需要解决的重要问题。由于协同机制能够对安全管理进行全过程全要素的全面管理,能够有效掌握各因素之间的动态关系,所以能够很好的提高轨道运营安全管理的水平,对运营安全管理的成效促进作用非常大。 2、运营安全的影响因素 一般来讲,影响城市轨道交通运营安全的因素构成了安全评价的指标体系,包括复杂机电自动化设备系统、通信信号系统、计算机系统、运营管理人员的协调组织、大流量客流,另外还涉及社会的安全现状与各种大型活动的举办等。因而,针对城市轨道交通运营安全的问题,如果只单独研究城市轨道交通系统的某部门或者某个子系统,就不能完整、真实地反映城市轨道交通系统运营安全的状态。 3、城市轨道交通运营安全管理问题以及相关协同机制应用的必要性 3.1、城市轨道交通运营安全管理存在的问题 目前我国城市轨道交通在规划、设计、建设、运营各个环节上相互脱节,城市轨道交通管理体系有待进一步理顺;相关的安全管理法规有待进一步完善,建设部已于去年制订颁发了《城市轨道交通运营管理办法》,但仅此是不够的,城市轨道交通运营安全管理法规有待进一步完善;相关的安全标准规范尚未形成完整的体系,如何制定统一的安全标准,确定事故分类、事故等级及其划分办法,进而形成完整的安全标准体系,这都是尚未解决的问题;没有形成一种全民的安全意识,要实现城市轨道交通运营安全有序,在加强员工安全教育基础上,必须对广大乘客进行宣传教育,提高全民的安全防范意识。我国城市轨道交通在形成全面的安全意识方面尚有大量的工作需要做。 3.2、城市轨道交通运营安全管理协同机制应用的必要性 目前的轨道安全管理能够对运营事故做出快速回应,能够紧急调动轨道车辆来疏散人流,但是由于管理方面的不足,往往与人群发生矛盾,而且没有对事故的性质和特点进行预测,没有用更严格的标准来考量相关应急预案的制订、演练和实操;对乘客常量和变量估计不够均等。而协同机制在轨道交通运营安全管理上更精细化,对事故的处理更人性化。因此,协同机制在轨道安全管理中的应用很有必要性。 4、城市轨道交通运营安全管理协同机制依托的技术 4.1、安全预警与事故扩散分析模型 轨道线路网络应用GIS后,能够实现网格化的精细管理,应用预警扩散分析模型,对监控数据进行叠加分析,实现对重点安全区域的监测和预警。并可对事故救援所需的救援力量进行定性和定量的全面估计,为开展安全管理和事故救援工作提供可靠的决策依据。 4.2、安全事件空间定位与分析模型 城市轨道交通系统以线网的形式分布于广阔的空间中。该模型主要用于安全事件的空间定位,使安全管理人员实时了解安全事件周边信息。同时实现安全要素的空间化管理,随时了解各种要素的空间分布情况和类型、数量等信息,为寻找最合适的事故救援机构和人员,查找受困人员疏散地点,统计事故影响范围和破坏程度,为恢复重建提供决策依据。 4.3、安全调度路径分析与优化模型 路径分析以城市轨道交通系统的网络图为基础,建立基于时变的动态网络流模型用于安全信息、组织和资源调度的路径优化,如实地反映出安全管理网络中的信息流、组织流和资源流的变化状况,形成以全系统最优为目标的安全管理调度方案。 综上所述,随着社会科技的不断发展,也相应的促进了城市轨道交通的发展,城市轨道交通良好的运营离不开高效的管理,在规范化运营管理机制体系之下,才能真正的确保其自身得以稳定、安全、高效的运行。城市轨道交通的发展作为社会经济发展的标志,因此,城市轨道交通需要结合城市的发展需求,有计划有重点的管理,进一步提高管理的效果,在这个过程中,对于城市轨道交通运营安全管理协同机制的应用是十分必要的。应用先进的信息技术GIS,能够建立轨道交通运营的精细化、安全化、定位化的各种分析模型,能够更好的对事故进行预见、分析、处理,做到全面化、精细化、高效化和人性化的线路营运管理,改变轨道线路营运管理的现状,以此有效地促进城市轨道交通的发展和社会经济的发展,所以在以后的实际工作中我们要特别的重视对其的分析研究以及应用。 轨道交通毕业论文:讨论城市轨道交通信号系统维护保养模式与维修修成 摘要:随着我国经济的发展,地铁已然成为我国城市交通的重要设施。本文主要介绍了城市轨道交通信号系统的维护保养模式及维修修程,分析各种维护保养模式的优缺点,对维护保养模式的选择以及维修修程提出了一些建议 关键词:城市轨道交通;信号系统;维护保养模式;维修修程 城市轨道交通的运营管理和维护保养,对城市轨道交通运营安全至关重要。城市轨道交通信号系统是城市轨道交通的调度和指挥的优秀系统,是保证行车安全和运输效率的重要设备,因此提供高质量的、高水平的信号系统责任重大。但是目前的问题是我国的城市轨道交通信号系统发展尚不平衡,系统优秀列车自动控制系统(ATC)仍然多是引进国外成熟的现有设备和系统,因此在维护保养模式上具有较强的特殊性。 1、城市轨道交通信号系统维护保养模式 信号系统的维护保养在我国各城市的地铁运营单位主要有三种模式:自主维保、委外维保和联合维保。但是由于信号系统包含子系统比较多,对各个子系统的维护保养能力需求不尽相同,如车辆段信号、轨旁单项设备在国内铁路系统运用多,维修经验丰富,而其它如ATS系统、车载系统等新技术系统因引入国外设备多,系统构成不尽相同,优秀技术掌握有限。但是到底采用何种维保模式,各个城市考虑出发点不尽相同,每种维护保养模式均有各自的优缺点。 1.1自主维保模式 自主维保模式是指设备维保工作完全由运营公司独立自主完成的一种维保模式。但由于优秀系统的优秀技术不尽掌握,因此必须依赖于供货商的技术支持,因此目前国内地铁就信号系统而言完全独立自主而不依赖于供货商支持的维保较难实现。一般部分子系统能完全实现独立维保,而优秀系统仍然需要供货商的技术支持。 (1)运营公司完全独立自主维保模式 目前在城轨信号系统中,能够达到完全独立维保的信号子系统主要包括车辆段信号系统、轨旁子系统,如:信号机、道岔转辙设备、部分联锁子系统、DCS子系统和电源设备、局部继电设备。这些设备运营公司人员相对比较熟悉,同时也能独立处理设备故障,运营安全相对能够保障,同时也不必支付大量的维保费用。 (2)供货商技术支持下的自主维保模式 我国城市轨道交通信号系统中,优秀设备仍然是引进国外设备为主,比如车载系统等。这种维保模式借助于供货商的技术支持,但这种模式存在较大的缺点就是因为优秀设备多为引进国外设备,国外供货商是不可能现场提供技术指导,一般通过国内的商(或集成商)进行技术指导,由于技术保密而国内集成商也存在对优秀技术的掌握深度不够,造成一些技术难题需由集成商收集故障数据,而后发至国外供货商进行分析,造成信息交流缓慢,故障处理不及时。 自主维保模式的优点是无论独立维保还是供货商技术支持下的维保模式,作为运营公司都可以锻炼一批自己的生产技术人员,有利于自身技术队伍的建设,经过长时间的磨练,生产人员积累了经验,利于设备的应急处理,此外自主维保模式相对委外模式更节约成本,降低维修费用。 1.2委外维保模式 委外维保模式根据责权利划分可分为委外单位全权负责的维保模式和运营公司提供维保环境,委外单位承包维保业务的维保模式。 (1)委外单位全权负责的维保模式 该维保模式是由委外单位与运营公司签订合同,由委外单位全权负责信号系统设备的维护#保养以及应急故障的处理,委外所需的人员、材料、技术均由委外单位提供,关于运营场地、设备的使用均需要在合同中详细界定,对于运营中的安全效益目标、安全风险必须详细规定。 由于委外单位多为比较有经验的单位,其人员、材料及技术力量均能满足信号系统维保的需求,而且由于责任划分比较明确,安全性也比较高,同时为地铁减少了人力资源。但是由于委外单位承担了较大的运营安全风险,因此也必须付给较为昂贵的费用。此外由于运营公司完全依赖于委外单位,所承担的运营压力较大,容易造成维保垄断现象,不利于自身人员的培养。 (2)运营公司提供维保环境,委外单位承包维保业务的维保模式 该维保模式由运营公司提供维保用的设备、场地、能源及主要物资,委外单位提供人员#技术及一般材料,维保业务由委外单位完成,运营公司负责维保质量、安全效益目标的验收。这种维保模式对双方的责权利需在合同中明确、详细规定。从安全性上来说,委外单位多为有经验的单位,能够满足信号系统维保的需求,但是双方在“责权利”划分上较多,合同细节执行中容易出现偏差,易产生扯皮、推诿现象,不利于运营安全。从运营公司来说,由于设备、场地及主要物资仍然掌握在运营公司,因此当委外单位终止合同时,运营公司可以轻松找到委外单位,有一定的主动权。 1.3联合维保模式 联合维保模式是由运营公司和委外单位共同完成设备维保的模式,这种模式可以根据运营公司人员状况,合理搭配维保人员,有效利用现有人力资源。因此根据运营人员状况,可分为两种模式:运营公司完成日常保养,委外单位完成定期检修;运营公司完成日常保养,委外单位和运营公司共同完成定期检修。 (1)运营公司完成日常保养,委外单位完成定期检修 此种模式受限于运营公司人力资源的短缺,将相对比较简单的日常保养工作交由运营公司自己完成,而把技术含量稍高、检修程序复杂的定期检修交由委外单位完成。这样能够合理地利用人力资源,但是同样由于双方对于“责权利”细节会存在分歧,推诿扯皮现象时有发生,安全风险较大。因此在合同中对安全效益目标、应急处理等须有详尽的规定。 (2)运营公司完成日常保养,委外单位和运营公司共同完成定期检修 此种模式也是在运营公司有限的人力资源下,兼顾自身人员培养的任务,将相对简单的日常保养工作由运营公司自身完成,而把技术含量稍高、检修程序复杂的定期检修由运营和委外单位人员共同完成。这种模式能够减少委外人员,降低成本支出,同时也能培养运营人员,不失为一种过度维保模式。同样双方对于“责权利”细节容易产生分歧,安全隐患仍然存在。当然运营人员参与定期检修,能够提高检修的质量,减少维修不良故障的发生,不论采用何种维保模式,由于优秀技术的欠缺,对优秀设备的维保、故障处理仍然离不开供货商的技术支持,这是制约地铁信号系统维护保养的关键因素。 2、城市轨道交通信号系统的维修修程 调研国内相关城市轨道交通信号系统的维保模式,维修修程可划分为以下几种:日常保养、二级保养、小修、中修和大修。 (1)日常保养 日常保养是指日巡检和周巡检的任务,一般只是进行设备运行的访问了解、设备现象的观察、设备表面的清洁、报警监测信息的调看、设备房屋卫生打扫等工作,也就是说只检不修,对于发现的问题及时汇报后,根据程度采取相应的措施,原则上不影响使用的设备问题放在停运后进行处理。 日常保养的具体内容由各运营公司自己规定,不同设备有不同的保养内容和周期。 (2)二级保养 二级保养是指完成从半月检到半年检各阶段的检修任务,不同设备有不同的检修周期和检修任务。一般制定《设备检修规程》作为标准,因此维保人员必须严格按照《设备检修规程》规定的周期和内容认真完成检修工作。原则上每次检修后设备安全运营必须保证至下个检修周期之前,否则视为设备“失修”,作为安全考核的依据。因此二级保养是设备维保的最重要环节,直接决定着设备运营的安全性。二级保养一般包含半月检、月检、季检和半年检,并不是每项设备必须完成这四个修程,而是不同的设备,根据设备性能,使用频率,外部环境等因素综合考虑而定。 (3)小修 小修是指完成的年检任务。小修除要完成二级保养的所有检修内容外,还要对设备进行全面的整修,对于设备内部日常检修难以完成的工作或日常难以测试的内容做一次全面的检修和测试。可以理解为小修是对二级保养的补强,同二级保养一样小修也是设备维保的重要环节。 (4)中修 中修是对设备的进一步补强与加固,是对部分配件,单项设备由于长期运行出现的磨损,疲劳进行一次彻底的整治,多为对配件,单项设备的更换。中修的周期一般为2年至10年不等,不同设备根据性能、使用频度、外部环境等有不同的中修周期,具体运营公司要根据实际在《设备检修规程》中制定出标准。 (5)大修 大修是设备寿命到期后的一次彻底换新。大修的周期根据不同设备的使用寿命一般为15年至 25 年不等。不同的设备大修周期不同,可参考厂家提供的使用寿命来进行。 地铁信号系统的设备维修修程基于以上原则进行,各个城市地区的运营公司在维护使用过程中可根据实际情况适当进行调整。 结语 我国的城市地铁系统在维护保养模式上的选择不尽相同,但是从实际来看,各个城市的地铁运营公司采取自主维护的维保模式更为普遍一些。无论采取何种维保模式,都需要完整的设备修程为依据。 轨道交通毕业论文:智能照明系统在轨道交通下的运用探析 【摘要】当今,我国经济在高速发展,社会文明也在与时俱进,人们的环保意识逐渐强烈,人人参与环保已经成为人们生活中密不可分的部分。在轨道交通中,智能照明系统的出现为其实现环保提供了途径,它能够弥补传统照明控制方式的不足。本文首先对比了智能照明系统与传统照明系统的异同,重点就I-bus智能照明系统的工作原理、功能以及应用于轨道交通中的优点等进行了研究。 【关键词】I-bus;智能照明系统;轨道交通 0.引言 随着我国经济建设的加速发展,城市轨道交通越来越获得社会的青睐。车站照明关系到轨道交通的服务质量、运营安全、运营成本等多个方面,在既要保证运营安全又要满足国家“节能”要求的背景下,智能照明控制系统应运而生。智能照明以其控制方式灵活多样、人性化的特点在近十年获得了飞速地发展。 1.智能照明系统与传统照明系统对比 对比智能照明系统与传统照明系统的区别,主要体现在以下几个方面: 1)控制方式。 传统照明控制系统采用的是群组控制、时间控制[1];智能照明控制系统是对车站的照明进行智能化管理,实现用户的群组控制和时间控制;同时还增加了对照明设施进行场景控制、调光控制及传感器控制功能。 2)开关动作原理。 传统照明系统是通过控制接触器动作来实现照明控制的,不能采集电流波形曲线。智能照明控制系统在断开负荷时,可以根据采集的电流信号,使电流在正弦波电流过零时断开智能照明的开关。 3)接口不同。 传统照明控制系统通过接触器与二次控制元件实现综合监控系统的自动控制。智能照明控制系统为内部独立系统,内部接线通过总线形式,与综合监控系统接口界面在智能照明控制系统主机,接口形式为通讯接口,这样综合监控系统便可节省大量的连接线,提高了经济性[1]。 4)投资比较。 传统照明控制系统可通过设备监控系统系统对照明进行简单的节能控制。当采用智能照明系统后,可将回路划分得更细,对照度的控制更加精确和灵活多样,因此更加节能。对一个典型地铁车站采用智能照明控制系统比传统照明控制系统需增加投资约25万元,但采用智能照明控制系统可比传统的照明控制系统节约20%-30%的电能,一个地铁站照明系统每天使用大约800kWh电能,则每天最高可节约240度电能,按每度电0.85元计费,每月可以节省6120元,运营41个月即可收回一次性投资。 2.I-bus智能照明系统分析 在I-bus智能控制系统中,采用了一条总线,它能够将各个分散的元件连接起来,这些分散的元件具有智能化功能;在一条总线方式下,通过编程可以实现元件的独立控制,又可根据要求进行不同组合,从而实现不增加元件数量而使功能倍增的效果。由于只使用了一根I-bus总线,因此具有简洁方便、经济高效的特点。可以将I-bus系统的独立元件划分为三种类型,分别是:传感器、驱动器以及系统元件。其中,传感器的作用是依据现场的手动操作以及温度和光线的变化,将驱动信号发送给驱动器;驱动器的主要作用是接收来自传感器的控制信号并将信号进行相应的处理;最后是系统元件,它为整个系统提供电源并且划分区域网络。图1给出了I-bus系统的工作原理图。可见,在I-bus系统中,传统的面板开关被智能面板开关代替了,并且,这一开关仅仅与总线相连接。I-bus系统的结构属于全分散型结构,不需要中央控制器。 2.1 I-bus智能照明系统构成 就轨道交通智能照明系统来说,它主要应用于车站公共区,保证其正常照明,并实现智能化控制。在I-bus系统中,线是基本构成,使用线路耦合器可以实现线与线的连接,以实现完整的系统。在硬件组成上,I-bus智能照明系统包括:驱动器、电源供应器、智能面板、光线感应器、故障元件监视单元、中央控制计算机以及支线耦合器等[2]。采用专用电缆可以将以上模块连接起来,实现一个完整的体系。另外,通过网关,可以连接到环境与设备监控系统上,实现集成。在软件组成上,I-bus智能照明系统包括:计算机上的编程软件ETS2.0以及监控软件WinSwitch。 2.2 轨道交通车站照明方案分析 在地下车站,由于终日无法见到自然光,进行照明系统的设计就显得异常重要。良好的照明设计能够满足地铁空间的照明要求,另外还可以实现节能和环保等功能。就地铁车站而言,通常包括三个区域:出入口、站厅层以及站台层[3]。照明控制系统对它们进行统一模式的自动控制。控制方案如下: 1)依据不同时段,分别设置相应的灯光场景,并且有选择性的开启灯光。如:六点钟开启1/3的灯光,为运营人员提供照明;七点钟开启所有灯光,以供乘客照明使用;晚上十点,地铁运营结束,智能照明系统将会自动关闭2/3的灯光,以实现节能的目的,留下1/3的灯光为清洁人员提供照明。 2)采用触摸式以及图形化的界面,实现区域灯光的集中监控; 3)可以对事件实现自动记录,便于管理; 4)当回路设备出现故障时,智能照明系统会在人机界面上显示相应的故障信息,提示工作人员进行检查和维修; 5)如果光线充足,智能照明系统也会自动关闭出入口等处的照明; 6)当灯具的光源出现故障时,可以实现自动报警,保证车站控制系统的可靠运行; 7)如果发生火灾,车控室会对该情况进行确认,相关的非消防电源将会被自动切断,报警装置会被接通;火灾应急照明灯亮起。 3.结束语 I-bus智能照明控制系统的模式有几种,可以依据具体情况智能化选择相应的工作模式。另外,通过计算机的细化,还可以将运行模式进一步深化;与环境与设备监控系统连接后,I-bus智能照明控制系统还可以实现集中控制;它通过将相应的运营模式、支路状态、故障等信号传送给环境与设备监控系统,在人机界面上显示这些信息,工作人员可以以此了解照明的相关信息,实现可控照明。 轨道交通毕业论文:轨道交通不动产产权产籍数据库的设计及应用 摘要:为实现轨道交通不动产资产资料便捷和高效的管理,提升信息化管理和科学决策水平,达到“以图管资产,以图管档”的目的。北京京投轨道交通资产管理有限公司与北京城建勘测设计研究院有限责任公司合作开发了轨道交通不动产产权产籍信息库。数据库采用了目前最成熟稳定的Oracle+ArcSDE空间数据管理技术,首次将二三维一体化地理信息系统技术应用于轨道交通不动产产籍信息管理。数据库系统采用统一的大地基准和高程基准,并可实现到其他基准的转化,实现了多类型、多尺度、多时态空间数据的集成化管理,包括各种比例尺、多个时态的基础地理信息数据、卫星影像数据,数字高程模型、数字栅格地图等多种类型数据,并形成高度集成化的空间数据库。 关键词:轨道交通不动产;数据库 一、数据库的功能 轨道交通不动产产权产籍数据库实现了对城市轨道交通不动产产籍资料的门类的全面梳理,将资料划分出14个大类共80多个小类;系统包含了查询、测量、管理、统计、分析、地图标注、二三维实体创建、通视分析等多功能的产权产籍管理平台。系统可以实现对海量、大范围连续空间数据进行高效存储和管理,数据库将海量分幅数据组织成逻辑上无缝的空间数据库,并保证在整个空间数据库范围内能进行快速的浏览及查询,实现了城市轨道交通不动产产籍管理的网络化、系统化与可视化。 二、数据库的构成 轨道交通不动产产权产籍数据库由档案管理子系统、二维地理信息子系统和三维地理信息系统三大部分构成。 1.档案管理子系统 档案管理子系统负责档案录入、档案入库审核、档案快速查询、档案高级查询、档案借阅及拷贝、档案空间定位、档案版本管理和维护管理。其中,档案录入包括数字档案上传、纸质档案物力存放位置登记、档案属性录入等,具备空间地理属性的档案,在录入时调用或集成二三维地理信息相关接口,录入其空间定位属性,使档案与其相应的空间位置或物体关联;档案入库审核旨在保证审核录入的档案的完整性和正确性等方面,合格后方可入库,否则重新上传;档案快速查询是指按照“线路”、“区域”、“区间”、“车站”、“类型”等快速查询相关资料的功能;档案高级查询是指按照不同字段组合的方式提供高级定制查询;档案借阅及拷贝是指具备相应权限的用户对查询结果在线查看、下载;档案空间定位是指快速定位到相应的二维或三维地图空间。 2.二维地理信息子系统 二维地理信息子系统负责实现地图显示、量算功能、高级(基本)空间查询、地图定位和输出、C/S数据管理编辑功能。其中,地图显示支持影像图和矢量图叠加显示;量算功能包括距离量算、面积量算;高级(基本)空间查询是指点、框、多边形、圆方式的选取查询,范围内的所有资产要素自动关联其他档案资料;地图定位和输出是根据空间查询到的空间要素的属性数据和关联的档案资料快速定位到图上相应的要素,高亮显示;C/S数据管理编辑功能是指地图要素编辑、图层数据批量处理、坐标系统转换。 3.三维地理信息系统 三维地理信息系统用于进行B/S应用和C/S应用。其中,B/S应用可以实现空间三维测量、信息查询、房屋资产管理、叠加二维地图、三维标注及其他三维拓展功能;C/S应用可以用于三维实体创建、通视分析。 三、数据库的优势 不动产产权产籍数据库应用于轨道交通不动产管理中,具有使用方便、安全性高、界面简洁、功能强大、扩展性强等优势。 1.使用方便 数据库已经基本具有信息查找图形化、不动产管理动态化的特点,并且易于掌握,一般工作人员经过短期培训过后便能轻松使用。基于Angeo二三维地理信息系统的构建使得在日常使用过程中可靠性与可操作性得到了保障,为轨道交通不动产管理工作提供了很大便利。 2.安全性高 数据库在设计中充分考虑到了不动产信息资料的安全性,比如设置了多种账户的管理或使用权限,分别对应系统日常管理与维护、电子信息整体管理、上传权限、下载权限、只读权限等,切实具备了不动产电子信息资料专人专管、指定客户群浏览等功能,同时对于储存与服务器中的文件进行加密,保护了服务器中存储的原始资料。 3.界面简洁 数据库系统的操作界面简便易用,以二维和三维地理信息图层为主,能实现随图查阅和管理相关信息。同时具备图层编辑功能,可以根据实际情况及时更新土地使用情况等。除此之外,测量长度(二维)、面积(二维)、高度(三维)、体积(三维)的功能控件也可以随时激活并使用。 4.功能强大 数据库系统除了具备以上所述各项功能之外,档案管理也是该系统的主要功能之一。将文件分成三类目录,便于日常查阅和管理。同时可以实现文档同地理图层的结合,能够通过单选、圈选等方式迅速查阅对应地块或地区的全部相关资料,解决了资料数目庞大、人工查询速度慢的问题,为轨道交通不动产日产管理提供了极大的帮助。 5.扩展性强 数据库系统是开放性的三维信息系统,不但能满足土地的管理,对轨道交通的房产、地下空间、桥下空间、资产等的位置、高度、深度、体积等都可直观地反应出来。 四、经济和社会效益 轨道交通不动产产权产籍数据库的开发及应用,是实现轨道交通不动产信息化管理的基础保障,能够带来较高的经济效益和社会效益。 1.实现资料存储的信息化和系统化 区别于传统的纸质档案的保存,数据库作为大型产权产籍资料储备系统,将大量轨道交通不动产涉及的政府文件、各条线路不动产所在区域、涉及区间、宗地情况、土地办理手续资料分类储存。 2.快速形成批量的数据分析表 轨道交通不动产涉及数据数量庞杂,利用产权产籍数据库,能够批量处理相关文件资料,为利用土地提供强有力的数据资料支撑。 3.提高可利用土地的经济效益 随着轨道交通的迅猛发展,涉及土地管理利用的情况会愈来愈多。数据库将为土地后期利用提供数据及相关资料,为土地一、二级开发打下良好的基础。 4.提高资产管理效率 利用数据库能够快速便捷的查询轨道交通不动产的数据资料,提高查询速度与管理效率。 5.节省人工及场地成本 传统的纸质档案管理需要大量的人力、财力,以及库房所需场地,建立不动产产权产籍数据库,将传统的纸质档案按照门类、项目等全部存储到服务器,将极大的节约人工成本及库房场地的成本。 轨道交通毕业论文:城市轨道交通建设施工测量 摘要:根据城市轨道交通工程建设的特点,结合本人在轨道交通工程项目上施工测量的工作经验,编写了轨道交通工程高架区间施工对施工测量的要求,以及施工放样的方法,并介绍了城市轨道交通测量需要注意的地方。 关键词:轨道交通 控制测量 变形观测 精度 引言 城市轨道交通工程施工环境一般比较复杂,包括地面高架桥部分和岛式车站等土建工程,且线路一般在十几公里以上。轨道交通的高架区间是城市地铁交通的延伸,在工程建设过程中,施工测量精度要求高,涉及施工工艺繁多,施工周围建筑物多,难度大,工期紧的特点。为保证施工控制的精度要求,施工测量队分期进行地面和高空控制测量,控制点位精度要求均达到mm级以上。 一、前期的准备工作 前期进行工程控制点和坐标数据资料交接工作后,就开始进行现场勘擦,熟悉每个控制点的具体情况,并做好记录。准备将测量仪器等工具送相关单位校核,组织测量队编写测量方案。高级导线网点和高级高程控制网点一般由勘测设计研究院提供。 1、复核设计单位提供的线路控制点和高程控制点 交接工作完成后,立即组织项目测量队伍对设计单位提供的导线点和精密高程控制点进行复测,复测结果和交接资料有出入时,即刻上报监理工程师和业主代表及相关专业工程师,请求澄清。 在复核设计单位提供的控制点位时,如果考虑全面,可以同时加密施工用的控制点,按照复核精度要求,联测控制点,便于施工使用。 2、施工放样数据的计算与备档 在复核线路图,查看施工结构图过后,根据设计图纸,利用计算器提前计算桩基、围挡等工程开工后所需的放样数据,反复复查、验算,最后打印呈交监理专业测量工程师审批。 测量资料由测量办公室负责管理,因为测量数据较多,容易混淆,因此对测量资料的管理业应该重视。轨道交通测量放样的数据主要分为桩基、承台、墩柱和盖梁、箱梁,以及各种预埋件坐标;根据工程不同部位施工的先后进展,按照工程部位分类归档,使得测量资料管理简单,方便随时调用。 二、导线复测与加密 1、轨道交通工程测量精度设计的原则和要求 轨道交通工程测量的测量精度设计是根据工程的特征、施工方法、施工精度、设备安装精度和联线观测精度等诸多因素确定的,它不仅要保证全线不同标段的线路顺利连接,而且要满足线路定线和放样的精度要求。 在交接工作完成后,即刻组织项目测量队对业主单位提供的精密控制点进行复测。轨道交通测量精度要求应满足《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》(GB 50308-1999)上的技术要求,如下表所示: 本人施工测量时使用的全站仪和水准仪的观测中误差都满足本工程设计的精度要求。但是在仪器使用前,所使用的全站仪和水准仪都必须经过相关拥有资质的测量仪器检测中心检校合格后,才投入使用。并且在使用过程中,要定期将观测仪器送到相关拥有资质的测量仪器检测中心进行检校,保证仪器在进行施工测量中的精度和仪器稳定。 3、测量施工控制点的加密 (1)导线控制网的加密 设计单位提供的精密导线网控制点一般位于道路两侧的居民住房或单位楼顶上,在进行下部结构测量施工时,楼顶的精密控制点因高度较高,在进行地面桩基、承台等施工时,无法满足测量施工的需要,因此沿线路,在和平路两侧选取通视效果良好、地基稳定的地方建立附合导线加密控制点。加密导线控制网是在设计单位提供的精密导线网的基础上建立的,并且和精密导线点联测,联测的要求按照精密导线网的技术要求进行,再将观测结果按照严密平差进行,这样加密的导线控制点的精度就能够得到保证。 这种用高精度控制底精度、由整体控制局部的控制方法,有效的保证了加密导线点的精度,也满足了地面施工测量的需要。 控制测量遵循测量实施原则:“从整体到局部,先控制后碎部”。导线网观测采用6个测回,根据测得的距离和角度,计算平均值,最后进行严密平差。导线控制网前两个点Ⅲ309,Ⅲ310和另外两个项目是共用的;在布置导线网时,要将这两个控制点考虑到本项目的控制网内,便于两条线路合拢。 根据工作需要,更为了提高导线网的精度,本项目在建立加密导线控制网时,分两段进行加密,中间将精密导线控制点联测进来,有效的保证了加密导线点的精度。第一段从起始点Ⅲ310、Ⅲ309开始联测,到Ⅲ305、Ⅲ306结束;第二段从Ⅲ305、Ⅲ306起,到GPS202、GPS207结束。 (2)高程控制网的加密 高程控制网根据设计单位提供的高级控制点布置,是附合水准路线。高程控制网和导线控制网分开布设,在施工的时候,根据需要再将水准点的高程传递到导线控制点上;这样使得在工程施工时,能够同时进行坐标和高程的放样。 高程控制网加密测量采用四等水准测量即可满足施工控制要求。四等水准测量在一测站上水准仪照准双面尺的顺序为: 1) 照准后视标尺黑面,进行视距丝。中丝读数; 2) 照准前视标尺黑面,进行中丝、视距丝读数; 3) 照准前视标尺红面,进行中丝读数; 4) 照准后视标尺红面,进行中丝读数 这样的观测顺序简称为“后前前后”(黑、黑、红、红)。在观测时,要保证视距丝和中丝的读数均在水准管气泡居中时读取;每次测量时,分别在上午、下午进行,这样就有效的避免了大气和折光的影响,消减了观测误差。 三、满堂支架预压变形观测 为确保箱梁制作时的施工安全,必须在绑扎钢筋之前对满堂支架进行预压试验。预压的目的是对满堂支架的强度、刚度、稳定性进行检验,并且消除地基和支架交界处的非弹性变形。预压过程中进行严密观测,认真收取各项观测数据,经过对数据分析、整理,设置合理的支架施工预拱度,以确保完成后的箱梁在纵向线型保持平顺美观,符合设计要求。 本人从事的施工项目,在线路四分之一(M6’-M7’)和四分之三(G30-G31)两处做了预压试验。以在G30-G31箱梁之间支架预压为例,所用的变形观测步骤和方法如下 1)支架预压前测点布置 在堆载开始前,模板就位后,主要在箱梁的底模部位布置观测点,观测点布置如图2所示: 2)预压时进行有效观测和记录相关数据 在邻近的墩柱上架好水准仪,依次在布设的预压点位上进行观测,并做记录。每次观测完后,重复观看起始时观测的后视点,以检查在观测过程中是否发生人为或意外误差。 3)预压的变形观测次数和时间见表5。 表5 箱梁支架预压的变形观测安排 观测次数 观测时间 备 注 第一次 加载前 预压前,设置好变形观测点,并作好标识 第二次 第一次加载后的第二天 加载至结构物25%倍自重 第三次 加载至结构物50%的第二天 加载至结构物50%倍自重 第四次 加载至结构物100%的第二天 加载至结构物100%倍自重 第五次 加载至结构物120%的第二天 加载至结构物120%倍自重 第六次 卸载后的第二天 卸载后 对各次观测数据进行分析整理,得出地基和支架的非弹性变形值和弹性变形值,为后续施工提供技术参数。 四、城市轨道交通施工测量需要注意的地方 城市轨道交通项目主要包括高架区的车辆段和两个岛式车站。从工程结构上分,主要分为下部结构和上部结构。下部结构施工测量分为围挡,桩基,承台,墩柱、墩帽、横梁施工测量;上部结构施工测量有箱梁支架搭设范围放样,满堂支架预压变形观测,箱梁底高程施工测量和声屏障预埋件坐标施工测量。 轨道交通高架区间施工测量工作主要注意下面几点: 1)桩基施工放样,在放完桩基中心点位后,在桩基冲进5-10m时,进行第二次复测,防止冲孔机在冲孔时的偏位。 2)承台绑扎钢筋前,要对完成的桩基进行坐标和高程复测,桩基之间的间距施工误差在10mm之内,桩基高程误差在5mm之内;如果复测结果>10mm,标高>5mm,则立即采取补救措施,保证工程质量。 3)根据高架线路的地面中线控制点放样桥墩中心,横向放样允许误差应在±10mm之内,桥墩间距的允许误差为±10mm。各跨的纵向累积允许误差应在±10√n mm(n为跨数)之内。 4)在平时施工放样控制时,要经常检查控制点间是否发生偏移或控制点遭到破坏,后视距离和角度一旦出现较大的偏差,就说明控制点位已经发生偏移或遭到破坏,这时该立即重设控制点,保证施工放样的精度。 5)墩身施工中,应置镜于施工控制桩中互相垂直的四个端点上指导立模,墩身模板铅垂度的测量允许偏差为1%。墩身分段施工的高度,应从基础结构混凝土面或从灌注桩承台面用钢尺在四个位置向上量取,四个高度值的较差应小于10mm。 6)在进行墩帽中心施工测量时,要保证下列要求: (1)依据施工控制点,将墩的中心独立两次投测到顶帽子预埋钢板上,两次投测较差小于3mm。 (2)架梁段内的每一个墩中心进行穿线调整测量时,保证沿线路横向偏差在5mm以内。 (3)测设相邻墩顶中心间的跨距时,跨距测量允许误差要控制在±10mm之内。 图3 墩顶帽高程传递测量图 1―重锤;2、3―水准点 7)墩帽水准点的高程的传递方法: 墩柱一般在9-21m之间,用全站仪传递高程,因为仰角太大,误差也大,因此用水准仪和Ⅰ级钢尺联合将地面水准高程传递到每一个墩顶上,然后上部高程传递则可以通过墩顶与墩顶之间再传递。传递方法如图3: 8)在控制现浇梁和拼装梁时,梁的中线和高程与高架线路设计中线和高程的较差都要控制在5mm以内。 结语 城市轨道交通是人口密度高度集中的城市交通的发展趋势,城市轨道施工测量作为线路贯通的保障,必将越来越引起工程项目的重视。随着科技的发展,更精密的仪器设备也将被生产出来,各种更科学的测量方法也将随之产生,这就有待后来者探索和发掘了。 轨道交通毕业论文:轨道交通毕业论文:论ATS在城市轨道交通中的应用 引言: 城市轨道交通包括地铁在内的信号系统通常都是由列车自动控制系统组成,以下简称ATC,ATC系统包括列车自动监控系统(简称ATS)、列车自动防护子系统(简称ATP)、列车自动运行系统(简称ATO)三个子系统。这三个子系统都是经由信息交换网络来构成一个封闭连环的系统,这使得车上与地面控制、中央与地面控制得以互相结合,于是形成一个集列车运营情况的调整、列车的指挥以及列车无人驾驶自动化等多种功能为一体的列车自动控制系统。 这其中ATP系统是ATC系统至关重要的组成部分,它负责列车的超速警告,列车与列车之间安全间距、安全开关门的的监控等工作,以此来保障列车以及司乘人员的安全性能。同时ATS系统主要负责自动调整列车的运营时间表、生成列车运营时间表、监管列车运营的状态以及保障列车能够正点运营。ATO负责的是列车在车站能够准点停车、站点停的期间能够继续自动运营以及到达终点后可以自动折返。现如今的ATC系统大部分都可以满足现如今客运量对列车运营的安全性和列车运营正常时刻表等的需要,但是与此同时ATC系统还具备安全设备种类繁多、体积大、以及接口之间关系复杂等特点,因此在安全稳定性能方面仍有需要完善的地方。不过随着科学技术的快速进步,信号系统势必会发展成为更先进可靠、服务性能更好、智能化程度更高的系统。 一、ATS系统构成 ATS系统是集信息管理、综合决策以及自动监控为一体的综合系统。信息管理主要指对列车运营相关信息的管理,包括运营方案、列车运行相关计划、运行统计信息等;综合决策是指利用人工智能技术为调度人员提供决策支持,其中典型的应用是对列车运行调整的决策支持。同时,ATS系统又是一个面向列车运行的实时监测控制系统,根据运行计划对列车运营集中管理和对运行进行调整控制,从而使列车的运行与计划运行图一致,保证列车安全、正点、高密度地运营。 在ATC的各个子系统中,ATS起着组织和指挥的领导作用。由此ATS系统的体系结构设计应能保证具有足够的安全性、稳定性,同时具有实时性和可操作性。为了满足这些要求,ATS系统采用分布式的网络系统,由运营控制中心子系统、车站子系统、车辆段/停车场子系统、仿真培训中心子系统和连接各业务子系统的网络子系统构成。为了保证ATS系统的高可用性,关键设备均采用双机热备或集群方式的冗余配置。ATS系统的组网方案采用广域网的连接方式,各业务子系统内部采用局域网,各业务子系统之间采用广域网连接。 ATS系统由中央ATS控制中心、车站ATS控制中心、车辆段/停车场、仿真培训中心、网络连接系统五部分构成。 中央ATS控制中心包括:调度员操作台、调度长操作台、通信/应用服务器、数据库管理服务器、时刻表创建和验证系统、维护HMI服务器、实时时间发送器和主时钟、FEP前端处理器接口及屏幕控制器等。 车站ATS控制中心包括:车站操作员操作台、本地时刻表处理器、本地排列进路计算机、联锁下位机及FEP前端处理器接口等。 车辆段/停车场包括:车辆段终端、派班室终端、本地排列进路计算机及联锁上位机等。 仿真培训中心包括:仿真工作站、教师工作站及仿真服务器等。 排列进路计算机、联锁下位机及FEP前端处理器接口等。 二、列车自动监控(ATS)系统的基本功能与应用 由列车自动监控(ATS)系统的名称可看出,它的作用有两部分,一是监视功能,二是控制功能。监视功能是对全线的列车和设备进行监控,监控的重点是列车运行状态、设备是否正常等;控制功能主要是列车控制,使列车按时刻表运行,对列车偏离时刻表的情况做出调整,并记录列车运行数据,以备日后查询。具体的功能分类如下: (1)集中控制功能 通过调整列车的停站时间实现对列车运行的调整,在装备有ATO子系统的线路上,通过对列车运行速度等级的设置实现对列车运行的自动调整。甚至在必要时,控制中心的调度人员可按需要设置列车跳停,即命令列车在某个站或某几个站不停车,来尽快恢复被偏离的运行图。在进路的控制方面,系统通过列车识别信息和列车所处的轨道区段,自动生成前方道岔区段的进路控制指令,按照列车的接近条件自动控制道岔转换,开发信号机,运用安全联锁来实现列车进路的自动排列。 (2)集中显示功能 在控制中心内,通过大型的显示屏或值班员的显示终端,可以图形的方式集中显示现场设备的状态、列车的位置及运行状态、列车的车次号或列车的其他编号。这样,工作人员在控制室内,就可对全线的列车进行监控,可对列车运行过程中的一些异常事件进行及时地处理。 (3)列车运行时刻表管理功能 时刻表通常被安装在控制中心的计算机上,由时刻表编辑员根据客流量和线路的状况来提供多套不同情况下使用的运行图,并存储在ATS数据库中。在ATS中对时刻表的运行状态进行分析,利用车次号和列车位置可以对列车的计划位置和实际位置进行比较,在发生偏离(早点或晚点)时,系统一方面通过适当的显示通知调度员,另一方面列车自动调整子系统产生相应的纠正措施,对时刻表进行及时的修正。 (4)运行数据记录与统计功能 ATS系统能够记录大量的与列车运行有关的数据,并可根据用户的需求把这些记录的事件进行回放。 (5)仿真功能 通过仿真手段可离线模拟列车的在线运行,除了与现场之间没有任何表示信息和控制命令的信息交换外,能够实现在线控制中所有功能的模拟,由此可对所编制的运行计划和控制算法进行测试,亦可向受训人员提供仿真的列车控制环境。 三、结语 信号系统是城市轨道交通系统中的优秀部分,它既能保证列车的安全运营,同时也能够提高运营效率。历经几度演变过后,如今信号系统在地铁中的应用发展趋于成熟。随着不同信号系统的逐级发展,它在功能理念与设计层面都有一定的差别。希望通过本文对ATS系统功能及应用的探讨,更好的将ATS应用到城市轨道交通中。
1高职智慧课堂建设的机遇 1)随着“工匠精神”“大国工匠”理念地位的提升,国家越来越重视职业技术人才的培养。然而不同于传统的理论知识课堂教学形式,实训教学(技能操作类教学)的重要组成部分是老师技能动作的言传身教和学生对操作的不断练习、纠错和熟练等。实训教学由于学生观摩空间有限,生生间/师生间技能操作与传授造成了诸多教学不便,教师在示范和演示某一技能操作时,不是所有的同学都能同时很清楚和直观地学习和掌握,老师难以同时观察所有学生的练习动作,进行实时指导纠正,不利于学生实时、快速、生动地掌握各种技能知识。2)进入21世纪以来,依托海量数据、大规模计算,人工智能(AI)获得了飞跃式发展,深度学习模型的提出,更是直接驱动AI在图像识别、语音识别、自然语言处理等方面取得众多技术突破。结合“5G”通信技术数据传输速率高达10Gbit/s、网络延迟低于1ms和百万级超大连接的特点,相对于4G,5G技术具有更强的关键性能力:传输峰值速率达到20Gbps、用户体验数据率达到100Mbps。5G+AI将实现教学场景大量、实时、生动易懂地展现,也给实训教学(技能操作类教学)方式带来了更多的可能性。3)在这种时代背景和学校实训教学面临的现实问题下,研究如何以音视频技术和交互式技术应用为核心,以学生技能提升为中心的5G+AI智慧课堂整体解决方案(主要包含示范教学、仿真实操、教学数据分析、教学视频比赛录转播、实训课程资源库等功能),以实现高职院校实训教学智慧化需求尤为重要。 2国内外的基本研究状况 1)随着我国信息化发展进程的加快,对于智慧教育的研究受到越来越多学者的重视。有学者指出,智能化技术促发了教育系统的“形变”,而智慧教育则将引发教育系统的“质变”[1]。2018年4月教育部印发《教育信息化2.0行动计划》,其中指出要实现教育信息化2.0应启动“智慧教育创新引领行动,完善课程方案和课程标准,充实适应信息时代、智能时代发展需要的人工智能和编程课程内容”。为响应国家有关人工智能科普教育的政策,各地都在建立“人工智能科普教育示范校”,将人工智能课程纳入常规教学,推动5G+AI智慧课堂的方案落地。关于5G环境下的智慧课堂研究,李玉强[2]提出了5G背景下智慧校园的建设趋势主要在多应用场景的智慧教室、云智慧平台方面。蔡苏等[3]开发了5G环境下的多模态智慧课堂实践案例——“彩虹的秘密”,通过多模态资源整合、多模态互动、多模态评估的多模态智慧教学方式,利用5G高带宽、低时延、大连接的技术特性,接入VR/AR/MR设备、全息投影、智能白板、移动终端、智慧学习笔等多种形态的智联终端和教育装备,实现多种软硬件设备间的无缝互联、协同工作,为学习者提供沉浸式的实时学习体验[4]。相关数据显示,仅2012—2017年,就有195位作者发表1篇关于智慧教育教学的论文;发表2篇关于智慧教育教学的论文的作者有28位。可见在我国有很多学者在研究智慧教学,而关于智慧教育主题的文献数量在2018年也在持续增长。2)国外智慧教育研究起步较早,信息技术与教育教学深度融合,经验相对丰富,能够为解决我国智慧校园建设中存在的突出问题提供有益思路。国外一流大学关于智慧教育的建设进入了一个全新的高度,以实现学校有效的IT治理为目标,例如在智慧教育建设排名第一的麻省理工学院,在建设时明确设立校级首席信息官职位和办公室,并根据应用服务建立不同的分支部门,形成了决策、管理、服务三位一体的机构职能。斯坦福大学和剑桥大学的信息化组织机构最为健全,其中,斯坦福大学设立了CIO办公室、战略服务部、企业技术部等7个部门;剑桥大学除上述7个核心部门外,还设立了负责全校信息化顶层设计的架构部和负责校级核心业务的大项系统部。国外一流大学在建设智慧教育时都不再是建设单一的智慧教室来满足某一教学功能,基本实现了从IT管理向IT治理的转变,并将IT治理的核心观念贯穿到各部门业务职能中,非常重视IT发展和大学整体愿景之间的关联与互促。同时,深切意识到保护师生个人信息与教学科研成果信息安全的重要性,信息风险和安全管理已成为各高校共同的关注重点,为我国的智慧校园建设提供了很好的借鉴。 3高职智慧课堂建设的目标 北京市高等教育学会在《中国现代教育装备》期刊发表的《高等学校智慧教室建设技术要求》中明确:高等学校智慧教室建设应遵循教育部《高等学校数字校园建设规范(试行)》的总体要求,以“统筹、集约、绿色、发展、开放、共享、安全”为原则,根据实际情况按需建设[5]。新一代智慧教室将集多媒体教学、可视化教学质量管理、智慧课堂、网络教学资源、多媒体设备网络化管理于一体[6]。5G+AI环境下高职实训教学智慧课堂主要目标是以5G+AI技术为基础,聚焦人脸识别、行为分析、智能语音、视频结构化、大数据技术与教学的深度融合,开发简易平台,打通人脸点名、考勤、教学录转播、行为分析、语音识别等应用壁垒,实现人脸点名考勤管理、课堂行为分析、示范教学、仿真实操、教学数据分析、教学视频录转播、实训课程资源库、实训回放分析[7]、场外实时指导等功能,满足教师、学生等角色在技能传授中的需求,探索建立以实训教学为核心的5G+AI实训教学智慧课堂整体解决方案,逐步整合“教”“学”“管”“评”的综合功能[8]。通过智慧课堂的开发和升级,高职的实训教学能达到以创新能力为导向,并融合相应的社会真实案例作为载体,提升学生的技能创新能力和实践操作能力[9],并适当将智慧课堂作为支撑延伸至整个教学过程。 4高职智慧课堂建设的可行性分析 1)基于5G+AI环境的高职智慧课堂建设研究是符合当下职业教育培养大国工匠精神的,它适应我国职业教育的发展和要求,是深化教育教学改革,创新教育方法,探索多种方式形成各类拔尖技能人才的时代要求。2)本研究具有很强的操作性和实践性,又具有很强的创新性,既应用了当前最先进的5G技术,也结合了不断融入教学的AI技术,符合湖南国防工业职业技术学院在职业教育的理念,而且该校在2017年就开始应用先进信息化技术教学,建设了基于AI技术的汽车虚拟仿真实训室。3)本研究以先进5G技术为基础,聚焦人脸识别、行为分析、智能语音、视频结构化、大数据技术与教学的深度融合,建立以课堂为核心的5G智慧教室整体解决方案,是5G技术和AI技术融合应用到教学中很好的案例。4)在2020年初由于受新冠疫情的影响,各高校加速推动学院的信息化教学模式的改革,特别是线上教学的教、考、评一体的模式在不断升级更新。 5高职智慧课堂建设的内容研究 在高职院校专业实训教学中,需要根据专业技能讲授需求不同,探索如何在实训教学中技能训练前、训练中和训练后的全教学生命周期中,在各个环节适当选择部署移动式、桌装式、固定安装式等多种前端设备,覆盖近景拍摄、全景拍摄、音视频录制等能力。调用相应的操作行为数据包,通过AI算法实现操作动作流程的合规监测与评价。合理利用以上通信技术和人工智能技术,总体的研究内容主要体现在以下几个方面:首先,在实训教学前能采用结合教学平台的方法布置任务,明确重难点,适当地提供某些重难点的解决视频,有效地引导学生自我学习。其次,实训课堂教学全过程智慧化是本课题研究的主体,实训教学设计为三大模块,即技能训练实操学习模块、校内观摩学习模块、校外观摩和专家实时指导模块。具体情况为:1)在实训室内技能操作讲授模块,通过在实训室部署可实现移动式、桌装式、固定安装式等多种部署方案,满足技能实训过程中对操作的近景细节拍摄、全景拍摄、专业仪器图像录入、声音采集、音视频播放[10]、数据存储、解码投屏等功能的需求,最好能辅以行为判别,对危险动作加以警示。2)在校内观摩学习模块,在系统内部部署直播推流设备,用户可以通过互联网,通过安卓手机扫码、IP链接打开等方式实时预览实训教学的直播视频,并辅以交互式手段,满足学生即使不在场也能正常进行技能学习的需求[11]。3)在校外观摩和专家实时指导模块,通过网络连通,部署录播终端、全景摄像机、音箱系统、显示系统、拾音系统等,可以实现与实验实训室之间的音视频互动,完成“点对点”“点对面”等多种视频传递方式的业务要求,满足校外专家实时连线指导的需求。4)在实训课堂教学后,应有效地提供课堂中的数字教学资源给学生、老师和教学督导等,分别方便学生回顾、复习,老师掌握学生学习技能情况,督导对教学全程进行指导、评价等。为适应智慧实训室的智能化建设需要,设计和规划期就应该合理采用物联网技术、通信技术、人工智能技术,可对智慧教室各类信息化设备高度整合,具有高扩展性,可以实现智能化控制、智能化数据快速推送、智能化管理。智慧实训室的智慧管理系统具有以下重要功能:智能控制、IC卡(或人脸识别)管理、智能显示和智能识别等。 6高职智慧课堂建设创新性分析 1)网络技术应用、音视频技术、高效数据传输的应用使得专业操作类学习不再受地域限制,尤其在疫情防控时期,起到了减少人员流动和接触的效果;实训操作教学过程全录制(近景+远景+音频),可备学生课后自查提高和学生间相互借鉴学习,学生操作过程音视频向观摩室实时转播,同时支持视频回放,为校外的专家实时指导提供条件[12-13]。2)5G高带宽、低时延的特点,为整个实训教学过程从课前、课中、课后提供通信支撑。3)AI技术赋能学生身份认证,自动巡航,结合2D视觉识别算法和3D图像分析算法,提升实操动作规范性的识别精准度,实现对操作工艺和操作流程的实时合规检测,有效防止学生翘课。4)课堂教学全过程视频素材可以存放在中心存储设备中,可供下载与在线发布,有助于院校教学资源沉淀并形成自己的资源体系,进一步开发出社会培训课程资源库,开展社会、行业、企业的职业技能培训,创新服务模式、促进资源共享等等。 参考文献: [1]王淑芳,周伟.“互联网+教育”环境下智慧课堂研究分析与思考[J].甘肃科技纵横,2021,50(8):75-77. [2]李玉强.5G背景下智慧校园建设的趋势分析与研究[J].信息记录材料,2020,21(6):207-208. [3]蔡苏,焦新月,杨帆,等.5G环境下的多模态智慧课堂实践[J].现代远程教育研究,2021,33(5):103-112. [4]余诗佳.2012—2017年国内智慧教育研究综述[J].教育现代化,2018,5(20):211-214. [5]高等学校智慧教室建设技术要求[J].中国现代教育装备,2021(15):160-168. [6]王旭升.基于职教云平台的机械设计基础智慧课堂教学模式探索[J].南方农机,2020,51(10):97. [7]李恒,乔旭.高等院校智慧教室建设与实践:以中国海洋大学为例[J].科技风,2021(12):11-12. [8]张凯,杨再明.智慧教室的构建与应用研究:以中国矿业大学为例[J].现代教育技术,2018,28(10):81-86. [9]王珏.智慧教学环境的建设与应用研究:以无锡交通高职校为例[J].电脑知识与技术,2021,17(1):185-186. [10]练若琳.高校智慧教室建设与应用策略探析[J].深圳信息职业技术学院学报,2020,18(3):1-7. [11]谢菲,黄剑锋,石金艳,等.智慧职教云课堂平台的“线上+线下”混合式教学模式改革:以“机车车辆主型电器装调”课程为例[J].南方农机,2022,53(9):183-185+188. [12]李舟明.基于智慧树平台的混合教学模式探索:以信息技术应用课程为例[J].西部素质教育,2022,8(5):137-139. [13]陈国保,陈欣宇.智慧课堂在国际特色课程中的应用:以江西科技学院为例[J].南方农机,2021,52(20):194-196. 作者:庞新苗 张若钢 易跃洋 李志成 单位:湖南国防工业职业技术学院
复杂网络论文:复杂动力网络软件工程论文 1复杂动力网络的意义分析 诸多的软件工程专家都表示,复杂动力网络的研究具有划时代的意义,例如,复杂动力网络在解决如何提升大规模网络的传输效率,不断增加网络的可信度和稳定性,以及避免恶意袭击和随机错误给人们所带来的经济损失等方面,都有着非常重要的作用。而且,这些问题的解决必须要依据复杂网络的理论知识和技术上的发展。 2复杂动力网络的特征分析 2.1复杂动力网络的同步效应 网络上的同步这是社会中广泛存在的一种非常重要的非线性现象。并且在现实生活中,有着非常复杂网络在弱耦合情况喜爱可以在很大程度上展示同步的倾向性,而且,在对于全连接的网络中,无论是耦合强度大小,只要是网络进行充分连接,对于一个全局耦合的网络就一定要能够进行相应的同步,对于最近的邻居耦合网络,若一个局部耦合网络也不一定能够进行同步,在更为宽泛的意义上看,网络上的同步要分情况来看,有时是有优势,但是有的时候也会有害处。有益的网络同步可以更好地运用在软件工程中去,例如,可以更好地运用在保密通信和语言涌现和组织管理的协调上进行高效运行,如果是有害的同步,则很有可能会造成传输控制协议的增加,或者是出现网络信息堵塞的情况,从目前的情况来看,网络上的同步在核磁共振和激光设备中运用更加广泛和成熟。所以,对于有益的网络同步,我们一定要切实采取各种技术手段来保持网络系统上的同步性,但是,对于有害的网络同步,就必须要加以制止。 2.2复杂动力网络上的控制 复杂动力网络由于具备大量的节点,以及相对复杂的拓扑结构,使得传统的控制手段已经不能完全地适应当前软件工程的运用。人们相继提出了自适应控制和线性反馈控制、切换控制以及牵制控制等方面。在当前复杂动力网络系统中,我们就不仅仅可以通过控制网络上的所有节点来实现一个既定的目标,而且,在大多数的情况下,就是希望能通过控制尽量少的节点来实现各种目标,这就是牵制控制。复杂网络的牵制控制方面,基本上有两种不同的控制策略,主要是可以分为,随机控制策略和目的性选择策略。总的来说,就是随机选择一些节点来进行牵制控制,但是,目的性的控制策略,就是严格按照一定规则来选择有效地节点进行控制,实际上,牵制控制所涉及的领域非常广,其中就包括网络结构和节点动力学,以及相应的网络耦合强度等一些方面,为此,对于牵制控制来说,如何来选择网络耦合强度和牵制控制器的数目就是当前牵制控制两个最为基本的问题,从具体上看,就是可以给定复杂网络系统和牵制控制策略和网络耦合强度,必须要对多个牵制控制器才能更好地实现网络上的稳定性,所以,这些问题都是需要我们面临的问题。 3复杂动力网络在软件工程中的有效运用 在过去的几年当中,有很多的专家和学者都将复杂网络的理论和方法有效地运用在软件工程中去,例如,可以有效地运用复杂网络的工具分析,并进一步分析了软件网络各种统计特征和网络可视化的软件研究,并得到广泛的运用和发展。在网络化的软件运用过程中,网络软件从某种意义上是一种多结构和全方位的动态演化软件,具有很强的适应性和自组织性以及开放性。从另外一个角度上看,这是相对于传统的网络软件来说,网络式软件的组成单位显得更加主动,并且耦合度也非常松散,在规模上可以适当地进行收缩和拓展,而且网络化的软件可以切实通过发现和挖掘网络资源,从而可以实现资源的有效利用,为客户提供可持续性和安全上的交互与协调服务,更好地满足用户的各种需求。同时,软件系统的运用过程中,这是一种人工上的比较复杂的系统,从而可以导致了统计意义上出现规律上的附和,这就必然会造成软件设计方法和开发过程汇总的某些原则之间存在的关联性。尤其是在200年以来,复杂动力网络阐述了面向对象软件网络的结构与传播代价之间的内在关系,可以说,网络评价传播代价和软件网络之间存在紧密的联系。并且两者的相关系数可以随着网络中的边数结构的增加而减少,这样就能够充分说明在节点一定的情况下,随着边数的增加,可以在网络中形成很大的中枢节点,进而可能导致了平均最短路径长度的减少,同时,平均传播代价也随着减少,平均传播代价和出入度之间的范围都存在负相关,这也在一定程度上会造成网络环境上的异质化更高,其中的平均传播代价就越低,这就是为什么能够出现真实的软件网络,而且网络传播代价显得相对较小,而且,规则网络却使得平均传播代价更大,为此,这就必须要对具体的情况做出详细的分析,才能更好地推动复杂动力网络在软件工程中的应用。 4结语 从以上的情况分析中可以得知,笔者认为,只有深入分析复杂动力网络的结构特征,并对软件工程的运用情况做出详细分析,之后,笔者还进一步阐述如何使得复杂动力网络运用在软件工程中去,才能更好地发挥复杂动力网络在软件工程中的效用。 作者:李岱 单位:郧阳师范高等专科学校 复杂网络论文:计算机复杂网络系统论文 一、计算机复杂网络系统竞争性传统方法研究缺陷 1.1分析过程中个体研究不足 在对计算机复杂网络系统竞争性的研究中,主要的研究对象是对于整体的研究,忽略了个体对于整体的影响作用,个体与整体、微观与宏观的并没有完全统一,个体和整体关系不密切,产生分离,因此对于它们之间难以建立有效的联系,而且在两者之间没有基本的过渡阶段,缺乏基本的联系。成员之间竞争性的分析方式主要是从整体上分析竞争系统,然后再根据长期以来对于其的跟踪研究工程,了解其性能和工作状态,只是在乎整体研究,可是却没有认识到整体是由个体而组成的,因此在研究整体的变化过程需要根据个体的情况来最后总结,而不是站在宏观的角度上研究。尤其是在研究成员的竞争力时,一般只研究整体的竞争力,对于个体并不细致研究,这也是由于个体的竞争力难以估量,很难系统的对组成个体的竞争力进行研究,这样就很可能忽略了个体竞争力变化过程以及特征和作用的分析,对于整体分析也有严重的影响。因此在分析成员之间竞争力的时候要从个体角度出发,分析每个个体的竞争力,进而分析整体的竞争力,这样才能保证整体的竞争力分析的准确程度,因此这方面我们要加以改进。 1.2对于竞争系统的分析系统性、完整程度不够 在研究计算机复杂网络系统的竞争性时,由于系统的复杂性和不确定性,因此分析过程并不细致,尤其是对于系统中的复杂性中的非均衡状态,缺乏有效的描述手段,这部分是对于竞争系统分析的重要组成部分,更没有细致准确的分析。同时也过于强调均衡状态和不动点的分析,分析重点有所偏差,造成原本就不完整的竞争系统分析更加错误。另外在系统内部元素的刻画上并不细致,系统内部的各个元素是保证其正常运行的基本元素,也应该是竞争系统分析刻画的重点,这些元素主要包括系统内部的内部结构、性质、个性特征以及演化趋势等,分析刻画不细致直接导致了竞争系统分析的不完整。因此在竞争系统分析刻画的时候,不能过于笼统,而是需要针对系统内部的各个基本元素进行分析,不能忽略每个元素的重要作用,同时分析过程应细致准确,为竞争系统的整体分析做好基础。以上两点是在计算机复杂网络系统竞争性分析中存在的主要问题,究其原因还是对于系统整体太过重视,分析过程按照整体为单位,没有真正意识到个体和内部元素对于分析刻画过程的重要性。针对这一缺陷,我们在日后的分析工作中就可以有针对性地进行解决,保证竞争系统分析的合理准确。 二、计算机网络系统复杂性问题 2.1开放的复杂系统 计算机的网络系统是一个开放性的系统,而且具有资源共享的特点,所以能够拥有庞大的用户人群。随着经济的快速发展,计算机网络系统包括各种政治、经济、文化以及科学人文等内容,这也是互联网拥有庞大用户群的主要因素,也能促使互联网发展,同样互联网的发展也影响着社会的发展。 2.2成员群体庞大 互联网的发展,拥有庞大的用户群体,而计算机网络系统中的成员是由用户终端、交换机、网关、路由器等各种终端设备组成的,因此各种各样、大量的用户以及交换节点使计算机网络系统变得更为复杂。 3.3成员之间的联系 计算机网络系统的运作是由系统中人员之间相互合作而完成的,系统中的每一个成员都存在着一些联系,但是值得我们注意的是网络协议系统是分散的,在系统中,成员之间除了相互合作也相互竞争,相互竞争就会导致系统的瘫痪等问题,因此,可以通过网络协议系统进行调节,从而保证各成员之间的有序合作。 2.4系统由多层次组成 计算机系统的复杂性也包括系统的层次性,计算机网络系统的结构构建是分层化的,这也是网络体系结构构建的出发点。计算机网络中分层体系的有很多,如通信标准和TCP,以及网络拓扑结构。所以说层次性也是计算网络复杂系统的重要特性。3.5系统信息的复杂性在传递信息时,成员之间相互发送信息、接受信息,处理信息以及转发信息等,由于信息量多,信息的服务性以及信息的设备的多样化,使计算机网络系统中的成员之间会产生竞争,这也是计算机网络系统的复杂性之一。 三、计算机网络系统竞争特性分析 3.1局域网系统成员之间的竞争特性 我们最关心的局域网问题就是它们之间的互访,这也是目前的热点话题,我们主要采取有序控制的措施,可以避免成员之间的冲突,这也是有序冲突的实质。有序控制的方式有轮询,轮询的方式有很多种,包括限定式、穷尽式、门限式以及混合式,主要根据网络成员之间的需要,网络控制程序按照顺序依次询问,若需要立即被使用,不需要则问下一名成员,因此避免了成员之间的冲突。另外我们还可以采用预约的方式,这种预约的方式分为分布式预约和集中预约两种,这种方式和轮询本质上是一样的,也是根据需要的网络成员进行资源分配,但是在方式上有很大不同,需要网络资源的成员得先预约,然后再按顺序进行分配。还有一种是令牌控制,这种方式在局域网中应用的比较多,令牌控制就是一个通行证,网络成员抓住没有用到的令牌,才可以把需要的资源信息写上去,这种令牌通常分为单令牌和多令牌。最后一种是叫做时槽方式,时槽方式也分为两种,即固定式槽环和随机式槽环,这种方式把网络的传输时间分为几段,其中每一段是一个时槽,时槽在用户之间的作用是传递信息。还有其它一些不常用的有序控制方式,例如寄存器插入和信道复用等。 3.2路由器的竞争问题 由于网络速度的提高,导致当局域网中大量信息抵达时宽带不够使用的情况,从而引起网络成员之间的冲突。因此为了避免这种状况,应采取两种办法用来解决和预防。 (1)冲突解决解决冲突的有效方式通过“丢弃”数据这一项操作进行,它是任何的交换节点都支持的一项操作。当网络中大量的数据包争夺有限的输入、输出缓存和输出宽带时,由于需求小于供给,就需要对一些数据包进行丢弃,但是在什么时间丢弃也有不同的算法,算法包括两种,一种是丢尾算法,另外一种是随即早期检测算法。 (2)提高路由器的性能路由器操作系统中还有很多问题,我们应努力更新和完善路由器系统,修改默认口令,将普通的默认口令改为高级的默认口令,同时也可以采用修改内部一些优秀模块的方式,另外还有修改词法分析器、解释器以及查询执行器等。 计算机复杂网络的竞争性有其利弊,对于系统内部的竞争我们应加以改进和解决,并且尽量避免这些冲突,提高网络的利用率。我们还应根据计算机复杂网络的特性,有效解决竞争带来的冲突,促进网络成员之间的合作,使网络安全有效的运行。 作者:孙万里 单位:黑龙江建筑职业技术学院 复杂网络论文:铁路客运网络复杂性释解 1交通运输网络的地理空间特性 交通运输是典型的网络型产业,与生物群落、社交关系和互联网等网络一样,具有复杂网络拓扑结构的共性,也与电力、通信和供水等网络一样,必须通过实体网络系统(或节点系统)才能实现产品和服务的生产与销售。但是,交通运输的网络构成和行业特征与上述各种网络存在很大区别,从而使其网络的复杂性特征展现出独特之处[5]。在复杂网络的理论研究中,交通运输网络对于地理空间的绝对依赖,构成了其结构演化和其上传播机制的研究复杂性基础。 1.1叠加性和延展性较弱 对于较少或几乎不依赖于固定设施的网络系统来说,在一定时间或一定空间上,若干网络的叠加是可能和经济的,如社交网络和电信行业网络,其网络增长受限较小,对网络稍加或几乎不进行改造,就可以实现能力的大幅调整。而从网络的物理特性上来说,交通运输服务则受制于其实体网络,即构筑于特定地理空间下的基础设施,网络结构和能力调整不能灵活变化。相对而言,民航网络按不同的飞行高度划分出若干空域,在一个立体的空间内也可实现不同航路一定程度的“叠加”,而铁路网络要形成多片叠加则几乎不可能。 1.2与地区经济社会的互馈作用较强 与生物群落、社交关系和互联网等网络相比,通信、电力和交通运输等网络的形成,具有明显的外部效应。这种外部效应,即是这类网络与其所在区域经济社会发展的互馈作用的一种体现。网络型基础设施的经营与所在区域的经济社会需求普遍具有互馈效应,但程度和范围上也有所差异,如电网和公路网的建设往往有较强的地域性,这种互馈作用更多地局限在某一特定时段或特定地区。相对而言,铁路网络的建设和运用常常辐射和跨越更大的地区,与更大范围内的地区经济互馈作用更为显著。 1.3要素构成复杂且与地理空间具有全关联性 非实体或一般的网络型产业中,网络关系或传输物常具有无形、均质和稳定的特征,关系的接入较为简单,如电力网与通信网,其联通和运用相对简单,各地区网之间的切换可在瞬间完成,对传输过程的影响很小[5]。而交通运输网络的传输对象所要求的运输条件各异,需配备的装载设备也不同,其网络构成要素更多、更复杂,固定设施与移动设备的配合使用,要求进行统一的运输调度指挥或充分协调,多要素的地理关联性也给网络带来分析的不确定性。相对而言,铁路运输系统内部的技术联系更为密切,保持路网畅通所需要的各种条件更为复杂,多因素与地理空间的全关联性为其网络分析增加了复杂性。 2铁路运输网络要素的高协同性与强相关性 铁路运输网络是依赖于实体网络系统进行活动的典型网络,和其他运输方式的网络一样,与虚拟网络有着显著的区别。根据大量实证研究结果,从度量网络复杂性的基本指标来看,铁路运输网络(含铁路线路网络与列车运行网络)与道路网络、航空网络和地铁网络具有基本拓扑结构及特性相关结论的相似性。但是,铁路运输网络因其独特的构成要素和技术特征,仍然与其他运输方式的网络有较大区别。通过与其他运输方式对比,可以看出,在复杂网络的理论研究中,铁路运输网络关键要素的高协同性和强相关性,构成了其结构演化和其上传播机制的研究复杂性根源。 2.1道路运输网络复杂性 对于道路运输网络方面的研究,目前分为干线路网(含城市群路网)和城市内部路网两大部分,两类网络及其上的交通流各有其特征,但是在与铁路运输网络的比较中,其共性表现一致。道路运输的地理网络体系的突出特点是:网络密度很大,网络增长的灵活性较强,网络的功能层次明显。同时,由于路权专用性不强,其上的运输组织活动倾向于采用自组织(自驾车)或系统组织(公共交通)的方式,与地理网络的关联性不强。对于前者,出行者选择较为灵活,与作为普遍存在的地理网络相比,使用者行为对运输组织网络(或称服务网络)生成和变化的影响要大得多,因此相关研究常转化为出行者(或驾驶员)行为方面的复杂性研究。对于后者,线路走向选择较为灵活,与作为普遍存在的地理网络相比,城市土地利用和用地规划对服务网络生成和变化的影响要大得多,因此相关研究常转化为公共交通服务网络拓扑结构的复杂性研究。 2.2民航运输网络复杂性 民航运输网络的空间尺度较大,且地理网络的构造较为特殊,机场(节点)是其网络结构的关键要素,航线(线路)无实物载体,受地理空间限制较小。这种地理网络的特殊构造,将民航网络的复杂性问题转化为机场的网络布局和航线的层次结构复杂性问题。因其内生的安全和技术管理要求,民航地理网络上的运输组织活动采用系统组织方式,但是其地理网络(机场分布网络)与服务网络(航线分布网络)仍然相对独立。同时,因为民航运输的技术经济特征,其成熟的网络结构(含地理网络和服务网络)具有收敛性,呈现出稳定结构。 2.3远洋运输网络复杂性 远洋运输网络的空间尺度最大,与民航运输网络相似,其地理网络的构造也较为特殊,港口(节点)是其网络结构的关键要素,航线(线路)无实物载体,二者均受到地理空间的限制,特别是港口体系,一般分布在大陆边缘、航运通达条件较好的地区。远洋运输地理网络上的运输组织活动采用系统组织方式,其地理网络(港口分布网络)与服务网络(航线分布网络)不仅相对独立,更因受到国际贸易的影响,其分布具有明显的规律性和特定时空上的稳定性。 2.4城市轨道交通网络复杂性 虽与铁路运输网络同属轨道交通大类,城市轨道交通系统因其服务范围、服务对象和服务方式的特殊性,其复杂性特征与铁路运输网络有所区别。从地理网络的构成上看,成网的城市轨道交通系统一般点(车站)多线(站间距)短,网络密度较大,分布范围与城市发展和用地规划密切相关,但受工程和地理条件限制较大。城市轨道交通的轮轨关系较为密切,其系统组织方式在所有运输方式中最为典型和完全,虽然其对网络固定设施与运载工具的协调性要求较高,但是,从服务对象来看,其运量构成简单、客流性质较为单一;从其服务方式和频率来看,其制式单一,运输调整便利,服务网络的构成比较简单,因此二者关联后的复杂程度并不高。与上述典型交通运输网络相比,铁路运输的地理网络一般空间尺度较大,网络密度分布不均,局域高密和长程低密兼而有之,受区域经济的影响明显,对经济的引导作用强。同时,路网专用性强,基础设施和移动设备均存在多样化制式,内部技术联系密切,存在互补资产和互补技术,服务网络的绩效对二者的协调性要求较高,二者作为铁路运输网络关键要素的高协同性和强相关性,更增加了对其进行复杂性分析的难度。 3铁路客运网络结构与增长的叠加复杂性 一般来说,旅客和货物运输条件差异巨大。与铁路货物运输相比,旅客运输通常对乘坐舒适度、运输安全性、换乘便捷性等要求较高。反映在运输网络方面,则体现出铁路客运网络应当保有较高的密度和覆盖性,网络接续条件好、通达能力强,网络的连通可靠性高、抗干扰能力强,其拓扑结构必然表现出一类典型的复杂性特征。同时,铁路客运地理网络(基础设施投资建设)的阶梯性增长规律,与客运需求的持续性原发增长或突变性诱增规律之间,在特定时空条件下会存在较大差异,对服务网络的绩效可能产生较大影响,要尽可能规避这种长期存在的客观不利因素,并在最大程度上发挥铁路服务网络对人口分布、土地利用和城市发展的引导作用,其网络结构必然表现出一类典型的流量变化与网络增长动态均衡的复杂性机制。另外,铁路旅客运输关于安全、快速、便捷的要求在客运网络中的反映,不仅体现在地理网络上直接连通所表现出的拓扑特征,更体现在其服务网络及所含层次和局域结构在各种运输条件下的适应性。特别地,作为与人的行为和活动发生直接关系的基础设施实体网络,网络上拥堵或故障的传播动力学及控制是关键问题,而铁路运输网络要素的高协同性,叠加在其与客运需求的强相关性之上,更增加了网络复杂程度,必然表现出对一类特殊的网络拥堵控制或故障规避的复杂性分析方法需求。 4我国铁路客运网络的复杂性 我国铁路客运网络的拓扑结构特征及部分网络静态特征指标,与国外典型国家或区域的铁路客运网络相比,具有相似性,究其原因,是由铁路客运内在的技术经济属性决定的。但由于铁路客运供需之间的紧密互馈关系,国内外国情、路情的巨大差异,反映在我国铁路客运供给上,则必使其体现出与国外典型国家或地区客运路网不同的结构和演化特征。 4.1需求数量变化的驱动 从我国客运需求规模和结构来看,我国地域广阔,人口基数大,作为旅客基数的人口数量总量大,加之近30年经济发展迅速,消费水平和消费结构发生了很大变化,不仅公务商务出行稳定增长,而且消费性旅行需求增长迅速,导致客运需求的数量规模大、增速快。受社会文化风俗、工农业和服务业生产规律以及生活方式变化的影响,人员流动在时间上趋于特定时期集中大量流动、一般时期正常波动的动态平衡状态。如春节前后在全国范围内的人员大量往返探亲和务工,在夏秋季节去往主要农业生产基地采收,节假日往返旅游度假地等。在这种经济、社会和文化背景条件下,客运需求表现出突变性和常规性波动的叠加。 4.2需求结构调整的驱动 我国国土地理形势多样,且受地缘关系影响的经济区域发展水平和方式不同,人口分布在地域上趋于局部集中、广域分散的动态平衡状态,在客运需求的空间结构上存在多样化、非均衡的特点以及点、线、面运输需求的相互转化问题。由于我国正处在居民出行结构转型的关键时期,客运需求呈现出类型多样、特征交叉、持续分化等现象。客运需求类型极大丰富,规律性渐趋明显,需求结构开始逐渐趋于动态稳定,对长程运输能力强、中短距离运输服务水平高、安全性好、价格适中、便捷性强的运输方式需求仍将长期稳定存在。 4.3我国铁路客运网络构建的关键问题 从我国铁路客运供给的现状与发展来看,我国铁路网正处在加速成长期,还远未达到成熟期,不仅存在路网布局有待完善、网络覆盖程度仍需提高等情况,还存在线路衔接不甚合理、系统协调程度不高等问题。受长期建设滞后和能力制约的影响,运输需求的层次性在铁路客运供给的地理网络和服务网络中的体现并不十分显著。随着客运需求的进一步分化,铁路客运网络进一步完善的问题就演变成如何在扩大硬件服务能力的同时,又能合理利用既有各类设施、设备和运输组织资源,既研究客运需求对网络演变的指导意义,又探讨网络结构变化对流的有效组织的关键影响的复杂网络结构演化问题。由于我国地理区域广大,地形地质条件复杂,加之东、中、西部地区经济发展水平不一,社会文化习俗有差异,人口分布形式多样,旅客出行规律时空特征不同,铁路客运供给在交通运输体系宏观定位下的地区特征也很明显。因此,随着我国铁路客运服务逐渐进入能力扩张与质量提高并进的新阶段,对铁路客运网络的深入研究,也必须重点考虑路网成长规模、线路建设时机、运营技术标准匹配、服务组织与能力分布等时序与空间耦合问题,即网络的局域演化及动力学特征对整体网络构建的影响,以及路网承载能力变迁机制和规律的复杂网络结构演化问题。另外,作为承担国家安全功能的常规基础设施网络之一,为保障领土和经济安全,铁路运输具有无可替代的国防意义。处在国际政治经济形势瞬息万变的环境下,铁路客运网络除承担常规旅客输送任务外,还肩负着在系统面临巨大威胁或破坏时仍能保障一定通达要求的重要责任。在这一特殊前提下,铁路客运网络的通达性问题,又上升成为在遭受完整性威胁的情况下仍能保证特定的服务水平,即系统可靠性问题。 5结束语 在我国居民出行结构转型及铁路建设运营体制创新的关键时期,面对我国铁路客运的新形势,应当客观认识铁路客运地理网络和服务网络的时空复杂性,理解其形成及演化的内在机理和运行规律,把传统的铁路运输活动与新兴的复杂网络理论结合起来,更好地刻画铁路客运服务特性,为解决网络规划和调整以及运营管理问题提供新的视角和决策依据,从而充分利用现有交通资源,切实提高整个路网承载能力,优化完善服务方式与运营水平。 作者:王琳 于洋 单位:西南交通大学交通运输与物流学院 西南交通大学建筑学院城市规划研究所 复杂网络论文:复杂网络理论的计算机网络拓扑研究 复杂网络研究已经渗透到生活及学习的方方面面,目前,复杂网络研究已成为计算机领域的研究热题。当今时代,计算机网络对于人们来说,已是生活中不可或缺的部分。然而,随着网络平台的快速发展,传统的网络模型已难以科学地展现其拓扑特性,将复杂网络理论的思想应用于计算机网络拓扑研究中,引起计算机研究者及从业者的关注,基于复杂网络理论的计算机网络拓扑的研究结果也应用于实践。 1计算机网络的发展 1.1复杂网络的基本内涵复杂网络是计算机领域的一个术语名词,是指基本具备小世界、无标度、吸引子、自相似、自组织中的部分或者所有属性特征的网络架构。网络系统的演化进阶、演化规律的释放、演化动力学的基体层次及网络系统模型的形成机制、几何属性、结构稳定性等是构筑其理论的优秀。由许多节点与连接两个节点的一些边构成了网络。而节点是指系统中不同的个体,边代表着个体间的关系;具有特定的关系的两个节点之间连一条边,两个节点有边相连则是相邻的。 1.2计算机网络拓扑结构网络的拓扑性质是指不依赖于节点的具体位置和边的具体形态而表现出来的性质,其对应的结构就是网络拓扑结构。有研究报道,在很大程度上,网络拓扑决定了网络的性质,不同的网络性能是因为不同的拓扑结构,因此,网络拓扑是研究网络中的重中之重。 2复杂网络理论 复杂网络理论在基于复杂理论的计算机拓扑研究中的应用网络管理,是在网络系统正常运行的重点部位,把握并网络拓扑行为的改变方式优势并应用是建立网络模式的关键。在理论的学习研究中,还要分析在计算机的网络动态情况下的数据流量,掌握计算机网络动态情况下计算机流量数据及网络的稳定特性。基于拓扑结构原理的插入及分析,并研究分析该结构的衍生技术层面以解决问题的方法。在传统的计算机结构方法中,多数计算机网络的拓扑是以简单的随机网络来展现的。随机网络模型在规模小、单一业务种类的网络初级阶段,一定程度上客观地反映在计算机网络拓扑中的演化规律。现在的计算机网络所处的环境发生了很大变化:计算机用户量不断增长,不同网络正在融合发展;庞杂的网络协议体系的层次结构在垂直方向呈现出多样化,以区域和性能为标准水平上进一步形成水平上分布且多级的架构;由于协议,非线性作用、用户之间的合作与竞争网络等在节点间、节点与数据分组间发生。它们使计算机网络变得复杂,随机网络模型已不适合计算机网络拓扑行为。 以系统整体性为重点的复杂网络理论应运而生,成为人们研究计算机网络拓扑的新途径,有研究就是基于复杂网络理论研究复杂的计算机网络行为,从不同层次、不同角度分离网络系统的整体性及网络中单个之间的联系和相互作用,以分析表现其整体性的性质。例如流量行为和拓扑行为的各自性能以相互作用行为的研究等。基于复杂网络理论的定义及研究,从整体上了解计算机网络拓扑结构的特征模型,并分析计算机网络的整体系统定型。基于拓扑结构的理解,通过定量分析并把其结果应用到定型分析当中去;相互联系作用的网络节点在拓扑演化行为中受到极大影响。复杂网络拓扑结构的构造机制,是建立并分析研究网络拓扑结构及动力学行为的演化模型。在基于构造机制而建立的演化模型中,针对拓扑数据的范围变化和对数值进行分析处理的讨论,都是根据网络结构而进行分析讨论的,在计算机网络中,由于其分布比较明确而且具有小范围的节点度,还有依据其没有标记的特性和相联系的动力行为。 3基于复杂网络理论的计算机网络拓扑应用 世界上多数发达国家开始重视计算机拓扑技术系统原理的研究以及在IT领域的应用,同时全世界上的著名高校都十分看重计算机拓扑技术理论技术的研究,比如说,传统的拓扑数值参考体系结构工分为五个层次,分为控制过程,再优化过程,再次生产中进行调整,然是企业层面进行管理整治,最后在经济上进行宏观决策。锥塔式管理模式通常采用这种模式并取得很好的效果,在生产过程中将不再采取以往控制与管理详解的形式,而是将其分开,不再注意资源在生产过程的消耗及能量损耗、对设备的实施监控与管理控制。由于此种结构模型采用多层次结构,而且比较复杂,应用起来成本极高且不那么灵便。也不利于计算机网络平台技术的建成,在社会实践中得不到很好的推广应用。另外,煤矿企业为世界工业发展提供了很大的能源支持,然而,安全生产一直是煤矿企业持续发展并一直坚持的,因此在煤矿企业安全生产中更加强调控制和管理的统一化。生产、管理、安全三者是相互联系、相互依托的,需紧紧的联系在一起,才会更好的发挥起作用,不过其需依据计算机理论的实际研究和应用,形成资源管理、生产执行、过程控制三个层次的计算机复杂网络信息化系统。 在复杂网络理论指导下,优先突出复杂网络下计算机的统计方面的关系,然而拓扑网络结构的构造以及拓扑运行的方式也是不可或缺的,在突出表现计算机的统计方面的关系的同时也要形成它们操作模式的具体形式。在广泛的复杂网络以及其复杂理论的研究当中,要时时刻刻关注大众用户的资源信息,并不时地进行更新,不过,要控制管理用户资源,不要让其超过最新的范围,以保持高效运行。在网络不断发展更新的过程中,要时刻保持较高的资源数据利用率,使其利用尽量最大化。在计算机拓扑网络中,数据搜索功能是至关重要的,因此,要保持数据服务总台具有其强大功能,以增强其性能。网络拓扑结构化成果已不能很好地适应现有的网络载体,因目前的网络载体的连接功能特性不能很好地与网络拓扑结构相匹配,需要进一步提升结构化的研究成果以满足需求。而无标度特性的结构网络提体系的实现需要对计算机网络拓扑结构的区域管理进行扩展化延伸,因此,通过对网络数据同步控制,进一步形成完整的网络拓扑,而网络拓扑的完整性可以有效减缓拥堵的计算机网络数据的压力,从而提高计算机网络数据运行的效率。 4结语 在现代社会中,计算机已成为人们生活当中必可不少的一部分,越来越受到广大群众的关注,在计算机迅猛发展的时代,计算机的运行方式及速度一直是人们关心的问题,它关乎整个计算机的运行效率及数据的及时性。计算机需要进行有效的程序控制和管理,使其管理体系更加完善以保证计算机的正常运行。运用相关的计算机网络复杂理论研究,以升级传统模式下的计算机技术,对计算机存在的网络模型特点进行深入客观的分析,寻找新的思路、方法用来解决可能存在的问题。本文主要讲述了复杂网络理论的内涵,基于复杂理论的计算机网络拓补结构及使用情况,建设全新的计算机拓补系统,以提高计算机网络的控制和管理体系,有效地为广大群众提供服务。 作者:王晓元 单位:咸宁职业技术学院网络中心 复杂网络论文:复杂网络在财务审计中的应用 一、关联公司的复杂网络模型 对复杂关联公司的建模中,将每个与母公司有关联的子公司或其他公司建模为一个结点,将公司之间的联系建模为一个边,这样的一个结点和边的集合就构成了一个复杂网络模型。示意图如图1所示。网络模型为无向加权网络,结点联系的强度与所涉及的两个关联企业间的资金往来和负债等因素有关。 二、联系的强度 有权网络的一个重要参数就是边的权值,该权值表征两个关联企业之间的联系,应由销售、采购、企业间投资关系、筹资关系来确定。需要指出,诸如投资、筹资等关系,本质上是有方向的,精确的复杂网络模型应该考虑使用有向网络模型。在本项研究中,为了简化模型和计算,我们统一使用了无向网络。 三、多关系网络模型 上述模型中使用了单关系网络,从联系强度的计算过程可见,实际上这个单关系是一个复合关系:将多个关系复合在一起。实际中,企业间往往存在多个关系,比如可由销售、采购关系构建一个关系网,而由投资关系构建另外一个关系网,如图2所示。所以应该使用多关系网来描述企业间的这种混杂关系。有了上述单关系或者多关系网络模型后,我们可以构建中心度度量,从而可以检测网络中重要的子公司;还可以检测紧密联系的社区,从而找到紧密联系的公司群。 四、中心度度量:识别重要子公司 在复杂网络上,一个结点的重要程度可以用其中心度来度量。常见的中心度度量包括:度中心性、紧密度中心性和特征向量中心性等。考虑到本研究中网络的规模和计算复杂性,我们使用了度中心性和特征向量中心性。子公司的度中心性计算与该企业所联系的企业数量,一般来讲,母公司应该具有最大的度中心性。特征向量中心性通过子公司的关联公司的中心程度来度量该该子公司的中心性,即如果与一个公司联系的其他公司具有较高的中心度,则该公司也具有较高的中心度。该问题转化为求解网络邻接矩阵的特征值和特征向量问题,对于较复杂的网络,使用迭代法求解该特征值效率较高,例如使用Power迭代法。基于特征向量的中心度方法类似于网络搜索中的PageRank算法。 五、社区发现:识别紧密联系的关联公司 发现关联公司的社区结构有助于发现紧密联系的关联公司。如图1所示,一个社区指的是相互之间紧密联系的企业群,群内的联系强度要远高于群外的联系强度。在图1中,显然所有标识为黑色圆圈的结点构成一个社区,而所有标识为白色方框的结点构成了另外一个社区。常用的社区发现的方法有顶点相似性、谱聚类等方法。本文中采取了顶点相似性方法。其中的相似性度量使用加权的Jaccard相似性:用联系的权重加权共有邻居数。 六、结论 考虑到公司舞弊的合谋特性,建立了关联公司的复杂网络模型:单关系网络和多关系网络模型,确定了联系强度的度量,通过中心性度量和社区检测,可有效发现重要的关联企业。 作者:石利芳仇丽青孙晓红单位:山东科技大学审计处山东科技大学信息学院山东科技大学审计处 复杂网络论文:复杂网络拓扑论文 复杂网络可视化方案设计的关键在于可视化工具和算法的选择,本文设计的方案中,可视化工具选择基于Python的软件包NetworkX[7],压缩算法采用提出的一种基于节点和边的关键性压缩网络拓扑的算法(NECB,NodeandEdgeCentralityBasedNetworkCompressingAlgorithm),布点算法则选择基于FDA改进的经典FR算法[8],整体方案如图2-1所示。原始的网络拓扑数据经过NetworkX作图生成网络拓扑图,而NECB算法和FR算法则利用NetworkX通过Python编程实现。 1NetworkX介绍 NetworkX是一基于Python语言开发的网络可视化工具,集成了众多专门针对复杂网络的分析算法,非常适合复杂网络拓扑的可视化,并能结合其它的Python软件包,比如Numpy、Scipy、Matplotlib、Pygraphviz、Mayavi2等数据分析和可视化工具进行使用。NetworX支持邻接矩阵、边列表、GML、Pajek等多种类型的网络拓扑数据的读写,也可逐个添加或删除单个节点和边,同时还提供了大量直接生成某一类型复杂网络的函数,针对网络拓扑的性能分析,NetworkX也提供了许多算法,对于同类型的网络,还支持并集、交集、差、子图等集合操作。 2NECB压缩算法 基于节点和边的拓扑压缩关键在于压缩标准的制定,如何评判压缩算法的有效性也是重要的方面。 2.1压缩节点的选择NECB压缩算法中的压缩是针对节点进行的,这里仅针对简单无向图进行讨论,对于网络拓扑G=(V,E)中任意节点v,是否删除它的参考标准主要有两点:节点v的度deg(v)和网络拓扑中经过该点最短路径数。节点的度是网络拓扑最重要的属性之一,如果一个节点的度数越大,说明它与很多节点都有关联,那么它在网络拓扑中也就显得很关键[9]。NECB算法采用的计算公式如下。是为了将其值归一化在[0,1]范围内。网络拓扑的平均最短路径长度也是其重要的属性之一,如果网络拓扑中多条最短路径经过某一节点,显然该节点扮演着重要角色[9],NECB算法采用的计算公式如下。用Wpath(v)的值衡量节点v关于最短路径的关键性,Π(s,t)表示网络拓扑中所有最短路径的集合,π表示经过节点v的最短路径,(|V|-1)(|V|-2)/2是经过节点v的最短路径数最大可能值,乘以2/((|V|-1)(|V|-2))可以将其值归一化在[0,1]范围内。 2.2压缩算法流程NECB算法中的压缩本质上就是删除节点,这里对删除进行一下说明:对于网络拓扑G=(V,E),删除节点v是指从E中删除所有包含v的边,然后从V中删除v生成新的网络G’,NECB算法流程如图2-2所示。 首先计算网络拓扑中各个节点的度和所有节点之间的最短路径,然后根据公式和分别计算Wdeg(v)和Wpath(v),删除值相对较小的次要节点,保留值相对较大的重要节点,再将得到的两个节点集合并。假设合并后的节点集合为V1,对于复杂网络,通常情况下,节点集合V1构成的压缩图是连通的,若不连通,则需要对压缩拓扑进行补充,选择一个最小的节点集合V2补充到压缩拓扑中,至少使得由V1∪V2中节点构成的压缩图是连通的,这是一个NP完全问题,NECB采用的是一种叫做KeepOne的策,。V1中节点在G中的任意一条最短路径上的所有节点组成V2,V1∪V2的完全图与原始网络拓扑G的交集即为最终的压缩网络拓扑G’。 作者:张畅谢钧胡谷雨段伟伟单位:解放军理工大学,指挥信息系统学院 复杂网络论文:基于复杂网络理论的网络拓扑论文 1研究假设与模型 复杂网络理论是在十几年前才被人们挖掘并总结出来的一门崭新的理论学科,尽管该理论的研究内容并不丰富,但鉴于计算机网络技术的快速发展及其在全社会范围内的迅速普及,促使复杂网络理论内容的研究也趋于成熟,并为计算机网络拓扑特性提供了可靠的理论分析内容,使计算机网络拓扑成为了一种具备科学性、合理性的一种系统网络架构,维系着网络空间环境的有序运作,促进了互联网领域的健康、稳定发展。而要想具体的对计算机网络拓扑的研究假设与模型进行验证,这就要从复杂网络理论的框架、网络行为内涵,以及复杂环境中的计算机网络拓扑行为所遵循的理论基础等方面来入手实施。 1.1复杂网络理论的框架及其内涵从长期以来的研究过程来看,将复杂网络理论应用到计算机拓扑行为研究的过程中极为可行,因其能够更为明晰地呈现出在较高技术水平下的计算机网络拓扑结构,从而便可以对网络性能及其流量进行更细致的分析,所得出的相关分析成果可以反作用于实践当中,不断提升计算机拓扑项目的延展性。复杂网络理论的研究内容所涉及到的学科较广,具备较强的跨学科特色,因其与数理学科、生命学科以及工程学科等诸多学科领域有着密切的关联,同时,也正是由于复杂网络理论本身的跨学科特性存在,对复杂网络的定量以及定性特征的科学化理解的难度较大。其中,计算机网络拓扑模型方面的研究较为重要,且为实践领域提供了诸多可借鉴的经验。除此之外,复杂网络理论的内涵中还包括有复杂网络上的传播行为、搜索算法以及相继故障等方面,这些都属于复杂网络理论中的优秀内容。从现实的角度来看,掌握网络拓扑行为的演进过程及其规律,便可以实现更优质的、更系统化的网络结构管理,为网络中各节点提供更便捷的网络服务。 1.2复杂环境中的计算机网络拓扑行为所遵循的理论基础近年来,网络行为理论及网络拓扑架构等项目的研究受到了日益延伸的网络平台的影响,在这种传统计算机网络理论与模式的影响下,已经不适宜进行对网络行为的客观描述,因此,复杂环境中的计算机网络拓扑行为需要重新修正,并利用复杂网络理论的优秀内容来充实计算机网络拓扑。从现实环境来看,随着国内外各领域科学技术的不断发展,人们的视野较以往更加开阔,对各种事物也都有了更加深刻的认识和理解,因此,人们在诸多领域的建设过程中,对于计算机软件以及各类型电子设备的体验与使用要求也日趋提高,简单来说,人们对于计算机网络平台运行的要求有所提升。因此,在复杂网络理论精髓内容的明确指引下,计算机网络拓扑模型需要重新创建。 1.3针对计算机网络同步行为的研究从过去一段时期以来关于计算机拓扑项目的研究内容来看,始终停留在复杂网络演化模型框架的基础上,凭借路由器以及自治域这两个层面的特性来架设并描述计算机网络拓扑结构。后期,随着网络平台及信息数据的进一步延展,促使计算机网络同步行为越来越趋于复杂化,同时,由于其复杂化行为所产生的网络节点过于繁杂,则通过网络同步行为来探知计算机网络拓扑也是较为合理的策略,能够削弱计算机网络同步行为对整个网络环境所带来的负面影响。 2研究设计 通过研究以往有关的资料可知,网络本身所具有的特性在一定程度上取决于网络拓扑,而且,不同拓扑结构所构建出来的网络环境,其性能也有着明显的差异。实际上,网络拓扑结构的设计便能够影响网络平台运作的实际效能。在以往,传统的网络一般是规则的网络形式,该种形式最大的特征便是它的网络节点与其边的连结方式较为固定,属于一种近似封闭的网络环境,但在复杂网络理论支撑下的计算机网络拓扑结构的延展性就较强,这一形式的新型网络拓扑形态通常被人们形容为具有复杂动力学行为以及复杂拓扑结构的网络模型,该模型的优秀特性在于它的无标度性、节点广泛且规律等方面。 2.1网络协议分析技术的研究在当前,现代电子信息技术的普及应用,各领域针对信息管理的研究不断深入,而且大多取得了极富价值的研究成果,并将其在实践过程中进而验证。从总体情况来看,基于复杂网络理论的计算机网络拓扑研究可以分成如下几个部分来进行探索:网络协议分析技术、计算机网络拓扑行为的特征等。具体的网络拓扑形态如图1所示:从图1中可以看出,传统的计算机网络拓扑结构呈现出网状的态势,由中心为个终端提供数据转换等服务支持。其中,TCP/IP协议是网络协议系统中的重要组成部分,它也是现代网络信息管理中最优秀的协议之一。在传送数据的过程中,由于IP层的传输不会受到过度限制,信息的传递顺次可能会有所改变。从网络协议分析的基础框架结构来看,网络协议分析技术的理论研究内容仍有一定的挖掘空间。 2.2网络协议分析技术的应用为网络拓扑行为的客观描述夯实基础依照TCP/IP参考模型,在数据包封装相关技术研究的基础上,采取端口检测以及特征值深度包检测等协议识别技术,探究网络协议分析的基本内容。从网络平台信息传递的效率来观察,按照TCP/IP协议格式逐层显示所采集到的网络数据包的各层协议网络字段信息,最终构建起网络协议分析的基础框架,整个过程较为合理。从具体情况来分析可知,总体的网络协议分析技术是分为两部分内容来实现的,一部分为网络数据采集模块,另一部分为网络协议分析处理模块。这两个部分的协调运作,便能够针对网络拓扑行为进行客观的描述。 3数据分析与假设检验 3.1探知计算机网络行为所谓的“计算机网络行为”,指的便是网络运行的动态变化规律以及用户主动或者被动采用终端设备通过Internet连接其他终端设备获得信息数据的行为。这样看来,计算机网络行为是构成网络系统的各个因素经过交互作用后而使系统表现出来的一种行为。从我国计算机网络运行的总体情况来看,对计算机网络行为概念的理解和掌握,能够更好的对网络状态做出宏观的预测,从而在一定程度上提高网络的整体服务质量。 33.2在网络协议分析技术支撑下的计算机网络数据分析一般情况下,网络环境中的物理地址与IP地址是互相绑定的,这样可以稳定网络运行环境中的各项信息资源,以便于网络参与者执行信息传输与操作。但同时,也意味着当有人盗用他人网络地址进行恶意操作时,就会给正常使用网络的人们带来一定的风险,易发生损失。所以,就要发挥出网络协议分析技术的功能,通过研究物理地址与IP地址的绑定时间范围,来确定并指认盗用网络者的非理性行为,进而维护网络运行安全。 3.3计算机网络拓扑模型的架设基础计算机网络拓扑形态结构当中的每种形态结构都有其独特的适用环境与搭建标准;再从传输技术的角度而言,网络拓扑结构可以被划分为两大类,即点对点的传播方式与广泛散播方式,二者都能够对网络协议和数据采集过程产生影响,进而对计算机网络拓扑行为带来干扰。无论如何划分网络结构与形态,网络协议分析技术需要足够的网络数据来支撑,只有当网络结构中的数据库中采集到大量的网际间信息数据时,网络分析技术的框架才可能搭建起来。 4研究结论与建议 计算机技术的涌现为网络信息的有序流转提供了可能,随着技术的不断升级,人们渴望能够寻找到一种切实可行的简便方式来描述计算机的拓扑行为,因此,探知到一种基于复杂网络理论的计算机网络拓扑形态,为当前复杂网络环境下的现代网络运转保驾护航。现阶段,我国各领域的发展都离不开计算机相关技术的支撑,然而,让遇见较为特殊的实际工作要求时,就需要借助专业化的计算机软件来辅以操作,这样一来,就需要开展计算机软件开发项目,以高质量的计算机软件产品的功用来满足用户的个性化需求。从本质上来看,将电子信息技术在实践领域的应用则意味产业技术的升级,同时,还代表着信息时代的发展成果。随着电子信息技术的发展,基于复杂网络理论的计算机网络拓扑行为等方面的研究也取得了实质性的进步,进而为信息时代环境下的复杂化网络管理提可靠的理论支撑。 作者:张志鹏单位:渤海大学信息科学与技术学院 复杂网络论文:复杂网络理论计算机网络论文 1国内文献综述 袁芳芳(2014)在其公开发表的文章中阐释了一种传统的网络拓扑数值参考体系结构,在该体系结构的影响下,计算机拓扑体系结构可被分成五个主要层次,即过程控制、过程优化处理、生产调配、企业管理以及宏观经济这五个层面。复杂网络理论的网络拓扑模式往往需要与传统的模式割裂开来,因其所遵循的理论基础不尽相同。从实践的角度来看,计算机复杂网络信息化系统往往可以由资源管理模块、生产执行模块以及过程控制模块这三部分来执行,从而能够在复杂网络理论的支撑下,削减网络平台架构中不必要的分支,以此来增强复杂环境下网络拓扑行为客观描述的精准度。 2研究假设与模型 复杂网络理论是在十几年前才被人们挖掘并总结出来的一门崭新的理论学科,尽管该理论的研究内容并不丰富,但鉴于计算机网络技术的快速发展及其在全社会范围内的迅速普及,促使复杂网络理论内容的研究也趋于成熟,并为计算机网络拓扑特性提供了可靠的理论分析内容,使计算机网络拓扑成为了一种具备科学性、合理性的一种系统网络架构,维系着网络空间环境的有序运作,促进了互联网领域的健康、稳定发展。而要想具体的对计算机网络拓扑的研究假设与模型进行验证,这就要从复杂网络理论的框架、网络行为内涵,以及复杂环境中的计算机网络拓扑行为所遵循的理论基础等方面来入手实施。 2.1复杂网络理论的框架及其内涵 从长期以来的研究过程来看,将复杂网络理论应用到计算机拓扑行为研究的过程中极为可行,因其能够更为明晰地呈现出在较高技术水平下的计算机网络拓扑结构,从而便可以对网络性能及其流量进行更细致的分析,所得出的相关分析成果可以反作用于实践当中,不断提升计算机拓扑项目的延展性。复杂网络理论的研究内容所涉及到的学科较广,具备较强的跨学科特色,因其与数理学科、生命学科以及工程学科等诸多学科领域有着密切的关联,同时,也正是由于复杂网络理论本身的跨学科特性存在,对复杂网络的定量以及定性特征的科学化理解的难度较大。其中,计算机网络拓扑模型方面的研究较为重要,且为实践领域提供了诸多可借鉴的经验。除此之外,复杂网络理论的内涵中还包括有复杂网络上的传播行为、搜索算法以及相继故障等方面,这些都属于复杂网络理论中的优秀内容。从现实的角度来看,掌握网络拓扑行为的演进过程及其规律,便可以实现更优质的、更系统化的网络结构管理,为网络中各节点提供更便捷的网络服务。 2.2复杂环境中的计算机网络拓扑行 为所遵循的理论基础近年来,网络行为理论及网络拓扑架构等项目的研究受到了日益延伸的网络平台的影响,在这种传统计算机网络理论与模式的影响下,已经不适宜进行对网络行为的客观描述,因此,复杂环境中的计算机网络拓扑行为需要重新修正,并利用复杂网络理论的优秀内容来充实计算机网络拓扑。从现实环境来看,随着国内外各领域科学技术的不断发展,人们的视野较以往更加开阔,对各种事物也都有了更加深刻的认识和理解,因此,人们在诸多领域的建设过程中,对于计算机软件以及各类型电子设备的体验与使用要求也日趋提高,简单来说,人们对于计算机网络平台运行的要求有所提升。因此,在复杂网络理论精髓内容的明确指引下,计算机网络拓扑模型需要重新创建。 2.3针对计算机网络同步行为的研究 从过去一段时期以来关于计算机拓扑项目的研究内容来看,始终停留在复杂网络演化模型框架的基础上,凭借路由器以及自治域这两个层面的特性来架设并描述计算机网络拓扑结构。后期,随着网络平台及信息数据的进一步延展,促使计算机网络同步行为越来越趋于复杂化,同时,由于其复杂化行为所产生的网络节点过于繁杂,则通过网络同步行为来探知计算机网络拓扑也是较为合理的策略,能够削弱计算机网络同步行为对整个网络环境所带来的负面影响。 3研究设计 通过研究以往有关的资料可知,网络本身所具有的特性在一定程度上取决于网络拓扑,而且,不同拓扑结构所构建出来的网络环境,其性能也有着明显的差异。实际上,网络拓扑结构的设计便能够影响网络平台运作的实际效能。在以往,传统的网络一般是规则的网络形式,该种形式最大的特征便是它的网络节点与其边的连结方式较为固定,属于一种近似封闭的网络环境,但在复杂网络理论支撑下的计算机网络拓扑结构的延展性就较强,这一形式的新型网络拓扑形态通常被人们形容为具有复杂动力学行为以及复杂拓扑结构的网络模型,该模型的优秀特性在于它的无标度性、节点广泛且规律等方面。 3.1网络协议分析技术的研究 在当前,现代电子信息技术的普及应用,各领域针对信息管理的研究不断深入,而且大多取得了极富价值的研究成果,并将其在实践过程中进而验证。从总体情况来看,基于复杂网络理论的计算机网络拓扑研究可以分成如下几个部分来进行探索:网络协议分析技术、计算机网络拓扑行为的特征等。具体的网络拓扑形态如图1所示:从图1中可以看出,传统的计算机网络拓扑结构呈现出网状的态势,由中心为个终端提供数据转换等服务支持。其中,TCP/IP协议是网络协议系统中的重要组成部分,它也是现代网络信息管理中最优秀的协议之一。在传送数据的过程中,由于IP层的传输不会受到过度限制,信息的传递顺次可能会有所改变。从网络协议分析的基础框架结构来看,网络协议分析技术的理论研究内容仍有一定的挖掘空间。 3.2网络协议分析技术的应用为网络 拓扑行为的客观描述夯实基础依照TCP/IP参考模型,在数据包封装相关技术研究的基础上,采取端口检测以及特征值深度包检测等协议识别技术,探究网络协议分析的基本内容。从网络平台信息传递的效率来观察,按照TCP/IP协议格式逐层显示所采集到的网络数据包的各层协议网络字段信息,最终构建起网络协议分析的基础框架,整个过程较为合理。从具体情况来分析可知,总体的网络协议分析技术是分为两部分内容来实现的,一部分为网络数据采集模块,另一部分为网络协议分析处理模块。这两个部分的协调运作,便能够针对网络拓扑行为进行客观的描述。 4数据分析与假设检验 4.1探知计算机网络行为 所谓的“计算机网络行为”,指的便是网络运行的动态变化规律以及用户主动或者被动采用终端设备通过Internet连接其他终端设备获得信息数据的行为。这样看来,计算机网络行为是构成网络系统的各个因素经过交互作用后而使系统表现出来的一种行为。从我国计算机网络运行的总体情况来看,对计算机网络行为概念的理解和掌握,能够更好的对网络状态做出宏观的预测,从而在一定程度上提高网络的整体服务质量。 4.2在网络协议分析技术支撑下的计算机网络数据分析 一般情况下,网络环境中的物理地址与IP地址是互相绑定的,这样可以稳定网络运行环境中的各项信息资源,以便于网络参与者执行信息传输与操作。但同时,也意味着当有人盗用他人网络地址进行恶意操作时,就会给正常使用网络的人们带来一定的风险,易发生损失。所以,就要发挥出网络协议分析技术的功能,通过研究物理地址与IP地址的绑定时间范围,来确定并指认盗用网络者的非理性行为,进而维护网络运行安全。 4.3计算机网络拓扑模型的架设基础 计算机网络拓扑形态结构当中的每种形态结构都有其独特的适用环境与搭建标准;再从传输技术的角度而言,网络拓扑结构可以被划分为两大类,即点对点的传播方式与广泛散播方式,二者都能够对网络协议和数据采集过程产生影响,进而对计算机网络拓扑行为带来干扰。无论如何划分网络结构与形态,网络协议分析技术需要足够的网络数据来支撑,只有当网络结构中的数据库中采集到大量的网际间信息数据时,网络分析技术的框架才可能搭建起来。 5研究结论与建议 计算机技术的涌现为网络信息的有序流转提供了可能,随着技术的不断升级,人们渴望能够寻找到一种切实可行的简便方式来描述计算机的拓扑行为,因此,探知到一种基于复杂网络理论的计算机网络拓扑形态,为当前复杂网络环境下的现代网络运转保驾护航。现阶段,我国各领域的发展都离不开计算机相关技术的支撑,然而,让遇见较为特殊的实际工作要求时,就需要借助专业化的计算机软件来辅以操作,这样一来,就需要开展计算机软件开发项目,以高质量的计算机软件产品的功用来满足用户的个性化需求。从本质上来看,将电子信息技术在实践领域的应用则意味产业技术的升级,同时,还代表着信息时代的发展成果。随着电子信息技术的发展,基于复杂网络理论的计算机网络拓扑行为等方面的研究也取得了实质性的进步,进而为信息时代环境下的复杂化网络管理提可靠的理论支撑。 作者:张志鹏单位:渤海大学信息科学与技术学院 复杂网络论文:基于复杂网络的网络舆情论文 1模型应用的必要性 基于网络的真实数据进行实证性研究是研究网络舆情演化规律的有力方向,但由于网络结构复杂、海量的个体和真实数据难以获取等原因,虽有一定进展,但成果不显著.而通过模型构建来反应个体的观点交互进而解释网络舆情的传播规律成为大量学者的选择.模型不是现实,而是虚构的对象,旨在通过某些可测量,在一定程度上达到与所研究现实世界的同构性.模型通常是将研究对象简单化,关于其相关变量和交互都考虑得不够周全,但是模型是获得事实的有益工具.简单的模型可以作为研究更加复杂和精确现实的起点,不完全的模型可以让我们专注于复杂现象的特殊属性或评估缺失变量的重要性.在网络舆情建模研究上,有来自物理学、数学、计算机与信息科学、传播学、心理学、社会学、情报学等多学科的学者分别在自己的研究视域内开展,不同学科的交叉更促进了其发展速度.研究者们利用统计物理学、观点动力学、社会动力学、社会心理学等领域的方法,着重描述个体之间意见交互和观点形成的过程,进而得出群体的宏观舆论涌现,为后续研究储存了深厚的积淀,并产生了深远的影响.舆情网络是典型的社会复杂网络,具有复杂系统的特征.复杂网络理论的逐步发展,提供了比以往其他方法都更有效的表达社会网络结构及关系的方法.复杂网络中的个体行为传播与集体活动的演化等引发了学者们的关注.随着社会系统的复杂化和信息技术的快速发展,网络传播的模式也越来越多元化复杂化,利用复杂网络分析方法分析互联网,尤其是Web2.0网络中的舆情信息发生、发展、演化的机理成为一个研究热点. 2基于复杂网络的网络舆情传播模型 2.1传染病模型由于信息传播与病毒感染的前提条件存在一定的相似性(有向性和相邻性等),并且具有相同的动力学特点,所以传染病模型被借以模拟网络舆论尤其是谣言的传播[7].传染病模型最早是1926年Kermack和McKen-drick构造的SIR(susceptibleinfectedrecovered)模型,以及1932年提出的SIS(susceptibleinfectedsus-ceptible)模型.在SIR模型中,将人群分为易感人群(S),染病人群(I)和免疫人群(R).该模型适用于染病后自动免疫并不会被二次感染的疾病,如水痘、百日咳,或者不能治愈终会死亡的疾病,如艾滋病等.SIS模型则只有易感人群和染病人群,适用于被治愈以后仍然恢复为易感人群的疾病.对于同一谣言,接触的次数并不影响已经被传播的后果,所以很多谣言传播模型借鉴了SIR模型.Daley和Kendal在1965年首次根据流行病模型构建了谣言传播的D-K模型,该模型借助随机过程理论,将谣言相关个体分为三类,未听说过谣言(相当于易感人群),传播谣言的人(相当于染病人群)和听说过谣言但不传播(相当于免疫人群),并假定角色以一定概率转换.Maki和Thompson等随后构建了M-T模型[9].这两个模型在谣言传播上得到广泛使用.随着复杂网络的兴起,谣言传播重新被学者重视,并取得了较大的研究进展.Kitsak等将谣言传播的SIS模型和SIR模型应用在了一些真实复杂网络中,分别为:LiveJournal.com上的550万人的朋友圈、伦敦大学学院计算机科学系的邮件联系网、瑞典的病人联系网和imdb.com上提供的电影演员的合作网络,并得出了一些重要结论.Zanette首次应用了小世界网络理论研究谣言传播,建立了SIR平均场方程,结论显示,谣言传播有一定的临界值.随后,Zanette比较了谣言传播在小世界网络和动态小世界(dynamicsmallworlds)两种复杂网络机制下的异同,结果显示,动态小世界网络更接近实际,并具有易分析和便于数值处理等优势.Moreno和Nekovee则在无标度网上了构建了谣言传播模型,并对随机分析和计算机模拟两种分析方法得出的结论进行了比较.Xiong等提出了SCIR模型,该模型侧重微博转发行为导致的信息传播,其中,C表示已获知信息但对是否转发该信息尚处于犹豫状态,并基于规则网格和无标度网络进行了仿真.国内也有大批研究成果出现.潘灶峰和汪小帆等在改进的无标度网络(聚类系数可变)上构建了谣言传播模型,发现增加网络聚类系统,即增加信息的透明度是抵制谣言的有效手段.陈静等综合了SIS模型和SIR模型,提出了针对在线网络传播形式的SICRS传播模型.该模型加入了起过渡作用的治疗状态(cured),通过对该模型的仿真,发现了复杂网络尤其是无标度网络中舆情传播的三阶段规律:初期的爆发、中期的周期性波动和后期的稳定状态.此外,作者还具体阐述了舆情传播的影响因子.陈福集等[20]重要关注了网络舆情传播建模中的衍生效应,通过仿真的数值设定实验,在传统SEIRS模型基础上引入话题衍生率,同时考虑舆情传播的社会影响作用和个体记忆因素等,分析其对舆情传播的影响.陈波基于泛在媒体环境,考虑现有模型对网络个体状态处理太过简单,引入了两个新的变量:直接免疫率和潜伏个体,建立了一个带直接免疫的SEIR模型,并采用了starlogo仿真软件验证了该模型.朱恒民等将SEIR模型应用到BA无标度网络上,重点考虑媒体对网络舆情话题传播的影响,提出了舆情话题传播模型,结果表明,媒体会加快舆情传播速度.钱颖基于SIR模型建立了微博舆情的传播模型. 2.2观点动力学模型研究舆论或共识形成过程的模型可以追溯到应用数学领域的French模型,该模型创建于1956年,研究在离散条件下,考虑个体以某种不同权重值采用他人意见时,团队内部的意见相互影响的复杂性问题.随着问题不断被研究者重视,出现了多个能用于模拟网络舆情传播的模型,经典的元胞自动机模型、Sznajd模型、Hegselmann-Krause模型、Deffuant模型、Wu-Huberman模型等均在一定程度上影响了后续网络舆情传播模型的构建.随后,大量学者将观点动力学上的模型应用到舆情中观点的传播,进一步考察舆论的形成等.Alves[等首次提出宏观的舆论模型正逐渐被基于局部个体空间相互作用的微观离散动力学模型所代替.国内学者纷纷在元胞自动机模型的基础上提出多个改进模型.方薇团队考虑元胞坚定性特点设计了元胞移动遍历的舆情传播模型,并进一步构建了协同元胞自动机模型.王鹍鹏提出了三位元胞自动机模型来模拟网络舆情传播动态.潘新等改进了Wu-Huberman模型,考虑社会网络中的个体交互,构建了网络舆情传播模型,该模型可用来衡量舆情传播的速度. 2.3其他模型博弈论因为其分析个体关系的优越性,被应用到网络舆情传播中.王杨等基于博弈论,考虑网络社区内外部对舆情传播的影响,构建了网络舆情的传播模型.结果表明,网络舆情在网络社区中的传播具有初期传播稳定、后期形成具有影响力的舆论的一般特点.韩少春、刘锦德等利用了不完全信息演化博弈模型,分析了网络舆情传播的羊群行为,并提出了控制羊群行为的主要策略.其他学者抛开经典模型,尝试构建新的病毒模型来模拟舆情传播、模拟群体极化的动力模型;也有学者利用复杂网络的方法,分析网络舆情传播的特点和规律,或者构建相应的模型,对实际的网络舆情引导起到指导作用,例如在新浪微博、高校BBS等方面的应用. 3现有研究的总结及发展趋势 3.1研究总结 3.1.1建模方法多数网络舆情传播模型采用了自上而下的建模方法,重点关注网络舆情宏观的演变及群体整体的观点变化.这类模型将研究对象看成一个系统,在不同层次研究系统的整体.最典型就是利用传染病模型模拟谣言传播过程进而反映网络舆论的传播过程. 3.1.2建模工具基于复杂网络的模型构建,利用恰当的软件或工具能起到事半功倍的效果.目前常用的建模工具有Starlogo、Netlogo、Swarm、Ucinet、Pa-thon等软件工具.也有不少学者自行开发了相关软件平台,如武汉大学信息管理学院开发了NEView-er,用于复杂网络的演化分析,这些工具都在相关研究中发挥了重要的作用. 3.1.3模型对实践的指导目前,大多是结合理论研究和实证分析来研究网络舆情传播的规律和特点,从理论上深入探讨网络舆情传播演化的数学或物理模型,建立清晰准确的理论框架,同时在大数据的背景上,借助数据仓库和数据挖掘等先进信息技术获取大量实证数据,验证理论模型的有效性,修正理论模型的假设.尽管目前已构建了基于不同理论基础的多个模型,但是模型如何指导实践,用于引导网络舆情朝正确方向发展,或控制负面舆情的发展等方面,仍需要进一步深入研究. 3.2发展趋势随着复杂网络理论的不断发展,网络拓扑结构更加接近真实网络,促进了基于复杂网络理论建模的复兴.通过网络微观生产机制来探寻网络宏观性质成为一项有意义且极具挑战性的工作.尽管统计物理学和数学等学科领域的经典模型可以借助到网络舆情的观点演化研究上,学者也展开了一些实际的应用研究,但是社会网络的复杂性,使得目前学界的研究成果对于描述实际网络舆情演化状况仍显简化,存在较大的改进空间.移动网络已成为更重要的舆情传播阵地,所以针对移动网络社区的舆情传播特性,例如微信群等,构建相应模型将成为一个新的研究热点.自适应网络代表了一类新的网络结构和网络行为,主要特点是能够相互反馈,这类网络能够反应真实的合作演化过程,所以流行病模型在自适应网络上的应用受到越来越多的关注。 作者:任立肖檀柏红张亮单位:天津科技大学经济与管理学院 复杂网络论文:复杂网络生态环境下企业技术创新问题 信息化时代的到来,为生存于网络环境中的企业带来了前所未有的机遇和挑战。当今,无论是产品设计、制造装配,还是物料供应,都可以在全球范围内进行;适应全球化潮流的产品,通过各种网络组织协调与运作,把分布在世界各地的工厂和销售网点联结成一个整体,并能时刻与世界上任何一个角落的顾客或供应商进行交流。如何运用信息技术这个杠杆来重新调节企业的内部和外部资源,平衡变化多端的市场供求关系和竞争与合作的格局,已成为企业、政府和研究机构共同关心的问题。发达的工业化国家面临的是如何保持领先地位,抢占技术和市场的制高点;正在进行工业化的国家则面临更加严峻的挑战,开放的市场既提供了新的准入机遇,也是对自身产品的竞争能力、管理效率以及市场反应速度的新考验。随之而来的是世界变得越来越小,全球经济一体化已成为企业变革的最根本的动因。作为企业发展源动力的技术创新更是首当其冲地受到网络环境的影响,企业的技术创新及商业化过程已经成为企业获取竞争优势的关键因素之一。 企业生态系统与网络环境 生态学的基本观点是适应观、选择观、整体观、层次观、动态观、进化观和协同观。在生态学发展的百余年历史中,生态学研究已超出生物学的范畴。企业生态系统是借用生态学的概念,来解释组织和环境之间的关系,凡是相互影响、相互作用的企业组织之间、企业组织和个人之间,依靠各自的优秀能力进行优势互补,以共同实现价值创新所形成的复杂经济群体都属于企业生态系统。企业生态系统与其环境之间相互依赖、相互作用。 随着计算机网络的出现,及网络环境的变迁,组织的传统经营模式发生了巨大改变,环境对组织的影响也日益扩大,为生存于网络环境中的企业带来了前所未有的机遇和挑战。网络环境是由技术层面和社会层面构成。技术层面是由信息技术发展带来的互联网网络环境,通过企业内部网和外部网将企业生态系统内各成员企业或相互联系的不同企业生态系统联结起来,实现信息在企业组之间的流动;社会层面是企业生态系统获取信息、资源及社会支持的社会网络,各种资源是联结成员企业之间、系统和环境之间的纽带,资源的内容和形式主要有资金、人才、信息、技术、服务、知识和物资等,所以,企业生态系统也是一个由多种关系联接交织而成的多重复杂的社会网络关系。这两个层面相互依赖、相互影响,技术层面是社会层面的依托和基础,社会层面是技术层面的升华。技术层面的变革,使企业组织间信息高效流动,进而促使企业组织向更具有动态性、开放性和自学习性的方向演进,最终带动社会层面的变革。其中,网络信息流是重要的作用力,网络环境将对企业生态系统的价值链、资源配置方式、组织结构、竞争战略和运作方式等产生巨大的影响。网络环境的变化将为企业组织实现动态的创新与演化过程提供可能的机遇。 网络环境为企业提供了更为先进的硬件技术平台,使企业的竞争方式和手段的转变成为可能;同时,基于网络外部性的网络环境又使得企业必然转变竞争方式,以求得在激烈环境中生存与发展。企业顺应信息的网络化已成必然趋势,具体表现在以下几个方面:信息的普遍性和分布性,有用的信息到处可见,知识的流淌与外溢效应愈加显著,关键是如何正确地判断和应用;技术进步日益加速,新技术产生越来越快,大大增加了企业间的相互依赖性;技术更具有的可获取性,技术的交流渠道多样化,只有不断地创新、合作,才能保持优势;全球经济一体化,国内市场成为全球市场的一部分,中国企业也可以利用全球市场;受环境和资源限制,增强资源的有效利用,扩大可利用资源的来源,从资源依赖型向知识依赖型转移成为迫在眉睫的问题;日益增加的服务期望,个性化的产品与个性化的服务不断增长的要求,扩大了企业与客户关系的内涵;计算机网络技术的快速发展,网络通信系统具有高度的开放性、可靠性和可缩放性;网络服务系统具有以不同服务质量传输不同数据类型的集成服务能力,在其上传输的信息和数据具有良好的操作性和一致性语义;各种应用系统能够跨平台进行数据访问。这些因素促使环境发生巨变,对企业的环境依赖性和环境适应性要求越来越高。 网络环境下的企业变革 (一)促进企业竞争战略的变革 传统企业的竞争是你死我活的竞争,而这种竞争在网络经济时代则变成了双赢合作,从公司竞争变成联盟竞争,在网络经济时代出现的很多新的商机都需要将多种复杂的系统结合在一起,而不是围绕一件独立的产品搞技术革新,不仅一个企业无法完全具备应该具备的能力,甚至一个国家也都需要更多的支持和帮助。在开放的网络环境中,企业生态系统的价值链变形为价值网,企业间的联系更加紧密,企业与其供应商、分销商及顾客组成了一个更大的价值增值系统,即价值网,企业在价值网中体现其价值的增值。网络技术的快速发展为企业竞争战略从红海到蓝海的转变扫除了技术障碍,还将推动企业全球营销战略变革的进程。 (二)对传统制造理念产生革命性变革 虚拟企业和动态联盟正逐渐成为现代企业适应竞争的理想模式,也是网络化环境中企业组织模式的重要特征。网络技术实施的最终目标是将分散在不同区域、企业、组织和个体中的各类资源有效地组织起来,形成一个制造网络。使用户能够方便地获得各种制造服务,并在网络的支持下方便地形成面向特定企业制造需求的专业化应用系统,实现企业间的商务协同、设计协同、制造协同和供应链协同。 (三)推动企业经营模式变革 企业组织利用网络环境,跨越不同企业之间存在的空间障碍,通过企业之间的信息集成、业务过程集成、资源共享,对企业开展异地协同的设计制造、网上营销、供应链管理等提供技术支撑环境和手段。为实现敏捷制造和虚拟企业的运作提供支持,形成具有数字化、柔性化、敏捷化等基本特征的优势互补的协同企业。通过网络环境下企业间信息、过程、资源的集成,实现协同制造过程中物流、信息流、资金流、工作流的优化运行,使整个网络系统中的制造企业群体以较低的成本和较短的开发周期,制造出符合市场需求的高质量产品。网络技术的发展将推动企业从大规模生产到大规模定制,从产品经济到服务经济,从实体经营到虚拟经营,从封闭式经营到开放式经营,从自主经营到动态联盟等经营模式变革。 (四)带动企业组织变革 网络经济正在改变着每一个企业与外部联系和交往的方式,同时也对企业自身的组织结构和组织形态提出了挑战。知识和信息改变着企业管理的理念,拓宽了企业管理的范围和内容,网络技术必将改变企业管理的环境,创造一种新的共同工作的方式方法。而所有这些都将从根本上影响和改变着未来的本论文由整理提供企业组织。企业组织结构将趋于扁平,企业组织规模将趋向两个极端,企业组织的边界将趋于模糊和虚拟,企业组织的职务设计将趋于团队任务。 五)赋予企业更强的优秀竞争优势 网络技术的进步,将在解决海量计算、加快设计速度、缩短产品开发周期等方面发挥巨大优势。网络环境的变化,将有利于提高企业产品研发和设计能力;提高制造企业的管理能力;降低企业信息化的风险;提高企业资源共享能力;提高企业的协同工作能力;增强制造装备的信息互联能力。 网络环境下企业技术创新特点 (一)创新机遇的变化 在网络环境中,技术创新机遇仍然是企业技术创新实现的重要外部因素,并以各种类型在企业技术创新时空系统中普遍存在和持续分布。在企业技术创新过程中,所有产品创新、工艺创新、市场创新、组织创新及管理创新等都可能组合在整个技术创新过程中,因而创新组合具有集成性,并导致技术创新的组合机遇也具有时空上的集成性。在网络环境中这种集成性更加凸显。 考察企业技术创新实践过程,企业创新过程发生跨越式、转折性变化的高层次战略性机遇与发生渐进性、连续性变化的战术性机遇往往是并存的。通常,战略性机遇次数不多,但至关重要。能否抓住这种战略性机遇,决定了企业技术创新的成败,以至于决定企业发展的命运。网络环境的变化,导致战略性机遇发生的频率增加,但对知识积累和知识吸收能力的要求不断增加。 (二)创新网络成为重要资源 传统环境下企业技术创新的主要影响因素,包括技术创新能力、技术创新投入、创新实施、创新(组织)管理、技术创新市场(产出)等几个方面。在网络环境下,知识经济的特征越加明显,创新活动过程以及推广和扩散过程中形成的网络及其联系已成为十分重要的战略资源,尤其是知识生产者与使用者之间、企业合作伙伴之间的网络特征和联系都会对企业技术创新的绩效产生很大影响。网络环境下企业技术创新的很多活动,往往超出单个企业内化式创新能力的支持范围,企业必须依托多主体、多过程和重复进行的技术创新网络,寻求外部技术与资金资源的支持,通过内外技术知识资源的有效整合进行技术创新。 (三)创新模式不断变化和演进 在网络环境下,企业技术创新的过程受到许多因素的影响。由于这种复杂性,企业不可能完全孤立地进行技术创新。为追求创新,企业不得不与其他组织产生联系,来获得各种信息、知识和其他资源,这就导致了技术创新模式的多样化。 从技术创新的发生机制角度看,技术创新过程是信息、人员及物资等创新要素在创新目标下的流动实现过程。技术创新模式从技术推动和市场拉动的线性模式,经历技术创新的平行交叉模式,进入了系统一体化与扩展模式。系统一体化模式又称为网络模式,强调技术创新过程的网络外部连接性,即企业与外部环境间广泛的网络构建,合作与竞争并存。 从技术创新的来源角度看,已从社会层面理解和认识技术创新,经历创新的主要来源归结为专业管理人员,而不是技术开发人员,到如今创新政策的主要着重点是基础建设与市场信息,充分说明在网络环境下企业技术创新对外部资源的依赖。 从技术创新研究开发的组织方式角度看,已从本国集中研究开发模式、多国集中研究开发模式逐步进入多国分散研究开发模式、多国网络化研究开发模式和多国网络集成研究开发模式不断的演进过程中。网络集成的研究开发模式适应了技术的发展和企业研究开发的要求,这种研发模式不单单从技术的角度考虑研发的目标和创新过程,而是从战略的高度审视研发的实现过程,在充分发挥内部研发优势的同时,可以有效利用外部技术资源。 从研发单位与生产单位的关系密切程度角度看,已从技术协作模式、契约型合作模式向一体化模式演进。一体化模式是企业与高等院校、科研设计单位合作中最高级、最紧密、最有成效的形式。对于生产单位来说,通过研发单位与生产单位的合作,可以弥补仅仅依靠本企业力量的困难,缩短新技术、新产品的开发周期,以尽快抢占市场。对于科研单位来说,则有利于了解社会需要,将科研成果尽快地转化为产品,取得经济效益。 (四)提高知识吸收能力实现技术创新能力转化 在开放的网络环境中,企业的竞争优势主要取决于信息、技术、优秀能力和人力资源等无形要素。公平和开放的网络环境为企业提供了高效分享资源、信息、知识和利益的有效机制。这些不仅可以带动生产能力的提高,使生产系统的效率、产品、工艺和技术水平得以提升,也可以使企业组织的知识吸收能力大幅提升。知识的吸收能力是指企业获得、存储、学习和转化新知识的能力。 知识运用是知识创新过程的最终落脚点。随着知识经济时代的来临,人们对知识的认识越来越深刻。知识的价值越来越直接体现在经济生活中。知识的创造和积累已不再是人类所主要追求的惟一目标,只有不断运用到实践中去推动人类社会向前进步才能真正带来价值。网络技术促进了生产能力和知识吸收能力大幅提升,并带动技术创新能力的提高。技术创新能力担负着提高技术能力的重任,只有拥有技术创新能力,经过不断创新,企业在技术能力上才能最终战胜技术领先者。由于知识能够在网络环境中的边际成本迅速降低的情况下被迅速复制和分配,这时企业的唯一竞争优势取决于其能否从现有知识中产生新知识的能力,即学习创新能力。 在开放的网络环境中,学习创新能力成为企业优秀能力的内核,竞争优势主要来自于学习创新能力,这种学习创新能力不仅是为了避免结点企业脱离既定的目标,而且更重要的是形成敏锐的洞察力。通过实施各自的战略行为,创造新的竞争优势,获得行业竞争的关键制胜因素。知识创新活动是沿着“知识链”进行的,即:企业知识的产生和形成、企业知识的传播和共享、企业知识的存储和积累,以及企业知识的运用和保护。企业的这一知识创新过程并不是封闭的,它受到企业内外多种因素的影响,企业可以通过管理这些影响因素来实现对知识创新过程的间接管理。对于大多数企业来说,不论是何种形式的竞争优势,其最终来源都是企业所拥有的独特的资源和能力,而这些独特的资源和能力的优秀,正是企业的知识及其创新。因而知识创新是企业持续竞争优势的根本来源。 网络环境下企业技术创新体系构建 创新在企业内部可能表现为新的产品设计、材料、生产工艺、包装、广告、销售渠道、支付手段、价格策略等,并要求企业更新整体的经营观念、经营方式、资金运作等。更艰巨的是,创新常常意味着面对未知的外部,需要从头开始,往往要抛弃过去的经验,摸着石头过河,并承担巨大的风险。在网络技术快速发展的背景下,全球企业竞争格局将重新洗牌,竞争起跑线会重新划定,企业的生产经营模式将发生根本性变革,企业将面临巨大的机遇与挑战,这也使创新具备了必要性和紧迫性。企业创新是企业发展的必然要求,是优胜劣汰、适者生存的竞争法则,是企业生存的基础。企业只有牢固树立创新意识并付诸行动,以创新求生存、求发展,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。 企业技术创新能力是企业在相当长的时间内,持续不断地推出、实施新的创新,并持续不断地实现创新经济效益的能力。企业的生存与发展必须依靠持续的技术创新,通过不断的技术创本论文由整理提供 新,为企业的生存与发展注入活力,促进企业竞争力的提升。在企业技术创新实践过程中,提高把握创新机遇的能力,努力实现持续创新目标与资源要素在时空的最佳耦合。准确把握优秀层技术创新,打造强势企业结构,提高主动驾驭市场的能力,确保企业优秀竞争力。信息的网络化和资源的分散化使得企业组织必然走向网络化,技术创新赖以产生的知识共享、信息交流等机制的畅通必须有技术手段的支持。企业应当充分利用先进的信息技术,构建完善的信息系统和知识平台等基础设施;优化信息资源整合、企业技术创新过程的组织与管理;加快生产和传递对产品以及服务的改进信息;对企业内部的资源、过程、策略和组织机构进行再设计,为决策层提供可以洞察和预见企业潜在发展机遇的有用信息;为企业知识的产生和形成、企业知识的传播和共享、企业知识的存储和积累,以及企业知识的运用和保护构建信息化平台。企业必须从如何提高自身适应能力的角度来确定信息化发展目标,提出信息化和网络化的实现框架和关键技术。 技术创新的本质是知识创新,作为知识创新的载体,人力资源成为知识创新过程中的优秀因素,知识创新对人力资源的素质、技能、知识构成、学习能力等提出了新的要求,企业应当据此对人力资源加以培训和激励。 组织是企业技术创新的重要影响因素,包括组织文化和组织结构。组织结构是企业面临的环境、技术、人员、任务等多项变量的函数,当某项或某几项变量发生变化影响到企业整个组织结构与行为方式时,就必须从战略高度来重新规划企业的组织结构。无论采用什么样的组织结构都必须与这些因素保持一种动态的平衡。技术创新要求企业内部有良好畅通的知识共享渠道,人与人之间能够进行广泛而迅速的联系,企业要充分重视构建柔性化的、灵活的组织结构,以适应知识创新的这一要求。适应企业技术创新活动的组织文化应当是一种有助于知识创造、知识传播和知识运用的学习型文化。 企业在从事技术创新活动时不可避免地受到所处环境的影响,因为技术创新不是一个简单的从新思想产生到开发、生产、营销的线性过程,而是企业与企业外的研发机构、大学、其他企业及客户等交互作用的结果。不仅如此,政府、金融、文化和法律等因素也都是影响创新的重要变量。环境影响因素包括宏观和微观两个方面。随着全球经济的一体化,企业将面对一种以多变性和不确定性为主导的市场竞争环境,以合作来赢得竞争已成为各国企业的共识。企业应当通过对这些环境因素进行管理或施加影响,来提高企业的环境适应性,创造有利于自身技术创新的环境条件。 复杂网络论文:复杂网络生态环境 信息化时代的到来,为生存于网络环境中的企业带来了前所未有的机遇和挑战。当今,无论是产品设计、制造装配,还是物料供应,都可以在全球范围内进行;适应全球化潮流的产品,通过各种网络组织协调与运作,把分布在世界各地的工厂和销售网点联结成一个整体,并能时刻与世界上任何一个角落的顾客或供应商进行交流。如何运用信息技术这个杠杆来重新调节企业的内部和外部资源,平衡变化多端的市场供求关系和竞争与合作的格局,已成为企业、政府和研究机构共同关心的问题。发达的工业化国家面临的是如何保持领先地位,抢占技术和市场的制高点;正在进行工业化的国家则面临更加严峻的挑战,开放的市场既提供了新的准入机遇,也是对自身产品的竞争能力、管理效率以及市场反应速度的新考验。随之而来的是世界变得越来越小,全球经济一体化已成为企业变革的最根本的动因。作为企业发展源动力的技术创新更是首当其冲地受到网络环境的影响,企业的技术创新及商业化过程已经成为企业获取竞争优势的关键因素之一。 企业生态系统与网络环境 生态学的基本观点是适应观、选择观、整体观、层次观、动态观、进化观和协同观。在生态学发展的百余年历史中,生态学研究已超出生物学的范畴。企业生态系统是借用生态学的概念,来解释组织和环境之间的关系,凡是相互影响、相互作用的企业组织之间、企业组织和个人之间,依靠各自的优秀能力进行优势互补,以共同实现价值创新所形成的复杂经济群体都属于企业生态系统。企业生态系统与其环境之间相互依赖、相互作用。 随着计算机网络的出现,及网络环境的变迁,组织的传统经营模式发生了巨大改变,环境对组织的影响也日益扩大,为生存于网络环境中的企业带来了前所未有的机遇和挑战。网络环境是由技术层面和社会层面构成。技术层面是由信息技术发展带来的互联网网络环境,通过企业内部网和外部网将企业生态系统内各成员企业或相互联系的不同企业生态系统联结起来,实现信息在企业组之间的流动;社会层面是企业生态系统获取信息、资源及社会支持的社会网络,各种资源是联结成员企业之间、系统和环境之间的纽带,资源的内容和形式主要有资金、人才、信息、技术、服务、知识和物资等,所以,企业生态系统也是一个由多种关系联接交织而成的多重复杂的社会网络关系。这两个层面相互依赖、相互影响,技术层面是社会层面的依托和基础,社会层面是技术层面的升华。技术层面的变革,使企业组织间信息高效流动,进而促使企业组织向更具有动态性、开放性和自学习性的方向演进,最终带动社会层面的变革。其中,网络信息流是重要的作用力,网络环境将对企业生态系统的价值链、资源配置方式、组织结构、竞争战略和运作方式等产生巨大的影响。网络环境的变化将为企业组织实现动态的创新与演化过程提供可能的机遇。 网络环境为企业提供了更为先进的硬件技术平台,使企业的竞争方式和手段的转变成为可能;同时,基于网络外部性的网络环境又使得企业必然转变竞争方式,以求得在激烈环境中生存与发展。企业顺应信息的网络化已成必然趋势,具体表现在以下几个方面:信息的普遍性和分布性,有用的信息到处可见,知识的流淌与外溢效应愈加显著,关键是如何正确地判断和应用;技术进步日益加速,新技术产生越来越快,大大增加了企业间的相互依赖性;技术更具有的可获取性,技术的交流渠道多样化,只有不断地创新、合作,才能保持优势;全球经济一体化,国内市场成为全球市场的一部分,中国企业也可以利用全球市场;受环境和资源限制,增强资源的有效利用,扩大可利用资源的来源,从资源依赖型向知识依赖型转移成为迫在眉睫的问题;日益增加的服务期望,个性化的产品与个性化的服务不断增长的要求,扩大了企业与客户关系的内涵;计算机网络技术的快速发展,网络通信系统具有高度的开放性、可靠性和可缩放性;网络服务系统具有以不同服务质量传输不同数据类型的集成服务能力,在其上传输的信息和数据具有良好的操作性和一致性语义;各种应用系统能够跨平台进行数据访问。这些因素促使环境发生巨变,对企业的环境依赖性和环境适应性要求越来越高。 网络环境下的企业变革 (一)促进企业竞争战略的变革 传统企业的竞争是你死我活的竞争,而这种竞争在网络经济时代则变成了双赢合作,从公司竞争变成联盟竞争,在网络经济时代出现的很多新的商机都需要将多种复杂的系统结合在一起,而不是围绕一件独立的产品搞技术革新,不仅一个企业无法完全具备应该具备的能力,甚至一个国家也都需要更多的支持和帮助。在开放的网络环境中,企业生态系统的价值链变形为价值网,企业间的联系更加紧密,企业与其供应商、分销商及顾客组成了一个更大的价值增值系统,即价值网,企业在价值网中体现其价值的增值。网络技术的快速发展为企业竞争战略从红海到蓝海的转变扫除了技术障碍,还将推动企业全球营销战略变革的进程。 (二)对传统制造理念产生革命性变革 虚拟企业和动态联盟正逐渐成为现代企业适应竞争的理想模式,也是网络化环境中企业组织模式的重要特征。网络技术实施的最终目标是将分散在不同区域、企业、组织和个体中的各类资源有效地组织起来,形成一个制造网络。使用户能够方便地获得各种制造服务,并在网络的支持下方便地形成面向特定企业制造需求的专业化应用系统,实现企业间的商务协同、设计协同、制造协同和供应链协同。 (三)推动企业经营模式变革 企业组织利用网络环境,跨越不同企业之间存在的空间障碍,通过企业之间的信息集成、业务过程集成、资源共享,对企业开展异地协同的设计制造、网上营销、供应链管理等提供技术支撑环境和手段。为实现敏捷制造和虚拟企业的运作提供支持,形成具有数字化、柔性化、敏捷化等基本特征的优势互补的协同企业。通过网络环境下企业间信息、过程、资源的集成,实现协同制造过程中物流、信息流、资金流、工作流的优化运行,使整个网络系统中的制造企业群体以较低的成本和较短的开发周期,制造出符合市场需求的高质量产品。网络技术的发展将推动企业从大规模生产到大规模定制,从产品经济到服务经济,从实体经营到虚拟经营,从封闭式经营到开放式经营,从自主经营到动态联盟等经营模式变革。 (四)带动企业组织变革 网络经济正在改变着每一个企业与外部联系和交往的方式,同时也对企业自身的组织结构和组织形态提出了挑战。知识和信息改变着企业管理的理念,拓宽了企业管理的范围和内容,网络技术必将改变企业管理的环境,创造一种新的共同工作的方式方法。而所有这些都将从根本上影响和改变着未来的企业组织。企业组织结构将趋于扁平,企业组织规模将趋向两个极端,企业组织的边界将趋于模糊和虚拟,企业组织的职务设计将趋于团队任务。 (五)赋予企业更强的优秀竞争优势 网络技术的进步,将在解决海量计算、加快设计速度、缩短产品开发周期等方面发挥巨大优势。网络环境的变化,将有利于提高企业产品研发和设计能力;提高制造企业的管理能力;降低企业信息化的风险;提高企业资源共享能力;提高企业的协同工作能力;增强制造装备的信息互联能力。 网络环境下企业技术创新特点 (一)创新机遇的变化 在网络环境中,技术创新机遇仍然是企业技术创新实现的重要外部因素,并以各种类型在企业技术创新时空系统中普遍存在和持续分布。在企业技术创新过程中,所有产品创新、工艺创新、市场创新、组织创新及管理创新等都可能组合在整个技术创新过程中,因而创新组合具有集成性,并导致技术创新的组合机遇也具有时空上的集成性。在网络环境中这种集成性更加凸显。 考察企业技术创新实践过程,企业创新过程发生跨越式、转折性变化的高层次战略性机遇与发生渐进性、连续性变化的战术性机遇往往是并存的。通常,战略性机遇次数不多,但至关重要。能否抓住这种战略性机遇,决定了企业技术创新的成败,以至于决定企业发展的命运。网络环境的变化,导致战略性机遇发生的频率增加,但对知识积累和知识吸收能力的要求不断增加。 (二)创新网络成为重要资源 传统环境下企业技术创新的主要影响因素,包括技术创新能力、技术创新投入、创新实施、创新(组织)管理、技术创新市场(产出)等几个方面。在网络环境下,知识经济的特征越加明显,创新活动过程以及推广和扩散过程中形成的网络及其联系已成为十分重要的战略资源,尤其是知识生产者与使用者之间、企业合作伙伴之间的网络特征和联系都会对企业技术创新的绩效产生很大影响。网络环境下企业技术创新的很多活动,往往超出单个企业内化式创新能力的支持范围,企业必须依托多主体、多过程和重复进行的技术创新网络,寻求外部技术与资金资源的支持,通过内外技术知识资源的有效整合进行技术创新。 (三)创新模式不断变化和演进 在网络环境下,企业技术创新的过程受到许多因素的影响。由于这种复杂性,企业不可能完全孤立地进行技术创新。为追求创新,企业不得不与其他组织产生联系,来获得各种信息、知识和其他资源,这就导致了技术创新模式的多样化。 从技术创新的发生机制角度看,技术创新过程是信息、人员及物资等创新要素在创新目标下的流动实现过程。技术创新模式从技术推动和市场拉动的线性模式,经历技术创新的平行交叉模式,进入了系统一体化与扩展模式。系统一体化模式又称为网络模式,强调技术创新过程的网络外部连接性,即企业与外部环境间广泛的网络构建,合作与竞争并存。 从技术创新的来源角度看,已从社会层面理解和认识技术创新,经历创新的主要来源归结为专业管理人员,而不是技术开发人员,到如今创新政策的主要着重点是基础建设与市场信息,充分说明在网络环境下企业技术创新对外部资源的依赖。 从技术创新研究开发的组织方式角度看,已从本国集中研究开发模式、多国集中研究开发模式逐步进入多国分散研究开发模式、多国网络化研究开发模式和多国网络集成研究开发模式不断的演进过程中。网络集成的研究开发模式适应了技术的发展和企业研究开发的要求,这种研发模式不单单从技术的角度考虑研发的目标和创新过程,而是从战略的高度审视研发的实现过程,在充分发挥内部研发优势的同时,可以有效利用外部技术资源。 从研发单位与生产单位的关系密切程度角度看,已从技术协作模式、契约型合作模式向一体化模式演进。一体化模式是企业与高等院校、科研设计单位合作中最高级、最紧密、最有成效的形式。对于生产单位来说,通过研发单位与生产单位的合作,可以弥补仅仅依靠本企业力量的困难,缩短新技术、新产品的开发周期,以尽快抢占市场。对于科研单位来说,则有利于了解社会需要,将科研成果尽快地转化为产品,取得经济效益。 (四)提高知识吸收能力实现技术创新能力转化 在开放的网络环境中,企业的竞争优势主要取决于信息、技术、优秀能力和人力资源等无形要素。公平和开放的网络环境为企业提供了高效分享资源、信息、知识和利益的有效机制。这些不仅可以带动生产能力的提高,使生产系统的效率、产品、工艺和技术水平得以提升,也可以使企业组织的知识吸收能力大幅提升。知识的吸收能力是指企业获得、存储、学习和转化新知识的能力。 知识运用是知识创新过程的最终落脚点。随着知识经济时代的来临,人们对知识的认识越来越深刻。知识的价值越来越直接体现在经济生活中。知识的创造和积累已不再是人类所主要追求的惟一目标,只有不断运用到实践中去推动人类社会向前进步才能真正带来价值。网络技术促进了生产能力和知识吸收能力大幅提升,并带动技术创新能力的提高。技术创新能力担负着提高技术能力的重任,只有拥有技术创新能力,经过不断创新,企业在技术能力上才能最终战胜技术领先者。由于知识能够在网络环境中的边际成本迅速降低的情况下被迅速复制和分配,这时企业的唯一竞争优势取决于其能否从现有知识中产生新知识的能力,即学习创新能力。 在开放的网络环境中,学习创新能力成为企业优秀能力的内核,竞争优势主要来自于学习创新能力,这种学习创新能力不仅是为了避免结点企业脱离既定的目标,而且更重要的是形成敏锐的洞察力。通过实施各自的战略行为,创造新的竞争优势,获得行业竞争的关键制胜因素。知识创新活动是沿着“知识链”进行的,即:企业知识的产生和形成、企业知识的传播和共享、企业知识的存储和积累,以及企业知识的运用和保护。企业的这一知识创新过程并不是封闭的,它受到企业内外多种因素的影响,企业可以通过管理这些影响因素来实现对知识创新过程的间接管理。对于大多数企业来说,不论是何种形式的竞争优势,其最终来源都是企业所拥有的独特的资源和能力,而这些独特的资源和能力的优秀,正是企业的知识及其创新。因而知识创新是企业持续竞争优势的根本来源。 网络环境下企业技术创新体系构建 创新在企业内部可能表现为新的产品设计、材料、生产工艺、包装、广告、销售渠道、支付手段、价格策略等,并要求企业更新整体的经营观念、经营方式、资金运作等。更艰巨的是,创新常常意味着面对未知的外部,需要从头开始,往往要抛弃过去的经验,摸着石头过河,并承担巨大的风险。在网络技术快速发展的背景下,全球企业竞争格局将重新洗牌,竞争起跑线会重新划定,企业的生产经营模式将发生根本性变革,企业将面临巨大的机遇与挑战,这也使创新具备了必要性和紧迫性。企业创新是企业发展的必然要求,是优胜劣汰、适者生存的竞争法则,是企业生存的基础。企业只有牢固树立创新意识并付诸行动,以创新求生存、求发展,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。 企业技术创新能力是企业在相当长的时间内,持续不断地推出、实施新的创新,并持续不断地实现创新经济效益的能力。企业的生存与发展必须依靠持续的技术创新,通过不断的技术创新,为企业的生存与发展注入活力,促进企业竞争力的提升。在企业技术创新实践过程中,提高把握创新机遇的能力,努力实现持续创新目标与资源要素在时空的最佳耦合。准确把握优秀层技术创新,打造强势企业结构,提高主动驾驭市场的能力,确保企业优秀竞争力。 信息的网络化和资源的分散化使得企业组织必然走向网络化,技术创新赖以产生的知识共享、信息交流等机制的畅通必须有技术手段的支持。企业应当充分利用先进的信息技术,构建完善的信息系统和知识平台等基础设施;优化信息资源整合、企业技术创新过程的组织与管理;加快生产和传递对产品以及服务的改进信息;对企业内部的资源、过程、策略和组织机构进行再设计,为决策层提供可以洞察和预见企业潜在发展机遇的有用信息;为企业知识的产生和形成、企业知识的传播和共享、企业知识的存储和积累,以及企业知识的运用和保护构建信息化平台。企业必须从如何提高自身适应能力的角度来确定信息化发展目标,提出信息化和网络化的实现框架和关键技术。 技术创新的本质是知识创新,作为知识创新的载体,人力资源成为知识创新过程中的优秀因素,知识创新对人力资源的素质、技能、知识构成、学习能力等提出了新的要求,企业应当据此对人力资源加以培训和激励。 组织是企业技术创新的重要影响因素,包括组织文化和组织结构。组织结构是企业面临的环境、技术、人员、任务等多项变量的函数,当某项或某几项变量发生变化影响到企业整个组织结构与行为方式时,就必须从战略高度来重新规划企业的组织结构。无论采用什么样的组织结构都必须与这些因素保持一种动态的平衡。技术创新要求企业内部有良好畅通的知识共享渠道,人与人之间能够进行广泛而迅速的联系,企业要充分重视构建柔性化的、灵活的组织结构,以适应知识创新的这一要求。适应企业技术创新活动的组织文化应当是一种有助于知识创造、知识传播和知识运用的学习型文化。 企业在从事技术创新活动时不可避免地受到所处环境的影响,因为技术创新不是一个简单的从新思想产生到开发、生产、营销的线性过程,而是企业与企业外的研发机构、大学、其他企业及客户等交互作用的结果。不仅如此,政府、金融、文化和法律等因素也都是影响创新的重要变量。环境影响因素包括宏观和微观两个方面。随着全球经济的一体化,企业将面对一种以多变性和不确定性为主导的市场竞争环境,以合作来赢得竞争已成为各国企业的共识。企业应当通过对这些环境因素进行管理或施加影响,来提高企业的环境适应性,创造有利于自身技术创新的环境条件。 复杂网络论文:浅谈网络系统设计复杂性 摘要:在网络系统程序的开发设计过程中,并发性和复杂性所造成的影响十分巨大,它们严重降低了网络程序的开发效率,延长了设计时间。本文通过对网络程序并发性与复杂性的原因进行分析,提出了事件驱动并发模型、多线程并发模型、混合性并发模型三大解决方法,为相关的互联网研究提供一定的参考。 关键词:网络程序;并发性;复杂性 近年来,传统的程序开发设计方法在高质量网络程序开发中暴露出了许多的问题,而造成这些问题的关键因素就是网络环境和单机环境之间所存在的巨大差异。在产生的这些问题中有两个问题最为突出,它们就是并发性问题和复杂性问题,其中并发性问题给网络程序的设计和发展造成了极大的麻烦。怎样处理好并发性问题所造成的困难,以及如何选择合适的并发处理模型,成为了摆在所有程序员面前的最大挑战。 一、网络程序并发性与复杂性原因分析 通常来说,造成网络程序并发性与复杂性的原因主要有三个方面。一是单机环境和网络环境之间存在过于明显的差距。由于这巨大的差距,混合性并发模型会暴露出发展时间过短和应用面过窄的缺陷,为高质量网络程序的开发增添了很多的麻烦。二是设计理念受到了限制。软件和硬件的功能限制着原先的程序设计理念,也是造成网络程序并发性与复杂性存在的重要因素,设计理念的限制,也严重降低了整个网络程序设计过程的效率。一般来说,网络程序的并发性会以异构性、异步性、访问延误和分布性体现出来。三是驱动模式有待优化。在实际的工作中,根据具体的语义类别,网络并发任务的处理办法可以分成反应式和前摄式。以反应式模型为例,相应事件发出通知后,应用程序要先对通知进行接收,然后在这一基础上根据具体发生的情况,针对性的发出相关的操作指令,整个过程中由操作结果所引发的错误会以函数返回值的形式体现出来,通过观察函数返回值,工作人员便可获知错误的具体情况。在事件完成的整个流程中,这些错误情况会以参数的形式参与和传递到各个相关的内部程序中。当需要同时发出很多个并发操作指令的时候,则应先对整体程序添加一个标识参数,然后再发出相应操作指令,这样就能更细致的区分不同类型的并发操作。 二、网络程序并发性与复杂性解决方法 (一)事件驱动并发模型。事件驱动并发模型已经广泛应用在开发和设计网络程序的工作当中。通常按照实际工作情况和具体的语义类别将事件驱动并发模型分成两种,第一种是反应式,第二种是前摄式。在第一种模型中,计算机的应用程序要先对事件发出的通知进行接收,然后根据具体事件发出有针对性的操作指令,在过程中若是出现操作结果的错误,函数的返回值会将错误反应出来。在第二种模型中,计算机的应用程序会先发送出具体的操作指令,等相应事件结束之后,操作过程中出现的错误会被当作完成整个事件的参数,并传送到对应的应用程序之中[1]。如果任务要求同时发送大量并发性操作,则需要先对整体程序添加一个标识参数,然后再发出相应操作指令,这样就能轻松对不同种类的并发操作加以区分。对于事件驱动任务关系的处理问题,程序员们可以使用位于最底层的事件分配器,这时工作人员必须先拆分相关函数,如果拆分的过程中出现失误或错误,则会使函数大量分裂,这会加大网络程序的调整难度,从而造成计算机大量泄漏出内部所存储的信息,如图1所示。为了避免函数大量分裂这一状况的出现,程序员们可以使用profile开发信息的方式来优化调试过程,从而使程序的整体性能得到大幅的提升。(二)多线程并发模型。多线程并发模型可分为抢占式与协作式两种,下文对这两种调度方式分别展开详细的研究和分析。抢占式线程调度,指的是计算机的内核控制和管理线程的方式,线程的工作状况同应用层对其的控制状况没有任何关联。抢占式线程调度中的调度器严格把控CPU的控制权,会根据前一线程运行的具体情况加强调度,也就是说,可能在某个不应该暂停线程工作的时刻,调度器会强制将CPU控制权转交给另一个线程,这样会让前一个线程在运行过程中无法满足当前线程的个性化需求,最终发生计算机的网络系统彻底崩溃的问题。协作式线程调度,指的是所有应用层共同合作来让线程处于工作状态的方式。这种类型的调度方式对于CPU的掌控程度要高于抢占式调度,只有在线程停止数据处理的时候,其他线程才能得到CPU的使用掌控权。但是在进行高实时性的任务处理时,选择抢占式线程调度要好于协作式,因为协作式线程调度的实用性相对较低。通常情况下,线程调度器都位于计算机的内核里面,所以必须经过系统内核的调用才能对线程进行有效操作,这样在处理复杂性和并发性较高的任务时,会花费更多时间,其性能的发挥还会被复杂的调度算法所影响,而且移植线程代码是个极其困难的过程[2]。例如,Windows系统可以同时运行抢占式线程和协作式线程,可是Linux系统却只能运行抢占式线程,而在一些资源非常稀少的系统内,根本就不能进行线程的运行。(三)混合性并发模型。从以上的分析可知,在工作中上述两种模型均存在较大的局限性。因此,一些网络程序员们为了解决这个尴尬的局面,把这两个模型进行取长补短的大胆融合,开发出了新型的并发模型,即混合性并发模型,它的适用性更强,适用范围更加的广泛。在实际的工作中,混合性并发模型可以转换驱动的方式。驱动转换的方式可分成翻译时转换、运行时转换两种。翻译时转换目前有着一些尚未得到解决的问题,所以其通用性非常低,也不能和其他体系的应用程序展开合作,运行时转换的实用性则相对较强。在当前的技术条件下,能一并支持事件驱动模型和多线程模型,可是其处理问题所用的方式过于复杂。混合性并发模型还处于刚刚兴起的阶段,其发展时间并不长,实际应用也较少,相关性能仍需进一步研究和改进。 综上所述,并发性问题在网络程序的开发设计过程中是无法避免的,情况也极其复杂,以当前的技术条件,还不能将这些问题彻底地解决。因此,相关的技术人员们应以实际情况出发,结合具体的问题采用针对性的并发处理模型,不断提升自身的并发处理能力,具体事件具体解决,尽量缩小并发处理的规模,做到让网络程序的性能变得更为良好和稳定。 作者:刘西 单位:西南交通大学希望学院 复杂网络论文:复杂网络数据挖掘论文 1复杂网络数据流密度分析 对于一个多种网络形式并存的复杂网络,假设复杂网络作为一个网络社区,在复杂网络中存在的网络类型数即社区数。我们用一个无向遍历图GV,E来表示整个网络社区,如果网络中有两个节点有两条不重合的网络路径,则说明这两个节点处于一个网络环路当中,网络中的数据流需要经过网络环路到达特定的节点。当在某个时间段里需要传送的数据流个数大于网络节点数时,则说明该网络的数据流密度较大,为了能够准确地在复杂网络中挖掘出所需的数据流,则需要根据数据流密度来划分整个网络社区,寻找数据流处于哪个社区,再确定数据流所在社区的环路。在这里我们通过设计算法确定网络数据流密度,来对复杂网络进行社区划分,再对社区进行无向环路遍历,并通过遍历得到该社区网络的所环路,确定所需查询的数据流位于哪个环路。以下为复杂网络中需要用到的符号说明。 2增量子空间数据挖掘算法 为了能够有效地在复杂网络中挖掘出目的数据流,使用了复杂网络数据流密度的分析方法在对复杂网络进行社区划分后,通过对社区网络进行无向环路遍历并得到社区网络的所有环路。接下来挖掘算法先后挖掘出目的数据流所属的社区以及环路,最终确定目的数据流的具体位置。 2.1基于社区网络遍历的数据流挖掘 当数据流i与社区k的相关度最大时,说明数据流i位于社区k的可能性就最大。但是当多个数据流的大小区别不大时,以数据流的大小作为指标来定义相关度会导致挖掘精度较低。这里我们也引入数据流的特征集和数据流中的分组队列长度来计算相关度。 2.2基于多增量空间的数据流挖掘 在采用基于社区网络遍历的数据流挖掘方法得到数据流的所属社区后,我们接着采用基于多增量空间的数据流挖掘方法来挖掘出数据流的所属环路。先将社区网络的环路进行多增量空间扩展,即先得到 目标数据流所经过的环路,再得到数据流所经过的节点与时间的相关系数,这样就可以在时空上确定目的数据流位于环路的哪个节点中。 3实验结果 为了验证本文提出的基于复杂网络数据流密度的增量子空间数据挖掘算法的效果,我们通过matlab7.0软件进行算法仿真,其中仿真的复杂网络由多种网络形式组成,网络节点有200个,数据流大小为500bytes,节点的接收能耗为10nJ/bit,发射能耗为50nJ/bit,进行信号处理和功率放大的能耗为10nJ/bit。其他节点干扰而产生的能量消耗为5nJ/bit。在对本文算法进行分析的过程中,我们采用了对比分析的方法,Lopez-Yanez等人提出一种基于时间序列数据挖掘的新的关联模型,该模型是基于伽玛分类,是一种监督模式识别模型,目的是为了挖掘已知模式中的时间序列,以预测未知的值。由Negrevergne等人提出的一种PARAMINER算法:一个通用的模式挖掘算法的多核架构。多核架构采用的是一种新的数据集缩减技术(称之为EL-还原),在算法中通过结合新的技术用于处理多优秀架构的并行执行数据集。为了验证本文算法的挖掘有效性,我们分别在增多节点数量和社区网络数的情况下获取算法的数据挖掘精度。实验采用的精度为NMI[16],实验结果如图3和图4所示。在不同节点数量下基于复杂网络数据流密度的增量子空间数据挖掘算法的挖掘精度更高,挖掘精度高于85%,而文献[14]的挖掘精度在77%以上,挖掘精度在76%以上。因为、提出的关联模型、提出的多核架构没有准确把握数据流在不同时间段里与环路位置的相关情况。而本文算法采用社区网络遍历和多增量空间的方法可以有效地确定这种相关性。图4为不同社区数下的算法挖掘精度,从图中可以看出,当社区网络的种类增多时,会对算法的挖掘精度造成影响,本文算法的挖掘精度在社区数为10时是95.7%,当社区数增加到50时为87.5%。而基于时间序列数据挖掘方法的挖掘精度在社区数为10时是88.6%,在社区数为50时是77.4%,而PARAMINER算法在社区数为10时是86.7%,社区数为50时是78.2%。因此从数据分析来看,本文算法的数据挖掘精度在社区数增多时仍能保持在较高水平。 4结论 为了提高网络数据流的挖掘精度,本文提出了一种基于复杂网络数据流密度的增量子空间数据挖掘算法,该算法对复杂网络进行数据流密度分析,根据数据流密度并采用无向环路遍历的方法来划分整个网络社区,确定数据流所属社区。利用基于社区网络遍历的数据流挖掘方法来挖掘出数据流位于哪一个社区,接着采用基于多增量空间的数据流挖掘方法来挖掘出数据流的所属环路,并最终确定数据流在某一刻时间里位于哪个节点。在实验中通过数据分析和对比,证明了算法在数据挖掘精度上的有效性。 作者:侯燕李巍文乔农单位:周口师范学院西南科技大学 复杂网络论文:物流领域复杂网络运用思索 1前言 自1960年起,随机图论一直是复杂网络的主要研究理论。到90年代末期,美国康奈尔大学的Watts和Srro-gatz通过文章《“小世界”网络的群体动力行为》建立了小世界网络模型,通过这个模型进一步揭示了复杂网络的小世界特性;1999年,Barabasi和Albert发表了《随机网络中标度的涌现》一文,该文进一步揭示了复杂网络的无标度性质,并建立了一个无标度网络模型。这两篇文章发现了复杂网络的小世界性和无标度性,开辟了复杂网络研究的新纪元。以这两篇文章的发表为起点,复杂网络的研究不仅仅局限于数学领域的研究,它开始涉及物理、系统科学、交通运输、机械制造和物流等多个领域的研究,为这些领域的研究发展做出了重大的贡献。本文将从四个方面对复杂网络理论在物流领域的应用进行论述。 2复杂网络在物流领域的应用 2.1基于复杂网络的物流网络的研究 在物流网络中各种各样的制约因素影响着运输、仓储、包装、流通和配送等各个物流环节,这种复杂性可以让我们运用复杂网络的研究方法去研究物流网络中存在的问题。在研究物流网络时,以各级影响因素为节点,对有制约关系的节点连边,根据各节点的性质赋予每个节点不同的边权,这时将该网络视为一个简单的加权网络,通过构建模型等方法,可以得出物流网络具有鲜明的无标度性质。目前,国内外学者运用复杂网络对物流网络主要进行了以下的研究:潘坤友等依据三轴和完全覆盖原则、时间最短原则、多重枢纽配置原则等构建了干线通道和支线通道,形成安徽沿江地区中心城镇“轴—辐”物流网络。董艳梅等认为城市节点作为区域物流网络系统的重要组成部分,应建构在经济中心城市或节点间的轴线(物流,信息流)之上。在应用复杂网络知识研究物流网络时,许多学者认为他的理论研究基础是,物流节点相互之间的关系并不是独立的而是相互依赖、相互作用的。杨广华等分析区域物流网络关系的程度中心性、中介中心性、凝聚性、优秀—边缘结构性等结构关系指标,通过与其他数据结合分析,对区域物流结构进行优化。杨广华在其博士论文中以复杂网络理论为基础进一步对区域物流网络进行了研究,构建了区域物流网络节点优化模型和线路优化模型,为构建区域物流网络物流节点、线路、网络等提供参考。覃儒展等分析各个节点在整个物流网络中的重要程度,反映各个环节的瓶颈问题以及物流网络中节点的相互变化、市场的变化和环境的变化对物流网络的影响。通过以上文献综述可知:采用复杂网络理论可以有效补充物流管理领域宏观层面研究的不足。当代网络分析技术特别是网络模型分析技术取得了重大进展,通过研究网络整体运作及对网络整体进行模拟等,揭示出物流网络的结构。这些都对物流网络理论的研究提供了重要工具。在以后的研究中,复杂网络在物流领域可以重点研究各个物流节点之间的关系怎样影响以及在多大程度上影响网络成员的行为、物流网络整体发展对单个物流节点的限制和制约等诸如此类的问题。 2.2复杂网络在供应链中的应用 供应链在本质上讲它是一个开放的复杂巨系统,其复杂性体现在它的实体复杂性、结构复杂性和各环节相互联系的复杂性等。将复杂网络理论应用于供应链时,把优秀企业、顾客和供应商作为节点,供应链中存在的物流、信息流、资金流和决策流等各种意义上的“流”作为网络的边,创建一个以复杂网络理论为基础的供应链网络。通过对这种网络的分析可知:复杂供应链网络的结构不是稳定的网络结构,它将随着外部条件的改变而改变。刘燕楚建立了集聚型供应链网络动态演化模型,分析了供应链网络的鲁棒性与不确定性、抗毁性的关系,最终从供应链视角提出了两种集聚型供应链网络的鲁棒性优化方案。刘小峰、陈国华分析了供应链网络在受到不同干扰以及有无局部联盟的情形下,供应链网络的稳定鲁棒性和性能鲁棒性表现,为实际进行供应链鲁棒性分析、提高其抗干扰能力、增强其鲁棒性提供了一定的研究思路。朱冰心等从评价网络结构、衡量网络效率、识别重要网络节点三个方面阐述了复杂网络在供应链应急管理中的应用前景。ChristianKuhnert发现城市的物资供应中,占少数的优秀节点发挥重要的物资调度和配送作用,整个物资供应是一个无标度网络。叶笛认为,可以利用复杂网络理论来深入分析供应链系统整体运行规律和宏观行为、供应链网络的特征以及供应链网络动态生长演化规律。张纪会、徐军芹提出了基于复杂系统理论的适应性供需网的一个初步框架,并建立了其复杂网络演化模型。刘利军对煤炭的供应链特性进行分析,证明了煤炭供应链网络的复杂性和无标度性。郭进利建立了Poisson有向网络,通过对网络的研究发现有向网络的出度分布幂律特性受老节点之间相互连接的概率控制,但是入度分布与该概率无关。从以上文献综述可知,学者运用复杂网络理论在供应链的结构、网络等方面对其进行初步的研究,但是现有的研究一般只是证明供应链符合小世界特性、无标度特性,具有高鲁棒性等,没有给出具体的模型。随着复杂网络理论在供应链中的研究不断地深入,我们不应仅仅是建立一个供应链网络结构的描述性模型,还应朝着细化各种模型参数并量化模型的方向进行研究。 2.3复杂网络在配送网络中的优化研究 在利用复杂网络对配送网络优化的研究中,主要研究问题有道路最短研究、配送中心选址研究和配送路线优化研究三方面。薛艳肖通过对配送网络中的节点进行分类,基于无标度网络形成机理,建立了物流配送网络演化生长模型。运用平均场解析方法计算分析该模型的度分布函数,指出了配送网络具备复杂网络的无标度、小世界等特性。聂郁兰在研究配送网络时以复杂适应理论为指导,构建分析复杂物流配送系统的适应能力,为配送网络的研究提供新的研究思路和方法。张旭凤等通过计算分析发现第三方物流企业的配送网络符合无标度特性,为建立物流配送网络中的配送节点和客户节点的生成模型提供理论基础。从以上的文献研究可以看出,学者证明配送网络符合无标度网络的特征,同时利用无标度网络,进行了配送网络的建模和优化、从无标度网络的统计性质的角度进行分析构建复杂物流配送网络的模型等研究,但是现在国内外有关于复杂网络理论在配送网络中的应用还是很少。 2.4复杂网络在物流其他领域中的应用 武云霞以中铁快运行包快捷运输服务网络为例,证明了行包快捷货运服务网络具有小世界特性。白世贞、王文利从系统的自组织角度出发,通过构造吸引力函数,给出了各地区物流行业投资吸引力的计算方法。高义佳利用无标度网络模型,确定影响冷链物流网络抵抗各种随机或恶意毁坏的关键统计参数,并进行优化仿真分析,通过调整网络参数,改变网络结构,实现网络优化的最终目的。通过以上文献综述可以看出,学者运用不同的方式证明了冷链物流网络、集装箱运输网络和行包快捷运输网络符合无标度特性,并进行了相关的建模和优化。复杂网络在这些领域的研究还是相对较少,有关的研究也没有深入。 3结论 本文对复杂网络的基本知识、复杂网络的发展以及其特征度量、复杂网络分类及应用等情况进行了简单介绍。然后在物流网络、配送网络和供应链等几个方面,对复杂网络在物流行业的应用进行了分析。随着复杂网络理论和应用的发展,复杂网络在物流中的应用将会越来越广泛,并积极地促进物流行业的发展。
计算机工程论文:计算机工程建设论文 1计算机科学与技术运用到工程建设项目管理的意义 1.1实现技术、经济的一体化及资源共享 一直以来,工程建设项目在管理上都采用传统的管理方式进行管理,而传统的管理方式在现如今的工程项目管理中已经不适用。并且,负责建设项目管理的工作人员管理方式落后,既不懂管理也不懂技术,导致管理出现混乱的局面。采用计算机科学与技术进行管理,将各个部门相互联系,在日常工作中交换信息,各部门的人员可以通过网络来进行技术交流,实现了技术与经济一体化。在工程建设项目管理中使用计算机科学技术,可实现资源共享,项目管理需要对信息进行跟踪、收集以及处理等,过程相当复杂,并且信息量大,只是靠人为来处理信息很容易造成信息丢失。而采用计算机处理信息则不同,将建筑工程项目各种信息资料,通过互联网进行整理、归类,以工程数据库为中心,进行科学管理。在建设工程管理中,会有很多资料,例如建议书、施工设计图、工程验收等各阶段所产生的材料,计算机系统根据工程信息的格式、类型等进行一体化管理,并根据各部门的需要将资料实现共享,使建设工程各个部门联合在一起,形成一个紧密联系的整体,更便于管理。 1.2控制物资,实现现代化管理 在建设项目管理中使用计算机可了解到物资管理的情况,并结合项目的实际情况对物质进度进行适当的调整。在工程施工中,常常需要采购工程材料,此时可通过计算机编辑限制条件,可在第一时间里了解到采购量是否满足或是大于请购量,请购量是否与设计量一致等,再采取相关措施,从而降低项目建设成本。使用计算机科学与技术还可有效提高资金的管理水平,工程项目的结算、验工计价等,均在企业内部进行,在计算机的辅助下,资金运作实现了统一管理,合理使用,满足工程需要的同时,更降低了资金的运作成本。就我国目前建设项目管理水平来看,与发达国家还存在很大的差距,我国加入WTO之后,与世界各国的合作机会不断增多,计算机技术是拉小我国项目管理水平与发达国家项目管理水平的有效途径。 2计算机科学与技术在工程建设项目管理中的应用 2.1采用计算机进行项目预算 建筑企业的生存离不开项目预算,工程项目预算是企业获得利益的关键环节,但是,建设项目预算往往比较复杂繁琐,预算人员难免在预算中出错。预算工作常常需要消耗预算人员大量的时间和精力,而所取得的效率并不高,为了解决这一问题,设计、管理部门可采用计算机来提高工作效率。采用计算机进行工程项目的概预算编制、审核等工作,计算机相关软件可达到审核、预算编制的要求,直接打印概预算资料,不仅节省了大量的时间,而且错误率低,大大减轻了预算人员的工作量。这样一来,预算人员便可将更多的精力放在经济分析上,采用计算机相关的软件,根据公式输入数据计算出预算结果,通过计算机计算出来的结果准确率为百分之百,不仅如此,通过计算机整理出来的预算文件十分完整,并保存简单,具有安全性,需要进行更改时,打开相应文件便可更改。预算工作量大,预算人员若是单纯进行手工预算工作,则需要消耗大量的时间和精力,采用计算机则不同,可以在较短时间内完成预算工作,并且计算结果得到保证,是提高工作效率的有效途径。 2.2评标工作 建设工程项目在施工前期需要进行投标工作,标前评审、造价询问等一系列工作都十分重要,运用计算机辅助评标工作,可将实际中的评标工作转化为电子方式评标。在招标与投标这两个项目过程中,招标的一方首先要负责的工作就是制作电子版的招标文件,电子版招标文件与传统的纸质版文件相比,更方便携带。然后招标方根据电子版的招标文件准备相关的设备,开展招标工作。至于投标方当收到电子版的招标文件之后,需要进行招标文件的填写工作,填写数据以及价格等,完成填写之后生成本件进行保存,电子存储设备上会有清楚的记录,最后形成一个完整的招标文件。电子版的招标文件具有较高的准确性,实现了公平、公正、公开的招标制度。另外,在计算机分析技术下,历史数据和招标工作存在的规律,可不断提高评审水平,使评审决策更加具有科学性。招标工作是建设项目中一个重要的工作环节,将计算机科学技术运用到此项工作中,使传统的招标文件转变为电子版文件,有效提高了招标的工作效率,使招标工作更加公平化和规范化。 2.3在审计与监理中的运用 计算机科学与技术是企业发展不可或缺的一部分,当下,我国计算机科学与技术水平也取得了很大的突破,在各个领域上都得到广泛运用。在工程审计工作中也使用到了计算机科学与技术,工程审计工程一般包括两方面的工作,一方面是投资的检查核对,另一个方面是工程量的检查及核对,工程程序复杂,并且工作量大。在此工作中使用计算机技术可有效提高工作效率,在审计中,计算机主要是充当监督和审查的角色,对已经竣工的工程项目进行审查和监督,并结合国家制度,对已经结束的工程、工期等一一进行审核。另外,在监理工作中亦可使用计算机科学与技术,近年来,我国监理工作逐渐规范,此时,将计算机科学与技术运用到其中,可有效促进监理工作的健康发展。使用计算机技术,主要是在监理过程当中,采用科学的方法来处理各种信息,达到控制监理整个过程的目的。传统的工程监理主要是通过手工的方式来处理,这样的处理方式效率低,极不适应现如今竞争日益激烈的建筑行业需。采用计算机来完成监理工作,取代手工方式,可有效提高工作效率,为企业带来更大的经济效益。审计与监理工作一直以来都是人力来完成,而这两项工作较为复杂,人工完成的过程中常常出现问题,采用计算机来完成,可使监督和审查规范化,更具有科学性,有利于建筑企业的健康发展。 3结语 我国建筑行业发展的过程当中,常常忽视建设项目管理,而建设项目管理水平与建筑质量息息相关,因此,要提高工程质量,就要做好管理工作,将计算机科学与技术运用到管理当中,促进我国建设行业的快速发展。 作者:韦姗单位:广东省清远市勘察测绘院 计算机工程论文:计算机工程绘图土木工程论文 一、从教师的角度寻找提高专业绘图能力的途径 教师的教学要结合职业技术学院学生的特点,应采用适合的教学方法,教学内容与本科学生要有一定的区别。应结合职业技术学院学生实际进行教学改革,以工作任务为中心组织教学内容;以典型的建筑施工图为载体,设计教学活动。突出实践性,强调学生的自主学习。教师的实践总结,融合进教学之中,从而达到让学生自主提高专业绘图能力的效果。 (一)改革教学方法和教学手段 过去教师系统讲解理论知识、满堂灌、学生被动听课的传统的教学方法,学生缺乏积极性、主动性和创造性,现在职业技术学院的教学应重视激发学生的积极性、主动性和创造性。对于计算机工程绘图这一门课程来讲,主要应采用项目引领、任务导向等教学方法;并采用多媒体教学及人机互动等教学手段。提高学生听课的专注程度,提高学生的学习热情。 1.项目引领项目引领的教学方法,改变了传统的教学过程,以实际的工程项目为依托,并根据学生能够接受的程度,展开针对性的教学。通过计算机工程绘图这门课程,提高学生的绘图能力,在进行教学时,以项目引领的方式,使用具体的工程项目教学;在绘制具体的工程图的各个环节,在学生急需知道下一步做法时,传授必要的理论及实践知识。学生在这种情况下,是最想学习的时候,学习效率也是最高的,学习兴趣也是最浓的。 2.任务导向任务导向的教学方法,强调把一个工程项目,分解成若干个任务,以实际的工作过程(建筑工程施工图)为载体,提炼出典型的工作任务,使学生在完成工作任务的过程中,学会绘图命令、修改命令以及与之相关的各种高级操作命令。打破原有的章节顺序,以任务为引领,逐级深入。以能让学生在自主学习中真正、切实地掌握绘图技巧,精确熟练地利用课内知识,以及内容的精准应用为主。让学生自主实践,自主结合课内知识,自己动手并总结经验。这样做的目的,避免学生在绘制工程项目时,由于工作量大,而感到枯燥,并产生厌烦情绪。在绘图的过程中,教师在给学生渗透理论知识的同时,融入企业岗位资格标准。学生在完成一个个的小任务时,绘图能力自然就得到了提升。并且体验到了其中的乐趣,从而愿意去主动学习。 3.教学做一体化将课堂教学和实训室整合在一起,采用一体化教室上课,理论教师与实践教师由同一名(批)教师担任。通过项目引领、任务导向“边做边学、边学边教”,促使学生学习相关理论知识和实践技能,打破了原来的理论课和实训课的界限,是一种非常适合职业技术学院学生的学习方法,这种教学方法的教学过程实际上就是教学做一体化。“教学做一体化”的教学模式是我国职业教育界普遍认可的一种教学模式。在这种教学模式中,学生是主体,教师起到的是主导的作用,教师多半时间都是在辅导学生,而不是讲理论课。 4.应用广播教学软件教学广播教学软件可以完成:一机(教师机)对多机(学生机)的广播(授课或播放各种软件、课件等)、一机(教师机)对一机(学生机)的辅导、控制和查看学生机的屏幕。应用这种教学软件,代替了传统的教学手段,也代替了投影仪加大屏幕的多媒体的教学,并且不会受到投影仪投影效果的影响,是一次教学方式的改革和飞跃。采用这种教学方式,学生乐于接受,效果显著。 (二)整合教学内容 职业技术学院工程绘图的教学内容,不能是本科这门课教学内容压缩或简单地删减,学生不愿意接受或很难接受的理论知识,尽量地少讲甚至不讲,尽量多地带领学生进行实际操作,在操作的过程中,渗透给学生能够理解并且容易接受的理论知识。为了让学生在将来的工作岗位上得心应手,学校的教学内容应以将来的实际工程应用为主。要打破原来的章节顺序,按照工程图的绘制顺序,整合教学内容。使学生更加易于接受。 (三)模拟真实的工程实例,进行课程设计,增强实践力度 为了使学生的绘图能力得到巩固和提高,必须增强实践力度。可以适当地增加课程设计,在课程设计中,要模拟真实的工程实例,绘一小型工程的施工图,根据课时量,模拟的施工图内容可以进行适当的删减,绘制典型的施工图纸,比如建筑的平、立、剖、节点都只画一张等,学生在绘图时,要严格执行各种建筑绘图规范。能力是练出来的,只有通过典型工作任务的参与、独立完成,才能形成相应的技能,掌握实用的理论知识。 (四)提高教师的专业技能 教师的专业技能,对土木工程类学生绘图能力的提高,起到了很大的影响,教计算机工程绘图的教师,最好能具有双师素质,也就是要具有一定的实践经验,教师的双师素质,在整合教学内容,以及按照绘制施工图的顺序,重新排列教学内容的先后顺序、贯穿整个教学内容的主线上等方面,均起到一定的作用。由于教师具有相关的工作经验,可以很随意地找到一些极容易画、学生又感兴趣的建筑施工图或结构施工图的相关内容,能够对各种相关规定,把握得相当到位,并能根据新规范、新图集及时修订所教的内容,使学生所学与将来的工作完全接轨。同时做到教学相长,有时学生的思路,也会给我们带来启发,并且对以后的教学产生一定的影响,使更多的学生因此而受益。 二、结束语 综上所述,对于动手能力很强的职业技术学院的土木工程专业学生来说,要想提高其计算机工程绘图能力,并不是件多么困难的事情,这需要任课教师和学生的共同努力,教师要根据学生特点,按照实际施工图的要求,进行教学方法和教学手段的改革,同时对教学内容进行整合,其中所有的案例都围绕真实的施工图进行,并且重视对学生好奇心和求知欲的培养,激发学生的学习热情,变被动为主动。要培养学生的专业热情,学生有了对专业的热爱,了解具有绘图能力的必要性,从而愿意去画图,这样在老师的指导下,才能去主动练习。按照这样的途径去执行,学生应用计算机绘制工程图能力一定会提高的。 作者:谢桂英 张威琪 杨化奎 霍堂霞 王滨生 单位:哈尔滨职业技术学院 黑龙江省质量监督检测研究院 计算机工程论文:计算机工程专业方向系统设计论文 1研究思路与目标 集成电路技术的发展,使集成电路和处理器的关系密不可分。随着多核技术的出现,处理器已经变成构成系统级芯片(SoC)的基本单元,因此,从集成电路的功能级设计层面讲,计算机系统设计实现采用的方法就是大规模集成电路(VLSI)系统的设计方法。从卓越人才培养的角度,VLSI系统设计是微处理器的逻辑实现手段,而数字逻辑是计算机组成的物理实现基础。学生的数字逻辑系统设计能力和VLSI系统设计能力直接决定了其计算机系统设计能力。因此提升学生计算机系统设计能力的关键是提升学生的数字逻辑系统设计能力和VLSI系统设计能力。为了切实提高计算机工程专业方向本科学生的计算机系统设计能力,教学改革研究工作的目标确定为:以数字逻辑设计方法为设计基础、以硬件描述语言为设计工具、以硬件仿真系统为设计环境、以FPGA为系统实现手段、以计算机系统设计实现为目标和主线,将计算机系统设计实践完整地贯穿于专业优秀课程之中;教学改革研究思路确定为:系统视角、整体优先、设计牵引、讲做结合、注重能力。该研究思路不同于一般的课程群,不是简单的知识点的审视,是“自顶向下”的观点和“自底向上”的实现的一种结合方法,最终目标是提升计算机工程专业方向本科学生的计算机系统设计能力。 2研究内容 计算机工程专业方向的主干课程包括数字逻辑、计算机组成原理、汇编语言、计算机系统结构、嵌入式系统、计算机设计与调试、计算机系统设计、VLSI系统设计等。课程各有目标,课程之间有宏观上的先后顺序,有微观上的相互穿插,有内容上的重叠。经过近几年的教学研究和改革,各门课程都发生了非常大的变化[1]:VLSI课程中会涉及算术逻辑单元的设计甚至处理器设计方面的内容;汇编语言的作用已经从编程工具转变为描述和理解计算机系统工作原理的有效工具;HDL语言和仿真工具不再专属于数字逻辑电路设计领域,已经成为计算机系统设计的通用语言和工具。但是,由于总目标不明确,导致课程分头讲,实验分头做,总体学时不少,最终效果欠佳。笔者的主要研究内容以计算机系统设计为目标,从能力培养的视角看待和理解数字逻辑、计算机组成原理、汇编语言、计算机系统结构、嵌入式系统、计算机设计与调试、VLSI、计算机系统设计等课程,借鉴CDIO的思想,将系统设计思想和设计实践贯穿整个计算机工程专业方向人才培养过程。 2.1重新审视和修订教学计划 在研究过程中,我们首先整理涉及的各门课程的全部知识点,对相互影响的重要知识点整体排序,整合相近和相似的知识点,归并出一些重要的专题,提出有利于培养计算机系统设计能力的完整实践教学体系,全线引入HDL语言,全线引入基于FPGA开发板的设计实验,紧密配合理论课、设计方法课、实践课,形成“学习—构思—设计—实现”的完整过程。 2.2数字逻辑电路设计课程内容的改革 数字逻辑电路设计课程改革的研究重点是设法强化和提升学生使用硬件描述语言说明硬件系统的能力,将硬件设计语言的介绍提前到课程的开始部分,使学生在学习数字逻辑电路设计过程中就开始使用硬件设计语言,相当于使学生掌握了一个设计工具,为计算机组成原理课程和计算机系统结构课程提供支持,另外,从教学上形成学习数字逻辑电路设计就是学习集成电路设计的理念。数字逻辑电路设计课程的实验既有使用逻辑电路器件搭建实验电路的传统型实验,又有使用FPGA开发板的设计实验。 2.3计算机组成原理课程的教学改革 计算机组成原理课程借鉴“深入理解计算机系统”教材中的思想,调整了部分课程内容和授课重点,比如,在数据表示部分增加了C语言的整数表示以及比较运算的示例,在存储器部分增加了程序访问局部性原理的C语言示例,在指令系统部分增加了寻址方式的C语言示例等。增加C语言的示例是进行教学视角调整的一种尝试,由于学生已经学习过C语言,已经初步掌握了编程方法,但是并不清楚程序在计算机内部,特别是在计算机系统底层硬件中是如何表示、如何执行的。通过在计算机组成原理课程中增加一些C语言的示例,让学生真正理解程序的执行过程。 2.4计算机系统结构课程内容的调整 计算机系统结构课程在课程内容方面进行了一些调整,主要为了更好地与计算机组成原理和计算机设计与调试等课程衔接。增加多核处理器和多线程调度等方面的内容;对教材中给出的一些具体处理器实例给予更多关注,比如Pentium、PowerPC和MIPS处理器实例等;重视向量运算和向量处理器部分的内容。 2.5计算机设计与调试课程实践教学改革 计算机设计与调试课程把以往让学生设计实现一个有十几条基本指令的微程序控制器改变为设计实现向量协处理器;以PowerPCRISC处理器的指令系统为参考,把设计PowerPC扩展指令协处理器AltiVec模块中的VSFX指令部分作为教学内容。整个设计任务分为8个相互联系、难度逐步增加的子任务,通过教师引导、分组讨论、学生实践、实现设计、完成测试等一系列教学环节,让学生完成协处理器中的部分设计工作并熟悉完整的协处理器的设计与调试方法。 2.6嵌入式系统设计课程实践教学改革 嵌入式系统设计课程开发出嵌入式系统计算机结构及相关软件的综合实验,使硬件与软件相结合,强化对学生计算机综合开发应用能力的培养,提高学生的实践能力。综合实验要求学生完成一个嵌入式系统开发实现的全过程,包括完成硬件、软件的功能分配,进行主控数字系统硬件的设计和制作,设计驱动和功能软件,硬件、软件的分别测试与综合测试等。 2.7VSLI系统设计课程实践教学改革 VSLI系统设计课程的实践教学改革,把实践分为3种类型:课程实验、自主实验和课程设计,3种类型的实验全部基于Nexys3FPGA开发板进行设计。课程实验包括XilinxFPGA设计流程、Nexys3FPGA开发板主要模块接口设计和基于IP的数字电路设计等。自主实验部分的题目类型包括:串—并转换电路、FIFO存储器设计、大数加法器设计和FIR数字滤波器设计等。课程设计部分的题目类型包括密码协处理器设计、数字信号协处理器设计和图像处理协处理器设计等。 3实验室建设 天津大学计算机科学与技术学院2006年建立了数字逻辑电路设计实验室、计算机组成实验室、计算机系统结构实验室、嵌入式系统实验室,建立了超大规模集成电路设计与应用研究所。实验室配备了数字逻辑实验台、计算机组成原理实验台、计算机系统结构实验台(带有FPGA模块)、嵌入式系统设计实验台等教学实验设备。这些实验室和实验设备能够满足常规的计算机系统实验,但对计算机系统设计能力培养的支持还不够。为此,学院2013年与美国Xilinx公司合作,建立了天津大学—美国Xilinx公司计算机系统设计联合实验室,实验室配备了50多块Nexys3FPGA开发板,实验时可以满足每人一块开发板的要求。超大规模集成电路设计与应用研究所于2012年引进BEECube公司先进的BEE3系统,该系统基于计算机系统的第三代商用FPGA系统,包括4个Virtex5FXTFPGA芯片,以及高达64GB的DDR2ECCDRAM和8个用于模块间通信的10GigE接口。有了Nexys3FPGA开发板和BEE3系统,我们具备了实现学生设计的各种计算机系统的设备平台,为培养学生计算机系统设计能力提供了强有力的支撑。 4结语 经过两年多的教学改革与实践,在新的教学改革思路指引下,学院调整了教学计划和课程内容,建设了新的实验室,引入了新的实践手段和方法,教学研究和改革实践工作取得了初步成效。“计算机学院教学管理过程化规范化改革”和“嵌入式系统设计课程实践教学改革”两项教学研究成果获得2013年天津大学教学成果二等奖。 作者:张钢 郭炜 车明 魏继增 李雪威 单位:天津大学计算机科学与技术学院 计算机工程论文:安全维护的计算机工程论文 1适应性维护 适应性维护,即确保计算机软件运行时能更好地应对外部环境及其变化需求。其中包含转变或升级数据环境、升级计算机操作系统及软、硬件设施等方面。计算机软件,相当于一种应用程序,通过开展适应性维护工作,可为用户使用计算机提供功能性辅助,从而提升其工作效率。除上述4类维护活动外,还包含其他类型维护活动,如支援性维护:即提供最新的用户或者是联机用户文档,并对用户定期开展培训,安排专业维护人员等,来保证计算机工程的顺畅运行。软件维护工作任冲道远,但有其自身的必要性。上述几项维护工作中,预防性维护与改正性维护在总维护工作中占比最高(约为80%),软件维护成本相应也偏高。可知,软件维护难度增加,这也是迫切需解决的问题。 2计算机软件工程的维护策略 计算机软件应用过程中,通常受到软、硬件设施等因素限制,加之用户有时操作出现问题,使得软件极易发生故障,工作效率被降低。因此,我们必须通过科学的维护方法,来保证软件工程的顺畅使用。 2.1构建病毒防御机制为确保计算机工程软件的正常运行,我们就必须构建病毒防御机制,避免计算机遭受病毒的入侵与干扰。出于上述目的,可选择性安装性能较好的防御软件,如毒杀或防火墙等等。与此同时,用户自身也应培养科学的上网习惯,不断增强自身防范意识,切勿随意浏览或是下载非法复制软件及文件夹,应增强对系统的扫描检查,提高软件应用的安全性。 2.2减少系统盘程序数量,定期予以优化计算机系统,是安装程序软件的重要载体,对软件运行的安全性有较大影响。假如将全部程序都置入系统盘内,必然会降低软件的运行效率及稳定性。因此,用户在使用过程中,应尽量缩减软件的安装数量,为系统盘腾出更广阔的运行空间。另外,用户还应定期重装系统,以调整和优化系统盘所占空间,提升系统的运行速率。 2.3科学选择程序设计语言从本质上看,程序设计语言的选择合理与否,很大程度上决定着计算机软件工程维护的成效。通常而言,低层次语言即计算机换边语言或者是机器语言。针对该类语言,人类要理解和掌握,相对较为困难,维护工作更是如此。而针对高级语言,其理解难度相对较小,维护起来较为简便。然而,在理解高级语言时,应明确分析其中差异性,以便更好地开展相关工作。不同程序设计,其所选语言也不相同。只有根据程序语言采取针对性的维护方案,确保计算机软件工程的高效运行,才能真正发挥出计算机软件工程的应用实效。 2.4提升软件工程的整体质量模块与技术在实际计算机软件工程开发工作中,为全面提升计算机软件工程的维护性,我们就必须就是全面提升软件工程质量,控制和压缩其研发成本。实际上,通过上述措施,能实现对程序的重复测量及测试,并在软件运行中及时发现和改变存在的序列错误,以提升程序的运行效率。此外,如转变软件工程中的某个功能模块的功能,其他模块并不会受到影响。在软件工程开发工作中,通过程序设计技术便能增强计算机系统的可维护性。即便不了解模块内部状况,通过更换软件工程的某个外部模块,也能降低模块错误率。 3结论 新时期,计算机的应用范围日益在扩大,对计算机软件工程的维护也提出了更高的要求。该形势下,我们在使用计算机时,就必须结合自身实际,对计算机软件工程采取科学的维护方法,以提升计算机软件运行时的安全性与可靠性。只有认真管理和维护计算机软件工程,才能真正发挥出软件的辅助功能,为人类工作及生活提供更多便利,并推动计算机软件工程的稳步发展。 作者:陈晖单位:同济大学银川中侨假日旅行社 计算机工程论文:课程教学计算机工程论文 1.课程教学中存在的主要问题 1.1教学方法传统单一 传统教学是先由教师把非常系统的知识讲完,让学生进行知识储备,然后再应用某些知识点进行练习训练。“计算机工程制图”授课一般是先课堂授课,黑板板书加上一些PPT课件和教学模型展示,布置作业,而后是AutoCAD授课与上机练习,最后是零部件测绘实训。并且未能根据课程内容和学生特点,灵活运用现代教育技术和教学方法。这样教学的弊端是学生在毫无目的地被动接收,学习没有积极性,学习效果往往不够理想。 1.2课程实践性不够强 高等职业技术教育作为高等教育的一个重要组成部分,培养的是具有高素质的技能型复合人才。但当前多数学校制图课程教学中,重理论,轻实践,而且理论与实践教学不能有效结合,使在校学习的内容与生产企业的实际工作过程脱轨严重,没有很好地体现职业性、实践性和开放性的要求,因此很难培养出学生真正的职业技能。 2.课程建设思路 通过对课程教学中存在的主要问题进行分析和企业实际生产调研,结合部级精品课程评估指标,课题组明确了建设《计算机工程制图》精品课程的思路。按照“实用为主、必须和够用为度”的原则重组与企业人才需求相适合的课程体系和内容;根据课程内容体系,建设与之相适应的教材、教学方法与教学手段;强化教师培训与再教育,建设一支教学观念新、教学水平高、教学手段先进、职称结构合理的“双师素质”教师队伍;坚持走工学结合的道路,开展校企交流与合作,建设一流的校内实训基地和校外实训基地,进而完善教学设施;完善学生专业基本技能、职业综合技能、创新意识和创新能力的培养,满足学生未来就业岗位需要。 3.课程建设内容与成果 3.1教学内容 课题组认真研究相关专业人才培养目标,遵循国家制图员职业资格考试的标准要求,进行了岗位需求调查,并且经过大量的企业调研,发现机械设计与制造、化工等工科类专业学生就业主要从事制图、产品检验与研发、机床操作、技术改造、设备管理与维修等职业岗位。2000年以前,我校的《机械制图》和计算机绘图《AutoCAD软件》课程分别单独设置,计算机绘图课程安排在学习完工程制图课后开设,总学时144学时,其中实践学时16学时,占总学时11%,课程内容强调知识的系统性、完整性与严谨性。2000年后合并为《机械制图及AutoCAD》,对教学大纲和教学内容进行了更改,适当降低了画法几何、机械制图部分内容的难度要求,开始注重生产实际需求,高度重视读、画工程图样能力的培养,总学时调整为124个学时,实践学时24,占总学时19%。2003年,我们将“机械制图”和AutoCAD软件课程整合,编写完成了面向21世纪规划教材《计算机工程制图》、《计算机工程制图实训教程》,获我校教学成果二等奖。2006年我们以我校机械制造与自动化专业被国家教育部确定为高职高专教学改革示范专业为契机,对课程进行了重新设计,探索基于工作过程系统化的课程开发,将《机械制图》、《计算机绘图》、《零部件测绘》有机整合,并注重“实用为主、必须和够用为度”,教学内容强化了实践教学,制定了新的教学大纲,总学时变为128学时,实践学时62,占总学时49%。2009年,我们编写出版了基于工作过程的《计算机工程制图与测绘》和《计算机工程制图与测绘实训教程》,内容选取力求与工作岗位的需求紧密相连,比如实训项目———减速器全套图纸测绘的主要学习任务就包括螺纹画法、轴类零件画法、箱体类零件画法、装配图画法、计算机绘图、公差知识及测绘方面知识的使用等,该教学内容的工作对象包括机械零部件、设计方案、要绘制的工程图样和三维造型等,运用CAD/CAM软件、绘图工具及仪器、测绘用工量具等各类工具。教材的使用取得了很好的教学效果。 3.2教学方法和手段 3.2.1教学模式设计把课程学习内容联系企业生产实际,提出各种任务,进行任务驱动式教学。将学生置于提出问题、思考问题、解决问题的动态过程中学习,比如利用常用的减速器模型,提出减速器的某个零件属于哪一类零件,如何表达绘制该类零件图,零件图上哪些尺寸是重要尺寸,哪些表面有表面粗糙度的要求,零件图有何用处等任务。引导学生进行主动思考,优化了教学过程,从而提高了课程质量和效率。课程实践教学充分利用校内外实习、实训基地,邀请工厂技术人员现场指导。由企业教师有针对性地安排与课程相关的任务并指导学生,使学生在学中做,在做中学,让学生在生产实境中体验图纸表达的内容,深切体验到知识的实用性,从而提高学生的读识图能力和绘图能力,也培养了团队合作精神及适应社会的能力。工学结合应该是课内结合与顶岗实习等相结合,课内结合应为最终的顶岗实习做好准备。通过顶岗实习,使学生在真实的环境中进行实践锻炼,在企业教师的指导下,完成真实工作环境下的测绘、计算机绘图及其它任务,强化学生专业能力和岗位适应能力。同时结合本课程的教学内容及进程,开展了创新设计大赛、计算机绘图竞赛,参加《计算机工程制图》课程网站开发的建设等实践性环节,取得了较好的实践效果。3.2.2根据不同内容采用相应的教学方法(1)采用现代化教学手段(利用多媒体课件等)讲授制图基本知识部分(体上的点线面、基本体与组合体),大量运用模型演示与动画模拟,对学生进行空间想象思维训练。同时讲解计算机绘图(CAD)的基本操作和绘图命令,使抽象的理论变得直观、形象,容易理解。(2)按工作过程导向讲授机件表达、零件图和装配图,对学生进行机械制图基础训练。打破章节界限,采用幻灯片、模型、零部件实物展示台和台虎钳等真实零部件进行教学,并利用多媒体课件加以操作演示,同时讲解计算机绘图(CAD)的零件图、装配图、标注等内容。模拟了生产工作过程,也提高了直观性与趣味性。(3)测绘实训教学。针对具有工程意义的减速器、台虎钳、齿轮泵等做零部件测绘、手工绘制草图能力训练,再利用计算机软件把全套工程图样绘制出来,而后总结撰写测绘实训报告。这样提高了学生动手和构图的能力,同时也强化了计算机绘制工程图样的能力。3.2.3采用多种现代教学技术手段采用先进的教学手段、利用多媒体课件和网络教学,可增加大学生获取知识的信息量。在理论和实训教学中,课程组教师制作了集图片、动画、flash和声音为一体的《计算机工程制图》教学课件,建立三维模型、虚拟项目等仿真教学环境,全部教学过程采用多媒体授课方式,并结合其它方式。多样的信息承载形式,丰富了学生的空间想象力,提高了教学效果。依托校园网,建设精品课程网站,将《计算机工程制图》课程的电子教案、多媒体课件、课程教学视频、三维模型、实训项目、练习题库等相关资料全部上网,实现开放式教学。丰富的网络资源可以满足本课程学生自主学习和上网学习的需要。 3.3教师队伍 我校极为重视青年教师的培养,采用培养和引进相结合的办法,大大提高了师资队伍素质。制订师资培养计划,鼓励青年教师参加理论进修和企业顶岗学习,每年完成不少于一个月到企业单位顶岗,以提高生产实践经验,增强职业能力。同时对企业兼职教师进行师德培训,支持其参加高等教育学和高等教育心理学的课程学习,以增强其执教能力。经过几年的培养,教师队伍中全部具有多种职业资格证书,专任教师全部是“双师型”教师,在企业中担任技术服务。部分教师为河南省成人制图学会成员,教师教学理论及实践水平大幅提高,教学观念新颖、教学水平较高、教学手段先进。已经形成一支老、中、青结合的较为理想的教学队伍,且各自所学专业形成交叉,知识结构很合理。组成了不同知识层次和年龄的教学梯队;教学队伍中从事课堂教学的教师6人(其中3人兼带实验),专职从事实践教学的教师4人;校外兼职教师4名,均系工学结合单位的生产实践经验丰富的技术人员,参与了课程的设置、教学内容的制定,负责本课程实践教学环节,实现了教学过程的开放性。 3.4教学条件 《计算机工程制图》是我校机电、化工、建筑等工科类专业的技术基础课程,学校对该门课程的建设、发展给予了高度重视。为保证该课程教学的顺利实施,已建设了良好的校内教学与实践环境。为保证学生在校学习与实际工作的一致性,强化学生专业能力、方法能力和岗位适应能力,学校加强了校外实习基地的建设,与河南中轴控股集团股份有限公司、焦作三岛输送机械有限公司、厦工机械(焦作)有限公司、焦作科瑞森机械制造有限公司、焦作市迈克冶金机械有限公司等5家单位建立了长期合作关系。可以满足学生企业认知实训、课程实训和生产性实习等实践教学的需要。 4.课程建设成效 《计算机工程制图》精品课程建设符合教育部教高[2006]16号文件精神,很好地实现了工学结合与一体化教学。课程组全体教师经过几年的努力,取得了较好的成效。清华大学著名教授王先逵在听取了《计算机工程制图》的教学汇报后,给予高度评价,认为这门课程的改革力度较大,具有较高的可操作性,走在了工程制图课程改革的前列,是一项有积极意义的尝试,能够提高学生的学习兴趣和课程的教学质量。近5年,在《计算机工程制图》课程教学团队的教师每学期期中教学检查中,学生的评价结果均为优秀、良好水平,平均得分97.75分,并多人次获得“受学生欢迎的教师”称号,均评为优秀,同行专家及我校督导组听课评价较高。根据对机械制造与自动化专业、应用化工技术专业近5届毕业生回访调查,毕业生认为《计算机工程制图》课程对自己的读画工程图、计算机绘图、协作能力等多项能力帮助很大,课程教学体系使自己学习了生产技能、团队意识,为尽快适应岗位打下了坚实的基础。近5年,通过对近20余家用人单位的问卷调查,用人单位对学生的制图水平给予了充分肯定。认为毕业生的制图功底较为扎实,识图能力很强,进入角色较快,适应能力强,基本达到了毕业能直接上岗的要求。目前有约60%的毕业生从事与设计、维修和测绘等相关工作,满意率达到95%以上。 5.课程建设完善思路 精品资源共享课程建设是国家精品开放课程建设项目的组成部分,为高校师生和社会学习者提供优质课程教学资源。为使该课程达到高等学校精品资源共享课程的要求,以下4个方面有待进一步完善提高。①实现课程与后续课程如模具设计基础、PRO/E、数控加工的有机融合,进一步强化学生的测、绘及制图软件使用的职业能力、协作能力及创新意识。②进一步加强电子课件建设,并将教学视频全部上网,完善试题库建设,丰富课程资源,加强利用先进信息技术和网络技术,实现教、学兼备,互动交流。③根据企业岗位设置和岗位能力需求,与合作企业共同探索更加适应的教学内容与载体,进一步开发学习情景和项目,并实施完善。④结合教育部高职高专教学改革示范专业建设项目、河南省示范性实训基地建设项目,与企业共同进行课程的深度开发,进一步完善具有鲜明工学特色并有较强示范性的充分开放共享课程。 作者:范俊玲曹军卢杉单位:焦作大学河南理工大学 计算机工程论文:关于能力培养的计算机工程论文 1计算机实践教育理念的形成与传承 国防科技大学的计算机事业起步于上个世纪50年代,人才培养随着科研型号项目的推进而逐渐形成规模和体系。当时计算机还是个稀罕物,计算机人才极为紧缺。老一辈银河擎旗人慈云桂先生高瞻远瞩,在科研工作十分忙碌的情况下,组成了一支精干力量的教学团队,自编教材,边干科研边搞教学。教学的舞台甚至就在科研实验室,科研仪器设备经过加工改造成为最合适的实验器材。我国第一代电子管计算机(鱼雷指挥仪)研制成功不久就安装到教学实验室,开创全国用整机开设计算机实验课的先河,在人才培养方面发挥了重要作用,这一优良传统一直得到了继承和发扬。斗转星移,一代又一代的栋梁之才培养出来了,人才培养体系逐渐建立和完善并凝聚成了“坚持教学、科研、生产三结合,促进计算机学科建设”教学成果。1989年,该项成果获得了国家教学成果特等奖。纵观半个世纪的银河事业,毫不夸张地说,正是国家的需要具体化为学院一项项重大科研工程,正是科研工程的需要牵引教学与人才培养体系的建设和发展,正是科研和教学的紧密结合形成了具有丰富内涵的实践教学体系和教学相长的人才培养模式。一方面,寓人才的培养于科研一线,通过解决实际问题不断磨砺和提升教师的能力;另一方面,不断选拔在工程研制中涌现出的经验丰富的优秀骨干充实到教学第一线,以解决理论脱离实际的问题。在数十年的奋斗历程中,崇尚实践,崇尚创新成为一代又一代银河人的共同信念。面向计算机、微电子、软件工程、网络与信息安全技术的飞速发展与交叉融合的局面,实践教学的理念与手段亦需有创新。可喜的是,计算机实践教学团队也在不断进步,围绕教书育人、实践育人又有了新的贡献和创造。近些年来,在国家和军队重点建设计划的支持下,我校计算机实践教学条件有了长足的进步。计算机教学实验室在用房、设备、人员等方面获得了很大的补充,持续推进的实践教学改革成果丰硕:建成了部级计算机实践教学示范中心,先后有7门课程进入部级精品课程行列;研发和推广了一批实验教学系统和实验平台工具;与全国同行一道,编撰《高等学校计算机科学与技术专业实践教学体系与规范》等指导性文件,以教育部计算机教学指导委员会的名义出版,在全国高校推广,产生了广泛的影响。 2计算机实践教学的特色与发展 2.1创建新的计算机实践教学体系 着眼未来国家和国防建设的需要,我校在制定人才培养方案中始终强调“坚持把重实践作为推进人才培养科学发展的重要理念,作为提高人才培养质量的重要着力点,作为统筹人才培养工作的重要抓手”,着力塑造厚基础、重实践、强能力、实践贯穿全程的教学特色。与之相呼应,计算机学院提出并实践了“4433”计算机专业实践教学体系:将计算机实践教学与能力培养贯穿于课程实验、实习/实训、课外实践和毕业设计等四个环节;进一步将课程实验分为基础验证性实验、课内综合性实验、综合课程设计和自主科研创新活动四个层次;全方位培养学生计算机硬件、软件、网络与安全三个方面的工程实践能力;并通过不断建设和完善教学团队、实践教学环境和实践教学管理三个支撑条件使整个实践教学体系得以有效运转。特别是通过学生自己组织的“银河之光”文化节开展系列科技创新实践活动,在培养学生创新思维的同时,锻炼学生的组织协调能力;通过与地方单位和部队建立实习和实训基地,使学生在实践中发现和解决应用问题;通过开展学科和军事特色浓厚的专题式毕业设计组训方式改革,90%的毕业设计选题与科研课题、工程项目或者部队实际系统有关,强化了学生工程实践能力培养与服务部队意识的养成。 2.2拓展计算机实践教学内涵改革 进入新世纪,特别是近年来,信息技术仍处在高速发展的态势,学科间的交叉与融合更加丰富,如何因应发展态势,优化学科特色,拓展为军服务能力成为我校计算机实践教学内涵改革的重要内容。 2.2.1突出系统级训练,形成以硬件能力见长的特色与优势 长期以来,国内计算机人才培养普遍都存在重软件轻硬件的现象。一方面,由于软件人才需求量相对较大,在资金投入、技术积累、实践条件要求等多方面相对较低;另一方面,随着EDA设计技术的发展,计算机硬件系统设计的软件化现象越来越普遍,导致很多高校轻视学生硬件实践能力培养。长此以往,将会造成宏观上人才结构不合理,微观上人才的发展空间受限。随着社会对复合型、创新型人才的需求不断提升,系统级(软、硬结合)实践能力的缺失将带来严重的负面影响。以“银河”、“天河”系列超级计算机、“银河玉衡”优秀路由器、“银河飞腾”系列芯片为代表的一系列大型科研课题不断扩展,使得计算机教学实验室在硬件以及系统级能力训练上提供了国内一流的实践条件,教师团队有意识强化学生的硬件实践能力培养并形成了独特的优势。在制定人才培养方案时,充分考虑硬件系列课程在课程体系框架中的独特地位,开出了一组高水平的硬件系列课程及相应的配套实验课。以“计算机原理课程设计”实验课程为例,20多年的教学历程总结起来大致可划分为三个阶段。第一个阶段,(上世纪90年代初),学生在面包板实验箱上以VLSI芯片(74LS181、74LS138、74LS00等),配以成组的导线设计并实现各种类型的CPU。多轮实践下来,学生普遍反映对CPU基本工作原理与特点有了深刻的理解。第二个阶段(上世纪90年代后期),学生使用可编程逻辑器件在实验箱上实现CPU。第三个阶段(2000年以后),我们依靠多年技术积累和技术革新,先后研发了“六合一”计算机系统实验平台、“天河阳光”硬件综合实验平台。该平台采用“ARM+FPGA”架构,可开展从元件、部件到系统各层面的实践教学,针对不同的课程可以采用原理图输入、提供构件设计以及基于HDL语言的设计方法,实现了硬件课程实验平台的统一,使得硬件课程实验内容可以一体化设计。同时,学生可以通过先进的实验平台设计验证CPU多级流水、Cache、多核等功能,并在此基础上开展创新实践。更进一步,通过升级可以将操作系统、编译环境移植到该平台上,实现一个软硬皆可实验的综合实验平台,有效地锻炼学生全系统设计实践能力。此外,当今的硬件设备呈现微型化、智能化、网络化发展趋势,以Google眼镜、iWatch、3D打印机、智能机器人、无人机等新设备与新装置层出不穷。针对发展趋势,实验室积极引进新设备,更新实践教学计划,整合软、硬件开发能力训练。例如,批量采购Lego、NAO等多款智能机器人,引入Android智能终端、无人机等平台,更新和优化“程序设计”、“人工智能”、“嵌入式系统”等课程实验内容,同时大量设置创新实践题目,鼓励由学生自拟题目,自组团队申请各级创新实践计划。可以说,实践条件的改善,自由竞争氛围的建立唤起了学生强烈的探索兴趣,对于实现从实验验证到综合创新的跨越,突出学生硬、软件一体化的实践能力的培养起到了重要的作用。 2.2.2因应网络空间发展形势,积极规划网络应用与网络安全能力培养 计算机网络迄今已在全社会广泛普及,没有网络,现代社会将无法运转。与此同时,互联网上病毒感染、木马植入、私密信息泄漏等安全事件层出不穷,也让人们意识到网络空间安全的严峻形势。加强学生网络信息安全的实践能力已成为计算机人才培养关注的新焦点,这不仅仅是信息技术学科乃至工科大学生专业素质与能力训练与时俱进的需要,更是建设信息化军队的需要。2012年,信息安全专业纳入军队招生计划,标志着我校网络信息安全人才培养进入新的发展阶段。在专业建设上,实验室对照网络空间安全人才专业能力的定位,构建了综合化的网络安全实验平台涵盖网络预警、安全态势感知、入侵检测到灾难恢复与评估等方面,并推出相应的实验大纲与讲义。面对网络技术突飞猛进和网络应用的蓬勃发展,学院继续贯彻网络硬件、软件并重的人才培养理念。在网络工程科研平台上进行拓展、充实和改造,多层次开展本科生网络与信息安全方向实验教学。例如,在开展下一代互联网关键技术的基础上,自主研制了可编程实验平台—NetMagic。该平台通过自定义网络功能单元、接口和通信协议,可使学生全面了解和熟悉网络优秀设备硬件、软件的设计,首先满足网络协议设计和验证等实验,进一步可支持对网络拥塞控制、服务质量等关键网络机制的创新实践活动。该平台在ACMSIGCOMM’11国际会议上获得了大会主席A.Chesnais教授的高度评价并已推广到香港理工大学、清华大学等高校。针对云计算、物联网技术的快速发展,实验室正在以微型化的天河机为服务器搭建一个云计算平台,以“天河阳光”硬件综合实验平台为终端、配置各种传感器使学生通过网络在天河机上开展物联网实验。随着互联网进入大数据时代,同时在线人数达到百万甚至千万级,管理上百TB数据的网络集群系统开始浮出水面,应该看到高校暂时还不具备相应的实验条件,但可以通过教育部卓越工程师计划,与企事业单位合作共建的实习实训基地,培养学生深入内容分发网络、负载均衡、海量数据挖掘等一线开展实验与创新实践,在工程实战中锻炼学生的能力,进而满足社会对人才能力的需要。 3先进的条件环境是实践能力培养的物质基础 3.1引入先进IT技术,加快实验室的现代化建设 “工欲善其事,必先利其器”。培养实践能力强的人才首先需要建设一流的实践教学环境。 (1)必须使实验室设备能够得到及时更新。近些年来,国家和军队对教育投资的力度不断加大,而IT设备器材的价格一直呈现快速下降通道,为实验环境的更新换代提供了良好的条件。 (2)随着云计算技术的成熟,积极推行瘦客户机/服务器的实验模式。实验室过去多采用的网络同传、硬盘还原方式进行日常维护与管理。当一台计算机上安装的软件越来越多,软件运行时所占用的系统资源越来越大时,整个实验环境性能急剧下降的问题便突显出来。相比之下,瘦客户机/服务器模式更廉价、更安全、更易于管理。每一台终端机使用的软件和数据均保存在服务器上,学生通过瘦客户机远程运行软件、数据访问,较好地解决软硬件升级、软件许可等困扰实验室发展与设施更新多年的问题,可最大限度地节省各种费用。 (3)在实验室管理方面,若管理工作停留在简单的数据表格填写处理,不能充分利用网络化的强大能力、提供具有翔实而有说服力的统计数据,那么实验室服务能力是令人置疑的。随着互联网的快速发展,教师们应该充分意识到云计算、大数据技术给实验室管理带来的新气象。这些年来,学院实验室管理系统从简单的信息化过渡到网络化、智能化的管理平台,开始实现尝试无人值守实验及实验室管理的云服务技术。智能化的云服务不仅仅是体现在实践教学本身,同时也是实验室管理能力螺旋上升的必然趋势,基于实验室运行数据挖掘下的决策与管理代表着未来实验室建设的重要方向。 3.2整合优势资源,打造优良的科技创新实践环境 IT新技术的推广与应用,为计算机人才培养提出了新的挑战与机遇。优良的科技创新实践条件,可有效支撑从理论设计到实际验证的跨越,成为培养创新型人才的必要条件。计算机学院将优势科研资源与实验教学资源进行有效整合,使学生一方面可以共享使用科研环境中各类性能先进、种类齐全的精密仪器设备;另一方面,通过将科研成果部署在教学实验室中,化为实践教学内容,使学生可以快速接触和学习前沿技术。同时,为了找准人才需求定位,通过与部队及地方单位共建实习/实训基地,实现办学资源的整合、优势互补。更重要的是通过现场与工程师的交谈,通过应用需求的亲身了解,注重专业知识的综合应用,强化实践能力的导向性,熟悉项目规划与决策。创造条件让学生投入到社会化的实践活动,还有一个重要的作用,就是使学生明白作为“社会人”所应具备的道德与职责,学会与别人相处,学会被领导和领导。 4专业化的教师团队是高水平实践教学的保障 “师者,所以传道受业解惑也”。培养学生是高校中心工作,也是教师最根本的任务。在实践环节,建立一支专业化的教师团队对于提升实践教学质量的作用同样十分重要。在教学团队中,我们很早就建立一个专门负责教学实验保障的小组,以后随着招生规模的扩大,逐渐引入研究生充当助教。回顾我们的历程,科研工程经验丰富的教师转入教学一线,很快便能赢得学生的喜欢,因为他们的授课充满了活生生的科研案例,在实验课题设计与评估中往往能给予学生非常中肯的意见与独到的见解。除了课程实验的充实和优化,实践能力培养的一个重要领域便是课外创新实践活动,这也是学院发挥学科整体优势,培养创新人才的着力之处。计算机学院也明确研究所同时应肩负有人才培养的任务,并制定明确的目标,从业绩评价与职称晋升中予以明确。本科生一般从大二开始便在教师带领下,组成各种兴趣小组,包括信息安全、程序设计、超级计算、数模竞赛等兴趣小组,参加的学员占总数的一半以上。指导教师一部分来自教学系,还有相当一部分来自研究所以及国防科技重点实验室。教师通过指导学生小组选择课题,申请各级创新实践基金或创新实践项目,参加学校级、省级、部级乃至国际上的学科竞赛。以竞赛活动融会贯通所学知识,熟悉和掌握科研实践的方法、手段,体会到科研实践的艰辛和成功的快乐。近些年,学生们获得了数十项部级大学生创新项目,数十队次获得国际级、部级竞赛一等奖,充分证明了学生的才华和创新潜力。实际上,教师率领学生组队赴国内外参加竞赛本身也锻炼了学生的自我管理与团队协作、语言和文字表达、沟通与社交乃至外语运用等素质和能力,这些素质和能力恰恰也是实践能力中不可或缺的组成部分。在国家教育部质量工程的推动下,实践教学的地位有明显改变。对于国家和军队人才的旺盛需求而言,学校还需要做更多的工作。作为管理机构,应鼓励高水平教师参与到实验教学中去。 (1)从政策上要改变原有实验教师低人一等的局面,使高水平教师安心实验教学。近年来,学校为吸引和鼓励更多高水平人才全身心参与实验教学,制定了多项倾斜政策。对实验队伍实行两个单列的政策,即技术职务评聘数量和条件单列,教学岗位聘任数量和条件单列;鼓励开展实验教改研究,在申报教改课题时对实验教学人员倾斜,对取得的教学研究成果在参加教学成果奖评选时予以支持。 (2)在人才交流政策方面予以倾斜,安排实验室教学骨干出国深造、参加国内外教学研讨会,开阔视野。以教育部“卓越工程师计划”为先锋,建立大学生实习实训基地,持续推动校企合作,鼓励教师与企业合作开展工程项目等方式,增强教师们对于前沿信息技术的掌握。 5结语 高素质专业人才的培养宏观上需要有更科学的管理体制、更先进的运行机制,保障实践教学改革措施能够落实到实处,同时应配套改革实践教学人员的绩效评估机制,使成功的措施能够固化下来成为制度,从而为人才培养质量提供长久保证。众所周知,一个高水平的学者不一定能成为一个高水平的教师。实践环节教学工作需要教师既有工程实践经验,又能够长期保持热情和时间精力上的投入。如何从机制上用好指挥棒,充分调动教师实践教学上的积极性,营造一支稳定的、受学生爱戴的实践教学团队,值得我们认真思考。每一个学生的天赋不同,能力潜质上也有区别,创新实践能力培养不可能整齐划一去培养。一方面,通过大学教育,使学生获得必要、共同的实践能力训练,使之具备该专业的基本能力。更重要的是,营造尊重创造、宽松和谐的氛围,让学生在实践活动中了解自己的特长和个性,发挥自己的潜质和创造性。大学不是职业技能培训机构,不必过分关注于就业岗位的第一技能。相反,应通过有意识的培养和训练,使学生具有自适应性,也就是自我学习的能力。只有具备了自我学习能力才能使学生适应未来客观条件、需求与环境的改变。最后,关于人才的团队协调沟通能力,逐渐引起社会和教育界的重视。在课堂上书本知识的学习难以培养团队精神。只有在实践中,以问题求解作驱动,以团队成员的分工合作来体验感受团队攻关的价值与乐趣,自觉扮演好团队的角色,通力合作直至问题的最终解决。“十年树木,百年树人”。实践乃育人之本,然而育人又是一个长期的、艰巨的工作。需要我们站在更高的境界,具备更广阔的视野,营造更先进的育人环境,创造更有竞争性的氛围,未来的路还很长。 作者:周兴铭单位:国防科学技术大学计算机学院 计算机工程论文:关于应用问题的计算机工程论文 1计算机工程应用的相关问题 计算机工程具有高效性和便捷性等特点,但与此同时,也容易受到黑客的攻击和病毒的入侵,造成很大的安全隐患。例如,很多计算机工程应用中存在安全漏洞,计算机的非法用户通过非法入侵和电子邮件截获等手段对系统进行攻击,严重威胁着计算机工程应用的安全。另外,很多黑客也通过网页口令攻击和数据读取与写入攻击等方式,对计算机系统进行攻击。在实际应用的过程中,很多Web服务器无法确保系统的安全性,对浏览器的信息无法实施全面保护。很多操作人员在进行CGI程序编写等过程中,在编辑和修改中存在一定的安全漏洞,存在着操作不当等问题。因此,我们必须高度重视计算机工程的安全问题,合理、有效地保护计算机工程中的数据信息、应用程序和软硬件设施等,确保计算机工程的安全性。通常说来,在计算机工程应用中,应确保计算机工程具有较强的实体安全性,有效控制计算机系统的电磁辐射,在计算机安全标准的指引下对各项指标进行控制,确保计算机的实体安全。在软件设施方面,应更安全地对计算机中存储的信息进行管理和控制,有效防范非法用户的入侵和攻击,避免数据的流失。此外,要加强计算机实体的技术条件,能够有效地对数据信息进行保护,避免存储过程中出现漏洞,规范用户的读写操作,将用户作业的范围进行约束。在数据信息的管理和控制上,应及时、准确地对用户的操作进行记录,并对系统的运行情况进行监控,安排专人负责计算机的数据安全管理工作。在计算机工程应用中,应严把数据传输的审核关,全面、系统地对数据处理信息进行审查和核实,按照一定的审批手段对信息的传输进行控制,并建立健全数据传输审批的程序。在用户身份的辨别上,计算机系统通常通过口令辨别用户身份,因此要对口令进行全面的保护,对用户登记信息进行严格的管理和控制。如果在计算机工程应用中存在用户的非法请求,计算机系统应对其进行跟踪和监管,及时掌握数据信息的应用状况,并准确识别非法的数据传输终端。最后,应做好计算机工程应用中的日志记录,全面、客观、详细地对计算机系统的各项信息进行记录,包括节点名称、口令、用户名和数据传输终端等方面,有效识别非法操作,对数据信息进行保护。对于计算机工程应用中存在的问题,要制定出具体的安全目标,在实现计算机工程应用的便捷性的同时,也应当确保计算机工程应用的安全性。为此,要根据计算机的安全测定标准,对计算机的安全水平进行认定,对低、中、高不同层次的计算机系统进行分层管理。在计算机工程的安全保护方面,首先,应确保计算机系统的保密性,对信息资源的使用进行授权管理,对网络资源的存取与调用进行限制。其次,应确保信息传输过程中的整体性与可用性,确保计算机系统信息的授权的情况下才能修改,要重视计算机系统的可操作性与可行性,应体现出丰富的动态数据信息,保证数据信息的可见性。 2计算机工程应用的优势 一方面,计算机工程应用在目前还存在着很多问题,在安全性上还有待提高,需要更好地针对系统漏洞进行安全保护;另一方面,计算机工程应用也有其不可忽略的优势。例如,可以应用加密技术方法非法入侵者的攻击,可以通过防火墙技术对计算机用户进行约束和防范,这些计算机技术都能够在一定程度上弥补计算机工程应用在安全性上的不足,实现有效的计算机防御系统。在计算机工程应用系统的保护方面,要加强对计算机系统的安全管理,提高计算机系统的安全水平。要通过数据加密技术有效防范数据的流失,确保计算机系统数据的安全。要不断优化计算机工程的网络系统,采取优化端口保护等方法,做好安全防控工作。对于数据传输和远程终端等环节的信息安全问题,应加强对应用端口的保护,弥补计算机系统中的薄弱环节,利用单、双端的安全保护措施,提高计算机工程应用的安全性。在计算机工程应用水平不断提高的今天,计算机工程应用的优势主要表现在推动经济发展的作用上,通过计算机系统的应用带动相关产业的发展,并提供了大量的就业机遇和空间。在做好安全防护措施的基础上,我们应充分利用计算机工程应用的优势,积极推动电子商务等产业的发展,为计算机用户提供安全、可靠、放心的网络空间,更加高效、便捷地为客户服务。 3结语 在计算机工程应用的过程中,安全问题是最大的问题,只有解决好计算机工程应用的安全问题,提高计算机系统的安全性,才能够充分发挥计算机工程应用的优势,体现计算机工程在推动经济发展进步方面的作用。为此,我们必须认真分析计算机工程应用中的安全问题,明确问题的原因、特点与防范措施,利用有效的管理与控制方法,有针对性地进行安全防控,提高计算机工程应用的安全性,进一步发挥计算机工程系统的应用效能,消除计算机的安全隐患,更好地利用现代化信息技术推动社会经济的发展。 作者:李会山单位:辽宁广播电视大学 计算机工程论文:计算机工程教育虚拟实验室建设实践 摘要:随着科技的飞速发展,信息化计算机技术已经在全球得到了广泛的应用。而传统的计算机技术已经不能满足当前人们对于计算机信息技术的要求。为了推行计算机信息技术融合当前高校的教学工作,本文通过研究基于云服务的计算机工程教学,虚拟模式实验室的相关建设方案,在针对当前的虚拟教学需求基础之上完成相应的分析,之后依照现如今的教学需求,从而阐述计算机工程教育的虚拟实验室相关应用实践,推进高校的计算机工程教学发展。 关键词:云服务;计算机工程教育;虚拟实验室 随着我国的“卓越工程师计划”的实施,实践工程教育的开展,大学生要想取得较好的实践体验,就势必要依从实训平台,通过融合当前的计算机信息技术,从而完成整体教学的多层次调整和提升。我国的相关教学规划纲要中指出,要在各高校的计算机工程实践教学中,建立优质的基于计算机的实践仿真实验室。虚拟实验室的使用就是基于计算机终端,从而构建的虚拟的实验环境,主要是为了能够实现工程教学中,诸多不同的工程用具以及电子化教学环境。在此种教学环境中,实现了有效的实践化科研教学活动。虚拟实验室的存在,有着较为功效的自动化实验教学仿真环境,具备了成本投入较低,课程开展多元化,提供实践平台的教学体验。 1虚拟仿真共享云服务平台建设 在各大高校的计算机工程实践教学过程中,通过构建虚拟仿真共享云服务平台,本着服务资源两者高效结合的教学原则,建设具备了一定开放性、拓宽性、延展性的云计算虚拟服务管理体系以及信息资源共享平台。主要包含了对于物质的多样化虚拟管理,以及对教学资源的多平台共享系统。虚拟云服务共享平台中的仿真软件,以及监控所存在的整个虚拟仿真过程,以及仿真实验平台的诸多管理系统以及集成软件,都提供了多方面的共享教学。云服务平台的存在,不仅实现了教学资源的云存储以及虚拟化教学资源管理,更实现了平台化的监控服务管理,以及相关安全权限管理的多样化功能。将教学过程中的诸多工程课程开展设备的存储,以及系统化计算机信息化资源的虚拟化统一,更是实现了教学资源在云计算的相关环境中,通过给予较多使用者的相关资源供给,依照用户的诸多使用需求,完成教学资源的分配。在开展教学中,提供了具备一定灵活性的虚拟化部署以及虚拟化的模拟配置功能。提供了可视化的监控感知机构管理,给予角色的相关访问权限管理。实现了计算机信息基础的应用管理同时,主要通过使用Swift技术,对计算机云存储功能完成管理,实现虚拟化的接口管理功能。通过在虚拟仿真实验平台中引入诸多终端化操作程序,主要涵盖了计算机网络体系中的应用程序,以及不需要计算机主体的终端操作程序。基于SPICE桌面完成与云服务设备的终端通信功能。云终端可以完成不同设备之间的连接,不同设备之间的虚拟资源共享,从而有效的实现了网络仿真平台的实验便捷以及安全操作性(如图1所示)。学生在使用过程中也可以通过借助云终端,完成对于实验数据的获取,对于应用服务以及教学资源的共享使用。基于云计算的虚拟仿真实验平台,实现了更加高效率的教学资源整合管理,完成了软件以及硬件多种教学设施的综合性共享,打破了专业的实验教学限制,从而有效的满足了多个教学学科,完成虚拟化教学平台的教学需求,构建适当的虚拟化实践教学,在完成了多功能教学资源共享的同时,满足了学生在使用过程中的虚拟化仿真实验。 2虚拟方针实验教学资源管理模板 虚拟仿真实验教学的实验室,通过利用工程学科的原本学科优势,完成了虚拟的仿真实验系统整合,通过共享教学资源的信息化资源设备,添加多种自主化的教学虚拟课程软件。学生可以在开展工程实践教学过程中,借助云终端客户平台,完成特属账号的登陆,从而进入虚拟仿真实验平台。按照工程课程的开展诸多教学需求,依照课程的相关实验开展,创设适合的实验仿真平台,虚拟仿真实验室的存在为学生的实践学习,构建了特色化的实验性操作平台系统。并且可以依照学生之间的不同设计能力,发散学生的创新思维,构建属于自身的不一样的操作创新平台。通过按照教学资源中的诸多教学模板需求,完成对于仿真平台的诸多教学资源管理,完成定制的满足客户诸多需求化管理版块。在云定义的个性化通用模型之上,实现计算机的多样化视图版块,完成不一样的操作进程,在计算机终端中得以体现。 3虚拟仿真平台实验教学组织结构 在对工程教学的实验仿真平台教学中,通过在云服务的计算机仿真平台之上,开展实践教学过程中,由各个教师可以提前设置具备一定多样性的仿真虚拟化实验操作方案,完成虚拟化控制仿真过程,适当的在课程开展中,展开虚拟仿真工程实践操作的多方面资源整合。为了能够有效的确保虚拟化仿真教学的实验平台可以顺利的完成,教师通常在对教学方案进行设计的过程中,需要根据提前设置或者规定相应的随机教学目标,完成教学课题的范围选择,从而建设针对性的实验教学课程开展方案。 4结语 通过建设以云桌面计算机技术为主要教学系统的虚拟化计算机实验室,在整合教学资源的基础之上,完成了计算机工程的实践教学,很大程度的发散了学生的创新思维,有效的推进了高校计算机工程的整体教学成效。 作者:廖程静 单位:四川护理职业学院 计算机工程论文:项目教学法在计算机工程制图中的应用 摘要: 项目教学法是以项目为载体、教师为主导、学生为主体的一种新型教学模式。该教学法一方面提高了教师教学的水平,促进了教学方式、质量的改进;另一方面可充分调动学生学习的积极性,开发创新意识,培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力。 关键词: 项目教学法;计算机辅助设计;项目 1计算机辅助设计的现状及其存在的问题 计算机辅助设计在工程和产品设计中,可以帮助设计人员利用计算机及其图形设备进行与设计有关的工作。因此,《计算机辅助设计》成为相关专业学生的必修课。传统教学中,由于缺乏对学生创新意识、自主意识的培养,教学方式上比较单一,一般以教师讲授为主。虽然有部分教师在授课过程中也加入了一些简单的案例分析,但由于时间有限,教师为了能把大纲要求的知识点传授给学生,多是讲得多、操作得少,实践不足。考核上,形式也比较单一。考核成绩一般是由平常成绩与期末成绩综合得分。此分数并不能很全面地反应出学生对专业技能的掌握情况和使用能力,特别是无法锻炼学生的实践能力和创新能力。学生在接受知识的过程中一般都处于被动,未体现其主体作用。虽有一些参观、实习活动,但机会不多,学生的实践整体偏少。因此,如何有效地利用项目教学法改变高校传统教学模式是需要首要考虑的问题。 2项目教学法的内涵 项目教学法是一种新型的教学模式。它把教学大纲中有关的专业知识点与工程案例相结合融入到项目教学中,形成以项目教学为主线,学生为主体、老师为主导的新型教学模式。师生通过共同实施一个完善的项目进行课程教学活动,使学生能积极学习,自主进行课程知识体系的构建。这种方式的教学可以充分调动学生的积极性,培养其动手操作能力,让学生在自己设计的项目中巩固原有专业知识,累积新知识,提高解决综合问题的能力,最后全面、深入地掌握这门课程在实践中的应用。同传统教学相比,项目教学法注重的不是专业知识点是否讲授完毕,而是教学成果,即确定学生是否在这一项目中获得了知识和技能,是否激发出其创造能力,是否已具备企业专业人员的综合能力。 3项目教学法的特点 项目教学法的出现将打破原有传统理论教学模式,向新型的教学模型推进。在其教学的过程中,以工程案例作为课程教学的载体,将大纲里的各个教学知识点与工程案例紧密结合,让学生更深地理解专业知识在实践中的应用,从而实现理论知识与实践技能相结合,有效解决该类课程教学中理论知识和实践技能的对接问题。项目教学法具有实践性。项目一般模拟真实的案例或者由校企合作单位提供一些项目,具有一定的社会性和实践性,让学生在有限的实践中学习,形成以项目为载体,学生为主体,老师为指导的教学模式,以充分调动学生的积极性。身临其境,在项目中主动思考,主动学习,懂得运用行业中的专业知识解决问题完成项目,获得实践经验,掌握专业知识与技能,以达到社会对其的要求。项目教学法能开发学生的创新意识。项目教学要求学生善于利用已有的专业知识对项目进行深入观察与分析,要针对项目实际性的问题提出有效的解决方案,最后模拟成图。在项目完成过程中,要充分发挥教师的指导作用,调动学生的主体地位,挖掘学生的创新意识,培养学生的主动性和创新性,进而提高学生的综合能力。项目教学法培养了学生的基本沟通能力和团队合作精神。项目以小组为单位,在小组内制定计划,协商问题,分工合作。而这要求学生必需相互理解,相互协作,充分发挥自己的个人优势,将自己掌握的知识和技能融入实践。 4项目教学法在计算机辅助设计中的实践 4.1明确项目任务 在《计算机辅助设计》教学程序中,将依据教学大纲对计算机辅助设计知识点的要求,从工程案例中选取合适学生的一些项目。这些项目要具有一定的实践性,难度适中,且与生活相贴近。项目选取完毕后,编写项目任务书,让学生接触CAD前就能大概了解自己所学的内容和必须要掌握的操作。 4.2项目的实施 项目实施的过程要始终贯彻以项目为主线、老师为主导、学生为主体的线路,让学生充分融入实践,认识团队合作的重要性。 4.2.1分组 当老师把项目任务书发给学生后,老师将根据对学生的了解和他们自身的意愿,对班级各位同学进行小组划分。划分后,小组对自己手头上的项目进行讨论、分析,整理思路,对有问题的地方和不理解的知识点向老师进行咨询,并对项目进行合理规划设计。 4.2.2开始储备知识 学生在明确自己的任务后,开始根据项目的要求查找、搜查相关资料,掌握相应的知识。老师利用学时数给学生介绍CAD相关的基础知识,了解其基本操作、编辑图形及绘图的注意事项。 4.2.3项目实施 师生在明确项目任务后,将按照项目任务书的要求开始实施。在实施过程中,学生不断思考,探索实践路径,体验实践过程中的艰辛和乐趣。遇到问题时,小组成员相互讨论、探讨。当项目进行到一定阶段时,可让学生进行阶段性总结,向老师汇报各组项目进行的情况及其遇到的问题。此外,各个小组之间可互相交流经验、学习、互相探讨问题的解决方案。老师在项目实施期间,要不定期查看他们对知识点的学习情况,及时纠正不良的作图习惯,查看其对细节的理解是否到位,项目规划是否合理。针对学生绘图过程中遇到的问题,老师应给予适当引导,让学生更能明确任务。 4.2.4实践项目检查与评价 学生在完成项目后,可对学生的项目成果做出三种评价方案。第一种是让学生自评,让项目组成员的学生在课堂上给其他各组同学和老师介绍自己的设计思路和设计方案,指出本组项目设计出彩的地方;第二种是让学生互评,各组成员在听取完组员自评后,可针对项目指出其他各组设计中的问题和不足,并对其提出相应问题,形成相互质疑、相互答辩的形式。让学生学会发现问题、分析问题、掌握解决问题的知识与技能,使项目在实践中更具有科学性和实用性。最后,由老师和请来的专家组成员对各项目进行点评,指出各组项目中的优点和不足,同时设立相应的奖项更好地激励学生。 4.2.5归纳整理 项目结束后,老师将跟踪学生项目过程中所遇到的问题进行归纳整理,列出他们的不足之处,反思自己在这一次项目中引导失误的地方,思考并寻找更佳的解决方案,以期为以后的项目教学做好更充足的准备。 5项目教学法的注意事项 项目教学法与传统教学比较,其课堂的主体对象、教学内容、组织形式都有了不同层次的变化,特别是对教师的要求有了更高层次的要求。项目教学法中,教师的授课方式有了很大改变。传统的教学老师一般都是集体授课,学生被动去接受知识点。教师并不能全程掌握学生的学习程度,具有单向性,互动不够。项目教学中,教师要随时注意自己的定位,做好项目的引导者,且其引导的好坏直接关系学生是否能正确理解项目,灵活运用专业知识和技能顺利完成设计任务。这要求专业教师不仅要有扎实的理论知识,更应具备丰富的实践工作经验。因此,这就要求高校能提供给老师一个平台,让老师的专业技能走进社会,走进企业,更深地去了解该行业对专业人员实质性的要求。同时,老师在项目选取上要充分考虑学校对该专业设定的课程,让所选的项目具有实用性和教学性。既能充分调动学生的积极性,又可涵盖专业知识,让学生在实践项目的过程中加强创新能力,锻炼动手能力,实现所学即所用,熟练操作CAD软件,掌握新的专业知识技能,更加符合企业所需人才的标准。 6结语 从实践过程中可以看到,项目教学法是一种新型的教学模式。该教学方法让学生在学习的过程中有明确的目标,从而激发学习兴趣,由被动接受知识转变成在潜移默化中掌握教学要点,感受到学习的成果,切身体验学习的乐趣。因此,要将项目教学法应用于《计算机工程制图》教学,以更好地培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力。 作者:高微 单位:福建农林大学东方学院 计算机工程论文:计算机工程信息化管理思索 计算机技术在工程管理中的应用 我们目前常用的计算机软件包括P6,P3项目管理软件,以及EPM工程管理软件,它们在企业的工程管理过程中发挥着巨大的作用。计算机技术使企业从传统的手工、人力模式中解放出来,利用计算机来控制工程项目的各个环节。现代工程项目规模大,参与单位人员多,而且往往涉及国内外,信息量大,涉及的载体介质也很繁多。传统的工程项目管理是以纸为载体,其传输方式是与传统的金字塔式管理体制相适应的纵向沟通方式,这种方式层次多,效率低,费用高,极易因信息交流沟通失误造成损失。在信息高速膨胀的今天,企业必须充分利用先进的计算机技术,结合互联网技术来提升项目管理水平。一个庞大的工程项目如果没有计算机技术的支撑是无法完成的,项目上的运作管理有了计算机技术变得简单易行,而且摆脱了时间、空间的束缚,在管理上切实做到了科学性、多样性和时效性。企业在利用计算机技术管理工程项目过程中,数据的采集与处理,信息的沟通、文档的管理都得到了很好的运用。企业运用计算机技术的重点是开发应用以Internet为平台的项目信息管理系统,建立数据库和网络连接,实现网上投标、网上查询、网上会议、网上材料采购等。通过建立网上虚拟组织,变纵向信息交流方式为平行交流方式,提高效率和准确性,实现信息资源的共享,改进沟通与合作,提高决策的科学性和时效性。总之,计算机在工程项目管理上的应用范围在不断扩大,应用层次在不断深入。 计算机技术在工程管理应用中存在的问题 企业通过计算机技术来管理工程项目,在管理过程中,安全、技术问题不容忽视。近几年计算机网络技术获得了跨越式的发展。企业在工程项目管理中,信息的处理和传递都超越了地域和时间的限制,利用互联网技术可以很好地解决信息传递和沟通的问题。一方面,互联网技术特有的交互性特点使通信过程由单向变成双向,项目人员可以利用互联网实时查看工程进度、更新数据、统计报表等,能以最直接,最快的速度来反馈信息。另一方面,计算机网络技术运用于企业通讯,缩短了空间距离,实现了“近距离”控制。在现代企业管理中,一些网络通讯工具的应用拉近了公司决策层与基层员工的距离,实现了“近距离”管理。这种管理和监控保障了公司的有效运作,促进了公司的管理结构转变,甚至是管理层次的转变,进而实现公司的扩展性管理。 在软件程序或者编制当中导入的能影响计算机数据或者正常功能、正常使用并且可以实现自我复制的特殊的计算机程序代码或者指令,我们称之为计算机病毒。它能够损害计算机系统的正常使用,破坏计算机使用功能,还有极大的传染性,一旦计算机感染病毒后没有及时发现和清理,那后果是相当严重的。近几年,关于网络的安全事故层出不穷,前有震荡波、冲击波,后有熊猫烧香等。其对企业的危害是相当大的,计算机中病毒导致局域网瘫痪,无法处理事务,会给企业带来巨大的不可逆转的损失,所以计算机病毒的防范工作是重中之重。要做好防御工作,一是要在管理层面上防范,二是要在技术层面上防范,利用先进的防病毒软件来实时监测计算机,病毒无处可侵。计算机技术的成熟发展,保障了企业网络的安全性,为工程项目管理打下了坚实的基础。 计算机技术的发展与展望 计算机技术作为一种先进的工具,可以明显改进工程项目管理中各个方面的数据采集。协同设计等工作,通过网络实现资源共享,为决策者提供最及时最有效的依据,提高管理者的管理效率。计算机技术只有和先进的管理思想、管理方法、管理模式相结合,才能最大化发挥自己的作用,帮助企业实现更好更快的发展。企业的发展趋势是国际化,在与国际接轨的过程中,计算机技术的快速发展为企业的发展提供了强有力的保障。而计算机技术在企业工程管理中的运用保障了企业信息化的顺利进行,同时也提高了企业生产力,加强了管理手段。计算机技术在企业工程管理过程中发挥着重要的作用,它是信息化的产物,是在企业对于信息要求不断提高的情况下产生和发展起来的,它的应用必将为企业的发展添砖加瓦。(本文作者:董亚萍 单位:中国昆仑工程公司 (北京)) 计算机工程论文:计算机工程教育培养思路 本文作者:高德勇 金涛 单位:兰州交通大学教务处 甘肃政法学院公安技术学院 随着科学和技术的不断进步、计算机技术日新月异的发展,计算机软件的知识体系变得越来越庞大。与此同时,现代企业对软件工程师的项目实践能力、团队工作与交流能力提出了更高的要求。因此,基于项目开发应用的工程教育,促使学生进行更多更深的理论知识和更高的能力与素质的培养。所以,我们需要对传统的课程体系、教学理念和学习方法作出重大变革以应对这样的挑战。为了更好地培养学生的能力,必须对传统的教学模式进行改革。因此,针对传统教学模式下计算机相关专业日常教学中学生主动性和积极性不强、缺少综合能力训练内容、作业抄袭、新知识与新进展反映不理想等问题,为了解决这些问题将工程教育理念引入实际教学中,可以通过设定合理题目,将课程设计与项目开发紧密结合,利用学生的好胜心理、竞争性和成就感等,提出了新的教学模式。也可以将实践动手能力强的同学组织起来,承担一些项目和课题。教学实践证明,新的教学模式能够充分调动学生学习的积极性和主动性,提高学生对专业知识的综合应用能力、工程实践能力,同时也避免了作业抄袭现象的发生,强化了学生的自信心。另外,也对新模式中存在的问题进行了思考与建议。 一、工程教育理念与方法 工程教育包含构想(conceive)、设计(design)、实施(im-plement)、操作(operate),教育深入到工业产品从构思、设计、实施、运行到结束生产周期整个过程,是麻省理工学院和和几所瑞典大学在瓦伦堡基金会的资助下,经过4年的跨国研究和探索后于2004年提出的一个工程教育理念。工程教育首先定位培养什么人和如何培养人这两个方面出发探索工程教育问题。工程教育的是为让学生尽快进入企业工程环境而将学生置身于在企业真实产品生产周期中,在产品的构思、设计、实施和运行过程的工业环境中接受工程教育,将学生在工程环境下,快速掌握工程应用的实际的技术、深入研发新产品和新系统的开发和运行、理解技术的研究发展周期。工程教育工程是教育改革一种较好的思路,能够掌握现代工业系统开发的主要技术的现代工程师所需要具备的知识、能力,以工程实际开发设计为背景环境,建立的课程体系相互联系、相互支撑,让学生在实际工程应用的实践环境中取得丰富的设计、制作和主动学习的经验,促进学生能力和素质的综合成长。CDIO工程教育模式可以在课堂上有效建立互动的、启发式的和探究式的学习方式,能引导学生提出问题,找到解决问题的方法。实践教学课程的教学改革既要遵循该课程的传统理论知识,又要符合CDIO工程教育模式对项目支撑课程的要求。 二、工程教育培养模式的探索 工程教育培养模式是一种建立在架构教学理论基础上的新方法。架构理论认为:传统的教育模式是通过教师传授得到,工程教育模式是让学习者在一定的工程情境下,利用必要的学习资料,借助他人的帮助,自主学习快速成长的经历。在企业提供工程环境下,获得的充分实践的探究式学习模式。在这种环境下,企业安排的项目,驱动着学生,在遇到不懂的知识需要通过查询资料文档和上级领导进行沟通,这种方式极大地激发学生的学习兴趣和求知欲望和调动了学生的积极性和主动性,从而培养学生自主分析问题、解决问题的能力,以及团队协作能力和探索、创新的精神。同时还可以提出了导师负责制的项目开发驱动教学模式,根据企业对软件技术人才的需求,以教师承担的项目为教学课题,以分组团队协作的模式,由带队导师负责学生的项目任务的安排,技术培训和监督管理。此外,还可以通过校外软件实习基地为教学研发场所,委托师资力量强的教学机构以专题培训、技术讲座、实战项目辅导等多种教学模式相组合的方式为教学手段,使得学生在项目的驱动的环境下进行学习和开发。以上的工程教育教学模式是在项目开发为主线的情况下,鼓励学生自主学习,相互学习,培养团队协作,让学生学会与项目主管沟通,使得学生在工程环境下快速成长。CDIO工程教育改革是一个系统、全面的改革。它具有明确的培养定位、详细的培养目标和全面、系统的培养方法指南。众所周知,教育改革绝不可能一蹴而就,需要长期努力、逐步提高。有明确目标的系统性的改革为改革少走弯路、提高效率、持续改进提供了重要的基础。 1.构建完善课程体系 根据工程化思想,从专业知识的结构和所需能力培养入手,建立科学的工程化的课程体系是十分必要的。课程体系大纲包括专业知识、职业能力、团队合作和工程综合能力四个层面,对现代企业工程师应该具备的知识和能力,以课程体系的方式逐级细化设置,形成具体对教师和学生都具有明确意义的课程体系,提高实践教学的比重。比如可以在计算机相关专业的教学计划中,设置以下的编程语言的教学计划。对于大一、大二的低年级新生,设置《C语言程序设计》课程、《C++面向对象程序设计》、《高级C++应用程序设计》(包括WIN32SDK和MFC框架应用的高级应用设计),在大三、大四高年级的学生根据个人的爱好可以就多个工程应用级的C++学习方向进行学习,可以是游戏DirectX方向、GDI图形图像设计、dot net框架的管理信息系统、驱动程序的开发等企业级应用开发,和企业进一步沟通,确定订单式培养计划,将企业应用需求引入到培养计划中来。因此,为每一门课程(包括每一个项目)制定课程教学大纲,课程大纲明确学生应掌握的知识和能力,规划如何使学生学到这些知识和能力,如何考查学生的知识和能力,并明确教学、实验、作业/项目的安排。大纲中除了列出本门课程的知识点之外,还根据本课程所承担的能力目标。以教学大纲的形式具体细化专业培养目标,将培养目标根据专业的知识、能力和素质的培养分配到每门课程,各门课程根据自身特点承担相应的知识、能力和素质的培养。通过改革教学方法给予学生一体化的学习经验、构建他们的知识和能力体系。 2.教学方法的转变 在教学方法上,引导教师更新教学观念,从以教师为中心转向以学生为中心,引导学生自主学习,摆脱对老师的依赖,提高自我思考能力,突出通过实践动手来分析问题和解决问题,增强创新意识,巩固知识概念。鼓励老师进行教学改革,增加实践环节的比重,将课程设计和实验课并入相关的课程内,使得代课老师承担一定比重的实验课,任课老师也成为了实验课的教师之一,对于实验课的内容要认真规划和企业工程实践尽量结合,让学生在校园里就处在工程教育氛围中,教师尽可能统筹安排课程内的实验,做到大纲详尽,实验细节细致入微。从大一开始就注重对缺少实践动手能力学生的培养,针对课程安排丰富的综合性实验和课程设计,让每一位学生自己动手、自主完成并全身心投入。适当的压缩教师授课学时,改革教学方法,设立场景教学,鼓励学生采用一边听一边实验一边讨论的方式,让学生成为课堂上的主角。设置丰富的设计-实现项目,利用课堂和现代学习场所或实验室加强学生学习的主动性、实践性和团队合作精神。#p#分页标题#e# 3.课程设计与项目开发紧密结合 针对一些专业课程,增加课程设计环节,可以巩固学生的理论知识,培养学生科研和自主学习的能力。基于CDIO培养模式是将所学知识和实际的工程项目相结合,对于优秀课和专业选修课的的课程设计中引入工程教育的理念,通过贴近工程应用的课程设计可以让学生接触实际工程应用开发的方法,尽量提高学生对所学知识的综合应用能力。因此,从教师的角度,搞好课程设计的关键,应设计好题目并做好课程设计的准备工作,引导学生自主学习,积累储备知识,跟踪主流技术。教师出课程设计题目的时候,选择贴近企业实际工程项目,同时结合所学课程、学生掌握的知识情况,为了提高课程设计的质量,总结以往学生的课程设计的过程中常出现的问题,提出循序渐进式的课程设计指导教学方法,将往届学生中课程设计中的优秀作品和设计思路去启发应届学生,本届学生在往届学生的基础上进一步深入设计开发。 4.通过竞赛提高学生的实际应用能力 每年举办各种大学生应用技能竞赛包括“创新杯计算机应用能力大赛”、“CAD计算机辅助设计大赛”、“全国大学生数学建模比赛”、“全国大学生电子设计大赛”和“全国大学生机器人大赛”等竞赛,提供了培养学生应用能力的一个舞台。比赛的题目注重实际问题的解决和实践动手能力的提高,旨在培养学生分析问题解决问题的能力和参赛团队协作精神。竞赛给学生提供了充分的自我发挥平台,对于学生个人综合实力的全方位考核,同时挖掘学生的个人潜质。针对比赛各二级学院积极组织、认真准备,分别进行赛前培训、集中训练和赛前选拔工作。同时,根据大赛的项目和内容,对于现有的教学计划进行修订,对于课程内容也要不断优化,改进教学手段和教学方法,使得教学内容贴近工程应用,对于日常考核方法进行改革,采取灵活多样的考试方法,积极申请专项资金建设特色实验室,通过加强实践动手能力的培养,对现有课程体系进行改革和优化,为培养学生的实际应用能力创造良好条件。通过参加比赛,不仅培养了大学生对科技活动的参与兴趣,锻炼了学生根据已经掌握的知识解决实际问题的综合能力,也培养学生的团队协作精神和创新能力。教师在指导学生参加竞赛时,积极做好赛前准备,进行赛前训练和选拔工作,在指导过程中善于激发学生的创新意识,努力提高学生的自主学习能力,同时营造宽松的研讨氛围,使学生在良好的学术氛围中,共同提高,互相促进,团结协作,争取取得好的成绩。 5.毕业实习实践环节对学生的培养 校外教学实习基地选择的代表着应用工程教育理念培养学生的工程实践场所,毕业实习实践环节的选择和建设采用不同的合作方式,选择有一定实力的企业和师资良好的校外实习基地,建立广泛的多种多样的校企合作关系,以便让学生学习和体验软件产品的从需求、规划、设计和测试整个产品的生命周期。校外实习基地是工程实践场所,它提供了一系列广泛的设施,包括企业的职场工作环境、团队协助开发项目的工作环境和工程化的任务实施管理方式。基于工程教育的的工程实践场所的包括以下基本特征:学生动手学习和自主学习产品的开发和设计、通过学习掌握系统的开发过程和熟悉企业工程产品的设计流程,为学生们提供了学习多学科知识的平台;同时也促进了学生个人人际交往能力提高;学会与小组的交流,也引导学生逐步适应社会交往和学习社会知识。此外,学校将毕业实践环节变成直接走出校门走入订单企业中去,提前到企业的环境去锻炼,使他们从择业观念、就业技能进一步的改变,完成其从学生到职业人角色转换,以及从学校到社会的人生环境的自然过渡。根据学生在企业工作的岗位设定毕业论文题目,让他们在锻炼的同时,完成毕业论文的设计。这样间接的促进学校工程教育模式的发展,为教育模式的转变积累经验。他们的课程设计的方向和题目也在进一步的影响教学方式的转变。学院制定详尽的管理方法和实施细则,在政策上给予倾斜,这样可以避免学生就业找工作和毕业论文的相互影响。 三、结束语 企业处在竞争环境中,急迫需要具有实践动手能力强、较好创新意识的IT人才。培养具备工程实践能力的应用型专门人才是高等院校的最为根本的任务,为此,学校在围绕实验室硬件建设、教学环节的改革和创新、加强师资队伍建设和考核方法的改进等多个方面不断努力、勇于探索、努力创新,根据工程教育的思想优化学校人才培养的课程体系,努力营造工程环境,提高实践教学教学的比重,逐步提升的学校的教学质量,使学生能够较好的适应新时代的发展的需求。 计算机工程论文:计算机工程管理中医院管理应用 摘要:计算机工程管理是一项利用计算机等现代化技术进行电子信息控制和处理的管理学科。随着计算机技术的不断发展以及信息化技术的推进使计算机工程管理水平有了很大的提高。现在计算机工程管理已经广泛的应用到医院的各个部门和领域,成为一种安全和高效的管理方式。本文就计算机工程管理在医院中的具体应用提出了自己的观点。 关键词:计算机工程;医院;应用 现代医院结构复杂、人员众多,涉及到临床、医技和行政后勤科室等众多部门,医院管理的内容涵盖了所有的科室,包括医德医风、科研教学、审计监督、绩效核算医技人才建设等方方面面。庞大的数据信息处理需要计算机工程的支持。计算机工程管理在提高医院运行效率、整合医院资源和提高决策依据等方面发挥了重要的作用。医院管理中信息资源的管理也成为医院发展的重中之重,也是深化医院管理分工和结构调整的动力。自2010年国家卫生部要求医院实施电子信息工程以来,计算机工程管理在医院中的应用也越来越广泛。从原有的HIS系统到现在的整合LIS系统和PACS系统,可以说医院的计算机工程管理已经渗透到医院管理的各个方面,成为医院进行医疗数据统计、制定医疗管理决策和绩效考核的重要方法。 一、利用计算机工程管理来统计电子化的医疗数据 利用计算机工程管理来统计医院的医疗数据,建立高效、综合的管理数据模型,利用计算机建立各种图形和报表来给医院领导提供直观的分析体系,实现医院数据的持久化管理。计算机工程管理依托数据模型,运用数据仓库和数据分析处理技术,将医院医疗电子数据进行汇总、整理和对比分析。在具体运用方面,是以医院的原始数据为基础,把医院HIS系统、PACS系统、LIS系统、以及财务收费数据和病例系统进行数据整合,遵循卫计委制定的数据标准组成基础的统计数据库,融合了门急诊、住院和各临床医技科室的基础数据。 二、利用计算机工程管理来实现信息化的管理决策 计算机工程管理以医疗数据统计构建的平台为基础,利用医院数据分析与决策支持系统也就是BI系统来对医疗数据进行挖掘分析,监测医院的运营数据并完成指标统计分析,为医院管理部门提供便捷的实用分析数据,分析医院经济业务的规律性和发展趋势,让医院管理者根据数据分析做出正确的发展决策。利用计算机工程管理分析和管理决策平台的数据,能够实现医院管理的精细化。建立病人健康档案,分析出某一类疾病在何种季节和何种年龄段属于高发并上报给上级卫生部门,帮助卫生部门制定相应的预防措施,也能为某些季节性疾病的研究提供宝贵的医疗数据来源。 三、利用计算机工程管理实现医院绩效考核的智能化 医院各科室众多,每个科室情况不一,对医院的绩效进行考核要分别临床、医技和职能科室来进行,职能和性质不同的科室绩效考核方法也是不一样的,科室绩效考核既要兼顾效率又要兼顾公平,是一项十分复杂的工作,必须借助计算机工程管理来实现。利用计算机工程管理将医院的HIS系统、人事管理信息系统和财务管理系统组成统一的信息平台,通过HIS系统统计科室收入、通过人事管理系统管理职工工作量和考勤,通过财务管理系统来核算科室收支情况,三者之间资源共享,通过对日常数据的维护,让核算单元细化到每一个员工,并实现每月绩效工资的生成和发放。利用财务系统将医院各种成本进行逐级分摊,按照临床科室、医技科室、医辅科室和职能后勤科室分类,核算最小成本单元的直接成本和间接成本,直接成本直接计入科室成本,间接成本通过一定的分摊方法分配到科室,实现医院的全成本核算。绩效管理系统以最小的核算单元为基础,按照出院病历和收费信息核算每个病种的收费情况,不但有利于医院做好成本费用管理,还为单病种限价提供了可参考的成本数据。计算机工程管理在医院中的应用是十分广泛的,利用计算机管理规范医院的内部管理流程,使医院的人力、物力和财力都得到了充分的利用和监督,最大程度的节约了医院的成本,提高了医院的效益,通过计算机工程进行信息共享,在数据库的支持下,医院各种调整都能直接的落实到每一个工作岗位中,利用计算机管理系统,医院对全院的工作都能改造成网络化的控制结构,有利于院领导进行决策。 四、计算机工程管理在医院中的发展趋势及问题 首先,计算机工程管理在医院中的应用会逐渐标准化。将计算机管理融入到医院各个科室,提高医院整体的工作效率和管理能力,促进医院各部门之间的合作,应该制定统一的计算机系统管理标准,标准统一后各个医院之间的沟通和协作会更加方便,无论是电子病历的传输还是病人的诊断都能够直接拿来参考,实现了不同医院之间的资源共享,促进了医院之间的合作,也是整个医疗行业得到了飞速发展。其次,计算机工程管理将逐渐趋于决策化。医院通过计算机管理系统收集大量的基础数据,由计算机进行筛选和整合,将有效的信息筛选出来及时的提供给医院管理者,管理者就可以随时掌握医院的数据信息作为决策的依据。最后,计算机工程管理在医院中会更加效能化。利用计算机管理系统制定标准化的制度来协调医院各科室之间的关系,大大减少了在计算机信息管理系统中的投入,缓解医院的资金紧张情况。计算机管理工程在医院应用过程中,很多职工对计算机管理不熟悉,缺乏算计方面的知识,医院应该针对这部分员工进行集中培训,确保计算机管理顺利实施;计算机工程管理需要医院在信息化建设方面投入一定的资金,因此需要院领导的支持和重视,才能把医院打造成信息医院、数字医院,提高工作效率从而提高医院的经济效益;计算机工程管理利用的是医院的基础数据,部分员工对基础数据填写不认真,认识不足,从而影响了计算机管理的实施,医院要制定相应的奖惩措施确保基础数据的真实性。总之,我国人口众多,医院每天的业务量很大。病人对医院的满意程度与医院的管理效率息息相关。医院利用计算机工程管理,不断提高医院的工作效率和管理质量,促进了医院各方面的发展,也让医院的管理更加的科学化和规范化,因此计算机管理工程值得所有医院借鉴和使用。 作者:陶山山 单位:河北省邯郸市第一医院人事科 计算机工程论文:计算机工程安全的维护 【摘要】安全维护是计算机工程的重点,以现阶段计算机工程安全工作情况为基础,结合近年来安全维护工作特点,分析计算机工程的安全维护方案。 【关键词】计算机;安全;维护;工程 现阶段,随着我国信息化进程的不断加速,网络工程技术得到了大范围的推广,突破了传统意义上信息沟通的形式,成为现阶段大部分人与外界沟通和获取信息的一种形式。但是,计算机工程技术在优化人们生活形式的过程中,因为计算机工程自身具备的特点,在实际发展中有关计算机工程的安全问题在逐一涌现出来,影响了健康的网络环境,威胁着人们的正常生活,为网络安全的发展埋下了隐患。由此,分析计算机工程的安全维护方案是发展的必然。 1影响计算机工程安全的相关因素分析 1.1网络病毒的影响 现阶段,计算机的病毒形式多,并且可以在运行中明确互联网中存在的漏洞,且在这些漏洞中入侵到整体的网络中,以此传播,促使更多的软件受到影响。若是计算机内部软件受到影响,会导致网络中占据的内存增加,导致系统更为缓慢,影响实际生活中人们的应用。 1.2计算机内部软件自身存在漏洞 计算机中很多的软件都不是安全的,多多少少都会存在病毒或者是漏洞,这也是推广的必然,就像美国微软公司应用的软件也存在这一问题。这些漏洞会成为非法应用者获取重要信息或者是文件的途径,这也是影响内部信窗的重要途径。攻击形式主要是协议漏洞,也就是应用POP3等对整体计算机实施入侵,可以有效获取系统管理者的权限。另一种形式是缓冲区漏洞,攻击人员可以依据这一漏洞提出相关的指令,这些指令要超出缓冲区的权限约束范围,导致系统运行较为缓慢,还有的导致整体运行瘫痪。同时,也可以进行口玲玲攻击,主要是黑客破译了网络口令造成的,以此入侵到一个系统当中。另外,还有IP地址攻击等形式[1]。 1.3竞争对手的恶意破坏 市场竞争的不断提升,促使同行业的竞争也在日益增加,很多企业为了获取更多的效益会弄虚作假,对存在竞争关系的企业网络系统实施破坏和影响,主要是获取竞争对手的网络信息,或者是改变其所在网站的信息,还会在网站上大量散播竞争对方的虚假信息,导致网络系统无法顺利运行,影响实际工作的实施。 1.4应用者的方法不正确 计算机管理工作者在应用过程中出现马虎或者是不细心的情况都会使工作出现问题,在不规范的操作下,很容易为网络非法者的入侵提供平台。同时,大部分管理工作者的警戒心不强,经常应用自己的电话号码或者是出生日期作为密令,缺少强大的严谨性,或者是随意将账号给他人应用,导致信息出现遗失或者是整改、盗用等情况[2]。 2计算机工程系统安全维护方案分析 2.1计算机病毒的预防 计算机病毒入侵一直都是影响应用者的重要问题,要想解决这些问题最先要对内部管理工作者实施优质的教育培训,从而提升工作者的安全预防观念和安全维护技能,促使上网和工作都可以在安全的状态下实施。其工作主要分为以下几点:第一,设计分级权限,对口令实施全面的管理。大部分计算机系统会应用口令对系统资源访问权限实施管理,这是有效与方便病毒的重要方案,也是非常经济的形式。网络管理者与终端操作人员依据自身的责任和权力选择多样化的口令,促使应用程序的信息操作更为科学,预防越权信息访问或者是无约束的应用网络资源。在设计口令的过程中,至少要选择五个字母或者是数字组合的口令,并且要定期改变自己的口令,也可以设计网络密保,依据系统自身不会泄密,但也要具备认证信窗的传递,从而可以口令的管理并不是唯一的形式。第二,构建简单化的安全和集中管理形式。软件的安全和管理也是工程安全维护工作的重要内容,在日常工作中要将一个优越的杀毒软件安装在组织中的NT服务器上,也可以下载到具备目标的计算机上,依据网络管理者统一实施管理和划分。杀毒软件与其他操作系统结合到一起,成为网络安全管理工作的重要组成部分,也可以为预防网络病毒提供有效的依据。第三,定期杀毒,预警隔离。在计算机病毒影响网络资源应用程序的过程中,这些病毒将处于信息共享网络介质上,因为就需要在网络上设计预防系统,定期对网络杀毒。依据网络病毒具备的特点,需要从整体上优化预防,在互联网上逐层构建预防系统,结合每一个病毒可能出现的节点实施隔离和锅炉,促使后台操作更为安全和优越。 2.2设计黑客攻击的应对方案 其主要分为以下几点:第一,包过滤技术。这种技术是防火墙技术的一种,通常情况下应用在OSI模型网络层上,在其实际运行中增加了传输层,并且以IP协议数据报文途径为基础进行应用,将两者层段作为信息监察目标,全面研究每一个信息系统中的协议、地址、端口等信息资源,并且审查其与设计优越的防火墙过滤要求,若是明确了某一个节点或者是多个区域过滤规则匹配好条件设定为阻碍之后,这一过滤包就会自主失效。动态包的锅炉特点可以明确报文的传递和其是否对系统产生影响,若是触碰到某一个判断机制,防火墙就会自主构成新的过滤规则,改变以往的规则,预防不良信息资源的再一次传递。第二,应用技术。整体防火墙可以作为一个透明线路,若是外界信息资源进入到一个防火墙访问客户端的过程中,应用协议也会依据应用层协议解决方案,通过设计解决规则明确信息资源是否存在影响。依据这一特点不用组合有限报文协议。因此,防火墙可以依据信息层提供的数据明确相关内容的有效性,研究服务器的日志,判断各项影响问题。第三,状态监测技术。其也是一种防火墙技术,不会影响网络平台的正常应用,只是依据一些信息监测网络通信不同层次,结合过滤规则实施明确和判断[3]。 3结语 总而言之,计算机工程的安全防护工作是一项综合性的系统工程,具备长期性和多样化的特点。计算机工程中的安全维护工作,需要设计防火墙过滤信息、提升病毒的维护方案、入侵检测技术的应用以及提升计算机网络风险的预防,深入了解计算机工程中安全预防技术的应用方案,从而有效提升计算机工程的安全管理技能,确保计算机网络的安全性,以此为人们创造一个优质的、丰富的计算机网络环境。 作者:薛成光 单位:滨州市教育局 计算机工程论文:计算机工程管理医院应用分析 摘要:计算机工程管理是一项利用计算机等现代化技术进行电子信息控制和处理的管理学科。随着计算机技术的不断发展以及信息化技术的推进使计算机工程管理水平有了很大的提高。现在计算机工程管理已经广泛的应用到医院的各个部门和领域,成为一种安全和高效的管理方式。本文就计算机工程管理在医院中的具体应用提出了自己的观点。 关键词:计算机工程;医院;应用 现代医院结构复杂、人员众多,涉及到临床、医技和行政后勤科室等众多部门,医院管理的内容涵盖了所有的科室,包括医德医风、科研教学、审计监督、绩效核算医技人才建设等方方面面。庞大的数据信息处理需要计算机工程的支持。计算机工程管理在提高医院运行效率、整合医院资源和提高决策依据等方面发挥了重要的作用。医院管理中信息资源的管理也成为医院发展的重中之重,也是深化医院管理分工和结构调整的动力。自2010年国家卫生部要求医院实施电子信息工程以来,计算机工程管理在医院中的应用也越来越广泛。从原有的HIS系统到现在的整合LIS系统和PACS系统,可以说医院的计算机工程管理已经渗透到医院管理的各个方面,成为医院进行医疗数据统计、制定医疗管理决策和绩效考核的重要方法。 一、利用计算机工程管理来统计电子化的医疗数据 利用计算机工程管理来统计医院的医疗数据,建立高效、综合的管理数据模型,利用计算机建立各种图形和报表来给医院领导提供直观的分析体系,实现医院数据的持久化管理。计算机工程管理依托数据模型,运用数据仓库和数据分析处理技术,将医院医疗电子数据进行汇总、整理和对比分析。在具体运用方面,是以医院的原始数据为基础,把医院HIS系统、PACS系统、LIS系统、以及财务收费数据和病例系统进行数据整合,遵循卫计委制定的数据标准组成基础的统计数据库,融合了门急诊、住院和各临床医技科室的基础数据。 二、利用计算机工程管理来实现信息化的管理决策 计算机工程管理以医疗数据统计构建的平台为基础,利用医院数据分析与决策支持系统也就是BI系统来对医疗数据进行挖掘分析,监测医院的运营数据并完成指标统计分析,为医院管理部门提供便捷的实用分析数据,分析医院经济业务的规律性和发展趋势,让医院管理者根据数据分析做出正确的发展决策。利用计算机工程管理分析和管理决策平台的数据,能够实现医院管理的精细化。建立病人健康档案,分析出某一类疾病在何种季节和何种年龄段属于高发并上报给上级卫生部门,帮助卫生部门制定相应的预防措施,也能为某些季节性疾病的研究提供宝贵的医疗数据来源。 三、利用计算机工程管理实现医院绩效考核的智能化 医院各科室众多,每个科室情况不一,对医院的绩效进行考核要分别临床、医技和职能科室来进行,职能和性质不同的科室绩效考核方法也是不一样的,科室绩效考核既要兼顾效率又要兼顾公平,是一项十分复杂的工作,必须借助计算机工程管理来实现。利用计算机工程管理将医院的HIS系统、人事管理信息系统和财务管理系统组成统一的信息平台,通过HIS系统统计科室收入、通过人事管理系统管理职工工作量和考勤,通过财务管理系统来核算科室收支情况,三者之间资源共享,通过对日常数据的维护,让核算单元细化到每一个员工,并实现每月绩效工资的生成和发放。利用财务系统将医院各种成本进行逐级分摊,按照临床科室、医技科室、医辅科室和职能后勤科室分类,核算最小成本单元的直接成本和间接成本,直接成本直接计入科室成本,间接成本通过一定的分摊方法分配到科室,实现医院的全成本核算。绩效管理系统以最小的核算单元为基础,按照出院病历和收费信息核算每个病种的收费情况,不但有利于医院做好成本费用管理,还为单病种限价提供了可参考的成本数据。计算机工程管理在医院中的应用是十分广泛的,利用计算机管理规范医院的内部管理流程,使医院的人力、物力和财力都得到了充分的利用和监督,最大程度的节约了医院的成本,提高了医院的效益,通过计算机工程进行信息共享,在数据库的支持下,医院各种调整都能直接的落实到每一个工作岗位中,利用计算机管理系统,医院对全院的工作都能改造成网络化的控制结构,有利于院领导进行决策。 四、计算机工程管理在医院中的发展趋势及问题 首先,计算机工程管理在医院中的应用会逐渐标准化。将计算机管理融入到医院各个科室,提高医院整体的工作效率和管理能力,促进医院各部门之间的合作,应该制定统一的计算机系统管理标准,标准统一后各个医院之间的沟通和协作会更加方便,无论是电子病历的传输还是病人的诊断都能够直接拿来参考,实现了不同医院之间的资源共享,促进了医院之间的合作,也是整个医疗行业得到了飞速发展。其次,计算机工程管理将逐渐趋于决策化。医院通过计算机管理系统收集大量的基础数据,由计算机进行筛选和整合,将有效的信息筛选出来及时的提供给医院管理者,管理者就可以随时掌握医院的数据信息作为决策的依据。最后,计算机工程管理在医院中会更加效能化。利用计算机管理系统制定标准化的制度来协调医院各科室之间的关系,大大减少了在计算机信息管理系统中的投入,缓解医院的资金紧张情况。计算机管理工程在医院应用过程中,很多职工对计算机管理不熟悉,缺乏算计方面的知识,医院应该针对这部分员工进行集中培训,确保计算机管理顺利实施;计算机工程管理需要医院在信息化建设方面投入一定的资金,因此需要院领导的支持和重视,才能把医院打造成信息医院、数字医院,提高工作效率从而提高医院的经济效益;计算机工程管理利用的是医院的基础数据,部分员工对基础数据填写不认真,认识不足,从而影响了计算机管理的实施,医院要制定相应的奖惩措施确保基础数据的真实性。总之,我国人口众多,医院每天的业务量很大。病人对医院的满意程度与医院的管理效率息息相关。医院利用计算机工程管理,不断提高医院的工作效率和管理质量,促进了医院各方面的发展,也让医院的管理更加的科学化和规范化,因此计算机管理工程值得所有医院借鉴和使用。 作者:陶山山 单位:河北省邯郸市第一医院人事科 计算机工程论文:计算机工程技术常见方法探析 摘要:在我国社会经济发展进程向前推进的过程中,计算信息技术工程逐渐在我国社会各个领域中得到较为广泛的应用,它不单单会使得我国人民的生产及生活模式发生一定程度的变化,也会使得我国人民的生活模式呈现出来一种日新月异的态势。但是将现阶段我国计算机电子信息技术应用实际情况作为依据,针对计算机信息技术提出了崭新的要求,计算机安全性也难以得到应有的保证。 关键词:计算机工程技术;常见方法;应用模式;现阶段;分析 正文: 现阶段计算机技术和我国社会中的各个行业有机的相互融合在一起,这会使得我国社会中各个行业中的工作人员承担比较大的工作压力,将计算机技术在电子信息工程领域中应用有着远大的前景以及长远的未来,其实也是可以这么说,计算机技术逐渐完善起来的基础上,促使电子信息工程发展速度得到一定程度的提升。计算机网络技术可以在电子信息工程领域中起到一定程度的引导性作用。在电子信息工程领域当中,计算机网络技术得到的应用较为广泛。信息的处理工作是难以离开计算机单独存在,信息的传递和处理工作其实都是依赖着通信技术措施。 1.首先对计算机工程技术措施的实际应用情况进行分析 在计算机硬件技术及软件技术发展进程向前推进的过程中,各种类型的计算机应用程序呈现出来一种逐渐成型的态势,因此这一个时代中的技术工程师自从从校门当中走出来之后,就一直在计算机之上开展工程计算、设计等工作。他们由小到大都一直经历计算机计算流程,甚至在某些情况之下对计算机产生了迷信的心理,认为计算机似乎是将所有工程问题解决的源泉性内容,简单而直接的予以计算机充分的重视。但是在计算机软件开发工作发展进程不断向前推进的过程中,又难以对计算机软件的质量水平做出一定程度的保证,其中包含得失软件开发人员和技术支持的技术资政证明;软件开发商的质量保证工作、质量控制流程应当得到较为严格的评价管理,软件开发工作进行的过程中使用到的各种类型的技术措施的理论依据应当得到严格的论证;简单以及复杂习题测试工作得到的结果严格评价工作以及其他单独求解结果进行相互比较的基础上,其实存在一些会对工程技术安全造成影响的因素,但是上文中提及到的这些问题却都被计算机软件的发展速度遮挡在了阴暗面。随着计算机及信息技术的发展,人们越来越愿意详细计算机技术措施本身是可以对工程做出正确的判断,但是却很少有人会想到一个问题,尤其是年纪比较小的工程师基本上是不会去想象,假如说计算机不存在的话,工程师在这种情况之下需要使用到的是那些必要性的知识和实际工作经验。人们都愿意相信的一个问题是,解决工程实际问题的过程中需要使用到的专业知识其实就是怎样应用计算机技术以及计算机领域当中的专业知识,甚至在某些企业当中将计算机技术水平当时评判一个人的完全标准,工程技术领域当中的工程师都愿意相信的一个问题是,他们在日常工作的过程中单单在对计算机技术措施加以一定程度的应用的基础上就可以使得所有的工程问题都得到妥善的“解决”。在此情况之下人们想要认识到工程技术行业中丰富的工程项目经验、脑力劳动工程以及设计思想的重要性显得比较困难。 2.怎样才可以使得计算机工程技术措施得到正确的应用 在年纪比较小的工程师当中,应当让他们认识到的问题是工程设计工作本身的危险性,对人民群众的切身利益造成的影响,并且工程技术领域中的相关工作人员在实际工作的过程中应当秉承着高度的责任感,应当让他们了解到的问题是,工程特征和工程设计工作质量水平之间呈现出来的相互关系较为密切。实际工作经验较为丰富的工程师,在工程设计工作进行的过程中,不使用计算机就可以开展工作,计算机工程技术在工程技术领域中应用不是一件坏事,但是需要明确的了解到的一个问题是工程计算领域中应当怎样去应用计算机,计算机是不可以在工程设计和计算领域中滥用的,因为滥用之后引发严重的后果。 3.结语 总而言之,电子信息工程和计算机技术之间呈现出来的相互关系较为密切,难以相互分离开来。计算机技术在电子信息工程发展进程向前推进的过程中发挥出来的作用较为重要,假如说没有得到计算机技术措施的支持的话,电子信息工程想要独立的将相应的操作妥善的完成是一件较为困难的事情。电子信息安全故那里工作的系统性和复杂程度比较高,所以在正式施行这种操作之前需要做好长期工作的准备,站在整体的层面上展开综合性规划工作,并将电子信息工程领域中的安全管理工作妥善的完成,所以说需要针对相关的问题施行针对性比较强的应对措施,并在此基础之上构建出来建立健全的安全管理机制,使得安全检测工作的力度得到一定程度的提升,从而也就可以使得相关工作人员的人身安全得到有效的保护。 作者:郑芳芳 计算机工程论文:职业院校计算机工程信息技术教学 摘要:针对职业院校的计算机专业课程现状,对学生的学习兴趣、学习基础、学习能力等现状进行分析,找到因为传统课堂带来的问题,以及翻转课堂的优势,结合学生的特点和课程的属性,将翻转课堂应用到职业院校的计算机课程中,通过优势发挥与资源重组,实现教学课堂效果的有效提升。 关键词:职业院校;翻转课堂;计算机应用课程 《工程信息技术》作为国家规定的职业院校学生必修的文化基础课程,在提高学生的计算机应用能力、实现学生信息技术综合素养的提高上,有着非常重要的作用。课程培养的是学生运用计算机知识发现并解决问题的能力。但是纵观职业院校学生的实际情况,我们会发现他们的学习能力千差万别,学习兴趣普遍不高,再加上学习的基础设施配备不足,使他们的课程学习长期处在一个“雪上加霜、”的境地。面对这样的现实情况,改革与发展工程信息技术课程就成为一个迫在眉睫的事情。 一、高职学生学习“计算机应用基础”课程的现状 1.学习基础千差万别职业院校教育在近几年得到了蓬勃的发展,生源数量大大提高,学校考虑到经济原因也大多进行大面积扩招,这就导致招进来的学生在学习基础和学习能力上有着比较悬殊的表现。还有,进入到职业学校学习的学生在家庭经济状况上的差别也比较大,有的学生在入学之前已经对计算机的操作非常熟练,有的学生则连基础的入门都达不到。这就导致了学习能力较高的学生吃不饱,学习能力偏低的学生又吃不了。严重阻碍了教学效果的发现。 2.学习兴趣悬殊较大职业学校的学生和普通学校的学生相比,学习的兴趣差异还是比较大的。一部分学生对计算机有着浓厚的兴趣,另一部分学生则认为学习计算机是一件可有可无的事情。即使在学习兴趣浓厚的学生中间,也有一大部分学生是因为被网络游戏等吸引,并不是真正想要提高计算机实际应用能力。所以,学习兴趣之于学生既是千差万别的也是层次丰富的,如果没有足够的针对性,教学是不可能有效激起学生的学习兴趣的。 3.学习内容陈旧滞后目前,大部分职业学校使用的“工程信息技术”课程的教材都是由国家教育部统一制定编写的,这种教材的适用于一般标准,但是具体到实际教学中,有些内容已经不能满足现实的需要。而这样的教材要想改版一次,常常需要付出比较大的成本,地方院校要是制定地方教材,程序繁琐,成本较大。这些都使得教材的内容几年甚至十几年如一日的呈现出“老三篇”---计算机基础知识、windows操作系统、office办公软件。相关知识点的配套和教授素材严重缺乏创意,学生的学习兴趣被压制的同时,也使得职业院校的计算机学习整体呈现出一种在市场面前的“无力感”与“挫败感”。而所有专业共用一本教材的现状也充分暴露出当下教学的盲目性,学生在学习内容上使用的精力大部分是无效精力。 4.教学手段贫乏单一 “工程信息技术”强调的是学生动手实践的能力。目前,职业学校的计算机课的确都是在多媒体教室上,但这并不代表实践能力就得到了有效地提高。很多学生在面临实际操作时,还是茫然无措。这是因为我们只是在环境上配备的比较专业,但是在教学方法上仍然是以教师讲、学生听为主,学生在课堂上不是进行创造性学习,而是进行模仿性的学习,这样的方法严重的抑制了学生的学习兴趣,学生的学习情况不尽如人意。 二、“翻转课堂”的含义 传统的教学模式中,教师是课堂的主导者,占据了课堂的大部分时间进行讲授。学生则只是被动的往脑子和笔记本里记知识点。这样的方式完全是把学生放在了同一个水平线上,无视学生的兴趣差异、能力差异、各项差异指标在传统课堂上成为均质化。学生的学习进度也变成了步调一致的“进行曲”。所以在课堂上,每个学生呈现出的状态最终的结果都是不尽如人意,而在课下完成作业的时候,可能出现的状况就更多了,最常见的一种是学生完全不写作业,最终养成了常年不写作业的学习习惯。随着课程深度改革的开始,我们看到很多教师已经出于课堂实践的实效性发出了改革的意识和愿望,他们认识到了因材施教的重要性,但是这需要付出较之以往更多的时间与精力,在教学资源的消耗上也远远高于传统教学。这就使得翻转课堂这一因势利导的教学方式被提出来。在这种教学模式之下,学生可以找到适合自己的平台进行计算机知识的学习。每个人可以根据自己的能力进行学习,即使在学习的过程中遇到了不会的问题,也可以通过教学最后环节进行集中地处理。当然,还有一些课程对于学习能力比较低的学生来说,无论如何都是有难度的,这时就可以让学生在专业的平台上反复的进行学习,不断深入的学习,还可以在平台通过互动寻求教师和同学们的帮助,总而言之就是通过各种渠道对其进行学习,最终提高的教学效率是有针对性的。同时,翻转课堂也使每一个教师全面而深刻的掌握学生的情况成为现实,教师既可以通过全体授课讲解知识点,还可以通过单独授课,解决学生的个性化需求。这也就使得学生的能力培养成为了可能。由此,我们可以总结出翻转课堂的含义就是在信息化教学的背景下,课程教师通过信息化平台向学生提供以视频为主的学习资源帮助学生进行学习。学生的学习既可以是在课前,也可以是在课上,还可以在课下,对学习的资源进行充分的利用,同老师、同学互助交流,共同构建新型课堂的同时,提高学生的学习实效。翻转课堂的特点有以下几个:第一,翻转课堂的学习氛围相对轻松,视频素材的大面积加入,使学生的学习变得有效有趣,更能激发学生的学习兴趣。第二,学生可以成为自己学习的真正的主人,遇到学习上的困难,可以通过反复观看,各个击破等形式,自己决定学习的内容和节奏,实现真正意义上的因材施教。第三,翻转课堂的模式极大地丰富了教学的内容,扩大了教学的信息量,学有余力的学生可以通过平台获得大量丰富的课外学习资料,拓展视野的同时也使综合素质得到了显著的提高。第四,网络资源呈现开放性,可供学生随时查阅、随时复习、随时温故知新,有利于学生充分的利用与掌握学习资源,而反复的出现,本身就是一个学习上的好办法。第五,教育资源真正实现了和谐共享,这种利用集体的智慧得到的教学模式可以加强教师之间的沟通和交流,使学习的内容、学习的难度以及学习课型的结构设计完美的呈现出来。 三、翻转课堂教学模式与“工程信息技术”教学的结合 翻转课堂将知识的传授与学习迁移到了课前。课堂上的时间主要用来进行知识内化的学习,这项发源于西方的教学模式在西方取得了重大的突破,所以在引进国内的课堂时,也是比较顺利的。依据当前职业教育的大背景,结合翻转课堂的教学模式,对于翻转课堂在工程信息技术上的运用应该是从两个方面进行完成的。 (一)课前自学部分 课前自学部分主要是教师结合“工程信息技术”课程教学的特点与学生学习的特点,搜集、整理或自己创建教学视频。在教学视频中,要引导学生掌握了知识的重点,甚至达到突破难点的目的。为了实现这一目标,可以设置内容导读,布置对新课程的学习要求,并为每个知识点设计一个与现实情境中的具体问题密切相关的实践性任务,以激发学生的学习动机。学生观看教学视频,提出学习中遇到的问题。紧接着要完成教师布置的课前任务,进一步发现在学习中存在的疑难之处。对于这些问题,学生可以通过信息平台在课下和教师、同学进行互动,也可以在留言板上留言,这种实时的互动不仅可以解决问题还可以沟通收获,为进一步的学习提供了重要的基础。 (二)课中学习部分 建构主义理论中提出,知识的学习必须在一定的情境下通过人与人之间的协作活动来完成与实现。因此,在翻转课堂教学中,教师要充分的利用情境、协作、会话等要素设计课堂学习活动,组织课堂汇报、讨论环节,鼓励学生相互质疑,充分发挥出学生在学习中的主体性,完成知识的内化。教师根据课程内容和学生观看教学视频、课前练习中提出的疑问,总结出具有探究价值的问题。依据学生的理解程度指导其选择相应的探究题目。根据所提的问题将学生划分到同一个小组中,每个小组内的成员可以互相借力,也可以通过多种方式去验证自己所提出的和研究的问题,内化知识点的同时,达成了学习目标。这实际上是一种分工协作所显示出来的优势,但是,如果没有翻转课堂为基础,这样的优势是不可能实现的。课程的尾声,学生需要通过成果汇报等形式,向教师和同学们展示自己思索的成果,然后通过课堂评价与相互评价,最终实现小组之间学习之间的高效学习,教师在这个基础上,再根据学生对知识点的掌握情况,布置一定量的课堂作业,以固化本次课程的知识点,并布置下一课的内容。 四、结语 通过翻转教学在“工程信息技术”课程中的应用研究我们可以看出,翻转课堂是让学生带着问题走进课堂,实实在在的掌握课堂的主导权,充分的融入到课堂之中,带着问题来、带着思考去。在这样的模式中,充分激发学生利用课外时间充分的进行自主学习的兴趣,而且能很好地解决职业学校学生学习基础差异较大的问题,对培养学生的自助探究合作能力,提高学生的意志品质有着非常重要的作用。 作者:杨媚 单位:重庆水利电力职业技术学院
机电一体化技术在智能制造中的运用:试论机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用 摘要:文章重点介绍了机电一体化智能制造的概念、特点、支撑技术、研究内容和发展简况;并对智能制造与人工智能和计算机集成制造系统的关系作了简要介绍。 关键词:机电一体化 智能制造 制造企业 机电一体化又称机械电子学(Mechatronics,由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成)。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术,是机械和微电子技术紧密集合的一门技术,它的发展使冷冰冰的机器有了人性化和智能化。如今的现代化企业已经进入了崭新的智能制造时代。 一、智能制造的概念 智能制造应当包含智能制造技术(IMT)和智能制造系统(IMS)。因本文不涉及智能制造技术本身,只侧重于论述制造模式,所以重点讨论智能制造系统。智能制造技术是指利用计算机模拟制造专家的分析、判断、推理、构思和决策等智能活动,并将这些智能活动与智能机器有机地融合起来,将其贯穿应用于整个制造企业的各个子系统,以实现整个制造企业经营运作的高度柔性化和集成化,从而取代或延伸制造环境中专家的部分脑力劳动,并对制造业专家的智能信息进行收集、存储、完善、共享、继承和发展的一种极大地提高生产效率的先进制造技术。智能制造系统是指基于IMT,利用计算机综合应用人工智能技术、智能制造机器、技术、材料技术、现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、并行工程、生命科学和系统工程理论与方法,在国际标准化和互换性的基础上,使整个企业制造系统中的各个子系统分别智能化,并使制造系统形成由网络集成的、高度自动化的一种制造系统。 IMS是智能技术集成应用的环境,也是智能制造模式展现的载体。IMS理念建立在自组织、分布自治和社会生态学机制上,目的是通过设备柔性和计算机人工智能控制,自动地完成设计、加工、控制管理过程,旨在解决适应高度变化的环境制造的有效性。由于智能制造模式突出了知识在制造活动中的价值地位,而知识经济又是继工业经济后的主体经济形式,所以智能制造就成为影响未来经济发展过程的制造业的重要生产模式。 二、智能制造系统的特点 IMS具有以下几个特征: 一是自组织能力,二是自律能力,三是自学习和自维护能力,四是整个制造系统的智能集成,五是人机一体化智能系统,六是虚拟现实。 综上所述,可以看出IMS作为一种模式,它是集自动化、柔性化、集成化和智能化于一身,并不断向纵深发展的先进制造系统。 三、智能制造的支撑技术 人工智能技术; 并行工程; 虚拟制造技术; 信息网络技术。 四、智能制造主要研究内容及目标 1.智能制造主要研究内容 (1)智能制造理论和系统设计技术; (2)智能制造单元技术的集成; (3)智能机器的设计。 2.智能制造主要研究目标 (1)整个制造过程的全面智能化,在实际制造系统中,以机器智能取代人的部分脑力劳动作为主要目标,强调整个企业生产经营过程大范围的自组织能力。 (2)信息和制造智能的集成与共享,强调智能型的集成自动化。 五、智能制造的发展简况 1.国外发展简况 自20世纪80年代美国提出IMS概念以来,IMS一直受到众多国家的重视和关注。日本、美国、加拿大、澳大利亚、瑞士和欧洲自由贸易协定国在1991年1月联合开展了由日本首先于1990年4月提出的为期10年的IMS国际合作计划。 2.国内发展简况 我国20世纪80年代末也将“智能模拟”列入国家科技发展规划的主要课题,已在专家系统、模式识别、机器人方面取得了一批成果。1993年,中国国家自然科学基金委员会重点项目“智能制造技术基础的研究”获准设立,1994年开始实施,由华中理工大学、南京航空航天大学、西安交通大学和清华大学联合承担。研究内容为IMS基础理论、智能化单元技术、智能机器等。至今,已取得了不少可喜的研究成果。 综上所述,可以看出IMS是一种集自动化、柔性化、集成化和智能化于一身的制造模式,具有不断向纵深发展的高技术和高水平的先进制造系统,同时也是需要投入巨大科研力量去突破一个个技术难点的先进制造系统。目前研究的重点为虚拟企业、分布式智能系统、并行工程和基于的IMS。同时也应看到,这是一个人机一体化智能系统,只要努力追求人的智能和机器智能的有效结合,这样的系统就有可能实现。当然,这种实现是一个从初级到高级的发展过程。 总之,随着智能产品价值日益攀升,在可以预见的未来,IMS模式将成为下一代重要的生产模式。 (作者单位:淄博市技师学院) 机电一体化技术在智能制造中的运用:机电一体化技术在智能制造中的应用 摘 要:自从改革开放以来,我国的科学技术发展迅速,在工业生产中体现为微电子技术和自动化技术的应用,就目前的工业企业生产而言,机电一体化技术已经成为了我国工业发展过程中的一种强劲动力。机电一体化技术属于综合性的技术,它融合了电子、计算机、机械以及信息技术的优势,将生产设备进行有机的组合,利用信息设备对其进行控制,大幅度提升工业企业的生产效率。在智能制造过程中使用和发展机电一体化技术将是智能制造发展的大方向,在智能制造过程中,加强机电一体化技术的使用对于提升企业的生产能力,提升产品质量以及提升产品的科技含量具有重要意义。 关键词:机电一体化 智能制造 应用 机电一体化又称为机械电子学,随着科学技术的进步和经济的迅速发展,机电一体化技术在生产中逐步的得到了广泛的应用,尤其是在市场经济下竞争激烈的今天,机电一体化技术成为了工业生产的强劲动力,机电一体化技术将电子与机械进行紧密的集合,从而实现了人们对机械设备的智能化管理,新世纪的制造必然是智能制造。智能制造包含两重含义,即智能制造系统和智能制造技术,在目前的工业企业生产过程中,智能制造已经成为了制造业的主流,智能制造通过计算机模拟人脑,对制造过程中的各个环节进行分析、推理、判断以及进行生产的决策,从而实现整个企业生产过程的智能化以及高度人性化,以电脑的模拟分析代表人脑的分析过程,对生产过程进行准确的控制。该文介绍目前机电一体化技术的发展现状以及智能制造的概念,着重说明智能一体化技术在智能制造中的应用,希望对读者有所帮助。 1 机电一体化技术发展的现状 机电一体化技术是电子技术和机械技术的集合。机电一体化技术在20世纪60年代初步形成,这种技术的出现是为了满足工业生产的需要,在发展的最初阶段是通过电子手段对机械设备进行控制,提升企业的生产效率。最初的机电一体化技术十分简单,技术含量也不高,智能适用于简单小型设备的生产。经过几十年的发展,机电一体化技术已经逐步的融合了计算机技术的精华和微处理技术的精髓,尤其是进入21世纪以来,机电一体化技术又和信息技术以及电子技术等高新技术融合,模拟人脑对生产过程进行分析和判断,使生产逐步的智能化。 如今的机电一体化技术,尤其是在一些大型企业的生产过程中,涵盖了机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术、声学技术、光学技术等。机电一体化技术的发展依赖众多科学技术的发展,机电一体化的发展是为了适合生产的实际需要,机电一体化技术将更加的智能化、模块化和网络化。机电一体化技术能够高度的模拟人脑,对整个的生产过程进行分析和判断,发出各种操作指令,完成复杂的生产,对生产所用的机械设备进行智能控制,整个生产的过程也十分的人性化,电脑代替人脑进行控制大大的减轻了人们工作的负担。目前,随着经济全球化进程的不断推进,工业生产已经不仅仅局限于某个区域,而是就地取材,遍布世界的各个角落,因此,机电一体化技术也有了新的含义,远程控制技术以及远程监视技术也在渐渐的被应用到机电一体化技术中来,机电一体化技术的发展是随着科学技术的发展和生产的需要而不断发展的,机电一体化技术有着广阔的发展空间。机电一体化技术的发展也势必会使企业打破自有的生产模式,逐步的实现模块化集成机电生产,统一机电产品的部分标准,规范生产过程,提升产品质量。 2 智能制造技术及其发展 随着科学技术的迅速发展,机械制造技术也不再拘泥于陈旧的生产模式,科学技术赋予了机械制造新的活力,机械制造技术正在逐渐的吸取各种技术的精华,实现自身的改革和进步。现如今,生产逐步的实现机械化,人们对于机械设备的需求不断加剧,为了满足这种需求,人们不断的研究新的技术提升机械生产效率。智能制造技术是目前机械制造技术的主流,智能制造技术是使机械设备自主驱动并且自主的控制机械设备的元件,实现机械设备系统控制的智能化,智能制造也必然是机械制造的主流趋势。智能制造能够储存大量的信息,能够有效的获取生产过程中的信息,能够对生产过程中出现的问题进行及时的处理,具有组织、学习、分析、优化、维护的功能。智能制造技术克服了传统制造中的诸多缺点,大幅度提升了产品的质量,提升了产品的合格率和科技含量。智能制造技术正在逐步的借助三维动态演示,模拟技术、计算机编程、多方向视图技术以及比例缩放等技术,对所要制造的产品进行设计和生产过程控制,使生产过程能够满足设计图纸的高精度需要。智能制造技术在大幅度提升制造效率的同时还能够实现人机的互动。 智能自造技术能够对产品的设计生产等各个环节进行有效的控制,减少了人工的劳动,解放了大量的劳动力,在劳动力紧缺和劳动力成本很高的今天,智能制造技术对于企业的生存和发展有着特殊的意义。另外,对于一些污染较重以及危险技术较高的生产制造单位而言,使用智能制造技术不失为最佳的选择,使用智能制造技术能够及时发现安全隐患,有利于企业的安全生产。一些具有特殊生产要求的企业必须使用智能制造技术以实现劳动工人无法实现的操作控制,智能制造技术的使用还在很大程度上减少了误差和人为失误的出现,提升了产品的质量和生产效率。 3 机电一体化技术在智能制造中的应用 智能制造技术随着生产的需要发展迅速,并在短短的十几年间广泛的应用到绝大多数的工业生产当中来。当前,机电一体化技术正在逐步的和智能制造技术进行结合,用以满足多样化的工业企业的生产需要,同时两种技术的有机结合也为两者的发展提供了更为广阔的发展空间。机电一体化技术在智能制造中的逐步应用必然会应用到一些优秀的技术。传感技术就是其中的优秀技术之一,传感技术如若应用到智能生产当中来必须要保证其准确性和灵敏性,并且保证传感器不被目标信号以外的其他信号所干扰,单纯的传感器是不行的,还要建立相应的传感器网络系统,传感器用于目标信号的收集,无线传感器网络实现信息的传输,通过计算机收集的信息进行分析和处理,最终达到对于整个生产过程的控制。就目前生产制造而言,主要采用的是非接触性的检测手段以及光纤电缆传感器,采用统一且标准化的接口,将设计的难度适当降低,主要开发成本较低的串行接口。 机械制造在国民经济中占有重要的地位,同时机械制造对于国家农业和工业的发展有着重要的意义,在我国,数控领域最早将机电一体化技术应用到智能制造中来,数控生产对于智能控制的要求非常高,其中还要涉及到模拟、信息处理等多种技术,在生产过程中,智能控制技术能够对无法进行建立模型的环节以及模糊的信心进行处理,优化整个生产过程的管理和控制。目前的数控机床主要采用多CPU和总主线的结构形式,通过在线诊断以及模糊智能控制技术,采用大型的储存设备、提升数控能力,提供二维和三维的仿真动态画面,对整个生产的过程实现多过程和多通道的控制。 自动机械和自动生产线也在智能制造中得到了很好的应用,其使用人机界面控制装置、光电控制系统以及可编程序控制装置等。机电一体化技术在智能制造中的极高体现表现为工业机器人的使用,工业机器人综合了人工智能、遥感技术、通讯技术、仿生学技术等,它可以对生产信息记性获取、识别和处理,工业机器人在目前工业生产中发挥着不可替代的作用。 4 结语 机电一体化技术技术的在智能制造中得到了极为广泛的应用,提升了以往低下的生产效率,革新了传统的生产模式,机电一体化技术在智能制造中广泛的应用是经济发展的结果,也是工业生产的需要,这种生产制造模式实现了技术的融合,提升了生产效率,推进了工业生产的革新。 机电一体化技术在智能制造中的运用:机电一体化技术在智能制造中的应用浅析 摘 要:随着经济的不断发展,科学技术也得到了极大的进步,各种新技术、新手段层出不穷,给人们的生产生活带来巨大的冲击。其中智能制造利用机电一体化技术发展十分迅速,并且提升了我国的机械制造水平。基于此,本文从智能制造概念出发,分析机电一体化技术在其中的具体应用,以供参考。 关键词:智能制造;机电一体化;应用 0 引言 随着科学技术的不断进步,机电一体化也得到了快速的发展,并且其生产应用范围逐步扩大,机电一体化技术已经成为工业化发展的动力。机电一体化技术实现了电子与机械的紧密结合,从而实现了对机械设备的智能化控制和管理,这也是智能制造的构成基础。在实际的生产制造中,智能制造基本上包含两方面的内容,一是智能制造系统,另一个是智能制造技术。智能制造已经成为社会工业化发展的主体,使工业生产更加的智能化、人性化,可以准确控制生产过程。而智能制造的发展离不开机电一体化技术,加强机电一体化技术在智能制造中的研究具有重要的现实意义。 1 智能制造概述 从目前的社会发展来看是,智能制造主要包含两方面的内容:一是智能制造技术(IMT)。主要指的是,技术人员借助计算机模拟系统,从而实现对某一系统的分析、决策等,节省了大量的人力和物力,研究人员只需通过计算机系统就可以实现系统的分析,有效保证了研发的可靠性,同时也保证了生产的实效性。二是智能制造系统(IMS)。可以简单地理解为人机一体化智能系统,由智能机器人和人类专家共同组成。它在应用的过程中,以计算机为主要工具,借助人类专家进行分析、构思以及决策等智能活动,代替制造工程中人力脑力活动。智能制造系统是智能制造技术的延伸,是集网络化、自动化技术于一体的制造系统,使整个子系统实现智能化运转。这也是本文应用研究的重点。 智能制造系统一方面是集成应用的主要场所,另一方面也是智能制造模式展现的主要载体。智能制造系统主要是基于社会生态学的根基上,借助计算机并通过人工智能的控制,从而实现设计、加工以及控制管理等各个阶段,该系统在高度变化较为显著的环境中较为适用。在智能制造模式中对知识体系的注重程度较高,知识经济也是新兴经济的主导模式,因此智能制造将引领未来社会制造业的潮流,成为发展的必然趋势与目标。 2 机电一体化技术的发展概况 机电一体化技术研究的时间比较长,在发展的初期人们并没有实现电子技术与机械技术的融合,还将其视为分裂的个体,主要是要靠电子技术在机械工业中的应用,来提高机械生产效率,提升产品质量。但是,在当时的发展阶段,机械工业与电子没有融合,还是独立的个体存在于机械生产中,使得其发展水平并没有达到预期的目的,应用范围也不大,该技术没有得到充分的发展。而随着计算机技术、信息技术等的发展,机电一体化又焕发了新的活力,在生产中得到广泛的应用,其在智能制造中的应用更是促进了整个机械行业的发展,使生产管理工作更加的智能化、自动化,为生产工作的开展提供了更加便捷的服务。 机电一体化囊括了多种技术,并且不断更新技术内容,保持技术的先进性。机电一体化技术借助电子技术,以人工智能的方式,借助计算机系统,从而实现对机械设备的自动化控制,使生产更加的便捷、高效。并且随着网络技术的出现和普及,出现了很多跨地域生产活动,这主要是借助远程操控系统实现的。机电一体化技术的应用,解决了很多生产中的难题,使生产活动更加规范化、自动化、规模化。 3 机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用 3.1 传感技术的应用 传感技术是机电一体化技术中的一个重要技术之一,由于其具有较高的精准性与敏捷性,可最大限度地免受来自外界其他信号对设备的影响,若将其应用于智能生产中则将会发挥巨大的作用,而普通的传感器则效果不显著,若要使用还需构建相对应的传感器网络系统,这样才能实现信息之间的对接与传输,并借助计算机将所收集到的信息进行整合与分析,从而使整个生产过程得以有效控制。纵观当前各大生产制造中所使用的传感器,我们发现其主要使用的是光纤电缆传感器,并使用标准化的接口,这样可大大降低设计的难度与标准,在一定程度上也可节约一定的成本。 3.2 数控生产中的应用 在我国机电一体化最早应用在数控加工技术中,对提升我国机械制造水平方面发挥了重要作用。机械制造业的发展水平直接关系到我国的工业化水平,将机电一体化技术应用到数控制造中,在提升机械加工精度以及机械加工效率方面发挥了重要的作用。数控生产的价值主要体现在加工精度上,所以数控生产对智能控制系统要求十分严格。目前数控机床中的智能控制系统基本上采用CPU和总主线模式。该模式利用在线诊断技术和智能控制技术,实行三维仿真,模拟数控技术加工的整个工程,为数控机床的实际操作提供重要的依据。 3.3 自动生产线与自动机械的应用 目前许多大规模生产企业基本上都采用了自动化生产线和自动生产机械。该技术主要是借助电子技术中的光电控制系统以及人机界面控制装置,从而对生产流程实现全面的控制。自动生产线与自动机械应用的范围十分的广泛,例如在电脑、手机等都已经实现了自动化生产线。智能制造企业在生产的过程中融合柔性制造系统(图1所示),主要利用计算机控制系统对生产设备进行有序的融合,即数控设备、计算机设备等生产要素实行一体化管理,从而实现集约化、网络化生产。 3.4 工业智能机器人 工业智能机器人是当前机电一体化技术在智能制造中最先进的应用,并且结合了多种先进技术,是人工智能技术、仿生学还有计算机系统等众多学科相互作用的新型成果。机器人是当期科学技术的研究重点,智能机器人技术是控制论、传感技术以及信息技术等综合体,我国在其研究上已经取得了一定的成绩,并且在生产行业中已经得到应用。工业智能机器人的出现,在提高产品质量,增加产量以及减轻员工劳动强度方面发挥重要作用。工业智能机器人在应用的过程中具有明显的优点:一是能够有效甄别信息资料;二是可快速地完成较为复杂的工作流程;三是生产的精准度高,可应用于军事生产制造中,受到社会各界的认可。 4 结束语 综上所述,智能制造是工业生产行业的主要发展趋势,实现了工业生产的自动化、智能化管理,有效提升了工业生产效率和产品质量,为企业创造更多的经济效益和社会价值。机电一体化是智能制造实现的重要技术条件,其运用水平也直接关系到智能制造功能的实现。因此一定要注重机电一体化技术在智能制造中的应用,促进智能制造更好的发展。 机电一体化技术在智能制造中的运用:机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用 [摘 要]随着科学技术的不断进步,机电一体化也得到了快速的发展,并且其生产应用范围逐步扩大,机电一体化技术已经成为工业化发展的动力。机电一体化技术实现了电子与机械的紧密结合,从而实现了对机械设备的智能化控制和管理,这也是智能制造的构成基础。在实际的生产制造中,智能制造基本上包含两方面的内容,一是智能制造系统,另一个是智能制造技术。智能制造已经成为社会工业化发展的主体,使工业生产更加的智能化、人性化,可以准确控制生产过程。而智能制造的发展离不开机电一体化技术,加强机电一体化技术在智能制造中的研究具有重要的现实意义。 [关键词]智能制造;机电一体化;应用 前言 在当前市场竞争日趋激烈的形势下,机械制造企业都在努力革新自己的生产技术和设备,探寻新的生产方式,而智能制造作为一种更加先进的生产方式,自然就引起了越来越多人的重视。现实中,智能制造一般包含两层含义,一层是实现智能制造过程中所需要用到的各种先进技术,另一层就是指代智能制造系统。智能制造技术的提出和应用目的就是为了实现智能生产方式,构建智能化的制造系统。可以这么说,在机械制造领域实现智能化制造也是机械制造发展的必然趋势,对提高生产管理能力、生产效率以及企业效益等均具有极其重要的现实意义。 1 智能控制系统种类 智能控制系统的好坏决定着机电一体化系统的优劣。广泛应用于机电一体化的智能控制系统有:神经网络系统、模糊控制系统、家控制系统以及分级递阶智能控制系统等等。分别给予介绍:(1)专家控制系统。该系统汇集人的知识、经验以及技能于一体,将其录入到计算机中,按照编制好的指令程序对运行控制系统进行操作;(2)分级递阶智能控制系统。该系统又被称为分级控制系统,基于自组织和自适应控制,通过组织级、执行级等发挥控制作用;(3)神经网络系统。在机电一体化中,神经网络系统的应用十分广泛,其控制原理是:通过人工神经元、神经细胞等,进行非线性映射、对人的智能进行模仿以及分布处理等.其优势是:适应性强,能够实现自组织控制等;(4)模糊控制系统。在专家模糊控制中实现了多层次知识的表达和利用,对于提高控制的智能化来说十分有利;基于神经网络的模糊控制能够实现相应的模糊逻辑控制功能。 2 机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用 2.1 传感技术的应用 传感技术是机电一体化技术中的一个重要技术之一,由于其具有较高的精准性与敏捷性,可最大限度地免受来自外界其他信号对设备的影响,若将其应用于智能生产中则将会发挥巨大的作用,而普通的传感器则效果不显著,若要使用还需构建相对应的传感器网络系统,这样才能实现信息之间的对接与传输,并借助计算机将所收集到的信息进行整合与分析,从而使整个生产过程得以有效控制。纵观当前各大生产制造中所使用的传感器,我们发现其主要使用的是光纤电缆传感器,并使用标准化的接口,这样可大大降低设计的难度与标准,在一定程度上也可节约一定的成本。 2.2 数控生产中的应用 在我国机电一体化最早应用在数控加工技术中,对提升我国机械制造水平方面发挥了重要作用。机械制造业的发展水平直接关系到我国的工业化水平,将机电一体化技术应用到数控制造中,在提升机械加工精度以及机械加工效率方面发挥了重要的作用。数控生产的价值主要体现在加工精度上,所以数控生产对智能控制系统要求十分严格。目前数控机床中的智能控制系统基本上采用CPU和总主线模式。该模式利用在线诊断技术和智能控制技术,实行三维仿真,模拟数控技术加工的整个工程,为数控机床的实际操作提供重要的依据。 2.3 自动生产线与自动机械的应用 目前许多大规模生产企业基本上都采用了自动化生产线和自动生产机械。该技术主要是借助电子技术中的光电控制系统以及人机界面控制装置,从而对生产流程实现全面的控制。自动生产线与自动机械应用的范围十分的广泛,例如在电脑、手机等都已经实现了自动化生产线。智能制造企业在生产的过程中融合柔性制造系统,主要利用计算机控制系统对生产设备进行有序的融合,即数控设备、计算机设备等生产要素实行一体化管理,从而实现集约化、网络化生产。 2.4 工业智能机器人 工业智能机器人是当前机电一体化技术在智能制造中最先进的应用,并且结合了多种先进技术,是人工智能技术、仿生学还有计算机系统等众多学科相互作用的新型成果。机器人是当期科学技术的研究重点,智能机器人技g是控制论、传感技术以及信息技术等综合体,我国在其研究上已经取得了一定的成绩,并且在生产行业中已经得到应用。工业智能机器人的出现,在提高产品质量,增加产量以及减轻员工劳动强度方面发挥重要作用。工业智能机器人在应用的过程中具有明显的优点:一是能够有效甄别信息资料;二是可快速地完成较为复杂的工作流程;三是生产的精准度高,可应用于军事生产制造中,受到社会各界的认可。 结束语 总而言之,机电一体化技术作为实现智能制造方式所不可获取的一种关键技术,将其与智能制造技术进行结合应用具有重要意义,必须引起我们高度的重视。此外,智能制造技术和机电一体化技术的结合还会推动二者各自拥有各大的发展空间,这对机械行业的未来发展也将产生巨大的积极作用。 机电一体化技术在智能制造中的运用:机电一体化技术在智能制造中的应用分析 摘要:进入21世纪以来,人工智能技术取得飞速发展,在工业制造中人工智能发挥的作用越来越明显,尤其在南方沿海发达地区,很多企业都已经几乎实现了100%智能化无人生产。在工业制造领域,机电一体化技术成为当前最炙手可热的技术和应用。本文主要立足于机电一体化人工智能技术所处的特殊的宏观时代背景,对其在机械制造领域的应用现状、呈现的特点及存在的问题等做梳理分析,结合当前最新的理论与发展实际,探讨改进的措施和对策。 关键词:机电一体化;智能制造;应用 随着经济社会的进步与发展,机电一体化在工业制造生产中的应用越来越广泛。所谓机电一体化,通俗讲就是机械电子学,是电子信息科学技术在工业制造领域中的应用。在当前激烈的市场竞争中,可以说机械化程度的强弱,已经成为企业竞争实力强弱的体现之一。因此,从企业发展的角度看,不断加强机电一体化技术的推进,是企业长久发展直观重要的推动因素。 1机电一体化的意义 所谓机电一体化,主要强调的是将机械技术与电子技术之间的结合,在当前计算机技术的高速发展,再加上网络技术的辅助性作用,使得机电一体化的发展提升到一个新的高度上来。从客观上来看,机电一体化已经成为集中计算机技术、信息技术与自动化技术等为一体的综合性技术体制。在未来,C电一体化会朝着更为广阔的应用空间发展。 2机电一体化发展的现状 机电一体化技术研究的时间比较常,在发展的初期人们并没有实现电子技术与机械技术的融合,还将其视为分裂的个体,主要是靠电子技术在机械工业中的应用,来提高机械生产效率,提升产品质量。但是,在当时的发展阶段,机械工业与电子没有融合,还是独立的个体存在于机械生产中,使得其发展水平并没有达到预期的水平和目标,应用范围也并不十分广泛,技术没有得到充分发展。 如今的机电一体化技术,尤其是在一些大型企业的生产过程中,涵盖了机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术、声学技术、光学技术等。机电一体化技术的发展依赖众多科学技术的发展,机电一体化的发展是为了适合生产的实际需要,机电一体化技术将更加的智能化、模块化和网络化。机电一体化技术能够高度的模拟人脑,对整个的生产过程进行分析和判断,发出各种操作指令,完成复杂的生产,对生产所用的机械设备进行智能控制,整个生产的过程也十分的人性化,电脑代替人脑进行控制大大的减轻了人们工作的负担。当前,在全球化趋势的推动作用之下,工业生产已经并不单纯局限于某一个单独的领域当中,而是就地取材,遍布世界的诸多角落。所以,关于机电一体化的含义也被融入了新理念,因此,在现代化机电一体化技术当中,我们不难看到远程控制技术和远程监视技术的存在。伴随着科学技术的不断发展,机电一体化技术也处于不断完善与发展的过程当中,在未来,势必会突破原有的生产模式,从而对于机电产品的部分标准进行统一与规范。 3机电一体化技术在智能制造中的应用 3.1在自动生产和自动机械中的应用 当前,机电一体化在企业当中已经得到了广泛地应用,其中最为突出的就是智能化制造技术的应用,不仅体现了自动生产线在实际生产当中的运用,也体现了自动机械在实际生产当中的运用。无论是现代传感技术,还是电子技术,在实际生产当中都有着一定的运用。我们将计算机化的制造系统成为柔性制造系统技术,对于这一技术来说,将数控机床、计算机、工业机器人等进行连接,从而成为一个生产网络整体当中的生产技术。其存在着一个显著的优势,就是能够满足于生产部门所提出了相应问题[3]。 3.2计算机的集成化体制 基于当前的战略发展理念,借助于全局动态的形势,能够帮助促进整个计算机集成制造系统的完善与优化。在这一体系当中,其建立与组合,并不单纯是子系统的简单组合,而是立足于当前地系统,将各个部门之间的界线得以突破,在这一系统当中,制造系统是主干系统。对于企业本身来说,在其具有一定的集成性特征时,就能够对于生产因素当中的各项资源进行优化配置,从而在客观上保证生产开发水准的提升,使得企业当中所蕴含的潜力和发展潜力被激发出来。 3.3在工程建设当中的使用 机电一体化在工程建设当中的使用,能够体现在以下几个方面:首先,在建筑物照明系统的应用,在@一功能当中,主要能够通过通信系统和计算机控制系统联合实现的,因此,对于不同时段的照明系统,应当进行有效控制。在这一照明体系当中,对于照明时间的自动控制,能够帮助减少电能损耗,实现智能化控制。其次,在建筑内部空调系统的控制方面,也存在着智能化特征,利用比例积分调节器闭环的形势,从而对于不同季节的空调使用模式进行设置,这样能够实现空调的智能化调节,保证整个建筑物的室内空气的优化,从而最大程度上减少能量的损耗。 4机电一体化未来使用的方向 首先,在当前机电一体化趋势越来越明显的背景之下,其已经开始逐渐朝着微型化的方向发展,而就微型化发展本身而言,体现出来的是对于高新科技产品的发展与完善。就现有状况来看,由于卫星机电一体化产品在题记方面相对比较小,所以损耗的能量也不是很大,能够完成很多任务。 其次,从智能化角度上来看,工业领域对于人工智能的重视程度已经提升到一个新的程度上来,其中不仅涉及到机器人智能应用,也涉及到相应的数控智能应用。虽然当前的数控机床领域,并不能够与人类一样实现完全地智能化,但是,拥有部分人类智能的性能对于提升机电一体化产品的性能有着极强的帮助作用。 再次,无论机电一体化的发展方向如何,其最终目的始终是为人类服务,所以,在实际设计的过程当中,应当尽可能保存人性化的设计,在色彩和造型方面起到一致性,在满足上述条件之后,可以融入艺术性色彩。 5结语 总的来说,机电一体化设计对于人类的影响是极大的,这也是当前现代化经济发展的产物,也是多重高新技术的集合体。因此,在未来研究与发展的过程当中,有必要在智能性方面进行深入研究,从而实现生产方式的深化改革,保证生产质量和效率的提升,与以人为本的发展理念相契合。
机电技术应用论文:应用专业发展机电技术论文 1.推进校企深度合作,实施工学结合的人才培养模式 借鉴德国“双元制”培养模式,依据学校目前的实训实习条件和教师队伍构成,结合全国职业院校技能大赛的指导思想,进一步完善校企合作运行机制,完善灵活的工学交替教学过程,深入探索工学结合的人才培养模式。学校首先要根据企业的用人需求,制订有效的职业能力培养方案。具体实施时可让教师走进企业开展深入调研,了解企业生产过程中的技术、工艺,研究生产岗位对技术能力的要求;也可把行业专家和企业的工程师、技术员请进学校,对学校的课程设置和具体内容提出建议和指导。在充分调研的基础上制订新的课程标准,改进教学计划,确定课程内容。在教学实施方面,要充分利用企业的资源组织实境教学,让学生参与企业产品制造,有效培养学生的职业能力。 2.改革课程体系,构建精品课程,建设专业教学资源库 在校企合作的基础之上,学校应根据专业培养目标进行课程体系改革;同时整合教学内容,建立优秀专业课精品课程,形成较为完善的教学方案,同时做好专业教学资源库建设。①课程体系改革。在进行课程体系改革的过程中,要注重培养学生的动手能力,同时也要注重职业道德、综合素质、实践能力的培养,建立必要的文化知识和专业实践能力相结合、理论与实践相融合、教学内容与岗位需求相适应的课程体系。具体可借鉴德国机电一体化技术工人的培养目标,同时结合全国技能大赛“机电一体化设备组装与调试”项目规程及指导方向,以本专业面向的装备制造企业的典型工作任务、工作过程为导向,整合企业生产过程中的典型工作任务,把企业岗位能力模块化,建立专业模块课程体系;并且对典型工作岗位的作业流程所包含的知识、技能和态度进行分解,引入现场实际工作任务,选择适当的项目或任务,构建工作任务导向课程。②精品课程建设。要以专业优秀能力的要求为依据,构建精品课程体系;以职业能力为主线,以职业活动课程为主体,以职业岗位能力和“双证书”为基础,构建精品课程内容;采用“做、学、教一体化”的教学方法进行教学。在课程建设的过程中,首先制订课程标准,然后选定其中重要技能的课程作为精品课程建设项目进行开发和建设,并通过项目建设,形成一套精品课程及教材,其中包括教学内容、教学策略、教学环境、教学方法、教学评价等内容。机电技术应用专业应重点对以下三门课程进行改革探索,以打造精品课程。一是“液压与气动技术”。要充分利用实训室资源开展“理实一体化教学”,以若干课题、任务为引导,使学生能够正确选择气动液压元件、正确安装和调试维护液压气动装置。课程结束后,以任务书的形式对学生进行考核。二是“电气安装与维修技术”。以工作任务为载体,实施“做、学、教一体化”的项目教学。教学以实训为主,突出电气设备的维修能力培养。设计任务时以项目为单元,所设任务应从简单到复杂,理论和实践交替进行。课程的考核注重工作过程,以任务书方式逐个学生逐个项目进行。三是“机电一体化设备组装与调试技术”。从机电技术应用所需的控制电路出发,把机电技术专业的优秀技能集中于设备装配和调试之中,使学生通过该模块的实训,掌握机械装配技术、气动技术、变频技术、电气安装技术、人机对话触摸屏应用技术、信息检测及传感技术等,使学生具备相应的专业能力。③充分利用信息化教学手段,做好专业教学资源库建设。在开发建设精品课程的基础上,整合教学资源,完善教学课件,研发仿真实训教学软件。如利用多媒体信息技术建设电工技术、传感器技术、电气安装技术、变频技术、液压气动技术、机械基础等多门专业课程的教学资源库网络共享平台,为学生的技能水平提升和职业能力考核提供自主学习平台。 3.进一步加强师资队伍建设 通过师资队伍建设,促进教师的自我发展,进而提高工作积极性和主动性。而专业带头人和骨干教师的培养是师资队伍建设的重要内容之一。①培养专业带头人、骨干教师。选拔一名素质好、进取心强、专业水平高、教学能力强的教师作为专业带头人培养对象,通过重点培养,使其具有把握机电技术应用专业发展方向的能力,能提出本专业的中长期发展思路,在校企合作、专业建设中能够起到科学引领作用。同时,选拔多名有一定实践经验、有较强教学能力的教师,通过企业实践、外出学习、担任技能大赛指导教师、教学研究等方式,培养骨干教师,使他们能够胜任本专业骨干教师岗位工作职责,在教学中起到示范和表率作用。②加强“双师型”师资队伍建设。在培养专业带头人、骨干教师之余,要进一步扩大专业教师的“双师”素质培训,如分批选派教师下企业实践锻炼,及时了解企业人才需求情况、掌握企业技术规范和技术能力、积累实践工作经验、强化专业规范意识;同时鼓励教师参加课程体系改革、精品课程建设、理实一体化教学项目等,以提高业务水平。通过以上种种举措,使本专业教师既具备较高的理论教学能力,又具有相应的实践教学能力,具备基于工作过程实施教学的能力,成为真正的“双师型”教师。③做好兼职教师队伍建设。在全面提高校内专业教师素质的同时,邀请企业专家更深入地参与专业课程和实训基地建设,加强教师与企业专家交流与合作;同时聘请行业专家、企业工程技术人员和社会上的能工巧匠,承担专业课程教学或各类实训指导任务,以弥补学校实训指导教师的不足,促进专业实践课教学。 4.完善学习评价体系 在同“德中机电”合作期间,我校尝试和探索了“过程性评价”的学习评价体系。这种评价模式对机电技术应用专业的大多课程都非常适合,有利于促进学生职业能力的培养和形成。这种评价体系在今后的教学改革中还要不断完善和加强,最终形成本专业“过程性评价”与“终结性评价”相结合的学习评价体系。其中包括:①模块课程的学习评价标准。该评价标准要求对学生的技能水平、工作态度、合作精神、沟通能力等进行综合评价。②学生校外实习考核标准。该考核标准要借鉴企业对员工的考核、奖惩、晋升的制度,引入生产经营的管理理念,让企业参与评价。③专业课程的终结性考核试题库。利用该试题库对学生的专业课程知识进行标准化考核。综上所述,要使机电技术应用专业得到持续发展和壮大,首要任务是深化校企合作,依据专业培养目标和职业岗位要求,以职业活动为主线,有效实施“工学结合、校企合作、顶岗实习”的人才培养模式,这样才能大力推进“做中教、做中学”的教学方式,从而突破传统学科型技能人才的培养模式。与此同时,还要通过课程体系改革和精品课程建设,通过提升师资队伍的整体实力和完善教学质量评价体系,使专业教师的教学水平以及人才培养质量得到稳步提升。 作者:李峡 单位:河南信息工程学校 机电技术应用论文:应用专业理论教学机电技术论文 1及时更新理论教学内容 职业学校机电技术应用专业应当结合社会的实际发展需求,及时更新理论教学内容,使学生学习和掌握最新的专业理论知识,提高学生专业技能。在具体实践中,职校可采取“请进来”与“走出来”的方式推动理论教学改革。对于“请进来”而言,职校可聘请一些在大型机械企业或相关专业协会的工程师、技师,到本校进行授课,向学生传授最新的理论知识,通过将专业教学内容与自身实践经验相结合,激发学生的学习兴趣。对于“走出去”而言,职校应当选派专业课教师去相关企业进行学习和实践,使专业课教师掌握先进的生产技术,及时收集机电技术应用专业的新信息,并将这些新知识和新信息传授给学生,拓展学生的知识面。 2构建理实一体化教学模式 以“机床故障检测与维修”专业课程为例,教师可采取项目教学法、现场教学法、仿真教学法、案例教学法等多种教学方法,使教、学、做融为一体,让学生在学中做、做中学,构建理实一体化教学模式,积极推动理论教学改革。教师可根据专业课程的特点,将其划分为四个项目及若干个任务,具体如下:项目一:机床的管理与维护。主要任务为车间的6S管理与机床的检查、机床精度测量与验收;项目二:机床机械部件的调整与维修。主要任务为进给部件的调整与维修、主轴部件的调整与维修、重要辅助部件的调整与维修;项目三:机床典型故障的诊断与维修。主要任务为螺纹车削误差故障维修、机床润滑系统故障维修、轴类零件加工误差故障维修、机械手换刀故障维修、辅助装置故障维修等;项目四:数控机床故障诊断与维修。主要任务为数控机床方式选择功能的故障维修、通信功能故障维修、冷却功能故障维修、进给倍率功能故障维修等。通过进行基于工作过程的实战训练,既能够使学生在实际操作中掌握机床故障检测与维修的相关理论知识,又能够使学生具备拆装调整机床机械部件与诊断排除机床机械故障的技能,提高学生运用理论知识解决实际问题的能力。 3运用多样化的教学手段 在机电技术应用专业的理论教学中,教师必须转变传统的填鸭式教学方式,灵活运用多媒体教学手段,将专业课程中涉及到的原理图、零件图、装配图、程序图、电路图等内容制作成多媒体课件,以供课堂教学使用。通过运用多媒体教学手段,可以有效弥补传统教学手段的不足,节省课堂板书时间,使枯燥、抽象的理论知识易于理解和记忆,从而提高学生对专业课程理论知识的学习效率。同时,职校还可以利用网络信息技术,将专业课程的相关教学资料上传到校内网络平台上,使学生能够利用课下时间复习和巩固已学的理论知识,拓宽学生的学习渠道。 4结束语 总之,机电技术应用专业是我国职业学校的基础专业之一,其专业课程教学效果直接关系到本专业技能型人才培养目标的实现。随着社会经济发展对机电技术应用专业人才的需求不断增加,职校必须立足于自身办学特色,优化专业课程体系,改革传统的理论教学模式,积极推行理实一体化教学,从而促使学生夯实理论知识基础,不断提高专业技能和专业素质。 作者:王久华 单位:湖南机电职业技术学院 机电技术应用论文:煤矿机电化技术应用实践论文 摘要:机电一体化技术是微电子技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。它是企业信息化的重要支撑技术,是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。本文对煤矿机电一体化技术在我国的应用进行阐述。 关键词:煤矿机电一体化技术 引言 我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。从1970年我国自行设计制造和装备的第一套综合机械化采煤工作面在大同矿务局试验起,我国的机电一体化技术开始萌芽。到上世纪80年代后期,我国综合机械化采煤取得了空前的发展,大大推动了我国的煤矿机电一体化技术的进程,采煤机已由液压牵引向电牵引发展。到了上个世纪90年代中期,在原有的研究成果上,又开展了采运支机械微机监控、故障诊断的研究和支架电液微机技术应用的研究,并研发了大功率电牵引采煤机。而进入21世纪后,我国煤矿机电一体化技术的研究和应用领域均有重大突破,在煤矿安全生产监控、大型固定设备的后备保护等方面已取得了喜人的成绩。然而,与国外的先进采煤国家相比,我国的煤矿机电一体化技术发展尚有一定差距,并且煤炭工业相对机械、电子、航天、轻纺、化工、铁道、冶金等行业起步晚基础薄弱,在开发水平、应用范围、投资规模、技术人才和管理水平方面均有较大差距。 一、机电一体化技术的应用实践 1.1矿井安全生产监测监控系统中的应用矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。我国监测监控技术应用较晚,20世纪80年代初,原国家煤炭部组织了对国外煤矿监控技术进行大规模的考察和引进工作,此举大大促进了国内监控技术的发展。先后从波兰、法国、德国、英国和美国等引进了一批安全监控系统(如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200),在部分煤矿中应用;在引进的同时,通过消化、吸收并结合我国煤矿的实际情况,研制出KJ2,KJ4等系统并通过了鉴定。20世纪90年代以来,紧跟世界监测监控系统的发展潮流,我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统,如煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的KJ95系统等,它们的主要特点是:测控分站的智能化水平进一步提高;具有网络连接功能;系统软件采用了Windows操作系统。同时,在“以风定产,先抽后采,监测监控”12字方针和煤矿安全规程有关条款指导下,规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。自此,大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现,不仅为各煤矿提供了更多的选择机会,且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。经过多年的实践表明,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。 对我国现有煤矿监测监控系统及配套传感器等设备的现场应用效果进行综合评价,煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90、天地科技股份公司常州自动化分公司的KJ95、煤炭科学研究总院抚顺分院的KJF2000和北京瑞赛公司的KJ4,KJ2000等系统无论在软硬件功能、稳定性和可靠性、专业技术服务能力、企业性质和生产规模等方面基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。 1.2矿井提升机中的应用矿井提升机是一种实现机电一体化较好的矿山大型设备,全数字化,交、直流提升机。特别是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动合为一个整体,大大简化了机械结构,是典型的机电一体化设备,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。全数字提升机高度可靠,具有可重复性故障寻址、完整的诊断设施和自诊断功能,以及简单而快速的通信功能;它采用总线方式,大大简化电气安装;硬件配置简单,互相兼容,零备件少;可以方便地实现软启动、软件控制和改变瞬间加速度。 在我国“九五”计划期间,国产全数字化直流提升机已成为各煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化直流提升机的优秀部分ASCS是由双CPU构成的计算机系统。除此之外,我国还用SIMADYND和S7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。2000年11月,该系统在焦作古汉山矿投入运行,情况良好。提升机由于采用了计算机技术,其安全保护系统更为完善。该系统的主要特点是:采用两台计算机装置,每台都有自己独立的测量、传感装置和数据处理系统。这两台计算机同步工作,互相检测,互为备用,对提升行程实现直接测量和间接测量容器位置相结合的方式,对两者进行比较、校正,实现行程自动控制。由于采用了计算机对安全回路、制动回路、电源和驱动回路进行实时检测,实现故障记忆,因此极大地提高了提升机安全性能。 1.3井下带式输送机中的应用在我国“八五”计划期间,通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施,极大地提高了带式输送机的技术水平,煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品的研发也取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内此项技术的空白,并对带式输送机的关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发,成功的研制了多种软起动和制动装置以及以PLC为优秀的可编程电控装置、驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器,目前我国已经自行生产制造了多个品种和多种类型的带式输送机。 二、结束语 随着煤矿生产不断向深部水平发展,对控制水平和规模的要求越来越高,从而又加速了机电一体化技术的发展和进步,目前各种高新技术的发展,如网络、光纤、人工智能及生物工程等高新技术已渗入到机电一体化技术之中,使机电一体化产品功能更强大、性能更优越,使机电一体化产品功能越来越强,智能化程度也越来越高,因此采用新的机电一体化技术装备的煤矿,能够使企业获得更加显著的技术、经济和社会效益,这也是一个煤矿企业循环促进不断发展的过程。 机电技术应用论文:机电一体化技术应用研究论文 摘要:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。文章简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。 关键词:机械工业;机电一体化;数控;模块化 现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 一、机电一体化的优秀技术 机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手。 (一)机械本体技术 机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。 (二)传感技术 传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。 (三)信息处理技术 机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。 (四)驱动技术 电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。 (五)接口技术 为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。 (六)软件技术 软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。 二、机电一体化技术的主要应用领域 (一)数控机床 数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在: 1、总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多CPU、多主总线的体系结构。 2、开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。 3、WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。 4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了CNC系统的控制功能。 5、能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。 6、系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。 7、以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。 (二)计算机集成制造系统(CIMS) CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。 (三)柔性制造系统(FMS) 柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。 (四)工业机器人 第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。 三、机电一体化技术的发展前景 纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展。 (一)智能化 智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。 (二)系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除RS232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。 (三)微型化 微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。 (四)模块化 模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。 (五)网络化 网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 (六)绿色化 工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。 综上所述,机电一体化是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。 机电技术应用论文:机电一体化技术应用论文 【论文关键词】:机械工业机电一体化数控模块化 【论文摘要】:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。本文简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。 现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 一、机电一体化的优秀技术 机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手: (一)机械本体技术 机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。 (二)传感技术 传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。 (三)信息处理技术 机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。 (四)驱动技术 电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。 (五)接口技术 为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。 (六)软件技术 软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。 二、机电一体化技术的主要应用领域 (一)数控机床 数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在: 1、总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多CPU、多主总线的体系结构。 2、开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。 3、WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。 4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了CNC系统的控制功能。 5、能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。 6、系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。 7、以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。 (二)计算机集成制造系统(CIMS) CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。 (三)柔性制造系统(FMS) 柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。 (四)工业机器人 第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。 三、机电一体化技术的发展前景 纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展: (一)智能化 智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。 (二)系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除RS232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。 (三)微型化 微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。 (四)模块化 模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。 (五)网络化 网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 (六)绿色化 工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。 综上所述,机电一体化技术是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。 机电技术应用论文:机电一体化技术的应用及其发展趋势 【论文关键词】:机械工业 机电一体化 数控 模块化 【论文摘要】:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。本文简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。 现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 一、机电一体化的优秀技术 机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手: (一) 机械本体技术 机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。 (二) 传感技术 传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。 (三) 信息处理技术 机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。 (四) 驱动技术 电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。 (五) 接口技术 为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。 (六) 软件技术 软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。 二、机电一体化技术的主要应用领域 (一) 数控机床 数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在: 1、 总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多CPU、多主总线的体系结构。 2、 开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。 3、 WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。 4、 大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了CNC系统的控制功能。 5、 能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。 6、 系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。 7、 以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。 (二) 计算机集成制造系统(CIMS) CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。 (三) 柔性制造系统(FMS) 柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。 (四) 工业机器人 第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。 三、机电一体化技术的发展前景 纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展: (一) 智能化 智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。 (二) 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除RS232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。 (三) 微型化 微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。 (四) 模块化 模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。 (五) 网络化 网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 (六) 绿色化 工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。 综上所述,机电一体化技术是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。 机电技术应用论文:基于 Web3D技术的机电产品虚拟设计及其应用 论文关键词 :Web3D技术 机电产品 Cult3D技术 汽车 虚拟现实 论文摘要:主要介绍 了 Web技术和 3D技 术相结合的产物一Web3D技 术的基本概念、特点及实现技术.并以实例的方式详细阐述了web3D技术之一的 Cult3D技术 .在机 电产品虚拟设计 中的工作流程,从而可以有效地提高机电产品的信息传达效果,为新产品开发提供一种崭新的互动设计模式,最终提 高企业的竞争力。 0 引言 随着数字化设计技术 的发展 .人们已不再满足在网上浏览一些静态的、文本类 、二维的产品图片,而对那些具有动态的、三维可视化效果的产品需求越来越迫切。以计算机网络和计算机三维图形学为基础的Web3D技术以其特有的形象化展示功能、强大的交互性能和对现实世界的模拟功能在电子商务 、远程教育 、工程技术 、计算机辅助设计等领域已经获得 了广泛的应用。利用此技术设计的产品可以做到全方位展示 、色彩设计实时装配等 ,从而提高用户的参与性 。增强体验感。 1 Web3D技术概述 1.1 Web3D技术的基本概念 虚拟现实 VR (Virtual Reality)技术是一种逼真地模拟人在 自然环境中的视觉 、听觉、运动等行为的人机界面技术,Web3D技术是虚拟现实技术的一种实现形式 [21。Web3D还可以简单地被看成是 Web技术和 3D技术相结合的产物 。实际上也就是本机的 3D图形技术 向互联网的扩展.网络性、三维性和交互性是其显著的本质特征。它与本机的3D图形技术的主要差别在于:第一,实时渲染 :它是由渲染引擎进行实时渲染从而实时显示的;第二,具有无限的交互性:因为是实时渲染,这就为交互性提供了基础;第三,优化和压缩:由于网络带宽的限制 .文件必须经过优化和压缩以保证用户端快速下载。通过应用 Web3D技术 ,用户可以在 网上浏览以三维形式表现的物体 ,并对其进行交互性操作 以体验身临其境 的奇妙感受。 1.2 Web3D技术的实现手段 Web3D的实现技 术主要分成三大部分 .即建模技术、显示技术 、三维场景中的交互技术 [31。建模技术是虚拟现实技术的基础。把建立 的三维模型描述转换成人们所见到的图像,就是所谓的显示技术。三维复杂模型的实时建模与动态显示技术可以分为两类 :一是基于几何模型的实时建模与动态显示 :二是基于图像的实时建模与动态显示 。交互技术是 Web3D的关键技术 ,交互功能的强弱 由 Web3D软件本身决定 。但用户可以通过适当的编程来弥补软件的某些不足。 在众多的 Web3D软件系统中 。基 于 JAVA内核的Cult3D技术因其在交互性能、文件体积和画面质量等方面的优越性而得到用户 的普遍欢迎 ,现已广泛应用于众多电子商务网站的 3D机电产品展示中。 2 CuIl3D技术及其开发流程 Cuh3D是一种全新的 Web3D技术 .它有一纯 软件跨平 台的渲染引擎 ,主要包含 Cult3D Exporter plug—in、Cuh3D Designer和 Cuh3D Viewer plugin三大部分。 开发设计人员可 以使用 3D设计领域广泛使用的 3DSMAX或 MAYA来设计 产 品 3D模 型 .使 用 Cuh3D Exporterplug—in来转换设计模型 ,在 Cuh3D Designer中为模 型加入交互 、音效等其它效果 ,再无缝隙地嵌入到 HTML页面和其他应用程序中 [41。其开发流程如图1所示。用户 即可在网上实时观看 3D模型 ,还可通过 鼠标对其进行旋转 、放大或缩小等操作。 3 Cult3D‘技术在产品虚拟设计中的应用实例 3.1 创建汽车 Cult3D对象 为方便输 出,必须使 用一个 三维模 型制 作 软件f3DMAX或 MAYA1制作物体 的三维模型。制作前必须先下载插件 Cult 3D Exporter for 3DMAX或 Cult 3D Exporter for MAYA。只 有安 装好 输 出插 件 ,3DMAX或MAYA才可以将 3D模型输出成 Cult 3DDesign的 C3D格式。在制作模型的细节、真实度上多下点功夫,尽量用最少的面来做模型,以控制好模型的大小。太多的面不仅会加长网络传送的时间 ,更是对浏览者机器 的考验。最后输出成 C3D格式的 3D模型 。 3.2 对汽车 Cult3D对象进行交互设置 Cuh3D对象的交互设计就是在 Cuh3D Designer的事件地图窗 口中建立事件、动作和场景的相互关系,使浏览者触发某个事件或某个事件 自动做出相应的动作 ,并将可视化的过程和结果实时反馈给浏览者达到交互的目的。 汽车的时间地图如图2所示,它可以通过鼠标控制实现汽车任意角度的展示、车门的开关、车轮的转动和汽车尾气排放等。在Cult3D Designer中完成设计后,需将CulturalD对象导出为可的CO格式。在导出过程中还可对文件中的几何图形、声音等特征进行进一步压缩。 3.3 汽车Cult3D对象 可Cult3D对象的程序有多种,其中基于网络的应用较为广泛,用户可以通过网络或在本地机种用IE或Netscape浏览器查看。基于网络的需要编写想应得网页,在编写网页时,有两项主要工作: (1)在网页中编写语句嵌入Cult3D对象。IE浏览器是通过ActiveX组件来cult3d对象。IE使用 Object 的标签命令来在网页中嵌入ActiveX组件。 Netscape浏览器不支持 ActiveX控件 .需要另外设置外挂程序的语法 。Netscape浏览器使用 embed 的标签来嵌入 外挂组件 。另外 ,必须安装 Cuh3D Viewer插件,才能在浏览器网页时播放 Cult3D对象。对于 IE浏览器需要在 Object 这个标签内插入 codebase指定其下载网址.Netscape浏览器需要在 embed 标签内插入 type=“application/x--Cuh3D--object”语法说明外挂程序对象.pluginseape指定其下载网址。 (2)需要时 ,在 网页中编写语句触发 Cult3D对象的 自定义事件。Cult3D支持和网页相互交互。通过在网页中嵌入 Java语句,可以使浏览者在网页中点击按钮或进行选择时,触发 Cult3D对象 的 自定义事件实现同步展示,并同时把用户的选择保存在数据库中供网上调查、销售等电子商务模块使用。 4 结束语 虚拟现实技术作为一支崭新的综合性信息领域中的奇葩 ,体现出较高的人性化科技特色与风格。而将虚拟仿真技术同机电产品设计产业相结合 ,为设计师与企业厂商们提供了非常好的技术支持与解决方案.更为产品的推广营销创造了巨大的商业价值。无论是与传统影视媒体 、多媒 体软件 ,还是 与传统虚拟现实技术 比较 ,Web3D技术都表现出了在机电产品设计中的独特优势和潜力 。随着网络技术的高速发展必将有更新的 web3D技术出现,服务于设计 、服务于大众、服务于未来 。 机电技术应用论文:表面技术在机电和金结中应用展望 摘要:三峡工程是“千年大计、国运所系”的跨世纪工程。工程的质量、寿命、运行可靠性和检修维护费用,取决于多学科技术的发展水平。对表面工程技术在三峡工程机电设备和金属结构工程上的应用进行了全面的讨论和分析,对三峡工程机电设备、金属结构表面预处理、表面涂覆技术和产品提出了技术要求。 关键词:金属结构 机电设备 表面技术 1 引言 表面工程,是经过表面预处理后,通过表面涂覆、表面改性或多种表面技术复合处理,改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分和应力状态,以获得所需表面性能的系统工程。三峡工程通常被人们称为“土木”工程,但是大坝全长2309.47m中,实际上起挡水作用的溢洪闸门、电厂进水口闸门、船闸人字门和输泄水闸门占坝线全长的72%(1679m),实际上就好似一个“钢秩”工程。三峡工程作为一项水资源综合利用的工程,其机电设备和金属结构的总重量达50万t,其费用占工程总概算的1/3。 表面工程以多个学科交叉、综合、复合为特色,以应用多种表面技术及其复合表面技术为特点,是主导工业发展的关键技术之一。三峡工程是“千年大计”、“国运所系”的世纪性工程,一定要重视质量问题,把质量看成是三峡工程的生命。在国际招标的机电设备技术条件中,明确了应用表面加工技术、表面技术和复合表面技术的要求,以改善提高零部件材料表面性能,有效地提高设备运行可靠性,延长使用寿命和方便维护和修复。表面工程技术在三峡工程建设中得到广泛应用。 2 三峡工程应用表面技术的对象 三峡水利枢纽由挡水和泄水建筑物、发电建筑物和通航建筑物组成,大坝轴线全长2309.47m。泄水建筑物位于河床中部,设有表孔、深孔和导流底孔;电站厂房位于泄水建筑物左、右两侧,为坝后式厂房,共装设26台700MW水轮发电机组。通航建筑物布置在枢纽左岸,包括双线连续五级永久船闸、单线垂直升船机和施工期通航的临时船闸。 2.1 水轮发电机组和其它机电设备 三峡电站水轮发电机组及辅助机电设备总重量约达26万t。埋设在混凝土中的设备部件、常年受含沙水流冲刷的水轮机过流部件和常年暴露在空气中的机电设备表面都需要应用表面工程的基础理论,提出优质、高效、低耗的表面工艺技术,在设备和零部件的表面进行严格的处理以保证设备可靠运行。 2.2 水工闸门和金属结构 三峡工程的水工闸门埋设件、闸门本体、输水钢管及启闭机等金属结构总量约26万t。其中大坝及电站合计共有30种不同规格的闸门539扇,永久船闸有各类人字门、充泄水阀门等共89扇,两者共约7.3万t。其中工作环境最恶劣的是导流底孔和泄洪深孔的弧形工作门,最高工作水头达85m,流速达35m/s,并有局部开启的要求。 2.3 对外交通工程 三峡工区对外交通工程的金属结构表面防护,包括桥梁表面涂覆、装卸重件码头上的起重设备和金属结构的表面处理以及集装箱码头钢管桩和粉煤灰钢罐内表面的防腐等。 三峡工程对外交通金属结构工程包括大中桥梁34座,其中联系坝区两岸的西陵长江大桥1118.66m。 3 三峡工程应用表面技术的试验与实践 3.1 三峡机电设备和金属结构表面的工作环境 三峡机电设备和金属结构表面,根据其功能要求,分别暴露在在室内外大气和潮湿大气中,干湿交替环境。在静水工况、动水工况、高速含沙水流中和与混凝土结合的环境下工作运行。 (1)暴露在大气中工作的有:大坝顶部门式起重机及轨道、自动抓梁、厂房顶敞开式高压电气设备、高压出线塔、主厂房大门、电站尾水门式起重机及轨道以及部分闸门的局部外露部分。还有永久船闸、临时船闸和垂直升船机的桥机、大梁及清污机等。这些暴露在大气中的结构和装备表面,常年经受日晒雨淋、风雪冰霜的袭击。 (2)在室内大气中工作的设备主要有:水轮发电机组、变压器的外露表面、主付厂房内各种桥机、大梁、轨道、厂内高压设备、大电流母线设备和其他机组辅助设备如水泵、空压机、制冷机表面,电站厂房屋架、船闸人字门启闭机及其附属设备、中低压配电盘、动力盘、保护盘柜表面等。 (3)在潮湿大气中工作的结构和设备如:电站厂房进水口竖式液压启闭机、长期存放于门库中的检修门及埋件、闸门吊杆、尾水排水阀、水轮机顶盖排水泵等。这些设备常年处在潮湿的空气中,易锈蚀和腐蚀。 (4)在干湿交替环境中工作的结构极易发生表面破坏如:船闸人字门、所有闸门的门槽埋件、船闸浮式系船柱、泄水表孔闸门和检修门等。有的干湿交替频繁,有的交替频度不大,对结构表面影响也有所不同。 (5)在静水状况下工作的装备有:船闸人字门、检修闸门和叠梁门,电站进水口检修门,泄洪坝段深孔和表孔检修门等。他们都是在闸门前后平压后才开启或下落的。 (6)动水工况下工作的电站进水口工作闸门、压力钢管、拦污栅事故检修门、水轮机过流部件包括涡壳、导水机构、转轮、基础环和尾水管里肘等。 (7)在特别恶劣的环境中工作的排沙孔工作闸门及事故检修门、底孔工作门、深孔工作门、船闸输泄水廊道阀门、钢衬护以及水轮机转轮都是在高流速的含沙水流中工作和运转的,泥沙磨蚀的破坏作用,对其材料和表面的处理都有特殊要求。 (8)一些与混凝土面结合的钢结构,如压力钢管外壁,所有闸门和启闭机构以及钢结构的埋件、水轮机钢里衬、蜗壳、座环以及发电机埋件、设备基础埋件等。 3.2 三峡坝区的空气和水环境特性 三峡坝址位于湖北宜昌市二斗坪镇,此区域属南温带和亚热带过渡地带,其气候特征是高温、高湿、雾多风小,秋雨多温差小。坝区大气年平均相对湿度75.8%,平均温度21~22C,最高温度43.9C,最低9.8C。年平均降雨量达1251mm,以7、8月份较高。大气中S02浓度较高,酸雨比较严重,降雨pH值为5.44,大气环境腐蚀性大。 三峡坝址处多年平均水量达4500亿m3,多年平均流量为14400m3/s,水中含有泥沙,多年平均含沙量1.2kg/m3。实测最大含沙量10.5kg/m3。泥沙中推移质相对较小,悬移质居多,平均粒径小于0.1mm。水中有生物作用,如海蜊子等。江水的PH值为7.95,水中溶解O2为6.4mg/L。在动水下工作的装备和结构,承受的动水速度多不相同,拦污栅的过栅流速约lm/s,压力钢管内约8m/s,船闸输水廊道内约20m/s,深孔、底孔闸门处30~35m/s,排沙底孔内18~28m/s,水轮机转轮叶片约30~40m/s。这些结构和装备特别是在高速含沙水流中工作的结构和装备,面临空化和泥沙磨损的联合破坏。 3.3 三峡工程设备和钢结构的表面技术应用试验 为了使表面科学与工程相结合,为了结合三峡工程的空气环境、水环境和工作环境特点,通过试验研究提出有效的工程措施,达到改善材料的表面性能、有效延长使用寿命、节约资源、提高生产力和减少环境污染的目的。 为此,中国长江三峡工程开发总公司委托武汉材料保护研究所进行了不同涂覆材料和多种表面技术复合处理的实验。 (1)大气暴露实验 从1995年1月开始,在三峡坝区、宜昌市区和秭归县城,对30多个国内外厂家的120多种防腐体系的试件作挂片试验,其中有机涂装体系42种,热喷涂金属体系7种。现在试验仍在进行中。 (2)水环境暴露实验分别对全暴露在水环境中(全浸)和干湿交替的环境进行了试验。实验安排在三峡坝址下游40km处的葛洲坝水利枢纽进行,全浸试件浸没在葛洲坝二号船闸上闸首的人字门上,干湿交替试件装设在葛洲坝二号船闸下闸首的人字门上。试验涂装材料有,有机涂装体系35种,热喷涂金属体系7种,电化学保护1种。 (3)室内加速腐蚀实验分别对13个厂家的34种防腐体系,即4种水溶性无机富锌类、3种醇溶性无机富锌类、4种环氧富锌类、13种富锌底漆/中间漆/面漆、5种金属喷涂层、8种金属喷涂层/封闭底漆进行试验,分别应用常规试样和划叉破坏性试样在中性盐雾条件下进行加速腐蚀试验、在5%盐水溶液中浸渍试验、紫外线加速腐蚀老化气候试验、在自来水和盐水中的电化学对比试验、涂层电气学保护性能试验以及涂层与基体(或其他涂层)界面粘结力试验。 上述各项现场挂片试验的初步成果,已在机电设备和金属结构招标文件的技术规范中得到应用,供货厂商将根据合同的要求进行表面涂覆和表面改性处理。 3.4 三峡工程应用表面技术的实践 三峡工程自1994年12月正式宣布开工以来,表面技术在桥涵、码头、施工变电所和储运设备等方面得到比较广泛的应用。 (1)桥梁 三峡对外交通工程桥梁中特大桥4座,大桥7座,中桥23座,合计34座,累计长3793m其中较具特色的有莲沱大桥、黄柏河大桥、下牢溪大桥和横跨长江南北两岸的西陵长江大桥。 莲沱大桥全长340.87m,主桥为中承式三孔钢管混凝土连续拱桥。拱上桥面总宽20m。钢管的寿命直接影响大桥的安全。钢管拱表面防护,采用三道漆,分别为底漆、中间漆和面漆,干膜总厚度达305μm。在涂装前表面经除锈处理达Sa2.5级,粗糙度Ra30。 下牢溪大桥全长286.06m,为六孔三柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面防护采用热喷铝。 黄柏河大桥全长284.76m,为七孔桩台式双柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面采用热喷锌。 上述钢管拱的涂装寿命要求达到20年。 西陵长江大桥是横跨长江的坝区南北重要通道,和其他大桥一样,都是永久性的公路大桥。大桥全长1118.66m,主孔跨度900m为单跨双铰式钢箱加劲梁悬索结构。两座主塔高120m,为钢筋混凝土三层门式柜架结构。主塔基础为12根中Φ2.2m挖孔灌注桩。两根主缆各由10010根φ5.1mm镀锌平行高强钢丝组成,直径为φ570mm,每根主缆长约1478m,重约2300t。两岸各有一重力式锚锭。在大桥施工过程中,为了解决悬索鞍座的推移以调整力的平衡,全军装备维修表面工程研究中心提出了复合减摩涂层设计及相应的现场施工方案,替代国外采用的在鞍座磨擦副中安装数千枚滚针的方案,使鞍座顺利推移到位。采用这种复合减摩技术使磨擦系数降低1倍以上,大大节省了施工费用。此外,主塔表面和钢缆都采用了表面涂装防护,主塔表面总漆膜厚度达280μm。涂装寿命为5年,修复不需铲除只需在原涂装上再次涂覆。 (2)公路 专用公路采用封闭管理,为保证昼夜行车安全,设有公路防眩网及护栏,网和护栏波形梁表面采用热浸镀锌防护,锌层厚度在61~85μm。 (3)码头在三峡坝区设有一座杨家湾港口集装箱、杂货码头和一座重型设备装卸的重件码头。码头是三峡坝区水上的货物吞吐口,保证安全运作十分重要。 杨家湾码头的水下φ800/1000的钢管桩是码头的基础,钢管桩采用16mm的3号镇静甲类钢,其表面用氯化橡胶铝粉和氯化橡胶防腐漆进行处理。 2×300/50t重件码头的起吊设备为2台300t小车的桥式起重机,桥架结构总重300t。桥机及吊梁金属结构的所有内、外表面,机械零部件非接触表面,都进行了表面涂装处理。表面先经喷丸、机械手或手工除锈处理,然后涂以底漆、中间漆和面漆,分别采用环氧铁红车间底漆、环氧云铁防锈漆和可涂覆聚氨酯面漆。 (4)粉煤灰储运罐罐体为钢结构,全部储运罐总重约1830t,对其罐体、中转仓进行涂装处理,用铁红为底漆,合成树脂调和漆用作中间漆和面漆,输送粉煤灰的地下管道用环氧煤焦油沥青涂料。 表面工程在三峡工程的应用实践,不但起到了对金属和非金属表面的防护作用,还增添了建筑物的美感。据不全面的检查,涂复材料和工艺的应用是成功的,其使用寿命还有待进一步跟踪调查和考验。 4 机电设备、金属结构表面技术应用展望 迄今为止,三峡工程机电设备和金属结构的招标工作还在进行中。已完成招标的项目有左岸电站14台700MW水轮发电机组,合同金额7.4亿美元。二期工程厂(房)坝(溢洪坝段和永久船闸闸门及金属结构)采用国内公开招标,合同金额10.7亿元。现在在正进行500kV高压电气设备(15台840MVA变压器和全封闭组合电器)国际招标,电站主厂房1200t桥式起重机国内招标、500kV电抗器,20kV大电流封闭线的招标。还有大坝顶部和电站尾水平台的门式起重机等还未招标。这些机电设备和金属结构是2003年发电、通航的关键设备,这些设备和构件的表面处理,影响到设备的寿命、大坝整体建筑艺术处理甚至设备的安全可靠运行。 4.1 水轮发电机组和辅助电气设备的应用展望 在机组招标文件技术规范和合同文件中,对工厂涂装和保护涂层都有明确的规定,明确规定按SSPC—PAl、ASTMB456、ASTMB633和ASTMA164进行表面涂层处理。明确规定涂层必须在合适的气候条件(环境温度低于7C或金属表面温度小于外界空气露点以上3C时不能进行)。 同时明确了设备表面的清扫要求。选用溶剂清洗,进行喷丸发亮处理。使金属表面发亮呈均匀的灰白色。 对在运输过程中暴露在大气中的重要机械加工的黑色金属表面,先用溶剂清洗干净,并涂一层厚的防锈化合物。 所有暴露在大气中黑色金属非机械加工表面,如水泵、空压机外表面需喷砂发亮处理。再涂2层防锈漆,并明确涂层厚度要求。 所有与混凝土接触的非配合黑色金属埋件表面,如水轮机蜗壳外表面需进行机械清扫。并涂一层保护层,便于运输、堆放。在安装时必须先清理保护层,以利埋件表面与混凝土有效结合。 所有与水接触的非配合黑色金属表面,如活动导叶表面,蜗壳内表面,需用喷砂发亮处理,流道内的焊缝需用砂轮打磨光滑,在工厂涂两层环氧树脂富锌漆,安装后再涂一层保护漆。水轮机转轮是在含沙水流中运转的部件,其不锈钢表面未要求特殊处理。 所有盘、柜、压力油罐、泵组和管道外表面,在机械清扫后深4层装饰颜色涂料。盘柜的非工作内表面,进行机械清扫后,再涂两层防护漆。 对油罐铁质金属全部内表面需进行喷砂处理,直至露出金属光泽为止,再按要求涂保护层。 其他小型辅助设备,如电动机、接触器、开关和其他设备的表面,需按相应标准进行涂覆。 4.2 水工闸门和金届结构的应用展望 在水工闸门和金属结构的招标文件中,参考了三峡地区挂片试验的成果,按国家和行业规定的标准,对不同工作环境下工作的设备和构件,提出了不同的要求。 对经常处于水下或干湿交替环境,不易检修,或检修对航运、发电及泄洪有重要影响的设备或结构。要求采用具有高机械强度的防腐体系,有较好的抗冲刷能力,附着力极强,抗微生物和附着生物的性能优异,其保护年限长达20年。 对经常处于水下或干湿交替的环境,但易检修且对发电、航运、泄洪影响不大的钢结构和设备。要求采用粘附力强、耐水性的、抗微生物和附着生物性能优异的防腐体系,其保护年限可达10年。 对在大气环境中,包括室内与室外的钢结构和设备,要求采用具有较强的耐气候变化性能的装饰性能好的防腐体系,表面涂料要求不易变色,不粉化,其保护年限应达15~20年。 对这些设备和构件的表面处理,要求按国标GB6484-6487规定,要求基体清洁度达到GB8923规定的Sa2.5级。 对防腐材料亦作明确的规定,要求采用国家或行业标准产品系列,底、中、面漆最好选用同一厂家产品。 对各类水工闸门和金属结构的具体表面涂覆要求,合同中都有具体规定,例如: 永久船闸人字工作门和第一闸首事故检修门及其埋件,总重约23865.2t。门体和底层采用热喷锌,最小局部厚度不小于160μm,封闭层为磷化底漆一道,面漆为氯化橡胶两道,干膜厚度100μm,涂层总厚不小于260μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站进水口快速工作闸门、排沙孔工作门约4911t,表面涂覆采用底层热喷锌加封闭涂料防腐。热喷锌厚度为120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯树脂一道,干膜厚30μm,中间漆环氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为改性耐磨坏氧两道,干膜厚100μm。涂层总厚300~340μm。 泄洪深孔弧形工作闸门23扇、排漂孔弧形工作闸门2扇及其埋件,息重约10306t。门体采用底层热喷锌加封闭涂料防腐休系。要求热喷锌厚120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯材脂一道,于膜厚30μm,中同漆坏氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为环氧金刚沙二道,干膜厚100μm。涂层总厚300~400μm。 5 结语 表面工程技术在三峡工程的应用,一直受到国家有关部门、单位的重视,通过上述的讨论,我们可以看到表面技术与三峡工程成功建设、运行可靠和市省维护费用息息相关。 (1)三峡工程在中国国家科技攻关项目,如“六五”、“七五”、“八五”和“九五”攻关项目的安排,在三峡工程重新论证和投计审查中,始终是一项研究和讨论的重要课题之一。从材料表面加工工艺选择、涂覆材料及喷涂工艺研究以及表面电化保护等在“九五”三峡工程重大装备研制项目中占有重要地位。在三峡工程开工后,为有效的使用有关表面处理材料和适应三峡坝区的环境,迸行了多厂商多种材料的涂装挂片试验,以便有针对性的选择合适的涂装材料和工艺,以使表面材料应用达到寿命长、装饰美的效果。 (2)如前所述,所有机械设备、金属结构、水工闸门都在不同程度上离不开表面技术,他们运行的可靠性、经济性都在不同程度上仰仗表面技术的应用,这牵涉到多专业、多学科的应用,不但是简单的现场的涂装技术,还有许多是在设计中要求应用的在工厂实施的技术、工芝,从目前的应用范围看,它是一项在工程中无所不在、应用广泛的技术。欢迎国内外表面工程学界积极参与三峡工程表面技术应用研究。 (3)随著国内外表面技术的研究和发展,将使三峡工程通过表面技术的应用广泛受益。采用长效且与坏境相宜的表面涂装材料和工艺,对延长设备的使用寿命,延长维护性涂装的周期,有着重要的经济效益。与整个建筑和周边环境协调的装饰涂装,将会给人们美的享受。针对三峡工程具体的环境、目标进行研究和开发的成果和产品,将会给三峡工程带来更大的经济效益。 (4) 对三峡工程表面技术应用的跟综研究将水电工程或类似工程的应用提供有价值的参考。三峡工程表面技术应用广泛,应用材料品种之多,应用对象工作坏境的千差万别,按照目前技术和工艺水平应用的表面工程技术能否获得预期效果,还有待长期跟综研究和改迸。毋容置疑,随着科学技术的进步,表面工程技术作为现代科学的一门新兴的综合学科,必将得到迅速的发展,三峡工程必将从中获益。 机电技术应用论文:机电一体化技术及其应用研究 摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。 关键词 机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁企业中应用 在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为优秀,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面: 2.1 智能化控制技术(IC) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(OCS) 开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。 2.5 现场总线技术(FBT) 现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。 机电技术应用论文:浅谈电工新技术在机电一体化中的应用 摘 要:文章从电工新技术的发展谈起,对电工新技术在机电一体化中的应用作详细分析,并着重探讨电工新技术的特点,归纳、总结出相关结论,供同行参考借鉴。 关键词:电工新技术;机电一体化;应用 电工新技术目前已在机电一体化中得到了广泛应用,依靠电工新技术研发制作的机电一体化产品种类众多,为机电一体化事业的发展起到了巨大的推动作用。分析电工新技术的基本功能,当该技术应用到机电一体化以后,不但能有效改善机电一体化产品的生产环境,提高机电产品工作效率,还能减少能源浪费,实现生产节能。下面笔者结合电工新技术的发展概述,对机电一体化中应用到的电工新技术作详细分析。 1 电工新技术分析 1.1 电工新技术是促进国民经济发展的关键因素 电工新技术的发展带动了我国国民经济的增长,它借助自身技术优势,一方面解放了国民生产力,有效促进了生产效率的提高,另一方面降低了生产能耗,为社会主义建设做出了贡献。总的来说,电工新技术促进了国民经济的发展,为社会进步以及人民生活品质的提升创造了条件。 1.2 电工新技术的定义与发展趋势 所谓电工新技术,实际就是指在当前并未实现规模化应用,但具有一定效益的电工技术。随着时代与社会文明的不断进步,电工新技术在国民生产中起到的作用越来越大,成为了21世纪最具活力和最具生命力的电工技术。追究电工新技术的发展原因,它实际是在传统电工技术基础上发展起来的,是知识经济时代下出现的电工新理论、新知识、新材料以及新工艺等集多种表现形式于一体的新电工技术。电工新技术从20世纪下半叶开始发展,当时盛行的电工新理论有等离子物理、生物电磁学、电磁流体力学等等,新技术则主要有放电应用技术、磁流体发电技术、电磁诊断技术等。在21世纪的今天,电工新技术的发展已经迈上了一个新台阶,除了原有的电工技术、理论、设备、材料在各行各业得到了广泛应用以外,电工新技术还向纳米技术、生物工程技术、网络技术方向发展,成为了国民经济发展中的中坚力量。 2 电工新技术在机电一体化中的应用 电工新技术当前已经在机电一体化中有了较为普遍的应用,比如生产中常见的自动监控制技术、触摸屏技术、运动控制卡等,都属于电工新技术的范畴。详细分析如下: 2.1 自动控制技术 自动控制技术与自动控制系统的应用是电工新技术的一种主要表现形式。以自动控制系统为研究对象,该系统的基本特点是能实现自动化控制。将该系统应用到机电一体化中,系统能对机电设备的运行状态进行连续测量,并结合测量数据推断出设备偏差,及时采取相应措施对偏差进行处理,尽可能的将偏差降低到最小。在机电一体化自动控制中,为了将自动化控制系统测量的快速性、稳定性、精确性体现得更加充分,往往会选择采用比例控制器、积分控制器等对系统进行控制。工业大革命之后,市场对机电一体化产品的精度、性能、使用可靠性等性能要求越来越高,而为了满足市场要求,机电一体化产品内部所采用的控制器性能也随之越来越好,全闭环数字式伺服系统的出现使得自动控制技术在机电一体化产品中的应用地位越来越高,既能满足系统自动控制技术要求,又能提高系统控制与调节精度,为机电一体化产品自动化控制与调节的实现奠定了坚实的技术基础。因此,现代机电一体化产品大多选择该类伺服系统来实施产品控制。 2.2 pc的应用 pc,实际指可编程控制器。该控制器是上世纪60年代生产出来的一种工业控制装置,技术基础建立在计算机控制技术和通信技术上,既具有计算机控制功能,又能实现通信,所以该控制器在出现以后,便被广泛应用于机械生产自动化控制中。pc技术产生初期,常用的pc大多只具备逻辑控制、定时和记数功能,通常将只能实现这三项功能的可编程控制器称为可编程逻辑控制器。随着电子技术和大规模集成电路的广泛应用,plc的功能日趋完善,性能不断提高。plc已经发展为集计算机技术,自动控制技术、通信技术、过程控制技术于一身的电子装置。目前plc正朝智能化、网络化方向发展。plc作为一种新型的工业控制装置。用计算机编程软件代替继电控制的硬件接线,既发挥计算机优点,又考虑电器操作人员习惯,始终保持大众化特点。plc具有可靠性高、编程方便、对环境要求低、与其他装置连接方便等优点。plc控制系统与继 电顺序控制系统的比较:plc控制系统大部分为软件控制,系统结构紧凑、体积小;plc控制器内部全部为“软接点”,动作快,系统的控制功能改变一般需要修改程序;plc控制系统的设计、施工、调试周期短plc控制系统具有较强的自检、监控功能,可靠性高,适用范围广。特别是可编程计算机控制器pcc与传统的plc相比较能更好的实现分时多任务操作系统和多样化的应用软件设计,不仅满足了实时控制的要求还可以按照用户的实际要求任意修改。 2.3 运动控制卡的应用 运动控制卡是一种基于pc机及工业pc机、用于各种运动控制场合的上位控制单元。它包括脉冲输出、脉冲计数、数字输入、数字输出、d/a输出等功能。它变频器的工作原理主要是把工频电源变换成各种频率的交流电源,来实现电机的变速运行的设备。以达到无极变速,从而缩短电机方向和转速的时间,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电逆变成交流电。它可以发出连续的、高频率的脉冲串,通过改变发出脉冲的频率来控制电机的速度,改变发出脉冲的数量来控制电机的位置,用于控制步进(直线)电机或伺服电机。所以变频器因调速性能好、效率高、性能稳定、可靠性高等这些优点,使其在数控伺服、机械、同步传动等多种场合都得到了广泛的应用,因此,变速器调速技术已逐渐成为电气传动自动化的一项优秀技术。 3 结束语 综上所述,我国当前的电工新技术在机电一体化产品中的应用极为广泛,成为了机电一体化产品实现自动化控制的必要措施。电工新技术以其独有的技术特点,为机电一体化发展创造了众多有利条件,促进了机电一体化自动控制的实现。总的来说,电工新技术的发展为机电一体化技术的进步做出了贡献,它不仅省去了多余的社会劳动力,实现了机电一体化产品的自动化控制运行,还减少了能源消耗,对社会进步起到了巨大作用。 机电技术应用论文:矿山机电设备检修中的故障诊断技术应用 摘 要:矿山开采是为了更好的满足经济和社会发展对能源的需求,因此,在矿山开采过程中一定要对机电设备的故障诊断技术进行提高,这样才能保证在矿山开采过程中不会出现更多的安全事故,保证矿山企业安全生产。 关键词:煤矿企业;矿山机电设备;故障诊断技术 煤矿企业在生产过程中会使用大量的机电设备,因此,在生产过程中要想保证安全一定要对机电设备的故障诊断技术进行分析,这样才能更好的对机电设备进行维修,保证煤矿企业的生产不会受到影响。 1 矿山机电设备故障诊断技术的内涵 矿山机电设备诊断技术是一项非常复杂的技术,也是一项综合技术,其中包含着信息技术、计算机技术以及传感技术,能够对设备出现的事故进行很好的反映,因此也能在设备出现事故前就进行维修。矿山机电设备在维修诊断技术方面也是发展很好的,能够对机电运行过程中的状态进行检测,这样能够更好的提高机电设备的安全性和可靠性,同时也能及时对出现的问题进行解决。机电设备维修诊断技术能够对设备出现的异常原因以及危害程度进行更好的分析和评价,因此,也能及时采取必要的措施进行预防。 2 故障诊断技术的概述 2.1 构建数学模型 机电设备在运行过程中会产生很多的参数,这些参数在一定程度上能够对设备的运行情况进行反映,因此,构建一个数学模型能够更好的对设备运行情况进行反映,同时也能对机电设备出现故障的参数进行总结,以后通过对参数进行分析就能及时反映出故障是否存在。 2.2 采集各种信号和参数 在设备上安装各种传感仪器能够更好的对设备运行状态的各种信号和参数进行收集和测量,这样能够更好的通过传感设备对设备情况进行掌握。传感器产生的各种信息可以传递给计算机,这样能够使计算机成为数据存储的工具。 2.3 对采集的各种信息进行处理 对生产现场采集到的设备各种信息,有些是不能对设备的运行情况进行反映的,因此,要对采集的信息进行处理,在处理的过程中还要对出现的无用信息进行剔除。 2.4 对处理后的信息进行分析和识别 对处理后的信息进行分析和识别以后,能够更好的与其和设备运行的标准参数进行对比,这样能够更好的对设备的状态和故障类型进行反映,同时也能更好的找到解决故障的措施。 2.5 预测 在现场采集回来的信息进行分析和识别以后能够更好的对设备的运行情况进行反映,同时也能更好的对设备的故障情况进行预测,这样也能更好的对设备故障可能带来的影响进行分析。 3 矿山机电设备故障诊断的主要技术 3.1 主观诊断技术 在对矿山机电设备进行故障诊断的时候,维修人员可以利用相关的实际经验对故障进行判断和检修,但是这种技术只适用于简单的故障,同时可靠性也是非常低的。主观判断技术,通常分为直觉经验法、参数测量法、逻辑分析法和故障树分析法。直觉经验法是维修人员凭借自身的经验和感觉通过对设备进行查看判断故障原因的一种方法,这种方法受到维修人员阅历的影响。参数测量法是对设备的运行参数进行测量,然后通过与标准参数进行比较,对设备可能出现的故障进行判断,同时对故障的位置进行判断。逻辑分析法通过逻辑关系对设备故障的显性现象进行判断,能够找到故障出现的原因和位置。故障树分析法对系统出现的故障能够更好的进行判断,对经常出现的故障可以直观的进行反映,这样能够最终对故障进行判断。 3.2 仪器诊断技术 在对矿山机电设备进行诊断的时候,工作人员可以利用监测仪器对机电设备进行系统的检测,这样能够更好的对设备运行情况进行掌握,同时也能对故障情况进行判断。 3.3 数学模型诊断技术 矿山机电设备在进行诊断的时候,工作人员可以利用相关的测量设备对机电设备的运行参数进行统计,然后与标准参数进行比较,这样能够更好的进行分析和判断,同时也能通过数值比较找到故障的位置和类型。 3.4 智能诊断技术 在诊断技术中,智能诊断技术的发展前景是非常好的,在进行诊断的过程中可以利用计算机对信息进行获取、传递和分析,这样能够更加及时的得到出现故障的位置,同时对故障的类型也能更快的得到。 4 故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用 4.1 诊断依据 矿山机电设备在运行的 过程中,会产生一定的动力、热量以及化学能量变化,这样就会导致设备在使用过程中出现温度上升和压力不断增大的情况,导致机电设备的运行状况和工作效率受到一定程度的影响。 4.2 信息采集 在对矿山机电设备进行信息采集的时候可以利用故障诊断技术中的点检仪或者是传感器等仪器来进行信息的采集,而且在信息采集方面也是非常的准确的,因此,对机电设备的实际情况也是能够更好的进行体现的,对信息进行分析和处理能够更好的掌握设备的状态。在信息收集的时候场所也是非常重要的,通常可以在生产现场进行采集和性能方面的检测。在现场考察的时候要对机电设备的表面情况进行观察,这样也能够通过外表对其使用情况进行判断。 4.3对设备的性能检测 对机电设备的性能进行检测的时候,主要对其投入和产出之前的变量情况进行对比,这样能够更好的对其性能进行掌握。在相同投入的情况下,如果设备的产出出现了减少的情况,这样就说明机电设备的运行效率出现了下降的情况,同时在产出相同的情况下,如果投入出现增大的情况,也说明了设备在运行过程中出现了下降的情况。导致设备出现运行性能下降的情况,原因有很多,其中,电机的功率、轴承的转速以及设备的温度变化都是影响的因素。因此,在设备出现工作效率下降的情况时对一些关键的部位进行检测是非常重要的,同时也是避免设备出现更大的故障的保障。 5 矿山机电设备检修中故障诊断技术 5.1 故障诊断专家系统 由于矿山工作环境的复杂性和多变性,导致矿山机电设备故障常常具有复杂性和隐蔽性,运用传统的故障诊断技术难以对故障进行准确的判断,而故障诊断专家系统能够综合运用领域专家的知识和经验,模拟专家的思维过程,对故障进行准确的分析和判断。 5.2 模糊数学的应用 矿山机电设备故障的原因和现象间通常具有一定的对应关系,其中既有随机因素,又有确定因素,因此在保障诊断精度的前提下,将模糊数学引入矿山机电设备的故障诊断中,建立模糊诊断数学模型,使得定量分析和专家经验、定性分析相结合,并在计算机上实现,为矿山机电设备故障的诊断决策提供辅助依据。 5.3 人工神经网络的应用 神经网络拥有特殊的结构和信息处理方式,使其在模式识别、信号处理、自动控制与人工智能等许多领域得到了实际的应用。矿山机电设备的故障诊断中从故障初始征兆到故障源的映射通常具有复杂的非线性映射关系。通过连续地对这些部位进行监测,能够使得矿山机电设备的运行状况得以准确和直观的反应。 6 结束语 经济和社会在快速发展的情况下,对能源的需求量在不断增大。矿山企业在进行生产的过程中,工作的环境是非常的复杂和恶劣的,这样也使得矿山开采过程中经常会出现安全事故。在矿山开采过程中,机电设备经常是处于高负荷运行的情况下的,这样也使得设备会经常出现故障。对故障进行诊断才能更好的保证生产顺利进行,同时也能保证安全生产。 机电技术应用论文:试论汽车发动机电子技术的应用 [摘 要]汽车发展需要电子技术的全面支持,汽车发动机的控制技术也随着电子技术的发展而进入到电子时代,针对这个领域全世界都进行了全面而深入的研究,使得电子技术对发动机的控制进入到了全面而智能的领域。 [关键词]电子技术 车辆控制 发动机控制 应用方法 一、电子技术在汽车与发动机上的应用概况 1、电子技术在汽车上的应用 电子技术的应用在汽车上的应用是为了适应汽车工艺与应用的需求而被被采用的,不完全统计在近几年间,在汽车的生产与制造中,大量的电子装置已经被应用在汽车中,占有的比例增加到了近三成。一些高级别的轿车上已经安装了单机片甚至是计算机,电子产品占有整车的比例达到一半。目前电子技术的应用已经渗入到各个汽车系统,安装目前的应用情况,汽车电子系统的用应用安装不的产品与功能可以分为两种,一种是汽车电子控制系统,主要负责对车辆上的机械进行智能化控制,使得汽车在运行过程中可以按照不同的需求对车辆进行智能化控制,即所谓的机电结合。另一种是车载电子系统,即在汽车中可以独立使用的电子系统,他们与汽车的性能没有关系,如导航系统、音响系统、通讯系统、网络系统等等。 2、电子技术在汽车发动机上的应用 在汽车发动机上电子技术也有了大量的应用,随着人们对乘驾的要求不断提高,加上环保等标准的升级,汽车电子技术在功能上不断获得改建,系统化、集成化、微型化等方面都获得了突破。对汽车发动机的电子化控制已经使得汽车的性能有了大幅度的改变。未来汽车电子技术将有望在以下领域出现突破。如传感器技术的应用,随着汽车电子化的拓展,自动化已经成为其发展的必然趋势,对传感器的应用已经成为车辆中不可缺少的技术,尤其是对发动机的检测与控制,更离不开传感器的应用,其数量与功能将不断拓展,使得电子技术对汽车发动机的控制更加直接与智能。同时,发动机机电控制单元的技术水平也会不断提高,电控单元将向着多功能集成化方向发展,其处理的性能将更加强大,为整个动力系统提供智能化控制模式。 二、电子技术在汽车发动机上的应用实例 1、电子点火系统 电子点火系统实际上是为了适应汽车环保需求而设计应用的,其主要是,满足发动机的点火可靠性,所以电子技术被应用到该装置上,这样就可以控制点火的精度。因为电子技术的高速发展,现在的晶体管器件都可以达到较高的精度与性能。当前研发的汽车电子点火装置,从控制点火圈、可控硅点火装置、集成电路点火装置等等。其优秀系统是由芯片、传感器、接口、执行机构等组成。其目的就是节约燃料、降低污染。同时电子点火装置的应用还可以实现对车辆发动的智能化控制,并可进行自我诊断等。 2、电子油喷系统 在汽车生产中,机械式和电混合喷射系统都已经不能适应车辆的应用需求,电控喷射装置已经逐步普及。电子装置可以利用电子智能控制来保证发动机的最佳工况,输出的功率相对稳定,且降低污染。在研发中可以将发动机的最佳工况输入到电子系统中,这样就是先了喷油效果最合理。实现空气流量、含氧量、进气温度、发动机转速等多种参数的相对平衡,进而达到智能化控制的目标。这样就可在车辆行驶中根据当时是的工况对喷射油量进行智能化调控,让发动机始终处在一个最为合理的工作条件,进而让发动机综合性能提高。在车载的燃油喷射系统的控制单元是一个完整的控制中心,并利用安装在发动机上的各种传感器测定运行参数,按照驾驶工况对喷油器的油量进行精确控制,使得发动机在运行中获得的燃油混合气比例最佳。 目前该系统的应用已经较为成熟,在柴油喷射系统中有着突出的效果。如1)电控分配系统,柴油机电控分配泵的喷油泵油量及喷油定时的装置都是采用高速的电磁阀门进行控制,电磁法在工作中可以对喷油的进行定时,进而利用开启和闭合对油量进行精确控制。2)还有一种是电控直喷的油泵,电子控制装置可以对喷油量和喷油时间进行定时,或者具备其中的一种功能,这样就可对燃油与空气的比例进行限定,还有的可以对压力和速率等进行控制。电子控制的直喷装置可以设计为电控调速器。电控调速其可以与转速相互配合,并且容易实现。同时响应 速度可以高于机械的调速装置,这样就可实现对发动机的油量进行控制的目标。3)电控单体油泵控制系统,这样的系统采用较短的高压油管,可以对喷油进行加压,最高压力可以达到160mpa以上,这样与高速电磁阀进行配合从而控制喷油量。再有就是利用机械驱动的电控喷油系统,目前最为完善的是电控喷油嘴系统,是电子式的驱动系统,现有的产品也可实现高压喷油的效果。其中最大的压力已经可以达到200mpa,甚至更高,机械驱动的电子喷油系统已经在国外有了完善的研究与发展,从小型的柴油机到大型的柴油机都已经可以实现电子控制,并精确控制喷油量。4)电子控制的喷油嘴系统,这样的装置可以利用机械驱动和蓄压形式实现定量控制,都可以实现高压力的喷射,使得燃油最大化的行车雾化混合物,大大降低了柴油机燃烧系统对缸内的涡流强度的需求,甚至可以实现没有涡流的设计。5)电控蓄压喷射系统。随着研究的深入,电子控制蓄压喷射嘴系统的研究上升了一个高度。其设置不需要机械驱动和机械调节,所以不用在设计中考虑柴油机整体的结构,这使其最大的优势之一。在研究中美国公司研究的装置可以将电控与液压的技术结合起来,形成一个按照时间控制喷射过程和相应压力装置,具有喷油速率控制的效果,对初始供油期、着火延时等进行油量的优化。同时也可实现对柴油机烟度、颗粒等进行改善。 3、排气循环和带速装置 在电子控制系统中,对排气系统的控制也是涉猎的内容,将发动机排出的部分废弃进行利用回流到进气管,并与新鲜的空气进行混合,再次的进入到汽缸中进行利用,这样可以控制尾气中的有害成分,期间废气的量则由电子电子阀进行控制,从而实现智能控制。 还有就是怠速控制,怠速控制的功用:实现发动机起动后的快速暖机过程;自动维持发动机怠速在目标转速下稳定运行。怠速控制的主要内容:起动后控制暖机过程控制,负荷变化的控制以及减速时的控制。 三、结束语 发动机是汽车工作的重要系统,在对其进行控制的过程中需要智能化升级,因为只有智能化的升级才能让发动机在工作中更加的低耗,并以此形成一个节能的效果,同时电子技术的应用可以帮助汽车实现整体的智能化,以发动机控制为优秀的电子技术的应用,实现了整车运行与控制的智能化,这样才能让汽车在运行中体现安全、节能、环保、舒适等进步。 机电技术应用论文:煤矿机电管理技术的应用探讨 【摘 要】煤炭是我国重要的能源,煤炭工业的大力发展,在我国的国民经济建设发展中占居重要的地位。采用机电一体化产品的煤矿,能够获得可观的技术、经济和社会效益。随着现代化设备的不断投入使用,对机电管理人员的业务素质也提出了新的要求,只有熟识电气设备的功能,才会更好的完成本职工作。因而,近年来各级煤矿企业领导都十分重视机电一体化技术在煤炭生产中的应用与推广。本文对煤矿机电一体化技术的应用进行研究。 【关键词】机电管理人员;煤矿机电一体化产品;煤炭生产 我国电气自动化的应用使采煤的过程更加人性化,综采工作面装备远程监控及专家诊断系统的可靠性是国产采煤机研究的主要内容。该系统能够实现综采装备液压支架和采煤机的远程监控,使采煤机根据煤层的变化实现自动割煤、煤层的软硬自动调节采煤速度,检验并完善动态监测综采支架液压系统压力和各受力点的状态,自动调节支架推移输送机的拉移等,使综合机械化水平上一个新的台阶。 煤矿机电一体化技术矿井运输提升产品的应用在煤矿生产中,因为现代化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,因此随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为优秀。 1. 机电一体化 机电一体化是集机械技术、微电子技术、光学技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、接口技术、软件编程技术等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进了相关技术的发展和进步。我国在20世纪80年代成立机电一体化领导小组,并将该技术列为“863”计划。机电一体化正朝着智能化、网络化、微型化、柔软性化、系统化发展,它的发展对煤炭系统产生了很大的冲击,采用机电一体化产品将大大改善煤矿生产的劳动强度、工作环境及安全系数,同时在降低能耗、保证安全生产方面也实现了特定的价值。它可不必更换设备,而对产品结构和生产过程进行必要的调整、改革,对传统的机械工业注入新鲜的血液,实现文明生产。 2. 煤矿机电一体化产品 煤矿机电一体化产品已在许多煤矿得到广泛应用。国产的以计算机为优秀的电牵引采煤机、全数字直流提升机已占领国内市场,我国已能生产用计算机监控的掘进机、胶带运输机、矿井供电设备等。另外煤矿安全生产监控系统、胶带机集中控制系统、矿井生产过程自动控制和信息化管理、图像监视井下关键设备和主要工作地点、调度室的装备实现数字化、计算机网络管理系统在生产调度、财务、人力资源、设备、销售及办公自动化都得到了普遍应用。煤矿机电一体化产品实现了设备的自动化、智能化、信息化等等,为煤矿生产实现高安全、高可靠、高效率和高效益提供了保障。 3. 改进煤矿机电管理的办法 3.1 重视管理,提高机电管理水平。 重视机电管理,首先是矿井领导人重视机电管理,这是加强机电管理的关键。机电管理人员要经常向矿领导汇报机电工作,多提工作建议,以获 领导的支持。 3.2 因矿制宜建立机电管理机构,授予职权,统一管理。 矿井机电管理机构体系不论采取哪处形式,都必须授予机电部门职权,实行统一管理。一般机电部门要具有以下职权,即:制定机电管理规章制度权;编制部署机电工作计划权;设备配件分配权;制止违章作业权;追查机电事故权;检查评比考核奖罚权;机电业务骨干调整调动工作监督权。 3.3 加强机电标准化管理,建立健全标准化管理组织,提高全体机电人员的质量标准化意识,按标准化要求开展机电工作。 机电标准化是确保矿井机电安全生产的基础,地方煤矿应逐步完善机电标准化工作,成立标准化领导小组,制定标准化建设奋斗目标及具体措施、完成时间。实行“三抓”,即面上抓质量升级,线上抓达标头面、机道、机房,点上抓薄弱环节。建立机电标准化奖罚制度,开展机电标准化竞赛活动,树立标准化样板机电区队、机房硐室、机道,推动机电标准化工作的全面开展。 3.4 扎实地做好设备综合管理工作。 设备管理的基本任务是掌握设备动态,建立、保管设备档案,办理设备调拨转移手续,掌握设备技术性能状态,编制审查设备购置、更新、改造、修理、配件计划,掌握大修资金的使用,对设备实行全过程的管理。各矿应建立设备综合管理体系,完善设备综合管理制度,配齐设备管理人员,实行流程化管理,扎实地做好设备综合管理工作,确保设备管理制度化、正常化、规范化。 3.5 认真落实规章制度。 规章制度是机电业务活动的准则,是做好机电工作的纪律保证,应建立健全。当前,规章制度执行不利是突出的问题,特别是操作、维修、综合平衡、质量验收、现场管理等制度的执行方面尤为突出。矿井机电管理的主要工作对象是设备,落实规章制度也必须以管好、用好、修好设备为主要工作内容。目前急需重点落实的规章制度是:机电管理人员责任制度;设备使用操作规程;设备维护保养、检查、维修、质量验收制度;机电事故管理、设备现场管理、技术管理、综合平衡、班组经济核算等制度。 4. 对我国煤矿机电一体化技术的思考 (1)在 20世纪,我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展,机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此,要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平,必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。 (2)应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度;以计算机为机电一体化的优秀装置,因为计算机运算和存贮能力非常强,且体积和功耗小,更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品,在设计煤矿机电一体化产品时,应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机,从而保证工作性能更可靠;对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能,同时,要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块,方便与控制网络进行连接通信控制;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最优的状态工作,同时能快速地对所采集的参数进行分析,从而对故障进行诊断,再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测;要对矿用传感器进行深入研究和开发,提高矿用传感器的可靠性和使用寿命,同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量,并保证其测量准确度,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能;要关注国内外高新技术的发展,将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿现代化,达到煤矿自动化生产。 5. 结束语 煤矿机电一体化技术是煤矿综合自动化的发展基础,更是煤矿企业信息化建设的重要支撑技术,煤矿机电一体化技术在采、掘、运、装备等方面的应用和推广,大力地推动我国煤矿综合生产力,同时,为实现安全、高效、洁净、结构优化的现代化、高科技煤炭工业生产打下了坚实的基础。 机电技术应用论文:关于机电一体化技术及其应用研究 摘要:讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁 工业 中的应用以及 发展 趋势。 关键词:机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微 电子 、控制、 计算 机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、 网络 化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在cnc数控机床上增加人机对话功能,设置智能i/o接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种 艺术 享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(micro electronic mechanical systems,简称mems)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在mems工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种mems器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学 技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归 自然 ,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁 企业 中应用 在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为优秀,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面: 2.1 智能化控制技术(ic) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(dcs) 分布式控制系统采用一台中央 计算 机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的 发展 ,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。dcs具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。dcs是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性,是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(ocs) 开放控制系统(open control system)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过 工业 通信 网络 使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(cims) 钢铁 企业 的cims是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应 现代 钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的 经济 效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现cims化。 2.5 现场总线技术(fbt) 现场总线技术(fied bus technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20ma,dc直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致dcs的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化plc(programmable logic controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起至关重要的作用。随着电力 电子 技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。 机电技术应用论文:浅谈煤炭机电一体化技术在我国的应用 摘要:机电一体化技术是微 电子 技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、 计算 机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。它是 企业 信息化的重要支撑技术,是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭 工业 生产打下了扎实的基础。本文对煤矿机电一体化技术在我国的应用进行阐述。 关键词:煤矿 机电一体化技术 0 引言 我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。从1970年我国自行设计制造和装备的第一套综合机械化采煤工作面在大同矿务局试验起,我国的机电一体化技术开始萌芽。到上世纪80年代后期,我国综合机械化采煤取得了空前的 发展 ,大大推动了我国的煤矿机电一体化技术的进程,采煤机已由液压牵引向电牵引发展。到了上个世纪90年代中期,在原有的研究成果上,又开展了采运支机械微机监控、故障诊断的研究和支架电液微机技术应用的研究,并研发了大功率电牵引采煤机。而进入21世纪后,我国煤矿机电一体化技术的研究和应用领域均有重大突破,在煤矿安全生产监控、大型固定设备的后备保护等方面已取得了喜人的成绩。然而,与国外的先进采煤国家相比,我国的煤矿机电一体化技术发展尚有一定差距,并且煤炭工业相对机械、电子、航天、轻纺、化工、铁道、冶金等行业起步晚基础薄弱,在开发水平、应用范围、投资规模、技术人才和管理水平方面均有较大差距。 1 机电一体化技术的应用实践 1.1 矿井安全生产监测监控系统中的应用 矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。我国监测监控技术应用较晚,20世纪80年代初,原国家煤炭部组织了对国外煤矿监控技术进行大规模的考察和引进工作,此举大大促进了国内监控技术的发展。先后从波兰、法国、德国、英国和美国等引进了一批安全监控系统(如dan6400、tf200、minos和senturion-200),在部分煤矿中应用;在引进的同时,通过消化、吸收并结合我国煤矿的实际情况,研制出kj2,kj4等系统并通过了鉴定。20世纪90年代以来,紧跟世界监测监控系统的发展潮流,我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统,如煤炭 科学 研究总院重庆分院的kj90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的kj95系统等,它们的主要特点是:测控分站的智能化水平进一步提高;具有 网络 连接功能;系统软件采用了windows操作系统。同时,在“以风定产,先抽后采,监测监控”12字方针和煤矿安全规程有关条款指导下,规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。自此,大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现,不仅为各煤矿提供了更多的选择机会,且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。经过多年的实践表明,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。 对我国现有煤矿监测监控系统及配套传感器等设备的现场应用效果进行综合评价,煤炭科学研究总院重庆分院的kj90、天地科技股份公司常州自动化分公司的kj95、煤炭科学研究总院抚顺分院的kjf2000和北京瑞赛公司的kj4,kj2000等系统无论在软硬件功能、稳定性和可靠性、专业技术服务能力、企业性质和生产规模等方面基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。 1.2 矿井提升机中的应用 矿井提升机是一种实现机电一体化较好的矿山大型设备,全数字化,交、直流提升机。特别是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动合为一个整体,大大简化了机械结构,是典型的机电一体化设备,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。全数字提升机高度可靠,具有可重复性故障寻址、完整的诊断设施和自诊断功能,以及简单而快速的通信功能;它采用总线方式,大大简化电气安装;硬件配置简单,互相兼容,零备件少;可以方便地实现软启动、软件控制和改变瞬间加速度。 在我国“九五”计划期间,国产全数字化直流提升机已成为各煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化直流提升机的优秀部分ascs是由双cpu构成的 计算 机系统。除此之外,我国还用simadynd和s7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。2000年11月,该系统在焦作古汉山矿投入运行,情况良好。提升机由于采用了计算机技术,其安全保护系统更为完善。该系统的主要特点是:采用两台计算机装置,每台都有自己独立的测量、传感装置和数据处理系统。这两台计算机同步工作,互相检测,互为备用,对提升行程实现直接测量和间接测量容器位置相结合的方式,对两者进行比较、校正,实现行程自动控制。由于采用了计算机对安全回路、制动回路、电源和驱动回路进行实时检测,实现故障记忆,因此极大地提高了提升机安全性能。 1.3 井下带式输送机中的应用 在我国“八五”计划期间,通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施,极大地提高了带式输送机的技术水平,煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品的研发也取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内此项技术的空白,并对带式输送机的关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发,成功的研制了多种软起动和制动装置以及以plc为优秀的可编程电控装置、驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器,目前我国已经自行生产制造了多个品种和多种类型的带式输送机。 2 结束语 随着煤矿生产不断向深部水平 发展 ,对控制水平和规模的要求越来越高,从而又加速了机电一体化技术的发展和进步,目前各种高新技术的发展,如 网络 、光纤、人工智能及生物工程等高新技术已渗入到机电一体化技术之中,使机电一体化产品功能更强大、性能更优越,使机电一体化产品功能越来越强,智能化程度也越来越高,因此采用新的机电一体化技术装备的煤矿,能够使 企业 获得更加显著的技术、 经济 和社会效益,这也是一个煤矿企业循环促进不断发展的过程。 机电技术应用论文:浅析煤炭机电一体化技术在我国的应用 摘要:机电一体化技术是微电子技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。它是企业信息化的重要支撑技术,是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。本文对煤矿机电一体化技术在我国的应用进行阐述。 关键词:煤矿 机电一体化技术 0 引言 我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。从1970年我国自行设计制造和装备的第一套综合机械化采煤工作面在大同矿务局试验起,我国的机电一体化技术开始萌芽。到上世纪80年代后期,我国综合机械化采煤取得了空前的发展,大大推动了我国的煤矿机电一体化技术的进程,采煤机已由液压牵引向电牵引发展。到了上个世纪90年代中期,在原有的研究成果上,又开展了采运支机械微机监控、故障诊断的研究和支架电液微机技术应用的研究,并研发了大功率电牵引采煤机。而进入21世纪后,我国煤矿机电一体化技术的研究和应用领域均有重大突破,在煤矿安全生产监控、大型固定设备的后备保护等方面已取得了喜人的成绩。然而,与国外的先进采煤国家相比,我国的煤矿机电一体化技术发展尚有一定差距,并且煤炭工业相对机械、电子、航天、轻纺、化工、铁道、冶金等行业起步晚基础薄弱,在开发水平、应用范围、投资规模、技术人才和管理水平方面均有较大差距。 1 机电一体化技术的应用实践 1.1 矿井安全生产监测监控系统中的应用 矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。我国监测监控技术应用较晚,20世纪80年代初,原国家煤炭部组织了对国外煤矿监控技术进行大规模的考察和引进工作,此举大大促进了国内监控技术的发展。先后从波兰、法国、德国、英国和美国等引进了一批安全监控系统(如dan6400、tf200、minos和senturion-200),在部分煤矿中应用;在引进的同时,通过消化、吸收并结合我国煤矿的实际情况,研制出kj2,kj4等系统并通过了鉴定。20世纪90年代以来,紧跟世界监测监控系统的发展潮流,我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统,如煤炭科学研究总院重庆分院的kj90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的kj95系统等,它们的主要特点是:测控分站的智能化水平进一步提高;具有网络连接功能;系统软件采用了windows操作系统。同时,在“以风定产,先抽后采,监测监控”12字方针和煤矿安全规程有关条款指导下,规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。自此,大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现,不仅为各煤矿提供了更多的选择机会,且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。经过多年的实践表明,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。 对我国现有煤矿监测监控系统及配套传感器等设备的现场应用效果进行综合评价,煤炭科学研究总院重庆分院的kj90、天地科技股份公司常州自动化分公司的kj95、煤炭科学研究总院抚顺分院的kjf2000和北京瑞赛公司的kj4,kj2000等系统无论在软硬件功能、稳定性和可靠性、专业技术服务能力、企业性质和生产规模等方面基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。 1.2 矿井提升机中的应用 矿井提升机是一种实现机电一体化较好的矿山大型设备,全数字化,交、直流提升机。特别是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动合为一个整体,大大简化了机械结构,是典型的机电一体化设备,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。全数字提升机高度可靠,具有可重复性故障寻址、完整的诊断设施和自诊断功能,以及简单而快速的通信功能;它采用总线方式,大大简化电气安装;硬件配置简单,互相兼容,零备件少;可以方便地实现软启动、软件控制和改变瞬间加速度。 在我国“九五”计划期间,国产全数字化直流提升机已成为各煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化直流提升机的优秀部分ascs是由双cpu构成的计算机系统。除此之外,我国还用simadynd和s7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。2000年11月,该系统在焦作古汉山矿投入运行,情况良好。提升机由于采用了计算机技术,其安全保护系统更为完善。该系统的主要特点是:采用两台计算机装置,每台都有自己独立的测量、传感装置和数据处理系统。这两台计算机同步工作,互相检测,互为备用,对提升行程实现直接测量和间接测量容器位置相结合的方式,对两者进行比较、校正,实现行程自动控制。由于采用了计算机对安全回路、制动回路、电源和驱动回路进行实时检测,实现故障记忆,因此极大地提高了提升机安全性能。 1.3 井下带式输送机中的应用 在我国“八五”计划期间,通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施,极大地提高了带式输送机的技术水平,煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品的研发也取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内此项技术的空白,并对带式输送机的关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发,成功的研制了多种软起动和制动装置以及以plc为优秀的可编程电控装置、驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器,目前我国已经自行生产制造了多个品种和多种类型的带式输送机。 2 结束语 随着煤矿生产不断向深部水平发展,对控制水平和规模的要求越来越高,从而又加速了机电一体化技术的发展和进步,目前各种高新技术的发展,如网络、光纤、人工智能及生物工程等高新技术已渗入到机电一体化技术之中,使机电一体化产品功能更强大、性能更优越,使机电一体化产品功能越来越强,智能化程度也越来越高,因此采用新的机电一体化技术装备的煤矿,能够使企业获得更加显著的技术、经济和社会效益,这也是一 个煤矿企业循环促进不断发展的过程。 机电技术应用论文:机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 【摘 要】煤矿机械正处在一个向机电一体化方向发展的时代,近来,随着国家对煤矿安全生产的重视,煤矿设备投入的不断增加,煤矿机械也处在一个更新换代的时期。数控技术是实现机械制造自动化的关键,以数控技术为优秀的机械设备广泛采用数控技术应用于制造业。 【关键词】 煤炭机械 机械制造 机电一体化 数控技术 煤矿机电一体化技术在这一时期显得尤为重要,它使机械、电子技术和液压控制技术有机的结合,极大地提高了煤矿机械的各种性能,如安全性、经济性、可靠性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命、方便安装拆除、便于维护等。中国 煤矿生产中,煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产;也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性,从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展,以及对煤矿机电产品性能要求不断提高,电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大,其功能将会越来越强,应用范围也将越来越广,而其复杂程度也随之提高,这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求,对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。 煤矿生产施工要求煤矿机械具有以下性能:皮实耐用且维修简单、生产效率高且节能降耗,自动化程度高且操作简单,施工质量好,精度高;性能稳定,工作可靠,安全性高,使用寿命长;具有较好的经济性,即高的技术价格比和低的制造与使用成本;工人劳动强度低,操作员的工作条件好;具有在线运行状态监视,故障自诊及自动故障报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修时间。 一、机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中,必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。 机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。目前机械的电子(微机)控制系统主要用以实现如下功能: (1)在线监控、自动报警及故障自诊,即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用plc控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。 (2)节能降耗,提高生产效率。例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、plc控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高。 (3)自动化或半自动化程度的提高 煤矿机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产效率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如,冀中能源黄沙矿2009年投入使用的一整套薄煤综采设备,由我国北京天地玛坷电液控制系统有限公司与德国marco公司合作生产的pm31型液压支架电液控制系统,就是微电脑控制,只要在支架操作控制器上输入程序,支架使会自动连续动作,也可实现远程控制和工作面无人操作。 二、机械制造中数控技术的应用 1、煤矿机械 现代采煤机开发速度快、品种多,都是小批量的生产,各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件,传统机械加工难以实现单件的下料问题,而使用数控气割,代替了过去流行的仿型法,使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料,从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势,一些零件的焊接坡口可直接割出,这样大大提高了生产效率。同时,数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置。它允许对构件的实际轮廓进行程序控制,好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调节切缝的补偿值来精确的控制毛坯件的加工余量。 2、机床设备 机械设备是机械制造中的重中之重,面对现代机械制造业的需求,具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力,即把计算机控制装置运用到机床上,也就是用数控技术对机床的加工实施控制,这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品,它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上,从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件,使机床自动加工出所需零件。 在机械制造业中,数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧,传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。面对多品种小批量生产比重的加大,产品交货质量和成本要求的提高,要求现代的制造技术具有很高的柔性。如何能增强机械制造业对外界因素的适应能力以及产品适应市场的变化能力,就需要我们能利用现代数控技术的灵活性,最大限度的应用于机械制造行业。 机电技术应用论文:论机电一体化技术的应用及其发展趋势 摘要:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。本文简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。 关键词:机械工业 机电一体化 数控 模块化 现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 一、机电一体化的优秀技术 机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手: (一) 机械本体技术 机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。 (二) 传感技术 传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。 (三) 信息处理技术 机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。 (四) 驱动技术 电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。 (五) 接口技术 为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。 (六) 软件技术 软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。 二、机电一体化技术的主要应用领域 (一) 数控机床 数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在: 1、 总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多cpu、多主总线的体系结构。 2、 开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。 3、 wop技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。 4、 大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了cnc系统的控制功能。 5、 能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。 6、 系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。 7、 以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。 (二) 计算机集成制造系统(cims) cims的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。 (三) 柔性制造系统(fms) 柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。 (四) 工业机器人 第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。 三、机电一体化技术的发展前景 纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展: (一) 智能化 智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。 (二) 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除rs232等常用通信方 式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。 (三) 微型化 微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。 (四) 模块化 模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。 (五) 网络化 网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 (六 ) 绿色化 工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。 综上所述,机电一体化技术是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。 机电技术应用论文:浅析传感器技术在机电一体化中的应用 摘要:文章概述传感器研究现状与发展,探讨传感器在机电一体化系统中的应用,并分析我国传感器技术发展的若干问题及发展方向。 关键词:传感器技术;机电一体化;应用 在机电一体化系统中,传感器处系统之首,其作用相当于系统感受器官,能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境考验,是机电一体化系统达到高水平的保证。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测,系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现。 一、传感器的研究现状与发展 传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态,为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展,电子信息种类日益繁多,信息传递速度日益加快,信息处理能力日益增强,相应的信息采集——传感技术也将日益发展,传感器也将无所不在。 从20世纪80年代起,逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”,各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。传感技术已成为重要的现代科技领域,传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。 二、传感器在机电一体化系统中的应用 传感器是左右机电一体化系统(或产品)发展的重要技术之一,广泛应用于各种自动化产品之中: 1.机器人用传感器。工业机器人之所以能够准确操作,是因为它能够通过各种传感器来准确感知自身、操作对象及作业环境的状态,包括:其自身状态信息的获取通过内部传感器(位置、位移、速度、加速度等)来完成,操作对象与外部环境的感知通过外部传感器来实现,这个过程非常重要,足以为机器人控制提供反馈信息。 2.机械加工过程的传感检测技术。 (1)切削过程和机床运行过程的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、制造成本或(金属)材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、刀具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等,而最重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲,主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等,其传感参数有机床的故障停机时间、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。 (2)工件的过程传感。与刀具和机床的过程监视技术相比,工件的过程监视是研究和应用最早、最多的。它们多数以工件加工质量控制为目标。20世纪80年代以来,工件识别和工件安装位姿监视要求也提到日程上来。粗略地讲,工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工(零)件加工要求的工序;工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯,同时还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。此外,还可以利用工件识别和工件安装监视传感待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。完成这些识别与监视将采用或开发许多传感器,如基于tv或ccd的机器视觉传感器、激光表面粗糙度传感系统等。 (3)刀具(砂轮的检测传感。切削与磨削过程是重要的材料切除过程。刀具与砂轮磨损到一定限度(按磨钝标准判定)或出现破损(破损、崩刃、烧伤、塑变或卷刀的总称),使它们失去切(磨削能力或无法保证加工精度和加工表面完整性时,称为刀具/砂轮失效。工业统计证明,刀具失效是引起机床故障停机的首要因素,由其引起的停机时间占nc类机床的总停机时间的1/5-1/3.此外,它还可能引发设备或人身安全事故,甚至是重大事故。 3.汽车自动控制系统中的传感技术。随着传感器技术和其它新技术的应用,现代化汽车工业进入了全新时期。汽车的机电一体化要求用自动控制系统取代纯机械式控制部件,这不仅体现在发动机上,为更全面地改善汽车性能,增加人性化服务功能,降低油耗,减少排气污染,提高行驶安全性、可靠性、操作方便和舒适性,先进的检测和控制技术已扩大到汽车全身。在其所有重点控制系统中,必不可少地使用曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、气敏传感器等各种传感器。 三、我国传感器技术发展的若干问题及发展方向 nbsp; 传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节,也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一,其水平高低在很大程度上影响和决定着系统的功能;其水平越高,系统的自动化程度就越高。在一套完整的机电一体化系统中,如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号,我们所需要的用于系 统控制的信息就无法获得,进而使整个系统就无法正常有效的工作。 我国传感器的研究主要集中在专业研究所和大学,始于20世纪80年代,与国外先进技术相比,我们还有较大差距,主要表现在: (1)先进的计算、模拟和设计方法; (2)先进的微机械加工技术与设备; (3)先进的封装技术与设备; (4)可靠性技术研究等方面。因此,必须加强技术研究和引进先进设备,以提高整体水平。传感器技术今后的发展方向可有几方面: 1.加速开发新型敏感材料:通过微电子、光电子、生物化学、信息处理等各种学科,各种新技术的互相渗透和综合利用,可望研制出一批基于新型敏感材料的先进传感器。 2.向高精度发展:研制出灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保生产自动化的可靠性。 3.向微型化发展:通过发展新的材料及加工技术实现传感器微型化将是近十年研究的热点。 4.向微功耗及无源化发展:传感器一般都是非电量向电量的转化,工作时离不开电源,开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向。 5.向智能化数字化发展:随着现代化的发展,传感器的功能已突破传统的功能,其输出不再是一个单一的模拟信号(如0-10mv),而是经过微电脑处理好后的数字信号,有点甚至带有控制功能,即智能传感器。
化工原理实验论文:改进化工原理精馏和过滤实验过程中若干常见问题 摘 要:化工原理是化工类专业体系中的优秀课程,其在基础课和专业课之间起着承前启后的作用,而且对其他专业课程的学习具有重要意义。本文对化工原理实验教学过程中出现的问题进行了思考和分析,并在实验环节进行了精馏和过滤实验过程正常使用的若干改进,并考察了改进后的设备及实验过程的效果。 关键词:化工原理;过程改进;精馏;过滤; 一、引言 化工原理实验教学是学生验证理论知识、加深对化学工程有关知识的理解、掌握课程基础概念、强化工程实践能力和建立工程概念必不可少的组成部分。特别是化工类、应用化学类、生物工程、食品工程等专业学生将来要从事工程技术方面的有关工作,因此具备良好的动手能力和分析解决实际问题能力、创新与实践能力是必不可少的。故学生掌握化工原理单元操作的实践能力,建立良好的工程观念,进而提高解决实际问题的综合实践能力是化工原理实验教学的一项重要课题。 针对化工原理实验过程中常出现的如精馏实验过程中出现气液接触效果不理想、操作不稳定,过滤实验过程中单位滤浆体积所需时间过长等问题,本文对这些问题进行分析,并在实验环节进行了精馏和过滤实验过程正常使用的若干改进,取得良好效果。满足了基本的教学和提高学生对实际工程问题的分析能力,并加深对工程概念的理解。 二、精馏实验过程改进 精馏实验是传质操作单元的重要内容之一,如何在实验过程中使设备处于最佳状态,使实验操作的效果符合实验要求,给予学生更感性的认识,是值得我们讨论的。目前,学校化工原理实验中心有四套筛板精馏实验装置,所用的连续精馏塔是天津大学化工基础实验中心制造的连续精馏过程控制实验装置。该装置主体是一座由直径57mm、筛孔直径10mm的筛孔塔板(共7块,每块塔板的开孔率6.6 )所组成的不锈钢筛板精馏塔。塔内径为50mm,板间距为100mm,塔高1.5m,铜质降液管外径8mm,塔体部分上下端各装有一玻璃视盅,用以观察塔板上的气液鼓泡接触情况和回流情况。该装置主要用途为分离正丙醇和乙醇混合物,具有连续进料、出料,回流比可调等性能。精馏塔维持最佳状态是通过电加热控制、控制塔内压力、进料的量(组分、温度)、冷凝剂量、回流比等方法实现。但在目前的实验设备中存在如下问题:气液接触效果不理想;操作不稳定,操作弹性差,常出现爆沸现象。为提高教学质量.我们分析了原因,并采取一些相应措施,使实验效果有了明显的改善。 (一)原料体系的改进 塔在使用一定时间后,各块塔板上的传质效果逐步变差,出现气泡大而且不均匀的现象,有的塔板上鼓泡层很高,有的塔板上鼓泡层很低,学生在玻璃塔节中看不到比较正常的气液接触现象。因此,我们分析原因,认为低级醇类之间表面张力相互接近,而低级醇类和水的表面张力相差两倍以上,是导致塔内各板上鼓泡层高度相差悬殊、操作不易稳定的原因之一。此外,由于学校位处南方,气候潮湿且空气湿度大(空气湿度经常达90%以上),所以估测体系在空气中吸入一定量的水分。而在原料体系中采样做气相色谱分析时发现,分析结果表明原料体系含水量均在10%左右。从维护费用方面考虑,我们选用干燥剂对原料体系进行了干燥,干燥剂选择原则是要操作简单,不污染原料体系,同时可重复使用。我们尝试使用了氯化钙(熔融过的)、活性氧化铝、硫酸镁、硫酸铜、分子筛等,这些干燥剂的特点都是吸水能力强、干燥速度快、可烘干再生。通过试验,由于氯化钙(熔融过的)、活性氧化铝、硫酸镁、硫酸铜等干燥剂本身具弱酸碱性或成型性差,均给原料体系带来少许污染,易于染色,腐蚀设备,因此,我们选用分子筛,分子筛成型性好,吸水能力强,呈中性,对原料体系不污染、不染色,便于干燥操作,所以我们定期用分子筛对原料体系进行干燥,并取得良好效果。 (二)保温层方面的改进 用于教学的实验设备一般希望从启动到正常运转之间的开车时间越短越好。精馏实验设备是利用热能的设备,保温的好坏不仅关系到能量的节约与否,而且还涉及到开车时间的长短,涉及到操作的稳定性。原先的保温措施是在塔柱体缠上低密度石棉,然后在外面包不锈钢铁皮,但使用后发现外层的温度仍较高,约有70℃左右,散热量较大。往往塔的下段已产生了液泛现象,而塔的上部温度仍低于正常值,且持续时间较长,要达到稳定,开车时间很长。我们分析后认为,产生上述现象的主要原因是保温效果不好,使塔下部的热量过多地散入环境;而塔内上升蒸气过多、过早地冷凝是引起塔内各板上鼓泡层高度相差悬殊、操作不易稳定的另一原因。因此,根据实验体系和设备的具体情况,选用既有较小的导热系数、又能耐受设备所要求最高温度的聚氨酯泡沫塑料作保温内层,外包加厚高密度石棉毡。通过对精馏塔操作系统的上述改进,收到了比较好的实验效果,改进后实验准备时间缩短,塔内各板上鼓泡小而均匀。操作范围变宽,学生易于操作,在有限的实验时间内,学生可增加操作参数的变化次数,观察精馏实验的结果和现象,加深理解精馏原理;同时也获得了比较准确的实验数据,提高了实验数据的重显性。利用作图法求得在一定分离效果时的理论塔板数及全塔效率。实验结果及数据整理如下,本实验中实际塔板数N=7,实验中一定回流量下对应的塔底轻组分浓度为0.15,塔顶轻组分浓度为0.80,求得的理论塔板数为5~6,全塔效率为71.5%~85% 。y,x分别为气液两相中乙醇摩尔百分数。重复上述实验,其数据的重显性很好。 三、恒压过滤实验过程改进 恒压过滤实验装置的悬浮滤浆液为水、碳酸钙,以纺织状物为过滤介质,采用真空吸滤方式进行过滤,过滤推动力恒定。在外力的作用下,悬浮液的液相通过介质的孔道而固体颗粒被截留下来,从而实现固液分离。目前的实验设备中存在如下问题,即使在大压差和低浓度滤浆的条件下,过滤速率依然小,获得单位滤液体积所需要的时间长。在使用实验装置一段时间后,在不更换浆液的条件下,在同样的压差、搅拌速度、滤浆浓度操作条件下,单位滤浆体积所需时间过长,就会影响实验教学质量。分析原因,影响过滤速度的主要因素是压强差、滤饼厚度、滤饼和悬浮液的特性、悬浮液温度、过滤介质的阻力等。由于实验条件(如压差、滤浆浓度、搅拌速度、温度等)不改变,同时每次实验都要求学生清洗滤饼,依然解决不了单位滤浆体积所需时间过长的问题,因此我们认为随着实验操作次数增加,学生反复清洗滤饼的次数也多,其接触悬浮液的次数越来越多。而在正常教学过程中,多数学生用完餐后就急急忙忙来到实验室,或多或少会带进一些生物成分(如淀粉、细菌、食用油等),这些成分会包覆在碳酸钙颗粒表面,使颗粒表面被改性,颗粒被乳化而形成胶体,从而改变滤饼的特性,影响过滤速率。为了节约费用,降低工作强度,减少碳酸钙悬浮滤浆液更换次数,我们加入一定量的防止滤渣堆积过于密实且能使过滤顺利进行的细碎程度不同的不溶性惰性材料助滤剂,加入助滤剂后,在过滤同样浓度的浆液和一定操作压力下,获得100ml体积的滤液所需时间,由原来的5分钟缩短为2分钟。通过对过滤实验过程的改进和实际使用证明,改进后学生易于实验操作,在有限的实验时间内,更好完成实验数据。 四、结语 化工原理日常实验教学中涉及的设备较多,且使用频率较高,善于发现设备中存在的问题并及时改进为教学任务的顺利完成提供了保障。通过对精馏和过滤实验过程的改进,能够使实验快速准确完成的同时,达到使学生掌握并运用化工原理课程教学中的基本理论的目的,互动效果较好。 化工原理实验论文:化工原理实验教学中的几个问题 【摘要】本文主要集中分析了化工原理实验教学过程中的几个关键性问题,分析了化工原理实验教学的一些比较可行的建议和措施,以期可以为化工原理实验教学提供参考。 【关键词】化工原理;实验教学;问题 一、前言 目前,化工原理实验教学过程中,还有部分问题注意不够,导致了化工原理教学质量不高,教学效果不佳,所以,分析化工原理试验教学非常有必要,这是提高教学效果的必要途径。 二、化工原理实验教学概述 《化工原理》课程是化学工程、应用化学、过程装备与控制、生物工程、环境工程、高分子等专业的技术基础课。化工原理课程的主要内容是以生产中物理加工过程 为背景,按照其操作原理的共性归纳为若干“单元操作”,主要研究各单元操作的基本原理、典型设备的原则结构和工艺尺寸的设计计算以及选型。化工原理属于工 程科学,用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题,研究方法主要是理论解析和在理论指导下的实验研究。《化工原理实验》是配合化工原理课堂理论教学 设置的实验课,运用课堂学过的化工基本理论,通过实验从实践中进一步学习、掌握和运用基本理论,分析实验过程中的各种现象和问题,培养学生实际动手操作实 验设备的能力,分析、归纳、整理实验结果及撰写实验报告的能力,以及严肃认真、实事求是的工作作风。《化工原理实验》是培养学生工程设计能力、工程实践能 力以及创新能力的重要教学环节,与理论课具有同等重要的教学地位。 三、化工原理实验教学的问题 长期以来,传统的实验教学被固定的模式所束缚,总结起来存在以下三个方面的问题: 第一,实验内容单一、陈旧。所开设的实验项目大多是长期开设的经典实验、依附于课堂理论的验证性实验,而反映学科前沿的、有利于学生创新性思 维的研究性、设计性实验少。学生缺乏对实验的积极性和兴趣,故在实验中只是机械地重复老师刚演示过的步骤,不重视实验的细节和过程,也不注意操作是 否规范。 第二,教学模式单一、陈旧。以往的物理化学实验教学主要是采用传统的实验教学模式,即由教师组织安排,学生进入实验室先听完老师介绍实验目 的、实验原理、仪器设备、实验步骤以及实验中的注意事项,接着学生按教师讲解的步骤重复实验,完成规定的实验内容,记录数据,然后按规定的格式完成实验报 告。总的说来就是在统一规定的实验时间内,在相同的地点,学生听相同的讲解,做相同的实验,这样导致学生积极性不高,厌学心理加重;且对于基础较好的同学 实验设计过于简单,而对于基础薄弱的同学则略显复杂。 第三,实验人数多,硬件设备缺乏。由于近几年的教育扩招,使得学生人数增多,原本富足的实验设备在目前看来显得有些“捉襟见肘”,这样做实验时就要轮流等待,使得一组实验做下来所消耗的时间增长,学生和教师都有怨言。 四、化工原理实验教学措施 1、重视理论严谨性同时注意培养学生创新能力。 理论授课教师同时也是实验课教师,可在理论教学的同时穿插对实验设计的思考和讨论。同时我们应该思考如何在化工原理实验中培养学生的创新能力,并着重培养学生的发散思维、批判思维和联想思维。如在课堂讲完离心泵后,向学生提了一个问题,离心泵启动后为什么不出水?学生们有的说汽蚀了,有的说气缚了,有的说管道进了异物堵住了,有的说线路故障,有的说出口阀没开等等,答案五花八门,有的答案并不牵扯什么高深的理论问题,但在实际操作中极有可能出现。因此在进入实验中,学生就能很快能理解实验目的,完成实验操作。在理论授课的同时可安排实验的预习,使学生进入实验时心中有数,得心应手,这样才能更好发挥他们的主动性和积极性。这里还有一个问题值得注意,即在理论课后集中开出实验好还是上完相关章节后及时进行相应的实验?一般认为,相对的集中便于实验室的安排与管理,理论课后及时做实验对于学生来说肯定容易理解一些。我认为,在条件允许的前提下,尽可能将实验教学与课堂理论在内容与时间上协调。毕竟当代大学生要学的知识很多,不可能在某一门课程上反反复复地花时间。 2、实验仿真不能取代实际操作 实验仿真是近20年来随着计算机仿真技术的出现而出现的。在降低实验成本、克服因实验装置台套数不够而引起的学生动手机会少、改善和加强实验预习等方面,确实发挥了不可替代的作用。近年来,一些仿真技术公司和高校陆续推出了水平较高的化工原理实验仿真软件,它们对化工原理实验教学的贡献是功不可没的。当然,实验仿真不可能完全替代实际操作,正如多媒体教学不能完全替代传统板书授课,那种认为让学生在计算机上仿真就可避免购置和使用化工原理实验装置的想法是错误的。我认为,在实验操作前让学生进行实验仿真,既可以加深他们对理论知识的理解,也可以强化他们对实验过程和步骤的掌握,以改善实验操作效果。同时,对于有特别要求的学生,也可以为他们提供多次反复实验的机会。目前存在的问题是,现有的软件往往是针对某一种装置设计和开发的,普适性不够,同时也不能提供给使用者以自主设计实验的功能,这样不仅有碍软件本身的推广,而且不利于引导和激发学生的创造性思维。 3、改革实验报告撰写形式 实验报告是对实验过程的总结,是实践环节中不可缺少的一个重要组成部分。很多同学在撰写实验报告时流于形式,不动脑,多数内容可以照抄实验讲义。报告要真实反映我们要作什么?怎么作?作的结果?以及存在的问题。化工原理实验报告要突出工程性及现实性;要体现出学生应用知识能力、分析问题能力和解决问题能力;体现出创造性和探索性。总体上化工原理实验报告可以采用/小论文/的形式来写,但不强求一律,给学生思考、选择和发展的空间。学生在预习时,根据实验室提供的设备,在能达到教学大纲规定的实验任务前提下,可根据自己兴趣、爱好自行确定研究重点,自拟题目。同一实验,学生可以拟订不同的题目。由于题目、方案是学生自己拟定的,增加了实验的主动性和兴趣,实验报告质量由此得到明显提高,抄袭实验报告的现象则可明显减少。 五、实验创新 创新能力具有很大作用。但目前化工原理实验教学在教学方法、技术上和测试手段上仍有许多问题。教学方法上,还主要以教师讲,学生照着 做为主,实验成绩仍采用学生单纯做实验定成绩的教学模式;测试手段和技术比较落后,尤其是在运用计算机进行实验的数据采集、处理和控制方面。为此我们要加 大实验教学改革力度,进行实验创新。 1.严格实验教学管理,实行结构成绩制 教师要认真组织好实验教学,严格教学管理,严格考核制度。实验课采取课前预习、现场提问、实验操作、编写实验报告、期末书面考试的教学方式, 由以上各环节的执行情况来全面评定学生的实验成绩,既实行结构成绩制。 2.将计算机引入实验教学 开发与实验装置相配套的化工原理仿真系统软件,运用仿真实验的计算技术、图像和图形技术,可方便、迅速、形象地再现教学实验装置、实验过程、实验结果, 学生在计算机上可完成实验前预习,提高实验效率和实验效果,同时利用计算机进行实验数据处理,可节省学生繁杂和大量重复性计算时间,使学生有更多时间和精 力撰写实验报告,提高实验报告质量。 运用计算机进行实验的数据采集、处理和控制。现代化工生产的一个显著特点是集成化、大型化和自动化,其实 质就是用计算机进行生产过程的自动控制。我们在有些实验装置上采用计算机进行数据采集、处理和控制,不仅可以模拟实际生产过程,还可以使学生对计算机在工 程上的应用有进一步的认识。 六、结束语 综上所述,化工原理实验教学教学过程中,必须要关注一些比较关键的问题,进而提出一些可行的措施来提高化工原理教学的水平,确保化工原理实验教学质量得到提高。 化工原理实验论文:开放式化工原理实验教学模式 化工原理实验属于一种工程性质的实验,应用于高校轻工化工课课堂教学,所涉及的领域主要为化学工程学以及建立其基础之上的技工领域。实验过程中,对学生的操作能力和分析解析问题的能力会有一定的考验。因此,化工原理实验教学模式的优劣将会直接对学生能力的培养造成影响。目前,我国各技工院校中仍有不少学校化工原理实验教学采取的是传统的教学模式,传统教学模式过于强调同学合作和教师主导,对提高实验教学效果造成阻碍,给学生生产实习带来不便。 一、开放式化工原理实验教学模式概述 时间开放方面。开放式化工原理实验教学模式中,时间开放针对的不仅仅是教学课堂,还包含着课堂之外的时间。也就是说,实验室开放的时间与学校图书馆无异,由此,每个学生都可以在实验室开放时进行试验操作和观察,并没有严格的时间限制和约束。这对于任何类型的学生都很适用。对于那些热爱学习,热衷于工科实验和车间作业实验的学生来说,他们可以根据自己的课程安排来安排自己的实验;而那对于些实验能力欠佳的学生而言,为了保证课前的预习质量和课后知识的巩固,也可以根据自己的时间来安排实验,直至达到自己的理想状态。 内容开放方面。开放式化工原理实验教学模式中,实验内容即实验项目的开放是保障开放式教学的基础。学生的实验能力有强弱,知识吸收速度有快慢,另外,学校学生的专业、兴趣和能力都会有所差别,因而,实验室在实验内容上的开放性正好符合了学生们的需要。教师可以将实验项目进行分组,如:基础性实验、设计性实验、综合性实验等。学生们可以根据自己的实际情况来安排实验,进行实验。这不仅有益于培养学生对于化工原理实验和车间实验操作的兴趣,还有助于学生的个性化发展。我们知道,很多的发明创造及天才般的灵感大多数都来源于自由实验的过程中,大多技术工人车间技术操作的精炼来源平时的努力和积累。因此,实验内容的开放实际上是为学生们提供了一个自由发挥想象力和创新能力的平台,而对于学校来说,它可以借此平台来培养更多多样化、个性化的专业人才。 资源开放方面。开放式化工原理实验教学模式中,资源开放是对开放式实验教学的进一步完善。化工原理实验范围广且过程复杂,对于仪器设备和资料教材方面的要求颇多,因此,先进的实验仪器和全面的资料教材是保证实验进行下去的关键。开放实验资源,不仅有助于构建良好的实验环境,还有助于学生自学能力的提高。 二、开放式化工原理实验教学模式方案的探讨 做好实验相关的准备工作。开放式化工原理实验教学的实验装置为实验顺利进行提供了基础。因此,学生在开放式化工原理实验教学前,就应当对实验装置有一定的了解。了解实验装置,不论是对于授课老师还是学生都有一定的好处。首先,了解实验装置的结构,知晓它的操作方法,可以读取仪表类设备的数值,这有利于学生理解教师讲解的实验过程;再次,对于实验装置的了解可以增强学生参与实验的积极性。 在讲解实验装置时,可以让学生猜想这些仪器设备各自的功用和效能,或者安排学生进行小组讨论,发表对接下来实验的看法,调动学生的积极性,为接下来的实验做好准备。 让学生成为课堂的主导者。学生的求知欲往往会引导他们积极的探索新事物。传统的实验教学课堂上,教师处于主导地位,课程内容由教师策划设计,实验进程由教师决定。由此,学生往往会在实验过程中听任老师的指挥和指导,实验原理、步骤和结果以及注意事项并没有用心的去思考和体会,最终导致他们完成实验的目的只是为了取得一个合格成绩。因此,在开放式实验教学中,教师应当注意区别于传统教学,让学生作为实验课堂的主导者,来掌控实验课堂。 让学生成为课堂的主导者,有利于充分调动学生学习的积极性。而且,每个学生的能力水平不一致,教师对实验课堂的控制并不利于学生对实验过程的理解和思考,学生的自主控制正好解决了这一问题。该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》总第539期2014年第07期-----转载须注名来源如:设备制冷维修技术的课堂上,教师提出“为什么目前的一些化工行业会应用到制冷设备,如何保证这些化工原料的一直处于常态,不发生化学反应?”对此,传统的教学模式是教师指名学生回答,或者是老师直接解释。这并不利于学生想象力和分析解析问题能力的提高。因此,教师只需要引导学生“思考――讨论――综合意见――说明理由”即可,如果学生讲解不全面,教师可以适时来补充。这不仅有利于学生对实验课堂产生兴趣,还有利于培养学生自主思考问题和解决问题的能力。 完善教学方式。传统的化工原理实验教学主要是通过教师讲解,辅助资料不外乎课本和参考资料。开放式化工原理实验教学,可以应用现代技术手段来丰富、完善教学方法避免这一现状。如今信息技术在教育教学中应用普遍,同样,也可以将实验教学与信息技术结合起来。目前较为常用的辅助教学设备主要有:幻灯片、实验录像、CAI、计算机网络。信息技术的应用有助于增强学生对实验的兴趣,同时也能从多方面来加深学生对实验的理解,从而拓宽知识面。 改变传统的评价方式。在化工原理实验教学中,传统的实验课成绩评定标准主要参考目标为学生的实验报告。实际上,学生为了追求高分数,往往会制作虚假的实验报告。究其原因,还是由于传统的评价方法较为关注学生实验报告的整体质量和报告内容的完整性,由此,更改数据或者是编写实验数据成为了学生为获取高分而长用的手段。这种结果的分数并不能呈现学生的学习状态,反映学生的学习能力和操作能力,因此,改变传统的评价方式势在必行。 可以参照学校其他科目成绩的评定方法,对其完善。首先,将实验课的成绩分成平时的出勤率、实验操作能力、实验报告的完整性、笔试测试成绩,小组评定成绩这几大板块;再次,根据每大板块所能真实反映学生综合能力的程度,来分配比例,如:平时的出勤率为15%的计分值。这之中,所要注意的是,学生实验报告数据的真实性,上文提到,学生为了获得高分数,可能会编写数据。这种全新的评分机制就是为了评分公平,因此,为了保障公平,实验报告完整性的比例数值可以稍稍降低;最后,成绩的评定应当脱离全部由教师评定的方式,学生自己也可以参与到分数评定中来。具体操作时,可以由实验小组成员来评定其他成员的成绩,而这个成绩所占的比率可以控制在10%左右。 化工原理实验开放式教学模式在技工院校中应用过程中,其优势明显,不论是对于教师还是学生而言,都具有明显的便利性和辅助功能。因此,解决好化工原理实验开放式教学模式运行实践过程中的问题,便显得尤为重要了。在运行实践过程中,想要做好开放式实验教学,教师们应当注意以下几点:做好实验相关的准备工作、让学生成为课堂的主导者、完善教学方式和改变传统的评价方式,只有这样,才能真正的实现开放式实验教学。 (作者单位:冷水江市高级技工学校) 化工原理实验论文:仿真实验应用于化工原理教学的思索 【摘 要】仿真实验教学是一种现代化的教学手段,本文分析了仿真实验的优缺点,同时指出仿真实验与实验实训相结合,更有利于提高教学效果和学生能力的培养。 【关键词】仿真实验;化工原理;实验实训 化工原理是我校药物制剂专业及相关专业的一门专业基础课程,该课程以化工传递过程的基本理论和工程方法论为两条主线,系统地讲授了化工生产过程中常见单元操作的工作原理、相关设备的工艺结构和具体的操作过程,在整个教学体系中起着承上启下的重要作用[1-2]。随着时代的发展、科学技术的进步和教育理念的革新,尤其是计算机技术的飞速发展,对教学思想、教学方法和教学手段提出了全新的要求和挑战。在这样的形势下,化工原理课程传统的教学方法和教学手段也在进行着新的尝试与改革,把计算机仿真实验运用于化工原理课程的教学将成为一种趋势[3]。 化工仿真实验利用现代计算机建模与仿真技术,对生产过程系统进行数字仿真,建立虚拟的操作环境 ,同时营造类似于工厂控制室的教学环境,训练学生分析问题 、解决问题和故障处理的能力,是一种先进的教学手段。 1 仿真实验的优点 1.1 直观性 仿真实验可以模拟实验实训全过程,形象逼真生动、简明易懂,既有科学性又富有趣味性,便于学生在较短的时间内了解实验单元的操作方法和操作技巧[4]。通过模拟开车、停车、正常运行以及发生事故时所涉及的参数及数据的变化,明白正常状态、事故发生状态以及事故处理的规律和方法,加深学生对化工生产装置操作过程的了解和对其功能把握,巩固所学知识。 1.2 可操作性 由于实验室的设备的规模及内容有限,同时受教学时数的限制,很多情况下一些实验被简化、调整甚至放弃。有时某些实验采取教师演示操作学生观看或者几个学生一组的合作实验,每个学生得到单独操作练习的机会很少,这样会造成学生对知识点的理解不够透彻,动手能力得不到应有的锻炼,甚至所学内容与实际应用相脱节,教学效果会受到一定程度的影响。利用仿真实验,学生可以在仿真软件上反复进行设备的开、停车及事故处理训练,直到操作技能达到要求,这在实际生产过程中和实验室中是难以实现的。 1.3 安全性 对于化工原理课的一些实验,学生由于之前预习不充分或者课堂上开小差,经常会出现由实验操作失误现象,轻则影响整个实验教学进度,重则还会危害教师和学生的身体健康,造成严重的教学事故。例如:离心泵的启动或关停的误操作会引起离心泵电机的烧毁;吸收塔操作失误则会引起氨气泄露等安全事故。在教学的过程中使用仿真实验,即使学生在仿真计算机上进行误操作时也不会发生人身危险,同时也不会造成仪器设备、仪表、元件破坏和环境污染等经济损失。 1.4 经济性 化工原理实验设备一般价格高、体积大,而仿真实验只需将软件安装在电脑上即可运行,且在使用过程中,仿真实验没有实验设备的日常维护和实验药品的消耗,在达到了实验教学效果的同时,还能减少教学投资,节约实验场地。 2 仿真实验的不足 任何事物具有双面性,仿真实验应用于教学有利也有弊,在教学过程中我们发现了仿真实验有以下三个不足之处。 2.1 真实生产与仿真实验存在较大差别 仿真实验操作的模拟性和程序化与生产现场操作的灵活性、不可预见性还有相当的距离。以仿真实验过程的离心泵操作实验为例,仿真软件可以模拟离心泵的操作顺序,在操作顺序出错时,软件会报警提示,而在实际生产过程中,泵在启动前要盘泵,检查密封装置及润滑油的液位等,而仿真系统中这些操作步骤是没有的。同时真实生产过程中存在大量的不可预见性的问题,需要操作人员凭借丰富的经验和技术迅速反应并及时果断处理,而仿真实验只是实际生产装置的简单化处理。 2.2 减少学生应对突发事件的机会 而在实验实训中遇到仪器故障、突发问题等,会使学生增加克服困难的训练机会,提高学生解决问题的能力。而仿真实验室的条件相对理想,减少了学生应对突发事件、排除故障及对实验仪器的常规检修的机会,又由于仿真实验所得到的数据也是程序设置好的,也减少了使学生通过实验数据进行误差分析这一环节体验,同时也减少了对整个实验过程的反思及寻找可用的经验和过失机会。 2.3 不利于学生安全生产观念的培养 仿真实验带有游戏色彩,学生在电脑面前通过鼠标和键盘来操纵生产过程时没有压力,完全可以处于轻松的心理状态,操作失误时可以通过重新再做来弥补前次操作的过失,很难体会现场实际操作的紧张及工作压力,不利于增强学生安全生产的高度责任感、紧迫感。因此,要让学生真正掌握化工生产操作技能,了解化工生产安全问题的重要性,提高分析判断和处理的问题的能力,还必须与实训实验相结合。 3 结论 化工仿真和实验实训相结合,既可以在仿真中理解所学的理论知识,又可提高学生对化工操作的感性认识。通过仿真训练与真实操练有机结合,扬长避短,既节省成本,又提升学生实际操作能力训练的有效性,更加提高了教学效果。 化工原理实验论文:基于WEB的《化工原理实验》开放式虚拟教学模式 摘 要:依靠校园内网络,利用计算机建模和仿真技术,实现网络版的实验结构和动态表现。既能够提供教学信息资源,使学生在很大程度上对学习的时间、过程和空间具有更多的支配权,而且能够将静态教材转变为图、文、声、像并茂的动态教材,甚至对因设备、场地等原因无法开设的实验能够“身历其境”地感受实验过程中的生动性和丰富性。 关键词:化工原理实验 虚拟教学 实验教学 自从2002年美国麻省理工大学(MIT)通过互联网全部课程的教学信息而成为全球共享资源以来,其普遍、快速、交互的特点引起了对知识传播模式的全新探讨,极大地改变了基础教育领域内教与学的方式、手段和过程。采用基于网络(WEB)的虚拟教学模式来完善、甚至是部分替代传统的教学模式,必将成为未来教育的主渠道。从技术角度看,当前的网络技术已相当成熟,图像、动画、视频、音频等多媒体信号的制作及传输方式也是多样化的。系统运行于校园网上,既可用于计划性较强的日常教学,也适用于灵活的培训、辅导讲座及师生间交流。近年来,对这一模式在英语课程、计算机课程及思政课程教学中应用的研究不断地深入,但目前应用于工程实验课程的实践则相对寥寥。 《化工原理实验》课程是一门以培养学生的工程能力、创新思维为目标,以实验研究方法处理化学工程问题为特色的实践性课程,是学习、掌握和运用化工原理理论知识必不可少的重要教学环节。实验教学过程担负着从理论到工程、从基础到专业的桥梁作用,必然要求适应时代的教学模式与之匹配。目前高校所采用的实验教学模式多为传统的、验证性的模式:即实验中采用分组实验的形式,教师讲解实验要点后由学生采集实验数据,经课后整理后上交实验报告。这种实验教学模式导致学生机械地循序操作,而且由于受到场地和实验装置的限制,很难实现学生个人独立完成实验的目的。另外《化工原理实验》中,介质在密闭的管道或塔器内进行传质传热过程,无法观察到实际的过程变化或产生故障的情况,这些因素都不可避免地剥夺了学生思考的权利。除此之外,作为工程实验,要花大量的时间在准备实验上,但如果碰到设备出现问题,将直接影响实验的进展;作为对实践环节的总结,实验报告是实验课程的重要组成部分,也是评判学生实验结果的依据。但在实际的教学当中,学生的实验报告单纯是数据的整理,且容易抄袭。对于报告中体现的较大误差甚至是失败的实验,学生得到的只是一个成绩,而没有修正或改进的实践机会。为建立《化工原理实验》教学的基础性、综合性、自主性、创新性相结合的实验教学模式,鼓励学生选择、自学、尝试、乃至允许失败并总结经验,巩固课堂教学知识点,弥补课堂教学的盲点,基于WEB的《化工原理实验》开放式虚拟教学的探讨势在必行。 1 《化工原理实验》开放式虚拟教学模式的主题模块 顺应科技教育的趋势,我们提出了以《化工原理实验》教学过程的设计及学习资源的利用为特征,以信息库的建立及实验CAI的网络化作为整个虚拟实验教学优秀的模式,组建包括资源创作、视频教学、多媒体课件的教学信息库,实现《化工原理CAI》仿真的网络化,开发综合学习、资源、评估及信息交流的教学平台体系。通过网络联通的PC机,学生不仅可使用模拟软件搭建的虚拟实验环境,根据实训的要求,任意时段、任意次数地进行实验练习,而且能够利用多媒体通讯技术构造的学习环境,进行实时视频点播教学、多媒体个别化交互式网络学习等教学活动。以此为主旨的主体模块为: 1.1 网络化仿真实验平台 基于WEB的实验仿真系统的开发。东华大学的《化工原理实验》现为上海市精品课程,自主研制的《化工原理CAI》以其三维立体界面、逼真的动态效果、切合教材的操作流程,以及方便的操作界面等优点已经在《化工实验原理》课堂教学中使用,教学效果良好。但由于其必需以软件的形式单独安装在每台电脑中,无法进行使用者个体间的交流,也无法在没有购买或安装此软件的学生个人电脑中使用,限制了在实验室外的使用条件。因此,将流程仿真、动态实验过程通过计算机技术、多媒体技术、数字压缩技术、网络通信技术的融合交叉,制作成适用于网络传输的实验仿真系统是迫切的需求,是虚拟实验系统的关键组成部分。在虚拟的教学实验中,学生们可以再现和模拟实验发生和发展的条件、现象,直观清晰生动地为学生提供大量的感性材料来验证课堂理论讲授的内容。对于难做的实验,学生可以重复进行实验,而不受时间、场地、安全等实际实验条件的限制。实验报告可以用小论文的形式,运用课堂教学的理论知识、学生自身实践的数据成果,允许学生在仿真实验中模拟错误实验条件及操作下的异常现象和可能出现的实验事故,鼓励他们勇于实践、不怕失败、善于从成功与失败中吸取经验,培养和促进学生的语言知识、逻辑思维能力和概括能力。不仅能够最大限度地利用各种教学资源;能够实现任何学生、在任何时间、任何地点、从任何实验章节开始实践;而且可以使教师与学生、学生与学生之间,通过网络进行全方位的交流,最大范围的教学资源共享,大大地提高实验教学的质量和效率。 1.2 虚拟实验教学管理 打破许多实验内容的设置还停留在把书本上的文字直接上传到网上的方式,建立和完善“数据库”服务体系。不仅局限于教学大纲,教学日历,教案等文字资料,还应以流媒体信息模式以在线播放或下载播放提供教室讲课录像、声音、图像等,丰富教材内容。将录制好的视讯影片剪辑安排,结合Flash动画等形式,针对教学内容,以不同的教学策略提出问题来启发、促进与引导讨论。数据库的建设是一个长期的过程,需要该实验课程的专业教师和技术人员共同开发,结合传统的网页资源及预录的视频播放,充分调动人的多种感官,以达到良好的教学效果。 2 基于WEB的开放式虚拟教学模式应用于《化工原理实验》的教学体会 无论对学生还是老师来说,虚拟实验教学都是新体验,不仅在形式上,也将是在思想上的一次创新。建立网络交互体系,将教学过程中教师与学生的交流形式网络化,延伸课堂教学的空间和时间,密切师生之间的交流也是本项目的关键之处,可以通过BBS主题讨论和与师生间的电子邮件在线非实时答疑,构建民主平等的新型师生关系与和谐愉快的心理氛围。在此两项基础之上,建立讨论答疑及考试系统。提供练习、作业、考试等多种试卷类型,以满足不同用户考试、学习、培训、竞赛的应用需要。学生可以查看自己的成绩和答卷,参照设定的正确答案和答案要点说明,了解自己的知识盲区,有效地提高在教学上的应用效果。同时,教师的角色不再单纯地作为知识的传播者,而是从“教”到“导”。引导学生高效率地学习,掌握学习策略,培养学生自我调节、自我监控等能力,形成良好的学习习惯。只要在有网络的地方,就能够成为真实意义上的开放实验室.虚拟实验室的优势是硬件设备无法可比的,但也不可忽视它的局限性,毕竟是一个模拟的环境,对那些在处理硬件设备是还有很多细节问题上要同学们反复练习、熟练操作;在教学过程中应该要灵活运用虚拟实验室和教学实验室之间的互补,虚实结合、取长补短,为学生们进行更高层次的学习提供良好的学习和实验的环境。 化工原理实验论文:关于化工原理实验教学的一些思考 【摘 要】为了提高学生动手能力,对巩固与加深课堂知识的理解, 列举了化工原理实验教学存在的几个问题,提出了一些解决方法 【关键词】化工原理;实验;教学;方法 素质教育是高校21世纪人才培养的方向, 教育的重点向能力素质培养转化。只有具有较强实际工作能力和创新能力的人才, 才能适应社会的需求, 化解社会就业的竞争压力。陕西科技大学是工科院校, 培养的是应用型人才, 大部分的毕业生将直接面向生产一线, 从事现场的生产、技术、管理工作。 作为化工类及其相近专业的技术基础课, 化工原理课程的建设和改革一向受到各相关学校及院系的高度重视。从见诸公开发表的教学研究论文到各地各院校的精品课程名单上, 都可以看出化工原理课程的重要地位和建设水平。在构成化工原理课程的三大教学环节中, 化工原理实验起着验证理论、结合科学研究和生产实际、培养学生动手能力和创新能力的重要作用。实验课与理论课是相辅相成的,是提高学生动手能力的一重要环节,是对课堂知识的一种巩固与加深。在教学过程中,教师应该把实验内容、理论课教学和工业实际生产紧密结合起来,要使学生所学的理论知识能够通过实验加以检验,而且要让学生能够学到化工生产过程中一些常用单元操作的操作过程,掌握一些常用设备的使用方法,使其动手能力得到初步的训练,养成良好的实验操作习惯,以适应化工企业中的基本生产过程,为学生今后的发展打下一定的基础。 因此我们在重视理论教学的同时, 需进一步加强实验课程教学工作的改革[ 1] , 用科学态度对待和重视实验教学, 提高实验课程的地位。从目前我校化工原理实验教学实践来看, 学生虽能在老师的指导下完成实验课程的基本操作及对实验数据的处理, 但仍存在以下不足: 1 实验课的内容和操作主要靠教师在实验室讲解和演示, 多数学生仅照葫芦画瓢, 简单动手,基本不动脑, 有些学生做完后仍是茫然,更不要奢谈创新; 2 部分实验内容枯燥乏味,学生对实验目的性不明确和不感兴趣, 做实验表现为缺乏积极性、主动性; 3 实验报告撰写流于形式。 针对以上不足, 为提高实验课的教学质量,笔者对以下几方面进行了一些思考。 1 重视理论严谨性同时注意培养学生创新能力。 理论授课教师同时也是实验课教师, 可在理论教学的同时穿插对实验设计的思考和讨论。同时我们应该思考如何在化工原理实验中培养学生的创新能力, 并着重培养学生的发散思维、批判思维和联想思维。如在课堂讲完离心泵后,向学生提了一个问题,离心泵启动后为什么不出水?学生们有的说汽蚀了,有的说气缚了,有的说管道进了异物堵住了,有的说线路故障,有的说出口阀没开等等,答案五花八门,有的答案并不牵扯什么高深的理论问题,但在实际操作中极有可能出现。 因此在进入实验中, 学生就能很快能理解实验目的, 完成实验操作。在理论授课的同时可安排实验的预习, 使学生进入实验时心中有数, 得心应手,这样才能更好发挥他们的主动性和积极性。这里还有一个问题值得注意, 即在理论课后集中开出实验好还是上完相关章节后及时进行相应的实验? 一般认为, 相对的集中便于实验室的安排与管理, 理论课后及时做实验对于学生来说肯定容易理解一些。我认为, 在条件允许的前提下,尽可能将实验教学与课堂理论在内容与时间上协调。毕竟当代大学生要学的知识很多, 不可能在某一门课程上反反复复地花时间。 2 实验仿真不能取代实际操作 实验仿真是近20年来随着计算机仿真技术的出现而出现的。在降低实验成本、克服因实验装置台套数不够而引起的学生动手机会少、改善和加强实验预习[ 2] 等方面, 确实发挥了不可替代的作用。近年来, 一些仿真技术公司和高校陆续推出了水平较高的化工原理实验仿真软件, 它们对化工原理实验教学的贡献是功不可没的。当然, 实验仿真不可能完全替代实际操作, 正如多媒体教学不能完全替代传统板书授课,那种认为让学生在计算机上仿真就可避免购置和使用化工原理实验装置的想法是错误的。我认为, 在实验操作前让学生进行实验仿真, 既可以加深他们对理论知识的理解, 也可以强化他们对实验过程和步骤的掌握, 以改善实验操作效果。同时, 对于有特别要求的学生, 也可以为他们提供多次反复实验的机会。目前存在的问题是, 现有的软件往往是针对某一种装置设计和开发的, 普适性不够, 同时也不能提供给使用者以自主设计实验的功能, 这样不仅有碍软件本身的推广, 而且不利于引导和激发学生的创造性思维。 3 改革实验报告撰写形式 实验报告是对实验过程的总结, 是实践环节中不可缺少的一个重要组成部分。很多同学在撰写实验报告时流于形式,不动脑, 多数内容可以照抄实验讲义。 报告要真实反映我们要作什么? 怎么作? 作的结果? 以及存在的问题。化工原理实验报告要突出工程性及现实性; 要体现出学生应用知识能力、分析问题能力和解决问题能力; 体现出创造性和探索性。总体上化工原理实验报告可以采用/小论文/ 的形式来写, 但不强求一律, 给学生思考、选择和发展的空间。学生在预习时, 根据实验室提供的设备,在能达到教学大纲规定的实验任务前提下, 可根据自己兴趣、爱好自行确定研究重点, 自拟题目。同一实验, 学生可以拟订不同的题目。由于题目、方案是学生自己拟定的, 增加了实验的主动性和兴趣, 实验报告质量由此得到明显提高, 抄袭实验报告的现象则可明显减少[3-5]。 4 结论: 本文就常见于化工原理实验教学的几个问题提出了我自己的看法。实际上, 类似的问题也存在于其他专业基础实验课及其实验室中。提高学生动手能力,对巩固与加深课堂知识的理解,提高教学质量, 培养高素质人才, 是非常重要的。 化工原理实验论文:实验装置在《化工原理》教学中的应用 摘 要:化工原理是化工专业学生的一门重要基础课程,而化工原理实验室化工原理课程中的一个版块。教授化工原理实验,学生能够更加有效地掌握化工原理知识,培养自己的创新、思考和实践能力。在化工原理教学的过程中,使用实验装置能够把课程变得更加生动形象,学生也更加容易理解知识,有利于学生形成工程观念。 关键词:化工原理 实验装置 应用 化工原理实验是化工专业学生必修的一门课程,这门课程和其它的实验课不一样。化工原理实验室化工原理课程中的一个版块,它较为注重实践和工程观念的培养。化工原理实验的工程性质明显,学科综合性较强。它是对课程上理论教学的补充,而且还能够培养学生的工程观,拓展知识面。 为了适应新时代下人才培养的要求,这些年学校一直积极开展教学改革,探索学生能力培养和提升的途径。实验教学部能够只巩固学习过的理论知识,还需要培养学生分析和解决问题的能力。这就要求我们进行工程化教育,也就是把人才培养的目标安排到教学中,在教学过程中体现出工程的特色。 化工原理实验装置体积大,投资资金多,而且很多会受到场地等因素的限制,学校一般会开设化工原理仿真实验课程,通过计算机模拟真实的化工原理实验。学生能够了解实验步骤等,显著提高了学生分析问题和解决问题的能力。但是计算机仿真存在一定的缺陷,比如说无法进行手动操作,学生的实践能力无法得到实训。因此学校研究设计了小型的实验装置,实验装置结合仿真软件使用,学生对实验的理解变得清晰透彻[1]。 一、化工原理教学实验装置现状 学校在早些年前就开设了化工原理,其中也包括化工原理实验。实验装置制造的时间较早,大部分装置已经老化。学校扩大招生,实验人数和课时增加,原先的实验装置已经无法承受长时间运转。学生的实验能力一般,实验设备经常出故障,如果不及时更换,设备维修的费用大幅度增加。学生进行化工原理实验的时候,只是简单地完成预先设定的流程,记录实验数据,最终完成实验报告。完成报告的时候,如果得到与书本不一致的结论,学生一般会把问题归结到实验仪器老化。在实验过程中,学生观察、分析和解决问题的能力无法得到锻炼,自然学生的创新意识也无法得到增强。化工原理教学模式陈旧固定,一般都是一些演示及验证性质的实验,无法锻炼学生的能力,学生的工程观念也无法得到培养,背离了化工原理教学的目标。因此我们需要进行“以化工原理基础知识为基础,培养学生的创新意识和工程观念为目的”的教学改革。 二、化工原理实验装置的创新 实验装置能够检验学生的操作能力,丰富他们的知识体系。每一套实验装置都是工业化生产设备、流程的缩小版,应该结合化工、自动化、计算机等专业知识,不能够简单作为化工现象的演示。学校要把培养学生的工程观念和创新能力作为要求,设计制造有代表性的实验装置。学校在建设典型实验装置,应该注重实验装置的综合性和先进性。实验装置也需要与工业生产设备相一致,在传统的实验装置基础上运用数字化技术,使用计算机控制实验装置的工作。这样学生不仅能够通过实验学会基本操作,而且还能够掌握处理工程问题的方法。学生使用计算机处理实验数据,这样就能够把实验过程和工业生产联系起来[2]。 目前化工原理实验教学在技术和测试方法上都存在很大的问题,特别是使用计算机采集实验数据和控制,所以我们需要加大改革的力度,对实验进行创新。 首先,老师需要制定严格的教学管理考核制度。提醒学生在进行实验课程之前做好预习工作,做实验的过程中进行提问,最后还需要提交实验报告。其次,把计算机引入实验教学中。开发一套和学校实验装置匹配的仿真软件,通过仿真实验软件进行实验的再现。学生可以在计算机上进行预习,这样可以大大提高实验的效率。学生也能够通过计算机处理实验数据,这样就能够节约大幅度计算时间,学生就能够把精力集中在报告撰写上。把计算机用到实验数据采集和实验控制。现代的化工生产的特点是大型化和自动化,化工生产的实质是使用计算机控制实验过程, 这样不仅能够让学生真实地感受工业中的化工生产过程,而且还能够了解计算机在工程中的使用[3]。 三、综合性实验装置的应用 在化工生产中,离心泵一直被用来进行液体的传输。离心泵的操作也被视为化工生产中的基本操作。在化工原理教学中,液体的传输是典型的传递过程,它是化工原理课程中最为基础的部分,主要研究的是单元操作。科学技术在不断进步,各行各业都已经开始使用计算机,化工过程中也得到大幅度使用计算机。在设计开发流体流动阻力及离心泵的联合实验过程中,需要引入计算机过程模拟、再现数据采集及传输和控制技术,使用信号传感器来传输信号。 原先测定阻力的装置只能够简单地测定直管的阻力,一根光滑,一根粗糙。离心泵测定泵的特定曲线也只能测定一台定时的离心泵,测量的数据误差比较大。以前通过温度计测定温度,压力表和真空表测定压力真空度。而新的阻力和泵联合使用装置,能够测定一台泵的特性曲线,也能够测定两台泵的特定曲线。 测定液体阻力的时候,可以通过这套装置在线采集数据,比如压力、温度等。设计的实验装置流程清楚,设备减小而又具有代表性,能够大幅度减轻人力消耗,实验室的装置也能够变得功能更加全面,性能完全优于单一的实验装置。在化工原理教学中使用实验装置,这不仅能够丰富教学的内容,而且还能够让学生掌握书本之外的知识。学生在学习过程中容易形成工程观念,视野得到开拓[4]。 四、结束语 化工原理的工程性质很强,实验环节能够很好地培养学生的工程观念。使用综合性的实验装置进行教学,能够加深学生对课本知识的理解,进一步拓宽知识面。借助综合性的实验装置教学,实验的效率得到提高,学生的学习兴趣也得到激发。装置设计过程中大幅度采用信息化和数字化装置,这样测定的数据更为准确。教师在教授化工原理实验时,保证效率的同时变得更为轻松。综合实验装置的使用,课堂质量和效率得到改善,也进一步促进了化工原理教学改革的深入[5]。 作者简介:南京化工技师学院 江苏省南京市 姓名林瑜(出生年-月)1966年9月;,性别男 ,民族汉,籍贯福建福清 ,学历本科 ,职称 讲师 ,研究方向 化工工艺专业化工原理课程。 化工原理实验论文:基于VB的化工原理传热实验CAI课件开发 摘要:采用Visual Basic开发了基于Windows平台下的化工原理传热实验仿真CAI课件,该课件具有简单的人机对话窗口,仿真过程中的关键操作步骤会自动提示学生操作;实践证明该系统能够让学生更加深刻地了解传热实验,缩短了实际操作时间,具有推广应用价值。 关键词:化工原理;实验仿真;对流传热 化工原理实验是化工原理课程教学中的重要一环,属于工程实验范畴,它采用自然科学的原理和工程实验方法来解决化工及相关领域的工程实际问题。因理论研究跟不上生产发展的速度,有些重要数据的获得依赖实验手段,如求热量传递中的传热系数等。随着高校的扩招,部分院校在实验教学上存在实验设备、场地或经费不足等问题,使学生动手的机会少不利于加深学生对所学知识的理解和动手能力的提高。为此我们开发了对流给热系数测定实验仿真,以便学生对实验过程获得直接的感性体验,尤其对实验步骤和操作程序产生深刻的印象。 一、仿真系统开发环境的选择 早期的仿真软件大多是基于DOS操作系统,由于开发工具复杂、计算机软硬件技术不完善,致使某些化工原理实验教学软件存在容易死机,界面不友好等缺点[1]。目前,仿真软件的开发通常有2种方式[2-4]:一是应用可视化开发语言工具如:Microsoft公司的Visual C++和Visual Basic以及Borland公司的C++Builder和Delphi等。二是应用多媒体合成平台,如Macromedia公司的Authorware[5]等。VB采用面向对象的程序设计方法(OOP),在整个应用程序设计完成之后,还可编译生成可执行文件(.EXE)脱离VB环境,因此本课件选用VB作为化工原理实验仿真系统软件的开发环境。 二、仿真系统的制作过程 对流给热系数测定实验是用蒸汽和空气在套管换热器中逆流换热,蒸汽压力和空气流量均可调节,空气进出口温度、空气流量、蒸汽压力、蒸汽进口温度、换热器壁面温度为测量值。 三、结论 1.选择Visual Basic开发的基于Windows操作系统的化工原理对流给热系数测定实验仿真软件,作为化工原理实验教学的辅助教学手段,可以直观地展示对流给热系数测定实验的进行过程,有助于学生加深对传热实验的理解。 2.在软件的开发过程中,充分利用Visual Basic中的Timer计时器通过编程来控制画圆、画线等来解决设计中的动画效果,也达到了令人满意的效果。 3.该软件具有实验仿真系统必备的基本功能,应用实践表明:该仿真软件能够满足辅助教学的要求,具有一定的推广价值。 化工原理实验论文:浅谈化工原理实验创新与课程改革 【摘要】目前化工原理课程存在内容陈旧、教学方法单一、手段落后等问题。为符合劳动力市场对人才的要求,在化工原理教学中应精选教材内容、因材施教;加强实践教学经验,培养能够适应现代化化工技术要求的专门人才。 【关键词】化工原理 实验创新 课程改革 为深化教学改革,加强课程建设,适应我国社会主义市场经济和现代化建设对职业技术人才的需求,全面提高教学质量,是我们每位教师所面临的一项重要课题。 化工原理(又称单元操作)是实践性很强的技术基础课,也是一门主干课程,是用自然科学的基本原理来分析和处理化工生产中的物理过程。化工原理既包括理论教学又包括实验和课程设计两个实践性教学环节,在化工及相关专业人才培养中起着举足轻重的作用。笔者认为,要培养高素质的职业技术人才,应从这类实践性很强的课程作为教学改革的突破口。化工原理实验创新,主要应从以下几方面着手: 一、实验创新 创新能力具有很大作用。但目前化工原理实验教学在教学方法、技术上和测试手段上仍有许多问题。教学方法上,还主要以教师讲,学生照着做为主,实验成绩仍采用学生单纯做实验定成绩的教学模式;测试手段和技术比较落后,尤其是在运用计算机进行实验的数据采集、处理和控制方面。为此我们要加大实验教学改革力度,进行实验创新。 1.严格实验教学管理,实行结构成绩制 教师要认真组织好实验教学,严格教学管理,严格考核制度。实验课采取课前预习、现场提问、实验操作、编写实验报告、期末书面考试的教学方式, 由以上各环节的执行情况来全面评定学生的实验成绩,既实行结构成绩制。 2.将计算机引入实验教学 开发与实验装置相配套的化工原理仿真系统软件,运用仿真实验的计算技术、图像和图形技术,可方便、迅速、形象地再现教学实验装置、实验过程、实验结果,学生在计算机上可完成实验前预习,提高实验效率和实验效果,同时利用计算机进行实验数据处理,可节省学生繁杂和大量重复性计算时间,使学生有更多时间和精力撰写实验报告,提高实验报告质量。 运用计算机进行实验的数据采集、处理和控制。现代化工生产的一个显著特点是集成化、大型化和自动化,其实质就是用计算机进行生产过程的自动控制。我们在有些实验装置上采用计算机进行数据采集、处理和控制,不仅可以模拟实际生产过程,还可以使学生对计算机在工程上的应用有进一步的认识。 二、教学内容改革 对于中职学校学生,本门课教学内容多,教师要精选授课内容,加强对单元操作和基础理论共性的分析。同时要注重理论联系实际,这样有利于提高学生分析问题、解决问题的能力;对于教材中散、乱、杂的内容,教师要仔细归纳, 为学生理清思路,突出主线;另外教学内容要更新,教师可利用讲座或其它形式向学生介绍当代化工最新进展,如膜分离技术、热板换热器、静态混合等内容,使学生有机会接触更多技术发展的新成果,扩大学生的知识面。 三、教学方法改革 1.因材施教、分层教学 学生的学习基础、学习成绩有差异,学习兴趣也有所不同,教师应根据学生的这些差异因材施教,对学习成绩较差的学生,教师应个别辅导,帮助他们掌握已学内容。对学习成绩优秀的学生,有条件的可举办加强班,该班的授课主要以多媒体课件为主,增加课容量,增加新的知识点,采用启发式教学,加强教师与学生教学中的研讨,积极引导学生自学,注意学生综合能力、创新能力、工程能力的培养。分层次教学,对于成绩差的学生把教学内容做的简单些,容易理解,使学生在学习中能体会到快乐。对学习能力强、动手能力强的学生,可利用第二课堂,教师帮助他们选择题目或学生根据自己兴趣选题,可利用学校实验室的仪器、设备,在教师指导下完成一些实验研究、产品开发或设计一些综合实验项目,增进学生对本专业的热爱,培养学生独立的工作能力。 2.习题课与作业布置 对每章的重点内容,教师通过习题课及布置适当的作业,可强化教学效果。对本门课中讲解的各种单元操作的计算方法以及一些工程实际问题,主要以习题形式出现,这样可以帮助学生复习、理解、巩固和运用所学知识,独立解决工程问题。对典型的单元操作过程,教师还可布置1-2个综合性强、结合工程实际的独立课外作业,使学生从查找数据、确定计算方法、过程计算、对计算结果进行分析等方面得到锻炼,提高学生的综合能力和工程能力。 3.加强认识实习环节 认识实习教学环节对化工原理课程的学习有一定的促进作用,是对课堂教学的一种补充。为提高认识实习教学效果,避免学生到工厂去走过场,教师可在实习前,利用多媒体课件进行演示教学,将单元操作过程在课堂上先演示,让学生到生产现场后进行比较,加深学生对单元操作过程的理解和认识,使本门课的教学不再抽象。 四、教学手段的改革 传统的化工原理教学,教师仅用粉笔、黑板和教师的语言表达教学内容,教学方式抽象、静止、平面,费时费事,这对于实践性很强的课程,教学效果不理想。运用现代教学手段,采用多媒体技术的活动视频、图像、动画等手段进行教学,可以形象逼真地重现设备内部结构和设备操作现象,使得抽象概念简单化,复杂结构直观化,在课堂上就可以给学生一种很强的实物感,课堂内容既生动又丰富。同时通过采用多媒体技术辅助教学,促进了教学内容的更新和发展,增大了课堂信息量,使学生有机会接触更多技术发展的新成果,扩大了学生的知识面。 总之,提高教学质量的一个关键方面是建设好课程,本文就化工原理课程建设从内容的改革、教材体系的更新、教学方法和实验教学等方面进行了探讨,并采取相应措施,取得了一定的成效。 化工原理实验论文:化工原理实验教学改革的初步探索 [摘要]文章分析了现有化工原理实验课程存在的问题,通过对明确实验目的、加强实验师资建设、改进实验设备和引进仿真软件、增设综合性创新实验等方面的改革提出一些建议,希望能够提高化工原理实验课程的教学效果和教学水平。 [关键词]化工原理实验 教学改革 应用能力 创新能力 《高等教育法》明确指出:高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。化工专业的主干课程——化工原理,主要任务是介绍流体流动、传热、传质的基本原理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理、计算及选型。化工原理实验是理论与实践相结合的重要环节,是培养化工专业大学生应用基础理论知识分析研究生产实际问题的能力,进行工程师基本训练的基础课程。如何使学生在有限的学时中,培养创造性思维和工程实践的能力,是化工原理实验教学改革的重点。笔者根据自己的教学经验,对化工原理实验教学改革进行了一些探索。 一、传统化工原理实验教学的不足之处 传统的化工原理实验教学模式已经沿用数十年,不能很好的适应现代化工教学要求,它的主要不足之处主要包括以下几点: (一)教学目的主要是验证经典理论。传统的化工原理实验教学内容取决于化工原理理论课所学内容,实验项目的设定及实验结果的评定固定而死板。教师对学生成绩评定时,主要依据最终实验报告的内容是否充实,特别注重测量结果的准确度,往往忽视实验的操作过程。这样做的结果就是容易导致学生认为只要写好实验报告就行,不亲自动手做实验,只是更改或抄袭他人数据,应付了事。 (二)教师实践能力有待提高。很多化工实验课程的授课教师都是学校毕业后即从事化工实验教学,对化工生产实践缺乏了解,而化工恰恰是以实践为基础的学科。这就导致了许多教师对化工实验本身理解不深,每次讲课都是照本宣科,对培养学生创造性思维和工程实践的能力有很大的限制作用。 (三)教学方式陈旧,实验效果差。传统的实验教学方式是教师预先调试好实验设备,学生实验前预习实验,然后教师讲解实验原理、步骤、注意事项,介绍实验室仪器设备及使用方法,最后由学生分组进行实验,教师全程指导学生完成整个实验过程。在这种实验过程中,学生处于被动地位,学生的主动性和创造性思维无法调动,导致学生对指导教师的依赖性大。 (四)实验设备老旧,导致运行成本高,困难大。随着科技的发展及计算机应用的日益广泛,化工生产的设备和条件发生了根本性变化,但很多化工原理实验室沿用几十年前的设备,自动化水平很低,操作的工作量大且危险,导致学生对参加化工生产产生抵触情绪。同时由于实验班级和课时的增加,原有实验设备所需实验时间较长,长时间满负荷运转,再加上学生实验技能的欠缺,使设备不能保证正常工作。 二、化工原理实验教学的改革措施 (一)分析课程状况,明确实验目的。化工原理实验课程的主要目的是:以培养和提高学生的工程概念及综合素质为目标,在教学内容、教学方法和教学手段的改革中,引入现代化的教学理念和教学手段[4]。在实验教学的内容上注重学生的实际动手能力,教师对学生成绩评定要从实验的全过程入手,全面合理设置学生的评分标准。真正培养学生的创新精神和实践能力。 (二)加强实验教学师资队伍的建设。化工原理实验室涉及化工、计算机系统、仪表自动化等多方面的专业知识。这就要求实验教师在具有较强理论知识的同时有较强的动手能力,对仪器设备、仪表设备等能够熟练的操作,进而确保实验教学的顺利进行。这就要求教师必须经常下到工厂(或者参与学生的生产实习和毕业实习),以及尽量从事化工类课题的研究和开发,不断提高自身的工程水平。在讲授实验时,教师就可以实际工程为例,将理论知识融合到工程实际当中,在实验过程中遇到问题及时解决,有利于学生综合能力的提高。 (三)改变陈旧教学方式,增加综合性创新实验。将一些实验设计成综合性创新实验,以激发学生强烈的学习兴趣和创造意识。比如,传热过程被广泛应用于化工生产过程中,因此,换热器的计算及传热系数的测定就成了化工原理实验的重点实验项目。传统实验教学的目的,只是让学生了解换热器的结构、选型,学会测定总的传热系数,由于与生活实践没有联系,学生印象不深。为了加强对学生思维能力的培养,将实验目的改为“某换热器的设计、选型及参数计算”。教师应引导学生考虑影响传热的因素,在给定要求的前提下要求学生自己查阅相关资料、拟定实验方案,测定和分析数据,归纳总结实验结果,形成实验报告。在整个实验过程中,教师要严格把关,严谨分析实验方案的可行性,之后方可开始实验。 (四)改进设备和引入仿真实验。根据实验的要求对原有设备进行改进和引进高水平实验设备。当代化工产业的特点是以科技为先导的技术密集型产业[3]。随着化工技术不断更新,整个生产过程的自动化程度很高。这就要求在实验教学中对原有设备的进行改进,一般主要侧重于引进先进的检测仪表和手段,特别是可运用计算机进行远程控制并可在线数据采集的设备,提高实验数据的准确性,实验过程的自动化程度。 为更好的完成实验教学任务,可引进“化工原理”实验仿真软件。在实验室新的设备中引进实验仿真软件,通过仿真技术,在计算机上全面形象表现实验装置、实验过程、实验结果和实验规律,从而把复杂、抽象的教学信息转化为学生易于接受的信号。对于调动学生的学习主动性、加强学生理论知识的掌握和运用、提高学生工程应用能力有较大的促进作用。 三、总结 社会的进步和发展需要大批的应用型人才,所以应用性较强的化工原理实验课程的教学改革势在必行。通过以上改革措施,提高学生学习兴趣及综合应用水平,培养学生创新能力,为当今化工企业输送兼具应用与创新能力的化工工程师类人才打下良好的基础。 化工原理实验论文:计算机仿真在化工原理实验中的应用 摘要:在Windows操作系统下,联合应用功能强大的C#语言和Flash软件,开发化工原理实验仿真和数据模拟处理系统,具有快速、简单、人机交互,真实模拟实验步骤等特点。本文论述了开发仿真系统的方法及其应用于化工原理实验教学的优势,指出在化工原理实验教学中开展仿真实验将成为教学改革的新方向。 关键词:仿真系统;化工原理;编程;实验教学 化工原理课程的实践教学涉及化工生产中的单元操作,由于实验室仪器设备和教学时数的限制,难以做到以学生为主体,学生动手能力训练效果不佳。将实验原理、实验现象、实验过程及数据处理与计算机技术相结合,通过计算机模拟实验装置的仿真操作软件是一个很好的教学辅助手段,能够很好地弥补实践教学中的不足。Flash动画具有体积小、表现力强、支持音频、交互性强等优点,广泛应用于实验演示或多媒体光盘的制作。Flash使用ActionScript语句,增强了对于交互事件的动作控制,使用户可以更精确、更容易地控制动画的播放。Flash软件倾向于简洁漂亮的动画过程,可以实现许多人机交互特效,但进行复杂的模拟过程和数据处理就力不从心了。以C#语言结合动画软件Flash,可开发出一种形象逼真、操作简洁的化工原理仿真软件。 一、化工原理仿真系统的制作 化工原理实验包括流体流动阻力测定、离心泵性能测定、传热、精馏、吸收与解吸、干燥、萃取等基本单元操作,分别由不同的仪器仪表和管道组合而成。在仿真软件中,把各种设备和管道用flash画出,再根据每一套装置流程图的要求,以真实、立体的效果来实现。 1.整体结构。实验仿真系统的开发过程分为三个阶段:实验前的准备、实验过程及数据记录和数据处理。前两个阶段在Flash动画制作软件上完成,第三阶段在Visual Studio 2005软件开发工具上完成,并且使用Access数据库进行数据的存储与交换。 2.仿真系统的实现。在计算机模拟化工原理实验时,需要通过动态数学模型来模拟真实的实验操作,该模型主要包括实验指导、素材演示、仿真操作、数据处理、考题测试、帮助功能等内容。下面以离心泵性能测定为例详细说明仿真系统的制作过程。在实验准备阶段与实验开始阶段的Flash动画的制作过程中,考虑到实验步骤有先后,以及更好地做到人机交互,必须使用专门为Flash脚本开发的ActionScript语言。如点击水泵开启按钮必须在阀门开启以后才能启动,直至水灌满后,才可以点击关闭水泵按钮。为了使实验更具有真实性,需设置阀门的流量控制,分为10个级别,可以逐渐增大或减小。运用Visual Studio. Net开发环境编写C#程序,可以通过拖动添加组件,并自动生成组件需要的代码。在制作化工原理实验模拟课件时,可通过Visual Studio 属性窗口设置各种开发元素属性如外观、名称等,且属性窗口中显示的内容,随着选择开发元素的不同而动态改变。利用Visual Studio“工具箱”,可以向应用程序添加标准控件。在设置好窗体和控件后,利用Visual Studio的代码编辑器编写程序代码。在命令窗口中,可以直接输入并执行各种命令,调试应用程序,并通过在即时窗口的命令行中输入表达式或变量名,可以得到它们的值。编写程序过程中,难免会遇到一些错误,开发人员需要对应用程序进行调试,查找错误的根源,以期达到设计要求。离心泵性能测定实验涉及到流体流动、水泵运转、仪表变化、阀门打开或关闭等动作,在仿真系统中通过Flash动画来实现这些动作的动态效果,使整个实验过程表现得更加真实。用Flash中的按钮实现动画交互效果,控制整个实验的操作并对数据进行采集,同时将数据传入C#,由C#对数据库进行读写操作,然后作出离心泵特性曲线图。 3.实验数据产生及处理。化工原理实验过程中往往要测定温度、压强、浓度、流速等数据,同时必须对这些参数进行整理和分析,并运用相关的理论公式进行计算,才能达到实验预期目的。化工原理实验实测数据多,绘图耗时费力,计算公式复杂,有时甚至需要进行迭代计算,借助计算机辅助程序可圆满解决这些问题。在仿真软件中,通过C#语言设计数据处理程序。根据各化工单元操作理论建立数学模型,使仿真数据在实际操作的数据范围内随机产生,以保证每个学生在进行仿真实验时即使初始条件相同,也不会得到完全相同的实验结果,更接近真实操作状况。试验完成后,点击“记录数据”按钮,计算机会自动记录数据,并在后台进行数据传递,然后根据预先输入的计算公式进行数据处理。数据处理后被保存到Access数据库中,再通过调用,将数据输出在DataGridView进行显示,或据此数据绘制实验曲线。 二、操作过程及功能概述 主界面使用Visual Studio C#中的窗体,通过添加菜单栏来控制试验的选择。其特点是方便、简单易用,更重要的是为今后仿真系统的逐步完善提供了空间。首先水泵的开关按钮是不可用的,必须在打开阀门以后,才能启动水泵。当水泵与阀门同时启动后,便开始灌水,在这期间禁用系统中所有的按钮。待灌水过程结束,先关阀门再关水泵。点击“开始实验”按钮,可以开启下一个界面继续实验。先打开水泵,然后打开阀门,通过阀门调节流量级别,仪表数值会随之变化。点击“记录数据”按钮,将仪表的数值记录在数据库中。当数据记录完毕,点击“查看数据”按钮,屏幕上显示10组数据以及由公式计算得出的“扬程”、“有效功率”、“效率”数值。点击“绘图”按钮,可直接绘制出H-Q、P-Q及η-Q三条特性曲线。无论是实验结束还是中途关闭实验窗体,都将出现一个对话框以提示实验者“是否保存当前数据?”操作者可根据提示对实验数据进行取舍。 集合Flash动画和C#语言优点开发的化工原理实验仿真系统,具有界面直观、操作简单、支持人机交互、占用空间小等特点,能显著提高化工原理实验教学的效果,减少实验设备投资和损坏,降低实验投入成本,避免实验事故的发生。计算机辅助教学,特别是计算机仿真实验在化工教学过程中的应用,使学生接触了一种全新的实验手段,激发了学生学习的积极性和主动性,使学生创新意识得到培养,从而提高了整体教学质量。 作者简介:臧红霞(1970-),女,邢台学院生物·化学系,讲师,工程师,毕业于同济大学化学系应用化学专业。 化工原理实验论文:浅谈化工原理实验教学的点滴体会 摘要:化工原理实验属于专业基础实验课,它是化工原理理论的重要补充、辅助、验证和深化;它是实践性教学环节中的重要组成部分;它是将理论与实践相结合,培养学生动手操作能力,通过实验现象的观摩、分析、讨论来培养学生独立思考问题和解决问题的能力。笔者结合实验教学中存在的问题,从“课堂教学方法改革、学生参与实验教学、规范实验报告”三个方面浅谈了自己的看法,以提高化工原理实验教学质量,培养高素质的技能型、实用型人才。 关键词:化工原理;教学体会;实验 一、课堂教学方法改革,学生画、学生做、学生讲、互相问答 在我们传统的教学中,总是老师先讲,讲完后,学生按照老师讲解的实验目的、实验原理、工艺流程、操作步骤来获取数据、处理数据,学生简单、重复、机械化的操作着。笔者初步的探索是将本校石油化工系10级煤化工班分成两组,第一组采用传统的教学方式,第二组采用笔者提出的“学生画、学生做、学生讲、互相问答”的教学方式。 1.学生画。学生到实验室,我可以先让学生将实验装置的构造、设备结构、工艺流程、物料走向等用纸画出来。通过画图使学生对装置有个短暂的熟悉过程,有一定的感性认识,然后再来认识、了解设备的名称和结构,设备的型号、位号、检测控制点、工艺参数等。画完后,老师在课堂及时做讲评并将成绩纳入到现场操作成绩中。 2.学生做。放开手、大胆让学生带着问题去操作。在实验教学中,先不要讲解、做演示,否则学生就会不思考、不观察,完全是老师牵着他们的鼻子走,这样也调动不起他们的主动性、积极性和对学习的兴趣。但是实验老师放手不能放眼,放手不是放纵,要勤于观察,允许失误、失败,发现学生操作有误及时去纠正,并理论解释。在学生操作中,我们可以在他们操作到不正常的现象或后果时,先让学生在装置上直接观察错误操作的现象或后果,然后解释为什么会有这种现象和后果,让学生在纠正错误中学习正确的操作步骤。在操作中,我们也可以故意设置障碍来锻炼他们分析问题、解决问题的能力。比如在板式精馏塔的操作及其性能的评定实验中,我们想知道什么是泡沫夹带,老师可以将装置的正常状态调为泡沫夹带不正常的现象,然后让学生来观察现象、分析原因,再让学生将不正常的现象调成正常现象。通过这样,学生就知道哪种现象是泡沫夹带,为什么会有这种现象,如何解决此现象了。只有这样才能加强学生对理论知识的理解,对正确操作的记忆,同时也加强了他们的动手操作能力。 3.学生讲。通常在课堂上是老师讲、学生听,这在一定程度上限制了学生的个性发展。我们为什么不尝试让学生来讲,老师来听,让学生当一当老师(尤其实验课)呢。同学在讲解的过程中既锻炼了他们的口头表达能力,又熟悉了装置的结构、工艺流程、操作步骤等。所以在职业技能资格考试中或实验成绩中我们完全可以加上口试成绩。不论是在同学们的操作中,还是在讲解的过程中,我们一定要多鼓励、多肯定他们,激发他们对实验课的兴趣,对学习的兴趣。 4.互相问答。实验老师可以提一些如何改进装置的工艺、装置设备在设计中有什么弊端等相关知识的问题,从而提高他们的想象力和创新力。当然老师也可以询问学生老师在教学内容、教学方法中存在哪些问题和不足,以便老师改正,提高教学质量与效果。学生也可以提一些问题让老师或学生来答,互相提问,互相回答。师生共同总结、归纳,得出正确解答,师生彼此都有了进步和提高。 通过两种教学模式,最后发现前一组学生在实验中不积极、不主动,缺乏学习兴趣和创新思想,动手能力弱。实验结束后,在操作方面还不规范、不熟悉,理论知识的理解程度不深等。而第二组采用“学生画、学生做、学生讲、互相问答”融为一体的教学模式后,实验效果、学生综合素质有了明显的提高和改善。 二、规范实验报告 实验报告本是实验过程的总结,但是在批改的过程中,我发现有一些学生不假思考地将实验讲义的内容抄一遍,记录的数据都是自己编的,更严重的是相互抄袭,实验报告内容一模一样,这纯属于应付、走形式,导致老师批改时也没有心劲。针对这种情况,我认为首先要提高实验报告在实验成绩和化工原理整个课程成绩中的比例。实验报告也可以纳入到职业技能考试中,也可以定期举行实验报告展评等方法来让学生在思想上重视实验报告。实验报告中的操作步骤,我们让学生用自己的话将实验操作过程做一总结、概括。对于数据处理方面,我们在上课期间,将学生记录完的原始数据及时核对并签字,同时指定某同学分开处理数据(实验一组中有3~4个人,记录的数据一样),学生上交实验报告时必须将原始数据一并上交。实验报告中,我们鼓励学生写一些老师在教学内容、教学方法、装置工艺流程、设计等存在的问题,自己有什么好的意见和建议及心得体会。只有这样学生才会对实验报告重视、认真,才能达到编写实验报告的重要性和必要性,只有这样老师才能更有利于反省自己、提高自己、完善自己。 三、学生辅助教学 我校实验老师在承担大量的实验教学任务时,还要负责分管教室的卫生,设备的维护与保养,有机、无机、分析实验还要提前做准备实验,这无形中占用了老师大量的时间,一天下来老师筋疲力,也影响备课、讲课。针对这种情况,我们可以鼓励和选拔在校品学兼优、素质比较高的学生来辅助教学,让学生来负责教室的卫生、设备的清洗与日常保养,对于一些简单的设备故障、磨损,也完全让学生去修理,准备实验也可以让学生提前帮老师去准备,如配溶液、清洗试管等。这样不仅丰富了学生的知识,提高了他们的动手能力及综合素质,也给老师挤出来了不少时间,老师可以利用这些时间认真的去备课、讲课、搞科研。当然为了能让这些学生更有积极心、责任心,学校在这些学生入党、就业、评优等方面应优先考虑。 四、结束语 以上就是针对多年来我在化工原理实验教学中存在的问题提出了自己的几点体会。希望高等院校加强化工原理实验教学的改革,不断改进教学方法,树立学生在实验教学中的主体地位,充分调动学生的积极性和主动性,提高学生的综合素质,从而提高化工原理实验教学的质量,培养合格的高等技术应用型、技能型人才。 作者简介:朱对虎(1983-),男,陕西米脂人,银川科技职业学院石油化工系助教,主要从事化工原理实验教学工作。 化工原理实验论文:民办院校化工原理实验改革与实践 摘要:为了实现民办院校的人才培养目标,以化工原理实验为例,从实验室管理、实验教学团队建设、实验教学理念、实验内容与拓展、实验要求等方面进行创新教学改革与实践。 关键词:民办院校;化工原理实验;教学改革;人才培养 民办院校近几年实现了快速发展,它的出现为我国实现大众高等教育做出了贡献。民办高校作为后劲力量要想缩短与老资历公办院校的差距,要想提高其竞争力,在人才培养方面一定要有自己的鲜明特色,更应该以社会和市场的需求为导向,在注重基础理论的同时,以培养实践能力和创新精神的应用型人才为目标。化工原理是化工类相关专业的基础必修课程,是一门以单元操作为主要内容的工程技术课,课程重视实验课的教学,强调学生用实验方法和手段将书本知识实现应用。本文探讨以人才培养目标为方向标,对化工原理实验进行改革与实践探索。 一、采用先进的实验室管理方式,辅助教改的进行 实验室的管理必须要有严格的规章制度,它是协调各方面工作的依据,也是保证实验顺利进行的条件。如确定“仪器设备损坏、丢失赔偿制度”,“设备定期维护制度”等,学校专门配备仪器设备维修人员,以免请外面专家维修耽误教学时间等等。实验室印发实验室安全手册(其中注明仪器设备的保养和维护常识),发放到每个实验教师和学生手中,加强教师和学生对仪器的全面认识。 二、加强实验教学团队建设,完善实验教学 改变以往教师沟通较少的局面,调动实验课老师的积极性,加强团队建设,集体做预备实验,集体讨论,有条件的话可以集体校外进修或参观实习。鼓励实验技术人员上实验课,提高实验课质量。让理论课老师来上实验课,虽然理论上了解比较透彻,但有时因上理论课课时过多,投入实验课精力有限;再加上若一个人全部讲完整个学期的实验,面对众多仪器的操作与维护势必有点力不从心,而实验技术人员长期在实验室工作,对化工仪器设备了解较多,对实验教学存在的问题了解比较全面,所以不妨大量鼓励实验技术人员上实验课。这样无论从人员层次、结构梯队,还是研究领域上都得到了互补,创造了一个全新且又有潜力的实验教学团队。 三、结合实际情况,选择实验内容并拓展 为了提高学生的动手能力,为了今后从事研发或生产操作打下良好的基础,需要开设仿真实验、综合型实验和设计型实验。若按教育部文件的要求,以上“三型”实验应在学科基础上占到70%以上,这势必要求改革,从以往化工原理实验为课内实验,改为单独设课,且学时数也应该相应增加。实验内容方面,增设实验课题,同时将传统实验内容进行拓展,例如,以往离心泵实验只是进行离心泵特性曲线的测定等,拓展后要求学生进行离心泵工作点的确定与流量调节机理的研究,同时进行离心泵性能与转速关系的比例定律对离心泵效率的研究。通过这一系列操作,让学生了解了企业主要的生产流程,锻炼了他们的动手能力。结合学生的兴趣与要求,在课余时间开放实验室[1]。实验室可以购置一些演示仪,例如雷诺演示仪、伯努利演示仪等;可以购买一些化工原理教学模型,这样学生就可以较灵活的利用自己的课余时间选择学习;还可以将教师的科研课题分为子课题同实验相结合,提高学生的科研能力。实验教学为了突出理论教学与实际工程和社会应用相结合,鼓励学生暑期参与社会实践,联系对口企业让学生实地参观与实际上岗操作,让学生真正的长见识、增才干。 四、改进实验教师的教学理念,与时俱进 1.PBL教学法。PBL(Problem-Based Learning)教学法,打破教师传统的教学方法,强调以学生为主的“提出问题―查找资料―讨论研究―总结反思”探究式教学模型[2]。以往授课大部分时间都是教师在主讲,学生则盲目地听,机械地操作一遍,收不到很好的效果。改革后,授课教师于下课前提出下节课实验的相关问题,学生课后查阅相关文献,教师在下节课做实验前请学生回答,督促了学生自主学习;做实验时,对学生容易忽视的地方教师适当进行针对性的引导;等做完实验后,组织学生分组进行交流、讨论,然后教师带着同学们一起小结。 2.绿色化学理念。绿色化学优秀是从源头上防止污染[3],所以在实验教学中,从实验内容、实验手段、实验方法等方面考虑对环境减少污染。我校推广使用微型化学实验仪器,节约药品减少对环境污染;降低药品的浓度并注意尾气的吸收,妥善处理实验的废弃物。例如做完吸收实验后,滴定分析用到的试剂带来的Ba+,以免重金属污染,实验操作完后立刻处理。 五、强化对学生的要求,提高实验成效 1.实验预习。化工原理实验具有工艺性和工程性,学生接触到这种工程装置的实验,如果不预习,往往不知如何下手,面对实验现象无从分析,所以教师一定要严格检查学生的预习报告,强调不预习就不上岗操作。并且要求学生在预习时拟定详细完整的实验方案,不能只停留于以往的简单抄写实验目的、实验原理、实验报告等,而是通过拟定实验方案,理顺实验思路,懂得实验顺序,以免做实验时盲目得不知所措。 2.实验分工和操作。改变以往3~4人一组的状况,采取循环式进行实验,即将学生分成A、B两个组交替循环做实验,每组两人成立实验小分队,二人操作相互配合,不再是以往众人旁观的场景。课后分工查阅文献,进行讨论式分析实验数据和现象,然后共同完成实验报告,此法避免了相互抄实验报告的现象,同时节约时间查文献。小组分工做实验既提高了学生实验操作技能,加强了学生的主动性与合作精神,又提高了仪器的利用率。 3.实验报告。实验报告不能仅限于对实验仪器的列举、实验步骤的记录、数据的采集、思考题的解答等,一定要严格要求学生详细记录实验步骤及实验现象,提醒学生写实验报告跟预习报告不一样,不是简单的抄书,而是做实验的一种回忆。另外还要举例详细描述数据的处理过程,并且引导学生以小论文的形式分析和处理实验数据。 4.合理公正地进行实验考评。我校化工原理实验成绩是平时实验操作占70%,期末成绩占30%,其中平时成绩由预习报告、实验操作、实验报告三部分决定,这种措施加大了对学生平时的考核力度,督促了学生平时主动的参与操作。另外期末成绩用实验设计报告和大作业代替以往的试卷考核,避免了学生机械记忆的缺点,加强了学生实践综合应用的能力。 通过对我校化工原理实验教学的改革与实践,促进了学生主动探索分析和解决实际问题的能力,提高了学生动手操作和团队合作能力,学生的就业竞争力明显加强,为他们今后更快更好适应社会奠定了好的基础。 基金项目:武汉市教学研究项目(2009K117);武汉生物工程学院校级教学研究项目(2009J19) 化工原理实验论文:化工原理实验教学中存在问题的探讨 摘要:化工原理实验是《化工原理》理论课程的实践课,是学生将课堂掌握的工程方法付诸于动手、思考的不可缺少的良好的平台。随着化学工业的迅猛发展,化工原理实验课程体系、教学方法及教学内容需不断进行更新、改进、创新。.职业院校化工专业不仅要培养能生产、懂生产人才,更要注重培养具有科研能力的复合型人才。致力于发展好化工原理实验是有利于贯穿化工专业各门基础,更有助于培养学生工程思维及科研能力。以下就目前职业院校化工原理实验教学存在的问题,提出若干观点并进行探索. 关键词:化工原理实验;化学工业;工程思维;教学改革 伴随着21世纪工业化的进程,化工类企业的数量也逐渐增多,这样就更好为化工类专业毕业生的就业提供了更多更好的平台。《化工原理》是一门化工类专业综合性的课程,涉及到的实验原理也是极为丰富,化学工业的发展离不开实验的研究,实验在工程领域具有举足轻重的作用,为了适应化学工业的发展,学生不仅要在实验中掌握基本简单的操作,更要学习设备的原理。为了培养知识广且具有科研创新能力的化学专业人才,化工原理实验课程体系和教学方法及教学内容需得到适应工业发展的同步创新.而对于工科职业院校来说,形势较更为紧迫。改革创新后的课程体系应适应学生的学习与掌握,具有开放性和包容性,这对于实验课程的改革是一个不小的“任务”。只有做到这些,化工原理实验的学习才能不局限与培养学生的操作技能,更可以提高学生创新科研能力,拓宽学生的知识结构,从而有利于化工专业学生的就业,促进化学工业的发展。以下总结在化工原理实验教学中的一些经验,对这一课程教学问题进行一些简单的探讨。 一、化工原理实验现有教学问题 1.1学生积极性不高。 部分学生认为学习化工原理实验仅仅满足生产中的一些简单操作技能,不必要更深层次去了解实验的设备和实验原理;化工原理实验的教学内容均为配合理论教学的单元操作来进行实验,大大限制在满足课堂教学、了解单元操作原理、熟悉操作技术等方面,学生学习的积极性不但不能得到提高而且偏离了实验所要培养复合型人才的目标。 1.2教学方法、内容相对滞后。 基本上所有的化工专业各门课程的实验教学方法如出一辙,采用一直以往的实验教学模式,即教师在实验室中先将需要进行实验的设备和相关仪器摆放整齐,学生不加思考地进入实验室后,将从未进行过本次实验且未见过实验设备的情况下写下预习报告上交,再接着学生按照教师在黑板上书写好的实验步骤和方法进行实验,很明显,在整个实验过程中,学生该想的要做的,大部分已经被教师给“扼杀”了,只能被动地接受,这样下来,学生连最基本的操作技能都无法掌握,更谈不上要培养科研和创新的能力了,很大程度上束缚了学生对新事物新知识解读和吸收的能力。 二、化工原理实验教学改革的思路 2.1改变按部就班的传统教学模式,明确培养目标 。 化工原理实验属于工科化学工程领域的实验,而工程涉及的都是实际生产的情况,因生产中往往出现的问题都是复杂多样的,需要有清晰的工程观点才能迎刃而解,所以在培养目标上与其他基础化学课程有很大不同,着重于培养学生在实际生产中的工程思维、创新和改造的能力及深刻的安全观点和经济观点,是其他课程实验所不及的,所以在教学过程中要明确学生的培养目标,切切实实地训练学生在实际生产操作时解决方方面面问题的能力。所以,在教学方法上要及时创新,例如,教师在实验课开始时,应以学生为主体,利用现有的先进的多媒体投影,先联系现有的实验设备和实际生产中对应的设备对学生进行图例讲解,用让学生对工业生产的设备有了感性的认识后再安排学生进行实验,开拓了学生视野,学生通过相互讨论来完成实验,实验结束后让每位学生写下总结要点、经验,在理论课堂上再进行一轮讨论,相互分享所学,相互促进,完成化工原理实验课培养人才的目标。 2.2改进化工原理实验装置。 化工原理实验原有的都是实体设备,实验设备占地面积大,每个单元操作实验往往仅配套1―3套实验装置,实验室面积很有限,每次只能安排1―3组学生进行实验,若要安排完全部学生都完成实验,就明显增大了实验的周期性,也无法保证集体讨论的效果,实验的效果很显然不够直观和充分。如果引进dcs(集散控制系统)仿真软件,教师在实验教学过程中定能收到事半功倍的效果,这样一名学生就可面对一台计算机进行实验操作,这样就大大缩短了实验周期,同时可以解决试验装置占地大的问题,同时可以让更多的学生参与到实验中来,学生在试验中能更加直观更加清晰地感受生产工艺的设备,更有效率地完成实验,理解并掌握在课堂理论学习中得到知识,增强学生联系实际的能力,大大提高了学生实验课上学习的主动性和学习兴趣,收到立竿见影的效果。 引进新设备,学生理解、分析、解决问题的能力得到了释放,开拓了学生在理论联系实际的思维,培养了学生的学习兴趣,也拓宽了知识视野。 2.3拓宽化工原理实验内容,注重工程观点的培养。 化工原理实验内容不能再由教师去主导,这样会严重削弱学生的积极性,学生工程观点的培养是对化工过程工艺体系的培养,要豪不放松地对学生进行严格要求。教师课堂教学讲解并开展课堂实验过程演示,演示不能过于具体,学生到达实验室后凭借回忆―分析―判断自行设计实验步骤,设计实验步骤是为了提高学生对实验把控的综合能力;实验过程中培养学生自行贯穿整个实验内容,独立建立实验流程,实验步骤如果错误,有时会严重影响和干扰实验过程,最终影响实验结果,学生在分析实验步骤利弊后,再去施行先做什么后做什么,这样,充分调动学生学习的积极性,学生思考能力、创新能力以及解决实验问题的能力培养就显而易见了。 三、化工原理实验应加大实验投资和实验管理 为了适应职业院校发展及学生就业的工作适应性,化工原理实验设施的不断完善是关键因素,这关系到本门实验能否实现持续教学成功。学生思考、创新、联系实际、科研的保障都依赖于实验室,因此实验室的建设应放置到更高的发展战略地位,且应努力建设成一个学生展示实验成果的平台,这样的平台使得学生能更好地发挥创造力,在竞争中增加学习动力,学生在大胆实践、团队合作、分享成果的过程中各方面的能力都得到了发挥和锻炼,因此,实验室的持续打造也是打造学生持续进步保证。持续的投资不是要一步到位,即使实验室的投资不大,获得设备的资源也很有限,只要科学管理,优化资源配置,也能收到理想的效果。 总而言之,化工原理实验室的教育设施不能停留在“不变”的局限中,应尽力完善,设施投入与管理体系的完善要做到同步,使得实验室建设做到投入少,效益大的效果。 总而言之,化工原理实验室存在问题将随着课程发展体系的需要、实验室设施更新需要、科研发展的需要而不断出现,这些问题都等待着教育者去研究和解决,我们将继续深入地研究,努力为学生学习创早更优越的条件。 化工原理实验论文:上好《化工原理》实验课的途径 摘 要: 本文作者阐述了化工原理实验的重要性,介绍了在教学过程采用注重预习、规范操作、书写实验报告三步进行实验教学的方法。在此基础上本文作者指出:将仿真试验引入课堂,可以提高教学教学效果,改革实验教学的方法。 关键词: 职业教育 《化工原理》实验课 教学方法 职业教育的宗旨是为就业服务,职业技术教育的目标是为就业市场输送合格的劳动力,职业教育训练的课程内容都应该围绕着人才市场的供求信息来制定。我校是以化工专业为示范专业的一所职业技术学校,学生毕业后的就业方向主要是我市工业园区的各类化工企业。现代化工企业需要的是具有技术性人才,职业学校是培养技能型人才的重要场所。作为职业学校,我们必须为企业培养出不但具有理论和一定的专业知识,而且具有一定的实际操作技能的学生。《化工原理》是化工类专业的主干课程之一,该课程是一门以典型的单元操作为主要内容,以传递过程和研究方法论为主线的工程技术基础课,在整个教学体系中起着由理及工的桥梁作用。 可以毫不夸张地说,化工技术工作者无论是从事化工过程的开发、设计还是生产,都必然而且经常会遇到各种单元操作问题,因此必须熟练掌握化工原理的基本概念、基本知识和基本方法。《化工原理》要求学生必须熟练了解各种单元操作及其设备的原理,而化工原理实验是学习、掌握和运用化工原理理论知识必不可少的重要教学环节。化工原理实验是一门实践性很强的技术基础课,与课堂教学相互衔接,构成一个有机整体。化工原理实验不同于基础课实验之处在于所面对实际问题的错综复杂性:物料千变万化,设备形式大小各异,等等。所以化工原理实验属于工程实验范畴,担负着由理论到工程、由基础到专业的桥梁作用。由于化工原理实验教学的目的着重于培养学生的实践能力和解决实际问题能力,因此对化工类及相近专业学生的业务素质和工程能力的培养也起着至关重要的作用。 如何上好《化工原理》实验课,让学生能通过实验,将理论知识融汇贯通并与实践结合起来,锻炼他们的分析和解决问题能力,成为摆在化工专业课教师的难题。在此,我结合多年来《化工原理》实验课的教学经验,特将实验课的教学方法总结如下,希望能起到抛砖引玉的作用,得到同行的指正。 一、注重预习,把好实验第一关 预习是实验教学的关键环节。以往《化工原理》实验教学基本上是“被动式”,将学生“抱着走”,学生的主体地位没能得到充分发挥,动手能力不强。针对这种情况,在教学中我加强了预习环节的考核,包括现场和仿真预习,主要是考查学生围绕实验任务,掌握实验原理、实验流程、操作方法;明确实验中应测取哪些数据,预估实验数据变化规律(趋势)或范围等情况。预习不合格者,不准正式操作实验。 预习途径有多种,如通过阅读实验讲义,利用多媒体课件网上预习,现场观察设备流程,等等,学生可根据自己的情况自行选择。在布置预习的作业中,要求学生写出预习报告,如实验目的、原理、装置流程示意图、实验步骤与注意事项等,拟好实验原始数据表格。 二、规范实验操作,注重实验细节 在化工原理实验中,教师应注重培养科学的实验态度和严谨的实验作风。教师要提醒学生根据不同的实验,做到以下几点。 1.实验中应密切注意仪表示数的变动,随时调节,以保证过程的稳定。我们一定要在过程稳定后方可取样或读取数据,所以实验条件改变后,要等一段时间才能取样或读数,时间的长短视实验是“热模”还是“冷模”、仪表的滞后等情况而定。 2.凡是影响实验结果或与实验相关的数据均应测取,如大气压、室温、水温、设备有关尺寸、物料性质等,不应遗漏。注意:并非所有数据都能直接测取,如水的粘度、密度等可通过测定水温得到。 3.同一条件下,至少应该读取两套数据,如果重复性较好,方可改变条件,继续实验。 4.实验过程中不要只顾埋头操作和读数,忽略了对过程现象的观察。须知,实验现象往往与过程的内在机理、规律密切相关。如塔板上两相接触状态与效率的关系。 5.实验中若出现异常现象,或者数据有明显误差时,应在记录中如实注明。小组成员应与教师一起进行认真讨论,研究异常现象的原因,及时发现问题、解决问题,或者对现象作出合理的分析、解释。 6.用事先拟好的原始数据表格认真进行记录,不得随便拿一张纸记录。要保证数据清楚、准确,记录后应及时复核,避免读错、写错,注明所测物理量的名称、符号、单位。 7.实验记录需交教师检查、签字后方可书写实验报告。 8.实验结束后,按操作规程关闭仪器设备;检查水、电、气是否关闭,仪器设备的复原情况,将场地打扫干净方可离开。 三、书写实验报告,提高综合能力 实验报告是对实验过程的总结,是实践环节中不可缺少的一个重要组成部分,实验报告要表达简洁、准确,条理清楚。正确书写实验报告,可以培养使得学生的分析能力、语言表达能力、解决问题能力等综合能力得到锻炼。报告一般包括如下几项:1.实验目的;2.实验原理;3.实验装置流程(包括流程示意图和主要设备、仪表型号规格);4.实验步骤:根据实际记录,操作要领;5.实验数据及处理;6.实验现象分析及结果讨论;7.回答思考题、总结、收获。实验报告中以数据处理、现象分析和结果讨论两项最为重,实验数据表格要一目了然,表头上各物理量的符号、单位要标清楚;注意记录的是原始数据,将结果数据整理成曲线或拟合成经验公式时,要根据数据间的关系或预测的函数形式,来选择曲线是画在直角坐标上还是对数坐标上,使图形线性化。实验现象分析、数据评价、结果讨论等应有自己独到的见解和分析,切忌不动脑子,人云亦云。 在批改化工原理实验报告过程中,我发现大多数学生写实验报告流于形式,抄袭现象严重。为此,我在学生中进行了一些调查,绝大部分学生认为化工原理实验报告内容太多、太长,撰写实验报告耗时多、收效小,建议改革。因此,我对实验报告的写作进行了改革,要求学生的实验报告以小论文形式的写作,使学生的知识和能力进一步升华。学生要撰写一份符合规范的小论文形式的实验报告,首先要应用的是语言知识;要使报告严谨、完整,需要严密的逻辑思维能力和推理;在数据处理时,要运用函数、曲线图、数学模型等数学知识;在分析、讨论问题中,要用到有关化学、化工、自动化、制图、机械等相关知识;结论要求学生用几句话来概括,可以培养学生的逻辑思维能力和概括能力。 四、引入仿真试验,改革实验模式 化工原理实验课大都采用传统的分组实验的形式,由于受到场地和实验装置的限制,很难实现学生个人独立完成实验的目的。引入仿真实验教学则在很大程度上解决了这个问题。仿真实验是对真实实验的模拟,它是真实实验的一种有效的补充。虽然与真实的实验操作环境还存在一定的差距,但仿真实验引入到化工原理实验课中,对于提高整体教学效果的作用是非常明显的。在实验教学中,利用仿真实验,可以保证每个学生都能自己动手做实验,观察实验现象,验证公式、原理定理,提高学生实际动手能力。同时,对于难做的实验,学生可以重复进行实验,而不受时间、场地、安全等实际实验条件的限制。所以在化工原理实验教学中开展仿真实验已经成为化工原理实验教学改革的新方向。 随着社会的发展和科学技术的进步,社会对人才的需求正在发生着深刻的变化,作为一名职教专业课教师,我将继续努力探索适合专业课的教法,为社会培养出更多适应新形势的高素质劳动者和实用性人才。 化工原理实验论文:材料科学与工程专业化工原理实验的教学与思考 【摘要】化工原理实验是培养学生的科学研究能力、创新能力,分析和观察实验现象的能力,针对我院材料科学与工程专业化工原理实验课程的现状,通过教学模式改革、教学方式改革和教学内容改革等多手段提高学生的实验积极性和参与性,提高实验的教学效果。 【关键词】化工原理实验 实验教学 教学改革 一、材料科学与工程专业化工原理实验教学目的与要求 1.化工原理实验教学目的 该实验课程主要讲述化工原理中单元操作所涉及的各种设备,以巩固学生加深对化工实际生产的理解,由实验数据和实验现象得出结论并提出自己的见解,增强创新意识,同时,对学生的科学研究能力、创新能力的培养也起着十分重要的作用[1-5]。 2.化工原理实验教学要求 通过实际操作使学生验证有关化工单元操作的理论,熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程,掌握化工单元操作方法,培养学生从事实验研究的能力,其中包括:分析和观察实验现象的能力、正确选择和使用测量仪表的能力、利用实验的原始数据进行数据处理以获得实验结果的能力、运用文字表达技术报告的能力[4-5]。 二、化工原理实验中存在的不足 1.人数较多,仪器装置较少,学生动手能力受到限制,由于连年的扩招,每个班的学生人数基本都是35人以上,而实验仪器的台套数并没有增加, 7-8个学生用一台装置的现象非常普遍,个别学生根本没有机会动手操作仪器。 2.学生被动的做实验,完全按照实验书上的照搬照抄,“照单抓药”式的教学,学生花大量的时间写预习报告,来到实验室也不知道到底为什么做实验,怎么做实验。 3.学生工程实践性意识淡薄,不知道化工原理实验的重要性,只是为了学分被动的做实验,达不到理论联系实践的作用。 三、化工原理实验的教学改革与思考 1.化工原理实验教学模式的改革与思考 针对“僧多粥少”的问题的教学模式,材料科学与工程专业化工原理实验充分打破以往“大水漫灌”、“放羊”式的教学模式,分小班、小组教学,每一个小组为3-4人,每一位同学在实验中都有不同的分工, 比如过滤实验(恒压过滤),一个学生要负责压力阀、料浆阀、料液阀的畅通,一个学生负责记时,一个学生要看滤液量和记录,大家还要共同清洗滤布,倾倒滤渣,每组学生只有默契合作,才能将实验做完,这样就充分调动了学生的积极性、参与性和团队合作意识,老师再根据实验操作和小组合作进行现场打分,教学效果明显提高。 2.化工原理实验教学方式的改革和思考 每次课授课之前,给学时留20-30min的时间熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程,掌握化工单元操作方法,正式讲课时,以分组提问的方式让学生自己讲解工艺流程和操作步骤,以引导的方式把理论课本上讲解的内容和实际操作中遇到的问题相结合,比如传热实验(强化管传热),改变原来只做实验、测数据的单一教学手段,通过强化管的强化方法,引申到化工中常见的传热设备的改进方法,讨论如何从材料的角度降低成本,从传热的角度提高传热速率等,学生积极参与发言,各抒己见,当实验中出现的现象和理论不符时,引导学生从实验的源头到实验过程中分析误差,充分解决“照单抓药”式的教学模式。 3.化工原理实验教学内容的改革与思考 充分联系课本理论知识,让学生感觉化工原理实验非常实用。比如传热实验,告诉学生热电偶温度计的测温原理,温度计冷端温度补偿的含义,用电脑记录数据的方法,通过数据处理,双对数作图、线性回归等方法,了解计算机技术在化工原理实验中的重要性,实验结束后,学生要对实验数据进行处理,还要总结和分析,分析实验数据误差产生的原因等,根据实验报告上的数据处理为依据,数据处理主要以电脑处理为主,可以锻炼学生应用Word、Excel、Origin等办公软件的能力。 以上教学内容和教学方法的改革充分调动了学生的实验积极性,增强了工程观念,充分做到了理论联系实际。 化工原理实验论文:化工原理实验数据处理方法探究 摘要:化工原理实验中的数据处理是化工原理实验及有关类似实验的一个重要环节,在实际数据处理时,往往存在有较大的误差,如何更有效的进行数据处理,是值得我们探究的重要问题,本文就化工原理实验当中的数据处理进行简单的分析。 关键词: 化工原理;实验;数据处理 0引言 化工原理实验是理论与实践结合紧密的一门课程,在化工原理系统理论的指导下,通过进行过滤、吸收、传热、吸收、精馏、干燥等单元操作训练,一方面强化单元操作基本能力,另一方面,提高学生数据处理能力,为从事化工生产工作奠定良好基础。化工原理实验的特点是测量数据多、计算量大、计算步骤复杂、试算难度相对大、查表次数较多,仅仅依靠手工计算进行数据处理,不仅浪费时间,而且准确度较低。因此需要寻找既有效而且准确度相对较高的处理方法。 1EXCEL数据处理法 EXCEL是常见的Office应用软件,一般常用于表格的制作及数据的快速处理,将其应于化工原理实验数据处理,可提高数据处理效果,同时还可以对实验数据进行有效性监管。运用EXCEL软件系统,可替代以前用单片机制作的软件,提高数据录入速度。另外,表格中还有足够的文字提示,而且可以把相应的量纲也输入到表格当中,不仅提高了化工原理实验速度,也增加了实验数据的准确性,而且有利于培养学生的计算机应用能力,提高了实验教学效果。 在使用软件过程当中,教师可使用教师机进行文件下传,把数据、模版文件等资料发送给学生,学生以此文件资料为模版,用学生机进行录入和实验数据处理。方便、快捷、使用速度快,准确率高。 2Origin软件数据处理法 Origin软件是应用于科研领域的数据分析和制图软件,不仅具有强大的数据绘图功能,并且还提供了多种曲线的拟合方法,是一种非常好的数据处理工具,将其应用于化工原理实验数据处理,可进行线性拟合和非线性拟合处理。 2.1 非线性拟合Origin软件在指数增长函数、指数衰减函数、对数函数、S函数、Gaussiaan函数中描述了众多拟合函数及图形,同时还可以使用自定义函数进行数据拟合。 2.2 线性拟合法Origin软件可进行简单线性拟合和多项式拟合,还可用变量替换的方法进行转换函数拟合。可指定使用数据点数、多项式阶数计算法和X取值范围,进行多项式拟合。 3作图法 作图法是化工原理实验重要的数据处理方法,现以化工原理实验中比较重要的测定传热实验为例。传热测定实验是化工原理实验中的一个典型实验,当空气在圆形的直管中流动时,对流传热准数关联式的一般表现形式为 Nu=ARemPrnGrp,式中,N为努塞尔特准数,Pr为普兰特准数, Re为雷诺准数,Gr为格拉斯霍夫准数。A、m、n、p 对应的是不同的系数和指数。对于强制湍流气体来说,Gr准数我们可以忽略不计,Pr准数是一个常数,并且不随温度和压力的变化而变化。因此,Nu=ARem。 我们使用作图法计算Nu=ARem中的系数A和指数m。得到直线方程式lnNu=lnA+mlnRe。在双对数坐标上作图,以Re为横坐标,以Nu为纵坐标,直线斜率即为方程的指数m。在直线上任选一点,将函数值代入方程Nu=ARem,得到系数A。(图1) 4最小二乘法 作图法具有简便、直观的特点,但由于在坐标上进行标点时会有些许误差,有一定的人为因素存在,因此,作图法确定实验结果往往误差较大,最小二乘法可以较好的克服这些问题。 我们可将Nu=ARem进行对数转换,即lnNu=lnA+mlnRe,得到y=a+bx的关系,从而得到A、m值。通过测得的一组数据Xi,以yi=(l,2,…n),可以确定系数a及b。其中,y表示lnNu,x表示lnRe,a表示InA,b表示m。根据最小二乘法 由此求得截距为m、斜率为b的直线方程,从而得到关联各实验点的最佳直线。 5结束语 EXCEL数据处理法具有简便易行、软件易得的特点,Origin软件具有功能强大、适应于大量数据处理的特点,这些方法在化工原理实验数据处理过程中,都发挥着越来越多地作用。作图法具有简单直观的特点,在取平均值的时候,还可以发现测量中的错误。但作图法人为因素较多,有效数字容易受图纸限制,不易估算测量结果的误差。最小二乘法有统计方法严密,数据处理严谨,误差相对较小的特点,但缺点是计算起来相对比较复杂,手工处理数据往往会花费时间比较长,可借助计算机软件进行数据与图形处理,可大大提高工作效率,并且还能够培养学生计算机的使用能力。这些方法的应用,既可以提高了数据处理的准确性,同时也增强了数据处原理的时效性,增强了实验教学效果,提高了教学质量。
电子测量与仪器论文:《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点及其应用 在分析电类课程特点的基础上,给出了《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点。应用这些特点,通过电子测量仪器产品讲座类视频和虚拟仿真实验等网络资源建设,并以教学目标为依据分别设计视频题和学习活动,来引导学生在课外应用4A网络教学平台进行自主学习。实践表明,网络教学是促进学生自主学习的一个有效途径。 网络教学视频题虚拟仿真实验电子测量仪器一、《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点 1.电类课程的特点 从电子技术的发展来看,电类课程有着自身的一些特点。首先,电类课程的专业知识具有实验性和探索性,甚至是随着科学技术的发展,可能会被新的知识替代。这种技术和知识的更新,在行业中的电子产品上会首先得到体现。实际中,电子产品更新的速度很快。其次,电类课程具有很强的实践性。 2.《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点 结合电类课程专业知识的实验性和探索性,在进行《电子测量与仪器》课程网络资源建设时,宜引入行业中最新的电子测量仪器介绍及其技术讲座,添加相关网络链接、视频和反映技术前沿的文献。结合电类课程很强的实践性,并考虑到网络与电类课程之间的共同点:计算机化,在网络资源应用中,适当地引入虚拟仿真实验。特别是《电子测量与仪器》课程中基于计算机的虚拟仪器技术作为先进的测量技术,使得应用虚拟仪器进行虚拟仿真实验成为可能,电子设计仿真软件NI Multisim很好地做到了这一点。与其它电类课程相比较而言,这是《电子测量与仪器》课程网络资源建设和应用中独有的一个特点。这样,通过最新电子测量仪器、前沿技术和虚拟仿真实验内容的资源建设和应用,以充分发挥网络作为课堂延伸的作用。 二、《电子测量与仪器》网络课程的资源建设 本文基于4A网络教学平台,进行了《电子测量与仪器》网络课程的资源建设。资源建设的基本模块包括课程资源、作业、讨论区、学习活动等。课程资源中包括课程内容、实验内容、常用仪器简介、以及设计常见仪器的芯片资料等,扩展的模块有虚拟仪器、毕业设计等,主要课程资源组织图如图1所示。其中,课程答疑安排在讨论区进行。课程资源呈现的方式有文字、图片、PPT、视频等。根据前述《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点,在网络课程资源建设中还引入了最新的电子测量仪器类产品介绍与讲座类的视频,提供了虚拟仪器前沿技术的参考文献,并设计了选择、应用电子测量仪器的综合性学习活动,即给定测量任务,让学生在NI Multisim软件中加载虚拟仪器进行虚拟仿真实验。为了使学生在课外对课程内容有一个更好的理解,还专门设计了视频题和思考题。 三、仪器产品讲座类视频的合理应用与引导 网络课程作为课堂的延伸,应尽量促进学生自主学习。一方面,学生通过网络课程能对课内的教学内容有更好地理解;另一方面,学生能学到与课内教学内容紧密相关的知识,对课内教学内容进行扩展。结合电类课程专业知识的实验性和探索性,《电子测量与仪器》网络课程引入了仪器产品讲座类视频,其视频内容与课程内容紧密相关,其中包括最新的数字示波器和数字万用表等视频。 下面以数字示波器视频的引入为例。受课内学时数的限制,“数字示波器”的课内教学内容重点讲解数字示波器的原理和测量方法,包括探头的基本应用。而更详细的探头应用及注意事项,则在网络教学平台上通过引入探头视频专题来学习。这拓展了学生学习知识的范围。因为是学生自主学习,在教师不在现场的情况下,仍然应该引导学生学习,所以就视频设计了视频题,让学生观看视频后回答问题,以帮助学生在观看视频的同时思考问题,使学生的自主学习更有效。 “数字示波器”视频有关问题的设计要达到的教学目标是:使学生掌握探头的基本应用和示波器的原理,理解探头使用的注意事项和示波器的功能,并促进学生思考,帮助学生主动建构知识。教学设计遵循循序渐进、由浅入深的原则。首先,将一Flash作为引子。它通过展示一个电子工程师在使用示波器检验产品的过程中遇到的一些困惑,来引出数字示波器产品中使用的新技术。其次,在其视频下方显示相应的提问,学生可带着问题去观看视频。最后,提示回答某个问题后续所需要学习的视频。如设计的问题有:探头的作用有哪些,如何选择、使用探头(详见后续视频:探头专题)。并在作业模块下给出视频题和答案。 四、虚拟仿真实验学习活动 目前,实践性很强的课程的教学安排大多采用课内实验或课程设计来达到培养学生对知识的应用和实践的目的。《电子测量与仪器》课程的内容在强调技术知识的同时,对知识的应用也很重视。基于能应用虚拟仪器进行虚拟仿真实验的课程特点,在《电子测量与仪器》网络课程资源建设中应用NI Multisim软件引入虚拟仿真实验,有利于学生的知识建构和学习迁移。NI Multisim软件中加载虚拟仪器的方式有三种:自带的虚拟仪器、基于LabVIEW的虚拟仪器和NI ELVISmx虚拟仪器。 在学生学习了多种电子测量仪器之后,利用4A网络教学平台的学习活动模块设计基于虚拟仿真实验的综合性学习活动,使学生通过本门课程的学习,能正确地选择测量方案和仪器,达到完成给定测量任务的教学目标。依据教学目标,虚拟仿真实验的学习活动内容为:给学生一个测量任务,让学生在NI Multisim软件中加载虚拟仪器完成仿真实验。具体的任务包括观察滤波前后的时域波形、分析滤波后的信号频率分量和测量滤波器的带宽。考虑到滤波器带宽测量的方法有多种,所以设计了投票环节,给出其中三种测量方案,让学生从中推选出最佳的测量方案。这三种方案有用正弦信号源和示波器的观察法测量、用波特图仪(或频率特性测试仪)的自动扫描法测量、用正弦信号源和电压表的点频法测量。附件作业中提供了NI Multisim设计的语音滤波器电路原理图,以方便学生课外进行仿真实验。共享资源环节要求学生在活动中提供相关资源与同学共享,同时它也是支撑测量结果的依据。 五、结语 根据《电子测量与仪器》课程知识具有实验性和探索性、设计计算机化等特点,且能使用虚拟仪器进行虚拟仿真实验的独有特点,利用4A网络教学平台对课程进行了网络资源建设和应用。通过设计仪器产品讲座类视频题和NI Multisim仿真实验学习活动来引导学生自主学习,从而达到促进学生主动建构知识和学习迁移的目的。实践表明,网络教学是促进学生自主学习的一个有效途径。如何提升大学生网络自主学习的能力还有待研究。 电子测量与仪器论文:现代电子测量技术与仪器仪表的发展 近几年来科学技术迅猛发展,以信息技术为代表的新科技促进了电子行业的飞速增长,也极大地推动了测试测量仪器仪表的快速发展。电子测量仪器的发展为我国国民经济、企业发展,科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,鉴于中国在全球制造环节和设计环节的重要地位,使得中国成为全球各大仪器厂商青睐的大战场,同时,也带动了中国测试测量仪器的研发与测试技术应用的迅速发展。 电子测量技术的现状及存在的问题 目前国内的电子测量技术已有了很大的发展,中国测量仪器的可靠性和稳定性问题得到了各个方面的重视,状况有了很大改观。测试仪器行业目前已经越过低潮阶段,重新回到了快速发展的轨道,尤其最近几年,中国的仪器取得了巨大的进步,特别是通用电子测量设备和汽车电子设备的研发方面,与国外先进产品的差距正在快速缩小,给国外电子仪器龙头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟电子技术的发展,为中国的测量仪器行业带来了新的契机,加上各级政府越来越重视,以及中国自主应用标准研究的快速进展,都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。从中国电子信息产业统计中可以看出,中国的电子测量仪器每年都以超过30%以上的速度在快速增长。在此快速增长的过程中,无疑催生出了许多测试行业新创企业,也催生出了一批批可靠性和稳定性较高的产品,现在已基本上采用了标准化,模块化的设计体系,已从CAMAC、PC总线、STD总线向VXI、PXI总线发展,从堆叠式测试系统向标准化、模块化测试系统发展,并先后研制出国产化VXI模件、VXI测试系统及PXI系统,使我国测试系统技术水平逐步进入国际先进行列。 虽然国内的测试测量产业快速的发展,但客观地说中国的测试测量仪器还普遍落后,表面上看的有精度不高,外观不好,可靠性差等,深入分析则存在以下问题: 人们在整个产品的制作流程中对测试这个环节不够重视。在传统的产品的制造流程中,研发始终处于优秀地位,而测试则处于从属和辅助位置,研究者对测试不够重视。 数字化、标准化、模块化结构有待提升。“数字化时代”是社会与经济现代化的最新标志,关系着一个国家在科技领域“优秀竞争力”的高低。模块化则是国际电子测量仪器发展的方向。由于历史的原因,中国仪器配套行业的企业多为良莠不齐的小型企业,标准化的研究也没有跟上需求的快速发展,从而导致仪器的材料配套行业的技术水平较低。虽然目前已有较大的改观,但距离整个产业的要求还有一定距离。所以,还应把标准化和模块化的研究放到重要的位置。还有,在技术水平没有达到的条件下,一味地追求精度或追求高指标,而没有处理好与稳定性之间的关系。这些都是制约本国仪器发展的因素。 软件技术、集成技术不够发达。软件技术在电子测量仪器中的作用,就如同人的大脑一样,然而现代我国的电子测量仪器中的软件技术还远远没有体现出来。电子测量仪器硬件,即电子电路技术、同轴器件组件技术、波导器件组件技术的集成技术,在电子测量仪器中是其重要的优秀技术,它与总线技术、软件技术、模块化技术共同组成现代化的电子测量仪器,这是我们电子测量仪器企业尚待攻克的一个难关。 面向应用和现代市场营销模式还没有真正建立起来。中国的仪器设备厂商只是重研发,重视生产,重视狭义的市场,还没有建立起一套完整的现代营销体系和面向应用的研发模式。传统的营销模式在计划经济年代里发挥过很大作用,但无法满足目前整体解决方案流行年代的需求。所以,为了快速缩小与国外先进公司之间的差距,国内仪器研发企业应加速实现从面向仿制的研发向面向应用的研发的过渡。特别是随着国内应用需求的快速增长,为这一过渡提供了根本动力,应该利用这些动力,跟踪应用技术的快速发展。 目前电子测量仪器的高技术成果 成功研制微波毫米波矢量网络分析仪。微波毫米波矢量网络分析仪是我们成功研制的被称为“世界电子测量仪器之王”的仪器。该仪器的突出特点主要有以下几个方面:工作频带宽;测量精度高;大动态范围;高速实时测试。 调制域分析仪的成功研发。调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。 VXI总线技术取得重大进展。VXI可以大大减小设备的体积和重量,还可以大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍,它测试系统的适应性、灵活性大为提高并且价格适中,有利于充分发挥计算机的作用。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 电子测试仪器向毫米波推进。通信测量仪器达到高技术水平。通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 现代电子测量仪器的发展方向及趋势 电子测量仪器的生产和设计是衡量一个国家工业基础和工业生产能力的重要标志,因此在仪器仪表生产技术的研究中要注重解决好产品的设计和过程监管模式,研究新型的仪器仪表应注重高精度,高质量,稳定性,可靠性,可维护性,可操作性,易升级性等。 我国电子测量技术的发展应保证产品性能更加优异,逐步与计算机融为一体,使测试及仿真软件在仪器中广泛应用,提高自动测试系统的性能,测量数据采集和处理的自动化,实时化,数字化,测量数据管理的科学化,标准化,规格化,测量数据传播于应用的网络化、多样化、社会化,GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进的地面测量仪器等广泛应用与工程测量中,并发挥其主导作用。 电子测量与仪器论文:浅谈电子测量仪器的现状与发展 摘 要:科学技术及工业的发展,促进了电子测量技术的迅速发展,使得电子测量仪器的测量范围和测量精度都有了很大的提升,同时,也对测量技术和测量仪器等提出来更好的要求。电子测量仪器广泛应用在国民经济各个领域,是国民生产发展、技术进步必需的条件。然而,电子测量仪器的现状并不能满足要求,它的发展道路仍然很漫长、市场需求量也还很大、发展前景十分广阔。 关键词:电子测量仪器 现状 发展 1引言 电子测量仪器是知识和技术密集化,正处于高速发展中的行业。电子测量的基础是电子电路技术,同时也融合了信号处理、通信工程、数字技术、测量测试技术、计算机、微电子以及软件等技术共同构成的的单独的测量设备或系统。通过电量、光量等形式来实现对被测对象中的各项参数进行测量或对被测系统的运行进行一定的控制。由于各种相关技术的高速发展,并逐步应用到电子测量技术和仪器中,再加上更高级的测量理论和方法不断出现,还有测量领域的不断拓展,电子测量仪器和设备已经在航空、航天、电视、广播、电子、能源、交通、通信以及信息系统、微电子和电子元器件测试等方面达到了新的高度,远远突破了传统仪器的测量范围和精度。快速、实时、精确、自动的测量已经成为现代测量技术和仪器的发展主流。 大规模集成电路在20世纪的发展,同时促使了电子测量仪器技术的革命的发生。大规模集成电路的广泛使用,使得现代电子测量仪器功耗更低、体积更小、功能更全面、可靠性更高。经过几十年的发展,我国的电子测量仪器也取得了一定的成就,规模不断扩大,技术也不断更新。全球各大仪器厂商在我国市场的激烈竞争,也带动了我国本土测试测量仪器研发与测试技术应用的迅速发展。 2 电子测量仪器发展历史 电子测量仪器的发展可以溯到20世纪20年代,科学技术的发展推进了电子技术的进步,同时促使了电子管的出现。电子技术测量速度快,频谱范围宽,容易进行遥控等众多的特点,使得电子技术很快的应用到测量技术中,引领测量仪器进入了一个新的历史时期。进入20世纪50年代,半导体技术开始迅速发展,晶体管比电子管功耗更低、体积更小、频谱范围更宽、稳定性更高,使得电子管很快被晶体管所代替,出现了性能更为优良的频谱测量仪、示波器等。20世纪60年代,中小规模集成电路的出现再次将电子测量仪器的发展推向更高的阶段,集成电路将电阻、电容、二极管、三极管等大量的元器件集成到同一块很小的硅片上,从而实现元件、材料、电路的三位一体。这样的集成电路的在电子测量中的应用,使得电子测量仪器的体积更小,而且同时又拓展了测量范围,提高了测量精度。现在的很多测量仪器基本都是有集成电路组成,而且具备一些智能化和网络化的特点。 我国电子测量仪器的第一次发展机遇是在20世纪50~60年代,建国初期第一批156项重大工程中有12 项是电子测量仪器工程,包括11个电子测量仪器工厂和1个电子测量仪器研究所,基本满足了当时国防装备和国防工业对电子测量仪器的需求。 第二次发展机遇的出现,主要来源于中国经济的发展,中国经济经过改革开放近30年的发展。尤其是第九个五年规划期间,我国电子测量仪器在很多重大科技领域取得了突破性进展,这些为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。 3 我国电子测量仪器现状 3.1发展模式 改革开放对我国电子测量仪器的发展来说,挑战与机遇并存。所谓的挑战,主要指对我国的电子测量仪器而言,由于与国外电子测量仪器的技术水平以及产品性能相差甚远,国内外的市场很不乐观,处境的地位十分尴尬。这种情况,也促使我国电子测量仪器行业进行了产业结构的调整,着重提高产品质量,提高产品技术水平,并通过引进、消化、吸收和国产化等工作促进电子测量仪器的快速发展。 3.2我国电子测量仪器骨干企业 中国电子科技集团公司第41研究所是成功的科技创新型企业。它属下的青岛兴仪电子设备有限责任公司,成功地实现了由技术到产品的转化,开发出了多款具有很高技术水平的产品。江苏绿扬电子仪器集团有限公司是成功的名牌创业型企业。 大连辽无二电器有限公司是典型的出口创业型企业。该行业中另一不能不提的就是北京普源精电科技有限公司。目前,该公司的产品已经成功销往42个国家与地区。 3.3中国高科技测量仪器方面取得的成果 (1)成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪。 (2)掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪。 (3)VXI总线技术取得重大进展。 (4)电子测试仪器向毫米波推进。 (5)通信测量仪器达到高技术水平。 (6)数字化仪器迅速发展。 3.4中国电子测量仪器存在的问题 尽管经过几十年的发展,我国电子测量仪器行业取得了非常大的进步,但同国外厂商相比,差距仍然不容小视,这主要表现在下列几个方面: (1)数字化电子测量仪器的使用率还比较低,需要进一步提高。 (2)电子测量仪器中的软件技术还没有体现出来。 (3)LXI等总线技术差距还很大。 (4)模块化是国际电子测量仪器发展的方向,模块化与总线技术、软件技术是三位一体的,这方面也相差很远。 (5)电子电路技术、同轴器件组件技术以及波导器件组件的技术集成技术还有待进一步发展。 4 电子测量仪器的发展方向 电子测量仪器的发展是各种高新技术共同发展的产物,其发展应该与它们同步,甚至要领先于它们,为各种高新技术发展奠定工具基础。当前电子测量仪器的发展趋势可以概括为如下几个方面: (1)出现了单台仪器向系统融合,以及元器件测试仪器同专用设备慢慢融合为一体的发展趋势。 (2)随着数据采集、模/ 数变换等技术在电子测量中的应用,电子测量仪器以极快的速度向数字化、自动化、智能化和多功能自动测量的方向发展。未来仪器的性能会更好,测量的精度和灵敏度将更高,动态范围会更大。 (3)集成化的计算机辅助测试环境和功能很强的应用软件,使得计算机与电子测量仪器实现了大融合,这使得电子测量仪器精度和可靠性以及测试技术水平向着更高层次的方向发展。 (4)测试及仿真软件在仪器中广泛应用。仪器的硬件、相关测试软件和仿真软件等随着计算机性能的逐步提高结合变得愈加紧密。首先,硬件模块化的设计与功能更为强大的软件的结合在一起,构成了具有新功能的仪器。其次,软件无线电的概念已有了全新的解释和现实的应用。将实现设计、仿真、测量和验证的有机结合。 (5)测量仪器的数据采集和数据、信号处理功能不断增强,大量先进仪器的更新和功能扩展,不再是单单地靠制作的精细等方法去拼硬件,而是采用数据处理、信号处理和误差修止等方法来实现。 (6)新的总线技术的发展,CAD、CAT等技术的逐步应用,还有模块化技术,加快了测量仪器的研发周期,也使仪器的结构更紧凑、可靠性更高、性能价格比更好。 5结束语 以信息技术为代表的新技术的发展促进了电子行业的快速增长,也极大地推动了测试测量仪器和设备的快速发展。计算机技术与仪器的进一步融合,使得仪器的更容易操作和进行软件的升级,大幅度提升了仪器的数据处理、测量能力以及分析能力。此外,软件工程、仿真技术以及网络技术等在众多领域的逐步应用,为电子测量技术与仪器的发展提供了强大的支撑工具。总而言之,电子测量仪器的发展是多学科、多领域共同进步的结晶,同时他们又相互的为彼此服务,共同发展。 电子测量与仪器论文:《电子测量与仪器》课程实验教学探讨 摘 要: 《电子测量与仪器》课程是电子、通信类专业的一门重要专业课。作者对该课程实验教学内容的设计进行了研究和思考,并结合教学实践对实验教学过程的组织提出了一些观点和思路。 关键词: 《电子测量与仪器》 实验教学 内容设计 教学过程 电子测量是电子技术信息检测的重要手段,它是一门发展快、应用面宽、实践性强的应用学科,在现代高科技应用技术中起着非常重要的作用。《电子测量与仪器》课程是电子、通信类专业的一门重要专业课。课程内容包括电子测量的基本原理和方法,电参数的测量原理、测量方法,测量误差分析,常规仪器的工作原理、性能技术指标和操作使用,该领域的最新发展等,是一门实践性、应用性和综合性很强的课程。除理论教学内容外,实验教学内容充分、合理、有序地展开对帮助学生系统掌握电子测量的原理、方法、仪器的使用,融会本学科多方面的知识,提高实践能力和培养创新意识能起到积极的作用。我结合教育教学实践,对《电子测量与仪器》课程的实验设计思路、具体实现及实验教学过程的组织进行了研究和探讨。 1.实验教学内容设计指导思想 《电子测量与仪器》课程的实验教学内容设计,其基本指导思想是贴合理论课的教学内容,注重学生动手能力、创新意识的培养。 1.1注重比对型实验的设计 在理论课教学中,测量原理、测量方法、测量仪器和误差分析等是主要内容,实验设计紧紧围绕、贴合这些内容展开。这些内容往往是互相交叉的:研究具体电参量的测量原理,往往是和具体的测量方法结合在一起的;不同的测量方法,有着不同的测量原理,涉及到不同的测量仪器,不同的测量仪器又有着各自不同的测量原理。针对这些特点,在实验内容的设计过程中,要注重“比对”实验的设计,让实验内容更加合理、充分,以利于学生对各种方法、各种仪器有更直观、更深入的理解。例如:对一个低频正弦电压信号的测量,可以使用示波器观察、读取其峰峰值,同时可以利用交流毫伏表测其电压的有效值,然后通过正弦信号峰值和有效值之间的换算关系换算过来进行比较分析;同样的这个低频正弦电压信号,可以用示波器观察、读取其周期,同时可以利用频率计读出其频率,然后通过频率和周期之间的换算关系换算过来进行比对分析。这样,通过不同的仪器对同一个量进行测量,引导学生分析它们测量原理之间的差异,不同仪器各有的功能特点(如示波器的直观性好,频率计精度高等),使学生对相关知识有更直观、更综合的认识。 1.2注重综合设计性实验的设计 在提高学生动手能力和创新意识方面,注重综合设计性实验的设计。当然,创新是建立在一定的知识积累上的,所以在实验设计中验证性实验也是必不可少的。验证性实验的开设,可让学生熟悉常用仪器仪表的使用,对常用测量方法有一定的认识,使动手能力得到提高。综合设计性实验的开设,可让学生在一定的理论和实践的积累上,有一个相对自由发挥的平台,这对学生的创新意识的培养是很有帮助的。在综合设计性实验的设计上,采取开放式的模式,引导学生利用所学的理论知识(如不同的测量方法、各种测量仪器原理),查阅有关资料,自行设计实验内容,并撰写实验讲义。 2.实验教学过程的组织 实验内容设计得合理、充分是完成实验教学的基础,而实验教学过程的组织是否合理、有序是能否保证实验教学质量、能否达到预期教学目的的关键。 2.1实验内容的组织 首先,对各个实验开出顺序的安排是先“验证性实验”后“综合设计性实验”。让学生经过验证性实验的训练,有一定的实践基础之后再进行综合设计型实验,循序渐进。 其次,做好综合设计型实验的组织工作。综合设计型实验采取一种开放式的模式,让学生根据所学知识自行设计,经常会出现很多种不同的设计,这时教师应把关,在指出各设计的优缺点之后,甄选出实验室有能力开出来的实验进行相关的设计验证,对于那些没有被选中的实验设计鼓励大家互相交流。在近几届学生设计的实验中,侧重测量仪器方面的相关设计有简易数字电压表的设计、简易数字频率计的设计等,侧重于测量方法的相关设计有电桥法测电阻、补偿法测电容等。 2.2实验教学的课堂组织 在实验课堂上,教师作适当必要的讲解和演示,强调学生动手和师生互动。对学生提出的频次较多的问题,先针对每个人个别解决,再进行集中讲解,并根据具体情况适时提出一些相关问题供学生思考并在实验中验证。鼓励学生互相交流,对动手能力强的学生,鼓励他们在完成了自己的实验任务后指导其他同学,共同进步。 2.3实验室的预约开放 在正常安排的实验时间以外,实验室采取预约开放模式。没能在限定的时间内完成实验或对实验过程、实验结果不满意的学生,可以和老师预约,在老师、学生、实验室都有空的情况下再次进行相关实验。在这个过程中,不只学生的能力能提高,师生间关系也会更加融洽。 2.4实验报告的撰写 实验报告的撰写和批阅是实验教学的重要一环,在这个过程中,强调学生结合误差分析的理论知识对实验数据进行分析,另外引导学生对每一次实验进行总结,不断提高。 3.结语 《电子测量与仪器》是一门实践性、应用性和综合性很强的课程,我们将进一步探索和完善其教学方法,不断深化实验教学改革,提高实验教学质量,不断提高学生的动手能力、应用能力和创新能力。 电子测量与仪器论文:基于项目教学法和微课在《电子测量与仪器》实验教学中的应用 0. 引言 人们通过测量来认知世界,揭示世界运行的客观规律,从而拥有改造世界的能力,可以说没有测量就没有科学,而电子测量的应用在科学技术发展过程中几乎涉及到所有的技术领域。《电子测量与仪器》是高职各电子类专业的必修优秀课程,其实验教学环节对学生掌握常规测量仪器的原理、选用原则、如何进行电子产品调试和测量等方面起到至关重要的作用,实验教学有利于提高学生思考问题、解决问题的能力,更好的培养学生专业职业技能及实际动手操作能力[1,2]。 而目前国内许多大中专学校都存在实验教师队伍人员缺少、人员能力的不足、实验室管理体制不健全、实验设备过于成就和实验项目缺乏创新等情况,同时在电子测量与仪器的实验教学中,由于传统的实验教学模式与教学方法的限制,往往学生们在实验室所做的实验跟不上实际企业的需求,存在着严重的滞后问题,已经很难适应现代化社会发展对电子人才的需求[3]。 一般的电子测量实验教材理论分析较多,针对具体的问题的测量方法介绍较少,且实验过程也相对枯燥,往往学生们面对实验元件没有头绪,不知从何先手,所以需要更多的实践教学实验[4]。 1. 当前《电子测量与仪器》实验教学中问题 《电子测量与仪器》是高职各电子类专业的必修优秀课程,其实验教学环节对提高的实践动手能力和电子测量水平对至关重要。笔者通过查找和参照相关的的文献,并结合自身多年的电子测量实验教学经验,归纳和总结了当前《电子测量与仪器》实验教学中的问题,主要有以下几点[5]: (1) 实验教学资源的匮乏 高职教育一般比较注重理论的教学,侧重于基本知识的传授,往往不重视实验室的建设,而《电子测量与仪器》是一门突出实践性和应用性的课程,重在培养学生的技术能力和创新性,但受实验室管理体制不健全、软硬件资源的缺少,教师队伍建设不足和实验项目缺乏创新等方面的限制,许多实验教学不能实践性地进行操作,只能进行理论知识的讲解,导致大部分学生不能准确把握知识点,难以理解电子测量实验的技术要点。 (2) 内容有些枯燥乏味。 实验教学课程主要内容是关于各类电子测量仪器及系统的工作原理与应用,如模拟式电压表的检波器基本原理与结构,数字式电压表中A/D转换器的的分类及主要原理框图组成,万用表的组成原理等,都涉及了许多基础电路图和原理框图,内容比较枯燥乏味,难懂不易理解,学生易产生抵触厌学情绪。 (3) 测量仪器分类较多,但实验教学课时有限。 随着电子产品新材料、新工艺、新制造技术的不断更新发展,大量新的一代电子元器件诞生,电子测量仪器功能越来越丰富,技术指标和性能也不断提高,用于特定的测量对象和测量条件的电子测量仪器也越来越多,同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势,测量仪器分类越来越多。 2. 项目教学法和微课的实验教学实践 在理论基础欠缺的情况下实施项目教学法,完全由学生独立设计与实施显然是不合适的,可先在老师的指导下,通过针对实验教学中某个实验任务,由学生和老师共同制作实验室微课,加快学生得到新知识和新技能的储备过程,然后实施项目教学法,加深学生对理论知识点理解,提高实际操作能力,最后让学生以自己的视角设计实验并制作微课视频,通过PDCA循环进一步的改善实验教学效果。 (1)项目选择 由于《电子测量与仪器》这门课程与工程实践应用密不可分,因此老师在实验授课时通过播放与实验相关的微视频来缩短理论知识讲解时间,如某型号信号发生器的演示视频,基于虚拟仪器的电压测量系统等等,经实践证明,通过微视频的播放,能极大的提高学生的学习兴趣,吸引学生的注意力,加快了学生的理论知识的理解和储备。 (2)项目设计 项目设计的目的为了让学生更好的掌握理论知识点,以工程实践需求对实验教学内容进行设定,项目的具体任务要让学生结合自身的知识素养和能力而定;项目设计时,不一定要涵盖所有实验知识点,但重点知识必须涵盖;根据实验项目总体要求,把实验教学内容隐含在具体的项目,让学生在执行的过程中自己提出问题,提高综合解决实践问题的能力。 (3)项目实施 首先老师可结合该项目才工程实践中的应用,讲解项目的目的和要求,让学生对整个项目有个总体的了解,其次,老师应确定好项目的分组情况,由项目小组成员共同推荐项目负责人和各个成员的职责。 (4)目评价 项目的评价可分为三个阶段:自评、互评和综合评价。自评是在项目负责人的主持下,项目小组成员通过反思在项目实施过程中遇到什么样的问题,怎样解决的,解决效果怎样,最终实验成果是否符合要求等方面,明确项目的得与失,并探讨失败的原因和改进的措施。互评是在老师的主持下,各个项目小组负责人展示自己实验项目的成果,然后通过公开答辩,且其他小组成员均可以对该项目提出问题,以评价促进学习,大家共同提高。综合评价是老师总结各个项目小组完成情况,给出的完成类似项目应该具备的理论知识和技能要求,且老师应注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核,对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励,全面综合评价学生能力。 3. 总结 微课作为一种新出现的教学方式,很适合在《电子测量与仪器》实验教学中开展,结合项目教学法,可构成PDCA循环圈,且在整个循环圈中,学生都是直接的参与者,不仅培养了学生的思考、分析、解决和创新等综合能力,更可让学生明白团队的能量。通过实践证明,项目教学法和微课相结合的方法,必将极大的推动《电子测量与仪器》的教学效果,同时,也更加的切合专业技术培养方向,为学生以后就业、创业和发展创造了条件。 电子测量与仪器论文:电子测量与智能仪器课程教学与实验改革探索 [摘 要]针对目前电子测量与智能仪器课程在教学与实验过程中所存在的不足,课题组依托河南理工大学部级实验示范中心和省级重点开放实验室平台,分别从教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践。对该课程进行的“自主、探究与合作”模式下的教学与实验改革,在培养学生自主学习,提高学生综合能力方面取得了很大成效,为工科课程教学改革提供了很好的借鉴。 [关键词]教学方法;教学手段;实验;改革 电子测量与智能仪器是高等院校电子信息工程专业和电子信息科学技术类学科的重要专业课。该课程具有很强的实践性、技术性和综合性,是一门理论性和实践性相结合的综合课程。课程与工程实际结合紧密,在专业课程体系中占有重要地位,它对培养学生的创新思维能力和实际动手能力具有重要的作用。但是由于受传统教学模式的影响,该课程存在着教与学严重脱节的现象。学生对这门课学习的积极性不高、兴趣不浓,听课不能够集中精力,使该课程的课堂教学效果不够理想。另外,该课程让学生学习的内容、方式也存在问题,目前主要还是以做作业习题为主,即使增加了该课程的课程设计环节,但基本上也是“纸上谈兵”,不能够与实际应用结合,效果也不够理想。 针对以上传统教学所存在的问题,根据课程特点,我们通过积极探索,大胆改革,以“自主、探究和合作”的模式通过实践探讨出一套科学、实用的“教、学、做”一体化的方案,分别从该课程的教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践,并取得了一定成效。这对提高该课程的教学质量,促进学生创新能力和实际工作能力的培养,提高在新形势下学生的竞争能力具有重要而积极的作用。 一、 注重课堂教学改革 (一)更新教学内容,改进教学方法 针对课程教学内容,首先,我们在教材选用上进行了大范围的筛选工作,最后选定了国家精品课程配套教材,古天祥等编著的《电子测量原理》。该教材主要是在学习测量原理的基础上侧重于讨论测量技术与方法、误差分析和实际应用,而且在涉及具体电子仪器时是基于仪器的基本原理及应用,而不是基于仪器的设计与制造,对于非测控专业的电子类专业学生来说十分适合。其次,在日常教学过程中,根据给定学时,我们对课堂授课内容进行了有效节选,在讲述课程各部分内容时,注重从原理、误差及应用三个方面进行阐述,以测量原理作为基础,通过测量误差分析来提升,以其实际应用为归宿展开课堂教学。最后改进传统的、较为死板的课堂讲述,在课堂教学中增加案例分析。例如在讲到电子计数器时,教师可以把往届学生的毕业设计作品先进行实物演示,在成功抓住学生兴趣的同时,进一步介绍它的基本组成和工作原理,并采用启发、引导等教学方法鼓励学生思考其实现方法和设计过程,这样将极大增强学生学习的积极性和主动性。课后再根据给出的实例给学生布置课后作业,要求学生从自己的视角对给出的毕业设计实例进行性能分析。学生自己成立讨论小组,采用比较、讨论等方式从设计方案、技术指标等方面得出作品的不足之处以及改进方法,以课程设计报告形式通过Sakai网络教学平台上交任课教师,教师通过网络与学生进行交流。这种教学方法不仅有助于活跃课堂氛围,也可以促进师生之间的互动和交流。 (二)教学手段多样化 电子测量与智能仪器课程具有较强的实践性,涉及很多仪器以及具体操作等知识,单一的课堂讲授会使学生感觉知识非常抽象。因此在教学环节中,我们根据课程实际情况,结合河南理工大学现有的教学设施,最大限度地进行了教学手段多样化改革,其主要表现为: 1.多媒体课件动起来 在传统的多媒体课件上,有效地加入声音、图片、动画、视频等多种元素,使多媒体课件动起来。根据课程的属性,将课程讲授中涉及的许多先进电子测量仪器通过彩色图片的形式展示给学生,不仅可以在最短的时间内提供最大的信息量,还能大大提高学生的学习兴趣;利用多媒体课件的动画效果,以动态的形式对电子计数器、示波器等典型仪器的结构、使用方法进行探讨、分析,将其组成工作原理生动、形象地展示出来,从听觉和视觉两方面刺激学生的感官,促进学生联想记忆,加深对知识的掌握;课件中通过嵌入仪器的实际应用操作视频进行课堂演示,使学生更快、更好地掌握电子测量仪器的使用方法。多元素嵌入的多媒体课件在课堂上有效地动起来,大大调动了学生的学习积极性,学生的日常出勤率和上课的专注度都大幅度提升了。 2.SAKAI网络平台用起来 随着计算机网络的发展,基于信息技术的教学工具已经成为教师与学生交流、互动的重要平台。本课程教学组充分利用河南理工大学网络平台――Sakai(赛课)网络教学平台,将多媒体课件、电子教案和阅读资料等资源整合后挂在网络课堂上,学生可以拥有更长的时间与更广阔的空间对其进行充分浏览、慢慢消化。该网络教学平台还具备布置作业、点名、练习与测验、讨论等功能,教师可以根据教学内容的需要实时在网络教学平台上进行信息,将课堂上所讲述的内容进行有效延伸、消化。比如之前提到的毕业设计实例分析,学生成立讨论小组完成讨论后,以电子作业的形式进行上传Sakai平台,教师可以实时进行跟踪,通过讨论的方式与学生进行沟通,及时解决学生提出的问题。这在很大程度上提高了教师的“教”和学生的“做”两方面的效率,也拉近了师生之间距离,大大提高了学生学习的积极性。 三、实验实践改革 作为“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化教学改革中非常重要的一个环节,学生的“做”显得尤为重要。电子测量与智能仪器课程是理论与应用相结合的综合课程,学生在掌握基本原理和相关理论知识的基础上,还要学会使用各种仪器,搭建各种测试系统,学会对电子测量结果进行分析,因此该课程的实验教学也就显得特别重要了。本文展开的课程实验教学改革是在河南理工大学国家重点实验中心――电工电子实验中心和省级重点开放实验室的基础设施平台上进行的,学生可以随时进入实验室进行课程实验。实验内容除了常规的验证实验外,任课教师还给学生布置了大量的测量、测试实验,学生可以自由组队,进行测试系统设计,利用实验室实验模块完成测试系统搭建,并进行相关实验测试验证。学生自由组队完成的测试系统实验在经过教师的验收后可以充当常规实验。对于验收效果较好的实验,教师要给出优秀的实验成绩,以此调动学生参与的积极性。 四、考核方式的改革 考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,摒弃了仅仅由平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩的传统方法,进而改成由平时成绩、考试成绩、实验成绩和课外活动成绩共同决定。 (一)平时成绩考核 平时成绩考核20%,由考勤、Sakai网络平台点名、作业以及讨论答辩成绩共同来决定。其中考勤和作业占平时成绩的50%,讨论答辩成绩占平时成绩的50%。第一部分是考勤和作业,这是指在教学过程中,根据课程教学进程要求学生完成的学习任务,要结合Sakai网络教学平台,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,教师要将学生的出勤情况记录在“点名册”内,最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是讨论答辩成绩,这项成绩通常是在小组学习的基础上,学生共同完成一个课题、一个论文或一个项目,通过Sakai网络教学平台讨论区进行讨论、网络答辩,最后由任课教师给出。 (二)期末卷面成绩 期末考试内容覆盖教学大纲要求的知识点,考题可以灵活多样,以闭卷为主,适当增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考查出学生的真实能力,以及全面系统地考核学生掌握课程知识的能力。该项成绩占总成绩的50%。 (三)实验成绩 实验成绩占30%,其中课程开出的常规实验成绩占实验总成绩的50%,自主实验成绩占实验总成绩的50%。大力提倡学生进行自主实验,调动学生参与的积极性,自主实验给出的成绩比例在这个环节得以体现。 (四)课外活动成绩 该课程考核方式改革力度最大之处体现在课外活动成绩的给定上。为了鼓励学生积极参与学校的第二课堂,我校在考核方式上进行了相当大的改革变动。任课教师可以根据学生参与程度以及所获得的相应成果,在总成绩上直接给定课程成绩。 同样,学生参与的各种电子设计大赛、测试系统开发项目,也可视为加分项目。如此一来,学生学习、参与的积极性空前高涨。 五、总结 本文对河南理工大学电子测量与智能仪器课程几年来的教学和实验改革进行了论述和分析。实践证明,“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化课程教学改革取得了明显的教学效果。 电子测量与仪器论文:电子测量与仪器课程的教学方法探索及考核方法改革 摘要: 深化中国大学课程教学方法和考试考核方法的改革是保障大学教学质量、提高人才培养质量的重要方面。针对目前电子测量与仪器课程在教学中的不足之处,我们进行了教学方法和考试改革的探索和实践,同时通过考试环节的完善和创新,力图达到提高学生的分析能力和综合素质的目的。本文系统的阐述了电子测量与仪器课程教学方法的改革和考核方法的改革思路,并取得了一定的效果。 0引言 教学方法由于是决定教学效果的十分重要因素而被人们所重视,教学方法的改革也就理所当然地成了教学改革中的重要一环。课程考核评价系统,是教学过程中必不可少的重要环节,贯穿于教学的全过程,课程考核的结果不仅可以反映教与学的实际状况,对学生各阶段乃至整个学习阶段有一个明确的评价,更是衡量学校教学质量的重要依据。然而,目前的课程考核评价系统只是通过单纯的卷面成绩考核,并不能真正衡量学生的综合能力。下面以《电子测量与仪器》作为试点课程,在测控本科专业的教学过程中,详细阐述该门课程的具体教学方法和考核方式的改革。 1电子测量课程的特点 电子测量是测控专业的一门专业必修课程,内容包括:电子测量的基本原理和基本的测量方法,常用的电子测量仪器的基本组成和工作原理,仪器的操作和应用。要求通过该课程的教学培养学生理论联系实际和动手能力以及解决问题的能力。该课程涉及比较深奥的理论,算法比较抽象且难懂;同时电子测量与仪器课程涉及面很广,它的应用包括了整个电子、通讯、自动化等多种学科的很多领域,比如取样、信号合成、自动化等多种技术都在电子测量中得到应用,因此教学中还要涉及如何把电子测量理论与实际应用相结合的应用问题。 2教学方法的探索及改革 针对《电子测量与仪器》这门课程的特点,基本拟订了改革的方法如下: 2.1 增强学生参与性。不同于以往的一味灌输的教学方法,在讲解了某种仪器的基本原理以及功能和操作后,要求学生以各种途径查询资料,并以报告的形式写出目前最新的技术指标,之后要抽点学生下一次课上来讲解,学生可以选择自己喜欢的一种型号产品为例子来写报告,同时,将学生分成几个小组,每个同学在组内都要讲解他说查到的仪器资料和型号,以及这个仪器的特点,阐明电路结构并进行分析性讲解,这就使得学生要了解这类产品的技术指标,必然在课后就要去查询相关的技术原理,小组讲解使得每个同学都有参与,所以每一个学生都会去查找资料并准备讲稿,比老师单纯的对仪器知识的理论灌输有效果,这样的方式,给学生学习上带来了一定的主动性和积极性,增强了参与性,同时,也培养学生对仪器学习的兴趣。 2.2 围绕教学大纲,把握住理论教学的方式方法,讲授方面从易到难,让学生逐渐对仪器建立起兴趣爱好。但大学的教育也必须注重理论环节,这和实践环节有等同的重要性,在某一种仪器以及电子测量方法介绍完后,要求学生自己拟出一个题目来讨论,将所有学生进行分组,比如,10人一组,共8个小组,最后,一个小组拟出一道题目。 2.3 测量技术发展很快,电子测量仪器在不断更新,这就要求适应形势,适当调整教学内容,将一些现代的电子测量手段以及先进的仪器作为例子引入到课堂上来,激发学生的学习兴趣。 2.4 结合实验教学,不再完全理论和实验脱节,理论讲解的时候,就要结合实验例子讲解。有某些理论课程可以到实验室进行讲解,让学生更加直观的理解仪器特点,真正做到教与学结合。由此,可以增强学生的参与意识,激发学生创新思维。 3考核方式的改革 考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,采用了平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩。平时成绩占30%,期末卷面成绩占70%。 3.1 平时成绩考核30%,由考勤,实验成绩,讨论答辩成绩共同来决定。考勤和作业占到平时成绩的30%,实验成绩占到平时成绩的30%,讨论答辩成绩占到平时成绩的40%。 第一部分是考勤和作业,在教学过程中,根据课程教学进程,要求学生完成的学习任务,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,将学生的出勤情况记录在“点名册”内。最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是实验成绩,是结合实验具体操作情况来打分的一项成绩。 这一项成绩在一定程度上反应了学生具体动手能力和操作能力情况。第三部分是讨论答辩成绩 ,这项成绩通常是在小组学习的基础上,大家共同完成一个课题、一个论文或一个项目,然后通过演讲答辩的方式,向全班同学作介绍。小组外的全体同学还要提出各种问题请小组答辩的成员回答。最后以小组答辩和工作完成的水平和质量作为依据,决定每个人的成绩,由小组外的其他同学和教师评价给出。 3.2 期末卷面成绩以教学大纲为参考,覆盖面广,考题可以灵活多样,以闭卷为主,可以考核一些新的仪器技术,另外,增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考核出学生的真实能力以及全面系统的考核学生系统掌握课程知识的能力,该项成绩占到70%。 4总结 现代大学教学方法,应该是能够激活师生思想、情感、潜能、智慧,发挥师生积极性、主动性、创造性的教学方法;而考核方式的改革依赖于教学方法的改革,我们将继续努力并研究该门专业课程的特点,通过不断的改革和改进,摸索出一套有效的教学方法,这样,才能做到考核方式真正有效的改革。 电子测量与仪器论文:论数字信号处理对电子测量与仪器的影响 [摘 要]数字信号处理是当前使用电子仪器进行测量工作的重要组成组成部分,可以说,测量是人类社会发展过程中必不可少的一项工作,而电子仪器则是测量工作发展至今最为先进的设备如何才能够通过数字信号处理加强电子测量仪器的使用效果成为了当前函待解决的问题本文便将对数字信号处理技术对电子测量与仪器的影响进行分析,并提出一些意见与建议。 [关键词]数字信号 电子测量仪器 电子仪器 引言 数字信号处理,顾名思义就是通过计算机等设备将收集到的信息信号进行处理加工以及分析的过程。数字信号处理的原则就是将某一类型的信号转换为数字信号,因为计算机等设备所擅长处理的就是数字内容。人类想要发展,社会想要进步,势必要获取外界的信息,信息作为与外界互动的主要介质,如何将之转换为我们所能接受的形式成为了重点,此时,数字信号处理的出现为我们解决了这一难题。可见,信号传递和数字信号处理对当前的经济社会发展具有深远影响。 1 数字信号处理的重要意义 随着经济和社会的蓬勃发展,社会生产力有了长足的进步,在人类的各项生产活动中,测量工作占据着重要的地位,而进行测量工作的电子仪器在数字信号处理技术的应用下,各项社会实践活动能够更加顺畅的完成。 1.1 测量的作用 测量在生产实践中占据着重要的地位,将抽象事物具象化是测量的主要内涵,尤其是针对生产制造领域,一个产品想要批量生产,各项的参数信息必不可少,获取这些信息就就是测量的工作。另外,测量能够促使生产活动规范化,同样是多应用于制造业,零件生产出来之后,必然要进行检查,通过一系列数据来对所生产的产品进行评估,以判定其是否符合生产标准。最后,测量能够将生产过程中的各个环节统筹管理,在进行生产实践工作时,如果己经提前对零件的各项参数进行测量,工作人员便可以清楚的认识到零件的形状、尺寸等固定参数这样便可以知道工作人员的具体生产制造工作,确定每一个生产环节的实施步骤。 1.2 数字信号处理的重要意义 电子仪器是进行测量工作的主要工具,随着测量技术的不断发展,对电子仪器的要求也就越来越高,目前多数的电子测量仪器都是通过电信号的形式传递测量结果的,度数的难度较大,更不要说进行分析处理了。而有了数字信号处理技术的,就能解决这一难题,针对测量仪器的数字信号处理,其主要内容是将将电信号转换为熟悉信号,然后通过数字信号对信息进行分析,后续工作才能够进行。例如用电子仪器进行直流电压测量时,也可以先进行交直转换,在进行数字转换,数字信号利用对测量过程的改变以简化测量中复杂的问题,并且减少测量中各种因素对测量结果产生的影响。 2 数字信号处理技术对示波器使用的重要影响 示波器是较为常见的一种电子设备,其能够通过波形的形式将所要测量的信号显示出来,被测信号通过电子束打在荧光屏上,显示的图像有助于测量人员的分析与解读,电流、电压、频率等都能通过示波器进行显示,此外,一些较为特殊的信号也能够在示波器上显示出来,诸如调幅度、相位差的显示也常常出现在示波器的应用范围内。但是,示波器所显示出的图形的准确性如何呢? 转换之后可以明显看出该信号已经失真,如果我们使用数字式存储示波器进行观测,所面临的问题更加复杂。 首先,在估算信号前沿的上升时间时,观测人员往往使用方根准则,但是唯有所测信号为为高斯信号,且示波器具有高斯系统们才可以用方根准则。同时,对于示波器阶跃响应上升时间的估算也是如此一般来说,在进行电信号观测的过程中,所进行测定的信号很少有高斯信号,示波器与高斯系统之间有着较大的差异如果强行按照这种方式进行估计,那么难免会出现较大的误差,其次,一旦我们需要通过观测示波器来确定示波器的阶跃响应,就必须将示波器的带宽和信号特征考虑进去,我们可以根据研究结果确定CR放大器的3dB带宽的转换成绩为0.35,而高斯系统的3dB带宽以及其阶跃响应上升时间的乘积为0.345。一般来说,我们可以将示波器看作是高斯系统,那么转换系数也便可以确定为0.35和0.345。由此我们便可以看出,想要使用示波器进行信号进行观测,则必须对转换系数进行一定的更正。 由上文的分析可知,示波器也可能存在误差。在我们今后的测量工作中,为避免误差的产生,可以运用数字信号处理的反卷积技术,利用该原理对式1进行转换,得出如下关系式: 利用数字信号处理技术便可以使之正式运用到工程实践项目的操作中。假设我们使用了一个标准信号输入到数字存储示波器中,并将输入信号设为S(k),这样我们便可以计算出示波器对信号发生相应的离散型算式h(k)如果将这个离散算式进行储存,并且加存一个信号重构的反卷积算法,这样我们便可以得出结论:无论我们所使用的示波器是否达到观测的标准、信号是否为失真信号,我们都可以根据现有的信号进行重构以得出我们所需要使用到信号这样,进行电量信号的观测便无需再受到示波器的限制。 3 结论 经济社会的进步离不开测量工作的参与,测量是生产实践活动的重要内容,而电子测量技术与电子测量仪器则是当前测量工作所使用的高级手段,为实现测量工作的精确化提供了重要保障,通过上文我们可以看出,数字信号处理对于提高电子测量效果以及电子测量仪器的使用有着非常重要的作用,甚至会能够让电子仪器测量的性能提高至原效果的数倍以上虽然当前该种方式仍然存在这一定的问题,但这也为我们的研究提出了更加丰富的思路,让我们可以进一步在科学的高峰上继续攀登。 电子测量与仪器论文:微课在《电子测量与仪器》课程教学中的应用研究 摘要:目前在电子测量与仪器课程的教学过程中,正面临着种种难题亟待解决,如教学内容枯燥乏味,知识点多但是课时有限,学生的学习主动性不高等等。近年来,随着微课这一新的教学方式的出现,为提高《电子测量与仪器》的教学效果提供了希望。本文通过对微课和《电子测量与仪器》的特点分析,简要探讨了将微课应用到《电子测量与仪器》的教学过程中的前景。 关键词:电子测量与仪器;微课;教学方法 一、引言 对于我国高等院校的各电子类专业,如电子信息工程、电子科学与技术等而言,电子测量与仪器这门课程由于其独特的特性,对于学生专业技能的培养以及实际动手操作能力的提高具有重要的意义[1]。但是由于传统教学方式的限制,使学生在听课过程中经常感到枯燥无味,并缺乏学习热情。为了激发学生的学习欲望,提高授课效果,需要授课老师不断提高自身业务能力,改变传统教学思路,寻找更为新颖、高效的教学方法,为学生创造轻松、愉快的课堂氛围。 近年来,伴随着微课的兴起,为电子测量与仪器课程教学方式的改革提供了新的思路与方法[2-3]。本文将结合微课与电子测量与仪器这门课程的特点,对微课在电子测量与仪器课程教学过程中的应用前景进行重点讨论。 二、什么是微课 1.微课简介。微课(microlecture),顾名思义,指的是一种长度较短的教学过程,时长通常为5~8分钟。它以视频为主要载体,围绕着某一具体的教学知识点展开。“微课”最早是由美国圣胡安学院的高级教学设计师戴维・彭罗斯(David Penrose)提出的,一经引入,就迅速在我国的各中小学以及大中专高等院校中推广开来,并引起了众多教育工作者广泛的研究热情[4]。 微课的优秀是关于某个知识点的课堂教学视频,同时还包含了与该知识点相关的教学设计、素材及点评等辅助性内容。教师在编制微课课件的过程中,可以将教学内容以动画的形式形象地展示给学生们,引起学生的学习兴趣,同时还可以添加音频内容,将对该知识点的点评加入到课件中去,使学生在学习时同时受到视觉和听觉上的刺激,由于此时学生的注意力较平时更为集中,因此会使教学效果大幅提高。 2.微课的特点。微课经过近几年的不断发展,逐渐形成了如下几个自己独特的特点: (1)短小精悍。在传统的教学过程中,对某一具体知识点的讲解可能需要10~20分钟的时间,包括板书、PPT等教学资源的使用,但收到的效果却是一般。而微课虽然长度只有短短的几分钟,但是它以更为直观形象的方式将教学内容传递给学生,辅以声、光等多种感官刺激,势必取得更为良好的教学效果。 (2)重点突出。由于微课的时间短,因此它所包含的内容都是经过精挑细选的,并且都是与教学内容的主旨密切相关的,这就使得教学内容的重点更为突出,便于学生接受与掌握。 (3)素材丰富。微课的教学素材来源丰富,并且形式多种多样,除了传统的图片、视频等,目前还有各种专门用于制作微课课件的软件,如可以进行屏幕录制的Camtasia Studio,制作交互式视频课件的Adobe Ultra、Adobe Captivate,以及对视频进行后期处理的Adobe Premiere等,这些都为微课课件的制作提供了大量新颖的素材,是微课质量的重要保障。 (4)学习时间灵活。借助现在发达的英特网,只要将微课课件上传至指定服务器后,学生们就可以在任何时间访问这些课件并进行自主学习,而且由于时间短、重点突出等这些特点,学生在进行微课学习时不易疲惫,并且会迅速掌握教学内容的重难点,取得事半功倍的效果。 三、目前阶段《电子测量与仪器》课程教学面临的问题 《电子测量与仪器》该课程处于电子类专业课程中的后继阶段,是其他基础课程和专业基础课程的综合应用,对学生提高实践能力和电子测试水平至关重要。笔者通过近年来对《电子测量与仪器》课程的教学授课经验,并结合查阅相关的文献,对目前阶段《电子测量与仪器》课程教学面临的问题进行了归纳总结,主要有以下几点: 1.部分内容枯燥乏味。在《电子测量与仪器》这门课程中,前期内容主要是关于各类电子仪器的原理性介绍,如示波器中示波管的结构与各部分功能,各种类型的模拟信号发生器的组成以及内部的主要模拟电路等,都涉及了大量的电路图和原理分析,需要耗费大量的课堂时间对其进行详细讲解,容易使学生产生枯燥乏味的厌学情绪[5]。 2.知识点多但课时有限。随着电子技术和大规模集成电路技术的不断发展,现阶段的各种电子测量仪器正逐步朝着多功能的方向发展,各种性能不断提高,各种新颖的功能也层出不穷,直接导致了该门课程知识点的迅速增多。仅以数字示波器为例,在课堂讲解时不仅要对各按钮、按键的功能进行说明,还要针对不同形式的波形信号的具体调节进行讲解才能使学生对该仪器有一个全面的了解与掌握,这就会占据大量的课时资源。在上实验课时,由于学生数量较多,因此不可能对学生进行逐一辅导,直接导致了事倍功半的教学效果。 3.学生缺乏学习主动性。《电子测量与仪器》课程的开课时间一般是在大三的上学期或者下学期,此时的学生经过两年大学生活的洗礼,逐渐产生两级分化,有的学生保持了高中阶段好的学习习惯,能够积极主动地进行学习,有的学生则放松懈怠,上课时注意力不集中,自然得不到好的学习效果。 综上所述,针对目前阶段《电子测量与仪器》课程教学所面临的种种问题,需要授课教师不断探索,寻找一种更为新颖有效的教学方式来提高学生们的学习积极性与学习兴趣,才能从根本上保证该门课程的教学效果。 四、微课在《电子测量与仪器》中的应用研究 由于《电子测量与仪器》这门课程与实际应用密切不分,因此笔者在授课时经常会找一些与授课内容相关的小视频播放给学生观看,如某型号数字示波器的演示视频,基于应变片的自动测试系统等等。通过观察笔者发现,学生们对这些视频的兴趣很高,通过播放短片能够极大地吸引学生们的注意力,此时学生们认真听讲的程度较之传统的语言讲解高了不止1~2倍。 微课正好拥有这种短小精悍的特点,而且它本身作为一种特殊的视频资源,能够极大地引起学生们的学习兴趣。将微课这种新颖的教学方式引入到《电子测量与仪器》课程的教学过程中来,必将取得良好的效果。 同时,《电子测量与仪器》这门课程本身所具有的一些特点,也特别适合进行微课的开展。在这门课程中,不仅包含了各种电子仪器,如示波器、信号发生器、电压表、万用表等的使用方法、注意事项,还包含了自动测试系统的组建和实现,以及虚拟仪器的使用,这些教学内容都特别适合使用微课来进行展示。例如,可以将基于LabVIEW的虚拟仪器的组建和演示过程用屏幕录像软件进行录制,然后通过后期的处理,添加一些动画特效,将其制作为一个5~8分钟的微课课件。不仅能在课堂上对学生进行演示,还可以使学生在课下进行随时的观看。这样的教学方式,不仅新颖,而且收效更好。 五、总结 作为一种新出现的教学方式,微课正在因其自身的各项优点引起诸多教育工作者的关注。本文通过对微课的介绍,以及对《电子测量与仪器》这门课程现阶段所面临的各种问题的深入分析,对微课在《电子测量与仪器》中的应用前景进行了简要探讨。经过分析笔者得出结论,由于《电子测量与仪器》本身的一些特点,特别适合进行微课的开展,通过对微课的合理利用,必将对提高《电子测量与仪器》的教学效果起到极大的推动作用。 电子测量与仪器论文:模块化设计在电子测量与仪器实验教学改革中的应用 摘要:电子测量与仪器是测控专业的重要课程。针对以往该课程实验教学中存在的不足,结合专业实际情况,提出了模块化设计的改进思路,并以计数器实验为例,阐明了模块化设计的实现。在实验教学过程中,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;模块化设计;计数器 一、引言 电子测量与仪器课程是测控相关专业的重要课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量[1]。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理、方案设计及结果分析方法。 该课程所包含的实验要求学生熟悉常用仪器仪表(电压表、示波器、计数器、信号源等)的使用[2],掌握仪器仪表工作原理,学会利用现有设备采取正确的测试方案进行一些简单的测量,能根据所学知识综合设计简单的测量电路。 二、实验教学过程中的不足 以计数器实验为例,计数器实验要求了解和掌握通用计数器的组成及工作原理和操作方法,掌握频率比测量方法和测量误差处理方法。在以往的实验过程中,直接使用通用计数器进行相关参数的测量。虽然在实验之前会向学生讲解相关测量原理,但学生往往只记住了通用计数器的操作方法,即如何测量频率、周期和频率比,而对于通用计数器的内部工作原理则没有结合理论课上的内容进行深究。这样,实验效果大打折扣,学生的认识还只是停留在表面,没有自觉的深入探讨工作原理,理论与实际没能结合到一起。 三、改进思路 针对这个问题,可以将实验改成设计性实验。设计性实验教学对学生技能的提高,思考方法的训练,知识的综合运用起了很好的作用[3]。如果让学生自己设计制作一个简易的通用计数器,当然会有一定的改进效果。但又有可能让学生的注意力转移到了调试细节上,而又重新忽视了测量原理。因此,在细节的划分上要有一个折中,模块化设计是一个解决方案。我们重新设计了实验项目,制作了实验板,将通用计数器内部的主要模块分离出来,体现在实验板上。 计数器测量信号频率的原理框图如图1所示,其中,fA为被测信号,经过放大整形后变成标准的方波。门控电路产生门控信号,控制闸门的开启和关闭。闸门可以用逻辑门电路中的与门来实现,门控信号为低电平时,与门关闭,方波信号不能通过与门;门控信号为高电平时与门打开,方波信号能通过,此时要求门控信号的频率要小于方波信号。门控信号的高电平持续时间为闸门时间。闸门时间内通过的方波送入计数器进行计数,并将计数结果显示出来。计数结果N再除以已知的闸门时间即得到fA的频率。 将图1所示的原理框图稍作修改就可以用来测量信号周期。将fA整形后的方波看成门控信号,而将原来的门控信号频率提高并看成被测信号fg,此时fg的频率要高于fA且fg的周期已知。这样,在fA的方波高电平持续期间,fg信号可以通过闸门,计数器对fg进行计数。计数结果N再乘以fg的周期tg即得到高电平持续的时间,若高低电平时间相等,那么fA的周期应为N*tg*2。 计数器测量两个信号频率比的原理框图如图2所示,fA与fB为不同频率的两个输入信号,假设fA的频率大于fB的频率。fA经过放大整形后直接送到闸门的输入端,而fB经过放大整形后的信号作为闸门信号输入。此时,在fB高电平持续期间,fA整形后的方波能通过闸门进入计数器进行计数,计数的结果是fB的半个周期内(假设fB的正负半周期相等)通过的fA的脉冲数,因而频率比为计数结果N*2。 根据以上的分析,测量电路中的关键模块为:放大整形电路、闸门、门控电路、计数器及显示器。因此,设计图3所示的电路模块。其中,计数器及门控电路由单片机构成,可以通过键盘设置标准闸门信号的时间长短。将这几个模块使用PCB电路板实现,要求学生根据测量原理在这几个模块之间进行连线,搭建正确的电路对信号的频率、周期以及频率比进行测量。并写出计算表达式。期间,要求学生使用示波器对连线的各个结点的波形进行测量记录,进一步领会相应的测量原理。这样,学生面对的是这几个抽取出来的主要模块,对通用计数器内部结构会有一个更清晰的认识,能够将注意力放在测量原理上。 四、结论 该实验板在我院2012级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面: 1.将通用计数器内部结构通过若干主要模块体现出来,屏蔽了一定细节,减少了学生的重复劳动,有助于学生将注意力集中到理解测频原理上来; 2.同样的几个模块,连接方法不同,实现的测量目标(测频、测周、测频率比)也不同,有助于学生灵活运用所学知识,提高动手能力; 3.通过使用示波器测量各个连接点的波形,有助于学生理论联系实际,提高电路调试能力。 电子测量与仪器论文:电压波形参数测试在电子测量与仪器实验中的应用 摘 要:电子测量与仪器是测控专业重要的课程,而对应的实验课程则是培养学生理论联系实际能力的重要环节。在分析电压表测量原理的基础上,设计并实现了不同类型电压表的实现模块,给出了相应的数据测量表格。在实验教学中能够帮助学生迅速理解和掌握电压表测量的原理和方法,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;峰值;平均值;有效值 引言 电子测量与仪器课程是测控及相关专业的重要专业基础课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理,方案设计及结果分析方法[1]。 在各基本电参量中,电压是描述电信号的重要参数。电压表是测量电压的重要仪器,而正确理解和掌握电压表测量电压的原理往往对初学者来说不是一件容易的事情。 1 电压参数的测量原理 电信号可以分为直流信号和交流信号。对于直流信号而言,其电压是一个恒定不变的值,测量相对比较简单,没有必要做太多的讨论。而对于交流信号,其电压大小是可以时刻变化的,可以用电压的瞬时值来描述电压的大小和变化。示波器可以测量信号的瞬时值并通过图形的方式直观的展现在屏幕上。但是示波器价格昂贵,不方便携带,因此在很多场合不适用。 图1 电压表测量原理图 电压表是测量电压的重要仪器。其测量原理如图1所示。首先被测的交流信号先要经过检波电路进行检波,转换成直流信号,再由直流电压表对该直流信号的电压进行测量,将测量值乘以一个系数之后得到测量结果在显示器上显示。 检波电路的检波方式通常有三种,平均值检波、有效值检波和峰值检波,分别对应于平均值电压表、有效值电压表和峰值电压表。 设被测交流电压的瞬时值为u(t),则: 交流信号都可以看成是一系列不同频率和幅值的正弦波的叠加。因此,正弦波是一种典型的交流信号。由于被测交流电压大多数是正弦电压,而且人们通常只希望测量其有效值,故除非特别说明,交流电压表都是以正弦波为测量对象,并按有效值定度,即表头示值是被测电压为正弦电压时的有效值[2]。 因此,在测量正弦电压时,对有效值电压表,其检波电路的输出就是电压的有效值,可直接当做读数进行显示,如式(5)所示。 对平均值电压表,其检波电路的输出就是电压的平均值,而要得到有效值,需要按式(6)进行换算才能得到正确的读数。其中KF为正弦波的波形因数。 对峰值电压表,其检波电路的输出就是电压的峰值,而要得到有效值,需要按式(7)进行换算才能得到正确的读数。其中KP为正弦波的波峰因数。 而在测量非正弦电压时,有效值电压表的读数就是波形的有效值,该读数是正确的。而对于平均值表,读数是按式(6)换算的。但它无法自动识别出输入波形的波形因数,因而其中的KF仍然是正弦波的波形因数,因此读数是错误的。由于同样的原因,峰值表的读数也是错误的。 所以,通过以上的分析可以得到,在测量非正弦信号时,只有有效值电压表的读数是正确的,可直接使用。而平均值表和峰值表的读数是错误的,如果要使用,则必须使用对应被测信号的波形因数或波峰因数进行修正。 2 实验方案的设计 为了让学生能够更好地掌握电压表测量电压的原理,我们设计了“电压表波形相应研究”的实验。目的是帮助学生分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的影响,进一步明确用不同检波特性电压表测量各种电压波形所得测量结果的物理意义,掌握测量结果的处理方法。 首先,为了体现电压表的内部结构,加深学生对测量原理的理解,利用模块化设计的思想[3],我们将检波电路(有效值检波、平均值检波和峰值检波)单独设计到实验板上,作为三个独立的模块,如图2所示。 a.有效值检波模块 b.平均值检波模块 c.峰值检波模块 图2 检波电路模块图 给各个模块供电后,在输出端就能分别得到输入信号的有效值、平均值和峰值。这些值可以通过直流电压表直接测量得到。 设计表格如表1所示。要求学生调节函数信号发生器,输出频率为2KHz,输出幅度为1V(用示波器监视)。分别输出正弦波、三角波和方波,用平均值、有效值和峰值检波模块测量各输出波形,记录读数并填入表1中。根据测量结果,计算被测电压的有效值,并进行分析说明。其中,由于三种波形的输出幅度是相同的,因而峰值检波的三个读数应该相同。而表格中的最后三行要求将每个检波模块的输出换算成有效值,则要求学生能够将电压表的实现过程与图1中的原理框图完全对应起来,进一步加深对测量原理的理解。 3 结束语 该实验和相关实验板在我院2012和2013级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面:(1)将不同检波方式的电压表内部结构通过若干主要模块体现出来,充分体现出电压表测量电压的测量原理,有助于学生的进一步理解。(2)通过实验完成等幅度测量的数据表格,有助于学生灵活运用所学知识,从设计者的角度思考问题,主动运用测量原理来解决问题。 电子测量与仪器论文:试论电子测量实验仪器的维护与检修 【摘要】 电子测量仪器设备是实验教学与科研活动中不可或缺物质基础,电子测量实验仪器的精密程度以及使用状况对教学效果以及科研有着十分重要的影响,本文简要分析了电子测量实验仪器的故障原因,研究了具体的维护与检修方法。 【关键词】 电子测量 实验仪器 维护与检修 前言:电子测量实验仪器有很多,其使用的频率较高,所以出现故障的概率也较其他仪器大,如果维护与检修不得当,则会对整个实验教学和科研过程带来负面影响,因此电子测量实验仪器的维护与检修工作是十分重要的。 一、故障原因的分析 由于经常被使用,电子实验测量仪器出现故障的概率是比较大的,要想做好电子实验测量仪器的维护与检修,首先要明确其发生故障的原因,常见的故障原因有以下几个方面: ①操作不规范:在进行实验的过程中,如果没有按照仪器使用说明进行规范的操作,则会引起电子测量仪器的故障,因此在进行实验之前,要认真理解仪器的操作规范,牢记使用过程中应当注意的问题,教师要对学生加强指导,对于一些使用相对复杂的仪器,教师要耐心讲解仪器的构造及原理,使学生充分理解仪器开关、微调旋钮等的作用,有效减少了因操作不当而引起的仪器故障; ②仪器正常的损耗、老化:一般来说,电子实验测量仪器的调节大多为碳膜电位器,一旦碳膜磨损或进入灰尘都会引起仪器故障,从而造成测量误差,致使测量结果失真[1],此外波段开关的触点滑动在使用时间长后也会造成接触电阻的增加,致使出现接触不良,一些仪器塑料配件的老化也会引发开关动静片接触不良等故障; ③元件损坏:电子元件一般都有极限参数,在使用过程中的过电压、过电流现象会使得电子元件损坏,造成电容击穿、线圈短路等故障。 二、维护与检修方法 2.1检修方法 ①直观检查法:在电子实验测量仪器出现故障的时候,第一步要细心检查仪器,查看仪器面板上的按钮、旋钮、开关等是否失灵,此外还要对电源进行检查,看接线柱、插头等连接电源的部位是否出现松动、滑脱、烧毁等接触问题,第二步要将仪器的面板打开,对内部的元件进行逐一排查,看是否出现烧焦、脱焊等问题,在发现问题之后及时处理;②电压测量法:利用万用表测量经过仪器的直流电压,通过测量结果与正常结果进行对比,查看整个仪器电路是否处于正常的工作状态,通过电路中的异常点判断故障位置,最后进行检修;③示波器测量法:示波器能够观察到电路中测试点的电压波形,将观测到的电压波形与各测试点正常的电压波形进行比较找出异常波形,确定出现故障的点,从而找出异常部位,确定部位后再通过其他方法找出具体故障,最后进行检修;④元件替代法:在我们不能确定是否是此元件出现故障时就可以利用这种方法,我们将已知的性能完好的元件替代怀疑元件,在替代后如果电子实验测量仪器运行正常则代表此元件出现故障,可以采取修理或更换的方式进行检修,如果替代后仪器依旧故障,则再去寻找其他的故障点;⑤电阻法:这种检修方法比较简单,用万用表测量电路中各个元件的电阻,将测量值与实际值进行对比,通过各元件电阻的异常判断其是否出现故障。 2.2维护、维修方法 ①清洗方法:电子实验测量仪器中的电位器及转换开关容易受灰尘影响而出现故障,因此可以采用专用的电子仪器清洁剂进行清洗,打开后盖后,找到仪器对应的转换开关、电位器等元件,喷入专用的清洁剂,反复调节后观察仪表显示,直至仪表显示正常为止;②更换相关元件:如果我们在直观的观察中能够发现开关或旋钮出现损坏,或者在清洗之后仍然故障,这时可以采用更换元件的方式进行维修,需要注意的是,转换开关为有着多个刀闸,线路板上的插脚也较多,因此要用空心针、吸锡器等专业设备进行更换,同时要尽量缩短烫焊时间,以免对线路造成损坏;③校准:电子实验测量仪器由于长时间的使用其精度和准度会出现一定的偏差,这时需要我们对测量仪器进行微调校准,校准的过程中要理解电路的原理以及仪器的构造,利用校准仪器一边调节一边观察显示屏[2];④仪器维修:在我们确定故障部位以及故障器件之后,就要对出现损坏的仪器进行维修,拆卸电路板之后,要根据电路原理图对断线以及重要插头做好标记,同时要注意拆卸顺序,便于维修后的安装,之后根据故障对损坏的元器件进行维修,注意维修过程中不能焊接时间太久,避免对其他元件以及整个电路的损坏,维修好要对仪器进行调试,确保其能够正常使用,对于一些构造复杂的测量仪器可以送回厂家进行检修。 三、结论 综上所述,在电子实验测量仪器维护与检修的过程中,首先要明确仪器故障原因,然后根据原因确定故障以及故障位置,最后才能进行检修工作,电子实验测量仪器的维护与检修是一项技术性较强的工作,因此技术人员应当不断充实自己的专业技术,积累维护和检修经验,以保证电子实验测量仪器的完好率,对实验教学以及科研做出贡献。 电子测量与仪器论文:《电子测量技术与仪器》课程基于工程应用的实践教学改革 摘 要:电子测量技术与仪器教学改革引起了高职院校教学改革的热点讨论。根据我院实际教学情况和学生自身特点,对电子测量技术与仪器”课程的教学进行了讨论、探索和实践,并提出理论指导实践、强化应用、分组指导教学等良好的建议。 关键词:电子测量技术与仪器;工程应用;分组指导;教学改革 1 强化实践操作的《电子测量技术与仪器》课程教学内涵 目前,《电子测量技术与仪器》课程作为移动通信专业的必修理论课,该课程对理论和实践的要求都比较高,高职学生在移动通信工程中所需的测量技能以及微波理论知识需要有较高的要求,传统教学中实验操作较少,电子测量仪器种类较少,如何通过教学改革,强化学生的理论知识和实践操作技能,形成具有高职自身特色的教育课程,值得我们深入研究和思索。 结合该课程特点,我认为其教学内涵应体现任务驱动的本质,一是理论性和实践性。理论性是指对学生的基本理论知识要求较高,因为移动通信专业的知识外联性较低,学生以前接触的很少,因此我们要求学生掌握基本的电子测量技能,并能够运用理论去指导本专业的实践操作。实践过程必须以提高学生基础和应用能力为主线,使其能够胜任岗位基本要求。二是任务性。《电子测量技术与仪器》课程教学将工作任务细分,同时配备多种电子测量仪器,让学生在实际操作中练习各种测量技能,学和做相辅相成,更重要的是在学习中以实际电子仪器作为载体,遴选、重构课程内容,将工作任务作为终极努力目标。 2 教学改革实施 依据高职院校培养高端技能型专门人才的培养目标,本课程实践教学改革的原则如下:⑴以电子仪器或模块作为课程载体。⑵将实际工程应用引入实践教学。⑶以实践作为教学的主线,通过实践带动知识、技能的学习与职业素养的养成。 在上述原则的指导下,对该课程教学进行如下改革: ⑴在教学中以学生为主体,以教师为主导,充分发挥主导的导向作用,使主体具有自主学习的能力。主导教师应加强自身理论知识水平的提高和技能的锻炼,同时及时更新专业动向。主体学生需要在理解理论知识的基础上,着重锻炼自身实践操作。通过调查分析及学生反馈,移动通信专业对于电子测量的能力要求为熟练使用各种电子仪器,运用自己所学理论指导实践,进行高频微波各种信号的测试,对相关数据进行记录分析并处理。因此,本课程从专业需求入手,充分利用实训室条件,培养学生分析问题,解决问题的能力。 ⑵充分采用多种教学方法,逐步培养学生自主学习能力。在实践教学中,引入实际工程应用,以任务作为驱动,积极引导学生学习。主导教师介绍任务,将学生分组,每组同学分贝完成不同任务,在同一组中,每位同学轮流当组长,指导该组学生进行整个任务的完成流程。在授课过程中采用课前预留,让同学们在课下时间充分利用网络资源丰富和准备即将学习的知识,在后续课中鼓励同学们上台展示,给学生发挥的空间。将教学内容分为基本模块和拓展模块两部分,基本模块用于提高电子测量能力,拓展模块用于培养学生的创新能力。 ⑶以电子仪器作为载体,联合企业开发多项实验实训项目,构建理论实践统一的教学体系。通过整合电子测量实践教学,合理有序的安排实验项目,根据不同的工程环境、工作任务及精度要求,选取科学合理的测量方案,选取正确的测量仪器。主导教师给定测量要求,学生自行确定实验方案,配置实验仪器,分组制定实验步骤,完成实验任务。比如测量射频放大器参数实验,不同组别的学生可以选取不同测量模块,自行查阅实训手册,分别制定不同实验步骤,最终完成测量任务。同时提出扩展性任务,添加学生自己的新思维,锻炼学生分析问题解决问题的能力。构建虚拟实验平台,引入Lab View虚拟仪器平台,利用虚拟仪器测量相关实际电路测试点,得出仿真结果,从而掌握电子产品发展新方向。 在综合性课程设计中,要求学生使用DXP、Multisim等软件进行项目设计与仿真。根据仿真通过的电路结构与参数,进行搭建实际电路并进行实际参数测量,要求学生提交测量结果,完成课程实习报告的书写,同时在实训结束前预留一定时间,自行讲解实训原理、数据处理过程、实训过程中碰到的问题及如何解决等,指导教师进行点评与打分。整个过程其他同学均可参与讨论,学生分析与解决问题的能力得到了进一步的升华。 3 总结 通过对电子测量技术与仪器课程进行的教学改革,学生有了较强的自信心,理论知识在不断的展示讲解中得到了进一步的提高,而有目的的实践又能够帮助学生从全局角度完善整个任务,进而提高学生整体思路思考方式的锻炼。师生在教学过程中关系融洽,面对问题能够共同讨论解决,学生的学习积极性有了明显的提高,真正落实了理论实践深层次理论的过程,学生探究性的学习精神得到提高。课改过程中学校和企业关系进一步增进,教学内容贴近实际要求,因此,基于工程应用的电子测量技术与仪器课程实践教学意义深刻。 电子测量与仪器论文:基于案例引导、任务驱动教学法在《电子测量技术与仪器》课程教学中的应用 【摘要】对于《电子测量与仪器》课程的教学改革,通过基于案例引导、任务驱动教学方法提高学生的职业素质出发,适当调整理论教学的内容、加强实践教学环节、积极改进教学方法、扩展课程外延,培养学生的职业能力和创新能力等观点。 【关键词】案例引导;任务驱动;教学 《电子测量技术与仪器》是一门注重理论性、应用性及综合性很强的课程。课程内容包括测量误差及误差分析、常规仪器的工作原理及仪器操作使用。除了学习和掌握必要的理论知识外,更重要的是能掌握各种电子测量仪器的选择原则以及使用方法。但我们一般的教材理论部分较多,具体测量方法特别实例分析、实训项目等内容介绍较少,教学也相对枯燥,学生的学习热情不高,学习效果不佳,所以需要更多的实践课程,利用案引导和任务驱动教学,更好地学习《电子测量技术与仪器》。 1.案例引导和任务驱动教学的应用 1.1 案例引导 20世纪初,哈佛大学创造了案例教学法。就是围绕一定培训的目的把实际中真实的情景加以典型化处理,形成供学员思考分析和决断的案例(通常为书面形式),通过独立研究和相互讨论的方式。来提高学员的分析问题和解决问题的能力的一种方法。 以往在讲解电子测量基本仪器的原理时,教师按课程的理论体系阐述知识点,学生听老师讲解,适当时候教师提问。这样课堂气氛沉闷,不利于调动学生学习积极性。采用案例引导教学法有利于改变这种状况。例如讲解频率测量这一章节,教师可先拿教师自己或上一届学生设计的一个简易数字频率计向学生演示,介绍其功能和设计过程,再介绍其基本工作原理,这样学生的积极性被有效地调动起来,学习兴趣大增。讲完后,再让学生思考这个作品还存在什么问题,或者还可以采用什么新的方案,并及时布置与之相关的研究性学习任务,以小组为单位进行学习交流与研究。在这个过程中每个学生根据兴趣选择一个内容完成开学时布置的小制作及小论文。上交作品或小论文时对学生进行面试,以避免抄袭现象。另外,教师在平时的教学科研工作过程中要注意收集与电子测量相关的小产品,充实到案例教学中。这种教学方法对理论基础相对较差的学生帮助也很大,其动手能力、应用能力可得到较好的锻炼。案例引导应着眼于学生正确和熟练地使用仪器这一教学目标,围绕这一主线展开讨论。对于电子测量仪器,主要强调其基本组成与整机工作原理,不对整机电路作较多的讨论。教学中的仪器内容及选型注意与当前生产、科研实践相联系,使其具有一定的代表性。在介绍典型仪器产品时,把仪器的面板构成和原理框图相联系,有利于学生把所学的理论知识与实践相结合。 不过需要注意的是:(1)案例的来源往往不能满足培训的需要。研究和编制一个好的案例,需要较长时间。同时,编写一个有效的案例需要有技能和经验。因此,案例可能不适合现实情况的需要。(2)案例法需要较多的培训时间,对教师和学员的要求也比较高。在案例引导的过程中建议:1)案例讨论中尽量摒弃主观的成分,教师要掌握会场,引导讨论方向,要注意培养能力,不要走过场。2)案例教学耗时较多,因而案例选择要精当,开始时组织案例教学要适度。3)学生一般都具有实践经验,不必担心讨论不起来,但一定要有理论知识作底衬,即案例教学一定要在理论学习的基础上进行。 1.2 任务驱动教学 任务驱动教学就是在学习信息技术的过程中,学生在教师的帮助下,围绕共同的任务活动中心,在问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,引导学生产生一种学习实践活动。它要求“任务”的目标性和教学情境的创建。使学生带着真实的任务在探索中学习。学生获得成就感,激发他们的求知欲望,形成感知心智活动的良性循环,从而培养出独立探索、进取的自学能力。 把课堂搬到实验室,针对具体的测量仪器来介绍工作原理及电路组成,同时观察实验效果。鼓励讲授理论的教师同时承担实验教学,此教学形式的改进能帮助教师拓展知识结构,理论教师通过实验课程指导,能深刻体会实验对理论教学的重要促进作用,提升教师自身教学和工程实践能力。令学生学生能够独立设计测量方案、熟练运用电子仪器、利用已学理论知识分析测量结果。通过任务驱动教学让学生充分掌握以下几点:(1)了解主要电子技术中如电压、电流、频率、元器件参数、阻抗、噪声等物理量的测量原理;(2)了解电压表、信号发生器、电子示波器、扫频仪、逻辑分析仪等电子测量仪器的工作原理并能熟练操作和使用这些测量仪器;(3)针对具体的物理量的测量,能够设计出合理的测量方案、正确操作测量仪器、并对测量结果能科学分析。 在仪器的新技术方面,我们建立了虚拟仪器实验室。通过Virt ualBench 等软件在教学中应用,使学生认识到在虚拟仪器中,一台计算机可当作多台仪器使用,“软件即仪器”;还可以根据自己的需要,应用Lab VIEW 等图形化编程软件编制软件,使计算机变成自己所需要的仪器。这样,大大地扩宽了学生的视野,提高他们的学习兴趣,也培养了他们的创新能力。 任务驱动教学需要注意的是:(1)教学进度不易把握。每一组的探究程度和进度教师很难把握,实训结束时,有的组提前完成,有的组不能完成,影响效果。所以后需采取一些措施,要既能保证探究效果,又不影响进度。(2)课堂管理待改进。探究性学习法的课堂更为生动,这也导致个别学生干扰他人。采取措施在行动上约束学生,最好能使学生都积极参与起来。(3)评价上有困难。任务驱动教学法,可能有个别学生滥竽充数、混水摸鱼,给教师造成教学质量好的错觉,影响到教学效果。 1.3 小结 总之,案例引导和任务驱动的教学模式改变了传统的教与学的结构,使学生真正成为学习的主体,教师除了具有辅导者、引导者的身份外,不具备其他任何权威。在这一模式下,学生将可能通过计算机网络随时获取帮助,并随时成为教师。这种教学方式全面应用到技能教学相信只是一个时间上的问题,它将完全改变传统的教学方式,使因材施教真正落到实处,让每个学习者将学习当作一种享受。 2.建立新型的考核评价体系 传统的考试制度比较注重理论和笔试,实验成绩虽占有一定的比例,但比重较小,这不利于人才的培养,理论测试与实践动手能力考核应同等对待。理论考核应从培养学生分析、解决问题的能力和创造能力出发。而实践考核中,既为不同层次学生提供更加公平的评价方式,也为那些擅长动手和创造的学生提供空间和时间,帮助他们脱颖而出,对学生的评价更客观、更全面。突出了实践环节的重要性。 3.重视教师自身素质的提高 教师在教学活动中是处于主导地位的,很难想像一个专业化程度不高、业务一般的教师能教出一批好的学生。而且随着新技术、新方法、新仪器的不断出现,测量应用领域的拓展,对教师知识结构、素质和能力也提出了新的挑战。为此教师一方面必须积极参加科研,掌握学科前沿动态,另一方面定期到企业挂职锻炼,掌握相关电子产品生产测试实际情况,丰富实用教学案例,把自己获得的实际经验、所掌握的最新信息传授给学生。 4.小结 21世纪是知识经济时代,知识经济时代对人才的素质和创造能力提出了越来越高的要求,对人才培养工作产生极其深刻的影响。大学作为培养高级人才的摇篮,只有紧跟时代的发展脉搏,改革人才培养模式,转变教学观念,更新教学内容,探索各种教学方法和教学手段,切实提高教学质量,才能很好担当起为社会输送合格人才的重任。在本课程的教学过程中,我们采取了多种教学方法,虽然取得了一定的成绩,但教学改革毕竟是一个长期探索、不断完善的过程,需要我们去不断总结经验,探索更有益的方法。 电子测量与仪器论文:高职高专《电子测量与智能仪器》课程改革的思考 【摘 要】《电子测量与智能仪器》课程是电子信息工程专业、电子信息工程(通信方向)、城规控制等专业的专业平台课程,这门课程是实践性实做性很强的科目,也是一门内容繁杂的交叉学科。内容涵盖了传感器、电子测量、智能仪器等。它在现代检测与控制系统中有着举足轻重的作用,它的课程改革也显得尤其重要。 【关键词】《电子测量与智能仪器》;改革;传感器 《电子测量与智能仪器》课程是电子信息工程专业、电子信息工程(通信方向)、城规控制等专业的专业平台课程,这门课程是实践性实做性很强的科目,也是一门内容繁杂的交叉学科。内容涵盖了传感器、电子测量、智能仪器等。它在现代检测与控制系统中有着举足轻重的作用,从传感器转换原理上来说,涉及电学、磁学、光学、化学等学科;从应用角度来看,又与测量学、电子学、计算机技术及自动控制技术等紧密联系;而传感器、电子测量、智能仪器的内容相对独立又相互联系;就学习方法来说,是理论与实践紧密结合的一门课程。 本课程是从事现代电子科学研究的必备基础。随着电子技术的发展,我国正成为世界电子产品制造业的制造中心,对于高职院校的电子信息专业学生来说,走上工作岗位以后,会成为生产、调试、检验第一线的技术工人。为了提高生产效率,在生产岗位上除了需要大量的通用仪表,还需要各种特殊仪表,学生只有全面学习并掌握了常用的电子测量仪器仪表的原理和使用,才能为优秀专业课的学习及以后的工作打下坚实的基础。 《电子测量与智能仪表》课程改革包括了下列内容: 一、理论教学的改革 (一)项目化教学的组织 因为该门课程内容由《传感器》和《电子测量》两门课程演变而来,教学课时又有限(48学时),教学内容不可能面面俱到;而且在企事业的实际应用中,不同行业所使用的传感器和测量仪器也各有侧重。针对以上特点,我们以项目为载体,将教学内容分为五个传感器项目和五个电子测量项目,传感器包含传感器认识、电子称设计、转速仪设计、声光控制灯设计、温度采集器设计等项目。电子测量包括信号产生、电压测量、波形测量、时间测量、电子元器件参数测量等项目。并在项目后加入知识扩展模块,方便不同专业的学生学习不同的专业知识,学有余力的同学还可以扩展知识,增加素养。根据学科的发展,教学内容适当加入智能仪器的内容,以方便学生以后更好的适应工作岗位。 (二)教学内容的优化 目前的传感器教材在内容的编排方面,考虑到系统性和完整性,顺序一般安排为基础知识、各种类型的传感器、信号处理电路,最后介绍智能型传感器和传感器网络等新知识,这样的安排不太适合职业院校对学生职业能力培养的要求。 为此,我们在组织教学时,对部分内容进行了调整: (1)将传感器认识作为一个项目,在这个项目里完成对传感器的认识、掌握传感器的分类、掌握传感器的命名方式、了解常用传感器的转换原理、了解常用传感器的测量电路和处理电路。这样调整的好处是,在学习具体传感器之前,先掌握相应的知识路,等讲到具体传感器时,学生便能针对不同的传感器进行相应的实践项目,做到学以致用,提高技能。 (2)把对应的传感器放到每一个具体的项目中学习。目前,传感器的智能化、集成化已走向成熟,很多半导体制造商都研制、生产出了各种智能化、集成化的传感器及传感器专用处理电路,将该内容分布到每个模块中,一是可以使学生对传感器的学习更有针对性;二是让学生对传感器的应用有了清晰的认识,学生掌握的不再是孤立的传感器的知识,而是相应的应用电路,在学生走到工作岗位之后能很快具备相应的岗位能力;三是能做到将最新技术、产品介绍给学生、满足学生对新技术的需求;四是每一项目仍自成一体,不会使教学内容离散。 (3)加入扩展知识 在每个项目的后面加入相关的扩展知识,比方说声光控制照明灯项目,该项目是以声光控制照明设备为载体,详细分析了光电传感器的应用。光电传感器是一类分类繁多,应用广泛的传感器,各个专业以后都可能用到。在项目后面我们加入红外报警器、地铁屏蔽门、光电鼠标等扩展知识,方便电子信息、城规控制、通信信号等不同专业的学生学习相关专业知识,积极发挥专业平台课的作用。 二、教学方法的改革 (一)实用为主、理论够用的原则 传感器部分主要内容为转换原理、基本特性等,而职业院校毕业生的去向主要为生产一线,重点在于应用,只要知道如何使用、选择传感器即可,很少需要进行理论研究。因此,在教学中只需要让学生定性地了解传感器的工作原理,熟悉其基本特性,对于原理性的理论推导可以不做要求。对于一些定理,只要知道定理内容及在生产实际中的应用即可,对于定理公式的推导则没必要详细介绍。对此部分内容感兴趣的学生可以自学,有问题再向教师请教或自己查阅资料。例如桥式测量电路,学生只要明白电桥电路的作用,知道直流全桥、双臂电桥、单臂电桥之间电压灵敏度的关系。而其理论推导则无须占用课堂时间。学生学习的重点在于如何根据传感器手册、应用场合、测量范围等指标选用传感器,而对于很多公式、理论等内容则以学生自学为主,重点在于培养学生的技能。 在教学过程中,对于基本概念的教学仍然采用传统的教学手段,对于新技术、新知识或相对比较简单的内容,则采用多媒体教学。对于一些智能型传感器,则要求学生充分利用网络资源,了解传感器发展的最新动态。 (二)依托网络资源环境,提升研究性学习的质量和水平。 课程组教师建立了课程网站和资源库,使多年来积累的课程建设成果、优质教学资源能够跨越时空界限为学生的自主学习和研究性学习提供资源环境。资源库建设包括教师的基本教学资源、拓展教学资源、课业库、试题库、学习链接等内容,网站还专门设置了“学生资源共享”“网上测试”和“网上答疑”等互动性环节。学生可以将自己的研学成果上传到“学生资源共享”。通过该互动环节丰富了资源的来源和共享范围,加强了教师和学生之间以及学生和学生之间的互动交流,通过网上测试随机组卷,了解自己对知识的掌握情况。 电子测量与仪器论文:浅谈技校《电子测量与仪器》课程的一体化教学 摘 要:新形势下技工教育应以培养学生的综合职业能力为目标,传统的教学模式存在不少弊端,应用理论与实践一体化教学方式,学生不单掌握了职业知识,更掌握了职业技能,为其职业生涯发展奠定了基础。一体化教学实施中,采用分组合作,学生体验到团队合作、与人沟通的重要性,增加了对工作的认同感与责任心,有利于提升综合素质。 关键词:理论 实践 一体化 职业 教学 合作 自主 学习 当今世界对技能人才的综合素质和技能水平要求越来越高,技工院校作为培养技能人才的主阵地,始终坚持为社会经济发展服务,为企业服务。技工教育正在探索建立以职业活动为导向,以职业能力培养为优秀,理论教学与技能操作融合贯通的课程体系。正因如此,为了提高技校电子类专业学生动手能力,采用理论与实践一体化教学方式已经成为迫在眉睫的大事。下面就《电子测量与仪器》的一体化教学谈谈自己粗浅的看法。 1、 技校电子类专业《电子测量与仪器》课程传统教学的弊端 《电子测量与仪器》课程是电子类专业的一门重要专业课,这门课程在保证必要专业基础知识的同时,加强实践性教学内容,教材既有对电子测量知识 和原理的阐述,又有对测量方法、测量仪器的介绍。以往的“填鸭式”教学,学生接受的仅仅是纯粹的理论知识,由于实践缺少,他们对知识理解不够深入,再加上这门课比较抽象,学生就算听明白了,但具体操作还是有困难,无法真正学以致用,根本不能掌握技能。久而久之他们对这门课程失去了兴趣和学习积极性, 这是作为教师所不愿看到的。 2、 实行一体化教学的意义 (1)、采用一体化教学,有利于职业能力培养 “一体化”,在百度百科中被定义为“多个原来相互独立的主权实体通过某种方式逐步结合成为一个单一实体的过程”。技校电子类专业《电子测量与仪器》 课程的一体化教学是把理论知识和实践操作有机结合起来。理论和实践本是统一的,理论来自实践又指导实践,职业教育教学中不存在没有实践的理论,也不存在没有理论的实践。应用理论与实践一体化教学方式,可以达到课堂讲解、实践演示、实际操作同步开展,能有效让理论知识的教学和实际操作的学习统一成有机的整体。通过学习,学生不单掌握了职业知识(为什么要这样做),更掌握了职业技能(会做)。 (2)采用一体化教学,大大提高了学生的学习兴趣和学习过程的参与度 一体化教学过程中,以学生为中心,教师导、学生演的教学模式使课堂气氛活跃,学生课堂出勤率明显提高,课堂上玩手机、睡觉的现象大大减少。一体化教学改变了传统课堂以教师讲授为主的模式,让学生有了自我学习和动手操作的时间,大大提高了他们的学习积极性,使其从以往的被动学习转变为主动学习。一体化课程的学习是以学习任务为载体的学习与工作,当任务完成并且受到教师和同学们认可时,学生体会到了成就感,增强了自信心。 (3)采用一体化教学,有利于培养“双师型”一线教师 实施一体化教学首要条件是教师。一体化教学需要的是“双师型”教师,没有“双师型”教师,理论和实践还是割裂的。双师型教师必须具有综合职业能力,解决生产中的实际问题。《电子测量与仪器》课程任课教师在应用理论与实践一体化教学策略时,无论是理论知识,还是实践动手操作方面的知识都需要有系统性掌握,在此过程中,必然会带动一线教师应用各种方法提升自身的教学能力,进而培养出更多的“双师型”教师。 3、 技校《电子测量与仪器》课程一体化教学的实施 (1) 将课堂教学转向工作情景,让学生在“学习中工作,工作中学习”。 一体化课程来源于某一(类)职业的典型工作任务,学生通过完成完整的一项项学习任务实现综合职业能力的培养。整个教学过程是学习任务和工作任务完成的方法和途径,教师根据工作要求布置学习任务和工作任务,学生则通过学习和工作完成各项任务,即通常所说的工作中学习,学习中工作。教学场所由教室转为实训室(教学工作站),把课堂教学转向工作情景。具体到《电子测量与仪器》课程的一体化教学,实施时采用模块式教学,每一个模块又分成几个项目,每一个项目又划分成几个小任务。例如在进行电能量测量模块教学时,教师先讲授理论知识,然后演示电压、电流、功率及电能的测量方法,在此基础上,给他们布置学习、工作任务,让他们装接日常用的交流照明电路,测量该电路的电压、电流、功率及电能。从学生的接线、检查、通电、测量到断电,都严格按操作规程、企业规范来要求,让学生的学习过程与该职业在社会上的实际工作过程一致,使得学生能更全面地接触工作的每一个环节,为其将来的职业生涯发展奠定基础。 (2) 分组合作,自主学习,提高学生的综合素质 《国家中长期教育改革和发展规划纲要》指出:职业教育要增强吸引力,需要改革教学模式,教学模式改革成功的一个重要标志就是学生个性化学习方法的形成和自主学习能力的发展。自主学习是一种以学习者为中心、强调学习者积极参与并结合合作,学习自主管理自己学习的新型教学模式。具体到《电子测量与仪器》课程的一体化教学实施,教师可以把学生分成小组,一般3至5人作为一组,并从中选一位学生作为小组长,做好这一步有利于更好地进行教学的组织工作,教师通过引导学生确定学习目标、制定学习进程、合作探究等手段完成学习(工作)任务,学生在完成任务的过程中,不断讨论学习(工作)方法,形成了各自独特的技巧,培养了他们解决问题、优化工作的方法能力,在此过程中,学生体验到了团队合作、与人沟通的重要性,并增加了对工作的认同感与责任心,综合素质明显提高。 (3) 教师评价、学生成果展示,增强学生的成就感和自信心 学习(工作)任务完成后,让学生将自己的成果(设计、制作)进行展示,教师需要针对学生的知识掌握、操作情况及其在整个活动中的表现等方面进行点评,多给予鼓励,少批评,尽可能考量学生发展各方面的需要,进行层次化点评,让每位学生都有收益。 综上所述,技校《电子测量与仪器》课程的一体化教学是以职业能力为优秀,以职业活动为导向,对提高学生的学习兴趣,增强他们的自主学习能力,提高他们的综合素质都有很大意义。 电子测量与仪器论文:浅析项目教学法在中职电子测量仪器与应用课程教学中的应用 摘 要:本文主要从项目教学法的角度,分析了如何有效开展电子测量仪器与应用课程的教学,以激发学生的兴趣,提高教学效果。 关键词:项目教学法;中职教育;电子测量仪表与应用 职业学校是培养高素质专门技术人才的基地,肩负着向特定的行业和岗位培养合格的操作技能型人才的使命。现代科学技术的迅速发展,促使社会体系、经济体系和教育体系不断地变化,社会对高素质技术人才的需要也在变化,现代社会要求人的能力有三个方面:专业能力、社会能力和方法能力。社会能力与方法能力是学生适应社会的能力,要培养学生这种能力,教师就应改变传统教学方法,以适应培养学生增强社会能力与方法能力的要求。 一、改变传统教育模式实现职业教学上的创新 我国传统职业教育模式的教学目标是向学生传授系统的文化基础知识和专业基础知识,以知识为本位,强调学科知识的科学性与系统性,教学上注重新旧知识之间的联系,重视识记,但忽略了对学生能力和创造性的培养。这与当今社会强调实用技能,强调知识创新等素质教育要求不相符,难以适应社会的发展需要,因而对传统教育模式进行改革迫在眉睫。 项目教学法是从德国引进的一种全新的教学方法,重点强调对人的关键能力的培养。项目教学法注重培养学生的分析能力、团结协作能力、综合概括能力和动手能力,极大地拓展了学生思考问题的深度、广度,让学生较早地接触到工作中遇到的问题,并运用已有的知识解决它,对技校学生来说很有针对性。目前,项目教学法已逐渐取代传统教学中视理论为基础的教学模式,成为职业学校多数教师探索追求的新领域。 二、项目教学法在电子测量仪器与应用课程中的实际应用 电子测量仪器与应用作为一门电子专业的基本技能课,要求学生掌握电子仪器仪表基本理论,掌握电子仪器仪表的正确使用方法,掌握电路测量的基本技能和相关技术。课程强调理论与实践掌握相结合,实践性强,很适合采用项目教学法进行教学。 由于诸多原因,目前中职业学校学生普遍认为电子测量仪器与应用课的理论知识较抽象,电路原理难懂。对教材中各种单元电路在实际中有何用途,如何应用所学的知识解决生产和生活的一些问题,学生更是感到茫然,往往产生想学又怕学的矛盾心理。针对这种现状,教学中,教师应想方设法激发学生的学习兴趣,改变教学方法,处理好理论教学与实践教学的关系,尽可能少讲深奥的电路理论,多讲实用仪器的应用,多给学生提供动手机会。 项目设置及任务分解表 1.确定项目任务 项目教学法的课前准备工作是教学法中的一个重要环节,让学生分组查、找相关资料,确定项目的目标和任务,充分发挥他们的智力。这样学生成了教学中的主角,而教师则转换为教学的引导者。 (1)项目教学设计原则。由传统以教师为中心的教学变为以学生为中心的教学;由以课本为中心转变为以“项目”为中心;由以课堂为中心转变为以情景为中心。 (2)项目的选取标准。该项目可用于学习特定的教学内容,具有一定的实用价值;与企业实际生产过程或现实商业活动有直接的关系;学生有独立进行计划工作的机会,可以自行组织、安排学习行为;有明确而具体的成果展示;学习结束时,师生共同评价项目工作成果以及工作学习的方法。 考虑到万用表和双踪示波器是电工电子的常用常见仪器,学生必须掌握其用法,因此,在电子测量仪表与应用项目内容的选取中,选择这两个项目作为教学重点。为了更好地学习电子线路专业课,又选了元器件的识别和信号源两个项目。 2.制定计划 完成实用性项目的过程,学生更能认识到这门课程的作用,加深对这门课程应用前景的了解。根据电子测量仪表与应用课程的特点和学生认知规律,教师应由简到难设计出项目,每个项目再分解成具体的任务链。学生通过学习这些项目,不断练习电子测量仪表仪器的基本操作,激发学生的学习兴趣。 3.实施计划 将电子测量仪表与应用课程的教学分成若干项目,再将每个项目分成多个任务,这样很容易分解重点和难点,便于学生学习掌握知识与技能。在教学过程中,要鼓励学生克服思维定式,大胆猜想、判断,形成创新能力。 (1)上好绪论课,作好准备。在初学习时,要让学生知道学习方法,实训报告最终要让学生自己完成。在开学初,安排几节绪论课,说明本课程的教学内容,让学生了解大致的学习任务,知道重点项目是万用表和双踪示波器。 (2)先认识,再动手,后理论。学习第一个项目时,在实训室中,让每个小组领一个万用表。先让学生认识万用表,知晓面板上各部分的作用,再进行简单的应用,激发学生的学习兴趣。然后,课堂上进行相关理论的学习。教师可再演示万用表的操作过程,结合理论讲解,然后找几名学生现场演示,教师及时指出学生操作中遇到的各种问题。同时设计几个问题,让学生边思考边现场解决。在实训时,教师应巡回指导,及时发现和解决学生遇到的问题,对典型问题或错误,要向全体学生进行讲解。 4.检查评估 当某一项目任务完成后,一定要及时对学生的学习情况进行总结和评价。一般情况下可分三级来考核,第一级可由教师对小组项目情况评定,第二级是由小组成员根据各组员对小组的贡献情况互评,第三级由学生本人进行自评,综合三级评定来确定每一个成员的成绩。让学生及时写出实训报告和实训体会,引导学生对所做所学的内容进行归纳总结,找出不足。 总之,学生完成这些项目后,基本掌握了常用测量仪表的原理和使用,为后续学习电子技术等专业技能课,也为今后在工作中继续学习打下基础。
计算机小论文:计算机离散数学课程改革思考 摘要:“离散数学”是计算机科学与技术、软件工程、通信工程、网络空间安全等信息类本科专业的优秀基础课之一,在计算机科学与技术等专业课程体系结构中起到非常重要的理论支撑作用。本文分析了计算机专业开设“离散数学”课程中存在的一些问题,从教学目标、教学内容、教学方式等方面,建议在教学时结合计算机相关领域中的实际例子,深入浅出地传授“离散数学”中的理论知识点,并采用理论教学结合编程练习,激发学生的兴趣,提高教学质量。 关键词:离散数学;课程改革;问题驱动;编程实现;结合应用 一、引言 离散数学(DiscreteMathematics)是计算机科学与技术、软件工程、通信工程、网络空间安全、信息与计算科学等信息类本科专业的优秀基础课之一,在计算机科学与技术等专业课程体系结构中起到非常重要的理论支撑作用[1]。因此,离散数学早在1977年就已被美国电子电气工程师协会(IEEE)确定为计算机专业的优秀课程。2001年又被IEEE协会和美国计算机协会(ACM)联合认定为计算机专业的第一优秀主干课程[2]。由于电子计算机存储空间与计算能力的限制,计算机相关的很多领域都使用到了离散结构的概念。如计算机中的任何一个变量都是离散变量,计算机中的图片都是以离散像素的形式存在。所有的存储和通信的数据本质上都是0和1构成的。因此,“离散数学”的教学内容与计算机硬件和软件都有着密切的关系。“离散数学”采用严格形式化的数学语言来描述离散系统的状态、关系和变化过程,是进行定性定量分析和逻辑推理的工具,可以为计算机系统处理离散对象的状态及变换提供有效的描述[3]。离散数学不仅是计算机专业的优秀课程,更是“数据结构”、“算法设计与分析”、“数据库原理”、“数字逻辑(数字电路)”、“编译原理”、“信息安全”、“操作系统”、“并行计算”等一系列课程的先导课程。如图1所示,离散数学中优秀的六个部分:数理逻辑、关系集合论、代数系统、图论、初等数论和有限自动机,分别衍生出计算机的学科体系架构。通过离散数学的教学,使学生掌握课程的基本概念和基本原理,采用严格的数学方法,培养学生的抽象思维能力和逻辑推理能力,为从事计算机的科研与应用提供必要的描述工具和理论基础,培养学生利用计算机分析问题、解决问题的能力。根据教育部“离散数学”教学指导委员会建议,目前国内离散数学的教学大致可以分为三个层次:科学型、工程型、应用型[4],对应的学时分别为108、90、72。科学型人才培养的目标要求学生有坚实的数学基础,较强的抽象思维能力,形式化描述能力和推理、分析能力;工程型人才的目标是要求学生有较好的数学基础,能综合运用离散数学中的理论和模型去分析问题和解决问题,兼顾计算机科学和计算机应用,内容较为宽广深入;应用型人才目标则要求学生能够运用典型的离散模型,进行系统建模与软件集成[5]。针对不同的教学内容与教学要求,需要采用“因材施教,分流培养”的教学理念与策略。然而,在实际的教学过程中,离散数学的教学课时量常常被压缩,一般正式授课时间约为48学时。如何在有限的时间里充分地把知识传授给学生,将能力传播给学生,给离散数学的教学提出了新的挑战。一些高校采用减少学时数量、降低考试难度,这样会造成学生无法认识到“离散数学”在计算机专业的课程架构中的重要地位,导致“离散数学”的教与学越来越边缘化[3]。为此,笔者在对“离散数学”多年的观察与教学的基础上,对本科阶段计算机专业的“离散数学”课程存在问题进行了深入剖析,并给出了一些初步的建议。 二、存在的问题 笔者在近几年的“离散数学”授课过程中,发现不少学生在课程学习与能力培养方面容易存在以下三个问题。 (一)课程学时少,理论难度大 绝大多数的高校开设“离散数学”的学时有限,往往比“教指委”给出的时间少,一般在48学时,难以完整地开展包括数理逻辑、集合论、代数结构、图论、初等数论和形式语言与自动机等内容的教学,往往仅对前四部分(甚至更少)的内容展开教学,初等数论和形式语言与自动机部分由于难度较大,将作为选学内容。 (二)课程辐射不够,相互割裂,学生畏难情绪严重 在实际教学中,很多高校把“离散数学”作为一门数学课,由数学系教师作为主讲教师,采用纯数学经典的“定义—定理—证明—习题”的教学模式[6],忽视了“离散数学”在计算机中的应用背景,让学生感到恐惧与反感,因其未能从“高等数学”与“线性代数”等课程的学习思路和模式中走出来,从而降低了学习兴趣,最终影响教学质量。 (三)理论学习与计算机实践相互割裂 对于计算机专业的学生,需要将所学的理论知识与计算机编程相互关联起来,不能将计算机工具与“离散数学”的知识点强行割裂,如果将理论学习与计算机实践相互割裂,只会使学生纸上谈兵,实际操作能力不能得到有效提高。 三、课程的建议 1.教学手段多样化,凝练重点知识。首先要讲清楚什么是离散的概念,为什么要引入离散的概念,重点介绍离散数学的思维方式和解题思路,消除学生反感、对立的情绪。针对大学生已普及手机等智能移动设备的现状,对于重要的知识点,建议采用微视频、微课的形式,供学生利用点滴课余时间,反复理解,对课堂知识的重、难点进行再现,充分互动,达到知识传递的效果,并及时采用微学堂、微试题等形式,对教学效果进行反馈。 2.以点带线,线面结合,增加课程关联度介绍,建议梳理计算机专业本科课程,与“离散数学”之间建立对应联系。比如在数字电路设计中,使用“与非”门和“或非”门设计逻辑线路,代替单一的“非”门、“与”门和“或”门的组合;利用等值演算,可大幅度优化逻辑线路。再如利用哈密顿图求解最短路径问题和旅行商周游问题,利用基于最优二叉树的哈夫曼算法来优化编码并提高通信效率;等等。 3.编程实现。离散数学作为计算机相关专业的一门基础课,必须与学生已有的基础课(如程序设计语言等)相互关联,使得学生学以致用。开展离散数学中常见算法的编程实现,如利用C/C++语言实现公式真值表的输出:对于给定的公式,判断其合法性之后,给出其真值表。类似的,结合离散数学课程,笔者推荐如下算法:集合的笛卡尔积计算,欧拉图的判定,关系的判定,自反、对称、传递闭包的计算。对于Dijkstra算法、Kruskal算法、Prim算法等,在后续的“数据结构与算法”课程中将有详细的算法描述,在离散数学课程中不必要求实现。 四、结语 “离散数学”既作为计算机大类专业的一门重要专业基础课,又在计算机领域具有广泛的应用。有人说:没有“离散数学”就没有计算机理论,也就没有计算机科学[7],足以证明它的重要性。本文针对计算机专业知识体系的结构特点,提出在教学时结合计算机相关领域中的实际例子,深入浅出地传授“离散数学”中的理论知识点,采用理论教学结合编程练习,激发学生的兴趣,提高教学质量。近几年,笔者通过实际教学的检验,该教学方法效果良好,值得借鉴与推广。 作者:魏立斐 王晓明 王春华 单位:上海海洋大学信息学院 计算机小论文:本科院校计算机基础课程改革思考 摘要:针对应用型本科院校计算机基础课程教学中出现的弊病,即在课程教学和学生能力培养间存在鸿沟,提出将计算思维引入教学,解决计算机基础课程的教学危机。通过介绍计算思维中的关键内容,分析计算思维的优秀方法,探讨融入计算思维的分层次分类别教学模式,提出以计算思维能力培养为优秀的计算机基础课程改革方案。 关键词:应用型本科院校;计算思维;计算机基础课程;课程改革 0引言 应用型本科院校是中国高等院校的重要组成部分,学校数目众多,办学特色明显。不同于传统研究型本科院校,应用型本科院校立足于地方,为本地经济和社会培养技术密集型产业的高技术应用型人才。大学计算机基础课程是高校学生入学后的第一门信息技术类课程,该课程旨在培养学生使用计算机科学知识和技术分析和解决实际问题的能力,提升学生创新意识,培养学生的信息素养,为学生学习后继课程打下坚实的信息技术基础。该课程的教学是保证人才培养质量的一项重要教学工作,对大学生毕业后是否能够迅速适应社会需要,并具有可持续发展的再学习能力,具有重要意义。 1应用型本科院校计算机基础课程教学现状 2012年全国共有普通本科高校1171所,其中:211工程高校116所,占9.9%,非“211”高校1055所,占90.1%,新建的本科院校是指1999年以来新晋升科学校,共有647所,约占全国普通本科高等学校数量的55.3%,占非“211”普通本科高校数量的61.3%[1]。这些地方本科院校在办学地位、人才培养模式、生源质量和课程教学上都与传统的重点院校有着明显区别。随着网络技术、多媒体技术和无线接入技术的迅速发展,计算机基础知识得到快速的普及,特别在应用型本科院校中,计算机基础课程进入蓬勃发展期,呈现出以下特点。1)大多数学校都十分重视计算机教育教学的重要性,并确立了计算机基础课程的基础性地位,计算机基础课程在各专业的培养方案中已成为不可缺少的一部分。2)随着计算机的发展和普及,计算机基础课程的教学转变为理论教学与实践教学高度融合,用理论指导实践,并在具体的实践案例中去深化理论。同时,以能力训练为优秀的实验教学理论已经渗透进课程中,“案例教学”、“任务驱动”等多种教学模式得到广泛运用。3)社会信息化进程不断加速,各种学科间不再局限于单纯的某一领域的研究,多学科交叉融合是信息技术发展的契机,计算机的辅助功能得以极大的发挥作用,各专业对学生的计算机应用能力的要求日趋强烈,计算机基础课程成为很多专业课程的前驱课。 虽然计算机基础课程在应用型本科院校里得到越来越多的关注,但受限于学校的历史沿革和生源质量,该课程存在以下方面的问题。1)课程体系不明确应用型本科院校大多是1999年以后晋升为本科院校的,以前大都是高职高专层次的学校,在课程体系的规划上缺乏系统性和规范性,部分学校还继续沿用专科阶段的课程体系,教学内容还停留在“计算机文化基础”或“计算机应用基础”阶段,体现不出计算机技术的先进性。2)学时少、内容多计算机基础课程的教学学时一般在32至70个学时之间,每一章的教学内容可能对应着计算机科学与技术专业的一门专业课程,造成每章的教学只能触及表面即止,不能深入系统的学习。特别是教育部对本科教学计划的总学时做出规定后,很多专业在指定教学计划时就首先减少公共基础课程的学时,计算机基础课程首当其冲,有些院校甚至将计算机基础课开设为选修课,不仅学时大幅缩减,其基础性地位也受到动摇。3)陷入“狭义工具论”误区“狭义工具论”就是认为计算机基础教学就是教学生怎么将计算机作为工具使用[2]。教学内容的组织上以各种软件的使用为重点,教材中的一章就是某些软件的使用手册,如Windows操作系统、Office办公软件和网络软件等常见内容,教学过程以教会学生熟练使用常用软件为目的,让学生掌握软件工作环境的构成、具体的菜单命令和操作步骤等。“狭义工具论”误区使计算机基础教学丢失了灵魂,学生往往只会使用教会的软件,由于软件的升级换代非常频繁,很多学生又要重新学习新版本的或其他的软件,导致培养学生的创新能力成为空话。 2计算思维的关键内容 2.1计算思维的引入 针对高校计算机基础课程教学中出现的上述问题,2010年陈国良院士在第六届大学计算机课程报告论坛上所作的报告第一次正式提出将“计算思维能力培养”作为计算机基础课程教学改革切入点的开创性倡议。2006年,美国卡内基•梅隆大学的周以真教授显性的提出“计算思维”的定义:计算思维是运用计算机科学的基础概念去问题求解、设计系统和理解人类行为的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[3]。计算思维是人类早已存在的思维活动,只是未被发掘提升到理论高度,它引领人类思考问题进行解决,推动人类科技进步。2010年,包括清华大学等高校在内的九校联盟在《九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》中,确定了以计算思维为优秀的计算机基础课程教学改革。 2.2计算思维的地位 计算思维是一种科学思维,与理论思维、实验思维一起构成了人类的三大科学研究思维。计算思维并不是一种新的发明,而是早已存在的思维活动,是每一个人都具有的一种技能[4]。以其他思维方式相比,计算思维以抽象和自动化为本质,以设计和构造为特征,强调对问题进行自动化求解。计算机学科是计算思维的代表学科,思维的训练是一个长期的过程,在计算机基础教学中,不是仅仅通过几节课就要求学生了解计算思维的内涵,而要通过营造环境、设计案例让学生潜移默化的掌握。 2.3计算思维的优秀方法 计算思维方法是计算思维的优秀。计算思维是思维过程或功能的计算模拟方法论,其目的是为了提供适当的方法,使人们能借助现代和将来的计算机,逐步达到人工智能的较高目标,诸如模式识别、决策、优化、自控等的有关算法都可属于计算思维的范畴。计算思维方法很多,周以真教授将计算思维阐述成具体的七大类方法,有把一个困难的问题简化为如何求解的约简、转化等方法;有控制庞杂的任务或进行巨型复杂系统的设计的抽象和分解的方法;有对一个问题的相关方面选择合适的方式陈述或建模的方法;有对进行系统恢复的采用预防、保护等方式;有利用海量数据来加快计算,解决时间和空间之间矛盾的思维方法。这些方法中既有数学和工程的方法,也有如递归等公认的计算机科学方法。美国ACM前主席PeterJ.Denning教授将计算原理归为七类:计算、通信、协作、记忆、自动化、评估和设计,大多数的计算技术都使用这七类计算原理[5],它们是解决问题的有效方法。 3融入计算思维的计算机基础课程改革方案 3.1构建“分层次、分类别”教学模式 应用型本科院校是服务于地方经济社会发展需求的高校,计算机基础课程教学内容、方法和手段,必须与时俱进,才能适应学校办学定位和人才培养目标的要求。根据教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见》,采用了“1+X”的课程体系,“1”即“大学计算机基础”课程,推行“分层次、分类别”的课程教学模式[6]。1)分层次“分层次”是值新生入学以后进行计算机基础分级测试,根据测试成绩编入层次1班级(普通班)和层次2班级(高级班)。2)分级测试入学后新生参加分级考试,测试系统使用无纸化网络考试平台,测试题型包含理论题和实践操作题,测试题型和期末考一致,难度持平,以我校2015学年上学期的测试数据为例。以分级测试成绩作为分班依据,达到标准的学生编入层次2班级,没有达到标准的学生编入层次1班级。层次1的学生系统学习公共平台基础知识,层次2的学生通过强化公共平台知识的综合应用能力,快速提升后学习与专业后继课程对接的模块课程。3)分类别根据学科属性,将学科类别相近的院系学生划分为一类,全校分为4类,为每个类别的学生开设不同的模块课程。模块课程是在认真分析各院系人才培养方案的基础上确定的,原则是学习模块课程后对学生学习本专业的后继课程提供信息基础支持。通过分类别模块课程的学习,打牢了学生学习后继专业课程的信息基础,实现了计算机基础课与专业课的“无缝对接”,更好地满足了不同专业学生对信息技术的学习需求。“分层次、分类别”的教学模式很好地解决了计算机基础课程学时少与内容多的结构性矛盾,克服了讲授内容只能“点到为止”,学生学习效果只能是浅尝即止,更谈不上让学生掌握使用计算机进行问题求解的方法。 3.2融入计算思维的课程知识体系 针对所有学生利用2周的时间(8学时)开展计算思维基础知识专题教学,主要介绍三大科学思维、计算思维优秀概念和方法,结合生活化的例子引入计算思维的存在,激发学生学习计算思维的兴趣。通过讲授汉诺塔问题说明计算机和人类相比,各自的优势和局限性所在;讲解图灵机和停机问题让学生理解计算模型和可计算理论;讲解图灵模型让学生了解人工智能,引导学生主动探索人工智能领域的知识。对于层次2学生,理工类模块课程强调程序设计能力的培养,通过算法多样化训练计算思维;经管类模块课程强调数据库技术,讲授概念模型和数据模型,训练学生的建模思维;音体美类模块课程强调多媒体技术应用,通过制作多媒体体作品和网站设计训练学生的分析设计能力;文史类模块课程强调Office综合技术应用,通过对海量数据的统计分析挖掘出有效的知识。在不同类别的模块课程中以案例教学和任务驱动的方式,继续深入介绍计算思维的方法,培养学生的计算思维,让学生更加深刻的理解抽象和自动化这一计算思维的本质。 3.3考核方式改革 期末考试实施“教考分离”方式,在学校建设的“全自动网络考试平台”实现无纸化考试,该考试平台不但能够实现理论题型的自动评分,也能够对操作实践进行自动判分,操作实践题型包括Windows操作系统、Office软件、网络应用等。对于层次2的学生,增加了C程序设计、Access数据库和Dreamweaver题库的建设,以适应计算思维内容的考核。推行期末考试和社会认证的双重教学质量考核标准,在组织学生参加云南省级高校计算机等级考试的同时,积极引导和鼓励学生报考全国计算机等级考试及各类行业能力认证考试,如获得考试证书也能获得课程学分,有效追踪了课程教学效果,实现教学质量与能力认证间的有机结合。 4总结 计算思维的培养不仅仅是计算机技能的培养,而是思考方法和方式的培养,它的最终目标是培养大学生可持续学习和发展的能力,是一种受益终身的教育。将计算思维融入到计算机基础课程教学中,不仅让学生从“做中学”升华为从“思考中学”,而且能让教师真正做到“授人以鱼,不如授之以渔”。 作者:岳强 胡中玉 李玲 平大林 黄吉花 单位:昆明学院 计算机小论文:计算机网络工程信息化管理分析 摘要:本文通过对立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理的相关概念与拥有的优势,对于实施环节的问题作出必要性分析,阐述建立管理系统的步骤与存在的功能模块,最后则是对于计算机网络工程全面信息化管理发展趋势作出进一步展望。 关键词:计算机;网络工程;全面信息化管理 1计算机网络技术工程项目全面信息化管理的相关概念与优势 1.1概念界定 所谓的立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理这就是通过将项目信息化管理软件当成平台做好运用,选取的传输介质则是计算机网络,全面的传递、整理、应用、储存、手机项目信息的一个过程,另外还能够让信息指导工程项目企事业。 1.2优势 往往根据对立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理实施分析,那么其中最为明显的成效则是做好无纸化管理,除此之外,还凭借着计算机网络沟通拥有的比较低沟通成本,做好成本的节约,使得沟通效率得到有效提升。那么在立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理系统环节当中,信息在网络相互之间传输则是借助于信息流这样的形式,正是其所具备的高安全性与质量高的影响,那么管理者所具备的知情权限相同的话就会处于相同时间知晓信息,这样就能够对信息不对称信息避免,这就能够为顺利执行项目管理决策提供必要的保证。从立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理的角度进行分析,那么这就能够做到快捷而即使的处理传输大量复杂的信息,使得组织当中原先处理传输信息的中间层次极大的缩减,这也能够将有效的实现手段提供给运行扁平型组织。针对立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理能够将项目运行系统和外部环境两者之间建立起有效信息沟通渠道及时实施相应的沟通联络,这就能够为确保统一分权与集权和稳定临时性组织与经常性组织,从而能够做到性质的柔性化实现创造条件,导致项目能够充分利用各方面资源,对于变化着的环境保持着适应能力。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理能够让项目管理组织将以往所存在的空间界限予以打破,也能够将各个部门相互之间的界限打破,另外还能够按照各自资源优劣,做好和外部组织优势互补资源,以便做到根据市场机会去组织跨部门与团队与职能,随后做到虚拟化组织实现。通过立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理作用的发挥,这也就能够做到让经济部门与项目技术部门相互之间比较方便的按照数字化数据信息凭借计算机网络实施协调,以便能够实现协调技术和经济指标,做好综合优化项目进度、质量、成本。各种类型的统计数据处于传统工程项目管理模式下都是属于粗略统计与静态的,往往面临十分明显的时滞性。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理系统能够凭借工程日报子系统及时跟踪项目,凭借项目信息做好分组、管理、筛选项目编码、活动编码、资源编码,另外还能够标记工程各类核算与评估,卒子实现全方位控制项目人力、质量、采购、成本、进度管理。 2面临的困难 即便不管是政府层面还是企业都对于工程项目电子信息化管理高度重视,可是从发展历程上显得困难重重,普及的进度显得特别慢,通过建立立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理,如今主要面临以下困难:由于各个行业建设项目组织和地点所存在的临时性显得特别强,有些项目处在偏远地区,面临比较差的通信条件。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理如果保持高效性,这就应该存在计算机软件和良好计算机网络提供相应的支撑,这就会和如今运行工程项目条件存在一定的矛盾,比如有极个别的项目仅仅凭借拨号上网与项目信息化管理系统相连,这就会使得出现一定的困难实现网络化全面信息管理。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理要想做到定量投资回报分析特别难,这就使得管理决策者往往存在着观望质疑通过大量人力、物力、财力的运用实施开发信息化管理系统。即便从国家层面上已经通过立法将法律上电子文件的合法性进行认可,可是哥哥公司考虑法律的安全性,特别是部分牵涉其自身关键性利益问题,比如商业机密、变更单、合同等,觉得电子文件并不可靠,通常排斥电子文件。导致实际操作环节当中项目管理组织依然还是对之前信息管理模式偏好,这对于应用与普及电子信息化管理系统造成影响。从当前我国的情况进行分析,如今还没有形成信息化管理有序化环境,也并没有出台相应的统一性的各个领域信息化标准,这就使得各个企业开发出与自己特点相适应的信息化管理系统软件,各个软件相互之间交互性比较差,另外还面临着过高的成本,使得在运行环境下项目信息出现流通不畅的局面,将立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理系统功能降低。 3发展趋势 由于如今持续发展的网络技术背景下,这样也就会持续深化研究开发网络安全,相继也会持续加强工程项目信息管理系统数据安全性,从而可以保障安全高效的将其作用发挥出来。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理系统会更进一步加强其所具备的使用功能,比如在系统当中不断加入在线视频会议、视频监控等功能,也可以实现远程管理控制。开发建设工程项目信息化管理系统逐步形成自己的行业标准,比如统一性的系统开发标准要求、数据库标准平台、网络标准平台定,这就会持续加强不同信息管理系统交换性,做到标准化共享信息的无边界。PM-ASP这是工程项目信息化管理的未来一个趋势,持续发展的网络经济与日益细化的社会分工,这就导致促成产生专业的工程项目信息管理服务供应商,使得工程项目信息管理的管理成本极大的降低,让信息的作用更好的发挥出来。如今由于持续性发展网络技术与电子信息技术,这样也就会持续性完善工程项目的电子信息化管理系统。处于网络经济时代背景下,信息这是仅次于人才的一个十分重要的战略性资源,立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理能够提供支持和保障有序高效运行整个项目。全面信息化管理可以对企业管理信息化进程起到有效的推动作用,还能够有效促成企业做好企业资源信息库的收集与监理,通过其自身管理水平的全面提升,积极应对国际竞争的挑战,真正做好准备迎接电子商务时代的到来。 作者:马昆 单位:贵州航天特种车有限责任公司 计算机小论文:计算机网络工程现状分析 摘要:目前,随着我国科学技术水平的不断提高,计算机网络技术日益完善,但是,由于计算机网络自身的缺陷以及外界的不良影响,致使计算机网络技术的发展受到限制,因此,了解计算机网络工程的现状,找出相应的解决对策,成为推动计算机网络工程快速发展的有效方式之一。本文通过分析计算机网络工程的现状,指出合理的解决对策,以期为计算机网络工程的健康发展提供参考。 关键词:计算机网络工程;现状;对策 近年来,由于我国经济的快速稳定增长,计算机网络技术也获得了巨大的发展空间,并且逐渐成为人们生活中必不可少的一部分,人们在享受计算机网络技术带来的便利的同时,也面临着诸多的问题,因此,在人们越来越依赖于计算机网络技术的情况下,分析计算机网络工程的现状,及时发现和解决计算机网络工程问题,保障用户的合法权益,是促进计算机网络技术进一步发展的前提。 1计算机网络工程的现状 1.1受到自然灾害的影响 由于计算机信息系统是一个系统的智能操作整体,由各种各样的机器设备组成其基础设施,因而,计算机网络工程必然会受到自然灾害的影响。另外,计算机网络工程所处的温度、噪音、湿度等外部环境,会影响计算机设施的正常运行,但是,许多计算机系统的硬件设施缺乏特殊的防护措施,不能很好的防火、抗震、防水、避雷等,再加上接地处理的不合理,自然灾害或者突发事故的破坏性大,给计算机网络工程的正常运转造成干扰。 1.2计算机系统存在漏洞 系统是计算机有效运行的基础,但是,由于设计人员或者编制人员自身的原因,致使计算机系统存在着一些漏洞,进而影响了计算机网络信息的安全。受到专业知识、工作经验、工作能力等的影响,设计人员或者编制人员没有合理的设计或编制计算机应用软件和操作系统软件,给黑客或者不法分子以可趁之机,从而造成计算机网络工程的安全隐患。 1.3计算机病毒的干扰 计算机病毒严重威胁着广大用户的利益,给用户带来巨大的损失,是用户在使用计算机网络时最常遇到一种情况。计算机病毒分为良性病毒和恶性病毒两种,其来源可能是编制或运行过程中出现的一些破坏性数据,它不仅影响计算机本身的数据存储,而且会影响计算机的正常运行甚至会使计算机丧失基本或者特定的功能,而且,许多计算机病毒传播速度较快,不能被轻易控制,致使用户面临着严重的信息安全的威胁。 1.4黑客等不法分子的威胁 拥有高超的计算机网络技术能力的黑客,是当前计算机网络安全所面临的最大的威胁。黑客可以不经用户的许可,随意的登录他人的网络服务器,甚至连接网络单机,给用户的信息安全造成威胁。一般来说,黑客的攻击具有较强的主动性和目的性,只能当危险发生之后,用户才能知晓和处理,因此,黑客攻击所造成的损失,补救的机会很小。通常,黑客常用网络攻击和网络侦察的手段攻击用户的计算机系统,破坏或者窃取用户的数据信息,给用户造成巨大的危害。 1.5计算机网络工程中的其他安全隐患 计算机病毒不仅是由计算机内部所引起,而且受到计算机外部条件的影响,计算机病毒有内部和外部两个方面引起,其中逻辑炸弹、系统漏洞、信息泄露等,都是用户在使用过程中所遇到的问题。逻辑炸弹虽然不具有传染性,但却具有很强的隐秘性,可以极大地破坏信息处理机器本身,给数据处理硬件带来不可挽救的损失,另外,在编制软件时造成的系统漏洞,给计算机病毒或者黑客等不法分子提供了可乘之机,严重威胁着计算机网络工程的安全。 2解决计算机网络工程问题的对策 2.1做好计算机网络系统的外部防护措施 自然灾害虽然不可以避免,但是可以通过有效的预防措施,来减轻其造成的损失,因此,建立安全的物理环境,做好计算机网络系统的外部防护措施,是计算机网络工程正常运行的前提。在选择建立计算机网络系统时,要注意外部环境、场地的抗震能力等,尽量避开噪声源和振动源,以提高计算机系统的防震、抗灾能力。 2.2安装防火墙 防火墙是网络安全的屏障,它通过在不同网络或网络安全域之内设置一系列的部件组合,来限制内部用户的外部访问,并且对限制用户访问外界网络的权限,以维护计算机运行环境的安全。作为信息进出的唯一通道,防火墙可以有效地控制信息的进出,增强计算机网络的安全性,对暴露的用户点进行保护,及时的监控和审计网络存取、访问行为,因此,安装防火墙,减少计算机病毒、黑客等的威胁,确保计算机网络运行环境的安全,可以有效地避免数据窜改、数据丢失情况的出现,进而保障用户的合法权益。 2.3安装漏洞补丁程序 黑客等不法分子可以利用系统漏洞和计算机病毒入侵用户的计算机网络系统,因此,需要安装漏洞补丁程序,通过控制网络访问,以保护计算机网络的安全。例如,用户可以利用路由器,设置系统文件的访问权限。同时,计算机管理者和用户需要不断更新知识,增加知识储备,减少安全风险,切实做好信息安全防范工作,以及时发现、解决计算机信息安全问题,从而减轻信息泄露所带来的损失。 2.4养成良好的上网习惯 虽然防火墙、漏洞补丁程序可以有效的控制病毒入侵,但是,不正当的操作行为可能会产生木马等病毒,因此,计算机用户需要养成良好的上网习惯,以减少病毒入侵情况的发生。用户要警惕陌生网页、陌生邮件,增强信息安全意识,防止泄露个人信息,以维护自身的数据信息安全。 3总结 总而言之,信息化是当今时代的显著特征,在科学技术水平不断提高的基础上,增强计算机网络过程的安全,保障用户的合法权益,是计算机技术发展的前提。因此,计算机系统设计者和编制者,应该积极学习新知识,提高工作能力,同时,计算机用户应该安装防火墙、漏洞补丁程序等,以确保计算机网络的正常运行,维护自身的信息安全。 作者:徐兴顺 单位:曲阜师范大学信息科学与工程学院 计算机小论文:网络工程计算机网络课程实验教学研究 摘要:计算机网络为网络工程专业重要基础专业课,它为学生后续课程的学习奠定坚实的基础.但是,计算机网络实验教学一直被人们所忽视.本文首先介绍了计算机网络课程的特点,提出了计算机网络实验教学存在的不足;在文章最后结合实际教学情况,从实验教学模式方法等多方面进行了有意的探索,提出了关于计算机网络实验教学的改革方法. 关键词:计算机网络;网络工程;教学方法;任务驱动;ICT 1引言 计算机网络是网络工程等相关专业的一门重要专业基础课,是网络工程专业很多后续课程的基础.计算机网络课程对整个知识体系的构建,网络工程能力的培养起到至关重要的作用.同时,计算机网络又是一门理论与实践联系紧密的课程,不仅需要扎实的理论基础,还需要大量的工程实验.计算机网络实验教学与其它课程相比,实践性和操作性要求较强,是该课程的关键环节[1].但原有的计算机网络实验课状况已不能适应当今计算机网络技术的发展需求,应对计算机网络实验进行改革,突破原有的课程界限,建立新的计算机网络实验教学体系. 2计算机网络课程特点 计算机网络技术涉及通信技术、计算机技术、信息技术等多个技术领域,是一门综合交叉性学科,是ICT领域典型的代表.随着计算机网络技术的迅速发展,新理论、新技术、新标准的不断更新变化,这就要求教师在讲授中,既要传授主流网络技术,又要让学生了解最新技术的发展前沿.在学习过程中树立创新意识,为今后的学习生活打下坚实的基础.计算机网络课程具有知识点多、内容新、“无联系”等特点.因此,计算机网络在教学过程中对学生来说非常枯燥,学习兴趣不高. 3计算机网络实验教学存在的问题 目前,计算机网络教学主要存在以下几个问题: 3.1教学模式陈旧,不能适应计算机网络教学的发展 目前,对于计算机网络实验,一般按照先理论,后实验的顺序.整个教学过程不能调动学生的积极性,不能提高学生的自主学习能力,特别是一些编程性实验,限制了学生的创新能力,同时不能够有效的提高学生的网络工程能力[2]. 3.2对计算机网络课程实验认识不足,实验课程设置不合理 目前,在计算机网络课程教学过程中大多采用以理论为主,实验为辅的教学模式,教师把重心放在理论教学上,忽略了实验的重要性.大部分实验多为验证性实验,缺少设计性、综合性实验,大部分实验主要通过Wireshark等工具抓包分析,整个实验过程对课程的理解和知识点的掌握帮助不大.学生实验积极性不高,从而影响计算机网络的教学. 3.3对实验室投入不足,实验条件不能够满足实验要求 计算机网络技术日新月异,对实验设备更新提出了更高的要求.很多高校由于经费投入问题,网络设备种类和数量不足,即使是“985”、“211”等高校也很难及时更新相关实验室,从而造成了大量实践性较强的实验无法开设,比如路由、交换和安全等试验.目前,好多高校采用虚拟仿真技术,但学生不能在真实网络实验平台操作实验,因此,就不能够真正锻炼其网络工程能力. 3.4实验老师缺乏工程背景,知识更新慢,教学水平有待提高 计算机网络为网络工程专业重要专业基础课,要求老师有一定的工程背景和项目管理能力,而现在大部分老师从高校毕业后直接从事计算机网络教学工作,没有从事网络工程的背景.很多老师缺乏网络配置和管理大型网络的经验,没有参与过大型网络组建和管理,导致实验中遇到的很多问题无法解决,影响了学生对做网络实验的信心.而且,计算机网络技术日新月异,对老师的知识更新也提出了更高的要求.在计算机网络实验教学过程中,也会存在一些其他问题,但上面几个问题,笔者认为直接影响了整个教学过程,阻碍了学生学习积极性. 4计算机网络实验教学改革探讨 4.1改革教学模式,选用合适教学方法,激发学习兴趣 爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”.任何一件事情,感兴趣主动完成一件事和被动的完成一件事情效果是不一样的.因此,首先要解决如何必须激发学生学习积极性和自主学习的能力.把“教师为主,学生为辅”课堂教学模式变成“以学生为中心”实验室教学模式,要彻底改变以教师和书本为中心的照本宣科的教学方式.在教学过程中,我们根据课程特点使用了启发式教学和任务驱动等多种教学方法.通过启发式教学,可以从学生的实际出发,采用多种方式,以启发学生的思维为优秀,调动学生学习的主动性和积极性,促使他们生动活泼地学习的一种教学指导思想.比如在分组交换实验中,我们通过学生淘宝购物的体验,思考现在物流体系运输货物的方式,最后引入到分组交换.通过上述过程,可以把抽象难懂的分组交换理论转换成现实生活中的物流体系,既简单,又贴近生活.整个过程,学生在不断的思考,激发了学生学习的兴趣.计算机网络实验在整个教学过程中,根据知识点和学生的能力,提供了几个比较重要的编程实验.对于该类实验,采用了项目驱动式教学法,组织学生通过参加实际的项目设计来完成实验任务.在项目式教学法中,以项目为主体,以行业或职业为引导,以提高学生综合能力为目的.通过实验,使学生理解计算机网络体系结构,提高学生网络设计、实施和管理的能力. 4.2改革实验内容,提高学生编程能力 计算机网络给人们的印象是昂贵的路由器和交换机等网络设备.但本质上计算机网络的优秀是协议,通俗的是说就是软件;因此,网络编程能力对网络工程的学生至关重要.我们提供了如表1所示的几个编程实验,学生根据自己实际情况选作其中的一部分实验.整个过程采用项目小组式的项目驱动教学方法,效果较好.通过编程实验,学生在掌握相关的基本原理的同时,提高了编程能力[4]. 4.3提高教师网络工程能力 在师资培养上,引进与培养结合,采取“请进来,走出去”策略.一方面,企业派驻资深工程师和专业技术人员进驻学校,以实际工程项目为依托,开展实践实训课程的教学,为学生提供工程实习、毕业设计与职业规划方面的指导.另一方面,定期邀请企业管理专家、职业导师在学校开展行业动态、最新技术等方面的讲座,并指导学生完成职业规划.企业协助学校完成具有实际工程能力的双师型教师培养.学校每年派驻2-3名教师进入企业,企业对教师进行通讯专业技术培训,并以企业讲师标准对教师进行考核,根据考核结果颁发企业资质证书.企业建立“教师工作站”,构建企业与教师之间沟通的桥梁,安排高学历教师进入企业,与企业联合开展工程应用项目研究[5]. 4.4加大专业实验室建设,提高学生解决问题能力 实验室是计算机网络实践教学的有效保障,如果没有相应的实验设备、实验场所,计算机网络实践教学根本无从谈起.通过专业实验室,可以让学生掌握从网络原理到网络实现的整个过程.近年来,我们新建了锐捷网络学院、华为云计算实验室、协议分析实验室、网络安全实验室和网络虚拟仿真等多个实验室. 5结束语 计算机网络实验教学在计算机网络教学过程中,其作用至关重要.实验教学直接影响到学生网络工程能力的培养,知识体系的构建.我们在实验教学过程中,重点培养学生的实际操作能力、解决实际问题能力、编程能力、以及创新能力.经过近几年,在计算机网络实验我们不断的进行探索,不断的完善,教学效果较好.在以后教学过程中,我们会根据计算机网络技术发展过程,不断完善,实验内容、教学方法等,以提高学生的计算机网络综合应用能力,培养适应社会所需的高素质人才. 作者:徐涛 李旭宏 潘雯雯 王冠 单位:枣庄学院信息科学与工程学院 计算机小论文:计算机网络工程项目管理实践分析 摘要:项目管理是现代管理科学的重要组成部分,日益在工程建设中得到了十分广泛的实践应用。作为网络技术和计算机技术的结合,计算机网络工程对于信息处理,起着十分重要的作用。因此,项目管理在计算机网络工程中的实践应用问题的研究是十分必要而且重要的。阐述了项目管理的基本内涵,计算机网络工程的应用,进而分析了项目管理在计算机网络工程中的实践应用,以期加深对这一问题的认识与理解。 关键词:项目管理;计算机;网络工程;应用 一、引言 随着经济社会的快速发展,信息化成为目前社会发展的主要趋势,信息化发展带动了我国政治、经济以及文化事业的改革,信息时代的来临给今天的社会生产和生活各个方面带来了巨大冲击。计算机网络工程具有非常广泛的实用性,具有十分庞大的生命力。随着经济社会的快速发展,网络工程是发展大潮中重要的成果,而且是在计算机发展信息化驱使下的必然产物。项目管理是最近几年提出的一种更加有效的管理模式,能够帮助提升项目工作效率,减少时间成本,项目管理在计算机网络工程中的实践应用,将会对我国信息产业的完善和更进一步的发展有很大程度上的推动作用。 二、项目管理的内涵 为了阐述与理解的方便,对于项目管理的内涵我们主要就三个方面来进行分析。第一,通常所说的项目管理就是为了实现项目目标与过程高效率的优化与协调,以项目为讨论对象,通过某一个临时性的组织结构的编排,对项目进行组织与计划的一整套系统性的管理方式。第二,项目管理的特点有很多方面,项目管理是个人负责制并且基于团队管理的,项目管理的组织结构方面具有临时性的特点,项目管理所涉及到的方式和工具具有开放性的特色。第三,从项目管理的意义角度来讲,项目管理模式的应用非常重要,总的看来,项目管理能够降低时间成本,提高企业的运作效率、帮助促进管理项目目标的顺利实现,从而有助于推动事业创新机制和改革的有效发展,为进一步实现中国经济的国际化提供更有利的帮助。 三、计算机网络工程应用中的问题 我国的计算机网络技术经过很长一段时间的发展,正在逐渐不断缩小与发达国家之间的差距,已经取得了较为显著的成就。然而在看到发展成就的一面的同时,我们也必须明确的认识到一点,我国计算机网络工程的发展现状中仍然有很多方面的问题。从总体上来看,计算机网络工程应用现状主要表现在以下几个方面:首先,在网络工程设计方面,我国计算机网络工程存在较大问题。在设计方面存在的缺陷主要是受国外设计思想的影响较严重,我国计算机网络工程技术立法制度不完善等等。应该认识到的一点是,其设计的好坏对于计算机网络工程技术来说是非常重要的。对整个计算机网络工程技术的发展来讲,设计方面的问题将会将直接影响到其的进一步发展。其次,在工程技术问题方面,我国计算机网络工程技术还不够成熟,主要表现在没有将理论知识与实践相结合、业务不精致全备以及缺乏突破性创造等几个方面。我国在网络工程技术和计算机技术这两个方面的发展都很不成熟。而计算机网络工程技术是两者的结合体,从而导致计算机网络工程技术的不成熟。最后,在技术性人才方面,我国的计算机网络工程缺乏专门性人才。计算机网络工程包含多个方面的学科内容,所具有的较为复杂的学科特性,也就对其相应的技术人员的专业性也提出了较高的要求。简单的分析原因我们能够发现,我国的计算机发展水平不高,我国计算机网络工程人才短缺的最根本的原因就在于这一点,给计算机网络工程的专业化发展带来一定的限制。 四、项目管理在计算机网络工程中的实践应用 为了阐述与理解的方便,对于项目管理在计算机网络工程中的实践应用这一方面的问题,我们主要可以从项目管理在计算机网络工程中的实践应用的具体情况以及其实际情况下的应用效果两个方面来进行分析。一方面,是计算机网络工程中的实践应用的具体情况。目前,对于任何一个企业工厂来讲,其想要未来更好的建设与发展,第一步就是建设一流的计算机局域网,这一步骤占有十分重要的关键地位。然而总的来看,计算机局域网络一般是目标性不太明确,还有任务边界太过模糊的特征。这些因素都十分有可能导致工程项目的严重超支或者造成项目的延期。因此,通常在计算机网络工程的建设的过程中,需要不断的进行修改和完善。从这方面来看,非常有必要将项目管理方法应用于计算机网络工程中的建设。对于计算机网络工程建设来说,大体上分为四个阶段,即前期准备阶段、建设主干线路光缆、安装网络工程设备以及调试测试网络工程系统。整个计算机网络工程共涉及到了十九步工序。项目管理的实践应用涉及到的大致流程为:首先项目管理招投标管理阶段,之后分别是合同管理和计划管理阶段,再后涉及到了质量管理进度管理、成本管理以及信息管理等等多个方面,这好几个方面是同步安排同步进行下去的,然后是工程索赔阶段,技术管理和安全管理阶段,直至工程结束。另一方面,是计算机网络工程中的实践应用的具体应用效果。我们对于这一方面的分析,可以主要从费用、进度以及质量这三者之间的相互联系来进行。如果想要达到最优化的应用效果的话,需要费用、进度以及质量这三者之间的相互联系达到最优的程度。通过对项目管理的实践应用,对于计算机网络工程建设来说,最基本的是很好地保证了质量问题,与此同时降低了工程费用,缩短了工程建设周期。 五、结束语 计算机网络工程将计算机技术与网络技术结合起来,是形成的一种新型的工程技术,具有广阔的发展前景。项目管理相比传统的管理模式具有更多的优势,可以在更大程度上适应现代经济社会发展的要求。因此,从这个角度来讲,项目管理在计算机网络工程中的实践应用,具有非常重要的价值和意义。 作者:杨雨锋 单位:四川信息职业技术学院 计算机小论文:计算机仿真技术与信息处理结合分析 摘要:进入新时期以来,得益于计算机技术不断进步,仿真技术成为了当前其主要发展趋势。这是因为借助于该计算机技术,使得人们能够通过构建精准而逼真的模型实现对物体进行三维图像模拟,这一优势使其迅速被应用各行各业生产建设中去。而信息处理作为计算机重要的基础组成,仿真技术在很大程度上依赖于其,因而可以说这二者有着极为密切联系。对此,本文将基于笔者多年计算机研究实践,对计算机仿真技术进行概述,并分析该技术,最后在探究其与信息处理的结合。 关键词:计算机;仿真技术;信息处理;结合;探究 1计算机仿真技术概述 计算机仿真技术(ComputerSimulation)指的是通过运用建模、仿真以及图像处理分析等方式把不可视的物体转变成为可视形象化模拟,从而使得人们能够借助于此了解该物体性质、规律等。结合实践来看,建模可以说是该技术的重要组成部分,通过建模可以实现在实际情况下难以或无法实现对物体内部构造模拟,随后再辅以相关技术,让我们能够全面而准确地掌握物体。正是凭借于这一优势,使得计算机仿真技术被广泛地应用到诸如建筑、航天、交通以及制造等多种行业,并逐渐成为行业中不可获取重要技术。 2计算机仿真技术分析 计算机仿真技术就是通过计算机对物体进行虚拟模拟的技术,结合实践来看,其主要涉及建模思想、图像处理分析与数字化等技术。通过研究可知,该技术在运用过程中一般经历以下几个步骤: 2.1对物体进行数据模型构建 实践中,计算机仿真技术运用第一个步骤便是对物体进行数据模型构建。在此过程中,主要使用归纳与演绎两种分析方法,有时我们只需单独使用某一方法便可以实现数据模型构建,有时则需要将这二者结合,这需要技术人员根据相关要求决定。以演绎法为例,首先计算机将物体模拟的数字化数据进行采集,随后系统在此基础上根据所设定参数对上述数据开展演绎分析,将该物体数据模型构建起来。 2.2物体仿真模型实现 当物体数据模型构建起来后,技术人员需要对其进行仿真模型实现。简单来说,就是技术人员通过使用编程语将所构建数据模型进行程序化处理,从而使得该模型实现仿真。需要注意的是,在物体仿真模型实现时,所使用编程语言众多,技术人员必须在充分结合数据模型特征以及相关要求基础上进行数据分析,随后准确地使用编程语言将其模型化,最后通过程序化管理,确保仿真模型实现。 2.3仿真模型验证 在上述工作完成后,为了确保所构建物体仿真模型有效性,技术人员需要对其进行验证。此项工作的重点主要是在于对该模型中数据根据相关方法开展验证,随后技术人员根据相关标准对验证结果进行判断,从而确定该仿真模型是否达到要求。 3计算机仿真技术与信息处理结合探究 正如上文所述,计算机仿真技术的实现在很大程度上依赖于信息处理,将二者相结合对仿真来说不但有助于有效地提升其效果,同时也可以使得仿真实验功能不断完善;而对于信息处理而言,则可以在把抽象的信息进行可视化、虚拟真实化处理前提下,有效地提高其处理准确性以及效率。有鉴于此,加强二者地结合与应用逐渐成为了当前主要发展趋向。对此,下面笔者将二者一些结合进行简单阐述。 3.1计算机仿真技术与光信息处理结合 光信息处理具有速度快、容量大、可并行等优点,是一类极为先进的信息处理技术。而计算机技术对二维图像信息的处理有着显著的优势,将二者进行有效结合,可以有效识别图像特征、增强图像处理能力。例如CAI、CAD等软件都是现阶段科学研究工程实际的新手段。 3.2计算机仿真技术与软件信息处理结合 除了上述与光信息处理相结合外,计算机仿真技术与软件信息处理结合也是当前极为重要的一种形式,而在此其中以matlab软件最为典型。该软件作为计算机重要软件之一,不但涉及矩阵运算以及信息处理等众多方面,同时还具有很高的灵活性。除此之外,该软件在信息处理上还具有诸如运算安全性高、输入快捷以及功能丰富等诸多优点,因而使得其成为了当前计算机仿真技术与软件信息处理重要的结合与应用。结合实践来看,技术人员在运用matlab软件时,首先将所要处理的信息输入到其中,随后该软件按照相关设定开展仿真模拟,然后计算机在此基础上对信息开展可视化处理,如此一来将极大程度地提升信息处理工作准确性以及效率。 4结束语 总而言之,计算机仿真技术是现阶段应用较为广泛的计算机技术,并且定将在未来发展的道路上越走越远。而对于信息处理来说,大部分信息处理技术已被植入到计算机仿真技术当中,将二者相互结合起来,不能呈现出巨大的优势,并且极具发展空间,具有极为广阔的研究价值。 作者:高晓星 单位:河北省石家庄经济学院 计算机小论文:汽车领域计算机仿真技术研究 【摘要】随着控制理论、计算技术、计算机科学与技术的飞速发展,系统科学研究的深入,计算机仿真技术已经逐渐发展为一门新的学科。信息处理技术的突飞猛进,更使得仿真技术得到了迅速发展。计算机仿真技术是分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法。本文分析了轿车产品的特点,研究了计算机仿真技术在轿车全生命周期中不同阶段的应用现状,以及相关技术思想的发展。 【关键词】计算机;仿真技术;轿车;发展 1前言 计算机仿真技术是一门利用计算机软件模拟实际环境进行科学实验的技术。它具有经济、可靠、实用、安全、灵活、可多次重复使用的优点,已经成为对许多复杂系统进行分析、设计、试验、评估的必不可少的手段。它是以数学理论为基础,以计算机和各种物理设施为设备工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验仿真研究的一门综合技术。 2计算机仿真技术的发展 计算机仿真技术主要是随着计算机技术、计算技术、图形图像技术、复杂系统建模技术和专业建模技术的发展而发展的。从历史上看,计算机仿真大致经历了四个发展阶段: 2.1模型试验 最原始的仿真思想,其模型试验是基于物理模型进行的,缺乏柔性和精度。 2.2数字化仿真 采用计算机进行分析计算,但是计算结果表达局限于记录文件和图表上,缺乏直观形象。 2.3图像化仿真 大量采用丰富的图形图像技术来表达仿真结果,如三维图形。 2.4虚拟现实技术 不光采用三维图形技术表达计算结果,而且采用特殊装置,如戴上三维数据头盔,触摸仪器等,使人有身临其境的效果。 3计算机仿真技术的关键 目前,计算机仿真计算的关键技术主要包括: 3.1面向对象的仿真 (object-OrientedSimulation-OOS)其主要是将整个系统的功能设计和实现归属为对对象的操作及对象信息的彼此综合利用来实现,对象间信息的传送引起了系统的活动。 3.2分布交互仿真 (DistributedInteractiveSimulation-DIS)主要是通过计算机网络将分散在各地的仿真设备互连,构成时间与空间互相耦合的虚拟仿真环境。 3.3智能仿真 (IntelligenceSimulation-IS)主要是以知识为优秀和人类思维行为作背景的智能技术,引入整个建模与仿真过程,构造各处基本知识的开发途径。是人工智能(如专家系统、知识工程、模式识别、神经网络等)与仿真技术(如仿真模型、仿真算法、仿真语言、仿真软件等)的集成化。 3.4人机和谐仿真 主要包括可视化仿真、多媒体仿真、虚拟现实仿真。[1] 4计算机仿真技术在汽车领域的应用 汽车产业是我国的支柱产业之一,具有极大的发展潜力。尤其是在轿车生产方面同其他发达国家相比还有很大差距,入世必然会对我国的民族轿车工业产生一定的冲击。为了抵御这种冲击,迫切要求我们认真分析世界轿车工业发展的新趋势,学习和借鉴其中的新思想和新技术,使我国的轿车产业能够顺利地同国际接轨,争取在未来的竞争中处于有利的位置。目前世界轿车工业的激烈竞争集中反映在降低生产成本上,即以价格优势去争夺市场。围绕着成本的降低,出现了许多新的发展趋势,如开发周期缩短化、生产管理精益化、目标成本控制化、零部件采购全球化等等。在这种情况下,传统的轿车设计开发过程显得周期过长、成本过高、而且效率低下,已经很难适应激烈的市场竞争的需要。为了解决这些问题,各种新的思想和技术纷纷出现,并被各大轿车生产厂家所采用,其中计算机仿真技术就是被广泛应用的技术之一。仿真技术是出自对系统研究的需要,用系统的模型对真实的或设计中的系统进行试验,以达到分析、研究和设计该系统的目的而计算机仿真就是利用现代计算机技术,对待分析的系统进行数字建模,并根据需要编制相应的程序对系统模型进行仿真分析的过程。计算机仿真技术为轿车产品的设计开发提供了强有力的工具和手段。通过将计算机仿真技术全面应用于轿车产品的设计开发过程,使得在设计阶段即可以对产品的全生命周期进行分析和测,[2]从而保证了产品的制造要求、使用要求、维护要求、销毁要求等。由于其先进性和革命性,计算机仿真技术已经得到汽车界的广泛重视。如福特公司第一辆样车定型之前,已经完成了全部仿真分析的95%以上,可以在工程开发阶段节省四千多万美元,在制造阶段节省超过十亿美元。通用公司由于在轿车设计开发过程中全面采用了计算机仿真技术,使得开发时间由原来的39个月减少到24个月奔驰汽车公司1998年之前已经完成了数字化轿车的设计,并实现了较强的虚拟显示技术,可以在设计阶段对轿车的总体性能匹配和车身系统布置设计等进行仿真分析、评价和改进。 4.1计算机仿真技术在轿车方案阶段的应用 方案阶段的主要任务是根据市场的发展和客户的需求等信息进行需求定义,包括参考样车选型、系统功能定义、技术经济评价等等。在方案阶段实际系统并不存在,设计人员根据不同的功能模型建立系统的动态模型,以便于比较不同方案的优劣。尽管此时模型的粒度较粗,但仍可为设计人员提供不同方案下的比较分析结果,并为进一步的设计提供决策依据。例如,轿车的技术经济评价就是在方案阶段,对轿车产品的技术质量信息、成本信息以及竞争对手信息进行建模,并在此基础上运用合适的理论方法综合处理这些模型,从而产生出可以对设计、管理与决策提供依据的综合知识。 4.2计算机仿真技术在轿车设计阶段的应用 在轿车的设计阶段,各种CAD/DAE工具已经得到广泛的应用,具有比较完善的数字化基础。因此这个阶段的仿真活动是同这些计算机辅助工具紧密结合的,甚至可以直接将CAD产品模型作为仿真模型输入,即由CAD软件来完成仿真建模工作,实现了部分的信息集成。这种信息集成是以一些图形信息交互标准为基础的,常用的格式有IGES、STEP等。但在实际使用时,由于各种软件对这些标准支持程度的差别,某些情况下CAD模型直接导入到仿真软件中会产生部分信息丢失现象,需要进行必要的修补工作后才能进行仿真分析。随着信息集成技术的发展,这些问题将会得到很好的解决。[3] 4.3计算机仿真技术在轿车制造阶段的应用 这里的制造主要是从技术角度出发,对产品的制造工艺的进行数值模拟与优化,对制造装备的进行数值模拟与改进。典型的如轿车车身覆盖件冲压成型工艺的数值模拟、模具型面抛光仿真等等。以轿车车身覆盖件冲压成型工艺为例,轿车中金属冲压件占到总重量的3/4,整个轿车的开发周期中,近40%的时间用于车身的设计和定型。采用传统的试错方法来解决冲压成型中的工艺问题已经无法满足现代轿车生产的需要。[4]在计算机仿真技术的支持下,通过在计算机上建立数字化模型,用有限元方法进行成型模拟,可以全面了解板料在成型过程中的应力、应变及厚度分布,预测成型缺陷,从而给设计人员提供进行工艺分析和模具设计的科学依据。通常所用的仿真/分析软件有CATIA、ANSYS、ADAMS、SIMPACK等。在西方发达国家,板料冲压成型的数值模拟技术已经称为缩短模具产品研制周期、提高产品质量、降低生产成本的必不可少的手段和工具。 4.4计算机仿真技术在轿车生产线阶段的应用 计算机仿真技术在轿车生产线阶段的主要应用包括确定生产管理控制策略、车间层的设计和调度、库存的规划管理等。其中用于生产管理控制策略的仿真包括确定有关参数以及用于不同控制策略之间的比较;用于车间设计和调度的仿真主要用于对各种可能方案进行分析评价,进而选择出最优方案;用于库存管理的仿真主要目的为确定订货策略、确定订货点和订货批量、确定仓库的分布、以及确定安全库存水平等等。[5] 4.5计算机仿真技术在轿车销售阶段的应用 在轿车的销售阶段,可以根据收集到的客户和对手的信息,通过计算机仿真手段来分析和比较各种方案,进而调整市场价格、制订销售策略等等。[6] 4.6计算机仿真技术在轿车使用阶段的应用 轿车的使用阶段,可以通过计算机仿真技术对用户进行驾驶培训、维修培训等。同生产设计阶段的仿真相比,这种面向用户的仿真大量应用了虚拟现实技术,由计算机全部或部分生成的多维感觉环境,使参与者产生沉浸感。通过这个虚拟环境,人们可以进行观察、感知和决策等活动。[7] 4.7计算机仿真技术在轿车回收阶段的应用 在回收阶段,计算机仿真技术可以用于对产品拆卸分解过程提供决策支持。严格的说,产品的可拆卸性应该是在设计阶段就予以考虑的因素。产品材料的使用和产品结构的合理性,直接影响废旧产品的可拆卸和回收价值。利用计算机仿真技术对产品回拆卸序列的分析和优化,可以对现有产品给出最大回收价值的拆卸方案。 作者:孙斌 单位:沈阳理工大学汽车与交通学院 计算机小论文:电路原理教学中计算机仿真应用 摘要:电路原理是电子信息类专业的必修课,具有理论性和逻辑性强、推导严谨,公式繁杂的特点,所以在电路原理教学中教学的任务中,教学难度大,教学的效果不理想。尤其是传统的教学模式难以满足教学的目标和效果。进行教学方式和方法的改善有重要的意义。因此,计算机仿真技术在电路原理的教学中受到极大的欢迎。本文从传统电路原理教学中存在的问题角度进行分析,探讨计算机仿真技术的特点、计算机仿真技术在教学中的应用以及独特的优势,希望能对电子信息行业的工作者有一定的帮助。 关键词:计算机仿真技术;电路原理教学;Multisin应用 在高校的电子信息类专业中,电路原理教学是一门基础课程,对学生专业知识和技能的掌握具有重要的意义[1]。然而由于抽象性较强、难度较大等原因教学的效果不理想。近年来随着社会经济的发展,计算机也逐渐普及开来,计算机仿真技术在高校教学中的比重越来越大,有利于提高教学的效果和质量[2]。 一、传统电路原理教学中存在的问题 电路原理教学需要作图进行授课,抽象性强。但是传统的教学模式难以满足教学的要求,教学的效果低下。首先是理论性强、抽象。电路原理教学需要学生对电路、元件等等各个环节都要熟悉,比较注重原理概念性的教学。同时还需要学生进行大量的计算推导和联想,将抽象的东西转化为具体的事物,所以整个课堂气氛沉闷,学生感到枯燥乏味,教学效果不理想[3]。其次是在电路原理的教学过程中,需要画大量的电路图,通过图形来进行讲解。在传统的黑板教学中,图形复杂导致画图不精确,另外也浪费了大量的课堂时间,整节课没有很好地利用,教学的效率不高。最后,传统的课堂教学实验中,难免会出现仪器的故障、电子元件的损坏等情况,影响实验的正常开展,不仅浪费了上课的时间,也造成了资金的浪费,打击了学生的动手积极性和参与性,制约了教学工作的开展和完成。在这种形势下,加强对传统教学模式的改革尤为重要。在目前的高校电子信息类专业教学中,计算机仿真技术的应用越来越广泛,教学的效果大幅度提高。 二、计算机仿真技术的特点 第一是更加生动直观,便于学生理解。传统的教学模式以黑板教学为主,图形复杂,注重理性的分析,学生很难接受。在电路原理教学中引入计算机仿真技术,可以将繁复的电路图等资料详细地绘制出来,具备直观、生动的界面,学生也更容易接受,有利于学生的理解和记忆。 第二是为电路原理教学提供了多重的手段。传统的教学理论型较强,需要经过严谨的推导和大量的计算,学习的难度较大。在教学中应用计算机仿真技术,可以把许多元件细致地描绘出来,而且更加的齐全,为学生的学习提供了便利。另外,计算机仿真技术功能强大,不但可以保存各种工作状态中的电路数据,还可以打印出来进行教学。最重要的就是当电路中出现短路或其他故障时,计算机仿真技术可以进行提前的预防和提醒。 第三是为课堂教学提供简单有效的实验方法。在电路原理教学活动中,实验是必不可少的一个环节,对巩固知识具有重要意义。在教学中引进计算机仿真技术,保证了成本的低投入,学生的实验过程避免受到其他不必要因素的影响,保证了实验过程的顺利开展和完成。另外,学生在实验过程中,不会造成原料和器材的损坏浪费,可进行长期的、反复的实验。计算机仿真技术帮助学生学习,激发学生学习的兴趣,提高教学的效果。 三、计算机仿真技术在电路原理教学中的应用 一方面计算机是一种智能化的工具,在电路原理教学中,能够自动建立电路运算方程,并且进行计算,将结果通过图形的方式表达出来。因此,在电路原理教学中,引用Multisin(电路仿真软件)软件进行教学活动,可以激发学生的学习兴趣,提高学生的参与能力和动手操作的能力,有利于帮助学生直观地了解掌握知识,提高教学的效果。 另一方面Multisin软件具备齐全的电子元件,并且可以进行长期的实验而不必担心器材和原料的损坏,资金投入较少。另外,Multisin软件的功能齐全,可以进行各种类型的仿真电路实验活动,得到详细的数据报告和图形,并且可以将Multisin软件和多媒体技术相结合,在大屏幕上演示整个实验的过程,让学生更加直观地参与、了解电路的原理,掌握专业的知识和技能[4]。 再者,因为社会经济的发展和对人才的需求,Multisin软件应用于电路原理教学已经成为一种趋势,对于高校教学工作具有重要意义。Multisin软件是一款专门针对于电路设计和仿真的工具类软件,随着科学技术的进步和多媒体技术的发展,Multisin软件在国内和国外的电子行业应用的范围越来越广泛,已经成为高校电子信息类专业教师和学生进行授课和学习的教学工具。 四、Multisin软件在电路原理教学中的独特优势 第一是有助于帮助学生加强对基本概念和原理的理解和掌握。电路原理课程具有衔接性和实践性,因此在高校的教学活动中,通过将Multisin软件和PPT相结合的方式,制作一个教学用的多媒体课件,并在课件中标明重点和难点。在教学过程中,理论部分的学习通过PPT幻灯片制成文字进行授课;在实验部分,依赖于Multisin软件强大的仿真能力,利用图形、视频、现场操作等方式对学生进行演示,将抽象的、逻辑性较强的文字转变成生动的、具体的图像,实现理论和实践的良好配合。另外,在PPT幻灯片的制作过程中,可以将电路原理的仿真过程穿插到课件当中,使整个多媒体课件内容丰富,文字图形的协调搭配为课件增添了吸引力,同时能够让学生直观地接受知识,提高学生的学习积极性和动手操作能力,保证教学活动的正常开展和完成,促使电路原理教学实现改革和完善。 第二是有利于学生自己分析解决问题,提高自主能力。在“电路原理教学”中,运算量大,公式的运用和推导复杂,造成整个电路的工作原理十分的抽象和枯燥,难以集中学生的学习注意力。其次,教师在授课过程中进行纯理论知识的灌输,用文字对电路工作的原理进行分析和讲授,学生往往是难以接受,教师的“教”和学生的“学”之间脱节,抑制了学生的学习积极性,教学的效果不理想。只有将理论变得生动和具体,抽象变得形象化,学生对知识有充分的兴趣,主动地参与课堂,才能够更好地学习和掌握电路原理,完成教学的任务和进度。因此,在教学中引入Multisin软件,利用Multisin软件独特的电路分析的能力,例如运算放大器对数据的放大性能分析等等,学生可以自主地发现并解决出现的问题,并在实验的过程中通过多次反复的实验来验证结论,提高学生独自分析问题的能力,将对电路原理的学习从理性的认识上升到感性的认识。 第三是有利于帮助学生掌握电路的结构。在电路原理教学中,需要绘制复杂的电路图来进行授课和设计。但是在传统的教学活动中,电路原理是通过黑板教学完成的,用手绘图形保证不了电路绘制的准确性。另外,手绘图形的复杂导致学生难以辨认,无法集中学生的注意力,造成上课的效果低下。在教学中应用Multisin软件后,情况大大改善。因为在Multisin软件的元器件库中,具备数量齐全的各种电子元件,在进行电路原理教学中所需的电子元件都可以找到,而且元件的大小并不是固定的,可以根据实际教学和实验所需的参数和大小进行更换。因此在教学中绘制电路图的效率和速度大幅度的提高,并且还可以随时地增删。与黑板教学相比,Multisin软件仿真技术具有独特的优势,成为电子信息类专业教学中的主流工具。再者,利用Multisin软件绘制完电路图之后,可以直接将电路图进行课堂的演示,在教学中对电路图进行仿真分析,帮助学生更加了解电路的结构和各个元器件的作用,集中学生的注意力,激发学生的学习积极性和能动性,提高教学的效果。 五、结束语 传统的教学模式和教学的手段已经难以适应时代的潮流,所以进行教学方式的改进和完善,应用先进的技术辅助教学是非常有必要的。电路原理这门课程的理论性和操作性强,学生在学习的过程中因为知识比较抽象而感到难度过大,因此在教学中运用Mul-tisin仿真技术辅助教学是非常有作用的。Multisin软件将抽象的理论文字转换成直观的、具体的图形和图像,并且针对教学的重点和难点充分利用自身独特的优势和PPT软件相结合,制作内容丰富、生动的课件,帮助学生更好地进行学习,了解和掌握专业的知识。将传统的教学和先进技术相结合,激发了学生的学习积极性,提高了教学的效果,促进了电子类专业的长远发展。 作者:刘增磊1 高爱莲1 王栋2 陈娟3 单位:1.南阳理工学院 2.山东交通学院 3.国网山东禹城市供电公司 计算机小论文:瓦斯抽采系统计算机仿真系统分析 摘要:采用可视化与计算机虚拟仿真技术对瓦斯抽采工艺系统开展研发,利用3DMAX和NURBS曲面技术实现了巷道系统及瓦斯抽采系统的仿真,结果表明:该仿真系统成功地展示钻孔布置,抽采范围以及瓦斯运移状况,具有直观、生动和易懂等特点,可用于煤矿安全培训,对现场施工和培训学习具有一定的指导意义。 关键词:虚拟仿真;瓦斯抽采;计算机;安全培训 1概述 矿井瓦斯是煤矿的主要灾害之一,预防突出的主要方法之一是预抽采瓦斯[1-3]。随着软件开发应用的高速发展,越来越多的计算机软件应用到了矿井设计和预测中。根据瓦斯抽采形态,采用计算机技术(3DMAX、NURBS曲面技术)建立三维巷道仿真模型和瓦斯抽采工艺系统等的虚拟仿真,将整个工艺过程用模型动作制成动画演示出来,直观地展示了抽采瓦斯的相关细节,可供人员学习和培训应用。 2瓦斯抽采仿真系统研发 本文借助计算机结合3DMAX软件,把井下瓦斯抽采工程中的岩层、钻场、巷道、瓦斯抽采管道等要素展现出来,在系统开发中,涉及的关键技术包括系统的智能化、三维要素的建模和显示等,运用控制插值算法的精度和视窗的消隐与裁剪等技术,实现了多角度观察、旋转、透明处理等可视化功能。 2.1巷道模型仿真 以拱形巷道为例,通过NURBS中CV曲线创建巷道轮廓,利用UV放样曲面生成巷道断面,进行UV放样时先画出CV曲线,当点击修改面,出现NURBS的工具面板,依次选择两条曲线即可生成巷道断面图形,将各条巷道用中心线条表示;利用创建“复合对象”中的放样工具,拾取已创建的巷道断面作为基本图形,放样得到立体巷道模型,辅以巷道内部管路、轨道等设施模型设计,抽排巷道的三维巷道模型。 2.2瓦斯抽采系统模型仿真 根据现场抽采工艺,基于抽采设备的3DMAX静态建模,模拟了抽采巷道、卸压煤层的空间位置关系,并实现了钻机,注浆泵、油泵等抽采设备的创建及配套。在3DMAX中设置模型透明度参数,使内部煤岩体变得透明可见,设置多个角度的摄像机路径进行分段渲染,设定摄像线性路径,摄像机在渲染时沿着指定路径运动。打开“修改”命令,设置摄像机镜头参数,达到较好的摄影效果,在渲染窗口设置视频的帧数,控制演示速度和时间。通过仿真,清晰展示了煤层与钻场、巷道层位的关系,具有较强的立体感,将钻杆钻进,注浆封孔及瓦斯流动真实地展现出来,实现了可视化,有利于工程技术人员对该工艺的了解。 3结论 本文建立的可视化瓦斯抽采计算机仿真系统在一定程度上反映了瓦斯抽采的主要工艺过程,清晰地显示钻孔布置,抽采范围,瓦斯运移状况。该仿真系统可直接应用在其他煤矿企业的安全培训中,能够将钻孔布置及参数设计模型准确形象地用于培训教学上,同时,可为煤矿瓦斯抽采及综合治理提供一定参考。 作者:史友升 单位:国投新集能源股份有限公司培训中心驻刘庄煤矿培训办 计算机小论文:计算机仿真技术创新发展 【摘要】随着现代化计算机技术的快速发展,计算机所模拟的结构、功能以及所使用的计算机系统,在涉及到的过程控制系统在动态行为上的模仿更为逼真。这属于一种描述性的技术,是通过定量分析来建立出相应的模型,或者是通过系统对一个过程或者系统进行描述,最终在一个集的条件之下,就能够获得定量的仿真指标或者是定量分析过程亦或是系统。文章从计算机仿真发展的全过程出发,分析其特点、仿真步骤与关键技术,然后基于应用领域,对其发展进行探讨。 【关键词】计算机;仿真;发展 1引言 自改革开放以来,计算机技术发展不断加快,信息处理技术也得到了进一步的提升,让仿真技术拥有更为广阔的应用控制。为了更好地做出全面的运行行为分析,需要做好计算机仿真的应用与研究,最终满足提高计算机仿真技术的目的,使其在各个领域的作用都可以得到良好发挥。 2计算机仿真的发展 随着图形图像技术与计算机技术的发展,计算机仿真技术也有所提高,纵观历史发展之河,计算机仿真主要发展分为几个阶段。第一,模型试验。这属于一种古老的方式,是基于物理模型的一种试验,不仅费时费力,还浪费材料。第二,数字化仿真。通过计算机技术做好相应的分析,但是计算机分析的结果却存在局限性,无法作辅导直观的表达。第三,图像化仿真。通过三维图形技术的利用,将计算结果表达出来,具备重复使用以及科学性的优势。第四,虚拟现实技术。不但可以利用图形图像技术来对仿真结果进行表达;另外,通过触摸仪器的利用,也可以为人们传递逼真的现实环境,让人们愿意沉浸其中。 3计算机仿真技术特点 第一,根据实际的需求,可以对模型参数进行调整、修改以及补充。人们可以获取想要的结果,改善研究计划。相比传统的物理实验,仿真技术操作成本更低,不存在风险,而且更加灵活。第二,计算机模拟结果是一个极短时间的仿真,可以及时地提供生产实践指导。第三,仿真结果不仅准确,而且可靠。只要仿真模型、仿真程序以及系统模式是科学合理的,其结果就一定是准确的。传统的模拟技术属于迭代的过程,在一定程度上,一个真正系统的性能,抽象的模型,在通过假设与实验之后,受试者阅读输出与验证模型,根据相关的参数以及模型的变化进行判断,不仅效率偏低,而且还会受到环境、安全等因素的影响,很难让仿真结果符合人们的意愿。计算机仿真技术以及科学技术是基于系统仿真结果而建立起来的,在动力模型试验的条件之下,不会受到过大的环境影响,其效率更高、安全性更高,能够对时间规模进行改变,进而成为设计、运行、评估、培训系统,特别是复杂系统的关键工具。 4计算机仿真的步骤及关键技术 开展计算机仿真的步骤。第一,建立出数学模型。通过专家经验以及观测数据表达的分析,利用各种手段做出考虑,然后建立一个数学模型。第二,将数据模型程序化,利用先进的自动编程软件,通过交互式的操作,就可以将数据模型程序化完成。第三,仿真实验。在进行仿真实验之前,需要设计一套实验方案,并按照实际要求运行仿真模型,以满足实验需求。在计算机仿真的计算中,包含几个关键技术。第一,智能化仿真。通过科学技术,在整个仿真过程中植入人类的思维行为,并以知识作为其优秀,进行开发研究,通过仿真技术和人工智能的相互结合,就能够仿照出接近于现实的物体和景物,满足人们的实际需求。第二,仿真面向具体的对象。由于人们主观的意识,通过功能设计的研究与发展,对图片与动画进行整合,就能够实现对象对信息的获取,最终带动系统活动。第三,人机仿真和谐。站在多媒体、虚拟以及可视化的仿真角度,就可以将计算机仿真的实际作用反映出来。第四,分布交互仿真。通过现代化网络计算机技术的运用,可以实现仿真设备的互连,让空间与时间相互配合,这样就能够达到仿真环境的虚拟。 5计算机仿真技术的应用 5.1军事领域 在军事领域中运用计算机仿真技术,主要是贯穿武器装备的设计、研制、生产、使用和维护。设计阶段,需要针对设计的实物做好仿真模型的试验,这样可以将产品设计的风险降低;研制过程,通过仿真技术,可以完成项目的检测与调试,避免出现不必要的环节,同时,研制进度也能加快;生产阶段,通过仿真模型,可以实现武器装备的测试,以确定产品是否能够满足质量标准;维护阶段,通过仿真模型可以对产品性能进行综合化评估,并建立出预控方案。在军事领域中运用计算机仿真技术,就可以将研制武器装备的周期加快,这样也可以节约成本,降低风险,将产品的综合性能提高到新的高度。 5.2教育教学领域 在教育教学领域中运用计算机仿真技术,可以满足课堂教学质量与效率的要求。通过仿真模型的教学试验仿真与动态试验的相互结合,就可以将抽象化的内容实体化,如此就能让学生对仿真计算的方法以及网络模型有一个更深入的了解,最终满足教学所需。5.3工业领域随着工业的不断发展,工业领域涉及到的项目与系统等都具备一定的特殊性与复杂性,通过计算机仿真技术,就可以提高生产的经济性与安全性,也可以对工业项目生产的机理和规定有更进一步的了解,提供理论依据以支持工业产品的性能指标。一般来说,主要是在石油化工、设备仪器、电子产品和汽车等领域使用。 6计算机仿真技术未来的发展 随着计算机科学技术的发展,计算机仿真技术发展也在不断完善。在新的发展空间、发展条件之下,计算机仿真技术发展集中在两个方面。 6.1网络化计算机仿真技术 由于当前计算机仿真系统所开发出来的并不兼容,也不能实现相互之间的转移,导致共享存在一定的难度。由于开发成本过高,并且需要耗费大量的时间,所以一直无法满足物尽其用的功能。为了将这一部分问题解决,实现网络化的计算机仿真技术,就能够达到资源共享的目的。在未来,这一趋势必定会拥有极为广阔的发展前景,并且也可以避免因为二次开发所造成的投资成本费用的大幅度增加。另外,在这一过程中,还可以得到一定共享费用的回收,带来一定的经济效益。 6.2虚拟制造技术 随着虚拟制造技术不断端深入,使得计算机仿真技术也拥有另一个重要的发展方向。在20世纪的末期,虚拟制造技术得以发展。在计算机上运用虚拟制造技术,主要是实现从产品的设计阶段到产品的出厂阶段以及企业各个级过程的控制与管理,都需要通过计算机仿真技术才能够将其实现。另外,通过虚拟制造,也使得制造技术不必再对原本的生产经验过于依赖,可以实现多维度的制造预测,这样就能够促进机械制造领域更好、更快的发展下去,让其拥有更为广阔的前景。 7结束语 随着计算机技术的不断发展,计算机仿真技术发展已经成为计算机领域的一大趋势,并且在未来的发展道路上也可以获得提高与完善。所以,以计算机为基础的仿真技术,再配合上通信技术与计算机技术,就可以促进信息化以及社会现代化的发展,再以此为基础,就可以推动仿真技术的发展。因此,我们可以清楚地了解到,不断地扩大计算机仿真技术应用领域,才能够将其应用效果扩大,让其拥有更为广阔的发展空间。 作者:胡命杰 单位:广州航海学院 计算机小论文:工程教育认证下计算机专业人才培养 [摘要]工程教育专业认证可促进专业建设、提高教学质量。针对计算机专业的特点,结合工程教育专业的认证标准,明确专业定位、制定合理的人才培养方案,可为通过专业认证奠定基础,从而培养符合行业需求及国际标准的工程技术人才,提高专业竞争力。 [关键词]工程教育专业认证;计算机专业;培养模式 一、引言 随着全球经济的迅速发展,我国产业结构不断调整,社会对工程技术人才的要求越来越高,国际化人才竞争越来越激烈。中国是世界工程教育大国,培养符合国际标准的工程技术人才势在必行。如何结合院校自身发展特点,培养出符合国际标准、满足社会需求、具有人才市场竞争优势的IT类毕业生呢?国际工程教育专业认证为我国IT类人才培养改革提供了新的思路。借鉴国际工程教育专业认证的成熟经验,结合我国专业建设具体实践,通过全面开展专业认证建设工作,可以更加明确人才培养目标,关注专业培养与社会需求的接轨,并可以有效促进专业建设,优化课程体系和提高学生就业竞争力。[1]但工程教育专业认证是一项十分艰巨的任务,国内外众多学者对此进行了深入研究、探索与实践,并取得了丰硕成果。本文借鉴已有研究成果以及国内外工程教育专业认证实践经验,结合本校计算机专业发展特点,研究该专业工程教育专业认证下的人才培养改革问题。 二、问题描述 我院计算机专业创办时间不长,要通过专业认证还需不断探索实践、发展壮大。这主要因为工程教育专业认证是一项复杂的工程,与传统的本科教育评估不同,只有扎实进行工程教育专业建设才能顺利通过专业认证。[2]目前,我院计算机科学与技术专业通过专业认证存在的主要问题如下。 (一)培养目标、毕业要求及课程设置问题 专业认证要求培养目标准确合理,毕业要求具有足够的分辨率,并能够完整支撑培养目标,同时课程体系能够有效分解并合理承载各项毕业要求,三者须保持一致。[2]我院计算机科学与技术专业在培养目标、毕业要求及课程设置上还需完善。 (二)质量保障问题 专业认证要求应具备完善的教学管理规章制度及评估机制。[2]我院计算机科学与技术专业人才培养质量保障体系存在的问题有:在实际运行过程中过于重视学生理论知识的学习和考试成绩,不够重视对工程实践能力的培养;评估体系指标领域过窄,缺乏具有特色的评价指标,且由于评估的复杂性,通常以定性评价为主,定量分析计算所占比重较小;在现有人才培养质量评估体系中,基本没有行业参与人。 (三)持续改进问题 由于技术产业不断变化,专业必须具有不断改进的能力。[2]我院计算机科学与技术专业现有培养方案制订及修订过程中主观性成分所占比重较大,缺乏来自企业及毕业生的反馈信息,导致决策存在一定程度的盲目性。以上分析了我院计算机科学与技术专业人才培养的现状,通过对比该专业国内外专业认证标准,我们找出了专业认证存在的问题及差距。为保证该专业顺利通过专业认证,提升人才培养质量,提高专业竞争力,必须制定合理的人才培养方案及人才培养质量评估机制和保障体系。本文主要探讨人才培养方案的制订问题。 三、基于工程教育专业认证的计算机专业人才培养方案 (一)明确专业定位 在制定具体的人才培养方案之前,必须根据工程教育专业认证标准,结合专业实际情况,明确专业定位。根据我院生源与师资的实际情况,确定本院计算机科学与技术专业的定位为培养应用型工程技术人才。[3] (二)合理制定培养方案 确定专业定位后,需根据工程教育专业认证标准,结合行业需求和专业特点制定具体的人才培养目标,然后根据人才培养目标确定毕业要求、调整课程体系等。 (三)培养目标 专业认证首先要关注人才培养目标是否准确合理。[4]本院计算机专业制定的培养目标为:培养德、智、体、美全面发展,掌握计算机科学与技术基础知识、基本理论,具有计算机软件设计、网络设计、移动终端程序设计及开发能力,具备良好的职业道德和团队合作精神,面向计算机应用领域,从事计算机软件设计、开发、维护以及网络部署、多媒体技术的应用技能型工程技术人才。 (四)毕业要求 专业认证主要关注毕业要求是否具有足够的分辨率支撑培养目标。因此,毕业要求必须具体定义毕业生应该具备哪些素质、知识和能力。不同的培养目标应该对应不同的毕业要求。根据专业认证标准中规定的关于学生毕业要求的十条准则,结合上述培养目标,确定本院计算机专业学生毕业要求如下。 1.素质要求 了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发的法律法规,具有较好的人文社会素养、较强的社会责任感和良好的工程职业道德。(1)思想道德素质:热爱祖国,具有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感;能树立科学的世界观和人生观,具有敬业爱岗、团结协作的品质及良好的思想品德,遵纪守法,严谨务实,具有职业道德修养,具有诚信意识和团队合作精神。(2)文化素质:具有一定的文学艺术修养、交流和沟通能力。(3)专业素质:掌握科学的思维方法和工程设计方法,具有良好的工程素养,具备一定的创新意识和严谨的科学态度以及务实的工作作风。(4)身心素质:具有较好的身体素质和心理素质,掌握科学锻炼身体的方法和基本技能,心理健康,积极向上。 2.能力要求 (1)获取知识的能力:具有查阅文献、获得信息,了解本专业及相关领域科技动态、不断提高自身业务水平的能力。(2)应用知识的能力:具有运用基础知识、基本方法和工具的能力;具有选择和使用开发工具的能力;具有良好的工程素质和软件分析、设计、构造、测试、维护的能力。(3)组织合作能力:具有一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力。(4)创新能力:在基础研发、工程设计和实践等方面具有一定的创新意识和能力。 3.知识要求 (1)工具性知识:具有外语、文献检索、科技写作的能力。(2)人文社会科学知识:具有基本的人文知识、政治思想品德、职业道德、艺术、军事和经济管理等方面的素养。(3)专业基础知识:具有数学、计算机科学与技术的基础知识,包括离散数学、数据结构与算法、操作系统、计算机网络、计算机组成原理、数据库系统原理等。(4)专业知识:具有基于Java或C进行软件开发的相关知识,具有网络工程规划、设计与实施的相关知识等。 (五)课程体系 课程体系是人才培养的主要部分,是承载各项毕业要求、实现培养目标的主体。因此,课程体系必须从培养目标出发,结合具体毕业要求以及本专业发展的特色和学生自身情况以及师资队伍优势进行设置。针对我院计算机专业学生的特点及上述培养目标和毕业要求,经过大量的教学研讨,将毕业要求全部分解到课程中,以保证毕业要求全面落实,为此构建了如下课程体系。[5][6] 1.课程设置 课程分为公共基础课、专业课和通识教育课,其中专业课包括专业基础课和专业课,专业课又分为必修课和选修课两种,学生可以根据兴趣分方向进行选修,例如Java、数据库应用、网络规划、软件测试等方向。 2.实践教学 专业认证特别关注学生实践能力的培养,为此我们设计了分层次的实践教学体系。这些实践教学环节既立足于课程,又与行业需求紧密结合,由基础到专业层层深入,不仅为学生提供了学习实践的机会,还可以让学生获取职业资格证书,提高了学生的就业竞争力。说明:(1)课程内实践主要针对课程知识点设置,以提高学生接受和使用基础理论知识的能力。(2)课程设计与综合实训则综合一门或几门课程知识解决实际问题,以提高学生综合应用理论知识的技能,并加强团队合作精神。(3)校企合作实习有助于培养学生的职业技能、职业素养。职业取向顶岗实习根据学生选修课程的方向有针对性地开展,目的是让学生了解行业生产过程、技术应用和发展前景;校企合作项目实战实习进行真实项目开发或模拟演练,这有助于学生尽早进入工作状态。(4)毕业设计是培养学生实践能力的重要环节。学生需综合应用四年所学的专业知识解决问题。为保证毕业设计质量,学院制定了详尽的毕业设计规范。 (六)课程体系与毕业要求 课程体系的设置必须完整支撑毕业要求,本方案课程体系设置与毕业要求中的素质要求、能力要求以及知识要求能完整对接。 四、结论 通过专业认证困难重重,任务十分艰巨。为此,必须制定合理的人才培养方案及质量保障体系,这样才能保证顺利通过专业认证。本文根据工程教育专业认证标准,结合本院计算机专业实际发展情况,针对学生具体情况描述了基于工程教育专业认证的计算机专业人才培养方案的制订思路、策略及具体内容。合理的人才培养方案是专业认证的基础,但距离专业认证标准尚存较大距离。我们希望以工程教育专业认证为契机,不断规范人才培养过程,从而培养出具有更高竞争力、符合国际标准的工程技术人才。 作者:孙宪丽 张欣 张楠 单位:沈阳工程学院信息学院 计算机小论文:计算机信息安全技术及防护策略 摘要:随着计算机的不断应用和发展,计算机已经被应用在各个领域之中,人们的生活中已经慢慢的离不开计算机的身影,对于计算机的依赖性也在逐渐加深,不同程度上的工作内容的都会让计算机加以利用和更新。在这样的广阔空间中,计算自己正在以飞速的脚步不断地向前迈进。但是不论它的发展有多么快速,这中间都会存在一定的问题。现在一直以来不断困扰的计算机信息安全问题已经渐渐凸现出来。本文将对计算机在信息安全技术方面的问题加以概述,并且提出一定的改善措施。 关键词:计算机;信息安全;技术防护 前言:社会的发展已经渐渐离不开计算机的技术革新,计算机的应用程度已经逐步扩散到社会中的方方面面:政治、经济、文化、军事、教育、科技等一系列的领域之中。它丰富了人们生活的同时也在不断地加快自身的步伐。但是发展的过程中都会出现各种各样的问题,我们首先考虑的就是现在网络下的计算机技术应经实现了联网化的能力,信息流的来源也越来越广泛。但是同时也暴露了一些问题——计算机的信息安全化问题就变得尤为重要[1]。 一、计算机信息技术所存在的问题 随着计算机技术的日益革新和不断发展,网络实现联网化的技术已经把计算机技术逐渐的推向了历史的顶峰。越来越丰富的资源可以在计算机世界的海洋中获取,但是同时也存在着一种逐渐凸显的隐患问题——计算机信息技术安全问题。这项问题的产生就严重影响了大部分人的正常生活,同时引起了社会上的广泛关注。近几年的发展来看,我国单位对计算机安全的管理工作也越来越重视,但是仍存在一些单位防护意识淡薄,负责人员素质偏低,计算机安全措施的不健全,还有一些企业对专业人员的培训力度不够深入,这都影响着我国目前的计算机信息技术安全问题的产生和加深还有防护水平上的严重缺陷。所以面对着这样的问题,我们的首要问题就是分析其产生的原因加以研究从而得到有效的解决方法。真正做到改善计算机信息技术的安全问题,加强其防护水平,而不是任其自由发展、蔓延恶化[2]。 二、计算机信息安全的偏向普通用户防范技术 (一)增强对计算机信息安全问题的重视 目前,我国的计算机安全防护技术仍处于发展的初级阶段,政府及相关部门并未重视计算机安全问题,甚至有些单位的计算机已处于长期不设防的状态,所以一旦有病毒或者而已软件侵入,就会使国家或企业遭受到严重的损失。所以,首先应当纠正的是我们思想中忽视计算机安全的错误理念,应当意识到计算机安全对于企业发展的重要性,为提高企业计算机信息数据安全指数做充足的准备。 (二)物理安全防护措施 虽然我国的计算机物理安全防护措施的种类有很多种,但是它的根本目的都是将计算机受人为及自然因素破坏的可能性降到最低,提高计算机网络链路的安全指数。使用计算机物理安全防护措施,不仅能够验证用户身份信息和使用权限,还能从根本上保障计算机网络的安全。 (三)设置防火墙 防火墙,又称防护墙,是一种位于内部网络与外部网络之间的网络安全系统。一项信息安全的防护系统,依照特定的规则,允许或是限制传输的数据通过。因为防火墙可以对任何一台计算机进行安全防护,确保计算机被的数据安全、防止不明身份的人非法侵犯计算机内患者隐私、保证安全运行用户交换信息系统,所以被认定为是确保计算机正常运行的基础。第一,数据包过滤。主要是在网络信息传递过程中,软件系统会科学的选择出相应数据,然后允许该数据通过;第二,应用网关。主要是对网络服务协议中的数据包进行科学的分析,并严格的管理、控制网络信息。第三,服务。是以代码形式存在的针对计算机防火墙的一种网络服务。她会根据用户的不同要求而显示出不同类型的功能。 (四)身份认证技术 身份认证通常指的是用户在进行身份确认后方能知道自己是否被赋予访问数据的资格。如果在系统中存有申根认证,那么当认证通过后,用户就可以自由的查询数据。但是如果在身份认证中存有安全隐患,那么在遭到非法侵害时数据信息就可能被盗用、破坏甚至是销毁,处于相当危险的境地。所以使用计算机系统对用户进行身份信息确认,在某种程度上来说可以确保计算机数据信息的完整性和安全性。 (五)选择有效的数据备份 在计算机信息中需要进行备份的数据有两种,即用户数据和系统数据,因此,对于信息的备份也分为两种,即备份用户数据和备份重要系统信息。前者是可以降低计算机内数据信息被破坏和丢失的可能性,确保用户信息的安全性。后者是可以确保计算机保障系统能够正常的运转。所以,在对网络数据信息进行备份时,应注意及时更新本地及异地备份。 (六)安装病毒、木马等防护软件 要想在企业内树立计算机信息安全的防范意识,应当设置计算机安全防范技术的专业人员,为计算机安装病毒、木马等防护软件,可养可以时时保护计算机安全。例如,可以安装较为普遍的360安全卫士或者金山杀毒等防护软件。这样就能够确保用户在安全合法的环境下进行计算机的使用,并能够确保计算机数据信息的安全[3]。 三、计算机信息安全的偏向技术用户防范技术 提示:(一)、(三)是针对现今技术状况提出建议。(二)、(四)、(五)是现有技术,我已经标明。其余蓝色部分均为语句不通修改。 (一)操作系统的安全保护措施 目前对我国计算机网络的研究证实,其依旧存在着相对较为严重的安全漏洞。通过对目前针对性解决办法的研究,需要对信息的管理进行重点的研究。通过对信息管理研究进而为计算机网络给与安全保障。同时通过对计算机病毒传播方式进行分析,操作系统存在的众多难以解决的漏洞等问题。需要肯定的是,黑客入侵开始不断的向深入化进行发展,让计算机系统各漏洞间联系加大。针对上述状况提出一定的解决建议:首先,在修复计算机漏洞方面,我们有必要采用安全企业提供的优质服务,获得真实效果的可靠保障。对个人计算机用户分析,需要对其进行系统的运行安全保证,如按照电脑管家等软件,并对不良风险网站进行监控处理,不主动的进行登录等等。并且,在修复计算机漏洞的时候,我们应该重点选择专业的技术人员,严格选取安全的厂商。目前很多的网站都具有自身专业素质和技术能力都齐备人员,进而在计算机系统的维护上也可以获得另一层面的安全保障。其次,在网站建设和维护角度方面,主要是对黑客入侵和非法的信息数据载入给与有效防御,检测工作人员需要考虑到各种现实状况,对没必要打开的端口进行及时关闭。在对系统进行日常维护中要依靠检测工作人员最为系统和专业的检测工具,通过科学完备的检查体系,用较为先进的技术针对性的对计算机系统给与维护,才能确保计算机操作系统的运行状况在周期性上获得持续的问题保障。 (二)充分利用防火墙技术和应急方案 防火墙技术是我国现有技术之一,下面针对该种技术给与一定的详细分析。具体来讲个人计算机用户的有效分析能够个人信息的安全起到一定的保障。目前通过对防火墙应用属性和自身属性的分析,得出防火墙是可以合理设置在服务器端口上,通过端口的合理设置让计算机网络的安全性以及可靠性获得完备的保障。对技术层面进行由浅入深的分析得出,防火墙主要是包括了滤信息处理、监测数据反馈、网络位置转化等技术。该种技术能够交换计算机内部网络数据,同时在此基础上起到安全控制的有效作用。当前,在监测数据的过程中,监测型防火墙作为一种较为先进的计算机网络安全技术具有一定的可操作性,它能够通过一定的方式,主动进行相关方面的工作。通过对计算机在威胁机制的研究证实,计算机网络外部不同属性的危险多来自其内源机制运作过程,主要是指计算机网络内部的各种威胁。进而通过选择分布式原理达到监测此类危险,并合理规避相应危险的作用。不管是计算机个人用户,还是服务器的提供商,为了能够更好地处理计算机病毒,要保持数据在可变度以及可控度范围内实现最大舒展性发挥,科学合理地安装相关方面的防火墙,降低从网络端口进行风险数据载入等情况的发生。 (三)防范计算机病毒 目前从计算机风险病毒袭击的内在表现可以得出,计算机网络中断之后会发生威胁问题。也就是说当计算机出现病毒破坏后,会对现有的生产生活造成一定程度的影响。通过对计算机病毒属性的分析可以的得出,计算机网络病毒在隐秘性和防阻碍性都有更为优越的更新表现。通过仅仅依靠单机防病毒产品,无法将计算机感染的相应病毒彻底清除干净。我们必须结合实际情况,选择更为科学、合理的计算机防病毒产品。实践表明,通过不断提高计算机操作水平,采取一些高效率的网络安全方式,能够更为准确地判断出计算机系统中有无存在病毒。随着现有科学技术的更新,软件产品也更新较快,因而对计算机病毒的实际防范提出了以下几点建议:其一,计算机检查。检测计算机的过程中,要对计算机防毒软件进行针对性的预防。其二,计算机识别。通过对计算机病毒按照其检测方法的研究获得标识的首先识别,为了彻底将其消除,正确使用的计算机防毒软件。其三,安全扫描。为了得到系统代码,获得相应的技术安全扫描,让其硬盘到系统多角度获得安全层面的保护。其四,有效运行。为了有效运行计算机程序,在按照分析、编译、运行,及时修复相应漏洞。除此之外,加大监管力度,通过监督机制的完善让计算机防毒获得时效性的体现。 (四)对IP地址实施有效的隐藏 黑客技术同样也是我国现有技术之一,下面针对该种技术给与一定的详细分析。具体来讲该种技术主要是通过网络探测实现对现有的IP地址获取,因而对问题的解决要集中在区分IP地址的位置方面。IP地址是计算机网络信息安全会形成完备的整体概念,黑客在对其目标进行确定后,进而建立IP地址攻击流程。若黑客无法得知IP地址,那么各种攻击行为就无法实行。因此现今对于IP地址实施有效的隐藏主要是指对通过利用服务器来实际隐藏IP地址。即黑客探测到IP地址属于服务器,使得用户在获得IP地址上获得安全的首要保护。让网络安全在技术层面和网络探测标识层面获得多效的安全保护。 (五)做好网络运行质量的设计 网络运行质量设计是我国现有技术之一,下面针对该种技术给与一定的详细分析。具体来讲,在人们对计算机网络防御系统升级的同时,黑客等对计算机网络攻击手段也在迅速升级,对计算机安全维护的传统技术已经无法满足网络信息安全防御的需要,因此要想提高计算机网络系统的安全性、依靠性、持续性、稳定性,就要从建设和完善网络系统本身做起。由于局域网层面不同节点间的数据可能被太网上其他节点所截取,因而就需要对不同节点给与研究并得出具体的整改和修缮意见。通过对不同规则的研究可以得出严格的质量体系检测模型,并对其数据得出相应的监听整改,进而认真完成网络运行质量的相关设计。因此,只需要对太网上某一节点实施监听,就可以获得太网上的数据包,从而获得所需的关键信息。总结来讲采用网络分段技术可以避免这种监听现象的发生,并且将非法用户与保密资源隔离开来,切断非法监听行为的实施途径,从而保证网络信息的安全。 四、结论 综上,计算机的飞速发展已经是这个时代的必然产物,而且今后的一段时间里,计算机的应用和发展也会是社会、国家关注的焦点。但是网络中的计算机存在着这样一些无法避免的难题——信息技术安全问题。这也是一直困扰着专家们的优秀话题。该问题不仅仅关系到计算机本身的发展,同时也影响到信息化社会化社会的发展。所以我们不仅要对计算机的信息技术安全问题起到一定的高度重视,还要积极分析形势找到有效解决问题的方法,避免意外的发生。 作者:石珣 单位:渤海大学 计算机小论文:计算机信息安全问题及解决策略 摘要:文章分析了计算机安全面临的问题,提出了解决策略。信息安全重在防范,首先要提高人们的信息安全的意识,认识到保护信息安全的重要性,其次要不断完成信息安全保护方法,努力营造一个安全健康的网络环境。 关键词:计算机;信息安全;问题策略 1计算机信息安全面临的问题 1.1自然环境的影响 计算机硬件芯片都是高精度电子器件,与生俱来对温度、湿度较为敏感。自然环境出现异常,如果温度过高、湿度过大或者雷雨天气造成的突然断电,都会对计算机硬件造成不可修复的损坏,从而造成存储信息的丢失,带来信息安全问题和无法挽回的损失。 1.2人为操作失误 用户在计算机的使用过程中,一些常常无意识的操作带来了信息安全,如硬盘格式化、镜像还原到分区错误,这些无意识的操作都会造成信息的损失。再者就是网络安全意识不强,网络安全设置的漏铜、用户密码的不慎和文件共享等等,都给信息的丢失提供了条件,给网络安全带来了威胁。 1.3人为恶意攻击 恶意的网络攻击主要分为2类: (1)显性型。它已各种方式破坏信息的完整性和有效性;(2)隐蔽型。它潜伏在用户的计算机中,不影响用户的正常使用,用截获、破译的手段窃取用户计算机中的有用信息[1]。这两种形式都给信息安全造成极大的威胁,造成信息的泄露。具体主要有以下几种途径[2]:(1)信息的截获。信息的获取是指在未授权的情况下,第三方非法获得了传输的信息,此时接收方虽然也获得了信息,但已经造成了信息的泄露。在信息的传输过程中,第三方可通过在信息的发送方或者接收方,亦或者在传输中途植入相应的病毒程序,既不影响信息的正常传输,又悄无声息的截获了有用信息。 (2)信息的伪造。信息的伪造是指第三方在未授权的情况下,将信息植入传输通道,使得接收方获得的是虚假信息,不是发送方的真实意愿。 (3)信息的中断。信息的中断时指信息传输通道被非法破坏,造成信息无法有效传输,破坏的信息的实时性、有效性。造成信息的中断一方面可能是软硬件故障使得信息无法传输、丢失或者无法接受;另一方面有可能是恶意攻击,计算机网络本身受到病毒的恶意攻击,造成无法有效的接受和发送信息。 (4)信息的篡改。信息的篡改是指在未经发送方许可的情况下,对发送方发送的信息进行了篡改,破坏了信息的真实性。尤其在商业活动中,信息的篡改非常常见,被篡改的信息造成的信息安全问题常常伴随着巨大的商业损失。 1.4网络软件的漏洞 网络软件不可能百分之百完美没有缺陷,或多或少会存在漏洞,而这些漏洞就是黑客攻击的首选目标,为网络非法犯罪提供了缺口。曾经出现的网络黑客攻击事件,无一不是网络安全措施不完善给犯罪份子造成了可乘之机。另外,软件“后门”通常是软件设计人员为了自身方便而设置的,一般非常隐蔽,但一旦“后门”被犯罪份子打开,比较给信息安全带来极大的威胁[3]。 2计算机信息安全解决策略 2.1改善计算机使用环境 通过改善计算机的使用环境,保证计算机在一个温度湿度适宜稳定的环境中工作,可以最大限度的降低计算机硬件损坏的风险,防止因硬件损坏造成的信息丢失。 2.2安装网络防火墙和杀毒软件 用户可通过安装网络防火墙和杀毒软件来保护网络,不受外界干扰,降低网络安全风险。安装网络防火墙和杀毒软件,一方面通过秘钥、口令限制外部用户的访问,将有毒信息拒之门外;另一方面对用户所在网络和计算机进行查杀,保证已有信息的安全,防止内部产生安全威胁。专业的网络防火墙和杀毒软件一把配合使用,大部分病毒都可以查杀,并且阻止外部入侵。在软件的使用中,要注意定期升级软件,更新病毒库,提高杀毒软件的有效性[4]。 2.3计算机用户的账号安全 计算机用户的账号涉及非常广,包括系统登录账号、网银账号和各种门户网站账号,一旦账号泄露,必将造成用户个人信息和机密信息的泄露。因此,在设置账号密码时,一方面可以通过再加密码的复杂程度,包括字符数或者加入各种符号;另一方面可以通过使用电子密码,如U盾等。账号的安全保护重在防范,首要要提高用户的防范意识,要认识到网络安全的复杂性。 2.4信息加密技术 信息加密技术是信息安全和网络保护的优秀技术。其原理是利用一种规定的算法,信息的发送方将明文变为密文,这个过程称为加密,信息的接收方将密文变为明文,这个过程称为解密,而加密和解密使用的算法就称为秘钥。这样,即时在信息的传输过程中,信息被截获或者破坏,第三方非法获得者也无法获得准确的信息,从而提高信息的保密性。根据算法和秘钥的不用,通常将加密技术分为对称加密技术和非对称加密技术。对称加密技术又称私钥加密技术,加密秘钥可以从解密秘钥推算出来,反之也可成立[5]。非对称加密技术又称公钥密码加密技术,这种加密技术要求密钥成对出现,一个为加密密钥,另一个为解密密钥。在这对密钥中,可以将任何一把都作为公开密钥(加密密钥)向他人公开,而将另一把秘钥作为私有密钥(解密密钥)加以保存。公开密钥用于进行加密,私有密钥用于进行解密。 2.5引入网络监控技术 在计算机信息安全的保护中可以引入网络监控技术。这种监测技术已统计技术和规则方法为理论基础,能够监控网络现有运行状况,并且预测网络可能存在的风险,保证计算机的信息安全。这种技术从分析角度考虑,可分为签名分析方法与统计分析方法,其中根据系统弱点展开的攻击行为活动称为签名分析法,对这种行为的概括总结后得到其签名,最终将签名编写到计算机的系统代码中去。而统计分析方法的理论支撑是统计学,是指在计算机正常运行状况下,辨别并判断其中的正常动作与行为模式,从而确定动作的正确性。 3结语 如今计算机信息安全面临的问题概括起来主要是两方面:一方面是非人为的,比如用户的操作失误、网络和软件自身的缺陷;另一方面是人为的,主要是指犯罪份子截取或破坏用户计算机内存储的有用信息。计算机信息安全重在防范,首要要提高用户的信息安全意识,认识到信息安全保护的重要性。其次要完善各种信息安全保护方法,包括信息加密技术、防火墙技术、杀毒软件的不断更新换代等等。通过行之有效的努力,一定能够不断降低计算机信息安全的风险,为用户提供一个安全健康的网络环境。 作者:王钧丰 单位:辽宁省实验中学 计算机小论文:计算机信息管理及其应用实践 摘要:计算机信息管理技术涵盖多个方面,例如信息加密技术、防火墙技术、安全入侵检测技术等等,它们对信息管理都有极强的应用实践性,已经被广泛应用到了社会的各个领域层面,值得不断深入研究和推广。主要针对计算机信息管理技术中的一种———防火墙技术进行其应用实践的研究深入,分析了它的技术类型和具体应用实现,希望为提升计算机信息管理及应用实践研究带来一定的参考价值。 关键词:防火墙技术;计算机信息管理;技术应用;实现 防火墙技术是计算机信息管理技术中的一种,它确保了信息管理的安全可靠性和稳定性,在网络之间形成了持续稳定的执行控制策略系统,从而为网络通信监控建立桥梁,保障了计算机及其信息管理的安全。作为一种控制技术,它既可以以软件产品的形式出现,也可以作为嵌入硬件产品的基本组件。 1基于计算机信息管理的防火墙功能 防火墙技术是计算机信息在网络管理应用中的重要安全技术,“防火墙”也被业界领域视为是一个典型的通用术语。基于逻辑思维来看,防火墙能够起到分隔、限制和分析三大作用。但实际上,防火墙是由强化后的内部Internet网络与其相应组件所共同组合而成的,因此所有计算机所发送、接收、管理的Internet信息都要经过防火墙,所以防火墙就起到了保护文件传输、电子邮件、远程登录等等功能的作用,并且实现了信息之间的安全交换。防火墙可以被视为计算机信息管理及网络安全策略中最重要的有机组成部分。另外,防火墙也被视为是一种内网与外网之间的连接阻塞点,它专门负责那些被授权的、通过阻塞点的通信信息,进而达到防治非法入境或非法利用系统资源行为的出现。以下详细介绍3点针对于计算机信息安全管理技术的防火墙功能。 1.1网络安全的屏障。上文提到,防火墙是阻塞点,也是控制点,它能够最大限度的提升内部网络的安全性,并通过对不安全服务信息及协议的过滤而降低网络风险。理论上来说,防火墙是可以做到同时保护内部网络和内部协议免收来自于路由的外部攻击的,它甚至可以拒绝所有类型的攻击报文并及时通知防火墙管理员采取合理的安全防护措施。 1.2强化网络安全相关策略。以防火墙为中心进行相关的安全方案配置,不但可以实现如加密口令、身份认证、审计等安全软件配置,也能够通过网络安全策略将其分散到各台主机上,以达到防火墙对计算机信息安全管理的集中性和经济性。比如说在进行网络信息访问时,一次一密口令系统与其它身份认证系统就可以完全不用分散到每一台主机上,而是集中结合到防火墙一体上进行网络安全强化策略。 1.3VPN功能。防火墙技术除了具备安全防护功能,还可以支持具备Internet服务特性的企业计算机内部技术实现VPN功能,借助VPN来实现企业与地域间、甚至世界范围的LAN及专用子网有机联合。这种操作方法不但节省了搭建专用通信线路所消耗的人力及物力成本,也能为信息共享提供安全可靠的技术保障[1]。 2新一代防火墙技术的应用与实践 在21世纪的第一个10年中,防火墙技术越来越丰富和成熟,它不但能够强化数据的安全性传输及系统运行效率,也提升了对信息数据的过滤功能,增加了应用层服务,建立了传统中所不具备的过滤和透析,即从数据链路层到应用层实现了全方位的信息数据安全处理效用,这就是新一代防火墙技术。本文简单介绍3种防火墙技术,探讨它们的优点以及在计算机信息安全管理体系中的应用。 2.1嵌入式防火墙技术。嵌入式防火墙技术是嵌入到路由器及交换机的计算机信息管理技术,它作为某些路由器的标配,也被专业领域称为计算机信息过滤的阻塞点。它的工作位置是防火墙的IP层。从本质上来看,嵌入式防火墙技术没有常规的监控体系,因此在信息包传递过程中,它可能不会过多考虑防火墙与系统的连接状态。从优势上看,嵌入式防火墙可以弥补目前企业防火墙在防病毒程序、主机应用程序、入侵检测告警程序以及网络程序设计上的缺陷,确保企业内外部信息传输与管理的安全稳定性。而它可管理式的执行方式也能够为企业用户的非物理设施进行自定义,根据实际状况开展安全防护策略,保护信息安全。在实践应用方面,嵌入式防火墙主要针对那些需要通过访问企业局域网或需要远程办公处理业务的个体及企业集体,嵌入式防火墙会提供给他们相应的保护措施,确保企业信息管理体系中薄弱环节和未保护领域的安全性。比如可以实施以集中式管理为主的嵌入式客户机方案来实现跨企业边缘的防火墙网络连接功能,进一步强化对企业中数据信息的安防措施。 2.2分布式防火墙技术。分布式防火墙技术是对传统边界防火墙技术缺陷的弥补,广义上来看,分布式防火墙也可以被视为是一种全新的防火墙体系结构,它还可以被细分为网络防火墙、主机防火墙和中心管理部分。三个部分的组合相当于为计算机系统及网络添加了一层新的安全防护,它有效抵御了来自于计算机内部的攻击,同时也消除了存在于网络边界的单一故障点与通信瓶颈,另外它也支持带有认证与加密功能的网络应用程序。最后,它与拓扑体系是完全分开独立的,并支持移动计算功能。在应用方面,分布式防火墙一般应用于企业的网络与服务器主机上,它的任务就是封堵企业内部网络所存在的各种漏洞,避免来自于内部网络的各种攻击,对新一代网络应用的需求适应能力也相当强大[2]。 2.3混合型防火墙技术。通常情况下,传统防火墙被外部侵袭攻破后,企业的内部就会处于暴露状态,造成对企业网络系统及信息安全极大的威胁。所以以现代技术为基础,就基于常规防火墙的技术之上实施了创建了混合防火墙系统。混合防火墙系统不但能有针对性的解决计算机的信息安全管理问题,而且它所消耗的成本也相对较低。混合型防火墙技术由内外部防火墙、堡垒主机、基站主机、邮件、Web等服务器以及数据库组成。首先,堡垒主机服务器在运行应用过程中会过滤管理器模块,对到达壁垒主机的所有数据包,从最底层协议开始到最高层协议逐层分析,并相应提取数据、通信等安全信息,将所获取的信息再通过安全通道秘密传输至基站主机服务器上实施进一步分析。最后再发送到过滤管理器模块进行应用服务方面的过滤功能配置,以便于顺利完成所有过滤工作。如果用户正在使用网络服务,就会从混合防火墙所监控的某一个节点发送一个打过包的数据到网络当中,这个数据包中就应该包括该节点的IP地址与映射物理地址,如果IP地址与所映射的物理地址相符,网络通信就可在安全状态下顺利完成[3]。 3结论 如文中所述,计算机信息管理及应用实践技术是一个庞大的体系,防火墙安全技术只是其中一个微小的分支,但它却是其它计算机信息管理应用技术的基础。在计算机信息网络技术日益发达复杂的当今社会,只有保证网络信息的安全基础,才能更顺利的推动国家国民经济走上正确发展的高速轨道。 作者:崔雷1 王琪2 单位:1.吉林省科学技术协会学会服务中心 2.长春理工大学
计算机实验论文:计算机信息技术中学化学实验论文 一、应用计算机信息技术模拟实验,变抽象为直观 化学是研究物质的组成、结构、性质和变化规律的学科。化学学科有的概念、原理、物质的微观结构较为抽象,因此,传统的语言文字表述和传统常规的实验使学生较难理解。在高中化学教学中,如:不同聚集状态物质的结构与性质;电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程;微观结构与物质的多样性;原子核外电子运动;微粒间作用力与物质性质;分子的空间构型;化学平衡和电离平衡;原电池反应原理等理论知识,我们可以借鉴计算机信息技术制作的课件,就能形象直观地展示分子、原子、离子等微观的特征和变化的过程,变抽象为直观。此外,工业采用接触法制作硫酸流程;工业制硝酸的流程;石油分馏产品;钢铁的冶炼,工业合成氨等内容,单一语言表达和挂图展示,学生的感知认识度不高,此时适当地运用多媒体技术,就能使学生有种身临其境的感觉,为传统教学创设了形象性的教学情境。 二、应用计算机信息技术补充传统实验方式,提高实验教学效果 在传统常规实验演示中,由于多种因素,有些实验的过程和现象不显著,从而直接影响了教学的效果。譬如,分子的扩散、气体的产生及固体的溶解等现象,学生观察效果并不明显。假如把这些实验的演示通过多媒体投影仪来展示,充分运用它具有的定格、慢放、放大和重播等功能,来帮助学生观察,学生就能很清晰地看到颜色的变化、沉淀的析出和气体的产生等现象。再譬如,金属钠与水反应实验,由于反应过程较快,学生不易观察,同样可以采用多媒体投影仪来辅助此实验的演示,使整个反应过程清晰起来。另外,像钢铁腐蚀这种现象,需要很长的时间,我们也可以应用计算机信息技术制作课件,来演示这种腐蚀过程。这样不仅增强了实验的直观性,同时也活跃了课堂的教学气氛,提高了演示的效果,有助于学生观察能力的培养。 三、应用计算机信息技术辅助传统实验方式,增强实验的环保安全意识 有些化学实验若不遵循操作步骤和操作规程,在实验过程中也会发生危险的现象。比如,氢气的实验室制取及性质实验,点燃氢气前必须要检验纯度,不然可能引起爆炸。那么如何来展示它的危险性呢?在实验前先插入播放制作好的动画,展示点燃不纯氢气的混合气体而使启普发生器爆炸的情景,直观且形象的反映出它的严重后果。以此来加深学生对点燃可燃性气体前一定要验纯这一原理。再例如,浓硫酸稀释时为什么不能将水倒入浓硫酸中,这样操作会产生什么后果呢?我们也可以应用计算机多媒体技术,借助动画、声音等来模拟这一后果。通过多媒体的如此演示,可以使学生从中得到启迪,进一步明确实验操作必须规范、科学和安全的重要性。另外,有些化学实验不可避免地产生有毒有害物质,那么如何把它的危害性降低呢?笔者认为,可以充分利用计算机信息技术的强大功能,充分发挥多媒体的优势,更新传统实验方式,模拟这些实验。比如在课堂上演示实验室制取氯气;铜与浓硫酸反应;铜与浓硝酸反应;苯的性质实验;苯的溴化实验;苯的硝化实验等等。选择地替代某些传统实验方式,既演示了实验的整个反应过程和反应结果,又达到绿色环保实验的目的。化学是以实验为基础的自然学科。计算机信息技术的应用是教育教学方法的更新,计算机多媒体模拟实验是对传统实验方式的补充,必须坚持辅助性的原则,同时计算机信息技术的应用并不能替代老师,屏幕也不能替代黑板,必须坚持教师为主导,学生为主体的原则。计算机信息技术的应用,推动了教育教学观念的更新,极大优化了课堂结构。不管是传统教育教学模式,还是现代化的多媒体教育教学方式,都必须服从于教育教学目的,服务于教育教学的主体――教师和学生,只有把传统和现代两种方式有机地结合,优势互补,才能获得教育教学效果的最优化。 作者:孙润 单位:江苏省常熟中学 计算机实验论文:计算机仿真实验的实用性 VC集成了很多类库,同时还提供很多应用程序的代码框架,开发者不用书写代码,只需几个按钮就行自动的生成一段完整的程序,MATLAB是目前世界上一种流行的用于矩阵计算的开发工具,其具有矩阵运算、数值分析、图像显示、信号处理等功能。在这种开发环境小,开发者开发的小波分析、最优控制、鲁棒控制、神经网络等工具箱也被广泛的应用到建立数学模型系统当中。 1Multisim Multisim是一款进行高频电子线路开发的软件。这款软件操作方便、界面美观,学生也易于入门。Multisim包含了电路原理图的输入、硬件描述语言等,从分立元件到集成元件、无源器件到有源器件、模拟元件到数字元件等元件库,并且还提供了功能强大的直流交流分析等。利用这款软件,可以灵活的在上课当中进行试验的演示,方便学生对电子线路知识的理解。 2计算机仿真软件在电子技术教学当中的应用 电子线路当中的高频电路原理复杂抽象,老师在理论实验当中进行理论推导,由于知识的复杂,对于学生来说,很难快速掌握。这时候如果采用计算机仿真软件进行原理图的仿真教学,形象生动的展示电路的工作原理,这比单纯的进行枯燥公式推导印象深刻,学生对于知识的掌握也会很快。在市面上众多的EDA设计开发软件当中,Multisim软件非常的适合在电子课堂上进行计算机仿真教学。下面以正弦波振荡器为例,介绍Multisim对于学生理解高频电路工作过程的帮助。正弦波振荡器振荡不需要在输入端输入信号,在输出端就能产生一定频率和幅值的正弦电压的反馈放大电路。该电路是由放大电路、正反馈网络、选频网络和稳幅电路组成,其起振的过程包括起振条件和平衡条件两个过程。起振条件:振幅起振AF 1;相位起振ΦA+ΦF=2nπ(n=0,1,2............n)平衡条件:振幅平衡AF=1;相位起振ΦA+ΦF=2nπ(n=0,1,2............n)起振过程微小的扰动经过放大、选频、反馈、放大、选频、反馈如此反复的循环,振荡电压增长起来,建立起为稳定的振荡电压。 对于振荡条件和平衡条件的理解,尽管在上课的过程中已经进行了理论的分析,但是学生还是机械式的了解起振的过程。学生对于这样的过程理解起来还是具有一定的难度。如果通过计算机仿真软件演示振荡电路的起振过程,让学生了解在起振过程当中起振条件和平衡条件是如何起作用的。其起振的演示波形如下图所示:使用Multisim软件仿真振荡电路,通过示波器对输出的波形进行观察,可以看到输出波形从零开始逐渐的增大,并且随着时间的推移,波形幅度增大的趋势开始减缓,最终趋于恒定。上述的过程就对应了振荡器的起振和平衡条件。通过前面分析可以知道,起振AF 1,振荡器开始起振,幅度开始增加,随着放大器进入饱和状态,增益A开始见效,增幅减缓,一直到AF=1,达到平衡条件,波形稳定。通过Multisim进行演示,直观明了,可以加深学生对振荡器起振和平衡条件的理解。 3总结 计算机仿真模拟辅助教学是当今教育的重要内容,计算机仿真进入到实验领域,可以丰富辅助实验的手段内容,是教育技术的一次重大的革新。但是,我们也要深刻的认识到计算机仿真教学仅仅是辅助手段,这种方式并不是万能的,我们要认识到其局限性,不能因为这种实验手段放弃实训,只有两种方法相互结合,才能够提高实验的效率和质量。 作者:吴婷 计算机实验论文:建立计算机实验机制结构 一、计算机性能对实验教学的影响分析 根据以上的软、硬件统计结果,可以清晰的看出,目前学院基于计算机的实践教学体系中,软、硬件的配置存在严重的矛盾,对教学过程存在严重的影响,比例如表3所示: 1、实验效率影响目前学院实验室所配置的计算机的性能严重影响教学软件的应用,承担公共实验课的实验室72%表现出对软件的性能制约,直接影响教学效率。 2、学生心里影响实验设备的运行能力及稳定性,直接影响着学生的学习心理,造成不利影响。 3、实验质量影响实验过程中出现设备故障或性能不足等其他事件,将直接对课堂教学质量产生不利影响。 4、实验室利用率的影响由于设备的不稳定性及计算能力不足,直接造成维护频率增加,维护时间加长,降低利用率。 二、建设思路 通过以上对实践教学的需求分析,我们不难看出,计算机实验教学系统的建设应在充分结合各高校的实际教学需要的前提下,同时考虑高等教育教学改革中试验室的发展趋势,以学校的教学计划及学校各专业的建设情况出发,规划计算机实验室的建设方向,打破传统的追新或能用概念,树立好用、易用的思想,应把计算机实验室整体结构的调整作为学院实验室建设的重点,根据实验教学的需要建立良好的结构体系方案。才能在今后的教学工作中始终保持实验设备的先进性、优良性能,为实践教学的质量、效率提供优良的实践平台。首先,应对自身学院的需求做好统计、分析工作,需要对学院的专业建设方向,涉及计算机实验教学的各专业的发展规划、各专业教学计划、各计算机实验教学课程所涉及的软硬件需求,以及各专业在校人数及计划招生人数,有了这些各类学生的准确人数,我们就不难规划出计算机实验环境的需要。虽然计算机软硬件的发展无法预知其准确的速度及周期性,但可根据学院实验室过去几年的建设经验,以及学院现有关专业及未来的发展方向初步确定计算机实验室的建设目标与阶段性任务。 以目前所需的性能等级比例作为起点,制定学院计算设计实践教学所需设备的更新时间表:按照2012—2013学年的教学任务及学院的5年规划,可确定实践教学体系中所匮乏的占计算机实验体系所需50%比重的高性能实验设备是目前急需解决的关键问题,应当作为体系建设起步的重点,在尽快的时间段内进行填补,以保证整个实验体系的基本运转。而占计算机实验体系30%的性能良好的计算机与20%性能一般的计算机则根据实践教学的需要与软件的发展逐步由已使用2年以上的高性能计算机填补,按需要逐步替换。其次,从实践教学软件入手,通过对实践教学过程的跟踪,同时结合软件使用环境及学习内容的区分,大体可将实践教学分为理论验证型、工具应用类、软件开发、基础应用四类。因此,在实验室的建设上,要充分考虑不同分类的实践教学过程对不同环境的需求,尽量在实验室建设规划阶段确定合理的布局结构及管理模式以适应各不同的教学形式。同时,实验室的建设应考虑今后的高效率运行、低维护、低消耗、多用途,这样一个更新周期结束后,学院总体拥有的实验室,将会根据应用的不同,呈现阶梯式的分布,表现为对大型软件及基础课均有对应满足教学的实验设备,同时延续更新换代,会保持结构化不变而满足实践教学及高校教育改革不断改变的需要。 作者:张文盛 计算机实验论文:改善计算机实验法中的问题 有些参训人员可能在初期阶段就接受过计算机信息技术的相关教育,但一些偏远地区的机构和单位硬件设施比较差,参训人员可能在此之前从未真正地接触过计算机,这类人员的动手能力较差,会影响整体的学习效率。实际训练和操作过程缺乏主动性传统的计算机专业的模式以指导员为中心,参训人员根据指导人员布置的实验内容,完全模仿指导员的操作方法和步骤进行上机,缺乏主动思考和主动学习的能力。由于不完善的实验内容和实验考核的方法,参训人员普遍降低了对实验课任务的重视程度。 改进方式方法,呈现多元化信息首先可适当运用计算机多媒体设备,采用演示与动手操作相结合的方式。一般情况下,参训人员可采用内容填充法做随堂笔记。对于指导员而言,还可实施测法归纳小结来丰富训练内容。其次还可以组织参训人员进行小组讨论,这样不仅可以充分调动参训人员动手的积极性,提高综合的思维能力,还可增加指导员与参训人员之间的信息反馈和交流机会,让参训者在讨论问题的过程中发现自身知识点的薄弱环节,让他们做到突出重点、加深对计算机知识的理解,逐渐形成一套完整的知识体系,从而大幅地提高计算机专业的实训效果。 引导参与人员正确认识实训过程传统的方法中先进行理论讲授、后进行上机实践验证的方法已经不能适应现代化的计算机专业实践训练系统中,计算机理论知识比较抽象复杂,初学者往往需要经过反复的消化吸收才能理解。 因此,在学习人员对于未接触到的抽象的计算机专业理论知识没有一定的感性认识之前,对参训人员进行讲解,参训人员再通过实验进行对理论知识的验证,这是一个非常艰难的认识过程。基于现代计算机专业的实训理论,对于计算机理论的正确认识过程应该是实践——认识——再实践——再认识的过程。参训者可利用现有的设备,根据实训布置的上机实验要求,利用已经掌握的知识做开放性和设计性实验。在传统的方法上突出新型实验教学以参训人员为主体的教学模式,真正发挥理论与实践相结合的意义,从而提高受训人员综合分析问题的能力。 以任务为驱动提升计算机专业解决问题的能力近年来,全球范围内的计算机技术有了突飞猛进的提升。同时,我国经济也得到了飞速发展,这就导致了我国对高级计算机素质人才有着迫切的需求,并且需求量正在不断的增加。为了能够给国家培养高素质的计算机应用人才,就要努力提高计算机从业人员的能力,让他们在掌握高端理论知识的同时,更要具有实际的操作和应用能力。在这些需求的要求下,就要适当采用实验法,让参训人员根据设置的题目去进行实践,并在实践中通过发现问题、分析问题和解决问题的过程中提升自己的应用能力,以适应社会这个大舞台。实施开放型和创新型的实验模式在当前的计算机实验过程中,存在着许多问题亟待解决,他们严重阻碍着计算机实验质量的提升。 为了适应市场的需求,就需求对当前的实验方法进行改革。多提倡以项目开发和和创新式实验方式,以一个项目为主体,对参训人员进行指导,让他们自主地查阅相关资料,从而保证他们既能够掌握基本的实验原理和方法,还能够扩展相关知识。 作者:隋新 计算机实验论文:地方大学计算机实验教育方式 随着社会地方经济建设的飞速发展,地方经济建设的需要对地方大学计算机专业对学生计算机信息技术的应用能力掌握的要求越来越高。计算机应用能力的掌握程度已成为衡量当代大学生能力结构的重要标志,为了满足社会发展和地方经济建设的需要,培养具有高素质和计算机应用性能力的专门技术人才,是我院地方大学计算机实验教学的主要目标。 我院是一所地方综合性大学,为学生成功奠定基础;为地方发展提供支撑,是当前我校的办学宗旨。为实现“为学生成功奠定基础”的办学宗旨,学校凝练了“一二三四”人才培养体系。“一”就是一个培养目标:培养高素质的复合型、应用性人才;“二”就是把握好两大关键环节:建设高水平的课程体系,营造良好的成才环境;“三”就是培育学生三项素养:高度的责任心、持续的进取心、强烈的好奇心;“四”就是发展学生四大基本能力:表达能力、动手能力、创新能力、和谐能力。为实现“为地方发展提供支撑”的办学宗旨,学校提出了全面服务于地方经济建设的发展规划,并提出了为政府提供决策咨询;为企业解决技术难题;为个人提供再学习机会的三个服务层次,并提出为地方发展提供四大支撑:即人才支撑、技术支撑、文化支撑、思想支撑的发展思路。为了实现我院提出的全面服务于地方经济建设的发展规划,根据地方经济建设对计算机专业信息人才的发展需求,培养出具有高素质、应用型、创新型能力的专业技术人才的发展目标,笔者在长期从事计算机实验教学的基础之上,对计算机实验教学方法进行了一些探索,提出几点行之有效的实验教学方法,与同行们进行商榷。 1验证性实验教学 验证性实验教学法是计算机实验课程教学最基本的方法之一,其实验课程是以验证性为主,目的是验证计算机专业理论课教学的正确性、逻辑性、实践性,强调理论实践的重要性,是计算机专业实验课教学和理论课教学之间相对独立而有机的结合方法,加强了学生对计算机专业理论课知识的巩固和理解,以提高学生分析问题和解决问题的思维能力、操作能力、动手能力,并提高学生对计算机专业理论知识学习的积极性。 2计算机基础实验教学 计算机基础实验教学是计算机基础课程教学中的重要组成部分,是计算机实验教学中最主要的方法之一。它囊括了计算机专业基础课程和公共计算机专业基础课程的实验教学。它是抽象思维与形象思维、传授知识与训练技能相结合的过程,它起到了计算机基础理论课教学和其他教学环节不可替代的作用。计算机基础实验教学内容包括计算机基础的通用性、技术性、实用性、应用性等基础知识实验,指导教师根据计算机基础实验课程教学计划和实验项目内容的具体要求,对基础实验项目内容进行筛选和取舍,采取了循序渐进、步步深入、深入浅出的指导方法,并安排学生难度适中、操作方便并普遍适用的实验,使学生尽快深入、扩展、系统撑握计算机基础实验的基本知识、基本方法与基本技能、计算机设备和仪器仪表的操作方法、维护法和使用方法、应用基本技能与编程技能,以培养学生分析问题和处理实验数据结果整理等基本能力。 3计算机综合实验教学 综合性实验教学法是指多门专业课程融合的实验教学法。实验指导教师根据实验内容归类梯次训练逐步深化的要求,从计算机应用技术的完整性、系统性、统一性、时代性总体设计教学内容和课程体系,根据实验内容的要求,把实验内容相近或类别相同的实验进行重新组合,如把平面设计、网页静态设计、网页动态设计,C语言程序设计与C++,计算机辅助设计,数据库等,将分散于各相关学科的知识进行整体化、系统化,实现多学科的知识融合,采取由浅入深、逐步推进、融会贯通等方法,以提高培养学生综合运用多学科知识分析和解决专业问题的能力。 4计算机创新型实验教学 计算机创新型实验教学法是指自主性、开放性、综合性实验教学法。由指导老师根据实验教学计划的安排,讲授实验课程的基本思路、实验设计的基本原则、进行文献检索的基本方法、科研论文写作的基本要求,并采用启发性的教育方式,以提高学生搞科研的积极性和创造性,引导学生按照完整的课题形式,自主选择课题,自行设计实验课题研究方案,自主拟定技术路线,并应用各种实验方法与手段,综合应用自己所学的课程知识,进行分析、归纳与总结,得出相对客观的研究结论,并以研究论文或实验报告的形式,完成课题研究任务。这种方法,目的在于培养学生的自主创新意识和创新精神,并在以后从事工作中,为自己搞科研打下良好的基础。 5计算机实验教学考核 实验教学考核法是针对学生通过实验教学学习后,对他们的实验学习成绩、学习效果、掌握程度进行综合评估测试的一种基本方法。考核标准我们可采取两种方法进行。一种是采用五级记分制:分优秀、良好、中等、及格和不及格。第二种是采取百分制:90分以上为优秀,90以下至80分为良好,70分左右为中等,60分为及格,60分以下为不及格。考核成绩可分为两部分组成,平时成绩加期末考试成绩。平时成绩比可占总分的60%,期末考试成绩可占总分40%。考核的办法我们可以采取以下几种方法。平时成绩考核的内容主要包括实验课出勤时率、基本操作能力、实验结果、实验报告、自主实验能力、自我创新能力等。具体内容包括:第一指实验项目内容提前完成或按时完成,并有正确理解或创新思想;第二指实验项目能基本完成任务,能够正确地独立操作和理解程序,回答问题基本正确。第三指实验项目内容完成稍晚,能够大体说明实验编程过程,操作或编程方法基本正确,但问题回答不够全面。第四指实验项目完成时间滞后,不能独立操作和编程,对实验程序解释不清楚。期末考试成绩主要采取笔试和实验相结合的两种方式进行。 6计算机实验教学组合法 计算机实验教学组合法是充分利用学生课外空余时间灵活掌握实验教学内容的一种方法。它的表现方法有三种。第一、利用开放性实验室,将课内教学内容与课外实验相结合,将集中与分散相结合,将自主安排与统筹安排相结合,以提高学生自我创新能力与综合素质培养能力。第二、充分发挥计算机辅助教学功能,安装计算机实验模拟、仿真学习软件,将教师引导与学生自主学习相结合,为学生提供课外实验的学习机会,巩固和提高学生的实验教学知识和计算机应用知识能力。第三、成业计算机专业业余爱好组,实验室给予必要的平台支持,专业指导教师给予恰当的指导,学生们可根据自主性和个性化的需要,将实验教学的内容与自主创新设计的内容结合起来,将向社会横向服务的任务与自己所学的专业结合起来,学生们通过自主学习以及社会实践,既不但掌握了实验教学的基本内容和专业知识,同时,促进了学生的个性化发展,培养了学生专业知识能力和解决了社会实践问题的能力。 计算机实验教学是计算机专业教育的重要组成部分,计算机实验教学的质量好坏和教学方法的对与否对学生掌握计算机专业知识有直接的影响,因此,我们要在长期工作实践中不断地总结经验教训和摸索出一套我行之有效的实验教学方法,才会不断提高我们的教学水平,在这里我只是根据在长期从事计算机实验教学中,提出一些浮浅的体会,希望能为同行们起到一些抛砖引玉的作用。 计算机实验论文:小议大学计算机实验室教学改革思路 【摘要】科学合理地安排实验课,开展“开放性、研究性”教学。实验课程从理论课程体系中脱离出来,独立开设,改革实验内容体系,系统地构建实验课程模块,转变以人为主的管理方式,根据不同学科的特点,提高实验教学的时数在总培养时数的比例,加大综合性、设计性实验项目,加强学生实践技能的训练和自主性学习,通过建立全天候开放实验室管理平台,实现实验室全天候开放、实验内容开放。鼓励学生早进实验室,在导师指导下开展科学研究。 【关键词】实验室教学改革强化创新 一、实验教学体系和工作概况 实验室是进行实验教学、科学研究的主要基地。计算机实验教学在培养高素质的创新型IT人才中起着至关重要的作用。随着经济全球化的高速进展和科技进步的日新月异以及国际间的人才竞争,人们对实验教学在创新人才培养的重要作用上有了更加深刻的认识。因此,在以培养创新人才为优秀,开展对学生进行实践教学、加强能力培养的同时,应十分重视实验教学的改革,以适应社会发展的需要。 实验教学是教学任务中的重要环节,承担着课程实验、课程设计、毕业设计等能充分锻炼和提高学生动手创新能力的知识领域。实验室应建立健全实验教学大纲、教学任务书、实验课程表、实验项目管理等各种教学档案,符合评估标准。实验教学内容上要适应学科发展、计算机技术的更新并注重学生实践与创新能力的培养。实验教学环节的每个实验均应有实验报告和批阅,每科实验成绩均在该课成绩中占有一定比例,有相应的考核方法,形式要结合每门课程的特点,均有成绩记载。 计算机学科发展变化日新月异,是其他学科所无法相比的。只有根据计算机科学和技术的发展,紧跟新理论、新技术、新方法,不断更新实验教学大纲和教材,促进教学内容的重组和体系更新,才能使学生既学到专业基础知识,提高实践创新能力,又能紧跟当前技术主流,强化实际应用能力的培养,造就应用型、实用型的计算机人才。 二、实验教学改革势在必行 传统模式的实验教学是以教师为中心,学生往往是按照教师设置好的设备和仪器,根据实验指导书上规定的方法和步骤按部就班的进行。这种模式的实验教学存在一定的弊端,如单一的进行固定实验的操作,影响学生思路的开拓,因此在整个实验过程中,学生始终处于被动地位,使学生的学习主动性和积极性受到压抑,同时也不利于学生个性的发展,不利于创新思维和创造性人才的培养。 针对上述情况,开发设计型实验成了当务之急。学生通过设计型实验,学习从被动变主动,查资料、设计调整电路、学习仪器的使用等,实际动手能力得到锻炼提高,反映非常好,同时也有效的遏制住少数人混实验的现象发生,提高了实验效率。 综合实验是近年来实验教学改革的产物。为了使学生能更好的学习和掌握实验原理、目的及实验方法,而把相关几个实验按其规律组成一个小的系统,使学生在实验课上对所学知识有更加全面的认识和了解。通过实践证明它们对提高学生独立分析问题、解决问题的能力,促进学生创新精神起到了重要的作用。为培养学生的创新能力全面提高素质教育,部分实验独立设课很有必要。实践表明,独立设课开放式实验教学方式,拓宽了学生知识面,增长了学生实际动手能力,有利于发挥学生的认知主体作用。激发了学生学习的积极性和主动性,促进了学生自我创新精神的培养。 实验教学改革根据计算机科学技术、现代教育发展趋势和对创新人才培养的要求,以培养学生的实践能力和创新能力为目标,我们对实验课程内容进行整合,将每一个实验课程的实验项目分为3个层次进行实验内容重组,即“基础验证型、综合设计型和研究创新型”,精选基础型实验,加强综合设计型和研究创新型实验,编写配套实验教材,实现多媒体辅助教学,并依此构建计算机实验教学体系。 实验教学是理论教学的补充和强化,理论教学是实验教学的基础,二者的关系是相辅相成的。因此,我们认为关键的必须的验证性实验仍需保留,设计型、综合性实验必须要有。处理好这些关系,是将实验教学提高到一个高水平的重要方面。 三、目前实验教学改革的方式 随着我国高等教育的发展,大学逐步由教学科研型大学向研究型大学转变,硕士研究生、博士研究生规模不断扩大。特别是对于本科生,实验教学是重要实践性教学环节。实验教学向学生传授的是认识世界的方法,实验学习是学生接受知识,培养能力,开发创新思维的重要途径,当前国内各学校都在做实验教学的改革探索,我们也一直在这方面做了很多工作。 初期的实验室建设面临的主要问题是仪器设备陈旧、分散、规模不够;且部分实验的实验内容、实验板逐渐老化,对本科生的专业素质培养有一定的不利影响。 针对上述基本情况,我们的思路是优化实验教学体系,尽快开发新的实验内容和实验装置,逐步增加设计型、综合性的实验,为学生创造更好的实验教学平台。 根据我们学院各个专业的课程特点,我们的实验教学分三个层次: 认知型:即验证性实验。部分课程的理论教学中都会有一些关键的结论需用实验来说明,因此必要的验证性实验是应当保留的。 设计型:综合所学知识,培养设计能力,是工科大学本科生的培养目标,也是学生能力培养的重要方法。 综合型:系统的概念对信息类专业的学生十分重要,根据认识规律从器件到单元电路到小系统到大系统,通过这类实验给学生建立系统的基本概念。 根据各个课程的内容特点,合理设置不同层次的实验内容,既要符合认识规律,又要满足教学要求,还要尽量调动学生学习的主动性。 四、实验教学改革思路的进一步探讨 1.科学合理地安排实验课,开展“开放性、研究性”教学。实验课程从理论课程体系中脱离出来,独立开设,改革实验内容体系,系统地构建实验课程模块,转变以人为主的管理方式,根据不同学科的特点,提高实验教学的时数在总培养时数的比例,加大综合性、设计性实验项目,加强学生实践技能的训练和自主性学习,通过建立全天候开放实验室管理平台,实现实验室全天候开放、实验内容开放。鼓励学生早进实验室,在导师指导下开展科学研究。 2.开展实践教学质量的评估研究,从知识与能力方面全面评价学生的学习成绩。多方面、多角度探讨全面评价学生学习成绩的体系方法,全面衡量学生的实验技能与创新能力,使学生全面发展。学生成绩的评价包括实验态度、实验操作、实验设计(综合设计性实验)、实验结果和分析等,从多角度、全面地考查和评价学生的成绩和能力。 3.建立一套完善的符合自身特点的实验室开放管理制度和管理方法,强化整体、质量、开放和创新意识。从制度、体制上保证实验内容、实验场地、实验设备等实验教学资源和时间上实行开放,提高实验场地的使用率、仪器设备的利用率和使用率,发挥实验室资源的最大效益。实验室的全方位开放,是实验教学质量、学生创新意识和创新能力培养的有力保障。 4.树立“优化课内、强化课外”意识,提倡“科学研究渗入实验教学”。中心按照体现基础性、先进性、系统性、综合性的原则,对实验教学内容进行调整、更新、重组。改革教学组织形式,创造学生自主学习、参加课题研究的条件,依托教师的科研条件和指导力量,将科学研究渗入实验教学,使学生获得更多的直接知识,培养学生的反向思维和发现问题、提出问题、解决问题的能力,提高学生探究未知新知识能力的提高,满足学生个性化发展的需要。 5.在加大力度引进既有IT企业工作经验,又有丰富教学经验的双师型人才的同时,也注重培养本院青年教师,坚持学院自我培养和外部引进相结合的原则,进一步提高中心实验教学队伍整体水平。同时不断充实和扩大专职实验教学管理队伍,有计划有步骤地加强实验教学与管理人员的培训,形成一支高水平的实验室管理队伍,使中心的管理进一步规范化和科学化。 6.加强校企共建,丰富实验实训项目,拓展实训内容,提高学生实践创新能力。为了充分发挥高校与企业相结合的优势,加强与企业的合作和共建,使实验教学、科研创新和技术开发密切结合,强化实验教学与实践应用能力的培养,实验室可与企业建立联合实验室,联合实验室不仅能为大学生提供实验创新的场所,同时也为大学生参加程序设计大赛、软件设计竞赛、计算机仿真大赛、电子工艺实训等提供平台,提高学生实践能力,更好适应现代社会发展需要,为走上工作岗位做好充足的准备。 计算机实验论文:计算机网络实验教学改革探究 摘要:计算机网络教学包括理论教学和实验教学,实验教学必不可少而且教学难度较大.本文对计算机网络实验教学存在的问题进行了分析,探讨了如何对计算机网络实验教学进行改革.将实验内容分为验证型实验,综合型实验,设计型实验,制订了循序渐进的教学内容;然后采用自底向上的实验教学模式;最后搭建了新型化的网络实验平台以获得更好的教学效果,提高学生的创新能力和实践能力. 关键词:实验内容;教学模式;实验平台;计算机网络实验 0引言 计算机网络是一门实践性很强的课程,对于应用型本科院校计算机专业的学生来说,不仅仅要理解计算机网络理论知识,同时也对实践动手能力熟练程度提出了更高的要求.当前计算机网络的教材大多数都是偏向理论基础教学,学生学习的重点是计算机网络的体系结构和网络协议,涉及到的课程实验落实较差,只单纯地进行理论教学,学生很难理解理论知识,这样的教学效果很难保证.所以强化实验教学是加深理解和验证计算机网络理论知识的重要环节. 1计算机网络实验教学存在的若干问题 1.1实验过程内容单一 计算机网络实验主要是讲授理论知识和简单验证,内容容易实现,实验课程课时较少,导致学生不重视实验.违背了计算机网络课程实践性很强的教学宗旨.此外,有些学校设置的实验内容多年未变,实验内容陈旧单调因而没有办法提高学生的学习兴趣,无法将所学理论知识转化为网络的实际操作技能,满足不了社会对计算机网络人才的需求.实验教学受课时的限制,只能开展一部分基础验证型实验,不能涵盖课程包含的重要原理,导致学生实践能力不健全,无法开展综合型、设计型的实验项目,培养学生创新型思维受到限制. 1.2教学模式落后 计算机网络课程主要是计算机技术和通信技术结合.理论性较强、知识面较宽,具有应用广泛、实用性强等特点.作为计算机专业的优秀课程,是一门公认的较难授课的课程,特别是随着网络协议不断升级、新技术不断涌现,计算机网络理论教学和实验教学的难度进一步的加大.各高校都在积极探索网络实验教学和理论教学改进方法,尽管取得了一定效果,但从近年的效果来看仍未取得更多的标杆性新成果和新方法.不过是侧重点不同,终究是摆脱不了“理论与实践相结合、教学与科研相结合、工学结合”老套的“旧三结合”教学方法,这种教学模式不适合新时代的需要,没有提高学生的创新能力. 1.3实验平台建设落后 随着计算机网络技术在各行各业的推广应用,计算机网络的相关课程在各个工科高校基本都开设,虽然近几年教育经费投入有所提高,但各种问题在高校的网络实验教学中总是出现,效果不佳.网络实验室建设方向总体投入较多,各高校网络实验室装备相对比较简陋,主要实验还是基于局域网组建、综合布线、连通性测试等方面,不过是计算机网络初级水平,难以到达更深的层次(比如网络的协议、架构、系统、安全测试等)教学与研究.要落实深层次实验,高质量的设备和系统必不可少,然而资金存在缺口. 2计算机网络实验内容的改革 我们构建多层次的实验内容,包括基础验证型,综合型和设计型三种类型的实验项目。让学生掌握该门课程的理论基础知识可以通过基础验证型实验完成,了解计算机网络的基础技能.学生对理论知识的综合运用可以通过综合型实验完成,加强学生的综合运用能力.设计型实验由授课老师按照教学大纲设定综合性强、接近实际应用的实验教学内容,在实验过程中进行分组实验,老师在实验前基于理论指导,在实验中给予相应的辅助,让学生自己真正的设计网络拓扑结构,设置网络地址协议,建立网络框架结构,实现网络安全协议,具体的实验要求通过实验室的软硬件环境构建完成,让学生充分理解网络框架结构加强学生的学习能动性,培养学生理论联系实际能力. 3创新计算机网络实验教学模式 应用型本科院校基本都采用谢希仁编著的教材《计算机网络》,该教材第一版到第六版采用“自底向上”的模式,即基于OSI参考模型,由底层(物理层)向高层(应用层)逐层讲解.该教学模式的特征在于强调通信原理,注重计算机网络底下三层的具体实现技术,注重让学生了解计算机网络发展过程.因此,在此基础上的计算机网络实验课程的内容设置,从底层的基础实验作为起点较为符合原理课程的需求. 第一次实验内容建议以增强学生的兴趣为主,例如网线制作与网络连接实验,鼓励学生尝试自己动手制作网线进行电脑间的连接.实验虽然简单,但却非常容易激发学生的兴趣,同时也引导学生了解计算机网络发展过程. 第二次实验基于原理课程讲解数据链路层的知识,重点在于理解数据链路层的MAC帧的概念.建议实验内容以计算机网络的中间设备(比如网桥、中继器)以及MAC帧的概念为主,例如通过双绞线把多台电脑与交换机相连.使学生了解到数据帧进行总线广播,使星型上所有的终端都可以接收到数据帧;也可以通过网络中间设备进行转发,使互连的多台电脑可以接收到数据帧.当讲解的原理课程进入到网络层知识时,即可显示协议分析的重要性. 第三次实验可以使用协议分析器分析数据包捕获、IP报头分析为主,将复杂与抽象的网络协议直观地展现在学生面前,强调网络协议在计算机网络体系结构中的重要性,让学生加深对计算机网络理论知识的理解. 第四次实验设置建议用协议分析器捕获HTTP协议,分析其中的TCP三次握手的连接过程,以及四次握手的释放过程,帮助学生理解TCP协议与UDP协议二者之间的相同与不同之处. 第五次实验内容重点分析应用层的协议,例如通过Socket的基本知识与某种高级语言结合,去实现某个经常使用的应用软件或命令,比如实现Ping、Tracert等命令.让学生通过实验了解如何用程序实现Ping命令的运行过程,尤其是实现Ping请求与应答报文,进一步加深理解网络通信的具体实现流程.通过以上描述的每一层的实验内容设置,可以较好地指导学生从底层开始,让学生逐步了解网络的体系结构与协议特性,体会网络的基本知识与工作原理,使实验课程和原理课程的教学模式达到良好效果. 4搭建高效的网络实验平台 高效的实验平台是提高实验质量和学生动手能力的前提.统一的管理控制平台应该包括以下硬件,以太网交换机、路由器、防火墙等设备,按照要求进行多种网络实验,在实验过程中,根据实验要求设置网络架构结构,使学生根据实验大纲配置不同的网络实验.每个学校可以根据本校情况,开展分组实验,每个实验平台由若干名学生组成,每个实验平台都可以使用一组设备,学生在同一时间分别完成相同实验内容. 5结论 计算机网络课程的显著特点就是知识点不停的更新,在一个信息高度发达的社会,经济的发展对互联网人才的需求量很大.为满足国家经济发展的需求,对计算机网络实验教学进行改革必不可少.过去网络实验教学模式以实验验证性为主,难以调动学生学习的积极性.随着国家经济的发展,对计算机网络技术人才要求不断提高,计算机网络实验教学应从多种途径进行相应的改革,对不同能力的学生进行分层次的培养,进一步加强学生的综合应用能力. 作者:张万礼 单位:宿州学院 计算机实验论文:计算机网络协议教学实验设计 [摘要] 计算机技术在生活之中应用越来越广泛,已经成为了高校教学的热门专业之一,而计算机网络协议教学又是计算机网络课程的重点、难点内容。为了进一步让学生们了解网络模型以及网络协议之间的关系,熟悉各个协议之间的作用,总结出相关协议分析工具和教学平台优势。文章基于TCP/IP网络模型作为研究基础,研究计算机网络协议教学实验设计与实现相关问题,以期提升教学质量和效果。 [关键词] TCP/IP;计算机网络协议;教学实验;设计;实现 计算机技术已经成为了人们日常生活中非常重要的一门生活技能,这都缘于计算机技术的普及和教育的重视。计算机网络协议教学作为信息安全、网络教育的重要先导课程,其在高校专业课程教学中占据着非常重要的地位。计算机网络课程实验中计算机网络协议一直是课程教学的难点和重点[1]。因为网络协议作为一种抽象虚拟的知识,课堂教学中难以做到形象生动教育,学生更是难以从根本上理解计算机网络协议和计算机网络模型。 一、计算机网络协议教学概述 计算机网络实验课程教学中,很多学校采用专业网络分析软件进行数据分析,但是由于网络系统功能非常复杂,实验教学的效果并不理想。专业的网络软件分析虽然被广泛用于日常实验教学中,但是由于软件分析不是实验教学目的,而是对计算机网络开展实时监听和分析,致使获取的数据比较复杂,必须要具备专业分析能力才能够做出数据判断。计算机网络协议教学实验的时候,其主要的教学目标是采用实验方式来印证课堂理论,使得学生对计算机网络协议模型有更深层次的认识。即包含了监理会话、终止会话、建立窗口、协议格式、流量控制等网络操作。根据计算机网络实验的目标进行定位,实现以TCP/IP作为模型,研究计算机网络协议实验教学方法。对于教学项目中获取的数据,通过专用的网络软件进行分析,利用计算机专业知识进行网络实验教学和数据采集[1]。 二、计算机网络教学相关研究 计算机网络课堂教学中,实验作为网络课堂教学的重要组成部分,教学包含三个方面:1.协议分析类实验;2.硬件配置类实验;3.网络安全类实验等几个方面。硬件配置类教学包含了综合布线和设备配置实验等方面,硬件配置类实验为软件教学、计算机网络协议教学提供基础设施。网络安全类教学主要包含了典型的网络协议和功能、路由器访问以及列表控制等方面教学。不同学校开展网络课程设置也存在着差异,根据自身学校的条件以及学校的专业设置情况决定课程内容[2]。计算机网络课堂教学的时候常会借助一些第三方工具:1.虚拟实验系统,如OPNET和NS2等系统具备网络拓扑仿真功能、网络通信以及网络协议仿真功能。2.网络协议分析工具,如Nextray、Sniffer、Iris等工具具备扑捉数据包,并对数据进行分析,进而实现对网络协议、封装以及抽象概念讲解与教学。3.实验教学平台。实验教学平台主要是为计算机网络课程的教学开发而设计,而实验平台又分为具有网络硬件设备的平台和Web虚拟系统网络实验平台。教学手段常常借助上述三种工具,使用网络协议分析办法对网络通信展开实时分析,但是缺点则是由于分析功能复杂造成学生的学习困难,尤其对于专用的教学系统需要以实验教学为基础。虽然很多网络教学课堂设置都是从教学角度出发,但是还需要专用的网络设备和软件体系支持。通过设计一组基于TCP/IP模型的实验项目,以网页做模型架构基础可以有效避免协议工具的复杂性和专用性限制,进而设计出符合计算机网络实验教学条件的模型。 三、计算机网络模型以及网络协议 计算机网络作为网络通信的基础理论,分为对网络通信进程进行功能界定和划分,计算机网络协议课程的组织和设置均以网络模型的分层结构组织作为基础。计算机网络模型主要有OSI模型和TCP/IP模型两种[3]: (一)OSI模型与网络分层OSI作为网络模型的基础模型,它分为七层,自上而下分别为:应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层等几个层次。网络模型中每个层次功能均由相应的网络协议完成,OSI参考模型的时候也必须公布一系列的协议,但是这些协议无很好的发展空间。实际计算机网络协议教学过程中,使用TCP/IP作为最广泛的网络教学模型,其在实际应用中相当多。 (二)TCP/IP模型和网络协议OSI模型中对于每个层次的功能都有定义,但是没有网络协议支撑,因此OSI模型结构在实际工作中并无应用。随着目前计算机网络技术的发展,互联网很多都是采用TCP/IP协议模型作为基本的试验教学模型。TCP/IP模型将网络分为四个层次:应用层、传输层、接入层、网络层等几个层次。TC/IP协议模型层次与OSI模型层次之间相互对应,应用层对应OSI模型层次5~7层,网络层则对应OSI模型的传输层。TCP/IP模型各个层次的协议如图1所示,TCP/IP模型中对于每一层的TCP/IP协议族定义了相应的协议,并以此来实现该层次的网络功能[4]。 四、基于TCP/IP网络协议模型的实现 (一)应用层HTTP协议与软件通信实验计算机之间实现通信其实质就是两个系统程序之间完成通信,因此从程序的角度来讲可以将系统程序分为有通信功能程序和无通信功能程序两个方面。如Word处理器只能在本地运行,不存在网络通信功能;IE浏览器、MSN以及QQ等具有通信功能,这些均属于网络通信软件。TCP/IP协议中应用层主要在应用软件之中,需要生成要传递的数据,根据数据通信原理可知每个层的功能都由网络协议实现。利用Web浏览器搭建实验教学平台,用户必须向浏览器发送URL,然后Web根据用户命令将页面信息传输到客户端。整个过程经历了网络连接、终止、网络寻址、域名解析等几个具体流程[5]。 (二)传输控制以及传输层TCP协议实验在TCP/IP模型之中,传输控制协议主要负责建立链接和终止链接、流量控制、可靠的传输层协议。应用程序试图进行通信的时候,必须要请求TCP建立起通信,用于收发信息数据以及最后连接关闭等。TCP收到应用层的请求之后建立起连接,然后将应用层的协议数据进行分段和封装,进而得到TCP传输段,再传输给下一个层次。 (三)网络IP协议和网络寻址网络通信的时候,TCP连接全部都是双工通信,并且在TCP段保证了通信双方可以对彼此数据有一定了解,使得数据接收方可以对其进行精确封装和流量控制。TCP数据段调用IP协议并将其封装成为IP包,IP包包含了源主机和目标主机的IP。当IP包经过路由器时,路由器根据目标地址IP将数据包从一个网络交换到另外一个网络,并最终抵达目的网络[6,7]。 (四)数据传输和接入层协议当数据完成封装之后,确保数据从源主机抵达目的网络,局域网之中数据的收发应通过MAC地址来进行数据标识。数据收发之前必须对其进行封装,然后再将其封装成为数据帧,然后根据不同的数据帧封装包装上源主机MAC和目的地址以及常用通信MAC地址。值得注意的是若目的MAC地址不在本地MAC地址列表上,应发送ARP广播来获取目的主机的MAC地址。若数据传输的时候需要获取目标地址的MAC地址,则分为两种情况:1.源主机地址和目的主机地址在同一网络段,那么目的主机则可以接收到源主机的ARP广播,并且在广播中返回到MAC之中。2.若目的主机和源主机不在同一网络,那么此时的目标主机将会无法收取源主机发出的ARP广播,同时也不能够返回MAC地址。此时源主机的网关将会应答主机发出的ARP广播,并返回MAC地址,最终实现链路层封装,进而将数据从源主机发到网关,然后通过网关的数据包进行封装,最后根据数据封装包中的目的IP从一个网络转发到另外一个网络。计算机已经逐渐深入到人们的日常生活之中,计算机网络课程逐渐成为学校课堂教学的重要组成部分。计算机网络技术是网络协议的优秀,协议模型在教学过程中显得非常抽象,而网络协议教学往往属于学生们的学习难点问题。基于TCP/IP模型的计算机网络实验教学的时候将网络协议清楚直白地表示出来成为了课堂教学的难点问题。本文针对网络专业化进行分析,结合计算机网络实验教学需求实现了计算机协议教学实验设计探讨,为开展网络教学提供借鉴。 作者:吴义三 单位:咸宁职业技术学院 计算机实验论文:计算机教学学习环模式运用实验 摘要: 本文对中职院校计算机教学中“学习环”模式的运用进行了深入的分析,以期为中职计算机教学改革提供理论和实践支持。 关键词: 中职院校;计算机教学;学习环 中职教育作为我国职业教育体系的重要组成部分,在应用型人才培养方面发挥着重要的作用。中职教育要求学生具备较高的实践技能和职业水平,这使得中职院校中的各学科教学均注重对实际运用知识能力的培养。计算机学科作为当前社会最热门的学科体系之一,其本身的特点使其具备较强的实践性要求,这就需要对中职计算机教学进行深入的改革,提高实际教学效果。 一、“学习环”模式的教学过程中职计算机课程 “学习环”模式的教学过程主要分五个步骤:第一步是引入阶段,主要包括教学情景创设、形成问题并提出假设。教师在教学设计的配合下引入“学习环”教学模式,并将学生引入有效的学习环境。第二步是探索阶段,主要包括收集数据并分析和整理,一般通过学生小组对上一步中提出的问题和假设进行数据收集,获得有效的信息,为自己的假设提供支持。第三步是解释阶段,学生对自己收集到的数据信息进行统计分析,并验证与假设是否一致,分别探究和解释验证结果。第四步是交流和扩展阶段,包括师生之间的交流和学生之间的交流,目的在于通过交流和探讨,获取学生所需要的真实信息。第五步是评价与反思阶段,包括教师评价、同学互评以及自我评价等。 二、中职计算机教学“学习环”模式的分析与设计 1.“学习环”模式的设计目标与原则 在新课标思想的指导下,中职计算机教学目标应该包括三个方面:一是知识与技能培养目标。这是中职计算机教学最基本的目标,包括夯实学生计算机基础理论知识,提高实际操作能力,能够组织、重构和解释实验。二是过程与方法培养目标。中职计算机教学的目标不仅包括知识和技能,还应注重过程与方法,使学生在学习过程中掌握学习的方法,能够提出问题、分析问题、解决问题,并能及时自我评价和反思。三是情感、态度和价值观目标,这也是中职计算机教学的重要目标之一。在中职计算机“学习环”教学模式的使用中,要结合学生的实际情况和计算机学科的特征,遵循一定的原则,例如程序性和递进性原则、目的性原则、学生主体性原则、普遍性原则、开放性原则、情境性原则、实践性与创新性原则、科学性与教育性原则等。 2.中职计算机“学习环”模式的设计与实施过程 中职计算机“学习环”教学模式的设计一方面要结合计算机学科的特点,另一方面还要结合中职学生的心理发育特征和计算机知识基础。因此,教学设计通常被分为五个阶段:第一,结合中职计算机教学的实际情况对教学模式进行改进,将传统的教学模式改进为“学习环”模式。第二,教师在课前,要对当前环节及下一环节需要呈现的问题进行准备,包括学生分析、学习需要分析、资料准备、教学内容分析和教学目标分析。第三,在进入中职计算机课堂教学时,教师要将预先准备的问题呈现出来,然后开始师生之间的交流。问题的呈现主要包括发现问题与提出假设两个部分。第四,问题提出之后即进入解决问题阶段,主要包括数据收集、信息分析验证、组织结论、展示交流等。第五,进入评价和反思阶段,主要运用调查法、作品分析法、测验法、档案袋法等开展评价和反思。在评价和反思方面要体现多元化、丰富化,评价与反思的形式主要包括教师评价、同学互评和自我评价。 三、中职计算机“学习环”模式的教学实践 为了探讨“学习环”模式在中职计算机教学中的应用效果,笔者结合所在学校计算机教学现状及学生的基本情况进行了以下教学实验。 1.教学实践方案设计 首先教师结合计算机教学情况提出实验假设:认为在中职计算机教学中运用“学习环”模式能够在知识方面提升学生的掌握和运用程度;在学习兴趣、态度和习惯方面能够改善现有状况;在能力方面能够提升学生自主、合作的探究能力;在情感方面能够大大提升学生积极的学习态度,建立实事求是的科学态度。其次在教学实验设计方面,教学实验对象选择本校具有计算机相关课程的2014级4个班级,共计162名学生,分为对照组(80人)和实验组(82人)。试验方法则采用不等组前后测设计,即将4个班级以班为单位分为实验组与对照组各两个班级,原班级人员不作变动,方法则包括测验、调查问卷、观察、访谈、评价表等。在实验材料的设计上,教学材料选择学校计算机网络基础教材,而测评材料则选用计算机应用试卷、学习兴趣调查表、评价表。 2.实施教学实验 教学实施以学期为周期,对一个学期的教学结果进行测评,而整个教学过程则根据教学设计分为三个阶段:第一阶段,计算机网络基础知识教学。问题呈现采取学生探究形式,问题解决与评价反思则通过教师演示与讲解形式。课前准备包括教师对学生基本情况和学习需求的分析、学习目标和内容的分析,教学过程以情景模式引入和呈现问题。第二阶段,计算机网络知识的深入认知。问题的呈现、问题解决两个环节采用学生探究形式,包括小组探究和独立探究,评价反思环节则采用教师演示和讲解的形式。第三阶段,计算机网络知识的实践运用。该阶段问题的呈现、问题的解决、评价反思采用学生探究形式。学生始终处于主体地位,教师作为教学的设计者、组织者、引导者对教学过程起协调和配合作用。在第三阶段,学生通过以上两个阶段的学习,对计算机网络知识已经有了基本的掌握,有了更深刻的认知,这就需要开始培养学生实际运用计算机网络知识的能力。以组建局域网为例,“学习环”模式的具体实施如下。 (1)教学内容: 组建局域网,2课时。 (2)课前准备: 学生已基本具备了计算机网络基础知识并能够熟练操作,对计算机网络知识有了更高的要求,例如组建局域网。在此基础上,设置教学目标:掌握采用双绞线组建局域网的方法、过程,并增进团队合作意识,端正学习态度。 (3)教学过程: 利用办公室三台电脑连入Internet的情境提出问题,之后进入问题解决环节,包括学生以小组的模式制作组建图、设计网线布局、获取需要的软件。然后,制作水晶头,获取并安装相关软件,设置相关协议,最后完成调试。在完成局域网组建后,学生以小组为单位演示结果,并进行讨论和分析,进而找出最佳方案,讨论通常包括水晶头制作和Ping命令出现问题时的解决方式。 (4)评价与反思: 学生自我评价整个学习过程中出现的问题及较为满意的地方,教师课后反思整个教学过程的收获和问题。 3.实验教学结果及分析 为了验证“学习环”模式在中职计算机教学中的实践运用效果,笔者特别将4个班级分为对照组和实验组,对照组采用常规教学方法,实验组采用“学习环”教学模式。一个学期结束后,实验班学生的测试分数明显高于对照组,成绩的提升幅度也明显高于对照班。这说明“学习环”教学模式对中职计算机教学效果具有明显的提升功能,适合中职计算机教学。在学生的学习兴趣方面,实验班学生在学习兴趣、学习态度、自主学习积极性方面的表现均对照组,而且差异较为明显。这说明“学习环”模式能明显提升学生学习计算机的兴趣。而从学生的计算机基础知识、应用能力、探究能力、团队合作能力等方面的表现来看,实验组的表现同样比对照组要好,组间具有显著的差异。这说明“学习环”模式能显著提升学生的计算机应用能力,此外,对培养学生综合素质和能力也有积极的促进作用和价值。 作者:武晓慧 单位:大同煤炭有限责任公司技师学院 计算机实验论文:独立院校计算机教学实验的应用 【摘要】 如今已经进入到了信息化时代,计算机已经成了人们日常学习、工作和生产、生活中不可或缺的必需品,革新了人们以往的生活方式、工作方式以及学习方式。此种时代背景和发展形势下,计算机教学越来越受到各高校的重视,同时,也积极利用现代化的计算机技术不断优化教学手段和形式,在计算机教学中引入虚拟技术已经成为一种必然的发展趋势。本文就虚拟技术在计算机实验教学中的应用问题展开了研究。 【关键词】 虚拟技术;独立院校;教学实验;应用 突破物理结构间的壁垒把物理资源转成逻辑上能够管理的资源,且可以进行自动化分配就是人们常说的虚拟化,虚拟化技术就是实现这种状态的一个工具,成功的把硬件和软件分离开来。在高校计算机实验教学中应用虚拟化技术不仅可以在很大程度上节省教学空间,为学生模拟出真实计算机环境,还丰富了教学形式,方便学生进行自主学习。下面就其在独立院校计算机实验教学中的应用问题展开进一步探讨。 1虚拟技术应用于计算机教学中的优势分析 通常来说,虚拟技术可以分成三种类型,分别是以存储虚拟化、网络虚拟化为主的基础设施架构虚拟化;实现服务器和桌面虚拟化,将操作系统与计算机分离的系统虚拟化;能够将应用和高级语言虚拟化的软件虚拟化,其中系统虚拟化是当前阶段最被人熟知,也是应用最为广泛的一种。 通常情况下,独立院校计算机机房都是公用的,不论是计算机网络课程,还是计算机软件技术、多媒体技术有关课程,乃至非计算机专业学生日常上机、考试都需要在机房内完成,以致要在机房服务器上安装多种操作系统、软件,且不同专业学生对网络环境的配置还有不同需求[1]。对于整个计算机实验室来说,存在着诸多问题,比如,学生在实验过程中进行系统安装、网络环境配置或是网络攻防等操作时一旦操作失误就会很难将系统恢复到原来的状态,进而影响到其他专业学生使用;实验机房中的计算机上同时安装着Windows7、Linux等多种系统,且系统还会不断进行升级、更新、发展,给机房的管理与维护造成困扰等。虚拟化技术的应用有效避免了这些问题的出现,下面具体分析下其在计算机实验教学中应用的优势:其一,通过虚拟计算机只需要某个软件就可以将整个计算机硬件系统模拟出来,想要增加计算机功能时完全不必再另置场地、计算机、网线、网卡、交换机等硬件设备,通过虚拟机就可以随时、免费地对计算机操作系统环境进行修改,同时,因为操作都是在虚拟机的系统上进行的,所以并不会对主机造成任何影响。从这点来看,虚拟技术的应用不仅在很大程度上减少了产地空间的占用,解决了设备不足的问题,还提高了设备的安全性,既方便管理,又节约了资源和成本。 其二,虚拟技术通过一台计算机部分硬盘、内存资源就可以虚拟出若干台具有独立CMOS、操作系统和硬盘,相互不干扰,同时独立运行的计算机,这种情况下,即使其中的一台虚拟计算机发生故障,也不会对其他虚拟计算机和物理主机造成影响,使用更加方便的同时,维护也变得更为简单。其三,虚拟机上的系统文件都是以映像包的性质被存储起来的,当用户想要在其他计算机上使用时,只需复制映像包到其他计算机上即可,无需再安装系统,同时,也方便对多台计算机进行统一部署。这样在进行计算机教学时,只要教师使用的物理计算机上的操作系统处于正常运行状态,就可以实现不同的教学目的。其四,虚拟机可以进行网络连接,当讲授网络管理、维护和组建方面的课程时可利用虚拟机搭建虚拟的网络教学环境,更加直观地将教学内容呈现在学生面前,更好地带动学生学习兴趣。此外,虚拟机还易移植,只要学生掌握虚拟机使用以及虚拟网络实验环境搭建原理和方法,就可以在诸如寝室这样机房实验室之外的场所自行练习相关课程实验内容。 2虚拟技术在计算机实验教学中的具体应用 2.1满足了多操作系统和多课程的实验环境不同的计算机课程需要不同的实验环境作为支持,而计算机实验室又是多个年级多个课程的教学场所,可能一个课程需要Windows+SQL、Server+HTTP的支持环境,一个课程需要RedhatLinux+MYSQL+APACHE的支持环境,而像MCSE这样的专业课程则需要更多不同的操作环境[2]。针对这种情况,只要安装配置出不同操作系统环境的虚拟机,然后在机器上部署这些虚拟机文件,就可以随启随用。物理主机上的每台虚拟机都是能够兼容所有主流操作系统的独立子系统,同时还可以模拟真实客户机上不同的操作系统。 2.2方便学生课余时间的自主学习日常教学有课时限制,基础和接受能力差或是想要进一步提高的学生下课后就无法进行加强和巩固练习,因为以往只有机房实验室能够提供环境支持。虚拟技术引进后就解决了这一难题,学生通过移动硬盘或U盘就可以将机房实验室内已经部署好的虚拟机文件转移到其他计算机上使用。另外,以往以多用户操作系统为支持的网络教室存在需要远程登录,且隔离性不强的缺点,一旦有一个使用者操作失误,感染上病毒或出现宕机问题,就会引发整个系统崩溃[3]。同时,此种情况下的使用者权限低,无法完成一些特权操作;一旦有一个使用者的操作耗费计算,就会影响到其他用户和整个系统的运行速度。虚拟技术支持下的网络教室则是每一个用户都有专供自己使用的虚拟机,且相互之间完全独立;每个用户都可以以管理员身份进行登录,享有较高使用权限;可以在创建之初或在运行过程中根据需要来设定或调整规则,保证资源分配的公平性。 3结束语 综上,虚拟技术的出现和发展为独立院校的计算机教学提供了新的方向和可能,大大降低成本花费、节省空间的同时,能够打破时间和空间的限制给学生提供更多自主学习的机会,丰富了教学手段和形式,使教学效率和质量得到有效提升。 作者:侯春多 单位:东北师范大学人文学院 计算机实验论文:计算机测量综合性实验设计 摘要: 为了提高学生的动手能力和综合能力,高校的实验教学正从演示性实验向综合性和设计性实验发展。加工过程中的振动给加工过程带来许多不利的影响,为使学生对振动现象有直观认识和了解,设计了机床振动测量的综合性实验,对实验目的、实验内容和实验方式等进行了介绍,对实验效果进行了分析,并提过了实验下一步计划。 关键词: 机械制造技术基础;振动;综合性实验 机械加工中的振动是一种十分有害的现象,因为振动对于加工质量和加工生产效率都有很大影响。在加工过程中通过测量机床的振动情况,对于及时了解加工状况,进而采取有效措施减轻或消除振动的影响是十分必要的。在高校工科机械类专业中,《机械制造技术基础》课程是一门非常重要的专业基础课。因此,机床振动的测量无论是在实际生产还是在教学科研中都具有很强的实用性,《机床振动的计算机测量》实验作为《机械制造技术基础》中一个传统的重要实验,对于学生结合实际,更加深刻的理解课堂知识,具有重要意义。传统的演示性实验方式在实际的实验教学中已经不能满足高校学生的需求,学生的主观能动性不能很好的调动起来,实验效果差,同时也不能培养学生的动手能力和创新能力,为了培养学生综合运用知识的能力,提高学生的实验兴趣,结合当今的计算机和测量技术设计了综合性实验-《机床振动的计算机测量》。 1实验目的 1.1认识机床振动现象及振动对机床和机械加工过程质量的影响。 1.2熟悉测量机床振动所使用的仪器及使用方法; 1.3掌握对振动信号频谱分析的初步方法,并通过对现场测量振动信号的分析结果,初步了解机床空运转条件下引起振动的不同原因。 1.4了解计算机测量系统的主要组成部分及测量原理。 1.5学习了解信号处理的方法和应用,主要了解频谱分析在振动信号分析中的应用。 1.6通过自己动手实验,加深对课本知识的理解,加强动手能力的培养。 2实验原理及实验设备 本实验综合了传感技术,计算机技术,信号处理技术,组成了计算机数据处理系统,实验原理如图1所示。实验系统由工件、夹具、刀架、数据采集卡、三轴加速计,涡流传感器,霍尔元件和计算机处理系统组成。传感器采集振动信号,然后将采集到的振动信号经过信号预处理后(信号放大和滤波),进行A/D转换,送给数据采集,然后经过USB数据传输处理,最后传输给计算机。实验设备如下:(1)数控车床及其加工工件;(2)数据预处理电路板(自己设计制造);(3)数据采集卡(阿尔泰usb2851);(4)三轴加速计(GY521mpu-6050);(5)涡流位移传感器(CWY-DO-504);(6)霍尔元件(ACS758LCB-050B-PFF)。 3实验方式 为了拓宽学生的知识面,提高学生综合运用知识和实际动手能力,改变传统的演示性实验方式,具体措施如下: 3.1教师结合实验设备进行多学科知识点的拓展讲解:除了《机械制造技术基础》课堂上讲授的机床振动的相关知识外,介绍如下相关知识点:3.1.1数控机床相关知识学习:通过现场的数控机床,学生可以进一步加深对数控机床结构,组成及原理等相关知识的理解。 3.1.2传感器相关知识学习:通过对实验中使用的三轴加速计传感器,涡流位移传感器和霍尔测速传感器的学习,加深对传感器测量原理的理解,对传感器在机械加工过程中的应用有进一步的认识和理解。 3.1.3计算机测量系统知识:针对现场的机床振动计算机测量系统,讲解机械加工过程中如果利用计算机技术构建机床的检测系统。 3.2学生结合实验设备的自主学习和实验设计 3.2.1为了锻炼学生自主学习和实践动手的能力,提高学生实验的主观能动性,采取分组的方式,让学生提前对实验方案和实验方法进行设计,让学生自己考虑如何设计实验对机床的振动进行测量。 3.2.2实验现场,每组学生在教师指导下,根据自己的实验方案进行实验前准备,主要包括传感器的安装,仪器设备的接线和测量软件的使用等。同时,给予学生一定的自主时间针对实验设备进一步的认知和学习。 4实验内容及实验步骤 学生设计的实验方案主要能完成如下实验: 4.1数控车床主轴箱绝对振动信号的测量及其振动信号的频谱分析。可以测量数控车床整体在X、Y、Z三个方向上的振动位移,通过对振动信号的频谱分析可以查找振动源。 4.2数控车床工件与刀架相对振动信号的测量和振动信号的频谱分析。可以测量装夹在主轴三爪卡盘上的工件与车刀刀尖之间沿Y方向上的相对振动。工件与刀尖之间的相对振动会在工件表面上留下波纹,影响被加工工件的形状精度和表面粗糙度。 4.3测量数控车床主轴的转数。开动车床使其主轴转速从低到高,分别测量其绝对振动和相对振动量,可以获得车床空运转条件下,车床振动量与主轴转速之间关系的规律。 4.4振动信号分析通过实验测量的不同转速下的振动信号,利用频谱分析方法分析振动信号的频谱,确定振动的性质,进一步分析查找振动来源。 5实验总结及下一步计划 5.1实验总结在天津工业大学机械工程学院机械制造及其自动化专业10个班的机械制造技术基础课程中,自2014年开设了机床振动测量实验的选做实验,经过了2届学生共200余人的实验,从如下几个方面对学生的实验情况分析: 5.1.1学生的主观能动性大大增强:虽然是选修实验,还是吸引了众多学生(约1/3)进行实验。实验过程中,对于自己动手进行实验的准备部分,学生反映认知度很高,学生一致认为这是吸引他们进行实验的主要原因。 5.1.2实验效果好:实验过程中,学生和教师之间的交流和互动大大增加,改变了原有演示实验过程中比较沉默的现象。学生普遍反映对于振动的认识大大增强了,对于计算机测量系统在机械制造中的作用应用方法有了直观的认识,对于自己以后的工作和学习都有很大的启发和引导作用。 5.1.3现有实验设备不能保证学生实验学时现有的一套机床振动测量系统,每次只能保证一组6个学生的实验,对于总共300人的实验需求远远不够。 5.2实验下一步计划:通过2届学生的选做实验检验后,制定了实验的下一步计划: 5.2.1增加振动测量的实验设备为了保证学生的实验课时,争取把振动测量的实验设备增加到4-5套,可以同时满足1个班的实验需求。 5.2.2把实验面向全校开放,学生通过预约可以随时到实验室进行机床振动测量的相关实验,进一步增加实验设备的利用率,为更多的学生提供相关的实验条件。 6结论 设计了机床振动测量的综合性实验,对实验目的,实验设备,实验方式,实验内容等进行了介绍,通过2届学生的实验检验,证明了此综合性实验对于提高学生的实验兴趣,增强学生综合能力具有较好的效果。 作者:彭军强 于鸿彬 靳晓曙 单位:天津工业大学 机械工程学院 天津市现代机电装备技术重点实验室 计算机实验论文:计算机实验室网站设计研究 摘要: 随着计算机技术和网络技术的不断发展,相关技术也得到了一定的完善,高校在进行信息化建设的过程中,要通过强化建设来实现师生之间的信息交流和共享,教师与学生利用互联网来进行办公和查询,提升了师生的交互性,也增强了教学效果。在本文中,阐述了当前高校计算机实验室的现状,分析了计算机实验室网站设计的需求,最后探讨了计算机实验室网站的设计与实现。 关键词: 计算机实验室网;站设计;系统实现 随着社会的发展,计算机实验室所面临的要求也越来越高,为了充分的满足需求,在利用现有实验室资源的基础上,进行网站设计与开发,加强信息、共享与管理,促进教学效果的提升。 1高校计算机实验室现状 1.1硬件建设成本高当前,高校在进行计算机实验室建设时,依据为各个院系自身制定的专业规划,由此一来,计算机实验室与专业环境相适应,然而各个专业所建设的计算机实验室操作系统和应用软件各不相同,导致计算机实验室的通用性比较差,与其他专业的共享难以实现[1]。各个院系的计算机实验室建设完成之后,会根据自身的需要采购硬件设施,这导致硬件设施的重复采购现象比较严重,这无疑增加了硬件设施采购成本。 1.2软件系统管理困难为了保证系统的正常运行,就需要通过专业人员来管理和维护计算机实验室。在管理的过程中,为了满足教学需要,管理人员会不断地更新应用软件。管理人员为了保证计算机系统的安全性,会在系统中安装还原软件以及硬盘保护卡,U盘的使用有着很大的限制性。学生在利用计算机实验室做实验时,产生的实验成果只能通过网络保存到不会丢失的地方,然而当数据过大时,会影响上传,造成实验数据丢失,影响实验进程的顺利开展,挫伤学生实验的积极性[2]。 1.3正版软件授权问题计算机实验室硬件系统建设完成之后,需要安装相应的教学设计软件、仿真软件,为了保证软件的性能以及实验的正常开展,需要购买正版软件,正版软件授权以及后续更新都需要花费比较多的成本,由于经费有限,会限制正版软件的购买。而如果使用盗版软件,安全漏洞比较多,法律风险也比较大,这都在很大程度上限制了计算机实验室的发展。 2基于计算机实验室网站设计与实现 2.1网站设计首先,设计功能和内容。计算机实验室网站主要包含四项功能:第一,网上展厅,所谓网上展厅,就是为学生提供一个展示平台,学生可以将自己的创新成果、优秀作业等通过网上展厅在网站中展示出来。第二,中心简介,主要是对实验室的相关情况进行介绍,包含设备、人员、成立时间等,在计算机基础实验室中,融合了专业基础课以及公共基础课的实验,承担了所有学生的计算机实验课程任务;第三,用户管理,用户管理就是指用户管理员,对系统中的所有用户展开有效的管理;第四,课程管理,在进行课程查询时,主要是查询课程安排时间,查询通过SQL来实现,在进行实验的安排时,以学期为时限,科学安排整个学期的计算机实验,这样一来,学生可以对实验时间有所了解。其次,设计网站结构。之所以要进行计算机实验室网站,主要的目的是管理用户信息、查询实验课程,最终实现提升实验水平。在进行实验安排时,必须要坚持实事求是,注重整体发展的同时,分步骤实现。具体说来,网站的结构为WEB三层结构,通过中间层应用服务器,实现具体逻辑。 2.2网站实现第一,前台的系统实现。在前台的系统中,包含主页以及实验室简介两个功能模块,在进行设计时,二者的设计思想、设计功能各不相同。用户浏览网站时,第一眼看见的便是网站的主页,因此,主页设计直接决定了用户对网站的印象,在进行网站主页设计时,要注重主页的美化,可以适当的运用图片、色调等。第二,后台的系统实现。后台的系统包含两个功能模块,一个是管理模块,一个是用户注册登录模块。在计算机实验室网站中,管理模块主要实现的为课程管理的功能,包含课程表录入编辑以及课程查询,普通用户登录之后,可以进行查询和修改自己的信息,管理员在登录网站之后,可以进行添加、删除、修改,编辑等,具备的权限比较多,管理员管理界面如图1所示。计算机实验室网站的主要使用用户为教师和学生,为了加强管理,管理员需要赋予教师和学生不同的权限。学生在浏览网站时,有些功能需要注册之后才能使用,在网站首页的登录框中,设有注册按钮和登录按钮,学生点击注册按钮,注册用户名和密码,注册完成之后,在登录框中将用户名和密码输入进去,登录到网站之后就可以进行相应的操作。 3结语 通过计算机实验室网站的设计与实现,有效的实现了计算机实验课程管理,通过此网站,教师和学生可以实现相互交流,提升了学生的学习效果,锻炼了学生的实践能力。 作者:鲁宛生 单位:南阳理工学院 计算机实验论文:计算机网络实验教学改革 当代计算机网络应用已遍及各行各业,深入到社会领域的方方面面,并深刻影响和改变着人们的日常生活和工作方式。在这种形势下,高校作为国家高层人才培养基地,相继开设了计算机网络课程。如何使课程的教学适应网络技术的特点,跟上网络技术领域的快速发展成为当前研究的重点。本文针对实验教学这块进行探讨。 1计算机网络实验教学的现状与特点 1.1现状当前,大部分高校分配到每个学生名下的实验设备与技术力量较薄弱,造成学生在计算机网络实验中,对实验项目的设置不能全面考虑其可操作性和可行性。目前,计算机网络实验更多地以验证性实验为主,理论与实践脱节,导致学生在实际应用中不能学以致用。 1.2特点 1.2.1系统性计算机网络由计算机网络的硬件和软件组成,而硬件和软件的构成都比较复杂,它们不是简单的微机接口加上系统应用软件就可以的。其也要求学生具有一定的综合知识、实验技能和计算机网络知识,才能更好地开展网络实验。 1.2.2继承性继承性是由其系统性特点决定的,继承性分硬件继承性和软件继承性。硬件继承性是指必须先完成组网实验内容,在完成后面的实验;软件继承性是指只有先完成网络操作系统的配置实验,才能完成其他实验。 2计算机网络实践教学改革措施 2.1更新实验内容和教材随着科学技术的进步,计算机技术的发展不断加快,要想使学生掌握最前沿的理论和技术动态,就需要及时更新实验内容和教材,使教材和实验内容更具有代表性,从而激发学生的学习兴趣,增强学生的动手能力。 2.2加强实验的组织和管理根据学生能力的差异性来组织实验团队,常见的方法是分组实验和独立实验相结合。在分批分组实验中,学生通过相互学习、相互讨论,培养了合作精神。而能力特别突出的学生,可以采用独立实验的方式进行学习,教师也可以引导他们做一些实验辅导工作,使其主动参与到实验教学中。 2.3提倡素质教育,由注入式教学转向启发式教学改变传统“填鸭式”的教学方式,尊重学生的主体作用,通过教师的引导,让学生成为知识的主动创建者,给学生提供交流和讨论的平台。 2.4应用虚拟机和模拟技术,提高网络实验教学的质量在学校教学设备不足的情况下,教师可以考虑借助虚拟机,利用模拟技术,将虚拟实验和真实的实验结合起来。如进行网络设备操作实验时,先利用PacketTracer软件,根据网络拓扑结构设计网络,再针对该网络设备进行配置实验。 2.5加强计算机网络任课教师实践能力和经验由于计算机网络面广,涉及的设备较多,且设备价格较昂贵,因此,要想使每位任课教师都具有管理大型网络的能力不是一件易事。但如果教师不能完全搞懂搞透实验内容,又如何更好地对学生进行创新性教学呢。因此,学校要提供和创造机会,让更多的计算机网络任课教师参与到学校校园网和信息化建设中,提高教师的动手能力。 3网络实验改革对理论教学的影响 (1)通过实验教学,加强了学生对理论知识的理解。课堂上讲的有些理论过于抽象,在实验过程中,通过网络协议仿真教学系统的演示,学生可以形象地了解数据包在网络传输中的过程,使晦涩难懂的理论知识变得易于理解。(2)通过实验,让学生参与其中,提高了学生的积极性。实验场地比课堂教学更有激情和创造性,有利于学生对网络理论的吸收和消化。(3)加强了学生动手能力,进一步激发了学生创新的动力。学生通过动手实验,会发现新问题,要想解决问题,就要分析问题,这不仅培养了学生独立思考和解决问题的能力,而且激发了学生的创新能力,为以后理论应用于实践奠定基础。 4结语 计算机网络技术是一门综合性的交叉学科,它包括计算机技术和通信技术,不仅要求学生掌握理论知识,而且要求学生进行实验。计算机网络技术应用广泛,更新换代较快,在这种情况下,如何提高实验教学质量,为社会培养出既具有理念知识,又具有分析、开发技能的网络人才,是当前高校的一个热点问题。 作者:吴敏纲 詹沐清 单位:景德镇陶瓷学院 信息工程学院 现代教育技术中心 计算机实验论文:高校计算机实验教学分析 计算机是门实践性、操作性很强的学科,其实验课程教学是整个教学过程中不可或缺的一部分,知识的掌握与能力的培养在很大程度上依赖于学生上机实验。如何通过新的教学模式和新的教学手段满足不同层次学习者多样化的兴趣需要,成为高校计算机教学改革的一个重大课题。 1当前计算机实验教学现状 我校目前开设计算机类课程有大学计算机基础、网页设计与制作、数据库程序设计、办公自动化、多媒体技术等,课程一般分为理论课与实验课,实验课时达50%以上。近年来,我校的计算机类课程教学基本采用的是“教师讲授—多媒体演示—学生上机练习—考试”的教学方法,在信息技术发展日新月异的今天,该方法难以调动学生学习的积极性和主动性。 1.1无法实施因材施教按照目前教学方法进行教学,统一理论讲授,统一实验操作,导致部分学生不能从教学中受益。高校学生大都来自不同的地区,来自文化经济较发达地区的学生计算机水平较强,而来自经济文化水平低地区的学生计算机水平较弱,学生计算机水平存在较大的差异。这就使计算机实验教学出现有的学生跟不上教学节奏而产生厌学情绪的情况,而另外有一些学生因为无法获得新知识而出现懈怠心理的问题。 1.2重理论,轻实验,学生难以掌握真才实学,应用能力弱长期受到传统教学模式的影响,我国高等学校教育中一直存在着重视理论基础,轻视实践与应用的现象,在这种思想理念的影响下,导致学校的领导阶层、教师以及学生对计算机实验教学重要性的认识程度不够,缺乏正确认识。这样就存在学生在实验实习过程中只能按照实验实习的操作步骤机械模仿,对实验课实质性内容的掌握大打折扣。这时,实验教师常常是把大量的时间花费在解答学生理论知识的空缺上,而不是指导相关的实验课。学生对遇到的问题只能求助教师,但在课外时间难以与教师沟通,并且机械模仿操作后,记忆并不深刻,以后再遇到类似问题,大部分同学还是不知道如何解决,导致实验课效果不明显。 1.3实验教学中应试教育突出在部分计算机课程中,教师将省(区)级、部级计算机一级考试的考试大纲作为教学大纲,有针对性地开展教学实践活动,通过不断的实验操作,确实能提高学生考级的通过率,但这无法激发学生对计算机知识学习的积极性和主动性。而且,考试大纲知识更新慢,有些知识点比较陈旧。这种教学模式下,学生只是机械性地学习,而没有充分发挥自己的主观能动性和丰富的想象空间,使大学计算机实验教学失去了它的魅力和作用。 1.4网络实验教学工作量认定困难,相关教学激励制度缺失多数高校虽有网络教学平台,或建设有各类网络课程,但在网络平台上开展实验教学活动的很少。一方面,教师开展网络教学,会在一定程度上打破原有的教学时间安排,也会存在一些无法认定的教学工作量,当学校没有相关的教学激励制度时,网络教学不会可持续地开展下去。另一方面,有些网络平台上有实验操作资源,但这些资源往往是课堂实验资源的网络化,该形式既没有充分利用现在丰富的教学环境,又抹杀了学生自主学习的动力。 2新形势下教育技术对计算机实验教学的影响 2.1网络开放计算机教育的冲击当前网络化教育教学方法风起云涌,大规模在线开放课程(以下简称MOOC)、翻转课堂(FlippedClassroom)、微课(Micro-lecture)等教学方法、策略引导教育教学改革,并有许多成功的经验。随着MOOC大规模发展,教育的成本大大降低,优质的教育资源可以得到广泛共享,推动了全民教育的发展和高校的教学改革。在MOOC的众多课程中,计算机相关课程占很大比例。当采用自动化的实验方式,学习者可以在线自主完成实验并且自动完成实验的评判和检查工作,实验教师只需要安排好实验内容和实验验证方式就可以了。翻转课堂和微课教学是把传统学习方式的优势和E-Learning的优势结合起来的一种混合式教学方法,重新调整课堂内外的教学组织结构和教学分配时间,将学习的主动权从教师转移给学生。学生在课前就通过微视频先学习课程实验的重点难点问题,并即时获得反馈,可有效解决学生计算机水平参差不齐的问题,提高学生学习的积极性和主动性。 2.2移动终端上网率高,学生获取知识的能力整体得到提高据调查,我校93%的大学生拥有移动终端并能随时上网,对于计算机实验中的一般性问题,学生在百度搜索一下就有了比较正确的答案。所以,计算机实验设置要有一定的难度和层次,当难度过低时,学生到网络上一查询就能获得相应的实验操作方法,就会丧失学习该课程的兴趣。 2.3教学实验课时减少在几轮课程体系修订后,大学计算机类课程课时量削减多。随着信息技术的普及,计算机类课程课时变少了,有些课程缩减达40%~50%。但是,目前众多高校非计算机类专业课程教材,考虑理论知识的全面性,仍是按原有的课时数来设计,如何在课时数变少的情况下,实现学生计算机实验操作水平的提高是一大难题。 2.4部分计算机类课程考核方式改变如广西区级计算机等级考试从2014年下半年开始取消了,计算机等级证书不再是学生毕业的必需条件。而原来教学中,大多数教材是以一级水平为难度设计的,当取消区一级考试后,学生要想获得证书,只能参加全国计算机等级考试。大部分学生有获得全国计算机一级等级证书的愿望,部分学生还希望能考个二级以上等级证书。在这种新的形势下,计算机实验教学如何设计也是我们亟需解决的问题。 3计算机实验教学改革的思路与方法 3.1以教学团队为基础,利用网络资源,打造优质实验课程组织精英团队即集中高学历、有敬业精神、责任心强、有丰富教学经验的各学科带头人,负责指导本学科教师备课,严把质量关,并组织研制高质量的教学课件(学院要配套出台经济支持和相应的激励措施),将课件及时发送到网络教学平台上以便共享[4]。计算机类教学资源在网络上非常丰富,需要教师精心搜集、整理,像《大学计算机基础》授课班级多,可以参照此法达到事半功倍的效果。条件成熟的学校建议购买相关公司(如超星公开课)的计算机类课程,率先开展MOOC教学,这时理论课部分由学生上网自主学习,并按要求做实验,学校大部分教师只集中负责实验指导和在线解答,减少许多工作量。学生完成学习后获得由商业公司提供的成绩,该成绩学校同样认可。 3.2开展翻转课堂和微课教学、打造立体化教学环境在课前,学生先观看视频,学习重点难点问题,查询相关资料;课堂上,教师重点解决学生预习时遇到的问题,完成理论教学和师生交流;课后,学生完成拓展性实验。开展翻转课堂或微课教学策略方法只需掌握相关教学理论,利用多媒体工具自行制作难度低、传播广、成效好的教学视频。学生利用零碎时间在移动端都可随时随地学习,即使有不懂的地方,也可反复观看直到掌握,解决差生学习跟不上的问题。有些计算机类课程如数据库程序设计、网页设计与制作,在课前,教师除了录制一定数量的微视频供提前学习外,在课堂上也需要把有些软件应用操作的步骤录屏成视频供学生课后复习。 3.3开放计算机实验室建立自主学习平台,建设网络资源平台,免费开放计算机实验室供学生自主学习,解决课时少、学习时间不足问题。专门免费开放几个计算机实验室作为学习的自主学习平台,利用现有的教学资源建设一个共享程度高的网络资源平台,把计算机相关资源上传到该资源平台上,开展网络化教学活动。目前大多数学校都有开放计算机实验室的硬件条件,只需要协调好相关部门,安排人员管理就能做到。网络资源平台建设需要相关教师把整理好的资源提交到网络平台上,实现共享最大化。 3.4实验教学内容以应用为本计算机是个庞大的科学体系,对于非计算机专业学生来说,学习计算机课程应与日常应用紧密联系。一方面,针对学生常用的一些操作内容,提供FAQ,让学生自行查询相关操作方法;另一方面,搜集一些问题的新解决方案、软件新版本的新功能操作方法放在网络资源平台上,使学生及时了解新功能及计算机发展趋势。另外,像办公自动化、网页设计与制作等课程实验,教师应该在适当的时候给学生一些有难度的问题或案例,提供最终效果让学生自己先思考可以采取哪些方法手段,用什么技术实现,然后通过收集相关资料,逐步完成实验,这样才能大大提高学习实践操作能力。 作者:段宁贵 黄健伟 陶福章 郑冬红 单位:右江民族医学院计算机科学与信息技术中心 计算机网络攻防实验教学平台建设 网络安全的实验教学具有很强的实践性。由于互联网庞大的规模、复杂的结构使其无法在实验室里搭建;为实验教学而设置网络安全漏洞会产生巨大风险;在真实的网络中开展网络攻击、病毒注入等实验,将酿成灾难性后果。因此,网络安全类课程的实验教学难以在真实的网络环境中完成。虚拟仿真实验为网络安全实验教学的开展提供了新的思路,即利用虚拟仿真技术开展网络安全的实验教学。 1计算机信息安全与网络攻防实验教学现状 由于网络安全实验本身具有特殊性和破坏性,目前开展网络安全的实验教学和研究工作一般都是在一个独立的网络中,利用硬件设备搭建物理实验环境,或者采用虚拟仿真技术模拟真实网络环境。利用硬件进行网络安全实验对实验室的有很高的要求,而且当攻防实验所需的网络规模庞大和拓扑结构复杂时,在实验室中仍无法进行。因此,目前的网络攻防实验大多采用虚拟仿真技术来进行。已有的基于虚拟仿真技术的网络攻防教学和培训产品,对网络安全的实验和研究起到了良好的推动作用,但也存在以下问题:(1)由于真实网络环境的复杂性和多样性,仅依靠虚拟化技术或硬件设备,难以实现对多样化的网络拓扑结构和攻防场景的模拟[3];(2)不能通过网络开展远程攻防实验,实验设备利用率较低。因此,利用虚拟化和云技术,开发出可以供远程用户使用并灵活配置出多种网络拓扑结构的实验教学平台成为目前的研究热点。 2基于云技术和虚拟化的实验平台功能 本文设计的实验平台提供自助式虚拟实验项目建设体系,利用虚拟现实技术,多种媒体(如音频、视频、图像、文字等)来辅助学生对虚拟仿真实验项目内容的认知和理解。学生根据教学要求,在线学习虚拟仿真实验知识,通过网络共享平台的软硬件资源,进行网络安全实验。平台可以将实验过程和实验结果数据反馈给学生,供学生分析和总结。如图1所示,虚拟仿真教学平台由8个模块组成。(1)远程接入控制模块。支持用户通过局域网接入或互联网远程接入到虚拟仿真平台进行信息安全实验和攻防实验。(2)虚拟攻击机云模块。利用虚拟化技术,根据实验的攻击方法,可以生成配置有不同攻击和防护工具的Windows虚拟机和Linux虚拟机。(3)虚拟靶机云模块。利用虚拟化技术,根据实验的攻击方案,可以生成具有不同操作系统漏洞的虚拟靶机和具有应用软件漏洞的虚拟靶机,根据靶机的防护方案,为靶机安装了不同类型的防护软件。(4)扩展设备配置模块。允许用户为虚拟攻击机云平台配置防火墙、入侵检测系统和安全审计系统等硬件设备,以构建多样化的网络环境开展实验。(5)监控中心模块。在实验进行时自动捕获平台中的虚拟攻击机和虚拟靶机流入和流出的网络数据流,在实验完成后,局域网用户或互联网用户可下载这些数据包信息以进行分析。(6)管理中心模块。添加和维护通过网络使用该平台的账号;维护虚拟攻击机和虚拟靶机的操作系统镜像库和攻击软件工具。(7)实验配置模块。允许互联网用户和局域网用户配置虚拟攻击机和虚拟靶机的IP地址和虚拟网络的拓扑结构等信息。(8)教学运行管理模块。具有信息、互动交流、实验预约、成绩评定和成果展示等教学管理功能。 3基于Openstatck的实验平台建设方案 3.1实验平台硬件结构本文设计的网络攻防实验教学平台拓扑结构如图2所示。其中应用服务器包括8台DellR910,分别连接到交换机、第一网络云存储和第二网络云存储。第一网络云存储通过防火墙连接到交换机。防火墙是可选的网络防护设备,可以用其他网络防护设备替代,或者直接连接交换机。使用防火墙是为了配置多样化的网络防护环境。第一网络云存储中保存着具有操作系统漏洞和应用软件漏洞的操作系统镜像文件,可以用来创建Windows或Linux虚拟靶机实例。第二网络云存储直接连接到交换机,保存着已安装攻击工具的操作系统镜像文件,利用这些镜像文件可以创建出Windows或Linux虚拟攻击机实例。互联网用户通过VPN网关、局域网用户通过交换机连接到该虚拟仿真系统。 3.2实验平台系统架构实验平台是在云计算平台开源项目OpenStack基础上构建的,可以利用OpenStack实现类似于Am-azonEC2和S3的云基础架构服务(见图3)。构建平台主要用到OpenStack以下模块的服务:(1)Nova调派资源实例化虚拟机;(2)Glance提供虚拟机实例化时需要的镜像;(3)Network提供网络连接;(4)Cinder提供外接的块存储服务;(5)Ceilometer从以上与虚拟机相关的几个服务中收集数据,用于统计、监控、计费、报警等;(6)Swift可以为Glance提供镜像的存储服务,可以为Cinder提供卷的备份服务。控制服务器和服务器节点都安装了Ubuntu操作系统;其中控制服务器还安装了Network模块,服务器节点安装了Nova和Swift,其他几个模块也在平台中得到了应用。实验平台利用控制服务器管理各个服务器节点,根据第一网络云存储和第二网络云存储中的镜像,建立虚拟靶机和虚拟攻击机。虚拟靶机和虚拟攻击机之间可以通过虚拟网络连接,也可以通过网络安全设备和网络连接设备连接,以此构建出多样化的网络环境。 3.3实验平台维护和实验过程实验平台维护和实验过程如图4所示。实验平台初始化时,管理员维护账号信息库,包括用户名、口令和可以操作的实验类别,为账号在第一和第二网络云存储中分配磁盘空间,指定用户可以操作的实验类别。管理员维护第一网络云存储中的虚拟靶机Win-dows和Linux操作系统镜像文件库,维护第二网络云存储中的虚拟攻击机Windows和Linux操作系统镜像文件库,同时维护在虚拟攻击机实例上使用的攻击工具和虚拟靶机实例上使用的漏洞库资源。局域网用户提供正确的用户名和口令后直接连接到该虚拟仿真系统;互联网用户通过VPN建立与实验平台的连接。当局域网用户和互联网用户连接到该平台后,可以使用管理员预先为其分配好的位于第一网络云存储和第二网络云存储上的磁盘空间。用户根据实验类别,选择虚拟攻击机和虚拟靶机的镜像文件,在属于自己的磁盘空间内创建虚拟攻击机实例和虚拟靶机实例,配置虚拟攻击机实例和虚拟靶机实例的IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器,建立虚拟攻击机实例和虚拟靶机实例之间的网络连接,然后登录到自己创建的虚拟靶机实例内,利用第一网络云存储上提供的具有安全漏洞的软件配置虚拟靶机实例,使其具备被攻击的条件。用户登录到自己创建的虚拟攻击机实例内,利用第二网络云存储上提供的攻击工具配置虚拟攻击机实例使其具备攻击能力。用户可以自行在虚拟攻击机实例上安装其他攻击工具,在虚拟靶机实例上安装其他防护工具。为了真实地模拟复杂的网络环境,用户可以为虚拟靶机实例配置防火墙,将虚拟靶机实例纳入防火墙的安全防护范围内。用户登录到虚拟攻击机防火墙的安全防护范围内和虚拟攻击机实例内,利用所配置的攻击工具对虚拟靶机实例发动网络攻击。监控中心模块捕获流经虚拟攻击机实例和虚拟靶机实例的网络数据包,保存虚拟攻击机实例和虚拟靶机实例的操作系统日志和相关软件工具的日志。网络用户可随时下载由监控中心模块捕获的网络数据包,以分析实验结果。实验完成后,监控中心模块会自动监控长时间内没有活动的虚拟攻击机实例和虚拟靶机实例,将其关闭以释放资源。 4实验教学体系和实验平台应用效果 4.1计算机信息安全与网络攻防实验教学体系建设一个高水平的信息安全与网络攻防实验室,使其成为计算机网络与安全技术实验基地和人才培养基地,有利于促进网络安全的理论和实践教学,提升学生的实践创新能力[7]。长春理工大学部级虚拟仿真实验中心建设了有线网络攻防模拟、病毒攻防等10个计算机信息安全与网络攻防实验模块(见图5),近200个实验题目,为14门课程开设了实验。 4.2实验平台应用效果为了验证平台的教学使用效果,对计算机科学与技术、软件工程和网络工程等3个专业6门课程的教学效果(使用平台前后的课程平均分)进行了对比(见图6)。结果表明,使用该平台的学生的平均成绩要高于未使用的学生。 5结束语 本文提出了基于云计算和虚拟化的计算机信息安全与网络攻防实验教学平台建设方案,结合创新人才培养要求,设计了满足基础性、探索性和研究性实验需求的实验体系。教学效果分析表明,该平台教学效果良好。 作者:底晓强 张宇昕 赵建平 单位:长春理工大学 计算机科学技术学院 计算机实验论文:计算机实验机房系统维护策略 1破解开机密码的问题 一种方法是在DOS提示符下,运行DEBUG命令后输入:-o7021回车,-o7120回车,-o7222回车,-Q。另一种方法就是放电法,放电要麻烦一些,需要打开机箱,找到跳线放电,CMOS密码就被彻底破解了。为了防止学生设CMOS密码或改动CMOS的硬件设置,造成计算机机器故障,管理老师应预先设好CMOS密码,设置方法:开机后按下键盘上的“Delete”键进入主板的CMOS界面,选择SUPERVISORPASSWORD项,然后回车,出现ENTERPASSWORD后,输入密码再回车,这时又出现CONFIRMPASSWORD,在其后再次输入同一密码,是对才输入的密码进行校验,选择SAVE EXITSETUP项回车,出现提示后按Y键再回车,以上设置的密码即可生效。 2系统维护的问题 高校计算机实验机房需要来进行教学活动,因此,其安装的教学软件也相对较多,这样就会使得计算机实验机房系统的工作量加大,系统运行的时间也会相应的增长。这就使得日常的维护工作变得更加的困难,而要想解决这种问题可以从以下几方面入手: 2.1硬件保护针对硬件保护需要安装相应的硬件保护卡,利用硬件保护卡对硬件进行有效的防护,减少病毒对硬件的破坏,同时也可以利用硬件保护卡对硬件中的系统文件和科研教学附加文件进行有效的防护。在高校计算机实验机房中应用硬件保护卡,不仅有效的减少了操作上的失误,而且在一定程度上也防止了病毒对硬件的侵害,从而极大的提高了高校计算机实验机房系统的安全。就计算机硬盘来说,其一般分为C盘、D盘以及E盘这三个主要的硬件盘。其中C盘主要是系统盘,D盘主要是程序盘,而E盘则主要是数据盘。三个硬键盘构成了计算机系统硬件区。这三个硬件盘都对计算机系统的运行有着一定的影响,因此,需要对这三个硬件盘进行有效的保护。采用硬盘保护卡来对C盘和D盘进行有效的维护,对两个硬盘采取的是只读保护模式,而对E盘进行保护时,可以将对E盘的读写权限进行设置保护。对三个硬盘实施分离保护,可以使得系统在出现问题或者是系统崩溃时,可以在较短的时间内恢复硬盘的正常运行。 2.2系统备份配置新机房时,就要考虑系统受损时的恢复,即制作系统备份,最常用的是运用“GHOST”软件。当系统必须重装时,采用“克隆”专家“GHOST”是一种快速有效的方法,大概十分钟左右,系统完全恢复。克隆技术是现代机房维护的得力工具,应用克隆技术使机房管理的工作量大大降低,把安装好系统、应用软件和教学软件后的硬盘作为母盘,以克隆的方法进行硬盘复制,也可利用镜像文件进行系统恢复,克隆如其名,快速而统一。针对高校计算机实验机房系统的维护,方法和手段是多方面的,在实际工作中,我们要针对学生和教学内容的特点,结合多种方法,加强对机房系统的维护。 3结语 综上所述,由于高校计算机实验机房的利用率逐渐提升,使得其硬件以及软件都存在一定的问题,要想有效保障计算机实验机房系统可以正常的运行,就需要采取有效的措施,对计算机实验机房系统进行有效的维护。而随着计算机软件以及硬件的发展,高校计算机实验机房系统出现的问题也会逐渐增多,因此,就需要相关计算机系统维护人员不断的学习新知识,充分的利用各种新的维护手段,改善高校计算机实验机房系统运行的环境,从而保障高校计算机实验机房系统可以顺利的应用于教学中。 作者:郝荣 单位:山西大学商务学院
计算机软件基础论文:基础教育中的计算机软件技术论文 一、基础教育中计算机软件技术的应用前景 基础教育中计算机软件技术的应用前景非常的广泛,不仅有广阔的市场需求,更是有对教学实践操作能力提升的现实需求。随着就业市场竞争压力的增加,掌握更多专业性的计算机软件技术能够为学生参与就业竞争提供有力地砝码。计算机软件的开发和应用更是现代社会发展的最有效的体现,人们的生活和学习都离不开计算机软件的帮助。在基础教育中将计算机软件的操作作为专门的课程规划已经成为这个社会发展的必然。 二、基础教育中计算机软件技术运用教学实践对策分析 (一)完善计算机软件技术应用课程。计算机软件技术的应用在基础教育范围内还没有形成系统化的学科教学,只是在计算机教学中作为一个主要的教学方面。因此,完善计算机软件技术的应用课程,将计算机软件作为专门的教学内容,以理论性和实践性的教学活动促进计算机课程教学的改革。不断地丰富计算机软件的教学内容,从基础性的软件应用到实现创新应用领域,为软件应用创造更好的平台,顺应教学改革的发展需求。 (二)提升计算机软件技术的应用范围。计算机软件就似乎的应用可以实现和其他基础学科教学之间的融合,在其他学科的教学实践中以计算机软件作为教学辅助工作,让学生在掌握基础知识的同时提升对计算机软件应用的重视程度。教学活动的设计可以以计算机软件的应用作为依托,让学生通过具体的实践操作巩固学科学习的成果,同时提升对计算机软件技术的使用能力。将计算机技术的应用范围不断的扩大,实现对基础教育能力的有效提升。 (三)促进计算机软件技术的操作能力。计算机软件技术的应用是实现计算机软件技术开发的前提,在基础教育中存在着很多的可能性,学生在学习和操作过程中可以发现更多的使用问题,为计算机软件技术的开发提供更多的有效建议。同时计算机软件技术的操作能力更是实现计算机技术推广的重要手段,计算机技术的普及是整个社会进步发展的现实需求。社会想要实践长远发展必须要提升计算机软件在全社会的应用程度,不仅仅在基础教育范围内,而是作为全社会成员必备的一项技能进行培养。 三、结论 综上所述,基础教育中计算机软件技术的应用越来越广泛,一方面为了满足学生的学习需求,以计算机软件教学实现对学生技能的拓展。另一方面,通过计算机软件技术的教学能够提升教学的专业化水平,通过科学的系统化的教学平台的设计实现为基础教育提供良好的网上平台,提升教学的质量,满足更多的教学实践需求,实现基础教育的现代化发展。 作者:宋建宇 尤广辉 计算机软件基础论文:计算机软件开发的基础架构原理研究 摘要:计算机软件开发行业的发展得益于当前信息技术的快速发展和信息受众不断增加,当然计算机软件开发也需要遵循特定的规律,依照其基础架构原理来进行操作,才能够保证计算机软件开发朝着有效性的方向发展。且计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。文章由此入手,积极探究计算机软件开发的概况,进而分析计算机软件开发的基础架构原理。 关键词:计算机软件开发 基础架构原理 信息技术 计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。 1 计算机软件开发的概况 1.1 计算机软件开发的概况 计算机性能的不断提升,使得人机交互效益得到不断展现,越来越多的行业开始尝试以计算机软件开发的方式,实现自身运营模式的信息化转变,由此以对应需求为基础的软件开发行业得到了快速的发展。计算机软件开发具备以下的特点:持续性特点,就是软件开发是一个循环往复的完善过程,在计算机逻辑基础上,计算机软件的缺陷是一直存在的,只有不断的采取措施去修正,才能够更好的发挥计算机软件的性能;针对性比较强,往往都是针对于某一行业或者领域而开展的计算机软件开发工作,其开发工作的目的性更强,对于效益的追求也是更加强烈的。 1.2 计算机软件开发基础架构的重要性分析 当前计算机软件开发过程中,使用量比较多的基础架构,就是三层结构体系,其分别可以归结为:其一,表示层;其二,逻辑层;其三,数据层。在上述三个层次的基础上,可以使得软件的人机交互界面展现出良好的性能,使得逻辑关系和计算机语言之间得以分离,这样在后期维护和修改的时候,单独的对人机交互模式进行调整,就可以使得软件开发的节奏变得更加快捷。由此可见选择合理的计算机软件开发基础架构,对于软件性能的最大化发挥,对于软件后期的维护和管理工作质量提升而言,都是有很大帮助的。 2 计算机软件开发的基础架构原理分析 2.1 从计算机软件开发基础架构需求的角度来看 无论是开发设计怎样的软件,都需要在明确开发目的的基础上进行,也就是需要对于软件的需求进行全面分析。不同的企业,归属的领域不同,所需要展现的功能也是很有差异性的,此时企业都会提出对应的软件开发需求。在此过程中,计算机软件开发者与信息企业之间会展开大量的协商工作,对于软件的功能进行分析,结合企业业务运行特点,实现计算机软件开发方案的敲定。为了做好需求分析方面的工作,需要特别注意以下几个方面的工作:建立完善的软件企业与需求企业之间的沟通机制,保证在软件需求分析的过程中,能够充分的了解企业组织的业务特点和规律,保证软件开发需求能够更加明确。 2.2 从计算机软件开发基础架构编写的角度来看 计算机软件开发基础架构需求分析结果得出之后,就需要进行实际的软件编写工作,从当前的实际情况来看,多数使用的是C语言,这种语言的特点为:语言结构结构比较好,编写操作比较快捷,是当前程序员使用频率比较多的语言模式。在实际的软件编写的过程中,会依照对应的功能划分,实现不同模块的敲定,保证不同模块都能够发挥自己的功能,此时需要建立对应的函数模式,使用这样的主函数对于各个模块进行调节和改善,这样可以保证结构能够更好的维护。当前一个计算机软件的开发工作,都是有多个程序员来共同完成的,这样可以尽可能的保证软件编写工作的高效性。 2.3 从计算机软件开发基础架构测试的角度来看 在计算机软件开发基础架构编写工作完成之后,就需要对于软件的不同功能实现测试,实现对于软件测试阶段的管理和控制,是保证软件性能发挥的关键所在,这也是将对应计算机软件投入使用之前必然要进行的工作。在此过程中,需要关注以下几个方面的内容:其一,输入特定的参数,对于软件的运行情况进行记录,验差运行情况与理论情况之间差异性;其二,使用白盒子和黑盒子的方式去进行测试,同样对于软件测试的效果进行记录,由此实现实际计算机软件开发工作的顺利开展;其三,除了测试工作之外,还应该做好计算机软件开发基础架构的维护和管理工作,定期对于软件的性能发挥进行检查,并且推出全新的版本,进而实现软件自身的修复,这样可以使得其自身的性能得到全面提升。 3 计算机软件开发基础架构选择的基本原则 计算机软件开发基础架构的选择,关系到计算机软件效能的发挥,牵涉到各行各业信息化的快速发展和进步。在选择计算机软件开发基础架构的时候,需要关注以下几个方面的内容:其一,树立软件设计目标意识,在需求分析的基础上,对于不同的基础框架进行选择;其二,使用先进的逻辑语言和编程技术,对于计算机软件架构进行合理的编写和操作,由此才能够保证基础架构开发工作的高效性;其三,依照软件目标功能和结构选择之间的关系分析,选择合适的结构,进而使得软件开发行为朝着有目的性的方向发展和进步;其四,注重计算机软件开发团队的塑造,处理好不同模板开发之间的关系,保证计算机软件基础结构选择得更加科学和合理。 4结语 综上所述,计算机软件开发过程并不简单,其中不仅仅涉及到专业领域的知识,还关注到计算机软件基础结构的原理,处理好这两者之间的关系,才能够保证计算机软件开发的基础架构工作朝着更加高效的方向发展和进步。从当前计算机软件开发基础架构原理的运用实践来看,其基础架构选择还存在很多不合理的情况,此时就需要采取对应的措施来改善和调整,相信随着在此方面实践经验的积累,计算机软件开发的基础架构将会展现出更加大的效能。 作者简介:田园(1984―),女,山东日照人,讲师,硕士,研究方向:项目管理。 计算机软件基础论文:计算机软件基础课程实验教学研究 摘 要 计算机软件基础是一门实践性强的课程,为增强教学效果,增强学生的编程能力,强调以学生为本,提高学生的学习兴趣;实验教学应尽早介入教学过程,让学生边学边用;建立多层次实验教学内容,发掘学生实验潜能;建立多样化实验教学方式,方便学生自学。把实验教学做好做实,既能巩固理论知识的学习,又能切实提高学生的编程能力。 关键词 计算机软件基础;实验教学;编程能力 计算机软件基础是我国高等院校电类非计算机专业本科生的一门基础课,为相关专业学生打下利用计算机语言编写程序的基础,为后续专业课的课程设计、实践环节以及最后的毕业设计做准备,其重要性不言而喻。然而在实际教学过程中,由于多方面的原因,使得本课程教学效果不佳,学生普遍编程能力不强,甚至影响了后续部分课程的学习。要提高学生的动手能力,关键还是要多练。本文在肯定理论教学重要性的前提下,着重就计算机软件基础课程的实验教学部分进行分析,对实验教学环节的介入、实验内容的优化以及实验教学方式等提出一些探讨性的做法。 1 坚持“以学生为本” 计算机软件基础教学如何实现教学目标,其关键的一点就是以谁为出发点,是以教为主,还是以学为主,还是实现教学互动,教学互长,教学互推。从目前的现实状况来看,以教为主的弊病还很明显,迫切需要改变,实现以学生为本,实现教学互动。 以“教”为主的模式已经成为制约学生创造性、积极性发挥的重要因素 计算机基础课程从本质来看应该是一门实操性课程,其涵盖的内容广泛且繁杂,而且实验性强是该课程的基本特点,甚至可以说离开了实验操作,也就实现不了其课程目的。然而从目前的课程安排状况来看,以书本理论知识教学为主仍是该课程教学的主流,计算机软件基础教学都侧重书本理论学习,而忽视了学生实验环节。实践证明,这种教学方式就跟学游泳不下泳池,学骑车而没有自行车一样,学生在学习计算机软件基础知识时,绝大部分是事倍功半,导致学用脱节,无法学以致用。更有甚者,有些学生直到课程结束连最简单的程序编写都掌握不了,这既给教师教学造成很大的困惑,也彻底地打击了学生的自信和学习该门课程的积极性,更遑论实现知识创新,成为软件人才了,这与教学初衷显然是不符的。 原因是在现有的教学模式中,课程实验环节的设置和实验环节介入的时间发生了问题。从实际情况来看,实验环节介入越早,实验安排越多,教学效果也越好。而部分采用边教学边实验,教学与实验融为一体的教学方式,其实现的教学效果更是明显。因此,改变现有的以教为主的教学模式,从理论和实践上探索该门课的一些新的教学方法,已经成为计算机软件教学题中之义,不断创新教学方式,才有可能从根本上改变现有的学习费力不讨好、效果欠佳的状况。 深入浅出地解析理论知识是增强学生学习兴趣的重要途径 “学生是教学活动的主体,教学活动要以学生为中心而展开”,这已经成为现代教学理念的主流观点。从学生学习的心理来看,一方面由于计算机软件课程是基础课程,学生对学习开始阶段接触的软件知识有一定的好奇感,求知欲也相对比较强烈。同时,由于是刚进校门的低年级学生,对大学环境还不是特别了解,仍然具备认真学习的态度,因此,好好学习知识的想法也比较明显。另一方面是由于目前大学生数量急剧增加,社会就业压力明显,学生普遍有学习好专业课,实现良好就业的外在动力。因此,可以说,学生在开始阶段的学习兴趣是比较浓厚的。但由于语言、算法、数据结构等知识,是进行程序设计所必须具备的基础知识,而低年级学生在这方面基本没有知识储备,对其学习方法也并不适应,而原有的知识结构又很难同化现有课程知识,导致难以自学和分析、解决问题,引发学生学习的挫败感,一旦处理不得当,就会使学生学习提不起兴趣,缺少主动参与的积极思维活动、创造性思维活动,更有甚者还会使学生抵触学习,削减学生本身己经调动起来的积极性,影响后续课程的开展。 教育心理学的研究也表明[1]:学生在没有精神压力和心理负担并且情绪饱满、心情舒畅的情况下,大脑皮层最容易形成兴奋中心,思维也最活跃,此时的实践能力最强。因此,如何使学生保持这种状态就成为教师应该考虑的重点问题之一。单就理论教学而言,如何使理论变得通俗易懂,接近生活,易于学生理解,这是计算机软件基础课程理论教学的关键。从实践来看,在授课过程中,教师通过深入浅出地讲解,设置理论问题情境,解答学生在实验中产生的疑问,肯定和鼓励学生的想法等方式,都能比较充分地调动学生的积极性和主动性,使学生更加容易融入教学环节中,也便于学生深入理解理论知识。比如说针对学生提出的一些设想,经常正面地肯定,能使学生更加信任自己,更加愿意去创新,从而与学生实现良好互动。 同时,在课后对学生进行必要的关心,用人格魅力引导学生参与教学,也不失为一种好的方式。比如,通过课后深入学生,与学生建立亦师亦友的关系,与学生打成一片,学生往往会因喜欢教师而喜欢该教师教授的课程,实现良好的教学效果;而相反,教师冷冰冰的态度往往也会成为影响教学效果的一个重要因素。 2 尽早引入实验教学环节 实践证明,计算机软件基础的教学,引入实验教学环节越早,教学的效果往往越好。因此,计算机软件基础课程教学要想在培养软件人才、促进软件产业发展方面有所突破,尽早引入实验教学环节是一条必由之路。 现有的实验课程安排作用并不明显 计算机软件基础是计算机软件的优秀课程,其主要内容包括数据结构、操作系统、数据库系统概论,教学目的是让学生掌握数据结构的相关算法,理解操作系统的基本概念,熟悉数据库的基本操作,从而具备初步的软件编程能力。同时,从目前的教学安排来看,该课程安排了一定数量的常规上机实验练习,以便提高学生的软件素质[1]。 但现有的课程安排还存在一定的问题,突出表现在: 一是学生上机练习的题目规模较小; 二是上机内容以章节为主,有的章节有上机内容,有的没有,导致上机实验没有连贯性和系统性; 三是上机安排的内容发挥作用不充分。 从实践来看,培养学生的软件素质必须适当结合电子信息类专业的特点,这对于培养应用型人才的作用至关重要。但从目前上机安排的内容来看,主要是从计算机专业的角度提升学生的软件素质,而并没有与电子信息类专业特点充分结合,其结果就是导致学生对硬件有较好的掌握,而对信源编码等通信软件知识知之甚少,影响课程设计的整体进度。由此可见,目前安排的实验课程其作用甚微,难以达到为学生打下软件知识基础的教学目的。 尽早引入实验教学,利于学生在操作中学习,达到学以致用的目的 从现有的教学来看,学生对计算机软件基础课程学习的困难点主要在于:课程理论知识比较枯燥难懂,上机操作能力不足,导致学生学习兴趣降低,影响了教学效果。比如说在C语言教学中,C语言程序设计作为学习计算机其他课程如数据结构、JAVA语言程序设计等课程的先修课,对于培养学生的计算机技能具有至关重要的作用,因此,提高这门课程的教学质量意义也十分重大。 但是,这门课程首先要讲授C语言的特点、运算符和表达式等内容,而这部分内容恰恰又相对比较枯燥,学生难以提起学习兴趣,而这部分内容通常是安排三周学完,对于初学者来说要在这么短的时间内理解这些理论并不容易。于是等到这部分理论教完开始接触程序设计时,部分学生已经远远落后于教师的进度,导致没有继续学习下去的动力,有些学生就此掉队。 同时也有研究表明[2],部分教授在教授这门课程时,调整了讲课顺序,提前给学生讲授程序设计的内容,安排学生提前实验,让学生亲身体验计算机如何运行C语言程序,而等到学生对C语言程序有一定了解后再讲授运算符和表达式等内容。由于之前学生对C语言有了切身的体会和感受,再学习其他理论时,往往能将这些理论与实验知识结合,加深对运算符和表达式等理论的理解,也提高了学习C语言的兴趣,作用都相当明显。 由此可见,针对计算机软件基础课程的内容特点,尽早安排学生上机实验,让学生体会学以致用、现学现用、现用现学的乐趣,对培养学生兴趣和创新能力、提升教学质量有着不可替代的作用。 3 建立多层次实验教学内容,发掘学生实验潜能 学生的素质和潜能并不完全一样,孔子时代就已经讲究因材施教,实验教学中也必须根据学生的实际情况,适当地分层次安排实验教学内容,建立多层次实验教学内容体系,从而更好地提升学生的学习兴趣,激发学生潜能,实现教学目的。可以分为基础性实验、应用性实验和创新性实验。 基础性实验要求精 基础性实验是课程的统一安排,目的是验证和巩固课堂知识,针对群体为所有学生。要充分发挥这部分实验内容的作用,主要在于求精。 首先要精选实验内容,针对每个知识点,都要精推细敲,并在每个实验内容中设置开放性思考题,要求学生认真思考做答,不求数量,但求质量。 其次要精讲实验内容。针对学生实验内容的答案,要进行深入的讲解分析,肯定学生做得好的地方,指出其不足,并指导如何修改完善,务求每个实验内容都讲透,并通过实验内容夯实学生对每个知识点的理解。 最后,引导学生运用发散性思维进行解题,提升学生对知识点的认识水平,如引导学生运用多种方法解题。 基础性实验是学生对知识点的深入掌握,也是开展应用性实验的必要准备。 应用性实验要求实 应用性实验是课程的适当补充,是学生对课堂知识的具体运用,旨在培养学生应用知识的能力,针对的群体是大部分学生。其主要任务就是培养学生解决实际问题的能力,具体方法是由教师选择合适的项目,让学生自愿分组,在规定的时间内按计划完成。 在应用性实验教学中,项目的选择非常重要,其主要原则是既要覆盖计算机软件基础课程的主要内容,也要贴近实际,是实际生活中有应用价值的项目,还要便于学生理解完成项目的方法,能最终形成一个完整的软件作品。比如说各种信息管理系统都是比较合适的项目。 在这个阶段,教师重在引导学生开展项目,指导学生解决项目实施中碰到的难题,检查学生项目实施情况,及时纠正项目的方向性、原则性错误,并引导学生及时进行反思总结,便于更好地掌握编程技巧和语法知识等内容。 在应用性实验阶段,学生的实验成果,不仅是要通过提交相关文档以及编写的程序代码来体现,还要在一定的范围内进行实际测试,便于学生将理论知识与实际挂钩,也便于学生进一步认识实验项目与实际项目的环境差别,更好地融入社会实践。 本阶段的实验由于应用性强,对于学习计算机软件基础理论知识感到吃力的学生,可不强行要求。 创新性实验要求新 创新性实验是课程的升华内容,主要是激发学生的创新思维和创新能力,所针对的群体是小部分学有余力的学生。在这部分实验内容中,由学生自行选择实验项目,设计实验方案和实验步骤,学校提供相应的实验环境和其他保障措施,教师则对学生选择的实验项目进行把关指导,确保项目具有创新性。在这个实验中,整个过程都由学生独立完成,学生要自行解决实验中遇到的各种问题,总结各种错误出现的原因和避免出错的方法,并在实验结束后,自行检验实验结果的应用价值,从而达到融合知识、锻炼素质、提升能力的效果,培养软件人才。 4 建立多样化实验教学方式,方便学生自主学习 实验教学的方式要多种多样,并优化实验教学载体,为学生实验提供更多的便利。 首先是可以充分发挥校园网的作用。目前,绝大部分学校已经建立自有的校园网,一方面为学生提供了大量的实验教学资料储备,如教学大纲、实验大纲、实验指导书、实验室开放时间表、指导教师安排等实验教学的所有技术支持文献信息,为学生开展实验提供了极大的便利;另一方面还提供了学生自测系统。在自测系统中,学生可以回答教师指定的问题,并完成打分,并可对回答问题的正确与否进行分析,纠正错误答案,进一步消化知识。同时,有的学校还设计了基于C语言的计算机软件基础自学系统,学生可以通过系统进行应用程序学习,循序渐进地学习和掌握知识,有力地巩固课堂教学的知识。 其次是可以充分发挥社会单位的作用。学校可以和与计算机软件专业对口的企业合作,在企业相应建立学生实践基地,让学生参与企业的实际设计,以干代学,从而进一步提升学生对计算机知识的认识,也进一步了解软件产业对软件人才的要求,适应软件产业的环境,从而更好地增强教学效果。 5 结束语 计算机软件基础是一门实践性强的课程,其实验教学要适时推进,这是增强课程教学效果的需要,也是提升学生素质的需要。在实验教学中,教师角色的转换,学生主体地位的重申,社会单位作用的发挥,都深刻影响着学生学习本门课程的效果。在目前的形势下,要充分发挥计算机软件基础作为培养应用型人才的重要基础课程的作用,充分发挥教师、学生、社会单位在该课程中的积极作用,就必须抓好实验环节的教学工作。只有实验教学才能更好得实现教师与学生互动、学校与社会互动,才能培养出适合软件产业发展需求的应用型人才。 计算机软件基础论文:计算机软件基础教学的改革思考 【摘要】本文针对计算机软件技术基础课程教授过中出现的主要问题,提出了对教学实践环节的几点改革意见。 【关键词】计算机软件技术基础;课程;软件设计 “计算机软件技术基础”是计算机基础教育的基本内容,是学生在本专业学习和研究中,开展计算机应用和系统开发的立足点。计算机基础教育的任务和目标是培养既精通本专业知识,又能掌握计算机应用技能的复合型人才。这种复合型人才所具有的能力结构不是简单的一维层次结构,而是网状的空间结构,即包括:学生的本专业知识、计算机应用能力和信息素养。如何适应素质教育的要求,如何使学生的专业知识与计算机技术结合,如何使学生在已有的操作使用能力基础上,提高应用开发能力,培养研究创新能力,《计算机软件技术基础》课程教学有着重要的作用。 1.教学现况与存在的问题 1.1 学生方面 由于非计算机专业学生来源不同,故其基础也是不同的。学生在高中所学的前续程序课程分别为C语言、VB和VF,个别地区的高中甚至没有开设计算机语言课程。由于软件基础课的第一部分为数据结构,涉及到相当多的指针操作,所以学过C语言的学生基础相对较好,教学中容易理解教学内容。而学VB,VF的学生对指针没有任何概念,对教学内容的理解相当困难,更不用说没有学过语言的学生。这是由前续课程带来的问题。 半数以上的学员一开始对该门课程的学习抱有极大的热情,然而随着课程难度的逐渐加大,编程技术底子较薄或接受能力较差的学员开始退缩,主要反映在大型程序设计作业完成情况上,分工不均衡,出现能者干、庸者看的现象。这与课程的设置有关。 1.2 课程设置方面 这门课程涉及到的内容很多,主要包括数据结构、结构化程序设计、面向对象程序设计。这几个部分对于计算机专业而言都是单独的一门课程,但是现在要把各部分的内容综合到一门课程中去,便给教学带来一定的难度。 这门课程的学时数有限,笔者所在学校安排了58学时(理论28学时、实验28学时、考试2学时),教学的时间非常有限,要在这么短的时间内学好所有的内容,对学生和教师都是一个挑战。 2.教学改革方面的几点建议 2.1 传统的课堂教学与新兴网络教学的完美结合 传统教学模式的主要手段就是“粉笔+黑板”,这种教学手段可以充分展示教师的教学思路,展示教师的个人教学魅力,同时可以留给学生充裕的思考时间和完成笔记的时间。这种教学主要应避免“满堂灌”和“面面俱到”,而是对一些原理性、概念性较强的教学内容采用这种教学。如:链表的概念,几种查找、排序的方法以及他们之间的差异等内容都可以使用这种教学方法。例如,在讲授应用结构体处理数据时,我们举了一个显示输出输入的几组学生数据的例题,在课堂上,采用板书方式分步介绍了如何定义结构体,如何建立输入功能子函数,如何建立输出功能子函数,要求学生给出完 整的程序和输出结果。然后又给学生布置一个作业,要求使用链表处理信息,程序运行后需按序显示输入的学生信息。这样就可以让学生进一步掌握动态分配空间函数的应用及如何创建链表和它在C语言程序中的应用。 “粉笔”黑板”这种教学看似简单和落后,但如果提供了完善的网络环境,学生就能在园区网上看到教师已经制作完成的课件,就能根据自己的学习需要检索教师当天教学的板书,播放教师的某段讲解。这种教学模式使学生能够在课堂上紧跟教师思路,减少了完成笔记的时间,提高课堂效率。 2.2 目标驱动理念在课堂教学中的应用 建立在建构主义理论基础之上的目标体验教学是以学生为中心,以教学目标为驱动的教学方式,属于探究式教学模式的一种。其显著表现是:教师的教学与学生的学习都是围绕着一个目标,而这个目标又包含着几个小目标,每一个具有建构思想的目标驱动都要符合学生的“最近发展区”规律。最近发展区主要是指学生的潜在发展水平,在此水平上,学生还不能独立完成学习目标,但经过启发、帮助和努力,就能完成目标。例如,在讲述“排序”时,首先就要求教师已经介绍过冒泡排序和快速排序这两种互换类排序方法,而且学生已熟练掌握。在这基础上,就可以对学生讲解简单插入排序和希尔排序这两种插入类排序,也可以讲授简单选择排序和堆排序。在这个教学过程中,冒泡排序和快速排序就是学生现有的发展水平,学生能独立地、自如地完成教师提出的教学目标;而其他排序方法则是尚处于形成状态,还不能独立完成的教学目标,是学生的潜在发展水平,在教师帮助下,通过训练和学生自己的努力才能完成的教学目标。 2.3 注重培养学生的动手能力 在计算机课程的教授中,许多老师比较注重概念、语法的讲解,却忽略对能力的培养,这样培养出来的学生在上机时就会不知从何下手因此在教学过程中,在介绍完基本概念和语法知识后,可以利用更多的课时来对学生的思维方式进行引导对常用的软件设计方法可以从“拿到题目”“如何分析”“如何解决”“最后具体程序实现”的整个过程进行全方位的启发这样能提高学生的软件设计能力,使学生如何设计该类软件有一个基本思路,知道如何去思考问题,如何去解决问题,方向明确、思路清晰。 2.4 改变单一考试模式 考试是学生学习导向的指挥棒,也是检验教学效果的基本方法。计算机软件技术基础是典型的实践性课程,单一理论考试模式无法掌握学生上机操作水平。我们采取厂“笔试+上机”的考核方式,任何一项成绩不通过这门课程学习就不合格。机试成绩并不是一次给出,在平时上机实验中就分阶段进行考核,可以随时掌握学生的学习和应用情况。例如,可以给出一些应用题,让学生通过分析找出解决方法,训练学生掌握应用领域的知识并综合运用知识的能力。新的考核方法给了学生一个发挥才能的空间。变被动的应试为主动的学习,使学生成为考试的主人。学生在解决问题时若有创新,就可以得高分。这样。可以激发学生的学习积极性和求知欲,给他们展示自己才能的机会。充分发挥创造力和想象力。 3.结束语 “计算机软件技术基础”课程对于从事计算机应用领域的非计算机专业人员是相当重要的,同时对于计算机应用领域的发展也起着十分重要的作用本文中针对该课程现阶段教学中存在的问题,提出了改进的方法实践证明,该方法能有效地提高学生的软件设计能力和创作能力,是教学上的一种较好的开拓。 计算机软件基础论文:探究计算机软件基础数据结构之算法 摘要:近年来计算机在我国各行各业扮演的越来越重要的角色,加强对计算机的有效性探讨是实现计算机为各行各业服务的关键。计算机数据结构主要指的是信息在计算机内的寄存方式和信息的集合和整理。计算机数据结构经常与算法相联系。算法是被计算机所识别的指令,算法是通过数据结构所进行的信息储存。算法和数据结构二者是相互作用的,通过对算法蕴藏信息的分析可以有效的解决计算机存在的一些问题,提高处理效率和速度。 关键词:计算机软件 数据结构 算法 一、引言 随着计算机在在我国各行各业发挥的作用日益凸显,计算机的数据结构只的是信息在计算机 寄存方式和信息的集合和整理。计算机结构与算法关联甚广,因此加强计算机数据结构算法的研究对于计算机研究十分重要。下面我们将对计算机基础数据的算法进行相应的介绍。 二、计算机软件基础数据结构之算法概述 (一)算法的两要素 算法包括两要素,一部分指的是对信息的操作处理,这部分对信息的操作处理包括四种处理方式,分别为逻辑符合,数学计算,信息的对比以及信息的传递另一部分指的是对信息的处理方式的操作,它引导指令进行有序的进行。 (二)算法的特征 算法是有限指令的整体,这些指令表明了处理问题的步骤,针对相应的问题,算法可以对定值按照原先设定的指令进行运算处理,并且通过一定数量的运算后传送出计算机得出的最后结果。这就要求算法包含有限的指令,同时各项指令都 应该明确,不能多层含义,同时也要求这些指令都是计算机能力范围之内的,超出计算机范围以外的不仅不能起到积极效果反而会对以后的操作造成一定负面影响。算法对处理对象没有要求,同时被处理对象也不会对这些指令产生影响。 (三)算法的表示 很多人可以通过文字或者符合翻译算法,一般翻译法包括一般性文字,C语言,程序图,PAD图等。其中一般性文字和C语言是具体详细的描述算法的。他可以使学习者更容易学会。 (四)常用的算法 1.枚举法 枚举法是指对信息的某些独特特点估计运行结果的区域,然后通过一些手段检验该区域的每种结果,直到验证到所有饿都符合才加以停止。这些验证有的是可以满足算法的要求的,同时也存在着一些不能满足算法要求的,这些满足的对象就是计算机最终会传递的结果,那些不能满足算法要求的就表明该算法无解。 枚举法具有工作原理简单,容易接受的优点,但是枚举法有显著的缺点就是工程量大工作时间长,枚举法一般只适用于无法用别的方法解决的问题。 枚举法包括以下步骤: 1.1通过对问题的思考,预估问题的大致方向 1.2选出合适的枚举形式。枚举形式包括顺序法,对比法类型列举法等 1.3将可能的方向进行一一验证 1.4确定哪些情况是合理的哪些是不合理的,得出最终结果。 2.迭代法 迭代法与枚举法相比比较粗糙,生活中很多方面都需要这种方式进行问题的处理它的显著特点就是可以将一个麻烦的问题转化成为比较简单迭代算式,这样就会形成问题由难至简的循环,从何最终得出答案。 3.递推和递归法 递推和递归法是比较常用的一种方法,通过对一些特殊的公式的性质加以推导得出结果。递推法和递归法从简单入手,把前面得出的结果进行到后面的推理之间可以更加方便结果的得出。 三、计算机软件基础数据结构之算法的设计要求 算法就如同人与计算机之间进行沟通和交流的语言,通过算法作为中介可以加强人与计算机的距离,让计算机按照预先设定的指令一样去执行任务。但是要遵循一定的原则。 (一)正确性 设计者首先要按照算法的规则编译指令进行编译,只有按照规则的编译才能实现和计算机的交流,让它按照规定执行任务。如果出现错误的指令那么将会对引出不准确的结果。 (二)可读性 算法一定要具有可读性的原则,只有可读性才能让人对算法一目了然,如果算法过于复杂和晦涩会让人难以理解原理。 (三)稳定性 算法的稳定可以使得计算机在运用时的稳定性能的保持,试问如果计算机在运行的时候总会出现错误,给人的感觉整体下降。稳定性对于算法来说至关重要,同时对于计算机的规范使用也至关重要。 (四)高效低耗能性 计算机内部器件的好坏对于计算机性能的高低具有决定性作用。算法亦如此,好的算法可以在最短的时间得出答案并且使用最低的耗能得出答案。 四、计算机软件基础数据之算法的复杂性分析 (一)运行时间长 一般设计者并不是根据计算机的算法衡量时长,算法运行的载体依然是计算机,因此计算机地运行速度是受很多因素的影响的。一样的计算法在不同的载体上会产生不一样的效果,这一效果并不是对算法效率的评判而是表现在时间的耗损上,耗损程度作为评价算法的好坏标准。 (二)内存消耗 内存消耗指的是计算机在运行算法时需要用到空间大小的尺度。内存消耗有传入传出信息所占的内存以及算法在运行过程中暂时占用内存的大小。传入传出信息占据的比例和问题相关,并不会随着算法的变化而变化,在运行过程中暂时性占用的内存大小往往是由算法决定的,好的算法可以占据比较小的内存,相反坏的内存则会占据教的的内存。 五、结束语 计算机在近年来以及其迅速的脚步占领各个行业,计算机软件基础数据结构之算法是学校者了解计算机数据结构的基础,通过对它的学习可以帮助学生更科学的认识到计算机的运行情况,并且使得学习者更好的掌握。本文从计算机软件基础数据结构之算法概述,计算机软件基础数据结构之算法的设计要求,以及计算机软件基础数据之算法的复杂性分析进行了相关的介绍。 计算机软件基础论文:计算机软件基础数据结构之算法分析 摘 要:计算机软件的基础数据结构,主要负责讲解计算机内信息的寄存方式、集合和整理,通常是与算法密不可分的。算法是能够被计算机分辨和识别的指令,指令的内容就是通过计算机软件基础数据结构来进行寄存的信息。数据结构的算法分析,可以使计算机处理比较复杂的难题,提高了效率,本文对计算机基础数据结构的算法进行了分析。 关键词:计算机软件;基础数据结构;算法分析;复杂度 1 算法的概述 1.1 算法两要素 算法主要包括两部分:信息的处理操作和信息处理方式的操作结构,对信息的处理操作一般包括逻辑符号、数学计算、信息传递和信息对比,操作结构可以指引指令有序进行,通常用流程图来描述。 1.2 算法的主要特征 有限指令的主要部分就是算法,有限指令能够明确处理问题的步骤。面对问题,算法能够对各种定值指令进行预算处理,通过运算传达最后的计算结果。算法的特点主要为:指令的数量必须有限;指令不能超出计算机的能力范围;被处理的对象不受指令影响,对象数量不影响指令,必须要有至少一个传递末端。 1.3 算法表示方法 目前编译算法一般都用符号和文字来进行,主要包括程序图、C语言、PAD图,一般性文字等。C语言和一般性文字能够具体详细的描述算法,其他方法描述算法是大致内容并进行作图,更加直观的表达,便于学习理解。 1.4 常用的算法 常用的算法主要包括枚举法、迭代法、递推和递归法。枚举法内容是指通过信息特点对运行结果的可能区域进行估计,然后利用一些方法手段检查各个结果,直到所有结果都符合。在验证过程中,验证对象如果满足算法要求,这个验证对象就是最终计算机传递的结果,如果没有达到要求的对象,那么算法就无解。迭代法是一种较为粗略的方法,可以把麻烦复杂的问题转化为较为简单的迭代式子,通过循环这个步骤,达到由繁化简并最终得出答案的目的,该法适合非数值类问题的计算。递推法和递归法是主要的算法制定编写法,都通过运用特殊公式逐项推导而来的。 2 算法设计要求 算法像语言一样,是计算机和人类沟通时的语言,通过算法,人们不仅可以跟计算机进行交流,还可以按照指令执行任务。因此所有的指令必须要符合一定的行为准则,算法的设计要求主要包括以下几点: 2.1 具有正确性 设计者编译指令时必须要按照算法的规则来进行,从而保证人和计算机正确的交流,保证计算机执行好任务。正确性中最重要的就是避免语法错误的出现,从而能够为正确答案的得出做好准备。 2.2 具有可读性 算法具有可持续性,是指算法总体思路容易让人理解,是想一下,一个非常混乱的算法,即使再聪明的人也很难明白算法原理的,更不用说得出计算机答案。 2.3 具有稳定性 就像机械设备似的,如果工作状态不稳定,那么就会很容易出现难懂奇怪的问题,算法如果不够稳定,计算机在正常运行的时候,也会很容易出现错误。经常出现的错误就是乱码,就会让人感觉像是算法存在严重问题。 2.4 具有高效低耗的性能 计算机性能的好坏取决于内部的器件好坏,算法也是这样的。好算法可以用最低能耗最短时间来得出答案,计算机内部的工作原理可以决定这些因素,其中最主要的就是存储大小和运算速度的联系。 3 算法复杂度的分析 算法复杂度决定了一个算法执行并得出结果需要的总时间,设计者通常是根据算法复杂度来判断对算法的总效率来进行判断的,这是因为时间的消耗和算法需要的内存情况是直接联系挂钩的。评判者主要是依据运行的时长以及内存的消耗来进行判断的。下面就简要介绍一下运行时长以及内存消耗: 3.1 运行的时长 通常来讲设计者不是依据算法的总运行时间来衡量时间长短的,这是因为计算机仍然是算法正常运行的载体,计算机的运行速度跟许多因素有关,例如计算机的运行环境、计算机内部使用损耗等。因此,同一种算法在不同的计算机运行载体上运行的效果也是有很大差别的。一般来说,计算机运行时长的大小不是衡量算法效率的一种标准,而是判断算法运行时间损耗的一项指标,能够在一定程度上评判算法运行的好坏。 3.2 内存的消耗 计算机运行算法,会暂时占用相关的空间,被占用的空间大小尺度就是常说的内存消耗,内存消耗与相关的函数紧密联系。内存消耗主要内容是传入和传出信息占用的内存、算法在运行过程中暂时占用的内存等。传入和传出信息占用的内存跟需要解决处理的问题是相关的,不会因算法变化而变化;算法运行中暂时占用的内存大小是由算法来决定的,不同的算法需要不同的内存,因此,比较好的算法需要的内存也比较少,这也是内存消耗成为评判算法好坏的又一个非常重要的标准。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学探讨 摘 要:针对计算机软件技术基础课程的内容与特点,探讨了传统教学中存在的不足,提出几点行之有效的教学改革方法。这些方法在实践中取得了实效,对该课程的教学改革具有一定的意义。 关键词:计算机软件技术基础 课程 教学改革 计算机软件技术基础是为非计算机专业开设的课程,该课程是后续课程的基础,涉及内容比较广泛,包括数据结构、操作系统、数据库系统、计算机网络、软件工程技术、管理信息系统等内容,具有很强的理论和实践性。本课程有如下三个难点。 (1)该课程的内容多、跨度大、学生把握重点有些困难。 (2)计算机软件技术基础是一门内容综合的课程,涉及的知识面广,学生对基础课程的知识和理解程度有所差别,授课中比较难掌握。 (3)计算机软件技术基础是一门应用性很强的课程,需要理论与实践相结合。 针对以上难点问题,本人分析了目前该课程在授课中普遍存在的问题,并从实际要求出发,对计算机软件技术基础课程的教学改革进行探讨。 1 计算机软件技术基础课程存在的 问题 (1)目前,大多数老师采用常规的灌输式教学方法,以教师讲授为主,学生处于被动的学习接受状态,缺乏对课程学习的兴趣和主动性,启发式教学没有充分运用。 (2)有时为了增强学生的兴趣和信心,往往较低教学难度,大部分时间讲授基本概念,而对程序设计和调试技巧等较深的知识只是点到为止或者避而不谈。导致大量学生学完本课程,只会背诵几个基本概念,并没有真正掌握程序设计的很多精华思想和编程技巧,更没有了解软件是如何管理计算机全部资源的。 (3)计算机软件技术基础实验课在机房内进行验证性实验,实验时教师只是把实验目的、具体程序、程序实现的功能等内容介绍给学生,学生直接输入程序代码,然后获取实验数据,验证理论知识。这样,学生只是机械的进行程序录入,不用独立思考,所以不能深入细致的分析和调试, 2 课程教学改革 (1)教师主导性和学生主体性相结合 充分调动学生学习的主动性,引导学生自觉的学习和发展,教学过程实质是教师教和学生学的互动,只有这样,才能使师生之间和学生之间教学相长、信息交流,从而达到知识与兴趣共存,进而实现教学共赢。课程教学过程中,采用启发式教学,随时了解学生对知识点的理解和掌握,调动学生学习的热情。 (2)采用案例引导式教学 在课堂理论知识的讲授中,尤其是讲解新知识时,采用实际的案例进行演示说明,把学生带入特定的情景中进行思考;在演示过程中,逐步引出各个相关概念,加深学生对基本概念与原理的理解,进而提高学生运用理论知识分析和解决实际问题的能力。 案例引导的课程教学,能为学生在理论和实践之间搭起一座桥梁。学生带着多个基本概念和知识点的任务通过生动形象的案例进行学习,既容易激发学生的学习兴趣,又有利于学生迅速掌握抽象、枯燥的概念,以及各相关知识点之间的内在联系。在讲授的过程中循序渐进、环环相扣,优化教学内容。 (3)注重实践环节 对于计算机软件技术基础这门实践性特别强的课程,必须把理论课和实验课结合起来讲解才能培养学生的能力,而且实践教学不再是理论教学的附属,它与理论教学同等重要,学生可以通过实验课的练习领会理论教学中所学的知识,在上机的指导过程中,不仅要指导学生软件设计的基本方法、程序调试的基本技巧,还要对学生思维方式进行引导。对实践环节中的软件设计从“给定题目”―“具体分析”―“解决问题”―“程序实现”―“运行调试”的整个过程进行全方位的启发。使学生掌握软件设计的基本思想,知道如何思考问题和解决问题. 3 结语 计算机软件技术基础是一门理论与实践相结合的课程。该文针对该课程现有教学中存在的问题,提出了改进方法。实践证明,该方法取得了良好的教学效果,能够帮助学生系统掌握课程知识,切实提高实践能力。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学研究 【摘 要】本文阐述了计算机软件技术基础课程教学特点和教学目的,针对课程教学现状,分别从明确教学目标、丰富课堂教学手段、巧设学习情境和构建良好师生关系等几方面对计算机软件技术基础课程教学策略进行了探讨。 【关键词】软件技术基础 课程教学 研究 一、引言 科学技术的飞速发展,使计算机技术在社会生活各个领域得到了广泛的应用。计算机软件技术基础是高校计算机基础教学中的重要内容,随着《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》 的出台,国家对计算机基础教学提出了新的要求,即打破传统教育模式,以人为本,学生为主体,造就既精通本专业基础知识,又能掌握计算机应用技能的复合型人才,达到素质教育的培养目标。 计算机软件技术理论,是学生学以致用的基础,其涉及的知识面广、概念多、原理复杂和抽象,理解上会有一定的困难。因此,从计算机教学出发,对计算机软件技术基础课程教学知识体系、教学模式和教学方法等进行深入的分析和研究,寻找科学的教学方法,全面提升学生软件开发应用技能和解决实际问题的能力,为学生终身可持续发展提供更为广阔的空间,就显得尤为重要和迫在眉睫。 二、计算机软件技术基础课程教学特点和教学目的 计算机软件技术基础课程既是集计算机网络基础、操作系统、数据结构、软件工程以及数据库等多门专业课为一体的综合课程,涉及面广,内容相对独立,也是一门理论与实践结合性较强的课程,其线性结构、非线性结构、图、查找、排序等数据结构与算法之间关系复杂。教学中,应针对应用实例,对编程中常用的算法给予重点讲解,对典型数据结构数据元素的集合关系以及基本运算展开教学研究和深入的讲解。 计算机软件技术基础课程的教学目标,是用科学的方法引导学生,通过课程学习,既掌握计算机软件技术基本理论知识、具备开发应用软件所必需的软件基础知识、懂得高级编程语言知识、丰富编程技术和基本算法,又熟练运用程序设计的思维和方法,使其软件素质得到提高,抽象思维能力,灵活运用高级语言进行程序设计和动手编程解决实际问题的能力得到加强。 三、计算机软件技术基础课程教学现状分析与对策研究 (一)现状分析 基础知识不扎实。学生计算机知识较薄弱,尤其是该课程是以概念多、抽象而复杂的“C语言程序设计”为基础的学科,理论知识多、应用层面的内容相对较少,学生难以理解的同时,感觉枯燥乏味,产生畏难情绪,加重了思想包袱,严重影响了学生的学习热情。 教学方法单一。缺乏先进的教学理念的指导,教学策略上缺乏创新,沿袭着“你教我学”的教学模式,学生始终处于被动学习的地位,积极性受到压抑,自身创造力和潜能未能得到有效发挥,知识传输与能力培养相互割裂。 课时限制。该课程知识点较多,课程学时安排较短,教师偏重基本理论讲解,学生在短时间内难以消化吸收包括数据结构、操作系统等繁杂的基本概念,而程序设计和调试技巧等实践性较强的部分往往因课时限制只能点到为止,学生无法体会课程的乐趣,更无法进行深入研究,严重影响了教学目标的实现。 (二)对策研究 明确教学目标。摒弃传统教学方式,倡导以学生为中心,注重学生知识水平和技能的培养。教师应对计算机软件技术基础有一个全新的定位,在对教材知识点内涵与外延正确把握的基础上,精心设计和巧妙安排学生易于接受的课堂教学活动,准确驾驭计算机软件技术基础课堂教学,将“任务驱动法”、“合作学习法”等优秀教学方法组合运用,创设探究情境,激发学生的学习热情,使其对操作系统、 数据结构、 数据库技术等功能和运用产生浓厚的兴趣,不断提高学习能力。 丰富课堂教学手段。以“任务驱动法”为代表的互动教学法,是上世纪80年代后逐渐发展成熟的实践型教学方法,是国内外运用较多的、先进的教学理念。它是让学生在“做中学”,通过学生的参与和体验,在完成任务过程中主动地去分析和思考问题,加深对知识的理解和感知,共同探讨解决问题的方法,进而达到对知识、技能的理解和掌握,既增强了知识点的融会贯通,也强化了学生主动积极的学习意识。 巧设学习情境。软件技术基础课程教学目的,是让学生打破常规,启迪思想,通过探索、实践,掌握理论知识并能灵活地加以应用。“情境教学”正是基于这一先进思想的教学方式。如学习语言编译时,使用“栈”可实现函数过程的调用。当计算机输出数据打印时,打印机速度慢,为解决这个问题,教师安排学生们分组讨论,最终在操作系统中设一个打印队列,将打印任务逐个完成,避免了数据丢失或打印次序混乱。任务进行过程中,学生们热情高涨,积极思维,体会知识的奥妙,深刻认识到了这门课程的意义和作用,同时小组成员团结协作,焕发出可贵的集体智慧,在目标实现过程中体验成功带来的巨大喜悦。 构建良好师生关系。教师传道授业,是学生学习的组织者和倡导者,更应成为学生的良师益友,将抽象的、枯燥的软件技术基础,用实用化和情趣化的现代教学思想巧妙呈现,产生共鸣、碰撞智慧的火花,使学生充分感受学科魅力,从而启迪心灵,放飞思想。当学生暴露出畏难或厌烦情绪时,教师应给予最大限度的宽容和理解,并用科学的思想加以引导,鼓励他们打破常规、迎难而上,与学生共同完成知识点的跨越。 四、结论 综上所述,打造充满生机和活力的计算机软件技术基础课程教学,是新时期高校教学的需要,也是实施素质教育的关键。只有对教学现状进行深入的分析和研究,采用科学的方法正确梳理教学思路,将优秀的现代教学思想融入计算机软件技术基础课程教学,优化教学过程,才能实现教学相长,不断提高计算机软件技术基础课程教学的实效。 作者简介: 范晓静,(1979.1―)女,籍贯:内蒙古呼和浩特市,2005年毕业于内蒙古大学计算机网络专业,2012年至今就读于同济大学软件学院软件工程硕士,工作单位:呼和浩特职业学院,讲师,研究方向:计算机网络、软件工程。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程的案例建设 摘要:案例教学能有效提高学生分析问题和解决问题的能力,是现代教育的常用教学方法之一。文章分析案例教学中的案例特征,以实际工程项目的一个子系统为背景,设计实时仿真监视系统案例并介绍案例的具体建设情况,指出该案例对提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力具有明显的效果。 关键词:软件技术基础;案例教学;案例建设;实时仿真;监视系统 1、计算机软件技术基础课程中案例教学的必要性 计算机软件技术基础是仿真工程与自动化专业的优秀课程之一,是一门应用性很强的专业基础课。该课程是整合课程,主要包括c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统、软件工程等方面的内容,知识庞杂且难以掌握。学生在学习该课程之后常常感到困惑:所学知识有什么用,怎样运用所学知识?一些学生虽然能够在考试中考出高分,却不知道怎样解决实际问题。如何使学生认识所学知识的用途,融会贯通并灵活运用,是这门课应重点考虑的问题。目前,案例教学在法律类和管理类课程教学中的地位和作用已在教育界达成共识。教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2006年6月了《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》白皮书,明确指出在教学方法和手段上运用案例教学的必要性,因此,将案例教学作为一种教学方法引入工科类课程的教学,具有可行性和必要性。 2、认识案例 案例教学法就是在教师的指导下,根据教学目的和要求,以案例为基本素材,把学生带人特定的教学情境中进行思考,以此加深学生对基本原理和概念的理解,进而培养并提高学生运用理论知识分析问题和锯决问题能力的一种教学方法。 案例是案例教学的基础,离开了案例,案例教学就无从谈起。案例与一般教学中的例题有着本质区别,案例教学中的案例是将多个知识点融人一个整体来解决实际问题,涉及的知识面广,知识间具有连贯性和系统性,涵盖的知识具有综合性的特点,知识和原理蕴藏于案例之中。一般教学中的例题往往是配合某一章节或某一知识点,从某个角度、某个方面或某个层次反映所学理论和方法,起着验证和说明作用,常常带有为讲知识而杜撰例子的痕迹,各个例题之间相对独立,涵盖的知识单一,知识和原理孤立地呈现在学生面前。一般说来,工科类课程的案例应具有以下基本特征。 1)真实性。 客观真实性是案例的基本特征。教学案例应源于真实,取材于工程实际或科研课题,但是又要高于真实。为了突出主题,可以对真实做一定的删减处理。 2)综合性。 案例应是综合知识的载体,既要以学生已掌握的知识为依据辐射足够多的知识点,又要在匹配教学内容的基础上对知识有一定程度的扩展。 3)完整性。 案例是完整过程的载体,涉及了解背景、查询资料、分析信息、发现问题、探求方法、采取行动、解决问题的全过程。 4)启发性。 案例教学着眼于能力的培养,希望得到的不是案例的标准答案,而是解决问题的思维方法和能力。案例中,解决问题的方式是开放性的,可以留给学生想象的空间和发挥的余地。 5)实践性。 学生可以对案例进行复现、改进和完善,也可以按照自己的思考去实现,增强理论应用于实际的能力,实现从理论到实践的转化。 3、案例建设 案例教学的前提是高质量的案例,高质量的案例既要覆盖足够的知识,又要控制合适的规模。规模过小,则不能溶入足够的知识,也不能提供足够的研讨与思维空间;规模过大,则在短时间内难以被学生接受,不能得到预期的教学效果。笔者以实际工程项目卫星实时仿真系统的一个子系统为案例背景,在突出主题的前提下,进行了适当的详略及删减处理,形成了“实时仿真监视系统”案例。 3.1 案例背景简介 卫星实时仿真系统能够对卫星的方案、设计、集成、测试和运行各个阶段进行仿真验证,是提高卫星总体设计水平的重要手段,其网络关系连接如图1所示。在此系统中,仿真模型解算、物理设备接口等苛刻实时约束的节点通过反射内存互联,构成实时内环,外环则通过普通网络互联,将人机交互、可视化、数据处理等实时约束弱的节点互联,内、外环都可以根据需要扩充且内环不受外环影响,苛刻实时得到保障。转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,仿真管理计算机则同时管理内、外环系统。卫星仿真监控是卫星实时仿真过程中的重要一环,它将抽象的仿真活动形象化,并及时将信号数据以各种方式反馈给用户,以利于用户分析、理解和决策。卫星实时仿真监控系统,能够模拟通过控制、监视和测量星上设备的工作状态实现实时连续地记录工作过程、测试数据和描绘曲线。图1中,人机交互计算机、曲线显示计算机和三维显示等外环计算机共同实现仿真监视功能。我们将人机交互计算机和曲线显示计算机的功能提取出来,要求系统具有一定的通用性,能够适应不同监视任务和不同数据类型,形成“实时仿真监视系统”案例。 3.2 实时仿真监视系统案例 实时仿真监视系统的工作原理为:转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,外环上的实时仿真监视系统首先进行初始化,随后自动生成系统主界面。系统支持两种运行模式:监视模式和回放模式。在监视模式下,系统既要处理主界面信息,又要处理网络数据。主界面信息的处理包括响应用户交互消息、更新实时监视界面、实时绘制曲线;网络数据的处理包接监听网络端口,接收、解析和保存数据包,将有效数据写入共享数据结构,供给系统绘制曲线。在回放模式下,不再需要对网络进行监听,直接读取监视模式下保存的原始数据文件,然后进行相应处理即可。 为实现上述目的,使系统具有一定的通用性,我们设计了如下方案: (1)在软件工程思想指导下,进行需求分析、总体设计、详细设计、编码实现以及综合测试。通过该案例,让学生对软件工程思想指导下的软件开发全过程有一个感性认识; (2)采用多线程技术实现监视模式下的主界面信息处理和网络数据处理,仅用单线程实现回放模式; (3)设计一个数据包发送测试程序,模拟转发计算机的功能。 为此,我们结合本课程的基本知识点将系统的主要功能模块划分为界面管理和数据处理两大部分,界面管理部分主要承担主界面信息的处理,数据处理部分则主要负责数据的处理。 3.2.1 界面管理 系统运行过程中始终需要对系统主界面进行管理。从运行初期的生成主界面,到运行中的监视过程的显示,再到最终的系统结束,都需要对主界面进行即时的调整。为了提高通用性,系统采用基于配置文件的方式,通过用户提供的配置文件,动态改变系统监视任务,也就是说,系统能够改变每次运行时的任务,主界面显示的内容具有不确定性。 1)读取配置文件,获取初始化信息。 系统运行之前,需要进行初始化,这就需要系统读取配置文件,包括全部信号、实时显示信号、数据包类型等配置文件。用户必须按照约定的正确格式提供配置文件,否则系统有可能无法正确识别相关信息。从软件工程的角度,配置文件的设计与确定应在总体设计阶段完成。配置文件的类型、组织方式以及数据正确性的检验,都是学生可以自由发挥和扩展的内容。 2)自动生成实时监视界面。 监视对象的不确定性使得系统的监视界面无法固定,然而,不能将界面的生成工作完全交给用户完成,这就需要设计一种适用于不同监视任务的界面生成算法,使系统将界面生成工作承担下来。另外,系统界面的尺寸等信息是用户所不知道的,因此被监视的信号在系统主界面中的显示位置无法由用户设定,这就需要系统自己完成界面的排布任务。因此,要求设计一个具有较强通用性的监视界面自适应生成算法,这部分涉及算法设计和计算机系统配置的获取等基础知识,算法设计是学生能够自由发挥并出彩的部分。 3)定时更新监视界面。 为了实现实时监视功能,系统需要对监视界面进行定时更新,以显示当前被监视信号的实时数据。为了满足用户的不同需求,系统提供0.5s、1s、2s三种刷新频率。系统可以根据用户选择的刷新频率对主界面进行更新。这部分主要涉及定时器的使用。 4)处理用户交互消息。 系统需要对用户的交互消息进行处理,主要为鼠标消息,包括运行模式的切换、仿真的开始与结束、加载历史数据包文件等。这部分涉及所选编程环境下的消息响应机制问题。 3.2.2 数据处理 系统在运行过程中,需要对数据包进行接收、解析和存储,还要为曲线绘制提供原始数据,因此需要设计一个专用的数据结构。 1)接收网络数据包。 在监控模式下,系统既要处理主界面信息,又要通过网络接收数据包。为了避免“漏掉”数据包,系统必须对网络持续进行监听。如果主线程将大量时间用在网络监听上,势必无法对用户的交互做出及时响应。因此,需要将数据包的接收放在一个单独的线程中。这涉及操作系统进程管理的相关概念,是多线程程序设计技术的典型应用;也涉及网络通信技术,需要了解网络通信协议等相关知识。 2)解析数据包。 在接收到数据包后,需要将数据包内的数据进行解析,获得数据包内的数据,将最新的数据更新至系统对应的变量中,以供实时显示。解析数据包涉及网络通信程序设计技术。 3)保存原始数据包。 系统要求有回放功能,因此需要将接收到的数据包写入文件,进行永久保存。数据包的保存有两种方式:解析后按段保存和作为整体进行二进制保存。第一种方法耗时,需较大工作量。第二种方法简便,工作量小。显然第二种方法更适合本系统。由于系统必须适应两种类型的数据包,因此,进行数据保存时,采用以形参类型为区别的方式进行同名函数的重载,实现两种类型数据包文件的存储。这部分功能涉及C++面向对象程序设计中的重载技术以及文件操作技术。 4)读取数据文件,获取数据包。 在回放模式下,系统不再对网络进行监听,不进行数据包的接收,需要通过读取之前保存的原始数据包文件获得数据包。原始数据包文件保存的是二进制形式的数据包,系统每次读取之后需要对数据包进行解析,这与接收到数据包的过程是一样的,不同之处在于回放过程不再需要将数据包进行保存。这涉及C++面向对象程序设计中的文件操作,同时,通过监视模式下的多线程程序设计与回放模式下的单线程程序设计的对比,使学生真切感受并理解多线程程序设计技术及其应用场合等。 5)共享数据。 系统嵌套了曲线绘制模块,因此,数据处理与曲线绘制之间需要有一块共享数据内存。在收到数据包并解析后,马上将有用的信息写入该共享内存。写入操作由数据包接收线程处理,读取操作由主线程内的曲线绘制模块完成,因此,需要对两个线程进行同步。这涉及数据结构的设计和操作系统的同步与互斥。 6)快速查找。 系统支持大数据量下的仿真监视,对数据的快速查找有较高的需求,因此,需要设计支持快速查找的哈希表数据结构,包括哈希函数的确定、冲突的解决等,这涉及数据结构的哈希表技术。 4、结语 “实时仿真监视系统”案例,涵盖了软件工程、c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统和网络通信等计算机软件技术基础课程及其先导与后继课程的知识点,是一个与学生所学专业密切相关的实际应用系统,容易引起学生的兴趣,也容易被学生理解和接受。这样的案例既与教学目标相吻合,又便于教师驾驭和把握。 从学生反馈的情况看,学生普遍认为,案例教学法方式新颖,实时仿真监视系统案例与专业基础结合紧密;能引导学生积极思考,提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力。该案例在教学过程中取得了明显的教学效果。 为了更好地开展案例教学,我们必须把建设高质量的案例作为重点来抓,选择合适的案例背景,制定合理的案例建设计划。实践证明,只有经过长时间的积累、认真的思考、精心的选择和多次教学实践,才能获得高质量的教学案例;只有经过团队的长期努力,才能建设高质量的教学案例库。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程的案例建设 摘要:案例教学能有效提高学生分析问题和解决问题的能力,是现代教育的常用教学方法之一。文章分析案例教学中的案例特征,以实际工程项目的一个子系统为背景,设计实时仿真监视系统案例并介绍案例的具体建设情况,指出该案例对提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力具有明显的效果。 关键词:软件技术基础;案例教学;案例建设;实时仿真;监视系统 1、计算机软件技术基础课程中案例教学的必要性 计算机软件技术基础是仿真工程与自动化专业的优秀课程之一,是一门应用性很强的专业基础课。该课程是整合课程,主要包括c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统、软件工程等方面的内容,知识庞杂且难以掌握。学生在学习该课程之后常常感到困惑:所学知识有什么用,怎样运用所学知识?一些学生虽然能够在考试中考出高分,却不知道怎样解决实际问题。如何使学生认识所学知识的用途,融会贯通并灵活运用,是这门课应重点考虑的问题。目前,案例教学在法律类和管理类课程教学中的地位和作用已在教育界达成共识。教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2006年6月了《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》白皮书,明确指出在教学方法和手段上运用案例教学的必要性,因此,将案例教学作为一种教学方法引入工科类课程的教学,具有可行性和必要性。 2、认识案例 案例教学法就是在教师的指导下,根据教学目的和要求,以案例为基本素材,把学生带人特定的教学情境中进行思考,以此加深学生对基本原理和概念的理解,进而培养并提高学生运用理论知识分析问题和锯决问题能力的一种教学方法。 案例是案例教学的基础,离开了案例,案例教学就无从谈起。案例与一般教学中的例题有着本质区别,案例教学中的案例是将多个知识点融人一个整体来解决实际问题,涉及的知识面广,知识间具有连贯性和系统性,涵盖的知识具有综合性的特点,知识和原理蕴藏于案例之中。一般教学中的例题往往是配合某一章节或某一知识点,从某个角度、某个方面或某个层次反映所学理论和方法,起着验证和说明作用,常常带有为讲知识而杜撰例子的痕迹,各个例题之间相对独立,涵盖的知识单一,知识和原理孤立地呈现在学生面前。一般说来,工科类课程的案例应具有以下基本特征。 1)真实性。 客观真实性是案例的基本特征。教学案例应源于真实,取材于工程实际或科研课题,但是又要高于真实。为了突出主题,可以对真实做一定的删减处理。 2)综合性。 案例应是综合知识的载体,既要以学生已掌握的知识为依据辐射足够多的知识点,又要在匹配教学内容的基础上对知识有一定程度的扩展。 3)完整性。 案例是完整过程的载体,涉及了解背景、查询资料、分析信息、发现问题、探求方法、采取行动、解决问题的全过程。 4)启发性。 案例教学着眼于能力的培养,希望得到的不是案例的标准答案,而是解决问题的思维方法和能力。案例中,解决问题的方式是开放性的,可以留给学生想象的空间和发挥的余地。 5)实践性。 学生可以对案例进行复现、改进和完善,也可以按照自己的思考去实现,增强理论应用于实际的能力,实现从理论到实践的转化。 3、案例建设 案例教学的前提是高质量的案例,高质量的案例既要覆盖足够的知识,又要控制合适的规模。规模过小,则不能溶入足够的知识,也不能提供足够的研讨与思维空间;规模过大,则在短时间内难以被学生接受,不能得到预期的教学效果。笔者以实际工程项目卫星实时仿真系统的一个子系统为案例背景,在突出主题的前提下,进行了适当的详略及删减处理,形成了“实时仿真监视系统”案例。 3.1 案例背景简介 卫星实时仿真系统能够对卫星的方案、设计、集成、测试和运行各个阶段进行仿真验证,是提高卫星总体设计水平的重要手段,其网络关系连接如图1所示。在此系统中,仿真模型解算、物理设备接口等苛刻实时约束的节点通过反射内存互联,构成实时内环,外环则通过普通网络互联,将人机交互、可视化、数据处理等实时约束弱的节点互联,内、外环都可以根据需要扩充且内环不受外环影响,苛刻实时得到保障。转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,仿真管理计算机则同时管理内、外环系统。卫星仿真监控是卫星实时仿真过程中的重要一环,它将抽象的仿真活动形象化,并及时将信号数据以各种方式反馈给用户,以利于用户分析、理解和决策。卫星实时仿真监控系统,能够模拟通过控制、监视和测量星上设备的工作状态实现实时连续地记录工作过程、测试数据和描绘曲线。图1中,人机交互计算机、曲线显示计算机和三维显示等外环计算机共同实现仿真监视功能。我们将人机交互计算机和曲线显示计算机的功能提取出来,要求系统具有一定的通用性,能够适应不同监视任务和不同数据类型,形成“实时仿真监视系统”案例。 3.2 实时仿真监视系统案例 实时仿真监视系统的工作原理为:转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,外环上的实时仿真监视系统首先进行初始化,随后自动生成系统主界面。系统支持两种运行模式:监视模式和回放模式。在监视模式下,系统既要处理主界面信息,又要处理网络数据。主界面信息的处理包括响应用户交互消息、更新实时监视界面、实时绘制曲线;网络数据的处理包接监听网络端口,接收、解析和保存数据包,将有效数据写入共享数据结构,供给系统绘制曲线。在回放模式下,不再需要对网络进行监听,直接读取监视模式下保存的原始数据文件,然后进行相应处理即可。 为实现上述目的,使系统具有一定的通用性,我们设计了如下方案: (1)在软件工程思想指导下,进行需求分析、总体设计、详细设计、编码实现以及综合测试。通过该案例,让学生对软件工程思想指导下的软件开发全过程有一个感性认识; (2)采用多线程技术实现监视模式下的主界面信息处理和网络数据处理,仅用单线程实现回放模式; (3)设计一个数据包发送测试程序,模拟转发计算机的功能。 为此,我们结合本课程的基本知识点将系统的主要功能模块划分为界面管理和数据处理两大部分,界面管理部分主要承担主界面信息的处理,数据处理部分则主要负责数据的处理。 3.2.1 界面管理 系统运行过程中始终需要对系统主界面进行管理。从运行初期的生成主界面,到运行中的监视过程的显示,再到最终的系统结束,都需要对主界面进行即时的调整。为了提高通用性,系统采用基于配置文件的方式,通过用户提供的配置文件,动态改变系统监视任务,也就是说,系统能够改变每次运行时的任务,主界面显示的内容具有不确定性。 1)读取配置文件,获取初始化信息。 系统运行之前,需要进行初始化,这就需要系统读取配置文件,包括全部信号、实时显示信号、数据包类型等配置文件。用户必须按照约定的正确格式提供配置文件,否则系统有可能无法正确识别相关信息。从软件工程的角度,配置文件的设计与确定应在总体设计阶段完成。配置文件的类型、组织方式以及数据正确性的检验,都是学生可以自由发挥和扩展的内容。 2)自动生成实时监视界面。 监视对象的不确定性使得系统的监视界面无法固定,然而,不能将界面的生成工作完全交给用户完成,这就需要设计一种适用于不同监视任务的界面生成算法,使系统将界面生成工作承担下来。另外,系统界面的尺寸等信息是用户所不知道的,因此被监视的信号在系统主界面中的显示位置无法由用户设定,这就需要系统自己完成界面的排布任务。因此,要求设计一个具有较强通用性的监视界面自适应生成算法,这部分涉及算法设计和计算机系统配置的获取等基础知识,算法设计是学生能够自由发挥并出彩的部分。 3)定时更新监视界面。 为了实现实时监视功能,系统需要对监视界面进行定时更新,以显示当前被监视信号的实时数据。为了满足用户的不同需求,系统提供0.5s、1s、2s三种刷新频率。系统可以根据用户选择的刷新频率对主界面进行更新。这部分主要涉及定时器的使用。 4)处理用户交互消息。 系统需要对用户的交互消息进行处理,主要为鼠标消息,包括运行模式的切换、仿真的开始与结束、加载历史数据包文件等。这部分涉及所选编程环境下的消息响应机制问题。 3.2.2 数据处理 系统在运行过程中,需要对数据包进行接收、解析和存储,还要为曲线绘制提供原始数据,因此需要设计一个专用的数据结构。 1)接收网络数据包。 在监控模式下,系统既要处理主界面信息,又要通过网络接收数据包。为了避免“漏掉”数据包,系统必须对网络持续进行监听。如果主线程将大量时间用在网络监听上,势必无法对用户的交互做出及时响应。因此,需要将数据包的接收放在一个单独的线程中。这涉及操作系统进程管理的相关概念,是多线程程序设计技术的典型应用;也涉及网络通信技术,需要了解网络通信协议等相关知识。 2)解析数据包。 在接收到数据包后,需要将数据包内的数据进行解析,获得数据包内的数据,将最新的数据更新至系统对应的变量中,以供实时显示。解析数据包涉及网络通信程序设计技术。 3)保存原始数据包。 系统要求有回放功能,因此需要将接收到的数据包写入文件,进行永久保存。数据包的保存有两种方式:解析后按段保存和作为整体进行二进制保存。第一种方法耗时,需较大工作量。第二种方法简便,工作量小。显然第二种方法更适合本系统。由于系统必须适应两种类型的数据包,因此,进行数据保存时,采用以形参类型为区别的方式进行同名函数的重载,实现两种类型数据包文件的存储。这部分功能涉及C++面向对象程序设计中的重载技术以及文件操作技术。 4)读取数据文件,获取数据包。 在回放模式下,系统不再对网络进行监听,不进行数据包的接收,需要通过读取之前保存的原始数据包文件获得数据包。原始数据包文件保存的是二进制形式的数据包,系统每次读取之后需要对数据包进行解析,这与接收到数据包的过程是一样的,不同之处在于回放过程不再需要将数据包进行保存。这涉及C++面向对象程序设计中的文件操作,同时,通过监视模式下的多线程程序设计与回放模式下的单线程程序设计的对比,使学生真切感受并理解多线程程序设计技术及其应用场合等。 5)共享数据。 系统嵌套了曲线绘制模块,因此,数据处理与曲线绘制之间需要有一块共享数据内存。在收到数据包并解析后,马上将有用的信息写入该共享内存。写入操作由数据包接收线程处理,读取操作由主线程内的曲线绘制模块完成,因此,需要对两个线程进行同步。这涉及数据结构的设计和操作系统的同步与互斥。 6)快速查找。 系统支持大数据量下的仿真监视,对数据的快速查找有较高的需求,因此,需要设计支持快速查找的哈希表数据结构,包括哈希函数的确定、冲突的解决等,这涉及数据结构的哈希表技术。 4、结语 “实时仿真监视系统”案例,涵盖了软件工程、c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统和网络通信等计算机软件技术基础课程及其先导与后继课程的知识点,是一个与学生所学专业密切相关的实际应用系统,容易引起学生的兴趣,也容易被学生理解和接受。这样的案例既与教学目标相吻合,又便于教师驾驭和把握。 从学生反馈的情况看,学生普遍认为,案例教学法方式新颖,实时仿真监视系统案例与专业基础结合紧密;能引导学生积极思考,提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力。该案例在教学过程中取得了明显的教学效果。 为了更好地开展案例教学,我们必须把建设高质量的案例作为重点来抓,选择合适的案例背景,制定合理的案例建设计划。实践证明,只有经过长时间的积累、认真的思考、精心的选择和多次教学实践,才能获得高质量的教学案例;只有经过团队的长期努力,才能建设高质量的教学案例库。 计算机软件基础论文:基于 Flex的《计算机软件基础》电子教案系统的应用研究 摘要:针对当前《计算机软件基础》电子教案开发中存在的问题,在调研了各种多媒体支持比较好的开发技术的基础上,结合多年的教学实践,提出了基于Flex 和 AIR 技术平台的《计算机软件基础》电子教案系统开发的技术解决方案。该系统提高了课程教案的可复用性和可维护性,实现单机运行功能和网络化功能,顺应了电子教案的网络化发展趋势,克服了传统 PPT 在课程电子教案制作方面的不足。 关键词:计算机软件基础 电子教案 RIA Flex 电子教案,是将传统教案中的内容转换成计算机能处理的数字信息格式后存储于记录介质(如磁盘、磁带、光盘等) 中的一种形态。同其他的电子出版物一样,在观看阅读时必须事先输人计算机主机中,由显示器输出。目前课堂上比较流行的电子教案一般有两种类型:PPT 教案和 WORD 教案,调研中发现在《计算机软件基础》课程教学当中 PPT 教案使用的比例非常高。与传统教案相比,电子教案不仅仅是形式上的变化,而是对传统教学手段、教学方法和教学模式的深层次变革。在教学过程中有效运用电子教案是新课程改革的必然要求、是教育现代化的必然要求、也是未来社会发展的必然要求。 《计算机软件基础》作为工科专业的必修专业基础课程之一,主要介绍了程序设计语言、数据结构和软件工程基础知识,强调基本算法的理解和运用。传统教学无法演示程序设计实践和算法演示,充分利用多媒体、网络技术发展带来的契机,采用新的教学模式改进原来的以教师讲授为主的单一课堂教学模式是课程发展的趋势。 一、现有《计算机软件基础》电子教案开发中存在的问题 软件复用是一种由预先构造好的、为软件复用是一种由预先构造好的、为复用目的而设计的软件构件来建立或者组装软件系统的过程。目前用 PPT 等软件开发的《计算机软件基础》电子教案的大部分内容是直接打包在一起的,用户根本看不到动态演示过程,也没法对内容进行修改,所以根本就谈不上软件的复用,网络共享也困难。目前少数一些用Authorware,Director,Flash 和 Html 等软件开发的《计算机软件基础》电子教案,由于在打包或时把教学内容和程序放在一起,一般没有计算机培训的用户根本就没有办法对其进行修改。由于现在网络的快速发展,基于 PPT 等开发工具开发出来的电子教案都不支持网络浏览,这样不利于课程电子教案内容的及时更新。同时,PPT 要做出很强的交互性需要熟悉它的脚本开发,而 PPT 的交互设计能力不强,限制了教案的二次开发能力,使得教师的教学活动设计和组织受到现有电子教案的约束,很难达到理想的教学效果。 二、系统整体设计结构 电子教案系统总体上被分为两大部分,一个是电子教案的编辑器部分,另一个是电子教案的内容前台展示部分(播放器功能)。编辑器部分的界面设计要力求简洁明了,逻辑结构清晰。播放器部分是教师上课时用来展示教学内容的程序,它包括导航部分、内容展示部分、以及电子白板。系统的功能需求主要集中在图文混排、多媒体支持、用户交互、编辑和修改、文字批注和电子排版等功能。 系统总体上采用由电子教案编辑器和播放器两部分组成,电子教案编辑器在完成电子教案内容的制作后导出素材内容,打开播放器播放电子教案。 编辑器主要是为电子教案的制作人员提供添加和修改课程电子教案内容的功能。编辑器部分包括电子教案文件处理部分,电子教案逻辑的设计,具体的每个页面内容的添加和页面相关属性的设置。其中文件处理部分对电子教案进行新建、打开、保存;逻辑结构对电子教案内容之间的逻辑结构进行安排,使其符合电子教案整体的结构或教师教学的具体要求;页面内容的添加负责在页面中添加具体的教学内容素材,如图片、文本、音频、视频等;页面相关属性的设置对页面背景颜色和背景图片的添加和修改,对页面切换效果的设置。另外还有具体的媒体素材的风格设计,同时还提供备课时添加批注的功能。播放器通主要负责对编辑器生成的电子教案素材文件的展示,供教师上课使用。播放器的交互设计和 PPT 类似,保持了 PPT 的一些版面设计风格和快捷键操作等。另外播放器提供弹出式导航栏,方便教师上课时的导航操作,每种素材对象都有自己特定的交互方式。编辑器打包把播放器和电子教案素材内容放在一起,播放器在打开时会调用同级同名文件夹里的 XML 文件和素材文件。 三、主要模块实现 1、电子教案文件操作模块 该模块在设计时把电子教案文件作为一个整体内容来进行新建、打开和保存。新建电子教案时对原有已打开电子教案的处理,如果用户对已打开电子教案做了修改,但是未保存,会提示用户先保存,然后再新建电子教案文件。 作为该系统的重要模块之一,内容结构编辑模块的设计要方便用户对电子教案文件的逻辑结构进行编辑和修改。本系统采用树的数据结构来标示电子教案的内容结构,不仅结构清晰,而且操作方便,符合一般用户的习惯。 该树形结构的节点可以拖动以调整节点的位置,在节点上单击右键会弹出右键菜单,包括对节点的添加、复制、粘贴、删除和修改等操作。 四、总结 《计算机软件基础》电子教案设计和开发的过程中,不仅使电子教案结合了桌面应用良好的用户体验与网络课件轻松部署,带给用户更好的交互体验。该系统实现了电子教案对网络的支持,提高了教案的可重用性和可扩展性。本系统结构在细节上还有部分可以改进和提高的地方。比如系统定义的各种资源素材 XML 表示文档没有遵循 Scorm 技术标准,给以后电子教案素材内容网络复用带来不便。 计算机软件基础论文:计算机软件开发基础知识浅析 一个软件从开始计划到废弃为止,称为软件的生存周期。它包括计划、开发和运行三个周期,每一时期又可细分为若干个更小的阶段。计划时期为问题定义和可行性研究;开发时期为需求分析、概要设计、详细设计和编码;运行时期为测试和维护。我们在开发软件项目时,要做到系统计划、分析、设计、编码、测试及维护等基本的六大步骤。软件开发首先从制定计划开始,这是必不可少的一步,在制定计划时,要准确地弄清软件项目最终要解决的问题,并考虑相应的对策,宁愿花一些时间充分作好计划,也不要在计划不周的情况下仓促着手。 一、系统计划:它包括系统定义及分析、可行性研究和实施计划报告的编写。1、系统定义是制定软件计划的第一步,它应决定所开发软件的总目标,其任务包括首先是确定所开发软件的总体要求和适用范围,描述所开发软件与外界接口的关系;其次是确定所需硬件和软件的支持,对开发的进度和成本作初步估计;第三是分析系统的可行性是否确定所开发软件与原软件的兼容性或其它关系;最后是确定所开发软件的性能与其内部复杂性之间的折中关系。2、可行性研究它包括技术可行性、经济可行性及社会可行性方面。技术可行性是研究应弄清现有技术条件能否顺利完成开发工作,对参加开发工作的人员应有哪些技术方面的要求。硬件配置能否满足开发的需要,估计的进度是否恰当以及对用户的技术方面的要求是否合理等等;经济可行性研究的目的是希望以最小的开发成本取得最佳的经济效益的软件产品;社会可行性研究则是指所开发的软件项目是否涉及到版权纠纷等法律问题,这样的软件产品投入运行后,对生产、管理或经营体制带来有什么社会影响。3、实施计划报告的编写是开发进度、人员投入计划、人员的组织及其资源的利用作个计划报告提纲。 二、系统需求分析:需求分析的任务在于完全地弄清用户对软件系统的确切需求,它具有三大特点:准确性和一致性;清晰性和没有二义性;直观、易读和易于修改。比如,你首先要知道做这个项目是为了解决什么问题;测试案例中应该输入什么数据等等,为了清楚地知道这些需求,你经常要和客户、项目经理交流等。需求分析的步骤:1、通过对现实环境的调查研究,获得当前系统的具体模型;2、去掉具体模型中的非本质因素,抽象于当前系统的逻辑模型;3、分析当前系统与目标的差别,建立目标系统的逻辑模型;4、对目标系统进行完善和补充,并写出完整的需求说明;5、对需求说明进行复审,直到确认文档齐全,并且符合用户的全部需求为止。 三、系统设计:主要分成两步即概要设计(总体设计或结构设计)和详细设计。概要设计阶段应着重解决实现需求的程序模块设计问题,如何把被开发软件系统划分成若干模块,并决定模块的接口,模块间的相互关系以及模块之间传递的信息。详细设计则是要决定每个模块内部的具体算法。经概要设计和详细设计完成后,需要进行必要的阶段评审,其目的在于使设计发生问题能够及时发现并得到及时的解决。实际上软件设计的主要任务是就是将软件分解成模块,该模块是指能实现某个功能的数据和程序说明、可执行程序的程序单元。 四、系统编码:系统编码即编程序是软件开发的最终目标,是产生能在计算机执行的程序,其目的是使用选定的程序设计语言,把模块的过程性描述翻译为用该语言书定的源程序。实质上,软件=程序+文档。编码的目的是产生程序,其余阶段是产生文档。软件编码是指把软件设计转换成计算机可接受的程序,写成以某一程序设计语言表示的“源程序清单”。能充分了解软件开发语言、工具特性和编程风格,有助于开发工具的选择以及保证软件产品的开发质量。 五、系统测试:包括测试的方法与技术和测试步骤。测试在软件生命期中占重要地位,不仅是因为测试阶段占的时间、花费的人力和成本占软件开发的比重很大,而且它直接影响着软件的质量。程序中许多细微的地方要求绝对正确无误,不能半点马虎。软件开发工作在测试以前已经历了制定计划、需求分析、设计和编码等许多阶段,每一个人的思维不可能绝对周密,而不可能不出现差错,更不用说,在大中型软件开发项目中,系统内各部分之间、各种数据之间、各种人员之间存在着复杂的关系,因而目前可采用的开发方法都不能完全避免发生差错。1、测试的方法与技术主要是机器测试与人工测试和白盒测试与黑盒测试。机器测试是在设定的测试数据上执行被测程序的过程,又称为动态测试。人工测试并不是可有可无的,为了节约计算机机时采取的权宜措施。它是机器测试的准备,也是程序测试中不可缺少的环节。而白盒法和黑盒法主要依据是软件的功能或软件行为描述,发现软件的接口、功能和结构错误。其中接口错误包括内部、外部借口、资源管理、集成化以及系统错误。2、测试步骤。分单元测试(模块测试)、综合测试、确认测试和系统测试四部分组成。它是整个计算机系统(包括软件与硬件)的测试,可与系统的安装和验收结合进行。测试的目的是让你知道,什么时候算是完成了,这样可以及时知道你是否真的完成。 测试是软件开发时期最繁重的任务,也是保证软件可靠性最主要的手段,测试的目的是发现程序的错误,而不是证明程序没有错误,软件的测试通常分散在3个阶段进行。编码阶段完成单元测试,包括静态分析与动态测试。 六、软件维护:当软件产品交付使用后,就进入生存周期的最后一个时期——运行时期。必须搞好软件的维护,才能使它正常工作,还使它扩充功能、提高性能,为用户带来显著的效益。一般软件维护工作包括三个方面的内容:改正性维护、适应性维护和完善性维护。在软件生存期中,维护工作是不可避免的,按照不同的目标,维护活动可以分为四类:1、以加强软件功能为目标的完善性维护;2、纠正软件遗留错误的纠错性维护;3、为了适应运行环境变化而进行的适应性维护;4、以及为改进软件的可维护性,减少将来的维护工作量而进行的预防性维护。软件的可维护性,主要决定开发时期的活动,用软件工程的方法来开发软件,编制齐全的文档,严格进行软件测试和阶段复审,是改善软件可维护性、降低维护费用的关键。要加强对维护的管理,尤其是配置管理。有效地对软件配置进行跟踪和控制,避免造成文档的混乱。为确保维护中修改的正确性,消除因修改不当给拥护带来的不良影响,要求对修改工作持谨慎态度。 软件工程环境是在开发软件工程时,开发者要求环境支持他们按照软件工程的方法,全面完成生存周期中的各项任务环境。它要求有适用的语言、良好的工具、有力的编辑和调试手段,以及尽可能丰富的实用程序。良好的环境可以提高开发效率和软件质量的重要条件。软件项目的特点是软件产品和其它任何产业不同,它是无形的,既没有重量,也没有体积。对于这样看不见、摸不着、完全没有物理性质的产品,如何组织生产和研制,却有许多与众不同之处。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学团队的建设探索与实践 摘 要:该文是将我们对于计算机软件技术基础课程教学团队的多年建设经验进行了探索与实践,为相关基础课程教学团队的建设提供一些宝贵的经验,使国家“质量工程”建设工作落到实处。 关键词:计算机软件技术;基础课程;教学团队 我校计算机软件技术基础课程教学团队经过多年的建设和发展,形成了鲜明的特色,为信息类专业学生的培养做出了一定的贡献。 一、团队设置特色 计算机软件技术基础课程教学团队是在多年的教学改革与实践中自然形成的老中青相结合的教学团队。本团队是在不断适应国家建设需要的过程中形成、发展和壮大的。当今我国经济飞速发展,在信息化建设中对高素质人才的培养提出了新要求,本团队根据这些要求大力开展计算机科学与技术人才培养模式与课程体系的研究、建设与实践,团队自身水平稳步提高。组成了以教授、博士为优秀的教学小组,并结合学科发展方向,建立多渠道师资培养机制。 二、切实可行的创新性改革措施 本团队按照课程内涵,适应国家现代化建设对人才的需求,通过长期的教学实践探索、总结、形成了以下创新性改革措施。 (一)树立先进教学理念,优化课程内容 团队以“厚基础、宽口径,知识、能力、素质协调发展”的教育教学理念,针对社会发展需求,结合各专业特点,分别制定教学计划,将课程划分为“基础类”、“专业类”和“应用类”三个层次的课程类型。 (二)采用灵活教学方法和手段,提高教学质量 本团队在长期的教学研究过程中,归纳、总结和形成了若干种实用的教学方法。将省级重点学科、精品课程建设的经验应用到本课程教学改革中,充分发挥教授、博士的作用:教授、博士全部承担课程的主讲工作,定期研讨本课程的新技术及发展动向;由团队带头人主持培养方案、教学计划、教学大纲制订等教学活动;将科研课题引入课程设计和创新实验等实践活动中。紧跟学科发展的步伐,面向市场需求、结合各类专业特点,制订了一套全新的课程大纲和人才培养方案,加大基础实验的课时数,着力培养实际动手能力。 (三)强化课程设计,提升学生综合素质 从课程设计的选题、指导教师的配备、设计过程,我们从制度上实现了全方位的考核和监控。近年来,课程设计的选题中有15%来自团队成员的基金项目和科研课题,35%来自企事业单位横向课题,有30%的选题跟踪学科领域的新技术。 三、实验教学或实践性教学 (一)依托优势资源,强化实验教学 依托我校的计算机科学与技术部级实验教学示范中心、光电技术与智能控制教育部重点实验室、甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室、铁道部通信与自动化重点实验室、甘肃省网络测试技术研究中心、甘肃省网络监测中心等11个实验室和研究所,建立了面向本科生的课程实践体系。实践教学中突出知识的综合运用能力培养,设立了综合性课程设计体系,并对某些专项内容单独设课,突出了计算机软件分析设计能力、创新能力和团队协作能力的培养。 (二)结合学生兴趣,建立个性化的培养方案 利用部级实验教学示范中心的先进软硬件平台,开设设计性、创新性的综合实验,并作为实践活动的必修环节。这些活动不仅向学生提供了接触、学习先进软件工具的机会,而且也通过教师的言传身教,掌握科研的基本实验技能,为后续实践活动奠定基础;通过本科生参与团队成员承担的科研项目,使学生一开始就处在一个较高的起点,能够涉猎学科前沿。 (三)完善实验教学管理制度,保证实验教学质量 团队切实加强教师队伍和管理制度的建设,确保高质量地实施课程计划。借鉴ISO9001认证体系中的过程化管理、按要素评估的思想,建立完善的教学质量保障体系。 四、资源建设 课程建设依托计算机科学与技术部级实验教学示范中心、光电技术与智能控制教育部重点实验室、甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室、铁道部通信与自动化重点实验室、甘肃省网络测试技术研究中心、甘肃省网络监测中心等实验室,先后通过教育部、甘肃省教育厅和学校共同投入,补充和更新了一大批实验设备,使实验条件得到较大的改观,能满足教学科研的需要。同时,团队通过校企联合,建立了一批计算机设备比较先进、技术力量雄厚、指导能力强、稳定的校外学生实践基地。各实习基地的实践活动按照教学大纲和任务书进行,保证了实践教学效果。 五、网络教学建设 建立本课程网上课堂及在线立体化智能教学系统。网上课堂设计的目的是能够给不同层次、不同需要的学生提供帮助,提高教学质量。根据网络立体化教学环境的要求,系统主要包括用户管理、公告系统、网上教学、动画演示、在线测试、网上答疑、课程实验、课程设计及论坛多个模块构成,系统的设计思想确定为:以知识点为中心组织教学子系统;利用动画技术设计演示子系统;建立交互式的考核子系统;建立答疑教室,为教学交流提供桥梁。 六、结束语 我校的计算机软件技术基础课程教学团队是一支实力雄厚,极具影响力的教学科研队伍。该团队很好地把握了当前“计算机”教育的特点,坚持理论与实践并重,一方面,注重对国际上新理论、新方法以及实践中的热点问题进行跟踪和研究。另一方面,注重运用现代信息技术,精心制作了多媒体课件,采用多媒体手段进行教学,同时利用现代信息技术,实现了网络化教学,方便了师生之间的教学互动,有助于促成教学质量的提高。该团队的很多研究成果已经达到国内领先水平,并被评为部级教学团队。 计算机软件基础论文:以计算机软件工程为基础的现代化技术研究 摘 要 为了推进我国现代化产业的健康发展,各界对于计算机软件工程技术的发展非常关注。目前,电子计算机的覆盖面非常广泛,这对于计算机软件工程的发展提供了动力。为此,本文首先分析了计算机软件工程的具体情况,其次,提出了促进以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的可行性方法,最后,就计算机软件工程未来的发展趋势作以分析。 【关键词】计算机 软件工程 现代化技术 研究 现如今,已经步入信息化时代。在此背景下,现代信息技术以其特有的优势为各个行业提供便利。其中,计算机软件工程也属于应用现代化信息技术中的重要一员,为了更接近理想发展目标,有必要提升其现代化水平。因此,了解计算机软件工程现代化技术发展现状,并提出合理性的改进意见,是非常必要的。只有这样,才能让计算机技术得到更充分的应用。 1 计算机软件工程及其发展现状 计算机软件工程,具体是指参与软件工程活动的软件工程师和管理员进行开发、维护、管理软件产品的过程。在这期间,他们需要在软件工程的方法指导下,利用计算机及其软件工具完成上述工作。自计算机软件工程技术传入我国以来,其也得到了一定的发展。分析其发展现状,不难发现,计算机软件工程技术与其他先进技术相比,存在明显的共通性。因此,计算机软件工程技术得到了众多应用领域的认可。为了促使计算机软件工程技术更好的发展,分析其存在的不足之处,有利于实践过程中调整或者改正。具体而言,在软件工程化开发过程中,会产生较多问题,例如,最突出的问题就是工程软件设计需求与实际业务需求存在出入。除此以外,关于软件工程的管理也不是一件容易的事情,其涉及的环节较多,内容较为繁杂,给软件工程的管理造成诸多不便。就其根本,限制我国计算机软件工程的发展因素主要有两个方面: (1)缺少自身的自主研发手段; (2)缺少一套计算机软件工程管理体系。 2 促进以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的可行性方法 2.1 加强自主产权的保护 计算机软件工程借助现代化技术实现发展,因此,在计算机软件的自主创新技术上,相关企业应注重保护自主产权。在此过程中,要通过优化投资结构,创建出属于自主研发的创新技术,进而推出相应的技术与产品。除此以外,为了缩小我国计算机软件工程现代化技术与国外的差距,有必要密切关注国外的发展状况。同时,保护知识产权是一项重要工作,企业或者相关人员应增强自身的知识产权保护意识,明确科学、合理的知识产权保护举措,以促进我国现代化技术向更好的方向发展。为实现该目标,应做好以下几点, (1)针对知识产权方面的知识,应大力宣传。 (2)针对相关知识产权方面的法律法规,应积极完善。 (3)将违背知识产权保护条例的行为给予相应的处罚。 从上述几点入手,调动计算机设计人员的工作积极性。 2.2 重视创新技术和产品 我国计算机软件工程上的技术自应用以来,取得了不错的发展。但停滞不前的技术水平,很难让我国计算机软件工程技术实现更好的发展。为了扭转这种局面,我国相关部门与科研人员在技术方面应实现创新。国外的先进技术固然能够被引进或者借鉴,但是这不是长久之计。在计算机软件工程技术中融入自身更多的自主性,才是创造优质产品的根本。通过技术创新,促进行业整体平稳发展,是我国的计算机软件工程走向可持续发展的道路唯一途径。现阶段,我国相关部门与科研人员应该通过引进新型、专业型的技术人才,提出新颖的技术理念等方法实现计算机软件工程技术的创新。这样计算机软件工程的建设才能打好基础,进而推动其的整体进程。 2.3 政府增加扶持力度 信息化项目建设的发展,对于一个国家来说是非常重要的。作为信息化项目建设中的重要组成部分,现代化计算机软件工程技术相关项目应该受到政府的重视,得到更多的扶持。为此,政府部门,应该做好以下几项工作: (1)通过增加投资和融资渠道让项目建设获取更多的投资。 (2)由政府负责牵头成立相关的计算机软件工程基金,为计算机软件信息产业的发展贡献出重要的力量。 (3)政府还应该通过引导和开发,促成相应的技术改造项目顺利完成。 3 以计算机软件工程为基础的现代化技术发展方向 从计算机软件工程的技术应用现状来看,以计算机软件工程为基础的现代化技术发展前景非常好。在未来,以计算机软件工程为基础的现代化技术更倾向于向智能化方向发展。只有实现智能化,才能提升计算机在办公效率方面的能力。不仅如此,在软件工程技术开发中,也可以增强自动化的作用。因此,加大软件开发技术的智能化推进力度刻不容缓。另外,分析以计算机软件工程为基础的现代化技术发展方向,可以明显看出,其更加趋向开放性的发展趋势。计算机的应用领域越来越多,全面推动技术的开发是必然的选择,如此一来,增强开放化程度也成为了唯一方法。网络化程度增强也是以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的一个主流。在计算机软件工程开发的过程中,涉及的信息数据越来越多,需要存贮的内容也随之扩大,因此,在未来,计算机软件工程需要更加趋向网络化。否则,将难以快速的进行信息处理。同时,与全球信息的交汇也需要增强其网络化。 4 结束语 综上所述,为推动现代化社会发展,关注并重视现代信息技术非常必要。在现如今的信息化社会的背景下,促进信息化技术的发展不能仅仅借鉴或者引入国外的先进技术。我国应该本着积极创新产品的目的,提升自主研究技术水平,为提升服务质量与水平做出努力。我国计算机软件工程的现代化发展,需要当代科研人员和相关人员贡献力量。从政府加大扶持力度到科研人员重视创新技术和产品,都是推动计算机软件的开发与进步的方法。此外,企业自身也要尽可能创造积极的环境为计算机软件工程的优化升级奠定基础。 作者简介 高志强(1988-),蒙族,内蒙古阿拉善盟人。大学本科学历。现供职于内蒙古阿拉善盟阿拉善职业技术学院(初级职称),主要从事计算机教学方面工作。 作者单位 阿拉善职业技术学院 内蒙古自治区阿拉善盟 750300 计算机软件基础论文:计算机软件开发的基础架构原理研究 [摘 要]计算机软件开发行业的发展得益于当前信息技术的快速发展和信息受众不断增加,当然计算机软件开发也需要遵循特定的规律,依照其基础架构原理来进行操作,才能够保证计算机软件开发朝着有效性的方向发展。且计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。文章由此入手,积极探究计算机软件开发的概况,进而分析计算机软件开发的基础架构原理。 [关键词]计算机软件开发;基础架构原理;研究 1 引言 计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。 2 计算机软件开发的概况 2.1 计算机软件开发的概况 计算机性能的不断提升,使得人机交互效益得到不断展现,越来越多的行业开始尝试以计算机软件开发的方式,实现自身运营模式的信息化转变,由此以对应需求为基础的软件开发行业得到了快速的发展。计算机软件开发具备以下的特点:持续性特点,就是软件开发是一个循环往复的完善过程,在计算机逻辑基础上,计算机软件的缺陷是一直存在的,只有不断的采取措施去修正,才能够更好的发挥计算机软件的性能;针对性比较强,往往都是针对于某一行业或者领域而开展的计算机软件开发工作,其开发工作的目的性更强,对于效益的追求也是更加强烈的。 2.2 计算机软件开发基础架构的重要性分析 当前计算机软件开发过程中,使用量比较多的基础架构,就是三层结构体系,其分别可以归结为:其一,表示层;其二,逻辑层;其三,数据层。在上述三个层次的基础上,可以使得软件的人机交互界面展现出良好的性能,使得逻辑关系和计算机语言之间得以分离,这样在后期维护和修改的时候,单独的对人机交互模式进行调整,就可以使得软件开发的节奏变得更加快捷。由此可见选择合理的计算机软件开发基础架构,对于软件性能的最大化发挥,对于软件后期的维护和管理工作质量提升而言,都是有很大帮助的。 3 计算机软件开发的基础架构原理分析 3.1 从计算机软件开发基础架构需求的角度来看 无论是开发设计怎样的软件,都需要在明确开发目的的基础上进行,也就是需要对于软件的需求进行全面分析。不同的企业,归属的领域不同,所需要展现的功能也是很有差异性的,此时企业都会提出对应的软件开发需求。在此过程中,计算机软件开发者与信息企业之间会展开大量的协商工作,对于软件的功能进行分析,结合企业业务运行特点,实现计算机软件开发方案的敲定。为了做好需求分析方面的工作,需要特别注意以下几个方面的工作:建立完善的软件企业与需求企业之间的沟通机制,保证在软件需求分析的过程中,能够充分的了解企业组织的业务特点和规律,保证软件开发需求能够更加明确。 3.2 从计算机软件开发基础架构编写的角度来看 计算机软件开发基础架构需求分析结果得出之后,就需要进行实际的软件编写工作,从当前的实际情况来看,多数使用的是C语言,这种语言的特点为:语言结构结构比较好,编写操作比较快捷,是当前程序员使用频率比较多的语言模式。在实际的软件编写的过程中,会依照对应的功能划分,实现不同模块的敲定,保证不同模块都能够发挥自己的功能,此时需要建立对应的函数模式,使用这样的主函数对于各个模块进行调节和改善,这样可以保证结构能够更好的维护。当前一个计算机软件的开发工作,都是有多个程序员来共同完成的,这样可以尽可能的保证软件编写工作的高效性。 3.3 从计算机软件开发基础架构测试的角度来看 在计算机软件开发基础架构编写工作完成之后,就需要对于软件的不同功能实现测试,实现对于软件测试阶段的管理和控制,是保证软件性能发挥的关键所在,这也是将对应计算机软件投入使用之前必然要进行的工作。在此过程中,需要关注以下几个方面的内容:其一,输入特定的参数,对于软件的运行情况进行记录,验差运行情况与理论情况之间差异性;其二,使用白盒子和黑盒子的方式去进行测试,同样对于软件测试的效果进行记录,由此实现实际计算机软件开发工作的顺利开展;其三,除了测试工作之外,还应该做好计算机软件开发基础架构的维护和管理工作,定期对于软件的性能发挥进行检查,并且推出全新的版本,进而实现软件自身的修复,这样可以使得其自身的性能得到全面提升。 4 计算机软件开发基础架构选择的基本原则 计算机软件开发基础架构的选择,关系到计算机软件效能的发挥,牵涉到各行各业信息化的快速发展和进步。在选择计算机软件开发基础架构的时候,需要关注以下几个方面的内容:其一,树立软件设计目标意识,在需求分析的基础上,对于不同的基础框架进行选择;其二,使用先进的逻辑语言和编程技术,对于计算机软件架构进行合理的编写和操作,由此才能够保证基础架构开发工作的高效性;其三,依照软件目标功能和结构选择之间的关系分析,选择合适的结构,进而使得软件开发行为朝着有目的性的方向发展和进步;其四,注重计算机软件开发团队的塑造,处理好不同模板开发之间的关系,保证计算机软件基础结构选择得更加科学和合理。 5 结语 综上所述,计算机软件开发过程并不简单,其中不仅仅涉及到专业领域的知识,还关注到计算机软件基础结构的原理,处理好这两者之间的关系,才能够保证计算机软件开发的基础架构工作朝着更加高效的方向发展和进步。从当前计算机软件开发基础架构原理的运用实践来看,其基础架构选择还存在很多不合理的情况,此时就需要采取对应的措施来改善和调整,相信随着在此方面实践经验的积累,计算机软件开发的基础架构将会展现出更加大的效能。 计算机软件基础论文:认知案例教学法在“计算机软件技术基础”课程中的探讨与应用 摘要:针对目前“计算机软件技术基础”课程教学中存在的共性问题,结合专业特色,着重探讨了将基于Zadeh认知原理的认知教学法与案例教学法相结合形成的认知案例教学法及其在该课程中的应用。通过三年的教学实践,收到了良好的效果。 关键词:软件技术基础;教学法;认知;案例 一、引言 “计算机软件技术基础”课程是非计算机专业的计算机基础教学内容之一,有着广泛的应用。课程的教学目标是使学生能够全面系统地了解并掌握计算机软件技术的基本概念、思想、原理和方法,并且具有一定的软件系统设计能力,更好地利用计算机软件技术解决本专业领域中的实际问题和日常事务性问题[1-2]。目前,很多高校都开设了“计算机软件技术基础”课程并取得了一定的成效,但该课程的综合性较强,在教学过程中出现了一些不尽如人意之处。本文针对目前该课程在教学中存在的共性问题,结合作者的教学实践,从教学方法的角度出发,对该课程的教学改革进行探讨。 二、课堂教学存在的共性问题 “计算机软件技术基础”课程教学目前面临的共性问题主要体现在以下几个方面[3]:(1)学生对该课程的学习目的不明确,认识不到课程内容的重要性;缺乏学习动力、主动性和自觉性;(2)学生的程序设计、调试能力薄弱,缺乏解决实际问题的经验,对课程内容的实用性体会不深;(3)教学学时较少,一般为32或者48学时。课堂教学大部分时间集中在基本概念、原理的讲授上,而程序设计、调试等实践性较强部分通常只能点到为止,无法进行深入讲解和布置练习。 对于第一个问题,普遍采用的对策是引导学生重视课程;后面的两个问题,目前的解决方式主要集中在教学方法和教学手段的改革上,不同的授课者在具体实施的时候,会因情况而各异。本文作者承担着内蒙古大学通信工程、电子信息科学与技术两个专业的“计算机软件技术基础”课程的授课任务,面对目前该课程教学中的共性问题,进行了深入的思考、分析和研究,除了对学生进行科学研究层面的适当引导外,尝试采用合理有效的教学方法展开教学工作。 目前,一门课程大多采用一种教学方法,主要有任务驱动教学[4]、案例教学[5]、问题教学[6]、引导教学[7]、认知教学[8]等。前四种方法侧重于教学形式与手段的变新与改革,认知教学从讲授内容的本质出发,研究教学内容的认知过程。“计算机软件技术基础”课程以高级程序设计(C或C++)为基础,内容涵盖“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”等,各内容之间既互相联系又比较独立,每一部分内容都是计算机专业的一门专业课程。对于这样具有繁杂的内容并且注重理论联系实践的课程,仅采用单一的教学方法组织教学肯定满足不了授课的要求,同时学生也不容易掌握其内容。基于Zadeh认知原理的认知教学能够从牢牢抓住教学本质出发,深化知识的组织、粒化与因果关系,将所有知识融为一体。案例教学能够使理论和实践有机地结合起来,利于学生的思维能力、知识应用能力、团队合作精神的培养。本文将基于Zadeh认知原理的认知教学与案例教学两种教学方法紧密地结合起来(以下称认知案例教学法)并应用到该课程的教学实践中,借此加强学生的程序设计、调试能力,缓解因教学学时较少与加强实践能力间的矛盾。 三、认知案例教学法及在“计算机软件技术基础”中的应用 基于Zadeh认知原理的认知教学是按照人类认知事物的规律进行教授知识,将教学知识组织、粒化、因果化,使学生抓住知识的本质,全面地掌握知识。其中,组织是对知识宏观的掌控,粒化是对知识微观的演化,因果则是知识之间的关联。因此,认知教学能够条理地、逻辑地、系统地组织教学内容,是一种符合学生学习逻辑认知过程的科学方法[8]。案例教学是一种以教学案例为基础的教学方法,以学生在课堂内外对案例的分析、思辨为重点,目的是提升学生应用理论创新性地解决实际问题的能力。具体形式是在教师的精心策划和指导下,根据教学目的和教学内容要求,运用典型案例将学生带入特定事件的现场进行案例分析,通过学生独立思考或集体协作,进一步提高其识别、分析和解决某一具体问题的能力[5,9,10]。对于认知案例教学法,首先综合考虑认知教学法和案例教学法的内涵,认真分析课程的特点和内容,提取宏观知识点(教学内容)并把它们合理地组织在一起;然后对每个宏观知识点进行细化,得到微观知识点;接下来搭建宏观知识点之间、微观知识点之间的相互关联,从而得到一个课程的认知系统;最后在这个认知系统的基础上,对微观知识点或宏观知识点选择合适的案例开展课程教学。 根据“计算机软件技术基础”课程的内容,把“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”四部分作为宏观知识点,并用系统工程作为基点把它们关联起来;依靠采用的教材和使用的参考资料对这四个宏观知识点进行细化,并建立微观知识点的彼此关联,这样就得到了“计算机软件技术基础”课程的认知系统,如图1所示。图1中的宏观知识点和微观知识点形成了一个多层次、逐层深入的组织结构。每一层是其上层的粒化,每层的微观知识点之间、上层和下层之间都有直接或间接的因果关系。依据图1所示的认知系统,在实际教学中采用了对底层一个或多个关联紧密的微观知识点精选有真实场景的应用案例展开课堂授课。为了能够成功地进行认知案例教学,需要对学生进行科学研究层面的引导,较好地激发学生对课程的强烈求知欲和学习积极性,使其在课堂之外能够主动地投入更多的时间和精力认真完成课堂教学的准备工作,同时自主地学习和发现问题。对于教师,需要在图1的认知系统框架下,根据微观知识点有针对性地选择案例。仔细研究案例的内容,做好案例分析。明确给出本次案例教学重点讨论的问题、有关的背景知识、参考资料和预习要求,把这些内容文档化提供给学生,要求学生提前预习,找出具体问题,同时准备分组讨论提纲。注重程序设计和调试,布置相应的练习,要求学生提前熟悉程序,并准备调试结果。课堂教学中,引导学生就一个问题进行讨论,根据学生的发言进行相应的点评和讲解;并引导学生从一个问题的讨论过渡到另一个问题的讨论;最后进行小结和归纳。 认知案例教学注重培养学生的程序设计和调试能力,教学中布置的练习都有相应的应用背景,学生通过调试和设计程序对课程内容的实用性有了进一步的体会。一般一个案例包含多个知识点,学生的预习和准备工作缩短了授课教师讲授基本概念、原理所需的时间,这让授课教师能够在有限的课堂教学中集中更多的精力去讲解实践性较强部分。经过三年的认知案例教学实践,发现学生的学习积极性和学习效率都有了明显的提高,学习效果良好。 四、结束语 本文把认知案例教学法应用到“计算机软件技术基础”课程的教学实践中,对于该课程的教学有一定的独到性之处。较好地处理了理论与实践相结合的关系,进一步激发了学生的学习兴趣,使学生能够更加牢固地掌握课程的知识点,同时培养了学生的自学能力和创造能力,提高了教学质量。 计算机软件基础论文:基于计算机技术发展基础上的计算机软件安全检测技术 摘要:计算机软件安全检测技术已经成为了计算机软件开发过程中不可或缺的一项优秀内容。计算机软件开发人员,在进行计算机软件开发过程中,非常有必要对不同类型的计算机软件进行安全性检测,以便于软件开发人员事先发现安全隐患,从而采取适当的改进措施,确保不同计算机软件在使用过程中顺利运转。 关键词:计算机软件;安全检测技术 在社会经济飞速发展的今天,计算机作为意义上的生产或者生活用品已经融入人类社会的各个领域,并且随着科技的日新月异,电子计算机科学技术也随之日臻完善和成熟。是计算机软件在支撑着计算机的正常运转,人们依赖计算机进行生产和生活要借助不同的计算机软件来进行,因而,计算机软件的安全性也就提到了计算机维护的首要日程。否则,其安全性就极有可能对计算机的使用带来极大的安全隐患,同时也会给互联网安全造成极大威胁。鉴于此,计算机软件开发人员,在进行计算机软件开发过程中,非常有必要对不同类型的计算机软件进行安全性检测,以便于软件开发人员事先发现安全隐患,从而采取适当的改进措施,确保不同计算机软件在使用过程中顺利运转。显而易见,计算机软件安全检测技术已经成为了计算机软件开发过程中不可或缺的一项优秀内容。 1计算机软件安全检测的基本内容 当今社会,计算机的使用在不同领域越来越广泛,而且越来越具有依赖性,因而,计算机软件使用过程中的安全性则越来越成为计算机用户的终极要求,主要表现在以下几方面::第一,软件之间的冲突导致计算机运行的不通畅。安装某一款计算机软件后,用户发现这对计算机本身并没有产生多么明显的影响,甚至会因为该软件和其他软件冲突因而导致计算机运行速度明显变慢等;第二,计算机软件安全性得不到保证。计算机用户在使用软件的过程中许多个人信息会被留下,用户的私密信息随之就不可避免地被泄露,自然,用户的个人隐私就会得不到有效的、必要的保护。因此,在不同计算机软件开发过程中,软件开发人员要利用成熟的安全检测技术对计算机软件中存在的安全漏洞进行检测,并对其进行安全修复,从而达到提高安全性,降低风险的目的。 计算机软件安全检测是指在软件开发过程中,计算机软件开发人员采用安全检测技术,采取科学的手段,对计算机软件的漏洞和缺陷进行系统性地检测。安全漏洞检测是指计算机软件开发人员对计算机软件的安全缺陷及在使用过程中产生的安全隐患进行有针对性的检测、修复,软件升级或版本修复是这一过程的主要运用手段。不过,这类检测只是停留在技术的层面问题;而真正的技术检测,则是计算机使用过程中系统运转过程中的安全管理、授权、访问控制和机密性等优秀内容。 2计算机软件安全检测的基本要求 计算机软件检测是一项复杂、严谨技术含量较高的工程,不仅对检测的软件有着科学严格的要求,同事对检测方法、技术手段、操作人员素质等都有着严格的要求。 首先,由于计算机软件程序具有复杂性的特点,要使用科学有效的安全检测方法对计算机软件安全进行实质性检测。软件中很多潜藏的安全问题,采用简单的检测方法是不能被排除的,所以开发人员一定要事先对软件的相关特性以及检测软件的使用条件进行全面了解后,再根据实际情况选择适当的检测方法,制定出科学合理的检测方案,对计算机软件安全进行实质性检测,不仅如此,开发人员还要在细节方面也要依据相关程序进行细化和深化。 其次,因为软件漏洞具有存在于软件开发程序的各个环节的特点,需要多类人员共同参与对计算机软件的检测,才可能确保尽可能多地排除软件中潜在的安全威胁。多元化的人员参与有利于实现检测方法的多极性、多样性,这有利于及时、准确地排除安全隐患。不过,在软件安全检测过程中,必须需要具有专业软件安全检测技术的人员参与,同时还需要有了解软件工作和使用特性的人员,从而实现多角度、全方位的检测,以排除更多的安全风险,满足软件使用的安全要求。 最后,对计算机软件进行安全检测必须要按计划选择合适的方法进行安全检测。选择大体说来,需要通过以下做法具体执行:首先,要对计算机软件检测的各种方案和案例进行必要地分析研究,并且最后要进行汇总,在此基础上再进行分析、归纳、总结,寻找出普遍通用的检测规律。之后,再根据检测的具体要求,对比、筛选合适的方法予以检测。但是,再进行检测之前,为了确保检测程序的顺利推行,事先必须制定出切实可行的检测方案,并将检测过程的方案制定的形象化、具体化,以确保检测过程准确无误地予以开展。以上工作做好、做细后,还要对上述拟定的检测方案采用电脑模拟建立数据模型。特别需要指出的是,在这个过程中,一定要把语言支持作为实现模型形式化表现过程中的动态帮助。以上环节结束之后,作为对软件进行运行和结构的安全测试,再开始检测模拟系统。 3 计算机软件安全检测的具体技术 3. 1 语法安全检测技术 语法安全监测技术主要是对计算机软件中的语法进行实质性、技术性检测。最初输入条件的不同会使最终检测结果产生差异。语法安全检测技术通常被用于检测源程序中的安全漏洞,该检测技术可及时有效地检测出系统函数与C语言库函数的切换,并及时恰当地做出处理,从而建立以语法为基础的测试数据。同时该检测技术还能实现对计算机软件的安全检测,排除潜存的安全风险,保证计算机安全运行。 3. 2 动态安全检测技术 这项技术是对计算机软件运行环境变量进行的必要检测,漏洞等风险因素是它主要进行的检测目标。这种安全动态检测技术的使用,计算机软件源码不需要在运作过程中进行修改,因而计算机用户的隐私安全得到了很大程度地保证。在这类检测技术应用过程中,如果计算机软件的漏洞被发现,就会自动完成相关修复工作。今天,由于计算机在商务应用中也发挥着越来越大的作用,这种软件的检测技术更加适用于商务性,随着普及率的越来越高,对保证商业机密的安全,必将发挥着越来越大的作用。 3. 3 静态安全检测技术 近年来,计算机程序开发人员根据程序代码内部特性和结构是静态安全检测技术这一特征,事先构建合理的测试模型,以满足计算机读取的相关要求,对计算机进行安全静态检测,这就是所谓的静态安全检测技术。这种检测技术的检测程序是:开发人员先利用这种安全检测技术对需要检测的计算机进行检测之后,再将选定的测试模型和待检测的程序数据进行全面比对,如果待测的计算机软件安全性能良好,其对比数据就会高度一致。近年来,由于这项技术日臻成熟,并且简洁易行,越来越多的软件技术开发人员倾向于此项研究之中,从而推动了这项技术得到更为充分的发展,并且越来越大地在计算机软件安全领域中发挥了重要的作用。 3. 4 混合安全检测技术 近年来,随着计算机检测软件越来越多样化,检测技术要求的不断提升,对计算机软件越来越趋向于多项或者混合检测,以确保效果的精准化、全面化。鉴于此,实践中,我们往往倾向于多种检测软件并行的检测方法,也即这里我们所说的混合安全检测技术。这种混合安全检测技术双管齐下,动态安全检测与静态安全检测并驾齐驱,采用了动态安全检测与静态安全检测两种检测技术的优势,扬长避短,强强联合,确保计算机软件检测过程精准、全面、不留死角,极大地扩大了检测范围。 3. 5 基于web技术的安全检测技术 计算机技术检测采用web技术是近年来计算机检测技术领域的一项尝试和技术突破。Web技术是近年来伴随着计算机互联网技术出现的网络资源开发技术。随着web技术的不断革新,这项技术也逐渐渗透到计算机软件安全检测领域中,并且和其他检测手段比起来越来显示出它独特的优越性能――与同是作为计算机软件安全检查的传统的检测技术,Web安全检测技术更具有灵活性、高效性和先进性的特点,在检测性能等各方面都表现出优异的成绩。大体说来,基于Web技术的安全检测技术不仅能够及时检测出风险和漏洞,而且能够及时对这些安全风险和漏洞进行有效修复,为计算机系统安全、可靠、高效地运行提供了有力的保障。鉴于这种检测技术的精准、高效、安全的特色,基于Web技术的安全检测技术已经越来越多的运用到不同行业的计算机检测技术中,并且大有取代传统检测软件的趋势。 4 结束语 综上所述, 随着计算机网络越来越大的影响着人类的生产和生活,计算机安全检测技术作为计算机运用过程中的辅助技术,势必越来越彰显出它的必不可少的重要作用。同时,计算机技术越先进,势必要求计算机安全检测技术也必须随之越先进,在科技日新月异的今天,相信我们人类社会在计算机安全检测技术方面,也必将取得更多成果,以更好地服务于计算机技术,更好地造福于人类。 计算机软件基础论文:协作学习在计算机软件技术基础课中应用的优势 摘 要 通过分析协作学习,结合计算机软件技术基础课程的特点,分析协作学习在此门课中应用的优势。在协作学习过程中,促进教学优化及学生协作学习能力提升,学生对知识进行有意义的建构和深度学习,从而达到解决问题、深度学习、有效学习的目的。 关键词 协作学习;计算机软件技术基础课程;深度学习 1 前言 计算机软件技术基础是云南大学教育技术学研究生所上的一门课程,此门课程对于教育技术学的学生来说是很难的,学生学习起来很困难。现在学习者与教学者之间交流互动少,再加上缺少实验环境,学生动手能力相对较差,思维空间狭窄。为了能够优化教学,促使学生实现对此门课程的深度学习、有意义建构,能够解决存在的问题,培养知识迁移的能力,特引进协作学习,促进教学有效进行,提升学习者各方面的能力。 2 协作学习及协作学习理论相关信息 协作学习 对于协作学习,国内外专家学者有不同的看法。美国明尼苏达大学的约翰逊兄弟认为:“协作学习就是在教学上通过小组学习,使学生共同努力以最大限度地促进自身及他人的学习。”[1]北京师范大学黄荣怀教授认为:协作学习是学习者通过小组形式为达到共同的学习目标、在一定的激励下为获得最大化的学习成果而合作的一切相关行为[2]。笔者也比较认同他们的观点,协作学习能够促进高效学习,提高教学质量,培养学习者之间的情感交流能力、协作共赢的思想。通过协作学习,学习者共同完成任务,解决实际学中的问题,达到有效知识建构、深度加工知识。 协作学习组成要素 要素构成整体,使整体的力量变大。协作学习拥有自身的要素。通常以2~4人构成一组,组内学习者各有不同,组与组间基本同质,小组成员各自担任不同的角色,为共同目标尽职尽责,互相交流沟通、深入理解,把知识进行有意义的建构、深度加工。协作学习要发挥很大作用,离不开其本身的组成要素。协作学习由组成的小组、学习者、领导者、协作学习环境与资源等要素构成,要素之间相互依赖、缺一不可。学习者组成协作学习小组,协作学习小组中学习者采用互补的方式进行学习。领导者可以是小组长或者是教师,在协作学习中发挥重要作用,能够为协作学习的高效进行提高后盾及保证。良好的协作学习环境能够提升学习及教学质量,丰富的资源为协作学习提供便利。 协作学习的基本模式 协作学习主要有竞争、辩论、合作、问题解决、伙伴、设计和角色扮演等7种基本模式[3]。在协作学习中,学习者之间可以根据教师安排的任务进行讨论,积极发表自己的见解。根据各学习者的特长、能力分担任务。获取、整理有用信息,共同合作交流,成员之间可以进行角色互换,发挥积极作用,最终得出一个满意的成果。每个组完成任务后,教师可以组织学习者进行互评,组与组之间形成竞争关系。在解决问题过程中,每个组之间对问题的看法各有不同,进行交流时,双方会获得不同的解决问题的思路,开阔眼界、丰富经验,为以后的工作、学习等奠定良好的学习基础。 3 协作学习理论 协作学习有着深厚的理论基础,下面就来看一下相关的理论。 建构主义学习理论 建构主义的思想来源于认知加工主义学说,它认为学习是一个积极主动的建构过程。学习者借助于外界环境,在其帮助下,积极主动地对知识形成一个有意义的体系,结合以往知识进行深度加工,对所学知识形成一个认知结构。“情景”“会话”“协作”“意义建构”构成建构主义理论的四要素[4]。学是在一定的社会背景下(情景)产生的,学习者在此过程中会与他人进行交流协作(会话、协作),在交流学习中不断地同他人进行思想的碰撞,产生共鸣。同时,协作学习能够主动地建构意义学习知识,不断地深化,逐步形成一个体系。 人本主义学习理论 人本主义学习理论是建立在人本主义心理学基础之上的,人本主义学习理论的代表人物是美国心理学家马斯洛(A. Maslow)和罗杰斯(C. R. Rogers)。 罗杰斯认为,学习是一种将个人经验与学习相融合的有意义的心理过程,这种心理过程对每个人都是需要的[5],能够在合适的情景中产生出来,当学习者知道学习的真正价值时,学习会变得很主动。在教学中,教师作为学习者的引导者、促进者。教学应该做到因材施教,满足学生的个性化发展,关注学习者的特征,充分调动学习者积极性,重视学习过程中有效交流,创造良好的学习风气、学习环境。 4 计算机软件技术基础课的特点 教师的教是让学习者学习到有用的知识,解决生活中存在的问题,让学习者重构有意义的知识,学以致用。计算机软件技术基础课程难度稍大,学习者需要理论与实践相结合,同他人进行协作学习。下面介绍此课程的特点。 整体性 该课程从简单到复杂,逐步推进。它整体性很强,章节之间联系紧密。课程分章节介绍,各章节中有简单的知识,也有复杂的知识,需要从部分到整体去理清思路。它涉及其他知识,如网络等,教师在教学时应该从整体的角度介绍,让学生把握一个整体的知识,然后划分成部分。最后,把各个部分进行精炼,整合为一个结构清晰明了的结构图。学生可以在教师帮助下把知识重构成一个个精炼的个体,最后由部分加工成为一个出色的整体。 实践性 实践是检验真理的唯一俗肌Q习者,除了书本上学习到的理论外,更重要的是理论结合实践。此门课程理论性很强,听起来很难,比如算法、数据结构等知识很抽象。学生需查阅很多知识,积极主动与他人进行交流协作,结合大量的实验来掌握。如线性表、树、图等章节就需要学生进行相应的实验,结合实验准确地理解、加工知识,使知识深化。 抽象性 语言是为了能够让人看懂,越简单的话语越容易被人理解、接受。计算机软件技术基础每一个章节所使用的词汇都很精炼,似乎能够看懂,但是理解起来却不容易。形象的事物,理解起来很容易。抽象的事物需要更加深入的构建、想象、理解等,才能把知识理解透彻。此门课程抽象性极强,需要把书本上的话语换一种方式描述,结合实验,才能理解。如栈、二叉树等,可以用形象的东西比喻,然后结合实验,构建出容易理解的知识。 5 协作学习对此门课程的优势 协作学习相对于传统教学来说具有自身的优势,对教学产生很大的帮助。下面介绍协作学习对此课程的优势。 协作学习能够促进学生积极性的有效发挥 小组或团队的学习能够带动个体之间的积极性,两个人的思想互相交换,可以获得多于两份思想的价值。学生进入大学后,学习兴趣逐渐下降,个体支配时间增多,各具特色的社会实践活动越来越多,他们的关注焦点开始转移,学习就是不挂科就行。然而,学习对于学生来说是很重要的人生经历。小组之间有了目标及方向,大家都会为此负担起责任。同伴之间相互交流协作,会把不理解的知识逐步转化为可吸收的东西,在交流协作中会受益匪浅。协作学习可以增进彼此间的感情交流,培养彼此间的协作意识,从而使学习效果更加突出显著。 协作学习推动课程有效理解、优化教学 在小组或团队活动中,学生之间相互协作交流,会激发出每个人的潜能。学生在教学中积极主动探讨,课后通过QQ、微信等即时通信软件进行协作学习,可以有效推动课程知识的理解。一个难懂的知识单独分给一个学生,可能需要一段时间查阅很多知识,才能勉强了解此知识;通过小组协作,在很短的时间内,效果会远远超出一个学生所了解的内容。协作学习可以大大优化教学,为教学活动奠定良好的教学模式。 协作学习有利于问题解决 教学是为了促进学生有效学习。在协作学习中,小组根据教师或者本组的任务要求,学习者积极主动参与学习活动,发挥自己的特长。学生取长补短,虚心向他人请教,不断端正自己的学习态度,提高自身学习能力。教学中广泛应用协作学习,有助于提高学生信息收集、整理能力,能够培养学生之间沟通交流协作能力、动手操作能力。学习就是为了很好地解决问题,问题的解决将伴随很多方面的知识,协作学习为问题的有效解决提供了有效帮助。 结合协作学习的优势及计算机软件技术基础课程的特点,可以看出协作学习对提高学生学习能力、深度学习、知识的有意义建构,以及学习者之间的有效沟通具有积极作用。协作学习促进教学优化,提升学习者的高阶思维能力,为将来的教学及学习奠定良好的基础。
优秀计算机论文:计算机教育中计算机科学技术的应用 摘要:在科学技术不断发展的今天,计算机在人类生活中的应用十分普遍。计算机教育已经面向大众化,各学校已把计算机作为计算机教育的工具加以利用,提高计算机教育的教学水平是时展所面临的必然趋势。 关键词:计算机科学技术;计算机教育;实践应用 在社会环境日新月异的变化中,教育部门也提出了新的教育理念,在全社会都在倡导综合素质教育的同时,学校的教育改革已经逐步深入到各校园中。近年来,计算机技术在我国的应用已经十分广泛。当前,在社会对人才要求越来越高的情况下,计算机教育发挥了一定的作用,对教育改革的推进有了进一步的成果。传统的教学手段被计算机技术的发展逐步取代,无论是作为辅导工具,还是学生知识的积累,计算机技术的应用都是利大于弊。教师可以把计算机当成教学辅导工具,在实际教学中利用计算机技术进行教学工作,学生可以把计算机当成学习工具,丰富学生的学习内容,为学生提供学习资源,使学习变得更有乐趣。在学科之间计算机也能发挥作用,进行有机结合,为教师和学生提供便利。计算机教育作为近年来新兴的课程,教师教授学生操作计算机的学习过程就是计算机的教育,它是计算机学科本身所具有的教育活动,目前,在中小学课程安排中,有专门的计算机课程设置。多媒体教学、远程教育等利用计算机进行的教学方法和活动,与学习有关的内容都可以利用计算机来进行。 1计算机科学技术在计算机教育中的应用 1.1有助于教师日常的教学管理 计算机技术在现实生活中十分普及,并广泛的应用到教育领域中。简洁高效是计算机应用中的特点,在日常的教学管理中,教师可以通过计算机对学生的学习过程或日常行为进行管理,教师布置作业后,学生可以直接把作业发送到计算机中,教师利用计算机进行批阅,这样既准确又节省时间,教师也有更多的时间为学生讲解课程。计算机技术的教学管理可以规范学生的日常学习和对班级的管理,做到公平公正。在提高学生学习水平的同时,也大大地提高了教师的管理效率。 1.2方便学生的日常学习 目前,很多学校已经充分地应用到计算机科学技术,并且效果显著,深得家长们的好评。对计算机的应用不受时间和空间的限制,学生在任何时间、任何地点,有不会的难题都可以通过网络搜索查找资料,来解决学习上的困难。同时,教师与学生家长之间建立网络连接,学生放学后,教师布置作业,学生可以在做完作业后第一时间发送给老师,教师在网络上就可以对学生进行辅导,使学生的学习不受时间的限制,随时提出疑问。教师也可以利用业余时间给学生发送一些难题,让学生思考,并在网络上进行探讨,这些都是方便学生日常学习的行为。网络上的信息相对丰富,学生在网络资料中可能发现不同的解题方案,学生随时都可以与教师和同学进行积极讨论,活跃课堂的气氛,提高学生的学习兴趣。网络技术对于不同水平的学生也有一定的帮助,对课堂上教师讲解的问题,没有完全理解的学生,可以利用计算机查找,重新巩固教师讲解的内容,并充分的理解教师讲解的内容,还可以查找一些课外资料来加深记忆,这种学习方式,不受课堂的约束,可以让学生轻松完成学习任务。 1.3在丰富教学资源的同时节约教育资本 计算机科学技术的应用,在一定程度上丰富了教师的教学手段,教师可以利用计算机技术进行多媒体教学,在网上搜索一些图片或视频给学生观看,结合所学的内容,让学生在学习过程中更加直观、深刻的领悟知识。教师可以利用一些教学软件,如PPT的应用,进行文稿演示,把书本的内容变成电子稿的形式,吸引学生的注意力,增加学生的学习兴趣。在平时的考试中,教师可以利用计算机科学技术实行机考模式,让学生用计算机考试,这样可以节约大量的纸张和笔墨,还可以加强学生对学习的重视程度。减少学生的学习成本,使教学的方式变得多种多样,吸引学生学习的动力。在学生进行语言背诵时,教师可以为学生配上一些音乐,给学生提供资源,让学生产生浓厚的学习兴趣,同时提高学生的学习质量。 2计算机教育中出现的问题及解决途径 目前,在我国各中小学课程设置中都安排计算机课程学习,但真正重视计算机教育的学校少之又少。学校只是开设了计算机教育课程,但没有真正把这门课程作为重点培养来辅导学生的学习,中小学的计算机课程也只是浅显的掌握计算机的基本操作,对于更深层次的内容并没有过多讲述,很多学校计算机课堂变成学生玩游戏的场所,这是对计算机教育不够重视的一大因素。计算机教育不是一个简单的辅助工具,学校应充分利用计算机技术来实施教学工作,把对计算机的学习融入到学生的日常教育中。当前,计算机教育较为成熟的仍然是高等教育领域,受限于教育体制和经济条件,中小学并未实现真正意义上的计算机教育;针对上述问题,未来计算机科学技术在计算机教育中应当发挥更大的作用,为完善计算机教育提供有益的帮助。 2.1改变教师对计算机教育的看法和理念 将计算机真正地融入到学科教育体系中去,引导学生合理充分利用计算机软硬件来完成该学科的学习活动,借助计算机大力培养学生的自学能力。 2.2提升学生对于计算机教育的认知 教师要引导学生将兴趣转移到借助于计算机来实现获得更多有益的知识上,使学生通过计算机资源丰富、交流便捷的特点,更快、更容易地吸收和消化各科知识,全面提升学生的综合素质。 2.3应当进行积极不断的创新 教师和学生应了解和关注计算机科学技术的发展,随着计算机科学技术的发展,不断调整自己的教学模式和学习方法,不断进行创新,以应对瞬息万变又竞争激烈的现代社会。 3结语 我国的教育改革已经持续多年,我国的教育体制本身就存在着不少缺陷和问题,亟须通过大刀阔斧的改革来解决。计算机科学技术在当前社会的影响力巨大,大力推行计算机教育成为当前时代教育改革的一个重点。随着计算机科学技术的不断发展和教育改革的不断深入,相信计算机教育会发挥出更加重要的作用。 作者:石家华 单位:吉林省长春市招生委员会办公室 优秀计算机论文:大学生物科学教学中计算机的应用 摘要:计算机技术的不断发展,各种应用方式不断被推广,但是高校中的应用一直都没有显著的提高,主要原因在于大家对计算机应用的本身认识不够清晰,所以对课程教学中与计算机的具体结合认识也不足。但是生物科学教学中利用计算机进行教学,可以解决传统教学中相应的问题,提高教学的效率和质量,所以如何使得计算机更好地在大学的生物科学教学中发挥最大价值是相关人士研究的重点。文章就当下的背景和应用方式进行分析,提出相应的看法。 关键词:计算机技术;生物科学领域;应用研究 一、前言 计算机辅助教学的研究有一定的历史发展,但是高校中的研究一直处于较为缓慢的发展状况。首先是因为高校的教学投入有一定的限制,所以呈现出的硬件条件不能满足发展的需要,缺乏对现成教学软件的认识等都是较为主要的原因。另外也有对计算机应用了解较少而导致的误解,使得计算机与大学专业教学的开发使用无法在实践中发挥应该具有的价值。 二、计算机在大学生物科学研究中的现状 生物科学的空前发展决定着大学生物科学课程必将面临着一系列科学的变革,当下的生物科学知识类别空前复杂,专业研究更加深入,成果信息也在不断随着社会发展更新。大学生在生物科学教育中迫切需要解决的问题是如何更好地掌握整个生物科学的知识体系,了解到科学研究的成果,在主动把握专业方向的过程中,拥有生物科学研究和应用的技术与能力。目前,计算机在高校中的普及程度已经有了飞跃般的发展,但是计算机在教学上的应用还是会被误解成较为复杂的程序设计,以及具体的操作程序会非常复杂。计算机的应用实际上是对老师的讲解起一定的辅助作用,所以最终的课程教学依旧离不开老师,于是在推行过程中认为其存在的价值与付出的成本无法平衡,于是领导的认识不足便也成为阻碍其发展的又一层阻力。计算机网络在教学中的应用有利于直接与用户端建立联系,用户在人际互动的使用中,获取相应的知识信息,所以实际上对教学内容的重视程度不仅不减,还能提高传达知识信息的多样化展现方式。当下的教学手段应用较为广泛的是幻灯片等,因为制作较为简单,成本低廉,对使用的技能要求也较低,所以长期占据使用功能的重要地位。但是在使用过程中,也表现出不易储存、对使用技能的要求较低且形式单调等问题,学生如果在制造等方面的能力欠缺,便不能主动参与其中,所以对学生的能力要求实际上是进一步的加大。计算机在教学过程中大量应用的好处就是,可以基本上取代和弥补传统教学手段以及课堂教学的不足,大大丰富教学内容的同时,加快知识更新换代的速度。 三、计算机在大学生物科学研究中的应用 根据当下高校在实践中的应用方式分析,由于硬件设施尚有欠缺等,计算机在生物科学教学活动中发挥的作用主要有以下几点: 1.信息的处理 计算机的信息来源主要是计算机自身存储的信息资料,通过各种存储器对外接收的设备或者是终端及网络在拓宽人们视线的过程中,搜集到的各种教学科研的信息。其中可能是使用者自身存储的整理过的文档或者是图片等,也有可能是实验中利用其他存储装置产生的图文等,这些都是在教学过程中可以使用的材料。许多网站上有专门为生物科学教学科研服务的信息,在讲述理论知识的过程中,可以利用视频等,不仅可以促进学生对于理论的认识,也可以使得学生更好的进入情景中获得知识。特别是在高校的教学过程中,利用计算机可以拓展学生的阅读资料,实现各个学校之间的信息交流,对整个国家的教育都是有力的推动。 2.编写电子教案 生物科学的学科教学要结合时代的发展,因为研究的成果都在日新月异的飞速发展,所以相应的要求也会不断变化,生物科学专业的学生需要将自己的内容进行不断地更新。传统的教学方式中,教室都是利用笔和纸对教学提纲的记录和设计,所以一旦观点发生变化,进行修改等都非常麻烦,不仅费时间还费精力。但是利用计算机进行教学,就可以将教学的资料进行数字化存储,不断的修改也容易简单。在进行课程陈述的时候,也可以将回执的图片等利用幻灯片等形式进行播放,便于学生了解到教学的意义,也可以使得学生明白整个教学的具体安排,提前做好规划,保持教案的体系完整性,也使得教案发挥更大的价值。 3.课堂的教学方式 计算机在生物科学教学中应用,表现最为明显的便是课堂教学方式。一般进行教学的应该是专门的教学软件,但是当下部分教学软件依旧在不断完善的过程中,制作或者是获得一份完整的课件是一件非常困难的事情,适合课堂教学的高质量的软件制作所需要的人才也存在一定的限制,所以利用计算机进行基本的小课件等制作还是有着明显的意义的。 4.实践的具体模拟 生物科学中的大量研究都需要对研究对象进行长期的观察,观察整个研究的生命活动的全过程。但是可能只有实验者才有机会看见整个过程的神奇之处,也使得传统的教学中学生缺乏代入的情景,学习兴趣较低。利用计算机网络进行教学,可以将整个生产活动进行再现,如“活动”的研究对象植株的生长、血液的循环以及物质的新陈代谢等,都可以利用计算机进行一定的再现,方便学生可以自己观察实验过程中的变化,明白生物科学研究中的有趣之处。在记录研究数据的过程中,也可以利用计算机网络对分子的专业等进行研究,让学生理解和接受,利用计算机绘制出的数据统计图等也更加生动直观,对于后期的数据分析和研究都有着非常重要的意义。 四、结束语 综上所述,自动化教学在教育界的普及是教学随着时展的重要表现,也可以缩短教学的时间,提高整个教学的效率和学生学习的质量,扩大教学的容量,方便知识的扩充和更新,刺激学习者多角度获得教学成果。当今时代是知识信息的时代,新概念以及新技术等都层出不穷,只有通过计算机技术才能在短时间内对这些事物做出回应,引导着现代教学手段变革的方向。 作者:王娱 单位:吉林广播电视大学白城分校 优秀计算机论文:中职计算机基础高效课堂探索 摘要:本文阐述了微课引领下的中职计算机基础高效课堂的内涵,并详细介绍了微课引领下的中职计算机基础高效课堂的基本流程,探讨了微课引领下的中职计算机基础高效课堂的实践和反思。 关键词:微课;中职计算机基础;高效课堂;教学模式 随着近年来微课等新的教育方式的出现,绝大多数学校也积极投身于新一轮的课改当中。本文试图结合自己的教学实践和思考,对“微课”引领下的中职计算机基础高效课堂模式进行探讨。借助微课,通过开展课前预习,课后复习,可以将课堂的重点难点以微视频的形式先给学生,逐步实现学生先学,遇到问题教师在课堂上进行引导,学生在课后对教学重难点进行巩固。 一、微课引领下的中职计算机基础高效课堂的内涵 高效课堂,就是教育教学效率或效果相当高的课堂。在新课改理念下,必须突出学生的主体地位,把课堂交还给学生,教师成为课堂的组织者、引导者和参与者。只有这样,才能充分的调动学生学习的积极性和主动性,让学生成为课堂的主人。所谓“微课”,其实质就是一段五至十分钟左右,讲解一个碎片化的知识点或者作业题的一种微视频。微课的内涵是落实学生的课堂主体地位,培养学生自主学习的习惯和能力。通过课后学生自学和巩固,来达到提高课堂效率的目的,向有限的课堂教学时间要效益,要质量。微课的播放十分的方便:既可以在课堂上花几分钟播放学习,更多的也可以在课后对学生进行有针对性的辅导。微课与传统的多媒体教学有着本质的区别,微课重在解决学生的课前预习和课后巩固,是课堂教学的有效的延伸。传统的多媒体只是课上的一种展示的手段,没有微课的指导自学的功能。中职计算机基础高效课堂的优秀是以人为本,以学生的发展为本。它强调构造一种可持续发展的、和谐的高效课堂。这一课堂注重在教学过程中学生对课堂知识的预习和复习,提高学生对教授内容的认知能力,将学校、课堂、教师、学生、家庭这五个要素有效的整合在一起,形成合力,有效的解决学生学习过程中所遇到的困难,减轻学生的负担。 二、微课引领下的中职计算机基础高效课堂的基本流程 传统的中职计算机基础课堂,是以老师向学生灌输知识为主,枯燥乏味,效率低下,老师在上面讲的津津有味,学生却低着头昏昏欲睡。微课的出现,改变了原有的教学方式,转变为先学后教。学生在自己的电脑上打开教师预先录制好的下一节新课的微课进行预习,大大提高了计算机基础课堂效率。学生的主体地位得到充分的体现,调动了学生的主观能动性和学习的兴趣,让学生真正成为课堂的主人。 1、学生利用碎片时间看微课视频 教师提前制作好上课的微课视频,将视频发到校园网的教学平台或者通过U盘拷给学生。学生上课前一天利用碎片时间打开指定微课视屏。学生可以按照步骤,边看视屏边操作,激发学生的学习兴趣和求知欲,达到让学生掌握该知识点,提高课堂效率的目的。 2、学生通过微课完成预学案 教师在制作微课的同时编制一份与微课视频配套的预学案,学生边看视频,边完成预学案上的题目,引导学生在学习视频的同时进行思考,达到提高预习效率的目的。教师通过批阅学生完成的预学案,也能详细了解到班级里每一位同学的预习情况及存在的问题。对于普遍存在的一些问题,上课时教师可以一起进行解答和点拨,对于大家都能解决的问题,则可以一带而过,有效的提高了课堂的效率。 3、课上小组合作探究 学生通过提前看微课对新课进行自主探究以后,对一小部分内容还心存疑问,无法解答。因此必须进行进一步的探究。课堂上的小组合作探究就能很好的解决这个问题。小组里的同学逐个提出自己的问题,组里的其他同学进行解答,既提高了组里每一位同学的知识,又加深了学生对问题的理解。通过讨论,让学生的学习天性自由释放,使学生进入“学如不及,犹恐失之”的学习状态。学生个体的探究有时不是很深刻,通过多元、多向、多层次的讨论,使学生的认知水平上升到更深的层次,取得更佳的学习效果。 4、各小组课上展示交流 小组合作探究后尚留有疑问,可以到本环节进行解答。各小组提出自己的问题,由其它的小组进行解答。通过展示,向学困生提供了一个借鉴的对象,也为优秀生提供了一个比较碰撞的机会。如果通过该环节后仍有没法解决的问题,可由老师进行点拨和启发,引导大家解决。 5、当堂检测和课堂反思 课堂检测是进一步深入理解知识并进行实际的应用,掌握技能技巧,培养积极的情感和价值观。课堂练习要突出基础性和典型性。课堂反思的过程,是对课堂学习的总结和升华,更有利于高效课堂的实现。 6、课后通过微课进行复习 新课上完以后,每个学生都可以有针对性的打开自己掌握的比较薄弱的部分内容的微课进行及时的复习和提高,加深理解。也可以回顾典型案例,由于微课具有有声有色的特点,因此,仿佛又再一次置身与课堂之中,聆听一遍教师的讲解,身临其境,印象更加深刻。 三、微课引领下的中职计算机基础高效课堂的实践和反思 在微课引领下的高效数学课堂中,我们发现了一些令人欣喜的转变: 1、学生学习的转变 (1)师生互动,生生互动,努力构建和谐的教育网络 微课的教学资源与我们的教学内容同步,我们在教学中充分利用这一资源,加强师生能力的培养和提高。通过师生互动,生生互动,努力构建和谐的教育网络。微课的出现,让课堂教学得以延伸,师生联动携手共创高效课堂。 (2)大大提高学生的学习兴趣 实施了微课教学,先学后教以后,学生可以对着电脑屏幕,边看微课,边完成相应任务即可。学生的学习兴趣被彻底激活,由跟着老师学转变为自主的去学,由简单的重复操作转变为深入的研究操作。 2、教师上课的转变 传统的教师上课总是按照预先设计好的教案,按部就班的进行教学,学生往往被老师牵着鼻子走,学生的主体地位也无法得到体现。学生的自主性得不到体现,教学效果不突出,课堂效率低下。而微课所体现的是先学后教,以学定教。在这个过程中,教师一直跟着学生走,以学生为中心,围着学生转,真正体现了学生的主体地位,而教师从知识的传授者转变为学生学习的组织者,合作者和引导者。教师成为了学生的伙伴和朋友,在课堂上认真聆听学生的教的过程,以及通过合作学习得出的知识和方法。当然,在这个过程中,我们也发现了一些值得反思的问题。 3、实施微课教学的反思 (1)微课视频的制作存在问题 微课的制作基于中职计算机基础高效课堂的实现是相当重要的。然而,在实际操作中也发现了许多问题:有些微课视频内容过多,过杂,想要面面俱到,实则重点难点不突出,十分混乱。有的老师选择的案例难度太高,很难通过5到10分钟清楚的讲解等等,这些都给学生的自主学习带来了很大的困扰。微课引领下的中职计算机基础高效课堂的探索还处于初级阶段,距离理想意义下的高效课堂还有一段距离。但微课可以使学生和老师有机的结合,成为一个整体,完全符合新课改和高效课堂的要求。我们制作微课是为了更好地帮助学生学习。我们坚信,随着微课的不断的研究实践,中职计算机基础高效课堂肯定能更好的得到实现。 作者:王晓燕 单位:宿迁开放大学 优秀计算机论文:计算机网络管理及安全技术分析 摘要:新时期下,随着我国信息技术的蓬勃发展,计算机网络技术更加成熟,其作用更加明显、性能也在不断优化。当前,计算机已经广泛应用于人们的生活和工作中,为社会带来了科技的便利,丰富人们业余生活的同时,加快了社会节奏。但是在具体应用中,计算机技术也具有明显的缺陷,为人们带来了一定的困扰。在此背景下,该文主要针对计算机网络管理及其相关安全技术进行分析和阐述,希望给予我国相关领域以参考和借鉴。 关键词:计算机网络管理;安全技术;问题;解决措施 当前,随着科技的更新与时代的进步,网络技术和计算机技术也获得了快速的发展,人类社会已经进入到信息化时代。为了保证用户的网络安全,对计算机网络加强管理和优化具有积极意义。虽然计算机网络为用户提供了更加丰富多彩的精神享受,为人们的休闲、工作和生活带来科技便利,提升了人们对科技的体验,但是,由于其存在一定的技术弊端,例如黑客、木马病毒攻击等,为其网络安全和管理带来了严重的威胁。因此,为了为网络用户创设一个安全的使用环境,需要对计算机网络加强优化管理,提高其安全性和可靠性。 1加强计算机网络管理的积极意义 新时期下,社会与科技不断发展,居民的生活水平获得显著提升,在信息时代大背景下,为了切实满足人们对生活高品质的要求、适应时代的信息化需求,计算机网络逐渐在生活以及生产中获得深入应用,并且受到个人、企业以及政府部门用户的青睐和欢迎。计算机网络具有较强的时效性、共享性、开放性以及全球性,用户利用计算机网络能够及时获取知识和信息,关注每天发生在我们身边的重大事件。同时,计算机网络还能够提供给用户更多的休闲选择,人们利用计算机网络可以网上冲浪、网上学习、网上交友以及网上购物,足不出户就能满足用户的交际以及消费需求。但是由于计算机网络具有较强的开放性,容易受到不法分子的攻击,为用户带来一定的经济损失,因此,优化计算机网络管理,可以切实保证用户的使用安全,切实维护用户的经济利益。 2计算机网络管理中的安全隐患分析 2.1安全防护技术落后 当前,计算机系统不断升级和更新,很多用户依然沿用以往的网络安全管理系统,安全防护技术落后陈旧,不能与最新的病毒相抗衡,导致网络潜存着巨大的安全隐患。同时,用户没有应用先进的安全监控技术,导致网络容易遭到黑客攻击,为各种恶意软件和木马病毒的入侵提供了可乘之机。 2.2人为因素和自然灾害 首先,通讯设备、计算机系统以及相关硬件十分容易受到环境因素和自然灾害的影响,例如建筑物破坏、泥石流、水灾、风暴、地震以及雷电等,都可能导致计算机网络出现安全故障;其次,一些生活中常见的偶然因素也是导致计算机网络出现故障的重要原因,例如硬件失灵、设备失常以及电源故障等,为计算机系统带来较大的破坏;最后,人为因素也会对计算机系统带来直接影响,例如密码泄露、机房被盗、渎职行为等。 2.3黑客攻击 当前,随着信息技术的蓬勃发展,黑客入侵已经成为危害较大的社会性问题,黑客通过高超的技术,利用网络系统存在的漏洞缺陷和不完整性,非法入侵用户的计算机系统,并且将用户计算机作为攻击目标,修改用户信息、窃取重要数据、盗取商业文件以及获取他人隐私等,导致用户遭受严重的损失。当前,黑客入侵的范围更加广泛,涉及个人账户、经济系统、政治系统以及金融系统等多个领域,对社会正常秩序带来严重的影响。 2.4垃圾软件与计算机病毒 木马病毒是破坏计算机系统的主流方式,其本质是一个可执行码程序,并且具难以根除、传播速度快、复制能力强等特点,其植入于计算机网络后,会隐藏于系统中,并且在网络中进行大量的复制,病毒一旦爆发,会对网络系统造成严重的破坏,甚至可能导致系统崩溃以及硬盘损坏等情况,为用户带来严重的经济损失。同时,一些不法分子利用网络的自由性和开放性,利用网络大肆传播政治、宗教以及商业方面的资料,并且利用邮件将资料强行发送给用户,进而实现自己的利益目的。 3计算机网络管理安全技术分析 3.1应用网络加密技术 加密技术具有悠久的历史,其在摩尔斯电码时期就已经获得了应用,在信息化时代下,加密技术依然具有重要的作用。例如,利用网络传送大量数据、电子文件的过程中,采用明码传输可能会导致文件泄漏,文件如果具有较强的机密性和商业性,会导致企业蒙受巨大的经济损失,因此,需要应用加密技术对文件进行加密,针对机密性较高的文件,要应用多次加密技术,对文件数据和信息进行科学保护。当前,应用比较广泛以及最为安全的加密技术为“双密码”模式,双重密码只要不完全泄漏,就可以保证文件的安全。双密码技术主要采用线下密码和线上密码相结合的方式,线上密码主要是用户自己设定的数字密码,线下密码为密保卡或者U盾等。 3.2应用防火墙技术 防火墙技术是计算机网络最为基本、最为有效的防止网络攻击的方式,其具有较强的网络防护功能,可以有效防止木马病毒、恶意软件以及黑客的入侵。防火墙虽然形式陈旧,但是依然在网络管理中起到了关键作用,一些大型的电商企业和数据库公司,都将网络防护墙技术作为保护数据信息的首要选择,并且投入较大的资金量用于防火墙建设,进而保证公司运转的稳定与安全。防火墙技术的主要原理为,将线上技术与物理技术充分结合,通过设置数据屏障,有选择的过滤所有信息,如果不在白名单内,外部用户不能穿过防火墙访问内部网络。因此,防火墙技术依然是当前我国各大企业进行计算机网络管理的首要选择。 3.3应用身份认证技术 身份认证技术主要以防火墙技术为基础,随着科技的发展,黑客的攻击手段也在不断更新,一些黑客可以穿过防火墙,绕过相关检测软件,获取网络访问权限,进而为内部网路进行入侵和攻击,而在面对高科技含量的攻击手段时,防火墙的作用被明显弱化,因此,需要采用与网络隔离的身份认证技术。例如,在对企业优秀数据进行管理的过程中,企业要在完善安全管理网络的同时,设置物理身份认证技术,虹膜认证和指纹认证都可以保证密码权限的唯一性。通过身份认证技术可以有效屏蔽黑客入侵,进而防止由于数据盗取而造成经济损失。 3.4应用病毒查杀技术 当前,很多企业的网络基本都不会与外部网络相连接,也不用过于担心木马程序、病毒以及流氓软件的侵袭,但是数据信息在内部网络的传输过程中,仍然需要在短时间内与外部网络相连,如果黑客在连接阶段设计具有较强攻击性的病毒代码,病毒就会随着数据传输而植入到企业内部网络中。在病毒植入后,其并不会立即开展网络攻击,而是选择隐藏于系统内,在系统的运行中进行传播和复制,如果病毒达到一定的数量,就会在内部网络中全面爆发,甚至导致系统出现崩溃和瘫痪的情况,为企业带来严重的经济损失。针对这种情况,企业要应用病毒查杀技术,针对当前流行病毒的特征进行定期扫描和排查,并且安装先进而有效的病毒查杀软件,对各种样本数据进行科学分析,清除系统内可能潜存的病毒。当前,随着我国云技术的发展与完善,企业也可以借助云技术对各种病毒进行查杀,进而保证计算机网络的安全运行。 4结束语 总而言之,当前我国在计算机网络管理中依然存在一些问题,尤其是系统数据和个人信息的安全管理中,存在被入侵和盗取的隐患。新时期下,计算机已经成为家庭生活和企业管理的重要工具,其应用也必将更加广泛和深入,因此,用户一定要通过科学的安全技术保护计算机网络,对重要数据进行定期备份,防止造成不可挽回的损失。 作者:翟丽 单位:淄博职业学院 优秀计算机论文:高职计算机教学创新思维能力培养 摘要:计算机教学课程在整个高职院校教育教学中占有重要位置,分析了高职计算机教学中学生计算机思维能力的培养,为高职学生计算机思维能力的培养提出一些有价值的意见和建议。 关键词:高职院校;计算机教学;创新思维;发展;能力;策略 对计算机教学而言,教学的重点是以计算机知识为基础,不断培养学生的思维方式,让学生能够拥有计算机思维,以对待计算机的相关问题,并用计算机的逻辑来分析计算机问题,从而保障学生能够形成与自身思维能力相适应的综合计算机能力,这也是当前高职院校计算机教育的最终目标。学生对计算机的兴趣还是比较高的,只要教师在落实计算机教学工作的过程中对学生加以引导,那么激发学生学习计算机知识的积极性并不难。 1提升教师的综合教学能力 高职计算机教学要对学生的创新思维进行培养,首先要解决的问题是教师对高职计算机教学的认知。要强化教师的教学意识,不断提高教师对高职计算机教学的整体把控力。只有这样才能做好高职计算机的教学工作,才能够实现学生综合计算机思维能力的全面发展。除此之外,还要做好教师的交流工作,不断强化自身的思维逻辑能力。要让教师将计算机思维教学作为高职院校计算机课堂教学的主要出发点。这样才能让计算机教学真正落实到培养学生的计算机思维能力上,让计算机教学能够从知识教学逐渐转变为思维教学,进而保证学生的计算机思维能力得到综合发展。 2教学方法多样化 2.1逆向思维教学 高职计算机教师要多尝试一些逆向思维进行教学,将问题的分析、问题关键点以及解决问题的思维逻辑链条都打破重组。教师可以先将计算机问题的答案告诉学生,这样做是为了保障学生对计算机的结果能够有一个预先的认知。然后再让学生通过答案来了解计算机教学过程中的关键点,以进行逆向的推导,这样就可以利用结果来分析整个计算过程,用结果来促进认知理解,运用结果不断激发学生的反向思维。这种教学方法可以激发学生对问题逻辑的认识和理解,对提高学生的创造性思维非常有帮助。 2.2运用现实生活营造计算机教学情境 高职计算机教师可以利用实际的生活情境对计算机教学情境进行塑造和延伸,让学生能够将生活中常见到的问题计算机化,进而提升学生对计算机问题的抽象整理能力。将计算机知识逐渐向生活化方向发展,可以利用实际的生活经验对学生的创造性思维进行培养,从而提升学生的计算机学习动力。 2.3组织团体学习 高职计算机教师还可以根据学生的实际学习情况,组织学生创建内部学习小组,通过学生之间的沟通和交流,学生们的学习能力及团队合作能力都会得到极大的提升,且不同思维的碰撞也会出现新奇的火花,这样不仅可以保证学习小组内部的和谐发展,还能激发学生与学生之间互相竞争、互相学习的动力。每个学习小组都需要有能力相对较强和能力相对较弱的学生共同组成,这样思维能力相对较弱的学生可以通过听取思维能力相对较好的学生讲解和分析实现思维的扩展,另一方面,思维能力好的学生之间的思维碰撞也可激发学生的创造思维,从而达到提升学生创造思维能力的目的。除此之外,教师还可以设计计算机教学评价体系,对学生的学习内容进行综合评价,具体评价体系见图1。 2.4跨学科教学整合 在高职院校教育教学中,与计算机联系紧密的学科有很多,因此计算机教师可以运用其他学科的知识点来对计算机教学内容进行整合,让各个学科之间有一个互相连接的桥梁。学生可以在学科知识的引导下进行思维拓展和创新,这样也可以让计算机课堂变得更加多元化,激发学生对计算机学习的主动性。 3强化高职计算机教学过程的综合管理 3.1始终坚持思维与实际运用相结合的教学设计 教师要积极落实高职计算机教学的方法与思维导向,计算机教学重点是针对高职计算机习题的讲解和分析,在具体落实过程中,要充分运用计算机的解题方法与解题思维。除此之外,要不断强化学生对计算机方法及技巧的掌握,有效实现创造性思维与计算机方法的有机整合,帮助学生完善自身的计算机知识体系。在此基础上,不断强化教师的教学情境构建能力,保障高职计算机创造性思维教学的教学效果达到标准。 3.2转变教师的教学定位 高职计算机教学要根据学生的实际情况和当前社会需求,转变自身教学角色,尤其是教师在发挥教学主导作用时,要针对学生的不同情况选择符合学生学习的教学模式,对教学模式进行优化处理,提升计算机教学活动整体的设计水平。教师在实际的计算机教学过程中,应清楚自己的角色定位,针对高职计算机教学,要转变为学生的引导者和辅导者,不断转变教学思维,不要以教学实施者的角色出现,让学生自己去定义计算机的创造性思维教学,激发学生的计算机学习兴趣,实现学生与教学之间的互动和联系。 3.3把握好计算机创造性思维的整体教学方向 高职计算机教师要控制好计算机创造性思维的整体教学方向。由于创造性思维本身具备不可控性,学生在实际学习过程中过于依赖计算机教师的讲解,在这样的教学环境下,学生很难融入到创造性思维的发散培养中。学生自身的创造性思维在发展过程中需要教师的引导,否则很容易出现教学方向性的错误,导致计算机思维方式与实际的思维过程之间出现对接问题,直接影响计算机创造性思维的发展。学生在这种教学状况下,自身的思维发展也会受到极大的限制,久而久之,高职计算机教学的整体效率和质量也会随之下降。 4结语 计算机是高职教育教学中的重要教学课程之一,教师在组织高职学生进行计算机学习时,要将学生自身的创造性思维能力融入其中,从逆向思维教学、小组思维教学及学科思维综合教学等多个方面入手,对计算机教学进行情境创建,让学生能够知晓自身思维的价值,并将思维活学活用。只有这样才能提高高职学生的创造性思维水平,达到提高学生思维能力,提升计算机综合素养的目的。 作者:贾维红 单位:黑龙江民族职业学院 优秀计算机论文:小学计算机教学学生创新能力培养 【摘要】本文分析了小学计算机教学中培养学生创新能力的途径,为提升计算机教学质量、培养学生综合素质提供了自己的经验之谈。 【关键词】小学计算机教学;创新能力 小学阶段是一个人创造性思维和发散性思维培养的重要阶段,在这一阶段能否激发出学生的创新意识萌芽将会影响其一生的学习和生活。新课程标准将创新意识培养和创新能力的提升作为重要标准和原则,原因就在于此。小学计算机教学一方面要教导学生计算机操作基础知识,另一方面则要以课堂为载体引导学生去发现问题、解决问题,让学生将计算机作为自身分析并解决问题的工具。 一、将学生兴趣作为教学出发点 兴趣是动力的来源,是行动的支持力量。只有学生的兴趣调动起来,教师的教学活动才能够有的放矢,学生的学习热情才能维持在较高水准,这样才能给小学生创新能力培养奠定良好的基石。因此,小学计算机教师应该钻研和寻找那些能够激发学生兴趣的教学方式,使得孩子的注意力能够集中在课堂之上。第一,让课堂导入更具吸引力。良好的导入方式能够在课堂伊始就抓住学生的眼球,调动起学生的学习主动性。如果教师引领得当,那么小学生就能够领略到计算接课程的魅力,在轻松愉悦的课堂氛围中,学生的学习必然能够达到事半功倍的效果,良好的开始是教学成功的前提,课堂导入方式如果引人入胜、吸引学生眼球,那么培养学生创新能力就有了良好的发端和基础。第二,选择恰当的教学内容和载体。教学载体是呈现教学内容的工具,决定着教学活动能否顺利开展,载体是否合适、是否优良也关系到计算机教学的效果和成效。调查结果显示,在小学阶段的学生对计算机课程的兴趣远高于其他学科,他们每周都以跃跃欲试的心情期待着计算机课程的到来,但是笔者发现他们对计算机课程的期待,更多的动力是希冀在课堂上玩游戏和玩电脑。小学生正处于注意力集中能力较差、对万事万物好奇心都比较重的年龄阶段,教师应该抓住他们的身心特征,选择合适的教学方式来激发学生学习兴趣。比如教师可以通过打字游戏和打字软件的形式进行自主指法教学,做到寓教于乐,让学生在游戏中提升打字速度。第三,采取具有特色的教学表达方式。优秀的教师往往都是幽默的、风趣的教师,形式丰富的课堂语言能够抓住学生注意力。客观来讲,计算机知识点是枯燥和单一的,而教学语言也同样乏味的话,那么学生就会对学习产生厌恶情绪。所以计算机教学中,教师要特别注重教学方式的通俗性和直接性,提升教学语言的趣味性,激发学生对计算机学科的学习热情,作为一门教学艺术,丰富的教学语言能够将知识变得简单、直接,能够使得课堂氛围变得更加活跃。 二、探索培养小学生创新能力的方法 第一,要鼓励学生发挥质疑精神。学习的目的是掌握学科的本质,在学科知识的学习中积累学习能力,锻炼自己的思维,提升综合素质。学习的目的绝不仅仅在于学习知识。传统教学模式中,教师处于权威的位置上,只负责传导授业解惑,学生只能单方面地接受教师传授的知识,这是一个压抑学生质疑精神和创造性思维的过程。我们发现很多学生没有自己分析问题和解决问题的能力,只会死记硬背甚至囫囵吞枣,不能做到举一反三,更不用说进一步的创造和发散了。如此一来,学生不仅不能获得思维的提升,反倒将原有的思维弱点变得愈加突出。所以教师在教学过程中要鼓励学生突破思维定式,大胆地提出自己的疑问,能够从不同的角度和思维去思考问题,进而提升创造性思维和创造能力。第二,以教学内容为基础,为学生创造能够激发出创新能力的学习氛围。学生成为课堂的主体之后,才会积极地参与到课堂知识的学习,之后教师才能调动学生积极地进行思考和创造,在这种环境下学生的创新能力能循序渐进地培养起来。从教师的层面来看,调动学生的积极性并不是一件容易的事情,是一项需要教师长期坚持的系统工程:首先,教师要对学生充满信心,相信在有效的引导下他们能够具备独立的思考能力和创新能力,给予学生独自思考的空间和平台,不急于将所谓的标准答案告诉学生,在教学过程中,教师要尊重学生提出的问题,引导其独自思考和解决。在和学生积极沟通和交流的过程中,教师能更加地了解学生的个性,为培养学生创新能力奠定更坚实的基础;其次,教师要善于运用情境教学法,情境是激发学生想象力的重要手段,想象是灵魂的底色,没有想象就没有创新。教师可以在计算机教学中设置合适的教学情境,比如说在鼠标这一环节的教学中,教师可以引导学生在不同的窗口状态下去寻找鼠标团,并让学生自己发掘常见的六种鼠图案及其代表的计算机状态,学生的好奇心和求知欲自然得到激发。第三,引导学生主动探究,保持积极的学习态度。学习是持之以恒、坚持不懈的事情,教师要引导学生形成积极的心态和坚强的毅力,否则学习进程很容易半途而废。所以计算机教学应该将上机教学作为重点,让学生能够达到教材规定的实验目的,还能够在潜移默化中提升学生的试验素养,能够做到实事求是、作风严谨,学生在上机实践时能够认真观察和研究,创新精神自然得到激发。第四,以竞赛的形式强化学生的学习兴趣。小学生的集体荣誉感和好胜心都比较强,教师可以利用他们这一心理特征,开展和组织竞赛,通过比赛来提升士气,维持班级较好的学习氛围,让学生能较快地理解和消化知识,还能让其在竞赛中形成正确的竞争意识,获得综合素质的提升。总之,计算机学科是新兴的发展学科,在调动学生学习兴趣上具有得天独厚的优势,小学计算机教师应该运用这一优势,创新教学方法、改变教学思维,以激发学生学习兴趣为媒介,主动探索培养学生创造能力和创新思维的路径。教师应秉承学生中心思想,以培养学生优秀竞争力为目标,使得计算机课堂成为学生积累创新能力的摇篮。 作者:王以江 单位:大连长兴岛经济区新港小学 优秀计算机论文:高职院校计算机教育改革分析 摘要:随着计算机信息技术的发展和不断的创新开发,推动现代的计算机运用向新媒介的方向进行转变,这种技术的新转变和新运用,对我国计算机教育改革和发展具有十分重要的积极作用,同时这种新技术的引入使计算机教育的发展也面临着很大的考验,机遇与风险并存。因此,分析新媒介运用与现代的计算机教育改革中的促进作用有一定的实践指导意义. 关键词:新媒介;高校计算机;教育改革;促进作用 随着现代社会科学技术的发展,特别是信息科学技术的发展,高职院校进行了关于计算机教育的改革。在现代高职院校计算机教育成果的基础之上,不断对计算机教育进行深化探索和改革。以此提高学生计算机知识水平,建立符合现代社会经济发展的新的计算机人才培养机制。 一、计算机教学存在的主要问题 1.教学模式落后 目前很多高职院校对于计算机的教育还停留在书本知识的传授,学习内容比较单一,同时在进行教学的过程中,采用相对落后的教学模式.如,老师着重于书本知识的讲解,对于课本以外的知识涉及较少。特别是对于计算机实践与运用的主要内容占课程内容比重不足。使得学生毕业之后找工作时缺乏对于计算机知识的和运用能力,缺乏关于计算机的操作和知识的延伸能力。 2.不符合现代计算机人才需求 现代的企业对于计算机人才的需求已经不仅仅是对于基本知识的掌握和运用,还包括对于计算机的创新和拓展,如计算机设计、开发与维护等多方面的需求。随着现代计算机技术的不断发展,未来企业对于计算机专业人才的具体要求还会不断地提高,因此就需要学校适应环境的改变,对于计算机教学的内容和方式也要进行相应的改变,以此顺应时代的发展,使培养的计算机人才符合企业发展的需要。 二、新媒介对高职院校计算机教育改革的促进作用 1.转变教学模式,深化计算机教育改革 新媒介的涌入可以促进高职院校对于计算机教学模式进行转变,深化计算机教育改革。促进计算机教学模式的转变主要是由传统的教学模式向现代的教学模式的转变。传统的教学模式主要是以老师为主体,学生根据老师的讲解进行知识的记录和吸收,以此完成对于计算机的学习。而将传统的教学方式转换成现展的教学方式,最为重要的一点是将老师的主体地位转化成以学生为主体地位。采用新型的教学方法。如现代的情境化多媒体教学方式,主要是通过多媒体的形式进行教学,情境化的教学氛围能够更好地引导学生对于问题的思考和对知识的吸收。以及问题型教学模式主要是对于难点和重点知识进行着重的讲解,以促进学生对于计算机知识的掌握,促使整个计算机教学由传统向现代过渡。 2.加强新媒介进入计算机教学课程建设 (1)教学内容 新媒介进入计算机教学课程的建设主要体现在三个方面。第一个方面是对于计算机教学的内容而言,将现代的新媒介引入计算机课程中,将重点知识的讲解和先进的教学思想相结合,最终计算机教学可以更好地满足教学目标。在这个过程中新媒介的加入也可以更好地对计算机知识进行归纳总结。如:以前对于多句话进行阐述,现在只需要一句话就可以具体的阐述其中的意思。学生在对此知识进行理解时就更加方便和准确。 (2)教学方法 第二个方面是教学方法的灵活转变。新媒体的介入促使教师教学方法转变。具体表现为对于不同方面知识的讲解采用不同的教学方法。如:对于计算机基础知识的讲解就可以通过老师的讲解或是多媒体课件的分析以达到对于基础知识的掌握。对于需要实践的部分进行课件具体内容步骤的展示,以此培养学生的实际动手操作能力。在学习过程中学习的内容形式多种多样,学生对于知识的吸收也不再感到枯燥,促使学生在学习过程中发挥其自身的主观能动性。 3.改善教学手段 第三方面的促进作用体现在教师通过新媒介的应用促使学生在整个计算机的学习过程中,激发他们的学习热情。在教学过程中灵活运用不同的教学方式和教学手段,并且在使用的过程中教学效果进行分析,以发现教学过程中的不足,并对于这些不足之处进行改善,并且还能够促进多种教学方式的探索和发展。综上所述,基于新媒介对高职院校计算机教育改革的促进作用进行分析,这种新媒介的运用对现代计算机教育事业带来挑战和机遇,促进计算机教育的改革。因此现代计算机教育发展存在的主要问题是落后的教学模式和人才的培养不符合现代对于计算机人才的需求。新媒介对高职院校计算机教育改革促进作用主要体现在三个方面,即教学内容、教学方法以及教学手段,以此全面促进计算机教育改革。 作者:莫灼宇 单位:重庆商务职业学院 优秀计算机论文:计算机工程教育虚拟实验室建设实践 摘要:随着科技的飞速发展,信息化计算机技术已经在全球得到了广泛的应用。而传统的计算机技术已经不能满足当前人们对于计算机信息技术的要求。为了推行计算机信息技术融合当前高校的教学工作,本文通过研究基于云服务的计算机工程教学,虚拟模式实验室的相关建设方案,在针对当前的虚拟教学需求基础之上完成相应的分析,之后依照现如今的教学需求,从而阐述计算机工程教育的虚拟实验室相关应用实践,推进高校的计算机工程教学发展。 关键词:云服务;计算机工程教育;虚拟实验室 随着我国的“卓越工程师计划”的实施,实践工程教育的开展,大学生要想取得较好的实践体验,就势必要依从实训平台,通过融合当前的计算机信息技术,从而完成整体教学的多层次调整和提升。我国的相关教学规划纲要中指出,要在各高校的计算机工程实践教学中,建立优质的基于计算机的实践仿真实验室。虚拟实验室的使用就是基于计算机终端,从而构建的虚拟的实验环境,主要是为了能够实现工程教学中,诸多不同的工程用具以及电子化教学环境。在此种教学环境中,实现了有效的实践化科研教学活动。虚拟实验室的存在,有着较为功效的自动化实验教学仿真环境,具备了成本投入较低,课程开展多元化,提供实践平台的教学体验。 1虚拟仿真共享云服务平台建设 在各大高校的计算机工程实践教学过程中,通过构建虚拟仿真共享云服务平台,本着服务资源两者高效结合的教学原则,建设具备了一定开放性、拓宽性、延展性的云计算虚拟服务管理体系以及信息资源共享平台。主要包含了对于物质的多样化虚拟管理,以及对教学资源的多平台共享系统。虚拟云服务共享平台中的仿真软件,以及监控所存在的整个虚拟仿真过程,以及仿真实验平台的诸多管理系统以及集成软件,都提供了多方面的共享教学。云服务平台的存在,不仅实现了教学资源的云存储以及虚拟化教学资源管理,更实现了平台化的监控服务管理,以及相关安全权限管理的多样化功能。将教学过程中的诸多工程课程开展设备的存储,以及系统化计算机信息化资源的虚拟化统一,更是实现了教学资源在云计算的相关环境中,通过给予较多使用者的相关资源供给,依照用户的诸多使用需求,完成教学资源的分配。在开展教学中,提供了具备一定灵活性的虚拟化部署以及虚拟化的模拟配置功能。提供了可视化的监控感知机构管理,给予角色的相关访问权限管理。实现了计算机信息基础的应用管理同时,主要通过使用Swift技术,对计算机云存储功能完成管理,实现虚拟化的接口管理功能。通过在虚拟仿真实验平台中引入诸多终端化操作程序,主要涵盖了计算机网络体系中的应用程序,以及不需要计算机主体的终端操作程序。基于SPICE桌面完成与云服务设备的终端通信功能。云终端可以完成不同设备之间的连接,不同设备之间的虚拟资源共享,从而有效的实现了网络仿真平台的实验便捷以及安全操作性(如图1所示)。学生在使用过程中也可以通过借助云终端,完成对于实验数据的获取,对于应用服务以及教学资源的共享使用。基于云计算的虚拟仿真实验平台,实现了更加高效率的教学资源整合管理,完成了软件以及硬件多种教学设施的综合性共享,打破了专业的实验教学限制,从而有效的满足了多个教学学科,完成虚拟化教学平台的教学需求,构建适当的虚拟化实践教学,在完成了多功能教学资源共享的同时,满足了学生在使用过程中的虚拟化仿真实验。 2虚拟方针实验教学资源管理模板 虚拟仿真实验教学的实验室,通过利用工程学科的原本学科优势,完成了虚拟的仿真实验系统整合,通过共享教学资源的信息化资源设备,添加多种自主化的教学虚拟课程软件。学生可以在开展工程实践教学过程中,借助云终端客户平台,完成特属账号的登陆,从而进入虚拟仿真实验平台。按照工程课程的开展诸多教学需求,依照课程的相关实验开展,创设适合的实验仿真平台,虚拟仿真实验室的存在为学生的实践学习,构建了特色化的实验性操作平台系统。并且可以依照学生之间的不同设计能力,发散学生的创新思维,构建属于自身的不一样的操作创新平台。通过按照教学资源中的诸多教学模板需求,完成对于仿真平台的诸多教学资源管理,完成定制的满足客户诸多需求化管理版块。在云定义的个性化通用模型之上,实现计算机的多样化视图版块,完成不一样的操作进程,在计算机终端中得以体现。 3虚拟仿真平台实验教学组织结构 在对工程教学的实验仿真平台教学中,通过在云服务的计算机仿真平台之上,开展实践教学过程中,由各个教师可以提前设置具备一定多样性的仿真虚拟化实验操作方案,完成虚拟化控制仿真过程,适当的在课程开展中,展开虚拟仿真工程实践操作的多方面资源整合。为了能够有效的确保虚拟化仿真教学的实验平台可以顺利的完成,教师通常在对教学方案进行设计的过程中,需要根据提前设置或者规定相应的随机教学目标,完成教学课题的范围选择,从而建设针对性的实验教学课程开展方案。 4结语 通过建设以云桌面计算机技术为主要教学系统的虚拟化计算机实验室,在整合教学资源的基础之上,完成了计算机工程的实践教学,很大程度的发散了学生的创新思维,有效的推进了高校计算机工程的整体教学成效。 作者:廖程静 单位:四川护理职业学院 优秀计算机论文:计算机软件工程维护措施和方法 摘要:在科学技术日益发达的今天,计算机已经全面的走进了人们的生活。在我国的工业领域、教育领域和国防领域等各行各业的发展都离不开计算机技术。我们必须要认识到计算机技术应用社会发展的现实意义,加强对计算机技术的学习与维护,才能更好的适应时代的发展。要想充分发挥计算机的价值和作用,适应时代的发展,就必须要加强计算机软件工程的维护,变革传统的计算机维护方式,对现有的计算机维护模式进行合理创新,用科学有效的方式进行计算机软件工程维护,保障计算机技术的有效使用。目前我国计算机的软件工程开发比较开放,有关部门必须要注意软件自身的安全带给计算机的影响,保障计算机软件的安全可靠,才能使计算机更好的服务于人类社会。 关键词:计算机;软件工程;维护措施;分析 进入新世纪以来,计算机技术的发展已经全面的改变了人们的生活方式和思维模式,计算机技术的大力发展推动了信息技术革命的到来,人们逐步进入信息智能化时代。在信息智能化时代中,必须要主要计算机软件安全性的重要作用,保障计算机软件工程的安全运转,加强对计算机软件工程的维护。下面文章我们就对计算机软件工程维护的类型进行概述,提出计算机软件工程维护的有效方式,提升我国计算机的使用价值,使计算机技术更好的推动社会发展。 一、计算机软件工程维护的主要类型 计算机技术的出现极大的提升了人们的生活质量,目前人们的生产和生活都离不开计算机技术的应用,但是计算机出现故障的情况广泛存在,严重影响了人们使用计算机的体验,造成计算机的服务效率下降。因此,在平时使用计算机的过程中要注意对计算机软件工程的维护,提升自己对计算机的使用技能。计算机软件工程维护的一般类型有预防性维护、改正性维护、完善性维护、适应性维护等几种维护方式。1.计算机软件工程的预防性维护。要想做好计算机软件工程的维护工作,就必须要认识到计算机软件工程预防性维护的重要作用,对计算机软件工程进行预防性维护就是一般的对计算机使用的软件进行安全可靠的修改,在进行软件工程修改的过程中,需要对软件的一部分采取新的编写方式,或者是对整个软件采取新的编写方式,另外还要注意对需要新编排的软件进行测试,保障后期的计算机软件工程的维护,提升计算机软件工程的维护质量。2.计算机软件工程的改正性维护。通常所说的计算机软件工程的改正性维护就是指对计算机软件在使用的时候出现的命令运行错误进行修正。很多计算机软件在运行的时候,都会出现一些命令错误的编程代码,如果不细心的检测会很难发现这些错误代码,所以人们在使用计算机软机的过程中就一定要进行修改,修改的内容一般是逻辑命令的错误,文档格式的错误,设计模式的错误以信息数据的错误这些。3.计算机软件工程的完善性维护。计算机软件工程的完善性维护具体来说是在计算机软件的基本功能模式基础上对外进行延伸,快速的提升计算机软件的运行速度,提升计算机软件的服务。需要注意的是计算机软件工程的完善性维护延伸的功能要在原系统软件运行一定时间之后才开展的,有很大的未知性,原本的计算机软件需求没有特别说明此类延伸到功能,这是计算机软件工程完善性维护的重要作用。4.计算机软件工程的适应性维护。做好计算机软件工程的适应性维护,就是要让计算机软件运行过程中主动的适应外界环境的变动。一般就是涵盖外部信息数据资料的变化,计算机自身的操作系统的变化,还有计算机硬件的变化等,使计算机软件更好地适应这些变化,更好的利用计算机软件进行学习和工作。 二、计算机软件工程维护的有效措施 1.找到相应的程序设计语言。要想做好对计算机软件工程的维护,就必须要重视对计算机软件工程程序设计语言的选择。我们要知道计算机程序设计语言有高级和低级的区别,低级别的语言很难理解和掌握,高级别的语言便于理解,方便后期的维护。在进行高级别程序设计语言的过程中,必须要凸出二者的差别,更好的开展后续维护工作。因为计算机软件程序语言的选择不同,相应的计算机软件程序维护方式也有所不同,但目的就是要确保计算机软件良好的运转,发挥出计算机的使用价值。2.设置优质的软件品质战略目的。计算机软件工程的维护有很大的可塑造性,比如使用性、理解性、高处理性等,要想强化计算机软件工程的维护,会有很大的成本和时间,因此必须要明确计算机软件工程的使用目的,设置优质的软件品质战略目的,避免不同功能之间的软件编程冲突,根据自己的实际效用,改变计算机的运行环境,进一步促进计算机软件工程维护水平的提升。3.增强软件使用技术。计算机软件工程在编程研发的时候,必须要考虑到后期的计算机软件工程维护,保障计算机软件的使用,因此必须要增强计算机软件的使用技术,确保软件研发预算合理。另外,提升软件的使用技术,可以最快的发现计算机软件的错误进行修改,保障计算机软件的正常使用。而且增强软件使用技术只需要针对其中的单一部分进行改变,并不对其他部分产生影响,提升了软件的维护水平。 三、计算机软件工程维护的有效方法 1.加强对计算机硬盘进行维护。在使用计算机的时候,必须要加强对计算机硬盘的维护,定期的对计算机硬盘进行监测、和清理工作。计算机在使用一定时间后,内部会存在很多的垃圾数据,占据了硬盘很大的内存空间,还会降低计算机软件的使用速度,严重的对计算机的安全性能产生影响,因此,在使用计算机的过程中必须要加强对计算机硬盘的检测维护,加强对硬盘的清理,做好系统数据备份,更好的发挥计算机的价值。2.建立有效的软件防御系统。要想确保计算机安全有效的运行,就必须要提升计算机系统的安全性能,避免被病毒入侵,这就需要建立有效的软件防御系统,具体可以设置一些安全系数高的防火墙和杀毒软件等。另外,使用计算机的时候也要提升自我防范意识,不随意点击非法软件和网站,定期清理垃圾文件,保障计算机的正常使用。3.控制计算机系统的程序数量。由于计算机的程序都是安装在计算机系统内部里面,回影响软件的安装,对后期软件的使用产生影响,所以,一定要控制计算机系统的程序数量,减少程序占据系统的内存空间,还要注意计算机系统的升级与优化,提升计算机的运行速度。 四、结语 综上所述,要想充分发挥计算机的价值和作用,适应时代的发展,就必须要加强计算机软件工程的维护,变革传统的计算机维护方式,对现有的计算机维护模式进行合理创新,用科学有效的方式进行计算机软件工程维护,保障计算机技术的有效使用。伴随着科学技术的发展,人们的生产和生活都离不开计算机技术的应用。在信息智能化时代中,必须要主要计算机软件安全性的重要作用,保障计算机软件工程的安全运转,加强对计算机软件工程的维护。 作者:庞军钦 单位:广东农工商职业技术学院 优秀计算机论文:大数据下计算机信息安全技术探析 摘要:在现如今这个大数据环境下,计算机技术逐渐在各个行业中得以运用,而信息安全问题也成为影响信息技术应用的一个主要因素。文章中以提升计算机信息安全技术为前提,分析了几个比较常用的技术,为计算机信息安全技术的运用提供了有效的参考。 关键词:大数据;计算机;信息安全技术;开放性 基于大数据的社会环境下,互联网的出现与运用呈现了更加开放、共享以及连接等多种特点,在为人们带来便捷的同时也存在一些安全性风险,对计算机系统内的信息安全提供了保障。以免因为计算机信息安全技术造成信息的丢失与损坏,已经有一些专业开始着手对计算机信息安全技术进行研究,下文便重点对其进行了分析。 一大数据环境下的信息 所谓大数据时代,即以信息交流传输量大为特点的时代,换而言之也就是指当下这个时代。受信息技术与科学技术发展的影响,数据信息量逐渐加大,数据信息的类型越来越多,且信息传播速度非常快,这些特点的存在,为各行各业的发展提供了支持。从大数据时代下信息特点这一角度进行分析,因为存储信息的数量比较大,且速度快,所以在传输的过程中很容易被篡改,这时便需要保密技术作为保障,同时,传输大量的信息也需要大量的资源和资金作为支持。若想要实现信息的有效传播,务必要对信息进行处理。但是,在当前这个大数据时代下,数据种类逐渐丰富,与原来不同的是,表现形式也更为多样化,例如文字、图片以及视频等。况且无论何种类型的数据都会出现改变,也会对信息的处理效率造成影响。由此可知,大数据处理技术现如今依然具有难度,特别是在计算机信息安全技术这方面的处理,更加体现了困难性。 二对计算机信息安全造成影响的诸多因素 对计算机信息安全造成影响的因素比较多,其中不仅包含了人为操作、病毒以及黑客等十分常见的因素,也包含了网络系统以及管理等诸多技术层面的因素。现在社会中已经全面实现了计算机网络的普及,然而依然有部分人不是十分了解计算机系统以及基础知识,导致实际计算机操作的过程中出现失误,使计算机系统形成漏洞,进而出现数据泄露的安全隐患。计算机系统内部重要数据泄露,更多的原因是由于用户操作不当导致。此外,部分不法分子为了在计算机数据中获得利益,会将计算机病毒植入系统中,这时用户再进行操作,便会直接感染病毒,破坏计算机程序,进而导致系统崩溃。其实在大数据环境下,计算机的数据信息量非常大,黑客的手段也在逐渐多样化,且非常隐蔽,会为用户的计算机系统信息埋下安全隐患,进而泄露数据,造成个人利益的损失。由于计算机系统本身就带有一些漏洞,所以用户进行软件下载或是操作时,便很容易带来信息安全方面的问题。一些不法分子通过计算机系统存在的漏洞作手脚,使得用户在经济与精神两方面出现损失。虽然网络管理能够在一定程度上保障计算机信息安全,但是实际操作时,因为用户不是十分了解计算机管理,也缺乏管理的意识,这也为计算机信息泄露提供了推动力。此外,也有一些机构,具有非常庞大的个人信息量,这类机构在管理计算机信息时,缺乏足够的管理力度,便会加大信息泄露的可能性。由此可知,计算机信息安全与用户的生活、工作联系非常密切,诸多用户操作计算机时很容易形成数据泄露与系统崩溃这一类问题,如果解决不当便会直接对其生活带来精神与经济方面的困扰。为了解决计算机信息安全问题,相关人员必须要认识到其严重性与严峻性,采用行之有效的解决方法,并借助信息安全技术,全面提升计算机信息安全。 三计算机信息安全技术 (一)信息加密技术 所谓加密技术,其实是对计算机中的数据进行加密,将系统中一些比较敏感的明文数据使用固定的密码将其转变为识别难的密文数据,以此为信息安全进行保护的一种技术。使用不同的密匙,能够利用相同的加密算法对明文加密,使加密的明文成为带有差异性密文,一旦用户将密文打开,便能够使用密匙将其还原,使其以明文数据这种形式存在,也就是所谓的解密。在密匙加密技术中,主要有对称密钥加密、非对称密钥加密这两种类型,且这两种类型也是其中最为经典的。对称密钥技术即在对明文与数据进行控制时,运用相同密匙进行加密和解密,保密密匙是决定对称密钥技术保密度的重要因素。当数据双方发送消息时,务必要交换各自的密匙,通过DES以及3DES等多种分组密码算法实现。对称密匙系统除了加密解密的速度比较快以外,对于数字的运算量也非常小,且保密度非常高。但是尽管如此,对称密匙技术的管理却存在不足,对密匙数量的要求比较多,这样一来就很容易导致数据传递时出现密匙泄露的现象,进而直接对数据安全造成影响[1]。而非对称密钥技术则是在加密与解密控制中运用不同的密匙,其中需要注意的是,加密密匙具有公开性的特点。计算时带有公开性的加密密钥或者是密文、明文对照对无法完成解密密匙的推算,以此非对称密匙技术便能够切实完成对信息安全的保护工作。运用这种加密技术时,用户需要配备公开密匙以及私人密匙,并且这两个密匙无法由其中一个推算出另外一个。这种非对称密匙技术优势体现在分配和管理方面,即分配简单、管理迅速,能够支持数字签名与身份认证,缺陷在于处理速度比较慢。 (二)信息认证技术 对计算机系统中的信息进行安全保护,只是凭借加密技术虽然也能够得到一定的保障,但是却不能更加全面的保障。所以,信息鉴别与身份认证的运用也十分必要,同时这也是保证信息安全的一个重要技术。认证技术应用范围比较广,除基本的数字摘要与数字签名之外,也可以应用在数字信封、数字证书等方面[2]。而将认证技术运用于信息安全保护中,其主要目的是为了对交易人员的真实身份进行鉴定,以免出现信息篡改、伪造等多种风险。其中数字摘要技术是以单向哈希函数为前提实现信息文件的运算与转换的,随后获取某个长度的摘要码,将其与要传递的文件进行结合,将其传输给接收人员,文件的接收人员要按照双方已经约定好的函数实施换算,确定最终结果和发送摘要码一致,以此便可以被认为文件具备完整性。数字签名技术是发送人员的私钥加密文件摘要,并将其附于原文传递给接受人员,已经加密的摘要只能通过发送人员提供的公钥才能将其解开,其作用亲笔签名类似,也是对信息完整性进行保证的一种技术。数字信封的使用人员主要是发送人员,使用加密信息对称密匙,并且通过接收人员的公钥进行加密,传输给接收人员,接收人员再运用私钥打开信封,进而得到对称密匙将文件打开,确保了文件的安全。 (三)计算机防火墙技术 如果企业网络面临安全问题,对其解决时便需要用到最为传统的防火墙技术,对公共数据以及服务进行限制,使其不能进入到防火墙内部,进而对防火墙内部信息安全进行保证。针对防火墙技术,其中主要囊括了包过滤型以及应用型两种类型。受防火墙技术发展的影响,包过滤型的运用最为普遍,尤其是现在信息安全保护技术飞速发展的社会,相关专家与技术人员已经研发出了静态和动态这两种版本[3]。其中静态版本和路由器技术的产生时间相同,能够对各个包对规则的符合性进行核查;而动态版本即利用动态设置包过滤原则,在相关条款的限制下自动更新过滤规则。而应用型主要有第一代的应用网关型防火墙以及第二代的自适应型防火墙两种[4]。第一种能够将原本系统中的数据进行隐藏,这种类型的防火墙体现了非常高的安全性;而第二种则能够对网络内全部的数据通信进行保护与挑选,同样具有很高的安全性。防火墙作为一种网络安全技术,其优势不仅体现在简单、实用这一方面,也具有非常高的透明度,并且能够在保证原来网络系统的基础上,完成对目标的保护,由此可见,防火墙技术是一种可靠性高的计算机信息安全技术。 四结语 综上所述,文章中针对影响因素以及安全技术等角度,从信息加密技术、信息认证技术、计算机防火墙技术三个方面,对计算机信息安全技术进行了分析,从而得知,使用计算机信息安全技术,不仅能够对计算机系统信息的安全性进行保证,在一定程度上也提升了信息安全保护技术水平,为今后我国计算机技术的发展奠定了基础。 作者:胡俊峰 晏嵩 单位:广州卫生职业技术学院 优秀计算机论文:计算机网络安全评价中神经网络的运用 摘要:针对计算机网络安全评价当中的神经网络所表现出来的运用价值以及特点进行有效分析,并进一步对其发展历程进行概述,并结合计算机网络安全所具有的相关概念、影响因素以及计算机系统当中具有的脆弱性等予以分析,通过可行性的、独立性、系统性以及准确性的远侧,重现构建计算机网络安全评价模型,并对神经网络当中的BP神经网络及粒子群进行优化进行阐述,最终在计算机网络安全当中对输入层、隐含层、输出层进行详细的分解和构建,促进整个网络安全性的提高,降低由于不必要的安全进而导致的各种损失和不良因素,使得整个计算机网络安全评价在运用当中更具安全性和应用价值。 关键词:神经网络;安全评价;计算机网络 一、计算机网络及神经网络的基本概括 1.计算机网络的概念 对于计算机网络而言,其主要是将计算机运用技术与网络管理进行结合运用,进而促进计算机网络信息当中维持一定的安全可靠性,保障计算机网络系统能够正常稳定的运行,达到计算机网络服务后期的可靠性特点。目前,计算机网络所涉及到的范围逐渐增加,不仅涉及到网络技术以及信息安全技术方面的知识,同时还涉及到内部网络、外部网络,甚至是全球互联网等方面的知识等等,这种多知识交互的方式促使整个计算机网络的运用逐渐变得复杂起来,也使之在后期的维护和运用上存在很大的难度。而随着计算机网络的普及,人们也开始对计算机网络的安全性提出了更高的要求。比如,对计算机设置较为复杂的密码程序,许多企业都希望通过密码技术对企业的信息安全提供技术保障,避免企业当中的优秀信息泄露,导致优秀竞争力降低等。 2.神经网路的主要特点及发展状况 20世纪40年代初期,神经生物学家和数学家通过合作之后提出了“神经网络”的概念,这种概念通过对人脑当中所储存的信息作为贯穿整个程序的基础,采用数学运行的方式对脑细胞当中所表现出来的特点进行有效分析,进而为更深一步的针对神经网络的研究提供依据。直到1958年,计算机研究者及科学人员通过将学习机制与神经网络进行融合之后,提出了另一种特殊的网络模型系统——感知器神经网络模型,并将这种特殊的模型与技术理论以及工程建设相互融合。采用神经网络技术实时对声呐波进行识别,并对敌方潜水艇的位置予以确认,而在这一阶段,神经网络逐渐成为了历史当中的第一次发展高潮;到了1982年,生物物理学家对全局性和自组织神经网络局部之间所存在的稳定性特点进行了分析,进而探讨出原本神经网络模型起初就是一种微分非线性的工程,而此时,众多研究者及科学家开始对神经网络进行了更为深入的研究。 二、BP神经网络及粒子群优化算法 BP神经网络是一种具有特殊性质的算法,其中主要运用的是误差逆传播的算法,训练的前馈多层网络截止到目前是在所有神经网络当中运用最为普遍也是最广泛的模型之一。在BP神经网络所表现的理论体系当中,运用快速下降并且通过反向传播的方式,在进行选调整网络系统的权值阈值之下,来进一步实现整个网络模型当中的平方误差和达到最小的数值。在BP神经网络当中的拓扑结构构成当中,主要由输出层、输入层以及隐层这三个方面组成,每一层的神经元都会预期周围的神经层进行连接,而且和统一神经层当中的神经元完全分割,没有任何的连接,并且也不存在丝毫的反馈连接,三层拓扑结构共同组成,进而形成具有结构层次的前馈神经网络系统。而对于单层前馈神经网络系统来说,只能够采用求解线性可分问题,而对于多层前馈神经网络系统来说,则可用于求解非线性的计算机网络问题。 三、计算机网络安全评价模型的构建 1.计算机网络安全评价模型中输入层数量的要求 对于计算机网络安全评价模型中的“输入层”来说,其神经元节点所表现出来的数量,要和计算机网络安全评价指标当中的数量相同才可以。如:对计算机网络安全评价系统进行重新设计当中,需要安置二级指标十八个,而且,在计算机网络安全当中的输入层神经元节点当中就要与上面一样,设置十八个,与其相等。 2.计算机网络安全评价模型中隐含层的要求 在神经网络安全评价模型当中BP网络大多是采用单向的隐含层,在进行重新设计的时候,隐含层当中所表现出来的节点数的数量,而且也会影响对神经网络后期的性能构建等问题。如果在隐含层这一区域之内所安置的节点数量过于多的话,就会导致整个神经网络需要学习的时间不短增加,最严重的的时候则无法想象;而如果在隐含层当中所设置的节点数没有达到一定的量的话,则会促使神经网络当中所表现的容错能力不断减弱。而对于隐含层当中节点数的数量设置网面,则需要参照一定的经验公式才能够进行确定,一般会设置五个。 3.计算机网络安全评价模型中输出层的要求 针对计算机网络安全评价模型当中输出层来说,主要是针对计算机安全评价最终的结果。在本文当中,首先将神经网络安全评价模型当中的输出层所表现出来的节点数量设置为两个,输出的最终结果是(1,1),用来表示安全的意思;(1,0)则表示比较安全的意思;(0,1)用来表示不安全的意思;(0,0)用来表示安全性极低的意思。依据计算机网络安全评价模式当中对网络安全进行评价来说,可以将其分为如下两个方向:首先,重新构建计算机网络安全评价模式;其次,采用粒子群对BP神经系统所具有的算法进行优化,进而克服BP神经网络原本所存在的局限性。对其进行优化所采用的方法:(1)通过对BP神经网络当中的传递函数、结构特点、目标向量这三方面进行初始化的设置;(2)对粒子群当中的初始速度和设置、动量的系数、迭代次数等分别进行设置;(3)将不同粒子具有的不同历史,所表现出来的最佳的适应值以及当前适应度值这二者进行比较,如果目前所表现出来的适应度数值比以前的适应度数值良好的话,则需要保存粒子目前索表现出来的适应度值,从而成为个体粒子中最为优越的适应度值;(4)对粒子所表现出来的惯性权值进行计算;(5)针对每一个粒子展现出来的相应位置和速度进行更新,并对其中所透漏出来的相关熟知误差都进行详细的记录、总结和分析;(6)有效的分析、辨别系统内部适应度误差值,当这一误差值超出允许的迭代次数的时候,或者是与其相同的时候,则需要对本次训练进行终止。粒子所具有的全局历史,最优的设置等都将是BP神经网络当中最大的阈值和最佳的权值。在最后,则可以运用BP神经网络模型的最优化状态,对计算机网络安全予以最终的而评价。 作者:郭强 单位:黄淮学院 优秀计算机论文:人事管理计算机信息技术应用 摘要:伴随着计算机技术的逐步发达,计算机信息技术的应用也越来越广泛,计算机作为迅速高效的代名词,是管理者在人事管理过程中准确做出决定必不可少的工具,因此在人事管理中对于计算机信息技术的应用也成为了势不可挡的趋势,并且逐步发展中。本文针对人事管理中的现状,结合计算机信息技术的具体应用,阐述了加强计算机信息技术在人事管理应用的必要性。 关键词:计算机信息技术;人事管理;应用 一、人事管理现状 1.人事管理特点 人事管理是有关人事方面的计划、组织、指挥、协调、信息和控制等一系列管理工作的总称。通过科学的方法、正确的用人原则和合理的管理制度,调整人与人、人与事、人与组织的关系,谋求对工作人员的体力、心力和智力作最适当的利用与最高的发挥,并保护其合法的利益。有着处理信息量大,时效性强,信息相关性高等特点。信息量大,不管是在高校的学生工作中还是在企事业单位中,人员流量大是毋庸置疑的,涉及到在职人员、后勤人员、临时人员、学生等人员的个人信息、薪资情况、福利补助等信息;时效性强,由于企事业的人员流量大,也同样人员流动性很大,包括人员的调动,临时工的调换,人员的离职、退休等等诸多问题更换较为频繁;信息相关性高,各个部门的信息必须做到相互关联,相互交流,以便在人员调动等方面的处理中高效快捷,信息的及时更新对于工作的进行有着至关重要的作用。 2.人事管理中存在的问题 综上所述,人事管理具有以上特点,因此信息处理上十分大,然而如果人工处理以及信息处理不及时会存在着许多重复工作,不仅浪费时间也浪费人工,耗费人力物力,即使暂时不考虑这些因素,也存在着人工不准确的现象,这样的误差要再去返工那就会存在更大的人力物力的浪费,很大程度上与人事工作需要高效的理论有所违背。其次,信息管理还是一个相对比较散乱的工作,信息处于大幅度上升的趋势,时效性十分重要,若不及时更新会耽误管理者的管理,对公司的发展也有限制,一旦有了差错就有由人事管理的错乱现象,进而影响整个公司的工作效率。 二、计算机信息技术在人事管理中的应用 1.计算机信息技术在高校中的应用 在高校发展过程中,教育实力是最为看重的,师资力量就位于首位,包括师资队伍的培养,以及师资的流动,专业技术人员的聘请,充分了解和掌握各个科目的教师团队信息是必不可少的,如果用传统方法进行统计不仅工作量十分巨大,并且效率极低。但是在信息统计以及管理工作中利用计算机信息技术后就会有明显的变化,建立专门的数据库,对于不同科目不同专业的师资力量进行分类统计,培养或聘请专业人才加以分析整理,从而为学校引进紧缺人才,优升劣汰多余人员,提高整体师资水平,对于学校整体实力的提高,办学水平的提高提供可靠的保障。 2.计算机信息技术在企事业为单位中的应用 与高校不同,企事业单位的人口基数没那么大,但是劳资管理却相对复杂一点,而劳资工作对于信息的准确性要求较别的要高很多,因为他最能体现每一位员工的价值,若出现一丝一毫差错就可能会导致劳工矛盾,若能应用计算机信息技术,将所有员工进行信息输入数据库,既保证了信息的准确性,又减少了重复劳动,对于各个部门以及管理者的使用,职工工资的调整,年终奖的发放,福利的计算都减少了时间。在提高效率的同时还能做到更好的实现资源共享,实现了人事管理的科学性、高效性、系统性。 三、应用措施 1.加强分析管理系统 随着计算机技术的发展,各种办公软件应用的也相对广泛,加强办公软件的数据分析性能,可很大程度提高薪资的计算,编辑处理能力,方便快捷的对数据进行统计、查询、修改、打印,便于各项手续的办理,不仅在薪资方面,各项大数据的处理,统筹,事物的人员安排,加强分析能力,后台自动统筹,再加人为稍加调整即可达到更高层次的管理。制定各项方案,经编辑得到的大数据分析出最佳企业方案,为企业的人员、工作等发展都起到了很大的促进作用。 2.加强专业人员技能 对于飞速发展的现代社会,计算机的应用可以说是一种必不可少的技能,对于技术的加强以及人才的引进当然必不可少。只有对计算机知识不断的更新,自主学习创新才能满足工作的需要。引进高科技人才、人员进行专业知识培训以及对于相关技术的引进都是可行并且有效的方法。只有充分利用高科技人才的优势,加强计算机信息技术的学习,利用计算机来处理数据,提高学习以及工作效率,不仅能有助于提高专业人员自身的素质,还能真正满足企业自身文化的发展一级企业科学管理的需要。 3.加强信息网络安全管理 科技是一把双刃剑,有利就有弊,在实现信息数据网络化管理的同时就存在着网络安全的问题,只要稍微松懈,就会被不法分子钻了空子,信息的泄露不仅对于企业的商业具有威胁性,对于我们个人信息泄露也是威胁性极强的。首先,必备的是杀毒软件的安装,及时对重要的信息,重要的电脑进行杀毒、更新;其次,信息的备份也是很重要的,鸡蛋不能都放在同一个篮子里;第三,虽然我们认为计算机信息技术的应用对于我们的人事管理十分重要,但是纸质档案也不能被完全取代,建立专门的纸质档案保存室作为备用,这样即使网络信息丢失也有依可循;最后,所有的管理都离不开制度的建立,加强严格的计算机管理条例,对管理人员以及管理方法,备份规则,人员出入准则等等方面制定机制的规则,明确各项法律规定。 四、结语 综上所述,社会高速发展的今天,各项管理都离不开网络的存在,尤其是人事管理之中复杂、杂乱的工作,加强计算机信息技术在人事管理中的应用也必将成为一大趋势,因此我们应该加大人事管理的信息化,抓住人事管理的特点,联合计算机信息技术的优点,避免计算机信息技术的缺点,针对各个工作不同合理利用计算机信息技术,适应社会发展。 作者:孙蔼琪 单位:太原理工大学 优秀计算机论文:计算机网络技术对网络经济的影响 摘要:计算机网络技术是计算机技术和通信技术相结合而发展的产物,随着我国经济的迅速发展和计算机网络技术的不断进步,其已被广泛渗透到当代社会生活的各个领域,工业、农业、军事、商业、金融、服务业、教育科研等都离不开计算机网络技术的应用。计算机网络技术的广泛应用,不仅加快了网络发展的速度,也加快了社会智能化和高效化的发展步伐。网络已经成为人类社会不可缺少的一部分,越来越多的经济活动与网络密切相关。基于此,介绍计算机网络技术和网络经济的内涵和特点,阐述基于区域环境下计算机网络技术对网络经济和高职教育间的关系与影响。 关键词:区域环境;计算机网络技术;网络经济;电子商务;高职教育 引言 随着社会经济的不断发展和科学技术的不断进步,以网络为载体的智慧社区、智慧城市、智慧地球逐渐开始普及,人类社会正在进入一个新的信息时代。21世纪是一个以数字化、网络化与信息化为优秀的信息时代。当今世界,网络信息技术日新月异,全面融入社会生产生活,深刻改变着全球经济格局、利益格局、安全格局。世界主要国家都把互联网作为经济发展、技术创新的重点,把互联网作为谋求竞争新优势的战略方向。计算机网络技术被广泛应用到经济发展的各个领域中,为整个社会的发展做出了巨大的贡献。移动互联网已成为全球关注的热点,业务需求和市场是开发网络技术的主要驱动力,互联网成为人们之间联系的桥梁和纽带,人们已不满足于对物质的追求,对精神文化生活也有了更多的追求,文化消费能力所占比重也越来越大,极大促进了经济社会的发展。近年来,网络经济发展日新月异,正逐步渗透到我们从事的各个领域,形成了一系列的新兴产业群。在新时代环境下,网络经济已经成为各国经济发展的关注重点,我国也在加快网络经济建设的步伐。网络是人们获取信息的基础设施,从国家信息基础设施建设的角度看,应向高速化、宽带化方向发展。网络经济的发展直接影响到我国未来的网络经济建设,因而研究网络经济对我国国民经济发展的影响具有重要的意义。本文具体分析了计算机网络技术对网络经济和高职教育领域的影响,简述了计算机网络技术和网络经济的内涵和特点,从而提出了加快推进计算机网络技术发展的步伐,加速网络经济和科学技术发展的展望。因为当前我国的计算机网络技术发展还不够成熟,仍然面临着较大的挑战,不仅硬件方面的发展不够完善,而且软件方面的发展也不够完善,但总体上来说取得了不错的成绩。 一、计算机网络技术与网络经济的含义和特征 网络技术是指采取一定的通信协议,将分布在不同地点上的多个独立计算机系统,通过互联通道(即通信线路)连接在一起,从而实现数据和服务共享的计算机技术,是现代计算机技术与通信技术相结合的产物。计算机网络根据网络协议,将分散的、独立的计算机利用电缆、光纤、双绞线、微波与通信卫星等实现连接。计算机网络技术具有诸多的优点,主要是集合了计算机与通信技术的优势,从而实现了快捷的运算、便利的存储、快速的传递、便携的管理、高效的分析等。计算机网络技术作为现代化的手段,在日常生活与工作中,提高了工作的效率,促进了社会的发展,推动了经济的增长。计算机网络新技术体系包括:传送网新技术、接入网新技术、交换网新技术、因特网新技术、互联网新技术、无线网新技术和移动网新技术;网络技术的演变:从低速网络→高速网络→超速网络;窄带网络→宽带网络→新型宽带网络;从面向终端的网向资源共享网发展。电信网从“有线通信”“无线通信”到“移动通信”的发展历程,每一次技术变革意味巨大的发展新机遇。所谓网络经济,是指以信息网络为基础、以信息技术与信息资源的应用为特征、对信息与知识起重大作用的经济活动。网络经济就是生产者与消费者之间通过网络而建立的经济关系以及基于网络空间的经济活动并获得效益的新经济形态。狭义地讲,它是指一种基于计算机网络的以信息技术为优秀的新的经济形态,因而网络经济又被称为互联网经济。网络经济是以计算机为优秀的新型信息技术产业,可降低客户经济活动的交易成本,增强网络信息在经济中的主导地位,从而获得不可估量的巨大经济效益,更重要的是它将引起人类经济活动方式的深刻变革,并最终成为优秀经济资源的全球化经济形态。网络经济同传统经济相比,网络经济具有直接性、快捷性、渗透性、外部经济性、持续性及全球性等显著特征,主要表现为:第一,网络经济是信息技术,特别是网络技术的经济产物。网络经济发展的一个主要因素,就是技术推动。第二,网络经济是一种高度信用化的经济形态。在网络经济中,参与交易的各方是互相不见面的,交易的商品和服务最多也是以“图像”的方式虚拟存在,所以网络经济对经济中的信用度的要求很高。网络经济的实质,就是强化的信用经济。第三,网络经济是一种物理上虚拟的经济形态,主要表现在时间上是虚拟的,网络经济是全天候运行的,很少受时间因素的制约。第四,网络经济是一种高度个性化的经济形态。互联网的应用正从一般的信息浏览功能,向更具价值创造功能的网络经济方向发展。可以说,网络经济已经成为当今社会生产力发展的必然趋势。 二、区域网络技术改变了传统的生产与经营方式,产生新的商业模式 现代信息技术的发展,改变了传统的生产经营方式,并产生了新的商业模式———电子商务,电子商务的发展给我国的经济发展带来了前所未有的机遇和挑战,从关注商品转换到关注交易模式及过程的创新。电子商务是国民经济和社会信息化的优秀,电商增速远高于GDP增速。以“双十一”为例,每年“双十一”期间互联网上商品交易量巨大且呈逐年递增态势。近几年,电子商务异军突起,网络经济使企业经营管理的手段不断创新,电子商务的迅猛发展对大多数企业而言,不仅仅是信息、商业机会,还促使一个现代化的世界性网络驱动经济的产生,促进了跨区域传播。在网络技术手段的冲击下,我国经济得到快速发展,为我国信息产业的持续高速发展提供了良好的机遇。总而言之,以网络技术手段为基本特征的新经济,为传统产业升级提供了新的契机,世界经济加速向以网络信息技术产业的经济活动转变。以网络为基础的电子商务极大地改变了传统的企业经营方式,摆脱常规的交易模式和市场局限。目前,随着信息化进程的加快,全球许多企业、尤其是大中型企业认识到网络技术手段的重要性,认识到利用先进的网络技术建设企业信息化系统是获得竞争优势的必要手段。为了增强市场竞争能力和扩展产品销售渠道,很多企业已经开始利用网络、信息技术、智能化技术进行创新管理,建立起了广域网络信息化系统,积极参与电子商务经营活动;利用网络优势,降低成本,提高效率,塑造企业形象,不断开拓市场。随着全球经济的快速发展,信息化的浪潮冲击着信息产业的每一个角落,推动了信息技术的进步,刺激了人们对信息的网络需求,加快了信息领域改革的进程,加剧了经济市场的竞争,使信息产业中的电信网、计算机网和有线电视网络出现了融合的大趋势。 三、计算机网络技术的发展对区域经济发展的影响 我国是一个发展中国家,网络技术发展的起点低,在全球性的经济竞争中,面临着十分严峻的挑战。目前,我国网络技术普及的程度很低,还有相当多的人是“计算机盲”和“网络盲”,尤其是在农村,这种现象更为突出。我国劳动者的素质与发达国家相比,还存在着相当大的差距。我国的高等教育还处在精英教育的阶段,而一些发达国家的高等教育不仅实现了大众化,而且已经进入了普及化的阶段。在我国农村,还有一些地区没有实现九年制义务教育,文盲在我国人口中还占有较大的比例。当前我国这种低下的人口素质和劳动力质量,会限制网络技术的广泛应用。即使我国的计算机普及率达到了某些发达国家的水平,由于我国的国民素质远远低于一些发达国家,所以,我国的网络技术的利用率会大打折扣,网络技术对经济发展所产生的积极作用,同样会受到很大的限制。在区域经济不断发展和各项高新技术不断革新的当今,区域经济对于计算机网络的要求越来越高,计算机网络技术极大程度地推动了区域经济的快速发展。因此,相关人员还要不断地加强对计算机网络的研发,只有不断地提升计算机网络技术,为区域经济的发展创造更多的可能性,才能使得区域经济发展在世界经济发展的机遇当中取得更好的成就,为区域经济的长远、可持续发展保驾护航。邓小平同志曾说过:“科学技术是第一生产力,是经济和社会发展的首要推动力量,是国家强盛的决定性因素。”科学技术是人类改造世界的重要手段,网络技术与网络社会的出现和崛起,为我国经济平稳较快发展做出了积极贡献,已成为经济发展的热点。我们应该充分利用网络技术,争取为我国带来更大的经济效益。人类社会生活的改变,最终是由社会生产力所决定,当今社会科学技术的第一生产力作用日益凸现,信息科学技术作为现代先进科学技术体系中的前导要素,它所引发的社会信息化则将迅速改变社会的面貌、改变人们的生产方式和生活方式,对社会生活产生巨大的影响。 四、加快推进网络信息技术自主创新,促进经济更加繁荣发荣 科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。当前,我国正处于建设创新型国家的决定性阶段,最根本的是要增强自主创新能力,最紧迫的是要破除体制机制障碍,最大限度地解放和激发科技作为第一生产力所蕴藏的巨大潜能。历史的发展证明,国家的创新能力决定国家的综合实力,科技水平的高低决定国家力量的强弱。党的十八大以来,中共中央总书记多次深入科研院所、企业和高新技术园区,立足国内,放眼全球,以历史视野把握时代脉搏,加快推进网络信息技术自主创新,加快数字经济对经济发展的推动,加快提高网络管理水平,加快增强网络空间安全防御能力,加快用网络信息技术推进社会治理。当今世界,网络信息技术日新月异,全面融入社会生产生活,深刻改变着全球经济格局、利益格局、安全格局。世界主要国家都把互联网作为经济发展、技术创新的重点,把互联网作为谋求竞争新优势的战略方向。虽然我国网络信息技术和网络安全保障取得了不小成绩,但同世界先进水平相比还有很大差距。“科技兴则民族兴,科技强则国家强。”强调,网络信息技术是全球研发投入最集中、创新最活跃、应用最广泛、辐射带动作用最大的技术创新领域,是全球技术创新的竞争高地。加强信息基础设施建设,推动互联网和实体经济深度融合,加快传统产业数字化、智能化,拓展经济发展新空间。网络新技术使企业经营管理的手段得以创新,从而使管理具有更高的效率。运用信息化、网络化手段能够提高企业的组织效率,使减少管理层次和管理职能部门成为企业改革与调整组织结构的新时尚。 五、计算机网络技术与网络经济发展的前景展望 计算机网络技术将是我国经济发展的灵魂,是社会发展的主要趋势。随着我国社会主义现代化建设步伐的不断加快,计算机网络技术已经获得了较大的发展,在社会各领域中的应用越来越广泛,不仅在局域网以及互联网络中取得了可喜的成绩,而且在无线网、移动互联网等方面也取得了很大的发展,为社会广大网络用户提供了很大的便利,在很大程度上推动了社会经济的发展。网络经济的未来发展代表了未来经济发展的趋势,网络经济是一种全新的经济形势,网络经济的强势增长已经成为不可阻挡的历史潮流。随着计算机网络技术的飞速发展,网络经济还会继续展示其巨大的变革力量,这也意味着企业运行方式和管理方式有着无限的创新空间。发展网络经济已不单纯是一个电子信息技术的运用或是商务模式的选择问题,而是适应和顺应国际潮流,在融入全球经济发展中不断增强竞争力的战略性选择。 作者:苏曼玲 夏金华 吴力挽 杨翀 张凯 杨明照 单位:广州卫生职业技术学院 优秀计算机论文:计算机软件工程数据库编程技术 摘要:现代科学技术的发展进步,计算机信息技术被广泛的应用到社会的各行业领域中,因此而产生了海量的信息数据,将这些数据进行收集、分析和处理对于社会的发展具有重要的意义,计算机数据库应运而生。本文通过对基于计算机软件工程的数据库编程技术进行浅析,旨在促进数据库编程技术的科学应用,进而促进计算机软件工程行业的发展。 关键词:计算机;软件工程;数据库;编程技术 计算机软件的开发和应用是保证计算机应用功能的关键,数据库建设和技编程技术应用能够使软件应用过程中的稳定性得到保障,数据信息可以被集成管理、分析和使用,同时实现数据的共享应用,解决很多人工工作形式难以实现或者实现难度较大的数据处理工作,编程技术是构建数据库的主要技术支持。 1数据库的科学有效构建形式 1.1数据库的设计工作 设计工作为计算机数据库构建的初级阶段,设计人员需要对数据库的存储结构、位置以及存储路径进行综合的考量,对于信息的存储情况进行深入的了解,尽可能的降低存储空间,实现数据空间的有效利用,对存储空间进行主次分明的层次划分,保证实现高效便捷的使用功能。在进行存储路径的设计时,需要根据信息类型设置相应的信息索引,以实现用户在输入关键字之后就能够找到相关的数据信息内容。 1.2数据库的网络构建工作 数据库网络的构建具有较强的专业性和技术性,技术人员在进行数据库网络的构建时,需要加强对专业技术知识的应用,对结构模块进行合理优化,减少内存占用空间,以保证其运行的速率。同时加强数据库服务端与应用用户之间的沟通和联系,技术人员加强对服务端的科学管理,设置相应的管理员账号和密码,通过密码的设置来保证管理权限,对数据库进行合理的数据信息修改、添加以及等技术操作。 2基于计算机软件工程数据库编程技术的应用方式 2.1类型比较 文件建立之后需要应用数据库软件对文件进行数据读取,在数据库的应用初期需要针对应用功能需要对数据库进行对比,观察文件在读取过程中是否会出现数据丢失的情况,为确保文件读取工作的顺利进行,应用类型比较的方式直观反应文件读取工作中存在的问题,进而选择更为合适的文件应用类型,有效的文件类型选择,能够使数据库的空间应用效率得到提升,同时提升整体软件运行的流畅度,保证软件的模块应用功能都能得以实现。 2.2数据库的建立 数据库的建立首先需要以编程技术作为技术应用基础,通过功能之间的相互协调,解决其技术应用过程中存在的各种问题,进行数据库的建立需要针对自身的应用需求选择合适的程序语言,并对语言进行逻辑编辑,利语言组织编写完成数据库的功能型架构,并对不用的模块进行功能性区分,提升数据库的应用效率。数据库创建需要在确定文件类型之后进行,采用分区构建的方式,不同的区域负责不同的应用功能,并应用技术协调语言使不同应用功能之间实现相互配合,避免出现应用混乱或者数据冲突现象的出现,对设计功能中存在的不完善之处进行技术完善,保证整改方案的应用功能提升。还可以应用外部安装软件进行数据库创建,用户可对自身的应用需求进行自主选择,实现数据库资源的最大程度应用。数据库编程技术的有效应用,是各个分支应用系统之间的配合程度更高,数据库中出现的数据丢失现象,能够应用数据库备份的方式使数据得到应用恢复,进而保证软件应用功能得有完善。 2.3软件开发过程中编程技术选择 编程技术的选择需要以软件的应用功能为基础,对软件运行的稳定性情况进行观察和探讨,并对系统的资源利用情况进行优化,观察其在应用过程中可能出现的不稳定情况,针对常见的系统应用问题,设计者可以在编程阶段应用编程技术选择优化的方式进行技术完善,出现数据传输异常的问题进行采用技术控制措施,避免大规模瘫痪现象的出现,致使其他应用功能受到影响。在数据库编程检测极端需要对技术应用以及系统稳定性进行检测,为系统运行提供良好的运行环境,软件应用的稳定性与编程技术的选择具有直接关系,因而需要加强对编程技术选择的重视。 2.4数据库文件加密 数据库建立应当应用编程技术对数据库的数据信息进行加密保护,应用者通过登录口令或者密码进行数据库的登录和应用,工作人员需要应用技术手段解决常见的加措施,避免数据信息受到网络病毒侵害以及不良侵犯,根据信息的重要程度设置不同的加密等级,应用者具有自主选择的权限和空间,避免信息泄露对系统以及个人造成的严重影响。 3结语 计算机软件工程的数据库编程技术应用,能够实现在文件类型的比较、数据库的建立等环节的技术应用,并通过合理编程技术的选择、进行数据库文件加密来保证数据库结构设计的合理性和安全性,应用编程技术对软件模块以及软件运行空间进行合理优化,保证软件运行的稳定性,并有效提升其应用效率,促进编程技术应用价值的实现。 作者:于博文 单位:长沙市第六中学 优秀计算机论文:远程教育中计算机网络技术的应用 摘要:远程教育是建立在现代通信和信息处理技术的基础之上,涉及的关键技术有音频、视频压缩编码技术、网络技术、视频会议技术等等。本文以信息领域的技术为主导,从理论与实际相结合的角度,对移动互联网技术以及它在远程教育中的应用进行深入浅出的分析。 关键词:远程教育;移动互联;虚拟专用网;资源预留 1前言 我国的现代网上远程教育起源于1997年,同年年底,教育部在全国高校中选取了清华大学、北京邮电大学、湖南大学和浙江大学作为首批试点大学,经过多年实践,也取得了良好的效果[1]。远程教育的媒体技术分为三个历史阶段:(1)基于印刷媒体的函授形式;(2)基于音频、视频媒体的广播电视形式;(3)基于多媒体的网络形式[2]。其中网络技术和流媒体技术的发展,对远程教育起到至关重要的推进作用。 2远程教育应用的主要技术 2.1音频视频压缩编码技术 这一技术在远程教育系统中的应用范围非常广泛。编码技术中压缩的作用是在网络带宽或存储空间一定的条件下提供最优质的图像和声音,同等的图像、声音质量条件下,极大地减少所需的存储空间或所需的网络带宽。 2.2基于IP的信息技术 基于IP技术有很多种,与远程教育有关的主要有,广播和组播技术主要用于在IP网上以音频、视频流为主要内容的信息[3]。流技术主要用途也是以音频、视频为主的流信息。利用流媒体技术可以实现多媒体点播功能。 2.3Internet技术 我国的远程教育主干网以电信网、无线和有线电视网以及计算机互联网三大网络为基础。Internet在远程教育中起着举足轻重的作用。在现有的远程教育系统中,Internet是开展远程教育的最为重要的手段之一,要达到师生分离的教与学,很多教学活动都是在Inter-net上完成的。随着网络带宽的迅速扩大,开展了许多新的业务。同时,随着网络用户数目和多媒体信息在网络中占有的比重的增加,网络本身的一些固有缺点也开始显现出来。随着社会发展对远程教育的需求的扩大,远程教育需要提供更多的服务,需要功能更加的完善。 3远程教育中网络技术的应用 3.1存储区域网技术 存储区域网(SAN,StorageAreaNet-work)指的是通过一个单独的网络把存储设备和挂在TCP/IP局域网上的服务器群相连[4]。当有大量数据的存取需求时,相关服务器和后台存储设备能实现数据交换。突破现有的距离限制和容量限制;通过释放LAN资源,达到服务器与存储网络交换数据。远程教育迅速的发展,视频点播系统受到越来越多的关注,然而受到传统数据与服务器之间的对应关系及存储方式的限制。采用光纤通道技术将存储器从应用服务器中分离出来,共享存储通过多个专用的高速网络存储到服务器。SAN网络(通常是高速光纤网络)把存储设备和服务器群相连,需要有海量数据的存取时,相关服务器和后台的存储设备通过SAN网络实现数据之间高速传输,同时SAN上的任何一个存储设备都能被服务器访问,实现了数据的集中管理以及整个网络的扩充和容错性。 3.2虚拟专用网技术 虚拟专用网依靠的是ISP(因特网服务提供商)和其他NSP(网络服务提供商),数据通信网络能够建立在公用网络中,能够实现VPN服务器能够实现校园网远程访问[5],校园网的地理位置没有限制,校园网中特定资源能极大的方便校外用户的访问。采用远程方式访问的用户时间不会太集中,因此这种方式的数据流量相对较小,能够通过软件平台实现。因此使用VPN的操作是最容易实现的,建议使用PPTP协议[6]。通过建立虚拟连接实现Chinanet与校园网连接,校园网中的资源就可以安全访问。 3.3资源预留技术 资源预留协议是一组通信规则,它允许网络的通道或是路径能被保留下来,供视频以及其他高频信息的多播使用。RSVP是网络整合服务(InternetIn-tegratedService,IIS)模型的一部分,用于确保提供最佳、即时和良好的连接共享[7]。 4结语 随着信息技术的不断发展,产生越来越多的新兴技术,远程教育逐渐成为构筑知识经济时代人们终生学习体系的主要手段。它们改变着Internet的面貌,也改变着我们的信息环境。但远程教育系统,还有许多急需改善和完善的地方。我们应该加大信息技术在远程教育中应用的研究,通过促进远程教育的发展也将进一步促进我们原有教育体制的发展。
铁路调度论文:施工调度铁路建设论文 一调度工作在施工的运用 1)人员配置及其培训 在项目组建之初就设立调度室,配备调度工程师、驻站联络员和施工队调度员。调度工程师要精通工程施工又要熟悉铁路运输方面的知识,并在项目启动后立即选派专业工程师进行营业线施工岗前培训,系统学习铁路局的施工安全管理实施细则,并到车站跟班一段时间,以确保复线施工与行车及运输安排有机结合。驻站联络员和其他调度员均由正式职工担任,培训方式采取外送路局或相关设备单位进行学习,使其熟悉掌握行车运输的基本知识,并取得相关的上岗证。 2)施工中的协调与沟通 在复线铁路工程的施工中,为达成安全、质量、进度、运输效益、施工成本等目标,施工调度部门与铁路运输部门之间必须加强衔接,将自身的施工计划与铁路运输计划有机结合起来,保证施工运输两不误,才能最大化的确保施工的稳步推进。与相关设备管理单位的沟通应给他们灌输大局理念,提高其配合施工的积极性,密切彼此合作,形成合力。提前介入施工,排查可能影响施工的光电缆及线路加强装置等,及时迁移,做好防护工作,避免对施工的影响。 3)施工方案的优化、编制及审批 a.在既有线路上施工会对正常运输秩序造成一定的影响,施工方案的合理性直接关系到施工的时间和影响范围。施工方案及相关实施计划的制定有关于运输能力和施工效率,并且是施工安全的前提和保障。因此,必须强化施工计划管理,严格按照审批的施工计划实施作业。 b.提前落实重要施工方案的编制审批。对影响既有线运输安全的项目如桥涵顶进、桥梁施工破坏既有桥护锥、跨线架梁、站改施工、设置临时平过道、正线拨接、区间插铺道岔等需要纳入月度运输方案的施工计划,根据铁路局要求需要提前一个月提报,相关的方案需要经过多方会审及报批,施工调度人员应配合专业工程师对施工方案、影响的范围及程度、组织设计、安全措施进行通盘考虑,提前落实方案的编制审批工作。在施工组织方案编制之前,应对施工现场既有线的具体运输情况进行详细了解。必须充分考虑既有线运输的需要,尽量减少对正常行车的干扰,施工方案只有在保证既有线正常运输的情况下,才能得到采纳并顺利执行,尽量保证在不封锁线路的条件下开展复线项目施工。在施工方案编制时,要尽可能做到缩短过渡时间,提高临时工程质量,减少限速段落的长度,减少封锁的次数,减短封锁的时间,使既有设备的正常使用尽量不受影响,保证既有线运输的正常。 c.方案的合理性优化。确定限速及封锁施工,是复线铁路施工与铁路运输部门之间协调的焦点问题。封锁时间的长短取决于工程量大小,要保证施工时间,不能不顾客观条件一味压缩封锁时间,在特殊情况下可适当调整运行图,照顾施工需求。施工调度要提前与铁路局运输部门进行深入充分的沟通,使所需要的施工条件能得以保障。当某项工程所需的一次封锁时间长、对行车干扰过大而相关工作又可拆分时,可考虑将其化整为零,将单次施工分解成多次施工,以缩短每次所需封锁的时间。这样势必会给施工单位增加一些工作量,但便于封锁时间的安排,减少了对既有线运输的影响,方案通过后才能按计划有效顺利地执行。 4)施工计划的审批 施工组织方案审批完成后,要将营业线施工项目的施工计划,按照施工方案每月提报铁路局,一般需提前一个月进行申报,申报内容一般包括施工等级、施工项目、施工单位及负责人、施工类型、施工内容、施工地点、施工时间、影响范围、限速及行车方式变化、设备变化等。施工月计划的提报,经建设指挥部、主管业务处室核准后,报运输处审核。施工月计划下达后根据铁路局批准的施工范围、时间要求和工作内容,在实施的前3天到车站提报施工日计划,日计划经调度所于施工前1天下达形成正式日计划后方可组织施工。在施工当日,由驻站联络员或施工负责人到车站提前办理登记,按铁路局下达调度命令组织施工,在规定范围内按时完成。必须严格按照施工计划施工,无计划,严禁施工。 5)精心组织施工 加强施工计划管理,合理安排施工,对需要封锁或慢行要点的项目安排要有预见性。按路局要求召开好施工预备会,重点落实施工准备工作,尤其是涉及面广的施工,要对各单位、部门间的协作关系进行确定,涉及到非正常行车的,要充分做好准备工作,减少施工慢行长度和封锁时间。限速慢行和封锁施工是复线铁路施工对既有线运输干扰的主要因素。如何有效控制限速慢行和封锁施工时间,既能按时完成封锁施工又能提高行车速度,是施工调度部门在施工组织安排中应着力解决的问题。笔者认为关键在于要督促现场充分做好封锁前的准备工作,检查复核封锁准备工作中的关键项目,把能做的工作全部落实到位,尽可能的将封锁时间用到刀刃上。施工过程中要随时掌握施工进度,保证施工按时完成。施工完成后,线路开通前应会同相关设备单位、行车组织单位的人员对现场进行检查,确认条件后方可放行开通,开通后及时办理消点。另外对于限速慢行,施工单位要采取积极有效的措施,尽可能提升或恢复原行车速度,并尽量避免施工限速延点情况的发生。 6)施工过程协调控制 复线铁路的建设属于大型综合性施工,它要求施工管理的各级部门在工作过程中对现场情况及时掌握,施工调度还应注意搜集工程推进的相关信息、综合协调,加强各施工单位间的联劳协作,建立健全能保证安全、质量、正点、效率的施工体系,严防严控,对复线铁路施工作业的全过程进行协调控制。营业线及邻近既有线施工,需要综合考虑行车安全问题。由于区间车速快、频率高、行车密度大、地下电缆纵横交错等原因,施工安全压力巨大,稍有疏忽即成大祸,因此,必须把确保营业线行车安全放在首位,并且注意以下防范重点: a.跨线架梁时,要注意对线路的保护,在钢轨两侧均要垫好木枕等抗冲击的材料,并高于轨面。 b.顶进桥涵施工时,要注意线路架空和拆除时候对线性的影响,根据气温情况做好应力放散工作,对顶进地段的线路情况要随时观测。 c.石方爆破施工,应提前取得铁路公安部门的批准,并对既有的轨道及施工场地附近的房屋、通信、电力、桥涵等建筑物进行防护,避免损坏及对行车安全的影响。 d.在临时平过道的安装拆除施工,以及利用平过道进行运输施工时,要严格防护制度,设好驻站联络员、安全员,对平过道设置好看守房和道口栏木,防止肇事。 e.邻近营业线进行卸料、装运等施工作业时,严禁作业机械的侵限。 二施工调度实施的保障 施工调度工作的顺利开展必须要有强有力的保障。首先,要加强组织领导。做到组织机构完备,领导亲自带队。在人员选配、通讯设备配置,到工作计划制定上,项目经理都应亲力亲为,严格把关,保证调度工作的质量。其次,要树立权威性。项目施工涉及的部门单位众多,需要协调的中间环节也多,而工期计划大多已预先倒排多遍,并经多方研究才决定下来的。各级领导对施工进度都非常重视,一旦施工进入到争分夺秒的攻坚期,无论哪个环节出现问题,都必将拖延工期,引起连锁反应。因此,必须要树立施工调度的权威性。第三,要有全局前瞻性。工程施工具有很强的计划性,任何一点失误都会影响施工进度,造成资源浪费,导致工期后延。因此,调度工作要有前瞻性,通盘考虑多种因素和可能存在的问题,及时采取预防措施,增强施工的主动性。 三结论 铁路复线工程施工均是按铁路局批准的施工计划进行的,而且受到多种因素的制约,审批下来的施工计划不可能与自身预想的一致。同时线路运输频繁,实际施工有很大变数,而复线铁路施工都是劳动强度高和劳力投入大的项目,如果施工安排、调度不当,各种资源浪费相当大。因此,在对施工调度做理论研究和实证研究的基础上,制定了施工调度的组织协调原则:按照施工组织方案中拟定计划做施工准备,以审批的施工计划为准进行组织,最终以下达的施工日计划安排具体施工,提高资源利用效率,统筹安排科学合理,最大限度发挥施工调度的资源优化配置作用,尽量减少人力资源闲置,力争在一定的时间内完成更多的施工项目,提高工程施工效率,从而达到最佳的工程施工目标。 作者:赵剑潇单位:中铁十五局集团 铁路调度论文:列车调度指挥高速铁路论文 1高速铁路列车调度指挥仿真实训系统综述 首先,高速铁路列车调度指挥仿真实训系统的功能模块都是经由局域网而进行联结的,局域网把这些零散的模块有机地连接在一起使之成为一个动态而完整的系统。该系统的教学组织以及维护等工作都是经由实训教师来负责且系统的所有模块也是由实训教师进行管理以及监督。该系统的网络通信等由抗干扰能力很大的以太网交换机来实现。该实训系统有着十分完备的高速铁路列车调度指挥仿真模块。在这个模块当中,实现对高速铁路列车在车站和区间运行的实时监视,动态调整、自动生成列车运行三小时阶段计划,实现列车调度命令的自动下达和实际运行图的自动描绘;实现分界接列车数、列车运行正点率、行车密度、早晚点原因、重点列车跟踪等实时宏观统计分析并形成相关统计报表;显示铁路路网、沿线线路、车站、救援列车分布等主要技术资料和气象资料,为铁路事故救援、灾害抢险、防洪等提供决策参考。其次,高速铁路列车调度指挥仿真实训系统还拥有教学和演练以及考核在内的几大模块。该系统的教学功能是经由现代教学所常用的具备交互式的人机界面的多媒体的形式来进行实现的。行车组织以及调度指挥等等知识都是由多媒体进行呈现的。在演练方面,演练的内容是由教员进行提前设置的,任务包括列车的类别、故障的类型以及发生位置还有天气变化的类别及其位置等等。在教师进行设置后,学生便可以进行相应的处理以及操作了。此外,每一次的模拟训练的记录都会被完整的保存在该系统的数据库当中,这样教师便可以方便地对学生的实际表现进行评估,给出分数。 2高速铁路列车调度指挥 仿真实训系统的配置以及功能该仿真系统主要有调度指挥控制仿真系统、交互式的学生操作系统、教师观摩系统以及教师工作站系统等。调度指挥控制仿真系统当中包含调度中心子系统,该子系统拥有行车调度台仿真系统、助理调度台仿真系统、综合维修仿真系统、光电站场及打印设备等等。除了该子系统外还包含车站指挥子系统,其主要的配置有车站自律机系统、车站值班员系统、车站信号员系统、光电站场及打印设备等等。该系统主要实现制定基本图、日班计划等的制定、绘制车次跟踪以及实际运行图、监视列车的运行、下达调度命令等并生成车站行车日志、编辑甩挂车计划下达、列车速报的传递、统计报表生成、调车作业计划的制定、调车作业单、调车进路的选择、调车作业与列车作业的冲突处理、调车进路的排列等等的工作。交互式学生操作系统终端上的运行控制和显示设备与列车调度设备保持相同。设备都是具有可操作性的,并且要和实际列车调度有着一样的功能还有控制逻辑、学生可经由这些设备来实现列车调度指挥的仿真控制。该系统的多媒体教学可以实现一次标准化作业、应急处理及非正常行车这些功能,操作主要包括正常模拟调度演练、非正常行车调度演练及应急处理演练这些功能,实作考核主要包含非正常行车调度演练及应急故障处理这些功能。观摩系统是由投影机以及单通道普通投影幕等设备来组成的。该系统和交互式学生操作系统是设置在一起的,这样便可以经由教师的控制还有切换来达到观摩学习的目的。这个系统可以实现教师对知识的集中讲授以及对学生的自主学习辅导等等。教师工作站系统是由教师控制台、系统服务器还有教师计算机以及监视器等等的设备组成的。这样,教师便可以经由控制台来完成维护系统、评判管理成绩、设定任务等等的功能。近年来,各个高职院校的运输管理学院都准备建设或已建成铁路列车调度指挥实训系统。现在各个高职院校的实训系统大多都是采用软件以及硬件联合仿真的形式将计算机联锁软件、底层联锁逻辑和现场设备的状态及变化过程整合到沙盘上,以此为轨道交通运输专业学生提供一个综合并且直观的实训仿真环境。与此同时,这个仿真实训系统也结合教学还有培训的一些特点,经由设置一台教师机,完成对学生操作设备过程的监控,通过设置设备故障提高学生的应急处理能力。 3高速铁路列车调度指挥仿真 实训系统的意义铁路是一个国家经济的极其重要的基础设施之一,调度指挥体系则是这个重要基础设施的关键所在。对于高职院校的铁道交通运营管理专业的学生来说,他们对于调度的基础活动的了解都比较浅显且是基于书面的。而模拟实训系统可以有效地帮助学生了解其基本的操作规程。同时,在实际的应用过程中,学生也会明白对于突发性事件的应急处理措施。众所周知,在实际的高速铁路列车的调度工作当中,干扰最大的一项便是突发性事件的出现。学生在学习的过程当中,可以借由该仿真实训系统来掌握应对可能会出现的紧急事故的处理方法,这可以培养学生对已突然出现的事故的准确而快读的判定能力以及对事故的处理能力。通过长时间的累积,学生便可以全面提高该项技术水平,在以后的实际工作当中,遇到了这些突发事件时也可以做到“不慌乱、准判断”,从而达到真正的为高速铁路列车的调度指挥工作服务的目的。高职院校的铁道交通运营管理专业的培养目标要求这个专业拥有较强的实用性,普通教学实际难以安排学生直接参与体验高速铁路列车的调度指挥工作,对于学生的创意意识的培养以及专业技能锻炼的效果是不理想的。而高速列车调度指挥仿真实训系统的着眼点是对学生的实践能力以及职业能力进行有效的提高。这样的“先模拟后实际、先校内后校外”的模式也有利于该专业的学生的能力的培养。除此之外,该仿真实训系统中涉及的学科十分广泛,学科间交叉融合具有十分明显的应用创新色彩。这为铁路运输专业人才的培养以及铁路运输信息化的提升等方面的意义可见一斑。但是我们不可否认的是,虽然现在国内外都在致力于高速铁路仿真实训系统的研究,且已经有了不少的成果出现,但是高速铁路的设备相对较为复杂以至于其中也包含着很多的不确定因素,指挥调度仿真实训系统的环境难度是很大的,且其包含的技术含量也很高,到现在为止关于高速铁路列车的调度指挥仿真实训系统的具体研究还是比较少的,这样也就在一定程度上导致了我国的仿真实训系统缺乏一定的规模,也缺少一定的实验环境。 4结束语 在我国的高速铁路飞速发展的现在,高速铁路的安全问题更成为社会关注的焦点。保证高速铁路运营安全的基础便是系统且成熟稳定的高速铁路调度指挥系统。高速铁路列车调度指挥仿真实训系统研究可以为培养技术好、素质高的调度指挥人员提供良好的训练条件,使其更好地为保障高速铁路安全服务。 作者:胡华彬单位:武汉铁路职业技术学院 铁路调度论文:集中统一指挥调度铁路运输论文 一、铁路运输调度集中统一指挥现状 (一)调度管理工作基础不稳定 调度管理工作基础不稳定的主要表现在运输生产组织和运输调度集中统一指挥上。有些铁路局并没有按照规定对车次,车种,车数等组织排空,而且当排空与装车产生矛盾的时候,也没有按照先拍后装的规定执行。除此之外,在有通道压力的限制口装车的安排上,也没有实行均衡运输以排解车流压积。这样的思想,可以说是小算盘思想,仅仅顾及到自身压力,并没有站在全局的角度上看问题。实际上,这样的做法是和调度集中统一指挥的思想相违背的,不仅阻碍了调度集中统一指挥的思想的发展,也浪费了运输通道的能力。 (二)调度安全工作基础不稳定 在日常的铁路运输工作中,及时与运输有关的调度命令是很关键的。但是偏偏有些铁路管理局并没有这样做。有些行车的工作人员根本不去执行上级调度的命令,容易给行车安全带来隐患。尤其是还会存在在一些天气不良,行车设备故障或者铁路交通事故等情况下没有按照相关规定,也没有坚持铁路运输调度集中统一指挥的原则的现象。 (三)调度技术工作基础不稳定 如果铁路运输要实行调度的集中统一指挥,就要对车流,日班计划,计划兑现率等方面尽量做到准确的推算。之所以说调度技术工作基础不稳定,就是因为很多铁路局都做不到这一点。这类铁路局不服从总公司的调度指挥协调,在分界接列车扯皮,造成分界口堵塞或能力浪费的现象是经常有出现的。 二、铁路运输调度集中统一指挥的重要性 铁路运输调度在整个铁路运输中扮演着重要的角色,担负着确保运输安全,组织客货运输,保证国家重点运输等项目的重要责任。而铁路运输中各个部门的协调合作,服从指挥也发挥着重要的作用。为了能够提高运输效率,按时完成运输任务,铁路调度的集中统一指挥就显得尤为重要了。具体可以总结为以下几点: 1)实行铁路运输调度的集中统一指挥,能够满足国家重点物资运输以及客货运输的需要; 2)实行铁路运输调度的集中统一指挥,能够满足运输安全的需要; 3)实行铁路运输调度的集中统一指挥。能够满足各线车流相对稳定,路网通过能力利用最大化的需要。 三、提高铁路运输调度集中统一指挥的对策建议 (一)强化调度人员的综合素质,提高有关人员的职业道德和服务水平 如果想要真正意义上实现铁路运输调度的集中统一指挥,就要有一支无论是思想上,作风上,业务上或者是纪律上都作风过硬的具有高素质的调度队伍。因为在整个调度执行的过程中,调度主体是人,服从调度的主体仍旧是人。因此,铁路局要在这方面下功夫,做好有关于规范相关铁路运输干部,职工等行为规范,力求相关人员能够按照规范执行工作。除此之外,相关的铁路部门还应该定期对相关行车人员开展职业技能培训,严格进行考核。在此基础上,对于时常发生的一些铁路故障以及相关应急措施进行定期演练,以便在遇到突发状况的时候能够有条不紊的处理,为调度管理工作打好坚实的基础。 (二)加强调度安全工作的基础,坚持安全生产的原则 运输部门应该有与时俱进的精神,定期对相关的行车规章制度进行反省,按照最基本的运输要求,对那些有威胁于运输安全的,影响行车效率的,违反调度集中统一指挥原则的土规定进行修改和删除,这样才能够保证行车安全。除此之外,运输调度还应该坚持安全生产的原则,能够对列车安全行车做出正确的指挥,坚决杜绝因为指挥问题而产生的隐患。另外,当行车遇到危险的时候,就要保持沉着冷静的态度,做到能够正确,完整,清晰的调度命令,这样才能够保证旅客列车和高铁安全行驶。 (三)提高调度技术水平,强化日常指挥 怎样做到提高调度技术水平,强化日常指挥,其实主要可以从以下几个方面说起: 1)努力提高列车工作计划编排质量,让列车行驶能够达到基础平衡。有关于列车工作计划,应该是有全日次和全日编制内容的。而在,相关人员在编制列车工作计划的时候,应该要根据相关的必须是可靠的资料编制。要坚决抵制那些无根据的空头计划。只有是按照可靠资料编制的工作计划,才能够让列车行驶达到基础平衡。 2)努力提高机车工作计划质量,让机车运作计划可以达到平衡。在编制机车工作计划的时候,一定要与列车工作计划能够相衔接。而机车周转图也必须是按照列车工作计划以及规定的作用时间,形成人员劳动时间等进行编制。机车工作的编制决不能脱离列车工作计划,并且不能够违反交路机车计划。 3)努力提高阶段计划质量,让阶段计划在实行的时候能够达到均衡状态。阶段计划如果想要得到均衡,就要让日班计划得到实现,并且能够加强阶段计划的编制和执行。在这个过程中,尤其要把第一,第三阶段编组站落实。除此之外,列车调度的相关工作人员也要认真铺划和及时下达三-四小时列车运行的调整计划,以使得分界站列车交接能够组织均衡。 四、结束语 坚持铁路运输调度集中统一指挥是能够保证铁路运输全局利益最大化的关键点。针对目前铁路运输调度的集中统一指挥所存在的问题,结合铁路局目前的实际情况,应该进一步完善铁路运输的服务机制以及运行机制是很重要的。除此之外,行车人员对于上一级调度的服从问题也是迫切需要解决的。综合来说,铁路运输如果想要做到保证运输安全,不管是在调度管理,调度安全以及调度技术层面都应该进行深刻的反省,找出问题的关键所在,努力做到调度的集中统一指挥工作,为经济社会发展提供更多的动力。 作者:施腾跃 单位:北京铁路局调度所 铁路调度论文:铁路统一调度与铁路运输效率的关系 一、铁路运输生产中调度指挥的作用与内涵 1.调度指挥在铁路运输生产中的作用 调度指挥是关于客货运输的,客运列车的调度指挥是比较容易的只需依据其运行图进行操作就可以了。但是货物运输的工作就比较繁琐,需要考虑调度指挥和组织计划两个环节的互相配合程度。进行铁路运输开始就应该考虑拟定相关计划,其中应该包含的运输计划有月度与年度两类。其次在制定计划中我们还需要考虑它的货流与车流的方向和数量,只有运输的能力与需求达到平衡,才能使铁路货物运输计划达到相应地效果。通过编组计划能够解决列车的编组问题,它依据相关的列车数据、相应地时间表与各地车站的实际操作实力,规定了列车的零摘挂和出发等地方,进一步使铁路的车辆、路线等设备资源能够实现优化配置。因为铁路线路和列车众多,且客货运输的内在要求大相径庭。因此为了能够合理运用铁路的相关资源,使铁路运输相互配合,提高铁路运输能力。所以需要编制列车运行图(包括时刻表)让列车按相应时间内运行。当前我国铁路局每年编制一次列车运行图,规划了相关客货运列车的运行线路与时点。但这种编制因不能提前了解到列车现状与货物集结状况,所以现在的车流工作主要依据每日调度计划进行组织。通过铁路运输生产的优秀调度指挥,能够实现对车流分布了解,进而调整车流分布状况。 2.铁路统一调度指挥的内涵 作为铁路运输调度指挥的两大内涵,车流调整以每日调度计划来提升铁路的整体运输效率,行车调度具体运行以各地铁路局的调度台为主以此确保列车的安全准时运行。这两者虽然内涵、层次不一样,但互相关联,十分关键。行车调度与铁路行车的统一指挥地含义是不尽相似地。行车调度的手段是为了能够确保列车安全按时运行。而另一种确是列车调度员统一指挥自己所监管的区域。其属于内在要求,是世界普遍使用的指挥方式,一般还需服从上级安排。由于车流调整是高层次地调度指挥其涉及管理制度与运输组织模式,所以要求于更高层次、更大面积中实施。通过编制每日车流计划表来达到合理利用线路,实现运输分配均衡,确保各线路的车流合理分配。铁路的车流调整生产环节包括装、卸、编组列车等。其有重车、空车、备用车3类调整方式。重车调整包括集中、停止、调整、限制装车、更改车流运行路线和去向别装车等方式。而去向别装车可使车流比较稳定、合理分布,减少车流积堵现象。空车调整方式通过运输数量和品种上的需求进行空车配备,实现运输工作运行,因此其在车流调整方式中所占地位高。当前我国的车流调整集中表现为统一指挥调度地特征。铁路局调度主管负责编制调度日计划,并于每日九点之前向下级下达第二日的梗概计划。其内容涵盖:到区域使用车数、车种别排空车数、分区站交接列车数、重车数、重点要求与通过限制口的装车数铁路局负责依照上级下达的计划按阶段逐步完成管辖区域内车流组织与调整、货流计划。其中车流的组织工作是负责实时掌握当前车流与分布状况,组织拟订和实行调度日计划,并且依据上级批复的调度日计划进行各站点的装卸车任务。从中我们可以了解到调度日计划是确保铁路各部门、各生产环节有序运行的日常运输生产关键。根据铁路运输调度日计划的流程与内容发现其调度主要局限于各地每天分界处地车流调整的轮廓计划中。它是高层管理的主要内容。但由于资源与生产力不均衡造成各地到发的重车数量不一致。导致卸车处常常向发出重车较多地区安排空车满足需求,保持车流分布稳定。实际上,车流调整可以依据不一样的管理体制实施。当前铁道部已成功转型为中国铁路总公司,可以在市场中根据各地铁路公司进行指挥协调。 二、现行铁路管理体制与铁路运输发展的关系 1.铁路运输效率与宏观效率 铁路部门的运输效率不但和生产能力相关还涉及社会的需求结构。当社会运输需求没有达到铁路运输能力时,提高效率使其运输资源能力就能够充分得以使用。但这种效益是以损失宏观经济效益为代价来满足社会需求的。我国当前使以煤炭为主的能源消耗国,资源集中分布于内蒙与山西两省,但其消耗地区主要分布于沿海发达地区。而铁路运输是运煤的最合适的方式。但当前铁路运输建设的滞缓导致产煤区大量的煤炭通过公路向外运输,造成我国珍贵的燃油资源得以浪费于相对便宜的煤炭上。从宏观经济来看,这是一种经济效益的损失。过去,铁路建设发展缓慢表面上是缺少资金,其实际上是整个部门排斥社会资金的流入。造成整个行业缺乏竞争性,形成一家独大的垄断。而过去这种政企不分的管理体制依靠政府特权统一调度,不会形成公司制的铁路企业,更不可能允许民间资本进入铁路运输行业。同时这也不能顺应当前我国市场经济的建设。在政企不分的体制下,铁路行业的各个方面都存在不注重公正、透明的机制,且一直不公开披露相关信息。并依靠行政命令干预各铁路局与非国铁运输企业的经营。使民营企业在合资铁路上很难拥有自主经营权,同时货物运输上的不平等运行更导致民营铁路企业在合资铁路上的收益甚微。时期在投资上忘而却不。并且,在铁路部内部没有建立科学的清算价格体系,造成收支出现高度集中清算模式。这种模式导致了各个铁路局吃“大锅饭”的局面,平衡了各地的收支差异,降低了各地的积极性,逐年缩减了其收益。 2.我国铁路重组为几大区域铁路局(公司)的效率分析 现在铁路公司依靠各地区铁路公司上报的数据进行车流的调整,然而铁路总公司编制的车流调整需要考虑其管辖的上千公里铁路线路的整体利益,从而形成了铁路总公司与各地区铁路公司之间的信息极其地不相配。比如铁路公司在考虑出发的列车时,一般都只会想到如何缩减本区域管辖范围内的编组站地技术操作,一般都会忽视相邻管辖区域能否有助于他们缩减其编组站地技术操作。所以,由于铁路公司受其管辖面积过窄与只想到本管辖区域地自身利益忽视整体的利益,铁路公司之间信息不公开透明使其信息不对称,从而降低了统一调度指挥地效率,缩减了铁路公司的收益,阻碍了铁路运输的发展。当前,经过几大铁路公司大范围的合并重组,使各区域逐渐形成了自己的市场经济主体,能够更加的因地制宜依照当地的运输行业环境实时调整行车组织模式,同时还能改善过去管辖面积过小,区域分界处林立各自为政的现象,进而提高车流通畅程度。还能够提升铁路网络与编辑站地运用效率,更大面积的提升列车的行车组织水平。扩大的管辖面积能够使各区域的铁路公司拥有更大的自主权编制本地区的列车编制与运行规划,更加适应当地市场需要,实行管理改进,提升其服务水平与质量,增强自身实力,提高市场的竞争力,满足消费者的需求。 三、总结 进行几大区域的合并重组能够造成整个铁路运输行业的铁路公司进行重大地产权格局分配,进而确保了各地区铁路公司的资产的独立性与增值的可能性,从而明确了铁路资产的责任人改变了长时间的政企不分统一指挥管理的模式,提高了各铁路局运营的积极性。同时合并重组的铁路公司还能改善各个铁路公司之间的清算模式,改变通过铁道部统一收支划分吃大锅饭的局面,从源头上激励各地区的铁路公司创新管理模式,提高服务水平与质量,激励公司降低运营成本,提高提高铁路资源的充分利用率。并且通过成立铁路公司,列车成为本公司的固定资产,铁路公司为了提高经济效益,就会不断地提升列车的使用效率,降低运输成本。几大区域进行合并重组以后,因为多数运输业务都是发生在自己所管辖的区域内部,其中只有小部分运输业务发生在区域之间。因此区域之间发生的运输业务完全能够实现两个铁路公司内部的经济协商。并且成为独立的经营主体以后,各区域的铁路公司还可以通过谈判协商进行公平的结算模式,改善利益纠纷,实现经济共赢的局面。通过理论知识可知,只有在不停的竞争环境下才能实现市场的快速发展,能够预见将来几大区域的铁路公司能够通过良性竞争与合作,实现铁路运输的通畅运行。在此基础上,我们还应该设立一个权威的监管机构,监管与协调各区域之间的运输与财务关系,进而提高铁路运输水平,提高运营收益。 作者:王宇 单位:哈尔滨铁路局调度所 铁路调度论文:铁路运输调度的安全管理工作 一、提升铁路运输调度安全管理信息系统构建水平 (一)铁路运输调度安全管理系统的发展 自铁路信息化发展以来,因列车密度及速度均提高很多,为确保行车调度安全及提高行车效率,亟需可靠便捷且机动性较高的通讯系统,而我国铁路管理局现有既设系统业已运转有年,为健全铁路行车基本设施,消除行车安全死角,确保运输安全,提升营运效率,积极推动行车调度无线通信系统,其主要目的为支援我国铁路管理管理部门综合调度业务集中化运输调度中心及旅客信息中心等方面的相关业务,以提升行车安全与营运效率。无线通信调度系统至少包括下列五项用途:沿线铁路设施紧急抢修及维修;行车事故及伤患急救等紧急服务;行车调度;站、场调车、警察等铁路业务专用;调度中心与列车间的行车命令传送。 (二)铁路运输调度安全管理系统应具备的功能 就以铁路运输调度系统的主要应包括如下功能:一是进路控制全自动化。通过CTC取得列车信息,并随时掌握各列车的位置,进而根据列车时刻表,在适当时机进行自动进路设定。二是列车运行及设备监视状况的显示。行车控制将根据输入于电脑的各列车的运行条件(各车站的到/发时间、到/发轨道及列车顺序),以控制台的电脑屏幕画面来监视所有运行中的列车状况,并且能够以键盘与滑鼠的手动操作方式来进行进路设定。除此之外,在电脑屏幕中也会显示出号志通讯或电力等各种设备的状况。三是列车时刻表混乱时的行车调度支援。当列车未按照列车时刻表运行时,将发出发车顺序或变更待避等与调度有关的警讯,并且依据控制元所指示的条件来预测行车状况,同时输出信息在屏幕画面或印表机,协助繁杂的行车调度整理作业。四是行车计划的制作和传达自动制作出行车实绩与行车计划对照的运行图。五是即时列车运行资料提供车站旅客信息服务。将列车即时资料(列车班次、列车位置、信息时间等)以及在后续的行车计划的变更和列车准误点信息等,传送到各车站的旅客信息系统(PIS)装置。 (三)铁路运输调度安全管理系统的基本运行模式 调度系统的基本运作模式应有不同地区的调度所共同管辖,并包含语音及数据通讯功能,具体模式如下:一是语音通讯。语音通讯需由调度员通过有线调度电话系统与车站人员通话,再由车站人员通过站车无线通信系统与司机员通话。二是数据通讯。调度员下达行车命令通过有线调度电话系统传真至车站,当列车进站停靠时,再由车站人员将行车命令纸本交给司机。 二、创新铁路运输调度的安全管理保障工作 (一)保障用车稳定性 目前我国铁路运输用车的总量基本保持在6000辆以上,而这也分散在多个不同的区域。对于用车而言,必须制订相应的计划体系,确保用车计划能够进行合理的调整,并且实现用车的效率化与稳定性。为了实现用车的稳定性,有必要实施阶段性的管理策略,结合实际情况,对于装车的合理规模加以规定,有针对的进行限制与停装。在这一基础上,将盈余下来的车辆加以系统的调度迁回,尽可能的把调度工作落实,尽量缩短行车距离,合理配置车辆,调控空车,增进杂车出行效率。 (二)实施间距控制 实施间距控制策略,运用这一策略能够避免事故列车与前车之间的间距相差过大,使站台上等候的旅客不至于大幅度增加,确保滞留状况不扩散至后续列车。兼具调整可以分为抓先行列车暂停与抓后续列车暂停两种方式。抓前车,是对每部列车判断其与后车的间距,当间距超过某个特定值时,则该列车在本站暂停一段时间。而抓后车,则是对每部列车判断其与前车的间距,当间距小于某个特定值时,则该列车在本站暂停一段时间。通过间距控制可以避免事故列车与前后车之间的间距相差过大或过小,降低列车间承载率差异。当列车班次较为密集,时间比较紧迫,或者列车严重延迟时,为避免造成后续列车发车时的堵塞,以及防范产生列车及驾驶员的调度问题,可以删除部分列车,使后续列车尽快恢复班表运行。 (三)提升调度人员工作技能 调度人员的业务素质、安全素质、是否具有责任心等与管理安全具有重要联系,调度人员的基础工作是调度指挥的根本保障。铁路部门要及时对从业人员进行技术培训和心理培训,加强他们对于铁路安全的认识,减少在操作中不必要的错误,并要求其掌握应急情况下的紧急措施,避免或减轻交通事故的经济损失和人员伤亡。调度人员的入岗选拔要择优准入,制定铁路调度员相应的从业基本条件,如从业者的年龄、学历、经验等,选择年龄合适,文化水平相对较高,有一定经验的人员。入岗后,对调度人员要落实业务水平考核,对日常工作表现等方面记录,定期进行业务培训,加强安全意识。从事铁路调度指挥工作的各个相关人员应加强创新意识改善安全问题,提高调度工作的安全性。创新不只是埋头工作,闭门造车就可以实现的,还应善于学习前人、他人的做法、经验、成果,勤于借鉴兄弟单位和同事好的做法、经验和成果,经常交流经验、共同积极探索,取他人之长为我所用,为铁路运输安全生产的创新发展起到积极的推动作用,从而确保调度指挥安全的持续稳定发展。 作者:谢永泉 单位:济南铁路局调度所 铁路调度论文:计算机网络系统在港口铁路调度中应用 1.根据铁运分公司生产实际和需要,选择适合铁运分公司的网络 1.1铁运分公司具有以下特点: (1)点多:公司货运点有四个(中云、三货、四货、港货)。下达计划点2个(站调、一分区)。 (2)线长:其中中云站距离公司6公里,一分区距离公司近3公里,三公司距离公司近3公里,四公司距离公司2公里。 (3)连续:任何一个地方输入的数据不正确,设备出现问题,就会造成生产数据错误,特别是中云数据的输入,站调计划的输入,要求更严格,不能中断。针对以上公司的特点,采用了以下网络连接方式,该网主体部分是公司大楼,大楼内放若干交换机,对于离公司距离远的地方,铺专用线路已不可能,利用公司的电话线可以达到远程通讯的目的。三货、四货计算机通过港口集团网实现连接的。 2.根据铁运分公司生产实际和需要,选择适合铁运分公司的网络 2.1系统软、硬件平台 2.2.1系统的软件平台在运行方式上,采用了客户/服务器,终端/服务器相结合的方式。客户端选用window98或更高版本,服务器端操作系统选用windows2000advancedserver。在数据库管理系统方面,我们选用了性能高、维护方面的SQLSERVER7.0,开发工具采用了功能强大、性能优异的powerbulider7.0, 2.2.2系统的硬件平台为节约资金确保系统稳定可靠,在选择硬件平台时,考虑到良好的性能价格比,终端服务器采用了compaqproliant3000,杀病毒服务器采用了compaqproliant3000,数据库服务器采用了HP-6000h来保证系统的稳定性,为实现远程通讯,采用了远程访问服务器3comsuperstackiiremoteaccesssystem1500,工作站采用了实达升腾2000终端和pc电脑,公司大楼采用的交换机为3com24口以太网交换机,港口站采用的交换机为d_link8端口以太网交换机。 3.铁路调度系统计算机网络冗余设计 3.1双设备冗余 3.1.1双设备冗余概述与功能双设备冗余,是指设备对设备的冗余,即两台相同设备之间的相互冗余。对于比较重要的数据采集系统(本系统为下位机信息采集计算机),可以用两个完全一样的设备同时采集数据,并通过系统与上位机通讯。正常情况下,主设备和从设备同时采集数据,但上位机只与主设备通讯,若主设备通讯出现故障,系统将自动断开与主设备的连接,和从设备建立连接,从设备由热备状态转入运行状态,上位机通过系统与从设备采集数据。 3.1.2双设备冗余的设置 (1)从设备定义一个逻辑名为从设备2000,其它以此类推。 (2)主设备定义一个逻辑名为主设备2000,其它以此类推。 (3)变量定义,在数据词典定义I/O实型变量,从设备不定义变量。 3.2双机热备双机热备其构造思想是主机和从机通过TCP/IP网络连接,实现双机热备,完成以下功能: (1)实时数据的冗余。 (2)历史数据的冗余。 (3)报警信息的冗余。 (4)用户登录列表的冗余。 4.结论 (1)减少了港口调度人员的工作量、给调度人员带来了很大的方便,提高了工作效率,降低了劳动强度。 (2)各站点输入的信息、站调输入的计划,其他站点都可以访问到。可随时了解车皮、货物的动态,取消了人工传递,减少了作业环节,对公司的生产组织带来了方便。 (2)数据共享,可以为货主提供更好的服务。 5.存在的不足中云、一分区、轨道衡用电话线实现网络连接,速度慢,可以购买实现电话宽带网设备,利用公司现有电话线解决。如有条件可以通过铺设光缆解决。 (1)港口调度系统从大的方面没问题,有一些功能要继续完善。 (2)未能与铁路方面实现数据共享。 6.开发过程中的几点体会回顾我公司开发生产系统的经验和教训,有以下几点体会: (1)网络系统是一个非常庞大的系统工程,他不是由某个人或某个部门就能完成的,它需要所有相关部门、相关人员协调统一,共同完成,有时需要领导以最坚决、最果断的手段排除障碍,保证系统顺利实施。 (2)系统开发首先要安全,其次有点带面,逐步推广使用,成熟一个,使用一个,不能一下子全面铺开。 (3)软件做到易学易用,操作方面,防止误操作的发生。积极做好操作人员的培训工作,软件开发好之后,能否成功关键在人,与用户的操作水平有很大关系。 作者:朱云 单位:江苏省连云港港口集团铁运分公司 铁路调度论文:铁路牵引供电调度安全风险分析 摘要:近年来,我国铁路建设发展迅速,在一定程度上提高了我国的国民经济发展水平,供电调度是保证电气化铁路正常运行的重要工种之一,对于牵引供电设备的安全运行、维修和故障处理等工作起着非常重要的作用。基于此,本文结合太原铁路局现状,对铁路供电调度在安全风险方面存在的问题进行了简单的研究,并对其中存在的风险制定了有效的解决对策,只有这样才能促进调度工作的安全卡控。 关键词:铁路行业;牵引供电调度;安全风险;对策 前言 随着我国社会不断的发展,经济水平的不断提高,铁路行业发展迅速,尤其是高铁日益成为人们日常出行的最佳选择,而旅客对于铁路行业在运行过程中的安全性、稳定性、准点率等服务水平也越来越有更高的要求。如何提高铁路的安全运营,是铁路工作者的首要目标。牵引供电调度作为铁路行业中重要工种之一,可以有效的指挥对牵引供电设备的运行维修和事故抢修工作,有利于保证电气化铁路的正常运行。 1供电调度工作概述 供电调度肩负着铁路局电气化铁路牵引供电的调度、指挥工作,其首要任务就是确保牵引供电系统安全、可靠、不间断的运行。现阶段,我局供电调度在调度所的工作主要体现在以下两种模式:(1)高铁供电调度:实行一级调度模式,局电调可以直接通过远动的形式进行程操作,做好各路电源开关的控制工作,直接指挥工区、变电所人员。在工作期间,可以通过SCADA系统对整个高铁中变电所、开闭所、供电所等运行现状进行合理控制,找出其中存在的不足,并为其制定有效的解决对策。(2)普铁供电调度:实行两级调度模式,局电调负责掌握全局牵引供电系统的安全运行,负责与列调办理停送电签认,并指挥故障抢修;供电段电调度负责直接远动控制变电所、开闭所、分区所设备情况,了解设备运行状态,直接指挥现场的故障处理和抢修。 2铁路供电调度工作存在的问题 现阶段,我局供电调度指挥方面还存在着一些作业及管理风险,因此我结合实际中的调度工作谈一谈其中存在的一些问题:(1)供电施工、维修计划审核不当,把关不严,调度员复核计划制度不执行。计划调度员在编制施工维修计划过程中由于人为状态不佳,素质不高,以及不落实牵引供电施工、维修日计划的卡控制度,容易导致计划存在错项、漏项,以及在发令过程前,调度员落实核对制度不到位,导致调度命令错发漏发。(2)命令下发复诵制度落实不到位,供电段调度员疏于复诵,引发命令执行有误。部分段电调不严格要求、落实命令复诵核实制度,凭借主管经验,口语化停电供电臂名称,不强化命令纠错制度,复诵不及时,缺项漏项,导致调度命令存在执行错误风险。(3)供电段对运行方式变化不汇报、汇报不及时。部分供电段尤其是地方铁路公司在事故发生,新建铁路送电或牵引供电方式发生变化时,不第一时间向路局汇报,尤其是枢纽地区、和存在越区供电的区段,这样一旦发生故障时,容易存在指挥错误或错误停送电的风险。(4)牵引供电跳闸处理流程执行不到位。当发生跳闸重合失败时,对停电范围掌握不明确,对车站、机车信息收集不及时,不结合是否同时发生红光带,是否存在上跨线脱落造成上下行同时跳闸等情况,过分重视停电时间的影响,盲目指挥电调,进行强送电,扩大事故影响范围。 3实现铁路供电调度安全管理的有效途径 (1)提高安全教育的有效性。要实现对供电调度工作安全风险的管理和防控,日常的安全教育工作必不可少,我们可以通过建立适应供电调度工作特点的安全文化体系来提高其有效性。要确立调度员安全文化的理念,根据调度员的具体情况组织家庭走访和组织家属访岗探岗,与家属进行座谈,畅谈安全工作的重要性,进行必要的安全警示教育,使安全文化走进员工家庭,争取员工家属对调度安全工作的支持,实现“要我安全”向“我要安全,我能安全”的转变,自觉地遵章守纪,主动地追求安全、维护安全。(2)增强安全学习的自觉性。安全意识的提高和安全文化理念的确立是一个漫长的过程,因此,要在安全生产的实践过程中,不断创新安全教育的方法和途径,增强供电调度员安全学习的自觉性。要充分发挥调度中先进工作者的实际作用,学习他们的工作经验和调度操作中应该注意的相关事项,加深其他调度员的学习比武热情,打造良好学习氛围。(3)提高事故演练的真实性。对事故预案要组织调度人员认真学习和分析探讨,并进行日常演练。只有通过不断的演练,才能使调度员遇到真正事故时不会手忙脚乱。演练的环境要做到贴近真实的事故现场,演练的内容应根据供电调度的实际情况而定,多挑选复杂枢纽地区作为演练场所,通过不断的探讨加深调度员对于预案的理解和掌握,并且探索更适合实际的应对方法。 4总结 安全无小事,调度无小事。调度员的每项失误都有可能影响铁路交通运输秩序。供电调度工作是高风险的工作,供电调度工作的安全、稳定、有序对电气化铁路的安全运行产生直接影响,开展供电调度工作风险点分析,强化风险预判、风险过程控制、风险事后分析是保证供电调度安全、有序、稳定的重要手段。 作者:谢朋 单位:太原铁路局调度所 铁路调度论文:铁路通信生产调度指挥系统的建设 摘要:铁路通信智能化、网络化、数字化、集成化、标准化对通信维护工作提出了更高的要求,现有的生产调度指挥方式和手段,严重制约了安全生产指挥能力,已经无法适应铁路跨越发展的需要。为增强调度远程管理和监控能力、提升调度生产指挥的科学性,做到生产过程可控、远程可见,进一步提高劳动效能,使通信更好地发挥保障铁路运输安全、服务运输生产一线的作用,在通信段建立通信生产调度指挥系统势在必行。文章探讨通信系统建设生产调度指挥系统的思路。 关键词:铁路;通信;生产调度指挥中心 1当前的形势及建设的必然性 近年来,铁路发展日新月异,对安全生产管理的要求越来越高。铁路通信维护单位作业点多线长,在保障安全生产中还存在着不足之处,主要表现在: (1)信息繁杂。由于铁路通信主要是为铁路运输及各类信息系统提供通信保障,因此通信维护单位对口单位多,而目前通信维护单位对外的服务窗口主要是通信调度,每日接收的各种信息纷杂,包括各类安全信息、电话投诉及问询、生产任务布置、命令、各类信息搜集统计、上报等,经统计每日仅接听电话就多达300多次,汛期、应急等特殊时段则更多,而没有一套完善的系统对各类信息进行甄别归类。 (2)人员偏少,手段落后,无法适应当前铁路的管理要求。铁路一直将“安全第一”放在首位。安全生产重在过程控制,及时发现隐患并加以处置,目前受人员及硬件条件限制,往往每日仅有1-2名调度人员负责上述的全部工作,同时主要通过电话、传真、Email沟通,仅靠一个人、一部电话(传真机)、一支笔、一个记录本的工作方式,已经无法面对当前繁重的工作任务,极大地制约了各种信息的流转,工作效率低下,无法对生产过程进行有效的卡控。因此为全面实现铁路通信安全生产的“科学调度、实时监控、精准检测、快捷准确、指挥有序”,达到安全生产管理“检到位、控得住”的目标,建立一个实用管用、适度超前、规范统一、综合全面、突出重点的安全生产指挥系统尤为迫切。 2指挥中心平台总体构架方案 2.1平台总体架构 通信生产调度指挥系统可采用面向服务架构(SOA)的体系进行设计,针对不同层面的业务需求及特征,采用B/S架构。该系统分四层架构,依次是:数据层、服务层、业务层、展现层。 2.1.1数据层 数据层主要是原始数据(数据库或者文本文件等存放数据的形式)的操作层,为服务层、业务层提供数据服务。原始数据主要来自各类工单信息、附件文档、个人及部门相关信息等,该系统的数据层使用Oracle11g企业版数据库对所有信息进行管理。ORACLE数据库是当前铁路行业应用最为广泛的数据库管理系统,作为一个通用的数据库系统,它具有完整的数据管理功能;作为一个关系数据库,它是一个完备关系的产品;作为分布式数据库,它实现了分布式处理功能。系统各类数据的来源分为两种:手工录入、接口获取。系统支持的接口方式有两类:一类是互操作接口(CORBA、MQ、SOAP、Socket、ASCII流、Telnet、Webservice、API);一类是数据接口(MQ、Socket、ODBC、FILE、ASCII流、FTP) 2.1.2服务层 提供与业务无关的基础服务功能,包括流程引擎、报表引擎、安全组件、短信、日志等。服务层软件为上层各项业务功能模块提供支撑,是系统具有良好可扩展性的保障。在服务层可引入成熟的商用中间件软件,如流程引擎、报表引擎等,从而提高系统稳定性和可靠性。 2.1.3业务层 提供与业务相关的定制化应用功能,包括流程类应用、功能类应用(作业计划、值班、信息)等。此外,可考虑提供二次开发平台,提供简单的表单设计、流程设计、报表设计等,实现用户可在一定限度内进行自主开发。任务工单流程主要是通过对现网电路调度资源变更的规范化管理,实现对现网资源数据的统一调度,进一步加强对电路资源的集中、统一管理。并按照审核确定的方案,对现有网络的电路进行调度实施操作,对实施结果进行验证并反馈的流程。 2.1.4展现层 展现层主要包括WEB和短信操作界面,以图形界面将逻辑业务进行展现方便用户进行操作。系统可采用ExtJS实现安全生产指挥系统的WEB展现,并针对不同角色的用户,提供个性化页面。ExtJS是一种主要用于创建前端用户界面,是一个基本与后台技术无关的前端AJAX框架。ExtJS库有着丰富且漂亮的UI组件,大大缩短了开发周期,而且组件拥有漂亮的布局,经过简单的调用与配置就可以实现不错的界面布局。ExtJS提供的各种组件可以用更加标准的方式展示数据降低了开发难度。使用ExtJS对浏览器没有任何要求。可以说是一种绿色的富客户端实现方式,ExtJs基本可以运行于现在主流的浏览器。并且它将Web应用程序的操作方式向传统桌面应用程序的操作方式进行转化甚至消除了这种差异,从根本上提高了用户的使用体验。NTKO插件的集成,将原有作业计划扩展为类EXCEL操作的界面,更多辅助功能加入,显著减少用户作业计划表格填写类的繁琐工作量。 2.2系统平台技术架构 系统平台从技术构架上分为:流程执行子系统、流程定义子系统、流程监控子系统、接口子系统几个部分。 2.3系统硬件条件 依据上述结构,系统可由三台应用服务器、两台数据库服务器、一台磁盘阵列、一台接口服务器、一台交换机、以及各部门的多台终端设备组成。其中两台数据库服务器以及磁盘阵列分别安装Oracle11G数据库,并使用Rac技术实现双机热备。三台应用服务器作为WEB服务器,并使用负载均衡技术,扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。一台接口服务器作为短信以及告警接口,与短信网关和外部告警系统相连。 2.4系统的安全性 本系统的操作安全性由用户管理、权限管理、防病毒管理、入侵管理、漏洞管理等部分组成,再加上相应的安全策略、安全规范,形成完整的安全保证体系。保证系统数据不被非法入侵者破坏和盗用,并保证数据的一致性。提供对系统各模块的监测手段。主要技术方案如下: (1)网络结构安全方案。采用网络线路冗余技术、网络隔离技术、防火墙技术。针对网络层,可采取传输加密和边界防护两种安全技术。在数据传输过程中,采用不可逆MD5加密技术实现数据传输的安全性。在网络的边界,利用防火墙实现区域之间的安全隔离,同时针对外网、内网设计相应的安全规则,部署在相应的设备上。 (2)数据销毁方案。设定规范用户数据有效使用周期及保存周期,在数据到期后采取安全措施销毁用户信息数据。 (3)人为破坏安全保障方案。系统采取每日进行基础配置文件的异地备份的方式,可以通过集中备份、ftp异地拷贝等方式实现备份。同时系统基础数据的操作要提供严密的操作记录,包括每次操作影响的记录行数、操作人、操作时间等,以防止基础数据破坏而导致软件整体运行异常。 (4)系统升级异常保障。系统提供标准的部署方案,在系统升级时自动进行应用程序异地全量备份或增量备份。通过集中备份实现,也可对全盘进行异地拷贝备份。系统周期性提供优秀文件的异地拷贝备份,定期进行增量文件系统集中备份。采用数据库备份技术、磁盘RAID技术等方案。包括合理的设置数据备份,完全备份与增量备份相结合,制定合理的备份策略,以应对可能的数据丢失问题。系统提供基础数据和敏感数据的备份功能,通过rman备份、exp备份等方式进行定时备份。 3系统建设效果 通信生产调度指挥系统的使用,能够压缩故障延时和提高安全生产效率,更加有效地实施安全管理,施工组织和应急处置,主要表现在: (1)实现办公自动化。搭建调度指挥系统至班组的办公网平台,通过扩容既有的OA服务器,进一步开发段OA网软件,做到文件分发、任务布置、落实执行均可在办公网平台上完成,工作轨迹清晰可见,并且具备个人任务未完成的自动提醒等人性化功能。容电子公文、施工盯控、干部写实、生产控制、问题库管理、工单执行、个人办公等功能为一体,同时智能化管理,可极大地提高办公效率。 (2)同步增强了网管系统建设,并可实现两个系统间的信息共享。一是结合指挥系统的建设,进一步整合网管资源,将分散的有线、无线通信系统网管进行集中监测,强化对设备全程全网的监测管理。同时按照管理层次在车间建立区域分中心。最终形成网管分中心分级监控、互为补充的立体监控体系,同时强化了网管系统的监控、分析能力;二是将生产调度指挥系统与网管系统合设,合署办公可以共享网管监控资源,在故障处置、施工监控、应急抢险中,调度指挥中心作为各种指令决策的指挥前台,网管中心作为后台支撑,利用网管收集、汇总各类信息,提供给指挥中心各种决策。 (3)有效地提高生产过程卡控的能力。生产调度指挥系统通过“场景可看、数据可调、语音可通、远程可控、信息可寻、过程可查、预警可报、应急可用、功能可扩”等主体功能,借助移动运营商提供的平台、结合通信视频、动环监控网管等手段能够实时掌握现场环境、交通路线、车辆轨迹、人员状况、备品使用情况、器材消耗情况等信息,根据需要将现场视频或图片展示到大屏,同时辅助语音,为调度指挥提供直观的参考评判,从而将将调度指挥人员从纷繁的个体分析浏览中解放出来,转向有针对性、有重点的分析,确保将生产过程、应急处置等每个行为置于可控范围内。 (4)优化各项工作流程进行。结合通信生产调度指挥系统的建设,对日常作业、“天窗”管理、故常处理、应急抢险、干部履职等一系列生产过程的流程进行了相应的优化,分门别类固化为客观上指挥系统的对应模块,一键启动相应模块系统即可自动按照事先设置进入相应流程,从而打造集信息派发、过程提示、智能调度功能的智能化指挥系统。 4下一步思考 (1)推动修程修制的变革。通过调度指挥系统的建设,强化以网管为龙头,提升网管的监控与管理作用。通过网管对设备进行实时监控、远程维护,取消现场一些网管能够监控但仍然采取人工测试的作业项目。适当延长现场设备的计表周期,利用网管、视频监控远程实时查看设备状态,多巡少动。利用生产调度指挥系统、网管监控对各类信息进行分析研判,对设备维护可逐步采用提前预防修、实时监控、周期修相结合方式。 (2)继续优化生产组织结构。一是整合沿线生产维护部门,成立区域分析中心、专业检修部门,通过各级的生产调度指挥平台,对设备、生产过程全程控制,强化专业维护力量;二是通过修程修制的调整,减少无效作业项目,延长设备检修周期,解放现场生产力,减轻劳动强度;三是通过整合网管、地区维护部门,集中资源,专业人做专业事,结合网管分析,形成车上车下,室内室外、设备线路等综合质量分析,为查处隐患、故障定位提供依据,减少不必要的无效操作;四是通过指挥系统,逐步电子化管理,为现场维护人员减负。 (3)推动形成专家指挥系统。改变之前调度“一支笔、一个本、一部电话”的指挥模式,对生产指挥形成由领导、技术人员、调度人员、网管分析人员组织的专家指挥系统,改变指挥谁官大谁指挥、多头指挥、交叉指挥的状况,形成有效的决策。 (4)推动安全质量的提高。在过程卡控的同时,系统将综合利用各种手段对每一道检修作业、每一项设备的状态进行评估,对一次(批)作业的质量、安全进行评价,将我们之前的工作模式由随意而为、只重结果逐步向精细化、过程化、标准化方面的转变。 5结语 通信生产调度指挥中心的建设能够适应铁路当前的发展需求,进一步提高铁路通信维护单位安全生产指挥能力,实现安全生产及日常工作的流程化、自动化、标准化,满足安全生产以及应急指挥的要求,从而切实保障铁路通信系统的安全畅通。 作者:杨涛 单位:武汉铁路局 铁路调度论文:铁路数字调度通信系统维修 摘要:数字化技术的发展,正在对社会的方方面面产生巨大的影响。利用数字系统加强对铁路调度和通信的效果,从而不断提高铁路系统的安全度,近年来正在变得越来越重要。由于数字调度通信系统在保证铁路运转安全方面有着十分显著的作用,因此,加强对数字调度通信系统的维护和保修,从而提升维护铁路系统中数字调度的能力,保障铁路交通的安全性。 关键词:铁路;数字调度;通信系统;故障维修 针对铁路运输系统的管理和调度过程中,加强对通信系统的维护,有助于提高整个调度系统的运转能力。这是由于数字调度系统在铁路安全运行过程中的主要作用而决定的,只有调度系统能够顺利运行,在此基础上,铁路系统的通信能力才能够得到保证,从而保证铁路运输的整体安全。根据铁路数字调度通信系统在运转过程中经常发生的故障,阐明其维修方式,对保证铁路安全来说,具有重要的现实意义。 1铁路数字调度通信系统 1.1铁路数字调度通信系统的含义 铁路数字调度通信系统,是一项能够对庞大的铁路运输系统进行综合管理的通信系统。它联系了铁路系统中的各个部门,令信息能够流畅地在不同部门之间流通,促使部门间协同运作,保证铁路能够正常运行。可以说,数字调度通信系统是整个铁路系统的血管,具有非常重要的地位和作用。它总体分为三个等级,也就是铁路网中具有政治经济和国防意义的重要干线、强调地区之间联系的局线和地区内部联系的区段三个等级,传输方式为数字传输,具有高性能、不失真、信号强的特点。整个系统有着复杂的构成和操作程序,能够完善地保证整体铁路运输的流畅运行[1]。 1.2数字调度体系 铁路数字调度通信系统的组成要素主要包括三个,也就是中心系统、站场系统和网络管理。中心主席团管理的是行调台、货调台、录音台的整体信息,将之有序地传递给各个地区的站场分系统,同时接收分系统中的反馈内容,根据反馈进行下一步的处理。本系统由中心主系统、车站分系统和网管系统构成。中心主系统即为调度所设备,从区段专用通信来说,它是通讯控制中心,车站分系统受它控制。它由中心调度机、调度台和录音录时系统组成。调度主系统作为调度系统的优秀设备,安装在武汉铁路局的调度大楼内。通过主系统的传输板,主系统负责各个铁路线的分系统汇集,并将各个路局之间的调度通信业务的进行转发。整体运行都要在网管系统的管理下进行,以保证运行的安全性。另外需要关注的一点在于,整个系统采用电缆技术实现信息的传递,而这个传递体系是开环的,它并不存在回环自愈的能力,因此出现问题时有必要及时进行处理,避免影响到后续的信息传递[2]。 2铁路数字调度通信系统故障及维修方法分析 铁路数字调度通信系统在我国24小时不停工作,在运转过程中,自然会出现一定的问题。某些问题需要专业的维修人员进行大修,但也有很多问题可以由工作人员自己进行修理,在节约维修成本的同时,也能够节省维修的时间,提高对铁路交通的信息传递能力,保障铁路安全。 2.1操作台常见故障及维修方法 操作台是统率和管理铁路数字调度通信系统整体全部功能的部件,一旦操作台出现问题,就会导致整个系统无法正常工作,因此对操作台的管理和维修,是对整个系统进行维护的重点内容之一。操作台中出现故障的可能性大致包括以下几种:其一是操作台出现死机现象。这种状况在工作时间较长的操作台上比较经常出现,此时一般来说较为通用的解决方式是和电脑死机一样,直接进行重启。一般来说,重启后的操作台就能够正常进行工作,这是最简单易行的修理方式。但如果操作台本身的硬件出现问题,重启就无法令操作台恢复正常工作,因此就要考虑操作台中硬件损坏或者电源环境等问题,此时需要交由专业人员进行处理。其二是操作台出现数据丢失的现象。一般来说,操作台内具有FLASH芯片,具有存储配置数据的功能。在网管重新下发数据后,操作台仍旧无法正常使用、无法正常接收数据。通过串口连接设备,即是用串行方式传输数据,SATA总线使用嵌入式时钟信号,在出现问题时自动纠错,可以有效地改善数据丢失现象。如果重新下发程序后,故障依旧。故障可定为在操作台与分系统的数据传输部分。其三在于操作台上的直选键出现问题。按键时该键红灯是否闪烁一次(数字键无灯),不闪检查键盘与主板的连线是否有松动;操作台与调度交换机通信是否正常;操作台是否就席,只有就席时才能正常工作;操作台按【取消】键再试;个别直选键是否卡住;操作台自身故障。其四车站操作台无法使用。分析及处理:最省时有效的方法就是更换操作台,这需要调度工区值班人员配合:车站工区人员把新操作台更换完成并加电。调度工区值班人员在维护台维护该车站调度交换机,选择操作台端口设置:输入台号、类别、应答方式、端口号等,设置完成后,操作台“就席”灯点亮,说明操作台已正常工作。选择操作台用户键设置,输入台号。选择【恢复】按钮,打开操作台直选键备份文件,单击【设置】按钮给新操作台加载数据。车站通信工区人员试验确认。 2.2ATN共总用户故障及维修方法 通用用户接口板(ATN)是联系用户与操作台的重要系统,如果出现问题,会导致共总用户无法呼叫操作台。这种情况同样比较常见,造成这一问题的大致原因可能是端口的参数出现错误,ATN本身或者其外线出现故障等情况。此时需要针对不同的情况进行具有针对性的处理,但整体流程大致上是不变的。首先控制分段点,分离外线,利用查线机来对其呼叫活动进行分析。在呼叫通话不受影响的情况下,可以认定是外线发生故障,此时可以直接对外线进行处理;当设备无法进行正常通话,则意味着共总模块发生故障,此时需要进行模块的更换,以避免故障范围的增加。另外,在没有查线机或其他必要设备的情况下,可以通过将用户线路短路的方式来进行检查,当操作台响铃正常运作、指示灯正常亮起时,可以认定ATN本身是正常工作的。最后,如果出现了即使换掉模块也无法进行正常工作的情况,一般是端口信息中存在问题。检查其中的组号、电话等信息,使之与各自台号相互对应,利用主系统网管进行数据检查,从而确保ATN中的号码与分系统中的编号相符合。 2.3ATN共分用户故障及维修方法 通用用户接口板(ATN)在共分用户中出现问题,主要是由于其模块故障或者信息错误导致的通话故障。这种通话故障与共总用户的故障相对应,是分系统无法呼叫操作台和主系统导致的问题。此时主要需要进行的工作是确认共分模块是否已经出现了问题。此时一般来说是通过空闲端口和主操作台回路之间进行连接来进行的。将这一空闲端口越过共分端口,直接与操作台相连接,通过主助通回路能够正常呼叫。在无法达成正常呼叫的情况下,往往就意味着模块本身损坏,需要及时地进行更换。另外需要关注的问题,也同样包括组号对应的问题,确保分系统中组号和总系统操作台中的组号是一致的,在直联入中继的选项中选择“是”项,其号码则应当与这一端口所归属的操作台上的号码保持一致性,从而确保故障发生的可能性得以减少[4]。 3结论 对铁路运转而言,其数字调度通信系统的安全性,很大程度上决定了铁路系统本身的安全度,具有高度的重要性。也正是因此,通过加强对数字调度系统的维护和修理,能够保证铁路系统的正常运转。常见的铁路数字调度通信系统出现的问题主要包括四个方面,即操作台、ATN共总用户、ATN共分用户和APU主处理器方面产生故障。这些故障会在不同程度上影响到铁路数字调度通信系统的信息传输能力,导致铁路交通系统出现各种故障,影响到铁路安全和人们的日常出行。通过分析故障产生的原因,将不同原因进行总结,归纳整理出集中针对经常出现的故障的、有效的处理方式,从而保证数字调度通信系统的正常运转,保障铁路运输系统的安全。 作者:刘晓慧 单位:武汉铁路局武汉通信段 铁路调度论文:对铁路调度安全工作的思考 从人员方面加强铁路调度指挥安全工作 调度人员的业务素质、安全素质、是否具有责任心等与管理安全具有重要联系,调度人员的基础工作是调度指挥的根本保障。加强调度人员各方面的素质,加强对调度人员的管理非常重要。采用批评、罚款的管理措施,表面上对存在问题的调度人员进行了相应处罚,但他们却不能在思想上真正得到触动,甚至在心理上会产生抵触心理,使调度管理效率降低。铁路部门应该以引导教育为主,处罚为辅,处罚是为了让其认识到错误,教育是为了引导其反思改正。由此可见,要及时对从业人员进行技术培训和心理培训,加强他们对于铁路安全的认识,减少在操作中不必要的错误,并要求其掌握应急情况下的紧急措施,避免或减轻交通事故的经济损失和人员伤亡。调度人员的入岗选拔要择优准入,制定铁路调度员相应的从业基本条件,如从业者的年龄、学历、经验等,选择年龄合适,文化水平相对较高,有一定经验的人员。入岗后,对调度人员要落实业务水平考核,对日常工作表现等方面记录,定期进行业务培训,加强安全意识。此外,加强铁路从业人员的福利待遇,对他们的衣、食、住、行进行补贴、关照。比如过年过节发福利、生日送祝福和小礼物、日常生活中适当的增加餐补、住房补贴金、交通费用,或者提供车接车送等待遇,让从业人员内心感到温暖。从事铁路调度指挥工作的各个相关人员应加强创新意识改善安全问题,提高调度工作的安全性。创新源于基层的实践工作,只有在各自岗位脚踏实地、恪尽职守,才能不断积累经验,才能发掘出新的先进工作方法,形成新的经验,这些小的创新点累积起来就能形成创造性的改变。在长期生产实践中,铁路运输企业不断制定、修改、实施规章制度,经过反复的摸索实践,形成一套完善的调度运行程序和行之有效的规章制度。同时,创新不只是埋头工作,闭门造车就可以实现的,还应善于学习前人、他人的做法、经验、成果,勤于借鉴兄弟单位和同事好的做法、经验和成果,经常交流经验、共同积极探索,取他人之长为我所用,为铁路运输安全生产的创新发展起到积极的推动作用,从而确保调度指挥安全的持续稳定发展。 从技术方面加强铁路调度指挥安全工作 调度集中系统采用人工作业效率低,对安全保障性低。可采用先进的计算机、通信、信号及网络等诸多技术,为了保证计算机网络的实时性、稳定性、安全性,防火墙、防病毒等基本网络安全装备技术也应相应的进行部署,以先进技术和设备来进行调度指挥工作为主,以人工协助监督保障为辅的调度措施。铁路部门应当追随时代的步伐,检查更新调度系统,及时购买新型技术设备,积极引进国外先进的设备、技术和管理方法,确保运行过程中的安全问题。新的设备体系要采取新的管理方法,整个系统需要一套科学的、完善的管理机制进行管理。计算机编程人员编制一套合理的铁路运行图,编制结束后仔细检查审核,确保安全无误。这套编程运行图可以促使铁路运行畅通无阻,减少事故发生,避免时间和路线的冲突。 铁路调度工作能否安全有效的进行,关系到每一个人的切身利益。铁路调度工作目前仍存在一定的安全问题,加强改善铁路调度的安全性应从人员、技术、管理制度等入手改善。调度人员技术与责任心的提高,先进设备的应用,相应合理的规章制度制定与广泛应用,都为保障铁路安全做出了贡献。 本文作者:杨福军工作单位:黑龙江哈铁对外经贸公司 铁路调度论文:电气化下铁路电力调度技术 与传统的铁路电力调度相比,电气化下的铁路电力运行控制,更为集中统一,也更为复杂。各种发电、变电、输电配电和用电设备,在同一瞬间,按着同一节奏,遵循着统一的规律,有条不紊地运行着。铁路电力调度的控制目标就是始终保持铁路电力系统的正常运行,安全可靠地向铁路部门提供合乎质量的电能;在电力系统发生偶然事故的时候,迅速切除故障,尽早恢复铁路电力系统的正常运行。 1铁路电力调度SCADA/EMS系统及其子系统 1.1支撑平台子系统支撑平台是整个系统的最重要基础.有一个好的支撑平台,才能真正地实现全系统统一平台,数据共享。支撑平台子系统包括数据库管理、网络管理、图形管理、报表管理、系统运行管理等。 1.2SCADA子系统包括数据采集,数据传输及处理,计算机与控制,人机界面及告警处理等。 1.3PAS子系统包括网络建模、网络拓扑、状态估计、在线潮流、静态安全分析、无功优化、故障分析及短期负荷预报等一系列高级应用软件。 1.4调度员仿真培训系统(DTS)包括电网仿真、SCADA/EM系统仿真和教员控制机三部分。调皮员仿真培训(DTS)与实时SCADA/EMS系统共处于一个局域网上,DTS本身由两台工作站组成,一台充当电网仿真和教员机,另一台用来仿真SCADA/EMS和兼做学员机。 1.5AGC/EDC子系统自动发电控制和在线经济调度(AGC/EDC)是对发电机出力的闭环自动控制系统,不仅能够保证系统频率合格,还能保证系统间联络线的功率符合合同规定范围,同时,还能使全系统发电成本最低。 1.6调度管理信息子系统(DMIS)调度管理信息系统属于办公自动化的一种业务管理系统,一般并不同于SCADA/EMS系统的范围。它与具体电力公司的生产过程、工作方式、管理模式有非常密切的联系、因此总是与某一特定的电力公司合作开发,为其服务。当然,其中的设计思路和实现手段应当是共同的。 2系统结构 系统采用三网机制。主网为l00M平衡负荷双网,由智能化100M堆栈式交换机来连接系统服务器和主网计算机节点。双主网均可提供多口的100M交换能力并可进行扩展。两台系统服务器选用RISC(精简指令集计算机)64位机,并配有磁盘阵列,以实现服务器的热备用以及信息的热备份。各工作站也优先选用64位机,都能从硬件上支持100M双网或多网运行并支持标准商用数据库,又能集成其它符合国际标形的实时数据库。工作站系列产品使用寿命长,易于扩充升级。主网各节点,依其重要性和应用的需要,可选用双节点备用、多节点备用或共享方式运行。主网双网配置可实现负荷热平衡及热备用双重使命。在双网均正常情况下,双网自动保持负荷平衡。当其中一网故障.另外一网就完全接管全部的通信负荷,在单网方式下亦可保证系统100%可靠性。系统通过MIS服务器或网桥与电力公司管理信息系统MIS连接,通过插入第三网来隔离连接MIS系统。还可以通过网络交换机与配电调度自动化系统相连。 2.1系统服务器系统服务器运行Sybase商用数据库管理系统,负责保存所有历史数据、登录各类信息:各种电网管理信息、地理信息系统(GIS)所需的多种信息、各类设备信息和用户信息等。其强大的数据库管理功能可方便用户查询和统计各种数据。 2.2SCADA工作站SCADA工作站为双机热备用,主要运行SCADA软件及AGC/EDC软件,完成基本的SCADA功能和AGC/EDC控制与显示功能。SCADA工作站通过2组终端服务器接收各厂站RTU信息。两组终端服务器直接挂在网上,实现双机、双通道的自动/手动切换,承担前置系统信息处理以及网络信息流优化功能。 2.3PAS工作站PAS是各种电力系统高级应用软件的简称。PAS工作站用于各项PAS计算以实现各项PAS功能,如潮流计算、短路计算等,并保存PAS的计算结果,如某些结果需历史保存、则同时保存到商用数据库中的历史数据库中。 2.4调度员工作站调度员工作站承担对电网实时监控和操作的功能,实时显示各种图形和数据,并进行人机交互,实现功能调用。其实,在主网的每个工作站上都可以显示SMA数据、PAS数据、DTS数据、DMS数据及GIS数据,但其它工作站没有对电网进行操作控制的权限。 2.5配电自动化工作站配电自动化工作站完成配电自动化管理功能,其地理信息系统(GIS)功能极强。 2.6DTS工作站DTS是调度员仿真培训的简写。最好用两台机,一台为教员机,另一台为学员机,可通过图形界面进行直观操作。也有用一台机进行仿真培训的。 2.7调度管理工作站调度管理工作站负责与调度生产有关的计划和运行设备的管理。 2.8电量管理工作站电量管理工作站实现电量的自动查询、记录、奖罚电量的计算等功能。 2.9网络网络是分布式计算机系统的关键部件,系统采用高速双网结构,保证信息能高速可靠传输,集中器(hub)可灵活配置,既可以采用高速以太网交换机,也可以来用堆栈式高速hub等。网络还配有路由器实现x.25通信协议,能方便地与广域网互连或与其它计算机网络进行通信,也可与上级或下级调度交换信息。 3软件环境 3.1操作系统采用UNIX操作系统,它是一种多用户,多任务的网络操作系统,其先进的进程调度策略和占先内核技术,保证了实时性要求,井有很强的内存保护机制。任何一个进程决不能访问到非法地址。UNIX是安全性最高的操作系统,可以不受病毒侵害。现有微机上所有病毒都不会感染到UNIX操作系统的机器上,不会因感染病毒导致网络崩溃。网络通信采用TCP/IP协议,它是目前使用最多,也是最安全的协议之一。 3.2系统软件数据库采用目前效率最高、采用客户/服务器(Client/Server)模式的Sybase商用数据库管理系统;图形采用Motif界面;优秀程序全部采用面向对象的程序设计语言C++编写;集成Excel作为制表工具,可方便地生成图文并茂的图形报表;提供x.25通信协议,可方便地与广域网通信,或与上/下级调度交换信息;提供多媒体功能,具有语音编辑和图像显示功能。 4系统软件结构 对铁路电力调度这种大型的开放式的分布式系统,软件结构要求开放、通用、模块化。系统采用的软件均为国标通用软件,符合国际标准,便于与其它系统互联。系统软件分为三层:数据层、程序层和通信管理系统层。(1)数据层主要包括实时数据库、历史数据库以及它们的存储历程。实时数据库分布于各台计算机中,支持数据的实时图形显示;历史数据库存干两台系统服务器中,互为热备用,用于保存历史数据、各种登录数据和电力系统各种参数。(2)上层应用程序主要实现电力系统的各项功能,如SCADA、PAS、DTS等,并提供良好的人机接口和管理工具,方便用户使用。(3)通信管理系统用于网络的管理及通信任务的管理,它对上层应用程序屏蔽具体的网络细节,保证通信进程之间实现高速、可靠和标准的通信。这些通信进程可能在同一台机器上,也可能分布于多台计算机中。 5结语 电气化下的铁路调度系统采用自动化设备和以及智能系统,符合铁路行车向着高速、大密度方向发展的客观需要,也是铁路电力系统发展的必然趋势。因此,广大铁路电力工作人员任重道远,建设性能更稳定、功能更强大、更开放、更容易扩展的电力调度自动化系统,实现管控一体化。 铁路调度论文:调度指挥系统支撑铁路运营 近年来,高速铁路及铁路客运专线建设发展迅猛,针对高速度、高密度、高安全的运营需要,铁路系统在运输生产各方面、各环节要求快速协调配合、高效运转,因此,综合型运营调度指挥系统成为铁路信息化的主要组成部分。 4月18日,全国铁路第六次大面积提速,同时全路共有208列动车组上线运行。近年来,迅猛发展的铁路及客运系统提出了高速度、高密度、高安全的运营需求,综合型运营调度指挥系统在铁路信息化中占据了重要地位。 铁路运输调度的基本任务是合理使用运输设备,保证完成运输生产任务及各项技术指标,保证车流正常分布。该系统主要通过制定计划安排运输生产,通过对运输生产状态的监督,掌握生产实际情况,及时发现问题并制定运输调整措施,以预防或消除运输生产过程可能或已经发生的困难。 我国铁路运输调度指挥管理是以行车调度为优秀、以站和段为基础、实行铁路局和铁道部二级调度管理的体制。目前,铁路行车调度指挥应用的系统主要包括列车调度指挥系统(Train operation Dispatching Command System,以下简称TDCS)及分散自律调度集中系统(Centralized Traffic Contral System ,以下简称CTC)。 上个世纪九十年代中期,随着计算机网络的飞速发展及管理信息系统在各行业的应用,根据铁路调度指挥的业务需要,铁路全面采用列车调度指挥系统,系统突破车次校核及自动追踪技术,实现调度从计划、命令下达、实际运输到统计分析的全面调度指挥管理信息化。到目前,列车调度指挥系统已应用于铁道部、全路18个铁路局5000多个车站。 近几年,随着铁路调度指挥系统的深层次应用和发展及信息技术的不断进步,从计划、到计划下达、再到依据计划实现进路自动控制,目前CTC系统已在国内开始应用,实现了行车调度指挥的自动化,初步具备了调度指挥的智能化。 列车调度指挥系统 TDCS系统由铁道部、铁路局、车站及网络构成。 铁道部是调度指挥的最高管理层,该层TDCS系统由高性能服务器、调度工作站、网络设备、数据库等构成,在调度大厅内,设置有大屏幕投影显示墙,提供全路运输状况的宏观显示,监视各铁路局、主要干线、路局分界口、大型客站、编组站、枢纽、车站、区间的列车运行状态、运行统计数据、重点列车及车站的列车实际运行位置和站场显示状态。 铁路局调度直接指挥车站运行,是系统的优秀层,该层由高性能数据库应用服务器、连接车站的通信服务器、调度工作站、网络设备、功能终端、数据库等构成。铁路局TDCS系统接收各站的现场行车信息、列车信息,下达指挥信息和计划信息(阶段计划、调度命令等),并向上级系统提供基础信息。 车站为TDCS的基础信息采集处理层,它由车站TDCS采集分机、车站车务终端、网络设备构成。它从信号设备及其他设备上采集有关列车运行位置、列车车次输入校核及信号设备状态等相关数据,并将上述数据传送到铁路局,同时实现站间透明,自动生成车站运输统计报表。 TDCS系统在铁道部、铁路局、车站建立专用局域网,并与通过专用数字通道构成的广域网相连。 部中心局域网由优秀层及用户层组成,优秀层采用1000M的高速网络,用户层采用不低于100M交换式以太网;铁路局、车站采用不低于100M的以太网;部中心、铁路局局域网采用双网冗余配置,车站局域网采用单网结构; 各级局域网能实现集中监测、分权管理,并支持远程管理。 广域网由铁道部、铁路局和车站(场、段)沿线信源点组成。铁道部为优秀节点,铁路局节点为区域节点,沿线信源点为接入节点,优秀节点与区域节点共同构成广域网骨干网,区域节点与接入节点共同构成广域网基层网。广域网的骨干网采用部分网状网结构,通过两路多条专线组网,专线通道带宽每条不小于2Mb/s。基层网根据现场实际情况,采用星型、环型或星型环型相结合的结构。 CTC系统构成 我国铁路的CTC系统是在TDCS平台基础上建立的、集调度指挥管理与控制于一体的调度指挥系统,它由调度中心、车站和调度中心及车站之间的网络三部分组成。 CTC调度中心设备主要包括数据库服务器、应用服务器、调度员工作站、助理调度员工作站、值班主任工作站、控制工作站、计划员工作站、表示墙、综合维修工作站、网络设备、电源设备、防雷设备、网管工作站、系统维护工作站等,实现进路自动控制、列车运行监视、运行计划编制、运行图铺画与调整、列车追踪、列车采点和绘制列车实际运行图、调度命令管理等功能。 CTC车站子系统主要设备包括车站自律机、车务终端、综合维修终端、电务维护终端、网络设备、电源设备、防雷设备、联锁系统接口设备和无线系统接口设备等。车站自律机实时接收车站信号设备状态表示信息,进行列车车次号跟踪,收集行车运行实际数据,并上传至调度中心; 自律机能接收调度中心的列车运行调整计划和调车计划,直接操作指令,经检测判断后自动执行。车务终端采用双机热备冗余配置,主要完成车站的站场显示、计划浏览签收、调度命令浏览签收、站存车输入显示、列车编组顺序的生成、调车进路的人工直接操作、本站及邻近站的列车运行图显示等功能。 CTC系统网络由调度中心局域网、车站系统局域网和二者之间的广域网构成。调度中心和车站系统局域网采用10/100M以太网,安装双交换机,各服务器和工作站具备双网卡,物理上和逻辑上构成两个相互独立的子网。 广域网是由双数字通道,双路由器组成的双重IP网络,拓扑结构采用以调度中心为优秀的 多环结构,最大限度地保证了通信的可靠性。 信息化向末端延伸 随着信息技术的飞速发展和在铁路行车调度指挥领域应用经验的积累以及铁路调度指挥业务发展的需要,信息技术在铁路行车调度指挥领域的应用必将更加深入及广泛,主要体现在以下几个方面。 首先,现有的应用系统范围将迅速扩大,TDCS即将全路全覆盖,CTC将应用于铁路主要繁忙干线及煤运通道。 其次,在应用程度上,一方面,调度指挥系统与现代无线通信技术相结合,将整套系统由调度中心、车站延伸到列车上,实现全方位的调度指挥信息化、自动化。另一方面,系统通过提高系统智能化水平,为调度指挥提供智能化的决策、自动化的运行,这是铁路调度指挥现代化迫切需要解决的问题。 同时,随着铁路客运专线及高速铁路的建设,针对高速度、高密度、高安全的运营需要,强调铁路运输生产各方面、各环节快速协调配合、高效运转的综合型运营调度指挥系统也是铁路行车调度指挥发展的一个重要方向。(作者单位:北京全路通信信号研究设计院) 铁路调度论文:高速铁路综合监控调度系统初探 摘要:文章介绍了高速铁路的综合监控调度系统,它不仅实现对供电系统中的各种供电设备的运行状态监视、控制及沿线变电所、分区亭、开闭所的安全监控,迅速分析、查找、切除故障点,实现设备运营状态的在线监测;同时也要纳入行车调度、计划调度、安全监控、行车信号等多方面的实时信息。 关键词:综合监控系统;体系结构;信息传输机制;标准性;开放性 随着我国经济的飞速发展,高速铁路将是铁道电气化的发展方向。因此,铁路供电系统高效、可靠的运行是实现高速铁路运输的根本保障。高速铁路综合监控系统不仅实现对供电系统中的各种供电设备的运行状态监视、控制及沿线变电所、分区亭、开闭所的安全监控,迅速分析、查找、切除故障点,实现设备运营状态的在线监测;同时也要纳入行车调度、计划调度、安全监控、行车信号等多方面的实时信息;并使各种子系统间的信息进行交互,为提高供电系统调度管理自动化、智能化水平,确保高速铁路的安全、可靠、高效运行提供了强大的技术保障。 随着计算机、数据通信、网络技术的不断发展,综合监控系统正在向开放式、分布式、网络化方向发展。分布式、网络化的综合监控系统因其在空间及功能上的分布处理,从而具备良好的扩展性、高度的自律性及广泛的适应性,已成为高速铁路综合监控系统的发展趋势。 高速铁路作为一个高速运转的复杂交通系统,其监控范围除了供电系统以外,还涉及运输组织、机车车辆、通信信号、安全监控、维护救援等系统。目前,各监控系统相互独立的模式明显暴露出信息不能共享、综合反应能力迟缓、统一协调能力欠缺的弊病,将不能适应高速铁路的运营需求。为了确保高速铁路各子系统间的高效协作以及对突发事件的紧急响应,开发及运输管理、列车运行调度、旅客服务、电力调度、综合维护与救援、安全监控以及培训演示等各子系统为一体的高速铁路综合监控系统,已成为高速铁路监控系统的发展趋势。构建高速铁路综合监控系统必须考虑的因素有:系统结构,网络体系,信息传输机制,标准化,开放性,系统的可靠性、实时性。 一、系统体系结构 在传统的监控系统中,系统体系结构主要采用“客户机/服务器”模式。客户机/服务器系统(Client/Server System)的结构宗旨,是把一个大型的计算机应用系统变为多个互为独立的子系统,而服务器便是整个应用系统资源的存储与管理中心,多台客户机则各自处理相应的功能,并共享实现完整的应用。在Client/Server结构模式中,客户机直接连接到数据库服务器上,由二者分担处理业务,这样的系统具有以下缺点:(1)客户机与服务器直接连接,安全性低,非法用户容易通过客户端直接闯入中心数据库,造成数据丢失;(2)客户机程序臃肿,并且随着业务规则的变化,需要随时更新客户端程序,大大增加了维护量,造成维护工作困难;(3)每个客户端都要连接到数据库服务器,使得服务器为每个客户端建立连接而消耗大量本就紧张的服务器资源;(4)大量数据直接通过Client/Server模式传送,在业务高峰期容易造成网络流量暴增,导致网络堵塞。 Client/Server模式的这些不足,使其无法满足高速铁路综合监控系统复杂业务量的要求。随着中间件技术的发展,三层或多层分布式应用体系逐渐成熟,高速铁路综合监控系统宜采用三层分布式应用体系结构,在这种体系结构中,客户机只存放表示层软件,应用逻辑包括事务处理、监控、信息排队等采用专门的中间件服务器,后台是数据库。 在多层分布式体系结构中,系统资源被统一管理和使用,用户可以通过网络门户透明的使用整个网络资源。其优点在于:(1)安全性。中间件隔离了客户直接对数据服务器的访问,保护了数据库的安全;(2)稳定性。多层分布式体系结构提供了更可靠的稳定性:首先,中间层缓冲Client与数据库的实际连接,是数据库的实际连接数量远小于Client应用数量。而连接数越少,数据库系统就越稳定。其次,Fail/Recover机制能够在一台服务器死机的情况下,透明的把客户端工作转移到其它具有相同业务功能的服务器上;(3)易维护。由于业务逻辑在中间服务器,当业务规则变化后,客户端程序基本不用改动;(4)快速响应。通过负载平衡以及中间层缓存数据能力,可以提高客户端的响应速度;(5)系统扩展灵活。基于多层分布式体系结构,当业务量增大时,可以在中间层部署更多的应用服务器,提高对客户端的响应,且所有变化对客户端透明。 二、网络体系结构 高速铁路综合调度系统的网络体系结构包括调度端的局域网(LAN)结构、存储区域网络(SAN)构建、调度系统与子站综合自动化系统间的广域网(WAN)三部分组成。 在局域网构架方面,高速铁路综合调度系统由运输计划管理、列车运行调度、旅客服务、电力调度、综合维护与救援、安全监控等子系统组成,因此局域网规模较大。为了减小广播风暴的危害,必须将各子系统划分为不同的网段,这样必然导致不同局域网段间存在大量的互访。此时,单纯使用2层交换机无法实现网间的互访;而单纯使用路由器,则会由于端口数量有限、路由速度较慢,从而限制网络的规模和访问速度。交换式局域网技术使专用的带宽为用户独享,极大的提高了局域网传输的效率。在高速铁路综合调度系统的网络环境下,采用由2层交换技术和路由技术有机结合而成的3层交换机最适合该系统网络流量大、实时响应速度要求高、各子系统间信息交换频繁的应用要求。高速铁路综合调度系统局域网构架采用千兆以太网作为主干网,各应用服务器通过双光纤千兆以太网与3层交换机互连,各子系统通过3层交换机与主干网互连。系统按照虚拟局域网设计,各子系统网段独立,以保证系统的安全可靠性。 在存储系统实现方面,随着计算机存储技术的发展,磁盘阵列技术得到了广泛的应用。磁盘阵列无论在安全措施、I/O速度、扩展能力及性价比方面均呈现出巨大的优越性。但面临日益增长的数据存储需求,计算机存储技术又面临新的难题,即多主机怎样共享大容量、高速度的磁盘阵列、磁带库等存储设备,如何动态配置及扩展存储空间,如何不占用LAN资源进行大量的数据传输和备份。为了解决上述问题,诞生了将存储设备连接在一起的存储区域网SAN(Storage Area Network)。SAN以光纤通道技术为基础,将磁盘阵列等存储设备进行共享,突破了现有的内存距离限制和容量限制,服务器通过存储网络与存储设备交换数据,从而释放了宝贵的LAN资源。高速铁路综合调度系统存储区域网由光纤通道总线主机适配器、光纤通道磁盘阵列或经FC-SCSI bridge相连的磁盘阵列、FC-AL集线器或fabric交换机组成。 在远程通信网络方面,随着国内光纤骨干网络的建设,铁路通信系统的骨干通讯网络已相继采用SDH、ATM的国内光纤传输系统,控制中心与子站综合自动化系统间的远动通道已不再采用传统的低速模拟信道方式,而采用与骨干网络、被控站系统相适应的新的高速数字通道。 三、信息传输机制 高速铁路综合调度系统的各子系统间存在大量的信息交互。通过何种方式实现各子系统间高效、安全、快捷的信息传输,也是综合调度系统必须解决的问题。消息中间件主要功能使在不同的网络协议、不同的操作系统和不同的应用程序之间提供可靠的消息传送。它既提供一个简单易用、高效可靠的分布式应用开发和运行平台,也提供一个分布式应用管理平台。消息中间件通过事件机制,为信息的订阅和提供一种简便的开发模型,适合于高速铁路综合调度众多子系统件的信息交互。 四、标准化及开放性措施 高速铁路综合调度系统无论在系统体系结构设计、软件技术采用、数据库接口设计、网络协议及规约配置方面,还是在操作系统及硬件选型方面,均应考虑标准化、开放性的设计原则,以方便系统的容量扩展、系统互连、消息共享等。 五、可靠性及容错措施 高速铁路综合调度系统是高速铁路高效、安全运转的中枢指挥系统,必须保证其高度的可靠性。高速铁路综合调度系统的可靠性措施主要包括:关键硬件设备的冗余配置、采用RAID备份的磁盘阵列存储系统、采用光纤通道的存储系统局域网(SAN)、应用软件的容错措施、系统接口的安全措施等。 六、电力调度子系统 高速铁路综合监控系统中的电力调度子系统,负责牵引供电系统和设备供电系统的监视、控制、监测及管理;根据列车开行计划为之提供电力;根据计划安排供电系统的维修管理;实时监视高速铁路牵引变电所及供电线路的工作状况,调整电力系统运行情况,以保证高速列车正常运行所需的稳定电力供应;当出现供电设备异常和灾害事故时,作出适当的指示和迅速恢复供电的安排;对供电线路、设备、设施的日常检查进行安排和管理,保证全线供电的安全可靠。 电力调度子系统的监控管理与常规的供电远动系统的监控管理功能基本相同,同时也增加了与综合监控系统中其它子系统之间的信息交互访问,如图1所示: 图1 电力调度子系统 作者简介:汪瑾,女,河南郑州人,郑州铁路局郑州供电段工程师,研究方向:铁路供电远动技术。 铁路调度论文:铁路综合业务数字调度通信系统 摘要:铁路区段调度通信系统是供行车调度员与其所管辖的指挥区段内各车站值班员之间进行业务联系的专用通信设备,是为铁路运输行业提供实时信息、实现铁路运输统一指挥的重要手段,因而调度通信在铁路运输生产中发挥着举足轻重的作用。随着铁路高速化进程的日益加快,研制符合中国铁路运营特色,具有数字化、综合化、组网灵活等特点的调度通信系统具有十分重要的意义。本论文阐述铁路数字调度系统总体结构,论述铁路调度系统的优点及缺点,大概介绍铁路调度系统的硬件组成特点 关键词:铁路调度通信系统;组网;数字中继 一、现有调度通信系统存在的问题及解决思路 铁路调度通信作为一项专用通信手段,因其功能的专业性和应用的特殊性造成与公网在通信、信令、组网方式上有很大的不同,在政策、技术、市场等客观条件的限制下,铁路专用通信网不可能得到像公网一样的发展机会。首先,通信系统有全程全网的特点,网络达到一定的规模才可以产生效益,如果仅仅用来满足铁路运输行业内部需求并依靠自身的投入产出而达到迅速发展是非常困难的。其次,为了保证专网的安全性、完整性,铁路专用通信网的发展也受到各种政策条件的限制。故铁路调度技术发展缓慢,现有的铁路调度电话多为模拟制式,设备故障率高,通话质量较差,且业务单一,难于适应日益繁忙的运输生产形势。 (一)铁路调度通信存在的问题: 1.技术落后:既有的专用通信设备大部分仍为模拟电路,选叫速度慢,接续时间长,通话质量不高。 2.组网方式单一:调度总机与其所管辖的调度分机的拓扑结构为模拟共线方式,且仅完成调度选叫和通话功能。而且铁路现有专网内通信基础设备繁多、机型复杂、各种专用设备自成体系,造成了分散在铁路现场的专用通信设备重复设置,无法实现技术综合,也造成了极大的资源浪费。这种单一的组网方式,难以满足现场复杂多样的需要和向数字化、宽带化、综合化演进的要求。 3.可靠性低:系统采用分立器件构成,易损件多,故障多,维护费用高,可靠性差。针对现有铁路调度系统的弊病,应采用一种全新的数字调度系统淘汰原有模拟调度设备,改变铁路专用通信落后的局面。在数字调度系统的开发研制中,笔者认为应从以下方面进行考虑。 (二)解决思路 1.采用先进的程控交换技术、数字通信技术、计算机控制等技术开发研制新一代的数字调度系统设备仁总机、分机、通话选叫设备),使其具有模拟调度设备无可比拟的集成度高、容量大、呼叫处理能力强、接续快、服务功能丰富等特点;传输平台选择光传输网,使其信号在传输过程中,具有全数字化、低衰耗、高清晰度、高容量等优点,以适应现代通信网数字化、智能化、宽带化的发展方向。 2.设计多种网络拓扑结构,改变模拟调度电话组网单一的弊病,适应各种传输业务和传输技术;具备数字中继、2B+D、环路中继、模拟等多种接口,适应铁路专用通信网内设备机型的复杂多样。 3.系统采用无阻塞交换技术,具有大话务量处理能力;采用模块化设计,保证系统易于升级、扩充方便;重要模块双热备份;采用自愈技术提高传输通道保护能力等,从多方面保证统稳定可靠工作。 二、铁路数字调度系统总体结构 铁路数字调度系统由调度总机(主系统)、调度分机(分系统)、调度所通话选叫设备(调度台 、传输通道组成。 一般地,调度总机(主系统)设置在各铁路局或大站,是系统的调度指挥中心;分机(分系统)设置在铁路沿线各车站,供车站值班员使用。通话选叫设备放置在调度所内,主要为调度员提供一个适合工作环境、符合人机工程学原理的操作平台。调度总机通常设置在调度所附近的调度机械室内。 由于调度总机与分机之间、调度分机与分机之间的物理距离较远,所以需要通过传输系统实现通信业务,可用实回线、电缆、光缆作为传输通道。 (一)铁路调度通信的特殊性 铁路调度通信的特殊性主要体现在: 1.通信方式;总机到分机为指令型,分机到总机为请示汇报型 总机(调度员)对各车站分机(值班员)的通话有主控权,根据工作需要,总机能单呼、组呼、全呼该调度区段内的分机,可随时与分机通话、下达调度命令、收点、询问列车运行情况等。分机呼叫总机按热线方式。而各车站分机之间不经调度员同意不允许互相通话,亦不允许监听调度区段内的通信。 2.操作方式:双向呼叫一键到位 调度指挥要求时实性高,操作简单,只需按键,呼叫自动实现,无须拨号过程。 3.区段调度通信网络结构:点对多点,网内设备复杂 区段调度电话完成的是调度所调度员仁总机)与其所管辖的调度区段仁沿铁路沿线)内各车站值班员之间的通信,属于集中式多点专用系统,通常需要在一个车站上下几条话路,且区段内各种调度设备和种类繁杂多样。 (二)铁路调度系统功能需求分析 铁路调度通信由于其功能的专业性和应用的特殊性,决定了其应具备以下基本功能: 1.铁路调度指挥功能 铁路调度指挥功能是调度通信设备最重要的功能,且具有与其他通信设备不同的重要特点。调度员具有主控权,与值班员之间可以实现优先通话和无阻塞通话。调度员利用按键或摘机,直接呼叫或应答某个被调度用户,也可同时呼出或应答一组或全部被叫调度用户,实施调度分接或并接功能。调度员可进行中继调度、中继汇接、限制出中继等有关调度通信事项,还可直接利用中继与上级调度通信连接,构成树型调度指挥网。 2.自动交换功能 调度员与值班员员间、值班员间、调度用户与中继间可直接拨号。需要说明 的是,调度通信的自动交换功能属于辅助功能,对新业务的增设要依据用户的要求设定,必要时,可限制拨外线和长途电话。 3.中继组网功能 调度系统设有标准的2Mbit/s接口,可与其他数字传输系统配合,组成数字调度系统网络。调度系统具有数字、模拟兼容组网能力,配备环路、数字、磁石等各种中继接口,整合现场各种现有设备,满足专用通信网各种业务传输的需要。调度系统设备可多台互连,组成自动数字调度网,或与其他调度设备配合,实现多级调度。 4.其他功能 通过键盘、鼠标、触摸屏的配置,为调度用户提供友好界面,实现远端实时视频监测,通信状态显示直观,操作简单方便;数据传输功能;电话会议功能等。 三、调度系统硬件组成特点 (一)开放平台上的模块化设计 系统基于全数字程控交换技术,采用开放平台上的模块化设计思想,其软硬件均采用模块化结构,几用户可以根据需要选择不同的软硬件模块,构成自己的应用系统。机架采用国家标准尺寸的积木式结构,根据不同容量的需求,进行灵活配置,任意叠加。主要模块有:主处理机模块、时钟模块、普通用户模块(Z),2M数字中继模块、调度台2B+D)接口模块、双音多频仁DTMF)模块、会议模块、环路中继模块、模拟电路模块及各种数据接口模块、无线适配口仁RI)等。除主处理机模块、时钟模块、电源模块外,其余模块主要完成对外接口及对内通信功能。各模块均有自己的CPU单元,模块间做到相互独立,其中主处理机及时钟模块可1:I冗余配置。为完成调度通信、数据传输及不同组网要求,主处理机的数字交换网((D SN)的PCM母线分别直接和用户电路、2B+D电路、2M数字中继电路、信号收发电路等连接以实现话音、数据处理和处理机间通信。 (二)具有多种中继方式便于组网 系统配备数字中继模块和环路中继模块,通过数字中继与长途通信系统组网.数字中继上传送的信令既可以是中国一号信令,也可以是七号信令。系统通过环路中继与公用电话交换网连接,完成调度用户与公用电话交换用户之间的通信,通过环路中继还可与其他调度系统相连接,完成台联通信功能。系统终端接口方式还有磁石用户线接口、模拟用户线接口、ISDN接口等。 (三)分级控制提高系统可用性 调度总机的控制方式采用主处理机和功能模块处理机两级方式控制,每块功能电路板上的微处理器都具有智能处理功能,负责本模块的一些基本操作并通过异步串行通信总线与主CPU通信。采用多处理机可以提高系统的处理能力,提高可靠性与可用性,改进实时响应速度和方便地进行扩容。 (四)信号方式灵活 使用的信令方式有用户信令和局间信令两种。用户信令有模拟用户信令和数字用户信令,模拟用户信令用于普通电话终端与交换机之间的协议;数字用户信令在ISDN的用户终端与网络接口间使用的协议,通过ISDN的基本数率接口或基群数率接口的D通道进行信令的双向传送,局间信令具有中国一号信令和七号 [作者简介] 曹擎(1984-)男,辽宁锦西人,职称:助理工程师,学历:本科,主要研究方向:通信工程。 铁路调度论文:铁路运输调度系统管理\创新问题探讨 摘要:铁路是国家重要的基础设施、国民经济的大动脉,交通运输体系的骨干。文章阐述了铁路运输调度系统在铁路运输生产中的作用,分析了铁路运输调度指挥系统建立经济核算的重要性以及铁路运输调度管理的思路发展方向。 关键词:铁路运输调度;经济核算体系;CTC指挥系统 一、运输调度系统在铁路运输生产中的意义和作用 铁路是国家重要的基础设施、国民经济的大动脉,交通运输体系的骨干,具有高度集中各个工作环节紧密联系、协同配合的特点。铁路运输调度是铁路日常运输组织的指挥中枢,分别代表各级领导组织指挥日常运输工作。铁路运输调度担负着确保运输安全、组织客货运输、保证国家重点运输、提高客货运输服务质量的重要责任,对完成铁路运输生产经营任务,提高铁路运输企业效益起着重要作用。凡与行车组织有关日常生产活动都必须在运输调度的统一组织指挥下进行。 二、调度指挥系统建立经济核算的研究 铁路运输调度系统是一个覆盖面广、作业分散、统一调度指挥的庞大的联动机,要充分利用铁路现有设备和运力资源,安全、有序、高效地完成运输任务,不断提高铁路运输管理水平,针对铁路调度指挥系统的特点必须建立经济核算体系和考核奖惩机制,现对如何建立与实施进行阐述。 (一)原有分析和考核方式存在的弊端 第一,调度分析存在片面性。既有调度分析方式只着眼装、卸、排,基本不涉及运输盈亏,运输调度部门没有掌握也无法掌握自身指挥质量与运输经济效果的密切程度。 第二,考核指标的无系统性。原有的运输指标都是单纯为完成生产任务而制定,缺乏从投入产出中求得最大效益的观念,在相关和直接指标中每一项指标仅局限于表达单项工作或单项生产环节的效果。 第三,成本控制的软弱性。铁路运输成本控制最大潜力在运输过程中,运输投入的变动成本是运用的机车车辆,实现单元机车车辆效益的最大化,是铁路运输部门实施成本控制的关键,而原有的考核机制忽视了成本的投入控制和考核。 (二)建立新的经济核算体系、考核奖惩机制 第一,建立单车效益核算体系。所谓单车效益核算体系就是将全局一天内运输过程中所投入的可变成本及各项生产指标,落实到每一辆运用车简称为单车效益,具体计算公式如下:(1)每辆运用车装车=装车次数/运用车数;(2)每辆运用车周转量=货物周转量/运用车数;(3)每辆运用车收入=货运收入/运用车数;(4)每台运用机车周转量=货物周转量/使用机车台数。 单车效果的核算能够使机车、货车的单元效益和效果的具体化,通过单车效益核算把路局每天应创造的效益分解到调度指挥系统的各班组、各岗位上,使效益落实到具体的人头,以强化对运输和经营成本的控制力度。 第二,建立模拟收支利润的调度盈亏核算体系。在实行单车效益核算的基础上,为进一步直观的反应调度整体指挥效益,建立模拟收支利润的盈亏核算体系。即将货物周转量作为调度的收入指标,将运用车、运用机车作为调度支出指标,依次引入由财务部门核定的周转量,清算单价和机车车辆运用单价把互不相干的数量关系转化为统一的收支经济关系收支相抵后形成调度的内部利润。 第三,建立调度经济核算相匹配的考核奖惩机制。要想深入开展调度部门的模拟盈亏和单车效益核算必须有强有力的考核奖惩机制作保证,为此还必须实施一套对调度部门的经济责任制考核奖惩办法。这个办法可简称为“两挂”、“四考”、“两否”,即把调度全员的工资和奖金捆在一起与货运收入和调度利润结合挂钩清算,用四项单车效益指标进行再度考核,用安全和路风情况实施否决,既体现奖优罚劣又有力地推动经济核算的持续发展。 调度指挥系统经济核算体系和考核奖惩机制建立,充分体现了经济效益这一中心主题,并收到了以下效果。 首先,促进了调度指挥人员思想观念的更新。新的经济核算考核体系打破了铁路传统经营模式。在运输组织指挥中不仅考虑单项指标,更重视整体经济效益,同时,能自我约束职业行为,推动生产经营快速融合。 其次,调动了调度指挥部门和人员的积极性。通过经济核算考核机制的建立,使得成本控制,挖潜提效,客货营销融为一体,增加了工效挂钩的透明度和考核力度。通过经济核算直观地反映出调度每班、台,乃至每个工作人员创效益情况和应得的经济利益,使工效挂钩真正达到了奖优罚劣,激励调度指挥部门和人员工作积极性,从而增加收入,减少浪费。 再次,明确了成本控制的责任。调度系统是运输指挥中枢,通过单车效益考核把原有的运输可变成本变成每个调度台,每个岗位、每个计划台指挥过程中的责任,使人人都为降低成本、少投入多产出,当家理财主动发挥作用。 三、对铁路运输调度管理的思考 随着我国“十二五”规划的实施和市场经济改革的深化,以及铁路新的发展,立足中国铁路运输企业管理、全局的战略高度,明晰企业主体行为的目标选择,并藉此构建科学有效的全新管理模式,是关系到铁路运输企业改革与发展的前提,为此必须: (一)重新构筑统一的调度系统管理中心 调度系统管理中心是把所有的运输生产人员都由调度统一管理。 首先,它有助于联动机利益共同体的形成。传统管理对联动机运转多采取强制性行政手段,忽视了各利益体的存在,因而,在某一方受益的同时,客观上又挫伤了另一方的积极性,造成了运转的低效率。 其次,是有利于联动机运转效率的全面提高。由于确立并形成了联动机各利益主体之间的经济关系,企业的大效益管理成果与各利益主体息息相关,其劳动价值得到充分体现,安全、路风、效益各管理结合部都将得到全面重视并分别找到各自的着力点。 (二)建立安全软管理方块 确立“安全第一”,在我国铁路发展中的地位,确保运输生产安全、防止事故的发生,安全管理至关重要。传统的安全管理方式难以实现这一目标,必须重构全新的安全管理模式。构建充满活力的具有自我调节能力的全时空的三维安全管理模式。这个模式应当具有以下几个特点: 第一,具有内在的自我调节能力,职工有搞好安全工作的积极性和主动性,有强烈的“我要安全”的主观要求和愿望、对客观环境具有很强的适应性。 第二,具有很强的自我控制能力,能对现场进行全时空全天候的三维管理,无论在什么时间、地点、方位,对现场的作业点都能实行有效的控制,消除事故隐患,防止事故发生。 第三,具有持续的自我控制能力,具有很强的开放性,能主动吸取和借鉴外部先进的管理经验和成果,即能不断地否定自我,克服自身管理上的弊病,不断完善自我。 (三)提高调度科技保安全的能力 科学技术是第一生产力,科学技术对铁路运输安全的保障作用同样是第一位的。铁路运输的安全保障是一个系统工程,包括人员、设备、环境和管理四大要素,其中设备是基础。铁路运输调度安全基础建设的根本改观,取决于科学技术在运输调度生产中的广泛运用。要提高调度科技保安全的能力要做好以下工作: 第一,信息化是调度工作高效、优质的基础,要本着提高工作效率,减轻调度员劳动强度,减少结合部管理和实现信息资源共享的原则,注重研发,加快调度信息化建设。 第二,进一步完善高铁防灾系统功能,增加安全卡控和自动防范手段,为调度准确处置报警信息创造条件。 第三,运输调度要加强与业务部门、信息部门之间的有效沟通与协调,积极研发调度指挥安全和质量分析平台,尽快实现调度命令自动检查,列车(车流)质量分析等功能。 第四,加快建设调度模拟仿真指挥系统,设备包括CTC/TDCS车站操作,故障模拟等终端,以适应当前铁路高速发展的需要,为提高调度人员素质和实作培训奠定基础。 (四)在调度管理系统中广泛运用CTC等先进的科学指挥系统 科学技术是铁路创新发展,实现产业升级的基础和不竭动力。CTC等先进的科学指挥系统在调度管理系统中运用实现了列车运行的实时监控、追踪和列车的正晚点、运行状况的显示和分析;通过对列车运行信息的实时反馈,自动生成工作计划,实现调度命令的自动下达和运行图的自动描绘;提供数据、语言和图像等综合业务,实现多种调度通信功能,减轻了调度人员的劳动强度,提高了工作效率,使调度人员告别了一张纸、一支笔、一块橡皮现象,为铁路新发展提供了更为良好的条件。 四、结 语 综上所述,随着科技的发展,CTC等先进的科学指挥系统在运输调度管理系统中的广泛运用为调度管理工作提供了更加广阔的舞台。为了调度管理工作的快速发展,我们必须抓住机遇,迎接挑战,勇于进取,顽强攻关,将调度管理工作推向一个新阶段,我相信铁路运输调度系统只要以科学发展观为指导,牢固树立和谐发展的理念,规范管理、强基达标,挖潜提效、增收节支,努力提升调度指挥水平,调度的未来充满了希望!
环境安全论文:新时期环境下保障计算机安全论文 一、计算机被动使用安全 1 安装杀毒软件,保持系统更新 杀毒软件对于计算机使用安全来说是不可或缺的,杀毒软件是集成杀毒、监控、清理的综合性保护,有的杀毒软件功用比较丰富,还会对用户提供一些意想不到的计算机使用便利。计算机系统是保证计算机能正常使用的基本运行环境,一个好的计算机系统对于计算机的安全使用是根本性的,当前较为普及和优秀的计算机系统主要是微软公司开发的 windows 系统和苹果公司开发的 Mac OS 系统,系统更新是维持计算机环境保持与时俱进的必要手段,系统更新可以修补系统的漏洞,减少被黑客攻击,增强系统的稳定性和安全性,无论是安装杀毒软件还是保持系统更新都是为计算机使用创造一个安全的外部环境,是一种基本方式,是安全使用的前提,能有效避免病毒攻击和黑客窃取。 2 及时更新补丁,了解应急措施 补丁取“补钉”之意,就是对计算机系统及其他软件不足的地方进行补救的程序。补丁常以软件补丁更新为主,许多软件刚设计出来的时候都会有或多或少的漏洞和缺陷的地方,影响软件的体验程度,主要是开发者在设计的时候忽略的东西,这当然是不可避免的,所以需要在软件使用的过程中发现问题然后进行再开发运用补丁程序进行补救。但是,补丁程序也不可能解决所有的问题,也不可能杜绝所有的漏洞,所以对于使用者来说要及时关注补丁,做到及时更新就行了。对于计算机来说,一旦出现了令计算机死机、蓝屏或者不断重启的状况,作为使用者来说,了解一些必要的计算机应急措施是非常有必要的,常见的应急措施有:一键还原、快捷操作、进入系统权限等,有的应急措施可以令电脑恢复,有的即使不能恢复也能对信息做到及时的保存。 二、计算机主动使用安全 1 系统添加密码,升级应用程序 主动安全主要对计算机操作者的日常使用提出了规范,只有这样,才能避免个人计算机或者企业计算机遭受到外来攻击,不给其提供人为漏洞。为系统添加个人密码和及时升级应用软件都能很好的保障计算机安全,计算机大部分为个人使用,添加密码是为了尽量避免自己的计算机被他人使用。计算机系统为计算机使用提供了运行环境,但是计算机完成各项事务都必须依赖丰富的第三方应用程序,第三方程序都是由程序开发者自己去不断完善程序漏洞,这就需要使用者及时关注程序的升级信息,尽量使用最新版本的第三方的应用程序,这是因为开发者在运营过程中发现程序漏洞或问题都会借助升级来帮助用户做出优化和改进。 2 拒绝不良网站,尽量官网下载 不良网站主要指一些植入木马病毒诱惑用户访问下载并非法获取用户信息资料以及造成计算机系统损坏的网站。当前不良网站主要以色情、非法下载等作为伪装手段,也有一部分属于骗子网站,通过搭建和当前正规平台相似的购物界面诱使用户输入个人银行、支付宝等密码并进行复制以达到骗取目的,这就需要计算机使用者提高防范意识,不要去访问这些网站,不去打开未知的链接,根本是要有防范心理,对于需要提供个人密码以及需要下载的网站多一丝防范意识,当前一些主流的杀毒软件都整合了对不良网站的预警程序,用户不小心访问了不良网站,这些杀毒软件都会进行弹窗提醒,用户便要引起重视,及时关闭这些网页,为计算机提供一个绿色、安全、无毒的环境。另外一点就是在下载东西的时候尽量保证官网下载或者经过安全检测后再下载,用户在使用计算机浏览信息的时候,经常会对自己需要的信息进行下载处理,比如:文字文件、图片文件、影像文件等。很多病毒会和这些文件捆绑在一起,在下载这些文件的时候会一并将病毒也下载到电脑中从而造成计算机系统的损坏。而官网文件一般都是通过安全检测和安全认证的,相较于其他网站有更高的安全性和可靠性。“拒绝不良网站,尽量官网下载”都为计算机的安全使用保驾护航。综上所述,计算机改变了人类生活方式的同时也对计算机的安全使用提出了严峻的考验,使用计算机越频繁就愈发需要建立起对计算机安全使用的规范机制。普通大众作为计算机的主体使用对象,对于计算机的了解不可能那么专业,所以应当付出时间去掌握一些基本有效的计算机安全使用知识以及措施,在日常生活中,规范使用计算机,及时对个人信息做好备份,提高防范意识,保护个人财产不受损失。计算机不是完美的,但是计算机系统的开发者和第三方软件的开发者都在不懈的朝着这个目标努力,在这一过程中,需要使用者及时对于他们的更新程序、补丁程序做好接收工作的同时,最重要的还是自身,安全需要从自己做起。计算机仍然在以迅捷的速度发展,安全也将是长期的主题,保证计算机使用安全,需要所有人的共同努力,每一个人都应该为营造计算机安全环境贡献自己的力量。 作者:卢文伟 林向炜 单位:泉州师范学院 环境安全论文:环境安全教育论文 一、中职学校开展环境安全教育的必要性 当前,全球环境变化带来的灾难频发,环境问题日益突显,因此重视环境变化、改善环境以及应对环境变化所带来的安全问题已成为热门话题。从中职学生角度来看,中职学生教育大部分是针对实践教育开展的。由于很多中职学生毕业后都需要从事具体的职业,相当一部分学生可能从事较为特殊的工种,而这些工作也是环境安全需要重视的领域。如果学生在工作中缺乏环境安全的防范意识,很容易导致由环境灾害引发的个人伤害。因此,从工作性质角度来看,在校期间对中职学生开展环境安全教育工作,可以有效地提升学生的安全技术水平,对于中职学生参与工作后减少源于环境安全的事故伤害以及减少职业病的发生,有着非常重要的意义。 二、中职生物教育教学过程中如何进行环境安全教育 1.开设教育教学系列课程 学校要围绕学生环境安全教育的相关内容开设相应的教育教学系统课程,根据自身的学习时间安排和活动安排,根据专业特点开设相应的课程,让学生能够充分地掌握相应的环境知识和安全知识。如在生物教学中,我们可以开展生存环境的安全知识教育等,让学生充分了解自然灾害的种类以及发生的特征和防范的针对性,提高防范的有效性。此外,我们还可以针对空气质量、水质问题以及空气污染等方面的内容来开展相应的教育活动,加强学生基于生活环境方面的环境安全知识教育。 2.加强相关理论知识的教育 加强环境安全相关理论知识的教育可以根据中职学校学生的不同学习特点和阶段来开展,但一般可以针对安全公共道德和环境生态伦理两个方面进行。在日常理论教育活动中,首先要培养学生“安全第一、以人为本”的道德观念。安全意识的培养是开展任何理论知识教育的基础性内容,也是培养学生安全意识的关键内容,主要可以进行职业道德认识、道德习惯等方面的培养。而环境生态伦理方面专业知识的培养主要是针对我国出台的相关法律知识和安全生产规定的理论,让学生对相关理论知识有一个较为深刻的认识,了解从事特定工种的相关权利和义务,了解所需要掌握的职业技能知识;让学生对相关环境安全内容有一个初步的了解,在日后走上工作岗位后按照制度规范的要求,严格规范自己的行为,这对减少安全事故将起到一定的积极作用。 3.加强校园文化的实践教育 校园既是中职学生接受教育的场所,也是中职学生开展围绕校园文化进行实践教育的场所。因此,在进行环境安全教育活动时,我们要紧紧围绕学校校园文化,在其中渗入环境安全教育的内容,使得学生将安全教育知识在校园的实践教育中进行积淀,并不断地进行完善,最终帮助中职学生培养出安全价值观、安全理念和行为准则。如果在校园文化建设中没有很好地进行安全教育,容易导致中职学生安全文化的缺失,进而导致其安全风险防范能力变弱。中职学生和一般的普通院校学生不同,其工作面临更多的安全风险,所以教育活动要更注重提高学生的安全风险防范能力。中职学校要将校园文化建设融入教育、管理以及相应的科研工作中,提高环境安全教育的针对性和有效性。同时,要结合生物教育教学的内容和特点,根据课程安排进行有效的安全问题防范和预防知识的教育。 三、结语 学校要进行相应的活动组织,开展重大自然灾害安全演练,通过校园网络和其他媒体形式,让学生及时了解相关信息,不断开展正面引导和教育,在学生毕业或上岗实习前对其进行安全意识强化教育等。 作者:潘劲松 单位:重庆市涪陵第一职业中学校 环境安全论文:网络环境安全技术论文 1便于信息的传递与 人们在传递信息时,可以通过下载、长传或者发送邮件等形式对信息进行传递,大大提升了传递信息的速度。在信息的上,也因着计算机网络技术的广泛应用而得到了更加广阔的发展平台,使得信息能够更加爱及时准确的,免受空间的限制。例如,现阶段人们十分推崇的通过网上相应的平台实现招租、招聘等,为人们提供了极大的方便。 2网络环境下计算机信息处理存在的隐患 2.1信息筛选困难 各种信息可以通过网络环境实现迅速的汇集,虽然方便了人们的信息检索,但是在一定程度上信息又显得过于冗杂,各种政务、商务与技术方面的信息充斥着整个网络[2]。用户很难在这样一个被放大的信息汇聚地中获得自己需要的信息,使信息的筛选工作在一定程度上变得更加困难了。 2.2泄露机密信息 由于在网络环境中存在广阔的信息层面,会涉及到商业秘密、国家机密、宗教信仰与科研数据等一些敏感的信息,容易在人们的恶意攻击下导致信息丢失或者是泄露;或者是由于某个计算机出现的安全事故而导致损坏其他计算机,造成巨大的损失。同时网络犯罪不会留下很对罪证,导致网络犯罪的比列逐渐上升。 2.3共享信息质量差 由于信息处理在计算机网络环境中存在了很多的优势,使得人们越来越依赖于网络信息处理。但是如果用户想要得到相对优质的网络信息服务,那么,其用于服务的网络环境就必须相对优质,因为用户享用的网络信息质量会因为网络的质量降低或失效而随着降低。现阶段,我国还存在很多地区没有理想的网络质量,为顺利的传递信息造成了阻碍。 3网络环境下计算机信息处理安全技术 3.1防火墙技术 为了将公众访问网与内部局域网隔离开而设置的屏障就是防火墙。它能有效的将两者之间的访问制度控制住,防火墙内部可以对网内主机与数据进行访问,而外部则没有权限,进而有效的将外来黑客或是一些恶意攻击者加以控制,对数据与主机进行保护。目前,网关、数据包过滤与服务这几种防火墙技术比较常见。 3.2数据加密技术 该项技术是指通过对传输在网络中的信息进行数据加密来使其安全性得到保障的。通过这种主动安全的防御技术可以实现对上传到网络上的数据设计访问权限,想要访问加密后的数据则必须要拥有具有相应权限的网络,这样就有效的将保护信息所投入的成本降低了,这是一种比较常见的保护信息安全的措施[3]。数据加密技术通常有三种,分别是公开密钥加密技术、私用密钥加密技术、无解密数据加密。其中公开密钥加密技术对解密的要求更高、难度更大,能够更加严密的实现对信息安全的保护。 3.3身份认证技术 系统对用户展示出来的身份加以验证就是身份验证技术,进而查明其是否有权限对信息进行访问。身份认证包括两个部分,分别是验证协议与授权协议。用户想要访问加密信息就必须通过身份认证,这项技术是保护网络信息安全的重要举措。应当加强对身份的认证,进而使合法的用户得到授权认证,保障信息的安全。身份认证一般会依据用户的生理特征、口令或是采取其他硬件设备来对身份进行确认。由于网络环境下采用生理特征进行认证不太现实、口令验证的安全性又比较容易突破,所以在进行身份认证时,常常使用一些强度较高的密码。 4结束语 综上所述,计算机技术的广泛应用,使得信息处理的发展方向逐渐变得无形化,人们也从计算机网络技术中得到了很多有形、无形的益处。相信只要针对网络环境下的计算机信息处理技术中存在的安全隐患问题,实施能够高效予以解决的安全技术,网络信息处理一定会为人们的生活与工作带来更大的便利。 作者:尹建中 环境安全论文:云计算环境下的计算机网络安全论文 1云计算环境下的计算机网络安全相关问题 1.1云计算安全的现状 目前,我国云计算正在蓬勃发展中,计算机的普及使越来越多的人学会利用云计算享受网络中的共享资源。在诸多网络信息中,自然会涉及到用户的个人资料,其中潜在的安全隐患不可轻视。 1.1.1被动地位和网络陷阱云计算的运行需要云服务的提供商和提供商的客户共同配合。作为用户而言,在享受服务商提供的网络便利的同时,也受到服务商的直接制约。根据现今的科学技术,计算机网络仍呈单向箭头的供应趋势,即一旦服务商发生技术故障后暂停服务,用户只能被动地等待。此外,网络中存在大量的虚假地址和虚假标识,这些陷阱也令用户举步维艰。 1.1.2违法黑客当今社会,已有一部分黑客逐渐演变为违法黑客,他们利用高超的计算机技术破坏用户系统或窃取用户信息。云计算中存储的庞大资源群对于违法黑客们来说具有巨大的吸引力。因此加强计算机网络的安全屏障系统亟不可待。 1.2云计算服务隐藏的安全隐患 云计算的开放式网络在给用户带来便捷的同时,也给不法分子创造了犯罪机会。一方面,云计算服务被垄断在私人机构或企业手中,但他们只能提供商业信用,无法保证信息在传输过程中的安全;另一方面,在表面看来,云计算中的用户信息对于该用户以外的其他用户是保密的,可对于提供云计算服务的提供商而言并不存在保密功能,一旦内部遭受恶意攻击,大量用户信息极易被暴露并盗取。 1.3信息安全技术问题 1.3.1基础设施安全问题云计算的基础设施包括互联网和计算机基础设施,其安全问题自然针对每个组成部分采取相应的措施。单就互联网而言,它的云安全体现在公有云和私有云的安全问题上。前者收费较低,规模较大,网络交叉点较多,用户群较为广泛,因此无法确保公有云中的资源能够持久地具备隐秘性、完整性和可用性,同时,由于公有云节点的数目庞大,安全屏障无法顾全到整个云端,即使全面盖后也无法保障单个节点的强大安全性。而后者较之于前者,收费小幅增高,规模较小,网络交叉点较少,用户群较为密集,还额外设立了专用的外联网,全方位提高了私有云的安全性能。计算机基础设施的安全是整个基础设施安全的优秀所在,在保障主机应用安全的基础上,还需提高互联网的安全性能以保障云计算的稳定运行,二者缺一不可。云计算的安全问题是一场持久战,需要云计算服务商和用户长期、定期地更新安全系统,抵挡病毒、木马等人为攻击,消除安全隐患,树立牢固的安全意识。 1.3.2数据安全问题云计算的数据安全应具备隐秘性、完整性和可用性。服务商的安全保障需同时满足这三个特质,无论哪一点都不可或缺。(1)数据隐秘性。用户的个人信息属于个人隐私,在无本人的同意下,绝不可被窥窃。服务商应提供强力有效的安全屏障来维护用户的隐私。(2)数据完整性。用户上传并存储的数据须保持从始至终的完整性,即在无用户自身的修改等操作时数据不应出现任何变动。一方面,服务商要提供完善的网络防火墙以防黑客对数据进行篡改和破坏;另一方面,服务商也要定期更新和维修自身的总服务器,确保不因服务器出现的问题而破坏数据的完整性。(3)数据可用性。服务商应提供稳定的网络运行系统,使用户能够随时对数据进行有效操作。 2加强计算机网络安全防范的具体措施 2.1建立“云计算”数据中心 “云计算”数据中心较之传统的数据中心并无较大的差异。在基础设施方面,“云计算”数据中心和传统数据中心同样需要旁挂优秀或交换机来保证数据的分区部署;在特性方面,两者的数据部署都具备完整性、规范性和条理性;在功能方面,相同的是两者都需满足资源的最大化利用,不同的是“,云计算”数据中心比传统数据中心更快捷、更实用、更具体。 2.1.1模式扩大网络用户数量的急剧增加和网络应用程序开发速度的大幅增快,都对网络数据中心提出了更高的要求“。云计算”数据中心较之传统的数据中心拥有更大的规模。不仅是网络内外的传输,还是网络内部之间服务器的传输,都在最大程度上提高了供应量和存储量。数据中心还需确保每个节点之间、节点和服务器之间以及每个服务器之间的传输都能畅通无阻。首先“,云计算”数据中心需具备更大的容纳量,同时也要提高与之相适应的接应和处理能力,才能使网络能够灵活地运作。其次,服务量的增大也意味着网络危险因素的增多,这就要求云计算的安全性能也能随之增强。 2.1.2虚拟化将云计算中的数据进行虚拟化不仅可以节约网络存储空间,还能够加快网络的运行速度,对于整体而言则是降低了网络运营的成本投入。因此,虚拟化是网络发展的必然趋势。我国的网络虚拟化便有了较为成熟的技术支持;而今随着科技的快速发展,计算机人才的数量不断增多,技术水平也逐渐提高,他们创造的一次次网络革新都会为我国的“云计算”发展带来全新的局面。其中计算机网络服务器和存储器已有了先进的虚拟化技术,但防火墙等重要计算机网络安全设备的虚拟化还有待加强。 2.2加强防火墙的部署 在计算机网络安全防护设备中,防火墙无疑是最佳的选择。它不仅能够单向地抵挡病毒、木马等恶意攻击,还能将其安全防护性能扩展到其他插卡中以完成多方位的安全保障。同时,扩展后的安全性能并不会因设备的增多而减弱。因此,加强防火墙的部署可有效解决云计算的安全问题。至于防火墙的虚拟化则通过以下三种情况实现。 2.2.1通用化防火墙的通用化是指暂不升级防火墙的虚拟功能,只以其基础的安全屏障进行计算机网络安全的保护。但与一般的安全软件不同,服务商需针对不同的应用类型和需求提供不同的防火墙区域保护,做到因“域”制宜。 2.2.2虚拟化为保障多个用户的独立化安全保障,通常采取以下两种措施:①物理化,即简单地使用多台防火墙对相应的网络系统进行安全防护。②将防火墙虚拟化,即由一台防火墙设备投射到多个用户的网络系统中。第二种方法实现了资源利用的最大化,同时也可满足对不同业务的共同控制。 2.2.3多元化和独立化增强网络配置时,可实行多个管理员同时对所有设备进行配置管理,但每个设备又保有多个独立的配置文件。这种既交叉又独立的管理方式和配置原则可确保每个设备都拥有可选择的基本版和加强版的计算机网络安全防护配置。综上所述,最为科学且安全的防护措施即是对一台防火墙设备进行虚拟化,再将其功能投射到多个用户的网络系统中,每个系统既能通过自身的多个配置文件实行独立作业,又可在多个管理员的管理下确保设备能进行安全地运行。才能打造相互隔离但不分散的安全保障系统。总而言之,修补云计算的安全漏洞和保障云计算的安全运行是一个多层次、多领域、多方位的协作作业,也是一场需要耐心和毅力的持久战。针对云计算安全出现的问题要做到及时、有效地解决,并定期跟踪其后续的安全保障。包括增强网络安全意识、完善网络安全的法律法规、严格执行侵犯网络隐私的惩戒手段、建立健全的云计算安全屏障、更新云计算安全防范操作、提高云计算安全技术水平等措施在内,都保障了云计算的安全运行。只有在云计算安全运行的前提下,我国的信息技术才能做到长远地发展,并为国家的政治、经济、文化的前进提供了强劲的动力。 作者:那勇单位:吉林广播电视大学远程教育技术中心 环境安全论文:云计算环境下计算机网络安全论文 1云计算的概念及特征 云计算,是在internet的基础之上的一种新型的计算方式,通过这种计算方式,可以按照需要提供给计算机或者其他设备以软硬件资源和信息等,以达成资源共享,它的分布式处理、云储存和虚拟化技术很大程度地降低了成本以及便利化了网络生活。云计算一般具备以下特点:第一,安全可靠性高的数据储存中心;第二,方便快捷,消费者用户可随时获取资源,按需要使用,无论何时都可以以量化方式去购买资源;第三,数据共享,云计算为不同设备之间的数据与应用提供了共享的平台;第四,无限扩展性能,云计算为不同地域不同数量的用户去使用网络提供了无限可能。在云计算提供的环境下,避免了意外以及人为因素造成的计算机软件硬件数据被窃取、篡改甚至恶意破坏,保证了计算机网络数据信息的完整和安全。尽管如此,面向全球开放的互联网仍会使得计算机网络的安全性有所降低,因此,通过有效的防范措施来提高计算机网络的安全是有必要的。 2云计算环境下计算机网络安全的现状 2.1云计算技术隐患 虽然服务商提供的云计算网络技术给用户们带来了方便,但仍然直接牵制着用户的网络生活,一旦有服务器故障、中断、无响应等情况发生,只能使用户处于被动的不利状态。在现有的科学技术领域内,internet以TCP/IP协议为优秀取得了可观的发展,但安全性问题仍然不可小视,虚假地址和虚假标签即为其中最显著的问题之一。 2.2云计算网络环境下急需解决的问题 首先是病毒软件。在当前网络环境下,用户PC上的病毒软件是一个难以攻克的问题。其次是违法黑客。现如今,业余黑客过渡为违法黑客的比例逐渐升高,并且云计算庞大的数据信息储存对于违法黑客而言是极大的诱惑,他们利用强大的计算机电脑技术进入用户的系统,对其信息数据进行窃取甚至破坏,导致“云用户”对其的信任度有所降低。这些方面对云计算的网络安全造成了极大的威胁,再加上当前缺乏完善的计算机网络安全的政策法律的保护,很多时候用户们只能束手无策,因此完善及强化云计算安全系统迫在眉睫。 2.3云计算内部的安全隐患 由于互联网的全球式开放,从而给不法之徒带来了可趁之机。虽然云计算服务的企业或机构提供了商业上的信用保障,但是谁也无法保证在数据信息传输的过程中有无被劫取的情况发生。虽说用户的私人信息对于其他用户而言是具有保密性的,但是对其企业或机构的内部人员该保密性能是无效的。因此一旦内部发生状况,极易导致用户的个人数据信息泄露,从而使得该企业或机构产生信用危机。 3改善及加强计算机网络安全的具体措施 3.1强化网络安全系统 保证用户的网络数据信息安全是首要的,先是要避免用户的资料被窃取或篡改,强化网络身份识别系统,对于用户在网络上身份的确认和识别系统要定期更新强化,可降低被其他用户或违法黑客侵入的可能性。信息传输的过程中极易发生信息被劫取的情况,因此要加强信息传输的监控系统,禁止非本用户对其信息的修改,可避免信息的错乱和对用户造成的损失和影响。 3.2强化网络安全技术 3.2.1防火墙技术 计算机网络防护安全,抵御木马以及病毒的攻击,防火墙无疑是有力的武器。从概念上来说,防火墙技术是通过网络拓扑结构和服务类型上的隔离来加强网络安全的手段。对于一个企业的网络防御系统来说,防火墙是必不可少的基础设施。防火墙具有延展性和虚拟性,因此加强防火墙的技术结构以提高网络的安全性是很有必要的。 3.2.2认证和数字签名技术 认证和数字签名即使用户的身份得以实现认证的重要工具,它采用了加密技术保证了数据信息文件等的机密性及完整性,防止第三方的冒充,强化了网络环境的安全。 3.2.3应用程序和服务器技术 服务器,对于有效避免不法黑客的攻击,网站浏览的加速缓冲等起了很大的作用。在网络生活中,必要程序的应用来防止外界因素如病毒、信息等的干扰是很有必要的,比如防毒程序,它有效地防止了病毒的入侵,提高了系统的安全性。 3.2.4加密技术 加密技术是保证用户信息安全的基础技术,用户在选择程序的时候优先选择具有加密功能的网络程序,可加强其信息数据的安全保障,有效防止信息的泄露。 3.3云计算环境下用户自身确保信息安全的方法 首先,用户本身要具有一定的网络安全知识,树立牢固的网络环境安全意识,杜绝“网盲”现象。其次,云计算环境下面临的网路安全问题是一个多领域、多方面的问题,仅仅靠服务商或是用户自己本身就解决这个问题是不可能的,需要两者间的合作互助,定期更新系统,加强网络的安全防护,抵抗恶意因素的入侵干扰,降低甚至消除网络环境的安全问题。 3.4国家保护网络安全的方法 我国目前出现的众多偷窃、泄露、篡改等恶意破坏用户个人信息安全的情况,归根究底是我国还没有一个真正完善的政策法律来保护网络用户的信息数据安全。云计算环境中的计算机网络安全的强化保护,国家也应当出一份力,因此立法机关应该出台相应政策来惩治存在以上行为的不法分子,以建立和谐的网络环境。 作者:芦于忠单位:苏州大学计算机科学与技术学院 环境安全论文:化工生产安全环境管理论文 1化工生产的特点 1.1复杂的生产工艺设备多样化 化工产品多样、生产工艺复杂,不同的生产方法,造成工艺路线差别较大。一种化工产品由多个工序组成,每个工序又有多个操作单元组成,每个操作单元有多台仪表和设备组成,工艺流程长,技术复杂、工艺参数多和严格要求操作的生产线。生产工艺中大量使用反应设备、塔设备、储存设备等静设备,同时使用输送设备、风机、泵、压缩机等动设备。还有部分高温、高压的特种设备。 1.2化工生产的连续化、控制保障系统的自动化 现代化工生产规模的不断扩大,一些大型化工产品的生产,同时还要求与其配套的副产物的生产。化工生产的大型化;要求工艺生产的连续化、控制系统的自动化。应用计算机技术管理,实现了远程操作系统的自动化和智能化控制。 1.3综合性强的生产系统 化工生产是将不同的原料在不同的工艺下转变成不同的产品,其综合性主要表现在由公用工程中的电、水、蒸汽、氮气、等能源的供给,电器、仪表、机械设备的保障和维护,副产物的综合利用,还体现在内部生产系统的原料、中间体以及成品之间的联系。 1.4生产过程存在较大的风险 由于化工生产的产品多为易燃、易爆、腐蚀性、挥发性、有毒、有害的物品。原材料和辅助材料品种非常复杂,在运输和生产过程中存在极大的风险。化工单位应严格加强对原料和成品的管理,物料产品管理的任何疏漏,都会对企业的安全和环境造成极大的危害。 1.5化工生产的污染 化工生产易产生废气、废水和废渣,生产过程中产生的有毒、有害气体,一旦发生泄漏、火灾和爆炸事故,甚至可能对生态环境造成严重影响。由于安全和环境事故发生的不确定性,其发生的可能性及其影响后果应在安全环境风险评价中如实反映。 2做好安全和环境管理工作,保障安全环保生产 2.1确定正确的方针和理念 本公司坚持“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,在生产中坚持“以人为本,领导承诺,风险化解,全员参与,持续改进”的理念。把安全和风险管理从“经验控制”和“过程控制”转变为“超前控制”。 2.2突出安全和环境管理工作的主要地位 化工产品输送、生产和储存环节安全与否,是关系到公共安全、社会稳定的大事,应正确处理好安全和环境管理与生产、效益以及其他工作的关系,采取具体措施减少污染。 (1)对于本公司的新项目环氧氯丙烷装置产生的废气,采取的处理措施是:尾气先经尾气吸收塔碱洗吸收除去其中的HCL,然后再经活性炭吸附处理达标后排空。针对皂化及精制单元产生的有机物尾气,经活性炭吸附装置处理后达标排放。 (2)环氧树脂新装置采取的措施是:对反应釜采用DCS压力控制,反应釜达到设定的真空度时,自动切换反应釜的真空,降低尾气挥发及排放。采用尾气冷凝器进行将尾气捕集后,再用活性炭纤维吸附装置进行回收,使排放的废气达标。 (3)对储存的化工产品,采取的主要措施是:储罐上设冷水喷淋装置或外涂凉胶,采用氮封或选用内浮顶储罐。 2.3积极开展安全评价和环境风险管理工作,重点进行策划和控制 策划的主要内容是风险识别、风险评价和风险控制。安全和环境风险的控制方案分为生产准备前的事前控制,生产过程中的事中控制以及对风险控制的分析总结、分析事故原因等活动的事后控制。对新建项目氧氯丙烷和环氧树脂装置产生的高盐废水,公司采用风险管理中事前控制的方法进行控制。高盐废水是一种难处理的废水,具有高温、高盐、高碱性、高化学需氧量等特点,直接采用普通的生化处理技术无法实现达标排放,采用事前控制的具体措施如下:通过配置回收盐处理装置,产生的二次废水部分返回原装置重新利用,产生的结晶盐作工业盐回收利用。经过处理的废水达到标准后进入厂区内污水处理系统进一步集中处理,避免造成环境污染。 2.4落实安全生产和环境管理责任制 对生产中各部门和人员的责、权、利进行明确规定,通过签订《安全和环境生产责任书》,将安全生产和环境保护工作落实到人。做到“谁主管、谁负责,谁在岗、谁负责”,并跟据规定追究责任。 2.5开展有针对性的多种形式的安全检查 安全检查类型主要包括日常巡查、专项检查、定期检查和不定期抽查。通过检查发现作业人员、工具、设备、作业环境等方面存在的安全和环境管理的隐患,采取有效措施,及时消灭不安全和风险隐患,杜绝发生影响安全和环境的事故。针对现场的防爆生产装置,首先选用相应防爆等级电器设备,爆炸和火灾危险环境内有可能产生静电的设备和物品,如设备、管道等采用可靠的防静电接地措施。对高大的设备、建筑物和储罐等采取可靠的防雷接地措施,如在装置区内设置避雷环、避雷带和避雷针以防雷击。针对装置区内的设备,车间内进行自检、互检,主管领导和安全员应进行巡检和监督检查。针对检查出的隐患和问题,逐条逐项落实并采取整改措施。做到定时间、定人员、定任务,并做到跟踪检查,彻底杜绝问的再次发生。 2.6强化安全和环境管理培训,提高全员安全素质 制定安全生产知识和技术培训教育计划,做到教育培训经常化、多样化、制度化、专业化和系统化,充分提高员工的安全和环境管理素质,未经教育和考试不合格者禁止上岗操作。职工的“三级安全教育”面应达到100%,金属切割、电工、电梯和起重机械、登高作业、机动车辆驾驶、压力容器、锅炉、制冷、危化品等特殊工种人员应接受安全教育培训,严格按照河南能源集团公司要求和国家有关法律法规的规定,相关人员经专业部门培训合格,取得操作证后,持证上岗。实际工作中要求员工切实做到“干什么学什么、缺什么补什么”,掌握岗位技能,健全自身能力。在全厂上下构建“工作学习化、学习工作化、工学一体化”的培训格局,满足不同素质员工的培训需求,消除培训短板,努力提高全员素质。 2.7从严把关,抓好票证管理 化工装置区内进行各项作业,必须办理各种安全作业证件,并严格实行票证管理制度,如“设备内安全作业证”、“动火安全作业证”、“动土安全作业证”、“高处安全作业证”、“盲板抽堵安全作业证”、“设备检修安全作业证”、“断路安全作业证”、“吊装安全作业证”等。严格按照国家和集团公司规定的安全规程操作,做到控制严格,程序清楚,防范严格,措施落实,责任明确。切实实行专人专证、专事专证和专人签字确认,并设专人检查监护。 2.8开展安全评价和风险评估 做好安全和环境管理工作,关键是做好预防工作,做好事前控制的同时,定期对危险源和风险源进行安全和环境评价,采取措施有针对性地进行控制管理。对高中低压管网,按照使用时间长短和腐蚀程度及危害性分别进行评价。制定出检修控制计划,制定应急预案,预防突发事件,并定期进行演练,确保化工企业的生产安全、环保。 3持续推进“安全和环境风险预控管理”建设 为进一步提高全体员工的危险辨识能力,公司开展风险预控危险源辨识“口语化”工作,对体系内的危险源及后果、管理标准和管理措施进行“口语化”编制,按照员工岗位发放,使“风险预控管理”内容简单、易懂、会背诵、好掌握,真正地将“风险预控”运用到生产中来,运用到员工的实际工作中来。做好安全“双基”建设工作,本着“横向到边,纵向到底”的原则,积极开展“双基”考核工作,公司对分厂、分厂对工段、工段对班组,对照标准做到逐级检查,层层考核,不留死角,提高“双基”建设工作的全面性。 4加强环境管理,力求创建“零泄漏工厂” 根据集团公司的工作布置和节能减排及安全工作的要求,公司提出了“零泄漏工厂”的创建理念,并作为公司的一项创新管理项目,于5月份制定了“零泄漏工厂”创建实施方案,按照方案安排开展了“零泄漏工厂”创建的相关工作,建立了公司动静密封点统计台账,生产装置密封点数量统计,完成漏点治理工作。生产项目治理漏点196个,消漏率99%。各分厂首先根据创建实施方案要求,确定自身的实施计划,规划创建目标,分工段分岗位地做好零泄漏工作,按照规划目标逐步落实。 5结语 安全和环境管理是化工企业正常生产的重中之重,安全和环境管理必须常抓不懈、警钟长鸣。只有把安全和环境管理纳入日常生产管理当中,才能把管“安全和环境”上升到要“安全和环境”,才能从根本上杜绝影响安全和环境的事故发生,切实提高企业的经济效益,使化工企业持续长久地发展下去。 作者:宋向东单位:焦作煤业集团开元化工有限责任公司 环境安全论文:环境问题与农产品质量安全论文 “民以食为天,食以安为先”农产品质量安全关系到人们的生存、生活和身体健康,而环境的优劣是农产品质量安全的关键。 1保山市农产品质量安全现状 保山市经过多年的努力,大部分农业耕种田地的环境绿化覆盖面较好,市区周边覆盖率超过50%,一部分农村耕地周边的绿化面积达到70%以上,这样清洁无污染的农耕环境能够生产出高质量的农产品,但还有一部分受污染的农田区域现状不容乐观,主要体现在企业周围及农药、化肥的不合理施用的区域。近年来,保山市农业环保部门把加快绿色食品、有机食品、无公害农产品质量认证,加大农产品抽检力度,加强农产品污染源头治理等作为保障农产品安全生产和放心消费的重要措施,全面提升农产品质量安全水平。市农业环保部门始终把加强源头治理作为确保农产品质量安全的重要举措,加大农业投入品监督管理,坚持一手抓农产品生产环境,一手抓农产品质量安全监管,实现了不发生重大农产品质量安全事件的目标,农产品质量安全工作取得了明显成效。 2环境问题与农产品质量安全息息相关 农药环境污染问题主要是化肥、农药对作物的使用、塑料薄膜的大量应用而造成的土壤污染,还有部分水体污染等。 2.1农药残留对农产品质量安全的影响 农药在农业生产中应用广泛,农药残留问题是农业生产面临的重要问题,农药残留对农产品造成许多不利影响,也为人们的身体健康带来严重危害。施用农药是为了促进农作物生长,消除病虫害,增加产量,部分未被吸收的残留物直接污染了农产品;农药的施用影响了作物周围的空气、水土环境,而恶劣的环境反过来还会对农作物产生污染;农药与农产品放置不当,使农药扩散或洒出污染农产品;残留农药的农作物最终进入人体,进而影响身体健康。 2.2化肥的不合理使用对农产品质量安全的影响 保山市下辖四县一区,都是以农业为主,农业产品的生产在养分的投入上主要需要化肥,化肥养分含量高,肥效快,作物易于吸收,充分合理平衡的化肥投入可以提高产品的数量和品质,但其成分单一,有效利用率不高,特别是施肥水平不高,滥施的情况下,会影响到农产品的质量安全。一是氮肥施用过多,会明显提高农产品体内硝酸盐和亚硝酸盐含量,长期食用亚硝酸盐超标的食品,可诱发消化系统癌变;二是生产劣质磷肥的同时存在伴生元素铜、汞、镉、砷、铝、铬等杂质,也会进入肥料,施入农田,导致重金属超标;三是肥料的单一化,使土壤中的钙与其残留物反应生成难溶解的钙盐,造成土壤板结。 2.3塑料薄膜对农产品质量安全的影响 保山市耕地面积238万亩,旱地134万亩,水田104万亩,地膜覆盖面积103万亩,占耕地面积42%。主要是用在烟草和玉米种植上。近年来,大量的塑料薄膜得到推广和使用,“白色革命”增加了农产品的总量,但是废弃的塑料薄膜抑制了土壤的呼吸,并使农作物降低汲取营养的能力。 3保山市农业环境污染的控制策略 3.1农药污染的控制策略 用药次数的减少是控制农药污染的有效手段之一,要掌握农作物的生长特性,掌握引起病虫害的原因、时间及病虫害种类,在关键时期,选对关键药物类型进行施用,减少用药次数;掌握有效的农药喷洒方式,使用易降解及高效的农药,降低农药残留量;对农药污染严重或超标的田地改种不食用的农产品,用以保护人体健康。保山市为扭转农产品农药残留超标这一局面,2004年1月,市政府了《关于禁止在我市销售和使用剧毒高毒农药的公告》,明令禁止使用六六六、滴滴涕等18种农药,在蔬菜、果树、茶叶、中草药材上不得使用甲胺磷等19种农药,禁止甲胺磷等5种高毒有机磷农药及混配剂在我市销售和使用,严格控制农药污染;在具体工作上,以农资打假专项整治行动、农药市场监管年活动、种子执法年活动、农产品质量安全月活动为抓手,强化以农药为重点的农资管理,从源头上减少了农产品的农药残留。 3.2化肥污染的控制策略 近年来,保山市针对化肥的单一过量使用、土壤养分失衡、对农产品质量安全造成危害的状况,相继推广了测土配方施肥等技术措施。到目前为止,全市测土配方施肥技术累计应用面积达到上千万亩次,根据土壤养分情况和农作物需肥规律施肥,让农作物吃上了“营养餐”。 3.3地膜污染的控制策略 宣传教育农民适量的使用地膜,并选择能够降解的塑料薄膜是解决这一问题的方法。 4结语 保山市在保证农产品质量安全,治理农业环境问题的过程中,突出重点,注重源头治理。农产品质量安全的关键在农作物生长环节,农作物生长环境与农产品质量安全息息相关,因此,本市农业部门严把农产品生产环境安全关,确保农产品的质量安全。 作者:师桂玲单位:保山市农业环境保护监测站 环境安全论文:我国软环境建设的安全生产论文 一、安全生产软环境建设的必要性 从全国安全生产现状来看,改革开放以来,我国相关政府部门遵循有计划的市场经济发展这一前提,已出台了一系列规范企业安全生产的法律条文和行政规章,取得了显著成效,具体表现为伴随着经济总量的稳中有升,事故发生的绝对量和相对量指标逐年下降。2002—2013年随着GDP的增加,全国各类事故死亡人数逐渐下降,相对指标亿元GDP事故死亡率、工矿商贸企业就业人员10万人生产安全事故死亡人数、煤矿百万吨死亡人数自有统计数据开始也呈下降趋势,2013年这三个指标较2005年分别下降了82.3%、60%、89.8%,从总体上看,我国的安全生产状况趋于好转。但是,从单年生产安全事故分布统计来看,工矿商贸企业发生的生产安全事故中,除其他企业综合指标外,煤矿企业、建筑业事故起数和死亡人数居于前两位。加之工矿商贸企业重特大事故较多,造成的伤亡和经济损失较大。所以,虽然我国安全生产状况已得到了显著的改善,但是仍不能忽视事故高发行业安全生产事故频发、与发达国家差距较大这一亟待解决的问题。从区域经济发展面临的安全生产问题来看,中西部地区经济发展中建筑业、煤矿业占有重要的比例,虽然各省市安全生产状况有所好转,但是仍然存在有个别行业事故高发、安全生产事故经济损失较大的全国共性问题。以河南为例,“十一五”期间,全省共发生各类事故85775起、死亡17766人,比“十五”期间减少150262起、13957人,分别下降63.7%和43.9%,但是仍出现有2008年10月济源市克井镇马庄煤矿透水事故致使18人死亡3人失踪,以及2009年9月,平顶山市新华四矿瓦斯爆炸事故致使76人死亡等重特大安全生产事故,造成了严重的经济社会影响。另根据杨贺的空间异质模型分析及纳入空间效应的中原经济区县域经济增长计量模型分析,认为“矿业发展水平、工业化水平对中原经济区经济增长具有促进作用,而政府支出却与经济增长负相关”。这表明,因法律环境、政治环境、社会环境等软环境问题造成的政府安全生产的资金投入没有产生既定绩效水平,高事故率、高死亡率、高损失严重影响了中原经济区的经济持续发展。所以,我国经济建设在基础设施等硬件建设方面取得了长足进步的同时,在安全生产领域需要逐步提高安全生产软环境建设水平,逐步缩小政治、社会、经济、法律等软环境与经济发展需求间的巨大差距。 二、安全生产软环境建设存在的问题 (一)相关法律法规不够完善,缺乏民主性、透明性 立法是安全生产软环境建设的前提条件,公开、透明、民主又是保证立法能够有效反映市场参与者利益的重要手段。史普博认为政策是“管制者和有关的市场参与者之间互动过程的产物”,强调了立法公开、民主参与的重要性,并提出听证会制度这一民主参与的重要方式。目前,我国已基本实现立法的公开性和透明性,但是还无针对立法民主性的明确规定,致使听证会这一保证市场参与者实现民主权利的重要方式无法有效开展。同时,安全生产相关的法律法规严重不足,无法有效规范规制者与企业、消费者的沟通渠道。安全生产的法律环境建设存在诸如法律制订、修改落后于安全状况,法律条文的规定缺乏实际操作性等亟待解决的问题。 (二)安全生产管理体制落后,管理者执法不力 在经济转轨时期,市场经济发展的新环境使得包括安全生产管理体制在内的许多政府职能监管领域都出现了不同程度的管理体制落后问题。同时,安全生产的监督管理部门存在机构主体不清、职能不明,基层监管机构设置不规范,交叉重叠,“越位”“缺位”等问题。我国各地区各省市原本捉襟见肘的安全生产保障资金的投入,由于监管者本身职业素养较低、工作效率低下,监管机制落后等原因更呈现出严重不足,直接导致安全生产领域相关法律法规无法有效实施,无法有效保护从业者的自身健康和职业安全。 (三)市场主体非法牟利,行为不规范 在缺乏相关完善的法律法规,缺少社会监督的情况下,市场主体即各生产企业势必会出现企业利益至上,缺乏安全生产意识及减少安全生产资金投入的情况。各种健康、安全、环保的法律法规,最终要作用到生产企业才能产生应有的绩效。加大政府层面对安全生产的资金投入,完善监管体制只是改善安全生产软环境的方法之一,更重要的是企业作为行为主体对安全生产监管政策的努力实现。然而在中原经济区的建设发展中,存在少数生产企业雇主无视国家各级政府的法律法规,将获取超额利润作为企业的最终目标,用减少安全设施投入、降低污水处理费等各种方法降低成本。同时,经营者以各种寻租手段降低违法风险,获取非法利益,阻碍了我国经济的正常运行和监管的有效实施。 (四)专业人才供给不足,社会重视程度不够 人才环境作为软环境建设的优秀内容,区域经济发展的重要力量没有得到足够的重视。在安全生产领域,专业人才供给不足,使得安全生产技术无法得到有效推广。社会普遍存在对现有人力资源重视不足的问题,人才分配制度不合理,缺乏尊重人才的社会环境,吸纳高层次专业人才能力不足。同时,一线生产员工缺乏安全生产的专业知识及技能培训,对部分高危职业的从业危险认识不足,间接上助长了用工企业在追求超额利润的过程中对安全生产相关投入的漠视,不利于改善现阶段安全生产软环境建设。 三、安全生产软环境建设的路径选择 从我国安全生产软环境建设存在的问题入手,借鉴其他国家和地区的改革经验,可以从以下几方面入手,改善我国安全生产软环境建设现状。 (一)完善相关领域的立法工作 改革开放后,安全生产的立法工作取得了较大的进步,但是与现实需要还有很大差距,重要领域缺乏可操作性的法律法规给执法工作带来了巨大的困难。在实际工作中,中原经济区安全生产的立法工作要注意:第一,区域经济发展中制定的安全生产规章制度与中央、各省市的各项规章保持一致,对已实施规章存在矛盾的地方,在科学判断后进行修改或者废除;第二,强调相关法律法规的可操作性,在拟制订法律法规之前对该领域进行综合调研,加强审批过程中的可行性评估;第三,强调立法过程中的公众参与,积极推行立法过程中的听证会制度,广泛听取相关专家、社会公众的意见和建议,增加立法的透明度。最终目标为“通过法律规制,实现权利资源的最优配置,从而实现权利资源使用价值在质上的极优化程度和量上的极大化程度”。 (二)深化监管体制改革,提高监管者素质 执行是安全生产软环境建设的关键,权责明晰的监管体制、专业有素的监管队伍、独立专业的监管机构是安全生产各项政策执行有力的重要保证。改革监管体制中存在的多头管理,明确各执行机构的权责问题,成立专门的监管机构是西方国家监管体制改革的主要经验。我国各级行政机构改革要坚持这一改革思路,从人员任命、经费管理使用上保持安全生产监管机构的独立性,从而避免出现多头管理的利益争夺问题。同时,监管者自身的素养和专业素质对安全生产监管实施有重要影响。由于信息不对称的存在,“规制过程的当事人之间存在着:公众———政治委托人、政治委托人———规制者、规制者———被规制企业这样三层委托关系”。实际工作中,诸如安全生产一票否决制、绿色GDP生态指标考核制等问责制就是激励和约束监管的一种有效方式。我国的安全生产软环境建设也应积极探寻有效的方式方法,激励和约束监管者的执法行为。 (三)强化制度建设,约束市场主体的生产行为 传统的监管方式是靠政府强制力的“外在施压”措施,往往监管成本高,且难以取得预期效果。要想从根本上约束市场主体过度追求超额利润的行为,应逐步引入多种监管措施,结构合理的市场激励措施可以增强企业、社会团体和个人的内在动力,督促他们实现自我约束,积极运用创新和技术变化以实现政府部门安全的各项规定。同时,强化信息披露,及时向公众有关生产安全、产品安全、环境质量等方面的信息,提高信息的公开度,使消费者、从业者等社会公众能够根据自身利益采取行动。(四)营造良好的人才环境,重视人才培养从我国区域经济发展现状来看,中西部地区缺乏优越的区位优势,专业人才呈现出人力资本绝对数量的不足。而东南沿海地区近年来出现的“用工荒”也凸显出其专业人才的相对数量缺乏,所以从全国来看,人才引进、人才培养是实现经济可持续发展的优秀工作。具体来看,人才培养要推进地区发展就要把人才作为关键因素加以重视,努力造就数以亿计的高素质劳动者、专门人才和创新人才,建设规模宏大、结构合理、素质较高的人才队伍,开创人才辈出、人尽其才的新局面。在安全生产领域以鼓励劳动和创造为根本目的,加大对人才的有效激励和保障,加强对一线员工的安全培训,切实加强高层次人才队伍建设。 作者:张曦单位:新乡学院商学院 环境安全论文:探究国际经济环境与我国安全处境论文 摘要:国际经济相互依存现象日益加强,国际力量不仅影响国家行为,而且更深入到国家内部结构。国家经济政策处于应对国际经济力量和国内社会行为体利益偏好的双重约束中。受此影响,经济全球化背景下维护对外开放经济体的国家安全的重要环节在于国内政治过程。符合社会需求的决策机制是国家安全的基础,也是经济顺利运行的重要保障。 关键词:国际经济;国家安全;国内结构;决策机制 冷战结束以后,经济全球化加速发展,世界经济相互依存为各国发展开放经济带来动力,与此相伴的是“经济全球化的负面影响日益显现,非传统安全问题与发展不平衡现象日益突出”[1],当代国家安全的威胁因素在增多。在传统国家安全战略中,经济安全的地位在上升,以经济安全为主要内容的非传统安全观成为各国安全战略的重要内容。不过,对于不同国家以及不同国家的不同经济发展阶段,经济安全的含义是有区别的,这是由各国国情、经济实力和经济发展阶段不同决定的。随着国际力量对于国家的影响日益深入,经济安全的范畴也不只停留在国家间的经济实力的竞争方面,美国《国家安全战略报告》中把经济安全首先界定为“国内经济问题”,认为经济的不安全成为重要的“国内政治和经济事务”,经济安全的根本保障在于“国内的经济力量”[2]。自从20世纪70年代起,当全球经济竞争日益渗透到各国经济发展战略和政治决策过程,影响着国家间的传统政治关系时,国际政治经济学作为国际政治的前沿领域,把经济因素引入到国际政治领域来探索全球化日益发展过程中政治与经济的互动关系。本文根据国际政治经济学理论的最新进展,分析国家安全中的国际经济因素,以及国际经济影响国家安全的途径,以期对国家安全特别是国家经济安全得到全面理解,并开拓经济问题研究的新视野。 一、国际政治经济学视野里的国家安全问题 国家安全就字面来讲是国家不存在危险和不受威胁之义。本文认为,伴随着国际政治经济学理论的发展,关于国家安全问题的研究存在三个发展阶段。 1现实主义的传统安全 国家作为安全主体,“所致力维护的是构成国家的四个基本要素的安全:主权独立、领土完整、国民生命与财产安全、合法政府的存在和正常运转,维护这四个要素的安全都是国家权力机构的职能,从这个意义上讲,国家安全是政治”[3]。国家在国际体系中的生存与发展首先是确保国家主权的安全,这也是传统安全观的优秀所在。在二战结束以后的很长时期里,占据国际关系理论主流的现实主义理论把国家权力作为国家间竞争的优秀,研究国家利益与国家权力的关系,为传统国家安全观提供了充分的理论根据。 2相互依存理论的经济安全 20世纪70年代以后,世界经济迅速发展,世界市场的竞争异常激烈,各国经济往来日益密切,非国家行为体如跨国公司、国际组织等增多,经济一体化、区域化和集团化的趋势增加。国家的军事安全、国家权力受到了来自经济安全的挑战。围绕着国家与市场的优秀问题,国际关系理论在实证分析中拓展研究路径,使得经济因素在传统安全中与政治因素一样具有重要的国际关系层面的战略意义,非传统安全观逐渐形成并发展起来,上升到政治和外交的高度,在非传统安全中占重要地位的经济安全受到普遍的重视。尤其是冷战结束以后,经济全球化进程加快,各国经济竞争加剧,使经济安全问题成为国家安全关注的首要问题。 经济安全观的提出扩大了国家安全问题的范围,各国日益重视国家经济安全问题的理论依据超越了现实主义理论,国际政治经济学以国际贸易、对外投资和货币合作等领域为背景探讨世界市场与民族国家之间的关系,涉及国家经济安全研究的广泛议题,侧重国际经济相互依存理论的发展。在理论进展中,“复合相互依赖”强调多层次——国际组织、国家、跨国公司、民间团体等——和多领域——经济、政治、科技、文化领域分析国家间的相互依存关系。 3经济安全中的制度安全 20世纪90年代以后,国际政治经济学关于国内政治的探讨表现出了理性主义的一般性特点,把国家这个基本单位进一步分解,行政机构、立法部门、官僚机构、政党以及利益集团成为分析的基本单位,揭示在不同的国内结构下,不同的国内偏好是如何聚集成政策选择的。主要研究两种关系:一是国家和社会的关系;二是国内政治经济与国际政治经济的关系[4]。其中一个重要议题就是研究国际经济要素影响国家政治层面的问题,即国际力量对于国内政治的影响。经济安全问题已经不仅仅是经济运行本身的问题,而是与国家制度、政治体制以及经济政策密切相关的政治经济学问题。“重大特别是根本的国家经济利益被列入到国家经济安全的研讨对象,包括三个主要方面:一是基本经济制度、经济主权受损和经济危机发生。……”[5]经济安全观在某种程度上或可以称其为制度安全。 全球化背景下国内政治模式的探讨成为美国政治制度背景下国内政治过程研究,从而使国内政治形成一个什么样的模式具有一般性意义,带有美国背景的问题意识。“目前,在全球意义上的国际政治学界,美国的国际政治理论居于主导和统治地位,以至于在许多人看来,“真正”的国际政治理论基本上就是美国的理论,美国的理论就是全球性的理论”[6]。国内政治被普遍认为是一种国内政治过程,即政策出台机制,反映国内社会行为体的利益偏好从个体偏好转变为国家偏好的过程。从形式上看,西方国家国内政治过程表现为通过公民选举的民主制度形成国家政策,依此逻辑,国内政治成为经济发展的重要推动力。但是实质上,公共选择分析把政治过程看做是类似于市场的过程,“政治人”理性本身存在着有限理性的问题,国内公民选举并不能够反映出全民利益。新制度主义分析则是“将政治行为镶嵌进规则的、规范的、预期的与传统的制度化结构中的一种方式”[7]。在现有的制度框架内,美国国内政治模式目标在于如何取舍两个政党所代表的利益偏好,进而出台何种经济政策。“对于长期凝聚美国社会的价值观,对于支持美国实力增长的盎格鲁•撒克逊的自由资本主义发展模式,美国的政治主流仍然坚信不疑。美国的左派和右派、保守派和自由派所信奉的,乃是同一套价值体系,其区别仅在于采取哪种方式和政策予以实现”[8]。 在实践中,在国际力量的压力之下,某些占有竞争优势的利益集团的利益偏好通过国内政治过程和结构的改变得以实现。俄罗斯是一个典型的例子。从20世纪80年代末戈尔巴乔夫以美国民主政治模式为参照进行政治变革到普京时期主权民主思想的提出,俄罗斯对于民主政治的探索经历了一个国内政治失序的过程。俄罗斯曾经寻求国际动力来促使民主政治转型,进而推动经济改革,但是国际力量在拉动俄罗斯进入西方民主框架之后,政治体制改革打破了原有的制度框架,经济发展问题转变为政治冲突问题,既打乱了原有的经济秩序和经济生产链条,又没有新的市场经济主体有序运行。尤其是国外资本投资多在金融市场,极少进入生产领域,严重地影响了市场经济的建立与完善,给俄罗斯社会带来重大灾难。在21世纪初变化着的国际政治经济体系里,俄罗斯受到国际政治与国际经济两方面的压力,当各国纷纷从国内需求拉动经济增长的措施中寻求保持国内经济增长的时候,俄罗斯国内问题暴露出来,那就是“低效的经济”和“旧有资源出口结构”,严重威胁着俄罗斯经济增长。国际压力随着世界市场萎缩而成为俄罗斯国内经济发展的障碍。俄罗斯以西方民主模式为起点的政治转型在历经20年发展演变之后,留下了深刻的经验教训,甚至被称谓“损失的二十年”。目前俄罗斯国内依然存在着“脆弱的民主”和“薄弱的公民社会”。正如俄罗斯学者所言,“在全球化和区域化过程中,经济被提到首要位置,而俄罗斯近期难以在经济领域发挥主导作用。”[10]可见,当全球化进程把各国相继带入世界市场时,国家能否确立与本国经济结构相适应的民主政治制度已经成为国家安全的重要内容。 二、国际经济对于国家安全的影响途径及国家安全的维护 从国际政治经济学视角看,国际经济对于国家安全的影响突显出国际力量对于国内政治的影响。国际力量从一个客观存在的国际体系中的外生变量演变成内生变量,作用于国内政策选择过程,成为国家政治决策不可忽视的内生变量。国内政治过程与结构是国际力量影响国家政策的渠道,也是国家应对全球化负面影响的重要环节。那么国际经济力量如何影响国内政治结构及国家制度安全呢? 1国际力量影响国内政治的途径 国际力量的界定大体包括三个层面:一是国际体系中的战争体系和贸易体系对国内政治发展的影响。二是国际制度、国际规范和国际组织等制度性力量对国内政治的影响,以及国际机制、规范等制度性国际力量对国内政治的同化作用等。三是国际服务、商品和资本流动等跨国经济力量对国内政治过程和政策选择的影响。 国际力量之所以能够作用于国内行为体,是因为国际力量通过国内结构这个渠道进入到国内政治过程当中,进而影响到国家政策的选择与实施。“国内结构涵盖了政治和社会制度中的组织机构及其运行惯例,结合在法律与惯例中的决策规则与程序,以及深嵌于政治文化中的价值与规范”[2]。国家社会内部的利益主体经济关系制约着从政策决策到政治制度的国内行为,国内政治结构和社会的联系影响一个国家的对外经济政策,以及一个国家的议事日程。 国际经济力量的影响深入到国内结构,使国家经济政策处于应对国际经济力量和国内社会行为体利益偏好的双重约束中。由于各国国内政治模式的不同,各国国内制度对国际力量存在着抵抗,国际力量对于不同国家造成不同的影响,那么,国际力量进入到一个国家的政治过程与结构中,就产生了两种结果:或者是国际力量塑造国内政治的变迁方向朝趋同方向发展,或者是国际化在一些国家促成政治危机,导致全球化与本土化的冲突。美国学者海伦•米尔纳和罗伯特•基欧汉分析了世界经济变化改变国内政治的途径:创立新的政策偏好和同盟,引发国内经济和政治危机,削弱政府对宏观经济政策的控制。从长远的观点来看,国际化可能通过强加给自给自足国家日益高昂的机会成本而影响其国内政治。在自给自足经济国家,随着效益下降,公众不满增加,政府的合法性受到不利影响。全球化导致各国国际化发展过程中,尽管各国制度存在内在约束与激励机制,但是国际化仍然对国内政治产生了深刻的影响。国际力量影响着经济变化,从而影响着利益体的关系发生变化,直接影响着国内政治,造成国内政治冲突。因此,无论是短期国内政治对于国际力量的抵制,还是长期国内政治受到国际力量的同化影响理论问题的提出,对于国内政治层面而言,其所面临着外部冲击已经构成国家经济发展道路前行中的重要挑战。 2国家安全的维护考验经济政策形成机制与政府政治行为能力 从20世纪70年代的石油危机到90年代的金融危机,再到21世纪第一个10年还没有结束时由美国金融危机袭卷而来的全球经济危机,各国均受到巨大冲击,这也成为欧美各国探寻应对国际力量变化的国内政治过程的国际背景。如何有效防范国际经济危机的连带性影响,各国政府开始思考本国经济发展模式,政治因素的考虑已经远远超过自由贸易规律的影响。无论国际贸易政策,还是汇率政策,都面临着巨大的挑战,国内政治的稳定与政策机制的有效性成为迫切需要。国内社会行为体的不同政策偏好直接影响着国家政策的制定与实施,全球化背景下的国内政治力量不仅仅是干预力量,而且是被看做国内不同行为体的集合,反映着国内行为体利益关系的变化和社会结构的变化。这种变化深刻地考验着国家政治行为能力。 “虽然国外有关国家的政府运作机制不尽相同,但都将经济安全决策列为政府决策的最高层级”[2]。经济全球化背景下维护对外开放经济体的国家安全的重要环节在于国内政治过程。在这个环节中,符合社会需求的决策机制是国家安全的基础,也是经济顺利运行的重要保障。在全球化背景下,国内政治的稳定与发展关键在于能够抵制国际力量的压力并且能够利用国际力量发展本国经济,保障制度安全与经济安全。 国际政治经济学关于国内政治的研究启示我们,国家安全在国际关系领域面临着新的挑战。第一,经济安全成为国家安全的重要组成部分,国际经济的相互依赖使一个国家的经济发展战略与国家安全战略紧密相关。第二,对于经济安全问题的研究不仅仅是在国家经济发展战略问题领域,更是国家经济政策制定与实施过程中必须考虑的问题,从而经济安全问题更细化为国家决策机制和民主政治制度问题。 三、关于国际经济与国家安全问题研究的中国意识 伴随着对中国经济转型的探讨,中国的政治转型成为国际政治理论关注的对象,中国经受着进一步政治经济改革的考验。为此,深入探讨国家决策机制成为国家安全研究的重要内容。中国在成功进行经济转型的过程中,政治制度提供了很好的保障,抵制了国际力量对于国内政治的冲击,并且已经利用国际力量促进经济发展。但是在中国经济转轨历程中,国内社会经济利益关系发生着变化,如何使政治体制改革适应经济转型的需要,政治发展面临着新的任务,国家安全问题的探讨需要深入研究政治发展模式。 中国政治体制面临的是国内行为体的利益偏好与利益关系发生变动的历史时期,由于国际力量的渗透作用,国内政治变化内容既包含了自身的转型内容,也包含了对于国际力量的反应,国内政治过程与政治结构将变得更加复杂。今后,认清国际背景,规避风险,应对国际力量的冲击仍然是中国经济改革开放前行路上的重要任务。中国学者必须看清国际政治经济格局,探索适合本国国情的国家安全观及国家安全战略理论体系。 1在国家安全问题研究基础上深入国家经济政策选择机制研究 当国内政治过程受到国际力量的直接影响时,国家政策选择就是一个国家政府在全球背景下综合平衡各种国内国际因素而形成的博弈结果,“最重要的先决条件是要有一个胜任的决策机构,这个机构应拥有高水平的政治领导人,他们能够将外交政策中的经济与非经济因素互相结合,并与国内政策适当结合起来”[2]。在此种情况下,政府整合国内行为体的能力面临着考验,有可能表现为自主性政府或亲外国势力政府,从而国家的政治、经济、社会和外交等发展模式和战略相应发生改变。尤其是,对于转轨国家而言,国内社会行为体在国际力量的影响下利益矛盾冲突加大,整个社会面临全面转型,而政府本身同样面临转型与重建的过程,国内政治过程与政治结构必然经过一个失序的过程,国家经济战略和政策将发生重大变化。我国政治体制改革是以经济体制改革为基础的,经济体制改革为政治发展提出了相应的任务。受经济结构调整的影响,政治结构各要素之间的矛盾冲突是巨大的。这要求中国政治发展必须符合中国经济发展的实际,以经济渐进转型为基础,反映中国社会发展的现实和利益格局。 在国际化压力下,政府面临着几种可能性选择:一是隔绝于国际化压力之外,这是可能的,但是这样做的代价高昂,所以只能是短期或中期战略。二是操纵国际市场,这也是可能的,但是也需要付出可观的代价。三是与其他国家协调,进行国际合作。四是国家向国际市场压力让步,采取改变国内既有政策的做法,重新设计制定新的制度[9]。对于前两种类型的国家属于极端,比如前计划经济国家,霸权主义国家,大多数国家属于后两者,选择对外合作,或者是改变本国的制度。转轨国家面临的情况就是改变本国的制度,生成新制度的过程。在制度生成机制中,行为体偏好是自变量,通过对利益的界定,偏好决定制度的设计和选择。在不同的领域,由于行为体的利益不同,那么偏好就不同,从而进行制度设计和选择也就不同。随着转轨经济的演进,能够进入转轨国家国内结构的国际因素范畴在扩大。从主体上看,国际因素包括国家间的权力争夺,非国家行为体的冲击。如跨国公司、国际组织等进行经济权力的冲击目前已经进入到各国内部社会利益体冲击。从领域看,国际因素有国际政治安全问题,也有非传统安全问题,更多地涉及到国际贸易规则、关税壁垒、国际投资、跨国公司东道国法律法规和价格转移以及国际货币体系变化等因素。因此,转轨经济演进过程中,国家竞争优势的形成比较困难,国际风险的可能性更大。受国际因素冲击的所有国家中,转轨经济的特殊性在于:市场经济不完善,国内行为体自身的保护意识与竞争力不强,受到国际规范、观念的影响更大。国际力量会对转轨经济的不利的国际环境。美国新保守主义代表性人物罗伯特•卡根认为,俄中领导人有一套关于政府和社会以及统治者和人民之间关系的信仰,并把它作为对内对外政策的指导方针,而中国和俄罗斯的外交政策旨在为所有的独裁政府,至少为他们自己在构建一个安全的世界。“民主政府和独裁政府之间的全球竞争将成为21世纪的主要特征”[10]。而美国自由主义理论家、普林斯顿大学政治系国际政治学的教授约翰•伊肯伯里认为现有的由美国制定的国际秩序更加具有合法性,因此也能够更加持久。现有的规则建立在不歧视和开放市场的基础之上,同时具有以联盟为基础的领导性质,再有这些规则和秩序包罗万象、获得了广泛认同。美国无法阻止中国的崛起,但是可以确保中国在美国制定的西方规则和制度框架内行使权力。西方国家对于转轨经济的进展态势存在着防范和深入的关注,这也需要我们对转轨经济的研究要全方位地关注国际因素的动态。 2重视转轨经济进程中政府整合行为体偏好的能力的研究 经济转轨发生以后,各种关系的重新构建过程就开始了。这是一个长期的渐进过程,对政府能力提出了极高的要求,也是维护制度安全遇到的挑战。 国际因素冲击不仅指向对政府本身,而且是对各类社会行为体的冲击,对于国内行为体偏好的影响,可能聚合成国家偏好,也可能不会,反而成为国家内部矛盾的根源。因此,政府面对的不仅仅是国家应对国际力量的战略对策,而且要考虑国家如何在社会层面整合社会行为体的利益形成应对国际力量的战略对策。首先,政府满足社会基础,这是转轨制度有效生成的一个重要保障。整合国内利益体的基本途径是通过集体选择的逻辑,协调国内行为体利益。其次,政府促进制度环境生成,思考政治改革路径和法律规范问题,这是提供制度环境。政府的职能就是协调各利益体之间的矛盾,保证经济转轨国家社会和谐有序。 从国际政治经济学角度来看,经济转轨的启动是国家重新整合国内社会行为体利益偏好从而形成新的制度的过程。在转轨发生以后的若干年里,转轨经济稳定发展的关键依然是对于国内政治的把握,即在国内—国际层面正确处理国家—市场—社会模式下的行为体偏好问题。但是,从国际政治经济学学理空间的进展看,国家偏好与社会利益体偏好的整合受到多种因素的冲击,特别是受到国际因素的冲击,包括国际经济力量,也包括国际社会规范力量。这使政府面临对偏好来源的界定与整合的双重任务,政府协调利益体矛盾的能力面临严峻考验。 在转轨经济演进过程中,转轨国家会继续面临国际—国内互动影响,但是社会行为体的利益偏好及其受到的影响途径与转轨启动时期存在着差异。在各转轨国家里,来自于国际体系中的各种国际力量,包括经济力量和观念力量对国内行为体的影响加剧,而且变得更加直接,通过生产链、贸易链、资金流或者是某种规范、观念、文化以及主体间信念等因素直接作用于国内某一产业、行业或企业以至于个人,使个体偏好与集团偏好的矛盾增加。在转轨经济体发展过程中,这种矛盾将长期存在。因此,政府采取什么样的措施来整合行为体的利益偏好,从而使社会和谐稳定,将是转轨经济中国家安全问题研究面临的一个重要任务。 四、结论 国际经济发展趋势是国际经济相互依存现象日益加强,国际力量不仅影响国家行为,而且更深入到国家内部结构,通过国内政治过程与社会结构,影响国家经济政策的制定与实施,甚至制度变迁。在此背景下,国家安全这个概念的外延在扩大,不仅包括传统安全,也包括非传统安全,更为重要的是,在非传统安全中的经济安全领域,不仅存在国家间经济安全,而且存在着国内—国际互动过程中的制度安全问题。国家经济政策处于应对国际经济力量和国内社会行为体利益偏好的双重约束中。受此影响,经济全球化背景下维护对外开放经济体的国家安全的重要环节在于国内政治过程。一个国家的政府如何面对国际力量与国内社会的双层压力,这严重考验着政府的执政能力。符合社会需求的决策机制是国家安全的基础,也是经济顺利运行的重要保障。 环境安全论文:现有网络环境电子商务安全策略研究论文 [摘要]计算机仿真是指通过实验模型去研究一个已经存在的或者正在设计的系统的过程。仿真实验不仅是对实验原型的再现,而且是按照实验的侧重点对模型进行研究,最终建立在模型系统上的实验技术。 [关键词]仿真实验实验教学 一、计算机仿真 计算机仿真就是将一个描述实际系统的数学模型通过第二次模型化,变成一个能够采用计算机运算求解的仿真模型,并在计算机内进行运转的过程,以此获得有关实际系统的定量信息、数据或资料,深化对实际系统的认识和研究。 计算机仿真的全过程:①建立描述实际系统的数学模型。②经二次模型化建立仿真模型。③仿真模型在计算机内运行,有必要再根据技术要求修改仿真模型并校验。④分析仿真运行结果,为研究、分析,设计和调整所研究的实际系统提供可靠的信息、数据。 根据仿真中所采用的计算机类型的不同,计算机仿真可分为模拟仿真和数字仿真。 1.模拟仿真 模拟仿真是采用模拟计算机作为仿真工具进行仿真,模拟计算机是一种连续变量的解算装置。它将被研究系统的各种物理量用机器电压来表示,通过由模拟电子器件构成的各种运算部件,进行模拟量的连续解算。 模拟仿真时,首先根据所研究系统的数学模型,用连续积分、降阶求解的方法变成仿真模型——模拟结构图,再选择合适的变量幅值比例尺,使实际系统变量与机器电压之间建立数量上的折算关系,然后将计算机中有关的运算部件按比例尺化后的模拟结构图进行连接。通过上机调试、运行,获得仿真结果。 模拟仿真的突出特点是仿真结果非常接近于实际系统的真实情况。这是因为模拟计算机采用机器电压代表实际系统的变量参加运算和输出结果,它是一个有正、负极性和连续变化的量,用它来描述连续系统的动态过程就显得逼真,和真实系统在测试设备上观察到的波形几乎完全相同。此外,模拟计算机运算部件采用的电路及所用的信号很简单,人们可以通过系数电位器的设置、调节和运算部件连接关系的改变,方便而迅速地改变系统的参数和修改系统的仿真模型,人机联系很方便。 2.数字仿真 数字仿真是使用数字计算机作为仿真工具进行仿真。数字计算机是一种离散量的计算装置,它将实际系统数学模型中连续变化的物理量离散成一组组二进制码表示的数字量,经过机器码的运算求得数学模型的解答,输出一组组时间离散节点上的数值解答。 数字仿真的大致过程:①建立被仿真系统的数学模型。②将数学模型经数值计算方法改造成仿真模型。③编写仿真程序。④键入并运行仿真程序,获得仿真结果。 二、仿真实验在教学中的应用 仿真实验是开放式实验教学的重要资源组成。所谓“仿真实验”,是相对于实物实验而言的,两者的主要差别在于:实验过程中所触及的对象与事物是否真实。在实物实验中所采用的实验工具、实验对象都是以实物形态出现的;而在仿真实验中,不存在实物形态的实验工具与实验对象,实验过程主要是对虚拟的实验仪器及设备进行操作。仿真实验虽然难以达到与实物实验完全一样的程度,但其良好的教学效果仍显而易见,其表现如下。 1.营造多样化教学环境,提高学习兴趣 对大多数学生来说,在预习实验的时候,会感到书上一些概念性的介绍很抽象。虽然有些仪器附有图片,但是仍然显得很单调。学生预习起来容易缺乏兴趣,对实验原理并不能真正理解。如果学生以前没有接触过该实验的仪器,实验中就有可能因使用方法不当而进行误操作,造成实验中断、仪器损坏。仿真实验可以提供形象直观、内容丰富的学习环境,图文并茂、动静结合、节奏有序的实验内容,并以声音、图像等丰富的表现力帮助学生进行多感官的学习,这样无疑会增加学生的兴趣,调动他们学习的积极性,促进学生对实验仪器的熟悉和对实验原理的理解。特别是一些对学生来说陌生而复杂的仪器,经过仿真实验的练习,操作起来既轻松又胸有成竹,从而提高教学效率。同时,降低了大大了损坏率。 2.打破时间和空间的局限,确保开放式实验教学的实施 将仿真实验与网络相结合,以网络为平台开展仿真实验教学。学生可以利用校园网或Internet对实验教学内容进行课前预习和课后复习,使教学内容在时间和空间上得到延伸,学生能够充分的学习和掌握实验教学内容。作为一个“开放的实验室”,学生可以根据自己的时间,在任何地点自主学习,利于学生根据兴趣选择,并能满足不同层次学生的学习需求。同时,给学生提供了自学实验的环境,培养了学生对实验的自学能力。 3.节省实验经费,提供无惧环境,保证实验的项目和数量 自然科学前沿领域的高新技术设备价格昂贵,目前伴随着高校办学规模的不断扩大,受教育资金的限制,高校仪器设备的数量和种类相对匮乏,传统单一的实验教学模式已远远不能满足实验教学的需求。多媒体仿真实验以较少的投入,更大灵活性的缓解了上述的矛盾。同时学生可以按自己的设想在多种实验环境中搭建自己的实验。另一方面,部分实验还具有一定的危险性,因此许多学校在开设实验项目时常有所保留,学生也不敢大胆尝试实验。这在很大程度上扼杀了学生创造能力的发展。仿真实验系统认错性很强,在模拟的过程中学生操作一旦出错,系统立即指出调节错误,如果前一步调整不好就不允许进行下一步,迫使学生反复演练直至成功,学生的创造性思维会得到良好的发展。从而保证了实验的项目和数量。 4.真正实现理论教学与实验教学的结合 仿真实验可以经过设置或再开发,作为理论教学的辅助工具。一些在学科发展中做出了历史性贡献的典型实验都可以利用仿真实验展现于课堂教学中,通过实验的方法引入新的概念和规律,把理论教学与实验教学有机的融为一体,按照科学探索和研究的过程进行教学,这样可以开阔学生的视野,提高学生实验的学习兴趣。仿真实验以仿真的仪器为主要器材,它所仿真的元器件、仪器仪表和系统功能与真实的硬件存在着必然的差异。仿真实验虽然新颖有趣,但与真实实验仍有距离感。并且,将仿真实验应用于教学,它的整个教学过程都是在计算机上操作完成的,在教学应用中不可避免地具有一定的局限性。 环境安全论文:现行网络环境营销安全管理论文 【关键字】:网络营销信息交流 【摘要】:本文从信息交流的角度对网络营销兴起和发展进行了探讨,分析了网络营销所面临的问题,并提出了解决办法。 自从1995年互联网完成商业化以来,利用互联网及内联网、外联网开展网络营销逐渐成为信息时代市场营销的一个热点。全球网上交易额在2001年估计为6000亿美元,高盛公司预测到2005年这一数字可以达到415万亿美元,而利用网络进行信息传递和交流,在网下完成的交易则数额更大。网络营销这一新的营销方式为什么能在短时间内得到如此迅速的发展;如何更好利用互联网开展营销活动。本文拟从信息交流的角度对网络营销原理进行探讨,并对网络营销中存在的问题及其解决办法提出自己的看法。 笔者认为网络营销兴起和发展的根本原因在于信息交流在现代市场营销中起着极其重要的作用,贯穿营销的全过程,而互联网在信息交流方面又具有相当强的优势。 1.信息交流是市场营销的基础 美国著名营销学专家菲利蒲·科特勒认为,市场营销是“个人和集体通过创造、提供、出售并同别人交换产品和价值,以获取所需所欲之物的一种社会和管理过程”。这一过程的最终目的是通过交换使交易双方获得所需所欲之物,交换的前提是买卖双方必须了解关于对方的信息:卖方必须了解买方需求才能使自己的产品符合市场需要,而买方也必须了解卖方所提供的商品或服务的信息,并进行比较和判断,才能作出是否购买的决定。 从信息经济学的角度看,整个营销环境是一个不对称的信息场。以消费品市场为例:市场主体包括企业、消费者和政府。三个主体形成了三组经济人对偶:企业与消费者、企业与企业、企业与政府。 企业与消费者对偶是主要矛盾。在交易活动中,这两者之间存在信息不对称的情况,双方都拥有不为对方所知的“私人信息”:消费者知道自己的需求,包括对产品品质、价格等的要求而企业知之甚少;企业了解自己产品的质量、成本、服务等信息而消费者则不清楚。不对称的信息损害的不仅仅是信息缺乏者也包括信息的拥有者,因为不对称信息所导致的不确定性将阻碍交易的进行,从而双方的目标都难以实现。信息的“对称化”主要有两种途径:一是政府管制,要求明码标价、产品质量认证、提供说明书等;二是参与者“发信号”,比如企业做广告,消费者向售货员说明购买要求、接受厂家的市场调查等。“对称化”的过程也是信息交流过程,这种交流贯穿于营销的全过程。企业在产品开发前所做的市场调研,在产品开发阶段进行的消费者测试和试销,在销售阶段所做的广告宣传和企业公关活动都是为了降低企业与消费者之间的信息不对称,以促进销售的行为。同样,在市场营销中还存在企业与企业之间(包括与竞争者以及与合作者之间)的信息交流,企业内部员工间的交流,企业与政府的交流。从某种意义上讲,市场营销活动就是信息交流活动。正是由于营销活动依赖于信息交流,而互联网又是一种新的信息交流平台,这正是网络营销兴起的根本原因。 2.信息交流工具的互联网的优势 在互联网应用于营销活动以前,企业与消费者之间以及企业之间的信息交流主要依靠传统方式进行。传统的信息交流方式在交流的及时性、广泛性和深入性等方面往往难以兼顾,而互联网的应用集中了各种信息交流工具的众多优点,这些优点主要体现在: (1)覆盖面广。目前,互联网已经成为连接200多个国家和地区的信息传输干道。到2001年底,全球已有5亿用户上网,而且增长速度相当惊人。我国的网民人数从1998年底的210万已经增加到今年6月底的4500万。这一特征使互联网成为任何一种信息交流工具都无法比拟的沟通范围最广的媒体,这为企业进行跨地区或跨国的信息交流提供了方便。覆盖面广的第二个表现是互联网联系着市场营销的各种参与者,生产者、消费者和其他主体都在同一平台上,这为在整个营销过程中利用互联网创造了条件。 (2)交互性。从前面的分析可以看出,信息交流是市场营销的基础。在各种交流手段中,口头交流是双向交流,但范围有限;信函交流速度慢;电话也是双向沟通媒体,但只能传递声音信息;电视、广播属于单向传播媒体,不能得到及时反馈。利用互联网能够交互式地提供信息,交流双方可以进行实时的信息交换,大大缩短了用户信息反馈时间,使企业能迅速觉察到市场环境的变化,及时调整自己的营销方案并形成闭环营销正反馈系统,在操作中实施动态跟踪监控,企业的柔性和组织与环境的互适性也得到显著提高。 (3)信息可存储。互联网联结的是计算机,计算机具有存储信息的功能。广播、电视、普通电话无法存储信息,在传递信息时,交流双方必须同时在信道两端,否则交流无法进行。为提高接触率,广播、电视都只能重复发送信息,这又会提高成本。而网上信息是存储在服务器里的,只要服务器在工作,对方可随时接收,这使交流具有了跨时空的特点,有助于扩大交流的范围。 (4)可传递多媒体信息。互联网可同时传递图象、文字、声音和一切可以数字化的信息。在信息交流的过程中,信息需要有不同的表现形式:有的适合用文字,有的用图形效果好。互联网的这一特点可以为各种形式的信息交流提供方便。 (5)开放性和共享性。用户无论背景如何都有权平等使用这一工具而不受限制。一般的大众传媒信息有很多障碍,如身份、信息内容、财力等,而互联网的限制则很多。这可以让更多企业和个人通过它和接收信息,提高了信息接触目标受众的机会。在企业内部,互联网和内联网、外联网的使用使信息能被不同部门和合作伙伴共享,信息的效用得到充分的发挥,有利于企业更好适应市场的变化。 (6)经济性。互联网上的信息交流是将各种信息转换为二进制码进行传递,可以节省在现实世界进行信息交流时所需的大量印刷、场地、邮递、交通、人员等费用。对制造商来讲,与顾客直接交流将减少对中间商的依赖,从而使营销链条缩短,能节约销售成本。交流成本方面的优势对企业开拓市场也有帮助,传统的交流方法由于成本高,商家为节省费用往往将顾客分为高价值客户和低价值客户,与前者经常沟通,提供高质量的服务,互联网的使用可以让低价值客户也能得到这种服务,从而吸引更多顾客。 (7)功能集成。互联网将传统市场营销中不同形式、不同阶段的信息交流,如广告、市场调查、交易指令的传递等集于同一平台,使得市场营销的大部分工作,如信息收集、收款、售后服务等都可借助于互联网、内联网一气呵成,从而使互联网成为一种全程营销的渠道。对消费者来说,互联网让复杂的信息交流简化为简单的点击行为,从而使他们的购物变得更方便,商品信息查询、比较、购买、售后服务都可坐在电脑前,按动鼠标就能完成,还能节省时间和交通费,降低了购买成本。 (8)一对一沟通。利用互联网和数据库技术可以分析客户的行为,针对每个客户的特征和要求提供不同的服务,客户的意见能得到及时的处理,让客户时时感到被关心和重视。这种沟通有助于满足消费者对尊重和自我价值的需求,建立企业与消费者的良好关系。著名商务网站Amazon业务迅速扩大的重要原因就在于能为用户提供个性化服务。 (9)信息可检性。在信息量呈几何级数递增的所谓“信息爆炸”的时代,无序的信息对用户来说是一种灾难。用户寻找信息时,如果信息搜寻困难,成本太高的话,他就可能放弃搜寻。这对于信息交流来说,是一种重大的障碍。互联网有大量的搜索引擎为用户检索提供方便,可以降低信息搜寻成本,这不仅对搜寻者有利而且使发送者接触目标的机会更大。 (10)交流隐蔽性。在网上进行信息交流时,双方是不见面的,也没有第三人知道交流的内容,因此交流具有一定的隐蔽性。对用户来说,这有助于减轻心理压力,用于市场调查能提高数据的真实性。用于交易时,使交易也具有隐蔽性,对于许多不愿意在购物时被别人打扰,不愿让别人知道自己所购商品的消费者来说,这一特征是他们选择网上购物的主要原因。 3.新的营销环境需要互联网 网络营销的崛起与全球营销环境的新变化也有密切的联系。进入20世纪90年代以后,全球营销环境呈现一些新的特点: (1)市场全球化。在这种背景下,各国各地区经济的联系更加紧密,交易的规模和范围更大。厂商与购买者在时间、空间、质量、价格等方面的背离也更明显。交易中个体的信息搜寻超出了国界,而在全球范围内进行。市场交易规模、范围和环境的改变要求新的交易方式与之适应,网上交易是人们对交易方式选择的结果。 (2)消费者更加强调自我。研究表明,消费者对自身地位的认识与收入有着直接的关系,在消费者收入较低的情况下,大批量的生产有助于降低成本,使产品廉价实用,随着社会的发展、物质产品的丰富和消费者收入的提高,人们对价格的敏感性降低而更加强调自身的价值,重视个性化。技术的发展,特别是柔性制造系统的应用又使这种个性化消费成为可能。消费个性化要求生产厂家与消费者建立一对一的信息沟通,随时了解消费者的需求变化和差异。新的信息交流工具必须能同时进行大量的点对点的信息交流,计算机网络正是满足这一要求的最佳选择。 (3)关系营销理论被众多企业接受。关系营销强调的是厂家与用户之间建立与维持长期的良好关系。由于竞争激烈、需求变化快,争取新的顾客比维持老的顾客困难得多,据估计争取一个新顾客的费用是维持一个老顾客费用的5倍,争取更多的回头客是新时代市场竞争的重要内容。对消费者来说,购物不仅是生理需要,更希望得到尊重与承认,让消费者感到被重视是留住顾客的重要手段。对厂商而言,随时与消费者保持信息交流,让他们感到被厂商关注,自己的意见被厂家重视是有效的营销手段。互联网作为一种即时互动的交流工具,具有这方面的优势。 (4)营销环境更复杂,对信息处理的要求更高。经济的发展使信息量激增,对企业的信息处理与分析预测能力提出了更高的要求。计算机的出现和普及为信息处理提供了高效的手段,处理手段的提高要求信息收集活动的高效率。传统的信息搜集方法不仅范围小、效率低而且不适应计算机处理,计算机的处理功能得不到充分发挥。互联网的使用使这一状况得到改变,从网上收集信息来源更广,传递迅速,更重要的是这些信息都是数字化的信息,便于计算机处理。使得企业能做出更灵活的反应。 (5)社会信息化程度提高。70年代以来,随着信息技术的发展与普及,社会信息化程度不断提高。在企业,EDI、CAD等技术使计算机在生产和管理的各个领域得到应用;在商业领域,POS系统被广泛采用;在金融领域,金融电子化、数字化已经成为一种趋势;在制造业,柔性制造系统的使用使网上定制成为可能;而在家庭,电话、电脑的普及率也不断提高,这些变化都为互联网在市场营销中的应用提供了较为充分的物质基础和社会条件。 可以看出,新的营销环境所呈现的新特点需要一种能与全球消费者、合作者进行即时的双向沟通并能即时处理各种信息的信息交流工具,而互联网正提供了这种可能性。 4.网络营销的缺陷和解决办法 互联网作为一种信息交流工具并不是十全十美的,网络营销在实践过程中也面临许多问题,其主要表现有: (1)信任问题。在信息交流中,双方的信任程度直接影响交流的效果。如果对对方提供的信息缺乏信任,很难想象这种交流有什么意义。互联网为交流双方提供的是一种虚拟的不见面的交流空间,其开放性的特征更容易使人对网上信息产生不信任感。这成为影响网上营销发展的重要障碍,CNNIC在2002年7月的调查表明,我国网民认为网上购物的最大问题是“产品质量、售后服务及厂商信用得不到保障”(占3619%),解决这一问题可以从以下方面着手: ①让消费者熟悉网站。熟悉是信任的必要条件,许多网站利用传统媒体和开展公关活动宣传网站的目的就是建立信任。对网上购物的优点和网上购物者的亲身体验多加宣传,也能减少消费者的顾虑。 ②采取一些符合消费者习惯的能增强信任感的措施,如建立商店实体或与传统商家合作,以及完善售后服务等。著名网站Amazon吸引客户的重要经验就是有完善的退款保证。 ③发挥政府和其他社会组织的监督认证职能。建立认证中心是许多国家发展电子商务所采取的措施,我国在这方面也开始起步。政府可以采取几方面的措施来增加用户的信心:一是完善法律法规。对网上欺诈行为进行更明确的定义,并加大惩处力度;对网上交易实行更严格的退换货制度及其它质量保障制度。二是充分发挥政府网站的监督职能。政府网站由于具有权威性和唯一性的特点,利用它提供网上企业的资信信息,公布信誉良好的或信用不佳的网上企业名单以及接受消费者投诉,可以在很大程度上减少用户对网上购物的担心。 ④对上网商品的选择。经济学将商品按消费者在购买前对其质量的确定程度分为寻求性商品和经验性商品,前者指购买前可以确定其质量的商品,如书籍、日用品等;后者指购买后才能确定质量的产品,如家电产品、服装等。对于寻求性商品只需要提供价格、购买地点等信息消费者就可以决定是否购买,而对经验性商品除了提供信息外,消费者往往还要试用才能作出购买决定。所以,一般来说,更适合在网上销售的商品应该是寻求性商品。 (2)信息安全问题。互联网是一个开放式的网络,它所采用的TCP?IP协议和UNIX操作系统本身也有安全方面的漏洞。在信息传递的过程中存在信息被截取、篡改和滥用的情况,最近几年关于上网用户的银行帐号和密码被人从网上窃取的报道很多,而用户上网购物的记录被商家出售的新闻也不少。这造成许多用户不敢进行网上交易。解决这一问题可以从法律和技术两方面着手:首先是加强和完善相关法律法规的制定,比如隐私权保护法和打击窃取网上信息的法规等;其次是在技术方面通过加密技术、防火墙技术以及认证技术的应用或利用虚拟专用网来防止或减少信息被窃取和篡改的可能性。 (3)费用问题。上网费用比较高,对用户来讲就是信息交流的成本高,这成为阻碍网络营销推广的一个重要因素,CNNIC的调查表明,网民对互联网使用中不满意度最高的问题是费用高(14.3%的用户对费用很不满意)。这一问题的解决需要依靠网络服务业自身的发展,网络服务业属于边际成本递减的行业,用户越多,新增加一个用户所需增加的成本越低。随着上网用户的增加和网络技术的发展,费用问题应该能够得到解决。在互联网普及的初期,电信部门可以牺牲一点部门利益,降低上网费以吸引更多用户,从长远来看,这对用户和电信部门自身都是有好处的。 (4)物流问题。互联网的主要优势体现在信息交流方面,在物流方面,除了数字化产品或服务可以通过网络提供外,其它商品的传送还需要利用传统分销渠道,降低物流成本可以从几个方面努力;一是建立专门的物流企业负责商品的存储和传送。利用它们的规模优势可以降低单位商品的物流成本,这正是社会分工带来的好处。二是可以利用互联网降低资源浪费。据统计,我国目前的货车空载率达30%,不仅极大的浪费了运力而且造成交通资源的紧张。互联网作为信息沟通平台,用来及时撮合待运客户与空载车对合理分配运力、降低运输成本都有好处。三是与传统中间商合作。它们一般比较接近消费者,与这些中间商合作不需要新的投资,也是降低物流成本的一种有效途径。 互联网在信息交流方面的优势为网络营销的兴起和发展奠定了基础,同时,它的不足之处也使网络营销面临许多问题,但随着网络营销实践的发展,人们一定能扬长避短,网络营销的前景是非常广阔的。 环境安全论文:人机环境考虑电气安全论文 引言 在安全生产中.电气安全是一项重要的工作。触电伤害作为现场工作人员的四大伤害之一,其在18种工伤分类中占据第四位,是指电流通过人体而产生的化学效应、机械效应、热效应及生理效应而导致的伤害。尤其在潮湿地区或进入夏季,气候炎热潮湿.触电伤害容易发生。为防止触电伤害事故,必须加强用电安垒管理。施工现场的电气系统本身是一个相对独立、完整的体系,加强电气安全管理,就应从“人一机一环境”综合考虑,并注意电气的系统性、完整性。 1电气伤害事故预防措施 1.1完善制度,健垒用电手续 为确保生产和基建任务顺利进行,防止电气伤害事故,落实电气安全管理制度,必须认真执行电气安全技术规程,严格执行电业系统规定的“两票三制”,并定期检查执行情况,纠正存在的问题。由于生产基建、设备检修、新设备试车等多项工作.设备停送电频繁。如这些环节协调失误.就可能发生事故。为避免因停送电不协调导致事故的发生,应该拟定“设备检修停送电联系规定”。凡供电由电气作业人员直接控制的传动机械设备停电时,必须由工程项目负责人填写“联系单”,持单并由设备操作工签字同意,再由值班电工签字方能进行停电操作,停电后,经验电、装设按地线、悬挂标志牌,将联系单交工程项目负责人保存,即可开始设备检修等工作。工程项目完毕,再经有关人员签字,经检查确认安全,方可送电。 1.2加强教育、提高工作人员素质 在电气现场工作中,为了减少电气伤害事故,确保电气安全,必须确保电气作业人员的安垒。 首先,电气作业人员必须经医生检查身体.并证实确无妨碍电气工作的疾病,经过专业培训,具备必要的用电安全知识并且考核合格,持有上级部门颁发的电工作业操作证,才能担任电气作业和电气作业监护人工作,其次,电气作业人员必须严格执行《电力生产安全工作规定》,按章操作。在易爆场所的电气设备和线路的运行,必须按照《爆炸性环境防爆电气设备选用标准》执行;同时,电气作业人员作业时,必须穿戴好劳动保护用品,必须熟悉触电急救方法。当电气工作人员在工作,尤其是在危险区域进行工作时,监护人员应随时提醒.注意安全,禁止大声怪叫,以免引起错觉而引起事故。当气候条件恶劣时,应停止户外电气作业,不得已而紧急抢修的应采取可靠的安全措施。在雷雨天气需巡视室外高压设备时,巡视人员应穿绝缘靴,并不得靠近壁雷装置。 1.3确保设备安垒要防止发生电气伤害事故,电气设备本身的安全是前提条件。如果电气设备本身不安全,也就谈不上电气安全。因此,任何一家企业,要想杜绝电气伤害事故发生,首先要做到使用的电气设备的安全可靠。要想做到电气设备安全可靠,必须做到以下要求: 电气设备必须经过安全认证,具有国家指定机构的安全认证标志; 要有备用电源,尤其是停电能造成重大危险后果的场所,必须按规定配备自动切换的双路供电电源或备用发电机组、保安电源, 做好防触电工作,防止人体直接、间接和跨步电压触电(电击、电伤),可采取以下措施:接零、接地保护系统,漏电保护,绝缘保护,电气隔离,安全电压,屏护和安垒距离,连锁保护, 做好电气设备的防火防爆工作:消除电气引燃源。为防止电气设备、线路因过载、短路等故障,产生引燃温度、引起电气火灾,除按常规设置过载、过电流、短路等电气保护装置外,可装设能发出声、光报警信号或自动切断电源的漏电保护器。根据燃、爆介质的类、级、组和火灾爆炸危险场所的类、级、范围,配置相应符合国家标准规定的防爆等级电气设备(包括线路导线、接地装置),防爆电气设备的配置、维护应符合整体防爆要求。还应采取必要的隔离、连锁保护装置、防静电等措旋;要有安全距离,一般电气设备与爆炸危险场所间的安垒距离,采用消防规范规定的防火间距,注意通风,电气设备通风系统的进气不应含有爆炸危险物质或其他有害物质,废气不应排人爆炸危险环境,通风系统必须用非燃材料制成,电气建筑物、电气灭火、消防电源、消防报警和控制等对策,一般由消防行政部门按消防规范要求提出; 要有防静电措施。为预防静电妨碍生产,影响产品质量、引起静电电击和火灾爆炸,从消除、减弱静电的产生和积累着手,采取的主要对策有:工艺控制,即从工艺流程、材料选择、设备结构和操作管理等方面采取措施,减少、避免静电荷的产生和积累,要防泄漏,生产设备和管道应采用静电导体,存在静电引起爆炸和静电影响生产的场所,其生产装置(设备和装置外壳、管道、支架、构件、部件等)都必须接地,采用静电消除器进行中和,减少静电非导体的静电,采取屏蔽措施,有可靠接地的屏蔽装置。 1.4科学处理事故、减小危害 对已造成触电事故的人员进行正确实施科学救护,是降低事故伤害程度的关键。一旦发生电气伤害事故,必须沉着应对,采取正确的方法进行施救。 1.4.1及时、正确地脱离电源 对于低压触电事故.可采用以下方法使触电者脱离电源:如果触电地点附近有电源开关或电源插销,可立即拉开开关或拔出插销,断开电源,如果触电地点附近没有电源开关或电源插销,可用有绝缘柄的电工钳或有干燥木柄的斧头切断电线.断开电源,或用干木板等绝缘物插到触电者身下,以隔断电流-当电线搭落在触电者身上或被压在身下时,可用干燥的衣服、手套、绳索、木板,木棒等绝缘物作为工具,拉开触电者或拉开电线,使触电者脱离电源,如果触电者的衣服是干燥的,又没有紧缠在身上,可以用一只手抓住他的衣服,拉离电源。但因触电者的身体是带电的,其鞋的绝缘也可能遭到破坏。救护人不得接触触电者的皮肤,也不能抓他的鞋。 对于高压触电事故,可采用下列方法使触电者脱离电源:立即通知有关部门断电,带上绝缘手套,穿上绝缘靴,用相应电压等级的绝缘工具按顺序拉开开关.抛掷金属线使线路短路接地.迫使保护装置动作,断开电源。注意抛掷金属线之前,先将金属线的一端可靠接地,然后抛掷另一端,注意抛掷的一端不可触及触电者和其他人。 1.4.2根据具体情况,迅速对症救护 如果触电者伤势不重、神志清醒。应使触电者安静休息,不要走动。严密观察并请医生前来诊治或送往医院。如果触电者伤势较重,已失去知觉,但还有心脏跳动和呼吸,应使触电者舒适、安静地平卧.周围不困人,使空气流通,解开他的衣服以利呼吸,速请医生诊治或送往医院。如果触电者伤势严重,呼吸停止或心脏跳动停止,或二者都已停止,应立即施行人工呼吸和胸外心脏挤压,并速请医生诊治或送往医院。 环境安全论文:电力信息网安全环境研究论文 编者按:本论文主要从电力信息化应用和发展;电力信息网安全现状分析;电力信息网安全风险分析;电力信息网安全防护方案;电力信息网络安全工作应注意的问题等进行讲述,包括了计算机及信息网络安全意识亟待提高、加强电力信息网安全教育、电力信息髓安全防护技术措旌、数据的备份策略要合理、理顺技术与管理的关系、解决安全和经济合理的关系等,具体资料请见: 论文摘要:分析了电力系统信息安全的应用与发展存在的安全风险,安全防护方案、安全肪护技术手段及在网络安全工作中应该注意的问题,并对信息安全的解决方繁从技术和管理2个方面进行了研究,探讨了保证电力实时运行控制系统和管理信息网络系统信息安全的有关措施,同时以朝阳供电公司为例,进一步进行有针对性的剖析。 论文关键词:电力;信息安全;解决方案;技术手段 1电力信息化应用和发展 目前,电力企业信息化建设硬件环境已经基本构建完成,硬件设备数量和网络建设状况良好,无论是在生产、调度还是营业等部门都已实现了信息化,企业信息化已经成为新世纪开局阶段的潮流。在网络硬件方面,基本上已经实现千兆骨干网;百兆到桌面,三层交换;VLAN,MPLS等技术也普及使用。在软件方面,各应用十要包括调度自动化系统、生产管理信息系统、营销信息系统、负荷监控系统及各专业相关的应用子系统等。计算机及信息网络系统在电力生产、建设、经营、管理、科研、设计等各个领域有着十分广泛的应用,安全生产、节能消耗、降低成本、缩短工期、提高劳动生产率等方面取得了明显的社会效益和经济效益,同时也逐步健全和完善了信息化管理机制,培养和建立了一支强有力的技术队伍,有利促进了电力工业的发展。 2电力信息网安全现状分析 结合电力生产特点,从电力信息系统和电力运行实时控制系统2个方面,分析电力系统信息安全存在的问题。电力信息系统已经初步建立其安全体系,将电力信息网络和电力运行实时控制网络进行隔离,网络间设置了防火墙,购买了网络防病毒软件,有了数据备份设备。但电力信息网络的安全是不平衡的,很多单位没有网络防火墙,没有数据备份的概念,更没有对网络安全做统一,长远的规划,网络中有许多的安全隐患。朝阳供电公司严格按照省公司的要求,对网络安全进行了全方位的保护,防火墙、防病毒、入侵检测、网管软件的安装、VerJtas备份系统的使用,确保了信息的安全,为生产、营业提供了有效的技术支持。但有些方面还不是很完善,管理起来还是很吃力,给网络的安全埋伏了很多的不利因素。这些都是将在以后急需解决的问题。 3电力信息网安全风险分析 计算机及信息网络安全意识亟待提高。电力系统各种计算机应用对信息安全的认识距离实际需要差距较大,对新出现的信息安全问题认识不足。 缺乏统一的信息安全管理规范。电力系统虽然对计算机安全一+直非常重视,但由于各种原因,目前还没有一套统一、完善的能够指导整个电力系统计算机及信息网络系统安全运行的管理规范。 急需建立同电力行业特点相适应的计算机信息安全体系。相对来说,在计算机安全策略、安全技术和安全措施投入较少。为保证电力系统安全、稳定、高效运行,应建立一套结合电力计算机应用特点的计算机信息安全体系。 计算机网络化使过去孤立的局域网在联成广域网后,面临巨大的外部安全攻击。电力系统较早的计算机系统一般都是内部的局域网,并没有同外界连接。所以,早期的计算机安全只是防止外部破坏或者对内部人员的安全控制就可以了,但现在就必须要面对国际互联网上各种安全攻击,如网络病毒、木马和电脑黑客等。 数据库数据和文件的明文存储。电力系统计算机网络中的信息一般存储在由数据库管理系统维护的数据库中或操作系统文件中。以明文形式存储的信息存在泄漏的可能,拿到存储介质的人可以读出这些信息;黑客可以饶过操作系统,数据库管理系统的控制获取这些信息;系统后门使软硬件系统制造商很容易得到这些信息。弱身份认证。电力行业应用系统基本上基于商业软硬件系统设计和开发,用户身份认证基本上采用口令的鉴别模式,而这种模式很容易被攻破。有的应用系统还使用白己的用户鉴别方法,将用户名、口令以及一些安全控制信息以明文的形式记录在数据库或文件中,这种脆弱的安全控制措施在操作人员计算机应用水平不断提高、信息敏感性不断增强的今天不能再使用了。没有完善的数据备份措施。很多单位只是选择一台工作站备份一下数据就了事,没有完善的数据备份设备、没有数据备份策略、没有备份的管理制度,没有对数据备份的介质进行妥善保管。 4电力信息网安全防护方案 4.1加强电力信息网安全教育 安全意识和相关技能的教育是企业安全管理中重要的内容,其实施力度将直接关系到企业安全策略被理解的程度和被执行的效果。为了保证安全的成功和有效,高级管理部门应当对企业各级管理人员、用户、技术人员进行安全培训。所有的企业人员必须了解并严格执行企业安全策略。在安全教育具体实施过程中应该有一定的层次性和普遍性。 主管信息安全工作的高级负责人或各级管理人员,重点是了解、掌握企业信息安全的整体策略及目标、信息安全体系的构成、安全管理部¨的建立和管理制度的制定等。负责信息安全运行管理及维护的技术人员,重点是充分理解信息安全管理策略,掌握安全评估的基本方法,对安全操作和维护技术的合理运用等。 信息用户,重点是学习各种安全操作流程,了解和掌握与其相关的安全策略,包括自身应该承担的安全职责等。当然,对于特定的人员要进行特定的安全培训。安全教育应当定期的、持续的进行。在企业中建立安全文化并纳入整个企业文化体系中才是最根本的解决办法。 4.2电力信息髓安全防护技术措旌 (1)网络防火墙:防火墙是企业局域网到外网的唯一出口,所有的访问都将通过防火墙进行,不允许任何饶过防火墙的连接。DMZ区放置了企业对外提供各项服务的服务器,既能够保证提供正常的服务,又能够有效地保护服务器不受攻击。设置防火墙的访问策略,遵循“缺省全部关闭,按需求开通的原则”,拒绝除明确许可证外的任何服务。 (2)物理隔离装置:主要用于电力信息网的不同区之间的隔离,物理隔离装置实际上是专用的防火墙,由于其不公开性,使得更难被黑客攻击。 (3)入侵检测系统:部署先进的分布式入侵检测构架,最大限度地、全天候地实施监控,提供企业级的安全检测手段。在事后分析的时候,可以清楚地界定责任人和责任时间,为网络管理人员提供强有力的保障。入侵检测系统采用攻击防卫技术,具有高可靠性、高识别率、规则更新迅速等特点。 (4)网络隐患扫描系统:网络隐患扫描系统能够扫描网络范围内的所有支持TCP/IP协议的设备,扫描的对象包括扫描多种操作系统,扫描网络设备包括:服务器、工作站、防火墙、路由器、路由交换机等。在进行扫描时,可以从网络中不同的位置对网络设备进行扫描。 扫描结束后生成详细的安全评估报告,采用报表和图形的形式对扫描结果进行分析,可以方便直观地对用户进行安全性能评估和检查。 (5)网络防病毒:为保护电力信息网络受病毒侵害,保证网络系统中信息的可用性,应构建从主机到服务器的完善的防病毒体系。以服务器作为网络的优秀,对整个网络部署查、杀毒,服务器通过Internet从免疫中心实时获取最新的病毒码信息,及时更新病毒代码库。同时,选择的网络防病毒软件应能够适应各种系统平台、各种数据库平台、各种应用软件。 (6)数据加密及传输安全:通过文件加密、信息摘要和访问控制等安全措施,来实现文件存储和传输的保密和完整性要求,实现对文件访问的控制。对通信安全,采用数据加密,信息摘要和数字签名等安全措施对通信过程中的信息进行保护,实现数据在通信中的保密、完整和不可抵赖性安全要求。对远程接入安全,通过VPN技术,提高实时的信息传播中的保密性和安全性。 (7)数据备份:对于企业来说,最珍贵的是存储在存储介质中的数据信息。数据备份和容错方案是必不可少的,必须建立集中和分散相结合的数据备份设施及切合实际的数据备份策略。 (8)数据库安全:通过数据存储加密、完整性检验和访问控制来保证数据库数据的机密和完整性,并实现数据库数据的访问安全。 4.3电力信息网安全防护管理措施 技术是安全的主体,管理是安全的灵魂。只有将有效的安全管理实践自始至终贯彻落实于信息安全当中,网络安全的长期性和稳定性才能有所保证。 (1)要加强信息人员的安全教育,保持信息人员特别是网络管理人员和安全管理人员的相对稳定,防止网路机密泄露,特别是注意人员调离时的网络机密的泄露。 (2)对各类密码要妥善管理,杜绝默认密码,出厂密码,无密码,不要使用容易猜测的密码。密码要及时更新,特别是有人员调离时密码一定要更新。 (3)技术管理,主要是指各种网络设备,网络安全设备的安全策略,如防火墙、物理隔离设备、入侵检测设备、路由器的安全策略要切合实际。 (4)数据的备份策略要合理,备份要及时,备份介质保管要安全,要注意备份介质的异地保存。 (5)加强信息设备的物理安全,注意服务器、计算机、交换机、路由器、存储介质等设备的防火、防盗、防水、防潮、防尘、防静电等。 (6)注意信息介质的安全管理,备份的介质要防止丢失和被盗。报废的介质要及时清除和销毁,特别要注意送出修理的设备上存储的信息的安全。 5电力信息网络安全工作应注意的问题 (1)理顺技术与管理的关系。 解决信息安全问题不能仅仅只从技术上考虑,要防止重技术轻管理的倾向,加强对人员的管理和培训。 (2)解决安全和经济合理的关系。安全方案要能适应长远的发展和今后的局部调整,防止不断改造,不断投入。 (3)要进行有效的安全管理,必须建立起一套系统全面的信息安全管理体系,可以参照国际上通行的一些标准来实现。 (4)网络安全是一个系统的、全局的管理问题,网络上的任何一个漏洞,都会导致全网的安全问题,应该用系统工程的观点、方法,分析网络的安全及具体措施。 6结语 电力企业网络安全是一个很严肃的话题,它是电力企业各种部门之间工作的纽带,这就要求作为网络管理人员更应加强自己的安全意识,对工作更加要严格要求自己。选择先进的网络管理软件,提前发现潜在问题,防患于未然。使用网管软件能够优先“发现”网络的所有设备,并绘制一份网络拓扑图。为网络的物理设备和链接创建一个精确的图像或拓扑图,有利于加快故障检修时间和解决问题。建立清晰简明的网络规则,确保网络安全等级与业务安全要求相符。保证对设备进行优化处理,及时修补网络安全漏洞。在有条件的情况下,配置智能工具找到问题根源,提高发现问题根源的效率。 环境安全论文:安全便捷校园电子商务应用环境建设论文 编者按:本文主要从引言;校园电子商务概述;校园电子商务的安全问题;校园电子商务安全解决方案;结束语进行论述。其中,主要包括:电子商务这种商务活动新模式已经逐渐改变了人们的经济活动方式、工作方式和生活方式、校园电子商务的概念、校园电子商务的特点、校园电子商务安全的内容、校园电子商务安全威胁、校园电子商务安全的基本安全需求、校园电子商务安全体系结构、营造良好校园人文环境、建立良好网上支付环境、建立统一身份认证系统、组织物流配送团队、校园网络安全对策、数据加密技术、认证技术、安全协议技术、基于一卡通的校园电子商务等,具体请详见。 摘要:随着电子商务的迅猛发展和校园信息化的不断深入,校园电子商务应运而生并快速发展。本文从分析校园电子商务的概念及特点入手,深入分析校园电子商务的安全问题及安全需求,在结合电子商务安全机制的基础上,为校园电子商务的安全交易提出可供参考的解决方案。 关键词:校园;电子商务;安全;解决方案 引言 随着网络的不断普及和电子商务的迅猛发展,电子商务这种商务活动新模式已经逐渐改变了人们的经济活动方式、工作方式和生活方式,越来越多的人们开始接受并喜爱网上购物,可是,电子商务发展的瓶颈——安全问题依然是制约人们进行电子商务交易的最大问题,因此,安全问题是电子商务的优秀问题,是实现和保证电子商务顺利进行的关键所在。校园电子商务是电子商务在校园环境下的具体应用与实现,其安全性也同样是其发展所不容忽视的关键问题,因此应当着重研究。 1校园电子商务概述。 1.1校园电子商务的概念。 校园电子商务是电子商务在校园这个特定环境下的具体应用,它是指在校园范围内利用校园网络基础、计算机硬件、软件和安全通信手段构建的满足于校园内单位、企业和个人进行商务、工作、学习、生活各方面活动需要的一个高可用性、伸缩性和安全性的计算机系统。 1.2校园电子商务的特点。 相对于一般电子商务,校园电子商务具有客户群稳定、网络环境优良、物流配送方便、信用机制良好、服务性大于盈利性等特点,这些特点也是校园开展电子商务的优势所在。与传统校园商务活动相比,校园电子商务的特点有:交易不受时间空间限制、快捷方便、交易成本较低。 2校园电子商务的安全问题。 2.1校园电子商务安全的内容。 校园电子商务安全内容从整体上可分为两大部分:校园网络安全和校园支付交易安全。校园网络安全内容主要包括:计算机网络设备安全、计算机网络系统安全、数据库安全等。校园支付交易安全的内容涉及传统校园商务活动在校园网应用时所产生的各种安全问题,如网上交易信息、网上支付以及配送服务等。 2.2校园电子商务安全威胁。 校园电子商务安全威胁同样来自网络安全威胁与交易安全威胁。然而,网络安全与交易安全并不是孤立的,而是密不可分且相辅相成的,网络安全是基础,是交易安全的保障。校园网也是一个开放性的网络,它也面临许许多多的安全威胁,比如:身份窃取、非授权访问、冒充合法用户、数据窃取、破坏数据的完整性、拒绝服务、交易否认、数据流分析、旁路控制、干扰系统正常运行、病毒与恶意攻击、内部人员的不规范使用和恶意破坏等。校园网的开放性也使得基于它的交易活动的安全性受到严重的威胁,网上交易面临的威胁可以归纳为:信息泄露、篡改信息、假冒和交易抵赖。信息泄露是非法用户通过各种技术手段盗取或截获交易信息致使信息的机密性遭到破坏;篡改信息是非法用户对交易信息插入、删除或修改,破坏信息的完整性;假冒是非法用户冒充合法交易者以伪造交易信息;交易抵赖是交易双方一方或否认交易行为,交易抵赖也是校园电子商务安全面临的主要威胁之一。 2.3校园电子商务安全的基本安全需求。 通过对校园电子商务安全威胁的分析,可以看出校园电子商务安全的基本要求是保证交易对象的身份真实性、交易信息的保密性和完整性、交易信息的有效性和交易信息的不可否认性。通过对校园电子商务系统的整体规划可以提高其安全需求。 3校园电子商务安全解决方案。 3.1校园电子商务安全体系结构。 校园电子商务安全是一个复杂的系统工程,因此要从系统的角度对其进行整体的规划。根据校园电子商务的安全需求,通过对校园人文环境、网络环境、应用系统及管理等各方面的统筹考虑和规划,再结合的电子商务的安全技术,总结校园电子商务安全体系结构,如图所示: 上述安全体系结构中,人文环境层包括现有的电子商务法律法规以及校园电子商务特有的校园信息文化,它们综合构成了校园电子商务建设的大环境;基础设施层包括校园网、虚拟专网VPN和认证中心;逻辑实体层包括校园一卡通、支付网关、认证服务器和交易服务器;安全机制层包括加密技术、认证技术以及安全协议等电子商务安全机制;应用系统层即校园电子商务平台,包括网上交易、支付和配送服务等。 针对上述安全体系结构,具体的方案有: (1)营造良好校园人文环境。加强大学生的道德教育,培养校园电子商务参与者们的信息文化知识与素养、增强高校师生的法律意识和道德观念,共同营造良好的校园电子商务人文环境,防止人为恶意攻击和破坏。 (2)建立良好网上支付环境。目前我国高校大都建立了校园一卡通工程,校园电子商务系统可以采用一卡通或校园电子帐户作为网上支付的载体而不需要与银行等金融系统互联,由学校结算中心专门处理与金融机构的业务,可以大大提高校园网上支付的安全性。 (3)建立统一身份认证系统。建立校园统一身份认证系统可以为校园电子商务系统提供安全认证的功能。 (4)组织物流配送团队。校园师生居住地点相对集中,一般来说就在学校内部或校园附近,只需要很少的人员就可以解决物流配送问题,而不需要委托第三方物流公司,在校园内建立一个物流配送团队就可以准确及时的完成配送服务。 3.2校园网络安全对策。 保障校园网络安全的主要措施有: (1)防火墙技术。利用防火墙技术来实现校园局域网的安全性,以解决访问控制问题,使只有授权的校园合法用户才能对校园网的资源进行访问,防止来自外部互联网对内部网络的破坏。 (2)病毒防治技术。在任何网络环境下,计算机病毒都具有不可估量的威胁性和破坏力,校园网虽然是局域网,可是免不了计算机病毒的威胁,因此,加强病毒防治是保障校园网络安全的重要环节。 (3)VPN技术。目前,我国高校大都已经建立了校园一卡通工程,如果能利用VPN技术建立校园一卡通专网就能大大提高校园信息安全、保证数据的安全传输。有效保证了网络的安全性和稳定性且易于维护和改进。 3.3交易信息安全对策。 针对校园电子商务中交易信息安全问题,可以用电子商务的安全机制来解决,例如数据加密技术、认证技术和安全协议技术等。通过数据加密,可以保证信息的机密性;通过采用数字摘要、数字签名、数字信封、数字时间戳和数字证书等安全机制来解决信息的完整性和不可否认性的问题;通过安全协议方法,建立安全信息传输通道来保证电子商务交易过程和数据的安全。 (1)数据加密技术。加密技术是电子商务中最基本的信息安全防范措施,其原理是利用一定的加密算法来保证数据的机密,主要有对称加密和非对称加密。对称加密是常规的以口令为基础的技术,加密运算与解密运算使用同样的密钥。不对称加密,即加密密钥不同于解密密钥,加密密钥公之于众,而解密密钥不公开。 (2)认证技术。认证技术是保证电子商务交易安全的一项重要技术,它是网上交易支付的前提,负责对交易各方的身份进行确认。在校园电子商务中,网上交易认证可以通过校园统一身份认证系统(例如校园一卡通系统)来进行对交易各方的身份认证。 (3)安全协议技术。目前,电子商务发展较成熟和实用的安全协议是SET和SSL协议。通过对SSL与SET两种协议的比较和校园电子商务的需求分析,校园电子商务更适合采用SSL协议。SSL位于传输层与应用层之间,能够更好地封装应用层数据,不用改变位于应用层的应用程序,对用户是透明的。而且SSL只需要通过一次“握手”过程就可以建立客户与服务器之间的一条安全通信通道,保证传输数据的安全。 3.4基于一卡通的校园电子商务。 目前,我国高校校园网建设和校园一卡通工程建设逐步完善,使用校园一卡通进行校园电子商务的网上支付可以增强校园电子商务的支付安全,可以避免或降低了使用银行卡支付所出现的卡号被盗的风险等。同时,使用校园一卡通作为校园电子支付载体的安全保障有: (1)校园网是一个内部网络,它自身已经屏蔽了绝大多数来自公网的黑客攻击及病毒入侵,由于有防火墙及反病毒软件等安全防范设施,来自外部网络人员的破坏可能性很小。同时,校园一卡通中心有着良好的安全机制,使得使用校园一卡通在校内进行网上支付被盗取账号密码等信息的可能性微乎其微。 (2)校园一卡通具有统一身份认证系统,能够对参与交易的各方进行身份认证,各方的交易活动受到统一的审计和监控,统一身份认证能够保证网上工作环境的安全可靠。校园网络管理中对不同角色的用户享有不同级别的授权,使其网上活动受到其身份的限制,有效防止一些恶意事情的发生。同时,由于校内人员身份单一,多为学生,交易中一旦发生纠纷,身份容易确认,纠纷就容易解决。 4结束语。 开展校园电子商务是推进校园信息化建设的重要内容,随着我国校园信息化建设的不断深入,目前已有许多高校开展了校园电子商务,它极大的方便了校园内师生员工的工作、学习、生活。可是与此同时,安全问题成为制约校园电子商务发展的障碍。因此,如何建立一个安全、便捷的校园电子商务应用环境,让师生能够方便可靠的进行校园在线交易和网上支付,是当前校园电子商务发展要着重研究的关键问题。 环境安全论文:安全网络办公环境论文 目前,宽带网已经得到普及,业界电子商务的开展,海量的网络信息,日趋丰富的网络功能使“网上办公”条件已经成熟。随着我国电子政务的进一步发展,政府对企事业单位的管理将更多地在网络上进行,因此企业办公将不再局限于传统模式。根据现代办公的信息化程度,可以将其分成三个阶段。首先是机械电子设备代替大量手工操作的阶段,主要由电话、早期的计算机、打印机、模拟复印机实现。第二个阶段是办公自动化,办公室内甚至整个企业众多独立的计算机被局域网连接起来,数字复印机、网络打印机、扫描仪的普遍使用,使得原本分散、孤立的办公作业得到集成,初步具备了办公信息化的雏形。办公自动化的进一步发展就是办公信息化阶段,“网络办公”将实现“内部办公自动化,文件交换无纸化,管理决策网络化,服务用户电子化”的办公信息化目标。但随着办公信息化带来效率的提高,其安全性,特别是内部办公网络的安全问题,也引起人们更大的关注和思考。 办公网络面临的内部安全威胁 正如我们所知道的那样,70%的安全威胁来自网络内部,其形式主要表现在以下几个方面。 内部办公人员安全意识淡漠 内部办公人员每天都专注于本身的工作,认为网络安全与己无关,因此在意识上、行为上忽略了安全的规则。为了方便,他们常常会选择易于记忆但同时也易于被猜测或被黑客工具破解的密码,不经查杀病毒就使用来历不明的软件,随便将内部办公网络的软硬件配置、拓扑结构告之外部无关人员,给黑客入侵留下隐患。 别有用心的内部人员故意破坏 办公室别有用心的内部人员会造成十分严重的破坏。防火墙、IDS检测系统等网络安全产品主要针对外部入侵进行防范,但面对内部人员的不安全行为却无法阻止。一些办公人员喜欢休息日在办公室内上网浏览网页,下载软件或玩网络游戏,但受到网络安全管理规定的限制,于是绕过防火墙的检测偷偷拨号上网,造成黑客可以通过这些拨号上网的计算机来攻入内部网络。而有些办公人员稍具网络知识,又对充当网络黑客感兴趣,于是私自修改系统或找到黑客工具在办公网络内运行,不知不觉中开启了后门或进行了网络破坏还浑然不觉。更为严重的是一些人员已经在准备跳槽或被施利收买,办公内部机密信息被其私自拷贝、复制后流失到外部。此外,还有那些被批评、解职、停职的内部人员,由于对内部办公网络比较熟悉,会借着各种机会(如找以前同事)进行报复,如使用病毒造成其传播感染,或删除一些重要的文件,甚至会与外部黑客相勾结,攻击、控制内部办公网络,使得系统无法正常工作,严重时造成系统瘫痪。 单位领导对办公网络安全没有足够重视 有些单位对办公网络存在着只用不管的现象,有的领导只关心网络有没有建起来,能否连得上,而对其安全没有概念,甚至对于网络基本情况,包括网络规模、网络结构、网络设备、网络出口等概不知情。对内部办公人员,公司平时很少进行安全技术培训和安全意识教育,没有建立相应的办公网络安全岗位和安全管理制度,对于黑客的攻击和内部违规操作则又存在侥幸心理,认为这些是非常遥远的事情。在硬件上,领导普遍认为只要安装了防火墙、IDS、IPS,设置了Honeypot就可以高枕无忧。而没有对新的安全技术和安全产品做及时升级更新,对网络资源没有进行细粒度安全级别的划分,使内部不同密级的网络资源处于同样的安全级别,一旦低级别的数据信息出现安全问题,将直接影响优秀保密信息的安全和完整。 缺乏足够的计算机网络安全专业人才 由于计算机网络安全在国内起步较晚,许多单位缺乏专门的信息安全人才,使办公信息化的网络安全防护只能由一些网络公司代为进行,但这些网络安全公司必定不能接触许多高级机密的办公信息区域,因此依然存在许多信息安全漏洞和隐患。没有内部信息安全专业人员对系统实施抗攻击能力测试,单位则无法掌握自身办公信息网络的安全强度和达到的安全等级。同时,网络系统的漏洞扫描,操作系统的补丁安装和网络设备的软、硬件升级,对办公网内外数据流的监控和入侵检测,系统日志的周期审计和分析等经常性的安全维护和管理也难以得到及时的实行。 网络隔离技术(GAP)初探 GAP技术 GAP是指通过专用硬件使两个或两个以上的网络在不连通的情况下进行网络之间的安全数据传输和资源共享的技术。简而言之,就是在不连通的网络之间提供数据传输,但不允许这些网络间运行交互式协议。GAP一般包括三个部分:内网处理单元、外网处理单元、专用隔离交换单元。其内、外网处理单元各拥有一个网络接口及相应的IP地址,分别对应连接内网(涉密网)和外网(互联网),专用隔离交换单元受硬件电路控制高速切换,在任一瞬间仅连接内网处理单元或外网处理单元之一。 GAP可以切断网络之间的TCP/IP连接,分解或重组TCP/IP数据包,进行安全审查,包括网络协议检查和内容确认等,在同一时间只和一边的网络连接,与之进行数据交换。 GAP的数据传递过程 内网处理单元内网用户的网络服务请求,将数据通过专用隔离硬件交换单元转移至外网处理单元,外网处理单元负责向外网服务器发出连接请求并取得网络数据,然后通过专用隔离交换单元将数据转移回内网处理单元,再由其返回给内网用户。 GAP具有的高安全性 GAP设备具有安全隔离、内核防护、协议转换、病毒查杀、访问控制、安全审计和身份认证等安全功能。由于GAP断开链路层并切断所有的TCP连接,并对应用层的数据交换按安全策略进行安全检查,因此能够保证数据的安全性并防止未知病毒的感染破坏。 使用网络隔离技术(GAP)进行内部防护 我们知道,单台的计算机出现感染病毒或操作错误是难以避免的,而这种局部的问题较易解决并且带来的损失较小。但是,在办公信息化的条件下,如果这种错误在网络所允许的范围内无限制地扩大,则造成的损失和破坏就难以想象。因此,对办公内部网络的安全防范不是确保每一台网络内的计算机不发生安全问题,而是确保发生的安全问题只限于这一台计算机或这一小范围,控制其影响的区域。目前,对内网采取“多安全域划分”的技术较好地解决了这个问题,而GAP系统的一个典型的应用就是对内网的多个不同信任域的信息交换和访问进行控制。因此,使用GAP系统来实现办公内网的“多安全域划分”,是一个比较理想的方法。 “多安全域划分”技术 “多安全域划分”技术就是根据内网的安全需求将内网中具有不同信任度(安全等级)网段划分成独立的安全域,通过在这些安全域间加载独立的访问控制策略来限制内网中不同信任度网络间的相互访问。这样,即使某个低安全级别区域出现了安全问题,其他安全域也不会受到影响。 利用网络隔离技术(GAP)实现办公内网的“多安全域划分” 首先,必须根据办公内网的实际情况将内网划分出不同的安全区域,根据需要赋予这些安全区域不同的安全级别。安全级别越高则相应的信任度越高,安全级别较低则相应的信任度较低,然后安全人员按照所划分的安全区域对GAP设备进行安装。系统管理员依照不同安全区域的信任度高低,设置GAP设备的连接方向。GAP设备的内网处理单元安装在高安全级别区域,GAP设备的外网处理单元安装在低信任度的安全区域,专用隔离硬件交换单元则布置在这两个安全区域之间。内网处理单元高安全级别区域(假设为A区域)用户的网络服务请求,外网处理单元负责从低安全级别区域(设为B区域)取得网络数据,专用隔离硬件则将B区域的网络数据转移至A区域,最终该网络数据返回给发出网络服务请求的A区域用户。这样,A区域内用户可通过GAP系统访问B区域内的服务器、邮件服务器、进行邮件及网页浏览等。同时,A区域内管理员可以进行A区域与B区域之间的批量数据传输、交互操作,而B区域的用户则无法访问A区域的资源。这种访问的不对称性符合不同安全区域信息交互的要求,实现信息只能从低安全级别区域流向高安全级别区域的“安全隔离与信息单向传输”。 这样,较易出现安全问题的低安全区(包括人员和设备)就不会对高安全区造成安全威胁,保证了优秀信息的机密性和完整性。同时,由于在GAP外网单元上集成了入侵检测和防火墙模块,其本身也综合了访问控制、检测、内容过滤、病毒查杀,因此,GAP可限制指定格式的文件,采用专用映射协议实现系统内部的纯数据传输,限定了内网局部安全问题只能影响其所在的那个安全级别区域,控制了其扩散的范围。 “多安全域划分”的防护效果 由于GAP实现内网的信任度划分和安全区域设定,使办公内网的安全性极大提高,办公内网易出现的安全问题得到有效控制。 首先,安装GAP设备并进行内网的信任度划分,会使单位领导形成内网安全级别的概念,明白其所在的安全区域具有较高的安全级别,因而对于网络基本情况,包括网络规模、网络结构、网络设备、网络出口等情况有更多的了解,提高他们的安全意识。 此外,对于内部办公人员,无论其安全意识是否淡漠或别有用心进行破坏,在GAP设备的有效防护下,内部人员无法拷贝到优秀的机密信息或将其修改删除,因为他们所在的区域根本就不被允许对高安全级别的区域进行访问。即使内部人员实施了不安全的行为,如私自拨号上网或在办公计算机上运行黑客软件等,也只能将损失限制在其所在的低安全区域,不会给整个办公内部网络造成太大的影响,而且根据发生安全问题的区域还能够很快找出越轨的内部人员。同时,网络病毒在内网的广泛传播也将得到有效的遏制。 环境安全论文:云计算环境计算机网络安全论文 1云计算环境中的计算机网络安全现状分析 1.1技术水平有待提高 对于一般的用户,数据存储在云中有可能会因为网络中断而造成服务中断,从而无法获取和处理数据,严重时可能导致计算中断或失败。并且在技术层面上也会涉及到安全性的问题,对于些虚假的地址和标识无法有效的进行甄别。因此,云计算环境中的计算机网络安全技术还有待提高。3.2未实现完全保密云计算在计算机网络安全方面还没有实现完全保密,因此导致了一些黑客攻击云计算环境的现象出现。此外还有很多网络病毒也会对云计算环境进行恶意的攻击,其主要原因是用户端设备的不安全性造成的。因此,对于云计算环境下的信息加密技术还有待提高。 1.3法律监管政策存在漏洞 目前,我国针对计算机网络安全管理还没有出台明确且行之有效的法律、法规以及保护、制裁措施。这一问题也是造成当前云计算环境中网络安全事件层出不穷的原因。因此增强网络安全意识、完善网络安全的法律、法规,严格执行侵犯网络隐私的惩戒手段,才能从法理层面保证云计算环境的安全。 2提高云计算环境中的计算机网络安全的保护措施 2.1提高安全防范意识 提高安全防范意识是完善云计算环境中的计算机网络安全的基础。云计算最终用户的安全操作习惯可以使云计算环境的计算机网络安全得到良好的防范。云计算最终用户应首先从系统的身份认证开始,防范不明用户或黑客的入侵,从而保证计算机网络信息和数据的完整性和可用性。 2.2提高网络安全技术 提高云计算环境中的计算机网络安全技术上的研发和应用以及应对网络安全威胁的重要手段。云计算环境中的计算机网络安全技术和应对网络安全威胁的重要手段主要包括:身份识别技术、访问控制技术、虚拟化安全技术和安全事件处理、应急预案管理、安全审计,以及可用性要求、可移植性要求和可操作性要求等方面。只有网络安全技术得到大幅度提升和应用,才能从根本上保证云计算环境中的计算机网络安全,才能营造一个安全、便捷云服务环境。 2.3提高数据的安全性和保密性 提高云计算环境中的计算机网络安全的关键在于提高数据的安全性和保密性。提高云计算环境中的计算机网络安全的数据安全性和保密性。具体技术和措施可分为以下几个方面: (1)采用数据加密技术。提高云计算环境中的计算机网络安全的数据安全性与保密性,其中最为基础的有效方式就是采用加密技术。通过使用加密技术实现包括云管理服务器、云存储服务器、云客户端之间的数据传输的安全。使用RSA非对称加密算法,对客户端的特定密钥在存储服务器和客户端之间进行非对称加密传输,在数据传输时采用DES对称加密算法。当用户数据需要存储到云计算服务器的数据库时,采用用户端提供的对称密钥进行加密,并能在虚拟环境中使用诸如多重因素身份验证法进行身份验证。这样,云计算安全系统既能保证密钥在网络传输过程中的安全,又能保证敏感、重要数据在数据存储时的安全。从而大大提高了数据的保密性。 (2)采用过滤器技术。通过诸如websense和vericept等过滤器可以很好的监控离开用户的网络数据。并且还可以针对敏感性数据进行拦截和阻止。从而更好的保护数据操作和使用的安全性。 (3)采用数据认证技术。在云计算环境构架中云计算服务提供商可利用可信算法建立从架构最底层到最顶层的信任关系,然后确定安全服务等级,并针对用户层面的需求进行风险评估,根据评估结果为用户提供相应安全等级的服务。最终建立起安全、可信的云计算环境。 3结论 云计算是一门新兴技术,但是却给IT行业带来了一场创新和变革。云计算已经普及到各个领域,并且迅速实现了商业化,但是云计算的应用对计算机网络安全提出了更高的要求。各种由云计算引发的安全性问题需要解决,标准化的云计算网络安全体系需要建立,涉及云计算网络安全的相关法律法规需要完善。所以,云计算环境下的计算机网络安全还有很长的路要走,只有安全可靠的云计算环境,才能更好的为当今这个信息化世界服务。 作者:韩景红 单位:中国科学技术馆
电子专业毕业论文:电子商务专业毕业论文 1前言 一个企业的生存发展,主要依赖于对市场的拥有程度。作为企业,在竞争中取胜和极力占领市场的份额是它的最终目的,也是最大限度地获取利润的良方。而在电子商务时代internet的发展使计算机市场营销成为可能,而市场营销的计算机化——网络营销导致企业的营销和管理模式发生了根本的转变,这种营销和管理模式的转变为中小陶瓷企业提供了有利的手段,使它们能够有机会智胜那些过去不可一世的大企业。 中小陶瓷企业因为其规模小实力相对较弱,虽然有很好的技术、产品,但由于信息不通畅,无法使消费者知道并订购自己的产品,使得中小陶瓷企业在其营销过程中存在着其它企业所不存在的诸多难题。而电子商务则为中小陶瓷企业带来先进的信息手段,从而为他们创造了与大企业相对平等的竞争机会和舞台,并带来了良好的发展条件与机遇。一家小陶瓷企业在网上做的广告可以把企业的促销信息传递给世界各地的潜在消费者。因此,我国中小陶瓷企业要想获得长足发展,要想在激烈的营销竞争中立于不败之地,必须树立现代市场营销观念,努力学习国外先进的营销方式,运用科学的营销手段、先进的物流配送方式,探索适用自身的营销策略,实行网络营销,并利用网络营销的优势来提高其竞争力。 2网络营销——促进中小陶瓷企业营销国际化 网络营销(cybermarketing,onlinemarketing)是指借助国际互联网络,实施企业的营销战略和策略,以求实现企业的营销目标。借助于internet,企业可以以较低费用完成以下工作:建立与个人计算机使用者相连的新的销售渠道;接触新的潜在顾客;为深层次广告提供新的渠道,将大量可变信息转化为符合需要的适用信息,收集大量消费者信息,从而使面向消费者的营销活动更明确、更有针对性;建立更为有效的渠道,以自动解决问题、回答消费者问题;敏感地收集消费者反馈,并利用反馈改善产品、服务和销售。 一个陶瓷企业的发展刚刚起步,由于各方面的实力无法与大企业相比,所以很难实现营销国际化。网络的出现,改变了这一切,中小陶瓷企业完全可以利用网络实现营销国际化。以瑞士一家生产火车模型的小企业为例,该企业只有1xxxx员工,其中有xxxx就专门负责外出参展等事宜,并且重点利用网络开展营销,使这家企业的模型火车占据了世界市场份额的4xxxx。瑞士中小企业努力实现网络营销的增值化,通过消费者反馈的信息,加快产品测试过程,积极提供定制服务、个性化服务;在网上提供各种免费咨询,满足消费者的求知欲,促进了产品的国际化。在网络时代,发展网络营销是促进中小陶瓷企业市场全球化的一种最佳方式。通过网络,中小陶瓷企业可以快捷企业最新信息,可以在网页上制作广告宣传企业形象,借助网络收集客户意见,及时把握市场和消费者对企业、产品及服务的需求,作为制定企业经营和市场营销策略的基础。企业可以通过向客户提供某些优惠活动,收集客户的相关资料,建立客户数据库,并在此基础上提供各种延伸服务,以增加销售机会。因此,中小陶瓷企业应积极利用互联网实现产品销售,积极抢占市场。 3网络营销的主要特点 3.1跨时空营销 营销的最终目的是占有市场份额。由于互联网络具有超越时间约束和空间限制进行信息交换的特点,因此使得脱离时空限制达成交易成为可能。中小陶瓷企业就可能有更多时间和更大空间进行营销,可24小时随时随地的提供全球性营销服务。同时,消费者只需根据自已的喜欢或需要去选择相应的信息加以比较,做出购买的决策,这种轻松自在的选择,不必受时间、地点的限制。 3.2互动式营销 互联网络提供了中小陶瓷企业与消费者双向交流的通道,中小陶瓷企业可以通过互联网络向消费者展示产品目录,联结资料库提供有关产品信息的查询,制作调查表来搜集消费者的意见,还可以让消费者参与产品的设计、开发,真正作到以消费者为中心,设计出更符合消费者需要的产品和服务。通过这种双向互动的沟通方式,提高了消费者的参与性和积极性,反过来,也提高了企业营销策略的针对性,有助于实现企业的全程营销目标。 3.3定制化营销 所谓定制化是指中小陶瓷企业利用网络优势,一对一向消费者提供独特化、个性化的产品或服务。网络营销的一个重要思想就是要尽最大努力满足单个消费者的特定消费要求,立足于处理好与每一个消费者的关系,注重发挥互联网的独特优势,不断培养、提高消费者的忠诚度,确保销售持续增长。网络营销可跟踪每个客户的消费习惯和偏好,及时推荐相关产品。 3.4低成本营销 首先,中小陶瓷企业采购原材料往往是一项程序烦琐的过程。通过电脑网络的商务活动,企业可以加强与主要供应商之间的协作关系,将原材料的采购与产品的制造过程有机地配合起来,形成一体化的信息传递和信息处理体系,从而降低了陶瓷企业的采购成本。陶瓷企业对原材料需求量大,品种繁多,利用网络进行原材料采购及市场营销,足不出户便可得到来源广泛的信息资源,且节省中介费,从而节省大笔资金,降低成本。同时可以毫不费力地货比三家,得到最便宜的原材料,这比传统的采购方式方便得多!因此实行网络营销可使运营成本大幅度降低。 其次,中小陶瓷企业运用网络手段,可以降低促销成本(如广告、调研等费用)。在网上促销的成本只相当于直接邮寄广告费的1/10,利用因特网广告的平均费用仅为传统媒体的xxxx。 总之,网络营销是一对一的、理性的、消费者主导的、非强迫性的、循序渐进式的,而且是一种低成本与人性化的营销。 4中小陶瓷企业网络营销的主要策略 4.1产品策略 作为一种新型媒体,互联网络的运用对传统的产品策略必然会带来冲击,因为就像不同的产品适合采用不同的销售渠道一样,网络营销也有其适用的产品范围和策略。 由于互联网络具有很好的互动性和引导性,消费者通过互联网络在中小陶瓷企业的引导下对陶瓷产品或服务进行选择或提出具体要求。通过网络的良好服务功能,才能赢得消费者的满意,进而建立消费者的忠诚,将陶瓷企业的知名度转化为满意度。具体策略主要如下: 利用电子布告栏(bbs)或电子邮件(email)提供线上售后服务或与消费者作双向沟通。 让消费者在网络上充分展示自己的需求并可亲自设计,企业据此为消费者提供产品与服务,比如对陶瓷工艺品的外观、色彩等均可运用该种方式。 在网络上提供与产品相关的专业知识,达到增加产品价值的同时也提高企业形象,如对陶瓷机械维护与保养,陶瓷家电用品的性能、使用和注意事项。 提供网上自动服务系统,依据客户需求,自动适时地利用网络提供有关产品的服务信息。例如,陶瓷机械产品的供应商可在网络上提醒客户有关定期保养的通知等。 4.2价格策略 价格对陶瓷企业、消费者乃至中间商来说都是最为敏感的问题,而网络上信息自由的特点使这三方面对产品的价格信息都有比较充分的了解。网络上的价格有两个特点: (1)价格弹性化。由于网络营销的互动性,消费者可以和陶瓷企业就产品价格进行协商。另外,陶瓷企业也可以根据每个消费者对陶瓷产品和服务提供的不同要求,来制定相应的价格。 (2)价格趋低化。由于网络营销使陶瓷企业和消费者直接打交道,而不需要传统的中间人,使企业产品开发和促销成本降低,企业可以降低产品的价格促销,又由于互联网的开放性和互动性,陶瓷市场是透明的,消费者可以就产品及价格进行充分的比较和选择。 因此,要求中小陶瓷企业以尽可能低的价格向消费者提供产品和服务,在以市场为导向的营销中,中小陶瓷企业必须以消费者能接受的成本定价。 网上价格策略主要表现在: 网上查询功能可以充分揭示市场相关产品的价格,消费者能理性判断欲购产品价格的合理性。 举办网上会员制,鼓励消费者上网消费,以节省销售渠道的运行成本。 开发智能型网上议价系统,与消费者直接在网络上协商价格。 开发自动调价系统,可以依时间、季节变动,工厂库存情况,市场供需情形,促销活动等自动调整产品价格。 4.3促销策略 传统的促销是以陶瓷企业为主体,通过一定的媒体或工具对消费者进行联系,而网络促销的出发点是利用网络的特征实现与消费者的沟通,使消费者可以参与陶瓷企业的营销活动中来。这种沟通方式不是传统促销中“推”的形式而是“拉”的形式,不是传统的“强势”营销而是“软”营销,它的主动方是消费者,消费者的需求趋于个性化,他们会在个性化需求的驱动之下自己到网络上寻找相关的消费者信息。中小陶瓷企业可以通过网络受访情况的分析,更能了解消费者的需求,实行有针对性的主动营销,这样更易引起消费者的认同。 网上促销的优秀问题是如何吸引消费者,为其提供具有价值诱因的商品信息。但网络手段的运用,使传统的促销活动具有了新的含义和形式。常见的网上促销有如下一些方面: (1)建立虚拟公共关系室。在网络上参与公益部门所举办的各项公益活动及赞助,如希望工程,扶贫救助等;也可结合本陶瓷企业的优势,利用网络推动公共服务。 (2)利用网上对话的功能,举行网上消费者联谊活动或网上记者招待会。这样做,一方面可以跨时空地进行沟通,同时也是一种低成本的促销。 (3)利用网络进行促销活动,包括新陶瓷产品信息提供,促销方式说明,提供折扣券或赠品等,提高消费者上网搜寻及购买产品的意愿。 (4)网上广告,与此同时,建立英文版的首页也是中小陶瓷企业国际化不可缺少的推广活动。(5)积极参加网络资源索引,尽可能使客户容易查询到公司的推广资料,使其能快速获得所需的商品信息。与非竞争性厂商进行网上促销的策略联盟,利用相互的网上资料库,增加与潜在消费者接触的机会。 4.4渠道策略 营销渠道,也叫销售渠道或分销渠道,是指产品从生产者转移到消费者或使用者所经过的途径。网络营销是一对一的分销渠道,是跨时空进行销售的,消费者可以随时随地利用互联网络购买相关产品。因此中小陶瓷企业的陶瓷产品的分销应以方便消费者为主。下面列举网络条件下营销渠道可能展现的形态。 在首页设计上采取虚拟实境的手法,设立虚拟商店橱窗,使消费者如同进入实际的商店一般,同时商店的橱窗可顺应时间、季节、促销活动、经营策略等需要,轻易快速地改变设计。 结合相关产业的公司,共同在网络上组织网络商展。消费者一经上网,即可饱览各类相关商品,从而增加上网意愿与消费动机。如生产建筑陶瓷、卫生陶瓷的中小陶瓷企业就可与房地厂商联手举办网络商展活动。 消费者在决定采购后,可采用电子邮件方式进行网上订购。 可在网络上以首页方式设立虚拟经销商或虚拟公司,提供各类的商品目录及必要的售后服务。 此外,网络营销中一个最重要的渠道就是会员网络,会员网络是在中小陶瓷企业建立虚拟组织的基础上形成的网络团体,通过会员制,促进消费者相互间的联系和交流,以及消费者与陶瓷企业的联系和交流,培养消费者对陶瓷企业的忠诚,并把消费者融入陶瓷企业的整个营销过程中,使会员网络的每一个成员都能互惠互利,共同发展。 4.5营销集成策略 因特网是一种新的市场环境,这一环境不只是对中小陶瓷企业的某一环节和过程,还将对企业组织、运作及管理观念上产生重大影响。一些企业已经迅速融入这一环节,依靠网络与原料商、制造商、消费者等建立了密切的联系,并通过网络收集传递信息,从而根据消费需求,充分利用网络伙伴的生产能力来实现产品设计、制造及销售服务的全过程。这种模式就是网上营销集成,应用这一模式的典型代表有电脑行业cisco、dell等公司。 网上营销集成是对因特网的综合应用,是因特网对传统商业关系的整合,它使中小陶瓷企业真正确立了市场营销的优秀地位。中小陶瓷企业的使命不仅是制造产品,还应根据消费者的需求,组合现有的外部资源,高效地输出一种满足这种需求的品牌产品,并提供服务保障。 5结语 网络营销作为一种全新的营销理念,具有很强的实践性,它的发展速度是前所未有的,我国陶瓷企业特别是中小陶瓷企业应积极利用internet开展陶瓷产品的营销,拓展海内外客源渠道,勇于实践,大胆创新,谁能抢得先机,谁就能在未来市场中占据主动。 电子专业毕业论文:电子商务专业毕业论文管理系统的建设 摘 要:文章简要阐述了在电子商务专业中开发基于因特网毕业论文管理系统的开发背景,及其目的和意义;介绍了系统结构的设计和各大角色模块的功能。最终实现毕业论文管理工作的系统化、规范化、无纸化和网络化,提高了毕业论文管理的工作效率。 关键词:毕业论文管理系统 电子商务专业 网络化 一、开发的目的与意义 随着计算机的普及,电子商务领域的发展也非常迅速;因此,各校电子商务专业的招生规模也在不断扩大。面对日趋增多的毕业生,学校的毕业设计管理和毕业论文的管理任务非常繁重。由于以往的单机毕业设计管理系统无法良好地解决导师和毕业生之间的沟通交流这个问题,导师无法掌握到毕业生做毕业设计的过程,学生呈现给导师的只有最后的结果。学生也无法及时针对自己需要和导师沟通的方面及时地请教老师,因此基于Internet网络开发的毕业设计管理系统应运而生。然而,大部分学校的毕业生在完成毕业论文的同时,还在进行毕业实习阶段,导师和学生往往在时间和空间上无法同步,从而也大大影响了毕业论文的指导和文章质量。为提高学生学习的自主性,调动积极性,最终让学生在毕业论文过程中进一步提高自己。 这样一个基于Internet网络的毕业论文管理系统,可以大大地提高整个管理效率,异地实习的毕业生可以直接通过网络了解导师和论文题目,也可以自主选题;而指导老师也可以清楚并快捷地得知学生信息和选题进行的情况,更方便快捷地实现了双向选题过程,大大提高了工作效率,节省了时间,也节约了大量的人力和物力资源。在整个毕业论文撰写过程中,学生明确自己在各个阶段的目标和进展,并能够及时准确获得导师的指导信息,从而更好地把握了论文的查找和写作方向。导师也能准确及时了解学生的论文进展情况,以便更好地进行下一步的指导。这项研究还顺应了“以学生的学为主,以教师的教为辅”的教学改革理念,有效推进了高校的教学改革步伐。 二、系统设计 我们将该系统的执行状态大致分为五个阶段:①自主课题的申报环节;②选题前期的准备工作;③正式选题,确定老师和学生;④学生毕业设计的完成和各阶段目标的评价;⑤论文完成以及后续的评分和成绩录入工作。其中第四个阶段是本系统需要着重研究的阶段。在第四个阶段中可增加阶段性测评(包括学生自评和老师的评价),通过综合的测评结果(学生自评和老师的评价部分比重不同,可以得到相对合理的评价),可以让学生对自己在完成过程中及时了解自己完成的质量、是否达到预期并做出相应的调节,也可以让老师发现学生的问题,提出意见。提高了学生的自主性的同时也让老师了解到了学生完成的状态。也可以提醒学生及时跟进进度,提高毕业设计的质量。 本系统是基于框架,用C#语言编写的毕业设计管理系统,采用B/S架构便于教师及学生远程操作,实现教师论文题目申报、学生网上选题、学生阶段性目标和计划设定、对毕业设计过程跟踪观察与测量并记录、在线留言辅导和反馈、阶段性成绩评定等在线支持功能,为快速响应教师和学生的需求提供一个高效、便捷、良好的教育教学环境,做到有效性、高效性和实时性。在系统功能结构上则围绕三大角色进行,即管理员、教师和学生三大模块。 三、功能模块划分 1.教师模块 教师用户是毕业设计管理系统的执行者,同时又兼有指导、监督、管理学生完成毕业设计的工作。 (1)新闻公告:查看毕业设计任务、毕业设计各环节时间以及答辩安排,查看各消息 (2)工作规定:下载关于毕业设计的规章制度等资料 (3)历届课题:查看以往几届的课题信息,作为申请课题的参考 (4)课题申请:确定毕业设计题目,填写各毕业设计题目的要求,提交等待审核。 (5)确定毕业设计学生:在规定时间内根据各课题学生申请情况选择指导学生名单 (6)论文下载及评价:根据毕业设计时间安排要求,完成学生提交的开题报告、中期检查报告、毕业论文等资料的查阅、批改工作并给予评价及修改建议。 (7)成绩评定:将学生的成绩登记入数据库方便学生查询 2.学生模块 学生用户是毕业设计管理系统的执行者,按照教务管理人员与指导教师规定的毕业设计标准与要求完成毕业设计各环节的工作。 (1)修改密码:修改原始密码为自己认为熟悉安全的密码。 (2)课题选择:在规定选题时间内选择自己感兴趣有能力完成的课题分别定为第一志愿和第二志愿。 (3)文档提交:上传开题报告、中期检查报告以及毕业论文等资料,经指导教师批阅后再按要求修改。 (4)成绩查询:查看指导教师评定的毕业设计各环节的成绩 (5)查看留言:可以根据不同需要,与指导教师交流。 3.管理员模块 管理与控制毕业设计各环节工作的时间、任务、指标。 (1)公告:及时更新毕业设计的动态,新闻,方便师生查阅。 (2)上传工作规定:上传关于毕业设计的规章制度等资料。 (3)学生名单导入:将应届毕业生的名单信息批量导入至数据库。 (4)课题审批:审核教师申报的课题和学生申报毕业设计题目。 (5)添加老师及课题:将学生申请的由校外导师指导的课题添加入库,并将校外导师信息添加至导师表中。 (6)历届课题导入:将以往几届的课题分组批量导入数据库。 (7)时间设置:设定申报毕业设计题目时间、审核选题时间、师生双向选题时间 (8)选题结果,学生成绩:检查学生选题结果和学生的成绩,在适当的时候将其结果到出至excel表格,供师生查看。 电子专业毕业论文:电子商务专业毕业生就业难问题分析与对策研究 【摘 要】电子商务在我国的发展历程已有十余年,伴随着经济发展和科技进步,电子商务由初期零星局部借助于互联网开展的商务活动逐步向纵深化迈入,呈现出明显的普及化趋势,然而在电子商务迅速发展的同时,却意外的出现了电子商务专业学生就业难的现象,本文拟对高校电子商务学生就业难现象进行分析研究,并提出解决相关问题的对策。 【关键词】电子商务 人才培养 就业率 一、引言 2008年的中国网络购物市场发展非常迅速,交易规模突破千亿大关,达1281.8亿元,比上一年增长182.5%,人均网购金额超1600元,比上一年增加582元。网络购物已经广泛渗透至网络消费者的日常生活和工作当中,电子商务企业也如雨后春笋般一波一波崛起。电子商务人才的社会需求表现为数量的扩大化、层次的丰富化和节奏的紧迫化。目前我国电子商务专业毕业生远远满足不了这种需要,电子商务专业就业前景十分广阔,然而市场上却出现了大量电子商务毕业生就业难的现象,据新华社报道,电子商务专业学生就业率仅为20%,这不得不引人深思:高职院校电子商务专业该何去何从?问题究竟出在哪里?我们该如何去解决? 二、电子商务毕业生就业难的原因分析 1.电子商务培养模式多样化 在电子商务迅速发展的同时,一些高校开始开办电子商务专业。早期开办电子商务专业主要有三类方向:第一类是外贸方向,主要注重国际电子商务的教育和人才的培养。这一方向对学生的英语要求很高,一般主要在外贸领域就业。第二类是以计算机科学为代表的技术方向,培养的是偏技术的电子商务人才。第三类是以经济管理为基础的管理方向,培养的是偏管理的电子商务人才。目前,第一类较少,大部分是偏技术或偏管理的培养模式。这在很大程度上导致相当多的企业不知道招电子商务的学生究竟能做什么,因为培养模式的差异导致了结果的不确定性。所以他们干脆直接招收了外贸类专业、管理类专业、技术类专业毕业生,并把他们组织起来做电子商务。 2.电子商务人才培养方案贪大求全 电子商务是一个综合类专业,其竞争优势就在于学生的综合性能力。而在实际的教学中要做到培养综合类人才很困难,许多的学校给电子商务开设了大量的课程。一种比较典型的情况是:专业课程当中,一半为商务管理类课程,一般为商务技术类课程。这种课程体系的设计,表面上看起来非常的合理,而在实际中就是因为培养过程中没有重点,贪大求全,导致了电子商务的毕业生在社会上没有什么竞争力。因此电子商务本专科毕业生在就业市场上不太受欢迎,就业率一直偏低。 3.高校电子商务教育严重落后于实际,教学资源跟不上实际需要 电子商务在中国的实际发展非常迅速,需要大量的专业技术人才,而高校的电子商务教育严重落后于实际。高校从事电子商务教学一方面缺乏大量具有电子商务实践经验的教师,另一方面缺乏相应的实验设备和实习、实训基地,导致理论知识和应用脱节,教出来的学生眼高手低,与电子商务人才需求严重脱节。 4.企业对电子商务人才的要求和高校对电子商务人才的定位错位 目前中国开展电子商务的企业主要有两类:少数比较有实力的大中型企业和绝大多数的中小型企业。企业对电子商务人才的素质、对高校电子商务的人才培养提出了更高的要求,要求电子商务毕业生专业知识和技能必须是全面的、精通的,安置在哪一个节点都能发挥最大效用的,可是即使高校依据企业需求进行定位培养出合格的电子商务人才了,企业却又不敢用了,因为企业虽然很清楚岗位定的愈细、分工愈明确,带来的效益就会愈高,可是每个岗位只是发挥了这些高素质人才的很小一部分潜能,这是极大的资源浪费。 三、解决电子商务本专科毕业生就业难的有效对策探讨 1.准确专业定位,明确培养目标 电子商务的成功运作需要各层次的人才,因此电子商务专业人才的培养也是分层次的,根据市场的需求,电子商务人才层次可分为应用层、策划层和管理层。如果把电子商务三个层次的人才按金字塔结构排列,管理层是塔尖,策划层是塔身,应用层是塔基,高职院校培养的电子商务专业人才应该是塔基的应用层。这一层次的人才是推动电子商务发展的基础力量,对这一层次人才的培养是不容忽视,高职院校应根据市场需求,结合本校实际,在全面讲述电子商务相关知识的同时,把电子商务专业培养目标细化为不同的方向,而不应该是一直以来所提倡的培养基础知识和专业技能“博而全”的电子商务专业通才。 2.合理设置专业课程体系 电子商务是一门交叉学科的综合性专业,根据高职院校电子商务人才培养目标的定位,在理论课程的设置上要强调理论知识体系的宽度和广度,涉及面要覆盖所有“电子商务化岗位”,但不要求理论知识体系的深度和精度,只需能够满足实际需求,以“够用”为原则。在实践课程的设置上要以“小方向,重特色”为原则,把专业培养目标细化为网站建设、网络营销、网上贸易和物流管理等互为依托、前后衔接的电子商务专业人才生态链。电子商务实务的完成并非依赖一己之力,而是强调多方协作,因此,电子商务人才培养当中也应始终贯彻这一思想,电子商务专业课程体系的设置应当能够满足电子商务专业高职学生的兴趣、爱好、特长的需求,根据电子商务专业高职学生的个体差异,帮助他们找准自己在电子商务专业人才生态链中的位置。 3.加强师资队伍建设 教师是组织实施教学活动的主体,其素质的高低直接影响到教学目标的实现,高职院校师资力量建设大体可以从以下方面着手: (1)引进高新技术人才。多渠道引进掌握电子商务新技能、拥有电子商务新思想、关注并能准确判断电子商务发展新动向的高新技术人才。 (2)聘请行家到校任教。社会上不乏电子商务行业领军人物和电子商务业界践行代表,高职院校可以聘请他们到校任教或作为实践课指导老师,在电子商务专业课程建设和人才培养方案建设中,他们意见也具有很高的参考价值。 (3)安排教师进修和交流。很多的组织和机构经常会举办一些电子商务专业或相关的培训和交流活动,高职院校应积极选派骨干教师参与,在学习和交流的过程中,吸取先进经验、捕获有效信息,完善和修正本校电子商务专业人才培养中的短处和不足。 4.完善实训设施,抓实实训教学 (1)引进或自主开发电子商务模拟实验平台。目前市场上有部分比较成熟的、高仿真的电子商务模拟实验平台(比如德意数码、浙大科技等开发商推出的电子商务模拟实验系统),可以帮助电子商务专业学生在一定程度上提升对电子商务的认识、提高电子商务的实训技能,高校可以通过对其考察评估后出资引进,有实力的高校也可以结合实际需求选择自主研发。 (2)带领学生参与具体项目设计,采用“项目驱动”教学模式。在教学过程中,把教学任务分解成单个项目,由教师指导,带领学生学习团队或小组,进行“项目驱动式”或“体验式”教学。比如,在网络贸易教学中,可以把学生分解成网络营销组、贸易洽谈组、商品采购组、单证处理组、财务处理组、物流组、售后服务组,针对一笔订单,各小组各司其职,共同完成这笔业务,获得下一笔订单时各小组成员轮岗,采用这样的教学模式,学生既熟悉了这一教学环节的电子商务业务流程,又掌握了实践技能,教学效果非常好。 (3)与企业合作,建立电子商务实训基地或实训实验室,实现“工学结合”和“商学结合”。选择优秀的电子商务企业进行校企合作,共同建立实训教学项目,高职院校师生均可获益,比如淘宝公司推出的“淘宝创业实训基地”项目,高职院校只需很小的投入就可以建立起电子商务专业实验室,而且淘宝公司免费提供规范实用的师资培训、教学大纲、授课计划和网络实训平台等资源,优秀学生还可以获得淘宝网实习、就业的机会。 (4)充分利用互联网络免费资源,让学生亲身体验真实商务流程。互联网络蕴含丰富的学习资源,而且成本极低甚至接近0成本,充分合理引导电子商务专业学生利用这些资源也可以帮助他们掌握和提高电子商务专业实践技能。比如淘宝网、拍拍网等还有其他的一些论坛和虚拟社区,不仅能作为电子商务专业学生实训学习的平台,还可以作为他们自主创业的平台。 四、结束语 电子商务作为网络经济与实体经济相结合的表现形式,以技术创新推动管理创新和体制创新,改造传统业务流程,促进生产经营方式由粗放型向集约型转变,成为商务模式主导的趋势锐不可当,市场对电子商务专业人才的需求也在与日俱增,高职院校作为电子商务专业人才培养的重要基地,应当认真分析电子商务人才市场需求特征,结合高校自身专业特点,整合优势资源,借鉴先进经验,形成本校电子商务专业人才培养特色,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地,才能培养出适应电子商务行业发展需要的高质量的专业人才。 电子专业毕业论文:电子信息工程专业毕业设计论文 一、毕业设计存在的问题 1.教师指导不尽责通信与电子工程学院推行“毕业实习+毕业设计”的模式,由实习单位工程师和学校指导教师共同指导学生完成毕业设计,有效减轻了教师的负担,弥补了教师实践的不足。但有的指导教师存在依赖性,把指导的工作寄希望于实习单位的工程师,在整个毕业设计过程中跟学生联系较少,对学生放任自流,指导不到位;也有的指导教师“责任心”太强,生怕学生完不成任务,亲力亲为;还有的指导教师因为学生毕业设计材料不符合要求,院里要处理学生时,生怕影响对自己的评价,为学生说好话。这些问题都导致了学生毕业设计质量不高。 2.管理不到位虽然学校和学院都制定了相关的管理办法,但在执行过程中存在执行力度不够、形式化问题。如:学生的选题确定并开题后,有的学生不愿花时间和精力去完成任务,随意更改毕业设计选题,找一些有现成资料或是更简单的选题,存在网络抄袭的现象,或是选题雷同的情况。虽然学院制定了进度表,要检查任务书、开题报告、初稿、二稿,并进行中期检查等,但在检查时主要还是看文档材料,并没有仔细检查学生所设计的硬件或软件的功能是否实现。对于学生是否按时提交材料,所提交的材料是否符合要求的处理意见没有落实到位。毕业答辩时并没有严格要求现场演示所设计的产品,存在部分学生没按要求实现相关功能,弄虚作假,通过采用视频演示来蒙混过关的现象。 二、提高毕业设计质量的措施 1.提高认识首先要让学生和指导教师在思想上高度重视毕业设计的重要性。指导教师要端正思想,明确指导工作职责,提高工作责任心,对学生的指导不能越俎代庖,也不能放任自流,无论思想上还是行动上都要认真对待毕业设计工作。学生要清楚毕业设计的意义、目的、任务、评分标准与质量考核要求、任务进度计划以及不达标的后果和责任,并要妥善处理好毕业设计与择业等时间冲突的问题。 2.加强交流在毕业设计过程中,加强师生之间的交流,才能使指导教师能对毕业设计进行全程监督和指导,才能保证毕业设计的高质量。因此,在毕业设计过程中应加强师生之间的交流,根据毕业设计的进度定期检查学生的任务完成情况并进行相关指导。每位学生将前段时间所做的工作做汇报并将存在的问题向指导教师请教,指导教师根据学生的完成情况和存在的问题进行分析指导,督促进度迟延的学生抓紧完成任务,并将考勤、任务进度完成情况进行登记作为学生最终成绩的评价依据。另一方面也要加强指导教师与实习单位工程师之间的交流,首先在选题上双方应进行沟通,确定选题是否结合了工程实际、难易程度是否合理、是否符合专业培养要求;双方讨论确定学生的研究方案是否符合要求;学生在设计过程中如需改变设计方案应向指导教师和工程师汇报,三方沟通确定。 3.落实过程监控毕业设计主要分为硬件和软件方向,参照项目管理体系进一步细化毕业设计进度安排表,分为选题、可行性分析、需求分析、开题、总体设计、详细设计、开发实现、测试、撰写毕业设计文档,根据毕业设计进度表进一步规范各阶段应提交的材料,同时学生应根据进度表定期向指导教师进行工作进展汇报和疑难问题请教,指导教师将学生的汇报情况、答疑情况和考勤做好记录,并将相关文档存档备查,用以强化学生的实践能力和创新能力,提高分析问题、解决问题的能力,从而进一步提高毕业设计质量。根据预先安排的进度计划表,学院应成立专门的监控小组定期或不定期抽查学生毕业设计任务的完成情况和教师的指导情况,将检查结果纳入学生毕业设计成绩和指导教师的考核中,并以教学简报的形式将检查结果进行通报,督促进度滞后的学生进行整改,这样对学生和教师形成有力的监督作用,严把毕业设计的指导关,进一步促进毕业设计质量的提高。 4.改革成绩评定方式毕业设计成绩评定是毕业设计的最后一个环节,应重点考核毕业设计的质量。将以往主要看毕业设计文档的方式改成:毕业设计过程(占30%)+毕业设计文档(占30%)+毕业设计成果(占40%),同时对于毕业设计成绩中“优”、“及格”与“不及格”等级不限制比例,而应根据成绩评定标准客观评定学生的毕业设计成绩。毕业设计过程的成绩根据学生在进度安排表各阶段的表现由指导教师评分(占60%)和学院监控小组评分(占40%)两部分组成。毕业设计文档的考核还是根据指导教师(占40%)、评阅教师(占30%)、答辩小组(占30%)三部分成绩组成。毕业设计成果的成绩评定由指导教师(占50%)和答辩小组(占50%)给出,主要考核制作的产品功能、采用的开发技术、人机交互界面是否友好、是否按预期实现了全部功能以及创新之处。在毕业答辩时应延长答辩时间,要求学生现场全面演示所设计的产品并回答教师提问。 5.开展团队合作团队合作能力是现代人应具备的一种基本素质,培养大学生的团队合作精神是高校教育的优秀内容之一,应特别关注。在毕业设计过程中开展团队合作的模式对培养学生的团队合作精神具有重要意义。通信与电子工程学院采取真题真做、一人一题的方式有效培养了学生独立完成任务的能力,但不利于团队合作意识的培养。可以尝试开展团队合作的模式,成立指导教师团队,根据工程实际设计一个课题,明确总的研究任务,在此基础上将课题分解成若干个子课题,细化每个子课题的目的、任务和具体研究内容。再将子课题发给该团队指导的学生,让学生自由选择,一人一题,学生既要独立完成自己的任务又要团队协作才能保证整个项目的完成,通过这种方式可以发挥每个学生的专长并提高他们的积极性,培养他们相互合作的意识。为适应社会的发展,培养满足社会需求的人才,应把提高毕业设计质量作为一项长期艰巨的任务,在实践工作中不断总结经验并积极探索。通过提高学生和教师对毕业设计重要性的认识,加强学生、学校指导教师、实习单位工程师之间的交流,进一步落实毕业设计实施过程的监控,改革成绩评定方式以及开展师生的团队合作模式等具体改革措施来提高毕业设计质量,从而培养出更多具有工程实践能力的创新人才。 作者:杨冰 邓曙光 邓杨保 单位:湖南城市学院 电子专业毕业论文:Protel软件在电子技术专业毕业设计的实践 中山市技师学院应用电子技术专业,自2013年以来,在五年制高级技工班和预备技师班的最后一个学期设置毕业设计课程,时间跨度为10周左右。根据数据统计,毕业设计总课题中涉及电路仿真和PCB板设计的课题占了课题总数的很大比例,其中2013年为68.5%,2014为76.3%,2015为73.6%,2016为80.6%。通常情况下完成该类毕业设计,受检测手段和设备条件的限制,直接进行电路搭建和系统调试效率低、耗时长。而且,一旦电路出现严重问题,往往需要重新进行设计和电路搭建,造成成本增加。为了解决上述问题,笔者提出,在应用电子技术专业的毕业设计中引入Protel软件,可以使学生摆脱实际电路进行软硬件调试,从而减小系统设计与开发的难度,提高效率,降低成本,提升学生完成毕业设计的兴趣和信心。 一、Protel软件简介 Protel是Altium公司在20世纪80年代末推出的EDA软件,是电子设计者的首选辅助设计软件,许多电子公司在招聘时,通常要求面试者熟练掌握Protel。2005年年底,Protel软件的最新版本AltiumDesigner6.0诞生,它是将设计流程、集成化PCB设计、可编程器件(如FPGA)设计和基于处理器设计的嵌入式软件开发功能整合在一起的产品,一种同时进行PCB和FPGA设计以及嵌入式设计的解决方案,具有将设计方案从概念转变为最终成品所需的全部功能。 二、引入Protel软件到应电专业毕业设计的优势 1.绘制原理图Protel收集了超过6万种电子元器件,有利于学生熟悉元件的型号及其性能,了解元件的引脚编号和封装形式,方便绘制原理图。利用绘图中的总线、网络标号、注释等工具能让设计出来的原理图清晰规范,增加可读性。2.电路仿真软件提供多种仿真模块,包括交流小信号分析、瞬态特性分析、噪声分析、直流分析等,方便使用者更直观更迅速地验证设计的可行性。3.PCB板设计软件自动布线功能极大地方便了布线规则的设计。软件的自动布线系统利用了人工智能技术,即使对于很复杂的电路板,其布线结果也能达到专家级的水平,大大有助于缺乏实践经验的学生进行电路设计。4.生成PCB加工文件软件完全支持制版输出和电路板数控加工代码文件生成,可用来控制雕刻机自动完成雕刻、钻孔、切边等工作,自动、快速、精确地制作单、双面印刷线路板。 三、Protel软件辅助电子技术专业毕业设计的流程和具体实例 在毕业设计中引入Protel软件,一般可按图1所示流程进行。1.确定设计方案学生根据课题设计的要求,结合应用电子技术专业知识,提出实现设计的几个参考方案,通过在电路成本、可靠性、电路性能等方面对各方案进行比较论证,确定最佳的电路设计方案。2.使用软件绘制原理图根据设计方案,进入Protel原理图编辑器,设置元器件参数,查找或制作元件,合理摆放和布局。然后进行电路连线、放置网络标号,生成材料清单、网络表。最后,对电路进行编译ERC校验,确保电路正确。3.仿真电路性能在Protel的仿真环境中选择相应分析方法,设置数据节点,进行电路仿真,生成sdf文件,分析仿真结果。如果仿真不符合电路设计要求,重新修改电路参数。重复上述步骤,直到达到设计要求。4.设计电路印制进入PCB编辑环境,定义PCB尺寸,从原理图导入网络表信息;合理布局元件封装;然后按实际需要设置布线规则,最后自动布线,手动调整,覆铜。5.生成加工文件打开PCBDOC文件,执行“文件/输出制造文件/GerberFiles”命令,设置Gerber文件的精度和输入板层等参数,生成各层的Gerber文件,执行“文件/输出制造文件/NCDrillFiles”命令,输出钻孔加工文件。最后规范操作雕刻机,加工完成设计好的电路板。6.电路装配焊接按照电子装配工艺规范插接元器件到电路板,用电烙铁等工具对元器件进行焊接,注意焊接工艺,杜绝出现虚焊、假焊和漏焊现象,尽量做到焊点表面完整、连续和圆滑。完成装配。7.电路调试对装配好的电路板进行系统调试,验证电路各功能模块。假如出现故障,利用万用表、示波器等工具检测相关参数,找出并排除故障点,直到电路正常。 四、Protel软件在应用电子技术专业毕业设计的实践效果 1.节约毕业设计的成本学生设计电路前,先运用软件进行原理图绘制,电路仿真成功后,再进行实际硬件的设计、元件选购、焊接、调试等。减少了由于前期设计错误而造成的元器件或仪器仪表的损坏;减少了购买元器件的费用支出和时间精力的浪费。2.增强学生完成毕业设计的决心和信心在实际电路搭建过程中,大部分学生由于实践经验不足,往往在系统调试时遇到问题,就会对自己的设计产生怀疑,对完成毕业设计缺乏信心。引入Protel软件,可以暂时抛开实际电路,在软件上绘制电路、模拟制版、仿真分析,最终呈现设计效果,方便快捷,从而大大增强了学生的专业信心和完成毕业设计的决心。3.提供师生沟通交流的便捷平台利用Protel软件原理图的规范性和仿真的可视化,毕业设计指导老师可以在系统功能层面和学生探讨整体设计问题,而不受具体电路的制约,使得指导教师和学生的沟通变得清晰流畅。4.锻炼学生综合能力在毕业设计过程中,当学生遇到陌生元器件时,可能对其引脚参数和功能不熟悉,需要查找资料手册,从而提高了学生的自学能力;在电路布线过程中,学生对布线规则和要求缺乏经验时,需要请教指导老师或者行业专家,提升了学生的沟通能力;在电路设计、电路仿真过程中,可能会出现参数误差,需要反复修正和调整,培养了学生坚持不懈和精益求精的工匠精神。更重要的是,学生熟练掌握Protel软件,对工业制版工艺要求、具体流程的熟悉程度越高,就更有利于毕业后应聘电子绘图员、制板工等相关职位。 五、小结 现代电子信息技术日新月异,电子产品的复杂度、集成度都有了飞速提高,在电子产品设计过程中,电路设计软件的使用也越来越广泛。在应用电子技术专业毕业设计中,借助软件强大的功能,使毕业设计更便捷、更直观、更可靠,将是职业教育和软件技术结合发展的趋势。 作者:杨耿国 电子专业毕业论文:电子类专业毕业设计指导模式研究 摘要:以问卷调查为基础,对宁波地区高职院校电子类专业学生毕业设计进行了调查分析。总结出现状,分析了主要存在的问题并提出相应的对策。最后,结合课题组对国内外高职院校电子类毕业设计的了解,借鉴国内外优秀的经验,提出了电子专业毕业设计的“选题-开题-中期检查-报告和作品评审-答辩-评分及归档”六个步骤的指导模式。 关键词:电子专业毕业设计;问卷调查;指导模式 一、引言 毕业设计是高职院校电子类专业教学中的非常重要的环节,也是一次完整的综合实践训练的过程。通过毕业设计,既能提高学生综合运用所学的专业知识解决一般应用问题的能力,也能提高学生的创新思维意识、提升综合能力素质与电子类工程实践应用能力,对学生即将步入社会进入电子企业工作有非常大的帮助。目前,高职电子类毕业设计教学现状究竟如何,值得探讨。 二、毕业设计现状调查 毕业设计现状调查主要从时间安排、重视程度、毕业设计过程和毕业设计的感受4个维度设计问卷调查。 1.时间安排。宁波地区电子类高职院校毕业设计所安排的时间基本为大三一学年或大三下学期。 2.重视程度。对于毕业设计哪个方面最重视,学生有27%选论文格式,31%选结构设计,35%选内容,17%选创新点。而教师有33%选论文格式,37%选结构设计,18%选内容,12%选创新点。结果显示,学生更愿关注论文内容和结构,而教师更重视论文结构和格式。 3.毕业设计过程。从选题来看,学生自主选题为主占35%,教师分配题目21%,历届毕业生的题目32%,企业题目12%。从这一数据可以看出学生的毕业设计很少与企业的顶岗实习结合起来,学生的选题具有网络题目重复性较高,不具有研究的前沿性和创新性,并为学生参考和抄袭网络及往届毕业设计提供了方便。从内容来看,全篇拷贝的有5%,几篇拼凑而成的21%,消化过后再整理的42%,稍微参考过一点,大部分学生自己写的30%,完全学生写的2%。从这一数据可看出,大部分学生依赖于网络,将网上下载的论文整理而成。还有其参考文献和论文内容根本不相呼应,在答辩时更是表现出对论文并未真正理解的。对于毕业设计有无作品要求。每个学校的要求不同,12%的学生完成了实物作品,34%的学生有模拟仿真,而54%的学生只完成了毕业论文。以上数据可看出,教师或者专业并无实物制作要求,学生基本不会主动去完成实物制作的,只有很少学生学得好,动手能力强的才会去做实物,一般学生能去电路仿真就已经不错了。 4.毕业设计的感受。对于学生在毕业设计中最缺乏的是什么,12%学生认为是查找资料,35%的学生认为是设计方案,13%的学生认为是实物制作,40%的学生认为是理解和答辩的能力。而教师的调查则是15%认为是学生缺乏查找资料的能力,30%认为是设计方案,24%认为是实物制作,31%认为是理解和答辩的能力。这说明学生的能力都需要加强,尤其是设计方案、实物制作及答辩能力,这需要教师平时上课时加强。毕业设计对顶岗实习起到的作用甚少,而根本无法达到毕业设计的初衷,所以不管是教师和学生都很想改变目前毕业设计的现状。 三、毕业设计现状不理想的主要问题及原因分析 从调查来看,学生的毕业设计现状不容乐观,主要体现在论文选题相似度较高,研究内容重复性较多,更存在抄袭现象严重,重视度不高等问题。为此,对现状的主要原因进行了调查、分析,并提出相应的对策。造成电子专业毕业设计现状不理想的主要原因是: 1.时间安排不合理。毕业设计时间可因学生而异做相应的调整,不能一刀切。如果学生认为毕业设计难,在企业不能完成或没时间完成的,可将毕业设计时间和顶岗实习时间分开,毕业设计可安排在顶岗实习前,安排在大三上学期,时间为一个月,只要学生专心完成毕业设计,一个月的时间足矣。如果学生已经找好顶岗实习单位的,就可以将毕业设计与顶岗实习结合起来,既完成企业的项目也完成了毕业设计。 2.指导老师要求不高。学校或系里相关的文件规定,必须要有实物制作,论文字数,并且重复率控制在20%以下,论文格式正确,结构合理,设计方案正确,条理清晰等要求。指导教师严格按照文件规定执行,指导教师和学生都会重视毕业设计,学生在教师的监督下一定也会认真完成毕业设计。 3.写作水平有限,学生认为不会写毕业设计。教师在课程设计中最好能让学生有机会练习写设计报告或小论文。 4.对专业不感兴趣。教师在教专业课时应尽量激发学生的专业兴趣,如实在提不起个别学生的兴趣,则对于这一类学生,要求可适当降低,但是不能低于系里的底线,可挑平时课程设计里的项目或难度低的项目给这一批学生做。 四、高职院校电子专业毕业设计指导模式 为了能让高职电子专业学生能高质量地完成毕业设计,也为了指导教师能更好地指导好学生,并为提高高职电子专业毕业论文(设计)教学工作的规范化水平,使毕业设计真正达到巩固和拓展所学的基本理论和专业知识,培养学生综合应用、分析和解决实际问题的能力,培养学生的创新意识和创新能力,培养学生科学严谨的作风,以及团队合作能力、报告制作能力和语言表达能力,课题组研究了电子专业毕业设计的指导模式。本文按照毕业设计的步骤研究电子专业毕业设计的“选题—开题—中期检查—报告和作品评审—答辩—评分及归档”六个步骤的指导模式。 1.选题:选题必须要有专业性,但并不一定是电子研发类题目。可根据教师在研课题选取子课题或者历届竞赛题目或者教师分配题目,学生自主选题的话也需要教师通过后方可开题。避免了大多数同学抄袭,而让大部分同学的毕业设计与顶岗实习岗位相结合。 2.开题:学生选题通过后,开题需完成开题报告,开题报告包括课题简介、选题依据(来源)及意义、课题的实施方案、论文(设计)工作进程及参考文献五部分内容,每一部分内容都有注释,比如课题的实施方案,包括两部分的内容要写,第一部分是设计,要完整描述实现方案,包括完成角度、采用方法、基本步骤等;最终设计方案,达到目的;要有一份设计说明书。第二部分是论文,先搜集资料,做好调研准备,然后调研基本情况,汇总、统计、提取、比较调研结果,最后再进行论证等;准确说明所要使用的方法;最终目标要明确表述出来。但需注意:这一部分的内容应该和《设计任务书》中的第一部分(设计内容)、第二部分(具体要求)的内容相对应,就是说明怎样完成和实现《设计任务书》中所规定的内容要求,但不要照抄《设计任务书》。 3.中期检查:在完成开题报告后,教师要对学生的开题报告进行中期检查,完成中期检查表,内容包括选题质量、开题报告完成情况、阶段性成果、存在主要问题、指导教师对学生的顶岗实习和毕业设计的情况做出相应的评价五部分内容。其中指导教师指出的存在的主要问题对学生接下来做的毕业设计起着重要的指导作用。 4.报告和作品评审:学生完成毕业设计终稿和实物制作后,交给指导老师进行评审。对于学生来讲,这一步骤是对他这么长时间完成的毕业设计报告和作品是否能得到导师肯定的关键环节。所以报告和作品评审必须抱着公平公正的态度评审,当然,评审需要评审标准。对于报告的标准,主要是从论文的格式、结构、内容上进行评审,其中内容包括摘要、关键词、目录、背景和意义、国内外研究现状、总体设计方案、具体的电路设计、测试方法和数据、结果分析及总结、参考文献和致谢。作品评审从作品的难度、要求、学生完成的情况以及外观、组装、焊接、工艺进行评分。 5.答辩:答辩主要审查学生的论文是否自己完成,审查学生对论文及相关知识的理解和掌握程度,审查论文是否符合格式要求等,以求进一步有所提高。学生通过答辩,让答辩组老师进一步了解论文立项的依据和学生处理课题的实际能力,另外也检查学生的PPT的制作能力、语言表达能力、现场的反应能力。答辩组教师根据学生的汇报和答辩的情况给予评价,由两部分成绩———毕业设计和答辩成绩组成,毕业设计(论文)质量应从选题对口性、信息收集处理、内容创新和实用性、文字图表规范等方面考核,答辩情况主要从学生表达、应变及解决能力等方面考核。 6.评分及归档:最后对学生的毕业设计进行评分和归档,并由分院专人整理和保管材料。学生总的评分由指导老师对学生的报告和作品评审和答辩两部分成绩组成,各占50%,归档是对学生的开题报告、任务书、论文终稿、中期检查报告、报告和作品评审表、答辩记录和答辩评分表和答辩成绩表以及成绩评定表进行存档。纸面材料要求打印装订成册,放到档案袋里,电子版的刻录成光盘进行归档。五、总结以宁波地区高职院校电子类专业作为调研对象,设计并实施问卷调查,主要调研了高职院校电子类专业师生对毕业设计的真实看法和做法,以及他们的期望,然后找出高职院校电子类专业毕业设计的主要存在的问题,最后,结合课题组对国内外高职院校电子类毕业设计的了解,借鉴国内外优秀的经验,从“选题—开题—中期检查—报告和作品评审—答辩—评分及归档”六个方面有针对性地提出电子类毕业设计指导模式的相关措施。特别是选题、报告和作品评审这两个环节。 作者:李小琴 单位:宁波职业技术学院电信学院 电子专业毕业论文:电子信息工程专业毕业设计改革探析 一、毕业设计存在的问题 (一)学生不重视 部分学生对毕业设计不够重视,以为毕业设计只是走过场,到时都能按时毕业。甚至有的学生认为毕业设计成绩等级是按比例的,反正自己不是垫底的。为了使学生有更多的时间和精力投入到毕业设计中,通信与电子工程学院调整了毕业设计的时间,学生可以自由选择第七学期或是第八学期进行毕业设计,但是仍有部分学生以各种借口拖延毕业设计进度,到了要验收材料时就东拼西凑敷衍了事,甚至还有少数学生通过网络购买资料或是抄袭。为了发挥学生的主观能动性,让学生做自己感兴趣的东西,将毕业设计分成硬件和软件两个主要方向供学生选择,但有的学生不结合自身情况,而是根据毕业答辩时哪个方向容易通过,哪个老师好说话,哪个选题更容易实现的原则进行选择,存在混日子的想法。 (二)教师指导不尽责 通信与电子工程学院推行“毕业实习+毕业设计”的模式,由实习单位工程师和学校指导教师共同指导学生完成毕业设计,有效减轻了教师的负担,弥补了教师实践的不足。但有的指导教师存在依赖性,把指导的工作寄希望于实习单位的工程师,在整个毕业设计过程中跟学生联系较少,对学生放任自流,指导不到位;也有的指导教师“责任心”太强,生怕学生完不成任务,亲力亲为;还有的指导教师因为学生毕业设计材料不符合要求,院里要处理学生时,生怕影响对自己的评价,为学生说好话。这些问题都导致了学生毕业设计质量不高。 (三)管理不到位 虽然学校和学院都制定了相关的管理办法,但在执行过程中存在执行力度不够、形式化问题。如:学生的选题确定并开题后,有的学生不愿花时间和精力去完成任务,随意更改毕业设计选题,找一些有现成资料或是更简单的选题,存在网络抄袭的现象,或是选题雷同的情况。虽然学院制定了进度表,要检查任务书、开题报告、初稿、二稿,并进行中期检查等,但在检查时主要还是看文档材料,并没有仔细检查学生所设计的硬件或软件的功能是否实现。对于学生是否按时提交材料,所提交的材料是否符合要求的处理意见没有落实到位。毕业答辩时并没有严格要求现场演示所设计的产品,存在部分学生没按要求实现相关功能,弄虚作假,通过采用视频演示来蒙混过关的现象。 二、提高毕业设计质量的措施 (一)提高认识 首先要让学生和指导教师在思想上高度重视毕业设计的重要性。指导教师要端正思想,明确指导工作职责,提高工作责任心,对学生的指导不能越俎代庖,也不能放任自流,无论思想上还是行动上都要认真对待毕业设计工作。学生要清楚毕业设计的意义、目的、任务、评分标准与质量考核要求、任务进度计划以及不达标的后果和责任,并要妥善处理好毕业设计与择业等时间冲突的问题。 (二)加强交流 在毕业设计过程中,加强师生之间的交流,才能使指导教师能对毕业设计进行全程监督和指导,才能保证毕业设计的高质量[7]。因此,在毕业设计过程中应加强师生之间的交流,根据毕业设计的进度定期检查学生的任务完成情况并进行相关指导。每位学生将前段时间所做的工作做汇报并将存在的问题向指导教师请教,指导教师根据学生的完成情况和存在的问题进行分析指导,督促进度迟延的学生抓紧完成任务,并将考勤、任务进度完成情况进行登记作为学生最终成绩的评价依据。另一方面也要加强指导教师与实习单位工程师之间的交流,首先在选题上双方应进行沟通,确定选题是否结合了工程实际、难易程度是否合理、是否符合专业培养要求;双方讨论确定学生的研究方案是否符合要求;学生在设计过程中如需改变设计方案应向指导教师和工程师汇报,三方沟通确定。 (三)落实过程监控 毕业设计主要分为硬件和软件方向,参照项目管理体系进一步细化毕业设计进度安排表,分为选题、可行性分析、需求分析、开题、总体设计、详细设计、开发实现、测试、撰写毕业设计文档,根据毕业设计进度表进一步规范各阶段应提交的材料,同时学生应根据进度表定期向指导教师进行工作进展汇报和疑难问题请教,指导教师将学生的汇报情况、答疑情况和考勤做好记录,并将相关文档存档备查,用以强化学生的实践能力和创新能力,提高分析问题、解决问题的能力,从而进一步提高毕业设计质量。根据预先安排的进度计划表,学院应成立专门的监控小组定期或不定期抽查学生毕业设计任务的完成情况和教师的指导情况,将检查结果纳入学生毕业设计成绩和指导教师的考核中,并以教学简报的形式将检查结果进行通报,督促进度滞后的学生进行整改,这样对学生和教师形成有力的监督作用,严把毕业设计的指导关,进一步促进毕业设计质量的提高。 (四)改革成绩评定方式 毕业设计成绩评定是毕业设计的最后一个环节,应重点考核毕业设计的质量。将以往主要看毕业设计文档的方式改成:毕业设计过程(占30%)+毕业设计文档(占30%)+毕业设计成果(占40%),同时对于毕业设计成绩中“优”、“及格”与“不及格”等级不限制比例,而应根据成绩评定标准客观评定学生的毕业设计成绩。毕业设计过程的成绩根据学生在进度安排表各阶段的表现由指导教师评分(占60%)和学院监控小组评分(占40%)两部分组成。毕业设计文档的考核还是根据指导教师(占40%)、评阅教师(占30%)、答辩小组(占30%)三部分成绩组成。毕业设计成果的成绩评定由指导教师(占50%)和答辩小组(占50%)给出,主要考核制作的产品功能、采用的开发技术、人机交互界面是否友好、是否按预期实现了全部功能以及创新之处。在毕业答辩时应延长答辩时间,要求学生现场全面演示所设计的产品并回答教师提问。 (五)开展团队合作 团队合作能力是现代人应具备的一种基本素质,培养大学生的团队合作精神是高校教育的优秀内容之一,应特别关注。在毕业设计过程中开展团队合作的模式对培养学生的团队合作精神具有重要意义[8-9]。通信与电子工程学院采取真题真做、一人一题的方式有效培养了学生独立完成任务的能力,但不利于团队合作意识的培养。可以尝试开展团队合作的模式,成立指导教师团队,根据工程实际设计一个课题,明确总的研究任务,在此基础上将课题分解成若干个子课题,细化每个子课题的目的、任务和具体研究内容。再将子课题发给该团队指导的学生,让学生自由选择,一人一题,学生既要独立完成自己的任务又要团队协作才能保证整个项目的完成,通过这种方式可以发挥每个学生的专长并提高他们的积极性,培养他们相互合作的意识。为适应社会的发展,培养满足社会需求的人才,应把提高毕业设计质量作为一项长期艰巨的任务,在实践工作中不断总结经验并积极探索。通过提高学生和教师对毕业设计重要性的认识,加强学生、学校指导教师、实习单位工程师之间的交流,进一步落实毕业设计实施过程的监控,改革成绩评定方式以及开展师生的团队合作模式等具体改革措施来提高毕业设计质量,从而培养出更多具有工程实践能力的创新人才。 作者:杨冰 邓曙光 邓杨保 单位:湖南城市学院 电子专业毕业论文:电子商务专业毕业设计指导书 1毕业设计的目的 毕业设计,是培养学生综合运用本专业基础理论,基本知识和基本技能分析解决实际问题能力的一个重要环节;是本专业各个先前教学环节的深化和检验.通过毕业设计,使学生在实际的电子商务(网站)系统建设,管理,维护工作中,充分利用所学的专业知识,理论联系实际,独立开展工作,从而使学生具备从事电子商务工作的实际能力.毕业设计的具体目的有:1,培养学生综合运用所学知识和技能,解决电子商务(网站)系统规划,可行性研究,系统分析,系统设计,以及电子商务(网站)系统管理中实际问题的能力;2,培养学生调查研究与信息收集,整理的能力;3,培养和提高学生的自学能力和计算机实际应用能力;4,培养和提高学生的文献检索,收集能力;5,培养和提高学生的设计,报告等编写能力;6,培养学生的创新意识,求实的科学作风以及刻苦钻研的精神.2毕业设计的基本要求l,学生必须充分认识毕业设计的重要性,严格按要求开展毕业设计工作.2,毕业设计任务应包括对实际问题的调查分析.3,毕业设计任务必须由学生本人在指导教师指导下独立进行.4,毕业设计必须有进度要求,有明确的阶段成果,并定期进行检查.5,毕业设计任务应有工作量要求. 3毕业设计的选题 3.1选题依据及范围鉴于,电子商务专业知识具有明显的复合性(经济管理与计算机应用技术);毕业设计,是校教育的最后一个环节,选题上应具有较强的综合性和实践性;学生是专科层次因此,毕业设计题目,应从下列几个方面中选择.⑴电子商务系统规划,系统分析,系统设计,系统实施,系统维护与管理的理论,方法和技术.⑵电子商务中的信息资源管理理论和方法的研究与应用.⑶电子商务网站系统的分析与研究.⑷电子商务网站的制作方法."电子商务"专业毕业设计指导书邱泳昱23.2毕业设计参考题目⑴试论电子商务营销策略⑵*电子商务企业组建方案⑶*商场(公司)电子商务网站策划书⑷*商场(公司)电子商务网站的设计与制作⑸*商场电子商务(网站)系统中的供应商管理⑹*网上拍卖电子商务(网站)系统的分析与改进⑺*网上鲜花店电子商务(网站)系统的分析与设计⑻*商场电子商务(网站)系统中的客户管理⑼*商场(公司)电子商务(网站)系统的支付研究⑽*商场(公司)电子商务(网站)系统的安全问题研究⑾电子商务与传统商业⑿电子商务的第三方物流问题研究3.3说明学生选题时,不局限于上述参考题目,可以根据自己的情况选择自己熟悉的背景或易于调研的问题.4毕业设计的文稿4.1文稿的基本要求1,毕业设计文稿,是考察学生毕业设计的主要依据,应由学生独立完成.2,设计要求,概念清楚,内容正确,条理分明,语言流畅,结构严谨,符合专业规范.3,毕业设计的内容,要突出自己的观点,想法和自己的做法,切忌大段的抄书和叙述与设计题目无关或关系不大的内容.4,设计写作过程中要采用脚注的形式注明有关资料,观点的来源.4.2文稿的结构1,毕业设计题目(以20字为限)2,关键字:为了便于索引,列出3—5个高度反映设计主要内容的词汇,并译成英文.3,前言:介绍所从事的课题的目标,背景和任务;所研究的领域的概况,已有的结论,成果以及存在的问题;本课题研究的主要内容及意义;如果是合作研究任务,应说明本人的工作内容以及在整个课题中的作用和关系.4,毕业设计的基本内容基本内容应紧扣选题.选题的类型不同,基本内容存在较大差异.例如,"电子商务"专业毕业设计指导书邱泳昱3选题⑶-《*商场(公司)电子商务网站策划书》,基本内容应按课本,《电子商务网站建设实例》§2.5,所列的提纲编写.选题⑻-《*商场电子商务(网站)系统中的客户管理》,基本内容应该包括:分析确定电子商务中,客户的类型(如,按是否注册分类;按付款方式分类;按地域分类等);针对不用类型客户,如何进行有针对性地进行营销(如,外地客户的送货及收款方式;广告投放策略等).选题⑽-《*商场(公司)电子商务(网站)系统的安全问题研究》,基本内容应该包括:说明电子商务(网站)中,采用的安全措施;可能存在的隐患及对策等.编写提纲是关键,应该十分重视.5,专题研究论述对毕业设计中,学生最具特色的具有创新或独到见解的内容进行进—步详细的阐述说明,要体现出学生在毕业设计中独立思考,研究的成果以及对于本专业领域的新体会和认识(注:这部分内容如不便单独列出,可并入"毕业设计的基本内容"中).6,致谢(可以没有此部分)7,主要参考文献;列出在整个毕业设计活动中所直接参考过的资料.参考文献必须在3篇以上.8,附录(可以没有此部分)需要对毕业设计进行说明的各种图表,附加说明,数据参数表格,公式推导与证明,重要参考文献摘要,重要的程序源码清单等以及不便在正文中列出的其他资料.4.3文稿的排版,装订1,文稿的排版毕业设计(文稿)排版时,章,节编号统一采用如下格式:1,1.1,1.1.1,1.1.1.1.正文中图,表编号格式为:图i.j(表i.j).其中"i"为所在章的编号,"j"为所在章内图(表)的顺序号.附录格式为:附录A,附录B,附录C.附录中图(表)格式为:图Ai(表Ai),图Bj(表Bj).2,文稿的装订毕业设计(文稿)严格按照规定的顺序进行装订,即封面,题目,摘要,目录,引言(前言),正文,结论,致谢 电子专业毕业论文:电子信息工程专业毕业设计论文 1毕业设计选题工作 毕业设计选题是毕业设计的源头和基础,是决定整个毕业设计质量好坏的前提。因此,选题必须符合电子信息工程专业培养目标和教学基本要求,内容涵盖本专业的优秀课程;选题应联系科研、生产或社会实际,促进学、研、产的结合;选题应反映本专业领域的科技发展水平和前沿动态,符合科技进步、经济建设和社会发展的需要;选题分量、难度、深度要适当,在满足教学基本要求的前提下,结合学生具体情况因材施教。改进毕业设计选题工作,可以设立毕业设计课题审查小组,进行选题审查,对课题内容、工作量、难易程度、知识覆盖面、可行性进行客观的评估。其次,以就业为导向来选题。考研类学生专业知识扎实,学习能力、思考能力较强,选用理论研究型课题类型为主;专业相关岗位任职类学生,以工程实践类课题为主,鼓励到工作岗位中完成毕业设计;专业不相关岗位任职类学生,其就业对专业知识要求不高,以相对难度稍低的设计类或仿真类课题为主。 2毕业设计指导工作 毕业设计指导工作是决定整个毕业设计质量好坏的关键。基于专业导师制毕业设计指导工作的实施,有利于密切师生关系、促进教风和学风建设,有助于解决指导环节存在问题。专业导师负责制,即从大三开始,每位学生都选择一名专业指导教师,由专业导师指导专业课程学习、专业技能训练,由专业导师布置和指导其毕业设计。实施专业导师负责制,专业导师来自于科研教学骨干教师与企业工程师,学生和导师双向选择,建立专业导师制度;其次,三年级学生即可进入毕业设计环节,在导师指导下,确定专业方向,学习专业知识。 3毕业设计质量管理 3.1建立毕业设计规范制度 建立毕业设计管理办法与实施细则、毕业设计大纲、指导教师职责、评阅教师职责、成绩考核标准、答辩工作规范、工作流程、论文格式规范等系列文件制度,从过程管理上形成选题、指导、中期检查、评阅、答辩等环节的规范和标准。 3.2选题规范化管理 制定科学、合理、规范化的选题申报制度,毕业设计选题实行一人一题、题目不重复。严把指导教师质量关,选派有教学和科研经验、具有讲师职称或博士学位的教师担任指导教师。 3.3毕业设计过程监控 毕业设计质量监控机构有学校、院(系)及专业建设组(或教研室)三级,采取院(系)自查和学校检查相结合的方式进行,明确各级监控岗位职责。监控环节分为初期检查阶段,包括指导教师资格、选题、开题;中期检查阶段,包括教师指导、设计进度、学生工作情况等;末期检查阶段,包括设计质量、答辩资格审查和答辩情况,整个监控环节形成了毕业设计质量监控闭环。 3.4毕业设计量化考核 毕业设计工作的量化考核应以毕业设计规范制度为依据,对质量监控过程进行量化。毕业设计(论文)工作评估指标体系,分为一级指标(质量监控、题目选择、论文或设计质量),二级指标(组织领导、质量监控、选题、成绩评定、总体水平)及主观观测点,最终达到对毕业设计工作的量化考核。 3.5毕业设计网络化管理 毕业设计网络化管理系统实现了教师网上出题、开题下任务、中期检查、论文审阅的全过程指导,提供师生互动平台,为教学管理人员的组织立题、中期检查、答辩分组、论文评审、归档全过程监督管理提供了工具,从而在很大程度上提高了毕业设计管理水平和毕业设计的质量。 4结论 教育部一贯重视毕业设计(论文)工作,对培养大学生的能力和素质等方面提出了具体要求:“大学生毕业设计(论文)要贴近实际、严格管理,确保质量”等。针对目前电子信息工程专业毕业设计环节当中存在的问题,开展毕业设计教学改革,有助于提高毕业设计环节教学质量:第一,以毕业设计规范制度建设为抓手,进行电子信息工程专业毕业设计质量监控,做好选题规范化管理、毕业设计过程监控、毕业设计量化考核及毕业设计网络化管理。第二,以推行导师制为优秀,进行电子信息工程专业毕业设计教学的改革,有利于密切师生关系,促进教风和学风建设,有助于解决指导环节存在的问题。 作者:徐刚赵莹单位:上海电机学院电子信息学院 电子专业毕业论文:技工院校电子技术应用专业毕业设计课程实施探讨 摘 要:我国很多技工院校都开设了电子技术应用专业,其中毕业设计课程最能体现学生的技能水平。本文主要阐述了毕业设计课程教学过程中的一些具体做法及实施过程,对技工院校电子技术应用专业学生做好毕业设计具有一定的指导意义。 关键词:技工院校 电子技术应用 毕业设计课程 以往技工院校电子专业的课程大多是以学科体系为主,所讲授的知识比较分散,基本没有体现出整个电子产品设计制作的工作过程,在教学上已经远远滞后于企业对毕业生的技能要求。因此为了提高学生的技能水平,提升教学质量,笔者学校从2009年开始在电子专业高级工毕业班开设了毕业设计的课程。对于技师学院的学生来说,经过4年理论与技能的学习以后,完全具备实施该课程的技术水平。通过几年的课程实施与不断改进后,该课程取得了良好的效果,既提升了学生的技能水平,同时也提高了指导教师的教学水平。以下是课程具体实施的6个环节。 一、课程的策划 笔者学校毕业设计课程安排在高级工学习阶段的最后一个学期,安排的课时为每周6节课,采用小班化教学模式,即安排一位指导老师辅导不超过30名学生,以保证毕业设计作品的质量,并确保教师有足够的时间进行辅导。在指导教师的选择上,学校会安排一些有企业工作经历与实践经验的双师型教师来担任,以保证教学质量。毕业设计形式采用实物作品与论文相结合的两种方式,既考察了学生的技能水平、理论知识水平,又通过撰写毕业设计论文提高学生对理论知识的理解与技术上的归纳总结能力。 二、课程实施场地与时间安排 在课程实施与指导的过程中,指导教师要安排好合适的场地与设备给学生,引导学生到学校图书馆或者上网查找资料。在教学实施的场地上,白天正常课程的6课里面会安排每30人一个实训室给学生进行教学活动,同时在实训室里提供必要的工具与仪器设备,例如电烙铁、万用表、示波器、电脑等,也允许学生自带工具与笔记本电脑进入实训室,尽量为学生提供良好便利的制作场地与条件。在教学时间的安排上,每周6节课的时间对于学生要完成毕业设计来说肯定是远远不够的,因此也把晚上的时间利用起来,在每周的晚自习时间里把实训室也开放给学生进行毕业设计。 三、分组与选题 第一天的课程先安排学生进行分组,以小组的形式进行选题,原则上规定每个小组不超过3人。分组以指导老师意见与学生自我组织相结合,最后得出分组名单。选题是实施毕业设计课程的一个重要环节,给学生安排好合适的课题,是保证毕业设计质量的关键,既要考虑学生的实际水平,难度要适中,又要有一定的实用性和趣味性,吸引学生去制作。笔者学校一般会由指导教师提供20个左右的课题供学生进行选择,考虑到学生技能水平的参差不齐,因此在课题难度上会按照20%属于高难度、50%属于中难度,30%属于低难度来组合。 四、制作过程与教师指导 在学生分组完毕和选择好课题以后,就要开始设计方案了。毕业设计方案是整个毕业设计成功与否的关键所在,因此在该教学环节上是容不得半点马虎的。每组学生都要把完成的毕业设计方案提交给指导教师进行审查,指导教师在审查以后再给出技术指导意见,然后把意见反馈给学生进行修改,学生修改后要再给指导老师进行审阅。 确定了设计方案以后,接着就要求学生列出元器件材料清单与采购计划。一般来说一些常用的电子元器件与材料,只要学校有的都会提供给学生,但是有些学校没有的材料,学生就要自己到电子市场或者在网上进行采购。指导老师在学生制作与调试电路的过程中也会指导学生解决一些技术上的疑难问题。毕业设计的主体还是学生,必须要让学生自己去做,在学生遇到困难以后,也要尽量让他们自己独立思考和解决困难。只有这样,才能实现课程的教学目的。教师在此过程中主要起到引导督促和技术指导的作用。在毕业论文写作方面,由于学生都没有写作论文的经验,因此指导老师要对学生讲授论文写作的流程、格式与方法等知识,同时可以给出几篇范文给学生参考。为了鼓励学生写好论文,指导教师也可以设立论文优秀奖来奖励论文写得好的同学。 五、作品演示与现场答辩 课程实施的最后一周,就要进入作品演示与现场答辩的环节。学生既能会做项目,又要把技术要点说出来。在该环节,笔者学校组织包括指导老师在内的5名教师担任评委,给每组学生的作品打分并现场对学生进行提问。首先由每个小组的学生上台展示他们的作品,并由学生通过PPT来介绍作品的结构、工作原理、具体功能和收获感想等。然后由评委对该组的学生进行现场答辩,考察学生的技能和理论水平。在答辩现场也会安排本专业的其他学生进行旁听,从而让现场答辩起到公开示范的作用。 六、评价与反馈 在每个小组作品演示与现场答辩环节结束以后,各评委会根据毕业设计作品的功能、技术难度、学生的答辩表现等给每组学生进行评分,然后由评委对毕业设计作品进行现场点评,给学生提出技术上的改进意见。学生评分表由三个部分组成,它们分别是学生自评、小组互评和教师评分,课程的总成绩就由这3部分成绩综合起来。当所有小组都完成演示与答辩以后,指导教师现场宣读分数,并对每一个小组学生的表现和作品质量进行评价。 毕业设计课程的开设与实施可以把理论教学与技能实践有机结合起来,充分调动学生学习的主观积极性,从而使学生由以前的“要我学,要我做”改变为“我要学,我要做”,并激发了学生的成就感,增强了学生对本专业的学习兴趣和信心,引导学生向更高端的技术领域进行探索,拓宽了学生的知识面,培养学生主动收集信息、小组合作与沟通、学习和自我探索完成工作的能力。以工作过程为导向的过程,使技校生熟悉整个电子产品设计制作过程,掌握工作任务所需要的综合职业能力,为即将踏进社会的他们打下坚实的基础。 (作者单位:中山市技师学院) 电子专业毕业论文:高职电子商务专业毕业设计选题探讨 摘 要:毕业设计是检验高职生在大学期间学习成果以及实践能力的重要标准。毕业设计选题是最为基础也是最为重要的一个环节,它在很大程度上显示出了学生对所学知识理解的深度和广度。本文针对电子商务专业毕业设计选题工作做了深入研究,通过分析学生在毕业设计选题时遇到的问题,探讨出毕业设计选题的正确方法,并给出了具体的选题示例,希望能给学生的毕业设计选题提供一些思考。 关键词:电子商务专业;毕业设计;选题 0 引言 开发优质选题,是毕业设计目标达成最关键的第一步。不恰当的选题,会阻碍整个毕业设计的进程和结果,导致事倍功半,甚至前功尽弃。只有具有创意、有价值、有可行性和实用性,并结合自身条件和学校条件的选题,才能让人事半功倍,达到毕业设计实施的真正目的。 1 毕业设计选题遇到的问题 (1)选题过大 毕业设计一般是在毕业前最后一个学期完成的。学生在顶岗实习、参加工作之前,要兼顾毕业设计写作和工作,投入的时间精力有限。过于宏观、过于抽象的选题对学生来说很难掌握,也很难在规定的时间内按质保量完成。如“中国电子商务发展现状趋势分析”、“湖南省B2B电子商务市场发展趋势研究”等包含国家或者省份的选题对于高职院校学生来说都很难驾驭,即属于选题过大的类型。 (2)选题过难 高职学生所学有限,未入职场,阅历不多。太难的选题,超出学生能力范围,也起不到综合知识、培养能力的作用,如“电子商务运营企业发展模式研究”、“苏宁云商战略转型绩效评价”、“阿里巴巴上市股权评估”等这类选题,超出了学生的认知水平和操作能力,不具备实施的可行性。 (3)选题过旧 因时间的变化,过时的选题不再具备应有的实用价值,也很难激发学生探索的欲望,如 “企业网站流量提升策略分析”“企业网站推广方案设计”等这类宽泛的热门选题显得过旧,市场的焦点已侧重在“流量转化率提升策略”、“跨境电商产品运营方案设计”、“移动电子商务企业运营方案设计”等新方向或者某一个具体的企业网站设计上来了。 (4)选题过虚 毕业设计的目的性、实践性很强,要求目的清晰、指向明确,所以选题最好结合生产、生活实践,具有一定的使用价值。例如“企业文化对电商企业发展研究”等选题就属于过虚的选题,很难让学生抓住问题的要害与实质。 2 毕业设计选题的方法 根据上面我们的电子商务专业学生在毕业设计选题上遇到的问题,在遵循专业性、价值性、创新性和可行性原则的基础上,我校经过几年的探索和研究,觉得应该从以下几个方面来进行选题。 (1)从行业企业、产品维度开发选题 根据电商专业人才培养面向所涉及的行业企业,再利用校企合作资源拥有情况将毕业设计主题聚焦到特定的行业企业和具体到某类产品上,这种方式开发的选题才能针对性强,操作简便,易于执行。以网店运营为例,从这个方向可开发潮流女装网络运营方案设计、特产美食O2O运营方案设计和家具家电运营方案设计等方面来进行选题。 (2)从知识技能岗位为主开发选题 根据电商专业人才培养目标,将专业所需掌握的基础知识及基本技能对接到具体的业务流程、操作环节或相关岗位来进行选题,这样我们的选题就可以小见大,起到四两拨千斤的作用。 还以网店运营为例,一方面我们可以开发学生网店,写出网店运营方案、速卖通店铺运营方案、微商城运营策划方案、网店节庆活动方案策划、网店爆款打造方案设计、网店文案优化方案设计、网店客户转化率提升方案设计等;一方面可以设计一些与学生现在或将来要从事的岗位密切相关的选题,例如“新媒体运营技能要求”、“网络客服的素质及技能要求”等,这类选题与学生生活相联系,容易激发学生是兴趣,具备一定的可行性和实用性。 (3)从热点、难点、痛点、维度开发选题 改革创新,是人类社会永恒的主题,也是对毕业设计的要求。信息时代,市场瞬息万变。当今社会唯一不变的主题是“变化”,如何捕捉市场的“热点”。业务的“难点”以及学生本身有切肤之痛的充“痛点”,是毕业设计创新求变、与时俱进的重要策略。 我校电子商务专业毕业设计选题也在不断优化,譬如网络推广方向,要求学生从微信公众号、今日头条、新浪微博和天涯论坛这这个四个平台来进行选择,专注时下电商企业热点和难点的平台,不仅让我们的选题具有针对性和实用性,而且让学生做出具体的成绩来,为以后的从事相关工作打下基础。 同时电子商务领域,除了关注具体的平台,还可以从跨境电商、爆款打造、转化率提升、微店运营、移动营销、视觉营销、数据化运营等方面进行选题,这些都是市场上关注的焦点,这样可以提高学生的兴趣,让他们的选题具有一定的前瞻性。 3 电子商务专业毕业设计选题示例 下面我们针对选题的方法做出了下面的示例,来供电子商绽鲜和学生参考,如表1。 4 结束语 毕业设计的选题是进行毕业设计的第一步,也是最关键的一步,我们的选题要与专业培养目标相吻合、与行业市场动态相呼应、与学生认知水平相匹配,这样的选题才有意义,才有利于后续毕业设计工作的开展,最后做出具有可行性和实用性的毕业设计。 电子专业毕业论文:电子商务专业毕业生充分就业的实践与探索 【摘 要】本文介绍了北京联合大学管理学院电子商务专业努力探索适合专业定位的课程设置和教育模式,通过应用性的教学突出人才培养特色,提高学生综合素质和应用技能,加强人才培养质量,最终实现学生的充分就业。 【关键词】电子商务 应用人才 培养模式 就业 探索 管理学院电子商务专业努力探索适合专业定位的课程设置和教育模式。通过应用性的教学突出人才培养特色,提高学生综合素质和应用技能,从而提高人才培养质量,专业在应用人才培养模式的研究与实践中一直追求的目标是: 通过教学突出人才培养特色,提高学生综合素质和应用技能,从而提高人才培养质量。 通过校内外实践环境的建设,以及实践课程和综合实践环节的开发,构建模拟企业环境,变学习岗位为“工作岗位”,使受教育者尽快实现由学生到从业者的角色转换,通过在近似实际的业务流程、模拟决策、协同配合、信息管理等实训的过程中,使学生在职业心理体验、职业素质培养、职业行为操守和严肃认真的工作作风等方面得到迅速提高。 通过大学生涯教育过程,让学生在多个环节,多种环境,多个层次中得到学习和实践,为今后的择业和创业奠定一定的基础。 电子商务专业在应用人才培养模式上做出了努力探索和积极尝试。几年来毕业生能够适应人才市场的需求,真实就业率始终保持在99%以上,初步验证了电子商务专业应用人才培养模式是成功的。下面我们从毕业生充分就业这个侧面进行分析。 一、课程设置贴近社会,教学方式灵活多样。 电子商务教学内容的课程设置紧密围绕应用性人才培养的教育目标开展,电子商务教学体系和内容,根据应用性人才与社会、行业对职业岗位的要求而设置。电子商务专业秉承“以学生为本”的现代教育理念,从知识、素质和能力三个方面来培养专业人才。这样培养出来的学生素质能够较好的满足社会与企业对电子类专业人才的需求。 电子商务专业教师还在教学的改革上狠下功夫,努力提升教学内容的现代化、信息化、综合化,不断整合教学内容,以适应电子商务专业不断发展的要求。在教学中,根据项目管理、网络营销、网络编辑等课程的教学内容要求,加大力度提升学生的各种能力和职业素质的训练。学生经过这样密集的知识学习和应用实操在综合能力上有快速的进步,电子商务专业的教师在教学过程中,以学生为主体,尊重学生的兴趣和特长。充分了解各种的学生特点,结合教学内容和知识模块,运用多样灵活的教学手段,达到让学生真正掌握知识的目标,专业教师还及时了解班级每一个学生的不同需要,挖掘学生身上的潜质,启发学生学习的积极性和主动性,鼓励学生在学习中钻研的精神。 二、实验课程有效训练,实训内容丰富多彩。 专业教研室的教师在实践课前都会对学生进行职业素质指导,全面调动学生的学习积极性。在课堂上,根据不同实训课程的模块要求,培养学生的主动学习精神,实践教学锻炼了学生的自信心和创造力,训练学生的各种能力为学生毕业求职奠定了有利的基础。 电子商务专业积极鼓励学生在校期间考取职业资格证书,同时加强课内实践环节和实训周课程建设,引入实际项目,组成项目小组,在《项目管理》、《网页设计与制作》、《电子商务网站建设》、《网络营销》、《电子商务安全》等课程由教师与学生共同完成项目,由策划到实施的整个过程。对学生进行综合能力的训练,同时对就业前的综合实习环节加强改革,引入阿里学院教师进行新的技术辅导,并接受新的内容和技术考试。使学生在即将毕业前的实习实训更贴近职业,更靠近岗位。促进了学生充分就业。 积极组织学生参加全国电子商务大赛和全国高校企业模拟经营沙盘对抗赛(ERP)以及大学生挑战杯创业竞赛。学生自由跨专业组队,达到“以赛带练,以赛促学、学赛结合、学以致用”的效果。专业老师结合网络营销课程,带领同学参加了由中国互联网协会主办、中国建设银行协办的“E路通”杯2007全国大学生网络商务创新应用大赛。由于学生的出色表现荣获北京赛区二等奖和三等奖,并直接晋级全国总决赛;学生组队参加第三届电子商务大赛,为企业做网络宣传获得28万的产品订单。还有的学生为有关企业合作创造条件,受到双方企业好评并获得公司实习机会和薪酬奖励。 三、增强大学生涯教育,进行职业标准化训练。 电子商务专业组辅导员也非常重视对学生的职业标准化教育过程,紧紧地把握对大学生的职业教育进程,提前设计大学生涯职前教育系列活动多个环节、多种场境、多个层次的职业标准化训练。让学生在这种环境中成长得更快更优秀。 首先,专业组辅导员指导班主任积极推进暑期社会实践工作。每年寒暑假是电子商务各年级学生最活跃的时期,学生自觉地走向社会,进行职业化训练。低年级找零工快餐类,高年级的学生找与专业相关联的岗位。一个假期结束后,既锻炼了各种能力又获得了企业的认可的实习鉴定。专业组辅导员和专业教师认真批改学生们写的实践报告,把学生们一点一滴的收获都记录下来,根据学生在实践中出现的问题及时给予解决。对表现出色的学生给予及时的表扬和鼓励,提出更高的要求。老师把这看似常规性的工作做得很到位,完成得很出色,针对不同学生特点指导得也很及时,跟进教育起到了事半功倍的效果。学生得到的锻炼和收获是不可低估的,同时,在第二课堂学生们有了更多的时间、空间去思考职业、就业问题。 其次,电子商务专业辅导员是高级职业咨询师,在学生日常行政管理和党建工作中坚持运用大学生涯职业规划理论,专业组辅导员指导班主任去关注每个学生兴趣点及个性的发展,根据学生每个学期阶段不同的发展意愿和需求,帮助学生解决大学生涯准备期中出现的各种各样的思想和心理问题,帮助学生为步入社会开始职业生涯做好各种准备。 在大学生涯准备期,指导学生进行职业化训练,即五化步骤:道德社会化、性格职业化、言行规范化、工作标准化、能力结果化。为此采取了很多有效地举措,把对大学生的各种能力培养,设计在学生的日常社会工作和社会活动中。让学生在自我管理中,学会承担责任;让学生在班级建设中,学会团队合作;在班级建设中实行学生干部轮换制;鼓励支持每个学生根据自己的特点和特长参与学校和社会的各种活动;有意识的把自己放在特定的环境中进行多种能力的训练;集中对有较强的职业目标的学生,在事件中进行挫折训练;集中对性格较为内向的学生,指导他们做市场营销能力的训练;对有职业理想的学生,督促他在假期中尽可能多尝试不同的工作,以发现自己的兴趣和职业追求。 针对学生在实践中产生的关于职业、就业、创业等问题,专业组辅导员以职业专家的身份主动深入到学生中去做职业咨询。有针对性地解决了学生对就业的思想困惑和对职业的迷茫问题,平等的与学生交流遇到的挫折和冷遇。学生出现的职业问题总能在第一时间得到解决。经过这样长期的职业咨询和就业指导,电子商务专业的毕业生职业意识就较强,自信心较强,抗挫性较强。 最后,电子商务专业为促进专业建设,培养和锻炼青年教师,要求每个专业教师都必须亲自带班,承担本专业的班主任工作。一共有15人次,15个班的学生都是由本专业的教师带出来,这样的益处是教师可以把应用人才的培养思路带入到做学生思想工作中去。电子商务专业的教师自觉地关注学生的就业情况,指导毕业设计时总会关心学生选择的工作,积极了解面试中出现的问题,帮助学生推荐企业去面试,解决学生就业过程中遇到的各种问题,使电子商务专业就业工作能够圆满完成。 四、学生岗位定位明确,职业就业意识强化。 电子商务专业的学生从进入大学第一天开始在专业导论中就接受了非常重要的职业教育,在大学四年教育中,专业教研室的每位教师在上课前都会对学生进行职业意识、职业标准教育,非常详细地告诉学生这门课程在实践中的理论指导意义,让每一名学生在学习课程前对课程内容有充分的了解。全面调动学生的学习主动性和积极性,学生也会根据自身的特点和兴趣更深入对课程展开探讨,同时进一步在实践中应用并反馈。促进了学生学习知识的积极性。教师在课堂上,根据不同课程模块的要求,指导学生学习、实践,提高职业能力,根据学生的不同特质,专业教师会有目标的指导不同的学生需求。有些电子商务专业的男生会对网站建设、维护有极大兴趣,而有些女生对网页策划、项目管理有兴趣,专业教师都会有针对性地帮助学生做到专项理论知识的提升,激发学生兴趣,强化学生的职业定位,经过一两个学期的学习,教师会让这些学生参与到实际科研项目中,经过亲自培养,这些学生快速成长。在大学生涯的学习阶段,他们都已找到自己喜欢和热爱的工作,有的学生还在企业中承担较重要的岗位。 总之,要实现电子商务大学生的充分就业,必须要有清晰的专业建设目标并在目标的指导下进行课程改革,不断提高学生的动手能力和实际操作能力。 电子专业毕业论文:应用技术型本科电子类专业毕业设计(论文)的质量研究 摘要:针对当前电子类本科毕业设计(论文)存在的质量下滑的现状,从工作实践出发,在充分调研的基础上,就毕业设计(论文)时间安排、师资力量、毕业设计(论文)管理等方面分析了目前存在的问题。针对问题提出了改进毕业设计(论文)管理、提高毕业设计(论文)质量的方法。 关键词:毕业设计(论文);教学管理;师资力量 绪论: 毕业设计(论文)是高等工科院校教学过程中一项重要的实践教学环节,是培养学生工程实践能力的主要教学环节,是实现专业培养目标的重要途径和手段,是学生毕业前的最后学习阶段,是对学生学习情况与实践成果的全面检验和总结,是学生综合素质与工程实践能力和创新意识培养效果的全面检验,是学生毕业及学位认证的重要依据,也是衡量高等学校教育质量的重要评价内容,对于促进理论联系实际、增强实践动手能力、提高学生综合素质具有十分重要的作用。但随着高等教育大众化阶段的到来,该环节教学的安排、管理和监控都遇到了前所未有的困难,问题日益凸显。 本研究拟就电子信息类专业毕业设计(论文)环节存在的问题进行深层次的分析,分析目前毕业设计(论文)存在的问题及影响因素,并结合电子信息类专业特点,从选题、师资队伍建设、指导模式的改革,学生管理等方面探讨提高电子信息类毕业设计(论文)质量的措施,积极探索更加适合于电子信息类专业人才培养目标的毕业设计(论文)教学模式,进一步规范毕业设计(论文)环节组织、管理和监控,并给出解决这些问题思路及具体措施,在一定程度上解决存在的问题,提高了毕业设计(论文)质量,完善实践教学体系,有助于专业建设和教学改革,所以具有重要的现实意义。 一、影响本科毕业设计(论文)质量的因素 随着高等教育大众化阶段的到来,以及市场对人才要求的提高和学生人数的不断增加,毕业设计(论文)环节的安排、组织、管理和监控都遇到了前所未有的困难,问题日益凸显,安排难、效果差,难以达到培养目标要求已成为普遍存在的问题。 1.毕业设计(论文)时间不足。首先由于就业等问题的客观存在,对毕业设计(论文)造成很大的冲击。很大一部分学生经常要到校外参加人才招聘会或到招聘单位进行实习,难以集中精力做毕业设计(论文),给毕业设计(论文)环节的组织、管理和监控造成巨大压力。如何在两者之间寻找到一个契合点,是系、院及学校很难解决而但又必须面对的问题。少数学生认为找到的工作与自己所学的专业关系不大,毕业设计(论文)的质量和成绩不影响将来的工作。一些考研的同学忙于复习功课,因此投入到毕业设计(论文)的时间和精力也受到了影响。其次,毕业设计(论文)在第八学期进行,而毕业设计(论文)是个综合性课题,需要学生查阅大量的资料,完成方案的设计、具体的电路设计和安装与调试,因此,大部分的学生反映毕业设计(论文)时间较短,过程较匆忙。 2.高等院校师资匮乏。指导教师不足,指导积极性不高;毕业设计(论文)辅导监管困难。随着学生人数的逐年增加,毕业设计(论文)安排难问题日益凸显。教学单位如何调动各方面的积极性,充分发挥指导教师、专业和系在毕业设计(论文)环节中的作用,尚有很多工作要做。 3.毕业设计(论文)选题质量提升有待加强。毕业设计(论文)题目的难易程度直接关系到毕业设计(论文)质量,毕业设计(论文)从选题开始,如果不能保证题目的质量与目前的电子技术发展前沿结合,必会影响毕业设计(论文)质量,由于师资的不足,且教师知识的局限,目前的选题虽然保证了横向“学生一人一题”,纵向还不能满足所有毕业设计(论文)题目三年不重复。提高毕业设计(论文)质量的方法之一是与企业、科研院所建立有效的合作机制,联合指导毕业设计(论文),弥补指导教师知识储备和精力的不足,但从目前来看,校企合作、联合指导模式还不成熟,尚处在探索阶段。 4.适应“应用型人才培养”新要求的毕业设计(论文)组织、管理模式和监控、评价体系尚需完善。学校教务部门虽然在全校范围内,从宏观角度对毕业设计(论文)环节的组织管理进行了规范,但各部门、各专业实际情况各不相同,更加符合各部门实际情况的毕业设计(论文)组织、管理、监控模式和监控评价体系尚需完善。 二、提升本科毕业设计(论文)质量的措施 1.加强毕业设计(论文)的宣传和动员工作。毕业设计(论文)是本科教学的重要环节,是应用型人才培养的三本院校提高学生动手能力、创新性和综合素质的重要手段,所以在毕业设计(论文)开始之初,就应该让毕业设计(论文)指导老师、毕业设计(论文)学生意识到工作及任务的重要性,为此,学校首先召开了毕业设计(论文)辅导老师大会,全校毕业设计(论文)指导老师包括外聘老师全部参加,会上,校领导重点强调了毕业设计(论文)在整个本科教学中的重要位置,毕业设计(论文)各个环节的要求,毕业设计(论文)最终要达到的质量指标等。在学校会议精神指导下,学院也召开了各系毕业设计(论文)动员大会,所有毕业生包括在外已经签署就业协议的学生必须全部参加,系主任讲述了毕业设计(论文)的要求,对学生的要求,对老师的要求等。让学生和指导教师在毕业设计(论文)开始之初就意识到他的重要性。 2.提高毕业设计(论文)的选题质量。毕业设计(论文)出题是保证毕业设计(论文)质量的最关键的一步,毕业设计(论文)题目过大、过小,都不能够很好地锻炼学生的综合知识、创新的能力。电子信息专业要求各指导老师在出题目的时候,保证命题率为130%,即指导10个学生的老师,必须出至少13个题目,经过系毕业设计(论文)领导小组的审核,从中选出10个题目,最后落实到一人一题,三年内题目不重复。题目也可以由学生根据自己的实际情况采用学生命题教师把关,比如,有的学生已经参加工作,且有相关的工作项目正在进行,可以根据工作项目情况,命名毕业设计(论文)题目,由企业导师和学校导师把关,最终题目符合人才培养方案和毕业设计(论文)总体要求。 另外,毕业设计(论文)题目也可以和老师的项目结合,部分学生在大学期间一直参与老师的科研项目,对本专业的某个领域研究较深入,可以根据做的具体项目的情况,由指导老师给出指导意见,按照老师项目内容命题,这样,毕业设计(论文)总体题目可以分为:教师拟定、企业导师和指导老师共同拟定、学生拟定三种方式,题目多样化,根据电子类专业特点,尽量在毕业设计(论文)中多做真实课题,多进行电路的制作,仿真,尽量避免单一的电路设计。 3.改变毕业设计(论文)开始时间,注重毕业设计(论文)的过程管理。毕业设计(论文)一般在第七学期的第16周进行,首先教师拟定毕业设计(论文)题目,第17周学生选题,第18周给学生下达任务书,在假期期间,学生进行毕业实习,并查阅相关资料完成开题报告,开学的第3~4周完成毕业设计(论文)的文献综述和外文翻译,因为毕业设计(论文)在学期的第13周左右完成并进行答辩,这样,真正让学生进行毕业设计(论文)电路仿真实、实物制作的时间只有5~6周的时间,因部分学生要参加考研的复试、部分学生已经签订了协议并正式就业,使得学生觉得时间紧任务重,最终提交毕业设计(论文)实物和设计说明书及答辩的时候时间比较仓促,毕业设计(论文)质量降低。为了避免这种情况,从2011级开始,毕业设计(论文)时间提前到第七学期的第15周,任务书下达时间是第16周,学生在假期期间查阅相关资料,开学第一周即完成开题报告和文献综述,并根据实际情况,取消了外文翻译环节,这样,从第八学期的第三周开始,学生就可以开始进行毕业设计(论文)实物制作、设计说明书的撰写等,时间相对比较充裕,保证了毕业设计(论文)时间。 同时,为了更好地保证毕业设计(论文)质量,加强毕业设计(论文)过程管理,由院系成立毕业设计(论文)管理小组,建立毕业设计(论文)指导教师管理及考评机制。在第八学期开始,每位指导老师上报毕业设计(论文)辅导时间,以便学校和院系的督导组不定时检查,对每个学生的辅导每周不少于两个学时,保证了每个学生至少共14学时的辅导时间,不定期抽查指导老师指导日志。指定每位老师所指导学生小组组长,记录指导老师指导情况,并以此作为指导老师综合评定依据及发放酬金的依据。 在第八学期的第四周,由学校派检查小组,进行毕业设计(论文)中期检查,检查内容包括指导老师的课题申报表、任务书,学生的开题报告、文献综述及电路设计等是否按照时间节点按期完成,并及时给出反馈信息,以便及时发现问题并进行整改。 4.基于实验室建设,采用团队、企业导师的指导的方式,加强毕业设计(论文)的双导师制,提高毕业设计(论文)质量。毕业设计(论文)指导老师的指导水平,决定了毕业设计(论文)总体的质量,在校教师作为指导老师,既有优势也有劣势,优势是在校教师作为全职教师,毕业设计(论文)指导时间有保证,对目前在校毕业生的状况也比较了解,劣势是在校教师由于不能及时地了解企业及本学科前沿技术及应用情况,所出的毕业设计(论文)题目范围受到一定限制,为了弥补指导教师在知识储备和精力的不足,企业、科研院所建立有效的合作机制,联合指导毕业设计(论文),让一部分学生走出校园,深入生产实际,进行联合指导试点,这既是实现应用型人才培养目标的内在要求,也是缓解毕业设计(论文)安排难的有效途径。电子信息专业在毕业设计(论文)指导过程中,聘请企业技术人员参与毕业设计(论文)指导,已经实习的学生,毕业设计(论文)题目可以由两个老师指导:企业导师和在校导师,即双导师制。另外,让学生的毕业设计(论文)和老师的科研项目紧密结合,毕业生相对于低年级学生知识储备相对较丰厚,让毕业生参与教师的科研项目,依托教师科研课题指导本科毕业设计(论文),既很好地锻炼学生的动手能力和工程实践能力,又很好地督促教师完成科研课题,有效缓解了教学资源紧张的问题,提高了毕业设计(论文)质量。 5.严格毕业设计(论文)答辩过程。毕业设计(论文)答辩是学生最后一学期的工作做总结汇报,是对学生本学期毕业设计(论文)工作的检验,毕业设计(论文)答辩是毕业设计(论文)的最后一个把关环节,不能是走形式,以免让学生觉得答辩只是形式,根本不花心思,敷衍了事。所以在资格审查之前,进行重复率检查,否则不能参加答辩,电子信息工程专业在资格审查之前,首先对每位同学的论文在维普数据库,重复率超过20%的论文不能参加毕业答辩,并给学生修改时间,修改后继续,重复率超过20%,最终不能参加答辩。答辩过程中,指导老师不参加本组的学生答辩过程,答辩中共五个评委,三个高级职称,其中两个是外聘的外校或者企业高级职称人员,根据学生答辩准备情况,毕业设计(论文)完成情况、讲解、回答问题的情况,当场给出答辩分数,并计算出五个评委给出的平均成绩,毕业设计(论文)总成绩由指导老师成绩、主审老师成绩、答辩成绩按照3∶2∶5的比例给出毕业设计(论文)总成绩,总成绩低于60分的,视为毕业设计(论文)不合格,不能领取本科学位证,并在下一学年随低年级学生继续做毕业设计(论文)。严格的答辩过程,让学生意识到毕业设计(论文)的重要性,保证毕业设计(论文)时间,以提高毕业设计(论文)质量。 结束语: 电子类人才培养的目标是全面掌握该专业的基本知识、基本分析方法,胜任电子类领域中电子产品的开发、生产管理以及工艺设计、经营管理等方面的工作,成为工程技术人才。毕业设计(论文)作为一项重要的实践活动意义重大。本文针对电子类本科毕业设计(论文)中存在的问题及如何提高其质量展开讨论,并结合学校对学生的培养体制及自身专业特色,给出了相应的建议措施,从而提高毕业设计(论文)质量。 电子专业毕业论文:就业寒潮背景下高校电子类专业毕业生的全过程 摘 要:2014年全国大学毕业生达727万,被媒体称为“史上最难就业季”。然而2015年,大学毕业生有749万人,大学高校毕业人数创历史最高,堪称“史上更难就业季”。而据《2014典范企业人才招聘状况报告》显示,尽管2014年典范企业在市场上年收入平均增长23.4%,招聘规模达到39万人,平均每家招聘683位大学应届毕业生,比2013的606人增加了12.8%。但2015大学毕业生人数达到749万,是高校毕业生人数最多的一年,加上2014年尚未就业的大学生,2015年大学生就业形势仍难好转。本文试着从大学生就业指导服务工作的角度去探索如何在大学期间做好大学生的职业生涯规划以及就业教育指导工作,以帮助学生在加入到就业大军之前拥有过硬的专业基础能力和求职应聘能力,准确找到自我的求职定位和职业目标,缓解大学生就业压力,减少大学生就业困难人数。 中图分类号:G647 文献标识码:B 收稿日期:2015-11-30 在毕业生就业工作中,如何抓住不同时期就业工作的特点是做好全过程可持续就业教育的关键。高校应构建学生培养的脉络,把就业工作贯穿到学生培养的全过程,构建就业工作“萌芽―发展―冲刺―反哺”的体系。 一、提前规划,主动出击,重视就业工作萌芽期 1.职业生涯指导,专业启蒙展望就业 由于社会经济和文化的不断发展,国家有关部门对于教育以及就业制度等方面已进行深入性改革。根据相关研究结果显示,很多大学生对于自身未来的职业定位和规划很模糊,难以做到未来职业与个人能力的恰当匹配。高校学生尚处于职业探索和准备阶段,其对于自身个人潜能和职业形势的认识都相对较为模糊。但是,这从另一方面也决定了高校大学生具有较大的可塑性,未来发展潜力较大。学生能够通过日常的学习过程对自身认识情况进行调整,并逐渐在调整的过程中认清自我,从而对自身进行准确定位,进而科学进行职业规划,有目的、方向地提升自我能力。 高校应在整个大学教学过程中全面贯彻学生职业生涯教育,为学生将来步入社会奠定基础。美国著名职业问题方面的专家通过大量实践得知,职业的选择是一个具体的过程,而不仅仅在某一时期便可完成。其发展对象应为所有大学生,不应局限于毕业生。 2.社会体验,国防教育影响就业 在大学生中开展思想政治建设工作,将理论性教育理念和实践性教育相结合是其中的一项重要内容。社会性体验在一定程度上能够加深大学生对于本专业相关理论知识的理念深度,为其未来向职场过渡做好足够的准备,并增强其踏入社会的自信心。因此,总体来说,社会体验以及思想政治教育方面的工作、未来就业之间有着密切的联系,互相影响,需要进行综合规划。 国防教育是大学生思想政治教育工作的重要组成部分,通过社会实践,将大学生的国防教育工作由理论过渡到实践,帮助大学生树立正确的就业观念,引导毕业生到基层、到西部、到祖国最需要的地方建功立业。 3.领导重视,全员参与谋划就业 广义的全员育人,是以学校教育为主体,以家庭教育为基础,以社会教育为延伸,践行全员育人的原创,家庭、学校、社会三位一体的全员育人体系。 二、创新引领、有机联系,抓好就业发展期工作 1.搭建各类创新平台 , 触碰企业感知就业 企业是大学生就业的平台和阵地,高校通过搭建各类创新实践平台,对接专业领域相关企业,由企业提供经费、场地等多方面指导,为学生提早搭建与企业对接的桥梁。设立校企俱乐部,加强企业与大学生的交流,使学生感知企业氛围及文化。此外,组织学生参观大学生创业孵化中心、科技产业园等,使其学习先进创新创业理念和创业模式。 2.突出团队效应,科技创新引领就业 创新已经变成一种风尚,成为潮流,高校可以通过科技创新带动学生,提高学生的素质,引领学生成功就业。积极开展各类团体科技创新培训,如科技创新培训班、科技创新基金项目,参加校省乃至部级科技创新比赛。 3.点面结合,创业示范带动就业 党的十八届三中全会积极鼓励大学生以创业带动就业,高校需要着实加强创业教育,以提升大学生的创业能力。同时,科学合理地完善创业融资体系,保证大学生的创业融资渠道畅通。高校应积极与地方创业孵化器、科技园合作,将一部分有创业想法和能力的学生召集起来,形成一定的创业示范效应,以带动全体大学生就业。 三、分类指导、多管齐下,做好就业冲刺期工作 1.启动人职匹配工程,夯实就业基础 大四学年是就业工作的冲刺阶段,也是学生应聘、单位招聘的黄金期。这一阶段的大学生的人生观、价值观、世界观和择业观已经基本确立,学生需要根据自身需求制订求职计划,即启动人职匹配程序,针对自己的目标行业和意向岗位要求,开展务实、有针对性的培训,迅速提升软就业竞争力,夯实就业基础。 2.加强学生分类指导,锻造就业主体 大学生职业生涯规划的前提和优秀就是认识自己,了解自己。只有在认识自己的基础上才能明确自己的就业目标,才能开展具有针对性、高效性的指导工作。加强学生就业的分类指导工作,才能具体问题具体分析,帮助学生面对就业寒冬,尽快明确自身目标,最终成功就业。 3.统筹各类信息平台,畅通就业信息渠道 信息和交流平台是促进就业渠道畅通的重要工具,因此,应具备一个较为畅通且高效的信息平台,为完善全面化的招聘服务系统、避免错失招聘机会而打好基础。 传统意义上的就业信息平台主要集中在高校当中,一般表现为高校就业信息网络,再综合人人以及飞信等平台进行运用。但是,这些传统的信息平台相对来说较为分散,且可能出现学生无从选择的情况。很多学生对于如何将就业信息进行集中和统筹等毫无头绪,因此,学生在自主寻找不同的就业渠道和信息的过程存在一定难度,这也逐渐成为就业高潮阶段服务内容的重点和难点。 四、开发资源,增加就业 1.巩固行业,专场招聘发挥聚集效应 当前,社会范围内对电子信息相关专业人才的需求量较大,很多不同类型的企业来校进行招聘,有小、中、大型民营企业,甚至很多军工厂等都对相关专业的人才需求极大。高校应主动引导企业进入到校园当中,帮助学生实现走出去的发展目标。高校可有效邀请一些知名企业进入到校园中进行招聘,引入高品质就业的新形势。很多本科毕业生就业单位较少,一些固定且对口的单位更少。因此,高校可有效运用校内招聘会议,推荐学生进行就业,主动联系一些单位来校园进行招聘,积极争取建立长期的合作关系,帮助学生顺利完成就业。 2.整合资源,借助外力开拓就业渠道 校友资源是高校就业指导工作的一种重要社会资源。校友资源在高校就业指导工作中有着独特的优势,发挥着重要的作用。充分利用校友资源,搭建新时期以校友资源为支撑的就业服务平台,有助于推动就业工作,开拓新的就业市场。 3.广泛调研,畅通渠道服务就业 时代在不断变化,企业的用人需求和要求也在不断地变化,高校要积极主动引导学生主动适应时代,适应企业的发展,做好各项就业服务保障工作,保证就业渠道的畅通。 电子专业毕业论文:高职院校电子类专业毕业设计指导模式研究 摘要:以问卷调查为基础,对宁波地区高职院校电子类专业学生毕业设计进行了调查分析。总结出现状,分析了主要存在的问题并提出相应的对策。最后,结合课题组对国内外高职院校电子类毕业设计的了解,借鉴国内外优秀的经验,提出了电子专业毕业设计的“选题-开题-中期检查-报告和作品评审-答辩-评分及归档”六个步骤的指导模式。 关键词:电子专业毕业设计;问卷调查;指导模式 一、引言 毕业设计是高职院校电子类专业教学中的非常重要的环节,也是一次完整的综合实践训练的过程。通过毕业设计,既能提高学生综合运用所学的专业知识解决一般应用问题的能力,也能提高学生的创新思维意识、提升综合能力素质与电子类工程实践应用能力,对学生即将步入社会进入电子企业工作有非常大的帮助。目前,高职电子类毕业设计教学现状究竟如何,值得探讨。 二、毕业设计现状调查 毕业设计现状调查主要从时间安排、重视程度、毕业设计过程和毕业设计的感受4个维度设计问卷调查。 1.时间安排。宁波地区电子类高职院校毕业设计所安排的时间基本为大三一学年或大三下学期。 2.重视程度。对于毕业设计哪个方面最重视,学生有27%选论文格式,31%选结构设计,35%选内容,17%选创新点。而教师有33%选论文格式,37%选结构设计,18%选内容,12%选创新点。 结果显示,学生更愿关注论文内容和结构,而教师更重视论文结构和格式。 3.毕业设计过程。从选题来看,学生自主选题为主占35%,教师分配题目21%,历届毕业生的题目32%,企业题目12%。 从这一数据可以看出学生的毕业设计很少与企业的顶岗实习结合起来,学生的选题具有网络题目重复性较高,不具有研究的前沿性和创新性,并为学生参考和抄袭网络及往届毕业设计提供了方便。 从内容来看,全篇拷贝的有5%,几篇拼凑而成的21%,消化过后再整理的42%,稍微参考过一点,大部分学生自己写的30%,完全学生写的2%。 从这一数据可看出,大部分学生依赖于网络,将网上下载的论文整理而成。还有其参考文献和论文内容根本不相呼应,在答辩时更是表现出对论文并未真正理解的。 对于毕业设计有无作品要求。每个学校的要求不同,12%的学生完成了实物作品,34%的学生有模拟仿真,而54%的学生只完成了毕业论文。 以上数据可看出,教师或者专业并无实物制作要求,学生基本不会主动去完成实物制作的,只有很少学生学得好,动手能力强的才会去做实物,一般学生能去电路仿真就已经不错了。 4.毕业设计的感受。对于学生在毕业设计中最缺乏的是什么,12%学生认为是查找资料,35%的学生认为是设计方案,13%的学生认为是实物制作,40%的学生认为是理解和答辩的能力。而教师的调查则是15%认为是学生缺乏查找资料的能力,30%认为是设计方案,24%认为是实物制作,31%认为是理解和答辩的能力。 这说明学生的能力都需要加强,尤其是设计方案、实物制作及答辩能力,这需要教师平时上课时加强。毕业设计对顶岗实习起到的作用甚少,而根本无法达到毕业设计的初衷,所以不管是教师和学生都很想改变目前毕业设计的现状。 三、毕业设计现状不理想的主要问题及原因分析 从调查来看,学生的毕业设计现状不容乐观,主要体现在论文选题相似度较高,研究内容重复性较多,更存在抄袭现象严重,重视度不高等问题。为此,对现状的主要原因进行了调查、分析,并提出相应的对策。 造成电子专业毕业设计现状不理想的主要原因是: 1.时间安排不合理。毕业设计时间可因学生而异做相应的调整,不能一刀切。如果学生认为毕业设计难,在企业不能完成或没时间完成的,可将毕业设计时间和顶岗实习时间分开,毕业设计可安排在顶岗实习前,安排在大三上学期,时间为一个月,只要学生专心完成毕业设计,一个月的时间足矣。如果学生已经找好顶岗实习单位的,就可以将毕业设计与顶岗实习结合起来,既完成企业的项目也完成了毕业设计。 2.指导老师要求不高。学校或系里相关的文件规定,必须要有实物制作,论文字数,并且重复率控制在20%以下,论文格式正确,结构合理,设计方案正确,条理清晰等要求。指导教师严格按照文件规定执行,指导教师和学生都会重视毕业设计,学生在教师的监督下一定也会认真完成毕业设计。 3.写作水平有限,学生认为不会写毕业设计。教师在课程设计中最好能让学生有机会练习写设计报告或小论文。 4.对专业不感兴趣。教师在教专业课时应尽量激发学生的专业兴趣,如实在提不起个别学生的兴趣,则对于这一类学生,要求可适当降低,但是不能低于系里的底线,可挑平时课程设计里的项目或难度低的项目给这一批学生做。 四、高职院校电子专业毕业设计指导模式 为了能让高职电子专业学生能高质量地完成毕业设计,也为了指导教师能更好地指导好学生,并为提高高职电子专业毕业论文(设计)教学工作的规范化水平,使毕业设计真正达到巩固和拓展所学的基本理论和专业知识,培养学生综合应用、分析和解决实际问题的能力,培养学生的创新意识和创新能力,培养学生科学严谨的作风,以及团队合作能力、报告制作能力和语言表达能力,课题组研究了电子专业毕业设计的指导模式。 本文按照毕业设计的步骤研究电子专业毕业设计的“选题―开题―中期检查―报告和作品评审―答辩―评分及归档”六个步骤的指导模式。 1.选题:选题必须要有专业性,但并不一定是电子研发类题目。可根据教师在研课题选取子课题或者历届竞赛题目或者教师分配题目,学生自主选题的话也需要教师通过后方可开题。避免了大多数同学抄袭,而让大部分同学的毕业设计与顶岗实习岗位相结合。 2.开题:学生选题通过后,开题需完成开题报告,开题报告包括课题简介、选题依据(来源)及意义、课题的实施方案、论文(设计)工作进程及参考文献五部分内容,每一部分内容都有注释,比如课题的实施方案,包括两部分的内容要写,第一部分是设计,要完整描述实现方案,包括完成角度、采用方法、基本步骤等;最终设计方案,达到目的;要有一份设计说明书。第二部分是论文,先搜集资料,做好调研准备,然后调研基本情况,汇总、统计、提取、比较调研结果,最后再进行论证等;准确说明所要使用的方法;最终目标要明确表述出来。但需注意:这一部分的内容应该和《设计任务书》中的第一部分(设计内容)、第二部分(具体要求)的内容相对应,就是说明怎样完成和实现《设计任务书》中所规定的内容要求,但不要照抄《设计任务书》。 3.中期检查:在完成开题报告后,教师要对学生的开题报告进行中期检查,完成中期检查表,内容包括选题质量、开题报告完成情况、阶段性成果、存在主要问题、指导教师对学生的顶岗实习和毕业设计的情况做出相应的评价五部分内容。其中指导教师指出的存在的主要问题对学生接下来做的毕业设计起着重要的指导作用。 4.报告和作品评审:学生完成毕业设计终稿和实物制作后,交给指导老师进行评审。对于学生来讲,这一步骤是对他这么长时间完成的毕业设计报告和作品是否能得到导师肯定的关键环节。所以报告和作品评审必须抱着公平公正的态度评审,当然,评审需要评审标准。对于报告的标准,主要是从论文的格式、结构、内容上进行评审,其中内容包括摘要、关键词、目录、背景和意义、国内外研究现状、总体设计方案、具体的电路设计、测试方法和数据、结果分析及总结、参考文献和致谢。作品评审从作品的难度、要求、学生完成的情况以及外观、组装、焊接、工艺进行评分。 5.答辩:答辩主要审查学生的论文是否自己完成,审查学生对论文及相关知识的理解和掌握程度,审查论文是否符合格式要求等,以求进一步有所提高。学生通过答辩,让答辩组老师进一步了解论文立项的依据和学生处理课题的实际能力,另外也检查学生的PPT的制作能力、语言表达能力、现场的反应能力。答辩组教师根据学生的汇报和答辩的情况给予评价,由两部分成绩――毕业设计和答辩成绩组成,毕业设计(论文)质量应从选题对口性、信息收集处理、内容创新和实用性、文字图表规范等方面考核,答辩情况主要从学生表达、应变及解决能力等方面考核。 6.评分及归档:最后对学生的毕业设计进行评分和归档,并由分院专人整理和保管材料。学生总的评分由指导老师对学生的报告和作品评审和答辩两部分成绩组成,各占50%,归档是对学生的开题报告、任务书、论文终稿、中期检查报告、报告和作品评审表、答辩记录和答辩评分表和答辩成绩表以及成绩评定表进行存档。纸面材料要求打印装订成册,放到档案袋里,电子版的刻录成光盘进行归档。 五、总结 以宁波地区高职院校电子类专业作为调研对象,设计并实施问卷调查,主要调研了高职院校电子类专业师生对毕业设计的真实看法和做法,以及他们的期望,然后找出高职院校电子类专业毕业设计的主要存在的问题,最后,结合课题组对国内外高职院校电子类毕业设计的了解,借鉴国内外优秀的经验,从“选题―开题―中期检查―报告和作品评审―答辩―评分及归档”六个方面有针对性地提出电子类毕业设计指导模式的相关措施。特别是选题、报告和作品评审这两个环节。 电子专业毕业论文:关于企业对于电子商务专业毕业生的能力要求以及电子商务职业资格证书的认可程度的调查报告 摘要:电子商务作为一个新兴专业,其发展迅速,实践性强的特点对职业院校的电子商务教学提出了很高的要求。为了达到能与企业的无缝对接的目标,学校在教学过程中应深入了解企业对电子商务专业毕业生的能力要求,以及企业对电子商务职业资格证书的认可程度。本文即是通过对苏州中小企业电子商务人才需求情况的调查,形成的调查报告。 关键词:电子商务人才需求 调查报告 职业资格证书 1.调查目的及方法 职业院校的教学应与企业对人才的要求紧密结合,尤其是电子商务这一新兴专业,其发展迅速,实践性强的特点对职业院校的电子商务教学提出了更高的要求。为了达到能与企业的无缝对接的目标,让学生掌握企业电子商务工作的基本能力,学校在教学过程中应深入了解企业对电子商务专业毕业生的能力要求,以及企业对电子商务职业资格证书的认可程度。 为此,苏州技师学院电子商务课题组于2012年6月至8月针对苏州地区的100家已经开展电子商务应用的中小企业进行了一系列调研,采用问卷调查,企业走访调研等等方法,希望通过此次调研,获得企业对电子商务人才需求的第一手资料,并且通过对资料的分析,为学校电子商务的教学提供一些帮助。 2.电子商务人才的需求现状 随着经济全球化的纵深发展和互联网的普及,电子商务持续、广泛、深入的发展导致对电子商务人才的大量需求。据预计,我国未来10年将有1万亿资金投入到电子商务、电子政务项目建设中。据权威机构调查显示:在这未来10年,中国电子商务专业人才缺口至少在200万,这一数字还不包括整个电子商务生态链上的诸多岗位人才需求。 2.1从应用来看,电子商务行业在人才的需求上可以大致分为四种类型: 2.1.1技术型电子商务人才 这是基础性电子商务人才,其特点是精通电子商务技术,掌握电子商务技术的最新进展。这类人员应着眼于技术层面,如网络建设、系统管理、主页制作、程序开发、数据库建立、模块设计等。从国内现状看,一般程序员和主页制作人员已基本满足需求,而网络系统管理人员(如网络管理员、UNIX系统管理员和数据管理员DBA)比较缺乏,且后者培训费用较为昂贵。 2.1.2商务型电子商务人才 这是电子商务人才的主体,其特点是精通现代商务活动,他们无须过多考虑技术层面的问题,只需要掌握如何在网络上进行工作,懂得电子商务“能做什么”即可。据美国IDC估算,此类人员的培训需求量较大。目前对这类人才培养的实践经验较为丰富,但是能够达到要求的人才数量依旧是有限的。 2.1.3综合管理型电子商务人才 主要是针对企业和政府部门的高级管理人员,他们也应该了解电子商务。对于这个层面,目前相当一部分企业和部门重视不够,就连开设相关专业的院校也往往由于各种因素忽视或放松这一层次人才的培养。 2.1.4高级电子商务师 这是高层次电子商务人才,其特点是通晓电子商务全局,具有前瞻性思维,懂得“为什么要做”电子商务,熟知至少一个行业或一种模式的电子商务理论与应用,能从战略上分析和把握其发展特点和趋势。由于全国范围内电子商务人才紧缺,目前在IT市场上,电子商务师几乎“千金难求”。 2.2 从层次上看,电子商务人才需求可以分为三个层次: 2.2.1操作层人才 对这类人员的要求是能综合应用办公自动化软件、熟练使用互联网,具备文秘人员的基本素质;掌握电子商务的基本概念、基本模式;具备数据管理的观念及基本知识。这类人员一般从事现代化文秘工作、网站维护工作、电子商务系统数据采集、初步加工、企业信息等基本工作,属于电子商务最基础的应用。企业对这类人才的需求一般较少。 2.2.2实施层人才 这类人员能够根据企业规划实施电子商务系统的建设、技术支持及其商务业务流程处理;主要从事数据库管理、网络管理、客户关系管理、企业电子商平台的运作和管理等工作。目前政府及企业的系统管理一级人才非常缺乏,这应是电子商务教育关注的热点之一。 2.2.3战略层人才 这类人员是企业中的中高层电子商务管理人员,主要从事电子商务战略规划、业务流程管理、组织人事安排和安全控制等工作。他们能够运用现代管理思想把信息技术与企业的营运活动有机地整合起来,并对电子商务的支持系统进行应用协调,对企业价值链进行全面的优化,从而提高企业的总体管理水平、营运效益和服务质量。 随着电子商务系统的完善,其它方面的人才需求量也在不断增加,如网络营销、网络广告、网络调查、物流配送系统人员。我们知道,电子商务是一个新专业,每年有十万学生毕业,这样的数字远远满足不了电子商务人才的需求,仅仅从这方面看,电子商务人才应该是香饽饽的。但事实却并非如此。电子商务在我国已经推广了十年之余,但毕业生就业成功率一直在20%上下徘徊,远远落后于普通高校70%的就业率,而实际电子商务人才需求的缺口却达200万,这是国内电子商务人才培养的一个尴尬局面。 3.面向苏州中小企业电子商务人才优秀岗位技能分析 3.1岗位设置调研 中小企业对电子商务人才需求是多样性的。在本次调研中,我们选取100家有电子商务人才需求的苏州中小企业作为样本,调查分析苏州中小企业对于电子商务人才的需求岗位以及具体岗位技能要求,在 100 家企业中,岗位需求数排在前 3 位是网络销售、 网络策划推广、 网站设计制作。样本企业所需的电子商务人才总共涉及 8个岗位,根据这8 个岗位工作内容的相关性,可以将苏州中小企业所需的电子商务人才分成三类: 电话营销人才、网络营销人才和网站建设与管理人才,具体见表1。 3.2能力要求 通过对苏州中小企业所需电子商务人才岗位的分析,可以发现这些岗位所需的技能分成三类:基本技能、专业技能和发展技能。 基本技能包括:思维能力,口头表达与沟通能力,书面语言表述能力,计算机应用能力,英语应用能力,应变能力,基本素质(人文素质、身体素质、思想素质、心理素质、美学素质)。 专业技能包括:市场营销能力,网络营销能力,网络信息搜集与分析能力,网络策划与推广能力,网站设计制作能力,网站运营能力,企业管理能力。 发展技能包括:创新能力,供应链管理能力,程序设计能力,客户服务能力。 4.电子商务职业资格证书情况 目前主流的电子商务职业资格证书大致有三种。一是中国商业联合会组织的商业电子商务师认证,二是国家人力资源和社会保障部组织的电子商务师认证,三是阿里巴巴组织的阿里学院认证。 结合我院学生的实际情况以及此前教学经验,我们对此三款电子商务职业资格证书进行了比对分析。见表二。 表2:目前主流电子商务职业资格证书比较 我院目前已经组织过两次中国商业联合会的助理电子商务师的教学考试,通过率均为100%。考虑到人社部证书的认可程度,也在进行人社部助理电子商务师认证的教学准备。 电子商务是一个新兴专业,无论是企业还是学校,对于电子商务的人才培养都还在探索实践阶段。作为职业院校,如何探索出一条适应市场环境,适应企业需要的电子商务人才培养道路,我们依然任重而道远。
在进入了新时代以来,我国科学技术实现了不断的发展,也有很多高新技术渗透到了冶金行业中,使冶金行业实现了飞速进步和提升。这些技术的应用,改变了传统冶金生产模式中的弊端,实现了工作效率的提升,并且最大限度地实现了管理与技术的融合。冶金自动化技术也呈现出了新的发展趋势,需要得到我们的重视,并积极进行创新技术的融合,从而实现冶金行业的快速发展。 1冶金自动化技术发展进程 首先,冶金自动化需要基础的过程控制系统,PLC、DCS等工业控制计算机系统在冶金行业实现了一定程度的应用,并且实现了大幅度的普及。从中国钢铁工业协会的调查结果课件,当前计算机技术已经融入到了基础过程控制系统中,达到了接近百分之百的应用,有效提升了冶金生产的自动化水平。并且,现场总线、以太网等技术也融入到了自动化控制系统中,使得控制系统更加先进,取得了良好的生产成果。其次,在冶金生产的过程中出现了自动化的管理控制系统,对于信息的收集和事务处理涉及到的内容比较广泛,决策支持和动态管理控制的作用涉及得比较少。近年来,冶金企业也逐渐认识到了制造执行系统的重要性,开始在生产线中投入了执行系统和仿真技术,使各个流水线以更加顺畅的方式来投入到生产中,从而实现了生产过程的质量全跟踪。不过,如果想要让冶金自动化技术发挥出更好的效果,还需要在细节上进行努力。最后,冶金生产的过程中也实现了企业内部的信息化管理,能够使冶金企业的信息控制系统更加完善。在以往的冶金企业内部管理中,虽然有着一定的管理制度,但是由于信息缺乏,缺少自上而下的管理系统,使得冶金生产各个部门之间的联系比较薄弱,很容易造成信息上的混乱。而企业信息系统的运用,能够在企业内部形成一个稳定、健全的系统,让冶金企业中的工作人员都能够有畅通沟通的渠道,从而使企业内部的运行效率更高,从而促进企业自动化技术的进一步落实,切实提升技术人员的专业技术。 2冶金自动化技术应用现状 在以往的冶金生产过程中,存在着一些问题,限制了冶金自动化的发展。在产能增加方面,冶金行业首先面对的是资源缺乏的矛盾日益突出,举例来说,根据目前我国对于钢铁的消耗水平,现有冶金矿产资源将很难保证21世纪内生产的需求;其次,我国冶金所需要的能源结构不合理,二次能源利用还很不充分,能耗高,使得冶金生产面临较大的成本压力;再次,虽然目前为止,推行高效、低耗、优质、污染少的绿色清洁生产虽已有了初步成效,但从总体上看还处于初始阶段,依然未能成为冶金生产中的主流。最后,在冶金品种质量方面,很多较为落后的工艺和设备需要被淘汰,但是有的企业依然在使用这些设备,使得冶金生产流程的全面优化和工艺装备的进一步优化还受各种条件的制约,大型设备依赖进口,特别是薄板连铸连轧生产线等基本全套引进。而自动化技术对于冶金行业来说是一个重要的突破,在科学技术的高速发展下,冶金自动化技术也实现了更好的发展。首先是人工智能技术在自动化技术中的运用。由于以往人工操作存在着很大的误差,生产效率也比较低,因此当人工智能技术应用在其中的时候,能够有效降低人工的操作难度,减轻技术人员的负担,并且能够使生产效率实现显著提升,达到最大生产量,从而能够使冶金企业获得更好的经济效益。其次是电气自动化控制技术的运用,能够有效优化生产过程中的各个环节,使生产有效性得到提升。与此同时,电气自动化控制技术的运用,还能够起到对故障进行快速报警和简单修复的作用,能够及时识别生产系统中存在的问题,并及时进行解决,从而将安全事故的发生概率降至最低,最终使冶金的自动化控制和应用达到更好的效果。 3冶金自动化技术发展趋势 冶金行业是我国基础性行业之一,对于国家发展和人民日常生活都有非常重要的影响。国家对冶金行业也非常重视,即希望冶金行业实现快速发展,也希望冶金行业能够实现产业升级,降低对周围环境的污染。因此,我国冶金行业面临着极大的挑战。在冶金行业发展的过程中,也有一些因素限制着冶金行业的发展,需要对限制因素进行分析,并探索新的发展趋势。 3.1仪表将实现专业化发展 由于冶金行业中,仪表是非常重要的设备质疑,能够直接对冶金生产的数据进行展示,在生产技术提升的时候,也应对仪表进行改造和升级。在未来的冶金生产中,仪表将实现更加专业性、信息化的发展,能够与无线网络进行结合,是吸纳在线质量检测,并且融合当前创新的技术,能够对各类信息进行融合,从而生成更加专业性的数据报告,从而使数据更加准确,也使数据处理速度更加快速。 3.2控制技术将更加高效 由于冶金生产中的锅炉具有大滞后系统特点,因此在实际进行操作的时候,有可能出现由于控制不够及时而造成的损失。在未来的冶金生产过程中,冶金的系统将实现前馈控制和反馈控制相结合,能够更加及时地对生产过程中的情况进行控制,从而起到预处理的效果,最终使得冶金生产更加高效。 3.3冶金技术将于信息技术实现更好的融合 当前,我们对信息技术的便捷性实现了认同,并且信息技术已经渗透到冶金生产的各个环节中,达到了生产效率的显著提升。在未来的冶金行业中,信息技术将更好地域冶金生产进行结合,并且无线网络传输速度更快,能更加精准地定位,从而使冶金生产的各个环节都能够得到有效控制。 3.4将数学模型和可视化技术相结合 在未来的冶金生产中,可以通过对冶金生产经验和数据的收集,来建立一个更加科学的数学模型,并将专业的经验和意见融入到其中,形成专家系统,并且将其与可视化技术进行结合,让技术人员能够从后台清晰地看到冶金生产的全过程,并运用数学模型和专家系统来对冶金生产进行更加精准的控制,从而达到事半功倍的生产效果。 3.5实现对冶金自动化新技术的探索 在时代的发展脉络下,很多技术都出现了新的成果,但对冶金行业的发展来说是远远不够的。为了能更好地促进冶金自动化的发展,应积极探索更多新技术,尤其应该关注直接还原技术和熔炼还原等新一代炼铁生产流程对自动化技术的需求,探索出更加适合冶金生产的道路,从而使冶金自动化技术实现更大的突破。 3.6注重产业专业化、集成化的发展 当前,传统的冶金企业正在消亡,取而代之的是很多新型的冶金企业。这些企业更加重视产品的专业化,并且采用了集成化的方式来对钢铁进行生产。因此,未来自动化技术的发展方向也应构建更加专业化、自动化、集成化的生产体系,能够形成一系列的自动化操作流程,使企业能够优化生产工序,采用更少、更加专业性和多功能的生产设备,从而实现冶金生产行业的快速变革和发展。 3.7输出准确自动化报告,实现对生产工艺的调整 冶金生产过程随着钢铁生产技术特别是连铸与热轧热送的发展日趋连续化,高效化的连续生产,要求钢厂计划控制和管理系统对整个生产过程中的各工序间的物流、能流和生产时序进行准确预报,实现快速信息反馈,及时准确和灵活地调整生产工艺和产品方案。 3.8无线化 在无线化的过程中,无线网交流是促进经济全球化而非个体化的一大因素,假如不存在互联网,人们的互动交流还是电话,信息就不能在全球范围内传播,而且往来的长途电话在无形中带来的是不便利,可见无线网络也是促进全球化的重要因素,无线网络不仅带来了更加方便快捷的互动方式,还使企业竞争、跨国交易、产业合作成为世界各地普遍现象。关于无线网络化给冶金自动化带来的优势也是不言而喻的,冶金生产设计者在第一时间申请专利之后便可以将自己的理念和技术推给开发商,开发商将技术应用到产品生产过程中,产出的都可以卖到世界各地,而这就是由无线网络化带来的便利形成的结果,不同区域对新的信息有一个传播过程,只有信息能不受时间地点的控制在世界各地都能正常传播的时候才可以使经济全球化。 3.9功能化 利用PLC监控无线网络所设计成的操控平台,使得智能分析技术出现了。关于冶金自动化产品的生产能力和工作质量这两方面都较以往的冶金有着显著提高,首先是新增加的电子信息系统,其高度精准化的无人工操作技术可以对施加的信息指令进行重复性执行,这一过程并不受外来人工主观控制的影响,从这一点上来说,能够无限保证动作的精准重复性,最大化地完成产品的标准生产,提高产品合格率。 3.10安全化 自动化冶金内部构造都是可以自动运行的,这也就是说冶金不仅仅是作用于外在操作上的控制,还包括出于安全性上的提前预判也存在一定的控制设备,而我们知道人工在预判安全问题上是需要有专业化的技术指导的,而且也不能全程对冶金安全监控,这样的情况下选择无人控制显然是不仅节省人力成本,还增加了安全性,能做到全天的监控。具体监控过程中,遇到问题,现场直接启动报警装置,然后对该问题利用信息数据库的观点专业分析,对问题进行诊断,最终自动保护和解决故障,这其中包括的预判功能以及操作保护功能等都是可以实现自动化的,无疑是最能增加冶金整体安全性的控制功能。 4结语 冶金自动化技术在我国实现了一定程度的发展,但为了能更好地发挥冶金自动化技术的效果,应关注自动化技术的发展趋势,将其运用在冶金行业中,实现冶金生产效率的提升,达到更好的冶炼效果,使我国的冶金行业能够推陈出新,发挥自动化控制新技术的有效性和优越性,进一步优化生产流程,产生新的发展态势,从而在激烈的国际竞争中脱颖而出,也能够成为造福人民的支柱型产业。 参考文献 [1]范溥辛.冶金自动化技术及其发展趋势[J].冶金与材料,2020,(6):67-68. [2]孙凯,张卫,赵斌.探究冶金自动化技术现状和发展趋势[J].冶金与材料,2019,9(4):92+94. [3]孙欢.冶金自动化技术的智能发展[J].设备管理与维修,2019,(12):197-198. [4]吉红,杨永,吉燕.冶金自动化技术的现状和发展趋势[J].冶金与材料,2018,(5):162-163. [5]刘文生,王靖鹏,顾煜臻.冶金自动化发展前景预测[J].世界有色金属,2017,(13):261-262 作者:陈磊 单位:江苏金恒科技股份有限公司
无线通信技术论文:电力信息采集应用于无线通信技术论文 随着我国经济快速发展,智能电网建设不断推进,电力无线通信技术也取得巨大的进步。与此同时,用户对电力的业务需求越来越多。通信网络的性能在一定程度上决定是否能为用户提供优质的服务,如电力信息采集业务实现可靠性关键的因素之一便是通讯网络性能的好与坏。而建设用电信息采集系统又是实现智能电网的必然要求,在实现电网与客户双向互动,承担起用电信息自动采集、高效共享和实现监控等重要的任务,可以有效改变过去长期无法及时、完整、准确掌控电力用户信息的落后局面,在系统各层面上满足用户的需求,实现电网公司管理现代化,进一步提升服务能力等方面具有跨越性的历史意义。 一、电力信息采集系统 电力信息采集业务是对用户的用电信息进行采集、监测和处理,实现用户用电信息计量异常监测以及用户用电信息采集、分析和管理,同时也让电能质量被实时监控等,在用户服务、市场管理、电费实时结算等多方面提供实时、可靠的数据。电力用电信息采集系统分主站层、通信信道层和采集设备层三层。[1]主站与其他应用系统和公网信道是由防火墙分离开来,单独组网。在主站层里有前置采集平台、营销采集业务应用以及数据库管理三部分组织。前置采集平台管理和调查各种与终端的远程通信;营销采集业务应用让系统的各部分应用功能得到充分得到充分发挥;数据库管理实现用电终端的用电信息有效管理,并担负起协议解析职责。实现这三种功能,需要由前置采集服务器、营销系统服务器以及相关的网络设备组成主站网络的物理结构。采集设备层的主要任务是收集和提供整个系统的原始用电信息,是整个系统的底层,又分为计量设备层、终端子层两个子层,分别负责实现电能计量和数据输出和收集用户计量设备的信息、处理和冻结相关数据,并实现与上层主站的交互等。而主站层和采集设备层之间的最重要使是通信信道,为主站和终端信息交互提供平台。目前有230MHz电力无线专网、GPRS/CDMA无线公网以及光纤专网等通信信道,而无线技术的应用更能满足系统需要,其可靠性和稳定性成了当前的研究重点。用电信息釆集系统主要有五大功能,分别是系统数据采集、系统接口、运行维护管理、数据管理及控制和综合应用。数据采集主要是根据业务要求编制自动采集任务,例如任务类型和名称、采集周期和群组、正常补采次数以及执行优先级等信息,对任务执行情况进行管理;系统接口主要是与其他应用系统进行连接;运行维护管理功能是对密码、权限、档案、通信与路由、终端、运行状况、故障记录、报表等方面的内容进行有效管理;数据管理及控制功能包括对数据的计算、检查、分析、存储等内容进行管理以及对电量、功率、费率、电缆催收等内容进行控制;综合应用功能主要是提供异常用电分析、有序用电管理、自动抄表管理、用电分析、电能质量数据统计等服务。用电信息采集首先由主站对集体终端进行对时,统一时间后终端进行采集工作状态,按设定的时间间隔进行定时抄表、存储并通过无线信道传数据到后台,如无线信道不稳定时,后台会自动再次生成相应的补救命令追补数据,最后后台对数据进行处理。整个采集过程,业务通信具有整点时刻定时抄表,重传补数的特点,保证在业务通信失败的情况下还可以再次重新传采集数据,实现信息采集可靠性。 二、无线通信信道技术特点与数据丢失规律分析 1.无线通信信道技术的特点利用信道的统计特征进行分析是无线通信信道技术的重要特征之一。无线通信信道分为小尺度衰落和大尺度衰落两种衰落大体。小尺度传播是指信号在短时间内瞬间产生的变化,而大尺度传播指的是在相关长的一段时间内信号平均功率的变化。信道的相位、振幅会受到多径传播和多普勒频移两者的影响,产生信号频散和时间选择性衰落。衰落也根据大小将小尺度衰落分为选择性频率衰落和平坦衰落。在电力系统无线通信应用中通常有如高斯噪声、白噪声、窄带高斯噪声等多种噪声陪随着信号的传输,短时衰减是他们其中最大的特点,最大可以达到60~70dB。无线通信信道技术噪声有突发性的脉冲噪声、自然噪声、同步周期性脉冲的噪声、异步周期性脉冲的噪声。突发性的脉冲噪声顾名思义是指网络上开关的操作或者发生闪电时产生一系列脉冲噪声影响到非常宽的频带,以致脉冲噪声密度比背景噪声的功率谱密度高出50dB;自然噪声即是指如闪电、雷击、电焊等自然界各种各校的电磁波造成的自然噪声;同步周期性脉冲的噪声是电力设备按照50Hz或者100Hz来工作的频率产生的脉冲,功率随频率增加而减少;异步周期性脉冲的噪声是由于大功率电器的开关发生周期星的开闭动作导致噪声产生,重复率主要集中50~200范围之内。2.电力无线通信数据丢失规律不同地区电力负荷的特性不同,影响电力负荷的因素也不完全相同。[2]电力用电信息采集业务的主要任务是对居民用电信息进行采集与监控,无线通信往往会受到电磁干扰的影响。对用电信息采集无线通信网络进行数据分析,指在根据电磁干扰造成数据丢失规律,结合信息采集业务的应用环境特点,调整选用合适的控制策略,以保证用信息采集业务的可靠性。分析数据丢失规律,首先要统计出24小时内居民用电负荷与时间的关系特性,并结合用电负荷量得出阶梯奖业务量模型,再根据模式作出规律性变化分析。在统计电力用户用电负荷状况时,节选广州某居民区生活和工作用电负荷24小时规律变化为例,通过采样、统计、整理得出一天内的用电负荷曲线,如图1所示:其中,负荷比值=瞬时负荷量/24小时平均负荷量。由图1可以看出,01:00~05:00时间段为居民的休息时间,全天进行用电量低谷;05:00~08:00时间段,居民起床、做饭、上班等,用电量略有所回升;08:00~12:00时间段为居民上班时间,使用各种电器设备,用电量明显上升,而12:00~13:00为午餐午休时间,用电量随着部分活动的停止而呈小幅下降;13:00~18:00又进入工作期间,用电量也相应上升;18:00~20:00时间段是居民回家做饭时间,用电量逐渐增加;20:00~23:00时间是大多数人在家休息,如电视、空调等大功率电器大幅启动,多数娱乐场所也进行一天的高峰,此时处于用电高峰期,在21:00附近进入一天用电最高峰,随后便有所下降,至24时多数居民已休息,用电量又逐渐步入一天的低谷。电力无线通信数据丢失率与电磁干扰因素呈正相关关系,一般而已,电磁干扰因素越大,电力无线通信信道数据据丢失率就越大。结合居民用电负荷曲线,将一天分成五个时间段,依次为K23:00-6:00;K6:00-12:00;K12:00-18:00;K18:00-20:00;K20:00-23:00。五个时间段的居民用电量呈递增趋势,设20:00的用电负荷比值为K20:00,那么K20:00-23:00段的平均负荷比值为:K20:00-23:00=(K20:00+K21:00+K22:00)/3同理可求得其他四个时间段的平均负荷比值,可以得到五个级别的通信数据丢失率阶梯模型,可以总结电力无线通信数据丢失规律是随着用电量的变化而变化。在接入过程中应当充分根据此规律的特点而设计不同的控制方式,从而最大限制提高无线资源的利用率。 三、无线通信技术在系统中的应用 用电信息采集系统通信分为有线通信和无线通信。无线通信又分为无线专网和无线公网。一般而言,变电站采集终端采用有线的光纤通信方式,保证采集实时性强;高压客户采用230MHz专网或无线公网方式;而低压客户几乎都是采用无线公网通信方式。由于居民用电信息采集中,一个公用配变电下有大量的电力用户,而且具有用电容量小、计量点分散等特点,本地信道方式将大量的电力用户信息集中再往系统主站传输是一个低成本的无线通信技术应用方式。因此,用电信息采集系统无线技术的应用主要介绍微功率无线通信、低压窄带电力线载波、低压宽带电力线载波三种本地信道通信方式的应用。[3]微功率无线通信是指采用WSN(WirelessSensorNetworks)技术的无线通信方式。WSN是一系列微功率通信的总称,综合了嵌入式系统技术、传感器技术、网络无线通信技术、分布式信息处理技术等,通信微型传感器节点对用户进行实时的感知和监控,利用每个传感器具有无线通信功能组建成一个无线网络,将数据传输到监控中心,非常适用于低成本、测量点多、范围分散的低压场合。应用WSN技术克服了传统数据对点无线传输模式的局限性,自组织性、拓扑结构动态性、网络分布式特性等较为明显,而且通信能力、抗干扰能力都比较强,无需要安装,功耗低,具有很强的成本优势。无线数据支持双向传输,既可以上传电能表的数据,又可以接收集中器下发的命令,还可以中继来自其他节点数据。通信流程如图2所示:电能表通过无线采集节点传输到中继节点,并由集中器进行处理。集中器下发命令数据,目标无线采集节点就会通过多个中继节点收到命令,甚至可以直接收到,然后转发给电能表。还也可以利用无线网络实时性强的优点,将突发事件通过无线节点主动上传到后台,有效地实现故障报警、实时监控、防窃电。对于测量点相对分散、集中装表、用户负载变化大、载波不稳定等场合非常适用。低压窄带电力线载波通信指的是载波信息范围限制在500kHz以内的低压电力线载波通信。配电线主要用于传输50Hz大功率电力,配电线连接各种设备将会影响到传输的通信信号,特别是近年来变频家用电器大量使用,对信道的稳定性造成巨大的干扰,主要表现为阻抗不稳定、噪声显著、信号衰减严重,并且这两个因素随着时间和频率变化而变化。窄带载波通信技术可以双向传输,不再需要另外通信线路,具有较强的适应性,而且具有容易安装的特点,对于低压用户数据采集是个很好的应用。但其数据传输速率较低,容易受到噪声大、信号衰减的影响,在通信可靠性方面还存在着一定的技术障碍。因此,在应用时应当利用软硬件技术结合,完成组网优化窄带载波通信,对于一些用电负载特性变化较小、电能表分散布置困难的区域具有一定的应用价值。宽带电力线载波系统工作在1~40MHz频率范围,成功避开了kHz频段带来的干扰,并通过扩频调制或者正交方式来获得兆级以上的传输速率。这种电力线宽带通信调制技术把信道带宽分成N个正交的子信道,每个子信道呈现相对性和平坦特性,将这些子信道看成理想信息。由于低压台区电力线上的高频传输信号往往会衰减得比较快,需要通过时分中继、自动中继、频分中继和智能路由计算等多项技术手段实现整个低压电力通信网络重构并通信。这种通信技术具有较高的抗干扰能力,适应性强,可以同时承载多个业务并对各个任务进行并发处理。同时有单跳通信距离受限、信号衰减大等局限性。在应用时还需要采用路由、中继等行之有效的优化措施。根据宽带载波的短距离和少分支特性,应当重点应用于城乡公变区供电区域、电表集中安装居民区等,电能表数据采集效果和经济性均优于其他的抄表方式。 四、结语 智能电网建设体现一个国家电力发展水平。而智能用电是智能电网的一个重要组成部分,其建设水平直接关系到我国电网经济运行、使用效率、有序用电等诸多问题。用电信息采集系统自动化、智能化为智能用电服务提供有力的技术。本文在分析用电信息采集系统、无线通信技术特点的基础上对微功率无线通信、低压窄带电力线载波、低压宽带电力线载波三种本地信道通信方式进行讨论,旨在为国家智能用电服务提供支持。 作者:崔凯翔 单位:广州供电局有限公司荔湾供电局 无线通信技术论文:绿色无线通信技术论文 1绿色无线通信技术 1.1认知无线电 认知无线电是一个智能无线电,它能和周围环境进行交互而改变发射机参数,达到某种系统优化的效果。它的首要任务是频谱感知,也就是在认知节点通过对无线电频谱进行监测,发现频谱空穴,伺机接入授权频谱,在不对主用户干扰的情况下共享频谱资源。认知无线电通过这种方式极大的提高了频谱利用率,解决了频谱匮乏问题。于是根据香农容量公式,在一定的通信容量下,所用功率和带宽是互换的。也就是说,通过对频谱进行动态管理,获取更大的信道带宽,就可以极大的节约功率资源,达到节能的目的。同时,认知无线电通过认知无线环境,动态地调整发射机参数,比如,选择信道衰落较小的频谱和相应的调制和编码方式,可以降低所需的功率消耗。当然,认知无线电不仅在频谱利用方面绿色节能,在网络方面的认知和重配置也将对绿色通信起到巨大的作用[1]。目前,无线移动通信领域技术体制和标准众多,出现了各种独立的系统和网络平台,这在一定程度上满足了各种业务需求。但这种异构无线接入技术并存的现象导致了网络建设成本的增加和运营管理的困难,用户也不能获得无缝而满意的服务,造成电力能源的极大消耗。为了解决网络异构性融合问题,构建统一的网络体系结构,需要采取认知无线网络技术。认知无线网络通过对无线资源、网络、业务等多域信息进行交互,改变网元属性,进行自适应管理、资源优化和重配置,形成新网络。认知无线网络和绿色无线通信的关系表现在:网元通过认知信息流获取重配置因素,从而通过重配置进行统一规划和改变终端软件来省掉重复建设。因此将极大地节约资源和能源,达到节能环保的目的。 1.2协作中继 在无线信道进行信息传输时,会发生路径损耗、阴影效应和各种衰落。要达到可靠的数据连接,基站必须发射足够的功率来保证小区覆盖,这种大功率的发送导致基站和手机的耗能大大增加。然而,如果采用多跳通信,也就是中继的方式,将基站和移动用户之间的路径分为若干较短的链路,则可以降低各种损耗和衰落对无线信号的影响。研究表明,中继方式可以减小系统的传输功率和延长电池寿命。协作中继通信可分为两种方式[2],一种是设置固定的中继节点,另一种是设计网络和终端,使移动用户成为中继。在网络覆盖内的中继节点,作为一个网元,拥有对数据的存储、转发、调度和路由功能,而不仅仅起到放大发送的作用。对于固定中继,可以通过提升基站密度的方式来实现,此时也可达到降低能耗的目的,但建设新基站将浪费大量资源。而协作中继节点却有良好的特性。它可以在覆盖一定区域的条件下以较低的高度和低功率发送,和基站及移动用户无线连接,省去了繁杂线路和接口,还有不需要复杂的路由算法等。对于移动用户中继节点,其拥有位置灵活,可以增加数据速率和系统的稳健性,不需要专门设置固定中继等优点,但终端需要有算法和协议的支持,增加了系统的复杂度。 1.3小区缩放 随着移动通信的发展和用户对高数据速率的要求,蜂窝网络由单一制的宏小区逐渐向微小区、微微小区和家庭基站等形式演变,这在一定程度上减少了系统的功耗,但由于移动业务地理上的波动性和数据传输的突发性,基站的能耗还是浪费很大。比如,居民区白天的流量较小而晚上较大,而市中心白天的流量要大得多。如果通过流量均衡关闭一些流量较小的基站,则可实现能耗的大幅降低。小区缩放技术可以实现上述功能[3]。假定移动用户随机分布在蜂窝网络内,网络内有若干个小区。当多个移动用户移入某小区时,使该小区变得拥挤,则该小区会自动缩小其覆盖范围,进而降低该小区的拥挤程度,同时该小区周围的小区会自动增大,来满足该小区未能覆盖的用户,避免出现覆盖空洞。相反,当多个移动用户移出某小区,则该小区周围的小区会自动缩小而该小区会自动增大。当相邻小区容量较大,没有必要进行小区缩小,这时移动用户都可在相邻小区内进行服务,因此可以关闭该小区的基站,使基站处于休眠模式,达到降低能耗的目的。小区缩放服务器(CS)控制整个小区的缩放过程。CS可以设置于网关或基站中,通过检测网络流量大小、信道状况、用户需求等来进行小区缩放。具体实现是通过物理器件调整、基站协作、中继等来完成的。比如,小区扩大可以通过提高基站发射功率来完成,基站协作可以形成基站簇,从而降低了小区间的干扰。 1.4云计算 分布式计算,也即云计算技术,是指通过网络将庞大的计算处理程序自动拆分成无数个较小的子程序,再交由多部服务器所组成的庞大系统,经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。通过此项技术,网络服务提供者可以在数秒之内处理数以千万计的信息。由于移动设备体积小,处理信息、运算和存储能力有限,要高速处理多媒体信息,利用云计算,可以在移动互联网的条件下,完成所需的任务。和云计算相关的技术有软件无线电技术和射频拉远技术。软件无线电是一项发展较快的无线通信技术,它采用开放的模块化结构,基带处理可通过不同的软件模块来实现,并且软件可以随着器件和技术的发展不断更新或扩展。基于通用处理器的软件无线电系统可以降低通信系统开发和调试的复杂度,极大地节约硬件成本和人力成本。射频拉远技术是将基站分为远端无线射频单元和基带单元[4]。无线射频单元通过光纤或光传送网与基带单元相连,负责无线信号的发送与接收,放置于远离基带单元的远端站点,体积小巧。基带单元负责基带信号的处理,多个基带单元可形成集中式基站,其内包含一个高容量、低时延的交换网络来支持多个基带载波单元的互联互通。集中式基站可以避免基带单元负载的不均衡,提高设备利用率。云计算和软件无线电及射频拉远的关系在于,集中式的基带单元经过软件化,通过高带宽、低时延的网络,可组成一个巨大的实时云计算基带池。这样,远端射频单元收发无线信号,实现多种无线网络覆盖,光纤和负载转换器连接远端射频单元和虚拟基站,虚拟基站利用实时云计算基带池动态分配计算资源以实现基带数字信号处理。 2结束语 在大力倡导构建节能减排社会时,绿色无线通信已成为了一种潮流,使我们在关注通信系统容量时也注重其能量效率。该文简要介绍了绿色无线通信的关键技术,包括认知无线电、协作中继、小区缩放和云计算等及其在降低系统能耗时的作用。当然各种技术都有自己的缺点,这有待于我们去克服。相信在不久的将来,绿色无线通信将会普及,为建设环境友好型社会做贡献。 作者:杨随虎 单位:西安邮电大学通信与信息工程学院 无线通信技术论文:4G通信技术的无线通信论文 一、无线通信技术应用于煤矿开采的重要意义 由于煤炭生产的施工环境比较复杂,井下人员较多,设备流动性也较大,在生产操作中,常常采用多工种联合流水作业的形式进行煤矿开采,这就要求需要大量的重型设备参与到煤矿生产中,无论是在设备运输中,还是在安装、调试中,其都有较高的要求,若不注重煤炭井上井下的协同生产,则容易发生瓦斯爆炸等事故。然而,随着移动通信技术的发展,建立基于4G通信技术的无线移动通信系统,并将其应用于煤矿生产中,其不仅可以确保煤矿生产顺利进行,还可以完成紧急事故的处理,因此,煤矿4G无线通信移动系统的实现,具有十分重要的意义。 二、基于4G通信技术的煤矿无线通信系统 (一)无线移动通信系统架构 针对当前煤矿生产对无线移动通信系统的需求,利用4G中的TD-LTE通信技术来实现高传输速率的宽带无线网络,建立信息化、自动化、智能化于一体的煤矿安全生产管理系统,打破当前煤矿系统安全生产局面,将煤矿井下传感器、视频等各类业务数据进行统一的网络部署,有效解决信息孤岛的问题,确保煤矿安全生产,从而提高煤矿的生产效率。因此,建立基于分时长期演进(TD-LTE)的宽带无线网络,由于基于4G通信技术的无线移动通信系统可以在频谱带宽20MHz下可以实现上行峰值速率和下行峰值速率分别为50Mb/s,100Mb/s,其接入时延可以小于100ms,如表1所示[3],表示4G通信系统与3G无线通信系统的对比,因此,采用TD-LTE无线通信技术不仅可以满足语音和数据业务的实时传输,也可以有效避免数据丢包、延时等问题。下面对基于4G通信技术的无线移动通信系统进行对比分析:1.基于TD-LTE通信技术的系统架构。TD-TLE煤矿无线通信系统网络总体架构主要由基站、接入网关、BRAS及优秀网通信构成,其中,优秀网网元可以实现语音通信、数据传输及集群呼叫功能,其主要通过IMS+EPC+DSS集群模式来实现的[4]。2.建立基于TD-LTE通信技术的基站通信系统。将Femto/Pico基站应用于无线通信系统建设中,增强区域的覆盖范围,通过自身的传输网络统一接入到安全网关中,采用IPSEC的方式,以保证网络传输安全。当基站通过提供WLANAP来承载数据业务过程中[5],其也可以通过PDG直接接入网络来承载数据业务,为了确保提高高质量、高传输速率的数据和语音业务,则可以通过直接接入3GPP优秀网来满足不同的产品需求,实现统一的业务活动,建立以SmallCell为基站的网管系统,从而实现下层无线网络通信系统与上层网管系统的对接。3.建立基于IMS+EPC+DSS集群模式的优秀网[6]。在系统中设置优秀网,其主要作用是提供用户连接、系统管理、网络承载等功能,分析该系统的优秀网系统AXUNiEPC-5[7],其主要依托电信级EPC优秀网的优势来实现网元MME、PGW等功能融为一体的模式,该优秀网实现了移动办公、遥感业务、监视控制及电子商务等基本业务,其可以为用户提供安全可靠的LTE接入。另外,优秀网系统还利应用了IMS系统,其是一种全新的多媒体业务形式,其不仅可以满足多样化的多媒体业务需求,还可以实现LTE语音业务系统,并且DSS优秀网可以实现LTE的集群呼叫功能,DSS与EPC相比,其都采用了ATCA架构,并且都可以实现设备小型化的优秀网。4.建立综合应用无线通信系统平台。利用分布式高性能计算机框架架构来建立一个安全、可靠、统一的综合应用系统平台,为了构建灵活、适用强的处理平台,应在软件处理平台基础上增加分析处理数据的专用支持工具,如支持LTE、Wi-Fi网络和终端的基站系统[8],实现数据传输、视频及语音等各类业务,提供统一的数据存储及应用接口,从而实现自动化管理的应用系统。 (二)无线移动通信系统功能概述 1.调度功能。调度系统是煤矿生产的重要通信手段,生产调度员通过利用调度功能来统筹调度所有资源,并对煤矿生产中各种突发状况进行处理,以保证煤矿生产顺利进行。调度功能主要包括生产进程管理、煤矿生产流程整合及资源分配等功能。2.语音业务。其主要包括以下几种业务:第一,移动电话,其可以提供语音通信功能;第二,紧急呼叫业务,当煤矿井下的集群用户发起紧急呼叫,呼叫中心将会做出答复,其类似与电话业务,具有简单方便、快速的特点;第三,主叫号码识别显示业务,其主要功能是提供主叫用户号码给被叫用户。3.集群通信。为了实现用户之间的通信,利用无线集群通信系统来实现自动化的信息共享功能,与公众无线移动通信相比,无线集群通信系统不仅可以提供系统内部的全呼、组呼之外,还可以提高双向通话功能,通过建立优先等级呼叫和紧急呼叫功能,以满足煤矿生产安全部门指挥调度的需求。4.增殖数据服务。在增殖数据业务中,主要包括提供视频通话、物联网接入、手机终端定位、多种数据等业务,其中,对于视频通话,通过手机实时进行无线视频业务,以便于井上工作人员的判断和决策;数据网接入,通过利用3G通信技术来实现终端及无线传感器等接口的采集,并利用物联网提供终端接入;手机终端定位,即利用4G无线通信技术来实现语音通话及矿用无线通信手机终端定位,即通过操作人员携带的手机与基站之间的信号传输来获得操作人员在井下的信息,这样地面上的工作人员则可以通过计算机来了解井下工作人员的信息,其可以确保煤矿井下的安全生产,同时也可以提供实时信息;数据业务,为了满足煤矿井下多种业务对宽带的需求,实现高速分组无线数据业务,并通过智能手机绑定内部系统,实现信息、视频监控及安全生产实时监控等功能,将综合自动化系统应用于系统中,实现组态软件实时显示功能,当煤矿井下出现异常情况,系统将会提供自动报警提示功能。 三、结束语 建立基于4G无线通信技术的煤矿无线通信系统,利用TD-LTE无线通信技术来建立宽带无线网络,由于TD-LTE无线通信技术具有覆盖面积广、信号强、传输速率高的优点,将无线移动通信系统应用于煤矿生产中,不仅可以煤矿地面井下实时通信,也可以确保煤矿井下安全生产,因此,建立基于4G通信技术的煤矿无线移动通信系统具有十分重要的意义。 作者:朱赛虎 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 无线通信技术论文:煤矿无线通信技术论文 一、无线通信技术应用于煤矿开采的重要意义 由于煤炭生产的施工环境比较复杂,井下人员较多,设备流动性也较大,在生产操作中,常常采用多工种联合流水作业的形式进行煤矿开采,这就要求需要大量的重型设备参与到煤矿生产中,无论是在设备运输中,还是在安装、调试中,其都有较高的要求,若不注重煤炭井上井下的协同生产,则容易发生瓦斯爆炸等事故。然而,随着移动通信技术的发展,建立基于4G通信技术的无线移动通信系统,并将其应用于煤矿生产中,其不仅可以确保煤矿生产顺利进行,还可以完成紧急事故的处理,因此,煤矿4G无线通信移动系统的实现,具有十分重要的意义。 二、基于4G通信技术的煤矿无线通信系统 (一)无线移动通信系统架构 针对当前煤矿生产对无线移动通信系统的需求,利用4G中的TD-LTE通信技术来实现高传输速率的宽带无线网络,建立信息化、自动化、智能化于一体的煤矿安全生产管理系统,打破当前煤矿系统安全生产局面,将煤矿井下传感器、视频等各类业务数据进行统一的网络部署,有效解决信息孤岛的问题,确保煤矿安全生产,从而提高煤矿的生产效率。因此,建立基于分时长期演进(TD-LTE)的宽带无线网络,由于基于4G通信技术的无线移动通信系统可以在频谱带宽20MHz下可以实现上行峰值速率和下行峰值速率分别为50Mb/s,100Mb/s,其接入时延可以小于100ms,如表1所示[3],表示4G通信系统与3G无线通信系统的对比,因此,采用TD-LTE无线通信技术不仅可以满足语音和数据业务的实时传输,也可以有效避免数据丢包、延时等问题。下面对基于4G通信技术的无线移动通信系统进行对比分析:1.基于TD-LTE通信技术的系统架构。TD-TLE煤矿无线通信系统网络总体架构主要由基站、接入网关、BRAS及优秀网通信构成,其中,优秀网网元可以实现语音通信、数据传输及集群呼叫功能,其主要通过IMS+EPC+DSS集群模式来实现的[4]。2.建立基于TD-LTE通信技术的基站通信系统。将Femto/Pico基站应用于无线通信系统建设中,增强区域的覆盖范围,通过自身的传输网络统一接入到安全网关中,采用IPSEC的方式,以保证网络传输安全。当基站通过提供WLANAP来承载数据业务过程中[5],其也可以通过PDG直接接入网络来承载数据业务,为了确保提高高质量、高传输速率的数据和语音业务,则可以通过直接接入3GPP优秀网来满足不同的产品需求,实现统一的业务活动,建立以SmallCell为基站的网管系统,从而实现下层无线网络通信系统与上层网管系统的对接。3.建立基于IMS+EPC+DSS集群模式的优秀网[6]。在系统中设置优秀网,其主要作用是提供用户连接、系统管理、网络承载等功能,分析该系统的优秀网系统AXUNiEPC-5[7],其主要依托电信级EPC优秀网的优势来实现网元MME、PGW等功能融为一体的模式,该优秀网实现了移动办公、遥感业务、监视控制及电子商务等基本业务,其可以为用户提供安全可靠的LTE接入。另外,优秀网系统还利应用了IMS系统,其是一种全新的多媒体业务形式,其不仅可以满足多样化的多媒体业务需求,还可以实现LTE语音业务系统,并且DSS优秀网可以实现LTE的集群呼叫功能,DSS与EPC相比,其都采用了ATCA架构,并且都可以实现设备小型化的优秀网。4.建立综合应用无线通信系统平台。利用分布式高性能计算机框架架构来建立一个安全、可靠、统一的综合应用系统平台,为了构建灵活、适用强的处理平台,应在软件处理平台基础上增加分析处理数据的专用支持工具,如支持LTE、Wi-Fi网络和终端的基站系统[8],实现数据传输、视频及语音等各类业务,提供统一的数据存储及应用接口,从而实现自动化管理的应用系统。 (二)无线移动通信系统功能概述 1.调度功能。调度系统是煤矿生产的重要通信手段,生产调度员通过利用调度功能来统筹调度所有资源,并对煤矿生产中各种突发状况进行处理,以保证煤矿生产顺利进行。调度功能主要包括生产进程管理、煤矿生产流程整合及资源分配等功能。2.语音业务。其主要包括以下几种业务:第一,移动电话,其可以提供语音通信功能;第二,紧急呼叫业务,当煤矿井下的集群用户发起紧急呼叫,呼叫中心将会做出答复,其类似与电话业务,具有简单方便、快速的特点;第三,主叫号码识别显示业务,其主要功能是提供主叫用户号码给被叫用户。3.集群通信。为了实现用户之间的通信,利用无线集群通信系统来实现自动化的信息共享功能,与公众无线移动通信相比,无线集群通信系统不仅可以提供系统内部的全呼、组呼之外,还可以提高双向通话功能,通过建立优先等级呼叫和紧急呼叫功能,以满足煤矿生产安全部门指挥调度的需求。4.增殖数据服务。在增殖数据业务中,主要包括提供视频通话、物联网接入、手机终端定位、多种数据等业务,其中,对于视频通话,通过手机实时进行无线视频业务,以便于井上工作人员的判断和决策;数据网接入,通过利用3G通信技术来实现终端及无线传感器等接口的采集,并利用物联网提供终端接入;手机终端定位,即利用4G无线通信技术来实现语音通话及矿用无线通信手机终端定位,即通过操作人员携带的手机与基站之间的信号传输来获得操作人员在井下的信息,这样地面上的工作人员则可以通过计算机来了解井下工作人员的信息,其可以确保煤矿井下的安全生产,同时也可以提供实时信息;数据业务,为了满足煤矿井下多种业务对宽带的需求,实现高速分组无线数据业务,并通过智能手机绑定内部系统,实现信息、视频监控及安全生产实时监控等功能,将综合自动化系统应用于系统中,实现组态软件实时显示功能,当煤矿井下出现异常情况,系统将会提供自动报警提示功能。 三、结束语 建立基于4G无线通信技术的煤矿无线通信系统,利用TD-LTE无线通信技术来建立宽带无线网络,由于TD-LTE无线通信技术具有覆盖面积广、信号强、传输速率高的优点,将无线移动通信系统应用于煤矿生产中,不仅可以煤矿地面井下实时通信,也可以确保煤矿井下安全生产,因此,建立基于4G通信技术的煤矿无线移动通信系统具有十分重要的意义。 作者:朱赛虎 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 无线通信技术论文:油田生产数据视域下无线通信技术论文 1TD—LTE的关键技术 1.1传输通道抗衰落油田数据传输系统中的移动台与通信基站之间的传输主要依靠无线电磁波,在传输过程中,周围电力线发射的电磁波会干扰信号强度。移动台发射无线电磁波的衰减率为N=V/(λ/2),其中V为数据信息在传输信道内的速率,λ为外界电磁波的波长。如果增大电磁波波长便能有效地控制抗衰减系数,一般采取增大信源设备发射功率的方法来提高传输速率[4]。在传输系统一级电路信号功率放大过程中,数据信号容易在通信线路中发生全反射现象,使数据信号的码片呈现离散状态。在距终端处理器3/4位置处,继续进行二级数据信号功率的放大,使传输线路中产生电磁波的强度高于外界干扰电磁波的强度,让传输信道内的电磁波与外围电磁波相互抵消,可降低其电磁波的外围强度。并且电磁波在相互抵消过程中,也进行了一部分的叠加,从而增强了通信信号强度。 1.2编码调制油田数据传输系统编码调制分为二进制编码调制、十进制编码调制以及十六进制编码调制。十进制编码调制的输入端有10个数据连接点,每个数据点代表不同的数据值。输出部分的连接点共有4个,形成为8421十进制编码。该数据连接点的排布从左向右为I0~I9,当编码的数字首位为0,其他数字为1时,输出端编出的码型序列为0;当编码的数字第二位为0,其他数字为1时,输出端编出的码型序列为1;当编码的数字第三位为0,其他数字为1时,输出端编出的码型序列为2,以此类推,即为十进制编码转换原则。十进制编码比二进制编码过程复杂,但保密性能比二进制好。十六进制编码与十进制编码过程相类似,但是对9以后的数字编码要用ABCDEFG进行编制,当编制的数据信息为103131156时,那么接收到的编码序列即为A3D1F6。数据传输系统中二进制编码技术通常应用于传输话音信号,其优势为编码技术简化,占用的信道宽;十进制编码和十六进制编码技术应用于传输视频信息与数据信息,这两种编码技术保密性能佳,并且在传输数据信息中添加了冗余码与纠错码,可保证传输信息的有效性。 1.3移动天线射频移动天线射频技术中的设备根据俯仰角度不同,分为全向天线与定向天线两种类型。全向天线由于覆盖范围大,发射功率低,所以容易受到大气层中电磁波的干扰,使传输的数据信号失真,这种设备多用于油田空旷地区。定向天线覆盖范围小,传输距离远,但是发射的功率信号只能朝一个传播方向,如果在大型油田建筑群体设立单独的定向天线,发射的信号就会被障碍物吸收,因此每个建筑通常设立3个天线,每个定向天线覆盖的范围为120°,组成一个全向覆盖范围区域。每个定向天线的俯仰角度控制在15°范围内,定向发射的频率为8000Hz。在发射射频功率过程中,发挥主要功能的设备为耦合器,其结构组成为直流耦合端、输入端、隔离端及耦合输出端。 2TD—LTE技术的应用 2.1数据传输信道TD—LTE无线通信系统的传输信道分成等间隔的32个信道,其中上行信道16个,下行信道16个。上行信道负责数据的编码,下行信道负责数据的传输。上行信道具有数据信息编码和译码功能,可以在数据编码过程中添加冗余码和纠错码。在数据字符串间添加冗余码的过程中,上行信道会根据冗余码的排列顺序进行翻译,若对等的字符串没有得到有效的翻译,编码器便会重新接收冗余码,再一次进行翻译表达,直到油田数据终端设备接收到的数据信息与信源设备输出的信息一致,才会完成对数据信息的译码。 2.2油田数据传输系统无线局域网无线局域网的组建要根据不同的IP地址进行划分,以达到共享石油专网内的数据资源的目的。IP地址段分为4个区域段,A类IP地址段为0~127,B类IP地址段为128~191,C类IP地址段为192~223,D类IP地址段为224~239,每个区域段之间的主机设备都能够实现远端控制功能。 3结语 TD—LTE无线通信系统采用了单边带信号调制、TDD、传输通道抗衰落、编码调制、移动天线射频等技术,在油田数据传输专网中连接数据终端设备,进而实现专网内部数据资料的共享。数据在通信信道传输中能减弱外界电磁场的干扰力度,保证传输数据信号的有效性。我国石油行业发展迅速,应用TD—LTE技术建设石油信息化专网,为石油通信行业带来新的希望,也为整个石油系统通信提供一个安全可靠的工作环境。这种技术不单用于石油行业中,在其他行业也正逐步扩展,为我国通信行业开辟了广阔的发展前景。 作者:郭延海单位:中海油信息科技有限公司天津分公司 无线通信技术论文:矿井无线通信技术论文 1矿井巷道信道模型 1.1时变多径信道模型在矿井巷道环境下,障碍物对电磁波进行反射、散射和折射,使电磁波在巷道内形成复杂的多径传播,同时,工作人员及设备的移动作业,导致产生多普勒频移,使巷道内的多径信道具有时变性。因此,矿井巷道信道是具有时变特性的复杂多径信道。因此,将相位分量视为常数是不够准确的[10]。本文将相位分量建模为时间的变量,将信道冲激响应定义为。 1.2仿真分析采用MATLAB仿真工具,对矿井巷道时变多径信道模型自相关函数仿真。图1描述了传统信道模型,带宽为500Hz和1000Hz的时变多径信道模型下接收信号的自相关谱,其中,横坐标表示延时,纵坐标表示自相关函数。分析发现,时变多径信道模型与实际接收信号自相关谱较为符合,此信道模型适合矿井无线通信。 2系统性能分析 根据多径时变信道模型,假设接收天线总功率与发射总功率相等,且等于Pe,信道噪声是加性白高斯噪声,每根接收天线的噪声功率为σ2,则信噪比SNR:ξ=Pe/σ2。 2.1系统容量分析实际的无线信道是时变的,受到衰落的影响。对于单天线系统,即单输入单输出(SISO)系统的信道容量可用下式计算。图2给出了单输入单输出(SISO)系统和多输入单输出(MISO)系统的信道容量与发射天线数目之间关系的仿真结果,横坐标表示信道容量,纵坐标表示概率。其中,仿真参数设定为信噪比10dB,迭代次数为1000,接收天线为1,发射天线数目分别为1,2,3。仿真结果表明,SISO系统信道容量最小,发射天线数目从1依次增加时,信道容量也依次增加。图3给出了MIMO系统的信道容量与发射天线数目之间关系的仿真结果,横坐标表示信道容量,纵坐标表示概率。其中,仿真参数的设定同上,发射天线数目分别为2,3,4,接收天线对应为2,3,4。从仿真结果可以看出,MIMO系统信道容量随着收发天线数目的增加而增加。对比图2与图3发现,MIMO系统的信道容量显然比SISO系统的信道容量有了较大增加。 2.2误码率分析令xm(l)表示第m根天线的第l个子载波上的发射信号(l=0,…,L-1),经历时变多径衰落信道传输和FFT变换后,在t时刻第n根接收天线的第l个子载波上得到的信号yn(t)可由下式得到。采用MATLAB对MIMO-OFDM系统在不同天线数目下进行误码率性能对比,具体实验流程如下:1)初始化过程。给定发射信号及时变多径衰落信道的冲激响应初始值。接收端采用最小均方误差(MMSE)检测算法。2)确定接收信号过程。输入数据经过串/并转换、空时编码、IFFT变换并添加循环前缀后经时变多径衰落信道到达接收方,根据式(5)确定接收信号形式。3)对接收信号去除循环前缀、FFT变换、空时译码及并/串变换后,计算MMSE检测加权矩阵,并进一步得到MMSE判决数据。4)误码率计算过程。根据数据检测与判决结果,与初始输入数据对比,计算系统误码率。基于上述分析与描述,设置的仿真参数如表1所示。仿真在收发天线数目相等的情况下进行,天线数目分别为1,2,3,多径数目假设为2,接收端采用MMSE检测。图4给出了收发天线数目相等,不同天线数目情况下的MIMO-OFDM系统的误码率性能,其中,横坐标表示信噪比,纵坐标表示误码率。从仿真结果可以看出,随着收发天线数目的依次递增,从1增加到3,在BER为0.02处,天线数目选取3相对于选取数目2和1分别有4dB和9.6dB的增益,系统的误码率依次下降且抗多径衰落的能力依次增强。图5反映的是多径对MIMO-OFDM系统性能的影响。图中,横坐标表示信噪比,纵坐标表示误码率。这里假设发射天线数目为2,接收天线数目为2,接收端采用MMSE检测,多径数目取2,4,6。分析发现,随着多径数目的递增,在BER为0.02处,多径数目选取6相对于选取数目4和2分别有4.3dB和9.7dB的增益,给定一定的信噪比值,误码率随着多径数目的递增而递减,此结果与MIMO-OFDM技术对抗多径衰落相符,是一种更适合于矿井巷道通信的无线技术。 3结束语 矿井巷道的多径传播特性导致矿井无线通信性能的下降,针对煤矿井下这一复杂的多径信道,本文建立了时变多径信道统计模型,得到信道冲激响应自相关函数;基于该模型深入分析了单输出和MIMO-OFDM系统的信道容量、不同天线数目和多径数目下的系统性能。数学分析和MAT-LAB仿真表明,时变多径信道模型与实际接收信号自相关谱较为符合;与SISO系统相比较,MIMO系统增加了系统容量;同时,系统误码性能随着多径数目的递增而递减,MIMO-OFDM技术可以有效对抗矿井巷道的多径衰落,提高通信系统的可靠性,是一种更适合于矿井巷道通信的无线技术。 作者:王艳丽张鹏张佳单位:渭南师范学院数学与信息科学学院中煤科工集团西安研究院 无线通信技术论文:短距离无线通信技术论文 1短距离无线通信在智慧家庭网控建设中的应用 在智慧家庭的建设中,互联互通的控制系统成为关键,如果我们采用有线系统,将对建筑的设计提出极大的挑战,尤其是对已有建筑进行改造,将会产生巨大的工程量,而且未来物品的移动也会受到很大有限制。而采用无线系统则可以让我们摆脱物理连接上的限制,可以灵活地将各种设备接入家庭网络,而短距离无线通信组网与控制也成了我们必然选择的技术。近年来,包括蓝牙、Wi-Fi、ZigBee、UWB和NFC等短距离无线通信技术日益成熟,为家用设备实现局部组网奠定了基础,使得智慧家庭应用由愿望变为现实。其中,蓝牙技术经历了1.1、1.2、2.0、2.1、3.0、4.0各版本,以及即将到来的4.1版本,其稳定性、兼容性、传输速率、以及功耗等各个方面不断改进,被广泛应用于各种电子设备,如PC、手机、平板电脑、无线音箱、无线耳机以及近年来非常火热的可穿戴式电子设备上,使消费者摆脱了传统线缆的束缚。 Wi-Fi作为主流短距离无线传输技术,标准完善、技术成熟、稳定易用、兼容性好,已经成为智能家电网络化方案的主流互联技术,一些家电企业已开始在电视机、空调、冰箱、热水器、酒柜中大规模采用嵌入式Wi-Fi模块,将分散在家中的各个家电产品联成一个整体控制系统,改变单一的被动控制。值得一提的是,面对家庭对各种视频内容的消费所带来的网络流量爆发式增长,第5代Wi-F(i802.11ac)应运而生,为家庭网络提供了更高的带宽、更快的传输速度,为智慧家庭实现提供更有力的支持。通过第5代Wi-Fi进行无线连接,网络带宽可以达到千兆级别,可顺畅、无间断地播放流视频及下载高带宽应用程序,比现有网络增速10倍。ZigBee多用于家庭自动化、安全保障系统等。在利用Zigbee技术搭建的无线传感器网络中,通过在无线门磁/窗磁报警器、红外感应闯入探测器、保险柜/抽屉振动监测器等防盗报警器以及燃气、烟雾、氧气、温度、湿度等传感器内安装Zigbee模块,可实现数据的无线传输、分析和报警。此外,ZigBee在灯光控制、家用智能开关、门禁系统、智能抄表等应用中,也发挥了良好的作用。 随着技术的不断发展,UWB以其高质量的近距离通信能力,成为智能家庭数据传输领域的中坚力量之一。UWB可以运用于机顶盒和DVD播放机到数字电视的无线连接,PDA、手机和数码相机与PC机的同步等家庭设备音视频数据传输等方面。NFC技术的传输速率较低,并不适合直接用于传输音视频等需要较高带宽的应用,但是,NFC技术允许电子设备在不到0.1s的时间内闪电建立连接,加之其良好的保密性能,成为了在不同场合、不同应用领域中其他无线通信技术的最佳拍档。例如,将NFC和蓝牙技术配合使用,可以先通过NFC技术近距离快速建立连接,再利用蓝牙技术在手机、电脑、音频设备或打印机之间进行数据传输,将会给用户带来前所未有的体验。对于设备制造商而言,未来智慧家庭中家居产品的开发,除了在功能和外观上的创新以外,采用什么样的通信协议以及如何将通信模块与主系统集成在一起也将是需要重点考虑的内容。 2结语 随着信息化的不断发展,特别是宽带网络和移动互联网的发展,推动了智慧家庭的普及。如今,短距离无线通信技术与智能电表、智能音乐播放器、智能厨房、智能健康系统进行完美整合,为提高人们生活品质,进一步改变人们工作、学习和生活方式做出重要贡献。 作者:翟平李均白银姗单位:工业和信息部电信研究院 无线通信技术论文:GPRS无线通信技术论文 1GPRS的组网方式 采用APN专网接入首先要做的就是与移动申请APN专网业务,随后移动会为客户分配专用的APN,而对于普通用户就没有这种权利。使用GPRS专网的SIM卡只能开通专用APN不能使用其他的。APN专网接入方式主要有:(3)中心采用主副GPRS-DTU,采用移动APN专网固定IP,在专网得到APN后给数据终端以及中心DTU分配移动内部固定IP,GPRS在数据终端附着时,SGSN会向HLR查询是否是所允许使用的,再通过DNS把APN解析成相应的IP地址。这种接入方式相对于公网接入方式而言,不仅缺少了DNS解析,又因为其本身自带移动内网固定IP,所以减少了中间环节有利于提高稳定性,另外还不用付宽带费,有比较好的性价比;(4)中心采用APN专线,其与子站点一律采用APN内网固定IP,这种方案所有的数据都在移动GPRS的APN网内传输,不用经过公网。采用这种方案有许多好处如可以在整个传输过程中防止泄露信息,还可以在IP地址和端口进行过滤。 2中心服务器通道管理软件 中心服务器通道管理软件包括数据转发模块、系统设置模块、数据库模块、下位机管理模块通信协议栈模块、数据加密模块以及GPRS通信模块通道管理软件是目前所有电网调度自动化系统中的通信方式与通信规约的集成所在。其中通道管理软件每个模块都有各自的功能,系统设置模块主要是拥有用户权限管理、用户注销以及更改用户等功能系统设置在数据库中保存;数据库模块由系统配置库、报表库以及采集转发数据库三个子库组成,而系统配置库又包括系统设置库、下位机信息库以及通信协议栈库三个子库;每个子库又都有不同的模块来组成,每个模块都有其各自的作用,这里就不再进行一一的描述了。 3GPRS的安全性分析 3.1GPRS所采用的安全措施 与固定网络相比,无线网络在安全性方面做得还不够到位,为了使这种状况得到改善,对用户的传输信息进行保密,GPRS采用了GSM中大量的安全保证措施。 (1)为了不让未注册的用户接入,GPRS采用了GSM的移动终端鉴别方法进行加密,从而对SIM卡的有效性进行确认。 (2)运营商和用户首先商量好使用GPRS服务的区域,一旦离开这个区域就不能享受一定级别的QOS这是接入控制。 (3)由于GPRS中的所有安全功能都与SIM卡有关,所以对SIM卡进行了独特的设计,想要对其进行复制或伪造都是很难的,从而为网络以及用户的安全提供了可靠保障。根据对GPRS四点安全机制的描述不难看出,在GPRS的安全性已经能使电力系统的相关应用要求得到满足,最重要的就是对SIM卡的安全保护,确保用户信息不被泄露;除此之外GPRS本身也有不足之处,不能确保用户连接的GPRS网络都是真实的。 3.2应用GPRS的安全性建议 根据GPRS的变电站自动化监控系统情况,不光要在GPRS本身安全机制上作改变,还要加强应用层的安全保护。 (1)采用APN接入方式,利用SIM卡的唯一性来进行保护,只有是规定的SIM卡手机号才能访问,在移动终端与数据中心采用专门的APN进行无线网络接入,普通手机做不到。 (2)使用V.25协议的点对点传输方式。从调度自动化系统所处的位置来看,为了安全性考虑其不能采用TCP/IP网络与其他分区直接相连。利用V.25协议的点对点传输方式,不仅使调度自动化系统与外部公网的网络有所区分,而且这样是符合国家经济贸易委员会第30号令《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定》,同时也满足了电力系统二次安全防护的分区要求。 4GPRS技术特点 GPRS的分组交换技术与以前的GSM拔号方式的电路交换数据传送方式相比有许多优点,例如:(1)高速率。GPRS在理论上的最高速率能够达到171.2kbit/s。相比于现有的电路交换数据服务与短消息服务GPRS虽不能分配所有的时隙给数据服务但相比之下已有非常大的优越性。除此之外,与电路交换数据服务按连接时长计费法GPRS按数据通信量进行计费比较,后者更能享受实惠。(2)永远在线。无论是发送或者接收信息,GPRS能够立刻连接起来在无线信道内。当用户一直处在在线状态的时候,用户可以更快的进行连接不再需要复杂的程序。(3)费用低廉。GPRS付费按照接收和发送数据包的数据来进行付费,当用户不接收数据包时就算在网上挂着也不会有费用的流出。中国移动对GPRS的收费是按照1K数据1min来收取的,而且不收漫游费,非常有利于野外施工以及长途运输等行业。 5结束语 通过对GPRS的安全性以及技术特点等分析,可以知道GPRS无线数据传输有非常多的优势,尤其在电力系统中更加能体现出来。现在,随着“3G”通信技术的广泛应用,相信GPRS无线通信技术应用的领域会更加广泛与成熟。 作者:杨丽莹单位:云南电网公司德宏供电局 无线通信技术论文:无线通信技术课堂教学论文 摘要:随着通信技术发展及“学生为中心”的新课堂教学改革研究的深入,红外、蓝牙、Wifi等无线技术在信息教学反馈领域的应用越来越广泛。本文在总结四类传统教学反馈方式的优缺点的基础上,对比分析现存的无线课堂反馈系统,提炼出以WIFI为代表的无线通信技术在课堂教学反馈的特点。 关键词:无线;通信技术;教学反馈 一、传统教学反馈方式研究 在课堂中,“教”与“学”同时进行,进一步说“教”是为了“学”,因此,教师需要用多种反馈方式来了解学生的学习效果,并根据实时的教学情况来调整教学方法、方式。传统的教学反馈的方法主要分为以下四种:1.言语反馈。教师通过课堂提问、课堂讨论以及学生质疑等口头语言交流来分析学生对课堂知识的掌握程度,从而调整教学方法、方式。这种方式缺点是教师得到的反馈信息有些片面,不能全面掌握学生学习情况,同时学生由于缺乏参与感造成注意力分散,导致课堂教学实效的流失。2.书面反馈。教师一般通过黑板板书、课后作业以及课堂测试等手段来观察学生对知识内容掌握程度与存在的问题。这种方式缺点是教师课堂上时间和精力无法对每一位学生进行有效的“教学诊断”,另外学生存在抄袭现象,加大了老师辅佐的难度。3.实物投影展示式反馈。教师通过实物投影展示、多媒体演示的方式展现学生的学习成果,从而了解学生学习存在的一些具体问题,让教师有的放矢地进行课堂教学。这种方式缺点和言语反馈类似,难以保证人人参与,无法准确掌握整体的课堂教学效率。 二、基于无线通信技术教学反馈系统研究 随着无线通信技术的发展,无线通信技术在教育领域的应用已成为当代教学新模式的重点研究方向。目前,应用在教育领域的主流无线通信技术有Bluetooth、RFID、UWB、Wi-Fi、红外等。例如,基于无线通信技术教学反馈系统常见的有红外手持反馈系统如北京松博科技有限公司研发的EZclick表决系统、Interwrite生产的PPS表决系统等、基于蓝牙的课堂反馈系统如华东师范大学硕士研究生周丽捷的研究、将GPS与Android相结合如山西长治医学院计算机教学部魏晋研制的基于Android平台的课堂签到与手机违规监测系统等等几种反馈系统。总的来说,与传统教学相比,基于Bluetooth、RFID、UWB、Wi-Fi、红外等技术的无线反馈式教学系统在以下四个方面占据优势:1.反馈实时性强。无线反馈式教学系统一般采用手机、平板等手持终端与教学服务器进行实时通信,因此,教学反馈信息可以通过“职教云”等网络教学平台实时地显示在投影屏上。与验收课后作业、开展课堂测验等传统教学反馈方式方式相比,无线反馈式教学系统在反馈上更快捷,大大缩短了反馈周期,更能帮助师生发现及解决教学问题。2.反馈覆盖范围广。无线反馈式教学系统组成的拓扑结构是树形或网型,课堂中每一位学生都能使用终端设备将疑惑、感想反馈至网络平台,因此相对于课堂点名答疑和课堂讨论的传统方式来说,无线反馈式教学系统收集到的教学反馈信息更全面,更客观地体现学生的学习水平。3.数据处理效率高。无线反馈式教学系统中网络服务器将一些接收到的教学反馈信息,如签到信息,讨论热度、教学资料浏览情况等,通过预设的算法进行相关处理、统计,进而得到一系列教学指标数据,更加直观、清晰的展示于师生面前。 三、总结 当今基于无线通信技术的教学反馈系统大多实现签到、检测和互动,教师依据教学反馈系统的信息和数据有针对性地调整教学方法方式,同时学生也能学习的疑惑、获知自己掌握情况,以此有针对性进行查漏补缺。总的来说,无线反馈式教学系统与传统教学反馈方式相更准确实用,不仅提高学生综合素质,更落实“学生主体,教师主导”的现代化教学理念。 作者:曹璐云 申丹丹 张颖 单位:湖南信息职业技术学院 无线通信技术论文:我国现代无线通信技术论文 1当前我国现代无线通信技术发展现状 一是在移动通信技术这一领域,我国的移动通信技术在这些年时间以来得以出现快速的发展,其主要是在发展全球移动网络3G状态这一层面得以体现,那么我国在逐步发展的3G网络背景下,这就存在着更加宽广的应用3G网络应用业务平台,在应用的方向上也显得更为众多,已经在人们的日常生活当中深入,按照相关统计数据结果显示,当前我国整个网络用户市场当中,将近八成的是3G网络,而且随着社会的更进一步的发展,其发展态势还呈现出持续上升,特别是更为频繁化的运用商务市场,这也就体现出未来3G移动网络发展体现出无限的潜力。 二是逐渐发展的蓝牙技术。由于发展的蓝牙技术比较适合的无线通信则是属于短距离的,这项通信技术的基础就是现代化无线通信技术,那么在使用蓝牙技术的过程当中,通过将无线数据与语音当成载体来实现短距离的无线通信,蓝牙技术的主要服务对象就是移动与固定的终端设备,可以将传输数据与信息的服务提供给用户,在实施传输的过程当中,最长的传输距离是十米,传输频段是2.4HGzISM,速率是1Mbps,因此适用的是通信是短距离。 三是日期发展的无线宽带技术。通常来说,在如今我国实施的无线宽带接入方式主要是以下几种,第一种接入方式是多点微波接入技术,往往这项技术则是应用在多项低频波段当中,并且也仅仅是局限在2.5GHz、3.5GHz、5.8GHz三种波段,这就导致存在比较小的应用范围;第二种接入方式就是红外光通信接入,在进行运用这样的接入技术的过程当中,具备特别高的传输速度,导致保持在3MB/s至621MB/s的范围之内,还可以实现快速传播数据,另外受到红外线工作波段的影响,那么就导致传输能够得到上百米的距离,另外还并不会影响别的通信系统,在接受与发射无线信号等方面使用的是光学仪器;第三种接入方式就是卫星接入技术,这样的宽带接入技术其主要是在教育事业、房地产、金融等这些行业领域当中运用,借助于运用这项技术,以便可以实现快速分发数据包、快速接入互联网等服务,其所具备的稳定性显得特别高,这些行业领域都比较亲睐这种接入方式;第四种接入方式就是微波宽带接入技术,在进行无线微波宽带技术进行使用的过程当中,应该将其频段保持在28GHz左右,借助于蜂窝式网络布局,以便可以将受到传输距离导致的损耗降低,而且在这一过程当中,这样的蜂窝式网络比较还能够将发射无线通信的功率减少,实现近距离双向传输语言、图像、数据。 四是超宽带技术。这项技术的基础就是无线载波,借助于无线通信当中比较小单位的纳秒级别的非正弦型波载,通过脉冲这样形式运用来传输相应的数据,这一技术拥有特别宽的覆盖频谱,可以实现低功耗与低程序下的传输数据,因此广泛的在诸多领域采用。 2当前我国无线通信技术发展趋势 一是信息个人化方向。由于在当前迅速发展的信息技术背景下,信息个人化这逐步发展成为一种主要的未来信息产业发展方向之一,那么出现的移动IP这项技术手段这也正是手段与方式推动个人化信息发展,移动IP技术能够做到在手机上面应用各种信息化实现,如今所出现的逐渐普及手机这也为这一发展的实施起到推动作用,完美结合移动智能网技术和IP技术势必也会推动快速发展实现推动全球个人通信,这也就显示出即将到来信息个人化时代。 二是无线通信技术结构的变革化。由于在持续发展的无线技术通信技术背景下,那么在未来的一段时间范围内无线技术通信技术变革化其主要是在高校频谱的接入方面进行表现,其主要是通过将无线通信技术效率高、容量大等这些特点充分利用,通过无线通信技术的频谱增加,以便能够实现全面提升在移动运营商之间使用无线通信技术的效率,将更为快捷的服务提供给用户。 三是综合化优秀网络与多元化接入网络。正是在逐步发展的无线通信技术条件下,我来的信息网络结构逐步转变为优秀网与接入网方向,而这也就会逐步实现与推进宽带化与分组化网络,另外还会做到在不久的将来实现在同一优秀网络上实现综合传送多种业务信息,这也可以为人们在日常的生产生活工程当中对于相关信息的需求提供方便。 作者:朱军 单位:贵州航天天马机电科技有限公司 无线通信技术论文:电力系统监控中无线通信技术论文 1无线通信技术在电力系统监控中的应用现状 无线通信技术的发展给电力监控系统的建立和发展提供了技术支持,电力监控系统充分利用无线通信技术的技术成果进行远程监控,增强了电力系统的管理职能,提高了电力系统的工作效率。无线通信技术种类繁多、更新换代频繁,能够提高电力监控系统的性能,使电力监控系统的发展更加具有科学性和准确性。 2无线通信技术在电力系统监控中的具体应用 在电力系统中设置监控系统,利用监控系统进行数据的收集处理,实现对远程设备的操作,能大大提高电力系统的工作效率,满足人们的生活需要。因此,在电力系统监控中应用无线通线技术已成为社会发展的需要。 2.1在电力用户和线路设备等方面的应用 利用无线通信技术可以把电力用户、设备、线路等监控系统联结起来,建立一定范围的局域网,通过远程集抄终端,定时抄传电力用户的电表信息并进行存储,避免了因系统异常导致的数据缺失;无线集抄终端还可以智能判断电路设备是否出现故障,并把发现的问题传送到服务器,及时发出警告。通过无线通信技术可以实现远程操作,如抄表、查询、统计、浏览、分析、打印等,避免了人为因素导致的数据不准确等弊端,提高了电力系统的工作效率和电力系统的自动化水平。 2.2在电力服务方面的应用 通过无线通信技术实现对电力系统的监控,把用电系统和移动终端实现网络连接,既满足了电力部门向电力用户及时发放用电信息的需要,也满足了电力用户根据个人需要自行定制信息查询的需要。利用无线通信技术,通过移动终端,采用SMS、WAP、PUSH等形式,实现办公自动化和监控职能,电力部门可以根据通知的重要程度采用自动语音通知的形式,并通过设定系统得到回复结果。同时,通过对电力系统的网络监控实现电力部门和电力用户的信息沟通,及时解决出现的问题,提高电力部门的服务效率,满足电力用户的需要。电力用户可以通过无线网络利用EMAIL、SMS、WAP_PUSH等形式,让手机等终端进行信息查询和信息定制,提高了电力用户的满意度,完善了电力部门的服务职能。 2.3在电力系统内部的应用 随着电子技术的发展,使无线通信技术在电力系统监控中的应用得到了进一步的发展,通过无线通信技术的定位功能可以对电力系统工作人员的工作情况进行监控。随着智能机的出现,利用手机终端还可以实现信息共享,提高工作效率。如,工作人员在野外工作时,可以通过手机终端进行信息查阅,及时处理和解决遇到的新问题,提高其工作效率。 3结语 利用无线通信技术实现对电力系统的监控,可以及时采集数据,提高电力系统的工作效率和自动化水平,满足了电力用户的需要,保证了电力系统工作的正常运转。 作者:张万里 单位:哈尔滨光宇电气自动化有限公司 无线通信技术论文:电力无线通信技术运用论文 [论文关键词]无线通信;电网通信;技术分析 [论文摘要]随着现代科学技术的飞速发展,构建完善坚强可靠的电力通信网,显得越来越重要。文章结合电力通信的特点和需求及无线新技术的特性,分析无线通信技术在电网通信中的应用前景。 一、概述 电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。我国的电力通信网经过几十年风风雨雨的建设,已经初具规模,通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段构建而成为立体交叉通信网。随着无线通信技术的发展,无线通信系统的特性发生巨大的变化。鉴于采用无线通信网不依赖于电网网架,且抗自然灾害能力较强,同时具有带宽大、传输距离远、非视距传输等优点,非常适合弥补目前通信方式的单一化、覆盖面不全的缺陷。本文简单介绍一下无线通信传输体制的应用特点和优缺点,并分析其在电力系统的应用前景。 二、无线技术介绍 (一)无线通信技术的概念 目前,无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成。 (二)无线通信技术的发展现状 无线通信技术按照传输距离大致可以分为以下四种技术,即基于IEEE802.15的无线个域网(WPAN)、基于IEEE802.11的无线局域网(WLAN)、基于IEEE802.16的无线城域网(WMAN)及基于IEEE802.20的无线广域网(WWAN)。 总的来说,长距离无线接入技术的代表为:GSM、GPRS、3G;短距离无线接入技术的代表则包括:WLAN、UWB等。按照移动性又可以分为移动接入和固定接入。其中固定无线接入技术主要有:3.5GHz无线接入(MMDS)、本地多点分配业务(LMDS)、802.16d;移动无线接入技术主要包括:基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照带宽则又可分为窄带无线接入和宽带无线接入。其中宽带无线接入技术的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄带无线接入技术的代表有第一代和第二代蜂窝移动通信系统。 1.主流无线通信技术 从技术发展的趋势可以看出,以OFDM+MIMO为优秀的无线通信技术将成为未来无线通信发展的主流方向。而目前基于该技术的无线通信技术主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4种技术。 2.其他无线通信技术 除了上述主流的无线通信技术外,目前已存在的无线通信技术还包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距离通信技术及LMDS、MMDS、点对点微波、卫星通信等长距离通信技术。 (1)IrDA:InfraredDataAssociation,是点对点的数据传输协议,通信距离一般在0~1m之间,传输速率最快可达16Mbps,通信介质为波长900纳米左右的近红外线。 (2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段,使用跳频频谱扩展技术,通信介质为2.402GHz到2.480GHz的电磁波。 (3)RFID:RadioFrequencyIdentification,即射频识别,俗称电子标签。它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签、解读器和天线三个基本要素组成。 (4)UWB:UltraWideband,即超宽带技术。UWB通信又被称为是无载波的基带通信,几乎是全数字通信系统,所需要的射频和微波器件很少,因此可以减小系统的复杂性,降低成本。 三、无线技术优劣分析 (一)WLAN技术分析 Wi-Fi的技术和产品已经相当成熟,而且大批量生产。该技术适用于无线局域网,作为有线网络的延伸,对于特殊地点宽带应用,尽管Wi-Fi技术应用非常广泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隐患,Wi-Fi采用的是射频(RF)技术,通过空气发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号,所以非常容易受到来自外界的攻击,黑客可以比较轻易地在电波的覆盖范围内盗取数据甚至进入未受保护的公司内部局域网。 (二)WiMax技术分析 WiMax是一个先进的技术,推出相对较晚,存在频率复用性小、利用率低的问题,但由于最近才完成标准化,该技术的大规模推广还需要实践考验。从应用前景看,该技术可以在较大范围内满足上网要求,覆盖可以包括室外和室内,可以进行大面积的信号覆盖,甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离,一直被业界看好,是未来移动技术的发展方向,并提供优良的最后一公里网络接入服务。 (三)WMN技术分析 WMN是正在研究中的技术,在研究中不断地在不同方面结合各种技术的特点进行融合,而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。从应用前景看,WMN这一新兴网络不仅在无线宽带接入中有着广阔的应用空间,在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集,并广泛应用到环境检测、工业、交通等领域。随着其他技术的不断更新完善,WMN更好地与之相融合、互补,从而能够扬长避短,发挥出各自的优势。 (四)3G技术分析 3G于1996年提出标准,2000年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。3G网络部署已具备相当的实践经验,有一成套建网的理论,包括对网络的链路预算、传播模型预算以及计算机仿真等。从商用前景看,目前,3G在部分地区已得到大规模的商业应用,比如欧洲很多国家、日本、韩国等都已经建设了3G的网络。3G技术已经进入可以实用的阶段,还有很多国家和地区正在建设或将要建设3G网络。 (五)LMDS技术分析 本地多点分布业务系统LMDS是一种提供点对多点通信的固定宽带无线接入技术,其工作频率在20GHZ以上,利用毫米波传输,可在一定的范围内提供数字双工语音、数据、因特网和视频业务,是一种非常好的宽带固定无线接入解决方案。在最优情况下,距离可达8公里;但是由于受降雨的原因,距离通常限于1.5公里。 其主要工作原理是通过扇区或基站设备将ATM骨干网基带信息调制为射频信号发射出去,在其覆盖区域内的许多用户端设备接收并将射频信号还原为ATM基带信号,在无需为每个用户专门铺设光纤或铜缆情况下,实现数据双向对称高带宽无线传输。 (六)MMDS技术分析 MMDS的主要缺点是有阻塞问题且信号质量易受天气变化的影响,可用频带亦不够宽,最多不超过200MHz。其次,MMDS对传输路径要求非常严格。由于MMDS采用的调制技术主要是相移键控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度调制QAM调制技术,无法做到非视距传输,在目前复杂的城市环境下难以推广应用。另外,MMDS没有统一的国际标准,各厂家的设备存在兼容性问题。 (七)集群通信技术分析 数字集群系统具有很多优点,它的频谱利用率有很大提高,可进一步提高集群系统的用户容量;它提高了信号抗信道衰落的能力,使无线传输质量变好;由于使用了发展成熟的数字加密理论和实用技术,所以对数字系统来说,保密性也有很大改善。 数字集群移动通信系统可提供多业务服务,也就是说除数字语音信号外,还可以传输用户数字、图像信息等。由于网内传输的是统一的数字信号,因此极大地提高了集群网的服务功能。 (八)点对点微波通信技术分析 微波传输的优势主要体现在以下几个方面:第一,可以降低运营商的运营成本。与租用线路相比,微波系统的投资只要一年左右即可收回。第二,微波传输系统部署简洁快速。与传统的传输手段相比,其快速部署的优势可以更快地满足新业务发展的需要。第三,目前的微波产品对未来的发展是有保障的,对于运营商的新业务和新需求都可以给予很好的支撑。未来,微波传输系统将升级到全IP的平台之上,可以全面支持运营商未来的发展。 (九)卫星通信技术分析 利用卫星在有些人口不很密集的地区来配合陆地通信。在这些地区散布着范围较广但不密集的用户,可以利用卫星作为用户连至固定有线网的接入设施。在陆地通信网已经构成宽带多媒体通信网的环境下,利用卫星建成宽带卫星接入系统是比较好而切合实际的方案,经济又可靠。 但是卫星通信毕竟是采用卫星作为通信平台,其地面站的建设、通信信道租用费用都需要花费大量资金,而且通信资源为卫星通信公司所有,受其带宽的限制,使得大量数据的传输需要付出非常大的代价。因此,作为日常生产、生活使用是极为不经济的;而将卫星通信作为应急通信、作战通信、海外通信等则比较适合。 四、无线技术综合比较 目前无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围、不同的适用区域、不同的技术特点、不同的接入速率。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。 首先,从标准化程度上看,本报告所涉及的技术中,仅仅WMN技术没有成熟的标准体系,LMDS、MMDS、集群通信均有多种标准,只是没有统一的国际标准,其余的技术均已经完成标准化工作,并且都进行了试验网建设和商业网建设。 从频率上看,Wi-Fi技术、WMN均使用的是开放频段,WiMax技术、3G技术等其他技术使用的是授权频段。 从覆盖范围上看,Wi-Fi技术、WMN技术属于局域网无线接入技术,仅覆盖35m~100m;WiMax技术、3G技术、LMDS技术、MMDS技术、集群通信属于城域网接入技术,覆盖范围在1km~54km不等,而卫星通信、点对点微波则属于广域网技术,通常用于通信主干组网建设。 从传输速率上看,点对点微波和卫星通信属于干线传输技术,不同的情况速率变化较大,而其余的技术均为接入技术,仅仅是3G技术接入速率最小,仅为384k,而其余技术均为几十M甚至上百M的速率。 从调制技术上看,其中WiFi技术、WiMax技术、WMN、3G技术均采用最新的调制技术OFDM,其余的技术均未采用OFDM调制技术。公务员之家 从天线技术上看,仅仅3G和WiMax技术采用了MIMO技术,而其他技术均未采用MIMO技术;从传输环境上看,仅仅WiMax技术和3G技术支持非视距传输,其余技术均要求视距传输环境;从网络安全和QoS机制上看,WiMax技术和3G技术在这方面做得比较优秀、完善,其余的均存在较大的问题。 五、无线技术的应用及展望 目前,在电网电力系统通信中仍然以具有高传输率、高带宽、高可靠性等特性的光纤通信为主,但随着电网对灾难应急、配网自动化、办公智能化等需求的提出,无线通信将以其迅速部署、不受地面限制等特点寻求到在电力系统通信中的应用。因此,无线通信可以成为电力系统通信的一个重要补充手段,为电力系统构建综合通信网提供非常重要的一个部分。 无线通信技术论文:无线通信技术在电网通信中应用探究论文 一、概述 电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。我国的电力通信网经过几十年风风雨雨的建设,已经初具规模,通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段构建而成为立体交叉通信网。随着无线通信技术的发展,无线通信系统的特性发生巨大的变化。鉴于采用无线通信网不依赖于电网网架,且抗自然灾害能力较强,同时具有带宽大、传输距离远、非视距传输等优点,非常适合弥补目前通信方式的单一化、覆盖面不全的缺陷。本文简单介绍一下无线通信传输体制的应用特点和优缺点,并分析其在电力系统的应用前景。 二、无线技术介绍 (一)无线通信技术的概念 目前,无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成。 (二)无线通信技术的发展现状 无线通信技术按照传输距离大致可以分为以下四种技术,即基于IEEE802.15的无线个域网(WPAN)、基于IEEE802.11的无线局域网(WLAN)、基于IEEE802.16的无线城域网(WMAN)及基于IEEE802.20的无线广域网(WWAN)。 总的来说,长距离无线接入技术的代表为:GSM、GPRS、3G;短距离无线接入技术的代表则包括:WLAN、UWB等。按照移动性又可以分为移动接入和固定接入。其中固定无线接入技术主要有:3.5GHz无线接入(MMDS)、本地多点分配业务(LMDS)、802.16d;移动无线接入技术主要包括:基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照带宽则又可分为窄带无线接入和宽带无线接入。其中宽带无线接入技术的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄带无线接入技术的代表有第一代和第二代蜂窝移动通信系统。 1.主流无线通信技术 从技术发展的趋势可以看出,以OFDM+MIMO为优秀的无线通信技术将成为未来无线通信发展的主流方向。而目前基于该技术的无线通信技术主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4种技术。 2.其他无线通信技术 除了上述主流的无线通信技术外,目前已存在的无线通信技术还包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距离通信技术及LMDS、MMDS、点对点微波、卫星通信等长距离通信技术。 (1)IrDA:InfraredDataAssociation,是点对点的数据传输协议,通信距离一般在0~1m之间,传输速率最快可达16Mbps,通信介质为波长900纳米左右的近红外线。 (2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段,使用跳频频谱扩展技术,通信介质为2.402GHz到2.480GHz的电磁波。 (3)RFID:RadioFrequencyIdentification,即射频识别,俗称电子标签。它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签、解读器和天线三个基本要素组成。 (4)UWB:UltraWideband,即超宽带技术。UWB通信又被称为是无载波的基带通信,几乎是全数字通信系统,所需要的射频和微波器件很少,因此可以减小系统的复杂性,降低成本。 三、无线技术优劣分析 (一)WLAN技术分析 Wi-Fi的技术和产品已经相当成熟,而且大批量生产。该技术适用于无线局域网,作为有线网络的延伸,对于特殊地点宽带应用,尽管Wi-Fi技术应用非常广泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隐患,Wi-Fi采用的是射频(RF)技术,通过空气发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号,所以非常容易受到来自外界的攻击,黑客可以比较轻易地在电波的覆盖范围内盗取数据甚至进入未受保护的公司内部局域网。 (二)WiMax技术分析 WiMax是一个先进的技术,推出相对较晚,存在频率复用性小、利用率低的问题,但由于最近才完成标准化,该技术的大规模推广还需要实践考验。从应用前景看,该技术可以在较大范围内满足上网要求,覆盖可以包括室外和室内,可以进行大面积的信号覆盖,甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离,一直被业界看好,是未来移动技术的发展方向,并提供优良的最后一公里网络接入服务。 (三)WMN技术分析 WMN是正在研究中的技术,在研究中不断地在不同方面结合各种技术的特点进行融合,而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。从应用前景看,WMN这一新兴网络不仅在无线宽带接入中有着广阔的应用空间,在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集,并广泛应用到环境检测、工业、交通等领域。随着其他技术的不断更新完善,WMN更好地与之相融合、互补,从而能够扬长避短,发挥出各自的优势。 (四)3G技术分析 3G于1996年提出标准,2000年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。3G网络部署已具备相当的实践经验,有一成套建网的理论,包括对网络的链路预算、传播模型预算以及计算机仿真等。从商用前景看,目前,3G在部分地区已得到大规模的商业应用,比如欧洲很多国家、日本、韩国等都已经建设了3G的网络。3G技术已经进入可以实用的阶段,还有很多国家和地区正在建设或将要建设3G网络。 (五)LMDS技术分析 本地多点分布业务系统LMDS是一种提供点对多点通信的固定宽带无线接入技术,其工作频率在20GHZ以上,利用毫米波传输,可在一定的范围内提供数字双工语音、数据、因特网和视频业务,是一种非常好的宽带固定无线接入解决方案。在最优情况下,距离可达8公里;但是由于受降雨的原因,距离通常限于1.5公里。 其主要工作原理是通过扇区或基站设备将ATM骨干网基带信息调制为射频信号发射出去,在其覆盖区域内的许多用户端设备接收并将射频信号还原为ATM基带信号,在无需为每个用户专门铺设光纤或铜缆情况下,实现数据双向对称高带宽无线传输。 (六)MMDS技术分析 MMDS的主要缺点是有阻塞问题且信号质量易受天气变化的影响,可用频带亦不够宽,最多不超过200MHz。其次,MMDS对传输路径要求非常严格。由于MMDS采用的调制技术主要是相移键控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度调制QAM调制技术,无法做到非视距传输,在目前复杂的城市环境下难以推广应用。另外,MMDS没有统一的国际标准,各厂家的设备存在兼容性问题。 (七)集群通信技术分析 数字集群系统具有很多优点,它的频谱利用率有很大提高,可进一步提高集群系统的用户容量;它提高了信号抗信道衰落的能力,使无线传输质量变好;由于使用了发展成熟的数字加密理论和实用技术,所以对数字系统来说,保密性也有很大改善。 数字集群移动通信系统可提供多业务服务,也就是说除数字语音信号外,还可以传输用户数字、图像信息等。由于网内传输的是统一的数字信号,因此极大地提高了集群网的服务功能。 (八)点对点微波通信技术分析 微波传输的优势主要体现在以下几个方面:第一,可以降低运营商的运营成本。与租用线路相比,微波系统的投资只要一年左右即可收回。第二,微波传输系统部署简洁快速。与传统的传输手段相比,其快速部署的优势可以更快地满足新业务发展的需要。第三,目前的微波产品对未来的发展是有保障的,对于运营商的新业务和新需求都可以给予很好的支撑。未来,微波传输系统将升级到全IP的平台之上,可以全面支持运营商未来的发展。 (九)卫星通信技术分析 利用卫星在有些人口不很密集的地区来配合陆地通信。在这些地区散布着范围较广但不密集的用户,可以利用卫星作为用户连至固定有线网的接入设施。在陆地通信网已经构成宽带多媒体通信网的环境下,利用卫星建成宽带卫星接入系统是比较好而切合实际的方案,经济又可靠。 但是卫星通信毕竟是采用卫星作为通信平台,其地面站的建设、通信信道租用费用都需要花费大量资金,而且通信资源为卫星通信公司所有,受其带宽的限制,使得大量数据的传输需要付出非常大的代价。因此,作为日常生产、生活使用是极为不经济的;而将卫星通信作为应急通信、作战通信、海外通信等则比较适合。 四、无线技术综合比较 目前无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围、不同的适用区域、不同的技术特点、不同的接入速率。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。 首先,从标准化程度上看,本报告所涉及的技术中,仅仅WMN技术没有成熟的标准体系,LMDS、MMDS、集群通信均有多种标准,只是没有统一的国际标准,其余的技术均已经完成标准化工作,并且都进行了试验网建设和商业网建设。 从频率上看,Wi-Fi技术、WMN均使用的是开放频段,WiMax技术、3G技术等其他技术使用的是授权频段。 从覆盖范围上看,Wi-Fi技术、WMN技术属于局域网无线接入技术,仅覆盖35m~100m;WiMax技术、3G技术、LMDS技术、MMDS技术、集群通信属于城域网接入技术,覆盖范围在1km~54km不等,而卫星通信、点对点微波则属于广域网技术,通常用于通信主干组网建设。 从传输速率上看,点对点微波和卫星通信属于干线传输技术,不同的情况速率变化较大,而其余的技术均为接入技术,仅仅是3G技术接入速率最小,仅为384k,而其余技术均为几十M甚至上百M的速率。 从调制技术上看,其中WiFi技术、WiMax技术、WMN、3G技术均采用最新的调制技术OFDM,其余的技术均未采用OFDM调制技术。 从天线技术上看,仅仅3G和WiMax技术采用了MIMO技术,而其他技术均未采用MIMO技术;从传输环境上看,仅仅WiMax技术和3G技术支持非视距传输,其余技术均要求视距传输环境;从网络安全和QoS机制上看,WiMax技术和3G技术在这方面做得比较优秀、完善,其余的均存在较大的问题。 五、无线技术的应用及展望 目前,在电网电力系统通信中仍然以具有高传输率、高带宽、高可靠性等特性的光纤通信为主,但随着电网对灾难应急、配网自动化、办公智能化等需求的提出,无线通信将以其迅速部署、不受地面限制等特点寻求到在电力系统通信中的应用。因此,无线通信可以成为电力系统通信的一个重要补充手段,为电力系统构建综合通信网提供非常重要的一个部分。 无线通信技术论文:无线通信技术在电网通信中应用论文 一、概述 电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。我国的电力通信网经过几十年风风雨雨的建设,已经初具规模,通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段构建而成为立体交叉通信网。随着无线通信技术的发展,无线通信系统的特性发生巨大的变化。鉴于采用无线通信网不依赖于电网网架,且抗自然灾害能力较强,同时具有带宽大、传输距离远、非视距传输等优点,非常适合弥补目前通信方式的单一化、覆盖面不全的缺陷。本文简单介绍一下无线通信传输体制的应用特点和优缺点,并分析其在电力系统的应用前景。 二、无线技术介绍 (一)无线通信技术的概念 目前,无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成。 (二)无线通信技术的发展现状 无线通信技术按照传输距离大致可以分为以下四种技术,即基于IEEE802.15的无线个域网(WPAN)、基于IEEE802.11的无线局域网(WLAN)、基于IEEE802.16的无线城域网(WMAN)及基于IEEE802.20的无线广域网(WWAN)。 总的来说,长距离无线接入技术的代表为:GSM、GPRS、3G;短距离无线接入技术的代表则包括:WLAN、UWB等。按照移动性又可以分为移动接入和固定接入。其中固定无线接入技术主要有:3.5GHz无线接入(MMDS)、本地多点分配业务(LMDS)、802.16d;移动无线接入技术主要包括:基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照带宽则又可分为窄带无线接入和宽带无线接入。其中宽带无线接入技术的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄带无线接入技术的代表有第一代和第二代蜂窝移动通信系统。 1.主流无线通信技术 从技术发展的趋势可以看出,以OFDM+MIMO为优秀的无线通信技术将成为未来无线通信发展的主流方向。而目前基于该技术的无线通信技术主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4种技术。 2.其他无线通信技术 除了上述主流的无线通信技术外,目前已存在的无线通信技术还包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距离通信技术及LMDS、MMDS、点对点微波、卫星通信等长距离通信技术。 (1)IrDA:InfraredDataAssociation,是点对点的数据传输协议,通信距离一般在0~1m之间,传输速率最快可达16Mbps,通信介质为波长900纳米左右的近红外线。 (2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段,使用跳频频谱扩展技术,通信介质为2.402GHz到2.480GHz的电磁波。 (3)RFID:RadioFrequencyIdentification,即射频识别,俗称电子标签。它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签、解读器和天线三个基本要素组成。 (4)UWB:UltraWideband,即超宽带技术。UWB通信又被称为是无载波的基带通信,几乎是全数字通信系统,所需要的射频和微波器件很少,因此可以减小系统的复杂性,降低成本。 三、无线技术优劣分析 (一)WLAN技术分析 Wi-Fi的技术和产品已经相当成熟,而且大批量生产。该技术适用于无线局域网,作为有线网络的延伸,对于特殊地点宽带应用,尽管Wi-Fi技术应用非常广泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隐患,Wi-Fi采用的是射频(RF)技术,通过空气发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号,所以非常容易受到来自外界的攻击,黑客可以比较轻易地在电波的覆盖范围内盗取数据甚至进入未受保护的公司内部局域网。 (二)WiMax技术分析 WiMax是一个先进的技术,推出相对较晚,存在频率复用性小、利用率低的问题,但由于最近才完成标准化,该技术的大规模推广还需要实践考验。从应用前景看,该技术可以在较大范围内满足上网要求,覆盖可以包括室外和室内,可以进行大面积的信号覆盖,甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离,一直被业界看好,是未来移动技术的发展方向,并提供优良的最后一公里网络接入服务。 (三)WMN技术分析 WMN是正在研究中的技术,在研究中不断地在不同方面结合各种技术的特点进行融合,而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。从应用前景看,WMN这一新兴网络不仅在无线宽带接入中有着广阔的应用空间,在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集,并广泛应用到环境检测、工业、交通等领域。随着其他技术的不断更新完善,WMN更好地与之相融合、互补,从而能够扬长避短,发挥出各自的优势。 (四)3G技术分析 3G于1996年提出标准,2000年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。3G网络部署已具备相当的实践经验,有一成套建网的理论,包括对网络的链路预算、传播模型预算以及计算机仿真等。从商用前景看,目前,3G在部分地区已得到大规模的商业应用,比如欧洲很多国家、日本、韩国等都已经建设了3G的网络。3G技术已经进入可以实用的阶段,还有很多国家和地区正在建设或将要建设3G网络。 (五)LMDS技术分析 本地多点分布业务系统LMDS是一种提供点对多点通信的固定宽带无线接入技术,其工作频率在20GHZ以上,利用毫米波传输,可在一定的范围内提供数字双工语音、数据、因特网和视频业务,是一种非常好的宽带固定无线接入解决方案。在最优情况下,距离可达8公里;但是由于受降雨的原因,距离通常限于1.5公里。 其主要工作原理是通过扇区或基站设备将ATM骨干网基带信息调制为射频信号发射出去,在其覆盖区域内的许多用户端设备接收并将射频信号还原为ATM基带信号,在无需为每个用户专门铺设光纤或铜缆情况下,实现数据双向对称高带宽无线传输。 (六)MMDS技术分析 MMDS的主要缺点是有阻塞问题且信号质量易受天气变化的影响,可用频带亦不够宽,最多不超过200MHz。其次,MMDS对传输路径要求非常严格。由于MMDS采用的调制技术主要是相移键控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度调制QAM调制技术,无法做到非视距传输,在目前复杂的城市环境下难以推广应用。另外,MMDS没有统一的国际标准,各厂家的设备存在兼容性问题。 (七)集群通信技术分析 数字集群系统具有很多优点,它的频谱利用率有很大提高,可进一步提高集群系统的用户容量;它提高了信号抗信道衰落的能力,使无线传输质量变好;由于使用了发展成熟的数字加密理论和实用技术,所以对数字系统来说,保密性也有很大改善。 数字集群移动通信系统可提供多业务服务,也就是说除数字语音信号外,还可以传输用户数字、图像信息等。由于网内传输的是统一的数字信号,因此极大地提高了集群网的服务功能。 (八)点对点微波通信技术分析 微波传输的优势主要体现在以下几个方面:第一,可以降低运营商的运营成本。与租用线路相比,微波系统的投资只要一年左右即可收回。第二,微波传输系统部署简洁快速。与传统的传输手段相比,其快速部署的优势可以更快地满足新业务发展的需要。第三,目前的微波产品对未来的发展是有保障的,对于运营商的新业务和新需求都可以给予很好的支撑。未来,微波传输系统将升级到全IP的平台之上,可以全面支持运营商未来的发展。 (九)卫星通信技术分析 利用卫星在有些人口不很密集的地区来配合陆地通信。在这些地区散布着范围较广但不密集的用户,可以利用卫星作为用户连至固定有线网的接入设施。在陆地通信网已经构成宽带多媒体通信网的环境下,利用卫星建成宽带卫星接入系统是比较好而切合实际的方案,经济又可靠。 但是卫星通信毕竟是采用卫星作为通信平台,其地面站的建设、通信信道租用费用都需要花费大量资金,而且通信资源为卫星通信公司所有,受其带宽的限制,使得大量数据的传输需要付出非常大的代价。因此,作为日常生产、生活使用是极为不经济的;而将卫星通信作为应急通信、作战通信、海外通信等则比较适合。 四、无线技术综合比较 目前无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围、不同的适用区域、不同的技术特点、不同的接入速率。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。 首先,从标准化程度上看,本报告所涉及的技术中,仅仅WMN技术没有成熟的标准体系,LMDS、MMDS、集群通信均有多种标准,只是没有统一的国际标准,其余的技术均已经完成标准化工作,并且都进行了试验网建设和商业网建设。 从频率上看,Wi-Fi技术、WMN均使用的是开放频段,WiMax技术、3G技术等其他技术使用的是授权频段。 从覆盖范围上看,Wi-Fi技术、WMN技术属于局域网无线接入技术,仅覆盖35m~100m;WiMax技术、3G技术、LMDS技术、MMDS技术、集群通信属于城域网接入技术,覆盖范围在1km~54km不等,而卫星通信、点对点微波则属于广域网技术,通常用于通信主干组网建设。 从传输速率上看,点对点微波和卫星通信属于干线传输技术,不同的情况速率变化较大,而其余的技术均为接入技术,仅仅是3G技术接入速率最小,仅为384k,而其余技术均为几十M甚至上百M的速率。 从调制技术上看,其中WiFi技术、WiMax技术、WMN、3G技术均采用最新的调制技术OFDM,其余的技术均未采用OFDM调制技术。 从天线技术上看,仅仅3G和WiMax技术采用了MIMO技术,而其他技术均未采用MIMO技术;从传输环境上看,仅仅WiMax技术和3G技术支持非视距传输,其余技术均要求视距传输环境;从网络安全和QoS机制上看,WiMax技术和3G技术在这方面做得比较优秀、完善,其余的均存在较大的问题。 五、无线技术的应用及展望 目前,在电网电力系统通信中仍然以具有高传输率、高带宽、高可靠性等特性的光纤通信为主,但随着电网对灾难应急、配网自动化、办公智能化等需求的提出,无线通信将以其迅速部署、不受地面限制等特点寻求到在电力系统通信中的应用。因此,无线通信可以成为电力系统通信的一个重要补充手段,为电力系统构建综合通信网提供非常重要的一个部分。 无线通信技术论文:无线通信技术发展论文 1无线通信技术的发展历程 随着国民经济和社会发展的信息化,人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式,移动通信发展至今大约经历了五个阶段: 第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采用短波频及电子管技术,至该阶段末期才出现150MHZVHF单工汽车公用移动电话系统MTS。 第二阶段为50年代到60年代,此时频段扩展至UHF450MHZ,器件技术已向半导体过渡,大都为移动环境中的专用系统,并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。 第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ,美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。 第四阶段为80年代初至90年代中,为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段,并逐步向个人通信业务方向迈进;此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行。 第五阶段为90年代中至今,随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起,其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进,包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。 2无线通信领域的未来发展趋势 首先,无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围,不同的适用区域,不同的技术特点,不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等,都可实现互补效应。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。因此,在政策上我们应该综合推进各种无线接入的发展,推进组网的一体化进程,通过建网的接入手段多元化,实现对不同用户群体的需求覆盖,达到市场细分和业务的多元化,解决移动通信发展不均衡的状况。 其次,我国政府应该给企业配置更多的无线频率资源,推进不同技术相关频谱的规划和应用工作。这样才有利于不同的企业根据不同的发展策略和市场需求,综合地规划自己的无线通信网络,实现资源的有效配置和利用。当然,政府也需要加强对有限频率资源的管理,对于企业闲置不用的频率占用,考虑适当的手段予以收回。 其三,从公众移动通信网络发展来看,3G已经成为全球包括中国移动网络演进的主要进程。从欧美发达国家的经验来看,由于其移动话音用户的普及率高,通过发展用户实现增长的模式已成为历史。因此,他们期望通过3G搭建更大的业务平台,从而实现利润的新来源。由于3G技术的成熟,目前3G商用网络部署已经在全球范围内启动。就我国而言,也要借鉴欧美的经验,在用户数量增长放缓之前,就应提前培育新兴移动市场。目前,政府应该开始积极考虑3G牌照发放和商用问题,把握住这个移动业界的巨大历史机遇。 其四,从宽带无线接入技术来看,全球该领域发展十分火热。该领域的发展呈现出向高带宽快速跃进、覆盖范围逐步扩张的趋势。未来,该领域还可能出现更强大的新技术,从另一个角度对整个无线通信产业起到推进作用。但从近期来看,我们对宽带无线接入技术发展应该有一个理性的态度和科学的把握。目前的宽带无线接入技术主要集中在固定环境下的高速接入,其移动性和话音支持能力无法和公众移动通信网络抗衡。在发展中,我们应该从全局的观点来把握,使之成为与移动网络互补的重要技术手段,这样既可以充分发挥其技术个性,又防止出现不必要的资源竞争和浪费。 其五,移动与无线技术在演进中走向融合。当前,移动、无线技术领域正处在一个高速发展的时期,各种创新移动、无线技术不断涌现并快速步入商用,移动、无线应用市场异常活跃,移动、无线技术自身也在快速演进中不断革新。在网络融合的大趋势下,3G、WiMAX、WLAN等各种移动、无线技术在演进中相互融合。 在多元融合的大趋势下,3G、WiMAX、WLAN等各种无线技术在竞争中互相借鉴和学习,涌现出了同时被上述无线技术采用的新型射频技术,如MIMO和OFDM技术等。与此同时,在以ITU和3GPP/3GPP2为引领的蜂窝移动通信从3G到E3G,再走向B3G/4G的演进道路上,以及IEEE引领的无线宽带接入从无线个人域网到无线局域网、无线城域网,再到无线广域网的演进道路上,都开始增加对方的内容,例如:移动通信不断强化宽带传输性能,无线宽带接入不断增强漫游性能以及安全性能。 借鉴WiMAX的高速数据传输特性,蜂窝移动通信启动了LTE,即“3G长期演进”项目,用以增强宽带传输性能。LTE的确立,令蜂窝移动通信系统的技术线路与定位为“低移动性宽带接入”的WiMAX有了很多的相似之处。 在“无线+宽带”的大趋势下,无论是蜂窝移动通信技术还是WiMAX、WLAN等无线宽带技术,都面临着同样的考验:信道多径衰落和频谱效率。在这样的情况下,OFDM和MIMO就成为各种无线技术的共同选择。OFDM在解决多径衰落问题的同时,增加了载波的数量,造成了系统复杂度的提升和带宽的增大;MIMO则能够有效提高系统的传输速率,在不增加系统带宽的情况下提高频谱效率。因此,OFDM和MIMO的结合,成为推动“无线+宽带”发展的重要力量。 其六,更远的未来,按当前专家们的预想,通信信息网络将向下一代网络NGN融合。在未来NGN概念中,固定网络将形成一个高带宽、IP化、具有强QoS保证的信息通信网络平台。在这一平台上,各种接入手段将成为网络的触手,向各个应用领域延伸。而3G、宽带固定无线接入、各种无线局域网或城域网方案,都将成为大NGN平台的延伸部分。从而形成集固定无线手段于一体,各种接入方式综合发挥效用,各种业务形成全网络配置的一体化综合网络。当然,这一进程将是漫长的,也必将遇到很多挫折。 由于无线通信网络存在的带宽需求和移动网络带宽不足的矛盾,用户地域分布和对应用需求不平衡的矛盾以及不同技术优势和不足共存的矛盾,因此,决定了发展无线通信网络需要综合运用各种技术手段,从全局和长远的眼光出发,采取一体化的思路规划和建设网络。发挥不同技术的个性,综合布局,解决不同区域、不同用户群对带宽及业务的不同需求,达成无线通信网络的整体优势和综合能力。对此,我国政府管理部门也应该积极为运营商配备充足的频谱资源,为其综合规划提供有力的支撑和保障。 总之,无线通信中期未来的发展趋势表现为:各种无线技术互补发展,各尽所长,向接入多元化、网络一体化、应用综合化的宽带无线网络发展,并逐步实现和宽带固定网络的有机融合。 摘要:由于无线通信网络存在的带宽需求和移动网络带宽不足的矛盾,用户地域分布和对应用需求不平衡的矛盾以及不同技术优势和不足共存的矛盾,因此,决定了发展无线通信网络需要综合运用各种技术手段,从全局和长远的眼光出发,采取一体化的思路规划和建设网络。发挥不同技术的个性,综合布局,解决不同区域、不同用户群对带宽及业务的不同需求,达成无线通信网络的整体优势和综合能力。对此,我国政府管理部门也应该积极为运营商配备充足的频谱资源,为其综合规划提供有力的支撑和保障。本文从市场分析的角度阐述了无线通信技术的发展现状,并展望了我国无线通信技术的未来发展趋势。 关键词:无线通信技术发展现状趋势
智能交通论文:智能交通系统和人工智能系统 智能交通系统(Intelligent transportation Systems,简称ITS)是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。ITS能有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量,并以推动社会信息化及形成新产业而受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。 交通仿真是智能交通领域的重要分支,它是利用最先进的计算机技术,通过仿真模拟的方法来分析交通问题,辅助交通管理人员做决策。传统上,数学推导、科学实验是进行科学研究、解决科学问题的主要方法。对于交通问题来说,由于参与交通的人很多,影响交通出行的因素也很多,人们很难、甚至无法对交通问题建立精确的数学模型。同时,由于安全、法规,以及开销方面的原因,进行现场交通实验通常也是不可行的。而交通仿真恰恰能够有效地解决上述两个方面的困难。 然而,传统的交通仿真由于设计理念上的原因,并不能从根本上有效地解决交通问题。这是因为,交通系统是一个庞大的复杂系统,必须用对付复杂系统的方法来处理,也就是要用综合的方法,而不是还原分解的方法来处理。 城市交通系统是一个典型的复杂系统: 1)城市交通系统是由经济、环境、人口等因素综合作用的结果,必须全面综合地考虑城市交通和这些系统之间的关系。例如,不能为例城市交通问题的解决,而导致城市生态恶化,危害人居环境;不能为了城市交通的畅通,阻碍城市社会经济活动的健康发展。我们必须在已有工作的基础上,突破传统思维,探索研究此类复杂系统的新途径,而基于人工系统的研究方法正是这种有效途径之一。 2)城市交通问题不存在“一劳永逸”的解决方案。城市交通系统涉及人与社会的动态变化,本身也在不断变化和发展之中,不可避免地需要一个不断深化地认识过程,这类系统实际上不存在精确完备的整体解析模型。因此,无法“一劳永逸”地解决城市交通问题,我们需要基于“不断探索和改善”的原则,研究建立有效可行的计算实验方法体系,为不断地完善城市交通系统的综合可持续发展方案提供科学依据。 3)城市交通问题不存在一般意义下的最优解,更不存在唯一的最优解。首先,基于解析模型的最优解与假设条件直接相关,具有条件敏感性,但对于城市交通这样的问题,假设条件与实际情况往往存在很大差别。其次,解决这些问题一般不存在单一的优化指标,而多层次多目标优化往往导致多个甚至无数个解决方案,就连采用近似模型的多目标优化也是如此。再者,对于这类复杂系统,有时甚至连确定一个量化的综合优化指标也有困难,特别是由于复杂系统长期行为的不可预测性,试图求解其某一最优化解决方案本身就是不可行的。因此,我们应当接受有效解决方案的概念,而且还要接受一般情况下存在多个有效解决方案的事实。在这种情况下,我们应该利用平行系统方法,追求具有动态适应能力的有效解决方案。 基于以上分析,中国科学研自动化所王飞跃研究员提出了人工交通系统的概念。其基本思想是利用人工社会的理论与方法,把交通仿真推向更高的层次、获得更广的视野。它利用基于的建模、面向对象的编程和并行分布式计算等方法和技术,“生长”和“培育”交通系统,即“人工交通系统”。 利用人工交通系统解决问题的思路跟改革开放摸着石头过河差不多,不断探索和改善,使过程、方法更科学化、系统化、综合化,不断改善探索建立城市交通、物流、生态综合发展的理论和方法体系。 人工交通系统有三个优秀组成部分: 一是根据人工社会的原理思想,建立一个来源于现实交通系统又超越现实交通系统的虚拟交通世界; 二是计算实验方法,即在上述的虚拟交通世界里进行可重复的实验,不但可以复原已有的交通拥堵、事故的成因,而且能够预先运行解决方案,从而选择最优的拥堵解决方法和突发事件的紧急预案; 三是平行管理运行,虚拟交通系统与实际交通系统相结合,直接采集现实交通数据,进行超前运算,以判断可能发生的交通事件,提前采取预防措施,为交通的高效畅通提供保障。 人工交通系统具有以下特点: 1)在宏观认识上,人工交通系统不是单纯的讨论交通自身的问题。相反,人工交通系统将交通看作社会整体的一个子系统,与经济、人口、环境、气候等子系统具有平等的地位,并将各个子系统之间的相互衔接、相互联系、相互作用和相互影响作为研究的重点之一。 2)在仿真方法上,人工交通系统属于微观仿真的范畴,但是不局限于研究局部的交通问题。人工交通系统面向大区域的仿真研究,采用复杂性科学中“涌现”的原理,在底层建立单个交通出行元素的模型,通过大交通区域内单个模型之间的相互作用,“涌现”出宏观的交通现象。 3)在实现手段上,人工交通系统不能在单一、孤立的计算机上进行仿真,要使人工交通系统具备真实交通系统的分散性和社会性,必须采用先进的分布式计算方法,如网格和P2P等,在互联网上建立结构化、分散化的虚拟交通路网系统,并且通过终端界面将网络中的真实人吸引到人工交通系统的运行中来,以使每一个模型具有逼近现实的社会属性。 4)在仿真目的上,人工交通系统不是一味的追求逼近现实交通环境和状态。除此之外,人工交通系统可以通过调整参数、添加随机事件等方法产生现实交通系统可能但尚未发生的交通现象,用以制定突发事故的紧急预案、交通控制方案的预评估以及交通参与人员的培训等等。 人工系统说起来有一点抽象,其实说穿了很简单。第一是充分利用计算机技术的发展,第二是仿真与模拟的常态化。仿真不再是一个项目立项前跑一跑看看行不行的手段,仿真要秒秒在、分分在、永远在。它是经验与知识的数字化、动态化和即时化,使人工影响现实,虚拟影响实在。 人工交通系统完善之后,人们可以像玩网络游戏一样,作为一个行人或司机加入到系统中,不必出门即可体验交通;交警同志可以在人工交通系统中学习指挥交通,而不必担心造成拥堵;交通分析人员可以利用人工交通系统研究各种突发事故对交通的影响,而不必担心人民的生命财产受到威胁;交通管理和决策人员可以在人工交通系统试验交通政策和方案,而不必承担决策失败的风险。 智能交通论文:中国智能交通系统发展框架构想 摘 要:八十年代以来,世界一些发达国家纷纷投入智能交通系统(ITS)的研究与开发,并已形成二十一世纪交通运输系统的发展方向。我国是一个发展中国家,随着经济的高速发展,城市化、汽车化急速发展,导致交通拥挤、事故增多、环境污染等问题日益恶化。本文针对我国的实际情况,对发展ITS的必要性、紧迫性进行分析,并对发展我国ITS的框架提出了设想。 关键词:ITS 信息管理 通信 电子收费系统 一、中国发展ITS的必要性与紧迫性 1.ITS的概念及其意义 ITS(Intelligent Transportation System)是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一,而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输管理系统。 ITS将有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量,并以推动社会信息化及形成新产业受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。 2.发展中国ITS的必要性 1)中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量目前已达6000万辆,并以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到1.3亿多辆; 2)中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减; 3)改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。 交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应; 4)中国城市的大气质量恶化,已逐步由无烟煤污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使在世界十大空气污染最严重的城市中,我国就据之有七。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。以车况较好的北京市为例,平均日故障次数达500次以上,给城市交通带来巨大压力。 二、中国发展ITS的主导思想 从上述必要性与紧迫性分析得到如下结论: 1.中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架; 2.中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业; 3.二十一世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制的集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 三、中国发展ITS的目标及基本框架 综上所述,中国ITS的发展框架应逐步实现以下三个阶段目标: (一)前期阶段(5年) 1.目标 缓解交通需求矛盾,提高交通通行能力,减少中心区交通负荷。 2.措施 1)完善道路网系统功能,实施主干道(含快速路)的交通监控; 2)加强交通需求管理(TDM),实施中心主要道路的收费管理,缓解中心区交通压力; 3)减少路口非机动车干扰,实施机动车—非机动车时空分离及对自行车实行IC卡管理; 4)路口渠化。实施信号灯优化配时及多相位信号控制; 5)提高公交服务水平。吸引一部分交通量,实施公交优先道路及优先信号; 6)公交线路网智能调度系统及信息服务系统。该系统运用GPS和计算机技术、信息网络技术实施运行起讫点的调度,运行期间的控制、突发事件的处理,并向乘客提供实时的车辆运营情况,车辆间隔时间等服务信息; 7)建立城市机动车紧急救援系统。机动车突发故障是目前造成我国城市交通拥堵的重要原因,及时、有效地处理故障将大幅度减轻交通堵塞的发生。依靠成熟的GPS定位技术、通信技术、计算机网络技术,并利用城市现有厂、站、救援车辆资源,再加以适当扩充,可以很快形成生产力; 8)严格执法,加强违章处理,实施电子抓拍和电视监视等科技手段; 9)开展动态交通分配理论方法研究,实施集中式交通控制系统软件的开发。 3.目的 该阶段的目的是充分利用现有条件,主要解决中心区交通拥堵,有目的地改进交通控制中心监控系统,改善交通结构,减少交通需求,为ITS创造必要的技术条件和交通环境。 4.阶段任务 该阶段同时要完成以下任务: 1)ITS标准化的制定; 2)ITS相关部门完成本行业ITS发展规划及信息化建设目标; 3)加强宣传、教育,发动有关企业开展ITS开发; 4)加强国际交流,了解国际ITS的动态,消化、吸收国际先进技术,研发我国ITS技术及产品; 5)进行ITS示范工程建设,推广应用ITS技术; (二)发展阶段(10年) 1.目标 在综合信息网络平台下,形成信息管理、信息通信、信息服务子系统,实现交通信息双向交互;实施交通指挥、控制,达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。 2.措施 初步建设以下各系统: 1)城市信息管理系统 该系统按城市GIS数据库、信息网络、车辆管理信息等分步建设,不仅为ITS系统提供直接相关的动、静态信息,同时也为未来城市发展提供各项信息服务。 2)道路交通信息通信系统 该系统由信息采集、信息处理及信息三部分组成。 信息采集:实时采集交通拥挤、事故发生、道路施工、气候变化及停车泊位等信息。 信息处理、分析:采集的各项信息经交通信息中心进行处理和分析。 信息:将经过整理的实时信息及分析后的预测信息通过无线通信、有线广播、电子显示屏、net网,车载器向出行者及驾驶员。 3)微波接入网系统 该系统与交通管理监控系统及交通管理信息系统联网,提供开放式联网支持,通过车载单元(微波标识卡)和路边单元(微波天线及其控制器)有效地采集交通数据,提供信息及交通控制。 4)网络下的电子收费系统 该系统是车路间信息通信系统,通过微波通信技术实行不停车收费。该系统将在全区域内实现收费路网“一卡通”。 5)多式联运管理服务系统 该系统采取计算机网络技术将各交通方式的运费、管理、服务系统联网,为客、货运输提供联运服务,提高效率和管理水平。 3.目的 该阶段的目的是信息通信网络化,建立信息通信平台,实行人、车、路之间相互传递实时、准确信息。 4.阶段任务 该阶段需要同时完成以下任务: 1)ITS相关部门在信息平台建设中,要统一规划,联合攻关; 2)形成产、学、研一体化,推进信息产业的开发和产品研制; 3)加快智能车辆的研制生产,以适应ITS发展对汽车技术提出的要求; 4)有指导性地抓好示范工程; 5)国际间的交流与合作。 (三)成熟阶段(10年) 1.目标 以ITS的发展推动信息化社会的进程,创立新产业,开拓新市场。 2.措施 1)完善交通基础设施,并达到世界发达国家现有水平; 2)在城市综合交通实现规划、管理、运营智能化的基础上,逐步实现全国各交通方式的综合运输规划、管理运营智能化; 3)城市交通结构趋于合理,公交运量占较大比重; 4)完成车间通信系统; 5)成批生产电动汽车、环保车辆及智能车辆; 6)建立社会化信息服务系统; 7)形成ITS新产业。 3.目的 1)建立一种大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的智能化运输综合管理系统; 2)实现科教兴国和社会可持续发展的战略目标; 3)推动人类迈进信息化社会。 四、结 语 本文从我国的实际情况出发,提出了我国ITS发展的框架设想,计划用5个5年计划的时间实现ITS的发展目标。设想必定会存在主观臆想或脱离实际,仅作为抛砖引玉,引起大家讨论。设想虽然对其中的技术关键没有过多涉及,但技术问题也非常重要,是一只到达设想彼岸的船。因此,也望相关专业的同行一起讨论,共谋大计。 我们一直认为在技术上,我们国家绝不比其他国家落后,虽然在发展ITS的基础条件上远不如发达国家,但只要坚持“两弹一星”的创业精神,一定会实现工业化的宏伟蓝图。 智能交通论文:发展我国智能交通系统的思考 摘 要 智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词 智能交通 运输系统 智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失,据研究报道,美国每年因交通阻塞造成的经济损失约410亿美元,日本东京每年因交通拥挤造成的时间损失相当于 1 000多亿美元,欧洲每年因交通事故、交通拥挤和环境污染造成的经济损失分别为500~5000和50~500亿欧元。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 1 智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2 178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 2 中国发展智能交通的必要性和紧迫性 中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减。 改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。 中国城市的大气质量恶化,已逐步由煤烟型污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使中国处在世界十大空气污染最严重的城市之中。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。 3 中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 4 发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距,如交通运输基础设施总量不足的矛盾依然存在;交通运输设施在技术装备、服务质量等方面还很不适应国民经济持续发展的需要,与国际水平相比差距较大;部分地区、部分运输方式和一些运输方向上存在着运力过剩、低水平恶性竞争的现象等。 纵观美国、日本等发达国家的交通运输发展经验,不同经济发展时期,其交通运输发展具有不同的特征,尽管世界各国情况不同,条件也有相当的差异,但这种特征却有着一定程度的共性。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 4.1 打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 4.2 建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITS America,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 4.3 注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4.4 当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:浅论我国智能交通系统的发展对策 论文关键词:智能交通 运输系统 发展 状况 对策 论文摘要:智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 一、智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、智能交通系统建设的意义 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 三、中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 四、发展中国智能运输系统的对策 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITS America,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:浅谈智能交通系统在我国的发展现状与对策 论文关键词:智能交通;运输系统;发展;状况;对策 论文摘要:智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术,各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况,充分考虑引进技术与本国文化的整合,考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的,所以各个国家在制定本国ITS发展内容时,必须对本国现有技术进行整合,然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 一、智能交通技术在我国的发展现状 中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部,公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。 我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上ITS的发展。1995年,交通部ITS工程研究中心进行了GPS(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年。由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。 从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。 ITS建设投入已经达到40亿50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中。有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%~5%。1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素,我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。随着经济的快速发展,ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起ITS产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。 二、发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安,建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧洲的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性,兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目人手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化-ITS中的城市交通管理系统,先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统t先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:中国智能交通系统发展框架构想 摘 要:八十年代以来,世界一些发达国家纷纷投入智能交通系统(ITS)的研究与开发,并已形成二十一世纪交通运输系统的发展方向。我国是一个发展中国家,随着经济的高速发展,城市化、汽车化急速发展,导致交通拥挤、事故增多、环境污染等问题日益恶化。本文针对我国的实际情况,对发展ITS的必要性、紧迫性进行分析,并对发展我国ITS的框架提出了设想。 关键词:ITS 信息管理 通信 电子收费系统 一、中国发展ITS的必要性与紧迫性 1.ITS的概念及其意义 ITS(Intelligent Transportation System)是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一,而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输管理系统。 ITS将有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量,并以推动社会信息化及形成新产业受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。 2.发展中国ITS的必要性 1)中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量目前已达6000万辆,并以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到1.3亿多辆; 2)中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减; 3)改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。 交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应; 4)中国城市的大气质量恶化,已逐步由无烟煤污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使在世界十大空气污染最严重的城市中,我国就据之有七。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。以车况较好的北京市为例,平均日故障次数达500次以上,给城市交通带来巨大压力。 二、中国发展ITS的主导思想 从上述必要性与紧迫性分析得到如下结论: 1.中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架; 2.中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业; 3.二十一世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制的集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 三、中国发展ITS的目标及基本框架 综上所述,中国ITS的发展框架应逐步实现以下三个阶段目标: (一)前期阶段(5年) 1.目标 缓解交通需求矛盾,提高交通通行能力,减少中心区交通负荷。 2.措施 1)完善道路网系统功能,实施主干道(含快速路)的交通监控; 2)加强交通需求管理(TDM),实施中心主要道路的收费管理,缓解中心区交通压力; 3)减少路口非机动车干扰,实施机动车—非机动车时空分离及对自行车实行IC卡管理; 4)路口渠化。实施信号灯优化配时及多相位信号控制; 5)提高公交服务水平。吸引一部分交通量,实施公交优先道路及优先信号; 6)公交线路网智能调度系统及信息服务系统。该系统运用GPS和计算机技术、信息网络技术实施运行起讫点的调度,运行期间的控制、突发事件的处理,并向乘客提供实时的车辆运营情况,车辆间隔时间等服务信息; 7)建立城市机动车紧急救援系统。机动车突发故障是目前造成我国城市交通拥堵的重要原因,及时、有效地处理故障将大幅度减轻交通堵塞的发生。依靠成熟的GPS定位技术、通信技术、计算机网络技术,并利用城市现有厂、站、救援车辆资源,再加以适当扩充,可以很快形成生产力; 8)严格执法,加强违章处理,实施电子抓拍和电视监视等科技手段; 9)开展动态交通分配理论方法研究,实施集中式交通控制系统软件的开发。 3.目的 该阶段的目的是充分利用现有条件,主要解决中心区交通拥堵,有目的地改进交通控制中心监控系统,改善交通结构,减少交通需求,为ITS创造必要的技术条件和交通环境。 4.阶段任务 该阶段同时要完成以下任务: 1)ITS标准化的制定; 2)ITS相关部门完成本行业ITS发展规划及信息化建设目标; 3)加强宣传、教育,发动有关企业开展ITS开发; 4)加强国际交流,了解国际ITS的动态,消化、吸收国际先进技术,研发我国ITS技术及产品; 5)进行ITS示范工程建设,推广应用ITS技术; (二)发展阶段(10年) 1.目标 在综合信息网络平台下,形成信息管理、信息通信、信息服务子系统,实现交通信息双向交互;实施交通指挥、控制,达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。 2.措施 初步建设以下各系统: 1)城市信息管理系统 该系统按城市GIS数据库、信息网络、车辆管理信息等分步建设,不仅为ITS系统提供直接相关的动、静态信息,同时也为未来城市发展提供各项信息服务。 2)道路交通信息通信系统 该系统由信息采集、信息处理及信息三部分组成。 信息采集:实时采集交通拥挤、事故发生、道路施工、气候变化及停车泊位等信息。 信息处理、分析:采集的各项信息经交通信息中心进行处理和分析。 信息:将经过整理的实时信息及分析后的预测信息通过无线通信、有线广播、电子显示屏、net网,车载器向出行者及驾驶员。 3)微波接入网系统 该系统与交通管理监控系统及交通管理信息系统联网,提供开放式联网支持,通过车载单元(微波标识卡)和路边单元(微波天线及其控制器)有效地采集交通数据,提供信息及交通控制。 4)网络下的电子收费系统 该系统是车路间信息通信系统,通过微波通信技术实行不停车收费。该系统将在全区域内实现收费路网“一卡通”。 5)多式联运管理服务系统 该系统采取计算机网络技术将各交通方式的运费、管理、服务系统联网,为客、货运输提供联运服务,提高效率和管理水平。 3.目的 该阶段的目的是信息通信网络化,建立信息通信平台,实行人、车、路之间相互传递实时、准确信息。 4.阶段任务 该阶段需要同时完成以下任务: 1)ITS相关部门在信息平台建设中,要统一规划,联合攻关; 2)形成产、学、研一体化,推进信息产业的开发和产品研制; 3)加快智能车辆的研制生产,以适应ITS发展对汽车技术提出的要求; 4)有指导性地抓好示范工程; 5)国际间的交流与合作。 (三)成熟阶段(10年) 1.目标 以ITS的发展推动信息化社会的进程,创立新产业,开拓新市场。 2.措施 1)完善交通基础设施,并达到世界发达国家现有水平; 2)在城市综合交通实现规划、管理、运营智能化的基础上,逐步实现全国各交通方式的综合运输规划、管理运营智能化; 3)城市交通结构趋于合理,公交运量占较大比重; 4)完成车间通信系统; 5)成批生产电动汽车、环保车辆及智能车辆; 6)建立社会化信息服务系统; 7)形成ITS新产业。 3.目的 1)建立一种大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的智能化运输综合管理系统; 2)实现科教兴国和社会可持续发展的战略目标; 3)推动人类迈进信息化社会。 四、结 语 本文从我国的实际情况出发,提出了我国ITS发展的框架设想,计划用5个5年计划的时间实现ITS的发展目标。设想必定会存在主观臆想或脱离实际,仅作为抛砖引玉,引起大家讨论。设想虽然对其中的技术关键没有过多涉及,但技术问题也非常重要,是一只到达设想彼岸的船。因此,也望相关专业的同行一起讨论,共谋大计。 我们一直认为在技术上,我们国家绝不比其他国家落后,虽然在发展ITS的基础条件上远不如发达国家,但只要坚持“两弹一星”的创业精神,一定会实现工业化的宏伟蓝图。 智能交通论文:发展我国智能交通系统的思考 摘 要 智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词 智能交通 运输系统 智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失,据研究报道,美国每年因交通阻塞造成的经济损失约410亿美元,日本东京每年因交通拥挤造成的时间损失相当于 1 000多亿美元,欧洲每年因交通事故、交通拥挤和环境污染造成的经济损失分别为500~5000和50~500亿欧元。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 1 智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2 178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 2 中国发展智能交通的必要性和紧迫性 中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减。 改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。 中国城市的大气质量恶化,已逐步由煤烟型污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使中国处在世界十大空气污染最严重的城市之中。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。 3 中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 4 发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距,如交通运输基础设施总量不足的矛盾依然存在;交通运输设施在技术装备、服务质量等方面还很不适应国民经济持续发展的需要,与国际水平相比差距较大;部分地区、部分运输方式和一些运输方向上存在着运力过剩、低水平恶性竞争的现象等。 纵观美国、日本等发达国家的交通运输发展经验,不同经济发展时期,其交通运输发展具有不同的特征,尽管世界各国情况不同,条件也有相当的差异,但这种特征却有着一定程度的共性。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 4.1 打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 4.2 建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITS America,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 4.3 注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4.4 当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:浅论我国智能交通系统的发展对策 论文关键词:智能交通 运输系统 发展 状况 对策 论文摘要:智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 一、智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、智能交通系统建设的意义 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 三、中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 四、发展中国智能运输系统的对策 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITS America,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:浅谈智能交通系统在我国的发展现状与对策 论文关键词:智能交通;运输系统;发展;状况;对策 论文摘要:智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术,各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况,充分考虑引进技术与本国文化的整合,考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的,所以各个国家在制定本国ITS发展内容时,必须对本国现有技术进行整合,然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 一、智能交通技术在我国的发展现状 中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部,公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。 我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上ITS的发展。1995年,交通部ITS工程研究中心进行了GPS(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年。由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。 从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。 ITS建设投入已经达到40亿50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中。有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%~5%。1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素,我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。随着经济的快速发展,ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起ITS产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。 二、发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安,建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧洲的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性,兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目人手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化-ITS中的城市交通管理系统,先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统t先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:物联网在智能交通中的应用研究 摘 要 物联网技术成为城市交通智能化升级的新思路,为智能交通系统提供了新的选择。 智能交通系统深度集成了传感技术、可视化技术、远程识别技术等物联网关键技术,为公众提供交通信息、出行诱导、车流疏导等现代化服务。通过对城市交通中物联网技术的应用需求分析,探讨基于物联网的智能交通系统的功能构建与实现方案,就物联网技术在城市交通智能化服务中的应用问题做出微薄贡献。 【关键词】物联网 智能交通 智能化 我国城市现代化发展速度大大超越了城市交通的运输能力,为了满足公民对城市交通的需求,大力发展智能化交通建设,提高运输服务能力,把物联网技术引入到城市交通中,是发展智能交通的新思路。 1 城市交通与物联网概述 1.1 城市交通概述 城市交通实质是一种动态的流,以流来解决人或物在空间上的移动。然而,城市交通又是一个复杂的综合性系统并具有开放性。城市交通的子系统承担着相对独立的工作任务。经济的快速发展给城市交通带来的巨大的压力,具体表现在城市的流动源的增加、城市内外流动的增加。城市经济发展带来交通的繁忙,也加大城市对外交流的联系,成了更大的交通圈。从发达国家的交通历程来看,解决问题的思路不在于不断增加基础设备,而在于对交通流进行有效的“管理”,进而减少“流”的产生。通过强化交通管理,提升供给能力,实现系统信息化、交通智能化无疑是最佳解决方案。 1.2 物联网概述 物联网可以简单的理解为物物相连的互联网,实质上它所欲互联网的扩展内容。物联网集成了包括传感技术、定位技术以及rfid等多项现代化技术,在一定的协议框架下,实现物与物之间实现泛在的信息交互,通过信息处理中心对交互信息进行智能处理。物联网有三个主要特征:第一,通过射频标签等多种传感技术实现对“物”的基本信息采集,并能够对“物”进行识别,实现实时识别、抓取信息;第二,在一定的协议框架内,通过无线网络、有线网络以及互联网等泛在网络实现信息的实时传输;第三,采用模式识别、数据挖掘以及云计算等智能技术实现对海量数据的采集于处理,为各种之智能化服务提供必要支持。 2 城市交通中物联网技术的应用需求分析 城市道路交通系统中的物联网技术应用需求应该从管理层、企业层、公众层三个不同的角度来进行分析。 2.1 管理层需求分析 在管理层面上,主要四个方面需求的考虑:运行车辆的实时监控在城市出现的各种交通工具。城市各种车辆的运行信息是建设城市交通智能化的信息基础,对运行车辆信息进行远程识别与采集,实现信息的传递与保存;运营过程的智能监管是强化对运行车辆行驶行为管理的重要措施,通过物联网技术对车辆信息的实时抓取,实现对车辆的跟踪和监控,并采用电子地图基础以一种全新的可视化方式表现实时的行车环境,满足管理层直观、智能对交通进行监控的需求;智能安全管理需求主要体现在对运输过程中安全问题的管理,通过车辆进行安全监测,并将数据传回监控管理中心,实现车辆安全的实时监管,做好对技术设备的监控,提高突发事件的应对能力;城市交通发展信息的需求主要表现在对城市实现优化配置,引入物联网技术队车、人流进行信息采集,作为城市交通宏观调控的有力支撑。 2.2 企业层需求分析 从企业的角度来看,企业的需求包括运营车辆监控、智能调度、场站安全监控以及企业发展的信息采集诗歌方面的需求。对运营车辆实现时能监控是对企业车辆行为的运程监管,通过在车辆上安装摄像头,借助传感技术。对车辆的安全因素进行检测,将信息传回企业管理中心,满足企业对车辆的监控;智能调度需求体现在提高企业的经济效益。通过物联网金属实现客、货、车的科学调配,最大化企业的资源利用效率;场站安全智能监控需求表现在对车辆场站的安全管理,包括进站、候车、上车的安全管理,同时还能监控场站内乘客以及乘客的行李,物联网技术实现了吹场站的全方位可视化监控,包括对场站的温度、火情等多方面的感知监控;企业发展建设信息需求体现在对城市交通市场以及企业自身情况相关信息的收集与分析。宏观把控市场脉搏,定量分析企业发展方向,为企业发展提供准确数据参考。 2.3 公众层需求分析 在公众层面上,公众的需求包括公交线路信息查询、长途客运信息服务、 信息以及便捷字符交通费用等四个方面的需求。公共线路信息查询的需求体现在希望能通过互联网平台及时获取公交线路的信息,帮助制定出行路线,支持多种终端,实现出行方案的实时回送;长途科园信息服务需求表现在对长途路线路线的轻松访问,提供出行方案,并能都实现网络办理或电话办理,支持自动售票、换票、退票等自助服务;信息方面的需求体现在公众需要获知公交车辆到站时间、长途客运车辆状态以及出租车预约等方面的量化信息;便捷支付是公众的新型需求,是一个城市现代化的重要体现。互联网能够实现公交车、出租车、长途客运以及私人小汽车的停车费的刷卡付款,提高交通收费效率,给公众便利,也提高了车辆工作效率。 3 基于物联网的智能交通系统的功能构建与实现 3.1 基于物联网的智能交通系统框架设计 基于物联网的智能交通系统承袭了传统城市交通系统的开放性,智能交通系统同样具备强大的课扩展性。智能交通系统的结构框架设计是在城市交通系统的原有结构上发展而来,是对城市交通系统的重新整合和应用补强。智能交通居住物联网先进的信息技术手段,提高了对交通流中“物”的把控,利用感知设备扩展了服务内容,完成交通系统的现代化升级。智能交通系统的应用如图1所示,可以划分为公共交通子系统、交通综合信息子系统、交通综合管理子系统以及交通综合收费子系统。 3.2 公共交通系统 公共交通系统的管理对象主要为公共交通工具,其中常规公共交通的包括的公共汽车和轨道交通是公众出现的主要方式,是政府支持的出行方式;出租车是常规公共交通的补充,并相对便捷、舒适;长途客运承担了城市对外运输的交通压力,是城市交通的重要组成部分。 因此,公共交通的主要功能有三方面:一、收集与公共交通服务信息;二、为公众提供信息查询与服务;三、对公共交通车辆进行管理。 3.3 交通综合信息系统 交通综合信息系统是其他子系统实现功能的信息支持模块,主要负责信息的采集、传递、加工以及保存。交通综合信息所掌控的信息包括静态信息、动态信息、交通基础设备以及其他子系统产生的相关信息,它实质是上交通原始信息的记录。具体而言,它记录的信息可以分为四类:车辆信息、基础设施信息、实时路况信息以及系统共享信息。其中,车量信息包括车辆静态的特征信息和动态的运行信息。 3.4 交通综合管理系统 交通综合管理系统挂历的对象是运行的车辆,依据综合信息系统提供的相关信息对交通进行宏观调控借助信息处理软件,实现交通的科学疏导。综合管理系统功能模块有:一、运行车辆行为监管功能,以“行车速度阈值、行驶时空权限”为约束条件,对违章车辆进行管理,为执法提供信息凭证;二、交通疏导功能,通过综合信息系统提供的全局交通信息,为出行者提高路网车流信息,为出行者提供出行方案;三、智能信控功能,依据路网车流信息,对特殊路口实行信号配时优化,实现信号控制智能化;四、停车管理功能,借助综合信息系统提供的场站泊位数据,对停车进行指导于收费管理。 3.5 交通综合收费系统 现代化城市为公众提供了智能的一卡通交通支付服务, 尤其是公交ic卡已经进入了我国的绝大部分城市。伴随着城市智能化的步伐,公交ic卡已由原来只能由于公共汽车支付扩展到了轻轨、地铁甚至是出租车等领域。值得注意的是,公交ic卡还延伸为市民卡,可用于支付更多的付费项目,甚至已经扩展为某个地区的综合支付卡。交通综合收费系统结合物联网技术将为公众甙类更多便利。 作者单位 晋中职业技术学院 山西省晋中市 030600 智能交通论文:我国智能交通标准化现状及对策研究 原文作者:赵智慧 摘 要:近年来,智能交通系统及其标准化建设成为社会发展进程中的重要事项。从标准制修订分布、标准化技术组织、标准推广实施等方面分析了我国智能交通标准化现状,并从顶层规划、专业机构职能、企业主体地位等角度提出相应对策。 关键词:智能交通 标准化 标准 智能交通系统(its)又称智能运输系统,是在较完善的交通基础设施之上,通过应用先进的信息、通信、计算机、自动控制和系统集成等技术,加强载运工具、载体和用户之间的联系,提高交通系统运行的有序性和可控性,实现提高运行效率、减少事故、降低污染,建立一个高效、便捷、安全、环保、舒适的综合交通体系。近年来,智能交通系统及其标准化建设日益受到重视,《交通运输“十二五”发展规划》明确提出“大力发展智能交通”、“加强智能交通技术标准制修订”等要求,并将以“公交都市”建设示范工程、重大科技研发专项、信息化示范试点工程、节能减排示范推广工程、重点实验室建设等为抓手,显著提升我国智能交通的信息化、智能化水平。《2012-2020年智能交通发展战略》更是国内第一部通过政府文件形式出台的智能交通发展战略,其中也明确将标准化作为四大战略目标之一,提出应用导向、加快智能交通标准化建设的新要求。标准化建设已成为智能交通系统可持续发展的重要保障。 一、我国智能交通产业发展概况 我国在交通运输和管理中应用电子信息技术的工作始于20世纪70年代末,自20世纪90年代中期以来,开始跟踪国际上智能交通运输系统的发展,并通过召开国际性研讨会、成立试验室和研究中心等方式,加强国际技术交流,不断提高its 技术研究水平。目前,国内智能交通企业约有2000多家,主要集中在道路监控、高速公路收费、gps、地理信息和系统集成等环节,北京、上海、重庆、广州、深圳和济南等是智能交通发展较好的几个重点城市。但从总体上看,我国智能交通产业尚处于起步阶段,还存在着参与企业众多、品牌杂乱、企业规模小、成立时间短、竞争力弱、产品和服务的性价比低、顾客满意度低等问题,且主要依靠重大示范项目的推动。例如,“十五”期间,在国家科技攻关计划中安排了智能交通系统关键技术开发和示范工程、现代中心城市交通运输与管理关键技术研究等项目,确定了我国10个智能交通系统示范城市;在产业化项目中安排了卫星导航应用产业化专项、汽车电子产业化专项和下一代互联网示范工程等重大项目,促进了我国智能交通系统从技术研究到工程示范应用的全国开展,智能交通系统建设已成为各地交通工作的重点内容之一。“十一五”期间科技支撑计划重大项目国家综合智能交通技术集成应用示范取得重大进展,其中北京奥运智能交通管理与服务综合系统、上海世博智能交通技术综合集成系统、广州亚运智能交通综合信息平台系统和国家高速公路联网不停车收费和服务系统为近年来我国举办的大型国际活动提供了智能化交通管理和出行服务技术支撑。 二、我国智能交通标准化现状 据统计,截至2012年12月,我国智能交通相关现行国家标准共计148项,且全部为推荐性国家标准。其范围包括术语与定义、基础信息编码及表述、数字地图及定位、专用通信、信息服务、交通与紧急事件管理、电子收费、综合运输及运输管理、车辆辅助驾驶与自动公路等,形成了以分系统标准为主体,以通用标准为配套的智能交通标准体系。 (一)标准制修订分布情况 共有148家单位以第一起草单位身份参加了智能交通相关国家标准的制修订工作,其中部级单位起草129项标准,占比87.16%,北京、广东、湖北、辽宁、江苏、陕西、山东各省紧随其后(见表1)。 数据来源:根据“浙江省标准信息与质量安全公共科技创新服务平台”()中的相关数据整理获得。 (二)标准化技术组织发展情况 标准化技术组织一般包括专业技术委员会(tc)、分技术委员会(sc)和直属工作组(直属wg),是制定和维护标准的主要力量。对一个省份或地区而言,其在全国标准化技术组织的影响力直接决定了该地区参与国家标准制修订的能力。 截至2012年12月,我国与智能交通直接相关的已成立的标准化技术组织有全国智能运输系统标准化技术委员会(以下简称its标委会)、全国电子业务标准化技术委员会、全国交通工程设施(公路)标准化技术委员会、全国地理信息标准化技术委员会等4个标准化技术委员会,其中,its标委会承担智能交通标准制修订的主要任务,从事全国性智能运输系统标准化的技术工作组织,负责智能运输系统领域的标准化技术归口工作。 自成立以来,its标委会已经开展了大量的标准制定工作,如正式颁布27 项、报批11 项、审查6 项、送审稿2 项、征求意见稿24 项等,并针对“十二五”期间重点发展的交通信息行业集中推出13 项标准征求意见。内容涵盖智能交通系统的通用术语、数据字典要求、体系架构及服务等,道路交通信息采集、电子收费系统、专用短程通信技术、交通管理信息属性分类与编码、道路信息及控制系统等。在研的国家标准包括道路交通信息服务系列标准等。在组织结构上,its标委会下设3个工作组,分别为联网电子收费工作组、交通信息工作组、先进交通管理工作组。 (三)标准推广实施情况 1.标龄 标准应随着技术的进步和经济的发展而不断地制修订完善。据统计,2008-2012年是我国智能交通标准制修订的高峰段,所制订和修订的主要智能交通标准数和相关标准数分别达52和113项,占比分别为84%和76%。截至2012年12月,148项智能交通相关国家标准的平均标龄4.9年。其中,标龄大于等于10年的标准有17项,占比11.5%;标龄小于等于5年的标准有102项,占比70%。由此可见,我国智能交通的国家标准更新速度还是比较及时的,但部分国家标准的标龄已明显偏高,今后需加强这类标准的复审和制修订工作。 2.标准采标情况 主要智能交通国家标准采标统计如表2所示,62项主要智能交通国家标准中有30项采用国际标准,占比48.4%。其中等同采用为18项,占比29.0%;修改采用为4项,占比6.5%;非等效采用为5项,占比8.1%。其主要采标来源为iso标准,共27项,占所有采标类型的90%。 数据来源:根据“浙江省标准信息与质量安全公共科技创新服务平台”()中的相关数据整理获得。 智能交通相关国家标准采标统计如表3所示,148项智能交通相关国家标准中有52项采用国际标准,占比35.1%。其中等同采用为33项,占比22.3% ;修改采用为10项,占比6.8%;非等效采用为10项,占比6.8%。其主要采标来源为iso标准,共49项,占所有采标类型的94.2%。 数据来源:根据“浙江省标准信息与质量安全公共科技创新服务平台”()中的相关数据整理获得。 从以上数据分析可以发现,我国主要智能交通国家标准的采标率是比较高的,接近50%,且主要采标都来自iso标准。 三、对策思考 我国智能交通系统建设先于行业统一标准的推出是一个不争的事实。在这种情况下,许多地区的智能交通系统标准不统一,自成体系,形成了许多信息孤岛,这显然不利于智能交通系统的可持续发展。同时,当今社会的快速发展又对智能交通发展提出了更高要求,借鉴国外发达国家智能交通发展经验,从顶层规划、专业机构职能、企业主体地位等角度提出以下对策。 (一)顶层制定智能交通行业标准战略规划,为行业发展提供导向 建议结合我国交通、城市规划等部门的相关发展规划,并整合现有标准体系,制订《智能交通标准化发展战略》,系统规划,出台短期、中期和长期相结合的标准战略。同时,建议将智能交通行业标准战略作为省级地区技术标准战略的重要组成部分。 (二)发挥各级标准化技术组织职能,争取标准话语权 一方面,要继续利用好its标委会等现有标准化技术组织,充分发挥标准化技术组织在智能交通标准的组织制定、推动实施、效益评估、信息沟通等标准化公共服务工作方面的积极作用;另一方面,国家相关部门应在充分调研的基础上,协调统筹、引导扶持有条件的省份积极成立或承担相应的标准化技术组织,更大范围地争取标准话语权。 (三)突出企业的创新主体地位,发挥企业在标准化工作中的重要作用 鼓励以企业为主体实现标准研发创新,研究制定推动企业研究智能交通技术标准的配套政策,在科研经费安排、工程项目招标活动、行业规划等方面对重视标准化工作的企业给予政策扶持,鼓励企业加大标准化工作的自我投入,建立以企业为主体,协会为纽带,科研机构、大专院校为支撑,政府组织为支持,全方位系统化的标准化推进体系与工作机制。 智能交通论文:智能交通技术本土化问题讨论 摘要:随着各国交通事业的飞速发展,道路越修越长,车辆越来越多,同时交通面临的问题也越来越严重。智能交通技术是这些交通问题的新兴边缘学科解决方案,它起源于美国,目前正在各国得到发展。智能交通技术的研究内容与国情密切相关,因此各国政府在本土化该技术时都根据本国国情在美国研究内容基础上进行取舍或增补,本文以日本和中国为例对智能交通技术(its)的本土化问题进行讨论。 1.智能交通系统社会属性 交通安全、交通堵塞及环境污染是困扰当今国际交通领域的三大难题,尤其以交通安全问题最为严重。 1995年,美国总共发生交通事故 6613000起,造成 41798人死亡,3386000人受伤,经济损失达 1500亿美元 ;日本在交通事故中造成 11000人死亡,经济损失达 1亿美元 ;而中国则总共发生交通事故 271843起,致使 71494人在交通事故中死亡,159308人在交通事故中受伤,造成直接经济损失达 152267万元人民币[1]。据专家研究,采用智能交通技术提高道路管理水平后,每年仅交通事故死亡人数就可减少30%以上并能提高交通工具的使用效率50%以上。为此,世界各发达国家竞相投入大量资金和人力,开始进行大规模的智能交通技术研究试验。 2.智能交通技术国外发展现状 智能交通技术是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术、计算机处理技术等应用于交通运输行业从而形成的一种信息化、智能化、社会化的新型运输系统,它使交通基础设施能发挥最大效能,从而获得巨大的社会经济效益。它的功能主要表现在:提高交通的安全水平、提高道路网的通行能力和提高汽车运输生产率和经济效益。 在美国,1991年国会通过了“综合地面运输效率方案”(istea),旨在利用高新技术和合理的交通分配提高整个路网的效率,由美国运输部负责全国的its发展工作,并在以后的6年中由政府拨款6.6亿美元,用来进行its的研究工作。 在日本,建设省作为政府最大投资者,1999年至2000年投入1453亿日元用于its的开发。日本对其开展的自动化公路系统开发计划制定了具体目标,2001年后开始在全国进行实证试验,2015年左右在全国主要干线道路实现智能化。日本目前在its项目已经形成了官方、民间、学术机构的协调体制,这对日本its的发展起到了很大的推动作用。 欧洲十多个国家在80年代中期开始投资50多亿美元,联合执行一项旨在完善道路设施提高服务水平的drive计划,其含义是欧洲用于车辆安全的专用道路基础设施。除了欧、美、日以外,新兴的工业国家和发展中国家也开始its的全面开发和研究。 3.智能交通技术在日本的本土化 智能交通技术20世纪80年代起源于美国,接着在日本得到发展。智能交通技术正象其他被引进技术一样,引进国在引进时,一定要考虑被引进国的实际情况,使之成为本国社会相融技术。美国在its体系框架结构中,规定其研究内容为出行者信息服务、过境车辆管理、商用车队管理等6个系统,日本在美国its 体系框架基础上,结合本国国情制定出包含先进的导航系统、辅助安全驾驶、不停车收费、交通管理最优法等9个研究内容的日本its研究体系框架结构 [ 2],并在此框架基础上开发了一系列its产品,实现了its的产业化。 在日本,汽车导航系统于1989年进入市场, 到目前为止大约40种不同形式的产品服务于用户。这些系统通过将经由路线的堵塞信息、所需时间、交通管制信息、停车场的满空信息等提供给驾驶员的方式帮助驾驶员在驾驶中可以采用最佳行动,从而实现分散交通流等导航功能。导航系统同时还可以服务于汽车安全,比如1997年9月推向市场的本田雅阁98款,安装了带有弯道侦测传感器的导航系统,该系统可以在交通路径诱导的同时,当前方路段出现弯道时让司机提前作好准备,从而避免由于弯道出现得太突然而引发的交通事故。在收费公路方面,日本公共部门和私人公司正加紧合作,争取早日开发出一种适合日本所有收费公路的自动收费系统。为将事故防患于未然,日本开始研究智能公路系统,即通过车辆及道路的各种传感器实时监测车辆行驶道路周围环境及车辆状况的状态信息,并将这些信息实时提供给驾驶员,在必要的情况下还可对车辆实施强制控制。这些项目涉及运输省的“先进的安全汽车 (asv)”、通商产业省的“超级智能汽车系统 (ssvs)”、建设省的“自动化公路系统(ahs)”。1996年 9月,ahs在 11km长的环行道路上进行了一次自动驾驶的试验运行。 1998年 6月,出版了ahs-i、ahs-c、ahs-a研究所需的基本技术,包括与安全有关的 10个用户服务 (车道保持、避让障碍物、避免左转碰撞等 )以及9个提高效率和改善环境的用户服务 (保持适当车距、最佳道路使用率、最佳速度等 )。为了处理与大流量交通有关的问题,日本已经使用了交通控制系统。包括信号控制、车载设备获取的交通信息、公交优先、动态路线引导系统、商用车辆监控、绕行信息、减少交通污染的控制信号等。现在日本仍在不断寻找加强安全性、舒适性和环境保护的措施[3]。 目前,日本打算通过技术开发、制定国际标准、对发展中国家进行技术援助等途径来开发和输出其its技术。 4.智能交通技术在中国的本土化 中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35 000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部、公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家its体系框架》规定我国its发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面[ 2]。 我国its研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上its的发展。1995年,交通部its工程研究中心进行了gps(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于gps的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年,由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将its。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。 由于世界各国把不停车收费系统作为its领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家its领域首先启动的项目。 从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。 its建设投入已经达到40亿-50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。 在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中,有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%-5%。 1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿-50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统its应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后its应用水平的提高等诸多因素,我国的its市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。 随着经济的快速发展,its的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起its产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。 5.结论 智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术,各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况,充分考虑引进技术与本国文化的整合,考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的,所以各个国家在制定本国its发展内容时,必须对本国现有技术进行整合,然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。 智能交通论文:城市智能交通管理系统及其经济效益探究 摘要:随着信息时代的到来,信息技术对我们社会的发展和经济增长的作用越来越明显,在经济增长中也开始作为一个独立的经济结构——信息经济,在经济增长中的作用有了明显的提高。一个比较系统的信息管理是一个城市发展的充分体现,充分利用信息技术和怎样使用现代信息资源,将影响为社会创造更多的财富,将成为社会经济发展进步的重要标志。现代管理信息系统是计算机应用的一个重要的领域。本文将系统地介绍在计算机被用在管理数据的情况下:城市交通综合管理的停车场系统管理及产生的社会经济效应。 关键词:信息管理 智能交通 交通管理 经济效益 为了解决我国城市的交通问题,改善城市交通系统的性能,一方面需要通过改造路网系统、拓宽路面、增添交通设施以及道路建设等城市交通所必需的“硬件”建设来实现,另一方面需要通过采用科学的管理手段,把现代高新技术引入到交通管理中来提高现有路网的交通性能,从而改善整个道路交通的管理效率,提高道路设施的利用率,实现城市交通管理的科学性和有效性。 一、智能交通发展的现状 我国在its领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统ht-utcs,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的suats系统等;1998年交通部正式批准成立了iso/tc204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、中国发展智能交通的必要性和紧迫性 中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。 三、现代城市交通管理的现状及智能交通系统的经济效益 当今随着社会经济的发展,城市化进程加速,人口迅速向城市迁移聚集。人口、车辆数量不断的增长,但是有限的可用土地以及经济要素的制约却使得城市道路扩建增容有限,因此不可避免的带来一系列的交通问题。当今世界各地的大中城市无不存在着交通问题的困扰。交通拥堵使得人们每天将大量宝贵的时间消耗在路上、车中,同时也导致商业车辆在交通运输中延误,增加了运输成本。交通事故率也不断上升,每年都会带来巨大的人员伤亡和经济损失。 所谓的智能交通系统是指将先进的信息技术、电子通讯技术、自动控制技术、计算机技术以及网络技术等有机地运用于整个交通运输管理体系而建立起的一种实时、准确、高效的交通运输综合管理和控制系统。它是由若干子系统所组成的,通过系统集成将道路、驾驶员和车辆有机地结合在一起,加强三者之间的联系。借助于系统的智能技术将各种交通方式的信息及道路状况进行登记、收集、分析,并通过远程通讯和信息技术,将这些信息实时提供给需要的人们,以增强行车安全,减少行车时间,并指导行车路线。 四、智能交通管理的应用方案及其带来的经济效益 1.电子不停车收费(etc) 电子不停车收费系统(electronic toll collection,简称etc)是一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。它应用rfid技术,通过路侧天线与车载电子标签之间的专用短程通讯,在不需要司机停车和其他收费人员采取任何操作的情况下,自动完成收费处理全过程。不停车收费涉及交通基础设施投资的回收,又是缓解收费站交通堵塞的有效手段,而且在使用中收费卡的用量又很大,因此各个国家都优先投入不停车收费系统应用系统的开发,并且积极推广,目前在欧美应用已经比较成熟、普遍,我国也已经在广东、四川等地的高速公路上投入应用。通过应用不停车收费系统可以提高通过效率,防止收 费站交通“瓶颈”的发生,同时通过rfid技术实现无人为干预的收费,有效地遏制了偷逃过路费,收费人员玩忽职守、循私作弊等行为,同时降低收费站的管理成本,更快地收回基础设施的投资。 2.城市交通调度管理系统(tms) 车辆调度管理系统是智能交通系统的优秀组成部分,采用先进的信息通讯技术,收集道路交通的动态、静态信息,并进行实时地分析,并根据分析结果安排车辆的行驶路线,出行时间,以达到充分利用有限的交通资源,提高车辆的使用效率,同时也可以了解车辆运行情况,加强车辆的管理。 应用rfid技术作为交通调度系统信息采集的有效手段。比如利用将rfid应用于公交车场管理系统,可以实现公交车进出站,信息自动、准确、远距离、不停车采集,使公交调度系统准确掌握公交停车场公交车进出的实时动态信息。通过实施该系统可有效提高公交车的管理水平,对采集的数据利用计算机进行研究分析,可以掌握车辆运用规律,杜绝车辆管理中存在的漏洞,实现公交车辆的智能化管理,提升城市形象。同时采用rfid作为技术手段具有很高的经济性,与全球卫星定位系统(gps)等技术相比具有安装方便、适应性强、成本低,车辆无需改造等特点。同时一些地区和城市也开始将rfid应用于垃圾运输车辆、危险品运输车辆等特殊服务车辆的调度和管理。通过在车上安放电子标签,在特定路段的监控点放置识读设备来监控车辆是否按照规定的路线行驶、在有泄漏等情况出现时及时发现事故车辆。 3.电子注册管理(evr) 车辆的注册登记以及牌照管理一直以来都是交通管理部门的管理重点也是难点所在,黑车、假牌照等问题始终都没有得到根除。但是新技术也许会变得简单,采用rfid技术实现车辆电子注册管理系统就是有效解决这一问题的方法之一。车辆注册登记后加载rfid电子车牌,由于每个标签都有一个全球唯一的id号码——uid,uid是在制作芯片时放在rom中的,无法修改,所以可以实现防伪功能。同时标签可以被远距离识别,无需停车及人为干预就可以监查,因此可以规范车辆管理手段,加强对车辆的监查力度,实现车辆年检的智能化管理,加强对非法车辆的打击力度。现在该系统已经在军车等方面得到应用,取得了良好的社会和经济效益。 智能交通论文:基于GIS平台的城市智能交通管理系统构架研究 摘 要 本文对地理信息系统(gis)作为城市智能 交通 管理系统的共用信息平台的可能性进行了 分析 ,提出了系统总体架构及gis平台的基本功能,指出系统存在的 问题 及可能的解决方案。 关键词 gis 共用信息平台 智能交通管理系统 1 背景 为了解决我国城市的交通问题,改善城市交通系统的性能,一方面需要通过改造路网系统、拓宽路面、增添交通设施以及道路建设等城市交通所必需的“硬件”建设来实现,另一方面需要通过采用 科学 的管理手段,把 现代 高新技术引入到交通管理中来提高现有路网的交通性能,从而改善整个道路交通的管理效率,提高道路设施的利用率,实现城市交通管理的科学性和有效性。 城市智能交通管理系统由多个子系统组成,各个子系统的信息需求复杂多样,但有一些信息是可以共享的,通过共用信息平台可以使这部分信息增值,而且整个智能交通管理系统的信息通过共用信息平台的统一存储、组织、处理,能够更有效地保证数据间关系的正确性、可理解性和避免数据冗余,提高系统中信息的利用率和传输速度。 2 以gis作为共用信息平台 智能交通管理系统主要包括视频监控系统、 电子 警察系统、110/122接处警系统、车辆运营管理系统、路口控制系统、公共交通系统、gps系统、交通诱导系统等。对整个系统而言,应充分发挥子系统的作用,并做到无缝集成。 地理信息系统(gis:geographic information sys-tem或geo-information system)作为一种综合处理和分析空间数据的技术系统,能够有效地对地球空间数据进行采集、存储、检索、建模、分析和输出。它的独特之处就在于能够把地理位置和相关属性信息有机地结合起来。众所周知,交通信息与地理位置密切相关,利用gis技术构筑智能交通管理系统的共用信息平台,不但能够使交通信息在空间上直观明了地显示出来,并能为这些信息的深层次挖掘和后续信息服务及辅助决策提供空间属性上的支持。 信息是智能交通管理系统中重要的基本元素,也是联接各个子系统的纽带。通常把交通信息划分为两类:静态交通信息和动态交通信息。静态交通信息是指包括道路信息、交通附属设施信息、停车场信息、车辆管理信息等随时间变化较小的信息,它又可以分为基础数据(如道路路网数据等)和 历史 数据(如车辆违章历史数据等);动态信息主要指各类实时采集到的交通信息,如交通流量信息、视频监控信息、公交车位置信息等。利用gis可对以上所有数据进行集成管理。针对智能交通管理系统对信息要求的特点,建立专属的地理信息数据库,通过 网络 互联与分布式数据库系统建立gis平台。gis作为整个系统的协调者,对数据和 应用 进行管理。图1所示为地理信息系统在智能交通管理系统环境下的集成。 3 系统的技术框架 3.1 系统的总体架构 根据信息平台的一般架构,结合考虑gis作为智能交通管理系统共用平台的要求,系统可采用三层体系结构: (1)客户端。指的是信息平台的用户主体,包括道路使用者、道路建设者、交通管理者、运营管理者、公共安全负责部门、相关团体等。具体的服务对象由系统的建设者决定。 (2)应用服务层。以gis作为城市交通智能管理系统的信息平台,由各个交通管理子系统采集交通数据,将这些原始数据以规定的格式返回,再对数据进行分类、抽取、挖掘和融合等处理,在数据存储的同时,将不同的信息按照规范的协议给相应的应用子系统。同时提供多种静态和动态交通信息查询接口,满足这些外部系统的交通信息需求。 (3)数据管理层。存储系统所需的基础数据,提供平台与各子系统之间的信息接口。 基于gis平台的城市智能交通管理系统的组成如图2所示: 3.2 gis共用平台的基本功能 各个子系统由于功能的不同,获得的交通数据也不同,但大多具有信息量大、情况复杂等特点。将这些来源不同、类型不同的大量信息融合在一起,从中提取具有更多特征的更深层次的信息,并最终在系统的管理决策优秀中得到应用,是维持整个系统正常运作的关键环节。信息在智能交通管理系统中的综合利用如图3所示。 gis共用平台作为整个智能 交通 管理系统的枢纽,它担负着信息汇总、融合和中转的职责。其基本功能表现在: (1)信息采集功能。从各子系统按规定的格式提取共享数据,完成对静态交通信息和动态交通信息的重组,并保证数据的正确性、可读性,避免大量数据的冗余。 (2)信息融合功能。根据各个子系统间的功能要求和内在联系,对采集来的信息在一定的准则下加以分类、统计、关联,挖掘出更深层次的信息,以用于交通管理决策。 (3)信息提供与功能。按各子系统的要求,以规定的格式向子系统传输所需信息;根据服务请求和查询权限提供给客户数据、图形或图像等信息。4 主要 问题 与解决对策 以gis作为智能交通管理系统的共用信息平台也存在着一些问题,主要体现在实时性和数据量过大两个方面。 智能交通管理系统要求共用信息平台能够实时刷新数据用于交通管理(如决策、指挥和调度等)和信息,从而对gis平台提出了实时性的要求。另一方面,由于我国不允许将高精度的gis数据刻入光盘,相当一部分地理信息基础数据需要通过无线下载方式获得,导致各子系统与平台间的数据交换量庞大, 影响 gis平台的有效工作。 针对上面的两大问题可将地理信息分为基础地理信息(道路位置信息、单行道信息等)和交通属性信息(停车场位置、建筑物位置等),将大量的基础地理信息通过gis共用信息平台通过专用短程通信(dsrc)方式下载至车载装置的内置内存介质,少量的属性信息从智能交通系统实时,通过多种通信方式送至车载设备。 对于数据量大的问题,可考虑采用数据压缩技术减少数据量,采用分布式数据库来管理数据以分担数据存储的空间,降低 网络 堵塞的可能性。对实时性要求高的数据通过网络在gis平台和各子系统中传送,对实时性要求不高对数据定时传送到平台的数据库中。 5 结束语 本文探讨了基于gis平台的城市智能交通管理系统构架问题,主要讨论系统的技术框架与主要功能及可能存在的主要问题与解决 方法 ,对系统中的细节问题还有待进一步深入 研究 。 智能交通论文:高速公路智能交通管理系统创建分析 摘要:笔者结合工作经验,针对某高速公路扩建工程中关于建立高速公路智能交通管理服务系统的项目要求,介绍了在目标定位和实施过程中所应注意的道路状况监测、交通状态识别、分车道控制和紧急救援系统的功能设计。 关键词:高速公路;智能交通;管理服务系统 近年来,交通管理正在逐步向智能化的方向发展,高速公路监控系统日益为高速公路建设者所重视,全国大部分高速公路都建立了比较完善的视频监控系统和信息系统,这些系统为道路的日常管理运营提供了切实有效的手段。现将该系统实施过程中的有关智能交通管理与服务系统规划介绍如下。 1高速公路智能交通管理与服务系统的功能定位 高速公路智能交通管理与服务系统,为面向公众出行者提供完备的信息服务,为道路运营管理者提供高效、快速的后台管理奠定良好基础。高速公路智能交通管理与服务系统基础设施实施与设计应充分考虑管理者、出行者等各方面管理和服务需求。在原有监控系统基础上,加强安全管理和安全信息服务功能,以安全管理理念提升中心管理系统的功能、业务流。提高面向安全尤其是紧急事件情况下的管理效率,提高安全管理的服务品质。为此,应在原有系统的基础上着重加强三个方面的考虑。 1.1加强路面状况监测,提高公路行车安全 不利气象条件带来的恶劣路面状况是引发交通事故的主要原因之一,其中以湿滑路面最为不利。我国公安部交通管理局的1994~2003事故数据统计,属于南亚热带海洋性季风气候的高速公路地区,雨量充沛,年均降水量1619~1800mm,热带气旋所过之处多有暴雨。而高速公路存在个别凹型竖曲线底部,位于超高过渡段,易造成路面排水不畅,有必要通过路面状况监测设备有效监测雨天情况下的道路积水、湿滑等状况,从而为雨天管理措施、救援措施提供有效保障。 1.2可变车道信息,服务公众出行者 该高速公路是城际高速,互通与大桥较为密集,属于重点监控对象,目前设置的悬臂式和门架式情报板提供实时的信息,覆盖范围受限;在限速方面,若选择固定式四度标志正对小客车和大型车的速度控制,对于应对突发气象等条件的灵活度不够,同时八车道高速公路考虑到驾驶员的视认性、气象、突发事件影响等情况,采用分道限速。 1.3通过安全管理的业务梳理,提高安全管理效率和服务质量 通过对交通流量控制预案、接口、实时性、与现有监控系统融合、满足集团监控中心的需要。 2软件功能设计 根据本项目重点目标,是强化交通状态识别、车道控制、应急处置三个方面的功能,针对这三方面内容提出了如下设计方案。 2.1交通状态判别模块 本模块根据识道路设备别出来的交通状态或交通事件类型,并结合气象信息、基础设施状态信息等,初步划定事影响范围,搜索影响范围内互通立交入口处的可变情报板,前方道路事件信息和诱导绕行信息;在初步划定的影响范围内估算交通流特征状态参数。定义事件对主线同行的影响程度,根据实时判断,当影响程度严重扩散到影响范围边界时,反馈重新对事件的影响范围进行划定;当事件处置完毕交通恢复正常时,控制逻辑结束,可变情报板提示正常的路况信息,可变标志提供正常的限速信息;当事件未处置完毕,且其影响未超出当前影响范围时,对影响范围内其余的可变情报板分别进行处置。对在估计的排队长度范围内的可变情报板前方事件信息和车道关闭信息;对在估计的排队长度范围外的可变情报板前方事件信息和限速信息。本次改造过程中增设的遥感式路面状况检测器基于红外光谱原理实时采集反射波长,测量路面覆盖物的类型和厚度,评判路面状况,进而计算湿滑系数,确定路面安全性,这些数据也为交通状态识别和决策提供了重要参数。 2.2可变车道控制 通过分车道控制交通流,能有效梳理交通流量,提高道路在复杂交通状况下的同行能力。基于交通状态识别可变车道控制软件模块,依托视频监控子系统、交通控制子系统,结合路面状态子系统内功能进行信息采集与获取,通过可变车道子系统、交通控制子系统实现信息控制与。 2.3紧急事件应急处置 基于事件管理子系统,结合目前路公司或向管单位指定的紧急事件应急处置预案,开发紧急事件应急处置子系统。根据高速公路紧急事件的性质和救援措施,系统主要针对重特大事故应急救援、危险品车辆事故或遗洒、泄露等事故、火灾事故等紧急事件。紧急事件应急处置软件系统包括以下几点。救援物资布局显示,图形化显示相关救援物资的位置、数量。并定期检查救援物资库存、质量等情况。紧急事件应急处置预案,根据各个事件的性质,可能出现的路段范围,确定适当的救援方案。方案包括了需要调用物资的种类、数量、位置,需要调用火警、交通警等警力情况。疏散方案,救护车辆情况及各类救援车辆人员行使的路线引导。事件及救援过程全程记录,利用计算机强制记录、防篡改、视频强制记录动能措施,对事件现场、事件处置过程进行全程记录、监控,确保事后总结救援进程时,资料完整,可靠。应急预案演练,利用虚拟现实技术、交通仿真技术,定期与交警部门、医疗救护、特殊救护器具使用保管单位等联合演练应急预案,评估应急预案的可行性,提出改进建议。 3结语 在将原有的高速公路监控系统升级为智能交通管理与服务系统的规划中,应根据高速的具体条件,着重加强路面状态检测功能,以应对多雨天气和特殊线形,才可能是服务管理平台更加有针对性。制定应急预案,能够提高道路管理者应对各种紧急事件,提高救援能力和服务水平,提高道路的通行能力。 作者:张艳丽 单位:江苏铁电交通科技集团有限公司 智能交通论文:无线通信技术在智能交通系统中的应用 1智能交通系统的发展现状 智能交通系统又称ITS,交通系统包含道路车辆运营、服务控制等领域,我们在这些领域中将综合运用计算机技术、数据通信通信技术、传感器等技术,从而使车辆、道路管理人员和使用者之间的紧密联系在一起,建立起一种更加高效、准确的运输系统。智能交通系统最先起源于美国,自1994年起全世界通称为ITS。20世纪80年代起,中国开始从治理城市交通秩序入手,运用高科技手段来发展交通运输。之后,一些高校和研究机构开始进行城市交通诱导系统的研究和尝试,开始了解国际上的智能运输系统发展状况,交通部也将智能运输系统的研究纳入了公路、水运科技发展“九五”计划和2010发展纲要。在“十二五”期间,高速铁路安全运行、移动通信理论以及运行环境感知与综合检测也被国家自然科学基金委员会列为信息科学部的重点研究项目。ITS将会成为中国高新技术产业的巨大市场之一,建设ITS对于中国实现高新技术的产业化,促进经济实现快速发展具有重要意义。 2无线通信技术 无线通信技术是近些年来发展最快和应用最广泛的一种通信技术,利用这种技术可以将移动中的车辆与指挥调度控制中心紧密地连接在一起,保证相互不间断地信息联络。无线通信技术涵盖很多方面,如:蓝牙、ZigBee、蜂窝移动通信等无线通信技术。这些技术相互结合渐渐应用于智能交通系统领域,这些技术的融合可以实现交通管理中对紧急事件的处理和紧急车辆的管理,对于出行车辆可以提供道路导航服务,对于运营管理中心的车辆可以进行有效监控、合理调度。本文主要介绍了ZigBee技术、蜂窝移动通讯技术,并简要分析了它们在ITS中的应用领域以求跟大家共同探讨。 3ZigBee技术 ZigBee是一种双向无线通信技术,特具有近距离、低功耗、低成本、低复杂度、低速率的特点,它主要用于距离较短、功耗较低并且传输速率低的各种电子设备之间进行数据传输,此外也可以用作间歇性数据、周期性数据和低反应时间数据传输的应用。近年来,ZigBee技术被广泛应用于工业控制、家庭网络、汽车自动化、消费电子、医用设备控制等多个领域。在智能交通领域,ZigBee技术主要是传递信息的通用传感器。特别是在公共交通领域,ZigBee技术与移动通信技术相结合,可以更好的进行公交车的运行位置检测和车辆调度。利用ZigBee技术的特点,结合数字移动通信技术,建立无线网络,将采集到的信息发送给监测平台,从而解决公交车到站、离站的时间监测和自动报站问题。具体实施方案是,首先在各个站台安装“站台监控器”,然后在公交车内安装具有ZigBee功能的“无线识别器”。站台监控器里必须包含具有ZigBee功能的网络协调器和GSM/GPRS模块。一方面,该模块可以接收车内无线识别器发来的信号,通过检测该车的唯一“标识号”,识别到来的车辆,并将该车的到达时间、车牌号等信息通过GSM/GPRS传送到控制中心;另一方面,向公交车发送站台标识号,公交车可以根据收到的标识号进行自动报站。之后,站台监控器应该不断的检测该车发送的信号的强度,如果信号强度小于某一临界值时,即可认定该车已驶离此站,并向监控中心发出相关信息。这样,监控中心就能准确掌握每一辆公交车的运行情况。 4GPRS移动通信技术 移动通信技术是目前无线通信技术中更新速度最快的技术之一,目前国内应用比较广泛的移动通信系统是GSM,GSM虽然可以满足ITS对语音通信的需求,但是在数据通信方面GSM则表现得比较弱,无法满足需求。GPRS、CDMA、LTE等技术近年来发展迅速,渐渐取代了GSM,成为逐渐发展成熟的新的移动通信技术。下面主要介绍一下GPRS在智能交通系统中的应用研究。通用分组无线业务简称为GPRS,它打破了GSM只能提供电路交换的工作方式,只需增加相应的功能实体,对已有的基站进行部分改造即可,这种改造的投入成本不高,但得到的用户数据速率却相当可观,其传输速率最高可达9.6kb/s。在智能交通系统中除了需要传输交通流量状态信息外,还需要传输数据量较大的报文或图片,利用GPRS业务,可以采用端对端、组播或广播等多种传输方式。进行信息传递。从调度中心发出的交通信息可以通过组播或广播方式传输给行驶中的车辆,以便提供路径导航信息,由于这类信息在一分钟内需要重复多次播放,因此驾驶员偶尔收不到也不会引起很大的问题。但是,信息从车辆驾驶员传递给调度中心就要采用单播方式,它为调度中心提供正在行驶中的车辆信息,所以每次播放的内容都非常重要,不能丢失,但由于它的传输速率很低,不会造成网络堵塞。由此可见,GPRS提供的数据业务有了很大的改进,不仅增加了业务种类,而且连网快、功能强、降低了成本。此外,它还具有连接计算机的标准接口,可以根据不同国家和地区的频率资源分配来定制使用频率。由于无线终端的体积很小,可以与手提计算机相连,提高了使用上的灵活性,扩大了市场份额,降低了成本。 5结语 本文介绍了智能交通系统中无线通信技术的应用情况,通过对上述无线通信技术的分析可以发现,无线通信技术对于ITS的实现至关重要,并随着通信技术的发展,它在ITS中的作用与地位也将日益提高。 作者:张静 单位:淄博职业学院信息工程系 智能交通论文:高速公路智能交通管理服务系统建设 1软件功能设计 根据本项目重点目标,是强化交通状态识别、车道控制、应急处置三个方面的功能,针对这三方面内容提出了如下设计方案。 1.1交通状态判别模块 本模块根据识道路设备别出来的交通状态或交通事件类型,并结合气象信息、基础设施状态信息等,初步划定事影响范围,搜索影响范围内互通立交入口处的可变情报板,前方道路事件信息和诱导绕行信息;在初步划定的影响范围内估算交通流特征状态参数。定义事件对主线同行的影响程度,根据实时判断,当影响程度严重扩散到影响范围边界时,反馈重新对事件的影响范围进行划定;当事件处置完毕交通恢复正常时,控制逻辑结束,可变情报板提示正常的路况信息,可变标志提供正常的限速信息;当事件未处置完毕,且其影响未超出当前影响范围时,对影响范围内其余的可变情报板分别进行处置。对在估计的排队长度范围内的可变情报板前方事件信息和车道关闭信息;对在估计的排队长度范围外的可变情报板前方事件信息和限速信息。本次改造过程中增设的遥感式路面状况检测器基于红外光谱原理实时采集反射波长,测量路面覆盖物的类型和厚度,评判路面状况,进而计算湿滑系数,确定路面安全性,这些数据也为交通状态识别和决策提供了重要参数。 1.2可变车道控制 通过分车道控制交通流,能有效梳理交通流量,提高道路在复杂交通状况下的同行能力。基于交通状态识别可变车道控制软件模块,依托视频监控子系统、交通控制子系统,结合路面状态子系统内功能进行信息采集与获取,通过可变车道子系统、交通控制子系统实现信息控制与。 1.3紧急事件应急处置 基于事件管理子系统,结合目前路公司或向管单位指定的紧急事件应急处置预案,开发紧急事件应急处置子系统。根据高速公路紧急事件的性质和救援措施,系统主要针对重特大事故应急救援、危险品车辆事故或遗洒、泄露等事故、火灾事故等紧急事件。紧急事件应急处置软件系统包括以下几点。救援物资布局显示,图形化显示相关救援物资的位置、数量。并定期检查救援物资库存、质量等情况。紧急事件应急处置预案,根据各个事件的性质,可能出现的路段范围,确定适当的救援方案。方案包括了需要调用物资的种类、数量、位置,需要调用火警、交通警等警力情况。疏散方案,救护车辆情况及各类救援车辆人员行使的路线引导。事件及救援过程全程记录,利用计算机强制记录、防篡改、视频强制记录动能措施,对事件现场、事件处置过程进行全程记录、监控,确保事后总结救援进程时,资料完整,可靠。应急预案演练,利用虚拟现实技术、交通仿真技术,定期与交警部门、医疗救护、特殊救护器具使用保管单位等联合演练应急预案,评估应急预案的可行性,提出改进建议。 2结语 在将原有的高速公路监控系统升级为智能交通管理与服务系统的规划中,应根据高速的具体条件,着重加强路面状态检测功能,以应对多雨天气和特殊线形,才可能是服务管理平台更加有针对性。制定应急预案,能够提高道路管理者应对各种紧急事件,提高救援能力和服务水平,提高道路的通行能力。 作者:张艳丽 单位:江苏铁电交通科技集团有限公司 智能交通论文:计算机技术在智能交通系统的应用 摘要:借助智能交通系统,优化公共交通运行效率,为人们提供更大的便利。文章对智能交通系统内涵进行了简要分析,并从数据处理系统、交通监控系统、车辆导航系统以及车辆辅助驾驶系统4个方面对计算机技术在智能交通系统中的应用展开了讨论,旨在为技术研究人员提供有价值的技术建议。 关键词:计算机技术;智能交通系统;优化 1智能交通系统内涵分析 智能交通系统(IntelligentTrafficSystem,ITS),主要是指借助计算机技术和信息数据传输技术,能对交通运行过程进行科学化的管理和指挥,在管理机制建立过程中,要对人员因素、车辆因素、道路环境因素等进行全方位考量和判定[1]。为了保证交通管理的高效性,将技术和管理体系融合在一起,确保交通管理系统的多元化发展。在智能交通系统建立和运行过程中,智能交通管理模块、智能信息管理模块、智能公共交通模块、车辆管理模块以及电子收费和应急管理模块是研究的重点[2]。 2计算机技术在智能交通系统中的应用路径 正是基于计算机技术的发展,将其应用在智能交通系统中,能借助交通监控提高整体技术的应用效果和管理效果。技术主要是利用射频设备,将其设置在道路上方或者是道路两侧,获取交通情况的远程图像,借助信号的转化和传递,实现图像处理,保证交通指挥中心能第一时间了解现场交通实况。在计算机获取信息后,能对交通事故以及交通拥堵问题进行及时处理,提高技术模型的实际应用价值[3]。 2.1事故检测系统 在交通系统中,事故问题需要引起注意,不仅会造成人身受到伤害,还会造成经济受损,因此,结合计算机技术,要践行更加系统化的处理机制,确保应用模型和管控措施符合标准。有一部分交通事故主要是由于路面交通堵塞所造成的,若是能对路面的情况进行及时预测和评估,就会一定程度上减少交通事故问题。正是基于此,在智能交通系统中,结合实际情况建立健全稳定的管控机制,能在保证技术模型优化运行的同时,提高交通质量。主要是借助摄像设备与计算机设备的连接,保证射频设备能有效对运动的车辆进行信息的采集和捕捉,能建立有效的视频跟踪,并且保证序列图像的完整性[4]。只有强化数据分析,才能真正发挥计算机的实际价值和优势,对运动目标的连续帧图像进行统筹整合,并且将移动参数组合在一起,从而有效计算出运动目标的实际速度。针对具体的运动参数提出有效的管理措施,确保结构完整性的同时,为项目升级奠定坚实基础。若是检测目标长期处于静止状态,则需要借助计算机技术中的图像捕捉功能,对其进行有效跟踪和图像反馈,确保信息的有效性和完整性。只有充分利用计算机技术,才能结合实际数据和信息,以最快的速率对交通事故展开深度处理,一定程度上减少事故发生频率[5]。 2.2交通监控系统 将计算机技术应用在车辆监控中,具有非常重要的意义,主要是利用计算机的图像处理技术,能对运动的物体进行实时监督和控制。目前,在智能交通系统中,应用图像分差的方式,对车辆展开静态监督和动态监控,其运行机理都是视频图像序列的分差机制,从而借助相关参数对车辆的运动状态进行集中判定。这种计量方式的运算数量较小,借助一般的软件就能完成,且计算效果较好。在实际应用措施建立后,主要分为两种:(1)当前帧与背景帧之间的差值,这种计算方式和应用模型更加的简单和直接;(2)相邻帧之间的差值,这种方式能有效判定车辆的动态和静态。除此之外,在对车辆和行人进行监控时,会采取分割的方式,保证能对不同群体进行不同监控。在对车流量进行分析和计算的过程中,则需要结合车辆的平均速度以及车辆的列队长度,对交通运行情况展开预测和分析,一定程度上建立健全完整的整合机制和管控措施,保证交通运行状态得以全面升级。由于车辆和行人是道路结构中的主要元素[6],因此,在对监控项目进行全程监督的同时,也要有效分割,保证图像中不同运动模型能映射相应参数。 2.3车辆导航系统 随着科学技术的不断进步,车辆导航系统得到了全面普及,也是计算机技术在智能交通中的重要应用措施。利用车辆智能导航系统,能对车辆行驶道路的界限进行有效判定和识别;利用计算机内部相关元件和操作模块,能有效引导车辆向规定路线行驶,不仅能对车辆的安全距离进行系统化分析,也能保证导航驾驶过程的稳定性,并且为摄像机运动化识别结构的优化提供动力。在计算机车辆导航系统中,借助摄像机能对不同车辆的运动状态进行集中识别,并且保证检测点运行方式能符合模拟匹配点,从而一定程度上确保车辆的智能导航系统充分发挥其实际价值,为计算机技术中信息的提取提供动力,也能有效维护安全距离和运行速率,保证车辆的安全和稳定性。 2.4车辆辅助驾驶系统 目前,许多智能汽车都开始配备智能辅助驾驶系统,能帮助驾驶人员对外界的环境和影响因素及时作出正确的反应[7]。例如,在城市市区环境驾车,计算机内部的车辆辅助驾驶系统能对周围路过的道路标记进行记录和分析,确保能对相关交通指示展开综合性识别。然后利用计算机技术中的筛选功能,对相关信息进行集中的选择和调配,避免出现和其他车辆以及行人拥堵的问题。也就是说,正是基于这种辅助驾驶功能,在实际技术应用模型建立后,能在增强车辆安全驾驶的基础上,保证人机交互的同时性和完整程度。驾驶人员只有充分掌握路况信息,才能对驾驶操作给予正确的判断,保证驾驶行为符合标准,减少车辆拥堵和车辆事故的发生概率。除此之外,计算机技术还被应用在车辆智能收费项目中,借助计算机内部的识别软件,对车牌进行集中识别,从而采取相应的计费和处理措施,保证车辆信息留存效果。其中,ETC的应用实现了车载标签和阅读器之间的有效连接,能保证车辆在进入到入口后,及时收取相应的费用,系统自动放行[8]。 3结语 总而言之,在智能交通系统中,要充分利用计算机技术,升级识别和管理效果,为技术模型的综合性优化提供保障。为了进一步提高技术的应用水平,要积极研发更加适宜车辆进行信息采集的模块,及时对路况数据展开分析,为智能化交通的发展奠定坚实基础。 作者:陆莲芳 单位:新疆交通职业技术学院 智能交通论文:谈智能交通控制系统设计策略 摘要:智能交通的信号控制系统能够对城市交通情况以及整体的管理水平予以提升,本文主要对于城镇交通智能交通信号的控制系统建设进行分析,总结了这一系统自身的特点和整体的结构以及具体的运行形式和智能的控制体系等。 关键词:智能交通;交通信号控制;控制机制 1系统结构 1)中心控制完成交通信号控制中心系统的通信,完成交通数据的收集和优化计算。中央控制和集成管理软件通信,接收和管理软件管理和控制指令,并向管理软件发送相关交通状况信息[1]。交通控制系统的操作员和系统之间的接口。存储所有数据的交通控制系统,以确保数据的安全性和可靠性。2)区域控制负责控制交通流收集,实时状态收集,统计查询任务,信号机事件收集,交通数据预测任务,子区域系统优化,信号自动时间控制。一般情况下,信号系统由中心进行流量优化控制。当控制中心与区域控制器之间的通信链路出现故障时,相应的区域控制机器将替代信号机的管辖中心,以优化控制,避免整个系统的优化退化所导致的通信故障[2]。3)交叉口控制,包括信号,车辆检测设备(线圈检测器等)等。交叉路口信号机和检测器采集路口各检测器提供的实时交通数据,进行初步分析和整理,通过通信网络传送到上位控制机,调整定时计划[3];信号灯的颜色变换;在实施自适应控制时,根据交通需求,自动控制入口信号灯的颜色变换。 2区域控制机制 1)系统软件与子区的光控功能,业务应用可以控制800个子区,每个子区5?10个路口,每个子区有一个数字代码。以分区划分作为主要原则:相邻路口之间的距离比较近(通常在500米以下);交通流量在相似大小的交叉口;相似程度的交集;交通条件的交叉路口类似于道路的中间分支,并且不存在交通源。2)系统可以按照固定周期程序,固定周期程序运行,包括以下内容:分区;交叉数;固定周期数的程序;循环时间;绿色字母比值;相位差;最大绿色时间;最小绿色时间;相表:即相位表和信号灯组的对应表;时间表,不同的时间表,不同的控制计划;计划表,计划表,阶段计划,阶段计划,每年执行不同的日时间方案。3)信号和控制中心通信正常情况下,系统可以通过客户端修改控制参数,并在固定周期程序中更新数据库,包括程序运行的周期长度,绿字信号比和相位差。这种计划更新和修订不影响交叉路口信号机运动。4)系统控制周期程序的每个交叉点是108,通过调度表和手动选择调用,实现交叉点的合理控制。固定循环计划的输入是独立的,并且彼此不会干扰。这将帮助用户为每个交叉点设置不同的周期长度,绿色信号比和相位差。 3自适应协调控制机制 1)系统的自适应协调控制系统,系统算法,包括交通自适应控制算法,传感器控制算法,行人二级路过算法。自适应控制算法可以根据车辆检测器收集的信息(如交通流量,时间占用率和车辆速度)来调整信号定时参数,例如周期,相位差和绿色信号比。交通自适应控制算法是基于交通信号机的实际控制参数做小和频繁的优化,形成适合实际交通条件的控制方案,以满足交通的交通控制需要。2)最大限度地提高交通信号网络的效率,并最小化定时方案的维护。该系统使用自适应交通信号控制系统。系统的自适应控制算法如下:系统软件的算法基于对交通信息的实时检测,包括交通流量(PCU),车辆占用率,车辆速度/S),使用交通信号控制优化模型:周期时间优化模型,绿字母比优化模型和相位差优化模型,以减少车辆延迟,停车点数为目标,交通信号控制三个要素:周期时间,比率和相位差优化,区域最优控制方案。3)系统算法是一种实时自适应控制算法,根据交通信息在控制区内程序中实时调整控制信号的连接点。该系统不是方案选择性控制系统,并且方案选择系统根据当前检测到的交通信息匹配预设检测方案,并选择设定的定时方案。4)系统算法可以实现区域交通流量平衡,减少停车数量,车辆延迟和环境污染,以及台州玉环街道网系统子区,实现区域协调控制整个区域。分割原则是:相邻交点之间的距离近;交叉口的小时交通规模是相似的;交叉路口的交通状况相似;交点的饱和度接近;道路的中间分支较少。 4结束语 城市交通信号控制系统是智能交通领域的重要研究内容。可与其他智能交通系统相结合,实现城市交通的数字化,信息化和智能化管理。在本文中,提出了一种基于自适应控制算法的交通信号控制系统,可以有效地处理实时交通变化,提高交通流量的控制效率。 作者:陶强 解锡霖 贾冰 单位:沈阳理工大学 智能交通论文:无线网络技术在智能交通系统的应用 摘要:为进一步提升目前路网的利用效率,文中提出了研发一种依托于城市公交,以无线网络技术为优秀的现代城市智能交通系统,并且对这一系统需要的各类模块实施了硬、软件设计,并得出了理想的方案。本系统不仅能够提供非常及时的路况类信息,还可为公众推荐最为理想的公共交通出行线路。文章在对智能交通系统进行概述的基础上,分析了无线网络技术的运行模式,并提出了基于无线网络技术的智能交通系统设计方法。 关键词:无线网络技术;智能交通系统;设计;利用效率 引言 由于近年来我国经济持续发展,机动车数量飞速增加,造成了各城市交通流量的持续增加,以至于发生事故的频率不断上升。从上世纪八十年代以来,随着计算机与电子通信技术的不断发展,运用新技术将机动车、城市道路、驾驶员及乘坐人员、交通管理人员进行密切联系,以建立一种更加及时、快速、便捷的智能交通系统来解决上述问题。智能交通系统融合了计算机、无线通信技术以及全球卫星定位等技术,能在更大程度上发挥出智能交通的积极作用,让决策更富有时效性,使图像的传输更加稳定,为减缓拥挤的交通做出新的贡献。 1无线网络技术的运行模式 无线移动网络结构可以分成数据层、服务层、用户层。每一层都有其独特的功能,下面分别对其运行模式加以阐述:(1)数据层的运行模式。数据层主要包含了各类交通信息的获得、数据分析和发掘。数据层要确保所得到的交通信息能够准确及时,可使通信网络能够更加精准地传达各类交通信息;(2)服务层的运行模式。服务层为交通系统的中心层,同时它也是系统和用户层、数据层实施交互的重要接口。智能交通系统运用服务层为道路控制设施设备提供各类控制办法,为用户层提供各类信息,并且向数据层请求相关数据。与此同时,服务层还负责从用户层以及数据层之中接收相关信息;(3)用户层的运行模式。用户层一般需要配置一个无线终端接收类设备。以上三个层次的智能交通系统设备以服务层为优秀,并通过无线网络为用户层提供各类数据,可及时快速地向广大用户提供所需信息,同时还能拓展各类与查询有关的服务,从而较好地解决了当前我国各城市中出现的各类交通问题。 2基于无线网络技术的智能交通系统设计方法 2.1设计的主要目的 近年来各国学者对智能交通系统进行了大量研究,并取得了很大的成果。但我国国内的研究成果主要集中于公交车辆管理领域中,只能及时提供关于公交信息的和控制等内容,在智能分流、控制以及干预方面略显不足。事实上,我国城市的交通网络主要以安装于路口的高清摄像头以及设于监控中心的监控设备为基础来收集各类路况信息,之后进行堵情分析。其不足之处在于人力、物力等诸多方面的开支相对较大,对系统进行分析的成本相对较高。为此,笔者试图设计一个依靠目前已经存在的公交网络,利用无线网络技术提供实时路况信息、公交预报,并采用交通信号灯进行实时控制、路线推荐以及大屏显示等功能的现代智能交通系统。 2.2整体设计方法 智能交通系统整体设计如图1所示。智能交通系统以ITS主控中心为优秀,运用各线路的公交车来收集所在城市各公交车辆的具体位置和速度等相关信息,并结合GIS的地图数据提供最新的路况信息。依据全路网的负载状况图分别得出各具体路段的拥堵状况级别,并采用优化算法实施智能化分流。主控中心应当把分流解堵的信号发送至交警所持有的设备之中,并且指导交警及时排堵。还可依据道路优化办法直接控制本地的交通信号灯,以有效疏导交通状况。同时,还可运用短消息模块把实时路况信息发送至各驾驶员的手机上、显示在本市各主要路段的显示屏中,并把相关服务发送至网络,以指导社会公众更好地选择行车路线,提升路网的利用效率。 2.3硬件设计方法 2.3.1公交车模块的设计方法公交车的模块应当依据GPS测量出具体的位置以及速度等信息,并采用无线方式发送至ITS主控中心。公交车模块是主控中心最为重要的数据来源之一。因为公交车系统覆盖了城市中最为重要的交通网络,同时线路极为稳定,因此利用公交车来收集数据较为经济可靠,与高清摄像头的定点方式相比,该方法具备成本偏低、容易安装以及覆盖面较广等特点,其硬件结构图如图2所示。嵌入式微控制器是公交车模块中的中心设备,不仅需要对GPS接收模块所接收的GPS定位测速信息进行实时处理并打包,还应当把位置和速度等相关数据应用无线网络模块发送至主控中心。同时,对无线网络模块从主控中心所接收到的信息进行处理后再交由LED显示模块以及语音提示模块使用。无线通信网络主要负责公交车模块和主控中心之间的彼此通信。其位置、速度以及路况信息等均通过无线通信模块进行发送与接收。这样就能实现公交车辆和主控中心之间的交互。因为使用GPRS方式需要一定的带宽,而由于带宽有限,且国家在无线网络以及无线宽带上的投入持续增加,因此无线网络因其高效、经济、实用、安全的特点将成为今后网络产业发展的重中之重。笔者使用了无线网络技术进行接入通信,这样不仅能够有效降低投入,还能适应今后的发展所需。同时,LED显示以及语音提示模块被用以显示从主控中心得到的相关路况类信息,将“下一辆车进站所需时间、公交车前方的路况”等信息显示给驾驶人。图2公交车模块设计图2.3.2公交站牌模块设计方法公交站牌模块一般使用于公交车站点,主要运用LED显示本站信息及各条线路公交车的预计时间和到站时间等。公交站牌的硬件结构图如图3所示。无线通信技术能够接收到ITS主控中心所发的实时路况信息以及本线路公交车辆的运营信息等。输入模块能够对本站点的站牌信息、站点等进行初始化。因为站牌的位置一般都不会变动,所以完全可通过输入的方式获得,大大减少了GPS的开支。依据嵌入式微控制器所接收的具体路况信息、公交车的实时运行状况信息以及本站的位置信息等内容,可以分析并处理本站全部线路公交车辆的预计到站状况,并应用LED显示模块进行显示。LED显示模块不断滚动以显示出本站点中各线路最近所要到达的具体车况信息,从而显示出ITS主控中心所发来的各类路况信息以及新闻等。例如,某路公交车正行驶在A路上,线路畅通,约5分钟后可抵达本站:某路公交车正行驶在B路上,该线路拥堵十分严重,大约20分钟后才能抵达本站。2.3.3显示大屏模块显示大屏模块的设计类似于之前所述的公交站牌模块,其差别之处在于显示大屏并非安装于公交车站之中,而是设置于本市的各个主要路段以供社会公众了解当前本市的主要路况信息,并公布该大屏所处位置附近的具体路况信息,从而实现运用其指导与疏导交通的目的。2.3.4其他设备接入该部分包含交警手持设备的接入与交通信号灯的接入。(1)交警手持设备的接入。当前我国诸多地区的交警干警配备有专用的手持设备或通信设备。智能交通系统可以充分利用这些现有设备,并在此基础上实现功能的拓展设计。交警所使用的手持设备可以和ITS主控中心联结,而ITS主控中心可依据交警所处的位置把具体路况信息、疏导优化的方案等呈现在交警面前,从而帮助其更好地指挥交通。(2)交通信号灯的接入。城市中每一个交通信号灯的具体时间设置情况均会影响车流的急缓状况,进而影响到道路交通是否保持畅通。 2.4软件设计方法 ITS主控中心是智能交通系统的优秀,主要负责接收来自公交车模块的各项信息,并依据GIS地图所提供的信息,经分析和处理后掌握实际路况信息,找到最佳行车路线,并确定路线优化及排堵办法等。ITS主控中心使用了经典的三层架构设计,即表示层、逻辑层以及数据层。其主要功能结构如图4所示。 3结语 综上所述,将无线网络技术应用于智能交通系统中后,不但提升了当前交通系统的工作成效,还更方便现代人的生活。无线网络技术倚靠其在使用中所具备的灵活、便捷、组网方式多元化、不会受到环境影响等突出优点而倍受欢迎。接下来应在全面考虑目前各类交通情况的前提下提出全新的解决办法,很好地提升目前已有路网的利用率,有效缓解当前我国交通压力过大等社会现状。 作者:张晓东 单位:遵义职业技术学院
网站设计与制作教学研究:网站设计与制作中模块化教学的运用 摘要:在我国教育教学改革进程不断深入的现阶段,对于职业教育工作的开展也提出了越来越高的要求,特别是针对一些实践性较强的课程,应积极转变其教学模式;模块化教学法作为一种以技能培训为优秀的教学模式,其强调的是理论和实践二者的有机结合,在网站设计与制作课程中的应用表现出了显著的成效,应对其予以高度的重视。 关键词:网站设计与制作;模块化教学;应用 一、前言 自进入到信息时代以来,互联网领域的迅猛发展使得社会对计算机人才的需求量剧增,各个院校对于网站设计与制作等课程的教学也予以了高度的重视;然而,在网站设计与制作课程的教学过程中还存在“重理论,轻实践”的问题,而模块化教学法的提出与应用则有效的提高了教学有效性。基于此,本文围绕网站设计与制作中模块化教学的应用这一课题进行了浅析,希望为相关工作的开展提供参考。 二、模块化教学法概述 模块化教学法指的是将劳动力市场需求、岗位职业操作技能等作为依据,对教学内容进行分析和设计,将知识内容按照一定的逻辑关系划分成几个相对独立的教学模块,之后根据不同教学模块的教学目标来确定教学方法、组织形式和考核方式等。与传统的教学方法相比较而言,模块化教学法具有以下几点鲜明特征:首先,课程的设计以职业能力作为参考标准;其次,课程结构模块式;再次,强调学生利用理论知识更好的完成实践任务;最后,理论和实践教学的实现是建立在具体化的工作任务布置的层面之上。 三、模块化教学法在网站设计与制作中的应用 1.课堂教学 在网站设计与制作中应用模块化教学法,其中每个模块的教学流程都包括了明确技能要求、展示网页效果、操作任务分析、课堂演示、实践训练、总结归纳等环节。课堂教学是模块教学法的重要组成部分,教师需要帮助学生明确岗位职业技能要求和教学目标,打破传统的灌输式教学模式,在案例中实现理论知识的讲授。例如,在开展《页面布局》这一模块的教学时,教师可以选择社交网站、购物网站、视频网站的网页作为案例,对其进行剖析分解,将抽象的理论知识变得更加具体化,有利于学生的理解。 2.实践教学 实践教学是应用模块教学法最为重要的一个部分,最为常见的方式就是任务驱动,结合网站设计、制作流程以及及各工序之间的衔接顺序来安排教学流程,教师布置任务,由学生进行小组合作共同完成,在实际操作的过程中实现对知识的内化和技能的加强。 (1)划分小组 在网页设计与制作课程教学中,教师可将全班学生划分成几个小组,每组的学生人数应在5人左右为最佳,并保证每个小组中学生的能力都较为平均,从中选取一名学生作为组长。 (2)确定任务 在《网页制作》这一模块当中,主要包括了文本和图像、网页布局、动感元素和超级链接以及表单网页等子项目,教师应帮助学生明确其相对应的岗位的具体工作内容和能力要求,如“文本和图像”部分的工作内容是提供创意文案和符合主题的图像,要求学生应具有深厚的文字功底和想象力等;在此基础上,教师为学生布置任务,即为一个购物网站设计主页,小组通过讨论确定网页的风格特色等,并由组长组织为每个成员划分各自所负责的部分。 (3)实践操作 小组明确网页制作的流程,学生根据自身的兴趣和职业规划选择负责的部分,在此基础上进行实践操作;例如,负责文字和图像部分的学生要提供创意文案,负责着色的学生结合网页特征对需用到的色彩进行设定,负责二维或三维动画设计的学生运用相关软件(Flash、AE、Ps等)进行动画或场景的制作;整体制作完成之后小组成员对网页设计进行分析,对发现的问题或不足之处予以修整,全部完成之后上传到班级共享群当中。 (4)总结评价 每个小组对设计的网站网页进行讲解,包括构思、主题和意义等,采取小组互评的方式选出优秀的作品,对这一小组的学生给予适当的奖励;之后组织学生进行实践操作体会的沟通交流,教师针对学生操作过程中出现的问题或者是难点部分予以讲解,帮助学生更好的掌握相关技能,完成模块教学目标。应用模块化教学法使得学生透彻的理解网站设计与制作的流程,提高自身技能水平满足职业岗位需求。 四、结束语 综上所述,模块化教学法一方面构建了以学生为主体的教学模式,培养了学生的综合素质能力,另一方面还有利于教学内容的更新和教学效果的优化,其在课堂教学中的应用具有重要的意义。网站设计与制作是一门实践性较强的课程体系,在教学中应用模块化教学法,教师应该对各个模块的相关知识内容予以深入的挖掘,并将社会人才需求和专业技能需求等作为依据来选择和设计教学内容,同时实现理论和实践的融合,以此来提高课程教学的有效性。 作者:王华英 单位:四平职业大学 网站设计与制作教学研究:网站设计与制作教学应用研究 一、Moodle平台《网站设计与制作》课程设计 1.学习资源 学习资源为学习者上机练习提供必要学习资源,根据教学内容和学习者特征为学习者提供经典学习资源,作为学习者上机练习的有益补充。课程平台主要为学习者提供课程课件、相关软件、课程案例、教学视频、优秀网站作品、网站设计与制作的素材、W3C组织官方网址等基本教学资源。在学习者上机练习过程中,遇到问题可以通过学习资源进行解决,减轻教师上机辅导的工作量。 2.学习活动 学习活动是学习者熟练掌握知识的主要途径,教师根据教学内容特点和学习者认知结构,设置灵活的学习活动,每章节学习活动一般包括两种类型,一类学习活动主要针对每个知识点设计的上机练习,主要考查学习者对基础知识的掌握情况;另一类学习活动主要针对综合性的项目,主要考查学习者对知识综合应用的能力,这类学习活动主要通过Moodle平台wiki协作学习完成。 3.学习论坛 学习论坛是师生之间、生生之间相互交流的良好渠道,同时也是学习者主要答疑渠道,针对两类不同学习活动开启不同讨论主题,学习者可以围绕讨论主题展开讨论,也可以发起讨论主题。学习论坛可以及时解决学习者在学习过程中的困惑,也可以了解学生的想法和观点。 4.作业提交与反馈 作业提交环节是学习者学习成果展示的有效途径,通过作业提交可以及时了解学习者对所需知识点的掌握情况,同时也是教师辅导的主要依据,作业提交包括平时上机练习作业和综合项目的作品。通过Moodle平台作业提交时间限制功能,可以让学习者在规定的时间内完成作业提交任务,教师及时给予点评,让学习者了解学习中的不足,及时解决学习过程中存在的问题。 二、课程教学效果分析 采用问卷调查法对Moodle平台教学效果进行调查分析,选取新疆昌吉学院物理系教育技术学专业本科1104班大三的学生作为研究对象,学生们具备相应的媒体操作能力,对Moo-dle平台操作不存在技术困难。采用问卷星进行问卷发放,发放问卷29份,回收问卷28份,回收率为96.55%;问卷的有效率为100%。 1.学习者调查分析 对学习者在线学习进行调查发现,曾有过在线学习经验的占到36.22%,没有在线学习经验的占到63.78%,从调查结果可以看出,大多数学习者没有在线学习的经验,可能会对课程平台教学效果产生一定的影响。 2.Moodle平台功能模块分析 在线学习过程中,对学习者使用Moodle平台最多的功能模块进行调查发现:学习者使用最多的功能模块是作业上传占91.43%,其次是论坛模块占48.57%,wiki协作学习模块和个人blog模块相对较少,分别占20%、5%。通过调查结果可以分析出,学习者对教师要求完成任务的功能模块使用较多,没有布置任务的功能模块很少使用,在一定程度上,可以表明学习者处于被动学习状态,自主学习能力不强。 3.课程平台学习情况分析 笔者主要从学习兴趣、时间投入、学习动因、学习资源、学习方式和问题解决方式等因素来分析Moodle课程平台学习效果。对使用Moodle平台学习本门课程是否能够激发学习者学习兴趣调查,有28.57%的学习者认为能够激发学习兴趣,有62.86%的学习者不确定是否能够激发学习兴趣,只有8.57%的学习者认为不能激发学习兴趣。从调查结果可以分析出,小部分学习者认为Moodle平台能够激发学习本门课程的学习兴趣,而大部分学习者不确定是否会激发学习兴趣,其主要原因可能在于大部分学习者缺乏在线学习的经验。 对课后每周学习时间投入情况调查,有95.86%的学习者在课后每周愿意花5小时以下时间利用平台进行学习,只有4.14%的学习者在课后每周愿意花5小时以上10小时以下时间利用平台进行学习。从调查结果可以分析出,课后绝大多数学生不会投入更多时间利用平台进行学习。同时笔者还对利用平台进行学习动因进行调查,有82.86%的学生者是因为有学习任务必须进行学习,有51.43%的学习者是为了查看资源是否有更新,有57.14%的学习者是为了查看是否有新任务,有4.43%的学习者是愿意利用平台资源进行学习,由此可见,绝大多数学习者处于被动学习状态,自主学习能力不强,可能因为长期接受传统教育的结果,习惯被动学习状态。对平台提供的学习资源是否能够满足学习需要调查,有94.29%学习者认为平台提供资源可以满足学习需要,只有5.71%学习者认为平台提供资源不能满足学习需要,从结果可以分析出,绝大多数学习者对课程设计的资源比较满意,只有少部分学习者认为不能满足学习需要,可能跟学习习惯有关,喜欢听从教师的安排与作业布置。对课程平台学习过程中。喜欢学习方式调查,喜欢整堂课教师讲授的学习者占到81.28%,喜欢小组协作学习的学习者占到10.15%,喜欢利用资源进行自主学习的学习者占到8.57%。 从调查结果可以分析出,绝大多数学习者喜欢传统以教师讲授为主的学习方式,只有少部分学生者喜欢小组协作学习和自主学习。对在使用课程平台学习过程中遇到问题时,解决问题方式的调查,有94.29%的学习者直接求助同学和教师,有32.86%的学习者通过网上搜索,有25.71%的学习者会在论坛发帖求助。从调查结果可以分析出,在问题解决方式上,绝大多数学习者还是喜欢传统解答方式。 三、结语 通过上述调查统计结果可以概括出,学习者受传统教育影响较大,在一定程度上,学习者自主学习能力、协作学习能力不强,习惯听从教师的安排和布置,结合上述学习者特点,建议教师在利用Moodle平台进行课程设计过程中,应多考虑建构主义教学理念,通过以问题、情景、任务、项目等教学策略进行网络课程的设计,让学生者真正参与到课堂中,培养学习者自主学习能力、协作学习能力,才能真正发挥Moodle平台在教学中的作用。 作者:张慧丽 王文惠 王建虎 单位:新疆昌吉学院 新疆师范大学教育科学学院 网站设计与制作教学研究:网站设计与制作课翻转课堂教学模式 【摘要】随着我国经济实力的不断上涨,网络科技也逐渐进入大众的视线,网络教育也得到了新的发展。在全新的教育形势下,网络课程的开设已经越来越普遍。本文从网站设计与制作课程的教学现状出发,阐述了新时代下新生的翻转课堂的具体内涵,为我们展示了翻转课堂运用于网站设计与制作的优势与作用。 【关键词】网站设计与制作课;翻转课堂教学模式;应用 一、前言 翻转课堂是随着时代的发展,信息的普遍而新兴的一种教学方式。它结合了传统教学的优良之处,同时也融入了时代的元素,是网站设计与制作课程上的不二之选。翻转课堂在网站设计与制作课的应用,是连接课前,课堂,课后的纽带,人性化的课前指导,生动形象的教学视频,自主学习的课堂氛围都是它从众多教学方法中脱颖而出的几大优势。而在实践的检验和反思下,也证实了翻转课堂应用于网站设计与制作的重要意义。 二、网站设计与制作课的教学现状 由于目前为止我国网络设计与制作课程开设时间相对较短,因此在很多方面仍然存在着一定的问题。通过对一些已经开设了该门课程的调查可以发现他们在网络课程教学中存在着一些共同的问题。 1.教学手段老套,学生积极性低 学生在真实的情境中学习不仅能够帮助学生调动已有的知识体系,同化到他们要学习到的新知识中,有效帮助学生理解知识点;还可以从根本上激发学生的积极性,将外在的学习动机转化成主观的学习意识,进而锻炼学生的探究能力。但是目前大部分的网络课程都是通过传统的“说教”来达到理论知识的传授,而不是导入与课程相关的情境来辅助学生进行学习和理解。这样被动的学习是无法集中学生思维,提高课堂效率的。 2.可供学生学习的资源较少 网络课程的主要学习方式是学生通过自主学习进行各种学习活动。但是在目前很多学校没有为学生提供足够的学习资源。在学校的资源库中,大部分都是用于教师备课和教师备习题,学生可以利用的资源少之又少[2]。不仅如此,在有限的资源中,其内容大多是枯燥无味的。种种因素都限制了资源的共享性与交流性。 三、翻转课堂的重要内涵 翻转课堂是在新信息时代下诞生的一种全新的课堂模式。在课堂上,打破传统的老师说学生听,随后布置作业,学生去完成的教学模式。而是在课前老师根据学习目标制定相应的学习视频和学习资料,通过无线网的方式发送给学生,只需要学生去观看视频,自主地去完成对这些学习资源的提前学习。[3]在课堂中,师生之间面对面的,对学习内容中困惑之处进行探讨和交流,以此达到课堂效率的最大化。 四、网站设计与制作课上翻转课堂教学模式的优势 显而易见的是,翻转课堂的学习模式完全颠覆了传统的课堂模式,让我国教育事业在经济全球化的机遇下得到更加蓬勃的发展,网站设计与制作课程也迎来了新的发展契机。 1.转变学习模式 传统的教学是教师在课堂上传授知识,学生在课后通过完成作业的方式进行自我复习和消化,但有部分学生因为在课堂上没有掌握到位,课后作业的完成就会十分艰辛且效果不佳,课堂效率大大降低。而翻转教学模式则是老师提前将学习内容发给学生,让他们课前进行操作,在课堂上的时间就可以充分利用于解疑答惑,这于学生对知识点的吸收和掌握来说无疑是百利而无一害的。 2.转换师生角色 在翻转课堂模式下,师生之间的关系明显地发生了一些明显的变化。所有的学习过程几乎都是由学生占主要地位,而教师由传统的传授者和管理者变成了学生的引导者和协作者。[1]教师的任务由传统的课堂讲解变成了课堂协助,帮助学生在进行网络作业时加强对难点的理解,引导学生进行总结及应用,充分肯定了学生的主体性。 3.实现学生的个性化学习 每个学生在不断的学习中,都会有适合于自己的学习方式和自己的学习兴趣。但是传统“一刀断”的单一教学模式明显无法满足学生的个性需要。而翻转教学中,每个学生都可以根据自身的具体情况来定制相应的学习计划,对于课程学习能力强的可以将进度调快,而这方面学习能力较弱的则可以调慢点,强化基础知识的学习。因此,翻转课堂对学生可持续发展的帮助是传统教学模式所无法比拟的。 五、总结 翻转课堂教学模式升华了网站设计与制作教学的传统模式,把以前零零散散的教学方式通过翻转课堂的方式,改变了它条条框框的构架模式,应用自由的、轻松的视频课件将学生带回课堂,它涵盖的知识面极具广泛,是学生们获得更为精彩丰富的课堂内容,当然,课前预习以及课后复习也成为这次改革的一个内容,反思自己学习的知识,研讨学习任务也会是学生学习网站设计与制作的重要过程之一。通过这次改革,我国网络设计与制作课程有了一个新的制高点。 作者:李冰 单位:四平职业大学 网站设计与制作教学研究:网站设计与制作教学模式探讨 一、课程教学模式的研究 1.以实际工作过程为主线 无论是课程内容的选取,还是教学内容的组织,始终围绕实际网站设计与制作工作的过程及内容,以实际工作流程为教学内容和教学组织顺序,将课程融于实际工作需求中,突出了技能和素质的培养。 2.工作任务的真实性 课程实训中提交给学生的实训企业资料,均是以来自于实践一线的真实业务为基础,经过校企双方精心组织挑选。要求学生完成网站调研、网站建设方案书的撰写、网站的设计与制作等,与实际网站设计与制作岗位的工作情况完全相同。因此通过完成相应的任务而让学生掌握的相关知识、操作方法和操作技能,真实地反映了网站设计与制作岗位的能力和素质需求。 3.“教学做”合一 在课程教学中以学生为主体的工作导向式教学,教学的主线是指导学生完成实际网站设计与制作业务操作与管理工作,引导学生通过实践来掌握操作方法和技能,通过操作来学习相关知识,从而将教、学、做有机地结合,突出教学的职业性、实践性特点。通过以上教学模式的创新,成功地将网站设计与制作岗位搬上了课堂,从而真正做到让学生通过该课程树立企业网络形象观念,掌握网站设计与制作工作的基本流程、步骤、内容及操作方法,具备独立完成一个小型企业的网站设计与制作工作的能力。 二、课程教学方法和手段 在课程教学中灵活运用了多种教学方法和手段,增强了学生学习的兴趣,提高了学生学习的主动性和积极性。 1.教学方法的选择和使用 结合课程的性质和要求,我们采用了案例教学法、任务驱动法、角色扮演法、现场调研、仿真学习和作品展示法开展教学活动。 (1)案例教学法 在教学中,我们与企业合作,由企业提供典型的网站设计与制作案例。在具体的教学活动中,通过组织学生进行问题分析、相互解答和自由互辩,再由教师和企业兼职教师共同引导,由此掌握不同类型网站建设的方法和技巧。 (2)任务驱动法 在教学过程中,基于资讯、决策、计划、实施、检查、评估六步法,我们组织学生每6人成立一个虚拟的网站建设公司,设置各工作岗位,包括美工、程序等真实岗位,并在内部实现轮岗交替,让学生能够在教师的指导下按照真实工作任务的要求完成每个学习情境的学习任务。 (3)角色扮演法 学生在虚拟网站企业中分别扮演网站设计师、程序员、网站美工、汇报人等不同的角色,在不同的学习情境中进行角色转换,使学生在情境模拟、循环和反复的过程中,加深对网站设计与制作工作任务的理解,提升操作与管理能力。 (4)现场调研 根据学习的需要我们安排学生分小组进入真实企业进行现场调研,或者邀请企业兼职教师进校讲解分析,学生根据调研得出网站建设的目标,完成网站建设方案书,设计并制作网站,提升学生吃苦耐劳、团队协作、沟通交流等素质。 (5)仿真学习 电子商务专业配有仿真实训室和创业实训室,实训室配以公司真实的经营环境,为学生提供真实的电子商务企业经营的过程。学生可以通过组成公司,以轮岗分流、小组间对抗等方式,获得电子商务企业经营的宝贵经验。每个学习任务在实训室实现仿真训练,学习内容、学习过程、学习环境均与实际工作保持一致。 (6)作品展示法 在教学中组织学生欣赏往届学生的作品,激赏学生的学习兴趣,并在任务进行到一定的程度时,举办班上同学的作品展示,让班上同学相互欣赏、由企业兼职教师讨论并分析作品的优点和不足之处。通过作品展示法,学生可以通过对比,了解自己作品的优点和不足之处,同时加强了网站评估的能力。 2.教学手段 针对如何有效开展教学活动,我们采用了校企联合授课、举办专题讲座、通过多媒体化、信息化、网络化组织教学和通过举办技能竞赛开展教学。 (1)校企联合授课 课程实行“双课程组负责人”制,企业专家与校内专职教师共同担任课程开发的负责人。企业专家参与课程的开发设计并承担学习任务设计工作,企业人员担任指导教师参与实践学习,学时比例达50%以上,课程组专兼职教师比例为1∶1。此外,由于网站设计与制作工作涉及到Photoshop广告设计、网页设计与制作、数据库等多方面的知识与技能的学习和运用,本课程整合校内外教学资源,采取校企联合授课的形式组织教学,受到学生好评。 (2)举办专题讲座 教学中定期邀请企业专家为学生开展专题讲座,向学生讲解职业生涯中的精彩案例,通过分享经验、带来新鲜的工作任务,提高学生对网站设计与制作工作岗位的了解和热爱。 (3)多媒体化、信息化、网络化教学 教学中利用实训室,让学生在仿真的职场环境中实践。同时,我们在校园网上建立了动态网站设计与制作课程的课程网站,上传了丰富的教学资源,包括:1)完备的教学文件,包括教学大纲、任务单、实训教材、电子教案等。2)教材中配套练习题及参考答案,理论及实务考试样题、参考答案,以满足不同层次学生的自主学习需求。3)辅助教学资源,包括与本课程有关的以音频、视频、文档等多种形式表现的教学辅助资料,如网站设计与制作、网页特效技能操作的示范录像、电子商务相关的从业资格考试的近期考试信息等。4)课程剖析,包括课程的定位、课程设计理念与思路、教学内容及组织、教学方法手段等。5)教学展示,包括主讲教师的相关资料、各界对课程评价、工学结合的项目作品等。学生还可以通过课程网站自主学习。学生可以在实地调研之后,利用网络辅助查找未了解的资料,完成资讯、计划等环节,提高学生学习的自主性和效率。 (4)技能竞赛 将行业技能竞赛和专业技能竞赛纳入素质拓展平台,以赛促学极大地提高了学生的学习积极性,通过举办主题网站设计等比赛,加深了学生对专业的认识,提高了学生对知识的理解和对技能熟练度的操作,另外,通过鼓励学生积极参加全国电子商务专业大赛,增强了学生的应变能力和创新能力。 三、实施中的反思和总结 在这几年的教学过程中,笔者发现以上教学方法和手段,虽然很多课程都在提倡或是已经在教学中使用,但不同的课程都具有各自的课程特色,同样的教学方法,在具体实施过程中可以产生出不同的具体实施手段,让其发挥出更大的功效。例如: 1.校本教材的编订和使用 校本教材的编订和使用,对课程改革成果的冲击是巨大的和显著的。以笔者的亲身感受来讲,与企业共同编订的校本教材,加上配套使用的任务单,是针对学校现状、学生实际情况编订出来的,因此工作过程更加符合实际情况,也更加具有工作过程系统化的特色。通过任务单来引导工作过程,配合校本教材中的知识点和技能点,更加有利于学生进行系统化学习。 2.小组学习讨论法和二人搭档检查法相互配合使用 在学习过程中,我们需要组织学生分成小组进行问题的讨论和解决,这主要是为了锻炼学生分析问题、解决问题的能力,以及增进团队协作意识。但是小组学习讨论法的缺点便是不能完全做到点对点交流,个别人容易产生怠倦的情绪,甚至有人“滥竽充数”。在这些年的教学过程中,针对动态网站设计与制作课程笔者发现,课程因为需要进行程序编写和调试,大量的代码容易让人产生视觉疲劳,因此许多学生在课程中容易产生眼酸、眼疲劳等情况,加之程序代码枯燥无味、人与人之间缺少交流,许多学生容易产生学习疲劳。另外小组长个人工作压力大,很难督促全组人员的学习进度,不能保证学习质量和学习效果,因此单纯的小组学习讨论法并不能有效地推动全班的学习进度。针对这种情况,笔者尝试让每位同学都在另一个小组寻找一位搭档,两人相互共同学习和检查。学习过程中,每个小任务在指定的时间内,先由自已独立思考和完成,然后搭档双方都交换位置,由搭档来检查对方的完成情况并进行纠错,这种方法一方面学生让起立活动了筋骨,另一方面由他人的视角来检查问题往往更加能够一针见血,效果加倍。同时,一对一的搭档学习即保证了学习质量,也增进了同学之间的友谊。此外,这种搭档学习方法能够减轻小组长的工作压力,不论是学习、检查和评价,两人的双向交流都是及时的、认真的和有成效的。在动态网站设计与制作课程中,小组学习讨论法和二人搭档检查法是卓有成效的。 3.合理的设计知识归纳和总结 在教学活动中要培养学生知识归纳和总结的习惯,是必不可少的。在《动态网站设计与制作》课程的学习任务中,每个情境都设计了对应的小任务,每次任务在检查和评价之后,由教师或是小组长带领同学先进行本次任务的知识归纳,总结学到的知识和技能,再进行本次任务的感受总结,例如任务中是因为粗心打错字符而导致程序调试失败等原因,最后是教师对学生在本次任务中的表现进行评价。通过每次任务都进行相应的知识归纳和总结,有效地对学生的知识做了系统化整理,并加深了对知识和技能的理解。 四、结语 笔者经过这几年不断累积教学经验,已经完成了校本教材和配套任务单的编订,并且逐步摸索出适合本课程的教学模式、教学方法和手段,同时也意识到,教师课堂气氛的驾御能力对提高学生的学习兴趣是非常重要的,这需要教师经验丰富、知识渊博,并且自身诙谐风趣,才能更好地促进课堂教学气氛。因此,除了寻找更加适合课程特色的教学方法和手段,教师也需要提高和加强自身综合素质,才能更加胜任高职教师的岗位。 作者:郝静杨波单位:湖北工业职业技术学院经济贸易系 网站设计与制作教学研究:浅谈中职学校《动态网站设计与制作》课程教学 摘 要:动态网站设计与制作课程是中职计算机、电子商务等专业的必修课之一,本文将针对动态网页制作课程的特点,从动态网页的开发技术的选择以及如何上好这门课程两方面进行探讨,旨在提高该课程的教学效果。 关键词:中职;动态网站;教学 中职学生渴望开发网站,但大多对理论学习热情不高,缺乏钻研精神,且容易放弃。动网制作既讲理论又重实践,既有概念理解,又有程序设计和应用操作方面的内容。因此一方面是抽象的网站开发技术,另一方面是基础薄弱、不善思考的中职学生,如何将知识点传授给学生,让学生知其然并知其所以然,对教师来说,是一大挑战。以下是笔者关于中职动态网页制作课堂教学实践的几点看法: 一、动态网站技术的选取 教学中选取PHP+MySQL+Dreamweave的经典组合方式,推荐使用PHP调试环境的程序集成包phpStudy,它集成了最新的Apache+PHP+MySQL+phpMyAdmin+ZendOptimizer,一次性安装,无须配置。同时phpMyAdmin可以通过Web接口简易管理MySQL数据库,学生通过浏览器的图形界面就能对MySQL数据库进行操作。 二、课程内容以综合项目和分任务的方式开展 《动态网站设计与制作》是一门综合性课程,在授课过程中采用综合项目设计形式,以项目或分任务的方式展开课堂教学。将《动态网站设计与制作》课程分解为一个大项目和若干个小任务,学生通过完成一个个任务最后完成较为完整的综合网站的设计。 三、课程教学应用多种教学方法 (一)使用比较教学法,使学生轻松入门 讲解动态网站时,学生没有服务器和客户端的概念,会把“动态”网页理解为有动态的文字或图片。教学时可做两个简单的网站进行比较。如分别做一个静态的和动态的学生学籍管理网站:网站1是静态的,只有一个“学生成绩”页面;网站2是动态的,其中包括具有“学生成绩”栏目的学生成绩详情页面、成绩的后台添加、删除和修改页面和一个简单数据库。老师浏览这两个网站,演示对学生成绩条目进行增、删、改、查的方法。同时具体讲解它们的运行机制和网站后期管理中的优缺点。 通过比较教学法讲解概念,便于培养学生的总结归纳能力,让学生理解透彻,又调动学生学习兴趣。 (二)使用视觉冲击教学法,加强学生记忆 将重点简明扼要地写在黑板上,加强学生记忆。如动网的制作流程比较固定,“创建数据库―建站点―制网页―连接数据库―绑定记录集―服务器行为”,学生每节课都看到黑板顶部的字,不知不觉就会记住这样的流程,在实践中也会有条不紊的操作。 (三)创设问题情境教学法,启发学生思考 在讲解数据库字符集和网页字符集的知识点时,教师可演示用户名是英文和中文两种状态下,网页可否正常登录。这时向学生提出问题,为什么数据库中的记录是中文,数据库连接,记录集绑定都正确,但测试结果不对?引导学生切换到Dreamweaver代码视图,找到部分“charset=utf-8”,再解释字符集的概念,教会学生可将字符集代码改为“charset=gb2312”,测试正确。 采用创设问题情境教学法,会使学生在整个讲解过程中都处于强烈的问题情境中,他们也就会展开充分的想象,他们的思维在广度、深度上会有一个充分的、自由发挥的空间和余地;因此会获得意想不到的教学效果。 (四)任务驱动教学法,让学生有的放矢 所谓“任务驱动”就是老师在介绍有关知识和方法时,首先提出一些与学生的日常学习、生活关系比较密切的任务。 如注册新用户,用户登录,在引导学生完成任务的过程中,引出相应的教学内容。老师可以先浏览一个在线注册邮箱网站,并且重点演示注册和登录部分,浏览之后学生在心里可能会产生一个强烈的欲望:自己做一个这样的系统。接着,老师再按步骤、分任务完成对整个系统的设计,并且重点讲解本网站中的一个关键任务:数据库的连接。讲解数据库的连接任务在整个用户管理系统中的作用及其重要性。 (五)“理论――实践――反思――理论――实践”循环往复教学法,使学生牢固掌握知识点 动网中很多知识点,尤其是重难点知识,必须反复讲解,反复实践,来加强记忆和理解,才能收到较好的效果。比如:讲解阶段变量及语句,应该采用循环往复教学法,反复讲解和操作使学生消化、接受。 (六)项目教学法,阶段性成果加强自信心 在教学时注意培养学生的成就感,将大的综合项目分解为一个个小项目。比如:将用户管理系统分解为登录注销、注册、资料修改和密码查询四个模块,再详细分解为更小的项目。如将用户注册模块分成四个小任务:1.制作注册页面―熟练使用表单制作页面并实现验证表单;2.实现注册页面填写信息录入数据库―绑定记录集,添加服务器行为“插入记录”;3.用户名不能重复―用户名验证,检查新用户名操作;4.注册成功与失败页面制作―实现正确跳转。 四、结束语 总之,这门课程的教学是灵活多样的,在教学过程中要按照中等职业教育的教学规律和学生认知特点结合教学过程中的实际情况作适当的调整,也可对某些章节内容综合使用多种教学方法,使教学达到理想的效果。
电气工程自动化技术研究:电气工程中自动化技术的应用 摘要: 伴随着经济发展与科学技术的逐渐进步,自动技术也获取了较大的发展机遇,同时还取得了较高的成绩,尤其是电气工程,先进的自动化电气技术逐渐成为人们广泛关注的技术。本文对电气工程与发电厂当中使用的自动化技术,进而展望未来的发展趋势,着重关注行业之间技术层面的相互交流,进而促使电气工程中使用自动化技术的合理提高,为我国电气工程未来的发展提供良好的基础。 关键词: 电气工程;自动化技术;应用分析 伴随着自动化技术的普及应用,电气工程呈快速的发展趋势,由于自动化技术在电气工程中具有十分重要的作用,同时对从事电气工程工作的相关人员的工作水平必须进一步的提高,才能满足如今操作的需要。本文主要阐述电子技术自动化技术的应用趋势,并且具体分析自动化技术在电气工程当中的实际应用。 1自动化技术在电气工程中的应用方向 1.1实施仿真系统 在现代化的电气工程中,已经开始广泛的使用电气自动化技术,为了有效的提高电力工程运行的可靠程度,企业电气工程在实际施工的同时,必须要合理的应用实施仿真技术。此系统不仅能为电气工程供应充足的实验数据,并且还能顺应电气工程不同种类实验层面的需要,以此为工作人员测试新设备供应了合理的保障。另外应用实施仿真系统能够有效的推进智能保护及输电灵活系统,在电力工程中,数据模拟仿真技术还能进行全天检测电力系统负载的实际情况,因此在电气工程中,实施仿真系统极具无可替代的意义。 1.2人工智能电气技术 跟随着电气行业的深化发展,电力事业的越来越复杂,排查电力系统的出现的故障也显得日渐重要,以往依靠手工检查故障的方式早已无法满足如今电力系统的发展需要。所以电气工程的人工智能技术也就应运而生。人工智能技术既能及时合理的诊断电力工程的存在的故障,并且对于电力工程后续的规划有着十分重要的意义。伴随着如今人工智能技术当中逐渐的使用进化理论与模糊逻辑,电气工程当中所使用的人工智能技术的界限也日渐广泛。 1.3自动化综合技术 我国当前的电力企业正处在快速发展阶段,电气工程的技术含量也日渐增高。在如今的电力系统当中,应用的保护装置也日渐增多。切了确保顺利的使用保护电气工程的相关装备,在实际的电气工程中,必须合理的使用自动化的综合技术,自动化综合技术的合理使用对电力系统的安全性具有非常重要的作用,所以为了保障电力系统的安全性,自动化的综合技术就显得特别重要。 2分析自动化技术在电气工程当中的具体应用 2.1分析在电气工程中应用智能电网技术 现如今,计算机技术逐渐趋于成熟化,现代化的电气工程中也广泛的使用信息管理系统,所谓的信息管理系统就是将计算机和电气自动化技术进行合理的融合,同时这也是智能电网技术当中的关键系统。在如今的电力系统中,具体的电气工程中使用智能电网技术显示的意义不言而喻,企业直接关系到电网系统能否正常的运转。所以未来更好的实现电气工程正常的运转,实现电力系统的高效运转。在具体使用中,需要确保其更具科学合理性,元构件的标准化、通信系统的开放化,并且还要重点满足管理的需求以及高效的计量体系,利用智能化调控技术来实现广大区域的防护系统构建。在整体过程当中,促使可再生的能源和分布式资源进行合理的接入。 2.2变电站自动技术在电气工程当中的具体应用 电气自动化技术属于实现变电站自动化的基础,因此在实际建设变电站自动化的过程中,需要着重关注合理的使用先进的计算机信息技术,以此来保证指点变电站的自动化、智能化、数字化、一体化等。另外为促使变电站管理运行和统计记录的自动化,可以通过利用计算机技术来代替以往的信息技术。以此来保障为广大用户提供良好的服务,利用监控系统实现自动化变电,因此再具体应用的同时,重点通过自动化的综合系统与远动系统对自动系统当中存在的故障济进行实时的检测与诊断,促使自动化系统的管理水平有效的提高。 2.3在电力系统中使用 PLC技术要想实现整体电力系统的可靠性与灵活程度是不可脱离使用PLC技术,另外,此技术在降低电力系统的能耗方面极具十分重要的意义。因此在电力系统使用PLC技术的使用范畴发展也日渐加快。所谓的PLC技术具体是指可编程的控制逻辑技术,属于已处理器为中心的数字操作运算的电子系统装置。具体应用分为以下几方面:(1)在处理数据的过程中,PLC技术能合理的采集数据、处理数据、分析数据。还能在很大限度上,促进电力工程处理数据水平的有效提高,以此来确保电力系统更加安全、稳定的运行;(2)电力系统在闭环时,PLC技术能够实现有效的控制流量、压力、温度的模拟量。并且还能实现将数据的模拟量转变成数字量; 3结语 综上所述,伴随着电力企业的深化发展,深入研究自动化技术在电气工程中使用具有十分重要的理论与实践意义。为了有效的提高电力企业的优秀竞争力,电气工程企业当前必须明确认知自动化技术对于电气工程的意义与作用。因此电气工程必须要合理的使用自动化技术,只有这样以此保障我国电气工程企业未来的可持续发展。 作者:蔡星 单位:贵州理工学院 电气工程自动化技术研究:电气工程与自动化智能化技术 摘要: 随着现阶段我国的科学技术水平迅速提升,在电气工程领域的发展速度也比较快,电气工程中对新技术加以科学化应用就显得比较重要,实现自动化以及智能化目标,对整体电气工程的应用水平就能提高。本文主要就电气工程自动化中智能化技术应用背景和特征简要阐述,然后对智能化技术具体应用及发展趋势详细探究,希望能通过此次理论研究,对电气工程的良好发展起到促进作用。 关键词: 电气工程;智能化技术;自动化 0引言 电气工程自动化智能化技术的科学应用,能有效提高电气工程的生产效率和生产质量。在当前的经济发展形势下,只有充分重视生产技术水平的提高,才能创造更大的经济效益。在通过加强电气工程和自动化智能化技术的应用研究下,就能为电气工程的进一步发展打下坚实理论基础。 1电气工程自动化中智能化技术应用背景和特征 1.1电气工程自动化中智能化技术应用背景 现阶段的科学技术发展较快,一些新型的技术不断涌现,对电气工程领域的进一步发展提供了基础支持。电气工程自动化智能化技术的应用,能从整体上提高电气工程的生产力水平。智能化技术的应用主要是人工智能技术的应用,在这一技术应用下能对人类思想进行模拟,可实现自动化的控制操作[1]。在智能化技术的应用下是以计算机为基础,从而展现出精密的传感和定位技术,智能机器人当中对智能化技术应用对操作人员的操作环境能大大优化,对设备的使用性能也能有效提升。电气工程和自动化技术的发展下,对电气技术和计算机技术的应用也比较广泛,实现自动化的技术应用目标,就能从整体上提高电气工程自动化生产水平。 1.2电气工程自动化中智能化技术应用特征 电气工程自动化当中对智能化技术的应用,有着诸多的优势特征体现,在智能化技术的应用下,能对传统系统控制流程进行简化,这样就大大提升了电气工程系统的整体运行效率。在智能化技术的应用下,对电气工程系统的安全稳定性能得到有效控制,对系统的整体工作效率能得意有效提升,使得操作系统变得简单化,这对系统的工作效率得到了显著提升。再者,电气工程自动化当中智能化技术的应用,对电气工程自动化能进一步的完善,这样就能加强系统运行的安全可靠性[2]。电气工程自动化的发展过程中,智能化技术应用能实现人工智能目标,这样在对电气工程系统的运行数据的收集分析处理能力就比较强,对系统的控制效率能有效提高。这样就能减少系统发生故障的次数。 2电气工程自动化智能化技术具体应用及发展趋势 2.1电气工程自动化智能化技术具体应用 电气工程自动化智能化技术的具体应用当中,由于电气自动化工程系统相对比较复杂化,这样就比较容易出现各种各样问题,在系统的运行前,相关的工作人员在对故障的诊断以及检测等方面就有着很大难度。通过智能化技术的应用下,就能对电气工程系统的运行实时性的进行监控以及诊断,在出现故障的时候,通过变压器当中渗漏分解气体,就可对其故障信息进行收集分析,从而找到故障点[3]。结合故障点找到故障的原因,针对性的进行解决。在智能化技术的应用下,就能减少故障维修的时间,对系统的运行稳定性能有效保障。电气工程设备中智能化技术的应用,能对设备进行优化,提高电气设备的运行水平。在电气设备的设计研究方面,能对电气工程自动化系统的优化起到促进作用。而传统的方式对电气设备的研究设计周期比较长,效率也不能有效提高,对电气设备设计人员也有着比较高的要求。而智能技术的应用下,就能解决传统电气设备中的诸多难题。通过计算机辅助设计技术的应用,能大大缩短电气设备设计的时间,在设计的质量上也能有效提高。计算机辅助设计技术中CAD技术的应用,对电气设备的质量就能有效保证[4]。电气设备优化设计中,比较常用的就是遗传算法,在这一方法的应用下,对设计的整体效率水平就能提高。对设备的远程监控以及减少系统运行当中的材料损耗,从而达到设备优化的目标。智能化技术中故障诊断技术的应用比较重要,在电气工程的实际运作当中,会受到诸多层面的因素影响,使得电气设备出现故障。在智能化技术的应用下,对电气工程故障分析后,故障诊断效率比较快,能及时找到故障点,也能大大缩小故障影响的范围。对电气工程自动化系统的运作安全性能有效加强,从而提高了整体企业经济效益。 2.2电气工程自动化智能化技术应用发展趋势 随着新技术的升级,电气工程自动化智能化技术应用将会得到进一步发展,向着集成化的目标实现。通过高度集成化CPUGISC芯片以及大规模可编程集成电路等运用,就能提升电气工程自动化数控系统软硬件系统运行速度,在集成度上能大大提高。通过对LED显示技术的应用,对电气自动化显示器性能也能大大提高。集成化的目标实现,使得相应的设备生产成本也能大大降低,在产品的使用性能上能有效提升。另外,电气共车行自动化智能化技术的应用,也会逐渐向模块化以及网络化的方向发展。其中在模块化的发展方向上,主要就是结合功能要求,能把基本模块以及通信模块实现系列化的生产,这样就能形成标准化的生产,构成不同档次的数控系统[5]。而网络技术的迅速发展下,对电气工程智能化的整体水平就能有效提升,从而保障了整体系统的运行效率。 3结语 总之,电气工程和自动化的智能化技术应用发展,要以实际的工程生产需要为基础,在对智能化的技术应用层面加强重视,只有从这些基础层面加强重视,才能保障电气工程的进一步发展。希望能通过此次对电气工程的智能化技术应用研究,有助于实际的发展。 作者:魏福彪 单位:江西矿安安全生产科学技术咨询中心有限公司 电气工程自动化技术研究:电气工程及自动化技术的应用与发展 【摘要】 在我国经济发展中,电气工程受到广泛重视,可以有效提升国民经济水平,传统的电气工程建设技术已经无法满足其实际发展需求,需要企业积极应用自动化技术,提高其智能化与自动化程度,明确各个工程项目的建设目的,保证可以提高电气工程的建设水平,为其后续发展奠定基础 【关键词】 电气工程;自动化技术;应用措施 在电气工程自动化技术实际应用的过程中,需要科学分析相关技术要求,根据技术原理与特征等,建设专门的管控机制,保证在电气工程建设中,可以逐渐优化其工作体系,满足电气工程的实际建设需求。 1电气工程自动化技术应用现状分析 作为社会发展的基础工程而言,电气工程的发展受到广泛关注,企业已经应用了先进的自动化技术对其进行处理,在一定程度上,可以拉近我国与其他国家电气工程之间的距离,逐渐创新自动化技术的应用形式,建设先进的电力系统与网络信息系统,在行业发展的情况下,可以促进数据信息的共享,提升电气工程自动化技术的应用水平,达到预期的工作目的。然而,当前部分电气工程建设企业在应用自动化技术的过程中,还存在一些问题,无法提升技术水平,难以满足其实际发展需求。因此,在未来发展中,电气工程自动化技术具有较大的发展潜力,需要企业对其进行全面的开发与研究,达到预期的建设目的。 2电气工程自动化技术的应用措施 在我国电气工程实际建设的过程中,自动化技术的应用受到广泛重视,可以有效提高电气工程的建设水平,增强技术应用成效。 2.1电力调配中的应用 在电气调配中应用电气工程与自动化技术,可以有效提高电力供应服务水平,对电网进行全面的优化处理,除了可以提高电网运行稳定性之外,还能保证其完整性,对设备的运行状态进行监测,及时发现设备运行中存在的问题,采取有效措施解决问题。同时,在应用自动化技术的过程中,可以针对电力调度工作,制定完善的调度方案,提高其经济效益与可靠性。在电力调度中应用自动化技术,可以有效提高其安全性,减少能源浪费问题,逐渐提高电网安全性与可靠性。 2.2发电厂分散监控系统的应用 在发电厂分散监控系统实际运行的过程中,可以对电网进行有效的检测,技术人员应用电气工程自动化技术,可以应用高速数据通讯网等,对其进行处理,然后利用控制单元自动化处理的方式,对热电阻、电气量与热电偶等进行全面的处理,可以接受各类信号与数据信息。在结束运算工作之后,可以对各类设备的参数与运行状态等进行监控处理,在画面中及时显示其中存在的问题。同时,在应用电气工程自动化技术的过程中,可以利用打印与信号输出等技术,建设专门的监控机构组织,然后利用先进的检测技术对其进行处理,完善各类控制功能,逐渐提高系统的运行水平。 2.3日常生活中的应用措施 在日常生活中,可以应用电气工程与自动化技术对各类领域进行处理,例如:在交通管理过程中,可以利用电气化电路技术对其进行处理,将电气化远程控制技术应用在地铁与悬浮列车的建设中,可以有效提升其运行水平。同时,在工业与石油方面,可以利用电气自动化技术开展相关操作工作,在半自动化控制的情况下,提高其运行水平。在日常生活中,还可以利用电气工程自动化技术控制报警器、供电系统与刷卡系统等,发挥通信技术的应用作用,逐渐提高人们的生活水平。 3电气工程与自动化系统的发展趋势 在未来发展中,电气工程与自动化系统的建设会逐渐完善,可以有效提高人们的生活水平,逐渐增强自动化技术的应用成效,满足其实际发展需求。具体发展趋势为以下几点: 3.1构建良好的网络结构 在应用电气工程自动化技术的过程中,可以构建良好的网络结构,建设现场总线监控机制,利用计算机网络信息技术等,对其进行综合控制。在电气设备开发与管理中,会对其进行智能化的开发与建设,可以利用网络控制的方式,提升电气系统的建设质量。同时,可以装置功能完善的系统,利用总线监控的方式对其进行处理,在完善自动化系统的情况下,逐渐提高数据信息传输工作成效,满足现代办公自动化发展的需求,降低运行成本。 3.2科学应用自动化检测技术 在未来发展中,会将测量系统与数字模拟系统等,应用于自动化检测中,发挥传感器的应用作用,获取准确的数据信息,及时发现系统中存在的问题,采取有效措施解决问题。 3.3建立统一的自动化系统 在系统平台中,包含较多先进的自动化技术,需要对其进行科学的管理,对各个环节进行控制,例如:开机与运行管控等,降低维护成本,提高其工作效率等。 3.4建立完善的DMS系统 DMS系统的应用,可以提高电气管理工作水平,满足自动化技术的应用需求,对各类设备与系统进行保护,逐渐优化系统的运行体系。相关部门可以建立先进的事故处理系统,减少对于电网的威胁。管理者可以应用DMS系统,准确掌握电力系统的运行情况,例如:对电力设备与电流电压等数据信息进行分析,保证计算工作的精确度,平衡设备的电压与负荷,在一定程度上,可以发挥系统的监督作用,增强其应用成效。 3.5建设开放性的自动化系统 对于系统的开放化处理而言,可以建立外界主接口,然后利用相关接口与外界的网络相互联系,提高数据资源共享成效。对于计算机网络而言,需要对各类信息进行处理,科学开展设计、决策工作,建设一体化管理机制,在远程操作的情况下,开展自动调度工作。 4结语 在电气工程及自动化技术实际应用的过程中,需要对其进行全面的分析,制定完善的管控机制,创建先进的管理体系,明确各个部门的工作职责,发挥现代化自动化技术的应用作用,使其向着更好的方向发展。 作者:齐英 单位:国网山东省电力公司莱阳市供电公司 电气工程自动化技术研究:电气工程中电气自动化技术的应用 摘要: 电气自动化技术得益于科学技术的不断应用创新而广泛的应用到电气工程建设当中。新时期人们对于电气工程自动化技术当中的电视技术及机电一体化技术等自身的安全性及稳定性得出了更高的要求。为了切实有效的实现对电力系统的实时监控与远程管理,需对电子自动化技术进行高效运用。本文就电气自动化技术在电气工程中的具体应用方式进行深入研究。 关键词: 电气自动化技术;电气工程;具体应用 电气工程中一项重要的开发领域便是电气自动化。为了促使电气工程中电气自动化技术自身的应用优势得以充分的发挥出来,需要详细的分析电气自动化技术在电气工程中的融合应用策略,确保二者可以有机结合,由此来确保电气可以正常安全运行。 一、电气自动化技术在电网调度中的应用分析 控制中心、电厂自动化信点通道以及站端是当前电力工程电网调度中的主要构成形式。在此过程中,大屏幕显示器、电网调度工作站以及中心服务器等方面是其非常重要的组成元件。将电网调度中心及电力区域内的发电厂和变电站终端各类的测量控制设备借助电力系统局域网络系统将其有效的进行连接,促使电网调度过程中的效率性得到显著增强,由此形成了电气自动化系统。对此我们就电气工程中电网调度自动化技术在具体应用中所呈现出的效果进行如下阐述:其一,将电网系统运作方式及运行状态进行实时监控。针对电网系统运行当中所出现的电压指标、周波指标及负荷指标等数据信息,由电力系统调度部门的专业人员来予以展开系统的监管与全方位控制,由此来确保每一项工况指标数值与各项设备运行状况都能在电力系统整体运行当中得到及时反馈;其二,各项安全事故内容可在电网正常运行状态下得到有效处理,并能开展针对性的分析。在基于电网系统处于多种运行模式下,有效的将电气工程工作实践及电力调度自动化技术结合在一起,来就安全性运行状态展开深入研究。与此同时,还能就以往出现的安全事故相对应的解决方式进行提供说明,这样的实施做法可将电力系统运转过程中存在的安全事故降至到最低,由此推动了整个电网系统运行朝向更加安全、稳定的方向发展。 二、电气自动化技术在变电站中的应用 将电气自动化技术积极应用到变电站电气工程领域中,最大的好处在于,既可以促使变电站运行本身实现自动化监控,同时对于电气工程实际运行质量及效率也是一个强有力的提高。传统人工监测手段在自动化技术的有效应用下被替换掉,促使监测结果更加的准确、可靠,减少在人工监测中出现的漏洞,最大程度满足新时期电气工程领域中电气系统运行需求。具体来说,变电站电气系统运行状态得益于电气自动化技术的应用而达到了实时监测的目的,并且最终在其计算机控制系统上面,将监测获取得来的数据信息传输于此,而计算机控制系统在判断电气工程运行状态环节中将传递来的数据信息作为有力参考依据,进而来对其进行优化整改,从根本上言,对于变电站电气工程运行期间预防安全事故及控制难度的有效减轻起到了积极影响。除此之外,以往变电站电气运行操控中所采用到的传统电磁控制模式在电气自动化技术的应用下,充分借助于计算机控制系统而将其完美的予以替代,实际操作技术人员在获取系统整个运行状态中的相应参数值中,只需坐在监控室内,针对所监控到的各类信息进行充分观察便可以知晓。通过这样的方式可便于操作者详细的统计与记录电气系统运行状态,同时也促使现场操作人员自身的工作负担大幅度减轻,对于新时期电气工程系统的智能化及自动化需求得到最大限度的满足。 三、电气自动化技术在电气工程状态检测技术上的应用分析 电气工程状态检测技术的操作原理是在对电气工程运行状态实施检测过程中,充分的借助电气工程设备资产管理系统,就运行中存在的故障问题进行准确判断,并根据所判断内容来制定出针对性的故障解决措施,以此对故障根源进行分析与消除,确保电气系统的安全运行。将状态检修相对应的设备自身综合使用功能予以全面提供,并就其检修过程中所对应设备在正常运作下存在的一系列数据信息进行提供,由此来开展有针对性的检测方式是电气自动化技术应用的主要特征表现。通过展开这种方式的实际操作,可将新状态下的检修方式代替传统故障检修模式。在电气工程中将状态检修技术进行积极利用,能够全面的解决定期检修作业模式下存在的检修漏洞与盲点,促使电气设备得以安全稳定运行。 四、促进发电厂的分散测控技术优势得以充分发挥 分散测控技术在电力自动化技术的不断驱动下,广泛的应用于发电厂当中。在此我们就其组成结构上进行详细说明:分层分布式是分散测控技术的主要构造形态,其主要元件构成有高速数据通讯网、以太网、运行工作站以及过程控制单元等部分组成。在这些结构部分中,主控模板以及输入、输出在过程控制单元内的生产期间可直接进行应用,且针对脉冲量、电气及热电等信号进行及时接收。以数据形式在处理及完成对这些信号的运算后进行相应呈现,借助打印设备将电气系统运行过程中出现的参数及其状态予以详细输出,从而为发电厂提供可靠的动力依据;将电气自动化技术应用到其主控模板、输入、输出上来,充分的将人机接口通讯功能得以实现,将各项指令借助过程控制单元从运行工作站内有效传输出去,并且可以在第一时间使得工作人员接收到指令信息,促使工作人员可以更好的掌握到机组设备的运行状况,从而得以高效的监控运行设备。 五、结语 新时期电气自动化技术在电力科技取得迅猛发展的同时,得到了较为广泛的应用普及,并一举成为了电气工程发展的有力支撑点。基于此,新形势下的电气工程企业需要对电气自动化运行系统自身存在的规律及特征充分的予以掌握,将电气自动化应用技术方法结合社会发展需求进行改进创新,由此来推动电气工程中的电气自动化技术的使用范围不断的扩宽。 作者:淮亮亮 李富敏 单位:成都建筑材料工业设计研究院有限公司 成都合能物业管理有限公司 电气工程自动化技术研究:略谈自动化技术在电气工程的应用 1电气自动化在电气工程中的应用构思 1.1监控技术的集中式应用。集中式监控技术有着其独到的特点,设计容易、操作简单、日常维护方便。这些优点更加方便电气工程的需要。大幅度的减少了成本上的支出,因为它本身不需要购买太多的机械设备。这是它一个方面的优点,但是缺点就是监控的安装点需要很多很广泛,这就造成了单独而混乱的状况出现,多个监控需要的处理器也随着增加,电缆的数量也随之变多,导致成本增加。多种电缆搀和在一起,增加了不安全的因素存在,整个系统的可靠性大大降低。连接点容易出现状况,一旦连接点出现断开的情况,那么电气工程中所有的设备都会无法运行,而这种短时间的断开往往会造成极大的损失。其原因是在电气工程中所使用的断路器和隔离的闸刀都是用的硬接线,这种线的质地很坚硬,但是很容易出现断裂的情况。因此,集中式的电气工程检测带来的是有序运行的电力工程系统,这样做的后果大大减少了工程上的投资。 1.2总线监控技术在现场的应用。目前在电气工程中用到最多而且最为有效的一种方式就是现场总线监控技术。现场总线就是一种串行的通信链路。它的作用体现在联系上,即生产过程中所用的基本设施和控制这些设备之间的联系。也就是通常意义上讲的现场级设备和车间级设备的沟通联系。这种方式的监控有着较好的针对性,每一种电气工程都有着不同的特点,现场总线监控能针对这些特点进行监控。现场总线监控有着它独有的特点,它只需要较少的设备投入,减少了成本,其原因在于它使用到的隔离设备减少、端子柜的使用减少等。同时,它也具有远程监控的一些特点在其中,电气设备的安装都是在现场的环境下,这可以说是一种最省电缆线的方式,用这些电缆把设备连接起来完成对设备的完全监控。实现了规模化的效益,使得电气工程的效益更加明显,节约了设备成本。还有优点就是设备之间是没有实际上的联系的,这样一台机器停止工作了,其他的设备也会良好的运行。这主要是因为它们都是通过网络信号进行相互的连接,有很强的独立和灵活性。通过这些技术手段,可以大大增加电气工程的安全和可靠性。 2自动化技术在现实中的应用 2.1变电站的应用。人工进行电话操作和人工监视在现代的变电站中占据了主流,变电站中自动化的应用将大大减少这些方面的开支。同时强化了对变电站的监控性。在变电站中实现自动化主要原因就是全方位的监视各种设备的运行情况,实现对设备的有效控制。逐步由传统化的操作到现代信息化的处理方式。在以往变电站都是人工操作,对变电站的监视和数据分析都是人工完成,设备都是用的电磁装置的设备。在对变电站的监视中没有形成一个系统性的观念。没有大局观,只有使用人工将数据进行整理后才能实现全局性的监视。电气自动化程度的增加带来的是变电站的自动化,变人工操作为机器控制。这样一来变电站的工作人员工作量将会大大减少,这样在人员的投资也随着减少,电气工程整体效益增加。更好更快的完成现代自动化的步伐。变电站的自动化实施,自动运行已经替代了大部分的人工操作。微机取代了以往的电磁装置。计算机的应用使得变电站的所有情况都变得一目了然。这样使得变电工作人员在极短的时间内能对变电站的情况有一个大致的了解,并且通过计算机得到的数据进行分析,得出变电站可能出现的问题和以后的发展动态。及时的进行防护措施,确保变电站的有效运行。 2.2电网调度方面。现代意义下的电网调动主要是远动装置与主站调动系统,主要负责的方面是进行电网运行状态的监控。使得电网在人员的调配方面、电网的安全运行更加有保障。其作用主要体现在以下几点;第一点是电网安全运行的监控,电网在正常的运转时,我们需要的是调度人员进行监视和控制电网的电压、负荷等情况。主要设备的水能和热能等等方面的工作指标,使得其更加的符合规定,保障用户的用电安全。第二点是电网经济调度方面,在对电网实现安全监控的基础之上,我们还要注重的是经济效益的实现。通过自动化的调度手段来实现电网的经济价值最大化,降低能耗、节约能源,达到最小的成本最优的配置。第三点是电网运行中安全事故分析和处理,电网出现故障的原因是多种多样的。出现的原因也很复杂,过程根本来不及反应。如果不能及时进行预测和处理,不但人身安全会得到威胁,还会导致电网的大面积崩溃,大面积的停电状况出现,造成国民经济的严重损失。所以增强自动化调度势在必行,实现电网运行的安全分析,完善事故处理方式方法,避免造成重大损失。电力工程中最重要的一个环节就是调度中心的,是一切设备的控制中心,通过电气自动化的实施把设备都联系成为一个整体,实现自动化的操作,完善调度中心具有非常现实的意义。这会使得电气工程更加适应市场的需求,有更加良好的发展。 3结束语 作为一个衡量国家经济发展水平的重要标志,电气自动化的应用举足轻重。使用电气自动化进行电气工程的改造,达到高效运行的目的。这主要是计算机网络、现代社会中的需要,电气自动化的应用更好的满足了时代的需求。电气工程更好的适应社会,我们可以做的就是具体问题具体分析、具有创新意识,为我国在电气工程中更好的发展做出自己的贡献。 本文作者:崔旭辉 单位:武汉市华中科技大学文华学院
电子学论文:成人教育电子学籍档案管理论文 一、电子档案的含义 电子档案是指通过计算机磁盘等设备进行存储,与纸质档案相对应,相互关联的通用电子图像文件集合,通常以案卷为单位。电子档案与传统的纸质档案有相同的本质:都是文件存在的一种方式、都具有物理实态的特征、都是形成者真实活动的记录,有参考利用价值,需要存档备查。但相比之下电子档案在记录方式上有许多独特的特性:即电子档案依赖于计算机软、硬件和数据库与网络系统,其信息存储量大大高于过去的各种信息介质。而且便于存放、方便快捷,极大地提高了工作效率,信息可以实现共享且不受地域的限制。 二、成人教育电子学籍档案管理的作用 首先,计算机内存容量满足大,可以满足由于招生规模扩大而导致的学籍档案数量迅速增加的需要。一台配备电子档案管理软件的计算机就可以存储历年历届学生的学籍档案,这样就能够安全高效地完成各级学生学籍档案的日常管理。同时电子档案管理通常情况下实行专人管理,档案的保密性强,工作效率高。其次,由于电子档案管理软件具有搜索和查询功能,管理人员可以随时输入查询条件仅需几分钟甚至更短的时间就可以调取任何一个考生的信息。如果是传统的纸质方式进行查询往往需要数小时甚至更长时间才能找到,为管理人员节约了大量的时间和精力,既减少了档案管理的成本,也大大提高了工作的效率。再次,利用计算机中某些软件,可以对相关学籍信息进行分析处理,对每个学生的信息进行综合处理,为学生加深对自身的了解、高校提高管理水平、用人单位找到更合适的员工和制定合理的用人计划提供方便。 三、目前成人教育学籍电子档案管理工作中存在的问题 1、成人电子档案管理重视程度不够。 一部分成教管理工作人员对学籍管理工作认识模糊,思想上只把成教当成普教的附属品;还有少数分管成教工作的校领导和工作人员仅将它看成创收的渠道。这种思想导致许多软件和硬件的配备都不能满足电子档案的管理需要,硬件设施不够完善,不能按岗配备专门人才及档案管理混乱等。 2、成人电子档案管理仍然存在手段落后和模式陈旧现象。 虽然目前很多成人教育都采用了电子档案管理方法,但实践中还有许多高校的成人教育学籍电子档案管理仍然采用的是传统手工操作,没有采用电子档案管理,没有配备专门的电子档案管理软件。有一些学校的学籍管理的常规性工作虽然也一部分使用了计算机,但也仅仅是采用单机操作,计算机的价值只是打印的工具而已。这些手段明显落后于形势,跟不上时展的需要,从而必然阻碍了工作效率的提高和成人教育事业的发展。 3、电子档案管理存在忽视学籍档案管理队伍建设和人员培训的现象。 成教学籍档案管理工作是一项复杂的系统工程,要求成人电子档案管理人员不仅要有过硬的专业素养,而且要把握工作中的准确性和原则性。随着计算机系统软件的不断升级,要求电子档案管理人员要不定期的参加系统培训。但是实践中,许多地方高校普遍存在着忽视学籍管理队伍的建设的现状,学籍管理人员存在着综合素质偏低、专业结构、年龄结构不合理等现象。高校只有紧紧围绕当前时展对成人高等教育的新要求,彻底摒弃陈旧和落后的管理理念,将科学、先进、高效的管理理念引进到学籍电子档案管理领域,才能有效地加强和完善学籍管理队伍建设工作。 4、成人电子档案管理存在着信息技术领域内的一些难题 如学籍管理密钥升级过于繁复、网上黑客与病毒的客观存在。而且电子档案管理有其自己的特点,它是无形的东西,装载在某种介质上,并且必须通过计算机或其他“懂”得其组成规则的工具才能看得到它,没有传统档案的直观性等等。可以说,保证电子文件的真实性和原始性的技术难题很多,这些因素都制约着学籍电子档案管理水平。当然,电子档案当前还处于发展的初级阶段,需要不断的改进和完善。 四、成人教育学籍电子档案管理的具体措施 1.成人教育学籍管理需要引进一套规范、标准的学籍档案管理软件。 目前大部分高校使用的学籍档案管理软件是购买软件公司开发的通用的档案管理软件,比较有实力的高校也可能根据本校的实际情况自行开发管理软件。软件公司开发的档案管理软件虽然设计的原理遵循了国家档案实体分类法的规定,能够基本适应高校学籍档案管理的需要,但是这类软件更适用于文书档案的管理。将其用于高校的学籍档案管理比较牵强。而部分学校自行开发的软件由于根据本校实际进行设计,所以比较适合本单位档案管理工作。但自行开发的软件分类标准却欠规范。两种类型都各有利弊,如何扬长避短?实践中购买软件的高校可以在引进软件时与软件公司进行约定,要求开发人员根据本校实际,在原有通用软件的基础上做适当的修改。而有条件自行开发软件的高校,可以在基于本校工作实际的基础上,严格按照国家档案实体分类法的规定制定分类标准,使其在适应自身学籍档案管理需要的同时,更加标准和规范。 2.配备专职的成人学籍档案管理人员,并加强管理人员的培训。 首先,先进的学籍管理软件需要掌握信息技术知识并能熟练操作使用这些管理软件的专职管理队伍才能实现发挥作用。要保障成人学籍档案管理的现代化和信息化,不仅要大力提高学籍管理人员的知识水平及管理能力,尤其要管理人员具有熟练使用现代化办公设施的能力。所以配备专职的成人学籍档案管理人员至关重要。其次由于信息技术是不断更新的,所以重视和加强对档案管理人员的培训和继续教育也不容忽视。学籍管理人员必须及时学习新技能和新知识以提高他们的信息管理意识和水平,这样才能更好地为本职工作服务。 3.成人电子学籍档案管理需要建立网络互联平台以实现信息共享。 成人教育的学籍管理不仅部门自身需要查阅,各级教育主管部门也要在需要时对成人教育学籍档案的相关信息进行查询。如何提高办事效率,减少重复劳动和查阅纸质档案的时间?这就需要建立网络互联平台以实现信息共享,实现成人教育学籍档案相关管理模块与教育主管部门的对接。各部门可以根据工作需要直接调用学籍档案中的信息。 4.成人电子学籍档案管理要注意学籍档案的安全性和保密性。 成人电子学籍档案由于教育系统分布广泛,多个校区和工作站或总校与各分校及各分校之间都要进行相关信息的交流和传递,所以不可避免的具有一定的开放性。但是学籍档案中又包含了很多如身份证号码、联系方式及家庭住址等涉及学生个人隐私的信息,这些信息的泄露会影响学生个人正常生活,为了避免学生的隐私信息不被不法分子利用,保护学生的合法权益,成人的电子学籍信息是需要保密的。这就要求管理软件首先要具有一定的学籍信息安全与保密功能。另一方面学籍管理工作还要严格审查网上公布的信息,避免涉及学生隐私的信息泄露以保障成人教育学籍档案信息的安全。 作者:徐松 单位:营口职业技术学院 电子学论文:医用电子学与医疗论文 一、医用电子学与医疗器械的关系 随着社会进步,有些便携式医疗器械进入家庭,使人们随时了解自己身体的健康情况。人口老龄化的增多,医疗器械市场需求不断增长,人们健康意识不断增强,促进医用电子学的发展和进步。血压计、血糖计等早已进入家庭,使人们及时发现血压动态变化。如发现血压出现不正常,及时调节饮食和生活,减少不必要的病痛。同时血糖计可以提前预防糖尿病,及时发现血糖是否增高,减少去医院的次数和时间。电子是由原子组成的,导体之所以能够导电,是由于导体中存在着大量可以自由移动的电荷。各种医疗器械都是医用电子学发展的产物。如CT机、彩超等大型医疗设备内部芯片的制作原理,必须有一定的医用电子学基础理论才能解释。随着医用电子行业的进步,一些医用电子行业的最新研究结果将运用于医疗器械,使医疗器械行业得到发展。现实中我们每个人都希望有一个健康的身体,这就需要随时观察自己的身体状况,就要用到医疗器械。要想弄清医疗器械的内部结构和原理,就需要有足够的医用电子学理论知识。因为,医疗器械内部由很多电子器件和集成块组成的,每个电子器件和集成块都需要医用电子学知识才能知道它是如何正常工作的。科学家们不断研究更新医疗器械,如血压计由机械式发展到电子数字式,体重计也由指针式发展到电子数字式,体现了全球科技的进步。 二、电子学是一门以应用为主要目的的科学 电子是一种极其微观的粒子,在物理领域对其研究比较深入,它的性质决定了应用的广泛,自由电子能够在导体的原子之间轻易移动,利用这个原理我们通过导线可以控制引导电子的定向移动,进而为人类服务。电子学是研究导体及半导体如何导电的,电子学课程包括低频电子电路、数字电路,这些都是以应用为主要目的的科学技术。如医疗器械维修专业,所开课程必须有电子学。没有电子学知识,医疗器械内部电路原理无法解释。有些医疗器械为什么只能用,不会修,就是因为没有丰富的电子学知识,充分证明电子学在医学学科中的重要性。要想维修好医疗器械,必须有丰富的电子学知识和医学知识。低频电子线路主要讲半导体电子如何导电,单级、多级放大器的工作原理、差动放大器原理、多谐振荡器原理、直流稳压电源等知识,掌握这些基本知识,才能学习电子学高深的内容。高频电子电路,阐述频率高的电子学知识,数字脉冲电路,阐述电路输入不同的脉冲电路的工作原理,有了这些电子学的基本知识,才能初步了解电子仪器的内部结构原理。电子技术是一门实用技术,是一门综合科学。要想学好电子学,必须学好高等数学和物理。因为高频电路涉及高等数学,物理涉及电学和磁学,它们都是相互联系的共同体,所以,电子学是一门实用的科学。现代的电脑、手机这些实用电子设备,机芯都是由若干集成电路组成的,集成电路是根据电子电路原理制成的,集成块各有不同的原理和作用。任何电子器件都是在电子学原理基础上研制成的。电子学这门学科已经普及,在飞速发展的年代起到了重要作用。在现实生活中,电子学这门科学运用到各个领域。电子技术的飞速发展使得电子仪器在医学领域得到了广泛的应用,如基础医学研究、临床诊断和治疗、病房监护以及预防保健。在这些应用过程中,电子技术不断吸取生物医学领域中其他学科的知识,从而逐步形成一门新兴学科——医用电子学。目前,医用电子学已成为医学影像、生物医学工程,其目的是解决医学中的有关问题,保障人类健康,为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。 三、现代医疗器械在病理诊断中的重要性 医学发展到现代,已经是一个应用高端电子技术以及材料科学的学科。医学的重要方面就是诊断。于是,就要有现代医疗设备,不断发展检测手段。“诊断”包括诊察和判断两方面。所谓诊断,指的是对病性、病因的判断。在此过程中,医生对疾病规律比较全面的掌握非常重要。具备了比较全面的知识和经验就能作出比较准确的判断,从而为病症施治提供依据。为了高效准确诊断病症,我们不得不依赖科技发展。例如运用现代检测设备,我们可以快速采集到病理标本,并通过电子设备使用电子学的各种原理变换、传输、交换、处理信息,从而直观再现出来,使我们对病症诊断有一个科学精确的分析。不仅是病理诊断使用到,就是我们未发病的时候也能经常使用简单而又准确的检测仪器自检。医疗器械在人们生活中起到重要作用,为医生诊断病情提供了一定的依据,提高了诊断病症的准确率,使医疗水平得以提高。在高节奏、高强度的竞争时代,需要强壮健康的体魄,更好地工作学习生活,要不断学习专业知识,才能跟上快节奏的时代。尤其电子学这门学科,更要努力学好,只有掌握电子学专业知识,才能维护医疗器械。现代医学的发展,医疗器械的不断更新与换代,使医生对病症的诊断精确率越来越高,从而使人们的寿命不断增长,现代医疗器械充分发挥了有效的作用,为全世界人们服务。科学家们不断创新研究医疗器械,加之医生专业水平的提高,使难疑病症得到医治。 四、传感器与电子学的关系 传感器技术、通信技术和计算机技术一起构成了现代信息技术的三大基础,分别被喻为五官、神经和大脑,分别完成信息的采集、传输和处理。随着信息处理技术以及微处理器和计算机技术的高速发展,传感器的作用越来越重要。传感器是一种能把非电学量转变成便于测量的电信号的器件。传感器的种类很多,常用的有光电门、声、电、光强、温度、电位、位移、压力、电压等传感器。它们的主要功能是将诸如力、热、光、温度等非电学量的信号转化成电信号并通过接口电路与微机相连,实现实时监控。还有电磁传感器、红外传感器、光纤传感器。磁传感器是最古老的传感器,指南针是磁传感器最早的应用。红外技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。光纤传感器是最近几年出现的新技术,可以用来测量多种物理量,比如声场、电场、压力、温度。人体的血压、血流、呼吸、温度、生物电、化学物质和生物物质,细微的变化,我们自身无法及时体验,有时一些轻微的变化也会引起生理疾病,我们运用各种物质传感器就能及时感知到这些变化。各种传感器都是依赖电子学中电路处理、计算机整合等原理,通过极敏感的感知效应和强大的放大效应将生物信号转化为直观可见的图像信号。于是我们便能及时获得人体的生理健康信息。诊断结果出来我们更需要考虑治疗方案,严重的可能需要置换人造或组织器官,这就涉及到了材料科学。而电子学在改造现有材料、创造新型材料方面发挥着积极的作用。 五、结束语 由此可见,尽管电子和医学属于不同的领域,但在科技发达的现代社会,两者有着密切的关系,人类对电子的研究不断进步应用到更广泛的领域,为我们的医学事业发展提供强大的支持。 作者:林凤云 单位:内蒙古医科大学计算机信息学院 电子学论文:电子学系统电路设计论文 1.辅助电子学系统电路设计实现 1.1ARM处理部分 针对ARM内核的高速可顺序执行特性,更适合处理复杂协议信息。ARM处理部分在设计中主要负责协议层处理工作,包括通信信息、人机交互设定、系统工作参数监测、报警数据设定、监测以及系统数据分析处理等多方面的工作,整体采用抢占式进行多任务分配,提高CPU利用率以及系统鲁棒性。 1.2FPGA控制部分 总体来看,FPGA主要负责外围硬件设备底层驱动的读写,作为ARM的一个外部扩展RAM进行外设数据交换,所有FPGA采集、输出的数据均可通过ARM的可变静态存储控制器(FlexibleStaticMemoryController,FSMC)总线读写。在设计中运用FPGA独特的可多任务并行执行的特性,FPGA控制部分主要负责外部通信模式的选择;外部模拟信号的采集、输出温度的控制、时钟同步、时钟移相、数码管计数显示等多项功能的处理。在外部模拟量、氢原子钟内炉温度采集部分,由FPGA内部硬件采用状态机形式通过两片AD7490D对外部32路模拟量采集,并直接用模数转换器进行控制处理;另一个状态机通过热敏电阻对内炉顶,上,底等三部分温度进行采集;在温度输出控制部分,通过三路PWM控制方式,以外部温控器作为驱动信号,调节加热功率。在模数转换部分由专用基准电压芯片REF192产生参考电压,温度转换经过带有前置运算放大器(Operationalamplifier,OP)的模数转换器进行采样,并同时具有抑制50Hz抑制功能,以抵消测量中所产生的工频干扰。在通信电路的设计部分由FPGA来选择所采用的通信方式,其中串口通信采用隔离式电平变换芯片,避免电平不兼容或是不同设备间的静电释放(Electro-Staticdischarge,ESD)所带来的放电损坏;以太网部分采用专用以太网接口模块,可同时兼容TCP/IPv4、用户数据报协议(UserDatagramProtocol,UDP)等。 1.串口通信接口的电路设计 原本的串口通信设计为了满足两路串口通信的技术指标,采用AT89C52结合通用同步异步接收发送器8251A实现双串口的扩展。本文采用ADM3251E[3]来解决多路串口的通信功能。ADM3251E是一款高速、2.5kV完全隔离、单通道RS-232/V.28收发器、具有isoPower隔离电源的双通道数字隔离器,设计中无需使用单独的隔离DC-DC转换器。由于RIN和TOUT引脚提供高压ESD保护,因此该器件非常适合在恶劣的电气环境中工作,或频繁插拔RS-232电缆的场合。ADM3251E采用ADI公司的芯片级变压器iCoupler技术,能够同时用于隔离逻辑信号和集成式DC-DC转换器,因此该器件可提供整体隔离解决方案。 2.ADC模拟量采样电路设计改进 原本的ADC采样电路使用两片ADC0816。ADC0816是逐次比较式16路8位A/D转换器,其内部包含有一个8位A/D转换器和16路的单端模拟信号多路转换开关,转换精度为1/2LSB,转换时间为100us(时钟频率为640KHz)。改进设计中采用AD7490,它是一款12位高速、低功耗逐次逼近型ADC。同时AD7490采用单电源工作,电源电压为2.7V至5.25V,最高吞吐量可达1MSPS;其内置一个低噪声、宽带宽采样/保持放大器,可处理1MHz以上的输入频率;转换过程和数据采集过程通过CS和串行时钟进行控制,从而为器件与微处理器接口创造了条件。 3.温度控制部分的设计改进 温度对于氢原子钟来说是个很重要的因素,温度控制不好会引起氢原子钟稳定度变差;温度失控会直接导致氢原子钟没有中频信号输出。因此在温度控制的设计中首先要做到可靠、稳定。原先的温度控制系统采用模拟控制多块电路板各温度区域独立控制模式,其缺点是变容二极管参数数值不在正常工作范围内之后,需要人为调整电路板的电位器,即通过人为改变电阻的模式来达到调整温度的目的。在数字化智能温控设计中采用AD7792[4],AD7792具有两个高精度的可编程恒流激励源,内置有可编程的仪表放大器,可以对不同的输入信号选择相对应的放大倍数,实现信号的匹配。它内置16位ADC,采用SPI串行接口,容易实现光耦隔离,有三路差分模拟输入,可以满足设计中分别对内炉顶,上,底三部分温度进行采集的设计要求。AD7792为适应高精度测量应用的低功耗、低噪声、完整模拟前端,内置一个低噪声、带有三个差分模拟输入的16位Σ-Δ型ADC。它还集成了片内低噪声仪表放大器,因而可直接输入小信号;内置一个精密低噪声、低漂移内部带隙基准电压源,而且也可采用一个外部差分基准电压。图2中所示CHAN表示温度区域,其中CH1代表内炉顶,CH2代表内炉上,CH3代表内炉底;ACTU代表采样温度数值,SET代表设定温度数值,OUT代表了输出功率的大小。 4.移相同步精度设计改进 传统控制板同步精度为100ns±逻辑门延时(约几个ns),移相分辨率为0.1us。经过设计改进后,采用独特的先倍频后同步技术,可大大提高移相同步分辨率。在本次应用中,先对外部输入的10MHz方波信号,经过FPGA内部的锁相环(PhaseLockedLoop,PLL)的配置进行零度移相五倍频,得到和输入信号零相位差的50MHz信号。上一幅为10MHz信号波形,下一幅为倍频后的50MHz方波信号波形。 5.DDS电路设计部分 之前控制板在综合器设计输出时,采用AT89C52驱动三片74LS595串入并出输出6位8421码共24位数据信息经25芯弯角插座(DR-25)将数据传输至接收机控制板,再由CPLD处理后输出所需的频率信号。而目前设计中选取AD9956[5],使用直接数字式频率合成器(DirectDigitalSynthesizer,DDS)技术直接从监控板输出所需的频率信号,AD9956是由美国AnalogDevice公司推出的高性能的DDS芯片,提供速度高达400MHz的内部时钟,可合成频率高达160MHz,支持2.7GHz的时钟输入(可选2,4或8分频)、内部集成14位的D/A转换器,具备快速频率转换、精细频率分辨率和低相位噪声输出的性能,适用于快速跳频频率合成器的设计,本设计DDS输出频率信号可以根据键盘键入的频率值不同而输出不同的频率值。 6.存储器设计改进 氢原子钟必需具有对时间以及对所监测数据实时保存的功能。然而外部存储器的选择也是多种多样的,目前应用最多的仍是SRAM、EEPROM及NVRAM这三种方案。我们目前使用的存储器就是采用SRAM加后备电池的模式,型号62256,它是组织结构为32K*8位字长的高性能CMOS静态RAM。在设备掉电的情况下,存储数据易丢失。同时SRAM加后备电池的方法增加了硬件设计的复杂性,降低了系统的可靠性;EEPROM方式可擦写次数较少(约10万次),且写操作时间较长(约10ms);而NVRAM的价格问题又限制了它的普遍应用。因此越来越多的设计者将目光投向了新型的非易失性铁电存储器(FRAM)。铁电存储器具有以下几个优点:可以总线速度写入数据,而且在写入后不需要任何延时等待;有近乎无限次擦写寿命;数据保持45年不丢失;具有较低的功耗。设计中采用的FM25L16是串行FRAM。其内部存储结构形式为2k×8位,地址范围为0000H~07FFH,FM25L16支持SPI方式0和方式3。具有先进的写保护设计,包括硬件保护和软件保护双重保护功能。FM25L16的数据读写速度能达到18MHz,可与当前高速的RAM相媲美。结束语从设计的测试结果来看,全新的设计模式对电路的性能,可靠性,稳定性等多方面都有很大的提高,具体表现如下所示: (1)设计中采用AD7490替代ADC0816,从而使得ADC精度提高8bit升级到12bit,精度提高了16倍,并且无需经过外接模拟开关,减少了信号经过多个模拟芯片引起误差。 (2)温度控制系统采用全数字化设计模式,提高测量精度,降低干扰,可避免处理运放电路所造成的对温度飘移的影响以及多级模拟带来的累计误差,最重要的一点就是不用再人为的通过改变电阻模式来达到调整温度的目的。 (3)综合器设计部分采用DDS处理技术,直接从监控板输出所需频率信号,从而大大减少设计中潜在的故障点,大大提高了设计的可靠性,稳定性。 (4)通信电路采用的ADM3251E是ADI公司推出的基于其专利iCoupler和isoPower磁隔离技术的RS-232隔离器,在性能、功耗、体积等各方面都有传统光电隔离器(光耦)无法比拟的优势。它的功耗仅为光电耦合器的1/10~1/6,具有比光电耦合器更高的数据传输速率、时序精度和瞬态共模抑制能力,大大提高了通信的质量和正确性。 作者:李锡瑞 单位:中国科学院上海天文台 电子学论文:硅微电子学研讨论文 摘要本文展望了21世纪微电子技术的发展趋势。认为:21世纪初的微电子技术仍将以硅基CMOS电路为主流工艺,但将突破目前所谓的物理“限制”,继续快速发展;集成电路将逐步发展成为集成系统;微电子技术将与其它技术结合形成一系列新的增长点,例如微机电系统(MEMS)、DNA芯片等。具体地讲,SOC设计技术、超微细光刻技术、虚拟工厂技术、铜互连及低K互连绝缘介质、高K栅绝缘介质和栅工程技术、SOI技术等将在近几年内得到快速发展。21世纪将是我国微电子产业的黄金时代。 关键词微电子技术集成系统微机电系统DNA芯片 1引言 综观人类社会发展的文明史,一切生产方式和生活方式的重大变革都是由于新的科学发现和新技术的产生而引发的,科学技术作为革命的力量,推动着人类社会向前发展。从50多年前晶体管的发明到目前微电子技术成为整个信息社会的基础和优秀的发展历史充分证明了“科学技术是第一生产力”。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式,与材料和能源一起是人类社会的重要资源,但对它的利用却仅仅是开始。当前面临的信息革命以数字化和网络化作为特征。数字化大大改善了人们对信息的利用,更好地满足了人们对信息的需求;而网络化则使人们更为方便地交换信息,使整个地球成为一个“地球村”。以数字化和网络化为特征的信息技术同一般技术不同,它具有极强的渗透性和基础性,它可以渗透和改造各种产业和行业,改变着人类的生产和生活方式,改变着经济形态和社会、政治、文化等各个领域。而它的基础之一就是微电子技术。可以毫不夸张地说,没有微电子技术的进步,就不可能有今天信息技术的蓬勃发展,微电子已经成为整个信息社会发展的基石。 50多年来微电子技术的发展历史,实际上就是不断创新的过程,这里指的创新包括原始创新、技术创新和应用创新等。晶体管的发明并不是一个孤立的精心设计的实验,而是一系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重大突破后的必然结果。1947年发明点接触型晶体管、1948年发明结型场效应晶体管以及以后的硅平面工艺、集成电路、CMOS技术、半导体随机存储器、CPU、非挥发存储器等微电子领域的重大发明也都是一系列创新成果的体现。同时,每一项重大发明又都开拓出一个新的领域,带来了新的巨大市场,对我们的生产、生活方式产生了重大的影响。也正是由于微电子技术领域的不断创新,才能使微电子能够以每三年集成度翻两番、特征尺寸缩小倍的速度持续发展几十年。自1968年开始,与硅技术有关的学术论文数量已经超过了与钢铁有关的学术论文,所以有人认为,1968年以后人类进入了继石器、青铜器、铁器时代之后硅石时代(siliconage)〖1〗。因此可以说社会发展的本质是创新,没有创新,社会就只能被囚禁在“超稳态”陷阱之中。虽然创新作为经济发展的改革动力往往会给社会带来“创造性的破坏”,但经过这种破坏后,又将开始一个新的处于更高层次的创新循环,社会就是以这样螺旋形上升的方式向前发展。 在微电子技术发展的前50年,创新起到了决定性的作用,而今后微电子技术的发展仍将依赖于一系列创新性成果的出现。我们认为:目前微电子技术已经发展到了一个很关键的时期,21世纪上半叶,也就是今后50年微电子技术的发展趋势和主要的创新领域主要有以下四个方面:以硅基CMOS电路为主流工艺;系统芯片(SystemOnAChip,SOC)为发展重点;量子电子器件和以分子(原子)自组装技术为基础的纳米电子学;与其他学科的结合诞生新的技术增长点,如MEMS,DNAChip等。 221世纪上半叶仍将以硅基CMOS电路为主流工艺 微电子技术发展的目标是不断提高集成系统的性能及性能价格比,因此便要求提高芯片的集成度,这是不断缩小半导体器件特征尺寸的动力源泉。以MOS技术为例,沟道长度缩小可以提高集成电路的速度;同时缩小沟道长度和宽度还可减小器件尺寸,提高集成度,从而在芯片上集成更多数目的晶体管,将结构更加复杂、性能更加完善的电子系统集成在一个芯片上;此外,随着集成度的提高,系统的速度和可靠性也大大提高,价格大幅度下降。由于片内信号的延迟总小于芯片间的信号延迟,这样在器件尺寸缩小后,即使器件本身的性能没有提高,整个集成系统的性能也可以得到很大的提高。 自1958年集成电路发明以来,为了提高电子系统的性能,降低成本,微电子器件的特征尺寸不断缩小,加工精度不断提高,同时硅片的面积不断增大。集成电路芯片的发展基本上遵循了Intel公司创始人之一的GordonE.Moore1965年预言的摩尔定律,即每隔三年集成度增加4倍,特征尺寸缩小倍。在这期间,虽然有很多人预测这种发展趋势将减缓,但是微电子产业三十多年来发展的状况证实了Moore的预言[2]。而且根据我们的预测,微电子技术的这种发展趋势还将在21世纪继续一段时期,这是其它任何产业都无法与之比拟的。 现在,0.18微米CMOS工艺技术已成为微电子产业的主流技术,0.035微米乃至0.020微米的器件已在实验室中制备成功,研究工作已进入亚0.1微米技术阶段,相应的栅氧化层厚度只有2.0~1.0nm。预计到2010年,特征尺寸为0.05~0.07微米的64GDRAM产品将投入批量生产。 21世纪,起码是21世纪上半叶,微电子生产技术仍将以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术为主流。尽管微电子学在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大进展;但还不具备替代硅基工艺的条件。根据科学技术的发展规律,一种新技术从诞生到成为主流技术一般需要20到30年的时间,硅集成电路技术自1947年发明晶体管1958年发明集成电路,到60年代末发展成为大产业也经历了20多年的时间。另外,全世界数以万亿美元计的设备和技术投入,已使硅基工艺形成非常强大的产业能力;同时,长期的科研投入已使人们对硅及其衍生物各种属性的了解达到十分深入、十分透彻的地步,成为自然界100多种元素之最,这是非常宝贵的知识积累。产业能力和知识积累决定了硅基工艺起码将在50年内仍起重要作用,人们不会轻易放弃。 目前很多人认为当微电子技术的特征尺寸在2015年达到0.030~0.015微米的“极限”之后,将是硅技术时代的结束,这实际上是一种误解。且不说微电子技术除了以特征尺寸为代表的加工工艺技术之外,还有设计技术、系统结构等方面需要进一步的大力发展,这些技术的发展必将使微电子产业继续高速增长。即使是加工工艺技术,很多著名的微电子学家也预测,微电子产业将于2030年左右步入像汽车工业、航空工业这样的比较成熟的朝阳工业领域。即使微电子产业步入汽车、航空等成熟工业领域,它仍将保持快速发展趋势,就像汽车、航空工业已经发展了50多年仍极具发展潜力一样。 随着器件的特征尺寸越来越小,不可避免地会遇到器件结构、关键工艺、集成技术以及材料等方面的一系列问题,究其原因,主要是:对其中的物理规律等科学问题的认识还停留在集成电路诞生和发展初期所形成的经典或半经典理论基础上,这些理论适合于描述微米量级的微电子器件,但对空间尺度为纳米量级、空间尺度为飞秒量级的系统芯片中的新器件则难以适用;在材料体系上,SiO2栅介质材料、多晶硅/硅化物栅电极等传统材料由于受到材料特性的制约,已无法满足亚50纳米器件及电路的需求;同时传统器件结构也已无法满足亚50纳米器件的要求,必须发展新型的器件结构和微细加工、互连、集成等关键工艺技术。具体的需要创新和重点发展的领域包括:基于介观和量子物理基础的半导体器件的输运理论、器件模型、模拟和仿真软件,新型器件结构,高k栅介质材料和新型栅结构,电子束步进光刻、13nmEUV光刻、超细线条刻蚀,SOI、GeSi/Si等与硅基工艺兼容的新型电路,低K介质和Cu互连以及量子器件和纳米电子器件的制备和集成技术等。 3量子电子器件(QED)和以分子原子自组装技术为基础的纳米电子学将带来崭新的领域 在上节我们谈到的以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术,可称之为“scalingdown”,与此同时我们必须注意“bottomup”。“bottomup”最重要的领域有二个方面: (1)量子电子器件(QED—QuantumElectronDevice)这里包括单电子器件和单电子存储器等。它的基本原理是基于库仑阻塞机理控制一个或几个电子运动,由于系统能量的改变和库仑作用,一个电子进入到一个势阱,则将阻止其它电子的进入。在单电子存储器中量子阱替代了通常存储器中的浮栅。它的主要优点是集成度高;由于只有一个或几个电子活动所以功耗极低;由于相对小的电容和电阻以及短的隧道穿透时间,所以速度很快;且可用于多值逻辑和超高频振荡。但它的问题是制造比较困难,特别是制造大量的一致性器件很困难;对环境高度敏感,可靠性难以保证;在室温工作时要求电容极小(αF),要求量子点大小在几个纳米。这些都为集成成电路带来了很大困难。 因此,目前可以认为它们的理论是清楚的,工艺有待于探索和突破。 (2)以原子分子自组装技术为基础的纳米电子学。这里包括量子点阵列(QCA—Quantum-dotCellularAutomata)和以碳纳米管为基础的原子分子器件等。 量子点阵列由量子点组成,至少由四个量子点,它们之间以静电力作用。根据电子占据量子点的状态形成“0”和“1”状态。它在本质上是一种非晶体管和无线的方式达到阵列的高密度、低功耗和实现互连。其基本优势是开关速度快,功耗低,集成密度高。但难以制造,且对值置变化和大小改变都极为灵敏,0.05nm的变化可以造成单元工作失效。 以碳纳米管为基础的原子分子器件是近年来快速发展的一个有前景的领域。碳原子之间的键合力很强,可支持高密度电流,而热导性能类似于金刚石,能在高集成度时大大减小热耗散,性质类金属和半导体,特别是它有三种可能的杂交态,而Ge、Si只有一个。这些都使碳纳米管(CNT)成为当前科研热点,从1991年发现以来,现在已有大量成果涌现,北京大学纳米中心彭练矛教授也已制备出0.33纳米的CNT并提出“T形结”作为晶体管的可能性。但是问题是如何去生长有序的符合设计性能的CNT器件,更难以集成。 目前“bottomup”的量子器件和以自组装技术为基础的纳米器件在制造工艺上往往与“Scalingdown”的加工方法相结合以制造器件。这对于解决高集成度CMOS电路的功耗制约将会带来突破性的进展。 QCA和CNT器件不论在理论上还是加工技术上都有大量工作要做,有待突破,离开实际应用还需较长时日!但这终究是一个诱人探索的领域,我们期待它们将创出一个新的天地。 4系统芯片(SystemOnAChip)是21世纪微电子技术发展的重点 在集成电路(IC)发展初期,电路设计都从器件的物理版图设计入手,后来出现了集成电路单元库(Cell-Lib),使得集成电路设计从器件级进入逻辑级,这样的设计思路使大批电路和逻辑设计师可以直接参与集成电路设计,极大地推动了IC产业的发展。但集成电路仅仅是一种半成品,它只有装入整机系统才能发挥它的作用。IC芯片是通过印刷电路板(PCB)等技术实现整机系统的。尽管IC的速度可以很高、功耗可以很小,但由于PCB板中IC芯片之间的连线延时、PCB板可靠性以及重量等因素的限制,整机系统的性能受到了很大的限制。随着系统向高速度、低功耗、低电压和多媒体、网络化、移动化的发展,系统对电路的要求越来越高,传统集成电路设计技术已无法满足性能日益提高的整机系统的要求。同时,由于IC设计与工艺技术水平提高,集成电路规模越来越大,复杂程度越来越高,已经可以将整个系统集成为一个芯片。目前已经可以在一个芯片上集成108-109个晶体管,而且随着微电子制造技术的发展,21世纪的微电子技术将从目前的3G时代逐步发展到3T时代(即存储容量由G位发展到T位、集成电路器件的速度由GHz发展到灯THz、数据传输速率由Gbps发展到Tbps,注:1G=109、1T=1012、bps:每秒传输数据位数)。 正是在需求牵引和技术推动的双重作用下,出现了将整个系统集成在一个微电子芯片上的系统芯片(SystemOnAChip,简称SOC)概念。 系统芯片(SOC)与集成电路(IC)的设计思想是不同的,它是微电子设计领域的一场革命,它和集成电路的关系与当时集成电路与分立元器件的关系类似,它对微电子技术的推动作用不亚于自50年代末快速发展起来的集成电路技术。 SOC是从整个系统的角度出发,把处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计紧密结合起来,在单个(或少数几个)芯片上完成整个系统的功能,它的设计必须是从系统行为级开始的自顶向下(Top-Down)的。很多研究表明,与IC组成的系统相比,由于SOC设计能够综合并全盘考虑整个系统的各种情况,可以在同样的工艺技术条件下实现更高性能的系统指标。例如若采用SOC方法和0.35μm工艺设计系统芯片,在相同的系统复杂度和处理速率下,能够相当于采用0.18~0.25μm工艺制作的IC所实现的同样系统的性能;还有,与采用常规IC方法设计的芯片相比,采用SOC设计方法完成同样功能所需要的晶体管数目约可以降低l~2个数量级。 对于系统芯片(SOC)的发展,主要有三个关键的支持技术。 (1)软、硬件的协同设计技术。面向不同系统的软件和硬件的功能划分理论(FunctionalPartitionTheory),这里不同的系统涉及诸多计算机系统、通讯系统、数据压缩解压缩和加密解密系统等等。 (2)IP模块库问题。IP模块有三种,即软核,主要是功能描述;固核,主要为结构设计;和硬核,基于工艺的物理设计、与工艺相关,并经过工艺验证过的。其中以硬核使用价值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A/D、D/A等都可以成为硬核。其中尤以基于深亚微米的新器件模型和电路模拟为基础,在速度与功耗上经过优化并有最大工艺容差的模块最有价值。现在,美国硅谷在80年代出现无生产线(Fabless)公司的基础上,90年代后期又出现了一些无芯片(Chipless)的公司,专门销售IP模块。 (3)模块界面间的综合分析技术,这主要包括IP模块间的胶联逻辑技术(gluelogictechnologies)和IP模块综合分析及其实现技术等。 微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术新发展的里程碑。通过以上三个支持技术的创新,它必将导致又一次以系统芯片为主的信息技术上的革命。目前,SOC技术已经崭露头角,21世纪将是SOC技术真正快速发展的时期。 在新一代系统芯片领域,需要重点突破的创新点主要包括实现系统功能的算法和电路结构两个方面。在微电子技术的发展历史上,每一种算法的提出都会引起一场变革,例如维特比算法、小波变换等均对集成电路设计技术的发展起到了非常重要的作用,目前神经网络、模糊算法等也很有可能取得较大的突破。提出一种新的电路结构可以带动一系列的应用,但提出一种新的算法则可以带动一个新的领域,因此算法应是今后系统芯片领域研究的重点学科之一。在电路结构方面,在系统芯片中,由于射频、存储器件的加入,其中的电路结构已经不是传统意义上的CMOS结构,因此需要发展更灵巧的新型电路结构。另外,为了实现胶联逻辑(GlueLogic)新的逻辑阵列技术有望得到快速的发展,在这一方面也需要做系统深入的研究。 5微电子与其他学科的结合诞生新的技术增长点 微电子技术的强大生命力在于它可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。这种技术一旦与其它学科相结合,便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点,这方面的典型例子便是MEMS(微机电系统)技术和DNA生物芯片。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的,后者则是与生物工程技术结合的产物。 微电子机械系统不仅是微电子技术的拓宽和延伸,它将微电子技术和精密机械加工技术相互融合,实现了微电子与机械融为一体的系统。MEMS将电子系统和外部世界联系起来,它不仅可以感受运动、光、声、热、磁等自然界的外部信号,把这些信号转换成电子系统可以认识的电信号,而且还可以通过电子系统控制这些信号,发出指令并完成该指令。从广义上讲,MEMS是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统。MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域,它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域,如电子技术、机械技术、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等〖3〗。 MEMS的发展开辟了一个全新的技术领域和产业。它们不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统所不能完成的任务。正是由于MEMS器件和系统具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异及功能强大等传统传感器无法比拟的优点,因而MEMS在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。例如微惯性传感器及其组成的微型惯性测量组合能应用于制导、卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死系统(ABS)、稳定控制和玩具;微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护;信息MEMS系统将在射频系统、全光通讯系统和高密度存储器和显示等方面发挥重大作用;同时MEMS系统还可以用于医疗、光谱分析、信息采集等等。现在已经成功地制造出了尖端直径为5μm的可以夹起一个红细胞的微型镊子,可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞机等。 MEMS技术及其产品的增长速度非常之高,目前正处在技术发展时期,再过若干年将会迎来MEMS产业化高速发展的时期。2000年,全世界MEMS的市场达到120到140亿美元,而带来的与之相关的市场达到1000亿美元。 目前,MEMS系统与集成电路发展的初期情况极为相似。集成电路发展初期,其电路在今天看来是很简单的,应用也非常有限,以军事需求为主,但它的诱人前景吸引了人们进行大量投资,促进了集成电路飞速发展。集成电路技术的进步,加快了计算机更新换代的速度,对CPU和RAM的需求越来越大,反过来又促进了集成电路的发展。集成电路和计算机在发展中相互推动,形成了今天的双赢局面,带来了一场信息革命。现阶段的微机电系统专用性很强,单个系统的应用范围非常有限,还没有出现类似于CPU和RAM这样量大面广的产品。随着微机电系统的进步,最后将有可能形成像微电子技术一样有广泛应用前景的新产业,从而对人们的社会生产和生活方式产生重大影响。 当前MEMS系统能否取得更更大突破,取决于两方面的因素:第一是在微系统理论与基础技术方面取得突破性进展,使人们依靠掌握的理论和基础技术可以高效地设计制造出所需的微系统;第二是找准应用突破口,扬长避短,以特别适合微系统应用的重大领域为目标进行研究,取得突破,从而带动微系统产业的发展。在MEMS发展中需要继续解决的问题主要有:MEMS建模与设计方法学研究;三维微结构构造原理、方法、仿真及制造;微小尺度力学和热学研究;MEMS的表征与计量方法学;纳结构与集成技术等。 微电子与生物技术紧密结合诞生的以DNA芯片等为代表的生物芯片将是21世纪微电子领域的另一个热点和新的经济增长点。它是以生物科学为基础,利用生物体、生物组织或细胞等的特点和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,并与工程技术相结合进行加工生产,它是生命科学与技术科学相结合的产物。具有附加值高、资源占用少等一系列特点,正日益受到广泛关注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。 采用微电子加工技术,可以在指甲盖大小的硅片上制作出包含有多达万种DNA基因片段的芯片。利用这种芯片可以在极快的时间内检测或发现遗传基因的变化等情况,这无疑对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。 DNA芯片的基本思想是通过生物反应或施加电场等措施使一些特殊的物质能够反映出某种基因的特性从而起到检测基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人员已经利用微电子技术在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他们制作的DNA芯片是通过在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽,然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维。不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基因片段,该芯片共包括6000余种DNA基因片段。DNA(脱氧核糖核酸)是生物学中最重要的一种物质,它包含有大量的生物遗传信息,DNA芯片的作用非常巨大,其应用领域也非常广泛:它不仅可以用于基因学研究、生物医学等,而且随着DNA芯片的发展还将形成微电子生物信息系统,这样该技术将广泛应用到农业、工业、医学和环境保护等人类生活的各个方面,那时,生物芯片有可能象今天的IC芯片一样无处不在。 目前的生物芯片主要是指通过平面微细加工技术及超分子自组装技术,在固体芯片表面构建的微分析单元和系统,以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞以及其它生物组分的准确、快速、大信息量的筛选或检测。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具体实现技术、基于生物芯片的生物信息学以及高密度生物芯片的设计、检测方法学等等。 6结语 在微电子学发展历程的前50年中,创新和基础研究曾起到非常关键的决定性作用。而随着器件特征尺寸的缩小、纳米电子学的出现、新一代SOC的发展、MEMS和DNA芯片的崛起,又提出了一系列新的课题,客观需求正在“召唤”创新成果的诞生。 回顾20世纪后50年,展望21世纪前50年,即百年的微电子科学技术发展历程,使我们深切地感受到,世纪之交的微电子技术对我们既是一个重大的机遇,也是一个严峻的挑战,如果我们能够抓住这个机遇,立足创新,去勇敢地迎接这个挑战,则有可能使我国微电子技术实现腾飞,在新一代微电子技术中拥有自己的知识产权,促进我国微电子产业的发展,为迎接21世纪中叶将要到来的伟大的民族复兴奠定技术基础,以重铸中华民族的辉煌! 电子学论文:硅微电子学研究论文 摘要本文展望了21世纪微电子技术的发展趋势。认为:21世纪初的微电子技术仍将以硅基CMOS电路为主流工艺,但将突破目前所谓的物理“限制”,继续快速发展;集成电路将逐步发展成为集成系统;微电子技术将与其它技术结合形成一系列新的增长点,例如微机电系统(MEMS)、DNA芯片等。具体地讲,SOC设计技术、超微细光刻技术、虚拟工厂技术、铜互连及低K互连绝缘介质、高K栅绝缘介质和栅工程技术、SOI技术等将在近几年内得到快速发展。21世纪将是我国微电子产业的黄金时代。 关键词微电子技术集成系统微机电系统DNA芯片 1引言 综观人类社会发展的文明史,一切生产方式和生活方式的重大变革都是由于新的科学发现和新技术的产生而引发的,科学技术作为革命的力量,推动着人类社会向前发展。从50多年前晶体管的发明到目前微电子技术成为整个信息社会的基础和优秀的发展历史充分证明了“科学技术是第一生产力”。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式,与材料和能源一起是人类社会的重要资源,但对它的利用却仅仅是开始。当前面临的信息革命以数字化和网络化作为特征。数字化大大改善了人们对信息的利用,更好地满足了人们对信息的需求;而网络化则使人们更为方便地交换信息,使整个地球成为一个“地球村”。以数字化和网络化为特征的信息技术同一般技术不同,它具有极强的渗透性和基础性,它可以渗透和改造各种产业和行业,改变着人类的生产和生活方式,改变着经济形态和社会、政治、文化等各个领域。而它的基础之一就是微电子技术。可以毫不夸张地说,没有微电子技术的进步,就不可能有今天信息技术的蓬勃发展,微电子已经成为整个信息社会发展的基石。 50多年来微电子技术的发展历史,实际上就是不断创新的过程,这里指的创新包括原始创新、技术创新和应用创新等。晶体管的发明并不是一个孤立的精心设计的实验,而是一系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重大突破后的必然结果。1947年发明点接触型晶体管、1948年发明结型场效应晶体管以及以后的硅平面工艺、集成电路、CMOS技术、半导体随机存储器、CPU、非挥发存储器等微电子领域的重大发明也都是一系列创新成果的体现。同时,每一项重大发明又都开拓出一个新的领域,带来了新的巨大市场,对我们的生产、生活方式产生了重大的影响。也正是由于微电子技术领域的不断创新,才能使微电子能够以每三年集成度翻两番、特征尺寸缩小倍的速度持续发展几十年。自1968年开始,与硅技术有关的学术论文数量已经超过了与钢铁有关的学术论文,所以有人认为,1968年以后人类进入了继石器、青铜器、铁器时代之后硅石时代(siliconage)〖1〗。因此可以说社会发展的本质是创新,没有创新,社会就只能被囚禁在“超稳态”陷阱之中。虽然创新作为经济发展的改革动力往往会给社会带来“创造性的破坏”,但经过这种破坏后,又将开始一个新的处于更高层次的创新循环,社会就是以这样螺旋形上升的方式向前发展。 在微电子技术发展的前50年,创新起到了决定性的作用,而今后微电子技术的发展仍将依赖于一系列创新性成果的出现。我们认为:目前微电子技术已经发展到了一个很关键的时期,21世纪上半叶,也就是今后50年微电子技术的发展趋势和主要的创新领域主要有以下四个方面:以硅基CMOS电路为主流工艺;系统芯片(SystemOnAChip,SOC)为发展重点;量子电子器件和以分子(原子)自组装技术为基础的纳米电子学;与其他学科的结合诞生新的技术增长点,如MEMS,DNAChip等。 221世纪上半叶仍将以硅基CMOS电路为主流工艺 微电子技术发展的目标是不断提高集成系统的性能及性能价格比,因此便要求提高芯片的集成度,这是不断缩小半导体器件特征尺寸的动力源泉。以MOS技术为例,沟道长度缩小可以提高集成电路的速度;同时缩小沟道长度和宽度还可减小器件尺寸,提高集成度,从而在芯片上集成更多数目的晶体管,将结构更加复杂、性能更加完善的电子系统集成在一个芯片上;此外,随着集成度的提高,系统的速度和可靠性也大大提高,价格大幅度下降。由于片内信号的延迟总小于芯片间的信号延迟,这样在器件尺寸缩小后,即使器件本身的性能没有提高,整个集成系统的性能也可以得到很大的提高。 自1958年集成电路发明以来,为了提高电子系统的性能,降低成本,微电子器件的特征尺寸不断缩小,加工精度不断提高,同时硅片的面积不断增大。集成电路芯片的发展基本上遵循了Intel公司创始人之一的GordonE.Moore1965年预言的摩尔定律,即每隔三年集成度增加4倍,特征尺寸缩小倍。在这期间,虽然有很多人预测这种发展趋势将减缓,但是微电子产业三十多年来发展的状况证实了Moore的预言[2]。而且根据我们的预测,微电子技术的这种发展趋势还将在21世纪继续一段时期,这是其它任何产业都无法与之比拟的。 现在,0.18微米CMOS工艺技术已成为微电子产业的主流技术,0.035微米乃至0.020微米的器件已在实验室中制备成功,研究工作已进入亚0.1微米技术阶段,相应的栅氧化层厚度只有2.0~1.0nm。预计到2010年,特征尺寸为0.05~0.07微米的64GDRAM产品将投入批量生产。 21世纪,起码是21世纪上半叶,微电子生产技术仍将以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术为主流。尽管微电子学在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大进展;但还不具备替代硅基工艺的条件。根据科学技术的发展规律,一种新技术从诞生到成为主流技术一般需要20到30年的时间,硅集成电路技术自1947年发明晶体管1958年发明集成电路,到60年代末发展成为大产业也经历了20多年的时间。另外,全世界数以万亿美元计的设备和技术投入,已使硅基工艺形成非常强大的产业能力;同时,长期的科研投入已使人们对硅及其衍生物各种属性的了解达到十分深入、十分透彻的地步,成为自然界100多种元素之最,这是非常宝贵的知识积累。产业能力和知识积累决定了硅基工艺起码将在50年内仍起重要作用,人们不会轻易放弃。 目前很多人认为当微电子技术的特征尺寸在2015年达到0.030~0.015微米的“极限”之后,将是硅技术时代的结束,这实际上是一种误解。且不说微电子技术除了以特征尺寸为代表的加工工艺技术之外,还有设计技术、系统结构等方面需要进一步的大力发展,这些技术的发展必将使微电子产业继续高速增长。即使是加工工艺技术,很多著名的微电子学家也预测,微电子产业将于2030年左右步入像汽车工业、航空工业这样的比较成熟的朝阳工业领域。即使微电子产业步入汽车、航空等成熟工业领域,它仍将保持快速发展趋势,就像汽车、航空工业已经发展了50多年仍极具发展潜力一样。 随着器件的特征尺寸越来越小,不可避免地会遇到器件结构、关键工艺、集成技术以及材料等方面的一系列问题,究其原因,主要是:对其中的物理规律等科学问题的认识还停留在集成电路诞生和发展初期所形成的经典或半经典理论基础上,这些理论适合于描述微米量级的微电子器件,但对空间尺度为纳米量级、空间尺度为飞秒量级的系统芯片中的新器件则难以适用;在材料体系上,SiO2栅介质材料、多晶硅/硅化物栅电极等传统材料由于受到材料特性的制约,已无法满足亚50纳米器件及电路的需求;同时传统器件结构也已无法满足亚50纳米器件的要求,必须发展新型的器件结构和微细加工、互连、集成等关键工艺技术。具体的需要创新和重点发展的领域包括:基于介观和量子物理基础的半导体器件的输运理论、器件模型、模拟和仿真软件,新型器件结构,高k栅介质材料和新型栅结构,电子束步进光刻、13nmEUV光刻、超细线条刻蚀,SOI、GeSi/Si等与硅基工艺兼容的新型电路,低K介质和Cu互连以及量子器件和纳米电子器件的制备和集成技术等。 3量子电子器件(QED)和以分子原子自组装技术为基础的纳米电子学将带来崭新的领域 在上节我们谈到的以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术,可称之为“scalingdown”,与此同时我们必须注意“bottomup”。“bottomup”最重要的领域有二个方面: (1)量子电子器件(QED—QuantumElectronDevice)这里包括单电子器件和单电子存储器等。它的基本原理是基于库仑阻塞机理控制一个或几个电子运动,由于系统能量的改变和库仑作用,一个电子进入到一个势阱,则将阻止其它电子的进入。在单电子存储器中量子阱替代了通常存储器中的浮栅。它的主要优点是集成度高;由于只有一个或几个电子活动所以功耗极低;由于相对小的电容和电阻以及短的隧道穿透时间,所以速度很快;且可用于多值逻辑和超高频振荡。但它的问题是制造比较困难,特别是制造大量的一致性器件很困难;对环境高度敏感,可靠性难以保证;在室温工作时要求电容极小(αF),要求量子点大小在几个纳米。这些都为集成成电路带来了很大困难。 因此,目前可以认为它们的理论是清楚的,工艺有待于探索和突破。 (2)以原子分子自组装技术为基础的纳米电子学。这里包括量子点阵列(QCA—Quantum-dotCellularAutomata)和以碳纳米管为基础的原子分子器件等。 量子点阵列由量子点组成,至少由四个量子点,它们之间以静电力作用。根据电子占据量子点的状态形成“0”和“1”状态。它在本质上是一种非晶体管和无线的方式达到阵列的高密度、低功耗和实现互连。其基本优势是开关速度快,功耗低,集成密度高。但难以制造,且对值置变化和大小改变都极为灵敏,0.05nm的变化可以造成单元工作失效。 以碳纳米管为基础的原子分子器件是近年来快速发展的一个有前景的领域。碳原子之间的键合力很强,可支持高密度电流,而热导性能类似于金刚石,能在高集成度时大大减小热耗散,性质类金属和半导体,特别是它有三种可能的杂交态,而Ge、Si只有一个。这些都使碳纳米管(CNT)成为当前科研热点,从1991年发现以来,现在已有大量成果涌现,北京大学纳米中心彭练矛教授也已制备出0.33纳米的CNT并提出“T形结”作为晶体管的可能性。但是问题是如何去生长有序的符合设计性能的CNT器件,更难以集成。 目前“bottomup”的量子器件和以自组装技术为基础的纳米器件在制造工艺上往往与“Scalingdown”的加工方法相结合以制造器件。这对于解决高集成度CMOS电路的功耗制约将会带来突破性的进展。 QCA和CNT器件不论在理论上还是加工技术上都有大量工作要做,有待突破,离开实际应用还需较长时日!但这终究是一个诱人探索的领域,我们期待它们将创出一个新的天地。 4系统芯片(SystemOnAChip)是21世纪微电子技术发展的重点 在集成电路(IC)发展初期,电路设计都从器件的物理版图设计入手,后来出现了集成电路单元库(Cell-Lib),使得集成电路设计从器件级进入逻辑级,这样的设计思路使大批电路和逻辑设计师可以直接参与集成电路设计,极大地推动了IC产业的发展。但集成电路仅仅是一种半成品,它只有装入整机系统才能发挥它的作用。IC芯片是通过印刷电路板(PCB)等技术实现整机系统的。尽管IC的速度可以很高、功耗可以很小,但由于PCB板中IC芯片之间的连线延时、PCB板可靠性以及重量等因素的限制,整机系统的性能受到了很大的限制。随着系统向高速度、低功耗、低电压和多媒体、网络化、移动化的发展,系统对电路的要求越来越高,传统集成电路设计技术已无法满足性能日益提高的整机系统的要求。同时,由于IC设计与工艺技术水平提高,集成电路规模越来越大,复杂程度越来越高,已经可以将整个系统集成为一个芯片。目前已经可以在一个芯片上集成108-109个晶体管,而且随着微电子制造技术的发展,21世纪的微电子技术将从目前的3G时代逐步发展到3T时代(即存储容量由G位发展到T位、集成电路器件的速度由GHz发展到灯THz、数据传输速率由Gbps发展到Tbps,注:1G=109、1T=1012、bps:每秒传输数据位数)。 正是在需求牵引和技术推动的双重作用下,出现了将整个系统集成在一个微电子芯片上的系统芯片(SystemOnAChip,简称SOC)概念。 系统芯片(SOC)与集成电路(IC)的设计思想是不同的,它是微电子设计领域的一场革命,它和集成电路的关系与当时集成电路与分立元器件的关系类似,它对微电子技术的推动作用不亚于自50年代末快速发展起来的集成电路技术。 SOC是从整个系统的角度出发,把处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计紧密结合起来,在单个(或少数几个)芯片上完成整个系统的功能,它的设计必须是从系统行为级开始的自顶向下(Top-Down)的。很多研究表明,与IC组成的系统相比,由于SOC设计能够综合并全盘考虑整个系统的各种情况,可以在同样的工艺技术条件下实现更高性能的系统指标。例如若采用SOC方法和0.35μm工艺设计系统芯片,在相同的系统复杂度和处理速率下,能够相当于采用0.18~0.25μm工艺制作的IC所实现的同样系统的性能;还有,与采用常规IC方法设计的芯片相比,采用SOC设计方法完成同样功能所需要的晶体管数目约可以降低l~2个数量级。 对于系统芯片(SOC)的发展,主要有三个关键的支持技术。 (1)软、硬件的协同设计技术。面向不同系统的软件和硬件的功能划分理论(FunctionalPartitionTheory),这里不同的系统涉及诸多计算机系统、通讯系统、数据压缩解压缩和加密解密系统等等。 (2)IP模块库问题。IP模块有三种,即软核,主要是功能描述;固核,主要为结构设计;和硬核,基于工艺的物理设计、与工艺相关,并经过工艺验证过的。其中以硬核使用价值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A/D、D/A等都可以成为硬核。其中尤以基于深亚微米的新器件模型和电路模拟为基础,在速度与功耗上经过优化并有最大工艺容差的模块最有价值。现在,美国硅谷在80年代出现无生产线(Fabless)公司的基础上,90年代后期又出现了一些无芯片(Chipless)的公司,专门销售IP模块。 (3)模块界面间的综合分析技术,这主要包括IP模块间的胶联逻辑技术(gluelogictechnologies)和IP模块综合分析及其实现技术等。 微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术新发展的里程碑。通过以上三个支持技术的创新,它必将导致又一次以系统芯片为主的信息技术上的革命。目前,SOC技术已经崭露头角,21世纪将是SOC技术真正快速发展的时期。 在新一代系统芯片领域,需要重点突破的创新点主要包括实现系统功能的算法和电路结构两个方面。在微电子技术的发展历史上,每一种算法的提出都会引起一场变革,例如维特比算法、小波变换等均对集成电路设计技术的发展起到了非常重要的作用,目前神经网络、模糊算法等也很有可能取得较大的突破。提出一种新的电路结构可以带动一系列的应用,但提出一种新的算法则可以带动一个新的领域,因此算法应是今后系统芯片领域研究的重点学科之一。在电路结构方面,在系统芯片中,由于射频、存储器件的加入,其中的电路结构已经不是传统意义上的CMOS结构,因此需要发展更灵巧的新型电路结构。另外,为了实现胶联逻辑(GlueLogic)新的逻辑阵列技术有望得到快速的发展,在这一方面也需要做系统深入的研究。 5微电子与其他学科的结合诞生新的技术增长点 微电子技术的强大生命力在于它可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。这种技术一旦与其它学科相结合,便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点,这方面的典型例子便是MEMS(微机电系统)技术和DNA生物芯片。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的,后者则是与生物工程技术结合的产物。 微电子机械系统不仅是微电子技术的拓宽和延伸,它将微电子技术和精密机械加工技术相互融合,实现了微电子与机械融为一体的系统。MEMS将电子系统和外部世界联系起来,它不仅可以感受运动、光、声、热、磁等自然界的外部信号,把这些信号转换成电子系统可以认识的电信号,而且还可以通过电子系统控制这些信号,发出指令并完成该指令。从广义上讲,MEMS是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统。MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域,它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域,如电子技术、机械技术、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等〖3〗。 MEMS的发展开辟了一个全新的技术领域和产业。它们不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统所不能完成的任务。正是由于MEMS器件和系统具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异及功能强大等传统传感器无法比拟的优点,因而MEMS在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。例如微惯性传感器及其组成的微型惯性测量组合能应用于制导、卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死系统(ABS)、稳定控制和玩具;微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护;信息MEMS系统将在射频系统、全光通讯系统和高密度存储器和显示等方面发挥重大作用;同时MEMS系统还可以用于医疗、光谱分析、信息采集等等。现在已经成功地制造出了尖端直径为5μm的可以夹起一个红细胞的微型镊子,可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞机等。 MEMS技术及其产品的增长速度非常之高,目前正处在技术发展时期,再过若干年将会迎来MEMS产业化高速发展的时期。2000年,全世界MEMS的市场达到120到140亿美元,而带来的与之相关的市场达到1000亿美元。 目前,MEMS系统与集成电路发展的初期情况极为相似。集成电路发展初期,其电路在今天看来是很简单的,应用也非常有限,以军事需求为主,但它的诱人前景吸引了人们进行大量投资,促进了集成电路飞速发展。集成电路技术的进步,加快了计算机更新换代的速度,对CPU和RAM的需求越来越大,反过来又促进了集成电路的发展。集成电路和计算机在发展中相互推动,形成了今天的双赢局面,带来了一场信息革命。现阶段的微机电系统专用性很强,单个系统的应用范围非常有限,还没有出现类似于CPU和RAM这样量大面广的产品。随着微机电系统的进步,最后将有可能形成像微电子技术一样有广泛应用前景的新产业,从而对人们的社会生产和生活方式产生重大影响。 当前MEMS系统能否取得更更大突破,取决于两方面的因素:第一是在微系统理论与基础技术方面取得突破性进展,使人们依靠掌握的理论和基础技术可以高效地设计制造出所需的微系统;第二是找准应用突破口,扬长避短,以特别适合微系统应用的重大领域为目标进行研究,取得突破,从而带动微系统产业的发展。在MEMS发展中需要继续解决的问题主要有:MEMS建模与设计方法学研究;三维微结构构造原理、方法、仿真及制造;微小尺度力学和热学研究;MEMS的表征与计量方法学;纳结构与集成技术等。 微电子与生物技术紧密结合诞生的以DNA芯片等为代表的生物芯片将是21世纪微电子领域的另一个热点和新的经济增长点。它是以生物科学为基础,利用生物体、生物组织或细胞等的特点和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,并与工程技术相结合进行加工生产,它是生命科学与技术科学相结合的产物。具有附加值高、资源占用少等一系列特点,正日益受到广泛关注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。 采用微电子加工技术,可以在指甲盖大小的硅片上制作出包含有多达万种DNA基因片段的芯片。利用这种芯片可以在极快的时间内检测或发现遗传基因的变化等情况,这无疑对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。 DNA芯片的基本思想是通过生物反应或施加电场等措施使一些特殊的物质能够反映出某种基因的特性从而起到检测基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人员已经利用微电子技术在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他们制作的DNA芯片是通过在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽,然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维。不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基因片段,该芯片共包括6000余种DNA基因片段。DNA(脱氧核糖核酸)是生物学中最重要的一种物质,它包含有大量的生物遗传信息,DNA芯片的作用非常巨大,其应用领域也非常广泛:它不仅可以用于基因学研究、生物医学等,而且随着DNA芯片的发展还将形成微电子生物信息系统,这样该技术将广泛应用到农业、工业、医学和环境保护等人类生活的各个方面,那时,生物芯片有可能象今天的IC芯片一样无处不在。 目前的生物芯片主要是指通过平面微细加工技术及超分子自组装技术,在固体芯片表面构建的微分析单元和系统,以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞以及其它生物组分的准确、快速、大信息量的筛选或检测。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具体实现技术、基于生物芯片的生物信息学以及高密度生物芯片的设计、检测方法学等等。 6结语 在微电子学发展历程的前50年中,创新和基础研究曾起到非常关键的决定性作用。而随着器件特征尺寸的缩小、纳米电子学的出现、新一代SOC的发展、MEMS和DNA芯片的崛起,又提出了一系列新的课题,客观需求正在“召唤”创新成果的诞生。 回顾20世纪后50年,展望21世纪前50年,即百年的微电子科学技术发展历程,使我们深切地感受到,世纪之交的微电子技术对我们既是一个重大的机遇,也是一个严峻的挑战,如果我们能够抓住这个机遇,立足创新,去勇敢地迎接这个挑战,则有可能使我国微电子技术实现腾飞,在新一代微电子技术中拥有自己的知识产权,促进我国微电子产业的发展,为迎接21世纪中叶将要到来的伟大的民族复兴奠定技术基础,以重铸中华民族的辉煌! 电子学论文:光学与电子学相结合分析论文 0引言 光电检测技术是光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术[1]。它主要利用电子技术对光学信号进行检测,并进一步传递、储存、控制、计算和显示[2]。光电检测技术从原理上讲可以检测一切能够影响光量和光特性的非电量。它可通过光学系统把待检测的非电量信息变换成为便于接受的光学信息,然后用光电探测器件将光学信息量变换成电量,并进一步经过电路放大、处理,以达到电信号输出的目的[3]。然后采用电子学、信息论、计算机及物理学等方法分析噪声产生的原因和规律,以便于进行相应的电路改进,更好地研究被噪声淹没的微弱有用信号的特点与相关性,从而了解非电量的状态。微弱信号检测的目的是从强噪声中提取有用信号,同时提高检测系统输出信号的信噪比。 1光电检测电路的基本构成 光电探测器所接收到的信号一般都非常微弱,而且光探测器输出的信号往往被深埋在噪声之中,因此,要对这样的微弱信号进行处理,一般都要先进行预处理,以将大部分噪声滤除掉,并将微弱信号放大到后续处理器所要求的电压幅度。这样,就需要通过前置放大电路、滤波电路和主放大电路来输出幅度合适、并已滤除掉大部分噪声的待检测信号。其光电检测模块的组成框图如图1所示。 2光电二极管的工作模式与等效模型 2.1光电二极管的工作模式 光电二极管一般有两种模式工作:零偏置工作和反偏置工作,图2所示是光电二极管的两种模式的偏置电路。图中,在光伏模式时,光电二极管可非常精确的线性工作;而在光导模式时,光电二极管可实现较高的切换速度,但要牺牲一定的线性。事实上,在反偏置条件下,即使无光照,仍有一个很小的电流(叫做暗电流或无照电流1。而在零偏置时则没有暗电流,这时二极管的噪声基本上是分路电阻的热噪声;在反偏置时,由于导电产生的散粒噪声成为附加的噪声源。因此,在设计光电二极管电路的过程中,通常是针对光伏或光导两种模式之一进行最优化设计,而不是对两种模式都进行最优化设计[4]。 一般来说,在光电精密测量中,被测信号都比较微弱,因此,暗电流的影响一般都非常明显。本设计由于所讨论的待检测信号也是十分微弱的信号,所以,尽量避免噪声干扰是首要任务,所以,设计时采用光伏模式。 2.2光电二极管的等效电路模型 工作于光伏方式下的光电二极管的工作模型如图3所示,它包含一个被辐射光激发的电流源、一个理想的二极管、结电容和寄生串联及并联电阻。图中,IL为二极管的漏电流;ISC为二极管的电流;RPD为寄生电阻;CPD为光电二极管的寄生电容;ePD为噪声源;Rs为串联电阻。 由于工作于该光伏方式下的光电二极管上没有压降,故为零偏置。在这种方式中,影响电路性能的关键寄生元件为CPD和RPD,它们将影响光检测电路的频率稳定性和噪声性能。CPD是由光电二极管的P型和N型材料间的耗尽层宽度产生的。耗尽层越窄,结电容的值越大。相反,较宽的耗尽层(如PIN光电二极管)会表现出较宽的频谱响应。硅二极管结电容的数值范围大约在20或25pF到几千pF以上。而光电二极管的寄生电阻RPD(也称作"分流"电阻或"暗"电阻),则与光电二极管的偏置有关。 与光伏电压方式相反,光导方式中的光电二极管则有一个反向偏置电压加至光传感元件的两端。当此电压加至光检测器件时,耗尽层的宽度会增加,从而大幅度地减小寄生电容CPD的值。寄生电容值的减小有利于高速工作,然而,线性度和失调误差尚未最优化。这个问题的折衷设计将增加二极管的漏电流IL和线性误差。 3电路设计 3.1主放大器设计 众多需要检浏的微弱光信号通常都是通过各种传感器来进行非电量的转换,从而使检测对象转变为电量(电流或电压)。由于所测对象本身为微弱量,同时受各种不同传感器灵敏度的限制,因而所得到的电量自然是小信号,一般不能直接用于采样处理。本设计中的光电二极管前置放大电路主要起到电流转电压的作用,但后续电路一般为A/D转换电路,所需电压幅值一般为2V。然而,即使是这样,而输出的电压信号一般还需要继续放大几百倍,因此还需应用主放大电路。其典型放大电路如图4所示。 该主放大器的放大倍数为A=l+R2/R3,其中R2为反馈电阻。为了后续电路的正常工作,设计时需要设定合理的R2和R1值,以便得到所需幅值的输出电压。即有 3.2滤波器设计 为使电路设计简洁并具有良好的信噪比,设计时还需要用带通滤波器对信号进行处理。为保证测量的精确性,本设计在前置放大电路之后加人二阶带通滤波电路,以除去有用信号频带以外的噪声,包括环境噪声及由前置放大器引人的噪声。这里采用的有源带通滤波器可选通某一频段内的信号,而抑制该频段以外的信号。 Q为品质因数,Q值越大,则随着频率的变化,增益衰减越快。这是因为中心频率一定时,Q值越大,所通过的频带越窄,滤波器的选择性好。 有源滤波器是一种含有半导体三极管、集成运算放大器等有源器件的滤波电路。这种滤波器相对于无源滤波器的特点是体积小、重量轻、价格低、结构牢固、可以集成。由于运算放大器具有输人阻抗高、输出阻抗低、高的开环增益和良好的稳定性,且构成简单而且性能优良。本设计选用了去处放大器来进行设计。 本设计选用了去处放大器来进行设计。 图6所示的二阶带通滤波器是一种二阶压控电压源(VCVS)带通滤波器,其滤波电路采用有源滤波器完成,并由二阶压控电压源(VCVS)低通滤波器和二阶压控电压源高通滤波器串接组成带通滤波器。 4完整的检测电路设计 本光电检测系统设计的完整电路如图7所示。为方便表示,电路中的R2、R3即为前面等效电路模型中的RT、RF。前级部分由光电转换二极管与前级放大器组成,这也是光电检测电路的优秀部分,其器件选用高性能低噪声运算放大器来实现电路匹配并将光电流转换成电压信号,以实现数倍的放大。然而,虽然前级放大倍数可以设计得很大,但由于反馈电阻会引入热噪声而限制电路的信噪比,因此前级信号不能无限放大。 5结束语 本文研究了光电检测系统的原理和设计方法。通过从经济和实用的角度对相关的光电转换器件和前置放大器进行了选择和电路设计,从而确定了关键元器件的参数。实际使用证明:该设计可以满足一般光电检测场合的需要。 电子学论文:电工电子学阅卷心得浅谈 摘要: 电工电子学是中国石油大学的一门部级精品课程,本文介绍了该课程的试卷批阅流程及特点。在阅卷时采取集体阅卷、试阅、流水作业、复查和反复检查的标准流程,有效避免错判和错给分的现象。借助于Excel软件进行单题成绩的登记、再查、誊写的标准流程,避免分数登记错误、分数计算错误,并根据学生的各题得分情况用EXCEL软件对试卷进行统计分析,从中发现教学中存在的问题,以便于进一步提高教学质量。 关键词: 电工电子学;阅卷;Excel;分数统计;试卷分析 0引言 考试是对学生学习的阶段性总结和评价,也是对教师教学情况的评判。对于大学生来说,考试成绩还成为了个人能力的重要指标,好的成绩能成为各种机会的敲门砖。所以教师对于阅卷工作一定要认真负责,要做到公平、公正,这不只是本科评估的要求,更是教师的责任。而且,学生的答题情况还在很大程度上反映了老师的教学情况,可以从中发现教学中存在的问题,从而在以后的教学中不断改进,使教学水平不断提高。 电工电子学是中国石油大学的部级精品课程,在课程建设过程中,经过不断探索改进,总结了一套比较好的阅卷方法,既提高了阅卷效率,又提高了准确性,同时还进行试卷统计分析,便于进一步提高试卷质量,并从答卷情况中分析讲课过程中存在的问题,以便进一步提高教学质量。下面从几个主要方面说明电工电子学课程的阅卷方法和特点。 1阅卷方法 1.1 集体阅卷多年来,电工电子学课程一直采取集体阅卷的方式,尤其在高校扩招后,集体阅卷的优势更加明显。集体阅卷有两大优点: 1.1.1 质量高,效率高扩招后,教师教授的班数增加,一般在七个班到十几个班,如果独立阅卷,一则不可能及时上报成绩(不负责任的阅卷方式除外),二则因阅卷时间太长,教师身心疲惫,阅卷质量容易越来越低,并且很容易出错。而集体阅卷则体现了合作互助的优势,每个人都不太累,而且人多不沉闷,一般在一天到一天半的时间内即可完成。因时间短,故每人都精力充沛,阅卷质量高。而且每人只阅一道或两道题,在思维上简单,容易对评分标准掌握得一致,公平性好,而且阅卷速度快,一般在阅过十几份卷后就基本不再需要看答案及评分标准了。 1.1.2 教学研讨集体阅卷还是一个很好的教学研讨的机会。 在阅卷开始前,首先讨论标准答案及评分标准,往往会有不同意见,讨论的过程就是互相学习提高的过程。 在阅卷过程中,教师都会把学生的各种不同的甚至稀奇古怪的做法讲出来,针对一些典型问题一般要进行简短的讨论,分析为什么会有这种情况发生,在教学中应该如何教导学生才能使其真正领会,从而在今后的教学过程中避免这种情况的发生。 有的时候是因为题目不太严谨以至部分同学产生歧义,以后如何避免,本次应该如何评判,等等。例如,数字电路的组合逻辑电路设计中没有真值表直接得到的情况,讨论结果,一是因题目并没有严格要求一定要真值表,而学生通过其他手段进行分析得到了正确的表达式,应该全部得分,二是学生的理解还存在问题,其实是知识理解不深造成的,在今后的教学过程中要强调分析的方法和步骤,因为不规范的做法是不可取的,三是在今后出题时应该详细说明都要求哪些结果。 因为这种研讨是针对学生答题中出现的具体问题进行讨论的,但由于时间限制不能讨论得非常深入,所以可以作为正常教学研讨活动的有效补充。 1.1.3 深刻把握学生存在的问题由于每位老师只阅其中的一道或两道题,所以对于学生的答题情况掌握得深刻,能够发现学生比较集中的问题。一般地,在一道中学生犯错的模式不过几种,大同小异,由此可以发现学生错误的症结所在,由此对教学方法进行改进,以便让学生更好地掌握知识,减少犯错学生的比例,提高教学质量。试卷批完后,阅卷教师都要向主讲教师汇报答题情况,并由主讲教师记入试卷总结,为进一步改进教学方法以及改进试卷质量做一个很好的参考。 例如,选择题内容较杂,仅从分数上看不出问题。在某次考试中,阅卷教师发现其中一道选择题出错率很高,属于不正常情况,故当场提出。该题目的电路如图1所示,要求当开关S闭合时两灯的明暗情况。该题的考点在于电源为一直流电源,而变压器只能对正弦交流电源进行电压变换。而很多学生并未注意到加的是直流电源,理所当然地按照交流电源计算,所以大面积出错。一方面说明学生观察不仔细从而失分,另一方面该题有“陷阱”嫌疑。改进措施:对于类似的题目,应该在题目叙述中强调“电源为直流电源”。 1.2 试阅一份好的试卷应该难易适中,使得学生成绩呈正态分析。如果题目偏难,则会出现成绩总体偏低、优良率低、不及格率高的现象。如果全部阅完卷总完分才发现问题就被动了。如果对分数用某种算法处理,如“开方乘十”或统一加分等,都是本科评估所不允许的;如果不作处理,则会成绩总体偏低,学生的成绩不能反映学生的水平,至少是不能反映学生的相对水平,对学生是不公平的;如果重新修改评分标准重新阅卷,则会在试卷上普遍留下太多的改动痕迹,这在本科评估中也是会受到质疑的。 为避免以上问题,应该先取一个班的试卷为样本进行预先评估。 试阅时,各老师对一个班的试卷同时进行,并不断报告每题的得分情况及出错情况,并不断总结比较普遍的错误方式,如果需要则适时修改评分标准。如果试卷严重不合理,则中途就会发现,否则,就在整班阅完后立即总分,算出试卷成绩,各档次人数,如果分布不合理,则根据具体情况调整评分标准,并重新阅卷。 1.3 流水批卷在流水阅卷时,每题的得分只记在题目左上角,并不登到封面上,这样阅卷效率高,并且封面比较干净。阅卷时必须避免既有加分又有减分的情况,我们统一用加分,因为加分制可避免多给分或遗漏的情况。 阅卷中还实行复查制。每位教师在阅完所有的试卷后,再复查一遍,主要查评分标准是否一致,有没有多给分或漏分的情况,然后再查一下每题的总分是否正确。这次复查必须是认真进行的,尤其保证不能有错给分或漏给分的情况。 然后再复查一遍,这次的复查主要针对分数加得是否正确,可由助教完成,如果由教师完成,则应交换来做。 至此,教师的阅卷工作就可以告一段落了。 1.4 用Excel录入成绩这项工作可由助教完成,但应事先准备好名单及处理模板。 录入方法:由助教两人一组,一人念一人录,把每道题的成绩都录入到事先准备好的Excel表格中。录完后,将成绩打印出来再进行核对,打印出来不容易出错。核对时,两人互换,原来念成绩的拿成绩单,原来录入的念试卷上每题的得分。一般在这个过程中多少总会有点错误,经过核对后就不会再有错误了。 有的文献采用了另一种核对方法:由两人分别将各题成绩录入到两个Excel表中,然后利用Excel的公式功能对两个文件进行对比,但本文的方法效率要高些。 由于用Excel可以很容易地实现总分的功能,所以总成绩就不必人工口算了。 成绩核对无误后,就可以由助教对照着成绩单上的各题分数及总分誊写到试卷的封面上了。 至此,阅卷完毕。教师的主要任务是题目的审阅,分数的给定,而总分、誊写等工作则可由助教或研究生完成,减轻了老师的工作量,提高了效率。 2试卷分析 每题的得分都录入到了Excel表中,这就为试卷分析提供了方便。成绩录入及分析模板应该在阅卷前完成。 试卷分析主要使用得分率,其次为方差,因每题分数不同,故平均分并无太大意义。 考虑到每次阅卷使用方便,特将成绩录入模板进行如下设计。 由于每个学生班的人数不尽相同,所以在计算时不应按人数计算,比如“Average(I4:I33)”,而应该按列计算,即“Average(I:I)”。为了保证按列计算的正确性,在每一项成绩所在列中,除了中文的说明字符外,不应再有其他数字,所以统计分析工作都放在成绩右侧的列中进行。 统计时,主要统计每道题及总分的平均成绩、得分率、方差值。为了模板的通用性及计算得分率方便直观,还应列出每题总分。 统计模板的截图如图2所示。 其中,得分率和方差是考察的重要内容。 例如,在图2所示的成绩分析表中,三(4)题的得分率只有30%,四(1)题的得分率只有50%,这两题需要重点关注。 三(4)题的题目为:设八位模数转换器ADC0809的输入电压范围为0~5V,求最小分辨电压ULSB,以及输入电压为4.5V时输出的二进制数。 经分析,该题得分率的原因主要为:①该部分内容为最后一次课时讲授,时间紧张,学生出现浮躁情绪;②该内容夹在介绍性的内容当中,部分同学未认真听讲,误认为不考,未听讲也未复习;③学时分配偏少,未能细讲;④对于非电专业的学生来说,对这类问题理解较困难,单靠死记硬背则容易出错。 虽然该题的分数少,但得分率严重偏低,说明学生未能掌握知识,所以必须改进教学方法。措施为:①适当增加学时,放慢进度,适当举两个例题;②重点强调,提醒学生应该掌握哪些知识,以及在工作中可能会遇到的类似问题,加深印象。 经过调整后,在以后的考试中,这类题目的得分率提高到了60%~70%,效果明显。 四(1)题考核整流滤波稳压电路的知识,电路图如图3所示,要求学生求解电路主要器件的参数。该题目的主要原因是:讲课时主要以W7805和W7815为例进行讲解,虽然讲了78系列稳压器件的命名规则,但部分同学知识复习不全面,故不知道W7818为何物,从而造成失分。这也暴露了讲课的局限性,故在后来的讲课中,有意识地在举例时多用几种器件,并强调产品的系列性,以加深学生的印象。在后来的考试中,该类题的得分率都达到了70%以上。 3结论 本文总结了我校部级精品课程―电工电子学在教学实践中多年积累的阅卷经验。阅卷采取了集体阅卷、试阅、流水作业、复查、反复检查、登记、再查、誊写的标准流程,有效避免了错判、错算的现象,实现了优质高效的阅卷方式,并对学生的各题得分情况进行统计,实现试卷分析,为后来的提高教学质量提供了参考依据。 电子学论文:利用电子学档进行外语学习评价的特征与功效 摘要: 基于电子学档的学习评价以其较强的人文性、个性化、开放性和多元化特征强调元认知和自我反思。本文从分析其特征的基础上,探讨如何在大学外语教学中通过建立电子学档,充分发挥其评价、反馈和管理功能,使其成为培养学生信息技术、问题解决、协作交流、元认知等诸多方面的能力和态度的有效工具。 关键词: 电子学档;学习评价;元认知策略 1问题的提出 学习评价是教学过程中一个重要组成部分,我国传统教学评价依赖于终结性评价,关注等级、名次和知识,重视课程和技能,把教室内评定(测验、小考和家庭作业)和标准化测验当成衡量学生学习优劣的唯一依据,忽视学生的成长和发展,忽视对学生情感、学习策略、文化意识及综合素质的考察,缺乏以人为本的教学理念。 作为教学信息化进程中产生的一种新事物,电子学档(E-Portfolio)以其信息强大的交互性、数据收集整理的即时性和方便性特点,通过文本、视听文件、超媒体、超文本链接、数码照片和动画等各种媒体,长期动态地收集和管理个人信息和学习结果,实现了在教学中对学生学习的有效结果和学生的发展潜能进行整体价值判断的过程。 2电子学档在外语教学中的运用 2.1 利用电子学档进行学习评价的理论基础多元智力学习理论认为人的智力至少有八种:语言智力、逻辑―数学智力、空间关系智力、形体运动智力、音乐智力、人际关系智力、个人内省智力和自然智力,因而不能用固定统一的标准来测试、要求不同的学生。多元智力理论的提出从神经心理学、认知心理学、发展心理学、心理测量学等多学科上支持了档案测评。 2.2 电子学档在外语教学中的运用 2.2.1 学生的基本信息学生的基本信息包括标识,外标识,姓名,电话,通讯地址,扩展信息(学生个人有关的其他信息,主要包括注册日期,自我介绍,专长,个人爱好,学习风格等)。 2.2.2 学业信息 2.2.2.1 学习任务的识别学生对学习任务的识别主要是指识别自己与所从事的学习活动相关的心理、任务操作因素。 2.2.2.2 制定学习目标在自我识别基础上,学生在教师指导下制定不同层次、阶段的学习目标(包括课程学习目标、小组学习与研究目标、个人学习与发展目标),并将总目标分解为阶段性目标,使其具体化、个性化、具有可操作性和可检测性。 2.2.2.3 选择学习策略二语习得者从获得语言输入到语言输出的感知、识别、选择、内化、提取和使用的全部过程即学习策略的选择运用过程,对其语言学习潜能和语言学能的发展有重要的制约作用。 2.2.2.4 评价信息评价信息是学生学习评价的汇总,应包括评价标准和成绩记录。评价标准应由师生从语言层面(词、句、篇章)、语言技能(听、说、读、写)和心理过程(识别、记忆、理解、推理、概括和重构等过程)等三个方面共同讨论制定;评价主体有教师评价、自我和同伴评价等多种形式。 2.2.3 反思总结反思总结主要是指学生以书面论文的形式围绕认知主体对自身在学习活动中的心理状态、能力、目标、策略等方面的认知以及对自身认知活动的计划、监控和评价等方面做出的反思。 3利用电子学档进行学习评价的特征与功效 3.1 利用电子学档进行学习评价的特征 3.1.1 人文性此特征把学生看作一个全面发展的人,尽可能客观真实地评价其学业成绩和能力品质,它不仅要评价学生对知识的获取程度(目标导向),还要评价学生应用、分析、综合、创造性思维等高层次的智力因素,以及兴趣、态度、情感等方面的非智力因素。 3.1.2 个性化电子学档创作活动的优秀是学习者个体的独立思考和创新呈现出个人风格。学生可自行决定如何组织电子学档的内容,决定评价的标准和依据,此特征还体现在档案是个人学习与成长的记录。 3.1.3 开放性电子学档完成之后,可利用网络条件链接在教育网络资源上,在任何时候、任何地方、任何教师(学生)都可以将自己最新的电子学档添加入资料库,成为全体师生共享的丰富教学资源。 3.1.4 多元性评价的多元性是指评价主体、内容和手段的多样性。如:除采用传统标准化测验的手段之外,还要采用一种“另类评价”,即采用观察、记录、展示、演说、辩论、调查问卷等多种方式进行;评价主体不仅仅是教师,还可以是学习者本人和学习同伴等。 3.2 电子学档的功效 3.2.1 评价功能电子学档对学习评价具有事实描述和价值判断两种功能。 3.2.2 反馈功能由于电子学档用于存放学生在学习过程中包括学习评价、学习策略、学习自省等在内的各种学习材料,教师可从中获取很多有关学生知识获取和能力发展的各种信息。如学生的当前水平、学习需求、学习策略、学习风格、个性特征及发展潜能等。教师可根据这些信息及时制定或调整教学内容、方法和计划以适应学生的发展需要。 3.2.3 管理功能基于电子学档的学习过程包括学生的自我监察、指导、强化和评价等环节,这是由一系列互动的、以动态方式彼此影响的组成部分构成的活动,这些环节可使学生成为能够参与、控制并管理学习过程的自我调节的主体,形成对自己学习的元认知并掌握一整套策划、启动、实施、监控、调节和评价学习的自我管理技能。 电子学论文:电工电子学教学改革的探索与实践 摘要: 本文提出了关于电工学实行“四段式”教学模式的设想。四段式教学是指:感性认识阶段、理论教学阶段、实践教学阶段、综合提高阶段。通过这种四段式教学体系的初步实践及教学效果的反馈,深刻体会到这种教学模式能够进一步开发学生的创造性思维,培养学生的动手能力,引导学生培养自学能力。让学生在学习理论知识前学会提出问题,在学习理论知识后学会发现新问题,从而能够通过自学不断的将新知识填充到自己的知识框架中,这样学生就掌握了科学研究的基本方法(提出问题-解决问题-提出新问题),具备了很强的适应能力和可持续发展的能力,将终身受益。 关键词:教学改革 电工电子学 教学模式 教学效果 0引言 高等教育教学必须屏弃那些与现代高等教育不相适应的旧思想、旧观念,培养和造就未来社会所需要的高质量的开拓型创造型人才。改革是社会的需求,每次教学改革的前进,都是在社会经济进步的基础上,教育思想上有所飞跃的条件下形成的。电工学是高等院校工科非电类专业的一门重要的技术基础课,该门课程的改革重点是将过去传统的以传授知识为主的教学模式,向培养学生知识、能力、素质并重的模式转变。本文所提出《电工电子学》“四段式”教学体系的建立正是基于这种理念,把单调的理性教学转变为一个从感性认识到理性教学,到实践教学、再回归理性教学的过程。这样就形成了电工学教学的感性认识阶段、理论教学阶段、实践教学阶段、综合提高阶段的“四段式”教学体系。 1感性认识阶段[1] 感性教学的目的在于激发学生的学习兴趣和学习热情,最大程度的发挥学生的主观能动性,挖掘其潜能,从而达到提高教学质量的目的,这在高等教学中有着重要的意义。因此首先必须提出电工电子学感性教学概念,所谓的感性教学资料是在教学改革讨论中,以及对毕业生的跟踪调查中得到的,然后把这些资料介绍给学生或穿插在教学过程中,学生总会对那些实际的事例很感兴趣,而学生在学习的过程中,时间、精力的投入主要源于兴趣,有了学习兴趣,就能理性的深入学习,对教学内容理解得更深刻,学习更扎实,反过来会使学习兴趣更浓,步入良性循环的学习过程。 感性教学的实施是在理论教学之前,我们在非电专业学生中提前一个学期开展了电子工艺实习,让学生到实验室来认识常用的电子元器件,了解常用电子仪器的使用,了解电子器件的焊接工艺及技巧,并通过实物展示、模型教具及感性教学录象片等形式使学生了解电在工农业生产及日常生活中的主要应用,了解安全用电常识。通过感性阶段的学习,使学生明确学习电工学的重要性,能带着问题独立思考进入理论学习阶段。 2理论教学阶段 本阶段的教学重在使学生掌握基本理论知识和基本技能加强对学生能力的培养。在教学内容上做了较大的调整。 2.1 对课程改革的探讨 2.1.1 适当增加新的教学内容随着电力电子、数字控制技术的发展,数字电路的集成度愈来愈高,一批大规模和超大规模的新型集成电路应运而生,并很快在工农业生产中得到了广泛的应用,因此,在讲述数字电子技术过程中要及时补充这方面的内容,如可编程逻辑器件、数模转换器和模数转换器等,并列举一些应用实例,使学生对该方面的知识有更为系统的认识。 2.1.2 对教学内容进行适当的整合、顺序适当调整《电工电子学》是由《电路理论基础》、《模拟电子技术》与《数字电子技术》三门课合成的,它涉及的内容多、知识面广,三门课之间既独立又相互联系。因此,在有限的学时数内有必要对其课程内容进行有效的整合、顺序进行适当的调整,以力求达到更好的教学效果。比如:电阻元件、电容元件、电感元件属于电工技术课程,而二极管、三极管属于电子技术课程,在电工电子技术里可将上述内容统一到电路元件中。又比如:“运算放大器”的内容在电工技术课程和电子技术课程中都有讲述,电工技术里只讲述它的输出特性及线性应用和非线性应用,电子技术里则着重讲述其内部电路,如果将它放在电工技术 “电路变量与元件”,“电路化简与电路分析”的内容之后,“电路响应”与“正弦波分析”的内容之前讲述,这样在进行信号运算和信号处理电路的讲述时,便于进行带运算放大器与不带运算放大器电路的对比,进而加深学生对此类电路知识的理解和掌握。另外,这样更切合实际,使学生更易于理解实际应用中的电路。 2.2 对教学方法和教学手段改革的探讨随着信息化时代的到来,通讯技术和传媒技术得到了迅猛的发展,课堂教学方法和教学手段发生了根本的变化。传统的教学方法和教学手段已经无法满足现代教学的需要,运用现代化的教学方法和教学手段,既可以丰富课堂教学内容,又可以提高教学质量。 2.2.1 采用多元化教学[2],提高教学质量采用多元化教学方法,是一种提高教学质量的手段。它使得现代教学方法在整个教学过程中所采用的方法和措施都是以教学为对象、学生为中心,以充分发挥学生的主观能动性为目的。教学中重视学生的感觉、质疑、逻辑推理等感知和思维过程,让学生在反复实践和挫折中体味“发现的喜悦和创造的价值”。 根据《电工电子学》课实践性很强这一特点,在学生的实验方式上,要采用“开放式”,在时间和内容上充分对学生开放,让有时间、有兴趣、有能力的学生有一个自我发展的空间,这样可以培养他们动手能力和提出问题、分析问题和解决问题的能力。 2.2.2 采用多媒体技术[3],改革教学手段多媒体技术作为一种新的教学手段,已经在各门课程教学中得到了广泛的应用,它在传授知识、描述过程、阐述原理、演示过程、揭示本质等方面显示了独特的功能和优势。它不但丰富了教学内容,而且可以使很多抽象知识通过演示而具体、形象,更重要的是在教学环节上通过多媒体与传统教学的有机结合,可以大大节省时间,提高教学效率和教学质量。但同时要求教师在制作多媒体课件时要多花时间和精力,力求更好的发挥多媒体技术的优势。 3实践教学阶段 我这里所说的实践教学是指学生见习阶段,当理论教学进行到一定阶段中间可带领见习教育,这样可以建立学习与就业的桥梁、使学生明白理论学习的重要性,从而培养学生学习的主动性。每当我们讲完电工电子学的基础理论部分,剩下的内容比如电动机、继电接触系统和下册的电子技术都很重要但比较抽象,学生对这些内容的感性认识不足势必会影响学习的效果。在这种情况下我们带领学生去见习,在见习过程中我们就可以着重介绍理论教学的相关内容,让学生有针对性地去观察了解,这样会引发学生极大的学习兴趣,学生就会主动提出问题,为我们接下来的理论教学做好铺垫。事实上经过这样一个实践环节,当学生再次坐在教室里学习时教师会发现自己的讲解变得不那么费力,因为所涉及到的器件他们都认识而且都有了解;对于学生来说理论学习再不是抽象的和枯燥的,他们也很渴望获得更多的知识去面对毕业、就业。 当然,一次见习不能只为一门课程而安排,应该同时为一个专业的课程而安排,所以见习的前期工作就变得尤为重要,带领学生见习的教师须对这个专业课程知识体系和专业课程结构都非常了解,这样就可以在见习过程中指导学生的实践学习以备与我们的理论教学接轨;否则学生只是走马观花的无目的性的参观那些厂家和相关器件,对于学生的学习是没有多大帮助反而会因为理论学习的偶然中断而分散学习注意力使他们一时无法集中于学习。见习实践教育阶段是学校教学体系中的一个不可缺少的重要组成部分和不可替代的重要环节。成功的见习是学生衔接理论学习到实践操作的过渡、也是从学习到就业的过渡。实践教学可以培养技能型人才,是实现培养目标的重要途径。没有实践教学,就没有完整的教育,它是校内教学的延续。学校要提高教育教学质量,在注重理论知识学习的前提下,首先要提高实践教学管理的质量。实践教学的成功与否,关系到学校的兴衰及学生的就业前途。 4综合提高阶段 以“加强基础、突出能力、注重创新、全面发展”为优秀的教育理念贯穿于《电工电子学》教学的始终。实验教学是《电工电子学》教学的重要组成部分,是提高学生综合运用知识和分析问题、解决问题能力的重要途径。学校一定要加大对电工电子实验中心的投入,大量更新了实验仪器、设备及装置,使实验条件得到完善,同时对实验教学的内容和方法作出相应的调整和改革。以教学大纲为基础,以改善实验条件为保障,以因材施教为优秀,根据学生的不同层次,建立三级实验教学平台:基础部分应满足教学大纲要求的实验;提高阶段应结合各部分理论知识,带有一定设计性的实验,学生可有选择的完成;最后综合型阶段结合本专业,自行设计并实现具有一定功能的电路,将所学的知识得以综合利用。通过提高阶段的学习,使学生的实验能力得到提高,同时对理论教学内容有了更深层次的理解,在这个过程中,实现了理论与实践相互促进的效果。 5结论 综上所述,我们通过这种四段式教学体系的初步实践及教学效果的反馈,深刻体会到这种教学模式能够进一步开发学生的创造性思维,培养学生的动手能力,引导学生培养自学能力。让学生在学习理论知识前学会提出问题,在学习理论知识后学会发现新问题,从而能够通过自学不断的将新知识填充到自己的知识框架中,这样学生就掌握了科学研究的基本方法(提出问题-解决问题-提出新问题),具备了很强的适应能力和可持续发展的能力,将终身受益。 电子学论文:福州大学微电子学专业卓越工程师培养体系的探讨 【摘 要】根据卓越工程师培养体系的标准,提出微电子学专业卓越工程师培养体系的建设内容,分析了该培养体系实施过程中遇到的问题,给出卓越工程师培养实施的几点建议。应用该培养体系对在校生进行试点,在多个方面已取得初步成效。 【关键词】卓越工程师 培养 体系 福州大学于1970年开始招收微电子专业学生,为我省培养出第一批微电子专业人才,但由于历史原因,80年代微电子学专业停办了。为促进福建省IC产业的发展,加速福建省集成电路专业技术人才的培养,促进闽台两岸IC产业对接和为海峡西岸创新经济建设提供有力的人才支撑,2007年2月,经教育部批准,福州大学复办微电子学本科专业,依托福建省集成电路设计中心的公共服务平台,建立起集教学、研发与产业化功能于一体的国家集成电路人才培养基地。经过这几年的建设,微电子学专业实验室、福建省集成电路重点实验室等几个平台已建立起来,基本可满足学生、老师学习与研究之用,但微电子的人才还很奇缺,培养的人才与社会的需求还有一定的差距,因此我们根据教育部“卓越工程师培养计划”的标准,对微电子学专业的培养方案进行探索,培养符合社会需求的人才。 作为第一批试点单位,福州大学“卓越工程师培养”采用校企联合培养模式,把工程师培养分为校内学习和企业学习两个培养阶段。本科培养采用“3+1”培养模式,即前3年在校内学习本科课程,第4年到企业实践;硕士培养采用“1.5+1”培养模式,硕士工程型要求前一年半以校内为主学习硕士课程,后一年到企业实践,接受工程设计研发训练。 一、卓越工程师培养体系的建设 根据卓越工程师培养标准,卓越工程师培养体系的建设应包含以下几个方面: 1.教学计划建设(理论教学和实践教学安排) 集成电路设计、集成电路测试与封装等微电子专业都是实践性很强的学科,除了要有厚实的理论基础外,学生参与实践显得非常重要,这与卓越工程师的培养精神相吻合。因此在本科工程培养阶段,课程体系要面向工程,强调宽基础、重实践、重应用,强调学以致用,教学内容精而管用,可适当削减部分课程学时,同时开设企业与工程管理、企业法规、企业文化、国内外营销等与企业管理密切相关的课程,注重自然科学与人文科学的融合,并开设前沿性交叉学科课程,拓宽学生知识面。 2.教学模式和考核方式方面 教学模式和考核方式方面改革,课程教学与考核结合工程实际进行,专业课强调案例教学。通过课堂理论教学、研究性学习和企业实践性学习三段式的培养,实现培养模式创新。学生一年时间到企业顶岗或挂职,接受工程实践训练,并结合企业生产实际完成相关课程与毕业设计(工程设计)。 3.学生管理方面 学生管理方面实行校内、外双导师制。在企业的生产实习、企业实践与毕业设计的教学过程中,采用“双导师制”,即学生下派企业的同时,一个企业指定一名学院内在职教师为指导教师,长期与企业合作,与企业导师共同制定课程进度与相关内容等,为学生及时完成学业奠定基础。学生到达企业后,由企业指派高级技术人员(一般应为总工程师或部门负责人)为固定企业指导教师。 4.课程建设方面 把构建科学的卓越工程师培养课程体系,与实际的教学实践有机地结合起来,突出工程实践和创新能力,打造一批工程教育特色课程,一些面向企业实践性强的课程或项目聘请企业高级工程师授课或学生到企业通过动手实践完成,力争每一届学生有6门专业课是由具备5年以上在企业工作的工程经历教师主讲。 5.师资队伍建设方面 在每个企业中遴选出2~3名适合微电子专业各相关专业课程教学的高级专业人才,通过福州大学高等教师专业培训,正式聘任为福州大学教师,完成企业课程的授课任务与承担企业导师的工作。此外,学院的教师也应不定期地深入到相关企业进行调研和科研项目合作,加强校企的实质性深入合作,提高校内教师的工程素质与业务水平。同时鼓励中青年教师积极参加、探索新的教学模式和实验创新机制,逐步形成一支优秀教学团队,以培养一批中青年骨干教师。 二、卓越工程师培养计划的实施 目前正处于卓越工程师培养启动阶段,部分培养模式可对在校生进行试点,针对目前教学体制更注重学生的理论学习、实践环节明显不足、学生工程意识淡薄、毕业后很难让企业满意、学校的教学环节与企业的需求有较大的脱节等问题,并根据我省集成电路行业的发展状况和我校的现有条件,适当调整现有课程与课程的教学内容,适应微电子行业的人才结构需求,力争与福建省现有微电子企业联合培养集成电路方面的人才,探讨IC专业人才的培养模式与培养方案的创新和研发,是目前的工作重点。 1.课程体系的改革 深入集成电路的有关企业调研,了解企业需求,对2009级《微电子学专业培养计划》已做了很大修改,课程设置突出工程实践和创新能力的培养,培养方案与目标比较接近于企业的要求。这些变化体现在大多数理论课程之后都设置了相应的应用课程,比如数电、模电、C语言、数字集成电路设计、模拟集成电路设计、微机原理等课程,不仅有相应的课内实验,还有相应的课程设计,将刚学到的基础知识赋予实践,不仅巩固了基础知识,加深了理解,而且也培养了学生学以致用的能力。 2.本科第四学年的教学安排 根据卓越工程师培养方案的要求,第四学年应安排一些实践性的、研究性的课程,比如毕业实习、科研实践、毕业设计、项目研发管理等,这些课程可以带到企业中完成,可以结合各个企业的实际情况,做相应的课程研究,使得学生的研究内容来源于实际,使学生的学习与实际接轨。 3.课程建设方面 与实践相关的课程、教学内容要求直接使用目前行业流行的三大巨头软件,比如SPICE模拟设计与实验、逻辑设计与FPGA、数字集成电路CAD、模拟集成电路版图设计、集成电路制造工艺、集成电路可测性设计等课程的实验,都要求用目前市面上流行的软件工具与版本,并且教学内容要求来源于实际工程,逐步形成几门有特色的课程。 4.师资培养方面,加强现有教师参与企业项目研发的力度。 目前6名年青教师承担了福州福大海矽微电子有限公司的研发项目,研制的三个芯片已经完成MPW流片,经测试达到了设计技术要求,取得良好的效果;另有多名教师参与了福建省集成电路服务中心的建设与技术服务工作,逐步培养与锻炼了一批中青年骨干教师,形成了一支优秀的教学团队。 5.企业师资培养 在企业中遴选适合微电子各相关专业课程教学的高级专业人才,通过福州大学高等教师专业培训,正式聘任为福州大学教师,完成企业课程的授课任务与承担企业导师的工作。《集成电路实习》课程已经在ICC上课,07级的《教授讲座》由福州贝莱特集成电路有限公司的老总陈炳来教授承担。今后,其他相关课程的部分实践也将在该中心完成。 三、卓越工程师培养过程中存在的难点 1.企业难以接受学生实习 微电子行业都有较高的技术要求,企业一定是靠技术生存,各个单位对保护自己的商业秘密都非常重视,所以一般都不太愿意接受实习生。他们认为大学生没有实际工作能力,即使有,短时间内也不能很好地发挥出来为企业所用,所以企业接收大学生实习不仅没有得到免费的劳动力,而且还要冒着泄露商业机密的风险、需要付出各种代价,比如,至少必须给实习生安排办公位置及设备等,另外学生短时间内难以接手相关工作,还要让老职工去带,必然影响企业的进度安排,因此企业收益和成本相比得不偿失。总之,由于行业的原因,企业难以接受学生实习,这是微电子学专业卓越工程师培养实践过程的最大难点。 2.诚信问题 现在企业愿意接受学生实习的,大多是希望学生毕业后能够到企业来工作,这样相当于学生提前一年来企业实习,企业可以少培养学生一年,这对于学生、企业都是一件双赢的好事。但出现了很多学生毕业后又不去这个企业工作,失信于企业,以至于企业认为现在的学生诚信差,眼高手低在企业呆不住,打击了很多企业的热情。 3.学生管理上的难题 学生分散于各个企业实习,给学生管理带来了很大的难度,如学生在外地,老师很难经常去检查学生的情况,如在本地实习,学生大多还会住在学校,则交通问题给学生的安全带来了隐患,学校存在很大的压力。 四、卓越工程师培养的出路 1.政府给予参与企业一定的优惠 目前实行本计划的难点之一在于企业的参与。建议教育部联合国家有关部门共同出台政策,调动企业接受学生实践并共同参与培养学生的积极性,例如给予参与本计划的企业在税收上的减免或经费补贴,或在企业申报国家有关部门科研立项,技改立项时给予优惠。 2.加强学生的诚信建设 如果学生的诚信度可以得到企业的信任,那么我们可以这样来分流学生:对于不考研的学生,可以以找工作单位的方式去找实习企业,与企业签定协议,毕业后到企业工作,这样企业基本上就会接受这一批学生;至于要参加考研的学生,可以到学校的各个研究室等参与老师的课题研究,或者由一些有实践经验的老师各自带几个学生做些实用性、综合性的设计,也可以得到一些工程性的实战。 3.加强学校自身科研机构的建设,让更多的学生可以在校参与科研研究。 4.在一些重点企业设置教育部门,参与学校的实践教学。 建议国家、学校在各个地方建立大型的实践基地,接受学生的实习,这些实践基地可以依托某些学校已有的实践中心也可以依托某些大型企业。 本文根据教育部卓越工程师培养体系的标准,提出了微电子学专业卓越工程师培养体系的建设内容,结合该培养体系实施过程中遇到的问题,给出卓越工程师培养实施的几点建议。该培养体系对在校生进行试点,在多个方面已取得初步成效。 电子学论文:Multisim10在医学电子学教学中的应用 【摘 要】本文介绍了在医学电子学教学中引入Multisim 10仿真软件的必要性。以共射极单管放大电路和RLC谐振电路为例研究了Multisim 10在医学电子学教学中的应用,说明Multisim 10仿真软件是化解教学难点、提高教学效果的重要教学辅助工具。 【关键词】Multisim10;医学电子学;仿真 医学电子学是医学信息工程、医学影像技术等专业的一门专业基础课,是应用电子技术解决生物医学工程中问题的一门交叉学科,教学内容涵盖了理工科院校多门电子学课程的相关知识,而且它又有别于理工科的电子学课程。通过学习,可以提高学生运用电子学技术来解决生物医学中相关事情的能力[1-2]。 1 Multisim10仿真软件引入医学电子学教学的必要性 医学电子学课程由理论课和实验课两部分组成,课程内容主要包括电路基础、模拟电子技术和数字电路三部分。该课程的很多重点教学内容抽象、难懂,成为教学难点,目前理论课的主要教学手段是利用传统教学与幻灯片结合在课堂上完成,不能实时、动态显示电路的功能,对复杂的内容,教师难于讲解,学生不易接受。随着计算机仿真技术的发展,利用计算机构造一个虚拟的实验环境,通过建立电路、设定参数、自动建立电路方程并计算结果,最后以图形和动画的形式将电路功能表现出来,可达到与传统实验的效果和目的,大大增强教学效果[3]。这类仿真软件很多,现在比较流行的仿真软件有Matlab、Orcad/Pspice、Multisim和Protel等。在众多的电路仿真软件中,Multisim是最容上手的。multisim10属于较新的版本,具有界面直观、操作简单等优点。将Multisim10引入教学,对于帮助教师课堂上阐述、验证医学电子学的基本原理以及学生深入理解概念和掌握规律有着重要作用[4]。将Multisim10软件引入到理论课教学中,对电路进行仿真,使学生很直观的看到由于参数变化引起的电路各项指标的变化,使课堂教学变得形象、直观,学生易于理解,化解了教学难点。学生可以在业余时间利用Multisim10仿真软件设计各种电路并判断电路的可行性与结果,仿真验证正确后,再进行实物的设计,可以有效提高效率,避免浪费。 2 Multisim10软件简介 Multisiml0仿真软件是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟、数字电路板的设计工作,它含了电路原理图的图形输入,电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力,作为专业的应用软件,它具有以下功能特点[5-6]:直观的图像界面、丰富的元件库、强大的分析功能、高效的“实时仿真”模式。由于 Multisim10具有以上特点,被广泛应用于电子类课程的辅助教学,成为提高电子类课程教学效果的重要工具。 3 应用思路 教师在备课时根据教学内容提前设计仿真电路,在理论课和实验课上进行传统教学、幻灯片教学的同时,在必要时刻将Multisim10软件仿真教学穿插到教学中,把三种教学手段有机结合起来,达到最佳的教学效果。由于Multisiml0具有界面直观、操作简单等优点,学生完全可以通过自学掌握该软件的使用方法并加以应用。教师在上第一次课时就将Multisiml0安装包包拷贝给学生让学生自行安装,要求学生利用课余时间自学该软件,掌握其使用方法并会设计简单电路。 4 Multisiml0在医学电子学教学中的应用 4.1 Multisiml0在医学电子学课堂教学中的应用 医学电子学中戴维南定理、RLC谐振电路、共发射极放大电路、负反馈放大电路等重点教学内容都很抽象、复杂,因而成为教学难点。下面就以共发射极放大电路为例介绍Multisiml0在医学电子学课堂教学中的应用。 教师在利用传统教学和幻灯片讲解完共发射极放大电路的静态工作点、放大倍数、输入电阻、输出电阻后,打开如图1所示的仿真电路并进行仿真,通过投影仪把仿真结果展示给学生看。 图1 共发射极放大电路的仿真电路 图2 静态工作点仿真结果 4.1.1 设置静态工作点 4.2 Multisiml0在医学电子学实验教学中的应用 医学电子学实验是培养学生基本技能的重要环节,是实践能力培养的重要手段,为学生以后学习专业课程奠定必要的实验基础。我校医学电子学课程开设有:电路元器件伏安特性的测绘、RLC串联谐振电路、整流滤波电路、共发射极放大电路四个实验项目。下面就以实验电路比较简单,学生能比较容易的搭建电路的RLC串联谐振电路为例介绍Multisiml0在医学电子学实验教学中的应用。在开设此实验前一周,要求学生利用仿真软件按照实验讲义预做实验并记录仿真结果。教师在讲授完实验目的、原理、实验步骤等内容后,将提前设计仿真电路进行仿真,把仿真结果展示给学生看后才让学生进行实物实验。学生可以将自己的仿真结果与老师的仿真结果进行比较,实物实验完成后还可以将实物实验数据、仿真数据与理论值进行对比,验证仿真数据、实验数据的正确性。 4.2.1 测定谐振频率与品质因数 4.2.2 绘制幅频特性曲线 幅频特性曲线是在信号源电压值不变的情况,电路中的电流随频率变化的规律。在输入信号的电压值为1V不变的情况下,在13kHz-23kHz之间取11个值对电路进行仿真,用万用电表测出各个频率值相对应的电流值如表1所示。 由表1所示仿真数据看出随着信号频率的增加,输出电阻R上的电流先增大然后减小,在输入信号频率为17.9kHz时输出电流最大,说明这一频率点电路发生了谐振。利用表1所示的数据可以绘制幅频特性曲线。 通过上述两个实例可以看出把Multisim10仿真软件引用到医学电子学教学中,够让学生形象、直观的理解教学重点并化解教学难点,激发学生学习兴趣,提高教学效果。 电子学论文:机械电子学课程信息化教学需要把握的几个重点 摘 要 随着计算机、多媒体、网络通讯等技术在课堂上的应用,信息化教学也应运而生。与传统教学相比,信息化教学具有很多优势,对学生学习习惯具有颠覆性,同时,它可以更好地将复杂抽象的知识展现在学生面前,对学生也具有思维启发作用。文章围绕信息化教学理念和教学设计,针对如何将信息化教学在机械电子学课程中应用提出了几点见解。 关键词 机械电子学 信息化教学 课程教学 0 引言 机械电子学是一门综合了机械工程、计算机技术和电子技术的学科,它内容丰富,实践性强,知识更新快,对机电行业人才的培养具有重大的作用。随着机电制造业的快速发展和市场对机电一体化人才需求的变大,机械电子学课程在高校的地位也越来越突出。目前来看,工业信息革命对教育行业的影响也已然敲响了教育改革的钟声,传统的教学模式无法满足这一门课程的特点要求。 信息化教学是将先进教学理念与现代信息技术相结合,运用现代教学方法的教学,它明确以学生为中心,强调协作、透明、思辨。本文就信息化教学在机械电子学课程中的应用提出了需要把握的几个重点。 1 树立信息化教学正确理念 信息化教学,研究的主体对象是教学,目的是达到教学的信息化。信息化教学模式是教师以信息技术为教学手段,引导学生积极主动获取知识,摆脱传统的知识灌输者角色的教学方式。教学过程也由讲解说明转变为情景设定、问题分析、协商研讨、总结延伸等模式,极大地去调动学生的积极性、主动性和创造性。①从目前来看,高校教室都配有计算机和投影仪等基础教学设备,并实现了联网,但教师的传统角色并没有改变,从而对教学设备资源也造成了一定的浪费。可见,如果教师没有领悟信息化教学内在本质,即使丰富了课堂知识内容,但还是无法更好引导学生获取知识,只是在为用技术而用技术,忽视了教学的目的是让学生深刻理会课堂知识,摆脱传统的僵化的教学模式。 在信息化教学模式下,课程考核机制也要随着改变,并不是“一卷定全程”的做法,因为每个学生对不同知识的理解程度、兴趣度是不一样,单凭教师所谓的“重点知识”来考核,极易忽视学生的个性化,遏制学生的思辨思维,对于学生学习知识也纯属应付教师、应付考试,容易造成理论知识和实践操作的脱节。 在整个教学过程中,教师只有具备合理的信息化教学理念,并以此为依据制定信息化教学目标,每一环节都要认识到学生的主体性,使课堂变得科学化、现代化,高校培养的人才才是社会所需要的。 2 丰富信息化教学的数字化资源 传统的教学中一支粉笔、一块黑板就够了,教师是以知识灌输者的角色“活跃”于课堂。随着信息化、数字化已成为当今时代的显著特征,教学领域也应丰富教学的数字化资源,多层次的激发学生的发散思维、创造性思维以及知识处理能力。机械电子学是融合了多种技术的学科,内容丰富多样,所以学习它需要多方面的基础知识。然而课堂多媒体资源毕竟有限,这就需要在信息化教学设计中,使课程资源多样化。如今,移动网络终端发达,数字化资源可能会比书本内容提供更好的服务,而且数字化资源能紧跟机械电子行业发展,提供前沿的知识,对学生以后的实践操作能起到很大的作用。 机械电子学课程的特点也表明,单凭一本教材很难让学生深刻领悟知识。学生的实践机会本来就很少,如果理论方面还不能提供丰富生动的资源,那这门课对于学生的作用就很小。由于数字化资源不局限于时间和空间的限制,教师的教学设计中可以从课本内容或者相关基础知识出发,围绕某个知识点提供全方位的学习资源。信息化教学中,教师所有的备课资源应该是为学生服务,而不是在课堂上进行教学“表演”。除PPT课件外,教师可根据每节课内容要求,录制或搜索相关视频分享给学生,建立实践应用题库,并开通教学平台鼓励学生积极讨论,开设教师答疑专栏等。 3 完善信息化教学的硬件环境 信息化教学的具体实践离不开配套的教学硬件,没有硬件设施的支持,再好的信息化教学理念也只是“纸上谈兵”,也就不能达到信息化这一教学目标,可见,硬件设施环境是信息化教学环境的基石。 类似于传统课堂中的粉笔、黑板、板擦等基本物品,计算机和多媒体设备已成为课堂必不可少的“一员”,而计算机和多媒体大多情况也只是方便教师教学的设备。随着科技的快速发展,硬件设备趋于智能化、便携化,教学课堂的布局也要根据设备的应用程度。②对于机械电子学中抽象难懂的知识点,教师可以带领学生参观或展示相关机器或构件,使学生对知识有清晰的掌握。机械电子学这门课程是服务于实践操作,理论知识要与实践相结合,考虑到实际设备购置昂贵,可引进相关模拟系统,使学生通过虚拟的操作达到对理论知识的把握。 4 提高信息化技术的运用能力 信息化教学理念再好,课堂设备再先进,教师不会运用这些技术,也就不会使信息化技术发挥到高效的作用,所以信息化教学对教师的信息化技术应用能力也提出了要求。教师是学生攀登知识殿堂的阶梯,决定了学生攀登的高度。在信息化教学中,教师也要积极主动地提高自己的教学能力,紧跟时展步伐,而教师教育技术能力的优秀是基于信息支持的教学设计,美国《面向教师的美国国家教育技术标准》(2008版)中明确指出了,教师应能够使用各种数字化时代的媒介和方式与学生、家长及同事就一些信息和想法进行有效的沟通。教师信息化技术能力是一种综合能力,它包括信息化教学迁移能力、信息化教学融合能力、信息化教学交往能力、信息化教学评价能力、信息化协作教学能力、促进学生信息化学习能力。③ 在信息化、数字化时代,教师也要不断学习,不断创新教学方式方法,注重技能培养,如多媒体设备操作技能、教学应用软件开发设计能力。虽然在过渡阶段,教师可能会有压力,但要有清醒的认识,只有把自己综合教学能力提高上去,才不会在教学改革中迷失,才可以在以后教学中更加轻松灵活。 5 掌握信息化教学的方法手段 以往教师备课只是去制作和熟悉讲课用的课件,而多数情况课件也都是随着教材附带,给学生的感受是教师只是在念课件内容,忽视了学生对本节课知识的掌握程度,期间教师并没有认识到信息化教学理念的本质。很多教师以为教室配备了计算机和多媒体设备,只是用来方便教学,而有些教师虽然认识到了信息化教学的重要性,通过技巧使课件生动,比如在课件中穿插搞笑动画、字体显示伴有特殊声效等简单手段,吸引学生注意,但这并不适用于高校课堂,尤其对于机械电子学这门理论知识繁琐、内容抽象的课程。教师存在的价值是为学生传授解答知识,而方法手段是取得成效的保障。 信息化教学手段是将信息化教学硬件设备和信息化教学理念相结合的教学方式,教师充分合理使用教学中的资源,使课堂形象化、生动化、具体化。④机械电子学课程要求有较好的机械、计算机、电子等基础知识,综合性较强,而学生以前“术有专攻”,可能并不能很全面地理解课堂知识,在这种情况下,教师就要提前了解到学生的具体情况,因材施教,为学生更好理解新知识制定良性的教学方法。 6 信息化教学的课堂把控能力 在信息化教学课堂上,教师需要具备调动学生积极性、主动性,根据不同知识点灵活组织课堂模式,把控课堂气氛,擅于转变师生主体地位,把握全局,避免学生自由思想泛滥的能力。现在的高校学生在中学时代都是在传统教学模式下培养的,新的教学模式对于他们来说是新颖的,就会导致学生很容易“乐在其中”,这对于教师也是一种挑战。在信息化教学中,学生接触的数字化设备功能强大,摆脱了单一的课本,他们很容易偏离教学设计内容,虽然上课积极性很高,但是并没有对知识有系统性的掌握。教师要“利用”学生的这一心理特点,制定完善的学习任务,使学生学习具有明确的目的性。信息化教学并不仅局限于课堂,它具有延长性。⑤教师要充分利用教学资源,课下带动学生在教学平台交流、利用数字化资源并完成作业,同时教师也应注意方式方法,不能忽略学生的主体地位,要体现出学生个性化,发掘出学生对知识的兴趣。 7 结论 机械电子学这门课理论与实践结合性强,这就需要学生接触更多虚拟仿真环境、操作实际设备,经常进行互动交流。同时教师也要根据知识特点搭建信息化教学环境,既要给学生明确的学习任务,也要起到教学监督的作用。信息化教学模式以其和信息技术的高度结合,越发体现出它在现代教学中的优越性,必将代表教学模式改革和发展的趋势。对信息化教学模式的研究和推广,将是推动高等教育信息化进程的必由之路。 电子学论文:电子学籍档案管理在普通高中的探讨 【摘要】随着科学技术不断发展,互联网技术不仅对于教育起着十分重要的影响,同时还对学校档案管理产生了影响。学生的学籍档案十分重要,在电子档案的保管方面,快捷便利是电子档案比传统纸质档案管理中的突出优势。本文主要分析在普通高中中,电子学籍档案管理工作的具体应用。 【关键词】电子学籍档案;管理;普通高中;具体应用 社会不断发展的今天,个体的档案在整个社会中起到的作用越来越突出,而学籍是学生档案的一个重要组成部分,对学生的学业来说起着十分重要的作用。它详实的记录了学生在学校学习过程中整个学习状态和具体生活状态,也表现出学生学习所在的学校展现出来的具体情况,十分丰富多彩的学习状况,由此可见学籍的涉及内容范围很广,并且是学生学习状态以及学校具体情况的真实性反应。这对于教育部门以及学校具体管理工作的开展和教学内容的选择方面具有极高重要价值。而随着科学技术不断发展,学籍也朝着电子化和数字化方向发展,表现出了优越性。 一、电子学籍管理所具有的重要作用 现在许多高校学生毕业之后,因为思想中没有档案的概念,使得他们没有档案的重要性的想法,对档案如何处理和安排也毫不关心。所以,现阶段越来越多的高校毕业生对自己的档案采取一种漠然的态度,一旦开始工作、读研、出国等,就发现自己的档案早已经不知道被放置在何处,成为一个阻碍。 (一)电子学籍档案在保管方面具有极高的优势。与传统纸质学籍档案的管理工作相比,电子学籍档案的管理具有极为明显的优越性,主要表现在以下几点:首先,由专门的系统进行学生各种资料的收集和整理,不论是在学校期间的各种荣誉奖项,还是在学校期间的学习成绩,都晚安整整的保存在这个专门的系统之中。不仅由专门的档案保管所进行档案的保存,学生也有自己的一份报关,定期在档案中输入各种的信息,十分的方便并且安全。其次,所有的教学信息都储存在专门的教育系统之中,以互联网为基础,通过正确的登录步骤就能够查看学生的各种信息内容,这样方便了学校对于档案的管理,还简化了整个档案的具体工作效率,更加的省时省力。 (二)电子学籍档案在学籍的改动方面具有优势。在高速发展的社会中,信息总是时刻处在高速的变动之中,教育教学也在所难免。学生在学习过程中,总会遇到这样或者那样的问题,从而导致学校的改变或者年级的变动,甚至会出现休学、退学的现象。这种时期需要提交大量的表格,手续很多。但是电子学籍档案在这一方面的手续要明显简化于传统的档案管理方式。因为电子档案主要基于互联网,在专门的系统中进行内容的更改就可以了,修改后,信息共享就可以使得全国各地的教育机构看到学籍的变化。这样不仅简化了工作步骤,还提高了办事效率。 (三)电子学籍档案管理是整个学校管理的重要组成部分。在具体的教育教学管理活动中,学校应该重视电子学籍档案的突出优势,把握好电子信息档案所掌握的各种真实性信息,更加做好教育教学的服务。对于电子学籍的管理中,极好的发挥了整个网络的独特性优势,满足了整个学校的社会发展需要,能够密切不同部门的沟通和联系,推动着学校朝着统一的方向不断发展,并且帮助学校实现自身监督管理工作的标准化。 二、电子学籍档案管理在普通高中中的具体运用 学籍管理是一项十分严肃并且对于严谨程度要求极高的管理工作,需要学校高度的关注这一项工作,并且秉持着高度的热情来对待管理工作。 (一)现代高中需要转变传统学习管理意识。随着科学技术不断发展,我国教育也受到计算机网络的影响,朝着电子化的方向发展。从这一角度看出,学籍档案朝着电子化的方向发展是主要性的趋势。中小学生电子学籍管理是教育工作者在逐步发展中不断探索的成果,它是适应信息时代教育教学管理的一种重要模式。在潜移默化中,它逐步提高了教育界的管理水平和效率,实现了学校和教育行政部门办公自动化的管理模式。实践证明,有效实施电子学籍管理,对于教育教学的管理质量非常有益,同时有利于学校、学生管理信息的积累、分析、利用、交换和共享。电子学籍管理的主要内容是熟练运用电子信息技术,利用电子信息技术的优势对学籍管理的方式、方法进行改革,以此提高办事效率。现阶段我国的学籍管理制度都已经是电子化管理。电子信息化管理的应用能够帮助我们快速的查阅学生的学籍信息,在中学生的高考、升学、就业等多方便起着至关重要的作用。所以,电子学籍档案对学生来说,是成长、学习的痕迹,更是一个学生学历证明的重要材料。 (二)给电子学籍的管理制定健全的制度。教育部门和学校要负起责任,切不可马虎。学校的学籍管理工作应该交给一些管理经验丰富、责任心强的老师。这些老师应该有着熟练的计算机技能,对电子数据的管理有着过硬的基本功。学校还应该制定健全的制度,有序地管理学生的电子学籍。制定科学、规范、高校的管理制度也有利于学校管理工作的健康运行,是一个学校教师的素质水平和综合水平的体现。学校应该做好细心的准备,相关的教育部门也应该给以足够的认识。学籍的电子档案也应该坚持“以人为本”的原则。深入贯彻落实学生信息的准确化和标准化。学生档案的纸质版和电子版相对接,做到真正地服务于学生。有效的管理,必将带来学校的有序管理,是受学生和家长们值得肯定的制度。 三、结语 随着我国整体教育水平的提高,大多数的家长已经不满足于学生只有九年义务教学,追求更高的学历是学生和家长的追逐的目标。所以,学籍的流动性也很大,所以学籍是非常重要的。学校科学、规范的学籍管理制度也直接影响学会学籍的相关工作。伴随着计算机水平的发展,我国的电子学籍必将成为趋势。所以,不断地根据教育现状的特点,从而改进电子学籍管理,在实践中积极稳妥地去工作。学校有序组织相关老师和部门管理人员去认真落实电子信息档案的整理和扫描工作,才能为学生带来切实地方便,从而辅助我国教育教学质量的提高。完善相关部门的科学化管理,并真正地让学生家长感受到电子信息档案的好处。 电子学论文:翻转课堂在《电工电子学》的教学实践研究 【摘要】近年来,随着信息技术的发展,推动了新型学习模式的发展,翻转课堂正是信息技术与现代教育相结合的产物。翻转课堂改变了以往先课堂授课再课后复习的传统模式,采用先课前在线学习后课堂吸收消化,提高了混合学习的层次,使学生的学习更加深入,提高学生学习的自主性,改变传统教育统一施教的弊病,尽可能的做到因材施教,并对教师提出了更高的要求。本文以《电工电子学》为例,设计基于翻转课堂的教学模型,通过教学实践,探索翻转课堂教学模式的优缺点。 【关键词】翻转课堂 混合学习 教学改革 一、研究背景与意义 传统教育的弊端是以知识的传授为中心,过分强调了教师的作用,忽视了学生的主动性。课堂进度统一,不能因材施教,忽略学生个体特点,教师在授课过程中把知识单向输送给学生,双向的互动和反馈不多;强调老师的教,弱化学生的学。极大地削弱了学生自主学习的动力和能力,也减少了学生自主学习的时间。为了改善传统教学模式的弊病,提高教学质量,需要对传统教学模式进行改革,翻转课堂借助现代信息技术的发展,致力解决传统教学模式的这些弊端。翻转课堂及其教学实践研究培养学生的学习兴趣,调动学生学习的主动性和积极性。 二、翻转课堂的内容 翻转课堂属于一种新型的混合学习模式,它是传统课堂模式教学与现代在线学习的高度融合。翻转的课堂摆脱了传统“课堂知识传授课后知识内化”的教学形式的束缚,将二者实施的顺序颠倒过来,采用“课前知识学习课堂知识深化”。翻转课堂教学中,课前和课堂的大部分时间交由学生支配,课堂小部分时间留给教师,大大减少了教师知识讲授的时间,这是翻转课堂的一个重要特征。翻转课堂将原来课堂讲授的知识内容转移到课前去完成,在不缩减原先课时知识量的基础上,利用课堂时间来增强师生以及学生之间的交流和沟通。 翻转课堂是构建一个全新的深层次学习的课堂,学生成为课堂的主角。翻转课堂通过充分利用课下时间完成了基本知识的传递,极大地延长课堂上教与学的时间,而且时间是弹性的。学生角色的转变随着教育信息化学习网络化的不断深入,在定制化的网络学习环境中,学生能够根据自己具体的学习情况需要选择学习的内容、时间和地点,然后再按照自己的节奏和特点进行学习。 三、翻转课堂的设计与实施 通过研究并分析现有的翻转课堂教学模式,构建全新的通用型翻转课堂简单教学模型,翻转课堂的三个关键环节都是双向的闭环的,三个部分都是要根据实际情况不断改进更新的,根据翻转课堂教学模式,设计出支持翻转课堂网络教学系统模型,为翻转课堂的具体实施提供网络技术支持,实现翻转课堂教学效果的最大化。课前,老师根据课程任务安排学习计划,制作学习视频,布置学习任务;学生观看视频,自主决定学习进度,观看结束后完成老师布置的任务,在完成过程中检验自学的效果;在课堂上,师生间及同学间讨论课程知识,深化学习。 以《电工电子学》课程为例,设计基于支持翻转课堂的网络教学系统,通过教学实验来探索翻转课堂教学模式的优点与不足。翻转课堂要点在于:一、课外真正发生了深入学习;二、课堂上观点能够真正相互碰撞并将对问题的研究引向更深层次。实施的关键在于:微课程开发、课前深入学习、课堂学习活动组织。根据《电工电子学》各章节的知识点,制作微视频,学生在学习各知识点的时候自由进行,《电工电子学》各知识点结合非常紧密,如电路的基本定律、电路的分析方法,学生看视频时可以前后视频穿插看,以便自己理解,在学习三相交流电时,又可以复习正弦交流电路的知识。在制作视频和设计作业时也考虑前后知识点衔接的问题。根据《电工电子》各个知识点的情况,结合本校和本班情况录制有针对性的微课视频。设计视频教程时控制时长,因为太长学生容易学习倦怠,不利于学习效率的提高,一般一个微视频5-15分钟,辅以用于知识巩固强化的针对性练习和用于课堂知识内化的学习活动等。为很好促进学习,建立班级《电工电子学》学习群,在群里面师生合作探讨本学科的问题,及时解决学生在自主学习过程遇到的问题,适当布置设计任务,让同学们协同解决难题。布置设计任务,学生完成后可以上传班级群,同学们一起点评,提出意见和建议,共同进步。 《电工电子学》学习过程中,实验部分也是重点,以往传统教学中,老师会在实验室教授实验内容,并指导学生操作,但是一般只演示一两次,不能保证每个学生当时就看懂且会操作,在翻转课堂学习时,学生可以多次观看并就疑惑处询问老师,到了课堂阶段就可以短时间学会操作并完成实验内容,提高学习的效率。学生也可以录制各自实验步骤,请老师点评,老师可以全时段的了解全部同学的实验步骤,有针对性的进行指导,以便学生改进。 在课程考核时,根据学生课前学习、课堂情况、平时知识讨论、以及上传的实验视频综合考量,不简单以试卷为衡量,促进学生学习能力动手能力的提高。 四、总结与展望 翻转课堂实施过程中存在几个关键环节,一是明确视频教内容,要精品化,以往视频内容大多是课堂内容的录制,内容简单,形势呆板,问题的针对性不强,不利于学生自学。二是精简视频长度,现有的教学视频一般以课时为单位,时长一般在40-50分钟,甚至更长,视频片段过长,学生专注力下降,效率降低,达不到好的学习效果,三是布置针对性作业,学生要根据学到的知识完成作业,及时巩固所学内容。四是在教学闭环中根据学生学习时的反馈及时跟进,帮助每个学生解决所遇问题,调整视频内容和作业,不断完善时时更新。 结果证明,基于文本提出的通用翻转课堂教学模型教学效果优于传统教学模式,但翻转课堂的适用范围具有一定局限性,其实施难度也高于传统教学模式。对老师的要求较传统教学模式都有所提高,首先要求老师能制作适合本班本专业的识破内容,其次要求老师全程跟踪学生学习,包括学生课堂学习;对学生要求也有所提高,要求学生有更强的自主学习的主观能动性。反之翻转课堂也正是提高教师和学生综合素质的有利手段,也更能促进学习效果的提高。 作者简介: 职燕,女,陕西杨凌人,硕士,桂林理工大学讲师,研究方向是自动化控制,嵌入式系统。 电子学论文:《微电子学导论》“过程化管理”方法的研究 【摘 要】《微电子学导论》课程是微电子专业学生本科阶段接触的第一门专业课程。本文通过研究《微电子学导论》“过程化管理”的方法,使学生具备自主学习的能力和习惯,自己掌控学习。充分利用网络的在线互动,增加学生学习中的时效性。真正培养学生的良好的生活习惯和学习态度。通过本项目的实施,有利于培养具有全面高素质的微电子本科毕业生,为我国的微电子专业的发展培养合格人才。本项目提出的课程建设思路,也适用于其它专业的课程建设,具有一定的推广价值。 【关键词】 过程化管理;微电子;自主学习 0 引言 近几年,微电子专业教师的队伍在不断扩大,教师的专业方向也在不断丰富,能够胜任并有选择性的担任各主要方向的专业课教学。但学生的个性不同,使学生在学习的兴趣、主动性等方面差异很大;随着社会竞争的日益激烈和社会需求的不断变化,又使学生的未来发展面临很大挑战,学生的需求随之呈现多样化。因此,多元化的培养规格应当成为共识。将学生的具体情况和社会需求相结合,这就要求我们必须打破现有的统一模式,根据学生的实际和社会需求建立多样化的课程体系,实施分类教学和过程化管理教学,在保证打好扎实的专业基础的前提下,设立尽可能多的适应当今社会发展的方向性课程。因此,本项目选择一门专业基础课程《微电子学导论》,尝试“过程化管理”的教学模式,即学生自主选择时间观看教师录制的讲课录像,保证一定的学习时间,并和教师在线和课堂互动,用于答疑和讨论。 《微电子学导论》课程是微电子专业学生本科阶段接触的第一门专业课程,本课程教学的主要任务:通过向微电子专业的学生介绍微电子学科体系结构,使其掌握微电子专业知识的基本构架,了解本专业毕业后可能从事的工作和进一步深造的方向,同时也培养他们的专业兴趣。本课程按照自底向上的方式对微电子学的知识体系展开介绍。通过本课程的学习,学生可以循序渐进、由浅入深地初步掌握半导体物理、半导体器件物理、集成电路工艺、集成电路设计、集成电路设计方法学、微纳机电系统和纳电子技术等基本内容,从而为其后续学习奠定基础。因此,其教学有着十分重要的地位。 1 研究内容 本项目选择《微电子学导论》,尝试“过程化管理”的教学模式,即学生自主选择时间观看教师录制的讲课录像,同时保证和教师的在线互动,用于答疑和讨论。根据本课程的特点,课程的过程化管理通过以下四个环节进行: (1)进行4-5次课堂讨论,组织学生进行讨论,成立学习小组; (2)提交1-2份读书报告进行交流,了解掌握微电子最新技术及发展趋势; (3)布置2-3次课堂作业,巩固学生所学知识; (4)开展2-3随堂测验,测试学生学习效果。 备注:课堂讨论与课堂教学交叉进行,读书报告与课堂作业交叉进行。 项目研究具体内容包括以下两个方面: (1)研究教学视频内容:首先应明确学生必须掌握的目标,以及视频最终需要表现的内容。在安排视频内容的时候,要考虑已有知识点的主次分配。同时,还应考虑学生的想法,以适应不同学生的学习方法和习惯。 (2)研究课堂活动:内容在课外传递给学生后,那么课堂内更需要高质量的学习活动,让学生有机会在具体环境中应用其所学内容。如何建立更加有效的课堂互动和讨论。 2 研究目标 通过此次项目的研究,争取达到以下目的: (1)使学生具备自主学习的能力和习惯,自己掌控学习。过程化管理后,利用教学视频,学生能根据自身情况来安排和控制自己的学习。学生在课外或回家看教师的视频讲解,完全可以在轻松的氛围中进行;而不必像在课堂上教师集体教学那样紧绷神经,担心遗漏什么,或因为分心而跟不上教学节奏。学生观看视频的节奏快慢全在自己掌握,懂了的快进跳过,没动的倒退反复观看,也可停下来仔细思考或笔记,甚至还可以和同学相互讨论、寻求帮助。 (2)充分利用网络的在线互动,增加学生学习中的时效性。保证有一半左右的学时用于课堂互动。具体表现在教师和学生之间以及学生与学生之间。让教师有时间与学生交谈,回答学生的问题,参与到学习小组,对每个学生的学习进行个别指导。当学生在完成作业时,我们会注意到部分学生为相同的问题所困扰,当学生遇到难题准备请教时,我们能及时的给予指导。 (3)真正培养学生的良好的生活习惯和学习态度。过程化管理扩展了我们与学生交流的内容。我们会更愿意去思考:学生们是否在学习?如果他们不学习,我们能做些什么来帮助他们学习呢?这个更深刻的问题会带领教师思索:如何把学生带到一个环境,帮助他们成为更好的学习者。 考核方式如下: (1)总成绩有平时成绩和期末考试构成,其中平时成绩占比0.6,期末考试占比0.4; (2)平时成绩严格由五项教学环节的情况产生,其中课堂讨论占比0.3,随堂测验占比0.2,读书报告占比0.2,课堂作业占比0.2,课堂签到占比0.1。 3 研究的创新性 研究的重点、难点在于如何使学生具备自主学习的能力和习惯,自己掌控学习。如何能真正培养学生的良好的生活习惯和学习态度,如何把学生带到一个环境,帮助他们成为更好的学习者。如何利用好视频资源,增加学生学习中的时效性。合理地安排教学视频内容和课堂的在线讨论和互动。即使有这些难点,但本项目的创新点仍然很明显: (1)过程化管理可以帮助学习有困难的学生。过程化管理巨大的灵活性让学生能够自主安排时间―可以提前学习或事后补课,做到课程和活动两不误。而且能够暂停、倒带、重放讲座视频,直到听懂为止。 (2)过程化管理增加课堂互动。改变了教师与学生相处的时间。过程化管理后,教师可与学生进行一对一的交流,也可以把有相同问题的学生聚集在一起集中讲解。教师与学生时时互动。学生之间的互动也比以前更多了。学生间互相讨论、帮助学习,而不是依靠老师作为唯一的知识传播者。学生的参与度更高了。 (3)过程化管理让教师更了解学生。过程化管理让教师花更多的时间与学生在一起,听学生们讨论讲解。因此我们能更好的了解学生。同时,我们还能了解学生的生活。并有机会给予他们生活上和精神上的帮助。 (4)过程化管理能实现学生个性化学习。每个学生的学习能力和兴趣都不同。虽然我们早认识到这一点,但传统教学统一的课堂却无法真正分层教学。过程化管理承认了学生的不同,并能真正实现分层教学,每个学生可以按自己的速度来学习。学习速度快的学生可以掌握更难的课程内容,速度慢的学生则可以反复学习,并寻求教师的帮助。 (5)过程化管理改变了课堂管理。在传统教学课堂上,我们必须始终密切注意课堂上的学生动向。很多学生因为没兴趣就分神或是睡觉。从而跟不上进度或者影响其他人的学习。过程化管理课堂后,学生都在忙于讨论或活动,也没有时间分神了。 4 对本科教学的意义 全面高素质人才的培养顺应了二十一世纪对人才的需求。通过本项目的实施,有利于培养具有全面高素质优良的微电子本科毕业生,为我国的微电子专业的发展培养合格人才。有利于提高学生全面素质、加强专业技能、扩大专业知识涵盖面、增强实践能力的培养。本项目提出的课程建设思路,也适用于其它专业的课程建设,具有一定的推广价值。 电子学论文:电子学案的特征分析 摘 要:文章通过对“电子学案”简要分析,明确了“电子学案”与“普通学案”相比所具有的六个基本特征,即学习目标层次化、学习资源多样化、学习路径个别化、学习反馈及时化、学习评价导向化和学习记录全程化,并对每一个特征的特点及如何在设计中体现做了简要说明。 关键词:学案;电子学案;特征 课程改革倡导以学生为中心,充分发挥学生学习的主动性、积极性,课堂教学的重心由教师的教向学生的学转变。经过多年改革实践,一批体现学生学习主体的改革成果不断涌现,其中以“学案”作为成果之一的研究受到重视,“学案导学”成为当下课堂教学改革的一道亮丽风景。当前,在信息技术飞速发展的影响下,信息化环境下的学习成为研究热点,以“电子学案”为代表的研究正逐步走向深入,这对建立“深化课程改革,适应时展”的教育新常态,无疑具有十分重要的现实意义。 一、对电子学案的认识 为了研究的方便,以便建立交流的共同话语体系,我们有必要对什么是“电子学案”做进一步明晰。查询中国知网发现,对于“电子学案”的研究成果相对不足,以“电子学案”作为“关键词”查询,仅有4篇文献,其中硕士论文1篇、期刊文献2篇,会议文献1篇。但对于“学案”的研究成果相对丰富,以“学案”作为“关键词”查询,有14941篇文献资料(查询日期:16年4月10日)。 梳理相关文献发现,关于“学案”的界定并不统一,主要有三种观点[1]:学案即学习方案,学案就是学习材料,学案就是案例。这三种观点虽然从不同角度解读了学案,但对学案本质的认识而言是一致的,那就是重视学生的学,强调学生学习的主动性,强调教师的教是为了促进学生的学。因此,对学生来说,学案是学生课前预习、课堂自学、课后复习所使用的工具与方案,是学生主动学习所依据的材料。对教师而言,它是教师启发讲解的工具与方案。[2] 电子学案可通俗地理解为是基于数字化环境下的学案。它是电子化(数字化)的学习活动方案,是教师基于对数字化学习的理解,依据学生现有认知特点和知识背景,为指导学生进行主动意义建构而精心编制的学习活动方案。电子学案的主体是学案,用信息技术来扩充“学案”的功能,使“学案”插上“信息技术”的翅膀。[3]普通学案与电子学案的关系见表1。 从学案到电子学案实现了四个转变:从静态学案设计转变为动态学案设计,学生有机会参与其中;从传统学案设计转变为电子学案设计,引导学习教材变为组织和帮促学生自我发展;从针对全体学生的集体统一设计,转变为面向每个学生的个性化设计;从重视学习结果评价,转变为个体能力发展评价。[5] 因此,电子学案是以支撑学生在数字化环境下如何有效学习为设计的基本理念,以提升学生在数字化环境下的有效学习能力为优秀,着眼于学生学习方式的有效变革,面向学生终身发展,切实提升学生的信息化学习素养为目标指向,它是推进课程深化改革的有效抓手。电子学案具备普通学案的一般特征,但并不是普通学案的简单数字化,而是基于数字化学习环境的学案设计,有其自身的特征。本文以信息技术课程为例,研究电子学案所具备的基本特征及在设计中如何体现。 二、电子学案特征分析 电子学案具有十分显著的特征,主要表现在学习目标层次化、学习资源多样化、学习路径个别化、学习反馈及时化、学习评价导向化和学习记录全程化等方面。 1.学习目标层次化 在进行目标设计时,传统学案也会考虑分层的要求,但限于课堂教学现状,大多只是完成了基础性目标,拓展、提升目标往往只能停留在纸面上,没有完成的时空。而以电子学案为载体的学习,可以较为有效地解决这一问题。在数字化学习环境下,学生学习有更大自主性,可以自己确定学习的要求、节奏,这样教师就可以设计对应不同学习目标要求的多项活动,学生可以根据自身情况有选择地进行学习。学生有了学习的自主性,不同层次的目标要求就有了达成的可能。传统课堂上,师生是“一对多”的关系,不可能关注到每个学生,而基于电子学案的学习,可以有效改变这种对应关系,实现学案与学生之间的“一对一”关系,不同的学生可以达成不同的目标要求,在达成基本目标要求的基础上,允许学有余力的学生根据自己的特点获得更大提升。 2.学习资源多样化 (1)从表现载体上来看 学习资源的表现载体包括文字、图像、动画、音频、视频、虚拟环境等,这也是与普通学案的一个根本区别。而且,这些载体充分体现了网络学习的特征,如文本资源可以体现出超文本的特性,在一些关键词汇上实现“超链接”,动画资源可以实现交互功能等。从另一角度来看,在设计这些载体时也应该充分体现其特征。如,操作学习可以设计为一种虚拟环境,学生在虚拟环境中进行操作学习,针对性更强,因为在虚拟环境下,无关操作是被禁止的,这对于技能的掌握会更加有效。 (2)从资源功能上来看 学习资源承载的功能可以是学习内容,也可以是学习工具。对应优秀学习内容,我们可以通过不同的表现载体准备多种学习资源供学生选择学习。这里可以有两类思考方案:一是对应优秀学习内容,可提供多类型资源,如学习信息技术的发展史,可以是文字资源、图片资源,也可以是视音频资源,这些资源可由学习者自主选择使用。二是多角度提供资源,让对应优秀内容的学习变得更加丰满。如某一技术的使用,既可以提供技术使用的方法介绍资源,也可以提供技术解决问题的案例资源,还可以是技术使用技巧类资源等。学习工具类资源主要是学习者学习的助手,让学习者的学习更加方便,一般也有两种类型:一是直接工具,是指直接用于学习支持的工具,如为了让学生更好地学习计算机系统的组成知识,可以将“输入、输出、存储器、运算器、控制器”等学习内容设计成积木,学生可以以类似搭积木的方式进行学习,而且还可提供判断对错功能,在这样的情境下,学生的学习可以更加有趣、有效。二是间接工具,一般为非学习的内容,只是学生可以借助于该工具资源进行学习,如对于图片资源格式的认识,可以借助于“格式转换”软件,让学生将同一素材资源进行格式变化,再进行对比研究,如文件大小、分辨率等等,从而加深学生对学习内容的理解。 (3)从资源呈现上来看 学习资源包括学生必读资源、主动选择阅读的资源以及学案智能推送的资源。学生必读资源一般包括了学生学习所包括优秀内容,供学生阅读学习,以达成共同基础目标要求;学生选读资源一般为拓展类资源,以进一步提升学习者的能力,促进学生的个性发展。学案智能推送资源一般基于两种情况进行设计:一是发展学生的个性特长。可由学案系统依据学生各种表现,如选择阅读的文章类型,所推送的自选实践作品分类等,从而判断学生的喜好而推送的。如学生平时喜欢上传一些小的Flash作品,系统由此判断学生是对Flash学习有特殊追求的,因此可以有意向其推送一些Flash学习的资源。二是针对学生可能存在问题而推送。如学案系统可以根据学生在测试系统中的表现或问题解决中的表现来判断学生的不足,而推送相关学习材料。 3.学习路经个别化(分支化) 考虑数字化学习的特点,可以针对学习的内容进行细化、加工,对相应的知识点、技能点实现单独设计,这样学生也可以根据自己的基础情况进行选择学习。如对知识点没有逻辑层次的平行学习内容,学生可以自行决定先学习的内容,对不同的学习内容也可以选择花费不同的学习时间,在学习内容的资源使用上,可以选择文本性阅读材料、动态型的动画(视频)材料、音频材料等等,从而为每一个学生的学习提供不同的学习路径,满足了不同学生的学习风格和个性特点,充分体现出个性化学习的特点,同时也体现出电子学案学习的可选择性。一般来说,学习选择可体现在学习内容、时间分配等方面。从内容的选择来看,可以有两种情况:一是根据自己的基础情况,选择相应能力要求的学习内容,如基础性的内容、拓展性内容等。二是对于选择学习的内容,也可以根据自身的情况,选择学习的起点、学习的知识点、学习的技能点等。如对网络传输介质学习,从知识点来说,主要涉及分类(有线与无线)及特点、有线介质的认识(同轴电缆、双绞线、光纤)等。学习者如果对其中某一部分已知晓,可以选择不学或少学,对特别有兴趣的内容,可以先学。时间分配同样也可以体现出选择性,简单的内容或熟悉的内容可以少花时间,比较难或有兴趣的内容可以多花些时间,这都可以依据学生的个体情况进行选择。这种选择正是学习路径个别化的基本保证。 4.学习反馈及时化 信息时代的学习,及时反馈是一大基本特征。基于电子学案的学习,就是要充分发挥技术优势,实现有效及时反馈,促进学习质量的有效提升。从信息技术课程本身来看,其“所见即所得”的特征本身就是一种及时反馈,错误的操作系统可能马上提示,也得不到正确的结果;从测试上来看,通过在线测试系统有效实现测试结果反馈及时化,不单是学生本人,教师也可以通过测试系统获得全体学生的学习反馈信息,这为有效组织后续学习提供了第一手资料。同时,对于学习中可能出现的问题,学生可以通过电子学案本身提供的帮助系统解决,如相关资料、微课、学件等,也可以利用在线工具得到老师、同学甚至其他人的在线支持,甚至获得学习系统(如智能技术)的支持,实现反馈的及时化。 5.学习评价导向化 评价应立足于发展,强调运用多元评价,实现内容、形式、主体、反馈的多元化,充分发挥诊断、调节、反馈、激励的作用,达到促进发展的目标[6]。即通过评价,要发现学习中的问题,分析问题产生的原因,并指明学生后续学习的方向,从而有效促进学生的发展。所以,评价应该是基于过程的,也是基于发展的。有学者将这种基于过程的评价喻为学习行程中的指路牌,在现代技术支持下,这种“导向”变得更加可能。在评价设计上,可以通过技术手段及时获得学生学习情况,并提供进一步的学习支持,如根据学生完成试题的情况初步判断学生出现错误的问题所在,从而给出进一步的学习建议,如某个知识点掌握不好,可以建议再看一看,而且在技术支持下,可以对不同学生给出不同建议,实现“因材施教”,充分体现出评价的“导向”价值。另外,通过学生互评、教师点评都能给学生的学习提供进一步学习的方向。 6.学习记录全程化 基于电子学案下的学习,学生的学习过程在技术支持下进行,可以被有效记录,从而为有效地分析学习、指导学生提供重要信息。如学生在阅读相关电子材料时,可以从材料中提取自己认为重要的信息,并将这些信息以一定的方式记录下来,这样,学生的学习过程通过这些记录的信息就能有效呈现。如通过学生提取的信息可以分析学生对关键信息的获取能力,从而判断学生的自主学习能力等。再如,学生的操作实践能力,一般通过学生最后的实践作品来分析,但我们也可以通过屏幕录像的方法全程记录学生的操作过程,从而进一步分析学生的操作行为,有效提升学生的操作能力。同时,学生参与各类互动所留下来的发言、进行系统测试的应答等都可以成为学习过程资料而被保存,体现出学习记录的全程化。 三、结束语 这里,我们抽取了电子学案的六个基本特征,其中学习目标层次化是设计的基础,学习资源多样化既是对学习目标层次化的响应,也是对学习路径个别化的支持,学习反馈及时化、学习评价导向化和学习记录全程化是对学习支持系统的要求,因此,它们构成了一个有机的整体,有效地服务于信息化环境下的教与学。 随着社会的发展,基于信息化环境下的学习会成为常态,对学校教育产生巨大影响,在课堂教学中,以“电子学案”的设计与应用为抓手,对于提高学生信息素养十分重要。如果我们能够在设计与应用中更好地体现出这些特征,对于提升学习过程的效果,进而提高教与学的质量无疑具有重大价值。 电子学论文:生物医学电子学实验课程设计 【摘 要】为了加强对生物医学工程专业本科生的电子工程技术训练,对该专业的生物医学电子学实验进行课程设计。选取生物电位放大器作为实验主题;实验中,要求学生将基于电子设计自动化软件的设计仿真和实践操作相结合,完成生物电位放大器的设计工作、验证其功能、并对其重要性能进行测量;该实验安排在理论课早期集中精力完成。实践表明,学生经过生物医学电子学实验的训练,对电子工程技术中不同手段的特点有了更深刻的体会,对生物电位放大器的原理和性能有了更深入的理解。因此,该实验的课程设计是成功的。 【关键词】生物医学工程;生物医学电子学;生物电位放大器;电子设计自动化 0 引言 生物医学工程专业涉及多种学科和技术,具有很强的综合性[1];但与此同时,该专业的本科生培养工作也具有很高的难度,原因就在于学生学习的内容多而不精,在择业时常常无法体现出能力优势。因此,从培养生物医学工程专业本科生的角度而言,应该在对学生进行综合素质培养的同时、加强特定专业技能的训练,为学生的就业和继续深造打下良好的专业基础[2]。 医学电子仪器方式是上海理工大学生物医学工程专业的一个重要方向,在课程设置上,专注于培养学生的电子工程技术[3]。这其中,生物医学电子学[4]是生物医学工程专业的重要专业课程之一,其教学目的是让学生掌握医学电子仪器中带有共性的电子器件、电子线路及电子学设计方法,因此是引导学生学习将电子工程技术应用于生物医学工程专业的重要环节。生物医学电子学实验是该课程的配套实验,目的是在于通过有代表性的实验课题,引导学生学以致用、将课堂内容融会贯通于实践之中。因此,生物医学电子学实验是生物医学工程专业的一门重要实验,需要进行慎重的实验选题、认真的实验设计和细致的实验安排。为此,进行了相关的课程设计和实践工作,详述如下。 1 课程设计思想 上海理工大学生物医学工程专业的生物医学电子学实验被安排于第五学期,和生物医学电子学理论课平行设置。此前,学生已经通过电路原理、模拟电子技术基础、数字电子技术基础和电子技术技能训练等课程的培养,具备了一定的电子工程技术基础。生物医学电子学实验的总课时为16学时,在有限的课时内,让学生得到最大程度的专业训练,具有一定难度。在此背景下,展开生物医学电子学实验的课程设计工作。 首先要解决的问题是实验选题。生物医学电子学实验的选题,应该能够突出生物医学电子学的特色,具有代表性。经过研究,多个生物医学电子学的相关教材中,都将生物电位放大器(Biopotential Amplifier),即仪表放大器(instrumentation amplifier),放在了相当重要的位置上[5]。生物电位放大器,是用于放大心电、肌电和脑电等信号的专用放大器;这些信号具有的特点包括:由生物体内的电活动产生、属于微弱的差分信号、非常容易被更加强烈的共模噪声淹没;而生物电位放大器具有很好的共模抑止特性,最适于放大这些存在于强烈共模噪声背景下的微弱差分信号[6];因此,生物电位放大器在生物医学电子学中占有重要地位,以生物电位放大器为主题开展生物医学电子学实验,不仅具有代表性,而且能够引导学生在前期的课程基础上有所提高。 其次要解决的问题是实验设计。围绕生物电位放大器这个主题开展实验设计工作,需要使实验具有一定深度,但同时又要保证大部分同学有能力在限定的课时内完成任务。经过反复论证设计,最终决定生物电位放大器相关实验由两部分组成:基于电子设计自动化(Electronic design automation, EDA)软件的设计仿真实验和动手实践实验。在第一部分实验中:学生基于LM324[7]完成生物电位放大器的设计工作;仿真验证设计结果;仿真测试其差模增益幅频响应曲线[8]。在第二部分实验中:学生在面包板上动手搭建生物电位放大器;并在实验室中,使用各种设备测试差模增益幅频响应曲线。上述实验设计的优点在于:通过设计仿真工作,让同学们尽快掌握生物电位放大器的原理,同时,基于EDA软件开展电路工作,符合发展趋势[9];通过设计仿真和动手实践相结合,互为验证,比较差异,容易引发思考,更加深刻的体会电子工程技术中不同手段的特点;对生物电位放大器的重要参数进行仿真、测量和总结,有利于学生们在更深地程度上掌握生物电位放大器。 最后要解决的问题是实验安排。由于生物医学电子学实验是生物医学电子学理论课程的配套实验,因此在进度安排上必须要统筹考虑;此外,实验设计决定了生物医学电子学实验适宜集中精力完成,而不是分散到每周进行,集中完成实验能够取得更好的效果。为此,在生物医学电子学理论课程中,生物电位放大器相关内容被安排在课程的早期进行讲解;紧随其后,利用课余和周末时间,在一周内完成生物医学电子学实验。这样安排的好处是:学生能够在课程的开始阶段,就体会到了如何将理论应用于实际,引发学习兴趣。 2 实验内容展示 下面以一位学生的实验情况为例,说明课程设计效果。 1)生物电位放大器的设计和仿真 a)生物电位放大器的设计: 基于lm324设计一个基于三运放的仪表放大器,用于生物电位测量,仿真电路原理图如图1所示。增益公式如公式(1)所示,其中:R1、R2、R5和R6都选用10KΩ的电阻;R3和R4都选用24KΩ的电阻;Rg为增益电阻,当Rg为无穷大时,(这里选用600MΩ),增益约为1倍,当Rg为5.6kΩ时,增益约为10倍,当Rg为470时,增益约为100倍,当Rg为47时,增益约为1000倍。 A=(2*R3/Rg+1)*R2/R1(1) b)对所设计的生物电位放大器进行仿真,验证其功能 如图1所示:使用+Vdm/2和-Vdm/2两个信号源组合成模拟心电信号的差模输入信号Vdm,峰值为10mV,频率为18Hz;使用Vcm仿真工频干扰产生的共模信号,峰值为500mV,频率为50Hz。取Rg为5.6kΩ,输入、输出信号对比图如图2所示。由图可见,差模输入信号被放大约10倍,但50Hz共模输入信号在输出信号中全无踪迹,因此该生物电位放大器正确的实现了预期目的:放大差模信号、抑制共模信号。 c)对所设计的生物电位放大器进行仿真,测量其性能,频率范围设定在0.1Hz-5MHz之间: 对图1的生物电位放大器进行仿真,测量其差模增益频率响应,如图3所示。图中从上到下的短划线、虚线、点划线和实线分别代表差模增益约为1000倍、100倍、10倍和1倍时的幅频响应。由图3可见,放大倍数越小时的幅频响应截止频率约高:差模增益约1000倍时,幅频响应在1kHz左右就开始截止;差模增益约100倍时,幅频响应在10kHz左右开始截止;差模增益约10倍时,幅频响应在100kHz左右开始截止;差模增益约1倍时,幅频响应在1MHz左右开始截止。 2)生物电位放大器的实践实验 动手实现所设计的生物电位放大器。使用的器材包括:面包板、lm324、10KΩ电阻、24KΩ电阻、5.6KΩ电阻、470Ω电阻、47Ω电阻和导线等,电阻均为5%精度;使用的仪器包括SPF05数字合成函数信号发生器、DS1000数字示波器和电源。测试所得到差模增益频响曲线如图4所示。其中,差模增益随频率变化的趋势与仿真所得的结果基本类似,除了差模增益为1时的截止频率出现在了100kHz左右。 3)实验分析 相比于实际实现的生物电位放大器,仿真实验而得的结果具有更好、更理想的特点。其原因在于:仿真时避免了器件差异造成的影响,需要匹配的电阻和运放可以做到完全匹配,同时也避免了人为测量失误造成的影响,因此可以排除随机误差。仿真实验更容易实施,对于理解理论课内容大有裨益;但动手实验更加真实,且可以提高动手能力、积累实验经验,对于理解真实情况、解决实际问题非常有好处;两者可以互为补充。 3 结论 为了避免生物医学工程专业本科生培养博而不精的问题,在对学生进行综合素质培养的同时,应该加强特定专业技能的训练;上海理工大学生物医学工程专业医学电子仪器方向在课程设置上专注于培养学生的电子工程技术;生物医学电子学实验作为该专业的重要课程生物医学电子学的配套实验,在引导学生“入门”、引发专业兴趣等方面,具有重要作用;为此,对该实验进行了相关的课程设计工作。实践表明,通过生物医学电子学实验的训练,学生对专业的认知程度、对技术的理解程度和对知识的掌握程度,都得到了提升,这些能力的加强有助于学生对其它专业课程的学习和掌握。因此,该实验的课程设计是成功的,今后将沿此方向继续推进。 电子学论文:高校电子学籍档案法律效力探析 [摘 要]随着信息技术不断演进,电子档案正在以惊人的速度激增并终将取代传统纸质档案,解放人类的劳动。高校有效保管教学管理中需要长期甚至永久保存电子学籍档案的任务已经显得十分迫切,探索电子档案法律效力,成为法律上认可的证据,是本文重要的研究内容。 [关键词]电子学籍档案;保全认证;信息技术 一、电子学籍档案的特性 学籍档案电子化管理系统模式是通过采用现代化信息技术快速而又高效的完成学籍档案收集、分类、存储、统计以及查阅等环节,从而实现学籍档案管理全程的自动化[1]。电子学籍档案拥有以下一些不同于纸质档案的特性:1.信息载体的变化。传统的学籍档案都是纸质的,档案形成依赖人工的立卷、装订、上架,工作效率低,使用起来查找不便,难以发挥其作用。学籍档案电子化后,改变了信息的载体,以电子数据格式等形式存储于服务器或者磁盘,查找方便,检索快速,并且便于保存。2.信息和载体的可分离性。同纸质学籍档案相比,电子学籍档案的显著特点就是其内容和载体的是可以分离的,我们可以通过技术手段将电子学籍档案无限次数的分享给不同的用户使用。这样虽然能够极大的方便使用者减少获取档案的时空成本,但是原始信息有容易被修改、破坏的风险。3.技术依赖性。电子学籍档案的利用依赖一定的电子设备,因为电子学籍是以计算机可识别的一定的文件形式来进行保存和利用的。所以,一旦获取了电子原文件,还需要利用设备来还原电子学籍信息[2]。 二、电子学籍档案在利用过程中的问题 随着教学管理信息化的推进,各高校普遍建成自己的教务管理系统,用于排课与选课、教学与实践、招生与学籍、考试与成绩等教务管理领域。系统的广泛使用极大提高了教务管理的信息化水平,解放了繁杂的手工劳动,提高了教务工作效率。但是,教务管理系统海量数据如何有效转化为规范的电子教学档案却显得十分滞后。很少有高校开展电子教学档案的归档工作,包括需要长期甚至永久保管的学生学籍档案的电子档也没有归档,教务管理电子档案的安全隐患巨大。部分高校已开始借助教务管理系统进行电子学籍管理,但远远未上升到电子学籍档案管理层面。分析其原因,主要有以下两个方面:1.教务管理系统电子数据如何有效同档案资源管理系统进行对接,同时确保教务管理系统与档案管理系统数据的真实性(收到的文件与上传的文件相比数据是否被修改过)、完整性(是否在传输过程中丢失)和有效性(是否与上传的文件是同一文件)未得到有效解决;2.当前电子档案法律效率未得到真正认可,保管电子档案必须同时保存纸质档案,实行“双套制”管理,不少单位认为多一事不如少一事,没有推进保管电子档案的动力。3.在教学管理过程中,教学档案意识薄弱,误以为借助系统进行电子学籍管理,就能够确保电子学籍的安全和有效。 然而,随着信息技术不断演进,电子档案正在以惊人的速度激增并终将取代传统纸质档案,解放人类的劳动。高校有效保管教学管理中需要长期甚至永久保存电子学籍档案的任务已经显得十分迫切,探索电子档案法律效力,成为法律上认可的证据,更是一直以来都是档案界、法律界和软件行业共同努力研究的课题。 三、利用电子证据保全解决电子学籍档案法律效力问题 所谓电子证据保全即是指对以电子形式存在的,能够作为证据证明有关事实的一切材料及其派生物的固定和保护制度。充分利用理论和技术相结合的办法来解决电子学籍档案利用过程中的法律效力问题:理论上采用电子证据保全的方法,重庆邮电大学数字档案系统所提供的远程异地电子档案利用依托于重庆邮电大学法学院建成的电子保全认证中心。该中心已获中央与地方共建项目400万元资助,建成了集电子数据收集、分析、取证和保全功能于一体的电子保全认证系统,该系统能够有效、安全的对各种形式的电子文件进行保全认证,并且于重庆市各级法院以及北京部分法院进行试点,其司法有效性得到了验证;该系统作为具有公信力和权威性的第三方为数字档案的法律效力提供了真实的,可靠的理论保障。在技术上采用数字摘要技术,也称作安全Hash编码法。应用单向Hash函数对文件中若干重要元素进行某种变换运算得到固定长度的摘要码,并在传输信息时将之加入文件一同发送给接收方,接收方收到文件后,用相同的方法进行变换运算,若得到的结果与发送来的摘要码相同,则可断定文件未被篡改,反之亦然,它可以产生信息的数字“指纹”,以确保数据信息未被修改或变化,保证信息的完整性不被破坏[3]。 具体的流程如下:将电子学籍档案传送予保全认证系统。保全系统主动抓取用户电子档案信息特征的Hash值,应用混沌分组密码对电子文件进行保密,采用分片Hashing技术保证电子文件的完整性,利用数字签名标准DSS防止通信双方相互欺骗或抵赖,通过算法的运算,保证证据的原生态。然后由保全系统反馈给档案系统经过运算加密后的、保存用户信息特征的电子戳文件。最后再由档案系统将经过加密的电子档案原文传送给用户使用。经过保全认证的电子档案,在使用的过程中完全可以等同于纸质档案加盖公章的效力。 电子学籍档案远程异地利用平台,为用户提供远程异地信息服务,既提升了档案资源管理系统的服务层次,方便用户使用,又利用第三方权威机构提供的电子证据保全对电子文件、数字档案的法律效力进行保障,让用户摆脱纸质文件的束缚,可以利用方便、实时的电子文件、数字档案,同时确保了数字档案的真实性、完整性、有效性并同时赋予其法律效力。 电子学论文:试论“电子学案”在初中数学学科中的运用 “电子学案”作为新课改教学探索中的一部分,正将全新的教学理念和教育模式带进了我们的课堂.它的主旨是最大程度关注学生的学,更明确教师的作用不是向学生灌输知识,而是引导学生自主学习.作为一名初中数学教师,我以这种全新的教学模式开展了《轴对称》这一内容的“电子学案”课.现就自己对如何将“学案”引入数学教学课堂谈谈自己的浅见. 一、课前准备有预案 首先,我们应当明确“学案”只是一种教学手段,电脑网络仅仅是传播知识的一个载体,但由于“学案”课的特殊教学模式,导致教师在课前的准备工作的重要性和必要性更是不容忽视,它将直接影响到“学案”课能否顺利地开展.因此,在进行《轴对称》一课的教学设计前,我充分考虑到以下几方面: 1.预习工作适当放手 由于“学案”课更多依靠的是学生自己的自主学习,自我探究.因此,对于学习内容的预习显得尤为重要.我在课前要求每位同学认真阅读《轴对称》这一章节的内容,对先前所学内容安排了适当的练习巩固,确保学生对前后知识有系统性的了解.另外,要求学生在课前上网阅读“学案”资料,并熟悉评价表的内容,根据此表对自己的任务有明确的了解,并根据“学案”内容做好适当的准备工作,以便于能使学生迅速进入课堂角色,真正成为课堂上的主角. 2.课堂设计层层铺垫 对于逻辑性较强的数学学科,相较于其他学科而言,要让学生通过自学扫除所有障碍比较困难,因为它的知识结构不是被分割成一个个单独的个体的,而是有十分强的前后连贯性,因而为使学生能顺利开展自学探究活动,我对于《轴对称》这一课的内容安排设计上安排了阶梯式的铺垫工作,如为让学生对于轴对称有直观的认识,我在设计时安排了实验这一内容,让一名学生将一张纸对折,用油彩在上面绘图,然后将纸张展开,发现位于折痕两边的图案是完全相同的,从而让学生从直观的实验中引入了轴对称的思想.又如在让学生掌握如何画一个图形关于一条直线成轴对称,我安排了观察多幅两图形成轴对称的图片,让学生通过互相启发,充分讨论,总结两个图形之间形状、大小关系,两个图形的关键点与这条对称轴之间的位置与距离关系,从而让学生有了完整的思考过程,也便于他们总结正确的绘图方式,有效解决本课的难点. 二、课堂探究有抓手 课前细致的准备工作无疑为正式“学案”课的开展奠定了扎实的基础,而在课堂中我们必须关注的是以下几个问题: 1.自学效果真实反馈 由于“电子学案”课将学习的任务真正转交给学生本人,更多的是需要学生运用所给的资料,通过独立思考以及小组协作来解决问题,因此课堂上的设疑就显得格外重要.因此我在上《轴对称》一课时,在“学案”内容中的每一阶段均铺设了疑问,如轴对称图形与轴对称有什么区别和联系;两个图形成轴对称有什么特点?如何运用这些特点进行规范作图等等,让学生在不断解疑的过程中牢固掌握知识. 2.课堂合理调整节奏 学生在自主学习过程中所发生的问题,以及可能出现的情况是教师在课前无法完全预知的,有些时候或许会与当初的设想大相径庭.因此对于教师来说,运用教学机智,适当调整教学的进程将是格外重要的.我在授课过程中,当进行到寻找两个图形与对称轴的关系这个环节时,学生无法像我事先预料的那样将“连接对应点的线段被对称轴垂直平分”这一特点正确表达,此时,若我还坚持赶进度,或者直接将答案告知,势必违背了让学生自主探究的初衷.因此我适当放慢了节奏,再次形象地展示各图片,使学生在直观的刺激感受下,自然得到了结论,既使他们对知识有了更深层次的认识,同时也真正体现了让学生通过自主学习得到结论的理念. 3.自我评价激励学习 在上《轴对称》这一课时,我要求学生时刻关注自己学习的每个阶段实效如何,并在完成一个任务后迅速给自己一个评价.如在比较轴对称与轴对称图形填表后,请他们即刻反思自己是独立正确填写,还是经过同学启发填写,亦或是填写有误等等,为学生的自学提供了一个衡量的标准,减少了这种自主学习的盲目性,为他们更好地进入角色提供了平台. 三、课后思考有深度 经过实践,我在课后对这堂课进行了深入的分析和思考.我认为采用“学案”课这一教学手段的目的是希望通过它让学生在自我探究的过程中,能更主动和牢固地掌握知识,提高学习的能力,并能增强团队协作的意识.对于数学课的教学来说,由于理科的内容着重于概念明确,步骤清晰,较其他学科而言也应当有其特殊之处.要达到这个目的,更多地要求教师进行层层深入的设疑和引导,对此,我经过反思后,认为数学“学案”课的顺利开展,在课堂上必须注重以下几点: 1.无可厚非,“学案”课的安排应以学生自学为主,让学生能有更充分的时间通过小组间的交流以及自我探索来掌握知识.但是由于数学这门学科客观性十分强,很多概念、定理、性质并不是靠学生单方面的学习能够真正掌握的.因此对于这些内容,教师不应当太过“吝啬”于自己的语言提示与小结,不能因为是“学案”课而让数学课的本质变了味,刻意去减少讲授的时间.毕竟一堂真正的数学课,无论以任何形式进行,它的教学目的只有一个――那便是要让学生真正从本质上牢固掌握新的知识. 2.由于“学案”课需要分组进行,学生被分配到各个小组中进行学习,如此形式确实能增进同学间的交流与讨论.但是对于数学学科而言,培养学生进行独立思考的能力是十分必须的.因此教师在创设问题时必须充分考虑到这一方面,既要合理分配好自我解答和交流合作的时间,使每个学生都能有所收获,更要充分利用好这个特殊的教学形式,以此作为提高教学成效的一个台阶.自己上完“学案”课后的一个体会是,这样的合作其实不仅仅是讨论型的,更是在无形中形成了一个“互助”的氛围.由于在传统的教学课堂上无法跟上教师上课节奏而落下了队伍的同学,而今因为有了这样的一个小团体,能够在同组同伴的帮助下也能掌握知识,这样的学习方式既使各层次同学均有提高,更加深了同学间互帮互助的良好风气. 最后,我认为教师应当及时组织学生再次利用“学案”内容巩固所学知识,并及时通过练习加以反馈.因为对一堂数学课而言,练习是必不可少的一部分,学生在整堂课中若没有完整的书面练习,仅仅是靠听和看是无法牢固掌握数学知识的,而这堂课的实际意义也是空的. 当然,无可置疑,每种课堂形式都或多或少存在着利与弊,对于各个学科而言,应该明确并不是每个内容都能利用“学案”的形式来开展教学的.相信“电子学案”课的探究路程还很长,它有待我们每位教师从实践中去体会和总结,希望通过大家的努力,能够让其在我们的课堂中真正发挥提高学生学习能力,提高课堂教学效率的作用.
通信系统论文:航空电子通信系统论文 1网络拓扑结构的选取 航空电子通信网络拓扑结构指的是航空电子不同子系统在物理层面的互连结构。典型的网络拓扑结构包括三种:一是单级总线拓扑结构,此结构中的所有子系统均与同一条总线电缆相连。此结构适宜用在航电子系统数量少、网络通信负荷低等情况下;二是多单一级总线拓扑结构,该结构中各个子系统均根据功能或通信频繁程度予以分类,并将各类子系统连到两个或多个总线电缆上,适用于子系统较多、通信负荷较重的系统中;三是多级总线拓扑结构,该结构中至少包括功能高低有别的两级总线,其中,下级总线负责对上级总线所发出的控制命令进行接收,同时,下级总线向上级总线回发相应的工作参数,适用于航电中部分功能单元数量多、且不同单元需下级总线连网进行通信的子系统中,此结构管理较为复杂,需要设计好上、下级总线的硬件网关,还要对其信息交换进行组织。为了解决网络拓扑结构的选取问题,设计过程中应针对机载设备数量、响应时间、可靠性、吞吐量等,优化选择或组合出最佳的网络。对于ACT飞控系统而言,其共包括7个节点,通常而言,其中1个是总线控制器,剩余均为远程终端,多数情况下,系统通信量均不太繁重,网络连接节点也相对较少,因此,应尽量选取单级总线拓扑结构,这样不仅满足了通信的需求,也便于实现。 2时间同步机制的建立 在航空电子通信系统中,每个子系统都拥有能够独立工作的计时时钟,它们之间会存在一定的时间误差,为了保证子系统之间在传输信息和执行实时任务的同步性,必须建立时间同步机制,统一整个通信系统时间,这里所说的时间统一,不仅仅包括上电之后能够在短时间内迅速达到统一,还包括飞行过程中始终保持统一。时间同步机制将大幅度提升航空飞行效率和稳定性,并确保子系统工作在有序进行的前提下,实现步伐统一和指挥统一。时间同步机制的原理:实时计时器(RTC)和时钟分辨率是航空电子通信系统各个子系统中安装有的设备,每个RTC的长度均一致,在上电后它们会自动计数。依照整个系统和子系统RTC精确度的要求,计算出总线控制器RTC的广播周期值。通过系统总线控制器向子系统进行周期性广播RTC值,各个子系统根据此周期计算自身RTC与总线RTC间误差,得出误差后修正时间,并按照此时间执行实时任务。航空电子通信系统RTC精确度的要求越低,周期值越大;反之越小。 3故障处理 在航空电子通信系统通信过程中,要求系统能够及时对所发生故障进行排除。对于总线控制器而言,其在子系统故障处理方式方面,同非总线控制器不同,非总线控制器在故障发生后处理方式也不尽相同,如果子系统多路总线接口的硬件存在故障,此时,状态字的终端标志位置位,若并非硬件故障和永久故障,则子系统标志会置位。若故障更加严重,中央处理器无法运行,此时,通信系统会发出相应的指令,禁止响应总线控制器所发出的各项命令。由于三种故障情况的处理方式不同,因此,必须根据实际需要进行分析,以防运行存在错误,影响通信过程。对于总线控制器而言,其处理故障也需要分情况进行。总线控制器需要对发生故障的子系统进行判断,并对故障电缆作出相应的记录,由于通信故障包括临时性故障和永久故障,因此,总线控制器需要根据系统需求,在双余度电缆上先开着调试,若简单调试后故障消失,则属于临时故障,若故障长时间内无法消除,则可能是子系统或电缆硬件存在问题。若采用双余度电缆重新调试,故障仍存在,即为永久故障,此时,总线控制器会进行记录。 4结束语 航空电子通信系统是十分复杂的分布式机载通信网络系统,主要涉及航电多路传输总线中的各种设备,因此,航电通信系统顶层设计优劣将会对飞机总体性能带来直接的影响。上文所涉及的系统层次结构、故障处理、网络拓扑结构、航空电子时钟同步设计等均为系统关键性问题,本文提出了相应的解决方法,以供航电设计人员参考。 作者:裘宇单位:交通运输部东海第一救助飞行队 通信系统论文:基于模型构建的信息通信系统论文 1项目的研究内容 项目的主要研究内容为构建信息通信系统状态检修体系,明确信息通信系统的典型构成及信息通信状态检修准确定义,为工作开展树立明确目标和范围。研究软件评价相关数据采集、指标体系及方法,从技术评价、安保运维评价和设备评价三个角度进行软件运行状态特征量收集、评价指标的建立,并引入参考权重理念实现软件评价。基于设备/软件相关评价结论,从业务系统评价、支撑系统评价和综合系统评价三个层面形成系统层面的评价体系。形成系统风险评估机制,根据状态评价结果及风险评估参数对设备和系统两个层面进行风险评估,并计算出相应的资产损失、系统性能下降风险和数据丢失等安全风险。构建系统故障诊断方法,通过对系统的组成部分设备与软件的相关运行情况、故障情况及评价结论等信息的分析,对系统故障及异常进行预警分析,给出针对性较强的处理建议。 2项目建设目标 (1)建立信息通信系统状态检修体系,基于现有信息通信设备状态检修工作开展的前提下实现软件、软件与硬件构成的系统的状态检修体系的建立。(2)建立IMS、一体化安全运维系统的数据接口,实现软件的监测数据接入。(3)构建软件、系统的评价指标体系,结合软件和系统特点实现评价指标抽取、评价指标分类及评价方法的制定。(4)建立系统评价模型,从业务系统评价、支撑系统评价和综合系统评价三个层面形成系统层面的评价体系。(5)形成系统风险评估机制,根据状态评价结果及风险评估参数对设备和系统两个层面进行风险评估,并计算出相应的资产损失、系统性能下降风险和数据丢失等安全风险。(6)基于设备和软件的在线监测预警数据,结合项目对系统各组成设备和软件的关联关系,智能分析系统故障原因,软硬结合实现系统故障诊断并给出辅助处理建议。 3项目研究路线 一是进行项目范围定义及相关关键概念的归纳总结,形成系统的典型构成、信息通信系统概念、信息通信系统状态检修工作等内容界定。二是全面调研现有信息通信设备、软件和系统现状,实现对其关联关系、组成结构的分析,建立相应模型分类。三是研究探索软件及系统评价模型和方法,建立相应指标体系、评价流程以及设备/软件和系统的评价影响模型。四是研究软件与系统风险评估模型。五是研究软件及系统的故障诊断方法,结合设备和软件的监测数据和故障情况,为系统故障和异常的预警分析提供细化处置建议。六是严格项目管理,制定可行的项目管控措施。 4结束语 随着信息通信系统状态检修工作的开展,新检修工作模式的优点逐步展现,为信息通信专业运维检修工作提供准确、可执行、可操作性强的检修策略及方案。实践证明,项目的应用使信息通信设备故障率降低42.3%,检修效率提升27%,及时、高效、快捷、节约的实现了专业管理设备和系统的运维。 作者:刘月琴郝朝虹单位:国网山西省电力公司忻州供电公司 通信系统论文:基于配网自动化通信系统论文 1、通信系统维护成本的要求 目前我国的配网自动化通信系统中往往是采用光纤通信,无线通信,电力线载波通信以及双绞线等数据传输方式来实现的。这些传输方式中的电力线载波通信以及无线通信和双绞线通信方式较为容易受到一些技术因素的干扰,例如配电网分支、“T”型结构过多,信号在线路上会严重衰减,以及其他自然因素,如地形、天气等。正是由于这些影响,让类似的通信技术维护成本增加,且难以得到全面的推广,目前很多用户也淘汰了这些传输方式。在使用光纤通信的过程中,人们发现光缆价格正在逐渐下滑,因此在进行通信系统建设的过程中可以使用光纤通信来作为数据传输方式,这种传输方式不仅维护成本较低,并且使用过程中的可靠性也很高,值得在通信系统建设的过程中进行广泛应用。 2、配网自动化通信系统建设的原则 配网自动化通信系统在实际建设的过程中,应注意通信系统的可行性、拓展性以及先进性,同时也需要结合实际情况,采取一些较为灵活的手段来进行建设,保证它的功效性。具体可有如下几点: 2.1整体规划、循序渐进。对整个配电网自动化通信系统做出整体规划,按照地区、电压等级等逐步推进,最终实现全面覆盖,实施过程中注意与远期工程的衔接、及采购设备时做到不同厂家间设备的兼容性。 2.2重点突出、经济建设。根据实际情况及重要程度,选取已有设备条件及通信网络现状比较好区域,按照“遥信、遥测、遥控”三遥功能建设。依此类推,把整个配电网自动化系统建设成为一个真正实用,避免重复建设的功能性系统。 2.3因地制宜、灵活选择各种通信手段。下面介绍几种通信方式。 2.3.1无线通信,需要租用网络运营商的无线网络,将站端采集到的数据传至网络运营商的后台系统,再通过专线和配网自动化系统进行互联,实现业务接入。这种通信方式具有投资少、见效快等优点,但是无线通信往往受天气、地形等的影响,信号不稳定、安全性差,所以适用于“遥信、遥测”功能的使用。 2.3.2电力线载波通信是在站端将原始信息调制为高频信号,并通过耦合器耦合至输电线路,利用输电线路作为传输媒介传送到接收端,接收端通过耦合器将载波从强电电流中分离出来,然后解调出原始信息并传送到接收端。该通信方式带宽有限,基本上可以满足“遥信、遥测”、或者仅是“遥信”功能的使用。 2.3.3光纤通信是以光波作为信息载体,以光导纤维作为传输介质的通信方式。它具有传输速度快、可靠性高、组网方式灵活等优点,但是成本较高。该通信方式可以满足“遥信、遥测、遥控”功能。在通信系统的建设过程中,应当根据当地的具体环境选择不同的通信方式相结合的手段。应首选光纤通信,如在主干通道、主站间、主站与配电终端间,无法铺设光纤的地方及配电终端之间可以灵活选择电力线载波和无线通信方式。 3、配网自动化通信系统的规划 通信系统在整个电力系统的运行过程中占据着极其重要的地位,它是主站系统与配网终端设备联接的纽带,主站与终端设备间的信息交互都是通过通信系统完成,因此必须有稳定可靠的通信系统,才能实现配网自动化的功能。由于整个电网的一次设备多数已经建成,因此在通信系统规划过程中,应该通过重点建设配网终端设备的通信功能。配网终端设备主要功能有以下几点:①配网馈线运行状态监测;②馈线开关远方控制操作;③馈线过负荷时系统切换并重新优化配置(网络重构);④监测并进行故障识别、隔离、恢复供电。为实现配网终端设备的功能,它们与主站及彼此之间的通信必不可少。最终它们需要将采集到的各种信息,通过通信网络实时传至主站端,为调度运行工作人员正确做出各项指令提供可靠依据。由此可见,配网终端设备的通信功能是实现配网自动化的基础,在实际的工作过程中发挥着举足轻重的作用,重点建设终端设备的通信功能是明智的。 4、结语 电力系统工作的过程中,需要可靠的通信系统为电力系统的安全运行提供有力的保障。在配网自动化通信系统的建设过程中,需要注意根据实际情况选择合适的通信方式及高可靠配网终端设备,为配网自动化业务提供可靠、高效的通信网络,以实现电网安全、高效、优质、经济运行,为我国的电力事业发展做出贡献。 作者:牛瑞王静陈小军单位:陕西省地方电力(集团)有限公司 通信系统论文:高速公路信息通信系统论文 1信息系统的主要内容 1.1收费系统 高速公路以往所采取的收费方式为全封闭的,现阶段所采取的收费方式是利用计算机系统,这样的话有利于进行统计分析以及管理。收费系统主要分成收费中心、收费车道一级收费站等,而每个站之间都会形成一个计算机局域网,再利用通信系统有机的和收费中心连接在一起。收费系统一般都是半自动收费,也就是人工对车型进行判别、计算机计费和把现金付费当作优秀的收费手段 1.2监控系统 监控系统主要囊括了监控中心以及各分控中心。能够划分成:控制系统、传输系统、监控系统以及情报板系统等。该系统的主要功能是利用监控系统获取道路中的气候变化、事故、交通拥挤、交通量、路基路面损坏、阻塞以及车速等情况,并提出合理的解决方案,再通过传输系统把其传输到情报系统,为交通参与人员提供保持正常运行的信息。除此之外,还需要对道路进行某些控制,用来确保高速公路连续行驶以及安全行驶,并为路政管理以及稽查管理提供一定的借鉴。监控系统往往采取巡逻车、红外线探测器、紧急电话、摄像机、无线电设备、气象检测装置、闭路电视以及车辆检测器等先进技术对信息进行采集,而通信系统的主要职责为传输信息,并采取广播系统以及标志牌等对信息进行。 2信息系统的管理和建设 高速公路信息系统是服务于高速公路的业务运营的,它也是组成高速公路的重要部分,也是高新技术发展的产物。除此之外,高速公路信息系统在专用的交通通信网内占据着至关重要的地位,还可以被称之为使交通信息顺利的传出的重要载体。是否可以管好、建好和用好高速公路信息系统,对高速公路的服务质量、层次以及管理水平有着至关重要的影响作用。 2.1建设前的设计 在对系统进行建设前,需要充分的对未来发展需求以及各传递因素进行考虑,主要包含:气候、自然灾害、车流量和一些突发事件(难以预料)。通过调查研究可知,一定要从未来发展的角度出发,并制定出合理有效的方案,从而让整个系统能够实现及时、准确和快速的传递作用。除此之外,不仅技术上没有出现浪费,还有助于日后对其进行升级换代。 2.2规范技术标准 高速公路信息系统构建完成以后,需要相应的对其进行技术分析,并对技术资料进行整理,既能考察该系统能够实现预期目的,还能为系统的升级换代、日常保养以及日常维护等提供技术支持以及理论依据,还能为系统的管理者以及使用者带来很大的便利。技术资料主要囊括了下面几点:重要设备说明书、工程竣工图纸、工程设计图纸以及其他有关材料等,还需要在该前提下对相应的标准进行整理和制定。例如:确立发展方向、规范操作行为、制定标准以及确立相应系统等。 2.3构建健全的管理运行机制 高速公路信息系统作为高新技术发展的产物,要求管理人员、使用人员以及维护人员必须具备很高的科技素质,构建出具备高水平的队伍直接决定着高速公路信息系统能够使自身功能得到充分的发挥。随着社会发展和技术进步,也要求技术人员不断的对知识进行更新。所以,相关部门需要加大对人员进行培训的资金投入,也必将能够收获更好的效果。高速公路信息系统是服务于高速公路的业务运营的,在工作时,高速公路信息系统与其他部门是相互协调和紧密相连的,构建健全的管理运营机制是信息通信系统得到正常发挥的重要保障,高速公路信息系统需要和其他有关部门有机的结合在一起。例如:监控系统中服务于稽查以及路政的环节,则需要和路政部门与稽查部门构建相应的关系,这样的话有助于进行操作和管理。 2.4构建专业的抢修队伍 现阶段,由于我国高速公路正是飞速发展的阶段,而高速公路信息系统还有很多部门的设计一直处在研发的阶段,操作繁琐和系统反应慢是导致高速公路成本偏高的重要因素。例如:收费系统硬件和收费系统软件均需要从外国进口,这就需要大量的外汇。我国的计算机行业目前已经取得了较高的发展水平,如果能够在此前提下,可以相应的组织人力和物力把这方面的研究工作做好,则会开辟出具有很大发展前景的产业,还可以为国家创造更多的利润,并为国家节省大量外汇。 3结语 随着高速公路建设的日趋发展,则需要培养诸多的信息通讯系统的专业机电人才,相关的管理部门需要通过自身存在的机电优势,构建出高速信息系统的机电创新队伍,还需要和实际的工作有机的结合,从而使单位获得更大的经济效益以及社会收益。 作者:马奇宇文飞单位:陕西公路研究院 通信系统论文:智能变电站光纤通信系统论文 1智能变电站站内光纤通信系统设计 1.1设计原则 巍山变电站是110kV智能变电站,因此在智能变电站的光纤通信系统建立时,需要从总体上考虑光纤系统的可行性和可实现性,在保证传输安全的前提下保证数据传输的效率,即可靠性。智能变电站光缆的选择要符合施工的实际情况,光纤的接口应该尽量统一,在施工中要尽量采用新技术。方案的设计要尽可能节约光缆的使用量,提高光纤的利用率,同时要在设计中明确施工目标,从而保证施工效率。在进行光缆的铺设时要注意光缆的保护等。 1.2光缆的选择 在智能变电站中,光缆产品的性能决定了智能变电站的通信效率,因此光缆的选择是其在设计时需要优先考虑的,在实际的工作中要根据实际情况进行光缆的选择。在智能变电站内数据的传输距离长,通常选用单模光缆,以确保数据的准确传输;站内各LED之间的通信,则要选用渐变性多模光缆。在进行户外配电装置的选用时,对光缆的抗磨损性要求较高,因此大多选用铠装型光缆。在光缆的选择之后,还要进行光缆连接器的选择,即接入光模块的光纤接头。根据使用的光缆块不同,光缆连接器的选择也有不同。该变电站采用光纤代替了二次电缆技术,并且通过智能终端使各项数据可以共享。 2智能光纤通信系统的主要实施手段 2.1光缆线路设计 在进行信息数据传输时,为了保证传输的稳定性和可靠性,使光纤在各种环境下都能够进行长期使用,需要将光纤制作成光缆。在进行光缆设计时要对光缆进行足够的保护,保证光纤不受外界因素的损坏,光缆的材质要选择重量较轻、便于施工和维护的材料。针对不同的传输环境,选择不同结构的光缆,从而将传输的线路进行优化处理。在进行光缆的安装时,要对光缆之间的挤压、磨损、扭转等进行规范操作,清除光缆附近的障碍物,进行电场强度控制,使其感应电场不超过规定值。由于110kV巍山智能变电站光缆的安装是在高电压的环境下进行安装,因此要格外注意人身安全和安装设备安全,在安装时要进行安全措施防护,保持作业的安全。要注意施工的环境,在施工结束后要在附近悬挂警示牌和设立相关的标志,及时进行光缆的维护等。 2.2通信系统设计 110kV巍山智能变电站的通信系统主要由传输设备、接入设备和电源设备组成,SDH传输设备是光纤系统的优秀,所有的控制信号都要通过SDH进行转换才能进行数据的传输。PCM接入设备将传输设备中的2M信号转换为可控制传输的64K信号,而电源设备是通信系统正常运行的重要保证,只有电源提供稳定的电源,才能保证数据传输的可实现性和准确性。在进行通信设备施工时,要对施工人员进行大地放电,消除人体静电,以防止通信设备的损坏。通信设备对周围环境的要求很高,要设置专门的通信机房,安装防静电地板,同时要保证机房的温度和湿度恒定,将通信电池和设备相分隔开,以防止火灾的发生。巍山智能变电站的设计中采用了全封闭式的组合电器,具有很强的抗干扰功能,智能化远程遥控可以大大减少人为操纵的风险。 3现阶段变电站中光纤通信系统存在的问题 3.1光缆施工安全隐患 在智能变电站建设中,光纤通信作为其主要通信介质发挥出了极大的作用,但是在施工建设中容易出现一系列问题,导致变电站通信质量受到损坏。在导入光纤时接口密封不严,使保护钢管中容易出现积水,造成冬天积水无法排除结冰膨胀,从而造成光纤被积压,不仅降低了传输效率,同时也影响了光缆的安全性。在进行光缆材料的选用时没有固定的标准,捆绑材料也达不到标准,使光缆在固定时不稳定,余缆容易出现散落的现象,从而造成安全隐患。光缆的材料选用不足,也会造成施工工艺的差异,产品的质量达不到统一的标准,导致同一个智能变电站中出现不同施工工艺的现象。在进行光缆的固定和安装时,其固定架间隔之间缝隙存在着质量问题,部分型号的光缆固定架间隙不足,导致传输的质量和速率下降,固定架和光配机架上下距离不够充足,使光缆在固定保护套管弯曲过大,使馆内光纤造成积压,从而降低传输速率。 3.2材料选择不规范 智能变电站光纤通信系统涉及到多个专业,施工需要采购的设备数量多,型号也分为很多种类,因此在进行设备采购时针对光缆固定架、配线单元、保护套管等材料的配备要符合施工的要求。但是从巍山智能变电站光纤通信系统的材料选购上看,设备进行采购时常常出现遗漏的现象,设备材料的供应商数目众多,其产品型号难以统一,给材料的配置带来了很多的困难。不同型号进行的施工工艺也不相同,造成工程的工艺不规范。 3.3施工人员素质不强 智能变电站光纤通信系统的构建是一个非常复杂的施工工程,施工规模大,项目多,作业环境危险,这就需要施工人员增强安全意识和专业技能,但是现阶段很多施工人员不注重技能的提升,不能够及时掌握新技术,在进行高电压作业时防护措施不到位,高空作业时没有配备相应的安全设施,造成人身安全隐患。在进行通信设备的建设时没有进行大地放电,身上的静电造成通信设备的损坏等。 4加强变电站站内光纤通信的有效措施 4.1进行变电站初期研究 在进行智能变电站光纤通信系统的构建时,要与相关部门进行沟通,确定系统的可实现性,要对光缆通信建设的目标进行明确,同时优化设计方案,将设备材料的选购、光缆设计数量、安装方式和投入使用等各界环节进行预算和估量,在设计时要严格审核期设备的选用,人员的调配和施工技术的应用也要符合相关的规定。要选择专业的设备厂家进行设备材料的选购,保证设备的型号一致,将安全隐患在初期研究阶段降到最低。110kV巍山变电站的顺利实施和政府的支持紧密相连,其各项施工也符合国家的施工要求。 4.2规范施工中的各项操作 在进行光缆的安装和调试运行时,施工人员要严格按照相关的规定进行规范操作,在进行光缆施工时,要以光缆数据传输效率最大化和传输安全为标准进行光缆的安装。结合巍山当地的气候特点,对于施工中出现的客观因素如天气原因等要进行及时的调整工期,保证施工的进度和工期。及时将新技术应用到施工建设中,从而让通信建筑更好地发挥其作用。在建筑中明确责任人和监督人,监督施工按照相关规定操作,保证施工的安全。 4.3加强施工人员的培训 在进行光缆通信建设时,施工人员的操作是保证系统顺利运行的关键。要加强对施工人员的技能培训和综合素质的提高,不断提升员工的专业技能水平,让新技术运用到光纤通信建设中。增强员工的安全意识,在员工进行危险环境作业时,要让员工配备相应的安全工具,如安全帽等,在进行通信设备建设时,要注意对员工进行大地放电,减少通信设备的损害。建筑单位要及时对光缆进行维护,防止光缆的损坏造成极大的损失。 5结语 随着我国电力产业的发展,国家供电量需要大幅度的增加,国家电网建设越来越重要。在电网建筑中,最重要的部分就是变电站的建设,其可以有效的进行数据信息的传输,保证了供电系统的完整性。在进行智能变电站光纤通信系统的构建时要依照其设计原则进行设计,在施工时要注意施工安全和施工细节。提升员工的专业技能和安全意识,对于会影响到通信传输的各项因素进行及时的处理,发现问题时要进行及时的处理,防止损失的进一步增加。要大力发展智能变电站光纤通信系统的构建,让我国的电站通信更好的发展。 作者:洪健明单位:云南电网公司大理供电局 通信系统论文:变电站通信系统论文 一、变电站的通信网络系统 (一)网络拓扑结构和组网技术 一般来说,在系统运行的过程中,组网方式的合理性,在一定程度上关系着以太网运行的可靠性和高效性。随着现代技术的不断发展和我国电网的进一步深化改革,变电站的智能化程度也越来越高,从当前我国组网方式的运用现状来看,可以将其简单概括为:新组建的网络将系统的性能和功能要求作为基本前提,采用优化节点分布和网络结构的方式,一方面可以有效提高变电站通信系统的信息化水平,另一方面还能实现投入与效能的均衡化。 (二)以太网交换技术 所谓以太网交换技术,主要指的是在以太网运行的过程中,具有性能高、操作简单、密集高端口以及低价特点的一种交换产品,将这一技术运用在变电站通信系统中,在一定程度上可以有效提高通信系统的安全性和可靠性。一般来说,在网络系统中,之所以会提出交换技术这一概念,主要是为了进一步改进网络系统的共享工作模式。从当前我国以太网交换技术的使用现状来看,有三种交换技术被得到广泛地推广和运用,分别是信元交换、帧交换以及端换。随着现代科学技术的不断发展,在以太网运用领域出现了三层交换技术,一方面改善了在明确划分局域网中段之后,只能通过路由器对网络中子网进行全面监督和管理的局面;另一方面也解决了由于传统路由器的复杂、低速而导致网络产生瓶颈的问题,有效提高通信系统的工作效率。 二、加强变电站通信系统可靠性的有效策略 (一)双以太网冗余的实现 在对变电站结构进行全面仔细地分析之后,我们可以知道,IED具备完全独立的两组隔离变压器、控制器、通信电缆以及收发器等。一般来说,每个通信设备都具有个体差异性,在通信冗余协议的实现上也存在着一定的区别,但是具有相同的基本原理。所以,我们在实际的研究工作中,在解决一个通信设备的问题之后,就可以解决其余通信设备的问题。IED可以采用回环测试的方式,对系统中的链路进行全面地检测,确保通信系统的正常稳定运行。在实际的工作中,可以将这两个接口都与协议栈绑定,并且具备控制层访问的不同媒体地址。通常在完成以太网与热备用的连接之后,系统是不具备信息发送功能的,但是由于充分考虑到链路会在发生故障时被切断这一因素,所以需要对设备进行不断地改进,确保系统信息接收的通畅性。系统在正常运行时,利用工作接口IED设备可以在网络中传送信息,在进行回环检测时,如果IED发现系统故障,就可以马上发出命令,对热备用接口进行设置,确保其通信控制器可以进行信息发送,并且将全部信息从工作接口的主链路上转移到热备用接口的链路上,这样一来,就算工作信息接口发生故障,备用接口也可以完成信息接收任务,在一定程度上可以为变电站通信系统的可靠性和稳定性提供有效地保障。在变电站通信系统运行的过程中,双以太网结构将热备用作为主要工作方式,在对链路进行切换时,不可避免会发生延时的情况。同时,由于每个IED之间都存在着个体差异性,不同交换机和IED在进行协议配合时,往往存在着一定的区别。所以,针对这一问题,在实际的工作中,还需要不断地研究和改进,只有这样,才能确保通信系统的安全稳定运行。 (二)环网冗余的实现 从当前我国双以太网环网的运用现状来看,通信系统在运行的过程中,主要是通过交换机来实现信息接收和发送目的的。一般来说,不同厂商生产出来的交换机具有一定的区别,为了确保系统的安全稳定运行,厂商在生产交换机时,可以采用生成树系列的标准协议,这样一来,就可以通过交换机构组成相应的环路,为变电站通信系统可靠性的提高奠定坚实的基础。通信系统在运用环网结构时,在信息传输的过程中,为了避免环网中信息的循环传输,可以对交换机进行重新设置,将两个端口分别设置为阻塞态和转发态,这样一来,信息就可以在系统中进行无障碍传输,在一定程度上可以有效提高系统的可靠性。除此之外,通信线路在正常工作的过程中,系统在传输信息时,也需要通过诸多的交换机来完成,同时,将交换机的1、3、6端口设置为阻塞态,这样一来,该端口就不能进行信息传送。站控单元可以利用交换机的7—3—1—2端口将控制信号传送到保护单元,并且在传送的过程中,不会出现循环发送的现象,有效保障了系统传输的可靠性。在变电站通信系统运行的过程中,当1、3这两台交换机的链路出现故障之后,3号交换机在接受到系统的命令之后,会自动对环路进行全面仔细地检测,如果发现该链路无法保持通畅状态,则会对它的端口进行重新设置,将阻塞态变为转发态,并且及时通知其它的交换机,在进行信息传输时,选择其它的转发路径,这样一来,就不会出现因为其中一台交换机故障,而导致整个系统信息被阻塞的现象。同时,在环网冗余协议中,延时的时间通常保持在1—3s,不仅可以确保整个通信系统运行的可靠性,在一定程度上还能有效提高工作效率。但是,通常在正常情况下,备用链路完全处于闲置状态,端口和宽带的利用率相对较低。 三、结束语 总而言之,随着我国智能电网建设脚步的进一步加快,变电站的重要性也逐渐凸显出来。因此,一定要充分认识到变电站通信系统建设的重要性,在全面了解当前我国变电站通信系统的应用现状之后,将双以太网环网结构运用在变电站通信系统的建设中,一方面可以为通信系统的安全稳定运行提供有效地保障,另一方面还能有效提高变电站通信系统的实时性和可靠性。 作者:张大淼单位:佛山市瑞兴电力工程技术咨询有限公司 通信系统论文:视频通信系统论文 [论文关键词]视频通信应用实现通信技术 [论文摘要]宽带通信技术和数字视频处理技术的迅速发展,为视讯通信业务面向公众广泛运营已经准备好技术条件。结合当前通信领域和计算机领域的出现的技术,对如何实现远程视频通信进行研究。 随着人们对视频和音频信息的需求愈来愈强烈,追求远距离的视音频的同步交互成为新的时尚。近些年来,依托计算机技术、通信技术和网络条件的发展,集音频、视频、图像、文字、数据为一体的多媒体信息,使越来越多的人开始通过互联网进行各方面通讯,缩短了时区和地域的距离。 一、视频通信概述 视频通信实质上是多媒体技术、计算机网络技术与现代通信技术相结合的产物。它通过多媒体技术和网络通信技术的支持,为不同地域的人们提供了类似与面对面的交流方式,为身处异地的人们提供了一个相互讨论问题并可协同工作的环境,它集计算机的交互性、通信的分布性,以及电视的真实性为一体,具有明显的优越性。 二、视频通信的组成 (一)组成 一个视频通信系统包括节点机和通信网络两部分。典型的会议节点机主要由音/视频获取设备、回放设备、媒体编解码器、通信接口卡和会议功能模块构成。网络部分主要指支持实时多点传输的网关和信道。完整的视频会议系统的逻辑结构模型由六大模块构成:(1)人际交互模块,即视频会议系统的人机界面。(2)会议文档部件,包括会议文档的自动生成、管理和查询等功能模块以及与数据库的接口模块。(3)媒体处理部件,包括音、视频信息的获取、编码、回放等处理模块。(4)共享空间部件,包括共享空间管理模块、电子白板及应用过程共享功能模块。(5)会议管理部件,包括会议的发起、与会人员的管理(加入/退出)、会话建立以及会议结束等处理模块。 (二)软硬件与网络条件 要进行网络视频通信,需要一定的软件和硬件设备作为支撑。 1.所需硬件环境。 要使用网络视频会议,除了要有一台较高性能的多媒体计算机或显示屏外,还需要配备摄像头、麦克风、音箱或耳机等外部设备,其中最主要的设备为摄像头,它是用来进行视频获取的一个重要硬件,摄像头分为模拟摄像头和数字摄像头两大类,前者捕获的为模拟视频信号,需要将其输入到视频捕捉设备进行数字化后方可转换到计算机中使用。而数字摄像头可以直接捕捉影像,然后通过串、并口或者USB接口传到计算机里。 2.所需软件环境。 (1)操作系统软件:目前绝大多数的网络视频会议软件都支持Windows98/Me/2000/XP/2003系统,另外也可有一些视频会议软件支持在Linux等非Windows系统中运行。 (2)网络视频软件:要进行网络视频会议,必须借助于网络视频会议软件。网络视频会议软件支持点到多点的视频会议应用,即可以在用户之间,也可以实现多个用户进行联机视频会议。 (3)其他软件:音频连接模块、网络交换机、多媒体加速软件、多媒体编码/解码软件等。 3.承载网络。 要在网络视频通信系统中使用视频,用户必须具有可供视频流畅传输的网络链路,也就是说用户必须具有足够带宽的局域网环境和宽带接入Internet的网络环境。 三、视频通信系统的实现 NetMeeting作为一款免费网络电话与协作办公工具,它除了支持视频、音频的实时交流外,还提供了文档与应用程序共享、电子白板和远程桌面共享等多种功能,是一款用于网络视频通信的优秀软件,使用它我们可以轻松的进行网上视频通信。 (一)安装视频软件 首先,检查需要进行视频通信的系统中是否安装了视频软件,如果没有安装,可以通过填加组件的形式进行安装。 (二)连接信息设置 确认NetMeeting已经安装在系统后,单击“开始” “程序” “附件” “通信” “NetMeeting”命令,启动程序。首次运行NetMeeting,软件会出现一个向导,要求用户信息进行简单的设置,单击“下一步”按钮,输入个人信息。接下来,向导要求用户设置网络连接方式,可以根据具体的网络连接情况选择ADSL、局域网等。单击“下一步”按钮跳过NetMeeting服务器设置,此时向导会要求对计算机声卡和麦克风进行测试。单击“下一步”按钮完成向导之后,即可进入NetMeeting主界面。 (三)开始视频通信 1.新建视频通信。单击“呼叫”“主持会议”命令新建一个视频会议,在弹出的“主持会议”对话框中设置会议名称(不能使用中文名)和密码,然后,将“会议工具”中的“共享”、“聊天”、“白板”、“文件传送”四个复选框全选上,单击“确定”按钮。 2.呼叫主机。建立会议后,与会的计算机即可呼叫主持会议的主机,方法是单击“呼叫”“新呼叫”命令,或单击NetMeeting面板中的“呼叫”按钮,打开发出“呼叫”的对话框,输入IP地址,并单击“呼叫”按钮即可对主机进行呼叫。3.接入验证。此时,被呼叫方的计算机中会出现是否应接呼叫的对话框,单击“接受”按钮。然后,拨入方计算机即可登录会议,如果在“主持会议”对话框中设置了会议密码,此时还会弹出一个对话框要求用户提交验证密码。 4.进行视频通信。各个不同地方的参与视频通信的人员,只需要单击主界面中的“开始视频”按钮,即可发送视频流。将发言请求发送到中心站的服务器上,由主会场主持人来确定允许还是否定发言请求,一旦确定可以发言,即可实现通话。 (四)其他功能 NetMeeting界面下方有四个按钮,分别对应了“共享”、“聊天”、“白板”和“文件传送”四项主要功能(这四项功能需要在会议属性中启用,否则在非会议中处于不可用状态): 1.“共享”功能。通过共享功能可以便于同其他会议参加者在获得授权后控制本地主机上的应用软件进行演示与操作。 2.“聊天”功能。单击“聊天”按钮,NetMeeting会弹出一个聊天对话框,可以对所有或某一与会者发送聊天信息。 3.电子白板。系统提供多块白板,与会人员都可通过白板进行绘制矢量图,可以进行文字输入、粘贴图片等。在主控模式,主持可以禁止其他人使用白板。 4.传送文件。“传送文件”功能用来在与会者之间传送与接收文件。使用方法比较简单,只需单击“文件传送”按钮并选择需要传送的文件即可。 四、结束语 随着网络的发展和视频通信技术的进一步完善,视频通信技术将越来越多地被人们利用到工作及生活中,甚至改变人们的生活和工作方式。人们根据自身对网络质量需求的不同,自由选择传输方式及终端设备,更多的行业、企业、个人都将享受到视频通信所带来的便利。 通信系统论文:无线宽带接入通信系统论文 1.引言 到2001年底,全球移动电话用户总数突破了10亿大关,并有100多个国家的移动用户数超过了固定用户数。移动通信已成为普遍接入的必要手段之一,而不再是传统所认为的固定电话的补充。另一方面,定向话音仍是当前移动通信的主要业务,但包括高速数据在内的多媒体业务的比重逐年增加,预计2010年话音业务和多媒体业务之比将为1:2。移动多媒体业务是把文本、图形、语音和视频等信息以任意组合的方式给移动用户提供的服务。为了提供优质的移动多媒体业务,必须构筑大范围覆盖的高质量无线宽带网络。从2002年开始,无线宽带网的建设进入高速发展阶段,许多国家均在政府支持和电信制造商、运营商的积极投入下,研究和建设各种不同类型的无线宽带网络。 我们知道,无线通信是利用无线电波(电磁波、激光)在空间的传播来传递声音、文字、图像和其它信息的。空间信道具有可移动性、共享性、广播性和可迅速建设等优点,同时也具有高干扰、强衰落、窄带宽的缺点。因此,无线宽带网络需要特殊的发送和接收技术来保证。本文按固定无线接入、移动无线接入和蜂窝移动三大系列介绍国内外无线宽带网络的现状和发展。 2.固定无线宽带接入通信系统 由于固定无线接入比移动通信场合容易现实操作,智能天线、软件无线电、现代编码调制及自适应信号处理等功率/频谱有效利用的新技术往往首先在固定无线接入中试验与装备应用,固定无线接入往往成为新一代移动通信的技术先导。 目前,与xDSL、HFC、FTTx、APON等有线宽带传输的发展相对应,LMDS、MMDS、SFO等无线宽带接入亦在快速推进。固定无线宽带接入系统采用TDMA和CDMA等多址技术将点对点微波传输系统发展到一点对多点的无线集中系统,它可以提供本地交换局至终端用户之间的宽带通信服务。 2.1本地多点分配接入系统(LMDS) LMDS在1998年被美国电信界评选为十大新兴通信技术之一。其最大的特点在于宽带特性,可用频谱往往达1GHz以上。在不同国家或地区,电信管理部门分配给LMDS的具体工作频段及频带宽度有所不同,其中大部分国家将27.5GHz~29.5GHz定为LMDS频段。我国则采用26GHz及38GHz。 由于该技术利用高容量点对多点毫米波进行传输,它几乎可以提供任何种类的业务,如话音、数据及视频图像等,能够实现从64Kbps到2Mbps,甚至高达155Mbps的用户接入速率,并具有很高的可靠性,被认为是一种"无线光纤"技术。它是解决电信接入网问题的利器,为电信运营商开展业务、发展用户提供了高成效、低成本的有效手段。尤其适合于新兴运营商进入电信市场。 LMDS系统通常由四个部分组成:基础骨干网络、基站、用户端设备以及网管系统。由于LMDS直接支持无线ATM协议,可以使链路效率得到提高。 2.2多点多信道分布式系统(MMDS) LMDS的缺点是覆盖范围小,为了覆盖30平方英里以上的面积,可以使用另外一种成本低廉的宽带无线技术—MMDS技术,它有时被称为无线DSL。如图1所示,MMDS不需要本地电信或有线广播公司的干涉就能够通过用户安装在屋顶上的天线为每位用户提供服务。 MMDS最初用于单向传输的影像广播服务,包括城市与城市之间的无线网络系统。现在则可以采用双向的数据业务传输,允许更加灵活地使用MMDS频谱。而LMDS技术,则属于区域性的无线技术,可被应用在城市内、郊区等小范围的通信网络,它们的比较如表1。 表1LMDS与MMDS的比较 2.3自由空间光通信(FSO) 激光无线通信与以往的利用电磁波(radio)的无线通信相比,具有容量大、发射装置和功率小、不用政府特许证、对人体无影响等优点。但容易受到天气和障碍物的影响,一般用于近距离室内通信,如各种遥控信号的传递、微机间和手机间的数据通信等。现在开始应用到室外通信,但需要使用抗天气劣化的自适应技术。 自由空间光通信(FSO)使用光脉冲调制信号,按照FSO联盟的规定可以采用两个红外线波长:长波长1550nm和短波长800nm。以提供100、155和622Mbps的数据速率。 3移动无线宽带接入通信系统 移动通信是处于移动状态的通信对象之间的通信,一般采用无线方式。移动通信系统可以分为两大类:移动无线接入通信系统和蜂窝移动无线通信系统。前者依赖于现有网络系统,仅仅是现有网络的接入系统;后者是一个完全独立的网络系统,除了骨干传输部分外,都需要重新建立。移动无线接入通信系统以往主要包括第一代(CT1)、第二代(CT2)、第三代(CT3和PHS)无绳电话,它们仅提供语音和低速数据业务。移动无线宽带接入通信系统则有以下几种: 3.1宽带无线局域网络(WLAN) 无线局域网络是便携式移动通信的产物,终端多为便携式微机。如图2所示,其构成包括无线网卡、无线接入点(AP)和无线路由器等。目前最流行的是IEEE802.11系列标准,它们主要用于解决办公室、校园、机场、车站及购物中心等处用户终端的无线接入。 图2802.11网络的典型应用 在802.11的基础上,IEEE相继推出了802.11b和802.11a两个标准。三者之间技术上的主要差别在于MAC子层和物理层。802.11b使用动态速率漂移,可因环境变化,在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps之间切换,且在2Mbps、1Mbps速率时与802.11兼容。802.11a工作在5GHz频段,物理层速率可达54Mbps,传输层可达25Mbps。可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口,以及TDD/TDMA的空中接口。 目前,2波段兼容(2.4GHz802.11b和5GHz802.11a)的产品最为流行,3波段(2.4GHz802.11b,5GHz802.11a和1.8GHzGSM/GPRS/WCDMA)产品也走出了实验室。另外,802.11g标准刚刚被推出,它可以在2.4GHz频段上实现54Mbps的数据速率。 欧洲的宽带WLAN标准是HiperLAN2,它与IEEE802.11a非常相似。它希望和3G移动通信协议互通,并且能提供不同等级的QoS,以满足多媒体或VoIP等不同类型的应用需求。 3.2无线ATM网络 无线ATM的目的是在ATM骨干网的基础上实现端到端的ATM连接,以提供质量可保证的各种服务,如ABR、VBR、CBR和UBR等。由于无线ATM网络采用的无线传输信道与ATM骨干网所采用的光纤传输信道具有很大的差异,一些新的问题,如介质共享性、广播性、较长的传输延时、较高的信道误比特率以及信道衰落的影响等等,必须加以解决。因而无线ATM除了具有与ATM相同的ATM层、AAL层以及信令部分外,还要增加与无线通信有关的无线物理层(PHY)、介质访问控制层(MAC)、数据链路控制层(DLC),以及相应的无线控制功能,这样才能在无线网络中实现ATM服务。为支持对各种业务的服务质量控制,DLC协议常常针对不同的业务采用不同的差错控制方式;MAC协议则一般采用信道动态分配算法来支持业务速率的可变。 另外,无线ATM通信网要支持移动用户,因此网络应具有移动管理功能。当无线ATM通信网采用微蜂窝小区形式的网络结构时,越区切换控制就是移动管理的一项关键技术。无线ATM网和现有的移动通信系统(如GSM)相比具有一些不同的特点。例如,无线ATM网可支持多种类型的业务及多速率业务的通信,越区切换时需保证各种业务的服务质量(信元丢失率、延时等)不恶化;ATM信元字头没有序号字段,越区切换时可能出现信元次序混乱,造成信元丢失;现有的ATM网络采用固定VP/VC连接方式(即固定路由),而越区切换需更新原来的连接、重建路由。这就必须研究适用于无线ATM网络的切换控制方案。 关于无线ATM的无线接口方面和移动管理方面的标准分别由ETSI和ATM论坛负责制定。依据这些标准,许多无线ATM系统被推出,如表3所示。无线ATM技术在生活中的深层次应用主要包括如何帮助人们完成远程医疗、保健和教育。 移动无线宽带接入还包括欧洲ACTS项目中著名的AWACS、SAMBA及MEDLAN系统,其工作频段分别使用19GHz、40GHz、61GHz等,MEDIAN为室内慢速移动,AWACS及SAMBA可用于室外较高移动速度的情况,覆盖范围一般较小,为数十米至200米左右。它们的目标是实现155Mbps乃至速率更高的移动或半移动环境下高速优质多媒体个人通信服务。 另外,在移动无线宽带接入通信方面还有两个技术动向应引起注意: 最近美国FCC公布了最新频率分配政策,批准有限使用在超宽频带(UWB)上传送高速数据的非许可无线系统,但UWB的使用须高于3.1GHz或低于960MHz。有些厂商已经开始推出UWB产品的试验样机,它最适用于拥挤的室内通信。 作为一种多跳无中心分布控制网络,自组网(adhoc)的研究方兴未艾,它组网灵活、生存力强,可以迅速应用到某些特殊环境和紧急情况,是无线网络发展的新方向。 4.蜂窝移动无线通信系统 蜂窝移动无线通信系统是当前移动通信的主力军,它采用蜂窝结构,频率可重复利用,实现了大区域覆盖;并支持漫游和越区切换,实现了高速移动环境下的不间断通信。从70年代起,它已经历了第一代(1G)、第二代(2G)并开始进入第三代(3G),未来向超(Beyond)3G过渡。图3描述了移动无线接入和蜂窝移动无线通信系统的发展过程,它们的数据传输速率分别对应于不同的固定通信系统,其中MMAC、HAPS和ITS将在后面介绍。 图3不同移动通信系统与固定通信系统的比较 1G采用FDMA和模拟调制,由于频率利用率低、通话质量差、容量小,在中国已经退出市场。目前,国内外的主流系统是2G,它采用TDMA/CDMA和数字调制,提高了系统容量和通话质量。但1G/2G主要提供语音服务,为了提供自由的移动多媒体接入,例如话音、可视电话和高速数据传输,则需要发展3G和超3G移动通信系统。 4.1第三代移动通信系统(3G) 为了支持多媒体业务和全球无缝漫游,90年代初,一些标准化组织就已经对3G进行研究。在1999年10月的ITU芬兰会议上,3G(即IMT-2000)的无线接口技术规范(如图4)获得通过,标志着第三代技术的格局最终确定。它分为CDMA和TDMA两大类共五种技术,其中主流技术为三种CDMA技术:CDMA-DS(直接扩频)即欧洲和日本共同提出的WCDMA技术;CDMA-MC(多载波)即美国提出的cdma2000技术;CDMA-TDD(时分双工)包括我国提出的TD-SCDMA和欧洲提出的UTRATDD。这些标准的制定主要靠3GPP和3GPP2两个国际组织。 图4IMT-2000标准 3GPP研究制定并推广基于演变的GSM优秀网络的3G标准,即WCDMA、TDS-CDMA等。GSM系统在向3G演进的过程中,其无线接入网络采用新型WCDMA技术,引入了适于分组数据传输的协议和机制,可支持144Kbps、384Kbps、2Mbps的数据速率,这是一个革命性的变化。而在网络部分则采用演进的方式,即在初期针对话音和数据业务分别接入到不同的交换网络--电路型和分组型的交换网络。通过提高现有GSM的传输带宽,逐步向提供3G所要求的2Mbps速率的方向努力。目前,3GPP完成了许多标准版本,其中版本5完成了IP多媒体子系统的定义,诸如路由选取及多媒体会话,其下行峰值数据速率可高达8-10Mbps,并具有高的数据吞吐量和低的延时。 按照从事CDMA2000标准研究的国际组织—3GPP2的规范,窄带CDMA系统(IS-95)无论是无线接口部分还是网络部分在向3G过渡时,都将采用演进的方式。cdma2000-1X商用初期,网络部分在窄带CDMA网络基础上,保持电路交换、引入分组交换,以分别支持话音和移动IP业务。为了进一步增强传输能力,3GPP2开始制订支持速率高于2Mbps的cdma2000-1X增强标准,其中高通公司的HDR、摩托罗拉和诺基亚公司联合提交的1Xtreme,还有中国的LAS-CDMA都作为候选技术在探讨中。 目前移动通信业界已基本达成一个共识:未来的移动通信优秀网络将是一个全IP的宽带分组网络。3GPP和3GPP2都将3G发展的目标设定为全IP网,它将承载从实时话音、视频到Web浏览、电子商务等多种业务。 IMT-2000的原意是指2000年在2000MHz频段实现2000Kbps的数据传输速率。但由于2.5G和WLAN的加强运作,延长了2G的寿命,再加上超(beyond)3G的基本概念与框架结构的研究已经启动,这使得3G处于2.5G/WLAN及超3G的夹击之下。另外3G标准和技术上也存在一些问题,近来世界经济也处于低潮,这都使得3G的大规模使用比预想的要晚些到来。 为了在2G网络上实现移动数据通信,许多2.5G过渡方案被提出,象GPRS和WAP技术。目前发展最快的是NTTDoCoMo公司的i-mode,它很好地实现了在线上网。在i-mode的基础上,i-motion、i-area、i-appli等业务陆续在日本被推出。为了更好地提供这些服务,NTTDoCoMo公司于2001年10月1日开通了世界上第一个商业3G网—FOMA系统。 4.2超第三代移动通信系统 如图3所示,即使3G系统建成了,也仅仅实现了相当于窄带ISDN的数据速率。为了提供交互式移动多媒体服务、更高速数据接入(相当于宽带ISDN)、真正的全球漫游和服务可携带性,超3G的研究已经启动。目前的设想是将各种无线接入手段(包括宏/微蜂窝漫游、高/低速率传输等)组合起来,与以IPv6为基础的优秀网相连接,构成超3G的框架,从而形成慢速移动与快速移动的有机融合。ITU认为,可以将IMT重新定义为InternetMobile/MultimediaTelecommunications即互联网移动/多媒体通信。目前,超3G的研究主要包括: 多媒体接入通信系统(MMAC)--高速率传输 MMAC是由日本推出的多媒体无线接入系统,其目标是通过便携式可视电话和因特网获得信息。如表4所示,目前主要提供两类高速无线接入。第一类用于室内外宽带移动通信系统,用3-60GHz频段传输30Mbps的数据,该项目从2001年开始;第二类提供超高速WLAN室内接入,传输速率达到600Mbps,采用60GHz频率,即毫米波。但是这些系统不能提供大范围覆盖,也不能用于车辆业务环境,只能用于“热点地区”。研制出的毫米波样机可以演示60GHz的WLAN与ATM或100BASE以太网接口,其数据速率可以达到155Mbps。 移动宽带系统(MBS)--高速率传输 欧洲MBS的目标是使蜂窝系统具备低时延、高QoS保证,数据传输率达到155Mbps的水平,比现行速率要快数千倍。MBS将朝着“与服务无关性”方向发展,即随着数据传输率的提高,无线通信设备将能实现任何应用。 MBS创建于1995年,原型的数据传输率为34M的水平,但通过并行运用多路链接可提高数据传输率。MBS经过很多室内和室外环境的测试,包括在比较拥塞的城区以每小时30英里的速度行进。MBS的物理层采用独特的TDMA技术,这也是大多数2G蜂窝电话所采纳的标准;更高层则采用ATM方式。不过开发人员认为,MBS原型的功能仍不是很强,成熟的产品将在2010年出现。这期间规范肯定要作相应变更,物理层将会采用OFDM技术,网络层则会采用IP协议。 智能运输系统(ITS)--高速度移动 ITS是新型的传输系统,由先进的信息通信网组成,为用户道路、车辆等提供高速运动中的信息传递。ITS不仅提供道路情况、交通事故等,同时还能为驾驶员和乘客提供多媒体业务。 ITS由9个开发层面组成,包括导航系统、电子长途数据采集(ETC)、安全行车辅助系统等。ETC是利用两对5.8GHz的频段进行连续的长途数据采集。ITS的通信系统分为路途车辆通信和车辆互通,其中最主要的是路途车辆通信。ITS系统在沿途布上光纤网,光纤无线收发信机是关键技术。 平流层高空平台(HAPS)--宏蜂窝漫游 HAPS系统基于高空平台提供多媒体电信业务和大气层监测。基站将被安放在长时间停留在空中的气艇、气球或其他飞行器上。这些飞行器处于距地面20km至50km的空中,基本静止。基站之间彼此通过光互连链路形成网络。由于基站所处位置很高,使得每个基站有非常大的覆盖范围。因此,只需较少的基站就可以完成全网覆盖,部署较快。 按照设计目标,HAPS将兼取卫星系统和地面通信系统的长处,以作为地面移动通信系统强有力的补充手段。HAPS可以支持固定终端、便携终端和移动终端。典型的接入速率为25Mbps,对于有些固定终端可达几百Mbps。由于采用了毫米波频段(47/48GHz),容许使用高增益小口径天线。 5结语 无线通信方式深深改变了我们和世界,它与我们的生活、工作和娱乐已经紧密相连。回溯到60年前,绝大多数国际电话是通过无线短波传送的,人们也通过无线方式获取最新时事新闻。展望未来,多数国际呼叫仍将通过手持或可携带的终端收发,而且这些设备还能从全球不同渠道接收网页和实时视频的更新。目前移动通信、图象通信和互联网正走向融合,多媒体业务将成为今后移动通信业的一个新的增长点。无线将越来越多地被用于提供接入,而使用有线网络提供长途大容量传输。 通信系统论文:电力系统广域保护通信系统论文 1广域保护系统结构 目前,关于广域保护系统结构国内外学者提出不同的见解,一般可分为分布式、区域集中式、变电站集中式以及分层集中式。其中,在分布式广域保护系统中,广域保护算法内置于每个装设在变电站内部的保护IED中,分布式广域保护系统的广域保护决策过程完全在单个保护IED中实现,这使得分布式广域保护系统更适合于实现广域继电保护的功能。区域集中式广域保护系统其功能包括实现传统继电保护功能、通过通信网络与广域保护决策中心设备交换信息等。变电站集中式广域保护系统主要是利用收集到的信息实现广域保护算法,并向站内相应保护IED发送控制命令。分层集中式广域保护系统继承了区域集中式和变电站集中式广域保护系统的优势,而且它既能够与上层区域广域保护决策中心设备通信又能够与下层的保护IED通信,同时也能够弥补变电站集中式存在的一些缺点。 2电力系统信息综合传输调度算法研究 电力系统不同于其他系统的运行,尤其是顺利实现其信息的综合传输不可避免的需要解决诸多潜在的问题,尤其是信息业务综合传输过程中存在的流量冲突问题,特别需要注意的是不仅要保证实时信息业务的服务质量,同时也不可忽视各类非实时信息服务质量,这些非实时信息也是传输过程中重要的组成部分。实现基于IP技术和区分服务体系结构模型的网络通信模式的关键技术包括队列调度法,本文主要对队列调度算法进行深入讨论,使其在对电力系统信息综合传输的服务质量问题进行解决时能够发挥出关键的作用。WFQ算法的分组服务顺序与GPS模型有很大差异,它是一种模拟通用处理器共享模型的队列调度算法,本文在WFQ算法基础上提出了WF2Q+算法,并通过将“虚拟延迟时间”引入WF2Q+算法解决了该算法在推迟传输高优先级信息业务分组的问题,进而提出了提出以基于IWF2Q+算法的区分服务体系结构模型实现电力系统信息综合传输。 2.1WF2Q+算法介绍及分析WF2Q+算法是一种基于GPS模型的分组公平队列调度算法。在实际的信息业务传输过程中,分组到达各列队头部的时间会存在一定的微小差别,致使根据GPS模型得到的各队列头部分组服务顺序也出现微小差别,从而也会影响到WF2Q+调度器先为高优先级队列内分组提供服务,还是为低优先级队列提供服务。观察图1我们可以发现,优先级较高的信息业务在电力系统分组传输过程中不能保证其实时性,关键在于优先级较高的信息业务分组到达时间较晚,从而使得优先级较低的信息业务“捷足先登”,到达时间稍快,影响了电力系统高优先级信息业务分组传输的实时性。 2.2改进的WF2Q+算法——IWF2Q基于上述问题,为了保证电力系统信息综合传输中高优先级信息业务分组的实时性,本文采用了PQ调度算法,并用PQ算法原理对WF2Q+算法进行改进,按照这种方式获得的算法非常有可能将高优先级分组推迟传输问题轻而易举地解决,同时也能保持良好的公平性。具体操作如下:将优先级最高队列中传输个分组所需时间的倍定义为队列的“虚拟延迟时间。IWF2Q+算法与WF2Q+算法都采用SEFF分组选择策略,此时,不得大于系统虚拟时间,并且越小的队列中的分组越优先获得调度器的服务,通过这种方式高优先级队列中所转发分组的延时得到了降低。 3仿真分析 本文首先仿真对比电网发生故障时WFQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情况下IEEE14母线系统各变电站与控制中心站之间变换信息时4类信息业务分组的平均延时,结果如图2所示。观察图2可知,WF2Q+算法与WFQ算法在保证信息业务实时性方面的性能不相上下,而WF2Q+算法推迟传输高优先级信息业务分组的问题可通过IWF2Q+算法解决,并且能够减小高优先级信息业务分组延时,同时也会导致低优先级信息业务分组延时变大。其次仿真对比电网发生故障时PQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情况下得到的系统中各变电站与控制中心站之间传输四类信息业务的平均服务速率,如图3所示。该结果说明基于WF2Q+算法和IWF2Q+算法的区分服务体系结构模型能够较好地协调不同优先级信息业务获得的服务效率,达到了各类信息业务传输的公平性,且性能相当。 4课题研究结论及展望 现代经济和社会的发展使得电力系统的电网复杂程度增加,未来的电网不可避免的将是信息网与电力网构成的相互依存的复合网络,广域保护能够避免传统继电保护和安全稳定控制存在问题,而先进的通信技术与信息技术的使用将有望提高电网的可靠性、安全性以及运行效率。基于互联网协议的通信技术,将为实现广域保护系统通信提供新的技术手段,为未来电网同一电力信息专用网络平台的构建奠定理论基础。 作者:林钢单位:佛山供电局 通信系统论文:2ASK调制通信系统论文 1、2ASK调制与解调仿真设计 文中使用LabVIEW软件对2ASK通信系统进行仿真。LabVIEW具备了仪器的基本属性,其程序的基本构成包括两部分:(1)前面板,用于反映仪器的控制操作和显示;(2)程序框图,用以反映仪器内部的分析处理过程。2ASK的调制与解调分别采用模拟幅度调制法和相干解调法,将基带信号与载波信号相乘得到已调的2ASK信号,用高斯白噪声模拟信道,在接收端将接收信号与同频同相的载波相乘,并经过巴特沃斯低通滤波器,滤波器的截止频率为归一化频率,最后进行抽样判决,判决门限取0.125,从而得到输出序列,程序框图如图3所示。 在前面板中,输入序列的产生采用根据序列个数而随机产生相应个数的二进制码元,基带波形采用余弦波,根据产生的二进制码元可得到相对应的基带信号波形,载波采用正弦波。所以,前面板中需要创建码元个数、码元速率、采样点数、采样频率、载波频率数值输入控件、基带信号波形、载波波形、2ASK信号波形和频谱、滤波后波形等图形显示控件,以及输入和输出序列等数值显示控件。 使用修饰控件可对前面板进行调整和修饰,最后得到2ASK调制与解调.vi前面板,如图4所示。在前面板的参数输入模块输入如图4所示的参数并运行可得到输出结果。由结果可看出,此仿真实验在调制端产生了一串码元个数为10的二进制码元序列,并得到了输入序列波形、载波波形、2ASK信号波形和频谱,2ASK信号经过高斯白噪声信道后,在接收端得到了低通滤波器滤波后的波形、抽样判决后的输出序列波形和输出序列二进制码组。对比输出序列和输入序列可看出,此系统除了一个码元的延时以外,其余部分都正确地进行了信号的还原,表明仿真实验结果正确,达到了2ASK通信系统的调制与解调在教学中的意义。 2、结束语 本文以2ASK信号调制解调为例,实现了在LabVIEW虚拟仪器平台上设计通信系统仿真的方法。通过调节各个实验参数,对实验结果进行比较,可以很形象地得到或验证所需要的或已有的结论,使实验效果更加清晰,从而使学生更好地理解通信系统中的基本概念和原理。LabVIEW软件把一些复杂的程序变得很直观,方便操作,而且易于修改和以后的维护,可作为老师课堂教学的辅助教学软件,将抽象的概念具体化、形象化,达到加深理解,强化记忆,提高教学质量的效果,从而调动学生的学习积极性和提高学生的创新能力,具有实际应用意义。 作者:付国兰刘晓山刘正奇单位:江西师范大学物理与通信电子学院 通信系统论文:信道仿真通信系统论文 1信道特性仿真 通信系统的信号传输质量与信道的性能密切相关,与光纤等有线信道相比,无线信道处于开放的电磁环境中,更容易受到衰落、干扰、噪声等多种因素的影响。而DSRC通信信道除了具有一般无线信道的特征外,还存在快速移动等特有情况。典型的DSRC通信有路车通信(R2V)和车车通信(V2V)两种方式。R2V是指车辆和路边设备进行通信,属于移动设备和固定设备的通信过程。V2V是指车辆和车辆之间进行通信,属于移动设备之间的通信。充分掌握DSRC系统无线信道的特征,可以为提出改善系统通信质量的技术方案提供参考,从而保证R2V和V2V通信的可靠性。 1.1仿真测试平台结构 基于AgilentN5106A基带信号发生器与信道仿真器搭建的面向DSRC通信信道的仿真测试系统如图2所示。N5106A具有120MHz的调制带宽,能够模拟各种通信信道。本仪器配备了8路实时衰落仿真器,支持的信道衰落类型包括Rayleigh、PureDoppler、Rician、Suzuki等,多普勒功率谱频谱形状有classical3db,classical6db,flat,rounded,jakeclassical和jakerounded。由图2可见,该系统还包括了一台矢量信号发生器E4438C和一台信号分析仪N9020A,E4438C和N5106A之间的控制信号通过LAN口连接,数据信号通过数据总线(DigitalBus)传输。 测试系统如图2所示。首先使用Agilent的N7617BSignalStudio软件生成符合IEEE802.11p协议的理想基带信号数据文件,该数据文件经过N5106A产生基带信号,并通过信道模拟器得到包含信道特性的基带信号。N5106A产生的信号通过DigitalBus输入信号发生器E4438C,由该仪器将基带信号调制到5.9GHz的载波上,经过射频输出端输出到信号分析仪N9020A进行分析。 1.2仿真测试实例 DSRC系统信道模型如表2所示。图3至图6给出了不同信道条件下信号的测试结果。其中,图3为信号通过白噪声信道后产生的星座图,其中EVM(误差向量幅度)为-27.62dB,CPE(同相位误差)为0.903%rms。由于车车通信,可能存在直射路径,因此图4给出了信号经过信道3模型,即在单径莱斯分布的作用下,多普勒频移为1345Hz,路径损耗为-14.2dB,K因子为5.7时的测试结果,结果表明,此时EVM上升为-3.047dB,CPE上升为6.938%rms,说明在该种信道作用下,信号的接收质量显著下降。图5给出了信号经过信道7模型,即在单径瑞利衰落,多普勒频移为1522Hz,路径损耗为-27.9dB时的测试结果,此时,EVM为-16.791dB,CPE为5.542%rms。图6给出了信号经过信道11模型,即信号在单径瑞利衰落,多普勒频移为1562Hz,路径损耗为-27.9dB时的测试结果,图中EVM为-16.065dB,CPE为1.455%rms。比较图5和图6,说明了在类似的信道作用下,信号接收质量存在一定的随机性。另外,这两条路径的延时分别为400ns和700ns,在帧结构的保护时隙范围之内,因此可以通过均衡消除延时的影响。 2小结 本文搭建了面向DSRC应用的无线信道仿真和测试系统,介绍了系统的工作流程和测试方法,根据DSRC信道模型,给出4种典型信道的测试结果。本文工作为ITS系统设计提供了参考。 作者:殷晓敏金婕孙玲单位:南通大学江苏省专用集成电路设计重点实验室中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室 通信系统论文:飞机高频通信系统论文 1故障分析 高频通信系统是工作在2-29.9999Mz的频率范围内的,在排除CRJ-200飞机的高频故障时有一些技巧,系统上电时能听到短暂的调谐声,在RTU上调节一个高频频率瞬间按压PTT能够听到1000Hz的调谐声,调谐周期大约在1-3秒钟。如果该频率已经调谐过,再次按压PTT时调谐声的时间会变得非常短,大约为30ms,这个时间太短不容易听出来。高频耦合器具有频率存储功能,耦合器的存储空间被划分为很多个站点,每次调谐完频率后耦合器将回到起点,等待下一次的调谐指令。耦合器的工作性质就决定了可能由于耦合器的某个调谐站点出现故障而导致高频系统在某个工作频率时通信不正常,如果某个频率点出现故障,按压PTT后会出现调谐音,连续输出不会中断。在实际的运行中,机组也反映过此类问题。研究高频收发机和高频耦合器的工作原理目的就是,根据故障现象来大致判断是高频收发机的故障还是高频耦合器的故障。然而对于高频收发机,其主要的工作过程是频率合成,变频以及功率放大,对高频通信的话音质量和通信距离都有着不同程度的影响。高频收发机是由多个模块所组成的,其中包括处理器模块,射频/中频模块,频率合成器,频率基准器,电源/音频模块和功率放大器,其中处理器模块控制着收/发单元的所有功能,由于模块性能的下降将导致高频通信出现通话效果不佳或者出现不能完成语音的接收和发射。在高频收发机组件内还有一个静噪电路,这个电路在排故过程中也有一定的帮助作用,静噪电路对高频收发机有自检的作用,特别是在对故障判断很困难时,关闭静噪电路去听噪音背景声,这样可以对高频收发机的自身工作性能进行判断,这也是一种排除相关故障件的方法。 在排故过程中应该还注意这样一些问题,在安装高频收发机和高频耦合器时应该特别注意收发机和耦合器之间两根同轴电缆的链接线,这两跟线很容易接反而造成高频通信系统不工作。高频收发机和高频耦合器安装在后设备舱内,具体位置如图2。 这种部件的布局可以说是CRJ-200飞机设计上的缺陷,因为在这个区域范围内邻近APU,一号、二号液压系统,滑油散热系统,空调系统的ACM,这些系统都会出现滑油和液压油的渗漏,长时间必然对该区域的安装部件存在油污染的情况,高频收发机和高频耦合器之间有同轴电缆的连接,还有波导管等部件,长时间机器表面被大量的油污所覆盖,这将会影响到机器的散热,降低了机器本身的使用寿命。同轴电缆的接头处也覆盖了大量的油污,长时间慢慢渗透进入接头内,在实践工作中也碰到拆装高频收发机和高频耦合器时,发现同轴电缆接头内有少量的油污,这将导致高频收发机和高频耦合器信号传输出现衰减。这要求在安装机器时对接头的连接要特别注意。 对于CRJ-200飞机的高频故障还可以根据FIM23-12-00来进行排故,但是要根据FIM来进行排故的话,在MDC(维护诊断计算机)的当前状态页必须出现和高频相关的故障信息才能依据FIM进行排故,这也是CRJ-200飞机在FIM设计上存在的缺陷。在实际工作中大量的有关高频的故障出现时,MDC的当前状态页是没有任何信息出现的,那么我们是不是就束手无策,失去排故得方向了?如果有相关的信息,利用FIM是可以很方便地解决问题的,但是在没有相关的信息指引时,就只能应用上面笔者所总结的一些思路和经验来进行排故,也就是说在故障现象很模糊的情况下,运用高频收发机和高频耦合器的工作原理和自身特点来进行排故是一个很好的方法,能快速确认故障点及时排除故障。 2总结 在对高频通信系统的日常维护工作中,要善于对出现的故障现象进行分析,找到导致故障的关键因素,通过查阅手册、资料,或者利用工作经验,及时地排除故障,保障航班正常运行。 作者:雷鑫单位:国航工程技术分公司重庆维修基地 通信系统论文:藏羚羊的无线通信系统论文 1监控中心对于数据的收集和分析 藏羚羊由于活动范围广,我们可以通过无线传感器传输数据到上位PC机,这些数据制作成一个表,记录藏羚羊经常活动的范围,从而更好地实施保护措施。通过移动GPRS网络为用户提供透明TCP无线远距离数据传输或者透明UDP无线远距离数据传输的功能。监控中心在接到数据以后要完成数据备份,以防止系统故障造成的数据丢失,多数据的传递要完成同步,进而对数据很好地收集和分析;它同时能完成高速、稳定、可靠的TCP/UDP透明数据传输功能。 2工作原理 欲监测和保护藏羚羊,就要建立一个完善的控制管理系统。首先藏羚羊自身的体温和心跳的信息转化成虚拟信息传递到无线传感器,经过A/D转换把虚拟信息转化为数字信息,运用GPRS技术传递到一些基站,这些基站通过信息的整合后,传递给监控中心,该系统根据藏羚羊的心跳和体温来判断其位置和是否安全。传感器设置最高的体温和最低的体温,最大的心跳频率和最小的心跳频率;CC2431完成信息的转换,GPRS无线通信完成数据的远距离传输,监控中心对数据信息进行收集和分析,给出一些判断。 热释电红外传感器和反射式光电传感器有四种测量信号报警上限信号Ps,报警下限信号Px,正常上限信号Pu,正常下限信号Pd。这四个测量信号把藏羚羊的安全分为三个区域。安全区:Pd P PsorPx P Pd;警戒区:P Ps;危险区:P Px;(1)若藏羚羊的心跳和体温大于正常下限小于报警上限或者大于报警下限小于正常下限,说明藏羚羊在正常的活动,它们是安全的;(2)若藏羚羊的心跳和体温大于它的报警上限,这说明藏羚羊有两种可能,一种是藏羚羊大规模的迁徙;另一种是受到盗猎人的追赶,在拼命地逃生。(3)若藏羚羊的心跳和体温小于报警下限,这说明藏羚羊有危险,盗猎人猎杀了藏羚羊死以后温度下降,这时需要最近的藏羚羊保护人员采取相应的措施保护它。通过传感器传递的数据信息,实现藏羚羊保护的及时性和有效性,同时减少了资金的投入、能源的消耗。因为藏羚羊是恒温动物,它会根据外部的温度调节自身的体温一直维持在相对稳定地范围内,这样不管是白天还是夜晚都能够无偏差的监测藏羚羊的安全情况。还能够通过藏羚羊的活动路线和范围,使得人们对于藏羚羊的迁徙和生活范围有更精确地了解和认识,也有利于在迁徙的过程中和生活的范围内,实施一些人为的保护措施。 3结论 本文运用了当代最先进的无线通信系统来监测和研究藏羚羊,对于藏羚羊的保护起到了关键的作用。无线通信系统采用的网络化管理,不用布线,就能完成传感器到监控中心PC计算机的数据信息传输,由于其能实现复杂、高效的监控,因此增加了应用的范围。伴随着大数据时代的到来,无线通信系统能更广泛的应用到工业、农业、运输业等。无线通信系统的推广和应用,对于未来的科研和社会效益都能带来巨大的优势。 作者:张金良单位:西藏大学 通信系统论文:医疗领域电子通信系统论文 1传真 利用电话线实行数据传递的传真,目前已经在很多领域得到了广泛应用,医疗领域也不例外,利用电话线传真已经成为一种重要的电子通信形式,传真实现信息传递的具体步骤为:第一步:利用传真机内部影像扫描器,对信息发送者需要发送的图像、图形、文字等进行扫描,并转换为二进制数值;第二步:借助调制解调器的转换功能,将第一步中获得的二进制数值转换成模拟信号,此时便可以利用电话线进行信息传输;第三步:完成了第二步向接收方传输信息之后,接收方再通过传真机进行反向转换,再借助打印机将其进行打印。具体在医疗领域,传真的作用主要是在各个医疗单位之间,或者是为个人传递病人的个人基本信息、化验单据、B超声波扫描图、CT扫描图、诊治意见等,通过将这些信息进行互相传递,可以获得更多人的帮助,也方便了病人在遇到转院治疗等情况时,相关信息的传递。随着社会的发展及医疗事业的进步,传真不仅表现出其速度快、信息传递方便等优势,同时也明显表现出其一定的劣势,笔者总结为以下几点:①通过打印机打印出来的传真内容依旧比较模糊,不利于远程联合诊断工作的进行;②传真在使用过程中是需要进行扫描与打印的,如果传输的数据量比较大,那么就会直接带来经济上的负担;③存在“失真”的情况,这主要是由信息形式的多样化导致的,不同的信息形式,如文字、图像等通过纸介质的传真进行表现之后,就不容易进行数据转换。所以,在医疗机构运用传真的过程中,要注意传输的信息量,合理使用传真,还要注意传递的信息形式,保障接受者接受信息的准确性。 2数据交换 数据交换出现于上世纪九十年代,它是一种标准数据传输方式,已经在国内外的众多行业中得到了应用,并取得了较好的应用效果,因为数据交换的自动化处理能力较大,尽管涉及了较大的用户范围,但是依然能够较好的保障数据处理的正确性,所以,数据交换在医疗领域的应用前景也是比较大的。本文接下来以面向区域医疗的临床数据交换系统设计为例,研究其实际应用。一方案整体架构医疗机构内部系统较低的集成水平,导致医疗机构与区域医疗中心的信息交换的可靠性与实时性特点表现的不够明显,为了能够更好的实现二者之间的数据交换和共享,所以设计了面向区域医疗的临床数据交换系统,整体架构如图1所示:从图1中我们可以看出,在这一临床数据交换系统中,主要包含两部分,一是区域医疗边界网关,二是数据交换标准化接口。其中,区域医疗边界网关是通过集成平台提供的SQL、File、FTP等接口,将EMR、LIS、PACS、药库系统等进行信息集成,从而形成一套有效的医疗信息元数据,以实现区域医疗的各项需求,在文件服务器中存储整个过程中出现的图像、文件等,为本系统实现数据交换提供数据基础;数据交换标准化接口主要是利用集成平台与MML标准,实现上述医疗信息元数据的标准化,通过运用区域医疗中心的集成平台,对标准文件进行解析,并在区域医疗区域数据库中进行存储,最终实现数据的交换和共享。二数据获取方式设计数据获取的基础是系统中的集成平台的设计,通过它来获取各种医嘱、文书等关键信息,并在特定的数据库中进行保存,通过集成采集挂号、EMR、PACS、等异构系统中的离散数据,并在数据库表中进行存储。通过面向区域医疗的临床数据交换系统的设计及以上分析,充分证明了数据交换技术在医疗领域的应用。 3电子邮件 随着通信技术的不断创新与进步,以及计算机技术的广泛应用,在人们目前的工作、生活中计算机已经成为一种不可或缺的交流工具,电子邮件(E-mail)已经基本上取代了传统的书信。通过E-mail进行信息交流仅能够将传送者的文字信息快速传递,还能够传输生动的图片、音乐、视频等数据信息,而且,E-mail还可以通过群发功能将同一信息快速传递给多个人,大大提升了信息传递效率,也节约了传递者的时间,提高了他们的工作效率。电子邮件的这些优点都决定了其在医学领域的广泛应用,它操作简单方便、传输信息准确可靠,并具备邮件接受自动提醒功能,医生以及医院之间通常会使用E-mail作为其主要通信方式,甚至在一些医院信息管理以及办法自动化系统中,内部信息交流的基本通信方式就是使用E-mail。 4远程医疗 远程治疗是指利用现代网络和电子计算机等多媒体来实现远程临床诊治。从其定义来看,远程医疗实现的最基本条件就是网络,医生通过网络了解病人的基本信息及病情,并通过计算机技术,进行远程指导与治疗,从而大大节约了诊治所需的时间。比如,远程手术就是专家及医生通过运用计算机网络技术观察和了解病人图像和声音,再利用现代医疗器械对病人实施远程遥控手术,从而在危急时刻,在最短的时间内挽救病人生命;再比如远程联合会诊,各个专家不必在同一地点出现,而可以直接通过计算机远程技术,让身处不同地方的专家同时清楚地观察到病人的病情,并能够实现专家间的相互沟通。 5结论 综上所述,随着科学技术的不断进步,电子通信系统在医学领域的应用成为一种必然,本文通过对电子通信系统的介绍,进一步了分析了电子通信系统在医学领域的广泛应用,并着重分析了交换数据技术在这一领域中的具体应用。 作者:张泽月罗俊波杨芳孙强易显富戢晓珊单位:湖北医药学院附属十堰市太和医院湖北省十堰市妇幼保健院 通信系统论文:风力发电场通信系统论文 1风力发电场通信系统设计要遵循的基本原则 首先,在进行风力发电场通信系统的系统设计过程之中,要严格按照电力系统设计的基本原则完成风力发电场内部各种基本设计,并在完成风力发电场的基本设计的过程之后,再进行相应的风力发电场通信系统设计;其次,在进行风力发电场通信系统设计的过程之中,要充分的分析风力发电场在通信系统之中扮演的角色,并根据相应的电信业务的计算,对风力发电场的通信规模进行设计,并对风力发电场的通信容量进行设计,规划好风力发电场通信系统;然后,在进行风力发电场通信系统设计的过程之中,要充分的考虑到如何进行区域通信网络共享,帮助风力发电场充分的利用到区域的通信资源;最后,在进行风力发电场的电力通信建设方案的设计和技术方案的规划的过程之中,要充分考虑到风力发电场的实际通信需求,与此同时,还要充分考虑到风力发电场的远期发展的情况,提出可行的通信设计方案(一般情况下至少要设计出两套较为合理的方案),在进行设备的选型和购买,完成风力发电场的电力通信建设过程。 2风力发电场通信系统设计方案 2.1风力发电场通信系统光纤通信设计方案。风力发电场通信系统光纤通信设计的过程之中,要根据风力发电场的实际施工环境进行对光缆类型的选择。例如,在进行风力发电场电力通信系统的架设光缆的选择的过程之中,如果在线路架下方有地线就需要选择OPGW光缆,如果在线路架下方没有地线,则需要选取ADSS光缆。在进行电力通信系统的光缆数量的确定的过程之中,要根据电力通信系统的传输长度以及针对电力通信系统的线路保护的原则来进行选择。例如,如果电力通信系统的线路长度如果是在六十千米之下,还需要对电力通信系统之中对两个相互独立的传输通道进行保护,就需要为电力通信系统建立两条光缆。如果如果电力通信系统的线路长度如果是在六十千米以上,只需要对电力通信系统之中的一条传输通道进行保护,就只需要架设一条光缆。在进行风力发电场通信系统光纤的配置的设计过程之中,也要针对实际的情况进行对风力发电场通信系统光纤的配置进行设计。例如,如果进行电力通信系统的线路保护过程之中涉及到了两个光纤的通行通道的,就需要使用两个2Mbit/s的光纤专用通道来进行设计。如果进行电力通信系统的线路保护过程之中只涉及到了一个光纤的通行通道的,就只需要使用一个2Mbit/s的光纤专用通道来进行设计。与此同时,在进行完光缆的设计过程之中,后续的设备选型要满足光纤选择的需求。 2.2风力发电场通信系统载波通信设计方案。在进行风力发电场通信系统线路的设计过程之中,要充分考虑到线路的实际高频保护问题,具体的来说,目前的高压线路主要有500千伏、220千伏、110千伏、35千伏这几种,这就需要针对不同的电压数值进行风力发电场通信系统载波通信设计,并专门规划好相应的载波通道。在载波通道的开通过程之中,要充分的考虑到风力发电场的内部的载波现状,保证所选取的载波频率的筛选不会干扰的风力发电场通信系统载波通信的正常运行,与此同时,还要求所选的载波机的型号和风力发电场通信系统的设备选型保持一致。 2.3风力发电场场内通信系统设计。所谓风力发电场场内通信系统设计,主要满足的是风力发电场内部的各个用来发电的风力发电机机组与风力发电场的升压站监控主机之间的通信连接系统的功能的发挥。在进行设计的过程之中,要满足以下几个方面的设计原则:首先,要保证风力发电场的升压站监控主机可以有效的对用来发电的风力发电机机组进行控制,还需要使用光缆将风力发电机机组和升压站监控主机有效的连接在一起,保证升压站监控主机对风力发电机机组的实时监控;其次,进行设计的连接用来发电的风力发电机机组与风力发电场的升压站监控主机之间的光缆要满足相应的通信频率和载波频率的要求;然后,为了保证信息传输的可靠性,还要求架设相应的通信支路,并杜绝这些通信支路之间的相互干扰;再者,风电场内通信光缆的埋设方式应当采用直埋敷设的埋设方式,当风力发电场内部的架空线路走向与风力发电场的通信电缆的走向相同的时候,就可以有效的利用风力发电场内部的架空线路同杆架设的架设方式,以便于有效的减少电缆沟的施工,与此同时,电缆一般情况下要选用铠装电缆;最后,要保证好通信设备的接地操作,保证通信过程的安全运行。 3结束语 综上所述,在进行风力发电场通信系统设计的过程之中,首先要分清设计的两个系统,并根据风力发电场的实际情况,进行相关设计方案的选择,保证风力发电场通信系统的正常有效运行。 作者:陈枣儿桂知进单位:甘肃建筑职业技术学院
电子信息类论文:电子信息类红外线控小车设计论文 论文关键字:单片机89C51 脉宽调制 直流电机 LED显示 论文摘要:本课题组设计制作了一款具有智能功能的小车,功能强大。小车具有以下几个功能:可遥控小车的车速,方向,可按喇叭,小车的状态用LED和数码管显示。 而小车的车速和转的方向则是通过直流控制电机的正转反转和转速来控制,以及PWM的占空比通过转换成二进制显示在数码管上以显示小车的车速。而本文即是设计了用89C51和74HC138等控制的直流电机实现脉宽调制(PWM)调速系统,硬件电路实现了小车正转,反转,加速,减速的功能,给出了程序流程图程序及仿真结果。 1实习目的及意义 大学毕业实习是完整大学生活的一部分,是本科学生毕业前的一个重要的实践教学环节,是成长为一名高级专门技术人才所得到专门实践训练的重要手段。通过毕业实习可以使学生在毕业前有一定的职业意识、职业素养、职业经验,可以使学生能较深入地了解本专业的生产技术、生产过程和管理知识,进一步加深对所学专业理论知识的理解,进一步熟悉实际电子产品研发的方法与过程,培养学生分析问题、解决问题的能力以及工程实际能力,为实际工作打下良好基础。 (1)巩固、联系、充实、加深、扩大所学知识基础理论和专业知识; (2)提高运用所学知识来解决实际问题的能力; (3)初步掌握专业设计工作的流程和方法; (4)学习体会典型电子产品项目开发团队的角色构成及团队角色协同工作技巧; (5)学习典型的电子产品开发技术; (6)学习体验课堂理论知识在实际工程项目中的应用,积累项目实战经验; (7)感受电子产品研发对学生知识结构、技术技能、综合素质的要求; (8)加速由学生向员工的身份转变,增强同学的就业能力和信心; (9)学习体会电子产品企业规范化、专业化、标准化、规模化的电子产品设计、开发流程、典型开发团队中人员角色设置。 2实习任务及要求 实习题目:红外遥控小车 实习具体要求: (1) 可遥控小车的车速、方向、可按喇叭,同时小车的状态用LED灯和数码管显示。 (2) 独立查资料,同时订立方案,然后画出原理图及其相应的PCB板,并且相关的程序并进行仿真。 (3) 焊接电路板,下载源程序进行调试。 3实习时间及地点 实习时间:2010年3月2日~2010年3月19日(3周) 实习地点:西华大学电气信息学院专业实验中心 4实习情况及完成情况 4.1主要芯片介绍 MCS—51系列单片机及其特点 (1)可靠性高: 因为芯片是按工业测控环境要求设计的,故抗干扰的能力优于PC机。系统软件(如:程序指令,常数,表格)固化在ROM中,不易受病毒破坏。许多信号的通道均在一个芯片内,故运作时系统稳定可靠。 (2)便于扩展: 片内具有计算机正常运行所必需的部件,片外有很多供扩展用的(总线,并行和串行的输入/输出)管脚,很容易组成一定规模的计算机应用系统。 (3)控制功能 具有丰富的控制指令:如:条件分支转移指令,I/O口的逻辑操作指令,未处理指令。 (4) 使用性好 体积小,功耗低,价格便宜,易于产品化。 单片机的发展历史简介 (1)第一阶段(1971年到1978年),以MCS-48系列为代表,称4位单片机。在片内:CPU有四位或8位,ROM有4KB或8KB,RAM有64B或128B,只有并行接口,无串行接口,只有一个8位的定时/计数器,中断源只有两个。在片外,寻址范围只有4K,芯片引脚只有40个。 (2)第2阶段(1978年到1983年),以MCS-51系列为代表的成为8为单片机:在片内:CPU有8位,ROM有4KB或8KB,RAM有256B或128B,只有并行接口,有串/并行接口,有2个或3个16位的定时/计数器,中断源有5个至7个。在片外:寻址范围有64KB,芯片引脚有40个。 (3)第3阶段(1983以后),以MCS-96系列为代表,称16位单片机。在片内:CPU有16位,ROM有8KB,RAM有232B,有串/并行接口,有4个16位的定时器,中断源有8个,增加了D/A和A/D转换电路。在片外:寻址范围有64KB,芯片引脚有48个或68个。 以上MCS-51系列以及优良的性价比,在我过得到了广泛的应用。 4.2硬件模块的设计 在本次的设计中,我们涉及的硬件模块主要包括电源电路、串口电路、晶振电路、复位电路、显示电路以及红外收发电路组成。整体的组成框图如图4.1所示: SHAPE \* MERGEFORMAT 图4.1 硬件组成框图 4.2.1电源电路的设计 这次的设计我们选择用USB接口供电的电路图,是因为用USB接口供电比较方便,并且在此次的设计中,USB仅作供电用,不参与与PC机的数据传输。 在电路设计中,用LED灯来显示电路是否通电,用一个开关制电源的通与断。电源电路如图4.2所示: 图4.2 电源电路 4.2.2串口电路 RS-232C是美国电气工业协会推广使用的一种串行通信总路线标准,是DCE(数据通信设备,如微机)和DTE(数据终端设备,如CRT)间传输串行数据的接口总线。RS-232C最大传输距离为15m,最高传输速率约20kbps,信号的逻辑0电平为+3V~+15V。逻辑1电平为-3V~-15V。RS-232信号线和DB-9引脚关系如表4.1所示。 该产品是由德州仪器公司(TI)推出的一款兼容RS232标准的芯片。由于电脑串口rs232电平是-10v +10v,而一般的单片机应用系统的信号电压是ttl电平0 +5v,max232就是用来进行电平转换的,该器件包含2驱动器、2接收器和一个电压发生器电路提供TIA/EIA-232-F电平。该器件符合TIA/EIA-232-F标准,每一个接收器将TIA/EIA-232-F电平转换成5-V TTL/CMOS电平。每一个发送器将TTL/CMOS电平转换成TIA/EIA-232-F电平。MAX232是电荷泵芯片,可以完成两路TTL/RS-232电平的转换,它的的9、10、11、12引脚是TTL电平端,用来连接单片机的。 在设计中,若要使单片机和上位机进行通信,则必须要考虑接口电路。由于单片机通过串口发送出来的是TTL逻辑电平(0V和5V),而计算机RS-232总线上输入、输出数据和控制信号为+12V左右的电压,单片机要和PC的上位机通信就必须是电平一致,所以发送部分关键的部分是电平转换和串口发送,电平转换可以用模拟器件进行转换,但是为了方便起见,本次设计采用的是集成芯片,一个芯片加上它的外围电路即可完成电平的转换的工作。结构简单、方便容易,精确度高。本次所采用的是MAX232,我们要对其外围电路进行设计。 MAX232是标准的串口通信接口,对于一般的双向通讯,只需要使用串行输入口RXD(第3脚)、串行输出TXD(第2脚)和地线(第7脚)。该电路主要将TTL电平转换为RS232电平注意:单片机的晶振选11.0592MHz,主要是让其串口通信的初试化波特率时可更接近9600。MAX232逻辑电平的规定如表4.2, 其电路如图4.3所示。 4.2.3晶振电路的设计 晶体震荡电路是为单片机提供稳定的11.0592MHZ的频率。其电路图如图4.4所示: 图4.4晶振电路 4.2.4复位电路的设计 复位电路可以在单片机不正常工作时,让其复位,使其跳出错误的循环,重新开始进行新的运行。本次设计采用了如图4.5的设计。 图4.5 复位电路 4.2.5显示电路的设计 此次设计我们要用到数码管显示电路和LED灯的显示电路用以显示小车状态。数码管显示电路采用74LS138译码器来选择控制数码管的显示,通过PNP三极管对输出信号进行放大来驱动数码管的显示。数码管采用共阳极,显示数据信息通过P2口传输给数码管,这样就能完成数码管对小车状态的显示功能,其电路图如图4.6所示: 图4.6 数码管显示电路 此次电路设计的显示小车状态的电路还有LED显示电路,LED显示电路采用74HC573锁存器将P0口传来的数据用以控制LED灯的亮灭,其电路图如图4.7所示: 图4.7 LED显示电路 4.2.6红外收发电路的设计 该模块使用一体化红外接收头,其电路如图4.8所示。瓷片电容为去耦电容,DOUT即是解调信号的输出端,直接与单片机的P3.7口相连。有红外编码信号发射时,输出为检波整形后的方波信号,并直接提供给单片机。 4.3软件的设计 要对然间进行设计,首先我们应该考虑到红外接收的波形,在熟悉了红外接收的波形的基础上,才好更进一步的对然间进行设计。图4.9是这次设计所用的遥控板的红外接收信号的波形图: 5实习产品的功能及指标参数 本次实习产品是红外遥控小车,小车的功能: (1)显示小车的方向,车速,分别用LED灯和数码管显示了其状态; (2)当遥控板按下方向键时,相应的LED灯会亮,以此表示小车的前行方向; (3)当按下遥控板的档位键时,数码管会分别显示相应的车速1、2、3,同时伴随着LED灯的闪烁,以此表示小车在变速。 6总结与体会 通过三周的努力我们设计出了红外遥控小车的设计、制作和调试的任务。虽然没有真正的小车实物,但我们用了数码管和LED灯来代替了小车的状态,通过遥控板对其进行了控制。 在设计的过程中用到了单片机,用到了Protel 99se。在Protel的界面中找到单片机芯片,画出电源电路,复位电路,晶体振荡电路,LED接口电路连线后实现PCB的转换。做课程设计是为了让我们对平时学习的理论知识与实际操作相结合,在理论和实验教学基础上进一步巩固已学基本理论及应用知识并加以综合提高,学会将知识应用于实际的方法,提高分析和解决问题的能力。在做课程设计的过程中,我深深地感受到了自己所学到知识的有限,明白了只学好课本上的知识是不够的,要通过图书馆和互联网等各种渠道来扩充自己的知识。同时我认为我们的工作是一个团队的工作,团队需要个人,个人也离不开团队,只有在充分的分工合作中才可以事半功倍做到最好,所以必须发扬团结协作的精神。 此次任务中主要做了下面几点较突出的工作: (1)通过查阅大量的相关资料,详细了解了红外遥控系统的原理,明确了研究目标。 (2)通过本次毕业实习进一步加深了对专业软件的了解,并能够灵活运用Protel 99se。 (3)通过此次毕业实习重新复习并进一步学习了单片机;熟练掌握了WORD软件的使用。 同时此次实习中也存在很多的问题,特别是软件方面对程序的编写还比薄弱,编写出的程序还不能完全实现预期的目标。通过这次设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。有了这次的设计经验,相信在以后的学习设计实践过程中,我们可以做到更好。 电子信息类论文:电子信息类专业体系建设论文 一、建设和改革的方向 在提高普通民办高校办学质量这一系统工程中,课程体系与课程内容的改革无疑是一个优秀的问题。尤其是专业基础课的教学与课程平台的建设对于人才培养起着至关重要的作用。电子信息类的专业基础课程体系改革建设同样对其他专业课程体系改革有着重要的指导意义和应用价值。本文依据应用性本科院校人才培养的需求,针对电子信息类的四门专业基础课,从课程体系建设的角度对教学内容的优化,理论课程与工程应用相结合的具体方法进行了探讨和研究。《电路分析基础》、《信号与系统》、《模拟电子技术》和《数字电子技术》四门课程是电子信息类专业学生的重要专业基础课,具有理论性强、公式定理多、计算量大等特点。而这四门课程内容循序渐进,联系紧密,对后续课程的学习意义更是重大。同时着眼于民办普通高校“应用型、创新性”的人才培养目标;充分考虑其生源情况,坚持“因材施教、突出实践、个性发展”的方针;深入研究课程群之间的内在关联性;优化和精简教学内容;强调理论课堂引入仿真软件的教学手段;立体的、科学的开展电类专业基础课程体系的建设和改革。 二、建设和改革的指导思想 1.课程体系突出“综合化、应用性”人才培养目标结合民办普通高校的办学实际,强调学生素质和能力的培养,使学生在掌握基础理论、工程实践、运用现代化技术等方面得到全面锻炼,注重培养学生的工程应用意识,培养学生用综合与整体性眼光解决工程技术问题的能力,塑造具有高素质的“应用型、创新型”专门人才。 2.科学的、立体的专业基础课程体系建设要让专业基础课程体系的建设改革取得成效,必须是系统和科学的。一方面对课程理论内容进行优化整合,与时俱进,做好教材建设;其次,结合计算机仿真软件辅助教学,改善教学手段;另外,加强实践环节在教学中的地位,减少验证性实验,增加综合性实验,补充设计性实验。在课程体系建设中,以“掌握原理”为准则,贯穿“加强实践、提高兴趣、培养技能、积极创新”的理念。 3.注重专业基础课程间的内在联系体系内课程建设应尽量减少课程群中课程间的人为隔断,从课程体系的角度对授课内容进行整合;考虑课程之间的相互衔接,理顺课程间的相互关系,制定统一的教学大纲和实践计划表。 三、建设和改革的主要内容 1.课堂教学与工程应用的有机结合根据电子信息类四门专业基础课程的特点,结合三本院校生源的实际情况,突出“综合化、应用性”,将Matlab与《电路分析》和《信号与系统》;Multisim与《模拟电子技术》和《数字电子技术》有机结合起来。在理论课的教学中引入Matlab软件辅助分析电路问题让理论教学变得直观、易懂,是化解教学窘境的有效手段。通过Multisim仿真软件来绘制电路,观察电路的工作过程,让学生一看就懂,一听就会,突出重点的同时又解析了难点。利用仿真软件进行辅助教学,即降低了学生的学习门槛,又提高了其学习兴趣,对理论课程教学效果的改善是显而易见的。同时,对于应用性本科院校,将仿真软件引入课堂教学,还有更长远的意义。通过软件仿真,学生不仅对知识理解更深刻,掌握更牢固,应用更熟练,并进一步加强了理论联系实际的运用能力,缩短了传统课程与相关实用技术和科学技术发展前沿的距离;对学生的职业发展之路作了很好的铺垫。 2.优化整合,统一部署体系内课程建设不能孤立单干、各自为政;应减少课程群中课程间的人为隔断,从课程体系的角度对授课内容进行整合;考虑课程之间的相互衔接,理顺课程间的相互关系,制定统一的教学大纲和实践计划表。在教材建设上,削枝强干,注重基本理论和知识性,合理定位内容的广度和深度;弱化复杂推导和深度计算,突出概念和原理,强调其在实际工程电路中的分析与运用;注重揭示课程内容之间的内在联系和普遍规律,前呼后应,浑然一体,力求构建一个良好的教材体系。在实践教学环节,注重营造工程环境,加强集中实践课程建设;以综合性实验为载体,实行跨课程的基础理论应用训练的和技能训练。有助于学生对所学知识的宏观把握和深入理解,提升了学生分析问题、解决问题的能力。 独立学院经过十余年的发展,已经形成一批新的高等教育资源,在发展本科教育中发挥了重要的作用。但随着独立学院数量和规模的不断扩大,同质化现象日趋严重,人才培养、专业设置等方面的雷同和缺乏特色已成为制约独立学院发展的主要原因。教育部《独立学院设置与管理办法》等相关文件出台后,母体高校的“光环效应”逐渐减退,独立学院在专业设置、人才培养等方面遭遇到前所未有的挑战。为了更好地适应市场和社会需求,有效提高电子信息类专业工程应用能力,众多高校都在积极研究与探索。 针对民办普通高等院校,课程体系改革的趋势是向着“基础化、综合化、学研产一体化”发展,适应市场的人才需求变化。“基础化”就是强调设置最基本的理论知识课,讲授基础性最强的科学、技术和专业工程知识,训练作为电子信息类专业工程技术人员最基本的技能,这是当前电子信息类专业课程体系改革中的一个重要趋势,也是应对当前电子信息类工程技术高速发展和工程人才需求快速变化的有效途径。“综合化”就是要求电子信息类专业教育应加强交叉学科或多学科的教学,扩大人文、社会科学和管理科学的课程设置,以及加强综合性的工程设计的理论教学和实践训练。高等工程教育培养的是未来的工程师,工程综合是电子工程师工作最显著的特征。“学研产一体化”是指应建立教学、科研、生产一体化的联合体,面向科学研究、技术开发和工业生产实际,调整课程设置,精简教材内容,改变课堂教学方式,改善传统教学手段。在专业课程体系改革的道路上,始终以“掌握原理”为准则,坚持贯穿“加强实践、提高兴趣、培养技能、积极创新”的理念,为电子信息类专业教育带来新的生机。 作者:姚敏单位:武汉东湖学院 电子信息类论文:电子信息类专业计算机网络论文 1实验教学内容和形式的研究 为提高实验教学的质量,针对以上存在的问题,笔者从实验教学的内容和形式两方面对计算机网络实验教学进行研究和探索。结合计算机网络课程自身的特点,利用电子信息类专业有限的实验条件,在传统的验证型实验的基础上增加了操作型实验、设计型实验和研究型实验。在实验内容的安排上力求循序渐进,先通过对基础原理的验证型实验和操作型实验来加深对网络原理和技术的理解,提高学生的实际应用能力,进而逐步涉及难度较大的设计型和研究型实验。 1.1验证型实验优化和整合传统的验证型实验,将验证型实验分为初级验证型实验和高级验证型实验。主要用于帮助学生理解网络基本概念如协议、数据帧和算法等,观察和评价网络性能指标。初级验证型实验主要利用网络协议分析工具截获网络中传送的数据包,验证网络上数据包的基本结构,通过观察分析数据包的传送认识和理解协议的运行机制。高级验证型实验依托网络仿真软件进行,首先由教师给出实验的仿真优秀源代码,学生根据教师的讲解及关键部分的提示对网络仿真脚本做相应的修改后运行,利用网络仿真软件中的可视化工具观察网络协议运行过程的动画演示。在高级验证型实验中学生还可以通过修改某一参数观察网络各性能指标的变化,分析比较仿真结果,领会协议和算法的含义。以Wireshark软件抓取网络上的数据包为例实现初级验证型实验。该实验的硬件配置要求比较低,配备网卡的PC机和局域网环境即可,操作系统Windows2000或者XP都可以。通过Wireshark软件抓取网络上的数据包,可以得到封包的详细信息[3],如物理层的数据帧概况Frame、数据链路层以太网帧头部信息EthernetII、互联网层IP包头部信息InternetProtocolVersion4、传输层TCP的数据段头部信息TransmissionControlProtocol和应用层的信息HTTP协议HypertextTransferProtocol等。学生可以通过每层捕获的数据包清楚地验证数据包头部信息的嵌套,数据帧或包的格式,进而理解网络协议分层的意义。为了提高学生独立分析能力,而不是被动验证所学知识,可以用Wireshark捕获到的实验数据分析TCP/IP连接的三次握手情况,识别Wireshark截获到了三次握手的三个数据包。高级验证型实验中的网络仿真软件目前使用较多的有OPNET、Matlab、NS2和OMnet++等。由于NS2是开放源码的网络仿真平台,不需要额外付费,可以运行在Linux或Windows操作系统上,能够在计算机网络各个层次上模拟网络运行,并支持目前计算机网络教材中出现的大多数有线和无线网络协议,所以可选择NS2作为高级验证型实验的主要软件工具。以NS2为网络仿真软件的高级验证型实验的硬件配置要求比较低,配备网卡的PC机。如果现有实验室的PC机已有Windows系统,又想在Linux下运行NS2仿真,可在PC机的现有操作系统上安装虚拟机,虚拟机上再安装Linux操作系统运行NS2即可。在运用NS2做高级验证型实验时,重点是验证网络协议或算法的动态运行和变化过程。由教师给出TCL脚本实现对模拟仿真场景的产生和控制,并对关键控制部分进行详细讲解。学生依据图1所示实验流程完成实验。在这个实验阶段,学生一般不具备独立编写网络控制脚本的能力,对NS2网络仿真软件使用不熟练,所以学生主要是观察和验证已有网络协议的运行过程,修改关键网络仿真参数,通过观看动画演示和分析NS2的跟踪记录文件,得到网络性能如何变化,深层次领会网络协议和算法。 1.2操作性实验为提高学生的动手能力,突出电子信息类专业注重学生实践能力的培养,可在传统网络实验的基础上增加操作性实验,适当购置一些计算机网络实验的硬件设备,如双绞线夹线钳、双绞线测试工具、小型路由器、网络检测设备等,针对性地开设一些必要的计算机网络硬件实验,如网络线缆的制作与测试、网卡等一些常用设备的安装、设置及使用,路由器的设置、小型局域网的配置等。操作性实验不仅能增强学生实际操作能力,还能激发学生的学习兴趣,真正达到学以致用的目的。操作性实验包括3个步骤:①布线实验。主要是掌握双绞线的制作与连接,使学生明白双绞线与直通线的不同点,能够使用测试仪测试网线,制作出合格的双绞线[5]。②组网和建网实验。主要是掌握如何利用小型路由器、PC机和在步骤①做好的网线连接形成一个小型局域网。通过这一步实验,使学生能够掌握路由器的基本配置、路由器的级联方法、理解冲突域的概念等。③测试和管理网络。主要是掌握常用网络测试命令的应用,如Ping命令、Tracert命令、ipconfig命令等。对学生在步骤②中组成的一个网络运用基本的网络测试命令进行网络测试和管理。在传统的计算机网络实验中,常用网络测试命令通常都放在验证型实验中,学生实验的目的性不强,通常是把每一个测试命令敲一遍看看结果就结束实验,大约20分钟不到就可以完成,实验的效果不佳。将基本网络测试命令的运用放在操作型实验中,可让学生有针对性地对自己布线和组网成功的网络进行测试,检查网络是否连接成功,如何通过命令修改网络配置等。这样学生做实验的兴趣比较浓厚,也达到学以致用的目的。在操作性实验结束之后建议学生在家里组建自己的有线或无线小型局域网通过ADSL上Internet,也可以鼓励学生实验在笔记本上配置无线AP(接入访问点),手机接入WiFi的方法,进一步巩固实验内容。 1.3设计型实验电子信息类学生一般要具备一定的网络应用软件开发能力,因此设计性实验是电子信息类学生计算机网络实验不可缺少的一部分。设计性实验的主要目的是让学生能够编写简单的网络通信程序,掌握网络基本编程技巧。计算机网络课程通常在电子信息类专业的大三和大四开设,此时学生一般都已熟练掌握一门程序设计语言,如C语言和Java语言,学生具备顺利掌握网络编程技巧的基础。设计性实验的主要内容是用Socket套接字进行网络程序设计,让学生能运用Winsock提供的API函数接口进行面向连接或无连接的网络程序设计,实现网络数据传输。通过该实验学生可掌握Socket编程的基本方法,进一步深入理解UDP及TCP协议的工作原理,初步掌握TCP和UDP方式的网络编程模式。传统的计算机网络设计性实验通常是侧重网络应用层通信的设计,即实现网络聊天程序,FTP客户端/服务器端程序开发等[6]。电子信息类专业要求学生掌握一定的网络底层通信技术,因此其计算机网络设计性实验需要侧重网络底层的通信实验。针对电子信息类的专业特点,设计型实验主要包括3个部分:①基于Socket的异步串行通信设计。电子信息类的课程设计中会大量用到串口通信测试,可以让学生设计基于Socket的异步串行通信,通过这部分实验不仅让学生了解串口通信的原理,而且有利于学生掌握基本的Socket编程方法。②基于原始套接字的通信设计。电子信息类专业在进行硬件设计特别是嵌入式开发时,通常要对网络的数据链路层和IP层进行开发,而原始套接字可以用来处理数据链路层及IP层数据。这部分实验可以让学生自己设计Ping程序,完成数据链路协议设计和修改等。③基于流式/数据报套接字的客户/服务器通信设计。这部分实验是传统的计算机网络设计性实验的主要内容,目的是让学生掌握基于TCP和UDP方式的网络通信设计,如设计FTP客户服务器程序。 1.4研究型实验研究型实验主要对学有余力的学生利用课余时间进行的自主研究实验,采取2~4人为一组的形式,旨在提高学生运用所学知识解决实际问题的能力,以及培养学生的团队协作能力。在高级验证型实验中学生已对网络仿真软件有了一定的了解和熟悉,通过高级验证型实验学生能了解网络协议的动态工作工程,分析网络性能。研究型实验可以在高级网络验证实验的基础上进一步让学生深入了解如何修改和设计自己的网络协议,并观察、测量和比较其性能的变化。以NS2网络仿真软件为例,图2给出了NS2的网络仿真模型,由上至下可以针对网络层、数据链路层(包括介质访问控制层)和物理层分别展开研究。(1)在网络层上,重点研究动态路由。在有线网络环境中,研究动态路由的路由信息更新过程。以距离矢量算法的动态路由为基础,研究当链路状态发生改变时,静态路由和动态路由之间的差异。在无线网络环境中,在分析无线Adhoc网络路由协议(如DSDV、AODV以及DSR)性能的基础上,进一步修改和设计无线网络路由协议。(2)在数据链路层上,重点研究链路层协议。在研究以太网基本协议(如滑动窗口协议、停止等待协议、CSMA/CD协议等)的基础上尝试修改链路层协议以改善网络在某方面的性能(如吞吐量、延时、数据包投递率等)。(3)物理层上,重点研究无线传播模型和能量模型对无线网络性能的影响,从而为不同网络环境设计不同的无线网络的上层协议。 2结语 计算机网络是一门理论和实践结合非常紧密的课程,计算机网络实验教学具有十分重要的地位,电子信息类专业的计算机网络实验有必要独立设课,规范实验教学,并针对电子信息类专业培养目标更新实验教学内容,因地制宜地引入多种实验教学形式方法。通过实验教学内容和形式的具体实施,笔者完成了两个电子信息类专业教学班的实验教学任务,对比没有实施上述实验教学的班级学生,发现这两个班学生思维更加活跃,对计算机网络的基础理论掌握更加熟练。下一步,将重点考虑培养学生网络通信协议的独立开发能力和综合实践能力。 作者:李晓卉单位:武汉科技大学信息科学与工程学院 电子信息类论文:电子信息类实践教学论文 1构建合理完善的实践教学体系 围绕专业综合改革目标,建立分层分流人才培养方案的课程体系.根据学生的学习认知规律,实施按层次、分阶段组织实践教学.将实践教学内容分为4个模块:认知类实习实验模块、基本技能训练模块、专业综合能力训练模块和创新能力训练模块.建设新目标下的实验室和实验教学模式,以适应培养创新型、复合型人才的需求.不断完善各类实验室开放形式,创造条件让学生较早地参加科研和创新活动.同时不断深化教学内容和教学方法与手段的改革,将仿真技术与各模块融为一体,充分利用软件操作的便捷性,探讨问题的关键所在. 1.1实践教学体系的模块化、层次化建设 坚持“以实践与创新能力培养为优秀”的实践教学观念,优化实践教学内容,改革实践教学方法和手段.结合专业综合改革,在相同知识平台基础上,将教学内容联系较为密切的课程,整合成系列课程群,按群建立以能力培养为主线,分层次、多模块、相互衔接、科学系统的实践教学体系.实现与科研、工程、社会应用密切联系,基础与前沿的有机结合的良性互动.引入现代技术,改造传统的实践教学内容和技术方法.建立新型的适应学生能力培养的考核方法和教学模式.在专业综合改革的基础上,整合拓展,完善实践教学过程的层次化,在实践教学体系中主要完成: (1)基础型训练——实践教学的基础,加深学生对基本知识的理解; (2)综合设计型训练——实践教学的关键,增强学生理论联系实际能力; (3)拓展应用型训练——实践教学的提高,促进学生对交叉学科的知识综合性; (4)工程创新型训练——实践教学的升华,培养学生对系统的工程能力和创新精神. 1.2理论、实践和仿真并举 将仿真技术逐步渗入到电子信息类理论课程以及相关的实践类教学中,在课程内容设置上理论教学与实践教学相辅相成、相互渗透.在实验教学中,加强实验教材建设,编写集电子电路、通信与信息类处理、计算机控制三位一体的电子信息类专业实验教材,突出软件仿真技术在实验中的应用.在具体过程中,硬件实验与软件仿真并举,加强对系统设计工具软件的实训,突出对知识综合运用能力、系统设计能力、创新能力、团队协作能力与工程实践能力的培养. 1.3以大学生电子设计竞赛促进实践教学 伴随科学技术迅速发展,专业之间相互交叉与渗透,而电子设计竞赛内容具有明显电子技术、信息类技术、计算机技术等的综合特征,需要理论与实践的紧密结合,强调系统总体方案的设计和具体电路的实现,朝着新技术和新应用方面发展.传统下的课程体系已经不能适应这种需求,必须更新教育理念,在专业综合改革框架下,构建新的实践课程体系,以满足专业学科在新环境下要求.鼓励学生申报开放项目,自主选择指导教师,在教师的宏观指导下完成课题研究,为参加电子设计竞赛打下基础.对积极愿意参加电子设计竞赛的同学,则组成参赛小组,指派理论水平高、实践经验丰富、创新意识强的教师给予指导,提高综合实践能力.十多年来,我们在竞赛中获得优良成绩,有力推动实践教学改革. 1.4实践教学保障体系的进一步完善 实践教学保障体系的基础是拥有一支实践经验丰富,勇于创新的实践教学队伍.以现有的两个教学团队《现代电子技术教学团队》、《信息类与控制教学团队》为基础,整合两个团队的师资力量,打造一支教学理念先进,教学管理有力,实践环节特色突出,教学、科研成果丰富,朝气蓬勃、开拓创新的一支优秀电子信息类专业实践教学团队.实践教学保障体系的优秀是实践教学管理制度,为保证正常的实践教学秩序,必须加强实践教学工作的规范化管理.实践教学由实验、实训、实习、毕业论文(设计)等环节有机构成,强调每个环节都重视实践教学的管理和监督,并积极探索创新管理监督模式,是提高实践教学质量的关键.如成立由教学经验丰富、责任心强的高级职称教师组成的教学督导组,督导实验课中的备课情况、课程教学计划的执行情况、实验报告的批改情况;实训中的电子电路制作的方案、调试、验收情况;专业实习中的计划、实施过程、实习报告的撰写和鉴定情况;毕业论文(设计)的选题、开题、论文(设计)规范性的指导情况等.对教师实施教学过程及时提出针对性的意见和建议,以提高实践教学效果,形成长效管理机制. 2实习、实训基地建设 建立一个集实践教学内容、形式、手段、考核、教材建设和队伍建设等为一体的电工电子实验中心,能为学生能力培养提供便利.围绕专业综合改革目标,在分层分流人才培养方案的课程体系下,根据学生的学习认知规律,按层次、分阶段实施实践教学. 2.1实验室建设 不断深化教学内容和教学方法与手段的改革,将仿真技术与各模块组成有机整体,采用现代仪器方法和技术,将理论教学与实践教学紧密地联系在一起,重点培养学生的知识综合运用能力、实践动手能力、创新意识和创新能力.通过实验与多媒体及计算机软件仿真相结合,体现现代教育技术在电子教学实验中心实施的实验教学.以培养和提高学生的科学实验素质和创新能力为目标,积极开展实验教学改革,努力提高实验教学质量,进行实验教学改革.精选实验项目,按照基础型、综合型和设计性等实验类型,分层次开设教学实验,因材施教.改革教学方法,利用现代教育技术加快实验教学手段的现代化,并努力将科研成果转化为实验方法和内容.依托优势学科让学生及早参加科学研究,通过科学实验培养学生理论联系实际的学风、严谨的科学态度和分析问题、解决问题的能力与创新精神.充分重视实验室向学生开放工作,把实验室开放工作作为教学改革的重要内容.坚持“面向全校、因材施教、形式多样、注重实效”的基本原则,有效利用现有实验室条件或创造必要的条件,统筹规划实验室开放工作,制定相应的实验室开放制度.本着实验教学改革的精神,积极开展实验室开放工作,采用多种形式向学生开放.不断完善各类实验室开放形式,创造条件让学生较早地参加科研和创新活动.在时间和空间上全方位开放实验室,吸引学生利用课余时间(假期)到实验室参加实验研究、进行科技制作和发明创造等活动,培养学生动手能力和创新实践能力. 2.2电工电子实验中心建设 经多年努力,已经形成一个实验形式上开放与计划安排相结合,实验内容上基本是内容与创新相结合的新型实验教学与管理模式,是一个提高学生的实验技术水平、增强动手能力、逐步养成从事科学研究的基本素质和良好习惯的综合性平台.在这个综合平台上,建设新目标下的实验室和实验教学模式,以适应培养创新型、复合型人才的需求. 2.3实习基地建设 校企合作是高校培养创新型人才的一种新型人才培养模式,是促进高等教育改革创新,全面提高人才培养质量的重要举措.通过校企共建实习基地,实现应用型人才培养的目标.在实践基地中,完成对大学生的技能训练,培养实践动手能力.学生在企业导师的指导下,有望直接参与企业的产品研发和技术活动,增强创新意识.目前我院已与杭州大华,武汉众友,江苏洪泽瑞特,扬中绿杨电子、苏州固纬、福建冠捷电子、淮北东磁电子、淮北矿业集团等企业建立长期稳定的专业实习基地,收到良好实习效果. 3结束语 在专业实验中,以多媒体技术仿真技术为主线,采用“层次化、模块化、相互衔接、整体统一”的模式,不断优化实验项目.坚持因材施教,提供一部分拓宽与提高的选做实验项目,为学生的自主研究与发挥留有足够的空间,以满足部分学生兴趣特长和个性发展的需求,促进创新人才的成长.在专业实践教学中,以实验教学为基础、课程设计为主线、电子设计竞赛和工程训练为依托的教学模式.结合仿真技术特点,从课程、课程群、逐步过渡到以系统设计、模拟分析和系统实现为主的方式,强化EDA技能训练和突出工程应用培养,以满足加强素质教育、培养复合型、应用型人才的要求. 作者:杨一军陈得宝方振国李峥王江涛李素文单位:淮北师范大学 电子信息类论文:电子信息类专业课程教学论文 1课堂教学 1.1明确教学内容,突出重点难点 《微机原理与接口技术》作为一门技术基础课,其中需要记忆的内容较多,而且比较抽象,不好理解,所以学生普遍反映难学,随着所学内容的增多,越学到后面越觉得乱,理不出个头绪来,更谈不上好好理解并加以应用了,经常是顾此失彼,穷于应付。我们认真地分析了学生所反映的问题,从本专业的特点、学生的素质及教材系统性出发,主要以8086/8088为主,从CPU的组成、内存单元的存储原理、寻址方式入手,讲述指令的组成及应用,实验部分强调基本接口电路的原理与编程及系统设计的基本方法。 在每一章节讲授之前,先指出重点和难点,重点部分精讲,要求学生全面掌握。例如:在讲8086/8088结构一节时,存储器地址分段是本章的重点和难点,讲课时应配以大量图表形式进行重点阐述并辅以例题和练习题加深理解,而关于计算机硬件和软件一节,学生在前修课程中已经学过,只是粗略复习一下即可。其他章节也采用类似的方法。这样,学生知道每一章节的重点、难点,学习有了目标,大大提高了学习效率,增加了学习本课程的积极性。 1.2有选择地运用多媒体教学,提高教学效果 课堂教学是教学过程的基础,也是教学过程的主体。课堂教学的效果决定了授课过程是否成功,决定了这门课程能否达到授课目的,也影响到学生的学习兴趣。为加强课堂教学的效果,教师可以采用边理论教学边进行演示实验的方法,使学生在轻松有趣的学习中掌握理论。例如,在讲解芯片引脚图和芯片的内部结构图时,可在课件中通过点击相应文字或按钮来控制这些图片的显示或隐藏,并在图片旁边显示文字说明或语音提示,从而增强图片的可读性;又如,汇编语言指令和数据寻址方式是课程的基础知识,可在课件中用动画效果来模拟原本无法看到的指令执行过程和数据流动方向。在此课程中,类似的情况还有很多,采用多媒体教学一方面可以加快教学速度,弥补教学时数的不足,另一方面图文并茂,动感演示,无疑会激起学生的学习兴趣,课后阅读时容易产生联想。 1.3利用形象比喻法,加深内容理解 本课程有一些概念比较抽象,学生初次接触时会觉得很难弄明白,例如:堆栈、存储单元、寄存器、各种寻址方式等等。在教学时,不妨把这些内容和现实中的事情联系起来,比如:在讲解堆栈“后进先出”工作方式时,可以将“堆栈”比喻成火车站,先到的火车排在最后,最后到的火车排在最前,出站时,后到的火车必须先走,先到的火车才能出发。又如,在讲存储器物理地址和逻辑地址时,可用学校的教室做比喻,每一个教室是一个存储单元,有且只有一个唯一的教室编号,而该教室又属于某一个教学楼,即存储器的段,在该段里通过偏移量找到该存储单元比喻成在该教学楼里找到该教室。类似的例子还有很多。实践证明,凡是比喻恰当的地方,学生就容易掌握,只要我们认真地去探索和联想,课本中许多枯燥、抽象的问题都能与生活中的事情联系起来,从而使它们变得生动形象,易于理解和接受了。 2实验教学 微机原理与接口实验是电子信息类专业学生今后从事系统设计、研究、开发和应用的一门重要实践课程,学习最终结果是要求学生具有开发嵌入式系统能力。要达到这样的目的,除了课堂讲授原理外,还要靠实践加深理解,要通过对一些典型软件、硬件进行设计,编写程序、调试,直到正常运行,才能让学生具有基本的微机开发能力。我们在实践环节上主要作了以下一些探索: 2.1注重实验的选择 在传统教学中,汇编语言的实验占用了大部分课时,而实际效果却并不理想。为此,在实践教学过程中让学生掌握汇编语言的调试过程即可。重点学习与输入输出相关的指令,并通过实验熟练掌握。中断和接口技术对于电信类学生而言,可在今后的实际中直接进行应用,因此在实践教学过程中需要有重点的学习。 2.2注重实验方法的运用 在实验课程中,适当采用逆向教学方式,例如在中断技术的教学中,可以让学生先做实验。在实验中,学生们只要将电路按规定连接好,并输入预先编好的程序即可。然后再在课堂教学中在对实验的原理和实验中出现的问题进行讲解和分析,学生参与共同讨论。由于学生通过实验已经建立起感性认识,因而在理论学习上就容易理解和接受了。 2结束语 从我系学生的平时反映及成绩来看,本文所提倡的教学方法收到了良好的效果。通过对“微机原理与接口技术”课程教学方法的探讨,我们深刻地认识到只有通过教学改革才能提高教学质量,才能培养出能尽快适应社会的应用型人才。我们只要坚持不懈地努力下去,不断总结,相信一定可以取得较满意的效果。 电子信息类论文:电子信息类课程教学论文 一、实验课教学模式的改革 我们将低频、高频、数字逻辑电路等实验课的内容进行整合和优化,成为“电子线路设计与测试”课程,面向信息学院开课。该课程分为三个层次:基础性实验-综合设计性实验-设计研究性实验”。各个层次的教学内容和教学方法是:(1)基础性实验:开设一定数量的验证性实验,包括模拟电路、数字电路以及高频电路三门课程的基础实验。运用EDA进行仿真、比较实验与仿真的结果。(2)综合设计性实验:以集成电路和可编程器件为主,由学生自行设计、装调电子电路,培养学生工程设计能力,启发学生创新设计思维。(3)设计研究性实验:打破多门课程界线,进行综合性、研究性课题设计,如电子系统的设计,CPLD/FPGA的数字应用系统设计,嵌入式系统设计,电子系统自动化设计与仿真。 采用“三开放”的教学方法,即(1)时间开放:学生可以通过上网预约实验时间和实验室,实验仪器1人1组。(2)内容开放:学生完成基本的实验后,可以扩展实验内容。(3)元器件开放:与实验相关的所有元器件发给学生,由学生保管。学生每做完一个实验课题,教师收集学生实验中的问题,组织同学课堂讨论,还可以在课堂上提问,师生共同讨论。理论与实践相结合,学生以自学为主,实验为主,教师现场指导的方法进行教学,同时还用多媒体课件给学生讲授20学时的理论课,介绍电子线路的设计方案、设计思路,新器件和EDA技术的应用以及实验测试方法等问题。 二、实践到理论再到实践的教学方法 1.先理论后实践的缺点 电子类课程理论较难掌握,相当一部分学生成绩较差,分析其原因,课程理论知识比较难只是一方面,最重要的是学生学习兴趣不高,觉得理论知识没有用处。而参加电子设计大赛的同学学习却非常轻松。由于比赛的题目多数都是和实际应用相结合,甚至要求设计一种全新的产品,学生在制作过程中会深刻体会到理论知识在实际应用中的作用,实际问题的解决要靠理论知识来支撑。教师无数次地强调理论知识的重要性也没有学生一次实际经历给他们的印象深刻。 2.实践到理论再到实践的作用及效果 低年级的同学参赛前没有学习电子类课程,相关的知识也只是中学阶段和课外自学获得的,并没有系统性地学习。因此在实际制作过程中,会遇到很多问题无法解决,使他们带着问题学习理论课程,问题解决后,也已掌握大部分的理论内容。因此,在电子课程的教学中,我们采用实践到理论再到实践的教学方法。具体实施如下: 教师在先实践后理论的教学中要起主导作用。主要是调动学生的积极性和学习兴趣。在指导实践过程中,教师对电路原理只做简单的讲解,告知学生如何应用相关组件,并强调在后续的理论课程学习中会学习相关的理论知识。在理论课程教学中,以学生制作过的电路等为实例,结合课程内容详细讲解其工作原理,让学生懂得电路为什么能实现相应的功能。在开始的实践引导下掌握好理论知识,再将理论知识应用到实际中去,是我们的教学目的。理论后的实践是学生自主应用理论知识的过程,这时我们给学生提供的只是场所,由他们自由发挥自己的想象力和创造力,目的明确地设计和制作小产品。 3.与项目教学法相结合 我们在先实践后理论的教学中紧密联系项目教学方法,以实现一定功能的机器人设计和组装作为主要项目,结合电源设计、功放设计和收音机组装等纯电子线路设计,对学生进行基本的电子实践训练。教师全程参与到教学过程中去,从纯粹的知识传授者转变为教学过程的组织者和指导者。 在初始阶段,教师是学生学习的指导者,根据教学目标由教师或师生共同确定教学项目。教师要帮助学生完成信息的收集、计划的制定与论证。由于我们是机电专业,强调机械电子相结合,我们给学生推荐的项目是机器人设计和组装,机器人是典型的机械电子产品,既有机械设计部分,又有电子控制部分,能让学生对机械电子结合有很深的感性认识,能够很好地满足教学要求。 设计制作过程中,教师对学生遇到的问题进行引导解决,对于部分自主学习能力较强的学生,可以鼓励他们自主学习,自行解决问题。解决一个问题学习到的知识远比纯粹的理论讲授印象深得多。 设计制作结束后的评价,以制作结果的性能可靠性作为主要的评价依据,还参考制作过程中对遇到问题的主动解决能力。这种实践主要以激发学生兴趣和学习主动性为目的,因此并不作为成绩记录,让学生无须担心最后的成绩,可以尽情发挥自己的想象力,在教师总的要求下,做出有自己特色的产品来。 三、结语 在实际教学中采用实践到理论再到实践的方法,极大地提高了学生的学习兴趣,开拓了学生视野,激发了学生的思维,使得理论教学变得比较容易,学生的成绩有了显著的提高。但是我们的教学目的不是仅仅为了掌握理论知识,先实践后理论是为了提高学生学习效率,教学的最终目的还是为了实践,因为学生工作后面对的就是对知识的实际应用。 电子信息类论文:电子信息类专业课程教学研讨论文 摘要:《微机原理与接口技术》是电子信息类专业学生的一门必修课程,此课程内容多、细、零散且抽象不易理解,学生反映难学,为此,对此课程的教学方法提出了几点体会。 关键词:微机原理与接口技术;教学方法;形象比喻法 1引言 随着我国微机事业的发展,目前微型机在我国工业过程控制、智能化仪器仪表、机电一体化、办公自动化等领域已得到迅速发展。许多现代通信设备都融合了当今最前沿的计算机技术,这就要求我们培养的通信类人才必须了解和掌握计算机在通信领域的应用技术。为培养综合性人才,我系将《微机原理与接口技术》作为电子信息类专业的主要课程,主要阐述微型计算机的基本组成结构和应用系统设计,以及汇编语言程序设计。通过本门课程的学习,学生可以获得微机软硬件方面的基本理论、基本知识和基本技能,从而培养学生工程应用能力,为深入学习计算机控制技术、智能仪器的设计打下良好基础。但是,在以往的教学中,学生普遍反映该课程“难”、“活”、“繁”,属于“困难课程”之一。从如何提高微机原理课程教学质量、增强教学效果,促使学生个性化发展等方面,谈谈在教学上的一些体验和认识。 2课堂教学 2.1明确教学内容,突出重点难点 《微机原理与接口技术》作为一门技术基础课,其中需要记忆的内容较多,而且比较抽象,不好理解,所以学生普遍反映难学,随着所学内容的增多,越学到后面越觉得乱,理不出个头绪来,更谈不上好好理解并加以应用了,经常是顾此失彼,穷于应付。我们认真地分析了学生所反映的问题,从本专业的特点、学生的素质及教材系统性出发,主要以8086/8088为主,从CPU的组成、内存单元的存储原理、寻址方式入手,讲述指令的组成及应用,实验部分强调基本接口电路的原理与编程及系统设计的基本方法。 在每一章节讲授之前,先指出重点和难点,重点部分精讲,要求学生全面掌握。例如:在讲8086/8088结构一节时,存储器地址分段是本章的重点和难点,讲课时应配以大量图表形式进行重点阐述并辅以例题和练习题加深理解,而关于计算机硬件和软件一节,学生在前修课程中已经学过,只是粗略复习一下即可。其他章节也采用类似的方法。这样,学生知道每一章节的重点、难点,学习有了目标,大大提高了学习效率,增加了学习本课程的积极性。 2.2有选择地运用多媒体教学,提高教学效果 课堂教学是教学过程的基础,也是教学过程的主体。课堂教学的效果决定了授课过程是否成功,决定了这门课程能否达到授课目的,也影响到学生的学习兴趣。为加强课堂教学的效果,教师可以采用边理论教学边进行演示实验的方法,使学生在轻松有趣的学习中掌握理论。例如,在讲解芯片引脚图和芯片的内部结构图时,可在课件中通过点击相应文字或按钮来控制这些图片的显示或隐藏,并在图片旁边显示文字说明或语音提示,从而增强图片的可读性;又如,汇编语言指令和数据寻址方式是课程的基础知识,可在课件中用动画效果来模拟原本无法看到的指令执行过程和数据流动方向。在此课程中,类似的情况还有很多,采用多媒体教学一方面可以加快教学速度,弥补教学时数的不足,另一方面图文并茂,动感演示,无疑会激起学生的学习兴趣,课后阅读时容易产生联想。 2.3利用形象比喻法,加深内容理解 本课程有一些概念比较抽象,学生初次接触时会觉得很难弄明白,例如:堆栈、存储单元、寄存器、各种寻址方式等等。在教学时,不妨把这些内容和现实中的事情联系起来,比如:在讲解堆栈“后进先出”工作方式时,可以将“堆栈”比喻成火车站,先到的火车排在最后,最后到的火车排在最前,出站时,后到的火车必须先走,先到的火车才能出发。又如,在讲存储器物理地址和逻辑地址时,可用学校的教室做比喻,每一个教室是一个存储单元,有且只有一个唯一的教室编号,而该教室又属于某一个教学楼,即存储器的段,在该段里通过偏移量找到该存储单元比喻成在该教学楼里找到该教室。类似的例子还有很多。实践证明,凡是比喻恰当的地方,学生就容易掌握,只要我们认真地去探索和联想,课本中许多枯燥、抽象的问题都能与生活中的事情联系起来,从而使它们变得生动形象,易于理解和接受了。 微机原理与接口实验是电子信息类专业学生今后从事系统设计、研究、开发和应用的一门重要实践课程,学习最终结果是要求学生具有开发嵌入式系统能力。要达到这样的目的,除了课堂讲授原理外,还要靠实践加深理解,要通过对一些典型软件、硬件进行设计,编写程序、调试,直到正常运行,才能让学生具有基本的微机开发能力。我们在实践环节上主要作了以下一些探索: 3.1注重实验的选择 在传统教学中,汇编语言的实验占用了大部分课时,而实际效果却并不理想。为此,在实践教学过程中让学生掌握汇编语言的调试过程即可。重点学习与输入输出相关的指令,并通过实验熟练掌握。中断和接口技术对于电信类学生而言,可在今后的实际中直接进行应用,因此在实践教学过程中需要有重点的学习。 3.2注重实验方法的运用 在实验课程中,适当采用逆向教学方式,例如在中断技术的教学中,可以让学生先做实验。在实验中,学生们只要将电路按规定连接好,并输入预先编好的程序即可。然后再在课堂教学中在对实验的原理和实验中出现的问题进行讲解和分析,学生参与共同讨论。由于学生通过实验已经建立起感性认识,因而在理论学习上就容易理解和接受了。 4结束语 从我系学生的平时反映及成绩来看,本文所提倡的教学方法收到了良好的效果。通过对“微机原理与接口技术”课程教学方法的探讨,我们深刻地认识到只有通过教学改革才能提高教学质量,才能培养出能尽快适应社会的应用型人才。我们只要坚持不懈地努力下去,不断总结,相信一定可以取得较满意的效果。 电子信息类论文:浅析民办高校电子信息类毕业设计(论文)改革 摘 要 民办院校面对其培养特点和学生就业压力大等因素必须对大四阶段的毕业设计进行相应的改革。重视题目申报环节,转换选题模式、加大过程管理,提高平时成绩的比例,同时辅以相应的激励措施,增强教师和学生的主观能动性,能够保证本科毕业设计(论文)的质量。 关键词 毕业设计(论文) 题目申报 选题模式 过程管理 毕业设计(论文)是一项衡量学生对四年来所学专业知识的一个综合性考察环节,是体现教师业务能力,学生知识运用能力的重要阶段。作为民办高校,对本科的毕业设计环节也予以了重视,但也只是照搬许多公办院校模式,结果没有凸现民办本科培养的特点,再加上就业压力大,使学生对毕业设计环节不够重视。针对这些问题,有必要从提高毕业生和辅导教师的工作积极性出发,对现有的毕业设计模式进行改革。 1 目前的现状 (1)题目申报;(2)选题;(3)动员大会;(4)见面。以上几点看似很全面,但在各个环节上却考虑不够全面。主要表现在:题目申报时部分内容不足以体现学生的应用能力;选题带有强制性在里面,没有考虑到学生的兴趣;动员大会没有起到动员目的而是走形式。总之,学生的积极性没有调动起来,教师的责任心也没有得到提高。鉴于以上现状,本文旨在各方面提出改革。 2 改进措施 合理利用民办院校有兼职教师的优势,发挥他们的实际工程应用能力,要求毕业设计具有专业性、实践性、可行性、创新性等方面的特点,学院制定积极有效的激励措施,提高学生和教师的积极性和主动性。 2.1 申报题目 电子信息类毕业设计的题目大体可分为三类:工程型、科研型和理论型。针对民办院校应用性的培养模式,对于纯理论型的题目应一律不许申报。其中题目申报类型可以包括: (1)鉴于本校电子竞赛的优势,可以将大赛中的内容进行延伸由暑假已参加大赛的学生自主选题。(2)根据教师科研课题的分支,拟定题目。(3)对电子信息类专业还可以根据其自身专业的性质,加强学生对EDA技术的掌握和熟练应用,教师可以提供相应电子系统的设计和仿真的题目。 2.2 选题环节 (1)选题模式。据统计,目前许多高校的毕业设计环节都存在选题不当的现象。就选题模式来说,大部分高校主要采用以教师选题为主、学生选题为辅的传统选题方式。这种模式可以发挥教师的优势,但没有考虑学生的兴趣,脱离学生的主观愿望和客观实习条件,使学生不能或不愿积极主动地学习。因此,在选题环节,应充分体现学生为中心的原则,以充分调动学生积极性为前提。可以把教师所拟题目按类型分类,进而根据学生的兴趣让学生自己来选题。同时学生也可以根据平时授课过程中各教师的研究方向结合自己的特长,自选题目。(2)选题时间。尽早将题目告知学生让学生可以尽早了解设计内容。(3)选择原则。在以往选择过程中,有部分教师带8-12人,弊端很多,如教师管不过来,学生应付较多,论文质量很差等。因此,在选题时,每个教师最好控制在4个学生左右,最多6人。 2.3 管理措施 加强过程控制可以提高自觉性和主动性,杜绝抄袭。为了进一步加大毕业设计改革的力度,必须加大中间环节的督促与检查,增加相应的激励制度。主要表现在: (1)加大对指导教师的监督与激励。目前学院对毕业设计的检查工作通常都是针对学生的,对指导教师的检查相对薄弱。要保证毕业设计质量,必须加大对指导教师的监督,包括:工作态度,责任心,与学生见面辅导的次数和学生对指导教师的评价等。在分院进行中期检查时应让辅导教师对所带学生的进度及存在问题及时给予综述和阐述,并将其存档,在毕业设计结束时将其作为评价教师工作量的一项重要指标,这样对教师的责任心和教学水平都是一种促进。 (2)加大对学生的监督与指导。毕业设计的主要参与者是学生,所以加大对学生的监督与指导是很关键的。首先学生应第一时间向指导教师提供其联系方式,包括电话、QQ、电子邮件等及时、快速地将设计中遇到的问题与老师进行探讨。同时,尽可能地保证见面辅导,将这两种方式结合起来使用才能更加适应当前毕业生的实际情况。通过对学生和教师进行问题探讨次数和提出问题质量进行记录和评价,可以提高并督促毕业生高度重视毕业设计,同时也可作为成绩评判的参考依据。 (3)提高平时成绩在毕业设计成绩中所占比例。重视并强调平时成绩的重要性可以大大提高学生对毕业设计的态度。 目前我院毕业设计成绩的评定是按照指导教师、评阅教师、软硬件验收和答辩小组等四部分组成,其比例分配是3:2:2:3。这样的组织方法基本上能够保证毕业设计结果的客观性和公正性,又能够对过程进行监控,分布还算合理,但仍然存在一个普遍性的问题,即对学生中期检查和指导教师中期或设计后期阶段所提交的学生设计过程中学习态度等方面没有被体现出来,而且作为电子信息类等工科学生来说,软硬件验收阶段很能反映出来学生平时的学习过程,其所占比例较小,这样的评分标准对工作态度的激励性是不足的。同时在执行时发现学生对此验收环节不够认真,有应付的想法,这些都应在成绩比例中有体现。 提高平时成绩和中期检查成绩的比例可以使毕业生养成定期总结和阶段性小结的良好的惯,能够及时发现学习过程中的问题,及时积极地予以反馈和改正。还能够有效与指导教师进行交流,方便教师及时调整阶段性目标和工作方法。这样可以有助于提高毕业设计的质量。同时还可以建立形式多样的成绩评价体系,来提高学生对其的重视度,如可以用学生在论文设计过程中发表的论文或产品等材料替代毕业设计(论文)。 3 总结 鉴于毕业生就业压力大,改革目前的毕业设计模式,重视题目申报环节,转换选题模式、加大过程管理,提高平时成绩的比例可以满足当前大学生大四毕业设计阶段的需要,通过检查辅导记录、教师综述及学生评价等手段提高教师的责任感。同时辅以相应的激励措施,增强教师和学生的主观能动性、积极性和责任心,使学生能够很好地处理毕业设计与就业之间的关系,保证本科毕业设计(论文)的质量。 电子信息类论文:电子信息类专业学生工程素养培养模式的构建 电子信息类专业学生工程素养培养模式的构建 随着近年信息产业的迅猛发展,工程素养作为目前电子信息类专业培养规格中的优秀指标之一,已受到越来越多的高等教育者的关注,尤其是地方性本科学校正在接受更加严峻的挑战,且很多国家都将工程科技人才培养提升到国家战略的高度。虽然电子信息工程类专业学生的培养取得了不少成绩,但由于多种原因,学生的工程素养培养大打折扣,无法满足社会对人才培养的要求,学生的就业压力也日益加大。本文结合当前实际,探讨电子信息类专业学生工程素养培养模式的科学合理构建,以有效地培养学生的工程素质,迎合社会发展需求,为尽快提高办学水平和质量奠定良好的基础。 一、工程素养的定义 众所周知,工程素质是工科学生最重要、最基本的素质之一,主要包括四个方面的内容:有良好的数学、自然科学和相应的人文科学知识基础;有比较扎实和比较宽广的技术学科基础;接受过必要的工程意识和工程实践的训练;有分析解决工程实际问题的初步能力。北京大学资深教授、全国大学生电子设计竞赛组委会主任沈伯弘先生曾结合清华大学、上海交大及哈佛大学、普林斯顿大学等国内外著名高校的培养模式,明确指出了当代大学生应具有的工程素质的基本涵义:是在基本技能的基础上,具有一定的独立学习能力、设计与创新能力、初步的研发能力,能适应新世纪社会对人才需求的一种综合体现。因此,工程素养就是一个工程师应具备的基本知识、基本理论和基本技能,一定的工程实践训练、严格有素的工程意识和工程习惯及综合的工程能力。 二、学生工程素养薄弱的原因分析 1.对工程素养的认识不够全面 很多人对其根本涵义的理解仍停留在传统意义上,甚至在一定程度上存在误解,认为只是基本技能的综合训练,而忽视了其优秀的设计与创新内容,或把设计与创新和工程素质割裂开来,也没有包含工程意识和工程习惯等内容。这就无法适应21世纪现代化建设对培养高素质、高层次的创造性人才的要求。 2.工程素养培养模式较单一 现行的工科教育模式本身也具有严重的弊端,主要是专业面过窄过细,在培养方式上,重专业轻基础、重知识轻能力、重技术轻素质,培养出来的学生只能在很窄的专业范围内发挥作用,缺乏对知识和技术的综合、重组和创新能力。在培养过程中,教学的相对独立始终是一个通病,教学缺乏实用性和时代性,尤其是实践环节,设计和创新成分少,只停留在实验教学的层面,且现有的校外实践过于形式化,起不到实际作用。 3.任课教师的工程素养不足 当前,高校很多教师是从学校到学校,自身的知识结构多为理论知识,很少接受工程训练,也缺乏工程实践经验。教学过程中,只从书本到书本的教师很难说能帮助学生建立更多的工程概念,且对学术前沿较少涉及,无法激发学生的工程兴趣。 4.培养工程素养的工程氛围较淡 一方面,课堂授课内容多为理论教学,学生参与实践的机会较少,参与面也不广;另一方面,学校的实验室并未最大限度地对学生开放,更没有单独的学生创新实验室。 三、工程素养培养体系的构建 1.以卓越工程师计划为契机,建设高水平工程型师资队伍 “卓越工程师教育培养计划”期待培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的各类型工程技术人才,高校可以行业企业对人才的标准与要求为导向,强化学生的工程实践与创新能力。教育部陆续公布了两批“卓越工程师教育培养计划”高校名单。然而,学校的师资队伍并不符合“卓越工程师教育培养计划”培养需求,这就要求学校人事部门建设高水平工程型师资队伍,优先聘用有工程经历的优秀教师,鼓励企业专家参与高校教学任务,并创造条件鼓励校内教师到企业工作;同时,改革工程型教师的评聘与考核制度,将对他们的评聘与考核从侧重评价理论研究和,转向评价工程项目设计、专利、产学合作和技术服务等方面。 2.以加强教学改革为中心,提高学生的工程能力 学校教务部门应主要从课程体系、专业课程教学方法和实验教学环节以及课程设计等方面进行改革。学校教务部门引入“以科学方法论为主线”的新课程体系,包括科学方法论、人文科学基础、自然科学基础、主修专业课,增加了“唯物辩证法”“科学方法论”等类似课程。一方面,在制订专业计划时给予统筹安排,将对学生工程素养的培养列入任课教师的教学任务,配套建设强化工程概念的新教材。另一方面,教师也应意识到对学生进行工程素养教育的 迫切性和重要性,自觉实践培养学生的工程素养,利用自己的专业知识让学生充分地了解将来可能会从事的职业,同时,向他们多传授课本以外的专业知识。实验教学按照从低年级到高年级三个层次的拓展能力和素质训练计划进行:大学一、二年级强化基础;三年级培养专项技能与工程实践;四年级训练综合能力,增加设计型和综合型实验内容比重,开放实验室,鼓励学生在感兴趣的研究领域做探索。课程设计要求学生从解决现实生活中的实际问题出发。 3.以“产学研”联合培养为抓手,多渠道推进工程素养培养 “产学研”结合要求高校从学校内部培养走向开放和多元的校企合作培养,教育部和行业部门都在积极促成此事。这一合作培养模式可以多样化,合作可以全方位,共商人才培养方案、共建课程体系和教学内容、共创教学实验室、共施培养过程、共督培养质量。充分发挥学校和企业的优势,提供各自的条件,互为补充,共同培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。如,与企业建立校外实训基地,提供生产管理的真实氛围,社会交往情景和职业情景,可以促进教学相长,提高学生从事和胜任职业岗位的能力,在学以致用中进步和成长。 4.以职业指导体系为主线,增强学生的工程思想、职业道德和社会责任感 当前的职业生涯规划课教学,由于任课教师对学生所学专业知识的匮乏,多数停留在职业规划理论的教学上。而建立一套职业指导内容体系,对于树立学生工程思想有重要作用。对于一年级的学生,注重专业教育,了解专业培养目标,帮助学生了解所学专业以及专业可覆盖的一些职业,将来可能会从事的职业,这些职业对从业人员的素质结构要求以及发展前景。如,电子工程师、软件工程师等。同时,告诉他们这些职业的工作内容,将来还有可能遇到的挑战等。对于大二学生,要根据专业要求及其人生规划、职业规划,培养其职业素质。深入专业学习,探索专业发展方向,了解外部工程环境,营造一个工程环境,培养学生的工程意识。如,介绍与本专业相关的公司、新闻、著名人物等,同时,让学生了解电子设计大赛、程序设计大赛、挑战杯、数学建模等相关大赛,并引导学生积极参与,投身其中。对于大三学生,提升专业素质,明确就业方向,鼓励更多的学生参与到教师的课题研究中,引导学生实地参观学习,开展职业角色模拟演练等。对于大四学生,引导学生到生产单位实习,把前期积累的专业知识应用到实习过程中,在实际工作中进一步提升工程素养。 总而言之,构建电子信息类专业学生工程素养培养模需要具备较丰富工程经验的教师、教务部门的统筹安排、社会工程企业单位的支持、学生的自觉配合和积极参与,各个环节紧密相扣,缺一不可。 电子信息类论文:电子信息类课程改革中的应用 摘要:传统的讲授法教学已经不能完全满足现代的教学需求,尤其是是在突出能力训练方面。要让学生实践能力更强,更加贴近工作情境,就要采用多样化的教学方法。本文就项目教学法进行了研究,就项目教学法在电子信息这类课程的改革过程中起到的作用进行了阐述。 关键词:项目法;教学手段;教学改革;教材编写 一、高职电子信息类课程改革目的 1.1高职电子信息类课程现状:高职电子信息类课程,突出工作技能的培养。但是学校与企业联系深度不足,未达到共体开发的合作程度。所以,很多时候仍然沿用老的教学模式和教学方法。学生在学习中对知识的理解感到吃力,对最新技术与工作流程了解不足,存在一定的弊端。1.2教学改革的目的:首先重新确立培养目标,要培养的是新一代社会人才,定位要准确,不是研究型而是应用型人才。应该注重素质培养、技能培养、工作需求培养。其次,要打造新的课程体系,让课程体系焕发活力,与企业合作,培养的主体不再是学校,而是学校与企业双主体模式。课程更加符合企业工作需要,知识理论以够用为主,培养自学能力,具备进一步自学的能力即可。再次,配套教学软硬件环境,打造实验室、实训室、实验基地、教学平台、素材库如此等等,不一而足。1.3教学手段与改革的关系:丰富教学手段,让课堂生动多彩,让内容更加具体化,能够让课程形成体系。也能够展现教学改革的具体作用。对于电子信息类课程更是如此,电路设计、模块展示、仿真操作等等,都可以成为新的教学手段。而最为突出的就是项目教学法,尤其适合于电子信息类课程。 二、项目教学法研究 项目教学法已经尝试融入到实际教学当中,取得了较为理想的效果。很多课程纷纷采用。但是在实际的采用过程中,只是用了其中的几个分支点,并不是真正的完成项目法教学,收效自然也大打折扣。项目法教学的思想:将实际的某个工作,转换成一个相对系统的完整的小项目,其中应该包含多个知识点,这些知识点是为完成工作服务的,也是为课程中包含的。项目法的实施不再强调讲授,而是让学生有任务有目的的去学习,研究,参与到工作流程中来。在遇到困难时候进行讨论,尝试解决任务中的问题,将教师的指导和建议转化为执行方案。完成任务、分析过程、总结经验。特点是:首先是教师身份转换,教师不再是知识讲解者,而是任务的布置者。任务的参与者。但要起到指导方向的作用。学生的学习过程转变了,变成了对知识的需要,自主的去从课本、网络、团队中获取知识,了解流程。成绩的评定也改变了,要观察整个过程中学生的表现,团队的表现以及团队彼此之间的认可度。而不是单纯的用试卷来衡量成绩的高低。设计原则项目教学法的设计原则主要包括:以学生为中心,充分发挥教师的协助作用。选出适当项目,开发项目课程。首先,项目课程:若干个项目组成项目课程,项目可以是一组典型的工作任务,综合覆盖若干个实际工作任务;也可以针对某一典型的工作任务,完整地经历生产某一产品的工作过程;也可以解决某个单个或局部的问题。一门项目课程,纵向上可以分成若干个项目,其逻辑关系有:递进式、流程式、和并列式,等等。横向上每个项目可以分为若干个模块,一个项目与其对应模块是分解的关系,从大的典型产品到小的典型产品(设备、故障、服务),每个模块4至8个学时为宜。其次项目课程下的模块内容:以工作任务中的职业能力培养为目标,主要内容包括工作任务、技术实际知识、技术理论知识、拓展性知识、工具材料、教学要求、技能考核要求、学习时数,等等。其中技术实践知识是指完成某项工作任务必须具备的操作性知识,如操作步骤、工艺、工具设备等。技术理论知识,是指完成该工作任务必须具备的理论性知识,用于解释“为什么要这样操作”,其基本要求是以满足工作过程为基本原则,要避免以工作任务为参照点,重新裁剪原有理论知识体系的倾向。技能考核要求要全面反映职业资格标准和岗位规范要求,并有机嵌入专业课程标准之中。 三、项目教学法在电子信息类课程改革中的作用 3.1能丰富课堂内容,提升课堂质量:电子信息类课程例如单片机、电路基础、模拟电路、PLC、数字逻辑等等多种课程当中都适用于项目教学法,所以可以提升教学的效率,让课堂生动多彩,高质量的完成40到50分钟的教学内容。3.2项目式教学能够让学生贴近工作岗位要求:项目式教学可以将工作岗位的实际工作融入当中,学生在完成任务的同时,也完成了企业具体工作岗位的某个工作过程。将这些工作过程进行融合,小任务组合成大的任务,就形成了企业工作岗位的主要任务,让学生与工作任务不断贴近。3.3促进素材库的完成进度:任务教学,采用新的教学方式,没有配套的教材与教辅。教师精心研究的每堂课的讲义与具体任务单,回馈单等资料,就是新的任务教学法则的教材的主体内容,只需要简单的丰富与添加,就可以形成新的符合要求的教材与教辅,完善素材库建设。 作者:王永强 单位:哈尔滨职业技术学院 电子信息类论文:电子信息类实验教学改革思考 电子类实验是电子信息类专业必修的实践性技术基础课程,是模拟电子技术和数字电子技术相结合的基础实践课程,主要是培养学生理论联系实际的能力,提高综合素质和工程实践能力。加上我校地处湘西,该地区的产业结构不完善,同时电子信息类专业知识更新速度快,而实验基地的改建、创建及实验内容的更新速度受经费和师资力量影响,远远赶不上知识更新的速度。因此,探索建立一种以培养学生创新能力为优秀内容的电子类实验教学体系和方法,则显得愈来愈迫切和重要了。 1传统电子信息类实验教学模式存在的问题 (1)教学模式陈旧,不适宜时代的要求。传统电子信息类实验教学仍是以教师为中心的教学活动,学生是被动的实践者,绝大多数实验还必须严格按照规定好的操作步骤进行,这样的实验教学模式严重束缚了学生创新思维扩展的空间,抑制了他们实验的主动积极性和创造性。 (2)实验教学内容单一,以验证理论内容为主。传统电子类实验教学项目大多为验证性实验,实验完全围绕课堂理论内容进行,主要用来验证理论教学中的定律、公式和结论,设计性综合性、设计性实验很少。这样做,实际上就失去了实验教学的主要作用。 (3)实验经费缺少,实验教学得不到重视。传统的教学模式,只注重课堂理论知识的传授,忽略了实验教学环节,由于教学经费缺少和教学理念的落后等诸多方面的因素,得不到应用的重视,因而实验教学的重点不在学生实践能力,和创新能力的培养上,而实验只是为了加深理论课程的掌握和理解,实验教学就成了理论教学的延续,没有充分体现出实验实践的教学含义和目的。 (4)实验教学的评估考核方法不够科学。与其他许多课程相同,电子信息类实验课程的考核成绩评定主要是以实验结果数据为依据,对学生在实验过程中体现出的创新性、创造性思维以及实践应用能力无法进行正确、有效合理的评价,缺乏科学的考查实验设计和操作能力的评价考核指标。 2实验教学改革思路与方法 (1)坚持“以实践与创新能力培养为优秀”的实验教学观念,要不断更新教育教学理念,树立创新教育教学的方式和方法,建立符合受教育者全面发展规律、激发教育者创造性的新型教育模式,努力创造有利于创新人才成长的良好教育环境。构建实践教学与理论教学有机结合的实验教学体系,优化实验教学内容,改革实验教学方法和手段。在注重基本型实验的基础上,加强综合性、设计性、研究创新性实验教学,培养学生的实践能力和创新能力。 (2)构建先进的实践教学体系、内容和方法。从人才培养体系整体出发,建立以能力培养为主线,分层次、多模块、相互衔接、科学系统的实践教学体系,与理论教学有机结合,与科研、工程、社会应用密切联系,形成良性互动,实现基础与前沿的有机结合。引入现代技术,改造传统的实践教学内容和技术方法,加强综合性、设计性、创新性内容。建立新型的适应学生能力培养的考核方法和教学模式。原则上,每门实验课程的教学内容都包含了基本(必做)+拓宽与提高(选做)两大部分,具体体现为:在一些实验课中,既设置了一部分基本的必做的实验项目,以满足基本的教学要求,同时还设置了一部分拓宽与提高的选做的实验项目,为学生的自主研究与发挥留有足够的空间,以满足部分学生兴趣特长和个性发展的需求,促进创新人才的成长,总之需进一步优化实验项目,减少重复的验证性实验,增加综合性、设计性实验,坚持因材施教,提供选做的实习实验项目,扩大学生选做实验项目的自由度;在另一方面,开展实践教学课程体系、内容和实践技术、方法、手段改革研究,拟定实验课程教学规范,编写实验教材和实习、设计指导书。重视实践教学过程,抓好教师课前试讲、试做,学生课前预习、实验操作、仪器设备使用、实验数据和结果的处理、教师实习实验指导、学生实习实验报告、教师教学效果分析等环节,注重学生实践能力和创新能力的培养,努力提高实习实验教学质量;在高年级综合性的实验实践项目中,已全部以选做项目为实验内容,即从一开始就要求学生自主选择项目,而其中既有基本的必做内容,又有可以自主拓宽和提高的选做内容,学生研究和创新的余地更大。 (3)建设先进的实践教学队伍管理模式和管理体制。重视教学队伍建设,制定相应政策,采取有效措施,鼓励高水平教师投入实践教学工作。建设实践教学与理论教学队伍互通,教学、科研兼容、结构合理的实践教学团队。建立实践教师知识、技术不断更新的科学有效的教育培训制度,形成一支由学术带头人或高水平教授负责,教学理念先进,学术水平高,教学科研能力强,实践经验丰富,勇于创新的实践教学队伍。依据学院和电子学科的特点,整合实践教学资源,建设面向多学科、多专业的实践训练中心。实行中心主任负责制,统筹计划、调配、使用实践教学资源和相关教育资源,广泛实现资源共享。建立实践教学的科学评价机制,引导教师积极改革创新。建立实践教学开放运行的政策、经费、人事等保障机制,完善实践教学质量保证体系,创建学生自主、开放的实践教学环境。 (4)运用现代化的教学手段,采用多样化的实验教学方法。增设电子虚拟仿真实验,给实验室配备PROTEL、PSPICE、MULTISIM等电子设计仿真软件,用以引导学生学习利用新技术新方法来分析问题,同时又便于学生开展各种基础性和综合性设计实验活动。利用仿真软件进行实验的数据和技术指标都是真实有效的,不需要附加额外条件,并且与实际电路运行相同,无需太多的抽象思维,与在实验室工作一样,可以任意设计电路、模拟仿真电路工作,并得到实验数据,这种在计算机上完成电子技术实验的方法,既大大的激发学生的学习积极性,使原来枯燥的理论教学变得生动形象,又使得从感性认识上升为认识变得非常直观。在利用电路设计软件进行虚拟性实验时,还可以模拟出理想条件和极限状态下的实验现象,同时又没有烧坏设备器件的后顾之忧,从而充分地让学生尝试各种电路,然后比较各自的优缺点,最并终选择最合理的方案。这在帮助他们理解所学理论知识的同时,也极大地增强了他们开展创造的积极性和勇气。采用多样化的实验教学方法,激励学生的个性化发展。在新的教育形势下,实验中心将优良的教学传统与现代化的教学手段相结合,具体做法是学生利用网络预习系统进行网上预习,利用网络课件与教学视频进行网上听课和课后复习。通过规范化的基本操作演示课件和基础性实验教学课件以及网络自测系统,规范了材料科学与工程实验基本操作,统一了教学的基本要求。启发式的实验教学方法:在加强基础教学的同时,为了锻炼学生的综合能力,培养创造性的人才,中心连续几年在本科生中进行了综合性、设计性实验,教师只提出问题,要求学生从计算选定实验装置制定实验方案实验数据处理完成实验报告完成多媒体汇报撰写论文,独立完成全过程,使学生得到了全面的锻炼。对综合设计性实验的教学,打破传统教学中“学生被动接受”的弊端,引入“指正式”、“启发式”、“讨论式”、“问题探究式”等多种新的教学方法,使学生逐步形成以自主式、合作式、研究式相结合的学习方式,将实验教学由“封闭式”变为“开放式”,由“有解实验”变为“求解实验”,由“知识积累”变为“智能开发”。有效地提高了学生的学习积极性和学习质量。 作者:杨辉媛 张银行 单位:湖南吉首大学物理与机电工程学院 电子信息类论文:电子信息类企业信息化实施的必要性 摘要:我国在加入WTO之后,经济全球化也在不断进步和发展,社会上很多企业都面临非常激烈的竞争,各类企业为了寻求发展不断探索企业的发展方式,其中以信息化发展方向为主,很多企业都已开展相应的研究和尝试。企业信息化发展对于企业来说有着重要的意义,在提升企业自身发展能力的同时,也能够推动社会经济的提升。尤其是对于电子信息类企业来说,企业信息化是生存发展的重要前提,让企业认清发展的方向和道路,开展一系列方针政策来加强企业的发展力度,电子信息类企业只有正确实施信息化战略,帮助企业寻找合理的发展道路,才能够使企业得到稳定、可持续发展。然而,当前很多企业并没有正确认识到信息化的重要性,仍然按照传统方式进行发展探索,导致企业的发展非常缓慢。这种模式在当前信息化时代中必将被淘汰,而只有信息化战略才是企业发展的必要途径。因此,本文主要描述信息化在电子信息类企业中实施的必要性,分析信息化为企业带来的发展方向,并且探讨信息化在电子信息类企业中的实施战略。 关键词:电子信息类企业;信息化实施;必要性;战略 网络技术和电子商务在当代的发展,使得企业的生存和竞争面临巨大的机遇和挑战。当下是一个由信息技术创建的生存环境,电子信息类企业要想突破市场挑战,抓住机遇,就要及时实施信息化战略,不断提升企业管理水平和竞争力。因此,电子信息类企业要不断引进信息技术,加强企业信息化建设力度。我国政府在企业信息化建设方面提出的方针为政府推进、市场引导,以企业为主体,突破行业,展开区域。这种政策的推动使得电子信息类企业在很大程度上增强了信息化建设,但是据数据显示,电子信息类企业通过实施信息化战略而成功发展的只有20%以内,而失败的企业却有一半,与理想中的效果完全不符,并且也浪费了企业大量人力、物力和财力。电子信息类企业在我国社会经济发展中起着重要作用,近年来社会经济结构的不断调整也拓展了电子信息类企业的发展空间,很多企业为了加强自身的发展逐渐开始重视并实施企业信息化。 1信息化在电子信息类企业中实施的必要性 1.1信息化是电子信息类企业生存的必要前提 电子信息类企业在发展过程中若不能摒弃传统的发展手段,就将会在竞争激烈的社会中失去生存能力,这是很多电子信息类企业所面临的问题。甚至有很多企业面临资金不足的情况,以及人才和发展理念等方面的问题,这些都会使得企业发展止步不前,但是,很多电子信息类企业又具备很强的适应性,在很短的时间内改变自身的发展制度。电子信息类企业对企业信息化战略的实施,能够将自身专政管理制度改变,提升管理质量,为企业带来更大的经济效益;实施更加优化的监督体制,也能够加强企业在各方面发实施力度,保证企业各部门都提高工作效益;利用网络突破地域和时间的限制,实现与客户之间良好的沟通和交流,优化企业的服务质量,同时还能够扩大企业的宣传力度,使更多人对企业有足够的了解,从而以企业自身优质的产品来获取更多的销售量;扩大现代信息技术的使用,在工作时合理地使用信息技术来提升工作效率、降低工作成本,并且积极研发企业优秀技术和产品,最大化加强企业竞争力和稳定,以达到持续生存和发展的目的。 1.2信息化是国民经济健康发展的需求 电子信息类企业在国民经济发展中起着推动作用。首先,电子信息类企业的长期稳定发展能够使其扩大发展规模,这就改善了人们的就业问题,满足了部分人的就业难度;电子信息类企业在发展过程中遵循多样化的发展原则,在当前人们消费多样化的市场格局下能够满足消费者在各方面的需求;电子信息类企业的发展需要引入高科技,也就是要紧跟科技时代的发展,需要培养高科技人才和创新型人才,企业只有不断创新才能得到更为稳定的发展,因此,电子信息类企业能够为国家和社会培养科技人才来推动社会的进步。同时,科技创新无论是对于企业还是社会、国家来说都是非常重要的发展道路,一个国家只有不断创新科技才能持续发展。因此,电子信息类企业对于国民经济的健康发展来说十分必要。国家也已经提出了有关企业信息化工程建设问题,需要电子信息类企业进行参与来促进国民经济发展。 2电子信息类企业对信息系统的应用战略 2.1信息系统的类型和功能 信息系统是用来处理信息流的一体化系统,主要组成有计算机软硬件、网络设备、通讯设备、信息资源、信息用户以及规章制度。在电子信息类企业中信息系统又能够分为5种类型,包括数据处理、管理信息、决策支持和专家系统以及虚拟办公室。信息系统的功能有输入、存储、处理、输出和控制5种。其中输入功能是指企业中要使用某系统时的管理过程,主要取决于使用系统的目的和能力;存储是指将企业内重要的资料和信息进行保存,方便企业今后的使用和检查;处理是指数据仓库技术和联机分析处理,是对企业的数据进行管理的监督;输出是为了企业对某资料的使用,这种功能则是为了保证企业在过程中的最佳输出能力;控制是指对企业内有关系统组成的各种信息进行处理和控制,保证企业在对信息加工、处理和传输以及使用的安全过程。 2.2电子信息类企业有关信息系统的具体使用 电子信息企业制造的电子品种度、批量多,并且还存在一些临时插单情况,导致生产内部管理秩序混乱,而信息系统能够将分别管理各订单的生产情况,在存储相关生产信息和品种后,管理人员能够根据数据来进行生产上的合理控制,保证品种和质量的合理性。企业在生产过程中存在间断性,每个阶段和工序都会存在一定的时间段,产品的生产过程也会被分解为多个阶段完成,信息系统将要完成的阶段分别进行纪录,并分别在阶段中制定相应的任务量,规范生产过程和质量。企业的业务模型是了解客户需求,并加强沟通交流,寻找合理的解决方法以满足客户。通过使用信息系统的网络方式,消除与客户之间地域和时间上的距离,进行随时随地的沟通,向客户展示产品成果,并介绍产品的功能和质量,来完成业务沟通。另外就是对高科技的应用,在电子类企业中,科技作为非常关键的部分获取了很大重视。而信息系统的适应涉及到如计算机软硬件技术、网络技术等都是当前时代下的先进技术,在企业中的使用能够通过计算机控制增强企业的生产效率,同时也会给加大企业的经济发展,扩大生产规模。在企业对原材料进行采购的过程中,对于检验原材料问题也能够使用科技手段,从而为原材料的质量做出一定的保障。 3结语 综上所述,尽管很多电子信息类企业对信息化建设有了一定的实施,但是却没有运用到整个工作流程中,而企业对信息化的制定和实施也要根据自身的真实情况,在选择建设信息系统时才能够更为合理地发挥其作用。另外,企业发展少不了人才的参与,在建设信息化的过程中要加强对信息系统的实践能力,培养专业人才对科学技术进行完善和创新,从而使得增强企业竞争力,更好地促进国民经济发展。 作者:顾天天 单位:连云港杰瑞电子有限公司 电子信息类论文:电子信息类专业工科人才培养机制研究 【摘要】电子信息产业是我国国民经济的支柱,而电子信息产业的发展与壮大离不开电子信息人才。然而,当前我国电子信息类人才培养机制制约了该产业的发展,其主要问题在于:教育观念和教学模式落后,以及工程实训平台缺乏。本文主要探索电子信息类应用型人才的培养机制,重视人才的工程技术能力,从而满足行业领域需求。 【关键词】教育观念;卓越工程师;应用型人才 一、前言 电子信息产业属于科技密集型产业,且近些年来,物联网等交叉学科取得了一定的突破,电子行业对从业人员的知识储备和专业能力提出了新的挑战[1]。我国传统的电子专业培养方式必然导致学生难以适应这种新的发展形势[2]。美国一直把科学、工程和技术视为高等工程教育的重点,其工程教育取得了巨大的成功,在众多高科技行业中占据垄断地位[3]。英国皇家工程院的《面向产业的工科毕业生》报告指出,英国工程教育需要加强产业与工科学生培养之间的联系,因为产业界亟需“具有真实产业环境实践经验”的工程毕业生。新中国成立的很长一段时间里,我国高校采用苏联模式培养学生,工科院校则采用单科性工学院为主的模式[4]。教学计划由基础课,技术基础课,专业课三类课程组成。优点是针对性强,但缺点是专业划分过细、知识面过窄。我国教育部联合工商部等部门结合当前的发展趋势,提出了“卓越工程师教育培养计划”[5],这是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的重大教育改革项目。国内众多高校纷纷制定相关的培养方案与之配套。比如,哈尔滨工业大学组织了一批试点专业对各自行业的人才培养现状进行初步的调研,然后量身制定出“卓越计划”专业的培养标准、校内和企业综合培养方案。类似的举措很多,其优秀目的都是突出行业需求,为企业和国家培养宽口径复合型的电子类专业人才[6]。 二、工程人才培养问题 对高等教育而言,人才培养的目标是不断地提高人才培养质量。我国电子应用工程人才培养的主要问题在于:教育观念和教学模式落后,以及工程实践平台缺乏[7-8]。(1)教育观念和教学模式落后我国当前工程教育课程体系的教育观念和教学模式问题众多,主要表现为:培养模式趋同;课程安排断层,专业课程安排滞后;课程设置针对性差;文化课程遭受轻视。(2)工程实训平台缺乏现行的工科教育体系在培养学生实践能力上,存在以下问题:通识课程、专业基础课程与专业课程之间联系不紧密;工程应用能力培养不足;忽视了创新精神和创新能力的培养[9-10]。学生的创新能力体现在自主性、能动性和创造性方面。当前,趋同化的人才培养方案和课程体系忽视了学生的个性发展,使得学生缺乏创新能力。高校人才培养模式不应仅仅是增强学生的科学文化知识,更应该培养学生的自主性、能动性与创造性。 三、工程人才培养措施 (1)改进髙等工程教育理论技术科学作为主要学科基础,以培养工程师为目标,实质上就是一种综合教育过程,从而获得解决工程中实际问题的能力。随着电子信息行业的快速发展,工程领域上的更新换代速度不断加快,而基础知识则表现出相对稳定的特点。因此,必须有针对性地提升电子专业学生解决实际工程问题的能力。电子应用型人才的教、学与训应该以培养学生创新和实践能力为重点。(2)确立应用型工科人才的培养目标我国高校存在培养目标过于笼统和趋同化,缺乏特色。高校应该结合自身和社会对人才的需求,明确培养目标,从社会需求、时代变革、社会提供的资源和学校自身的师资、教学条件、学科特色等条件分析,从而明确工科人才的培养目标。以电子类专业为例,电子类专业的基本培养目标包括以下三点:一是扎实的工程专业基础;二是能够在解决工程实际问题的能力;三是具备与工程相关的综合素质,包括团队合作、人文科学等其它有助于解决工程实际问题的素质。(3)优化工科应用型人才课程体系重视通识课程、专业基础课程与专业课程之间的关联性与综合度,优化课程结构,打造优秀课程群。尤其重视自然科学理论课程,工程科学理论对工程技术的进步开拓和引导起到很大的作用。倡导多元文化,建设个性课程。兼顾培养方案的系统性和灵活适应性,构建合理的课程体系,为培养不同发展方向的人才提供多通道发展。(4)建立“工学交替”多方式的实践体系工学交替模式指的是以学校的教育资源与企业的职场资源为平台,学习与工作交替进行的一种产学研合作教育模式。实践贯穿于学生的整个学习生涯,细分为在校内进行理论知识学习的理论学期与在校内进行针对性实训、科研训练及在校外企业进行实训的工作学期。工程教育的本质是工程实践。以“理论与实践结合”为理念,构建实验教学模式、生产实习模式、企业轮训模式的多种实践方式的体系;建立“共同参与、优势互补”的校企合作培养机制,创建校企科技创新能力的培养平台。 四、总结 以“凸显行业需求”为突破口,不同高校、不同层次人才的培养目标又是各不相同的。同一所高校也要充分考虑学生的个性发展,不能将学生的创造力扼杀在摇篮里。为此,培养电子类应用型人才任重而道远,需要百家争鸣百花齐放。 作者:王忠华 王浩 单位:南昌航空大学信息工程学院 电子信息类论文:谈电子信息类课程网络教学平台设计 随着高职院校教育教学改革的不断深入,各种新技术层出不穷,计算机技术、网络技术及多媒体技术的发展起到了巨大的推动作用,基于网络的教育成为了课堂教学一部分,甚至成为课外的主要教学组织形式。网络教学平台的出现,为课堂教学和课外教学均提供了很好的辅助作用,打破了传统教学模式在时间和空间上的局限性。网络教学平台可以为精品课程、共享课程等提供平台服务,使多种教学资源得以共享,同时可以实现学生课外学习中的师生互动。在网络教学平台的设计过程中,既要考虑到不同课程的通用性,又要考虑到课程的专业特色的特色。文章主要研究的是电子类课程的网络教学平台的设计与实现,笔者已完成《C程序设计》教学平台的设计与开发,并将此平台运用到多门电子类课程中,实现了以学生为主体,教师为主导的“教”与“学”活动,实现了互动式的网络教学环境。学生可以通过网络教学平台完成完整的学习过程,包括交流、提问、练习和考试,进行自主学习与协作探究,从而达到促进学生主动“学”的作用。教师可以利用该平台来讲解、演示,突破重点和难点,从而达到辅助教师“教”的作用,还可以作业,检查作业、解答学生问题,考核学生学习情况等,网络教学平台的使用,极大提高了师生互动的积极性,促进了学生课外拓展能力的提高,使得教学手段更加多样,测试、评价方式更为方便。 1研究内容与设计 1.1研究内容 1)本课题遵循“整合资源、共建共享、服务学生”的原则,以课程《C程序设计》为切入点进行个案研究,通过网络信息技术对课程建设、教学设计、教学交流、学生作品、行业资讯及经典编程展示等,建设满足现代职业教育、企业培训、在职人员继续教育需要的共享资源、相互交流的开放式平台,创建具有高等职业教育特色的网络化、智能化、互动化和信息化的教学资源平台。2)以数据库为支撑,建设多媒体课程平台,平台中的数据包含文本形式的教案课件、图片、视频、动画形式的教学过程演示,课程教学软件等,同时集成在线测试、在线论坛等功能,集成为开放性、共享型网络资源平台。3)以持续更新的方式,建立拓展性多媒体教学资源。平台建设主要采取自建和共建相结合,重点突出教学项目、技能训练、在线测试、在线论坛等课程模块的教学资源建设,为教学活动提供内容丰富、形式多样的优质多媒体教学资源。同时坚持校企合作的建设思路,把握行业企业的技术发展趋势,持续建设满足职业岗位发展的资源内容。 1.2研究目标 随着现代教育技术水平的提高,教学手段和教学方法都有了很大改进。电子教案、电子课件等多媒体素材作为主要的教学手段和方法,在一定程度上提高了课堂教学的效率,使课堂容量得到了增加。但是课堂容量的增加、教学节奏的加快也带来了一些问题,学生在课堂上对知识的掌握不够深刻,这是教育教学改革中遇到的新问题,也是本课题研究的目标。传统的课堂教学与网络教学相结合,主要教学内容在课堂完成,课后交流、习题、作业、测验及答疑等通过网络教学平台来实现,这种混合模式是目前高校教学的主要组织形式。 2研究方法与技术线路 2.1研究方法 1)问卷调查法和访谈法。全面了解学生对该门功课在学习方面的需求和存在的困难。了解老师在教学过程中遇到的问题,在知识点呈现方式上做出改变,通过动画、视频等形式加以补充。2)个案研究法。本课题通过信息类课程《C程序设计》为切入点进行研究,设计开发适合本课程的网络教学平台,进而再提炼改进构建适合电子信息类课程的通用教学平台。3)快速原型法。通过此方法快速建立平台模型,后期在根据新的需求等进行不断改进和完善。 2.2技术路线 本课题采用个案研究法,以《C程序设计》的教学平台搭建着手,首先对相关班级做调查与分析,了解学生学习过程中的困难和需求,整理出本课题的需求分析;其次根据内网和外网的访问流量进行预测,考虑平台的性能需求;结合需求分析,对平台各模块的功能进行详细设计;全面系统地整理、制作和收集相关学习资料,然后通过管理平台;最后进行平台的各种测试,已发现问题并及时修正。在技术实现方面,平台的构建采用B/S多层体系结构,.NET架构,数据库采用的是SQLServer。采用B/S架构对客户端要求较低,除了有浏览器之外,其他不需要安装任何软件,这样学生在登录平台时没有限制,只要有电脑即可。《C程序设计》网络教学平台主要功能模块有:课程介绍、理论教学、实践教学、等级考试、动画演示、学生作品、习题作业、经典算法、在线测试及交流讨论等。其中理论教学部分主要包含学生学习过程中可直接参考的电子教案及PPT等内容;实践教学部分是课程实验及实训部分,通过此部分可以提高学生动手实践能力;学生作品部分主要呈现学生实现较好的程序,以供其他同学参考;等级考试及经典算法是针对本门课程设置的,学习本门课程后学生可以参加等级考试,所以专门设置了针对等级考试的辅导模块,而经典算法主要介绍程序设计类课程中的算法思想及具体实现方法;动画演示模块主要是经典算法及程序执行过程的动画演示,可使学生的学习更加直观,掌握起来更加容易。在线测试和交流讨论是平台中两个相对独立的模块,是单独开发的考试系统及论坛,学生可以登录后分别进行自我测验及交流讨论。另外在平台首页还设有课程动态、业界资讯、学习资料、常见问题、教与学(展示教学图片及视频)等模块,进一步丰富了课程信息。本平台可直接适用于程序设计类课程及《数据结构》等课程,若扩展到其他电子信息类课程,只需将等级考试及经典算法两个模块修改为课程相对应的功能模块即可。 3总结与展望 当前的基于WEB的网络教学平台已成为高校教学的辅助手段,主要用于专业课程的网络教学和课程建设,在网络教学环境下提高学生的自主学习能力。除此高校教育外,网络教学平台可在远程教育、培训等多种在线学习形式中扮演着重要的角色,在现代教育中发挥着重要作用。在技术实现方面,网络教学平台的设计多以B/S架构为主,基于ASP或JSP技术,数据库一般采用SQLServer数据库。随着云计算的不断发展,其优势会被更多地运用到网络学习中,基于“云计算”开发网络教学平台必将成为网络学习的主要方式,并能提供更加强大的功能及多样化的服务。 作者:王超 郭静 张亮 单位:扬州工业职业技术学院
机械设计制造自动化发展:机械设计制造及自动化的未来发展策略 摘 要:未来的机械制造的自动化,将拥有广阔的未来,但是当前在传统机械制造自动化的升级转型的关键时期,机械制造自动化还要面对一系列的严峻的挑战和压力。无论是专业的培养还是人才的培养,都要有一个转变的过程。但是方向和目标是不会变的,未来的机械制造自动化将迎来更加智能的前景。 关键词:机械制造化;自动化发展;发展策略 我国工业机械制造自动化的发展,是伴随着国家社会和经济的发展速度一起前行的。在对机械制造自动化的发展进行研究的过程中,必然要遵循发现问题、分析问题、解决问题的思路进行。也就是说,机械制造自动化的发展总是在对传统进行突破的进程中寻求新的创新成果。尤其是近年来随着工业4.0的到来,机械制造自动化面对的是科技进步的浪潮,而且,我国在这方面的发展始终没有超越国际发达国家的水平,并且存在着一定的差距。因此,坚持中国特色社会主义原则,进行机械制造自动化的改革创新,是我国工业生产现代化的一起要求[1]。 1 机械制造自动化的特征 智能化是当代机械制造自动化的显著特征,智能化摒弃了传统机械设计中的缺点,将多种现代化科技掺入机械中的自动化设计中,在质量上进行了改进。形成了多种技术的整合和统一,保证了各项技术的整体化和系统化,将机械自动化待到了智能化的阶段。 为了满足机械制造自动化的自身需求,每个产品都形成了自我开发的目的和要求。机械设计制造和自动化开发,让每个产品都有内在的特点,尤其是经过机械设计自动化的设计之后,产品在输入端的制造,永远是围绕着功能上的要求而来的。机械制造自动化的含义,实际上已经发展成为,机电一体化、自动化功效,内在需求的功能实现。 2 机械制造自动化的现状 机械制造自动化发展至今,在工业领域是进行设计制造和科研开发的前言,这是一门以计算机、信息技术、自动化控制技术为内容的综合型专业领域,需要在先进制造技术和理论的支持下,将现代工程领域的技术问题加以解决。当前,现代机械产品的制造,正在迎来结构、性能和应用的革命性的转变。随着技术的进步,和社会需求的增高,机械制造自动化的发展正在出现一个非常尴尬的局面,一方面,传统的产业还在生产着,一方面,智能化的运行需求又要求机械制造自动化必须要进行智能化的转变。但是当前在生产领域,重复浪费,低效高耗的问题还是存在,在创新领域的发展面过窄,材料的使用,技术以及工艺相对陈旧,创新的动力不足,都是机械制造自动化面对的问题[2]。 3 机械制造自动化的未来发展 (1)世界各国关于机械制造自动化的产品设计的流程,目前来看基本是相似的。从图纸设计到图纸的细化,再到产品的试验和制作,整个产品的生产流程基本是相同的。但是这样的工作流程耗费的时间是大量的,对产品进行实验的时候,大量的物力人力和财力被投入,经济成本居高不下,致使工作效率提升不起来。例如我国随着科学信息技术的进步,电子计算机和网络信息技术的应用在各个行业都得到图像爱你,借助信息技术技术和设备,人们已经可以进行模拟的操作,采用数据传输、连接的技术,在网络中国实现生产过程,时间得到了有效的利用,空间的限制也被打破。即便是远程的操控,效率也是非常高的。因此,这种虚拟化的设计和生产,将未来机械自动化技术发展的必然趋势。 (2)随着数字技术的普及,无论是制造领域还是信息网络领域、管理领域,先进的生产技术都已经得到了广泛的渗透,科技是发展的第一生产力。制造者必须要对网络加以利用,使图形、数据、技能等数字化信息在网络中流动,借助数字化技术,收集其快捷便利的信息。实现虚拟和现实的结合,在信息的分析、重组、排列和规划中,众多产品被制造出来,具有设计、功效、加工制造技艺的高端集中的特征。具有市场满意的功能和形态,而且在生产过程中,拥有了高效的重组生产特征,能够满足客户的个性化和多样化的要求。同时,利用网络与全球制造商沟通,客户的要求可以通过网络发不到世界各地,企业通过网络能够看到世界任何一个角落的客户的要求,利用电子商务进行沟通,将传统的静态的服务模式,转变为多环节的交流的模式,制造商形成了动态的联盟,协议和设计、生产的周期都被大大地缩短,客户的要求很快就变成了产品,这就是数字化给机械制造业带来的广阔的前景[3]。 (3)绿色节能高效是未来机械制造自动化的发展趋势。随着人与自然和谐共处的呼声的加快,人们与社会和自然已经融为一体,每个部分都不能脱离整体而独立,任何破坏整体的行为将被视为破坏。人类在于自然协调的步调上越行越远。在绿色节能环保的前提下从事生产和生活,一切制造技术自动化下生产的产品,都来资源设计,设计成为生产制造的优秀,产品的销售到使用,维护和保养,回收和利用,每个阶段都是围绕了绿色展开。客户的生产和生活与自动化设计和制造嘻嘻喜爱那个关。自动化制造为客户打造宜居环境,为客户带来精神和物质生活的双重富足。企业在采纳和应用新技术的时候,必须坚持可持续发展的理念,摒弃急功近利的思想,目光放的更加长远,环保意识始终贯穿在设计和开发的始终。 (4)智能化的设备是由机器代替人类,形成人机结合的智能系统。产品的制造过程,是自我进行数据分析和决断的。智能制造技术的目标通过人类和智能机器的协作和共事,得到了人类脑力劳动的真谛,精简了生产过程中人力物力财力,是的制造过程更加优化。智能化击中了信息技术、网络技术、智能操控,将生活和工作的细节完美呈现,让我们看到智能制造带来的各个领域的自动化趋势。 (5)模块化是未来机械制造自动化在产品生产和研发的发展趋势。模块化的产品生产,拥有测距、辨识、图像处理的控制功能,综合了电动机的智能动力单元,实现了机械动力设施的智能化的典型操作。新产品的研发在各个模块的驱动下能够自动扩大或者缩小生产规模,产品的系列化和标准化将是的一个原本加工简单的企业变成生产机械制造自动化企业[4]。 (6)网络化将给生产制造企业带来网络技术一体的发展格局。企业的竞争扩大到了国际竞争,一个企业能够制造机械自动化的新型科技产品,就拥有了可靠的质量保证。网络载体下的检测和控制技术将机械自动化产品待到了局域网的信息技术领域,全新的技术使用是的机械自动化制造成为了愉悦的技术体验过程。 (7)机械自动化的微型化发展趋势,指的是机械自动化系统中的微电子机械领域,从厘米到微米和纳米,微型化带来的是低能耗、灵活运行、体积微小的优势[5]。例如在军事和生物医疗领域,微型化的机械自动化制造产品正在发挥着巨大的作用,超精密技术的运用在机械自动化产品的研发中不断推出新的产品。 4 结语 机械制造自动化在科技高速发展的时代里,迎来了去旧迎新的转型良机。在转型升级的过程中,机械制造自动化不断融入新技术因子,将技术作为未来发展的不竭动力,在发展中不断探索更加多元的自动化发展方向。 机械设计制造自动化发展:探讨机械设计制造及其自动化的发展趋势 摘 要:随着社会的不断发展,机械设计自动化得到了人们的广泛关注。传统的工业制造过程中存在着一些弊端,主要表现为机械化程度不高、生产效率低下、材料的消耗量大等等。针对以上情况,工作人员应该转变陈旧的设计观念,结合自动化工艺特点优化技术措施。因此,本文以机械设计制造特征作为切入点,对其自动化发展趋势进行研究。 关键词:机械制造;自动化;发展趋势 作为我国最为主要的基础性行业,机械设计制造的作用不可小觑。它不仅融入了现代化的信息科技,也将电子操作的特征体现了出来。一方面节省了人力,另一方面也缩短了制造时间,体现了系统的集成性。因此,工作人员应该在自动化技术深入探究的基础上完善科研水平,体现当代技术发展的具体内容。 1 机械设计制造的特点和优势 1.1 机械设计制造的特点 与传统的设计方式相比,机械设计制造的特点比较突出。第一,安全性。机械制造系统有数据收集、信息存储、技术共享等内容。它能够对设备的运行状况进行时时检查,并在问题发生时进行预警,提供有效的解决措施。在这种情况下,机械故障的出现概率就会大大下降,实现问题的处理。第二,节能性。在机械制造工艺的使用下,同种材料下所生产出的产品数量会增多,占用的总体面积也会减少。另外,在驱动装置的配合下,系统能够对现有情况进行整合,并将操作过程贯穿到设计、工艺规划、效率调整等各个环节当中,既保证了工程质量,也体现了节能环保的作用。第三,应用范围的扩大。机械设计制造不仅在工业领域中所有体现,也促进了信息的发展。因此,设计人员应该利用其能耗少、工作效率高的等特点对系统进行升级,实现机械制造工程的有序化。 1.2 机械设计制造的优势分析 机械设计制造的优势主要体现在以下几个方面:第一,它是以计算系统为依托,以网络数据的监控为协调方式的应用程序。在总体设计方式上,有着极高的适应性和灵活性。与人工操作的方法相比,机械制造的整个流程都是固定的,不容易出现数据错误的情况。第二,从生产效率上来讲,机械制造设计能够在相同的时间内生产出更多的产品,同时也使质量得到保障,提升了数据的精确性。第三,在操作条件的角度来看,以机械设计为主的制造工艺更加全面、简单,相关人员只需要按照相应的程序来执行,通过系统中所出现的指令进行输入,则可以使工作状态得到优化,突出制造中的智能化。 2 机械设计制造的发展趋势 2.1 机电一体化趋势 机电一体化趋势主要是指以电子设备的控制为主,将其与机械联结到一起的有效形式。机电一体化的指导原理比较特殊,在数据收集终端有着不同的电子机械控制模块,设计人员将它们视作信息并联器,并将每一部分都组合起来。控制模块的作用是将收集后的数据存储在监督平台当中,并根据机械运行的速度进行筛选和调控,将关联性较强的内容在信道中传送,将单独的数据剔除,并分析产生这种问题的原因。同时,工作人员能够利用自动化机械设备的监督功能对产品质量进行管理,并做出针对性指导。机电一体化不仅是现代机械制造业的发展趋势,也通过网络平台实现了信息的统一输送,在一定程度上节省了人力、物力。第二,机电一体化还表现在制造机械的“微型化”发展中。系统采用了“纳米技术”,将数据以编码的形式呈现在分析平台中,并在每一节点中进行标注,提示工作者加以改进,实现对机械产品的优化。 2.2 智能化趋势 智能化趋势是自动机械制造技术的最显著特征,也是未来设计的发展趋势之一。首先,自动化机械制造的流程十分全面。系统能够根据用户所提供的设计要求做出情景的模拟,并按照程序中所显示的步骤执行相应的生产操作。当不同的生产方案列举出来时,自动化系统会将其中的利与弊都显示在屏幕当中,令工作人员进行自行选择。当方法确定后,智能系统则会启动应用程序,模仿现场的操作条件,并完善从图纸设计、状态改进、生产样品检验、到质量分析的每一过程。与传统的方式不同,如果设计人员的产品核定比例出现了误差,则不需要进行重新规划,只要将产生误差的部分进行改进,系统就会通过二次调试的方法来优化图纸。同时,在生产样品检验的过程中,可以利用网络技术进行虚拟实验,从产品质量、功能设计、使用方式等方面进行验证,实现多角度分析。如果产品不符合生产人员的要求,程序会采取相应的调整措施,直到成功为止。 2.3 网络化与环保化趋势 自动化机械制造的网络化是未来工业的发展形势之一。现阶段的机械生产水平与网络化的差距仍然非常大。例如:如果设计方案出现了问题,需要工作人员进行现场调控,而不能够以远程操作的方式来完善设计水平。未来的网络化技术主要表现在生产的控制上。例如:工作人员可以利用移动APP对产品生产的每一部分内容进行协调和监督,即使专业技术者不在现场,系统也可以做出精准的判断,并将报告结果传递到用户终端当中,使生产中的问题得到解决。另外,从环保化的角度来讲,在自动化设计的同时,也要考虑到材料的使用情况,选择具有绿色特征的资源来进行利用,做出符合当前经济标准的方案,并贯穿到生产、设计、销售当中。机械制造自动化的环保功能体现了人们的发展要求,也为工业的进步创造了有利条件。 3 结语 综上所述,本文主要从两个方面进行论述。首先,分析了机械设计制造的特点和优势。第二,探究制造机械自动化的发展趋势。从而得出:与传统的制造工艺不同,机械自动化技术的使用能够实现电子信息的有效控制,并为产品生产效率的提升创造了有利条件。而技术的未来发展趋势则体现在智能性、绿色环保、网络化这几部分内容中,设计人员要结合当前制造业的形式,创新管理理念,促进制造I的可持续性发展。 机械设计制造自动化发展:分析机械设计制造及其自动化的发展趋势 【摘 要】近些年,我国社会经济建设快速的发展,带动工业机械行业的发展,尤其是机械设计制造及其自动化取得显著的进步,其的应用在提升生产质量与效率同时,为操作安全性提供重要保障。由此可以看出,深入的分析与研究机械设计制造及其自动化对于其今后发展有着重要作用。本文主要研究机械设计制造的现状,并阐述机械设计制造及其自动化今后的发展趋势,希望为促进我国的机械设计制造与自动化的发展提供一定的参考与借鉴。 【关键词】机械设计制造;自动化;发展趋势 工业一直以来属于国民经济的重要组成部分,为此,工业行业长期是国民经济建设高度重要的问题。其中,机械设计及其自动化在工业行业中处于优秀位置,其发展也就成为人们高度关注的焦点。以下围绕着机械制造的发展现状展开分析,并探究机械设计制造及其自动化的发展趋势: 1 机械设计制造的发展现状 近些年,我国的机械制造行业取得令人瞩目的成绩,其在国民经济中所占的比重越来越大,在推动我国的工业体系的完善方面起着重要作用。为此,深入的研究机械制造及其自动化是一件利国利民的事情。虽然机械设计制造及其自动化近些年取得显著的成效,但是与发达国家相比还存在一定的距离,特别是关于机械设计制造及其自动化方面的理论还有待于成熟,需要对其展开深入的研究。只有这样,才可以保障机械制造行业健康、稳定的发展,发挥出其在促进社会发展的作用,使其在激烈的市场竞争中脱颖而出并在市场中站稳脚跟。 2 自动化未来的发展趋势 2.1 机电一体化 近些年,随着科学技术的进步与发展,机械制造及其自动化正朝着机电一体化的方向迈进。在机设计制造自动化的基础之上机电一体化发展起来,这样不仅显著的促进机械工业的进步与发展,而且为机械设计制造及其自动化发展注入源源不断的动力,促使其在社会中逐步发展。 2.2 模块化 基于机械制造及其自动化的应用中,其将会生产出各种各样的产品,不同的厂家所产生的产品在质量方面存在显著差异。鉴于此,对于机械自动化产品的研究方面,工作人员需要经受更多的困难,但是不可否认关于这方面研究的重要性,其是影响工业机械行业健康发展的重要内容。为此,作为一名优秀的研发人员应排除万难,切实的做好各项研究工作。例如,对于动力单位的机械,如智能减速等,相关人员应加大研究的力度。除此之外,需要对控制单位展开研究,如视觉与测距等。关于这个方面研究工作人员应提高足够重视,做好这个方面的工作不仅可以推进新产品的更新速度,更可以扩大生产的规模。同时,可以实现对产品的规范化的管理,进而达到促进机械自动化企业健康稳定发展的目的,在保证质量的基础上,不仅扩大规模,更提高销量及创造更多的经济效益。 2.3 网络化 伴随着科学技术的进步与发展,计算机网络技术在社会各个领域中得到十分广泛的应用,特别是在工业领域中的应用日益广泛。在这种形势下,机械化产品正朝着网络化的方向发展。网络技术的应用推进经济全球化的发展,实现构建地球村的目标,同时对于我国的工业机械产品而言,其作用在于扩大产品的应用与销售范围,而这对于促进我国社会经济的建设与发展无疑具有重要作用。近些年, 网络远程控制技术在经过这些年的发展后各方面都日益成熟,为此,这项技术在自动化产品的生产中得到广泛的应用。比如,通过家庭网络的应用,可以有效的连接各个家庭的电器,而后构建起以计算机作为重要中心家电系统。这样一来,人们便可以感受科学技术的带来的便利,让人们的生活更加丰富多彩。网络技术的逐渐应用,提高了人们生活水平,也促进了机械工业产品的销量,扩大了产品的销路。 2.4 微型化 随着机械自动化的进步与发展,其逐步的渗透至微观领域之中。自从其走进微观领域世界中,自动化产品在体积方面发生巨大的变化,最为显著的是体积较之前更小,同时具备运动灵活、耗能少等多方面优势。总而言之,在微观领域中发展机械自动化,不仅可以达到节能降耗目标,更可实现对资源的保护。比如,生物医疗与军事等领域中这种技术已经得到应用,但是需要注意的是,微机械技术是发展中面临的主要问题,采用该项技术生产产品并不容易,还需要深入的研究该项技术。 2.5 绿色化 近些年,温室效应问题引起社会广泛的关注,促使人们认识到加强对环境保护的重要性。为此,人们在生活中越来越推崇绿色环保理念,为此,工业属于一种高消耗、高污染的行业,更加有必要提高对绿色产品的重视。其中,绿色产品与普通产品的区别在于它在保障人们身体健康的同时,更加重视对生态环境的保护。因此,应遵循绿色环保理念开展各种绿色产品的生产,在设计生产中贯彻落实可持续发展的理念。对于工业机械而言,生产绿色产品是社会发展必然趋势,在保护生态自然环境同时,推动与促进社会经济建设的健康、快速、可持续的发展。 2.6 人格化 现阶段,“以人为本”是我国生产发展所倡导的一项重要原则。为此,在推进工业机械自动化的中,应正确处理好人与产品间的关系。换言之,应重视促使机械自动化更加的人格化。工业企业主要负责生产各种产品,但是这些产品只有获得人们的接受与认可,才可以真正的实现其自身的价值。为此,企业应重视在产品中融入情感与智能等因素。这样一来,可以让产品富有人格化的特点,从而推动与促进机械制造行业的健康、快速发展。 2.7 智能化 智能化指的是基于控制理念的下,先融入丰富的、先进的想法与理念,而后借助于人类智能以赋予C械产品推理、判断等逻辑思维能,以便于为人们提供更好的服务,从而满足人们多样化的需要。为此,对于机械设计自动而言,其今后的发展方向是致力于提升机械产品的智能化水平,使机械产品更加智能化。 3 结语 总而言之,工业机械设计制造及其自动化在科技快速发展背景下取得显著成效,特别是生产效率获得较大提升,使人们感受到科学技术给生活带来的便利。然而,随着市场经济建设的进步与发展,市场竞争日益激烈,同时人们对于机械设计制造及其自动化要求越来越高。基于这种形势下,有关工作人员有必要深入的了解关于机械设计制造及其自动化方面的内容,不断的扩展其应用与发展范围,从而为其发展注入不竭的动力。 机械设计制造自动化发展:机械设计制造及自动化发展的研究 摘要:由于科技的进步,机械设计呈现出繁杂化的发展特征,其种类更多、结构更复杂。在这样的情况下,机械设计制造中应用了大量的自动化技术。自动化技术的应用推动机械设计制造朝着动态化的方向发展,需求模式也发生了巨大转变,更加侧重于高效节能。本文立足当前机械设计制造发展实际,对其自动化发展方向进行了简要阐述。 关键词:机械设计制造;自动化;发展方向 机械设计制造一般指的就是通过分析机械原理、结构、零件尺寸等,得出计算结果,并将其转化为较为具体的描述,指导产品制作[1]。结合近年来机械设计制造迅速发展的形势来看,其发展的主要推动力在于系统科学以及信息技术的进步。在当前机械设计制造水准不断提高、理论持续扩展的基础上,机械制造更关注新技术和新设备的开发,自动化是其未来发展的总趋势。 1机械设计制造及自动化发展原则 1.1采用新技术,不断创新 一般来讲,不同产品的性能和系统是不一样的,因此,在产品开发出来之后,将不同种类分别投入市场,观察市场的接纳情况和消费者的反应,若效果良好,说明此项产品值得继续研究和大力推广。对于受到大众青睐的产品,应对其受欢迎的原因进行全面分析,并积极应用新技术持续开发,同时,还要将原料都处理好,以便提高产品质量。对于机械设备来讲,技术含量与功能是成正比的,因此,技术开发与应用是改善产品性能的主要途径之一。自动化系统具有多种功能,不仅可以对数据进行分析,还能够指定机械产品的功能。 1.2以功能要求为导向 产品性能不同,其制造设备通常也不一样[2]。结合当前的市场行情来讲,一般用户对于机械产品的需求数量都比较小,所以,批量小是机械产品生产的基本特征。功能差异是不同产品之间必然存在的,其对设备的功能形成了挑战。所以,机械设计制造及自动化发展必须以设备为基础。现代化技术在机械设备中的应用,提高了机械的灵活性和使用效率[3]。产品需要经过设计和制造的过程,在这个过程中,需将内部结构进行有效结合,才能使产品尽可能的满足使用要求。 2自动化系统优势分析 2.1高效 自动化技术在生产过程中的应用,使得失误和错误的发生率大为降低,控制变得更加容易和简单。自动化系统能够显著提高生产效率,对于错误根源也可以及时发现,有助于实现有效的控制。自动化控制系统能够保障设备遵循设计流程运作,同时,模拟仿真技术的应用,使得生产环节和流程得到优化。机械自动化的优势在于其在保障操作实现自动化的同时,还可以确保产品质量满足规定要求。另外,在生产过程中应用的计算机技术,可以实现编程修改,有助于开发和生产多样产品。所以,借助自动化技术,产品更新周期会更短。机械设计制造及其自动化如图1所示。 2.2便捷 信息技术在自动化系统中的应用,使得在生产过程中能够依据需要对设备进行调试,确保最终产品可以很好的满足现实需求。同时,这样的调控无需拆除部件,只需输入控制系统即可实现,非常便利。存储能力是自动化产品的基本能力,将型号存入设备,使用时将执行程度调出,能够确保自动化生产的正常进行。检测技术能够实现自动化的事故修复,稳定性得到了保障。另外,电子技术的应用,使得多数机械的开关数量大为减少,操作更为方便。由于工作内容是提前预定的,所以,系统可以实现自动的转换、循环,还可以根据控制对象,对产品进行自动调整。 2.3安全 自动化系统在保障设备安全、稳定方面,具有十分显著的优势。对于生产设备来讲,安全是必须要考虑的因素,因此,应尽量排除生产过程中的隐患。自动化系统能够实现危险情况预防控制,对于安全生产意义重大[4]。由于各个环节都设置了相应的监控设施,所以,对于设备生产过程中出现的故障和意外,系统能够进行自动的诊断并及时发出警报。在设备使用的过程中,一旦发生短路或者过压等问题,系统能够在切断电路的同时,实现工作模式的调整,对于降低事故危害、保障设备正常运转的积极作用十分明显。自动化设备中包含了大量的电子元件,这些元件可以对部分可动构件起到替代作用,降低了出现事故的几率,生产过程中的安全隐患大为降低,安全生产有了可靠保障。 3机械设计制造自动化发展方向的探讨 3.1绿色化、生态化 随着环境条件的改变,当前的人们对于环境保护的重要性有了新的认识,环境影响经济已经是大众的普遍认知。在这样的背景下,人们对于生态、绿色、节能、环保等新兴理念极为关注,机械制造也受到了一定的影响。绿色设计在机械设计制造中主要体现在尽可能的利用资源获取绿色产品设计。因此,新时期的机械设计制造,除了要保障产品的功能与成本之外,还要使其符合环保的基本要求,重视其环境属性。一般意义上的绿色产品,指的就是既能够满足性能要求,也符合低损害要求的产品。可持续发展观要求经济发展走生态之路,因此,机械设计制造中也要对生态化、绿色化给予重视。从另一方面来讲,机械设计制造的生态化不仅可以起到节能环保的作用,还可以在一定程度上提升产品的市场竞争力。 3.2系统化 对于当前的机械设计制造来说,其中的逻辑性更高。将产品视作一个完整的整体,并利用计算机技术,能够协调人与自然界的关系。系统化指的是把系统细化为子系统,并积极应用现代技术与方法,协调各个子系统,以促进系统化的顺利实现。传统设计模式下,采取的是静态分析,依据主要是经验,动态化与定量设计均无法使用,与当今的要求存在一定的距离。功能设计一般在随机动态下进行,因此,定量化、系统化将是机械设计制造未来的发展趋势之一。 3.3智能化 计算机技术对时代的影响力毋庸置疑,其推动了各项技术的革新。CAD技术以计算机应用为基础,推动了设计工作水平和效率的显著提升。在未来的发展中,人工智能与CAD技术将会实现更为高效的结合,将会大大提升CAD系统的创造力,设计的智能化程度也会更高。另外,得益于现代机械在集成性以及智能性方面的优势,CAD技术与人工智能等现代技术的结合,将使得计算机的功能更为“强大”。以其为基础建设的整体模型,能够描述产品工况,再加上智能化处理,产品设计将会得到更好的优化。3.4微型化与模块化自动化产品具有体积小、使用灵活的显著特征,备受用户青睐,在市场中处于非常重要的地位。这些产品被称为微电子机械,其发展方向是微米级、纳米级。所以,伴随着相关技术的进步,自动化产品将朝着微型化的方向发展。自动化机械种类繁杂,开发过程中的需求也各不相同,但共同点是均需要利用标准单元。就当前来讲,由于生产高效的引导作用,产品单元正在朝着模块化的方向快速发展。 4结束语 在机械设计制造发展的过程中,需要不断总结经验、加强改进。在改进的过程中,新技术的应用是一个十分重要的方面。产品制造需要兼顾成本和效率,因此,自动化技术的应用是机械制造业发展的必然趋势。自动化系统具有高效、便捷、安全等明显优势,在推动机械制造发展方面功不可没。 作者:刘春朝 单位:中铁电气化局集团有限公司 机械设计制造自动化发展:机械设计制造及自动化的发展 【摘要】我国经济水平和科技水平的不断提高,为工业机械行业的发展提供了机会,但与此同时,也对工业机械行业发展提出了更高的要求。为了满足当前社会对工业机械行业发展的需求,人们加快了机械设计制造及其自动化的发展步伐。机械设计制造以及其自动化的应用,不仅提高了生产效率,还有效的保障了操作过程中的安全性,由此可见,对机械设计制造及其自动化进行更深入地研究,确定其未来的发展趋势是非常有必要的。因此,本文对机械设计制造及其自动化的发展趋势进行了研究,并阐述了自己的见解,以供参考。 【关键词】机械设计制造;自动化;发展趋势 在我国国民经济中,工业经济是非常重要的组成部分,因此,国家对工业行业的重视程度有了明显的提升,在这样的情况下,作为工业行业中的优秀部位,机械设计制造及其自动化的发展成为当前人们关注的焦点。 1机械设计制造现状 近些年来,机械制造行业的快速发展,使其在国民经济中所占比重逐渐地提高,与此同时,制造产业的不断发展,还加快了完善我国工业体系的步伐,因此,对机械设计制造及其自动化进行深入的研究,提出创新的制造理念,使机械产品可以更好地为人民服务是极为重要的事情。目前,我国对机械设计制造及其自动化的研究取得了一定的成效,但和发达国家相比,还是存在很大的差距。当前我国在机械自动化技术以及工程系统等方面取得了较为显著的效果,但这些方面的基础理论还不够完善,还需要进一步进行研究,只有坚持不懈的研究,才能推动机械设计制造行业的稳定发展,使其可以顺应社会的发展趋势,在残酷的竞争环境中获取立足之地[1]。 2自动化发展方向 2.1机电一体化 机械设计制造及其自动化在不断发展的过程中,已经逐渐向机电一体化方向发展,机电一体化是建立在机械设计制造自动化基础上的,是对其有效的延续,在工业行业中应用机电一体化,可以进一步的推动机械工业的发展,而且还可以为其持续的发展提供有力的依据以及动力。 2.2模块化 在机械设计制造及其自动化应用过程中,生产出的产品是多种多样的,而且每家企业生产产品的质量也是参差不齐的,在这样的情况下,相关人员研发机械自动化产品具有一定的难度,但是由于此研究方向是非常重要的,对工业机械行业的发展有着极为重大的影响,所以研发人员必须克服一切困难,努力的做好研究工作。比如说,研究人员需要对智能减速等动力单元的机械进行研究,还需要对包含视觉以及测距等功能的控制单元进行有效的研究,研究人员做好此方向的研究工作,可以加快工业企业生产新产品的速度,还可以促使企业扩大生产规模,与此同时,能够对电气产品进行规范化的管理,从而实现推动机械自动化企业稳定发展的目标[2]。 2.3网络化 近些年来,随着我国科技水平的不断提高,计算机网络技术的发展速度也越来越快,其在工业行业领域中的应用范围也愈发广泛。在此种情况下,机械自动化产品逐渐地转变为网络化,是社会发展的必然趋势。计算机网络技术的出现,拉近了世界各国人民之间的距离,也推动了全球经济一体化的发展,所以若是可以推动机械自动化产品走向网络化,就会在很大程度上扩大我国工业机械产品的销售和应用范围,这对我国的经济发展来说具有重要的意义。当前我国网络的远程控制等技术越来越成熟,所以工业企业在自动化产品中应用了此技术,例如:可以通过使用家庭网络,将多个家庭中所具有的电器进行连接,然后以计算机为中心,创设集成家电系统,这样人们就可以在家中享受到高科技所带来的便利,进而使人们的日常生活越来越多样化。 2.4微型化 机械自动化逐渐地进入微观领域,是从20世纪80年代末开始的,自进入微观领域之后,所生产的自动化产品体积有了明显的减小,而且还具有消耗能源少、运动十分灵活等优点,可以这样说,机械自动化在微观领域中的发展,在很大程度上降低了原本需要消耗的成本,而且还节省了资源,并且在实际应用过程中,在生物医疗以及军事等领域中的应用取得了较为显著的效果,但是,机械自动化在微观领域中的发展也还存在一些问题,其中最主要的就是微机械技术,应用此技术生产产品的难度比较高,所以该技术还需要进行进一步的研究。 2.5绿色化 随着温室效应的不断发展,人们逐渐地认识到环境保护的重要意义,在实际生活中,越来越多的人倡导绿色环保,作为污染较为严重,并且消耗能源比较大的工业行业来说,生产绿色产品是非常有必要的。所谓的绿色产品,就是生产既可以保护生态环境,又可以保障人们健康的产品,在生产绿色产品的过程中,应该根据绿色环保理念,在设计生产中遵循可持续发展原则,只有这样才能充分地利用有效的资源,并降低对环境的污染程度。工业机械绿色产品的设计,是符合当前社会发展趋势的,而且使产品绿色化,还可以对人们赖以生存的环境进行有效的保护,最终实现社会的可持续发展。 2.6人格化 目前我国倡导以人为本的发展原则,所以在工业机械自动化在实际发展的过程中,应该重视人和产品两者之间的关系,也就是说,应该实现机械自动化的人格化。工业企业生产出的产品,只有被人们所认可,所使用,产品的价值才能得以实现,因此,为了让人们可以更好地使用产品,应该将智能以及情感等因素融入到产品中。与此同时,人格化的机械产品,还可以对生物机理进行模仿,使产品具有人格化,可以有效的推动机械设计制造行业的发展。 2.7智能化 所谓的智能化,就是指在应用控制理论的前提下,吸收更多具有先进性的思想以及想法,然后通过模拟人类智能,使机械产品具有逻辑思维能力以及推理判断等能力,这样机械产品才能更好地为人们进行服务,满足人们的需求。因此,在机械设计自动化的未来发展中,提高机械产品的智能化是势在必行的。 3结语 综上所述,机械设计制造及其自动化的快速发展,既可以为工业行业的发展提供契机,使产品的生产效率得以提高,还可以促使其为人们的日常生活提供方便,让人们享受高科技所带来的便利。但随着我国经济的不断发展,市场竞争越来越残酷,人们对工业机械设计制造及其自动化技术提出了更高的要求。鉴于此种情况,相关人员必须坚持不懈的对机械设计制造及其自动化进行深入地研究,逐渐拓宽其发展范围,进而为机械设计制造及其自动化的发展提供源源不断的动力支持。 作者:许杨兵 单位:池州学院
网络新技术论文:创新网络绩效高新技术论文 1创新网络绩效是整个技术创新网络成果大小的具体表现 形成创新网络最根本的目标是为了获得创新绩效。绩效的好坏体现出整个高新技术企业创新网络的成功与否,是企业获得市场竞争力最关键的影响因素。创新的成果越多,能转化成实际创新产品的可能性越大。要研究创新网络绩效,对于创新收益、创新产品的市场占有率和创新网络产生专利数之间的关系和作用路径的研究必不可少。在整个高新技术企业技术创新网络中,各要素表现的相互关系如下:企业研发经费投入力度在很大程度上影响创新网络能力的大小,创新网络能力越大,对于其他成员的吸引力越大,越容易参与到创新网络中来,以期获得网络整体创新成果,当参与的创新成员达到一定的规模和数量时,研究与开发的创新成果成功应用于生产或成为专利技术标准的机会上升,标准数量增加,整个创新网络的创新绩效增加,企业的市场竞争能力急剧增强。当创新网络绩效提升后又反过来增加企业研究经费的投入力度,以此形成良性循环。基于上述的分析,本文为更系统、动态地探讨在高新技术企业技术创新网络中创新网络能力对于其绩效的影响路径及其他变量对它们的敏感度,将其分为五个子模块:创新网络能力模块;企业研发经费投入力度模块;标准数量模块;新加入科研机构数量模块和创新网络绩效模块。 2理论分析与系统动力学建模 已有文献表明,技术创新网络中的优秀成员包括企业、销售商、顾客、供应商、科研机构、地方政府、中介服务等机构。李大为认为,技术创新过程中各行为主体在协同行为和交互作用中形成了包括关联企业、大学及科研机构、地方政府部门、中介组织及金融机构等[27]。Ritter指出,企业与其他外部关系不仅仅包括供应商、客户,还应该包括销售商、竞争者、政府、科研机构(大学、研究所)和咨询机构[28]。尽管不同行业的技术创新网络不尽相同,但其基本结构都是由网络节点和节点间的联系两方面构成。对于高新技术企业创新网络,其基本结点包括焦点企业、供应商、客户、科研院所、政府、中介机构等,它们分别在创新网络中发挥着不同作用,众多的不同要素聚集在一起,其目的是推动高新技术企业创新网络新技术或新知识的产生、流动、更新和转化,最终提高技术创新网络绩效。这个创新网络包含知识的共享与转移、系统创新成员的流动、R D的投入与产出等各种传递回路,形成许多非线性的作用过程。在这个过程中,通过对人才、资金、物质及信息等创新要素的合理配置,形成一个具有整体性与动态性的复杂网络系统。本文在扩充吴传荣的技术创新网络因果关系图的基础上[1],通过新加入的科研机构数量、标准数量、企业研发经费投入力度等中间变量,构建了系统动力学模型,探索创新网络能力与创新绩效的交互作用。模型中各变量的因果关系如图1所示。根据网络能力理论,提升网络能力会增强与其他机构的联系程度。因此,高新技术企业的创新网络能力越大,企业与大学科研机构的合作力度越强。合作力度加大后,双方沟通程度得到进一步提升。根据知识网络相关理论,网络中各成员为了弥补自己在竞争中的劣势,以知识合作和知识交流为渠道,在网络中互相吸收共性知识和各方独立拥有的优势知识,知识转移的真实性和有效性不断提高。随着创新网络中知识的有效积累,网络对外部环境的动荡性和不确定性会不断减少,企业对于外界和市场的把握程度相应提高,会对创新产品相关项目投入更多的研究经费和科技创新人员。当高新技术企业的创新人员增加时,创新产品开发数量会相应地扩大,企业的创新收益也会增多。按照协同理论的思想,当优秀企业的利益不断增加时,与之相关联的其他网络成员的利益也会相应的提升,最终使整个技术创新网络绩效增加。一般情况下,当企业在某方面获得了新利益时,在追求更多利润的驱动下,企业必然会投入更多的R D经费,企业专利的数量得到增加。企业的优秀竞争力进一步增强,在市场中的地位相应提高,从而吸引更多的科研机构加入这个技术创新网络中,最终增强了整个技术创新网络的创新能力。随着企业和网络中其他成员合作力度的进一步加大,整个网络的创新管理会变得比以前简单有效。比如,企业与供应商合作力度加深,供应商能够更加充分地掌握企业的开发进展、市场销售等情况,从而可以在最短的时间内满足企业的各种需求。因此,创新管理的成本会减少,而创新收益会增加。通过上述因果影响因素的分析,认为创新网络吸引力将会得到有效提升,可以吸引科研机构的加入,增加网络中的创新人才和标准从业人员,最终导致企业的行业标准数量增加、标准化推进的速度和力度加大,从而使整个创新网络的创新能力增强。 3模型流量图和方程式分析 在图1的基础上,将整个系统分为五个子模块,分别为创新网络能力模块(见图2)、企业研发经费投入力度模块(见图3)、标准数量模块(见图4)、新加入科研机构数量模块(见图5)和创新网络绩效模块(见图6)。在深入分析各子模块的基础上,考虑各子模块之间的相互关系,最后探索整个网络。这些子模块本身就是一个复杂的系统,其内部包含各种各样的关系,同时各个模块之间又交织成一个大系统。模型中大部分变量间的函数关系是在分析流量图中每个相邻变量因果关系的基础上得到的,少部分常变量的取值是在研究市场数据规律的基础上得到的。比如,模型中把市场竞争度看成是随机函数而不是一个定量的市场平均值;市场需求信息延迟和标准化推进延迟是用更加贴近高新技术企业实际需求和预期目标的随机函数来表示的,这样使模型更加贴近了实际情况。流量图中涉及的各方程式符号含义见表1~表4。 4模型仿真与结果分析 4.1选取案例分析 在2012年和2013年中,通过与企业技术创新项目经理和相关高层的交流以及对这家企业技术创新项目的跟踪调查,获取相关研究数据。高新技术企业具有技术含量高、技术变化迅速和创新密集的特征。选取的高新技术企业虽然成立时间不久,但是相关产品的技术创新水平位于整个制造行业前10名左右,此公司员工150人,是一家上市公司控股的中小企业,同时每隔1~2年,在原有创新产品的基础上,增加国外先进技术,使得产品的更新速度极其迅速。在整个企业营业收入中,创新产品带来的利润达44%左右。较好地满足了Eisenhardt提出的案例研究中案例选择的标准[29]。因此,选择这家企业作为中国高新技术企业具有一定的代表性和合理性。 4.2模型中变量的表示和取值 本部分采用VensimDSS对模型进行仿真测试。VensimDSS是一种十分有效的可视化仿真工具。用户利用它可以探究引起变量变化的原因、考察该变量影响整个模型的路径和程度。根据模拟数据和历史数据的吻合度可以清晰地判断模型是否合理。在此基础上,通过对相关参数灵敏度的分析,使模型进一步优化。模型数据源自于一家非常具有代表性的高新技术企业,详细数据见表1~表4。模型的研究周期为1个月,整个研究跨度为100个月。 4.3状态变量动态关系及其拟合优度分析 检验模型中各状态变量的因果关系具有重要的意义。因果关系的合理度是检验模型对于现实系统拟合度的试金石。状态变量之间的变化关系可能在短时间内符合实际的需要,但是随着时间的推移,它们之间的关系是否还能足够代表早期的关系,有待深究。它们之间的动态关系见图7。图7表明,企业研发经费投入力度与创新网络能力随时间的变化趋势基本呈现等比例上升。企业研发经费投入力度加大,随之创新网络能力也会加大。相互之间的动态关系在整个时间跨度内与因果关系图中的关系吻合度很高。标准数量与创新网络能力在100个月周期里,在前20个月里,它们之间的上升趋势与因果图中完全吻合。在后80个月,虽然彼此上升的趋势没变,但随着时间的推移,创新网络能力上升的速度比标准数量的速度要快。创新网络绩效变动幅度很大,尤其在前10个月增长速度极快。第10个月后,它的趋势基本不随时间的推移而变化。新加入科研机构在前10个月呈上升趋势,第10个月后基本稳定。检验系统动力学模型的拟合度对于模型的实际推广同样具有重大意义。此模型利用前29个月的模拟数据与高新技术企业的历史数据进行对比。用新加入科研机构数量测量模型的拟合度,见表5。前30个月技术创新网络中新加入科研机构数量的模拟值与高新技术企业的实际数据相对误差平均值为4.35%。误差在可靠的范围内,说明模型拟合性好、符合实际,可以在企业未来的创新决策中提供合理的指导意见。模型能够普及的程度是衡量已建立模型好坏的重要尺度。一方面,系统动力学模型在很大程度上是依据主观经验,构建的方程不可能完全符合现实情况。另一方面,技术创新是一个高不确定、高风险、高投资的一系列活动。因此,检验系统动力学模型的稳定性十分必要。由于状态变量是模型中最关键的变量,检验它们的稳定性对于整个模型具有很好的代表性。把Timestep从1提高到3,考察它们的变化趋势,如图8所示。从图8可知,当Timestep从1提高到3时,企业研发经费投入力度前30个月里交替上升,在后70个月里,虽然它较之前略微有所提高,但是它们在整个研究跨度里基本保持一致的变化趋势。创新网络绩效虽然在前5个月有较明显的变化,后95个月也有微小差异,但是在整个研究跨度里,它的整体趋势没有出现较大变化。创新网络能力在时间步长改变前后基本没有变化。新加入科研机构数量在前15个月里有较大的变化。时间步长加大,科研机构的增加速度反而会减慢。但是在后85个月里,时间步长的变化不再影响新加入科研机构的数量。标准数量基本没有变化,前后交替上升。因此,可以说明模型对于参数的变动不灵敏,模型可以较好地在实际中运用。 4.4模型结果执行与优化分析 系统动力学仿真结果的最终目标是为企业决策提供依据。R D投入占科技投入比例影响企业在创新项目上投入金额的大小,从而最终决定企业利润的数额,这是企业关心的优秀问题。研究R D投入占科技投入比例在不同取值下它对企业研发经费投入力度、创新网络绩效、创新网络能力的影响。把R D投入占科技投入比例从0.2提高到0.5,它们三者的变化趋势如图9所示。图9表明,fR D从0.2提高到0.5,受技术创新网络中复杂环境的影响,企业研发经费投入力度上升幅度很小。然而,创新网络能力和创新网络绩效却基本没有变化。结果表明,企业如果盲目加大投入力度,对于整个技术创新网络绩效的增加并不会有明显的作用。在整个创新网络中,影响创新网络绩效的因素很多,它们之间构成了复杂的影响系统,单一变动fR D并不能带来有效成果。创新网络绩效是企业最关心的指标之一,深入探索时间步长对于创新网络绩效的敏感度同样具有重要意义。如图10和图11所示。从图8可知,Timestep从1提高到3,创新网络绩效有小幅度的变化。而图10表明,当时间步长从1提高到2,创新网络绩效没有任何变化。但是当时间步长从1直接大幅度跳跃到4,创新网络绩效如图11所示。在第3个月和第30个月这段时间,创新绩效随时间的变化是以最初的创新网络绩效为中线振幅越来越小的波浪型图线。经过反复仿真,当Timestep维持在2.8左右,整个创新绩效稳定提升到一定数值。即当企业与地方政府合作力度因子Sgr取值为0.30028;创新成果淘汰比例fA取值为0.40028;科研机构退出比例fy取值为0.10056时,网络风险最小,创新网络绩效在较高的水平上最平稳。 5结语 本文通过对已有文献的研究与总结,结合高新技术企业技术创新过程的特征,在综合考察各参与主体相互作用的动态情况下,构建其技术创新网络的动力学模型,探索了创新网络能力对创新绩效的影响路径及其网络中其他变量对它们的敏感度。并利用VensimDSS对模型进行仿真,得到初步结论:(1)在复杂的技术创新系统中,只单纯地加大研究经费的投入,并不能取到预期的成果。一方面,网络系统中包含几十个直接或间接因素影响预期目标。变动复杂系统中某一因素,经过非线性的集合和融化,可能原本很敏感的因素变得十分不敏感。另一方面,在反复模拟过程中,并不能保证每次模拟的环境都完全一样,这是模型本身带来的误差。(2)企业与地方政府合作力度因子取值接近0.30028,创新成果淘汰比例取值接近0.40028,科研机构退出比例取值接近0.10056时,整个创新网络绩效在较大的取值上保持稳定。(3)当供应商合作力度因子取0.9且时间步长取3左右时,整个创新网络的创新管理成本平均值最低。可以看出,网络中不同的主体有不同的价值诉求,因此对于整个网络系统,并不是高新技术企业和地方政府合作力度越大越好。地方政府和企业合作,最终的目标是为地方政府或者整个国家带来创新价值。比如,政府在网络成果利益分配上会有一定的要求,要求创新绩效必须给地方政府带来利益。政府对高新技术企业创新的不确定性也会提出一定的要求,要求在一定范围内维持稳定的效益。因此,可能减弱了企业把创新绩效转化为实际产品的机会和能力。高新技术企业网络能力的企业绩效提升路径研究多基于全球范围内普遍存在的企业生存和成长现象展开,但对基于网络能力的企业绩效研究则是一个极富挑战性的工作。由于研究问题的复杂性和时间的有限性,本研究还存在许多不足,需要在今后的研究工作中进一步深入探讨和完善。第一,模型和结论的可推广性有待深究。系统动力学虽然是解决非线性复杂系统关系的有效方法,但是模型的精度还有待提高。尤其对于方程的构建,很大程度是局限于研究者本身的知识水平和见识。第二,选取对象的代表性有待考察。本文仅仅以一家高新技术企业作为整个中国高新技术企业的代表。它的代表程度有多高值得进一步商榷。其他企业能否可以直接利用它得出的一些指导性建议同样值得深究。第三,模型系统的边界精度有待探索。整个创新网络的边界遵循了模型边界的一般原则。钟永光认为,现实系统的各种对象往往存在着千丝万缕的联系,如果尽可能地一一可虑,就有可能把许多不重要的因素考虑到模型中去,这样会使得模型十分庞大,可能迷失自己,太少可能又不能精确模拟现实系统[30]。不同的研究对象和目的,边界的选取也不尽相同。在遵循一定原则的同时,模型边界的确定能否有更加精确的数学方法还有待深究。 作者:游达明 李志鹏 杨晓辉 单位:中南大学 网络新技术论文:光纤网络的新技术特征论文 摘要:光纤通信是以光波为载波,利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介,通过光电变换,用光来传输信息的通信系统。从国家骨干通信网到城域网以及到用户的接入网,基本上都是采用光纤通信的方式实现的。 关键词:光纤网络传输容量超高速超长距离DWDM自动交换光网络 一、光纤网络的发展现状和发展需求 光纤通信是以光波为载波,利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介,通过光电变换,用光来传输信息的通信系统。从国家骨干通信网到城域网以及到用户的接入网,基本上都是采用光纤通信的方式实现的。光纤通信技术和计算机技术是信息化的两大优秀支柱,计算机负责把信息数字化,输入网络中去;光纤则负责信息传输的重任。目前,我国累计敷设光缆近400万公里,累计光纤用量近8000万公里。随着当代社会和经济的发展,信息容量日益剧增,为提高信息的传输速度和容量,光纤通信技术有了突破性的发展,成为继微电子技术之后信息领域中的重要技术。 随着网上办公、3G移动通信、远程移动存储等新业务的应用,人们对光纤通信网的传输速度和容量需求不断增长,甚至有些地区的单用户接入速度要求达到1Gb/s,因此必须建设速度更快、容量更大的光纤通信网才能满足人们日益增长的通信需求。为了满足更高的用户服务质量要求,对基层传输协议的更新也是很重要的。光纤网络快速发展的另一个应用领域是网格计算以及商业化的云计算,在未来几年,这样的计算将不再仅仅局限于科学计算,而将进一步扩展到商业领域和军事应用领域。如在军事上成功应用的传感器网格和美国国防部耗资几十亿美元的“全球信息栅格”计划,都是网格计算的应用。 二、光纤网络的新技术 2.1光纤高速传输技术 人们需要光纤网络的超高速、超大容量,但到目前为止我们能够利用的最理想传输媒介仍然是光。因为只有利用光谱才能带给我们充裕的带宽。光纤高速传输技术现正沿着扩大单一波长传输容量、超长距离传输和密集波分复用(DWDM)系统三个方向在发展。单一光纤的数据传输容量在20年里提升了万余倍;超长距离实现了1.28T(128x10G)无再生传送8000Km;波分复用实验室最高水平已做到273个波长、每波长40Gb。 2.2宽带接入 光纤网络必须要有的支持,各种宽带服务与应用才能开展起来,网络容量的潜力才能真正发挥。宽带接入技术五花八门,主要有以下四种:一是基于高速数字用户线(VDSL);二是基于以太网无源光网(EPON)的光纤到家(FTTH);三是自由空间光系统(FSO);四是无线局域网(WLAN)。 2.3无源光网络 无源光网络(PON)的概念由来已久,它具有节省光纤资源、减少线路和外部设备的故障率,提高系统可靠性,节省维护成本、对网络协议透明的的特点,在光接入网中扮演着越来越重要的角色。同时,以太网(Ethernet)技术以其简便实用,价格低廉、易维护、可扩展、标准化和广泛的商用软硬件支持的特性,几乎完全统治了局域网,随着IP业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升,以太网也在通过传输速率、可管理性等方面的改进,逐渐向接入、城域甚至骨干网上渗透。而以太网与PON的结合,便产生了以太网无源光网络(EPON)。它同时具备了以太网和PON的优点,被认为是下一代网络中主要的宽带接入技术。它通过一个单一的光纤接入系统,实现数据、语音及视频的综合业务接入,并具有良好的经济性。业内人士普遍认为,FTTH是宽带接入的最终解决方式,而EPON也将成为一种主流宽带接入技术。由于EPON网络结构的特点,宽带入户的特殊优越性,使得全世界的专家都一致认为,无源光网络是实现“三网合一”和解决信息高速公路“最后一公里”的最佳传输媒介。 2.4自动交换光网络 下一代的光网络是以软交换技术为优秀,采用容量巨大高密集波分系统,具有自动配置功能的大容量光交换机,新一代的光路由器,各种适合于不同场合运用的低端光系统(如MSTP和RPR),组成的智能光网络。早在2002年AT T在OFC上就称“智能光网络目前就已经成为现实”。构建高效灵活的自动交换光网络的重要节点设备光交叉连接设备(OXC)和光分插复用设备(OADM),随着这些设备的发展,智能光网络有了新的发展,也就是自动交换光网络(ASON),其最突出的特征是在光传送网中引入了独立的智能控制平面,利用控制平面来完成路由自动发现、呼叫连接管理、保护恢复等,从而对网络实施动态呼叫连接管理。 目前,光网络的发展主要是利用DWDM技术扩大传输容量,但是,随着光分插复用(OADM)和光交叉连接(OXC)技术的逐步成熟,原来只是提供带宽传送的波长本身也能成为组网(分插、交换、路由)的资源。同时,在扩大传输容量的同时,如何有效的运行、管理和维护如此大规模的网络已经被人们提上日程。目前,光网络的管理与控制仍然采用类似于SDH网络的传统模式,光网络只作为简单的传送介质。这种传统的传输业务与通信业务分别控制与管理的模式,使当前提供宽带通道仍然只能采用静态配置方式,不能灵活提供各种需要的带宽。 随着IP业务快速的增长及IP业务量本身的不确定性和不可预见性,使得对网络带宽的动态分配要求越来越迫切。这种不可预见的业务需求要求具有很强动态性能的新型光网络出现,以适应新业务的需求。另外,在当前竞争激烈的通信市场上,提供"即时服务"已经成为电信运营商竞争的关键优势。因此,人们将在未来优秀光网络中引入动态的网络配置方式,或称"自动交换",以满足数据/互联网的无法预测的动态特性。这将充分提高网络的资源利用率,从而降低网络成本。为此,ITU-T等国际标准化机构提出自动交换光网络(ASON)的概念作为下一代光网络的标准草案。ASON这一概念的提出,是光传送网的一大突破,它将交换功能引入了光层,促进了通信网两大技术--传输和交换的进一步革新和融合。 ASON是一个智能化的光网络,它采用客户/服务器(Client/Server)的体系结构,具有定义明确的接口,可以使网络资源按照用户的需求快速动态的分配,同时具有快速的网络恢复和自愈能力,能够保证网络的可靠性和提供灵活的路由功能。现有的光通信系统大都采用电路交换技术,而发展中的自动交换光网络凭借其"智能"交换技术为用户提供了交叉连接、交换和路由等强大的功能,从而实现了网络的高速率和协议透明性。 ASON网络体系主要由智能光传输设备、智能光交换设备和智能光终端设备组成,并通过专门的智能化的分布式控制软件平台完成ASON内的自动连接和交换的控制。ASON通过将网元智能化,改集中式管理为分布式管理,将原来网管的许多功能下放到各网元中,从而实现了网络的实时管理。使许多原来需要人工参与的工作使得网络本身去完成,这极大地增强了整个网络的服务效率,使ASON能够给用户提供灵活、快速的服务。 三、结语 专家分析说,随着全球电信业的转型,光通信又一次进入蓬勃发展时期,而这次发展涉及的范围更广,技术更新更难,影响面也更宽。我国在超高速率、超大容量、超长距离光通信方面取得的突破,尤其是基于40Gb/s系统的超高速超大容量光传输技术的应用,将大大改善通信网的结构,人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来到来,满足社会信息传输需求,并将产生巨大的社会效益和经济效益。 网络新技术论文:网络信息新技术传播管理论文 摘要:本文探讨了网络传播中的信息开发利用新技术,包括数据采掘和知识发现技术、XML、自动分类与自动摘要、智能搜索引擎技术,并讨论他们对新闻传播工作的影响。 关键词:网络传播,数据采掘,知识发现,XML,自动分类,自动摘要,智能搜索引擎 在网络时代,广大新闻传播工作者和受众面临信息过载的难题。人们一方面被信息淹没,一方面却饥饿于知识和有用信息。大量的信息不能进行及时有效的开发利用。面对信息爆炸,如何才能不被信息的大海所淹没,从中及时发现知识、有用的信息、新闻、或新闻线索,使信息真正成为资源,正在成为各国研究的热点。从技术上看,目前主要有种解决方案。 一数据采掘和知识发现技术 在某种意义上说目前我们不是缺少信息,而是被信息淹没了。在因特网上有无穷的信息和数据。目前的数据库系统和搜索引擎可以高效地实现数据的统计、查询等功能,但是无法发现数据中存在的关系和规则,无法根据现有的数据预测未来的发展趋势,缺乏挖掘数据背后隐藏的有用的信息、知识、新闻、或新闻线索的手段,导致了“数据爆炸但知识贫乏”的现象。人们需要有新的、更有效的手段对各种大量数据进行挖掘以发挥其潜能,数据挖掘正是在这样的应用需求环境下产生并迅速发展起来的,它的出现为自动和智能地把海量的数据转化为知识、有用的信息、新闻、或新闻线索提供了手段。 数据采掘与知识发现(KDD)一词首次出现在1989年8月举行的第11届国际联合人工智能学术会议上。知识发现(KnowledgeDiscovery)研究的主要目标是采用有效的算法,从大量现有或历史数据集合中发现并找出最初未知、但最终可理解的有用知识,并用简明的方式显示出来。 数据采掘(DataMining)就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的原始数据中,提取隐含在其中的、先前未知的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。数据采掘在一些文献中有些相近似的名称,如数据开采、发现知识(KDD)、知识采掘、知识抽取、知识考察、数据融合(DataFusion)等。 知识发现是一个从数据中提取出有效的、新颖的、潜在有用的并能最终被人理解的知识、有用的信息、新闻、或新闻线索的过程。知识发现是从数据库和中发现知识的整个过程,而数据挖掘是整个过程中的一个步骤。因为数据挖掘是知识发现整个过程中最重要的步骤,所以我们通常将知识发现和数据挖掘作为同义词使用而不加区分。 数据采掘的工具目前,国外有许多研究机构、公司和学术组织从事数据采掘工具的研制和开发。这些工具主要采用基于人工智能的技术,包括决策树、规则归纳、神经元网络、可视化、模糊建模、簇聚等,另外也采用了传统的统计方法。 知识发现技术可以帮助我们从网上大量的原始数据和信息海洋中,挖掘出能反映其中规律的知识提供新闻工作者和网民。 在知识发现的基础上可以构成虚拟知识共享系统。虚拟团体是一个分布式的组织,它的成员是一组在网络上协同工作的同行,他们依靠网络的支持相互合作、共享知识,可以快速有效地解决问题。新闻工作者之间、网民之间,新闻工作者与网民之间可以构成虚拟团体,进行交互式信息传播,进行新闻、信息、知识的交流与共享。 虚拟知识共享系统包括:(1)先进的知识获取技术。帮助成员搜索、处理知识,从中提炼专家经验。(2)支持多用户的Web开发,以使成员定制自己的Web站点。(3)可以自适应团体需求的自组织式的新闻、信息、知识存储。 二XML HTML是目前因特网上广泛应用的标记语言。其优点是非常简单;固定的样式;简易且标准的连接;支持表格;编程简单。但是也存在难以扩展;交互性差;语义性差;单向的超链接:链路丢失后不能自动纠正;动态内容需要下载的部件太多;致使搜索引擎返回的结果过多;缺乏对双字节或多国文字的支持等不足。尤其是目前基于HTML的搜索引擎存在着返回结果太多,检索精度差的弊端。而XML可以有效地克服这些不足。 XML句法可标注出文档的结构和目的,这样就可缩小检索范围,提高提高检索精度。例如,用户想购买二手车,就可将查询限制为用于描述“汽车销售”的标识中。 XM能帮助人们辨别模糊词义。自然语言中的词经常多义、多指,网络信息检索系统不能分辨哪一种意思是查询中的,哪一种是文档中的。XML有助于解决词义模糊问题,提高检索的准确性。如,用户使用“brown”作检索词,他有可能想查找由DonaldBrown所写的论文,由BrownUniversity出版的论文,或有关brownbear的论文。如果用户明确想查询[author]Brown[/author],[university]Brown[/university],还是[subject]brown[/subject],就会提高检索准确性。 XML使得能用结构相邻关系来替代物理相邻关系进行检索结果相关性排序。XML可允许利用非文本数据,如数值数据、地理位置、温度值等进行检索。 三智能搜索引擎技术 目前,计算机信息检索功能已经从基本的布尔检索、截词检索、邻近检索、短语检索、字段检索发展为高级的加权检索、自然语言检索、相关信息反馈检索、模糊检索和概念检索。网络信息检索优秀工具是搜索引擎。 搜索引擎的目的是帮助新闻工作者和受众寻找信息资源。在因特网环境下,其典型实现是基于关键词匹配的信息检索机制。搜索引擎主要由四部分组成:搜索器,索引器,检索器,用户接口。搜索器的功能是在互联网中发现和搜索信息。它要尽可能快、尽可能多地搜集各种类型的信息,同时还要定期更新已有信息,避免死连接和无效连接。索引器的功能是理解搜索器所搜索的信息,从中抽取出索引项,用于表示文档以及生成文档库的索引表,建立起自己的物理索引数据库。一个搜索引擎的有效性在很大程度取决于索引的质量。检索器的功能是根据用户的查询在索引库中快速检出文档,进行文档与查询的相关度评价,对将要输出的结果进行排序,并实现某种用户相关性反馈机制。用户接口的作用是输入用户查询、显示查询结果,提供用户相关性反馈机制。 [page_break] 搜索引擎的工作原理搜索引擎起源于传统的信息全文检索理论,即计算机程序通过扫描每一篇文章中的每一个词,建立以词为单位的倒排文件,检索程序根据检索词在每一篇文章中出现的频率和每一个检索词在一篇文章中出现的概率,对包含这些检索词的文章进行排序,最后输出排序的结果。互联网搜索引擎除了需要有全文检索系统之外,还要有所谓的“蜘蛛”(SPIDER)系统,即能够从互联网上自动收集网页的数据搜集系统。蜘蛛将搜集所得的网页内容交给索引和检索系统处理,就形成了我们常见的互联网搜索引擎系统。当然,一个完整的搜索引擎系统还需要有一个搜索结果的页面生成系统,也就是要把检索结果高效地组装成互联网页面。当系统的访问量(PAGEVIEW)变大时,页面生成系统往往会成为整个系统的瓶颈。与传统的信息检索理论研究不同,搜索引擎的用户看重的是系统的稳定性、速度、易用性和返回的信息量及相关度。 据专家评测,目前主要的搜索引擎返回的相关结果的比率不足45%,其原因是现有的Internet搜索引擎拥有极少量的知识,并且是面向最一般的用户模型。不划分知识领域,不对用户建立任何描述以及使用关键词匹配的交互方式,都限制了搜索引擎的使用效率。由此提出了智能搜索引擎的概念。 智能搜索引擎应具有的特点新一代中文智能搜索引擎是一个基于汉语语法、词的上下文和语义等中文信息处理技术,自动收集、识别Internet网上的WWW和News信息,智能化地提取摘要和关键词、建立索引、提供查询和对不良信息的监控、报警功能和网络信息自动发现和查询系统。它以加权的启发式搜索算法控制信息资源的搜集,采用了一种加权的启发式搜索算法,系统根据用户配置的领域导向词和资源服务器所在地域信息,以启发式函数计算每个URL的权值,并选择权值高的URL优先访问。 智能搜索引擎可以根据互联网本身的链接结构对相关网站用自动方法进行分类,再加上结构严谨,萃取精华的开放式信息目录,为每一个查询迅速提供准确的结果。 智能搜索引擎可以预期用户的需求,并可有效地抑制关键词的多义性。如Eastman、Kodak都在尝试在它们的Intranet中使用更加智能化、知识化和专业化的搜索引擎。目前比较成功的智能搜索引擎有FSA,Eloise,InFind,CompassWare和FAQFinder。 InFind是一个类似于元搜索引擎的产品,但支持自然语言、模糊检索,可将结果自动去重、聚类,并可返回对所有搜索引擎并发查询的结果,其检索结果根据分类排列。 芝加哥大学人工智能实验室开发的FAQFinder。它是一个具有问答式界面的智能搜索引擎。在获知用户问题后,它查询FAQ文件以给出比较合适的回答。FAQFinder的内核由五个互联联系的技术环节构成:(1)基于统计方法建立FAQ文件。这是由FAQFinder中的工具Smart完成的。(2)用一个由简单名词和动词短语构成的文法树分析用户的查询,以得到一个用于支持内容匹配的描述。(3)问题识别者(QuestionRecognizer)操作文法树以辨识问题从属的类别。(4)使用语义网分析与概念匹配技术,找出与用户查询最近似的问题。(5)FAQFinder将得到的匹配返回给用户。如果没有近似的匹配,则将使用一个启发式的策略。 智能搜索引擎还可以采用协同式检索方法。该方法一般用于一个特定的用户(如一个或一组新闻工作者、一个新闻媒体、一个或一组受众)。协同式方法有时又称为公众学习方法,它将其他用户的反应反馈给当前的用户。系统不去计算分类项目的相似程度,而是计算用户之间的相似程度。协同式方法不分析分类项目的内容。协同式方法一般用于非文本化的数据,如电影、音乐等,但是也有的系统将其用于文本数据的挖掘,如新闻过滤等。已有一些系统用于电子邮件处理、会议时序安排、电子新闻过滤和娱乐节目推荐。 与智能搜索引擎技术相关的还有信息智能“推”技术和个性化检索技术。 基于网民和新闻工作者访问互联网的特点,在用户拉取信息的搜索过程中,根据其输入的关键词,通过机器学习,可以识别和预测其兴趣或偏好,从而有针对性、及时地向网民和新闻工作者主动推送相关知识和最新信息、新闻和新闻线索。推送的形式可采用频道式推送、邮件式推送、网页式推送或专用式推送。目前已有构造Web访问模式树(WAPtree)的算法,可从大量信息访问日志中挖掘用户访问信息的模式。也可从用户访问文档的超链接来预测用户的访问偏好,其知识发现采用关联性法则。 个性化检索要求能够网络信息检索系统能够学习网民和新闻工作者的兴趣、适应其兴趣的变化并提出检索建议。一般采用分布式Agent技术,例如在客户机上运行用户接口Agent,表示用户个性化模式,在服务器上运行信息检索管理Agent,相当于中介信息检索服务器,实现与各引擎的交互,用户Agent用户开始一项个性化查询quest,通过与个性化模式库中模式的类比学习,产生净化了的个性化检索模式,提交信息Agent协调模块选择相关信息检索。返回的检索结果通过信息滤波,送交显示模块,新闻工作者和网民通过浏览返回的结果,确认是否为感兴趣的文档,若为感兴趣的文档,就提交相关反馈文档模块并进行聚类,产生个性化模式,同时存入该用户的个性化模式库中,如果用户不满意,也可以将确认结果提交给强化学习模块,进行交互学习,进一步净化检索结果。 网络新技术论文:TD-LTE无线网络规划新技术初步探讨 目前,TD―LTE实验网和预商用网络建设正在全球范围内如火如茶地展开。中国移动公司在六个重点城市承担了TD-LTE规模试验网络外场测试工作。在外场测试中,性能和组网方面测试作为重要内容,将为商用网络的大规模部署奠定基础。相应地,无线网络规划新技术研究和软件工具的开发也被提上日程。 首先,TD―LTE无线网络规划流程与3G区别不大,主要包括需求分析、规模估算、站址选择、网络仿真、参数规划,始终贯穿于TD―LTE网络规划及优化各个阶段。TD―LTE采用了OFDM和MlMO多天线等多项先进技术,承载着高清视频、即摄即传等特有业务类型,需要无线网络规划中特别考虑。由于TD-LTE:~线网络规划涉及很多参数输入和最优组合,复杂高,需要软件工具支撑,因此我们开发了TD―LTE无线网络规划工具,基本实现覆盖、容量规划、自动选站、RF参数规划等部分功能。 其次,我们一起讨论TD―LTE自动选站问题,也是工程建设中关键一环。目前,2G/3G站址都是宝贵的站址资源,根据需求,从中选择符合要求的最优站点,也可以新增部分站点。我们的方案是通过采用智能局部搜索的最优化技术,自动运算获得优选站址和新增站址信息。优势在于省去了采集、校正和分析传播模型相关测试数据相关的工作量。另一方面,创新性地改变了现有基站的选址方式,使选址工作由手工操作转变成智能自动地完成。算法平衡了RSRP、RSRQ、S1NR等指标,获取全局最优方案,快速输出现存站点中,满足网络KPI情况下,可以使用的站点信息,体现出优化工作前移的思想,节约运营商在勘站、建站等方面的大量费用,为快速建设TD-LTE网络提供了重要的支撑工具。 第三点讨论的主题是TD―LTE网络容量仿真方法。在目前常用的TD―LTE无线网络数据业务网络规划仿真方法中,动态仿真方法需要海量的数据运算及硬件存储,实现复杂,运行效率低,对支撑平台要求高,实用性差。极少应用在网络规划仿真中。另一方面,基于快照的Monte-Carlo静态仿真不能够准确反映用户在TD-LTE网络下业务用户感知或者是满足一定业务QoS下的网络容量。为此,我们提出一种基于半动态仿真实现高精度TD―LTE网络数据业务的网络规划仿真方法。通过兼容Monte―Carlo仿真在空间上静止的特点与动态仿真在时间上“运动”(考虑前后TTI之间的相关性)的特点,彻底规避了动态仿真的庞大存储量和计算量问题。在TD―LTE数据业务网络规划仿真中将不同TTl在时间上关联起来,准确反映uE在一段时间内稳定的业务行为,输出较为符合实际网络的各类业务平均速率和符合实际网络的小区吞吐量。 第四点,我们就TD-LTE场景划分和优化问题进行汇报。研究内容是借鉴TD-SCDMA网络优化的思路,通过移植到TD-LTE中,在网络规划阶段就关联到后期网络优化中。通过划分不同地理场景和无线场景,根据TD覆盖场景特点建模,在不同场景配置不同优化参数。在此基础上提出TD―LTE多场景优化机制,目的在于提升网络指标、改善用户感知、提高优化效率、降低优化成本。 第五点谈谈TD―LTE无线网络RF参数自动优化问题。目前天馈优化主要是靠根据DT测试发现问题进行手工局部调整。这种方法缺陷在于针对局部问题优化,基于人工经验,效率低,不适合大量应用,考虑因素有限。通过开发1套TD―LTE自动天馈优化工具,将天馈参数的联合优化设置,快速达到优化目标。预估优化效果,无需反复路测,缩短优化时间。均衡考虑各无线网络指标,保证优化效果。通过工具软件开发,实现自动输出天馈参数优化方案,降低了网络优化时间和成本。 TD-LTE商用化进程任重道远,产业链各方需扎扎实实研究TD-LTE无线网络规划基础性和前瞻性创新技术,为TD―LTE网络规划和建设提供技术支持。在此也呼吁集产业界之力,尽早开发出满足移动公司大规模网络部署需求TD-LTE网络规划商用软件,更好支撑促进TD-LTE产业发展。 网络新技术论文:用DOL新技术组建高性价比无盘网络教室 摘要:DOL(Disk On LAN)无盘网络以全新的通信模式、高效的网络利用、低廉的服务器要求、灵活又方便多样的工作站配置迅速得到了业界的认可。很多网吧、电脑游戏厅都已经从原来的有盘网络改成了DOL无盘网络,由此可见DOL的性能及管理的方便性高与有盘网络,我们用DOL新技术组建高性价比网络教室是完全可行的。 关键词:无盘网络;DOL;服务器;无盘工作站;网络教室 1 引言 什么是无盘网络?简言之,一个网络中的所有工作站上都不安装硬盘,而全部通过网络服务器来启动,这样的网络就是无盘网络,这些工作站被称为无盘工作站。 没接触过无盘网络的人可能会很快对这样的网络产生兴趣,每台工作站省掉一个硬盘,一套三四十台机器的网络省掉的钱就相当可观,这可能是每个刚接触无盘网络的人的第一印象。的确,省钱是无盘网络的一大重要优点,而实际上无盘网络的最主要优点却并不是省钱。无盘网络的最主要优点应该是“管理和维护”。 作为网络管理员的教师们可能对"管理和维护"有比较深的认识,网络管理员的主要工作就是要保证一个网络能正常运行。一个普通的有盘网络,如一个网络教室,如果网络中的工作站出了什么问题,开不了机、上不了网,或者网络中的软件要升级,比如说这个网络教室中工作站本来安装了Office97,而现在要全部升级为Office2000,这时网络管理员就要忙起来了,他要负责把每台机器都调整好,安装上新的软件,甚至每台机器的硬盘都要重新格式化、分区、安装好系统……也许过不了多久,系统又被学生不小心破坏掉,于是又是繁琐的安装、调试……麻烦不说,还要耽误工作影响用户的正常使用。 因此,一种新的网络结构:无盘网络出现了。无盘网络的本意一个是为了降低工作站的成本,另一个就是为了管理和维护的方便。试想,如果把工作站要用到的操作系统的文件和软件文件都放到服务器上,系统的管理和维护、软件的升级都只需要在服务器上完成,这对网络管理员来说的确是福音。 DOL(Disk On LAN)无盘系统是局域网应用中的新技术,它将充分发挥了网络、硬件和操作系统的潜能,自从出现后迅速在深圳、南京、福州、南昌、长沙、内蒙、成都、云南等地的网吧掀起一遍无盘的浪潮,获得了众多用户的一致认可!该技术在性能上、在管理的方便性上都超过了有盘网络,有盘能运行的,DOL无盘不但全部能运行,而且运行更稳定、更快、内容更多、维护更简单,DOL无盘系统在校园网、网吧、游戏网、企业网、证券网、电子酒店、KTV包房VOD系统等局域网中正在迅速发展。 DOL无盘教学网的好处:服务器价格低廉,使用DOS操作系统,不需配置驱动程序,出现故障可随时更换;工作站电脑不需要硬盘,节约能源,节省成本,减少了硬件投入与维护;启动和运行跟有盘一样快,解决了速度瓶颈,在千兆网络上70台机器同时上网。联机工作等速度不受影响;系统不怕被破坏,能自动还原,无需频繁重装系统;系统可以内置各种大型教学软件,且随着市面上的新教学软件的出现在不断升级,保证你的教学时刻是最新、最全、最大限度吸引生源。 2 DOL 无盘网络教室的特点 2.1 硬件要求低、配置简单 (1)服务器:不需要使用专业的服务器及SCSI硬盘,普通的INTEL 845、865主板配置双IDE硬盘及1―2G内存即可胜任。操作系统使用无版权问题的DOS,且不需配置驱动程序,如果服务器损坏,只需将硬盘和内存插接到另外一台机器上,开机即可作为服务器工作; (2)客户机:只要求有Realtek 8139或RTL8100集成网卡,不用硬盘,其它配置无特殊要求,只与希望运行的操作系统和应用程序有关。采用DOL系统后,绝大部份软件的运行速度会比有盘更快;如可以在P3 550 128M的机器上运行Win XP和Office XP,开机自检完成后25秒进系统,完全可满足计算机初、中级及办公自动化的培训要求; (3)网络:100M/1000M网络到桌面,最好交换机有1000M端口。 2.2 运行速度快 (1)DOL系统充分考虑到网络环境的运行特点,在网络通信协议和磁盘驱动的处理上都进行了优化,服务器端可采用多块千兆网卡,并行运行;DOL服务器用海量内存作为磁盘的缓存,客户机的磁盘读写操作只与服务器的内存进行数据交换,因此远程启动的客户机启动运行迅速、流畅,远远超过本地硬盘的速度。所有客户机电脑同时重启动完成所需时间仅在1分钟之内。 (2)不必安装防火墙和杀毒软件,不用对网上的文件,网页,邮件进行扫描,因此上网收发邮件的速度更快。 2.3 系统安装更简单(只要有一个系统盘,3分钟内可以开机上课) (1)只要在任意一台客户机上安装完操作系统及共用的软件;将安装好系统的硬盘挂到DOL服务器上;打开局域网内所有电脑(无需硬盘)立即可以使用,不用化费大量时间每台安装系统,也不用象其它无盘系统需要上传操作系统; (2)更换操作系统,只要更换服务器的系统盘(可选用抽屉式活动硬盘盒),重新开机便可使用,只需3分钟,也就是说每个任课老师可以带自己的系统盘来上课; (3)采用多种方式以简化客户机的配置过程,在服务器上可以自动、批量或个别指定任何一台客户机的IP地址网关、DNS和工作站名称等; (4) 新的工作站,插上网线开机认一遍机器的驱动就可以使用。把这一状态保存下来即可。 2.4 软件更新方便 (1)管理员在客户机端使用“超级客户机”启动,只需在这台客户机上进行一次操作,即可实现整个网络软件的更新。软件更新只要在一台学生机上进行,在服务器上将其共享后,其它学生机重新开机即可使用; (2)可以在客户正在使用电脑时,安装新的软件,在需要使用时再共享出来; (3)如果新装的软件暂时不用,可以关闭共享,如不需要再用,只要删除共享,不会影响原来的使用,更不会留下任何的软件垃圾; (4)客户机也可以安装或更新软件,如果新安装的软件不再需要,不用卸载,只要按下还原键,再启动就可以。 2.5 系统更稳定 (1)去除了客户机上的硬盘,也就去除了病毒的存储介质,使从局域网内部感染病毒的机会降低为零; (2)DOL服务器中没有常规的Windows 操作系统,不支持常规的网络访问方式,也不可能感染病毒; (3)客户的所有写入均为虚拟操作。可以做硬盘分区,格式化,修改和删除文件,系统启动时一按还原键(可以设定为自动还原),统统复原。服务器中的系统盘只读不写,不会被修改; (4)支持服务器多网卡和网卡备援, 服务器端可以有多块网卡同时为客户机提供服务,可以为客户机指定从哪块网卡启动运行,以达到服务器负载均衡的目的,避免网络阻塞。在指定的网卡有故障时,客户机可以从备援网卡启动; (5)每个磁盘映像有两个还原点,管理员可以在任何时间把磁盘还原到指定的还原点。每台客户机也有两个还原点可用,用户可以在任何时间把系统还原到指定的还原点,管理员还可以将其设定为自动还原。 2.6 支持多种硬件软件配置 (1)DOL系统支持多种硬件配置,多种硬件型号的客户机可以共用同一个网络硬盘映像,因此即使是在不同硬件的客户机上,也可完成软件的同步安装和更新; (2)DOL系统支持多种软件配置,多种软件配置的客户机可以共用同一个DOL服务器,一个DOL服务器最多可同时提供4种操作系统(98/2000/XP/2003),8种硬件配置。利用客户机的备份还原功能,理论上可以将服务器提供的8种配置扩展为24种配置。 2.7 运行成本更低 (1)硬盘是电脑中易损配件,无盘电脑的故障率更低,不但能减少维护费用,更可以节约配件更换的开支; (2)客户机上不用安装硬盘,不但可省下运行时的电费。还可以减少热量散发,省下不少空调费用(每个机房按50台电脑估算约可节约3KW的电能消耗)。 2.8 软件兼容好 DOL软件优秀采用硬件存储设备驱动程序模型,通过网络把服务器上的映像文件模拟为与本地硬盘一模一样的“硬盘”,由于该驱动程序处于系统的最底层,对所有上层的文件系统和应用程序都是透明的,因此使用本系统的客户机稳定可靠、软件兼容性极佳,客户机的操作与普通有硬盘的计算机没有任何区别。目前已通过DOL系统测试的软件: 3 多媒体计算机网络教室配置方案 3.1 要求 能满足目前所有的教育课程的培训需要。 (1)为满足计算机网络培训需要,每台电脑要求独立运行一个服务器版的操作系统,Win2003,Win2000 server,Win2000 advance server。学生在配置完成后,重启电脑时,能够保存,在下个班级上课时能够清空。(通常有盘电脑能设置,能保存但清空不方便;一般的无盘电脑设置后不能保存;DOL可以做到。) (2)能满足多媒体,网页制作,办公自动化,CAD,3DMAX,编程等教学要求。 (3)对电脑维护类课程,可以做硬盘分区,格式化,安装、删除软件,软件配置等操作,在下一个班级上课时可以对所做的所有操作全部清空(只需要一分钟)。 (4)可以引导多个上课环境(DOL一个系统盘可以引导4个不同的操作系统同,8个不同的用户环境。) (5)每个任课老师可以打造自己的教学环境,上课时只要把自己做好的系统盘插到服务器上,开机便可使用。 3.2 网络拓扑图 3.3 硬件配置和费用估算 3.4 优点 (1)50台电脑的网络教室只花费十万元左右,性价比突出; (2)采用普通的网络结构,布线、管理简单,维护方便; (3)服务器未使用动辄数千元的SCSI硬盘、服务器主板和专用的CPU、内存等,而是使用了价格低廉的IDE硬盘、865主板、赛扬CPU及DDR内存;服务器的搭建十分简单,和工作站的本质区别在于安装了DOL系统和配备了较大的内存、硬盘,服务器一旦出现故障,只需用任何一台工作站替代即可继续工作; (4)由于虚拟系统的与服务器无关性,每个任课老师可以打造自己的教学环境,上课时只要把自己做好的虚拟系统盘插到服务器上,开机便可使用。 4 结束语 DOL无盘系统平台,可以完全替代现有学校机房硬盘加保护卡的使用方式,兼容教学中常用的信息技术教育和学校管理所需的各种软件和硬件环境,易于搭建出低成本、高效益、全功能、易维护的计算机教学及办公网络,是学校搭建网络教室的首选。 网络新技术论文:基于人工神经网络BP算法在电能质量检测分析监控新技术应用研究 摘要:人工神经网络BP算法在农村电力短期负荷多变量预测结构发生了重大变化,探索一种人工神经网络BP算法在农村电力短期负荷的多变量质量检测相空间融合方案,以及新型智能电网中的物联网信息聚合技术,和每一分量质量检测采用互信息法进行最佳延迟时间的选择,及最优嵌入维数则采用最小BP算法,预测误差法进行电压波形发生畸变引起电压波动和闪变以及三相不平衡。 关键词:电能质量检测;BP算法;人工神经网络 1电能质量新技术研究 人工神经网络BP算法在农村电力短期负荷多变量预测结构发生了重大变化,探索一种神经网络BP算法在农村电力短期负荷的多变量质量检测相空间融合方案以及新型智能电网中的物联网信息聚合技术,同时针对每一分量质量检测采用互信息法进行最佳延迟时间的选择,最优嵌入维数则采用最小BP算法预测误差法进行电压波形发生畸变成引起电压波动和闪变以及三相不平衡等,对供电电能质量造成严重的干扰或“污染”。 2电能质量检测新技术 2.1当前电能质量检测原理 对电能质量进行监测是获得电能质量信息的直接途径,虽然只局限于持续性和稳定性指标的检测,而传统的基于有效值的检测技术由于时间窗太长,仅测有效值已不能精确描述实际的电能质量问题,因此需发展满足以下要求的新检测技术:(1)能捕捉快速瞬时干扰的波形;(2)需要测量各次谐波以及间谐波的幅值、相位,需要有足够高的采样速率,以便能测得相当高次谐波的信息;(3)建立有效的分析和自动辨识系统,使之能反映各种电能质量指标的特征及其随时间的变化规律。 2.2电能质量新技术应用 基于电能质量在硬件和软件上应用平台主要有数字信息聚合技术处理、物联网信息聚合技术等新技术以及新的如小波变换的BP算法。电能质量检测对于系统实时性和支持复杂算法的特殊要求,提出一种基于双CPU的嵌入式实时系统解决方案。基于连续小波变换的信号奇异性检测原理及其在电能质量暂态信号检测中的应用进行了详细的研究,通过基于标准偏差估计的小波消噪算法,有效排除了噪声干扰,实现了精确的故障时刻定位。基于小波变换的理论,结合电能质量检测数据的特点,将基于小波变换系数的门限方法应用于电能质量检测数据的压缩。基于电能质量检测系统的组成部分和该系统不但能实现电网数据的精确采样分析电网的各项电能质量指标,并以直观的图形显示出来。 3电能质量新技术分析原理 电能质量的分析计算涉及对各种干扰源和电力系统的数学算法,由于干扰源性质各异,干扰的频谱从0Hz到GHz的广宽范围内,建立干扰源和物联网聚合电网元件准确的数学模型有时困难很大,有赖于电网基础资料的可信度。近年来,基于数字技术的各种分析方法已在以下电能质量领域中得到应用:分析谐波在网络中的分布波形畸变及在网络中的传播;分析各种电能质量控制装置在解决相关问题方面的作用;多个控制装置的协调以及与其他控制器的综合控制等问题。目前所采用的方法为: (1)时域仿真方法该方法在电能质量分析中的应用最为广泛,其主要的用途是利用各种时域仿真程序对电能质量问题中的各种暂态现象进行研究。 (2)频域分析方法该方法主要用于谐波问题的分析计算,包括频率扫描,谐波潮流计算等。即在非线性负载的动态特性,常规的谐波潮流计算法基础上,对非线性负载进行仿真计算,从而得到动态谐波潮流解。 (3)基于变换的方法这里主要指Fourier变换方法、短时Fourier变换方法和小波变换方法。作为经典的信号分析方法Fourier变换具有正交、完备等许多优点,而且有象FFT这样的快速Fourier算法,因此已在电能质量分析领域中得到广泛应用。但在运用FR时,必须满足以下条件:满足采样定理的要求,即采样频率必须是最高信号频率的两倍以上;被分析的波形必须是稳态的、随时间周期变化。 4电能质量研究中的人工智能新技术 (1)专家系统成本较高且在开发过程中耗时过长,但依然出现了很多应用。这些主要体现在对畸变的电压和波形进行分类;对电能质量问题的解决方案在专家系统架构下进行开发;测量和分析电能质量及电力系统电磁兼容性和识别电能质量可扩展的系统。 (2)根据历史数据和一些影响负荷变化的因素变量来推断将来时刻的负荷值。具有原理和结构简单、研究速度快、外推特性好的等特点。也存在历史数据要求高、无法详细地考虑各种影响负荷的因素,模型初始化难度较大,需要丰富的经验和较高的技巧的缺陷。 (3)滑法指数平滑法是一种曲线拟合法,在短期负荷研究中,一般用过去数周的同类型日的相同时刻的负荷组成一组时间上有序的观测值,然后对该数组进行加权平均就得到所需的负荷值。 (4)序列法就是根据负荷的历史资料设法建立时间序列的数学模型,并在该模型的基础上建立负荷研究的数学表达式,对未来的负荷进行研究。 (5)神经网络BP算法在农村电力短期负荷预测的主要思想是把电能质量检测分析监控分为两个阶段:第一阶段(正向传播过程),给出输入电能质量检测分析监控信息采集通过输入电能质量检测分析监控层经隐含层逐层处理中心数据采集来的信息并计算每个单元各个节点的实际输出电能质量检测分析监控技术;第二阶段(反向过程),若在输出层未能得到中心数据采集期望的输出值,则逐层递归地计算实际输出电能质量检测分析监控与期望输出电能质量检测分析监控短期负荷之差值(即误差),以便根据电能质量检测分析监控短期负荷此差值调结权值,就是可对每一个电能质量检测分析监控短期负荷权值计算出接收单元的误差值与发送单元的激活值的积。因为这个积和误差对权重的(负)微商成正比(又称梯度下降算法),把它叫做权重误差微商。电能质量检测分析监控短期负荷规则的指导思想:对电网权值和阈值的修正要沿着表现函数下降最快的方向-负梯度方向如下: 5结语 基于人工神经网络BP算法在电能质量检测分析监控新技术应用研究两个趋势:其中之一就是全智能控制化,自动对电能质量问题进行识别和数据处理,从而实现全面的无人监控功能;另一个则是通信技术远程化和同时针对每一分量混沌时间序列采用互信息法进行最佳延迟时间的选择,最优嵌入维数则采用最小BP算法预测误差法进行确定。所以远程化就可以适应不同层次的监控要求,从而使电能质量的监控点能够分布到电网中的任何地方,并且具有良好的在线功能。利用计算机VPN和以太网网络技术的更新融合,为不同地点供电系统电能质量的远程集中监测和分析数据建立主要包括GPRS授时技术进行与GIS多点同步采样,同时建立WEB网络平台和大型数据库管理供电网络运行数据供电系统的稳定。 作者简介:池安祥,重庆市綦南供电局助理工程师;康鸿飞,重庆市綦南供电局助理工程师;徐奉英,重庆市綦南供电局助理工程师。 网络新技术论文:关于网络安全新技术研究 摘要:目前,宽带网的普及,业界电子商务的开展,海量的网络信息,日趋丰富的网络功能使得“网上办公”条件已经成熟。随着我国电子政务的进一步发展,政府对企事业单位的管理将更多地从网络上进行,因此企业办公将不再局限于传统模式,而是将内部办公计算机通过局域网连接起来,形成信息化办公的群体效益,而企业内部网络搭上Internet互联网这个信息高速直通车后,使得信息交换传递更加快捷及时,现代办公已经发展到办公信息化的时代。然而随着信息化在我国的不断深入与发展,网络安全问题也日益成为我们关注的焦点。 关键词:网络隔离; 防火墙;局域网;网络安全 1 前言 随着Internet的飞速发展以及我国政府信息化为代表的电子政务的蓬勃发展,宽带网已经得到普及,业界电子商务的开展,海量的网络信息,日趋丰富的网络功能使得“网上办公”条件已经成熟。,办公信息化带来了办公效率质的飞跃,但办公信息化的安全,特别是内部办公网络的安全问题,也极大地引起人们的关注和思考。信息安全性要求和政府办公效率问题一度使人们陷入两难境地。2000年1月1日起正式实施的《计算机信息系统国际联网保密管理规定》中更是明确规定:“凡涉及国家秘密的计算机信息系统,不得直接或间接地与国际互联网或者其他公共信息网络相连接,必须实行物理隔离”。 2 网络隔离技术简介 2.1 网络隔离技术的发展历程 最早研究网络隔离技术的国家有美国、以色列和俄罗斯,我国提出物理隔离是在20世纪90年代的中后期。网络隔离概念最早是国外军方以“物理隔离”提出来的,不过直到现在,也没有完整的关于网络隔离技术的定义和标准,现在一般称之为“GAP Technology”,意为网络隔离。 网络隔离技术的发展到目前为止经历了以下五个发展阶段: 1) 完全的物理隔离。内部网络与外部网络为两套网络,它们之间完全的物理隔离。 2) 硬件隔离卡隔离。在客户端增加一块硬件卡,客户端硬盘或其他存储设备首先连接到该卡,然后再转接到主板上,通过该卡能控制客户端硬盘或其他存储设备。 3) 数据转移隔离。利用转移系统分时复制文件的途径来实现隔离。 4) 空气开关隔离。通过使用单刀双掷开关,使得内外部网络分时访问临时缓存器来完成数据交换的。 5) 安全通道隔离。通过专用通信硬件和私有不可路由协议等安全机制来实现内外部网络的隔离和数据交换,不仅解决了以前隔离技术存在的问题,并有效地把内外部网络隔离开来,而且高效地实现了内外网数据的安全交换,透明支持多种网络应用,成为当前隔离技术的发展方向。 2.2 网络隔离技术原理 网络隔离产品采用了网络隔离技术,是使用带有多种控制功能的固态开关读写介质连接两个独立主机系统的信息安全设备。由于两个独立主机系统之间,不存在通信的物理连接、逻辑连接、信息传输命令、信息传输协议,不存在依据协议的信息包转发,只有数据文件的无协议“摆渡”,且对固态存储介质只有“读”和“写”两个命令。所以,网络隔离产品从物理上隔离、阻断了具有潜在攻击可能的一切连接,使“黑客”无法入侵、无法攻击、无法破坏,实现了真正的安全。 3 防火墙的体系架构 3.1 防火墙的体系架构 目前的防火墙大都依赖于对数据包的信息进行检查,检查的重点是网络协议的信息。防火墙主要查看IP包中的IP包头、TCP包头、应用层包头以及数据加载的包头,要了解防火墙的具体架构,就需要分析它是检查的那一层协议的信息。根据OSI模型,防火墙架构包含以下几种:包过滤防火墙,电路网关防火墙,应用网关防火墙,状态检测包过滤防火墙和切换防火墙。 3.1.1 网络隔离设备的体系架构 防火墙是建立在内外网边界上的过滤封锁机制,内部网络被认为是安全和可信赖的,而外部网络被认为是不安全和不可信赖的。防火墙的作用是防止不希望的、未经授权的通信进出被保护的内部网络。防火墙对网络安全的保护程度,很大程度上取决于防火墙的体系架构。 3.1.2 网络隔离设备的实现机制 网络隔离设备由内网处理单元、外网处理单元和专用隔离硬件组成。网络隔离硬件包括一个独立的固态存储单元和一个独立的调度和控制单元,内网处理单元和外网处理单元在同一时刻最多只有一个同固态存储单元建立非TCP/IP协议的数据连接,并通过私有协议进行数据的交换。下面提到的外网指不可信网络(如Internet),内网指高安全性的内部专用网。 通常情况下,网络隔离系统的外网处理单元与外网相连,内网处理单元与内网相连,外网和内网是完全断开的。 3.2 安全性分析比较 防火墙设备侧重于网络层到应用层的策略隔离,操作系统、内部系统的漏洞、通用协议的缺陷等都成为不安全的潜在因素。 首先由防火墙的体系架构可知,防火墙可能会产生网络层短路,从而导致伪造合法数据包带来的危害;防火墙还难于抵御数据驱动式攻击,即大量合法的数据包将导致网络阻塞而使正常通信瘫痪。其次,防火墙很难阻止由通用协议本身漏洞发起的入侵。第三,防火墙系统本身的缺陷也是影响内部网络安全的重要因素,当防火墙主机被控制后,内部受保护网络就会暴露无疑。第四,要使防火墙发挥有效的安全性,需要正确、合理的配置防火墙相关的安全策略,而配置的复杂程度不仅带来烦琐的工作量,同时也增加了配置不当带来的安全隐患。 3.3 各自定位的分析比较 3.3.1 解决目前防火墙存在的根本问题 1) 防火墙对操作系统的依赖,因为操作系统也有漏洞。黑客攻击防火墙,一般先攻击其操作系统,控制了操作系统,即控制了防火墙。而网络隔离产品在内、外部主机系统中嵌入安全加固的操作系统,并且内部主机的操作系统对外部攻击者是不可见的; 2) TCP/IP的协议漏洞; 3) 防火墙、内网和DMZ同时直接连接; 4) 应用协议的漏洞,因为命令和指令可能是非法的; 5) 安全策略的漏洞:在防火墙的安全策略,对于一个厉害的黑客来说是暴露的,他可通过利用错误配置的安全策略,侵入到您公司的内网。 3.3.2 网络隔离技术的指导思想与防火墙有很大的不同 1) 防火墙的思路是在保障互联互通的前提下,尽可能安全; 2) 网络隔离技术的思路是在保证必须安全的前提下,尽可能互联互通。 3.3.3 体系架构不同 网络隔离产品一般为双机或三机系统,而防火墙由一台处理机组成,为单机系统。而网络隔离设备实现了OSI模型七层的断开和应用层内容的检查机制,因而不会产生网络层短路,消除了基于网络协议的攻击。 3.3.4 设备本身的安全性不同 防火墙为单机系统,无法彻底消除操作系统的漏洞的威胁。一旦其操作系统被恶意攻击,防火墙完全处于被黑客控制之中,那么受防火墙保护的另一端网络就完全暴露在攻击之下。受保护网络的安全程度,很大程度上取决于防火墙自身的安全强度。而网络隔离产品由于采用了可靠的双机系统结构,可以提供从硬件、协议到内容的全方位安全保护。即使外部主机系统被曝光,也无法对内部主机系统进行攻击,因为内部主机系统和外部主机系统是物理隔离的。 3.3.5 安全规则配置的复杂程度不同 防火墙主要依据网络管理工程师配置的规则进行安全检查,其安全性的高低与规则配置情况密切相关。规则配置十分复杂,规则最终所起的作用不仅与每条规则有关,而且与每条规则的先后顺序、规则之间的相关性都有很大关系。网络管理工程师必须仔细检查每条规则,以保证其结果是其预期的结果。 从另一个方面讲,防火墙的配置要求网络管理工程师有较高的网络知识和技术水平。防火墙只是一个被动的安全策略执行设备,防火墙不能防止策略配置不当或错误配置引起的安全威胁,规则配置错误将造成不安全通道打开。 而网络隔离设备无需进行复杂的规则配置,只需设定一些内外网访问政策。网络隔离设备仅允许定制的信息进行交换,即使出现错误,也至多是数据不再允许传输,而不会造成重大安全事故。 3.3.6 是否防止内部的泄密行为 网络隔离与信息交换系统采用内容过滤和检查机制来防止泄密,另外具有严格的身份认证机制,因此不仅使信息网络的抗攻击能力大大增强,而且有效地防范了信息外泄事件的发生。而防火墙一般不具有这些安全机制,内部的用户主动泄密,防火墙是无能为力的。 3.3.7 内部支持的协议不同 防火墙由于采用标准的TCP/IP协议,不能防止利用标准网络协议中的缺陷进行的攻击。一旦防火墙准许某些标准网络协议,防火墙不能防止利用该协议中的缺陷进行的攻击。 而网络隔离产品内外网主机之间不存在依据协议的信息包转发,只有数据文件的无协议“摆渡”,因此最大程度上减少了由于标准协议所带来的安全漏洞。 3.3.8 对未知网络攻击的防范能力不同 目前发现的攻击,按照分类,有基于应用协议漏洞的,有基于TCP/IP协议漏洞的,有基于命令的,有基于包的,有基于操作系统的。网络隔离产品从根本上解决了这五种类型的攻击。因此,新的攻击,只要是基于上述五种原理的,不管是已知的,还是未知的,都可以阻止。而防火墙没有从根本上解决基于操作系统、应用协议、TCP/IP协议等漏洞造成的安全问题,从而缺乏对未知网络攻击的防范能力。 3.3.9 安全性和处理速度的矛盾 防火墙在安全性、效率和功能方面的矛盾比较突出。防火墙的技术结构,往往是安全性高效率就低,效率高就会以安全性为代价。而网络隔离产品私有硬件隔离交换,不存在安全性和处理速度的矛盾。 3.4 发展趋势的分析比较 针对目前防火墙存在的安全缺陷,防火墙技术会向具有入侵防御功能的智能化方向发展,同时网络架构的不断升级要求防火墙处理能力的不断提高。 目前网络安全市场上,以防火墙为优秀的安全体系架构实现的安全保障体系未能有效的防止频频发生的网络攻击,以及防火墙集成的IDS造成的漏报误报,这些都要求未来的防火墙具有更高的安全性,集成IPS的防火墙将逐步取代集成IDS的防火墙。通过集成多种功能设计,例如包括VPN、AAA、PKI、IPSec等多种附加功能,提高防火墙的可管理和可控能力,不断增强防火墙的抗DoS攻击能力,同时利用统计、记忆、概率和决策的智能方法对数据进行识别来达到访问控制的目的。具备集中的网络管理平台,支持双机热备份、负载均衡和多出口路由以及IPv6等将是未来防火墙的发展重点。 网络隔离技术经过几个阶段的发展,目前正处于第五代网络隔离设备的研发阶段。网络隔离技术正向易用性、应用融合化等方向发展,网络隔离技术在负载均衡、冗余备份、硬件密码加速、易集成管理等方面还需要进一步的改进,同时更好地集成入侵防御和加密通道、数字证书等技术,将成为新一代网络隔离产品发展的趋势。为了更好的满足我国提出的内网、外网和公网的网络体系结构,从成本和易管理方面出发,三网或多网的网络隔离设备也将成为网络隔离技术的一个发展方向。 4 结束语 网络隔离是一项网络安全技术,网络隔离可能对防泄密管理有很大的帮助,但这不意味着网络隔离是一项完全的防泄密技术。将网络隔离技术完全等同于防泄密技术是一种错误的理解。实际上即使是网络隔离,也没有解决类似于电磁辐射所导致的泄密,只有防电磁辐射泄密技术如TEMPEST才能解决这类问题。 网络隔离是目前最好的网络安全技术,它消除了基于网络和基于协议的安全威胁,但网络隔离技术也存在局限性,对非网络的威胁如内容安全,就无法从理论上彻底排除,就像人工拷盘一样,交换的数据本身可能带有病毒,即使查杀病毒也不一定可以查杀干净。但它不是网络安全问题,不存在攻击和入侵之类的威胁。如果用户确定交换的内容是完全可信和可控的,那么网络隔离是用户解决网络安全问题的最佳选择。 网络新技术论文:网络入侵检测系统NIDS的新技术研究 摘要:该文在阐释入侵检测系统与网络入侵检测系统概念、原理的基础上,分析了现有网络入侵检测系统在攻击检测方面存在的不足与问题,并针对存在的问题提出了具体的改进策略与建议。以期对新型网络入侵检测系统的研究与应用有所启迪。 关键词:网络入侵检测系统;NIDS;改进 随着计算机和因特网的普及与应用,大量的个人、企业与政府机构信息开始保存在于计算机和网络服务器中,这就对信息安全提出了更高要求,对安全解决方案的需求与日俱增。现有的网络、信息安全解决方案中最常用的就是防火墙。传统意义上依靠防火墙建立网络组织结构,常常是“外紧内松”,能够有效阻止外部人员的入侵,但对内部人员所做的攻击却无能为力。而入侵检测系统的成功研发与应用,是对防火墙缺陷的有益补充。入侵检测系统能够在入侵攻击发生时或者对系统造成危害前,检测到入侵攻击,并驱逐入侵攻击,有效减少因为入侵造成的损失。入侵检测系统因此也被称为继防火墙之后的第二道安全保护锁。本文欲在阐释入侵检测系统概念、分类的基础上,分析现有网络入侵检测系统在攻击检测方面存在的问题,并针对存在的问题提出具体的改进策略与建议。 1 IDS与NIDS概述 1.1入侵检测系统(IDS) 入侵的含义,从广义上讲,包括攻击发起者通过非正常手段取得合法的计算机系统控制权,也包括攻击者利用收集到的漏洞信息,恶意的对计算机及网络系统造成拒绝访问、使用等危害的行为。而入侵检测,便是发觉、发现入侵行为的过程。它通常是通过对计算机或网络系统中若干个关键点进行信息收集,以此来判断、分析、发现计算机或网络系统中存在的违反安全规定、安全策略的行为或者曾被攻击过的迹象。能够实现上述功能的件、硬件或得它们的组合,即是所谓的入侵检测系统(IDS)。与其他计算机、网络安全产品不同,入侵检测系统更多的具有智能特点,它可以对收集的数据进行分析、判断,进而得出有用的结果。有效的入侵检测系统能够简化、降低计算机和网络管理人员的工作程序和工作量, 1.2 网络入侵检测系统(NIDS) 网络入侵检测系统的最大特点之一,就是检测数据来源于网络,而非传统的主机。在以太环境下,它主要利用网卡的混杂模式来获取监测网段中的数据包,其保护着整个网段信息安全的任务。而在交换环境下,网络入侵检测系统为了获取到有用的数据需要对其进行精心的设计。网络入侵检测系统功能的实现,是通过对所收集数据三类特征的对比来发现可能存在的入侵行为的。这三类特征分别是:串、端口和数据包头三者的特征。串特征表现为在数据正文中出现代表某种攻击意义的字符串;端口特征则是通过对特定数据连接端口查看来发现可能存在的入侵,如:木马程序大多都是通过指向特定的端口来接收控制信息。数据包头特征是指所检测到的数据包头中存在码位上的非法的组合,最为典型的例子就是Winnuke。 2 网络入侵检测系统检测方面存在的不足 网络入侵检测系统常用的检测方法有异常检测、特征检测、协议分析和状态检测等。在实际中的应用中入侵检测系统通常都是多种检测方法的组合。但这同样不能保证入侵检测系统的有效性,其中一个重要原因就是自身存在的设计缺陷。具体主要表现为以下几点: 2.1 异常检测方面 异常检测通常使用统计的方法来实现。它是以大量的原始审计记录为基础的,如果单纯的使用统计来实现入侵检测功能,则对不会或很少影响统计规律的入侵审计记录予以忽略,即使已经有了明显的入侵特征。并且采用统计方法实现的入侵检测系统在大量的入侵行为发生情况下,被训练成适应模式。在入侵者发现入侵活动被监视时,可以对统计人侵检测系统中统计方法进行研究,有意识的在该系统可以接受的范围内制造审计事件,逐步使入侵检测系统将入侵事件当作正常事件来对待。 2.2 特征检测方面 一个困扰着网络入侵检测系统的问题就是,现有检测规则的更新永远落后于攻击手段。现实情况是,一个新的系统漏洞的公布,可能就会立即出现利用该漏洞攻击的方法或手段,但与之相适应的检测、防护规则却可能需要很长时间才能研发出来,弥补该漏洞。现实中存在着一个发现新入侵方法到用户升级安全规则库和知识库的时间差,对于恶意的入侵者,这个时间差就已足够入侵者发动入侵攻击行为。并且,既使公布了可以防范攻击的检测规则,也可能存在误报率过高问题,而对真正的攻击却起不到防护作用。现在有越来越多的恶意入侵者,或者所谓的黑客有不公布他们发现的漏洞的倾向,这就为攻击特征的总结带来无形中的困难。 2.3 系统实现方面 由于受网络入侵检测系统保护的网络、主机及其内部五花八门程序影响,既使是对同一个协议分析,实现的方法也不尽相同。入侵者很有可能利用不同系统中不同的实现方法的差异来进行目标系统信息的收集或者进行选择性的攻击。由于网络入侵检测系统不可能智能化到通晓这些不同系统的不同实现方法,故而也就可能被入侵者成功绕过。同时,在外在检测方法方面也存在着入侵变体、协议、及TCP/IP协议等方面局限的限制。 3 网络入侵检测系统的改进 网络入侵检测系统结构改进的原则是:“网络入侵检测系统知道得越多、越智能,其效果就更好”。首先引入网络环境信息的概念,它表示网络入侵检测系统所处网络的各种相关的信息,体现了网络入侵检测系对所网络情况的认知与把握。网络环境信息,主要“主机特征信息”、“主机评估价值”以及“网络拓扑信息”等和当前网络相关的所有信息。改进的网络入侵检测系统主要就围绕网络环境信息展开,通过对网络环境信息的获取、利用与维护,达到对当前网络入侵检测系统的改进目的。 3.1 网络环境信息的获取 1)主机特征信息的被动发现 一般情况下网络接口设备都在“混杂模式”下工作,通过与目标网络的并联,来侦听通信数据,抓取数据包。数据包获取后,再进行协议分析。抓取的数据包在协议分析后,被送到“入侵数据分析器”中进行入侵分析,主要是对这个包的副本进行分析,以此来判断是否可能含有主机特征信息,如果可能,则被送至“网络环境信息分析器”中进行主机特征信息分析。该过程主要采用被动发现技术。但网络情况的不断变化的,所以应该采用“发现”的动态的、长期的过程来实现,可以考虑与主动发现技术结合起来,取长补短。 2)主机评估价值的产生 对于主机评估价值,管理员可以有意识的予以把握,而不是被动的应用。可以采用以下两种设置方式:1)自动生成。管理员可以通过预先设置自动主机评估价值的生成规则,由系统自动动态生成。2)手动生成。对于有特别重要的、有特殊用途或意义的,或者对配置要求可能长期不变的设备,进行手动设定主机评估价值。 3.2 网络环境信息的维护 这里我们主要讨论,建立、维护带有“针对信息”的入侵规则库的改进。改进的网络入侵检测系统的入侵规则最好还是以snort规则为基础,加入“针对信息”,即通常所说的本入侵可能针对的群体范围。 3.3 网络环境信息的利用 当前的网络环境信息的利用可以说是很不明确的,随着对网络环境信息的发现和分析研究的深入,应该会更高效地利用。如:利用网络环境信息数据库对入侵信息进行必要的过滤和分拣,生成针对特定“主机评估价值”的分类安全信息,过滤掉不会对目标主机产生威胁的信息;而按主机对安全日志信息进行分类及必要的排序后,可以更加的直观与突出,有助于管理员采取不同的应对策略或方案。 4 结束语 在未来的工作与研究中,我们希望再实现一个较完整的“网络入侵检测系统”原型,将文中提到改进方法予以进一步验证和改进。同时,随着被动网络发现研究的深入,网络环境信息的利用方式可能会越来越多样化、越来越明确。本文通过对现有的网络入侵检测系统的分析,发现了其中存在的问题,即“无效告警情况多,对所处的环境一无所知”,以此提出一些改进方法,以期能够开阔思路开展进一步的深入研究。 网络新技术论文:房地产缩减开发成本与数字网络新技术在房地产营销中的应用 【摘 要】随着现代经济和社会的发展,信息技术和网络技术在人们日常的生产生活中发挥的作用越来越大,但是在房地产行业当中却是刚刚起步,基于目前房地产行业价格居高不下,房地产行业的市场存量逐年增加,所以论文主要是探讨房地产缩减开发成本与数字网络新技术是如何推动房地产营销的。 1 引言 随着现代科技和经济的发展,城市中信息技术越发的普及,各种生产活动似乎都用到了信息技术。而且随着城市化进程的加快,人们的思想认识也越来越开放,对生活的品质十分的看重。但是城市建设用地却在逐年减少,房屋开发建设所需的新科技和新型环保材料等成本持续攀升,导致房屋价格迅速上升,造成了房地产的市场储存量增加。 2 在网络技术的支持下房地产缩减开发成本的具体方法 房地产的市场储存量过大,排除我们国家经济宏观调控的因素,更多是因为价格机制波动大的原因造成的。根据经济规律,价格下降会促进产品的销售,并且会出现供不应求的情况;价格上升,则会出现供大于求的情形。拿房屋来讲,人们还是想要购买的,可却是心有余而力不足。因为近年来房价一直在上升,而且居高不下,目前还在上涨,普通民众的工资水平却没有上调,薪资水平与持续攀升的房价不是正比例关系,所以要想减少房屋的市场储存量,打开营销市场,必须从要从房价着手,缩减房屋开放的成本。 现在是网络化的时代,缩减房地产开发成本,可以借助互联网的模拟统筹和精密的计算分析对房地产的开发成本进行有效的控制和管理。一般来说,房地产开发工程是一个十分复杂的施工过程,对各种资源的调配和分布以及施工进程等有着既定的目标,但是在实际的施工过程中,总是会出现各种各样的问题,所以在对房地产行业的成本进行A估时一定要留有一定的度,把工程的建设控制在上下可浮动的度里就可以了,还有一点需要兼顾的是项目管理与成本控制的相关人员的职业涵养与专业度,这也是控制房产项目成本的一大关键因素。房地产项目成本控制大致可以分为三个大的阶段,事前、事中、事后。具体可以在以下几个方面进行缩减调控。 2.1 前期的设计阶段 众所周知规划设计阶段对整个工程建设的影响非常大,所以房地产开发企业在进行房地产项目开发时要做的第一点就是要转变观念,与从前的旧思想说再见,过去在工程的规划设计时我们比较倾向于房屋的外型、规模,其次才会考虑价格方面,现在我们要做到的就是达到施工费用与房屋建设效果的双重目标。介于网络信息技术的模拟性,我们可以通过模拟建筑群效果和规模,来规划所需的费用。 2.2 招投标阶段的成本控制 房地产开发商应对整个项目的开发做好定位、营运方案,并向各有关职能部门及所委托的工程管理公司就营运方案进行技术交底,给出明确的各项成本控制指标,对成本控制、开发意图有一个统一的意识。 2.3 项目实施阶段的成本控制 工程实施尤其阶段性特点,也就是每个阶段都存在着成本管理与控制的问题,所以每个环节必须要严格把关,注意成本的缩减和工程建设的保质保量。 2.4 审计阶段的成本控制 为更仔细地做好审价结算,房地产开发企业可以引用市场机制,与建设咨询公司签订协议,聘用造价工程师长期驻守,专门协助房地产企业复审复核各竣工房地产项目的决算资料。 3 开发成本的缩减对房地产营销的影响 毋庸置疑,根据经济的规律,价格战术一旦施展成功,将从很大程度上促进我国房地产行业的发展,对于房地产营销来说更是一个极大的契机。成本得到有效的控制后,房屋的销售活动肯定会顺利开展,且必定是如火如荼的一派繁荣景象。虽然说房地产开发成本的缩减促进了房屋的销售,但是对于房屋销售者,必须要加强管理,同时要提高售卖人员的行业素质,避免出现为了获得经济利益,而出现一房多卖的现象以及房屋倒买倒卖的情况。还有一点需要注意的是,禁止房屋炒作,有部分心术不正之人会乘房屋促销季,大肆购买房屋,等到房价回升时,高价卖出,所以在房地产营销热季一定要严格控制这种行为。 4 数字网络新技术在房地产营销中的应用 4.1数字网络新技术在房地产营销中的具体应用――网络营销 数字网络新技术的应用,对于房地产营销最大的作用应该就是网络营销的技术[1]。顾名思义,网络营销就是利用计算机互联网进行市场推广的活动,突出特点就是以计算机和网络技术为依托的市场营销行为。网络营销是网络新技术和市场营销相结合的一种方式,单纯的强调某一方面是万万不可的,并且随着经济和数字网络技术的发展,网络营销已经成为了企业营销体系中不可缺少的重要组成部分。 4.2 网络营销相比单纯的市场营销具有哪些优势 ①针对性传播。通过网络技术可以实现一对一的交易,销售者可以针对某一特定的消费者进行宣传,或者是为其量身打造,以便促进合作。②生动形象、立体可见。数字化的网络技术,可以将产品的特点通过声音、图片、视频等形式展现出来,可以给消费者更直观的感受和体验。而且,有研究证明,通过这种全方位的展现方式可以让消费者有身临其境的感觉。③网络销售的成本低。利用网络技术进行产品的和销售,具有很低的成本,而且由于虚拟技术的发展使得产品展现的空间有着无限大的可能性,相比传统销售的纸质宣传和条幅等,节省了很大的成本。④即时性和可互动性。现在的销售是一种即时性的交易,消费者看到自己心仪的物品会向客服人员询问产品的相关问题,如果回复不及时,可能会丧失一个顾客,网络销售的即时性和互动性,解决了这样的问题,保证了沟通的畅通性。 4.3 房地产项目在网络营销方面的方式分析 ①可以通过各种网站对公司的项目和产品M行宣传。公司可以设置自己的网站,建立自己的企业文化,也可以用来进行对产品的宣传和展现,也可以通过微博、微信或者空间等进行宣传,加大企业产品的宣传,扩大企业影响力。现在在一、二线城市,房地产项目在销售时都会选择搜狐等门户网站或如搜房、焦点房地产网及各地区的房地产信息专业网站上广告。②定期对自己的项目产品进行网上调研,接受意见反馈。网上市场调研可以承担的主要工作包括:市场分析、产品和服务研究、市场营销策略研究等。在Internet上房地产企业可以开展低成本、高效、范围广泛的市场研究,为正确预测市场需求、做出市场决策打下扎实的基础[2]。③房地产的网上销售。现在网上销售产品已经不是什么新鲜事物,通过当当网买书、通过淘宝网买运动鞋或衣服、通过携程网定房旅游,是很多上网一族的实际体验,但房地产其价值的高昂和产品的特殊性,显然制约着网上销售的开展。至今,还没有哪一家企业通过互联网实现过完整的房地产销售。但这并不等于房地产的网上销售不可作为,针对房地产的特点,结合互联网技术的进步,在网上销售住房仍有其操作的空间。④网络客户服务平台。营销专家说过,现代市场营销已经由产品销售阶段进入客户服务阶段,企业客户服务质量的高低是企业优秀竞争力之一。国内成功的房地产企业,非常重视客户服务工作,对内,企业成立了专门的客户服务部,对外,成立了专门的客户活动组织。 5 结语 房地产缩减开发成本与数字网络新技术对地产企业的发展而言是至关重要的,文章先是讨论了房地产企业的项目成本控制的基本理论问题,找到了房地产行业缩减开发成本的有效方法,构建了合理的高效的房地产成本管理与控制的方法。同时文章也就数字网络新技术在房地产营销中的作用,进行了详细的探讨和分析。 网络新技术论文:面向家庭宽带用户全业务光纤网络新技术的应用 【摘要】 伴随着家庭宽带的普及,电信运营商的竞争也随之而起。竞争促进着技术的进步,作为电信界的主旋律,全业务催生着光纤和光缆的大规模应用。基于光配线网络技术,华为提出了智能光配线网络技术。本文从全业务背景下光纤光缆的应用现状、对技术的要求、iODN技术的引入和无跳接光交箱的引入,对面向家庭宽带用户全业务网络新技术的应用进行了简要阐述。 【关键词】 家庭宽带用户 全业务 光纤 新技术 一、全业务背景下光纤光缆的应用 1、现状。中国移动、中国联通、中国电信作为我国当今三大运营商,均具有移动电话和固定电话的经营牌照。全业务,在此时便成为了一个亮眼的词汇,因为中国移动、中国联通、中国电信的业务范围从原有的移动和固定的语音、数据服务,拓展到互联网领域业务和一些增值业务。网络通信技术的进步离不开光纤光缆技术的大范围运用。作为当时电信界的主旋律,全业务,催生着光纤和光缆的大规模应用。在全业务的大背景下 ,在各大运营商的长期发展中,这个行业已经形成了一个符合其发展趋势的光纤网络框架。如下图所示,该光纤网络框架大致分为接入层、汇聚层和骨干层。 2、对技术的要求。光纤网络的快速发展对着技术有着必要的要求,主要包括光纤类型的选择和光缆结构的选择。G.652和G.655光纤是当下主要使用的两种光纤类型。光缆结构多种多样,不过经过了长期的技术考核和实际应用考验,这其中较为出色的光缆结构有如下几种:骨架式光缆结构、层绞式光缆结构、中心束管式光缆结构、8字型光缆结构和气吹架空型光缆结构。骨架式光缆结构、层绞式光缆结构多用于骨干层和汇聚层,层绞式光缆结构、中心束管式光缆结构适合用于接入层,8字型光缆结构和气吹架空型光缆结构则适用于末端的引入层。光纤光缆线路建设在全业务的背景下,在默默无名了几年后,实现了冷启动,迎来了又一个高峰。由于受到各大运营商的高度重视,光缆资源已经被列为企业发展的具有战略性的基础物资。 二、iODN(智能光配线网络)技术的引入 2.1 iODN(智能光配线网络)技术简介 在FTTH快速建设的推动下,华为提出了iODN技术,即智能光配线网络(智能ODN),iODN技术能够结合光纤实现信息的同步和无误的传输,以及信息的高效录入和便捷管理。不同于中兴提出的eODN和烽火公司提出的sODN,华为提出的iODN配合设备上的LED灯和相关可视化软件提示后,能够使得光纤精确的、高效的、全自动的进行系统维护。与此同时,iODN作为底层架构,可以允许在其上面进行外延开发和开源研究等。 2.2 iODN(智能光配线网络)的技术特点 (1)准确的查找端口位置:通过读取采集到的etag信息,以及参照LED灯的被点亮情况,智能光配线网络系统可以准确的查找到端口位置,并进行协助检修,提高了检修的效率;(2)采集识别端口信息:在全自动情况下,智能光配线网络系统通过对光线连接器的实时监控,以接口作为媒介,动态监控端口状态并且实时进行自动报警;(3)实时更新信息的功能:当实际参数与系统预置的参数存在差异时,智能光配线网络系统终端会进行自动报警,且在维修后实时同步核对数据,实现信息的实时更新。 2.3 iODN(智能光配网络)技术的不足 在华为提出iODN解决方案后,iODN在世界上多个项目中已经得到应用,不过由于我国对其还没有形成统一的规范,这就导致了不同厂商的适配性和兼容性会存在较大的差异。因此,智能光配线网络技术在当下的背景下还存在一定的局限性。 三、无跳接光交箱的引入 在面向家庭宽带用户的全业务光纤网络新技术背景下,无跳接光交箱拥有着客观的应用场景。无跳接光交箱是PON网络中配线光缆段的不可或缺的设备,无跳接光交箱向上连接着馈线光缆,向下连接着光分路器以及配线光缆。无跳接光交箱分为托盘式和插片式两种,托盘式和插片式大体相似,主要不同在于分光电源处。顾名思义,托盘式无跳接光交箱的分光单元为托盘式,插片式无跳接光交箱的分光单元为插片式。在FTTH快速建设的大工程中,无跳接光交箱起着举足轻重的作用,相对于传统光缆交接箱,无跳接光交箱的优点如下,包括:可以使光纤在箱体内整齐摆放,方便维护;可以极大的提高光资源的利用率;可以有效的降低光衰减的损耗。 总结:综述所述,家庭宽带已经进入了千家万户,在用户获得便利的同时,作为新技术的另一受利者,运营商同时也在推动着技术的发展。 网络新技术论文:4G无线网络规划新技术应用前景分析 【摘要】 当今社会,科学技术步入了高速发展的时代,4G网络覆盖范围越来越大,进一步地突显了现代信息技术所具有的优势。在未来日子里,考虑到4G 网络未来网络发展趋势和新的建设要求,将会对规划设计技术提出了更高的新的要求。4G网络建设是以面向用户需求为根本目标,着重强调把规模领先的优势转变为客户感知领先的端到端系统优势。因此,本文将会对4G无线网络规划新技术及其应用前景进行研究和分析。 【关键词】 4G 网络规划 无线网络新技术 应用前景 一、4G 的定义 4G,即第四代移动通信技术。该技术主要包括两种制式:即FDD-LTE和TD-LTE。4G的下载速率能够达到100Mbps以上,并且具备低时延的特点。由此可见,4G的优越性是不言而喻的。 二、无线网络规划的重要意义 当前,是我国电信行业进行4G网络建设的初期阶段,各大运营商在启动大规模的网络建设之前,做好充分准备,进行全面性的、系统性的规划4G网络则极其重要,不仅如此,这还关乎到未来4G网络的建设和发展方向,运营商的投资效益和成本回收也将会受其影响,对国有资产的有效管理和利用的重要性更是不可衡量的。之所以,无线网络规划,对于4G的网络建设和发展有着非常重要的意义。 三、4G无线网络规划新技术 大家都知道,在很长的一段时间内,语音业务是我们的移动通信系统的主要业务。但是,考虑到近年来科技高速发展,社会正在不断进步,信息技术也因此焕发了新的面貌。现在,数据分组业务在市场上的分量越来越重,并且其发展的速度是空前的,难以控制的,它将会很快超越语音业务并成为主流。然而,4G网络在这种发展中所占有的地位是无法替代的,如果想日后随时随地地接入网络的话,一些新的前沿的技术是必不可少的。 3.1 精细化规划 伴随着移动通讯业务的快速发展,运营商和用户越来越关注通信网络质量,精细化覆盖已经成为运营商增加业务量、提高服务质量的重要方式。一般来说,对于大面积信号盲区和信号微弱区域的问题,传统覆盖方式都是可以解决的,但对于深度覆盖薄弱的问题却无法彻底地解决。根据以上思路,在无线网络规划方面必须追求精细化,从而逐步建设优质LTE网络。此外,为了4G网络的精品化发展,在现有的4G网络中,最好先进行案例测试和建设,以达到验证无线网络精品化的效果。因此,精细化的规划无线网络,需要点、线、面系统配合,多种场景解决方案互相配合,围绕点、线、面系统来对短板区域展开;同时根据问题区域的资源配置情况以及场景特点,匹配相应的场景解决方案进行规划。 3.2 无线网络仿真 无线网络仿真技术,主要可以分为动态仿真(连续时间仿真)和静态仿真两种。前者通过建立真实的时序环境,对网络中的各种复杂因素进行真实环境模拟,且引入真实的处理机时延。静态仿真则通过在计算机上建立离散时序事件,来进行模拟网络行为。虽然处理机的处理时延在这种方法被忽略了。现在主流的网络仿真工具均采用第二种方案实现。仿真可依据网络整体拓扑结构综合评估区域的覆盖达标情况,评估维度更为全面,其缺点在于室内覆盖评估经度较低。对于成功使用仿真技术,在很大程度上有利于4G 网络的进一步推广,人类的信息技术也将会取得进一步的发展,是4G 改革过程中不可缺少的一项技术。 3.3 MR数据分析 在未来的日子里,人们的需求将会随着时代的进步而将不断增多。通过MR数据分析来评估和优化无线网络,能够更真实地反映用户感知,快速精准地定位网络问题,可以有效提高网优用户满意度和工作效率。目前,基于MR数据的优化逐渐得到大家的重视,不仅用于干扰评估、覆盖评估及参数分析优化等,还应用到用户投诉关联分析中,取得了不错的效果。我们还需要更进一步开发基于MR的分析优化方法,为日益扩大的网络规模和日益复杂的优化工作提供有力的支撑。 四、4G 网络规划新技术应用及前景分析 可以肯定的是,市场需求的必然结果是4G 网络的不断推广。这和无线网络当前及未来的用户及业务需求、差异化的性能要求与精细化的网络实现、数据与话音业务端到端的性能要求、对保持竞争优势和高投资回报率的强烈要求有着密切的联系。但是,目前的网络技术还可以有很大的提升空间,并没有完全达到我们的期望值,还需要不断的去完善和发展。 4.1 确立以用户与需求为中心的新目标 在以往的网络规划当中,我们一贯的目标是以网络为中心的。但是,既然网络的优秀宗旨是要服务于民,则放置在首位的应当是用户的需求,尽量地满足用户,并围绕其需求进一步的展开,以将网络技术提升到一个更高的水平。通过我们不断的努力和追求,设立4G网络建设新目标,以面向用户需求为根本,尽最大的努力来满足客户的各方面需求,以保证客户在使用4G 网络时更加顺畅和便捷。 4.2 打造多维度渗透与融合的新手段 以规划设计技术角度来看,相对于2G/3G 网络,4G 网络呈现出了更多的软特性,包括与用户及业务类型、网络覆盖及干扰等相关的软容量特性,与用户及业务分布、功能及参数配置等相关的软覆盖特性,这些特性决定了必须将4G无线网规划与用户及业务发展规划、网络运维、网络优化进行紧密衔接与相互渗透,形成闭环的规划设计流程。之所以,4G 无线网络规划设计更加注重了与其它环节的相互作用。 4.3 推动大数据应用的新趋势 在4G网络规划设计工作中,引入大数据处理的应用需求与工具成果,包括在需求分析阶段引入深度覆盖需求发现平台,在系统间干扰排查阶段引入的系统间干扰排查工具,在网络结构及系统内干扰分析阶段引入的预规划工具,在网络仿真阶段引入的网络仿真平台等。和传统的测试验证方式和理论分析相对比,一方面,用户及业务特征得到了充分体现,使网络规划设计与用户需求和建网效益产生了直接关联;另一方面,大数据应用还可以做到分析整网的全样本量,保障了分析的全面性和精准度。另外,万事具有两面性。所以也应看到目前所存在的种种问题,比如针对大数据应用存在的价值挖掘不充分、数据规范性欠缺、关联性不足等,后续需要不断完善。 4.4 实现竞争与合作的新格局 当前,4G网络的竞争激烈化,以及电信公司运营带来的站址资源同质化的挑战。使得4G 网络规划的优秀要求变得更加明确,即如何实现差异化的竞争优势、使网络投资收益率得到保障。而保障网络投资收益率的无线规划要求优秀是“精确”,即运营商提出的 4G 无线网络建设,在规划、设计、施工、优化等环节上一定要做到高度精准,包括把握需求、设计方案、组织实施、分配投资、开展优化等方面力求更加“精确”。 五、总结 随着高速发展的信息技术,我们的生产与生活的水平也越来越高,但如果离开了信息技术的发展,将会变得举步维艰。 4G 网络的大范围覆盖,无疑是造福于人民。而4G 网络技术的进一步探索与研究,将会带领世界的科技水平进入一个全新的纪元。 网络新技术论文:中国联通网络重构与新技术应用实践 摘要:提出了中国联通面向云端双中心的解耦与集约型网络架构――CUBE-Net 2.0。CUBE-Net 2.0实现了在总体建设与运营成本最低的优化目标下,用户与数据双中心的网络格局。针对CUBE-Net 2.0和企业云服务的具体要求,介绍了E-CUBE网络发展概况和主要应用场景,以及通过E-CUBE实现网络跨层跨域协同的关键技术。认为结合E-CUBE网络演进与发展方向,电信运营商需要构建新的运营生态来适应网络的变革。 关键词:网络架构;产业互联网;软件定义网络(SDN);网络功能虚拟化(NFV);云计算 1 运营商面临的挑战 近些年,随着网络承载业务的丰富,通信技术(CT)与信息技术(IT)的深度融合,运营商在当前网络运营中面临网络连接数和流量增长推动网络规模快速膨胀,业务云化和终端虚拟化颠覆网络全局流量模型,专有网络和专有设备极大增加网络经营压力,互联网业务创新加快驱动网络智能化转型等一系列挑战。 (1)网络连接数和流量增长推动网络规模快速膨胀。 未来10年,将有海量的设备连入网络,连接将变得无处不在。宽带从连接50亿人增加到连接500亿物,同时宽带流量将有10倍的增长。家庭千兆以及个人百兆接入成为普遍服务,而一些新业务(如4 K/8 K视频、虚拟现实游戏、汽车无人驾驶等)对网络丢包率、时延等的服务质量(QoS)要求更苛刻。 (2)业务云化和终端虚拟化颠覆网络全局流量模型。 随着云计算的发展和大规模移动网络的建设,用户对宽带的需求已从基于覆盖的连接,转向基于内容和社交体验的连接。传统电信业务流量主要服务于网络终端节点之间的通信,符合泊松分布模型;而互联网流量和流向则由热点内容牵引,难于准确预测。数据中心成为主要流量生产和分发中心,呈现无尺度分布的特征,且与现有电信网络部署架构不匹配。 (3)专有网络和专有设备极大增加网络经营压力。 随着固定和移动网络覆盖范围的扩大,网络规模日趋庞大。网络服务需要由具有不同功能属性的多个专业网络组合提供,各专业网络彼此之间条块化分割,能力层次不齐,业务的端到端部署和优化困难。同时,传统设备研发和部署体系封闭,网元功能单一和受限,功能扩展和性能提升困难,导致新业务的创新乏力以及响应滞后,无法满足互联网应用对服务的动态请求。 (4)互联网业务创新加快驱动网络智能化转型。 互联网业务创新需要更加智能弹性的网络服务,网络需要及时洞察用户需求,实时响应用户需求。今天运营商的网络难以满足互联网业务创新对网络的灵活性、扩展性、智能化、低成本等要求。 面对这些挑战,中国联通对于网络服务的定义也从狭义的连接和转发服务向广义的信息转发、存储和计算一体化服务,并在2015年对外正式了新一代的网络架构CUBE-Net 2.0[1],作为中国联通面向未来网络转型和技术演进的总体指导框架。 2 中国联通CUBE-Net 2.0网络架构 2.1 架构理念 CUBE-Net 2.0以泛在超宽带网络为基础,并引入云计算、软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)技术进行网络的重构和改造,使得基础网络具备开放、弹性、敏捷等新的技术特征,形成网络即服务(NaaS)的架构理念(顶层架构如图1所示)。其主要的技术理念体现为3个方面:以泛在的宽带为基础,通过云网协同的手段实现弹性的网络。 2.2 关键特征 为实现上述技术理念,CUBE-Net 2.0的顶层架构特征可概括为:面向云端双中心的解耦与集约型网络架构。 在秉持总体建设与运营成本最低的一个原则下,CUBE-Net 2.0将逐步形成“用户”与“数据”双中心格局,网络将更多服务于用户与数据间的沟通以及数据本身的分发处理。对于云服务,网络的灵活性、动态性、开放性和资源的快速提供尤为重要,网络建设理念也需要实现由“云随网动”到“网随云动”的转型。随着移动宽带的发展和智能终端的普及,“用户中心”将更多地体现为移动智能终端和物联网终端;而“数据中心”则成为信息通信服务的基础依托,网络将由纯粹的连接型哑管道转型为具备更强智能和一定计算/存储能力的“云网络”宽带基础设施。 其次,通过服务功能、逻辑功能和部署功能的三维解耦,实现弹性灵活的网络服务。针对传统网络紧耦合不灵活的束缚,功能“解耦”将是实现网络弹性化的基本手段,CUBE-Net 2.0将网络按服务功能的不同划分为用户域、互通域和数据域3个服务功能域。其中,用户域负责实现用户与用户间的通信服务,涉及用户接入网内流量以及用户接入网间的流量;互通域负责用户与云服务之间的通信服务,涉及用户上传到云服务的流量和云服务下发到用户的流量;数据域负责云数据中心间的通信(DCI)以及云数据的分发服务(利用内容分发网络(CDN)将内容数据由基地云分发到边缘云),涉及数据中心间流量以及云数据的分发流量。 除此之外,CUBE-Net 2.0还将打造高效经济的网络基础。通过由厂家提供的设备模型与控制器网络模型的两层建模,现网络设备控制面与转发面解耦、控制器集中化部署,对全网形成统一的调度策略。同时,在软硬件解耦的基础上,将计算/存储/网络资源池组化,通过引入NFV的管理和编排(MANO)实现对虚拟网络功能、网络服务的生命周期管理,并通过与SDN、服务链的协同交互实现网络远程、自动、智能的快速部署,形成控制平面的集约。通过构建网络大数据平台、挖掘数据价值,实现数据管理的集约。 3 面向产业互联网应用的E-CUBE网络 3.1 服务定位 中国联通在CUBE-Net 2.0整体架构下,针对向企业提供“云专线”的新型服务,提出了涵盖企业-企业,企业-互联网,企业-数据中心(DC),DC-DC之间的专线场景的产业互联网络解决方案[2-4]。产业互联网络解决方案具备了分钟级开通业务的敏捷属性、按需提供差异化的专线服务能力的服务等级协议(SLA)属性、支持资源和网络控制多层次开放的开放属性和诸如虚拟用户终端设备(vCPE)、虚拟防火墙(vFW)等虚拟增值服务的增值属性。 3.2 技术架构 产业互联网络解决方案的优秀使能技术是SDN/NFV[5],为支持企业端到端的“云专线”业务体验,需要包含4个领域:云接入、云互联、云DC网和跨域管理控制协同,具体如图2所示。 云接入用于企业分支接入到DC或Internet场景,根据不同企业的需求提供差异化专线接入方式,根据接入方式不同,可以为企业提供差异化功能和质量要求的用户终端设备(CPE)设备。 在CUBE-Net架构下,用户终端和云数据中心成为网络服务的双中心,这就实现DCI,即从用户中心节点到数据中心节点骨干平面之间的互联。云互联骨干网引入SDN技术,实现专线业务自动发放和动态优化、调整。云互联转发面将采取多协议标签交换(MPLS)L3虚拟专用网络(VPN)over MPLS-TE方式承载企业租户L2/L3互联业务。 云DC网是支撑DC运转的网络设备和组网技术的总称。云DC网将以SDN构建业务感知网络,不仅支撑传统DC的机架资源出租,还可以对企业提供虚拟DC(vDC)服务。云DC网也是支持电信NFV和网络功能云化(NFC)的基础,是构成未来产业互联网基础设施的重要支撑。 跨域管控协同基于CUBE-Net 2.0定义的“云化的网络服务平面”实现,在云化的服务平面内,主要新技术是SDN控制、协同和NFV管理(NFVM)。VNFM负责对云化的虚拟网络功能进行生命周期的管理,SDN控制器负责对物理转发和虚拟转发网络功能进行集中控制和自动化。这包含两个层面的协同:管理和控制。以VPN业务自动发放为例,对象存储(OSS)/网元管理系统(EMS)完成物理设备VPN初始化配置、虚拟设备生命周期管理;控制器完成业务的动态发放和闭环控制。跨域控制协同是指一个端到端的服务提供,需要SDN、NFV构筑一个统一的协同编排层来实现,并通过统一的协同层将服务需求按照业务逻辑分解、分配给SDN、NFV,进而实现业务的敏捷和自动化。 3.3 组网结构 为实现端到端连接,产业互联网络解决方案的基础网络包括DC内网络、DCI、DC接入网络和传送网络,其基础网络架构如图3所示。其中,DC物理网络采用树-脊柱(LEAF-SPINE)二层架构,LEAF用于连接服务器或机架,SPINE用于下行连接LEAF,上行LEAF和SPINE之间通过10 GE/40 GE互联,每个DC都有直连链路连接到城域路由器(CR)、综合承载传送网(UTN)汇聚CR和DCI PE CR。对于DCI,每个DC部署两台路由器(DCI PE),用于实现彼此之间全连接(MESH)的双归属互联。对于DC接入网络,企业CPE通过城域网或UTN接入,采取虚拟可扩展局域网(VxLAN)Overlay专线或者MPLS专线技术。UTN与DC互联网络之间有直连链路。企业集团总部一般光纤直连到DCI骨干平面,企业分支一般通过UTN网络汇聚后接入DCI骨干平面。传送网络是支撑DC接入和DC互联的底层基础网络,采取标准化的GE/STM-1与企业对接,保障跨厂家跨域的端到端质量。 3.4 应用实践 3.4.1 SD-UTN场景 在CUBE-Net 2.0的框架下,中国联通对本地UTN进行了SDN化升级,并结合虚拟化技术以及IP/MPLS转发机制,打造了软件定义(SD)-UTN网络[6]。SD-UTN主要用于承载城和传送包括移动互联网、企业专线在内的各类电信级业务。SD-UTN的引入,可以简化移动回传网的运维,实现集客专线业务的协同。 SD-UTN的网络架构由数据平面、控制平面、管理平面和应用平面4个部分组成(如图4所示[6])。其中,控制平面功能将不再完全分布于每台设备上,而是集中到SDN 控制器实现。在控制平面(SDN控制器)的上层应增加应用平面。管理平面除对数据平面网元进行管理外,还需管理控制平面,并且与控制平面和应用平面互通,联合提供网络的管控能力。 3.4.2 DCI鼍 在产业互联网技术架构下,DCI是支撑企业端到端“云专线”业务所必需的4个领域中的重要一支。由于SDN技术可以分离网络的控制平面与转发平面,对DCI的SDN化升级也是实现云互联的必由之路。 基于SDN的DCI业务可以帮助企业实现云到云、企业到云的连接,进而实现业务的快速灵活提供功能。基于SDN的DCI系统[7],由应用层、协同层、控制层、转发层构成,整体网络架构如图5所示[7]。 网络转发层主要由路由器设备组成,和控制层通过Netconf/分组集中器(PCE)/边界网关协议-链路状态(BGP-LS)/命令行界面(CLI)等协议或方式交互。转发层利用VxLAN等技术,可以实现不同云之间的连接。控制层主要由控制器构成,控制器向下对转发层的DC对接能力、TE能力等配置进行下发,向上通过Restful等协议和协同层协同器交互。协同层主要由协同器构成,兼具协同和业务编排功能,协同层提供基于Restconf等协议的北向接口给应用层调用。应用层由各种应用软件构成,这些软件由Portal、后台数据库等组成。SDN控制器的北向接口支持第三方APP调用网络资源,云控制平台可以通过插件调用基于SDN的DCI服务,实现连接的快速调整。 4 E-CUBE网络演进与发展 E-CUBE网络的落地也随着概念的提出在积极展开,中国联通产业互联网络解决方案发展规划如图6所示。2016年,已实现基于IP A网完成云互联网的SDN化改造,网络覆盖到省会一级和海外POP点,支持运营商和跨国企业区域总部以及企业DC的敏捷接入需求。未来3年的发展将依托于IP A网和UTN网络逐步落地。2017年,将基于分布全国的UTN网络完成云接入网的SDN化改造,并在转发面和控制面实现与A网的端到端互通。支持企业分支的敏捷专线需求。2018年,在云承载网络(云互联和云接入)敏捷的基础上,进一步通过协同层实现云业务与网络专线的一体化服务能力。 网络新技术论文:长三角高新技术企业创新网络中关系管理能力与利用式合作创新关系研究 摘要:已有文献对关系管理能力、利用式合作创新进行了研究,但鲜有探讨关系管理能力对利用式合作创新的影响以及网络中心度的调节作用机制。文章以209家长三角高新技术企业为研究对象,对关系管理能力和利用式合作创新的理论关系及网络中心度的调节作用进行了实证研究,结果表明:关系管理能力与利用式合作创新呈正向关系;网络中心度强化关系管理能力与利用式合作创新的正向关系。 P键词:关系管理能力;利用式合作创新;网络中心度 一、 引言 本文整合网络社会资本理论和创新搜寻理论,构建关系管理能力、利用式合作创新的关系模型,以期在三方面做出贡献:一是深入研究关系管理能力的内涵和发起能力、交流能力和协调能力三个维度的分类;二是目前学者研究探讨关系管理能力对利用式合作创新的影响机制较少,本文重点研究探讨关系管理能力与利用式合作创新的理论关系;三是揭示在不同的网络中心度情境下,在关系管理能力对利用式合作创新的影响中产生的不同作用。 二、 理论与假设 1. 关系管理能力是利用式合作创新的重要影响因素。 关系管理能力也被称为联盟能力、关系能力、协同能力、网络能力等(Dyer Hatch,2006),指根据外界环境变化(Gulati,1995),发展、管理、利用和协调外部各层次网络关系(Ritter Gemunden,2003),以获得相关资源要素、引导创新网络变化的能力(邢小强和仝允桓,2007)。关系管理能力决定了企业角色、发展(Ritter Gemunden,2003),对其参与创新网络的创新行为、过程以及创新结果状态具有重要影响(Collis,1994;Hagedoorn et al.,2006)。在创新网络中通过关系管理能力,可以在吸收、积累、内化和应用外部成员企业知识的过程中激荡出新创意和想法,进而激发合作创新方式(Henderson,1993)。已有的研究较多是从资源观、知识观的角度,从网络结构等因素(Capaldo,2007)探讨关系管理能力如何影响影响创新。 学者们最早从20世纪90年代就逐步研究关系管理能力。Moller和Halinen(1999)最初将关系管理能力视为单维度的概念,定位关系管理能力为组织与组织间单一的关系。以后学者们对关系管理能力的研究越来越深入,将关系管理能力划分为多维度。在萧维嘉(2012)等学者研究成果的基础上,本文将关系管理能力划分为发起能力、交流能力和协调能力三个维度。发起能力指建立网络关系的能力,即企业寻找、选择网络合作伙伴,积极与潜在的同行企业、高校或科研院所、客户、供应商等建立合作关系。交流能力指企业与网络合作伙伴企业之间在技术、信息、人员、资本等多方面进行交流的能力。协调能力指构建与利用创新合作规则和解决冲突的机制,确保企业与企业间保持一致的行为,促使合作创新行为顺利开展的能力。 2. 研究假设。 (1)关系管理能力和利用式合作创新。 ①发起能力对利用式合作创新的影响:发起能力使企业在自身和网络合作伙伴基础上,提高和拓展企业技术、范式,利用已有的资源或机会,开发新技术或新产品(Lee lee,2003)。发起能力强的企业可以挑选适合的网络合作伙伴成员,获得、利用基于自身和网络合作伙伴的资源,从而拥有关系租金(Lavie,2004),促进利用式创新。 假设1:企业的发起能力与其利用式合作创新正相关。 ②交流能力对利用式合作创新的影响:企业交流能力越强,越能提高相互沟通的频率,增强利用企业已有资源、技术的效率。随着交流能力的增强,企业将与网络合作伙伴间的沟通形成惯例,导致企业在已有资源和技术基础上进行微调的利用式合作创新。通过沟通惯例获得的资源使得企业更加注重使用原有信息。如果交流能力不强,网络成员间易发生猜疑、怀疑,增加交易成本,将严重影响利用式合作创新(Zerni et al.,2010)。 假设2:企业的交流能力与其利用式合作创新正相关。 ③协调能力对利用式合作创新的影响:协调能力有利于促进形成创新网络成员间的专有资产,在利用式合作创新中企业使用的大都是网络成员伙伴的已有知识,而且这些知识存在于创新网络成员的企业内部。网络成员间的专有资产更有可能促进企业对网络合作成员中创新伙伴有关隐性知识、技术的利用、消化和吸收(Uzzi,1997),增加情感(任胜钢等,2011),增加网络成员的稳定性,有利于企业在现有产品、技术基础上组织开展较小的利用式创新。同时,协调能力有利于突出合作目标和团队合作,企业和网络成员交换、整合各自技术、知识信息以及不同思想、观点,确保企业对创新网络成员易于管理,促进对已有知识、技术资源的理解、应用,增强产品、工艺的创新开发,提高利用式合作创新的高效性(Triandis,1995)。 假设3:企业的协调能力与其利用式合作创新正相关。 (2)网络中心度的调节作用。 ①网络中心度对发起能力与利用式合作创新之间关系的调节影响。网络中心度高的企业能吸引到更多的网络成员开展合作,在创新合作中稳步增强关系质量和强度(王晓娟,2008)。企业位于创新网络中心位置,则其具有丰富的网络节点资源,对于创新网络成员具有更大的吸引力,可以增加与更多具有互补资源的优秀企业合作的机会,从而在众多有联系的节点中挑选出合适的创新合作伙伴(Powell et al.,1996)。与处于网络边缘位置的企业相比,网络中心位置集聚资源的磁场效应更强,更利于利用式合作创新(程聪等,2014)。 假设4:企业的发起能力与利用式合作创新的正向关系受到网络中心度的正向调节,即企业具有较强的网络中心度时,企业发起能力与其利用式合作创新的正向关系会受到显著强化。 ②网络中心度对交流能力与利用式合作创新之间关系的调节影响。企业的网络中心度较高,伴随着信息、资产、声誉的流动,企业能够在短时间内快速获取丰富知识,提供更多推动利用式合作创新的技术要素(Nooteboom Gusing,2004)。处于创新网络中心位置的企业是创新网络中各长远间技术、信息沟通的通道,集聚了创新网络内各种不同的技术和信息流,企业对于信息数量和质量的把握得天独厚(Bell,2005)。网络中心度高的企业与其他企业联结程度高,易于复杂嵌入性知识的转移、交流(Gnyawali,2001),有利于和其他创新网络成员基于外部信息和内部现有知识进行技术开发、交流互动,增强利用式合作创新(Powell et al.,1996)。 假设5:企业的交流能力与利用式合作创新的正向关系受到网络中心度的正向调节,即企业具有较强的网络中心度时,企业交流能力与其利用式合作创新的正向关系会受到显著强化。 ③网络中心度对协调能力与利用式合作创新之间关系的调节影响。处于网络中心位置的企业在创新网络中具有很高的权威,地位、权力和威望较高(Wasserman Faust,1994)。 这些企业与创新网络内各成员将的联结对合作伙伴的资源承诺增加,合作伙伴的关系质量也会提升,有利于企业和合作伙伴成员间协调冲突、解决问题(Rowley et al.,2000)。在利用式合作创新中,要素具有一定的稳定性,较高的网络中心度为企业提供了更多进行利用式合作创新的技术知识和信息(Nooteboom Gilsing,2004)。 假设6:企业的协调能力与利用式合作创新的正向关系受到网络中心度的正向调节,即企业具有较强的网络中心度时,企业网络关系协调能力与其利用式合作创新的正向关系会受到显著强化。 三、 研究设计与分析结果 1. 研究样本与数据收集。本文将信息技术、节能环保、装备制造、新材料、新能源、智能装备、汽车、生物医药等战略性新兴产业领域企业作为研究对象,问卷发放区域在长三角区域,以上海市为主,重点聚焦在上海临港产业区、漕河泾开发区、张江高新区和苏州工业区、杭州工业区等部级园区。预测试阶段的问卷发放、回收以及小样本梳理后,本文采用最终形成的调查问卷进行正式调研;整个问卷发放和回收过程历时4个月,在正式数据收集阶段,共回收问卷280份,其中有效问卷209份,回收有效率74.6%。 2. 变量与测量。 (1)关系管理能力的测度。发起能力。借鉴Inkpen和Tsang(2005)、朱秀梅等(2010)和方刚(2014)等学者关于发起能力的测度题项,运用Kaiser-Meyer-Olkin方法,得到KMO值是0.784(χ2=239.444,4df, p 交流能力。借鉴Lavie(2004)、Gilsing和Nooteboom(2004)关于协调能力的4个测度题项,利用Kaiser-Meyer-Olkin方法,得到KMO值是0.771(χ2=194.942,4df,p f调能力。借鉴Gilsing和Nooteboom(2004)和Achim Walter等(2006)关于协调能力的测度题项,基于Kaiser-Meyer-Olkin方法,得到 KMO值是0.757(χ2=184.813,4df, p (2)利用式合作创新的测度。本文借鉴Morgan和Berthon(2008)、Atuahene-Gima和Murray(2007)关于利用式合作创新创新的4个测度题项,采用Kaiser-Meyer-Olkin方法,得到KMO值是0.673(χ2=122.981,4df,p (3)网络中心度的测度。本文借鉴李文博等(2008)和邬爱其(2007)关于网络中心度的5个测度题项,利用Kaiser-Meyer-Olkin的方法,得到KMO值为0.813(χ2=332.816, 5df, p 为确保研究结果可靠性,本文选取了员工人数、企业年限、销售规模等变量作为控制变量,采取层级式多元回归方法进行数据分析。本文对关系管理能力和网络中心度进行了中心化处理,以避免加入关系管理能力与网络中心度的交互项后导致多重共线性问题。 3. 实证分析与结果。根据关系管理能力对利用式合作创新以及网络中心度的层级回归结果表1,关系管理能力中的发起能力、交流能力、协调能力均与利用式合作创新呈现正向相关关系,标准化的回归系数分别是0.105(p 四、 结论与展望 1. 研究结论。本文以长三角209家企业为样本,运用网络社会资本和创新搜寻等理论就企业关系管理能力对利用式合作创新的作用机制进行了实证研究,取得了一些有意义的研究成果。首先,关系管理能力突出了关系建立、互动、关系资本及冲突的协调解决,体现在企业从自身出发,依靠自身及网络社会资本处理与创新网络内其他企业的合作关系,并与网络内企业共同协同发展。其次,发起能力、交流能力和协调能力通过不同的路径影响利用式合作创新,但都与利用式合作创新存在正相关关系。第三,网络中心度代表了企业在创新网络中的资源、权力和地位,往往位于信息、资源通道的节点中心,会是企业信息、技术交易和合作的桥梁,增强了利用式合作创新。 本文对于管理实践具有重要启示:第一,关系管理能力是利用式合作创新的重要影响因素,对于创新网络中的企业而言,在加强自身内部能力建设的同时,应主动参与到利用式合作创新中,有计划、有目的地与合作伙伴交流、互动和协调;第二,关系管理能力中发起能力、交流能力和协调能力同等重要,企业在这三个方面都需重视,以在利用式合作创新中获得和利用网络资源蕴含的价值;第三,当企业致力于利用式合作创新时,可以主动占据创新网络的中央位置,汇聚焦点知识和信息,正向推动创新网络朝有利于企业的方向变化。 2. 不足与未来研究展望。一是本文以长三角的高新技术企业作为样本数据分析对象,产业领域具有一定的局限性,一定程度上会影响研究结论的普适性,未来可以在全国范围内增加数据样本。二是本文仅仅研究了209家长三角高新技术企业的横截面数据,对这些企业不同发展阶段、发展时期的动态数据进行分析,未来可以进一步研究关系管理能力、利用式合作创新在不同发展阶段的变化,对其动态变化作更深入研究。三是本文只对网络中心度对关系管理能力与合作创新之间的调节影响机制进行了分析,未来研究可以考虑将结构洞、网络异质性、网络密度等变量纳入综合分析,进一步补充和完善“关系管理能力―利用式合作创新”的理论关系。 作者简介:王玉(1953-),女,汉族,浙江省宁波市人,上海财经大学国际工商管理学院教授、博士生导师,研究方向为战略管理;邓艳宾(1978-),男,汉族,河南省安阳市人,上海财经大学国际工商管理学院博士生,研究方向为组织与战略管理。 网络新技术论文:计算机网络新技术及发展初探 摘要:计算机网络技术是通信技术与计算机技术相结合的产物。计算机网络是按照网络协议,将地球上分散的、独立的计算机相互连接的集合。计算机网络具有共享硬件、软件和数据资源的功能,具有对共享数据资源集中处理及管理和维护的能力。本文将对网络关键技术及其新发展进行概述。 关键词:计算机;网络;新技术 1计算机网络传输介质技术? 1.1双绞线 用于公共电话交换系统,可分为屏蔽双绞线和无屏蔽双绞线; 1.2同轴电缆 具有传输频带宽,话路容量大,抗干扰性能好,传输速率高等优点; 1.3光纤 具有载波频率高,通信容量大,传输损耗小,不受外界电磁场干扰,体积小,重量轻等优点,是计算机网络通信领域中最具竞争性的一种传输介质; 1.4视线介质通信 包括无线电通信、微波通信、红外线通信等利用空间传输电磁波技术实现的通信。 1.5卫星通信 一个静止轨道的同步卫星只需要经过一次中继,就可以覆盖地球表面积三分之一的地区。 2计算机网络交换技术 2.1电路交换网 电路交换网进行数据通信交换时,首先申请通信的物理通路,通路建立后通信双方开始通信并传输数据; 2.2存储转发交换网 在进行数据通信交换时,先将数据在交换装置控制下存入缓冲器中暂存,并对存储的数据进行一些必要的处理。 2.3混合交换网 这种网同时采用存储转发和电路交换两种方式进行数据交换。 2.4高速交换网 高速交换网采用ATM异步传输模式、帧中继FR.及语音传输等技术。 3公用网络传输技术 3.1X.25协议 X.25协议是应用较广泛的一种传输协议。它规定了网桥和路由器等通信O备如何在连接线路上打包和选择路由。 3.2帧中继 帧中继是继X.25后发展起来的数据通信方式。它通过按需要分配带宽来处理分段信息传输增加带外信号来实现。帧中继这种新技术在局域网的互连中得到广泛应用。 3.3ISDN ISDN是基于单一通信网络、能够提供包括语音、文字、数据、图像等综合业务的数字网。ISDN通过标准POTS线路传送数据。速率可以达到128kbps。 3.4千兆快速以太网 千兆快速以太网较快速以太网速度提高了10倍,达到1000Mbps。通常用光纤、6类非屏蔽双绞线进行组网。 3.5ATM异步传输模式 ATM异步传输模式是一种高速面向连接的、标准化的传输、复用交换技术。它使用了由53B(字节)组成的传输分组,可以同时传送各种不同类型的数据,包括视频和音频。在25Mbps-655Mbps的数据范围内提供专用带宽。 3.6B-ISDN宽带综合业务数字网 B-ISDN宽带综合业务数字网是基于光缆网络使用异步传输模式(ATM),通过SONET同步光缆网络进行数据交换传输的新一代ISDN网络。 3.7蓝牙技术 蓝牙技术是一种短距离的无线连接技术标准。其实质内容是要建立通用的无线电空中接口及其控制软件的公开标准。蓝牙技术主要面向网络中各类数据及语音设备,如PC机、笔记本电脑等。 3.8无线AP 无线AP是无线局域网中的接入点和无线网关。作用类似于有线网络中的集线器。 3.9大容量无线网 大容量无线网是以蜂窝式移动数字通信网实现个人数据通信的技术。美国微软公司与美国移动通信公司已联合投资90亿美元开发卫星蜂窝网,建立21世纪的个人数据通信。 3.10空间信息高速公路 空间信息高速公路是美国规划全球Internet通信卫星计划,休斯公司已经筹划开发的空间信息技术。 4宽带用户入网技术? 4.1DSL数字用户链路网 以铜质电话线为传输介质的传输技术组合,包括ADSL、HDSL和RADSL等,一般称之为XDSL技术。 ADSL非对称数字用户线路是运行在原有普通电话线上的一种新的高速宽带技术,利用现有的一对电话铜线,分别传送数据和语音信号,数据信号不通过电话交换机设备,不需要拨号一直在线,属于一种专线上网方式。 HDSL高比特率数字用户线路是一种对称的DSL技术,可以利用现有电话线中的两对或三对双绞线来提供全双工的1.544Mbps(T1)或2.048kbps(E1)数字连接能力。优点是充分利用现有电缆实现扩容,可以解决少量用户传输宽带信号的要求。 RADSL速率自适应非对称数字用户环路是自适应速率的ADSL技术。可以根据双绞线质量和传输距离动态地提交640kbps到22Mbps的下行速率。以及从272kbps到1.088Mbps的下行速率。 4.2Home PNA对称式数据传输技术 Home PNA对称式数据传输技术的双向传输带宽均为1Mbps或10Mbps。其传输距离一般为100~300m。Home PNA技术运用现有的电话线高速接入互联网。不需要改变原有电话的设置,而且上网速度很快。 4.3Cable接入技术 可以使有线电视公司利用现有HFC(光纤铜轴混合网)网络提供了宽带业务。HFC在一个500户左右的光节点覆盖区可以提供60路模拟广播电视和每户至少2路电话、速率至少高达10Mbps的数据业务。 4.4光纤接入技术 光纤接入技术是指在光纤用户网中局端与用户之间完全以光纤作为传输介质的接入网技术。光纤用户网具有带宽大、传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强等特点。 4.5无线接入技术 利用无线技术作为传输媒介向用户提供宽带接入服务。除了传统的无线局域网络接入外,卫星宽带技术正在迅速发展。用户通过计算机的调制解调器和卫星配合接入互联网,从而获得高速互联网传输、定向发送数据、网站广播等服务。 5网络安全技术 5.1端到端的安全技术 主要指用户(包括)之间的加密、鉴别和数据完整性的维护。 5.2端系统的安全技术 主要涉及防火墙技术。 5.3安全服务质量 主要指如何保证合法用户的带宽。防止用户非法占用带宽。 5.4安全的网络基础设施 主要涉及路由器、城名服务器,以及网络控制信息和管理信息的安全问题。 6计算机网络的未来技术 6.1开放技术 开放的体系结构、开放的接口标准,使各种异构系统便于互联和具有高度的互操作性,归根结底是标准化技术问题。 6.2集成技术 表现在网络的各种服务与多媒体应用的高度集成,在同一个网络上,允许各种消息传递。既能提供单点传输,也能提供多点传递;既能提供无特殊服务质量要求的信息传输,也能提供有一定时延和差错要求的确保服务质量的实时传递。 6.3高性能技术 表现在网络提供高速率的传输、高效率的协议处理和高品质的网络服务。 6.4智能化技术 表现在网络的传输和处理上。能向用户提供更为方便、友好的应用接口。在路由选择、拥塞控制和网络管理等方面显示出更强的主动性。尤其是主动网络的技术研究,使得网络内执行的计算能动态地变化,该变化可以是/用户指定0或/应用指定0,而且用户数据可以利用这些计算。计算机网络技术的未来趋势是优化网络体系结构、提高网络传输效率和解决网络关键技术。 网络新技术论文:需求驱动下的“网络新技术专题”教学探索 摘 要 采用需求驱动进行网络新技术专题课程教学,讨论了教学所涉及的主要技术专题,对各专题对应的需求进行了分析,探讨了以需求为中心的专题教学方法,包括专题选取,专题讲授方法,学生在教学中的主体性,并给出了在需求变化后的一般应对方法。 关键词 需求驱动 教学改革 网络新技术专题 0 引言 需求和教学之间存在着固有的关系:教学服务于需求,需求推动教学。在教学中应重视需求,如:文献[1]认为分专业层次进行大学英语教学的前提是深入科学分析英语的社会需求;文献[2] 通过需求分析,改革大学英语教学;文献[3]讨论了以社会需求为导向提高体育院校英语专业教学质量等。网络新技术专题这门课程是网络工程专业的专业选修课,在计算机网络这门课程的基础上讲授有关网络技术的新的理论和应用等,使学生了解计算机网络前沿,跟踪计算机网络学科的新发展,掌握在该领域进行研究工作的基本方法。在信息时代,计算机网络技术发展迅速,涉及很多方面,单纯从新的角度来展开课程的教学存在着不足之处,围绕需求开展是一种有益的探索,也能在一定程序上提升学生的就I技能。 1 主要网络新技术专题与对应需求分析 (1)光接入网。光接入网由于采用光纤通信,因此具有带宽、防电磁干扰、性能等多方面的优点,可有效解决用户的固定宽带接入需求,因此在生活当中已经越来越得到广泛的使用,同时也是未来的发展重点,如:FTTH。 (2)宽带移动因特网。人们需要随时随地的使用网络,宽带移动因特网可有效解决用户在移动过程中实现宽带接入需求,如:3D导航、云端游戏、移动支付等。 (3)主动网络。主动网络允许在网络节点运行特定的程序代码,使得网络具有可编程性,因此可以利用主动网络的这个特性开展新的网络应用,合理利用主动网络技术也可改进网络带宽性能需求。 (4)网络存储。目前需要存储的信息越来越大,并且需要在网络中频繁传输,网络存储技术即用于解决数据存储的网络化需求,如:FC SAN。 (5)Agent技术。可以在特定环境下自主运行,移动Agent还可以从一个节点迁移到其它节点,的这些特性可用于解决新的网络应用需求,如:合理应用移动Agent进行查询可以有效利用带宽。 (6)软交换。软交换吧呼叫控制功能分离出来,从而在网络建设、网络管理以及为运营商提供各种新的业务等方面都存在优越性,使用软交换技术也可以更好地服务于用户。 (7)家庭网络。家庭中的电器设备越来越多,家庭网络将家庭中的各种电器之间通过网络进行连接,实现智能家居,可以有效改善生活体验需求。 (8)无线传感器网络。通过无线传感器网络用户可收集到来自传感器所覆盖区域的被感知对象的信息,进而有效的利用这些消息。随着传感器及其采集信息的种类越来越丰富,其应用领域也越来越多,如:环境监测、医疗护理。 (9)云计算。云计算可以通过网络按需访问所提供的共享的计算资源,提供基于互联网的相关服务,可以满足按需使用计算资源的需求。 (10)软件定义网络。带宽需求是一种基本的网络需求,网络带宽追求越宽越好,但目前所能提供的带宽总是有限的。现在进入了大数据时代,数据量增长迅速,因此有效利用带宽进行数据传输显得越来越重要,SDN可以实现对网络流量的灵活控制,从而实现更好地利用带宽。 2 以需求为中心的专题教学探索 2.1 专题选题原则 (1)与专业知识体系相适应。在整个专业体系中,该门课程主要让学生了解网络的最新发展,在知识层面要区别与计算机网络,要把新发展反映出来,首先适合介绍网络新技术及其发展概况,然后再逐个专题介绍。另外譬如新一代因特网协议IPV6尽管在计算机网络教程里有介绍,应用也相对比较普及,这种专题也可以引入进来,但应侧重在移动IPV6以及IPV6的发展趋势上。 (2)是网络新技术热点应用问题。热点应用问题一般具有广泛的需求,可以作为选题的一个考虑因素。 (3)与社会需求相适应。任何一项技术,脱离了社会需求,则缺乏生命力,需要分析目前主流网络新技术的需求在哪里,是一种适合特定领域使用的还是适合各个领域普及的,是符合单位内部应用的还是因特网范围适用的。还要考虑这种技术是暂时满足需求或者有很强的竞争力具有较长的生存期,如ADSL技术作为一种网络接入技术在过去一段时间满足了用户的宽带接入需求,ITU-T也在制定下一代ADSL的相关技术标准。但和PON技术相比,本课程选择介绍PON技术。 2.2 专题讲授方法 (1)典型应用场景。专题围绕应用展开,从课堂教学的角度,最好先引入一种典型应用场景,这样使技术和应用能够紧密的结合,也能提高学生的学习兴趣,以及让学生了解如何解决实际应用问题。如:在介绍MapReduce编程模型时,可以引入大规模WEB访问日志分析作为典型应用场景。 (2)解决方案。给出应用场景之后,按照教学思路接下来即给出解决方案,尽管解决方案有很多种,但教学的目的是为了介绍相应的网络新技术,也就是说前面的应用场景就是为导入新技术服务的,当然要考虑这种解决方案尽量是最佳解决方案,至少要是一种合理解决方案。 (3)与传统技术Ρ取=樯苄录际跏保要突出这种技术的优势。当然任何一种技术都是有它的长处也存在着不足之处。在讲授时和传统技术对比也是很有必要的,传统技术一般比较成熟,在过去甚至未来一段时间一般也能满足相应的需求,在讲授替代新技术时要从多方面进行对比分析,这样既容易让学生理解又容易让学生对该技术有个全面的认识。 2.3 学生的主体性体现 (1)根据专题给出应用场景。在本课程的教学中,专题可以采取“应用场景――解决方案――其它应用场景”三个步骤进行,前面的两个步骤即应用场景及解决方案由教师给出,第三个步骤由学生给出。这样学生会去充分发掘还有哪些场景是适合用这种技术去解决的,发现问题是解决的问题的前提,在教学中引导学生发现问题比单纯的介绍一种技术更有启发价值。 (2)给出自己对专题的理解。当然作为一个专题,在课堂上教师的教授总是有限的,并且有些技术本来就还在发展当中,因此在课程的教学过程当中适合设置一个环节,即由学生自己给出对相应专题的理解。当然不是在讲授完之后就立即让学生发表意见,尽管这样在一定程度上可以了解课堂教学效果,但作为本课程,适合采用让学生课后通过充分查阅相关文献书籍等,再给出学生自己对专题的理解。这样处理有三个目的:一是锻炼学生的自学能力,二是提高学生的科研水平,三是让学生对该专题有更充分的认识。 (3)以小组为单位开展讨论。本课程适合在专题介绍的最后一个环节开展小组讨论,小组的组建根据小组人数随机组建,讨论方式采取规定时间,根据专题情况给出合适的讨论时间,讨论完成后,由每个小组选出代表进行发言。讨论可以交流彼此的看法,也同时是学生课后学习该专题的动力,只有在自己有所理解的基础上才有发言权,才能得到其他同学的认可。 2.4 需求变化应对方法 (1)应用场景变化。需求是不断变化的,当然相应的应用场景也在变化。如大数据处理:离线计算需求可以使用MapReduce框架,需要计算效率较高的交互式应用环境则可以采用Spark框架,Storm框架则在实时性较高的流式计算具有优势。 (2)技术升级。技术是不断发展的,教学过程中要注意技术的升级变化。如:Hadoop 从1.0 发展到2.0之后有哪些变化。 (3)教学中的专题更新情况。在近几年的教学实践中,对专题进行了部分调整,具体情况及原因见表2。 3 结语 有效开展网络新技术专题的教学需要考虑到各种情况,同时也要适应网络技术的发展变化,采用需求驱动法开展该课程的教学在实用性方面表现突出,也具有较好的可操作性。
计算机控制论文:锅炉的计算机控制论文 锅炉微计算机控制,是近年来开发的一项新技术,它是微型计算机软、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物,我国现有中、小型锅炉30多万台,每年耗煤量占我国原煤产量的1/3,目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染等严重的生产状态。提高热效率,降低耗煤量,用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。 作为锅炉控制装置,其主要任务是保证锅炉的安全、稳定、经济运行,减轻操作人员的劳动强度。采用微计算机控制,能对锅炉进行过程的自动检测、自动控制等多项功能。 锅炉微机控制系统,一般由以下几部分组成,即由锅炉本体、一次仪表、微机、手自动切换操作、执行机构及阀、滑差电机等部分组成,一次仪表将锅炉的温度、压力、流量、氧量、转速等量转换成电压、电流等送入微机,手自动切换操作部分,手动时由操作人员手动控制,用操作器控制滑差电机及阀等,自动时对微机发出控制信号经执行部分进行自动操作。微机对整个锅炉的运行进行监测、报警、控制以保证锅炉正常、可靠地运行,除此以外为保证锅炉运行的安全,在进行微机系统设计时,对锅炉水位、锅炉汽包压力等重要参数应设置常规仪表及报警装置,以保证水位和汽包压力有双重甚至三重报警装置,这是必不可少的,以免锅炉发生重大事故。 控制系统: 锅炉是一个较为复杂的调节对象,它不仅调节量多,而且各种量之间相互联系,相互影响,相互制约,锅炉内部的能量转换机理比较复杂,所以要对锅炉建立一个较为理想的数学模型比较困难。为此,把锅炉系统作了简化处理,化分为三个相对独立的调节系统。当然在某些系统中还可以细分出其它系统如一次风量控制回路,但是其主要是以下三个部分: 炉膛负压为主调量的特殊燃烧自动调节系统 锅炉燃烧过程有三个任务:给煤控制,给风控制,炉膛负压控制。保持煤气与空气比例使空气过剩系数在1.08左右、燃烧过程的经济性、维持炉膛负压,所以锅炉燃烧过程的自动调节是一个复杂的问题。对于3×6.5t/h锅炉来说燃烧放散高炉煤气,要求是最大限度地利用放散的高炉煤气,故可按锅炉的最大出力运行,对蒸汽压力不做严格要求;燃烧的经济性也不做较高的要求。这样锅炉燃烧过程的自动调节简化为炉膛负压为主参数的定煤气流量调节。 炉膛负压Pf的大小受引风量、鼓风量与煤气量(压力)三者的影响。炉膛负压太小,炉膛向外喷火和外泄漏高炉煤气,危及设备与运行人员的安全。负压太大,炉膛漏风量增加,排烟损失增加,引风机电耗增加。根据多年的人工手动调节摸索,6.5t/h锅炉的Pf=100Pa来进行设计。调节方法是初始状态先由人工调节空气与煤气比例,达到理想的燃烧状态,在引风机全开时达到炉膛负压100Pa,投入自动后,只调节煤气蝶阀,使压力波动下的高炉煤气流量趋于初始状态的煤气流量,来保持燃烧中高炉煤气与空气比例达到最佳状态。 锅炉水位调节单元 汽包水位是影响锅炉安全运行的重要参数,水位过高,会破坏汽水分离装置的正常工作,严重时会导致蒸汽带水增多,增加在管壁上的结垢和影响蒸汽质量。水位过低,则会破坏水循环,引起水冷壁管的破裂,严重时会造成干锅,损坏汽包。所以其值过高过低都可能造成重大事故。它的被调量是汽包水位,而调节量则是给水流量,通过对给水流量的调节,使汽包内部的物料达到动态平衡,变化在允许范围之内,由于锅炉汽包水位对蒸气流量和给水流量变化的响应呈积极特性。但是在负荷(蒸气流量)急剧增加时,表现却为"逆响应特性",即所谓的"虚假水位",造成这一原因是由于负荷增加时,导致汽包压力下降,使汽包内水的沸点温度下降,水的沸腾突然加剧,形成大量汽泡,而使水位抬高。汽包水位控制系统,实质上是维持锅炉进出水量平衡的系统。它是以水位作为水量平衡与否的控制指标,通过调整进水量的多少来达到进出平衡,将汽包水位维持在汽水分离界面最大的汽包中位线附近,以提高锅炉的蒸发效率,保证生产安全。由于锅炉水位系统是一个设有自平衡能力的被控对象,运行中存在虚假水位现象,实际应用中可根据情况采用水位单冲量、水位蒸汽量双重量和水位、蒸汽量、给水量三冲量的控制系统。 除氧器压力和水位调节:除氧器部分均采用单冲量控制方案,单回路的PID调节。 监控管理系统: 以上控制系统一般由PLC或其它硬件系统完成控制,而在上位计算机中要完成以下功能: 实时准确检测锅炉的运行参数:为全面掌握整个系统的运行工况,监控系统将实时监测并采集锅炉有关的工艺参数、电气参数、以及设备的运行状态等。系统具有丰富的图形库,通过组态可将锅炉的设备图形连同相关的运行参数显示在画面上;除此之外,还能将参数以列表或分组等形式显示出来。 综合分析及时发出控制指令:监控系统根据监测到的锅炉运行数据,按照设定好的控制策略,发出控制指令,调节锅炉系统设备的运行,从而保证锅炉高效、可靠运行。 诊断故障与报警管理:主控中心可以显示、管理、传送锅炉运行的各种报警信号,从而使锅炉的安全防爆、安全运行等级大大的提高。同时,对报警的档案管理可使业主对于锅炉运行的各种问题、弱点等了如指掌。为保证锅炉系统安全、可靠地运行,监控系统将根据所监测的参数进行故障诊断,一旦发生故障,监控系统将及时在操作员屏幕上显示报警点。报警相关的显示功能使用户定义的显示画面与每个点联系起来,这样,当报警发生时,操作员可立即访问该报警点的详细信息和按照所推荐采取的应急措施进行处理。 历史记录运行参数:监控系统的实时数据库将维护锅炉运行参数的历史记录,另外监控系统还。设有专门的报警事件日志,用以记录报警/事件信息和操作员的变化等。历史记录的数据根据操作人员的要求,系统可以显示为瞬时值,也可以为某一段时间内的平均值。历史记录的数据可有多种显示方式,例如曲线、特定图形、报表等显示方式;此外历史记录的数据还可以由以网络为基础的多种应用软件所应用。 计算运行参数:锅炉运行的某些运行参数不能够直接测量,如年运行负荷量、蒸汽耗量、补水量、冷凝水返回量、设备的累积运行时间等。监控系统提供了丰富的标准处理算法,根据所测得的运行参数,将这些导出量计算出来。 计算机控制论文:试议水泥熟料煅烧回转窑计算机控制理论与实践 摘要:本文着重介绍了水泥熟料煅烧回砖窑的技术改造,即利用计算机控制技术替代规仪表和模拟单回路的操作方法。一是建立完备的仪表系统;二是建立计算机的自控系统。达到了预期的设计目的,取得了较好的经济效益,其经验将对中小型水泥企业的技术改造或新建都具有现实的指导意义。 关键词:熟料煅烧;控制理论 当时水泥熟料煅烧回转窑,由于采集、检测、计量手段不完善,无法对整个工况过程进行有效地监视与控制,只能靠经验来确定和判断生产状况,影响了新工艺潜在能力的发挥,成为制约生产发展的中心环节。因此,为保证生产过程的正常运行和获得较好的经济效益,仅仅依靠常规仪表和模拟单回路的操作方法,已不能满足现代生产的工艺要求,且单纯依赖于外延扩大再生产也不是现实的。而积极开发研制计算机自控技术,推行技术改造,增加技术含量,挖掘现有生产技术装备的潜力,以新的技术实现已有资源的再有效利用,也就是说刺激生产发展的因素应在生产过程中去寻找,才是可行的技术路线。 一、控制熟料煅烧回转窑的仪表系统 建地完备的仪表系统,并通过工业实际运行,才能及时准确地提供水泥熟料煅烧过程中的各重要工艺参数信息,获得被控制量随操作变量而变化的数据组,积累定量化的、科学的直接操作经验,找出它们之间的内在联系和变化规律。既是实现人工手动调节的基础和必要的技术手段,又是计算机实现自动控制的前提和应用软件开发的科学依据。 仪表系统采用国产标准ⅰ系列ddz—ⅲ型仪表,因它具有以下特点:一是采用线性集成电路,仪表的稳定性和精度得到提高;二是采用国际标准信号制,现场传输信号是4~20ma,直流电流,控制室联络信号为0~5v,直流电压;三是结构合理,功能多样,数字直观;四是可构成安全火花型防爆系统,易与计算机配套使用。 水泥熟料煅烧回砖窑是一个运动对象。检测条件恶劣:有喷燃火焰对检测光路的干扰、二次风卷上来的较冷的生科粉尘的散射吸收和对窗口的污染、以及被熟料形状、窑皮状态对辐射率的影响等。不宜采取接触式检测,因而,采用了远程双比色高温针对烧成带物料温度的检测,同时配有华海shc型核子秤,对生料双管螺旋输送机喂入量和煤粉双管螺旋输送机喂入量实施累积计量。 这些参数就其性质来分,一是为实现工序正常的参控参数,二是要求维持生产正常的监控参数,三是为保证设备正常运行的状态参数。 仪表检测系统的工作原理框图 对于检测参量它反映了从生产现场各工艺检测点的一次检测元件,经过变换处理,到仪表显示,再到计算机信号处理板,经过滤波处理,直接进入模/数转换器的全过程。所采用的仪表、仪器、设备以及它们的线路连接、信号制式是相互耦合的关系。 烧成带物料温度:高温计温度变换器数显温度表 窑尾废热咽气温度:电热偶温度变送器数显温度表 一次风温度:电热阻温度变送器数显温度表 二次风温度:电热偶温度变送器数显温度表 一次风压力:正压压力变送器数显压力表 二次风压力:负压微差压变送器数显压力表 回转窑驱动电机电流:电流电流变送器数显电流表 对于操作参量它反映了计算机的数/模转换器,经过信号隔离、变化处理、操作器、控制器,直到生产现场各工艺调节点的执行机构之间的全过程。所采有的各种仪表、仪器、设备以及它们的线路连接,信号制式是相互耦合的关系。 一次风机开度:操作器电动执行器数显开度表 二次风机开度:操作器电动执行器数显开度表 生料双管输送机轴转速:操作器调速电机数显转数表 煤粉双管输送机轴转速:操作器调速电机数显转速表 回转窑窑体转速:操作器转差离合器数显转速表 对于五个操作参量分别实施旋钮调节,而其开关、故障信号,分别实施按钮操作,并设有指示灯。 二、控制水泥熟料煅烧回转窑的计算机系统。 水泥熟料煅烧回转窑的控制为过程自动控制,其特点是在无人直接参与下,采用自动化技术装置使生产各环节能以一定的准确度自动实现调节或开关等操作,以保证预定的工作状态和所要求的控制功能的一种控制。 计算机控制系统是由过程计算机、数据处理及控制监视装置等组成。它是从工艺过程中采集到控制所需的操作数据,经过适当处理,把结果反馈到工艺系统中相对应的调控装置。它的功能是完成对话、显示、打印、历史数据存盘、超限报警和管理、显示工艺参数变化趋势曲线、优化控制,对水泥熟料煅烧回转窑工艺过程实施小幅度调节。 把烧成带物料温度和窑尾废热烟气温度两个重要的工艺运行参数作为被控制量,其目标设定值为: 烧成带物料温度控制在1450±30℃,并实施上下超限报警。 窑尾废热烟气温度控制在880±30℃,并实施上下超限报警。 把显著影响两个重要的工艺运行参行——回转窑窑体转速、生料双管螺旋输送机轴转速、煤粉双管螺旋输送机轴转速、一次风用量(窑头一次风机是用来引进煤粉磨的热风,以向窑内喷送煤粉。实际用风量应控制在与煤粉中挥发份含量相配比)、以及对窑内通风和温度场影响颇大的二次风用量(窑尾二次风机是用来引进冷却机的热风,以减少煤量消耗,并排除窑内的废热烟气,使冷烟室形成一定的负压操作)作为操作变量。 根据热平衡理论,在连续生产的工艺系统达到相对稳定的状态时,各种热工参数亦相对稳定。对于水泥熟料煅烧回转窑系统,如果生产处于稳定状态时,则其一、二次用风量、生料用量和煤粉用量及回转窑窑体转速都会保持不变,则系统的热工参数应该基本上是不变的,但实际上这种情况是不可能达到的。因为:一是水泥熟料煅烧回转窑是大量消耗燃料的热交换设备;二是水泥熟料煅烧是一个典型的热过程;三是一个十分复杂的物理化学反应过程。且影响窑内热工制度的因素很多,同时风、料、煤等的量和质也随时都在变化。因此,控制系统应采取闭环控制,从而使工艺控制系统能够克服各种小的干扰和波动,保持处于稳定的生产状态。 为实现这一目的,在控制系统中,回转窑窑体转速和生料双管螺旋输送机轴转速构成一个随动系统,即生料喂及量随回转窑窑体转速的提高或降低而增减;而煤粉双管螺旋输送机轴转速和一次风用量构成一个随动系统,即一次风用量将随着煤粉的喂入量的增减而提高或降低,以实现合理的定量比配。就是用五个操作变量的最佳组合来保证被控制量的不变,以图建立水泥熟料煅烧回转窑稳定的热工制度,为水泥熟料煅烧的优质高产低能耗提供保证。 两个随动系统及两个随动系统中的各两个参数,同时影响着烧成带物料温度和窑尾废热烟气温度的高低,属于“逻辑与”运算,表达式为:x=a∧b=min(a•b) 该系统投入运行的条件是——回转窑处于正常稳定的运行状态。即是说,它不适用于开窑、停窑、欠烧、大量窑皮跨落、补挂窑皮等非正常的操作条件。当熟料煅烧工艺过程较为稳定时,可以借助于计算机控制系统去维持其稳定的运转,若一旦有大幅度地干扰或波动,计算机无法处理时,它会自动报警提示,把回转窑的控制交给窑的操作员,等待人工把问题处理完毕后,工艺过程又处于稳定的生产状态时,再切换到计算机控制。 计算机控制系统通过两个切换开关,来实现三种工作状态: 一是自动控制状态。即计算机对水泥熟料煅烧过程完全自动控制。此时,计算机发出五个操作变量参数,通过五个操作回路——一次用风量、二次用风量、生料双管螺旋输送机喂入量、煤粉双管螺旋输送机喂入量、回转窑窑体转速,对生产过程进行操作,以控制主要目标——烧成带的物料温度和窑尾废热烟气的温度均保持在设定范围。两个随动系统的比例系数设定由计算机软件来实现。 二是人工调节状态。即计算机已脱离自动控制,转入仪表联动的人工调控。此时,除二次用风量单独控制外,而两个随动系统比例控制回路进行控制状态。其比例系数由人工整定比例器,来实现两个随动系统和二次风用量的三个回路操作。 三是单独手动状态。既两个随动系统也完全解体,五个操作变量——一次风用量、二次风用量、生料双管螺旋输送机喂入量,煤粉双管螺旋输送机喂入量,回转窑窑体转速,形成了五个回路单独操作状态,定值比例器不起作用,完全进入人工直接操作的控制方式。 由于水泥熟料标号、台时产量、设备运转率的提高,全年合计可增产火山灰质325号硅酸盐水泥3240吨。同时降低了工人劳动强度,降低了电力、生料、煤粉、材料消耗,减少了维修费用。 通过实际运行证明,当时的决策无疑是正确的,虽然今天随着现代控制理论、计算机技术和电子技术的发展,这只不过为大型水泥企业熟料煅烧过程的控制要求提供了更灵活可靠和功能齐全的控制可能,然而已经过实践的、成功的控制策略,控制模式,控制理论仍具有现实的指导意义,特别是对中小型企业的技术改造或新建均可引为借鉴之经验。 计算机控制论文:计算机控制系统在汽车行业的应用 摘要:一直以来汽车工业都是国家经济发展的支柱产业之一。随着社会的进步,经济的发展以及我国入世以后汽车行业的迅速发展,这就把汽车行业对科技水平需求提升到了一个新的高度。文章就计算机控制系统在汽车行业中的一些重点应用问题进行了综合论述。 关键词:计算机控制;汽车行业;汽车性能测试;汽车监控;汽车检测 我国入世以后汽车行业得到了迅猛发展,汽车已逐渐成为人们生产和生活中不可或缺的工具。目前,我国是全世界机动车保有量增长最快的国家(2007年末统计超过2300万辆)。这也就强烈的促进了汽车行业的发展。与此同时,现代计算机控制技术已渗透到汽车的各个组成部分,汽车的结构变得越来越复杂,自动化程度也越来越高。不过对于汽车行业来说,从宏观角度来看计算机控制系统表现最为突出的是在:汽车出厂前的性能测试、汽车出厂后的监控及汽车检测三大方面。下面我们首先来看一下: 1.计算机控制系统在汽车性能测试方面的应用 由于电子技术的飞速发展,测试技术日新月异。应用先进、成熟的测试技术,是成功开发性能优良、经济实用的汽车性能测试系统的基本原则。在汽车性能的测试方面,最常见的计算机控制系统包括: 1.1 plc控制系统 可编程序控制器plc(programmable logic controller)控制系统:plc是重要的机电一体化产品,其主要功能是开关量控制。起初主要用于替代继电器控制,目前已发展到具有模拟控制功能,因而应用范围也有所扩展,形成了以plc为优秀的控制系统模型。 1.2 面向对象控制系统 面向对象的控制系统是利用典型基础控制产品,针对特定应用对象进行系统设计和二次开发,二次开发的重点是系统结构、专用系统或部件以及应用软件的开发。这种系统由于其针对性强,因而能够做到系统紧凑、价格低廉,并能实现eic(电控、仪控、计算机)一体化。 1.3 dcs控制系统 分布式控制系统dcs(distributed control of system),dcs是当今汽车过程工业自动化的主控系统,特点是控制分散、操作显示集中、系统具有很高的可靠性和很强的功能。 1.4 模块化控制系统 近年来控制模块和模块化控制系统得到发展。模块化控制系统是以模块为基础,组成高度可配置的、分布式采集控制系统,这种系统当i/o出现故障时,只需要调换故障的模块,而不需替换整个系统。模块化控制系统的持点是:结构简单、安装方便、组织灵活、可扩展性较好、可靠性高、维护方便。 2.计算机控制系统在汽车监控方面的应用 从上世纪末90年代,电子信息技术越来越多地进入交通运输部门,并逐渐形成一个崭新的工程领域,即智能交通系统its(intelligent trans portation system)。所谓智能交通系统,就是通过采用先进的电子技术、信息技术、通信技术等高新技术,对传统的交通运输系统及管理体制进行改造,从而形成一种信息化、智能化、社会化的新型现代交通系统。 2.1车载端计算机控制系统的职能归纳 车载端计算机控制系统的职能可归纳为:首先,精确定位:车载监控终端全天候24小时连续不断的接收gps卫星信号,从而为系统提供车辆的位置和速度,定位精度可达10米。其次,记忆功能:车载监控终端具有存储车辆位置/模拟量/异常信息的功能,而且可存储长达两个月的车辆位置/模拟量信息。第三,控制功能:车载监控终端接收到监控中心的控制命令后,对车辆执行控制动作。第四,通信功能:在gsm网络覆盖范围内,车载监控终端可与监控中心进行数据交换。最后,防劫报警职能:在车辆遭受抢劫时,驾驶员触动一个隐蔽报警按钮,即可在自保的同时等待援助。 2.2监控端计算机控制系统的职能归纳 监控端计算机控制系统的职能可以归纳为:首先,数据预处理:通信服务器从internet上接收到车辆的信息之后对信息进行初始的验证、校验、数据日志处理。并将待处理的信息分发给有处理能力的监控终端。其次,数据跟踪:将移动车辆的实时位置以列表的方式显示出来。第三,跟踪监控功能:服务器端可以实现对多终端的跟踪监控,系统实现采用tcp/ip协议,采用此协议是因为该协议可以保证信息传输的可靠性和实时性。第四,报警功能:终端设备报警分为预报警,实际报警,以及报警解除三级报警状态,这主要为了避免误报警情况发生,当服务器端收到终端设备预报警信息,则弹出报警对话框,并且在预报警车号列表框中列出发出预报警信息的车号,双击其车号可以使系统定位到该车上,预报警情况不会使系统自动定位该车号的终端。 3.计算机控制系统在汽车检测方面的应用 对于计算机控制系统在汽车检测方面的应用,我们需要从汽车管理检测和汽车故障检测两方面来进行分析。 3.1计算机控制系统在汽车管理检测方面的应用 其实也就是常说的“多站点汽车检测动态管理网络系统”主要是利用计算机信息技术实现道路运输管理部门对多个汽车检测站的检测数据进行实时传输与检测结果的自动判断,实现车辆二级维护备案,并实现对道路运输车辆技术状况的实时监控和道路运输车辆相关信息的自动化传输,该系统还可以对汽车维修企业的二级维护车辆的一次检验合格率进行监控,该系统可以应用于所有道路运输管理部门,以及其相应的检测站,利用网络技术实现车辆技术管理及信息传递的自动化,满足交通部4号令的要求。该系统采用分级分布式星型网络结构,网络各工作站点通过集线器相互连接构成检测系统局域网络,完成数据通信和信息传输;通过调制解调器能方便地与电话网连接,加入internet国际互联网,实现局域网与局域的远程通信,从而构成广域网。其车辆检测、办理车辆技术等级评定和二级维护签章实行封闭式自动检测和流水作业办公。 3.2计算机控制系统在汽车故障检测方面的应用 经过多年的发展,目前国内的汽车故障检测维修行业已具相当规模。大部分汽车综合性能检测站均采用了计算机控制系统,汽车维修企业也应用维修信息管理系统,一定程度上实现了检测自动化和管理科学化。 3.2.1 计算机控制系统可以为汽车故障检测提供技术支持 通过计算机控制系统完善汽车行业整体信息化之后,维修企业就可以通过一个公共的专家数据库查询需要的维修技巧并将自身的工作经验与同行共享;一个维修企业的配件储存是有限的,但如果将每个维修企业甚至供应商的配件仓储量、型号和规格等登入信息网,可以较好地解决企业配件短缺但一时难以购置的问题;为车主提供周到迅速的服务,应是每个维修企业追求的目标之一,车辆检测不合格需要进厂维修时,维修企业可以通过网络查询到该车辆的原始检测数据和汽车性能曲线,极大地提高维修效率和准确性。 3.2.2 计算机远程故障控制系统对汽车行业的现实意义 目前我国汽车维修行业已经从完全依靠检查者的感觉和实践经验进行诊断的阶段,发展到了利用专门设备进行综合检测诊断阶段。计算机远程故障控制系统为传统汽车故障诊断技术进行了很好的补充。 首先,它增加了用于远程诊断的诊断服务器,并预期能与该技术领域力量较强的大型汽车维修企业、科研院所、高等院校或国内外汽车生产厂家建立的故障分析诊断中心互联,同时与相关专家建立一种协作关系,共同为系统提供高效、快捷的远程故障诊断服务。其次,形成了丰富的诊断数据库和诊断知识库,提高了诊断智能,并通过多手段、多专家协同对故障进行会诊,提高了故障诊断的准确性和可靠性。再次,远程故障诊断技术同时克服了地域障碍,使用户在行驶过程中也可以对汽车进行故障诊断和状态监测。 计算机控制论文:《计算机控制理论与设计》课程教学建设与实践 《计算机控制理论与设计》课程教学建设与实践 计算机控制理论与设计课程是控制科学与工程一级学科重要专业基础课,在硕士研究生培养中起着重要作用。计算机控制理论与设计课程作为控制理论与控制工程学科学位课程,于1998年开设,已有10多年的历史,通过多年建设,在课程内容、知识体系、教学方法等方面取得显著成绩。 1 明确专业培养目标,体现智能建筑特色 沈阳建筑大学是辽宁省唯一的一所建筑类院校,我校控制科学与工程学科以智能建筑技术为学科特色,智能建筑技术的优秀计算机控制技术。随着计算机控制技术的发展,对计算机控制理论和技术要求越来越高,但多年来计算机控制理论与设计课程教材内容上没有太大变化,教材内容陈旧是主要问题之一;其二,计算机控制理论课程与实际脱节,就理论讲理论,内容枯燥,不易理解;其三,很难能找到适应建筑类院校研究生培养的教材。 为此,对该课程进行了改革,取得了良好效果。 1.1 引进前沿技术 结合计算机控制技术的发展和最新成果,引入计算机控制研究的前沿技术,不断更新教学内容,使学生能学习掌握最新的知识和技术。 1.2 注重基础教学 按照“基本原理-系统分析-系统设计”的思路讲授课程,结合实例分析和实践环节,使学生掌握计算机控制系统基本原理、方法和技术,具备计算机控制系统的应用和设计能力。 1.3 反映智能建筑特色 结合智能建筑系统工程实例讲授,使计算机控制理论与智能建筑系统设计融合,体现智能建筑技术特色。 1.4 重在能力培养 将计算机控制理论学习与工程案例分析、科研成果相结合,通过课堂讨论、专题报告、专家教学、科研活动等实践环节训练,培养学生的实践能力。 2 丰富教学内容,满足社会发展需求 2.1 收集相关资料,充实课程内容 注意学科发展动态,收集国内外控制理论与控制工程的相关资料,特别是控制理论方面的有重要价值的论文、参考书籍及控制理论方面的原版教材,将计算机控制技术中最新、最先进的知识引入教学,大大充实了计算机控制理论与设计课程的教学内容,扩大了学生的知识视野。 2.2 将科研成果引入教学 在课程讲授的过程中结合科研工作研究成果,将科研中成功应用的计算机控制系统的工程实例开展案例教学,通过对计算机控制系统实例进行解剖分析,从硬件设计到软件控制程序,从软硬件接口电路到大系统连接,从常规的控制方法到先进的智能控制方法,结合实际系统设计中的经验,理论联系实际,受到学生普遍欢迎。 3 改进教学方法,提高教学效果 3.1 改进教学模式,促进学生积极思考,激发创造性思维 建立以学生为主体、以教师为主导的基于探索和研究的教学模式。在课堂教学中,以国内外典型计算机控制工程实例为载体,引导学生多方位、多角度地发现问题,有效地调动学生的学习积极性,激发学生的潜能;在课堂教学中鼓励师生交流;启发式教学,引导学生通过思考、分析和探索学习,鼓励学生大胆质疑、独立思考和创新思维。教学模式的改变,调动了学生学习的积极性,又激发了学生的创造性思维;开展研究型教学,开展学科前沿知识研讨、理论难点研讨、系统设计难点研讨等专题讨论。具体方法是:事先布置研讨内容,让学生查阅资料,针对实际问题,阐述自己的观点,每个研究主题指定主讲述人,并进行专题研讨,通过多媒体等现代化教学手段激发学生学习的兴趣,通过与学生互动,包括课程介绍、图片和录像资料、系统实例分析等教学资料,进行深度思考。 3.2 案例教学收到良好效果 在课堂教学中,将基本理论、设计方法、实例分析等按模块化进行归类,采用模块化教学分析方法,每章归纳出知识结构,从知识结构了解各个知识点之间的联 系,以及模块中的各个知识单元到模块与模块之间的内在联系,深入浅出,由理论到工程应用,使学生易于掌握。 3.3 教学方法和手段的多样化,提高了学生的学习兴趣 深入实际:到中科院沈阳自动化所、科学家花园智能工程现场等单位进行现场教学。事先布置一些思考题,让学生带着问题学习,把课堂的理论知识和实践知识有机地结合起来。请专家讲解计算机理论在机器人控制、智能建筑中的应用技术,并通过现场的演示和实际操作,从理论到实践,展示了计算机控制理论在实际对象中的应用情况,更真实、直观,使学生更加真实地了解了计算机控制理论的重要性。 专家讲座:聘请有智能建筑实际工作经验的专家到校内做学术报告,做计算机控制技术发展国内外发展状况及计算机控制技术在智能建筑技术中的应用方面的报告,扩大了学生的知识视野开阔了学生的知识视野。 将现代技术与教材有机结合:现代技术与教材有机结合,形成立体化的教学环境。多媒体课件、网络教学软件、文字引导学生开展科研训练,学生自主选题,搜集资料,开展科研训练计划,鼓励研究生开展研究性学习,以巩固学生课程所学知识,并使课堂教学与科学研究融为一体,激发他们的科研和创新热情。 多种教学方式的融合:如课堂讨论教学与教师讲授相结合,学科前沿知识与教材基本内容相结合,理论与工程实际相结合,科研成果与教学内容相结合,课堂教学与实践教学相结合等,大大提高了讲课效果。 (1)采用模块分析方法,深入浅出。系统设计要结合科研工作实际,从理论到实践,通过工程实例讲述,使设计更贴近实际;(2)将抽象的理论描述转化为形象化的描述。利用图形、图像信息资源使学生能够尽可能的接近实际系,从而提高学生认知度和学习兴趣。(3)在分析系统特性时,采用对比的分析方法,有助于学生深入理解各种分析方棕的特点、区别、适用条件及相互之间的关系。 3.4 理论联系实际,培养学生的解决实际问题的能力 注重“实践性”,在课堂教学中通过工程实际问题引出理论知识点,培养学生解决实际问题的能力。教学中提供大量工程实例的资料,引导学生带着实际工程问题学习理论知识,做到理论与工程实践密切结合。实践证明,这种理论与实践相结合的教学方法,不仅激发了学生学习的主动性和积极性,而且有效地培养了学生解决实际问题的能力。 多年的教学实践证明:研究生专业课程必须结合专业特点,其专业知识结构要根据社会发展需求调整,以适应社会发展的需要。 计算机控制论文:网络通信技术计算机控制分析 【摘要】 随着社会的进步和科学技术的飞速发展,带动了一大批互联网产业的进步和发展,对于传统技术的产生了巨大的冲击,计算机通信技术和网络技术的结合是现代互联网产业的重要标志之一。通过计算机网络技术和通讯技术的相互结合,信息传递的方式更为丰富多彩,增加了人与人之间沟通交流的平台,促进了社会的发展和进步。 【关键词】 计算机网络;通讯技术;控制 计算机的控制中网络与通讯技术的是在信息的传输中逐步发展和1确立起来的,它包括对于计算机的操作能力以及网络通讯技术两个部分。通过在互联网这个大的网络环境中的各种操作,对于计算机间的数据传输和信息传播起到了促进作用,在计算机的信息处理软件中,整个网络的通讯设备都能实现现场的控制和传输,网络和通讯技术的设备和计算机的连接组成了信息处理系统的重点部分。 一、网络和通讯技术在计算机中的应用类型 1.1以太网 以太网是目前商业化计算机的控制领域的中高档信息的管理和控制的通讯技术的集体提下,有望在军工领域有着良好的发展。以太网之所以能产生这样的优势在于他的广泛性和先进性,以太网的优势在于他的应用的范围十分广泛,对于网络的传输和数据的流通运行成本较低,通信的效率和高,有着十分广阔的发展前景,对于以太网的开发和利用一直是互联网通讯技术的发生技术的重要项目。而且以太网杜绝了传统数据传输上的种种局限性,摆脱了现场连线方式的种种限制,对于开发和利用的前景十分辽阔。有较大的发展空间。种种上述优势并没有对于技术的应用和设备的连接造成困难,对于以太网在速度的连接上有着巨大的优势吗,尤其是以太网在数据的传输上具有高速、安全、可靠特性。在企业中,通常内部的网络信息是由三部分组成的,通常是现场设备层、过程监控数据和信息管理层。一个企业在内部网络的顶部和最外层通常是通过实施数据库的应用来构成网络的,以太网的高速实施和利用是对于现场信息的置换来说是非常重要的,通常可以进行比如网络数据的高频率传输和现场数据的录入等工作,对于设备的控制和查询的功能来说哦,这部分网络的高速构成组成了最高速度的时段和现场设备层,对于控制方面的要求来说,处于控制中的现场设备的测量系统的信息传输之间。现场的低速的数据网络构成了现场设备的网络。 1.2现场总线系统 生产现场和微机械化的测量系统在设备间的控制和现场应用的技术分析,可以通过开放式的数字化设备和数据的传输来实现。对于控制、通信和技术的来实现对于总体技术的把握是十分方便的,高速率的网络、现场基金会的总线数据以及数据传输设备的现场总线的技术转换作为网络数据的传输的要点。对于分散的设备我们可以看到通过总线的连接网络化的应用程序作为一个控制终端的数据连接。现场总线的实际应用具有的优点有很多,比如微处理设备作为系统的优秀处理器,通过集散式的控制和研究做到对于数据连接的基础传输,功能模块的传送和应用对于互联网之间的联系是十分重要的,在不同设备的情况下,作为厂家以及产品来言,各设备在使用中已经大体实现了现场总线技术的统一。 1.3控制网络的状况 以太网和现场总线的连接虽然具有很多优秀的特点,但是在总体方面来说,稳定能和便捷度上以太网的可靠性和实时性都不如现场总线技术,但是目前,由于现场设备技术昂贵的造价还没有开始大规模的应用,对于企业的信息化网络技术来说,企业的信息化过程中的监控措施是通过现场信息的实施录入来实现的,通过先进控制的设备和历史的查询功能以及历史数据来向华西考虑出关于控制系统在设备间的网络和信息的网络传递的构成的。 二、网络通信技术在计算机控制中的发展历程 2.1第一阶段 联机技术的首次出现对于不同的地理位置和分散式的计算机处理软件的中央处理器来说,数据运算和收集以及处理过程都是十分复杂的,在计算机的处理和运算中,中央处理器的连接的数据的数目对于计算机的运行速度来说是十分巨大的,对于系统中计算机的处理和运行阶段的传达的导致计算机运行速度的变慢,对于指令的影响会导致信息的通信技术的顶端化速度减缓,他们处于中央处理器的通讯技术的之间的终端的负责和控制技术的研究之间。 2.2第二阶段 从二十世纪开始兴起的计算机互联网技术以及计算机的操作运行系统,对于数据传输和系统的应用来言主要是进行系统的分散式控制和资源的大力整合,对于网络协议的分层计算的来看,二十世纪的生产厂家对于计算的标准并没有一个标准的规范,对于网路的信息共享系统以及最大程度的预言和信息共享系统来看是具有封闭独立的特点的。网络信息系统的共享和数据的互通建设不能得到最大程度的实现。 2.3第三阶段 第三时期开始于二十世纪七十年代末,标准化的计算机的出现才标志着第三时期正式开始,对于计算机技术的应用由于得到微处理器的出现而得到空前的发展,集成电路的大规模应用更是对于互联网和计算机的应用产生了巨大的推动力。对于计算机技术的不断成熟和创新以及微型计算机的运算速度和集成电路的高度安全的特性对于标准化的网络时代而言无疑进入了高速发展阶段,在标准化的时期内,互联网的迅速发展也推动了局域网的使用和进步,对于信息共享技术的研究更为深入,在路由器和调节器的意义上得到了最大意义的研究。 2.4第四时期 最后一个时段是开始于二十世纪末,作为互联网的飞速进步的阶段,高速网络的出现和应用,对于信息高速公路的建立起到了重要的推动作用,各地纷纷建立自己的信息高度基础设施。对于全球的互联网和信息技术的应用作为一个优秀的位置来说,授权人能够得到自己想要的东西在全球的资源都能得到充足的共享。 三、网络与通讯技术在计算机控制中的相关应用 3.1在计算机控制中的具体应用 网络和通信技术的飞速发展带动了各行各业的人们使用计算机通信技术的应用。带动了相关技术的产生和发展,比如电子邮箱。个人移动通信设备和电子数据的业务。应用范围也在不断的扩大,比如目前我们所熟知并普及的4G网络。通信技术的应用范围也在不断地扩大中。还有应急通信系统的建立和投入使用的过程加大了我们对于突发事件的应急处理的能力,为人们的生命健康和个人财产安全得到了保障。智能电网的设计和应用都采用了网络的通信技术。电力系统中的电力线缆以及航海作业GPS导航以及无线视频技术的产生和发展对于通信技术的应用都十分广泛,在电力系统的航海电路中,企业数据的整理和统和也在通信技术的方面占据着重要的作用。 3.2网络与通信技术在计算机控制中的作用 节约能源的消耗,对于信息网络的数据的共享,嫩吼吼减少在数据的保存和管理时损耗的人力物力,个人终端设备能够很好的控制信息的传输和使用,做到对于数据的输入有着多次的促进作用,使得信息的实际价值得到了有效的发挥和使用,为信息的实际价值起到了促进作用,避免了数据在运输过程中的意外和损失。远程教学技术的大规模普及带动了教育事业的发展和进步,为国家和社会的文化建设教育事业做出了贡献,促进了不同国家和地域人们的文化交流和应用。 四、结束语 网络的通讯技术在计算机的控制应用中有着十分广泛的前景,对于如今社会人们正常工作学习和生活都有着密切的联系。对于网络通讯技术的应用,大大提高了人们生活质量和生活水平,促进了社会的进步和发展那,对于计算机通讯技术的要求也越来越高,和人们生活的联系也越来越密切。 作者:秦俊波 单位:鹤岗市公安边防支队 计算机控制论文:计算机控制系统的原理探析 【摘要】电子计算机控制技术的应用,对于自动控制技术水平的提高有着重要促进作用。在计算机控制技术研究中,控制系统的组成与实践操作研究,是当前这一技术研究的重要组成部分。其研究的开展对于我国自动化控制水平,有着不可估量的作用。 【关键词】电子计算机;自动控制;技术原理 随着我国社会生产信息化与自动化趋势的不断推进,电子计算机控制技术的应用得到了广泛应用。在这一情况下,做好计算机控制技术的基础理论研究,用于促进控制技术的有力发展,就成为了当前自动化控制技术与计算机实用技术研究者的重要研究内容。在这一研究中,技术人员以计算机控制系统组成、特点与设计技术为基础,结合新型控制技术的运行原理开展了控制技术原理研究,为计算机控制技术的发展与实用性提高提供理论研究支持。 1计算机控制技术概念分析 电子计算机控制技术的应用,来源于计算机技术的高速发展。技术研究者在研究中将这一技术定义为以下内容:计算机控制技术是以电子技术、自动控制技术、计算机应用技术为基础的自动化控制技术,其运行的优秀为计算机控制技术。所以计算机控制技术,在实际运行中包括了综合可编程控制技术、单片机技术、计算机网络控制技术等多项技术内容。在自动化控制研究中,计算机控制技术的应用可以很好提高自动控制精密度与控制效率,降低控制管理成本。 2控制系统运行原理研究 在计算机控制系统包括了硬件系统和软件系统两个主要系统。自动控制过程即是通过两个控制系统的配合完成。下面我们分别就这两个系统的运行原理进行研究。 2.1硬件系统运行原理 计算机自动控制系统的作用是通过对控制数据信息分析,在通过数据信号完成自动控制的计算机及相关控制设备。在实践应用中,技术人员将其分为通用机系统与控制机系统,两个组成系统。通用机系统在运行中主要是按照软件程序,通过主机对控制数据进行计算、分析、存储以及控制命令的工作。而控制系统则是将通用机系统的命令,发送到控制设备中,完成对自动化系统的控制过程。所以在计算机控制硬件系统中,控制机系统实际上是通用机系统的外延系统,负责完成通用机系统的命令,同时将所控制设备产生的数据信息反馈到通用机系统,完成控制系统与被控制设备的数据交换过程。 2.2软件系统运行原理 如果将硬件系统比喻为控制系统的躯体与器官,软件系统则是计算机控制系统的神经系统,负责指挥计算机控制系统的正常运行。自动控制软件系统在实际运行中,包括了系统软件与应用软件两个组成部分。系统软件是计算机软件运行的基础,负责对应用软件提供支持,同时负责对系统自身运行提供帮助。如计算机各类操作系统、计算机运行的监控软件、语言与数据处理软件等,都是系统软件的组成部分。而应用软件则是通过程序运行,完成通用机与控制机系统发出的各项控制指令,完成对被控制设备的控制工作。 3计算机控制系统实践操作原理 在计算机控制系统运行中,硬件系统与软件系统的配合工作过程大体如下。 3.1控制系统设计 技术人员在计算机控制设置中,首先需要做好控制系统的设计工作。其主要工作内容包括以下程序。首先确定系统需要的控制任务说明书。在控制系统设计开始前,技术人员需要了解被控制设备的技术参数、运行原理,以及设备生产加工工艺流程、精度要求、设备运行需要实现的功能等各项技术指标。除此之外,技术人员还需要对设备运行环境、操作技术人员素质等外界因素进行信息统计、分析,制定出有效的控制设计任务说明书。这一过程是控制系统设计的基础工作,对于设计过程起到了有力的支持作用。 其次制定系统总体方案设计。在任务说明书基础上,技术人员即可对系统控制总体方案进行设计。方案设计的内容包括了以下内容。一是根据任务书内容,选择硬件与软件系统。根据任务书内容,技术人员在成本、技术指标等条件下,选择合理的计算机硬件主机、周边设备,以及系统软件与应用软件。其选择因素包括了系统控制质量与效率、系统整体造价与工时限制等几个主要因素。二是合理配置硬件与软件系统。在系统硬件与软件系统选择完成后,技术人员还应在方案设计中充分考虑硬件与软件系统是否匹配,合理配置计算机系统使其发挥出最佳效果。三是完成设计方案。在完成以上工作后,技术人员需要将控制系统总体方案落实在文件中。在设计方案文件中应包括硬件系统微处理器选择、计算机内外存储器容量选择、外围接口电路类型与连接方式、控制系统传感器类型、控制系统应用软件开发环境的配置以及硬件系统配置设计与调试工作内容等主要方案内容。 最后是完成控制系统应用软件设计。在硬件与软件总体设计方案基础上,技术以方案要求与控制工作实际过程出发,开始应用软件的设计工作。软件设计的内容包括了软件控制功能设置,以及控制功能运行的逻辑与时序关系。应用软件设计过程中,技术人员需要用软件流程图表述出来。再按照流程图内容,设计出应用相应的应用程序,搭建控制应用软件系统。 3.2控制系统主要方式简析 控制系统在设计完成后,即可进入控制管理阶段。在这一阶段,控制管理可以分为程序控制、反馈控制以及应急控制三个主要组成部分。程序控制主要是按照应用软件程序,由通用机系统向控制机系统命令,再由控制机系统控制被控制设备完成指令。反馈控制主要由被控制设备发出反馈信号,再由控制机与通用机系统进行分析,再根据分析结果做出控制指令。这种控制模式需要与外围监控系统配合进行。应急控制主要是在设备故障、自然灾害等突发情况下,控制系统采用的应急转换、手动控制等特殊的控制方式,是应对突发紧急情况下的控制措施。由于这种控制方式较为特殊,一般不会采用。 4结束语 计算机自动控制技术的优秀在于系统设计与运行两个主要内容。为此技术人员以计算机控制技术系统组成为切入点,结合其设计与控制方式,开展了技术专项研究。为计算机控制技术水平的提高打下有力的基础。 作者:李楠,潘阳,齐莹超 单位:沈阳理工大学 计算机控制论文:计算机控制体系实时性的提升办法 实时控制系统要求在有需求时马上得到满足,没有时间上的滞后,即实时性是第一要求。在工业控制中应用广泛,实时控制系统的使用目的是按时完成规定的任务。控制系统中对于任务必须按要求完成的称为硬实时,不能做任意更改;控制系统中对于任务可以做某些时间上的变更,在某一时间段完成即可的没有严格的完成次序的称为软实时。一个计算机控制系统可以在某段应用时间内实时,没有必要时刻实时。硬实时和软实时相比,硬实时容易因局部错误而导致控制失效,软实时则容错率较高,或许会出现短时间失效但系统能很快恢复。计算机控制系统是为应用而生,按照需求来设计实现的。通用的计算机控制系统从设计之初就考虑其为实时系统,例如WindowsNT、OS390,多数操作系统是分时操作系统,是多任务多线程的。目前人们在分时操作系统中也常常涉及到实时应用,这种应用的实时没有要求精确到一定级别,如利用WindowsXP平台设计某个工业控制程序完全可以满足某些实时应用的需求。 1计算机控制系统的应用分类 计算机控制系统传感器装置采集的一般是模拟信号,模拟信号要被计算机处理则需要模数变换的环节。当计算机控制系统发出数字信号指令时,这些信号到达控制系统的终端时需要转换为执行部件使用的模拟信号,这种过程需要数模转换的环节。(1)数据采集应用:通过控制系统的传感器采集数据信息,要求对传感器装置获取的瞬时数据信息以最快的速度采集到控制系统中。(2)实时控制决策应用:对上述采集的数据能够及时处理,如立即分析这些数据的结果马上得出结论,可以对下一步的控制系统做出决策性判断。(3)实时控制应用:上述做出的决策性判断信息传入下一个环节,中心处理单元根据这些传入数据信息做出迅速响应,在适当时机控制完成整个控制系统的任务。 2Windows系统实时性应用研究 计算机控制系统的实时性要求系统能及时响应,在嵌入式设备中使用普遍,该类系统由于其外设相对简单,系统响应迅速,很容易满足实时性要求。现在计算机平台使用Windows操作系统的占绝大多数,Windows系列操作系统功能很强,系统提供的API非常丰富,操作系统本身是多线程多任务的机制,工业控制多采用现在流行的Windowsxp作为软件平台。基于Windwosxp软件平台,利用软件开发工具设计工控软件,利用这些控制软件实现对硬件接口和外部设备的控制操作。 2.1多线程技术多线程是Windows系列操作系统的一个优势,利用该项技术CPU可以分时地处理不同的任务,用户感觉就是多个任务在同时进行,利用Windows系列平台开发的计算机控制系统,多线程技术是必须采用的,实现实时操作的界面程序作为主线程执行,利用辅助线程对辅助任务进行后台处理,多个线程协调工作,满足用户对实时性的要求,当然这种实时性不是要求很高的。 2.2定时器Windows的定时器在控制程序中非常有用,操作系统执行的任务如果耗时,将占用CPU很多时间,其他的任务等待某个大任务完成后再去做显然是不合理的,Windows操作系统有能力把这个大任务分解,在分解的时候如何统筹执行就依靠Win-dows的定时器来实现,在Windows的消息队列中有个WM_TIMER的消息,分解的任务要等到该消息来临时刻去执行,就可以达到任务分时统筹的目的。不过尽管Windows的机制可以进行分时,但是由于任务有优先级的设定,并不能特别准确地保证这种控制的实时性,适用于要求低的控制系统。 3计算机控制系统的实时性提高策略 对于计算机控制系统的实时性要求很严格,这是与其具体需求密切相关的。例如:在整个移动信息网络中,如果网络优秀设备出问题,要求必须在50ms时间内切到优秀备机设备,否则整个公共移动电话服务将中断,这种情况绝对禁止发生,程控交换网也是如此,诸如此类计算机控制系统实时性要求精确到一定程度。下面分析提高控制系统的实时性的具体策略。 3.1将中断响应时间降到最短当有外部事件触发时计算机控制系统要马上做出响应,从响应该外部触发事件到执行中断代码程序的时间要求很短。这个响应时间间隔定义为中断延迟,对于优秀的计算机控制系统要做到随时能响应并处理中断,现实应用中处理程序的某些情况有屏蔽中断的要求,比如在数据库修改过程要求短暂屏蔽中断处理,这种屏蔽是必要的,保障正常数据库读写操作。屏蔽时间的最大值叫做最大中断延迟。在嵌入式应用系统中硬件中断的次数不确定,与系统的实际情况关系很大,有可能出现若干次的硬件中断,举例:病人监护系统也是一种计算机控制系统,在监控一个病人心脏的实时情况时,假如病人心跳发生多次变化,这种传感信息通过网卡传入网络信息系统引起护士注意,护士响应该信息按下相应功能按键,即中断得到迅速处理,这是刻不容缓的,否则情况不容预测。计算机控制系统能够在处理上采取最优先处理,支持最优先响应。 3.2将进程切换时间降到最低在控制系统中经常面临新任务新情况,如果中心处理器在处理某个任务时,有突然的任务加入,该任务的优先级高,处于不能协调的情况必须先处理新任务,否则会影响这个系统控制的实施,那么中心处理器需要马上切换任务,保存当前正在处理任务的一切设置及参数,例如需要保存寄存器信息和内存当前状态以及当恢复该任务需要的一切信息等。这个过程也需要消耗处理器时间,对于任务没有交叉的情况很容易处理,直接切换即可,可是对于2个有交互信息的任务需要处理的信息较多,需要耗费一定时间。为了保持实时性,必须尽量将进程切换的时间降到最低。 3.3优先级继承抢占优先级不是在任何时候都能奏效,由于操作系统的机制并不能完全保证高优先级都能抢占低优先级的资源,也会出现低优先级占用资源不放的状态,这种状态的解决方法是通过优先级继承的方式获得资源,使计算机控制系统的实时性得到保证。计算机控制系统有网络分布架构的,如果一个计算机控制系统拥有网络分布的多个终端,该控制系统就支持网络架构的优先级继承方式,通过优先级继承方式获取到对资源的占用,假如对于这种情况没有解决方法,那么这种多终端的网络式计算机控制系统很容易陷入局部网络瘫痪或系统停滞的状态。 3.4缩短进程资源分配等待时间多进程计算机控制系统资源是共享的,那么对于资源的合理调度就是首要问题。对于某个进程当它急需资源的时候能够解决所需这是实时系统的要求,当某个资源被低优先级的进程占用不能释放的时候,所需资源被抢占,以至于低优先级进程在停滞状态,整个计算机控制系统的资源不能协调,这种等待是系统不允许的。解决这种实时性的方法是2种:优先级继承和优先级极限。2者的实现都是通过提高占有资源的低优先级进程的优先级,让其优先级和等待资源的进程优先级相同。 3.5简化控制系统,突出实时性计算机控制系统对实时性要求较高,在控制系统中减少不必要的资源开支,不需要关注美观的界面,尽量满足控制系统的实时需要,主要将实时任务突出。现在实时控制系统较多,计算机控制系统在设计之初要抛掉不必要的考虑,将满足实时需求作为首要条件。 4结语 计算机控制技术是多学科多领域交融的技术,以计算机应用技术为优秀,以电子工业控制为过程,同时将自动化应用、无线电技术、软件编程技术、网络通信技术融入其中,为实现精密仪器设备生产制造、工业自动化的生产过程、国防科研应用等领域提供广泛的应用前景。 作者:国海东左永文单位:吉林工业职业技术学院 计算机控制论文:计算机控制模式汽车应用管理 编者按:本论文主要从计算机控制系统在汽车性能测试方面的应用;计算机控制系统在汽车监控方面的应用;计算机控制系统在汽车检测方面的应用等进行讲述,包括了PLC控制系统、面向对象控制系统、DCS控制系统、模块化控制系统、车载端计算机控制系统的职能归纳、监控端计算机控制系统的职能归纳、计算机控制系统在汽车管理检测方面的应用等,具体资料请见: 论文关键词:计算机控制;汽车行业;汽车性能测试;汽车监控;汽车检测 论文摘要:一直以来汽车工业都是国家经济发展的支柱产业之一。随着社会的进步,经济的发展以及我国入世以后汽车行业的迅速发展,这就把汽车行业对科技水平需求提升到了一个新的高度。文章就计算机控制系统在汽车行业中的一些重点应用问题进行了综合论述。 我国入世以后汽车行业得到了迅猛发展,汽车已逐渐成为人们生产和生活中不可或缺的工具。目前,我国是全世界机动车保有量增长最快的国家(2007年末统计超过2300万辆)。这也就强烈的促进了汽车行业的发展。与此同时,现代计算机控制技术已渗透到汽车的各个组成部分,汽车的结构变得越来越复杂,自动化程度也越来越高。不过对于汽车行业来说,从宏观角度来看计算机控制系统表现最为突出的是在:汽车出厂前的性能测试、汽车出厂后的监控及汽车检测三大方面。下面我们首先来看一下: 1.计算机控制系统在汽车性能测试方面的应用 由于电子技术的飞速发展,测试技术日新月异。应用先进、成熟的测试技术,是成功开发性能优良、经济实用的汽车性能测试系统的基本原则。在汽车性能的测试方面,最常见的计算机控制系统包括: 1.1PLC控制系统 可编程序控制器PLC(ProgrammableLogiccontroller)控制系统:PLC是重要的机电一体化产品,其主要功能是开关量控制。起初主要用于替代继电器控制,目前已发展到具有模拟控制功能,因而应用范围也有所扩展,形成了以PLC为优秀的控制系统模型。 1.2面向对象控制系统 面向对象的控制系统是利用典型基础控制产品,针对特定应用对象进行系统设计和二次开发,二次开发的重点是系统结构、专用系统或部件以及应用软件的开发。这种系统由于其针对性强,因而能够做到系统紧凑、价格低廉,并能实现EIC(电控、仪控、计算机)一体化。 1.3DCS控制系统 分布式控制系统DCS(Distributedcontrolofsystem),DCS是当今汽车过程工业自动化的主控系统,特点是控制分散、操作显示集中、系统具有很高的可靠性和很强的功能。 1.4模块化控制系统 近年来控制模块和模块化控制系统得到发展。模块化控制系统是以模块为基础,组成高度可配置的、分布式采集控制系统,这种系统当I/O出现故障时,只需要调换故障的模块,而不需替换整个系统。模块化控制系统的持点是:结构简单、安装方便、组织灵活、可扩展性较好、可靠性高、维护方便。 2.计算机控制系统在汽车监控方面的应用 从上世纪末90年代,电子信息技术越来越多地进入交通运输部门,并逐渐形成一个崭新的工程领域,即智能交通系统ITS(IntelligentTransPortationSystem)。所谓智能交通系统,就是通过采用先进的电子技术、信息技术、通信技术等高新技术,对传统的交通运输系统及管理体制进行改造,从而形成一种信息化、智能化、社会化的新型现代交通系统。 2.1车载端计算机控制系统的职能归纳 车载端计算机控制系统的职能可归纳为:首先,精确定位:车载监控终端全天候24小时连续不断的接收GPS卫星信号,从而为系统提供车辆的位置和速度,定位精度可达10米。其次,记忆功能:车载监控终端具有存储车辆位置/模拟量/异常信息的功能,而且可存储长达两个月的车辆位置/模拟量信息。第三,控制功能:车载监控终端接收到监控中心的控制命令后,对车辆执行控制动作。第四,通信功能:在GSM网络覆盖范围内,车载监控终端可与监控中心进行数据交换。最后,防劫报警职能:在车辆遭受抢劫时,驾驶员触动一个隐蔽报警按钮,即可在自保的同时等待援助。 2.2监控端计算机控制系统的职能归纳 监控端计算机控制系统的职能可以归纳为:首先,数据预处理:通信服务器从Internet上接收到车辆的信息之后对信息进行初始的验证、校验、数据日志处理。并将待处理的信息分发给有处理能力的监控终端。其次,数据跟踪:将移动车辆的实时位置以列表的方式显示出来。第三,跟踪监控功能:服务器端可以实现对多终端的跟踪监控,系统实现采用TCP/IP协议,采用此协议是因为该协议可以保证信息传输的可靠性和实时性。第四,报警功能:终端设备报警分为预报警,实际报警,以及报警解除三级报警状态,这主要为了避免误报警情况发生,当服务器端收到终端设备预报警信息,则弹出报警对话框,并且在预报警车号列表框中列出发出预报警信息的车号,双击其车号可以使系统定位到该车上,预报警情况不会使系统自动定位该车号的终端。 3.计算机控制系统在汽车检测方面的应用 对于计算机控制系统在汽车检测方面的应用,我们需要从汽车管理检测和汽车故障检测两方面来进行分析。 3.1计算机控制系统在汽车管理检测方面的应用 其实也就是常说的“多站点汽车检测动态管理网络系统”主要是利用计算机信息技术实现道路运输管理部门对多个汽车检测站的检测数据进行实时传输与检测结果的自动判断,实现车辆二级维护备案,并实现对道路运输车辆技术状况的实时监控和道路运输车辆相关信息的自动化传输,该系统还可以对汽车维修企业的二级维护车辆的一次检验合格率进行监控,该系统可以应用于所有道路运输管理部门,以及其相应的检测站,利用网络技术实现车辆技术管理及信息传递的自动化,满足交通部4号令的要求。该系统采用分级分布式星型网络结构,网络各工作站点通过集线器相互连接构成检测系统局域网络,完成数据通信和信息传输;通过调制解调器能方便地与电话网连接,加入Internet国际互联网,实现局域网与局域的远程通信,从而构成广域网。其车辆检测、办理车辆技术等级评定和二级维护签章实行封闭式自动检测和流水作业办公。 3.2计算机控制系统在汽车故障检测方面的应用 经过多年的发展,目前国内的汽车故障检测维修行业已具相当规模。大部分汽车综合性能检测站均采用了计算机控制系统,汽车维修企业也应用维修信息管理系统,一定程度上实现了检测自动化和管理科学化。 3.2.1计算机控制系统可以为汽车故障检测提供技术支持 通过计算机控制系统完善汽车行业整体信息化之后,维修企业就可以通过一个公共的专家数据库查询需要的维修技巧并将自身的工作经验与同行共享;一个维修企业的配件储存是有限的,但如果将每个维修企业甚至供应商的配件仓储量、型号和规格等登入信息网,可以较好地解决企业配件短缺但一时难以购置的问题;为车主提供周到迅速的服务,应是每个维修企业追求的目标之一,车辆检测不合格需要进厂维修时,维修企业可以通过网络查询到该车辆的原始检测数据和汽车性能曲线,极大地提高维修效率和准确性。 3.2.2计算机远程故障控制系统对汽车行业的现实意义 目前我国汽车维修行业已经从完全依靠检查者的感觉和实践经验进行诊断的阶段,发展到了利用专门设备进行综合检测诊断阶段。计算机远程故障控制系统为传统汽车故障诊断技术进行了很好的补充。 首先,它增加了用于远程诊断的诊断服务器,并预期能与该技术领域力量较强的大型汽车维修企业、科研院所、高等院校或国内外汽车生产厂家建立的故障分析诊断中心互联,同时与相关专家建立一种协作关系,共同为系统提供高效、快捷的远程故障诊断服务。其次,形成了丰富的诊断数据库和诊断知识库,提高了诊断智能,并通过多手段、多专家协同对故障进行会诊,提高了故障诊断的准确性和可靠性。再次,远程故障诊断技术同时克服了地域障碍,使用户在行驶过程中也可以对汽车进行故障诊断和状态监测。 计算机控制论文:计算机控制中网络与通信技术分析 摘要:二十世纪末以来计算机和信息技术的飞速发展,为网络和通信技术的发展打下了良好的基础。最近几年,我国的网络与通信技术有很大的进步,在我国社会的各行各业都发挥着力量。本文介绍了几种常见且使用率高的网络与通信技术,分析它们是如何在计算机控制中发挥作用的。 关键词:计算机;控制;网络;通信技术 计算机网络技术和通信技术结合的理论的提出,是现代信息沟通领域一个里程碑式的进步。通过这两种技术的结合,信息传递的方式更加丰富,速度也得到了极大的提升,极大地方便了人与人之间的沟通。这二者的结合突破了传统通信技术信息交换和数字编码的限制,在现代快节奏的社会中充分发挥了作用。 1计算机网络技术 计算机网络系统是现代通信技术和计算机技术结合的产物。在计算机网络系统中,通过一些硬件的设备和线路,将处于不同区域网络中的计算机连接起来,从而达到不同计算机之间的信息流通和交换。简单来说,计算机网络技术就是在不同计算机之间搭建了一条能够沟通的路。我们所说的网络是指由电话线、电缆等数据线以及无线传输方式,建立的以计算机为节点的信息传输渠道。计算机网络系统由资源网络和通信网络两种系统组成。一般来说,计算机网络主要由六种互联的设备组成,包括路由器、网关、中继器、网桥、集线器以及交换器。通过计算机网络之间各节点信息的传递,实现电子数据的传输和共享,是现代网络技术使用的主要方式。 2计算机数据通信技术 数据通道并不是一个通道,而是指不同计算机之间进行数据交换的过程。随着技术的革新,数据通信具有不同的发展阶段,从传统利用模拟信号达成的模拟通信,到使用数字信号的数字通信,再到如今依靠信息源发出的数据信号,数据通信能够传递的信息越来越丰富,速度也在不断提高。其中,数据通信又可分为电路交换、报文交换和分组交换三种交换方式。计算机之间的信息传输和共享,主要是通过网络协议实现的。使用相同计算机语言的计算机可以在相同的网络协议的基础上,进行信息交换。网络协议的选择,往往要根据有具体的情况来确定,而不是一成不变的。 3网络控制技术类型 3.1以太网 现代计算机网络技术中,以太网是使用最为广泛、运行最为稳定的技术,无论在商用还是政府官方使用的网络技术中都是主流的计算机网络技术,同时,以太网技术还在不断改进,并逐渐适应工业方面的工作。以太网技术能够发展到今天的地步,离不开它极高的适应性和先进性,具体优势可以总结为以下几点:①以太网能够在各种类型、各种用途的计算机中发挥稳定的效用,并且对使用现场总线的标准也没有很严格的限定,能够在各种场合发挥作用;②由于技术发展已经比较成熟,以太网在建设和使用过程中的成本控制效率较高,设备、技术、维修等方面都具有一定的成本优势;③资源丰富硬件资源丰富是以太网的重要优势之一;④传输速度与其他技术相比有很大的优势,不仅速度快切传输稳定,提高了资源的共享及信息交流的效率;⑤开发潜力大其具有上述多种优势,在许多领域成为了主流技术,还可以延伸到许多其他领域,开发潜力大,具有持续发展的意义。 3.2现场总线技术 现场总线技术一般应用于生产过程中及微机化测量控制仪器或设施中,其能够构成数字化及开放式的信息传输系统。现场总线技术的作用是能够极大的帮助计算机网络系统的运行和控制,提高稳定性,降低系统成本。国际电工协会对于八种现场总线的标准进行了确认,如以太网、基金会现场总线FF等。正是因为现场总线技术的应用,位于不同位置的网络设备才能联系成一个整体,实现信息共享、数据传递的功能。该技术的基本特点有几下几点:①由微处理器将分散在不同位置的设备联系成一个网络,进行统一的控制。②使信息的处理更加及时、迅速、稳定,隔绝了不同地区外在因素的影响。③处于不同位置的设备虽然形成整体运行,但是每个版块的功能相对独立,就算某个板块出现故障,其他版块也可以继续运行,提高了可靠性,在一种功能失效后,不影响其他功能的正常运行,在维护上也较为方便。 4计算机控制中的网络与通信技术的发展阶段 4.1联机阶段 联机阶段,计算机的中央处理器是运行的主体。在这一阶段中,计算机需要对处于不同位置的多台计算机进行连接,并进行信息交换,此时,主处理器将处理规划连接的顺序、接收后的存放位置以及一定的反馈工作,计算机其他剩余的部分也会在主处理器的指挥下对接受的信息进行处理,并将信息反馈给主处理器。在整个过程中,中央处理器除了要负荷本身的处理工作外,还要指挥其他结构,这在一定程度上提高了对中央处理器性能的要求。而随着现代网络信息链接的对应端不断增加,中央处理器要应对的对象越来越多,负担不断加重,处理器的运行效率下降,对信息的处理质量在不断降低。一般人们采用增设通信控制器或前段处理器的方法来解决这个问题,这两种设备可以独立负责计算机与终端计算机的对接,可以极大地提高数据处理的速度。 4.2计算机互联阶段 二十世纪六十年代,网络基本处于互联阶段。当时使用的互联网络,虽然能够实现一定的信息共享,系统具有分组交换、控制等功能,但与现在使用的通信系统相比还是具有较大的封闭性,且在计算机之间的连通性上也有很大限制,效率与现在的网络系统相差甚远。 4.3标准化网络阶段 微处理器和集成电路的诞生使计算机技术进入了一个崭新的阶段。二十世纪八十年代以来,计算机的体积在不断的缩小,然而,计算机运行的效率却没有降低,反而得到了巨大的提升。现在使用的计算机不仅体积轻薄,功能完善,运行也越发稳定。再加上企业管理模式改变等社会的进步,人们通过路由器和调制解调器等设备,发展出了局域网,从而实现了一些群体计算机之间交互式网络的诞生,这种网络能够实现信息的完全共享,且与外界网络环境隔绝,呈现了较大的私密性。 4.4互连和高速网络阶段 信息高速公路理论是二十世纪九十年代提出的一种思想,在这种思想的发展过程中,它逐渐展现出了其余现代网络信息通信的切合性。美国是世界上最早开始重视信息工程建设的国家,在美国之后,全球范围内也逐渐接受了这一思想,开始进行网络信息工程的建设。现在,全球互联网通信系统已经完全建立了起来,实现了全球性的信息资源共享。 5计算机控制中的网络与通信的主要技术 5.1以太网 以太网与其他网络相比有许多优势,如以太网建设成本低、应用范围广,能够兼容绝大多数软件和硬件设备,通信传递的效率高,因此在世界范围内,以太网市场的前景都非常可观。目前阶段,不仅仅是商用计算机通信,在一些工业领域内也开始使用以太网。就市场情况来看,以太网技术与其他技术相比,具有很大的技术性优势,而又因为其成本低廉,它的价格在市场上有较强的竞争力。采用以太网来建设通信网络,能够让网络的建设成本得到节约。而这些优势不仅使以太网在市场上不断扩张发展,也推动了整个计算机网络和通信领域的发展。 5.2现场总线技术 利用现场总线技术,可以实现微机化的测量控制设备与生产现场之间的数字化和开放化通信,保证计算机控制的网络和通信技术的完整实现。目前常用的现场总线技术采用的是基带传输。这种方式具有较快的运行效率和独立性,以至于它的时效性和稳定性都比较强。另外,由于现场总线系统中发挥左右的各模块相对分散,在进行维护时可以分别进行,减少对整体系统的影响。此外,现场总线技术与其他技术相比,线路之间的互联结构更加开放,不同层级的线路大街变得更加方便,且因为具有较强的互操作性,就算是不同厂家生产的设备,只要确保使用相同的通信协议,彼此之间的联通就不会有障碍。 6计算机控制中的网络与通信技术的应用 目前,计算机网络和通信技术得到了不断的发展,其应用的范围也不断扩展,例如电子数据业务、个人移动通信、电子信箱等。当然,它的应用范围并不局限于此。打个比方,目前最常用的计算机网络和通信技术就是3G和4G技术的运用。在城市配电网络中使用3G和4G技术,能够实现配电网中的自动化通信系统,配合应急处理系统,在事故发生时,能够在第一时间向控制中心传递消息,并采取措施控制。再比如无线视频技术在企业、政府部门之间的运用,也是通过计算机网络与通信技术,来将上级的指令传达下去。这些计算机网络和通信技术的应用在个人生活和政府工作中都发挥着巨大的作用。 7结语 当今社会,无论是工作、学习还是日常生活,人们都无法离开计算机网络和通信技术。正式因为这些技术的广泛运用,才使得当今人们的生活水平提升。目前计算机网络和通信技术的发展已经达到了相当的水平,但我们不能停止探索,随着人们对生活质量的要求不断提高,一些对于通信技术的新的要求被提出,如果有一天这些要求能被满足,也将成为一个巨大的跨越,并为人们的生活提供更多的帮助。 作者:张智 单位:国家新闻出版广电总局694电台 计算机控制论文:汽车计算机控制与网络技术研究 1计算机控制汽车管理检测系统 车辆维修企业可以通过一个全国公共计算机专家数据库,将全国每个汽车维修维护企业、4S店情况、车辆故障维修技巧、汽车维修技工技师自身的工作经验、全国汽车零部件供应商的配件仓储量、汽车配件型号和规格等车辆维护维修管理相关信息录入公共数据库。相关车辆维修企业就能通过网络查询到该车辆的原始检测数据和汽车性能数据,计算机就可以进行综合检测诊断,实现全国汽修行业共享资源、技术,解决汽修企业配件短缺难以购置与调配、过剩等问题;车辆检测不合格的维修;车辆维修疑难问题等,提高了车辆维修效率和准确性。车辆故障远程监控系统用于远程诊断的诊断服务器,用便携式电脑和车内网络之间进行短程无线通信,监控和操作汽车的传感器及控制单元,使车辆在运行过程中实现远程监控和诊断。利用汽修专家、大型先进汽车维修企业、汽车科研院所、高等院校或国内外汽车生产厂家的技术资源,建立故障分析诊断中心互联网,可以提供高效、快捷的远程故障诊断服务,提高了故障诊断的准确性和可靠性,克服了地域障碍,为传统汽车故障诊断技术进行了很好的补充。 2汽车计算机控制系统发展趋势 2.1智能交通系统(ITS) 未来汽车智能化传感器提供用于模拟和处理的信号,并能对信号进行放大和处理,自动进行最优化检测和自我校正线性和非线性的传感器信号。ITS是与计算机技术、信息科学、卫星定位等多个交叉学科相结合的系统,可以预测不久的将来会普及应用,它会将汽车行驶过程中的即时动态信息、目标资料等通过计算机系统优化处理,通过卫星等随时随地向驾驶员提供行驶过程的最短距离、进入最近加油站、休息区、商店、绕开车辆密度相对集中处的最佳行驶路线,使车和车之间保持最佳安全距离;汽车防碰撞雷达的先进调速系统可以使汽车自动调速,提高高速公路的交通流量,可降低和避免交通事故。汽车采用的卫星导航系统(GPS),定位卫星系统可以使驾驶员随时随地获取沿途天气、道路上的车流量、发生交通事故路段、某路段汽车交通堵塞等各种情况,智能交通系统可以综合、分析、判断、传输出汽车当前最佳的行车信息与路线,提高车辆行驶最佳综合性能。 2.2高速数据传输网络 电子技术、计算机技术和信息技术的迅速发展,汽车上电控器件的应用会越来越多,越复杂,车载电子设备间的数据快速交换要求越来越高。数据传输系统是一个复杂的信息交换与控制系统,它要求该系统容量大,传输速度快且计算处理速度高,因此将来它一定是采用光导纤维的高速数据传输网络,会对各子系统进行协调,将车辆行驶性能控制到最佳水平,以提高汽车的综合性能,行车质量。 2.3未来智能汽车 给汽车装上“大脑”,让汽车学会“思考”,这是汽车行业发展的必然趋势。目前世界很多大公司都在研究智能汽车。未来的智能汽车肯定有一套完善的导航信息资料库、GPS定位系统、车辆防碰系统、紧急报警系统等。未来智能汽车必定会装备有能同时进行多种设备通讯、联络的计算机智能系统,除进行汽车本身的智能控制和操作外,还会提供多方面、全方位的信息化服务,例如与全球互联网连通的办公自动化系统、可视高保真多媒体可视通讯设备等,使汽车行车过程安全、舒适、便捷。将来驾驶汽车会成为依靠计算机控制系统即可实现每个人都能驾驶的最普通的智能交通工具,在遵守交通法规的前提下,无人驾驶汽车也将成为未来的汽车发展趋势。 3结语 总之随着计算机技术、网络信息技术等的迅速发展,汽车的智能化、信息化、网络化将会不可避免,汽车计算机控制与网络技术将成为汽车工业发展的未来趋势,未来汽车的各系统功能必将更加提高和完善. 作者:姚慧文 单位:山东胜利职业学院 计算机控制论文:计算机控制类课程机械制造论文 1.存在问题 1.1学生的思维观念问题 机械制造及其自动化专业学生普遍认为机械类学科应该以机械设计和机械制造为优秀,主要学习机械的设计以及与之相关的加工技术,其它与机械“无关”的课程学不学无所谓。所以,在计算机控制类课程的教学过程中,大多数同学表现消极,仅求考核过关。有的机械制造及其自动化专业的学生甚至认为计算机控制类的课程,应该是计算机专业或者控制专业的课程,这些课程与自己的专业方向不相关,花时间在这些课程的学习上,浪费自己的时间。 1.2计算机控制类课程设置上与专业结合生硬 普通的本科学生在大学课程期间会学到很多的计算机类课程,但真正把计算机控制类课程与机械类主干课程相关联的课程却几乎没有。比如,机械制造及其自动化专业的学生都学习了机械设计课程,课程中对于丝杆的设计与计算进行过讲解;同时他们也学习过单片机或者PLC之类的计算机控制课程,对伺服或者步进电机控制也有一定的了解。但由于我们教学过程中缺少将两者有机结合的主干课程,所以,但在大多数同学的眼中,这两门课程没有任何的关联,是独立的两门课程。由于机械和控制类课程的生硬结合,也导致学生在进行机械设计的过程中,对于设计中需要考虑的机械传动与动作部分,都用一个方框替代,认为这是计算机专业学生需要解决的问题,这就使得有些机械设计成为了“空中楼阁”,无法运行。 1.3机械制造及其自动化专业针对计算机控制类课程的实践 与创新环节尚未形成实践和创新环节是学生将理论知识与实践相结合的重要组成部分,机械类学生的实践环节多是针对某个零件的生产工艺或者设计过程进行的,而对于其生产制造过程中的动作及工艺自动实现部分却视而不见,这种长期以来形成的实践环节,更进一步地加深了学生对其课程学习的偏见。针对计算机控制类课程的实践和创新环节目前大多数的学校没有形成一套成熟的方案。 2.机械专业计算机控制类课程教学改革的方法与实践 2.1转变学生的思想观念 大学生进入学校后,专业教育很重要。在专业教育的过程中,机械制造及其自动化专业的老师不仅需要强调其未来四年需要学到优秀专业知识,同时,要进一步强调为了提高生产效率和减轻劳动强度,控制类的课程也是必不可少的组成部分,不能让学生在思想上对该专业开设计算机控制类课程存在偏见。其次,在机械类课程教学的过程中,机械设计、机械制造课程教学的老师,在提及到电机和控制之类的素材时,也需要提示同学们在今后的计算机控制类课程会进一步说明和讲解,这样可以使得机械制造及其自动化专业的学生逐步认识到该专业课程不仅仅是机械设计和制造等机械类课程组成,它是一个系统的工程,同时也有计算机和控制之类的课程。这样不仅可改变机械制造及其自动化专业学生在大学期间的思想观念,同时也会影响其今后的设计和制造工作,使其对事物的认识不仅仅停留在某一个方面,而会从系统的角度来进行分析和研究。 2.2机械类课程与计算机控制类课程有机结合 为了改变传统的机械类课程与计算机控制类课程的生硬叠加的教学模式,大学本科教学的老师有必要从机械制造及其自动化专业课程与计算机控制类课程的内在联系出发,提取机械类课程与计算机类课程的关联因素,对现有的教学模式进行改革,对两类课程之间的空缺进行有益的补充,形成比较完善的机械专业知识体系结构。在教学的过程中,可以尝试将机械类课程与计算机控制类课程分解为知识点、章节和教材的三种结合模式,形成点、线、面的三级结构,将机械类课程与计算机控制类课程真正做到此有机地结合,形成学生在专业课程学习中的一个重要结成部分和重要的学习环节。 2.3针对机械制造及其自动化专业的计算机类课程的实践环节研究 实践教学环节是学生对所学理论知识进行验证的手段,也是学生进行创新设计的重要基础,因此对机械制造及其自动化专业学生的计算机类课程的实践环节研究也是必不可少的,而且是十分重要的。在教学环节中,需要从机械的部件、功能、组成和接口之间的联系出发,将机械制造及其自动化专业的实践教学分解为设计类实践教学、工艺类实践教学和控制类实践教学三个组成部分,从而形成实践教学中的三大优秀模块。实践教学的内容紧紧围绕三大模块展开,在实践教学的过程中,既能体现机械制造及其自动化专业的三大优秀模块的独立性,又能强调三大模块之间的关联性。通过实践教学环节,进一步加深学生对机械是一个系统工程的认识。此外,在注重学生实践环节训练的同时,鼓励学生参与各类与机械和控制相关的设计大赛,如全国的机械创新设计大赛。通过参加各类大赛,不仅可以提高参赛学生对本专业所学知识的应用能力,同时也可以激发本专业学生对课程的学习热情,在整个院系形成一点带面的学习效果,形成良好的学习氛围,使控制类课程真正融入到机械类课程的学习和实践之中,为培养知识全面的新时代机械制造及其自动化专业人才提供有力地保障。 3.结束语 针对我校机械制造及其自动化专业中的计算机控制类课程教学过程中存在的问题进行研究,分析了目前影响计算机控制类课程学习热情的因素。同时,针对这些问题提出了教学改革方法,将新的教学方法和做法应用于机械制造及其自动化专业的教学过程中,可以改变学生对机械专业课程的认识,提升学生对机械设备的系统认知能力,完善其自身的知识体系结构。该教学改革的研究,为机械制造及其自动化专业计算机控制类课程的教学工作的顺利开展提供了有力的保障。 作者:张成俊 张弛 张智明 单位:武汉纺织大学机械工程与自动化学院 计算机控制论文:计算机控制技术课程教学改革论文 1课程教学中的问题 《计算机控制技术》这门课程在不同高校的课程设置有很大的不同。有的高校侧重于以计算机为主线,着重讨论直接数字控制系统、以及现场总线控制系统等计算机控制系统。有的高校侧重于硬件系统的设计和仿真,而对软件却是一带而过。有的高校针对的是计算机控制技术的数学描述及控制算法。应该说各个高校在教材的选取和教学环节的进行中都有自己的独到之处,但是对于针对本校学生的实际情况,这些是远远不够的。在经历了若干个环节的教学和实践中,我对计算机控制技术这门课程的教学改革的方法和实践有自己的一些认识。 2课程教学改革的方法和实践 2.1教学环节突出侧重点 针对本校学生的实际水平,在教学环节中突出侧重点。由于本课程的第一部分主要涉及计算机控制的基础知识、数学模型及控制原理和分析方法。这一部分内容在前期的自动控制原理、复变函数中都有所讲述,那么在本课程的学习中主要是针对课程内容进行复习和总结,而不作为重点内容进行讲授。而第二部分中,讲述的是计算机控制技术的算法和应用以及系统仿真的算法。该部分是众多学科实践与应用的理论支撑,包括了经典控制算法如PID控制算法及其改进等,复杂控制算法如最少拍控制及达林算法等以及数字滤波等数据处理方法,同时包括了系统仿真算法。这一部分作为重点内容讲授。而第三部分是控制系统的MATLAB仿真和SIMULINK仿真。该部分需要学生动手实践来完成,实际应用也很广泛,在讲授中同样以举例的方式让学生能亲身体会到软件方面的使用。 2.2教学与教材有机结合 针对《计算机控制技术》这门课程的特点,现有的高校教材可谓是形形色色,各有各的特点,那么如何使学生更好的学习课程内容而又不依赖于教材呢?或者说如何使学生更好的理解教材内容而更深入的学习课程知识呢?这就要求将教学与教材有机的结合起来。针对本校学生特点,不能拘泥于一本教材来学习本课程,因此,在教学过程中,第一部分内容也就是前期的计算机控制技术基础知识和数学模型等内容,主要针对学生现有教材以及自动控制原理等教材进行讲解,第二部分内容主要是计算机控制技术的算法和应用以及系统仿真的算法。该部分的内容想对比较难,计算量大,因此既应用现有教材,还参考于海生等编著的《计算机控制技术》以及汤楠等编著的《计算机控制技术》等教材,针对算法的部分,结合不同教材的例题,使学生更好的理解算法的来源。第三部分即控制系统的MATLAB仿真和SIMULINK仿真,该部分更多的需要学生自己动手操作,那么在上课的过程中针对例题给学生通过多媒体演示的方法,引入知识点来提高学生学习的积极性。 2.3有效利用实验环节 《计算机控制技术》这门课程不但有独立的理论和方法,而且有相当强的实践性和应用性。因此,要学好这门课程,必须有效的充分的利用实验环节。本门课程安排在第六学期开设,该课程的实验的设置充分结合课堂内容,考虑以实际应用为主,主要安排了数字滤波器、数字PID控制算法、最小拍控制、大林控制算法等等。并为了提高学生的学习兴趣以及拓展学生的知识面,还安排了选做的步进电机控制、温度控制系统等现实中广泛应用的实验环节。 2.4重视教学中的考核方式 考核是评价学生学习、了解教师教学效果的一个重要杠杆。而仅仅通过期末考试的方法来对学生进行考核的话,有可能使学生平时不注重学习,期末搞突击,考后知识还给老师。我们把考核分为了4种: ①课堂作业。每次作业计10分,按照作业次数折合成满分10分的平时成绩。 ②课堂表现。针对学生的课堂状态以及回答问题的正确率和积极性,计10分平时成绩。 ③实验环节。针对各个实验中学生的预习情况、实验过程中的参与情况,实验结果的准确度来评价,满分计10分。 ④期末考试。期末考试成绩折合成70%,再加上以上3项的成绩即为学生的总体考核成绩。这样分配更加合理,也充分调动了学生的积极性。 3结语 我在从事《计算机控制技术》这门课程的教学过程中,也深深的被该课程的魅力所吸引,同时也深感学生是蕴藏着极大的学习热情和潜能的,关键是要靠教师去挖掘。通过我对该课程的教学改革的一些方法进行了实践后,学生对该课程的掌握和实际应用能力均有了很大的提高,并且在课堂中,也明显感觉学生有了活力和动力。那么在今后的教学中,我将投入更大的精力在该课程的教学改革中,希望能用我的微薄之力使该课程的教学能更上一层楼。 作者:马智慧 田振宇 单位:沈阳工业大学 计算机控制论文:小议计算机控制中的网络及通信 1.设施的优点及功能 有所区别,中继器的功能在于传输两个节点之间的物理层的相关信息,数据等;网桥,其作用在于将两个不同的局域网连接起来;交换机,其运转的位置在于数据链路层,具有操作方便、性能良好且成本低;集线器,在网络信息输送的过程中作为输送媒介的中央节点;路由器,转发各个局域网之间传输的数据包;网关,可以连接协议出入较大的两台计算机。 2.网络控制技术类型 2.1以太网 纵观现在的计算机控制技术,以太网已经成为了应用最为广泛的技术,其在商用计算机和过程控制范围内中高档信息的管理和通讯中占主导地位,并正在进一步向工业现场渗透。其具有适应性极强及技术先进的显著特点,该特点也是其得到广泛应用的重要因素,具体优势可以总结为一下几点 :①适应性极强 适用于各种类型的计算机,并没有现场总线的标准,因此适用性极强; ②成本较低 想较其他的控制技术,及成本需要的设备、原理、使用流程等均较为简单,成本低; ③资源丰富硬件资源丰富是以太网的重要优势之一; ④传输速度快 其对于数据的处理及传输速度快,提高了资源的共享及信息交流的效率; ⑤开发潜力大 其具有上述多种优势,在许多领域成为了主流技术,还可以延伸到许多其他领域,开发潜力大,具有持续发展的意义 3.现场总线技术 现场总线技术一般应用于生产过程中及微机化测量控制仪器或设施中,其能够构成数字化及开放式的信息传输系统。该技术的主要作用在最终完成控制、信息传输以及计算机技术的各项功能国际电工协会对于八种现场总线的标准进行了确认,如以太网、基金会现场总线FF等。其利用现场总线技术,控制测量设施能够转变成网络节点,使处于不同位置的设备形成一个完整网络系统,并将信息共享,共同作用,互相协作维持正常的功能运转。该技术的基本特点有几下几点: ①微处理器为中心 该总线将现场的设备全部连接起来,统一控制; ②实时性、抗干扰能力强 该技术在数据传送上采用基带传输方式,速度快,且传输过程不受其他因素的影响; ③功能独立性 各个功能板块相对独立,不受其他功能的影响,提高了可靠性,在一种功能失效后,不影响其他功能的正常运行,在维护上也较为方便; ④各个网络之间联系紧密 其开放式的网络结构能够达到同层的网络相互连接及接入信息管理网络; ⑤兼容性良好 在通信协议一致的条件下,不同型号、不同供应商出产的设备也能够进行统一组合及控制,兼容性及可操作性较强 4.现代控制网络情况 总体来看,现场总线技术具有较多显著的优势,包括可靠性强、稳定性好、技术较为成熟、实用性及兼容性良好的特点,但是由于自身的性质限制,也存在许多固有的缺陷,包括信息传输慢,效率较低;总线标准繁杂,如果总线标准不一致时,设备的连接控制存在较大的障碍;而以太网刚好与之相反,其数据传输速度快、兼容性好,不受型号、标准等因素的影响,但是可靠性不佳,且存在某些不稳定因素,因此,没有在现场设备控制方面得到广泛的应用,但是,对以太网技术进行改造后,其潜力的巨大的。基于上述情况,一般企业信息化网络是把以太网及现场总线技术配合使用,将二者都优势进行互补,扬长避短,使之的功能得到最大优化。 该应用形式的基本结构为现场设备层、过程控制层、信息处理层。现场控制层的作用在于传输现场各个设备之间测量和控制的相关数据信息。过程控制层在功能为完成现场的各类信息向实时数据库的输入过程。信息处理层是整个控制网络的优秀,主要由以太网组成,其功能为传输各类数据信息,包括企业的各类方案、销售计划、财务报表等。 5.总结 计算机技术深入的发展,互联网的普及,该类信息技术给人们的生活带来了巨大的变化,是人们的生活逐步简单化、高效化、智能化。计算机数据通信技术的应用逐渐覆盖到了生活工作的各个方面,使人们的生活更加方便,如手机电视;人们沟通更加顺畅,如视频通话;生活更加丰富多彩,如数字电视等,涵盖范围广阔。按照现在的形势分析,其今后会与网络联系更加密切,对于社会信息化的转变有着十分重要的积极意义。 作者:孟鑫伟 赵翔 单位:陕西省天然气股份有限公司 计算机控制论文:计算机控制心理学实验计时问题分析 摘要:近几年计算机应用获得了大力推广和普及,如今几乎所有的公司办公都已经实现了无纸自动化。同样的,心理学实验领域也应用了相应的计算机技术,帮助其实验工作能够高效顺利的开展、获得更好的效果。但需要注意的是,在心理学实验进行过程中,计算机控制环节所产生的计时误差不可忽视,且该误差存在某种程度的随机性。本文讲解了“计算机控制的心理学实验计时问题与新方案设计”的详细内容。 【关键词】计算机控制;心理学实验;计时问题;新方案设计 这几年伴随时代的快速发展与社会经济的提升,中国心理学领域也获得飞速成长。而作为科技力量中流砥柱的计算机技术也被心理学实验大量使用,其不但能够进一步提升实验的工作效率,还有利于推动心理学领域实现可持续发展。但是由于计算机各类系统越来越复杂导致其计时问题更难解决,其优化措施遭遇瓶颈,从而使得心理学实验的测试结果存在误差。需要注意的是,在心理学实验进行过程中,计算机控制环节所产生的计时误差无法预知,并存在某种程度的随机性。 1计算机控制的心理学实验所面临的计时问题 1.1实验采用Windows、Linux等通用系统无法精确计时 现在我们比较通用的计算机系统都不是针对心理学实验专门开发的,如:Windows系统、Linux系统等。因此若在实验中不对这些系统计时做改善和优化,则会导致严重的计时误差,心理实验所获得的结果数据也会不准确甚至报废。大多数计算机采用的通用系统都属于多任务操作,这种系统的特点便是针对并发任务进行执行,使其依照某种规律依次进行调度。若在心理实验过程中应用此类系统,就算将实验设置为最优先的任务权限,也无法使得实验占据整个CPU的内存资源,并且在该系统中随时都可以将心理实验任务中断,且该实验的中断时间、次数都存在某种程度的不可预知性。由此可知,Windows、Linux等通用系统由于自身多任务操作的特点,无法在心理实验过程中进行精确计时,可能并不适合被采纳应用。 1.2实验过程中显示器刷新呈现时间无法有效控制 很多心理实验在应用计算器的时候需要借助其显示器,将某些刺激信息传递给实验人,但是显示器由于自身刷新率的特征导致心理实验在时间控制环节存在难以修正的问题。因为普通显示器数据更换必须是其刷新周期的N倍,且N为整数。所以不管心理实验程序在之前设置的显示时间是几毫米都没有意义,实际心理实验进行过程中无法对其显示器确切的信息呈现时间进行控制。如:某心理实验过程中对实验人的展示的图片刺激需要二十毫秒,但是该实验应用的计算机显示器的刷新周期是十四点三毫米,那么最终实验人所接收到的刺激信息时间是十四点三毫米或者二十八点六毫米。 1.3心理实验过程输入设备易引发随机性延时 我们生活比较常见的计算机所应用的输入设备便是鼠标、键盘等。在心理实验过程中应用这些输入设备会存在某种程度的延迟,从而导致计时误差。其计时误差程度取决于输入设备的型号、性能等等。这些都不是心理实验程序所能决定的,且其延时存在某种程度的随机性。 2针对计算机控制的心理学实验计时问题的解决方案 2.1心理实验中采用单任务操作系统 不采用多任务的计算机系统,使用单任务系统。心理实验相关程序直接采用C语言进行编程,如此一来就不会发生由任务调度引发的计时误差现象了。心理实验单任务程序可以对其内部的Microcontroller定时设备进行直接操控,且其定时设备的分辨率低于零点一微秒,其在心理实验过程其定时能够达到毫秒级别。对实验人来说相关刺激信息从调取到展现,整个过程的常数时间都受到有效控制。 2.2实验过程中显示器应用LED背光技术 想要在心理实验过程打破显示器刷新周期引发的计时误差,我们可以选择LightEmittingDiode技术,即发光二极管背光技术。与普通CathodeRayTube显示器的循环扫描不同,LightEmittingDiode显示器属于保持型,其可以借助透光途径来将刺激信息进行呈现,若关闭LightEmittingDiode背光则人的肉眼是不能看到其显示器上的任何信息的。由此可知,在心理实验过程中其对实验人呈现的刺激信息时间只有定时误差和LightEmittingDiode背光的延迟,而这两者的及时误差仅仅是二十微秒,因此其对其显示器确切的信息呈现时间可以实现毫秒级控制。 2.3心理实验过程中应用微动按键输入设备 想要在心理实验过程避免输入设备引发计时延时误差,我们可以选微动按键输入设备,将该设备与Microcontroller中断功能进行连接,并将其按键做分离处理,从而减少因去抖或者扫描等因素引发的延时,则在心理实验实际进行过程中一旦按键出现微动则马上引发中断,从而对其Microcontroller定时设备进行开关控制,其计时控制可以实现微秒级。 3结语 本篇文章针对“计算机控制的心理学实验计时问题与新方案设计”有关内容,为大家详解讲解了计算机控制的心理学实验所面临的计时问题,如:实验过程中所采用Windows、Linux等通用系统无法进行精确计时、显示器刷新呈现时间不能进行有效控制、输入设备容易引发延时且该延时存在某种程度随机性等。同时向大家简单阐述了针对该计时问题的解决方案,如:理实验过程中应用微动按键输入设备、采用单任务操作系统以及LED背光技术等。 作者:王雅喆 计算机控制论文:谈计算机控制系统软硬件的应用 【摘要】新时代背景下,计算机几乎被应用到了社会活动的所有领域中,不论日常生活,还是办公生产都需要运用计算机。计算机控制系统在生产中的应用,大大提高了生产效率和生产质量,促进了企业发展。本文从计算机控制系统的软件与硬件入手,分析其各自的应用,并深入探讨计算机控制系统的关键技术的发展。 【关键词】计算机;控制系统;软硬件;关键技术 引言 计算机控制系统是实现生产自动化、智能化、高效化的优秀技术,是高新技术融合的产物,已在生产中活动中得到了广泛应用。计算机控制系统是自动控制理论与计算机技术的完美结合。计算机控制系统由软件和硬件两大部分组成,任何一部分故障或缺失都将导致整个系统的瘫痪。目前比较常见计算机控制系统有:DDC系统、DCS系统、FCS系统、PCS系统等。研究计算机控制系统软硬件的应用与关键技术,对于促进计算机控制系统的应用于推广有着重要意义。 1计算机控制系统 计算机又名电脑,是一种用于高速计算的电子计算机器,可同时进行逻辑运算及数值计算,具备一定储存记忆功能,可根据程序自动、高速的进行大量信息处理工作,是现代化智能电子设备,由软件系统和硬件系统组成。世界上第一台计算机发明于1946年,是由约翰•冯•诺依曼在宾夕法尼亚大学发明的“电子数字积分计算机”。这台最原始的计算机造价487000美元,由17840支电子管组成,重达28t,用来计算弹道。而现代计算机正在朝着集成化、智能化、自动化、微型化方向发展。计算机控制系统是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控制对象相联系,以获得一定控制目的而构成的系统,从而实现工业过程自动化控制[1]。计算机控制系统应用的计算机为数字计算机,按照规模可分为:通用、微型、大型三类。计算机控制系统可应用于:生产过程控制、交通工具控制、机械设备控制等领域。通常情况下,由于计算机控制系统中控制机的输出和输入信号为数字信号,而采集到的信号和发送的执行信号为模拟信号。所以需要通过测量元件、变送单元、数模转换器来实现信号的转换与传输,根据要求运算,将信号传送到执行机构,从而对被控制对象下达指令,进行控制。最早的计算机控制系统出现于20世纪60年代,为数字信号控制方式,主要应用于过程控制。随着科学技术的发展,集中式计算机控制系统开始出现,这种计算机控制系统以现代化的微型处理器为优秀,在运行中能够进行分层式控制,这种控制模式下能够实现过程控制的:控制管理、集中操作、集中监视。生产、科研等多个领域都对计算机控制系统进行了应用,20世纪70年代,计算机控制系统得到了空前发展,逐渐走向智能化、网络化、集成化。计算机控制系统的发展和进步及其在工业领域的应用,给工业生产带来了巨大影响,有效降低了生产成本,提高了企业利润,提升了生产效率。 2计算机控制系统软件 计算机控制系统由被控制对象和控制部分组成,其中控制部分包括:软件部分和硬件部分。软件部分包含:操作系统、语言处理程序和服务性程序,是能够完成各种功能计算机程序的总和,可分为:应用软件与系统软件两大部分。应用软件通常需要建立在系统软件的基础上才能运行和启动,是为了实现特定控制目的而编制出来的专用控制程序,具有一定针对性和特殊性,如报警处理程序、控制决策程序、数据采集程序、输出处理程序、编码转换程序等等。这类程序在编制过程中通常与控制策略及被控制对象的自身特点有直接关系。目前市面上常见的基于PC总线开发的专用工控组态软件和开发软件有:DELPHI、VB、MC++、C++、BORLAND等,这些软件为WINDOWS平台,提供了I/O驱动程序,OBJ文件,DLL服务,OCX控件,不仅开发界面友好,且操作简单,均为可视化界面,开发效率高,可用于各类应用程序开发。例如,DELPHI和VB就特别适合应用在有特殊控制要求,且控制点少,管理规模及数据量大的程序开发中。与PC总线相比PLC控制系统的应用软件性价比较高,也是十分适合大规模应用,并且控制性能较强。由于PLC不同于一般系统结构,因此构成PLC控制系统的应用软件通常由:下位机软件与上位机软件组成。下位机软件通常情况下与PLC硬件相互对应,LSS和LM90就是典型的下位机软件。下位机软件具有开关量的逻辑控制功能,其功能大同小异,运算能力通常要取决于CPC性能[2]。对于具有特殊控制要求的下位机软件,通常使用SFC和FBD。上位机软件与下位机软件相比,类型更多、更复杂,典型的上位机软件是INTELLUTION和INTOUCH、FIX等。以FIX为例,目前FIX支持五百多种不同驱动程序和组态软件,按OPC标准开发的程序均可在工控组态软件上运行。此外,DCS系统组态软件也有着十分强大的性能,且各个方面的功能也已经十分成熟,最适合组态编程方式,并且这些程序通用性和移植性较好,可在不同组态编程环境下直接引用,因此开发效率较高,使用非常方便,开发成本低。不同控制系统的软件性能、功能都存在差异。因此,在软件选择时,要正确结合控制特点和实际控制要求,科学选择。 3计算机控制系统硬件 计算机控制系统硬件是整个计算机控制系统的优秀及软件运行基础,软件系统功能的实现,性能的发挥需要得到硬件系统的支持。计算机控制系统硬件指计算机本身及外围设备,包括:计算机、过程输入输出接口、人机接口、外部存储器等。常见的计算机控制系统硬件系统有:可编程控制系统、现场总线控制系统、分散控制系统、直接数字控制系统、单回路控制系统、多回路控制系统等。直接数字控制系统的优秀是微机,该系统是利用一定数量的外围设备来实现数据处理与显示,进行控制。通过软件组态,可实现各种不同控制算法。直接数字控制的控制功能丰富,控制灵活性强,不需要增加控制仪表和现场连线,仅需改变控制软件组态,就可进行更高级及更复杂的控制,且具有强大的数据处理与显示功能,根据控制规律便可进行运算,作用于被控制对象。但直接数字控制系统所有控制功能都集中在一台计算机上,集中度较高,这是一种致命缺陷,一旦发生故障,将直接影响整个控制系统的运行,导致无法正常进行控制,甚至会导致数据及信息丢失,造成系统混乱,后果十分严重。分散控制系统虽然也是以微处理器为基础,但采用控制功能分散、显示操作集中设计原则,稳定性和可靠性更高。分散控制系统目前主要应用在:石化、电力、冶金等领域。分散控制系统实现了信号运算、输入、输出、变换过程控制分级、分层,主要配置了I/O插件、主机插件、通信插件、电源插件、操作接口、显示设备、打印输出设备、输入设备、存储设备等硬件设备。最早的分散控制系统开发于1975年,其开发目的是为了分散管理风险,保障系统稳定性和可靠性,提高生产效率,现如今已经成为工业自动化主流系统。目前国际上流行的分散控制系统有:N-90、TDC-300、TEWMAC500、MAX1、P-400-ICS、TOSDIC等。分散控制系统操作集中、显示集中,所以操作方面简单,效率高,功能分散所以安全可靠,且具有较强兼容性。此外,可编程控制系统应用也十分广泛,主要应用工业领域,采用可编程存储器,利用逻辑运算来实现控制,能够控制各种类型的机械设备和生产过程,功能性和可靠性都比较高,可大规模应用。可编程控制系统现场输入接口电路由:微机接口与光耦合电路组成;输出电路由:中断请求电路、选通电路、寄存器组成;开关量按隔离方式可分为:晶体管隔离和继电器隔离两大类。模拟量模块包括:电压型、电流型、脉冲型、热电阻等几大类。基本单元可分为:集成式与模块式、分布式、扩展式。主体结构包括:中央处理单元、存储器、I/O模块、电源及通信接口。可编程控制系统抗干扰能力强、功能完善、易学易用、适用性强、容易改造,且体积小、能耗低、性价比高。 4计算机控制系统软硬件关键技术的发展方向 通过前文分析可以知道,计算机控制系统由控制部分与被控制对象组成,控制目的是使被控对象的状态或运动过程达到某种要求。计算机控制系统通常具有精度高、速度快、存储容量大和逻辑判断功能等特点,广泛应用于企业管理和工业生产中,被控制对象包括:各行各业的生产过程、实验装置、家用电器、仪器仪表、交通工具、机械装置等等,可实现高级、复杂、精密的控制效果。先来看计算机控制系统的硬件关键技术发展。近些年随着计算机、网络、信息技术、通信技术的发展和进步,硬件技术水平得到了明显提高,PLC和DCS相互渗透融合成为主流趋势,很显然PLC正在吸取DCS的优势,取长补短,例如DCS的CRT显示功能、网络功能等,而DCS也吸取了PLC的程序控制功能、模块编辑功能、联锁控制功能等,二者间界线越来越模糊,性能差距越来越小。功能的丰富使PLC正在逐步向现场总线控制系统FCS转移。从当前计算机控制系统硬件关键技术发展来看,控制类型呈现多元化,控制设备呈现一体化,系统组合更灵活,且规模可变,风险分散,成本更低。如,DCS作为新型控制模式,其强大的性能以及CRT显示手段,很快就随着单回路可编程控制回路的普及得到了广泛应用,这种控制模式控制功能与数据采集均由单回路可编程控制器来实现,目前已经成为工业控制的通用模式。再来看当前计算机控制系统关键技术,主要发展方向是:网络技术和多媒体集成化、控制与管理集成化、软件技术相互融合化、智能化、开放化。不论是智能程度,还是自动化程度都将越来越高,除了提供基本的比值、串级、前馈、PID控制算法外,还提供了多变量逻辑控制、数据整定控制、自适反馈控制、前馈整定控制、批量生产管理控制、智能模糊控制、统计过程控制等功能。软件编程技术开放性和标准化发展趋势越来越明显,能为各种应用软件提供技术支持。网络化也是当前计算机控制系统关键技术主要发展方向。在INTEMET背景下,数据传输更快,能够实现数据的共享和高速通讯,大大提高了数据利用率。因此,目前许多应用软件都在融入网络技术。例如,FIX就融入了网络技术,FIX在互联网环境下可直接监控生产控制过程,且FIX已支持动画显示和语音功能,所以应用起来效率更高,控制过程和操作响应速度更快。计算机控制系统的应用优势十分明显,在不久的将来必然成为主流工业过程控制技术。 5结束语 计算机已成为生活、办公中、生产中不可缺乏的重要工具,计算机几乎融入到了现代社会各个领域。计算机控制系统是计算机技术与自动控制理论的完美融合,实现了机械控制,生产过程控制,大大提高了工业化生产效率和生产质量。计算机控制系统由控制部分与被控制部分组成,其中控制部分由:硬件与软件组成。想要实现控制目的和控制功能,离不开软件与硬件的协调和应用,其关键技术值得研究。 作者:杨璐纯 单位:渤海大学信息科学与技术学院 计算机控制论文:计算机控制在石油化工生产的应用 【摘要】在新的时代背景下,计算机技术的出现和应用使得是石油化工生产向着自动化和规模化的方向不断发展。本文以石油化工生产中的计算机控制为研究对象,分析了计算机控制在石油化工生产中的重要作用,探讨了计算机控制技术在石油化工领域的发展趋势。 【关键词】计算机控制;石油化工;生产 1计算机控制在石油化工生产中的作用 1.1生产过程的自动控制 在市场经济条件下,企业之间对市场份额的竞争愈演愈烈,为了占有更多的市场份额,各个企业都在从多方面不断的改善自己。就石油化工企业而言,如何减少生产过程中的成本投入,如何有效的利用计算机控制来协助生产过程,如何不断提高企业的经济效益是十分值得关注的问题。自动化控制是现代化工业生产的方向,好多企业是借助过程控制仪表来完成工业生产过程。 1.2生产装置安全性、高可靠性的要求 石油化工生产过程具有一定的危险性,高温高压的生产环境为安全生产带来了一定的挑战。高安全性和高可靠性的生产装置是石油化工生产顺利开展的基础和前提,在计算机控制下开展的生产过程具有高安全性和可靠性,可以充分满足石油化工生产过程对安全性和可靠性的要求。 2控制仪表的发展过程 控制仪表最早出现在20世纪40年代,在控制仪表出现的初始阶段,最为常见的控制仪表就是就地式仪表。经过一段时间的发展,到了20世纪70年代,第二代DDZ电动单元仪表正式问世。又经过了大约十年的时间,人们又开发出了以DCS过程控制系统为优秀的第三代计算机控制系统。进入21世纪之后,人们又对第三代计算机控制系统进行不断的改进,进而开发出了第四代智能控制系统,也就是现在非常常见的现场总线控制系统。 3DCS在扬子石化生产装置上的应用 3.1什么是DCS DCS的全称是DistributedControlSystem,中文的意思是集散控制系统,属于计算机控制系统。DCS的主要作用是对生产过程进行集中管理和分散控制。一个DCS系统主要包括五个部分,分别是操作员站、工程师站、上位管理机、通信网络以及现场控制站。在上述五个部分的协调之下,DCS系统才能实现其功能。 3.2DCS的特点 3.2.1监控操作方便在工作过程中,DCS可以利用计算机实现对生产过程的实时监控,保证生产过程处于正常状态。一旦出现意外情况,DCS系统可以进行报警处理,及时提醒工作人员解决生产过程遇到的问题。 3.2.2控制功能丰富 DCS系统的控制功能十分丰富,DCS可以借助各种复杂的控制算法和逻辑运算实现多种控制功能,包括预警功能,监控功能,连锁保护功能等等。 3.2.3信息和数据共享 尽管DCS系统拥有多个相互不影响的工作站,但是不同的工作站之间可以实现信息和数据的共享。 3.2.4系统扩展灵活 DCS系统具有扩展灵活的特点,不同的生产过程需要的DCS系统是不一样的,相关人员可以根据自己的需要对DCS系统进行配置。 3.2.5安装维护方便 就硬件而言,DCS系统的硬件设备都属于标准化的设备,在安装时是非常容易的。就软件而言,DCS系统的软件功能非常强调,可以进行有效的自我诊断,及时发现软件在运行时遇到的问题,并及时将问题反映给相关人员。 3.2.6系统的可靠性高 DCS系统中的微处理器有效的提高了系统的可靠性,降低了系统的危险性。此外,DCS系统中冗余措施在一定程度上提升了系统的整体可靠性。 4计算机控制技术的发展趋势 进入21世纪以来,各种新技术不断涌现,计算机技术也得到了不断的发展。现阶段,微处理器的体积逐渐变小,性价比也越来越高,现场检测仪表和执行器也向着智能化的方向发展。21世纪初,IEC提出了61158标准,也就是现在非常常见的现场总线标准,简称FCS。 4.1基金会现场总线FF 基金会现场总线简称为FF,是最为常见的一种现场总线。基金会现场总线通常被安装在生产现场的最底层网络,总的说来基金会现场总线是一种自动化程度比较高的总线。基金会现场总线的主要作用是度量生产过程中的变量,并对生产过程的相关信号进行控制等等。基金会现场总线具有下述优势①较高的系统开放性,可以和任何具有相同标准的设备兼容;②智能化程度相对较高;③系统结构具有高度的分散性,从而使得整个系统的可靠性更高;④抗干扰能力相对较高。 4.2PROFIBUS总线 PROFIBUS是ProcessFildbus的缩写,PROFIBUS总线也是使用范围很广的一种现场总线,PROFIBUS总线的提出者是德国西门子公司。PROFIBUS总线主要包含三个部分①PROFIBUS-DP,也就是外围设备;②PROFIBUS-PA,也就是过程自动化;③PROFIBUS-FMS,也就是报文规范。 5结束语 在新的时代背景下,各种新技术的出现极大的推动了社会前进的步伐。现阶段,计算机技术已经融入了多个领域,就石油化工领域而言,计算机技术的出现和应用使得是石油化工生产向着自动化和规模化的方向不断发展。 作者:宋璐 单位:中石化华北油气分公司油气生产支持中心
自动化机械设备的普及是未来现代化工业发展的必经之路,因此,对其设计和制造提出了更高要求。而无论是在生产效率还是企业成本等方面,自动化技术的应用都能极大地促进机械设备研发的优化升级,克服机械设计和制造的缺陷。而自动化机械设备研发设计及制造有许多需要注意的地方,因此,本文基于自动化技术在当前机械设备中的应用,抛砖引玉地提出完善设备研发设计及制造的新视角。 1自动化技术在机械设备研发中的应用优势 自动化技术助力机械设备制造生产,利用计算机技术进行仿真,改善了传统人工操作的烦琐工作流程,减少了研发成本投入,缩短了设备生产周期,提高了机械设计制造水平,且能够自行监测运行,发现问题能迅速采取相应措施[1]。其在机械设备研发中的应用优势如下。 1.1促进设备的研发和生产 自动化技术成为机械制造领域核心技术是因为它以数字化计算机技术为依托,通过构建控制模型进行机械设计的创新,使得很多传统人工制造难以实现的工序得以实现,而且保证了零件精密度和生产质量,还响应了节能环保的国家号召,为机械设备的研发设计和生产制造创造了有利条件。 1.2提高设计与制造效率 应用自动化机械技术优化了机械设备设计制造的流程,很好协调了设备的设计和制造,能保障各设备平稳运行,有利于机械设备的集成化,而在集成化过程中的整体统筹会对其内部的相关设计进行优化整合,使得生产经营活动更加系统化、科学化。传统设计和制造过程中,若出现了问题,整个设计需要推倒重来,而制造过程会中断。应用自动化技术一旦出现问题,能及时启动设备的应急预案,同时迅速查找、分析、解决设备问题,因此可促进机械设备高效、高质量的生产,提高其生产效率[2]。 1.3降低企业运营成本 数字化计算机技术的应用可以确保整个机械研发流程的科学、高效,有效地避免人为因素影响机械设计质量、原材料技术跟不上时代、若某个环节出现设计或制造问题便需全面重改等问题,继而起到节约机械设计和制造成本的要求,缩短制造业产品的生产周期,同时也节约人力物力财力等,降低了企业运营成本,为公司和产业带来诸多收益。 1.4改善生产安全问题 自动化机械技术是依托数字化计算机技术实行安全状况、产品质量等信息监测的,如可以监控工人在岗情况、设备运行情况和实际生产情况等,能全方位地掌控生产管理状态,最大程度地减少人为操作因素引起的安全事故,预防可能出现的安全生产风险[3]。而且在传统的机械设计制造业生产运行的过程中,相关的设备检验人员需要定期对机械生产设备进行检测,而设备运行过程中易出现安全事故,易对现场检验的工作人员造成生命威胁。自动化技术保障设备运行的安全,保证机械制造能更好地完成生产任务,便可降低生产事故出现的概率。 2自动化机械设备研发设计要点 自动化是机械设备的灵魂,研发设计是实现的根本。自动化机械设备发展非常迅猛,这也对其性能提出了更高的要求,因此设计者需要在不断变化的环境中应对越来越复杂的工程技术问题,从而完成高效且富有竞争力的自动化机械设备设计方案。那么,有哪些需要注意的设计要点呢?具体如下。 2.1基于精准测算的自动化设备配置方案 自动化机械设备研发方案指由控制系统、人机界面以及运动系统所构成的方案。机电一体化硬件配置最核心的问题是运动系统与机械本体的融合与协调度。运动系统参数如何选定是自动化难点所在。如果运动系统选得过小,轻则机械装备达不到设定的性能指标,重则须更换系统,造成浪费;如果运动系统选得过大,也就是设计裕量过大,会导致机械造价过高,能耗过大。即使运动系统的大小合适,其中也有一个驱动控制、减速器以及电动机的相互配合问题。如果它们配合不当,就会影响机械的精度或动态性能指标。在满足机械设备动态和静态性能指标的前提下,尽量压缩设计裕量,降低材料用量和成本,同时在精准计算仿真手段的支持下,使运动系统最佳地适配机械本体,从而获得一个优化的配置方案。 2.2机械设备模块化与标准化的规范 以典型的PID(比例、积分、微分)调节器设计为例,如果PID调节器的算法在每一次应用中都要重新由项目工程师编写源代码,将造成工时的浪费和工作效率低下。如果将PID调节器的各种应用状态考虑周全,使其无论是对快速和大滞后的被控对象,还是对机械控制和过程自动化的回路调节都能适用,然后将各种算法及参数作为一个可以重复使用的模块进行封装,这样就可以显著地提高工程效率,避免无谓的人力资源的浪费。针对团队和个人,设计并执行自动化方案的标准化规范是非常重要的。从软件的架构到模块的接口定义,甚至到变量名称的定义都应该有一套详细的执行标准,一个团队的优秀工程师们都遵循这些规范进行工作,那么,这个团队所产出的自动化方案将不仅具有长久的生命力,而且团队的工程效率将给企业带来强大的竞争力。 2.3基于数字化模型仿真的工程化设计手段 自动化机械设备研发方案将机电系统的部分作为数字化模型直接与自动化系统连接,可以直接测试和优化控制算法、验证设计改动是否合理,并无须为此生产样机,这种设计方法使得最终的样机一次性完成,并能够达到满意的设计效果。作为自动化工程师,应该学会充分利用成熟的资源和先进的技术手段,以最短的时间、最低的成本设计出性能价格比最佳的产品,这不仅是企业的需求,也是时代的要求。 2.4集成化设备管理 集成化设备管理即能够利用有限的设备资源,在最短的时间内,高质量地完成,同时最大限度地规避风险,使企业获得最大的收益。越来越多的设备使用了集成化技术,许多生产车间都有了集成化设备。一旦启用集成化设备,每个单位均要新设立维修机构及人员,必然造成人力、物力和财力的极大浪费,现实的条件也是不允许的。那么应该怎样提高机械设备的工作效率呢?随着信息化的普及,机械制造和自动控制工程的发展,现代设备的科学管理出现了新的模式,即出现了设备使用、管理和维修各归相关部门负责并用计算机网络技术对设备实现综合管理的现代化管理模式。集成化设备管理应以先进的信息技术和信息设备作为管理过程重组和重构的物质基础,充分融合管理技术和信息技术,实现管理过程的全过程自动化、数字化和智能化。现代设备管理应当以丰富的全面管理信息为基础,通过发达的计算机通信设备,充分利用社会信息服务于设备管理。面对更复杂的和更高技术含量的机械设备,设备管理的本质是建立规模化、集约化生产的设备维修体系,减少设备使用、储存和维修的人员,聘请更具专业理论和实践知识的技术人员,改变传统大而全的维修模式,建立更完善的社会化、专业化、网络化的设备维修体系,提高设备的维修效率,从而提高设备使用效率。 3自动化机械设备制造要点 在自动化机械设备制造的过程中,最首要的是完善研发设计,其次是保证生产制造质量,同时也要定期对设备进行监测[4]。 3.1优化设计方法 个性化方案、系列化生产设备面临的是研发的投入、成本的控制以及灵活的反应能力。在设计制造过程中,传统的项目研发过程是样机随着设计的改进一款又一款地不断研制。这不仅意味着设计时间的冗长,更关键的是研制的成本或能耗无法降低,甚至一个设计人员的小失误也会给生产厂带来巨大的损失。可以使用设备的轻装结构设计,其不仅能在运动控制上节省能源,也能在制造这些结构件的原材料能耗的上一个供应链环节实现节能。研发设计系统中的集成也为设计节能、缩短研发周期带来了新的途径。集成式研发设计的过程是将自动化技术融入设计,使产品由初始状态通过单步或多步变换实现或接近理想状态。而随着自动化程度越来越高,对复杂设备进行集成化设计,各部分的关联更紧密,必然伴随着对性能和设备的可靠性的高要求,否则任何一处微小的故障必然会造成连锁反应,造成整个装置和设备相关环境遭受灾难性的破坏,这不仅会造成巨大的经济损失,而且会危及相关人员人身安全,后果极其严重。所以在设计中应同时采用设备状态监测技术和故障诊断技术,通过状态监测和故障诊断技术,在设备正常运行的情况下,对设备进行全维修和保养,预测维修,降低事故率,保障设备制造如期完成。 3.2保证制造质量 随着科学技术的发展,对机械产品的加工相应地提出了高精度、高柔性与高度自动化的要求,特别是对复杂型面零件的加工,提出了自动化并保证质量的要求[5]。现代自动化机械设备的设计理念是从系统性能设计开始,并贯穿设备操作、生产规划的过程中。自动化机械设备制造需要制造部门和设计部门密切配合,要严格依照设计方案进行,坚决避免制造过程中产生零部件误差。自动化机械设备制造是一个系统工程,各部门要相互协调相互配合,各制造工序才能有条不紊地进行,因此,各部门应该保持沟通,共同促进设备制造的顺利进行。尤其在安全系数上,各部门除了满足客户要求之外,还必须考虑设备的应力集中和类型,对应力评估方式、材料应力是否均匀以及焊接接头是否存在缺陷等因素都必须进行质量把关,以期保质保量完成制造任务。 3.3定期监测设备 企业进行设备制造必须合理使用相关制造设备,并做好设备的维护保养工作,使设备处于良好的技术状态。自动化机械设备制造的相关检验人员不仅要与设计提供的数据对比,对设备是否严格按照行业规范和设计标准进行检查,而且必须对零部件制造结构的合理性进行把关,检验零部件是否符合安全生产标准,充分考虑生产加工制造的难易度以及是否容易维修。制造完成后相关人员应认真进行设备调试、安装,确保设备质量再验收交付。待机械设备投入生产后,相关人员还应定期进行检修和维护,既要定期监测自动化机械设备的各种参数,也要进行早期预判,分析设备可能出现的故障并及时排查,降低设备故障停机情况,提高设备运行的效率。 4总结 机械制造业作为其他产业的支柱工业,担负着为国民经济提供更多物美价廉的先进技术装备的重任。随着科学技术的飞速发展和社会的不断进步,先进的生产模式对自动化设备提出了较高的要求,提升机械设备设计水平和制造质量成为重中之重。充分利用自动化机械设备的优势,深入研究研发设计要点,注意制造要点,可提升机械设备的自动化水平,使中国自动化机械设备产业蓬勃发展。 参考文献: [1]潘树鹏.机械自动化的发展前景[J].现代制造技术与装备,2016(5):189-190. [2]蓝蔚原.机械自动化设备设计的安全控制管理分析[J].现代信息科技,2019,3(14):154-155. [3]闵林锋.机械自动化技术在机械制造中的应用研究[J].中国设备工程,2021(12):228-229. [4]李孝芳,蒋政委.自动化机械设备研发设计及制造的要点分析[J].决策探索,2018(11):66-67. [5]李静,杨桐.浅谈机械自动化在机械制造中的应用[J].南方农机,2021,52(10):190-191. 作者:梁宇飞 单位:长飞光纤光缆股份有限公司